(57)【要約】試薬溶解チャンバ及びその使用方法であって、前記チャンバが、ハウジング４０，希釈液２５，および少なくとも１の試薬ベッドを備え、前記試薬及び少なくとも１の試薬ベッドが、脆弱な障壁及び分流ディスクによって分割されていることを特徴とする。他の実施例においては、２以上の試薬を混合するためのチャンバと同様に、複数の試薬ベッドを含むチャンバを備えさせる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、希釈液と、少なくとも１以上の試薬ベッドとを備えた試薬溶解デバイスであって、
前記希釈液及び１以上の試薬ベッドが脆弱壁及び分流ディスクによって分割されていることを特徴とする試薬溶解デバイス。
【請求項２】
さらに、前記脆弱壁及び分流ディスクの間に多孔性拡張部材が配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の試薬溶解デバイス。
【請求項３】
前記分流ディスクが、該ディスクの垂直軸について３０度から９０度の範囲で傾いた、複数の方向付け流路を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の試薬溶解デバイス。
【請求項４】
前記分流ディスクが、該ディスクの垂直軸について４５度から７５度の範囲で傾いた、複数の方向付け流路を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の試薬溶解デバイス。
【請求項５】
前記分流ディスクが、該ディスクの垂直軸について５５度から６５度の範囲で傾いた、複数の方向付け流路を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の試薬溶解デバイス。
【請求項６】
前記分流ディスクが、供給チャンバを形成する、上層及びこれに隣接して配置された下層を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の試薬供給デバイス。
【請求項７】
前記下層が多孔性プレートであることを特徴とする、請求項６に記載の試薬供給デバイス。
【請求項８】
前記下層が、流入ポート及び排出ポートに固定された複数の方向付け流路を備えていることを特徴とする、請求項６に記載の試薬供給デバイス。
【請求項９】
圧力発生用プランジャーをさらに備えている請求項１に記載の試薬供給デバイス。
【請求項１０】
圧力発生用スプリングをさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載に試薬供給デバイス。
【請求項１１】
前記希釈液が第１の液体試薬を備えていることを特徴とする請求項１に記載の試薬供給デバイス。
【請求項１２】
少なくとも１以上の試薬ベッドが、第２の液体試薬を含んでいることを特徴とする請求項１１に記載の試薬供給デバイス。
【請求項１３】
１以上の試薬ベッドが、乾式試薬ベッドを有していることを特徴とする請求項１に記載の試薬供給デバイス。
【請求項１４】
ハウジングと、希釈液と、少なくとも１以上の試薬ベッドとを有し、前記希釈液及び少なくとも１以上の試薬ベッドが脆弱壁及び分流ディスクによって分離されている溶解チャンバを供給するステップと、：
希釈液に十分な圧力を与えることで、前記脆弱壁を破壊し、希釈液を分流ディスクに供給し、微小螺旋部を前記供給ディスクから発せられる希釈液中に生成するステップと、；
少なくとも１の試薬ベッドを前記希釈液で溶解することで、調合可能溶液を調合するステップと
を含むことを特徴とする、調合可能溶液を調合する方法。
【請求項１５】
少なくとも１の試薬ベッドからの乾式試薬を溶解する混合するステップをさらに備えた請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
希釈液と、少なくとも１の試薬ベッドからの液体試薬とを混合するステップを備えた請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
流通する流体フロー流路を特定するハウジングと、前記ハウジング内部の乾式試薬ベッドと、前記乾式試薬ベッド上に圧力を付加する圧縮手段と、前記乾式試薬ベッドの上流に位置する分流ディスクであって、少なくとも１の角度を有する流路を有するディスクとを備えたことを特徴とする試薬移送デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
有益かつ望ましい特性を有する試薬を、多種にわたって化合することによって、次第にその優れた性質が失われることがある。このような変異は、使用する前、例えばこれらの化合後の機能が必要になるまで、各成分を別々に保つことで防ぐことができる。このような化合の例としては、溶液中の試薬集合、試薬分解、溶液の濃度や物理的特性を変化させるガスの生成、溶液中の試薬のｐＨ、色、味覚の変化等が含まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
閉じられたハウジング内の乾式及び湿式の試薬の化合に関するさらなる問題は、試薬の完全な溶解を保証することが困難な点である。乾式試薬の希釈を確実にするためには、通常複雑な操作が要求される。撹拌する必要性によって、不完全な希釈が発生する可能性が高まる。撹拌する時間及び程度は、乾式試薬の希釈の度合いに直接正比例する。十分な撹拌無しでは、試薬は完全には溶解せず、その結果生成された溶液は望ましい性質を有しないことがある。
【０００３】
試薬の完全な希釈を達成することに関する困難性は、多量の乾式試薬を少量の希釈剤で希釈する際に、さらに高まる。乾式試薬の量に比して少量の希釈剤を用いる化合について、確実な溶液を得ることは特に困難である。このようなタイプの化合の例として、ワクチン、薬品に由来するバイオテクノロジー、またはあらゆる形式の濃縮物が含まれる。この問題はまた、難水溶性の試薬に関しても同様に困難である。
【０００４】
試薬の化合のうちのいくつかについては、過剰の試薬は好ましくない特性を生み出す。例えば、タンパク質を含む溶液は、過剰の試薬によって泡立ちが生じる。タンパク質溶液の泡立ちは、タンパク質水溶液の活性を破壊し得るタンパク質の変性をもたらすことがある。さらに、撹拌に用いられる容器の中に泡の一部がしばしば停留するため、このような泡立ちが、準備溶液からの溶液移送の妨げとなる。
【０００５】
湿式及び乾式試薬の化合に用いられる手法は、連結された分離容器中に試薬を閉じこめた後、分離部分を取り除き、連結された容器を勢いよく撹拌することで試薬を化合させるものである。分離された成分から溶液を生成するその他の試みとしては、単一の包装中に別々に要素を包含するものがある。これには、分離された試薬を接触可能とするような、破れやすい障壁や、ミシン目構造を有する一つのバッグ内に希釈液を包含するものが含まれる。
【０００６】
これら及びその他の理由から、迅速かつ効率的で、最小の撹拌で行える試薬の溶解及び混合のための装置及び方法が望まれている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
希釈溶液中に溶解する乾式試薬の混合による望ましい効果は、時間の経過と共に減少する。同様に、いくつかの湿式試薬化合物の混合においても、延長された期間、混合状態が保たれていると、望ましくない結果を生じることがある。このような可能性を低減するために、以下において、混合が必要になるまで試薬を分離した状態に保つ装置及び該装置を用いた方法を記す。これは、閉じられたハウジングの内部で達成される。ハウジング内の圧力によって、もろい障壁が破裂し、試薬が希釈液にされされる。乾式試薬の溶解または流体試薬の混合の効率性は、流路導入ディスクを備えた導入流路に流れる結果、試薬ベッドの内部の導入流れが生じることによって向上する。この受動的に発生した撹拌が、閉じられたハウジング内部で渦を生じさせる。
【０００８】
図１は、試薬希釈チャンバが示されている。図１に記載されている実施形態において、試薬希釈チャンバ１０は、希釈液２５を有する希釈チャンバ２０と、ハウジング４０内部に試薬３５を有する少なくとも１つの試薬チャンバ３０とを備えている。前記希釈チャンバ及び少なくとも一つの試薬チャンバは、もろい障壁５０によって分離されている。別の配置について言及すると、２００１年８月１４日に発行された米国特許第６２７４１０３号内に開示されているように、希釈液が分離して供給されていてもよい。もろい障壁は、デュアルチャンバを乾式試薬及び希釈／治療液を別々に包含するように形成することを可能にしている。これは、接触状態で徐々に有害な効果を引き起こすような材料の化合について有効である。これらの有害な効果には、析出や結晶化、有効性の欠損またはガス化等が含まれる。試薬の化合の例としては、治療用の試薬及び希釈液、複数成分の洗浄溶液及び殺菌消毒溶液が含まれる。これらの例としては、抗生物質や希釈剤（セファゾリン及び食塩液）があり、神経拮抗ガス剤（Hl-6及びアトロピン）化合、または試薬の化合から調合される過酢酸がある。
【０００９】
分流ディスク１００は、ハウジング４０内部の希釈液チャンバ２０と１以上の試薬チャンバ３０の間に載置されている。分流ディスク１００は、閉じられたハウジング内部において希釈液を分流させる。前記ディスクの流入ポート及び排出ポートのなす複合角によって、ハウジング４０の中心から円周方向に向けての流れが生じる。その結果、ハウジング内部の円周部における受動的撹拌が生じる。試薬ベッド３５内部の螺旋状の流れによるフラッシング効果は溶解の効率性を高める。
【００１０】
例えば、乾式試薬ベッド３５を通じて希釈液が押し出されると、前記ベッド上の試薬は溶解し、大量に低減する。これが起こるにつれて、圧縮した多孔性拡張部材７０は拡張し、分流ディスク１００を試薬ベッド３５に接触させたままハウジング内部の軸に沿って移動させる。分流ディスク１００が軸方向に移動するにつれて、試薬ベッドが溶解し、分流ディスク１００がハウジングの末端部分に接するまで希釈液の微小螺旋または渦が軸方向に沿って増進する。図１に記載されているように、分流ディスク１００の形状はハウジング４０を備えたディスクのフラッシュ相互作用を許容するような形状であることが好ましい。
【００１１】
他の実施例は、分流ディスクからの突出部に対応する、ハウジング内部に設けられた外部溝の組み込みを含む。前記溝は、ハウジング内部に垂直または螺旋上に形成されてもよい。垂直な溝は、ハウジングに対して垂直な、分流ディスクの単一軸方向の動きを生じさせる。螺旋パターンの溝は、分流ディスクがハウジングの長さ方向を下方に移動するに従って、分流ディスクに単一回転を供給する。これらの実施例は共に、一定で、希釈液のハウジング全体の内部と乾式試薬ベッドに対して完全に露出させるものである。もしくは、前記溝は、ハウジング内部からの突出部に対応した分流ディスクに配置されてもよい。
【００１２】
分流ディスクの一実施例が、図２Ａ−Ｃに示されている。図２に記載されている実施例は、複数の方向付け流路１１０を備えた分流ディスク１００を示すものである。方向付け流路は、流路１４０に接続される流入ポート１２０と流出ポート１３０とを備えている。
【００１３】
方向付け流路によって接続された前記流入ポート及び排出ポートは、分流ディスク１００上に、分流ディスクを通って試薬ベッドに流れる希釈液の流れに対して複合角で配置されている。前記分流ディスク１００を、横軸Ｘ、縦軸Ｙ、高さ軸Ｚとした三次元システムで表示する。典型的な角度は、横軸から３０〜９０度の間、好ましくは４５度から７５度の間、より好ましくは５５度から６５度の間の角度である。同じシステムにおいて、縦軸の角度は３０度から９０度の間、好ましくは４５度から７５度の間、より好ましくは５５度から６５度の間の角度である。同じシステムにおいて、高さ軸の角度は３０度から９０度の間、好ましくは４５度から７５度の間、より好ましくは５５度から６５度の間の角度である。実際には、希釈液チャンバに圧力が供給され、分流ディスク１００および流入ポート１２０への希釈液が流れる。希釈液は、分流ディスク中の流入ポート及び方向付け流路を通過する。その後、該希釈液は排出ポートを通過する。
【００１４】
図２Ａに示される分流ディスクの具体例は、複数の方向付け流路１１０が、分流ディスクの中心から約３０度に傾斜するように設けられている。４つの方向付け流路が下図に描写されているが、このディスク内にさらに流路を追加してもよい。希釈液が分流ディスクを通過する際に、試薬ベッド内で複数の螺旋状の流れが形成される。方向付け流路は、ベンチュリ効果を生成するために、流入ポートから排出ポートの向きに徐々に小さくなる直径を備えている。このような実施例は、排出ポートからの希釈液流量を増大させるであろう。もしくは、前記方向付流路は、分流ディスクの中央に設けられた収縮する２つの円錐状孔を備えていてもよい。
【００１５】
他の実施例では、方向付け流路は、分流ディスクの外周側面上のポートと、側面に沿って接続されてもよい。このような実施例において、分流ディスクを通過する希釈液はハウジング内部壁か、分流ディスクの下流側の最も外側の縁に導かれる。前者の場合、ハウジング内面壁が希釈液によって確実に掃き出される。後者の場合、ハウジング内部の周縁部分に撹拌が確実に集中する。
【００１６】
図２Ｂに示す分流ディスクの実施例においても、分流ディスクの中央部から約３０度傾斜した複数の方向付け流路１１０を備えている。この実施例においては、分流ディスクは２層、すなわち、互いに隣接して載置され、供給チャンバ１７０を形成する上層１５０及び下層１６０を備えている。図示した実施例において、上層は、デバイスが使用される際に希釈液流れが通過する中央孔１５５を備えている。前記上層は希釈液チャンバから前記中央孔まで希釈液を導く。希釈液は前記中央孔を通過し、方向付け流路１１０を形成する流入ポート１２０、流れ流路１４０及び流出ポート１３０まで移動する。
【００１７】
図２Ｃに示す分流ディスクの実施例においては、上層１５０及び細孔プレート１６５を有している。前記細孔プレートは、疎水性材料の流れを妨げるために、疎水性の材料で形成されており、希釈液の流れを試薬ベッド面を横切るよう拡散させるべく設計されている。細孔プレート１６５の排出口は、複数の排出ポート１３０を備えている。
【００１８】
上述の記載から、圧力発生構造が開示されたデバイスの機能を促進させることは明らかである。図３に示す実施例において、プランジャーは希釈液をデバイスを通して押し出すために用いられている。他の実施例においては、成型された又は金属製のバネを用いるものであってもよい。種々の実施例を以下に記す。
【００１９】
図３には、試薬溶解デバイス２００を駆動するプランジャーが示されている。前記デバイスは、脆弱壁５０によって分割された、希釈液チャンバ２０と、少なくとも一つの試薬チャンバ３０を含むハウジング４０を備えている。前記ハウジングはさらに、ハウジング排出部９０を含んでいる。希釈液２５は、希釈チャンバ２０内に位置している。少なくとも１以上の試薬チャンバ３０内には、対象の１または多数の試薬３５が備えられている。分流ディスク１００は、前記希釈液チャンバ２０と、試薬チャンバ３０との間に位置している。
【００２０】
プランジャー２１０は、希釈液チャンバ２０に隣接して設けられている。希釈液はプラグシール２２０、ハウジング４０及び脆弱壁５０によって形成された前記希釈液チャンバ２０内に蓄えられている。前記プラグシールは、圧力生成側面２０１と希釈側面２２２を備えている。前記プラグシール２２０は、典型的には、ハウジング４０の内壁に合致する無孔の伸縮性材料から成り、前記プラグシールとハウジング壁との間にシール部を形成する。前記脆弱壁５０は、希釈液側５１と試薬ベッド側５２とを備えており、概して無孔かつ非伸縮性材料から構成されている。前記脆弱壁５０は、壁５０の一方の側に差動圧力が生じると、破れるようになっている。このような圧力は、１平方インチあたり５から９０パウンド［ＰＳＩ］で、好ましくは１０から７５［ＰＳＩ］、より好ましくは２０から３０［ＰＳＩ］である。記載されている実施例においては、プランジャ２１０は、プランジャ２１０からの圧力をプラグ２２０の圧力生成側２２５に移送することで、チャンバ２０内に圧力を生成する。
【００２１】
多孔性拡張部材２３０は、脆弱壁５０の試薬ベッド側５２に隣接したチャンバ内に位置している。多孔性拡張部材２３０は、希釈液側２３１と試薬側２３２とを備えている。多孔性拡張部材２３０は、多孔性で、弾性記憶を備えた圧縮性材料からなる。多孔性拡張部材２３０は、デバイスが準備された時に圧縮される。デバイスが使用可能状態になると、多孔性拡張部材２３０は、圧力から解放されるその元来の軸方向長さに対する拡張が生じる。前記要素として、使用するのに好ましい材料としては、ウレタンフォーム、成型された高分子スプリング、金属スプリング等のスプリングを含む。
【００２２】
多孔性拡張部材２３０の試薬ベッド側面２３２に隣接して、乾式試薬ベッド３５が位置している。１または複数の分散試薬ベッドがデバイス２００の乾式試薬ベッド部分の内部に載置することもできる。１以上の試薬ベッドが用いられる場合、各ベッドは、乾式試薬を拘束している間希釈液を通過させることができる、別の脆弱壁、多孔性壁によって分離されていてもよい。乾式試薬ベッド３５の下流には、試薬ベッド抑制手段２４０がある。前記試薬ベッド拘束手段は、一般的には不活性多孔性材料からなる。試薬ベッド拘束手段２４０の一例として、多孔性ポリエチレン栓が挙げられる。ハウジング排気口９０は、乾式試薬ベッド及び試薬ベッド拘束手段２４０の下流側に位置している。
【００２３】
実際には、完全に満たされた試薬溶液デバイス２００を図示する図３Ａに示すように、プランジャ２１０は始点から押し出される。プランジャ２１０が希釈液チャンバ２０内部に移動すると、脆弱壁５０が裂けるまで、脆弱壁５０に反した圧力が生じる。その後、希釈液は多孔性拡張部材２３０及び分流ディスク１００に向かって流れる。該希釈液はさらに、試薬３５の溶解を促進させる微小渦を形成しつつ、分流ディスク１００から離れる。この流れ及び混合は、一部放出されたデバイス２００を表す図５Ｂ内における黒線によって示されている。図５Ｃに記載されているデバイス２００は完全に排出した状態である。
【００２４】
図４において、スプリング駆動試薬溶解デバイス３００を示す。図示された実施例において、ハウジング４０、希釈液チャンバ２０、試薬チャンバ３０及びデバイス３００の他の主要部は、図３に示すそれらと類似するものである。しかしながら、実施例の圧力発生要素が、プランジャではなく、スプリング３１０のような拡張部材である。スプリング３１０は、プラグシール２２０の圧力発生側に隣接して設けられている。概して、スプリング３１０または他の拡張部材は、圧縮された状態において、プラグシール２２０への圧力供給を解除可能である。スプリング３１０又は他の拡張部材が解放され、拡張を開始すると、プラグシール２２０は希釈液チャンバ２０の方向に動いて、脆弱壁５０を破裂するように希釈液２５に圧力を生じさせる。前記スプリングが拡張すると、プラグシール及び希釈液を、多孔性拡張部材２３０及び分流ディスク１００の方向に動かす。前記希釈液は、分流ディスク１００を通過し、試薬ベッド３５内の乾式試薬を溶解する。試薬チャンバ３０から準備された溶液が出される際に、試薬拘束手段２４０によって濾過されてもよい。もしくは、試薬拘束手段は試薬チャンバ外の溶液の流れによって置き換えることもできる。最終的に、準備された溶液流れは、ハウジング排出口ポート９０から流れる。
【００２５】
図５において、他のスプリング駆動試薬溶解デバイス４００を示す。この図示された実施例において、ハウジング４０及びデバイスの他の主要部は、図４に示すものと同様である。しかしながら、この試薬溶解デバイス４００は、希釈液と乾式試薬の混合ではなく、第１の液体試薬４１０及び第２の液体試薬４２０からなる２種の液体試薬を混合するように設計されている。図４に示されている実施例のように、試薬溶解デバイス４００内のスプリング３１０または他の拡張部材が解放された後、プラグシール２２０に生じる希釈液チャンバ２０方向への動きが、脆弱壁５０を破る圧力を生じさせる。スプリング３１０が開くと、プラグシール２２０及び第１の液体試薬４１０を分流ディスク１００の方向へ動かすように作用する。第１の液体試薬は、分流ディスク１００を通過し、第２の液体試薬と混合する。
【００２６】
一実施例の中で、分流ディスクに対する疎水性障壁は、多孔性拡張部材に置き換えることができる。この実施例においては、圧力が供給されることによって脆弱壁５０が破裂された後、第１の液体試薬４１０が疎水性障壁及び分流ディスク１００を通るように押し出される。そして、第２の液体試薬４２０は、第１の液体試薬４１０と混合し、目的の溶液が形成される。この混合プロセスは、分流ディスク１００から導かれる流れによって発生するものである。このような実施例は、圧力駆動用のプランジャーまたはスプリングによって圧縮される。
【００２７】
図５Ａは、完全に満たされた試薬溶解デバイスを示しており、図５Ｂは部分的に放出されたデバイスを、図５Ｃは完全に放出したデバイスを示すものである。
【実施例】
【００２８】
試薬溶解デバイスの一例として、一般的な抗生物質溶液（例えばセファゾリン（登録商標）等のセファロスポリン）の製剤のためのデバイスがある。この試薬溶解デバイスは、希釈液製薬等級純水の希釈水を備えたハウジングと、セファロスポリンを１０００ミリグラム備えた試薬ベッドとを有している。前記試薬希釈液チャンバは、図３に示すようなプランジャを備えている。
【００２９】
抗生剤溶液の調合する場合、ユーザーはプランジャーを押す。プランジャーが押された結果、溶解チャンバ内の脆弱壁を破壊するような圧力がチャンバ内に発生する。一旦脆弱壁が破れると、希釈液はセファロスポリンを含む乾式試薬ベッドの方向に流れる。希釈液が分流ディスクを通過すると、流れの力が分流ディスクの中心から外側へ向けて導かれる。さらに、分流ディスク中の流路の縮小によって、流れが収縮し、流速が増加する。その結果、乾式試薬ベッドの上流表面上のハウジング内部の外面に、微小な螺旋または渦が発生するという効果が得られる。これらの微小螺旋は、外部からの撹拌または混合を必要としない受動的溶解を生成することで、乾式試薬ベッドの溶解度を高める。最終結果として、抗生物質溶液のボーラス投与が得られる。
【００３０】
本発明は、実施例及び例を参照して説明されたが、種々の修正が本発明の精神から遠ざかることなく行われてもよいことがわかる。すなわち、本発明は、以下のクレームによってのみ特定される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】前述の具体例に基づく一般的な試薬希釈チャンバの断面図を示す。
【図２】分流ディスクの複数の実施例を示すものである。図２Ａは、図１の機構を用いた分流ディスクの具体例の断面図及び上面図を示している。図２Ｂは、他の分流ディスクの断面図である。図２Ｃは、さらに別の分流ディスクに係る断面図を示している。
【図３】プランジャ駆動試薬希釈チャンバを示す。図３Ａは、完全にロードし、使用直前状態であるチャンバを示している。図３Ｂは前記チャンバが一部押圧された状態であり、flow distribution disk及び反応チャンバを通過した希釈液の流れを黒矢印で示す。図３Ｃは、排出中のチャンバを示す。
【図４】spring-driven試薬希釈チャンバを示す。図４Ａは、完全にロードし、使用直前状態であるチャンバを示している。図４Ｂは一部押圧されたチャンバを示す。
【図５】第１の試薬と第２の試薬とを含むスプリング駆動試薬希釈チャンバを示す。図５Ａは、完全にロードし、使用直前状態であるチャンバを示している。図５Ｂは、前記チャンバが部分的に押しつけられた状態であり、flow distribution disk及び反応チャンバを通過した希釈液の流れを黒矢印で示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際公開パンフレット】
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2004525379.tif 000009
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2004525379.tif 000019
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2004525379.tif 000021
2004525379.tif 000022
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004525379.tif 000023
2004525379.tif 000024
【国際調査報告】
2004525379.tif 000025
2004525379.tif 000026