[发明专利]采用线性洛仑兹力致动的无针射流注射系统递送固体和/或流体

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年10月7日提交的序列号为61/391,053的美国临时专利申请和2010年10月21日提交的序列号为61/405,355的美国临时专利申请的权益和优先权；这两个申请的全部内容以引用方式合并于此。

发明领域

本申请总体涉及无针透皮传送装置，尤其涉及采用无针装置递送物质(包括固体)的方法。

背景技术

无针射流注射为药物施用提供了一种同样有效的替代途径，其不存在与采用针和注射器的传统递送有关的许多问题(例如，针刺注射、与针送处置相关的花费、恐针症顺应性)。射流注射器可通过用于产生注射所需的高压(根据孔口的尺寸、注射的所需深度、药物的粘度和个体皮肤差异，其范围为从5.5MPa到约30MPa)的致动器来分类。

采用无针射流注射器的药物递送的一种持续的课题是可重复地将特定量的活性药物递送至靶组织。由弹簧或压缩气体提供动力的商用装置对于在注射时程中施加于药物上的压力具有很少控制或没有控制，这可能造成较大的治疗性蛋白质分子的剪切和活性丧失。此外，这些装置通常是大声的，且有时被认为是造成疼痛的。尽管可通过采用可变的气孔和快速/缓慢的发射药装载(pyrotechnic charge)来提供一些压力脉冲形式，这些技术虽有一些改善，但仍不能提供精确的控制。最近，Stachowiak等人开发了一种射流注射器，其采用置于机械弯曲部分内的动态可控的压电堆。通过将射流注射器的深度和剂量功能解偶联，它们已经证实在组织模型材料(即丙烯酰胺)中的穿透深度可通过调节以高速递送的注射量的比例来精确地控制。然而，活塞冲程以及因此递送的液体量可能受到难以放大的设计所限制。

一种电驱动的线性洛伦兹力马达对于线圈位置且因而对于递送的药物的深度和量提供稳定和精确的控制而不影响冲程(例如，目前装置中为25mm)且因此不影响量(例如，目前装置中为250μL)。参见B.Hemond，D.M.Wendell，N.C.Hogan，A.J.Tabemer和I.W.Hunter，“A Lorentz-force actuated autoloading needle-free injector，”于Proceedings of the 28th Annual international Conference of the Engineering Medicine and Biology Society 1(2006)679-682中，http://ieeexplore.ieee.org/hemond，以及A.J Tabemer，N.B.Ball，N.C.Hogan和I.W.Hunter，“A portable needle-free jet injector based on a custom high power-density voice-coil actuator，”于Proceedings of the 28th Annual international Conference of the Engineering Medicine and Biology Society 1(2006)5001-4中，http://ieeexplore.ieee.org/taberner；两篇参考文献全部合并于此。

以电形式传送至致动器的能量允许人们在注射期间通过使用监测和伺服控制的放大器将随时间变化的压力(或速度)特征(即波形)作用于药物量。参见Hemond等人和Taberner等人，以及B.Hemond，A.Taberner，C.Hogan，B.Crane和I.Hunter，“Development and performance of a controllable autoloading needle-free jet injector，”J Med Devices 5(2010)015001-1-015001-7。两篇参考文献以引用方式全部合并于此。

控制递送药物的体积确保了递送相关的剂量(例如胰岛素)，潜在地降低剂量(例如，肌肉内[IM]或皮下[SC]正常施用的疫苗的ID递送)和各种可递送物的成本，并提高了受限提供的药物(例如疫苗)的利用率。控制注射深度确保了递送至适当的组织层(而不管身体类型)并使得能够更加精确地递送当SC递送(例如胰岛素)或IM递送(例如破伤风)或当以正常或减少的量ID递送(例如利多卡因、TB、狂犬病、HBV、流感等)时最有效的特定药物。