شماره ثبت اختراع: | 97130 |
تاریخ ثبت اختراع: | 1397/05/09 |
شماره اظهارنامه : | 139750140003003993 |
اداره ثبت کننده : | اداره ثبت اختراع ایران |
فایلهای مرتبط با شرح و توصیف،ادعانامه و نقشههای اختراع : | جهت دانلود کلیک نمایید. |
جهت سرمایهگذاری و یا انتقال دانش فنی به همکاران ما در دفتر فنتک با شمارههای ۷۳۲۲۵۸۲۰ – ۷۷۲۴۰۳۷۹ (۹۸۲۱+) تماس حاصل فرمایید.
خلاصه اختراع
امروزه استفاده از روش هاي موضعي دارو رساني براي درمان بيماري هايي مانند سرطان بسيار مورد توجه قرار گرفته است. در بين اين روش ها، سيستم هاي هوشمند و هدفمند به دليل قابليت كنترل زمان و ميزان آزاد سازي دارو از كارآمد ترين روش ها براي درمان سرطان به حساب مي آيند. در اختراع حاضر به ساخت يك تراشه دارو رساني با قابليت كنترل آزاد سازي از راه دور (بي سيم) پرداخته شده است. در اين تراشه از ويفر هاي سيليكوني براي ساخت مخزن دارو (تك مخزنه) و از پليمر كامپوزيت پليمر يوني – فلزي (IPMC) به عنوان عملگر جهت برداشتن پوشش درب مخزن استفاده گرديده است. ساخت مخزن به روش فوتوليتوگرافي و ساخت عملگر به روش پوشش دهي شيميايي بدون برق انجام شد. كوپل كردن مدارهاي گيرنده و فرستنده نيز با استفاده از امواج الكترومغناطيس با فركانس حدود 2 مگاهرتز و تا فاصله حدود 5 سانتيمتر انجام شد. آزمون هاي برون تن جهت آزاد سازي به موقع دارو انجام گرفت و پوشش پليمري و زيست سازگار پلي دي متيل سيلوكسان (PDMS) براي پوشش دهي قطعات تراشه مورد استفاده قرار گرفت.
حوزه کاربرد (زمینه فنی)
این اختراع در زمینه های پزشکی، درمانی و تجهیزات پزشکی کاربرد دارد.
مشکل فنی موجود و هدف از این اختراع:
با شیوع بیماری سرطان در کشورمان، همه ساله بیماران بسیاری در اثر پیشروی توده های سرطانی و یا استفاده از روش های ناکارآمد درمانی از جمله شیمی درمانی، جان خود را از دست می دهند. در روش شیمی درمانی، ماده سمی شیمیایی از طریق خون به بدن بیمار تزریق می شود که علاوه بر توده های بدخیم سرطانی، بافت های سالم بدن نیز از بین رفته و بیمار با عوارض جانبی تزریق مواد شیمیایی از جمله ریزش موهای سر و ابرو درگیر شده و در برخی مواقع منجر به مرگ بیمار می شود. امروزه در علم پزشکی برای درمان بیماری هایی مانند سرطان که نیاز به درمان موضعی دارند روش های درمانی هدفمند از جمله استفاده از پلیمر ها و نانو ذرات حامل دارو، لیپوزوم ها، هیدروژل ها و میکرو فلوییدیک ها مورد مطالعه قرار گرفته اند. در روش استفاده از پلیمر یا نانو ذره، داروی مورد نظر درون پلیمر یا بر روی نانو ذره با روش های ویژه ای قرار داده شده و سپس از طریق تزریق وارد خون می شود. سطح پلیمر، هیدروژل، لیپوزوم یا نانو ذره با تنظیم ویژگی های سطح حامل مانند pH نسبت به توده سرطانی حساس می شود چرا که pH توده های سرطانی به طور عمده اسیدی است. بدین ترتیب با رسیدن حامل به اندام هدف و حساسیت نسبت به توده سرطانی، آزادسازی انجام می شود.روشی از دارو رسانی که هم توانایی دارورسانی موضعی و هم قابلیت کنترل آزاد سازی دارو در آن فراهم باشد، دارورسانی هدفمند و هوشمند خوانده می شود. در این روش، افزون بر دارورسانی موضعی به بافت آسیب دیده یا سرطانی، امکان کنترل از راه دورِ آزادسازی دارو برای پزشک وجود دارد. تراشه های دارورسانی که به شکل تک مخزنه یا چند مخزنه ساخته می شوند، از این دسته اند. در اختراع حاضر، تراشه دارورسانی بر پایه سیلیکون و با استفاده از عملگر کامپوزیت پلیمر یونی– فلزی طراحی شده است. تراشه حاوی یک مخزن به ظرفیت 10 میکرو لیتر بوده که البته ظرفیت مخزن بسته به نوع و دوز داروی مورد نظر قابل تغییر است. پوشش سطح مخزن از جنس پلیمر نازک و زیست سازگار پلی دی متیل سیلوکسان بوده که به عملگر IPMC متصل است. کامپوزیت پلیمر یونی–فلزی (IPMC) از دسته پلیمر های الکترو فعال است که در اثر اعمال ولتاژ محدودی (کمتر از 5 ولت) در میدان الکتریکی خم می شود. در این اختراع عملگر یاد شده به عنوان پوشش یک تراشه دارو رسانی تک مخزنه عمل کرده و با اعمال ولتاژ محدودی به آن و خم شدن، سبب باز شدن پوشش مخزن ایجاد شده بر روی تراشه شده و عمل آزاد سازی انجام می شود. اعمال ولتاژ به عملگر به شکل بی سیم و از فاصله حدود 5 سانتی متر انجام می گردد. کوپل شدن مدارهای فرستنده و گیرنده از طریق امواج الکترومغناطیس با فرکانس حدود 2 مگاهرتز انجام گردید.
ارایه راه حل برای مشکل فنی موجود همراه با شرح دقیق و کافی و یکپارچه اختراع
همان طور که در اهداف اختراع پیشنهادی ذکر شد، هدف این اختراع در ابتدا تهیه کامپوزیت پلیمر یونی فلزی و سپس استفاده از آن در تراشه دارورسانی بر پایه عملگر بودن IPMC است. لذا برای رسیدن به این هدف، تهیه IPMC به روشی ساده، سریع و با کیفیت می باشد اولین مرحله کار آزمایشگاهی می باشد. از روش شیمیایی آبکاری بدون برق برای تهیه IPMC به عنوان الکترود برای لایه نشانی بر روی پلیمر می توان استفاده کرد. در تهیه IPMC از روش های میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدان و میکروسکوپ نیروی اتمی برای تعیین ساختار سطح و از پروب های چهار تیغه برای اندازه گیری مقاومت سطح استفاده می شود. در مرحله بعد ساختار مخزن محتوی دارو در بستر تهیه می گردد. با توجه به حساس بودن شکل و ساختار محفظه حاوی دارو، تمامی مراحل ساخت با روش تصویربرداری الکترونی کنترل و دنبال می¬گردد. مخزن دارو توسط روش فوتولیتوگرافی بر روی سیلیکون ایجاد شد. در مرحله بعدی اتصال عملگر IPMC به مخزن ساخته شده و طراحی نهایی تراشه دارورسانی است. عملگر IPMC در این تراشه به عنوان پوشش مخزن عمل کرده و با اتصال جریان، پوشش سطح مخزن حاوی دارو را از بین برده و آزاد سازی انجام می گردد. پس از طراحی تراشه، ساز و کار مناسبی برای آزمایش آزاد سازی دارو در فضای برون تن با اعمال ولتاژ به عملگر ایجاد شد. بدین ترتیب که با استفاده از اسیدی کردن داروی نمونه داخل محفظه چیپ، آزادسازی آن از درون محفظه توسط یک الکترود تشخیص pH در محیط آبی بیرون آزموده شد. در مرحله بعدی امکان آزاد سازی دارو و کنترل از راه دور آن و بهره گیری از طراحی فرستنده و گیرنده مورد بررسی قرار گرفت. ارتباط بین مدار فرستنده در خارج از بدن و مدار گیرنده که داخل بدن و در کنار مخزن قرار می گیرد توسط امواج الکترومغناطیس با فرکانس حدود 2 مگا هرتز تا فاصله حدود 5 سانتی متر برقرار می شود. به جهت آزمودن زیست سازگاری مواد و تجهیزات استفاده شده، کل سامانه درون غشایی از پلی دی متیل سیلوکسان (PDMS) قرار گرفت. از روش MTT جهت آزمودن زیست سازگاری مواد به کار برده شده استفاده گردید.
جهت سرمایهگذاری و یا انتقال دانش فنی به همکاران ما در دفتر فنتک با شمارههای ۷۳۲۲۵۸20 – ۷۷۲۴۰۳۷۹ (۹۸۲۱+) تماس حاصل فرمایید.