РЕГУЛИРУЕМОЕ НЕКЛАССИФИЦИРОВАННОЕ НАПОЛНЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ
ADJUSTABLE UNCLASSIFIED FILLING DEVICE AND METHOD

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к устройствам и способам стерильного или асептического наполнения веществами, такими как жидкости, гели, кремы, газы или порошки, устройств или контейнеров, и более конкретно, к таким устройствам и способам, которые стерильно или асептически наполняют закрытые контейнеры и устройства.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
«Чистая комната» представляет собой окружающую среду, обычно применяемую в производстве или в научных исследованиях, которая имеет низкий уровень загрязняющих веществ окружающей среды, таких как пыль, микробы воздуха, аэрозольные частицы и химические пары. «Чистая комната» имеет регулируемый уровень загрязненности, который характеризуется количеством частиц на кубический метр при определенном размере частиц. Чтобы дать представление, наружный атмосферный воздух в типичной городской окружающей среде содержит 35000000 частиц на кубический метр в диапазоне размеров 0,5 мкм и более в диаметре, в соответствии с «чистой комнатой» ISO 9, тогда как «чистая комната» ISO 1 не допускает частицы в данном диапазоне размеров и только 12 частиц на кубический метр размерами 0,3 мкм и менее.
«Чистые комнаты» могут быть весьма большими. Внутри «чистой комнаты» могут содержаться целые производственные предприятия с заводскими цехами, охватывающими тысячи квадратных метров. Их интенсивно применяют в производстве полупроводников, биотехнологии, медико-биологических науках и других областях, которые весьма чувствительны к загрязнению окружающей среды.
Воздух, попадающий в «чистую комнату» снаружи, фильтруется для исключения пыли, и воздух внутри непрерывно рециркулирует через высокоэффективный воздушный фильтр (HEPA) и/или фильтр для очистки воздуха, загрязненного ультрамелкими частицами (ULPA), для устранения создаваемых внутри загрязнителей. Служебный персонал входит и уходит через воздушные шлюзы (иногда с включением стадии воздушного душа) и носит защитную одежду, такую как шапочки, маски, перчатки, обувь и комбинезоны. Оборудование внутри «чистой комнаты» разработано, чтобы создавать минимальную загрязненность воздуха. Применяют только специальные тряпки и корзины. Мебель «чистой комнаты» разработана, чтобы производить минимум частиц и чтобы быть легко моющейся. Бытовые материалы, такие как бумага, карандаши и ткани, изготовленные из натуральных волокон, часто не допускаются, и применяют заменители. Некоторые «чистые комнаты» содержат при положительном давлении, так чтобы при каких-либо утечках, воздух выходил из помещения вместо того, чтобы входил нефильтрованный воздух. Некоторые системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха «чистой комнаты» регулируют влажность до низких уровней, так что для предотвращения проблем с электростатическими разрядами (ESD) необходимо дополнительное оборудование (напр., «ионизаторы»).
«Чистые комнаты» сохраняют не содержащий частицы воздух за счет применения либо HEPA, либо ULPA фильтров, использующих принципы ламинарного или турбулентного потока воздуха. Системы ламинарного, или однонаправленного, потока воздуха направляют фильтрованный воздух вниз в постоянной струе по направлению к фильтрам, расположенным на стенках вблизи пола «чистой комнаты» или через возвышающиеся перфорированные панели пола для рециркуляции. Системы ламинарного потока воздуха обычно используют приблизительно 80 процентов потолка «чистой комнаты» для сохранения постоянной обработки воздуха. Для конструирования фильтров ламинарного воздушного потока и вытяжек для предотвращения избыточного поступления частиц в воздух используют нержавеющую сталь или другие неизлучающие материалы. Для турбулентного, или неоднонаправленного, воздушного потока используют как вытяжки для ламинарного воздушного потока, так и фильтры с неконкретизированными скоростями для поддержания воздуха в «чистой комнате» в постоянном движении, хотя и не в одном и том же направлении. Турбулентный воздух стремится захватывать частицы, которые могут находиться в воздухе, и направлять их по направлению к полу, где они попадают в фильтры и покидают окружающую среду «чистой комнаты».
В фармацевтической промышленности термин «изолятор» охватывает множество деталей оборудования. Главной целью одной группы является обеспечение ограничения манипулирования опасными материалами либо асептически, либо нет. Главной целью еще одной группы является обеспечение микробиологически регулируемой окружающей среды, внутри которой могут выполняться асептические манипуляции. Защитные изоляторы часто используют отрицательное давление внутреннего воздуха, и большинство изоляторов, применяемых для асептической обработки, используют положительное давление. Процесс уничтожения спор, обычно доставляемых за счет наполнения газом, может применяться для содействия микробиологическому регулированию. Некоторые крупномасштабные изоляторы предоставляют отверстие, часто называемое мышиная нора, для обеспечения непрерывного удаления изолированного продукта. Другие изоляторы остаются герметичными на протяжении всех производственных манипуляций.
Асептические манипуляции могут включать тестирование стерильности или асептическую обработку для производства продуктов медицинского назначения. Изоляторы применяют для предоставления микробиологически регулируемой окружающей среды для асептической обработки для производства продуктов медицинского назначения, помеченных как стерильные. Изоляторы можно рассматривать как более объемлющее развитие барьеров, применяемых в общепринятых «чистых комнатах». Барьеры «чистых комнат» произошли от пластиковых гибких штор вплоть до жестких барьеров с отверстиями для перчаток. Цели барьеров состоят в том, чтобы все больше и больше отделять окружение «чистой комнаты», в том числе оператора, от критической зоны, где выполняются асептические манипуляции и вскрываются стерильные материалы. Когда степень изоляции является почти совершенной, процедуры уничтожения спор могут применяться без ущерба для операторов. Соответственно, изолятор представляет собой устройство физических барьеров, которые интегрированы в такой степени, чтобы изолятор мог быть герметичным для того, чтобы осуществлять рутинный тест утечки на основании соответствия давления установленным пределам. Внутри он обеспечивает рабочее пространство, которое отделено от окружающей среды. Манипуляции можно выполнять внутри пространства снаружи, не нарушая его целостности. Промышленные изоляторы, применяемые для асептической обработки, представляют собой изоляторы, в которых внутреннее пространство и открытые поверхности являются микробиологически регулируемыми. Регулирование достигается посредством применения задерживающих микробы фильтров, процессов стерилизации, процессов уничтожения спор (например, за счет наполнения газом) и предупреждения повторного загрязнения из внешней окружающей среды. Процесс уничтожения спор представляет собой обработку газом, паром или жидкостью, применяемую к поверхностям с применением агента, который признан способным убивать споры бактерий и грибов. Процесс применяется ко внутренним поверхностям изолятора и наружным поверхностям материалов внутри изолятора, когда не требуются общепринятые способы стерилизации.
«Чистые комнаты» классифицируют в соответствии с количеством и размером частиц, разрешенных на объем воздуха. Большие количества, типа «класс 100» или «класс 1000», относятся к FFD-STD-209E и обозначают количество частиц размером 0,5 мкм или более, разрешенных на кубический фут воздуха. Стандарт также допускает интерполяцию, поэтому возможно описать, например, «класс 2000». Малые количества относятся к стандартам ISO 14644-1, которые устанавливают десятичный логарифм количества частиц 0,1 мкм или более, разрешенных на кубический метр воздуха. Например, «чистая комната» класса 5 ISO имеет самое большее 105=100000 частиц на кубический метр. Поскольку 1 м³ составляет приблизительно 35 футов³, два стандарта являются наиболее эквивалентными при измерении 0,5 мкм частиц, хотя стандарты тестирования отличаются. Воздух обычного помещения относится приблизительно к классу 1000000 или ISO 9. Для определения концентрации взвешенных в воздухе частиц используют устройств светового рассеяния с подсчетом дискретных частиц, равных и больших чем установленные размеры, в обозначенных местах взятия образцов.
ФЕДЕРАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ США 209E Стандарты «чистой комнаты»
Класс
максимум частиц/фут³
эквивалент ISO
≥0,1 мкм
≥0,2 мкм
≥0,3 мкм
≥0,5 мкм
≥5 мкм
1
35
7,5
3
1
0,007
ISO 3
10
350
75
30
10
0,07
ISO 4
100
3500
750
300
100
0,7
ISO 5
1000
35000
7,500
3000
1000
7
ISO 6
10000
350000
75000
30000
10000
70
ISO 7
100000
3,5×106
750000
300000
100000
700
ISO 8
Стандарты «чистой комнаты» ISO 14644-1
Класс
максимум частиц/м³
эквивалент ФЕДЕРАЛЬНОГО СТАНДАРТА 209E
≥0,1 мкм
≥0,2 мкм
≥0,3 мкм
≥0,5 мкм
≥1 мкм
≥5 мкм
ISO 1
10
2,37
1,02
0,35
0,083
0,0029
ISO 2
100
23,7
10,2
3,5
0,83
0,029
ISO 3
1000
237
102
35
8,3
0,29
Класс 1
ISO 4
10000
2370
1020
352
83
2,9
Класс 10
ISO 5
100000
23700
10200
3520
832
29
Класс 100
ISO 6
1,0×106
237000
102000
35200
8320
293
Класс 1000
ISO 7
1,0×107
2,37×106
1020000
352000
83200
2930
Класс 10000
ISO 8
1,0×108
2,37×107
1,02×107
3520000
832000
29300
Класс 100000
ISO 9
1,0×109
2,37×108
1,02×108
35200000
8320000
293000
Воздух помещения
Оба федеральных стандарта 209E и ISO 14644-1 допускают двойные логарифмические связи между размером частиц и концентрацией частиц. По этой причине не существует нулевой концентрации частиц. Места в таблице без записей являются неприемлемыми комбинациями размеров частиц и классов чистоты и не должны читаться как ноль.
Стандарты «чистой комнаты» BS 5295
максимум частиц/м³
Класс
≥0,5 мкм
≥1 мкм
≥5 мкм
≥10 мкм
≥25 мкм
Класс 1
3,000
0
0
0
Класс 2
300000
2000
30
Класс 3
1000000
20000
4000
300
Класс 4
200000
40000
4000
BS 5295 Класс 1 также требуют, чтобы наибольшие частицы, присутствующие в любом образце, не превышали 5 мкм.
Классификация GMP EU
Класс
максимум частиц/м³
В состоянии покоя
В состоянии покоя
Во время работы
Во время работы
0,5 мкм
5 мкм
0,5 мкм
5 мкм
Класс A
3520
20
3500
20
Класс B
3520
29
352000
2900
Класс C
352000
2900
3520000
29000
Класс D
3520000
29000
n/a
n/a
Термин «гарантированный уровень стерильности» (SAL) используют в микробиологии для описания вероятности, что отдельная единица останется нестерильной после подвергания ее процессу стерилизации. Например, производители медицинских устройств конструируют свои процессы стерилизации для крайне низкого SAL - устройства «один на миллион» должны быть нестерильными. SAL также используют для описания убивающей эффективности процесса стерилизации, где очень эффективный процесс стерилизации имеет очень низкий SAL.
В микробиологии считается невозможно доказать, что были разрушены все организмы, поскольку: 1) они могут присутствовать, но не обнаруживаться, просто поскольку они не инкубируются в своей предпочтительной окружающей среде, и 2) они могут присутствовать, но не обнаруживаться, поскольку их существования никогда не доискивались. Вследствие этого SAL используют для описания вероятности, что данный процесс стерилизации не разрушил все микроорганизмы.
Математически SAL, относящиеся к вероятности, обычно представляют собой очень небольшие числа, и поэтому их правильно выражать отрицательными показателями степени (напр., «SAL данного процесса составляет 10 в минус шестой»). SAL, относящиеся к эффективности стерилизации, обычно представляют собой значительно большие числа, и поэтому их правильно выражать положительными показателями степени (напр., «SAL данного процесса составляет 10 в шестой»). При таком использовании отрицательный эффект процесса иногда подразумевается посредством использования слова «уменьшение» (напр., «Данный процесс дает уменьшение в шестой степени»).
SAL может применяться для описания микробной популяции, которая была уничтожена за счет процесса стерилизации. Каждое логарифмическое уменьшение (10−1) представляет 90% уменьшение микробной популяции. Поэтому процесс, показывающий достижение «уменьшения в шестой степени» (10−6), уменьшит популяцию от миллиона организмов (106) до очень близкой к нулю.
Для того чтобы стерилизовать или асептически заполнять веществами контейнеры или устройства, например, лекарственными препаратами, вакцинами и пищевыми продуктами, «чистые комнаты» и изоляторы использовались для того, чтобы обеспечить необходимые SAL для сохранения заполняющего продукта асептическим или стерильным. Однако, как представлено выше, «чистые комнаты» и изоляторы могут потребовать существенных капитальных затрат, эксплуатационных расходов, многочисленных средств регулирования, сложного и дорогого оборудования и/или высококвалифицированного персонала. Соответственно, было бы желательным стерильное или асептическое наполнение веществами без данных «чистых комнат» и/или изоляторов, в то же время тем не менее обеспечивая необходимые SAL для сохранения заполняемых веществ асептическими или стерильными.
Вот почему целью настоящего изобретения является преодоление одного или более описанных выше дефектов и/или недостатков предыдущего уровня техники.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с одним аспектом создан способ, согласно которому: (a) пронизывают эластичную перегородку устройства инжекционным элементом, при этом устройство образует герметичную, пустую, стерильную камеру, сообщающуюся по текучей среде с эластичной перегородкой; (b) при пронизывании образуют кольцевую поверхность контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, проходящую в осевом направлении между точкой проникновения на внутренней поверхности эластичной перегородки в сообщении по текучей среде со стерильной камерой и наружной поверхностью перегородки, входящей в соприкосновение с инжекционным элементом, и обеззараживание инжекционного элемента, по меньшей мере, за счет одного из (i) трения между эластичной перегородкой и инжекционным элементом на кольцевой поверхности контакта и (ii) вытягивания эластичной перегородки на кольцевой поверхности контакта; (c) вводят вещество через инжекционный элемент в стерильную камеру устройства; (d) извлекают инжекционный элемент из эластичной перегородки; (e) обеспечивают возможность самостоятельной повторной герметизации эластичной перегородки в проникающем отверстии, получающемся в результате извлечения инжекционного элемента; и (f) сохраняют камеру стерильной на протяжении действий от (a) до (e).
Некоторые варианты осуществления включают в себя осуществление пронизывания в окружающей среде, образующей уровень загрязненности более чем приблизительно класс 100 или ISO 5. Некоторые подобные варианты осуществления включают проведение стадий a) - e) в окружающей среде, образующей уровень загрязненности более чем приблизительно класс 100 или ISO 5. Некоторые варианты осуществления включают проведение стадии пронизывания в окружающей среде, образующей уровень загрязненности более чем приблизительно класс 100 или ISO 5 и менее либо равно приблизительно класса 100000 или ISO 8.
В некоторых вариантах осуществления при обеззараживании инжекционного элемента уменьшают бионагрузку на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, по меньшей мере, приблизительно на 3 степени. В некоторых подобных вариантах осуществления обеззараживание инжекционного элемента уменьшают бионагрузку на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, по меньшей мере, приблизительно на 5 степеней. В некоторых подобных вариантах осуществления обеззараживание инжекционного элемента уменьшают бионагрузку на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, по меньшей мере, приблизительно на 6 степеней.
Некоторые варианты осуществления дополнительно включают повторную герметизацию получающегося проникающего отверстия. В некоторых подобных вариантах осуществления стадия повторной герметизации включает повторную герметизацию получающегося проникающего отверстия с помощью механического уплотнения, жидкого герметика, термостойкого уплотнения и/или химического уплотнения. Некоторые варианты осуществления дополнительно включают передачу излучения на получающееся проникающее отверстие для осуществления или дополнительного выполнения уплотнения.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка содержит зону проникновения приблизительно в форме купола, а при пронизывании пронизывают эластичную перегородку в зоне проникновения в форме купола. В некоторых подобных вариантах осуществления эластичная перегородка образует по существу выпуклую наружную поверхность и по существу вогнутую внутреннюю поверхность напротив выпуклой наружной поверхности. В некоторых подобных вариантах осуществления внутренняя поверхность перегородки образует относительно утопленную поверхность, проходящую по существу вокруг зоны проникновения. В некоторых подобных вариантах осуществления относительно утопленной поверхностью является желобок.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка образует зону проникновения, в которую проникает инжекционный элемент, и зона проникновения имеет такую форму, чтобы усилить давление, прикладываемое эластичной перегородкой к инжекционному элементу во время стадии пронизывания. В некоторых подобных вариантах осуществления зона проникновения эластичной перегородки имеет приблизительно форму купола.
В некоторых подобных вариантах осуществления зона проникновения приблизительно в форме купола образует по существу выпуклую наружную поверхность и по существу вогнутую внутреннюю поверхность. В некоторых вариантах осуществления при пронизывании внутренняя поверхность эластичной перегородки образует начальную трещину по существу с максимальным вытягиванием эластичной перегородки инжекционным элементом.
В некоторых вариантах осуществления кольцевая поверхность контакта образована частью пронизываемой эластичной перегородки, проходящей кольцеобразно вокруг инжекционного элемента по существу на протяжении осевого расстояния, проходящего между внутренней и наружной точками контакта между пронизываемой перегородкой и инжекционным элементом. В некоторых вариантах осуществления осевое расстояние составляет, по меньшей мере, приблизительно 1/2 мм. В некоторых вариантах осуществления осевое расстояние составляет, по меньшей мере, приблизительно 1 мм. И в некоторых подобных вариантах осуществления осевое расстояние составляет, по меньшей мере, приблизительно 1-1/3 мм.
В некоторых вариантах осуществления кольцевая поверхность контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом образует по существу перевернутую форму усеченного конуса.
В некоторых вариантах осуществления коэффициент трения поверхности инжекционного элемента, взаимодействующего с перегородкой, меньше коэффициента трения пронизываемой части эластичной перегородки.
Некоторые варианты осуществления дополнительно включают снижение напряжения на внутренней поверхности перегородки внутри зоны проникновения инжекционного элемента при пронизывании, при этом на внутренней поверхности перегородки образован желобок, который проходит по существу вокруг зоны проникновения. В некоторых подобных вариантах осуществления желобок проходит кольцеобразно вокруг и рядом с зоной проникновения или прилегает к ней.
В некоторых вариантах осуществления инжекционный элемент содержит по меньшей мере один порт для дозирования вещества из инжекционного элемента, и согласно способу дополнительно герметизируют порт относительно окружающей атмосферы до тех пор, пока, по меньшей мере, часть порта сообщается по текучей среде со стерильной камерой. Некоторые подобные варианты осуществления дополнительно включают перемещение, по меньшей мере, одного из крышки и порта инжекционного элемента из закрытого положения, герметизирующего порт относительно окружающей атмосферы, в открытое положение, открывающее порт в сообщение по текучей среде со стерильной камерой. Некоторые подобные варианты осуществления дополнительно включают, перед или во время стадии извлечения, перемещение, по меньшей мере, одного из крышки и порта инжекционного элемента из открытого положения в закрытое положение. Некоторые подобные варианты осуществления дополнительно включают введение вещества из инжекционного элемента в стерильную камеру после перфорирования эластичной перегородки или после того, как часть порта проходит через внутреннюю поверхность эластичной перегородки и находится в сообщении по текучей среде со стерильной камерой. Некоторые подобные варианты осуществления дополнительно включают по существу герметизацию порта и внутренней части инжекционного элемента от окружающей атмосферы в закрытом положении. В некоторых вариантах осуществления герметизация включает образование по существу влагонепроницаемого уплотнения с относительно мягким материалом на поверхности контакта крышки и инжекционного элемента. Некоторые варианты осуществления дополнительно включают во время стадий пронизывания и извлечения, по существу предотвращение контакта между портом и эластичной перегородкой. Некоторые подобные варианты осуществления дополнительно включают помещение крышки между портом и эластичной перегородкой и по существу предотвращение контакта между портом и эластичной перегородкой.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка является самозакрывающейся и по существу предотвращает поступление текущей среды через получающееся проникающее отверстие. Некоторые варианты осуществления дополнительно включают введение токсического вещества через инжекционный элемент в стерильную камеру устройства и использование крышки для предотвращения какого-либо воздействия токсического вещества на окружающую атмосферу на всем протяжении способа.
В некоторых вариантах осуществления обеззараживание инжекционного элемента включает приложение эластичной перегородкой давления к инжекционному элементу на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом и, в свою очередь, уничтожение организмов на поверхности контакта. В некоторых подобных вариантах осуществления приложение давления к инжекционному элементу включает пронизывание части эластичной перегородки в форме по существу купола или выпуклой формы.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка образует зону проникновения, в которую проникает инжекционный элемент, и зона проникновения эластичной перегородки имеет толщину перед проникновением в диапазоне, составляющем от приблизительно ½ до приблизительно двукратного наружного диаметра инжекционного элемента. В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка образует зону проникновения, содержащую углубление, имеющее уменьшенную толщину эластичной перегородки, а при пронизывании пронизывают эластичную перегородку с уменьшенной толщиной зоны проникновения. В некоторых подобных вариантах осуществления углубление зоны проникновения образует по существу форму усеченного конуса. В некоторых вариантах осуществления инжекционный элемент содержит проникающий наконечник, образующий первый угол конуса, а углубление зоны проникновения образует второй угол конуса, который по существу такой же, как первый угол конуса. В других вариантах осуществления инжекционный элемент содержит проникающий наконечник, образующий первый угол конуса, а углубление зоны проникновения образует второй угол конуса, который больше, чем первый угол конуса.
В соответствии с еще одним аспектом создано устройство, которое стерильно заполняется инжекционным элементом и образует порт, который обычно является герметичным относительно окружающей атмосферы и может открываться для дозирования через него вещества из инжекционного элемента. Устройство содержит корпус, образующий герметичную, пустую, стерильную камеру; и эластичную перегородку, сообщающуюся по текучей среде с герметичной, пустой, стерильной камерой. Эластичная перегородка может быть пронизана инжекционным элементом и образует кольцевую поверхность контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, проходящую в осевом направлении между (i) точкой проникновения на внутренней поверхности эластичной перегородки в гидравлическом сообщении со стерильной камерой и (ii) наружной поверхностью перегородки, входящей в соприкосновение с инжекционным элементом. Относительное перемещение, по меньшей мере, одного из инжекционного элемента и эластичной перегородки относительно другого обеззараживает инжекционный элемент за счет (i) трения между эластичной перегородкой и инжекционным элементом на кольцевой поверхности контакта и/или (ii) вытягивание эластичной перегородки на кольцевой поверхности контакта.
В некоторых вариантах осуществления относительное перемещение инжекционного элемента и эластичной перегородки открывает порт инжекционного элемента в гидравлическое сообщение со стерильной камерой для дозирования вещества из инжекционного элемента в стерильную камеру. В некоторых вариантах осуществления относительное перемещение открывает порт после обеззараживания инжекционного элемента на кольцевой поверхности контакта, и по меньшей мере, часть порта проходит через перегородку.
В некоторых вариантах осуществления относительное перемещение инжекционного элемента и эластичной перегородки обеззараживает инжекционный элемент с уменьшением бионагрузки на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, по меньшей мере, приблизительно на 3 степени. В некоторых подобных вариантах осуществления относительное перемещение инжекционного элемента и эластичной перегородки обеззараживает инжекционный элемент с уменьшением бионагрузки на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, по меньшей мере, приблизительно на 5 степеней. В некоторых подобных вариантах осуществления относительное перемещение инжекционного элемента и эластичной перегородки обеззараживает инжекционный элемент с уменьшением бионагрузки на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, по меньшей мере, приблизительно на 6 степеней.
В некоторых вариантах осуществления упругий элемент является повторно герметизируемым или допускает повторную герметизацию в получающемся проникающем отверстии. В некоторых подобных вариантах осуществления получающееся проникающее отверстие упругого элемента повторно герметизируют с помощью по меньшей мере одного из механического уплотнения, жидкого герметика, термостойкого уплотнения и/или химического уплотнения.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка содержит зону проникновения, пронизываемую инжекционным элементом и образующую приблизительную форму купола. В некоторых подобных вариантах осуществления эластичная перегородка образует по существу выпуклую наружную поверхность и по существу вогнутую внутреннюю поверхность напротив выпуклой наружной поверхности. В некоторых подобных вариантах осуществления внутренняя поверхность перегородки образует относительно утопленную поверхность, проходящую по существу вокруг зоны проникновения. В некоторых подобных вариантах осуществления относительно утопленной поверхностью является желобок. Некоторые варианты осуществления дополнительно содержат средство снижения напряжения на внутренней поверхности перегородки во время пронизывания ее инжекционным элементом. В некоторых подобных вариантах осуществления средством является желобок, образованный на внутренней поверхности перегородки и проходящий по существу вокруг зоны проникновения перегородки инжекционным элементом.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка имеет твердость в диапазоне от приблизительно 1 до приблизительно 100 по Шору. В некоторых подобных вариантах осуществления эластичная перегородка имеет твердость по Шору в диапазоне от приблизительно 20 до приблизительно 80.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка образует зону проникновения, которая может быть пронизана инжекционным элементом, и зона проникновения имеет такую форму, чтобы усилить давление, прикладываемое эластичной перегородкой у инжекционному элементу во время пронизывания инжекционным элементом. В некоторых подобных вариантах осуществления зона проникновения эластичной перегородки имеет приблизительно форму купола. В некоторых вариантах осуществления зона проникновения приблизительно в форме купола образует по существу выпуклую наружную поверхность и по существу вогнутую внутреннюю поверхность.
В некоторых вариантах осуществления кольцевая поверхность контакта образована частью пронизанной эластичной перегородки, проходящей кольцеобразно вокруг инжекционного элемента по существу на протяжении осевого расстояния, проходящего между внутренней и наружной точками контакта между пронизанной перегородкой и инжекционным элементом. В некоторых подобных вариантах осуществления осевое расстояние составляет, по меньшей мере, приблизительно 1/2 мм. В некоторых подобных вариантах осуществления осевое расстояние составляет, по меньшей мере, приблизительно 1 мм. И в некоторых подобных вариантах осуществления осевое расстояние составляет, по меньшей мере, приблизительно 1-1/3 мм.
В некоторых вариантах осуществления кольцевая поверхность контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом образует по существу перевернутую форму усеченного конуса. В некоторых вариантах осуществления коэффициент трения пронизанной части эластичной перегородки превышает коэффициент трения поверхности инжекционного элемента, взаимодействующий с перегородкой.
Некоторые варианты осуществления дополнительно содержат средство снижения напряжения на внутренней поверхности перегородки во время пронизывания ее инжекционным элементом. В некоторых подобных вариантах осуществления средством является кольцевой желобок, образованный на внутренней поверхности перегородки и проходящий по существу вокруг зоны проникновения инжекционного элемента на перегородке. В некоторых подобных вариантах осуществления желобок проходит кольцеобразно вокруг и рядом с зоной проникновения или прилегает к ней.
Эластичная перегородка в некоторых вариантах осуществления является самозакрывающейся и по существу предотвращает поступление текущей среды через получающееся проникающее отверстие. В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка выполнена с возможностью приложение давления к инжекционному элементу на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом для уничтожения посредством этого организмов на поверхности контакта. В некоторых подобных вариантах осуществления эластичная перегородка содержит зону проникновения по существу в форме купола или выпуклой формы, которая оказывает давление на инжекционный элемент во время пронизывания ее инжекционным элементом.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка образует зону проникновения, в которую проникает инжекционный элемент, и зона проникновения эластичной перегородки имеет толщину перед проникновением в диапазоне от приблизительно ½ до приблизительно двукратного наружного диаметра инжекционного элемента.
В некоторых вариантах осуществления эластичная перегородка образует зону проникновения, содержащую углубление, имеющее уменьшенную толщину эластичной перегородки, в которую проникает инжекционный элемент. В некоторых подобных вариантах осуществления углубление зоны проникновения определяет по существу форму усеченного конуса. В некоторых вариантах осуществления инжекционный элемент содержит проникающий наконечник, образующий первый угол конуса, а углубление зоны проникновения образует второй угол конуса, который по существу такой же, как первый угол конуса. В других вариантах осуществления инжекционный элемент содержит проникающий наконечник, образующий первый угол конуса, а углубление зоны проникновения образует второй угол конуса, который превышает первый угол конуса.
В некоторых вариантах осуществления создано устройство для наполнения и повторной герметизации контейнера или другого устройства. Устройство содержит корпус, по меньшей мере, частично образующий пространство обработки, и опору устройства для удерживания с возможностью высвобождения герметичного устройства, образующего герметичную камеру для хранения в ней вещества, и пронизываемую часть, сообщающуюся по текучей среде с камерой и пронизываемую наполняющим или инжекционным элементом. Устройство также содержит транспортер, определяющий путь для транспортировки опоры и устройства по пути и через пространство обработки. Внутри обрабатывающего пространства устройство содержит пункт обеззараживания, находящийся на пути транспортера и выполненный с возможностью обеззараживания, по меньшей мере, пронизываемой поверхности пронизываемой перегородки, пункт наполнения, находящийся на пути транспортера после пункта обеззараживания и содержащий, по меньшей мере, один наполняющий или инжекционный элемент, соединенный или соединяемый в сообщение по текучей среде с источником вещества, подлежащего заполнению в камеру устройства. Наполняющий или инжекционный элемент и/или устройство может перемещаться относительно другого внутри пункта наполнения для проникновения в пронизываемую перегородку наполняющего или инжекционного элемента, введения вещества через наполняющий или инжекционный элемент и в камеру и извлечения наполняющего или инжекционного элемента из перегородки. Пункт повторной герметизации расположен на пути транспортера после пункта наполнения и выполнен с возможностью повторной герметизации отверстия, образованного в перегородке во время наполнения камеры устройства в пункте наполнения. В некоторых вариантах осуществления пункт хранения крышки выполнен с возможностью хранения крышки, снятой с наполняющего или инжекционного элемента, в процессе наполнения и повторной герметизации устройства.
В некоторых вариантах осуществления устройство для наполнения и повторной герметизации содержит устройство удаления крышки, выполненное с возможностью удаления крышки с наполняющего или инжекционного элемента перед наполнением устройства и хранения крышки в пункте хранения крышки. Устройство удаления крышки выполнено с возможностью извлечения крышки из пункта хранения после наполнения и повторной герметизации устройства и повторного применения крышки на наполняющем или инжекционном элементе, а затем удаления закрытого крышкой наполняющего или инжекционного элемента из устройства.
В некоторых вариантах осуществления устройств для наполнения и повторной герметизации контейнера содержит корпус, по меньшей мере, частично образующий пространство обработки, опору устройства для удерживания с возможностью высвобождения герметичного устройства, образующего герметичную камеру для хранения в ней вещества, и пронизываемую часть, сообщающуюся по текучей среде с камерой и пронизываемую наполняющим, или инжекционным, элементом, и транспортер, определяющий путь для транспортировки опоры и устройства по пути и через пространство обработки. Внутри обрабатывающего пространства находится пункт обеззараживания, находящийся на пути транспортера и выполненный с возможностью обеззараживания, по меньшей мере, пронизываемой поверхности пронизываемой перегородки, и пункт наполнения, находящийся на пути транспортера после пункта обеззараживания и содержащий, по меньшей мере, один наполняющий или инжекционный элемент, соединенный или соединяемый в гидравлическом сообщении с источником вещества, подлежащего заполнению в камеру устройства. Наполняющий или инжекционный элемент и/или устройство может перемещаться относительно другого внутри пункта наполнения для проникновения в пронизываемую перегородку наполняющего или инжекционного элемента, введения вещества через наполняющий или инжекционный элемент и в камеру и извлечения наполняющего или инжекционного элемента из перегородки. После пункта наполнения на пути транспортера находится пункт повторной герметизации, выполненный с возможностью повторной герметизации отверстия, образованного в перегородке во время наполнения камеры устройства в пункте наполнения. Источник вещества может приводиться в сообщение по текучей среде и выводиться из сообщения по текучей среде с пунктом наполнения с помощью стерильного коннектора, который выполнен с возможностью обеспечения пути прохождения текучей среды между источником вещества и пунктом наполнения, который изолирован от окружающей атмосферы, когда источник вещества сообщается по текучей среде с пунктом наполнения, и сохраняет пути прохождения текучей среды изолированными от окружающей атмосферы, когда источник вещества не сообщается по текучей среде с пунктом наполнения.
В некоторых вариантах осуществления источник вещества содержит поворотное устройство или аналогичное опорное устройство, выполненное для удерживания с возможностью высвобождения одного или более подающих вещества контейнеров. Кроме того, каждый из одного или более подающих вещества контейнеров содержит иное вещество, подлежащее стерильному наполнению, такое как соответствующий ингредиент, состав или композиция, содержащая вещества в жидкой, полужидкой, гелеобразной и/или порошковой форме. В других вариантах осуществления устройств содержит средство регулирования, находящееся между источником вещества и пунктом наполнения, выполненное с возможностью регулирования протекания вещества, подлежащего наполнению, между источником вещества и пунктом наполнения. В некоторых вариантах осуществления путь протекания является стерильным.
В других вариантах осуществления создан способ наполнения и повторной герметизации герметичного контейнера или другого устройства. Согласно способу транспортируют наполняющий или инжекционный элемент в наполняющее устройство, причем наполняющий или инжекционный элемент помещен внутри крышки. Наполняющее устройство содержит корпус, по меньшей мере, частично образующий пространство обработки, опору устройства для удерживания с возможностью высвобождения герметичного устройства, образующего герметичную камеру для хранения в ней вещества, и пронизываемую часть, сообщающуюся по текучей среде с камерой и пронизываемую наполняющим или инжекционным элементом, транспортер, определяющий путь для транспортировки опоры и устройства по пути и через пространство обработки. Внутри обрабатывающего пространства на пути транспортера находится пункт обеззараживания, выполненный с возможностью обеззараживания, по меньшей мере, пронизываемой поверхности пронизываемой перегородки, а после пункта обеззараживания на пути транспортера находится пункт наполнения, который содержит, по меньшей мере, один наполняющий или инжекционный элемент, соединенный или соединяемый в сообщение по текучей среде с источником вещества, подлежащего заполнению в камеру устройства. Наполняющий или инжекционный элемент и/или устройство может перемещаться относительно другого внутри пункта наполнения для проникновения в пронизываемую перегородку наполняющего или инжекционного элемента, введения вещества через наполняющий или инжекционный элемент и в камеру и извлечения наполняющего или инжекционного элемента из перегородки. После пункта наполнения на пути транспортера расположен пункт повторной герметизации, который выполнен с возможностью повторной герметизации отверстия, образованного в перегородке во время наполнения камеры устройства в пункте наполнения. Способ дополнительно включает удаление наполняющего или инжекционного элемента из крышки и соединение с возможностью прохождения текучей среды наполняющего или инжекционного элемента с источником вещества, хранение крышки наполняющего или инжекционного элемента в наполняющем устройстве в положении хранения, обеззараживание, по меньшей мере, пронизывающей поверхности устройства, включающей пронизываемую иглой часть или перегородку, пронизываемую наполняющим или инжекционным элементом, и герметичную камеру, сообщающуюся по текучей среде с пронизываемой перегородкой, перемещение наполняющего или инжекционного элемента и/или устройства относительно другого для проникновения в пронизываемую перегородку наполняющего или инжекционного элемента, введение вещества через наполняющий или инжекционный элемент и в камеру, и извлечение наполняющего или инжекционного элемента из перегородки, и герметизацию пронизанной области перегородки.
В других вариантах осуществления способ включает стадии извлечения крышки из положения хранения и повторное прикрепление крышки к наполняющему или инжекционному элементу.
Одно преимущество некоторых вариантов осуществления состоит в том, что кольцевая поверхность контакта обеззараживает инжекционный элемент за счет, по меньшей мере, одного, а в некоторых вариантах осуществления и того, и другого из (i) трения между эластичной перегородкой и инжекционным элементом на кольцевой поверхности контакта и (ii) вытягивания эластичной перегородки на кольцевой поверхности контакта и, вследствие этого, отсутствует необходимость стерилизации или обеззараживания иным образом инжекционного элемента перед наполнением, или стерилизации или обеззараживания иным образом окружающей среды, в которой происходит наполнение. Еще одно преимущество некоторых вариантов осуществления состоит в том, что инжекционный элемент изолирован относительно окружающей атмосферы до тех пор, пока он пронизывает эластичную перегородку, а обеззараженная часть инжекционного элемента сообщается по текучей среде со стерильной камерой устройства. Это дополнительно исключает необходимость наполнения в обеззараженной или регулируемой окружающей среде. Соответственно, наполнение может проводиться в окружающей среде, образующей уровень загрязненности более чем приблизительно класс 100 или ISO 5, например, в окружающей среде, образующей уровень загрязненности более чем приблизительно класс 100 или ISO 5 и менее или равно приблизительно классу 100000 или ISO 8. Подобная регулируемая, неклассифицированная окружающая среда может устранять существенные капитальные затраты, эксплуатационные расходы, многочисленные средства регулирования, сложное и дорогое оборудование и/или высококвалифицированный персонал, требующиеся в предшествующем уровне техники, как описано выше.
Еще одно преимущество состоит в том, что обеззараживание инжекционного элемента может уменьшить, по меньшей мере, приблизительно на 3 степени бионагрузку на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, в некоторых вариантах осуществления уменьшить, по меньшей мере, приблизительно на 5 степеней бионагрузку на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, и в дополнительных вариантах осуществления уменьшить, по меньшей мере, приблизительно на 6 степеней бионагрузку на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом. Соответственно, признаки некоторых вариантов осуществления могут обеспечить значительные уровни гарантии стерильности без множества дефектов и недостатков предыдущего уровня техники.
Другие цели и преимущества настоящего изобретения и/или вариантов его осуществления станут более легко понятны, принимая во внимание следующее подробное описание и сопровождающие чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
ФИГ.1 представляет собой перспективный вид сбоку устройства в форме флакона;
ФИГ.2 представляет собой перспективный вид сверху флакона ФИГ.1 со второй крышкой в первом, негерметичном положении;
ФИГ.3 представляет собой вид сбоку с частичным боковым поперечным разрезом флакона ФИГ.1 со второй крышкой в первом, негерметичном положении;
ФИГ.4 представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе флакона ФИГ.1 со второй крышкой во втором, герметичном положении;
ФИГ.5 представляет собой перспективный вид сверху первой и второй крышек флакона с ФИГ.1 со второй крышкой в первом, негерметичном положении;
ФИГ.6 представляет собой перспективный вид сбоку наполняющего устройства способного взаимодействовать с флаконом с ФИГ.1 для асептического или стерильного наполнения в него вещества;
ФИГ.7A представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе наполняющего устройства с ФИГ.6 с крышкой в первом или закрытом положении, герметизирующем порты наполняющего элемента от окружающей атмосферы;
ФИГ.7B представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе наполняющего устройства с ФИГ.6 с крышкой во втором или открытом положении, открывающем порты наполняющего элемента;
ФИГ.8A представляет собой вид сбоку в частичном поперечном разрезе крышки и наконечника наполняющего устройства с ФИГ.6 перед взаимодействием с перегородкой флакона с ФИГ.1 с крышкой в первом или закрытом положении, герметизирующем порты от окружающей атмосферы;
ФИГ.8B представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе наполняющего устройства с ФИГ.6 при проникновении наконечника наполняющего или инжекционного элемента через перегородку, относящуюся к типу, показанному на ФИГ.1 с крышкой все также в первом или закрытом положении, герметизирующем порты от контакта с пронизанной перегородкой;
ФИГ.8C представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе наполняющего устройства с ФИГ.6, в котором наконечник заполняющего элемента проникает через перегородку, предотвращено дальнейшее продвижение крышки через перегородку, а заполняющий элемент имеет возможность продолжать продвижение в камеру относительно неподвижной крышки, открывая порты текучей среды в камеру и обеспечивая асептический или стерильный поток вещества через открытые порты и в асептическую или стерильную камеру;
ФИГ.9A представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе еще одного варианта осуществления дистального конца наполняющего устройства с ФИГ.6, включая уплотнение, сформированное методом многослойного литья на упорной поверхности, образованной на наконечнике наполняющего элемента для облегчения образования по существу влагонепроницаемого или герметичного уплотнения между крышкой и наполняющим устройством;
ФИГ.9B представляет собой вид сбоку в поперечном разрезе еще одного варианта осуществления дистального конца наполняющего устройства с ФИГ.6, включая уплотнение, сформированное методом многослойного литья на дистальном конце крышки для облегчения образования по существу влагонепроницаемого или герметичного уплотнения между крышкой и наполняющим устройством.
ФИГ.10A представляет собой перспективный вид сверху устройства в форме флакона со второй крышкой в первом, негерметичном положении;
ФИГ.10B представляет собой перспективный вид сверху устройства с ФИГ.10A со второй крышкой в первом, негерметичном положении с заполняющим элементом, расположенным для прокалывания первой крышки;
ФИГ.10C представляет собой вид сбоку устройства с ФИГ.10A, которое было заполнено, со второй крышкой во втором, герметичном положении;
ФИГ.10D представляет собой вид сбоку заполненного устройства ФИГ.10C с иглой, прокалывающей вторую крышку в камеру для обеспечения извлечения вещества от камеры;
ФИГ.10E представляет собой вид сбоку устройства ФИГ.10C, при этом все вещество извлечено от камеры;
ФИГ.11A-11D последовательно показывают узел устройства с ФИГ.10A, в котором перегородка отлита сверху на формованную крышку, и первая крышка герметично закрыта на своем месте на флаконе;
ФИГ.12 представляет собой вид сбоку с частичным боковым поперечным разрезом устройства с ФИГ.10A с первой крышкой в закрытом положении;
ФИГ.13 представляет собой перспективный вид сверху устройства с ФИГ.10A со второй крышкой в первом, негерметичном положении, и устройство готово для заполнения;
ФИГ.14 представляет собой вид сбоку устройства с ФИГ.13, которое было заполнено, со второй крышкой во втором, герметичном, положении и отверстием в первой крышке, образованным заполняющим элементом, герметично закрытом второй крышкой;
ФИГ.15A представляет собой вид в поперечном разрезе устройства и заполняющего элемента, показанного на ФИГ.10B;
ФИГ.15B представляет собой вид в поперечном разрезе устройства с ФИГ.10A с наконечником наполняющего элемента, пронизывающим перегородку первой крышки в камеру, и крышкой наполняющего элемента в первом или закрытом положении, герметизирующем порты наполняющего элемента от окружающей атмосферы;
ФИГ.15C представляет собой вид в поперечном разрезе устройства с ФИГ.10A с заполняющим элементом, проникающим дальше в камеру, с крышкой наполняющего элемента во втором или открытом положении, открывающим порты наполняющего элемента;
ФИГ.15D представляет собой вид в поперечном разрезе устройства с ФИГ.10A с заполняющим элементом, частично извлеченным из камеры, и крышкой наполняющего элемента, передвинутой назад в первое или закрытое положение, с повторной герметизацией портов наполняющего элемента от окружающей атмосферы;
ФИГ.16A представляет собой вид в поперечном разрезе устройства с ФИГ.10A после пронизывания заполняющим элементом перегородки флакона и его извлечения, с выходом из отверстия в перегородке флакона, со второй крышкой в первом, негерметичном положении, и схематично показывающее стерилизацию первой и второй крышек;
ФИГ.16B представляет собой вид в поперечном разрезе устройства с ФИГ.16A со второй крышкой во втором, герметичном положении, закрывающем отверстие в перегородке флакона;
ФИГ.17A представляет собой вид сбоку заполненного устройства с ФИГ.10A, готового для взятия пробы вещества в камере;
ФИГ.17B представляет собой вид сбоку заполненного устройства с ФИГ.17A с иглой, пронизывающей вторую крышку в камеру для обеспечения взятия пробы вещества из камеры;
ФИГ.18A представляет собой фотографию проникающего наконечника инжекционного элемента наполняющего устройства в процессе протыкания эластичной перегородки и иллюстрирующую кольцевую поверхность контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, проходящую в осевом направлении между точкой проникновения на внутренней поверхности эластичной перегородки в гидравлическом сообщении со стерильной камерой и наружной поверхностью перегородки, входящей в соприкосновение с инжекционным элементом и обеззараживающей инжекционный элемент за счет трения между эластичной перегородкой и инжекционным элементом на кольцевой поверхности контакта, и вытягивание эластичной перегородки на кольцевой поверхности контакта;
ФИГ.18B представляет собой частичное увеличенное изображение с ФИГ.18A, показывающее кольцевую поверхность контакта более подробно;
ФИГ.19 представляет собой вид в поперечном разрезе еще одной эластичной перегородки, содержащей v-образное углубление, образующее зону проникновения уменьшенной толщины, и желобок на обратной стороне перегородки, проходящий по существу кольцеобразно вокруг зоны проникновения и рядом с ней;
ФИГ.20 представляет собой перспективный вид спереди устройства для наполнения и повторной герметизации герметичных контейнеров;
ФИГ.21 представляет собой вид спереди в вертикальном разрезе устройства с ФИГ.20;
ФИГ.22 представляет собой вид сверху в плане устройства с ФИГ.20 с частичным вырезом, показывающим внутренние составные части;
ФИГ.23 представляет собой вид сбоку справа в вертикальном разрезе устройства с ФИГ.20, с частичным вырезом, показывающим внутренние составные части;
ФИГ.24 представляет собой перспективный вид еще одного варианта осуществления устройства для наполнения и повторной герметизации герметичных контейнеров;
ФИГ.25 представляет собой перспективный вид еще одного варианта осуществления устройства для наполнения и повторной герметизации герметичных контейнеров; а
ФИГ.26 представляет собой схематичное изображение устройства с ФИГ.25, предоставляющего вещество пациенту.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На ФИГ.1 устройство обозначено в общем ссылочной позицией 10. В проиллюстрированном варианте осуществления устройство 10 представляет собой флакон, образующий в нем герметичную пустую камеру 11 для асептического или стерильного наполнения веществом, таким как лекарство, фармацевтическая инъекция или вакцина. Однако, как может быть понятно специалистам в данной области техники на основании изложенных здесь идей, изобретение может быть реализовано и может быть иным образом применимо для любого множества устройств иных типов, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, таких как контейнеры, шприцы, устройства доставки, раздаточные устройства и устройства обработки. Аналогичным образом, устройства могут быть наполнены любым из множества иных веществ, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, таких как лекарства, фармацевтические инъекции, вакцины, добавки, продукты, напитки, жидкие продукты питания и промышленные продукты, и в любой из множества различных форм, включая жидкости, гели, порошки и газы.
Как показано на ФИГ.1, флакон 10 содержит корпус 12 флакона и крышку 14. В показанном варианте осуществления корпус по существу цилиндрический и образует по существу цилиндрическую боковую стенку 16 с кольцевым отверстием 18 на ее верхнем конце для герметичного размещения на нем крышки 14, как дополнительно описано ниже. Корпус 12 флакона дополнительно содержит кольцевой выступ 20, отделенный промежутком от его верхнего конца и проходящий в боковом направлении наружу от боковой стенки 16. Корпус 12 флакона может быть изготовлен из стекла или пластмассы. Однако, как может быть понятно средним специалистам в данной области техники на основании идеи данной заявки, корпус может быть изготовлен из любого множества различных материалов, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже. Как также может быть понятно средним специалистам в данной области техники на основании изложенных здесь идей, для размещения крышки корпус может быть выполнен в любой из множества форм. Например, корпус может образовать катушкообразную или «diabolo» форму, такую как раскрыта в патенте US7100646, выданном 5 сентября 2006 года, с приоритетом 03 сентября 2002 года, включенную посредством ссылки во всей своей полноте в виде части настоящего описания.
Как показано на ФИГ.2, ФИГ.10A, ФИГ.11D и ФИГ.13, крышка 14 включает в себя первую крышку 22 и вторую крышку 24. Первая и вторая крышки 22, 24 могут двигаться друг относительно друга. В показанном варианте осуществления первая и вторая крышки соединены посредством гибкого шарнира 26. Однако, как может быть понятно среднему специалисту в данной области техники на основании изложенных здесь идей, вторая крышка может быть соединена либо с первой крышкой, либо с корпусом флакона посредством любого из множества соединений, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, обеспечивая возможность передвижения по меньшей мере одной из крышек относительно другой. Аналогично, нет необходимости, чтобы первая и вторая крышки 22, 24 соединялись в открытом положении, но вместо этого они могут соединяться только в закрытом положении, когда вторая крышка перекрывает и герметично взаимодействует с проникающим отверстием в первой крышке.
Когда первая и вторая крышки 22, 24 соединены в открытом положении, они могут быть отлиты в виде единого целого, как показано. Как первая, так и вторая крышки 22, 24 содержат первое и второе по существу совмещенные по центру углубления 28, 30, соответственно, проходящие в осевом направлении от верхних поверхностей крышек для герметичного размещения в них первой и второй, пронизываемых перегородок 32, 34, соответственно. Пронизываемые или «пронизываемые» перегородки могут быть изготовлены из любого пронизываемого иглой эластомерного, резинового или резиноподобного материала, который является достаточно упругим для пронизывания иглой. В некоторых вариантах осуществления материалы перегородки также являются достаточно упругими, чтобы закрывать получающееся в результате проникающее отверстие после удаления из него иглы или аналогичного инжекционного элемента для самостоятельной повторной герметизации посредством этого. В некоторых вариантах осуществления первая и вторая пронизываемые перегородки 32, 34 отлиты совместно с частями 22, 24 первой и второй крышек, соответственно. В других вариантах осуществления первая и вторая пронизываемые перегородки 32, 34 отлиты поверх частей первой и второй крышек 22, 24, соответственно, напр., Одновременно, как показано на ФИГ.11A и 11B. Затем часть 24 второй крышки может быть установлена на корпус 12 флакона, как показано на ФИГ.11C и 11D. Однако, как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, пронизываемые перегородки могут быть выполнены любым из множества различных путей, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, для уплотнения первой перегородки второй перегородкой. В качестве альтернативы, устройство может не содержать вторую перегородку, но вместо этого полученное в результате проникающее отверстие в первой перегородке может быть повторно герметизировано другим способом, как дополнительно описано ниже.
Как показано на ФИГ.3 и ФИГ.12, первая крышка 22 содержит кольцевую боковую стенку 36, проходящую в осевом направлении от периметра ее верхней поверхности, с образованием проходящего в осевом направлении кольцевого канала 38 между кольцевой боковой стенкой 36 и кольцевой стенкой кольцевого углубления 28. Кольцевой канал 38 принимает в себе часть верхнего конца цилиндрической боковой стенки 16 корпуса 12, когда первая крышка установлена поверх корпуса. Верхний конец цилиндрической боковой стенки 16 корпуса образует кольцевой сужающийся выступ 40. Как можно видеть, сужающийся выступ 40 образует сужающуюся поверхность 42 на внешней стороне боковой стенки 16. Непосредственно рядом с сужающимся выступом 40 корпуса, напротив верхнего конца корпуса, боковая стенка 16 корпуса образует проходящее в боковом направлении кольцевое углубление 44, проходящее внутрь от наружной боковой стенки.
Нижний конец кольцевой боковой стенки 36 первой крышки образует соответствующий кольцевой сужающийся выступ 46. Как можно видеть, сужающийся выступ 46 образует сужающуюся поверхность 48 на внутренней части боковой стенки 36. Таким образом, когда первая крышка 22 установлена поверх корпуса 12, часть боковой стенки на верхнем конце корпуса принимает внутри себя продолжающийся в осевом направлении кольцевой канал 38 первой крышки, а кольцевой сужающийся выступ 46 первой крышки скользит мимо противоположного кольцевого сужающегося выступа 40 корпуса и защелкивается в продолжающееся в боковом направлении кольцевое углубление 44 корпуса с созданием влагонепроницаемого уплотнения между ними. Еще одно кольцевое углубление 50 образовано между нижним концом первой крышки и продолжающимся в боковом направлении кольцевым выступом 20 корпуса.
Когда первую крышку 22 герметично устанавливают поверх корпуса 12, внутри корпуса образуется герметичная пустая камера 11, при этом в гидравлическом сообщении с камерой находится первая пронизываемая перегородка 32. Если герметичное, пустое устройство и/или крышку 14 и корпус 12 стерилизуют, таким образом в нем образуется герметичная, пустая, стерильная камера. Стерилизация устройства, или крышки, корпуса и/или любых комплектующих частей в ней может достигаться любым из множества различных путей, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, например, за счет применения к нему излучения (напр., гамма, электронно-лучевого, УФ или другого типа стерилизующего излучения), или за счет применения средства стерилизации текучей среды (напр., испаряющейся перекиси водорода или окиси азота), и/или герметичную пустую камеру можно стерилизовать перед наполнением средством стерилизации текучей среды, как раскрыто в предварительной патентной заявке US61/499626, поданной 21 июня 2011 года, которая включена посредством ссылки во всей своей полноте в виде части настоящего раскрытия, как если бы была полностью изложена в данном описании.
С первой крышкой 22, установленной поверх корпуса 12, вторая крышка 24 может передвигаться между первым положением (показанным на ФИГ.2, ФИГ.10A, ФИГ.11D и ФИГ.13), отделенным промежутком от первой крышки 22, и вторым положением (показанным на ФИГ.4), где вторая крышка 24 установлена поверх первой крышки 22. В первом положение, вторая пронизываемая перегородка 34 не находится в герметичном зацеплении с первой пронизываемой перегородкой 32. Во втором положении, с другой стороны, вторая пронизываемая перегородка 34 герметично перекрывает пронизываемую часть первой пронизываемой перегородки 32, создавая таким образом механическое уплотнение, как объясняется дополнительно ниже. Как вариант, как также объясняется ниже, вторая перегородка может быть устранена, а получающееся в результате проникающее отверстие в первой перегородке может быть повторно герметизировано любым из множества различных путей, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, например, с помощью лазера или другого вида излучения, за счет применения тепловой энергии, и/или за счет применения жидкого герметика, такого как жидкий силикон.
Как показано на ФИГ.5 и ФИГ.11B, вторая крышка 24 содержит кольцевую боковую стенку 52, проходящую в осевом направлении от периметра ее верхней поверхности, и выполнена с возможностью должного приема в ней первой крышки 24, находясь во втором положении. Нижний конец кольцевой боковой стенки 52 второй крышки образует кольцевой сужающийся выступ 54. Как можно видеть, сужающийся выступ 54 образует на внутренней стороне боковой стенки 52 сужающуюся поверхность 56. Когда вторую крышку 24 передвигают из первого положения во второе положение, вторая крышка должным образом принимает внутри себя первую крышку, нижний конец второй крышки упирается в продолжающийся в боковом направлении кольцевой выступ 20 корпуса, и кольцевой сужающийся выступ 54 второй крышки защелкивается в кольцевое углубление 50 между нижним концом первой крышки и продолжающимся в боковом направлении кольцевым выступом для закрепления второй крышки во втором положении.
Находясь во втором положении, второе проходящее в осевом направлении углубление 30 второй крышки 24, содержащее в ней вторую пронизываемую перегородку 34, герметично встает внутри первой, пронизываемой перегородки 32, герметично входя в соприкосновение посредством этого со второй пронизываемой перегородкой поверх пронизываемой части первой пронизываемой перегородки. В проиллюстрированном варианте осуществления как показано на ФИГ.4, первая пронизываемая перегородка 32 является приблизительно куполообразной или имеет выпуклую форму на своей стороне напротив камеры 11. Вторая пронизываемая перегородка 34 соответственно является приблизительно куполообразной или имеет выпуклую форму также на своей стороне по существу напротив первой пронизываемой перегородки 32 для того, чтобы герметично совпадать с контуром первой пронизываемой перегородки.
Для того, чтобы наполнить устройство 10 веществом, наполняющее устройство пронизывает первую пронизываемую перегородку 32, когда вторая крышка 24 находится во втором или открытом положении. Иллюстративная игла раскрыта в патентной заявке US13/450306, поданной 8 апреля 2012 года, с приоритетом 18 апреля 2011 года, которая явным образом включена настоящим посредством ссылки во всей своей полноте в виде части настоящего раскрытия, как если бы была полностью изложена в данном описании.
В некоторых вариантах осуществления наполняющее устройство 60, как показано на ФИГ.6, используется для наполнения устройства 10. Наполняющее устройство 60 содержит полый наполняющий или инжекционный элемент 62, наконечник 64, образованный на одном конце наполняющего элемента, два порта 66 в гидравлическом сообщении с внутренней частью полого заполняющего элемента 62, первую или относительно жесткую крышку 68 и вторую крышку или относительно гибкую кольцевую оболочку 70. Заполняющий элемент 62 содержит утолщение 72 (ФИГ.7B) приблизительно в средней его части. Как можно видеть, в утолщении 72 образовано проходящее кольцеобразно и в осевом направлении углубление для приема проксимальной части крышки 68 и смещающего элемента 74, который зацепляет и смещает крышку, как дополнительно описано ниже. В проиллюстрированных вариантах осуществления, два порта 66 находятся диаметрально напротив друг относительно друга; однако, как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, в наполняющем устройстве может быть образовано любое количество портов, которые могут определять любые из множества иных конфигураций и местоположений.
Крышка 68 и/или заполняющий элемент 62 может передвигаться между (i) первым положением, в котором крышка закрывает порты 66, как типично показано на ФИГ.7A, и (ii) вторым положением, открывающим порты 66, как типично показано на ФИГ.7B. Находясь в закрытом положении, крышка 68 образует по существу влагонепроницаемое уплотнение между портами 66 и окружающей атмосферой. Чтобы нормально закрывать порты 66, крышка 68 смещается смещающим элементом 74 в направлении из второго или открытого положения в сторону первого или закрытого положения. В проиллюстрированном варианте осуществления смещающим элементом 74 является цилиндрическая пружина. Однако, как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, крышка может смещаться любым из множества различных путей, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, с использованием смещающих элементов, не являющихся пружинами. Кроме того, если используют пружину, может применяться любая из множества иных пружин или комбинаций пружин. В проиллюстрированном варианте осуществления крышкой 68 является крышка «в виде затвора», которая скользит в осевом направлении поверх заполняющего элемента 62 между нормально закрытым и открытым положениями. Однако, как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, крышка может принимать любую из множества иных конфигураций, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, для выполнения функции крышки, как описано в данном описании.
Крышка 68 проходит как кольцеобразно, так и в осевом направлении около заполняющего элемента 62 и установлена с возможностью скольжения на заполняющем элементе. Рядом со своим проксимальным концом крышка 68 содержит кольцевой фланец 76, который способен входить в зацепление со смещающим элементом 74 для смещения крышки в направлении из второго или открытого положения в направлении первого или закрытого положения. Противоположный дистальный конец 78 крышки 68 способен входить в зацепление с кольцевой упорной поверхностью 80 наконечника 64 наполняющего элемента для блокировки крышки в первом или закрытом положении. Дистальный конец 78 крышки 68 сужается внутрь с образованием периметра по существу заподлицо с периметром упорной поверхности 80 и смежной части наконечника 64 наполняющего элемента. Как показано на ФИГ.9A и 9B, в альтернативных вариантах осуществления крышка 68 (ФИГ.9B) и/или наконечник 64 наполняющего элемента (ФИГ.9A) содержит кольцевое уплотнение 82 между дистальным концом 78 крышки и наконечником 64 наполняющего элемента, дополнительно обеспечивая образование влагонепроницаемого уплотнения на стыке крышки и заполняющего элемента. В варианте осуществления ФИГ.9A, уплотнение 82 имеет форму уплотнительного кольца и отлито поверх наконечника 64 наполняющего элемента. В альтернативном варианте осуществления ФИГ.9B, уплотнение 82 с формой уплотнительного кольца отлито поверх дистального наконечника крышки 68. Как может быть понятно среднему специалисту в данной области техники на основании изложенных здесь идей, уплотнение может быть объединено или не объединено с крышкой и может принимать форму любого из множества иных типов уплотнений или уплотнительных элементов, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, для облегчения образования влагонепроницаемого уплотнения на стыке крышки и заполняющего элемента. В проиллюстрированном варианте осуществления кольцевое углубление утолщения 72 наполняющего элемента 62 принимает внутри себя проксимальный конец крышки 68 с возможностью скольжения, и смещающий элемент 74 находится между задней стенкой 84 утолщения 72 и кольцевым фланцем 76.
Гибкая крышка или оболочка 70 герметично закрывает утолщение 72 наполняющего элемента 62. В проиллюстрированном варианте осуществления гибкая оболочка образует боковые складки, обеспечивая оболочке возможность расширяться в осевом направлении при передвижении в первое или закрытое положение (ФИГ.7A) и стягиваться в осевом направлении при передвижении во второе или открытое положение (ФИГ.7B). Однако, как может быть понятно среднему специалисту в данной области техники на основании изложенных здесь идей, гибкая оболочка может принимать любую из множества иных конфигураций, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, для выполнения функции оболочки, как описано в данном описании. Гибкая оболочка герметично зацепляет выступающий наружу кольцевой фланец 86 утолщения 72 около его проксимального конца, и герметично зацепляет кольцевой фланец 88 крышки 68 на дистальном его конце. В проиллюстрированном варианте осуществления кольцевой фланец 88 крышки выступает радиально наружу приблизительно из средней части крышки 68. Часть гибкой оболочки 70 проксимально смежная с кольцевым фланцем 86 утолщения содержит кольцевое углубление, которое принимает и удерживает фланец 76 и таким образом неотъемлемое утолщение 72. утолщение 72 содержит соответствующие вентиляционные отверстия 92, находящиеся рядом с задней стенкой 84, которые обычно герметично закрыты клапаном 90. Вентиляционные отверстия 92 находятся в гидравлическом сообщении с внутренним углублением утолщения 72. Внутренняя часть утолщения 72 находится в гидравлическом сообщении с одним или более проходящими кольцеобразно и в осевом направлении каналами, образованными между крышкой 68 и заполняющим элементом 62, которые, как показано на ФИГ.8C и ФИГ.15C, находятся в гидравлическом сообщении с камерой, подлежащей наполнению, когда крышка находится во втором или открытом положении. Таким образом, когда смещающий элемент 74 сжимается при передвижении крышки из первого положения во второе положение, достаточное давление текучей среды внутри утолщения 72 (т.е. на уровне или выше давления открытия выпускного клапана) будет заставлять выпускной клапан 90 двигаться радиально наружу относительно отверстий 92, обеспечивая посредством этого односторонний выпуск любого такого воздуха или других газов в окружающую атмосферу. В дополнение, как дополнительно описано ниже, в процессе наполнения, любому воздуху или другим газам (напр., азоту), которые вытесняются из камеры, подлежащей наполнению, обеспечивается возможность выпуска через каналы между крышкой и заполняющим элементом и, в свою очередь, через выпускной клапан 90. Когда давление выравнивается, клапан 90 упруго возвращается в свое герметичное положение, перекрывая и входя в соприкосновение с отверстиями 92. Аналогично, выпускной клапан 90 обеспечивает односторонний выпуск воздуха или других газов через вентиляционные отверстия 92 и в оболочку 72, когда в ней имеется разрежение. Как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, выпускной клапан может принимать вид любого из множества интегрированных или неинтегрированных клапанов, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, способных выполнять функцию выпускного клапана, как описано в данном описании.
В проиллюстрированном варианте осуществления наконечник 64 наполняющего устройства образован бескерновым, конически заостренным наконечником; однако, как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, наконечник наполняющего устройства может образовать любое из множества других конфигураций наконечников, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, таких как троакарный наконечник. В одной конфигурации, сила упругости смещающего элемента 74 является достаточной, чтобы обеспечить наполняющему устройству 60 возможность протыкать перегородку расположенного напротив устройства, сохраняя в то же время крышку 68 в закрытом положении в процессе протыкания крышки через перегородку и до тех пор, пока кольцевой фланец 88 крышки не зацепит наружную поверхность перегородки (или другую наружную или упорную поверхность устройства, подлежащего наполнению), являясь причиной относительного передвижения крышки и заполняющего элемента против смещения смещающего элемента 74 из нормально закрытого положения в открытое положение и, в свою очередь, открывая порты 66, 66 стерильного наполняющего устройства внутри камеры стерильного устройства.
Крепежное приспособление 94 линии наполнения образовано на проксимальном конце наполняющего элемента 62. В проиллюстрированном варианте осуществления крепежным приспособлением 94 является переходник для гибкого шланга для прикрепления к линии наполнения (не показано). Как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, для соединения наполняющего устройства с линией наполнения или другом типом линии или трубопровода равным образом может быть использован любой из множества иных типов штуцеров, соединений или коннекторов, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже. Например, проксимальный конец наполняющего устройства может образовать штекерный или гнездовой коннектор для асептического или стерильного соединения с другим из штекерного или гнездового коннектора, прикрепленного к линии наполнения, как раскрыто в предварительной патентной заявке US61/641248, поданной 1 мая 2012 года, и предварительной патентной заявке US61/794255, поданной 15 марта 2013 года; предварительной патентной заявке US61/635258, поданной 18 апреля 2012 года, и предварительной патентной заявке US61/625663, поданной 17 апреля 2012 года, каждая из которых явным образом включена настоящим посредством ссылки во всей своей полноте в виде части настоящего раскрытия, как если бы была полностью изложена в данном описании.
Наполняющее устройство 60 может применяться для асептического или стерильного наполнения текучих сред через первую пронизываемую перегородку 32 и в камеру 11 устройства 10. Как показано на ФИГ.8A, ФИГ.10B и ФИГ.15A, перед пронизыванием первой перегородки 32 и когда наконечник 64 наполняющего устройства открыт в окружающую атмосферу, крышка 68 находится в закрытом положении, герметизирующем порты 66 относительно окружающей атмосферы, сохраняя посредством этого стерильность портов и внутреннего наполняющего устройства. Как показано на ФИГ.8B и ФИГ.15B, при пронизывании первой перегородки 32, крышка 68 остается расположенной между портами 66, и первая пронизываемая перегородка 32 по существу предотвращает контакт между портами и перегородкой. Когда порты 66 находятся внутри камеры 11, нижняя поверхность кольцевого фланца 88 крышки зацепляет верхнюю поверхность первой крышки 22 и предотвращает дальнейшее передвижение крышки 68 в виде затвора относительно первой крышки 22. Дальнейшее проникновение наполняющего устройства 60 в камеру устройства 10 заставляет заполняющий элемент 62 и наконечник 64 наполняющего устройства скользить относительно крышки 68 в виде затвора против смещения смещающего элемента 74, перемещая, в свою очередь, порты 66 в открытое положение. По мере того, как смещающий элемент 74 сжимается при дальнейшем передвижении крышки в виде затвора из закрытого положения в открытое положение, допускается любое давление текучей среды внутри оболочки 72 выше давления открытия вентиляционного клапана для протекания через выпускной клапан 90 в окружающую атмосферу. В открытом положении ФИГ.8C и ФИГ.15C допускается протекание текучей среды или другого вещества внутри наполняющего устройства через открытые порты 66 и в камеру 11. Допускается выпуск любой текучей среды внутри камеры 11, которая вытесняется веществом, протекающим в камеру, через каналы, образованные между крышкой 68 в виде затвора и наполняющим устройством 62, и, в свою очередь, через выпускной клапан 90. Поскольку стерильные порты 66 никогда не открываются в окружающую атмосферу на протяжении процесса наполнения, порты, внутренняя часть наполняющего устройства и текучая среда, протекающая через них, не загрязняются и/или сохраняются асептическими или стерильными, по мере того как текучая среда инжектируется или иным образом заполняется в камеру 11.
В соответствии с вариантом осуществления, способ стерильного или асептического наполнения устройства 10 включает следующие стадии:
(a) Проникновение эластичной перегородки 32 устройства 10 с наконечником 64 инжекционного элемента 62. Как описано выше, устройство 10 образует герметичную, пустую, стерильную камеру 11 в гидравлическом сообщении с эластичной перегородкой 32;
(b) во время стадии проникновения и как типично показано на ФИГ.18A и 18B, образование кольцевой поверхности 98 контакта между эластичной перегородкой 32 и инжекционным элементом 62, проходящим в осевом направлении между точкой проникновения 100 на внутренней поверхности эластичной перегородки в гидравлическом сообщении со стерильной камерой и наружной поверхностью 102 перегородки, входящей в соприкосновение с инжекционным элементом. Передвижение по меньшей мере одного из инжекционного элемента 62 и эластичной перегородки 32 относительно другого во время стадии проникновения обеззараживает инжекционный элемент 62, включая проникающий наконечник 64 и его крышку 68 в виде затвора, по меньшей мере за счет одного из (i) трения между эластичной перегородкой 32 и инжекционным элементом 62 на кольцевой поверхности 98 контакта и (ii) вытягивания эластичной перегородки 32 на кольцевой поверхности 98 контакта. Для того чтобы улучшить обеззараживание, коэффициент трения поверхности инжекционного элемента 62, входящей в соприкосновение с перегородкой, меньше чем коэффициент трения пронизанной части эластичной перегородки 32.
(c) введение вещества, такого как вакцина, фармацевтическая инъекция, жидкий питательный продукт или другая жидкость, крем, гель, порошок или газ, через порты 66 инжекционного элемента 62 и в стерильную камеру 11 устройства 10;
(d) Извлечение инжекционного элемента 62 из эластичной перегородки 32;
(e) Предоставление возможности самостоятельного повторной герметизации эластичной перегородки 32 в проникающем отверстии, получающемся в результате извлечения инжекционного элемента 62;
(f) Сохранение камеры 11 стерильной на протяжении стадий (a)-(e).
Как лучше показано на ФИГ.18A и 18B, кольцевая поверхность 98 контакта образована частью пронизанной эластичной перегородки, проходящий кольцеобразно вокруг инжекционного элемента 62 по существу на протяжении осевого расстояния «X», продолжающегося между внутренней и наружной точками контакта 100 и 102, соответственно, между пронизанной перегородкой и инжекционным элементом. В некоторых вариантах осуществления осевое расстояние X составляет по меньшей мере около 1/2 мм, в других варианты осуществления по меньшей мере около 1 мм, а в дополнительных вариантах осуществления по меньшей мере около 1-1/3 мм. В некоторых вариантах осуществления и как типично показано на ФИГ.18A и 18B, кольцевая поверхность 98 контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом образует по существу перевернутую форму усеченного конуса.
В данном варианте осуществления стадию проникновения проводят в окружающей среде, образующей уровень загрязненности больше, чем приблизительно класс 100 или ISO 5. Другие варианты осуществления включают проведение этапов выше a) - e) в окружающей среде, образующей уровень загрязненности больше, чем приблизительно класс 100 или ISO 5, и даже в окружающей среде, образующей уровень загрязненности больше, чем приблизительно класс 100 или ISO 5 и меньше или равно приблизительно класс 100000 или ISO 8.
В некоторых вариантах осуществления обеззараживание инжекционного элемента достигает по меньшей мере приблизительно уменьшения на 3 степени бионагрузки на кольцевой поверхности 98 контакта между эластичной перегородкой 32 и инжекционным элементом 62, в других вариантах осуществления уменьшения по меньшей мере приблизительно на 5 степеней бионагрузки на кольцевой поверхности 98 контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, и в дополнительных вариантах осуществления уменьшения по меньшей мере приблизительно на 6 степеней бионагрузки на кольцевой поверхности 98 контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом.
На ФИГ.19 альтернативный вариант осуществления эластичной перегородки обозначен в общем ссылочным номером 132. Эластичная перегородка 132 по существу аналогична эластичной перегородке 32, описанной выше, и вследствие этого для обозначения аналогичных элементов используют аналогичные ссылочные номера, которым предшествует номер «1» или номер «2» вместо номера «1». Как можно видеть, эластичная перегородка 132 содержит зону проникновения, имеющую приблизительную форму купола с образованием по существу выпуклой наружной поверхности 202 и по существу вогнутой внутренней поверхности 204 напротив выпуклой наружной поверхности. Одно преимущество формы купола состоит в том, что во время стадии проникновения она усиливает давление, оказываемое эластичной перегородкой на инжекционный элемент. В некоторых вариантах осуществления обеззараживание инжекционного элемента 62 включает оказание эластичной перегородкой 32 давления на инжекционный элемент 62 на кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом и, в свою очередь, уничтожение организмов на поверхности контакта. В некоторых подобных вариантах осуществления, оказание давления на инжекционный элемент включает пронизывание части эластичной перегородки с формой по существу купола или выпуклой формы, как описано в иллюстративных вариантах осуществления в данном описании. Внутренняя поверхность 204 перегородки 132 образует относительно утопленную поверхность 206, проходящую по существу вокруг зоны проникновения. В проиллюстрированном варианте осуществления относительно утопленной поверхностью является непрерывный кольцевой желобок 206, который продолжается кольцеобразно вокруг и рядом с зоной проникновения или прилегает к ней. Одно преимущество кольцевого желобка или подобной конструкции состоит в том, что во время стадии проникновения он уменьшает деформацию на внутренней поверхности перегородки внутри зоны проникновения инжекционного элемента, в свою очередь, делая максимальным осевое расстояние X кольцевой поверхности 98 контакта.
Зона проникновения эластичной перегородки 132 содержит образованное в ней углубление 208, образующее уменьшенную толщину «t» эластичной перегородки. Во время стадии проникновения описанной выше, углубление 208 принимает внутри наконечник 64 инжекционного элемента 62 и пронизывает перегородку в зоне проникновения уменьшенной толщины «t». В проиллюстрированном варианте осуществления углубление 208 зоны проникновения определяет по существу форму усеченного конуса. Как указано выше, инжекционный элемент 62 содержит проникающий наконечник 64, образующий первый угол «A1» при вершине (ФИГ.18A), а углубление 208 зоны проникновения образует второй угол «A2» при вершине, который по существу такой же, как первый угол A1 при вершине. В других вариантах осуществления инжекционный элемент 62 содержит проникающий наконечник 64, образующий первый угол A1 при вершине, а углубление 208 зоны проникновения образует второй угол A2 при вершине, который больше, чем первый угол A1 при вершине. Расхождение между углом A1 при вершине проникающего наконечника 64 и углом A2 при вершине пронизываемого углубления выбирают для улучшения обеззараживания инжекционного элемента.
Одно преимущество состоит в том, что перемещение, по меньшей мере, одного из инжекционного элемента 62 и эластичной перегородки 32 относительно другого в процессе пронизывания перегородки обеззараживает инжекционный элемент 62, включая проникающий наконечник 64 и его крышку 68 в виде затвора, по меньшей мере за счет одного из (i) трения между эластичной перегородкой 32 и инжекционным элементом 62 на кольцевой поверхности 98 контакта и (ii) вытягивание эластичной перегородки 32 на кольцевой поверхности 98 контакта. На результат обеззараживания могут влиять различные факторы, которые подытожены далее.
Материал эластичной перегородки должен придавать инжекционному элементу достаточную силу трения, генерируя в то же время во время стадии проникновения как можно меньше частиц. В большинстве случаев, чем выше вытягивание материала, тем ниже количество трещин, создаваемых за счет трения, и тем больше вытягивание материала перегородки во время стадии проникновения. В некоторых вариантах осуществления разница вытягивания различных компонентов материала перегородки минимизирована для улучшения степени вытягивания материала перед растрескиванием в процессе пронизывания. Также обычно желательно использовать материал перегородки, который демонстрирует относительно низкую или минимальную ползучесть для того, чтобы обеспечить относительное быстрое самозатягивание перегородки после извлечения из него инжекционного элемента для предотвращения воздействия окружающей среды на стерильную камеру. В некоторых вариантах осуществления материал перегородки формуют, например, посредством инжекционного, прямого формования, формования раздувом и т.д. В одном варианте осуществления, эластичным материалом перегородки является силикон, который обладает твердостью в пределах диапазона от приблизительно 1 до приблизительно 100 по Шору, например, в пределах диапазона от приблизительно 20 до приблизительно 80 по Шору.
На результат обеззараживания также может влиять конфигурация эластичной перегородки. Например, зоне проникновения перегородки может быть придана форма купола или выпуклая/вогнутая форма, так что в процессе пронизывания перегородка прикладывает к инжекционному элементу радиальное сдавливание, которое в некоторых вариантах осуществления является по существу максимальным в начале проникновения перегородки инжекционным элементом. Соответственно, форма перегородки может быть выбрана, чтобы сделать максимальным или усилить радиальное сдавливание, прикладываемое перегородкой против инжекционного элемента во время стадии проникновения.
В некоторых вариантах осуществления трещина, необходимая для перфорирования перегородки, возникает по существу с максимальным вытягиванием материала перегородки, и основана на необходимой длине хода инжекционного элемента во время стадии проникновения. Соответственно, на основании необходимой длины хода, вытягивание перегородки перед или приблизительно во время перфорации перегородки является максимальным.
Что касается толщины перегородки, в большинстве случаев, чем длиннее осевое расстояние X кольцевой поверхности контакта между эластичной перегородкой и инжекционным элементом, тем больше обеззараживание. Образование углубления в зоне проникновения, например, углубления с формой усеченного конуса, описанного выше, увеличивает осевую длину X кольцевой поверхности контакта, без значительного увеличения силы, необходимой для пронизывания перегородки благодаря уменьшенной толщине перегородки в пронизываемом углублении. Диаметр и угол при вершине пронизываемого углубления определяют на основании и уравновешивают по диаметру и углу при вершине проникающего наконечника инжекционного элемента, чтобы сделать максимальным результат обеззараживания за счет трения и вытягивания, сохраняя в то же время соответствующую силу проникновения. Боковая стенка пронизываемого углубления вытирает и обеззараживает инжекционный элемент, а уменьшенная толщина t перегородки является достаточной для обеззараживания наконечника инжекционного элемента, не вытертого при прохождении через пронизываемое углубление.
Для улучшения результата обеззараживания также может регулироваться отношение толщины перегородки к наружному диаметру инжекционного элемента. Внутреннее давление, прикладываемое перегородкой к инжекционному элементу в процессе протыкания, может быть значительным относительно достижения необходимого обеззараживания инжекционного элемента. Для прикладывания минимального внутреннего давления, диаметр инжекционного элемента должен быть достаточно большим для достаточного вытирания по наименьшей толщине перегородки, подлежащей протыканию. В большинстве случаев, чем больше толщина перегородки для данного наружного диаметра инжекционного элемента, тем больше деформация перегородки и тем длиннее длина хода проникновения. Результат периодов внутреннего давления, толщина зоны проникновения должна быть больше, чем пороговое значение, необходимое для обеззараживания инжекционного элемента на некотором уровне обеззараживания в окружающей среде. Чем меньше внутреннее давление, тем больше должна быть толщина перегородки. Осевое расстояние кольцевой поверхности контакта представляет собой минимальную величину обеззараживания, которое происходит за счет вытягивания. Когда инжекционный элемент нажимает на перегородку и создает соответствующую вогнутость (или форму усеченного конуса) в перегородке, кольцевая поверхности контакта удлиняется до тех пор, пока эластомерный материал не достигнет своего максимального вытягивания перед растрескиванием. Во время данной фазы, плотность микроорганизмов, первоначально высокая перед вытягиванием, уменьшается только за счет эффекта вытягивания.
Как указано выше, для улучшения трения на поверхности контакта и получающегося в результате эффекта обеззараживания в некоторых вариантах осуществления коэффициент трения перегородки больше, чем коэффициент трения инжекционного элемента. Также, в большинстве случаев, чем больше наружный диаметр инжекционного элемента, тем больше должна быть толщина пронизываемой перегородки. Дополнительно, на давление, прикладываемое перегородкой на наконечник, также влияет твердость (или прочность) перегородки. В некоторых вариантах осуществления прочность перегородки находится в пределах диапазона от приблизительно 20 по Шору до приблизительно 50 по Шору, например, в пределах диапазона от приблизительно 25 по Шору до приблизительно 45 по Шору. В некоторых подобных вариантах осуществления, толщина перегородки находится в пределах диапазона от приблизительно 1/2 до приблизительно в два раза больше наибольшего диаметра наконечника наполняющего элемента.
Деформация перегородки после растрескивания и расширения трещины также оказывает воздействие на результат обеззараживания. Напряжение на внутренней поверхности перегородки стремиться тянуть проколотую перегородку наружу и, в свою очередь, уменьшает осевое расстояние кольцевой поверхности контакта, показанное в общем на ФИГ.18B в виде X. В некоторых вариантах осуществления внутренняя поверхность перегородки выполнена с возможностью уменьшения на ней напряжения и таким образом максимизации расстояния X кольцевой поверхности контакта. Чем больше расстояние X кольцевой поверхности контакта, тем больше расстояние между стерильной камерой и потенциально загрязненной наружной поверхностью инжекционного элемента, и таким образом тем ниже вероятность проталкивания каких-либо микроорганизмов инжекционным элементом через перегородку в стерильную камеру. Кольцевой желобок 206 или аналогичное углубление, образованное на внутренней поверхности перегородки, рядом с зоной проникновения уменьшает напряжение на внутренней поверхности во время проникновения ее инжекционным элементом. В процессе протыкания, желобок расширяется, и напряжение на внутреннем крае или стенке желобка уменьшается, допуская, в свою очередь, большее вытягивание перегородки инжекционным элементом и таким образом большее осевое расстояние X кольцевой поверхности контакта.
Для усиления эффекта обеззараживания также может быть выбран материал наполняющего элемента 62 и перегородки 32. Автор настоящего изобретения определил, что использование пластмассового заполняющего элемента обеспечивает подходящий диапазон коэффициентов трение для улучшения эффекта обеззараживания за счет силы трения. Преимущественно, пластмассовый материал также легче формовать, и таким образом легче изготавливать и компоновать. Автор настоящего изобретения также определил, что перегородка, изготовленная из однородного упругого материала с образованием по существу равномерной плотности будет усиливать эффект обеззараживания. В некоторых вариантах осуществления наполняющий или инжекционный элемент образован из пластмассы, такой как любая из множества различных термопластмасс, включая жидкокристаллические полимеры (LCP), которые обладают высокой степенью кристаллизации, термотропные (с ориентированным плавлением) термопластмассы, продаваемые под торговой маркой Vectra™ Celanese Corporation, или графен. В некоторых подобных вариантах осуществления, эластичная перегородка изготовлена из силикона. В других вариантах осуществления эластичная перегородка изготовлена из вулканизированного каучука или термопластмассы. Однако, как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, для выполнения функций наполняющего элемента и перегородки, раскрытых в данном описании, заполняющий элемент и перегородка могут быть изготовлены из любого из многочисленных иных материалов, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже.
Конфигурация самого наполняющего элемента также может улучшить эффект обеззараживания. Угол при вершине наконечника наполняющего элемента влияет на постепенное увеличение толщины наконечника и диаметр наполняющего устройства, т.е. наружный диаметр крышки в виде затвора. По мере того, как заполняющий элемент проникает через эластичную перегородку, внутреннее давление, прикладываемое перегородкой к наконечнику, а после этого к части жесткой крышки, увеличивается пропорционально постепенному увеличению диаметра наконечника, обусловленному углом при вершине наконечника. В некоторых вариантах осуществления угол при вершине наконечника прокалывающего элемента находится в пределах диапазона от приблизительно 20 градусов до приблизительно 40 градусов, и например, приблизительно 30 градусов.
Автор настоящего изобретения определил, что эффект стирания на наконечнике заполняющего элемента перегородкой, имеющей свойства, которые упомянуты выше, может достигать уменьшения по меньшей мере приблизительно на 3 степени бионагрузки, что приблизительно представляет собой уменьшение, достигаемое с помощью известных технологий стерилизации УФ импульсами (5 секунд), и до приблизительно уменьшения на 6 степеней бионагрузки. Еще одно преимущество состоит в том, что наполняющее устройство может стерильно наполнять вещество в устройство без необходимости обеззараживания перегородки устройства или наконечника наполняющего устройства перед наполнением. Сочетание поддерживаемой стерильности портов и внутренней части наполняющего устройства, а также эффект обеззараживания, обеспечиваемый эластичной перегородкой, эффективно стерилизует наконечник наполняющего элемента при проникновении наполняющего элемента через перегородку. Вследствие этого, одно преимущество подобных вариантов осуществления состоит в том, что оно обеспечивает возможность по существу стерильного наполнения текущих сред в неасептической, нестерильной окружающей среде или в окружающей среде с относительно низким гарантированным уровнем стерильности («SAL»), например, в регулируемой, неклассифицированной окружающей среде. Подобная окружающая среда может определять уровень загрязненности больше, чем приблизительно класс 100 или ISO 5, и меньше или равно приблизительно классу 100000 или ISO 8. В подобной регулируемой, неклассифицированной окружающей среде, оператор может носить лабораторный халат, сетку для волос и перчатки, и если необходимо наполняющее устройство может быть установлено в комнате с закрытым доступом к комнатной двери. Однако, нет необходимости в «чистой комнате», изоляторе или любом из других многочисленных средств регулирования и требований, требующихся в способах и системах стерильного или асептического наполнения предшествующего уровня техники.
Как показано на ФИГ.15D, после наполнения камеры 11 по необходимости, наполняющее устройство 60 извлекают из первой перегородки 32. По мере того как наполняющее устройство извлекают, смещающий элемент 74 смещает жесткую крышку 68 вниз или в направлении перегородки 32. Вследствие этого, по мере того, как заполняющий элемент 62 извлекают, он передвигается в осевом направлении относительно крышки 68 в виде затвора, чтобы, в свою очередь, перемещать порты 66 в закрытое положение позади крышки. Крышка 68 в виде затвора выполнена с возможностью по существу предотвращения контакта между отверстиями или портами 66 наполняющего устройства, и как можно видеть, скользящий затвор или крышка закрывается поверх отверстий или портов наполняющего устройства перед их прохождением через перегородку и/или извлечением из нее. Когда дистальный конец 78 крышки 68 герметично повторно зацепляет упорную поверхность 80 наконечника 64 наполняющего устройства, крышка находится в закрытом положении и удерживается в закрытом положении за счет прижимного усилия или смещения смещающего элемента 74. Таким образом, в процессе, при и перед извлечением наполняющего устройства 60 из первой перегородки 32, крышка 68 герметично закрывает порты 66 и предотвращает загрязнение портов или внутренней части наполняющего устройства.
Как указано выше, первая перегородка 32 разработана способом, известным рядовым специалистам в данной области техники, чтобы самостоятельно закрываться и посредством этого обеспечивать, чтобы потеря напора, обеспечиваемая оставшимся инжекционным отверстием 96 наполняющего устройства после извлечения наконечника наполняющего устройства, по существу предотвращала поступление через него текучей среды. После этого, как показано на ФИГ.4, часть 24 второй крышки передвигается из первого положения и защелкивается во второе положение, а непронизанная вторая перегородка 34 перекрывает и герметизирует инжекционное отверстие 96 в первой перегородке 32 от окружающей атмосферы. Это образует наполненное, герметичное устройство, как показано на ФИГ.10C, ФИГ.14, ФИГ.16A и ФИГ.17A. Перед передвижением второй крышки 24 из первого положения во второе положение, наружную поверхность первой крышки 22 и/или внутреннюю поверхность второй крышки 24 можно стерилизовать так, как показано в примере ФИГ.16A, для того чтобы предотвратить захватывание всяких загрязнителей между первой и второй перегородками 32 и 34, соответственно, после закрывания второй крышки на первую крышку. Стерилизация данных поверхностей может проводиться любым из множества различных путей, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, в том числе без ограничения за счет применения к ним излучения, например, электронно-лучевого, лазерного или УФ излучения, за счет применения средства стерилизации текучей среды, например, испаряющейся перекиси водорода («VHP») или окиси азота («NO»), или за счет нагретого газа.
Если необходимо, поверх второй крышки 24 и/или второй перегородки 34 может накладываться дополнительная крышка, например, покрытый клеем слой фольги, который перекрывает вторую перегородку 24 и с помощью клея прикрепляется ко второй перегородке или ко второй крышке для предоставления дополнительного барьера, например, для предотвращения паропроницаемости («MVT»). При готовности к применению, покрытый клеем слой фольги или другой дополнительный MVT барьер может прицепляться или удаляться вручную, чтобы открывать вторую перегородку. Затем, как показано на ФИГ.10D и ФИГ.17B, иглу шприца или аналогичное устройство извлечения можно проколоть через первую и вторую перегородки и поместить в гидравлическое сообщение с внутренней камерой 11 и текучей средой или другим веществом в ней для извлечения текучей среды или другого вещества из камеры в шприц, например, для инъекции извлеченного вещества человеку, пациенту или другому субъекту. В некоторых вариантах осуществления для извлечения вещества из камеры 11 первая и вторая перегородки при необходимости могут быть проколоты один или более раз до тех пор, пока камера не опустеет, как показано на ФИГ.10E.
В других вариантах осуществления второй крышкой первоначально является отдельная деталь, которая не соединена с первой крышкой, как раскрыто в следующей находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявке, которая явным образом включена настоящим посредством ссылки во всей своей полноте в виде части настоящего раскрытия: находящаяся на одновременном рассмотрении предварительная заявка США, поданная с ней одной датой. После того как первая крышка проколота, а устройство наполнено веществом, вторую крышку затем неподвижно закрепляют, например, посредством соединения на защелках, как описано выше, на первой крышке для герметичного зацепления первой и второй перегородок, и герметизации получающегося в результате проникающего отверстия в первой перегородке. Перед сборкой вторая крышка может быть предварительно простерилизована, или, как описано выше, перед сборкой с первой крышкой может быть простерилизована поверхность. Вторая крышка может быть автоматически смонтирована на первую крышку с помощью любого из множества различных устройств сборки, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, таких как роботизированное устройство сборки с подъемом и перемещением деталей, или другого подходящего приспособления, которое может автоматически монтировать вторую крышку на первую крышку. Пункт монтажа крышки может быть расположен после пункта проникновения иглы и наполнения для монтажа второй крышки на первую крышку при или вслед за извлечением из первой крышки наполняющей иглы.
В других вариантах осуществления вторая крышка устранена, а получающееся в результате проникающее отверстие в эластичной перегородке герметизируют любым из множества различных путей, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, например, посредством повторной герметизации получающегося в результате проникающего отверстия жидким герметиком, термостойким уплотнением и/или химическим уплотнением. Некоторые варианты осуществления дополнительно включают подачу излучения на получающееся в результате проникающее отверстие для осуществления или дополнительного выполнения уплотнения.
В еще одном варианте осуществления устройства, подлежащие стерильному наполнению, представляют собой картриджи, при этом каждый картридж содержит герметичную, пустую, стерильную камеру и эластичную перегородку в гидравлическом сообщении со стерильной камерой. Наполняющее устройство содержит один или более заполняющих элементов, и каждый заполняющий элемент соединен в гидравлическом сообщении с соответствующим источником вещества, продукта или компонента продукта, подлежащего наполнению через него. Компьютеризированный контроллер управляет соответствующими наполняющими устройствами для наполнения в каждый картридж одного или более соответствующих компонентов, для обозначения компонента (компонентов), наполняемых в соответствующий картридж, и любой другой необходимой информации напечатана этикетка, и этикетку прикладывают к соответствующему наполняемому картриджу. Получающееся в результате проникающее отверстие или отверстия в эластичной перегородке повторно герметизируют посредством механического уплотнения, жидкого герметика, термостойкого уплотнения и/или химического уплотнения. При необходимости на получающееся в результате проникающее отверстие может подаваться излучение для осуществления или дополнительного выполнения уплотнения. Каждый картридж может содержать стерильный коннектор с целью извлечения компонента или компонентов, наполняемых в стерильную камеру. Подобные иллюстративные стерильные коннекторы раскрыты в следующих находящихся на одновременном рассмотрении патентных заявках, каждая из которых явным образом включена настоящим посредством ссылки в виде части настоящего раскрытия: патентная заявка US13/080537, поданная 5 апреля 2011 года, c приоритетом 5 апреля 2010 года; патентная заявка US13/874839, поданная 17 апреля 2013 года, с приоритетом 1 мая 2012 года и 15 марта 2013 года; и патентная заявка US13/864919, поданная 17 апреля 2013 года, c приоритетом 18 апреля 2012 года и 17 апреля 2012 года, каждая из которых явным образом включена настоящим посредством ссылки во всей своей полноте в виде части настоящего раскрытия, как если бы была полностью изложена в данном описании.
Обращаясь далее к ФИГ.20-23, показано устройство 300 для наполнения и повторной герметизации герметичных контейнеров или других устройств. Устройство, описанное ниже, может обеспечивать маломасштабное стерильное наполнение, например: для фармацевтического и биотехнологического исследования и разработки, университетского обучения, исследования и разработки, клинических испытаний, аналитических лабораторий; в аптеках, больницах, врачебных кабинетах, лечебных учреждениях санаторного типа и/или местах аварийно-спасательных работ для дозирования и производства по необходимости для клиентов и пациентов; на предприятиях переработки продуктов; в учреждениях для изготовления и испытаний лекарственных препаратов, исследования и производства; и может применяться на развивающихся рынках и в странах, где крупномасштабное производство может быть невозможным и/или экономически неэффективным.
Устройство 300 по меньшей мере в некоторых вариантах осуществления допускает использование процесса наполнения, описанного выше, с использованием устройства 10 и наполняющего устройства 60. Однако, квалифицированным специалистам в данной области будет понятно, что в устройстве 300 могут применяться другие типы устройств и контейнеров и/или наполняющих устройств и игл. Например, контейнер 301 может быть образован из стекла и/или пластмассы и может иметь различные формы, размеры и параметры, включая, например, флаконы, пробирки, мешки, бутылки и т.д. с параметрами объема от приблизительно 2 мл до приблизительно 500 мл. В некоторых вариантах осуществления, разработанных автором изобретения, Устройство 300 может стерильно наполнять приблизительно до 200 единиц в час. Однако, как должно быть понятно квалифицированным специалистам в данной области, предшествующие перечисленные устройства, размеры и выходные единицы являются всего лишь иллюстративными, и могут наполняться другие устройства и размеры, которые известны в настоящее время или станут известны, а наполняющее устройство может быть выполнено в виде, подходящем для конкретного устройства и требований к выходным характеристикам.
ФИГ.20 показывает перспективное изображение спереди устройства 300, который выполнен с возможностью наполнения и повторной герметизации контейнера 301. Устройств 300 образует пространство 310 наполнения или обработки, в котором проводят процесс наполнения и повторной герметизации. Контейнер 301, как показано, удерживается с помощью подвижной опоры 302 во время процесса наполнения и повторной герметизации. Опоры выполнены с возможностью удерживания контейнера 301 во время процесса наполнения и повторной герметизации по существу без передвижения относительно опоры, особенно в вертикальном направлении. Опора может передвигаться внутри пространства 310 обработки между различными стадиями, и/или пунктами устройства 300, процесса наполнения и повторной герметизации, как дополнительно описано ниже.
Опора 302 может передвигаться во время процесса наполнения и повторной герметизации вручную или в автоматическом процессе с помощью серводвигателя или другого электропривода. В других вариантах осуществления для транспортировки контейнера 301 через устройство 300 на опоре 302 используют другие механические и/или электрические механизмы. Например, в других вариантах осуществления подвижная опора 302 транспортируется посредством ременного привода, шестерней, каретки с ременным приводом, винтового мотора, транспортера, замкнутого транспортера, имеет магнитный привод, гидравлический привод, пневматический привод, привод от рукоятки или приводится в действие любым другим механизмом, который известен в настоящее время или который станет известен позже. Кроме того, механизм привода и опора 302 выполнены с возможностью остановки опоры 302 в конкретных точках по мере ее перемещения и надежно удерживает или блокирует опору, и таким образом контейнер 301, в требуемом положении для предотвращения нежелательного передвижения контейнера 301 или опоры 302. Передвижение опоры 302 регулируется с помощью электрических и/или компьютерных составных элементов, соединенных с ней, которые содержаться внутри устройства 300 способом, который должен быть понятен квалифицированным специалистам в данной области. Пульт 315 управления обеспечивает управляющий интерфейс между пользователем и устройством 300 для управления составными элементами, с помощью которых пользователь может приводить устройств в действие. В проиллюстрированном варианте осуществления для передвижения контейнера 301 через устройство 300 и его пространство 310 наполнения или обработки опору 302 устанавливают на двунаправленный транспортер, который движется по направляющему устройству 307, такому как канал или дорожка, а моторизованный механизм передвигает транспортер и, следовательно, прикрепленную к нему опору 302 и установленный на нем контейнер 301 в первом направлении через устройство 300 для наполнения, а затем герметизации контейнера 301, а затем перемещения опоры 302 назад во втором направлении, противоположном первому направлению, для удаления контейнера 301 за пределы обрабатывающего пространства 310, где пользователь может демонтировать наполненный и герметичный контейнер. В других вариантах осуществления пользователь вручную передвигает опору 302 и/или контейнер 301 в пространство 310 обработки, в различные пункты в пространстве обработки для наполнения, а затем герметизации контейнера 301, как описано ниже, а затем за пределы пространства 310 обработки для удаления контейнера с опоры 302.
Процесс наполнения, описанный ниже, происходит внутри пространства 310 обработки устройства 300. Пространство 310 обработки частично образовано корпусом 318 устройства 300, и дополнительно образовано навесной дверцей 308, которая в закрытом положении закрывает составные части устройства 300, которые взаимодействуют с контейнером 301, а в открытом положении, как видно на ФИГ.20, обеспечивает доступ к пространству 310 обработки и составным частям в ней. Дверца 308 представляет собой непрозрачный пластмассовый материал, но в других вариантах осуществления представляет собой пластмассовый, стеклянный, акриловый и/или композитный материал, который является прозрачным или непрозрачным, или образована из других подходящих материалов, как должно быть понятно рядовым специалистам в данной области. Кроме того, в некоторых подобных вариантах осуществления дверца 308 состоит из материала и/или покрыта соответствующими покрытиями для защиты пользователя для предотвращения прохождения через нее ультрафиолетового излучения, лазерного излучения, электронно-лучевого излучения и/или других типов излучения, когда дверца закрыта. В дополнение к предоставлению защитного барьера для излучения, дверца 308 предусматривает доступ пользователя или оператора устройства 300 к составным частям, которые находятся внутри пространства 310 обработки, в том числе для технического обслуживания и ремонта, и/или для предоставления доступа к контейнеру 301 после того, как он транспортирован в пространство 310 обработки на опоре 302. Кроме того, хотя показано в виде навесной дверцы 308, в других вариантах осуществления дверцей устройства 300 является скользящая дверца или съемная дверца или панель, которая при прикреплении к устройству 300 образует пространство 310 обработки.
Для начала процесса использования устройства 300, его включают для предоставления электрической энергии к составным частям и запускают электронные/компьютерные составные элементы. Затем пользователь приводит в действие устройств посредством пульта 315 управления. Пользователь устанавливает с возможностью снятия съемное наполняющее устройство 304, такое как закрытая игла 60, как описано выше, игла с открытым отверстием, или подходящее наполняющее устройство любого другого типа в устройств, как показано на ФИГ.20. В проиллюстрированном варианте осуществления наполняющим устройством 304 является закрытая игла описанного выше типа. Наполняющее устройство 304 соединяют с источником вещества, подлежащего наполнению в контейнер 301, как дополнительно описано ниже.
В данном варианте осуществления игла 304 содержит съемную крышку 311, проходящую поверх наконечника иглы 304, для содействия в удерживании загрязнителей вне наполняющего устройства 304 и для содействия в предотвращении случайных уколов иглой пользователя. Когда пользователь инициирует процесс наполнения, крышку 311 удаляют с иглы 304, чтобы открыть прокалывающий наконечник наполняющего устройства, такой как проиллюстрированная игла. Как видно на чертеже, опора 302 содержит захват 319 крышки. В процессе удаления крышки 311 опору 302 перемещают в пространство 310 обработки таким образом, чтобы захват 319 крышки был выровнен непосредственно ниже иглы 304 и крышки 311. Затем наполняющее устройство 304 передвигают вниз способом, более полно описанным ниже, до тех пор, пока крышка 311 не зацепит захват 319 крышки, как видно на ФИГ.20. Затем иглу 304 втягивают вверх, отцепляя крышку 311 от наполняющего устройства 304. В проиллюстрированном варианте осуществления наполняющее устройство 304 и крышка 311 образуют защелкивающееся/расщелкивающееся зацепление для повторного отсоединения и прикрепления крышки 311 и наполняющего устройства 304. Однако, как должно быть понятно квалифицированным специалистам в данной области, в дополнительных вариантах осуществления используют механизмы других типов, предоставляющие возможности отсоединения и повторного прикрепления крышки 311 к наполняющему устройству 304.
Как видно на ФИГ.20 и 21, крышка 311 остается установленной на захвате 319 крышки опоры 302 во время остальной части процесса наполнения.
В качестве альтернативы, во время процесса наполнения крышку 311 хранят на держателе 312 крышки. В данном варианте осуществления держатель 302 передвигают дальше в пространство 310 обработки (влево на ФИГ.20) до тех пор, пока крышка 311 не будет выровнена непосредственно под держателем 312 крышки. Затем держатель 312 крышки передвигают вниз до тех пор, пока он не входит в зацепление с крышкой 311 и не удерживает ее с возможностью высвобождения. Затем держатель 312 крышки втягивают вверх со сцепленной с ним крышкой 311, удаляя крышку 311 вверх из захвата 319 крышки. Таким образом крышку 311 зацепляют держателем 312 крышки в положении хранения во время процесса наполнения и герметизации. Как проиллюстрировано, крышка 311 и держатель 312 крышки образуют защелкивающееся/расщелкивающееся зацепление для повторного отсоединения и соединения крышки 311 и наполняющего устройства 304. Однако, как должно быть понятно квалифицированным специалистам в данной области, в дополнительных вариантах осуществления для предоставления возможности прикрепления и отсоединения крышки 311 и держателя 312 крышки используют механизмы других типов.
После того как крышку 311 удаляют с наполняющего устройства 304, опору 302 затем переместят назад за пределы пространства 310 обработки в ее первоначальное положение (дальше вправо на ФИГ.20). Данный процесс удаления крышки является автоматическим процессом, запускаемым пользователем посредством пульта 315 управления, но в других вариантах осуществления пользователь вручную удаляет и хранит крышку 312.
Далее, пользователь инсталлирует, устанавливает и/или прикрепляет с возможностью снятия подлежащий наполнению флакон или другой контейнер 301 на опору 302, как видно на ФИГ.20. После того как контейнер 301 устанавливают на опору 302, пользователь посредством пульта 315 управления инициирует процесс наполнения и повторной герметизации. Затем процесс наполнения выполняется полностью автоматическим образом электронными составными частями устройства 300. В других вариантах осуществления процесс наполнения проводят вручную и/или с сочетанием автоматического и ручного этапов.
Во время процесса наполнения и повторной герметизации, контейнер 301 передвигают на опоре 302 по последовательности положений или пунктов, каждый для проведения иного этапа процесса. Сперва контейнер 301 передвигают в пункт обеззараживания и/или дезинфекции под устройством 303 обеззараживания и/или дезинфекции, который выполнен с возможностью обеззараживания и/или дезинфекции верхней части контейнера 301, которая, как проиллюстрировано, содержит пронизываемую перегородку, как описано выше. Затем выполняют дезинфекцию и/или обеззараживание верхней части контейнера 301, включая перегородку, с использованием ультрафиолетового (УФ) излучения, излучаемого устройством 303 дезинфекции на контейнер 301 в течение времени, достаточного для адекватной дезинфекции перегородки. Устройством 303 дезинфекции является УФ-излучающий LED (светоизлучающий диод) небольшой мощности. В других вариантах осуществления используют УФ-излучающие устройства других типов, напр., УФ-излучающую лампочку, УФ лазер и т.д.
Квалифицированным специалистам в данной области должно быть понятно, что в других вариантах осуществления устройством 303 дезинфекции является устройство обеззараживания иного типа, который известен в настоящее время или который станет известен позже, например, испускающие излучение устройства (напр., гамма, электронно-лучевое, тепловое лазерное или стерилизующее излучение других типов), или аппликатор стерилизации текучей среды (напр., испаряющейся перекиси водорода или окиси азота). В альтернативных вариантах осуществления контейнер 301 стерилизуют, дезинфицируют и/или обеззараживают перед помещением в устройство 300, как описано выше, так что устройств 300 не содержит устройство 303 дезинфекции.
После того как контейнер 301 дезинфицирован, контейнер 301 передвигают в пункт наполнения, содержащий наполняющее устройство 304, подлежащее наполнению, как описано выше. Например, опору 302 и контейнер 301 передвигают в положение под наполняющим устройством 304. Наполняющим устройством 304, проиллюстрированным на ФИГ.20 и 21, является закрытая, бескерновая игла, но в других вариантах осуществления является игла или инжекционный элемент другого типа. Наполняющее устройство 304 передвигают вниз в контакт с перегородкой контейнера 301 с помощью серводвигателя, или в альтернативных вариантах осуществления другого механического и/или электрического механизма, например, ручного рычага или электрического двигателя и прокалывают перегородку. Затем наполняющее устройство 304 проходит через перегородку и образует отверстие через нее. После того как наполняющее устройство 304 пробивает перегородку и проходит через нее в камеру устройства 301, порт или отверстие наполняющего устройства 304 будет в гидравлическом сообщении с камерой контейнера 301 и сможет распределять вещество в камеру. Вещество нагнетается устройством 300 в наполняющее устройство 304 и через него в камеру контейнера 301 с помощью перистальтического насоса (не показано), содержащегося внутри устройства 300. Насос нагнетает вещество, подлежащее наполнению, из источника вещества, обсуждающегося дополнительно ниже. Квалифицированным специалистам в данной области будет понятно, что в альтернативных вариантах осуществления для нагнетания вещества через наполняющее устройство 304 и в камеру контейнера 301 используют насосы других типов.
Пульт 315 управления используют для программирования и/или установки специфического и/или точного количества или объема вещества, который должен быть распределен в камеру контейнера 301. Устройство 300 содержит микропроцессоры, электрические механизмы и/или другие устройства и функции управления для управления или дозирования потока вещества через наполняющее устройство 304. В иллюстративном варианте осуществления, устройство 300 регулирует объем потока посредством приведения насоса в действие в течение предварительно заданного интервала времени, который будет накачивать запрограммированное количество. В других вариантах осуществления величина потока регулируется альтернативным образом, который известен в настоящее время или может стать известным. Таким образом, объем наполнения контейнера 301 может быть запрограммирован пользователем посредством пульта 315 управления, напр., от приблизительно 2 мл до приблизительно 500 мл, и устройств 300 будет накачивать в контейнер запрограммированное количество.
После того как контейнер 301 наполнен, наполняющее устройство 304 втягивают или извлекают из перегородки контейнера 301, т.е. передвигают вверх назад в положение, показанное на ФИГ.20. Как описано выше, когда перегородка является упругой или самозакрывающейся, отверстие, образованное в перегородке, будет закрываться способом, достаточным для предотвращения по существу просачивания или прохождения загрязнителей через отверстие до тех пор, пока может быть выполнена повторная герметизация.
Для повторной герметизации контейнера, контейнер 301 далее передвигают или транспортируют с помощью опоры 302 внутри пространства 310 обработки в пункт герметизации, который содержит распределитель 305 жидкого герметика, а затем устройство 306 герметизации. Сперва, контейнер 301 транспортируют с помощью опоры 302 в распределитель 305 герметика. Распределитель 305 герметика выполнен с возможностью дозирования жидкого герметика на перегородку контейнера 301 для покрытия и/или уплотнения отверстия, которое было образовано во время стадии наполнения наполняющим устройством 304. Герметик подается из картриджа, хранящегося внутри устройства 300, который может быть заменен/повторно заполнен со стороны панели доступа на задней стороне и/или верхней части устройства 300, аналогично функции картриджа принтера.
После того как жидкий герметик распределяют для покрытия отверстия, опора 302 транспортирует контейнер 301 в устройство 306 герметизации, которое выполнено с возможностью отверждения распределенного герметика и герметизации отверстия, образуя посредством этого герметичный, гигиенично запечатанный контейнер 301 с хранящимся в нем веществом. В проиллюстрированном варианте осуществления распределитель 305 герметика помещает каплю отверждаемого под действием ультрафиолетового излучения жидкого герметика на перегородку для закрытия отверстия, а затем устройство 306 герметизации применяет ультрафиолетовое излучение к капле жидкого герметика с использованием УФ LED (или в альтернативных вариантах осуществления другого источника УФ) для отверждения герметика и формирования герметичного уплотнения, например, как раскрыто в находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявке US13/745721, поданной 18 января 2013 года, которая посредством ссылки во всей своей полноте в виде части включена в настоящее описание.
Как вариант, в других вариантах осуществления используются иные способы герметизации отверстия наполняющего устройства, образованного в перегородке. Они включают механическое уплотнение, термостойкое уплотнение и/или химическое уплотнение. В вариантах осуществления с использованием механического уплотнения, распределитель 305, 306 герметика исключен из устройства 300. Примеры механических уплотнений и способов раскрыты, например, в патентной заявке US13/080537, поданной 14 марта 2014 года, с приоритетом 15 марта 2013 года, которая включена посредством ссылки во всей своей полноте в виде части настоящего описания. В некоторых подобных вариантах осуществления, уплотнитель 306 образован в виде выступа или другого механизма оказания давления, который толкает заглушку или другое уплотнение на свое место поверх отверстия для формирования герметичного уплотнения между камерой контейнера 301 и окружающей атмосферой, как описано, например, в перечисленных выше патентах и патентных заявках.
В других вариантах осуществления перегородкой контейнера 301 является перегородка, допускающая повторную термогерметизацию, которую герметизируют за счет применения лазерного излучения или энергии для герметичного уплотнения заполняемого вещества внутрь камеры контейнера 301 из окружающей атмосферы. Подобные варианты осуществления не содержат распределитель 305 герметика, и герметик устройство 306 содержит одно или более лазерных устройств. Подобную повторную герметизацию проводят, например, в соответствии с идеями любого из следующих патентов и патентных заявок, каждая из которых явным образом включена настоящим посредством ссылки во всей своей полноте в виде части настоящего раскрытия: патентная заявка US12,254789, поданная 20 октября 2008 года, c приоритетом 18 октября 2007 года, патентная заявка США серийный № 12/245678, поданная 3 октября 2008 года, и патентная заявка US12/245681, поданная 3 октября 2008 года, c приоритетом 4 октября 2007 года, патентная заявка US12/875440, поданная 3 сентября 2010 года, теперь патент US7980276, выделенная из патентной заявки US12/371386, поданной 13 февраля 2009 года, теперь патент US7810529, которая является продолжающей патентной заявки US11/949087, поданной 3 декабря 2007 года, теперь патент US7490639, которая является продолжающей патентной заявки US11/879485, поданной 16 июля 2007 года, теперь патент US7445033, которая является продолжающей патентной заявки US11/408704, поданной 21 апреля 2006 года, теперь патент US7243689, который является продолжением патентной заявки US10/766172, поданной 28 января 2004 года, теперь патент US7032631, которая является частичным продолжением патентной заявки US10/694364, поданной 27 октября 2003 года, ныне патент US6805170, которая является продолжающей патентной заявки US10/393966, поданной 21 марта 2003 года, ныне патент US6684916, которая выделена из патентной заявки US09/781846, поданной 12 февраля 2001 года, ныне патент US6604561, с приоритетом 11 февраля 2000 года и 28 января 2003 года, и предварительной патентной заявки US60/484204, поданной 30 июня 2003 года; патентная заявка US13/193662, поданная 29 июля 2011 года, которая является продолжающей патентной заявки US12/791629, поданной 1 июня 2010 года, ныне патент US7992597, которая выделена из патентной заявки US11/515162, поданной 1 сентября 2006 года, ныне патент US7726352, которая является продолжающей патентной заявки US10/655455, поданной 3 сентября 2003 года, ныне патент US7100646, которая является частичным продолжением патентной заявки US10/393966, поданной 21 марта 2003 года, ныне патент US6684916, которая выделена из патентной заявки US09/781846, поданной 12 февраля 2001 года, ныне патент US6604561, c приоритетом 11 февраля 2000 года и 3 сентября 2002 года; патентная заявка US12/627655, поданная 30 ноября 2009 года, ныне патент US8096333, которая является продолжающей патентной заявки US10/983178, поданной 5 ноября 2004 года, с приоритетом 7 ноября 2003 года и 10 ноября 2003 года; патентная заявка US11/901467, поданная 17 сентября 2007 года, которая является продолжающей патентной заявки US11/510961, поданной 28 августа 2006 года, ныне патент US7270158, которая является продолжающей патентной заявки US11/070440, поданной 2 марта 2005 года, ныне патент US7096896, c приоритетом 5 марта 2004 года; патентная заявка US12/768885, поданная 28 апреля 2010 года, ныне патент US7975453, которая является продолжающей патентной заявки US11/074513, поданной 7 марта 2005 года, ныне патент US7707807, c приоритетом 8 марта 2004 года; патентная заявка US12/715821, поданная 2 марта 2010 года, которая является продолжающей патентной заявки US11/074454, поданной 7 марта 2005 года, ныне патент US7669390; патентная заявка US11/339966, поданная 25 января 2006 года, ныне патент US7954521, с приоритетом 25 января 2005 года; патентная заявка US12/861354, поданная 23 августа 2010 года, которая выделена из патентной заявки US11/786206, поданной 10 апреля 2007 года, ныне патент US7780023, с приоритетом 10 апреля 2006 года; патентная заявка US11/295251, поданная 5 декабря 2005 года, ныне патент US7322491, который, в свою очередь, с приоритетом 14 января 2005 года и 4 декабря 2004 года; патентная заявка US12/789565, поданная 28 мая 2010 года, которая является продолжающей патентной заявки US11/933272, поданной 31 октября 2007 года, ныне патент US7726357, которая является продолжающей патентной заявки US11/515162, поданной 1 сентября 2006 года, ныне патент US7726352; патентная заявка US13/045655, поданная 11 марта 2011 года, которая является продолжающей патентной заявки US12/496985, поданной 2 июля 2009 года, ныне патент US7905257, которая является продолжающей патентной заявки US11/527775, поданной 25 сентября 2006 года, ныне патент US7556066, которая является продолжающей патентной заявки US11/103803, поданной 11 апреля 2005 года, ныне патент US7111649, которая является продолжающей патентной заявки US10/600525, поданной 19 июня 2003 года, ныне патент US6929040, с приоритетом 19 июня 2002 года; патентная заявка US13/326177, поданная 14 декабря 2011 года, которая является продолжающей патентной заявки US13/170613, поданной 28 июня 2011 года, которая является продолжающей патентной заявки US12/401567, поданной 10 марта 2009 года, ныне патент US7967034, которая является продолжающей патентной заявки US11/933300, поданной 31 октября 2007 года, ныне патент US7500498; патентная заявка US13/329483, поданная 30 апреля 2011 года, которая является продолжающей международной заявки PCT/US2011/034703, поданной 30 апреля 2011 года, с приоритетом 30 апреля 2010 года; и предварительная патентная заявка US61/476523, поданная 18 апреля 2011 года».
В других вариантах осуществления термосвариваемую перегородку герметизируют посредством контакта перегородки с нагреваемым зондом, как раскрыто, например, в патенте US6604561, выданном 12 августа 2003 года, и/или способа герметизации жидкости, как раскрыто в находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявке US13/745721, поданной 18 января 2013 года, которая включена посредством ссылки во всей своей полноте в виде части в настоящее описание.
После того как контейнер 301 наполнен и повторно герметизирован, транспортерный механизм для опоры 302 изменяет направление на обратное (слева направо на ФИГ.20) и транспортирует наполненный и герметичный контейнер за пределы пространства 310 обработки в положении, показанном на ФИГ.20 и 21, таким образом, что пользователь может иметь доступ к наполненному контейнеру 301 и удалять его с опоры 302. В альтернативных вариантах осуществления дверцу 308 открывают и герметизируют, наполненное контейнер 301 удаляют с опоры 302 и из устройства 300 в пункте повторной герметизации. В качестве альтернативы, устройство имеет отверстие в конце пространства 310 обработки рядом с пунктом повторной герметизации, через которое контейнер 301 транспортируют за пределы пространства 310 обработки, или иным образом обеспечивается доступ к наполненному контейнеру 301 для удаления.
Как отмечалось выше в различных вариантах осуществления, устройство 300 приводят в действие вручную или автоматически. Пульт 315 управления содержит выключатель электропитания, рабочий переключатель включения/выключения, который находится в рабочем взаимодействии с компьютеризированными системами, которые содержат программное обеспечение и/или программную часть, подлежащую применению для управления количеством и потоком вещества, герметика и/или стерилизующего средства, применяемого во время работы устройства 300, а также для управления текучим потоком вещества через и из наполняющего устройства 304. Кроме того, пульт 315 управления может применяться для выбора из различных типов веществ, герметиков и/или стерилизующих средств, в зависимости от конфигурации подачи вещества и потребностей пользователя. Как обсуждалось выше, пульт 315 управления может регулировать передвижение опоры 302, и таким образом контейнера 301, подлежащего наполнению, через устройство 300, причем подобное управление может быть автоматическим посредством одной или более выбираемых программ, установленных в устройстве, или посредством команды оператора, которая вводиться через пульт 315 управления.
Кроме того, как отмечалось, пульт 315 управления соединен с другими электрическими компонентами внутри устройства 300, такими как моторы, процессоры, нагреватели и т.д. Для сохранения правильных рабочих условий для данных электрических компонентов, устройство 300 содержит вытяжной вентилятор 313 в верхней его части, который втягивает охлаждающий воздух в и через устройств 300 и через составные части, предотвращая перегрев. В качестве альтернативы, вытяжной вентилятор 313 расположен на боковой стороне или в задней части устройства 300. Дополнительно, электрические компоненты устройства 300 установлены в нем модульно, так что при необходимости возможно легкое техническое обслуживание и замена отдельных электрических деталей. Например, электрическое управления для устройства 303 дезинфекции и электрическое управления для наполняющего устройства 304 находятся в отдельных модулях или на отдельных электрических панелях, так что можно заменить одну, не затрагивая другую.
Устройство 300 обеспечивает процесс наполнения и герметизации единственного контейнера 301 одновременно, в непрерывном процессе, предусматривая регулируемое пользователем последовательное наполнение контейнеров по требованию. Соответственно, после удаления заполненного и герметичного контейнера 301, другой (герметичный) пустой контейнер 301 может быть установлен на опоре 302 и приведенный выше процесс наполнения повторяется. Во время данной работы, наполняющее устройство 304 повторно используют для последовательных наполнений. Данная операция может применяться для наполнения множества контейнеров без замены наполняющего устройства 304.
Однако, если существует потребность в замене наполняющего устройства 304, например, вследствие замены вещества, подлежащего распределению через него или по любой другой причине, наполняющее устройство 304 может быть снято и заменено. Для этого крышку 311 повторно помещают на иглу 304. В данном способе, для запуска данного процесса пользователь использует пульт 315 управления. В результате, процесс удаления крышки 311 выполняют в обратном порядке.
Как видно на ФИГ.20, во время процесса наполнения крышку 311 удерживают в захвате 319 крышки. Опору 302 передвигают в пространство 310 обработки до тех пор, пока не выровняют непосредственно под наполняющим устройством 304. Затем наполняющее устройство 304 передвигают вниз до тех пор, пока крышку 311 не зацепят на наполняющее устройство 304, напр., не защелкнут, и наполняющее устройство втягивают для удаления крышки из захвата 319 крышки.
В вариантах осуществления, где крышку 311 держат в положении хранения в держателе 312 крышки на протяжении процесса наполнения и герметизации, крышку 311 удаляют с держателя 312 крышки посредством передвижения захвата 319 крышки с выравниванием под держателем 312 крышки, держатель 312 крышки передвигают вниз до тех пор, пока крышка 311 не зацепит и не будет удерживаться захватом 319 крышки, а держатель 312 крышки втягивают вверх, отцепляя крышку 311 от опоры 302 крышки. Далее, опору 302 передвигают таким образом, чтобы крышка 311 была расположена и выровнена с наполняющим устройством 304. Затем наполняющее устройство 304 опускают вниз в крышку 311, вводя с ней в зацепление, напр., защелкивая, и втягивают вверх с прикрепленной к ней крышкой и освобождая от захвата 319 крышки. Затем опору 302 передвигают в положение, показанное на ФИГ.20, таким образом, чтобы пользователь мог удалять и/или заменять наполняющее устройство 304.
Когда наполнение завершено и перед остановкой устройства 300 также выполняют процедуру повторного закрывания, так что наполняющее устройство 304 закрыто крышкой в периоды неиспользования. Преимущественно, данный процесс может быть полностью автоматическим, так что пользователь не должен взаимодействовать с открытыми частями наполняющего устройства 304, такими как кончик иглы, и таким образом может поддерживаться гигиеничное и безопасное состояния.
Обращаясь далее к ФИГ.22-23, ФИГ.22 частично иллюстрирует внутреннюю часть устройства 300, включая электрические и механические компоненты 335 для пункта дезинфекции, электрические и механические компоненты 336 для пункта наполнения и электрические и механические компоненты 337 для пункта герметизации, каждый из которых может регулироваться с помощью пульта 315 управления.
ФИГ.23 показывает дополнительную деталь пульта 315 управления, которая содержит сенсорный дисплей 316 и кнопки 317 для управления работой устройства 300. В других вариантах осуществления пульт 315 управления содержит аналогичные средства управления, напр., циферблаты, переключатели и т.д. В некоторых вариантах осуществления дисплеем 315 является динамический сенсорный экран, который обеспечивает легкие пошаговые рабочие команды, направляющие оператора через процесс наполнения, уменьшая посредством этого время обучения. Кроме того, рабочее программное обеспечение для устройства 300 содержит дублирующие меры безопасности для предотвращения и/или минимизации неисправности и/или ошибки пользователя.
Устройство 300, как описано выше, обеспечивает процесс наполнения контейнера с лекарственными формами без консервантов (или при необходимости с консервантами) в закрытых контейнерах в неклассифицированной окружающей среде и его герметизации. Преимущественно, это как безопасные, так и распространенные способы асептического наполнения лекарственных форм с консервантами или без консервантов в открытых контейнерах в регулируемой окружающей среде. Кроме того, устройство 300 является компактным устройством, который позволяет локализованное стерильное наполнения на месте. Поскольку устройство 300 обеспечивает дезинфекцию внутри устройства 300, для наполнения контейнеров 301 «чистая комната» не нужна.
Далее на ФИГ.24 показан альтернативный вариант осуществления устройства 400 наполнения и герметизации. Устройство 400 по существу аналогично устройству 300, и для аналогичных компонентов и признаков используют аналогичные ссылочные позиции, за исключением того, что вместо цифры «3» им предшествует цифра «4». Соответственно, устройство 400 показано с контейнером 401, поддерживаемым с помощью опоры 402, которую транспортируют через пространство 410 обработки, содержащее дверцу 408. Устройство 400 содержит панель 415 управления, пункт дезинфекции, содержащий устройство 403 дезинфекции, и пункт герметизации, содержащий распределитель 405 герметика и герметизирующее устройство 406. Как показано, устройство 400 в отличие от устройства 300, держатель 412 крышки и наполняющее устройство 404 переключены в рабочее положении, так что держатель 412 крышки находится рядом с пунктом дезинфекции, но работа и способ наполнения и герметизации контейнера 401 по существу такой же, как описано выше в отношении устройства 300.
Как показано на ФИГ.24, устройство 400 снабжается веществом для наполнения в контейнер 401 из одного или более источников и/или резервуаров текучей среды, которые отделены от устройства 400. Источник 440 вещества, такой как одноразовый пакет, мешок или контейнер другого типа, поддерживается на стойке или поворотном устройстве 441, которое в некоторых вариантах осуществления вращается и/или крутится. Источник 440 соединен с возможностью прохождения текучей среды с устройством 400 и, таким образом, с наполняющим устройством (устройствами) 404 посредством трубопровода 442 для текучей среды. в некоторых вариантах осуществления источник 440 вещества представляет собой стерильный, герметично запечатанный контейнер, который содержит стерильное, вещество без консервантов, подлежащее распределению в контейнер 401.
Как отмечалось, источник 440 вещества соединен с возможностью прохождения текучей среды с устройством 400 посредством трубопровода 442 для текучей среды. Трубопровод 442 для текучей среды содержит стерильный коннектор 451, как обсуждалось выше, который обеспечивает возможность соединения источника 440 с устройством 400, и образован из стерильного канала протекания для вещества между источником 440 и устройством 400. Таким образом, во время процесса наполнения из источника 440 вещества, в устройств 400, через наполняющее устройство 404 и в герметичную камеру контейнера сохраняется канал для полностью стерильной текучей среды, изолированный от окружающей атмосферы. В других вариантах применения, в которых не используются стерильные вещества или не требуется стерильный перенос или наполнение, нет необходимости, чтобы коннекторы были стерильными коннекторами.
Поворотное устройство 441 выполнено с возможностью содержания множества источников 440 веществ, каждый из которых может быть соединен с устройством 400 посредством стерильного коннектора 451 таким образом, чтобы пользователь мог легко изменять, какой источник 440 вещества соединить с устройством 400. В связи с этим, пользователь устройства 400 может обеспечивать множество источников одного и того же вещества, так что когда один источник 440 вещества опорожняется, пустой источник может быть быстро отсоединен, а замененный источник 400 вещества может быть быстро соединен с устройством 400 для продолжения наполнения контейнеров 401. В качестве альтернативы, в различных источниках 440 веществ могут храниться различные вещества, так что пользователь легко может изменять вещество, подлежащее распределению в контейнер 401. В процессе замены источника 440 вещества путь для стерильной текучей среды, т.е. Трубопровод 442 для текучей среды, предоставлен посредством стерильных коннекторов 451, которые сохраняют путь для текучей среды в герметичном состоянии относительно окружающей атмосферы, даже когда источник 440 отсоединен от устройства 400. Кроме того, изменение источника 440 вещества может быть относительно быстрым, напр., в пределах нескольких минут, посредством отсоединения источника 440 вещества от трубопровода 442 для текучей среды с использованием коннектора, а затем прикрепления второго источника 440 вещества к трубопроводу 442 для текучей среды. Однако, каждый источник вещества может удерживать достаточный объем вещества для наполнения множества контейнеров 401, не требуя частого изменения источника 440 вещества.
Кроме того, хотя показан только один источник 440 вещества, соединенный с устройством 400 единственным трубопроводом 442 для текучей среды, устройство 400 может быть выполнено с возможностью приема текучей среды из множества источников 440 веществ, и каждый источник 440 вещества может быть соединен с устройством 400 другим стерильным трубопроводом 442 для текучей среды и с другим наполняющим устройством 404, например, устройств 400 может содержать два или более наполняющих устройств 404. Соответственно, устройство 400 допускает перемешивание веществ внутри контейнера 401.
Таким образом, можно наполнять различные вещества в единственный контейнер 401, создавая посредством этого в контейнере 401 состав из множества веществ. Подобные способы описаны, например, в находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявке US12/245678, поданной 3 октября 2008 года, и патентной заявке US12/245681, поданной 3 октября 2008 года, которые включены посредством ссылки во всей своей полноте в виде части в настоящее описание. Также легко можно наполнять различные контейнеры 401 различными веществами. Соответственно, на поворотном устройстве 441 может содержаться несколько различных веществ, которые применяются при необходимости с течением времени для наполнения конкретного вещества, требующегося при необходимости.
В качестве альтернативы, хотя показано в виде стойки или поворотного устройства 441, один или более источников текучей среды могут быть помещены в отдельный контейнер, устройство или резервуар для хранения, который может регулировать и сохранять соответствующие температуры, уровни влажности, уровни освещения и т.д. Так что любые вещества, хранящиеся в них, не повреждаются, находясь в состоянии хранения. Подобный контейнер для хранения может быть выполнен с одним или более трубопроводами для текучей среды, которые могут передавать вещество с возможностью прохождения текучей среды из контейнера для хранения в устройстве 400 для наполнения контейнеров 401. Кроме того, хотя источник 440 вещества показан отдельно от устройства 400, устройство 400 может быть выполнено с возможностью размещения одного или более источников веществ внутри устройства 400.
Далее на ФИГ.25 показана альтернативная конфигурация устройства 500 и поворотного устройства 541. Устройство 500 и поворотное устройство 541 и другие компоненты, показанные на нем, по существу аналогичны устройству 400 и поворотному устройству 441 ФИГ.24, и аналогичные элементы отмечены аналогичным образом за исключением предшествующей цифры «5» вместо «4». Устройство 500 содержит панель 515 управления и пространство 510 обработки, содержащее стерилизующее устройство 503, наполняющее устройство 504, распределитель 505 герметика и герметизирующее устройство 506, помещенные внутри обрабатывающего пространства 510, включая дверцу 508. Контейнер 501 удерживается с помощью опоры 502, которая транспортирует контейнер 501 в пространство 510 обработки для наполнения и герметизации контейнера 501, как описано выше. Как показано, устройств 500 соединен с возможностью прохождения текучей среды с источником 540 вещества посредством трубопровода 542 для текучей среды посредством стерильного коннектора 551, который содержится на поворотном устройстве 541. Как показано, поворотное устройство 541 выполнено с возможностью опоры множества источников 540 веществ, а источники 540 веществ могут быть соединены с возможностью прохождения текучей среды с устройством 500 и одним или более наполняющими устройствами 504 посредством одного или более трубопроводов 542 для текучей среды аналогичным образом, как описано выше относительно устройства 400.
Хотя для наполнения различных контейнеров или устройств, которые описаны выше, могут применяться устройства 300, 400, 500, могут использоваться другие наполняющие устройства, включая устройства, раскрытые в находящейся на одновременном рассмотрении патентной заявке US13/861502, поданной 12 апреля 2013 года, с приоритетом 13 апреля 2012 года, которая включена настоящим посредством ссылки во всей своей полноте в виде части в настоящее описание.
3
Преимущественно, варианты осуществления устройств, раскрытых в данном описании, могут использоваться в любых установках, где необходимо, напр., маломасштабное стерильное наполнение, таких как лабораторные установки с настольным устройством. Устройств является небольшим и компактным, и легко встает сверху обычного стола или скамьи и легко передвигается и/или транспортируется. Некоторые варианты осуществления устройства являются достаточно компактными, чтобы вставать внутри футляра для переноски или чемодана. Различные варианты осуществления составляют меньше чем приблизительно 2 кубических фута (75 дм) по объему, а масса меньше чем приблизительно 42 фунтов (19 кг). Соответственно, устройств можно легко переносить из одного места в другое. В дополнение, описанные выше устройства представляют собой удобные в использовании устройства, предоставляющие полностью готовую систему стерильного наполнения. Имеется только единственное электрическое соединение, и устройств полностью интегрирован для выполнения всех функций, описанных выше, без вмешательства человека и/или заражения человека. Нет необходимости в испаряющейся перекиси водорода (VHP) или других системах средств стерилизации текучей среды, сжатом воздухе, окружающих средах с фильтрованным или стерильным ламинарным потоком или любых сложных или дорогостоящих изоляторах, хотя в некоторых вариантах осуществления устройств может содержать источник очень высокого давления для санитарной обработки.
Далее на ФИГ.26 показано схематичное изображение устройства, которое описано выше, для использования в больничных установках, с соединением устройства 600, обеспечивающего закрытый путь 643 для стерильной текучей среды, с пациентом 699. Как показано, пациент 699 лежит на кровати 698 в комнате по уходу за пациентом. Устройство 600, аналогичное устройствам 300, 400 и 500, описанным выше, может быть помещено в комнате пациента на столе рядом с пациентом 699 или может быть помещено в другой комнате, а в комнату пациента 699 транспортируют наполненный, герметичный контейнер. Источник 640 вещества, удерживаемый на поворотном устройстве 641, обеспечивает источник вещества для устройства 600 посредством стерильного трубопровода 642 для текучей среды. Как показано, резервуар 650 также снабжен большим источником вещества и соединен с источником 641 вещества посредством другого стерильного трубопровода 642 для текучей среды. Стерильные коннекторы 651, такие как коннекторы, описанные выше, могут образовать часть стерильных трубопроводов 642 для текучей среды. Таким образом, с устройством 600 может быть соединено множество контейнеров для веществ, так что пациенту может избирательно доставляться множество веществ, или различные вещества доставляются разным пациентам.
Для снабжения пациента веществом из устройства 600, устройство 600 находится в сообщении стерильной текучей среды с пациентом через IV или аналогичный коннектор 643 для стерильной текучей среды. В подобных вариантах осуществления, вместо устройства 600, доставляющего вещество в заполняющий элемент для протыкания контейнера, устройство 600 доставляет вещество в IV линию. Трубопровод для стерильной текучей среды между устройством 600 и пациентом 699 содержит стерильный коннектор 651, как описано выше, так что IV линия может быть отсоединена от устройства, сохраняя в то же время стерильный, герметичный путь для текучей среды через устройств 600. Кроме того, дополнительный перистальтический насос 652 между устройством 600 и пациентом 699 допускает инжектирование потока текучей среды, а подача пациенту может точно регулироваться специалистом по уходу за пациентом.
Возможность отсоединения IV линии пациента от устройства и сохранения стерильного пути для текучей среды, т.е. Через стерильный коннектор 651, наряду с небольшим устройством 600, по сути портативным, как обсуждалось выше, допускает перемещение устройства 600 из одной комнаты для лечения пациента в другую для лечения других пациентов. Данное преимущественно устраняет необходимость в перемещении пациента в другое место для получения лечения, что может быть в медицинском отношении вредно для пациента. В дополнение, описанная выше возможность быстрого соединения и отсоединения одного или более различных источников веществ для устройства 600 обеспечивает возможность содержания «стандартного» набора веществ с устройством для различных видов лечения, а также, замены при необходимости источников веществ с минимальной простоем устройства или прерыванием лечения пациента. Кроме того, устройство 600 допускает использование множества дозировок для пациента в течение времени, когда между подобными дозами IV линию отсоединяют от устройства посредством стерильного коннектора 651 для комфорта пациента, мобильности или инфузии альтернативных веществ без нарушения пути стерильной текучей среды для последующих доз.
В альтернативных вариантах осуществления устройств 600 выполнен с возможностью наполнения контейнеров, как описано выше, таких как пакеты для внутривенного вливания, которые затем предоставляют для использования пациентом немедленно и на месте в комнате по уходу за пациентом. В связи с этим, специальные сформированные для ухода пакеты для внутривенного вливания могут быть наполнены в комнате по уходу за пациентом, предоставляя возможность немедленной реакции на месте на потребности пациент.
Преимущественно, обеспечивается полностью стерильная доставка из оригинального источника вещества для применения пациенту, при этом вещество сохраняется стерильным и герметичным относительно окружающей атмосферы, от источника вещества, через стерильное наполнение в контейнер или другое устройство для доставки пациенту и, в свою очередь, доставки из подобного контейнера или устройства пациенту. Например, со ссылкой на ФИГ.26, в альтернативном варианте осуществления, источником 640 вещества является закрытый источник вещества со стерильным наполнением, такой как мешок, который содержит стерильный коннектор для прикрепления к стерильному трубопроводу для текучей среды, например, стерильные коннекторы, описанные и включенные посредством ссылки выше. Стерильный коннектор источника 640 вещества соединен со стерильным трубопроводом для текучей среды 642, который соединен с возможностью прохождения текучей среды с закрытой иглой устройства 600 (т.е. стерильный коннектор, гибкий трубопровод для текучей среды, способный входить в зацепление, например, с перистальтическим насосом, и закрытая игла образуют набор для наполнения, который установлен в наполняющем устройстве 600 для соответствующего стерильного наполнения). Затем устройство 600 заполняет стерильный контейнер в соответствии с процессом стерильного наполнения и повторной герметизации, описанным выше, веществом, подлежащим введению пациенту. Наполненный, стерильный контейнер также содержит стерильный коннектор, например, стерильный коннектор, описанный и включенный посредством ссылки выше, и извлекается из устройства 600. Затем наполненный, стерильный контейнер, наполненный устройством 600, соединяют через его стерильный коннектор со стерильным трубопроводом для текучей среды, который предоставлен для доставки стерильно наполненного вещества пациенту, например, с катетером или IV линией. В подобном варианте осуществления, катетер или IV линия содержит катетер или иглу на своем конце напротив стерильного коннектора, соединенного со стерильным контейнером для доставки стерильно наполненного вещества пациенту. Соответственно, полностью замкнутый, т.е. от окружающей атмосферы, и стерильный процесс, от источника пациенту, предоставлен без риска загрязнения стерильного вещества. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления перистальтический насос предоставлен между наполненным, стерильным контейнером и пациентом для предоставления пациенту регулируемого применения вещества. Кроме того, преимущественно, источник 640 вещества и/или устройств 600 может быть легко и эффективно заменен, когда необходимо использовать другого пациента и/или другой состав вещества.
Как может быть признано рядовыми специалистами в данной области техники на основании изложенных здесь идей, множество изменений и модификаций может быть сделано к описанным выше и другим вариантам осуществления без выхода за пределы объема правовых притязаний, который определен в формуле изобретения. Например, компоненты флакона или другого устройства и наполняющее устройство могут принимать любую из множества иных конфигураций, или могут быть изготовлены из любого из многочисленных иных материалов, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже. Например, вместо того, чтобы принимать форму иглы, наполняющий или инжекционный элемент может принимать вид канюли. C другой стороны, устройство, подлежащее наполнению, может содержать односторонний клапан наполнения и эластичную перегородку, которая принимает наполняемую канюлю, образует кольцевую поверхность контакта с наполняемой канюлей и обеззараживает наполняемую канюлю перед открыванием затвора или другой крышки на канюле, входящей в соприкосновение с односторонним клапаном и наполняя стерильную камеру устройства. Наполняющие устройства также могут быть использованы в любой из множества иных конфигураций, с введением и выведением из зацепления с устройствами, подлежащими наполнению любым из множества различных путей, а наполненные устройства могут транспортироваться на любом из множества транспортеров иных типов или иными способами. Аналогичным образом, устройства, подлежащие наполнению, могут принимать вид любого из множества различных контейнеров или устройств, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже, таких как флаконы, мешки, пробирки, шприцы, устройства доставки разовой дозы и устройства доставки множества доз. Также, наполняющее устройство может применяться для инжектирования любого из множества иных типов текущих сред или других веществ во флакон или другое устройство для любого из множества иных вариантов применения, включая, например, лекарства, лекарственные препараты, вакцины, жидкие продукты питания, добавки и множество других продуктов, которые известны в настоящее время или которые станут известны позже. В дополнение, процесс наполнения может происходить в любом из множества иных типов окружающих сред, образующих любые из множества иных типов загрязненности или гарантированные уровни стерильности. Соответственно, данное подробное описание вариантов осуществления необходимо понимать в иллюстративном, а не в ограничительном смысле.