無針遞送系統及其運作方法

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

111103785

專利證號

I 815292

專利獲證名稱

無針遞送系統及其運作方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立臺灣科技大學

獲證日期

2023/09/11

技術說明

本專利發展輕巧手持式高功率超音波無針注射複合醫材，較一般超音波導入儀更為輕巧但導入功率提升、並可能同時發射多種頻率，並搭配前端攜帶藥物或疫苗之微氣泡組件，有效安全加強導入效果，可應用在耳科、經皮吸收、牙科或各種需高功率超音波結合微氣泡穴蝕效應加強局部藥物導入，亦可在置換探頭前端組件形成霧化式微氣泡藥物載體送達氣管深處。相較於傳統注射器，無針注射技術涵蓋範圍廣，此技術是一種可重複使用的形式設計，這項技術的未來希望確保幾乎無痛，而且能高效的藥物傳遞，以非侵入式無毒性的非血管注射微氣泡藥物載體，結合超音波對細胞膜產生的聲穿孔效應，成功的提升各種常用藥物局部的經皮傳輸的效率，降低使用劑量與副作用，目前確認可成功的裝載siRNA、antiVEGFR2 antibody、cisplatin、5FU、minoxidil、EGF等藥物，並建立各種藥物傳輸模型，加強經皮或全身藥物傳輸效率，參考Colpitts震盪電路原理以及設計出單頻治療用超音波電路，在設計上使用了高耐流電感與精密電阻，相較於傳統110VAC轉12VDC之電源設計，增大輸入電壓至30V，並且透過不斷嘗試找出安全範圍內輸出控制之最低容許阻抗值，求得最大輸出功率，目前已得出超過1 W/cm2的聲強度，再搭配另外訂製的特殊規格超音波探頭，以滿足微氣泡針對各種治療部位的使用所需。在波行的方面，也將continuous wave轉變為burst wave，burst wave不僅在電路溫度方面有更佳的控制效果，在過去的實驗中burst wave相較於continuous wave也有著更有利的實驗成效，藉由自由地控制波型的duty cycle，能將輸出聲強度匹配至最佳的設定。透過打破效率的測試，此探頭系統在微氣泡的打破方面已經能與醫用超音波裝置相抗衡，使用高頻影像系統以及MATLAB計算得出的打破效率結果皆再80%以上。在超音波的選擇上，除了波型之外，單雙頻的考量也將影響成效，雙頻超音波相較於單頻超音波擁有更優秀的療效，而且在Food and Drug Administration (FDA) 之規範ISPTA < 720 mW/cm2上，有著以更小的聲強度達到更大的藥物傳輸效果的優勢，因此，系統也將參照此研究，將雙頻電路納入其中，以達到更優異安全的成果。 In December 2019, a novel Coronavirus disease 2019 (COVID-19) has spread globally. It causes clusters of severe pneumonia, evolving into respiratory failure and death through bilateral pulmonary involvement. Our previous invention firstly provides a new multifunctional microbubble (MB) which can be applied to a topical region of the body surface of organisms by applying or sputtering, instead of using injection. Ultrasound (US) has been previously shown to enable skin permeabilisation for transdermal drug and vaccine delivery. Our multifunctional MBs could be conjugated with RNA or therapeutic antibody to enhance US mediated vaccine delivery. Moreover, the preliminary results also investigated the feasibility of the drug loaded multifunctional MBs for theranostic applications inhalation on airway diseases.

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

技術移轉中心

連絡電話

02-2733-3141#7346

網址