(57)【要約】【課題】疎水性表面を有する流体送達デバイスを提供する。【解決手段】本発明の実施形態は、液体送達装置を対象とする。装置の非限定例は、基板の表面において形成された空洞を含んだ基板を含む。装置は、空洞の開口を覆う、基板の表面上に配設された薄膜を含むこともできる。装置は、薄膜上に配設された疎水性層を含むこともできる。装置は、薄膜と基板との間に配設されたシールを含むこともでき、シールは、空洞の開口を囲む。装置は、薄膜に結合された電極層を含むこともできる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体送達装置であって、
第１の基板に形成された容器を備える前記第１の基板と、
前記容器の開口を覆う前記第１の基板の表面上に配設された薄膜と、
前記第１の基板に結合された第２の基板であって、容器シールを備える前記第２の基板と、
前記薄膜の内面上に配設された疎水性層と、
前記薄膜と電気的に接触した電極とを備える、装置。
【請求項２】
前記薄膜の少なくとも一部分が、金属膜を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記薄膜の少なくとも一部分が、電気絶縁膜を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記容器シールが、インジウムを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記薄膜に対向する前記容器の表面上に配設された親水性層をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記疎水性層が、フルオロカーボン膜を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
センサをさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記疎水性層が、多孔質電着金属膜を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記疎水性層が、約５オングストローム（Å）から約１ミクロンの厚さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記容器内に液体をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記液体が、活性医薬品を備える、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記液体が、マイクロ電池電解液を備える、請求項９に記載の装置。
【請求項１３】
前記疎水性層が、前記空洞の一部分を裏打ちする、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
液体送達装置であって、
基板の表面において形成された空洞を備える前記基板と、
蝶番式構造体に接続された薄膜と、
前記薄膜上に配設された疎水性層と、
前記薄膜と前記基板との間に配設されたシールであって、前記空洞の開口を囲む前記シールとを備える、装置。
【請求項１５】
前記薄膜の少なくとも一部分が、金属膜を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記薄膜に対向する前記空洞の表面上に配設された親水性層をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１７】
前記疎水性層が、フルオロカーボン膜、微細構造ポリマー、カーボン・ナノチューブ、電着金属膜、酸化物、酸化物複合体、およびパターン膜からなる群から選択された材料を備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項１８】
前記疎水性層が、約１オングストローム（Å）から約５００ナノメートル（ｎｍ）の厚さを有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１９】
前記空洞内に液体をさらに備える、請求項１４に記載の装置。
【請求項２０】
前記液体が、活性医薬品を備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記液体が、マイクロ電池電解液を備える、請求項１９に記載の装置。
【請求項２２】
前記疎水性層が、前記空洞の一部分を裏打ちする、請求項１９に記載の装置。
【請求項２３】
電子送達デバイスであって、
複数の容器を備える分配アレイであって、空洞、前記空洞の開口を覆う薄膜、および前記薄膜上に配設された疎水性層を備える、前記分配アレイと、
前記分配アレイと通信するマイクロプロセッサと、
前記マイクロプロセッサと通信するワイヤレス受信機とを備える、デバイス。
【請求項２４】
液体を送達する方法であって、
送達構造容器を覆う解放薄膜上に疎水性ライナーを形成することと、
前記容器内に液体を堆積させることと、
親水性層を用いて前記容器を封止することと、
前記液体を分配するために電流を前記解放薄膜に提供することとを含む、方法。
【請求項２５】
液体の送達のためのコンピュータ・プログラム製品であって、
プログラム命令を具現化させたコンピュータ可読記憶媒体であって、プロセッサに、
局所環境状態に関してセンサから信号を受け取ることと、
少なくとも部分的に前記信号に基づいて、疎水性ライナーを用いて裏打ちされた解放薄膜に電流を送ることであって、前記解放薄膜が、送達構造容器を覆う、前記送ることと、
前記電流を用いて前記薄膜を破断させることとを含む方法を実施させる前記命令が、プロセッサによって実行可能である、前記コンピュータ可読記憶媒体を備える、コンピュータ・プログラム製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に小型送達デバイスおよび関連した方法に関し、より詳しくは疎水性表面を有する液体送達デバイスおよび関連した方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロスケール送達デバイスは、様々な適用例において有用であり得る。そのような送達デバイスは、液体または粉体などの少量の材料で満たされたマイクロスケール容器のアレイを含むことができる。容器は、材料で封止され、例えば、金属薄膜の破断（rupture）または融解によって、材料の制御された送達を行うことができる。そのようなマイクロスケール送達デバイスは、個々の容器において独立したおよび制御された材料の解放を行うことができ、例えば、薬物送達適用例において有用であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
いくつかの適用例において、マイクロスケール送達デバイスの所望のサイズを実現することは、エネルギー貯蔵および電力供給に対して極端な制約を設けることがある。例えば、埋め込み型および着用型の薬物送達デバイスのより小さなサイズは、患者の快適さおよびプライバシーにとって好ましいことがある。しかし、容器による材料の解放は、エネルギーを必要とし、さらに、デバイス構造体内の熱伝導を通じたエネルギー損失の主要発生源の影響下にあることがある。例えば、液体を含む容器は、不必要に高い熱伝導を受けることがある。したがって、容器の解放に必要なエネルギーを最小限に抑えることが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態は、液体送達装置を対象とする。装置の非限定例は、第１の基板に形成された容器を含んだ第１の基板を含む。装置は、容器の開口を覆う第１の基板の表面上に配設された薄膜を含むこともできる。薄膜は、本発明のいくつかの実施形態において、金属層、電気絶縁誘電層、または金属構造体と絶縁構造体との組合せを含むことができる。装置は、第１の基板に結合された第２の基板を含むこともでき、第２の基板は、容器シールを含む。装置は、薄膜の内面上に配設された疎水性層を含むこともできる。装置は、薄膜と電気的に接触した電極を含むこともできる。そのような実施形態は、薄膜を融解または破砕することによって作動を行い、液体の熱伝導によるエネルギー損失が最小限に抑えられる液体の自動送達を行うことができる。
【０００５】
本発明の実施形態は、液体送達装置を対象とする。装置の非限定例は、基板の表面において形成された空洞を含んだ基板を含む。装置は、蝶番式構造体に接続された薄膜を含むこともできる。装置は、薄膜上に配設された疎水性層を含むこともできる。装置は、薄膜と基板との間に配設されたシールを含むこともでき、シールは、空洞の開口を囲む。そのような実施形態は、シールを融解または破壊することによってデバイスの作動を行うことができ、薄膜の解放またはシールの破片が低減される液体の自動送達を行うことができる。
【０００６】
本発明の実施形態は、電子送達デバイスを対象とする。デバイスの非限定例は、複数の容器を含む分配アレイを含む。分配アレイは、空洞、空洞の開口を覆う薄膜、および薄膜上に配設された疎水性層を含むことができる。デバイスは、分配アレイと通信するマイクロプロセッサを含むこともできる。デバイスは、マイクロプロセッサと通信するワイヤレス受信機を含むこともできる。そのような実施形態は、小型送達デバイスにおける分配アレイから流体のエネルギー効率の良い遠隔解放を行うことができる。
【０００７】
本発明の実施形態は、液体を送達する方法を対象とする。液体を送達する非限定例は、送達構造容器を覆う解放薄膜上に疎水性ライナーを形成することを含む。方法は、容器内に液体を堆積させることも含む。方法は、容器を親水性層を用いて封止することも含む。方法は、液体を分配するために解放薄膜に電流を提供することも含む。そのような実施形態は、電子送達デバイスにおける自動解放のために液体の完全性を維持することができる。
【０００８】
本発明の実施形態は、液体の送達のためのコンピュータ・プログラム製品を対象とする。コンピュータ・プログラム製品は、プログラム命令を埋め込ませたコンピュータ可読記憶媒体を含むことができ、方法を実施する命令は、プロセッサによって実行可能である。方法の非限定例は、局所環境状態に関してセンサから信号を受け取ることを含む。方法は、少なくとも部分的に信号に基づいて、疎水性ライナーを用いて裏打ちされた解放薄膜に電流を送ることを含むこともでき、解放薄膜は、送達構造容器を覆う。方法は、電流を用いて薄膜を破断させることを含むこともできる。
【０００９】
追加の技術的特徴および利益は、本発明の技術を通じて実現される。本発明の実施形態および態様は、本明細書において詳細に説明され、特許請求される主題の一部とみなされる。よりよく理解するために、詳細な説明および図面を参照されたい。
【００１０】
本明細書に説明する独占権の詳細は、具体的に指摘され、本明細書の最後における特許請求の範囲において明確に特許請求される。本発明の実施形態の前述のおよび他の特徴および利点は、添付の図面と併せて行われる以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の１つまたは複数の実施形態による処理システムの一例を示す構成図である。
【図２】本発明の１つまたは複数の実施形態による例示的なシステムを示す図である。
【図３】本発明の１つまたは複数の実施形態による図２の例示的なシステムの別の図である。
【図４】本発明の１つまたは複数の実施形態による例示的なシステムを示す図である。
【図５】本発明の１つまたは複数の実施形態による図４の例示的なシステムの別の図である。
【図６】本発明の１つまたは複数の実施形態による例示的なシステムを示す図である。
【図７】本発明の１つまたは複数の実施形態による図４の例示的なシステムの別の図である。
【図８】本発明の１つまたは複数の実施形態による制御回路の構成図である。
【図９】本発明の１つまたは複数の実施形態による例示的な方法の流れ図である。
【図１０】本発明の１つまたは複数の実施形態による例示的な方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本明細書に示す図は例示的である。図またはそこに説明する動作には、本発明の思想から逸脱することなく、多くの変形があり得る。例えば、処置を異なる順序で実施することができ、または処置を追加、削除または変更することができる。また、「結合された（coupled）」という用語およびその変形は、２つの要素間に通信経路を有することを言い表し、間に介在要素／接続部が何もない、要素間の直接接続部を暗示する。これらの変形すべては、本明細書の一部とみなされる。
【００１３】
説明する実施形態の添付の図および以下の詳細な説明において、図に示す様々な要素には、２桁または３桁の参照番号が提供される。小さな例外はあるが、各参照番号の左端の桁は、その要素が最初に示される図に対応する。
【００１４】
簡潔を期すために、半導体デバイスおよび集積回路（ＩＣ）の製作に関連した従来の技術は、本明細書に詳細に説明する場合またはしない場合がある。さらに、本明細書に説明する様々なタスクおよびプロセス・ステップは、本明細書に詳細に説明はしない追加のステップまたは機能を有する、より包括的な手順またはプロセスに組み込むことができる。具体的には、半導体デバイスおよび半導体ベースのＩＣの製造における様々なステップは、よく知られており、したがって、簡潔にするために、多くの従来のステップを本明細書において簡潔に述べるだけにし、またはよく知られたプロセスの詳細を提供することなく完全に省略する。
【００１５】
次に、本発明の態様に、より具体的に関係がある技術の概略に移ると、デジタル送達デバイスは、自動的に、正確なスケジューリングまたは材料の正確な量の解放あるいはその両方から恩恵を受けることができる適用例において望ましいことであり得る。例えば、薬物送達適用例において、デジタル送達デバイスは、独立してまたは遠隔であるいはその両方で、正確な用量およびスケジュールにより解放することができる複数の容器を含むことができる。場合によっては、調剤および非調剤適用例を含めて、デジタル送達デバイスは、化学反応の正確なまたは自動化された開始または終了のための化学物質の解放を行うのに使用することができる。例えば、マイクロ電池の適用例において、容器からの電解液のデジタル解放は、マイクロ電池を遠隔で作動させることができる。別の適用例において、バックプレーンに含まれるバイオセンサのアレイが、化学作動に続いて特定のバイオマーカに応答するように構成される。使用の前に、バイオセンサ表面を清潔にすることができる。個々のバイオセンサは、薄膜によって封止し、保護することができ、各バイオセンサは、被験物質のバイオマーカの検出のために、バイオセンサ表面を活性化する薬液を含む容器にごく近接することがある。作動信号の印加と同時に、活性化化学物質の容器を含む薄膜およびバイオセンサを封止する薄膜が、両方とも開かれる。さらに、場合によっては、デジタル送達デバイスは、センサ・システムと接続して、自動閉ループ薬物送達システムを提供することができる。
【００１６】
デジタル送達デバイスから材料を遠隔で解放する能力は、それらを埋め込み型または着用型デバイスにおいて潜在的に有用にする。例えば、或る病状の治療は、経口投与に、または正確な用量およびスケジュールによる化学物質の送達に適切でも最適でもない化学物質の投与を求めることがある。そのような適用例では、薬物送達インプラントは、患者または医療提供者の関与が最小限である、正確なスケジュールによる化学物質の投与を行う可能性がある。埋め込まれたシステムに加えて、デジタル送達デバイスは、接着パッチ・システムにおけるなど、着用型（例えば、経皮的、経粘膜的など）システムにおいて同様の送達利益をもたらすことがある。
【００１７】
埋め込み型または着用型デバイスにおけるなど、デバイス・サイズが重要である適用例へのデジタル送達デバイスの包含は、システム設計において難題をもたらすことがある。任意の患者および医療提供者の患者の快適さのための小型デバイスへの好みは別として、患者に埋め込むことができ、または患者に着用され得るデバイスのサイズに対して物理的制限があり得る。したがって、より小さなデバイス体積は、エネルギー貯蔵および電源供給を顕著に制約することがある。容器解放に必要なエネルギーを最小限に抑えることは、デバイス設計および性能を改善することができる。
【００１８】
デバイス構造体内の熱伝導は、デジタル送達デバイスにおけるエネルギー損失の主要発生源であり得る。例えば、液体を含む容器は、高い熱伝導を受けることがある。
【００１９】
従来のデジタル送達デバイスは、容器を覆う破壊可能な金属薄膜を含むことができる。容器からの化学物質の解放を得るために、薄膜は、薄膜を破断または融解させるのに十分な電流を提供することによって作動させ、それによって、容器開口を周囲環境に曝露することができる。しかし、液体は、良好な熱導体である。薄膜の破断または融解の前に、薄膜と接触する容器または空洞内の液体は、追加のエネルギーをシステムから引き出す。さらに、システムから引き出されたエネルギーは、薄膜と接触する液体を蒸発させることがある。そのような蒸発は、追加の熱を必要とすることがあるだけでなく、潜在的に容器内の温度感受性化学物質を劣化させ、または損傷することもある。
【００２０】
従来のデジタル送達デバイスには、解放可能な薄膜を含むことができるものもあり、そのような薄膜は、蝶番を介してデバイス本体に取り付けられる。エネルギーのシステムへの印加を通じて作動し次第、薄膜は、構造体から部分的に解放され、容器または空洞内の液体を周囲環境に曝露することができる。上記と同様の理由で、そのようなデバイスの封止リングと接触した液体は、薄膜を開くのに必要なエネルギーを増加させることがある。
【００２１】
液体容器エネルギーの非効率性を低減する従来の方法は、意図した容器材料を凍結乾燥して、容器の液体を低減しまたは除去しあるいはその両方をすることを含む。凍結乾燥（フリーズ・ドライ）とは、対象の溶液を凍結し、低圧下で凍結溶液から水分を昇華させることによって試料から水分が除去されるプロセスのことであるが、乾燥したまたは粉末になった試料が後に残る。しかし、凍結乾燥は、追加の費用および処理ステップを必要とすることに加えて、或る化合物には不適切であることがあり、さらに、所望の化学物質をその対象に投与する前に追加の再構成ステップを必要とすることがある。さらに、凍結乾燥は、費用効率を良くするために、しばしば、大きなバッチ処理を必要とすることがある。デジタル送達システムにおいて、具体的には、液体容器材料を含むシステムにおいて、熱伝導を低減することが必要とされる。
【００２２】
次に、本発明の態様の概略に移ると、本発明の１つまたは複数の実施形態が、デジタル送達デバイスの解放薄膜上に疎水性層を設けることによって従来技術の上記の欠点に対処する。本発明のいくつかの実施形態において、容器が、第２の基板を用いて薄膜および疎水性層に対向する端部において封止される。第２の基板は、本発明のいくつかの実施形態において、親水性表面を含むことができる。本発明のそのような実施形態は、液体を、薄膜から離れて親水性表面に引き寄せることができる。
【００２３】
本発明の上記の態様は、液体物質を、薄膜から離れて容器または空洞からはじくことによってデバイス構造体における熱伝導を低減することによって従来技術の欠点に対処する。本発明のいくつかの実施形態において、容器内の液体は、疎水性層および薄膜に対向する親水性表面に引き寄せられる。本発明のいくつかの実施形態において、疎水性層は、容器流体表面と薄膜との間にエア・ポケットの形成を行い、その場合、エア・ポケットは、断熱および改善された熱特性をもたらす。
【００２４】
図１を参照すると、本明細書における教示を実施するための処理システム１００の実施形態が示される。本発明のこの実施形態において、システム１００は、１つまたは複数の中央処理装置（プロセッサ）１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃなど（集合的にまたは総称的にプロセッサ１０１と称する）を有する。本発明の一実施形態において、各プロセッサ１０１は、縮小命令セット・コンピュータ（ＲＩＳＣ）マイクロプロセッサを含むことができる。プロセッサ１０１は、システム・バス１１３を介してシステム・メモリ１１４および他の様々な構成要素に結合される。読取り専用メモリ（ＲＯＭ）１０２が、システム・バス１１３に結合され、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を含むことができ、基本入出力システム（ＢＩＯＳ）は、システム１００の或る基本機能を制御する。
【００２５】
図１は、システム・バス１１３に結合された、入出力（Ｉ／Ｏ）アダプタ１０７およびネットワーク・アダプタ１０６をさらに示す。Ｉ／Ｏアダプタ１０７は、ハード・ディスク１０３またはテープ記憶ドライブ１０５あるいはその両方、または任意の他の同様の構成要素と通信する小型コンピュータ・システム・インターフェース（ＳＣＳＩ）アダプタであることができる。Ｉ／Ｏアダプタ１０７、ハード・ディスク１０３、およびテープ記憶デバイス１０５は、本明細書においては集合的に大容量記憶装置１０４と称される。処理システム１００上での実行のためのオペレーティング・システム１２０は、大容量記憶装置１０４に記憶することができる。ネットワーク・アダプタ１０６は、バス１１３を外部ネットワーク１１６と相互接続し、データ処理システム１００が他のそのようなシステムと通信することを可能にする。画面（例えば、表示モニタ）１１５が、表示アダプタ１１２によってシステム・バス１１３に接続され、表示アダプタ１１２は、グラフィックス集約型アプリケーションの性能を改善するグラフィックス・アダプタおよびビデオ・コントローラを含むことができる。本発明の一実施形態において、アダプタ１０７、１０６、および１１２は、中間バス・ブリッジ（図示せず）を介してシステム・バス１１３に接続される１つまたは複数のＩ／Ｏバスに接続することができる。ハード・ディスク・コントローラ、ネットワーク・アダプタ、およびグラフィックス・アダプタなどの周辺デバイスを接続するための適切なＩ／Ｏバスは、典型的には周辺構成要素相互接続（ＰＣＩ）などの共通プロトコルを含む。追加の入出力デバイスが、ユーザ・インターフェース・アダプタ１０８および表示アダプタ１１２を介してシステム・バス１１３に接続されたものとして示す。キーボード１０９、マウス１１０、およびスピーカ１１１は、すべて、ユーザ・インターフェース・アダプタ１０８を介してバス１１３に相互接続され、それは、例えば、複数のデバイス・アダプタを単一の集積回路に統合するスーパーＩ／Ｏチップを含むことができる。
【００２６】
本発明の例示的な実施形態において、処理システム１００は、グラフィックス処理ユニット１３０を含む。グラフィックス処理ユニット１３０は、表示装置への出力に意図されたフレーム・バッファにおける画像の作成を加速するべくメモリを操作し、改変するように設計された専用電子回路である。概して、グラフィックス処理ユニット１３０は、コンピュータ・グラフィックスおよび画像処理を操作することにおいて非常に効率的であり、大きなブロックのデータの処理が並列に行われるアルゴリズムのための汎用ＣＰＵよりも効果的にする、高度に並列の構造を有する。
【００２７】
したがって、図１において構成されるように、システム１００は、プロセッサ１０１の形で処理機能、システム・メモリ１１４および大容量記憶装置１０４を含む記憶機能、キーボード１０９およびマウス１１０などの入力手段、ならびにスピーカ１１１および表示装置１１５を含む出力機能を含む。本発明の一実施形態において、システム・メモリ１１４および大容量記憶装置１０４の一部分は、図１に示す様々な構成要素の機能を調整するために、ＩＢＭ  ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからのＡＩＸ（Ｒ）オペレーティング・システムなどのオペレーティング・システムを集合的に記憶する。
【００２８】
次に、本発明の態様のより詳細な説明に移ると、図２が本発明の実施形態による疎水性送達システム２００を示す。システム２００は、基板２１０の表面において形成された容器２２２を含んだ第１の基板２１０を含む。システム２００は、第１の基板２１０の上に第１の犠牲層２１２を含むことができる。犠牲層２１２は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むことができる。システム２００は、複数の金属層２１４、２１６、２１８を含んだ多層金属スタックを含む電極層を含むことができる。システム２００は、金属層２１４、２１６、２１８のうちの１つまたは複数と接触し、容器２２２の開口を覆う薄膜２２０を含むこともできる。薄膜２２０は、金属膜、例えば、約１ミクロンの厚さを有する金属膜を含むことができる。薄膜２２０は、作動により破断しまたは融解することができる金属を含むことができ、例えば、金、アルミニウム、インジウム、またはニッケルとアルミニウム、もしくはアルミニウムとパラジウムなどの金属層のスタックからなる反応物質を含むことができる。薄膜２２０は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、またはポリマー材料などの電気絶縁誘電材料を含むこともできる。本発明のいくつかの実施形態において、薄膜２２０は、空洞２２２に面する表面上に疎水性層２２４を含む。システム２００は、基板２１０の底面に第２の犠牲層２２６を含むことができる。第２の犠牲層２２６は、ＳｉＮｘまたはＳｉＯ２などの、第１の犠牲層２１２と同じ材料または異なる材料を含むことができる。システム２００は、封止層２０８および容器シール２０６を含むこともできる。封止層２０８および容器シール２０６は、インジウム（Ｉｎ）を含む金属被覆ポリマー層などの低融解点材料を含むことができる。容器シール２０６は、金属適合層２０４を用いて被覆された生体適合層２０２を含む第２の基板２０９に結合することができる。本発明のいくつかの実施形態において、容器シールは、恒久的なまたは不可逆のあるいはその両方のシールを容器にもたらす。
【００２９】
封止層２０８およびシール２０６は、空洞２２２の開口を囲むことができ、空洞２２２を包囲し、空洞内に物質を保持するように構成することができる。例示のために１つの空洞２２２だけを示すが、基板２１０は、例えば、同じ種類または異なる種類の送達可能物質の組合せを保持するための容器として働く数百の空洞を含む空洞のアレイを用いて形成することができることを理解されたい。
【００３０】
金属層の数は、システムの所望の適用例により異なることがある。例えば、より多数の容器の種類を含む、または相対的に複雑な解放スケジュールを有するシステムは、より少ない容器の種類またはより単純な解放スケジュールを含むシステムよりも多数の金属層を含むことができる。金属層２１４、２１６、２１８は、銅、金、白金、またはチタンなどの金属材料を含むことができ、１つまたは複数の二酸化ケイ素層において形成された銅、金、白金、またはチタンを含む、金属層の形でまたは金属電極要素を含むパターン層の形であることができる。本発明のいくつかの実施形態において、電極は、薄膜と電気的に接触しており、例えば、薄膜または薄膜の一部分を加熱するために電流を提供する。多層金属スタックは、薄膜２２０の一部分を局所的に加熱するように構成することができる。
【００３１】
空洞２２２は、約１から約１００ナノリットル（ｎＬ）または約１０から約５０ｎＬの流体など、所望の適用例に十分な量で液体を収容するのに適切な直径を有することができる。例えば、空洞２２２は、約１００ミクロンから約１ミリメートル（ｍｍ）までの範囲にわたる直径を有することができ、約１００から約５００ミクロンの深さを有することができる。
【００３２】
生体適合層２０２は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、シリコン、ガラス、ＫＡＰＴＯＮ（Ｒ）などのポリイミド、または生体適合セメントを含んだ基板などの生体適合基板を含む。金属適合層２０４は、シール２０６に結合することができる材料を含むことができる。本発明のいくつかの実施形態において、金属適合層２０４は、金を含む。
【００３３】
疎水性層２２４は、例えば、プラズマ堆積、表面処理、コーティングもしくはナノコーティング、電着によって、構造体上に堆積させ、成長させまたは形成することができる。疎水性層２２４は、容器内の所望の水性材料をはじくのに十分な疎水性を有する材料を含むことができる。疎水性層は、例えば、テフロン（Ｒ）、テフロン（Ｒ）状材料、または他のプラズマ堆積疎水性フッ素化薄膜などのフルオロカーボン；ＰＤＭＳまたはＳＵ−８などの微細構造ポリマー；シリカ粒子、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、またはアルミナ粒子を含むコーティングなどのナノコーティング；多孔質電着金属膜などの電着金属膜、例えば、多孔質金膜；酸化マンガン・ポリスチレーン（ＭｎＯ２／ＰＳ）ナノ複合体または酸化亜鉛ポリスチレーン（ＺｎＯ／ＰＳ）ナノ複合体などの酸化物および酸化物複合体；沈降炭酸カルシウム、カーボン・ナノチューブ；あるいは柱構造化膜または溝構造化膜あるいはその両方などのパターン膜を含むことができる。本発明のいくつかの実施形態において、疎水性層２２４は、薄膜２２０だけを裏打ちする。本発明のいくつかの実施形態において、疎水性層２２４は、薄膜と、薄膜に隣接する空洞壁などの少なくとも空洞の一部とを裏打ちする。疎水性層は、約５オングストローム（Å）から約１ミクロンの厚さを有することができる。本発明のいくつかの実施形態において、少なくとも薄膜の一部分は、電気絶縁膜を含む。
【００３４】
図３は、本発明のいくつかの実施形態による作動後の図２の例示的な疎水性送達システム２００を示す。作動後に、薄膜２２０および疎水性層２２４は、例えば、電流を用いた刺激による薄膜の破断または融解によってデバイスから除去され、空洞２２２は、局所環境によって到達可能である。
【００３５】
本発明の実施形態による疎水性送達システムは、標準材料、および例えば、微小電気機械（ＭＥＭＳ）技術、配線工程（ＢＥＯＬ）技術、フォトリソグラフィ、ウェーハ接合，ウェーハ薄化、およびウェーハ搬送プロセスを含む半導体製作プロセスを使用して製作することができる。本発明のいくつかの実施形態において、送達デバイスを組み立てるのに使用される材料は、生体適合である材料、またはそうでない場合、適切な生体適合材料を用いてコーティングすることによって生体適合にすることができる材料を含む。
【００３６】
例えば、基板２１０は、シリコン、またはガラス、セラミックなどの任意の標準半導体材料を使用して形成することができ、それは、例えば、標準エッチング・プロセス（例えば、異方性ウェット化学エッチングまたは深掘り反応性イオン・エッチング（ＤＲＩＥ））およびウェーハ薄化プロセスを使用して微細加工またはエッチングすることができる。基板２１０は、シリコンなどの生体適合材料を使用して形成することができ、それは、エッチングされた空洞に含まれる内容液に対して透過性でない。空洞２２２の寸法および形状ならびに基板２１０において形成された空洞の数は、適用例により変動する。本発明の一実施形態において、空洞２２２は、深掘りＲＩＥプロセスを使用してシリコン基板において形成される円形の空洞である。本発明の他の実施形態において、空洞は、（１００）方位のシリコンの異方性ウェット・エッチングによって形成された切頂四角錐の形状であることができる。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態において、基板内の空洞２２２を、空洞２２２を封止する前に液体で満たすことができる。例えば、空洞２２２を、容器シール２０６を第２の基板２０９に結合する前に液体で満たすことができる。本発明のそのような実施形態において、実施される封止プロセスは、空洞２２２内に満たされた送達可能物質に悪影響を与えない、またはそうでない場合はそれを妨害し、または劣化させないものである。
【００３８】
本発明のいくつかの実施形態において、疎水性送達システムは、センサを含むことができる。センサは、小型または自動送達システムにおいて有用である任意の検知装置を含むことができる。センサは、例えば、ｐＨセンサ、イオン・センサ、心拍センサ、血圧センサ、流量センサ、湿度センサ、活動電位センサ、局所フィールド電位センサ、化学センサ（核酸センサ、たんぱく質センサ、エクソソーム・センサ、グルコース・センサ、または神経伝達物質特異センサなどの）、光学センサ、または音響センサを含むことができる。
【００３９】
図４は、デバイスを流体で満たすプロセスの例示的なステップにおける図２の例示的な疎水性送達システム２００を示す。システム２００は、基板２１０の表面において形成された空洞２２２を含んだ基板２１０を含む。システム２００は、基板２１０の上に第１の犠牲層２１２を含むことができる。犠牲層２１２は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を含むことができる。システム２００は、複数の金属層２１４、２１６、２１８を含んだ多層金属スタックを含むことができる。システム２００は、金属層２１４、２１６、２１８のうちの１つまたは複数に接触し、空洞２２２を覆う薄膜２２０を含むこともできる。薄膜２２０は、薄い金属膜、例えば、約１ミクロンの厚さを有する金属膜を含むことができる。薄膜２２０は、作動により破断させ、融解させ、または部分的に融解させることができる金属を含む。容器の内容物を解放するシステムの作動は、例えば、薄膜と接触した１つまたは複数の電極により薄膜２２０を通じて高密度電流の流れを可能にすることを含むことができる。薄膜２２０は、例えば、アルミニウム、金、またはアルミニウムとパラジウムとの層状構造などの反応物質を含むことができる。疎水性層２２４は、空洞２２２内の薄膜の面を裏打ちする。溶液２３０の滴下を空洞内に堆積させることができる。図４に示すように、疎水性層２２４は、例えば、水滴を形成することによって溶液２３０を薄膜２２０および疎水性層２２４とのその接触を最小限に抑えるようにはじくことができる。
【００４０】
図５は、容器を封止した後の図４の例示的な疎水性送達システム２００を示す。容器の空洞２２２は、第２の基板２０９を用いて封止することができる。本発明のいくつかの実施形態において、第２の基板２０９は、親水性表面２３２を含むことができる。例えば、親水性表面２３２は、容器内の液体２３０を引き付け、液体を薄膜２２０および疎水性層２２４から離れてさらに引き寄せることができる。親水性表面２３２は、生体適合材料、例えば、シリコン（Ｓｉ）、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、または他の酸化物などの半導体デバイスに一般に使用される材料を含んだ任意の表面を含むことができる。
【００４１】
図６は、本発明の別の実施形態による疎水性送達システム４００を示す。システム４００は、１つまたは複数の空洞を形成することができる基板４０４を含む。システム４００は、蝶番式構造体４１２に接続された、蝶番式の解放可能な薄膜４０２を含む。蝶番式構造体は、Ｉｎを含んだ金属被覆ポリマー層などの低融解点材料を含むことができる。薄膜、および任意選択で取っ手または蝶番４１２は、容器の内面上の疎水性層２２４を用いて裏打ちすることができる。本発明のいくつかの実施形態において、酸化物層４０８および窒化物層４０６などの複数の層を基板４０４上に堆積させ、または形成することができる。本発明のいくつかの実施形態において、システム４００は、制御回路を含む。本発明のいくつかの実施形態において、システム４００は、蝶番式構造体４１２と接触した金属層４１０を含む。システムは、電極要素４２０を含むこともできる。
【００４２】
図６に示すように、液体２３０を容器内に堆積させ、薄膜４０２を用いて封止することができる。疎水性層２２４は、液体が薄膜と接触しないように、容器内の液体２３０をはじくことができる。疎水性層２２４は、液体の表面と薄膜４０２との間の絶縁エア・ポケットの形成を誘導することができる。
【００４３】
図７は、本発明のいくつかの実施形態による作動後の図６の例示的な疎水性送達システム４００を示す。作動後に、薄膜４０２と、疎水性層２２４の少なくとも一部分とが、例えば、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術によって、構造体から部分的に解放され、容器を局所環境に曝露し、容器の内側の物質の解放を可能にする。例えば、本発明のいくつかの実施形態において、接続された電極による局所加熱に起因したシールの一部分の融解により蝶番を開くことができる。本発明のそのような実施形態において、薄膜４０２は、薄膜を送達デバイスから完全に切り離すことなく、容器内の物質の急速なおよび完全な解放を可能にするように開くことができる。本発明のいくつかの実施形態において、作動前の薄膜４０２は、機械的応力の下にあり、例えば、作動により、そのような応力から解放されて、容器の空洞から離れた屈曲により薄膜の開きを促進することができる。
【００４４】
図６および図７のシステムにおいて、例えば、約１００ミクロン×１００ミクロンの寸法を有し、約２０マイクロ・ジュール（μＪ）のエネルギーに対応する、インジウムから構成されたシールを含む約１ミクロンの厚さを有する薄膜に対して容器を開くのに約１５７°Ｃの融解温度を必要とすることがある。
【００４５】
図６および図７による構造体は、例えば、多層ＣＭＯＳ構造体を製作するのに使用されるダマシン・プロセスおよび標準リソグラフィ技術を含む標準半導体製作技術によって製作することができる。
【００４６】
図８は、本発明の実施形態による、マイクロチップ物質送達デバイスの容器内容物の解放を制御するように構成することができる制御回路の構成図である。図８は、電源５１４に結合された制御システム５００を示す。制御システム５００は、マイクロプロセッサ５０８と、プログラマブルＲＯＭなどのメモリ５０４と、１つまたは複数のセンサ５０６と、ワイヤレス送信機／受信機５０２と、デマルチプレクサ回路５１０と、分配アレイ５１２とを含むことができる。制御システム５００の様々な構成要素は、疎水性層を含んだ送達デバイスの一部として一体に形成された集積回路を含む。図８において、例えば、分配アレイ５１２は、上記に論じたように解放可能な薄膜構造体および容器を含むことができる。制御システム５００は、標準回路設計方法を使用して設計し、標準シリコン集積回路技術を用いて構築することができる。
【００４７】
マイクロプロセッサ５０８は、分配アレイ５１２の１つまたは複数の薄膜を選択的に作動させる、デマルチプレクサ回路５１０への制御信号を発生させることができる。本発明のいくつかの実施形態において、マイクロプロセッサ５０８は、プログラマブルＲＯＭに記憶されたプログラムされたスケジュールにより物質解放を作動させる制御信号を発生させることができる。本発明の別の実施形態において、マイクロプロセッサ５０８は、いつ物質が局所条件により解放されるのかを自動的に検出する、１つまたは複数のセンサ５０６から出力された制御信号により物質解放を作動させる制御信号を発生させることができる。例えば、調剤用の送達構造体は、所与の薬物または投薬の用量を少なくとも部分的に局所ｐＨまたは局所イオン構成などのバイオセンサ入力の分析に基づいていつ投与するのかを決定することができ、少なくとも部分的に検知状態に基づいて１つまたは複数の容器から医薬品有効成分を解放するために１つまたは複数の薄膜を作動させることができる。本発明のさらに別の実施形態において、マイクロプロセッサ５０８は、埋め込み型または着用型の物質送達デバイスを有する医療提供者または個人によって提供された遠隔コマンドに少なくとも部分的に基づいてワイヤレス受信機から出力された制御信号により物質解放を作動させる制御信号を発生させることができる。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態において、電源５１４は、マイクロチップ物質送達デバイスに一体にされる、生体適合薄膜電池などの内部電源として実施することができる。本発明のそのような実施形態では、電池のサイズ、材料、およびパッケージング要件は、エネルギー容量を制限し、基板解放のエネルギー要件が、好ましくは最小限に抑えられるのはこの理由による。本発明の他の実施形態において、電源５１４は、電力が、近距離無線通信（ＮＦＣ）によってなど、外部電源から制御システム５１４に伝送されるワイヤレス電源供給システムとして実施することができる。
【００４９】
図９は、本発明の１つまたは複数の実施形態による流体送達の例示的な方法６００の流れ図を示す。方法６００は、ブロック６０２に示すように、例えば、送達構造容器における解放薄膜上に疎水性ライナーを形成することを含む。方法６００は、ブロック６０４に示すように、容器内に液体を提供することも含む。方法６００は、ブロック６０６に示すように、親水性層を用いて容器を封止することも含む。方法６００は、ブロック６０８に示すように、液体を分配するために電流を解放薄膜に提供することも含む。
【００５０】
図１０は、本発明の１つまたは複数の実施形態による流体送達の例示的な方法７００の流れ図を示す。方法７００は、ブロック７０２に示すように、例えば、環境状態に関してセンサから信号を受け取ることを含む。代替案として、本発明のいくつかの実施形態において（図１０に示さず）、方法は、外部デバイスから信号を受け取ること、または記憶されたスケジューリング・レジメンから信号を受け取ることを含むことができる。方法７００は、ブロック７０４に示すように、送達構造容器を覆う疎水性ライナーを用いて裏打ちされた解放薄膜に電流を送ることも含む。方法７００は、ブロック７０６に示すように、電流を用いて薄膜を破断させることも含む。
【００５１】
本明細書では、「液体（liquid）」とは流体水性材料を意味すると理解される。本発明の実施形態における液体は、小型送達デバイスからの送達に適切な任意の液体を含むことができる。液体は、例えば、ただし限定ではなく、薬剤溶液および調合液、栄養溶液および調合液、栄養補助溶液および調合液、触媒、溶媒、試薬、賦形剤、希釈剤、ならびに防腐剤などを含むことができる。本発明のいくつかの実施形態において、容器は、１つまたは複数の活性医薬品を含む。本発明のいくつかの実施形態において、容器は、マイクロ電池電解液などの電解液を含む。本発明のいくつかの実施形態において、デジタル送達デバイスは、自動閉ループ送達システムを提供するためにセンサ・システムに接続される。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態において、液体送達デバイスは、埋め込み型または着用型の薬物送達システムに含まれる。例えば、液体送達デバイスは、糖尿病、痛み、中毒、避妊、神経障害、または精神的疾患の治療または管理あるいはその両方を行うことを対象としたシステムに含めることができる。
【００５３】
本発明の実施形態は、小型デバイスにおける液体の送達のために電力消費の減少をもたらすことによって改善された液体送達デバイスを提供することができる。薄膜に隣接した疎水性層が、容器内の薄膜から流体をはじき、それによって、より低いエネルギー消費で材料を構造体から解放することができる。
【００５４】
本発明のいくつかの実施形態は、容器内の液体の破壊または劣化の恐れを低減すること、または容器内の液体の完全性を増加させること、あるいはその両方をすることによって、改善された液体送達デバイスを提供する。薄膜に隣接した疎水性層が、容器内の薄膜から流体をはじき、そうでない場合薄膜に電流を流すことによる作動と同時に行われる流体への損傷の恐れを低減することができる。
【００５５】
本発明の様々な実施形態を関連した図面を参照して本明細書に説明している。代替実施形態を本発明の範囲から逸脱することなく考案することができる。様々な接続および位置関係（例えば、の上に、より下に、に隣接してなど）が以下の説明における要素および図面における要素の間に記載されているが、当業者は、本明細書に説明した位置関係の多くが、説明した機能が向きを変更されても維持されるとき、向きに依存しないことを認識するであろう。これらの接続または位置関係あるいはその両方は、特に指定のない限り、直接的または間接的であることができ、本発明は、この点において限定することが意図されていない。したがって、実体の結合は、直接または間接結合のいずれかを表し、実体間の位置関係は、直接的または間接的位置関係であることができる。間接的位置関係の例として、本説明における層「Ａ」を層「Ｂ」の上に形成することへの参照は、層「Ａ」と層「Ｂ」との関連する特性および機能が中間層によって実質的に変更されない限り、１つまたは複数の中間層（例えば、層「Ｃ」）が層「Ａ」と層「Ｂ」との間にある状況を含む。
【００５６】
以下の定義および略語は、特許請求の範囲および本明細書の解釈に使用されるものとする。本明細書では、「備える（comprises）」、「備える（comprising）」、「含む（includes）」、「含む（including）」、「有する（has）」、「有する（having）」、「含む（contains）」もしくは「含む（containing）」という用語、または任意の他のその変形は、非独占的包含を含めることが意図されている。例えば、要素の一覧表を構成する構成、混合、プロセス、方法、品物、または装置は、必ずしもそれらの要素だけに限定されないが、そのような構成、混合、プロセス、方法、品物、または装置に明示的に列記されていない、または固有でない他の要素を含むことができる。
【００５７】
さらに、「例示的な（exemplary）」という用語は、「例、実例または例示として働くこと（serving as an example, instance or illustration）」を意味するために本明細書において使用される。「例示的な」として本明細書に説明した任意の実施形態または設計は、必ずしも他の実施形態または設計よりも好ましい、または有利として解釈されないものとする。「少なくとも１つの（at least one）」および「１つまたは複数の（one or more）」という用語は、１つ以上の任意の整数、すなわち、１つ、２つ、３つ、４つなどを含むと理解される。「複数（a plurality）」という用語は、２つの以上の任意の整数、すなわち、２つ、３つ、４つ、５つなどを含むと理解される。「接続（connection）」という用語は、間接「接続（connection）」および直接「接続（connection）」を含むことができる。
【００５８】
本明細書における「一実施形態」、「実施形態」、「実施形態例」などへの参照は、説明した実施形態が特定の特徴、構造、または特性を含むことができるが、あらゆる実施形態が特定の特徴、構造、または特性を含むことができ、またはできないことを示す。さらに、そのような語句は、必ずしも同じ実施形態を表すわけではない。さらに、特定の特徴、構造、または特性が実施形態に関連して説明されたとき、明示的に説明されたかどうかにかかわらず、他の実施形態に関連したそのような特徴、構造、または特性に影響することは当業者の知識の範囲内にあることが提案される。
【００５９】
以下、説明のために、「上部の（upper）」、「下部の（lower）」、「右の（right）」、「左の（left）」、「垂直の（vertical）」、「水平の（horizontal）」、「頂部の（top）」、「底部の（bottom）」という用語およびその派生語は、図面の図において向けられているように、説明した構造および方法に関係するものとする。「重なる（overlying）」、「の上に（atop）」、「上に（on top）」、「上に位置決めされた（positioned on）」または「の上に位置決めされた（positioned atop）」という用語は、第１の構造体などの第１の要素が第２の構造体などの第２の要素上に存在することを意味し、インターフェース構造などの介在要素が、第１の要素と第２の要素との間に存在し得ることを意味する。「直接接触（direct contact）」という用語は、第１の構造体などの第１の要素および第２の構造体などの第２の要素が、２つの要素の接続部分において任意の中間の導電、絶縁または半導体層なしで接続されることを意味する。
【００６０】
例えば「第２の要素に対して選択的な第１の要素（a first elementselective to a second element）」などの「に対して選択的な（selectiveto）」という語句は、第１の要素をエッチングすることができ、第２の要素はエッチング停止として働くことができることを意味する。
【００６１】
「約（about）」、「実質的に（substantially）」、「ほぼ（approximately）」という用語およびその変形は、本出願を出願する時点において利用可能な機器に基づく特定の量の測定に関連した誤差の程度を含むことが意図されている。例えば、「約（about）」は、所与の値の±８％または５％、または２％の範囲を含むことができる。
【００６２】
本明細書において先述したとおり、簡潔を期すために、半導体デバイスおよび集積回路（ＩＣ）の製作に関連した従来の技術は、本明細書に詳細に説明してもよいし、またはしなくてもよい。しかし、背景として、本発明の１つまたは複数の実施形態を実施する際に利用することができる半導体デバイス製作プロセスのより一般的な説明を次に行う。本発明の１つまたは複数の実施形態を実施する際に使用される特定の製作作業は、個々に知ることができるが、説明した作業の組合せまたは結果として得られる本発明の構造あるいはその両方は独自である。したがって、本発明による半導体デバイスの製作に関連して説明する作業の独自の組合せは、半導体（例えば、シリコン）基板上で実施される様々な個々に知られた物理的および化学プロセスを利用し、その一部は直後の段落で説明されている。
【００６３】
概して、ＩＣにパッケージングされるマイクロチップを形成するのに使用される様々なプロセスは、４つの一般的な種類、すなわち、膜堆積、除去／エッチング、半導体ドーピングおよびパターニング／リソグラフィに分類される。堆積は材料をウェーハ上に成長させ、被覆し、またはそうでない場合は移動させる任意のプロセスである。利用可能な技術は、物理的気相成長法（ＰＶＤ）、化学的気相成長法（ＣＶＤ）、電気化学堆積（ＥＣＤ）、分子線エピタキシ（ＭＢＥ）およびごく最近では、とりわけ原子層堆積（ＡＬＤ）を含む。除去／エッチングは、材料をウェーハから除去する任意のプロセスである。例は、エッチング・プロセス（ウェットまたはドライのいずれか）、および化学機械平坦化（ＣＭＰ）などを含む。半導体ドーピングは、例えば、トランジスタのソースおよびドレインをドーピングすることによる、一般に拡散によるまたはイオン注入によるあるいはその組合せによる電気特性の変更である。これらのドーピング・プロセスは、後に炉アニーリングまたは急速熱アニーリング（ＲＴＡ）が続く。アニーリングは、注入されたドーパントを活性化させる働きをする。導体（例えば、ポリシリコン、アルミニウム、銅など）および絶縁体（例えば、様々な形の二酸化ケイ素、窒化ケイ素など）の両方の膜が、トランジスタおよびそれらの構成要素を接続し、絶縁するのに使用される。半導体基板の様々な領域の選択的ドーピングにより、基板の伝導性が電圧の印加とともに変化することが可能になる。これらの様々な構成要素の構造体を作製することによって、数百万のトランジスタを構築し、互いに配線して、最新のマイクロ電子デバイスの複雑な回路を形成することができる。半導体リソグラフィとは、後続の、パターンの基板への転写のために、半導体基板上の三次元レリーフ像またはパターンの形成のことである。半導体リソグラフィにおいて、パターンは、フォトレジストと呼ばれる感光性ポリマーによって形成される。トランジスタおよび回路の数百万のトランジスタを接続する多くの電線を構成する複雑な構造体を構築するために、リソグラフィおよびエッチング・パターン転写ステップは、複数回繰り返される。ウェーハ上に印刷される各パターンは、前に形成されたパターンと位置合わせされ、ゆっくりと導体、絶縁体および選択的にドーピングされた領域が作り上げられて、最終的なデバイスを形成する。
【００６４】
コンピュータ可読記憶媒体は、命令実行デバイスによる使用のために命令を保持し記憶することができる有形のデバイスであることができる。コンピュータ可読記憶媒体は、例えば、電子記憶デバイス、磁気記憶デバイス、光学記憶デバイス、電磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、または前述の任意の適切な組合せでもよいが、それに限定されない。コンピュータ可読記憶媒体のより多くの特定の例の包括的でない一覧表は、携帯用コンピュータ・ディスケット、ハード・ディスク、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラマブル読取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭまたはフラッシュ・メモリ）、スタティック・ランダム・アクセス・メモリ（ＳＲＡＭ）、携帯用コンパクト・ディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、メモリ・スティック、フロッピ・ディスク、パンチ・カードまたは命令を記録させた溝における隆起構造などの機械的にエンコードされるデバイス、および前述の任意の適切な組合せを含む。コンピュータ可読記憶媒体は、本明細書では、電波または他の自由に伝搬する電磁波などの、それ自体一過性の信号であるものと解釈してはならないものとし、電磁波は、導波管中または他の伝送媒体（例えば、光ファイバ・ケーブルを通過する光パルス）、または電線を通じて伝送される電気信号を伝搬する。
【００６５】
本明細書に説明したコンピュータ可読プログラム命令は、ネットワーク、例えば、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク、ワイド・エリア・ネットワークまたはワイヤレス・ネットワークあるいはその組合せを介して、コンピュータ可読記憶媒体からそれぞれのコンピューティング／処理デバイスにまたは外部コンピュータまたは外部記憶デバイスにダウンロードすることができる。ネットワークは、銅伝送ケーブル、光伝送ファイバ、ワイヤレス伝送、ルータ、ファイアウォール、スイッチ、ゲートウエイ・コンピュータまたはエッジ・サーバあるいはその組合せを備えることができる。各コンピューティング／処理デバイスにおけるネットワーク・アダプタ・カードまたはネットワーク・インターフェースは、コンピュータ可読プログラム命令をネットワークから受け取り、それぞれのコンピューティング／処理デバイス内のコンピュータ可読記憶媒体における記憶のためにコンピュータ可読プログラム命令を転送する。
【００６６】
本発明の動作を実行するためのコンピュータ可読プログラム命令は、アセンブラ命令、インストラクション・セット・アーキテクチャ（ＩＳＡ）命令、機械命令、機械依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、集積回路用構成データ、またはＳｍａｌｌｔａｌｋもしくはＣ＋＋などのオブジェクト指向プログラミング言語、および「Ｃ」プログラミング言語もしくは同様のプログラミング言語などの手続き型プログラミング言語を含む１つまたは複数のプログラミング言語の任意の組合せに書かれたソース・コードもしくはオブジェクト・コードのいずれかでもよい。コンピュータ可読プログラム命令は、ユーザのコンピュータで全体に、ユーザのコンピュータで部分的に、スタンドアローン・ソフトウェア・パッケージとして、ユーザのコンピュータで部分的におよび遠隔コンピュータで部分的にまたは遠隔コンピュータもしくはサーバで全体に実行することができる。後者のシナリオでは、遠隔コンピュータは、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）もしくはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意の種類のネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続することができ、または、外部コンピュータに対して接続することができる（例えば、インターネット・サービス・プロバイダを使用してインターネットを通じて）。本発明のいくつかの実施形態において、例えば、プログラマブル・ロジック回路、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、またはプログラマブル・ロジック・アレイ（ＰＬＡ）を含む電子回路は、本発明の態様を実施するために、コンピュータ可読プログラム命令の状態情報を利用することによってコンピュータ可読プログラム命令を実行して、電子回路を個人向けにすることができる。
【００６７】
本発明の態様を本発明の実施形態による方法、装置（システム）、およびコンピュータ・プログラム製品の流れ図または構成図あるいはその両方を参照して本明細書に説明している。流れ図または構成図あるいはその両方の各ブロック、および流れ図または構成図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、コンピュータ可読プログラム命令によって実施することができることが理解されよう。
【００６８】
これらのコンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータまたは他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサを介して実行される命令が、流れ図または構成図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作を実施する手段を作り出すべく、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または他のプログラマブル・データ処理装置のプロセッサに提供されて、マシンを作り出すものであってもよい。これらのコンピュータ可読プログラム命令は、命令を記憶させたコンピュータ可読記憶媒体が、流れ図または構成図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能／動作の態様を実施する命令を含む製品を備えるべく、コンピュータ可読記憶媒体に記憶され、コンピュータ、プログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスあるいはその組合せに特定の方式で機能するように指示することができるものであってもよい。
【００６９】
コンピュータ可読プログラム命令は、コンピュータ、他のプログラマブル装置、または他のデバイスで実行される命令が、流れ図または構成図あるいはその両方の１つまたは複数のブロックに指定される機能/動作を実施するように、コンピュータ実施プロセスを作出するべく、コンピュータ、他のプログラマブル・データ処理装置、または他のデバイスにロードされ、コンピュータ、他のプログラマブル装置または他のデバイス上で一連の動作ステップを実施させるものであってもよい。
【００７０】
図における流れ図および構成図は、本発明の様々な実施形態によるシステム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能な実施のアーキテクチャ、機能、および動作を示す。この点において、流れ図または構成図における各ブロックは、命令のモジュール、セグメント、または一部分を表すことができ、それは、指定された論理機能を実施するための１つまたは複数の実行可能な命令を含む。いくつかの代替実施において、ブロックに記載された機能は、図に記載された順序以外で起きることができる。例えば、連続して示す２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行され、またはブロックは、関与する機能により、場合により逆の順序で実行されることがある。構成図または流れ図あるいはその両方の各ブロック、および構成図または流れ図あるいはその両方におけるブロックの組合せは、指定された機能または動作を実施し、または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せを実行する専用ハードウェア・ベースのシステムによって実施することができることも留意されよう。
【００７１】
本発明の様々な実施形態の説明を例示のために提示してきたが、包括的であることまたは説明した実施形態に限定されることは意図されていない。多くの変更および変形は、説明した実施形態の範囲および思想から逸脱することなく、当業者には明らかであろう。本明細書において使用された述語は、本発明の実施形態の原理、市場で見出された技術に対する実際の適用例または技術的改善を最もよく説明するように、または他の当業者が本明細書に説明する実施形態を理解することを可能にするように選択されたものである。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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