Устройство предотвращения изменения вязкости тиксотропной жидкости в шприце

Техническое решение - устройство предотвращения изменения вязкости жидкости в шприце - предназначено для обеспечения неизменного, значения вязкости тиксотропной жидкости, находящейся внутри шприца, облегчающего стандартизацию процесса введения тиксотропных лекарственных композиций в организм, в частности животных (Турченко А.Н. Тиксотропные препараты для лечения больных эндометритом коров. Вестник Россельхозакадемии. 1993, №3, с. 55.), а также процесса управляемой подачи тиксотропных, например, гелеобразных «чернил» для 3D печати, что снижает вероятность ошибки и улучшает качество готовой продукции.
Техническое решение характеризуется тем, что внутри корпуса шприца, между поршнем и выходом, имеется тело в форме сплющенного эллипсоида из магнитного материала, с отверстием, совпадающим с осью вращения, покрытого янтарным лаком для предохранения от коррозии и приводимое во вращение вращающимся магнитным полем, создаваемым вокруг корпуса шприца.
Из предшествующего уровня техники известно устройство, обеспечивающее механическое перемешивание содержимого шприца (Miner A.D, De Hart Edward G Syringe with stirrer US 3373906 A, 1968).
Известны устройства, содержащее иглу, шприц и преобразователь ультразвука. Устройства не предназначены для ультразвуковой гомогенизации содержимого шприца и используется только для направления ультразвуковых волн через иглу и приема отраженных ультразвуковых волн с целью контролирования процесса введения иглы в ткань (Yock P.G. Syringe with ultrasound emitting transducer for flow-directed cannulation of arteries and veins US 5311871, 1993).
Известно устройство, содержащее шприц и иглу, ультразвуковой генератор и подвижный излучатель ультразвука. Ультразвук вызывает колебания в объеме жидкости в шприце, и, как утверждает автор, снижает боль и дискомфорт, связанный с введением лекарственного вещества в ткань, снижает усилие, необходимое для реализации инъекции, сокращает время инъекции и позволяет вводить ультразвуковую энергию в ткань через облучаемую ультразвуком жидкость. (Babaev Е. Ultrasonic syringe for delivery and withdrawal of fluids from a human and/or animal patient, US Patent application №20090187135, 2009).
Известен ультразвуковой шприц аналогичной конструкции, предназначенный для введения суспензий в ткани, с использованием ультразвука, предотвращающим осаждение суспендированных частиц (Engle R.W. Ultrasonic method for establishing and maintaining a liquid suspension delivery system that prevents the dispersed particles from precipitating out of suspension US 8226599 B2, 2008). Оба устройства конструктивно сложны, особенности, указываемые как преимущества, например сокращение времени инъекции, не очевидны, т.к. существуют лекарства, которые требуется вводить медленно.
Известен также ультразвуковой шприц-клизма для введения жидких композиций в прямую кишку, с целью улучшения очистки прямой кишки и облегчения дефекации (Biao Yang, Wanxia Yao, Ming Yao Biao Yang, Portable ultrasonic staffer CN 201253378 Y, 2008). Устройство сложно в исполнении, требует наличия генератора, обеспечивающего работу преобразователя электрических колебаний в ультразвуковые, и предназначено для безигольного введения в организм через естественные каналы только относительно больших объемов жидкости.
Известны устройства, содержащее иглу, шприц и преобразователь ультразвука. Устройства не предназначены для ультразвуковой гомогенизации содержимого шприца и используется только для направления ультразвуковых волн через иглу и приема отраженных ультразвуковых волн с целью контролирования процесса введения иглы в ткань (Yock P.G. Syringe with ultrasound emitting transducer for flow-directed cannulation of arteries and veins US 5311871, 1993).
Известно техническое решение, представляющее собой шприц, в корпусе которого, между поршнем и выпускным отверстием находится магнит, приводимый в движение вращающимся в корпусе поршня шприца магнитом. Устройство конструктивно сложное и предназначено для обеспечения равномерного перемешивания жидкостей в автоматических установках измерения параметров жидких сред. (H.-J. Wildanger. Reproducible mixt. syringe - with magnetic stirrer driven by motorized magnet inside hollow piston DE 3934024 A1, 1989).
Известен патент (Takagi Seiichi, Ota Tetsuo. Injection device for microrefctor, JP 2007000719 (A), 2007), содержащий описание впрыскивающего устройства для микрореакторов. Устройство представляет собой шприц, внутри которого расположено магнитное тело, приводимое во вращение внешним магнитным полем, причем ось вращения магнитного тела ортогональна оси шприца. В результате, объем, в котором вращается магнитное тело, занимает существенную часть впрыскивающего устройства, где остается неиспользуемой подготовленная для введения в реактор среда.
Известен также патент (Institut  Bioprozeβ- und Analysenmeβtechnik, Apparatus for throughly mixing materials, especially in small fluid volumes, e.g. in mini-bioreactor, comprises stirrer moved in conical path about its mounting point, DE 202006006542 U, 2006), содержащий описание мини биореактора в корпусе шприца, и включающего перемешивающее устройство для интенсивного смешивания ингредиентов, в виде перевернутого конуса с круглым магнитным телом, катящимся по широкой части конуса и упирающимся в дно шприца тонким стержнем. Как и в предыдущем случае, объем, в котором вращается магнитное тело, занимает существенную часть устройства, где остается неиспользуемой смешиваемая среда. Кроме того, практически ни в одном из упомянутых патентов не предусмотрено инертное покрытие для защиты перемешивающего элемента от агрессивной внешней среды, что существенно сужает область применения этих устройств.
Известно устройство в виде шприца, содержащего между поршнем и дистальным концом шприца перемешивающий элемент, возбуждаемый электромагнитам полем (Urich K., Syringes and injectors incorporating magnetic fluid agitation devices US 6706020 B1, 1998). Как следует из описания, процесс перемешивания и процесс использования полученного продукта разделены во времени, а в изобретении не предусмотрена защита перемешивающего элемента от агрессивной внешней среды.
Известно устройство, обеспечивающее перемешивание одновременно в нескольких емкостях (Saffer J.D., Profenno L.A. Magnetic stirrer for multiple samples, US 4911555 A, 1989), однако в нем, как и в упомянутом выше изобретении, процесс перемешивания и процесс использования полученного продукта разделены во времени, а в изобретении не предусмотрена защита перемешивающего элемента от агрессивной внешней среды.
Известны и промышленно выпускаемые установки для перемешивания содержимого одного или нескольких шприцов (Syringe Stirrer neMIX https://www.cetoni.de/en/products/syringe-stirrer-nemix/_), однако и в них процесс перемешивания и процесс использования полученного продукта разделены во времени, и не предусмотрена защита перемешивающего элемента от агрессивной среды, в случае ее применения.
Интерес к шприцам с магнитной мешалкой не угасает и некоторые известные решения открываются повторно (Horstkotte В.,  R., Solich P., V. In-syringe-stirring: A novel approach for magnetic stirring-assisted dispersive liquid-liquid microextraction Analytica Chimica Acta. 2013, 788, P. 52-60).
Известны, широко распространены и постоянно совершенствуются лабораторные или промышленные магнитные мешалки (Rosinger А. Magnetic stirrer US 2350534 A, 1942; Bender C.E.. Magnetic stirrer apparatus US 4162855 A, 1979; MacMichael G.J., de Bruyne N.A., Magnetic stirrer apparatus with improved stirring action US 4759635 A, 1985; Steven Van L., Meerbergen Bart VAN, Piciu O. Magnetic stirrer WO 2016075031 A1, 2015), предназначенные для перемешивания растворов в лабораторных или иных сосудах, но не пригодных для перемешивания жидкостей в шприцах.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение заключается в увеличении необходимого разнообразия существующих устройств перемешивания жидкостей внутри шприца, что облегчает выбор наиболее подходящего из них для решения той или иной конкретной задачи, в частности предотвращения повышения вязкости тиксотропных жидкостей в шприце.
Поставленная задача решается тем, что внутри корпуса шприца, между поршнем и выходом, имеется тело в форме сплющенного эллипсоида из магнитного материала, с отверстием, совпадающим с осью вращения, и равным по диаметру или превышающим диаметр иглы шприца. Это отверстие облегчает режекцию жидкости из шприца, предотвращая перекрытие выходного штуцера шприца магнитным телом. Само тело из магнитного материала, приводимое во вращение вращающимся магнитным полем, создаваемым вокруг корпуса шприца, покрыто янтарным лаком для предохранения от коррозии, в случае использования устройства для работы с агрессивными жидкостями.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение неизменной, пониженной вязкости тиксотропной жидкости, находящейся внутри шприца, в частности у выходного штуцера, облегчающее стандартизацию процесса введения тиксотропных лекарственных композиций в ткань, а также управляемую подачу тиксотропных «чернил» для 3D печати, что снижает вероятность ошибки и улучшает качество готовой продукции.
Устройство (фиг.) представляет собой конструкцию, включающую корпус шприца (1) с поршнем (2), под которым расположено тело из магнитного материала (3), магнитного поля (4), создаваемого постоянными магнитами (5), вращающимися вокруг корпуса шприца. Аналогичный эффект может быть получен также при использовании вращающегося электромагнитного поля. Устройство работает следующим образом:
в корпус шприца (1) помещают тело (3) из магнитного материала, покрытого янтарным лаком;
вставляют поршень (2) на место в корпус шприца (1);
набирают в шприц (1) жидкость, в частности, тиксотропную;
помещают шприц (1), со вставленным поршнем (2), с телом (3) из магнитного материала под поршнем и набранной жидкостью, в частности, тиксотропной, во вращающееся магнитное поле (4), образованное постоянными магнитами (5), вращающимися вокруг корпуса (1) шприца. В результате взаимодействия помещенного в корпус шприца под поршнем тело из магнитного материала начинает вращаться, предотвращая возникновение пространственной сетки связей, и обусловленное формированием этой сетки повышение вязкости среды.
В результате проведенного анализа уровня техники, источник, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного технического решения, не обнаружен, следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию "новизна".
Для заявленного технического решения, в том виде, как оно охарактеризовано в изложенной формуле, нет препятствий его осуществления на практике с использованием современных средств электроники и автоматики. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".