Reservoir-based drug delivery microsystems have enabled novel and effective drug delivery concepts in recent decades. These systems typically comprise integrated storing and pumping components. Here we present a stand-alone, modular, thin, scalable, and refillable microreservoir platform as a storing component of these microsystems for implantable and transdermal drug delivery. Three microreservoir capacities (1, 10, and 100 µL) were fabricated with 3 mm overall thickness using stereolithography 3D-printing technology, enabling the fabrication of the device structure comprising a storing area and a refill port. A thin, preformed dome-shaped storing membrane was created by the deposition of parylene-C over a polyethylene glycol sacrificial layer, creating a force-free membrane that causes zero forward flow and insignificant backward flow (2% of total volume) due to membrane force. A septum pre-compression concept was introduced that enabled the realization of a 1-mm-thick septa capable of ~65000 leak-free refill punctures under 100 kPa backpressure. The force-free storing membrane enables using normally-open micropumps for drug delivery, and potentially improves the efficiency and precision of normally-closed micropumps. The ultra-thin septum reduces the thickness of refillable drug delivery devices, and is capable of thousands of leak-free refills. This modular and scalable device can be used for drug delivery in different laboratory animals and humans, as a sampling device, and for lab-on-a-chip and point-of-care diagnostics applications.

中文翻译：

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用于药物输送的3D打印模块化微储器。

在最近的几十年中，基于储层的药物输送微系统实现了新颖有效的药物输送概念。这些系统通常包括集成的存储和泵送组件。在这里，我们介绍了一个独立的，模块化的，薄的，可扩展的和可再装填的微库平台，作为这些微系统的可植入和透皮给药的存储组件。使用立体光刻3D打印技术以3毫米的总厚度制造了三种微储器容量（1、10和100 µL），从而能够制造包括存储区和补充口的设备结构。通过将聚对二甲苯-C沉积在聚乙二醇牺牲层上，可以形成预先制成的圆顶状薄存储膜，产生一个无力的膜，由于膜的作用力，该膜将导致零前向流量和可忽略的向后流量（占总体积的2％）。引入了隔垫预压缩概念，该隔垫实现了厚度为1毫米的隔垫，在100 kPa背压下能够进行约65000次无泄漏的加注刺孔。无力存储膜使得能够使用常开型微型泵进行药物输送，并有可能提高常闭型微型泵的效率和精度。超薄隔膜减少了可再填充药物输送装置的厚度，并且能够进行数千次无泄漏的补充。这种模块化且可扩展的设备可用于在不同实验室动物和人类中进行药物输送，用作采样设备，以及用于芯片实验室和即时医疗诊断应用。引入了隔垫预压缩概念，该隔垫实现了厚度为1毫米的隔垫，在100 kPa背压下能够进行约65000次无泄漏的加注穿刺。无力存储膜使得能够使用常开型微型泵进行药物输送，并有可能提高常闭型微型泵的效率和精度。超薄隔膜减少了可再填充药物输送装置的厚度，并且能够进行数千次无泄漏的补充。这种模块化且可扩展的设备可用于在不同实验室动物和人类中进行药物输送，用作采样设备，以及用于芯片实验室和即时医疗诊断应用。引入了隔垫预压缩概念，该隔垫实现了厚度为1毫米的隔垫，在100 kPa背压下能够进行约65000次无泄漏的加注穿刺。无力存储膜使得能够使用常开型微型泵进行药物输送，并有可能提高常闭型微型泵的效率和精度。超薄隔膜减少了可再填充药物输送装置的厚度，并且能够进行数千次无泄漏的补充。这种模块化且可扩展的设备可用于在不同实验室动物和人类中进行药物输送，用作采样设备，以及用于芯片实验室和即时医疗诊断应用。无力存储膜使得能够使用常开型微型泵进行药物输送，并有可能提高常闭型微型泵的效率和精度。超薄隔膜减少了可再填充药物输送装置的厚度，并且能够进行数千次无泄漏的补充。这种模块化且可扩展的设备可用于在不同实验室动物和人类中进行药物输送，用作采样设备，以及用于芯片实验室和即时医疗诊断应用。无力存储膜使得能够使用常开型微型泵进行药物输送，并有可能提高常闭型微型泵的效率和精度。超薄隔膜减少了可再填充药物输送装置的厚度，并且能够进行数千次无泄漏的补充。这种模块化且可扩展的设备可用于在不同实验室动物和人类中进行药物输送，用作采样设备，以及用于芯片实验室和即时医疗诊断应用。