Устройство для осуществления ионтофореза
Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для осуществления ионтофореза включает: источник питания для подачи электроэнергии, необходимой для доставки лекарственного средства, которое должно проникать через кожу области введения в организм; комплексный диэлектрический слой для покрытия области кожи, через которую осуществляется доставка, содержащий гель и лекарственное средство с полярными молекулами в свободном состоянии, которое подлежит доставке через кожу; и множество электродов для соединения соответственно с источником питания и комплексным диэлектрическим слоем таким образом, чтобы электроэнергия от источника питания проходила через область доставки и по крайней мере через часть комплексных диэлектрических слоев. Соответственно и по меньшей мере часть комплексного диэлектрического слоя имеет заданное значение сопротивления. Устройство для осуществления ионтофореза не только может повысить чрескожную доставку лекарственных средств, но и не повредить кожу. 16 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Заявка относится к устройству для доставки веществ в организм, в частности к устройству для осуществления ионтофореза.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Чрескожное введение относится к способу введения через поверхность кожи, позволяющему лекарственному средству проходить через кожу с определенной скоростью и попадать в системный кровоток для оказания системного или местного терапевтического эффекта. Поскольку метод чрескожного введения имеет преимущества, заключающиеся в том, что на него не влияют такие факторы, как пища в пищеварительном тракте, и в постоянном контроле скорости введения, у него есть широкие перспективы применения.
В процессе чрескожного введения роговой слой кожи выполняет барьерную функцию, что затрудняет достижение ожидаемого эффекта при текущей скорости проникновения и степени проникновения через поверхность кожи. Традиционная схема повышения скорости проникновения и степени проникновения представляет собой, например, метод чрескожного введения микроигл, то есть набор микроигл устанавливается на носителе для введения таким образом, чтобы микроиглы проникали в роговой слой кожи, тем самым улучшая скорость проникновения при чрескожной доставке. Вышеупомянутая схема чрескожного введения микроигл предъявляет относительно высокие требования к длине микроигл, и если ее не контролировать, можно легко повредить кожу и вызвать боль.
Другой традиционной схемой повышения эффективности чрескожного введения является, например, метод ионтофореза - неинвазивный метод, который использует заряженные ионы для доставки полярных молекул активных лекарственных средств через кожу за счет электродвижущей силы. В традиционном методе ионтофореза для введения обычно используют точечный электрод или несколько носителей с электродами. Вышеупомянутый метод ионтофореза либо не обеспечивает очевидного эффективного проникновения, либо легко вызывает ожоги кожи.
Таким образом, традиционные схемы чрескожного введения имеют некоторые недостатки: либо эффект проникновения не очевиден, либо они легко вызывают ожоги, боль и другие повреждения кожи.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с вариантами воплощения настоящего изобретения предлагается устройство для осуществления ионтофореза, которое не только может улучшить эффективность проникновения, но также не вызывает легкого повреждения кожи.
В первом варианте настоящего изобретения предлагается устройство для осуществления ионтофореза. Устройство включает: источник питания для подачи электроэнергии, необходимой для доставки лекарственного средства, которое должно проникать через кожу области введения в организм; комплексный диэлектрический слой для покрытия области кожи, через которую осуществляется доставка, содержащий гель и лекарственное средство с полярными молекулами в свободном состоянии, которое подлежит доставке через кожу; и множество электродов для соединения соответственно с источником питания и комплексным диэлектрическим слоем, таким образом, чтобы электроэнергия, поступающая от источника питания, проходила через области доставки и, по крайней мере, через часть комплексных диэлектрических слоев, соответственно, при этом по меньшей мере, часть комплексного диэлектрического слоя имеет заданное значение сопротивления.
В некоторых вариантах воплощения гель содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт, полигидроксиэтилметакрилат, полиакриловую кислоту, полиметакриловую кислоту, желатин, альгиновую кислоту.
В некоторых вариантах воплощения множество электродов представляет собой множество гибких проводящих пленочных электродов, размещенных через определенные интервалы.
В некоторых вариантах воплощения лекарственное средство, которое подлежит доставке, содержит витамин С и арбутин.
В некоторых вариантах воплощения лекарственное средство, которое подлежит доставке, содержит витамин С и транексамовую кислоту.
В некоторых вариантах воплощения лекарственное средство, которое подлежит доставке, имеет молекулярную массу менее или равную 10000 дальтон.
В некоторых вариантах воплощения толщина комплексного диэлектрического слоя не превышает 50 мм.
В некоторых вариантах воплощения электроэнергия - это переменный электрический ток, сила которого меньше или равна 5 мА.
В некоторых вариантах воплощения электроэнергия - это постоянный ток, сила которого меньше или равна 5 мА.
В некоторых вариантах воплощения сила электрического тока больше или равна 0,01 мА.
В некоторых вариантах воплощения источник питания содержит, по меньшей мере, первый источник питания, и множество электродов содержит, по меньшей мере, первый электрод и второй электрод, при этом первый электрод электрически соединен с первым контактом первого источника питания, а второй электрод электрически соединен со вторым контактом первого блока питания.
В некоторых вариантах воплощения источник питания дополнительно содержит второй источник питания, и множество электродов дополнительно содержит третий электрод и четвертый электрод, при этом третий электрод электрически соединен с первым контактом второго источника питания, а четвертый электрод электрически соединен со вторым контактом второго блока питания.
В некоторых вариантах воплощения источник питания дополнительно содержит третий источник питания и четвертый источник питания, множество электродов дополнительно содержит пятый электрод, первый контакт третьего источника питания электрически соединен со вторым контактом первого источника питания, второй контакт третьего источника питания электрически соединен с пятым электродом, первый контакт четвертого источника питания электрически соединен с первым контактом первого источника питания, а второй контакт четвертого источника питания электрически соединен со вторым контактом третьего источника питания.
В некоторых вариантах воплощения устройство для осуществления ионтофореза дополнительно содержит задний слой подложки для покрытия множества электродов, и задний слой подложки представляет собой изоляционный материал; и множество коннекторов для электрического соединения источника питания и множества электродов соответственно, каждый из множества коннекторов, по меньшей мере, частично расположен в заднем слое подложки.
В некоторых вариантах воплощения заданное значение сопротивления более 100 Ом и меньше или равно 100 кОм.
В некоторых вариантах воплощения заданное значение сопротивления более 1 кОм и меньше или равно 12 кОм.
В некоторых вариантах воплощения гель содержит коллаген.
Следует понимать, что описание в разделе «Сущность изобретения» не предназначено для ограничения ключевых или важных особенностей вариантов осуществления настоящего изобретения и не предназначено для ограничения объема защиты настоящего изобретения. Другие особенности настоящего изобретения можно понять из следующего описания.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Вышеупомянутые и другие особенности, преимущества и аспекты различных вариантов воплощения настоящего изобретения станут более очевидными при рассмотрении вместе с сопровождающими чертежами и со ссылкой на следующее подробное описание. На фигурах идентичные или подобные ссылки обозначают идентичные или подобные элементы, при этом:
Фиг. 1 содержит принципиальную схему устройства 100 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 2 содержит частичную принципиальную схему устройства 200 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 3 содержит принципиальную схему устройства 300 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 4 содержит принципиальную схему устройства 400 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 5 содержит принципиальную схему устройства 500 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения;
Фиг. 6 содержит принципиальную схему устройства 600 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения; и
Фиг. 7 содержит принципиальную схему устройства 700 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения;
На различных фигурах идентичные или подобные ссылки обозначают идентичные или подобные элементы.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Варианты воплощения настоящего изобретения будут описаны более подробно ниже со ссылками на прилагаемые фигуры. Хотя определенные варианты воплощения настоящего изобретения показаны на сопроводительных чертежах, следует понимать, что настоящее изобретение может быть воплощено в различных формах и не должно толковаться как ограниченное вариантами осуществления, изложенными в данном документе, напротив, эти варианты воплощения предназначены для более глубокого и полного понимания настоящего изобретения. Следует понимать, что фигуры и варианты воплощения настоящего изобретения предназначены только для иллюстративных целей и не предназначены для ограничения объема защиты настоящего изобретения.
В описании вариантов воплощения настоящего изобретения термин «содержащий» и подобные термины следует понимать как «открытое содержащий», то есть «содержащий, но не ограничиваясь этим». Термин «основанный» следует понимать как «основанный, по крайней мере, частично». Термин «вариант воплощения» или «вариант осуществления» следует понимать, как «по меньшей мере один вариант воплощения». Термины «первый», «второй» и т.д. могут относиться к разным или идентичным объектам. Другие определения, как прямые, так и косвенные, могут быть включены ниже.
Как упомянуто выше, традиционная схема осуществления ионтофореза, например, проводится с одним электродом или несколькими носителями для введения, каждый из которых с электродом, и электрод электрически соединен с источником питания. Перед чрескожным введением следует выполнить измерение сопротивления кожи организма реципиента и установить безопасные значения напряжения и силы тока источника питания в соответствии с измеренным сопротивлением или установить безопасные значения напряжения и силы тока источника питания в соответствии с общим эмпирическим значением электрического сопротивления кожи, таким образом, чтобы не повредить кожу реципиента.
В вышеупомянутой традиционной схеме осуществления ионтофореза, с одной стороны, в процессе чрескожного введения состояние кожи (а именно содержание воды и лекарственного средства в коже) в области введения будет изменяться. В то же время электрическое сопротивление кожи области чрескожного введения также изменяется по мере изменения состояния кожи. Таким образом, напряжение и сила тока, установленные на источнике питания перед введением, не учитывают величину изменения электрического сопротивления кожи во время введения, следовательно, они не будут соответствовать измененному сопротивлению кожи во время чрескожного введения. Например, во время процесса чрескожного введения содержание воды или лекарственного средства в коже увеличивается, а электрическое сопротивление кожи снижается. Когда заданное на источнике питания напряжение остается неизменным, сила тока, проходящего через кожу, увеличивается, что может вызвать раздражение и ожоги кожи.
Для решения по меньшей мере одной из вышеуказанных проблем и одной или нескольких других потенциальных проблем варианты воплощения настоящего изобретения предлагают устройство для осуществления ионтофореза. Устройство включает: источник питания для подачи электроэнергии, необходимой для доставки лекарственного средства, которое должно проникать через кожу области введения в организм; комплексный диэлектрический слой для покрытия области кожи, через которую осуществляется доставка, содержащий гель и лекарственное средство с полярными молекулами в свободном состоянии, которое подлежит доставке через кожу; и множество электродов для соединения соответственно с источником питания и комплексным диэлектрическим слоем, таким образом, чтобы электроэнергия, поступающая от источника питания, проходила через области доставки и, по крайней мере, через часть комплексных диэлектрических слоев, соответственно, при этом по меньшей мере, часть комплексного диэлектрического слоя имеет заданное значение сопротивления.
В соответствии с настоящим изобретением в устройстве для осуществления ионтофореза электроэнергия, поступающая от источника питания, обеспечивает чрескожное проникновение вещества через обрабатываемую область и, по меньшей мере, через часть комплексного диэлектрического слоя, имеющего заданное значение сопротивления соответственно, то есть путем соединения комплексного диэлектрического слоя, имеющего заданное значение сопротивления, параллельно с электрическим сопротивлением кожи области воздействия, и шунтирования тока, проходящего через область воздействия, тем самым избегая чрезмерной силы тока и раздражения или ожогов кожи. Кроме того, согласно принципу параллельного соединения, доля тока, шунтируемого диэлектрическим слоем, связана с отношением между заданным значением сопротивления диэлектрического слоя и сопротивлением кожи области введения. Следовательно, когда значение сопротивления диэлектрического слоя является постоянным, ток, шунтируемый диэлектрическим слоем, также изменяется по мере изменения сопротивления кожи области введения. Поскольку состояние кожи у разных людей различно, устройство для осуществления ионтофореза в соответствии с настоящим изобретением может не только решать технические проблемы раздражения или ожогов кожи, вызванных увеличением силы тока вследствие снижения электрического сопротивления кожи в процессе проведения процедуры, но и кроме того может адаптивно регулировать силу тока, проходящего через кожу, в соответствии с различным состоянием кожи у разных людей простым и удобным способом. Кроме того, в устройстве для осуществления ионтофореза, поскольку часть тока проходит через комплексный диэлектрический слой, который находится между электродами, содержит гель с лекарственным средством в свободном состоянии и имеет заданное значение сопротивления, комплексный диэлектрический слой и гелевое покрытие поверхности области введения будет генерировать тепло. Эпидермис состоит из рогового слоя, зернистого слоя, шиповатого слоя и базального слоя (перечислены по порядку снаружи внутрь). Ключ к чрескожной абсорбции в эпидермисе лежит в «кожном барьере». Кожный барьер состоит из рогового слоя и пленки секрета сальных желез. В нормальных условиях соответствующее повышение температуры кожи способствует повышению проникновения лекарственного средства через «кожный барьер». Следовательно, тепло, генерируемое током, проходящим через комплексный диэлектрический слой, полезно для повышения эффективности проникновения лекарственного средства через «кожный барьер».
Фиг. 1 содержит принципиальную схему устройства для осуществления ионтофореза 100 согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения. Устройство для выполнения ионтофореза 100 по этому варианту осуществления содержит источник питания 110, множество электродов 112-1 и 112-2 и комплексный диэлектрический слой 114. Комплексный диэлектрический слой 114 дополнительно содержит гель 118 и полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке 130. Комплексный диэлектрический слой 114 покрывает область введения 122 организма 120 и адаптируется к профилю области введения 122. В некоторых вариантах воплощения область введения 122 представляет собой, например, участок кожи человеческого тела, такой как кожу лица (но не ограничиваясь этим). Комплексный диэлектрический слой 114 предусмотрен, например, в профиле маски. В некоторых вариантах воплощения комплексный диэлектрический слой 114 дополнительно содержит сетчатую структуру (не показана). В некоторых вариантах воплощения полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке 130, диспергированы в поперечно сшитой сетчатой структуре геля 118. В некоторых вариантах воплощения полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке 130, распределяется по поверхности геля 118. В некоторых вариантах воплощения гель 118 содержит коллаген, или гель 118 представляет собой гель коллагена.
Что касается источника питания 110, он используется для выработки электроэнергии, необходимой для доставки лекарственного средства в область введения. В некоторых вариантах воплощения устройство для осуществления ионтофореза 100 содержит один источник питания. В некоторых вариантах воплощения устройство для осуществления ионтофореза 100 содержит множество источников питания. Множество источников питания могут быть соединены последовательно и / или параллельно друг другу для обеспечения соответствующего напряжения и силы тока для доставки лекарственного средства в область введения. Электрический ток, вырабатываемый источником питания 100, может быть постоянным или переменным. В некоторых вариантах воплощения настройки времени подачи питания, напряжения источника питания и силы тока источника питания связаны с дозой лекарственного средства, которую необходимо доставить. В некоторых вариантах воплощения величина напряжения источника питания, сила тока, время подачи питания, частота, рабочий цикл и т.д. источника питания регулируются в соответствии с дозой, различными режимами введения (например, одномоментное введение, режим постоянного введения, режим прерывистого введения и т.д.).
В некоторых вариантах воплощения электроэнергия, обеспечиваемая источником питания 110, представляет собой переменный ток. Это связано с тем, что, с одной стороны, постоянный ток легко вызывает местный анестезирующий эффект со стороны кожи, который может легко и незаметно вызвать повреждение кожи реципиента лекарственного средства, а с другой стороны, постоянный ток легко вызывает накопление электрического заряда в слое кожи, что, в свою очередь, приводит к уменьшению скорости проникновения и общего количества лекарственного средства, которое подлежит доставке 130. За счет использования переменного тока, обеспечиваемого источником питания 110, можно решить проблему накопления емкостного заряда в слое кожи, тем самым способствуя повышению эффективности проникновения и общего количества доставленного лекарственного средства. В некоторых вариантах воплощения сила переменного тока меньше или равна 5 мА. В некоторых вариантах воплощения сила переменного тока больше или равна 0,01 мА и меньше 5 мА, и сила тока устанавливается в диапазоне, который не только позволяет избежать повреждения кожи, но также обеспечивает достаточную энергию электрических зарядов в электростатическом поле, необходимую для доставки лекарственного средства в область введения.
Что касается электродов 112, они выполнены как электроды для проникновения ионов. Множество электродов 112 используется для соединения двух контактов источника питания 110 с комплексным диэлектрическим слоем 114 соответственно, так что ток от источника питания проходит через область чрескожного введения и, по меньшей мере, через часть комплексного диэлектрического слоя соответственно. Например, как показано на фиг. 1, электроды 112 содержат первый электрод 112-1 и второй электрод 112-2, при этом первый электрод 112-1 электрически соединен с первым контактом источника питания 110 через коннектор 111-1 и провод 113-1, а второй электрод 112-2 электрически соединен со вторым контактом источника питания 110 через коннектор 111-2 и провод 113-2. Ток от источника питания 110 проходит через область введения 122 и, по меньшей мере, через часть комплексного диэлектрического слоя (например, часть комплексного диэлектрического слоя между электрическим контактом первого электрода 112-1 и комплексным диэлектрическим слоем 114 к электрическому контакту второго электрода 112-2 и комплексного диэлектрического слоя) соответственно. Часть комплексного диэлектрического слоя 114, через которую проходит ток, имеет заданное значение сопротивления.
Что касается реципиентов, которым вводится лекарственное средство, то из-за различий в индивидуальных свойствах кожи (например, различий в соотношении воды и жира, степени сухости, наличия пор и т.д.) существуют определенные различия в индивидуальных значениях электрического сопротивления кожи. Поскольку ток, проходящий через кожу, может вызвать ожог кожи из-за выделяющегося тепла, генерируемого в зависимости от сопротивления кожи, во избежание повреждения кожи реципиента традиционная схема осуществления ионтофореза обычно строго ограничивает силу тока на основе значения сопротивления кожи в экстремальных условиях, что приведет к побочному эффекту снижения эффективности чрескожного введения. В приведенной выше схеме настоящего изобретения за счет покрытия комплексным диэлектрическим слоем 130, который является единым целым, имеет заданное значение сопротивления и содержит полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке, под множеством независимых электродов 112, шунтируя ток, проходящий через кожу вводимой области 122 за счет использования комплексного диэлектрического слоя параллельно с сопротивлением кожи вводимой области 122, тем самым уменьшая силу тока, проходящего через кожу, что эффективно предотвращает раздражение кожи или ожоги при заданном напряжении источника питания.
Что касается заданного значения сопротивления комплексного диэлектрического слоя 114, предполагается, что сопротивление комплексного диэлектрического слоя, через который проходит ток, равно R1, а сопротивление кожи области введения 122 равно R2. Согласно принципу параллельного подключения, если R1> R2, большая часть тока, обеспечиваемого источником питания, используется для воздействия на активные компоненты в коже. Если R1 <R2, большая часть тока, обеспечиваемого источником питания, используется для переноса активного вещества, диспергированного в геле, в кожу. В некоторых вариантах воплощения R1 установлен на уровне 10-90% от R2. В некоторых вариантах воплощения R1 устанавливается больше 100 Ом и меньше или равно 100 кОм, и в некоторых вариантах воплощения R1 устанавливается равным более 1 кОм и менее или равным 12 кОм, например 10 кОм.
Что касается электродов 112, они могут быть плоскими, точечными, многослойными или другой конструкции. В некоторых вариантах воплощения множество электродов 112 представляет собой множество гибких проводящих пленочных электродов, размещенных через определенные интервалы. Проводящий пленочный электрод представляет собой, например, проводящую пленку с низким сопротивлением, проводящую углеродную пленку и проводящую пленку на основе углерода. Гибкую проводящую электродную пленку получают путем смешивания полиэтилена с полимерной сверхпроводящей наноуглеродной сажей, лекарственным средством, вспомогательным лекарственным средством и т.п. Электроды для проникновения ионов расположены в виде гибких проводящих пленочных электродов, которые обладают преимуществами равномерного и постоянного значения сопротивления, хороших характеристик изгиба и гибкости, а также способствуют тому, чтобы комплексный диэлектрический слой 114 и электроды лучше прилегали к различным внешним контурам областей введения, и минимально подвергались электрической коррозии. Таким образом, по сравнению с традиционными плоскими электродами для проникновения ионов, они имеют очевидные преимущества. В некоторых вариантах воплощения множество электродов в виде гибких проводящих пленочных электродов может быть прикреплено к заднему слою подложки 116 с помощью клея, а электроды в виде гибких проводящих пленочных электродов отделены друг от друга на заднем слое подложки 116 заданными интервалами. Предварительно определенный интервал составляет, например, от 0,1 до 10 мм, предпочтительно от 1 до 2 мм. При такой компоновке эффективность проникновения может быть улучшена за счет управления площадью покрытия электродов для проникновения ионов.
Что касается геля 118, он содержит (например, но не ограничиваясь этим) матрицу, активное лекарственное средство и добавку. Гель 118 образуется путем поперечной сшивки, диспергирования лекарственного средства, отверждения и т.п. При этом активное лекарственное средство представляет собой полярные молекулы в свободном состоянии, которые подлежат доставке 130. Добавка включает (например, но не ограничиваясь этим) усилитель проникновения, фармацевтический растворитель и т.д. В некоторых вариантах воплощения гель 118 содержит, например, по меньшей мере один из следующих компонентов: полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт, полигидроксиэтилметакрилат, полиакриловую кислоту, полиметакриловую кислоту, желатин, альгиновую кислоту. Эксперименты показывают, что гель, состоящий из вышеупомянутых компонентов, может не только образовывать структуру полимерной поперечно сшитой сетки с определенной прочностью, но также обеспечивает свободное диспергирование лекарственного средства, которое подлежит доставке. Такое расположение не только облегчает шунтирование тока, проходящего через кожу области введения 122, но также значительно улучшает эффект контролируемого высвобождения лекарственного средства, которое подлежит доставке 130. Результаты экспериментов показывают, что после проникновения из геля, предусмотренного настоящим изобретением, концентрация лекарственного средства 130 может быть постоянной, а биодоступность является идеальной.
Что касается лекарственного средства, которое подлежит доставке 130, то это (например, но не ограничиваясь этим) лекарственное средство для облегчения боли, лечения артрита или бронхиальной астмы, регулирования уровня гормонов, косметических и подобных целей. В некоторых вариантах воплощения лекарственное средство, которое подлежит доставке 130, имеет молекулярную массу менее или равную 10000 дальтон. Это вызвано тем, что как показано в исследованиях, лекарственное средство, которое подлежит доставке 130, с молекулярной массой менее или равной 10000 дальтон может легко проникать в кожу через межклеточные пространства, что способствует повышению эффективности проникновения. Например, лекарственное средство с полярными молекулами в свободном состоянии 130 с молекулярной массой менее или равной 10000 дальтон равномерно диспергировано в геле 118, высвобождается из геля 118 под действием электрического тока, обеспечиваемого электродом 112, диффундирует к роговому слою, а затем проникает через эпидермис в дерму и даже в капилляры кожи.
В некоторых вариантах воплощения лекарственное средство, которое подлежит доставке 130, содержит витамин С и арбутин. Арбутин в лекарственном средстве, которое подлежит доставке 130, оказывает полезное действие за счет ингибирования тирозиназы в коже, блокирования образования меланина, ускорения деградации и выведения меланина и в то же время оказывает противовоспалительное действие. Витамин C в лекарственном средстве, которое подлежит доставке 130, обладает антиоксидантным эффектом, который полезен для подавления образования пигментных пятен и способствует регрессу пигментных пятен. Эксперименты показывают, что если лекарственное средство 130, которое подлежит доставке, содержит как витамин С, так и арбутин, имеет полярные молекулы, равномерно диспергированные в свободном состоянии в геле 118 комплексного диэлектрического слоя 114, при подаче электрического тока через электрод устройства для осуществления ионтофореза 100 таким образом, что полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке 130, поступают в область введения 122, область введения 122 и окружающая область могут быть быстро отбелены, и эффект отбеливания может сохраняться в течение значительного периода времени. В некоторых вариантах воплощения лекарственное средство 130, которое подлежит доставке, содержащее витамин С и арбутин, равномерно распределено в геле 118 комплексного диэлектрического слоя 114, расположенного в форме маски для лица для отбеливания лица человека с помощью ионтофореза.
В некоторых вариантах воплощения лекарственное средство, которое подлежит доставке 130, содержит витамин С и арбутин. Транексамовая кислота в лекарственном средстве, которое подлежит доставке 130, используется для ингибирования активности тирозиназы, тем самым подавляя образование меланина. Эксперименты показывают, что если лекарственное средство 130, которое подлежит доставке, содержит как витамин С, так и транексамовую кислоту, имеет полярные молекулы, равномерно диспергированные в свободном состоянии в геле 118 комплексного диэлектрического слоя 114, при подаче электрического тока через электрод устройства для осуществления ионтофореза 100 таким образом, что полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке 130, поступают в область введения 122, темные пятна на коже в области введения 122 могут быть эффективно удалены. В некоторых вариантах воплощения лекарственное средство 130 которое подлежит доставке, содержащее витамин С и транексамовую кислоту, равномерно распределено в геле 118 комплексного диэлектрического слоя 114, расположенного в форме лицевой маски для удаления веснушек на коже лица человека с помощью ионтофореза.
В некоторых вариантах воплощения устройство для осуществления ионтофореза 100 дополнительно содержит задний слой подложки 116 для наложения множества электродов 112, задний слой подложки 116 представляет собой изоляционный материал. Множество коннекторов 111-1 и 111-2 используются для электрического подключения соответствующих электродов к источнику питания, соответственно, каждый из множества коннекторов 111-1 и 111-2, по меньшей мере, частично расположен в слое задней подложки 116.
Фиг. 2 содержит частичную принципиальную схему устройства 200 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения. Устройство для осуществления ионтофореза 200 по этому варианту воплощения содержит ламинированную структуру. Задний слой подложки 216 расположен на поверхностном слое ламинированной структуры. Под слоем задней подложки 216 находится адгезивный слой 232 для соединения слоя задней подложки 216 и гибких проводящих пленочных электродов 212-1 и 212-2. Под адгезивным слоем 232 находятся гибкие проводящие пленочные электроды 212-1 и 212-2. Под гибкими проводящими пленочными электродами 212-1 и 212-2 находится слой геля 218, содержащий лекарственное средство, которое подлежит доставке 230. Под слоем геля 218 находится удаляемый слой 234 для защиты активного компонента в слое геля 218 от загрязнения. При использовании устройства для осуществления ионтофореза 200 удаляемый слой 234 будет сниматься, так что слой геля 218 накладывается на кожу вводимой области. Адгезивный слой 232 включает проводящий клей, такой как (но не ограничиваясь этим) липкий клей, клей на масляной основе, клей на водной основе, термоплавкий клей и т.д., содержащий проводящие наполнители, такие как углерод или металл.
Множество коннекторов 211-1 и 211-2, изготовленных из проводящего материала, расположено на заднем слое подложки 216, каждый коннектор, по меньшей мере, частично расположен в заднем слое подложки 216 для передачи электроэнергии от источника питания к соответствующему гибкому проводящему пленочному электроду 212-1 и 212-2. Типы соединения между коннектором и источником питания или проводом, подключенным к источнику питания, могут быть различными, такими как (но не ограничиваясь этим) механическое соединение, такое как защелкивающееся соединение, магнитное соединение, пайка или сварка. Типы соединения с защелкивающимся соединением и соединения с помощью магнитов удобны для настройки режима соединения между источником питания и электродами. Например, каждый коннектор 211 представляет собой пару компонентов коннектора (конкретно не показаны), которые могут быть соединены с защелкиванием, один компонент коннектора соединен с проводом, подключенным к источнику питания, а другой компонент коннектора соединен с гибким проводящим пленочным электродом. Благодаря защелкивающемуся соединению двух компонентов коннектора осуществляется электрическое соединение между проводом, подключенным к источнику питания, и гибким проводящим пленочным электродом. В качестве другого примера, каждый коннектор 211 представляет собой пару компонентов магнитного коннектора (конкретно не показаны), способных притягивать друг друга, один компонент магнитного коннектора соединен с проводом, подключенным к источнику питания, а другой компонент магнитного коннектора соединен с гибким проводящим пленочным электродом. Два компонента магнитного коннектора соединяются вместе под действием магнита, тем самым реализуя электрическое соединение между проводом, подключенным к источнику питания, и гибким проводящим пленочным электродом.
Фиг. 3 содержит принципиальную схему устройства для осуществления ионтофореза 300 согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения. Устройство для осуществления ионтофореза 300 по этому варианту воплощения содержит первый источник питания 310-1, второй источник питания 310-2, множество электродов 312 (например, первый электрод 312-1, второй электрод 312-2, третий электрод 312-3, четвертый электрод 312-4) и комплексный диэлектрический слой 314. Комплексный диэлектрический слой 314 содержит гель и полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке. Комплексный диэлектрический слой 314 покрывает область введения 322 организма. Например, первый электрод 312-1, второй электрод 312-2, третий электрод 312-3 и четвертый электрод 312-4 соответственно покрывают разные участки области введения 322.
Как показано на фиг. 3, первый электрод 312-1 электрически соединен с первым контактом первого источника питания 310-1 через первый коннектор 311-1 и первый провод 313-1, а второй электрод 312-2 электрически соединен со вторым контактом первого источника питания 310-1 через второй коннектор 311-2 и второй провод 313-2. Кроме того, третий электрод 312-3 электрически соединен с первым контактом второго источника питания 310-2 через третий коннектор 311-3 и третий провод 313-3, а четвертый электрод 312-2 электрически соединен со вторым контактом второго источника питания 310-2 через четвертый коннектор 311-4 и четвертый провод 313-4. В приведенной выше схеме предусмотрены первый источник питания и второй источник питания, первый электрод и второй электрод электрически подключены к первому источнику питания, а третий электрод и четвертый электрод электрически подключены ко второму источнику питания. Осуществление ионтофореза в различные участки области введения 322 можно контролировать независимо друг от друга. Например, когда первый источник питания 310-1 подает питание, второй источник питания 310-2 прекращает подачу энергии. В другом примере величина напряжения источника питания, сила тока, частота, рабочий цикл и / или время подачи питания первого источника питания 310-1 отличаются от амплитуды напряжения источника питания, силы тока, частоты, рабочего цикла и / или времени подачи питания второго источника питания 310-2, так что лекарственное средство можно вводить отдельно в соответствии с различными характеристиками отдельных участков области введения 322. Например, у людей со смешанной кожей, когда участок жирной кожи имеет Т-образную форму и участок сухой кожу имеет U-образную форму. Другой пример: обычно существуют различия в чувствительности кожи вокруг глаз и кожи в области щек. Путем размещения независимых источников питания в одном и том же устройстве для осуществления ионтофореза 300 для подачи питания на электроды в разных положениях, соответствующих разным участкам кожи реципиента, можно установить согласованные параметры источника питания для чрескожного введения для разных типов кожи на разных участках области введения.
Фиг. 4 содержит принципиальную схему устройства 400 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения. Устройство для осуществления ионтофореза 400 по этому варианту воплощения содержит первый источник питания 410-1, третий источник питания 410-3, четвертый источник питания 410-4, множество электродов 412 (например, первый электрод 412-1, второй электрод 412-2, пятый электрод 412-5) и комплексный диэлектрический слой 414. Комплексный диэлектрический слой 414 содержит гель и полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке. Комплексный диэлектрический слой 414 покрывает область введения 422 организма.
Как показано на фиг. 4, первый электрод 412-1 электрически соединен с первым контактом первого источника питания 410-1 через первый коннектор 411-1 и провод, а второй электрод 412-2 электрически соединен со вторым контактом первого источника питания 410-1 через второй коннектор 411-2 и провод. Кроме того, первый контакт третьего источника питания 410-3 электрически соединен со вторым контактом первого источника питания 410, а второй контакт третьего источника питания 410-3 электрически соединен с пятым электродом 412-5 через пятый коннектор 411-5. Кроме того, первый контакт четвертого источника питания 410-4 электрически соединен с первым контактом первого источника питания 410-1, а второй контакт четвертого источника питания 410-4 электрически соединен со вторым контактом третьего источника питания 410-3. В приведенной выше схеме первый источник питания 410-1 и третий источник 410-3 питания подключены последовательно, а затем подключены параллельно с четвертым источником питания 410-4 для подачи напряжения на первый электрод 412-1, второй электрод 412-2 и пятый электрод 412-5, так что ток проходит через часть комплексного диэлектрического слоя 414 и кожу области введения 422 соответственно. Полярные молекулы лекарственного средства в свободном состоянии, которые подлежат доставке, диспергированные в каркасной структуре геля, вводятся в кожу области введения 422 с помощью электрического заряда.
В приведенной выше схеме, подключив два или более источника питания последовательно, можно регулировать величину напряжения, необходимую для осуществления ионтофореза. Путем параллельного подключения двух или более источников питания можно регулировать силу тока, необходимую для осуществления ионтофореза. Первый электрод 412-1, второй электрод 412-2 и пятый электрод 412-5 соответственно соединены к разным контактам источников питания, подключенных параллельно друг другу, так что электрические параметры осуществления ионтофореза между первым электродом 412-1 и вторым электродом 412-2 и электрические параметры осуществления ионтофореза между вторым электродом 412-2 и пятым электродом 412-5 относительно независимы и управляемы и имеют определенную корреляцию. Это выполняется с целью реализации индивидуального контроля чрескожного введения.
Фиг. 5 содержит принципиальную схему устройства 500 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения. Устройство для осуществления ионтофореза 500 по этому варианту воплощения содержит, по меньшей мере, первый источник питания 510-1, пятый источник питания 510-5, первый переключатель 540, второй переключатель 542, множество электродов 512 (например, первый электрод 512-1, второй электрод 512-2), комплексный диэлектрический слой 514 и контроллер (не показан). Комплексный диэлектрический слой 514 имеет ту же структуру, что и комплексные диэлектрические слои, показанные на фиг. 1-4 и здесь не описывается. Первый источник питания 510-1 и пятый источник питания 510-5 являются источниками питания постоянного тока. В некоторых вариантах воплощения сила постоянного тока меньше или равна 5 мА. В некоторых вариантах воплощения сила постоянного тока больше или равна 0,01 мА. Например, сила тока больше или равна 0,1 мА и меньше безопасного порога для тока, проходящего через кожу. Первый переключатель 540 и второй переключатель 542 представляют собой, например, реле, которые включаются или выключаются контроллером (не показаны), но не ограничиваются ими.
Как показано на фиг. 5, первый электрод 512-1 электрически соединен с положительным контактом первого источника питания 510-1, по меньшей мере, через первый коннектор 511-1 и первый переключатель 540, а второй электрод 512-2 электрически соединен с отрицательным контактом первого источника питания 510-1, по меньшей мере, через второй коннектор 511-2. Первый электрод 512-1 также электрически соединен с отрицательным контактом пятого источника питания 510-5 через второй переключатель 542, а второй электрод 512-2 также электрически соединен с положительным контактом пятого источника питания 510-5. То есть после того, как первый источник 510-1 питания и первый переключатель 540 соединены последовательно, они включаются в противофазе и параллельно цепи пятого источника питания 510-5 и второго переключателя 540, а затем электрически соединяются с первым электродом 512-1 и вторым электродом 512-1 соответственно.
Например, в первый период времени контроллер выдает первый сигнал высокого уровня для включения первого переключателя 540 и одновременно выдает второй сигнал низкого уровня для выключения второго переключателя 542, так что положительный контакт первого источника питания 510-1 электрически соединен с первым электродом 512-1, а отрицательный контакт первого источника питания 510-1 электрически соединен со вторым электродом 512-2, то есть лекарственное средство, которое подлежит доставке, поступает с током в первом направлении в первый период времени. И во второй период времени контроллер выдает первый сигнал низкого уровня для выключения первого переключателя 540 и одновременно выдает второй сигнал высокого уровня для включения второго переключателя 542, так что отрицательный контакт пятого источника питания 510-5 электрически соединен с первым электродом 512-1, а положительный контакт пятого источника питания 510-5 электрически соединен со вторым электродом 512-2 во втором периоде времени, то есть лекарственное средство, которое подлежит доставке, поступает с током во втором направлении во второй период времени. При осуществлении вышеупомянутого решения используется несколько источников питания постоянного тока в сочетании с переключателями для решения проблемы накопления емкостных зарядов в слое кожи, тем самым улучшая эффективность проникновения и общее количество доставленного лекарственного средства.
Фиг. 6 содержит принципиальную схему устройства 600 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения. Устройство для осуществления ионтофореза 600 по этому варианту воплощения содержит, по меньшей мере, первый источник питания 610-1, первый переключатель 640, второй переключатель 642, третий переключатель 644, четвертый переключатель 644, множество электродов 612 (например, первый электрод 612-1, второй электрод 612-2), комплексный диэлектрический слой 614 и контроллер (не показан). Комплексный диэлектрический слой 614 имеет ту же структуру, что и комплексные диэлектрические слои, показанные на фиг. 1-5 и здесь не описывается. Первый источник питания 610-1 представляет собой источник постоянного тока. Первый переключатель 640, второй переключатель 642, третий переключатель 644 и четвертый переключатель 644 являются, например, реле, которые включаются или выключаются контроллером (не показаны), но не ограничиваются ими.
Как показано на фиг. 6, первый электрод 612-1 электрически соединен с положительным контактом первого источника питания 610-1, по меньшей мере, через первый переключатель 640, а первый электрод 612-1 электрически соединен с отрицательным контактом первого источника питания 610-1, по меньшей мере, через третий переключатель 644. Второй электрод 612-2 электрически соединен с отрицательным контактом первого источника питания 610-1 через, по меньшей мере, второй переключатель 642, а второй электрод 612-2 электрически соединен с положительным контактом первого источника питания 610-1 через четвертый переключатель 646.
Например, в третий период времени контроллер одновременно включает первый переключатель 640 и второй переключатель 642 и одновременно выключает третий переключатель 644 и четвертый переключатель 646, так что положительный контакт первого источника питания 610-1 электрически соединен с первым электродом 612-1, а отрицательный контакт первого источника питания 610-1 электрически соединен со вторым электродом 612-2, то есть лекарственное средство, которое подлежит доставке, поступает с током в первом направлении в третьем периоде времени. В четвертый период времени контроллер одновременно выключает первый переключатель 640 и второй переключатель 642 и одновременно включает третий переключатель 644 и четвертый переключатель 646, так что отрицательный контакт первого источника питания 610-1 электрически соединен с первым электродом 612-1, а положительный контакт первого источника питания 610-1 электрически соединен со вторым электродом 612-2, то есть лекарственное средство, которое подлежит доставке, поступает с током во втором направлении в четвертый период времени. При осуществлении вышеупомянутого решения используется несколько источников постоянного тока в сочетании с переключателями для решения проблемы накопления емкостных зарядов в слое кожи, тем самым улучшая эффективность проникновения и общее количество доставленного лекарственного средства.
Фиг. 7 содержит принципиальную схему устройства 700 для осуществления ионтофореза согласно некоторым вариантам воплощения настоящего изобретения. Устройство для осуществления ионтофореза 700 по этому варианту воплощения содержит, по меньшей мере, первый источник питания 710-1, второй источник питания 710-2, множество электродов 712 (например, первый электрод 712-1, второй электрод 712-2, третий электрод 712-3, четвертый электрод 712-4), множество коннекторов (например, включает первый коннектор 711-1, второй коннектор 711-2, третий коннектор 711-3, четвертый коннектор 711-4), комплексный диэлектрический слой 714 и контроллер (не показан). Комплексный диэлектрический слой 714 имеет ту же структуру, что и комплексные диэлектрические слои, показанные на фиг. 1-6 и здесь не описывается. Первый источник питания 710-1 и второй источник питания 710-2 являются источниками постоянного тока. В некоторых вариантах воплощения все источники питания, содержащиеся в устройстве для осуществления ионтофореза 700, представляют собой источники постоянного тока.
Как показано на фиг. 7, первый электрод 712-1 электрически подключен по меньшей мере к одному контакту первого источника питания 710-1 через первый коннектор 711-1, а другой контакт первого источника питания 710-1 соединен с четвертым электродом 712-1 через четвертый коннектор 711-4. Второй электрод 712-2 электрически соединен по меньшей мере с одним контактом второго источника питания 710-2 через второй коннектор 711-2, а другой контакт второго источника питания 710-2 соединен с третьим электродом 712- 3 через третий коннектор 711-3.
Например, в первый период времени под управлением контроллера (не показан) первый источник питания 710-1 отключается (то есть он находится в состоянии «ВЫКЛ» и ток отсутствует). В то же время второй источник питания 710-2 включен (то есть он находится в состоянии «ВКЛ»), ток от второго источника питания 710-2, по меньшей мере, частично проходит через второй коннектор 711-2, второй электрод 712-2, по меньшей мере, часть комплексного диэлектрического слоя 714, третий электрод 712-3 и третий коннектор 711-2 последовательно. (В это время положительный контакт второго источника питания 710-2 подключен ко второму коннектору 711-2. Если второй источник питания 710-2 подключен с обратной полярностью, направление тока будет другим). Можно видеть, что в первый период времени направление, в котором протекает постоянный ток в комплексном диэлектрическом слое 714, показано стрелкой в верхней половине фиг. 7, то есть постоянный ток в первом направлении используется для введения лекарственного средства, которое подлежит доставке в первый период времени.
Например, во второй период времени под управлением контроллера (не показан) второй источник питания 710-2 отключается (то есть он находится в состоянии «ВЫКЛ» и ток отсутствует). В то же время первый источник питания 710-1 включен (то есть он находится в состоянии «ВКЛ»), ток от первого источника питания 710-1, по меньшей мере, частично проходит через четвертый коннектор 711-4, четвертый электрод 712-4, по меньшей мере, часть комплексного диэлектрического слоя 714, первый электрод 712-1 и первый коннектор 711-2 последовательно. Можно видеть, что во втором периоде времени направление, в котором протекает постоянный ток в комплексном диэлектрическом слое 714, показано стрелкой в нижней половине фиг. 7, то есть постоянный ток во втором направлении используется для введения лекарственного средства во второй период времени.
При осуществлении вышеупомянутого решения используются только источники постоянного тока для решения проблемы накопления емкостных зарядов в слое кожи, тем самым улучшая эффективность проникновения и общее количество доставленного лекарственного средства.
Выше были описаны варианты воплощения настоящего изобретения, и приведенное выше описание является примерным, а не исчерпывающим и не ограничивается заявленными вариантами воплощения. Специалистам в данной области техники будут очевидны многие модификации и изменения, не выходящие за рамки объема и сути описанных вариантов воплощения. Используемая здесь терминология выбрана для лучшего объяснения принципов, практического применения или технических усовершенствований на рынке вариантов воплощения или для того, чтобы дать возможность другим специалистам в данной области техники понять варианты воплощения, заявленные в настоящем документе.
Вышеприведенные описания являются только необязательными вариантами воплощения настоящего изобретения и не используются для ограничения настоящего изобретения. Для специалистов в данной области настоящее изобретение может иметь различные модификации и изменения. Любая модификация, эквивалентная замена, улучшение и т.д., выполненные в соответствии с духом и принципом настоящего изобретения, должны быть включены в объем защиты настоящего изобретения.
1. Устройство для осуществления ионтофореза, содержащее:
- по меньшей мере один источник питания для подачи электроэнергии, необходимой для доставки лекарственного средства, проникающего через кожу области введения в организм;
- диэлектрический слой для покрытия указанной области введения, содержащий гель с указанным лекарственным средством, содержащим полярные молекулы в свободном состоянии для проникновения через кожу, при этом гель содержит по меньшей мере один из следующих компонентов: полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт, полигидроксиэтилметакрилат, полиакриловую кислоту, полиметакриловую кислоту, желатин, альгиновую кислоту, при этом, кроме указанных компонентов, гель также содержит добавку, содержащую компонент, выбранный из группы: усилитель проникновения и фармацевтический растворитель;
- по меньшей мере два электрода в виде гибких проводящих пленок для электрического соединения с источником питания и диэлектрическим слоем, так что электроэнергия от источника питания проходит через указанную область введения и по меньшей мере через часть диэлектрического слоя, соответственно при этом по крайней мере часть диэлектрического слоя имеет значение сопротивления R1, составляющее 10-90 % сопротивления R2 кожи указанной области введения;
- подложку с задним слоем из изоляционного материала для покрытия электродов и по меньшей мере два коннектора для электрического соединения источника питания и указанных электродов, причем каждый из указанных коннекторов по меньшей мере частично расположен в заднем слое подложки, а указанные электроды в виде гибких проводящих пленок отделены друг от друга.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что по меньшей мере два указанных электрода в виде гибких проводящих пленок разделены интервалом в диапазоне 0,1-10 мм.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лекарственное средство содержит витамин С и арбутин.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лекарственное средство содержит витамин С и транексамовую кислоту.
5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что лекарственное средство имеет молекулярную массу, меньшую или равную 10 000 дальтон.
6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина диэлектрического слоя меньше или равна 50 мм.
7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроэнергия представляет собой переменный ток и сила тока меньше или равна 5 мА.
8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электроэнергия представляет собой постоянный ток и сила тока меньше или равна 5 мА.
9. Устройство по любому из пп. 7 и 8, отличающееся тем, что сила электрического тока больше или равна 0,01 мА.
10. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит один указанный источник питания и два указанных электрода, при этом первый электрод электрически соединен с первым контактом источника питания, а второй электрод электрически соединен со вторым контактом источника питания.
11. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит два указанных источника питания и четыре указанных электрода, при этом первый электрод электрически соединен с первым контактом первого источника питания, второй электрод электрически соединен со вторым контактом первого источника питания, третий электрод электрически соединен с первым контактом второго источника питания и четвертый электрод электрически соединен со вторым контактом второго источника питания.
12. Устройство по п.1, отличающееся тем, оно содержит четыре указанных источника питания и пять указанных электродов, причем первый электрод электрически соединен с первым контактом первого источника питания, второй электрод электрически соединен со вторым контактом первого источника питания, третий электрод электрически соединен с первым контактом второго источника питания и четвертый электрод электрически соединен со вторым контактом второго источника питания, при этом первый контакт третьего источника питания электрически соединен со вторым контактом первого источника питания, второй контакт третьего источника питания электрически соединен с пятым электродом, первый контакт четвертого источника питания электрически соединен с первым контактом первого источника питания, а второй контакт четвертого источника питания электрически соединен со вторым контактом третьего источника питания.
13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере два указанных источника питания, соединенных последовательно.
14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что содержит по меньшей мере два указанных источника питания, соединенных параллельно.
15. Устройство по п.1, отличающееся тем, что значение сопротивления R1 составляет более 100 Ом и меньше или равно 100 кОм.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что значение сопротивления R1 составляет более 1 кОм и меньше или равно 12 кОм.
17. Устройство по п.1, отличающееся тем, что указанный гель дополнительно содержит коллаген.
