[发明专利]用于利用吸光薄膜将化合物高效输送至或透过皮肤或生物屏障的器件

权利要求书

1.用于将各脉冲激光源(2)所发射的激光脉冲(1)的能量转换为高脉冲宽带声瞬变的器件，尤其能够增强将适当药理配方(A)中至少一种化合物输送至目标生物屏障(B)或透过目标生物屏障(B)（包括皮肤或软组织）输送的能力的器件，其特征在于，所述激光脉冲(1)的光功率密度介于0.1与40MW/cm²范围之间，优选l与10MW/cm²之间；

所述器件包括：

–转换材料薄层(4)，其包括至少一个分子系统，其中，所述分子系统通过热弹性膨胀、结构体积膨胀和/或光分解作用方式吸收至少一部分由所述激光脉冲(1)传递的能量，且在所述转换材料中生成高脉冲宽带声瞬变；

–结构和/或结合元件(6)，其被设置用于保持转换材料所述薄层(4)与优选窗口元件(3)和支撑元件之间的紧密接触，从而确保实现这三个部件之间的声耦合；

–所述脉冲激光源(2)，其被安置以采用所述激光脉冲(1)充分照亮转换材料所述薄层(4)，其中，所述激光脉冲(1)的波长大部分为转换材料所述薄层(4)所吸收。

2.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，转换材料所述薄层(4)为由纳米晶微观氧化物或硫系化合物的微粒构成的且具有高内表面积的薄膜，所述薄膜包含由至少一种被吸附在纳米粒子上的光声参考化合物构成的层，其中，所述光声参考化合物吸收至少部分激光脉冲(1)。

3.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，转换材料所述薄层(4)为包含至少一种光声参考化合物的聚合物膜，其中，所述光声参考化合物吸收至少部分激光脉冲(1)。

4.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，转换材料所述薄层(4)为包含至少一个分子系统的溶液层，其中，所述分子系统吸收至少部分激光脉冲(1)，优选地，溶剂具有高热弹性参数，至少如各Grüneisen系数所表达。

5.根据权利要求1所述的器件，其特征在于，转换材料所述薄层(4)为聚合物膜，优选地，所述聚合物膜的消融阈值低于纳秒脉冲激光器的激光能量密度50mJ/cm²。

6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的器件，其特征在于，转换材料所述薄层(4)的厚度介于0.01与400μm之间，优选0.1与20μm之间；

所述器件还包括安置在转换材料所述薄层(4)与所述脉冲激光源(2)之间的窗口元件(3)，其中，所述窗口元件(3)基本呈刚性且能透过所述激光脉冲(1)，而其声阻抗与转换材料所述薄层(4)的声阻抗相比较大，从而限定所述声瞬变在转换材料所述薄层(4)一侧上的膨胀或投影。

7.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的器件，其特征在于，转换材料所述薄层(4)吸收所述转换材料前100μm深度处99%以上的入射激光脉冲，进而促进转换材料所述薄层(4)中的电子、振动和/或旋转激发，其中，所述转换材料暴露于所述激光脉冲(1)中，优选地，暴露于红外中；

可选地，所述器件包括所述窗口元件(3)。

8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的器件，其特征在于，所述激光源(2)所提供的激光脉冲的脉冲持续时间介于0.1与100ns（优选0.5与20ns）之间。

9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的器件，其特征在于，所述脉冲激光源(2)所提供的每个脉冲的激光能量密度介于0.1与100mJ/cm²（优选0.5与50mJ/cm²）之间。

10.根据权利要求1至9中任一权利要求所述的器件，其特征在于，所述器件还包括支撑元件(5)，所述支撑元件(5)相对所述窗口元件置于转换材料所述薄层(4)的另一侧，尤其置于转换材料所述薄层与目标生物屏障(B)之间，其中，所述支撑元件(5)避免激光直接辐照，尤其避免所述目标生物屏障(B)受到激光的直接辐照，且具有预定的声阻抗（尤其处于和/或接近于所述目标生物屏障(B)的声阻抗范围）；所述支撑元件(5)优选为镜面的，以便将不为所述薄层(4)所吸收的大部分激光脉冲(1)反射回来，进而通过所述薄层(4)和所述窗口元件(3)，从而提供一个通过所述器件的所述激光脉冲的第二通道。