An implantable MEMS micropump system for drug delivery in small animals.
An implantable MEMS micropump system for drug delivery in small animals.
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DOI：
10.1007/s10544-011-9625-4
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发表时间：
2012-06
影响因子：
2.8
通讯作者：
Meng, Ellis
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gensler, Heidi;Sheybani, Roya;Li, Po-Ying;Lo Mann, Ronalee;Meng, Ellis
我们提出了第一个植入式药物输送系统的控制剂量，时间和位置在小动物。目前的可植入药物递送装置不能提供对这些因素的控制，或者对于植入像小鼠一样小的研究动物是不可行的。我们的系统利用集成的电解微泵，是可再填充的，具有广泛的药物相容性的惰性药物储库，并且能够在植入时调整递送方案。电化学阻抗谱（EIS）用于表征电极上的玻璃基板和柔性聚对二甲苯基板。电解致动器的台架测试导致玻璃基板上的流速为1至34 μL/min，Parylene基板上的流速高达6.8 μL/min。在1.0 mA的恒流下，全集成系统产生的流量为4.72 ± 0.35 μL/min，功耗仅为3 mW。最后，我们展示了该系统在小鼠体内抗癌药物递送中的应用。
We present the first implantable drug delivery system for controlled dosing, timing, and location in small animals. Current implantable drug delivery devices do not provide control over these factors or are not feasible for implantation in research animals as small as mice. Our system utilizes an integrated electrolysis micropump, is refillable, has an inert drug reservoir for broad drug compatibility, and is capable of adjustment to the delivery regimen while implanted. Electrochemical impedance spectroscopy (EIS) was used for characterization of electrodes on glass substrate and a flexible Parylene substrate. Benchtop testing of the electrolysis actuator resulted in flow rates from 1 to 34 μL/min on glass substrate and up to 6.8 μL/min on Parylene substrate. The fully integrated system generated a flow rate of 4.72 ± 0.35 μL/min under applied constant current of 1.0 mA while maintaining a power consumption of only ~3 mW. Finally, we demonstrated in vivo application of the system for anti-cancer drug delivery in mice.
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