(57)【要約】      （修正有）【課題】ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置を提供する。【解決手段】ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置は、キャリア３を有し、キャリアに液体貯蔵室４及び流動駆動ユニット５が設けられ、センサー８及び駆動チップ９が搭載されている。流動駆動ユニットは、導液通路５１を有し、液体貯蔵室の貯蔵液出口４１及び導液出口５２に連通する。センサーは、ヒトの皮膚に接触して汗液における血糖量の監視測定値を監視測定する。駆動チップは、センサーから監視測定値を受信して解析することにより、流動駆動ユニットの作動を制御し、貯蔵液出口及び導液出口のバルブスイッチ６の開閉状態を制御する。流動駆動ユニットは、駆動されて圧力勾配が発生し、液体貯蔵室におけるインスリン液体を導液通路から導液出口に流出させ、マイクロニードルパッチ７に流入させ、複数の中空マイクロニードル７１を介して皮下組織に注入する。【選択図】図３
2019093120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体、環状ベルト構造、キャリア、液体貯蔵室、流動駆動ユニット、複数のバルブスイッチ、マイクロニードルパッチ、センサー及び駆動チップを含むウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置であって、
前記本体は、収容空間を有し、
前記環状ベルト構造は、その両端が前記本体の両側に接続されており、
前記キャリアは、前記本体の前記収容空間に設けられており、
前記液体貯蔵室は、前記キャリアに搭載され、インスリン液体を貯蔵し、貯蔵液出口を有し、
前記流動駆動ユニットは、前記キャリアに搭載され、導液通路を有し、前記液体貯蔵室の前記貯蔵液出口に連通し、且つ導液出口に連通することにより、前記流動駆動ユニットが作動した後、前記インスリン液体を輸送して前記導液出口から流出させ、
前記複数のバルブスイッチは、前記貯蔵液出口及び前記導液出口にそれぞれ設けられており、
前記マイクロニードルパッチは、前記流動駆動ユニットの下方に貼り付けられて前記導液出口を密封し、複数の中空マイクロニードルを有することで、ヒトの皮膚に低侵襲的に挿入し、前記インスリン液体を導出して皮下組織に注入し、
前記センサーは、前記キャリアに設けられており、ヒトの皮膚に接触して汗における血糖量の監視測定値を監視測定し、
前記駆動チップは、前記キャリアに設けられ、前記流動駆動ユニットの作動、前記複数のバルブスイッチの開閉状態を制御し、前記センサーの監視測定値を受信して解析し、
前記環状ベルト構造をヒトの皮膚に装着し、前記マイクロニードルパッチを前記複数の中空マイクロニードルを介してヒトの皮膚に低侵襲的に挿入し、且つ前記センサーがヒトの皮膚からの汗における特定の血糖量の監視測定値を検出したときに、前記駆動チップが前記流動駆動ユニットの作動を制御すると同時に、前記貯蔵液出口の前記バルブスイッチの開き、前記導液出口の前記バルブスイッチの開きを制御することにより、前記液体貯蔵室に貯蔵された前記インスリン液体を前記導液出口から流出させ、前記マイクロニードルパッチに導入し、前記複数の中空マイクロニードルから前記インスリン液体を導出し、皮下組織に注入することを特徴とするウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項２】
前記流動駆動ユニットの前記導液通路は、圧力室、入口通路及び出口通路を含み、前記入口通路が前記液体貯蔵室の前記貯蔵液出口に連通し、前記出口通路が前記導液出口に連通し、且つ前記入口通路及び前記出口通路が互いに仕切られ、前記圧力室を介して連通し、前記流動駆動ユニットにアクチュエータが設けられて前記圧力室をカバーすることにより、前記圧力室の体積を圧縮するように駆動し、前記インスリン液体が絞られて流動することを特徴とする請求項1に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項３】
前記アクチュエータは、支持部材及び作動素子を含み、前記支持部材が前記圧力室をカバーし、表面に前記作動素子が貼り付けられ、前記作動素子の変形により前記支持部材を上下に振動させることで、前記圧力室の体積を圧縮することにより、前記インスリン液体が絞られて流動し、且つ前記作動素子が圧電素子であることを特徴とする請求項2に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項４】
前記入口通路及び前記出口通路にそれぞれバルブシートが設けられることにより、前記流動駆動ユニットの作動により前記圧力室を圧縮して前記入口通路、前記出口通路の開閉状態を制御することを特徴とする請求項2に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項５】
前記キャリアは、前記入口通路、前記出口通路に凸部構造を有することにより、付勢力を発生させ、前記バルブシートに押し付けることで、前記インスリン液体の逆流を防止し、また、前記駆動チップは電源を提供するグラフェン電池を含むことを特徴とする請求項4に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項６】
前記複数のバルブスイッチは、それぞれ保持部材、密封部材及び変位部材を含み、前記変位部材が前記保持部材と前記密封部材との間に設けられ、前記保持部材、前記密封部材及び前記変位部材にそれぞれ複数の貫通孔を有し、前記保持部材及び前記変位部材における複数の貫通孔が互いに大体位置合わせし、且つ前記密封部材及び前記保持部材における複数の貫通孔が位置合わせせずにずれていることを特徴とする請求項1に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項７】
前記変位部材は帯電材料であり、前記保持部材は両極性の導電材料であり、前記変位部材を前記保持部材と異なる極性に維持させることで、前記変位部材を前記保持部材に近づけさせることにより、前記バルブスイッチの開放を構成し、或いは、
前記変位部材を前記保持部材と同じ極性に維持させることで、前記変位部材を前記密封部材に近づけさせることにより、前記バルブスイッチの閉鎖を構成することを特徴とする請求項6に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項８】
前記変位部材は磁性材料であり、前記保持部材は制御により極性が変化する磁性材料であり、前記変位部材を前記保持部材と異なる極性に維持させることで、前記変位部材を前記保持部材に近づけさせることにより、前記バルブスイッチの開放を構成し、或いは、
前記変位部材を前記保持部材と同じ極性に維持させることで、前記変位部材を前記密封部材に近づけさせることにより、前記バルブスイッチの閉鎖を構成することを特徴とする請求項6に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項９】
前記マイクロニードルパッチの複数の中空マイクロニードルは、それぞれの内径が10ミクロン〜550ミクロンであり、長さが400ミクロン〜900ミクロンであることを特徴とする請求項1に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項１０】
前記複数の中空マイクロニードルは、アレイ状に配置され、且つ隣接する前記複数の中空マイクロニードルの間の距離が200ミクロンよりも長いことを特徴とする請求項1に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項１１】
前記複数の中空マイクロニードルは、二酸化ケイ素材料で作製されることを特徴とする請求項1に記載のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【請求項１２】
少なくとも1つの本体、少なくとも1つの環状ベルト構造、少なくとも1つのキャリア、少なくとも1つの液体貯蔵室、少なくとも1つの流動駆動ユニット、複数のバルブスイッチ、少なくとも1つのマイクロニードルパッチ、少なくとも1つのセンサー、及び少なくとも1つの駆動チップを含むウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置であって、
前記少なくとも1つの本体は、少なくとも1つの収容空間を有し、
前記少なくとも1つの環状ベルト構造は、その両端が前記本体の両側に接続されており、
前記少なくとも1つのキャリアは、前記本体の前記収容空間に設けられており、
前記少なくとも1つの液体貯蔵室は、前記キャリアに搭載され、インスリン液体を貯蔵し、少なくとも1つの貯蔵液出口を有し、
前記少なくとも1つの流動駆動ユニットは、前記キャリアに搭載され、少なくとも1つの導液通路を有し、前記液体貯蔵室の前記貯蔵液出口に連通し、且つ少なくとも1つの導液出口に連通することにより、前記流動駆動ユニットが作動した後、前記インスリン液体を輸送して前記導液出口から流出させ、
前記複数のバルブスイッチは、前記貯蔵液出口及び前記導液出口にそれぞれ少なくとも1つ設けられており、
前記少なくとも1つのマイクロニードルパッチは、前記流動駆動ユニットの下方に貼り付けられて前記導液出口を密封し、複数の中空マイクロニードルを有することで、ヒトの皮膚に低侵襲的に挿入し、前記インスリン液体を導出して皮下組織に注入し、
前記少なくとも1つのセンサーは、前記キャリアに設けられており、ヒトの皮膚に接触して汗における血糖量の監視測定値を監視測定し、
前記少なくとも1つの駆動チップは、前記キャリアに設けられ、前記流動駆動ユニットの作動、前記複数のバルブスイッチの開閉状態を制御し、前記センサーの監視測定値を受信して解析し、
前記環状ベルト構造をヒトの皮膚に装着し、前記マイクロニードルパッチを前記複数の中空マイクロニードルを介してヒトの皮膚に低侵襲的に挿入し、且つ前記センサーがヒトの皮膚からの汗における少なくとも1つの特定の血糖量の監視測定値を検出したときに、前記駆動チップが前記流動駆動ユニットの作動を制御すると同時に、前記貯蔵液出口の前記バルブスイッチの開き、前記導液出口の前記バルブスイッチの開きを制御することにより、前記液体貯蔵室に貯蔵された前記インスリン液体を前記導液出口から流出させ、前記マイクロニードルパッチに導入し、前記複数の中空マイクロニードルから前記インスリン液体を導出し、皮下組織に注入することを特徴とするウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給装置に関し、特にヒトインスリン注射に使用されるウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、1型糖尿病及び2型糖尿病の治療法は、主に血糖降下薬による治療であり、投与方法には、経口投与、注射器による注射及びインスリンポンプによる注射が含まれる。経口投与、注射器による注射については、患者は毎日自分で血糖計を使って採血して自身の血糖レベルを測定し、さらに血糖レベルに応じて薬を服用する必要がある。一方、インスリンポンプシステムは、留置針及びインスリンポンプから構成される。留置針は、体内に挿入されて体表に固定され、採血及び薬物注射に用いられる。留置針に接続されるインスリンポンプは、血糖レベルに応じて血糖降下薬の投与を制御するものである。
【０００３】
インスリンは、経口投与で効果を得られないため、注射投与しか採用できない。しかし、注射器による注射及びインスリンポンプの留置針では、注射中に患者に痛みを引き起こすだけでなく、皮膚にピンホールが残ることがある。特に、注射器による注射では、1日に複数回注射する必要がある場合が多く、そうすると、皮下組織が頻繁な注射により硬塊が発生することがある。インスリンポンプでは、留置針を使用するため注射回数を減らすが、装置自体は一定の体積及び重量を有するので、携帯しにくく、持ち運ぶと、患者の日常生活や運動に影響を与えることがある。
【０００４】
上記事情を鑑みて、本発明は、安全で、携帯しやすく、痛みを与えない知能型ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置を開発する。本発明によれば、患者は日常生活中にいつでもヒトインスリンを注射して血糖レベルを制御することができ、上記の従来の注射方式の問題を解決する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主目的は、ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置を提供することである。従来のインスリン注射方式における患者に痛みを引き起こすこと及び携帯しにくい問題を解決するために、安全で、携帯しやすく、痛みを与えない知能型ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置を提供し、患者は日常生活中にヒトインスリンを注射することでいつでも血糖レベルを制御することができ、ヒトインスリンを自動的に補充する人工膵臓として使用できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の一般的な実施形態では、ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置を提供する。ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置は、収容空間を有する本体と、両端が該本体の両側に接続された環状ベルト構造と、該本体の該収容空間に設けられたキャリアと、該キャリアに設けられ、貯蔵液出口を有し、インスリン液体を貯蔵するために用いられる液体貯蔵室と、該キャリアに設けられ、導液通路を有し、該液体貯蔵室の該貯蔵液出口に連通し、且つ導液出口に連通することで、作動すると、該インスリン液体を該導液出口から輸送する流動駆動ユニットと、該貯蔵液出口及び該導液出口にそれぞれ設けられた複数のバルブスイッチと、該流動駆動ユニットの下方に貼り付けられて該導液出口を密封し、複数の中空マイクロニードルを有し、ヒトの皮膚に低侵襲的に挿入し、該インスリン液体を導入して皮下組織に注入するマイクロニードルパッチと、該キャリアに設けられ、ヒトの皮膚に接触して汗を監視測定することで血糖量の監視測定値を得るセンサーと、該キャリアに設けられ、該流動駆動ユニットの作動を制御し、該複数のバルブスイッチの開閉状態を制御し、該センサーの監視測定値を受信して解析する駆動チップとを含む。それによって、該マイクロニードルパッチは、該複数の中空マイクロニードルを介してヒトの皮膚に低侵襲的に挿入し、且つ該センサーが皮膚からの汗における特定の血糖量の監視測定値を検出したときに、該駆動チップは、該流動駆動ユニットの作動を制御すると同時に、該貯蔵液出口の該バルブスイッチの開き、該導液出口の該バルブスイッチの開きを制御することにより、該液体貯蔵室に貯蔵された該インスリン液体を該導液出口から流出させ、該マイクロニードルパッチに導入し、該複数の中空マイクロニードルから該インスリン液体を導出して皮下組織に注入する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図1は、本発明のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置の構造模式図である。
【図２】図2は、図1に示すウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置の断面模式図である。
【図３】図3は、図2に示すウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置の関連構造の断面模式図である。
【図４】図4A、4Bは、図3に示すウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置の作動模式図である。
【図５】図5は、本発明のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置のバルブシート模式図である。
【図６Ａ】図6Aは、本発明のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置のバルブスイッチの構造模式図である。
【図６Ｂ】図6Bは、図6Aに示すバルブスイッチの作動模式図である。
【図７】図7は、本発明のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置の関連素子の電気的な接続関係の模式図である。
【図８】図8は、本発明のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置を使用者に装着した様子の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の特徴及び利点を示す典型的な実施例を詳しく説明する。理解されるべきであることは、本発明の異なる態様には様々な変化があり、何れも本発明の範囲に含まれ、それについての説明及び図面は本質的に説明するためのものであり、本発明を制限するものではない。
【０００９】
図1〜図3を参照されたい。本発明は、ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置100を提供する。該ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置100は、少なくとも1つの本体1、少なくとも1つの収容空間11、少なくとも1つの環状ベルト構造2、少なくとも1つのキャリア3、少なくとも1つの液体貯蔵室4、少なくとも1つの貯蔵液出口41、少なくとも1つの流動駆動ユニット5、少なくとも1つの導液通路51、少なくとも1つの導液出口52、複数のバルブスイッチ6、少なくとも1つのマイクロニードルパッチ7、少なくとも1つのセンサー8、少なくとも1つの駆動チップ9、少なくとも1つの特定の血糖量を含む。以下の実施例において、本体1、収容空間11、環状ベルト構造2、キャリア3、液体貯蔵室4、貯蔵液出口41、流動駆動ユニット5、導液通路51、導液出口52、バルブスイッチ6、マイクロニードルパッチ7、センサー8、駆動チップ9、特定の血糖量について、それぞれの数を1個にして説明するが、この限りではない。本体1、収容空間11、環状ベルト構造2、キャリア3、液体貯蔵室4、貯蔵液出口41、流動駆動ユニット5、導液通路51、導液出口52、バルブスイッチ6、マイクロニードルパッチ7、センサー8、駆動チップ9、特定の血糖量は、複数の組合せであってもよい。
【００１０】
本発明は、ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置である。図1、図2及び図3に示すように、ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置100は、本体1、環状ベルト構造2、キャリア3、液体貯蔵室4、流動駆動ユニット5、複数のバルブスイッチ6、マイクロニードルパッチ7、センサー8、及び駆動チップ9を含む。本体1は収容空間11を有し、環状ベルト構造2の両端が本体1の両側に接続されることで、本体1は環状ベルト構造2を介して使用者の体（例えば、手首、足首、首等の部位）に固定され(図8を参照)、それによって、ウェアラブルという目的が達成され、携帯の利便性が向上する。キャリア3は、本体1の収容空間11内に収容され、キャリア3にヒトインスリンの液体を貯蔵するための液体貯蔵室4が凹設され、液体貯蔵室4に液体貯蔵室4内のインスリン液体を導出するための貯蔵液出口41を有する。液体貯蔵室4は、キャリア3に凹設され、蓋板31によって密封される。流動駆動ユニット5は、キャリア3に設けられ、導液通路51及び導液出口52を有し、導液通路51は、液体貯蔵室4の貯蔵液出口41に連通する。流動駆動ユニット5が作動すると、吸引力が発生し、導液通路51に連通する貯蔵液出口41を介して液体貯蔵室4の内部のインスリン液体を吸引して流動駆動ユニット5に導入し、さらに導液出口52から排出する。複数のバルブスイッチ6は、本実施例において2つあるが、この限りではない。バルブスイッチ6は、それぞれ貯蔵液出口41及び導液出口52に設けられて両者を密封する。バルブスイッチ6の開閉状態(オン/オフ)で、貯蔵液出口41及び導液出口52を通過するインスリン液体の流量を制御することにより、インスリンの過不足を回避する。マイクロニードルパッチ7は、流動駆動ユニット5の下方に貼り付けられ、導液出口52を密封する。マイクロニードルパッチ7は、複数の中空マイクロニードル71を有する。導液出口52からインスリン液体を排出するときに、複数の中空マイクロニードル71は、皮膚に非侵襲的又は低侵襲的に挿入してインスリン液体を皮下組織内に注入する。センサー8及び駆動チップ9は、メムスプロセス(MEMS)によりキャリア1に搭載され、センサー8は、キャリア3に搭載され、皮膚に接触して汗を監視測定することで血糖量の監視測定値を得ることができる。また、本体1の使用者の皮膚に近い表面に貫通孔(図示せず)を有し、貫通孔は収容空間11に連通し、マイクロニードルパッチ7が貫通孔に穿設されて使用者の皮膚に接触する。
【００１１】
上記マイクロニードルパッチ7の複数の中空マイクロニードル71は、皮膚を刺通可能なミクロンサイズのニードルであり、その材料は、高分子ポリマー、金属又はケイ素であることができるが、好ましくは、高生体適合性を有する二酸化ケイ素である。中空マイクロニードル71の孔径は、インスリン分子が通過可能なサイズであればよいが、好ましくは、中空マイクロニードル71の内径は10ミクロン(μm)〜550ミクロン(μm) であり、中空マイクロニードル71の長さは400ミクロン(μm)〜900ミクロン(μm)である。このようにして中空マイクロニードル71は、神経に触れない深さで皮下組織を挿入することができるため、痛みを引き起こすことはない。複数の中空マイクロニードル71は、マイクロニードルパッチ7にアレイ状に設けられ、隣接する中空マイクロニードル71の間の距離を、互いに導流を干渉しないように200ミクロン超えにする必要がある。このように複数の中空マイクロニードル71をアレイ状に設けることにより、1つの中空マイクロニードル71が詰まったとしても流体注入の機能に影響を与えることがなく、他の中空マイクロニードル71が流体注入の機能を保持し続けることができる。
【００１２】
図3に示すように、流動駆動ユニット5の導液通路51は、圧力室511、入口通路512及び出口通路513を含む。入口通路512は、液体貯蔵室4の貯蔵液出口41に連通し、出口通路513は、導液出口52に連通する。入口通路512及び出口通路513は、キャリア3を貫通し、互いに仕切られる。キャリア3に凹設された圧力室511は、入口通路512及び出口通路513の一端にそれぞれ連通し、且つ圧力室511の上方はアクチュエータ53によってカバーされて密封され、入口通路512は、キャリア3に設けられ、他端が蓋部材32によってカバーされることにより、他端が液体貯蔵室4の貯蔵液出口41に連通して密封した流体通路を形成し、出口通路513の他端に形成された開口は導液出口52である。このようにして、上記入口通路512、圧力室511、出口通路513及び導液出口52は、形成された流体通路に順次直列に連通する。
【００１３】
上記流動駆動ユニット5は、アクチュエータ53をさらに含む。アクチュエータ53は、支持部材531及び作動素子532を有する。支持部材531は、圧力室511をカバーして密封し、その表面に作動素子532が貼り付けられる。作動素子532の変形が支持部材531を上下に振動させることで、圧力室511の体積が変化し、ひいては圧力室511内の圧力が変化することにより吸引力が発生し、インスリン液体を輸送する。
【００１４】
図3及び図5に示すように、流動駆動ユニット5の入口通路512及び出口通路513には、それぞれバルブシート54が設けられる。キャリア3には、入口通路512及び出口通路513の中間位置においてそれぞれチェンバー514及び凸部構造515が設けられる。入口通路512における凸部構造515は、チェンバー514の底部に設けられ、出口通路513における凸部構造515は、チェンバー514の頂部に設けられる。バルブシート54は、チェンバー514に対応する位置の領域に複数の貫孔541が開設され、中央部542及びそれと連結する複数の連結部543を構成することで、中央部542は弾性支持の機能を有する。このようにして、バルブシート54は、入口通路512及び出口通路513のチェンバー514をカバーすることにより、中央部542を凸部構造515に押し付けて付勢力作用を発生させる。
【００１５】
従って、図4A、4B及び図5に示すように、貯蔵液出口41のバルブスイッチ6が開き、流動駆動ユニット5が作動し始めると、流動駆動ユニット5内に圧力差が発生し、該圧力差により入口通路512におけるバルブシート54の中央部542が上に向かって入口通路512での凸部構造515を離れることによって、入口通路512のインスリン液体は、バルブシート54の少なくとも1つの貫孔541を通過して圧力室511に入ることができる。さらに、図4Bに示すように、インスリン液体が圧力室511に入った後、出口通路513におけるバルブシート54の中央部542において流動駆動ユニット5内の圧力差により、出口通路513のバルブシート54の中央部542が下に向かって出口通路513での凸部構造515から離れることによって、インスリン液体は導液出口52に入る。上記設置により、アクチュエータ53が作動していない時に、入口通路512及び出口通路513におけるバルブシート54の中央部542において、入口通路512及び出口通路513をそれぞれ密封して隔絶することができ、これによって、インスリン液体が入口通路512及び出口通路513に逆流が発生することを防止することができる。
【００１６】
図6A及び図6Bに示すように、バルブスイッチ6は、保持部材61、密封部材62及び変位部材63を含む。変位部材63は、保持部材61と密封部材62との間に変位可能に設けられる。保持部材61に少なくとも2つの貫通孔611を有し、変位部材63において、保持部材61における貫通孔611に対応する位置にも貫通孔631が設けられ、保持部材61の貫通孔611及び変位部材63の貫通孔631は、互いに大体位置合わせする。密封部材62に少なくとも1つの貫通孔621が設けられ、密封部材62の貫通孔621及び保持部材61の貫通孔611は、位置合わせせずにずれている。バルブスイッチ6の保持部材61、密封部材62及び変位部材63は、小型バルブを形成するためにグラフェン材料で作製され得る。
【００１７】
本発明のバルブスイッチ6の第1の実施例において、変位部材63は帯電材料であり、保持部材61は両極性の導電材料である。保持部材61は、駆動チップ9の制御回路に電気的に接続されることにより、保持部材61の極性(正電極性又は負電極性)を制御する。変位部材63が負帯電材料である場合、バルブスイッチ6が制御により開く必要があるときに、駆動チップ9は、保持部材61が正電極を形成するように制御し、この場合に変位部材63と保持部材61は異なる極性であるため、変位部材63が保持部材61に近づき、バルブスイッチ6の開放を構成する(図6Bに示すように)。一方、変位部材63が負帯電材料である場合、バルブスイッチ6が制御により閉じる必要があるときに、駆動チップ9は、保持部材61が負電極を形成するように制御し、この場合に変位部材63と保持部材61は同じ極性であるため、変位部材63が密封部材62に近づき、バルブスイッチ6の閉鎖を構成する(図6Aに示すように)。
【００１８】
本発明のバルブスイッチ6の第2の実施例において、変位部材63は磁性材料であり、保持部材61は制御により極性が変化する磁性材料である。保持部材61は、駆動チップ9の制御回路に電気的に接続されることにより、保持部材61の極性(正極又は負極)を制御する。変位部材63が負極の磁性材料である場合、バルブスイッチ6が制御により開く必要があるときに、保持部材61は正極の磁性を形成し、この場合に駆動チップ9は変位部材63と保持部材61が異なる極性を維持するように制御することで、変位部材63が保持部材61に近づき、バルブスイッチ6の開放を構成する(図6Bに示すように)。一方、変位部材63が負極の磁性材料である場合、バルブスイッチ6が制御により閉じる必要があるときに、駆動チップ9は保持部材61が負極の磁性を形成するように制御し、この場合に変位部材63と保持部材61が同じ極性を維持するように制御することで、変位部材63が密封部材62に近づき、バルブスイッチ6の閉鎖を構成する(図6Aに示すように)。
【００１９】
図7は、本発明の好適な実施例のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置の素子の電気的な接続関係を示す概略ブロック図である。図7に示すように、駆動チップ9は、キャリア3に設けられ、流動駆動ユニット5、複数のバルブスイッチ6及びセンサー8に電気的に接続され、センサー8は皮膚に接触して汗における血糖量を監視測定し、対応する監視測定値を生成する。駆動チップ9は、センサー8の監視測定値を受信してから、流動駆動ユニット5及び複数のバルブスイッチ6を起動してインスリン液体の注入動作を実行するか否かを決定する。ここで、駆動チップ9は、電源を提供するグラフェン電池(図示せず)をさらに含んでもよい。
【００２０】
上記の内容から、本発明の提供するウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置は、流動駆動ユニットの作動により圧力勾配を発生させることにより、液体貯蔵室内のインスリン液体を輸送し、最後にマイクロニードルパッチを用いてインスリン液体を使用者の皮膚内に注入することによって、使用者にインスリンを提供すると共に、センサーにより使用者の血糖量を測定し、駆動チップにより流動駆動ユニット、バルブスイッチを制御して使用者に注入するインスリン液体の流量及び流速を調整する。従って、本発明のウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置は、膵臓の機能を発揮することができ、伝統的な人工膵臓の代替物として使用されることができる。
【００２１】
当業者であれば、本発明の範囲内で変更や修正を加えることができ、いずれも特許請求の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２２】
100:ウェアラブルヒトインスリン注射用液体供給装置
1:本体
11:収容空間
2:環状ベルト構造
3:キャリア
31:蓋板
32:蓋部材
4:液体貯蔵室
41:貯蔵液出口
5:流動駆動ユニット
51:導液通路
511:圧力室
512:入口通路
513:出口通路
514:チェンバー
515:凸部構造
52:導液出口
53:アクチュエータ
531:支持部材
532:作動素子
54:バルブシート
541:貫孔
542:中央部
543:連接部
6:バルブスイッチ
61:保持部材
62:密封部材
63:変位部材
611、621、631:貫通孔
7:マイクロニードルパッチ
71:中空マイクロニードル
8:センサー
9:駆動チップ
【図１】
2019093120.tif 000003
【図２】
2019093120.tif 000004
【図３】
2019093120.tif 000005
【図４Ａ】
2019093120.tif 000006
【図４Ｂ】
2019093120.tif 000007
【図５】
2019093120.tif 000008
【図６Ａ】
2019093120.tif 000009
【図６Ｂ】
2019093120.tif 000010
【図７】
2019093120.tif 000011
【図８】
2019093120.tif 000012
【外国語明細書】
2019093120000001.pdf