СИСТЕМА ТРАНСДЕРМАЛЬНОЙ ЛОКАЛИЗОВАННОЙ ИОНТОФОРЕЗНОЙ ДОСТАВКИ ЛЕКАРСТВЕННОГО ВЕЩЕСТВА
SYSTEM FOR TRANSDERMAL LOCALIZED IONTOPHORESIS DRUG DELIVERY

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к области медицинского оборудования, в частности к системе локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Любовь к прекрасному - это общая черта людей, особенно женщин. С повышением уровня благосостояния все больше женщин уделяют пристальное внимание своей внешности. Между тем, поскольку уход за кожей - важная часть ухода за всем телом, на него приходится более половины потребления в сфере женской красоты. Уход за кожей стал наукой в современное время.
На фоне растущего стремления к здоровью и быстрого развития дерматологии неизбежной тенденцией стало появление медицинских продуктов для ухода за кожей, отличающихся повышенными безопасностью и эффективностью.
Основная цель традиционной технологии трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства заключается в доставке лекарственного средства через кожу в кровь, при этом нет каких-либо особых требований к способу доставки лекарственного средства через кожу. Соответственно, традиционные системы трансдермальной доставки имеют два больших электрода и используют напряжение между ними, чтобы создать ток для введения лекарственного средства. Однако, учитывая свойство тока всегда протекать по пути наименьшего сопротивления, ток доставки лекарственного средства, скорее всего, будет сосредоточен только в некоторых небольших участках большого электрода. Таким образом, существующая технология не может гарантировать однородность трансдермальной доставки лекарственного вещества средства.
В области красоты очень важно равномерно питать и увлажнять кожу. Если взять для примера кожу лица, то Т-зона (лоб, подбородок) у большинства пользователей относительно жирная, с расширенными порами. Если большой электрод используется для покрытия всего лица с целью формирования маски для трансдермальной доставки лекарственного средства, ток с лекарственным средством будет выборочно избегать участков с более высоким сопротивлением, что приведет к крайне неравномерному распределению при доставке лекарственного средства. Кроме того, если у пользователя есть ранка на коже, ток доставки может быть сконцентрирован на такой ранке, что не только вызовет ее раздражение, но и ухудшит способность доставлять лекарственное средство на другие участки.
Для решения вышеупомянутой проблемы неравномерного введения из-за больших различий в коже лица и качестве кожи в этой области техники существует острая потребность в разработке системы ионтофорезной доставки лекарственного средства, обеспечивающей возможность локально регулировать количество, глубину и скорость трансдермальной доставки лекарственного средства.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью настоящего изобретения является предоставление системы ионтофорезной доставки лекарственного средства, в которой можно локально регулировать количество, глубину и скорость трансдермальной доставки лекарственного средства.
В первом аспекте настоящего изобретения предлагается система локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства, содержащая:
(a) массив электродных узлов, при этом такой массив электродных узлов содержит N электродных узлов, и N≥3; каждый электродный узел содержит один электрод; и
(b) М источников питания, при этом такие источники электроэнергии используются для подачи тока на соответствующие электроды или пары электродов, а М представляет собой положительное целое число от 1 до С (N, 2), где С (N, 2) представляет собой количество комбинаций любых 2 элементов из N элементов (С) или ;
при этом, по меньшей мере, два электрода в массиве электродных узлов снабжены средой, содержащей электрически заряженное активное вещество, и ток проталкивает активное вещество к слою кожи в период времени, в течение которого такой ток имеет ту же полярность, что и активное вещество.
В другом предпочтительном варианте осуществления количество электродов N является четным числом, а количество источников электроэнергии М - положительным целым числом в диапазоне от 2 до N/2.
В другом предпочтительном варианте осуществления источники электроэнергии М используются для подачи электроэнергии в массив электродных узлов следующим образом:
один или больше источников электроэнергии; и
несколько узлов схемы управления током.
В другом предпочтительном варианте осуществления источники электроэнергии М используются для подачи электроэнергии в массив электродных узлов следующим образом: один или больше источников электроэнергии; и коммутационная матрица или мультиплексор.
В другом предпочтительном варианте осуществления источники электроэнергии М используются для подачи электроэнергии в массив электродных узлов следующим образом:
один или больше источников электроэнергии;
один или больше узлов схемы управления током;
коммутационная матрица или мультиплексор.
В другом предпочтительном варианте осуществления источник электроэнергии одновременно подает ток к соответствующим электродам или парам электродов.
В другом предпочтительном варианте осуществления источник электроэнергии последовательно подает ток к соответствующим электродам или парам электродов.
В другом предпочтительном варианте осуществления источник электроэнергии может подавать ток к соответствующему электроду или паре электродов в разные периоды времени.
В другом предпочтительном варианте осуществления, каждый электродный узел содержит соответствующий контактный слой; при этом контактный слой используется для хранения среды, содержащей активное вещество, и соединен с электродной жидкостью.
В другом предпочтительном варианте осуществления каждый электрод независимо снабжен независимым контактным слоем.
В другом предпочтительном варианте осуществления в нескольких электродах совместно используется один контактный слой.
В другом предпочтительном варианте осуществления каждый электродный узел в массиве электродных узлов содержит соединитель, при этом такой соединитель соединяет электродный узел с соответствующим источником электроэнергии.
В другом предпочтительном варианте осуществления такой соединитель соединяет электродный узел с соответствующим узлом схемы управления током.
В другом предпочтительном варианте осуществления такой соединитель соединяет электродный узел с соответствующей коммутационной матрицей или мультиплексором.
В другом предпочтительном варианте осуществления ток представляет собой постоянный ток.
В другом предпочтительном варианте осуществления ток представляет собой переменный ток.
В другом предпочтительном варианте осуществления переменный ток имеет одну или несколько характеристик, выбранных из следующей группы:
(i) период составляет от 1 секунды до 30 минут, предпочтительно от 1 секунды до 15 минут, более предпочтительно от 1 секунды до 10 минут и наиболее предпочтительно от 1 секунды до 5 минут;
(ii) форма сигнала представляет собой базовую форму сигнала между максимальным значением и минимальным значением, содержащую период времени нарастания, в течение которого ток увеличивается от минимального значения до максимального значения или уменьшается от максимального значения до минимального значения; и
(iii) коэффициент заполнения составляет 5-95%, предпочтительно 10-80%, более предпочтительно 20-70%.
В другом предпочтительном варианте осуществления во время работы ток между любой парой действующих электродов составляет 0,01-4 мА.
В другом предпочтительном варианте осуществления массив электродных узлов содержит:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице; и
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба, области щек и области подбородка на лице.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара I электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара II электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления массив электродных узлов содержит:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице;
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба на лице; и
пару III электродных узлов или подмассив III электродных узлов, которые соответствуют области щек и области подбородка на лице.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара I электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара II электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара III электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив III электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления массив электродных узлов содержит:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице;
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба на лице;
пару III электродных узлов или подмассив III электродных узлов, которые соответствуют области щеки на лице; и
пару IV электродных узлов или подмассив IV электродных узлов, соответствующих области подбородка на лице.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара I электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара II электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара III электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив III электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара IV электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив IV электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления массив электродных узлов содержит:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице;
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба на лице;
пару IIIa электродных узлов или подмассив IIIa электродных узлов, которые соответствуют области левой щеки и области левой части подбородка на лице; и
пару IIIb электродных узлов или подмассив IIIb электродных узлов, которые соответствуют области правой щеки и области правой части подбородка на лице.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара I электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара II электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара IIIa электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив IIIa электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара IIIb электродных узлов не имеет формы массива (например, содержит только два электродных узла).
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив IIIb электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления массив электродных узлов содержит:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице;
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба на лице;
пару IIIa электродных узлов или подмассив IIIa электродных узлов, которые соответствуют области левой щеки на лице;
пару IIIb электродных узлов или подмассив IIIb электродных узлов, которые соответствуют области правой щеки на лице; и
пару IV электродных узлов или подмассив IV электродных узлов, соответствующих области подбородка на лице.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара I электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара II электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара IIIa электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив IIIa электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара IIIb электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив IIIb электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления пара IV электродных узлов не имеет формы массива.
В другом предпочтительном варианте осуществления подмассив IV электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления среди N электродов ≤50% электродов являются перенастраиваемыми и соответствующее сопряжение электрода и источника электроэнергии может быть изменено во время работы.
Среди N электродов предпочтительно являются перенастраиваемыми ≤70%, более предпочтительно≤90% и наиболее предпочтительно ≤95% (например, 100%) электродов.
В другом предпочтительном варианте осуществления любой электрод в массиве электродов подключен к полумостовой схеме управления (ПСУ, HBD) и приводится в действие такой полумостовой схемой управления. Таким образом могут быть реализованы несколько независимо управляемых источников электроэнергии и перенастраиваемых электродов.
В другом предпочтительном варианте осуществления полумостовая схема управления содержит, по меньшей мере, два транзистора.
В другом предпочтительном варианте осуществления полумостовая схема управления дополнительно содержит: датчик тока, расположенный на стороне высокого напряжения; и/или датчик тока, расположенный на стороне низкого напряжения.
В другом предпочтительном варианте осуществления система дополнительно содержит контроллер для управления питанием массива электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления «управление питанием массива электродных узлов» содержит управление напряжением источника питания, током источника питания, формой сигнала источника питания, временем подачи питания или их комбинацию.
В другом предпочтительном варианте осуществления такая система дополнительно содержит: коммутационную матрицу или мультиплексор, которые расположены между источником электроэнергии и массивом электродных узлов.
В другом предпочтительном варианте осуществления форму электрода выбирают из группы, состоящей из цилиндра, кубоида и их комбинации.
В другом предпочтительном варианте осуществления электроды имеют одинаковые или разные площади внешней поверхности.
2
2
2
В другом предпочтительном варианте осуществления площадь внешней поверхности каждого электрода составляет: 0,5-50 см, предпочтительно 1-40 см; более предпочтительно 5-30 см.
2
2
В другом предпочтительном варианте осуществления интервал между двумя смежными электродами составляет 0,01-5 см, предпочтительно 0,1-1 см.
В другом предпочтительном варианте осуществления материал электрода выбирают из группы, состоящей из металлов, сплавов, проводящих углеродных материалов.
В другом предпочтительном варианте осуществления система представляет собой электронную лицевую маску.
В другом предпочтительном варианте осуществления контактная поверхность, образованная контактным слоем электрода в массиве электродных узлов, соответствует внешней поверхности лица.
В другом предпочтительном варианте осуществления система настраивает электроды массива электродных узлов и/или управляет рабочим состоянием электродов исходя из собранных данных о лице.
В другом предпочтительном варианте осуществления такие данные выбирают из группы, состоящей из содержания влаги в коже, рН кожи, содержания секрета кожного сала, повреждения кожи, старения кожи, шероховатости кожи, анализа биологической устойчивости кожи, а также их комбинации.
Второй объект настоящего изобретения касается способа локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства, который содержит этапы: применения системы локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства, описанной в первом объекте настоящего изобретения, для осуществления трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства.
В другом предпочтительном варианте осуществления трансдермальная ионтофорезная доставка лекарственного средства представляет собой его введение в часть тела, выбранную из группы, состоящей из лица, шеи, кистей рук, ног, ступней и их комбинации.
В другом предпочтительном варианте осуществления этот способ представляет собой косметический способ.
В другом предпочтительном варианте осуществления этот способ представляет собой нетерапевтический способ.
В другом предпочтительном варианте осуществления трансдермальная ионтофорезная доставка лекарственного средства осуществляется в неживые объекты или тела.
Следует понимать, что в пределах объема настоящего изобретения вышеупомянутые технические признаки настоящего изобретения и технические признаки, конкретно описанные ниже (например, в примерах), могут быть объединены друг с другом для образования нового или предпочтительного технического решения, которые не приведены поочередно в описании из-за ограничений его объема.
ОПИСАНИЕ ИЛЛЮСТРАЦИЙ
На фиг. 1 показана принципиальная схема независимого узла схемы управления током. В этом примере все пары электродных узлов и/или подмассивы электродных узлов могут приводиться в действие одновременно.
На фиг. 2 показана принципиальная схема совместного использования одного источника электроэнергии или одного узла схемы управления током с использованием коммутационной матрицы или мультиплексора. В этом примере в любой момент времени могут быть приведены в действие только одна пара электродных узлов или один набор подмассивов электродных узлов.
На фиг. 3 показана принципиальная схема совместного использования К источников электроэнергии или узлов схемы управления током с использованием коммутационной матрицы или мультиплексора. В этом примере в любой момент времени могут быть приведены в действие только К действующих пар электродных узлов, при этом такими действующими парами электродов могут быть пары электродных узлов или подмассивы электродных узлов.
На фиг. 4 показана маска традиционной конструкции, в которой для ухода за кожей используется одна пара электродов.
На фиг. 5 показана схема распределения при трансдермальной доставке лекарственного средства с помощью существующей электронной маски для лица традиционной конструкции, которая имеет только одну пару электродов, закрывающих все лицо. Из-за различий в состоянии кожи ток доставки лекарственного средства будет выборочно избегать участков с высоким сопротивлением, что приводит к неконтролируемому и неравномерному распределению лекарственного средства при его доставке.
На фиг. 6а показана маска в качестве примера настоящего изобретения, которая разделена на область носа и область лба + щеки + подбородка. На этой иллюстрации пара (1, 1') электродных узлов предназначена для области носа, а пара (2, 2') электродных узлов предназначена для области лба + щеки + подбородка.
На фиг. 6b показана маска в качестве примера настоящего изобретения, которая разделена на область носа, область лба и область щеки + подбородка. На этой иллюстрации пара (1, 1') электродных узлов предназначена для области носа, пара (2, 2') электродных узлов предназначена для области лба, а пара (3, 3') электродных узлов предназначена для области щеки + подбородка.
На фиг. 6 с показана маска в качестве примера настоящего изобретения, которая разделена на область носа, область лба, область щеки и область подбородка. На этой иллюстрации пара (1, 1') электродных узлов предназначена для области носа, пара (2, 2') электродных узлов предназначена для области лба, пара (3, 3') электродных узлов предназначена для области щеки, а пара (4, 4') электродных узлов предназначена для области подбородка.
На фиг. 6d показана маска в качестве примера настоящего изобретения, которая разделена на область носа, область лба, область левой щеки + левой части подбородка и область правой щеки + правой части подбородка. На этой иллюстрации пара (1, 1') электродных узлов предназначена для области носа, пара (2, 2') электродных узлов предназначена для области лба, пара (3а, 3а') электродных узлов предназначена для области левой щеки + левой части подбородка, а пара (3b, 3b') электродных узлов предназначена для области правой щеки + правой части подбородка.
На фиг. 6е показана маска в качестве примера настоящего изобретения, которая разделена на область носа, область лба, область левой щеки, область правой щеки и область подбородка. На этой иллюстрации пара (1, 1') электродных узлов предназначена для области носа, пара (2, 2') электродных узлов предназначена для области лба, пара (3а, 3а') электродных узлов предназначена для области левой щеки, пара (3b, 3b') электродных узлов предназначена для области правой щеки, а пара (4, 4') электродных узлов предназначена для области подбородка.
На фиг. 7 показана принципиальная схема равномерного распределения доставки лекарственного средства на лице, достигаемого с помощью системы локализованной трансдермальной доставки лекарственного средства, управляемой по настоящему изобретению.
На фиг. 8а показана маска в качестве примера настоящего изобретения, в которой массив электродов состоит из матрицы субэлектродов.
На фиг. 8b показана принципиальная схема маски в качестве примера настоящего изобретения, в которой матрица субэлектродов образована четырьмя парами действующих электродов. Подмассив (1, 1') электродных узлов предназначен для области носа, подмассив (2, 2') электродных узлов предназначен для области лба, подмассив (3а, 3а') электродных узлов предназначен для области левой щеки + левой части подбородка, а подмассив (3b, 3b') электродных узлов предназначен для области правой щеки + правой части подбородка.
На фиг. 8 с показана принципиальная схема маски в качестве примера настоящего изобретения, в которой матрица субэлектродов образована четырьмя парами действующих электродов. Пара (1, 1') электродных узлов предназначена для области носа, пара (2, 2') электродных узлов предназначена для области лба, пара (3а, 3а') электродных узлов предназначена для области левой щеки + левой части подбородка, а пара (3b, 3b') электродных узлов предназначена для области правой щеки + правой части подбородка. Кроме того, электроды, помеченные знаком «х», соответствуют ранам и другим областям, которые не подходят для доставки лекарственного средства и где электроды установлены в состояние «не работают».
На фиг. 9 показана принципиальная схема маски для лица, частично состоящей из матрицы субэлектродов, в качестве примера настоящего изобретения, содержащей подмассив (1, 1') электродных узлов для области носа; пару (2, 2') электродных узлов для области лба; подмассив (3а, 3а') электродных узлов для левой щеки + левой части подбородка и подмассив (3b, 3b') электродных узлов для области правой щеки + правой части подбородка.
На фиг. 10 показано, что в примере настоящего изобретения каждый электрод в электродном узле независимо оснащен независимым контактным слоем.
На фиг. 11 показано, что в примере настоящего изобретения несколько электродов в электродном узле совместно используют один контактный слой.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
После обширных и всесторонних исследований изобретатели впервые разработали систему локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства, которая способна локально управлять (или регулировать) много различных параметров, таких как количество лекарственного средства при трансдермальной доставке, глубина трансдермальной доставки лекарственного средства и скорость трансдермальной доставки лекарственного средства. С точки зрения структуры система локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства по настоящему изобретению имеет в своем составе массив специальных электродных узлов (массив со множеством электродов), который может быть основан на таких факторах, как содержание влаги, рН кожи, содержание секрета кожного сала на коже пользователя, и способен точно и эффективно управлять количеством лекарственного средства при трансдермальной доставке, глубиной трансдермальной доставки лекарственного средства и скоростью трансдермальной доставки лекарственного средства так, чтобы достичь точной или индивидуальной трансдермальной доставки лекарственного средства или косметического средства. Настоящее изобретение было выполнено на этой основе.
Термины
Используемое в настоящем документе выражение «электродный узел» относится к узлу, состоящему из электрода и соответствующего слоя, контактирующего с кожей.
Используемое в настоящем документе выражение «пара электродных узлов» относится к паре узлов, состоящей из двух электродных узлов.
Используемое в настоящем документе выражение «массив электродных узлов» относится к массиву, состоящему из, по меньшей мере, 3 электродных узлов или более чем одной пары электродных узлов.
Используемое в настоящем документе выражение «подмассив электродных узлов» относится к подмассиву, состоящему из, по меньшей мере, 3 электродных узлов или более чем одной пары электродных узлов. Один или более подмассивов может образовывать большой массив.
Используемое в настоящем документе выражение «С (N, 2)» относится к суммарному количеству комбинаций любых 2 элементов, выбранных из N элементов, а именно (N!) / (2!*(N-2)!).
Система локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства
Настоящее изобретение предоставляет систему локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства, которая содержит:
(a) массив электродных узлов, при этом такой массив электродных узлов содержит N электродных узлов, и N≥3; каждый электродный узел содержит один электрод; и
(b) М источников электроэнергии, при этом такие источники электроэнергии используются для подачи тока на соответствующие электроды или пары электродов, а М представляет собой положительное целое от 1 до С (N, 2), где С (N, 2) представляет собой количество комбинаций «выбор по 2 из N»;
при этом, по меньшей мере, два электрода в массиве электродных узлов снабжены средой, содержащей электрически заряженное активное вещество, и ток проталкивает активное вещество к слою кожи в период времени, в течение которого такой ток имеет ту же полярность, что и активное вещество.
При этом, если количество N электродов представляет собой четное число, то количество М источников электроэнергии может быть положительным целым числом в диапазоне от 2 до N/2, и форму электрода выбирают из группы, состоящей из цилиндра, кубоида и их комбинации.
2
2
2
В настоящем изобретении электроды имеют одинаковые или разные площади внешней поверхности. Как правило, площадь внешней поверхности одного или нескольких или всех электродов составляет 0,5-50 см, предпочтительно см; более предпочтительно - 5-30 см.
2
2
В настоящем изобретении внутреннее расстояние между двумя смежными электродами особо не ограничивается и обычно составляет 0,01 5 см, предпочтительно 0,11 см.
В настоящем изобретении электроды могут быть изготовлены из обычных материалов, применяемых при изготовлении электродов. Типовые электродные материалы включают в себя (без ограничения только перечисленным): металлы, сплавы, проводящие углеродные материалы или их комбинации.
Система согласно настоящему изобретению дополнительно содержит контроллер для управления питанием массива электродных узлов. «Управление питанием массива электродных узлов» содержит управление напряжением источника питания, током источника питания, формой сигнала источника питания, временем подачи питания или их комбинацию.
Кроме того, система по настоящему изобретению может дополнительно содержать: одну или несколько коммутационных матриц или мультиплексоров, которые расположены между источниками электроэнергии и массивом электродных узлов.
Предпочтительно, среди N электродов ≤50% электродов являются перенастраиваемыми, и соответствующее сопряжение электродов и источника электроэнергии может быть изменено во время работы; предпочтительно, чтобы ≤70%, более предпочтительно ≤90%, наиболее предпочтительно ≤95% (например, 100%) электродов являлись перенастраиваемыми.
Система по настоящему изобретению может быть выполнена в различных формах, в зависимости от случаев применения. Типовой является форма маски для лица, то есть форма электронной маски для лица. В настоящем изобретении электронная маска для лица может покрывать все лицо, большую часть или часть области лица.
Если взять в качестве примера человека, то область лица в основном состоит из следующих подобластей: область носа, область лба, область щек и область подбородка. Среди них каждая подобласть может быть дополнительно разделена на левую подобласть и правую подобласть.
Реализация режима питания
В настоящем изобретении источники электроэнергии используются для подачи электроэнергии в массив электродных узлов в различных режимах.
Как правило, источники электроэнергии М используются для подачи электроэнергии в массив электродных узлов в следующих режимах:
Режим 1: Один или больше источников электроэнергии; и несколько узлов схемы управления током;
Режим 2: Один или больше источников электроэнергии; и коммутационная матрица или мультиплексор;
Режим 3: Один или больше источников электроэнергии; один или несколько узлов схемы управления током; и коммутационная матрица или мультиплексор.
При этом источники электроэнергии одновременно подают ток к соответствующим электродам или парам электродов.
Источники электроэнергии последовательно подают ток к соответствующим электродам или парам электродов.
Источники электроэнергии могут подавать ток к соответствующему электроду или паре электродов в разные периоды времени.
В настоящем изобретении ток, используемый в системе по настоящему изобретению, представляет собой постоянный ток, переменный ток или оба его вида.
В настоящем изобретении можно использовать либо постоянный, либо переменный ток для безопасного, эффективного и точного обеспечения трансдермальной доставки лекарственных средств или косметических средств путем настройки соответствующих параметров, таких как напряжение, ток и время его воздействия, в соответствии с потребностями.
В настоящем изобретении для переменного тока рекомендуется иметь одну или несколько характеристик, выбранных из следующей группы:
(i) период составляет от 1 секунды до 30 минут, предпочтительно от 1 секунды до 15 минут, более предпочтительно от 1 секунды до 10 минут и наиболее предпочтительно от 1 секунды до 5 минут;
(ii) форма сигнала представляет собой базовую форму сигнала между максимальным значением и минимальным значением, содержащую период времени нарастания, в течение которого ток увеличивается от минимального значения до максимального значения или уменьшается от максимального значения до минимального значения; и
(iii) коэффициент заполнения составляет 5-95%, предпочтительно 10-80%, более предпочтительно 20-70%.
Предпочтительно, когда работает система по настоящему изобретению, чтобы ток между любой парой рабочих электродов составлял 0,01-4 мА.
Электродный узел
Каждый описанный электродный узел содержит соответствующий контактный слой; при этом контактный слой используется для хранения среды, содержащей активное вещество, и соединен с электродной жидкостью.
В настоящем изобретении, как показано на фиг. 10, каждый электрод может быть снабжен независимым контактным слоем; или, как показано на рис. 11, несколько электродов могут совместно использовать один контактный слой.
Массив электродных узлов
Каждый электродный узел в массиве электродных узлов содержит соединитель, при этом такой соединитель соединяет электродный узел с соответствующим источником электроэнергии. При этом такой соединитель соединяет электродный узел с соответствующим узлом схемы управления током и такой соединитель соединяет электродный узел с соответствующей коммутационной матрицей или мультиплексором.
В примере настоящего изобретения, представленном на фиг. 6с, массив электродных узлов может дополнительно содержать:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице; и
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба, области щек и области подбородка на лице.
При этом пара I электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара II электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В примере настоящего изобретения, представленном на фиг. 6b, массив электродных узлов может содержать:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице;
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба на лице; и
пару III электродных узлов или подмассив III электродных узлов, которые соответствуют области щек и области подбородка на лице.
При этом пара I электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара II электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара III электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив III электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В примере настоящего изобретения, представленном на фиг. 6 с, массив электродных узлов может дополнительно содержать:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице;
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба на лице;
пару III электродных узлов или подмассив III электродных узлов, которые соответствуют области щеки на лице; и
пару IV электродных узлов или подмассив IV электродных узлов, соответствующих области подбородка на лице.
При этом пара I электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара II электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара III электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив III электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара IV электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив IV электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В примере настоящего изобретения, представленном на фиг. 6d, массив электродных узлов может также содержать:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице;
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба на лице;
пару IIIa электродных узлов или подмассив IIIa электродных узлов, которые соответствуют области левой щеки и области левой части подбородка на лице; и
пару IIIb электродных узлов или подмассив IIIb электродных узлов, которые соответствуют области правой щеки и области правой части подбородка на лице.
При этом пара I электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов;
пара II электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара IIIa электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив IIIa электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара IIIb электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив IIIb электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
В примере настоящего изобретения, представленном на фиг. 6е, массив электродных узлов может дополнительно содержать:
пару I электродных узлов или подмассив I электродных узлов, которые соответствуют области носа на лице;
пару II электродных узлов или подмассив II электродных узлов, которые соответствуют области лба на лице;
пару IIIa электродных узлов или подмассив IIIa электродных узлов, которые соответствуют области левой щеки на лице;
пару IIIb электродных узлов или подмассив IIIb электродных узлов, которые соответствуют области правой щеки на лице; и
пару IV электродных узлов или подмассив IV электродных узлов, соответствующих области подбородка на лице.
При этом пара I электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив I электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара II электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив II электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара IIIa электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив IIIa электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара IIIb электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив IIIb электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Пара IV электродных узлов не имеет формы массива, а подмассив IV электродных узлов содержит ≥3 электродных узлов.
Полумостовая схема управления (ПСУ, HBD)
В примере настоящего изобретения, представленном на фиг. 1, любой электрод в массиве электродов подключен к полумостовой схеме управления (ПСУ) и приводится в действие такой полумостовой схемой управления. Таким образом могут быть реализованы несколько независимо управляемых источников электроэнергии и перенастраиваемых электродов.
В другом предпочтительном варианте осуществления полумостовая схема управления содержит, по меньшей мере, два транзистора.
В другом предпочтительном варианте осуществления полумостовая схема управления дополнительно содержит: датчик тока, расположенный на стороне высокого напряжения; и/или датчик тока, расположенный на стороне низкого напряжения.
Маска для лица
Система по настоящему изобретению представляет собой электронную лицевую маску, при этом контактная поверхность, образованная контактным слоем электрода в матрице электродных узлов, соответствует внешней поверхности лица.
В настоящем изобретении эта система настраивает электроды матрицы электродных узлов и/или управляет рабочим состоянием электродов исходя из собранных данных о лице.
Такие данные выбирают из группы, состоящей из содержания влаги в коже, рН кожи, содержания секрета кожного сала, повреждения кожи, старения кожи, шероховатости кожи, анализа биологической устойчивости кожи, а также их комбинации.
Для удобства описания настоящее изобретение дополнительно описано ниже в сочетании с прилагаемыми иллюстрациями. Следует понимать, что эти иллюстрации не используют для ограничения объема настоящего изобретения.
На фиг. 4 показана существующая лицевая маска, которая не может локально управлять трансдермальной доставкой лекарственного средства. Когда пользователь использует существующую лицевую маску, из-за различных состояний кожи ток доставки лекарственного средства будет выборочно избегать участков с высоким сопротивлением, что приводит к неконтролируемому и неравномерному распределению лекарственного средства при его доставке. Распределение активного вещества на лице показано на фиг. 5.
Оптимизированная маска для лица по настоящему изобретению может быть адаптирована для конкретных пользователей или групп пользователей, а управление локализованной трансдермальной доставкой лекарственного средства способно обеспечить доставку лекарственного средства с равномерным распределением, схема которого показана на фиг. 7.
Пример маски по настоящему изобретению показан на фиг. 6а. Распределение электродных узлов в этой маске предусматривает подразделение на пару (1, 1') электродных узлов для области носа и пару (2, 2') электродных узлов для области лба + щеки + подбородка.
Пример маски по настоящему изобретению показан на фиг. 6b. Распределение электродных узлов в этой маске предусматривает подразделение на пару (1, 1') электродных узлов для области носа, пару (2, 2') электродных узлов для области лба и пару (3, 3') электродных узлов для области щеки + подбородка.
Пример маски по настоящему изобретению показан на фиг. 6 с. Распределение электродных узлов в этой маске предусматривает подразделение на пару (1, 1') электродных узлов для области носа, пару (2, 2') электродных узлов для области лба, пару (3, 3') электродных узлов для области щеки и пару (4, 4') электродных узлов для области подбородка.
Пример маски по настоящему изобретению показан на фиг. 6d. Распределение электродных узлов в этой маске предусматривает подразделение на пару (1, 1') электродных узлов для области носа, пару (2, 2') электродных узлов для области лба, пару (3а, 3а') электродных узлов для области левой щеки + левой части подбородка и пару (3b, 3b') электродных узлов для области правой щеки + правой части подбородка.
Пример маски по настоящему изобретению показан на фиг. 6е. Распределение электродных узлов в этой маске предусматривает подразделение на пару (1, 1') электродных узлов для области носа, пару (2, 2') электродных узлов для области лба, пару (3а, 3а') электродных узлов для области левой щеки, пару (3b, 3b') электродных узлов для области правой щеки и пару (4, 4') электродных узлов для области подбородка.
Пример маски по настоящему изобретению показан на фиг. 8а. Массив электродных узлов в маске состоит из подмассивов электродных узлов.
Основные преимущества настоящего изобретения включают в себя:
(а) возможность точно контролировать количество лекарственного средства при трансдермальной доставке, глубину трансдермальной доставки лекарственного средства и/или скорость трансдермальной доставки лекарственного средства в заданной области, чтобы обеспечить точную и равномерную доставку лекарственного средства (или доставку косметических активных ингредиентов);
(б) когда на лице пользователя имеются участки (такие как раны), которые не подходят для доставки лекарственного средства, доставка в других областях все еще возможна, что позволяет в наибольшей степени избежать неблагоприятных воздействий на неподходящие для доставки лекарственного средства участки кожи пользователя.
Настоящее изобретение будет дополнительно разъяснено ниже на конкретных примерах. Следует понимать, что эти примеры используются только для иллюстрации настоящего изобретения, а не для ограничения объема настоящего изобретения. Экспериментальные способы, в которых не указаны конкретные условия в последующих примерах, обычно предусматривают стандартные условия или условия, предложенные производителем. Если не указано иное, процентные доли и части рассчитываются по массе.
ПРИМЕР 1
Система №1 локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства
В этом примере система локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства, содержащая матрицу массивов электродных узлов и массив электродных узлов, как показано на фиг. 8а, содержащий 56 электродных узлов, при этом каждый электродный узел содержит электрод, контактирующий с кожей слой, и соединитель.
Кроме того, любой электрод в массиве электродов был подключен к ПСУ (в режиме, показанном на фиг. 1) и управлялся такой полумостовой схемой управления. Таким образом могут быть реализованы несколько независимо управляемых источников питания и перенастраиваемых электродов. В этом примере можно управлять током между любыми двумя электродами и могут быть сгруппированы 1540 (выбор по 2 из 56) различных источников тока.
В системе трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства использовалась маска конструкции, показанной на фиг. 8а. При использовании могут быть сформированы различные действующие пары электродных узлов, соответствующие разным состояниям кожи пользователя (данные о содержании влаги в коже, рН кожи, содержании секрета кожного сала, повреждении кожи, старении кожи, шероховатости кожи, анализа биологической устойчивости кожи, а также их комбинации). Среди них, как показано на фиг. 8b, универсальным распределением действующих электродных узлов была пара (1, 1') действующих электродных узлов для области носа, пара (2, 2') действующих электродных узлов для области лба, пара (3а, 3а') действующих электродных узлов для области левой щеки + левой части подбородка; и пара (3b, 3b') действующих электродных узлов для области правой щеки + правой части подбородка.
Эта система локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства позволяет преодолеть неконтролируемую и неравномерную доставку лекарственного средства, обусловленную разным состоянием кожи, выборочного обхода током доставки лекарственного средстваучастком с высоким сопротивлением и способна обеспечить равномерное распределение активного вещества, как показано на фиг. 7. Локализованное управление также позволяет выбирать различные области в качестве целевых для достижения разных уровней доставки лекарственного средства, то есть оптимизировать распределение активных доз на лице пользователя.
Кроме того, если у пользователя есть рана на коже, независимо управляемый массив электродов также способен выборочно обходить такую рану. Как показано на рис. 8 с, электроды, помеченные знаком «х», соответствуют ранам и другим областям, которые не подходят для доставки лекарственного средства и где электроды установлены в состояние «не работают», в то время как другие электроды настроены в рабочее состояние.
ПРИМЕР 2
Система №2 локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства
В этом примере система локализованной трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства, содержащая массив электродных узлов и такой массив электродных узлов, как показано на фиг. 6d, содержит 8 электродных узлов, при этом каждый электродный узел содержит электрод, контактирующий с кожей слой, и соединитель.
Кроме того, электроды в массиве электродов были подключены через два (4:1) мультиплексора (режим, показанный на фиг. 2) и совместно использовали один источник электроэнергии. Из них электродные узлы 1, 2, 3а и 3b были подключены к первому (4:1) мультиплексору, а электродные узлы 1', 2', 3а' и 3b' были подключены ко второму (4:1) мультиплексору. В этом примере одной из основных целей проектирования было уменьшение количества компонентов схемы.
Как показано на фиг. 6d, пара (1, 1') действующих электродных узлов была предназначена для области носа, пара (2, 2') действующих электродных узлов была предназначена для области лба, пара (3а, 3а') действующих электродных узлов была предназначена для области левой щеки+левой части подбородка; а пара (3b, 3b') действующих электродных узлов была предназначена для области правой щеки + правой части подбородка.
Система трансдермальной ионтофорезной доставки лекарственного средства имеет в своем составе маску, конструкция которой показана на фиг. 6d, в которой контактная поверхность, образованная контактным слоем электрода в матрице электродных узлов маски, соответствовала внешней поверхности лица. При уходе за кожей, в соответствии с данными о влажности кожи, рН кожи, содержании секрета кожного сала, повреждении кожи, старении кожи, шероховатости кожи, анализа биологической устойчивости кожи, собранных с разных областей лица, можно эффективно управлять количеством трансдермальной доставки лекарственного средства, глубиной трансдермальной доставки лекарственного средства и скоростью трансдермальной доставки лекарственного средства. Распределение электродного узла в этом примере может эффективно обеспечить равномерное распределение активного вещества, как показано на фиг. 7. Локализованное управление также позволяет выбирать различные области в качестве целевых для достижения разных уровней доставки лекарственного средства, то есть оптимизировать распределение активных доз на лице пользователя.
ПРИМЕР СРАВНЕНИЯ 1
Существующая лицевая маска показана на фиг. 4. В этой маске использовалась пара электродов, которые не могли обеспечить локально управляемую трансдермальную доставку лекарственного средства. Когда пользователи использовали существующую маску, трансдермальная доставка лекарственного средства не была нацеленной.
При уходе за кожей невозможно было индивидуально управлять в соответствии с разными типами кожи в разных областях лица. Существующая система может обеспечить распределение активных веществ, как показано на фиг. 5. Из-за различий в состоянии кожи ток доставки лекарственного средства мог выборочно избегать участков с высоким сопротивлением, что приводило к неконтролируемому и неравномерному распределению лекарственного средства при его доставке.
Все документы, упомянутые в настоящем изобретении, приводятся в настоящей заявке в качестве ссылок, как если бы каждый документ был отдельно приведен в качестве ссылки. Кроме того, следует понимать, что после изучения вышеизложенного описания настоящего изобретения специалисты в этой области могут вносить в настоящее изобретение различные изменения или модификации, при этом такие эквивалентные формы также попадают в объем, определенный прилагаемой формулой изобретения настоящей заявки.