ГАЛЬВАНИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ КОЖИ
GALVANIC DEVICE FOR SKIN TREATMENT

ПЕРЕКРЕСТНЫЕ ССЫЛКИ НА СМЕЖНЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящая заявка истребует приоритет предварительной заявки на патент США с порядковым № 61/261084 от 13 ноября 2009 года. Полное содержание вышеуказанной заявки на патент для любых целей включено в текст настоящего документа путем ссылки.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Использование гальванической пары в качестве источника питания в устройствах электрофореза хорошо известно специалистам в данной области. См., например, патенты США №№ 5147297, 5162043, 5298017, 5326341, 5405317, 5685837, 6584349, 6421561 и 6653014. К типичным материалам для изготовления гальванической пары относятся донорный электрод из серебра/цинка и противоэлектрод из серебра/хлорида серебра. Такое сочетание создает электрический потенциал приблизительно одного вольта и активируется автоматически, когда ткань и(или) текучая среда организма создают с системой замкнутый контур, позволяющий генерировать электроэнергию.
В патентной заявке США № US2007/0060862 раскрывается сущность двухэлектродных гальванических устройств для лечения различных тканей и состояний. В одном варианте осуществления такие устройства могут содержать два разнородных проводящих электрода в слое-носителе, соединенных друг с другом посредством соединительного провода либо посредством прямого физического контакта для формирования множества источников питания на основе гальванической пары. Как показано на фиг.8-11, проводящие электроды представлены в форме непрерывных структур (таких как цинковый провод), проходящих в слое-носителе и соприкасающихся друг с другом или соединенных проводом в нескольких точках.
В патенте США № 7457667, а также патентных заявках США №№ US2006/0015052 и US2006/0015053 раскрывается сущность повязок для ран, в которых используются гальванические токи. Повязки для ран содержат подложку, содержащую зоны или частицы двух различных металлов, причем такие зоны или частицы находятся вблизи друг от друга, но не соприкасаются.
Авторы настоящей заявки изобрели гальванические устройства для лечения кожи с улучшенными характеристиками, содержащие множество дискретных гальванических пар, которые содержат проводящие электроды, сообщающиеся друг с другом на подложке посредством электросвязи. Такие гальванические пары обособлены друг от друга, как правило, имеют малый размер, а также различную форму и различное расположение на подложке. В одном варианте осуществления подложка изготовлена из бумаги.
Использование множества гальванических пар на подложке, т.е. матрицы гальванических пар, преимущественно позволяет получить специально подобранное и контролируемое распределение множества положительных и отрицательных полюсов по обрабатываемой зоне и, следовательно, достичь очень равномерного распределения электричества в подвергающейся обработке ткани. Такой результат недостижим при использовании традиционных электрических устройств, имеющих только один анод и один катод, либо устройств, содержащих рассеянные металлические частицы. Поскольку каждая гальваническая пара действует независимо от окружающих ее пар, каждая гальваническая пара действует исключительно на участок кожи, к которому непосредственно прилегает. Таким образом, наличие множества гальванических пар обеспечивает равномерное распределение дозы электричества по обрабатываемой зоне. Другим преимуществом этого эффекта является то, что максимальная доза электричества контролируется выходной мощностью каждой гальванической пары. Это имеет особое значение, если часть обрабатываемой зоны имеет отличающуюся проводимость, либо если на обрабатываемом участке нарушена целостность кожи, как в случае раны (например, максимальный подаваемый ток ограничивается током, подаваемым только локальными гальваническими парами). Настоящее устройство также обеспечивает гибкость для пользователя в отношении формы и размера. Например, медицинская сестра может создать из устройства, составляющего предмет настоящего изобретения, повязку на рану необходимого размера и формы, подходящую под форму и размер хронической раны/повреждения (которые могут быть любого размера и формы), без отключения гальванических пар.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение представляет собой устройство для лечения кожи, содержащее подложку, содержащую множество дискретных гальванических пар, при этом каждая гальваническая пара включает первый проводящий электрод, представляющий собой анод, который образует электронную связь со вторым проводящим электродом, представляющим собой катод.
Настоящее изобретение также представляет способ лечения кожи, включающий наложение вышеописанного устройства на указанную кожу.
Настоящее изобретение также представляет продукт для лечения кожи, включающий маску для лица и вышеописанное устройство, причем устройство имеет соответствующие форму и размер для наложения на или под маску в процессе использования, т.е. когда маска и устройство наложены на кожу.
О других особенностях и преимуществах настоящего изобретения можно узнать в его подробном описании и в пунктах формулы изобретения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
На фиг.1 представлен вид сверху одиночной гальванической пары, составляющей предмет настоящего изобретения, в которой проводящие электроды 140 и 240 образуют электрическую связь за счет соединительного мостика, содержащего проводящий материал 350.
На фиг.2 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и содержащего подложку 160, включающую множество дискретных гальванических пар, каждая из которых включает первый проводящий электрод 140 и второй проводящий электрод 240, образующие электрическую связь за счет соединительного мостика, содержащего проводящий материал 350.
На фиг.3 представлен вид сверху одиночной гальванической пары, составляющей предмет настоящего изобретения и содержащей проводящие электроды 140 и 240, образующие электрическую связь за счет соединительного мостика, содержащего ответвление второго проводящего электрода 240A.
На фиг.4 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и содержащего подложку 160, включающую множество дискретных гальванических пар, каждая из которых включает первый проводящий электрод 140 и второй проводящий электрод 240, образующие электрическую связь за счет соединительного мостика, содержащего ответвление второго проводящего электрода 240A.
На фиг.5 представлен вид сверху одиночной гальванической пары, составляющей предмет настоящего изобретения и имеющей форму волнистой буквы H.
На фиг.6 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и содержащего множество дискретных гальванических пар, как показано на фиг.5.
На фиг.7 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и содержащего множество дискретных гальванических пар, как показано на фиг.1, расположенных по гнездовой системе.
На фиг.8 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и предназначенного для использования в качестве стимулирующего аппликатора. По краям стимулирующего аппликатора выполнены рельефные прорези 450 для расположения на поверхности кожи наиболее соответствующим образом.
На фиг.9 представлен вид сверху продукта для лечения кожи, составляющего предмет настоящего изобретения и включающий устройство 750, накладываемое на маску для лица 550, которая размещается на коже 650.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предполагается, что специалист в данной области может воспользоваться всеми возможностями настоящего изобретения с помощью приведенного в настоящем документе описания. Отдельные варианты осуществления, приведенные далее, следует рассматривать исключительно в качестве пояснений, не ограничивая иные варианты осуществления.
Если не указано иное, все используемые в настоящем документе технические и научные термины имеют такие же значения, как и в той области специальных знаний, к которой относится данное изобретение. Кроме того, все публикации, заявки на патент, патенты и прочие упомянутые в настоящем документе документы включены в настоящую заявку посредством ссылки. Если не указано иное, все процентные содержания даны в весовых процентах (то есть % вес.).
Хотя описываемое в настоящем документе изобретение относится к лечению кожи, устройства, способы и продукты, составляющие предмет настоящего изобретения, применимы к любым барьерным мембранам человека или животного, включая кожу или глаза (роговицу, сетчатку и т.п.), слизистые оболочки ротовой полости и щек, носовой полости, вагинальной полости, желудочно-кишечного тракта или прямой кишки, либо раны и повреждения, либо ногти.
Под «продуктом» понимается готовый продукт в упакованном виде. В одном варианте осуществления продукт содержит инструкции для пользователя, касающиеся наложения устройства на барьерную мембрану (например, для лечения патологических состояний кожи). Такие инструкции могут быть напечатаны на продукте, вложенной аннотации или на любой дополнительной упаковке.
В одном аспекте настоящее изобретение способствует продвижению устройства или продукта, составляющего предмет настоящего изобретения, для использования по назначению. Слово «продвижение» означает продвижение на рынке, рекламу, маркетинг. Примеры продвижения включают, помимо прочего, письменные, визуальные или устные утверждения на самом продукте или в торговых учреждениях, магазинах, печатных изданиях, по радио, телевизору, в интернете и т.п.
В контексте настоящего документа термин «фармацевтически приемлемый» означает допустимый для использования в контакте с барьерной мембраной (например, кожей или слизистой оболочкой) без проявлений токсичности, несовместимости, нестабильности, раздражения, аллергической реакции и т.п.
В контексте настоящего документа термин «безопасное и эффективное количество» обозначает количество, достаточное для достижения желаемого положительного эффекта в желаемой степени, но достаточно низкое во избежание серьезных побочных эффектов. Безопасное и эффективное количество различается в зависимости от области применения, возраста и типа кожи потребителя, длительности и характера лечения, от отдельных компонентов или композиции, от специфики используемых фармацевтически приемлемых носителей и от прочих подобных факторов.
В настоящем документе термином «лечение» обозначается лечение (например, ослабление или устранение симптомов и(или) излечение) и(или) профилактика или торможение развития заболевания (например, заболевания кожи).
Под «заболеванием кожи» подразумевается дерматологическое заболевание или расстройство, включая, помимо прочего, угревую сыпь, розовые угри, атопический дерматит или кожные инфекции и воспаления, или характеристики кожи, включая, помимо прочего, пигментацию (например, возрастные пятна и гиперпигментацию кожи), регулирование роста волос (стимулирование роста волос на голове), фактуру и гладкость кожи (например, морщины и складки кожи), плотность кожи, эластичность кожи (например, отечности и(или) темные круги вокруг глаз), сосудистую сетку кожи и циркуляцию в ней крови, целлюлит, регулирование секреции сальных желез и блеск кожи. Примеры кожных инфекций и воспалений включают, помимо прочего, инфекции и воспаления, вызванные восприимчивыми патогенами, такие как угревая сыпь, розовые угри, импетиго, фолликулит, фурункулез, эктима, экзема, псориаз, атопический дерматит, герпес, буллезный эпидермолиз, ихтиоз и инфицированные травматические повреждения (например, язвы, небольшие ожоги, порезы, ссадины, разрывы, раны, места проведения биопсии, хирургические разрезы и места укусов насекомых).
Настоящее изобретение относится к устройству для подачи электричества (например, для получения желаемой биологической реакции) и(или) активного вещества в барьерную мембрану, такую как кожа.
Настоящее устройство содержит подложку, включающую множество дискретных гальванических пар, причем каждая гальваническая пара содержит первый проводящий электрод, представляющий собой анод, который образует электронную связь со вторым проводящим электродом, представляющим собой катод. В контексте настоящего документа под «электронной связью» понимается состояние, при котором свободные электроны могут напрямую проходить между первым и вторым проводящими электродами. Электронная связь отличается от ионной связи. Под «ионной связью» понимается состояние, при котором электроны могут проходить между элементами (например, первым и вторым проводящими электродами, носителем и кожей) за счет миграции ионов в качестве «переносчиков электронов» в контакте с такими элементами (например, электроны проходят между проводящими электродами и кожей за счет ионного транспорта электролитов, например, через носитель).
В одном варианте осуществления первый и второй проводящие электроды образуют электронную связь за счет прямого физического контакта между ними. В другом варианте осуществления первый и второй проводящие электроды образуют электронную связь через по меньшей мере один проводящий материал, предпочтительно инертный проводящий материал. Предпочтительные проводящие материалы включают, помимо прочего, серебро, медь и проводящий углерод или графит.
В одном варианте осуществления устройство также содержит носитель, а первый и второй проводящие электроды образуют ионную связь с носителем, который предпочтительно содержит электролит (например, ионы одного или нескольких электролитов в носителе взаимодействуют с первым и вторым проводящими электродами). Носитель, в свою очередь, образует ионную связь с кожей.
В другом варианте осуществления устройство представляет собой стимулирующий аппликатор. Такой стимулирующий аппликатор можно накладывать непосредственно на кожу. В альтернативном варианте осуществления стимулирующий аппликатор можно использовать в сочетании, например, с маской для лица. Маску для лица и стимулирующий аппликатор накладывают на кожу совместно. Устройство располагается над или под маской для лица. Такая маска для лица может представлять собой маску традиционного типа, т.е. влажную или сухую маску для лица, содержащую различные полезные для кожи вещества или носители. В альтернативном варианте осуществления маска для лица может дополнительно содержать проводящие электроды для воздействия электричеством или доставки активных веществ. Такие проводящие электроды могут быть электродами гальванического типа либо могут быть подключены к отдельному источнику питания, как описано, например, в патентной заявке США № US2007/0060862, содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
В одном варианте осуществления устройство содержит светодиод, при этом свет, испускаемый светодиодом, попадает на кожу. Таким образом, на кожу можно также воздействовать светом.
В одном варианте осуществления устройство доставляет к коже активное вещество. Активное вещество может находиться в подложке, носителе, может быть отдельно нанесено на кожу либо может быть получено электрохимическим путем во время использования устройства. В контексте настоящего документа под «электрохимическим получением» подразумевается создание в результате электрохимической реакции, протекающей в результате прохождения электрического тока через проводящий электрод, с выделением химического соединения из реактивного проводящего электрода (например, электрохимическое получение цинка из цинкового электрода), с электрохимическим получением химического соединения на поверхности инертного электрода либо с получением химического соединения, являющегося продуктом последующей реакции, в которую вступает такое соединение, полученное электрохимическим путем.
Гальваническая пара
Устройство содержит по меньшей мере две дискретные гальванические пары в качестве источников питания. Устройство предпочтительно содержит по меньшей мере 2, более предпочтительно 4 дискретные гальванические пары. Каждая гальваническая пара содержит первый проводящий электрод, представляющий собой анод, и второй проводящий электрод, представляющий собой катод. Первый и второй проводящие электроды образуют физический контакт друг с другом. Электроны проходят между первым и вторым проводящими электродами каждой гальванической пары. Электроны образуются в результате различия стандартных потенциалов первого и второго проводящих электродов (например, электричество не поступает из внешней батареи или другого источника питания, такого как источник переменного тока).
Примеры материалов, образующих гальванические пары, включают, помимо прочего, цинк-медь, цинк-медь/галоид меди, цинк-медь/оксид меди, магний-медь, магний-медь/галоид меди, цинк-серебро, цинк-серебро/оксид серебра, цинк-серебро/галоид серебра, цинк-серебро/хлорид серебра, цинк-серебро/бромид серебра, цинк-серебро/иодид серебра, цинк-серебро/фторид серебра, цинк-золото, магний-золото, алюминий-золото, магний-серебро, магний-серебро/оксид серебра, магний-серебро/галоид серебра, магний-серебро/хлорид серебра, магний-серебро/бромид серебра, магний-серебро/иодид серебра, магний-серебро/фторид серебра, магний-золото, алюминий-медь, алюминий-серебро, алюминий-серебро/оксид серебра, алюминий-серебро/галоид серебра, алюминий-серебро/хлорид серебра, алюминий-серебро/бромид серебра, алюминий-серебро/иодид серебра, алюминий-серебро/фторид серебра, медь-серебро/галоид серебра, медь-серебро/хлорид серебра, медь-серебро/бромид серебра, медь-серебро/иодид серебра, медь-серебро/фторид серебра, железо-медь, железо-медь/оксид меди, железо-медь/галоид меди, железо-серебро, железо-серебро/оксид серебра, железо-серебро/галоид серебра, железо-серебро/хлорид серебра, железо-серебро/бромид серебра, железо-серебро/иодид серебра, железо-серебро/фторид серебра, железо-золото, железопроводящий углерод, цинкпроводящий углерод, медьпроводящий углерод, магнийпроводящий углерод и алюминий-углерод. Материалы, которые используются для изготовления гальванической пары, могут также служить в качестве проводящих электродов устройства, например цинк в качестве проводящего анода и серебро/хлорид серебра в качестве проводящего катода или цинк в качестве проводящего анода и медь в качестве проводящего катода. Металлы, используемые в качестве проводящих электродов, также могут представлять собой сплавы. Многочисленные примеры сплавов включают сплавы цинка, меди, алюминия, магния в качестве материалов анода, а также сплавы серебра, меди, золота в качестве материалов катода.
В одном варианте осуществления первый проводящий электрод включает цинк, магний, железо, алюминий, их сплавы или их смеси, а второй проводящий электрод содержит медь, железо, золото, серебро, платину, углерод, их сплавы, их оксиды, их галоиды или их смеси.
В одном варианте осуществления один или несколько проводящих материалов могут быть включены в один или оба из первого проводящего электрода и второго проводящего электрода для повышения проводимости электрода.
В одном варианте осуществления материалы, которые образуют гальваническую пару, имеют стандартную разность потенциалов, равную или превышающую приблизительно 0,1 В, например превышающую приблизительно 0,2 В, например превышающую приблизительно 0,5 В. В одном варианте осуществления материалы, образующие гальваническую пару, имеют стандартную разность потенциалов, равную или не превышающую приблизительно 3 В.
Сила электрического тока, образуемого каждой гальванической парой, может отличаться в зависимости от длительности лечения и размера гальванической пары. В целом для более длительных процедур может использоваться ток более низкой силы. Кроме того, чем больше размер гальванической пары, тем выше сила тока.
2
2
2
2
В одном варианте осуществления устройство генерирует и(или) в состоянии генерировать электрический ток в коже или другой барьерной мембране от приблизительно 1 нА/смдо приблизительно 1000 мкА/см, например от приблизительно 1 мкА/смдо приблизительно 500 мкА/см.
В другом варианте осуществления, в частности, предназначенном для лечения боли, общая сила тока, проникающего через кожу и генерируемого устройством, содержащим одну гальваническую пару или множество гальванических пар, может составлять от приблизительно 20 до приблизительно 2000 мкА, предпочтительно от приблизительно 50 мкА до приблизительно 1000 мкА, еще более предпочтительно - от приблизительно 100 мкА до приблизительно 500 мкА.
Проводящие электроды можно наносить на подложку с использованием любой из известных специалистам в данной области техник размещения. Например, один или оба из первого и второго проводящих электродов могут представлять собой фрагмент металлического листа, провод или сетку либо ткань с металлическим покрытием или иной материал, такой как ткань с покрытием из металла, его оксида, галоида и сульфида, такой как ткань с покрытием из серебра, серебра/оксида серебра, серебра/галоида серебра, цинка, магния, меди, меди/галоида меди, меди/оксида меди. Такой материал может быть необязательно перфорированным. Например, цинковая сетка (или «растянутый цинк», как ее часто называют в сфере производства аккумуляторов и антикоррозионных покрытий) может быть приготовлена из тонкой цинковой фольги посредством механической перфорации и последующего растяжения с образованием сетчатой структуры. Основными преимуществами цинковой сетки или другой сетки является ее способность принимать и удерживать форму, растягиваться в любом направлении и пропускать воздух.
В альтернативном варианте осуществления первый и второй проводящие электроды могут быть нанесены на подложку путем химического или электрохимического осаждения, например нанесения покрытия методом химического осаждения или методом электрохимического осаждения, которые известны специалистам в данной области техники. Первый и второй проводящие электроды могут быть нанесены на подложку путем физического осаждения, например, с использованием трафаретной печати, напыления покрытия, глубокой печати, лазерной печати, тампонной печати, матричной печати, нанесения покрытия погружением, вакуумного осаждения или другого способа печати или переноса.
В одном варианте осуществления проводящие электроды могут быть изготовлены путем добавления гальванических материалов в печатную краску, специфичную для конкретного способа осаждения материалов, например в соответствующие чернила для трафаретной печати или в чернила для лазерной печати, и могут содержать такие ингредиенты, как растворители, связующие вещества или пластификаторы. Эти составы должны быть фармацевтически приемлемыми после высушивания, т.е. все нелетучие ингредиенты должны быть безопасными при контакте с барьерной мембраной. Связующие вещества могут включать растворимые или нерастворимые в воде вещества. К примерам фармацевтически приемлемых связующих веществ относятся, помимо прочего, полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, акрилонитрилбутадиентстирол, поли(этилентерефталат), полиуретан, гидроксипропилметилцеллюлоза, поливинилпирролидон, полиэтиленгликоль, гидроксипропилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, полоксамеры и обращенные полоксамеры.
2
2
2
2
Размер гальванических пар может изменяться в соответствии с назначением устройства. В одном варианте осуществления, в котором устройство используется в косметологии, каждая гальваническая пара занимает площадь не более приблизительно 4 см, например квадрат 2×2 см. В более предпочтительном варианте осуществления каждая гальваническая пара занимает площадь не более приблизительно 1 см, например квадрат 1×1 см. Общие размеры каждой гальванической пары могут варьироваться в диапазоне от приблизительно 0,01 см до приблизительно 10 см.
2
2
2
2
В альтернативном варианте осуществления, в котором устройство используется для лечения боли, применяются более крупные электроды, обеспечивающие длительную терапию электрическим током и, возможно, более высокий уровень силы тока. Каждая гальваническая пара занимает площадь от приблизительно 10 см до приблизительно 400 см, например квадрат 15×15 см. В более предпочтительном варианте осуществления каждая гальваническая пара занимает площадь от приблизительно 20 до приблизительно 200 см, например квадрат 10×10 см. В этом варианте осуществления общие размеры каждой гальванической пары могут варьироваться в диапазоне от приблизительно 10 см до приблизительно 400 см.
Гальванические пары могут быть упорядочены различными способами, при условии что пары отделены друг от друга, то есть отдельные гальванические пары разъединены и не касаются друг друга. Гальванические пары могут быть упорядочены необходимым образом для повышения или снижения плотности электричества.
В одном варианте осуществления гальванические пары находятся на равном расстоянии друг от друга, например располагаются на подложке в закономерном или повторяющемся порядке, как показано на фиг.2, 4 и 6. В другом варианте осуществления гальванические пары расположены на подложке на разном расстоянии, как показано на фиг.8. В другом варианте осуществления гальванические пары могут располагаться на подложке с образованием рисунка, орнамента, логотипа или букв.
В одном варианте осуществления гальванические пары расположены в гнездовом порядке таким образом, что они пересекают друг друга. Один пример гнездового расположения гальванических пар показан на фиг.7.
В одном варианте осуществления гальванические пары могут быть ориентированы таким образом, чтобы сфокусировать катодное или анодное воздействие на определенной точке на подложке для усиления эффекта воздействия такого катода или анода.
В альтернативном варианте осуществления гальванические пары могут быть расположены на подложке таким образом, чтобы наилучшим образом соответствовать запланированной цели лечения.
Можно использовать одну гальваническую пару или множество гальванических пар, образующих матрицу. Ориентация гальванических пар в матрице относительно друг друга может быть произвольной, или гальванические пары могут быть расположены в определенном порядке, например в параллельной или непараллельной матрице, а также в виде пересекающейся или гнездовой структуры, для охвата некоторых или всех или конкретных участков зоны обработки.
Расстояние между электродами зависит от назначения устройства. Электрический ток проникает глубже в ткани с увеличением расстояния между электродами. Электроды, расположенные слишком близко друг к другу, препятствуют проникновению тока глубоко в ткани, где находится источник боли. В одном варианте осуществления в случае лечения боли в спине устройство выполнено таким образом, что электроды гальванических пар распределяются по болевой зоне. Например, при лечении боли в спине электроды предпочтительно располагаются на расстоянии по меньшей мере 5 см друг от друга, более предпочтительно - на расстоянии по меньшей мере 10 см друг от друга.
В одном варианте осуществления в случае лечения боли в колене гальванические пары могут быть расположены с возможностью охватывания противоположных сторон колена.
В любом случае использование множества гальванических пар на подложке позволяет создать специализированное распределение множества положительных и отрицательных полюсов в обрабатываемой зоне. Такой результат недостижим при использовании традиционных электрических устройств, имеющих только анод и один катод, либо устройств, содержащих рассеянные металлические частицы. Поскольку каждая гальваническая пара действует независимо от окружающих пар, каждая гальваническая пара действует исключительно на участок кожи, к которому непосредственно прилегает, что обеспечивает равномерную подачу электричества по всей обрабатываемой зоне. Другим преимуществом этого эффекта является то, что максимальная доза электричества контролируется выходной мощностью каждой гальванической пары. Это имеет особое значение, если часть обрабатываемой зоны имеет отличающуюся проводимость либо если на обрабатываемом участке нарушена целостность кожи, как в случае раны (например, максимальный подаваемый ток ограничивается током, подаваемым только локальными гальваническими парами).
Первый и второй проводящие электроды в каждой гальванической паре могут быть расположены множеством различных способов. Первый и второй проводящие электроды предпочтительно располагаются на равноудаленных дорожках (т.е. закладывается фиксированное расстояние между анодом и катодом вдоль одной оси прямоугольной системы координат) таким образом, что распределение тока между электродами является равномерным. Предпочтительно промежуток между первым проводящим электродом, представляющим собой анод, и вторым проводящим электродом, представляющим собой катод, равен или кратен промежутку между соседними гальваническими парами для равномерного распределения подаваемого на кожу тока.
Анодные и катодные дорожки (первый и второй проводящие электроды) должны образовывать электронную связь для создания гальванического тока. Другими словами, первый и второй проводящие электроды должны быть соединены электронной связью через среду, которая легко проводит свободные электроны, например металл или углерод.
В одном варианте осуществления первый и второй проводящие электроды соединены через соединительный мостик, включающий проводящий материал, например инертный проводящий материал, такой как, в частности, серебро или углерод.
В другом варианте осуществления первый и второй проводящие электроды соединены через соединительный мостик, включающий выступ первого проводящего электрода, второго проводящего электрода или выступы обоих электродов.
Соединительный мостик предпочтительно имеет минимальную толщину (без потери проводимости), что ограничивает электрохимические реакции на мостике. Минимально возможная толщина соединительных мостиков зависит от способа осаждения. Например при трафаретной печати толщина дорожки может достигать 0,1 мм. Предпочтительная толщина соединительного мостика составляет от приблизительно 0,01 мм до приблизительно 10 мм и более предпочтительно - от приблизительно 0,1 мм до приблизительно 2,0 мм.
Соединительный мостик играет важную роль в функционировании гальванической пары, в которой он может выступать в качестве электрического резистора и регулировать электрический ток. Таким образом, сила и длительность подачи электрического тока могут контролироваться за счет модулирования сопротивления соединительного мостика. Сопротивление соединительного мостика может контролироваться путем варьирования проводимости материала, из которого состоит мостик, а также геометрических параметров соединительного мостика. Более длинные и более узкие соединительные мостики обладают большим электрическим сопротивлением по сравнению с более короткими и широкими мостиками.
В одном варианте осуществления соединительные мостики могут иметь волнистую или зигзагообразную форму, что увеличивает длину пути тока, в сравнении с прямой формой и приводит к повышению сопротивления соединительного мостика. В одном варианте осуществления соединительный мостик может быть расположен вне пространства между электродами. В одном варианте осуществления соединительный мостик может соединять внешние границы первого и второго проводящих электродов с возможностью расположения вне пространства между электродами.
В одном варианте осуществления гальваническая пара содержит более одного соединительного мостика.
В одном варианте осуществления соединительный мостик расположен горизонтально между параллельными первым и вторым проводящими электродами таким образом, что гальваническая пара имеет по существу H-образную форму. В другом варианте осуществления соединительный мостик расположен горизонтально между параллельными первым и вторым проводящими электродами таким образом, что гальваническая пара имеет по существу U-образную форму. В другом варианте осуществления соединительный мостик расположен диагонально между первым и вторым проводящими электродами таким образом, что гальваническая пара имеет N-образную форму. Соединительный мостик может иметь любую ориентацию или любую форму, при условии что он создает электронную связь между первым и вторым проводящими электродами. В предпочтительном варианте мостик имеет электрическое сопротивление в диапазоне 0,1-1000000 Ом в зависимости от необходимой силы электрического тока.
Преимуществом симметричного дизайна гальванической пары является возможность равномерного распределения получаемого электрического поля и электрического тока. Однако также можно использовать асимметричный дизайн за счет перемещения соединительного мостика вверх или вниз (т.е. его перемещения из центрального положения между вертикальными ножками для достижения неравномерного распределения электричества). В целом форма или расположение или длина/ширина горизонтального соединительного мостика могут быть подобраны таким образом, чтобы получить желаемую интенсивность и распределение электрического тока, например, за счет наклона соединительного мостика для получения N-образной конфигурации вместо H-образной формы. В альтернативном варианте осуществления можно изменить относительное положение первого и второго проводящих электродов в Н-образной конфигурации для создания асимметрии и достижения неравномерного электрического распределения.
Отдельные гальванические пары действуют независимо от окружающих гальванических пар. Таким образом, подложка, содержащая матрицу гальванических пар, может быть разрезана на более мелкие части без потери активности по меньшей мере некоторых отдельных гальванических пар, которые остаются нетронутыми в полученных фрагментах подложки. Соответственно в одном варианте осуществления устройство может быть выполнено таким образом, чтобы пользователь мог разрезать устройство на множество более мелких фрагментов для индивидуального подбора для конкретного пользователя.
Характеристика электрического тока для устройства, такие как интенсивность тока, плотность тока и длительность подачи тока, могут варьироваться в зависимости от необходимого результата.
Например, период лечения может варьироваться в зависимости от объекта применения. Для лечения угрей необходимо всего лишь 20 минут, тогда как лечение ран может проводиться в течение 24 часов или более, а длительность лечения боли или иного сенсорного дискомфорта может занимать от 20 минут до 48 часов. Поэтому при разработке устройства, предназначенного для конкретных целей, обязательным является контроль выходного электрического тока. Контроль электрического тока, подаваемого гальванической парой, может проводиться несколькими средствами. Длительность и интенсивность выходного электрического тока может контролироваться за счет модулирования следующих параметров: количество анодного и катодного материала, осаждаемого в качестве первого и второго проводящих электродов, сопротивления первого и второго проводящих электродов и соединительного мостика, ширина промежутка между первым и вторым проводящими электродами, проводимость добавляемого носителя, объем добавляемого носителя, впитывающая способность подложки или иных материалов, соприкасающихся с устройством. При использовании печатных чернил, обладающих недостаточно высокой проводимостью, общая проводимость проводящего электрода, изготовленного с применением таких чернил, может быть повышена за счет нанесения проводящего слоя, который предпочтительно является химически инертным, под дорожкой проводящего электрода.
Поскольку электрический ток, создаваемый гальванической парой, является следствием электрохимической реакции, каждый электрод имеет потенциал изменения pH. Наблюдается тенденция к повышению pH на катоде и понижению на аноде. Поскольку степень изменения pH зависит от силы электрического тока, в определенных вариантах осуществления может быть желательным создание гальванической пары с механизмом самоотключения или самоослабления с целью прекращения изменения pH или замедления данного процесса при выходе значения pH за пределы установленного диапазона. Это может быть достигнуто за счет включения в состав первого и(или) второго проводящих электродов pH-зависимых полимеров, которые набухают в определенных диапазонах pH. Такие полимеры расширяются при определенном значении pH, что приводит к уменьшению электрической проводимости вдоль электродов и затруднению электрохимической реакции. В число pH-зависимых набухающих полимеров входят, помимо прочего, полиакриловые кислоты, такие как Eudragit S, Eudragit L, Eudragit FS и Eudragit E, которые набухают в основной среде, и хитозан, который набухает в кислой среде.
Первый и второй проводящие электроды могут представлять собой реактивные проводящие электроды или инертные проводящие электроды. Под «реактивным проводящим электродом» понимается электрод, который претерпевает изменения химического состава за счет электродных химических реакций, протекающих при прохождении электрического тока через электрод. В одном варианте осуществления реактивный проводящий электрод представляет собой анод, выполненный из реакционноспособных материалов, например чистого металла или металлического сплава, в том числе, помимо прочего, цинка, алюминия, меди, магния, марганца, серебра, титана, олова, железа и их сплавов. Материалы, служащие для получения описанной выше гальванической пары, могут также выполнять функции реактивного проводящего электрода. После прохождения электрического тока через каждый анод в среду носителя высвобождаются ионы металлов, например катионы цинка, меди, магния, марганца и(или) алюминия, которые направляются в кожу. Такие ионы могут обладать полезным терапевтическим действием, например противомикробным эффектом, иммуномодулирующим действием, могут регулировать выделение ферментов и(или) обладать противовоспалительным эффектом.
2
−
В одном варианте осуществления реактивный проводящий электрод изготовлен из таких реакционноспособных материалов, как галиды металлов (например, серебро-хлорид серебра (Ag/AgCl), серебро-бромид серебра и серебро-йодид серебра). В данном случае первичной электрохимической реакцией на поверхности катода является превращение твердого галида серебра в металлическое серебро с небольшим расходом окислителей, выделяемых анодом. Высвобождающиеся галоидные ионы могут затем окисляться до окислителей, например хлорид-ионы до хлора (Cl), хлорноватистой кислоты (HClO) и гипохлорит-ионов (ClO), а йодид-ионы до йода.
P. acnes
Под «инертным проводящим электродом» понимается электрод, не претерпевающий изменений химического состава при пропускании через него электрического тока. В одном варианте осуществления анод представляет собой инертный проводящий электрод, поэтому в электрохимическом процессе на поверхности анода генерируются окислители, например атомарный кислород (например, при электролизе воды) и(или) хлорсодержащие окислители, например хлор, гипохлорит, хлорат и перхлорат, а также двуокись хлора. Атомарный кислород является окислителем, который подавляет развитие , а хлорсодержащие окислители известны как мощные противомикробные вещества с бактерицидным действием.
В одном варианте осуществления проводящий электрод выполнен из или имеет на поверхности покрытие из инертного материала, например благородного металла (например, золота, платины или покрытых золотом проводящих металлов), проводящего углерода (например, стеклоуглерода или графита), внедренных в углерод полимеров (например, каучуков на основе углеродного силикона), проводящей углеродполимерной пены или материала губчатой структуры, серебра с покрытием из галида серебра (например, серебра с покрытием из хлорида серебра, серебра с покрытием из бромида серебра и серебра с покрытием из йодида серебра), а также коррозионно-устойчивых сплавов.
В одном варианте осуществления анод устройства, служащий в качестве первого проводящего электрода, выполнен из упомянутых выше реактивных проводящих окисляемых металлов, например из цинка, кальция, магния, алюминия, железа, олова, меди или их сплавов, тогда как катод, служащий в качестве второго проводящего электрода, выполнен из упомянутых выше реактивных восстанавливаемых проводящих материалов, например более химически стабильного металла и его галидов, оксида, сульфида или других солей металла, например серебра и галидов серебра (например, хлорида серебра, бромида серебра, йодида серебра, фторида серебра), оксида серебра, сульфида серебра. В одном варианте осуществления восстанавливаемый проводящий материал находится в прямом контакте с надлежащим электрическим проводником, например: тонкий слой хлорида серебра, оксида серебра или сульфида серебра на поверхности металлического серебра, порошок хлорида серебра со связующим (например, паста хлорида серебра) и(или) порошок хлорида серебра, смешанный с серебром или порошком проводящего углерода, связанные связующим в форме матрицы (например, паста серебро-хлорид серебра и паста хлорид серебра-углерод).
В другом варианте осуществления анод устройства выполнен из упомянутых выше реактивных проводящих окисляемых металлов, тогда как катод выполнен из упомянутых выше более химически стабильных материалов электрода, например проводящего углерода, металлического серебра, золота или платины или же порошковой смеси проводящего углерода и благородного металла в форме матрицы, которая описана в патенте США № 5162043.
В одном варианте осуществления устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, обеспечивает целевую подачу цинка через волосяные фолликулы к пилосебацейному комплексу (т.е. к сальной железе и связанному с ней волосяному фолликулу) для лечения угревой сыпи или розовых угрей. Цинк является незаменимым металлом для организма человека, поскольку он участвует в различных биологических процессах в организме (например, тело человека массой 70 кг содержит приблизительно 2,3 г цинка). Известно, что недостаток цинка в организме может приводить к кожным заболеваниям, таким как угревая сыпь.
В другом варианте осуществления устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, обеспечивает целевую подачу других полезных металлов к волосяным фолликулам и сальным железам за счет использования анода, выполненного из цинкового сплава, содержащего небольшие количества других полезных металлов. К таким полезным металлам относятся, помимо прочего, определенные металлы, необходимые человеческому организму, такие как железо, медь, магний, марганец, кальций, калий, алюминий и селен. При окислении анода из цинкового сплава происходит высвобождение ионов цинка и других полезных металлов, входящих в состав сплава, после чего эти ингредиенты мигрируют в волосяные фолликулы под действием прилагаемого через кожу электрического потенциала. В одном варианте осуществления содержание цинкового сплава в аноде составляет более приблизительно 50% вес., в частности более 90% вес.
носитель
кожа
носитель
кожа
носитель
сумм
кожа
сумм
сумм
носитель
кожа
В одном варианте осуществления отношение проводимости, измеряемой между первым и вторым проводящими электродами (i) носителя и (ii) кожи, гидратированной таким носителем (причем по существу весь ток проходит между электродами через кожу), находится в диапазоне от приблизительно 10000:1 до приблизительно 1:100. Иными словами, распределение электрического тока между I и I происходит таким образом, что значение I/I находится в диапазоне от приблизительно 10000 до приблизительно 0,01. I представляет собой часть суммарного тока, проходящего через устройство (I), который проходит только через слой носителя между анодом и катодом, не проходя через кожу, тогда как Iопределяет часть I, которая проходит через кожу, а именно I=I+I.
носитель
кожа
носитель
кожа
носитель
кожа
носитель
носитель
кожа
кожа
носитель
кожа
Снижение коэффициента проводимости носителя относительно проводимости кожи приведет к тому, что более высокий процент тока будет проходить через кожу, тем самым повышая ионофоретическую доставку любых активных веществ, которые таким способом попадают на кожу. Одним из способов снижения проводимости носителя является добавление менее проводимых материалов к носителю. К примерам таких менее проводимых материалов относятся, помимо прочего, масла, например силиконовое или минеральное масло, воздушные полости, например пузырьки воздуха или воздушные полости в полутвердом материале носителя, или полимер, или гранулы глины. В одном варианте осуществления, где основной целью является электрохимическая генерация частиц в носителе, значение I/I находится в диапазоне от приблизительно 10000 и приблизительно 1. В другом варианте осуществления, где основной целью является передача электрического тока на кожу и(или) доставка к ней активных веществ, значение I/I находится в диапазоне от приблизительно 10 до приблизительно 0,01. Корректировка значения I/I для конкретных приложений может также достигаться посредством изменения расстояния между первым и вторым электродами или расстояния между двумя проводящими электродами и кожей. Например, по мере уменьшения расстояния между двумя проводящими электродами, проводимость, измеряемая между ними, увеличивается, а значит и I, что приводит к росту значения I/I. С другой стороны, если расстояние между двумя проводящими электродами и кожей увеличивается, то I растет, что приводит к снижению значения I/I.
Подложка
Устройство содержит подложку, на которой или в которой располагаются гальванические пары. Подложка может иметь различные формы и размеры с целью соответствия контурам различных анатомических поверхностей на коже или других барьерных мембранах. Например, субстрат, выполненный в форме маски на все лицо с проемами/отверстиями для глаз, глазных дуг, носа и рта, частичной лицевой маски, закрывающей только верхнюю или нижнюю половину лица, или накладки, покрывающей только лоб или область лица под глазами, область подбородка и челюстей, шеи, спины, раны, угревого повреждения или угря или другой определенной области барьерной мембраны, которая нуждается в лечении.
Подложка может быть выполнена из различных материалов, таких как бумага, пластик или нерастворимый в воде полимер, тканые материалы (например, текстильное полотно) и нетканые материалы (нетканое полотно). Подложка может включать «дышащий» материал, такой как, помимо прочего, хлопковая или синтетическая ткань или слой нетканого материала, такого как нетканые материалы, широко используемые для изготовления повязок и спортивных бандажей. Подложка может содержать электропроводящий материал, такой как электропроводящий пластик, ткань, нетканый материал или бумага.
В одном варианте осуществления подложка содержит абсорбирующий жидкость материал, например материал, обычно называемый бумагой, в том числе, помимо прочего, папиросную бумагу, фильтровальную бумагу, копировальную бумагу, высокосортную бумагу, бумагу, выполненную на основе водородной связи, бумагу из древесного волокна, бумагу из целлюлозной массы, бумагу из древесной массы, бумагу из недревесной массы, вторичную бумагу, газетную бумагу, бумагу с покрытиями, включая, помимо прочего, акриловое покрытие, силиконовое покрытие, каландрированную бумагу, бумагу с добавками, включая, помимо прочего, добавку Kymene для повышения прочности во влажном состоянии, бумагу с добавками низкомолекулярных полиакриламидов для повышения прочности в сухом состоянии, бумаги с водорастворимым или водонерастворимым связующим веществом для повышения механической прочности, печатных свойств и удобства использования, бумаги, включающие пигменты, абсорбирующие бумаги либо бумаги, состоящие из электропроводящих волокон. Бумага должна быть безопасна при наложении на кожу человека, а компоненты бумаги должны быть нетоксичными, нераздражающими и не вызывающими сенсибилизации кожи. Бумага может быть электропроводящей или неэлектропроводящей.
Для облегчения производства желательно, чтобы бумага была достаточно жесткой в сухом состоянии, что обеспечивает удобство в обращении и обработке в ходе печати гальванических пар, однако такая бумага должна в значительной степени утрачивать жесткость при использовании после ее увлажнения пользователем, чтобы она могла точно прилегать к барьерной мембране (например, к коже). Способность соответствовать поверхности барьерной мембраны и способность повторять анатомические контуры особенно важны для лечения барьерных мембран сложной формы в определенных анатомических зонах, таких как кожа вокруг скуловой кости или носа. При увлажнении поверхности должны обеспечивать достаточную гибкость и способность к изменению формы с целью соответствия конфигурации кожи при сохранении определенной структурной целостности, без склонности к разрывам или распаду при использовании.
В одном варианте осуществления абсорбирующий жидкость материал можно использовать для предотвращения или замедления испарения воды в ходе использования. Например, нетканый материал или бумага могут иметь силиконовое покрытие с одной стороны для образования не проницаемого для воды барьера.
Примеры абсорбирующих материалов включают, помимо прочего, поперечносшитые и непоперечносшитые полимеры, разбухающие полимеры, такие как разбухающие в воде производные целлюлозы (например, метилцеллюлоза (МЦ), гидроксиэтилметилцеллюлоза (ГЭМЦ), гидроксипропилметилцеллюлоза (ГПМЦ), этилгидроксиэтилцеллюлоза (ЭГЭЦ), гидроксиэтилцеллюлоза (ГЭЦ), гидроксипропилцеллюлоза (ГПЦ), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) и их соли), поливиниловый спирт (ПВС), поливинилпирролидон (ПВП), полиэтиленоксид (ПЭО), полимеры, полученные из мономеров, такие как гидроксиэтилметакрилат (ГЭМА), гидроксиэтоксиэтилметакрилат (ГЭЭМА), гидроксидиэтоксиэтилметакрилат (ГДЭЭМА), метоксиэтилметакрилат (МЭМА), метоксиэтоксиэтилметакрилат (МЭЭМА), метилдиэтоксиэтилметакрилат (МДЭЭМА), этиленгликольдиметакрилат (ЭГДМА), н-винил-2-пирролидон (НВП), метакриловая кислота (МК) и винилацетат (ВАЦ), полиакриламид, желатин, камеди и полисахариды, такие как гуммиарабик (аравийская камедь), камедь карайи, трагакантовая камедь, гуаровая камедь, бензоиновая смола, альгиновая кислота и их соли, полиэтиленгликоль (ПЭГ), полипропиленгликоль (ППГ), а также глины или другие разбухающие материалы, такие как бентонит и монтмориллонит. Количество абсорбирующего жидкость материала в носителе может варьироваться от приблизительно 0,1% до приблизительно 95% вес., например от приблизительно 1% до приблизительно 20% вес. носителя.
В одном варианте осуществления настоящего изобретения подложка содержит нерастворимую в воде подложку. Фраза «нерастворимая в воде» означает, что подложка при погружении в дистиллированную воду при 25°C не растворяется в ней без остатка или не распадается на части. При этом нерастворимая в воде подложка может медленно разрушаться и(или) растворяться, например в течение продолжительного периода от нескольких часов до нескольких дней. В качестве нерастворимой в воде подложки можно использовать самые разнообразные материалы. К примерам допустимых подложек относятся, помимо прочего, нетканые подложки, тканые подложки, гидросцепленные подложки, аэросцепленные подложки, природные губки, синтетические губки и полимерные сетки.
Нерастворимые в воде субстраты можно смывать в канализацию. Используемое в настоящем документе выражение «можно смывать в канализацию» означает, что подложка будет проходить по меньшей мере 3,05 метра (10 футов) по канализационной трубе после двух смывов в туалете. Материал также может быть подвержен биологическому разложению.
В одном варианте осуществления субстрат содержит нетканый материал. Под термином «нетканый» подразумевается, что субстрат, или слой субстрата, состоит из волокон, не переплетенных в ткань, а сформованных в виде листа, коврика или прокладки. Волокна могут переплетаться случайно (т.е. ориентированы случайным образом) или же могут быть кардованы (т.е. прочесаны с возможностью ориентирования в основном в одном направлении. Кроме того, нетканая подложка может состоять из комбинации слоев случайным образом ориентированных и кардованных волокон).
Нетканые субстраты могут состоять из целого ряда натуральных и(или) синтетических материалов. Под термином «натуральные» подразумеваются материалы, полученные из растительного, животного сырья, насекомых, а также из побочных продуктов жизнедеятельности растений, животных и насекомых. Под термином «синтетические» подразумеваются материалы, полученные преимущественно из различных искусственных материалов или из натуральных материалов, подвергшихся дальнейшей переработке. К многочисленным примерам природных материалов, которые используются в настоящем изобретении, относятся шелковые волокна, кератиновые волокна (например, шерстяные волокна, волокна верблюжьей шерсти) и целлюлозные волокна (например, волокна древесной пульпы, хлопковые волокна, пеньковые волокна, джутовые волокна и льняные волокна).
К примерам синтетических материалов, среди прочих, относятся материалы, выбираемые из группы, содержащей ацетатные волокна, акриловые волокна, волокна сложных эфиров целлюлозы, хлопковые волокна, модифицированные акриловые волокна, полиамидные волокна, полиэфирные волокна, полиолефиновые волокна, волокна поливинилового спирта, волокна вискозы, полиуретановую пену и их смеси.
Подложки, получаемые из одного или нескольких природных и синтетических материалов, которые используются в настоящем изобретении, могут быть получены из разных коммерческих источников, например приобретены в компании Freudenberg & Co. (г. Дарем, штат Северная Каролина, США), BBA Nonwovens (г. Нэшвилл, штат Теннесси, США), PGI Nonwovens (г. Норт-Чарльстон, штат Южная Каролина, США), Buckeye Technologies/Walkisoft (г. Мемфис, штат Теннесси, США) и Fort James Corporation (г. Дирфилд, штат Иллинойс, США).
Способы изготовления нетканых подложек хорошо известны специалистам в данной области. Такие способы включают, помимо прочего, воздушную укладку, водоструйное скрепление, формование из расплава, фильерный способ или технологию кардочесания. Полученную подложку независимо от способа получения или состава затем обрабатывают в соответствии с по меньшей мере одной из процедур формирования связей, чтобы обеспечить сшивание отдельных волокон вместе с образованием устойчивой сетки. Нетканую подложку можно приготовить различными способами, в том числе гидросцеплением, термическим связыванием и комбинацией этих способов. Кроме того, подложки могут быть однослойными или многослойными. Более того, в структуру многослойной подложки может включаться пленочный слой (слои) (например, перфорированные или неперфорированные пленочные слои) и другие не содержащие волокон материалы.
В некоторых случаях желательными характеристиками являются прочность или стойкость нетканого материала. Этого можно добиться, например, путем добавления связующих материалов, например влагопрочных смол, или же материал может содержать покрытие из полимерных связующих, стабильных волокон, например, на основе хлопка, шерсти, льна и т.д. К примерам влагопрочных смол, среди прочих, относятся эмульсии Airflex винилацетат-этилен (VAE) и этилен-винилхлорид (EVCL) (Air Products, Лихай, шт. Пенсильвания), акриловые полимеры Flexbond (Air Products, Лихай, шт. Пенсильвания), акриловое связующее Rhoplex ST-954 (Rohm and Haas, г. Филадельфия, шт. Пенсильвания) и эмульсия этилен-винилацетат (EVA) (DUR-O-SET производства National Starch Chemicals, г. Бриджуотер, шт. Нью-Джерси). Количество связующего материала в подложке может быть выбрано из диапазона от приблизительно 5% до приблизительно 20% вес. подложки.
Нетканые материалы повышенной прочности можно также получить путем так называемого гидросплетения или гидросцепления. С помощью этого способа отдельные волокна переплетаются друг с другом так, чтобы обеспечить приемлемую прочность или стойкость, не прибегая к использованию связующих материалов. Преимуществом упомянутого способа является исключительная мягкость получаемого нетканого материала.
В одном варианте осуществления нетканый материал содержит суперабсорбирующий полимер. Для целей настоящего изобретения термин «суперабсорбирующий полимер» относится к материалам, которые в состоянии абсорбировать и удерживать по меньшей мере приблизительно 10-кратное количество жидкой среды организма относительно своего веса при давлении ниже 3,45 кПа (0,5 фунта на кв. дюйм). Частицы суперабсорбирующего полимера настоящего изобретения могут содержать неорганические или органические поперечносшитые гидрофильные полимеры, например поливиниловые спирты, полиэтиленоксиды, поперечносшитые крахмалы, гуаровую камедь, ксантановую камедь и другие материалы, известные специалистам в области производства абсорбентов.
Активные вещества могут также включаться в состав подложки в процессе изготовления или наноситься на подложку впоследствии непосредственно перед наложением на барьерную мембрану (например, в форме электролита или активного вещества, содержащего жидкий распыляемый раствор для увлажнения субстрата).
Для повышения мягкости подложки также можно вводить различные добавки. К примерам таких добавок относятся, помимо прочего, полиолы, например глицерин, пропиленгликоль и полиэтиленгликоль, производные фталата, эфиры лимонной кислоты, поверхностно-активные вещества, например эфиры полиоксиэтилен (20) сорбитана и ацетилированные моноглицериды.
Подложке могут также придаваться сенсорные характеристики. Примерами таких сенсорных характеристик являются, среди прочих, цвет, текстура, рисунок и тиснение.
Носитель
Устройство необязательно включает носитель. Носитель может представлять собой жидкость (например, раствор, суспензию или эмульсию, которые необязательно могут быть иммобилизованы на абсорбирующем материале, например подкладке из сетчатой ткани или нетканого материала), полутвердый материал (например, гель, крем, лосьон, микроэмульсия или гидрогель) или твердый материал (например, лиофилизованную композицию, необязательно содержащую активные вещества, которые могут растворяться в жидкости перед использованием), которые в процессе эксплуатации могут проводить электрический ток от проводящего электрода (например, носитель содержит один или несколько электролитов, органических растворителей и воду). В одном варианте осуществления пользователь добавляет в устройство носитель (например, жидкость или полутвердый материал) до наложения устройства на кожу. В другом варианте осуществления в первую очередь на кожу наносят носитель, а затем устройство.
В одном варианте осуществления носитель присутствует в количестве по меньшей мере приблизительно 50%, например по меньшей мере приблизительно 75% вес. от общей массы субстрата до использования. В другом варианте осуществления жидкий носитель присутствует в концентрации менее приблизительно 10%, например менее приблизительно 1% вес. от суммарного веса водонерастворимой подложки (например, устройство до использования может не содержать никакого носителя). В еще одном варианте осуществления продукция сопровождается инструкциями для пользователя, в соответствии с которыми (i) перед использованием увлажняют подложку или (ii) перед использованием увлажняют барьерную мембрану (например, кожу) водой и(или) другой жидкостью.
Примерами электролитов, пригодных для использования в носителе, являются, помимо прочего, фармацевтически приемлемые органические и неорганические соли и буферные растворы. К примерам солей, помимо прочего, относятся хлориды (например, хлорид натрия, хлорид калия, хлорид лития, хлорид кальция, хлорид стронция, хлорид магния или другие хлориды), а также соли натрия, калия, лития, кальция, магния, стронция, фториды, иодиды, бромиды. К примерам буферов относятся, помимо прочего, фосфаты, цитраты, ацетаты, лактаты и бораты.
В одном варианте осуществления электролит является активным компонентом или становится активным компонентом после прохождения электрического тока через носитель. Примеры таких электролитически активных компонентов включают, помимо прочего, салициловую кислоту, соли салициловой кислоты и другие слабокислотные или слабоосновные активные компоненты.
В одном варианте осуществления носитель является водой или содержит воду. В другом варианте осуществления носитель может также содержать один или несколько органических растворителей. Примеры органических растворителей включают, помимо прочего, следующие: диметилизосорбид, изопропилмиристат, поверхностно-активные вещества катионной, анионной или неионогенной природы, растительные масла, минеральные масла, воски, камеди, синтетические и натуральные гелеобразующие вещества, алканолы, гликоли, а также полиолы.
Примеры гликолей включают, помимо прочего, глицерин, пропиленгликоль, бутиленгликоль, пенталенгликоль, гексиленгликоль, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, диэтиленгликоль, триэтиленгликоль, глицерин, гексантриол, а также их сополимеры или их смеси. Примеры алканолов включают, помимо прочего, соединения, имеющие от приблизительно 2 атомов углерода до приблизительно 12 атомов углерода (например, от приблизительно 2 атомов углерода до приблизительно 4 атомов углерода), такие как изопропанол и этанол. Примеры полиолов включают, помимо прочего, соединения, имеющие от приблизительно 2 атомов углерода до приблизительно 15 атомов углерода (например, от приблизительно 2 атомов углерода до приблизительно 10 атомов углерода), такие как пропиленгликоль.
Органические растворители могут присутствовать в носителе в количестве, которое зависит от общей массы носителя, от приблизительно 1 процента до приблизительно 90 процентов (например, от приблизительно 5 процентов до приблизительно 50 процентов вес. носителя). Вода может присутствовать в носителе (до его использования) в количестве, которое зависит от общей массы носителя, равном от приблизительно 5 процентов до приблизительно 95 процентов (например, от приблизительно 50 процентов до приблизительно 90 процентов).
Носитель также может содержать: консерванты (такие как крезол, хлоркрезол, бензиловый спирт, метил-п-гидроксибензоат, пропил-п-гидроксибензоат, фенол, тимеросал, бензалкония хлорид, бензетония хлорид и нитрат фенилртути), стабилизаторы или антиоксиданты (такие как аскорбиновая кислота, эфиры аскорбиновой кислоты, бутилгидроксианизол, бутилгидрокситолуол, цистеин, N-ацетилцистеин, бисульфит натрия, метабисульфит натрия, формальдегидсульфоксилат натрия, бисульфит ацетон-натрия, токоферолы и нордигидрогваяретовая кислота), хелатирующие вещества (такие как этилендиаминтетрауксусная кислота и ее соли), буферы (такие как уксусная кислота, лимонная кислота, фосфорная кислота, глутаминовая кислота и их соли), а также вещества для регулирования тоничности (такие как хлорид натрия, сульфат натрия, декстроза и глицерин).
В одном варианте осуществления носитель также может содержать суспендированный материал и(или) абсорбирующий жидкость материал (например, для физической стабилизации ингредиентов носителя), такой как описан для использования в подложке. В одном варианте осуществления носитель содержит абсорбирующий жидкость материал, включающий бумагу, подобный описанным для подложки. Бумага, используемая для носителя, должна также быть применима для наложения на кожу, а компоненты бумаги должны быть нетоксичными, не вызывать раздражения и сенсибилизации кожи.
Другой вариант осуществления настоящего изобретения касается сочетания одного или нескольких инертных проводящих электродов с целью электрохимического получения окисляющих или восстанавливающих веществ из электрохимически реактивных веществ в носителе in situ. Такие окисляющие или восстанавливающие вещества можно использовать в качестве активных веществ при лечении патологических состояний барьерной мембраны.
Примерами электрохимически реактивных материалов носителя в соответствии с настоящим изобретением, являются, помимо прочего, вода и соединения, содержащие элементы, выбираемые из подгрупп VIB и VIIB Периодической таблицы элементов (такие как кислород, сера, фтор, хлор, бром и йод).
−
−
−
−
2−
−
3
3
В одном варианте осуществления реактивный материал реагирует с инертным анодом с образованием окислителя. Примерами таких реактивных материалов являются, помимо прочего, ионы OH, Cl, I, Br, SO  и HCO . Устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, способно генерировать окислители, такие как выделяющийся кислород (например, синглетный кислород), газообразный хлор и диоксид хлора, которые трудно вводить в состав обычной продукции для местного применения.
В одном варианте осуществления реактивный материал реагирует с инертным катодом с образованием восстановителя. Примерами такого реактивного материала являются, помимо прочего, окисленные или дисульфидные формы тиосоединений с одной или несколькими сульфгидрильными функциональными группами, тиосодержащие аминокислоты и их соли или эфиры, а также сульфиды. Примерами таких тиосоединений являются, помимо прочего, тиогликолевая кислота и ее соли, такие как тиогликолаты кальция, натрия, стронция, калия, аммония, лития, магния и других металлов, тиоэтиленгликоль, тиоглицерин, тиоэтанол, тиоуксусная кислота, тиосаллициловая кислота, а также их соли. Примерами тиосодержащих аминокислот являются, помимо прочего, L-цистеин, D-цистеин, DL-цистеин, N-ацетил-L-цистеин, DL-гомоцистеин, L-цистеина метиловый эфир, L-цистеина этиловый эфир, N-карбамоилцистеин, глутатион и цистеамин. Примерами сульфидов являются, помимо прочего, сульфиды кальция, натрия, калия, лития и дисульфид глутатиона. Инертный катод преобразует указанную выше реактивную окисленную или дисульфидную форму серосодержащего соединения в тиосодержащее соединение либо сульфгирдилсодержащее соединение. Примером такого преобразования является преобразование цистина в цистеин и преобразование окисленной формы глутатиона в глутатион.
В одном варианте осуществления концентрация реактивного материала в носителе может варьироваться от приблизительно 0,01% до приблизительно 25% вес., например от приблизительно 0,1% до приблизительно 10% вес. носителя. Значение pH носителя может варьироваться в диапазоне от приблизительно pH 1,5 до приблизительно pH 9, предпочтительно от pH 2 до pH 7, наиболее предпочтительно от pH 3 до pH 5.
В одном варианте осуществления носитель или подложка содержит адгезив. Адгезив можно использовать для прикрепления устройства к коже. Примерами гидрофобных адгезивов являются, помимо прочего, силиконы, полиизобутилены и их производные, акриловые адгезивы, натуральные каучуки и их комбинации. Примерами силиконовых адгезивов являются, помимо прочего, Dow Corning 355 производства компании Dow Corning, г. Мидленд, штат Мичиган; Dow Corning X7-2920; Dow Corning X7-2960 и GE 6574 производства компании General Electric Company, г. Уотерфорд, штат Нью-Йорк. Примерами акриловых адгезивов являются, помимо прочего, виниловые (D-ацетатакрилат) мультиполимеры, такие как Gelva 7371 производства компании Monsanto Company, г. Сент-Луис, шт. Миссури; Gelva 7881; Gelva 2943 и медицинский адгезив 1-780 производства компании Avery Dennison, г. Пейнсвилль, шт. Огайо. Примерами гидрофильных адгезивов являются, помимо прочего, камедь папайи и другие натуральные камеди, МЦ, ГЭМА, ГПМЦ, ЭГЭЦ, ГЭЦ, ГПЦ, КМЦ, ПВС, ПВП, ПЭО, ГЭМА, ГЭЭМА, ГДЭЭМА, МЭМА, МЭЭМА, МДЭЭМА, ЭГДМА, НВП, МК, ВАЦ, полиакриламид, желатины, гуммиарабик (аравийская камедь), камедь карайи, трагакантовая камедь, гуаровая камедь, бензойная смола, альгиновая кислота и их соли, полиэтиленгликоль (ПЭГ) и полипропиленгликоль (ППГ).
В одном варианте осуществления концентрация адгезива в носителе может варьироваться в диапазоне от приблизительно 0,1% до приблизительно 95% вес., например от приблизительно 1% до приблизительно 20% вес. носителя.
Устройство может необязательно включать удаляемый покровный слой, например покрывающий подложку или носитель, содержащий адгезив, например адгезивный гидрогель. Покровный слой, как правило, представляет собой полимерную пленку либо бумагу или ткань, покрытую полимером, который характеризуется слабой адгезией к адгезивному гидрогелю, что позволяет легко удалить покровный слой перед использованием, не повреждая устройство. Примерами полимеров, обычно используемых для изготовления покровного слоя, являются силиконы и полиэтилены. В альтернативном варианте осуществления вместо полимера для нанесения на покровный слой можно использовать воск.
В дополнении к или вместо использования адгезива устройство можно закреплять на коже с помощью липкой ленты, эластичной ленты, ленты с пряжкой (сходной с кожаным ремешком для часов) или с помощью липучки Velcro.
Для использования устройства удаляют необязательный удаляемый покровный слой и на устройство или на кожу пользователя наносят необязательный носитель. Затем устройство можно напрямую закрепить на коже.
В другом варианте осуществления устройство содержит защитный слой, такой как неперфорированная или перфорированная полимерная пленка, т.е. полиэтилентерефталат, либо абсорбирующий материал, такой как бумага.
Один вариант осуществления настоящего изобретения представляет собой систему двойной упаковки, в которой устройство и носитель (или часть носителя) упакованы отдельно друг от друга. Одна часть носителя может представлять собой безводный иммобилизирующий жидкость матрикс, такой как сухой тканый или нетканый материал, губка или дегидратированный слой гидрогеля (например, лиофилизированный гидрогель), тогда как жидкая часть носителя, такая как раствор, гель или крем, содержащий активные вещества, упаковывают в отдельный отсек для жидкости, такой как пакет, содержащий лекарственное вещество на один прием, разламываемый контейнер или флакон. Перед использованием отсек, содержащий жидкость, вскрывают, и жидкость или полутвердую часть носителя наносят на иммобилизирующий жидкость матрикс для активации генерирования тока, пропускаемого через кожу. Активные вещества включены либо в иммобилизирующий жидкость матрикс, либо в жидкую/полутвердую композицию.
В одном варианте осуществления устройство представляет собой самоотключающееся устройство. Устройство использует при работе носитель, содержащий воду. По мере испарения воды из носителя электропроводность и сила электрического тока уменьшаются. В конечном итоге сила электрического тока значительно падает, в связи с чем устройство является по существу самоотключающимся. Эта мера безопасности для пользователя позволяет предотвратить любое непреднамеренное чрезмерное воздействие электрического тока на кожу, которое потенциально может привести к повреждению кожи.
Активные вещества
В одном варианте осуществления подложка или носитель содержат один или несколько активных веществ. Активное вещество может быть включено в подложку или носитель в виде растворенных молекул и ионов, диспергированных твердых частиц или капель жидкости, такой как крем, лосьон, эмульсия, мультиэмульсия, микроэмульсия и(или) липосомные композиции.
Haemophilus
Pneumococcus
Staphylococcus aureus
Термин «активное вещество» обозначает соединение (например, синтетическое соединение или соединение, полученное из природного источника), которое оказывает косметическое или терапевтическое воздействие на барьерную мембрану и прилегающие ткани (например, материал, способный оказывать биологическое воздействие на организм человека), например лекарственные средства, в том числе, помимо прочего, органические и макромолекулярные соединения. Примерами таких лекарственных средств являются, помимо прочего, пептиды, полипептиды, белки, нуклеиновые кислоты, входящие в состав ДНК, и питательные вещества. Примерами полипептидных и белковых активных веществ являются тиролиберин (TRH), вазопрессин, гонадолиберин (GnRH или LHRH), гормон, высвобождающий меланотропин (MSH), кальцитонин, соматолиберин (GRF), инсулин, эритропоэтин (EPO), интерферон альфа, интерферон бета, окситоцин, каптоприл, брадикинин, атриопептин, холецистокинин, эндорфины, фактор роста нервов, ингибитор-I меланоцита, антагонист гастрина, соматотатин, энцефалины, мелатонин, вакцины, ботокс (нейротоксин ботулина), циклоспорин и его производные (например, биологически активные фрагменты или аналоги). Другие активные вещества включают анестезирующие средства, обезболивающие средства (например, фентанил и его соли типа цитрата фентанила), лекарственные средства от психических расстройств, эпилепсии и мигрени, лекарственные средства от наркозависимости и злоупотребления наркотиками, противовоспалительные средства, лекарственные средства для лечения гипертонии, сердечно-сосудистых заболеваний, повышенной кислотности и язвы желудка, лекарственные средства для заместительной гормональной терапии и противозачаточные средства типа эстрогенов и андрогенов, антибиотики, противогрибковые, противовирусные и прочие противомикробные средства, противоопухолевые средства, иммунодепрессанты и иммуностимуляторы, а также лекарственные средства, воздействующие на кровь и кровеобразующие органы, включая кроветворные средства и антикоагулянты, тромболитические и антитромбоцитарные лекарственные средства. Другие активные вещества, которые можно доставлять в организм с помощью устройства, составляющего предмет настоящего изобретения, включают вакцины от разных заболеваний типа гриппа, СПИДа, гепатита, кори, свинки, краснухи, бешенства, краснухи, аверселлы, столбняка, гипогаммаглобулинемии, нарушения резуса, дифтерии, ботулизма, укуса змеи, укуса паука «черная вдова» и укусов других насекомых, идиопатической тромбоцитопенической пурпуры (ITP), хронической лимфоцитарной лейкемии, цитомегаловирусной инфекции (CMV), острого почечного отторжения, ротового полиомиелита, туберкулеза, коклюша, инфицирования бактериями  b,  и .
В одном варианте осуществления подложка или носитель содержат противоугревое вещество. Примерами таких противоугревых веществ являются, помимо прочего: ретиноиды типа третиноина, изотретиноина, мотретинида, адапалена, тазаротена, азелаиновой кислоты и ретинола, салициловая кислота, пероксид бензоила, резорцин, сера, сульфацетамид, мочевина, антибиотики типа тетрациклина, клиндамицина, метронидазола и эритромицина, противовоспалительные средства типа кортикостероидов (например, гидрокортизон), ибупрофена, напроксена и хетпрофена, и имидазол типа кетоконазола и элюбиола, а также соли и пролекарства перечисленных веществ. Другие примеры противоугревых активных веществ включают эфирные масла, альфа-бисаболол, дикалийглицирризинат, камфора, β-глюкан, аллантоин, пиретрум девичий, флавоноиды типа соевых изофлавонов, пальма сереноа, хелатирующие вещества типа этилендиаминтетрауксусной кислоты (EDTA), ингибиторы липазы типа серебра и ионов меди, гидролизованные растительные белки, неорганические ионы хлорида, иодида, фторида и другие их неионогенные производные хлора, йода, фтора, другие валентности, синтетические и натуральные фосфолипиды типа Arlasilk™, фосфолипиды типа CDM, SV, EFA, PLN и GLA (Uniqema, группа компаний ICI, г. Уилтон, Великобритания).
В одном варианте осуществления устройство содержит вещество, замедляющее старение. Примерами допустимых веществ, замедляющих старение, являются, помимо прочего: неорганические солнцезащитные средства типа двуокиси титана и оксида цинка, органические солнцезащитные средства типа октилметоксициннаматов, ретиноидов, диметиламиноэтанол (DMAE), медьсодержащие пептиды, витамины Е, А, С и В, а также витаминные соли или их производные типа диглюкозида аскорбиновой кислоты и ацетата или пальмитата витамина Е, альфа-гидроксикислоты и их прокислоты типа гликолевой кислоты, лимонной кислоты, молочной кислоты, яблочной кислоты, миндальной кислоты, аскорбиновой кислоты, альфа-гидроксимасляной кислоты, альфа-гидроксиизомасляной кислоты, альфа-гидроксиизокапроновой кислоты, атрилактиновой кислоты, альфа-гидроксиизовалериановой кислоты, этилпирувата, галактуроновой кислоты, глюкогептоновой кислоты, глюкогептоно-1,4-лактона, глюконовой кислоты, глюконолактона, глюкуроновой кислоты, глюкуронолактона, изопропилпирувата, метилпирувата, слизевой кислоты, пировиноградной кислоты, сахарной кислоты, 1,4 лактоносахарной кислоты, винной кислоты и тартроновой кислоты, бета-гидроксидные кислоты типа бета-гидроксимасляной кислоты, бета-фенилмолочной кислоты и бета-фенилпировиноградной кислоты, цинк и цинксодержащие соединения, такие как оксиды цинка, а также растительные экстракты типа зеленого чая, сои, чертополоха, водорослей, алоэ, дудника, померанца, кофе, коптиса, грейпфрута, гриба Пория, жимолости, бусенника обыкновенного, литоспермума, шелковицы, пиона, пуэрарии, найса, укропа, ежевики и сафлора, а также их соли и пролекарственные вещества.
В одном варианте осуществления подложка или носитель содержит депигментирующее вещество. Примерами депигментирующих веществ являются, помимо прочего: экстракт сои, изофлавоны сои, ретиноиды типа ретинола, койевая кислота, дипальмитат койевой кислоты, гидрохинон, арбутин, транексамовая кислота, витамины типа никотиновой кислоты и витамина С, азелаиновая кислота, линоленовая и линолевая кислота, плацертия, лакрица и экстракты ромашки и зеленого чая, а также их соли и пролекарственные вещества.
В одном варианте осуществления подложка или носитель содержит растительный экстракт. Примеры растительных экстрактов включают, помимо прочего, экстракт пиретрума девичьего, сои, глицинии, овса, пшеницы, алоэ вера, клюквы, гамамелиса, ольхи, арники, полыни, корня азиазарума, березы, календулы, ромашки, жгун-корня, окопника лекарственного, фенхеля, чернильного орешка, боярышника, хоутюйнии, зверобоя, ююбы, киви, солодки, магнолии, оливкового дерева, перечной мяты, филодендрона, шалфея, сазы белоокаймленной, натуральные изофлавоноиды, изофлавоны сои, а также натуральные эфирные масла.
В одном варианте осуществления подложка или носитель содержит металлы, такие как ионы металлов, соли металлов, комплексные соединения металлов, мелкодисперсные металлические порошки, волокна с металлическим покрытием синтетического или природного происхождения либо тонкие металлические нити. Примерами таких металлов являются, помимо прочего, цинк, медь, алюминий, золото, серебро, титан. Ионы металлов оказывают положительное воздействие, выступая в качестве противомикробных, противовоспалительных средств и(или) средств для снижения жирности кожи. Полезные ионы металлов могут высвобождаться металлическим анодом в результате реакции электрохимического окисления, происходящей во время прохождения электрического тока (например, ионы цинка, получаемые электрохимическим путем на цинковом аноде).
В другом варианте осуществления полезные ионы могут образовываться непрямым способом в результате электрохимических реакций на поверхности электрода, например, при образовании водорода или гидроксильных ионов на инертном электроде, которое, в свою очередь, ведет к запуску процесса образования полезных ионов. Например, устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, может содержать инертный анод (например, проводящий электрод из платины или с платиновым покрытием, проводящий электрод из золота или с покрытием из золота), реактивный катод (например, электрод из серебра/хлорида серебра) и водный носитель, содержащий оксид (например, частицы оксида цинка) в числе прочих активных веществ. При наложении на кожу в результате электролиза воды на инертном аноде образуется избыток ионов водорода, которые подкисляют носитель, понижая уровень pH, тогда как электрохимическая реакция на реактивном катоде (например, преобразование хлорида серебра в ионы серебра) не влияет на pH. По мере того как раствор становится более кислым, оксиды начинают распадаться с высвобождением ионов (например, ионов цинка), которые оказывают положительное воздействие на барьерную мембрану.
В число других активных веществ входят вещества, широко используемые для местной терапии и косметических процедур на коже, такие как местные антибиотики для обработки ран, местные противогрибковые средства для лечения грибковых инфекций кожи и ногтей, противопсориазные лекарственные средства для лечения псориатических поражений кожи и ногтей.
Примерами противогрибковых лекарственных средств являются, помимо прочего, миконазол, эконазол, кетоконазол, сертаконазол, итраконазол, флуконазол, вориконазол, клиохинол, бифоконазол, терконазол, бутоконазол, тиоконазол, оксиконазол, сульконазол, саперконазол, клотримазол, ундециленовая кислота, галопрогин, бутенафин, тольнафтат, нистатин, циклопирокс оламин, тербинафин, аморолфин, нафтифин, элюбиол, гризеофульвин, а также их фармацевтически приемлемые соли и пролекарства. В одном варианте противогрибковыми лекарственными средствами служат азол, аллиламин или их смесь.
Примеры антибиотиков (или антисептиков) включают, помимо прочего, мупироцин, неомицинсульфат, бацитрацин, полимиксин B, 1-офлоксацин, тетрациклины (хлортетрациклина гидрохлорид, окситетрациклина-10 гидрохлорид и тетракциклина гидрохлорид), клиндамицина фосфат, гентамицина сульфат, метронидазол, гексилрезорцин, метилбензетония хлорид, фенол, четвертичные соединения аммония, масло чайного дерева, а также их фармацевтически приемлемые соли и пролекарства.
Примерами противомикробных средств являются, помимо прочего, соли хлоргексидина, например йодопропинилбутилкарбамат, диазолидинилмочевина, хлоргексидина диклюконат, хлоргексидина ацетат, хлоргексидина изетионат и хлоргексидина гидрохлорид. Также могут использоваться другие катионные противомикробные средства, например бензалкония хлорид, бензэтония хлорид, триклокарбон, полигексаметиленбигуанид, цетилпиридиния хлорид, метил и бензэтония хлорид. Другие противомикробные вещества включают, помимо прочего: галоидированные фенольные соединения, такие как 2,4,4′,-трихлор-2-гидроксидифениловый эфир (триклозан), парахлорметаксиленол (PCMX), а также спирты с короткой цепью, такие как этанол, пропанол и т.п. В одном варианте осуществления спирт предпочтительно присутствует в низкой концентрации (например, менее чем приблизительно 10% вес. носителя, например менее чем 5% вес. носителя), благодаря чему он не вызывает нежелательного пересыхания барьерной мембраны.
Примерами противопсориазных лекарственных средств или средств для лечения себорейной экземы являются, помимо прочего, кортикостероиды (например, бетаметазона дипропионат, бетаметазона валерат, клобетазолпропионат, дифлоразона диацетат, халобетазола пропионат, триамцинонид, дексаметазон, флуоцинонид, флуоцинолона ацетонид, галцинонид, триамцинолона ацетат, гидрокортизон, гидрокортизона верлерат, гидрокортизона бутират, аклометазона дипропионат, флурандренолид, моментазона фуроат, метилпреднизолона ацетат), метотрексат, циклоспорин, кальципотриен, антралин, сланцевое масло и его производные, элюбиол, кетоконазол, деготь, салициловая кислота, пиритион цинка, сульфид селена, гидрокортизон, сера, ментол и прамоксина гидрохлорид, а также их соли и пролекарства.
Примерами противовирусных веществ для лечения вирусных инфекций типа герпеса и гепатита являются, помимо прочего, имиквимод и его производные, подофилокс, подофиллин, интерферон альфа, ацикловир, фамцикловир, валцикловир, ретикулос и цидофовир, а также их соли и пролекарства.
К примерам противовоспалительного вещества относятся, помимо прочего, соответствующие стероидные противовоспалительные препараты, например кортикостероиды, такие как гидрокортизон, гидрокситриамцинолон, альфа-метилдексаметазон, дексаметазонфосфат, беклометазондипропионат, клобетазолвалерат, дезонид, дезоксиметазон, дезоксикортикостерона ацетат, дексаметазон, дихлоризона диацетат, дифлукортолона валерат, флуадренолон, флукаролонацетонид, флудрокортизон, флуметазонпивалат, флуозинолонацетонид, флуоцинонид, бутиловый эфир флукортина, флукортолон, флупреднидена (флупреднилидена) ацетат, флурандренолон, гальцинонид, гидрокортизона ацетат, гидрокортизона бутират, метилпреднизолон, триамцинолона ацетонид, кортизон, кортодоксон, флуцетонид, флудрокортизон, дифлуорозона диацетат, флурадреналона ацетонид, медризон, амциафел, амцинафид, бетаметазон, хлопреднизон, хлорпреднизона ацетат, хлокортелон, клесцинолон, дихлоризон, дифлупреднат, флукоронид, флунизолид, флуорометалон, флуперолон, флупреднизолон, гидрокортизона валерат, гидрокортизона циклопентилпропионат, гидрокортамат, мепреднизон, параметазон, преднизолон, преднизон, беклометазона дипропионат, бетаметазона дипропионат, триамцинолон и их соли и пролекарства. Предпочтительным стероидным противовоспалительным препаратом для использования в настоящем изобретении является гидрокортизон. Во второй класс противовоспалительных средств, применяемых в настоящем изобретении, входят нестероидные противовоспалительные вещества.
1
Другие активные вещества включают, помимо прочего, ранозаживляющие вещества, такие как рекомбинантный человеческий тромбоцитарный фактор роста (PDGF) и другие факторы роста, кетансерин, илопрост, простагландин E и гиалуроновая кислота, а также вещества, способствующие уменьшению рубцов и следов от ран типа манноза-6-фосфата, болеутоляющие и анестезирующие средства, средства для роста волос типа миноксадила, средства, сдерживающие рост волос типа эфлорнитина гидрохлорида, гипотензивные средства, лекарственные средства для лечения заболевания коронарной артерии, противоопухолевые препараты, эндокринные и метаболические лекарственные средства, неврологические лекарственные средства, лекарственные средства, используемые при прекращении приема химических добавок, от морской болезни, белковые и пептидные лекарственные средства.
В одном варианте осуществления субстрат или носитель содержит ароматизирующее вещество, действующее в качестве средства для снижения стресса, успокоительного и(или) снотворного средства, например аромат лаванды и ромашки.
Количество активного вещества в устройстве зависит от типа активного вещества и(или) от назначения устройства. В одном варианте осуществления устройство содержит безопасное и эффективное количество активного вещества, например от приблизительно 0,001% до приблизительно 20% вес., например от приблизительно 0,01% до приблизительно 5% вес. субстрата или носителя.
В одном варианте осуществления подложка или носитель содержит по меньшей мере два активных вещества, несущих противоположные электрические заряды. Одним примером такой композиции является композиция, содержащая от приблизительно 0,5 до приблизительно 2% салициловой кислоты и от приблизительно 0,01 до приблизительно 0,2% катионных противомикробных веществ на основе четвертичного аммония (таких как бензалкония хлорид, бензетония хлорид, метилбензетония хлорид и цетилпиридина хлорид), фенола и(или) хлоргексидина глюконата. Устройство может одновременно доставлять в барьерную мембрану оба активных вещества с противоположными зарядами.
Основное применение
Устройство можно использовать для лечения патологического состояния барьерной мембраны (например, для доставки активного вещества, света и(или) электричества в кожу или ткани слизистых оболочек). В одном варианте осуществления устройство используют для лечения патологических состояний кожи. Примерами такого лечения являются, помимо прочего, лечение угревой сыпи, розовых угрей или других микробных инфекций кожи, уменьшение видимых признаков старения кожи (например, морщин, обвисаний и возрастных пятен), фолликулита и псевдофолликулита в области бороды, лечение ран и повреждений (например, стимулирование заживления и уменьшение рубца), регуляция выделения секрета сальных желез (например, уменьшение выделения секрета сальных желез и(или) ингибирование или контроль жирности/блеска кожи), регулирование пигментации (например, уменьшение гиперпигментации или пигментации светлой кожи), замедление роста волос (например, на коже ног) или стимуляция роста волос (например, на волосистой части головы), лечение дерматита (например, атопического, контактного или себорейного дерматита) и(или) псориаза.
В другом варианте осуществления устройство используют для лечения патологических состояний слизистой оболочки (например, слизистой оболочки ротовой или вагинальной полостей). Примеры таких видов лечения включают, помимо прочего: лечение вагинального кандидоза и вагиноза, полового и ротового герпеса, пузырькового лишая, афтозного стоматита, соблюдение ротовой гигиены, лечение периодонтита и прочих микробных инфекций слизистой оболочки.
P. acne
В другом варианте осуществления устройство используют для индукции определенных желаемых биологических реакций, которые благоприятствуют лечению патологических состояний барьерной мембраны. Такие биологические реакции могут быть индуцированы посредством пропускания электрического тока через барьерную мембрану и(или) за счет окисляющих материалов, создаваемых электрохимическими реакциями в сочетании с активными веществами, доставляемыми путем электрофореза из устройства, при лечении патологических состояний барьерной мембраны. Примерами желаемых реакций барьерной мембраны могут являться, помимо прочего, регуляция выделения секрета сальных желез (например, снижение активности сальных желез), ингибирование роста анаэробных микроорганизмов и стимуляция развития здоровой микрофлоры (например, уменьшение роста  и выделения им раздражающих жирных кислот), сужение кровеносных сосудов (способствующее местному накоплению активных веществ или удалению темных кругов под глазами, обусловленных присутствием дезоксигемоглобинов), повышение иммунологической активности ткани (например, усиление элиминации патогенных микроорганизмов за счет собственных защитных систем ткани), улучшение регенерации ткани (например, усиление процессов заживления и уменьшение образования рубцов на повреждениях, таких как угревые поражения), повышение кератолитической активности (например, размягчение кератиновых пробок белых и черных угрей и стимуляция их исчезновения).
В одном варианте осуществления устройство используют для устранения или уменьшения различных типов боли или иного сенсорного дискомфорта, включая, помимо прочего, боль в спине, боль в суставах, боль в шее, боль в плечах, покалывание или онемение кожи, послеоперационную боль, мышечную болезненность, мышечные спазмы, менструальные спазмы, скованность в суставах, головную или зубную боль. При использовании для лечения боли в более глубоких тканях или органах, за исключением кожи, электроды гальванических пар имеют больший размер и расположены на большем расстоянии друг от друга для доставки электрической стимуляции в более глубокие слои и для охвата более крупных участков тела, например при лечении боли в спине, боли в колене, боли в плече или боли в шее.
В другом аспекте настоящее изобретение также описывает способ преобразования активного вещества из менее активной формы в более активную посредством окисления или восстановления на инертном электроде (например, преобразование цистина в цистеин, дисульфида ацетилцистеина в ацетилцистеин и ретинола в ретиноевую кислоту). Так, нестабильное вещество можно сохранять в более стабильной форме и преобразовывать в активную форму непосредственно перед воздействием на организм. Еще одной особенностью изобретения является возможность создания восстанавливающих агентов с помощью устройства, составляющего предмет настоящего изобретения, для стабилизации распадающихся под действием кислорода активных веществ. Примерами таких распадающихся под действием кислорода активных веществ являются, помимо прочего, ретиноиды, аскорбиновая кислота и бензоилпероксид.
P. acnes
P. acnes
В одном варианте осуществления настоящее изобретение также описывает способ преобразования активного вещества из менее активной формы в более активную посредством окисления на реактивном аноде, таком как анод, изготовленный из цинка, магния, меди, алюминия, сплава или смеси этих металлов. Например анод, изготовленный из цинка, высвобождает ионы цинка при прохождении тока через электрод. Ионы цинка, образовавшиеся в ходе такой электрохимической реакции, затем за счет электрического отталкивания от положительно заряженного анода доставляются в барьерную мембрану. В одном варианте осуществления такие ионы осаждаются в волосяных фолликулах и(или) сальных железах для ингибирования роста  и(или) подавления воспаления, возникшего в кожных тканях из-за избыточного роста  до начала лечения. Аналогичным образом анод из цинково-медного сплава или другого цинксодержащего металлического сплава высвобождает как ионы цинка, так и ионы меди или другие полезные ионы соответственно, которые затем поступают в волосяные фолликулы и сальные железы для лечения или профилактики угревой сыпи.
В одном варианте осуществления устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, используют для лечения патологических состояний кожи, таких как угревая сыпь (например, белые или черные угри) и связанные с угревой сыпью состояния кожи, такие как розовые угри и образование узелков и пузырьков, гиперпигментация, например веснушки, меланоз кожи, актинический или сенильный лентигиноз, возрастные пятна, гипермеланоз, невус Беккера, темные круги под глазами и лицевой меланоз, растяжки, старение кожи под действием внешних факторов (таких как фотоповреждения), включая образование морщин, огрубение кожи, изменения пигментации, желтоватый цвет кожи, мелкие мимические морщинки и вялость, за счет доставки активных веществ, включающих готовые активные вещества носителя и активные вещества, полученные электрохимическим способом на электродах (например, полезные ионы металлов) и(или) за счет осуществления электрической стимуляции кожных тканей.
В одном варианте осуществления устройство имеет множество механизмов действия для лечения таких состояний, а именно: (a) целевая доставка готовых активных веществ в пилосебацейный комплекс путем электрофореза и электроосмоза, (b) электрохимическое получение новых активных веществ (например, полезных ионов металлов из реактивного анода) и целевая доставка свежеполученных активных веществ в пилосебацейный комплекс (например, известно, что полезные ионы, такие как ионы цинка и меди, укрепляют собственную иммунную систему кожи), и(или) (c) осуществление электрической стимуляции пилосебацейного комплекса и окружающих кожных тканей для улучшения циркуляции крови, а также для лечения кожи посредством уменьшения воспаления, усиления процессов заживления ран и(или) увеличения отшелушивания кожи.
В одном варианте осуществления устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, можно использовать в качестве раневых повязок и бандажей или включать их в состав для осуществления электротерапии с целью ускорения заживления и предотвращения образования рубцов. В одном варианте осуществления раневой экссудат и(или) раствор для очистки раны служит для активации гальванической раневой повязки/бандажа с целью доставки активных веществ, заранее включенных в раневую повязку/бандаж, и(или) для электрохимического получения полезных ионов металлов с их последующей доставкой в рану. Устройство также можно применять для лечения раны с помощью терапевтического электрического тока, который может улучшить циркуляцию крови, стимулировать тканевую иммунную реакцию и(или) подавить воспаление в ткани, что может способствовать ускоренному заживлению и уменьшению образования рубцов.
2
2
2
2
В одном варианте осуществления устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, предназначено для использования в качестве сухой салфетки, полотенца или маски на все лицо или частичной маски для лица (например, имеющей площадь поверхности от приблизительно 20 смдо приблизительно 10000 см), которую можно увлажнить непосредственно перед использованием путем нанесения воды на устройство или на кожу (например, путем промывания водопроводной водой). В другом варианте осуществления устройство, составляющее предмет настоящего изобретения, предназначено для использования в качестве терапевтического аппликатора или маски для наложения на отдельную зону или по существу на все лицо (например, при площади поверхности от приблизительно 1 смдо приблизительно 600 см).
Стимулирующий аппликатор
В одном конкретном варианте осуществления устройство выполнено в виде стимулирующего аппликатора, предназначенного для использования с другими средствами для лечения кожи, например с масками для лица. Соответственно представляется продукт для лечения кожи, включающий маску для лица, предпочтительно влажную маску для лица, и устройство, составляющее предмет настоящего изобретения.
В другом варианте осуществления устройство выполнено в виде стимулирующего аппликатора, который можно накладывать непосредственно на кожу с использованием носителя.
В одном варианте осуществления подложка стимулирующего аппликатора не является абсорбентом (например, подложка включает ПЭТ пленку), а поверхность стимулирующего аппликатора с тиснением направлена в сторону кожи.
В другом варианте осуществления подложка стимулирующего аппликатора представляет собой абсорбирующий материал, такой как, помимо прочего, бумага, и электрический ток может проходить через подложку, а также через маску для лица и кожу. Таким образом, стимулирующий аппликатор может быть направлен к коже любой стороной. Для случаев, когда абсорбирующий стимулирующий аппликатор используют в сочетании с маской для лица, предпочтительно, чтобы поверхность, на которой располагаются гальванические пары (т.е. поверхность, на которой напечатаны первый и второй проводящий электроды), была направлена в сторону маски. Для случаев, когда абсорбирующий стимулирующий аппликатор используется без маски, предпочтительно, чтобы поверхность аппликатора, на которой не напечатаны гальванические пары, была направлена в сторону кожи.
В одном варианте осуществления активные вещества могут быть осаждены на сухом стимулирующем аппликаторе, например, на подложке.
Адгезия между стимулирующим аппликатором и маской для лица или кожей является важным фактором и может достигаться несколькими способами. Поверхностные силы между жидкостью, содержащейся в маске для лица, и подложкой стимулирующего аппликатора предпочтительно обеспечивают адекватную силу сцепления, достаточную для того, чтобы стимулирующий аппликатор прилипал к влажной маске для лица или к коже. В противном случае поверхностные свойства подложки стимулирующего аппликатора, жидкости, содержащейся в маске для лица, либо материала маски для лица могут быть модифицированы для обеспечения адекватной адгезии. В одном варианте осуществления модификация поверхности может достигаться путем обработки коронным разрядом подложки стимулирующего аппликатора либо материала маски для лица для изменения поверхностного натяжения таким образом, чтобы добиться усиления адгезии. В другом варианте осуществления адгезия может быть увеличена за счет добавления адгезивного или растворяющего полимера в сухой стимулирующий аппликатор либо в материал маски для лица таким образом, чтобы этот состав при увлажнении становился клейким. В другом варианте осуществления маска для лица может включать жидкость с добавлением липкого вещества, такого как натрия полиакрилат и(или) кроссполимер акрилаты/C10-30 алкилакрилат.
В другом варианте осуществления стимулирующий аппликатор может обладать механическими свойствами, увеличивающими адгезию к маске для лица. К таким свойствам относятся, помимо прочего: 1) крючки, зазубрины или другие выступы на стимулирующем аппликаторе, которые создают механическое зацепление с подложкой маски для лица, подобно эффекту липучки, 2) текстуризация поверхности стимулирующего аппликатора для повышения грубости поверхности и, таким образом, увеличения площади поверхности для притяжения между стимулирующим аппликатором и маской для лица и 3) создание вырезов по краю стимулирующего аппликатора для повышения его гибкости и способности принимать необходимую форму, что позволяет накладывать его на анатомически сложные поверхности, например в зоне скуловой кости.
На фиг.1 представлен вид сверху одиночной гальванической пары, составляющей предмет настоящего изобретения. Гальваническая пара включает первый проводящий электрод 140 и второй проводящий электрод 240 на подложке 160. Первый и второй проводящие электроды образуют электрическую связь за счет соединительного мостика 350, содержащего проводящий материал. На фиг.2 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и содержащего подложку 160, включающую множество дискретных гальванических пар, показанных на фиг.1.
На фиг.3 представлен вид сверху одиночной гальванической пары, составляющей предмет настоящего изобретения и содержащей первый проводящий электрод 140 и второй проводящий электрод 240, образующие электрическую связь за счет соединительного мостика 240A, содержащего ответвление второго проводящего электрода 240. На фиг.4 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и содержащего подложку 160, включающую множество дискретных гальванических пар, показанных на фиг.3.
На фиг.5 представлен вид сверху одиночной гальванической пары, составляющей предмет настоящего изобретения и имеющей форму волнистой буквы H. Гальваническая пара включает первый проводящий электрод 140 и второй проводящий электрод 240, образующие электрическую связь за счет соединительного мостика 240A, включающего ответвление второго проводящего электрода. На фиг.6 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и содержащего подложку 160, включающую множество дискретных гальванических пар, как показано на фиг.5.
На фиг.7 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и содержащего множество дискретных гальванических пар, как показано на фиг.1, расположенных по гнездовой системе. В этом устройство матрица гальванических пар упорядочена на подложке 160 таким образом, чтобы повысить плотности их расположения на единицу площади поверхности. Первые проводящие электроды 140 шести гальванических пар ориентированы таким образом, чтобы фокусировать единую полярность в направлении центра устройства.
На фиг.8 представлен вид сверху устройства, составляющего предмет настоящего изобретения и предназначенного для использования в качестве стимулирующего аппликатора. Стимулирующий аппликатор содержит подложку 160 изогнутой формы, имеющую по краям рельефные прорези 450 для расположения на поверхности кожи наиболее соответствующим образом. Стимулирующий аппликатор содержит гальванические пары, имеющие форму волнистой буквы H, каждая из которых включает первый проводящий электрод 140, образующий электронную связь со вторым проводящим электродом 240.
На фиг.9 представлен вид сверху продукта для лечения кожи, составляющего предмет настоящего изобретения и включающий устройство 750, накладываемое на маску для лица 550, которая размещается на коже 650. Маска для лица 550 содержит материал, абсорбирующий влагу, который может быть насыщенной композицией, содержащей активное вещество. В одном варианте осуществления под кожей подразумевается кожа лица. В одном варианте осуществления в качестве абсорбирующего материала используется фильтровальная бумага. В другом варианте осуществления в качестве абсорбирующего материала используется нетканый материал. В одном варианте осуществления абсорбирующий материал имеет форму маски, полностью закрывающей лицо. Стимулирующий аппликатор 750, который содержит множество дискретных гальванических пар, включающих первые проводящие электроды 140 и вторые проводящие электроды 240, образующие электронную связь через соединительный мостик 350 на подложке 160, затем накладывают на маску для лица проводящими электродами к коже. Влажная композиция, абсорбированная абсорбирующим материалом, обеспечивает адгезию стимулирующего аппликатора.
ПРИМЕР 1
Гальваническую пару, составляющую предмет настоящего изобретения, изготовили следующим образом. Первый проводящий электрод, содержащий цинк, и второй проводящий электрод, содержащий серебро/хлорид серебра, нанесли посредством матричной печати на подложку, содержащую пленку из майлара. В качестве материала для первого проводящего электрода использовали печатную композицию, содержащую фармацевтически приемлемое связующее вещество, пластификатор, растворитель и металлический цинк. В качестве материала для второго проводящего электрода использовали печатную композицию, содержащую фармацевтически приемлемое связующее вещество, пластификатор, растворитель и хлорид серебра. В оба печатных состава добавили порошок металлического серебра для повышения электропроводности напечатанных дорожек.
Напечатанная цинковая дорожка имела ширину 1 мм и длину 10 мм, и ее печать осуществляли через полиэстеровый экран из сетки 195. Дорожка из серебра/хлорида серебра имела ширину 2 мм и длину 10 мм, ее печать осуществляли через полиэстеровый экран из сетки 255. Электроды были ориентированы таким образом, что оси длиной 10 мм были параллельны друг другу и отделены друг от друга промежутками по 4 мм. Сопротивления дорожек от края до края электродов из цинка и серебра/хлорида серебра были меньше 100 Ом.
Электроды образовывали электрическую связь за счет печатной дорожки из проводящего углерода, которую выполняли до (под) дорожками из цинка и серебра/хлорида серебра. Проводящий углерод и размеры печатной дорожки выбирали таким образом, чтобы создавать сопротивление 2000 Ом на участке 4 мм между электродами. В качестве материала для проводящей углеродной дорожки использовали печатную композицию, содержащую фармацевтически приемлемое связующее вещество, пластификатор, растворитель и углерод.
Гальваническая пара имела форму, показанную на фиг.1, то есть имела вид H-образной структуры из цинкового проводящего электрода 240 и электрода из серебра/хлорида серебра 140, представляющих собой вертикальные ножки буквы «H», и углерода, представляющего собой соединительную углеродную дорожку 350, создающую горизонтальную перекладину, обеспечивающую завершенность гальванической пары как источника электрического тока.
2
Размер гальванической пары составлял приблизительно 10 мм x 7 мм, и она занимала площадь приблизительно 1 см.
Матрицу из таких гальванических пар печатали с использованием коммерческого матричного принтера DEK Horizon 03i. Горизонтальные промежутки между гальваническими парами составляли 4 мм. Таким образом, промежутки между всеми дорожками из цинка и серебра/хлорида серебра были фиксированными, т.е. расстояние между цинком и серебром/хлоридом серебра в пределах одной гальванической пары было равно расстоянию между двумя разными гальваническими парами. Таким образом, была обеспечена возможность равномерной подачи электричества по всей обрабатываемой зоне. Вертикальные промежутки между гальваническими парами составляли 2 мм.
Выходной ток, генерируемый гальваническими парами, оценивали при размещении части нетканого материала поверх печатной поверхности гальванической пары. Нетканый материал увлажняли косметической композицией, имеющей проводимость 1300 микросименс, после чего проводили измерение тока с использованием мультиметра и компьютерной станции регистрации данных. Диапазон силы тока, полученного для описанных образцов, составил 80-120 А на гальваническую пару, ток подавали в течение 20-30 минут.
Усиление доставки активных соединений в кожу было подтверждено посредством добавления в косметическую композицию молекул, флюоресцирующих в УФ-диапазоне, и салициловой кислоты с последующим размещением устройства на коже лица добровольца на 20 минут. После удаления продукта кожу промывали, УФ-фотографии кожи выявили наличие матрицы светлых прямоугольников, указывающих на ионтофоретическую доставку салициловой кислоты в кожу.
ПРИМЕР 2
В данном примере множество дискретных гальванических пар, состоящих из цинка (анод) и серебра/хлорида серебра (катод), наносили путем матричной печати на пленку из майлара, как описано в примере 1. Однако эти электроды образовывали электрическую связь за счет выступа цинковой дорожки, также созданной из цинковой печатной композиции. Выступ соединяли с дорожкой из серебра/хлорида серебра. Выступ, цинковый мостик, имел ширину 0,25 мм и длину 5 мм, что позволяло создать сопротивление в гальванической паре приблизительно 20 Ом. Общая форма представляла собой H-образую пару, в которой электроды из цинка и серебра/хлорида серебра образовывали вертикальные ножки буквы «H», и цинк представлял собой соединительную перекладину, как показано на фиг.3. Таким образом, цинковая дорожка имела форму буквы «T», повернутой на 90 градусов. Гальваническую пару наносили в два этапа в отличие от печати гальванической пары в три этапа, описанной в примере 1. Цинковую дорожку в виде буквы «T» печатали раньше дорожки из серебра/хлорида серебра.
Матрица таких гальванических пар была напечатана с использованием коммерческого матричного принтера, как описано в примере 1. Выходной ток гальванических пар оценивали, как описано в примере 1. Диапазон силы тока, полученного для описанных образцов, составил 300-500 мкА на гальваническую пару, ток подавали в течение 20-30 минут.
Усиление доставки активных соединений в кожу было подтверждено с использованием салициловой кислоты, как описано в примере 1. После удаления продукта кожу промывали, УФ-фотографии кожи выявили наличие матрицы светлых прямоугольников, указывающих на ионтофоретическую доставку салициловой кислоты в кожу.
ПРИМЕР 3
Изготовили устройство в соответствии с настоящим изобретением, включающее волнистые электроды из цинка и серебра/хлорида серебра. Это было сделано для повышения эстетичности расположения гальванических пар в матрице. Хотя электроды имели волнистую форму, промежутки между дорожками цинка и серебра/хлорида серебра были постоянными во всех точках вдоль длинной оси каждой гальванической пары для обеспечения равномерного распределения электрического тока между электродами. Электрические характеристики и доставка соединений в кожу были такими же, как в примере 2.
ПРИМЕР 4
Для повышения плотности расположения гальванических пар на единицу площади, а также для фокусирования отрицательного полюса в направлении пятна на коже для усиления интенсивности электрического тока или плотности тока было изготовлено устройство, показанное на фиг.7. Шесть гальванических пар, каждая из которых содержала первый проводящий электрод 140 и второй проводящий электрод 240, осадили на подложке 160 с использованием способа, описанного в примере 1. Первый и второй проводящие электроды образовывали электрическую связь через соединительные мостики 350, включающие электропроводный материал. Кроме того, гальванические пары располагали по гнездовой системе таким образом, что периметры пар перекрывались, а электроды из серебра/хлорида серебра фокусировались в направлении центра матрицы. Соседние гальванические пары переплетали для повышения плотности тока в обрабатываемой зоне. Расположение гальванических пар по такой схеме может способствовать созданию предпочтительной электрической полярности для точечного лечения, а также повышению плотности электрического тока на поверхности ткани, подвергающейся лечению. Гальванические пары, упорядоченные по гнездовой системе, могут быть расположены в любой ориентации в зависимости от необходимого эффекта. Они также могут быть упорядочены с возможностью фокусирования положительной полярности в направлении одной зоны.
ПРИМЕР 5
В следующем примере описан стимулирующий аппликатор, предназначенный для прикрепления к маске для лица, состоящей из нетканого материала.
На пленку 50,8 мкм (2 мил) из майлара, вырезанную по форме, показанной на фиг.8, с помощью матричной печати с использованием двух печатных композиций наносили двенадцать гальванических пар. Для уменьшения механического напряжения по периферии стимулирующего аппликатора выполнили рельефные прорези для повышения его гибкости.
Пятнадцать добровольцев испытывали стимулирующий аппликатор в сочетании с маской для лица следующим образом. Вначале пользователи накладывали на лицо влажную маску из нетканого материала. Затем каждый пользователь накладывал стимулирующий аппликатор на маску, при этом сторона с печатью (т.е. содержащая гальванические пары) была направлена в сторону маски. Стимулирующий аппликатор легко удерживался на влажной маске для лица только за счет сил поверхностного натяжения. Через 20 минут после наложения стимулирующего аппликатора маску и аппликатор удаляли.
Пользователи оценили удобство использования и адгезию стимулирующего аппликатора. Стимулирующий аппликатор оставался на влажной маске без отклеивания в течение всех 20 минут терапии у 10 добровольцев. Два добровольца сообщили о небольшом отклеивании аппликатора через 15 минут, и трое добровольцев сообщили об отклеивании до истечения 15 минут.
Усиление доставки активных соединений в кожу было подтверждено путем добавления в композицию, пропитывающую маску для лица, салициловой кислоты с последующим размещением стимулирующего аппликатора на маске для лица, как описано выше, у 7 добровольцев. После удаления продукта кожу промывали водой с мылом. УФ-фотографии кожи выявили наличие матрицы светлых зон, соответствующих цинковым электродам, указывающую на ионтофоретическую доставку салициловой кислоты в кожу.
ПРИМЕР 6
Было проведено сравнение качества печати цинковой проводящей печатной композицией для двух нетканых подложек, первая - из чистой перфорированной вискозы, вторая - из смеси полиэтилена/пульпы в соотношении 50/50. Печать для обеих подложек выполняли при одних и тех же условиях. Печатный рисунок состоял из матрицы прямоугольников 2 мм на 10 мм. Для вискозной подложки проводимость печатных дорожек была менее 100 Ом при измерении на двух концах прямоугольной дорожки. Микроскопирование показало, что волокна нетканого образца были равномерно покрыты печатной композицией, что говорит о сходной поверхностной энергии. Дорожки, напечатанные на нетканом материале состава полиэтилен/пульпа, демонстрировали случайные значения сопротивления, многие дорожки были совершенно неэлектропроводными. Микроскопирование показало, что волокна нетканого образца не были покрыты печатной композицией. Однако печатная композиция была осаждена в виде «бисерин» на нетканом матриксе. Это обуславливало прерывистость печатной дорожки, которая приводила к высоким значениям сопротивления.
ПРИМЕР 7
На перфорированном нетканом материале из вискозы были напечатаны гальванические пары на основе трех печатных композиций: из цинка, серебра/хлорида серебра и углерода, описанных в примере 1. Микроскопирование показало, что печатные композиции легко покрывали вискозные волокна нетканого материала, что говорит о смачиваемости в системе печатная композиция/вискоза. Сопротивление электродов из серебра/хлорида серебра и цинка составляло менее 100 Ом. Сопротивление углерода составляло 1000 Ом. Выходной электрический ток измеряли путем добавления проводящего косметического раствора, имеющего проводимость 1300 микросименс, на нетканый материал с напечатанными парами. Сила возникающего электрического тока на гальваническую пару составила 100-150 мкА.
Полученный продукт протестировали на человеческой коже для оценки ионтофоретической доставки заряженного УФ-флуоресцентного соединения, салициловой кислоты, в кожу. Добровольцы смачивали нетканый материал косметическим гелем, имеющим проводимость 1300 микросименс, с добавлением салициловой кислоты и помещали материал на кожу щеки, стороной без печати к коже, на 20 минут. Затем продукт удаляли, а кожу промывали водой и мягким мылом. УФ-фотографии кожи выявили наличие матрицы светлых зон, соответствующих цинковым электродам, указывающей на ионтофоретическую доставку салициловой кислоты в кожу.
Подразумевается, что, хотя настоящее изобретение описано подробно, приводимое выше описание предназначено для иллюстрации и не ограничивает сферу использования настоящего изобретения, которую определяет область, указанная в прилагаемых пунктах формулы изобретения. Другие аспекты, преимущества и модификации указаны в пунктах формулы изобретения.