MX2007010815A - Dispositivos de microchorro y metodos para suministrar farmaco. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un sistema de suministro de fluido que incluye un reservorio, un accionador de suministro y al menos, una boquilla de suministro de un microchorro que tiene un orificio de salida con un diametro entre aproximadamente 1 ??m y aproximadamente 500 ??m. El accionador de suministro puede ser configurado para suministrar una cantidad de fluido contenida en el reservorio en el tejido de un individuo a traves de la boquilla o boquillas a una velocidad pre-determinada, y a profundidades deseadas. La cantidad de fluido puede contener uno o mas agentes terapeuticos, tales como medicamentos, farmacos, agentes bio-reactivos, etc. El accionador de suministro puede tambien ser configurado para suministrar repetidamente, una cantidad del fluido contenida en el reservorio a traves de al menos, una boquilla de suministro a intervalos pre-determinados.

Description

DISPOSITIVOS DE MICROCHORRO Y MÉTODOS PARA SUMINISTRAR FÁRMACO CAMPO DE LA INVENCIÓN En general, la presente invención se refiere al campo de suministro de agentes terapéuticos, tales como fármacos. Más particularmente, la presente invención proporciona dispositivos y métodos para el suministro de agentes terapéuticos usando microchorros . ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Un método para suministrar fármacos es el suministro de fármaco transdermal. El suministro de fármaco transdermal es el suministro de la sustancia de fármaco directamente a través de la barrera de la piel. El suministro del fármaco transdermal ha estado en existencia por aproximadamente dos décadas. El suministro transdérmico tiene muchas desventajas sobre otros métodos de suministro de fármaco, que incluyen, evitar primero pasar el metabolismo y la capacidad para mantener los niveles de dosificación sistémica consistentes evitando los picos y zonas de bajas presiones experimentadas con otros métodos de suministro de fármacos. Además, el suministro de fármaco transdermal es un vehículo de dosificación extremadamente conveniente para el paciente, y tiende a lograr niveles elevados de acatamiento del paciente. Ref.: 185757 La barrera principal a la difusión de farmacéuticos a través de la piel, es la capa más externa de la piel, la capa córnea. La capa córnea consiste de queratinocitos densamente empacados (células muertas planas llenas con fibras de queratina) , circundadas por bicapas lípidas altamente ordenadas, creando una barrera efectiva para permeabilidad. Directamente detrás de la capa córnea está la epidermis. La epidermis es rica en células del sistema inmune y por lo tanto, un objetivo para el suministro de fármaco para terapias que están dirigidas a, o involucra al sistema inmune. Detrás de la epidermis está la dermis. La dermis tiene una red rica de capilares de sangre y, por lo tanto, es un objetivo atractivo para el suministro de fármaco sistémico, puesto que los fármacos presentados a la red capilar, entran rápidamente al sistema circulatorio y son sistémicamente suministrados a través del cuerpo. Han sido contemplados varios métodos para mejorar el suministro de fármaco transdermal a través de la capa córnea, que incluyen, utilizar agentes intensificadores o estimulantes tales como químicos, carga de voltaje, ondas ultrasónicas, tratamientos térmicos, microagujas y técnicas asistidas por láser. Por ejemplo, véase Patentes Estadounidenses Nos. 6,352,506 y 6,216,033. Sin embargo, el desarrollo y amplia aceptación de estos métodos, ha sido dificultada por la irritación de la piel, incompatibilidad con las formulaciones de fármaco, y la complejidad y costo de los dispositivos mismos. Además, estas técnicas no ofrecen la capacidad de suministro de dosificación dependiente del tiempo, lo cual es crucial para muchos terapéuticos, incluyendo la insulina. Un mecanismo de suministro de fármaco a través de la capa córnea, es el uso de inyecciones de agujas o inyectores a chorro de alta velocidad. Los inyectores a chorro de alta velocidad, han sido utilizados como reemplazos de jeringas hipodérmicas por muchos años. Por ejemplo, véase Patentes Estadounidenses Nos. 2,380,534, 4,596,556, 5,520,639, 5,630,796, 5,993,412 y 6,013,605. Los inyectores a chorro mueven la solución a ser inyectada a una alta relación de velocidad y eyectan la solución como un chorro, penetrando la capa córnea y depositando la solución en la dermis y regiones subcutáneas de la piel . Mientras los chorros a alta velocidad tradicionales son capaces de transportar fármacos a través de la capa córnea, una desventaja de este mecanismo es que suministran una gran cantidad de la composición a ser suministrada en una inyección a chorro de una vez. Como un resultado, algo del fármaco es a menudo forzado a menudo afuera del poro de penetración de la presión que se desarrolla por la gran cantidad del suministro. Sin embargo, el suministro de una vez falla al mantener una concentración de fármaco sistémico sostenida a niveles terapéuticos. Todavía además, debido a la gran cantidad del fármaco suministrado en una vez, los pacientes a menudo experimentan irritación de la piel, dolor, hinchazón, y otros efectos indeseables similares a inyecciones con jeringas hipodérmicas. La Publicación de Patente Estadounidense No. 2004/0260234, describe el uso de microchorros a alta velocidad creados impulsando un volumen de fluido, aproximadamente lpl hasta aproximadamente 800 ni, vía una boquilla de jeringa, con un diámetro de aproximadamente 1 µm hasta 500 µm o un arreglo de tales boquillas. La velocidad del fluido expulsado de los chorros puede ser muy alta, con velocidades mayores de 30 m/s, pero típicamente, aproximadamente 100 m/s. Contrario a las impresoras de chorro generan velocidades de fluido de aproximadamente 5 m/s. El suministro repetitivo por los chorros de alta velocidad, puede ser realizado en varias formas que incluyen, accionamiento de resorte, gas de alta presión cambio de fase que conduce a un rápido incremento de presión, medios electromagnéticos, tales como mediante el uso de un solenoide, medios piezoeléctricos, etc. Otros métodos para el suministro de fármaco incluyen, catéteres e inyecciones intravenosas. Estos métodos son particularmente invasivos y no suministran fácilmente y precisamente, cantidades dirigidas de un agente terapéutico a un área específica. Por ejemplo, puede ser deseado depositar una pequeña cantidad de medicación directamente en el músculo cardiaco, sin la medicación que se mueve a través del cuerpo y potencialmente, que causa efectos colaterales no intencionados para otros órganos y tejidos. Los métodos intravenosos y catéteres actuales para suministro de fármaco, no permiten la precisión requerida, la cual requiere inyección de fármacos en cantidades suficientemente altas que las necesarias actualmente. Las técnicas más precisas y menos invasivas de suministro de fármaco usando microchorros para suministro intravenoso y transdérmico sostenido en una ubicación deseada, específica de una composición a niveles terapéuticos consistentes a un paciente, son altamente deseables. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Algunos aspectos de la presente invención pueden incluir un sistema de suministro de fluido que tiene un reservorio, un accionador de suministro, y al menos, una boquilla de suministro de un microchorro que tiene un orificio de salida con un diámetro entre aproximadamente 1 µm y aproximadamente 500 µm. El accionador de suministro, puede ser configurado para suministrar una cantidad de fluido contenido en el reservorio a través de la boquilla o boquillas a una velocidad pre-determinada. La cantidad de fluido puede contener uno o más agentes terapéuticos, tales como medicaciones, fármacos, agentes bio-reactivos, etc. El accionador de suministro puede también ser configurado para suministrar repetidamente, una cantidad del fluido contenido en el reservorio a través de al menos, una boquilla de suministro a intervalos pre-determinados y a velocidades predeterminadas . En algunos aspectos, el sistema puede ser configurado para suministrar una cantidad de fluido a una velocidad, de manera tal que la cantidad de fluido rompe y pasa en y/o a través de la capa córnea de un individuo en la capa epidérmica, capa dérmica o por debajo, de un individuo. En otros aspectos, el sistema puede incluir al menos, una boquilla que es localizada en un extremo distal de un catéter y/o endoscopio. En tales aspectos, el sistema puede ser configurado para suministrar una cantidad de fluido directamente en la corriente sanguínea, o en alguna otra porción de un individuo, próximo a la boquilla. Por ejemplo, el sistema puede ser configurado para suministrar la cantidad de fluido a través de una pared vascular o en el tejido adyacente a una pared vascular de un individuo, o en otros tejidos alcanzados con un endoscopio, que incluyen, en la columna espinal . En algunos otros aspectos, el suministro de una cantidad de fluido se puede basar en una señal a partir de un sensor. El sensor puede ser un biosensor, tal como un sensor de presión, sensor de densidad, sensor químico y un sensor eléctrico. El sensor puede ser localizado dentro del individuo a ser tratado, o puede ser monitoreado o adjuntado a condiciones de monitoreo de maquinaria del individuo. Similarmente, el dispositivo de suministro de microchorro, puede ser localizado externamente, como un dispositivo de suministro transdérmico, o internamente, para suministrar agentes terapéuticos en una ubicación deseada. En otros aspectos, el sistema puede ser configurado de manera tal que la velocidad pre-determinada suministra la cantidad de fluido sobre la capa córnea de un individuo sin romper la capa cornea. El fluido puede ser suministrado sobre la capa córnea de un individuo a través de un elemento intermedio, tal como un material absorbente, parche, etc. En algunos aspectos, el sistema puede ser configurado para suministrar una cantidad de fluido en la cavidad nasal de un individuo. El fluido puede ser suministrado a través de tejidos en la cavidad nasal del individuo, ya sea depositando el fluido sobre las membranas nasales, o suministrando el fluido en los tejidos de la cavidad nasal, o por debajo, penetrando el tejido con el fluido. El fluido también puede ser suministrado sobre los tejidos en la cavidad nasal pulverizando la cantidad de fluido a través de al menos, una de las boquillas de suministro. De manera similar, el sistema puede ser configurado para suministrar fluido a través de los tejidos de la boca y/o garganta de un individuo, por pulverización, depósito o penetración. El suministro de fluido puede también ser configurado para ser inhalado y absorbido en los pulmones del individuo cuando, por ejemplo, es pulverizado en la cavidad nasal, boca y/o garganta. En algunos aspectos, el sistema de suministro puede incluir una pluralidad de boquillas. En algunos de tales aspectos, una primera porción de las boquillas de suministro pueden ser boquillas de alta presión, y una segunda porción de la pluralidad de boquillas pueden ser boquillas de baja presión. Las boquillas de alta presión pueden ser configuradas para romper la capa córnea y crear poros, y las boquillas de baja presión, pueden ser configuradas para suministrar una cantidad de fluido a través de los poros creados, ya sea directamente o a través de un elemento intermedio tal como un parche absorbente . Estos y otros aspectos de la presente invención, llegarán a ser más completamente aparentes a partir de la siguiente descripción y reivindicaciones. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Para un mejor entendimiento de la naturaleza y objetos de la invención, se debe hacer referencia a la siguiente descripción detallada, leída en conjunto con los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 2 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 3 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro que tiene una porción de catéter y/o endoscopio; La Figura 4 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 5 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro y que incluye un elemento de suministro intermedio; La Figura 6 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 7 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro y que incluye un elemento de suministro intermedio; La Figura 8 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro y que incluye un elemento de suministro intermedio y un sistema de iontoforesis,- La Figura 9 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro que tiene una porción de catéter y/o endoscopio; La Figura 10 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro que tiene una porción de catéter y/o endoscopio; La Figura 11 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro que tiene una porción de catéter y/o endoscopio; La Figura 12 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro que tiene una porción de catéter y/o endoscopio; La Figura 13 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro que tiene un sensor; La Figura 14 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 15 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 16A es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 16B es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 17 es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 18A es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 18B es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 19A es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 19B es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; La Figura 20A es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro; y La Figura 20B es una vista esquemática de una modalidad de un dispositivo de microchorro. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se hará referencia ahora en detalle a las modalidades preferidas de la invención, ejemplos de las cuales están ilustradas en los dibujos acompañantes. Mientras la invención será descrita en conjunto con las modalidades preferidas, se entenderá que no están propuestas para limitar la invención a estas modalidades. Por el contrario, la invención está propuesta para cubrir alternativas, modificaciones y equivalentes, las cuales pueden ser incluidas dentro del espíritu y alcance de la invención como se define por las reivindicaciones adjuntas. Para facilidad de referencia, la característica de numeración es consistente a través de las varias modalidades discutidas abajo y que se presentan en las Figuras . Con referencia ahora a un dispositivo de microchorro 100 como se muestra en la Figura 1, un reservorio de fluido 102 está en comunicación fluida con un microchorro 114 que es controlado por un controlador 106, el cual puede ser un microprocesador, o cualquier otro controlador adecuado. El controlador 106 es programable para activar un accionador 118 para impulsar una cantidad de fluido 108 a partir del microchorro 114 hacia una barrera biológica, tal como la capa córnea 130 de un individuo. El microchorro 114, como se muestra a través de la descripción, incluye una boquilla de salida con una apertura de entre aproximadamente 1 µm y aproximadamente 500 µm. Esta pequeña apertura del microchorro 114 puede minimizar el dolor y daño del tejido en un individuo que recibe tratamiento vía dispositivo de microchorro 100. Además, el dispositivo de microchorro 100 es capaz de activación repetible. Por el bien de claridad, la activación repetible es definida por significar activación secuencial, múltiple, sin la necesidad de remover, recargar o de otro modo, rellenar el dispositivo entre los ciclos de activación y ciclos de desactivación. Por ejemplo, un régimen de administración de fármaco particular puede requerir el suministro de una cantidad particular del fármaco cada hora por cinco días. En este ejemplo, el dispositivo de microchorro podría activar un accionador 118 para inyectar tantas microinyecciones como sean necesarias, para suministrar la cantidad prescrita de fármaco en la primera hora. Después de la terminación de una primera hora de administración, el dispositivo podría esperar hasta la siguiente hora, y después administrar la cantidad prescrita de fármaco una segunda vez. El dispositivo podría entonces continuar en esta manera por el periodo completo de cinco días . Sin embargo, de conformidad con algunas modalidades, el controlador 106 puede ser un componente electrónico simple o unidad de control, que genera una señal de conformidad con una sincronización predeterminada o preprogramada para activar el microchorro 114 para impulsar una cantidad de fluido 108 a partir del reservorio 102. La señal puede también determinar la velocidad de fluido 108 expulsado a partir del microchorro 114, dependiendo del régimen de suministro deseado. La velocidad puede ser controlada de varias formas tales como, ajustando el tamaño de la boquilla de microchorro, controlando la fuerza aplicada por el accionador, ajustando el tamaño del accionador, etc. De manera similar, varios factores pueden determinar la velocidad del suministro tal como la velocidad de fluido 108, la longitud del viaje entre el accionador 118 y el microchorro 114, la elasticidad de materiales usados en la construcción de varios componentes del dispositivo de microchorro 100, etc. Tales factores pueden también tomarse en cuenta en la determinación de la velocidad de la descarga del microchorro.

En general, la velocidad del fluido 108 puede ser entre 0.1 m/s y 150 m/s, dependiendo de la aplicación, como se discute más completamente posteriormente. La sincronización de la señal puede ser secuencial, pero no está limitada a la sincronización secuencial. La señal también puede controlar la válvula 112 para determinar la cantidad de fluido 108 o duración del ciclo de suministro. El accionador 118, puede ser impulsado por uno o más de varios mecanismos diferentes que incluyen, piezoeléctrico, solenoide, presión de vaporización, etc., como se describe en la Publicación de Patente Estadounidense No. 2004/0260234. El reservorio 102, como se muestra en la Figura 1, está configurado para alojar una sustancia a ser eyectada del microchorro 104. El fluido 108 puede contener uno o más agentes terapéuticos, tales como medicación, fármacos, agentes bio-reactivos , etc. Típicamente, el fluido 108 está en una forma líquida al tiempo de la inyección, y puede ser una composición de fármaco, solución salina, emulsión de fármaco en el medio de fluido, suspensión de fármaco en el medio de fluido, liposomas revestidas de fármaco en medio de fluido, fármaco o particulados revestidos de fármacos en medios de fluido, etc. De conformidad con algunas modalidades, como se ejemplifica en la Figura 2, el controlador 106 puede controlar un arreglo de microchorros 114. El arreglo de microchorros 114 puede suministrar una cantidad mayor de una sustancia 108 a través de un área de superficie más grande que el microchorro único 114 de la Figura 1. El arreglo de microchorros 114 puede también suministrar sustancias múltiples y/o suministrar sustancias en un patrón para optimizar la administración de una sustancia particular. De manera similar, grupos de microchorros 114, o cada microchorro 114, puede ser separadamente controlado para suministrar fluidos a diferentes velocidades, cantidades, o una pluralidad de fluidos. Por simplicidad y claridad, la siguiente descripción describirá principalmente en detalle, los componentes del dispositivo de microchorro único 100, como se muestra en la Figura 1. Se hará referencia a la modalidad de arreglo, tal como se muestra en la Figura 2, sin embargo, se debe apreciar que la descripción de los componentes es igualmente aplicable a cada modalidad y no está limitada a una modalidad que utiliza un microchorro único 114. En algunas modalidades, como se muestra en la Figura 3, el microchorro 114 puede ser localizado en el extremo distal de un endoscopio y/o catéter 140. El endoscopio y/o catéter 140, permite la manipulación y ubicación de la boquilla de microchorro 114 en una ubicación objetivo deseada. En tales modalidades, el dispositivo de microchorro 100 puede incluir un alojamiento 128, un accionador 118, un reservorio 102, catéter y/o endoscopio 140, y puede ser remotamente controlado y/o energizado. El dispositivo de microchorro 100, puede también incluir un pistón 104 y un resorte 106. En un ejemplo, el accionador 118 puede ser un accionador piezo-eléctrico que impulsa el pistón 104 cuando se activa. El pistón 104 puede entonces, reducir el volumen del reservorio 102, causando que el dispositivo de microchorro 100 descargue una cantidad de fluido 108 contenida en el reservorio 102 a través de la boquilla del microchorro 114. En una modalidad, el resorte 106 puede desviar el accionador 118 y el pistón 104 en conjunto. Cuando el accionador 118 es accionado e impulsa el pistón 104, el pistón 104 puede continuar viajando separado del accionador 118 debido al momento del pistón 104. El resorte 106 puede entonces regresar al pistón 106 a su posición original en contacto con el accionador 118. En otra modalidad (no representada) , el accionador 118 puede ser unido al pistón 104 de manera tal que el accionador 118 y el pistón 104 viajan simultáneamente durante la activación del accionador 118. En algunas modalidades, el diámetro externo del entubado del catéter y/o endoscopio pueden ser de cualquier tamaño convencional, y preferiblemente, varía desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 1 cm, más preferiblemente, desde 1 mm hasta 3 mm. El diámetro interno del entubado del catéter puede ser de cualquier tamaño convencional, y preferiblemente, varía desde aproximadamente 0.5 mm hasta aproximadamente 9 mm, más preferiblemente desde 1 mm hasta 5 mm. La velocidad del suministro de microchorro por el suministro a base de catéter y/o endoscopio puede ser desde aproximadamente 1 m/s hasta aproximadamente 50 m/s (en aire) , y puede ser preferiblemente desde aproximadamente 1 m/s hasta aproximadamente 10 m/s (en aire) . En algunas modalidades, como se muestra en la Figura 4, el microchorro 114 puede descargar fluido 108 con una velocidad suficiente para romper la capa córnea 130. Los ajustes a la velocidad pueden permitir al fluido 108, suministrar los agentes terapéuticos a la capa córnea 130, la epidermis 132, la dermis 134, o a los tejidos por debajo de la capa dérmica. La velocidad del suministro de microchorro a través de la capa córnea 130, puede ser desde aproximadamente 1 m/s hasta aproximadamente 150 m/s, dependiendo de la profundidad deseada. En algunas modalidades, la velocidad puede ser preferiblemente entre 10 m/s y 100 m/s para suministro en la epidermis y/o la dermis. En estas modalidades, a través del control de la velocidad de la descarga, los agentes terapéuticos pueden ser suministrados con precisión a la capa en donde el agente terapéutico será más efectivo.

De manera similar, como se muestra en la Figura 5, la velocidad de los microchorros 114 puede ser ajustada de manera tal que el fluido 108 es suministrado como gotitas sobre la superficie de la piel, pero no rompe la capa córnea. Los agentes terapéuticos en el fluido 108 se difunden de la parte superior de la superficie de la piel a través de la barrera de la capa córnea para suministro sistémico. Las Figuras 6, 7 y 8, muestran modalidades en donde un elemento intermedio 170 es colocado en la capa córnea 130 con suministro subsecuente del elemento intermedio 170. Como se muestra en las Figuras 6 y 8, algunas modalidades pueden incluir el elemento intermedio 170 que sobresale en la capa córnea 130, después que la capa córnea 130 es rota por los microchorros 114. La figura 7 muestra una modalidad en donde el elemento intermedio 170 proporciona fluido 108 a una capa córnea no rota. La Figura 8 muestra el suministro de fármaco subsecuente logrado usando un sistema de iontoforesis . El elemento intermedio 170 puede ser pre-medicado, o continuamente o periódicamente cargado con fluido 108 a partir del sistema de microchorro 100. En tales modalidades, la velocidad del microchorro 114 puede ser desde aproximadamente 0.1 hasta 5 m/s, y preferiblemente, desde aproximadamente 0.1 hasta 0.5 m/s (en aire). El elemento intermedio 170 puede ser una almohadilla absorbente colocada contra la superficie de la piel con una difusión subsecuente de un agente terapéutico a partir de la almohadilla en el cuerpo. El elemento intermedio 170 puede ser un material polimérico poroso que es flexible para ajustarse a los contornos del cuerpo. Porex Inc., y Micropore Inc., son fabricantes de materiales adecuados para uso como elemento intermedio 170. Las Figuras 9-12 muestran modalidades del dispositivo de microchorro 100, que puede incluir el catéter y/o endoscopio 140. El catéter y/o endoscopio 140, puede ser usado para suministrar agentes terapéuticos estratégicamente y precisamente a porciones del cuerpo en necesidad de un agente terapéutico particular. Ejemplos de agentes terapéuticos adecuados para la colocación precisa pueden incluir agentes anti-coagulación, fármacos para la remoción de la placa artroscópica, fármacos que previenen la restenosis después de una angiografía, terapias anticancerígenas, anestésicas, etc. La Figura 9 muestra el catéter y/o endoscopio 140 que suministra fluido 108 directamente en la corriente sanguínea en el vaso sanguíneo 138. El fluido 108 puede ser dirigido a una ubicación específica indicada por la X en la Figura 9. El microchorro 114 puede suministrar pulsos de fluido 108 en la vasculatura, incluyendo arterias y venas. La velocidad del microchorro para el suministro vascular puede ser desde aproximadamente 1 m/s hasta aproximadamente 50 m/s (en aire) , preferiblemente desde aproximadamente 5 m/s hasta aproximadamente 30 m/s, y más preferiblemente, desde aproximadamente 10 m/s hasta aproximadamente 20 m/s. Como se muestra en la Figura 10, el microchorro 114 puede también ser usado para suministrar fármacos a través de la pared vascular 138 en los tejidos adjuntos. La energía del pulso de microchorro puede ser afinada para asegurar que el microchorro 114 crea un microporo en la pared vascular 138 en el sitio de suministro. De manera similar, como se muestra en la Figura 11, el microchorro 114 puede también suministrar fluido 108 en un vaso sanguíneo a través de la pared vascular 138 desde el exterior del vaso. La velocidad del microchorro 114 puede ser ajustada para entrar en la arteria o vena pero no daña la pared vascular 138 en el lado más lejano del sitio de suministro. En modalidades en donde el microchorro 114 suministra fluido 108 a través de una pared vascular 138, el microchorro 114 puede ser ajustado de manera tal que el microchorro 114 puede ser colocado en contacto con la pared vascular 138 o adyacente pero a una distancia lejos de la pared vascular 138. La distancia entre la boquilla del microchorro 114 y la pared vascular 138, puede variar desde aproximadamente 1 hasta 20 mm. Un ejemplo de un método para usar el dispositivo de microchorro de catéter y/o endoscopio 110, se muestra en la Figura 12. En el ejemplo, el microchorro 114 es colocado en proximidad a la placa o coágulo 168 en el vaso sanguíneo 138. El microchorro 114 dirige el fluido 108 que incluye, un agente terapéutico efectivo para reducir o destruir la placa o coágulo 168 directamente a la placa o coágulo 168, con ello, logrando el resultado deseado de remover o reducir la placa o coágulo 168, usando una cantidad mínima de agente terapéutico, y causando un daño mínimo a otros tejidos y órganos del cuerpo. En otras modalidades, como se muestra en la Figura 13, el sistema de microchorro 100 puede suministrar agentes terapéuticos transdérmicamente en respuesta a una señal a partir de un dispositivo implantable o sensor 150. El dispositivo implantable 150 como se muestra en la Figura 13, se localiza en la región torácica del cuerpo para propósitos ilustrativos, pero puede ser localizado en cualquier región del cuerpo, que incluye pro ejemplo, en la piel debajo de la capa córnea. La comunicación entre el dispositivo implantado 150 y el sistema de microchorro 100 puede ser vía medios inalámbricos o por medio de un alambre conductivo. Un ejemplo puede incluir un desfibrilador implantable o marcapasos como dispositivo o sensor implantado 150 y un sistema de microchorro externamente localizado 100 para suministro transdermal. En tal ejemplo, si ocurre un evento cardiaco, el desfibrilador implantable o marcapasos 150, detecta el evento y retarda la señal al sistema de microchorro 100, el cual suministra agentes terapéuticos apropiados. Algunos ejemplos de agentes terapéuticos empleados en este ejemplo, pueden incluir agentes que modifican la sangre tales como heparina y estreptocinasa, agentes ionotrópicos tales como dobutamina, dopamina, digoxina y milrinona, etc. El dispositivo o sensor implantable 150 puede ser cualquiera o una combinación de un electrodo implantable que detecta el comienzo de un ataque del sistema nervioso central tal como, ataques epilépticos, un par de electrodo o arreglo de electrodo implantado en el cerebro, en la médula espina, o en otros órganos que registran las lecturas neurales, sensores químicos tales como biosensores a base de células, sensores de glucosa, biosensores a base de proteína, sensores a base de absorbancia, emisión o fluorescencia de ondas electromagnéticas, sensores que miden los cambios de propiedad eléctrica tales como, pero no limitados a resistencia, capacitancia, voltaje e inductancia, sensores que miden la absorción de masa tales como, pero no limitados a frecuencia resonante y apagado de resonancia, sensores de presión miniatura o sensores de presión para medir la presión del fluido sanguíneo en una ubicación particular en el cuerpo, que incluyen, presión sanguínea, presión intra-craneal en el cerebro o en la médula espina, y presión intra- ocular en el ojo, etc. De manera similar, como se muestra en la Figura 14, el sistema de microchorro 100 puede ser implantado en un individuo. El sistema de microchorro 100 puede ser usado para dosificación y medición de agentes terapéuticos que incluyen, moléculas pequeñas y macromoléculas . Los microchorros 114 pueden también ser usados para suministrar fármacos a través de las barres biológicas y en órganos. Por ejemplo, el dispositivo de microchorro implantado 100, podría ser usado para suministrar medicaciones en el corazón, estómago, hígado, pulmones, ojos, páncreas y tales órganos. El dispositivo de microchorro implantado 100 puede también ser usado para suministro de fármaco específico del sitio, tal como suministro de fármaco localizado en tejido canceroso, tal como agentes de quimioterapia a tejidos cancerosos, los cuales pueden reducir o eliminar la necesidad de suministro de agente de quimioterapia sistémico, como se practica actualmente, reduciendo los efectos colaterales indeseados de los agentes de quimioterapia en tejido saludable. Como se muestra en la Figura 15, la recarga del sistema de microchorro 100 puede ser realizada usando un dispositivo externo que genera energía de radio- frecuencia. La energía de radio- frecuencia puede entonces ser usada para cargar la batería del sistema de microchorro implantado 100. Modalidades mostradas en las Figuras 16A y 16B pueden usar el sistema de microchorro 100 para suministrar agentes terapéuticos directamente en el sistema nervioso central (SNC) . Algunos agentes terapéuticos que pueden ser suministrados usando este procedimiento incluyen, aquellos que dirigen el SNC, pero no pueden pasar a través de la barrera sanguínea. Algunos ejemplos de tales agentes terapéuticos pueden incluir dopamina, fármacos de oncología y fármacos psiquiátricos. Los microchorros 114 pueden ser usados para suministrar fluido 108 que incluye, agentes terapéuticos a varios objetivos en el SNC como se muestra en la Figura 16b. Por ejemplo, el fluido 108 puede ser suministrado a las meninges craneal o espinal 138, para el tratamiento de inflamación local a partir de meningitis. Por otro ejemplo, los agentes terapéuticos pueden ser suministrados en el espacio intra-tecal 166 y transportados a través del SNC completo por el fluido cerebro-espinal de circulación (FCE) 163. De manera similar, un microchorro o un arreglo de microchorros, puede ser usado en ubicaciones espaciales específicas en las meninges espinales o craneales para dirigir más terapias de objetivo. Esta técnica puede ser usada para dirigir tractos neurales sensores o motores en la médula espinal 162. La velocidad del fluido 108 a partir del microchorro 114 se puede ajustar, para determinar la profundidad de la inyección. Por ejemplo, velocidades muy altas, desde aproximadamente 20 m/s hasta 100 m/s, pueden ser usadas para suministrar agentes terapéuticos en el FCE 163, o aún en la médula espinal 162, mientras velocidades moderadas, desde aproximadamente 1 m/s hasta 30 m/s, pueden ser usadas para suministrar agentes terapéuticos en las meninges 164 pero no en el FCE 163. Cuando la boquilla de microchorro 114 es colocada adyacente a la duramadre (barrera biológica que cubre el cerebro y médula espinal) y en contacto con la duramadre, el momento del fluido 108 puede servir para deformar la pared vascular y crear un microporo en la duramadre. Los microchorros 114 pueden también ser operadas adyacentes pero a una distancia separada de la duramadre a una distancia desde aproximadamente 1 mm hasta aproximadamente 20 mm. La Figura 17 muestra otra modalidad que puede usar microchorros 114 para suministrar agentes terapéuticos a través de la barrera cerebral sanguínea. El microchorro 114 puede colocarse dentro de, o a un extremo distal de una aguja o un catéter que es insertado percutáneamente . La aguja puede ser elaborada de un polímero rígido o metal, mientras el catéter podría ser fabricado de materiales poliméricos flexibles. El diámetro externo de la aguja o catéter puede ser desde aproximadamente 100 µm hasta 5 mm, preferiblemente desde aproximadamente 500 µm hasta 1 mm. La boquilla de microchorro 114 puede ser colocada adyacente a las meninges sin penetrarla. Cuando se acciona, el chorro de alta velocidad penetra las meninges para suministrar fármacos en el espacio intra-tecal 166 que circula y suministra el agente terapéutico a través del sistema nervioso central. La velocidad de flujo requerida 108 del microchorro 114 para penetrar la duramadre y suministrar una profundidad de inyección objetivo, es la misma como se discute con respecto a las Figuras 15a y 15b. Las Figuras 18A-20B, muestran modalidades del sistema de microchorro 100 suministrado a los tejidos pulmonares y de la transmucosa, vía la cavidad oral 180 y cavidad nasal. Como se muestra en las Figuras 18A, 18B, y 20A, la(s) boquilla (s) de los microchorros 114 pueden ser colocadas contra el revestimiento de la mucosa en la boca o la nariz, y el fluido de alta velocidad 108 del dispositivo de microchorro 100, puede penetrar la barrera epitelial y depositar agente terapéutico a una profundidad ajustada predeterminada, solo por debajo de la barrera epitelial 182. El suministro de fármaco oral-transmucosal y nasal-transmucosal, puede ser una ruta atractiva para suministrar moléculas tanto grandes como pequeñas, puesto que la ruta oral es preferida por el paciente, y el epitelio de la mucosa es blando en comparación con la capa córnea de la piel. Además, el revestimiento de la mucosa es privado de células de Langerhans, reduciendo el riesgo de respuesta inmune debido al suministro del fármaco. Mientras el suministro de fármaco de la transmucosa nasal y oral usando microchorros de alta velocidad ha sido discutido en detalle, este método de suministro de fármaco puede ser ampliamente aplicable al suministro de fármaco de la transmucosa en general, que incluye y no se limita a, suministro de fármaco vaginal-transmucosal y rectal-transmucosal. El microchorro a base de medio de fluido (líquidos, sólidos suspendidos en líquidos), así como también sólidos y polvos a base de microchorros suministrados a altas velocidades, puede ser usado para superar la barrera de la mucosa. Otra modalidad del dispositivo de microchorro a base de suministro de agente terapéutico transmucosal, puede depositar microgotas de agente terapéutico sobre las capas externas del epitelio de la mucosa, pero no dañar o penetrar el epitelio. En esta modalidad, el dispositivo de microchorro 100 puede ser usado para dosificar y controlar el volumen preciso. La ruta de administración incluye pero no se limita a, oral-transmucosal, nasal-transmucosal, rectal-transmucosal y vaginal-transmucosal . Como se muestra en las Figuras 19A-20B, el dispositivo de microchorro 100 puede también ser usado para generar aerosoles de fármacos que pueden ser inhalados vía la boca 180, como se muestra en las Figuras 19A y 19B, o vía la nariz, como se muestra en las Figuras 20A y 20B, para el suministro en la corriente sanguínea vía los alveolos de los pulmones 186. La presente invención puede ser incluida en otras formas específicas sin apartarse de su espíritu o características esenciales. Las modalidades descritas son consideradas en todos los aspectos solamente como ilustrativas y no restrictivas. El alcance de la invención es, por lo tanto, indicado por las reivindicaciones adjuntas preferentemente por la descripción mencionada anteriormente. Todos los cambios los cuales vienen dentro del significado e intervalo de equivalencia de las reivindicaciones, están abarcados dentro de su campo. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro a partir de la presente descripción de la invención.

Claims (26)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaiones :

1. Sistema de suministro de fluido, caracterizado porque comprende: un reservorio; un accionador de suministro; al menos una boquilla de suministro que tiene un orificio de salida con un diámetro entre aproximadamente 1 µm y aproximadamente 500 µm; y en donde el accionador de suministro está configurado para suministrar una cantidad pre-determinada de un fluido contenido en el reservorio a través de al menos, una boquilla de suministro a una velocidad pre-determinada.

2. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque stema está configurado para suministrar la cantidad de fluido a una velocidad, de manera tal que la cantidad de fluido rompe y pasa en y/o a través de la capa córnea de un individuo.

3. El sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque está configurado para suministrar la cantidad de fluido en una de la capa epidérmica, capa dérmica y tejido subdermal de un individuo .

4. Sistema de suministro de fluido conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos, una boquilla es localizada en un extremo distal de un catéter.

5. Sistema de suministro de fluido conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque está configurado para suministrar la cantidad de fluido en la corriente sanguínea de un individuo.

6. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque está configurado para suministrar la cantidad de fluido a través de una pared vascular de un individuo .

7. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el suministro de una cantidad de fluido se basa en una señal a partir de un sensor.

8. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el sensor es un biosensor seleccionado de uno o más de un sensor de presión, sensor de densidad, sensor químico, y un sensor eléctrico, y en donde el sensor está configurado para ser localizado al menos, internamente o externamente del individuo.

9. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el sistema está configurado para suministrar la cantidad de fluido sobre la capa córnea de un individuo .

10. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque la cantidad de fluido es suministrada sobre el estrato córneo de un individuo a través de un elemento intermedio.

11. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque está configurado para suministrar la cantidad de fluido en uno o más de la boca, garganta, y la cavidad nasal de un individuo.

12. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la cantidad de fluido se suministra a través de tejidos en uno o más de la boca, garganta y la cavidad nasal del individuo.

13. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque la cantidad de fluido es suministrada sobre los tejidos en uno o más de la boca, garganta, pulmones y la cavidad nasal, pulverizando la cantidad de fluido a través de al menos, una boquilla de suministro .

14. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el suministro de la cantidad de fluido, está configurado para ser inhalado y absorbido en los pulmones del individuo.

15. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque al menos, una boquilla de suministro es una pluralidad de boquillas, y en donde al menos, una primera porción de las boquillas de suministro son boquillas de alta presión, y una segunda porción de la pluralidad de boquillas son boquillas de baja presión.

16. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque las boquillas de alta presión son configuradas para crear poros en la capa córnea de un individuo rompiendo la capa córnea, y las boquillas de baja presión son configuradas para suministrar la cantidad de fluido a través de los poros creados.

17. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el fluido incluye al menos, un agente terapéutico.

18. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el accionador de suministro es configurado para suministrar repetidamente una cantidad del fluido contenida en el reservorio a través de al menos, una boquilla de suministro a intervalos pre-determinados.

19. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque está configurado para suministrar la cantidad de fluido a una velocidad de manera tal que la cantidad de fluido rompe y pasa en y/o a través de la duramadre alrededor de la columna espinal y/o cerebro de un individuo.

20. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque está configurado para suministrar la cantidad de fluido en las meninges de un individuo.

21. Sistema de suministro de fluido de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque está configurado para suministrar la cantidad de fluido en el fluido cerebro-espinal de un individuo.

22. Método para suministro de fluido, caracterizado porque comprende: proporcionar un dispositivo de suministro de fluido, en donde el dispositivo de suministro de fluido incluye al menos, un microchorro que tiene una boquilla con un diámetro entre aproximadamente 1 µm y aproximadamente 500 µm; determinar una profundidad de penetración deseada en una región objetivo de un individuo, en donde la profundidad de penetración es menos de 3 cm; ubicar el dispositivo de suministro de fluido en contacto con, o adyacente a la región objetivo; controlar el suministro de un fluido a través de la boquilla de al menos, un microchorro a una velocidad requerida para suministrar el fluido a aproximadamente la profundidad de penetración determinada.

23. Método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la región objetivo incluye una de la piel, tejido mucosal, tejido vascular, sistema nervioso central y órganos internos de un individuo.

24. Método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el dispositivo de suministro de fluido es implantado en el individuo.

25. Método de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el suministro controlado se basa en una señal a partir de un sensor.

26. Método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el sensor es un biosensor seleccionado de uno o más de un sensor de presión, sensor de densidad, sensor químico y un sensor eléctrico, y en donde el sensor está configurado para ser localizado en al menos internamente y externamente del individuo.