用于密封并包封生物相容性通电元件的装置和方法制造方法及图纸

技术编号:13005835 阅读:88 留言:0更新日期:2016-03-10 17:34
本发明专利技术题为用于密封并包封生物相容性通电元件的装置和方法。本发明专利技术公开了用于密封并包封生物相容性通电元件的装置和方法。在一些实例中,所述用于密封并包封生物相容性通电元件的装置和方法涉及热焊接、激光焊接或两者,其中通过能够密封的聚合物膜包封层状结构。在一些实例中,该设备和方法的使用领域可包括任何需要通电元件的生物相容性装置或产品。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 相关专利申请的交叉引用 本专利申请要求2014年8月21日提交的美国临时申请62/040178的权益。
技术介绍
1.巧术领域 本专利技术描述了。在一些实例 中,的使用领域可包括任何需要能量的 生物相容性装置或产品。[000引 2.巧关领域描沐 近来,医疗装置的数量开始快速增长并且其功能不断完善。运些医疗装置可包括 例如植入式起搏器、监测和/或测试生物功能的电子药丸、具有活性部件的外科装置、接触 镜片、输注累和神经刺激器。前述许多医疗装置的功能增加和性能增强已经理论化并得W 发展。然而,为了实现在理论上所说的增加的功能,运些装置中的许多现在都需要自备式通 电机构,该机构与运些装置的尺寸和形状要求W及新通电部件的能量要求相容。 -些医疗装置可包括诸如半导体器件的电气部件,运些部件执行多种功能并且可 W结合到许多生物相容性和/或植入式装置中。然而,此类半导体部件需要能量,因此,通 电元件也应该优选地被包括在此类生物相容性装置中。生物相容性装置的外形和相对较小 的尺寸可为各种功能的限定产生挑战性的环境。在许多实例中,重要的是提供安全、可靠、 紧凑和高性价比的装置来为生物相容性装置内的半导体部件供电。因此,需要形成用于植 入生物相容性装置之内或之上的生物相容性通电元件,在生物相容性装置中的运些毫米或 更小尺寸的通电元件结构在保持生物相容性的同时也提供了增强的功能。 另外,可能需要保护运些通电元件,使其免受周围环境影响,W便维持其功能和性 能。运可能包括使流体流入或流出通电元件。举例来说,置于接触镜片中的生物相容性电 池可能会暴露于泪液,从而可能导致流体与阳极和阴极接触,最终缩短电池寿命。因此,需 要保护通电元件,使其免受外部环境影响。
技术实现思路
因此,本专利技术公开了,其在维 持生物相容性通电元件所需的生物相容性、性能和功能的同时提供电化学和生物相容性优 点。 一个总体方面包括由能够密封的聚合物膜包封的生物相容性通电元件。可W对该 能够密封的聚合物膜进行处理,W便用其自身形成密封,且与生物相容性通电元件之类的 元件一起形成密封。另外,该能够密封的聚合物膜可W围绕通电元件形成包封件,同时保持 生物相容性通电元件内的腔结构。生物相容性通电元件可包括:第一集流体和第二集流体、 阴极、阳极、电解质W及包括腔的层状结构。 生物相容性通电元件的具体实施可具有W下特征中的一种或多种。能够密封的聚 合物膜可包含聚丙締。能够密封的聚合物膜可W通过焊接方式处理。能够密封的聚合物膜 还可利用粘合剂粘附到生物相容性通电元件。能够密封的聚合物膜可被焊接到生物相容性 通电元件内容纳的分隔物。能够密封的聚合物膜可被焊接到生物相容性通电元件内容纳的 分隔物架。能够密封的聚合物膜可被焊接到生物相容性通电元件的集流体。生物相容性通 电元件可用于生物医疗装置中。生物医疗装置可W是眼科装置。眼科装置可W是接触镜片。 另一个总体方面包括用于包封生物相容性通电元件的方法,其中该方法包括:获 得能够密封的第一聚合物膜;将第一集流体放置在能够密封的第一聚合物上;将第一电极 放置在第一集流体上;将分隔物架放置在第一集流体上,其中使分隔物架包围第一电极,并 且其中分隔物架在层状结构内生成限定的腔;将分隔物放置在分隔物架上,其中使分隔物 在腔内围住第一电极;将第二电极放置在分隔物上;将能够密封的第二聚合物放置在第二 集流体上;W及将能够密封的第一聚合物和第二聚合物密封到一起,W形成密封的且包封 的通电元件。生物相容性通电元件可包括:第一集流体和第二集流体、阴极、阳极、电解质W 及包括腔的层状结构。 用于包封生物相容性通电元件的方法的具体实施可具有W下特征中的一种或多 种。第一聚合物层和第二聚合物层可包含聚丙締。将能够密封的第一聚合物和第二聚合物 密封到一起可包括焊接。将能够密封的第一聚合物和第二聚合物密封到一起可包括用粘合 剂将能够密封的第一聚合物和第二聚合物粘附起来。能够密封的第一聚合物和第二聚合物 可包括粘合剂与能够密封的第一聚合物和第二聚合物的焊接的组合。该方法还可包括用粘 合剂将第一集流体和第二集流体粘附到分隔物架。该方法还可包括用粘合剂将能够密封的 聚合物膜粘附到生物相容性通电元件。该方法还可包括使能够密封的聚合物膜金属化,W 形成金属化的聚合物膜。该方法还可包括通过焊接用通电元件密封金属化的聚合物膜。该 方法还可包括通过焊接将金属化的聚合物膜密封到集流体。该方法还可包括将生物相容性 通电元件放置到插入件中。该方法还可包括将插入件放置到生物医疗装置中。生物医疗装 置可W是眼科装置。眼科装置可W是接触镜片。【附图说明】 W下是附图所示的本专利技术优选实施例的更为具体的说明,通过运些说明,本专利技术 的上述及其他特征和优点将显而易见。 图IA至图ID示出了与接触镜片的示例性应用一致的生物相容性通电元件的示例 性方面。 图2示出了示例性电池设计的单个电池的示例性尺寸和形状。 图3A示出了具有示例性阳极和阴极连接件的第一独立式封装的生物相容性通电 元件。 图3B示出了具有示例性阳极和阴极连接件的第二独立式封装的生物相容性通电 元件。 图4A至图4N示出了形成用于生物医疗装置的生物相容性通电元件的示例性方法 步骤。 图5示出了示例性的完全成形的生物相容性通电元件。 图6A至图6F示出了生物相容性通电元件结构形成的示例性方法步骤。 图7A至图7F示出了采用另选电锻方法使生物相容性通电元件结构形成的示例性 方法步骤。 图8A至图細示出了形成具有水凝胶分隔物的用于生物医疗装置的生物相容性通 电元件的示例性方法步骤。 图9A至图9C示出了利用另选的水凝胶处理实例使生物相容性通电元件结构形成 的示例性方法步骤。 图IOA至图IOF示出了将阴极混合物沉积到腔中的优化及未优化的过程。 图11示出了腔内阴极混合物的聚结。 图12A至图12F示出了胶凝的电解质在生物相容性通电元件中的示例性用途。 [002引 图13A至图13C示出了用于密封并包封生物相容性通电元件的示例性设计。 图14A至图14H示出了用于密封并包封生物相容性通电元件的示例性方法步骤。 图15A至图15D示出了示例性通电元件的示例性剖视图。 图16A至图16G示出了用于密封并包封生物相容性通电元件的另选示例性方法步 骤。【具体实施方式】 本申请中公开了在生物相容性电池中使用的生物燃料电池。在下述部分中,给出 了各种实例的详细描述。文中描述的实例仅为示例性实施例,各种修改和更改对于本领域 的技术人员而言可为显而易见的。因此,实例不限制本申请的范围。可设计生物燃料电池 和包含该生物燃料电池的结构W用于在生物相容性电池中使用。在一些实例中,运些生物 相容性电池可被设计成在活生物体的机体中或其附近使用。 术语 在下文的说明和权利要求书中,可用到各种术语,它们将采用W下定义: 如本文所用的"阳极"是指电流通过其流进极化的电气装置的电极。电流的方向 通常与电子流的方向相反。换句话讲,电子从阳极流进例如电路中。 如本文所用的"粘结剂"是指能够表现出对机械变形的弹性反应并且与其他通电 元件部件化学相容的聚合物。例如,粘结剂可包括电活性材料、电解质、聚合物,等等。 如本文所用的"生物相容性"是指在具体的应用中W合本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种生物相容性通电元件,包括:第一集流体和第二集流体;阴极阳极;电解质;层状结构,所述层状结构包括腔结构;和用于所述通电元件的包封件,其中所述包封件为能够密封的聚合物膜,其中所述能够密封的聚合物膜经处理以形成对自身和对所述生物相容性通电元件的元件的密封。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:FA弗里特施DB奧特斯RB普格JD里亚尔A托纳SM戴维斯
申请(专利权)人:庄臣及庄臣视力保护公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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