[发明专利]包括纳米级突起的装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及用于施用或递送生物学组合物、药物组合物或化学组合物，例如疫苗，至生物体体内的装置和方法。更具体地说，本发明的方面涉及用于施用或递送生物学组合物、药物组合物或化学组合物至生物体皮肤内可控深度的纳米级突起的系统、设备和方法。

技术背景

抵抗不同疾病的应用于预防性接种和/或治疗的生物学组合物、药物组合物和化学组合物（例如疫苗）可商业获得。常规地，将疫苗施用至生物体的机体内通常包括针式注射，例如皮下注射或肌肉注射。其它已知的施用疫苗的方法包括口服给药、舌下给药或鼻腔给药。

通过针式注射施用疫苗的效用已被证明。但是，使用这样的针式注射（1）具有几个安全性和可接受性方面的缺点。与使用针式注射相关的用于递送疫苗和其它的化学组合物的缺点或问题在于由病毒（例如甲型肝炎、乙型肝炎、丙型肝炎和HIV病毒）导致的潜在的机会性感染和通过血液的递送传播的疾病。由此，在许多情况中，使用针来施用疫苗和/或其它的化学组合物伴随着对于昂贵的和有毒的药物的预防。使用针的额外的缺点在于许多病人抵触针，其将导致显著的顺应性的问题。

对于疫苗和其它化学组合物来说具有很少的非侵入性递送路径，例如肺部、鼻腔和口腔递送路径。通常地，鼻腔施用疫苗和其它化学组合物提供了特殊的预备好的通道至例如人体体循环的大范围的身体系统，而不需要穿过例如角质层等阻止经皮给药应用的身体屏障。然而，鼻腔施用或递送疫苗和其它的化学组合物仍然存在几个挑战或者困难。这样的挑战包括确保精确量和/或准确剂量疫苗的充足停留时间，该疫苗通过特定的细胞（例如M细胞）或通过贯穿鼻子的旁路细胞吸收被吸收。鼻腔递送疫苗和其它的化学组合物的其它的困难包括在肺部和胃部内的不期望的沉积以及用来作用于所述鼻腔递送（2）的多次使用设备的微生物污染。

通常是不推荐口服施用或递送疫苗的，因为食物及其类似物质的连续摄取导致胃肠道的高耐受性。因此，通过口服给药路径产生的有效的免疫应答或免疫力典型地是非常低的。此外，仅具有少量已知的疫苗可以通过胃肠道、更特别地通过位于胃肠道内的M细胞很好地吸收。疫苗通过胃肠道的吸收相当低的原因还在于胃部（即胃部内存在的酸性pH）和小肠内（即小肠内存在的高浓度酶）的恶劣的环境。

皮肤是人体最大的器官。皮肤为高度免疫原的，其具有高浓度的树突细胞，该细胞还称为朗格汉斯细胞。当与过敏原接触的时候，朗格汉斯细胞立即迁移至淋巴结以开始相应的免疫应答。皮肤，更特别地，皮肤的外层或角质层（SC），还具有保护性功能，其用于阻挡病原体和其它潜在的有害药剂进入身体。然而，皮肤，更特别地SC，同时阻止了许多药物的治疗性的递送，特别是分子量大于约1000道尔顿（Da）的药物。

微米级显微针已被用来实现疫苗的透皮递送。例如，微米级的显微针能够穿刺动物和人的尸体皮以实现例如用于全身作用的蛋白质、DNA和疫苗制剂的小分子的透皮递送，其通过Praunsnitz（3）开发。

对于目前能够使用的微米级显微针来说，其具有大量的限制和不利因素。本发明的实施方案提供了相对于目前可利用的选择来说改进的和/或可替换的选择，其用于施用或递送生物学组合物、药物组合物和化学组合物。

发明内容

本发明的实施方案提供了用于施用或递送生物学组合物、药物组合物和化学组合物，例如疫苗、药物、治疗剂和其它生物学或生物活性化合物至生物体体内的系统、装置、方法、工艺和技术。本发明的许多实施方案提供了通过使用纳米级突起（或纳米突起），例如纳米棒、纳米线、或纳米针、或纳米管，施用或递送生物学组合物、药物组合物和化学组合物至生物体体内的靶标位点（例如表皮）的系统、装置、工艺、过程和技术。

根据本发明的实施方案，公开了一种装置，该装置包括一组由载体介质承载的纳米级突起，这组纳米级突起成形并配置为递送组合物至体内的靶标位置。该装置进一步包括外围结构和可移置的载体，该外围结构配置为用于至少部分地在其内部容纳该套纳米级突起，该可移置的载体连接于该外围结构并配置为可相对于该外围结构在第一位置和第二位置之间移动。该可移置的载体相对于外围结构的移动促使或实现该套纳米级突起相应的移动，从而将该套纳米级突起插入进体内。