CN110167451A - 用于胃肠材料采样的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于胃肠材料采样的装置。在一种设置中，装置包含胶囊状主体。该胶囊状主体具有样品输入阀。提供了抽吸机构，其能够在该胶囊状主体内生成部分真空，并从而将胃肠材料穿过样品输入阀吸入胶囊状主体中。驱动器驱动抽吸机构。该驱动器包含可溶性元件，并且被配置使得可溶性元件在胃肠道的预定区域中溶解，并且可溶性元件的溶解引起抽吸机构的驱动。抽吸机构包含偏置元件，其在驱动抽吸机构之前被可溶性元件限制。可溶性元件的溶解释放偏置构件。在释放偏置构件时，偏置构件使胶囊状主体内的样品室扩展，而不对胶囊状主体的外形和尺寸造成任何改变，从而在胶囊状主体内生成部分真空。

Description

用于胃肠材料采样的装置

本发明涉及用于胃肠材料采样的装置。

通过分析胃肠材料，可以获取关于对象的健康的有价值的信息。然而被证明有挑战性的是，以可靠且经济有效的方式提取胃肠材料，并且不会相对于其在胃肠道内的天然状态污染或以其他方式破坏该被提取的材料。

一种有前景的方法是，提供可摄取的装置，该装置可以被打开以在胃肠道内的适当位置处提取材料。在US 2015/0011874 A1中公开了这样的装置的例子。该装置使用被连接至可旋转元件的发动机，以打开和关闭到该可摄取装置之内的腔室的进入端口，该腔室可储存将被提取的材料的样品。设置电传感器用于感测该装置周围的环境的特性。可以响应于来自电传感器的输出，通过发动机触发进入端口的开启。这种类型的可摄入装置相对昂贵且复杂。

本发明的目的是，提供一种用于胃肠材料的采样的装置，其具有高可靠性和低成本。

根据一个方面，本发明提供了用于胃肠材料采样的装置，该装置包含：胶囊状主体，其具有样品输入阀门；抽吸机构，其被配置来在胶囊状主体内生成部分真空，并从而将胃肠材料穿过样品输入阀吸入胶囊状主体中；以及驱动器，其被配置来驱动抽吸机构；其中：该驱动器包含可溶性元件，并且被配置使得可溶性元件在胃肠道的预定的区域中溶解并且可溶性元件的溶解引起抽吸机构的驱动；抽吸机构包含偏置构件，该偏置构件在驱动该抽吸机构之前由可溶性元件限制；可溶解元件的溶解释放偏置构件；并且，偏置构件被配置来在释放偏置构件时使胶囊状主体内的样品室扩展，而不对胶囊状主体的外部形状和尺寸造成任何改变，并从而在胶囊状主体内生成部分真空。

因此，提供了一种装置，其可以仅使用机械装置驱动，并且不需要与身体外面的环境的机械连接或其他连接。由于依赖于可溶性元件的溶解，该驱动机构在机械上是简单的，有助于高可靠性和低成本。无论是用于驱动还是用于感测环境的特性，都不需要电的输入或机械装置。这也有助于低成本和高可靠性，并且降低可能由电元件和/或由此生成的热量引起的伤害或不适的风险。将抽吸机构设置来包含在驱动抽吸机构之前由可溶性元件限制的偏置构件，使得可溶性元件的溶解释放偏置构件，这可以特别有效且可靠地实施。例如，可以使用弹簧来实施偏置构件。弹簧便宜，且容易在生物相容材料中获得。

在一个实施方式中，样品输入阀被配置来使压力梯度能够驱动材料的通过，从胶囊状主体的外部穿过一个或多个样品收集开口到胶囊状主体的内部，并且在不存在压力梯度的情况下可以密封该一个或多个样品收集开口；并且胶囊状主体的外表面设有通向样品收集开口中的一个或多个的一个或多个内凹（indented）通道，以减少胃肠道内的组织或材料对一个或多个样品收集开口的阻塞。内凹的通道因此提高了可靠性。

在一个实施方式中，一个或多个样品收集开口是非圆形的。这减少或防止了胃肠道的组织或材料（例如食物颗粒）对样品收集开口的阻塞，从而提高了可靠性。

在一个实施方式中，该装置进一步包含一个或多个突出构件，该突出构件相对于与样品输入阀相邻的胶囊状主体的外表面的平均水平向外突出，用于减少该装置对胃肠道内的组织或材料的基于抽吸的粘合。这减少或防止了样品收集开口的堵塞，从而提高了可靠性。

根据可替代的方面，提供了用于胃肠材料采样的装置，该装置包含：胶囊状主体，其具有样品输入阀；抽吸机构，其被配置来在胶囊状主体内生成部分真空，并从而将胃肠材料穿过样品输入阀吸入胶囊状主体中；以及驱动器，其被配置来驱动抽吸机构，其中：驱动器包含可溶性元件并且被配置使得所述可溶性元件在胃肠道的预定区域中溶解，并且可溶性元件的溶解引起抽吸机构的驱动；并且该装置包覆有粘膜粘合材料，该粘膜粘合材料被配置来当粘膜粘合材料接触肠壁的内衬时促进该装置和肠壁的内衬之间的粘合。

由粘膜粘合材料提供的粘合，改善了在将材料提取到装置中的期间装置的稳定性。在一个实施方式中，粘膜粘合材料被设置装置的外表面的一部分上，该部分被选择使得该装置与肠壁的内衬的粘合在装置的定向中被促进，该定向使胃肠材料可以穿过样品输入阀被吸入胶囊状主体中。该定向可以是这样的，使得当该装置粘合至肠壁的内衬时收集开口和驱动器开口没有被肠壁的内衬的任何部分覆盖。因此，可以高可靠性地实施通过该装置的材料的提取。

现在将仅通过举例方式参考附图说明本发明的实施方式，在附图中相应的参考标记代表相应的部分，其中：

图1是用于胃肠材料采样的装置的透视剖视图；

图2是图1的装置的侧剖视图；

图3是图1和2的装置的胶囊状主体的前部子单元的透视图，示出了示例性的内凹通道和突出构件；以及

图4-7是图1和2的装置在不同的驱动阶段的侧剖视图。

在一个实施方式中，在图1-7中示出了其例子，提供了用于胃肠材料采样的装置2。胃肠材料包含胃肠道之内的天然存在的任何物质。

装置2包含具有样品输入阀6的胶囊状主体4。在一个实施方式中，样品输入阀6包括单向阀。在一个实施方式中，样品输入阀6包含伞形阀，但是也可以使用其他类型的阀（例如鸭嘴阀）。在所示的实施方式中，胶囊状主体4包含前部子单元4A和后部子单元4B，可以将它们螺纹接合在一起以便于组装。用于将前部子单元和后部子单元连接在一起的其他设置是可能的，包括例如卡扣紧固机构、压配合、棘轮机构或粘合剂。胶囊状主体4的整体形状和尺寸被设计成适合于人类患者安全地吞咽，并且优选地没有明显的不适。边缘可以是平滑的（圆形的），以提高舒适度并降低受伤的风险。在所示的实施方式中，胶囊状主体4具有基本上圆柱形的形状，从而为孔18留出空间，在该孔内可移动元件16可纵向移动（见下文）而装置2的整体尺寸不会变得太大。在一个实施方式中，装置2的总长度在10mm和30mm之间，任选地在10mm和20mm之间，任选地在14mm和18mm之间，任选地约16mm。在一个实施方式中，装置2的最大直径（垂直于长度方向）在6mm至12mm之间的，任选地在6mm至10mm之间，任选地在7mm至9mm之间，任选地约8mm。

样品输入阀6通过样品输入阀6的塞子38而被固定在前部子单元4A之内，该塞子接合在前部子单元4A中的开口36之内。

装置2进一步包含抽吸机构，该抽吸机构能够在胶囊状主体4内生成部分真空，并从而将胃肠材料穿过样品输入阀6吸入胶囊状主体4中。设置驱动器来驱动该抽吸机构。该驱动器包含可溶性元件10。该驱动器被配置使得可溶性元件10在胃肠道的预定区域中溶解，并且可溶性元件10的溶解导致抽吸机构的驱动。

在所示的实施方式中，抽吸机构包含偏置构件12，其在抽吸机构的驱动之前由可溶性元件10限制。在所示的实施方式中，偏置构件12包含弹簧，但其他机构也是可能的。在使用弹簧的情况下，发明人发现压缩弹簧设置比拉伸弹簧设置更实用，因为它更好地利用了可用的少量空间。弹簧相对便宜并且易于以生物相容性材料获得。弹簧也可以以合适的小尺寸设置，以装配在装置2之内，同时仍然提供实现驱动的必要的力。偏置构件12对支撑构件15（具有使材料可以流动穿过支撑构件15的孔）施压，该支撑构件固定地连接到胶囊状主体4。支撑构件15的设置防止偏置构件12对样品输入阀6施压，或以其他方式干扰样品输入阀6。可溶性元件10的溶解将偏置构件12释放。偏置构件12在释放偏置构件12时使胶囊状主体4之内的样品室14扩展，从而生成在胶囊状主体4之内的部分真空。实现胶囊状主体4的扩展，而胶囊状主体4的整体（即外部）尺寸和形状没有任何变化（即，胶囊状主体4的外表面的尺寸和形状没有任何变化），并且因此装置2的整体尺寸和形状没有任何变化。因此减少了在驱动期间可能由装置2的扩展引起的伤害或不适的风险。此外，因为使所有移动部件与周围环境机械地隔离，所以改善了驱动过程的再现性和可靠性。移动部件不能对周围环境中的元件施压，也不能被周围环境中的元件施压。在所示的实施方式中，抽吸机构包含通过滑动密封件20接合在孔18之内的可移动元件16。偏置构件12通过驱动孔18之内的可移动元件16的运动来扩展样品室14。在所示的例子中，可移动元件16包含圆柱形活塞，并且孔18包含圆柱形孔，其中该圆柱形活塞被可滑动地接合在该圆柱形孔之内（以标准的活塞和圆柱（气缸）的方式）。

在所示的实施方式中，以O形环来实现滑动密封件20，该O形环向外接合孔18。各种材料可用于该O形环，包括例如腈（NBR）、硅树脂、碳氟化合物（FKM）、乙烯丙烯橡胶（EPDM）、异戊二烯橡胶（IR）和热塑性塑料（TP）。可期望的是，提供相对小的滑动密封力（即，抵抗在滑动方向上的运动的力）。提供相对小的滑动密封力，意味着偏置构件12可以被配置来提供更小的力。从而减少了在装置故障的情况下受伤的风险。

样品输入阀6被配置来使压力梯度可以驱动材料从胶囊状主体4的外部穿过样品收集开口22到胶囊状主体4的内部，并且在不存在压力梯度的情况下可以密封样品收集开口22（即，在不存在压力梯度的情况下被驱动来提供密封，例如因为压力梯度不再作用于将样品输入阀6偏压到密封状态的固有偏压）。因此，当由偏置构件12生成部分真空时，由此生成的压力梯度打开样品输入阀6（参见图6）并使材料可以由压力梯度驱动进入样品室14，直到压力梯度下降达到不再高到足以使样品输入阀6保持打开的水平（参见图7）。在此时，样品输入阀6关闭，并且被提取的材料被密封在样品室14之内，准备在稍后的时间进行移除和分析。

在所示的实施方式中，胶囊状主体4包含驱动器开口26（在其他实施方式中可以设置多于一个驱动器开口），当驱动器开口26未被密封时，胃肠材料可通过驱动器开口26接触可溶性元件10并将可溶性元件10溶解。使驱动器开口26与样品收集开口22分离，从而减少或避免了来自于可溶性元件10的材料对被提取到样品腔体14中的材料的污染。在所示实施方式中，通过在胶囊状主体4的与样品收集开口相对的侧面设置驱动器开口26，进一步减少或避免了污染的风险。

在一个实施方式中，装置2被配置为口服。例如，该驱动器被配置使得在从口腔运送至期望提取材料的预定区域的期间可溶性元件10保持完整，并且在该预定区域中溶解。这可以通过使装置2和/或可溶性元件10有包衣来实现，以这样的方式该装置和/或可溶性元件10仅在装置2处于预定区域时变得未被覆盖。可替代地或另外地，可溶性元件10可以被设置使得其在期望提取材料的预定区域之前的所有区域中对胃肠道中的材料具有抵抗力，但溶解于存在于该预定区域中的材料中。

因此基于将可溶性构件10选择性地溶解在预定区域中（而不是之前的区域），驱动装置2。在胃肠道的不同区域中发现的材料的成分中的各种差异，可以用作实现选择性溶解的基础。例如，在胃和小肠之间存在大的pH梯度，其可用于确保装置2在小肠中（或甚至在小肠的特定区域中）的驱动。市售的各种不同的包衣可以在不同的pH水平下溶解并且其可以进行这样的靶向。小肠和大肠之间的pH梯度小得多，其可有利于实现选择性溶解的非基于pH的方法的使用。在一种实施方式中，使用由一种或多种酶分解的包衣，该酶在预定的目标区域（例如大肠）中发现，而未在胃肠道的任何更早的部分中（例如小肠或胃的区段）发现。

在所示的实施方式中，装置2由密封材料24完全地封装，该密封材料被配置使得当口服该装置时，密封材料24将仅在装置2到达胃肠道的预定区域时才会溶解。密封材料24不必完全地封装装置2。在其他的实施方式中，密封材料24可以仅部分地封装装置2。例如，密封材料24可以覆盖（并从而密封直到其溶解）驱动器开口26，并且不覆盖装置2的外表面的选定的其他区域。可替代地或另外地，密封材料24可以覆盖（并从而密封直至其溶解）样品收集开口22。在一个实施方式中，密封材料24包括肠溶包衣。例如，可以通过喷涂包衣来施加密封材料24。

可溶性元件10由可安全食用并且不会显著改变肠道微生物群的材料形成（即应避免含有糖或可能被细菌消耗的其他材料的材料）。可溶性元件10还需要是可溶解的，至少在预定区域中发现的材料中（任选地在其他液体中，其中使可溶性元件10被包衣）是可溶解的。各种材料是合适的，包括任何组合形式的以下中的一种或多种：羟丙甲纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠和羟基乙酸淀粉钠。可溶性元件10可以是实心的或空心的。

在一个实施方式中，可溶性元件10包含用第二材料包覆的第一材料。第一材料可以被第二材料完全地封装。第二材料可以被配置使得当口服装置2时，第二材料将仅在装置2到达胃肠道的预定区域时才会溶解。例如，第二材料可包含肠溶包衣。第一材料为可溶性元件10提供必要的体积以机械地限制偏置构件12，而该第二材料提供必要的选择性溶解功能以确保装置2在胃肠道的期望的预定区域中驱动。

可以对装置2设置其他包衣以改善功能。例如，在一个实施方式中，该装置用粘膜粘合材料28包覆，该粘膜粘合材料被配置来当粘膜粘合材料28接触肠壁的内衬时促进装置2和肠壁的内衬之间的粘合。在图1和2所示的例子中，粘膜粘合材料28最初被密封材料24覆盖，从而粘膜粘合材料28仅在胃肠道的预定区域会暴露（并从而易于粘合到肠壁的内衬）。由粘膜粘合材料28提供的粘附性改善了在将材料提取到样品室14中的期间装置2的稳定性。该粘附力不足以防止装置2穿过胃肠道也不会有对胃肠道造成任何损害的风险。已知各种材料，包括例如聚合物、凝集素和基于脂质体的制剂，其提供所需的功能。开发用于口服递送的非限制性例子包括：壳聚糖、聚（丙烯酸）、藻酸盐、聚（甲基丙烯酸）和羧甲基纤维素钠。

在所示的实施方式中，粘膜粘合材料被设置在装置2的外表面的一部分上，该部分被选择使得装置2与肠壁的内衬之间的粘合在装置2的定向中被促进，该定向使胃肠材料可以穿过样品输入阀6被吸入胶囊状主体中。该定向可以是这样的，使得当装置2粘合到肠壁的内衬时，收集开口22和驱动器开口26都不被肠壁的内衬的任何部分覆盖。在所示的实施方式中，这是通过将粘膜粘合材料设置在外侧表面上来实现的，该外侧表面基本上垂直于其中设置有样品收集开口22的表面，并且基本上垂直于其中设置有驱动器开口26的表面，但是应该理解，根据装置2的特定几何形状以及收集开口22和驱动器开口26的定位，其他设置也是可能的。

可以提供各种特征以促进穿过收集开口22的材料的有效提取。图3中示出了胶囊状主体4的前部子单元4A的示例性构形，其包含这样的特征的例子。

在一个实施方式中，如图3所示，前部子单元4A的外表面设置有内凹通道30。在该特定例子中，内凹通道30中的每一个都通向三个样品收集开口22中的一个。其他设置也是可能的（例如，不同数量的样品收集开口和/或内凹通道30）。内凹通道30被配置来减少或防止由胃肠道之内的组织或材料（例如食物颗粒）阻塞样品收集开口22。

为了进一步减少或防止样品收集开口22的阻塞，样品收集开口22中的一个或多个可以是非圆形的，例如细长的。在所示的实施方式中，提供了三个这样的非圆形（和细长的）收集开口22。

在一个实施方式中，如图3所示，提供了一个或多个突出构件32。相对于与样品输入阀6（和收集开口22）相邻的胶囊状主体4的外表面的平均水平，突出构件32向外突出。突出构件32被配置来减少装置2对胃肠道内的组织或材料的基于吸力的粘合。突出构件32防止任何大的基本上平坦的表面可用，否则其可能会通过基于吸力的粘合连接到胃肠道内的组织或材料，从而可能阻塞（部分地或完全地）收集开口22中的一个或多个。突出构件32使装置2可以有效地远离肠壁并使流体可以在其间流动（防止任何真空的积聚）。

图4-7示出了以上参考图1-3描述的实施方式的操作。

图4示出了在其已经到达胃肠道中的预定区域并且密封材料24（图1和2中所示）已经溶解掉之后的装置2。例如，密封材料24可包含肠溶包衣，其保护装置2不受胃中的酸性环境的影响，直到其穿过进入小肠中。一旦在小肠中，则由于胆汁和碳酸钠的引入，pH水平升高。这引起密封材料24溶解。密封材料24的溶解使收集开口22、粘膜粘合材料28和可溶性元件10暴露于胃肠道中预定区域处的材料。

图5示出了在随后的时间的装置2，这时可溶性元件10已开始溶解。可溶性元件10被成形为使得溶解以期望的速率发生并且实现驱动装置2的期望目的。

图6示出了在随后的时间的装置2，这时可溶性元件10的形状已经由于溶解而改变（例如，部分地塌陷），以这样方式释放偏置构件12。被释放的偏置构件12将可移动元件16推向该图的方向中的右侧。样品室14被扩展。该扩展在样品室14中生成部分真空。该部分真空在装置2的外侧和样品室14之间提供压力梯度。压力梯度力将样品输入阀6打开（如图6中所示，通过将样品输入阀6的外周边缘7向后拉回）。样品输入阀6的打开使材料可以通过压力梯度被驱动到样品室14中。

图7示出了在驱动过程完成之后的装置2。将可移动元件16一直推到其行程的最末端，通过具有与驱动器开口26的形状互补的形状的部分17密封驱动器开口26。在样品室14与装置2的外侧之间的压力差现在足够低，使样品输入阀6关闭。根据需要，样品室14填充有从胃肠道的预定区域提取的材料，并密封，准备在稍后的时间进行移除和分析。

在一个实施方式中，样品室14可以预先填充（任选地部分地）有物质（例如防腐剂），在从胃肠道提取和在稍后时间进行去除以用于分析之间的时间期间，该物质以期望的方式作用于已经被提取进样品室14的材料（例如，防止或减少被提取物质的降解）。

另外可以通过以下编号的条款描述本发明的方面：

1. 一种用于胃肠材料采样的装置，包含：

胶囊状主体，其具有样品输入阀；

抽吸机构，其被配置来在所述胶囊状主体之内生成部分真空，并从而将胃肠材料穿过所述样品输入阀吸入所述胶囊状主体中；以及

驱动器，其被配置来驱动所述抽吸机构，其中：

所述驱动器包含可溶性元件，并且被配置使得所述可溶性元件在所述胃肠道的预定区域中溶解，并且所述可溶性元件的溶解引起所述抽吸机构的驱动。

2. 根据条款1所述的装置，其中所述装置被配置为口服。

3. 根据条款2所述的装置，其中所述驱动器被配置使得所述可溶性元件在从口腔运送到所述预定区域期间保持完整，并且在所述预定区域中溶解。

4. 根据条款1-3中的任一项所述的装置，其中：

所述抽吸机构包含偏置构件，其在驱动所述抽吸机构之前被所述可溶性元件限制；并且

所述可溶性元件的溶解释放所述偏置构件。

5. 根据条款4所述的装置，其中所述偏置构件被配置来在所述偏置构件的释放时使所述胶囊状主体之内的样品室扩展，并从而生成所述胶囊状主体之内的所述部分真空。

6. 根据条款5所述的装置，其中所述抽吸机构包含通过滑动密封件接合在孔内的可移动元件，并且所述偏置构件被配置来通过驱动所述可移动元件在所述孔内的运动来使所述样品室扩展。

7. 根据条款4-6中任一项所述的装置，其中所述偏置构件包含弹簧。

8. 根据条款1-7中任一项所述的装置，其中所述装置包覆有粘膜粘合材料，所述粘膜粘合材料被配置来当所述粘膜粘合材料接触肠壁的内衬时促进所述装置与所述肠壁的内衬之间的粘合。

9. 根据条款8所述的装置，其中所述粘膜粘合材料被包覆使得仅当所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才会被暴露。

10. 根据条款1-9中任一项所述的装置，其中所述样品输入阀被配置来使压力梯度可以驱动材料的通过，从所述胶囊状主体的外部穿过一个或多个样品收集开口到所述胶囊状主体的内部，并且在不存在压力梯度的情况下可以密封所述一个或多个样品收集开口。

11. 根据条款10所述的装置，其中所述胶囊状主体包括一个或多个驱动器开口，当所述一个或多个驱动器开口未被密封时，胃肠材料可通过驱动器开口接触可溶性元件并溶解可溶性元件，其中所述一个或多个驱动器开口与所述一个或多个样品收集开口分离。

12. 如条款11所述的装置，其中所述一个或多个驱动器开口位于胶囊状主体的与所述一个或多个样品收集开口相对的侧面。

13. 根据条款11或12所述的装置，其中所述一个或多个驱动器开口由密封材料密封，所述密封材料被配置使得当所述装置被口服时，所述密封材料将仅在所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才溶解。

14. 根据条款13所述的装置，其中所述装置包覆有粘膜粘合材料，所述粘膜粘合材料被配置来当所述粘膜粘合材料接触肠壁的内衬时促进所述装置与所述肠壁的内衬之间的粘合。

15. 根据条款14所述的装置，其中所述密封材料设置在所述粘膜粘合材料上，使得所述粘膜粘合材料仅在所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才暴露。

16. 根据条款13-15中任一项所述的装置，其中所述密封材料包含肠溶包衣。

17. 根据条款8、9和14-16中任一项所述的装置，其中所述粘膜粘合材料被设置在所述装置的外表面的一部分上，该部分被选择使得所述装置与所述肠壁的内衬的粘合在所述装置的定向中被促进，其使胃肠材料可以穿过所述样品输入阀被吸入所述胶囊状主体中。

18. 根据条款1-17中任一项所述的装置，其中：

所述样品输入阀被配置来使压力梯度可以驱动材料的通过，从所述胶囊状主体的外部穿过一个或多个样品收集开口进入所述胶囊状主体的内部，并在不存在压力梯度的情况可以密封所述一个或多个样品收集开口；并且

所述胶囊状主体的外表面设置有一个或多个内凹的通道，所述内凹的通道通向样品收集开口中的一个或多个，以减少胃肠道内的组织或材料对所述一个或多个样品收集开口的阻塞。

19. 根据条款1-18中任一项所述的装置，其中：

所述样品输入阀被配置来使压力梯度可以驱动材料的通过，从所述胶囊状主体的外部穿过一个或多个样品收集开口到所述胶囊状主体的内部，并在不存在压力梯度的情况下可以密封所述一个或多个样品收集开口；并且

所述一个或多个样品收集开口是非圆形的。

20. 根据条款1-19中任一项所述的装置，其进一步包含一个或多个突出构件，所述突出构件相对于与所述样品输入阀相邻的所述胶囊状主体的外表面的平均水平向外突出，用于减少所述装置对所述胃肠道内的组织或材料的基于抽吸的粘合。

21. 根据条款1-20中任一项所述的装置，其中所述可溶性元件包含以下中的一种或多种：羟丙甲纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠和羟基乙酸淀粉钠。

22. 根据条款1-21中任一项所述的装置，其中所述可溶性元件包括包覆有第二材料的第一材料。

23. 根据条款22所述的装置，其中所述第一材料被所述第二材料完全地封装。

24. 根据条款22或23所述的装置，其中所述第二材料被配置使得当所述装置被口服时，所述第二材料将仅在所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才溶解。

25. 根据条款22-24中任一项所述的装置，其中所述第二材料包括肠溶包衣。

Claims (27)

1.一种用于胃肠材料采样的装置，包含：

胶囊状主体，其具有样品输入阀；

抽吸机构，其被配置来在所述胶囊状主体之内生成部分真空，并从而将胃肠材料穿过所述样品输入阀吸入所述胶囊状主体中；以及

驱动器，其被配置来驱动所述抽吸机构，其中：

所述驱动器包含可溶性元件，并且被配置使得所述可溶性元件在所述胃肠道的预定区域中溶解，并且所述可溶性元件的溶解引起所述抽吸机构的驱动；

所述抽吸机构包含偏置构件，其在所述抽吸机构的驱动之前被所述可溶性元件限制；

所述可溶性元件的溶解释放所述偏置构件；并且

所述偏置构件被配置来在释放所述偏置构件时使所述胶囊状主体内的样品室扩展，而不对所述胶囊状主体的外形和尺寸造成任何改变，并从而在所述胶囊状主体内生成所述部分真空。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置被配置为口服。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述驱动器被配置使得所述可溶性元件在从口腔运送到所述预定区域期间保持完整，并且在所述预定区域中溶解。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述抽吸机构包含通过滑动密封件接合在孔内的可移动元件，并且所述偏置构件被配置来通过驱动所述可移动元件在所述孔内的移动来扩展所述样品室。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述可移动元件包含圆柱形活塞，并且所述孔包含圆柱形孔，所述圆柱形活塞被可滑动地接合在所述圆柱形孔内。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述偏置构件包含弹簧。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述装置包覆有粘膜粘合材料，所述粘膜粘合材料被配置来在所述粘膜粘合材料接触肠壁的内衬时促进所述装置与所述肠壁的内衬之间的粘合。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述粘膜粘合材料被包覆使得仅当所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才会被暴露。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述样品输入阀构被配置来使压力梯度能够驱动材料从所述胶囊状主体的外部穿过一个或多个样品收集开口到所述胶囊状主体的内部，并且，在不存在压力梯度的情况下，被驱动来通过压力梯度的不存在来密封所述一个或多个样品收集开口。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述胶囊状主体包含一个或多个驱动器开口，当所述一个或多个驱动器开口未被密封时，所述胃肠材料能够通过所述驱动器开口接触所述可溶性元件并溶解所述可溶性元件，其中所述一个或多个驱动器开口与所述一个或多个样品收集开口分离。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述一个或多个驱动器开口位于所述胶囊状主体的与所述一个或多个样品收集开口相对的侧面。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其中所述一个或多个驱动器开口被密封材料密封，所述密封材料被配置使得当所述装置被口服时，所述密封材料将仅在所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才溶解。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述装置包覆有粘膜粘合材料，所述粘膜粘合材料被配置来在所述粘膜粘合材料接触肠壁的内衬时促进所述装置与所述肠壁的内衬之间的粘合。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述密封材料被设置在所述粘膜粘合材料上，使得所述粘膜粘合材料仅在所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才被暴露。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的装置，其中所述密封材料包含肠溶包衣。

16.根据权利要求7、8和13-15中任一项所述的装置，其中所述粘膜粘合材料被设置在所述装置的外表面的一部分上，该部分被选择使得所述装置与所述肠壁的内衬的粘合在所述装置的定向中被促进，该定向使胃肠材料能够穿过所述样品输入阀被吸入所述胶囊状主体中。

17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中：

所述样品输入阀被配置来使压力梯度能够驱动材料从所述胶囊状主体的外部穿过一个或多个样品收集开口进入所述胶囊状主体的内部，并且，在不存在压力梯度的情况下，被驱动以通过压力梯度的不存在来密封所述一个或多个样品收集开口；并且

所述胶囊状主体的外表面设置有一个或多个内凹通道，所述内凹通道通向所述样品收集开口中的一个或多个，以减少胃肠道内的组织或材料对所述一个或多个样品收集开口的阻塞。

18.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中：

所述样品输入阀被配置来使压力梯度能够驱动材料从所述胶囊状主体的外部穿过一个或多个样品收集开口到所述胶囊状主体的内部，并且，在不存在压力梯度的情况下，被驱动来通过压力梯度的不存在来密封所述一个或多个样品收集开口；并且

所述样品收集开口中的一个或多个是非圆形的。

19.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其进一步包含一个或多个突出构件，所述突出构件相对于与所述样品输入阀相邻的所述胶囊状主体的外表面的平均水平向外突出，用于减少所述装置对所述胃肠道内的组织或材料的基于抽吸的粘合。

20.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述可溶性元件包含以下中的一种或多种：羟丙甲纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素钠和羟基乙酸淀粉钠。

21.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述可溶性元件包括包覆有第二材料的第一材料。

22.根据权利要求21所述的装置，其中所述第一材料被所述第二材料完全地封装。

23.根据权利要求21或22所述的装置，其中所述第二材料被配置使得当所述装置被口服时，所述第二材料将仅在所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才溶解。

24.根据权利要求21-23中任一项所述的装置，其中所述第二材料包括肠溶包衣。

25.一种用于胃肠材料采样的装置，包含：

胶囊状主体，其具有样品输入阀；

抽吸机构，其被配置来在所述胶囊状主体内生成部分真空，并从而将胃肠材料穿过所述样品输入阀吸入胶囊状主体中；以及

驱动器，其被配置来驱动所述抽吸机构，其中：

所述驱动器包括可溶性元件，并且被配置使得所述可溶性元件在胃肠道的预定区域中溶解，并且所述可溶性元件的溶解引起所述抽吸机构的驱动；并且

所述装置包覆有粘膜粘合材料，所述粘膜粘合材料被配置来在所述粘膜粘合材料接触肠壁的内衬时促进所述装置和所述肠壁的内衬之间的粘合。

26.根据权利要求25所述的装置，其中所述粘膜粘合材料被包覆使得仅当所述装置到达所述胃肠道的预定区域时才会被暴露。

27.根据权利要求25或26所述的装置，其中所述粘膜粘合材料被设置在所述装置的外表面的一部分上，该部分被选择使得所述装置与所述肠壁的内衬的粘合在所述装置的定向中被促进，该定向使胃肠材料能够穿过所述样品输入阀被吸入所述胶囊状主体中。