[发明专利]制造带波纹的挠曲隔膜的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年6月27日提交的美国专利序列号61/840,150的 优先权和权益，其整体内容在此通过引用被纳入本文。

技术领域

在多种不同实施方案中，本发明总体涉及泵装置的制造，并且尤其涉及 用于电解泵的波纹膜的制作。

背景技术

当患者年龄较大并被诊断出具有慢性并且往往会变得虚弱的疾病时，结 果将会是增加这样的需求，将蛋白质治疗的小分子药物和其它药剂放置到整 个身体的当前难以到达或不方便作为给送位置的目标区域。例如，许多威胁 视力的疾病，包括色素性视网膜炎、老年性黄斑变性(AMD)、糖尿病视网膜 病变和青光眼，是无法治愈的并且还是难以用目前可用的疗法治疗的；口服 法具有系统性副作用；局部施用可能产生疼痛并导致顺应性差；注射需要就 诊，可能是疼痛的并且有感染风险的；并且持续释放的植入物通常必须在它 们的供给耗尽后被移除(并且根据临床现象改变剂量的能力有限)。另一个例 子是癌症，如乳腺癌或脑膜瘤，其中大剂量的剧毒化疗药物如雷帕霉素或伊 立替康(CPT-11)通过静脉注射被给送至患者，导致在目标区域外的许多不期 望的副作用。各种不同的其它目标位置(例如眼睛、脑、耳朵、肾脏、胰腺 等)可使用与适合位置的导管或扩散膜流体连通的专门定制的药泵来送达。

可包括可再填充的药物储器、致动机构、套管和止回阀等的可植入的药 物递送系统允许受控制地将药用溶液递送至指定目标。这种方法可最小化植 入所需的手术切口并避免将来的或重复的侵入性外科手术或程序。这些可植 入的药物递送装置可以使用帕利灵(广泛使用的对二甲苯的聚合物)和/或其 它生物相容性材料来制造，以实现具有完全生物相容性的主动装置。该泵可 以被用于将例如流体、细胞、生物制剂、或无机和/或有机颗粒的悬浮液递送 至人类或动物受体的体内。

可植入的药物递送系统可以按许多不同的方式致动。例如，电解泵提供 了药物递送施加的多个优点。它们的低温、低压和低功率操作使得它们非常 适用于在活体内长期操作。此外，即使在加压环境(例如200MPa)下也会发 生气体析出并产生氧气和氢气，所述氧气和氢气使得体积膨胀至反应中使用 的电解液(例如水)的约1000倍，产生具有最小物理占地的致动力。本发明还 可以应用在不可植入的药物递送系统如贴片泵中。

许多电解式药物递送泵的关键部分是力传送媒介(柔性膜、活塞、挠曲 隔膜)，其将电解腔室和药物储器分隔开。在药物递送过程中在电解腔室内 产生的压力下，隔膜暂时性地朝向药物储器挠曲变形。一旦停止电解且停止 产生气体，则气体在催化剂(例如铂)存在下重化合并使挠曲隔膜变形回其初 始构形。为了空间效率，绕曲隔膜可设置波纹，所述波纹增加隔膜的膨胀体 积而不会增加其占地。例如参见美国专利US8,285,328和US8,348,897，其 整体内容在此通过引用被纳入本文。波纹的纵横比越大(即它们更高)，则泵 将能够机械挠曲变形的量就越大。

用于波纹膜的典型制造方法利用一些形式的模制。例如，聚合物制剂可 沉积在图案化基底上并被固化，之后移除成品膜。特别是对于用于可植入的 电解泵的小尺寸波纹膜来说，基底可以是例如通过蚀刻形成图案的硅。因此， 光刻胶可以期望的波纹图案(即，一个或多个同心圆、椭圆、矩形等)被施加 至平坦的硅晶片上；该晶片之后(例如通过深反应离子蚀刻，或者叫DRIE) 被蚀刻，以使得在光刻胶下方的晶片区域不受影响，从而产生模具。这样的 工艺可出现在高度偏差控制和高度均匀性方面的局限性，并且蚀刻工艺是昂 贵的。

发明内容