KR20130124484A - Micro devices for biomedical applications and uses of the same - Google Patents

Micro devices for biomedical applications and uses of the same Download PDF

Info

Publication number
KR20130124484A
KR20130124484A KR1020137008453A KR20137008453A KR20130124484A KR 20130124484 A KR20130124484 A KR 20130124484A KR 1020137008453 A KR1020137008453 A KR 1020137008453A KR 20137008453 A KR20137008453 A KR 20137008453A KR 20130124484 A KR20130124484 A KR 20130124484A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
micro
mechanical
micro device
approximately
chemical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020137008453A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101761259B1 (en
Inventor
크리스 창 유
헤 유
Original Assignee
창헤 바이오-메디컬 사이언스 (양저우) 컴패니, 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 창헤 바이오-메디컬 사이언스 (양저우) 컴패니, 리미티드 filed Critical 창헤 바이오-메디컬 사이언스 (양저우) 컴패니, 리미티드
Publication of KR20130124484A publication Critical patent/KR20130124484A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101761259B1 publication Critical patent/KR101761259B1/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y5/00Nanobiotechnology or nanomedicine, e.g. protein engineering or drug delivery
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K49/00Preparations for testing in vivo
    • A61K49/001Preparation for luminescence or biological staining
    • A61K49/0063Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres
    • A61K49/0069Preparation for luminescence or biological staining characterised by a special physical or galenical form, e.g. emulsions, microspheres the agent being in a particular physical galenical form
    • A61K49/0089Particulate, powder, adsorbate, bead, sphere
    • A61K49/0091Microparticle, microcapsule, microbubble, microsphere, microbead, i.e. having a size or diameter higher or equal to 1 micrometer
    • A61K49/0093Nanoparticle, nanocapsule, nanobubble, nanosphere, nanobead, i.e. having a size or diameter smaller than 1 micrometer, e.g. polymeric nanoparticle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81BMICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS, e.g. MICROMECHANICAL DEVICES
    • B81B7/00Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems
    • B81B7/02Microstructural systems; Auxiliary parts of microstructural devices or systems containing distinct electrical or optical devices of particular relevance for their function, e.g. microelectro-mechanical systems [MEMS]
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/575Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/00584Control arrangements for automatic analysers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/3205Excision instruments
    • A61B17/3207Atherectomy devices working by cutting or abrading; Similar devices specially adapted for non-vascular obstructions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/32Surgical cutting instruments
    • A61B17/3205Excision instruments
    • A61B17/3207Atherectomy devices working by cutting or abrading; Similar devices specially adapted for non-vascular obstructions
    • A61B17/320758Atherectomy devices working by cutting or abrading; Similar devices specially adapted for non-vascular obstructions with a rotating cutting instrument, e.g. motor driven
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/34Trocars; Puncturing needles
    • A61B17/3478Endoscopic needles, e.g. for infusion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B2017/00017Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022Sensing or detecting at the treatment site
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B2017/00017Electrical control of surgical instruments
    • A61B2017/00022Sensing or detecting at the treatment site
    • A61B2017/00084Temperature
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B17/00Surgical instruments, devices or methods
    • A61B17/00234Surgical instruments, devices or methods for minimally invasive surgery
    • A61B2017/00345Micromachines, nanomachines, microsystems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B90/00Instruments, implements or accessories specially adapted for surgery or diagnosis and not covered by any of the groups A61B1/00 - A61B50/00, e.g. for luxation treatment or for protecting wound edges
    • A61B90/06Measuring instruments not otherwise provided for
    • A61B2090/064Measuring instruments not otherwise provided for for measuring force, pressure or mechanical tension
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/028Microscale sensors, e.g. electromechanical sensors [MEMS]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M37/00Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin
    • A61M37/0015Other apparatus for introducing media into the body; Percutany, i.e. introducing medicines into the body by diffusion through the skin by using microneedles

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

본 발명은 생물학적 응용을 위한 마이크로 디바이스들 및 이를 이용하는 방법들을 제공하며, 각각의 마이크로 디바이스는 외막 및 특성을 포함하고 대략 1 옹스트롬 내지 대략 수 밀리미터 이내에 이르는 크기를 갖는다.The present invention provides microdevices for biological applications and methods of using the same, each microdevice comprising an outer membrane and properties and having a size ranging from about 1 angstrom to within a few millimeters.

Description

생의학적 응용을 위한 마이크로 디바이스 및 이의 용도{MICRO DEVICES FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS AND USES OF THE SAME}MICRO DEVICES FOR BIOMEDICAL APPLICATIONS AND USES OF THE SAME

본 발명은 일반적으로 미시적 수준에서 기능 통합을 통해 달성한 광범위한 새로운 기능을 이용하고, 집적 회로 제조 기술과 같은 최첨단의 마이크로 디바이스 제조 기술을 이용하여 미시적 수준에서 질병의 예방, 진단, 또는 치료를 수행하기 위한, 새로운 마이크로 디바이스 및 이의 용도에 관한 것이다.The present invention generally utilizes a wide range of new features achieved through functional integration at the microscopic level, and uses advanced state of the art microdevice fabrication techniques such as integrated circuit fabrication techniques to perform disease prevention, diagnosis, or treatment at the microscopic level. To a new micro device and its use.

지난 10 내지 20 년 동안, 의학 및 생물학 분야에서, 특히 유전체학에서 잘 알려진 진전이 이루어졌지만, 암과 같은 질병의 예방, 진단 및 치료를 포함하는 현대 의학에 대한 기존의 접근법은 근본적으로 동일하며, 아직도 주로 거시적인 방법론에 초점을 맞추고 있다. 예를 들어, 질병 기술의 현재의 진단은 체온, 혈압, 스캐닝한 이미지, 측정한 화학 성분 수준 등과 같은 거시적인 데이터와 정보를 사용한다. 실시간적이고, 신뢰성 있고, 정확하고, 신속하고, 그리고 비용 효율적인 방법으로 광범위한 질병의 진단에서 새롭게 출현한 DNA 검사의 유효성조차 아직 확립되지 않았다. 암과 심장병을 포함하는, 높은 질병률과 사망률을 갖는 많은 질병들을 조기에 정확하게 진단하는 것은 매우 어렵다. 또한, 기존의 진단 기술의 대부분은 침습적(invasive)이다.In the last ten to twenty years, well-known progress has been made in medicine and biology, especially in genomics, but existing approaches to modern medicine, including the prevention, diagnosis and treatment of diseases such as cancer, are fundamentally the same and still The focus is mainly on macroscopic methodologies. For example, current diagnosis of disease technology uses macroscopic data and information such as body temperature, blood pressure, scanned images, measured chemical composition levels, and the like. Even the effectiveness of emerging DNA tests in the diagnosis of a wide range of diseases has not yet been established in a real-time, reliable, accurate, rapid and cost-effective manner. It is very difficult to accurately and early diagnose many diseases with high morbidity and mortality, including cancer and heart disease. In addition, most of the existing diagnostic techniques are invasive.

질병 치료와 관련해서, 상황은 훨씬 더 열악하다. 지금까지, 많은 수술이 여전히 매우 침습적이고, 많은 비용이 들고, 합병증의 높은 위험을 가지며, 긴 회복 시간을 필요로 한다. 일부 치료는 건강한 세포나 조직을 파괴하기도 한다. 이러한 한 가지 예는 암세포뿐만 아니라 정상적인 건강한 세포까지 죽이는 방사선을 사용하는 암 치료일 수 있다. 또 다른 예는 종종 거슬리고, 위험하고(예를 들어, 심장 절개 수술), 많은 비용이 들며, 많은 경우, 수술 후 환자가 정상적이고 활동적인 생활로 돌아갈 수 없는 혈액 관련 질환의 치료일 수 있다.With regard to disease treatment, the situation is even worse. To date, many surgeries are still very invasive, costly, have a high risk of complications, and require long recovery times. Some treatments destroy healthy cells or tissues. One such example may be cancer treatment using radiation that kills not only cancer cells but also normal healthy cells. Another example may be the treatment of blood-related diseases that are often bothersome, dangerous (eg, heart open surgery), costly, and in many cases the patient cannot return to normal and active life after surgery.

건강한 음식섭취와 규칙적인 운동의 일반적인 가이드라인뿐만 아니라, 문제의 예방 측면에서, 암과 같은 많은 질병의 원인은 현 시점에서 여전히 알려지지 않았다. 질병의 원인 규명과 관련된 지식의 이러한 부족은 직접 예방 약물 개발의 부족으로 이어진다.In addition to the general guidelines for healthy eating and regular exercise, in terms of preventing problems, the causes of many diseases such as cancer are still unknown at this time. This lack of knowledge related to the cause of the disease leads to a lack of direct preventive drug development.

현대 의학에서의 예방, 진단, 및 치료의 상기한 문제들 대부분은, 예를 들어, 미시적 수준(세포 생물학 수준)에서의 병리학의 이해의 부족, 효과적인 약물 전달 및 효과적인 반응 메커니즘의 부족, 예방 메커니즘 및 접근법뿐만 아니라 미시적 수준에서의 비침습적인 모니터링의 부족, 및 비침습적이고, 효과적이고, 대상 질병 치료법 및 기술의 부족이 원인이다.Most of the above mentioned problems of prevention, diagnosis, and treatment in modern medicine include, for example, a lack of understanding of pathology at the microscopic level (cell biology level), lack of effective drug delivery and effective response mechanisms, preventive mechanisms and Not only the approach but also the lack of non-invasive monitoring at the microscopic level and the lack of non-invasive, effective, target disease treatments and techniques.

최근에, 대부분 체외에서 사용되는 생물학적 응용을 위한 나노 기술을 사용하는 분야에서 일부 노력이 이루어지고 있다. 이러한 체외 작업은 실제로 적당한 발전으로 이어지고 있다. 판텔(Pantel) 등은 체외에서 혈액과 골수에서의 암 세포를 검출하기 위한 마이크로 전기기계(micro electromechanical, MEMS) 센서의 사용을 개시했다. 클라우스 판텔 등, 네이처 리뷰(2008, 8, 329) 참조. 워즈니악(Wozniak)과 첸(Chen)은 샘플 세포에 의해 생성되는 힘을 측정하기 위해 레이저 핀셋(laser tweezers)과 마이크로 니들을 사용했다. M.A. 워즈니악 등, 네이처 리뷰(2008, 8, 329) 참조. 쿠베나(Kubena) 등은 미국 특허 제 6,922,118호에서 생물학적 인자를 검출하기 위한 MEMS의 배치를 개시한 반면, 바이스만(Weissman) 등은 미국 특허 제 6,330,885호에서 생물학적 물질을 검출하기 위한 MEMS 센서의 사용을 개시했다.Recently, some efforts have been made in the field of using nanotechnology for biological applications, which are mostly used in vitro. This extra work is actually leading to moderate development. Pantel et al. Have described the use of micro electromechanical (MEMS) sensors to detect cancer cells in the blood and bone marrow in vitro. See Klaus Pantel et al., Nature Review (2008, 8, 329). Wozniak and Chen used laser tweezers and microneedles to measure the force produced by the sample cells. M.A. See Wozniak et al., Nature Review (2008, 8, 329). Kubena et al. Disclosed the deployment of MEMS for detecting biological factors in US Pat. No. 6,922,118, while Weissman et al. Described the use of MEMS sensors for detecting biological substances in US Pat. No. 6,330,885. Started.

상기한 제한으로 인해, 미시적 수준에서의 감지, 체내 표적 치료, 암 예방, 조기 검출 및 정상 조직과 기관에 최소한의 손상을 주는 비침습적인 치료를 포함하는, 현대 의학이 직면한 많은 문제가 기본적인 수준에서 해결되지 않고 있다. 그러나, 지금까지, 대부분의 개시는 비교적 간단한 구성과 큰 크기 그리고 종종 제한된 기능을 갖는 시스템을 사용하는 체외 감지에 대한 사례들로 국한되었다. 특히 체내 응용을 위한 그리고 미시적 수준의, 진보적인 생의학적 응용을 위한 고도로 통합된, 다기능적인, 마이크로 디바이스(5 밀리미터 이하)에 대한 보고는 없다.Due to the above limitations, many basic problems faced by modern medicine, including detection at the microscopic level, targeted treatment in the body, cancer prevention, early detection, and non-invasive treatment with minimal damage to normal tissues and organs, are fundamental. Is not resolved. However, to date, most disclosures have been limited to cases for in vitro sensing using systems with relatively simple configurations, large size and often limited functionality. There are no reports of highly integrated, multifunctional, microdevices (less than 5 millimeters), especially for in vivo applications and for microscopic, progressive biomedical applications.

발명의 요약Summary of the Invention

본 발명은 일반적으로 미시적 수준에서 기능 통합을 통해 달성한 광범위한 새로운 기능을 이용하고, 집적 회로 제조 기술과 같은 최첨단의 마이크로 디바이스 제조 기술을 이용하여 미시적 수준에서 질병의 예방, 진단, 또는 치료를 수행하기 위한, 새로운 마이크로 디바이스 및 이의 용도에 관한 것이다. 적합할 수 있는 다른 제조 기술은, 이에 제한되지 않으나, 기계적, 화학적, 화학적 기계적, 전기화학적 기계적, 전기생화학적 기계적, 생화학적, 생화학적 기계적, 광학적, 광전기적, 광전기적 기계적, 열적 화학적, 열적 기계적, 열적 화학적 기계적, 및 집적 회로 및 반도체 제조 기술 및 공정을 포함한다.The present invention generally utilizes a wide range of new features achieved through functional integration at the microscopic level, and uses advanced state of the art microdevice fabrication techniques such as integrated circuit fabrication techniques to perform disease prevention, diagnosis, or treatment at the microscopic level. To a new micro device and its use. Other fabrication techniques that may be suitable include, but are not limited to, mechanical, chemical, chemical mechanical, electrochemical mechanical, electrobiochemical mechanical, biochemical, biochemical mechanical, optical, photoelectric, photoelectric mechanical, thermal chemical, thermal Mechanical, thermal, chemical, mechanical, and integrated circuit and semiconductor fabrication techniques and processes.

응용의 한 가지 부류에서, 상기 마이크로 디바이스는 다수의 구성요소를 포함하며, 각각의 구성요소는 일반적으로 대략 하위의 생물학적 세포 내지 일반적인 전체 생물학적 세포의 크기(또는 1 미크론 내지 수백 미크론)인 초소형 크기이다. 다양한 기능의 다수의 구성요소는, 예를 들어, 일반적으로 미시적 수준에서 질병의 검출, 치료, 및 정화를 포함하는 다양한 기능을 수행하기 위해 하나의 마이크로 디바이스에 통합될 수 있다.In one class of applications, the microdevice comprises a plurality of components, each component being of an ultra-small size, which is generally approximately the size of a lower biological cell to a general total biological cell (or from 1 micron to several hundred microns). . Multiple components of various functions may be integrated into one micro device to perform various functions, including, for example, the detection, treatment, and purification of diseases, generally at the microscopic level.

의도된 응용에 따라, 본 발명의 또는 본 발명에서 사용되는 마이크로 디바이스는 1 옹스트롬 내지 5 밀리미터에 이르는 크기를 가질 수 있다. 마이크로 디바이스의 기능은 감지, 검출, 측정, 진단, 감시, 분석, 약물 전달, 선택적 흡수, 선택적 흡착, 예방 조치 및 외과 수술의 수행, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.Depending on the intended application, the microdevices of the present invention or used in the present invention may have a size ranging from 1 angstrom to 5 millimeters. The functions of the microdevices may include sensing, detecting, measuring, diagnosing, monitoring, analyzing, drug delivery, selective absorption, selective adsorption, performing preventive measures and surgical operations, or any combination thereof.

일 양태에서, 본 발명은 의학적 응용 또는 생체 생물학적 시스템 내의 응용을 위한 마이크로 디바이스를 제공한다.In one aspect, the present invention provides a micro device for medical application or application in a biological biological system.

일부 실시형태에서, 각각의 디바이스는 외막(outer membrane) 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 생화학적, 마이크로 생화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함하며, 상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는다. 예를 들어, 마이크로 기계적 특성을 갖는 마이크로 디바이스는 또한 기계 장치로 불릴 수 있으며 일반적으로 마이크로 디바이스가 이러한 기계적 특성으로 인해 의도된 기능을 수행하는 것을 의미한다. 이러한 실시형태의 일부 예에서, 상기 마이크로 디바이스는 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 두 가지 특성을 포함한다. 일부 다른 예에서, 상기 마이크로 디바이스는 대전된 표면, 화학적 전위, 기하학적 정합, 전자기적 및 전기화학적 전위 관련 인력으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 더 포함할 수 있다. 하나 이상의 추가적인 특성이 표적으로 하는 생물학적 기관 또는 세포 구조 표면에 마이크로 디바이스를 흡착시키기 위해 고려될 수 있다.In some embodiments, each device comprises an outer membrane and micromechanical, microchemical, microchemical mechanical, microoptical, microacoustic, microbiological, microbiochemical, microbiochemical mechanical, microelectrobiochemical mechanical, Microelectrochemical mechanical, microelectrobiochemical mechanical, microelectromechanical, microelectromagnetic mechanical, microacoustic mechanical, and micro superconducting mechanical properties, wherein the micro device comprises from about 1 Angstrom to about It has a size up to 5 millimeters. For example, microdevices with micromechanical properties may also be called mechanical devices and generally mean that the microdevices perform their intended functions due to these mechanical properties. In some examples of such embodiments, the micro device may be micromechanical, microchemical, microchemical mechanical, microoptical, microacoustic, microbiological, microelectromechanical, microelectromagnetic mechanical, microacoustic mechanical, and microsuperconducting mechanical. Includes two characteristics selected from the group of characteristics. In some other examples, the micro device may further comprise a property selected from the group consisting of charged surfaces, chemical potentials, geometric matching, electromagnetic and electrochemical potential related attractive forces. One or more additional properties may be considered for adsorbing the micro device to the surface of the biological organ or cell structure that it targets.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 암 세포를 정상 세포와 구별할 수 있다. 마이크로 디바이스는, 예를 들어, 이에 제한되지 않으나, 생화학적, 물리적, 전기적, 전자기적, 생화학적, 기계적, 음향학적, 열적, 및 광학적 특성을 포함하는 세포의 미시적 특성을 측정함으로써 이러한 기능을 수행할 수 있다.In some embodiments, the micro device can distinguish cancer cells from normal cells. Microdevices perform this function, for example, by measuring the microscopic properties of cells, including, but not limited to, biochemical, physical, electrical, electromagnetic, biochemical, mechanical, acoustical, thermal, and optical properties. can do.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 기관 및 세포 구조의 미시적 특성을 측정하고(예를 들어, 검출 프로브를 구비함으로써), 미시적 수준에서 기관 및 세포 구조를 진단하고, 미시적 수준에서 기관 및 세포 구조로 원하는 화학물질을 전달하고(전달 기능을 갖는 마이크로 주사기 또는 마이크로 용기를 구비함으로써), 미시적 수준에서 기관 및 세포 구조로 원하는 약물을 전달하며, 미시적 수준에서 선택된 기관 및 세포 구조를 조작할 수 있다. 마이크로 디바이스는 비침습적인 방식으로 또는 실시간으로 의도된 기능을 수행할 수 있다.In some embodiments, the micro device measures microscopic properties of organ and cell structure (eg, by having a detection probe), diagnoses organ and cell structure at the microscopic level, and diagnoses the organ and cell structure at the microscopic level. It is possible to deliver the desired chemical (by having a micro syringe or micro container with delivery function), deliver the desired drug at the microscopic level to the organ and cellular structure, and manipulate the selected organ and cellular structure at the microscopic level. The micro device may perform the intended function in a non-invasive manner or in real time.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 표면 전하, 정지 전위(resting potential), 전기화학적 전위, 전기적 전위, 표면 습윤성(surface wettability), 접촉각, 접착력, 온도, 밀도, 마찰, 경도, 표면 장력, 미량 화학물질 농도, 소수성 수준, 친수성 수준, pH, 액체 유속, 압력, 광학적 특성, 흡수, 흡착, 및 조성으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 특성을 측정할 수 있다.In some embodiments, the micro device has a surface charge, resting potential, electrochemical potential, electrical potential, surface wettability, contact angle, adhesion, temperature, density, friction, hardness, surface tension, microchemistry At least one property selected from the group consisting of substance concentration, hydrophobicity level, hydrophilicity level, pH, liquid flow rate, pressure, optical properties, absorption, adsorption, and composition can be measured.

본 발명의 마이크로 디바이스는 GPS, 신호 전송기, 신호 수신기, 마이크로 모터라이저(motorizer), 마이크로 프로펠러(propeller), 또는 무선 주파수(radio frequency, RF) 통신 칩을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 마이크로 디바이스는 국소 측위(local positioning), 위치 확인, 위치 정보 통신 및 위치 측위가 가능할 수 있다.The microdevice of the present invention may include a GPS, a signal transmitter, a signal receiver, a micro motorizer, a micro propeller, or a radio frequency (RF) communication chip. As such, the micro device may be capable of local positioning, positioning, location information communication, and location positioning.

일부 다른 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 화학물질 전달 기능, 통제된 화학물질 전달 기능, 기계적 작용, 통제된 기계적 작용, 선택적 흡수, 선택적 흡착, 미시적 수준의 검출, 일정 시간 후 작동하는 전기기계적 작용, 통제된 전기기계적 작용, 통제된 전기화학적 기계적 작용, 통제된 전기생물학적 작용, 통제된 전기화학적 생물학적 작용, 통제된 전기화학적 생물학적 작용, 통제된 전기화학적 생물학적 기계적 작용, 검출된 신호에 따라 트리거되는 작용 및 외부 지시에 따라 트리거되는 작용으로 이루어진 군에서 선택되는 기능을 더 포함할 수 있다. 이러한 기능은 마이크로 디바이스 또는 마이크로 디바이스의 특정 서브유닛이 보유한 특성의 결과일 수 있다. In some other embodiments, the micro device may include a chemical delivery function, a controlled chemical delivery function, a mechanical action, a controlled mechanical action, selective absorption, selective adsorption, microscopic level detection, an electromechanical action that operates after a period of time, Controlled electromechanical action, controlled electrochemical mechanical action, controlled electrobiological action, controlled electrochemical biological action, controlled electrochemical biological action, controlled electrochemical biomechanical action, action triggered by a detected signal, and The method may further include a function selected from a group consisting of an action triggered according to an external indication. Such functionality may be a result of the micro device or a characteristic held by a particular subunit of the micro device.

일부 다른 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 화학물질 전달, 기계력 작용, 전하 주입, 발광, 전압 인가, 유기 구조의 냉각 및 가열로 이루어진 군에서 선택되는 작용을 위한 미리 프로그램된 트리거 기능을 가질 수 있다. 이러한 기능은 메모리와 논리 기능을 갖는 온-디바이스 칩(on-device chip)에 프로그램될 수 있고, 예를 들어, 감지된 신호 또는 응답이 사전 설정값에 도달할 때, 트리거되어, 하나의 작용 또는 일련의 작용이 개시되고 수행될 수 있다. 어떤 경우, 트리거 기능은 전하, 정지 전위, 전기적 전위, 전기화학적 전위, 표면 전류, 벌크 전류(bulk current), 표면 습윤성, 접착 특성, 소수성 수준, 친수성 수준, 유동 특성, 전기장, 자기장, 음장(acoustic field), 온도, 광 파장 및/또는 강도, 마찰력 및 계수, 경도, 압력, 및 디바이스에 의해 검출된 외부 신호로 이루어진 군에서 선택되는 일군의 매개변수의 이용에 의해 달성될 수 있다.In some other embodiments, the micro device may have a pre-programmed trigger function for the action selected from the group consisting of chemical delivery, mechanical action, charge injection, luminescence, voltage application, cooling and heating of the organic structure. This function can be programmed into an on-device chip with memory and logic functions, for example, triggered when a sensed signal or response reaches a preset value, triggering one action or A series of actions can be initiated and performed. In some cases, trigger functions include charge, stop potential, electrical potential, electrochemical potential, surface current, bulk current, surface wettability, adhesion properties, hydrophobicity levels, hydrophilicity levels, flow properties, electric fields, magnetic fields, acoustic fields field), temperature, light wavelength and / or intensity, frictional force and coefficient, hardness, pressure, and an external signal detected by the device.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 30 초에서 3 일 사이에 표적 pH 범위에서 용해 능력을 가질 수 있다. 이는 마이크로 디바이스가 이러한 시한 내에서 이러한 표적 pH에서 용해될 수 있음을 의미한다.In some embodiments, the micro device may have a dissolution capacity in the target pH range between 30 seconds and 3 days. This means that the microdevice can be dissolved at this target pH within this time limit.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 고분자, 유기 물질, 및 유기 시스템과 비교적 적합성이 있는 무기 물질로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함한다. "비교적 적합성이 있는"이란 용어는 물질이 일반적으로 포유류의 몸과 생체 적합성이 있고 감염, 장애, 불편, 및 다른 부정적인 효과(예를 들어, 면역 반응 효과)를 유발하지 않는 것을 의미한다. 마이크로 디바이스는 생체 적합 물질(biomaterial) 또는 다른 물질과 결합한 생체 적합 물질을 이용하여 제조될 수 있거나, 또는 생체 적합 물질로 접속되거나 코팅될 수 있다. 생체 적합 물질은 자연적으로 생기는 물질, 합성된 물질, 또는 자연적으로 생기는 물질(자가 이식편(autograft), 동종 이식편(allograft) 또는 이종 이식편(xenograft)을 포함함)과 합성된 물질의 복합체를 포함할 수 있다. 이러한 물질의 예는, 이제 제한되지 않으나, 실리콘 및 이산화규소, 폴리실리콘, 질화규소, 산질화규소, 산화탄소, 및 질화탄소, IC 디바이스 패키징에 사용되는 고분자(이들의 불활성으로 인해 적합성이 있을 것으로 예상됨), 지질, 펩티드, 수산화인회석(hydroxyapatite, HA), 인산칼슘, 탄산칼슘, 인산마그네슘, 인산암모늄, 규산염, 및 노틸러스 쉘(nautilus shell)을 포함한다.In some embodiments, the micro device comprises a material selected from the group consisting of polymers, organic materials, and inorganic materials that are relatively compatible with organic systems. The term "comparatively compatible" means that the material is generally biocompatible with the mammal's body and does not cause infections, disorders, discomforts, and other negative effects (eg, immune response effects). The microdevices may be manufactured using biomaterials in combination with biomaterials or other materials, or may be connected or coated with biomaterials. Biocompatible materials may include naturally occurring materials, synthetic materials, or complexes of naturally occurring materials (including autografts, allografts, or xenografts) with synthetic materials. have. Examples of such materials are, but are not limited to, silicon and silicon dioxide, polysilicon, silicon nitride, silicon oxynitride, carbon oxides, and carbon nitrides, polymers used in packaging IC devices (expected to be compatible due to their inactivity) ), Lipids, peptides, hydroxyapatite (HA), calcium phosphate, calcium carbonate, magnesium phosphate, ammonium phosphate, silicates, and nautilus shells.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 100 밀리미터(예를 들어, 세포 구조, DNA, 또는 박테리아 관련 응용을 위해, 인간 세포 시험 및 분석을 위해), 대략 1 옹스트롬 내지 대략 100 미크론(예를 들어, 선택적 부착 응용을 위해), 대략 10 미크론 내지 대략 2 밀리미터, 또는 대략 100 미크론 내지 대략 1.5 밀리미터에 이르는 크기를 가질 수 있다.In some embodiments, the microdevice comprises approximately 1 angstrom to approximately 100 millimeters (eg, for cell structure, DNA, or bacterial related applications, for human cell testing and analysis), approximately 1 angstrom to approximately 100 microns ( For example, for selective attachment applications), from about 10 microns to about 2 millimeters, or from about 100 microns to about 1.5 millimeters.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 하나 이상의 기능을 갖는 하나의 장치에 통합된 다수의 서브 디바이스를 갖는 하나의 물질을 포함한다. 적절한 물질의 예는, 이에 제한되지 않으나, 유기 고분자, 유기 물질, 생물학적 물질, 생화학적 물질, 무기 전도체, 무기 반도체, 무기 절연체 및 세라믹을 포함한다. 적절한 생물학적 물질의 예는, 이에 제한되지 않으나, 인공 생물학적 물질, 자연 생물학적 물질, 배양된 생물학적 물질, 및 자연 생물학적 물질과 인공 생물학적 물질의 조합을 포함한다.In some embodiments, the micro device comprises one material having a plurality of sub devices integrated into one device having one or more functions. Examples of suitable materials include, but are not limited to, organic polymers, organic materials, biological materials, biochemical materials, inorganic conductors, inorganic semiconductors, inorganic insulators, and ceramics. Examples of suitable biological materials include, but are not limited to, artificial biological materials, natural biological materials, cultured biological materials, and combinations of natural and artificial biological materials.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 감지, 검출, 측정, 계산, 분석, 진단, 논리 처리(의사 결정), 전송, 및 수술 기능으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 기능을 포함하는 통합된 마이크로 디바이스이다.In some embodiments, the micro device comprises an integrated micro device comprising at least one function selected from the group consisting of sensing, detection, measurement, calculation, analysis, diagnosis, logic processing (decision making), transmission, and surgical functions. to be.

일부 다른 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 전압 비교기, 4-포인트 프로브(four point probe), 계산기, 논리 회로, 메모리 장치, 마이크로 커터, 마이크로 해머, 마이크로 쉴드(shield), 마이크로 염료(dye), 마이크로 핀(pin), 마이크로 나이프, 마이크로 니들, 마이크로 스레드 홀더(thread holder), 마이크로 핀셋(tweezers) 마이크로 광 흡수기, 마이크로 미러, 마이크로 쉴드, 마이크로 휠러(wheeler), 마이크로 필터, 마이크로 초퍼(chopper), 마이크로 슈레더(shredder), 마이크로 펌프, 마이크로 흡수기, 마이크로 신호 검출기, 마이크로 드릴러(driller), 마이크로 서커(sucker), 마이크로 테스터, 마이크로 용기, 마이크로 풀러(puller), 신호 전송기, 신호 발생기, 마찰 센서, 전하 센서, 온도 센서, 경도 검출기, 음파 발생기, 광파 발생기, 열 발생기, 마이크로 냉장고, 및 전하 발생기로 이루어진 군에서 선택된 하드웨어를 더 포함한다. 이러한 용어는 본 기술분야에 잘 알려져 있고, 이들의 일반적인 정의를 본 발명에 적용한다. 예를 들어, 필터는 크기 별로 다양한 구성요소를 분리할 수 있는 마이크로 디바이스(또는 서브 마이크로 디바이스)일 수 있고, 청소기는 의도된 표면을 세척하고, 연마하고, 문지르고, 솔질할 수 있는 마이크로 디바이스일 수 있으며, 슈레더는 큰 물품을 작은 조각으로 만들 수 있는 블레이드와 날카로운 에지를 구비한 마이크로 디바이스일 수 있다. 일부 또 다른 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 청소기, 필터, 슈레더, 주사기, 및 펌프; 청소기, 필터, 슈레더, 및 주사기; 폴리싱 패드(polishing pad)를 구비한 폴리싱 장치; 또는 센서, 샘플 수집용 마이크로 팁, 수집된 샘플을 테스트하기 위한 마이크로 어레이, 데이터 분석 장치, 및 신호 전송기를 포함한다.In some other embodiments, the micro device includes a voltage comparator, a four point probe, a calculator, a logic circuit, a memory device, a micro cutter, a micro hammer, a micro shield, a micro dye, a micro Pin, micro knife, micro needle, micro thread holder, micro tweezers micro light absorber, micro mirror, micro shield, micro wheeler, micro filter, micro chopper, micro Shredder, Micro Pump, Micro Absorber, Micro Signal Detector, Micro Driller, Micro Sucker, Micro Tester, Micro Vessel, Micro Puller, Signal Transmitter, Signal Generator, Friction Sensor, Charge Sensor , Temperature sensors, hardness detectors, sound wave generators, light wave generators, heat generators, micro refrigerators, and charge feet Hardware selected from the group consisting further includes. These terms are well known in the art and their general definitions apply to the present invention. For example, the filter may be a micro device (or sub-micro device) capable of separating various components by size, and the vacuum cleaner may be a micro device capable of cleaning, polishing, rubbing and brushing the intended surface. The shredder can be a micro device with sharp edges and blades that can make large articles into smaller pieces. In some yet other embodiments, the micro device comprises a cleaner, filter, shredder, syringe, and pump; Cleaners, filters, shredders, and syringes; A polishing apparatus having a polishing pad; Or a sensor, a micro tip for sample collection, a micro array for testing the collected sample, a data analysis device, and a signal transmitter.

일부 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 조기 질병 검출 및 예방을 위해 살아 있는 생물학적 시스템의 지속적인 스캔 및 분석을 위한 마이크로 테스터일 수 있다.In some embodiments, the micro device can be a micro tester for continuous scanning and analysis of living biological systems for early disease detection and prevention.

대안적으로, 상기 마이크로 디바이스는 생물학적 시스템 외부의 체외 응용을 위한 것일 수 있고, 외막 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 특성을 포함하며, 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는다.Alternatively, the microdevice may be for in vitro application outside of a biological system, and may be enveloped and micromechanical, microchemical, microchemical mechanical, microoptical, microacoustic, microbiological, microelectromechanical, microelectromagnetic mechanical. And one or more properties selected from the group consisting of micro-acoustic mechanical, and micro-superconducting mechanical properties, and have a size ranging from about 1 angstrom to about 5 millimeters.

상기 마이크로 디바이스는 또한 동맥 청소 및 체내의 조기 암 검출 및 예방과 같은 의학적 응용을 위해 사용될 수 있다.The microdevices can also be used for medical applications such as arterial clearance and early cancer detection and prevention in the body.

따라서, 본 발명은 또한 생물학적 물질을 청소하기 위한 본 발명의 마이크로 디바이스를 사용하는 방법들은 제공한다. 각각의 방법은 마이크로 디바이스를 생물학적 물질과 접촉시키는 단계를 포함하며, 상기 마이크로 디바이스는 외막 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 생화학적, 마이크로 생화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함하며, 상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는다. 청소될 생물학적 물질의 예는, 이에 제한되지 않으나, 포유류의 정맥 또는 동맥을 포함한다. 청소는, 예를 들어, 기계적 폴리싱(polishing), 기계적 러빙(rubbing), 화학적 기계적 폴리싱, 화학적 용해, 화학적 패시베이션(passivation), 화학적 처리, 생물학적 처리, 화학적 용해를 통한 폴리싱, 레이저 제거(laser ablation), 또는 이들의 조합에 의해 수행될 수 있다.Accordingly, the present invention also provides methods of using the microdevices of the present invention for cleaning biological materials. Each method includes contacting a micro device with a biological material, the micro device comprising an outer membrane and a micro mechanical, micro chemical, micro chemical mechanical, micro optical, micro acoustic, micro biological, micro biochemical, micro biochemical Mechanical, microelectrochemical, microelectrochemical, microelectrochemical, microelectromechanical, microelectromechanical, microacoustic, and microsuperconducting. The micro device has a size ranging from approximately 1 angstrom to approximately 5 millimeters. Examples of biological materials to be cleared include, but are not limited to, veins or arteries in mammals. Cleaning may include, for example, mechanical polishing, mechanical rubbing, chemical mechanical polishing, chemical dissolution, chemical passivation, chemical treatment, biological treatment, polishing through chemical dissolution, laser ablation , Or a combination thereof.

일부 실시형태에서, 청구항 제 38 항의 방법은 마이크로 디바이스를 생물학적 물질의 일반 영역으로 전달하는 단계; 국소 온도, 국소 압력, 국소 마찰력, 국소 표면 전하, 국소 정지 전위, 국소 전기적 전위, 국소 표면 특성, 국소 조성, 또는 국소 유체 유량을 선택적으로 선택하는 단계; 청소 기능을 선택적으로 트리거하는 단계; 청소를 수행하는 단계; 마이크로 콜렉터(collector)로 청소 잔해를 선택적으로 수집하고 잔해를 멀리 이동시키는 단계; 및 마이크로 필터로 잔해를 선택적으로 수집하고 잔해를 멀리 이동시키는 단계를 더 포함한다.In some embodiments, the method of claim 38 comprises delivering a micro device to a general area of biological material; Selectively selecting a local temperature, a local pressure, a local friction force, a local surface charge, a local stop potential, a local electrical potential, a local surface property, a local composition, or a local fluid flow rate; Selectively triggering a cleaning function; Performing a cleaning; Selectively collecting cleaning debris with a microcollector and moving the debris away; And selectively collecting debris with a micro filter and moving the debris away.

일부 실시형태에서, 상기 방법은 마이크로 디바이스를 정맥으로 전달하는 단계; 예를 들어, 국소 압력과 같은, 수집되는 데이터를 선택적으로 감지하고 분석하는 단계; 표적 정맥 위치에 도달하였을 때 청소 기능을 선택적으로 트리거하는 단계; 트리거된 위치에서 정맥 벽의 플라크(plaque) 및 침전물을 청소하는 단계; 청소되는 플라크를 부드럽게 하고, 플라크의 파손으로부터 커다란 잔해의 생성을 방지하며, 정맥의 가능한 손상을 최소화하기 위해, 청소될 폐색(blockage)으로 원하는 화학물질을 선택적으로 주입하는 단계; 청소 또는 혈액 여과를 통한 여과의 완류 이후 마이크로 디바이스를 선택적으로 용해하는 단계; 청소하는 동안 그리고 청소가 완료된 이후 혈액 여과를 통해 마이크로 디바이스 및 잔해를 선택적으로 여과하는 단계; 및 마이크로 디바이스에 의한 청소후 처리를 선택적으로 수행하는 단계를 더 포함한다.In some embodiments, the method comprises delivering a micro device to a vein; Selectively sensing and analyzing data collected, such as, for example, local pressure; Selectively triggering a clearing function when a target vein position is reached; Cleaning the plaques and deposits on the vein wall in the triggered position; Selectively injecting the desired chemical into the blockage to be cleaned to soften the plaque to be cleaned, to prevent the generation of large debris from breakage of the plaque, and to minimize possible damage to the vein; Selectively dissolving the micro device after completion of cleaning or filtration through blood filtration; Selectively filtering the micro device and debris during the cleaning and after the cleaning is completed through blood filtration; And optionally performing a post-cleaning process by the micro device.

본 발명의 또 다른 양태는 체내 표적 위치에 약물의 다수 투여량을 전달하기 위한 방법들을 제공하며, 각각은 마이크로 디바이스를 표적 위치로 수송하는 단계; 제 1 약물을 표적 위치로 전달하는 단계; 및 최초 전달의 전달 시간으로부터 원하는 시간 간격 내에 표적 위치로 약물의 제 2 투여량을 전달하는 단계를 포함하고, 상기 마이크로 디바이스는 외막 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 생화학적, 마이크로 생화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함하며, 상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는다.Another aspect of the invention provides methods for delivering multiple doses of a drug to a target location in the body, each comprising transporting a micro device to the target location; Delivering the first drug to the target location; And delivering a second dose of drug to the target location within a desired time interval from the delivery time of the initial delivery, wherein the micro device comprises an outer membrane and a micromechanical, microchemical, microchemical mechanical, microoptical, microacoustic Microbiological, microbiochemical, microbiochemical mechanical, microelectrobiochemical mechanical, microelectrochemical mechanical, microelectrobiochemical mechanical, microelectromechanical, microelectromagnetic mechanical, microacoustic mechanical, and microsuperconducting mechanical properties. The micro device has a size ranging from approximately 1 angstrom to approximately 5 millimeters.

일부 실시형태에서, 각각의 투여량은 또 다른 투여량과는 다른 약물을 전달한다. 일부 다른 실시형태에서, 상기 약물들은 서로 다른 화학물질들이며 제 1 약물의 전달은 제 2 약물에 대한 부착 선택성(attachment selectivity)을 향상시킨다.In some embodiments, each dosage delivers a different drug than another dosage. In some other embodiments, the drugs are different chemicals and the delivery of the first drug enhances attachment selectivity for the second drug.

대안적으로, 본 발명은 또한 의료 목적의 마이크로 디바이스를 사용하는 방법들은 제공하며, 상기 마이크로 디바이스는 외막 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 생화학적, 마이크로 생화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함하고, 상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 가지며, 상기 의료 목적은 약물 전달, 절단, 제거, 폴리싱, 수송, 접합, 진단, 감지, 선택적 보호, 표적 제거, 측정, 암 또는 혈액 관련 질병의 치료, 및 표적 영역(최대 대략 500 미크론 크기) 내에서 세포 구조 또는 마이크로 기관 수준에서 의학적 치료 기능의 보조로 이루어진 군에서 선택된다.Alternatively, the present invention also provides methods of using a micro device for medical purposes, the micro device comprising an outer membrane and a micro mechanical, micro chemical, micro chemical mechanical, micro optical, micro acoustic, micro biological, micro biochemical Microbiological, mechanical, microelectrochemical, microelectrochemical, microelectrochemical, microelectromechanical, microelectromechanical, microacoustic, and microsuperconducting mechanical properties. Wherein the micro device has a size ranging from approximately 1 angstrom to approximately 5 millimeters, the medical purpose being drug delivery, cleavage, ablation, polishing, transport, conjugation, diagnosis, sensing, selective protection, target ablation, measurement, Or blood-related treatment of disease, and the target area (up to about 500 microns in size) are selected from the group consisting of a secondary medical treatment function on the cellular structure or a micro-organ level within.

일부 실시형태에서, 상기 방법은 암 치료를 위한 것이며 약물 전달 기능을 갖는 마이크로 디바이스를 암 세포에 선택적으로 부착하는 단계; 마이크로 디바이스 내의 주입 기능을 트리거하는 단계; 및 암 세포에 약물을 주입하는 단계를 포함한다. 대안적으로, 상기 방법은 높은 광 반사도(optical reflectivity)를 갖는 마이크로 디바이스를 건강한 세포에 선택적으로 부착하는 단계; 건강하지 못한 세포를 파괴하기 위해 레이저 처리를 수행하는 단계; 및 레이저 노출로 인한 처리에서 건강하지 못한 세포를 제거하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments, the method is for treating cancer and optionally attaching a micro device with drug delivery function to cancer cells; Triggering an injection function in the micro device; And injecting the drug into cancer cells. Alternatively, the method includes selectively attaching a micro device with high optical reflectivity to healthy cells; Performing laser treatment to destroy unhealthy cells; And removing unhealthy cells from the treatment due to laser exposure.

일부 실시형태에서, 이러한 방법을 위해 사용되는 마이크로 디바이스는 신호 감지 장치, 메모리 장치, 논리 처리 장치, 신호 전송기, 및 마이크로 수술로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함할 수 있고, 상기 마이크로 디바이스는 진단, 감지, 또는 측정 기능을 수행하며, 상기 방법은 마이크로 디바이스를 표적 측정 위치로 전달하는 단계; 표적 위치에서 측정을 수행하는 단계; 메모리 장치에 데이터를 기록하는 단계; 논리 처리 기능을 사용하여 작업을 선택적으로 트리거하는 단계; 마이크로 디바이스를 사용하여 수술을 선택적으로 수행하는 단계; 마이크로 디바이스를 회수하는 단계; 및 기록된 데이터를 분석하는 단계를 포함할 수 있다.In some embodiments, the micro device used for such a method may include a characteristic selected from the group consisting of a signal sensing device, a memory device, a logic processing device, a signal transmitter, and a microsurgery, wherein the micro device may comprise diagnostics, Performing a sensing or measuring function, the method comprising: delivering a micro device to a target measurement location; Performing a measurement at the target location; Writing data to the memory device; Selectively triggering a task using a logic processing function; Selectively performing a surgery using a micro device; Recovering the micro device; And analyzing the recorded data.

일부 다른 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 표적 위치의 진단, 감지, 또는 측정 기능을 수행할 수 있고, 상기 마이크로 디바이스는 신호 감지 장치, 메모리 장치, 신호 전송기, 현장 의사 결정을 위한 논리 장치, 및 마이크로 수술을 포함하며, 상기 방법은 마이크로 디바이스를 표적 위치로 전달하고, 표적 위치에서 진단, 감지, 또는 측정 기능을 수행하는 단계; 메모리 장치에 데이터를 기록하는 단계; 마이크로 디바이스가 데이터를 분석하는 단계; 마이크로 디바이스에 의한 데이터 분석 및 미리 프로그램된 논리 결정을 근거로 마이크로 수술의 과정과 유형을 결정하는 단계; 및 표적 위치에서 마이크로 수술을 수행하는 단계를 포함한다.In some other embodiments, the micro device can perform the function of diagnosing, sensing, or measuring a target position, wherein the micro device can be a signal sensing device, a memory device, a signal transmitter, a logic device for field decision making, and a micro Wherein the method comprises delivering the micro device to a target location and performing a diagnostic, sensing, or measuring function at the target location; Writing data to the memory device; Analyzing the data by the micro device; Determining the procedure and type of microsurgery based on data analysis by the microdevice and pre-programmed logic determination; And performing microsurgery at the target location.

일부 또 다른 실시형태에서, 상기 마이크로 디바이스는 전기 특성 측정 장치를 포함하고 표적 위치에서 암 세포를 검출할 수 있으며, 상기 방법은 마이크로 디바이스를 표적 위치로 전달하는 단계; 및 표적 위치에서 표면 전하, 전하 밀도, 정지 전위, 전기적 전위, 전기화학적 전위, 표면 전류, 벌크 전류, 및 전류 밀도로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 특성을 측정하는 단계를 포함한다. 상기 마이크로 디바이스는, 예를 들어 1 mV보다 양호한 전압 측정 감도를 갖는, 전압 비교기를 더 포함할 수 있다.In some yet other embodiments, the micro device includes an electrical property measurement apparatus and can detect cancer cells at the target location, the method comprising delivering the micro device to the target location; And measuring at least one property selected from the group consisting of surface charge, charge density, stop potential, electrical potential, electrochemical potential, surface current, bulk current, and current density at the target location. The micro device may further comprise a voltage comparator, for example having a voltage measurement sensitivity of better than 1 mV.

일부 다른 실시형태에서, 상기 방법들은 표적 위치에서 암 세포 검출을 위해 사용될 수 있고, 마이크로 디바이스를 표적 위치로 전달하는 단계; 및 표적 위치에서 표면 전하, 정지 전위, 전기화학적 전위, 전기적 전위, 표면 전류, 벌크 전류, 표면 습윤성, 접촉각, 접착 특성, 온도, 밀도, 마찰, 경도, 표면 장력, 미량 화학물질 농도, pH, 액체 유속, 압력, 광학적 특성, 흡수, 흡착, 및 조성으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 특성을 측정하는 단계를 포함한다.In some other embodiments, the methods can be used for cancer cell detection at a target location, delivering the micro device to the target location; And surface charge, stop potential, electrochemical potential, electrical potential, surface current, bulk current, surface wettability, contact angle, adhesion properties, temperature, density, friction, hardness, surface tension, trace chemical concentration, pH, liquid at the target location. Measuring one or more properties selected from the group consisting of flow rate, pressure, optical properties, absorption, adsorption, and composition.

본 발명의 마이크로 디바이스들은 본 기술분야에 공지된 방법, 예를 들어, 집적 회로 제조 방법, 반도체 제조 방법, 기계적 제조 방법, 화학적 처리 방법, 합성 방법, 전기화학적 처리 방법, 생물학적 처리 방법, 생화학적 처리 방법, 기계적 제조 방법, 및 레이저 가공 방법으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 방법에 의해 제조될 수 있다.The microdevices of the present invention are known in the art, for example, integrated circuit fabrication, semiconductor fabrication, mechanical fabrication, chemical treatment, synthesis, electrochemical treatment, biological treatment, biochemical treatment. It can be produced by one or more methods selected from the group consisting of methods, mechanical manufacturing methods, and laser processing methods.

따라서, 본 발명의 또 다른 양태는, 마이크로 전압 비교기, 4-포인트 프로브 및 세포 표면 전하를 측정하기 위한 다른 회로 설계를 사용하는 것과 같은, 비침습적인 방식으로 세포 구조 수준에서 실시간으로 데이터와 정보를 얻기 위한 마이크로 디바이스의 용도이다. 세포 표면 전하의 식별은 세포의 건강하거나 건강하지 못한 상태 및, 필요한 경우 이의 적절한 치료법을 결정하는데 있어서 중요한 요인일 수 있다. 한 가지 예는 정지 전위 및 정상 세포와 암 세포를 구별하기 위한 표면 전하를 포함하는 표면 및/또는 벌크 전기 특성을 측정하기 위한 이러한 디바이스의 사용일 수 있다.Accordingly, another aspect of the present invention provides data and information in real time at the cellular structure level in a non-invasive manner, such as using micro voltage comparators, four-point probes and other circuit designs for measuring cell surface charge. It is the use of a micro device for obtaining. Identification of cell surface charge can be an important factor in determining the healthy or unhealthy condition of a cell and, if necessary, its proper treatment. One example may be the use of such a device to measure surface and / or bulk electrical properties, including stationary potential and surface charge to distinguish between normal and cancer cells.

본 발명의 또 다른 양태는 인체 내의 표적 위치로 약물을 전달하고 건강한 세포와 건강하지 못한(예를 들어, 암) 세포를 구별하는 마이크로 디바이스의 용도이다. 이는 건강한 세포와 건강하지 못한 세포((예를 들어, 암 세포)로의 마이크로 디바이스의 선택적인 흡수 또는 흡착을 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 레이저 수술로 건강하지 못한 장기의 일부를 제거하기 위해, 높은 광 반사도를 갖는 마이크로 디바이스를 사용하여 건강한 세포에 선택적으로 흡수시킬 수 있고, 따라서 양호한 세포가 레이저 처리를 통해 제거되는 것을 보호할 수 있다.Another aspect of the invention is the use of a micro device to deliver a drug to a target location in the human body and to distinguish between healthy and unhealthy (eg cancer) cells. This can be achieved through selective absorption or adsorption of microdevices into healthy and unhealthy cells (eg cancer cells), eg, to remove some of the unhealthy organs with laser surgery. Micro devices with high light reflectivity can be used to selectively absorb healthy cells, thus protecting good cells from being removed through laser treatment.

본원에서 사용되는 "또는"이란 용어는 "그리고"와 "또는" 모두를 포함하는 것을 의미한다.The term "or" as used herein is meant to include both "and" and "or".

본원에서 사용되는 "하나의"란 단어 및 하나의 명사를 포함하는 용어는 복수의 명사의 의미를 포함한다.As used herein, the term "one" and the term including one noun includes the meaning of a plurality of nouns.

본원에서 사용되는 "마이크로 디바이스"는 임의의 광범위한 물질, 특성, 형상, 복잡도와 통합의 정도, 또는 적절한 이들의 혼합일 수 있다. 용어는 하나의 물질에서부터 다수의 서브 유닛과 다수의 기능을 구비한 다수의 물질을 포함하는 매우 복잡한 디바이스까지의 응용에 대해 일반적인 의미를 갖는다. 본 발명에서 예상되는 복잡성은 일련의 원하는 특성을 갖는 매우 작은, 하나의 입자에서부터 내부에 포함된 다양한 기능성 장치를 구비한 상당히 복잡한, 통합된 장치에 이른다. 예를 들어, 단순한 마이크로 디바이스는, 원하는 경도, 원하는 표면 전하, 또는 표면 위에 흡수되는 원하는 유기 화학물질을 갖는, 100 옹스트롬같이 작은 직경으로 제조되는 하나의 구형 물건일 수 있다. 더욱 복잡한 마이크로 디바이스는, 센서, 단순한 계산기, 메모리 장치, 논리 장치, 및 커터를 구비하고 이들 모두가 디바이스에 통합된 1 밀리미터 디바이스일 수 있다. 전자의 경우, 입자는 흄드(fumed) 또는 콜로이드 침전 공정을 통해 형성될 수 있는 반면, 통합된 다양한 구성요소를 구비한 디바이스는 다양한 집적 회로 제조 공정을 사용하여 제조될 수 있다.As used herein, a “micro device” can be any of a wide variety of materials, properties, shapes, complexity and degrees of integration, or any suitable combination thereof. The term has a general meaning for applications from one material to very complex devices that include a number of subunits and a number of functions with many functions. The complexity expected in the present invention ranges from a very small particle having a series of desired properties to a fairly complex, integrated device with various functional devices contained therein. For example, a simple micro device may be one spherical article made of a small diameter, such as 100 angstroms, with a desired hardness, a desired surface charge, or a desired organic chemical absorbed on the surface. More complex microdevices may be one millimeter devices that include sensors, simple calculators, memory devices, logic devices, and cutters, all of which are integrated into the device. In the former case, particles can be formed through a fumed or colloidal precipitation process, while devices with various integrated components can be manufactured using various integrated circuit fabrication processes.

본 발명의 또는 본 발명에서 사용되는 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터의 크기(예를 들어, 직경)에 이를 수 있다. 예를 들어, 대략 10 옹스트롬 내지 대략 100 미크론의 크기에 이르는 마이크로 디바이스는 세포 구조, DNA, 및 박테리아와 같은 작은 크기의 생물학적 분자, 독립체 또는 성분을 표적으로 하기 위해 본 발명에서 사용될 수 있다. 또는, 대략 1 미크론 내지 대략 5 밀리미터의 크기에 이르는 마이크로 디바이스는 인체 기관의 일부와 같은 비교적 큰 생물학적 물질을 표적으로 하기 위해 본 발명에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 출원에서 정의된 단순한 마이크로 디바이스는 표적 유형의 세포에 우선적인 흡수 또는 흡착을 위해 원하는 표면 특성을 갖는(예를 들어, 표면 전하 또는 화학적 코팅을 갖는), 100 옹스트롬 이하의 직경의 단순한 입자일 수 있다.The microdevices of the present invention or used herein can range in size (eg, diameter) from about 1 angstrom to about 5 millimeters. For example, microdevices ranging in size from approximately 10 Angstroms to approximately 100 microns can be used in the present invention to target small sized biological molecules, entities or components such as cell structures, DNA, and bacteria. Alternatively, microdevices ranging in size from approximately 1 micron to approximately 5 millimeters can be used in the present invention to target relatively large biological materials such as parts of human organs. For example, a simple micro device, as defined in this application, has a diameter of 100 angstroms or less, having desired surface properties (eg, with surface charge or chemical coating) for preferential absorption or adsorption to cells of a target type. It may be a simple particle.

"흡수"라는 단어는 일반적으로 표면 및 표면에 부착되는(이 경우, 흡착되는) 물질 사이의 물리적 결합을 의미한다. 한편, "흡착"이란 단어는 통상적으로 이들 둘 사이에서 더욱 강력한, 화학적 결합을 의미한다. 이들 특성은 (a) 미시적 수준에서의 측정, (b) 건강하지 못한 세포의 표적 제거, 및 (c) 레이저 수술과 같은 치료 도중 건강한 세포의 보호를 위한 원하는 마이크로 디바이스에 의해 부착을 위해 효과적으로 사용될 수 있기 때문에, 본 발명에서 매우 중요하다.The word "absorption" generally means a physical bond between a surface and a substance attached to the surface (in this case, adsorbed). On the other hand, the word "adsorption" usually means a stronger chemical bond between the two. These properties can be effectively used for attachment by the desired micro device for (a) measurement at the microscopic level, (b) target removal of unhealthy cells, and (c) protection of healthy cells during treatments such as laser surgery. Because of this, it is very important in the present invention.

본원에서 사용된 "화학물질"이란 용어는 일반적으로 특정 활동(예를 들어, 큰 또는 작은 화합물)의 화학 물질 또는 표적 전달 영역에서의 물질과 반응할 수 있는 화합물을 말한다.As used herein, the term "chemical" generally refers to a compound that is capable of reacting with a chemical in a particular activity (eg, a large or small compound) or a substance in a targeted delivery region.

새로운 마이크로 디바이스들, 이들의 새로운 조합 및 통합, 그리고 통합된 운영 프로세스 흐름을 통해, 오늘날의 의학에 있어서의 많은 문제가 해결될 수 있다. 특히, 본 발명에 따라, 생물학적 기관을 "청소"하는데, 예를 들어, 정맥 내의 플라크 및 지방 침전물로 인한 심장 마비, 뇌졸중 및 혈액 막힘을 방지하기 위해 정맥을 청소하는데 마이크로 디바이스가 사용될 수 있다.With new microdevices, new combinations and integrations of these, and integrated operational process flows, many problems in today's medicine can be solved. In particular, according to the present invention, microdevices can be used to "clean" biological organs, for example to clean veins to prevent heart attacks, strokes and blood clogs due to plaque and fat deposits in the veins.

도 1은 마이크로 주사기의 역할을 할 수 있는 마이크로 디바이스의 사시도이며, 주입 공정이 완료되기 전 및 완료된 이후의 마이크로 디바이스를 도시한다.
도 2는 마이크로 폴리셔(polisher)의 역할을 할 수 있는 마이크로 디바이스의 사시도이다.
도 3은 마이크로 폴리셔, 마이크로 필터, 마이크로 주사기, 마이크로 센서 및 마이크로 슈레더(shredder)의 역할을 할 수 있는 마이크로 디바이스의 사시도이다.
도 4는 마이크로 나이프의 역할을 할 수 있는 마이크로 디바이스의 사시도이다.
도 5는 마이크로 필터의 역할을 할 수 있는 마이크로 디바이스의 사시도이다.
도 6은 마이크로 슈레더의 역할을 할 수 있는 마이크로 디바이스의 사시도이다.
도 7은 혈관 벽 내의 플라크에 다가갔을 때의 혈관 내의 마이크로 디바이스의 사시도이다.
도 8은 플라크 주위의 압력 변화를 감지하여, 마이크로 디바이스의 청소 기능을 트리거하는, 혈관 내의 마이크로 디바이스의 사시도이다.
도 9는 디바이스가 혈관 벽에서 플라크를 청소한 이후의 혈관 내의 마이크로 디바이스의 사시도이다.
도 10은 일군의 건강한 세포와 일군의 건강하지 못한, 암 세포의 상세 사시도이다.
도 11은 일군의 건강한 세포와 일군의 건강하지 못한, 암 세포 및 이들 세포에서 전압 비교기의 역할을 하는 마이크로 디바이스들의 상세 사시도이다.
도 12는 일군의 건강한 세포와 일군의 건강하지 못한, 암 세포의 상세 사시도이다.
도 13은 일군의 건강한 세포와 일군의 건강하지 못한, 암 세포 및 건강한 세포로만 흡수 또는 흡착된 마이크로 디바이스들의 상세 사시도이다.
도 14는 마이크로 커터, 마이크로 니들, 메모리 장치, 분석 및 논리 처리를 위한 장치, 마이크로 센서, 및 신호 전송기인 다양한 서브 유닛을 구비한 통합된 마이크로 디바이스의 상세 사시도이다.
도 15는 감지 장치, 논리 장치 및 마이크로 주사기를 구비한 마이크로 디바이스의 상세 사시도이다.
1 is a perspective view of a micro device that can serve as a micro syringe, showing the micro device before and after the injection process is completed.
2 is a perspective view of a micro device that may serve as a micro polisher.
3 is a perspective view of a micro device that may serve as a micro polisher, a micro filter, a micro syringe, a micro sensor and a micro shredder.
4 is a perspective view of a micro device that may serve as a micro knife.
5 is a perspective view of a micro device that may serve as a micro filter.
6 is a perspective view of a micro device that may serve as a micro shredder.
7 is a perspective view of the microdevice in the blood vessel when approaching plaque in the vessel wall.
8 is a perspective view of a micro device in a blood vessel that senses a change in pressure around the plaque and triggers a cleaning function of the micro device.
9 is a perspective view of the micro device in the vessel after the device cleans the plaque from the vessel wall.
10 is a detailed perspective view of a group of healthy cells and a group of unhealthy cancer cells.
11 is a detailed perspective view of a group of healthy cells and a group of unhealthy cancer cells and microdevices that serve as voltage comparators in these cells.
12 is a detailed perspective view of a group of healthy cells and a group of unhealthy cancer cells.
FIG. 13 is a detailed perspective view of microdevices absorbed or adsorbed into a group of healthy cells and a group of unhealthy cancer cells and healthy cells.
14 is a detailed perspective view of an integrated micro device with various subunits that are a micro cutter, a micro needle, a memory device, a device for analysis and logic processing, a micro sensor, and a signal transmitter.
15 is a detailed perspective view of a micro device with a sensing device, a logic device and a micro syringe.

본 발명은 의학에 대한 현대적인 접근에서 많은 중요한 문제를 해결할 것으로 예상되는, 생물학적 응용을 위한 새로운 마이크로 디바이스들을 제공한다. 이러한 문제는, 예를 들어, 많은 치명적인 질병에 대한 병리 및 예방에 대한 이해의 부족; 다양한 질병 상태의 비침습적이고, 미시적이며, 효과적인 진단의 부족; 및 암과 같은 치명적인 질병에 대한 효과적이고 표적으로 하는 약물 전달 시스템 및 치료의 부족을 포함한다.The present invention provides new microdevices for biological applications that are expected to solve many important problems in modern approaches to medicine. Such problems include, for example, a lack of understanding of the pathology and prevention for many fatal diseases; Lack of non-invasive, microscopic, and effective diagnosis of various disease states; And lack of effective and targeted drug delivery systems and treatments for fatal diseases such as cancer.

본 발명의 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터(예를 들어, 대략 1 옹스트롬 내지 대략 100 미크론 또는 대략 100 미크론 내지 5 밀리미터)의 크기에 이를 수 있다. 세포 구조 수준 또는 분자(예를 들어, DNA, RNA, 또는 단백질) 수준에서 감지, 측정, 및 진단 목적으로, 특히 정보와 데이터를 얻기 위해 더욱 작은 마이크로 디바이스(예를 들어, 대략 1 옹스트롬 내지 대략 100 미크론)가 사용될 수 있는 반면, 세포 구조 수준에서의 조작을 제외하고 인체 기관 또는 인체 조직의 기계적 또는 외과적 수술에서 더욱 큰 마이크로 디바이스(예를 들어, 대략 100 미크론 내지 대략 5 밀리미터)가 사용될 수 있다.The microdevices of the present invention may range in size from approximately 1 angstrom to approximately 5 millimeters (eg, approximately 1 angstrom to approximately 100 microns or approximately 100 microns to 5 millimeters). For detection, measurement, and diagnostic purposes at the cellular structural level or at the molecular (eg DNA, RNA, or protein) level, smaller microdevices (eg, approximately 1 Angstrom to approximately 100), particularly for obtaining information and data While microns) can be used, larger microdevices (eg, from about 100 microns to about 5 millimeters) can be used in mechanical or surgical operations of human organs or tissues, with the exception of manipulation at the cellular structure level. .

본원에서 명시한, "마이크로 디바이스"란 일반적인 용어는 광범위한 물질, 특성, 형상, 복잡도와 통합의 정도, 또는 이들의 혼합을 의미할 수 있다. 본 발명에서 예상되는 복잡성은 일련의 원하는 특성을 갖는 매우 작은, 하나의 입자에서부터 다양한 기능성 서브유닛들을 포함하는 상당히 복잡한, 통합된 장치에 이른다. 예를 들어, 단순한 마이크로 디바이스는, 원하는 경도, 원하는 표면 전하, 또는 표면 위에 흡수되는 원하는 유기 화학물질을 갖는, 100 옹스트롬같이 작은 직경으로 제조되는 하나의 구형 물건일 수 있다. 더욱 복잡한 마이크로 디바이스는, 센서, 단순한 계산기, 메모리 장치, 논리 장치, 및 커터를 구비하고 이들 모두가 디바이스에 통합된 1 밀리미터 디바이스일 수 있다. 전자의 경우, 입자는, 예를 들어, 흄드 또는 콜로이드 침전 공정을 통해 형성될 수 있는 반면, 통합된 다양한 구성요소를 구비한 디바이스는 다양한 집적 회로 제조 공정을 사용하여 제조될 수 있다.As used herein, the general term “micro device” may refer to a wide variety of materials, properties, shapes, complexity and degrees of integration, or mixtures thereof. The complexity expected in the present invention ranges from very small, one particle to a variety of functional subunits, with a very complex, integrated device having a series of desired properties. For example, a simple micro device may be one spherical article made of a small diameter, such as 100 angstroms, with a desired hardness, a desired surface charge, or a desired organic chemical absorbed on the surface. More complex microdevices may be one millimeter devices that include sensors, simple calculators, memory devices, logic devices, and cutters, all of which are integrated into the device. In the former case, the particles can be formed, for example, through a fume or colloidal precipitation process, while devices with various integrated components can be manufactured using various integrated circuit fabrication processes.

본 발명의 마이크로 디바이스들은 광범위한 디자인, 구조 및 기능을 가질 수 있다. 이들은, 예를 들어, 전압 비교기, 4-포인트 프로브, 계산기, 논리 회로, 메모리 장치, 마이크로 커터, 마이크로 해머, 마이크로 쉴드, 마이크로 염료, 마이크로 핀, 마이크로 나이프, 마이크로 니들, 마이크로 스레드 홀더, 마이크로 핀셋, 마이크로 광 흡수기, 마이크로 미러, 마이크로 휠러, 마이크로 필터, 마이크로 초퍼, 마이크로 슈레더, 마이크로 펌프, 마이크로 흡수기, 마이크로 신호 검출기, 마이크로 드릴러, 마이크로 서커, 마이크로 테스터, 마이크로 용기, 신호 전송기, 신호 발생기, 마찰 센서, 전하 센서, 온도 센서, 경도 검출기, 음파 발생기, 광파 발생기, 열 발생기, 마이크로 냉장고, 및 전하 발생기를 포함한다.The microdevices of the present invention may have a wide range of designs, structures, and functions. These include, for example, voltage comparators, 4-point probes, calculators, logic circuits, memory devices, micro cutters, micro hammers, micro shields, micro dyes, micro pins, micro knives, micro needles, micro thread holders, micro tweezers, Micro light absorber, micro mirror, micro wheeler, micro filter, micro chopper, micro shredder, micro pump, micro absorber, micro signal detector, micro driller, micro circus, micro tester, micro vessel, signal transmitter, signal generator, friction sensor, Charge sensors, temperature sensors, hardness detectors, sound wave generators, light wave generators, heat generators, micro refrigerators, and charge generators.

본원에 개시된 바와 같이, 마이크로 디바이스들을 사용하는 기능과 응용의 범위는 이들의 다양한 특성, 높은 수준의 적응성, 및 통합 및 소형화 능력으로 인해 매우 효과적으로 이루어질 수 있다.As disclosed herein, the range of functions and applications of using microdevices can be made very effective due to their various characteristics, high level of adaptability, and ability to integrate and miniaturize.

또한, 제조 기술의 진보가 현재 매우 실현 가능하고 비용 효과적으로 광범위한 마이크로 디바이스를 제조하고 다양한 기능을 마이크로 디바이스에 통합할 수 있게 한 것에 주목해야 한다. 전형적인 인체 세포 크기는 대략 10 미크론이다. 최첨단의 집적 회로 제조 기술을 이용하여, 마이크로 디바이스에 형성된 최소 기능 크기는 0.1 미크론과 같이 작을 수 있다. 따라서, 본 발명의 마이크로 디바이스들은 생물학적 응용에 대해 이상적이다.It should also be noted that advances in manufacturing technology have made it possible to manufacture a wide range of microdevices and to integrate various functions into the microdevices, which are now very feasible and cost-effective. Typical human cell size is approximately 10 microns. Using state-of-the-art integrated circuit fabrication techniques, the minimum functional size formed in a micro device can be as small as 0.1 micron. Thus, the microdevices of the present invention are ideal for biological applications.

마이크로 디바이스 대한 재료의 관점에서, 일반적인 원리는 재료의 생물학적 물질과의 적합성이다. 생물학적 물질(예를 들어, DNA, RNA, 또는 단백질과 같은 생물학적 분자; 세포, 일군의 세포; 조직; 또는 기관)과 접촉하는 시간이 이의 적용에 따라 다양할 수 있기 때문에, 본 발명의 마이크로 디바이스 또는 이의 임의의 서브유닛을 제조하기 위해 다양한 물질이 선택될 수 있다. 어떤 경우, 물질은 통제된 방식으로 주어진 pH에서 용해될 수 있으며 따라서 적절한 물질로서 선택될 수 있다. 기타 고려사항은 비용, 단순성, 사용의 용이성, 및 실현 가능성을 포함한다. 집적 회로 제조 기술과 같은 마이크로 제조 기술에서의 상당한 진보로 인해, 현재 0.1 미크론과 같이 작은 최소 기능 크기를 갖는 고도로 통합된 디바이스들이 비용 효과적이고 상업적으로 제조될 수 있다. 한 가지 예는 마이크로 전기기계 장치(MEMS)의 설계 및 제조이며, 이는 집적 회로 산업의 광범위한 응용에서 사용된다.In terms of materials for microdevices, the general principle is the compatibility of materials with biological materials. The microdevices of the present invention may be different because the time of contact with a biological material (e.g., a biological molecule such as DNA, RNA, or protein; cell, group of cells; tissue; or organ) may vary depending on its application. Various materials can be selected to make any subunit thereof. In some cases, a substance may be dissolved at a given pH in a controlled manner and thus selected as a suitable substance. Other considerations include cost, simplicity, ease of use, and feasibility. Significant advances in microfabrication techniques, such as integrated circuit fabrication techniques, currently allow highly integrated devices with small minimum functional sizes, such as 0.1 micron, to be cost effective and commercially manufactured. One example is the design and manufacture of micro electromechanical devices (MEMS), which are used in a wide range of applications in the integrated circuit industry.

다음의 섹션은 새로운 생물학적 응용을 위해 사용될 수 있는 본 발명의 다양한 유형의 마이크로 디바이스의 용도의 몇 가지 예를 포함한다.The following section contains some examples of the use of various types of microdevices of the present invention that can be used for new biological applications.

감지, 측정, 및 진단Detection, measurement, and diagnostics

본 발명 이전에, 실시간으로, 생체 기관에서(체내에서) 세포 수준으로 미시적 특성을 측정하는 프로브는 없었다고 생각된다. 본 발명에 의해 제공되는 새로운 마이크로 디바이스들은 생체 기관에서의 세포 특성을 측정할 수 있다. 측정으로부터의 정보는 진단 도구로서의 사용을 위해 회수될 수 있을 것으로 예상된다.Prior to the present invention, it is believed that no probes, in real time, measure microscopic properties at the cellular level in vivo (in vivo). New microdevices provided by the present invention can measure cellular characteristics in living organs. It is anticipated that the information from the measurements may be retrieved for use as a diagnostic tool.

예를 들어, 본 발명의 마이크로 디바이스는 비침습적인 방식으로 생체 기관에서 암 세포를 검출하는데 활용될 수 있다. 도 10은 다수의 건강한(또는 정상) 세포 "a"(39)와 다수의 건강하지 못한(또는 비정상) 세포 "b"(40)를 갖는 인체에서의 영역을 도시하고 있다. 건강한 세포 "a"(39)의 전하와 정지 전위와 같은 전기 특성은 건강하지 못한 세포 "b"(40)의 그것들과 다르다. 우선, 전압 비교기를 구비한 마이크로 디바이스는 알려진 건강한 세포에서 표면 전하(또는 전압)를 측정함으로써 조정된다. 그 다음, 도 11에 도시된 바와 같이, 건강한 세포(39)와 건강하지 못한 세포(40) 모두를 포함하는 영역에 대해, 전압 비교기(42)를 구비한 마이크로 디바이스(41)가 사용되어 영역을 검사한다. 세포 표면에서의 전압을 비교함으로써(전하 또는 전위의 차이), 건강하지 못한 세포(40)는 건강한 세포(39)와 쉽게 구분될 수 있다. 이러한 마이크로 디바이스(41)는 전압 비교기, 논리 회로 장치, 및 예를 들어 암 세포에 특이적으로 암 제거 물질을 전달할 수 있는 마이크로 주사기(바늘)를 통합함으로써 암 세포를 확인하고, 측정하며, 치료하는 기능을 수행하기 위해 쉽게 확장될 수 있다.For example, the microdevices of the present invention can be utilized to detect cancer cells in living organs in a non-invasive manner. FIG. 10 shows a region in the human body with a number of healthy (or normal) cells “a” 39 and a number of unhealthy (or abnormal) cells “b” 40. Electrical properties such as charge and stop potential of healthy cell “a” 39 differ from those of unhealthy cell “b” 40. First, a microdevice with a voltage comparator is adjusted by measuring surface charge (or voltage) in known healthy cells. Then, as shown in FIG. 11, for an area comprising both healthy cells 39 and unhealthy cells 40, a micro device 41 with a voltage comparator 42 is used to define the area. Check it. By comparing the voltage at the cell surface (difference in charge or potential), unhealthy cells 40 can be easily distinguished from healthy cells 39. This micro device 41 incorporates a voltage comparator, a logic circuit device, and a microsyringe (needle) capable of delivering a cancer removal material specifically to cancer cells, for example, to identify, measure and treat cancer cells. It can be easily extended to perform functions.

약물 전달Drug delivery

지금까지, 마우스에 대한 실험실 테스트가 성공적이었다 하더라도, 많은 암 치료 약물은 인체 실험에서 이들의 예상되는 유망한 결과를 보여주지 못했다. 표적 암 세포로의 성공적이고 효과적인 약물 전달과 관련하여 주요 문제가 있을 수 있다고 생각된다. 이러한 약물들은 종종 정제 형태로 또는 인체로의 주사에 의해 투여되기 때문에, 표적 암 위치로 도달하는 약물에 심각한 문제가 있을 수 있다. 약물이 이의 표적 위치에 도달할 수 있다고 하더라도, 이의 강도(농도)와 화학적 조성이 변할 수 있으며, 이는 부분적으로 또는 전적으로 효과가 없게 한다. 이러한 방식으로 전달되는 약물의 양의 증가는 부작용을 증가시킬 것이며 사망률 증가를 유발할 수도 있다.To date, although laboratory tests on mice have been successful, many cancer therapeutic drugs have not shown their expected promising results in human experiments. It is believed that there may be a major problem with successful and effective drug delivery to target cancer cells. Since these drugs are often administered in the form of tablets or by injection into the human body, there may be serious problems with the drug reaching the target cancer site. Even if a drug can reach its target position, its strength (concentration) and chemical composition may change, which makes it partially or wholly ineffective. Increasing the amount of drug delivered in this manner will increase side effects and may lead to increased mortality.

본 발명에서, 새롭고, 효과적이며 표적으로 하는 약물 전달 시스템은 상기한 문제를 해결하기를 바란다. 도 15에 도시된 바와 같이, 감지 장치(62), 논리 장치(63), 및 마이크로 주사기(61)를 구비한 마이크로 디바이스(64)가 사용된다. 마이크로 디바이스(64)는 건강하지 못한 세포에만 우선적으로 흡수(또는 흡착)되도록 설계된다. 대안적으로, 센서(62)는 검출된 건강하지 못한 세포에 부착된 그리고 검사 중인 세포의 원하는 물리적, 화학적, 전기적 그리고 생물학적 특성의 측정을 통해 건강하지 못한 세포를 검출할 수 있다. 마이크로 디바이스(64)가 건강하지 못한 세포에 부착되면, 마이크로 주사기(61)를 통해 암 세포에 하나 이상의 암 제거 물질을 주입할 것이다. 부착 과정에서의 오류로 인해 건강한 세포에 주입되는 것을 방지하기 위해, 논리 장치(63)가 사용되어 감지 장치(62)로부터 수신된 센서 데이터를 근거로 정확한 결정을 할 수 있다. 이러한 접근법은 건강하지 못한 세포로 전달되는 암 제거 약물을 이용하는 표적으로 하는 접근법이므로, 현재의 암 치료를 위해 전통적으로 사용되는 표준 치료법에 대해 매우 향상된 효과가 기대된다.In the present invention, a new, effective and targeted drug delivery system hopes to solve the above problem. As shown in FIG. 15, a micro device 64 having a sensing device 62, a logic device 63, and a micro syringe 61 is used. The micro device 64 is designed to preferentially absorb (or adsorb) only unhealthy cells. Alternatively, sensor 62 may detect unhealthy cells attached to detected unhealthy cells and through measurement of the desired physical, chemical, electrical and biological properties of the cell under test. Once the micro device 64 is attached to unhealthy cells, one or more cancer removal materials will be injected into the cancer cells through the micro syringe 61. To prevent injection into healthy cells due to errors in the attachment process, logic device 63 may be used to make accurate decisions based on sensor data received from sensing device 62. Since this approach is a targeted approach using cancer elimination drugs that are delivered to unhealthy cells, very improved effects are expected for standard therapies traditionally used for current cancer treatments.

청소cleaning

본 발명에 대한 초점의 또 다른 주요 영역은 생물학적 "청소" 목적의, 특히 인간의 동맥과 정맥의 "청소"를 위한, 새로운 유형의 마이크로 디바이스이다. 도 7은 혈관 벽(30), 한 방향(33)으로 이동하는 마이크로 디바이스(32), 혈전(36), 저혈압 P1(34) 및 저혈압 P2(35)를 도시하고 있다. 이러한 유형의 응용에서, 본 발명은 적어도 하나의 부착된 청소기를 구비한 마이크로 디바이스(32)이다. 더욱 완벽한 마이크로 디바이스는 적어도 하나의 센서, 하나의 청소기, 하나의 마이크로 필터, 하나의 주사기, 하나의 슈레더 및 하나의 펌프로 구성될 수 있다.Another major area of focus for the present invention is a new type of microdevice for biological "cleaning" purposes, especially for "cleaning" of human arteries and veins. FIG. 7 shows blood vessel wall 30, microdevice 32 moving in one direction 33, thrombus 36, hypotension P1 34 and hypotension P2 35. In this type of application, the invention is a micro device 32 with at least one attached cleaner. A more complete micro device may consist of at least one sensor, one cleaner, one micro filter, one syringe, one shredder and one pump.

도 8에 도시된 바와 같이, 감지(국소 압력 측정용) 및 청소(37)의 통합된 기능을 구비한 마이크로 디바이스(32)가 동맥 및 정맥 청소용으로 사용될 수 있다. 이 경우, 국소 압력은 혈관 벽(30) 내의 P2(35)에 위치한 플라크(36)에서 더욱 높다. 디바이스(32)는 플라크에 접근할 때 이러한 국소 압력의 증가를 감지하여, 전개될 청소 기능(37)을 트리거한다. As shown in FIG. 8, a micro device 32 with integrated functions of sensing (for local pressure measurement) and cleaning 37 can be used for arterial and vein cleaning. In this case, the local pressure is higher at the plaque 36 located at P2 35 in the vessel wall 30. The device 32 senses this increase in local pressure as it approaches the plaque, triggering the cleaning function 37 to be deployed.

도 9는 청소 기능(37)을 구비한 마이크로 디바이스(32)가 혈관 벽(30) 내의 영역(38)에서 플라크를 청소를 완료한 이후의 혈관 벽(30)을 도시하고 있다. 이는 본 명세서에 개시된 마이크로 디바이스가 비침습적이고 실시간 방식으로 생물학적 응용을 위한 "스마트" 디바이스로 사용될 수 있는 많은 예 중 하나일 뿐이다.FIG. 9 shows the vessel wall 30 after the micro device 32 with the cleaning function 37 has finished cleaning the plaque in the region 38 in the vessel wall 30. This is just one of many examples in which the microdevices disclosed herein can be used as "smart" devices for biological applications in a non-invasive and real-time manner.

도 3에서, 청소기 아암(8) 및 청소기(9), 센서(15), 마이크로 필터(13 및 14), 마이크로 슈레더(11), 및 마이크로 주사기(16)로 구성된, 더욱 세련된 마이크로 장치(17)가 개시되어 있다. 이러한 설계는 청소 과정을 용이하게 하고 청소 잔해가 더욱 작은 조각으로 감소되어 완벽하게 제거되고 인체의 다른 영역에서 혈전을 유발하지 않도록 하기 위한 것이다. 청소기는 일반적으로 폴리싱 또는 러빙 능력을 갖는 반면, 필터는 청소 잔해를 여과하여 이들이 인체의 다른 부위로 이동하여 막힘(clogging) 문제를 유발하는 것을 방지하기 위해 사용된다.In FIG. 3, a more refined micro device 17, consisting of a cleaner arm 8 and a cleaner 9, a sensor 15, micro filters 13 and 14, a micro shredder 11, and a micro syringe 16. Is disclosed. This design is intended to facilitate the cleaning process and ensure that the cleaning debris is reduced to smaller pieces, which are completely removed and do not cause blood clots in other areas of the human body. Vacuum cleaners generally have the ability to polish or rub, while filters are used to filter cleaning debris to prevent them from moving to other parts of the human body causing clogging problems.

주사기는 마이크로 디바이스의 청소기 부위로부터의 잔해를 용해하기 위한 용해제를 제공하기 위해 사용되며, 또한 "청소"(폴리싱) 과정을 용이하게 하기 위한 물질을 전달할 수 있다. 마이크로 슈레더(11)는 청소 활동으로부터의 비교적 큰 잔해를 (필요한 경우) 잘게 찢기 위해 사용될 수 있다. 더욱 상세하게, 청소 장치는 폴리싱 또는 러빙을 위한 원하는 거칠기를 갖는 고분자 재료(들)로 형성된 폴리싱 패드(9)일 수 있다. 기계력을 줄이고 플라크의 큰 조각으로의 파손을 방지하기 위해, 주사기(16)의 사용을 통해, 마이크로 폴리싱 부위에 폴리싱 용액이 적용될 수 있다. 바람직한 방법에서, 플라크는 통제된 제거율로, 레이어-바이-레이어(layer-by-layer)(대략 10 옹스트롬 두께의 몇 개의 단일 층) 공정으로 제거된다. 표면 화학 반응 및 기계적 마멸 모두가 존재하는, 균형 잡힌 화학적 기계적 폴리싱 공정이 바람직하며, 여기서 기계적 마멸은 플라크의 파손을 유발하지 않을 정도의 낮은 수준으로 제어된다. 한편, 마이크로 필터(13 및 14)는 큰 잔해가 청소 영역을 떠나 인체의 다른 부위에 피해를 입히지 않도록 하기 위해 사용된다. 정맥 내에 형성된 침전물을 갖는 경향이 있는 환자에 대해, 심장 마비와 뇌졸중 의 위험을 줄이고 후속적인 청소 과정의 난이도를 줄이기 위해 개시된 방법을 이용하는 청소가 수행되어야 한다.The syringe is used to provide a dissolving agent for dissolving debris from the cleaner portion of the micro device, and can also deliver a substance to facilitate the "cleaning" (polishing) process. The micro shredder 11 can be used to chop (if necessary) relatively large debris from the cleaning activity. More particularly, the cleaning device may be a polishing pad 9 formed of polymer material (s) having a desired roughness for polishing or rubbing. A polishing solution may be applied to the micropolishing site through the use of a syringe 16 to reduce mechanical force and prevent breakage into large pieces of plaque. In a preferred method, plaque is removed in a layer-by-layer (several single layer thickness of about 10 angstroms) process, with controlled removal rate. A balanced chemical mechanical polishing process, in which both surface chemical reactions and mechanical wear are present, is preferred, where the mechanical wear is controlled to a low level that will not cause breakage of the plaque. On the other hand, the micro filters 13 and 14 are used to prevent large debris from leaving the cleaning area and damaging other parts of the human body. For patients who tend to have precipitates formed in the veins, cleaning should be performed using the disclosed methods to reduce the risk of heart attack and stroke and to reduce the difficulty of subsequent cleaning procedures.

대동맥의 직경이 일반적으로 수 밀리미터(대략 2 mm 내지 4 mm의 직경)이므로, 이러한 유형의 청소용(대동맥 청소용) 의 마이크로 디바이스의 크기는 대략 10 미크론 내지 2 밀리미터 이하, 예를 들어, 대략 100 미크론 내지 대략 1.5 밀리미터에 이를 수 있다.Since the diameter of the aorta is generally a few millimeters (diameter of about 2 mm to 4 mm), the size of the microdevices for this type of cleaning (aortic cleaning) is about 10 microns to 2 millimeters or less, for example, about 100 microns to It can reach approximately 1.5 millimeters.

표적 치료Targeted therapy

본 발명에 개시된 마이크로 디바이스들은 건강한 세포 또는 기관 부위의 손상을 최소화하면서, 건강하지 못한 세포 또는 기관 부위를 제거하거나 파괴하기 위한 표적으로 하는 의학적 치료에 이상적으로 적합하다. 이는 높은 수준의 선택도를 가지고 수행될 수 있고, 비침습적일 수 있으며, 미시적인 방식으로 이루어질 수 있다.The microdevices disclosed herein are ideally suited for targeted medical treatment to remove or destroy unhealthy cell or organ sites while minimizing damage to healthy cell or organ sites. This can be done with a high level of selectivity, can be non-invasive, and can be done in a microscopic manner.

도 12는 다수의 건강한 세포(39)와 다수의 건강하지 못한 세포(40)를 갖는 인체에서의 영역을 도시하고 있다. 도 13은 광학적 제거 공정을 이용하는 레이저 수술에서의 사용을 위해, 우선 건강한 세포(39)가 높은 광 반사도를 갖는 마이크로 디바이스(43)(마이크로 쉴드라 불림)로 덮인다. 다음, 암 세포와 같은 건강하지 못한 세포(40)가 광학적 제거를 통해 제거되는 반면, 건강한 세포(39)는 마이크로 쉴드(43)에 의해 보호된다. 건강한 세포로의 마이크로 쉴드(43)의 이러한 선택적인 부착은, 마이크로 디바이스 감지 공정 및/또는 전하 인력과 같은 원하는 마이크로 디바이스 특성을 통해 마이크로 디바이스와 건강한 세포 간의 표면 흡착(또는 흡수)를 통해 가능하다. 예를 들어, 마이크로 디바이스들은 상기한 도 11에 명시된 바와 같이 표면 전하 측정 및 후속적인 논리 결정과 행동을 통해 건강한 세포에만 부착되도록 설계되고 프로그램될 수 있다.12 shows a region in the human body with a number of healthy cells 39 and a number of unhealthy cells 40. FIG. 13 shows that for use in laser surgery using an optical ablation process, healthy cells 39 are first covered with a micro device 43 (called a micro shield) with high light reflectivity. Next, unhealthy cells 40, such as cancer cells, are removed through optical removal, while healthy cells 39 are protected by the micro shield 43. This selective attachment of the micro shield 43 to healthy cells is possible through surface adsorption (or absorption) between the micro device and healthy cells through desired micro device characteristics such as micro device sensing processes and / or charge attraction. For example, the microdevices can be designed and programmed to attach only to healthy cells through surface charge measurements and subsequent logic decisions and actions as specified in FIG. 11 above.

표적 치료를 위한 본 발명의 또 다른 실시형태는, 감지, 논리 처리, 및 주입 기능을 구비한 통합된 마이크로 디바이스의 사용이다. 상기 마이크로 디바이스는 우선 이의 표적을 찾기 위해 감기 기능을 사용한다. 그리고 나서 마이크로 디바이스는 그 자체가 표적에 부착된다. 마지막으로, 마이크로 디바이스는 암 제거 물질(들)을 암 세포에 주입한다.Another embodiment of the present invention for targeted therapy is the use of an integrated micro device with sensing, logic processing, and infusion functions. The micro device first uses the winding function to find its target. The micro device then attaches itself to the target. Finally, the micro device injects the cancer removal material (s) into the cancer cells.

마이크로 수술Micro surgery

본원에 개시된 바와 같이, 광범위한 수술 기능을 수행할 수 있는 다양한 마이크로 디바이스들이 사용되어 특정 목표를 달성할 수 있다. 마이크로 수술을 수행할 수 있는 마이크로 디바이스들의 일부 예가 도 1 내지 도 6에 도시되어 있다.As disclosed herein, a variety of microdevices capable of performing a wide range of surgical functions may be used to achieve certain goals. Some examples of microdevices capable of performing microsurgery are shown in FIGS.

도 1은 트리거되기 전의 마이크로 디바이스(6)와 트리거된 이후의 마이크로 디바이스(7)를 도시하고 있다. 디바이스(6)는 외막(1), 감지 장치(2), 플로어(3), 및 트리거 이전에 다양한 물질이 수용될 수 있는 영역(4)고 구성된다. 트리거된 디바이스(7)는 플로어(3)가 영역(4)의 내용물을 배출하기 위해 수직으로 떠밀리면 비어지는 영역(5)을 갖는다. 도 2는 외막(1)의 외부의 확장 아암(8)에 부착된 폴리셔/스크러버(polisher/scrubber) 기능(9)을 구비한 마이크로 디바이스(10)를 도시하고 있다. 도 4는 외막(1) 및 커팅 나이프 단부(18)를 구비한 수직 부착물(19)을 구비한 마이크로 디바이스(20)를 도시하고 있다. 도 5는 상부면(24), 외막(21) 및 상부면(24) 내의 일련의 개구부(22)를 구비한 마이크로 디바이스(25)를 도시하고 있으며, 상기 개구부(22)는 완전히 마이크로 디바이스(25)를 통해 하부면(26)까지 통로(23)를 통해 확장된다. 도 6은 몸체(27) 및 몸체(27)의 상부에 부착된 반사부(28)를 갖는 마이크로 디바이스(29)를 도시하고 있다.1 shows a micro device 6 before being triggered and a micro device 7 after being triggered. The device 6 consists of an envelope 1, a sensing device 2, a floor 3, and an area 4 in which a variety of materials can be accommodated prior to the trigger. The triggered device 7 has an area 5 which is empty when the floor 3 is left vertically to discharge the contents of the area 4. 2 shows a micro device 10 with a polisher / scrubber function 9 attached to an extension arm 8 outside of the envelope 1. 4 shows a micro device 20 with a vertical attachment 19 with an envelope 1 and a cutting knife end 18. FIG. 5 shows a micro device 25 having a top surface 24, an envelope 21, and a series of openings 22 in the top surface 24, the openings 22 being completely micro devices 25. Through passage 23 to bottom surface 26. 6 shows a micro device 29 having a body 27 and a reflector 28 attached to the top of the body 27.

실제 수술 응용을 위해, 다수의 기능성 구성요소 및 기능을 구비한 통합된 마이크로 디바이스들이 바람직한 선택이 될 수 있으며, 이들은 수술에 가장 효과적이고 다목적인 도구가 될 것이라는 것이 강조되어야 한다. 본 발명에 개시된 이러한 "스마트" 디바이스들의 명확한 장점은 최소한의 침습적인 방식으로 그리고 건강한 세포와 기관에 최소한의 손상을 주면서, 높은 정밀도, 높은 선택도를 갖고 미시적 수준에서 수술을 수행할 수 있다는 것이다.For practical surgical applications, it should be emphasized that integrated micro devices with multiple functional components and functions may be the preferred choice, which will be the most effective and versatile tool for surgery. A clear advantage of these "smart" devices disclosed herein is that they can perform surgery at the microscopic level with high precision, high selectivity, in a minimally invasive manner and with minimal damage to healthy cells and organs.

통합된 마이크로 디바이스의 한 가지 예는 적어도 하나의 센서, 하나의 메모리 장치, 하나의 논리 처리 장치, 하나의 신호 전송기, 하나의 신호 수신기, 적어도 하나의 마이크로 주사기, 다수의 마이크로 나이프, 다수의 마이크로 니들, 적어도 하나의 마이크로 핀셋, 그리고 적어도 하나의 마이크로 스레드 홀더를 포함한다. 이러한 통합된 마이크로 디바이스는 몇 가지 기본적인 외과 수술을 수행할 수 있을 것이다. 이러한 통합된 마이크로 디바이스의 한 가지 예가 도 14에 도시되어 있다. 도 14는 외막(44), 경로(49)를 통해 메모리 장치(50)에 연결된 감지 아암(48)에 부착된 감지 장치(47)를 구비한 통합된 마이크로 디바이스(43)를 도시하고 있으며, 상기 메모리 장치(50)는, 경로(46)를 통해 신호 전송기(45)에 부착된 분석/논리 장치(52)에 경로(51)를 통해 연결되고, 장치(52)는 외막(44)을 지나 연장된 니들(54)을 통해 외부에 도달하는 마이크로 니들 장치(55)에 경로(53)를 통해 부착되며, 장치(52)는 커팅 단부(59)를 갖는 확장 아암(58)을 구비한 마이크로 커터 장치(57)에 경로(56)를 통해 부착된다.One example of an integrated micro device is at least one sensor, one memory device, one logic processing unit, one signal transmitter, one signal receiver, at least one micro syringe, multiple micro knives, multiple micro needles At least one micro tweezers, and at least one micro thread holder. This integrated micro device will be able to perform some basic surgical operations. One example of such an integrated micro device is shown in FIG. 14. FIG. 14 shows an integrated micro device 43 with a sensing device 47 attached to a sensing arm 48 connected to the memory device 50 via an envelope 44, a path 49, and said Memory device 50 is connected via path 51 to analysis / logic device 52 attached to signal transmitter 45 via path 46, and device 52 extends beyond envelope 44. Is attached via a path 53 to a microneedle device 55 reaching outside through the needle 54, which device 52 has a micro-cutter device with an extension arm 58 having a cutting end 59. Attached to path 57 via path 56.

따라서, 본원에 개시된 발명에 따라, 본원에 명시된 필요성과 장점을 완벽하게 충족하는, 생물학적 응용을 위한, 특히 미시적 수준에서 생체 생물학적 시스템 내에서의 질병 검출, 치료, 및 예방을 위한 마이크로 디바이스가 제공된다는 것이 명백하다. 특정 실시형태가 본원에 개시되었지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 모든 수정 및 변형이 이루어질 수 있다는 것이 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 것이다. 따라서, 본 발명은 본원의 개시에 의해 제한되지 않는다. 본 발명에서 개시한 마이크로 디바이스의 모든 조합과 생물학적 응용을 위한 마이크로 디바이스의 모든 명확한 확장은 본 발명에 포함될 것이다. 또한, 살아 있는 인체 내에서 질병 검출, 예방 및 외과 수술을 포함하는 치료를 위한 개시된 마이크로 디바이스의 모든 통합은 본원에 개시된 발명에 포함될 것이다. 따라서, 본 발명은 동일한 목적을 달성하기 위해 산정되는 모든 배열을 포함하며, 이러한 모든 수정 및 변경은 첨부한 청구범위에 포함된다.Accordingly, in accordance with the invention disclosed herein, there is provided a microdevice for biological application, in particular at microscopic level, for disease detection, treatment, and prevention in a biological system, which fully meets the needs and advantages set forth herein. It is obvious. While specific embodiments have been disclosed herein, it will be understood by those skilled in the art that all modifications and variations can be made without departing from the spirit of the invention. Accordingly, the invention is not limited by the disclosure herein. All combinations of microdevices disclosed herein and all specific extensions of microdevices for biological applications will be included in the present invention. In addition, all incorporation of the disclosed microdevices for therapies, including disease detection, prophylaxis, and surgical operations in the living human body, will be included in the invention disclosed herein. Accordingly, the present invention includes all arrangements calculated to achieve the same purpose, and all such modifications and changes are included in the appended claims.

독자의 주위는 본 명세서와 함께 동시에 제출되고 본 명세서와 함께 공람을 위해 공개된 모든 논문과 문헌으로 향하며, 이러한 모든 논문과 문헌의 내용은 본원에 참조로 포함된다. 본 명세서(첨부한 청구항, 요약서 및 도면을 포함하는) 내에 개시된 모든 특징은, 명백하게 달리 명시하지 않는 한, 동일한, 동등한 또는 유사한 목적을 제공하는 대안적인 기능으로 대체될 수 있다. 따라서, 명백하게 달리 명시하지 않는 한, 개시된 각각의 특징은 포괄적인 일련의 동등하거나 유사한 특징들의 일례이다.The reader's surroundings are directed to all articles and documents submitted simultaneously with this specification and published for publication together with this specification, the contents of which are incorporated herein by reference. All features disclosed in this specification (including the appended claims, abstracts and drawings) may be replaced by alternative functions serving the same, equivalent or similar purpose unless explicitly stated otherwise. Thus, unless expressly stated otherwise, each feature disclosed is one example of a generic series of equivalent or similar features.

특정 기능을 수행하기 위한 "수단" 또는 특정 기능을 수행하기 위한 "단계" 또는 수행하는 "단계"를 명백하게 명시하지 않는 청구항 내의 모든 요소는, 미국 특허법 35 U.S.C. 112(6)에 명시된 바와 같이, "수단" 또는 "단계"로 해석되지 않는다.All elements in a claim that do not explicitly state "means" for performing a particular function or "steps" for performing a particular function or "steps" for performing a particular function are described in U.S.C. As indicated at 112 (6), it is not to be interpreted as "means" or "steps".

위에서 언급한 모든 개시는 그 전체가 참조로 본원에 포함된다.All disclosures mentioned above are incorporated herein by reference in their entirety.

Claims (53)

생물학적 시스템 내에서의 응용을 위한 마이크로 디바이스에 있어서, 상기 마이크로 디바이스는 외막(outer membrane) 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 생화학적, 마이크로 생화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 마이크로 열적 기계적, 마이크로 열적 전기적, 마이크로 열적 전기기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함하며, 상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.In a micro device for application in a biological system, the micro device is an outer membrane and micromechanical, microchemical, microchemical mechanical, microoptical, microacoustic, microbiological, microbiochemical, microbiochemical Mechanical, microelectrochemical, microelectrochemical, microelectrochemical, microelectromechanical, microelectromechanical, microacoustic, microthermal, microthermal, microthermal, electrothermal, and microsuperconducting A feature selected from the group consisting of features, wherein the micro device has a size ranging from approximately 1 angstrom to approximately 5 millimeters. 제 1 항에 있어서,
마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 마이크로 열적 기계적, 마이크로 열적 화학적 기계적, 마이크로 열적 전기적, 마이크로 열적 전기기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 두 가지 특성을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
Micro Mechanical, Micro Chemical, Micro Chemical Mechanical, Micro Optical, Micro Acoustic, Micro Biological, Micro Electromechanical, Micro Electromagnetic Mechanical, Micro Acoustic Mechanical, Micro Thermo Mechanical, Micro Thermo Chemical Mechanical, Micro Thermo Electrical, Micro Thermo Electrical A micro device comprising two properties selected from the group consisting of mechanical and micro superconducting mechanical properties.
제 1 항에 있어서,
대전된 표면, 전기적 전위, 화학적 전위, 기하학적 정합, 전자기적, 이온 기울기, 온도 기울기, 표면 장력, 기계력, 전기화학적 전위, 및 물리력 관련 인력으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
Characterized in that it further comprises a property selected from the group consisting of charged surface, electrical potential, chemical potential, geometric matching, electromagnetic, ion gradient, temperature gradient, surface tension, mechanical force, electrochemical potential, and physical force related attraction. Microdevices.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 암 세포와 정상 세포를 구별할 수 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
The micro device is capable of distinguishing cancer cells from normal cells.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 기관 및 세포 구조의 미시적 특성을 측정하고, 미시적 수준에서 기관 및 세포 구조를 진단하고, 미시적 수준에서 기관 및 세포 구조로 원하는 화학물질을 전달하고, 미시적 수준에서 기관 및 세포 구조로 원하는 약물을 전달하며, 미시적 수준에서 선택된 기관 및 세포 구조를 조작할 수 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
The microdevice measures microscopic properties of organ and cellular structures, diagnoses organ and cellular structures at the microscopic level, delivers desired chemicals to organ and cellular structures at the microscopic level, and desired organs and cellular structures at the microscopic level. A micro device, which delivers a drug and is capable of manipulating selected organ and cell structures at the microscopic level.
제 5 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 비침습적인 방식으로 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 5, wherein
And the micro device performs a function in a non-invasive manner.
제 5 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 실시간으로 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 5, wherein
And the micro device performs a function in real time.
제 5 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 표면 전하, 정지 전위(resting potential), 전기화학적 전위, 전기적 전위, 표면 습윤성(surface wettability), 접촉각, 접착력, 온도, 밀도, 마찰, 경도, 표면 장력, 미량 화학물질 농도, 소수성 수준, 친수성 수준, pH, 액체 유속, 압력, 광학적 특성, 흡수, 흡착, 및 조성으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 특성을 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 5, wherein
The microdevice has surface charge, resting potential, electrochemical potential, electrical potential, surface wettability, contact angle, adhesion, temperature, density, friction, hardness, surface tension, trace chemical concentration, hydrophobicity level. And at least one property selected from the group consisting of hydrophilicity level, pH, liquid flow rate, pressure, optical properties, absorption, adsorption, and composition.
제 1 항에 있어서,
지구 위치측정 시스템(GPS), 신호 전송기, 신호 수신기, 마이크로 모터라이저(motorizer), 마이크로 프로펠러(propeller), 또는 무선 주파수(RF) 통신 칩, 논리 회로, 및 메모리 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
Further comprising a geolocation system (GPS), signal transmitter, signal receiver, micro motorizer, micro propeller, or radio frequency (RF) communication chip, logic circuit, and memory circuit Microdevices.
제 1 항에 있어서,
화학물질 전달 기능, 통제된 화학물질 전달 기능, 기계적 작용, 통제된 기계적 작용, 선택적 흡수, 선택적 흡착, 미시적 수준의 검출, 일정 시간 후 작동하는 전기기계적 작용, 통제된 전기기계적 작용, 통제된 전기화학적 기계적 작용, 통제된 전기생물학적 작용, 통제된 전기화학적 생물학적 작용, 통제된 전기화학적 생물학적 작용, 통제된 전기화학적 생물학적 기계적 작용, 검출된 신호에 따라 트리거되는 작용 및 외부 지시에 따라 트리거되는 작용으로 이루어진 군에서 선택되는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
Chemical delivery function, controlled chemical delivery function, mechanical action, controlled mechanical action, selective absorption, selective adsorption, microscopic detection, electromechanical action after a certain time, controlled electromechanical action, controlled electrochemical Group consisting of mechanical action, controlled electrobiological action, controlled electrochemical biological action, controlled electrochemical biological action, controlled electrochemical biomechanical action, action triggered by detected signal, and action triggered by external indication The micro device further comprises a function selected from.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 화학물질 전달, 기계력 작용, 전하 주입, 발광, 전압 인가, 유기 구조의 냉각 및 가열로 이루어진 군에서 선택되는 작용을 위한 미리 프로그램된 트리거 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
The micro device has a pre-programmed trigger function for the action selected from the group consisting of chemical delivery, mechanical action, charge injection, luminescence, voltage application, cooling and heating of the organic structure.
제 11 항에 있어서,
상기 트리거 기능은 전하, 정지 전위, 전기적 전위, 전기화학적 전위, 표면 전류, 벌크 전류(bulk current), 표면 습윤성, 접착 특성, 소수성 수준, 친수성 수준, 유동 특성, 전기장, 자기장, 음장(acoustic field), 온도, 광 파장 및/또는 강도, 마찰력 및 계수, 경도, 압력, 및 디바이스에 의해 검출된 외부 신호로 이루어진 군에서 선택되는 일군의 매개변수의 이용에 의해 달성되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 11,
The trigger functions include charge, stop potential, electrical potential, electrochemical potential, surface current, bulk current, surface wettability, adhesion properties, hydrophobicity level, hydrophilicity level, flow characteristic, electric field, magnetic field, acoustic field And by using a group of parameters selected from the group consisting of temperature, light wavelength and / or strength, friction and coefficients, hardness, pressure, and external signals detected by the device.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 30 초에서 3 일 사이에 표적 pH 범위에서 용해 능력을 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
The micro device has a dissolution capacity in the target pH range between 30 seconds and 3 days.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 고분자, 유기 물질, 및 유기 시스템과 비교적 적합성이 있는 무기 물질로 이루어진 군에서 선택되는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
The micro device comprises a material selected from the group consisting of polymers, organic materials, and inorganic materials that are relatively compatible with organic systems.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 100 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And wherein said micro device has a size ranging from approximately 1 angstrom to approximately 100 millimeters.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 100 미크론에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And wherein the micro device has a size ranging from approximately 1 angstrom to approximately 100 microns.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 적어도 하나의 기능을 갖는 하나의 장치에 통합된 다수의 서브 디바이스를 갖는 하나의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And the micro device comprises one material having a plurality of sub-devices integrated into one device having at least one function.
제 1 항에 있어서,
고분자, 유기 물질, 생물학적 물질, 생화학적 물질, 무기 전도체, 무기 반도체, 무기 절연체 및 세라믹을 포함하는 군에서 선택되는 물질을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And a material selected from the group consisting of polymers, organic materials, biological materials, biochemical materials, inorganic conductors, inorganic semiconductors, inorganic insulators and ceramics.
제 18 항에 있어서,
생물학적 물질은 인공 생물학적 물질, 자연 생물학적 물질, 배양된 생물학적 물질, 및 자연 생물학적 물질과 인공 생물학적 물질의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 18,
And wherein the biological material is selected from the group consisting of artificial biological materials, natural biological materials, cultured biological materials, and combinations of natural and artificial biological materials.
제 17 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 대략 0.01 미크론 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 17,
And the micro device has a size ranging from approximately 0.01 micron to approximately 5 millimeters.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 감지, 검출, 측정, 계산, 분석, 진단, 논리 처리(의사 결정), 전송, 및 수술 기능으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 기능을 포함하는 통합된 마이크로 디바이스인 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
The micro device is an integrated micro device comprising one function selected from the group consisting of sensing, detection, measurement, calculation, analysis, diagnosis, logic processing (decision making), transmission, and surgical functions. device.
제 1 항에 있어서,
전압 비교기, 4-포인트 프로브(four point probe), 계산기, 논리 회로, 메모리 장치, 마이크로 커터, 마이크로 해머, 마이크로 쉴드(shield), 마이크로 염료(dye), 마이크로 핀(pin), 마이크로 나이프, 마이크로 니들, 마이크로 스레드 홀더(thread holder), 마이크로 핀셋(tweezers) 마이크로 광 흡수기, 마이크로 미러, 마이크로 쉴드, 마이크로 휠러(wheeler), 마이크로 필터, 마이크로 초퍼(chopper), 마이크로 슈레더(shredder), 마이크로 펌프, 마이크로 흡수기, 마이크로 신호 검출기, 마이크로 드릴러(driller), 마이크로 서커(sucker), 마이크로 테스터, 마이크로 용기, 마이크로 풀러(puller), 신호 전송기, 신호 발생기, 마찰 센서, 전하 센서, 온도 센서, 경도 검출기, 음파 발생기, 광파 발생기, 열적 기계적 장치, 열적 화학적 기계적 장치, 열적 전기기계적 장치, 열 발생기, 마이크로 냉장고, 마이크로 신호 전송기, 마이크로 신호 수신기, 및 전하 발생기로 이루어진 군에서 선택된 하드웨어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
Voltage comparator, four point probe, calculator, logic circuit, memory device, micro cutter, micro hammer, micro shield, micro dye, micro pin, micro knife, micro needle , Micro thread holder, micro tweezers micro light absorber, micro mirror, micro shield, micro wheeler, micro filter, micro chopper, micro shredder, micro pump, micro absorber , Micro signal detectors, micro drillers, micro sucker, micro testers, micro containers, micro pullers, signal transmitters, signal generators, friction sensors, charge sensors, temperature sensors, hardness detectors, sound wave generators, Light wave generator, thermomechanical device, thermochemical mechanical device, thermoelectromechanical device, heat generator, micro cold And, a micro device according to claim 1, further including a hardware selected from the group consisting of micro-signal transmitter, a micro-signal receiver, and a charge generator.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 집적 회로 제조 방법, 반도체 제조 방법, 기계적 제조 방법, 화학적 처리 방법, 합성 방법, 전기화학적 처리 방법, 생물학적 처리 방법, 생화학적 처리 방법, 기계적 제조 방법, 및 레이저 가공 방법으로 이루어진 군에서 선택되는 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
The micro device is a group consisting of an integrated circuit manufacturing method, a semiconductor manufacturing method, a mechanical manufacturing method, a chemical processing method, a synthesis method, an electrochemical processing method, a biological processing method, a biochemical processing method, a mechanical manufacturing method, and a laser processing method. Manufactured by the method selected.
제 1 항에 있어서,
청소기, 필터, 슈레더, 주사기, 또는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
A micro device further comprising a cleaner, filter, shredder, syringe, or pump.
제 1 항에 있어서,
청소기, 필터, 슈레더, 또는 주사기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
A micro device further comprising a cleaner, filter, shredder, or syringe.
제 1 항에 있어서,
폴리싱 패드(polishing pad)를 구비한 폴리싱 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And a polishing apparatus having a polishing pad.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 대략 10 미크론 내지 대략 2 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And wherein said micro device has a size ranging from approximately 10 microns to approximately two millimeters.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 대략 100 미크론 내지 대략 1.5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And wherein said micro device has a size ranging from approximately 100 microns to approximately 1.5 millimeters.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 조기 질병 검출 및 예방을 위해 살아 있는 생물학적 시스템의 지속적인 스캔 및 분석을 위한 마이크로 테스터인 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
Wherein said micro device is a micro tester for continuous scanning and analysis of living biological systems for early disease detection and prevention.
제 1 항에 있어서,
센서, 샘플 수집용 마이크로 팁, 수집된 샘플을 테스트하기 위한 마이크로 어레이, 데이터 분석 장치, 또는 신호 전송기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
A micro device further comprising a sensor, a micro tip for sample collection, a micro array for testing the collected sample, a data analysis device, or a signal transmitter.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 대략 1 미크론 내지 대략 100 미크론에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And the micro device has a size ranging from approximately 1 micron to approximately 100 microns.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 대략 10 미크론 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And wherein said micro device has a size ranging from approximately 10 microns to approximately 5 millimeters.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 대략 2 옹스트롬 내지 대략 500 미크론에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And wherein the micro device has a size ranging from approximately 2 angstroms to approximately 500 microns.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 동맥 청소를 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
And said micro device is used for arterial cleaning.
제 1 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 체내의 조기 암 검출 및 예방을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
The method of claim 1,
The micro device is used for the early detection and prevention of cancer in the body.
생물학적 물질을 청소하기 위한 마이크로 디바이스를 사용하는 방법에 있어서, 상기 방법은 마이크로 디바이스를 생물학적 물질과 접촉시키는 단계를 포함하며, 상기 마이크로 디바이스는 외막 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 생화학적, 마이크로 생화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 마이크로 열적 기계적, 마이크로 열적 화학적 기계적, 마이크로 열적 전기적, 마이크로 열적 전기기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함하며, 상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.A method of using a micro device for cleaning a biological material, the method includes contacting the micro device with a biological material, the micro device comprising an outer membrane and a micro mechanical, micro chemical, micro chemical mechanical, micro optical, Micro Acoustic, Micro Biological, Micro Biochemical, Micro Biochemical Mechanical, Micro Electrobiochemical Mechanical, Micro Electrochemical Mechanical, Micro Electrobiochemical Mechanical, Micro Electromechanical, Micro Electromagnetic Mechanical, Micro Acoustic Mechanical, Micro Thermal Mechanical And micro thermochemical mechanical, micro thermo electrical, micro thermo electromechanical, and micro superconducting mechanical properties. Method characterized in that it has a size of up to about 1 Angstrom to about 5 millimeters. 제 36 항에 있어서,
상기 생물학적 물질은 포유류의 정맥 또는 동맥을 포함인 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 36,
The biological material comprises a mammal's vein or artery.
제 36 항에 있어서,
마이크로 디바이스를 생물학적 물질의 일반 영역으로 전달하는 단계;
국소 온도, 국소 압력, 국소 마찰력, 국소 표면 전하, 국소 정지 전위, 국소 전기적 전위, 국소 표면 특성, 국소 조성, 또는 국소 유체 유량을 선택적으로 선택하는 단계;
청소 기능을 선택적으로 트리거하는 단계;
청소를 수행하는 단계;
마이크로 콜렉터(collector)로 청소 잔해를 선택적으로 수집하고 잔해를 멀리 이동시키는 단계; 및
마이크로 필터로 잔해를 선택적으로 수집하고 잔해를 멀리 이동시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 36,
Delivering the micro device to a general area of biological material;
Selectively selecting a local temperature, a local pressure, a local friction force, a local surface charge, a local stop potential, a local electrical potential, a local surface property, a local composition, or a local fluid flow rate;
Selectively triggering a cleaning function;
Performing a cleaning;
Selectively collecting cleaning debris with a microcollector and moving the debris away; And
Selectively collecting debris with a micro filter and moving the debris away.
제 36 항에 있어서,
마이크로 디바이스를 정맥으로 전달하는 단계;
예를 들어, 국소 압력과 같은, 수집되는 데이터를 선택적으로 감지하고 분석하는 단계;
표적 정맥 위치에 도달하였을 때 청소 기능을 선택적으로 트리거하는 단계;
트리거된 위치에서 정맥 벽의 플라크(plaque) 및 침전물을 청소하는 단계;
청소되는 플라크를 부드럽게 하고, 플라크의 파손으로부터 커다란 잔해의 생성을 방지하며, 정맥의 가능한 손상을 최소화하기 위해, 청소될 폐색(blockage)으로 원하는 화학물질을 선택적으로 주입하는 단계;
청소 또는 혈액 여과를 통한 여과의 완류 이후 마이크로 디바이스를 선택적으로 용해하는 단계;
청소하는 동안 그리고 청소가 완료된 이후 혈액 여과를 통해 마이크로 디바이스 및 잔해를 선택적으로 여과하는 단계; 및
마이크로 디바이스에 의한 청소후 처리를 선택적으로 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 36,
Delivering the micro device into a vein;
Selectively sensing and analyzing data collected, such as, for example, local pressure;
Selectively triggering a clearing function when a target vein position is reached;
Cleaning the plaques and deposits on the vein wall in the triggered position;
Selectively injecting the desired chemical into the blockage to be cleaned to soften the plaque to be cleaned, to prevent the generation of large debris from breakage of the plaque, and to minimize possible damage to the vein;
Selectively dissolving the micro device after completion of cleaning or filtration through blood filtration;
Selectively filtering the micro device and debris during the cleaning and after the cleaning is completed through blood filtration; And
Selectively performing a post-cleaning process by the micro device.
제 36 항에 있어서,
상기 청소는 기계적 폴리싱(polishing), 기계적 러빙(rubbing), 화학적 기계적 폴리싱, 화학적 용해, 화학적 패시베이션(passivation), 화학적 처리, 생물학적 처리, 화학적 용해를 통한 폴리싱, 레이저 제거(laser ablation), 또는 이들의 조합을 포함에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 36,
The cleaning may include mechanical polishing, mechanical rubbing, chemical mechanical polishing, chemical dissolution, chemical passivation, chemical treatment, biological treatment, polishing through chemical dissolution, laser ablation, or their Method comprising the combination.
체내 표적 위치에 약물의 다수 투여량을 전달하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은,
마이크로 디바이스를 표적 위치로 수송하는 단계;
제 1 약물을 표적 위치로 전달하는 단계; 및
최초 전달의 전달 시간으로부터 원하는 시간 간격 내에 표적 위치로 약물의 제 2 투여량을 전달하는 단계를 포함하고,
상기 마이크로 디바이스는 외막 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 생화학적, 마이크로 생화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 마이크로 열적 기계적, 마이크로 열적 화학적 기계적, 마이크로 열적 전기적, 마이크로 열적 전기기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함하며, 상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
A method for delivering multiple doses of a drug to a target location in the body, the method comprising:
Transporting the micro device to a target location;
Delivering the first drug to the target location; And
Delivering a second dose of drug to a target location within a desired time interval from the delivery time of the initial delivery,
The microdevices can be used in outer membrane and micromechanical, microchemical, microchemical mechanical, microoptical, microacoustic, microbiological, microbiochemical, microbiochemical mechanical, microelectrobiochemical mechanical, microelectrochemical mechanical, microelectrobiochemical Mechanical, microelectromechanical, micro electromagnetic mechanical, micro acoustic mechanical, micro thermo mechanical, micro thermo chemical mechanical, micro thermo electrical, micro thermo electromechanical, and micro superconducting mechanical properties; And the micro device has a size ranging from approximately 1 angstrom to approximately 5 millimeters.
제 41 항에 있어서,
각각의 투여량은 또 다른 투여량과는 다른 약물을 전달하는 것을 특징으로 하는 방법.
42. The method of claim 41,
Each dose delivering a drug that is different from another dose.
제 41 항에 있어서,
상기 약물들은 서로 다른 화학물질들이며 제 1 약물의 전달은 제 2 약물에 대한 부착 선택성(attachment selectivity)을 향상시키는 것을 특징으로 하는 방법.
42. The method of claim 41,
Wherein the drugs are different chemicals and delivery of the first drug enhances attachment selectivity to the second drug.
의료 목적의 마이크로 디바이스를 사용하는 방법에 있어서, 상기 마이크로 디바이스는 외막 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 생화학적, 마이크로 생화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기화학적 기계적, 마이크로 전기생화학적 기계적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함하고,
상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 가지며,
상기 의료 목적은 약물 전달, 절단, 제거, 폴리싱, 수송, 접합, 진단, 감지, 선택적 보호, 표적 제거, 측정, 및 표적 영역 내에서 세포 구조 또는 마이크로 기관 수준에서 의학적 치료 기능의 보조로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
In a method of using a micro device for medical purposes, the micro device may include an outer membrane and micromechanical, microchemical, microchemical mechanical, microoptical, microacoustic, microbiological, microbiochemical, microbiochemical mechanical, and microelectrobiochemistry. Including mechanical, microelectrochemical, microelectrochemical, microelectromechanical, microelectromechanical, microacoustic, and microsuperconducting mechanical properties;
The micro device has a size ranging from about 1 angstrom to about 5 millimeters,
The medical purpose is in a group consisting of drug delivery, cleavage, ablation, polishing, transport, conjugation, diagnosis, detection, selective protection, target ablation, measurement, and assistance of medical therapeutic function at the cellular structure or micro-organ level within the target area. Selected method.
제 44 항에 있어서,
상기 방법은 암 치료를 위한 것이며,
약물 전달 기능을 갖는 마이크로 디바이스를 암 세포에 선택적으로 부착하는 단계;
마이크로 디바이스 내의 주입 기능을 트리거하는 단계; 및
암 세포에 약물을 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. The method of claim 44,
The method is for the treatment of cancer,
Selectively attaching the microdevice having the drug delivery function to cancer cells;
Triggering an injection function in the micro device; And
Injecting a drug into the cancer cell.
제 44 항에 있어서,
높은 광 반사도(optical reflectivity)를 갖는 마이크로 디바이스를 건강한 세포에 선택적으로 부착하는 단계;
건강하지 못한 세포를 파괴하기 위해 레이저 처리를 수행하는 단계; 및
레이저 노출로 인한 처리에서 건강하지 못한 세포를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. The method of claim 44,
Selectively attaching the micro device with high optical reflectivity to healthy cells;
Performing laser treatment to destroy unhealthy cells; And
Removing unhealthy cells from the treatment due to laser exposure.
제 44 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 신호 감지 장치, 메모리 장치, 논리 처리 장치, 신호 전송기, 및 마이크로 수술로 이루어진 군에서 선택되는 특성을 포함할 수 있고,
상기 마이크로 디바이스는 진단, 감지, 또는 측정 기능을 수행하며,
상기 방법은,
마이크로 디바이스를 표적 측정 위치로 전달하는 단계;
표적 위치에서 측정을 수행하는 단계;
메모리 장치에 데이터를 기록하는 단계;
논리 처리 기능을 사용하여 작업을 선택적으로 트리거하는 단계;
마이크로 디바이스를 사용하여 수술을 선택적으로 수행하는 단계;
마이크로 디바이스를 회수하는 단계; 및
기록된 데이터를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. The method of claim 44,
The micro device may include a characteristic selected from the group consisting of a signal sensing device, a memory device, a logic processing device, a signal transmitter, and a microsurgery,
The micro device performs a diagnostic, sensing or measuring function,
The method comprises:
Delivering the micro device to a target measurement location;
Performing a measurement at the target location;
Writing data to the memory device;
Selectively triggering a task using a logic processing function;
Selectively performing a surgery using a micro device;
Recovering the micro device; And
Analyzing the recorded data.
제 44 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 표적 위치의 진단, 감지, 또는 측정 기능을 수행하고,
상기 마이크로 디바이스는 신호 감지 장치, 메모리 장치, 신호 전송기, 현장 의사 결정을 위한 논리 장치, 및 마이크로 수술을 포함하며,
상기 방법은,
마이크로 디바이스를 표적 위치로 전달하고, 표적 위치에서 진단, 감지, 또는 측정 기능을 수행하는 단계;
메모리 장치에 데이터를 기록하는 단계;
마이크로 디바이스가 데이터를 분석하는 단계;
마이크로 디바이스에 의한 데이터 분석 및 미리 프로그램된 논리 결정을 근거로 마이크로 수술의 과정과 유형을 결정하는 단계; 및
표적 위치에서 마이크로 수술을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. The method of claim 44,
The micro device performs a function of diagnosing, detecting, or measuring a target position,
The micro device includes a signal sensing device, a memory device, a signal transmitter, a logic device for field decision making, and a micro surgery,
The method comprises:
Delivering the micro device to a target location and performing a diagnostic, sensing, or measuring function at the target location;
Writing data to the memory device;
Analyzing the data by the micro device;
Determining a process and type of microsurgery based on data analysis by the microdevice and a pre-programmed logic decision; And
Performing microsurgery at the target location.
제 44 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 전기 특성 측정 장치를 포함하고 표적 위치에서 암 세포를 검출할 수 있으며,
상기 방법은,
마이크로 디바이스를 표적 위치로 전달하는 단계; 및
표적 위치에서 표면 전하, 전하 밀도, 정지 전위, 전기적 전위, 전기화학적 전위, 표면 전류, 벌크 전류, 및 전류 밀도로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 특성을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. The method of claim 44,
The micro device includes an electrical property measuring device and can detect cancer cells at a target location,
The method comprises:
Delivering the micro device to a target location; And
Measuring at least one property selected from the group consisting of surface charge, charge density, stop potential, electrical potential, electrochemical potential, surface current, bulk current, and current density at the target location.
제 49 항에 있어서,
상기 마이크로 디바이스는 전압 비교기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 49,
And the micro device further comprises a voltage comparator.
제 50 항에 있어서,
상기 전압 비교기는 1 mV보다 양호한 전압 측정 감도를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
51. The method of claim 50,
And the voltage comparator has a voltage measurement sensitivity of better than 1 mV.
제 44 항에 있어서,
상기 방법은 표적 위치에서 암 세포 검출을 위해 사용되며,
마이크로 디바이스를 표적 위치로 전달하는 단계; 및
표적 위치에서 표면 전하, 정지 전위, 전기화학적 전위, 전기적 전위, 표면 전류, 벌크 전류, 표면 습윤성, 접촉각, 접착 특성, 온도, 밀도, 마찰, 경도, 압축성(compressibility), 전단 계수(shear modulus), 음향 특성, 표면 장력, 미량 화학물질 농도, pH, 액체 유속, 압력, 광학적 특성, 흡수, 흡착, 및 조성으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 특성을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
45. The method of claim 44,
The method is used for cancer cell detection at the target location,
Delivering the micro device to a target location; And
Surface charge, stop potential, electrochemical potential, electrical potential, surface current, bulk current, surface wettability, contact angle, adhesion properties, temperature, density, friction, hardness, compressibility, shear modulus at the target location, Measuring at least one property selected from the group consisting of acoustic properties, surface tension, trace chemical concentration, pH, liquid flow rate, pressure, optical properties, absorption, adsorption, and composition.
생물학적 시스템 외부의 응용을 위한 마이크로 디바이스에 있어서, 상기 마이크로 디바이스는 외막 및 마이크로 기계적, 마이크로 화학적, 마이크로 화학적 기계적, 마이크로 광학적, 마이크로 음향학적, 마이크로 생물학적, 마이크로 전기기계적, 마이크로 전자기적 기계적, 마이크로 음향학적 기계적, 및 마이크로 초전도성 기계적 특성으로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 특성을 포함하며,
상기 마이크로 디바이스는 대략 1 옹스트롬 내지 대략 5 밀리미터에 이르는 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 디바이스.
In microdevices for applications outside biological systems, the microdevices may be enveloped and micromechanical, microchemical, microchemical mechanical, microoptical, microacoustic, microbiological, microelectromechanical, microelectromagnetic mechanical, microacoustic Mechanical, and micro superconducting mechanical properties, including one property selected from the group consisting of,
And wherein said micro device has a size ranging from approximately 1 angstrom to approximately 5 millimeters.
KR1020137008453A 2010-09-17 2010-09-17 Micro devices for biomedical applications and uses of the same Expired - Fee Related KR101761259B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2010/049298 WO2012036697A1 (en) 2010-09-17 2010-09-17 Micro devices biomedical applications and uses of the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130124484A true KR20130124484A (en) 2013-11-14
KR101761259B1 KR101761259B1 (en) 2017-07-25

Family

ID=45831887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137008453A Expired - Fee Related KR101761259B1 (en) 2010-09-17 2010-09-17 Micro devices for biomedical applications and uses of the same

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP2615968A4 (en)
JP (1) JP5917522B2 (en)
KR (1) KR101761259B1 (en)
CN (2) CN105403690A (en)
AU (2) AU2010360764A1 (en)
BR (1) BR112013006299B8 (en)
CA (1) CA2812189C (en)
IL (1) IL225284B (en)
WO (1) WO2012036697A1 (en)
ZA (1) ZA201302375B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11266344B2 (en) 2016-09-21 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for measuring skin condition and electronic device therefor

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI711819B (en) 2012-07-16 2020-12-01 大陸商昌和生物醫學科技(揚州)有限公司 Devices and methods for enhanced detection and identification of diseases
EP2967429B1 (en) 2013-03-15 2019-01-02 ANPAC Bio-Medical Science Co., Ltd. Methods and apparatus for enhanced detection of diseases
WO2015166977A1 (en) * 2014-05-02 2015-11-05 公立大学法人大阪府立大学 Polymer film for detection of cancer cells and manufacturing method thereof, and cancer cell detection device using such polymer film
CN104965002B (en) * 2014-12-16 2018-04-17 湖南省茶叶研究所(湖南省茶叶检测中心) Reduce the device of tentaculum electric potential instrument background noise and the method using device detection feeler
FR3032106B1 (en) * 2015-02-02 2020-07-31 Centre Nat Rech Scient MICRODISPOSITIVE FOR THE IN VIVO CAPTURE OF CIRCULATING CELLULAR BIOMARKERS.
TWI636775B (en) 2017-10-27 2018-10-01 研能科技股份有限公司 Micro-pump
CN112023271B (en) * 2020-09-22 2023-11-28 天津工业大学 Submillimeter size in vivo implantable multi-channel micromagnetic stimulator
WO2022169773A1 (en) * 2021-02-02 2022-08-11 Sheehan Daniel P Thermal diffusion membrane, devices, systems and methods
USD1053488S1 (en) * 2023-06-19 2024-12-03 Chengwen Zeng Screen cleaner
USD1060910S1 (en) * 2023-08-01 2025-02-04 Hangzhou Tanlink Technology Co., Ltd Screen cleaner

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US663615A (en) * 1900-08-10 1900-12-11 Eugene J Gregory Pyrographical tool.
US6111520A (en) * 1997-04-18 2000-08-29 Georgia Tech Research Corp. System and method for the wireless sensing of physical properties
DE19717023C2 (en) * 1997-04-23 2003-02-06 Micronas Gmbh Device for treating malignant, tumorous tissue areas
US6240312B1 (en) * 1997-10-23 2001-05-29 Robert R. Alfano Remote-controllable, micro-scale device for use in in vivo medical diagnosis and/or treatment
US6092530A (en) 1999-03-24 2000-07-25 The B.F. Goodrich Company Remotely interrogated implant device with sensor for detecting accretion of biological matter
US20020094515A1 (en) * 2000-11-30 2002-07-18 Erlach Julian Van Method and apparatus for attaching a microdevice or a nanodevice to a biological member
US6663615B1 (en) * 2001-09-04 2003-12-16 The Ohio State University Dual stage microvalve and method of use
KR100417163B1 (en) * 2001-11-12 2004-02-05 한국과학기술연구원 Micro capsule robot
US6682490B2 (en) * 2001-12-03 2004-01-27 The Cleveland Clinic Foundation Apparatus and method for monitoring a condition inside a body cavity
US20030216622A1 (en) * 2002-04-25 2003-11-20 Gavriel Meron Device and method for orienting a device in vivo
JP2006512109A (en) * 2002-08-01 2006-04-13 ザ ジョンズ ホプキンズ ユニバーシティ Identification technology of molecular structure using fluorescent light emission, and treatment technology of cell types lined inside the body lumen
JP3883001B2 (en) * 2002-10-07 2007-02-21 国立循環器病センター総長 Intrauterine fetal monitoring device
US6936003B2 (en) * 2002-10-29 2005-08-30 Given Imaging Ltd In-vivo extendable element device and system, and method of use
US6922118B2 (en) 2002-11-01 2005-07-26 Hrl Laboratories, Llc Micro electrical mechanical system (MEMS) tuning using focused ion beams
CN1218756C (en) * 2003-05-14 2005-09-14 厦门大学 Painless miniature administration device
US20050228313A1 (en) * 2003-12-04 2005-10-13 University Technologies International Inc. Fluid sampling, analysis and delivery system
JP4436707B2 (en) * 2004-03-25 2010-03-24 オリンパス株式会社 Capsule type medical device and capsule type medical device system
US7857767B2 (en) * 2004-04-19 2010-12-28 Invention Science Fund I, Llc Lumen-traveling device
US7998060B2 (en) * 2004-04-19 2011-08-16 The Invention Science Fund I, Llc Lumen-traveling delivery device
ES2547220T3 (en) * 2004-04-20 2015-10-02 Dendritic Nanotechnologies, Inc. Dendritic polymers with enhanced amplification and interior functionality
JP4746308B2 (en) * 2004-11-29 2011-08-10 オリンパス株式会社 Internal medical device and internal medical system
JP2007000177A (en) * 2005-06-21 2007-01-11 Konica Minolta Medical & Graphic Inc Medical capsule endoscope
WO2007028035A2 (en) * 2005-09-01 2007-03-08 Proteus Biomedical, Inc. Implantable zero-wire communications system
JP2008012094A (en) * 2006-07-06 2008-01-24 Kenichi Katsu Capsule endoscope
JP5916277B2 (en) * 2006-10-25 2016-05-11 プロテウス デジタル ヘルス, インコーポレイテッド Ingestible control activation identifier
US20080241264A1 (en) * 2006-11-13 2008-10-02 Solomon Research Llc System and methods for collective nanorobotics for medical applications
CN100493451C (en) * 2007-08-16 2009-06-03 上海交通大学 Electromagnetic gastrointestinal motility function non-invasive diagnosis system
CN100534381C (en) * 2007-09-06 2009-09-02 上海交通大学 Gastrointestinal tract hemorrhage non-invasive monitoring system
FR2934949B1 (en) * 2008-08-14 2010-09-10 Quidd AUTONOMOUS DETECTION CAPSULE INTENDED TO BE INTRODUCED IN A CONDUIT OF A HUMAN OR ANIMAL BODY
US20110282144A1 (en) * 2008-11-17 2011-11-17 Mayo Foundation For Medical Education And Research Diagnostic capsules, delivery/retrieval systems, kits and methods
WO2010086859A1 (en) * 2009-01-29 2010-08-05 Given Imaging Ltd. Device,system and method for detection of bleeding
US20100256518A1 (en) * 2009-04-01 2010-10-07 Yu Chris C Micro-Devices for Biomedical Applications and Method of Use of Same
CN101828907B (en) * 2010-02-11 2012-06-20 上海交通大学 Implanted micro physio-parameter detection system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11266344B2 (en) 2016-09-21 2022-03-08 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for measuring skin condition and electronic device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201302375B (en) 2014-02-26
EP2615968A1 (en) 2013-07-24
BR112013006299B1 (en) 2020-12-22
JP2013539669A (en) 2013-10-28
AU2017200356A1 (en) 2017-02-02
CA2812189C (en) 2021-09-21
KR101761259B1 (en) 2017-07-25
AU2010360764A1 (en) 2013-04-11
CN103237492B (en) 2016-02-17
CA2812189A1 (en) 2012-03-22
IL225284A0 (en) 2013-06-27
CN103237492A (en) 2013-08-07
IL225284B (en) 2018-11-29
CN105403690A (en) 2016-03-16
AU2010360764A8 (en) 2013-04-18
JP5917522B2 (en) 2016-05-18
EP2615968A4 (en) 2014-03-12
BR112013006299B8 (en) 2021-07-27
WO2012036697A1 (en) 2012-03-22
BR112013006299A2 (en) 2016-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130124484A (en) Micro devices for biomedical applications and uses of the same
US20130006103A1 (en) Micro-Devices for Biomedical Applications and Method of Use of Same
AU2009338647B2 (en) Switch probe for multiple electrode measurement of impedance
RU2691310C2 (en) Method for transdermal delivery of permeant substances
EP4477245A2 (en) Apparatus for managing acute ischemic events
US8328720B2 (en) MEMS interstitial prothrombin time test
JP2001511041A (en) Apparatus for obtaining biological fluid
KR20100105829A (en) Frictional trans-epithelial tissue disruption and collection apparatus and method of inducing and/or augmenting an immune response
US12207838B2 (en) Clot retriever cleaning for reinsertion
US20110295149A1 (en) Apparatus for solubilizing tissue
JP5950405B2 (en) Microcarriers used in drug delivery methods
JP2013539669A5 (en)
US20130184593A1 (en) Implantable Devices And Methods For The Evaluation of Active Agents
Huang et al. Detecting the process of blood coagulation and clot formation with high frequency ultrasound
JP4658656B2 (en) Inspection probe and inspection method

Legal Events

Date Code Title Description
PA0105 International application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A15-nap-PA0105

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

A201 Request for examination
E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-2-2-P10-P22-nap-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

T11-X000 Administrative time limit extension requested

St.27 status event code: U-3-3-T10-T11-oth-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U12-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 4

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 5

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 6

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R11-asn-PN2301

PN2301 Change of applicant

St.27 status event code: A-5-5-R10-R14-asn-PN2301

PR1001 Payment of annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U11-oth-PR1001

Fee payment year number: 7

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: A-4-4-U10-U13-oth-PC1903

Not in force date: 20240720

Payment event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

PC1903 Unpaid annual fee

St.27 status event code: N-4-6-H10-H13-oth-PC1903

Ip right cessation event data comment text: Termination Category : DEFAULT_OF_REGISTRATION_FEE

Not in force date: 20240720

P22-X000 Classification modified

St.27 status event code: A-4-4-P10-P22-nap-X000