CN116869914A

CN116869914A - 无针注射系统的投递物

Info

Publication number: CN116869914A
Application number: CN202310626195.XA
Authority: CN
Inventors: 庄秉谚; 庄咏岚
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2023-05-30
Filing date: 2023-05-30
Publication date: 2023-10-13

Abstract

本发明提供一种可用于无针注射系统的投递物，主要是通过一生物可降解材料层来包覆一作用物质，以成为一初始投递物，再将多个初始投递物放置于一投递物载体所构成的载体空间内，而成为一投递物。当投递物被放入无针注射系统内时，随着动力源所提供的推动能量，投递物载体将连同初始投递物以一足够的动能来穿透射入一目标物内。投递物载体及生物可降解材料层可在目标物内被吞噬、分解或代谢，而将作用物质释放于目标物。通过投递物载体来包覆初始投递物，不仅可让初始投递物具有可穿透射入目标物的足够动能，又可避免现有技术中金属微粒当投递物载体所带来的弊端。

Description

无针注射系统的投递物

技术领域

本发明是关于一种投递物，尤指一种可用于无针注射系统的投递物，可被用于基因枪、药物传递系统或生物弹道传送系统。

背景技术

现有技术中要将药物、疫苗或医美物质等作用物质传送进入生物体内是采用有穿刺针或注射针的有针注射系统。然而传统的有针注射系统却存在有下述弊端：(1)针刺的疼痛及不适感；(2)针刺位置容易感染、过敏或红肿；(3)容易造成出血、中风或失明危险，尤其是对于眼睛、鼻子的脸部倒三角区域施针；(4)使用后的针头容易造成环境污染；及(5)拔针时不慎造成医护人员的感染。

为了解决上述有针注射系统的缺点，业界开发出一种无针注射系统，例如但不限为一基因枪、一药物传递系统或一生物弹道传送系统。无针注射系统主要是将一作用物质(active substance)附着在一金属微粒的表面，例如钨(tungsten)、金粉(gold particle)或银粉的表面，以成为一投递物(delivery substance)。再通过一动力源(power supply)针对投递物进行加速处理，以致使该投递物可被加速而穿透射入一细胞膜、一细胞壁、一生物体组织(例如皮肤组织)及/或一生物体器官(例如肝脏)等目标物内。作用物质可为一药物、一疫苗、一生物性物质、一DNA或一RNA。无针注射系统被广泛的应用在动植物的基因转殖、DNA疫苗、基因治疗、医疗或医学美容等领域。

现有技术中可用于无针注射系统的投递物10，如图1所示，是使用一金属微粒13来做为一作用物质11的投递物载体，将作用物质11附着在金属微粒13的外表面，主要是因为需通过金属微粒13的重量，如此才可在高速气体，例如氮气，喷射推动时具有足够的动能以穿透射入目标物内。然而金属微粒13在射入目标物时，很容易造成细胞或组织等目标物的表层损伤或破洞。且，金属微粒在目标物内无法被目标物吞噬、分解或代谢，长久累积将对目标物造成伤害。同时，金属微粒制成的投递物在无针注射系统内不容易形成悬浮态样，因此无法在无针注射系统内及目标物体内均匀分布，容易集中在一小范围内，影响作用物质在目标物内的功效。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种可用于无针注射系统的投递物，其投递物载体在动力源提供能量时将具有足够的动能，可将作用物质射入目标物体内，而投递物载体又可被目标物本身吞噬、分解或代谢，降低对目标物的损害。

为达成上述目的，本发明提供一种用于无针注射系统的投递物，包括：一作用物质；一生物可降解材料层，包覆该作用物质，并与该作用物质形成一初始投递物；及一投递物载体，包括多条主载体炼及多条交联炼，该交联炼可连接两两该主载体炼，并在该主载体炼与该交联炼之间形成有一载体空间，该初始投递物则置放在该载体空间内。

于本发明一实施例中，所述该投递物载体为一玻尿酸，而该主载体炼为一玻尿酸炼。

于本发明一实施例中，所述该投递物载体为一凝胶型玻尿酸或一颗粒型玻尿酸

于本发明一实施例中，所述该作用物质为一药物、一医美材料、一疫苗、一生物性物质、一基因物质或一增生剂。

于本发明一实施例中，该生物可降解材料层具有一壳体厚度，该壳体厚度将根据在一目标物内的分解速度而可调整。

于本发明一实施例中，所述该投递物载体空间内放置有多个具有不同壳体厚度的该初始投递物。

于本发明一实施例中，所述该投递物载体可为一胶原蛋白、一弹性蛋白、一蛋白多糖或一醣胺聚醣。

于本发明一实施例中，还包括有一缓冲液，置放在该载体空间内。

于本发明一实施例中，该作用物质为一生物可降解材料。

于本发明一实施例中，该作用物质与该生物可降解材料层是同一物质所制成。

于本发明一实施例中，该投递物载体包括有一第一投递物载体及一第二投递物载体，该第一投递物载体及该第二投递物载体为同一物质、为不同物质、或为同一但不同分子量的物质。

于本发明一实施例中，该第一投递物载体是玻尿酸，第二投递物载体是含蛋白质物质。

于本发明一实施例中，该第一投递物载体是高分子量玻尿酸，第二投递物载体是低分子量玻尿酸。

于本发明一实施例中，其中该缓冲液可为水、1,3-丁二醇、三羟甲基胺基甲烷、三羟甲基甲胺基丙磺酸或三羟甲基甲胺基丙磺酸。

为此，本发明至少有以下优点：

1. 投递物载体可在目标物体内被吞噬、分解或代谢，不会长存且伤害目标物。

2. 投递物载体可让投递物具有足够的动能，可确保初始投递物及投递物载体可穿透射入目标物体内。

3. 投递物载体及/或生物可降解材料层可在目标物内衍生具有美容或医疗效果的衍生物，有助于目标物。

4. 生物可降解材料层可因为厚度的不同，而调控在目标物体内的分解速度，因此可在目标物内在以不同时段释放出作用物质，借此可减少施用无针注射系统的次数。

附图说明

本发明的结构以及优选的使用方式、进一步的目的和优点将通过参考以下附图对一些说明性实施例的详细描述而得到最好的理解，其中：

图1是现有技术中无针注射系统的投递物的构造示意图。

图2是本发明可用于无针注射系统的投递物一较佳实施例的构造示意图。

图3是本发明投递物使用于无针注射系统的使用示意图。

图4是本发明投递物的单一构造示意图。

图5是本发明可用于无针注射系统的投递物又一实施例的构造示意图。

图6是本发明可用于无针注射系统的投递物又一实施例的构造示意图。

其中，10:投递物；11:作用物质；13:金属微粒；20:无针注射系统；21:蓄压器；23:投料装置；231:驱动器；233:存料件；235:递料管；25:输出管；259:进料孔；27:手握装置；29:动力源；30:投递物；31:作用物质；33:生物可降解材料层；35:初始投递物；37:投递物载体；371:第一投递物载体；372:第二投递物载体；373:主载体炼；375:交联炼；379:载体空间；39:缓冲液；R1、R2、R3:壳体厚度。

具体实施方式

参阅图2、图3及图4，分别为本发明可用于无针注射系统的投递物一较佳实施例的构造示意图、使用示意图及单一构造示意图。如图所示，无针注射系统(needle-freeinjection system)20主要包括有一蓄压器21、一投料装置23、一输出管25、一手握装置27及一动力源29。输出管25固设于蓄压器21的前端，而手握装置27则固定于蓄压器21的底端。蓄压器21可连接一动力源29。动力源29可为一气体供应装置、一爆破装置或一振动装置，可提供一推动能量至输出管25。投料装置23可设于蓄压器21的顶端或另外独立设置，包括有一驱动器231、一存料件233及一递料管235。存料件233内可用以存放一投递物30。

输出管25设有一进料孔259，连接投料装置23的递料管235。而投递物30则可通过递料管235及进料孔259而被送入输出管25内。动力源29所提供的推动能量，例如高压气体，在经过输出管25时会被加速，并带动输出管25内平均分布的投递物30而穿透射入一目标物(例如细胞体、组织或真皮层；未显示)内。

本发明的投递物30主要是先透过一生物可降解材料(biodegradable material)来包覆一作用物质(active substance)31。换言之，先在作用物质31的外表面设有一生物可降解材料层33，借此以形成一初始投递物35。如果以初始投递物35直接送入于无针注射系统20的输出管25内，当动力源29提供一推动能量时，初始投递物35被推动所具有的动能将不足以穿透射入一目标物(未显示)。因此，本发明投递物30会将多个初始投递物35放置于一投递物载体37内。

投递物载体37包括有多条主载体炼373 (如本图的弯折曲线)，而两两主载体炼373之间将设有至少一交联炼375 (如本图的圆柱体)，多个主载体炼373及多个交联炼375之间将形成有一载体空间379。而至少一初始投递物35即可被放入载体空间379内。初始投递物35及其相搭配的投递物载体37将组合成本发明可用于无针注射系统的投递物30。

在本发明一实施例中，投递物载体37是为一玻尿酸(Hyaluronic Acid；HA)，具有大分子及/或长链结构的醣醛酸。主载体炼373为一玻尿酸炼，而交联炼375 (cross-linking agent；或称架桥剂)则可为但不限是一二元酸、多元醇、二乙烯基苯、二异氰酸酯或亚甲基双丙烯酰胺(MBA)。通过玻尿酸炼373及交联炼375的搭配可组合成一具有三维空间的载体空间379，并用以置放至少一个初始投递物35。初始投递物35与投递物载体37即可组合成为本发明的投递物30。

由于玻尿酸等投递物载体37在水性环境中可压缩特性，在投递物载体37被溶解膨胀状态下，初始投递物35可穿透并黏附在溶胀的主载体炼373上。同时，当投递物30被动力源29所提供的高速气体冲击时，投递物载体37及初始投递物35即可被充分雾化及加速，并连同超音速气体穿透射入目标物。

作用物质(active substance)31可为但不限是为一药物、一医美材料、一疫苗、一生物性物质、一基因物质或一增生剂(proliferant)。例如皮下填充物、组织促生剂、肉毒杆菌毒素、保养品、高分子微粒、维晶瓷、DNA、RNA、蛋白质、化妆组合物、矿物、病毒颗粒、肉毒杆菌、尿酸、激化胶、胶原蛋白、维生素、纤维素、果酸、基因转殖物、精华液、珍珠、贵重金属、止痛基因、还原色素、感冒药物、流行病药物或治癌药物等。

本发明一实施例中，如果其作用物质31是为一增生剂，则可为一细胞制剂、一渗透物冲击物、一刺激物或一化学趋化剂、一高浓度血小板血浆 (platelet rich plasma；PRP)、干细胞、葡萄糖、甘油、硫酸锌、酚、单宁酸、愈创木酚、浮石、鱼肝油酸、萃取物、臭氧及/或维生素。而被施打的目标物则为一肌腱、韧带、真皮层、关节囊、细胞体、头皮组织、皮肤、脊椎关节、骨骼肌肉等，也对于运动伤害、退化性关节炎、肩颈疼痛、五十肩、网球肘、手肘痛、手腕痛、膝痛、脚踝、脊椎痛、下背痛、足底筋膜炎、半月板损伤、十字韧带损伤旋转肌肌腱炎、肌腱病变、慢性疼痛、皮肤疤痕、紧致肌肤平滑、头皮毛囊增生，预防掉发等都有显著的治疗效果。

本发明的生物可降解材料层33可选择为一聚羟基脂酸酯(PHA)、一聚己内酯(PCL)、一聚甘醇酸(PGA)、一聚乳酸(PLA)、一具左旋乳酸(PLLA)或一特殊高分子材料等，都是目标物内可降解的生医材料。具有良好的生物兼容性，且其在目标物等生物体内的降解速度可被控制。

本发明的初始投递物35由于被置放在投递物载体37内，因此可让投递物30在无针注射系统20内被射出时，具有足够的动能可随着投递物载体37以穿透射入目标物内，因此可有效降低现有技术中金属微粒所带来粗暴穿透力。

另外，因为投递物载体37及生物可降解材料层33都是可在目标物内被其自身细胞或组织进行吞噬、分解或代谢，而不会长留在目标物体内，甚至可衍生有利于医疗或美容效果的胶原蛋白等物质，因此可有效解决现有技术中金属微粒不被目标物分解或代谢所带来的弊端。

在本发明一实施例中，其投递物载体37可由一第一投递物载体371及一第二投递物载体372所组成。第一投递物载体371及第二投递物载体372可为同一物质、不同物质或同一但不同分子量的物质所构成。例如，第一投递物载体371及第二投递物载体372都是同一物质的玻尿酸。或者，第一投递物载体371为一玻尿酸，而第二投递物载体372为一含蛋白质物质。或者，第一投递物载体371为一分子量大于10000单位的高分子量玻尿酸，而第二投递物载体372则为一分子量小于等于10000单位的低分子量玻尿酸。

在本发明一实验模型中，如果投递物载体37全部用高分子量的玻尿酸，例如1x107amu(原子质量单位)，则会因为高分子量的玻尿酸而形成投递物30的黏度过高，不利于投递物30在输出管25内的雾化效果及均匀分布。如果投递物载体37全部用低分子量的玻尿酸，例如1x103amu(原子质量单位)，则会因为低分子量的玻尿酸而形成投递物30的前进动能不足，无法将投递物30穿透射入目标物体内。反之，如果将第一投递物载体(高分子量玻尿酸)371与第二投递物载体(低分子量玻尿酸)372调配成适当比例使用，调配适当的投递物30的黏度，则可获得良好的雾化效果及射入动能。同理，如果搭配不同材质的第一投递物载体371与第二投递物载体372，也可以获得良好的雾化效果及射入动能。

请参阅图5，为本发明可用于无针注射系统的投递物一实施例的结构示意图。如图所示，投递物载体37可为一颗粒型玻尿酸或一凝胶型玻尿酸，而为了注入输出管25的方便性及均匀分布性，也可在投递物载体37内设有一缓冲液(Biological Buffers)39，例如但不限为水、醇类或有效物质溶液，更具体而言可为1,3-丁二醇(1,3-Rutylene Glycol)、三羟甲基胺基甲烷(TRIS)、三羟甲基甲胺基丙磺酸(TAPS)或三羟甲基甲胺基丙磺酸(TES)。

最后，请参阅图6，为本发明可用于无针注射系统的初始投递物一实施例的结构示意图。如图所示，本发明初始投递物35的生物可降解材料层33具有一壳体厚度R1 (R2、R3)。由于生物可降解材料层33的材料本身会被目标物的细胞或组织进行吞噬、分解或代谢，所以壳体厚度R1 (R2、R3)的尺寸大小将明显影响到生物可降解材料层33被目标物所吞噬或分解掉的时间及速度。只要详细精算出壳体厚度R1的可降解材料层33被整个分解移除的时间，即可推论并调整出作用物质31在目标物体内开始产生效果的时间，例如0.5小时。因此，本发明初始投递物35即可作为一缓释剂(Time-Released Medications)使用。

在本发明一实施例中，可在一投递物30内设有多种不同壳体厚度R1、R2、R3的初始投递物35。而不同壳体厚度R1、R2、R3的初始投递物35可同时随着投递物载体37被穿透射入一目标物内，并可随着生物可降解材料层33被吞噬或分解掉的时间推延，而在不同时间点将作用物质31释放于目标物体内。

例如，壳体厚度R1的初始投递物35可在穿透射入目标物后，于一个小时即可释放出作用物质31。壳体厚度R2的初始投递物35可在穿透射入目标物后，于一个月才会释放出作用物质31。壳体厚度R3的初始投递物35可在穿透射入目标物后，于2个月后才会释放出作用物质31。如此，一次的无针注射系统20使用，即可将三剂作用物质31同时射入目标物体内，并可在设计的不同时间点将作用物质31释出至目标物体内。此种构造及使用方法对于偏远地方的民众很有帮助，一次穿透射入即可将三剂的疫苗(作用物质31)同时放入民众体内，可节省民众的交通时间及移动时的不便利性。

本发明一实施例中，投递物载体37除了玻尿酸外，也可使用一胶原蛋白、一弹性蛋白、一蛋白多糖或一醣胺聚醣(GAGs)，同样达到可携带初始投递物35，且可提供初始投递物35足够动能的功效。

本发明一实施例中，其中该作用物质31也可为一生物可降解材料，作用物质31的生物可降解材料与生物可降解材料层33的生物可降解材料可使用同一物质或使用不同物质。作用物质31及生物可降解材料层33的生物可降解材料，例如具左旋乳酸(PLLA)，在穿透射入目标物后，将受到目标物的巨噬细胞(macrophage)及/或纤维母细胞(fibroblast)作用而产生胶原蛋白，对于目标物产生修补、伤口愈合或增生的作用。

以上，仅为本发明的一较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，但凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims

1.一种用于无针注射系统的投递物，其特征在于，包括：

一作用物质；

一生物可降解材料层，包覆该作用物质，并与该作用物质形成一初始投递物；及

一投递物载体，包括多条主载体炼及多条交联炼，该交联炼可连接两两该主载体炼，并在该主载体炼与该交联炼之间形成有一载体空间，该初始投递物则置放在该载体空间内。

2.如权利要求1所述的投递物，其特征在于，该投递物载体为一玻尿酸。

3.如权利要求2所述的投递物，其特征在于，该投递物载体为一凝胶型玻尿酸或一颗粒型玻尿酸。

4.如权利要求1所述的投递物，其特征在于，该作用物质为一药物、一医美材料、一疫苗、一生物性物质、一基因物质或一增生剂。

5.如权利要求1所述的投递物，其特征在于，该生物可降解材料层具有一壳体厚度，该壳体厚度将根据在一目标物内的分解速度而调整。

6.如权利要求5所述的投递物，其特征在于，该载体空间内放置有多个具有不同壳体厚度的该初始投递物。

7.如权利要求1所述的投递物，其特征在于，该投递物载体为一胶原蛋白、一弹性蛋白、一蛋白多糖或一醣胺聚醣。

8.如权利要求1所述的投递物，其特征在于，还包括有一缓冲液，置放在该载体空间内。

9.如权利要求1所述的投递物，其特征在于，该作用物质为一生物可降解材料。

10.如权利要求9所述的投递物，其特征在于，该作用物质与该生物可降解材料层是同一物质所制成。

11.如权利要求1所述的投递物，其特征在于，该投递物载体包括有一第一投递物载体及一第二投递物载体，该第一投递物载体及该第二投递物载体为同一物质、为不同物质、或为同一但不同分子量的物质。

12.如权利要求11所述的投递物，其特征在于，该第一投递物载体是玻尿酸，第二投递物载体是含蛋白质物质。

13.如权利要求11所述的投递物，其特征在于，该第一投递物载体是高分子量玻尿酸，第二投递物载体是低分子量玻尿酸。

14.如权利要求8所述的投递物，其特征在于，该缓冲液为水、1,3-丁二醇、三羟甲基胺基甲烷、三羟甲基甲胺基丙磺酸或三羟甲基甲胺基丙磺酸。