CN116133717A - 带具有向外展开机械致动的针递送系统的丸剂 - Google Patents

带具有向外展开机械致动的针递送系统的丸剂 Download PDF

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CN116133717A CN202180060020.6A CN202180060020A CN116133717A CN 116133717 A CN116133717 A CN 116133717A CN 202180060020 A CN202180060020 A CN 202180060020A CN 116133717 A CN116133717 A CN 116133717A
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Abstract

一种装置可以包含含有微针阵列的胶囊以及机械致动器。所述装置可采用可摄取形式以用于递送到受试者体内的十二指肠或其它靶位置,并且可以响应于所述十二指肠或其它靶位置中或通往所述十二指肠或其它靶位置途中的刺激或状况而释放所述机械致动器以免受所述胶囊的约束。所述机械致动器在释放以免受所述胶囊的约束后可以在远离所述机械致动器的中心纵向轴线的方向上向外展开(例如,响应于由所述机械致动器的柔性弹性材料提供的偏置),并且驱动所述微针阵列与所述十二指肠或其它靶位置的内壁膜穿透接合。所述穿透接合可以促进经由所述微针递送生物治疗剂或其它有效载荷。

Description

带具有向外展开机械致动的针递送系统的丸剂
相关申请交叉引用
本申请要求2020年7月30日提交的美国临时专利申请63/058,842的权益,所述美国临时专利申请的全部内容据此以引用方式并入。
技术领域
本公开大体上涉及用于在受试者的体内递送药物或其它有效载荷的系统,并且更具体地但不限于,涉及含有可致动以将有效载荷递送到受试者胃肠道的内壁膜的一部分的针递送系统的可摄取丸剂。
背景技术
例如生物治疗药物(例如,包含肽、蛋白质、抗体和核酸)的各种化合物传统上无法口服递送,因为它们的量值比可口服递送药物的公认大小限制大至少100倍。例如,在生物治疗药物的大小可以是大致150千道尔顿(kDa)的情况下,可口服递送药物的大小可以是大致0.5kDa。与可口服递送并在消化过程中吸收的传统小分子治疗药物相比,生物治疗药物通常带来更好的疗效和特异性,但代价是具有药物递送挑战。本质上,这些生物治疗药物的大小较大,通常已经需要通过针注射、例如通过手持式注射器或通常称为IV的静脉内导管频繁递送。然而,注射或输注可能加剧患者依从性挑战、由训练有素的医疗人员产生的高施用成本、针刺污染、针恐惧症以及全身感染的风险加重。
发明内容
本公开的各种实例涉及含有紧凑针递送系统的丸剂或胶囊,所述紧凑针递送系统利用向外展开的机械致动来驱动针与胃肠道或其它体腔的内壁膜接合,例如以促进通过受试者体内的此类接合递送治疗剂或其它有效载荷。
在一个实例中,一种系统包含胶囊。胶囊包含壳,所述壳具有限定胶囊的内部体积的内表面。壳还具有大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔的外表面。系统还可以包含托架,所述托架大小适于容纳在胶囊的内部体积内,并且承载微针阵列。另外,系统还包含机械致动器,所述机械致动器可操作以用于向外移动托架以使微针穿透胃肠道的内壁膜。所述机械致动器包含可折叠偏置构件,所述可折叠偏置构件包含第一端和第二端。可折叠偏置构件包含柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许第一端和第二端可朝向彼此折叠以用于从展开状态朝向塌缩状态移动的柔性,在塌缩状态下机械致动器容纳在胶囊的内部体积内。所述柔性弹性材料还可以具有使第一端和第二端彼此分开偏置以用于从塌缩状态朝向展开状态移动的弹性,从而在机械致动器克服或脱离由胶囊提供的约束后向外移动托架。机械致动器还可以包含与偏置构件的第一端铰接地附接的保持器。保持器可以包含支撑承载微针阵列的托架的支撑表面。
在另一个实例中,一种系统包含胶囊。所述胶囊包含壳,所述壳具有第一壳部分、第二壳部分,以及可释放地附接第一壳部分与第二壳部分的接头。胶囊还包含内表面,所述内表面至少部分地由第一壳部分和第二壳部分限定,并且限定胶囊的内部体积。另外,胶囊包含外表面,所述外表面至少部分地由第一壳部分和第二壳部分限定,并且大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔。系统还可以包含托架,所述托架大小适于容纳在胶囊的内部体积内,并且承载微针阵列。另外,所述系统可以包含发射器,所述发射器在克服或脱离由接头提供的约束时可操作,并且可操作以用于驱动第一壳部分和第二壳部分远离托架以暴露微针阵列。
在另一实例中,一种系统包含被配置成用于微针递送的机械致动器。所述机械致动器包含可折叠偏置构件,所述可折叠偏置构件包括第一端和第二端。可折叠偏置构件可以包含柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许第一端和第二端可朝向彼此折叠以用于从展开状态朝向塌缩状态移动的柔性,在塌缩状态下机械致动器容纳在大小适于容纳在可摄取胶囊内的体积内。所述柔性弹性材料还可以具有使第一端和第二端彼此分开偏置以用于从塌缩状态朝向展开状态移动的弹性。机械致动器还可以包含与偏置构件的第一端铰接地附接的保持器。保持器可以包含被配置成支撑承载微针阵列的托架的支撑表面。支撑表面可被配置成支撑托架以响应于从塌缩状态朝向展开状态移动而向外移动以部署微针。
在又一个实例中,一种装置包含含有微针阵列的胶囊以及发射器。所述装置采用可摄取形式以用于递送到受试者的十二指肠,并且响应于十二指肠中或通往十二指肠途中的刺激或状况而将胶囊的第一壳部分和第二壳部分彼此释放。发射器驱动释放的第一壳部分和第二壳部分远离彼此,以将微针阵列暴露在用于实现与十二指肠的内壁膜的穿透接合的位置中,所述穿透接合由十二指肠的内壁膜围绕暴露的微针阵列的蠕动收缩引起。穿透接合促进经由微针递送有效载荷。
在另一实例中,一种装置包含含有微针阵列的胶囊以及机械致动器。所述装置采用可摄取形式以用于递送到受试者的十二指肠,并且响应于十二指肠中或通往十二指肠途中的刺激或状况而释放机械致动器以免受胶囊的约束。机械致动器在释放以免受胶囊的约束后在远离机械致动器的中心纵向轴线的方向上向外展开,并且驱动微针阵列与十二指肠的内壁膜穿透接合。穿透接合促进经由微针递送有效载荷。
在另一个实例中,一种系统包含胶囊。胶囊包含壳,所述壳具有限定胶囊的内部体积的内表面。壳还具有大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔的外表面。系统还包含托架,所述托架大小适于容纳在胶囊的内部体积内,并且承载微针阵列。另外,系统包含机械致动器,所述机械致动器可操作以用于向外移动托架以使微针穿透胃肠道的内壁膜。所述机械致动器包含柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许机械致动器远离展开状态并朝向塌缩状态塌缩的柔性,在塌缩状态下机械致动器容纳在胶囊的内部体积内。柔性弹性材料还具有使机械致动器朝向从塌缩状态朝向展开状态向外展开偏置的弹性,从而在机械致动器克服或脱离由胶囊提供的约束后向外移动托架。
在另一实例中,可提供一种用药物或生物治疗剂治疗受试者的方法。所述方法可以包含向受试者施用装置,例如上文所描述的装置,所述装置可以包含药物或生物治疗有效载荷。
在又一个实例中,可提供一种制造方法。所述方法可以包含通过使微针阵列与机械致动器联接来形成组件,所述机械致动器可在向外方向上从中心纵向轴线展开。所述方法还可以包含将组件安置在具有第一状态的胶囊内,在所述第一状态下胶囊约束机械致动器以免展开。胶囊可以在受试者体内的靶位置中可重新配置到第二状态,在所述第二状态下消除胶囊的约束以允许机械致动器展开,用于驱动微针阵列与靶位置处的组织接合。
提及这些说明性实例并不是为了限制或限定本公开的范围,而是提供实例以帮助其理解。在提供进一步描述的具体实施方式中讨论说明性实例。通过检查本说明书可以进一步理解由各种实例提供的优点。
附图说明
并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了一个或多个特定实例,并且连同实例的描述一起用于解释某些实例的原理和实施。
图1示出根据本公开的某些实例的用于在体内递送治疗剂或其它有效载荷的系统的塌缩就绪状态的端视图。
图2示出根据本公开的某些实例的图1的系统的展开部署状态的端视图。
图3示出根据本公开的某些实例的可以与图1的系统一起使用的管状致动器的塌缩就绪状态的透视图。
图4示出根据本公开的某些实例的图3的管状致动器的展开部署状态的透视图。
图5示出根据本公开的某些实例的图3-4的管状致动器的塌缩就绪状态的端视图。
图6示出根据本公开的某些实例的图3-5的管状致动器的展开部署状态的端视图。
图7示出根据本公开的某些实例的可以与图1的系统一起使用的具有铰接横向柱的致动器的展开部署状态的透视图。
图8示出根据本公开的某些实例的图7的致动器的展开部署状态的端视图。
图9示出根据本公开的某些实例的在塌缩状态与部署状态之间的图7-8的致动器的中间状态的端视图。
图10示出根据本公开的某些实例的图7-9的致动器的塌缩就绪状态的端视图。
图11示出根据本公开的某些实例的可以与图1的系统一起使用的卷曲致动器的塌缩就绪状态的透视图。
图12示出根据本公开的某些实例的图11的卷曲致动器的塌缩就绪状态的端视图。
图13示出根据本公开的某些实例的图11-12的卷曲致动器的展开部署状态的端视图。
图14A示出根据本公开的某些实例的可以与图1的系统一起使用的具有弯曲臂的致动器的展开部署状态的透视图。
图14B示出根据本公开的某些实例的图14A的致动器的塌缩就绪状态的端视图。
图15示出根据本公开的某些实例的可以与图1的系统一起使用的具有双铰接臂的致动器的塌缩就绪状态的侧视图。
图16示出根据本公开的某些实例的图15的致动器的展开部署状态的侧视图。
图17是示出根据本公开的某些实例的可以与图1的系统一起使用的微针阵列的一部分的实例的侧透视图。
图18是示出根据本公开的某些实例的实例制造过程的流程图。
图19示出根据本公开的某些实例的使用中的装置相对于受试者的推进的实例。
图20示出根据本公开的某些实例的可以与图1的系统一起使用的具有可折叠偏置构件的致动器的塌缩就绪状态的透视图。
图21示出根据本公开的某些实例的图20的致动器的展开部署状态的透视图。
图22示出根据本公开的某些实例的图20-21的致动器的分解组装视图。
图23示出根据本公开的某些实例的图20-22的致动器的部分截面端视图。
图24示出根据本公开的某些实例的具有额外可折叠偏置构件的致动器的展开部署状态的透视图。
图25示出根据本公开的某些实例的图24的致动器的塌缩就绪状态的透视图。
图26示出根据本公开的某些实例的具有由中心铰接部附接的保持器的致动器的展开部署状态的透视图。
图27示出根据本公开的某些实例的图26的致动器的塌缩就绪状态的透视图。
图28示出根据本公开的某些实例的具有可相对于芯部署的胶囊壳部分的致动器的分解组装视图。
图29示出根据本公开的某些实例的在芯的外部上具有杠杆表面的致动器的组装视图。
图30示出根据本公开的某些实例的在芯的内部上具有杠杆表面的致动器的组装视图。
图31示出根据本公开的某些实例的在使用环境中的图28的致动器。
具体实施方式
本文在含有紧凑针递送系统的丸剂或胶囊的上下文中描述实例。本领域的普通技术人员将认识到,以下描述仅是说明性的,并且不旨在以任何方式进行限制。现在将详细参考如附图中所说明的实例的实施方案。整个附图和以下描述中将使用相同的参考指示,以指代相同或类似项。
为了清楚起见,并非示出和描述本文所述的实例的所有常规特征。当然,应了解,在开发任何此类实际实施方案时,必须做出众多针对实施方案的特定决策,以实现开发人员的具体目标,例如遵守应用和业务相关约束,并且这些具体目标因实施方案不同而不同,因开发人员不同而不同。
在说明性实例中,受试者可能希望服用一定剂量的生物治疗剂或其它化合物,而无需使用注射器注射、静脉内输注以及带来潜在的伴随不适或其它问题。为此,人们可以使用根据本公开的装置来提供剂量。在此实例中,装置可以以受试者可以吞咽的丸剂或胶囊形式提供。丸剂或胶囊内部是能够在体内部署以有效地提供内部内注射的组分,与外部注射或输注相比,内部注射可以引起更小的组织干扰和更少的全身效应。当丸剂或胶囊达到胃肠道的靶部分(例如,十二指肠)时,丸剂或胶囊的特殊涂层已溶解或降解,足以破裂,并且允许丸剂内的机械致动器向外展开。对于向外展开的机械致动器可采用各种选项,例如正常或径向展开的支架样管、解开的线圈、展开的一组弯曲臂、相对于中心毂打开且接着相对于连接到所述毂的零件再次打开的一组双铰接臂,或具有居中铰接横向柱的剪式升降机布置,其从柱的部分朝向彼此铰接的压缩状态直立地弹出到展开状态。多个微针阵列围绕机械致动器布置,并且通过向外展开驱动以与周围组织(例如,十二指肠的粘膜内壁膜的组织)接合。药物剂量可以通过接合的微针递送至组织,例如通过在中空的情况下流过微针,或者在药物包埋在微针的可溶解组合物中的情况下通过直接吸收。在递送剂量之后,装置的组成部分可以可生物降解并且避免试图使装置从体内排出可能出现的并发症。因此,受试者可以使用装置施用内部注射,内部注射与使用外部注射器或静脉内输注的替代方案相比最终对受试者来说可能侵入性更小、难度更小和/或麻烦更小。
现在转而参看附图(其出于说明原理的目的且因此不一定是按比例绘制而呈现),图1和2示出用于在体内递送药物或其它有效载荷的系统100的不同状态。系统100可以包含可位于体腔102内的装置101,例如,所述装置可由内腔102内的组织内壁膜形成的内腔壁103围绕或以其它方式至少部分地由其界定。装置101可以包含胶囊104或容纳在所述胶囊内。通常,胶囊104可以在受试者体内的靶位置处提供约束(例如,如图1中描绘),所述约束可以在靶位置处克服、脱离或以其它方式消除(例如,如图2中描绘),以允许装置101向外展开,并在靶位置处接合组织以用于递送药物或其它有效载荷。在各种实例中,装置101可以允许有效载荷递送,而不显著堵塞体腔102和/或在体腔102的粘膜内壁膜或其它内壁膜或内腔壁103上没有显著剪切力。在一些实例中,装置101可以完全由可生物降解材料构成,并且允许装置101完全可生物降解。可生物降解装置101可以允许装置101在使用后被受试者的身体吸收,而不是留下需要通过排泄物排出的部分从受试者体内排出,但是在一些情况下,装置101的分解的可生物降解材料的至少一部分可以通过排泄物排出。
胶囊104(例如,图1)可以包含壳106。壳106可以包含或补充有一层或多层类似或不同组合物以提供功能变化,例如影响在受试者体内胶囊104可降解或以其它方式释放装置101以免受胶囊约束的位置。壳106可具有或限定外表面108和内表面110。
胶囊104的外表面108的大小可以适于穿过体腔102。例如,体腔102可以对应于具有由胃肠道的内壁膜限定的内腔壁103的内腔。在一些实例中,胶囊104可以满足本领域的技术人员已知的分类为000胶囊的标准,但可以使用其它标准化或定制类型的胶囊104。胶囊104的大小可以适于促进在特定主体部分中起作用。例如,具有000类型的胶囊104可具有在长度上总长度为大致26.14mm(毫米)且主体直径为9.55mm的外表面108,所述胶囊的尺寸可适于在对应于十二指肠的胃肠道的一部分中操作或使用(例如,基于人类十二指肠典型地在完全打开时的25mm与在完全关闭或蠕动期间收缩时接近0mm之间的范围内)。在一些实例中,胶囊104的长度大于或大致等于体腔102的最大预期直径或其它横截面尺寸可以使得朝向预定的定向预安置胶囊,其中装置101适当地对准以用于展开从而与内腔壁103的周围组织接合(例如,其中胶囊104的长度和体腔102的长度对准,使得装置101可以沿着装置101和体腔102的直径展开)。
内表面110可以界定或以其它方式限定例如装置101和/或相应部件可以安置在其中的胶囊104的内部体积112。内表面110可以与外表面108分开达壁厚度,例如,使得内表面110的相应部分之间的尺寸可以与外表面108的尺寸相比减小两倍的壁厚度。作为说明性实例,000类型的胶囊104可具有0.11mm的壁厚度,使得内部体积112具有大致25.92mm(毫米)的总内部长度和9.33mm的内部主体直径。
图1描绘了胶囊104内的装置101的各种部件。例如,装置101可以包含微针116的至少一个阵列114、托架118和机械致动器120。阵列114可以由托架118承载。在使用中,机械致动器120可以能够移动托架118。例如,机械致动器120可以将托架118向外移动,例如箭头122所示。向外移动可对应于远离机械致动器120的中心轴线124的移动。(例如,图1中的中心轴线124被描绘为点,其表示在进入或离开图1视图中的页面的方向上对准的轴线。)由机械致动器120引起的托架118的向外移动可使得微针116朝向体腔102的内腔壁103的组织移动或与之接合,例如从图1所描绘的位置以及朝向或进入图2所描绘的位置。
微针116可以对应于能够向相关联组织提供有效载荷的组织穿透构件的任何合适形式。在一些实例中,微针116包含含有有效载荷的可溶解组合物,例如,使得有效载荷可以在接合的微针溶解时被吸收到接合组织中。另外或替代地,微针116可以是中空的或以其它方式包含有效载荷可流动用于递送的通路。
微针116可以针对其功能适当地进行大小设计和布置。例如,微针116可以是“微型的”,因为微针可以足够小以与装置101的其它部件一起容纳在胶囊104内。在说明性实例中,微针116可具有大致1.5mm的长度,使得在胶囊104内的相对侧上提供微针116将占据胶囊104的直径的大致3mm,例如留下9.33mm内径的大致6.33mm可用于000类型的胶囊104中的其它组分。
微针116可以任何合适方式分布。在一些实例中,微针116以阵列114分组,所述阵列又相对于彼此分布。例如,图1描绘了围绕圆周等分地分布的十六个阵列114,但是可以利用任何其它数目的一个或多个阵列114,并且这些阵列可以均匀或不均匀地分布。通常,所利用的阵列114可以包含任何数目的一列或多列和/或一行或多行微针116(或可交错或以其它方式未就列或行明确限定的任何其它集群或布置)。例如,尽管图1描绘了十六个阵列114的布置,其中每个阵列有三列且单行可见,但是另一个说明性布置可以具有六个阵列114,每个阵列具有两列和十二行,或者可以利用阵列、列和行的任何其它合适组合。此外,尽管单个微针116可以用于装置101或在相应阵列114内,但可以通过增加包含的微针116的数目来增加可递送的有效载荷的量。
在一些实例中,微针116和/或阵列114可以另外或替代地包含特定几何形状或其它特定物理特征(例如,锐度和/或间距),其可以促进穿透体腔102的内腔壁103的相应内壁膜或与之进行其它接合。本文中参考图17进一步描述此类特征的一些实例。
托架118在图1中描绘为在机械致动器120的影响下在法线或径向方向上可展开的带。然而,托架118不限于带的形状因子。托架118可对应于用于支撑微针116的任何合适的结构。
托架118可以任何合适方式与机械致动器120相互作用以向外移动微针116。在一些实例中,托架118和机械致动器120可对应于不同结构。例如,在图1中,托架118被描绘为与机械致动器120分开并围绕所述机械致动器定位,例如使得机械致动器120可以至少部分地开始与托架118脱离接触,并且向外展开以与托架118接触,从而向外驱动托架118以及由托架118承载的微针116。托架118可替代地至少部分地开始与机械致动器120接触。在一些实例中,托架118和机械致动器120联接在一起以保持接触,而不管机械致动器120是展开还是塌缩。在一些实例中,托架118可以是机械致动器120的子部件,反之亦然。例如,托架118可以一体地形成在机械致动器120的一部分中或以其它方式对应于所述机械致动器的一部分。
可以使用任何合适的机械致动器120来移动托架118。为此,机械致动器120在图1中以通用术语描绘为由虚线表示的功能块(且为了清楚起见在图2中省略)。参考本文的其它附图描绘和/或描述合适的机械致动器120的各种实例,并且这些机械致动器120中的任一个可以与关于图1描绘和/或描述的布置结合使用,例如通过替换到图1中表示机械致动器120的虚线所示的位置。例如,本文中的其它附图的机械致动器120可以在没有这些附图中所示的直接安装的微针116的情况下提供,以便更容易地并入到参考图1描绘和/或描述的布置中,例如使得微针116设置在托架118上,而没有单独的一组被并入到机械致动器120中或其上。
在一些实例中,作为带的托架118可以允许微针116在径向或法线方向(其可以对应于垂直于内腔102的长轴线的方向)上直接向外移动,而不管机械致动器120是直接在径向或法线方向上展开。例如,作为带的托架118可以有效地约束微针116以直接径向/法线移动和/或转换或抵消来自机械致动器120的非径向或非法线运动分量。
机械致动器120可以包含提供向外展开的合适结构以用于移动托架118。所述结构可以包含用于提供向外展开的合适材料或与所述材料联接。例如,机械致动器120可以包含柔性弹性材料。所述材料可具有或呈现允许机械致动器120塌缩(例如,远离如图2中的展开状态和/或朝向如图1中的塌缩状态)的柔性。塌缩可以允许机械致动器120容纳在胶囊的内部体积112内。所述材料可另外具有或呈现使机械致动器120朝向向外展开(例如,远离图1中所示的状态到图2中所示的状态或以其它方式远离塌缩状态且朝向展开状态)偏置的弹性。向外展开可在机械致动器120克服或脱离由胶囊104提供的约束后使托架118向外移动。
可以使用任何合适的技术来促进机械致动器120克服或脱离由胶囊104提供的约束。在一些实例中,胶囊104可以在受试者体内的特定靶位置处分解或降解,并且允许克服约束。例如,胶囊104的壳106可以包含合适的组合物和/或肠溶涂层的厚度,以允许在靶位置处降解。机械致动器120的材料的弹性可有助于胶囊104的分解。例如,胶囊104可以降解到可以通过由预装载的机械致动器120提供的力克服的特定厚度或强度。在一些实例中,胶囊104可含有用于发射或弹出机械致动器120的部件,例如,其可补充或作为通过胶囊104的降解释放约束的替代方案。通常,可以使用任何合适的技术来触发释放或消除来自机械致动器120的约束,包含但不限于,胶囊104部分或整体地由涂层或其它材料构成,所述涂层或其它材料可响应于十二指肠或其它靶位置中或通往所述十二指肠或其它靶位置途中的刺激或状况而引起释放。例如,可以响应于化学物(例如,pH)、电刺激、机械刺激或外部刺激(例如,可以施加以影响特定组合物的超声能量)而触发释放。一旦从由胶囊104提供的约束中释放,机械致动器120可以提供足够的速度和/或力,以驱动微针116与体腔102的内腔壁103的组织接合(例如,到图2所描绘的位置)以用于递送有效载荷。
图3是示出可并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。在一些实例中(如图3中),机械致动器120可以包含可塌缩管130。可塌缩管130可朝向机械致动器120的中心纵向轴线124压缩且远离所述中心纵向轴线展开(例如,在可对应于垂直于内腔102的长轴线的方向的径向或法线方向上)。例如,其中图3和5分别示出处于就绪塌缩状态的可塌缩管130的透视图和端视图,图4和6分别示出处于展开部署状态的可塌缩管130的透视图和端视图。
微针116被描绘为由分别安装到可塌缩管130的托架118支撑,但其它布置是可能的,包含但不限于其中微针116和/或托架118改为一体地形成的布置,或其中托架118对应于带或其它不同结构的布置,例如关于图1和2描述的布置。
如图4中最佳可见,可塌缩管130可以由互连的柔性构件132的网络形成。构件132可以网格或系带形式布置。构件132之间的间隔在展开状态下可以比在塌缩状态下大。例如,可以在相应构件132之间形成窗134,并且每个窗134可以表示与展开状态相比在塌缩状态下较小的横截面开口。在一些实例中,构件132和/或窗134可沿着可塌缩管130的周边压缩。例如,构件132可以压缩到由窗134限定的空间中。在一些实例中(例如,在比较图5和6时可能最佳可见),当被压缩时,管130可呈现为具有比展开时更小的周边,例如,而不是以使得部分从可塌缩管130的周边向内突出的方式折叠。在一些实例中,在展开和塌缩状态下,可塌缩管的总长度基本上相同。
构件132可以由柔性弹性材料形成。例如,材料可以提供足够的柔性以允许可塌缩管130从展开状态朝向压缩状态压缩,并且材料还可以提供足够的弹性以使材料朝向远离压缩状态展开和朝向展开状态进行偏置,例如以向外驱动微针116以用于组织接合。在一些实例中,构件132由可生物降解材料(例如,能够在胃肠道内或其特定靶部分内降解)构成。在一些实例中,构件132由适合于通过3D打印(三维打印)或其它特定制造技术构造可塌缩管130的材料构成。用于构件132的材料的一些合适实例可以包含立体光刻(SLA)3D打印耐用树脂、明胶纸或片材、宣纸或片材、聚乳酸、尼龙、聚酯、PVA(聚乙烯醇)或玉米基聚合物。
在使用中,可塌缩管130可以在展开状态下提供中心和基本穿透通路,并且因此防止或避免十二指肠的内腔或其它相关体腔102的完全阻塞或闭塞。另外,可塌缩管130可以提供微针116例如在垂直于内腔的长轴线的方向上法线向外或径向向外移动到体腔102的内腔壁103的内壁膜中,以便减少或避免在机械致动器120替代地除了径向定向或垂直定向分量之外还赋予一些切向定向分量的情况下可能发生的剪切力。
图7是示出可并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。在一些实例中(例如,在图7中),机械致动器120可以包含铰接柱138(分别用后缀A、B和C标识)。柱138的铰接能力可以允许机械致动器120可朝向机械致动器120的中心纵向轴线124压缩且远离所述中心纵向轴线展开(例如,在可对应于垂直于内腔102的长轴线的方向的径向或法线方向上)。例如,其中图7和8分别示出处于展开部署状态的铰接柱138的透视图和端视图,图10示出对应就绪塌缩状态的透视端视图,而图9示出处于塌缩状态与展开状态之间的中间状态的端视图。
如可以关于图7最佳地了解,柱138可以形成机械致动器120的主体140的一部分。主体140可以包含柱138和横梁142(例如,上部横梁142A和下部横梁142B)。
微针116被描绘为由与主体140的横梁142一体形成的托架118支撑,但其它布置是可能的,包含但不限于其中微针116和/或托架118改为分别安装的布置,或其中托架118对应于带或其它不同结构的布置,例如关于图1和2描述的布置。
例如,主体140可以是基本上矩形的。主体140可限定角144,例如左上角144A、右上角144B、左下角144C和右下角144D,如图7所示。柱138可相对于主体140横向定位,且因此可替代地称为横向柱。上部横梁142A和下部横梁142B可以由例如在主体140的角144处的柱138接合。
每个柱138可以具有相应铰接部146(分别用后缀A、B和C标识)。铰接部146可以朝向柱138的中间定位,并且因此可以替代地被称为中间铰接部。在一些实例中,铰接部146可以对应于与柱138的其它部分相比具有减小的横截面的柱138的一部分,但铰接部146也可以对应于用于促进柱138围绕铰接部146的弯曲或曲折的任何合适结构。
柱138和/或主体140的其它部分可以由合适的材料形成。在一些实例中,材料是柔性弹性材料(例如,具有足够的柔性以允许从展开状态朝向压缩状态进行压缩,并且还具有足够的弹性以使材料朝向远离压缩状态展开和朝向展开状态进行偏置,例如以向外驱动微针116以用于组织接合)。在一些实例中,材料是可生物降解材料(例如,能够在胃肠道内降解)和/或适合于通过3D打印或其它特定制造技术构造。合适的材料的一些实例可以包含SLA 3D打印耐用树脂、明胶纸或片材、宣纸或片材、聚乳酸、尼龙、聚酯、PVA(聚乙烯醇)或玉米基聚合物。
铰接部146可以促进塌缩状态(例如,图10)与展开状态(例如,图7)之间的重新配置。在展开状态(例如图7和8所示)中,每个柱138的铰接部146可以与直接连接到柱138的横梁142的相应端部对准(例如,定位在其下方或上方)。例如,处于展开状态的左向柱138A的铰接部146A可以对准地定位在左上角144A下方和左下角144C上方。在从展开状态移动到塌缩状态期间,铰接部146可以例如通过在铰接部146曲折时朝向彼此移动而移离这种对准。在一些实例中,当在塌缩状态与展开状态之间移位时,相应铰接部146从上部横梁142的一端下方或上方移动到相对端下方或上方。例如,与在展开位置(例如,图7)中的左向柱138A的铰接部146A的上述位置相比,在塌缩位置(例如,图10)中的左向柱138A可以与不直接连接到柱138的横梁142的相应端部(例如,位于右上角144B下方或右下角144D上方)对准(例如,定位在下方或上方)。
在操作中,当在塌缩状态与展开状态之间移位时,不同柱138的铰接部146可以彼此通过。例如,如图9中最容易看到的,左向柱138A的铰接部146A可以朝向右移动(例如,如箭头148A所示),并且随着右向柱138B的铰接部146B替代地向左移动(例如,如箭头148B所示)而穿过右向柱130B的铰接部146B。柱138的移动可以使得顶部横梁142A和底部横梁142B朝向彼此移动、由所述朝向彼此移动引起,或以其它方式伴随所述朝向彼此移动,如箭头148C所示)。
主体140的各个区段可以是大致相等的长度,以促进主体140塌缩成堆叠和/或嵌套布置。例如,横梁142和铰接部146的任一侧上的柱138的部分中的每一个的长度可大致相等。如参考图10最佳地辨识,利用大致相等的长度可以促进紧凑布置,其中相应区段容纳在适合容纳在胶囊104内的预定长度内。
拉伸构件150可以附接在多个柱138之间。拉伸构件150可以由用于施加偏置力的任何合适的材料形成。合适的实例可以包含硅酮管,但也可利用任何其它类型的材料和/或具有合适特性的形式。在一些实例中,拉伸构件150与铰接部146中的一个或多个联接。在使用中,拉伸构件150可以提供力以用于朝向展开状态使机械致动器120朝向开口偏置。在装置101的塌缩状态下,拉伸构件150的拉伸可以比在展开状态下伸展得更多。例如,在装置101的塌缩状态(例如,图10)下锚固点152之间的拉伸构件150的伸展长度可大于一旦移动到装置101的展开状态(例如,图8)所述锚固点之间的拉伸构件150的长度。在一些实例中,锚固点152可对应于在展开配置中彼此面对并且在塌缩配置中彼此背对的表面。尽管图8中的锚固点152示出为位于铰接部146处,但可利用沿着柱138的任何其它合适的位置。在从展开状态移位到塌缩状态期间,拉伸构件150可以至少部分地缠绕在柱138中的一个或多个上,并且增加可从拉伸构件150获得的用于朝向展开状态偏置的预装载力的量。在展开状态下,拉伸构件150可以继续向柱138施加一些力。因此,尽管柱138被描绘为在展开状态下完全直立(例如,图8),但在一些实例中,处于展开状态的柱138可由于拉伸构件150而呈现一定程度的向内弯曲或歪斜。
可以使用任何合适数目的柱138。在一些实例中,在相对的横向侧上可以放置不同数目的柱138。例如,在图7中,左侧示出一个柱138A,而右侧描绘为具有一对柱138B和138C。在相邻柱之间,例如在一对柱138B与138C之间可以限定槽154。如箭头156所示,槽154的大小可适于允许在塌缩状态与展开状态之间移位期间从相对侧行进穿过柱138。槽154的大小可另外适于允许拉伸构件150至少部分地通过。在一些实例中,在横向侧中的至少一个上包含多于单个柱138可以提供更大的尺寸稳定性和/或导致比每侧仅使用单个柱138时更少的意外扭转的风险。
在使用中,主体140可以在展开状态下提供中心和基本穿透通路(例如,通过拉伸构件150对通路的细分,使堵塞最小),并且因此防止或避免十二指肠的内腔或其它相关体腔102的完全阻塞或闭塞。另外,主体140可以提供微针116的基本上笔直的向外移动,以便垂直于体腔102的内腔壁103的内壁膜接合,并且减少或避免在机械致动器120替代地除了笔直向外分量之外还赋予一些切向定向分量(例如,沿着径向或法线方向定向的分量,径向或法线方向可对应于垂直于内腔102的长轴线的方向)的情况下可能发生的剪切力。
图11是示出可并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。在一些实例中(如图11中),机械致动器120可以包含线圈160。线圈160可朝向机械致动器120的中心纵向轴线124压缩且远离所述中心纵向轴线展开(例如,在可对应于垂直于内腔102的长轴线的方向的径向或法线方向上)。例如,其中图11和12分别示出处于就绪塌缩状态的线圈160的透视图和端视图,图13示出处于对应展开部署状态的线圈160的端视图。
如可以关于图7最佳地了解,线圈160可以包含多个重叠匝162。例如,在图7中,在线圈160的下半部可看见总共三个匝162A、162B和162C,而在线圈160的上半部可看见总共两个匝162A、162B。线圈160不限于所描绘的匝162的数目,而是可以包含任何合适数目的匝162,以提供合适的开卷和向外展开的倾向性,以用于将微针116驱动到体腔102的内腔壁103的内壁膜中。
线圈160可以由合适的材料形成。在一些实例中,材料是柔性弹性材料(例如,具有足够的柔性以允许从展开状态朝向压缩状态进行压缩,并且还具有足够的弹性以使材料朝向远离压缩状态展开和朝向展开状态进行偏置,例如以向外驱动微针116以用于组织接合)。在一些实例中,材料是可生物降解材料(例如,能够在胃肠道内降解)和/或适合于通过3D打印或其它特定制造技术构造。合适的材料的一些实例可以包含SLA 3D打印耐用树脂、明胶纸或片材、宣纸或片材、聚乳酸、尼龙、聚酯、PVA(聚乙烯醇)或玉米基聚合物。
线圈160可以促进塌缩状态(例如,图12)与展开状态(例如,图13)之间的重新配置。例如,线圈160的匝162在塌缩状态(例如,图12)下可以比在展开状态(例如,图13)下更紧密地缠绕(和/或更多)。缠绕的紧密性可在线圈160从约束释放后将线圈预安置成解开以向外驱动微针116。
微针116被描绘为由分别安装到线圈160的托架118支撑,但其它布置是可能的,包含但不限于其中微针116和/或托架118改为一体地形成的布置,或其中托架118对应于带或其它不同结构的布置,例如关于图1和2描述的布置。此外,尽管微针116被描绘为仅布置在线圈160的朝外表面或最外匝162上,但在一些实例中,微针116可以另外或替代地安置在线圈160的内表面和/或内部匝162上。
在使用中,线圈160可以在展开状态下提供中心和基本穿透通路,并且因此防止或避免十二指肠的内腔或其它相关体腔102的完全阻塞或闭塞。另外,尽管线圈160可以提供包含除了沿着径向或法线方向对准的笔直向外分量之外的一些切向定向分量(并且因此可以赋予一些剪切力)的微针116的移动,但是可以通过调整线圈160的厚度来减轻剪切量(例如,以赋予可以产生用于接合体腔102的内腔壁103的组织的更大力的更大刚度)。此外,与本文的一些其它替代方案相比,线圈160可以呈现更平滑的总表面和/或更少锐度的边缘,这可以进一步减小剪切力。另外,线圈160可以呈现连续表面,所述连续表面提供与本文的其它替代方案相比更多数目的用于附接阵列114的选项。此外,线圈160的形状因子可以促进使用辊到辊制造过程,与本文其它替代方案的制造过程相比,辊到辊制造过程可能更快、更经济和/或以其它方式更有益。
图14A是示出可并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。在一些实例中(例如,在图14A中),机械致动器120可以包含弯曲臂170(分别用后缀A、B、C、D、E和F标识)弯曲臂170可朝向机械致动器120的中心纵向轴线124压缩且远离所述中心纵向轴线展开(例如,在可对应于垂直于内腔102的长轴线的方向的径向或法线方向上)。例如,弯曲臂170在图14A中描绘为处于展开部署状态,并且可以相互卷曲以达到就绪塌缩状态(如图14B中所描绘)。
微针116被描绘为由与弯曲臂170一体形成的托架118支撑,但其它布置是可能的,包含但不限于其中微针116和/或托架118改为分别安装的布置,或其中托架118对应于带或其它不同结构的布置,例如关于图1和2描述的布置。
如可以关于图14A最佳地了解,每个弯曲臂170可以包含近侧端部172和与近侧端部172相对的远侧端部174。每个弯曲臂170可以在近侧端部172处附接到中心芯176。例如,近侧端部172可以位于芯176内的狭缝中。另外或替代地,近侧端部172可以通过合适的粘合剂固定到芯176或以其它方式以可枢转方式接合。
弯曲臂170可以限定近侧端部172与远侧端部174之间的弧。当装置在塌缩状态与展开状态之间(例如,在图14A和14B中所示的状态之间)移位时,弧可改变。在操作中,弯曲臂170可以是可移动的,使得远侧端部174在螺旋方向上远离芯176旋转以从塌缩状态移动到展开状态。
可以使用任何合适数目的弯曲臂170。因此,尽管描绘了六个弯曲臂170,但是可以替代地利用更多或更少的弯曲臂。
弯曲臂170和/或芯176可以由合适的材料形成,并且在所使用的材料上可以或可以不彼此不同。在一些实例中,材料是柔性弹性材料(例如,具有足够的柔性以允许从展开状态朝向压缩状态进行压缩,并且还具有足够的弹性以使材料朝向远离压缩状态展开和朝向展开状态进行偏置,例如以向外驱动微针116以用于组织接合)。在一些实例中,材料是可生物降解材料(例如,能够在胃肠道内降解)和/或适合于通过3D打印或其它特定制造技术构造。合适的材料的一些实例可以包含SLA 3D打印耐用树脂、明胶纸或片材、宣纸或片材、聚乳酸、尼龙、聚酯、PVA(聚乙烯醇)或玉米基聚合物。在一些实例中,材料可以提供为或包含至少一个薄膜层。在一些实例中,弯曲臂170的材料可经受旋转涂布和干燥过程或其它合适的过程,所述过程可赋予预应力或预装载弯曲结构,所述结构可比在不存在此类处理的情况下更朝向打开的平衡状态预安置弯曲臂170,使得弯曲臂170可赋予更大的驱动力。
在使用中,弯曲臂170可以在展开状态下提供一组基本穿透通路(例如,通过弯曲臂170分开通路,使堵塞最小),并且因此防止或避免十二指肠的内腔或其它相关体腔102的完全阻塞或闭塞。此外,尽管弯曲臂170可以提供包含除了沿着径向或法线方向对准的笔直向外分量之外的一些切向定向分量(并且因此可以赋予一些剪切力)的微针116的移动,但是弯曲臂170的法线部件的量值可以大于由线圈160或本文描述的其它部件提供的量值(例如,这可产生用于接合体腔102的内腔壁103的内壁膜的组织的更强力)。
图15是示出可并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。在一些实例中(例如,在图15中),机械致动器120可以包含双铰接臂180(分别用后缀A、B和C标识)。双铰接臂180可朝向机械致动器120的中心纵向轴线124压缩且远离所述中心纵向轴线展开(例如,在可对应于垂直于内腔102的长轴线的方向的径向或法线方向上)。例如,其中图15示出处于就绪塌缩状态的双铰接臂180的侧视图,图16示出对应展开部署状态的侧视图。
微针116被描绘为由与双铰接臂180一体形成的托架118支撑,但其它布置是可能的,包含但不限于其中微针116和/或托架118改为分别安装的布置,或其中托架118对应于带或其它不同结构的布置,例如关于图1和2描述的布置。
如可以关于图16最佳地了解,双铰接臂180可以相对于毂182部署。可以使用任何合适数目的双铰接臂180。因此,尽管描绘了三个双铰接臂180,但是可以替代地利用更多或更少的双铰接臂。
臂180可各自具有相同特征,但为了简单起见,仅在图16-17中相对于臂180B标识各种此类特征。每个双铰接臂180可以包含第一铰接部184和第二铰接部186,所述第一铰接部和第二铰接部可限定双铰接臂180的相应子部分。例如,双铰接臂可以包含近侧部分188和远侧部分190。
第一铰接部184可以将双铰接臂180的近侧部分188联接到毂182。近侧部分188可以在第一铰接部184与第二铰接部186之间延伸(例如,跨越)。
第二铰接部186可以将近侧部分188联接到双铰接臂180的远侧部分190。远侧部分190可以从第二铰接部186延伸到双铰接臂180的自由端192。
第一铰接部184和/或第二铰接部186可对应于与双铰接臂180的其它部分相比具有减小的横截面的双铰接臂180的一部分,和/或可对应于用于促进双铰接臂180围绕第一铰接部184和/或第二铰接部186弯曲或曲折的任何合适结构。
双铰接臂180和/或其它相关联部件可由合适的材料形成。在一些实例中,材料是柔性弹性材料(例如,具有足够的柔性以允许从展开状态朝向压缩状态进行压缩,并且还具有足够的弹性以使材料朝向远离压缩状态展开和朝向展开状态进行偏置,例如以向外驱动微针116以用于组织接合)。在一些实例中,材料是可生物降解材料(例如,能够在胃肠道内降解)和/或适合于通过3D打印或其它特定制造技术构造。合适的材料的一些实例可以包含SLA 3D打印耐用树脂、明胶纸或片材、宣纸或片材、聚乳酸、尼龙、聚酯、PVA(聚乙烯醇)或玉米基聚合物。
双铰接臂180可以促进塌缩状态(例如,图15)与展开状态(例如,图16)之间的重新配置。在塌缩状态(例如,图15)下,双铰接臂180的近侧部分188可以相对于机械致动器120的中心纵向轴线124位于双铰接臂180的远侧部分190的外侧(例如,使得远侧部分190在图15中被隐藏而不可见)。在从塌缩状态(例如,图15)移动到展开状态(例如,图16)时,双铰接臂180的近侧部分188可以远离毂182打开(例如,如箭头194所示)。例如,近侧部分188可例如由于所包含的材料的特性而围绕第一铰接部184枢转。此外,双铰接臂180的远侧部分190可以远离双铰接臂180的近侧部分188打开(例如,如箭头196所示)。例如,远侧部分190可例如由于所包含的材料的特性而围绕第二铰接部186枢转。在一些实例中,微针116可定位成在部署之前面向装置101的内部(例如,如图16中相对于中间双铰接臂180以实线描绘),并且在部署之后面向装置101外侧(例如,如图16中相对于中间双铰接臂180以虚线描绘)。例如,由于围绕第二铰接部186进行部署,微针116可以从面向内部移位到面向装置外侧。
在使用中,双铰接臂180可以在展开状态下提供一组基本穿透通路(例如,通过双铰接臂180分开通路,使堵塞最小),并且因此防止或避免十二指肠的内腔或其它相关体腔102的完全阻塞或闭塞。此外,尽管双铰接臂180可以提供包含除了沿着径向或法线方向对准的笔直向外分量之外的一些切向定向分量(并且因此可以赋予一些剪切力)的微针116的移动,但是双铰接臂180的法线部件的量值可以大于由线圈160或本文描述的其它部件提供的量值(例如,这可产生用于接合体腔102的内腔壁103的内壁膜的组织的更强力)。
图17是示出可以与系统100一起使用的微针116的阵列114的一部分的实例的侧透视图。微针可以包含基部202和尖端204。尖端204可以对应于距基部202最远的微针116的一部分。
可以在图17中了解各种几何形状和/或其它物理特征。例如,微针116的特征可以是在基部202和尖端204之间限定的长度L。微针116的进一步特征可以是由基部202处的宽度尺寸限定的基部宽度W。微针116可具有对应于从将长度L除以基部宽度W导出的值的纵横比。锐度S可对应于尖端处的微针116的最小横截面尺寸。间距P可以定义为微针的对应基部202之间的距离。例如,间距P可对应于中心到中心距离、相邻边缘之间的距离,或相邻微针116的相应特征之间的任何其它相关距离。
可以实施微针116的物理特征的合适尺寸,以实现微针与靶组织的接合以及有效载荷释放到组织中的期望结果。在一些实例中,特征的组合可以减轻“钉床”效应,其中力充分分布在多个支撑件之间,以防止或减少支撑件对表面的穿透效果。作为实例,对于长度L大致1.5mm的微针116,当接合十二指肠的组织或体腔102的内腔壁103的其它相关内壁膜时,大于或等于2且小于或等于3的纵横比和/或大于或等于1.5mm且小于或等于2mm的间距可减轻“钉床效应”。
另外或替代地,1微米或更小的锐度S可以促进微针116在使用中充分刺穿靶组织的能力。在一些实例中,可以通过三维(“3D”)打印双光聚合过程来实现1微米或更小的锐度S,例如,以产生微针116或产生用于产生微针116的合适模具。实现1微米的锐度S可以是在大致5微米的限值上取得的显著改进,所述改进可通过其它过程获得,例如压制粉末和液压压缩成实心针或放电机加工(EDM)。
图18是示出根据一些实例的实例制造过程1800的流程图。
过程1800在动作1810处可以包含形成组件。例如,组件可以包含微针116的阵列114和机械致动器120。机械致动器120可从中心纵向轴线124在向外方向上可展开。例如,机械致动器120可以包含本文描述的任何结构。
动作1810还可以包含形成微针116。例如,微针可以形成为具有关于图17描述的特性和/或通过所述过程形成和/或形成为具有特性和制造过程的任何其它组合。可以使用任何合适的制造过程或技术来形成微针116。作为非限制性实例,过程可以包含使用3D打印和/或一组一个或多个模具,通过所述模具可以将微针116的形状赋予合适的材料。作为另一实例,可利用辊到辊印刷。
动作1810可以包含将微针116与机械致动器120联接。在一些实例中,在与机械致动器120联接之前形成微针116的阵列114。例如,阵列114可以由硅胶、氰基丙烯酸酯或其它粘合剂结合(或以其它方式接合或机械地联接到机械致动器120)。在一些实例中,通过将微针116的阵列114一体地形成为机械致动器120的材料来机械地联接微针116的阵列114。例如,可以在形成机械致动器120的材料的相同打印或其它制造过程中打印或以其它方式制造阵列114。在一些实例中,通过使用介入结构联接阵列114。例如,机械致动器120可以安置在承载微针116的可展开带或其它托架118内(例如,在图1中),其可以包含被固定或不固定到可展开带或其它托架118的机械致动器120的替代件。
动作1810还可以包含形成机械致动器120。制造可在平衡状态下产生机械致动器120的部分或全部,机械致动器120可从平衡状态被压缩以达到塌缩状态,在塌缩状态下机械致动器120在从约束(例如,可由胶囊104提供)释放后准备展开。托架118和/或阵列可以在从平衡或展开状态压缩之前和/或之后与机械致动器120联接。
可以使用任何合适的制造过程或技术来形成机械致动器120。在一些实例中,机械致动器的全部或至少一部分可通过3D打印、SLA或其它增材或减材制造过程产生。在一些实例中,用于机械致动器120的材料可提供为或包含至少一个薄膜层和/或经受旋转涂布和干燥过程或其它合适的过程,所述过程可赋予有利于机械致动器120的功能的预应力或预装载弯曲结构。在一些实例中,可以利用辊到辊过程。作为说明性实例,在一些实例中,为了产生线圈160,可以将材料提供为来自辊到辊过程的片材或薄膜,缠绕在芯轴周围,在最外层上配备有微针,并且切成可从芯轴移除以用于插入到胶囊中的区段。
可以利用任何合适的材料或材料组合在制造具有机械致动器120和微针116的组件时生产和/或连接相应的元件。在一些实例中,材料是柔性弹性材料(例如,具有足够的柔性以允许从展开状态朝向压缩状态进行压缩,并且还具有足够的弹性以使材料朝向远离压缩状态展开和朝向展开状态进行偏置,例如以向外驱动微针116以用于组织接合)。在一些实例中,材料是可生物降解材料(例如,能够在胃肠道内降解)和/或适合于通过3D打印或其它特定制造技术构造。合适的材料的一些实例可以包含立体光刻(SLA)3D打印耐用树脂、明胶纸或片材、宣纸或片材、聚乳酸、尼龙、聚酯、PVA(聚乙烯醇)或玉米基聚合物。在一些实例中,材料可以提供为或包含至少一个薄膜层。在一些实例中,材料可以包含铸造泡沫,例如可在预拉伸状态下产生,其可赋予用于促成从塌缩状态移动到展开状态的特定偏置。
过程1800在动作1820处可以包含将组件安置在胶囊104内。例如,胶囊104可以具有第一状态,其中胶囊104约束机械致动器120以免展开,并且胶囊104可以在受试者体内的靶位置中重新配置到第二状态,在第二状态下消除胶囊104的约束以允许机械致动器120展开,用于驱动微针116的阵列114与靶位置处的组织接合。例如,靶位置可对应于十二指肠或其它体腔102。
动作1810和1820可以连续地执行或可以至少部分地重叠。例如,在一些实例中,在动作1810处形成组件可以包含将相应部件插入到胶囊104中,使得在胶囊104内形成组件。
图19示出使用中的装置101相对于受试者1902的推进的实例。例如,根据过程1800和/或以其它方式根据本文的其它公开内容制造的装置101可以用于治疗受试者1902。装置101可以引入受试者的胃1906中。例如,装置101可以丸剂或以其它方式以可摄取形式包含,所述可摄取形式允许装置101被吞咽以穿过(例如,如箭头1908所描绘)受试者的口1910和食道1912进入受试者的胃1906。装置101可以从胃1906进入十二指肠1914(例如,如箭头1916所描绘)。例如,装置101描绘为在十二指肠1914中作为用于致动装置101的合适靶位置的实例,但靶位置可替代地包含胃肠道中的任何其它位置,例如远端小肠(即空肠和回肠)1918、大肠1920或结肠1922。装置101可响应于存在于靶位置中或通往所述靶位置途中的刺激和/或状况而在靶位置处致动。致动可以使微针116(从图19中的装置101内的视点看到)在靶位置处向外展开到组织中以递送药物或其它有效载荷。例如,合适的有效载荷可以包含小分子和生物治疗药物(例如,包含肽、单克隆抗体和核酸)。在各种实例中,在有效载荷递送之后或结合有效载荷递送,装置101的相应部件可以被吸收到受试者1902中(例如,基于可生物降解材料的使用)和/或从受试者1902体内排出,例如通过受试者1902的结肠1922进入其它排泄物中。
图20是示出可以并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。在一些实例中(例如,在图20中),机械致动器120可以包含可折叠偏置构件220。可折叠偏置构件220折叠的能力可允许机械致动器120可朝向机械致动器120的中心纵向轴线124压缩且可远离所述中心纵向轴线展开(例如,在可对应于垂直于内腔102的长轴线的方向的径向或法线方向上)。例如,其中图20示出处于就绪塌缩状态的可折叠偏置构件220的透视图,图21示出对应展开部署状态的透视图。另外,图22示出分解组装视图,并且图23示出沿着图20中所示的线的部分截面端视图。
如图22中最佳可见,可折叠偏置构件220可以与保持器222相关联。例如,可折叠偏置构件220可以与保持器222铰接地附接。
微针116被描绘为由分别安装到保持器222的托架118支撑,但其它布置是可能的,包含但不限于其中微针116和/或托架118改为一体地形成的布置,或其中托架118对应于带或其它不同结构的布置,例如关于图1和2描述的布置。
仍参考图22,可折叠偏置构件220和/或保持器222可以与连杆224相关联。例如,可折叠偏置构件220和保持器222可以经由连杆224铰接地附接。例如,在一个末端或部分处的连杆224可以接收或以其它方式可与可折叠偏置构件220联接或与之联接,并且在另一末端或部分处可以铰接或以其它方式可与保持器222联接或与之联接。
可以使用任何合适的铰接部225。例如,如图22所示,铰接部225包含支柱226和对应安装座228,所述安装座被布置成接收支柱226并允许支柱226的旋转或相对于所述支柱的旋转。图22中的描绘将安装座228示为形成于保持器222中的钩并且支柱226由连杆224承载,但其它变化可能是合适的。例如,相对定位可以颠倒,使得支柱226由保持器222承载,而安装座228由连杆224承载(例如,类似于图24中的布置)。在一些实例中,安装座228并非开口钩,而是可对应于闭合套环。另外或替代地,活动铰接部或其它铰接接口可用于将保持器222相对于连杆224和/或可折叠偏置构件220联接。
可折叠偏置构件220、保持器222、连杆224、铰接部225和/或其它相关联部件可以由合适的材料形成。在一些实例中,至少一些材料是柔性弹性材料(例如,具有足够的柔性以允许从展开状态朝向压缩状态进行压缩,并且还具有足够的弹性以使材料朝向远离压缩状态展开和朝向展开状态进行偏置,例如以向外驱动微针116以用于组织接合)。在一些实例中,材料是可生物降解材料(例如,能够在胃肠道内降解)和/或适合于通过3D打印或其它特定制造技术构造。合适的材料的一些实例可以包含SLA 3D打印耐用树脂、明胶纸或片材、宣纸或片材、聚乳酸、尼龙、聚酯、PVA(聚乙烯醇)或玉米基聚合物。
在一些实例中,所使用的材料可以包含不可生物降解材料(例如,其可通过排泄物排出)。在一些实例中,用于可折叠偏置构件220的材料可以包含金属,例如镍钛诺或相关联合金。在一些实例中,可以使用超弹性镍钛诺,并且与热固性镍钛诺(例如,其可以呈现记忆性)相比,其可以呈现改进的性能。例如,超弹性镍钛诺可以在没有永久变形的情况下显著弯曲和拉紧。镍钛诺可以允许折叠到压缩状态,并且提供用于驱动微针116的足够的展开力。镍钛诺可以进一步适当地经受住在折叠状态下持续大量时间,例如能够保持在应力状态而不表现出显著的塑料变形、蠕变和/或可能对性能造成负面影响的其它降解。此外,尽管可折叠偏置构件220被描绘为具有多线的形状因子,但可利用任何其它合适的形状因子,包含但不限于个别线或条。在一些实例中,可另外或替代地利用金属板带。另外或替代地,可以利用不锈钢或适合用于弹簧中的其它材料。
可利用任何合适数目的可折叠偏置构件220、保持器222和/或连杆224,且各自的数目可相对于彼此相同或不同。例如,在图21中,描绘总共四个可折叠偏置构件220、两个保持器222和四个连杆224,但可利用一个、两个、三个、四个或任何其它数目。相同名称的每个元件可以各自具有相同特征,但为了简单并且为了避免模糊附图,主要仅针对图21中的这些特征的最左上方来标识各种这些特征。
可折叠偏置构件220可以包含第一端230和第二端232。可折叠偏置构件220的柔性可以允许第一端230和第二端232可朝向彼此折叠,例如用于从展开状态(例如,图21)朝向塌缩状态(例如,图20)移动。相反,可折叠偏置构件220的弹性可以促使第一端230和第二端232彼此分开,例如用于从塌缩状态(例如,图20)朝向展开状态(例如,图21)移动。
可折叠偏置构件220(例如,在末端处)可以被连杆224接收或以其它方式由所述连杆覆盖。例如,如图21中所描绘,第一端230接收在第一连杆224A中且由所述第一连杆覆盖,而第二端232接收在第二连杆224B中且由所述第二连杆覆盖。覆盖可折叠偏置构件220的末端可以防止在通过身体期间暴露于尖锐尖端或其它穿刺风险。例如,如果可折叠偏置构件220由不可生物降解材料形成,则连杆224也可以由不可生物降解材料形成,作为在通过胃肠道期间的保护措施。在一些实施例中,硅酮或其它材料的涂层可以围绕可折叠偏置构件220(例如,在第一连杆224A与第二连杆224B之间)布置,并且可以防止暴露于可折叠偏置构件220的金属或其它材料。
如图23中最佳可见,连杆224可以限定通道234。通道234的大小可以适于接收保持器222、微针116和/或托架118。例如,通道234可以具有此类部件可以至少部分地容纳在其中的高度、宽度和/或深度。通道234的大小可以适于使得当装置101处于压缩状态时,微针116被布置成不与胶囊104接触。维持微针116不与胶囊104接触可防止微针116变钝,微针变钝可能降低部署时的功效。
保持器222可以包含适合接合其它部件的特征。例如,如图22中最佳可见,保持器222可以包含支撑表面236,所述支撑表面可以支撑使用中的托架118和/或微针116。尽管支撑表面236被示为布置成接收单独安装的托架118(例如,通过粘合剂、包覆模制或其它附接技术),但支撑表面236可以通过其它方法支撑托架118,例如通过一体地形成在一起或通过接合带或其它不同结构,例如关于图1和2所描述。
保持器222可以在相对端或侧处附接到多个其它部件。例如,在图22中,第一或上部保持器222A分别在左侧和右侧(例如,其可以对应于前和后)铰接到第一或左上连杆224A或第三或右上连杆224C,而第二或下部保持器222B分别在左侧和右侧铰接到第二或左下连杆224B和第四或右下连杆224D。此外,在图22中,示出第一可折叠偏置构件220A和第二可折叠偏置构件220B与第一或上部保持器222A和第二或下部保持器222B两者联接(例如,基于与第一或左上连杆224A和第二或左下连杆224B的连接),而第三可折叠偏置构件220C和第四可折叠偏置构件220D也示出为与第一或上部保持器222A和第二或下部保持器222B两者联接(例如,基于与第三或右上连杆224C和第四或右下连杆224D的连接)。
在使用中,可折叠偏置构件220可促进塌缩状态(例如,图20)与展开状态(例如,图21)之间的重新配置。例如,在塌缩状态(例如,图20)下,可折叠偏置构件220可以处于折叠状态(例如,近似曲线或弧)。在折叠状态下,可折叠偏置构件220可被布置成使得相对端(例如,第一端230和第二端232)对准(例如,位于彼此下方或上方)。在塌缩状态(例如,图20)下,来自装置101的相对侧的可折叠偏置构件220可以形成彼此重叠的环,而在展开状态(例如,图21)下,来自装置101的相对侧的可折叠偏置构件220可以彼此间隔开而没有重叠。同样在塌缩状态(例如,图20)下,保持器222可以至少部分地布置在连杆224的通道234内。
在从约束释放后,可折叠偏置构件220可以向外展开,例如,至少部分地拉直以远离折叠状态移动(例如,从图20中所示的状态移动到图21中所示的状态)。响应于向外展开,彼此面对、相邻或对准的连杆224可以彼此分开移动(例如,如图21中可以了解,其中第一连杆224A和第二连杆224B从图20所示的起始位置开始远离彼此移位)。
同样响应于向外展开,旋转可相对于铰接部225(例如,围绕支柱226和安装座228)发生。围绕铰接部225的旋转可以重新定向连杆224A,使得通道234至少部分地远离托架118移动并暴露微针116。同样响应于向外展开,微针116可以向外移动以与周围组织接合。
可以包含额外特征以控制和/或约束部署。如图22中最佳可见的一个实例,保持器222可以包含可释放附接表面238。可释放附接表面238可以在保持器222的下侧上和/或与支撑表面236相对。例如,可释放附接表面238在图22中描绘为布置在远离支撑表面236延伸的突出杆的下侧上。如图21中最佳可见,在使用中,相对的保持器222A和222B的可释放附接表面238A和238B可以在展开状态下以间隔开的关系彼此面对。相比之下,如图20中最佳可见,在塌缩状态下,相对的保持器222A和222B的可释放附接表面238A和238B可以彼此接触和/或接合。例如,可释放附接表面238A和238B可以由可降解粘合剂或能够响应于内腔102内所遇到的状况而释放的其它特征可释放地附接。相对的可释放附接表面238A和238B的接合可以相对于彼此对准保留相对的保持器222A和222B,并且在从塌缩状态到展开状态的重新配置期间防止任一侧(例如,图20中的左侧或右侧)在另一侧之前展开。例如,释放相对的可释放附接表面238A和238B(例如,响应于内腔102中的状况)可以允许相对的保持器222A和222B的中间部彼此分开移动以进行部署,并且允许相对的保持器222A和222B在部署期间保持对称或平行定向。这种对称或平行定向可以促进微针116的整个或大部分在托架118上的有效接合,并且可以避免角状部署,所述角状部署可以仅在保持器222的端部处将选定的几个微针116安置在适合与周围组织接合的位置。另外或作为替代方案,在除了或代替组件内部上的可释放附接表面238之外由可释放套环或夹钳围绕组件外部部署之前,相对的保持器222A和222B可以平行定向保持。
在一些实例中,部署可以由铰接部止动件240控制和/或约束。例如,如图22中最佳可见,铰接部止动件240可以包含保持器222上的铰接部止动表面242和/或连杆224上的铰接部止动表面244。保持器222上的铰接部止动表面242和/或连杆224上的铰接部止动表面244可被布置成在部署时相对旋转期间与彼此和/或其它部分接触或阻塞。在使用中,铰接部止动件可以防止保持器222相对于连杆224和/或可折叠偏置构件220过度旋转超过预定限制。防止过度旋转可以防止微针116在部署时的过度延伸、倒位和/或其它未对准或不均匀致动。作为说明性实例,铰接部止动件240可以防止保持器222与连杆224之间旋转超过80°角,也可以利用60°、65°、70°、75°、80°、85°、90°、95°、100°或其它最大角。
在使用中,可折叠偏置构件220可以在展开状态下(例如,在可折叠偏置构件220之间或周围)提供中心和基本穿透通路和/或旁路通路,并且因此防止或避免十二指肠的内腔或其它相关体腔102的完全阻塞或闭塞。另外,可折叠偏置构件220可以提供微针116的基本上笔直的向外移动,以便垂直于体腔102的内腔壁103的内壁膜接合,并且减少或避免在机械致动器120替代地除了笔直向外分量之外还赋予一些切向定向分量(例如,沿着径向或法线方向定向的分量,径向或法线方向可对应于垂直于内腔102的长轴线的方向)的情况下可能发生的剪切力。
图24是示出可以并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。图24描绘了机械致动器120可以包含可折叠偏置构件220的另一实例。图24中的各种特征可以对应于上文关于图20-23描述的特征,并且为了简单起见,将不再重复描述此类特征。其中图24示出处于展开部署状态的可折叠偏置构件220的透视图,图25示出对应就绪塌缩状态的透视图。
图24示出其中利用多于两个保持器222的实例。例如,在图24中,包含三个保持器222。每个保持器222描绘为在相对侧或端部处铰接地附接。例如,每个保持器222示出为被布置成与一对相应连杆224接合。在装置101的每一端示出三个连杆224,总共六个连杆224。与图21中包含两个可折叠偏置构件220,两者都从一个连杆224延伸并且都接收在单个其它连杆224中的布置相比,图24中的布置包含从一个连杆224延伸到多个其它连杆224的可折叠偏置构件220。可折叠偏置构件220可以从单个连杆224延伸到多个横向相邻连杆224。例如,在图24的右侧,一个可折叠偏置构件220从顶部连杆224延伸到在逆时针方向上横向相邻布置的左向连杆224,而另一个可折叠偏置构件220从顶部连杆224延伸到在顺时针方向上横向相邻布置的右向连杆224。
图24示出铰接部225以与图20-23中所示形状因子不同的形状因子提供的实例。例如,图24中的铰接部225包含由保持器222承载的支柱226和由连杆224承载的安装座228,但本文描述的其它铰接接口选项可以利用其它布置。
图24还示出铰接部止动件240以与图20-23中所示形状因子不同的形状因子提供的实例。例如,图24中保持器222上的铰接部止动件240包含一个铰接部止动表面242,所述铰接部止动表面形成为凸缘或延伸部,被布置成在部署时旋转期间接合连杆224上的另一铰接部止动表面244,并且防止或减轻过度旋转。
图26是示出可以并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。图26描绘了机械致动器120可以包含可折叠偏置构件220的另一实例。图26中的各种特征可以对应于上文关于图20-23和/或24-25描述的特征,并且为了简单起见,将不再重复描述此类特征。其中图26示出处于展开部署状态的可折叠偏置构件220的透视图,图27示出对应就绪塌缩状态的透视图。
图26示出铰接部225与保持器222的中间部分联接的实例。例如,单个铰接部225可以将保持器222联接到装置101的其余部分,例如,与图20-23和/或24-25中其中保持器222在相对端或侧处与多个铰接部225接合的布置形成对比。经由单个铰接部联接保持器222可以为保持器222提供自由度以在部署期间继续旋转,例如,使得如果一端接合周围组织,则相对端也可以继续旋转以接合周围组织。
图28是示出可以(例如,代替和/或连同本文中的其它特征)并入到系统100中的结构的其它实例的透视图。装置101可以包含芯250。芯250可以能够从使用中的胶囊104部署。
微针116被描绘为由分别安装到芯250的托架118支撑,但其它布置是可能的,包含但不限于其中微针116和/或托架118改为一体地形成的布置。
胶囊104可以包含促进将芯250接收在胶囊104内的特征。例如,胶囊可以包含第一壳部分252和第二壳部分254,其可以组合以形成使用中的胶囊104。胶囊104可以包含相对于芯250的匹配轮廓或几何形状。例如,图28中的胶囊104示出为具有三个凹槽256,所述凹槽的大小分别适于接收由芯250限定的三个凸缘257,但也可利用其它数目和/或大小设定。例如,凸缘257可以为微针116提供附接表面。凹槽256可以提供分度和/或以其它方式防止或限制芯250在使用中的胶囊104内的旋转或其它移动。凹槽256的大小可以适于容纳微针116,例如通过提供空间,其中微针116可以布置成不以可能在使用前使微针变钝的方式接触胶囊104的其它部分。
装置101可以包含发射器258。发射器258在图28中描绘为弹簧,但可对应于能够将第一壳部分252和第二壳部分254彼此分离和/或在使用中与芯250分离的任何结构。其它非限制性实例可以包含可展开材料(例如,可超吸收聚合物)和/或利用推进剂或其它气体展开。发射器258可以附接和/或以其它方式保持在第一壳部分252和/或第二壳部分254内,并且允许芯250与发射器258独立或分离。在一些实施例中,发射器258的一些部分可以另外或替代地保持在芯250内或以其它方式与所述芯联接,和/或可以以其它方式能够与第一壳部分252和/或第二壳部分254分离。
发射器258可以与其它合适的结构相互作用和/或响应于其它合适的结构。作为一个实例,芯250可以包含至少一个杠杆表面260。例如,在图29中,杠杆表面260布置在芯250的外部的任一端上,并且提供发射器258在使用中可按压的表面。在图29中,发射器258完全布置在芯250的外部。
在一些实例中,相关结构可至少部分地在芯250内。例如,在图29中,芯250包含终止于杠杆表面260的内部中空腔。发射器258的弹簧或其它结构可定位成至少部分地在芯250内部延伸,例如以按压使用中的杠杆表面260。在一些实例中,芯250可以是完全中空的,并且可以允许发射器258的部件通过芯250邻接、接触或以其它方式彼此接合。
在使用中,第一壳部分252和第二壳部分254可通过接头262可释放地附接在一起(例如,图29)。例如,接头262可以围绕胶囊104的周边延伸。接头262可对应于涂层或其它合适的结构,其可响应于十二指肠或其它靶位置中或通往所述十二指肠或其它靶位置途中的刺激或状况,例如,响应于化学物(例如,pH)、电刺激、机械刺激或外部刺激(例如,可以施加以影响特定组合物的超声能量),降解或以其它方式引起释放。在降解或释放之前,尽管存在发射器258,接头262可以提供足够的强度以保持第一壳部分252和第二壳部分254彼此接合。
发射器258可在克服或脱离由接头262提供的约束时可操作或激活。例如,在使用中,胶囊104可以到达十二指肠或其它靶位置并且开始降解和/或释放。这可以提示发射器258驱动第一壳部分252和第二壳部分254彼此和/或与芯250分离(例如,从图29或图30中所示的收起状态移位到图28中所示的部署状态)。在其中发射器258包含弹簧的实例中,弹簧可抵靠杠杆表面260推动以用于驱动第一壳部分252和第二壳部分254分离。在其中发射器258包含可展开材料的实例中,例如,来自靶位置的流体可进入并引起化学反应,以引起展开从而用于驱动第一壳部分252和第二壳部分254分离。
驱动第一壳部分252和第二壳部分254分离的发射器258可以将微针116暴露在用于穿透周围组织的合适位置。例如,参考图31,十二指肠或其它靶位置的内腔壁103的组织可以例如响应于蠕动收缩而围绕芯250收缩。芯250周围的此类收缩可提供足够的力以实现微针116穿透接合到十二指肠或其它靶位置的内壁膜中。穿透接合可以使微针116在没有合适的移除力的情况下保持与组织接合。在各种实例中,微针116的托架118可以用粘合剂或其它类型的粘结附接到芯250,所述粘合剂或其它类型的粘结被配置成在经受小于移除力量值的释放力时释放。因此,微针116的托架118可以与芯250分离,并且在组织在蠕动或其它循环期间缩回时保持在组织中接合。例如,仍然接合在组织中可以促进有效载荷经由微针116的递送。可以根据实施的微针116的布置改变移除力,并且可以基于所使用的粘结技术来调整释放力。
芯250、发射器258和/或其它相关联部件可以由合适的材料形成。在一些实例中,至少一些材料是柔性弹性材料(例如,具有足够的柔性以允许发射器258压缩,并且还具有足够的弹性以使材料朝向展开偏置,例如,以驱动第一壳部分252和第二壳部分254分离)。在一些实例中,材料是可生物降解材料(例如,能够在胃肠道内降解)和/或适合于通过3D打印或其它特定制造技术构造。合适的材料的一些实例可以包含SLA 3D打印耐用树脂、明胶纸或片材、宣纸或片材、聚乳酸、尼龙、聚酯、PVA(聚乙烯醇)或玉米基聚合物。在一些实例中,所使用的材料可以包含不可生物降解材料(例如,其可通过排泄物排出)。作为非限制性实例,材料可以包含不锈钢或其它金属(例如,对于用于发射器258的螺旋弹簧或其它弹簧构件)、塑料(例如,对于芯250、第一壳部分252和/或第二壳部分254)或其它物质。
上文对一些实例的描述仅出于说明和描述的目的呈现,而不旨在是详尽的或将本公开限制于所公开的精确形式。在不脱离本公开的精神和范围的情况下,本领域的技术人员将显而易见许多修改和调适。例如,可以根据本公开执行本文描述的过程的更多或更少步骤。此外,其它结构可以执行本文中描述的过程的一个或多个步骤。
在一些方面,根据以下一个或多个方面或其元件的一些组合提供装置、系统或方法。在一些方面,在这些方面中的一个或多个中描述的装置或系统可用于执行在其它方面中的一个中描述的方法。此外,关于装置或系统描述的特征可以相对于方法实施,反之,关于方法描述的特征可以相对于装置或系统实施。
方面1.一种装置,其包括含有微针阵列的胶囊以及机械致动器,其中所述装置采用可摄取形式以用于递送到受试者的十二指肠,并且响应于所述十二指肠中或通往所述十二指肠途中的刺激或状况而释放所述机械致动器以免受所述胶囊的约束,其中所述机械致动器在释放以免受所述胶囊的约束后在远离所述机械致动器的中心纵向轴线的方向上向外展开,并且驱动所述微针阵列与所述十二指肠的内壁膜穿透接合,并且其中所述穿透接合促进经由所述微针递送有效载荷。
方面1A.根据方面1所述的装置,其中所述机械致动器包括:
可折叠偏置构件,所述可折叠偏置构件包括第一端和第二端,所述可折叠偏置构件呈现允许所述第一端和所述第二端能朝向彼此折叠以用于从展开状态朝向塌缩状态移动的柔性,所述偏置构件呈现促使所述第一端和所述第二端彼此分开以用于从所述塌缩状态朝向所述展开状态移动的弹性;以及
保持器,所述保持器与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接,并且包括支撑所述微针阵列的支撑表面。
方面2.根据方面1所述的装置,其中所述装置完全由一种或多种可生物降解材料形成,由此所述装置是完全可生物降解的,而不是留下需要通过排泄物排出的部分从所述受试者体内排出。
方面3.根据方面1所述的装置,其中所述机械致动器由允许通过以避免在所述机械致动器的向外展开状态下所述机械致动器完全阻塞所述十二指肠的内腔的结构形成
方面4.根据方面1所述的装置,其中所述机械致动器包括:
可塌缩管,所述可塌缩管可朝向所述机械致动器的所述中心纵向轴线压缩并且能远离所述机械致动器的所述中心纵向轴线展开;
上部横梁和下部横梁,所述上部横梁和下部横梁由具有中间铰接部的横向柱接合;
线圈,所述线圈具有在塌缩状态下比在展开状态下更紧密地缠绕的多个重叠匝;
多个弯曲臂,所述多个弯曲臂在近侧端部处附接到中心芯,且能移动使得远侧端部在螺旋方向上远离所述芯旋转以从塌缩状态移动到展开状态;或
毂,所述毂与多个双铰接臂联接,每个双铰接臂包括(i)将所述臂的近侧部分联接到所述毂的第一铰接部和(ii)将所述臂的所述近侧部分联接到所述臂的远侧部分的第二铰接部。
方面5.根据方面1所述的装置,其中所述微针阵列由可展开带承载,所述可展开带围绕所述机械致动器布置并且被配置成响应于所述机械致动器的展开而展开。
方面6.一种系统,其包括:
胶囊,所述胶囊包括壳,所述壳具有:
内表面,所述内表面限定所述胶囊的内部体积;以及
外表面,所述外表面大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔;
托架,所述托架大小适于容纳在所述胶囊的所述内部体积内,并且承载微针阵列;以及
机械致动器,所述机械致动器可操作以用于向外移动所述托架以使所述微针穿透所述胃肠道的所述内壁膜,所述机械致动器包括柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许所述机械致动器远离展开状态并朝向塌缩状态塌缩的柔性,在所述塌缩状态下所述机械致动器容纳在所述胶囊的所述内部体积内,所述柔性弹性材料还具有使所述机械致动器朝向从所述塌缩状态朝向所述展开状态向外展开偏置的弹性,从而在所述机械致动器克服或脱离由所述胶囊提供的约束后向外移动所述托架。
方面6A.根据方面6所述的系统,其中所述机械致动器包括偏置构件,所述偏置构件包括可朝向彼此折叠的第一端和第二端;以及
保持器,所述保持器与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接,并且包括支撑所述微针阵列的支撑表面。
方面7.根据方面6所述的系统,其中所述胶囊被配置成释放所述机械致动器,使其在所述胃肠道的对应于所述十二指肠的一部分中免受约束。
方面8.根据方面7所述的系统,其中所述胶囊被配置成在所述十二指肠中降解以释放所述机械致动器以免受约束。
方面9.根据方面6所述的系统,其中所述机械致动器和所述托架各自被配置成在远离所述机械致动器的中心纵向轴线的方向上向外移动。
方面10.根据方面6所述的系统,其中所述机械致动器包括可塌缩管,所述可塌缩管可朝向所述机械致动器的所述中心纵向轴线压缩并且可远离所述机械致动器的所述中心纵向轴线展开。
方面11.根据方面10所述的系统,其中所述可塌缩管由互连柔性构件网络形成,其中所述构件之间的间隔在所述展开状态下比在所述塌缩状态下大。
方面12.根据方面6所述的系统,其中所述机械致动器包括上部横梁和下部横梁,所述上部横梁和下部横梁由具有中间铰接部的横向柱接合。
方面13.根据方面12所述的系统,其中当在所述塌缩状态与所述展开状态之间移位时,所述中间铰接部中的至少一个从所述上部横梁的一端下方移动到相对端下方。
方面14.根据方面12所述的系统,其中当在所述塌缩状态与所述展开状态之间移位时,所述中间铰接部彼此通过。
方面15.根据方面12所述的系统,其中所述横向柱包括至少一组两个柱,所述至少一组两个柱在其间限定槽,当在所述塌缩状态与所述展开状态之间的移位期间,所述横向柱中的至少另一个行进穿过所述槽。
方面16.根据方面6所述的系统,其中所述机械致动器包括线圈,所述线圈具有在所述塌缩状态下比在所述展开状态下更紧密地缠绕的多个重叠匝。
方面17.根据方面6所述的系统,其中所述机械致动器包括多个弯曲臂,所述多个弯曲臂在近侧端部处附接到中心芯,且可移动使得远侧端部在螺旋方向上远离所述芯旋转以从所述塌缩状态移动到所述展开状态。
方面18.根据方面6所述的系统,其中所述机械致动器包括毂,所述毂与多个双铰接臂联接,每个双铰接臂包括(i)将所述双铰接臂的近侧部分联接到所述毂的第一铰接部和(ii)将所述双铰接臂的所述近侧部分联接到所述双铰接臂的远侧部分的第二铰接部。
方面19.根据方面18所述的系统,其中在所述塌缩状态下,所述双铰接臂的所述近侧部分相对于所述机械致动器的中心纵向轴线位于所述双铰接臂的所述远侧部分的外侧。
方面20.根据方面18所述的系统,其中在从所述塌缩状态移动到所述展开状态时,(i)所述双铰接臂的所述近侧部分远离所述毂打开,并且(ii)所述双铰接臂的所述远侧部分远离所述双铰接臂的所述近侧部分打开。
方面21.根据方面6所述的系统,其中所述托架包括围绕所述机械致动器布置的可展开带。
方面22.根据方面6所述的系统,其中所述微针阵列与所述机械致动器机械地联接。
方面23.根据方面22所述的系统,其中所述微针阵列一体地形成到所述机械致动器的材料中。
方面24.根据方面6所述的系统,其中所述微针阵列包括特征,所述特征包含:
大于或等于2且小于或等于3的纵横比;
大于或等于1.5mm且小于或等于2mm的间距;以及
小于1微米的锐度。
方面25.一种用药物或生物治疗剂治疗受试者的方法,所述方法包括向所述受试者施用根据方面1所述的装置,其中所述装置包括药物或生物治疗有效载荷。
方面26.一种用药物或生物治疗剂治疗受试者的方法,所述方法包括向所述受试者施用根据方面6所述的系统,其中所述系统包括药物或生物治疗有效载荷。
方面27.一种制造方法,其包括:
通过使微针阵列与机械致动器联接来形成组件,所述机械致动器可在向外方向上从中心纵向轴线展开;以及
将所述组件安置在具有第一状态的胶囊内,在所述第一状态下所述胶囊约束所述机械致动器以免展开,所述胶囊可在受试者体内的靶位置中重新配置到第二状态,在所述第二状态下消除所述胶囊的约束以允许所述机械致动器展开,用于驱动所述微针阵列与所述靶位置处的组织接合。
方面28.根据方面27所述的方法,还包括在与所述机械致动器联接之前形成所述微针阵列。
方面29.根据方面27所述的方法,其中将所述微针阵列与所述机械致动器联接包括将所述微针阵列一体地形成到所述机械致动器的材料中。
方面30.根据方面27所述的方法,其中将所述微针阵列与所述机械致动器联接包括将所述机械致动器安置在承载所述微针的可展开带内。
方面31.根据方面27所述的方法,还包括形成所述微针阵列,所述微针阵列具有特征,所述特征包含:
大于或等于2且小于或等于3的纵横比;
大于或等于1.5mm且小于或等于2mm的间距;或
小于1微米的锐度。
在一些方面,根据以下实例中的一个或多个或根据其元件的一些组合提供一种装置、系统或方法。在一些方面,在这些实例中的一个或多个中描述的装置或系统可用于执行在其它实例中的一个中描述的方法。此外,关于装置或系统描述的特征可以相对于方法实施,反之,关于方法描述的特征可以相对于装置或系统实施。
实例1.一种系统,其包括:
胶囊,所述胶囊包括壳,所述壳具有:
内表面,所述内表面限定所述胶囊的内部体积;以及
外表面,所述外表面大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔;
托架,所述托架大小适于容纳在所述胶囊的所述内部体积内,并且承载微针阵列;以及
机械致动器,所述机械致动器可操作以用于向外移动所述托架以使所述微针穿透所述胃肠道的所述内壁膜,所述机械致动器包括:
可折叠偏置构件,所述可折叠偏置构件包括第一端和第二端,所述可折叠偏置构件包括柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许所述第一端和所述第二端能朝向彼此折叠以用于从展开状态朝向塌缩状态移动的柔性,在所述塌缩状态下所述机械致动器容纳在所述胶囊的所述内部体积内,所述柔性弹性材料还具有使所述第一端和所述第二端彼此分开偏置以用于从所述塌缩状态朝向所述展开状态移动的弹性,从而在所述机械致动器克服或脱离由所述胶囊提供的约束后向外移动所述托架;以及
保持器,所述保持器与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接,并且包括支撑承载所述微针阵列的所述托架的支撑表面。
实例2.根据实例1所述的系统,还包括与所述折叠偏置构件的所述第一端联接的连杆。
实例3.根据实例2所述的系统,其中所述连杆包括通道,所述保持器在所述通道中以所述塌缩状态被接收为将所述微针阵列的尖端与所述胶囊的所述内表面间隔开。
实例4.根据实例2所述的系统,其中所述保持器经由至少部分地包含在所述连杆上的铰接部与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接。
实例5.根据实例4所述的系统,还包括铰接部止动表面,所述铰接部止动表面包含在所述保持器或所述连杆上且被布置成防止所述铰接部旋转超过预定限制。
实例6.根据实例1所述的系统,其中所述可折叠偏置构件包括镍钛诺线。
实例7.根据实例1所述的系统,其中所述可折叠偏置构件是第一可折叠偏置构件,并且其中所述保持器在相对侧铰接地附接到所述第一可折叠偏置构件和第二可折叠偏置构件。
实例8.根据实例1所述的系统,其中所述可折叠偏置构件和所述保持器包含在组件中,所述组件包括:
第一保持器和第二保持器;
第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆;以及
第一可折叠偏置构件和第二第一可折叠偏置构件,其被布置成使得:
所述第一可折叠偏置构件具有分别接收在所述第一连杆和所述第二连杆中的相对端;
所述第二可折叠偏置构件具有分别接收在所述第三连杆和所述第四连杆中的相对端;
所述第一保持器在相对侧铰接地联接到所述第一连杆和所述第三连杆;并且
所述第二保持器在相对侧铰接地联接到所述第二连杆和所述第四连杆。
实例9.根据实例1所述的系统,其中所述保持器是第一保持器,所述第一保持器包括可释放附接表面,所述可释放附接表面被布置成在所述塌缩状态下附接到第二保持器,并且被配置成释放以允许第一保持器和所述第二保持器相对于彼此的对称部署。
实例10.根据实例1所述的系统,其包括由至少三个可折叠偏置构件互连的至少三个保持器,所述可折叠偏置构件被布置成分别在横向相邻保持器之间延伸。
实例11.一种系统,其包括:
胶囊,所述胶囊包括壳,所述壳具有:
第一壳部分;
第二壳部分;
接头,所述接头可释放地附接所述第一壳部分与所述第二壳部分;
内表面,所述内表面至少部分地由所述第一壳部分和所述第二壳部分限定,并且限定所述胶囊的内部体积;以及
外表面,所述外表面至少部分地由所述第一壳部分和所述第二壳部分限定,并且大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔;
托架,所述托架大小适于容纳在所述胶囊的所述内部体积内,并且承载微针阵列;以及
发射器,所述发射器在克服或脱离由所述接头提供的约束时可操作,并且可操作以用于驱动所述第一壳部分和所述第二壳部分远离所述托架以暴露所述微针阵列。
实例11A.根据实例11所述的系统,其中所述发射器可操作以将所述微针阵列暴露在用于实现与所述胃肠道的所述内壁膜的穿透接合的位置中,所述穿透接合由所述胃肠道围绕所述微针阵列的蠕动收缩引起。
实例12.根据实例11所述的系统,其中所述发射器的部分分别附接在所述第一壳部分和所述第二壳部分中,以便在将所述第一壳部分和所述第二壳部分从所述托架驱离之后保持在所述第一壳部分和所述第二壳部分中。
实例13.根据实例11所述的系统,其中所述发射器包括螺旋弹簧,所述螺旋弹簧被布置成推压与所述托架联接的芯的杠杆表面。
实例14.根据实例11所述的系统,其中所述第一壳部分和所述第二壳部分包含凹槽,所述凹槽成形为接收从与所述托架联接的芯延伸的凸缘,以便限制所述芯在所述胶囊内的移动。
实例15.根据实例11所述的系统,其中所述托架通过可响应于释放力释放的粘结而附接到芯,所述释放力的量值小于足以移除所述微针阵列以免与所述胃肠道的所述内壁膜的穿透接合的移除力。
实例16.一种系统,其包括被配置成用于微针递送的机械致动器,所述机械致动器包括:
可折叠偏置构件,所述可折叠偏置构件包括第一端和第二端,所述可折叠偏置构件包括柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许所述第一端和所述第二端能朝向彼此折叠以用于从展开状态朝向塌缩状态移动的柔性,在所述塌缩状态下所述机械致动器容纳在大小适于容纳在可摄取胶囊内的体积内,所述柔性弹性材料还具有使所述第一端和所述第二端彼此分开偏置以用于从所述塌缩状态朝向所述展开状态移动的弹性;以及
保持器,所述保持器与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接,并且包括被配置成支撑承载微针阵列的托架的支撑表面,所述支撑表面被配置成支撑所述托架以响应于从所述塌缩状态朝向所述展开状态移动而向外移动以部署所述微针。
实例17.根据实例16所述的系统,还包括承载所述微针阵列的所述托架。
实例18.根据实例16所述的系统,还包括所述胶囊。
实例19.根据实例16所述的系统,其中所述可折叠偏置构件和所述保持器包含在组件中,所述组件包括:
第一保持器和第二保持器;
第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆;以及
第一可折叠偏置构件和第二第一可折叠偏置构件,其被布置成使得:
所述第一可折叠偏置构件具有分别接收在所述第一连杆和所述第二连杆中的相对端;
所述第二可折叠偏置构件具有分别接收在所述第三连杆和所述第四连杆中的相对端;
所述第一保持器在相对侧铰接地联接到所述第一连杆和所述第三连杆;并且
所述第二保持器在相对侧铰接地联接到所述第二连杆和所述第四连杆。
实例20.一种装置,其包括含有微针阵列的胶囊以及发射器,其中所述装置采用可摄取形式以用于递送到受试者的十二指肠,并且响应于所述十二指肠中或通往所述十二指肠途中的刺激或状况而将所述胶囊的第一壳部分和第二壳部分彼此释放,其中所述发射器驱动释放的第一壳部分和所述第二壳部分远离彼此,以将所述微针阵列暴露在用于实现与所述十二指肠的内壁膜的穿透接合的位置中,所述穿透接合由所述十二指肠的所述内壁膜围绕暴露的微针阵列的蠕动收缩引起,并且其中所述穿透接合促进经由所述微针递送有效载荷。
本文中参考实例或实施方案意指结合实例描述的特定特征、结构、操作或其它特性可以包含在本公开的至少一个实施方案中。本公开不限于所述特定实例或实施方案。短语“在一个实例中”、“在实例中”、“在一个实施方案中”或“在实施方案中”的出现或所述短语在说明书中的不同位置中的变型不一定指相同的实例或实施方案。本说明书中关于一个实例或实施方案描述的任何特定特征、结构、操作或其它特性可以与关于任何其它实例或实施方案描述的其它特征、结构、操作或其它特性组合。
本文中使用词语“或”旨在涵盖包容性和排他性的或条件。换句话说,A或B或C包含适合于特定使用的任何或所有以下替代组合:单独A;单独B;单独C;仅A和B;仅A和C;仅B和C;以及A和B和C所有三者。

Claims (54)

1.一种系统,其包括:
胶囊,所述胶囊包括壳,所述壳具有:
内表面,所述内表面限定所述胶囊的内部体积;以及
外表面,所述外表面大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔;托架,所述托架大小适于容纳在所述胶囊的所述内部体积内,并且承载微针阵列;以及
机械致动器,所述机械致动器可操作以用于向外移动所述托架以使所述微针穿透所述胃肠道的所述内壁膜,所述机械致动器包括:
可折叠偏置构件,所述可折叠偏置构件包括第一端和第二端,所述可折叠偏置构件包括柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许所述第一端和所述第二端能朝向彼此折叠以用于从展开状态朝向塌缩状态移动的柔性,在所述塌缩状态下所述机械致动器容纳在所述胶囊的所述内部体积内,所述柔性弹性材料还具有使所述第一端和所述第二端彼此分开偏置以用于从所述塌缩状态朝向所述展开状态移动的弹性,从而在所述机械致动器克服或脱离由所述胶囊提供的约束后向外移动所述托架;以及
保持器,所述保持器与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接,并且包括支撑承载所述微针阵列的所述托架的支撑表面。
2.根据权利要求1所述的系统,还包括与所述折叠偏置构件的所述第一端联接的连杆。
3.根据权利要求2所述的系统,其中所述连杆包括通道,所述保持器在所述通道中以所述塌缩状态被接收为将所述微针阵列的尖端与所述胶囊的所述内表面间隔开。
4.根据权利要求2所述的系统,其中所述保持器经由至少部分地包含在所述连杆上的铰接部与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接。
5.根据权利要求4所述的系统,还包括铰接部止动表面,所述铰接部止动表面包含在所述保持器或所述连杆上且被布置成防止所述铰接部旋转超过预定限制。
6.根据权利要求1所述的系统,其中所述可折叠偏置构件包括镍钛诺线。
7.根据权利要求1所述的系统,其中所述可折叠偏置构件是第一可折叠偏置构件,并且其中所述保持器在相对侧铰接地附接到所述第一可折叠偏置构件和第二可折叠偏置构件。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述可折叠偏置构件和所述保持器包含在组件中,所述组件包括:
第一保持器和第二保持器;
第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆;以及
第一可折叠偏置构件和第二第一可折叠偏置构件,其被布置成使得:
所述第一可折叠偏置构件具有分别接收在所述第一连杆和所述第二连杆中的相对端;
所述第二可折叠偏置构件具有分别接收在所述第三连杆和所述第四连杆中的相对端;
所述第一保持器在相对侧铰接地联接到所述第一连杆和所述第三连杆;并且
所述第二保持器在相对侧铰接地联接到所述第二连杆和所述第四连杆。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述保持器是第一保持器,所述第一保持器包括可释放附接表面,所述可释放附接表面被布置成在所述塌缩状态下附接到第二保持器,并且被配置成释放以允许第一保持器和所述第二保持器相对于彼此的对称部署。
10.根据权利要求1所述的系统,其包括由至少三个可折叠偏置构件互连的至少三个保持器,所述可折叠偏置构件被布置成分别在横向相邻保持器之间延伸。
11.一种系统,其包括:
胶囊,所述胶囊包括壳,所述壳具有:
第一壳部分;
第二壳部分;
接头,所述接头可释放地附接所述第一壳部分与所述第二壳部分;
内表面,所述内表面至少部分地由所述第一壳部分和所述第二壳部分限定,并且限定所述胶囊的内部体积;以及
外表面,所述外表面至少部分地由所述第一壳部分和所述第二壳部分限定,并且大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔;
托架,所述托架大小适于容纳在所述胶囊的所述内部体积内,并且承载微针阵列;以及
发射器,所述发射器在克服或脱离由所述接头提供的约束时可操作,并且可操作以用于驱动所述第一壳部分和所述第二壳部分远离所述托架以暴露所述微针阵列。
12.根据权利要求11所述的系统,其中所述发射器可操作以将所述微针阵列暴露在用于实现与所述胃肠道的所述内壁膜的穿透接合的位置中,所述穿透接合由所述胃肠道围绕所述微针阵列的蠕动收缩引起。
13.根据权利要求11所述的系统,其中所述发射器的部分分别附接在所述第一壳部分和所述第二壳部分中,以便在将所述第一壳部分和所述第二壳部分从所述托架驱离之后保持在所述第一壳部分和所述第二壳部分中。
14.根据权利要求11所述的系统,其中所述发射器包括螺旋弹簧,所述螺旋弹簧被布置成推压与所述托架联接的芯的杠杆表面。
15.根据权利要求11所述的系统,其中所述第一壳部分和所述第二壳部分包含凹槽,所述凹槽成形为接收从与所述托架联接的芯延伸的凸缘,以便限制所述芯在所述胶囊内的移动。
16.根据权利要求11所述的系统,其中所述托架通过能响应于释放力释放的粘结而附接到芯,所述释放力的量值小于足以移除所述微针阵列以免与所述胃肠道的所述内壁膜的穿透接合的移除力。
17.一种系统,其包括被配置成用于微针递送的机械致动器,所述机械致动器包括:
可折叠偏置构件,所述可折叠偏置构件包括第一端和第二端,所述可折叠偏置构件包括柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许所述第一端和所述第二端能朝向彼此折叠以用于从展开状态朝向塌缩状态移动的柔性,在所述塌缩状态下所述机械致动器容纳在大小适于容纳在可摄取胶囊内的体积内,所述柔性弹性材料还具有使所述第一端和所述第二端彼此分开偏置以用于从所述塌缩状态朝向所述展开状态移动的弹性;以及
保持器,所述保持器与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接,并且包括被配置成支撑承载微针阵列的托架的支撑表面,所述支撑表面被配置成支撑所述托架以响应于从所述塌缩状态朝向所述展开状态移动而向外移动以部署所述微针。
18.根据权利要求17所述的系统,还包括承载所述微针阵列的所述托架。
19.根据权利要求17所述的系统,还包括所述胶囊。
20.根据权利要求17所述的系统,其中所述可折叠偏置构件和所述保持器包含在组件中,所述组件包括:
第一保持器和第二保持器;
第一连杆、第二连杆、第三连杆和第四连杆;以及
第一可折叠偏置构件和第二第一可折叠偏置构件,其被布置成使得:
所述第一可折叠偏置构件具有分别接收在所述第一连杆和所述第二连杆中的相对端;
所述第二可折叠偏置构件具有分别接收在所述第三连杆和所述第四连杆中的相对端;
所述第一保持器在相对侧铰接地联接到所述第一连杆和所述第三连杆;并且
所述第二保持器在相对侧铰接地联接到所述第二连杆和所述第四连杆。
21.一种装置,其包括含有微针阵列的胶囊以及发射器,其中所述装置采用可摄取形式以用于递送到受试者的十二指肠,并且响应于所述十二指肠中或通往所述十二指肠途中的刺激或状况而将所述胶囊的第一壳部分和第二壳部分彼此释放,其中所述发射器驱动释放的第一壳部分和所述第二壳部分远离彼此,以将所述微针阵列暴露在用于实现与所述十二指肠的内壁膜的穿透接合的位置中,所述穿透接合由所述十二指肠的所述内壁膜围绕暴露的微针阵列的蠕动收缩引起,并且其中所述穿透接合促进经由所述微针递送有效载荷。
22.一种装置,其包括含有微针阵列的胶囊以及机械致动器,其中所述装置采用可摄取形式以用于递送到受试者的十二指肠,并且响应于所述十二指肠中或通往所述十二指肠途中的刺激或状况而释放所述机械致动器以免受所述胶囊的约束,其中所述机械致动器在释放以免受所述胶囊的约束后在远离所述机械致动器的中心纵向轴线的方向上向外展开,并且驱动所述微针阵列与所述十二指肠的内壁膜穿透接合,并且其中所述穿透接合促进经由所述微针递送有效载荷。
23.根据权利要求22所述的装置,其中所述机械致动器包括:
可折叠偏置构件,所述可折叠偏置构件包括第一端和第二端,所述可折叠偏置构件呈现允许所述第一端和所述第二端能朝向彼此折叠以用于从展开状态朝向塌缩状态移动的柔性,所述偏置构件呈现促使所述第一端和所述第二端彼此分开以用于从所述塌缩状态朝向所述展开状态移动的弹性;以及
保持器,所述保持器与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接,并且包括支撑所述微针阵列的支撑表面。
24.根据权利要求22所述的装置,其中所述装置完全由一种或多种可生物降解材料形成,由此所述装置是完全可生物降解的,而不是留下需要通过排泄物排出的部分从所述受试者体内排出。
25.根据权利要求22所述的装置,其中所述机械致动器由允许通过以避免在所述机械致动器的向外展开状态下所述机械致动器完全阻塞所述十二指肠的内腔的结构形成。
26.根据权利要求22所述的装置,其中所述机械致动器包括:
可塌缩管,所述可塌缩管能朝向所述机械致动器的所述中心纵向轴线压缩并且能远离所述机械致动器的所述中心纵向轴线展开;
上部横梁和下部横梁,所述上部横梁和下部横梁由具有中间铰接部的横向柱接合;
线圈,所述线圈具有在塌缩状态下比在展开状态下更紧密地缠绕的多个重叠匝;
多个弯曲臂,所述多个弯曲臂在近侧端部处附接到中心芯,且能移动使得远侧端部在螺旋方向上远离所述芯旋转以从塌缩状态移动到展开状态;或
毂,所述毂与多个双铰接臂联接,每个双铰接臂包括(i)将所述臂的近侧部分联接到所述毂的第一铰接部和(ii)将所述臂的所述近侧部分联接到所述臂的远侧部分的第二铰接部。
27.根据权利要求22所述的装置,其中所述微针阵列由可展开带承载,所述可展开带围绕所述机械致动器布置并且被配置成响应于所述机械致动器的展开而展开。
28.一种系统,其包括:
胶囊,所述胶囊包括壳,所述壳具有:
内表面,所述内表面限定所述胶囊的内部体积;以及
外表面,所述外表面大小适于穿过由胃肠道的内壁膜限定的内腔;托架,所述托架大小适于容纳在所述胶囊的所述内部体积内,并且承载微针阵列;以及
机械致动器,所述机械致动器可操作以用于向外移动所述托架以使所述微针穿透所述胃肠道的所述内壁膜,所述机械致动器包括柔性弹性材料,所述柔性弹性材料具有允许所述机械致动器远离展开状态并朝向塌缩状态塌缩的柔性,在所述塌缩状态下所述机械致动器容纳在所述胶囊的所述内部体积内,所述柔性弹性材料还具有使所述机械致动器朝向从所述塌缩状态朝向所述展开状态向外展开偏置的弹性,从而在所述机械致动器克服或脱离由所述胶囊提供的约束后向外移动所述托架。
29.根据权利要求28所述的系统,其中所述机械致动器包括偏置构件,所述偏置构件包括能朝向彼此折叠的第一端和第二端;以及
保持器,所述保持器与所述偏置构件的所述第一端铰接地附接,并且包括支撑所述微针阵列的支撑表面。
30.根据权利要求28所述的系统,其中所述胶囊被配置成释放所述机械致动器,使其在所述胃肠道的对应于所述十二指肠的一部分中免受约束。
31.根据权利要求30所述的系统,其中所述胶囊被配置成在所述十二指肠中降解以释放所述机械致动器以免受约束。
32.根据权利要求28所述的系统,其中所述机械致动器和所述托架各自被配置成在远离所述机械致动器的中心纵向轴线的方向上向外移动。
33.根据权利要求28所述的系统,其中所述机械致动器包括可塌缩管,所述可塌缩管能朝向所述机械致动器的中心纵向轴线压缩并且能远离所述机械致动器的中心纵向轴线展开。
34.根据权利要求33所述的系统,其中所述可塌缩管由互连柔性构件网络形成,其中所述构件之间的间隔在所述展开状态下比在所述塌缩状态下大。
35.根据权利要求28所述的系统,其中所述机械致动器包括上部横梁和下部横梁,所述上部横梁和下部横梁由具有中间铰接部的横向柱接合。
36.根据权利要求35所述的系统,其中当在所述塌缩状态与所述展开状态之间移位时,所述中间铰接部中的至少一个从所述上部横梁的一端下方移动到相对端下方。
37.根据权利要求35所述的系统,其中当在所述塌缩状态与所述展开状态之间移位时,所述中间铰接部彼此通过。
38.根据权利要求35所述的系统,其中所述横向柱包括至少一组两个柱,所述至少一组两个柱在其间限定槽,当在所述塌缩状态与所述展开状态之间的移位期间,所述横向柱中的至少另一个行进穿过所述槽。
39.根据权利要求28所述的系统,其中所述机械致动器包括线圈,所述线圈具有在所述塌缩状态下比在所述展开状态下更紧密地缠绕的多个重叠匝。
40.根据权利要求28所述的系统,其中所述机械致动器包括多个弯曲臂,所述多个弯曲臂在近侧端部处附接到中心芯,且能移动使得远侧端部在螺旋方向上远离所述芯旋转以从所述塌缩状态移动到所述展开状态。
41.根据权利要求28所述的系统,其中所述机械致动器包括毂,所述毂与多个双铰接臂联接,每个双铰接臂包括(i)将所述双铰接臂的近侧部分联接到所述毂的第一铰接部和(ii)将所述双铰接臂的所述近侧部分联接到所述双铰接臂的远侧部分的第二铰接部。
42.根据权利要求41所述的系统,其中在所述塌缩状态下,所述双铰接臂的所述近侧部分相对于所述机械致动器的中心纵向轴线位于所述双铰接臂的所述远侧部分的外侧。
43.根据权利要求41所述的系统,其中在从所述塌缩状态移动到所述展开状态时,(i)所述双铰接臂的所述近侧部分远离所述毂打开,并且(ii)所述双铰接臂的所述远侧部分远离所述双铰接臂的所述近侧部分打开。
44.根据权利要求28所述的系统,其中所述托架包括围绕所述机械致动器布置的可展开带。
45.根据权利要求28所述的系统,其中所述微针阵列与所述机械致动器机械地联接。
46.根据权利要求45所述的系统,其中所述微针阵列一体地形成到所述机械致动器的材料中。
47.根据权利要求28所述的系统,其中所述微针阵列包括特征,所述特征包含:
大于或等于2且小于或等于3的纵横比;
大于或等于1.5mm且小于或等于2mm的间距;以及
小于1微米的锐度。
48.一种用药物或生物治疗剂治疗受试者的方法,所述方法包括向所述受试者施用根据权利要求22所述的装置,其中所述装置包括药物或生物治疗有效载荷。
49.一种用药物或生物治疗剂治疗受试者的方法,所述方法包括向所述受试者施用根据权利要求28所述的系统,其中所述系统包括药物或生物治疗有效载荷。
50.一种制造方法,其包括:
通过使微针阵列与机械致动器联接来形成组件,所述机械致动器能在向外方向上从中心纵向轴线展开;以及
将所述组件安置在具有第一状态的胶囊内,在所述第一状态下所述胶囊约束所述机械致动器以免展开,所述胶囊能在受试者体内的靶位置中重新配置到第二状态,在所述第二状态下消除所述胶囊的约束以允许所述机械致动器展开,用于驱动所述微针阵列与所述靶位置处的组织接合。
51.根据权利要求50所述的方法,还包括在与所述机械致动器联接之前形成所述微针阵列。
52.根据权利要求50所述的方法,其中将所述微针阵列与所述机械致动器联接包括将所述微针阵列一体地形成到所述机械致动器的材料中。
53.根据权利要求50所述的方法,其中将所述微针阵列与所述机械致动器联接包括将所述机械致动器安置在承载所述微针的可展开带内。
54.根据权利要求50所述的方法,还包括形成所述微针阵列,所述微针阵列具有特征,所述特征包含:
大于或等于2且小于或等于3的纵横比;
大于或等于1.5mm且小于或等于2mm的间距;或
小于1微米的锐度。
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