(57)【要約】  本発明は、一つの入口または出口ポートと少なくとも一つの側壁と室の中の流体と接触して前記流体を装置の他の部品から隔離する可動セパレータとを備える流体室と、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、前記多孔性アクチュエータハウジングおよび前記可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備え多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、アクチュエータ水和溶液容器と前記ポリマーアクチュエータとの間の何らかの箇所に配置されて、アクチュエータを乾燥状態にするのに有効な流体ゲートと、前記ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動可能であって、前記流体室の中の前記流体との接触状態にある前記セパレータに圧力を印加することにより流体室から流体を送出するように、すべての部品を保持する外側シェルとを包含する、流体計量供給装置に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの入口または出口ポートと少なくとも一つの側壁と室の中の流体と接触して前記流体を装置の他の部品から隔離する可動セパレータとを備える流体室と、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、前記多孔性アクチュエータハウジングおよび前記可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備え多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、アクチュエータ水和溶液容器と前記ポリマーアクチュエータとの間の何らかの箇所に配置されて、アクチュエータを乾燥状態にするのに有効な流体ゲートと、前記ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動可能であって、前記流体室の中の前記流体との接触状態にある前記セパレータに圧力を印加することにより流体室から流体を送出するように、すべての部品を保持する外側シェルとを包含する、流体計量供給装置。
【請求項２】
前記流体室が取外し可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
プラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから前記流体室が製作される、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記流体室入口／出口ポートが穿孔可能な隔膜により閉塞または密封される、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記可動セパレータがラバープランジャである、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記可動セパレータがエラストマ膜であるとともに、前記流体室の一部であるか前記流体室に装着される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから前記多孔性アクチュエータハウジングが製作される、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記ポリマーアクチュエータ材料が取外し可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性である、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性材料と疎水性材料との組合せである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜と、アクチュエータ水和溶液による前記アクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されるポートとを備える密封ユニットとして、前記ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される、請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する前記流体ゲートが、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させて前記ポリマーアクチュエータの水和を可能にすることにより取外し可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記流体ゲートが、破断、穿孔、溶解が可能な膜である、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記流体ゲートがバルブのように開閉可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
前記流体室の中の前記流体が薬物であるか治療上の価値を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
前記装置の中で前記流体室が充填される、請求項１に記載の装置。
【請求項１７】
前記流体室隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料に前記流体が放出される、請求項１に記載の装置。
【請求項１８】
前記流体室隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、動物との接触状態にある管材料に流体が放出される、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
前記アクチュエータ材料が様々な密度および多孔度の層を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２０】
前記アクチュエータ材料が反応後および反応前分子エリアを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
前記アクチュエータ材料が、様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項２２】
前記アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項２３】
前記アクチュエータ水和溶液との相互作用または前記相互作用の化学副産物による前記アクチュエータ材料の中での反応性分子部位のプロトン化が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項２４】
前記アクチュエータ材料の密度または多孔度が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
前記多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介して前記アクチュエータ水和溶液との流体接触状態にある前記アクチュエータ表面の表面積の量が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項２６】
前記アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項２７】
人、患者、または動物に埋込み可能である、請求項１に記載の装置。
【請求項２８】
前記アクチュエータ水和溶液として体液を利用し、前記アクチュエータ材料による流体の取込みを可能にする開口部を前記外側シェルに有する、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
一つの入口または出口ポートと少なくとも一つの側壁と流体室の中の流体と接触状態にあって装置の他の部品から前記流体を隔離する可動セパレータとを備える二つ以上の別々の流体室と、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、前記多孔性アクチュエータハウジングおよび前記可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備えるとともに多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、各アクチュエータ水和溶液容器と前記ポリマーアクチュエータとの間に配置された流体ゲートと、前記ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動して、前記流体室の中の流体との接触状態にある前記セパレータに圧力を印加することにより、流体室から流体を送出するように、すべての部品を保持する外側シェルとを包含する、流体計量供給装置。
【請求項３０】
前記流体室の一つ以上が取外し可能である、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
プラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから前記流体室の一つ以上が製作される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３２】
前記流体室入口／出口ポートの一つ以上が穿孔可能な隔膜により閉塞または密封される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３３】
前記可動セパレータがラバープランジャである、請求項２９に記載の装置。
【請求項３４】
前記可動セパレータがエラストマ膜であるとともに前記流体室の一部である、請求項２９に記載の装置。
【請求項３５】
プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから前記多孔性アクチュエータハウジングが製作される、請求項２９に記載の装置。
【請求項３６】
前記ポリマーアクチュエータ材料が取外し可能である、請求項２９に記載の装置。
【請求項３７】
前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性である、請求項２９に記載の装置。
【請求項３８】
前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性材料と疎水性材料との組合せである、請求項２９に記載の装置。
【請求項３９】
アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜を備えるとともに、アクチュエータ水和溶液による前記アクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されたポートを備える密封ユニットとして、前記ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される、請求項２９に記載の装置。
【請求項４０】
アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する前記流体ゲートが、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させて前記ポリマーアクチュエータの水和を可能にすることにより、取外し可能であるか破壊される、請求項２９に記載の装置。
【請求項４１】
前記流体ゲートが、破断、穿孔、溶解が可能な膜である、請求項２９に記載の装置。
【請求項４２】
前記流体ゲートがバルブのように開閉可能である、請求項２９に記載の装置。
【請求項４３】
前記流体室の前記流体が薬品であるか治療上の価値を有する、請求項２９に記載の装置。
【請求項４４】
前記装置の中で前記流体室が充填される、請求項２９に記載の装置。
【請求項４５】
前記流体室隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料へ前記流体が放出される、請求項２９に記載の装置。
【請求項４６】
前記流体室隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、動物との接触状態にある管材料へ前記流体が放出される、請求項２９に記載の装置。
【請求項４７】
前記アクチュエータ材料がエポキシである、請求項２９に記載の装置。
【請求項４８】
前記アクチュエータ材料が様々な密度および多孔度の層を有する、請求項２９に記載の装置。
【請求項４９】
前記アクチュエータ材料が反応後および反応前分子エリアを有する、請求項２９に記載の装置。
【請求項５０】
前記アクチュエータ材料が様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する、請求項２９に記載の装置。
【請求項５１】
前記アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項２９に記載の装置。
【請求項５２】
前記アクチュエータ材料の密度または多孔度が前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項２９に記載の装置。
【請求項５３】
前記多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介して前記アクチュエータ水和溶液との流体接触状態にある前記アクチュエータ表面の表面積の量が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項２９に記載の装置。
【請求項５４】
前記アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項２９に記載の装置。
【請求項５５】
一つ以上の流体室に異なる速度および圧力を提供する一つ以上の異なるアクチュエータ材料が設けられる、請求項２９に記載の装置。
【請求項５６】
人、患者、または動物に埋込み可能である、請求項２９に記載の装置。
【請求項５７】
前記アクチュエータ水和溶液として体液を利用し、前記アクチュエータ材料による体液の取込みを可能にする開口部を前記外側シェルに有する、請求項５６に記載の装置。
【請求項５８】
混合室との流体接続状態にある一つ以上の入口または出口ポートを備えるとともに、少なくとも一つの側壁と、流体室の流体との接触状態にあって装置の他の部品から前記流体を隔離する可動セパレータとを有する二つ以上の別々の流体室と、前記流体室との流体接触状態にある一つ以上の入口ポート開口部と、管材料または流体通路または所望の送達部位へ混合流体を運搬する方法との流体接触状態にある出口ポート開口部とを備える混合室と、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、前記多孔性アクチュエータハウジングおよび前記可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にある入口ポートと各アクチュエータ水和溶液容器と前記ポリマーアクチュエータとの間に配置された流体ゲートとを備えるアクチュエータ水和溶液容器と、前記ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動して、前記流体室の中の流体との接触状態にある前記セパレータに圧力を印加することにより流体室から流体を送出するように、すべての部品を保持する外側シェルとを包含する、流体計量供給装置。
【請求項５９】
プラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから前記流体室の一つ以上が製作される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
前記流体室入口／出口ポートの一つ以上が穿孔可能な隔膜により閉塞または密封される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６１】
前記可動隔膜がラバープランジャである、請求項５８に記載の装置。
【請求項６２】
前記可動隔膜がエラストマ膜であるとともに前記流体室の一部である、請求項５８に記載の装置。
【請求項６３】
プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから前記多孔性アクチュエータハウジングが製作される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６４】
前記ポリマーアクチュエータ材料が取外し可能である、請求項５８に記載の装置。
【請求項６５】
前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性である、請求項５８に記載の装置。
【請求項６６】
前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性材料と疎水性材料との組合せである、請求項５８に記載の装置。
【請求項６７】
アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜を備えるとともに、アクチュエータ水和溶液による前記アクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されるポートを備える密封ユニットとして、前記ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６８】
アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する前記流体ゲートが、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させて前記ポリマーアクチュエータの水和を可能にすることにより、取外し可能であるか破壊される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６９】
前記流体ゲートが破断、穿孔、溶解が可能な膜である、請求項５８に記載の装置。
【請求項７０】
前記流体ゲートがバルブのように開閉可能である、請求項５８に記載の装置。
【請求項７１】
前記流体室の中の前記流体が薬品であるか治療上の価値を有する、請求項５８に記載の装置。
【請求項７２】
前記装置の中で前記流体室が充填される、請求項５８に記載の装置。
【請求項７３】
前記混合室出口ポートが隔膜により閉塞または密封され、隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料へ前記流体が放出される、請求項５８に記載の装置。
【請求項７４】
前記混合室出口ポートが隔膜により閉塞または密封され、隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、動物との接触状態にある管材料へ前記流体が放出される、請求項５８に記載の装置。
【請求項７５】
前記アクチュエータ材料がエポキシである、請求項５８に記載の装置。
【請求項７６】
前記アクチュエータ材料が様々な密度および多孔度の層を有する、請求項５８に記載の装置。
【請求項７７】
前記アクチュエータ材料が反応後および反応前分子エリアを有する、請求項５８に記載の装置。
【請求項７８】
前記アクチュエータ材料が様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する、請求項５８に記載の装置。
【請求項７９】
前記アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項５８に記載の装置。
【請求項８０】
前記アクチュエータ材料の密度または多孔度が前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項５８に記載の装置。
【請求項８１】
前記多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介して前記アクチュエータ水和溶液との流体接触状態にある前記アクチュエータ表面の表面積の量が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項５８に記載の装置。
【請求項８２】
前記アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項５８に記載の装置。
【請求項８３】
一つ以上の流体室に異なる速度および圧力を提供する一つ以上の異なるアクチュエータ材料が設けられる、請求項５８に記載の装置。
【請求項８４】
人、患者、または動物への埋込みが可能である、請求項５８に記載の装置。
【請求項８５】
前記アクチュエータ水和溶液として体液を利用し、前記アクチュエータ材料による体液の取込みを可能にする開口部を前記外側シェルに有する、請求項８３に記載の装置。
【請求項８６】
２種類のインシュリンが規定の比で一緒に混合され、混合後に皮下送達を介して患者に計量供給される、請求項５８に記載の装置。
【請求項８７】
多くのタイプの薬物、遺伝子治療薬、プロテインなどが、患者の表面または内部の所望の部位に特定の薬物を送達するのに最良のルートを介して患者に計量供給される、請求項２９または５８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定量の流体を所定の圧力および所定の送達速度で送達することのできる流体計量供給装置またはポンプである。製造プロセス中にこの装置に流体が予充填されてもよいし、装置が空の状態で製造されて後で充填されてもよい。装置は、別々の容器の中の複数の流体を同時に計量供給して、必要であれば流体を混合することもできる。本発明は、薬品を計量供給するための装置として特に有用であり、この有用性に関連して説明するが、他の有用性も考えられる。
【背景技術】
【０００２】
本発明はまた、本出願に全体が含まれる特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４のさらなる変形および改良も含む。
【０００３】
医学および獣医学の分野における薬品などの流体の制御送達は、様々な方法によって行われる。有効薬剤の長時間制御送達の方法の一つは、浸透性送達システムの使用を伴う。これらの装置は外部装置であっても、予選択された時間つまり投与期間にわたって有効薬剤を抑制状態で放出するように埋め込まれてもよい。概して、外部環境から流体を吸収して対応量の有効薬剤を放出することによって、浸透性送達システムが機能する。装置が流体を吸収して装置から流体の流れを吐出し始める際の不正確さまたは遅延のため、これらの装置は用途および実用性がいくらか制限される。この遅延は、ポンププロセスの開始時に圧縮される残留空気ポケットまたは空隙によって生じる。有効流体送達の開始の遅延は、浸透性送達システムにおいて重大な問題である。
【０００４】
ポンプが組み立てられる時に圧縮が可能である可撓性アクチュエータ材料を使用し、有効な流体の吐出の開始に要する時間を遅延させる無駄な空隙圧縮の問題を回避する予負荷圧力状態を発生させることにより、この問題が解決される。アクチュエータはすでに加圧状態にあるため、流体管材料の縮径部から流体が放出されると、放出時に材料が外向きに弛緩するので、すぐに流体の送達を開始する。こうして、アクチュエータ材料が水和流体の吸収を開始する時間が生まれる。
【０００５】
浸透性ポンプについての別の問題は、より粘性の高い新種の医薬品および材料の多くを送達するには浸透圧がたいていは低すぎることである。可撓性アクチュエータ材料の水和時に発生して大部分の流体の送達が容易な５０ｐｓｉを超える圧力を発生させるプロトン化分子斥力の導入によって浸透圧問題を克服する方法および材料について説明する。
【０００６】
可撓性アクチュエータ材料により解決される別の問題は、アクチュエータ材料よりも可撓性が低いつまり剛性の高い可撓性材料である限り、装置そのものが可撓性材料で製作され、装置が可撓性であるほど、患者や動物の快適性またはパッケージ構造にとってより望ましいということである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／０２３４４０１号明細書
【特許文献２】国際公開第２００４／０７６８５９号パンフレット（ＰＣＴ／ＵＳ２００４／００５９２２）
【特許文献３】国際公開第２００６／０６５８８４号パンフレット（ＰＣＴ／ＵＳ２００５／０４５２１０）
【特許文献４】国際公開第２００８／０７９４４０号パンフレット（ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０７３１８８）
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
広範な態様において本発明は、一つの入口または出口ポートと、少なくとも一つの側壁と、室内の流体との接触状態にあってこれを装置の他の部品から隔離する可動セパレータとを備える流体室を包含する、流体を計量供給するための装置を提供する。装置は、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、多孔性アクチュエータハウジングおよび可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備えて多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、アクチュエータ水和溶液容器とポリマーアクチュエータとの間の何らかの箇所に配置されてアクチュエータを乾燥状態にするのに有効な流体ゲートとを含む。ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動可能であって流体室内の流体との接触状態にあるセパレータに圧力を印加することで流体室から流体を送出するように、外側シェルはすべての部品を保持している。
【０００９】
本発明の一態様において、流体室は取外し可能である。
【００１０】
発明の別の態様において、プラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから流体室が製作される。
【００１１】
発明の別の態様において、流体室入口／出口ポートは穿孔可能な隔膜で閉塞または密封される。
【００１２】
発明の別の態様において、可動セパレータはラバープランジャである。
【００１３】
発明の別の態様において、可動セパレータはエラストマ膜であるとともに、流体室の一部でもあるか、流体室に装着される。
【００１４】
発明の別の態様において、プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから多孔性アクチュエータハウジングが製作される。
【００１５】
発明の別の態様において、ポリマーアクチュエータ材料は取外し可能である。
【００１６】
発明の別の態様において、ポリマーアクチュエータ材料は親水性であるか、親水性材料と疎水性材料との組合せである。
【００１７】
発明の別の態様において、アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜を備えるとともに、アクチュエータ水和溶液によるアクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されるポートを備える密封ユニットとして、ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される。
【００１８】
発明の別の態様において、アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する流体ゲートは、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させてポリマーアクチュエータの水和を可能にすることによって取外し可能である。
【００１９】
発明の別の態様において、流体ゲートは、破断、穿孔、溶解が可能な膜である。
【００２０】
発明の別の態様において、流体ゲートはバルブのように開閉が可能である。
【００２１】
発明の別の態様において、流体室内の流体は薬物であるか、治療上の価値を有する。
【００２２】
発明の別の態様において、流体室は装置内で充填される。
【００２３】
発明の別の態様において、流体室隔膜は穿孔されて、ニードル、または所望の接触箇所までの放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料へ流体が放出される。
【００２４】
発明の別の態様において、流体室隔膜は穿孔されて、ニードル、または所望の接触箇所までの放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、動物との接触状態にある管材料へ流体が放出される。
【００２５】
発明の別の態様において、アクチュエータ材料は様々な密度および多孔度の層を有する。
【００２６】
発明の別の態様において、アクチュエータ材料は反応後および反応前分子エリアを有する。
【００２７】
発明の別の態様において、アクチュエータ材料は様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する。
【００２８】
発明の別の態様において、アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００２９】
発明の別の態様において、アクチュエータ水和溶液との相互作用またはこの相互作用の化学副産物によるアクチュエータ材料内での反応性分子エリアのプロトン化が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００３０】
発明の別の態様において、アクチュエータ材料の密度または多孔度が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００３１】
発明の別の態様において、多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介してアクチュエータ水和溶液との流体接触状態にあるアクチュエータ表面の表面積の量が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００３２】
発明の別の態様において、アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００３３】
発明の別の態様において、装置は人、患者、または動物への埋込みが可能である。
【００３４】
発明の別の態様において、装置は、アクチュエータ水和溶液として体液を利用し、アクチュエータ材料による流体の取込みを可能にする開口部を外側シェルに有する。
【００３５】
本発明はまた、一つの入口または出口ポートと、少なくとも一つの側壁と、流体室内の流体との接触状態にあるとともに装置の他の部品から流体を隔離する可動セパレータとを備える、二つ以上の別々の流体室を包含する流体計量供給装置を代替例として提供する。装置は、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、多孔性アクチュエータハウジングおよび可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備えて多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、各アクチュエータ水和溶液容器とポリマーアクチュエータとの間に配置された流体ゲートとを含む。ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動可能であって流体室内の流体との接触状態にあるセパレータに圧力を印加することにより流体室から流体を送出するように、外側シェルがすべての部品を保持している。
【００３６】
代替装置の一態様において、一つ以上の流体室が取外し可能である。
【００３７】
代替装置の別の態様において、プラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから一つ以上の流体室が製作される。
【００３８】
代替装置の別の態様において、一つ以上の流体室入口／出口ポートが穿孔可能な隔膜により閉塞または密封される。
【００３９】
代替装置の別の態様において、可動セパレータはラバープランジャである。
【００４０】
代替装置の別の態様において、可動セパレータはエラストマ膜であるとともに、流体室の一部である。
【００４１】
代替装置の別の態様において、プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから多孔性アクチュエータハウジングが製作される。
【００４２】
代替装置の別の態様において、ポリマーアクチュエータ材料は取外し可能である。
【００４３】
代替装置の別の態様において、ポリマーアクチュエータ材料は親水性であるか、親水性材料と疎水性材料との組合せである。
【００４４】
代替装置の別の態様において、アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜を備えるとともに、アクチュエータ水和溶液によるアクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されたポートを備える密封ユニットとして、ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される。
【００４５】
代替装置の別の態様において、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させてポリマーアクチュエータの水和を可能にすることにより、アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する流体ゲートが取外し可能であるか破壊される。
【００４６】
代替装置の別の態様において、流体ゲートは、破断、穿孔、溶解が可能な膜である。
【００４７】
代替装置の別の態様において、流体ゲートはバルブのように開閉が可能である、
【００４８】
代替装置の別の態様において、流体室内の流体は薬物であるか治療上の価値を有する。
【００４９】
代替装置の別の態様において、流体室は装置内で充填が可能である。
【００５０】
代替装置の別の態様において、流体室隔膜は穿孔されて、ニードル、または所望の接触箇所までの放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料へ流体が放出される。
【００５１】
代替装置の別の態様において、流体室隔膜は穿孔されて、ニードル、または所望の接触箇所までの放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、動物との接触状態にある管材料へ流体が放出される。
【００５２】
代替装置の別の態様において、アクチュエータ材料はエポキシである。
【００５３】
代替装置の別の態様において、アクチュエータ材料は様々な密度および多孔度の層を有する。
【００５４】
代替装置の別の態様において、アクチュエータ材料は反応後および反応前分子エリアを有する。
【００５５】
代替装置の別の態様において、アクチュエータ材料は様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する。
【００５６】
代替装置の別の態様において、アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００５７】
代替装置の別の態様において、アクチュエータ材料の密度または多孔度が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００５８】
代替装置の別の態様において、多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介してアクチュエータ水和溶液との流体接触状態にあるアクチュエータ表面の表面積の量が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００５９】
代替装置の別の態様において、アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００６０】
代替装置の別の態様において、一つ以上の流体室に異なる速度および圧力を提供する一つ以上の異なるアクチュエータ材料が設けられる。
【００６１】
代替実施形態のまた別の態様において、装置は人、患者、または動物への埋込みが可能である。
【００６２】
後者の実施形態では、装置はアクチュエータ水和溶液として体液を利用し、アクチュエータ材料による体液の取込みを可能にする開口部を外側シェルに有する。
【００６３】
発明のさらにまた別の実施形態において、混合室との流体接続状態にある一つ以上の入口または出口ポートを備えて、少なくとも一つの側壁と流体室内の流体と接触するとともに流体を装置の他の部品から隔離する可動セパレータとを有する二つ以上の別々の流体室を包含する流体計量供給装置が提供される。装置は、流体室との流体接触状態にある一つ以上の入口ポート開口部と、管材料または流体通路との流体接触状態にある出口ポート開口部、または混合流体を所望の送達部位へ運搬する方法とを備える混合室を含む。多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、多孔性アクチュエータハウジングおよび可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備えて多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、各アクチュエータ水和溶液容器とポリマーアクチュエータとの間に配置された流体ゲート。ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動可能であって流体室の流体との接触状態にあるセパレータに圧力を印加することにより流体室から流体を送出するように、外側シェルがすべての部品を保持している。
【００６４】
さらにまた別の実施形態において、プラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから一つ以上の流体室が製作される。
【００６５】
さらにまた別の実施形態において、一つ以上の流体室入口／出口ポートが穿孔可能な隔膜により閉塞または密封される。
【００６６】
さらにまた別の実施形態において、可動セパレータはラバープランジャである。
【００６７】
さらにまた別の実施形態において、可動セパレータはエラストマ膜であり、流体室の一部でもある。
【００６８】
さらにまた別の実施形態において、プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから多孔性アクチュエータハウジングが製作される。
【００６９】
さらにまた別の実施形態において、ポリマーアクチュエータ材料は取外し可能である。
【００７０】
さらにまた別の実施形態において、ポリマーアクチュエータ材料は親水性であるか、親水性材料と疎水性材料との組合せである。
【００７１】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜を備えるとともに、アクチュエータ水和溶液によるアクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されたポートを備える密封ユニットとして、ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される。
【００７２】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する流体ゲートは、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させてポリマーアクチュエータの水和を可能にすることにより、取外し可能であるか破壊される。
【００７３】
さらにまた別の実施形態において、流体ゲートは、破断、穿孔、溶解が可能な膜である。
【００７４】
さらにまた別の実施形態において、流体ゲートはバルブのように開閉が可能である。
【００７５】
さらにまた別の実施形態において、流体室内の流体は薬物であるか治療上の価値を有する。
【００７６】
さらにまた別の実施形態において、流体室は装置内で充填される。
【００７７】
さらにまた別の実施形態において、混合室出口ポートは隔膜により閉塞または密封され、隔膜は穿孔されて、ニードル、または所望の接触箇所までの放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料へ流体が放出される。
【００７８】
さらにまた別の実施形態において、混合室出口ポートは隔膜により閉塞または密封され、隔膜は穿孔されて、ニードル、または所望の接触箇所までの放出流体の計量供給を可能にする方法を介して、動物との接触状態にある管材料へ流体が放出される。
【００７９】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ材料はエポキシである。
【００８０】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ材料は様々な密度および多孔度の層を有する。
【００８１】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ材料は反応後および反応前分子エリアを有する。
【００８２】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ材料は、様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する。
【００８３】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００８４】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ材料の密度または多孔度がアクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００８５】
さらにまた別の実施形態において、多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介してアクチュエータ水和溶液との流体接触状態にあるアクチュエータ表面の表面積の量が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００８６】
さらにまた別の実施形態において、アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する。
【００８７】
さらにまた別の実施形態において、一つ以上の流体室に異なる速度および圧力を提供する一つ以上の異なるアクチュエータ材料が設けられる。
【００８８】
また別の実施形態において、装置は人、患者、または動物への埋込みが可能である。
【００８９】
後者の実施形態において、装置はアクチュエータ水和溶液として体液を利用し、アクチュエータ材料による体液の取入れを可能にする開口部を外側シェルに有する。
【００９０】
発明のまた別の実施形態において、２種類のインシュリンが規定の比で一緒に混合されて、混合の後に皮下送達を介して患者へ計量供給される。
【００９１】
発明のさらにまた別の実施形態において、多数のタイプの薬物、遺伝子治療薬、プロテインなどが、患者の表面または内部の所望の部位へ特定の薬物を送達するのに最良のルートを介して患者へ計量供給される。
【００９２】
添付図面と関連して解釈される以下の詳細な説明から、本発明のさらなる特徴および長所が分かるだろう。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】発明の代表的実施形態を概略的に示す。
【図２】発明の実施形態の側方断面図である。
【図３】単一のアクチュエータを示す。
【図４】複数のアクチュエータを示す。
【図５】発明の別の実施形態を図示している。
【発明を実施するための形態】
【００９４】
図面を参照すると、本発明は一面において、室との流体または気体接続状態にある一つ以上のポートまたは開口部（７）を備える、一緒に組み立てられる二つの部分から成る室を包含する。室の内容量の排出は、親水性であってアクチュエータ材料（１）として使用されるポリマー、コポリマー、ブロックポリマー、ハイドロゲル、またはエポキシ材料のうち一つ以上を使用することにより行われるが、これらに限定されるわけではない。アクチュエータ材料を水和する溶液（４）の化学組成に対して、アクチュエータ材料は膨張度によって反応する。アクチュエータ材料、膨張度、所望する発明の実施に必要な圧力および排出時間に応じて、アクチュエータ水和流体は０〜１４までの範囲のｐｈを持つ。室内の流体または気体の内容量（６）がアクチュエータの膨張または収縮によって排出される際に延伸、移動、摺動が可能であって、アクチュエータ水和流体とポンピングされる流体または気体との間に流体または気体のシールを維持し続ける可撓膜、エラストマ、またはプランジャ材料（５）により、アクチュエータ材料水和溶液はポンピングまたは排出される流体または気体から隔離された状態にある。
【００９５】
ｐｈ反応性の計量供給装置またはポンプの一種は、アクチュエータ材料よりも可撓性の低い多孔性媒体基板（２）の中または上に収容された一つ以上のポリマーアクチュエータ材料を有する。室の第２部分は、やはりアクチュエータ材料よりも可撓性の低い材料から製作された中空シェル、空洞またはシリンダ（３）である。これらの流体室材料は、プラスチック、エラストマ材料、ガラス、セラミックス、金属、およびこれらの組合せで製作されるとよいが、これらに限定されるわけではない。これらは次に、フォームファクタのため外側シェル（８）に収容される。材料のすべては、装置が使用される関連の業界、そして流体および気体計量装置またはポンプの性能要件では標準的なものであり、各使用分野の専門家にはよく知られている。
【００９６】
好適な一実施形態では、液状薬品の送達のための可撓性パッチの部分全体が、接着剤、熱、圧力、ＵＶ照射、ＲＦ、超音波接合など、プラスチック業界ではよく周知の積層技術により組み立てられるが、これらに限定されるわけではない。シリンダまたはチューブの場合には、可動であるが流体を密封するプランジャまたはピストンが使用されてもよい。その例は、室の出口端部の隔膜と、開口した反対端部で流体を送出するように押圧されるゴムストッパとを備える、インシュリンに使用される３ｍｌのガラスバイアルまたはシリンジなど、予充填された薬物用バイアルまたはシリンジであるが、これらに限定されるわけではない。可動ラバープランジャまたはストッパは、無菌の流体密封状態を維持するが、隔膜が穿孔されると押圧されて薬物を排出または送出し、薬物が、患者へ薬物を注入することのできるチューブまたはニードルとの流体接続状態となる。両方の例において、計量供給またはポンピングされる流体は、動作材料を水和するのに使用される流体から隔離されている。多孔性媒体は、アクチュエータ材料のための隆起状態または半隆起状態の基板またはハウジングであり、アクチュエータ材料を水和する流体導管でもある。装置全体を構成する構造の幾何学的可撓性のため、多孔性材料には成形、押出成形、または打抜き加工が施されるとよい。
【００９７】
例えば、３ｍｌのガラスインシュリンバイアルまたはシリンジなどだがこれらに限定されない業界標準の薬物バイアルを使用する医療用装置は、一般的にインシュリンシリンジポンプと呼ばれる。非常に精密なスクリュ機構を少しずつ回転させてシリンジストッパを押圧して、予めプログラムされた時間および速度で少量のインシュリンを少しずつ送達する電気モータにより、これらのポンプが電子的に制御および駆動される。
【００９８】
ｐＨ応答性ポンプは、ポリマーマトリックスを通る所望のｐＨの化学溶液のイオン移動と、その結果生じる、機構がシリンジストッパを押圧する際の膨張または収縮とを使用する。ポリマーマトリックスは、膨張または収縮する際に、連続的に圧力を発生させることにより連続的な送達速度を提供する。この反応の速度は、いくつかの方法で上昇または低下させることができる。
【００９９】
ポリマーの多孔度を上昇させることによって速度が上昇し、ポリマーの多孔度を低下させることによって動作速度が低下する。材料の比を変化させ、重合プロセスの後で溶剤により洗い流される触媒または他の材料を追加することにより、アクチュエータ材料の多孔度を調節することができ、アクチュエータ材料を製造するのに使用される材料に応じて多くの方法が使用されるが、これらはポリマー業界ではよく知られている。
【０１００】
アクチュエータ材料の有効外側表面積を増大することによって速度が上昇し、有効表面積を減少させた場合には逆が当てはまり、その方法の一つは、アクチュエータを一緒に積み重ねるか組み立てることによって行われる。例えば、アクチュエータ材料の丸線（８）の束により、急速な流体移動のための大量の外側表面積が得られ、しかも膨張の際には良好な押圧力が得られる。表面積を増大させる別のアクチュエータ構造は中空管（９）であり、アクチュエータが膨張する際に、これは全方位となり、材料の管の中心により、膨張によって中心が閉じるまで導体による流体の急速な取入れが可能となる。
【０１０１】
別の好適なアクチュエータまたは装置の構造では、隆起、可撓性、またはエラストマである流体浸透材料（１０）が使用される。浸透材料は、アクチュエータ材料の内側に、つまり材料の中に、材料に沿って、材料の間に、または材料の外側に、均一な流体導管または通路を追加する。浸透材料は、アクチュエータ材料を水和する化学流体との適合性を持つ疎水性または親水性の材料でよい。アクチュエータ材料の中に、またはその周囲に浸透材料を挿入することにより、所望する膨張または収縮速度で連続した圧力を付与する均質水和方法が得られ、その結果、ポンプ室からの流体または気体の排出速度が線形となる。これは、アクチュエータ材料が膨張または収縮してアクチュエータ表面積または露出面積とアクチュエータ水和流体との比が変化する際に発生する、ポンプまたは計量供給の速度曲線の増減という問題を解決する。
【０１０２】
また別の好適な動作材料の構造は発泡アクチュエータ材料であり、こうしてスポンジのように流体の高速取込みが可能であり、結果的に動作サイクルまたは時間が短縮化される。表面積の増大は、例えば、一級アミン、二級アミン、これらの組合せ、または機能的分子群をポリマーまたはアクチュエータ材料に取り入れることにより、材料の反応表面積も増大させることができ、アクチュエータ材料の水和作用に加えて、アミンは水和溶液のｐＨに反応するので、性能特性を向上させる結果となる。
【０１０３】
発泡は、触媒、乳化剤、発泡剤、コロイド懸濁液、加熱、過酸化水素の使用によって行われるがこれらに限定されるわけでなく、重合化中に、泡立った空気を液体材料に混入すると、発泡した動作材料が得られる。アクチュエータ材料に所望の性能特性を加えるために含められる酸化材料も、結果的に発泡を生じ、これらの技術は化学およびポリマー業界ではよく知られている。
【０１０４】
別の好適なアクチュエータ材料の構造は、累進的な多孔度を持つ材料である。このアクチュエータ材料は、一体的に製作されるか、多孔度および組成の異なる材料の層を一緒に積み重ねることによって形成される。一体的材料を生産する方法の一つは、多孔度の異なる液体アクチュエータ材料の層をまだ液体の状態で型に加えることであり、各層はすでに型に入っていた層と若干混合され、材料が重合化するか硬化されてアクチュエータ材料が生成される。累進的な多孔度を持つ材料を生産する別の方法は、同じ型に各層を一度に一層ずつ注入し、これを重合化または硬化させてから、次の液体材料層を追加し、これを重合化または硬化させ、完成するまで層の追加を続けることである。
【０１０５】
別の好適な実施形態では、アクチュエータ材料は乾燥状態に置かれて、多孔性材料に装着されるかこれに収容される。装置が始動した時に破裂、穿孔、溶解する薄膜により、アクチュエータ水和溶液は保管される、つまりアクチュエータ材料から隔離される。流体は多孔性材料に吸収されるかこれを流れ、アクチュエータ材料を水和してポンピングまたは送出作用を開始させる。またこの実施形態では、アクチュエータ水和溶液、例えば含まれるアミンによって水和溶液を長時間で９または１０の基本ｐＨに変えるポリマーアクチュエータ内で溶解する際に溶液のｐＨを長時間で変化させることのできる溶解または逐次継続出カプセルを設けることが考えられ、アミンは溶液中の酸性度に反応するため、ゆっくりと溶解する化学物質は、装置により必要とされる時間および圧力を増大して最大化し、これらはすべて、特定用途での装置の性能を制御または調整する方法である。
【０１０６】
多数アクチュエータは、装置の別の実施形態である。アクチュエータは一列にまたは順番に配置される。密封区分がアクチュエータ材料を保持し、一列または順番に並んだ次のアクチュエータからアクチュエータ水和溶液を隔離しておく。アクチュエータ材料によって長時間で発生される圧力が、破裂を介して次のシールを開けるのに使用され、バルブを破損させるか物理的に開いて、次の区分およびアクチュエータ材料へ流体を流入させ、用途に合わせて装置の性能を調整するために、アクチュエータおよびアクチュエータ流体の進行がこのように制御される。
【０１０７】
完成装置の好適な実施形態は、可撓性であって、患者の皮膚および患者に液状薬品を送達するための、例えば、ニードルまたは管材料を介した皮下注射または点滴のための、病気、業界、製造者に固有の送達ルートまたは皮膚バリヤ技術を使用できる、廃棄可能な１回分の液状薬品送達パッチを含み、別の方法はマイクロニードルアレイであるが、また別の方法は電気泳動である。
【０１０８】
別の装置実施形態は、業界、製造者に固有の予充填液状薬品容器を送出し、病気、業界、製造者に固有の患者への送達ルートを使用する１回使用カートリッジであり、例えば糖尿病のためのインシュリンは、薬品容器との流体接続状態にあるニードルまたは管材料を介した皮下注射または点滴により送達される。予充填された３ｍｌインシュリンバイアルを使用することにより、装置は、規定量のインシュリンを患者へ連続的に送達し、これは、予充填インシュリンバイアルのインシュリンを排出するのに装置で使用されるアクチュエータ材料の膨張特性により実施される。
【０１０９】
他の装置実施形態では、送達ルートとの流体接続状態にあり一方向バルブを含む規定の一回分投与量の容量を持つ室を設けることにより、一回分投与量を患者に送達する。いったん押圧されると最初の形状に撓曲する可撓性の膜またはカバーが、一回分投与量室の一側面または一部に装着され、患者によって物理的に押圧されると、必要に応じて一回分投与量を送出する。一方向バルブにより、患者に向かって一方向のみに流体を移動させて投与室を空にすると、排出された室の負圧により、規定時間にわたって流体容器からより多くの流体が吸引されて、次の一回投与量だけ投与室が充填される。患者に投与される一回分投与量は、多くの治療プロトコルで必要とされ、陣痛と糖尿病がこの必要性の例に当たる。
【０１１０】
多数の液状薬品容器を同時に使用し、送達前に液体を混合するか、上述したように直接的に、または患者に装着されて大量の液状薬品、水和または栄養物流体を送達するＩＶラインまたはバッグへ送出されるなどのように間接的に、異なる速度および圧力で別々の液体を患者に送達する、他の装置が考えられる。化学療法、２種類インシュリン、抗生物質が、この能力を必要とする治療薬のすべてである。
【０１１１】
長時間にわたって規定量で化学物質をポンピング、混合、または送出するなど、これらの装置には医療以外の用途が多くある。規定量での２または３種類のエポキシの混合および送出など。気体および気体状の流れの計量供給の使用も実施することが可能で、上述した発明に包含される。多くの化学物質、接着剤、エポキシなどは異なる粘度を持ち、そのため異なる圧力および量でのポンピングまたは送達が可能であることが必要であるので、所定時間にわたって所定量の規定圧力を発生させる装置の調節が可能であることが、非常に好都合である。
【０１１２】
上述した発明および部品により、流体および気体材料が、必要に応じて長い時間枠および圧力で、低コストであるが非常に正確に計量供給、ポンピング、送出される。多数の形の発明について説明したが、発明の範囲をいかなる方法、形状、フォームファクタまたは用途にも限定する意図はない。
【０１１３】
当該技術の通常の技量を有する者には理解できるように、ここに開示および図示される特定実施形態は、発明の範囲を制限するものと考えられるべきではない。添付の請求項の範囲を逸脱することなく、多数の変形が可能である。発明の主題は、ここに開示される様々な要素、特徴、機能、および／または性質による新規で非自明な組合せおよび部分的組合せをすべて含む。
【符号の説明】
【０１１４】
１    アクチュエータ材料
２    多孔媒質基板
３    シリンダ
４    溶液
５    可撓膜
６    流体または気体内容物
７    ポート
８    外側シェル
９    中空管
１０  流体浸透材料
【図１】
2011505520.tif 000003
【図２】
2011505520.tif 000004
【図３】
2011505520.tif 000005
【図４】
2011505520.tif 000006
【図５】
2011505520.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成22年8月3日(2010.8.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの入口または出口ポートと少なくとも一つの側壁と室の中の流体と接触して前記流体を装置の他の部品から隔離する可動セパレータとを備える流体室と、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、前記多孔性アクチュエータハウジングおよび可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備えるとともに多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、アクチュエータ水和溶液容器と前記ポリマーアクチュエータとの間の何らかの箇所に配置されてアクチュエータを乾燥状態に維持するのに有効な流体ゲートと、前記ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動可能であって、前記流体室の中の前記流体との接触状態にある前記セパレータに圧力を印加することにより、流体室から流体を送出するように、すべての部品を保持する外側シェルとを包含する、流体計量供給装置。
【請求項２】
以下の点、すなわち、
（ａ）前記流体室が取外し可能である、
（ｂ）プラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから前記流体室が製作される、
（ｃ）前記流体室入口／出口ポートが穿孔可能な隔膜により閉塞または密封される、
（ｄ）前記可動セパレータがラバープランジャである、
（ｅ）前記可動セパレータがエラストマ膜であるとともに、前記流体室の一部であるか前記流体室に装着される、
（ｆ）プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから前記多孔性アクチュエータハウジングが製作される、
（ｇ）前記ポリマーアクチュエータ材料が取外し可能である、
（ｈ）前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性である、
（ｉ）前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性材料と疎水性材料との組合せである、
（ｊ）アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜を備えるとともに、アクチュエータ水和溶液による前記アクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されたポートを備える密封ユニットとして、前記ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される、
（ｋ）アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する前記流体ゲートが、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させて前記ポリマーアクチュエータの水和を可能にすることにより、取外し可能である、
（ｌ）前記流体ゲートが、破断、穿孔、溶解が可能な膜である、
（ｍ）前記流体ゲートがバルブのように開閉可能である、
（ｎ）前記流体室の中の前記流体が薬品であるか治療上の価値を有する、
（ｏ）前記装置の中で前記流体室が充填される、
（ｐ）前記流体室隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料へ流体が放出される、
（ｑ）前記流体室隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、動物との接触状態にある管材料へ流体が放出される、
（ｒ）前記アクチュエータ材料が様々な密度および多孔度の層を有する、
（ｓ）前記アクチュエータ材料が反応後および反応前分子のエリアを有する、
（ｔ）前記アクチュエータ材料が様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する、
（ｕ）前記アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｖ）前記アクチュエータ水和溶液との相互作用または前記相互作用の化学副産物による前記アクチュエータ材料における反応性分子部位のプロトン化が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｗ）前記アクチュエータ材料の密度または多孔度が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｘ）前記多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介して前記アクチュエータ水和溶液との流体接触状態にある前記アクチュエータ表面の表面積の量が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｙ）前記装置が人または動物へ埋め込まれる、
のうち一つを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記装置が人または動物に埋め込まれて、前記アクチュエータ水和溶液として体液を利用し、前記アクチュエータ材料による流体の取込みを可能にする開口部を前記外側シェルに有する、請求項３の装置。
【請求項５】
一つの入口または出口ポートと少なくとも一つの側壁と前記流体室の中の前記流体と接触状態にあって装置の他の部品から前記流体を隔離する可動セパレータとを備える二つ以上の別々の流体室と、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、前記多孔性アクチュエータハウジングおよび前記可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備えるとともに多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、各アクチュエータ水和溶液容器と前記ポリマーアクチュエータとの間に配置された流体ゲートと、前記ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動して前記流体室の中の前記流体との接触状態にある前記セパレータに圧力を印加することにより流体室から流体を送出するように、すべての部品を保持する外側シェルとを包含する、流体計量供給装置。
【請求項６】
以下の点、すなわち、
（ａ）前記流体室のうち一つ以上が取外し可能である、
（ｂ）前記流体室のうち一つ以上がプラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから製作される、
（ｃ）前記流体室入口／出口ポートのうち一つ以上が穿孔可能な隔膜により閉塞または密封される、
（ｄ）前記可動セパレータがラバープランジャである、
（ｅ）前記可動セパレータがエラストマ膜であるとともに、前記流体室の一部でもある、
（ｆ）プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから前記多孔性アクチュエータハウジングが製作される、
（ｇ）前記ポリマーアクチュエータ材料が取外し可能である、
（ｈ）前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性である、
（ｉ）前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性材料と疎水性材料との組合せである、
（ｊ）アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜を備えるとともに、アクチュエータ水和溶液による前記アクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されるポートを備える密封ユニットとして、前記ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される、
（ｋ）アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する前記流体ゲートが、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させて前記ポリマーアクチュエータの水和を可能にすることにより、取外し可能であるか破壊される、
（ｌ）前記流体ゲートが、破断、穿孔、溶解が可能な膜である、
（ｍ）前記流体ゲートがバルブのように開閉可能である、
（ｎ）前記流体室の中の前記流体が薬品であるか治療上の価値を有する、
（ｏ）前記装置の中で前記流体室が充填される、
（ｐ）前記流体室隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料へ流体が放出される、
（ｑ）前記流体室隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、動物との接触状態にある管材料へ流体が放出される、
（ｒ）前記アクチュエータ材料がエポキシである、
（ｓ）前記アクチュエータ材料が様々な密度および多孔度の層を有する、
（ｔ）前記アクチュエータ材料が反応後および反応前分子エリアを有する、
（ｕ）前記アクチュエータ材料が様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する、
（ｖ）前記アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｗ）前記アクチュエータ材料の密度または多孔度が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｘ）前記多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介して前記アクチュエータ水和溶液との流体接触状態にある前記アクチュエータ表面の表面積の量が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｙ）一つ以上の流体室に異なる速度および圧力を提供する一つ以上の異なるアクチュエータ材料が設けられる、
（ｚ）前記装置が人または動物に埋込み可能である、
のうち一つを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記装置が人または動物に埋め込まれ、前記アクチュエータ水和溶液として体液を利用し、前記アクチュエータ材料による体液の取込みを可能にする開口部を前記外側シェルに有する、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
混合室との流体接続状態にある一つ以上の入口または出口ポートを備えるとともに、少なくとも一つの側壁と前記流体室の中の前記流体との接触状態にあって装置の他の部品から前記流体を隔離する可動セパレータとを有する二つ以上の別々の流体室と、前記流体室との流体接触状態にある一つ以上の入口ポート開口部と管材料または流体通路または所望の送達部位へ混合流体を運搬する方法との流体接触状態にある出口ポート開口部とを備える混合室と、多孔性アクチュエータハウジングおよび浸透材料と、前記多孔性アクチュエータハウジングおよび前記可動セパレータとの接触状態にある可撓性ポリマーアクチュエータ材料と、少なくとも一つの側壁と入口ポートとを備えるとともに多孔性アクチュエータハウジングとの流体接触状態にあるアクチュエータ水和溶液容器と、各アクチュエータ水和溶液容器と前記ポリマーアクチュエータとの間に配置された流体ゲートと、前記ポリマーアクチュエータが一方向のみに移動して、前記流体室の中の前記流体との接触状態にある前記セパレータに圧力を印加することにより流体室から流体を送出するように、すべての部品を保持する外側シェルとを包含する、流体計量供給装置。
【請求項１０】
以下の点、すなわち、
（ａ）前記流体室のうち一つ以上がプラスチック、金属、ガラス、セラミックカーボン、または以上の材料の組合せから製作される、
（ｂ）前記流体室入口／出口ポートのうち一つ以上が穿孔可能な隔膜により閉塞または密封される、
（ｃ）前記可動セパレータがラバープランジャである、
（ｄ）前記可動セパレータがエラストマ膜であるとともに、前記流体室の一部でもある、
（ｅ）プラスチック、金属、ガラス、セラミック、カーボン、または以上の材料の組合せから前記多孔性アクチュエータハウジングが製作される、
（ｆ）前記ポリマーアクチュエータ材料が取外し可能である、
（ｇ）前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性である、
（ｈ）前記ポリマーアクチュエータ材料が親水性材料と疎水性材料との組合せである、
（ｉ）アクチュエータ材料との接触状態にある弾性膜を備えるとともに、アクチュエータ水和溶液による前記アクチュエータ水和溶液容器の充填および排出を可能にする穿孔可能な隔膜により被覆されるポートを備える密封ユニットとして、前記ポリマーアクチュエータ材料と流体ゲートと多孔性アクチュエータハウジングとアクチュエータ水和溶液容器とが一緒に封入される、
（ｊ）アクチュエータ水和溶液とアクチュエータとの接触を阻止する前記流体ゲートが、以下の穿孔、溶解、破断、押圧の方法により、または水和溶液経路からゲートを後退させて前記ポリマーアクチュエータの水和を可能にすることにより、取外し可能であるか破壊される、
（ｋ）前記流体ゲートが、破断、穿孔、溶解が可能な膜である、
（ｌ）前記流体ゲートがバルブのように開閉可能である、
（ｍ）前記流体室の中の前記流体が薬品であるか治療上の価値を有する、
（ｎ）前記装置の中で前記流体室が充填される、
（ｏ）前記混合室出口ポートが隔膜により閉塞または密封され、隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、人または患者との接触状態にある管材料へ前記流体が放出される、
（ｐ）前記混合室出口ポートが隔膜により閉塞または密封され、隔膜が穿孔され、ニードル、または所望の接触箇所への放出流体の計量供給を可能にする他の方法を介して、動物との接触状態にある管材料へ前記流体が放出される、
（ｑ）前記アクチュエータ材料がエポキシである、
（ｒ）前記アクチュエータ材料が様々な密度および多孔度の層である、
（ｓ）前記アクチュエータ材料が反応後および反応前分子エリアを有する、
（ｔ）前記アクチュエータ材料が様々な程度の反応後および反応前分子エリアを有する、
（ｕ）前記アクチュエータ材料の反応後および反応前分子エリアの比が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｖ）前記アクチュエータ材料の密度または多孔度が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｗ）前記多孔性アクチュエータハウジング浸透材料を介して前記アクチュエータ水和溶液との流体接触状態にある前記アクチュエータ表面の表面積の量が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、
（ｘ）一つ以上の流体室に異なる速度および圧力を提供する一つ以上の異なるアクチュエータ材料が設けられる、
（ｙ）前記装置が人または動物に埋込み可能である、
のうち一つ以上を特徴とする、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータ水和溶液のｐＨまたは化学組成が、前記アクチュエータ材料の速度および圧力発生を決定する、請求項５に記載の装置。
【請求項１２】
前記装置が人または動物の体に埋め込まれて、前記アクチュエータ水和溶液として体液を利用し、前記アクチュエータ材料による体液の取込みを可能にする開口部を前記外側シェルに有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
２種類のインシュリンが規定の比で混合され、混合後に皮下送達を介して患者に計量供給される、請求項９に記載の装置。
【請求項１４】
多数のタイプの薬物、遺伝子治療薬、プロテインなどが、前記患者の表面または内部の所望の部位に特定の薬物を送達するのに最良のルートを介して患者に計量供給される、請求項５に記載の装置。
【請求項１５】
多数のタイプの薬物、遺伝子治療薬、プロテインなどが、前記患者の表面または内部の所望の部位に特定の薬物を送達するのに最良のルートを介して患者に計量供給される、請求項９に記載の装置。
【国際調査報告】
2011505520.tif 000008
2011505520.tif 000009