專利名稱：一種基于電場(chǎng)控制表面張力驅(qū)動(dòng)的藥物可控釋放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于電場(chǎng)控制表面張力驅(qū)動(dòng)的藥物可控釋放方法。
背景技術(shù)：
隨著癌癥等重大疾病逐漸成為威脅現(xiàn)代人生命、生活質(zhì)量的重要因素，世界各國(guó)政府、科研人員及民間組織均投入了大量人力、財(cái)力用于攻克這一“絕癥”。在各國(guó)科學(xué)家的努力下，針對(duì)癌癥的藥物已經(jīng)在各國(guó)臨床醫(yī)學(xué)前線上發(fā)揮了重大的作用，也起到了很好的效果。但僅僅有藥物是不足夠攻克癌癥這一重大疾病的，由于現(xiàn)有藥物不僅對(duì)癌癥起到強(qiáng)烈的殺傷作用，同時(shí)會(huì)殺死很多正常身體細(xì)胞。因此，無(wú)論放療還是化療，均對(duì)人體本身造成非常嚴(yán)重的副作用。為了克服這一難題，世界科學(xué)家都在藥物的可控釋放方面進(jìn)行了大量的努力，希望能夠達(dá)到“藥物僅在并患處釋放、代謝，而在身體其他部位濃度大量降低”的效果，從而達(dá)到減緩副作用的目的?，F(xiàn)今科學(xué)家嘗試通過(guò)在將藥物分子修飾在磁性顆粒表面，并在治療時(shí)，通過(guò)體外磁極將藥物顆粒引導(dǎo)至病患處，達(dá)到藥物靶向及可控釋放的作用。還有科學(xué)家通過(guò)在藥物分子上修飾抗原蛋白，通過(guò)抗原與癌細(xì)胞進(jìn)行特異性免疫反應(yīng)，使藥物在患處聚集達(dá)到可控釋放的目的。但是，這些方法均存在如下問(wèn)題藥物只能隨著時(shí)間緩慢釋放。也就是說(shuō)，藥物其實(shí)一直在不受控制的釋放，只不過(guò)比較高比例的藥物分子被固定在患處進(jìn)行緩釋。因此，副作用只是被部分減輕了，從原理上不能避免副作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于電場(chǎng)控制表面張力驅(qū)動(dòng)的藥物可控釋放方法，能夠很好地控制藥物的釋放。本發(fā)明提供的一種基于電場(chǎng)控制表面張力驅(qū)動(dòng)的藥物可控釋放方法是使液體藥物帶上電荷，將帶電的液體藥物封裝成包覆有一層薄膜的藥物液滴；對(duì)包覆有一層薄膜的帶電藥物液滴施加一定電壓的電場(chǎng)，藥物液滴在電場(chǎng)的作用下被壓向壓靠物，從而將薄膜打開(kāi)。優(yōu)選地，所述帶電藥物的封裝方法包括如下步驟1)將親水性柔性薄膜置于由低粘附力的材料制成的基底的表面；2)對(duì)所述薄膜進(jìn)行圖形化處理，使其成為多個(gè)小面積的單片薄膜；3)將待封裝的液體藥物噴灑于單片薄膜表面；4)液體藥物在單片薄膜的表面聚成藥物液滴，所述單片薄膜通過(guò)表面張力將液滴包覆起來(lái)。優(yōu)選地，所述薄膜由二氧化硅或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制成。本發(fā)明通過(guò)對(duì)帶電的且包覆有一層薄膜的藥物液滴施加外加電場(chǎng)，當(dāng)外加電場(chǎng)足夠大時(shí)，藥物包覆的薄膜將會(huì)被撐開(kāi)，從而釋放藥物，實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)控制下的藥物的可控釋放。


圖Ia e為本發(fā)明藥物液滴的包覆過(guò)程示意圖；圖加、13為本發(fā)明可控釋放的過(guò)程示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明原理是通過(guò)將帶電液滴包覆后，在液滴周圍施加電場(chǎng)，那么藥物液滴將會(huì)在電場(chǎng)作用下打開(kāi)薄膜的包覆。如果液滴中包含藥物成分，那么將可以實(shí)現(xiàn)藥物的完全可控釋放，即在電場(chǎng)處完全釋放藥物，而在沒(méi)有電場(chǎng)處藥物被封裝材料完好包覆。具體如下首先，對(duì)帶電液體藥物進(jìn)行封裝，封裝可以采用如下的方式將用于包覆液體藥物的親水性柔性薄膜1 (如已經(jīng)制備完成的二氧化硅薄膜或者聚二甲基硅氧烷PDMS材料)放置在由低粘附力的材料(如超疏水材料)制成的基底2的表面，如圖la、b所示?；?對(duì)薄膜1具有較低的粘附力。這里的低粘附力是指低于......然后，對(duì)薄膜1進(jìn)行圖形化，使之成為很多面積很小的單片的自由薄膜3，如圖Ic 所示。之后，通過(guò)噴霧的方式將藥物噴附在自由薄膜3的表面，藥物在自由薄膜3的表面聚集形成藥物液滴4，如圖Id所示。這樣已經(jīng)被圖形化好的自由薄膜3就會(huì)在表面張力的作用下自發(fā)的對(duì)藥物液滴4 進(jìn)行包覆，并形成包覆有自由薄膜3的藥物液滴4，如圖Ie所示。最后，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單收集，就可以獲得被自由薄膜3封裝好的藥物。封裝好的藥物由于藥物液滴4表面張力的作用，用于包覆藥物液滴的自由薄膜3 將會(huì)自發(fā)的包覆并且維持包覆液滴的狀態(tài)。由于常用的藥物都是大分子化合物，而當(dāng)溶液 PH值在大分子等電點(diǎn)之下時(shí)，藥物分子會(huì)帶正電；而當(dāng)PH值在等電點(diǎn)之上時(shí)，藥物分子會(huì)帶負(fù)電。也就是說(shuō)，通過(guò)調(diào)整藥物溶液的PH值，可以使藥物分子帶電，即形成帶電分子。然后，將包覆好自由薄膜3的藥物置于外加電場(chǎng)的作用下，如圖h、b所示，當(dāng)藥物液滴帶電分子帶正電，外加電場(chǎng)6方向向下時(shí)，藥物分子將會(huì)向基底5方面運(yùn)動(dòng)，并擠壓藥物包覆自由薄膜3。當(dāng)外加電場(chǎng)6足夠大時(shí)，藥物包覆自由薄膜3將會(huì)被撐開(kāi)，從而釋放藥物，實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)控制下的藥物的可控釋放。當(dāng)在人體中時(shí)，基體5就相對(duì)于人體的組織。由于在整個(gè)系統(tǒng)中，只需要施加外加電場(chǎng)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于藥物顆粒的釋放，而只要無(wú)擊穿電流產(chǎn)生，即使再?gòu)?qiáng)的外加電場(chǎng)對(duì)于人類的生存也是無(wú)害的。因此這種通過(guò)外加電場(chǎng)控制液滴表面張力致使藥物顆粒釋放藥物的方式對(duì)于人體是完全無(wú)害的。外加電場(chǎng)可以通過(guò)在人體患處植入或者外加電極的方式引入，而無(wú)論是植入電極的方式或者體外局部施加電場(chǎng)的方式都是先有的成熟臨床技術(shù)，因此本發(fā)明的可控釋放方法能夠很好地應(yīng)用到臨床使用中。
權(quán)利要求
1.一種基于電場(chǎng)控制表面張力驅(qū)動(dòng)的藥物可控釋放方法，該方法是使液體藥物帶上電荷，將帶電的液體藥物封裝成包覆有一層薄膜的藥物液滴； 對(duì)包覆有一層薄膜的帶電藥物液滴施加一定電壓的電場(chǎng)，藥物液滴在電場(chǎng)的作用下被壓向壓靠物，從而將薄膜打開(kāi)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述帶電藥物的封裝方法包括如下步驟1)將親水性柔性薄膜置于由低粘附力的材料制成的基底的表面；2)對(duì)所述薄膜進(jìn)行圖形化處理，使其成為多個(gè)小面積的單片薄膜；3)將待封裝的液體藥物噴灑于單片薄膜表面；4)液體藥物在單片薄膜的表面聚成藥物液滴，所述單片薄膜通過(guò)表面張力將液滴包覆起來(lái)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述薄膜由二氧化硅或者聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料制成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于電場(chǎng)控制表面張力驅(qū)動(dòng)的藥物可控釋放方法，該方法是使液體藥物帶上電荷，將帶電的液體藥物封裝成包覆有一層薄膜的藥物液滴；對(duì)包覆有一層薄膜的帶電藥物液滴施加一定電壓的電場(chǎng)，藥物液滴在電場(chǎng)的作用下被壓向壓靠物，從而將薄膜打開(kāi)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)帶電的且包覆有一層薄膜的藥物液滴施加外加電場(chǎng)，當(dāng)外加電場(chǎng)足夠大時(shí)，藥物包覆的薄膜將會(huì)被撐開(kāi)，從而釋放藥物，實(shí)現(xiàn)電場(chǎng)控制下的藥物的可控釋放。
文檔編號(hào)A61M37/00GK102553065SQ20111034224
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者王子千, 趙亞溥 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所