(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性剤放出システムを有する眼用デバイスにおいて、
前記活性剤放出システムは、
１つ又は２つ以上の収容セルを有する基材であって、前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つが、応力下で前記基材の表面に接着された金属キャップによって封入された活性剤を収容し、前記応力下で前記基材の表面に接着された金属キャップは、前記基材の表面に接着されている間、前記応力下にとどまる、基材と、
起動信号の受信時に前記金属キャップの少なくとも一部に電流を伝導するように構成されている起動素子に電気的に接続しているエネルギー源と、
を含み、
前記応力下で前記基材の表面に接着された前記金属キャップは、前記金属キャップの少なくとも一部に前記電流が伝導されると折り畳まれるように形成されている、眼用デバイス。
【請求項２】
前記エネルギー源と電気的に接続しているマイクロプロセッサと、
アンテナと、を更に含み、
前記マイクロプロセッサが、前記アンテナを使用して、無線デバイスから１つ又は２つ以上の前記起動信号を無線で受信するように構成されている、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項３】
前記無線デバイスが、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、リモート送信機、及び医用薬剤送達デバイスのうちの１つ又は２つ以上を含む、請求項２に記載の眼用デバイス。
【請求項４】
１つ又は２つ以上のセンサと電気的に接続しているマイクロプロセッサを更に含み、
前記基材、前記マイクロプロセッサ、及び前記１つ又は２つ以上のセンサが前記エネルギー源によってエネルギー印加されるように構成されているデジタルマイクロアレイを形成する、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項５】
前記１つ又は２つ以上のセンサが、眼液に含まれる１つ又は２つ以上のバイオマーカーの濃度を測定するように、かつ、前記測定された濃度が所定の範囲外になったときに前記起動信号を送信するように構成されているバイオセンサを含む、請求項４に記載の眼用デバイス。
【請求項６】
前記マイクロプロセッサが、前記金属キャップを折り畳ませる前記起動信号を提供し、それによって所定の時間に前記活性剤を分注するように構成されているタイミング素子を含む、請求項４に記載の眼用デバイス。
【請求項７】
前記１つ又は２つ以上のセンサのうちの少なくとも１つが、眼表面が快適な乾燥レベルを超えたときに、それを判断するように構成されている、請求項４に記載の眼用デバイス。
【請求項８】
前記１つ又は２つ以上のセンサのうちの少なくとも１つが、前記眼用デバイスの前記ユーザーによる自発的なまばたきを感知したときに、前記起動信号が生成される、請求項４に記載の眼用デバイス。
【請求項９】
前記金属キャップが、前記１つ又は２つ以上の収容セルの開口部上に気密封止を形成する、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項１０】
前記活性剤が、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、ビタミン、及び薬剤の１つ又は２つ以上を含み得る、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項１１】
前記金属キャップの一部を形成する二元形状記憶合金が、組み立て後に応力下にあるように構成されている、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項１２】
組み立て時に前記基材に前記金属キャップを接着するのに使用される方法が、前記接着された金属キャップに前記応力をもたらす、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項１３】
前記金属キャップが、金、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、コバルトクロム、及びニチノールのうちの１つ又は２つ以上を含む、請求項１２に記載の眼用デバイス。
【請求項１４】
１つ又は２つ以上の収容セルを含む半導体材料基材であって、前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つが、前記半導体材料基材の表面に応力下で接着された生体適合性金属キャップによって封入されている活性剤を収容し、前記半導体材料基材の表面に前記応力下で接着された生体適合性金属キャップは、前記半導体材料基材の表面に接着されている間、前記応力下にとどまる、半導体材料基材と、
エネルギー源によってエネルギー印加され、起動素子と接続しているマイクロプロセッサであって、前記起動素子が、前記マイクロプロセッサからの起動信号の受信時に前記生体適合性金属キャップの少なくとも一部に電流を伝導するように構成されている、マイクロプロセッサと、を含み、
前記半導体材料基材の表面に前記応力下で接着された前記生体適合性金属キャップは、前記生体適合性金属キャップの少なくとも一部に電流が伝導されると、折り畳まれるように形成されている、活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイス。
【請求項１５】
前記マイクロプロセッサが、アンテナと接続しており、無線デバイスから１つ又は２つ以上の信号を無線で受信するように、前記アンテナとともに構成されている、請求項１４に記載の活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイス。
【請求項１６】
前記活性剤が、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、ビタミン、及び薬剤のうちの１つ又は２つ以上を含み得る、請求項１４に記載の活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイス。
【請求項１７】
前記マイクロプロセッサに接続している１つ又は２つ以上のセンサを更に含み、
前記１つ又は２つ以上のセンサのうちの少なくとも１つが、１つ又は２つ以上のバイオマーカーの濃度を測定し、前記測定された濃度が所定の範囲外にあるときに信号を提供するように構成されている、請求項１４に記載の活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイス。
【請求項１８】
前記活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイスが、眼用デバイスの一部を形成する、請求項１４に記載の活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイス。
【請求項１９】
活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイスの製造方法であって、
１つ又は２つ以上の収容セルを有する基材を形成することと、
前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つに、１つ又は２つ以上の活性剤を堆積させることと、
生体適合性金属キャップを前記基材の表面に応力下で接着することによって、前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つの開口部上に気密封止を形成することとであって、前記応力下で前記基材の表面に接着された前記生体適合性金属キャップは、前記基材の表面に接着されている間、前記応力下にとどまる、ことと、
エネルギー源から前記生体適合性金属キャップの少なくとも一部へ電流を伝導させて、前記生体適合性金属キャップを折り畳ませ、それによって前記活性剤を周囲環境に露出させるように構成されている、起動素子を提供することと、を含む、方法。
【請求項２０】
前記起動素子のエネルギー印加用の起動信号を生成するのに使用される無線デバイスからの無線信号を受信するためのアンテナを提供することと、
前記アンテナ及び前記エネルギー源と接続しているマイクロプロセッサを提供することと、を更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記活性剤が、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、ビタミン、及び薬剤の１つ又は２つ以上を含み得る、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記基材の少なくとも一部をハイドロゲルに封入することを更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
眼用デバイスに位置付けられるように構成されているメディアインサートに、前記エネルギー源を封入すること、を更に含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記エネルギー源が、前記起動素子と電気的に通信しているエネルギー受容器アンテナである、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
１つ又は２つ以上のセンサ及び前記エネルギー源と接続しているマイクロプロセッサを提供すること、を更に含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は２０１４年４月２５日出願の米国特許仮出願番号第６１／９８４，５９０号に対する優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本発明は、収容セルのアレイを含むエネルギー印加された眼用デバイスを提供し、それぞれの収容セルは、セル起動素子によって電気で作動することで、収容セルのそれぞれに収容された活性剤を放出できるキャップを含む。
【背景技術】
【０００３】
眼疾病及び眼疾患の治療には、多くの場合、活性剤が眼に投与される。活性剤を眼に送達する従来の手段は、眼表面に対する局所投与を含む。眼は、活性剤が適切に構成されている場合、局所適用されたその薬剤が潤滑をもたらし及び／又は角膜を貫通し、眼内で治療的濃度レベルまで上昇できるため、局所投与に比類なく好適である。眼疾病及び眼疾患用の活性剤は経口で、又は注射により投与することができるが、経口投与では活性剤が所望の薬理効果を有するには低すぎる濃度で眼に到達する可能性があり、活性剤の効用は、有意な全身性副作用により悪化され、また注射は、感染症の危険をもたらすことから、それらの投与経路は不都合であり得る。
【０００４】
大部分の眼用活性剤及び／又は潤滑剤は、現在、点眼薬により局所投与され、点眼薬はある用途には有効であるが非効率であり得る。液滴が眼に滴下された際、液滴は眼と眼瞼との間のポケットである結膜嚢を過充填し、眼瞼縁から頬上へ溢れるため、液滴の相当の部分が損失する。加えて、眼表面上に残留した液滴の相当の部分が涙点内に排出されて、薬物の濃度が希釈される。
【０００５】
上述の課題に加えて、患者は、多くの場合、処方された点眼薬を使用しない。多くの場合、このコンプライアンスの悪さは、点眼薬によって引き起こされる初期の刺すような又は焼けるような感覚に起因する。眼を保護するための正常な反射に一部起因して、使用者が自身の目に点眼液を滴下することは確実に困難になり得る。したがって、時として１滴又は２滴以上の薬滴を目に適用し損なうことになる。高齢の患者は、関節炎、不安定さ、及び視力の衰えによって、液滴の注入に追加的な問題を有する場合がある。また、小児患者及び精神病患者も困難を呈する。
【０００６】
これまでの局所持続放出系には、点眼液と同様の方法で、ただし、より低頻度で眼に適用される、溶液形態又は軟膏形態のいずれかの徐放性製剤が収容される。このような製剤は、例えば、米国特許第３，８２６，２５８号（Ａｂｒａｈａｍに対し発行）及び同第４，９２３，６９９号（Ｋａｕｆｍａｎに対し発行）に開示される。しかしながら、その適用方法に起因し、これらの製剤は、上記の従来の点眼液に関する問題の多くと同様の問題が生じる。軟膏製剤の場合、視覚に対するぼかし効果、及び軟膏基剤の粘度の高さに起因するべたつき感に対する不快感等の、更なる問題が生じる。
【０００７】
あるいは、持続放出系は、下眼瞼と眼との間の結膜円蓋の中に配置されるよう構成されている。このようなユニットは、典型的には、薬剤の拡散を制御する疎水性のコポリマー膜により包囲されたコア薬剤含有収容セルを含有する。このようなデバイスの例は、米国特許第３，６１８，６０４号（Ｎｅｓｓに対し発行）、同第３，６２６，９４０号（Ｚａｆｆａｒｏｎｉに対し発行）、同第３，８４５，７７０号（Ｔｈｅｅｕｗｅｓらに対し発行）、同第３，９６２，４１４号（Ｍｉｃｈａｅｌｓに対し発行）、同第３，９９３，０７１号（Ｈｉｇｕｃｈｉらに対し発行）、及び同第４，０１４，３３５号（Ａｒｎｏｌｄに対し発行）に開示される。しかしながら、それらの位置決めに起因して、ユニットは不快であり得、この場合も同様に患者には許容されにくい。更に、いくつかの活性剤が使用される場合、活性剤の漏出現象は防止されるべきである。特に、活性剤を投与するとき、活性剤受容器がそれらに連続的に晒されると、活性剤の効果が損なわれる可能性がある。
【０００８】
他の方法は同様に、薬剤及び／又は潤滑剤等の活性剤のある期間にわたる溶出を可能にする。しかしながら、前述のとおり、いくつかの活性剤は、所定の投与量又は必要な時間に定期的に送達される場合が最も有効であり得る。所定の時間に活性剤の送達を提供するために求められる１つのアプローチでは、多層リザーバキャップ構造を備える収容デバイスが、米国特許第８，２１１，０９２号（Ｕｈｌａｎｄらに対し発行）に記載されている。しかしながら、本系は、電流によって発せられる熱を使用して、リザーバのキャップを破裂、すなわち溶解又は気化させるために、電流を使用する。記載の送達系は、いくつかの環境における活性剤の送達に好適であり得るが、本系は、周囲のセルを損傷する可能性のあるキャップの破裂時に発生する閃光及び熱のため、例えば、眼の環境を含む感覚器官又は環境での使用には、概ね適さないであろう。更に、破裂は、周囲の器官又は環境を損傷する又はそれに不快感を与え得る壊死組織片を生じさせるため、記載の系はまた、感覚器官又は環境に適さない可能性がある。例えば、眼の環境では、壊死組織片がユーザーの視力に悪影響を及ぼし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、目の周囲に薬剤を送達するための代替的な方法、系、及びデバイスは、特に個別の用量を長期間にかけて、ユーザーにとって無害な方法で送達することができるのであれば、有益であり得る。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、本発明は、活性剤放出系を組み込んだエネルギー印加された眼用デバイスを提供する。いくつかの態様によれば、活性剤放出系は、エネルギー印加し、エネルギー印加時に、応力下で組み立てられた金属キャップを折り畳ませるように構成されている起動素子にエネルギー印加できる、エネルギー印加素子の使用を通じて活性剤を分注するのに好適であり得る。
【００１１】
本発明のいくつかの態様によれば、活性剤放出系は、１つ又は２つ以上の収容セルを有する基材を含み得る。１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つは、基材の表面に応力下で接着された金属キャップによって封入されている活性剤を収容し得る。エネルギー源は、起動信号の受信時に金属キャップの少なくとも一部に電流を伝導するように構成されている起動素子と電気的に接続し得る。電流及び応力は、金属キャップを折り畳ませて、活性剤を周囲環境に露出させる。
【００１２】
本発明の更なる態様によれば、活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイスが提供される。デジタルマイクロアレイは、例えば、眼用デバイスに使用することができ、１つ又は２つ以上の収容セルを含む半導体材料基材と（１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つは、応力下で半導体材料基材の表面に接着された生体適合性金属キャップによって封入されている活性剤を収容する）、エネルギー源によってエネルギー印加され、起動素子と接続したマイクロプロセッサと、を含み得る。起動素子は、マイクロプロセッサからの起動信号の受信時に、生体適合性金属キャップの少なくとも一部に電気を伝導するように構成され得る。生体適合性金属キャップの応力及び伝導された電気は、生体適合性金属キャップを折り畳ませ、１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つに収容された活性剤を露出させるのに十分である。
【００１３】
なお更なる態様において、活性剤放出系の使用についての関連方法が提供される。方法は、１つ又は２つ以上の収容セルを有する基材を形成することと、１つ又は２つ以上の活性剤を１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つに分注することと、生体適合性金属キャップを応力下で基材の表面に接着することによって、１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つの開口部上に気密封止を形成することと、エネルギー源から生体適合性金属キャップの少なくとも一部へ電気を伝導して、生体適合性金属キャップを折り畳ませ、周囲環境に活性剤を露出させるように構成されている、起動素子を準備することと、を含む。
【００１４】
活性剤放出系は、眼用デバイス内のマイクロプロセッサによって制御され得、エネルギー源及びアンテナと電気的に接続することができる。マイクロプロセッサは、活性剤放出系の制御及び起動に関する様々な機能を実行するように構成され得る。例えば、マイクロプロセッサは、アンテナを使用して、デバイスから１つ又は２つ以上の起動信号を無線で受信するように構成され得る。デバイスは、例えば、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、リモート送信機、及び医用薬剤送達コントローラデバイスを含み得、１つ又は２つ以上の好適なＬＡＮ及び／又はＷＡＮタイプの無線又は電磁気技術、好ましくは低電力技術を介して、眼用デバイスのマイクロプロセッサと通信することができる。
【００１５】
更に、いくつかの実施形態において、システムのマイクロプロセッサは、前記デジタルマイクロアレイの１つ又は２つ以上のセンサと電気的に接続することができ、エネルギー源によってエネルギー印加されるように構成され得る。１つ又は２つ以上のセンサとしては、例えば、眼液に含まれる１つ又は２つ以上のバイオマーカーの濃度を測定するよう、また、測定された濃度が所定の閾値の範囲外になったときに起動信号を送信するように構成されているバイオセンサが挙げられ得る。例えば、１つ又は２つ以上のセンサのうちの少なくとも１つは、眼表面が快適な乾燥レベルを上回ったときに、それを判断し、必要な場合に眼の環境に潤滑剤を分注するように構成され得る。加えて又は別の方法として、いくつかの実施形態では、タイミング素子は、１つ又は２つ以上の金属キャップのうちの少なくとも１つを変形させ、１つ又は２つ以上の所定の時間での活性剤の分注を可能にする、電流に対する起動信号を提供するように構成され得る。
【００１６】
金属キャップは、１つ又は２つ以上の収容セルの開口部上に、気密封止を形成し得る。複数の投与量を送達し得る好ましい実施形態では、複数の金属キャップは、それぞれの金属キャップが収容セルの開口部を覆うように配置されてよい。それぞれの金属キャップは、製造中の接着性質により、又は二元形状記憶合金の使用を通じて応力下になり得る。例えば、金属キャップとしては、金、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、コバルトクロム、及びニチノールを含む、１つ又は２つ以上の生体適合性金属が挙げられ得る。活性剤としては、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、製薬（例えば、薬剤）、及び機能性食品（例えば、ビタミン）が挙げられ得る。
【００１７】
このように、本発明の特定の態様が、幾分か大まかに略述されており、本明細書におけるそれら態様の詳細な説明がより理解され得るように、また当該技術分野への本発明の寄与がより認識され得るようになっている。言うまでもなく、本発明の更なる態様が以下で説明され、また本明細書に添付された特許請求の範囲の主題を示すことになる。
【００１８】
この点において、本発明は、その用途において、以下の説明に記載した又は図面に示したコンポーネントの構造の詳細及びその構成に限定されないことを理解されたい。本発明は、説明したもの以外の態様が可能であり、また様々な方式で実施及び実行され得る。また、本明細書で用いた表現及び用語並びに要約は、説明及び便宜の目的のためであり、限定と見なされるべきではないことが理解されるべきである。
【００１９】
したがって、当業者には明らかなこととして、本開示が基づく構想は、本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造、方法、及びシステムを設計する基礎として容易に利用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、そのような等価な構造を含むものと見なされることが重要である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
本発明の上述及び他の特徴と利点は、添付図面に例証されるような、本発明の好ましい実施形態の以下のより詳しい記載から明白となるであろう。
【図１Ａ】本発明の態様による、光学素子及び活性剤放出系の両方を含む眼用デバイスの一部として含まれ得るメディアインサートの平面図の図式表現である。
【図１Ｂ】本発明の態様による、光学素子及び活性剤放出系の両方を含む図１Ａに示すメディアインサートを含む、眼用デバイスの等角図の図式表現である。
【図２】本発明の態様による、眼用デバイスに組み込まれ得るエネルギー印加された収容アレイにおける、活性剤放出形体の大写し表現である。
【図３】本発明の態様による、活性剤放出系を実装する積層型ダイ集積コンポーネントの例示の断面の概略図である。
【図４】電子機器を有するエネルギー印加源及び収容アレイを組み立てて眼用デバイスにするための例示の組み立て工程図を示す。
【図５】本発明のいくつかの態様を実施するために使用され得る、例示のマイクロプロセッサの概略図である。
【図６】収容アレイ内の個々の活性剤容器への相互接続の例示の設計を示す。
【図７】エネルギー印加された収容アレイを有する眼用デバイスのブロック図を示す。
【図８】本発明の態様を実施するために使用され得る、例示の工程を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本開示は図面を参照しながら説明されるが、本明細書中では同様の参照番号は同様の部品を指し得るものとする。
【００２２】
開示されている眼用デバイス及び方法の様々の態様は、一緒に連結、接着、封止、取り付け、及び／又は結合されているコンポーネントを説明することにより示される場合がある。本明細書で使用するとき、用語「連結」、「接着」、「封止」、「取り付け」、及び／又は「結合」は、２つのコンポーネント間の直接的接続、又は該当する場合は、介在する、つまり仲介するコンポーネントを介して互いへの間接的接続のいずれかを示すために使用される。対照的に、コンポーネントが別のコンポーネントに「直接連結」、「直接接着」、「直接封止」、「直接取り付け」、及び／又は「直接結合」されているといわれるとき、介在する素子は存在しない。
【００２３】
「下部」又は「底部」及び「上部」又は「頂部」等の相対的な用語は、図面で示される１つの要素の別の要素に対する関係を記述するために、本明細書で使用されることがある。相対的な用語は、図面に示されている向きに加えて異なる向きを包含するように意図されることが理解されるだろう。例として、図面に示される例示の眼用デバイスの態様を反転すると、他の要素の「底面」側にあるとして説明される要素は、次に他の要素の「上面」側に配置される。したがって用語「底面」は、デバイスの特定の向きに応じて「底面」及び「上面」の両方の向きを包含する。
【００２４】
活性剤放出系を備えた眼用デバイスの様々な態様は、１つ又は２つ以上の例示の実施形態を参照して例示されることがある。本明細書で使用するとき、用語「例示の」は、「実施例、事例、又は実例として供給する」ことを意味し、本明細書で開示される他の実施形態に対して好ましい又は有利であると解釈される必要は必ずしもない。
【００２５】
用語集
開示される発明を目的とする本説明及び特許請求の範囲において、以下の定義が適用される、様々な用語が使用され得る。
【００２６】
活性剤とは、本明細書で使用する場合、疾患若しくは疾病を治療、抑制、若しくは防止すること、及び／又はセル若しくは組織の生理学的性能を拡張することが可能な薬剤を指す。例示の活性剤としては、限定するものではないが、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、製薬（例えば、薬剤）、及び機能性食品（例えば、ビタミン）が挙げられる。いくつかの実施形態において、好ましい活性剤は、眼、鼻及び咽喉のうちの１つ又は２つ以上の疾患若しくは疾病を潤滑する、及び／又は治療、抑制、若しくは予防することを可能にし得る。例えば、潤滑剤は、細胞壁の浸透性を促進又は抑制するために使用され得る。
【００２７】
エネルギー印加する（された）とは、本明細書で使用する場合、電流を供給することが可能である状態、電気エネルギーを適用させている状態、又は電気エネルギーを内部に蓄積させている状態を指す。
【００２８】
エネルギーとは、本明細書で使用する場合、ある物理系が仕事をする能力を指す。本明細書での多くの使用は、動作する際に電気的作用を行うことができる前記能力に関連し得る。
【００２９】
エネルギー源とは、本明細書で使用する場合、エネルギーを供給することが可能である、又は論理デバイス若しくは電気デバイスをエネルギー印加された状態にすることが可能である、デバイス若しくは層を指す。
【００３０】
エネルギーハーベスタとは、本明細書で使用する場合、環境からエネルギーを抽出して、それを電気エネルギーに変換することができるデバイスを指す。
【００３１】
機能化とは、本明細書で使用する場合、例えばエネルギー印加、活性化、又は制御を含む機能を、層又はデバイスが行うことを可能にすることを指す。いくつかの実施形態において、層及び／又はデバイスの機能は、例えば、化学反応、表面特性の変更を含む様々なタスクを提供するため、又はイオン電荷を提供するために使用され得る。
【００３２】
眼用デバイスとは、本明細書で使用する場合、眼内又は眼上にある任意のデバイスを指す。これらのデバイスは、光学的な補正、視覚補助を提供すること、美容の目的であること、及び／又は眼とは関係のない機能を提供することが可能である。例えば、「レンズ」という用語は、それを介して視力が補正若しくは修正される、又は、それを介して眼の生理機能（例えば、虹彩色）が美容的に向上される、コンタクトレンズ、オーバーレイレンズ、眼用挿入物、光学挿入物、又は他の類似のデバイスを指し得る。あるいは、レンズは、例えば、バイオマーカーを監視すること、信号を送達すること、及び／又は活性剤を投与することを含む、記載された機能等の非光学機能を提供し得る。
【００３３】
リチウムイオンセルとは、本明細書で使用する場合、セル内を移動するリチウムイオンが電気エネルギーを生成する、電気化学セルを指す。通常電池と呼ばれるこの電気化学セルは、その通常の形態で再エネルギー印加又は再充電され得る。
【００３４】
「媒体インサート」とは、本明細書で使用する場合、エネルギー印加される眼科デバイスに含まれることになる封入インサートを指す。エネルギー印加素子及び回路をメディアインサートに組み込んでもよい。メディアインサートは、エネルギー印加された眼用デバイスの主要目的を規定することができる。例えば、ユーザーが光学的出力を調節することができるエネルギー印加された眼用デバイスの実施形態においては、メディアインサートは、光学ゾーンにおける液体のメニスカスの部分、すなわち液晶部分を制御するエネルギー印加素子を含み得る。あるいは、メディアインサートは環状であってもよく、光学ゾーンは材料を含まない。かかる実施形態では、レンズのエネルギー印加された機能は光学的性質でない場合があるが、この機能は、例えば、偏光、フォトクロミック機能性、変色、グルコース監視、音の送達、及び／又は薬剤投与であり得る。
【００３５】
動作モードとは、本明細書で使用する場合、回路上の電流によって、デバイスがその主要な、エネルギー印加された機能を実行するのが可能になる、引き込み電流状態を指す。
【００３６】
光学的出力とは、本明細書で使用する場合、例えば、眼用レンズを含む光学素子の光学的性質を指す。
【００３７】
光学ゾーンとは、本明細書で使用する場合、眼科用レンズの着用者がそこを通して見ることになる、眼科用レンズの領域を指す。
【００３８】
電力とは、本明細書で使用する場合、単位時間当たりに行われる作業又はするエネルギーを意味する。
【００３９】
再充電可能又は再エネルギー印加可能なとは、本明細書で使用する場合、仕事をするためのより高い容量の状態に回復させることが可能な能力のことを指す。多くの場合、特定の速度及び特定の再確立期間で、電流を流す能力を回復する能力に関連して使用され得る。
【００４０】
再エネルギー印加又は再充電とは、本明細書で使用する場合、仕事をするためのより高い容量を有する状態まで回復することを指す。多くの場合、一定の速度で、かつ、一定の再確立期間において、電流を流す能力までデバイスを回復させる能力に関連し得る。
【００４１】
リセット機能とは、本明細書で使用する場合、回路を、例えば論理状態又はエネルギー印加状態等特定の所定の状態に設定する、自己起動アルゴリズム的機構を指す。リセット機能は、例えば電源ＯＮリセット回路を含んでもよく、これはスイッチング機構と共に作動し、電源への初期接続及びストレージモードからの起動の両方において、正確にチップを起動させるようにする。
【００４２】
スリープモード又は待機モードとは、本明細書で使用するとき、動作モードが必要とされない場合にエネルギー保存を可能とする、スイッチング機構が閉じられた後のエネルギー印加されたデバイスの低引き込み電流状態を指す。
【００４３】
積層されたとは、本明細書で使用する場合、少なくとも２つの構成層を、そのうちの一方の層の１つの表面の少なくとも一部が、第２の層の第１の表面と接触するように、互いに近接して配置することを意味する。いくつかの実施形態においては、接着又はその他の機能のためのフィルムが２つの層の間に存在し、両層が前記フィルムを介して互いに接触する。
【００４４】
積層集積コンポーネントデバイス又はＳＩＣデバイスとは、本明細書で使用する場合、電気及び電気機械デバイスを含み得る基材の薄層を、それぞれの層の少なくとも一部分を互いの上に積層することにより、動作可能な集積デバイスに組み立てるパッケージング技術製品を指す。層は、様々な種類、材料、形状、及びサイズのコンポーネントデバイスを含み得る。更に、層は、様々な製造技術により、様々な輪郭に適合し、かつこの輪郭を呈するように作製され得る。
【００４５】
保存モードとは、本明細書で使用する場合、電源が、最低限の設計負荷電流を供給している又は供給するよう要求されている、電子コンポーネントを含むシステムの状態を指す。この用語は、スタンバイモードと互換性でない。
【００４６】
基板インサートとは、本明細書で使用するとき、眼用レンズ内部のエネルギー源及び／又は一連の収容セルを支持することが可能な成形可能又は剛性の基板を指す。特定の実施形態では、基板インサートは、１つ又は２つ以上の部品を更に担持する。
【００４７】
スイッチング機構とは、本明細書で使用する場合、眼用デバイスから独立している外的刺激に反応することができる、様々なレベルの抵抗を提供する、回路と集積化されたコンポーネントを指す。
【００４８】
過去数十年間に、眼用レンズは、特にドライアイの状態の治療を助けるために改善されてきた。更に最近では、涙点プラグは、眼疾患及び眼の状態を治療する際の薬剤送達系としての使用に関し注目を集めている。しかしながら、前述のとおり、有効に作用しつつ副作用が制限されるような望ましい日用速度及び／又は投与量で放出されるように薬剤を処方することに関し、いくつかの問題点が存在する。本発明のいくつかの態様によれば、選択的又は補助的放出方法は、要求に応じて及び／又は感知された状態に応じて、エネルギー印加されたマイクロエレクトロニクスを使用して、所定の時間に個々の投与量の無害の送達を制御及び制定することを伴う場合がある。
【００４９】
不活性の水不溶性膜障壁を通って拡散する活性剤に依存した放出速度によって特性化される、拡散ベースの送達系とは異なり、本発明は、拡散ベースの薬剤送達及び漏出の短所に対処しながら、要求に応じた活性剤の送達を可能にし得る。例えば、リザーバデバイス及びマトリックスデバイスという、２つの基本的な拡散設計が存在する。リザーバデバイスでは、薬剤のコアはポリマー膜により包囲される。膜の性質によって系からの薬剤の放出速度が決定し、多くの場合は全体にわたって漏出現象が存在する。拡散プロセスは概して、フィックの拡散の第一法則により解釈される一連の等式により説明される。マトリックスデバイスは、典型的には、ポリマー全体に均一に分散された薬剤を含む。これらの両方とも、薬剤等の活性剤に対する、受容器を含み得る組織表面に沿った一定の露出をもたらす。活性剤に対して一定に組織を露出させることにより、時間の経過とともに活性剤の有効性が減少し得、いくつかの事象においては、活性剤が意図された効果を完全に有することを妨げ得る。
【００５０】
したがって、リザーバ及びマトリックス型薬剤送達系は、拡散ベースの持続放出系と見なされ、ある期間、多くの場合は長期間にわたる持続投与を提供する任意の剤形を構成する。持続放出系の意図された目的は、長期にわたり薬剤の治療濃度を維持するというものであり、通常は持続放出系からのゼロオーダーの放出が得られるよう企図することで得られる。持続放出系は、概してこのような種類の放出特性は獲得しないが、ゆっくりとした最初の放出様式で放出させることで近似させることができる。しかしながら、リザーバ及びマトリックス持続放出系からの薬剤放出速度は経時的に減少し、治療に有効なものではなくなる。
【００５１】
例えばコンタクトレンズを含む、最近の眼用デバイスの開発では、エネルギー印加され得る機能化眼用デバイスの実用化が起こってきた。エネルギー印加された眼用デバイスは、埋め込みマイクロエレクトロニクスを使用してユーザーの視力を矯正及び／又は改善するための必要な素子を含むことができる。マイクロエレクトロニクスを使用する追加機能は、例えば、様々な視力矯正、涙液分析、オーディオ、及び／又はユーザーへのビジュアルフィードバックを含むことができる。本発明のいくつかの態様によれば、ユーザーの眼の環境へ要求に応じて、所定の時間に、及び／又は感知された状態に応じて、活性剤を放出することが可能であり得る、活性剤放出系を含み得る眼用デバイスが提供される。放出は、概してユーザーにとって無害であり得、いくつかの実施形態においてはユーザーによる簡単な介入を可能にする。例えば、１つ又は２つ以上の活性剤は、１つ又は２つ以上の収容セルに収容されてよく、それぞれ、起動素子が係合されるまで、収容セルの１つ１つを封止するために応力下で接着された金属キャップによって好ましくは封入される。いくつかの実施形態において、活性剤放出系の一部を形成するプロセッサは、１つ又は２つ以上のデバイスと無線通信して、活性剤の放出に使用され得る信号データを受信し得る。デバイス（複数の場合あり）としては、例えば、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、リモート送信機（例えば、ｆｏｂ、ＭＰ３プレイヤー、又はＰＤＡ）、及び医用薬剤送達デバイス（例えば、薬ポンプ）等が挙げられ得る。
【００５２】
ここで図１Ａを参照すると、光学素子及び活性剤放出系の両方を含む例示の眼用デバイスの一部として含まれてもよい、メディアインサートの上面図の図式表現が描かれている。具体的には、図１Ａは、活性剤放出系１０５を含む、エネルギー印加された眼用デバイス１５０（図１Ｂに表示）用の例示のメディアインサート１００の平面図を示す。いくつかの実施形態において、メディアインサート１００は、視力矯正を提供する機能性があってもなくてもよい光学ゾーン１２０を含む。眼用デバイスのエネルギー印加された機能が視力に関連したものでない実施形態において、メディアインサート１００の光学的ゾーン１２０には材料が存在せずともよい。メディアインサート１００は、１２５及び１３０等の一連の相互接続によって、活性剤放出システム１０５を含む電子的コンポーネントに接続されたエネルギー印加素子１１０と一緒に組み込まれる、基材１１５を含む光学ゾーン１２０の外側の部分を含み得る。別の実施形態において、いくつかの電子的コンポーネントは、眼用デバイスの意図された光学的性質全体に悪影響を及ぼすことなく、光学ゾーンに含まれ得る。かかる実施形態において、例えば、電子的コンポーネントは、半透明の性質を有してよく、中央に配置されてよく、又は、意図された光学的効果全体に影響しないほどの小ささであってよい。
【００５３】
ここで図１Ｂを参照すると、図１Ａの光学素子及び活性剤放出系１０５の両方を含むメディアインサート１００を備えた、エネルギー印加された眼用デバイス１５０の図式断面表現が描かれている。本発明のいくつかの態様によれば、眼用デバイス１５０は、患者の眼の前面に静止するように設計されたコンタクトレンズであってよい。例えば、眼用レンズ１００は、シリコン含有成分を含むことができるソフトハイドロゲルの縁１５５を含み得る。「シリコン含有成分」とは、モノマー、マクロマー又はプレポリマー中に少なくとも１つの［−Ｓｉ−Ｏ−］単位を含有するものである。好ましくは、総Ｓｉ及び結合Ｏは、シリコン含有成分中に、そのシリコン含有成分の総分子量の約２０重量％よりも多い、より好ましくは３０重量％よりも多い量で存在する。有用なシリコン含有構成成分は、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド、及びスチリル官能基等の重合性官能基を含む。
【００５４】
機能化されたメディアインサート１５０は、部分的又は全体的にハイドロゲル部分１５５に埋め込まれ得るか、いくつかの実施形態では、機能化されたメディアインサート１５０がハイドロゲル部分上に配置され得る。いくつかの実施形態では、メディアインサート１５０は、電子素子、及びいくつかの実施形態ではエネルギー印加素子を封入し、その基材としての機能を果たすために使用され得る。一部の実施形態では、例えば、活性剤放出系１０５を含む電子的素子は、デバイスがユーザーの視野を妨害しないように、好ましくは光学ゾーン１２０の外側に配置可能である。活性剤送達系１０５は、エネルギーハーベスタ及び／又は眼用デバイス１５０に含有されるエネルギー印加素子といった外部の手段を介して電力を供給され得る。例えば、いくつかの実施形態では、電力は、活性剤放出系１０５と通信する、ＲＦ信号を受信するアンテナ（図示なし）を用いて受電され得る。
【００５５】
ここで図２を参照すると、活性剤放出系１０５の一部を形成する収容セル２２０からなる収容アレイ２００を備えた、半導体デバイス２１０の表面の大写し表現が描かれている。シリコン片等の半導体デバイス２１０は、収容アレイ２００の制御用の、かつ、それぞれの収容セルが活性化素子２４０によって係合され、活性剤の分注をもたらすことを確実にするための、回路機構を含み得る。それぞれの収容セルは、シリコンのリザーバ形状領域であり得、組み立て時に例えば、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、製薬、及び栄養補助食品のうちの１つ又は２つ以上の活性剤を充填されてもよい。相互連結冶金は、収容セルのそれぞれの表面部分の少なくとも重なっている領域のマトリックスを画定するために使用され得る。相互接続冶金は、回路と同じ側のシリコン上に配置され得る。収容セル２２０は、応力下になるような方法で接着された金属キャップを含み得、活性剤を収容する。金属キャップとしては、例えば、金、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、コバルトクロム、及びニチノールを含む、１つ又は２つ以上の生体適合性金属が挙げられ得る。二元金属を含む、他の生体適合性の非透過性金属が使用されてもよい。本開示のいくつかの態様によると、シリコンへの金属キャップの接着を通して、その組み立て方法又は二元形状材料により、金属キャップは接着されている間、応力下のままとなり得る。金属キャップの組み立て及びシリコン片への接着は、例えば、編み付け、溶接、糊付け等を含み得る。
【００５６】
活性化素子２４０は、電流が一部分に、又は要求に応じて応力下にある金属キャップにわたって宛先指定され得るような方法で構成されているように位置付けられた、相互連結２３０を含むことができる。この電流及び金属キャップが受ける応力は、金属キャップを折り畳ませ、それによって活性剤が周囲環境に露出させるようにし得る。いくつかの他の系とは異なり、金属は、収容セルの基礎をなす中身を露出させるために融解又は蒸発する必要がないため、折り畳みによって活性剤の無害の送達が可能になり得る。いくつかの実施形態において、キャップは、金属キャップが収容セルの内側に向かって折り畳まれるように製造される。これは更に、金属キャップが周囲のセルに干渉することを防止し、それに応じて活性剤が分注されることを確実にする助けとなり得る。他の実施形態において、金属キャップは、折り畳みが周囲のセルに対する有害効果を生むことなく、折り畳みの方向が周囲のセルに影響しないほどの小ささであってよい。
【００５７】
ここで図３を参照すると、光学素子及び活性剤放出系の両方を含む別の例示のエネルギー印加された眼用デバイスの図式表現が描かれている。特に、層３３０、３３１、３３２のうちの１つ又は２つ以上の上に活性剤放出系を含むように構成されている、機能化層メディアインサート３２０を含む例示の眼用レンズ３００の三次元断面表現が図示されている。いくつかの実施形態において、メディアインサート３２０は、眼用レンズ３００の光学ゾーン３１０の全周辺部を取り囲む。メディアインサート３２０は、完全な環状輪、部分的な環状輪、又は眼用レンズ３００のハイドロゲル部分の内側若しくはその上になお存在し、かつ、ユーザーの眼の環境により生じる大きさ及び形状の制約内にある、他の形状にあってもよい。
【００５８】
層３３０、３３１、及び３３２は、機能層の積層を含む例示のメディアインサート３２０に見出され得る多数の層のうちの３層を示す。いくつかの実施形態では、例えば、単一層は、本明細書に記載する通信システム機能を含む特定目的に寄与する構造的、電気的、又は物理的特性を有する能動的及び受動的コンポーネント及び部分のうちの１つ又は２つ以上を含んでよい。更に、いくつかの実施形態では、層３３０は、電池、コンデンサ、及び受信器のうちの１つ又は２つ以上等のエネルギー源を、層３３０内部に含み得る。層３３１は、非限定的な例示の意味において、眼科用レンズ３００のための作動信号を検出する層内に微小回路を含んでもよい。いくつかの実施形態では、外部供給源から電力を受け取り、電池層３３０を充電し、眼用レンズ３００が充電環境にない場合には層３３０からの電池電力の使用を制御することができる電力調整層３３２が含まれてもよい。電力調整はまた、メディアインサート３２０の中央の環状の切り取り部内にアイテム３１０として示される、例示的活性レンズへのシグナルを制御し得る。
【００５９】
埋め込み型メディアインサート３２０を備えたエネルギー印加されたレンズは、例えば、エネルギー貯蔵手段としての電気化学セル又は電池等のエネルギー源を含んでもよく、また、いくつか実施形態では、眼用デバイスを配置した環境からのエネルギー源を含む材料の封入、及び分離のための手段を含んでもよい。いくつかの実施形態では、メディアインサート３２０はまた、回路、構成要素、及びエネルギー源のパターンを含むことができる。様々な実施形態は、眼用レンズの装用者が眼用レンズを通して見る光学的区域の周辺部の周りに回路パターン、部品、及びエネルギー源を配置するメディアインサート３２０を含む場合があるが、一方で、他の実施形態は、眼用レンズの装用者の視界に悪影響を及ぼさないほどの小型であることができる、回路パターン、部品、及びエネルギー源を含んでもよく、したがって、メディア３２０はこれらを光学ゾーンの内部又は外部に配置してもよい。
【００６０】
参照は、活性剤放出系を組み込む眼用デバイスの構成部分の一部を形成している電子回路に対して行われた。本発明のいくつかの態様に従ういくつかの実施形態では、単一及び／又は複数のディスクリート電子デバイスは、例えば、メディアインサートの内部若しくは上にある、又はその近くに位置付けられているディスクリートチップとして含まれ得る。他の実施形態では、エネルギー印加された電子素子を積層型集積コンポーネントの形状でメディアインサート内に含むことができる。
【００６１】
図４を参照すると、項目４００には、収容アレイの上に個々の金属キャップを接続することを可能にする金属線の例示の経路が描かれている。個々の金属キャップは、正方形のアレイとして示され、その１つの例は項目４１０である。図４には正方形として描かれているが、他の形状が企図される。アレイ全体の実際の寸法に依存して、この図には描かれていない多くの追加的なセルがあってもよい。また、４つの水平線（４２０、４２１、４２２、及び４２３）の組み合わせも図示されており、これらは例示の目的で、かつ、メモリセルの経路指示と同様の方法で、「ワード線」として分類され得る。また、アレイ内の「ビット線」のサブセットとして描かれた、４つの垂直線（４３０、４３１、４３２、及び４３３）が存在する。ビット線及びワード線がすべての収容セルにアドレスを指定することが可能な構成にセルを配列することによって、効率的なスキームが実現され得る。例えば、セル４１０の下に位置付けられている薬剤を放出することが望まれる場合は、電流が項目４３０を通ってから金属キャップ４１０を通り４２０から出るようにすることができる。本開示の他の部分で説明されているとおり、この制御された送達は、最も必要とされるときに、様々な活性剤の１つ又は２つ以上の種類の放出を提供し得る。
【００６２】
ここで図５を参照すると、本発明のいくつかの態様を実装するのに使用され得る例示のマイクロプロセッサの概略図が示されている。コントローラ５００として参照され得るマイクロプロセッサは、１つ又は２つ以上のプロセッサ５１０を含むことができ、プロセッサ５１０は通信デバイス５２０に結合した、１つ又は２つ以上のプロセッサコンポーネントを含み得る。いくつかの実施形態では、コントローラ５００を使用して、眼用レンズ内に、１つ又は２つ以上の活性剤の分注用に配置されるエネルギー源にエネルギーを送信することができる。
【００６３】
いくつかの実施形態では、プロセッサ５１０（複数の場合あり）は、通信チャネルを介してエネルギーを伝達するように構成されている通信デバイス５２０に連結され得る。通信デバイスは、例えば、メディアインサート内部の構成要素と電子的に通信するために使用され得る。例えば、１つ又は２つ以上のコントローラデバイス又はプログラミング／インターフェイスデバイスコンポーネントと通信するために、通信デバイス５２０を使用してもよい。
【００６４】
プロセッサ５１０は、記憶デバイス５３０とも接続する。記憶デバイス５３０は、磁気記憶デバイス、光学式記憶デバイス、並びに／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）デバイス等の半導体記憶デバイスを含む、任意の適切な情報記憶デバイスを備えてもよい。
【００６５】
記憶デバイス５３０は、プロセッサ５１０を制御するためのプログラム５４０を記憶することができる。プロセッサ５１０は、ソフトウェアプログラム５４０の命令を実行する。例えば、プロセッサ５１０は、感知された眼の状態、コンポーネントの配置、タイマー等を記述する情報を受信し得る。記憶デバイス５３０はまた、１つ又は２つ以上のデータベース５５０及び５６０の眼に関連したデータも記憶することができる。データベースは、例えば、所定の周囲環境状態のしきい値、感知されたデータ、及び、例えば、コンポーネント間のエネルギーを制御する制御コンポーネントのための特定の制御シーケンスを含んでもよい。データベースは、眼用デバイス内にあり得る放出系を制御するためのパラメータ及び制御アルゴリズム、並びにそのアクションから生じ得るデータ及び／又は測定されたフィードバックも含んでもよい。一部の実施形態では、最終的にはそのデータを外部の受信装置との間で通信してもよい。
【００６６】
ここで図６を参照すると、特定の収容セルを活性化するのに使用され得るタイミング及び制御回路を含む、個々の活性剤収容セルとの相互接続用の例示の設計６００が描かれている。いくつかの実施形態では、回路は電源６３０を含むことができる。この電源は、アルカリ電池又はエネルギー受容器（例えば、アンテナ）であってよい。電力は電源から係合素子６２０に送ることができる。この素子は、眼用デバイスが眼周囲に置かれたときに「オン」の状態に設定することができる。「オン」の状態に設定されたとき、係合素子６２０を通して電源を他の回路素子へ送ることができる。項目６２１及び６２２は、振動回路素子６１０への経路指示であり得る。項目６２３及び６２４は、計数素子６４０への経路指示であり得る。項目６２５及び６２６は、多重化素子６６０への経路指示であり得る。そして、項目６２７及び６２８は、電力貯蓄素子６５０への経路指示であり得る。
【００６７】
エネルギー印加された眼用デバイスにいったん電力が係合されると、振動回路はその特定の頻度の振動を開始し得る。素子６１０の出力は項目６１１及び６１２を経由して計数素子６４０へと送られ得る。計数素子６４０は、入力線６１２の特定のサイクル数を数える負荷サイクルを有することができる。代表的な例として、振動の頻度と、計数素子の出力が１つ増分するまでに必要とされる計数との組み合わせを、指定された時間（例えば、２時間）に対応させることができる。したがって、この例では、２時間ごとに計数素子６４０の出力が１計数増えることになる。この計数を、計数素子６４０からデータバス６４５を通して多重化素子６６０に渡される８ビットの数字にコード化することができる。
【００６８】
多重化素子６６０はその８ビットの数字を受信し、その数字を第１のワード線６６１と第１のビット線６６２との独自の組み合わせにデコードすることができる。特定のワード線が起動されると（例えば、線６６１）、電流に対してパワートランジスター６７０をオンにすることができる。ビット線６６２は、パワートランジスター６８０をオンにすることができる。図５に示したように、ビット線とワード線との組み合わせは、収容アレイ４００の独自のアレイ素子のアドレスを指定することができる。パワートランジスターが係合されると、電力は電力蓄積素子６５０から線６５１を通り、次いでセル起動素子６９０を通って線６７１から出るように経路指定され得る。電流がセル起動素子を通過すると、ないしは別の方法でセル起動素子が係合されると、金属キャップは邪魔にならないところに折り畳まれ、それによってそれぞれの収容セルに収容された活性剤を周囲環境に露出し得る。
【００６９】
このタイプの回路を用いて可能な多くのバリエーションがあり得る。例えば、１つのセルの露出から別のセルの露出までのタイミングを決定する抵抗素子と協調して項目６５０の充電時間を使用することにより、振動回路の必要をなくすことが可能である。その他の可能なバリエーションとしては、例えば、すべての収容セルに対して独自の出力線にアドレスを指定する多重化素子が挙げられ得る。加えて、回路は、特定の時間に単一のセルを活性化することができる。非限定的な意味において、プログラミングされた様々な速度で収容セルから活性剤の別個の投与量を送達することと、特定の時間に投与量を送達するように複数の収容セルをプログラミングすることと、を含む、様々な多様性が電子的に制御された送達から派生し得ることが、当業者には明白であり得る。
【００７０】
ここで図７を参照すると、エネルギー印加された収容アレイを備える例示の眼用デバイスのコンポーネントを示すブロック図が描かれている。特に、前の段落に記述されているとおり、形成されたエネルギー印加された眼用デバイスは、光学的ゾーン７１０、タイミング素子７２０、収容セルアドレス・検証ロジック７３０、エネルギー印加素子７４０、薬剤を伴う収容アレイ７５０、相互接続素子７６０、及び係合又は起動素子７７０の項目として、７００に示された素子のすべてを含み得る。これらの素子が使用中にどのように機能し得るかを考慮することが有益であり得る。
【００７１】
眼用デバイスは、眼の前面に配置されてよい。眼用デバイスを眼に配置するプロセスでは、係合素子７７０を「オン」の状態に設定することができる。これは、エネルギー印加素子７４０からすべての他の素子へ送電することを可能にし得る。タイミング素子７２０（例えば、発振器及び計数素子）は、計数を開始し得る。事前にプログラミングされた時間、例えば２時間が経過すると、係数素子は位置に指数付けし得る。次いで、多重変換装置７３０は、電流を伝導するように単一のワード線及び単一のビット線を構成し得る。この組み合わせは、収容アレイ７５０内のアレイ素子を画定することになり、電流は金属キャップを折り畳ませ、それによってこの第１の収容セルの活性剤を剥き出し得る。いくつかの実施形態では、収容セルの開口は、セルに涙液が流入して溶解性活性剤を溶かし去ることを可能にし得る。したがって、よく制御された様式で、活性剤を急速に眼周囲に放出することができる。第２の計数器はまた、例えば、失敗によって一定の電流の引き出しが引き起こされた場合に電池素子が放電しないように、特定の計数に達した後に多重変換装置の係合を解除するために使用することができる。
【００７２】
ここで図８を参照すると、本発明のいくつかの態様を実施するために使用され得る例示的な方法の工程を示すフローチャートが描かれている。工程８０１から始まり、１つ又は２つ以上の収容セルを有する基材が形成され得る。前述のとおり、基材は、一連のリザーバ形状の収容セルが形成されているシリコンウェハを含み得る。それぞれの収容セルは、例えば、エネルギー源及び１つ又は２つ以上のセンサと通信する起動素子とともに組み立てられ得る。工程８０５で、活性剤を収容セルのそれぞれに堆積させることができる。活性剤は好ましくは、例えば、涙膜を含む溶剤によって希釈され得る高濃度溶液の形状にある。溶液の濃度は、望ましい投与レベルを得るために選択することができる。活性剤を収容セルに堆積させた後、工程８１０で、収益セルが封止され得るように、キャップが収容セルの周囲表面に応力下で接着され得る。いくつかの実施形態では、応力下で接着された金属キャップによって封止された開口部は、組み立て時に活性剤を堆積させるのに使用されるものと同じ開口部であってよい。
【００７３】
工程８１５では、起動信号は、起動素子と通信するマイクロプロセッサによって処理され得る。起動信号は、１つ又は２つ以上のセンサ、振動素子、ユーザーからの内部又は外部入力、無線通信するデバイス等から受信され得る。例えば、ユーザーは、アンテナを介して眼用デバイスのマイクロプロセッサと無線通信するデバイスを使用して、起動信号を処理するための命令を入力することができる。いくつかの実施形態では、データの収集は、１つ又は２つ以上のセンサを使用して、眼用デバイスのマイクロプロセッサで行われ、外部データ分析用に無線通信するデバイスに送信され得る。次いで、デバイスは、活性剤の分注が必要とされるときを判断し、起動信号を送信するために、受信したデータ、並びに時として、１つ又は２つ以上の他の外部ソース及び／又はユーザー入力からの付加データを処理し得る。前述のとおり、デバイスとして、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、リモート送信機、及び医用薬剤送達デバイス等のうちの１つ又は２つ以上が挙げられ得る。デバイスと、眼用デバイスのマイクロプロセッサとの間の情報の伝送は、例えば、任意の低電力ＲＦ周波数を介して無線で行われ得る。
【００７４】
工程８２０で、起動素子のエネルギー印加が行われ得る。エネルギー印加時に、工程８２５で、所定の範囲の電流が、応力下で接着された金属キャップの一部に送達され、金属キャップを折り畳ませ得る。次いでそれに応じ、工程８３０では、前述のとおりに活性剤が周囲環境に露出される。本開示から当業者には明白になるとおり、金属キャップの厚さ、金属の種類、組み立ての方法、及び／又は金属キャップの大きさによって、電流の範囲は変わり得る。
【００７５】
発明の多くの機能及び利点は、詳細な明細書から明らかであり、本発明の真の趣旨及び範囲に含まれる、本発明のこのようなすべての特徴及び利点を添付の特許請求の範囲により網羅されるように意図されている。更に、当業者は容易に多数の修正及び変形を思いつくため、説明及び記載される正確な構造及び操作に本発明を制限することは望ましくなく、したがって、すべての好適な修正及び同等物が行使されてよく、発明の範囲内に該当する。
【００７６】
〔実施の態様〕
（１）  １つ又は２つ以上の収容セルを有する基材であって、前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つが、応力下で前記基材の表面に接着された金属キャップによって封入された活性剤を収容する、基材と、
起動信号の受信時に前記金属キャップの少なくとも一部に電流を伝導するように構成されている起動素子に電気的に接続しているエネルギー源と、を含み、
前記電流及び前記応力が、前記金属キャップを折り畳ませ、それによって前記活性剤をユーザーの眼の環境に露出させる、活性剤放出系を有する眼用デバイス。
（２）  前記エネルギー源と電気的に接続しているマイクロプロセッサと、
アンテナと、を更に含み、
前記プロセッサが、前記アンテナを使用して、無線デバイスから１つ又は２つ以上の起動信号を無線で受信するように構成されている、実施態様１に記載の眼用デバイス。
（３）  前記無線デバイスが、スマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、リモート送信機、及び医用薬剤送達デバイスのうちの１つ又は２つ以上を含む、実施態様２に記載の眼用デバイス。
（４）  １つ又は２つ以上のセンサと電気的に接続しているマイクロプロセッサを更に含み、
前記基材、前記マイクロプロセッサ、及び前記１つ又は２つ以上のセンサが前記エネルギー源によってエネルギー印加されるように構成されているデジタルマイクロアレイを形成する、実施態様１に記載の眼用デバイス。
（５）  前記１つ又は２つ以上のセンサが、眼液に含まれる１つ又は２つ以上のバイオマーカーの濃度を測定するように、かつ、前記測定された濃度が所定の範囲外になったときに起動信号を送信するように構成されているバイオセンサを含む、実施態様４に記載の眼用デバイス。
【００７７】
（６）  前記マイクロプロセッサが、前記１つ又は２つ以上の金属キャップのうちの少なくとも１つを折り畳ませる前記起動信号を提供し、それによって所定の時間に前記活性剤を分注するように構成されているタイミング素子を含む、実施態様４に記載の眼用デバイス。
（７）  前記１つ又は２つ以上のセンサのうちの少なくとも１つが、眼表面が快適な乾燥レベルを超えたときに、それを判断するように構成されている、実施態様４に記載の眼用デバイス。
（８）  前記１つ又は２つ以上のセンサのうちの少なくとも１つが、前記眼用デバイスの前記ユーザーによる自発的なまばたきを感知したときに、前記起動信号が生成される、実施態様４に記載の眼用デバイス。
（９）  前記金属キャップが、前記１つ又は２つ以上の収容セルの開口部上に気密封止を形成する、実施態様１に記載の眼用デバイス。
（１０）  前記活性剤が、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、ビタミン、及び薬剤の１つ又は２つ以上を含み得る、実施態様１に記載の眼用デバイス。
【００７８】
（１１）  前記金属キャップの一部を形成する二元形状記憶合金が、組み立て後に応力下にあるように構成されている、実施態様１に記載の眼用デバイス。
（１２）  組み立て時に前記基材に前記金属キャップを接着するのに使用される方法が、前記接着された金属キャップに応力をもたらす、実施態様１に記載の眼用デバイス。
（１３）  前記金属キャップが、金、チタン、ニッケル、ステンレス鋼、コバルトクロム、及びニチノールのうちの１つ又は２つ以上を含む、実施態様１２に記載の眼用デバイス。
（１４）  １つ又は２つ以上の収容セルを含む半導体材料基材であって、前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つが、前記半導体材料基材の表面に応力下で接着された生体適合性金属キャップによって封入されている活性剤を収容する、半導体材料基材と、
エネルギー源によってエネルギー印加され、起動素子と接続しているマイクロプロセッサであって、前記起動素子が、前記マイクロプロセッサからの起動信号の受信時に前記生体適合性金属キャップの少なくとも一部に電流を伝導するように構成されている、マイクロプロセッサと、を含み、
前記電流及び前記応力が、前記生体適合性金属キャップを折り畳ませ、それによって前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つに収容された前記活性剤を露出させるのに十分である、活性剤分注用デジタルマイクロアレイデバイス。
（１５）  前記マイクロプロセッサが、アンテナと接続しており、無線デバイスから１つ又は２つ以上の信号を無線で受信するように、前記アンテナとともに構成されている、実施態様１４に記載の活性剤分注用デジタルマイクロアレイ。
【００７９】
（１６）  前記活性剤が、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、ビタミン、及び薬剤のうちの１つ又は２つ以上を含み得る、実施態様１４に記載の活性剤分注用デジタルマイクロアレイ。
（１７）  前記マイクロプロセッサに接続している１つ又は２つ以上のセンサを更に含み、
前記１つ又は２つ以上のセンサのうちの少なくとも１つが、１つ又は２つ以上のバイオマーカーの濃度を測定し、前記測定された濃度が所定の範囲外にあるときに信号を提供するように構成されている、実施態様１４に記載の活性剤分注用デジタルマイクロアレイ。
（１８）  前記活性剤分注用デジタルマイクロアレイが、眼用デバイスの一部を形成する、実施態様１４に記載の活性剤分注用デジタルマイクロアレイ。
（１９）  １つ又は２つ以上の収容セルを有する基材を形成することと、
前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つに、１つ又は２つ以上の活性剤を堆積させることと、
生体適合性金属キャップを前記基材の表面に応力下で接着することによって、前記１つ又は２つ以上の収容セルのうちの少なくとも１つの開口部上に気密封止を形成することと、
エネルギー源から前記生体適合性金属キャップの少なくとも一部へ電流を伝導させて、前記生体適合性金属キャップを折り畳ませ、それによって前記活性剤を周囲環境に露出させるように構成されている、起動素子を提供することと、を含む、活性剤を分注する方法。
（２０）  アンテナ及び前記エネルギー源と接続しているマイクロプロセッサを提供することと、
前記起動素子のエネルギー印加用の起動信号を生成するのに使用される無線デバイスからの無線信号を、前記アンテナを使用して受信することと、を更に含む、実施態様１９に記載の方法。
【００８０】
（２１）  前記活性剤が、潤滑剤、生理食塩水、溶剤、ビタミン、及び薬剤の１つ又は２つ以上を含み得る、実施態様１９に記載の方法。
（２２）  前記基材の少なくとも一部をハイドロゲルに封入することを更に含む、実施態様１９に記載の方法。
（２３）  眼用デバイスに位置付けられるように構成されているメディアインサートに、前記エネルギー源を封入することと、前記基材及び前記起動素子を支持することと、を更に含む、実施態様１９に記載の方法。
（２４）  前記エネルギー源が、前記起動素子と電気的に通信しているエネルギー受容器アンテナである、実施態様１９に記載の方法。
（２５）  １つ又は２つ以上のセンサ及び前記エネルギー源と接続しているマイクロプロセッサを提供することと、
事前定義されたパラメータを検出する前記センサのうちの１つ又は２つ以上に基づいて、前記起動素子にエネルギー印加するための起動信号を生成することと、を更に含む、実施態様１９に記載の方法。
【図１Ａ−１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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