微针粒子、组合物，以及处理和递送目标物质的方法与流程

背景技术：

1、由于许多生物组织例如皮肤、胃肠道、血管、细胞膜等的强屏障功能性，递送生物活性化合物可能是困难的。

2、已经设计出技术以：去除生物组织的部分，例如皮肤的角质层；或者在组织的屏障层中形成孔。这些技术包括研磨方法，例如涂有磨粒的固体表面(例如砂纸)，或含有磨粒的液体/凝胶状制剂(例如心电图电极准备凝胶、皮肤剥落制剂)。然而，这些技术通常不会在生物组织中产生离散的穿孔，反而通常产生可能长和/或细的擦痕或划痕。长的和/或细的擦痕或划痕通常[1]不能有效有助于生物活性化合物的递送和/或组织的处理，或者[2]当擦痕或划痕的数量足以有助于生物活性化合物的递送和/或和/或组织的处理时，造成不希望的组织损伤。该组织损伤可能是由于研磨以平行于组织表面的方式去除组织、从而在充分穿透深入到组织中的过程中去除了大面积的组织的事实。

3、已经尝试的其他技术包括在应用疫苗(例如，卡介苗)之前，使用针结构、例如为美容用途出售的微针(例如，demaroller)来刺穿生物组织作为皮肤预处理。然而，这些技术包括使用组装到基板上的多个针结构，针以基本垂直的方式从该基板突出。基板的尺寸通常是宏观的(例如，>>1mm)，和/或通常是平面的(即，二维的)或圆柱形的(即，在圆柱坐标中是二维的)。因此，可以用这些方法处理的组织的表面积和/或位置是有限的。这些方法也可能需要专业知识来施行。

4、用于制备生物组织的其它技术包括化学增强剂、电场、超声、以及通过在组织和结构中引入纳米级变化而使组织例如皮肤更可渗透的其它无创方法。还已使用了冲击法，其通常包括将刺穿生物组织的粒子或其它物体射在生物组织上。然而，这些粒子或物体一般不会在穿刺后立即从组织中去除，并且通常完全嵌入(或穿过)生物组织。

5、微针贴片也已被使用，但通常受到贴片可覆盖的表面积相对较小(通常<10cm2)的限制。这种限制可能妨碍微针贴片在许多医学适应症中使用。微针贴片的使用还受到如下所述的事实的限制：在局部制剂中使用微针贴剂作为添加剂是不可行的，这至少是由于事实上确保微针而不是基板侧接触皮肤是困难的，即便不是不可能。而且，当使用微针贴片时，难以触及的生物组织可能存在难度。

6、仍然需要改进装置、组合物和方法以更好地控制处理表面积、处理位置和/或组织穿透。

技术实现思路

1、已经开发了处理和递送目标物质的改进的装置、组合物和方法，其解决了一个或多个上述需求。

2、在一个方面，提供了至少部分穿透生物组织的微针粒子。在实施方式中，微针粒子包含核心结构，和从核心结构延伸的一个或多个微针，所述一个或多个微针被结构化为穿透生物组织，其中(i)核心结构、(ii)所述一个或多个微针、和(iii)两个或更多个微针之间/之中的空间关系中的至少一种被构造成防止整个微针粒子穿透生物组织。

3、在另一个方面，提供了包含微针粒子的组合物。在实施方式中，所述组合物包含多个本文提供的微针粒子，和在其中分散所述多个微针粒子的液体介质。该组合物可以适用于施加到生物组织表面，例如哺乳动物皮肤。液体介质、微针粒子或其组合可包含生物活性剂和/或其它目标物质。

4、在另一个方面，提供了递送目标物质的方法。在实施方式中，所述方法包括使生物组织表面与本文提供的多个微针粒子以在生物组织表面中有效形成多个微通道的方式接触，产生预处理的生物组织区域，并对预处理的生物组织区域施加目标物质。

5、在又一个方面，提供了处理皮肤的方法。在实施方式中，所述方法包括使皮肤区域与多个微针粒子接触，其中所述多个微针粒子包含具有核心结构和从核心结构延伸的一个或多个微针的微针粒子，所述一个或多个微针具有能够至少部分穿透皮肤的结构。在一个实施方式中，所述多个微针粒子分散在液体介质中。

6、本技术提供了以下项目：

7、1.一种微针粒子，包含：

8、核心结构；和

9、从所述核心结构延伸的一个或多个微针，所述一个或多个微针被结构化为穿透生物组织；

10、其中(i)所述核心结构、(ii)所述一个或多个微针、和(iii)两个或更多个所述微针之间/之中的空间关系中的至少一种被构造成防止整个微针粒子穿透生物组织。

11、2.根据项目1所述的微针粒子，其中所述微针粒子包含从所述核心结构延伸的三个微针、四个微针、五个微针、六个微针、七个微针、八个微针或十个微针。

12、3.根据项目1或2所述的微针粒子，其中所述一个或多个微针是平面微针。

13、4.根据项目1或2所述的微针粒子，其中所述微针粒子包含三个或更多个微针，并且所述三个或更多个微针中的至少一个是非平面微针。

14、5.根据项目1所述的微针粒子，其中所述一个或多个微针各自独立地具有约10μm至约2,000μm的长度。

15、6.根据项目1所述的微针粒子，其中所述一个或多个微针各自独立地具有约100μm至约1,000μm的长度。

16、7.根据项目1所述的微针粒子，其中所述一个或多个微针各自独立地具有约100μm至约500μm的长度。

17、8.根据项目1所述的微针粒子，其中所述一个或多个微针中的至少一个是带倒钩的。

18、9.根据项目1所述的微针粒子，其中在至少一次穿透所述生物组织时，所述一个或多个微针中的至少一个被构造成机械失效，从而防止所述一个或多个微针中的所述至少一个再次穿透所述生物组织。

19、10.根据项目1所述的微针粒子，其中在至少一次穿透所述生物组织时，所述一个或多个微针中的至少一个被构造成化学失效，从而防止所述一个或多个微针中的所述至少一个再次穿所述透生物组织。

20、11.根据项目1或2所述的微针粒子，其中所述微针粒子包含金属、聚合物、糖、糖醇或其组合。

21、12.根据项目1或2所述的微针粒子，其中所述微针粒子具有基质结构和分散在所述基质结构中的目标物质。

22、13.根据项目12所述的微针粒子，其中基质结构包含水溶性或可生物侵蚀的材料。

23、14.根据项目1或2所述的微针粒子，其中所述微针粒子至少部分涂覆有包含目标物质的涂层组合物。

24、15.根据项目1或2所述的微针粒子，其中所述微针粒子由目标物质形成。

25、16.根据项目15的微针粒子，其中所述目标物质是生物活性剂。

26、17.一种组合物，包含：

27、多个根据项目1或2所述的微针粒子；和

28、液体介质，所述液体介质供所述多个微针粒子分散到其中；

29、其中所述组合物适于施加到生物组织表面。

30、18.根据项目17所述的组合物，其中所述液体介质包含目标物质。

31、19.根据项目18所述的组合物，其中所述目标物质包含生物活性剂。

32、20.根据项目17所述的组合物，其中所述生物组织表面是哺乳动物皮肤。

33、21.根据项目17所述的组合物，其中所述多个微针粒子包含的微针粒子的量足以达到每立方厘米液体介质约10至约10,000个微针粒子的浓度。

34、22.根据项目17所述的组合物，其中所述多个微针粒子包含的微针粒子的量足以达到每立方厘米液体介质约10至约1,000个微针粒子的浓度

35、23.一种递送目标物质的方法，所述方法包括：

36、使生物组织表面与根据项目1或2所述的多个微针粒子以在所述生物组织表面中有效形成多个微通道的方式接触，产生预处理的生物组织区域；和

37、将目标物质施加于所述预处理的生物组织区域。

38、24.根据项目23所述所述的方法，其中所述生物组织表面与所述多个微针粒子的接触和所述目标物质的施加在相同或交叠的时间进行。

39、25.根据项目23所述的方法，其中将所述多个微针粒子和所述目标物质一起分散在液体介质中。

40、26.根据项目25所述的方法，其中所述多个微针粒子包含的微针粒子的量足以达到每立方厘米液体介质约10至约10,000个微针粒子的浓度。

41、27.根据项目25所述的方法，其中所述多个微针粒子包含的微针粒子的量足以达到每立方厘米液体介质约10至约1,000个微针粒子的浓度。

42、28.根据项目23所述的方法，其中所述生物组织表面包含哺乳动物皮肤。

43、29.一种处理受试者皮肤的方法，所述方法包括：

44、使皮肤区域与多个微针粒子接触；

45、其中所述多个微针粒子包括具有核心结构和从所述核心结构延伸的一个或多个微针的微针粒子，所述一个或多个微针具有能够至少部分穿透皮肤的结构。

46、30.根据项目29所述的方法，其中所述接触有效地在所述皮肤区域的角质层中形成多个微通道并且其中(i)所述核心结构、(ii)所述一个或多个微针、和(iii)两个或更多个所述微针之间/之中的空间关系中的至少一种被构造成防止整个微针粒子穿透生物组织。

47、31.根据项目29或30所述的方法，其中将所述多个微针粒子分散在液体介质中。

48、32.根据项目31所述的方法，其中将所述液体介质和所述多个微针粒子从涂药器分散到皮肤上。

49、33.根据项目29至32中任一项所述的方法，其还包含使所述皮肤区域与目标物质接触以在所述受试者中产生治疗效应或在所述皮肤区域产生美容效应。

50、34.根据项目29至33中任一项所述的方法，其中对所述皮肤区域的接触有效促进所述皮肤区域的胶原蛋白生成。

51、其他方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从该描述中显而易见，或者可以通过实践下面所述的方面而获悉。下面描述的优点将通过所附权利要求中特别指出的元素和组合来实现和获得。应该理解，前面的总体描述和下面的详细描述二者都只是示例性和解释性的，而不是限制性的。