使用电热消融的受控释放的装置和方法制造方法及图纸

提供一种用于受控释放或暴露容器内容物的装置和方法。所述的装置包括由导电材料制成的容器盖，其阻止容器内容物从容器中出去，并阻止容器内容物暴露给装置外的微小颗粒；与所述容器盖电相连的输入导线；与所述容器盖电相连的输出导线，因而一旦施加经输入导线和输出导线而流过容器盖的电流，所述容器盖被破坏，从而释放或暴露容器内容物。容器内容物可以包括一包含用于释放的药物微小颗粒的释放系统或可以包括一诸如传感器的辅助装置。在一个实施例中，受控释放系统组合到移植药物释放装置上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于微小颗粒(molecules)(例如药品)、微小辅助装置(例如传感器)的受控暴露或释放的装置和方法。
技术介绍
授予Santini Jr.等人的美国专利US5,797,898、US6,551,838和US6,527,762介绍了微型芯片传递装置，该装置具有多个通常是成百上千个容器，每个容器具有一个容器盖，所述容器盖覆盖所述容器的容器内容物。例如所述容器内容物可以是大量的化学微小颗粒(例如药品)或更小的装置。通过受控的拆卸所述容器盖，每个容器被有选择地打开或暴露。容器开启机械例如通过电化学氧化或机械破坏可以瓦解。希望提供一种用于微型芯片或其它装置上的微小容器的受控开启也就是激励的新的和改进技术。例如所述激励技术优选地独立于操作位置或环境而有效操作。此外，激励技术希望将是稳固的，例如装置(也就是容器盖)的表面污染最小化，如果不那样，将影响它的释放效果。足够稳固或高能的激励方法也将与所使用的涂覆匹配，所述涂覆可能阻碍激励。这种涂覆可能增强装置强度、生物适合性、生物稳定性和/或密封性。此外，最好具有便利装置，用于证实上述那样已经被激励的微型芯片装置的具体容器。也就是，希望开启的容器事实上敞开了。这种证实即使对于展示药物微小颗粒或其它内容物从容器内的释放非常有用，从而，确保可靠和一致的操作。此外，如果活性装置(active device)具有很多容器，还希望提供一种简化装置，用于电访问每个容器。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于受控释放或暴露容器内容物的装置和方法。在一个方面，所述的装置包括由导电材料制成的容器盖，其阻止容器内容物从容器中出去，并阻止容器内容物暴露给装置外的微小颗粒；与所述容器盖电相连的输入导线；与所述容器盖电相连的输出导线，因而一旦电流经输入导线和输出导线而流过容器盖，所述容器盖被破坏，从而释放或暴露容器内容物。容器盖和导线包括导电材料。所述导电材料可以是单一成分金属或多种成分金属或半导体。适合材料的代表性实例包括金、铂、钛、铂-铱、镍-钛、金-硅、以及馋杂了杂质以便增加导电性的硅。在一个实施例中，容器盖是薄金属膜或半导体膜形式。在另一个实施例中，容器盖是多层不同金属、半导体或它们的组合。在一个实施例中，容器盖和所述导线由相同材料制造，由于容器盖悬吊在导热系数比基片低的媒介上，在所施加电流作用下，容器盖的温度局部增加。另一种方案是，所述容器盖和导线由相同的材料制造，在电流流动方向上，容器盖具有更小的横截面面积。通过容器盖的电流密度的增加导致局部加热。一种增加电流密度的方法是制造所述容器盖和导线，使它们具有相同的厚度，同时增加导线宽度与容器盖宽度的比值，最好为2∶1或更大。通过制造得使容器盖的厚度比所述导线的厚度小，也可以实现上述电流密度的增加。在另一个实施例中，所述容器盖与所述导线由不同材料制造。与形成导线的材料相比，形成容器盖的材料具有不同的电阻率、热扩散系数、导热系数，和/或熔点比形成导线的材料的熔点低。可以使用这些实施例的不同的组合。在另一方面，提供了一种用于受控释放或暴露容器内容物的装置，其包括一基片；所述基片上的多个容器，所述容器内容物包括微小颗粒、辅助装置或两者都包括，它们位于所述多个容器内；覆盖每个容器的容器盖，以便将容器内容物隔离在容器内，每个容器盖包含导电材料；一对与所述容器盖电相连的导线，其包括电输入导线和输出导线；电源，用于施加有效数量的经所述成对导线而流经所述容器盖的电流，从而对容器进行局部加热，导致容器盖破坏，从而开启所述容器。在另一个方面，所述的装置包括用于检测已经被破坏的容器盖的导线之间电开路从而证实所述容器开启的电元件或系统。在一个实施例中，所述的装置包括至少4个或更多的在所述基片上设置成两维矩阵的容器。例如，容器盖的输入导线与所述矩阵中的行平行地电连接，所述容器盖的输出导线与所述矩阵中列平行地电连接。该实施例也提供简化的输入/输出(T/O)要求。在一个实施例中，容器内容物包括一包含用于释放的药物微小颗粒的释放系统。在另一个实施例中，容器内容物包括一诸如传感器或传感器元件的辅助装置。在一个实施例中，受控释放系统组合到移植药物释放装置上。优选地，除了导电材料之外，容器盖、导线或两者都还包括一电介质材料的保护或结构支撑层，所述电介质材料例如是氧化硅。在不同实施例中，所述的装置可以是一种移植药物输送装置的子部件。这种装置还可以包括一表示生理情况的传感器、一向人体提供电刺激的电极、一导管、一泵或它们的组合。在一个实施例中，所述的装置是微型芯片装置的一部分。在另一个方面，提供了一种受控输送微小颗粒的方法。在一个实施例中，所述方法的步骤包括在预选位置上设置一装置，所述的装置提供受控的微小颗粒释放，所述的装置具有用于释放的微小颗粒以及由导电材料组成的容器盖，所述容器盖阻止所述微小颗粒从所述的装置中出去；施加一经与所述容器盖电连接的输入导线和输出导线而流过所述容器盖的电流，从而破坏所述容器盖，确保所述微小颗粒从装置流出到预选位置。在一个实施例中，所述预选位置是在需要被释放微小颗粒的病人的体内。在另一个方面，提供了一种受控输送微小颗粒的方法。在一个实施例中，所述方法的步骤包括在预选位置上设置一装置，所述的装置提供受控的微小颗粒释放，所述的装置具有容器内容物和由导电材料组成的容器盖，所述容器盖阻止容器内容物暴露给在预选位置上的所述的装置外的微小颗粒；施加一经与所述容器盖电连接的输入导线和输出导线而流过所述容器盖的电流，从而破坏所述容器盖，将容器内容物暴露给预选位置上的微小颗粒。在一个实施例中，所述预选位置在病人的体内，所述容器内容物包括用于检测生理状态的传感器或传感器元件。在另一个方面，提供了一种制造用于受控暴露或释放微小颗粒或辅助装置的装置的方法。在一个实施例中，所述方法步骤包括(i)在基片上形成多个容器；(ii)由导电材料制造的容器盖覆盖每个容器；(iii)由容器内容物装填所述容器；(iv)形成可操作地与每个容器盖连接的电输入导线和输出导线；(v)提供电流供应和分配装置，能够选择地使电流以有效数量经所述输入导线和输出导线而流经每个容器盖，从而破坏所述容器盖并开启所述容器。附图说明图1A～1B显示了装置一部分的一个实施例的横截面视图(图1A)和平面视图(图1B)，在该装置中，容器盖和导线由相同材料制造；图2A～2B显示了装置一部分的一个实施例的横截面视图(图2A)和平面视图(图2B)，在该装置中，容器盖和导线由相同材料制造，其中导线宽度比容器盖的宽度大；图3A～3B显示了装置一部分的一个实施例的横截面视图(图3A)和平面视图(图3B)，在该装置中，容器盖和导线由相同材料制造，其中导线厚度比容器盖的厚度大；图4A～4B显示了装置一部分的一个实施例的横截面视图(图4A)和平面视图(图4B)，在该装置中，容器盖和导线由不同材料制造；图5A是装置的一个实施例的平面视图，其中4个容器设置成方形矩阵，其中输入导线平行地成行相连，输出导线平行地成列相连，图5B是沿图5A中A-A线所作的横截面视图，显示导体柱与导线在它们重叠之处如何彼此电绝缘；图6是装置一部分的一个实施例的横截面视图，其中，容器盖与基片通过电介质材料热隔离；图7A是装置一部分的另一个剖视图/横截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于受控释放或暴露容器内容物的装置，包括：由导电材料制成的容器盖，其阻止容器内容物从容器中出去，并阻止容器内容物暴露给装置外的微小颗粒；与所述容器盖电相连的输入导线；与所述容器盖电相连的输出导线，因而一旦施加经输 入导线和输出导线而流过容器盖的电流，所述容器盖被破坏，从而释放或暴露容器内容物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SA乌兰德，BF波利托，JM马洛尼，小NF谢波德，SJ赫尔曼，BM约姆托夫，
申请(专利权)人：微芯片公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]