[发明专利]基于超声及微流控的智能经皮给药装置、方法

说明书

本发明提供一种基于超声及微流控的智能经皮给药装置、方法，所述装置包括超声发生与接收系统、微流控载体制备系统及给药智能控制系统，一方面，结合超声发生与接收系统与微流控载体制备系统，利用超声波与微流控制备载体的协同作用，实现了复合给药，提高了经皮给药的给药效率和给药量；另一方面，引入给药智能控制系统，采集获得患者的皮肤参数及经皮给药反馈参数，并根据皮肤参数及经皮给药反馈参数定制患者个人的经皮给药参数，能快速有效地确定适合患者的经皮给药参数，进一步增强了给药效率，且经皮给药的给药量可控精度更高，避免了传统经皮给药方法引起的诸如皮肤损伤、疼痛、过敏、感染等现象，使药物安全有效地透过机体，实用效果更好。

技术领域

本发明涉及经皮给药技术领域，特别是涉及一种基于超声及微流控的智能经皮给药装置、方法。

背景技术

经皮给药系统是指药物透过皮肤经毛细血管吸收后进入血液循环达到有效的血药浓度，发挥疾病治疗或预防作用的控释药物系统。相对于传统的口服给药和注射给药而言，经皮给药的方式具有控制释放药物、延长有效作用时间、避免肝脏首过效应和对胃肠道的副作用、避免注射给药带来的疼痛、患者可自主用药以及减少人体血药浓度出现峰谷的变化等优势。

在经皮给药系统中，药物转运、吸收是依靠皮肤进行的。但同时，起最大阻碍作用的也是皮肤，皮肤由角质层、活性表皮、真皮和皮下脂肪组织组成，其中角质层是一种类似于“砖”和“水泥”型的结构，是影响药物透皮吸收的主要障碍。但是通过一些物理、化学的辅助手段，可以提高药物分子的经皮渗透率，从而达到有效的治疗效果，根据是否使用外部能量源，将经皮给药方法分为被动方法和主动方法。其中被动方法包括添加透皮促渗剂、制成前体药物、使用药物载体(如微乳、脂质体、凝胶等)等；主动方法如离子导入、电穿孔、激光技术、微针技术和超声导入等。

被动方法一定程度上提高了透过效率，药物载体的使用可实现药物的缓释及靶向，但目前被动方法效率低，透皮量不足，可控性差，未能克服经皮给药的透皮速率和渗透量的瓶颈，难于达到临床应用的需求。而主动方法的经皮给药大多采用单一方式给药，功能简单，给药速度慢，效率低，治疗效果不显著。如：专利号为ZL201120526790.9,名称为“离子导入透皮给药装置”的专利，该装置只包含有离子导入功能；公开号为CN102397621A,名称为“封闭式激光冲击波透皮给药装置”的专利，采用激光方式工作；公开号为CN1403173,名称为“经皮给药电穿孔系统”的专利，采用了电致孔药物导入法；公开号为“CN108126272A”，名称为“一种应用超声波加强经皮给药效果的装置”的专利，该装置只包含超声波发射功能，公开号为“CN206715039U”，名称为“一种基于微针的智能给药装置”的专利，该装置只涉及微针给药结构。

为了克服以上的缺点，很多研究者开始将目光投向了复合给药的领域，目前提出了如：微针联合超声、微针联合纳米载体、以及微针联合超声和纳米载体等，但是微针为微创，产生疼痛感，易造成感染，并且微针给药的深度受限，只能到达表皮层；超声联合纳米载体首先由于超声的输出功率和时间不可控，其超声的热效应可能会导致皮肤损伤等不良反应的发生，使其在安全性和可控性方面存在不足；再者是纳米载体的制备问题，现目前的载体制备主要采用薄膜分散法、溶剂冻干法、喷雾干燥法、反相蒸发法等传统方法，耗时长，包封率低，制备重复性差，载体粒径均一性和质量难于保证；其次，现目前的超声联合纳米载体的经皮给药未将载体制备装置与超声发生装置整合在一起，导致其在使用纳米载体给药时步骤繁琐，且有些载体需现配现用，无法转移或保存，没有集成制备的一体化仪器。总而言之，目前复合给药尚存在许多问题有待解决，难于投入临床使用。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种将超声和微流控载体制备整合为一体并结合智能化实时反馈控制的经皮给药技术方案，用于解决上述技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于超声及微流控的智能经皮给药装置，至少包括：

超声发生与接收系统，输出超声波并接收所述超声波的回波；