一种用于胃肠道粘膜给药的可脱离微针装置及其制备方法

本发明属于材料科学，同时涉及医疗。具体涉及开发一类可脱离微针装置，用于肠道粘膜给药，避免装置在胃肠道中长时间的保留，从而降低胃肠道阻塞的风险。

背景技术：

1、由于胃肠道中蛋白酶、核酸内切酶、细菌和ph值等都会对生物大分子造成影响，限制了仅通过胃肠道途径给药的发展。为了解决这个问题，在此之前已开发出了包括纳米颗粒胶囊、酶抑制共给药、药物的化学修饰、渗透增强剂等方法，但与注射给药相比，其药代动力学和生物利用度始终处于较低水平。可摄取机器人被开发用于药物递送，可以保护药物，避免药物在肠腔释放而降解，从而增大药物生物利用率。微针具有较强的穿透能力、微创、操作简单以及可调节的药物释放曲线等优点，已被广泛应用于通过皮下给药的过程中。微针与机器人组装成胃肠注射装置研究逐步发展，但目前的胃肠注射装置一般结构复杂，成本高，缺乏可控性，可能存在消化道梗阻等潜在风险。因此，开发有效的胃肠道给药系统仍然备受期待。

技术实现思路

1、本发明的目的旨在提供一种可在胃肠道粘膜给药的可脱离微针装置，避免装置在胃肠道中长时间的保留，从而降低胃肠道阻塞的风险。

2、本发明的技术方案如下：

3、一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，包括不倒翁本体，所述的不倒翁本体底部设有可脱离连接层，所述的可脱离连接层上设有微针。

4、优选地，可脱离连接层为可生物降解材料制成。可生物降解材料例如：聚乙烯醇(pva)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、透明质酸改性等。

5、优选地，可脱离连接层通过涂层法附着于不倒翁本体；微针阵列通过涂层法或化学交联法附着于可脱离连接层。

6、优选地，所述的不倒翁本体为内部镂空结构。具体可分为上部中空，下部加重实心结构。进一步地，所述的不倒翁本体的中空部分和实心部分可通过医用胶水进行连接。生物医用胶水例如：氰基丙烯酸胶，纤维蛋白生物型胶，医用压敏胶等。

7、优选地，所述的不倒翁本体高度为8mm-12mm。

8、优选地，所述的微针包括多个，多个微针组成微针阵列。

9、优选地，还包括负载于不倒翁本体和/或微针上的药物。

10、优选地，所述的不倒翁本体为生物相容性材料制成。其中中空部分选用低密度材料制造，实心部分采用高密度的材料制造。低密度材料例如：custom tray resin、dentallt clear resin(v2)和temporary cb resin。高密度材料例如：医用不锈钢、钴基合金、钛基合金、镁合金等。

11、优选地，不倒翁本体为球缺形状，微针阵列通过可脱离连接层固定于球缺的底面。

12、优选地，可脱离连接层可通过涂层法附着于不倒翁本体。微针阵列可通过涂层法、化学交联法附着于可脱离连接层。

13、优选地，所述的微针阵列由可生物降解的材料制成。可生物降解材料例如：聚乙烯醇(pva)、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、壳聚糖、葡聚糖、甲基丙烯酸酐化明胶、透明质酸等。

14、优选地，所述的药物包封于聚合物微针阵列中。

15、在本发明中，所述的不倒翁本体优选设计为内部镂空—上部为中空，下部为加重实心的设计。不倒翁底座起到自定位的作用；可脱离连接层将微针阵列与不倒翁本体连接成一体；微针阵列包封药物，克服黏膜屏障，将药物递送至胃肠道粘膜中。

16、在本发明的较佳实施例中，所述的不倒翁底座通过3d打印一体式制造，微针阵列通过模具法成型。

17、在本发明的较佳实施例中，所述的可脱离连接层的降解速度大于微针阵列的降解速度。

18、在本发明的较佳实施例中，所述的可脱离连接层通过涂层法附着于不倒翁本体和微针阵列。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

20、本发明提供了一种用于胃肠道粘膜给药的可脱离微针装置，装置包括不倒翁本体、可脱离连接和微针阵列，其主要的过程是可脱离微针装置进入肠道后，不倒翁底座在重力作用下发生自定位，达到微针针尖靶向肠壁的状态，之后肠道蠕动力作用于微针装置，微针克服屏障，扎入肠道组织。可脱离连接层在肠道环境下逐步发生降解，最终不倒翁底座与微针发生分离，微针可停留在治疗部位持续释放药物，不倒翁底座随着粪便一起被排出。

21、1、本发明所述的可脱离微针装置可在肠道中进行定位，实现胃肠道粘膜的安全、精准给药。

22、2、本发明所述的可脱离微针装置的微针部分可采用不同的可降解聚合物基质制备，以获得可控的药物释放速率，满足各种实际需求，实现个性化治疗。

23、3、本发明所述的可脱离微针装置制备方法快速简便，原理简单，能够降低胃肠道阻塞的风险。

24、4、本发明所述的可脱离微针装置能够抵抗肠道蠕动力，达到停留在治疗部位的目的。。

技术特征：

1.一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：包括不倒翁本体，所述的不倒翁本体底部设有可脱离连接层，所述的可脱离连接层上设有微针。

2.根据权利要求1所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：可脱离连接层为可生物降解材料制成。

3.根据权利要求2所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：微针为可生物降解材料制成，且可脱离连接层的降解速度大于微针阵列的降解速度。

4.根据权利要求1所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：可脱离连接层通过涂层法附着于不倒翁本体；微针阵列通过涂层法或化学交联法附着于可脱离连接层。

5.根据权利要求1所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：所述的不倒翁本体上部中空，下部加重实心结构。

6.根据权利要求1所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：所述的不倒翁本体高度为8mm-12mm。

7.根据权利要求1所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：所述的微针包括多个，多个微针组成微针阵列。

8.根据权利要求7所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：不倒翁本体为球缺形状，微针阵列通过可连接层固定于球缺的底面。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：还包括负载于不倒翁本体和/或微针上的药物。

10.根据权利要求1-8任一项所述的一种用于胃肠道给药的可脱离微针装置，其特征在于：所述的不倒翁本体为生物相容性材料制成。

技术总结
本发明公开了一种用于胃肠道粘膜给药的可脱离微针装置及其制备方法，所述的可脱离微针装置包括不倒翁本体，所述的不到翁本体底部设有可脱离连接层，所述的可脱离连接层上设有微针。所述的可脱离微针装置进入肠道后，不倒翁底座在重力作用下发生自定位运动，达到微针针尖靶向肠壁的状态，之后肠道蠕动力作用于微针装置，微针克服屏障，扎入肠道组织。可脱离连接层在胃肠道环境下发生降解，导致不倒翁底座与微针阵列分离，微针阵列可停留在组织内持续给药，底座随粪便排出。本发明开发的一种可脱离微针装置，用于胃肠道粘膜给药，能够避免装置在胃肠道中长时间的保留，从而降低胃肠道阻塞的风险。

技术研发人员：任磊,姜严婕,王苗
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16