[发明专利]形成用于生物医疗装置的生物相容性通电主要元件的方法和设备

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月21日提交的美国临时申请62/040178的权益。

技术领域

本文描述了形成生物相容性通电元件的方法和设备。在一些实施例中，形成生物相容性通电元件的方法和设备涉及在通电元件中形成分隔物元件。包括阳极、阴极和电解质的活性元件可与所形成的分隔物元件电化学连接并与其相互作用。在一些实施例中，该方法和设备的使用领域可包括需要通电元件的任何生物相容性装置或产品。

背景技术

近来，医疗装置的数量快速增长并且其功能不断完善。这些医疗装置可包括例如植入式起搏器、监测和/或测试生物功能的电子药丸、具有活性部件的外科装置、接触镜片、输注泵和神经刺激器。前述许多医疗装置的功能增加和性能增强已经理论化并得以发展。然而，为了实现在理论上所说的增加的功能，这些装置中的许多现在都需要自备式通电装置，该通电装置与这些装置的尺寸和形状要求以及新的通电部件的能量要求相容。

一些医疗装置可包括诸如半导体器件的部件，所述部件执行多种功能并且可以结合到许多生物相容性和/或植入式装置中。然而，此类半导体部件需要能量，因此，通电元件也应优选地包括在此类生物相容性装置中。生物相容性装置的外形和相对小的尺寸为各种功能的限定产生了新的且挑战性的环境。在许多实施例中，重要的是，提供安全、可靠、紧凑和高性价比的装置来使生物相容性装置内的半导体部件通电。因此，存在对形成用于植入生物相容性装置之内或之上的生物相容性通电元件的新实施例的需要，生物相容性装置的电池组元件的结构为通电元件的化学组分提供了增强的容纳度，并提供对容纳在通电元件内的化学组分的量的改善控制。

发明内容

因此，本发明公开了用于形成生物相容性通电元件的方法和设备，由于形成了可大量包含电池化学物质的结构，所述方法和设备可提供制造优势。同样，该结构设计也可对存在于电池元件中的通电元件数量进行内部控制。

一个整体方面包括生物相容性通电元件，该生物相容性通电元件包括间隙隔离层；位于间隙隔离层中的第一孔；阴极隔离层，其中该阴极隔离层附接到间隙隔离层；位于阴极隔离层中的第二孔，其中第二孔与第一孔对准，并且其中第二孔比第一孔小，这样使得当第一孔和第二孔对准时，存在暴露于第一孔中的阴极隔离层的脊。该生物相容性通电元件还包括分隔物层，其中该分隔物层放置于间隙隔离层的第一孔中并粘附到阴极隔离层的脊上。该生物相容性通电元件还包括位于第二孔各侧和分隔物层的第一表面之间的腔，其中该腔填充有阴极化学物质该生物相容性通电元件还包括涂覆有阳极化学物质的第一集流体。该生物相容性通电元件还包括第二集流体，其中该第二集流体与阴极化学物质电连接。该生物相容性通电元件还包括电解质，该电解质包含电解质化学物质。该生物相容性通电元件还包括被配制成用于通电元件的单个放电循环的阴极化学物质、阳极化学物质和电解质化学物质。

具体实施可包括以下特征的一者或多者：阴极化学物质包括锰盐的生物相容性通电元件，其中该锰盐包括二氧化锰；阳极化学物质包括锌的生物相容性通电元件，其中该锌包括电沉积锌；阴极化学物质包括石墨、聚异丁烯、甲苯、喷射研磨的电解二氧化锰和KS6初级人造石墨的生物相容性通电元件；阴极化学物质包括下述混合物的生物相容性通电元件，该混合物包含约1.5份的10%PIBB50甲苯溶液比2.3份的附加甲苯比4.9份的混合物，其中所述4.9份的混合物包含约80%喷射研磨的电解二氧化锰比20%KS6初级人造石墨；电解质包括氯化锌和氯化铵的生物相容性通电元件；以及分隔物包括Celgard412的生物相容性通电元件。

生物相容性通电元件，其中该生物相容性通电元件电连接到生物医疗装置（诸如眼科装置（诸如接触镜片））中的电活性元件。生物相容性通电元件，其中该生物相容性通电元件电连接到生物医疗装置中的电活性元件。分隔物包含甲基丙烯酸羟乙酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和聚乙烯吡咯烷酮的生物相容性通电元件。

阳极化学物质包括电沉积锌、电解质包括氯化锌和氯化铵、阴极化学物质包含下述混合物的生物相容性通电元件，所述混合物包含约1.5份的10%PIBB50甲苯溶液比2.3份的附加甲苯比4.9份的混合物，所述4.9份的混合物包含约80%喷射研磨的电解二氧化锰比20%KS6初级人造石墨；电连接到生物医疗装置中电活性元件的生物相容性通电元件；生物医疗装置是眼科装置的生物相容性通电元件；眼科装置是接触镜片的生物相容性通电元件。