全身性地循环的治疗物质的局部释放

摘要

本文中所呈现的是用于全身性地循环的治疗物质的局部释放的技术，该技术结合了全身性给药和局部给药的许多优势，同时消除了许多相关弊端。更具体地，根据本文中所呈现的技术，电响应式生物材料被全身性地施用给电刺激可植入医疗设备的接受者。电响应式生物材料包括仅在存在由电刺激可植入医疗设备生成的电磁场的情况中被激活(例如，释放)的治疗物质。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及在可植入医疗设备的接受者内的全身性地循环的治疗物质的局部释放。

背景技术

近数十年来，医疗设备已向接受者提供了广泛的治疗益处。医疗设备可以包括内部的或可植入的部件/设备，外部或可穿戴部件/设备或其组合(例如，具有与可植入部件通信的外部部件的设备)。医疗设备(诸如传统助听器、部分可植入听力假体或完全可植入听力假体(例如，骨传导设备、机械刺激器、耳蜗植入物等)、起搏器、除颤器、功能电刺激设备和其他医疗设备)已在执行救生和/或生活方式改善功能和/或接受者监测方面上成功很多年。

多年来，医疗设备的类型和由此执行的功能范围已增加。例如，许多医疗设备(有时被称为“可植入医疗设备”)现在大多包括一个或多个永久或临时植入接受者的仪器、装置、传感器、处理器、控制器或其他功能机械部件或电部件。这些功能设备典型地被用来诊断、预防、监测、治疗或管理疾病/损伤或其症状，或研究、替换或修改解剖或生理过程。这些功能设备中的许多功能设备利用从可植入部件的部分或与可植入部件结合操作的外部设备接收到的功率和/或数据。

发明内容

在一个方面中，提供了一种方法。该方法包括：向可植入医疗设备的接受者递送电响应式生物材料，其中电响应式生物材料进入接受者内的全身性循环；利用可植入医疗设备，在接受者内生成局部激活场；响应于暴露于局部激活场，更改电响应式生物材料的物理状态以对引起接受者的治疗效果。

在另一方面中，提供了一种试剂盒。该试剂盒包括用于生成电响应式生物材料的试剂，该电响应式生物材料进入接受者内的全身性循环，其中试剂盒至少包括治疗物质和电激活载体。

附图说明

本文中结合附图来描述本发明的实施例，其中：

图1A是图示可以实现本文中所呈现的某些实施例的耳蜗植入物的示意图；

图1B是图1A的耳蜗植入物的框图；

图2A是图示人耳蜗的透视图的照片；

图2B是图示图2A的人耳蜗的俯视图的照片；

图3A、图3B和图3C是图示根据本文中所呈现的某些实施例的人耳蜗的进一步细节和定位在其中的刺激组装的位置/定位的示意图；

图4是根据本文中所呈现的某些实施例的方法的流程图；

图5A示意性地图示了根据本文中所呈现的实施例的方面的电响应式生物材料，其中发生构象改变以激活电响应式生物材料，从而暴露治疗物质；

图5B示意性地图示了根据本文中所呈现的实施例的方面的电响应式生物材料，该电响应式生物材料包括分子开关，其中发生构象改变以释放分子开关的口袋的内容物，从而释放治疗物质；

图5C示意性地图示了根据本文中所呈现的实施例的方面的电响应式生物材料，在该情况中为具有分子的脂质体，该分子被电响应式嵌入在脂质双层中，其中暴露于电场引起在所嵌入的分子中的构象改变，该构象改变在脂质双层中生成孔，允许释放治疗物质；

图5D示意性地图示了根据本文中所呈现的实施例的方面的电响应式生物材料，在该情况中为具有分子的脂质体，该分子包括被共价附接到壳的外部的治疗物质，其中暴露于电场引起脂质体壳和所附接的分子之间的共价连接的破坏，允许治疗物质释放；

图6A至图6D是图示根据本文中所提供的实施例的治疗物质从电激活载体中释放的示意图；

图7是图示可以实现本文中所呈现的某些实施例的平衡假体的示意图；以及

图8是图示可以实现本文中所呈现的某些实施例的脊髓刺激器的示意图。

具体实施方式

研究和开发的增长领域涉及药物化合物、生物物质、生物活性物质等的使用，包括药剂/活性药物成分(API)、基因、信使RNA(mRNA)或促进复原和分解的其他信号化合物、化学物质、离子、药物等，以治疗个体患者/接受者的身体内的各种失调症。这些各种物质(在本文中通常统称为“治疗物质”)被递送以在接受者的身体内诱发一些治疗结果/治疗。例如，治疗物质可以被递送以：治疗耳部失调症(例如耳鸣、听力下降、耳鸣、梅尼埃疾病等)，治疗术后感染，抗击癌细胞，治疗神经退行性疾病，治疗感染性疾病等。

存在许多常规方法以在接受者的身体内递送治疗物质。例如，某些治疗物质可以使用局部给药/递送方法被递送到接受者，其中治疗物质最初在接受者内的目标位置处(即，接近于目标位置)被递送。利用局部递送，治疗物质在特定的目标位置处被递送并且可以保持在目标位置的附近。照此，局部递送的目的是：仅靶位置以及可能的少量周围组织暴露于治疗物质。治疗物质的局部递送可以例如通过将导管插入接受者中而发生。治疗物质可以经由导管的出口被引入体中，该导管的出口位于接受者内的目标位置。

在其他情况中，治疗物质可以使用全身性给药/递送方法被递送到接受者。利用全身性递送，治疗物质被引入接受者的循环系统中，从而潜在地使接受者的整个身体受到(多种)治疗物质的影响或至少暴露于(多种)治疗物质。治疗物质的全身性给药可以经由例如肠内给药(药物通过胃肠道吸收)或肠胃外给药(通常是注射、输注或植入)来进行。

治疗物质的全身性给药和局部给药中的每个给药对于某些失调症的某些接受者而言具有优势以及可能限制其使用的弊端等。例如，如所提及的，局部给药的目的是：仅靶位置和可能的少量周围组织暴露于治疗物质。这意味着，在局部给药中，治疗物质必须在目标位置处或非常接近于目标位置处被递送。治疗物质在目标位置处或非常接近于目标位置处被递送的事实是有利的，因为例如高浓度可以被施用给目标位置而接受者身体的其余部分对治疗物质的接触有限。然而，局部给药的问题在于：接受者身体的某些区域难以以允许在该位置处直接递送治疗物质的方式进入。

在内耳的背景中，局部给药可能是困难的，因为内耳(特别是接受者的耳蜗的根尖区)难以进入。而且，将治疗物质注射到耳蜗中可能引起残余听力的损失(例如，通过毛细胞的破坏，形成改变耳蜗动力学的耳蜗开口等)。

如以上所提及的，全身性给药的弊端在于：潜在地使接受者的整个身体受到治疗物质的影响或至少暴露于治疗物质。结果，全身性施用的治疗物质必须例如对接受者身体的其余部分相对无害，具有较低浓度，该较低浓度不诱发超出目标位置范围的不希望的副作用，等等。然而，全身性给药通常比局部给药更容易，并且具有治疗物质到达身体内的任何地方的可能性。

在内耳的背景中，全身性给药可能是有问题的，因为难以递送耳蜗所需的有效浓度的治疗物质而不在身体的其他区域处诱发不可接受的毒性水平(例如，药代动力学限制了将药物递送到具体位置的能力(诸如在耳蜗尖端中的高水平))。即，到内耳的治疗物质的全身性给药可能要求该低浓度(以防止全身性毒副反应)，以致使治疗物质在很大程度上对内耳治疗无效。

鉴于以上所述，本文中所呈现的是用于全身性地循环的治疗物质的局部释放的技术，该技术结合了全身性给药和局部给药的许多优势，同时消除了许多相关弊端。更具体地，根据本文中所呈现的技术，电响应式生物材料被全身性地施用给电刺激可植入医疗设备(可植入电刺激设备)的接受者。电响应式生物材料包括仅在存在由电刺激可植入医疗设备生成的电磁场的情况中被激活(例如，释放)的治疗物质。照此，尽管电响应式生物材料被全身性地施用，治疗物质仅影响可植入医疗设备附近的组织。因此，本文中所呈现的技术供给“局部全身性递送”，该技术可以利用全身性给药，同时确保仅目标位置附近的组织暴露于治疗物质。在某些实施例中，治疗物质的激活可以是电化学效应(即，电磁场的电场部分的结果)。在其他实施例中，电响应式生物材料可以包括由电场、磁场或两者激活的治疗物质。

如本文中所使用的，电刺激的可植入医疗设备可以是被植入在接受者中并且当被植入时被配置为递送电刺激(电流)信号到接受者的任何医疗设备。电刺激可植入医疗设备的示例包括耳蜗植入物或其他听觉假体、平衡假体(例如，前庭植入物)、视网膜或其他视觉假体、强心设备(例如，可植入起搏器、除颤器等)、痫性发作设备、睡眠呼吸暂停设备、电穿孔设备、脊髓刺激器、深脑刺激器、运动皮层刺激器、骶神经刺激器、阴部神经刺激器、迷走(vagus/vagal)神经刺激器、三叉神经刺激器、膈膜(膈神经)起搏器、疼痛缓解刺激器、其他神经、神经肌肉或功能刺激器等。

如下面所进一步描述的，本文中所呈现的技术可以利用许多以上或其他类型的电刺激可植入医疗设备中的任一电刺激可植入医疗设备来实现。然而，仅为了便于描述，技术的方面通常参考特定的电刺激可植入医疗设备(即耳蜗植入物)来描述。此外，应理解，本文中参考耳蜗植入物而呈现的技术的描述仅是说明性的。

图1A是示例性耳蜗植入物100的示意图，本文中所呈现的方面利用该耳蜗植入物100来实现，同时图1B是耳蜗植入物100的框图。为了便于说明，图1A和图1B将被一起描述。

耳蜗植入物100包括外部部件102和内部/可植入部件104。外部部件102直接或间接地附接到接受者的身体，并且典型地包括外部线圈106以及通常包括相对于外部线圈106而固定的磁体(在图1A和图1B中未示出)。外部部件102还包括一个或多个输入元件/设备113，用于在声音处理单元112处接收输入信号。在该示例中，一个或多个输入设备113包括：声音输入设备108(例如，由接受者的耳廓110所定位的麦克风、传音线圈等)，被配置为捕获/接收输入信号；一个或多个辅助输入设备109(例如，诸如直接音频输入(DAI)的音频端口、诸如通用串行总线(USB)端口的数据端口、电缆端口等)；以及无线发射器/接收器(收发器)111，各自位于在声音处理单元112中、在声音处理单元112上或在声音处理单元112附近。

声音处理单元112还包括例如至少一个电池107、外部射频(RF)接口电路系统121和处理模块125。处理模块125可以包括许多元件，包括声音处理器131。如下面所进一步描述的，外部RF接口电路系统121包括数据驱动电路系统144和功率驱动电路系统146，该数据驱动电路系统144和功率驱动电路系统146分别被有选择地激活/用于到可植入部件104的数据和功率的经皮传输。

在图1A和图1B的示例中，声音处理单元112是耳后(BTE)声音处理单元，被配置为附接到接受者的耳朵并且佩戴邻近于接受者的耳朵。然而，应理解，本发明的实施例可以通过具有其他布置的声音处理单元来实现，诸如通过离耳(OTE)声音处理单元(即，具有通常圆柱形状的和被配置为磁耦合到接受者的头部的部件)等、微型或小型BTE单元、被配置为位于接受者的耳道中的耳道中单元、身体佩戴式处理单元等来实现。

返回图1A和图1B的示例实施例，可植入部件104包括植入物本体(主模块)114、引线区域116和耳蜗内刺激组件118，全部被配置为在接受者的皮肤/组织(组织)105下方植入。植入物本体114通常包括气密性密封的壳体115，其中内部RF接口电路系统124、电源129(例如，一个或多个可植入电池、一个或多个电容器等)和刺激器单元120被配置。刺激器单元120除其他元件外还包括集成电路(IC)上的一个或多个电流源。

植入物本体114还包括内部/可植入线圈122，通常在壳体115的外部，但经由气密的馈通(图1B中未示出)连接到RF接口电路系统124。应理解，可植入部件104和/或外部部件102可以包括其他部件，为了便于说明，该其他部件已从图1A和图1B中省略。

如所提及的，耳蜗植入物100包括外部线圈106和可植入线圈122。线圈106和122典型地是导线天线线圈，每个导线天线线圈包括多匝电绝缘的单股或多股铂导线或金导线。通常，磁体相对于外部线圈106和可植入线圈122中的每个线圈而固定。相对于外部线圈106和可植入线圈122而固定的磁体有利于外部线圈与可植入线圈的操作对准。

线圈106和122的操作对准使外部部件102能够经由双向“经皮通信链路”或“紧密耦合的无线链路”127向可植入部件104传输功率(例如，用于给可植入部件的部件供电)和数据(例如，用于生成信号信号)，该双向“经皮通信链路”或“紧密耦合的无线链路”127形成在外部线圈106与可植入线圈122之间。即，由于操作对准，外部RF接口电路系统121中的数据驱动电路系统144可以被用来经由紧密耦合的无线链路127向可植入部件104传输数据。类似地，线圈106和122的操作对准使功率驱动电路系统146能够经由紧密耦合的无线链路127向可植入部件104传输功率信号(功率)。当功率信号由内部RF接口电路系统124接收时，该功率信号可以被用来给可植入部件104的元件供电和/或被用来向电源129提供功率。

在某些示例中，紧密耦合的无线链路是射频(RF)链路。然而，可以使用各种其他类型的能量传输(诸如红外(IR)传输、电磁传输、电容传输和感应传输)来从外部部件向可植入部件传输功率和/或数据，并且照此，图1B仅图示了一个示例布置。

如以上所提及的，声音处理单元112包括处理模块125。处理模块125被配置为将输入音频信号转换为刺激控制数据136，用于刺激接受者的第一只耳朵(即，处理模块125被配置为对在声音处理单元112处接收到的输入音频信号执行声音处理)。换言之，声音处理器131(例如，实现固件、软件等的一个或多个处理元件)被配置为将捕获的输入音频信号转换为刺激控制数据136，该刺激控制数据136表示用于向接受者递送的刺激信号。被处理并且被转换为刺激控制数据的输入音频信号可以是经由声音输入设备108接收到的音频信号、经由辅助输入设备109接收到的信号和/或经由无线收发器111接收到的信号。

在图1B的实施例中，刺激控制数据136被提供给外部RF接口电路系统121，其中数据驱动电路系统144经由外部线圈106和可植入线圈122向可植入部件104(例如，以编码方式)经皮传输刺激控制数据136。即，刺激控制数据136在紧密耦合的无线链路127上由数据驱动电路系统144发送。内部RF接口电路系统124被配置为经由可植入线圈122接收刺激控制数据136并且向刺激器单元120提供该数据。刺激器单元120被配置为利用刺激控制数据136以生成电刺激信号(例如，电流信号)，用于经由刺激组件118向接受者的耳蜗的递送。在该方式中，耳蜗植入物100以使接受者感知输入音频信号的一个或多个分量的方式电刺激接受者的听觉神经细胞，绕过一般将声振动转变为神经活动的不存在或有缺陷的毛细胞。

更具体地，如以上所提及的，刺激组件118被配置为至少部分地被植入在接受者的耳蜗140中。刺激组件118包括多个纵向间隔开的耳蜗内电接触(电极接触或电极)126，该多个纵向间隔开的耳蜗内电接触126共同形成电极接触阵列128，该电极接触阵列128例如被配置为向接受者的耳蜗递送电刺激(电流)信号，该电刺激(电流)信号基于刺激控制数据136而生成。在某些示例中，电极接触126还可以被用来从接受者的耳蜗吸收刺激信号。

图1A图示了具体布置，其中刺激组件118包括二十二(22)个耳蜗内电极接触126(被标记为电极接触126(1)至126(22))。应理解，本文中所呈现的实施例可以以具有不同数目的耳蜗内电极接触的替代布置来实现。

如所示的，耳蜗内电极接触126(1)-126(22)被配置在细长的载体构件134中。载体构件134具有中心纵轴和外表面。载体构件134由诸如硅树脂或其他弹性体聚合物的非导电(绝缘)材料形成。照此，载体构件134使耳蜗内电极接触126(1)-126(22)彼此电隔离。如图1B中所示，耳蜗内电极接触126(1)-126(22)各自通过载体构件134的部段/片段彼此间隔开。

刺激组件118延伸穿过接受者的耳蜗中的开口(例如，耳蜗切开术，圆形窗口等)，并且具有经由引线区域116和气密的馈通连接到刺激器单元120的近端(图1B中未示出))。载体构件134和引线区域116各自包括在其中延伸的多个导体(导线)，该多个导体将电极接触126电连接到刺激器单元120。

在图1A中还示出了耳蜗外电极接触126(23)。耳蜗外电极接触126(23)是电接触，该电接触被配置为例如向接受者的耳蜗递送电刺激和/或从接受者的耳蜗吸收电流。耳蜗外电极接触126(23)连接到参考引线123，该参考引线123包括将耳蜗外电极接触126(23)电耦合到刺激器单元120的一个或多个导体。将理解，一个耳蜗外电极接触126(23)的示例使用仅是说明性的，并且本文中所呈现的实施例可以与其他电极组合(例如，或多或少的外部电极)一起使用。

图1A和图1B图示了在其中耳蜗植入物100包括外部部件(例如，声音处理单元112)的布置。然而，应理解，本发明的某些实施例可以在具有替代布置的耳蜗植入物中实现。例如，本发明的实施例可以在完全可植入的耳蜗植入物(或其他完全可植入的医疗设备)中实现。完全或充分可植入的医疗设备(诸如完全可植入的耳蜗植入物)是在其中设备的全部部件被配置为在接受者的皮肤/组织下植入的设备。因为全部部件是可植入的，所以完全可植入的医疗设备至少在有限的时段内操作，而无需外部设备。

图2A是图示耳蜗140的透视图的照片，同时图2B是图示耳蜗140的俯视图的照片。图2A和图2B的照片均已被注释以示出刺激组件118在耳蜗140内的位置/路径147。

图2A和图2B还图示了耳蜗140的外壁149。如所示的，在耳蜗140的外壁149内存在许多血管148。这些血管148向耳蜗140的组织提供重要的维管供应。

此外，图3A、图3B和图3C是图示耳蜗140的进一步细节以及刺激组件118在其中的位置/定位的示意图。更具体地，图3A是耳蜗140被部分剖开的横截面图，以显示耳蜗140的管，同时图3B和图3C是耳蜗140的一匝管的横截面透视图。为了方便描述，图3A-图3C将被一起描述。

耳蜗140是圆锥形螺旋结构，包括三个平行的充满流体的管或管道(在本文中通常统称为管152)。管152包括鼓膜管158(还被称为鼓阶158)、前庭管154(还被称为前庭阶154)和正中管156(还被称为中阶156)。耳蜗140围绕耳蜗轴153旋转若干次，并且终止在耳蜗尖端155处。柯替氏器160位于中阶156中的基底膜上，并且包含从其表面突出的成排的16,000-20,000个毛细胞(未示出)。在图3A-图3C的示例中，耳蜗植入物100的刺激组件118在鼓阶158内围绕耳蜗轴153旋转。

图3A-图3C还示出了耳蜗140的外壁149。如以上参考图2A和图2B所提及的，外壁149包括许多血管148，该血管148向耳蜗140的组织提供大量的维管供应。

图4是根据本文中所呈现的实施例的用于全身性地循环的治疗物质的局部释放的方法165的流程图。为了便于描述和理解，方法165将参考耳蜗植入物100和耳蜗140来描述，如参考图2A-图2B和图3A-图3C所详细描述的。

方法165在166处开始，其中电响应式生物材料被递送到可植入医疗设备的接受者，使得电响应式生物材料进入接受者内的全身性循环(即，电响应式生物材料被全身性地施用到耳蜗植入物100的接受者的身体)。在168处，耳蜗植入物100在接受者的身体内生成局部激活场，具体是在耳蜗140内生成局部激活场。在170处，响应于暴露于局部激活场，电响应式生物材料的物理状态被更改为引起对接受者的治疗效果。下面提供了关于在166、168和170处的操作的进一步细节。

更具体地，首先参照166的操作，电响应式生物材料可以以许多不同的方式被递送(全身性地施用)到接受者的身体。在某些实施例中，电响应式生物材料可以经由肠内给药被递送到接受者的身体，其中电响应式生物材料经由胃肠道的吸收进入接受者的循环系统。在某些情况中，取决于进入胃肠道的入口点，肠内给药可以被划分为三个不同的类别，即：口服(经口)、胃部的(通过胃)和直肠的(从直肠)。照此，可以被用来将电响应式生物材料引入到接受者的身体的肠内给药方法包括：例如，口服(经口)给药(例如，药丸、片剂、胶囊、溶液、软胶囊，混悬剂、乳剂、糖浆、酏剂，酊剂、水凝胶)、舌下给药(即，使电响应式化合物溶解在舌头下方)、直肠给药(例如软膏、栓剂、灌肠、墨菲滴水、营养灌肠)。胃部引入可以利用通过鼻腔通道的管子(例如，鼻胃管)或通过皮肤直接引导到胃的管子(例如，经皮内窥镜胃造口术管)等。

在某些实施例中，电响应式生物材料可以经由肠胃外给药被递送到接受者的身体。如本文中所使用的，肠胃外给药是指不涉及经由胃肠道吸收的任何给药途径，包括静脉内的(IV)(进入静脉)、肌内的(IM)(进入肌肉)、皮下的(SC或SQ)(在皮肤下方)、透皮的(在皮肤上)、鼻的(经由鼻腔通道)、眼睛的(经由眼)等。静脉内给药包括电响应式生物材料直接进入循环系统(即，直接进入全身性循环)的递送，或通过经由外围或中心静脉的直接注射或输注的递送。肌内和皮下给药通常包括：以建立电响应式生物材料的沉积物或“贮库”的方式注射电响应式生物材料，该电响应式生物材料将被逐渐释放到全身性循环中。

总之，本文中所呈现的技术使用肠内给药和/或肠胃外给药中的一个来将电响应式生物材料全身性地引入到接受者的身体中。肠内给药和/或肠胃外给药的结果是电响应式生物材料进入接受者的身体中的全身性循环。

接下来参照在168处的操作，耳蜗植入物100在接受者的身体内生成局部激活场。更具体地，耳蜗植入物100被植入在接受者的耳蜗140内，并且被配置为将电刺激(电流)信号递送到接受者的耳蜗140。即，耳蜗植入物100经由一个或多个植入的电极接触126(1)-126(23)向接受者提供(递送)电流，同时还经由不同的一个或多个植入的电极接触126(1)吸收电流。在给定时间处向接受者提供电流的(多个)电极接触可以被称为“(多个)源电极接触”或“(多个)源电极”，同时在给定时间处吸收电流的(多个)电极接触可以被称为“吸收电极接触”或“吸收电极”。结果，电流通过接受者的流体和/或组织从(多个)源电极流向(多个)吸收电极。

由耳蜗植入物100生成的电流的流动在耳蜗140的紧邻/附近诱发局部电磁场(EMF)。即，电磁场被称为“局部的”，因为电磁场仅在电流流动的区域附近(即，在流动电流附近的流体和组织中)诱发。通常，电磁场是通过移动带电物体(电流)产生的物理场，并且可以看作是电场和磁场的组合。电场由固定电荷产生，而磁场由移动电荷(电流)产生。麦克斯韦方程和洛伦兹力定律描述了电荷和电流与电磁场相互作用的方式。

如以上所提及的，电响应式生物材料被全身性地施用到接受者，意味着电响应式生物材料被引入到接受者的循环系统中(即，电响应式生物材料进入接受者的身体内的全身性循环)。全身性循环向接受者的全部身体组织提供功能血液供应，同时收取二氧化碳和废弃产物。即，全身性循环将含氧的血液从左心室通过动脉携带到身体组织中的毛细血管(即，向身体细胞提供氧气和营养)。脱氧的血液从组织毛细血管通过静脉系统返回到心脏的右心房。

由于电响应式生物材料进入全身性循环，因此电响应式生物材料还将与含氧的血液一起流到身体的组织，并且从组织毛细血管流回到接受者的心脏。换言之，电响应式生物材料能够在整个接受者的身体内循环，包括进入耳蜗140的外壁149中的血管148。在该位置(例如，当电响应式生物材料流经和/或流近血管148时)处，电响应式生物材料暴露于由耳蜗植入物100生成的局部电磁场。

根据本文中所呈现的实施例，电响应式生物材料包括治疗物质和电激活的携带载具(电激活载体)。如下面所进一步描述的，在不存在“局部激活场”的情况中，电激活载体使治疗物质失活/惰性。然而，在图4的170处，当电响应式生物材料进入局部激活场时(即，响应于电响应式生物材料暴露于局部激活场)，电激活载体以使治疗物质能够激活和变得可生物利用的方式(例如，从其载体释放，达到激活的或暴露的状态等)反应，以针对在局部激活场附近的组织处的接受者引起治疗效果。即，响应于暴露于局部激活场，电响应式生物材料的物理状态被更改以引起对接受者的治疗效果。还如下面所进一步描述的，针对具有不同类型的电激活载体的不同类型的电响应式生物材料，电激活载体在局部激活场内的反应可以是不同的。

根据本文中所呈现的实施例，激活治疗物质以在接受者的组织处引起治疗效果的局部激活场是由耳蜗植入物100生成的电场和/或磁场(即，由耳蜗植入物100生成在耳蜗140的紧邻/附近内的局部电磁场的电场分量和/或磁场分量)。换言之，电刺激(电流)到接受者的耳蜗140的递送生成局部激活场。因此，当电响应式生物材料流经和/或流近血管148时，电响应式生物材料暴露于局部激活场，该局部激活场然后激活用于递送到接受者的组织(包括到耳蜗140)的治疗物质。

在图3B和图3C的每个图中，由耳蜗植入物100生成的局部激活场由线159表示。在图3C中，箭头161图示了治疗物质穿过膜而从血管148进入耳蜗140。例如，在某些实施例中，由局部激活场诱发/引起的改变使治疗物质能够穿过血迷路屏障并且从全身性途径进入耳蜗140。与其他常规技术和方法相比，这可以实现耳蜗140的更有效覆盖。

在一些方面中，电响应式生物材料可以包括一个或多个化学和/或生物分子，并且可以包括单一类型的分子或多个类型的分子。在某些实施例中，电激活载体可以由一个或多个小分子或蛋白质形成(例如，电响应式生物材料包括绑定到一个或多个蛋白质的治疗物质)。在其他实施例中，电激活载体可以由一个或多个纳米颗粒/超分子结构形成(例如，电响应式生物材料包括绑定到一个或多个纳米颗粒/超分子结构的治疗物质)。这些示例在下面被进一步详细描述。

在一些方面中，生物材料可以包括单一类型的分子。在该情况中，生物材料可以以失活状态被递送给患者，并且可以在存在电场的情况下经历构象改变到活性状态(例如，到治疗活性分子)，如图5A中所示的。在该示例中，治疗物质和电激活载体被包含在单个分子中。例如，小分子或蛋白质可以经历构象改变，以在暴露于电场后暴露活性位点。在该示例中，分子具有至少两个构象，例如：第一构象，其中活性位点是不可进入的；和第二构象，其中活性位点是可进入的。在一些方面中，电场可以改变分子的物理性质(例如，pH、动能、净电荷)以诱导分子的构象改变。作为示例，电响应式生物材料可以包括小分子、肽、蛋白质、抗体等或任何其他适合类型的分子。

电响应式生物材料可以是有机的或无机的，并且可以被配置用于主客体相互作用，该主客体相互作用可以涉及被称为分子镊子的结构。在其他方面中，生物材料可以包括分子开关，使得当响应于外部电刺激(例如，电场)而产生构象改变时，电响应式生物材料从失活状态转换为活性状态。

在其他方面中，电响应式生物材料包括治疗物质和电激活载体。在该示例中，治疗物质和电激活载体是分离的分子。本文中根据实施例，治疗物质和电激活载体可以各自具有许多不同的形式。在该表示中，治疗物质和电激活载体彼此不共价连接。在一些方面中，电激活载体可以包括具有裂缝、口袋或空腔的分子，治疗物质可以被放置到该分子中。当暴露于电场后，电激活载体可以经历构象改变以在电场的位点处释放治疗物质，如图5B中所示。在该示例中，电激活载体可以是小分子、蛋白质、聚合物、肽或能够形成治疗物质可以位于其中的裂缝、口袋或空腔的任何其他类型的分子。

这些类型的电激活载体的示例可以包括但不限于分子开关或分子镊子(例如，形成能够通过非共价相互作用与治疗物质复合的口袋的有机分子，非共价相互作用诸如氢键结合、疏水力或范德华力、芳香族堆积或金属配位等)(参见图5B)。这些分子可以经历构象改变以在暴露于电场后释放治疗物质。

在其他方面中，电激活载体可以包括但不限于能够形成包封治疗物质的层的分子。在该示例中，治疗物质和电激活载体彼此不共价连接。例如，分子可以形成超分子组装体(例如，脂质体(脂质双层)、胶束(脂质单层)、膜、纳米壳、有机纳米颗粒、无机纳米颗粒、树状聚合物、蛋白质、F-脂质体(fliposome)等或可以被用来包封治疗物质的任何其他材料)。

在一些方面中，当暴露于某些属性的局部激活场(例如，电场)时，超分子组装体被敏化或以其他方式被配置为改变构象。超分子组装体可以是有机的或无机的并且可以形成壳或层，分子镊子或开关或其他分子被嵌入到该壳或层中。嵌入的分子可以响应于具体电条件而经历构象改变，在壳/层中生成开口，并且释放壳的内部的内容物，如图5C中所示。

在其他方面中，如图5D中所示，治疗物质可以经由直接连接或经由交联剂等的连接被附接到超分子组装体(例如，超分子组装体的内部或外部)。附接可以例如取决于治疗物质的属性(例如，物理和化学性质)。在这些实施例中，当经过局部激活场时，治疗物质可以通过破坏键(例如，氧化)从纳米颗粒释放(例如，局部激活场使超分子组装体例如通过破坏共价键来释放治疗物质)。在一些方面中，治疗物质可以通过共价连接附接到超分子组装体的外部，而在其他方面中，治疗物质可以通过共价连接附接到超分子组装体的内部。在任一情况中，激活引起治疗物质的释放。

在其他方面中，F-脂质体可以被生成，使得暴露于刺激(例如，pH、金属复合物、电场、温度、辐射、光等)引起构象改变，该构象改变使脂质层瓦解，导致在壳的内部中释放治疗物质。

治疗物质可以包括一个或多个分子，该分子当被施用给患者时能够表现出治疗效果。治疗物质可以包括小分子和生物制剂，包括但不限于肽、多肽、抗体、核酸、mRNA、CRISPR/Cas9复合物、脂质、类固醇、碳水化合物、蛋白聚糖和它们的类似物、衍生物、混合物、融合、组合或偶联物。

在另一实施例中，治疗物质是从包括以下的组中选择的核酸：反义分子(RNAi)、适体、cDNA、基因或基因片段(例如，用于基因治疗，可选择地被提供有CRISPR/Cas9复合物、CRISPR/Cas9引物编辑)、寡核苷酸、调节序列、核酶、三螺旋形成分子，包括它们的类似物、衍生物和组合。

治疗物质的另其他示例包括但不限于：抗生素、抗炎药、血管生成剂或血管活性剂、生长因子、细胞毒性剂(例如肿瘤抑制剂)和生物制剂。

治疗物质还可以包括核酸序列。根据本文中所提供的技术的核酸序列包括那些编码酶、配体、受体、调节因子和可以被施用给患者以治疗病情的结构蛋白。治疗核酸序列还包括编码胞质蛋白、线粒体蛋白、核蛋白、质膜相关联蛋白、分泌蛋白、血清蛋白、细菌抗原、寄生虫抗原，原生动物抗原和病毒抗原的序列，以治疗病情或引出治疗反应。

可以根据本文中所提供的技术通过治疗核酸序列表达的蛋白质或多肽包括抗体、载脂蛋白、细菌抗原、药物、酶、免疫球蛋白、神经递质、癌基因、寄生抗原受体、结构蛋白、毒素、肿瘤抗原、肿瘤抑制物和病毒抗原。

在操作中，电刺激和电场可以导致分子属性的局部改变(例如，pH、温度、氧化还原反应、温度等)，这可以诱发局部氧化还原反应或产生本地阳离子，该本地阳离子可以促进电响应式生物材料的分解(即，以分离治疗物质和电激活载体)。在某些示例中，响应于该外部刺激(例如，电场)允许释放治疗物质，包括超分子组装体的一个或多个单元的构象改变发生。例如，分子开关可以经历构象改变以释放绑定口袋内的内容物。壳或层可以包含改变构象的分子，以允许释放内部内容物。另外，如果电响应式生物材料被足够极化，则暴露于定向电场能够可以使电激活载体的有组织的结构/层瓦解，允许释放包封的治疗物质。通常，电刺激(例如，电场)可以以许多不同方式中的任一方式与电激活载体相互作用，导致治疗物质的本地释放或电响应式生物材料的激活。

根据本文中所呈现的实施例，在不存在局部激活场的情况中，电激活载体使治疗物质失活/惰性(即，电响应式生物材料保持稳定并且处于全身性循环中，直到暴露于局部激活场)。然而，当电响应式生物材料暴露于局部激活场时，电激活载体释放治疗物质。根据本文中所呈现的实施例，局部激活场可以具有许多不同的属性中的任一属性，以使电激活载体释放治疗物质。

例如，在某些实施例中，电激活载体的分子结构可以与具体场属性(例如，具体量级、具体电压、具体极性等中的一个或多个)紧密相关，该具体场属性使电激活载体释放治疗物质。在该实施例中，仅当电响应式生物材料暴露于具有这些具体(多个)属性的局部激活场时，电激活载体才释放治疗物质。

在其他实施例中，分子结构可以是场无关的，使得电激活载体将在更广泛的领域中释放治疗物质，诸如具有其电压高于某个(阈值)电压的任何局部电磁场。

在某些实施例中，局部激活场由仅用于全身性地循环的治疗物质的局部释放的可植入医疗设备生成。然而，在其他实施例中，局部激活场由可植入医疗设备生成，该可植入医疗设备还被用来刺激接受者的组织以用于单独的治疗效果(例如，在接受者的耳蜗处诱发听力认知)。存在许多不同类型的该部分或充分可植入的医疗设备，本文中所呈现的实施例可以利用其来实现/在其中实现。例如，本文中所呈现的技术可以利用耳蜗植入物或其他听觉假体(诸如听觉脑干刺激器、电声听力假体、直接耳蜗刺激器、双峰听力假体等)来实现。本文中所呈现的技术还可以与以下一起使用：平衡假体(例如，前庭植入物)、视网膜或其他视觉假体/刺激器、枕皮质植入物、传感器系统、强心设备(例如可植入起搏器、除颤器等)，药物递送系统、导尿管、痫性发作设备(例如用于监测和/或治疗癫痫事件的设备)、睡眠呼吸暂停设备、电穿孔设备、脊髓刺激器、深脑刺激器、运动皮层刺激器、骶神经刺激器、阴部神经刺激器、迷走(vagus/vagal)神经刺激器、三叉神经刺激器、膈膜(膈神经)起搏器、疼痛缓解刺激器、其他神经、神经肌肉或功能刺激器等。

治疗物质的释放或激活可以以任何适合的方式发生，包括：改变电场的量级；对电场施加脉冲；使电场的区域变化等。因此，电场可以被控制以达到所期望的治疗物质的局部浓度并且维持该浓度或控制释放位点附近的治疗物质的延迟释放或延长释放的方面。电场可以被配置为引起治疗有效量的治疗物质的释放，以治疗病情或失调或疾病。

在一些方面中，试剂盒被提供，其中试剂盒包括用于生成电响应式生物材料的试剂(例如，根据本文中所提供的实施例将治疗物质偶联到电激活载体的试剂)。例如，试剂盒可以包括具有已知尺寸的口袋的分子开关，治疗剂可以装入该口袋中。在其他方面中，用于形成纳米壳、脂质体或其他超分子组装体的试剂盒可以被提供。例如，治疗剂可以与生理上相容的缓冲液和电激活载体混合，以形成用于递送的超分子组装体。在其他实施例中，试剂盒可以包括药物组合物，该药物组合物包括递送载具和生理上相容的缓冲液。

图6A-图6D是图示根据本文中所提供的各种实施例的治疗物质从电激活载体释放的示意图。在图6A中，磁场可以被施加到包括磁铁纳米颗粒(诸如超顺磁氧化铁纳米颗粒)的生物材料，所述磁铁纳米颗粒由具有脂质双层的脂质体包封。电场/磁场可以加热纳米颗粒，增加热能并且导致更多的流体脂质双层，从而增加脂质双层的孔隙率。因此，磁场可以引起孔在脂质体膜中的形成，导致治疗内容物通过允许在目标位点处递送包封的治疗剂的孔来释放。

在其他方面中，氧化铁可以被附加地合并到脂质双层中以及脂质体的内部内，以进一步促进孔形成。在其他方面中，脂质体可以被制为温度敏感性脂质体或聚合物，使得来自电场/磁场的热导致脂质体的溶解，由于热能的增加而释放脂质体的内容物。在一些方面中，温度敏感性脂质体或聚合物可以传导电以生成热。

在另其他方面中，电场/磁场可以促进磁性颗粒在肿瘤位点附近的积累，例如，磁性颗粒可以在存在局部磁场/电场的情况中积累。

该示例不旨在限于图6A中所示的特定结构，而旨在覆盖多种结构，例如，具有治疗核的温度敏感性脂质体、脂质双层中具有治疗核和磁性颗粒的脂质体、具有包含磁性颗粒的治疗核的脂质体或它们的任何组合。

图6B示出了另一实施例，其中包含治疗核和磁性颗粒的脂质体在由可植入设备生成的电场/磁场中迁移。在一些方面中，由于脂质体的极化或磁性性质，可植入设备可以被配置为使脂质体定向迁移到肿瘤位点，或甚至迁移到肿瘤组织本身中。在进一步的方面中，该方法可以被用来将未必附接于磁性颗粒的极化分子靶向到肿瘤位点。

在图6C中，电场被施加到生理位置以生成pH梯度。在来自pH梯度的酸性环境中，电响应式生物材料由于pH的改变而变得激活，并且在目标位置处释放治疗剂。在该示例中，脂质体可以被制为在酸性环境中变得更多孔。在图6D中，示出了铁纳米颗粒，该铁纳米颗粒包括具有被接合到生物材料的水性稳定聚乙二醇(PEG)的壳的磁性Fe

在另其他方面中，治疗材料可以被嵌入对电场或磁场敏感的聚合物中。例如，磺酸盐聚苯乙烯、聚(噻吩)和聚(乙基恶唑啉)可以各自对电场敏感，并且嵌入的材料可以响应于电流的改变而从聚合物支架释放。在一些方面中，该聚合物可以包含例如沿聚合物链的主链的高浓度可电离基团。例如，电流可以引起pH的改变，该pH的改变导致聚合物的3-D形状破裂。理想地，电场将以一定的强度提供，以促进药物释放，而不刺激在周围组织中的附近神经末梢。电响应式材料的附加示例可以包括壳聚糖、藻酸盐或透明质酸。电响应式的合成聚合物可以包括烯丙胺、乙烯醇、丙烯腈、甲基丙烯酸和乙烯基丙烯酸。在其他方面中，可以使用合成的和天然发生的聚合物的组合。在一些方面中，聚合物可以是聚电解质。在另其他方面中，生物材料可以包括不是电响应式的聚合物与是电响应式的聚合物。

本文中所提供的设备可以响应于电场而与任何适合的治疗递送系统(例如为聚合物、脂质体、凝胶、生物分子、小分子等)一起操作。

如以上所提及的，电刺激的可植入医疗设备可以是被植入在接受者中并且当被植入时被配置为向接受者递送电刺激(电流)信号的任何医疗设备。照此，本文中所呈现的技术可以利用许多电刺激的可植入医疗设备中的任一来实现，包括例如耳蜗植入物或其他视觉假体、平衡假体(例如，前庭植入物)、视网膜或其他视觉假体、强心设备(例如，可植入起搏器)、痫性发作设备、睡眠呼吸暂停设备、电穿孔设备、脊髓刺激器、深脑刺激器、运动皮层刺激器、骶神经刺激器、阴部神经刺激器、迷走(vagus/vagal)神经刺激器、三叉神经刺激器、膈膜(膈神经)起搏器、疼痛缓解刺激器、其他神经、神经肌肉或功能刺激器等。图7是图示可以实现本文中所呈现的技术的平衡假体的示意图。

更具体地，某些个体可能患有平衡失调，该平衡失调具有一只或两只耳朵中的前庭系统功能/感觉的全部或部分丧失。通常，平衡失调是个体缺乏以舒适方式控制和/或维持适当的(平衡)身体姿势的能力的病情(即，接受者经历某(些)失衡感觉)。失衡(有时在本文中被称为平衡问题)可以以许多不同方式显现，诸如不稳定或头晕的感觉、移动、旋转或漂浮的感觉(即使站立不动或躺下)、跌倒、难以在黑暗中行走而不跌倒、模糊或不稳定的视力、没有站立能力或无助行走等。平衡失调症可能由某健康病情、药物治疗、老化、感染、头部受伤、内耳问题、大脑或心脏问题、血循环问题等引起。通常，“平衡假体”或“平衡植入物”是医疗设备，被配置为帮助患有平衡失调症的接受者(即，平衡假体被植入在其中的人)。

如所提及的，图7图示了根据本文中所呈现的实施例的一个示例平衡假体(即前庭神经刺激器700)。更具体地，如图7中所示，前庭神经刺激器700包括外部部件702和可植入部件704，该前庭神经刺激器700可植入在接受者内(即，在接受者的皮肤/组织705下方植入)。

外部部件702可以包括在前庭神经刺激器700的操作中使用的许多功能元件和/或电子元件。然而，为了便于理解，图7仅图示了外部射频(RF)接口电路系统721和外部线圈706。外部线圈706是外部谐振电路740的部分。如下面所进一步描述的，外部RF接口电路系统721包括数据驱动电路系统744和功率驱动电路系统746，该数据驱动电路系统744和功率驱动电路系统746被选择性地激活/用于分别到可植入部件704的数据和功率的经皮传输。

可植入部件704包括植入物本体(主模块)714和前庭刺激布置737。植入物本体734通常包括气密性密封的壳体715，在前庭神经刺激器700的操作中所使用的许多功能元件和/或电子元件可以被配置在该气密性密封的壳体中。然而，为了便于理解，图7仅图示了内部射频(RF)接口电路系统724、刺激器单元720和可再充电电池729。植入物本体734还包括通常在壳体715的外部的内部/可植入线圈722，但该内部/可植入线圈722经由气密的馈通(图7中未示出)连接到内部RF接口电路系统724。可植入线圈722是可植入谐振电路742的部分。刺激器单元720可以包括例如一个或多个电流源、开关等，一个或多个电流源、开关等共同操作以生成电刺激信号并且经由前庭刺激布置737向接受者递送电刺激信号。

如图7中所示，前庭刺激布置737包括引线716和前庭神经刺激(电极)组件718。刺激组件718包括配置在载体构件734(例如，柔性硅树脂主体)中的多个电极726。在该具体示例中，刺激组件718包括三(3)个电极接触(电极)(被称为电极接触726(1)、726(2)和726(3))。电极接触726(1)、726(2)和726(3)作为到接受者的前庭神经的电接口起作用。应理解，具有三个电极的该具体实施例仅是示例性的，并且本文中所呈现的技术可以利用具有不同数目的电极的刺激组件、具有不同长度的刺激组件等来使用。

刺激组件718被配置使得外科医生可以(例如，经由接受者的卵圆窗)植入刺激组件(例如，邻近外围前庭系统的耳石器官)。即，刺激组件718具有足够的刚度和力度，使得刺激组件可以通过卵圆窗插入并且被可靠地放置在耳石器官邻近的骨迷路内(例如，足够的刚度以将刺激组件插入到骨迷路和膜迷路之间所期望的深度)。

如以上所提及的，外部部件702包括外部谐振电路740，该外部谐振电路740包括外部线圈706。类似地，可植入部件704包括可植入谐振电路742，该可植入谐振电路742包括可植入线圈722。当线圈706和722彼此紧邻时，线圈形成经皮紧密耦合的无线链路727。形成在外部线圈706与可植入线圈722之间的该紧密耦合的无线链路727可以被用来从外部部件702向可植入部件704传输功率和/或数据。即，外部RF接口电路系统721被配置为以向可植入部件704发送功率和/或数据的方式驱动(激励)外部线圈706。

在图7的示例中，前庭神经刺激器700被配置为在接受者的身体内生成局部激活场。更具体地，前庭神经刺激器700被植入在接受者的前庭系统中或邻近于接受者的前庭系统，并且被配置为向接受者的前庭系统(例如，外围前庭系统、耳石器官、前庭神经等)递送电刺激(电流)信号。即，前庭神经刺激器700经由不同的一个或多个植入的电极接触726(1)-726(3)或另一电极(未示出)向接受者提供(递送)电流，同时还经由不同的一个或多个植入的电极接触726(1)-726(3)或另一电极吸收电流。由前庭神经刺激器700生成的电流的流动在前庭神经刺激器的紧邻/邻近内诱发局部电磁场(EMF)。

电响应式生物材料可以被全身性地施用给前庭神经刺激器700的接受者，意味着电响应式生物材料被引入到接受者的循环系统中(即，电响应式生物材料进入到接受者的身体内的全身性循环中)。由于电响应式生物材料进入全身性循环，因此电响应式生物材料还将与含氧的血液一起流到身体的组织，并且从组织毛细血管流回到接受者的心脏。换言之，电响应式生物材料能够在接受者的整个身体内循环，包括进入在接受者的前庭系统中和/或靠近接受者的前庭系统的血管。在该位置处(例如，当电响应式生物材料流经和/或靠近前庭系统时)，电响应式生物材料暴露于由前庭神经刺激器700生成的局部电磁场。

如以上所提及的，根据本文中所呈现的实施例的电响应式生物材料包括治疗物质和电激活的运送载具(电激活载体)，该电激活的运送载具在不存在局部激活场的情况中使治疗物质失活/惰性。然而，当电响应式生物材料进入局部激活场时(即，响应于电响应式生物材料暴露于局部激活场)，电激活载体以使治疗物质能够激活的方式反应(例如，从其载体中释放，达到激活状态或暴露状态等)，以引起针对在局部激活场附近的组织处的接受者的治疗效果。在图7的示例中，由前庭神经刺激器700生成的局部电磁场是局部激活场，当电响应式生物材料暴露于其时，电响应式生物材料的物理状态将被更改以引起对接受者的治疗效果。

应理解，本文中所呈现的技术具有超越例如耳蜗植入物和平衡假体的应用。例如，强心设备(例如，可植入起搏器、除颤器等)的接受者可以定期(例如每天)口服摄取电响应式生物材料，该电响应式生物材料包括例如治疗物质(诸如阿司匹林、血液稀释剂、非甾体类抗炎药等)。在该示例中，如果强心设备检测到强心事件，则强心设备可以递送电刺激(例如，生成局部电磁场)，该电刺激控制心脏并且激活治疗物质(例如，阿司匹林)以与强心事件结合针对接受者引起某治疗效果。此外，这仅是本文中所呈现的技术与宽范围的电刺激可植入医疗设备的应用的说明性示例，以引起宽范围的治疗效果。

在另一例子中，脊髓刺激器的接受者可以定期(例如每天)口服摄取电响应式生物材料，该电响应式生物材料包括例如包括一个或多个抗炎药的治疗物质。图8是示出根据本文中所呈现的实施例的示例脊髓刺激器800的简化示意图，该示例脊髓刺激器800可以在一个该实现中使用。

脊髓刺激器800包括主可植入部件(植入物本体)814和刺激组件818，全部植入在接受者中。主可植入部件814包括无线收发器840、电池865和刺激器单元875。刺激器单元875除其他元件外还包括集成电路(IC)上的一个或多个电流源。

刺激组件818被植入在邻近于或接近于接受者的脊髓837的接受者中，并且包括五(5)个刺激电极826(被称为刺激电极826(1)-826(5))。刺激电极826(1)-826(5)被配置在电绝缘的载体构件834中，并且经由延伸通过载体构件834的导体(未示出)电连接到刺激器820。

植入之后，刺激器单元820被配置生成刺激信号，以用于经由刺激电极826(1)-826(5)到脊髓837的递送。尽管图8中未示出，但外部控制器还可以被提供以通过接受者的皮肤/组织将信号传输到刺激器单元820，以用于刺激信号的控制。

在图8的示例中，脊髓刺激器800被配置为在接受者的身体内生成局部激活场。更具体地，脊髓刺激器800植入在接受者的脊髓837中或邻近于接受者的脊髓837，并且被配置为将电刺激(电流)信号递送到脊髓。即，脊髓刺激器800、700经由一个或多个植入的电极接触826(1)-826(5)或另一电极(未示出)向接受者提供(递送)电流，同时还经由不同的一个或多个植入的电极接触826(1)-826(5)或另一电极吸收电流。由脊髓刺激器800生成的电流的流动在脊髓刺激器(即，脊髓837)的紧邻/附近内诱发局部电磁场(EMF)。在一些方面中，电响应式生物材料可以朝向电极定向迁移。

电响应式生物材料可以被全身性地施用给脊髓刺激器800的接受者，意味着电响应式生物材料被引入到接受者的循环系统中(即，电响应式生物材料进入到接受者的身体内的全身性循环中)。由于电响应式生物材料进入全身性循环，因此电响应式生物材料还将与含氧的血液一起流到身体的组织，并且从组织毛细血管流回到接受者的心脏。换言之，电响应式生物材料能够在整个接受者的身体内循环，包括进入在接受者的脊髓837中和/或靠近接受者的脊髓837的血管中。在该位置处(例如，当电响应式生物材料流经和/或靠近脊髓时)，电响应式生物材料暴露于由脊髓刺激器800生成的局部电磁场。

如以上所提及的，根据本文中所呈现的实施例的电响应式生物材料包括治疗物质和电激活的运送载具(电激活载体)，该电激活的运送载具在不存在局部激活场的情况中使治疗物质失活/惰性。然而，当电响应式生物材料进入局部激活场时(即，响应于电响应式生物材料暴露于局部激活场)，电激活载体以使治疗物质能够激活的方式反应(例如，从其载体释放，达到激活状态或暴露状态等)，以针对在局部激活场附近的组织处的接受者引起治疗效果。在图8的示例中，由脊髓刺激器800生成的局部电磁场是局部激活场，当电响应式生物材料暴露于其上时，电响应式生物材料的物理状态被更改以引起对接受者的治疗效果。

应理解，本文中所呈现的实施例不是互相排斥的。

本文中所描述和要求保护的发明的范围不受本文中所公开的具体优选实施例的限制，因为这些实施例旨在作为本发明的若干方面的说明而不是限制。任何等价的实施例旨在位于本发明的范围内。实际上，除了本文中所示出和描述的那些之外，本发明的各种修改对于本领域技术人员而言将变得明显。该修改也旨在落入所附权利要求的范围内。