CN102648015B - 施加到皮肤的较小装置、模块化系统及其使用方法 - Google Patents

施加到皮肤的较小装置、模块化系统及其使用方法 Download PDF

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    • A61M5/425Protruding skin to facilitate piercing, e.g. vacuum cylinders, vein immobilising means

Abstract

本发明在某些方面中总体上涉及施加到皮肤的较小装置、模块化系统及其使用方法。在一些方面中,该装置被构造且布置成具有多于一个的模块。例如,该装置可以具有:用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的模块、用于发送指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号的模块、用于分析从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的模块,等等。在一些实施例中,这些模块可彼此连接和/或拆开,并且在一些情况下,在该装置与受验者接触的同时例如在该装置贴附到受验者的同时,可以执行这些连接和/或拆开。在一些实施例中,该装置可以在例如受验者的皮肤上的同一位置处或者不同的位置处可重复地施加到受验者的皮肤以将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在一些方面中,该装置可以是自给式装置和/或具有较小的尺寸,并且在一些情况下,该装置的尺寸可以被设定成使得该装置可被受验者佩戴和/或能够被受验者携带。例如,该装置可以具有允许该装置被受验者承载或者佩戴例如至少约一小时、至少约一天、至少约一周等或者不超过约一小时、不超过约10分钟等各种时间段的质量和/或尺寸。

Description

施加到皮肤的较小装置、模块化系统及其使用方法
相关申请
本申请要求享有以下专利申请的优先权:2009年10月30日提交的Chickering等人的题名为“Systems and Methods for Altering or Masking Perception of Treatmentof a Subject”的美国临时专利申请序列No.61/256,880;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Systems and Methods for Application to Skin and Controlof Use Thereof”的美国临时专利申请序列No.61/256,874;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Packaging Systems and Methods for Devices Applied tothe Skin”的美国临时专利申请序列No.61/256,871;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Systems and Methods for Treating or Shielding Blood on the Surfaceof the Skin”的美国临时专利申请序列No.61/256,863;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Systems and Methods for Sanitizing or Treating the Skin orDevices Applied to the Skin”的美国临时专利申请序列No.61/256,910;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为″Modular Systems for Application to the Skin”的美国临时专利申请序列No.61/256,931;2009年10月30日提交的Chickering等人的题名为“Relatively Small Devices Applied to the Skin and Methods of Use Thereof”的美国临时专利申请序列No.61/256,933;2010年1月13日提交的Chickering等人的题名为“Blood Sampling Device and Method”的美国临时专利申请序列No.61/294,543;2010年5月13日提交的Chickering等人的题名为“Rapid Delivery and/or Withdrawal ofFluids”的美国临时专利申请序列No.61/334,533;2010年5月13日提交的Chickering等人的题名为“Sampling Device Interfaces”的美国临时专利申请序列No.61/334,529;2010年6月23日提交的Chickering等人的题名为″Sampling Devices and Methods InvolvingRelatively Little Pain”的美国临时专利申请序列No.61/357,582;2010年7月26日提交的Davis等人的题名为“Rapid Delivery and/or Withdrawal of Fluids”的美国临时专利申请序列No.61/367,607;和2010年8月13日提交的Chickering等人的题名为“Clinicaland/or Consumer Techniques and Devices”的美国临时专利申请序列No.61/373,764。上述专利申请中的每个都通过引用包含于此。
技术领域
本发明总体上涉及用于将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体的系统和方法。
背景技术
存在有用于感测和响应于受验者所暴露的状态的、包括感测哺乳动物的生理状态和/或周围环境在内的多种技术和方法。存在有用于从哺乳动物抽出诸如血液的流体的其它技术。虽然许多这样的技术适用于各种目的,但是具有诸如增加的简单性和使用的灵活性的一个或者多个特征的技术将是有利的。
发明内容
本发明总体上涉及用于将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体的系统和方法。本发明的主题在一些情况下涉及相关的产品、特定问题的可替代方案和/或一个或多个系统和/或制品的多种不同用途。
在一个方面中,本发明总体上涉及一种用于分析来自例如受验者的皮肤和/或皮肤下面的受验者的可提取介质的装置。在一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括用于从受验者的皮肤或者通过受验者的皮肤提取受验者的介质的装置;和信号结构,所述信号结构用于产生指示确定所述介质的至少一种分析物的信号。在一些情况下,支撑结构和信号结构被构造且布置成可通过受验者容易地彼此连接和/或拆开。
根据另一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和用于在提取区域处从受验者的皮肤或者通过受验者的皮肤提取受验者的介质的装置。在一些情况下,该装置包括以下条件中的至少一个:与提取区域平行的不大于约5厘米的最大横向尺寸;当该装置定位成用于提取介质时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者,不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;用于从受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取流体的装置;和信号结构,所述信号结构用于产生指示确定所述流体内含有的至少一种分析物的信号。在一些实施例中,支撑结构和信号结构被构造且布置成可容易地彼此连接和/或拆开。
在另一个方面中,本发明总体上涉及一种用于分析来自受验者的皮肤和/或来自受验者的皮肤下面的可提取流体的装置。在一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;和信号结构,所述信号结构用于产生指示确定所述流体内含有的至少一种分析物的信号。在一些实施例中,支撑结构和信号结构被构造且布置成可容易地彼此连接和/或拆开。
根据另一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和与所述支撑结构相关联的流体输送器。在一些情况下,该装置包括以下条件中的至少一个:当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约5厘米的最大横向尺寸;当该装置定位成用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者,在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;传感器,所述传感器用于确定从受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取的流体的至少一种状态;以及信号和/或显示发生器,所述信号和/或显示发生器用于产生与由所述传感器确定的所述流体的所述至少一种状态有关的信号和/或显示。在一些实施例中,该装置包括以下条件中的至少一个:当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约7厘米的最大横向尺寸;当该装置定位成用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于约3厘米的最大竖向尺寸;或者,在不存在流体的情况下的不超过约150克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和与所述支撑结构相关联的流体输送器。该装置根据一些实施例可以被构造且布置成可被受验者佩带至少15分钟的一段时间。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和与所述支撑结构相关联的流体输送器。在一些实施例中,该装置包括以下条件中的至少一个:当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约6厘米的最大横向尺寸;当该装置定位成用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于约1.5厘米的最大竖向尺寸;或者,在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;和用于将所述支撑结构粘合到受验者的皮肤的粘合剂。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和用于在提取区域处从受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取流体的装置。在一些情况下,该装置包括以下条件中的至少一个:当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约5厘米的最大横向尺寸;当该装置定位成用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者,在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;用于在提取区域处从受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取流体的装置;传感器,所述传感器用于确定从受验者的皮肤提取的流体的至少一种状态;以及信号和/或显示发生器,所述信号和/或显示发生器用于产生与由所述传感器确定的所述流体的所述至少一种状态有关的信号和/或显示。在一些实施例中,该装置包括以下条件中的至少一个:当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约7厘米的最大横向尺寸;当该装置定位成用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于约3厘米的最大竖向尺寸;或者,在不存在流体的情况下的不超过约150克的质量。
根据又一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和用于在提取区域处从受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取流体的装置。根据一些实施例,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少15分钟的一段时间。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和用于在提取区域处从受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取流体的装置。在一些实施例中,该装置包括以下条件中的至少一个:当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约6厘米的最大横向尺寸;当该装置定位成用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于约1.5厘米的最大竖向尺寸;或者,在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;用于在提取区域处从受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取流体的装置;和用于将所述支撑结构粘合到受验者的皮肤的粘合剂。
在又一个方面中,本发明涉及一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置。流体例如可以是血液或者间质流体、诸如承载药物或者其它治疗剂的盐水的流体、或者诸如本文所述流体的其它适当流体。
在一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或从受验者的皮肤抽出流体的信号。在一些情况下,支撑结构和信号结构被构造且布置成可彼此连接和/或拆开。
在另一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在一些实施例中,该装置可重复地施加到受验者的皮肤以将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。
根据一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在一些实施例中,支撑结构和信号结构被构造且布置成可彼此连接和/或拆开。
根据另一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在某些实施例中,该装置可重复地施加到受验者的皮肤以将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。
在又一组实施例中,该装置可以包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;和稳定剂,所述稳定剂与流体输送器连通用于使从皮肤抽出的流体稳定。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;和抗凝剂,所述抗凝剂与流体输送器连通用于使从皮肤抽出的流体稳定。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在某些实施例中,支撑结构和信号结构被构造且布置成可彼此连接和/或拆开。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在一些实施例中,该装置可重复地施加到受验者的皮肤以将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。
在一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的输送器件;和稳定剂,所述稳定剂与输送器件连通用于使从皮肤抽出的流体稳定。
在另一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的输送器件;和抗凝剂,所述抗凝剂与输送器件连通用于使从皮肤抽出的流体稳定。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;和传感器,所述传感器用于确定递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的状态。在一些情况下,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和与所述支撑结构相关联的流体输送器。在一些实施例中,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和与所述支撑结构相关联的流体输送器。根据一些实施例,该装置可以被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
根据又一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;和传感器,所述传感器用于确定递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的状态。在某些实施例中,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
在一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和输送器件,所述输送器件用于从受验者的皮肤和/或从皮肤下面抽出间质流体。在一些情况下,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
在另一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和输送器件,所述输送器件用于从受验者的皮肤中的一条或者多条毛细管抽出流体。在一些示例中,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
根据又一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和与所述支撑结构相关联的流体输送器。在某些实施例中,该装置的一部分被构造且布置成在不拆卸该装置的情况下可被替换,其中,在可替换部分不存在于该装置内的情况下该装置不能起到递送流体和/或抽出流体的功能,和/或其中,可替换部分不包括电源。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的流体输送器;和可移除的模块,所述可移除的模块被构造且布置成能可逆地从支撑结构移除,其中,可移除的模块包括压力控制器、用于流体输送器的致动器、传感器、流体化验物、收集室、处理器、记忆部件、发送器或者显示器中的一个或者多个。
在另一方面中,本发明涉及一种用于从受验者提取介质的装置。根据一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;用于在提取区域处从受验者的皮肤或者通过受验者的皮肤提取受验者的介质的装置;传感器,所述传感器用于确定可通过至少一个穿孔从受验者提取的介质的至少一种状态;以及信号和/或显示发生器,所述信号和/或显示发生器用于产生与由所述传感器确定的所述介质的所述状态有关的信号和/或显示。在一些实施例中,该装置包括以下条件中的至少一个:与提取区域平行的不大于约7厘米的最大横向尺寸;当该装置定位成用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于约3厘米的最大竖向尺寸;或者,不超过约150克的质量。
在另一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和用于在提取区域处从受验者的皮肤或者通过受验者的皮肤提取受验者的介质的装置。在一些情况下,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少15分钟的一段时间。
在又一方面中,本发明涉及一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置;在一些情况下,该装置可以是自给式(self-contained)装置。
在一组实施例中,该装置可以包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;和传感器,所述传感器用于确定递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的状态。在一些情况下,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
根据另一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将间质流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出间质流体。在一些实施例中,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤中的一条或者多条毛细管和/或从受验者的皮肤中的一条或者多条毛细管抽出流体。在某些示例中,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
在一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在某些情况下,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:不大于约5厘米的最大横向尺寸;当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者,不超过约25克的质量。
在另一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在一些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:不大于约7厘米的最大横向尺寸;当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约3厘米的最大竖向尺寸;或者,不超过约150克的质量。
根据又一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在一些情况下,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
在又一方面中,本发明总体上涉及一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的自给式装置。在一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的流体输送器。在某些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约5厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在另一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的流体输送器;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在一些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约7厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约3厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约150克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的流体输送器。在一些情况下,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和与所述支撑结构相关联的流体输送器。在一些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约6厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1.5厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
根据又一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在一些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约5厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;和信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在某些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约7厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约3厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约150克的质量。
在又一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在某些示例中,该装置被构造且布置成可被受验者佩带至少约15分钟。
根据又一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;和输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在一些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约6厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1.5厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一方面中,本发明总体上涉及一种方法。根据一组实施例,该方法包括以下动作:将装置施加到受验者的皮肤,所述装置能够将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体,所述装置包括支撑结构和信号结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号;使用所述装置将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体;以及从受验者的皮肤移除支撑结构和信号结构中的仅一个。
在另一组实施例中,该方法包括以下动作:将能够抽出流体的装置施加到受验者的皮肤,所述装置包括支撑结构和与该支撑结构相关联的输送器件,所述支撑结构包括用于从受验者的皮肤抽出流体的输送器件;使用所述装置抽出流体;以及将容纳有所抽出的流体的所述装置的至少一部分运送到第二地点以用于分析。
在一组实施例中,该方法包括以下动作:将装置施加到受验者的皮肤,其中,所述装置包括:(1)用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,(2)与所述支撑结构相关联的流体输送器,和(3)信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号;使用所述装置将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;以及从受验者的皮肤移除支撑结构和信号结构中的仅一个。该装置会能够将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。
根据另一组实施例,该方法包括以下动作:将装置施加到受验者的皮肤,其中,所述装置包括:(1)用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,和(2)与所述支撑结构相关联的流体输送器;使用所述流体输送器从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;以及将容纳有所抽出的流体的所述装置的至少一部分运输到第二地点以用于分析。在一些情况下,该装置会能够从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。
根据又一组实施例,该方法包括以下动作:将装置施加到受验者的皮肤,所述装置能够将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体,所述装置包括:(1)用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,(2)输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,和(3)信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号;使用所述装置将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;以及从受验者的皮肤移除支撑结构和信号结构中的仅一个。
根据又一组实施例,该方法包括以下动作:将装置施加到受验者的皮肤,其中,所述装置包括:(1)用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,和(2)与所述支撑结构相关联的输送器件,所述输送器件用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;使用所述输送器件从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;以及将容纳有所抽出的流体的所述装置的至少一部分运输到第二地点以用于分析。在一些实施例中,该装置会能够从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。
在又一组实施例中,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;以及激活该装置。在一些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约5厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤;以及激活该装置。在一些实施例中,该装置包括:(1)用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,(2)与所述支撑结构相关联的流体输送器,和(3)信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在某些示例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约5厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;允许受验者佩带所述装置至少约15分钟;以及将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。
根据又一组实施例,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;允许受验者佩带所述装置至少约15分钟;使用所述装置从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体;以及确定被怀疑在从受验者的皮肤抽出的流体内含有的分析物。
又一组实施例总体上涉及一种方法,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够从受验者的皮肤抽出流体;允许受验者佩带所述装置至少约15分钟;以及使用所述装置从受验者的皮肤中的一条或者多条毛细管直接抽出流体。
在又一组实施例中,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在一些情况下,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约6厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1.5厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
根据又一组实施例,该方法总体上涉及以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤;以及激活该装置。在某些实施例中,该装置包括:(1)用于施加到受验者的皮肤的支撑结构,(2)输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,和(3)信号结构,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号。在一些情况下,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)当该装置定位成用于提取流体时与提取区域平行的不大于约5厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者(3)在不存在流体的情况下的不超过约25克的质量。
在又一方面中,本发明涉及一种用于从受验者的皮肤抽出流体的装置。根据一组实施例,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的输送器件;和稳定剂,所述稳定剂用于使从皮肤抽出的流体稳定。
在另一组实施例中,该装置包括:用于施加到受验者的皮肤的支撑结构;与所述支撑结构相关联的输送器件;和抗凝剂,所述抗凝剂用于使从皮肤抽出的流体稳定。
根据又一组实施例,该装置包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体;以及激活该装置。在一些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)不大于约5厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者(3)不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述装置包括支撑结构和信号结构,所述支撑结构包括输送器件,所述输送器件用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,所述信号结构用于产生指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号;以及激活该装置。在一些实施例中,该自给式装置当贴附到受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:(1)不大于约5厘米的最大横向尺寸;(2)当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约1厘米的最大竖向尺寸;或者(3)不超过约25克的质量。
在又一组实施例中,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体;允许受验者佩带所述装置至少约15分钟;以及将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体。
在又一组实施例中,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体;允许受验者佩带所述装置至少约15分钟;使用所述装置从受验者抽出流体;以及感测被怀疑在从装置抽出的流体内含有的分析物。
在又一组实施例中,该方法包括以下动作:将自给式装置施加到受验者的皮肤,所述自给式装置能够从受验者抽出流体;允许受验者佩带所述装置至少约15分钟;以及使用所述装置从受验者的皮肤中的一条或者多条毛细管直接抽出流体。
在又一方面中,本发明涉及一种制成本文所述的实施例中的一个或者多个实施例的方法。在又一方面中,本发明涉及一种使用本文所述的实施例中的一个或者多个实施例的方法。
当参考附图仔细阅读时,本发明的其它优点和新颖特征将从以下本发明的各种非限制性实施例的详细说明而变得明显。在本说明书和通过引用包含于此的文献包括冲突的和/或不一致的公开的情况下,本说明书将处于支配地位。如果通过引用包含于此的两个或者更多个文献包括相对彼此冲突的和/或不一致的公开,则具有较迟有效日期的文献将处于支配地位。
附图说明
将参考附图通过示例的方式说明本发明的非限制性实施例,所述附图是示意性的并且不意味着按比例绘制。在附图中,每个相同的或者几乎相同的示出的部件典型地由单一附图标记代表。为了清楚的目的,没有在每个附图中标出每个部件,在没有必要说明的情况下也不示出本发明的每个实施例的每个部件,以允许本领域的技术人员理解本发明。其中:
图1A至1B示出根据本发明的某些实施例的装置;
图2A至2C示出根据本发明的各种实施例的装置;
图2D示出在本发明的又一个实施例中的包含有多于一个的装置的套件;
图2E示出根据本发明的又一个实施例的装置;
图3示出在本发明的一个实施例中的具有真空室的装置;
图4示出在本发明的另一个实施例中的具有真空室和储存室的装置;
图5示出在本发明的又一个实施例中的具有流量控制器的装置;
图6示出在本发明的又一个实施例中的具有出口的装置;
图7A至7C示出在又一个实施例中的装置,其示出具有能可逆变形的结构;
图8A至8C示出根据本发明的各种实施例的各种装置;
图9A至9B示出从根据本发明的某些实施例的某些装置收集到的数据;
图10A至10C示出根据本发明的某些实施例的各种模块化装置;
图11示出在本发明的又一个实施例中的包括外壳的装置;
图12示出包括信号结构的本发明的另一个装置;
图13示出具有各个尺寸的本发明的装置;
图14示出具有各个尺寸的本发明的另一个装置;
图15示出本发明的装置;以及
图16是用于示出根据本发明的某些实施例的模块性的示意图。
具体实施方式
本发明在某些方面中总体上涉及施加到皮肤的较小装置、模块化系统及其使用方法。在一些方面中,该装置被构造且布置成具有多于一个的模块。例如,该装置可以具有:用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的模块、用于发送指示流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的信号的模块、用于分析从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的模块、或者类似物。在一些实施例中,这些模块可彼此连接和/或拆开,并且在一些情况下,在该装置与受验者接触的同时,例如在该装置贴附到受验者的同时,可以执行这些连接和/或拆开。在一些实施例中,该装置可以在例如受验者的皮肤上的同一位置处或者不同的位置处可重复地施加到受验者的皮肤以将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在一些方面中,该装置可以是自给式装置和/或具有较小的尺寸,并且在一些情况下,该装置的尺寸可以被设定成使得该装置可被受验者佩带和/或能够被受验者承载置可以具有允许该装置被受验者承载或者佩带例如至少约一小时、至少约一天、至少约一周等或者不超过约一小时、不超过约10分钟等各种时间段的质量和/或尺寸。
例如,本发明的一些方面总体上涉及模块化系统,所述模块化系统用于施加到受验者的皮肤以将流体递送到例如皮肤或皮肤下面和/或从例如皮肤和/或皮肤下面抽出流体。在一些方面中,本发明总体上涉及施加到皮肤的较小装置以及该较小装置的使用方法,用于将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体。
本发明的某些方法涉及能够将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面或者其它粘膜表面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面或者其它粘膜表面抽出流体的装置及其使用方法。在一些情况下,该装置可以刺穿受验者的皮肤,并且可以继而将流体递送到受验者的皮肤和/或从受验者的皮肤抽出流体。然后,应当理解,在本文的说明中,关于提到的“从皮肤”抽出流体包括其中通过皮肤表面递送流体和/或抽出流体的实施例。例如,在一个实施例中流体可以递送到皮肤层中或者从皮肤层抽出,而在另一个实施例中流体可以例如穿过受验者的皮肤表面递送到皮肤正下方的区域中或者从皮肤正下方的区域抽出,这与诸如口服递送的其它施用途径不同。受验者通常是人类,虽然在某些示例中可以使用非人类受验者,例如其它哺乳动物,例如,狗、猫、马、兔、母牛、猪、绵羊、山羊、老鼠(例如,大白鼠)、耗子(小家鼠)、荷兰猪、仓鼠、灵长类动物(例如,猴子、黑猩猩、狒狒、猿、大猩猩等)或者类似动物。如果从受验者的皮肤抽出流体,则所抽出的流体可以是任何适当的体液。在一组实施例中,本质上可以使用任何体液,例如,间质流体、其它的与皮肤相关联的材料、粘膜材料或者流体、全血、汗水和唾液、血浆、或者任何其它体液。
图1中示出本发明的各种装置的非限制性示例。在图1A中,当装置90放置在受验者的皮肤上时,该装置用于从受验者抽出流体。如本文所说明,装置90包括传感器95和例如一个或者多个针、微型针等的流体输送器92。经由流体通道99与流体输送器92流体连通的是感测室97。在一个实施例中,感测室97可以包括诸如粒子、酶、染料等的试剂,该试剂用于分析诸如间质流体或者血液的体液。在一些情况下,可以通过真空使用流体输送器92抽出流体,所述真空例如是装置90内包含的自给式真空。任选地,装置90还包含显示器94和相关的电子器件93、电池或者其它电源等,该显示器可用于显示经由传感器95获得的传感器读值。此外,装置90还可以任选地包括存储器98、用于将指示传感器95的信号发送到接收器的发送器等。
在图1A中示出的示例中,装置90可以包括真空源(未示出),该真空源被自给在装置90内,虽然在其它实施例中,真空源可以在装置90的外部。(在又一些其它情况下,如本文所说明,其它系统可用于将流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体。)在一个实施例中,在装置放置在受验者的皮肤上之后,皮肤例如在暴露到真空源时可以被向上吸入到包含有流体输送器92的凹陷部中。可以通过任何适当的方法控制到真空源的通路,例如通过刺穿密封件或者隔膜;通过打开阀或者移动闸门,等等。例如,在装置90例如被受验者远程地、自动地等激活时,真空源可以与该凹陷部流体连通,使得皮肤由于真空而被吸入到包含有流体输送器92的凹陷部中。被吸入到凹陷部中的皮肤可以与流体输送器92(例如,实心的或者空心的针或者微型针)形成接触,所述流体输送器在一些情况下可以刺穿皮肤并且允许流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出。在另一个实施例中,流体输送器92可以被致动并且向下运动以接触皮肤,并且任选地在使用之后收回。
图1B示出装置的另一个非限制性示例。该图示出用于将流体递送到受验者的装置。如本文所说明,装置90在该图中包括例如一个或者多个针、微型针等的流体输送器92。经由流体通道99与流体输送器92流体连通的是室97,所述室97可以包含待被递送到受验者的药物或者其它试剂。在一些情况下,可以借助压力控制器递送流体,和/或通过真空使用流体输送器92抽出流体,所述真空例如是装置90内包含的自给式真空。例如,在产生真空时,皮肤可以朝向流体输送器92被向上吸起,并且流体输送器92可以刺穿皮肤。来自室97的流体可以继而通过流体通道99和流体输送器92被递送到皮肤中或者通过皮肤。任选地,装置90还包含显示器94和相关的电子器件93、电池或者其它电源等,这些部件可以用于控制流体到皮肤或者皮肤下面的递送。此外,装置90也可以任选地包括存储器98、用于将指示装置90或者流体递送的信号发送到接收器的发送器等。
图2中示出本发明的装置的又一个非限制性示例。图2A示出该装置(盖被移除)的视图,而图2B以横截面示意性地示出该装置。在图2B中,装置50包括容纳在凹陷部55内的针52。根据实施例,针52可以是实心的或者空心的,并且可以存在有一个针或者多于一个针。装置50还包括自给式真空室60,该真空室环绕该装置的中心部分,针52和凹陷部55位于该中心部分。通道62连接由箔或者膜67分隔的真空室60与凹陷部55。在装置50中还示出按钮58。当按钮58被按下时,该按钮使箔67破裂,由此连接真空室50与凹陷部55,在凹陷部55中产生真空。例如,真空可以用于将皮肤吸入到凹陷部55中,优选地使得皮肤接触针52并且使得针刺穿皮肤表面,由此获得到诸如血液或者间质流体的内部流体的通路。例如,通过控制针52的尺寸,并且由此控制刺入深度,可以控制该流体。例如,该刺穿可以被限制到表皮,例如用来收集间质流体,或者被限制到真皮,例如用来收集血液。在一些情况下,真空还可以用于至少部分地将装置50固定在皮肤表面上,和/或帮助从皮肤抽出流体。例如,流体可以在真空作用下流入通道62中,并且任选地流到传感器61中,例如用于检测流体内含有的分析物。例如,如果存在有分析物,则传感器61可以产生颜色变化,或者以其它方式产生可检测的信号。
在本发明的一些实施例中,其它部件可以添加到图2中所示的装置的示例。例如,装置50可以包括盖、显示器、端口、发送器、传感器、诸如微流体室的室、诸如微流体通道的通道和/或各种电子器件,例如以控制或者监测输送到装置50中或者从该装置50离开的流体,以便确定存在于递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出的流体内的分析物,从而确定该装置的状态,以报告或者发送关于该装置和/或分析物的信息或者类似物,如本文更加详细地说明的。作为另一个示例,装置50可以例如在表面54上包含粘合剂,以便使该装置粘合到皮肤。
参照图2C示出又一个非限制性示例。在该示例中,装置500包括支撑结构501和相关的流体输送器系统503。流体输送器系统503包括一个或者多个针或者微型针505,虽然也可以使用如本文所述的其它流体输送器。图2C中还示出传感器510,该传感器经由通道511连接到容纳有一个或者多个针或者微型针505的凹陷部508。室513可以是自给式真空室,并且室513可以经由通道511与凹陷部508流体连通,例如由控制器或者致动器(未示出)所控制的。在该图中,装置500还包含显示器525,该显示器经由电连接522而连接到传感器510。作为装置500的用法的示例,当从皮肤抽出流体(例如,血液、间质流体等)时,例如由于来自真空室513的真空作用,该流体可以流过通道511以被传感器510确定。在一些情况下,该真空用于例如将皮肤吸入到凹陷部508中,优选地使得皮肤接触一个或者多个针或者微型针505并且使得一个或者多个针或者微型针刺穿皮肤的表面以获得到受验者体内的流体(诸如血液或者间质流体等)的通路。在确定流体和/或确定存在于或者被怀疑存在于流体内的分析物时,微处理器或者其它控制器可以在显示器525上显示适当的信号。如以下将说明,仅通过示例的方式在该图中示出显示器;在其它实施例中,可以不存在有显示器,或者可以使用其它信号,例如光、气味、声音、触觉、味道、或者类似信号。
在一些方面中,该装置包括流体输送器,所述流体输送器能够将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面或者将流体从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出到该装置中。如本文所使用的,“流体输送器”指的是促进流体从该装置的一个部分运动到另一个部分的任何部件或者部件的组合。例如,在皮肤处或者附近,流体输送器可以是空心针或者实心针。如果使用实心针,然后如果流体由于表面力(例如,毛细作用)而沿着针迁移,则实心针可以是流体输送器。如果在皮肤被刺穿(在刺穿之后从皮肤抽出针或者不抽出针)之后流体(例如,血液或者间质流体)部分地或者完全地填充包围针的封闭件,则该封闭件可以限定流体输送器。包括部分地或者完全地封闭的通道、微流体通道、管、芯吸构件、真空容器等的其它部件可以是流体输送器。
流体可以从受验者的皮肤和/或通过受验者的皮肤(或者其它粘膜表面)被抽出。流体输送器可以例如是一个或者多个针和/或微型针、吸湿剂、切割器或者其它刺穿元件、电力辅助系统或者类似物,如本文详细说明的。如果使用针或者微型针,则针或者微型针可以是实心的或者空心的,即,血液或者其它流体可以在针或者微型针内和/或围绕针或者微型针进入装置中。在一些情况下,针或者微型针还可以例如在插入皮肤中之后从受验者的皮肤移除,例如以增大来自受验者的皮肤的血液或者其它流体的流动。例如,一个或者多个针或者微型针可以插入皮肤和从皮肤移除,并且继而压力梯度或者真空可以应用于皮肤以抽出诸如血液或者间质流体的流体。在一组实施例中,流体输送器包括实心针,所述实心针可从皮肤移除,并且杯状物或者通道可以用于引导血液或者其它体液的流动。
在一些情况下,在装置内可以存在有多于一个的流体输送器。例如,该装置可以能够重复地使用,和/或该装置可以能够例如顺序地和/或同时地将流体递送到受验者的多于一个的位置处和/或从受验者的多于一个的位置处抽出流体。作为具体的示例,在一组实施例中,该装置可以包括例如布置成阵列的一个或者多个针。在一些实施例中,所述针中的一个或者多个可以是微型针。在一些情况下,该装置可以能够同时地将流体递送到受验者和从受验者抽出流体。参照图2E示出具有多于一个的流体输送器的装置的非限制性示例。在该示例中,装置500包括多个诸如本文所述的结构,所述结构用于将流体递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体。例如,装置500在该示例中包括三个这样的单元,虽然在其它实施例中能够有任意数量的单元。在该示例中,装置500包括三个这样的流体输送器系统575。依据特定的应用,这些流体输送器系统中的每个都可以独立地具有相同的结构或者不同的结构,并且这些流体输送器系统可以具有诸如本文所述的结构。
因而,在一个方面中,本发明总体上涉及用于使用包括流体输送器(例如,一个或者多个针或者微型针)的装置从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出或者提取来自受验者的血液或者其它体液的装置和方法。该装置在一些实施例中还可以包括储存室,所述储存室在接收血液或者其它体液之前具有低于大气压力的内部压力。在一些情况下,流体输送器可以刺穿受验者的皮肤,并且继而流体可以被递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从试者的皮肤和/或皮肤下面被抽出。
在一些情况下,该装置可以施加到皮肤,并且被激活以从受验者的皮肤抽出流体。然后,该装置或者该装置的一部分可以独自地或者借助外部设备被处理以确定流体和/或流体内的分析物。例如,可以从装置抽出流体,和/或装置可以包括能够确定被怀疑在流体和/或流体内含有的分析物的传感器或者试剂。
在一些实施例中,该装置可以采取皮肤“贴片”的形式。典型地,皮肤贴片包括粘合到皮肤表面的一层或者多层材料,并且皮肤贴片可以由受验者或者另一人施加。在某些实施例中,可以移除皮肤贴片的层或者部分,在皮肤上留下后面的其它层或者部分。通常,皮肤贴片缺乏外部动力源,虽然贴片的各种层可以包括诸如药物、治疗剂、诊断剂、反应实体等多种化学制品。在一些情况下,皮肤贴片还可以包括机械元件,例如诸如本文所述的切割器。
然而,在其它实施例中,该装置可以是较大的。例如,该装置可以是例如使用粘合剂或者诸如本文所述的其它技术可施加到或者可贴附到皮肤表面的电气和/或机械装置。作为另一个示例,该装置可以是施加到受验者的皮肤表面的手提式装置。然而,在一些情况下,该装置可以是充分小的或者是便携式的,使得受验者可以自施用该装置。在某些实施例中,该装置还可以被供给动力。在一些示例中,该装置可以被施加到皮肤表面而不插入皮肤。然而,在其它实施例中,该装置的至少一部分可以例如机械地插入皮肤。例如,在一个实施例中,该装置可以包括切割器,例如如本文所述的皮下注射针、刀片、刺穿元件(例如,实心针或者空心针)或者类似物。
在一些情况下,该装置可以被设计成使得该装置的部分是可分离的。例如,该装置的第一部分可以从受验者的皮肤移除,在皮肤上留下后面的装置的其它部分。在一个实施例中,还可以包括有止动件以防止或者控制切割器、流体输送器或者其它装置插入皮肤的深度,例如用于控制对表皮、真皮等的刺穿。
因此,如本文所述,本发明的装置在一些情况下可以是单级的或者多级的。即,该装置可以限定单个单元,所述单个单元包括不能容易地被用户彼此移除的彼此成一体地连接的一个或者多个部件,或者该装置可以包括设计成彼此移除的和可以容易地被彼此移除的一个或者多个部件。作为后一种方案的非限制性示例,可以设置两级的贴片以用于施加到受验者的皮肤。该贴片可以包括第一级,所述第一级设计成留在受验者的皮肤附近长达分析所持续的时间,所述第一级可以包括分析区、用于产生真空或者另外促进流体或者其它材料相对于分析区流动的储器或者其它材料、经由抽吸泡体或者在没有抽吸泡体的情况下接近间质流体或者血液的针、微型针或者其它流体输送器、或者类似物。
可以设置该装置的第二级或者部分,所述第二级或者部分可以开始该装置的操作。例如,两级的装置可以施加到受验者的皮肤。与该装置的第二部分相关联的按钮、开关或者其它致动器可以被受验者或者其它用户激活以导致一个或者多个微型针或者其它流体输送器插入受验者的皮肤,等等。然后,第二级可以例如被受验者或者其它用户移除,并且第一级可以保留在受验者的皮肤上以帮助分析。在另一种布置中,可以设置这样的两级的装置,即,在所述两级的装置中第一级包括可视化部件或者其它信号产生部件,并且第二级包括对于帮助分析所必要的部件,例如,第二级可以包括对于接近体液、将流体输送(如果必要的话)到分析地点和类似目的所必要的所有部件,并且该第二级可以被移除,仅留下可视化级以用于受验者或者其它实体观察或者另外分析,如本文所述。
在各种方面中,本文所述的布置中的任一个或者全部都可以设置成紧邻受验者,例如在受验者的皮肤上或者在紧邻受验者的皮肤处。可以以例如如本文所述的各种方式执行装置的激活。例如,皮肤上的装置可以是贴片或者类似物的形式,该形式任选地包括用于激活、感测、流体流动等的多个层。在一个实施例中,贴片或者装置可以施加到受验者和被激活(例如,由用户推动、加压或者轻拍)的贴片或者装置的区域,以注射针或者微型针或者其它流体输送器,从而接近间质流体或者血液。诸如轻拍或者推动作用的相同的或者不同的激活作用可以激活真空源,打开和/或关闭各种阀中的一个或者多个,等等。该装置可以是简单的装置,其中该装置施加到皮肤并且自动地操作(其中,例如该装置施加到皮肤,允许接近间质流体或者血液,并且递送和/或抽出流体),或者贴片或者其它装置可以施加到皮肤,并且一个轻拍或者其它激活作用可以导致流体通过施用针或者微型针(或者其它流体输送器)、打开阀、激活真空等或者其任何组合而流动。可以通过用户重复地推动位置、轻拍位置等或者选择地、顺序地、和/或周期地激活多种开关(例如,贴片或者装置的轻拍区域)而执行任何次数的激活方案。
在另一个布置中,一个或者多个针或者微型针的激活、抽吸泡体的产生、阀的打开和/或关闭、以及其它帮助递送和/或抽出流体的技术可以电子地执行或者以由受验者或者由外侧控制实体(例如,装置的另一个用户)所帮助的其它方式执行。例如,装置或者贴片可以设置成紧邻受验者的皮肤,并且可以由附近的控制器或者远程源提供无线电频率、电磁、或者其它信号以激活针、流体输送器、泡体装置、阀、或者装置的其它部件中的任一个,以便根据期望执行流体的递送和/或抽出。
如已经说明的,根据某些实施例,本发明的各种装置包括用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的各种系统和方法。例如,所述装置可以包括诸如皮下注射针的针、真空源、吸湿剂或者类似物。适当的递送技术的非限制性示例包括但不限于注射(例如,使用诸如皮下注射针的针)或者喷射注射器,例如以下将说明的。例如,在一个实施例中,流体例如通过操纵注射器上的柱塞被手动地递送和/或抽出。在另一个实施例中,流体例如使用活塞泵或者类似物被机械地或者自动地递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出。流体还可以使用诸如本文所述的那些的真空被抽出。例如,真空被施加到与体液流体连通的诸如针的导管,以便从皮肤向上吸取流体的至少一部分。在又一个实施例中,流体使用毛细作用(例如,使用微流体通道或者具有适当的较窄内径的皮下注射针)被抽出。在又一个实施例中,可以施加压力以迫使流体离开针。
在一些情况下,可以在皮肤中产生用于帮助将流体递送到皮肤和/或从皮肤抽出流体的流体集合区域。例如,流体可以被集合在从周围的真皮吸起的皮肤内和/或皮肤内的表皮层内。例如流体可以包括例如间质流体或者血液。然而,在其它情况下,对于将流体递送到皮肤和/或从皮肤抽出流体而言,集合是不必要。
例如,从受验者的皮肤抽出的流体通常将含有身体内的多种分析物,这些多种分析物对于诊断目的是重要的,例如,诸如葡萄糖(例如,用于糖尿病)的用于各种疾病状态的标记;其它示例性分析物包括:离子,例如钠、钾、氯化物、钙、镁和/或重碳酸盐(例如,用于确定脱水);气体,例如二氧化碳或者氧气;H+(即,pH);代谢物,例如尿素、血尿素或者肌酸酐;激素,例如雌二醇、雌素酮、孕酮、黄体酮、睾酮、雄烯二酮等(例如,用于确定怀孕、违禁药物使用,等等);或者胆固醇。其它示例包括胰岛素水平或者荷尔蒙水平。又一些其它分析物包括但不限于:高密度脂蛋白(“HDL”)、低密度脂蛋白(“LDL”)、白蛋白、丙氨酸转氨酶(“ALT”)、天冬氨酸转氨酶(“AST”)、碱性磷酸酶(“ALP”)、胆红素、乳酸脱氢酶等(例如,用于肝功能检查);黄体化激素或者β-人绒毛膜促性腺激素(hGG)(例如,用于受精能力检查);凝血素(例如,用于凝血检查);肌钙蛋白、BNT或者B-类型的利钠肽等(例如,作为心脏病标记);用于流感、呼吸道合胞体病毒或者RSV等的传染病标记;或者类似物。
如本文所述,本发明的某些实施例总体上涉及用于从身体抽出流体和任选地确定所抽出的流体内的一种或者多种分析物的方法。因而,在一些实施例中,流体的至少一部分可以被储存和/或被分析,以确定诸如用于疾病状态的标记或者类似物的一种或者多种分析物。从皮肤抽出的流体可以用于这些用途,和/或先前被递送到皮肤和/或皮肤下面的一种或者多种流体或者其它材料可以用于这些用途。
在其它实施例中,流体可以被递送到受验者,并且这些流体可以含有用于递送的材料,所述材料例如形成流体的至少一部分、溶解在流体内、由流体所承载(例如,悬浮或者散布在流体内),等等。适当的材料的示例包括但不限于:诸如微粒或者纳米粒子的粒子、化学制品、药物或者治疗剂、诊断剂、载体或者类似物。
如本文所使用的,术语“流体”通常指的是倾向于流动且符合其容器的外形的物质。典型地,流体是不能承受静态剪切应力的材料,并且当施加剪切应力时,流体经历连续的且永久的扭曲。该流体可以具有允许流体的至少一些流动的任何适当的粘度。流体的非限制性示例包括液体和气体,但是也可以包括自由流动的固体粒子、粘弹性流体,等等。例如,该流体可以包括可流动的基质或者凝胶,例如,所述基质或者凝胶由生物可降解的和/或生物相容的材料-例如,聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸-乙醇酸共聚物等-或者其它类似的材料形成。
在一些情况下,递送到受验者的流体或者其它材料可以用于指示受验者的过去、现在和/或将来状态。从而,待被确定的受验者的状态可以是当前存在于受验者中的状态和/或当前不存在的状态,但是受验者容易受其影响或者以其它方式处于其增加的风险中的状态。该状态可以是诸如糖尿病或者癌症的医学状态,或者诸如脱水、怀孕、违禁药物使用的其它生理学状态,等等。以下将说明额外的非限制性示例。在一组实施例中,材料可以包括诊断剂,所述诊断剂例如是可以确定受验者体内的分析物的诊断剂,所述分析物例如是用于疾病状态的标记的分析物。作为特定的非限制性示例,递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面的流体可以包括粒子,所述粒子包括在由细菌所产生的标记指引的抗体。
然而,在其它情况下,递送到受验者的流体或者其它材料可以用于确定受验者外部的状态。例如,所述流体或者其它材料可以包含有能够识别病原体或者受验者周围的其它环境状态的反应实体,例如能够识别外部病原体(或者病原体标记)的抗体。作为特别的示例,病原体可以是炭疽热并且抗体可以是炭疽热芽孢的抗体。作为另一个示例,病原体可以是疟原虫(一些种类的疟原虫引起疟疾)并且抗体可以是识别疟原虫的抗体。
根据一组实施例,如本文所述的许多装置使用与流体输送器、物质转移部件、微插入物体或者类似物连接的用于递送和/或抽出流体的各种技术。例如,可以与本文所述的任何装置结合地使用一个或者多个针和/或微型针、吸湿剂、切割器或者其它刺穿元件、电力辅助系统或者类似物。这些技术的额外的示例是如本文所述的和/或在本文所包含的应用中。应当理解,通常流体可以以多种方式递送和/或抽出,并且用于将流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体的各种系统和方法是以下说明的和/或在本文所包含的应用中。在一组实施例中,例如使用诸如皮下注射针的针或者一个或者多个微型针、施加到皮肤的化学制品(例如,刺穿增强剂)、或者喷射注射器、或者诸如以下将说明的其它技术说明用于刺穿或者改变皮肤表面以输送流体的技术。
作为示例,在一种方法中,诸如皮下注射针的针可以用于将流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体。皮下注射针对于本领域的技术人员而言是熟知的,并且可以在市场上获得具有一系列针规格的皮下注射针。例如,针可以是在20码(Gauge)至30码的范围内,或者针可以是32码、33码、34码,等等。
本领域的技术人员可以相对于皮肤布置针以用于这些目的,在一个实施例中,这些目的包括相对于皮肤表面以不同于90°的角度将针引入皮肤中,即以倾斜的方式将一个针或者多个针引入皮肤中,以便限制刺入深度。然而,在另一个实施例中,针可以以近似90°进入皮肤。
如果存在有针,则可以有一个或者多个针,针可以具有任何适当的尺寸和长度,并且针各自都可以是实心的或者空心的。针可以具有任何适当的横截面(例如,与刺穿方向垂直的横截面),所述横截面例如是圆形的、正方形的、卵形的、椭圆形的、矩形的、圆角矩形的、三角形的、多边形的、六边形的、不规则形的,等等。例如,针可以具有小于约5毫米、小于约4毫米、小于约3毫米、小于约2毫米、小于约1毫米、小于约800微米、小于600微米、小于500微米、小于400微米、小于约300微米、小于约200微米、小于约175微米、小于约150微米、小于约125微米、小于约100微米、小于约75微米、小于约50微米、小于约10微米等的长度。针还可以具有小于约5毫米、小于约4毫米、小于约3毫米、小于约2毫米、小于约1毫米、小于约800微米、小于600微米、小于500微米、小于400微米、小于约300微米、小于约200微米、小于约175微米、小于约150微米、小于约125微米、小于约100微米、小于约75微米、小于约50微米、小于约10微米等的最大横截面尺寸。例如,在一个实施例中,针可以具有尺寸为175微米×50微米的矩形横截面。在一组实施例中,针可以具有至少约2∶1、至少约3∶1、至少约4∶1、至少5∶1、至少约7∶1、至少约10∶1、至少约15∶1、至少约20∶1、至少约25∶1、至少约30∶1等的长度对最大横截面尺寸的纵横比。
在一个实施例中,针是微型针。典型地,微型针将具有小于约一毫米的平均横截面尺寸(例如,直径)。应当理解,如本文所述的提到“针”或者“微型针”仅仅通过示例的方式并且仅帮助刺穿,并且在其它实施例中,在本文的任何说明中可以存在有多于一个的针和/或微型针。
作为示例,可以使用诸如2002年1月1日提交的Allen等人的题名为“MicroneedleDevices and Methods of Manufacture and Use Thereof”的美国专利No.6,334,856中公开的那样的微型针来将流体(或者其它材料)递送到受验者和/或从受验者抽出(或者其它材料)。微型针可以是空心的或者实心的,并且可以由任何适当的材料形成,例如,金属、陶瓷、半导体、有机物、聚合物、和/或合成物。材料的示例包括但不限于医药级不锈钢、钛、镍、铁、金、锡、铬、铜、这些或者其它金属的合金、硅、二氧化硅和聚合物,该聚合物包括诸如乳酸和羟基乙酸聚交酯的羟基烃酸的聚合物、聚乙交酯、聚乳酸-乙醇酸共聚物、和与聚乙二醇的共聚物、聚酸酐、聚原酸酯、聚氨酯、聚酪酸、聚戊酸、聚交酯-共聚-已内酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸、聚乙烯乙酸乙烯基酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸或者聚酯。
在一些情况下,可以使用多于一个的针或者微型针。例如,可以使用针或者微型针的阵列,并且针或者微型针可以以任何适当的构造(例如,周期性的、随机的,等等)布置成阵列。在一些情况下,该阵列可以具有3个或者更多、4个或者更多、5个或者更多、10个或者更多、15个或者更多、20个或者更多、35个或者更多、50个或者更多、100个或者更多、或者任何其它适当数量的针或者微型针。在一些实施例中,该装置可以具有至少3个但是不超过5个的针或者微型针(或者其它流体输送器),至少6个但不超过10个的针或者微型针,或者至少11个但不超过20个的针或者微型针。
在一些情况下,针(或者微型针)可以存在于所选的阵列中,以便使阵列中的针的密度介于约0.5个针/毫米2和约10个针/毫米2之间,并且在一些情况下,该密度可以是介于约0.6个针/毫米2和约5个针/毫米2之间、介于约0.8个针/毫米2和约3个针/毫米2之间、介于约1个针/毫米2和约2.5个针/毫米2之间,等等。在一些情况下,针可以定位在阵列中,以便使两个针之间的距离不小于约1毫米、约0.9毫米、约0.8毫米、约0.7毫米、约0.6毫米、约0.5毫米、约0.4毫米、约0.3毫米、约0.2毫米、约0.1毫米、约0.05毫米、约0.03毫米和约0.01毫米,等等。
在另一组实施例中,针(或者微型针)可以被选择成使得针的区域(通过确定由微型针在受验者的皮肤表面上刺穿或者穿孔的区域而确定)允许用于使流体适当地流到受验者的皮肤或者从受验者的皮肤流出。针可以被选择具有较小的或者较大的区域(或者较小的或者较大的直径),只要针与皮肤的接触区域足以允许使适当的血液从受验者的皮肤流到装置即可。例如,在某些实施例中,根据应用,针可以选择具有至少约500纳米2、至少约1,000纳米2、至少约3,000纳米2、至少约10,000纳米2、至少约30,000纳米2、至少约100,000纳米2、至少约300,000纳米2、至少约1平方微米、至少约3平方微米、至少约10平方微米、至少约30平方微米、至少约100平方微米、至少约300平方微米、至少约500平方微米、至少约1,000平方微米、至少约2,000平方微米、至少约2,500平方微米、至少约3,000平方微米、至少约5,000平方微米、至少约8,000平方微米、至少约10,000平方微米,至少约35,000平方微米、至少约100,000平方微米,至少约300,000平方微米、至少约500,000平方微米、至少约800,000平方微米、至少约8,000,000平方微米等的组合的皮肤刺穿区域。
针或者微型针可以具有任何适当的长度,并且该长度可以在一些情况下取决于应用。例如,设计成仅刺穿表皮的针可以短于设计成还刺入真皮中或者设计成伸到真皮或皮肤下面的针。在一些实施例中,针或者微型针可以具有不大于约3毫米、不大于约2毫米、不大于约1.75毫米、不大于约1.5毫米、不大于约1.25毫米、不大于约1毫米、不大于约900微米、不大于约800微米、不大于约750微米、不大于约600微米、不大于约500微米、不大于约400微米、不大于约300微米、不大于约100微米、不大于约175微米、不大于约150微米、不大于约125微米、不大于约100微米、不大于约75微米、不大于约50微米等的刺入皮肤中的最大刺入深度。在一些实施例中,针或者微型针可以被选择具有至少约50微米、至少约100微米、至少约300微米、至少约500微米、至少约1毫米、至少约2毫米、至少约3毫米等的刺入皮肤中的最大刺入深度。
在一组实施例中,针(或者微型针)可以被涂覆。例如,针可以被涂覆有当针插入皮肤中时被递送的物质。例如,涂层可以包括肝素、抗凝剂、消炎药复合物、止痛剂、抗组胺剂复合物,以帮助血液从受验者的皮肤流出,或者涂层可以包括诸如本文所述的那些药物或者其它治疗剂。药物或者其它治疗剂可以用于局部化递送(例如,施加涂覆的针或者微型针的区域的递送或者与该区域紧邻的递送),和/或药物或者其它治疗剂可以意欲用于受验者体内的系统化递送。这些药物或者其它治疗剂的示例包括本文所述的那些。
作为又一个示例,加压流体可以用于例如使用喷射注射器或者“无针注射器”将流体或者其它材料递送到皮肤中或者通过皮肤递送流体或者其它材料。典型地,这些装置产生将材料驱入皮肤中的液体或者粉末(例如,诸如盐水的生物相容的液体)的高压“射流”,并且可以例如通过控制射流的压力来控制刺入深度。该压力可以来自任何适当的源,例如,标准的气缸或者气筒。在1978年8月1日提交的Ismach的题名为“Hydraulically PoweredHypodermic Injector with Adapters for Reducing and Increasing Fluid InjectionForce”的美国专利No.4,103,684中可以看到这种装置的非限制性示例。例如,使用例如来自气缸或者气筒的压缩空气或者气体,可以实现液体的加压。
在一些实施例中,可以使用施加到皮肤表面或者皮肤附近的吸湿剂抽出流体。例如,如本文所述的装置可以含有吸湿剂。在一些情况下,可以施加压力以将吸湿剂驱入皮肤中。吸湿剂典型地能够例如通过吸收或者吸附从周围环境吸引水分。吸湿剂的非限制性示例包括糖、蜜、丙三醇、乙醇、甲醇、硫磺酸、脱氧麻黄碱、碘酒、多种氯化物和氢氧化物盐以及各种其它物质。吸湿剂的其它示例包括但不限于氯化锌、氯化钙、氢氧化钾、或者氢氧化钠。在一些情况下,根据应用,适当的吸湿剂可以基于其物理性质或者反应性质来选择,例如,朝向受验者的皮肤的惰性或者生物相容性。
在一些实施例中,该装置可以包括能够切割或者刺穿皮肤表面的切割器。切割器可以包括任何能够产生可以使流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体的路径的机构。例如,切割器可以包括皮下注射针、刀片(例如,刮刀片、锯齿状刀片等)、刺穿元件(例如,柳叶刀或者实心针或者空心针)等,这些切割器可以被施加到皮肤以产生用于从皮肤抽出流体的适当的导管。在一个实施例中,切割器用于产生这种通路并且被移除,并且然后,可以经由该通路递送和/或抽出流体。在另一个实施例中,切割器在皮肤内保持在适当的位置中,并且可以通过切割器内的导管递送和/或抽出流体。
在一些实施例中,可以使用电荷抽出流体。例如,可以使用反向离子透入。在不希望受任何理论约束的情况下,反向离子透入使用较小的电流来驱动带电的且高度极性的复合物穿越皮肤。由于皮肤以生理pH被充负电,所以皮肤充当阳离子的选择性渗透膜,并且反离子的穿越皮肤诱导电渗溶剂流,该电渗溶剂流可以沿着阳极到阴极方向运送中性分子。如在本文的别处说明,可以分析该溶剂流中的成分。在一些示例中,反向粒子透入装置可以包括分别各自与皮肤接触的阳极单体和阴极单体。阳极单体可以填充有例如具有大于4的pH值的水缓冲溶液(即,水三羟甲基氨基甲烷缓冲液)和电解质(即,氯化钠)。阴极单体可以填充有水缓冲液。作为一个示例,第一电极(例如,阳极)可以插入到阳极单体中,并且第二电极(例如,阴极)可以插入在阴极单体中。在一些实施例中,电极不与皮肤直接接触。
可以施加电流以诱导反向粒子透入,由此从皮肤抽出流体。所施加的电流可以是例如大于0.01mA、大于0.3mA、大于0.1mA、大于0.3mA、大于0.5mA或者大于1mA。应当理解,还可以使用这些范围以外的电流。电流可以被施加设定的时间段。例如,电流可以被施加了大于30秒、大于1分钟、大于5分钟、大于30分钟、大于1小时、大于2小时或者大于5小时。应当理解,还可以使用这些范围以外的时间。
在一组实施例中,该装置可以包括用来消融皮肤的装置。在不希望被任何理论束缚的情况下,应当相信,消融包括移除角质层的微片(即,消融形成微孔),从而允许接近体液。在一些情况下,热、无线电频率和/或激光能量可以用于消融。在一些示例中,可以使用加热元件施加热消融。可以使用能够加热水和/或组织的频率和能量来执行无线电频率消融。激光也可以用于照射皮肤上的部位以移除一部分。在一些实施例中,可以以脉冲的形式施加热,使得实质垂直于皮肤的表面存在较陡的温度梯度。例如,可以施加至少100℃、至少200℃、至少300℃、或者至少400℃的温度持续了少于1秒、小于0.1秒、小于0.01秒、小于0.005秒或者小于0.001秒。
在一些实施例中,该装置可以包括用于获取组织的固体样品的机构。例如,通过诸如刮削皮肤或者切出一部分的方法,可以获得固体组织样品。刮削可以包括往复动作,由此,仪器在两个或者更多个方向上沿着皮肤的表面刮削。刮削还可以通过转动动作而实现,所述转动动作例如与皮肤的表面平行并且沿着一个方向(例如借助滚筒),或者与皮肤的表面平行并且以圆形的方式(例如借助钻孔仪器)。切割机构可以包括能够开出一个或者多个切口的刀片和用于移除一部分组织(例如,通过吸引或者机械地拾取)的机构,或者可以使用钳状机构以用于切出一部分组织。切割机构还可以通过去芯动作起作用。例如,空心圆柱形装置可以刺穿入皮肤,使得组织的圆柱形芯可以被移除。固体样品可以被直接分析或者可以在分析之前被液化。液化可以包括借助有机溶剂、酶溶液等的处理。
在一些方面中,该装置还可以包括真空源。在一些情况下,真空源是在该装置中自给的真空源,即,该装置在从皮肤抽出血液的装置使用期间不需要连接到外部真空源(例如,房屋真空)。例如,在一组实施例中,真空源可以包括真空室,所述真空室在血液(或者其它体液)被抽出到该装置中之前具有低于大气压力的压力,即,真空室处于“负压”下(即,相对于大气压力的负压)或者“真空压力”(或者正好具有“真空”)。例如,真空室中的真空可以是至少约50毫米汞柱、至少约100毫米汞柱、至少约150毫米汞柱、至少约200毫米汞柱、至少约250毫米汞柱、至少约300毫米汞柱、至少约350毫米汞柱、至少约400毫米汞柱、至少约450毫米汞柱、至少约500毫米汞柱、至少约550毫米汞柱、至少约600毫米汞柱、至少约650毫米汞柱、至少约700毫米汞柱或者至少约750毫米汞柱,即,在大气压力以下。因而,真空内的压力相对于大气压力处于“减小的压力”下,例如,真空室是减小压力的室。然而,在其它实施例中,应当理解,可以使用其它压力,和/或可以使用不同的方法来产生不同的压力(大于或者小于大气压力)。作为非限制性示例,外部真空或者机械装置可以用作真空源;如在本文中详细地说明各种额外的示例。
在一些实施例中,可以使用真空从皮肤抽出流体。真空可以是外部真空源,和/或真空源可以在该装置内自给。例如,至少约50毫米汞柱、至少约100毫米汞柱、至少约150毫米汞柱、至少约200毫米汞柱、至少约250毫米汞柱、至少约300毫米汞柱、至少约350毫米汞柱、至少约400毫米汞柱、至少约450毫米汞柱、至少约500毫米汞柱、至少约550毫米汞柱、至少约600毫米汞柱、至少约650毫米汞柱、至少约700毫米汞柱或者至少约750毫米汞柱的真空可以被施加到皮肤。如这里所使用,“真空”指的是低于大气压力的压力。
如上所述,可以使用任何真空源。例如,该装置可以包括内部真空源,和/或可在该装置的外部连接到真空源,例如,真空泵或者外部(线)真空源。在一些情况下,可以例如通过操纵注射泵、柱塞或者类似物手动地产生真空,或者可以例如使用活塞泵、注射器、球形物、文丘里管、人工(嘴)吸等机械地或者自动地产生低压,等等。
作为特定的非限制性示例,在一个实施例中,装置可以在没有动力源和/或真空源的情况下使用真空抽出流体。可以使用真空的这样的装置的示例包括皮肤贴片、条、带、绷带或者类似物。例如,皮肤贴片可以与受验者的皮肤接触,并且通过皮肤贴片或者其它装置(例如,使用形状记忆聚合物)的一部分的形状改变产生真空,所述真空可以用于将流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体。作为另一个示例,机械装置可以用于产生真空。例如,弹簧、线圈、膨胀的泡沫(例如,从压缩状态开始)、形状记忆聚合物、形状记忆金属或者类似物可以在施加到受验者时被储存在压缩或者卷绕状态中,继而被释放(例如,退绕展开、解压缩等),以机械地产生真空。在又一个示例中,化学反应可以用于产生真空,所述化学反应例如是产生气体的反应,所述反应可以被利用以提供产生真空的机械力。在一些实施例中,一旦该装置被激活,则该装置可以在不需要用户的任何外部控制的情况下用于自动地产生真空。
在一组实施例中,该装置可以能够产生压差(例如,真空)。例如,该装置可以包括诸如真空室或者加压室的压差室,所述压差室可以用于产生压差。压差还可以通过压力调节器产生。如本文所使用的,“压力调节器”是能够在两个或者更多个位置之间产生压差的压力控制器部件或者系统。压差应当至少足以推动如本文所说明的根据本发明的各种实施例的流体或者其它材料或者使其运动,并且在两个或者更多个位置处的绝对压力是不重要的,只要它们的差是适当的并且它们的绝对值对于本文所说明的目的来说是合理的即可。例如,相对于在另一个位置处的较低压力(大气压力或者一些其它压力),压力调节器可以在一个位置中产生高于大气压力的压力,其中该压力之间的差足以推动根据本发明的流体或者使其运动。在另一个示例中,调节器或者控制器将包括在一个位置中的低于大气压力的压力(真空),和在另一个位置(多个位置)处的较高的压力(大气压力或者不同的压力),其中,这些压力之间的差足以推动根据本发明的流体或者使其运动。无论在任何情况下在本文使用“真空”或者“压力”,都应当理解,可以实现相反的情况,如本领域的技术人员将理解的那样,即,在许多情况下可以用压力室代替真空室,用于产生适于推动流体或者其它材料或者使其运动的压差。
压力调节器可以是外部真空源(例如,实验室、诊所、医院等、房屋真空管路或者外部真空泵)、机械装置、真空室、预先封装的真空室、加压室等。在一些情况下,可以通过例如操纵注射泵、柱塞或者类似物手动地产生真空,或者可以例如使用活塞泵、注射器、球形物、文丘里管、人工(嘴)抽吸等机械地或者自动地产生低压,等等。在一些实施例中,可以使用真空室,其中,该装置包含例如多个区域(例如,可变体积室,该可变体积室的体积变化将影响真空或者压力),在所述区域中存在有真空或者可以产生真空。真空室可以包括预先抽空的(即,预先封装的)室或者区域,和/或自给式致动器。
“自给式”真空(或者压力)调节器意指与该装置相关联(例如,在该装置上或者内)的调节器,例如,限定该装置的一体部分或者是分离部件的调节器,该分离部件被构造且布置成具体地可连接到该特定装置以形成压差(即,不是到外部真空源的连接,该外部真空源例如是医院的、诊所的或者实验室的房屋真空管路,或者适用于通常用途的真空泵)。在一些实施例中,可以以某一方式致动自给式真空源以在该装置内产生真空。例如,自给式真空源可以包括活塞、注射器、能够在该装置内产生真空的诸如真空泵的机械装置、和/或可发生反应以增加或者减小压力的化学制品或者其它反应物,该压力在由该反应驱动的机械装置或者其它装置的辅助下可以形成与压力调节器相关联的压差。化学反应还可以在有或者没有基于化学反应自身的压力变化的情况下驱动机械致动。自给式真空源也可以包括可膨胀的泡沫、形状记忆材料,等等。
本发明的一种类型的自给式真空或者压力调节器包括自给式辅助调节器。这些自给式辅助调节器是在致动(例如,在例如从封装移除或者将装置推靠在皮肤上时按下按钮或者自动致动)时形成与该装置相关联的真空或者压力的调节器,其中加压或者抽空室的力与致动力不相同。自给式辅助调节器的示例包括通过膨胀抽空的室,所述膨胀由通过致动触发的弹簧、在致动时形状记忆材料或者可膨胀材料的释放、在致动时化学反应的启动等驱动。
本发明的另一种类型的自给式真空或者压力调节器是如下装置:该装置不必预先封装有压力或者真空,但是可以在使用前被例如受验者、医院或者诊所的卫生保健专业人员例如通过将该装置的室连接到真空或者压力的源而加压或者抽空。例如,受验者或者另一个人可以例如紧邻在该装置的使用之前致动该装置以在该装置内产生压力或者真空。
当使用该装置时,真空或者压力调节器可以是该装置中的“预先封装的”压力或者真空室(即,该装置可以在该装置上或者该装置中设置有抽空的区域以备受验者或者从业者使用,而不需要任何致动来形成最初的真空)。预先封装的压力或者真空室调节器可以例如是在制造时和/或在被受验者或者从业者使用的时刻之前的某一时刻被抽空(相对于大气压力)的区域。例如,室在制造时或者在制造之后但是在该装置被交付到诸如临床医生或者受验者的用户之前被抽空。例如,在一些实施例中,该装置包括具有在大气压力以下的至少约50毫米汞柱、至少约100毫米汞柱、至少约150毫米汞柱、至少约200毫米汞柱、至少约250毫米汞柱、至少约300毫米汞柱、至少约350毫米汞柱、至少约400毫米汞柱、至少约450毫米汞柱、至少约500毫米汞柱、至少约550毫米汞柱、至少约600毫米汞柱、至少约650毫米汞柱、至少约700毫米汞柱或者至少约750毫米汞柱的真空的真空室。在又一个示例中,化学反应可以用于产生真空,所述化学反应例如是产生气体的反应,所述反应可以被利用以提供产生真空的机械力。在又一个示例中,该装置的部件可以能够在不存在机械力的情况下产生真空。在另一个示例中,该装置可以包括自给式真空致动器,例如化学反应物、可变形的结构、弹簧、活塞,等等。
在一些情况下,该装置包括能够将真空施加到皮肤的接口。该接口可以例如是放置在皮肤表面上的吸盘或者圆碗,并且真空施加到接口以产生真空。在一组实施例中,接口是支撑结构的一部分,如本文所述。该接口可以由任何适当的材料形成,例如,玻璃、橡胶、诸如硅树脂的聚合物、聚亚安酯、丁腈橡胶、EPDM橡胶、氨丁橡胶或者类似物。在一些情况下,可以例如使用真空润滑油、石油膏、凝胶体或者类似物增强(例如,减少泄漏)接口与皮肤之间的密封件。在一些情况下,接口可以是较小的,例如,接口具有小于约5厘米、小于约4厘米、小于约3厘米、小于约2厘米、小于约1厘米、小于约5毫米、小于约4毫米、小于约3毫米、小于约2毫米、或者小于约1毫米的直径。接口可以是圆形的,虽然也能够是其它形状,例如,正方形、星形(具有5、6、7、8、9、10、11等个尖角)、泪滴形、卵形、矩形,等等。在一些情况下,由于高能量的尖角例如非圆形的形状的尖角或者拐角可以提高或者加速泡体形成,可以使用非圆形的形状。
在一些情况下,支撑结构可以能够朝向流体输送器吸入皮肤。例如,在一组实施例中,支撑结构可以包括真空接口。接口可以与真空源(在该装置的外部或者内部)连接,并且当施加真空时,可以朝向支撑结构吸入皮肤,例如,用于使皮肤接触诸如一个或者多个针或者微型针的流体输送器。在一些情况下,还可以选择该接口以保持接触区域的尺寸小于一定面积,例如为了最小化受验者的疼痛或者不适,为了美学原因,等等。接口可以由任何适当的材料构造,例如,玻璃、塑料、或者类似物。
在一组实施例中,本发明的装置可以不具有外部动力源和/或真空源。在一些情况下,该装置被“预先装载”有适当的真空源;例如,在一个实施例中,该装置可以施加到皮肤并且以某一方式激活以产生和/或接近真空源。作为一个示例,本发明的装置可以与受验者的皮肤接触,并且通过装置(例如,使用形状记忆聚合物)的一部分的形状改变而产生真空,或者该装置可以包括一个或者多个密封的、自给式真空室,其中,以某一方式刺破密封件以产生真空。例如,在刺破密封件时,真空室可以与一个或者多个针流体连通,所述一个或者多个针可以用于使皮肤朝向该装置运动,从皮肤抽出流体,等等。
作为另一个示例,形状记忆聚合物的形状可以在第一温度(例如,室温)下是平坦的,但是在第二温度(例如,体温)下是弯曲的,并且当形状记忆聚合物施加到皮肤时,形状记忆聚合物可以从平坦的形状改变到弯曲的形状,由此产生真空。作为又一个示例,机械装置可以用于产生真空。例如,弹簧、线圈、膨胀的泡沫(例如,从压缩状态开始)、形状记忆聚合物、形状记忆金属或者类似物可以在施加到受验者时被储存在压缩或者卷绕状态中,继而被释放(例如,退绕展开、解压缩等),以机械地产生真空。形状记忆聚合物和金属的非限制性示例包括镍钛金属互化物、低聚(ε-己内酯)二醇和可结晶的低聚(ρ-二氧杂环己酮)二醇的合成物、或者低聚(ε-己内酯)二(甲基丙烯酸酯)和n-丙烯酸丁酯的合成物。
在一组实施例中,该装置包括真空室,所述真空室还用作储存室以将从受验者的皮肤抽出的血液或者其它流体接收到该装置中。例如,通过或者经由流体输送器从受验者抽出的血液可以由于真空室的负压(即,因为室具有低于大气压力的内部压力)而进入真空室,并且所述血液被任选地储存在真空室中以用于以后使用。图3中示出非限制性示例。在该附图中,装置600包括真空室610,该真空室610连接到流体输送器620(所述流体输送器620可以例如是一个或者多个微型针)。在激活真空室610(例如,使用致动器660,如以下将说明)时,真空室610可以与流体输送器620流体连通。因此,例如由于真空室610内的内部压力,流体输送器620可以产生待施加到受验者的皮肤的负压。因此,经由流体输送器620从皮肤抽出的流体(例如,血液)可以被吸入到该装置中,并且通过例如导管612被吸入到真空室610中。由该装置所收集的流体可以继而在该装置内被分析或者从该装置移除以用于分析、储存,等等。
然而,在另一组实施例中,该装置可以包括分离的真空室和储存室(例如,用于储存来自受验者的皮肤的诸如血液的流体的室)。真空室和储存室可以流体连通,并且可以具有任何适当的布置。在一些实施例中,可以至少部分地使用来自真空室的真空,以从皮肤抽出流体,所述流体继而被引导到储存室中,例如用于以后的分析或者使用,例如如以下将说明的。作为示例,可以将血液抽入该装置,使血液流向真空室,但是会防止流体进入真空室。例如,在某些实施例中,可以使用可透过气体但不可透过诸如血液的液体的材料。例如,所述材料可以是具有适当的孔隙度的诸如亲水性膜或者疏水性膜的膜、多孔的结构、多孔的陶瓷烧结料、可溶解的界面(例如,由盐或者聚合物形成的,等等)、或者类似物。
图4中示出一个非限制性示例。在该附图中,装置600包括真空室610和储存室615。真空室610可以经由导管612与储存室615流体连通,所述储存室615含有材料614。在该示例中,材料614可以是可透过气体但不可透过液体的任何材料,例如,材料614可以是诸如亲水性膜或者疏水性膜的膜,所述膜具有允许发生气体交换但是不允许来自受验者的皮肤的血液通过的孔隙度。当使用致动器660致动装置600时,因为来自真空室610的内部真空压力,所以血液(或者其它流体)经由导管661通过流体输送器620流到收集室615中,所述真空室610由于材料614可透过气体而不完全被材料614阻挡。然而,因为材料614,防止血液(或者其它体液)进入真空室610,并且代替地使血液(或者其它体液)保留在储存室615中,例如用于以后分析或者使用。
在一些实施例中,可以使用流量控制器控制血液(或者其它流体)流入储存室中的流动。流量控制器可以手动地和/或自动地被控制以控制血液的流动。当在某些情况下一定量或者一定体积的流体已经进入储存室中时,流量控制器可以被激活或者不起作用。例如,流量控制器可以在预定量的或者预定体积的血液已经进入储存室之后停止血液流动,和/或流量控制器可以能够控制储存室的内部压力,例如将该内部压力控制到特定的水平例如预定水平。用于该装置的适当的流量控制器的示例包括但不限于膜、阀、可溶解的界面、闸、或者类似物。
现在参照图5示出流量控制器的一个非限制性示例。在该示例性附图中,装置600包括真空室610和储存室615。由于存在于导管611内的流量控制器645,所以防止经由流体输送器620进入装置600的流体进入储存室615。然而,在适当的条件下,流量控制器645可以被打开,由此允许至少一些流体进入储存室615。例如,在一些情况下,储存室615还容纳有至少部分的真空,虽然该真空可以大于或者小于室610内的压力。在其它实施例中,流量控制器645可以最初是打开的,或者可被外部控制的(例如,经由致动器),等等。在一些情况下,流量控制器可以控制进入该装置的流体的流动,以便在收集之后,在该装置中仍然存在有至少一些真空。
因而,在一些情况下,该装置可以被构造且布置成可再现地从受验者的皮肤获得可控量的流体,例如,可控量的或者可控体积的血液。如本文所说明,可以例如使用流量控制器、可透过气体但不可透过液体的材料、膜、阀、泵、闸、微流体系统、或者类似物控制可再现地从受验者的皮肤获得的流体量。尤其,应当注意到,从受验者的皮肤获得的血液或者其它流体的量不必严格地是该装置内的最初真空压力或者容积的函数。例如,流量控制器可以最初被打开(例如,手动地、自动地、电子地,等等)以允许流体开始进入该装置;并且,当达到预定的条件时(例如,当一定体积或者一定量的血液已经进入该装置时),即使该装置内保持某一真空压力,流量控制器也可以在该时刻被关闭。在一些情况下,该流体的控制允许较大程度地控制可再现地从受验者的皮肤获得的流体量。例如,在一组实施例中,从受验者的皮肤抽出的流体量可以被控制到少于约1毫升,可以少于约300微升,少于约100微升、少于约30微升,少于约10微升、少于约3微升,少于约1微升,等等。
在一些实施例中,该装置可以连接到外部设备,用于确定该装置的至少一部分、从该装置移除的流体、被怀疑存在于流体内的分析物,等等。例如,该装置可以连接到外部分析设备,并且流体从该装置移除以用于以后分析,或者可以例如通过将一种或者多种反应实体添加到该装置,例如添加到储存室,或者添加到该装置内的分析室,而在该装置内在原处分析流体。例如,在一个实施例中,外部设备可以具有与该装置上的端口或者其它适当表面匹配的端口或者其它适当表面,并且可以使用任何适当的技术,例如使用真空或者压力等,从该装置移除血液或者其它流体。血液可以通过外部设备被移除,并且任选地以某一方式被储存和/或被分析。例如,在一组实施例中,该装置可以包括用于从该装置移除流体(例如,血液)的出口。在一些实施例中,容纳在该装置中的储存室内的流体可以从该装置移除,并且被储存以用于以后使用,或者在该装置外被分析。在一些情况下,出口可以与流体输送器分离。在图6中示出在装置600中有出口670和流体输送器620的示例。作为该附图中的示例,出口可以与真空室610流体连通。
在一些情况下,该装置可以是例如使用粘合剂或者使用诸如本文所述的那些的其它技术可施加到或者可贴附到皮肤表面的电气和/或机械装置。例如,在一组实施例中,该装置可以包括支撑结构,所述支撑结构包含有粘合剂,所述粘合剂可以用于将该装置贴附到皮肤。粘合剂可以是永久的或者暂时的,并且可以用于将该装置固定到皮肤的表面。粘合剂可以是任何适当的粘合剂,例如,压力敏感粘合剂、接触粘合剂、永久粘合剂、氰基丙烯酸盐粘合剂、胶水、树胶、热熔融物、环氧树脂、水凝胶、氢胶,等等。在一些情况下,该粘合剂被选择成是生物相容的或者低变应原性的。
在另一组实施例中,该装置可以被机械地保持到皮肤。例如,该装置可以包括诸如条带、带子、带扣、细绳、系材、弹性带等的机械元件。例如,条带可以被佩带在该装置的周围以将该装置抵靠受验者的皮肤而保持在适当的位置中。在又一组实施例中,可以使用这些和/或其它技术的组合。作为一个非限制性示例,该装置可以使用粘合剂和条带而贴附到受验者的臂或者腿。
在一些实施例中,该装置可以包括用于施加到受验者的皮肤的支撑结构。如本文所说明的,该支撑结构可以用于将流体输送器施加到受验者的皮肤的表面,例如,使得流体可以被递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出。在一些情况下,支撑结构可以固定流体输送器,使得流体输送器不能相对于支撑结构运动;然而,在其它情况下,流体输送器可以能够相对于支撑结构运动。在一个实施例中,作为非限制性示例,流体输送器相对于支撑结构固定,并且支撑结构定位在该装置内,以便使该装置施加到皮肤,导致流体输送器的至少一部分刺穿受验者的皮肤。
例如,在一组实施例中,支撑结构或者支撑结构的一部分可以从第一位置运动到第二位置。例如,第一位置可以是支撑结构已经相对于其固定、流体输送器不接触皮肤(例如,流体输送器可以被包含在凹陷部内)的位置,而第二位置可以是流体输送器接触皮肤并且在一些情况下流体输送器可以刺穿皮肤的位置。支撑结构可以使用任何适当的技术运动,例如,手动地、机械地、电磁地、使用伺服机构,等等。在一组实施例中,例如,通过按压该装置上的按钮(直接地或者通过将按钮与支撑结构连结的机构),导致支撑结构运动,支撑结构可以从第一位置运动到第二位置。可以结合或者替代按钮使用其它机构(例如,如本文所说明的转盘、杠杆、滑块,等等)。在另一组实施例中,例如在支撑结构被计算机激活时、在远程激活时、在已经过去一段时间之后,等等,支撑结构可以自动地从第一位置运动到第二位置。例如,在一个实施例中,连接到支撑结构的伺服机构被电子地激活,使支撑结构从第一位置运动到第二位置。
在一些情况下,支撑结构还可以从第二位置运动到第一位置。例如,在例如使用流体输送器已经将流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体之后,支撑结构可以运动,该支撑结构的运动可以使流体输送器运动离开皮肤而不与皮肤接触。支撑结构可以使用包括以上所述的那些技术在内的任何适当的技术从第二位置运动到第一位置,并且用于使支撑结构从第二位置运动到第一位置的技术可以与使支撑结构从第一位置运动到第二位置的技术相同或者不同。
在一些情况下,支撑结构包括可逆变形的结构。在一组实施例中,该装置包括能够将流体输送器或者物质转移部件驱入到皮肤中的可逆变形的结构,例如,使得流体输送器可以从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,和/或使得流体输送器可以将流体或者其它材料递送到受验者,例如将流体或者其它材料递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面的位置。可逆变形的结构可以是可以使用独立的力(例如,通过有人推压该结构)或者其它力(例如,电作用力、机械交互作用,等等)而变形的结构,但是该结构能够在移除了力或者至少部分地减小了力之后恢复其原始形状。例如,该结构可以自发地恢复其原始形状,或者会需要某一动作(例如,加热)来使该结构恢复其原始形状。
在一些情况下,可逆变形的结构可以由适当的弹性材料形成。例如,该结构可以由塑料、聚合物、金属等形成。在一组实施例中,该结构可以具有凹入的或者凸出的形状。例如,该结构的边缘可以被置于压缩应力下,以便使该结构“弓”出来以形成凹入的或者凸出的形状。有人推压凹入的或者凸出的形状,可以使该结构变形,但是在该人停止推压该结构之后,该结构会能够如上所述例如自发地或者在其它力的辅助下返回到其原始的凹入的或者凸出的形状。在一些情况下,该装置可以是双稳态的,即,具有使该装置稳定的两个不同的位置。
在一组实施例中,该装置可以包括可在第一构造与第二构造之间运动的柔性的凹入构件或者可逆变形的结构。例如,第一构造可以具有凹入的形状,例如,穹顶形状,并且第二构造可以具有不同的形状,例如,变形的形状(例如,“压扁的穹顶”)、凸出的形状、倒置的凹入的形状,等等。例如,参见图7B。柔性的凹入构件(或者,可逆变形的结构)可以例如通过使用手或者手指按压柔性的凹入构件而手动地在第一构造与第二构造之间运动,和/或柔性的凹入构件可以使用诸如本文所述的致动器运动。在一些情况下,柔性的凹入构件会能够自发地从第二构造返回到第一构造,例如,如图7中所示。然而,在其它情况下,例如,为了防止柔性的凹入构件的意外重复使用,柔性的凹入构件会不能返回到第一构造。在一些实施例中,柔性的凹入构件可以是可逆变形的结构,虽然在其它实施例中不需要是可逆变形的结构。
柔性的凹入构件(或者在一些实施例中,可逆变形的结构)可以机械地联接到一个或者多个针(例如,微型针)或者诸如本文所述的其它流体输送器。针可以被直接固定在柔性的凹入构件上,或者针可以使用棒、杆、杠杆、板、或者其它适当的结构机械地联接到柔性的凹入构件。在一些实施例中,针(或者其它流体输送器)被机械地联接到柔性的凹入构件,以便使当柔性的凹入构件处于第一构造中时针处于第一位置中,而当柔性的凹入构件处于第二构造中时针处于第二位置中。
在一些情况下,可以实现较高的速度和/或加速度,和/或可以在较短的时间段内发生针的插入,例如如本文所述的。在一些情况下,第一位置和第二位置可以分开了较小的距离。例如,第一位置和第二位置可以分开了小于约10毫米、小于约9毫米、小于约8毫米、小于约7毫米、小于约6毫米、小于约5毫米、小于约4毫米、小于约3毫米、小于约2毫米等的距离。然而,在某些实施例中,甚至在这些距离内,也可以实现诸如本文所述的那些的高速度和/加速度。
在使用期间,可以将装置放置成与受验者的皮肤接触,以便使凹陷部或者其它适当的施药器区域邻近皮肤或者与皮肤接触。通过使柔性的凹入构件(或者可逆变形的结构)在第一构造与第二构造之间运动,由于机械联接,柔性的凹入构件能够导致针(或者其它流体输送器)运动到凹陷部或者其它施药器区域内的第二位置并且使针接触或者刺穿受验者的皮肤。
在一些实施例中,该装置还可以包括收回机构,该收回机构能够在柔性的凹入构件(或者可逆变形的结构)到达第二构造之后使针(或者其它流体输送器)运动远离皮肤。在一些实施例中,可以通过柔性的凹入构件自身例如自发地从第二构造返回到第一构造而导致柔性的凹入构件收回,和/或该装置可以包括单独的收回机构,例如,弹簧、弹性构件、可塌陷的泡沫,等等。
针(或者其它流体输送器)可以用于将流体或者其它材料递送到例如受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从例如受验者的皮肤和/或皮肤下面从受验者抽出流体或者其它流体。例如,在一些情况下,在接收血液或者其它体液(例如,间质流体)之前具有小于大气压力的减小的压力或者内部压力的真空室可以用于在针(或者其它流体输送器)已经刺穿皮肤之后帮助从皮肤抽出流体。从皮肤抽出的流体可以被收集在真空室和/或收集室中。收集室可以使用可透过气体的膜(例如,该可透过气体的膜基本不可透过血液或者其它体液)、亲水性膜、多孔结构、可溶解的界面、或者类似物,例如,如本文所述的那些。
现在将参照图7示出可逆变形的结构的示例。在图7A中,结构700具有大致凹入的形状,并且该结构700被定位在皮肤表面710上。在一些情况下,结构700可以是柔性的凹入构件。结构700还包含用于插入皮肤中的多个流体输送器720。在图7B中,有人(由手指705所指示)推压在结构700上,使结构的至少一部分变形,并且由此将流体输送器720压迫到皮肤的至少一部分中。在图7C中,在该人释放结构700之后,结构例如自发地被允许返回到其原始位置,将流体输送器720从皮肤提升出来。在一些情况下,例如,如果流体输送器充分大或者充分长,血液或者其它流体750可以通过由流体输送器所产生的孔从皮肤流出来,并且任选地,流体可以被该设备收集以用于以后储存和/或使用,如本文所述的。
可逆变形的结构(或者,柔性的凹入构件)可以由任何适当的材料形成,例如,诸如不锈钢(例如,301,301LN,304,304L,304LN,304H,305,312,321,321H,316,316L,316LN,316Ti,317L,409,410,430,440A,440B,440C,440F,904L)、碳钢、弹簧钢、弹簧黄铜、磷青铜、铍铜、钛、钛合金钢、铬钒钢、镍合金钢(例如,蒙乃尔合金400、蒙乃尔合金K 500、因科镍合金600、因科镍合金718、因科镍合金x750等)的金属,聚合物(例如,聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等),复合物或者层压材料(例如,包括玻璃纤维、碳纤维、竹材、凯夫拉尔等),等等。
可逆变形的结构可以是任何形状和/或尺寸的。在一组实施例中,可逆变形的结构不是平面的,并且具有可以处于第一位置(“竖起的”或者展开前的位置)或者第二位置(“爆开的”或者展开的位置)中的部分,所述部分任选地被较高能量的构造分开。在一些情况下,第一位置和第二位置二者是稳定的(即,该结构是双稳态的),虽然需要该结构通过不稳定的构造而进行第一位置和第二位置之间的转换。
在一个实施例中,可逆变形的结构是柔性的凹入构件。可逆变形的结构可以具有例如大致穹顶的形状(例如,如同在锅仔片中),并且可以是圆形的(没有腿),或者可逆变形的结构可以具有其它形状,例如,椭圆形、三角形(3条腿)、正方形(4条腿)、五边形(5条腿)、六边形(6条腿)、支架脚形、星形、三叶草状(其具有例如2、3、4、5等任何数量的凸耳),等等。在一些实施例中,可逆变形的结构在中部可以具有孔、窝坑、或者按钮。可逆变形的结构还可以具有锯齿状的盘或者波纹形状。在一些情况下,流体输送器或者物质转移部件可以安装在可逆变形的结构上。然而,在其它情况下,流体输送器或者物质转移部件安装在单独的结构上,所述单独的结构在可逆变形的结构运动时被驱动或者被致动。
在一些实施例中,该装置可以呈现出从各种受验者抽出流体的较高的成功率。例如,在一些实施例中,从受验者抽出至少约5微升的血液的成功率与典型地具有小于95%的成功率的现有技术的装置(例如,柳叶刀装置)相比,可以是至少约95%、至少约97%、至少约98%、至少约99%、或者至少约100%。在其它实施例中,抽出的血液的体积可以是至少约0.1微升、至少约0.3微升、至少约0.5微升、至少约1微升、至少约3微升、至少约5微升、或者至少约10微升。例如,受验者的群体可以用现有技术的装置和本发明的装置二者来测试,以便当确定成功概率时每个受验者都在适当的位置(例如,前臂)中用两种装置来测试,其中,随机地选择受验者的群体。受验者的群体可以是例如至少10人、至少100人、至少1,000人、至少10,000、或者更多人。
在某些方面中,该装置还可以包含激活器。该激活器可以被构造且布置成在激活器激活时导致流体输送器暴露于皮肤。例如,激活器可以导致化学制品被释放以接触皮肤、导致一个或者多个针或者微型针被驱入到皮肤中、导致真空被施加到皮肤、导致一股流体被引导到皮肤中,等等。激活器可以由受验者和/或者由另一个人(例如,医疗服务人员)激活,或者该装置自身可以是自激活的,例如在施加到受验者的皮肤时。该激活器可以被激活一次,或者在一些情况下被激活多次。
例如,该装置可以通过推压按钮、按压开关、移动滑块、转动转盘等激活。受验者和/或另一个人可以激活激活器。在一些情况下,可以远程地激活该装置。例如,医疗服务人员可以发送电磁信号,该电磁信号由该装置接收,以便激活该装置,该电磁信号例如是无线信号、蓝牙信号、因特网信号、无线电信号,等等。
在一些方面中,该装置可以包括诸如微流体通道的通道,所述通道可以用于将流体和/或其它材料递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体和/或其它材料。在一些情况下,微流体通道与流体输送器流体连通,所述流体输送器用于将流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体。例如,在一组实施例中,该装置可以包括可以插入皮肤中的皮下注射针或者其它针(例如,一个或者多个微型针),并且流体可以经由针递送到皮肤或者通过皮肤和/或经由针从皮肤抽出。该装置还可以包括一个或者多个微流体通道,以容纳用于例如从流体源递送到针的流体,和/或抽出从皮肤抽出的流体,例如用于递送到该装置内的分析室,递送到用于随后分析的储器,等等。
在一些情况下,该装置内可以存在有多于一个的室,并且在一些情况下,这些室中的某些或者全部可以经由诸如微流体通道的通道流体连通起来。在各种实施例中,根据应用,可以在该装置内存在有各种室和/或通道。例如,该装置可以包含用于感测分析物的室、用于保持试剂的室、用于控制温度的室、用于控制pH值或者其它条件的室、用于产生或者缓冲压力或者真空的室、用于控制或者阻尼流体流的室、混合室,等等。
因而,在一组实施例中,该装置可以包括微流体通道。如本文所使用的,“微流体”、“微观”、“微尺度”、前缀“微”(例如,如在“微通道”中)等通常指的是具有小于约1毫米,并且在一些情况下小于约100微米(百万分之一米)的宽度或者直径的元件或者制品。在一些情况下,较大的通道可以替代微流体通道或者与微流体通道结合以用于本文说明的任何实施例。例如,在一些情况中,可以使用具有小于约10毫米、小于约9毫米、小于约8毫米、小于约7毫米、小于约6毫米、小于约5毫米、小于约4毫米、小于约3毫米、小于约2毫米的宽度或者直径的通道。在一些情况下,该元件或者制品包括可以使流体通过的通道。在所有实施例中,指定的宽度可以是最小宽度(即,如在一部位的指定的宽度,在该部位处该制品在不同的方向可以具有更大宽度)或者最大宽度(即,在那个部位处,该制品不具有比指定宽度更宽的宽度,但是可以具有更长的长度)。从而,例如,微流体通道可以具有小于约1毫米、小于约500微米、小于约300微米或者小于约100微米的平均横截面尺寸(例如,与微流体通道中的流体流的方向垂直)。在一些情况下,微流体通道可以具有小于约60微米、小于约50微米、小于约40微米、小于约30微米、小于约25微米、小于约10微米、小于约5微米、小于约3微米、或者小于约1微米的平均直径。
如本文所使用的,“通道”意指至少部分地引导流体流的制品(例如,基片)上或者制品中的特征。在一些情况下,该通道可以至少部分地由单个部件形成,所述单个部件例如是蚀刻的基片或者模制的单元。该通道可以具有任何横截面的形状,例如,圆形、卵形、三角形、不规则形、正方形或者矩形(具有任何纵横比)等,并且可以被覆盖或者不被覆盖(即,通向通道周围的外部环境)。在通道被完全覆盖的实施例中,通道的至少一部分可以具有完全封闭的横截面,和/或整个通道除了其入口和出口以外可以沿着其整个长度被完全封闭。
通道可以具有任何纵横比(长度对平均最大横截面尺寸),例如,至少约2∶1,更典型地至少约3∶1,至少约5∶1,至少约10∶1等的纵横比。如本文所使用的,与流体通道或者微流体通道相关的“横截面尺寸”沿着大致与通道内的流体流垂直的方向被测量。通道通常将包括帮助对流体输送的控制的特性,例如,结构特性和/或物理或化学特性(疏水性对亲水性)和/或者可以在流体上施加力(例如,包含力)的其它特征。通道内的流体可以部分地或者完全地填充通道。在一些情况下,流体可以以一些方式,例如使用表面张力(例如,使得流体在弯液面内被保持在通道内,该弯液面例如是凹入的或者凸出的弯液面)被保持或者限制在通道或者通道的一部分内。在制品或者基片中,一些(或者全部)通道可以具有特定的尺寸或者更小的尺寸,例如,具有小于约5毫米、小于约2毫米、小于约1毫米、小于约500微米、小于约200微米、小于约100微米、小于约60微米、小于约50微米、小于约40微米、小于约30微米、小于约25微米、小于约10微米、小于约3微米、小于约1微米、小于约300纳米、小于约100纳米、小于约30纳米或者小于约10纳米或者在一些情况下更小的与流体流动垂直的最大尺寸。在一个实施例中,该通道是毛细管。
在一些情况下,该装置可以包括用于保持流体的一个或者多个室或者储器。在一些情况下,这些室可以与一个或者多个流体输送器和/或一个或多个微流体通道流体连通。例如,该装置可以包括用于收集从受验者抽出的流体的室(例如,用于储存和/或随后分析),用于包含用于递送到受验者的流体(例如,血液、盐水、任选地包含药物、激素、维生素、药物制剂等)的室,等等。
如已经提及,在一些实施例中,血液或者其它体液可以被储存在该装置内以用于以后使用和/或分析。例如,该装置可以附装到适当的外部设备,所述外部设备能够分析该装置的一部分(例如,包含该流体),和/或外部设备可以从该装置移除血液或者其它流体的至少一些以用于随后分析和/或储存。然而,在一些情况下,至少一些分析可以例如使用容纳在该装置内的一个或者多个传感器等由该装置自身来执行。
例如,如以下将详细地说明,在一些情况下,储存室可以容纳有试剂或者反应实体,所述试剂或者反应实体能够与被怀疑存在于进入该装置的血液(或者其它流体)中的分析物起反应,并且在一些情况下,该反应实体可以被确定以确定分析物。在一些情况下,该确定可以例如通过确定颜色的变化或者荧光性的变化等在该装置的外部进行。该确定可以由人进行,或者由能够分析该装置的至少一部分的外部设备来进行。在一些情况下,该确定可以在没有从该装置例如从储存室移除血液的情况下进行。(然而,在其它情况下,血液或者其它流体可以在被分析之前首先从该装置被移除)。例如,该装置可以包括一个或者多个传感器(例如,诸如K+传感器的离子传感器,比色传感器、荧光传感器,等等),和/或包括允许光穿透该装置的“窗”。这些窗可以由玻璃、塑料等形成,并且可以依据待确定的分析物或者条件选择以对于适当的波长中的一个波长或者一范围的波长而言是至少部分透明的。作为特定的示例,整个装置(或者该装置的一部分)可以安装在外部设备中,并且来自外部设备的光可以穿过该装置的至少一部分或者另外与该装置的至少一部分相互作用(例如,经由该装置被反射或者被折射)以确定分析物和/或反应实体。
在一个方面中,该装置可以与外部设备有接口,所述外部设备能够确定容纳在该装置中的例如如本文所述的储存室内的流体内的分析物。例如,该装置可以安装在外部保持器上,该装置可以包括用于将流体从该装置输送出来的端口,该装置可以包括用于询问容纳在该装置中的流体的窗或者类似物。示例可以参见2010年5月13日提交的题名为“Sampling Device Interfaces”的美国临时专利申请序列No.61/334,529,该专利的全部内容通过参考包含于此。
因而,在某些实施例中,该装置可以包括能够确定从皮肤移除的流体的部分。例如,该装置的一部分可以包括传感器或者试剂,所述试剂能够与被包含在或者被怀疑存在于从受验者的皮肤抽出的流体内的分析物-例如用于疾病状态的标记-相互作用。传感器可以被嵌入该装置内或者成一体地连接到该装置,或者远程地定位但具有与该装置的物理的、电气的和/或光学的连接,以便能够感测该装置内的室或者来自该装置的流体。例如,该传感器可以直接地、通过微流体通道、分析室等与从受验者抽出的流体流体连通。该传感器可以能够感测分析物、例如被怀疑存在于从受验者抽出的流体中的分析物。例如,传感器可以没有任何与该装置的物理连接,但可以定位成检测诸如红外线、紫外线或者可见光的电磁辐射的相互作用的结果,该电磁辐射已经指向该装置的一部分,例如该装置内的室。作为另一个示例,传感器可以定位在该装置上或者内,并且通过光学连接到室可以感测该室中的活动。还可以提供感测连通,其中该室与传感器流体地、光学地、或者视觉地、热地、气动地、电子地或者类似地连通,以便能够感测该室的状态。作为一个示例,在外部设备上,该传感器可以在室的下游定位在诸如微流体通道的通道内,等等。
因而,在某些实施例中,本发明提供能够确定分析物的传感器。根据实施例,这种确定可以在皮肤内发生,和/或在受验者体外发生,例如在皮肤的表面上的装置内发生。在该上下文中,“确定”通常指的是对物种的例如定量的或者定性的分析,和/或对这些物种的存在或者不存在的检测。“确定”还可以指的是对两种或者更多种物种之间的相互作用的例如定量的或者定性的分析,和/或通过检测该相互作用的存在或者不存在,例如确定两种物种之间的结合。这些种类可以例如是体液和/或被怀疑存在于体液中的分析物。“确定”还意味着检测或者量化物种之间的相互作用。
在一些实施例中,该装置可以连接到外部设备,所述外部设备用于确定该装置的至少一部分、从该装置移除的流体、被怀疑存在于流体内的分析物,等等。例如,该装置可以连接到外部分析设备,并且流体从该装置移除以用于随后分析,或者流体可以例如通过将一个或者多个反应实体添加到该装置,例如添加到储存室,或者添加到装置内的分析室,而在原处在该装置内被分析。例如,在一个实施例中,外部设备可以具有用于与装置上的端口或者其它适当表面配合的端口或者其它适当表面,并且可以使用任何适当的技术,例如使用真空或者压力等从装置移除血液或者其它流体。血液可以通过外部设备移除,并且任选地以某一方式被储存和/或者被分析。例如,在一组实施例中,该装置可以包括用于从该装置移除流体(例如,血液)的出口。在一些实施例中,容纳在该装置中的储存室内的流体可以从该装置移除,并且被储存以用于随后使用或者在该装置外被分析。在一些情况下,出口可以与流体输送器分离。例如,出口可以与真空室流体连通,所述真空室在一些情况下还可以用作流体储器。用于从该装置移除血液或者其它流体的其它方法包括但不限于使用真空管路、吸液管、通过隔膜代替出口提取等等而移除。在一些情况下,该装置还可以被定位在离心机中并且受到各种克力(例如,受到至少50克的向心力),例如以导致出现装置内的流体内的细胞或者其它物质分离。
在一些方面中,该装置可以包括指示器。指示器可以用于确定流体的状态,所述流体容纳在该装置内,例如容纳在流体储存室或者流体储器内。在一些实施例中,指示器可以指示与流体到储存部件中的引入相关联的一个或者多个状态和/或与流体在储存部件中的储存相关联的一个或者多个状态。例如,指示器可以指示装置内的血液或者间质流体的状态,例如,随着装置被运输或者被运送到临床环境或者实验室设施。指示器可以通过任何适当的技术,例如视觉地(例如,借助颜色变化)、使用显示器、通过产生声音等指示血液的状态。例如,指示器可以具有显示器,如果流体还没有暴露于特定温度或者如果在流体内不存在不利的化学反应(例如,pH值变化,微生物生长,等等),则所述显示器是绿色的,但是如果有或者已经存在有不利的状态(例如,暴露于太极端的温度,微生物生长,等等),则所述显示器是黄色的或者红色的。在其它实施例中,显示器可以显示视觉信息,可以通过该装置产生声音,等等。
在一些情况下,指示器可以在流体通过接近部件接近时和/或流体引入到储存部件中时被激活。在一组实施例中,可以在流体引入流体储存储器内时,在该装置激活时(例如,以从受验者抽出流体,如以下将说明),在由用户(例如,由受验者或者另一个人)激活时等激活指示器。
在一些情况下,指示器可以使用诸如pH值传感器、温度传感器(例如,热电偶)、氧传感器等一个或者多个适当的传感器确定该装置内的流体储存储器内的流体的状态。例如,传感器可以存在于流体储存储器内或者附近以用于确定流体储存储器内的流体的温度。在一些情况下,例如,可以例如在多个时间点下或者甚至连续地进行多于一次的传感器测量。在一些情况下,指示器还可以记录传感器确定,例如用于分析或者随后研究。
在一些实施例中,可以通过指示器确定和/或记录时间信息。例如,可以例如使用时间/日期戳(例如,绝对时间)和/或使用流体已经存在于流体储存储器内的持续时间来记录流体进入流体储存储器的时间。在一些实施例中,还可以记录时间信息。
如已经说明,在一组实施例中,来自传感器的信息和/或时间信息可以用于确定流体储存储器内的流体的状态。例如,如果满足或者超过一定极限,则指示器可以如上所述指示。作为特定的非限制性示例,如果该装置的温度太低(例如,达到0℃)或者太高(例如,达到100℃或者37℃),则这可以通过指示器上的显示器显示。因而,暴露于极端温度下的流体可以被识别出例如为有问题的或者损坏的。作为另一个非限制性示例,会期望的是在某些条件下保持该装置内的流体的pH值,并且如果超过该pH值(例如,太酸性的或者太碱性的),则这可以通过指示器上的显示器显示,例如,如果pH值小于6或者5,或者大于8或者9。在一些情况下,流体存在于该装置内的时间也可以保持在某些极限内,作为另一个条件。例如,指示器可以指示流体已经存在于该装置内多于约12小时,多于约18小时,或者多于约24小时,这些时间可以指示流体为有问题的,损坏的,等等。
在一组实施例中,也可以组合诸如这些的状态(例如,时间和温度)的状态。从而,例如,在指示器显示之前,暴露于第一温度下的流体可以允许在该装置内存在了第一时间,而暴露于第二温度下的流体可以允许在该装置内存在了第二时间。
在一些实施例中,指示器可以记录和/或发送传感器或者时间信息。这可以使用任何适当的格式记录和/或发送。例如,信息可以使用无线信号、无线电信号等发送,或者被光学地、磁性地等记录在任何适当的电子介质上,例如被记录在微芯片、闪存盘。
因而,在某些方面中,本发明包括受验者的状态的确定。与皮肤相关联的体液和/或其它材料可以例如作为受验者的过去、现在和/或将来状态的指示被分析,或者以确定受验者体外的状态。该确定可以例如视觉地、触觉地、通过气味、经由仪器等进行。因此,在一个方面中,本发明总体上涉及用于将血液或者其它体液递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出血液或者其它体液的各种装置。因此,在以下说明中,血液的讨论仅是作为示例,并且在其它实施例中,除了血液以外和/或代替血液,可以从皮肤抽出其它流体。
抽出的流体可以是任何适当的体液,例如,间质流体、其它的与皮肤相关联的材料、粘膜材料或者流体、全血、汗水、唾液、血浆、眼泪、淋巴液、尿、血浆、或者任何其它体液,或者这些体液的组合。从受验者抽出的物质可以包括诸如皮肤、细胞的固体或者半固体材料,或者来自受验者的皮肤的任何其它物质。根据本发明的一些实施例可以被递送到受验者的物质包括诊断物质、诸如药物的治疗物质和其它类似物。下文说明了将流体递送到皮肤和/或皮肤下面或者从皮肤和/或皮肤下面抽出诸如血液的流体的本发明的多种实施例。将应理解,在本文的所有实施例中,除非所使用的特定的示例性语言(例如,抽出血液)以外,本发明的其它实施例的装置和方法可以用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出任何物质,和/或用于将任何物质递送到受验者,例如递送到受验者的皮肤和/或受验者的皮肤下面的位置。
在一组实施例中,该装置可以包括传感器,例如,该传感器嵌入该装置内或者成一体地连接到该装置,或者远程地定位但具有与该装置的物理的、电气的和/或光学的连接,以便能够感测该装置内的室。例如,该传感器可以直接地、经由微流体通道、分析室等与从受验者抽出的流体流体连通。该传感器可以能够感测分析物、例如被怀疑存在于从受验者抽出的流体中的分析物。例如,传感器可以没有任何与该装置的物理连接,但可以定位成检测诸如红外线、紫外线或者可见光的电磁辐射的相互作用的结果,该电磁辐射已经指向该装置的一部分,例如该装置内的室。作为另一个示例,传感器可以定位在该装置上或者该装置内,并且可以通过光学地连接到该室而感测室中的活动。还可以提供感测连通,其中该室与传感器流体地、光学地、或者视觉地、热地、气动地、电子地或者类似地连通,以便能够感测该室的状态。作为一个示例,该传感器可以在室的下游定位在诸如微流体通道等的通道内。
该传感器可以例如是pH值传感器、光学传感器、氧传感器、能够检测物质的浓度的传感器,等等。用在本发明中的传感器的非限制性示例包括基于染料的检测系统、基于亲和力的检测系统、微加工重量分析器、CCD照相机、光学检测器、光学显微系统、电气系统、热电偶和热敏电阻、压力传感器,等等。本领域的技术人员将能够确定其它适当的传感器。在一些情况下,该传感器可以包括比色检测系统,该比色检测系统可以在该装置的外部,或者在某些情况下被微加工到该装置中。作为比色检测系统的示例,如果使用染料或者荧光实体(例如,以粒子的形式),则比色检测系统可以能够检测染料或者荧光实体的频率和/或强度的改变或者移位。
可以使用传感器确定的分析物的示例包括但不限于pH或者金属离子、蛋白质、核酸(例如,DNA、RNA等)、药物、糖(例如,葡萄糖)、激素(例如,雌二酮、雌素酮、孕酮、黄体酮、睾酮、雄烯二酮等)、碳水化合物或者感兴趣的其它分析物。可以确定的其它状态可以包括:pH变化,其可以指示疾病、酵母菌感染、粘膜表面处的牙周病;氧或者一氧化碳水平,其指示肺功能障碍;和药物水平,例如诸如香豆定的药物、诸如尼古丁的其它药物或者诸如可卡因的违禁药物的法定处方水平。分析物的其它示例包括指示疾病的那些分析物,例如诸如CEA和PSA的癌症特定标记、病毒和细菌抗原、和诸如双链DNA抗体的指示狼疮的自身免疫性指标。又一些其它状态包括暴露到升高的一氧化碳,所述升高的一氧化碳可以是来自外源或者是由于睡眠窒息,太多的热量(在婴儿的体内温度控制不能完全自我调节的情况下是重要的)或者由于发烧。又一些其它潜在的适当的分析物包括诸如细菌或者病毒的各种病原体和/或由这些病原体所产生的标记。
传感器的示例包括但不限于,pH传感器、光学传感器、离子传感器、比色传感器、能够检测物质的浓度的传感器、或者类似物,例如如本文所述的。例如,在一组实施例中,该装置可以包括离子选择电极。离子选择电极可以能够确定特定的离子和/或多种离子,例如,K+、H+、Na+、Ag+、Pb2+、Cd2+,等等。市场上可以获得多种离子选择电极。作为非限制性示例,钾离子选择电极可以包括离子交换树脂膜,所述离子交换树脂膜使用缬氨霉素、钾离子通道作为膜中的离子载体以提供钾离子特异性。
作为额外的非限制性示例,传感器可以包括能够与用于疾病状态的标记相互作用的抗体、能够检测葡萄糖的诸如葡糖氧化酶或者1-脱氢酶的酶、或者类似物。可以定性地或者定量地确定分析物,和/或在一些情况下可以确定在抽出的流体内存在或者不存在分析物。本领域的技术人员将了解市场上可买到的许多适当的传感器,并且所使用的特定的传感器可以取决于被感测的特殊分析物。例如,传感器技术的各种非限制性示例包括:压力或者温度测量,诸如红外线、吸收、荧光性、UV/可见光、FTIR(“傅里叶变换红外光谱学”)或者Raman(拉曼)的光谱学;压电测量;免疫测定;电测量;电化学测量(例如,离子专属性电极);磁测量,诸如光密度测量的光测量;圆形二色光谱;诸如准电气光散射的光散射测量;偏振测定;折光测定法;诸如染料的化学指示剂;或者包括比浊法的浊度测定。
又一些其它潜在的适当分析物包括诸如细菌或者病毒的多种病原体和/或由这些病原体所产生的标记。因而,在本发明的某些实施例中,如本文说明的,可以以某种方式确定流体的集合区域内的一种或者多种分析物,所述一种或者多种分析物可以用于确定受验者的过去、现在和/或将来状态。
在一组实施例中,该装置中的传感器可以用于确定存在于该装置内的血液的状态。例如,传感器可以指示在血液中通常发现的分析物的状态,例如,O2、K+、血红蛋白、Na+、葡萄糖等。作为特定的非限制性示例,在一些实施例中,传感器可以确定容纳在该装置内的血液内的溶血程度。在不希望受任何理论约束的情况下,应当相信,在一些情况下,红血球的溶血会导致钾离子和/或游离血红蛋白释放到血液中。通过确定钾离子和/或血红蛋白的水平(例如,通过使该装置和/或血液将细胞与血浆分离,然后使用适当的比色测定法确定血浆中的血红蛋白),可以确定由该装置中包含的血液所经历的血液裂解或者“应力”的量。因此,在一组实施例中,该装置可以例如通过指示应力程度或者血液裂解的量来指示容纳在该装置内的血液(或者其它流体)的可用性。本文也讨论了这些装置的示例,即,这些装置适于指示容纳在该装置内的血液(或者其它流体)的可用性(例如,通过指示血液已经容纳在该装置中的时间量、装置的温度随时间的变化,等等)。
在一些实施例中,分析物可以被确定为“on/off”或者“正常/异常”情况。分析物的检测例如可以指示需要胰岛素;医生检查胆固醇的试验;出现排卵;需要肾透析;药物水平存在(例如,尤其在违禁药物的情况中)或者太高/太低(例如,尤其在照顾疗养院中的老年人时是重要的)。然而,作为另一个实施例,可以被定量地确定分析物。
在一组实施例中,传感器可以是测试条,例如可以在市场上买到的测试条。测试条的示例包括但不限于葡萄糖测试条、尿测试条、怀孕测试条、或者类似物。测试条将典型地包括带子、片、或者纸条、或者其它材料,并且包含能够例如经由将分析物结合到诊断剂来确定分析物或者能够与分析物相互作用和/或相关联的反应实体的一个或者多个区域。例如,测试条可以包括多种酶或者抗体、葡萄糖氧化酶和/或铁氰化物、或者类似物。测试条可以能够依据测试条的类型确定例如葡萄糖、胆固醇、肌氨酸、酮、血液、蛋白质、亚硝酸盐、pH、尿后胆色素原、胆红素、白血球、促黄体激素、等等。测试条可以以任何数量的不同方式使用。在一些情况下,测试条可以在市场上买到并且例如在该装置从受验者抽出血液或者其它流体之前或者之后插入到该装置中。例如在该装置使用测试条作为传感器以便使该装置自身确定分析物的实施例中,血液或者其它流体的至少一部分可以暴露于测试条以确定分析物。在一些情况下,该装置可以随同预装载的测试条一起出售,或者用户会需要将测试条插入装置中(任选地,在使用之间抽出和替换测试条)。在某些情况下,测试条可以形成该装置的一体的部分,该测试条不可由用户移除。在一些实施例中,在测试条暴露于从受验者抽出的血液或者其它流体之后,测试条可以从该装置移除并且例如使用能够确定测试条的其它设备而在外部确定,所述其它设备例如是可在市场上买到的测试条阅读器。如这里说明的,可以提供与分析相关联的各种发信号或者显示方法中的任何方法,所述方法在一组实施例中包括可视地、通过嗅觉、声音、触觉、味道等发信号。信号结构和发生器包括但不限于显示器(视觉、LED、灯等)、扬声器、化学制品释放室(例如,包含挥发性的化学制品)、机械装置、加热器、冷却器,等等。在一些情况下,信号结构或者发生器可以与该装置成一体(例如,与用于施加到受验者的皮肤的支撑结构成一体地连接,例如,该支撑结构包含诸如一个或者多个针或者微型针的流体输送器),或者该信号结构可以不与支撑结构成一体地连接。如本文所使用的,“信号结构”或者“信号发生器”是能够产生与介质的状态有关的信号的任何设备。例如,该介质可以是诸如血液或者间质流体的体液。
在一些实施例中,诸如这些的发信号方法可以用于例如向受验者和/或向诸如下面说明的那些的另一实体指示由传感器所确定的分析物的存在和/或浓度。在提供可视信号的情况下,可以以不透明性变化、颜色和/或不透明性的强度变化的形式提供可视信号,或者可以以消息(例如,数字信号等)、图标(例如,通过形状或者另外特定的医学状态发信号)、商标、标识等的形式提供可视信号。例如,在一个实施例中,该装置可以包括显示器。可能提供诸如“服用下一剂量”或者“葡萄糖水平是高的”的书写的消息或者数值,或者诸如“毒素存在”的消息。这些消息、图标、标识等可以被设置为由装置的部件读取的电子读数和/或可以被显示为该装置的一个或者多个部件的固有布置。
在一些实施例中,提供一种装置,其中该装置确定受验者的物理状态并且产生与该状态有关的信号,该信号可以被受验者容易地理解(例如,如以上说明的,通过提供可视的“OK”信号),或者可以设计成受验者不能容易地理解。在不能容易地理解的情况下,该信号可呈现出多种形式。在一种形式中,该信号可以是对受验者没有意义的一系列字母或者数字(例如,A1278CDQ),该一系列字母或者数字将对医学专业人员等有意义(和/或可以由医学专业人员等解码,例如,参考适当的解码器)并且可以与特别的生理状况相关联。可替代地,以条形码形式的信号可以由一装置提供,使得在特定的状态或者一组状态下条形码出现和/或消失,或者改变,并且可以由条形码阅读器读取以传达关于受验者或者分析物的信息。在另一个实施例中,该装置可以设计成使得产生紫外线信号,或者可以提供仅仅在紫外光下能够读取的信号(例如,简单的斑点或者贴片,或者受验者可以容易地理解或者不能容易地理解的诸如一系列数字、字母、条形码、消息等的任何其它信息)。该信号可以对人眼不可见,但在施加UV光或者另外激发能量的情况下可以是可读取的。该信号可以是用户经由视觉观察或者借助诸如嗅觉、触觉等的其它感觉活动可容易地读取或者理解的。在另一组实施例中,可能需要如上所述的装备来确定该装置所提供的信号,例如临床环境中的装备等。在一些情况下,该装置能够传输指示分析物的信号到接收器,例如,作为无线信号、蓝牙信号、因特网信号、无线电信号,等等。
在一些实施例中,可以由装置提供定量的和/或定性的分析。换言之,该装置在一些情况下可以提供分析,该分析允许“是/否”测试等,或者提供关于特定的分析物或者多种分析物的量、浓度或者水平方面的信息的测试。本发明可以提供显示构造,该显示构造反应在特定的时间点存在于受验者中的特别的分析物的量或者任何其它变量(随时间的分析的存在、分析物的类型等),显示构造可以呈现多种形式。在一个示例中,可以提供转盘,该转盘类似于速度计的转盘,具有一系列水平指示(例如,转盘周围的数字)和指示特定水平的“针”或其它装置。在其它构造中,可以存在该装置的特定区域(例如,在显示器上),该特定区域取决于例如以条形图的形式存在的特定分析物的存在和/或量而在较大或者较小程度上被填入。在另一个布置中,可以提供“色轮”,其中存在的特定分析物的量可以控制轮的哪种颜色是可见的。或者,在多分析物分析中,不同的分析物可以引起轮的不同颜色或者图的不同条形变得可见或者不可见。在多色轮、单色轮(每种分析物具有不同颜色,其中每种颜色的强度反应分析物的量)、或者例如多个条形图(其中每个条形图反应特定的分析物并且条形的水平(和/或区域填入可见颜色或者其它可见特征的程度)反应分析物的量)中,可以反应多分析物定量的分析。与本文的所有实施例的情况一样,无论显示什么信号,对于任何数量的参与者而言,都可以是可理解的或者不可理解的。例如,所述信号可以对受验者来说是可理解的或者对受验者来说是不可理解的。在不可理解的情况下,所述信号可能需要被解码、电子地读取等。在电子读取的情况下,例如,装置可以为受验者提供不可理解的或者甚至不可见的或者另外能够被受验者感测的信号,并且阅读器可以设置成邻近或者靠近该装置,该阅读器可以为受验者提供可理解或者不可理解的可见信号,或者可以发送信号到另一个实体以用于分析。
显示器还可以用于显示除了以上以外的或者代替以上的其它信息。例如,该设备可以包括一个或者多个显示器,所述一个或者多个显示器指示何时已经使用该装置或者何时已经终止该装置,指示从受验者对流体取样正在进行和/或完成,或者指示在取样时已经出现问题(例如,所收集的流体堵塞或者不足),指示对所收集的样品内的分析物的分析正在进行和/或完成,指示适当量的流体已经被递送到受验者(或者指示不适当的量已经递送,和/或指示流体递送正在进行),指示该装置可以从受验者的皮肤移除(例如,在完成递送和/或抽出流体时,和/或在适当的分析、传输时,等等),等等。
结合与这里说明的任何分析物相关联的任何信号,可以提供可以辅助解释和/或评估该信号的另一潜在地相关的信号或其它显示器(或者气味、味道等等)。在一种布置中,校准装置或者控制装置设置成接近信号(或者以其它方式可容易地与其相比),例如,与由装置和/或植入的试剂、粒子等所提供的可视信号接近或者靠近的可视校准装置/控制装置或者比较器。
可视控制装置或者参考物可以与另一感觉信号一起使用,该另一感觉信号例如是气味、味道、温度、痒等的感觉信号。可以提供参考物/控制装置和/或实验确认部件,以便结合皮肤内的测试被使用,或者反之亦然。参考物/指示器也可以用于指示装置的寿命状态、随着装置相对于其使用寿命变化的变化的颜色或强度和/或另一发信号方面中的变化,使得用户可以确定该装置何时不应当再被信任和/或被移除。对于某些装置而言,通过添加分析物到控制装置(例如,从待被确定的源的外部的源)以确认该装置的可操作性和/或提供测量该装置的信号的参考物,可以实现指示器或者控制装置。例如,装置可以包括待被用户轻拍的按钮,该按钮将允许分析物从储器传递到指示器区域以提供信号,展示该装置的可操作性和/或提供用于分析的比较器。
这里说明的许多实施例涉及定量分析和相关信号,即,确定介质中的分析物的相对量或者浓度的能力。这可以以多种方式实现。例如,在试剂(例如,贴附到纳米粒子的结合配体)用于俘获和分析分析物的情况下,该试剂可以设置在跨过该装置的感测区域的浓度梯度中。或者,感测区域可以包括膜或者其它设备,分析物在俘获和识别之前需要流过或者穿过该膜或者其它设备,并且用于分析物行进的路径可以根据显示区域的位置而变化。例如,膜可以设置成跨越感测区域,分析物在与一层结合和/或发信号试剂相互作用之前必须穿过该膜,并且该膜可以沿着与“条形图”读数有关的方向横向地在厚度上发生变化。当存在少量的分析物时,它可以穿过该膜的较薄部分但不穿过较厚部分,但在存在较大量的情况下,它可以穿过较厚部分。分析物穿过的区域和分析物不完全穿过的区域之间的界限(在存在界限的情况下)可以限定条形图的“线”。实现相同或者相似结果的其它方法可以包括改变跨越膜或者其它制品的分析物或者中间反应组分(在分析物和发信号事件之间)的清除剂或者输送器的浓度、膜的选择性或者孔隙率梯度、吸收或者输送样品流体的能力,等等。结合本文的其它公开的原理,这些原理可以用于促进如本文所述的任何或者所有定量分析。
在一个方面中,具有诸如待被分析的生理状态的状态的受验者(或者其它用户,例如医疗人员)读取和/或以其它方式确定来自装置的信号。例如,该装置可以传输指示受验者和/或该装置的状态的信号。可替代地或者另外地,由装置产生的信号可以以代表物(例如,数字化信号等)的形式被获得并且被传输到另一个实体以便分析和/或起作用。例如,信号可以由装置产生,例如,基于分析物的传感器读数、基于递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出的流体、基于该装置的状态,等等。该信号可以表示任何适当的数据或者图像。例如,该信号可以表示从受验者抽出的流体中的分析物的存在和/或浓度、从受验者抽出的和/或递送到受验者的流体的量、该装置已经被使用的次数、该装置的电池寿命、留在该装置中的真空的量、该装置的清洁度或者无菌度、该装置的身份(例如,在多个装置均被赋予唯一的识别号码的情况下,用于防止伪造、装备意外交换到不正确的用户,等等),等等。例如,在一组实施例中,信号的图像(例如,可视图像或者照片)可以被获得且传输到不同的实体(例如,用户可以获得由该装置产生的信号的手机图片并且通过手机将它发送到其它实体)。
该信号被传输到的其它实体可以是人(例如,临床医生)或者机器。在一些情况下,所述其它实体可以能够分析该信号并且采取适当的行动。在一种布置中,所述其它实体是机器或者处理器,该机器或者处理器分析该信号并且任选地将信号发送回到该装置以给出关于行为的方向(例如,手机可以用于将信号的图像传输到处理器,在一组状态下,该处理器将信号传输回到该手机而向用户给出方向,或者采取其它行动)。其它行动可以包括自动刺激该装置或者相关装置以分配药剂或者药物等。用于指引药物的分配的该信号可以经由用于将信号传输到该实体(例如,手机)或者不同的载体或者路径的装置进行。电话传输线路、无限网络、因特网通信等也可以促进这种类型的通信。
作为一个特别的示例,装置可以是葡萄糖监视器。由于信号可以由该装置产生,信号的图像由手机相机俘获并且随后经由手机传输给临床医生。然后,临床医生可以确定葡萄糖(或者例如胰岛素)水平是适当的或者不适当的,并且经由手机将指示这个的消息发送回到受验者。
仅仅通过从受验者移除该装置或者该装置的一部分并且将其转移到不同的部位,与分析物相关的信息也可以被传输到相同的或者不同的实体,或者不同的部位。例如,可以结合受验者使用装置以分析特定的分析物的存在和/或量。在开始使用之后的一些点,携带指示一种分析物或者多种分析物的一种信号或者多种信号的该装置或者该装置的一部分可以被移除并且例如附装到与该受验者相关联的记录。作为具体的示例,贴片或者其它装置可以被受验者佩戴以定性地、定量地和/或随时间地确定一种或者多种分析物的存在和/或量。该受验者可以拜访临床医生,该临床医生可以移除该贴片(或者其它装置)或者该贴片的一部分并且将其附装到与该受验者相关联的医疗记录。
根据本发明的某些方面的多种材料和方法可以用于形成该装置,例如,微流体通道、室,等等。例如,本发明的多种部件可以由固体材料形成,在所述固体材料中可以经由以下方法形成通道:微机械加工、诸如旋涂和化学蒸汽沉积的薄膜沉积工艺、激光制造、光刻技术、包括湿化学或者等离子工艺的蚀刻方法,等等。参见例如Scientific American,248:44-55,1983(Angell等人)。
在一组实施例中,本发明的系统和装置的各种部件可以由例如弹性体聚合物的聚合物形成,该弹性体聚合物例如是聚二甲基硅氧烷(“PDMS”),聚四氟乙烯(“PTFE”或者),等等。例如,根据一个实施例,通过使用PDMS或者其它软光刻技术分离地制造流体系统可以实现微流体通道(适用于这个实施例的软光刻技术的细节在以下参考文献中讨论:在the Annual Review of Material Science(1998年第28卷第153页至184页)中公开的、作者为Younan Xia和George M.Whitesides、名称为“Soft Lithography”;和在theAnnual Review of Biomedical Engineering(2001年第3卷第335页至373页)中公开的、作者为George M.Whitesides,Emanuele Ostuni,Shuichi Takayama,Xingyu Jiang和DonaldE.Ingber名称为“Soft Lithography in Biology and Biochemistry”;这些参考文献中的每一个都通过引用包含于此)。
可能适合的聚合物的其它示例包括但不限于,对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、氟化聚合物、诸如聚二甲基硅氧烷的硅酮、聚偏二氯乙烯、环烯烃共聚物(“COC”)、对苯并环丁烯(“BCB”)、聚酰亚胺、聚酯、聚酰亚胺的氟化衍生物,等等。另一个示例是聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PETG”)。在PETG中,通常作为PET链的一部分的乙二醇基部分地被环己二甲醇替代(例如,乙烯基的约15mol%至35mol%被替换),这在一些情况下会减慢当聚合物被注射模制以允许较好的处理时的聚合物的结晶化。还预想到涉及包括上述那些的聚合物的组合物、共聚物、衍生物或者混合物。该装置还可以由复合材料形成,例如,聚合物和半导体材料的复合材料。
在一些实施例中,本发明的各种部件由聚合的和/或柔性的和/或弹性体的材料制造,并且可以方便地由可硬化的流体形成,经由模制(例如,复制模制,注射模制、铸造模制,等等)方便地制造。可硬化的流体基本上可以是可以被引起固化或者自发固化为能够包含和/或输送预期用在流体网络中和与流体网络一起使用的流体的固体的任何流体。在一个实施例中,可硬化的流体包括聚合物液体或者液体聚合物前体(即,“预聚合物”)。适当的聚合物流体可以包括例如热塑性聚合物、热固性聚合物、蜡、金属或者加热到它们的熔点之上的其混合物或者复合物。作为另一示例,适当的聚合物液体可以包括适当的溶剂中的一种或者多种聚合物的溶液,该溶液在去除溶剂(例如,通过蒸发)时形成固体聚合物材料。可以从例如熔融状态或者通过溶剂蒸发而固化的这些聚合物材料对于本领域的技术人员来说是熟知的。对于模主导装置的一个或者两个由弹性体材料组成的实施例而言,许多是弹性体的多种聚合物材料是合适的,并且也适于形成模或者模主导装置。这些聚合物的示例的非限制性清单包括硅酮聚合物、环氧聚合物、丙烯酸酯聚合物的大类的聚合物。环氧聚合物的特征在于,存在通常称为环氧基、1,2-环氧化物、或者环氧乙烷的三元循环醚基。例如,除了基于芳族胺、三嗪和脂环族主链的化合物以外,可以使用双酚A的二环氧甘油醚。另一个示例包括熟知的线性酚醛树脂聚合物。根据本发明适用的硅酮弹性体的非限制性示例包括由前体形成的那些,该前体包括诸如甲基氯硅烷、一乙基三氯硅烷、苯基氯硅烷等的氯代硅烷。
在某些实施例中使用硅酮聚合物,例如,硅酮弹性体聚二甲硅氧烷。PDMS聚合物的非限制性示例包括以商标Sylgard由Dow Chemical Co.,Midland,MI出售的那些,并且特别地是Sylgard 182、Sylgard 184和Sylgard 186。包括PDMS的硅酮聚合物具有简化本发明的微流体结构的制造的多个有益性质。例如,这些材料是廉价的,可容易地获得的,并且可以借助热经由硬化由预聚合液体固化。例如,PDMS典型地通过将预聚合液体暴露于大约,例如约65℃至约75℃的温度持续例如约一小时的暴露时间而可以硬化。而且,诸如PDMS的硅酮聚合物可以是弹性体的,并且因此可以用于形成本发明的某些实施例中必要的具有相对高的纵横比的很小的特征部件。在这一点上,柔性的(例如,弹性体的)膜或者主导装置可能是有利的。
从诸如PDMS的硅酮聚合物形成诸如本发明的微流体结构的结构的一个优点是,这些聚合物能够被氧化(例如,通过暴露到诸如空气等离子体的含氧等离子体),使得氧化的结构在它们的表面处包含化学基团,该化学基团能够交联到其它氧化的硅酮聚合物表面或者到多种其它聚合物和非聚合物材料的氧化的表面。因此,部件可以被制造并且随后被氧化且基本上不可逆地密封到其它硅酮聚合物表面,或者可以与氧化的硅酮聚合物表面反应的其它基片的表面,而不需要分离的粘合剂或者其它密封装置。在大多数情况下,可以仅仅通过使氧化的硅酮表面接触到另一表面完成密封,而不需要施加辅助压力以形成密封。就是说,预先氧化的硅酮表面充当相对于合适的配合表面的接触粘合剂。具体地,除了可以不可逆地密封到自身以外,诸如氧化的PDMS的氧化的硅酮也可以不可逆地密封到除了自身以外的一系列氧化的材料,该一系列氧化的材料包括例如玻璃、硅、二氧化硅、石英、氧化硅、聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃碳和环氧聚合物,这些已经以类似的方式被氧化到PDMS表面(例如,通过暴露到含氧等离子体)。在本发明的上下文中有用的氧化和密封方法以及总体模制技术在该技术领域中说明,例如在通过参考包含于此的题名为“Rapid Prototyping ofMicrofluidic Systems and Polydimethylsiloxane”Anal.Chem.,70:474-480,1998(Duffy等人)的论文中说明。
从氧化的硅酮聚合物形成本发明的微流体结构(或者内部流体接触表面)的另一个优点是,这些表面的亲水性可以大大超过典型的弹性体聚合物的表面的亲水性(其中,亲水内表面是希望的)。因此,与由典型的未氧化的弹性体聚合物或者其它疏水材料组成的结构相比,这种亲水通道表面可以更容易地用水溶液填充和润湿。
根据各种方面,依据应用,该装置可以使用一次或者多次。例如,根据本发明的某些实施例,可以完成获得用于感测的样品,使得感测可以连续地、离散地或者这些的组合地被执行。例如,在接近诸如血液或者间质流体的体液以确定分析物的情况下,通过产生可以被分析一次或者任何次数的连续的流体流,可以离散地(即,作为单个剂量,一次或者多次)或者连续地接近流体。另外,可以在单个时间点、或者在多个时间点和/或从多个样品(例如,在相对于受验者的多个部位)执行一次测试。
可替代地或者另外地,可以在涉及相对于受验者的一个或者任何数量的部位或者其它多个样品的任何数量的时间点上连续地执行测试。作为示例,可以获得诸如血液或者间质流体的流体的一团或者隔离的样品。从那种流体可以执行测试以确定是特定的分析物还是其它试剂存在于该流体中。可替代地,可以执行涉及那个量的流体的两个或者更多个测试以确定两种或者更多种分析物的存在和/或量,并且可以执行任何数量的这种测试。可以同时地或者在一时间段上执行涉及那个量的流体的测试。例如,可以在各个时间点执行用于特定的分析物的测试以确定结果是否随时间改变,或者可以在不同的时间点确定不同的分析物。作为另一个示例,可以经由例如吸引泡体形成在皮肤的层之间形成流体集合,并且对于在吸引泡体内或者从吸引泡体抽出且放置在其它地方的流体而言,可以在一个或者更多个时间点执行任何上述或者其它分析。其中,吸引泡体被形成使得泡体内的间质流体随时间改变(其中,在试者体内的间质流体与吸引泡体自身内的间质流体之间存在平衡,即,泡体内的流体不断变化以反应随着时间推移的体的区域中的受验者的间质流体的含量)。在各种时间点的吸引泡体内或者来自吸引泡体的流体的测试可以提供有用的信息。
在另一个示例中,一个或者多个针或者微型针或者其它装置(多个装置)可以用于接近诸如血液或者间质流体的受验者的流体(使用或者不使用吸引泡体)。流体可以被吸到分析点并且以这里说明的任何方式被分析。例如,分析可以被执行一次以确定单一分析物的存在和/或量,或者可以执行许多测试。从单个流体样品,可以基本上同时地执行特定的测试或者许多测试,或者可以随时间地执行分析。此外,可以从受验者的皮肤连续地抽出流体,并且可以在任何数量的时间点执行一个或者更多个测试。如本领域的技术人员将理解的,存在随时间的进程执行一个或者多个测试的各种理由。一个这种理由是确定分析物的量或者另一个特性在受验者中是恒定的还是随时间改变的。本文将描述用于连续的和/或离散的测试的各种特别的技术。
在一些实施例中,该装置可以包括信号结构和支撑结构。支撑结构可以用于例如将流体输送器施加到受验者的皮肤的表面,例如以便使流体可以被递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出。信号结构可以用于指示装置的状况或者状态,例如,装置的状态,和/或递送到的试者的皮肤和/或皮肤下面或者从受验者的皮肤和/或皮肤下面移除的流体的状态。例如,信号结构可以指示从受验者的皮肤和/或皮肤下面移除的流体内含有的分析物的分析。如所说明的,信号结构可以能够视觉地(例如,使用显示器、灯,等等)、通过嗅觉、声音、触觉、味道等产生信号。
在一些情况下,信号结构可以成一体地连接到支撑结构。如本文所使用的,术语“成一体地连接”当涉及到两个或者更多个物体时,意味着在正常使用的进程期间不会变得彼此分离的物体例如不能被手动地分离;分离需要至少使用工具,和/或由于例如通过破坏、剥落等而导致损坏这些部件中的至少一个(经由粘合剂、工具等分离紧固在一起的部件)。例如,该装置可以是使用一次的一次性的物品,或者该装置可以被多次使用。
然而,在另一组实施例中,信号结构可以不成一体地连接到支撑结构。因而,在各种实施例中,信号结构和支撑结构可以彼此分离。例如,可以通过用户执行分离,或者在一些实施例中可以自动地驱动来分离(例如,伺服机构可以导致这些结构中的一个变得弹出或者与另一个结构断开,例如,类似于VCR如何弹出录音带)。
在某些实施例中,支撑结构和信号结构被构造且布置成可通过受验者容易地彼此连接和/或拆开。因而,例如,受验者(或者另一个人)可以在不不使用诸如螺丝起子或者带的情况下,能够将支撑结构和信号结构连接起来以组装装置,和/或将支撑结构和信号结构断开。在一些情况下,可以在该装置贴附到皮肤的同时发生连接和/或断开。因而,例如,装置可以施加到受验者的皮肤,并且在使用之后,支撑结构和信号结构中的一个可以从受验者的皮肤移除,将装置的剩余部件留在皮肤上的适当的位置中。
在一个实施例中,作为示例,装置可以被制造成包含:第一模块,所述第一模块包含支撑结构;和第二模块,所述第二模块包含信号结构,所述第二模块被构造且布置成用于与包含有支撑结构的第一模块重复地连接和断开。包含有支撑结构的第一模块可以用于将流体递送到受验者和/或从受验者抽出流体。例如,如本文所述的,第一模块可以包含与支撑结构相关联的流体输送器,所述流体输送器用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。该流体可以任选地在第一模块内被分析,和/或例如在收集室内被储存以用于后面使用。在抽出足够的流体之后,第一模块可以被移除,将第二模块留在适当的位置中,并且任选地用新的第一模块替换以用于随后使用(例如,用于随后在较晚的时间递送流体和/或抽出流体)。然而,在其它实施例中,第二模块可以被移除,将第一模块留在适当的位置中。根据应用,已移除的模块可以被再使用或者是一次性的(例如,被扔在垃圾里),或者该模块可以被运送到另一个部位以用于处理和/或分析,例如分析容纳在该模块内的流体,所述流体例如是从受验者的皮肤抽出的流体。依据应用,模块可以在从该装置移除之前被使用一次或者多次。
在本发明的一些方面中,以下部件中的任何部件可以独立地被模块化,并且可以被单次使用或者可再使用,或者甚至在某些情况下不存在:诸如真空室或者其它真空源的压力调节器、致动器、激活器、流体输送器、流体化验物、传感器、流体储存器(例如,收集室)、数据存储器或者记忆部件、处理器、检测器、电源、发送器、显示器,等等。这在图16中示意性地示出为特定的非限制性示例,其中在该图中的每个项目都单独地或者与其它项目一起在一些情况下可以是单次使用的、是可再使用的、或者是不存在的。作为非限制性示例,图的左半边(流体输送器、致动器、真空源、流体处理、流体储存器和化验化学制品)可以是单次使用的模块,而右半边(检测器、处理器、数据存储器、显示器、发送器、和电源)可以是可再使用的模块。可替代地,正好单个单元(例如,诸如一个或者多个针或者微型针的流体输送器)可以是单次使用的,并且装置的其余部分可以是可再使用的。也预料到这些项目的其它组合,其中图16中的每个项目都单独地或者与其它项目一起可以是单次使用的、是可再使用的、或者是不存在的。在一些实施例中,该装置内的可替换部分是对于该装置而言需要发挥功能的部分,例如,在该装置内不存在可替换部分的情况下,该装置会不能起到递送流体和/或抽出流体的功能。在一个实施例中,可替换部分不是电源(例如,电池)。
参照图10示出这种装置的一个非限制性示例。在图10A中,装置10包括模块11和12。当该装置施加到皮肤时,模块11开始与皮肤15接触,而模块12落座在模块11上并且没有与皮肤接触。然而,在其它布置中,模块可以具有不同的构造;例如,两个模块都可以与皮肤接触。在图10B中,示出模块11的下侧。在该特定的示例中,模块11包括表面13和凹陷部14。表面13可以大致是平坦的,而凹陷部14可以包含用于递送流体和/或抽出流体的输送器件。例如,模块11可以包含有一个或者多个针、微型针等,如本文对于递送流体和/或抽出流体所述的。在一组实施例中,装置10可以使用粘合剂或者诸如条带、带子、带扣、细绳、系材、弹性带等的机械元件被保持到皮肤的表面上。例如,如图10B中所示,表面13可以包含粘合剂,所述粘合剂当被压靠在皮肤表面上时形成使该装置能够停留在皮肤上的足够的粘合力。
在该示例中,模块11包含有自给式真空室,如图10C中所示。在该附图中,模块11包含真空室23和诸如一个或者多个微型针的流体输送器18。当该装置被施加到皮肤并且被激活时,该装置可以导致流体输送器刺穿受验者的皮肤,并且自给式真空室23可以以某种方式刺入以在真空室与流体输送器之间产生流体(真空)连接。例如,致动器22可以用于使流体输送器18向下运动和/或向上运动。真空力可以足以通过流体输送器将流体吸入到装置11中,例如,吸入到储存室28中,所述储存室28可以与真空室和流体输送器流体连通。在流体输送之后,流体输送器可以任选地例如通过使用致动器22(例如,伺服马达)从皮肤移除,例如被抽回到模块11中。
模块12可以包括诸如控制元件、传感器、致动器、显示器、发信号元件、激活器等的元件。例如,如图10C中所示,模块12可以包括诸如按钮、开关、杠杆、滑块、转盘等的激活器19,所述激活器19与诸如半导体晶片的计算机电路27电连通。在例如由受验者或者另一个人激活时,计算机电路可以导致模块11中的流体输送器的激活,和/或真空室23的刺穿。然而,在流体已经从皮肤抽回到储存室28中之后,模块11和模块12可以彼此断开。模块11继而可以被储存或者被运送到例如第二地点处以用于后面的分析。在一些实施例中,模块11可以用新的模块11替换(所述新的模块11可以是与原始的模块11相同的或者不同的模块),例如用于被受验者随后使用。
模块11和模块12可以使用任何适当的技术连接在一起。例如,模块11和模块12可以咬合在一起,或者可以一起被容纳在外壳内。例如,按钮、联锁件、条带、或者其它机械元件可以用于连接模块11和模块12。
在图11的示例中,示出包含容纳有模块11和模块12的外壳30的装置10,该装置10被附装到受验者的皮肤15的表面。在该示例中,模块11和模块12中的任一个都可以从外壳30移除,而不需要必须从外壳30移除另一个模块。因而,例如,外壳30可以施加到受验者的皮肤表面。在一组实施例中,装置10可以使用粘合剂,诸如条带、带子、带扣、细绳、系材、弹性带等的机械元件被保持到皮肤的表面上,并且在装置10贴附在皮肤的表面上的同时,一个模块或者两个模块可以被移除和/或替换以用于各种使用或者应用。
在一组实施例中,该装置是可再使用的。例如,该装置可以被重复地使用(在受验者的皮肤上的同一个部位处,或者在不同的部位处)以将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。该重复使用的装置可以是单个的一体的装置,和/或该装置可以包含一个或者多个诸如先前所述的模块。例如,在一些情况下,在使用之间,可以从该装置移除和/或替换模块,例如支撑模块或者信号模块,如上所述。
在另一方面中,该装置可以包括用于使从皮肤抽出的流体稳定的抗凝剂或者稳定剂。该装置可以是单个的单体装置,或者该装置可以包含一个或者多个模块,例如图10中的模块11和模块12。根据应用,抗凝剂可以位于真空室和/或收集室中。例如,流体可以在该装置内储存了一定的时间段,和/或该装置(或者该装置的一部分)可以被运送到另一个部位以用于分析或者后面的使用。例如,装置可以在储存室(例如,图10C中的储存室28)中包含抗凝剂或者稳定剂。
作为特定的非限制性示例,抗凝剂可以用于从皮肤抽出的血液。抗凝剂的示例包括但不限于肝磷脂、柠檬酸盐、凝血酶、草酸盐、乙二胺四醋酸(EDTA)、聚茴香脑磺酸钠、或者枸椽酸葡萄糖。其它试剂可以与抗凝剂结合地使用或者代替抗凝剂使用,例如,诸如溶剂的稳定剂、稀释剂、缓冲剂、螯合剂、抗氧化剂、粘结剂、防腐剂、抗菌剂,等等。防腐剂的示例包括例如杀藻胺、氯代丁醇、对羟苯甲酸酯、或者水杨乙汞。抗氧化剂的非限制性示例包括抗坏血酸、谷胱甘肽、硫辛酸、尿酸、胡萝卜素、α-生育酚、泛醇、或者诸如过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、或过氧化物酶的酶。微生物的示例包括但不限于乙醇或者异丙醇、叠氮化物,等等。螯合剂的示例包括但不限于乙二醇四乙酸或者乙二胺四乙酸。缓冲剂的示例包括磷酸盐缓冲剂,例如本领域的技术人员已知的那些。
抗凝剂的其它示例包括但不限于肝磷脂、柠檬酸盐、草酸盐、或者乙二胺四醋酸(EDTA)。其它试剂可以与抗凝剂结合地使用或者代替抗凝剂使用,例如,诸如溶剂的稳定剂、稀释剂、缓冲剂、螯合剂、抗氧化剂、粘结剂、防腐剂、抗菌剂,等等。防腐剂的示例包括例如杀藻胺、氯代丁醇、对羟苯甲酸酯、或者水杨乙汞。抗氧化剂的非限制性示例包括抗坏血酸、谷胱甘肽、硫辛酸、尿酸、胡萝卜素、α-生育酚、泛醇、或者诸如过氧化氢酶、超氧化物歧化酶、或过氧化物酶的酶。微生物的示例包括但不限于乙醇或者异丙醇、叠氮化物,等等。螯合剂的示例包括但不限于乙二醇四乙酸或者乙二胺四乙酸。缓冲剂的示例包括磷酸盐缓冲剂,例如本领域的技术人员已知的那些。
作为又一个示例,该装置可以包括治疗剂,例如抗炎化合物、止痛剂、抗组胺剂化合物。抗炎化合物的示例包括但不限于NSAID(非甾体抗炎药),例如阿司匹林、布洛芬、或者萘普生。止痛剂的示例包括但不限于苯坐卡因、氨苯丁酯、二丁卡因、利多卡因、奥布卡因、普莫卡因、丙美卡因、丙氧间卡因、丁卡因、对乙酰氨基酚、诸如乙酰水杨酸、水杨酸、双氯芬酸、布洛芬等的NSAID、或者诸如吗啡或者鸦片的阿片类药物,等等。抗组胺剂化合物的示例包括但不限于氯马斯汀、苯海拉明、抗敏安、氯雷他定、地氯雷他定、非索非那定、非尼拉敏、西替利嗪、依巴斯汀、异丙嗪、氯苯吡胺、左旋西替利嗪、奥洛他定、喹硫平、氯苯甲嗪、茶苯海明,恩布拉敏、吡啶茚胺、右氯苯那敏、维生素C、西咪替丁、法莫替丁、雷尼替丁、尼扎替丁、罗沙替丁、或者拉呋替丁。可以使用的治疗剂的其它特定的非限制性示例包括但不限于诸如促红细胞生成素(“EPO”)的生物制剂、α-干扰素、β-干扰素、γ-干扰素、胰岛素、吗啡或者其它镇痛药、诸如单克隆抗体类的抗体,等等。
在一组实施例中,如本文所述的本发明的装置可以被运送或者输送到另一个部位以用于分析。例如,该装置可以是手送的、邮递的,等等。在一些情况下,该装置可以包括抗凝剂或者稳定剂,其容纳在该装置内,例如用于流体的储存室内。因而,例如,诸如从皮肤抽出的血液的流体可以被递送到该装置内的室(例如,储存室),然后该装置或者该装置的一部分(例如,模块)可以被运送到另一个部位以用于分析。可以使用任何形式的运送或者输送,例如,经由邮递或者手送。
图12至15中示出本发明的各种实施例的其它示例。在图12中,示出装置500。在该示例中,装置500包括支撑结构501、用于将装置粘合到皮肤的粘合剂502、信号结构504、和流体输送器系统503。在该图中,流体输送器系统503包括多个微型针505,虽然也可以使用如本文所述的其它流体输送器。图12中还示出传感器510,其经由通道511连接到包含微型针505的凹陷部508。在该图中,室513是自给式真空室。真空室513经由通道511与凹陷部508流体连通,例如,所述通道511如被控制器或者致动器(未示出)控制。在该图中,装置500还包括显示器525,所述显示器525经由电连接522和在信号结构504和支撑结构501之间的接口521连接到传感器510。在一些情况下,信号结构504和支撑结构501可以彼此连接和/或拆开。
在图13中,装置500包括:用于将该装置粘合到皮肤的粘合剂502;支撑结构501;和流体输送器系统503,其包括容纳在凹陷部508中的一个或者多个针或者微型针505,虽然也可以使用如本文所述的其它流体输送器。真空室513经由通道511与凹陷部508流体连通,例如,所述通道511如被控制器或者致动器(未示出)控制。在该图中,装置500还包括:最大横向尺寸L:和当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的最大竖向尺寸;以及质量M。图14中示出类似的装置,其包含额外的元件,例如,显示器525、电连接522和传感器510,如先前所述。
图15中示出又一个示例性实施例。在该图中,装置500包括支撑结构501和信号结构505。在一些情况下,信号结构505和支撑结构510可以彼此连接和/或拆开。图15中还示出用于将该装置粘合到皮肤的粘合剂502和例如包括致动器517的提取激活器584。当致动器517被致动时,致动器517能够向下驱动部件518(例如,活塞、螺钉、机械连杆,等等),当该装置布置在受验者的皮肤上时使微型针505朝向皮肤向下运动,并且在一些情况下,致动器517还会能够在使用之后例如在流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出之后从皮肤抽出微型针。图15中还示出传感器510,其经由通道511连接到包含有微型针505的凹陷部508。装置500还包含真空室513,所述真空室513可以是自给式室并且经由通道511与凹陷部508流体连通,所述通道511如被控制器或者致动器(未示出)控制。在该图中,装置500还包括显示器525,所述显示器525经由电连接522和在信号结构505和支撑结构501之间的接口521连接到传感器510。
在一组实施例中,该装置的至少一部分可以被着色以指示容纳在该装置内的抗凝剂(多种抗凝剂)。在一些情况下,所使用的颜色可以与市场上用于VacutainersTM、VacuettesTM或者其它市场上可买到的静脉切开放血术装备相同的或者等同的颜色。例如,淡紫色和/或紫色可以指示乙二胺四乙酸,淡蓝色可以指示柠檬酸盐,深蓝色可以指示乙二胺四乙酸,绿色可以指示肝磷脂,灰色可以指示氟化物和/或草酸盐,橙色可以指示凝血酶,黄色可以指示聚茴香脑磺酸钠和/或酸性枸橼酸盐葡萄糖,黑色可以指示柠檬酸盐,棕色可以指示肝磷脂,等等。然而,在其它实施例中,可以使用其它显色系统。
在本发明的其它实施例中可以使用其它显色系统,而不必指示抗凝剂。例如,在一组实施例中,该装置承载一种指示用于该装置的建议的身体使用地点的颜色,例如,指示装置适于放置在背部上的第一颜色、指示装置适于放置在腿上的第二颜色、指示装置适于放置在臂上的第三颜色,等等。
在流体抽到该装置中之后,该装置或者该装置的一部分可以例如由受验者或者另一个人从受验者的皮肤移除。例如,整个装置可以被移除,或者包含有储存储器的该装置的一部分可以从该装置移除,并且任选地用另一个储存储器替换。因而,例如,在一个实施例中,该装置可以包含两个或者更多个模块,例如,能够导致流体从皮肤抽到储存储器中的第一模块,和包含有储存模块的第二模块。在一些实施例中,含有储存储器的模块可以从该装置移除。模块和模块化系统的其它示例在以下文献中讨论:在其整个内容通过引用包含于此的2009年10月30日提交的题名为“Modular Systems for Application to the Skin”的美国临时专利申请序列No.61/256,931中讨论了其它示例。
作为另一个示例,该装置可以包括可彼此手动地分离的至少两个模块,其包括:第一模块,其包括真空室;和第二模块,其包括诸如本文所述的那些的其它部件。在一些实施例中,模块可以在不使用工具的情况下可分离。例如,第二模块可以包括诸如流体输送器(例如,针或者微型针)的一个或者多个部件、诸如凹陷部的施药器区域、诸如柔性的凹入构件的可逆变形的结构、收集室、传感器、处理器,等等。作为具体的示例,第一模块可以整个地或者部分地被真空室限定,并且该第一模块可以在使用期间或者使用之间被移除并且用新鲜的真空室替换。因而,例如,当期望从受验者抽出血液或者其它体液时,第一模块可以被插入到该装置中,并且任选地用于导致从受验者的皮肤抽回血液。
在一组实施例中,第一模块可以是基本圆筒形的,并且在一些实施例中,第一模块可以是VacutainerTM管、VacuetteTM管或者其它市场上可买到的真空管,或者诸如本文所述的其它真空源。在一些实施例中,所使用的VacutainerTM管或者VacuetteTM管可以具有不大于约75毫米或者约100毫米的最大长度和不大于约16毫米或者约13毫米的直径。在某些实施例中,该装置还可以包含能够将这些管保持或者固定在该装置上的适配器,例如,夹钳。在本文中详细地说明了适配器的其它示例。在一些情况下,该装置可以具有模仿VacutainerTM管或者VacuetteTM管的形状或者几何结构,例如,具有以上尺寸的形状或者几何结构。在一些实施例中,该装置是基本圆筒形对称的。
所抽出的流体可以继而被传送到临床和/或实验室环境,例如用于分析。在一些实施例中,整个装置可以被传送到临床和/或实验室环境;然而,在其它实施例中,仅该装置的一部分(例如,包含有容纳有流体的储存储器的模块)可以被传送到临床和/或实验室环境。在一些情况下,流体可以使用任何适当的技术(例如,通过邮递、通过手,等等)运送。在某些示例中,受验者可以在临床问诊时把流体给适当的人员。例如,医生会开处方受验者使用如上所述的装置,并且在下一次医生问诊时,受验者可以给医生提供例如容纳在装置或者模块内的所抽出的流体。
本发明的一方面涉及一种能够将本发明的装置定位在设计成容纳VacutainerTM管或者VacuetteTM管的设备中的适配器。在一些情况下,VacutainerTM管或者VacuetteTM管尺寸具有不大于约75毫米或者约100毫米的最大长度和不大于约16毫米或者约13毫米的直径。在一些情况下,适配器可以能够将本发明的装置固定在其中,例如,用于随后使用或者处理。在一些情况下,如先前所述,本发明的装置可以具有:不大于约50毫米的最大横向尺寸;和/或当该装置施加到受验者时从受验者的皮肤延伸的不大于约10毫米的最大竖向尺寸。该装置可以使用任何适当的技术容纳在适配器内,例如,使用夹子、弹簧、支架、带子、或者将力施加到存在于该适配器内的装置。
根据本发明的一个方面,该装置具有较小的尺寸。在一些实施例中,该装置的尺寸可以设定成使得该装置可佩戴和/或能够被受验者承载。例如,该装置可以是自给式的,不需要线、缆索、管、外部结构元件、或者其它外部支撑件。该装置可以定位在受验者的任何适当的位置上,例如,定位在臂或者腿上,定位在背部上,定位在腹部上,等等。如已经提及的,在一些实施例中,该装置可以使用任何适当的技术被贴附或者保持到皮肤的表面上,例如,使用粘合剂、诸如条带、带子、带扣、细绳、系材、弹性带等的机械元件。在一些情况下,该装置可以定位在受验者上,使得受验者能够在佩戴该装置的同时能够走来走去(例如,走动、锻炼、打字、书写、饮用、或者进食,使用浴室,等等)。例如,该装置可以具有使得受验者能够将该装置佩戴至少约5分钟的重量和/或尺寸,并且在一些情况下佩戴了更长的时间段,例如,至少约10分钟,至少约15分钟,至少约30分钟,至少约45分钟,至少约1小时,至少约3小时,至少约5小时,至少约8小时,至少约1天,至少约2天,至少约4天,至少约1周,至少约2周,至少约4周,等等。然而,在其它实施例中,该装置可以使用或者佩戴了较短的时间段,例如,不超过1小时,不超过30分钟,不超过约15分钟,不超过约10分钟,或者不超过约5分钟。
在一些实施例中,该装置具有较轻的重量。例如,该装置可以具有不超过约1公斤、不超过约300克、不超过约150克、不超过约100克、不超过约50克、不超过约30克、不超过约25克、不超过约20克、不超过约10克、不超过约5克、不超过约2克的质量。例如,在各种实施例中,该装置具有介于约2克和约25克之间的质量,介于约2克和约10克之间的质量,介于约10克和约50克之间的质量,介于约30克和约150克之间的质量。
在一些情况下,该装置可以是较小的。例如,该装置可以被构造且布置成较靠近皮肤。从而,例如,该装置可以具有当该装置定位在受验者的皮肤上时从皮肤延伸的不大于约25厘米、不大于约10厘米、不大于约7厘米、不大于约6厘米、不大于约5厘米、不大于约3厘米、不大于约2.5厘米、不大于约2厘米、不大于约1.5厘米、不大于约1厘米、不大于约8毫米、不大于约5毫米、不大于约3毫米、不大于约2毫米、不大于约1毫米、不大于约0.5毫米的最大竖向尺寸。在一些情况下,该装置可以具有介于约0.5厘米和约1厘米之间、介于约2厘米和约3厘米之间、介于约2.5厘米和约5厘米之间、介于约2厘米和约7厘米之间、介于约0.5毫米和约7厘米之间的最大竖向尺寸。
在另一组实施例中,该装置可以具有较小的尺寸。例如,该装置可以具有不大于约25厘米、不大于约10厘米、不大于约7厘米、不大于约6厘米、不大于约5.5厘米、不大于约5厘米、不大于约4.5厘米、不大于约4厘米、不大于约3.5厘米、不大于约3厘米、不大于约2厘米、或者不大于约1厘米的最大横向尺寸(例如,与皮肤平行)。在一些情况下,该装置可以具有介于约0.5厘米和约1厘米之间、介于约2厘米和约3厘米之间、介于约2.5厘米和约5厘米之间、介于约2厘米和约7厘米之间的最大横向尺寸。
在其它实施例中还能够有这些和/或其它尺寸的组合。作为非限制性示例,该装置可以具有不大于约5厘米的最大横向尺寸,不大于约1厘米的最大竖向尺寸,和不超过约25克的质量;或者,该装置可以具有不大于约5厘米的最大横向尺寸,不大于约1厘米的最大竖向尺寸,和不超过约25克的质量;等等。作为额外的非限制性示例,该装置可以具有不大于2.0厘米×3.1厘米×5.7厘米(高×宽×长)、不大于2.5厘米×3.5厘米×6.0厘米、不大于1.5厘米×4.2厘米×4.7厘米、不大于2.0厘米×4.5厘米×5.0厘米的尺寸。
在一些方面中,诸如粒子的一种或者多种材料被递送到皮肤或者通过皮肤。适当的材料的示例包括但不限于,诸如微粒或者纳米粒子的粒子、化学制品、药物或者治疗剂、诊断剂、载体或者类似物。粒子可以例如是纳米粒子或者微粒,并且在一些情况下,粒子可以是各向异性的粒子。在一些情况下,可以使用多个粒子,并且在一些情况下,粒子中的某些或者基本全部可以是相同的。例如,粒子的至少约10%、至少约30%、至少约40%、至少约50%、至少约60%、至少约70%、至少约80%、至少约90%、至少约95%、或者至少约99%可以具有相同的形状,和/或可以具有相同的成分。
粒子可以用于各种目的。例如,粒子可以包含能够与分析物、或者其它反应实体、或者其它粒子相互作用和/或相关联的诊断剂或者反应实体。这些粒子可以例如用于确定一种或者多种分析物,例如疾病状态的标记,如以下将说明的。作为另一个示例,粒子可以包含定位在粒子的表面和/或内部上的药物或者治疗剂,其可以被粒子释放并且递送到受验者。以下将详细地说明这些和其它实施例的特定示例。
在一些情况下,诸如粒子的材料可以例如由于材料的物理特性(例如,尺寸,疏水性等)变得嵌入皮肤内。因而,在一些情况下,可以在皮肤内形成有材料的储藏处,该储藏处可以是临时的或者永久的。例如,储藏处内的材料会最终降解(例如,如果材料是生物可降解的),进入血流,或者被丢弃到环境,例如,随着真皮细胞被分化以形成新的表皮并且因此朝向皮肤的表面推动材料。因而,在某些示例中,材料的储藏处可以基于临时性而存在于受验者体内(或者,基于天或者周的时间尺度)。
如已经提及的,本发明的某些方面总体上涉及可以用于广泛种类的应用的诸如各向异性粒子或者胶体的粒子。例如,这些粒子可以存在于皮肤内,或者在皮肤外,例如在皮肤的表面上的装置中。这些粒子可以包括微粒和/或纳米粒子。如上面讨论的,“微粒”是具有大约数微米(即,在约1微米和约1毫米之间)的平均直径的粒子,而“纳米粒子”是具有大约数纳米(即,在约1纳米和约1微米之间)的平均直径的粒子。粒子可以是球形的,或者在一些情况下是非球形的。例如,粒子可以是长圆形的或者细长的,或者具有其它形状,例如是在以下文献中公开的那些形状:2007年9月7日提交的S.Mitragotri等人的题名为“Engineering Shape of Polymeric Micro-and Nanoparticles”的美国专利申请序列No.11/851,974;2007年9月7日提交的在2008年3月13日公开为WO 2008/031035的S.Mitragotri等人的题名为“Engineering Shape of Polymeric Micro-andNanoparticles”的国际专利申请No.PCT/US2007/077889;2005年11月10日提交的在2006年9月14日公开为美国专利申请公开No.2006/0201390的J.Lahann等人的题名为“Multi-phasic Nanoparticles”的美国专利申请序列No.11/272,194;或者,2007年6月15日提交的在2007年10月11日公开为美国专利申请公开No.2007/0237800的J.Lahann的题名为“Multi-Phasic Bioadhesive Nano-Objects as Biofunctional Elements in DrugDelivery Systems”的美国专利申请序列No.11/763,842,这些文献中的每个都通过引用包含于此。粒子的其它示例可以参见:2005年11月10日提交的在2006年9月14日公开为美国专利申请公开No.2006/0201390的J.Lahann等人的题名为“Multi-phasic Nanoparticles”的美国专利申请序列No.11/272,194;2007年6月15日提交的在2007年10月11日公开为美国专利申请公开No.2007/0237800的J.Lahann的题名为“Multi-Phasic Bioadhesive Nano-Objects as Biofunctional Elements in Drug Delivery Systems”的美国专利申请序列No.11/763,842;或者,2008年6月4日提交的D.Levinson的题名为“Compositions andMethods for Diagnostics,Therapies,and Other Applications”的美国临时专利申请序列No.61/058,796,这些文献中的每个都通过引用包含于此。
根据应用,粒子可以由任何适当的材料形成。例如,粒子可以包括玻璃,和/或聚合物,例如聚乙烯、聚苯乙烯、硅酮、聚氟乙烯、聚丙烯酸、聚酰胺(例如,尼龙)、聚碳酸酯、聚砜、聚氨酯、聚丁二烯、聚丁烯、聚苯醚砜、聚醚酰亚胺、聚苯醚、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚酞酰胺、聚苯硫醚、聚酯、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚丙烯。在一些情况下,粒子可以包括陶瓷,例如磷酸三钙、羟磷灰石、氟磷灰石、氧化铝或者氧化锆。在一些情况下(例如,在某些生物应用中),粒子可以由生物相容的和/或生物可降解的聚合物形成,例如聚乳酸和/或聚乙醇酸、聚酐、聚乙酸内酯、聚环氧乙烷、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚对苯二甲酸丁二醇酯、淀粉、纤维素、壳聚糖和/或这些的组合。在一组实施例中,粒子可以包括诸如琼脂糖、胶原质、或者纤维蛋白的水凝胶。在一些情况下,粒子可以包括在磁性上易受影响的材料,例如,显示顺磁性或者铁磁性的材料。例如,粒子可以包括铁、氧化铁、铁磁矿、赤铁矿或者包含铁的一些其它化合物,等等。在另一个实施例中,粒子可以包括导体材料(例如,诸如钛、铜、铂、银、金、钽、钯、铑等的金属)或者半导体材料(例如,硅、锗、CdSe、CdS等)。在本发明的实践中可能有用的其它粒子包括ZnS、ZnO、TiO2、AgI、AgBr、HgI2、PbS、ZnTe、CdTe、In2S3、In2Se3、Cd3P2、Cd3As2、InAs或者GaAs。粒子还可以包括诸如细胞的其它物质,诸如核酸(例如RNA、DNA、PNA等)、蛋白质、肽、酶、纳米粒子、量子点、香味、指示剂、染料、荧光物质、化学制品、小的分子(例如,具有小于约1kDa的分子量)等的生物化学物质。
粒子也可以具有任何形状或者尺寸。例如,粒子可以具有小于约5毫米或者2毫米、或者小于约1毫米、或者小于约500微米、小于约200微米、小于约100微米、小于约60微米、小于约50微米、小于约40微米、小于约30微米、小于约25微米、小于约10微米、小于约3微米、小于约1微米、小于约300纳米、小于约100纳米、小于约30纳米、或者小于约10纳米的平均直径。如上所述,粒子可以是球形的或者非球形的。非球形粒子的平均直径是与非球形粒子具有相同体积的完美球形的直径。如果粒子是非球形的,则粒子可以具有例如椭圆形、立方体、纤维、管、杆的形状或者不规则形状。在一些情况下,粒子可以是空心的或者多孔的。其它形状也是可能的,例如,芯/壳结构(例如,具有不同的组分)、矩形盘、高纵横比矩形盘、高纵横比杆形、蜗杆形、扁椭圆、扁长椭圆、椭圆形盘、飞碟形、圆形盘、桶形、子弹形、药丸形、滑轮形、双凸透镜形、带形、小方饺形、扁平药丸形、双锥体形、菱形盘、顶端微凹的盘、细长六边形盘、玉米面豆卷形、起皱的扁长椭圆椭圆体、起皱的扁椭圆体、多孔椭圆体盘,等等。例如,参见2007年9月7日提交的在2008年3月13日公开为WO 2008/031035的S.Mitragotri等人的题名为“engineering shape of polymeric micro-and nanoparticles”的国际专利申请No.PCT/US2007/077889,该国际专利申请通过引用包含于此。
在本发明的一个方面中,粒子可以包括一种或者多种反应实体,所述一种或者多种反应实体存在于粒子的表面(或者至少该表面的一部分)上。该反应实体可以是能够与分析物或者另一反应实体相互作用和/或相关联的任何实体。例如,该反应实体可以是能够结合分析物的结合配体。例如,该反应实体可以是可以经历与特定分析物的结合的分子。该反应实体可以用于例如确定pH或者金属离子、蛋白质、核酸(例如,DNA、RNA等)、药物、糖(例如,葡萄糖)、激素(例如,雌二酮、雌素酮、孕酮、黄体酮、睾酮、雄烯二酮等)、碳水化合物或者感兴趣的其它分析物。
术语“结合配体”指的是可以经历与诸如分析物的特定分子的结合的分子。例如,该结合可以是高度具体的和/或不共价的。彼此形成高度具体的不共价的生理化学相互作用的结合配体在这里被定义为“互补的”。生物结合配体是示例。例如,蛋白质A是生物分子IgG的结合配体,并且反之亦然。其它非限制性示例包括核酸-核酸结合、核酸-蛋白质结合、蛋白质-蛋白质结合、酶-基质结合、受体-配位体结合、受体-激素结合、抗体-抗原结合,等等。如本领域的技术人员已知的,结合配体包括特异的、半特异的和非特异的结合配体。例如,蛋白质A通常被看作“非特异”或者半特异结合剂。作为另一个示例,粒子可以包含诸如葡萄糖氧化酶或者葡萄糖1-脱氢酶的酶,或者能够结合到葡萄糖的诸如伴刀豆球蛋白A的凝集素。
作为另外的示例,结合配体可以包括抗体/抗原对、配位体/受体对、酶/基质对和互补的核酸或者适体。可以用于抗体/抗原对的适当的抗原决定基的示例包括但不限于HA、FLAG、c-Myc、谷胱甘肽-S-转移酶、His6、GFP、DIG、生物素和抗生物素蛋白。抗体可以是单克隆的或者多克隆的。用作结合配体的适当的抗体包括抗原结合片段,该抗原结合片段包括分离的重链、青链Fab、Fab’、F(ab’)2、Fabc和Fv。抗体也包括双特异或者双官能团抗体。示例性结合配体包括生物素/抗生物素蛋白、生物素/抗生蛋白链菌素、生物素/中性抗生物素蛋白,和谷胱甘肽-S-转移酶/谷胱甘肽。
术语“结合”通常指的是展示相互亲和力或者结合能力的分子或者表面的对应的对之间的相互作用,其典型地是由于特异的或者非特异的结合或者相互作用,该相互作用包括但不限于生物化学的、生理的和/或化学的相互作用。该结合可以在生物分子之间,该生物分子包括蛋白质、核酸、糖蛋白、碳水化合物、激素,等等。具体的非限制性示例包括抗体/抗原、抗体/半抗原、酶/基质、酶/抑制剂、酶/辅助因子、结合蛋白质/基质、载体蛋白质/基质、凝集素/碳水化合物、受体/激素、受体/效应物、核酸的互补的链、蛋白质/核酸阻抑物/诱导物、配位体/细胞表面受体、病毒/配位体、病毒/细胞表面受体,等等。作为另一个示例,结合剂可以是螯合剂(例如,乙二胺四乙酸)或者离子选择性聚合物(例如,诸如聚(碳酸盐-b-二甲基硅氧烷)的嵌段共聚物、冠醚,等等)。作为另一个示例,结合配体可以是生物素和抗生蛋白链菌素,或者结合配体可以是对抗蛋白质的各种抗体。
当提及结合配体(例如,蛋白质、核酸、抗体等)时,术语“特别地结合”指的是确定不同种类的分子(例如,蛋白质和其它生物)的混合物中的结合对的一个或者其它成员的存在和/或身份的反应。因此,例如,在受体/配位体结合对的情况下,配位体将具体地和/或优选地从分子的复杂混合物选择其受体,或者反之亦然。酶将具体地结合到其基质,核酸将具体地结合到其补足物,抗体将具体地结合到其抗原,等等。该结合可以通过多种机理的一个或者多种,该多种机理包括但不限于离子相互作用或者静电相互作用、共价相互作用、疏水性相互作用、范德瓦尔斯相互作用,等等。
从而,在某些实施例中,本发明提供能够结合到分析物的粒子,例如,经由结合配体结合到分析物,并且这些粒子可以用于确定分析物。依据实施例,这种确定可发生在皮肤内,和/或在受验者外部,例如,在皮肤的表面上的装置内。在该上下文中,“确定”通常指的是对物质的例如定量的或者定性的分析,和/或对这些物质的存在或者不存在的检测。“确定”也可以指的是两种或者更多种物质之间的相互作用的分析,例如,定量地或者定性地,和/或通过检测相互作用的存在或者不存在,例如,两种物质之间的结合的确定。“确定”也意指检测或者量化物质之间的相互作用。作为示例,分析物可以引起粒子的性质的可确定变化,例如,粒子的化学性质的变化、粒子的外观和/或光学性质的变化、粒子的温度的变化、粒子的电性质的变化,等等。在一些情况下,该变化可以是不借助可以直接施加到人的任何设备而可以由人确定的变化。例如,可确定的变化可以在不使用任何设备的情况下由人(例如,使用眼睛)确定的外观(例如,颜色)的变化、温度的变化、气味的产生,等等。非限制性示例包括可以被感测到的温度变化、化学反应或者其它相互作用(例如,与辣椒素),等等。辣椒素和辣椒素状分子的示例包括但不限于二氢辣椒碱、降二氢辣椒碱、高二氢辣椒碱、高辣椒碱或者合成辣素。在不希望受任何理论约束的情况下,人们相信,与辣椒素、辣椒素状分子的相互作用可以被受验者感觉到,这是由于这些分子可以与某些神经末梢相互作用,该神经末梢产生烧灼的感觉。
在一些情况下,粒子可以包含能够确定分析物的诊断剂。受验者体内的分析物的示例是葡萄糖(例如,用于糖尿病患者);其它可能适当的分析物包括:离子,例如钠、钾、氯化物、钙、镁和/或重碳酸盐(例如,用于确定脱水);气体,例如二氧化碳或者氧气;pH;代谢物,例如尿素、血尿素或者肌酸酐;激素,例如雌二醇、雌素酮、孕酮、黄体酮、睾酮、雄烯二酮等(例如,用于确定怀孕、违禁药物使用,等等);或者,胆固醇。其它可能的适当的分析物包括诸如细菌或者病毒的各种病原体和/或由这些病原体所产生的标记。例如,粒子可以包括在指向由细菌所产生的标记的抗体。另外,可以在受验者中确定多于一种的分析物,例如通过使用不同的粒子类型和/或通过使用能够确定多于一种的分析物的粒子,例如上述的那些。例如,第一组粒子可以确定第一分析物,并且第二组粒子可以确定第二分析物。在一些情况下,这些粒子可以用于确定受验者的身体状态。例如,粒子可以展现指示健康状态的第一颜色和指示疾病状态的第二颜色。在一些情况下,粒子的外观可以用于确定健康的程度。例如,粒子可以展现指示健康状态的第一颜色,指示警报状态的第二颜色,和指示危险状态的第三颜色,或者粒子可以展现指示受验者的健康程度的颜色的范围。
到这些和/或其它物种的结合配体在该技术领域中是熟知的。非限制性示例包括pH敏感实体,例如酚红、溴百里酚蓝、氯酚红、荧光素、HPTS、5(6)-羟基-2’、7’-二甲氧荧光素SNARF,和酚酞;对钙敏感的实体,例如Fura-2和Indo-1;对氯化物敏感的实体,例如6-甲氧基-N-(3-硫丙基)-喹啉,和光泽精;对一氧化氮敏感的实体,例如4-氨基-5-甲基氨基-2’,7’-二氟荧光素;对溶解的氧敏感的实体,例如三(4,4’-联苯-2,2’-二吡啶基)钌(II)氯化五水合物;对溶解的CO2敏感的实体;对脂肪酸敏感的实体,例如BODIPY 530-标记的甘油磷酰乙醇胺;对蛋白质敏感的实体,例如4-氨基-4’-二苯乙烯-2-2’-二璜酰(对血清白蛋白敏感),X-Gal或者NBT/BCIP(对某些酶敏感),来自TbCl3的Tb3+(对某些钙结合蛋白质敏感),BODIPY FL类鬼笔毒环肽(对肌动蛋白敏感),或者BOCILLIN FL(对某些青霉素结合蛋白质敏感);对葡萄糖、乳糖或者其它成分的浓度敏感的实体,或者对蛋白酶、乳酸盐或者其它代谢副产物敏感的实体,对蛋白质、抗体或者其它细胞产物敏感的实体。
在一些方面中,可以在皮肤中形成诸如吸引泡体的流体的集合区域以促进递送流体到皮肤和/或从皮肤抽出流体。因而,本发明的某些方面总体上涉及流体的吸引泡体或者其它集合区域在皮肤内的产生。在一组实施例中,可以在皮肤的真皮和表皮之间产生流体的集合区域。吸引泡体或者其它集合区域可以形成使得吸引泡体或者其它集合区域在一些情况下没有被显著的着色,这是由于表皮的基础层包含有黑素细胞,所述黑素细胞是用于产生色素的原因。这些区域可以通过使真皮和表皮至少部分地分离而产生,并且以下将说明,多种技术可以用于将真皮从表皮至少部分地分离。
在一种技术中,在受验者的皮肤的层之间形成间质流体集合部,并且在形成间质流体集合部之后,例如用一个或者多个微型针刺破皮肤的外层而穿过一层皮肤接近流体而从间质流体集合部抽出流体。具体地,例如,可以形成吸引泡体并且随后可以刺破吸引泡体并且可以从泡体抽出流体。在另一个技术中,可以接近间质区域并且从该区域抽出流体而不是首先经由吸引泡体或者类似物形成流体集合部。例如,一个或者多个针或者微型针可以施加到该间质区域并且可以从那里抽出流体。在使用针的情况下,可能有利的是,选择一定长度的针或者微型针使得优选地获得间质流体并且在不希望的情况下不接近血液(然而,在其它实施例中,会优选的是获得血液)。本领域的技术人员可以相对于皮肤布置针或者微型针以用于这些目的,在一个实施例中,这些目的包括相对于皮肤的表面以不同于90°的角度将针引入皮肤中,即以倾斜的方式将一个或者多个针或者微型针引入皮肤中,从而接近血液或者间质流体。
流体的集合区域可以形成在受验者的皮肤内的任何适当的部位上。由于(在人体中)除了手和脚以外皮肤在整个身体上相对一致,诸如安全或者方便的因素可以用于选择合适的部位。作为非限制性示例,集合区域可以形成在受验者的臂或腿上,在受验者的胸部、腹部、或者背部上,等等。形成在皮肤中的流体的集合区域的尺寸和/或集合区域在皮肤内持续的持续时间取决于各种因素,例如产生集合区域的技术、集合区域的尺寸、该技术应用到其上的皮肤区域的尺寸、从集合区域抽出的流体的量(如果有的话)、被递送到集合区域中的任何材料,等等。例如,如果真空施加到皮肤以产生吸引泡体,则可以控制施加到皮肤的真空、真空的持续时间和/或受影响的皮肤的面积以控制吸引泡体的尺寸和/或持续时间。在一些实施例中,会期望的是保持集合区域相对较小,例如,用于防止难看的视觉外观,允许更高的采样准确度(由于较小的材料体积),或者允许皮肤内的粒子的更受控制的放置。例如,可以保持集合区域的体积在某些情况下小于约2ml或者小于约1ml,或者可以保持集合区域的平均直径(即,与集合区域具有相同面积的圆的直径)小于约5厘米、小于约4厘米、小于约3厘米、小于约2厘米、小于约1厘米、小于约5毫米、小于约4毫米、小于约3毫米、小于约2毫米或者小于约1毫米。
各种技术可以用于导致流体的集合区域形成在皮肤内。在一组实施例中,施加真空以产生吸引泡体,或者另外用于从受验者收集血液或者间质流体。然而,在其它实施例中,除了使用真空以外或者与使用真空一起,其它方法可以用于在皮肤内产生流体的集合区域。当真空(即,低于大气压力使得大气压力具有0毫米汞柱的真空度的压力的量,即,该压力是表压力而不是绝对压力)用于至少部分地从表皮分离真皮以导致集合区域形成,这样形成的流体的集合区域可以称为吸引泡体。例如,至少约50毫米汞柱、至少约100毫米汞柱、至少约150毫米汞柱、至少约200毫米汞柱、至少约250毫米汞柱、至少约300毫米汞柱、至少约350毫米汞柱、至少约400毫米汞柱、至少约450毫米汞柱、至少约500毫米汞柱、至少约550毫米汞柱、至少约600毫米汞柱、至少约650毫米汞柱、至少约700毫米汞柱或者至少约750毫米汞柱的真空可以施加到皮肤,例如用于导致吸引泡体和/或从受验者收集血液或者间质流体(如所述的,这些测量值相对于大气压力是负的)。在一些情况下,例如由于受验者的皮肤的物理特性的差异,不同量的真空可以施加到不同的受验者。
真空可以施加到皮肤的任何适当的区域,并且真空施加到其上的皮肤的区域在一些情况下可以被控制。例如,真空施加到其上的区域的平均直径可以保持小于约5厘米、小于约4厘米、小于约3厘米、小于约2厘米、小于约1厘米、小于约5毫米、小于约4毫米、小于约3毫米、小于约2毫米、或者小于约1毫米。此外,这种真空可以施加至少足以引起真皮与表皮的至少一些分离发生的任何合适长度的时间。例如,真空可以被施加到皮肤持续了至少约1分钟、至少约3分钟、至少约5分钟、至少约10分钟、至少约15分钟、至少约30分钟、至少约1小时、至少约2小时、至少约3小时、至少约4小时,等等。下面更加详细地论述适于产生这种吸引泡体的装置的示例。然而,在其它情况下,可以使用真空从皮肤移除抽出诸如血液或者间质流体的体液而不产生吸引泡体。流体的其它非限制性示例包括唾液、汗水、泪水、粘液、血浆、淋巴,等等。
除了真空以外的其它方法可以用于导致这种分离发生。例如,在另一组实施例中,可以使用热。例如,皮肤的一部分可以使用任何适当的技术被加热到至少约40℃,至少约50℃,至少约55℃、或者至少约60℃以导致这种分离发生。例如,可以使用外部热源(例如,辐射热或者热水浴)、化学反应、电磁辐射(例如,微波辐射、红外辐射等)等等加热皮肤。在一些情况下,辐射可以集中在相对小的皮肤区域上,例如以便至少部分地空间上包含发生的皮肤内的加热的量。
在另一组实施例中,分离化学制品可以施加到皮肤以至少部分地引起真皮和表皮的分离发生。这些分离化学制品的非限制性示例包括诸如胰岛素的蛋白酶、纯化的人皮肤类胰蛋白酶,或者化合物48/80。诸如这些的分离化合物在商业上可以从各种来源获得。分离化学制品可以直接施加到皮肤,例如擦到皮肤的表面中,或者在一些情况下,分离化学制品可以被递送到受验者中,例如在皮肤的表皮和真皮之间。分离化学制品可以例如被注射在真皮和表皮之间。
分离化学制品的另一个示例是起泡剂,例如响尾蛇科毒蛇毒液或者斑蝥毒液。起泡剂的非限制性示例包括光气肟,路易斯毒气,硫芥子气(例如,芥子气或者1,5-二氯-3-硫杂戊烷,1,2-双(2-氯乙基硫)乙烷,1,3-双(2-氯乙基硫)-正丙烷,1,4-(2-氯乙基硫)-正丁烷,1,5-双(2-氯乙基硫)-正戊烷,2-氯乙基氯甲基硫醚,双(2-氯乙基)硫醚,双(2-氯乙基硫)甲烷,双(2-氯乙基硫甲基)醚,或者双(2-氯乙基硫乙基)醚)或者氮芥(例如,双(2-氯乙基)乙基胺,双(2-氯乙基)甲基胺或者三(2-氯乙基)胺)。
在又一组实施例中,例如楔子或者长钉的装置可以插入皮肤中并且用于机械地分离表皮和真皮。在又一组实施例中,流体也可以用于分离表皮和真皮。例如,盐水或者另一个相对惰性的流体可以被注射到表皮和真皮之间的皮肤中以引起它们至少部分地分离。
在又一些其它实施例中,还可以组合这些和/或其它技术。例如,在一个实施例中,真空和热可以顺序地和/或同时地被施加到受验者的皮肤以引起这种分离发生。作为具体的示例,在一个实施例中,在皮肤被加热到约40℃和约50℃之间的温度时施加真空。
在另一方面中,本发明涉及包括一个或者多个前述成分的套件,例如,包括用于将流体递送到皮肤和/或皮肤下面和/或从皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置的套件,包括能够在受验者的皮肤内产生流体的集合区域的装置的套件,包括能够确定流体的装置的套件,等等。图2D中示出包含多于一个的本发明的装置的套件的示例,套件150包含装置152。如本文所使用的,“套件”典型地限定包装或者组件,该包装或者组件包括一个或者多个本发明的成分或者装置,和/或与本发明相关联的其它成分或者装置,例如,如上所述的。例如,在一组实施例中,该套件可以包括一个装置和用于与该装置一起使用的一个或者多个成分。如果存在的话,该套件的成分的每一个都可以以液体形式(例如,以溶液)或者以固体形式(例如,干燥的粉末)被提供。在某些情况下,例如通过添加可以与该套件一起提供或者可以不与该套件一起提供的合适的溶剂或者其它物质,所述成分中的一些可以是可构成的或者可以其它方式处理的(例如,到活性形式)。与本发明相关联的其它成分或者组分的示例包括但不限于溶剂、表面活性剂、稀释剂、食盐、缓冲剂、乳化剂、螫合剂、填充剂、抗氧化剂、结合剂、膨胀剂、防腐剂、干燥剂、抗菌剂、针、注射器、包装材料、管、瓶、烧瓶、烧杯、碟、玻璃料、过滤器、环、夹具、包裹、贴片、容器、带、粘合剂,等等,例如用于使用、施用、修改、组装、储存、包装、制备、混合、稀释和/或保存部件成分以用于特别地用法,例如用于样品和/或受验者。
在一些情况下,本发明的套件可以包括结合本发明的成分提供的以任何形式的指令,使得本领域的技术人员将认识到,指令要与本发明的成分相关联。例如,指令可以包括用于成分和/或与该套件相关联的其它成分的使用、修改、混合、稀释、保存、施用、组装、储存、包装和/或制备的指示。在一些情况下,指令也可以包括用于成分的递送和/或施用的指令,例如,以便特别地用于例如样品和/或受验者。可以以本领域的技术人员可以识别的任何形式提供指令作为用于包含这些指令的适当载体,例如,以任何方式提供的书写的或者出版的、口头的、可听的(例如,电话的)、数字的、光学的、视觉的(例如,录像带、DVD等)或者电子的通信(包括因特网或者基于网络的通信)。
在一些实施例中,本发明涉及推广如本文所讨论的本发明的一个或者多个实施例的方法。如本文所使用的,“推广”包括经商的所有方法,这些方法包括但不限于与如这里所讨论的本发明的系统、装置、设备、制品、方法、成分、套件等相关联的销售、广告、转让、许可、订约、指令、教育、研究、进口、出口、谈判、筹资、贷款、贸易、贩卖、再卖、分配、修理、替换、保证、起诉、专利等的方法。推广的方法可以由任何团体执行,所述任何团体包括但不限于个人团体、企业(公有的或者私有的)、合作伙伴、公司、信托、契约、或者子契约代理、诸如学院和大学的教育机构、研究机构、医院或者其它临床机构、政府代理等。推广活动可以包括与本发明清楚地相关联的任何形式的通信(例如,书写的、口头的、和/电子的通信,例如但不限于电子邮件、电话的、因特网、基于网络的通信等)。
在一组实施例中,推广方法可以涉及一个或者多个指令。如本文所使用的,“指令”可以限定指令实用程序的组成(例如,用法说明、指南、警告、标签、注释、FAQ或者“常见问题”等),并且典型地涉及本发明的包装上或者与本发明和/或与发明的包装相关联的书写指令。指令还可以包括任何形式的指令通信(例如,口头的、电子的、可听的、数字的、光学的、视觉的,等等),指令通信以任何方式被提供使得用户将清楚地认识到指令将与本发明相关联,例如,如本文所讨论的。
以下文献通过引用包含于此:2008年6月4日提交的题名为“Compositions andMethods for Diagnostics,Therapies,and Other Applications”的美国临时专利申请序列No.61/058,796;2009年3月26日提交的题名为“Composition and Methods for RapidOne-Step Diagnosis”的美国临时专利申请序列No.61/163,791;2009年3月26日提交的题名为“Compositions and Methods for Diagnostics,Therapies,and OtherApplications”的美国临时专利申请序列No.61/163,793;2009年6月4日提交的题名为“Compositions and Methods for Diagnostics,Therapies,and Other Applications”的美国专利申请序列No.12/478,756;2009年6月4日提交的题名为“Compositions andMethods for Diagnostics,Therapies,and Other Applications”的国际专利申请No.PCT/US09/046333;2009年3月26日提交的题名为“Systems and Methods for Creatingand Using Suction Blisters or Other Pooled Regions of Fluid within the Skin”的美国临时专利申请序列No.61/163,710;2009年3月26日提交的题名为“Determinationof Tracers within Subjects”的美国临时专利申请序列No.61/163,733;2009年3月26日提交的题名为“Monitoring of Implants and Other Devices”的美国临时专利申请序列No.61/163,750;2009年3月2日提交的题名为“Oxygen Sensor”的美国临时专利申请序列No.61/154,632;和2009年6月24日提交的题名为“Devices and Techniques associatedwith Diagnostics,Therapies,and Other Applications,Including Skin-AssociatedApplications”的美国临时专利申请序列No.61/269,436。
以下申请也通过引用包含于此:2009年10月30日提交的Chickering等人的题名为“Relatively Small Devices Applied to the Skin and Methods of Use Thereof”的美国临时专利申请序列No.61/256,933;和2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Modular Systems for Application to the Skin”的美国临时专利申请序列No.61/256,931。另外,以下文献通过引用包含于此:2009年10月30日提交的Chickering等人的题名为“Systems and Methods for Altering or Masking Perception of Treatment of aSubject”的美国临时专利申请序列No.61/256,880;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Systems and Methods for Application to Skin and Control of UseThereof”的美国临时专利申请序列No.61/256,874;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Packaging Systems and Methods for Devices Applied to the Skin”的美国临时专利申请序列No.61/256,871;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Systems and Methods for Treating or Shielding Blood on the Surface of theSkin”的美国临时专利申请序列No.61/256,863;2009年10月30日提交的Bernstein等人的题名为“Systems and Methods for Sanitizing or Treating the Skin or DevicesApplied to the Skin”的美国临时专利申请序列No.61/256,910;2010年1月13日提交的Chickering等人的题名为“Blood Sampling Device and Method”的美国临时专利申请序列No.61/294,543;2010年5月13日提交的Chickering等人的题名为“Rapid Delivery and/or Withdrawal of Fluids”的美国临时专利申请序列No.61/334,533;2010年5月13日提交的Chickering等人的题名为“Sampling Device Interfaces”的美国临时专利申请序列No.61/334,529;2010年6月23日提交的Chickering等人的题名为“Sampling Devices andMethods Involving Relatively Little Pain”的美国临时专利申请序列No.61/357,582;2010年7月26日提交的Davis等人的题名为“Rapid Delivery and/or Withdrawal ofFluids”的美国临时专利申请序列No.61/367,607;和2010年8月13日提交的Chickering等人的题名为“Clinical and/or Consumer Techniques and Devices”的美国临时专利申请序列No.61/373,764。
以下示例意在示出本发明的某些实施例,但是并不举例示出本发明的全部范围。
示例1
该示例示出用于将微型针阵列插入到受验者的皮肤中的装置。图8A示出装置800,该装置800包括流体输送器(例如,微型针阵列833)、可逆变形的结构(例如,锅仔片832)、激活器(例如,激活器按钮831)、收回机构(例如,硅酮泡沫832)和结构部件,所述结构部件由使用诸如3M 1509或者3M 1513胶带的双面胶粘结在一起的多个聚碳酸酯层构造。微型针阵列可以被粘结到在锅仔片的下侧上的薄片状柱837。结构部件838以及柱837由聚碳酸酯和3M 1509或者3M 1513粘合剂形成。这些阵列可以具有针数量(4个至28个针)、针长度(350微米至1000微米)和/或布置(正方形阵列、矩形阵列和圆形阵列)的范围,阵列的覆盖区的直径小于3毫米,其中“覆盖区”是附装有针的基部的面积。
在使用中,可以通过将锅仔片设定在高能位置中、将装置的基部放置在受验者的皮肤上(针尖指向皮肤)、并且推动该装置的顶部上的按钮831中而对该装置装料。随着按钮被压下,硅酮泡沫835压缩,将针尖定位成通过开口840紧邻皮肤。当泡沫被完全压缩时,力导致按钮塌陷,所述按钮继而平移到锅仔片的背面以导致锅仔片运动到稳定的低能状态。来自改变状态的锅仔片的能量的释放使微型针阵列通过基部中的开口向前加速并且将针插入皮肤中。当按钮上的力释放时,硅酮泡沫膨胀到其原始高度并且在处理中从皮肤收回针。
示例2
该示例示出用于使用真空抽出血液的装置。该装置在图8B中示出。该装置包括真空室,该真空室包括使用诸如3M 1509或者3M 1513胶带的双面胶粘结在一起的聚碳酸酯层、聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)层和硅酮层。真空室具有约2.7厘米的直径和0.6厘米的高度,在基部中具有杯口858,该杯口858具有从3毫米至7毫米的范围的直径。真空室可以使用诸如3M 1509或者Katecho 10G水凝胶的粘合剂越过微型针插入贴附到受验者的皮肤。真空源(即,真空泵、注射器,真空储器,等等)可以使用通过硅酮层852插入的皮下注射针859而连接到室,并且真空(即,30千帕至70千帕)可以施加到该地点持续了固定的时间段(即,10秒至10分钟)。真空的施加导致血液从皮肤戳孔流到真空室中。
示例3
在该示例中,使用与示例1和示例2中所述的装置类似的装置对五个人类受验者进行测试。受验者的前臂内侧通过首先刮擦并且然后用商业酒精棉签消毒来准备用于处理。使用示例1中所述的锅仔片致动器,三个不同的微型针阵列被插入皮肤中:具有8个750微米长的针的微型针阵列、具有16个750微米长的针的微型针阵列、和具有12个1000微米长的针的微型针阵列。每个微型针阵列一式三份在每个受验者上测试。
具有5毫米的直径的杯的真空室(其与示例2中所述的真空室类似)用于环绕插入地点,并且使该插入地点暴露于33.5千帕的绝对压力持续了两分钟。该实例中为血液的流体在两分钟的处理时间期间从皮肤流到真空室中。在处理结束时,室被返回到大气压力,并且真空室中的血液被收集以用于比重测量。图9A概括了所收集的血液的平均体积(对于每个状态而言,n=15),其示出各种构造可以用于收集与临床有关的体积的血液以用于分析。
示例4
在该示例中,使用五个人类受验者,连同使用与示例1和示例2中所述的装置类似的锅仔片插入装置和真空室。受验者的前臂内侧通过首先刮擦并且然后用商业酒精棉签消毒来准备用于处理。然后,具有16个750微米长的针的微型针阵列被插入皮肤的准备区域中。对5毫米直径的皮肤区域处理的真空室用于环绕插入地点,并且使该插入地点暴露于33.5千帕的绝对压力持续了改变的持续时间,该持续时间包括:10秒、30秒、120秒、240秒和360秒。每种状态都一式三份在每个受验者上测试。该实例中为血液的流体在规定的处理时间期间从皮肤流到真空室中。在处理结束时,室被返回到大气压力,并且真空室中的血液被收集以用于重量测量。图9B概括了所收集的血液的平均体积(对于每个状态而言,n=15)。
如可以参见该图,微型针阵列在从数秒到数分钟范围的持续时间期间顺利地用于抽出该实例中为血液的流体。该示例证明了可以在少至10秒抽出与临床有关的体积的血液。
示例5
在该示例中,使用五个人类受验者以示出在各种条件下可以收集至少5微升的血液,该至少5微升的血液是执行葡萄糖测试所需要的最大体积的血液。该示例中所使用的锅仔片致动器和真空室类似于示例1和示例2中所述的那些。受验者的前臂内侧通过首先刮擦并且然后用商业酒精棉签消毒来准备用于处理。然后,具有16个750微米长的针的微型针阵列借助锅仔片致动器被插入皮肤的准备区域中。对5毫米直径的皮肤区域处理的真空室用于环绕插入地点,并且使该插入地点暴露于33.5千帕的绝对压力持续了两分钟。该实例中为血液的流体在规定的处理时间期间从皮肤流到真空室中。在处理结束时,室被返回到大气压力,并且真空室中的血液被收集以用于比重测量。
在这些条件下从受验者的皮肤所收集的血液的体积是36.6±12.4微升。假定受验者整体上代表了人口,并且人口的分布是正态的,则收集大于或者等于期望体积的血液体积的累积概率可以由概率分布函数计算。给定36.6微升的平均体积和12.4微升的标准偏差,实现5微升的血液的概率确定为大于99.5%。该示例证明了与典型地具有低于95%的成功率的用在前臂上的标准柳叶刀相比,微型针阵列的使用提供了更高的成功程度。例如,所述标准柳叶刀的成功率最近已经在文献(D.Bina等人,Diabetes Care,Vol.26(4),p.981-985,2003)中报道了为93.4%的值。
示例6
在该示例中,完全一体的装置构造成用于从人类受验者抽出流体。该装置的视图在图8C中示出。在该示例中,一体的装置800包括用于施加到受验者的皮肤的支撑结构801。该结构由多个聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)层构造。这些层可以通过加工片材料或者注射模制而形成需要的几何形状。各个层使用诸如3M 1513胶带的双面胶被结合在一起,但是也可以使用诸如超声波焊接或者激光焊接的非粘合方法结合起来。支撑结构使用诸如Katecho10G水凝胶的粘合剂802贴附到受验者的皮肤。
图8C中的支撑结构的左侧容纳对于将微型针阵列插入皮肤中所必要的部件。这些部件包括由提取激活器804所致动的具有16个750微米长的针803的圆形微型针阵列,该提取激活器804包括可逆变形的结构(例如,锅仔片805)、按钮806和泡沫返回机构807。首先对按钮的按压压缩了泡沫,使微型针紧邻皮肤,并且然后开动锅仔片,使该锅仔片从第一稳定构造运动到第二稳定构造。锅仔片的运动加速并且插入微型针到皮肤中。对按钮上的压力的释放允许泡沫膨胀并且从皮肤收回微型针。
图8C中的支撑结构的右侧包括自给式真空室808,其与储存室809流体地连通。储存室通过微流体通道810流体地连通到提取激活器。对按钮811的加压破坏了密封件并且导致流体连通的部件被抽空以及减小了在微型针阵列下面的皮肤上的压力。该减小的压力驱策血液从皮肤到微流体通道中和储存室中。
完全一体的装置用于从10个人类受验者抽出血液。该装置在108秒的平均时间上收集了12微升的血液(n=17)。
虽然这里已经示出且描述了本发明的若干实施例,但是本领域的技术人员将容易地想象用于执行该功能和/或获得该结果和/或本文描述的一个或者多个优点的各种其它装置和/或结构,并且这些变型方案和/或修改方案中的每个都被认为在本发明的范围内。更通常地,本领域的技术人员将容易地理解,这里说明的所有参数、尺寸、材料和构造意味着是示例性的,并且实际的参数、尺寸、材料和/或构造将取决于使用本发明的教导的具体应用。本领域的技术人员将认识到或者能够仅仅使用常规实验查明这里说明的本发明的具体实施例的许多等同物。因此,应当理解,仅仅通过示例的方式给出前述实施例,并且在所附权利要求及其等同物的范围内,可以与具体说明的和要求保护的那些不同地实施本发明。本发明涉及这里说明的每一个单个特征、系统、制品、材料、套件和/或方法。此外,如果这些特征、系统、制品、材料、套件和/或方法不相互矛盾,则两个或者更多个这些特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任何组合被包括在本发明的范围内。
如本文定义的和使用的,所有定义应当理解为对词典定义、通过引用包含于此的文献中的定义和/或定义的术语的普通含义的控制。
如本文所使用的,本说明书和权利要求书中的“一”和“一个”应当理解为意指“至少一个”,除非清楚地指示与此相反以外。
如本文所使用的,本说明书和权利要求书中的短语“和/或”应当理解为意指如此连结的要素(即,连结地存在于一些情况中并且分离地存在于其它情况中的要素)的“任一或者两者”。以“和/或”列出的多个要素应当以相同的方式解释,即,如此连结的要素的“一个或者多个”。除了“和/或”句子特别地标识的要素以外,其它要素可以任选地存在,不管与特别地标识的那些要素相关还是不相关。因此,作为非限制性示例,当结合诸如“包括”的开放式语言使用时,提及“A和/或B”可以在一个实施例中仅仅指的是A(任选地包括除了B以外的要素);在另一个实施例中,仅仅指的是B(任选地包括除了A以外的要素);在又一个实施例中,指的是A和B二者(任选地包括其它要素);等等。
如本文所使用的,在说明书和权利要求书中,“或者”应当理解为具有与如上面定义的“和/或”相同的含义。例如,当分离清单中的项目时,“或者”或者“和/或”应当理解为包含性的,即,包含许多或者一列要素中的至少一个,并且还包括许多或者一列要素中的一个以上,并且任选地,包括另外的未列出的项目。只有清楚地指示与此相反的术语,诸如“中的仅仅一个”或者“中的正好一个”,或者当用在权利要求中时,“由…组成”将指的是包括许多或者一列要素中的正好一个要素。通常,如本文所使用的,当在排他性的术语(诸如,“任一个”,“中的一个”,“中的仅仅一个”或者“中的正好一个”)之后时,术语“或者”应当仅解释为指示排他性的替代物(即,“一个或者另一个但不是两者”)。当在权利要求中使用时,“基本上由…组成”应当具有如专利法领域中使用的其普通含义。
如本文所使用的,在说明书和权利要求书中,关于一列一个或者多个要素的短语“至少一个”应当被理解为意指选自该列要素中的要素中的任何一个或者多个的至少一个要素,但不必包括在该列要素内特别地列出的每一个和全部要素中的至少一个,并且不排除该列要素中的要素的任何组合。这个定义也允许可以任选地给出除了短语“至少一个”所指的该列要素内特别地标识的要素以外的要素,不管与特别地标识的那些要素相关还是不相关。因此,作为非限制性示例,“A和B中的至少一个”(或者,等同地,“A或者B中的至少一个”,或者,等同地,“A和/或B的至少一个”)在一个实施例中可以指至少一个、任选地包括多于一个A,不存在B(并且任选地包括不同于B的要素);在另一个实施例中可以指至少一个、任选地包括多于一个B,不存在A(并且任选地包括不同于A的要素);在又一个实施例中,可以指至少一个、任选地包括多于一个A和至少一个、任选地包括多于一个B(并且任选地包括其它要素);等等。
也应当理解,除非清楚地指示与此相反以外,在包括多于一个的步骤或者动作的这里要求保护的任何方法中,该方法的步骤或者动作的次序不必限于记载该方法的步骤或者动作的次序。
在权利要求书中,以及在上面的说明书中,诸如“包括”、“包含”、“带有”、“具有”、“含有”、“涉及”、“保持”、“由…构成”等的所有过渡短语要被理解为开放的,即,意指包括但不限于。仅仅过渡短语“由…组成”和“基本上由…组成”分别应当是封闭的或者半封闭的过渡短语。如在United States Patent Office Manual of Patent Examining Procedures(美国专利局专利审查程序手册),Section 2111,03中阐述的。

Claims (143)

1.一种用于分析来自受验者的皮肤和/或皮肤下面的可提取流体的分析装置,所述分析装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述分析装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;和
信号结构,所述信号结构用于产生指示确定所述流体内含有的至少一种分析物的信号,
其中,所述支撑结构和所述信号结构被构造且布置成能容易地彼此连接和/或拆开,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
2.根据权利要求1所述的分析装置,其中,所述支撑结构还包括用于将所述支撑结构粘贴到所述皮肤的粘合剂。
3.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述支撑结构能够放置靠在所述受验者的皮肤上。
4.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置能够确定当所述分析装置放置靠在所述皮肤上时在所述分析装置上产生的力。
5.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置能够确定所述受验者的体温。
6.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,能够使用致动器激活所述流体输送器。
7.根据权利要求6所述的分析装置,其中,所述致动器包括按钮。
8.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体输送器能够被远程地激活。
9.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置包括定时机构,所述定时机构用于在从包含有所述分析装置的包装移除之后定时地激活所述流体输送器。
10.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述支撑结构还包括用于将所述分析装置贴附到所述受验者的皮肤的机械元件。
11.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述支撑结构包括容纳所述流体输送器的凹陷部。
12.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述支撑结构还包括与所述流体输送器流体连通的微流体通道。
13.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体包括血液。
14.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体包括间质流体。
15.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置还包括与所述流体输送器流体连通的储存室。
16.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置能够确定在从所述受验者的皮肤和/或所述皮肤下面抽出的流体内含有的分析物。
17.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置能够在不需要随后从所述受验者的皮肤移除所述分析装置的情况下确定所述分析物。
18.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置能够自动地确定所述分析物。
19.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置能够显示所述分析物的确定结果。
20.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体输送器包括针。
21.根据权利要求20所述的分析装置,其中,所述针是微型针。
22.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体输送器包括实心微型针。
23.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体输送器包括空心微型针。
24.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体输送器相对于所述支撑结构固定不动。
25.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置在所述流体输送器暴露到所述受验者的皮肤之后能够从所述受验者的皮肤收回所述流体输送器。
26.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述支撑结构能够朝向所述流体输送器抽吸所述受验者的皮肤。
27.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述支撑结构能够将小于大气压力的压力施加到所述受验者的皮肤。
28.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体输送器能够相对于所述支撑结构运动。
29.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体输送器能够由所述受验者激活。
30.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述流体输送器能够在将所述分析装置施加到所述受验者的皮肤时被激活。
31.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置还包括用于将热施加到所述受验者的皮肤的加热器。
32.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述分析装置还包括用于冷却所述受验者的皮肤的冷却器。
33.根据权利要求1或2所述的分析装置,其中,所述至少一种分析物包括葡萄糖。
34.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;和
信号结构,所述信号结构用于产生指示递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的信号;
其中,所述支撑结构和所述信号结构被构造且布置成能够彼此连接和/或拆开,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
35.根据权利要求34所述的装置,其中,所述装置具有小于1千克的重量。
36.根据权利要求34或35所述的装置,其中,所述装置具有小于300克的重量。
37.根据权利要求34或35所述的装置,其中,所述装置具有小于25厘米的最大线性尺寸。
38.根据权利要求34或35所述的装置,其中,所述装置具有小于10厘米的最大线性尺寸。
39.根据权利要求34或35所述的装置,其中,所述装置具有小于5厘米的最大线性尺寸。
40.根据权利要求34或35所述的装置,其中,所述装置被构造且布置成待贴附到受验者的臂上。
41.根据权利要求34或35所述的装置,其中,所述装置被构造且布置成待贴附到受验者的腿上。
42.根据权利要求34或35所述的装置,其中,所述装置被构造且布置成待贴附到受验者,以便使所述受验者在已经被贴附所述装置之后能够行走。
43.根据权利要求34或35所述的装置,其中,所述支撑结构限定使用一次的一次性模块的至少一部分,并且所述信号结构限定被构造且布置成用于与至少所述支撑结构重复连接和断开连接的模块的至少一部分。
44.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器,所述流体输送器包括微型针;和
信号结构,所述信号结构用于产生指示递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的信号;
其中,所述装置能重复地施加到所述受验者的皮肤以将流体递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
45.一种用于分析来自受验者的皮肤和/或皮肤下面的可提取流体的分析装置,所述分析装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述分析装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
用于从所述受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取流体的提取器件,所述提取器件与所述可逆变形的结构相关联;和
信号结构,所述信号结构用于产生指示确定所述流体内含有的至少一种分析物的信号,
其中,所述支撑结构和所述信号结构被构造且布置成能容易地彼此连接和/或拆开,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
46.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
输送器件,所述输送器件用于将流体递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,所述输送器件与所述可逆变形的结构相关联;和
信号结构,所述信号结构用于产生指示递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的信号,
其中,所述装置能重复地施加到所述受验者的皮肤以将流体递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
47.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的输送器件;和
稳定剂,所述稳定剂与所述输送器件流体连通,用于使从所述皮肤抽出的流体稳定,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
48.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的输送器件;和
抗凝剂,所述抗凝剂与所述输送器件流体连通,用于使从所述皮肤抽出的流体稳定,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
49.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;
其中,所述装置包括以下条件中的至少一个:
当所述提取装置定位成用于提取所述流体时在皮肤上的不大于5厘米的最大横向尺寸;
当所述提取装置定位成用于提取所述流体时从所述受验者的皮肤伸出的不大于1厘米的最大竖向尺寸;或者,
在不存在所述流体的情况下不超过25克的质量。
50.根据权利要求49所述的提取装置,其中,所述支撑结构还包括用于将所述支撑结构粘贴到所述皮肤的粘合剂。
51.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述支撑结构能够放置靠在所述受验者的皮肤上。
52.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置能够确定当所述提取装置放置靠在所述皮肤上时在所述提取装置上产生的力。
53.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置能够确定所述受验者的体温。
54.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,能够使用致动器激活所述流体输送器。
55.根据权利要求54所述的提取装置,其中,所述致动器包括按钮。
56.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体输送器能够被远程地激活。
57.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置包括定时机构,所述定时机构用于在从包含有所述提取装置的包装移除之后定时地激活所述流体输送器。
58.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述支撑结构还包括用于将所述提取装置贴附到所述受验者的皮肤的机械元件。
59.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述支撑结构包括容纳所述流体输送器的凹陷部。
60.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述支撑结构还包括与所述流体输送器流体连通的微流体通道。
61.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置能够经由所述流体输送器从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体。
62.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体包括血液。
63.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体包括间质流体。
64.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置还包括与所述流体输送器流体连通的储存室。
65.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置能够确定在从所述受验者的皮肤和/或所述皮肤下面抽出的流体内含有的分析物。
66.根据权利要求65所述的提取装置,其中,所述提取装置能够在不需要随后从所述受验者的皮肤移除所述提取装置的情况下确定所述分析物。
67.根据权利要求65所述的提取装置,其中,所述提取装置能够自动地确定所述分析物。
68.根据权利要求65所述的提取装置,其中,所述提取装置能够显示所述分析物的确定结果。
69.根据权利要求65所述的提取装置,其中,所述分析物是葡萄糖。
70.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体输送器包括针。
71.根据权利要求70所述的提取装置,其中,所述针是微型针。
72.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体输送器包括实心微型针。
73.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体输送器包括空心微型针。
74.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体输送器相对于所述支撑结构固定不动。
75.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置在所述流体输送器暴露到所述受验者的皮肤之后能够从所述受验者的皮肤收回所述流体输送器。
76.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述支撑结构能够朝向所述流体输送器抽吸所述受验者的皮肤。
77.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述支撑结构能够将小于大气压力的压力施加到所述受验者的皮肤。
78.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体输送器能够相对于所述支撑结构运动。
79.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体输送器能够由所述受验者激活。
80.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述流体输送器能够在将所述提取装置施加到所述受验者的皮肤时被激活。
81.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置包括用于将热施加到所述受验者的皮肤的加热器。
82.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述提取装置还包括用于冷却所述受验者的皮肤的冷却器。
83.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述最大横向尺寸介于2.5厘米和5厘米之间。
84.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述最大竖向尺寸介于0.5厘米和1厘米之间。
85.根据权利要求49或50所述的提取装置,其中,所述质量介于2克和25克之间。
86.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;
传感器,所述传感器用于确定从所述受验者的皮肤和/或从皮肤下面提取的流体的至少一种状态;以及
信号和/或显示发生器,所述信号和/或显示发生器用于产生与由所述传感器确定的所述流体的所述至少一种状态有关的信号和/或显示,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸,
其中,所述提取装置包括以下条件中的至少一个:
当所述提取装置定位成用于提取所述流体时在皮肤上的不大于7厘米的最大横向尺寸;
或者,
在不存在所述流体的情况下不超过150克的质量。
87.根据权利要求86所述的提取装置,其中,所述支撑结构还包括用于将所述支撑结构粘贴到所述皮肤的粘合剂。
88.根据权利要求86或87所述的提取装置,其中,所述最大横向尺寸介于2厘米和7厘米之间。
89.根据权利要求86或87所述的提取装置,其中,所述最大竖向尺寸介于2厘米和3厘米之间。
90.根据权利要求86或87所述的提取装置,其中,所述质量介于30克和150克之间。
91.根据权利要求86或87所述的提取装置,其中,所述传感器是葡萄糖传感器。
92.根据权利要求86或87所述的提取装置,其中,所述传感器是测试条。
93.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;
其中,所述提取装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少15分钟的一段时间,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
94.根据权利要求93所述的提取装置,其中,所述支撑结构还包括用于将所述支撑结构粘贴到所述皮肤的粘合剂。
95.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的自给式装置,所述自给式装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
流体输送器,所述流体输送器用于将流体递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,所述流体输送器与所述可逆变形的结构相关联,
其中,所述自给式装置当贴附到所述受验者的皮肤时,具有当所述装置施加到受验者的皮肤时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸,并且包括以下条件中的至少一个:
(1)当所述自给式装置定位成用于提取所述流体时在皮肤上的不大于5厘米的最大横向尺寸;或者
(2)在不存在所述流体的情况下不超过25克的质量。
96.根据权利要求95所述的自给式装置,其中,所述最大横向尺寸介于2.5厘米和5厘米之间。
97.根据权利要求95或96所述的自给式装置,其中,所述最大竖向尺寸介于0.5厘米和1厘米之间。
98.根据权利要求95或96所述的自给式装置,其中,所述质量介于2克和25克之间。
99.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的自给式装置,所述自给式装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
流体输送器,所述流体输送器用于将流体递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,所述流体输送器与所述可逆变形的结构相关联;和
信号结构,所述信号结构用于产生指示递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的信号,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸,
其中,所述自给式装置当贴附到所述受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:
(1)当所述自给式装置定位成用于提取所述流体时在皮肤上的不大于7厘米的最大横向尺寸;或者
(2)在不存在所述流体的情况下不超过150克的质量。
100.根据权利要求99所述的自给式装置,其中,所述自给式装置还包括传感器,所述传感器用于确定经由所述流体输送器从所述受验者的皮肤提取的流体的至少一种状态。
101.根据权利要求100所述的自给式装置,其中,所述自给式装置包括信号发生器,所述信号发生器用于产生与由所述传感器确定的所述流体的所述至少一种状态有关的信号。
102.根据权利要求101所述的自给式装置,其中,所述信号发生器包括显示器。
103.根据权利要求100至102中任一项所述的自给式装置,其中,所述传感器是葡萄糖传感器。
104.根据权利要求100至102中任一项所述的自给式装置,其中,所述传感器是测试条。
105.根据权利要求99至102中任一项所述的自给式装置,还包括激活器,所述激活器被构造且布置成在所述激活器激活时使所述流体输送器暴露于所述受验者的皮肤。
106.根据权利要求99至102中任一项所述的自给式装置,其中,所述最大横向尺寸介于2厘米和7厘米之间。
107.根据权利要求99至102中任一项所述的自给式装置,其中,所述最大竖向尺寸介于2厘米和3厘米之间。
108.根据权利要求99至102中任一项所述的自给式装置,其中,所述质量介于30克和150克之间。
109.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的自给式装置,所述自给式装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
流体输送器,所述流体输送器用于将流体递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,所述流体输送器与所述可逆变形的结构相关联,
其中,所述自给式装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少15分钟,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
110.根据权利要求109所述的自给式装置,还包括激活器,所述激活器被构造且布置成在所述激活器激活时导致所述流体输送器暴露于所述受验者的皮肤。
111.根据权利要求109或110所述的自给式装置,还包括信号结构,所述信号结构用于产生指示递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的信号。
112.根据权利要求109或110所述的自给式装置,其中,所述自给式装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少1小时。
113.根据权利要求109或110所述的自给式装置,其中,所述自给式装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少1天。
114.根据权利要求109或110所述的自给式装置,其中,所述自给式装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少1周。
115.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;和
传感器,所述传感器用于确定递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出的流体的状态,
其中,所述装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少15分钟,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
116.根据权利要求115所述的装置,其中,所述传感器是测试条。
117.根据权利要求115或116所述的装置,其中,所述传感器是葡萄糖传感器。
118.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出间质流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;
其中,所述装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少15分钟,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
119.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;
其中,所述装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少15分钟,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
120.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸;
其中,所述提取装置包括以下条件中的至少一个:
当所述提取装置定位成用于提取所述流体时在皮肤上的不大于6厘米的最大横向尺寸;或者,
在不存在所述流体的情况下不超过25克的质量。
121.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的自给式装置,所述自给式装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸;
其中,所述自给式装置当贴附到所述受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:
(1)当所述自给式装置定位成用于提取所述流体时在皮肤上的不大于6厘米的最大横向尺寸;或者,
(2)在不存在所述流体的情况下不超过25克的质量。
122.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;和
用于将所述支撑结构粘贴到所述受验者的皮肤的粘合剂,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
123.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
用于在提取区域处从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的器件,所述器件与所述可逆变形的结构相关联;
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸
其中,所述提取装置包括以下条件中的至少一个:
当所述提取装置定位成用于提取所述流体时与所述提取区域平行的不大于5厘米的最大横向尺寸;或者,
在不存在所述流体的情况下的不超过25克的质量。
124.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
用于在提取区域处从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的器件,所述器件与所述可逆变形的结构相关联;
传感器,所述传感器用于确定从所述受验者的皮肤提取的流体的至少一种状态;和
信号和/或显示发生器,所述信号和/或显示发生器用于产生与由所述传感器确定的所述流体的所述至少一种状态有关的信号和/或显示,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸,
其中,所述提取装置包括以下条件中的至少一个:
当所述提取装置定位成用于提取所述流体时与所述提取区域平行的不大于7厘米的最大横向尺寸;或者,
在不存在所述流体的情况下不超过150克的质量。
125.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
用于在提取区域处从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的器件,所述器件与所述可逆变形的结构相关联;
其中,所述提取装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少15分钟的一段时间,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
126.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的自给式装置,所述自给式装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
输送器件,所述输送器件用于将流体递送到所述受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体,所述输送器件与所述可逆变形的结构相关联,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸,
其中,所述自给式装置当贴附到所述受验者的皮肤时包括以下条件中的至少一个:
(1)当所述自给式装置定位成用于提取所述流体时在皮肤上的不大于5厘米的最大横向尺寸;或者
(2)在不存在所述流体的情况下不超过25克的质量。
127.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
输送器件,所述输送器件用于从所述受验者的皮肤中的一条或者多条毛细管抽出流体,所述输送器件与所述可逆变形的结构相关联,
其中,所述装置被构造且布置成能被所述受验者佩戴至少15分钟,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
128.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
用于在提取区域处从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的器件,所述器件与所述可逆变形的结构相关联;
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸;
其中,所述提取装置包括以下条件中的至少一个:
当所述提取装置定位成用于提取所述流体时与所述提取区域平行的不大于6厘米的最大横向尺寸;或者,
在不存在所述流体的情况下不超过25克的质量。
129.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的提取装置,所述提取装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
用于在提取区域处从所述受验者的皮肤和/或皮肤下面提取流体的器件,所述器件与所述可逆变形的结构相关联;和
用于将所述支撑结构粘贴到所述受验者的皮肤的粘合剂,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
130.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;和
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;
其中,所述装置的一部分被构造且布置成在不拆卸所述装置的情况下能被替换,在所述能替换部分不存在于所述装置内的情况下所述装置不能起到递送流体和/或抽出流体的功能,以及能替换的所述部分不包括电源,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
131.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括压力控制器。
132.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括真空室,所述真空室具有小于大气压力的压力。
133.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括用于所述流体输送器的致动器。
134.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括用于所述流体输送器的激活器。
135.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括所述流体输送器。
136.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括传感器。
137.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括收集室。
138.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括流体化验物。
139.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括处理器。
140.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括记忆部件。
141.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括发送器。
142.根据权利要求130所述的装置,其中,能替换的所述部分包括显示器。
143.一种用于将流体递送到受验者的皮肤和/或皮肤下面和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下面抽出流体的装置,所述装置包括:
用于施加到所述受验者的皮肤的支撑结构,其中,所述支撑结构包括自给式真空室和可逆变形的结构,在将所述装置施加到所述受验者的皮肤之前,所述自给式真空室具有小于大气压力的压力;
与所述可逆变形的结构相关联的流体输送器;和
能移除的模块,所述能移除的模块被构造且布置成能可逆地从所述支撑结构移除,其中,所述能移除的模块包括压力控制器、用于所述流体输送器的致动器、传感器、流体化验物、收集室、处理器、记忆部件、发送器或者显示器中的一个或者多个,
其中,所述装置具有当所述装置定位以用于提取流体时从受验者的皮肤延伸的不大于5厘米的最大竖向尺寸。
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