CN117295412A - 具有生物标志物传感器的气溶胶生成制品 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。所述气溶胶生成制品包括口端、远端和生物标志物传感器，其中所述生物标志物传感器被设置到所述气溶胶生成制品并且远离所述口端至少1厘米。本发明也涉及一种气溶胶生成装置和一种包括气溶胶生成装置和气溶胶生成制品的气溶胶生成系统。本发明也涉及一种用于操作该气溶胶生成系统的方法。

Description

具有生物标志物传感器的气溶胶生成制品

技术领域

本发明涉及一种包括烟嘴和生物标志物传感器的气溶胶生成制品。本发明也涉及一种被配置成接收该气溶胶生成制品的气溶胶生成装置，并且涉及一种包括气溶胶生成制品和气溶胶生成装置的系统。本发明还涉及一种使用该系统的方法。

背景技术

本公开大体上涉及包括生物标志物传感器的气溶胶生成制品。气溶胶生成制品可以与气溶胶生成装置一起使用。生物标志物传感器可以由气溶胶生成装置的对应控制电子器件读出。以这种方式，可以提供反馈，所述反馈可以用于调整使用者体验。例如，可以基于使用者的唾液中所测量的生物标志物浓度来控制尼古丁递送。所测量的生物标志物浓度可以优选地与使用者的尼古丁暴露水平有关。

诸如尼古丁或其代谢衍生物(诸如可替宁或3-羟基可替宁)的生物标志物可以用于识别使用者先前已经使用烟草产品或递送尼古丁的气溶胶生成装置的强度。一些代谢衍生物在使用后超过40小时可以在使用者的唾液中可检测。

因此，通过监测递送尼古丁的产品的常规使用者的生物标志物水平，尼古丁摄入可以被监测并且可能在后续使用者体验中受到影响。可以提供激励以将使用者的尼古丁摄入保持在恒定或连续降低的水平。

发明内容

期望提供一种气溶胶生成制品，其用于提供增加的功能(特别地关于监测使用者行为)的气溶胶生成系统。

期望提供一种气溶胶生成制品，其用于提供该增加的功能的气溶胶生成系统，并且所述气溶胶生成系统易于处理。期望提供一种气溶胶生成系统，其可以长时间使用并且同时提供高卫生标准。

还期望提供一种气溶胶生成系统，其包括可以以降低的成本制造的气溶胶生成制品。

根据本发明的实施例，提供了一种包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品。所述气溶胶生成制品包括口端和远端。所述气溶胶生成制品包括生物标志物传感器，所述生物标志物传感器被设置到所述气溶胶生成制品并且远离所述口端至少1cm。

在使用者体验期间，气溶胶生成制品的口端被放入使用者的口中。生物标志物传感器定位成使得其不与使用者的口直接接触。以这种方式，在整个使用者体验中，生物标志物传感器可以是可见的。特别地，生物标志物传感器可以在使用者体验期间由使用者或由电子设备读出。

气溶胶生成制品可以包括气溶胶生成制品的口端处的专用烟嘴。烟嘴是在使用者体验期间可以放置在使用者口中的气溶胶生成制品的一部分。生物标志物传感器可以被设置成远离烟嘴。生物标志物传感器可以被设置在烟嘴的上游。通过远离烟嘴定位生物标志物传感器，可以高效地确保生物标志物不与使用者的口接触。

气溶胶生成制品可以包括其中设置气溶胶形成基质的部分。生物标志物传感器可以定位在其中设置气溶胶形成基质的部分处。在使用者体验期间，其中设置气溶胶形成基质的部分可以不被放入使用者的口中。因此，通过将生物标志物传感器定位在其中设置气溶胶形成基质的部分处，可以再次高效地确保生物标志物不与使用者的口接触。

气溶胶生成制品可以包括穿孔。气溶胶生成制品可以包括穿孔线。生物标志物传感器可以被设置在穿孔线的上游。穿孔线被设置在气溶胶生成制品中以便允许环境空气被引入气溶胶生成制品的气流通道中。为了实现这个功能，在使用者体验期间，穿孔线通常不被覆盖。特别地，在使用者体验期间，穿孔线通常不被使用者的口覆盖。因此，也以这种方式，可以高效地确保生物标志物不与使用者的口接触。

如本文中所使用的，“气溶胶生成装置”涉及一种与气溶胶形成基质相互作用以生成气溶胶的装置。例如，气溶胶形成基质可以为气溶胶生成制品的一部分。生成的气溶胶可以是通过使用者的口可直接吸入到使用者的肺中的气溶胶。气溶胶生成装置可以为保持器。气溶胶生成装置可以为电加热式气溶胶生成装置。气溶胶生成装置可以包括电路。气溶胶生成装置可以包括电源。气溶胶生成装置可以包括加热室。气溶胶生成装置可以包括加热元件。电路和电源优选地布置在气溶胶生成装置的主体中。

如本文中所使用的，术语“气溶胶生成制品”指包括能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的气溶胶形成基质的制品。例如，气溶胶生成制品可以是生成气溶胶的气溶胶生成制品，所述气溶胶通过使用者的口可直接吸入到使用者的肺中。气溶胶生成制品可以为一次性的。包括气溶胶形成基质(包括烟草)的气溶胶生成制品可以称为烟草棒。

气溶胶生成制品可以是基本上圆柱形的形状。气溶胶生成制品可以是基本上细长的。气溶胶生成制品可以具有长度和基本上垂直于所述长度的圆周。气溶胶形成基质可以是基本上圆柱形的形状。气溶胶形成基质可以是基本上细长的。气溶胶形成基质也可以具有长度和基本上垂直于所述长度的圆周。

气溶胶生成制品可以具有在大约30mm与大约100mm之间的总长度。气溶胶生成制品可以具有在大约5mm与大约12mm之间的外径。气溶胶生成制品可以包括过滤器滤嘴段。过滤器滤嘴段可以位于气溶胶生成制品的下游端处。过滤器滤嘴段可以是醋酸纤维素过滤器滤嘴段。在一个方面，过滤器滤嘴段的长度为大约7mm，但可以具有在大约5mm到大约10mm之间的长度。

在一个方面，气溶胶生成制品可以具有大约45mm的总长度。气溶胶生成制品可以具有大约7.2mm的外径。此外，气溶胶形成基质可以具有大约10mm的长度。替代地，气溶胶形成基质可以具有大约12mm的长度。此外，气溶胶形成基质的直径可以在大约5mm与大约12mm之间。气溶胶生成制品可以包括外部纸包装物。此外，气溶胶生成制品可以包括在气溶胶形成基质与过滤器滤嘴段之间的分隔物。分隔物可以是大约18mm，但是可以在大约5mm到大约25mm的范围内。

气溶胶生成装置的加热室可以具有细长形状。气溶胶生成装置的加热室可以具有对应于气溶胶生成制品的横截面的横截面，所述气溶胶生成制品将与气溶胶生成装置的加热室一起使用并且插入到加热室中。

如本文中所使用的，术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以方便地为气溶胶生成制品的一部分。

气溶胶形成基质可以是固体或液体气溶胶形成基质。替代地，气溶胶形成基质可以包括固体和液体组分。气溶胶形成基质可以包括含烟草材料，所述含烟草材料含有在加热时从基质释放的挥发性烟草香味化合物。替代地，气溶胶形成基质可以包括非烟草材料。气溶胶形成基质可以进一步包括有助于致密且稳定气溶胶形成的气溶胶形成剂。合适的气溶胶形成剂的实例为甘油和丙二醇。

气溶胶形成基质为能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质释放挥发性化合物。

气溶胶生成装置可以包括电路。电路可以包括微处理器，所述微处理器可以为可编程微处理器。所述微处理器可以为控制器的一部分。电路可以包括另外的电子部件。电路可以被配置成调节对加热元件的电力供应。电力可以在激活气溶胶生成装置之后被持续地供应到加热元件，或者可以(诸如基于逐口抽吸)被间歇地供应。可以以电流脉冲的形式将电力供应至加热元件。电路可以被配置成监测加热元件的电阻并且优选地取决于加热元件的电阻而控制对加热元件的电力供应。

气溶胶生成装置可以包括在气溶胶生成装置主体内的电源，通常是电池。在一个方面，电源是锂离子电池。替代地，电源可以是镍-金属氢化物电池、镍镉电池，或锂基电池例如锂-钴、锂-铁-磷酸盐、钛酸锂或锂-聚合物电池。作为替代方案，电源可以为另一形式的电荷存储装置，诸如电容器。电源可能需要再充电，并且可能具有使得能够存储足够能量以进行一次或多次使用体验的容量；例如，电源可以具有足够的容量以连续生成气溶胶约六分钟的时间或六分钟的倍数的时间。在另一实例中，电源可以具有足够的容量来提供预定次数的抽吸或加热元件的不连续激活。

气溶胶生成装置可以包括雾化器。雾化器被设置用于雾化液体气溶胶形成基质以形成气溶胶，所述气溶胶随后可以被使用者吸入。雾化器可以包括加热元件，在这种情况下，雾化器将被表示为汽化器。一般来说，雾化器可以被配置为能够使液体气溶胶形成基质雾化的任何装置。例如，雾化器可以包括喷雾器或雾化器喷嘴，其基于文丘里效应来使液体气溶胶形成基质雾化。因此，液体气溶胶形成基质的雾化可以通过非热气溶胶化技术实现。可以使用具有振动元件、振动网格、压电驱动喷雾器或表面声波气溶胶化的机械振动汽化器。

优选地，雾化器被配置为汽化器，所述汽化器包括用于加热所供应量的液体气溶胶形成基质的加热器。加热器可以是适用于加热液体气溶胶形成基质并且使液体气溶胶形成基质的至少一部分汽化以便形成气溶胶的任何装置。加热器可以示例性地为线圈加热器、毛细管加热器、网状加热器或金属板加热器。加热器可以示例性地为电阻加热器，其接收电力并且将接收到的电力的至少部分变换为热能。替代地或另外，加热器可以是通过时变磁场感应加热的感受器。加热器可以包括仅单个加热元件或多个加热元件。一个或多个加热元件的温度优选地由电路控制。

如这里使用的，术语“上游”、“下游”、“近侧”、“远侧”、“前部”和“后部”用于描述气溶胶生成装置的部件或部件的部分相对于由使用者在气溶胶生成装置的使用期间在气溶胶生成装置的烟嘴处吸入引起的气流的方向的相对位置。

生物标志物传感器可以以任何合适的形式和形状被提供。生物标志物传感器可以以测试贴片被设置到气溶胶生成制品的外表面。测试贴片可以通过粘合剂或任何其他合适的附接装置粘附到气溶胶生成制品的外表面。

生物标志物传感器可以以围绕气溶胶生成制品的外圆周延伸的带的形式被提供。该设计对于具有圆柱形形状的气溶胶生成制品可能特别有利。以带的形式被提供的生物标志物传感器可以使用常规附接方法牢固地固定到气溶胶生成制品。在整个使用者体验中，围绕气溶胶生成制品的外圆周延伸的生物标志物传感器可以容易地由使用者或通过对应的读出装置可观察到。

生物标志物可以用于检查源自使用者的口的任何颊液。此类颊液可以主要包括唾液，但也可以包括例如使用者的呼吸的冷凝物。为了清楚起见，本文件中使用术语“唾液”作为任何颊液的实例。

生物标志物传感器可以采用任何合适的生物标志物检测技术。用于检测使用者唾液中的生物标志物浓度的已知技术包括比色法、气相色谱法(GC)、GS-质谱法(GC-MS)、高效液相色谱法(HPLC)以及放射免疫测定法(RIA)。可以使用侧向流动测试条，如侧向流动接触点色谱法唾液生物标志物检测系统。此类生物标志物检测技术或其他合适的技术可以适于在本发明中使用。

生物标志物传感器可以包括具有在与使用者唾液中的对应生物标志物接触时改变的特性的物质。生物标志物传感器可以含有包括纳米颗粒、染料和化学剂中的一种或多种的物质。生物标志物传感器可以含有当检测到使用者唾液中存在特定生物标志物时引起物理特性的改变的物质。生物标志物传感器中的物质可以是比色物质，其被配置成在与使用者唾液中存在的生物标志物接触时改变其颜色。

可用于此类比色法的发色团生成试剂可以包括巴比妥酸(BA)、1,3-二乙基-2-硫代巴比妥酸(DETBA)和米氏酸(MA)。可替宁当量测量可以使用氰化物和用于测定吡啶衍生物(具体而言，尼古丁代谢物)的发色团生成试剂(例如，BA、MA、DETBA)。已知BA用于与一些吡啶衍生物一起使用以进行氰化物的此类比色法测定。比色法尼古丁-代谢物(如可替宁)测定可以使用吡唑啉酮作为发色团生成剂。此类测定可以用于检测以及用于定量测量使用者唾液中的尼古丁-代谢物浓度(如可替宁浓度)。

使用者可以视觉地观察到颜色的变化。以这种方式，使用者可以获得关于气溶胶生成制品的真实性的确认。生物标志物传感器可以用于防止或检测产品伪造。所述物质可以以预定义的并且可容易识别的模式被提供，例如品牌标志、QR码、条形码或另一可视代码，这允许使用者确认产品的完整性和真实性。

生物标志物传感器可以是对使用者唾液中存在的任何生物标志物作出响应的传感器。合适的生物标志物包括但不限于尼古丁代谢物或皮质醇代谢物。

任何一个或多个传感器可以被配置成检测使用者唾液中的任何一种或多种尼古丁代谢物。尼古丁代谢物的实例包括尼古丁葡萄糖苷酸、尼古丁N’-氧化物、尼古丁异甲鎓离子、可替宁甲鎓离子、可替宁葡萄糖苷酸、3-吡啶基乙酸、尼古丁-Δ亚胺离子、可替宁、可替宁N-氧化物、4-(3-吡啶基)-丁酸、2-羟基尼古丁、降烟碱、N’-羟甲基降烟碱、5’-羟基可替宁、反-3’-羟基可替宁、4-(甲基氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮、4-氧代-4-(3-吡啶基)-丁酰胺、4-氧代-4-(3-吡啶基)-N-甲基丁酰胺、反-3’-羟基可替宁葡萄糖苷酸、4-(3-吡啶基)-3-丁烯酸、4-羟基-4-(3-吡啶基)-丁酸、4-氧代-4-(3-吡啶基)-丁酸以及5-(-3-吡啶基)-四氢-呋喃-2-酮。至少一个传感器可以被配置成检测可替宁水平。

可替宁是优选的代谢物，部分地因为其具有长血浆半衰期并且因为高百分比的尼古丁转化成可替宁。例如，与对于尼古丁约30分钟的血浆半衰期相比较，可替宁的血浆半衰期通常为约11小时到约37小时。另外，约70％到约80％的尼古丁在肝脏中转化成可替宁并且被递送到血流。此外，认为唾液可替宁浓度与血浆可替宁浓度成比例。

生物标志物传感器可以被配置成量化在相关浓度范围内的可替宁的量。举例来说，研究已经表明，被动暴露于含有尼古丁的气溶胶可能导致唾液中的可替宁浓度低于5纳克/毫升，但重度被动暴露可能导致唾液中的浓度为10纳克/毫升或更大。常规使用者的唾液中的可替宁浓度可以在约10纳克/毫升至约100纳克/毫升的范围内。因此并且优选地，传感器可以被配置成精确地量化在约5纳克/毫升至约200纳克/毫升(诸如约10纳克/毫升至约150纳克/毫升)的范围内的唾液可替宁浓度。然而应了解，传感器的可靠性和敏感性的范围可以被调谐以视需要或视期望包括其他浓度范围。

生物标志物传感器可以包括充当尼古丁代谢物的结合或检测配对物的生物物质。此类生物物质在本文中通常被称为尼古丁代谢物的抗体。现有技术中已知可以如何制备此类抗体。示例性地，本文中提及美国专利号5,164,504(用于可替宁衍生物的免疫测定的抗体)、美国专利申请号2011/305715(针对3-羟基可替宁的抗体)和美国专利号7,517,699(侧向流动可替宁免疫测定法)，其均在不与本公开内容冲突的程度上以全文引用的方式并入本文中。

可以采用以实现或接近上述结果的传感器技术由例如以下描述：FrancescoRiccia,b,Gianluca Adornettoa,Giuseppe Palleschia,电化学科学和技术(ELECTROCHEMICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY)国际化学年会的目前先进技术和未来视角(State of the Art and Future Perspectives On the occasion of theInternational Year of Chemistry)(2011)；《电化学学报(Electrochimica Acta)》；第84卷，2012年12月1日，第74-83页，其在不与本公开内容冲突的程度上以全文引用的方式并入本文中。合适的传感器技术的进一步描述可见于Ashlesha Bhide等人，“针对新出现的传感器需求的下一代连续代谢物感测(Next-Generation Continuous Metabolite Sensingtoward Emerging Sensor Needs)”,ACS Omega 2021,6,6031-6040中、Shikha Sharma等人，“抗体和抗体衍生的分析生物传感器(Antibodies and antibody-derived analyticalbiosensors)”，生物化学论文(Essays in Biochemistry)(2016)60 9–18中以及NikhilBhalla等人，生物化学领域生物传感器论文简介(Introduction to biosensors Essaysin Biochemistry)(2016)60 1–8中，其均在不与本公开内容冲突的程度上以全文引用的方式并入本文中。

气溶胶生成制品可以包括多个生物标志物传感器。生物标志物传感器可以全部对相同的生物标志物作出响应。传感器可以对不同的生物标志物作出响应。通过使用多个生物标志物传感器，可以获得生物标志物特征或分子特征。

为了向生物标志物传感器提供唾液，可能需要使用者使用舌头舔香烟纸或生物标志物带。生物标志物带或香烟纸上的这种舔允许使用者唾液直接吸收并且使唾液可用于生物标志物传感器中的化学反应。生物标志物传感器的光学可见的颜色变化可以在施加使用者的唾液之后不久可感知。

在气溶胶生成制品的正常使用期间，使用者的唾液也可以被输送到生物标志物传感器。为了这个目的，气溶胶生成制品可以包括在生物标志物传感器与气溶胶生成制品的口端之间延伸的一个或多个毛细管通道。

在使用者体验期间，气溶胶生成制品的口端将被放入使用者的口中。因此，从气溶胶生成制品的口端延伸的毛细管通道可以有利地用于将唾液从使用者的口朝向气溶胶生成制品的生物标志物传感器转移。

在使用多个生物标志物传感器的情况下，可以采用多个毛细管通道。每个毛细管通道可以可操作地联接到一个生物标志物传感器。

气溶胶生成制品可以是细长的并且可以限定纵向轴线。所述一个或多个毛细管通道可以在基本上平行于气溶胶生成制品的纵向轴线的方向上延伸。

毛细管通道可以形成为中空管。毛细管通道可以由聚合物材料或复合材料形成。

毛细管通道的直径可以在0.001与1.0毫米之间的范围内。毛细管通道的直径可以在0.01与0.5毫米之间的范围内。毛细管通道的直径可以在0.01与0.1毫米之间的范围内。毛细管通道的直径可以取决于待通过毛细管作用输送的流体材料。低粘度材料通常需要较小直径的毛细管以便实现足够快的输送。

毛细管通道可以是具有非圆形内部横截面的中空通道。该非圆形毛细管通道的直径应理解为具有最大延伸的横截面尺寸。

气溶胶生成制品可以包括三个、四个或五个毛细管通道。毛细管通道可以具有相同的尺寸。毛细管通道在长度上可以不同。毛细管通道在直径上可以不同。毛细管通道在长度和直径上可以不同。

所述气溶胶生成制品可以包括烟嘴。烟嘴可以包括烟嘴芯，所述烟嘴芯由包装物、接装纸或由包装物和接装纸两者包围。包装物和接装纸可以由任何合适的材料或材料的组合形成。包装物或接装纸可以由纸、层压纸或纤维素材料形成。包装物或接装纸可以由香烟纸形成。

烟嘴芯可以由通常用于制造香烟过滤器的材料形成。烟嘴芯可以包括过滤器。过滤器可以由一种或多种合适的过滤材料形成。许多这种过滤材料在本领域是已知的。在一个实施例中，烟嘴芯可以包括由醋酸纤维素丝束形成的过滤器。烟嘴芯可以包括中空醋酸纤维管。

烟嘴可以具有大约等于气溶胶生成制品的外径的外径。

烟嘴可以具有在大约5毫米与大约10毫米之间的直径外径。

烟嘴可以具有在大约5毫米与大约20毫米之间的长度。

烟嘴可以包括毛细管通道。烟嘴芯和毛细管通道可以由包装物限定。

毛细管通道可以在大体上平行于烟嘴的纵向方向的方向上延伸，并且可以在径向方向上定位在烟嘴芯与包装物之间。

气溶胶生成制品可以包括烟嘴上游的另外部件。这种另外部件可以包括具有感知介质的部分。生物标志物传感器可以被设置在除烟嘴处之外的气溶胶生成制品的任何部分处。毛细管通道可以从气溶胶生成制品的口端延伸到生物标志物传感器所定位的位置。

生物标志物传感器可以被设置在气溶胶生成制品的感知介质部分处。毛细管通道可以从气溶胶生成制品的口端延伸到定位在感知介质部分中的生物标志物传感器。

通过在不被放入使用者的口中的部分中设置生物标志物传感器，可以确保在整个使用者体验中，使用者可以视觉地检查生物标志物传感器在暴露于使用者的唾液时的反应。

生物标志物传感器可以被设置在气溶胶生成制品的外表面处。以这种方式，可以确保在整个使用者体验中，生物标志物传感器可以由使用者或由对应的传感器装置视觉地检查。

生物标志物传感器也可以由一层或多层透明、半透明或穿孔的材料覆盖。这种材料对于在处理气溶胶生成制品期间保护生物标志物传感器可以是有用的。

为了仍然允许使用者的唾液到达生物标志物传感器，气溶胶生成制品的外包装材料可以被配置为纸质微流体装置。这种纸质微流体装置可以包括使用被设置在疏水屏障之间的亲水纤维素纤维。这种纸质微流体装置可以通过毛细管力输送流体并且是本领域中众所周知的。纸质微流体装置可以通过蜡印刷、喷墨印刷、光刻、柔版印刷、等离子体处理、激光处理、湿法蚀刻、丝网印刷或蜡丝网印刷被制备。这种纸质微流体装置的制造也可以包括堆叠以形成毛细管通道的3D布置的多个纸层。

透明、半透明或穿孔材料层的厚度需要被配置成使得生物标志物传感器仍然可以由使用者或由对应的传感器装置视觉地检查。这些层的总厚度可以低于1.0毫米。这些层的总厚度可以低于0.1毫米。

本发明也涉及一种气溶胶生成装置，所述气溶胶生成装置包括用于接收如上所述的气溶胶生成制品的腔。所述腔可以形成气溶胶生成装置的加热室。气溶胶生成装置可以包括传感器装置，所述传感器装置被配置成检测生物标志物传感器的特性的变化。气溶胶生成装置的传感器装置可以包括光学传感器，所述光学传感器被配置成检测生物标志物传感器的比色变化。

气溶胶生成装置的传感器装置可以定位成使得其可以在气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置的腔中时在使用中读出生物标志物传感器。

如果生物标志物传感器以不在气溶胶生成制品的整个圆周上延伸的测试贴片的形式被提供，则必须确保气溶胶生成制品以正确的旋转取向插入到气溶胶生成装置的腔中，以便确保传感器装置和生物标志物传感器位于彼此相邻的读出位置。替代地，传感器装置可以被设置成使得其能够监测气溶胶生成制品的整个圆周。在这种情况下，仅需要以这种方式插入气溶胶生成制品使得生物标志物传感器的轴向位置对应于传感器装置的轴向位置。在这种情况下，可以独立于气溶胶生成制品的旋转取向读出生物标志物传感器。

如果生物标志物传感器以在气溶胶生成制品的整个圆周上延伸的带的形式被提供，则生物标志物传感器也可以独立于气溶胶生成制品的旋转取向被读出。这可以便于气溶胶生成装置的处理。

用于读出生物标志物传感器的合适的传感器装置是本领域技术人员众所周知的并且不需要在这里更详细地描述。特别地，用于读出生物标志物传感器的比色数据的传感器装置在这方面是已知的。光学传感器装置可以包括用于确定生物标志物传感器的颜色变化的相机。这种光学传感器装置可以能够确定生物标志物传感器的颜色变化，并且因此可以能够确定给定生物标志物是否存在于使用者的唾液中。也可以通过这种光学传感器装置确定量化生物标志物传感器的颜色变化，并且由此确定使用者的唾液中的生物标志物的浓度水平。

气溶胶生成装置可以包括控制单元，所述控制单元可操作地联接到传感器装置。控制单元可以被配置成使用从传感器装置提供的数据以用于控制气溶胶生成装置的操作。控制单元可以被配置成基于由气溶胶生成制品的生物标志物传感器获得的生物标志物浓度水平来控制气溶胶生成装置的操作。

通过评估从传感器装置提供的生物标志物数据，气溶胶生成装置的控制可以适于所确定的生物标志物数据或所确定的生物标志物特征。以这种方式，可以增强单个使用者体验。例如，可以基于生物标志物数据调整尼古丁递送。如果生物标志物数据显示明显的生物标志物水平，则可以限制或防止气溶胶生成装置的操作。

本发明也涉及一种气溶胶生成系统，其包括如上文所述的气溶胶生成装置和气溶胶生成制品。

本发明也涉及一种操作气溶胶生成系统的方法。所述方法可以包括以下步骤：将如上所述的气溶胶生成制品插入到气溶胶生成装置中。气溶胶生成装置包括控制单元，所述控制单元可操作地联接到用于读出气溶胶生成制品的生物标志物传感器的传感器装置。基于由气溶胶生成制品的生物标志物传感器确定的生物标志物浓度水平控制气溶胶生成装置的操作。

下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文所述的另一实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。

实例1：一种包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品，

所述气溶胶生成制品包括口端和远端，以及生物标志物传感器，其中所述生物标志物传感器被设置到所述气溶胶生成制品并且远离所述口端至少1厘米。

实例2：根据实例1所述的气溶胶生成制品，还包括在所述口端处的烟嘴，并且其中所述生物标志物传感器被设置成远离所述烟嘴。

实例3：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，还包括其中设置所述气溶胶形成基质的部分，并且其中所述生物标志物传感器定位在其中设置所述气溶胶形成基质的所述部分处。

实例4：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，还包括穿孔，并且其中所述生物标志物传感器被设置在所述穿孔的上游。

实例5：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器是被设置到所述气溶胶生成制品的外表面的测试贴片。

实例6：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成制品具有圆柱形形状，并且所述生物标志物传感器以围绕所述气溶胶生成制品的外圆周的带的形式被提供。

实例7：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器包括具有在与使用者的唾液中的对应生物标志物接触时改变的特性的物质。

实例8：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中尼古丁代谢物传感器中的基质包括染料和化学剂中的一种或多种。

实例9：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器中的所述基质是比色物质，所述比色物质被配置成在与存在于所述使用者的唾液中的尼古丁或尼古丁代谢物接触时改变其颜色。

实例10：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，包括在所述生物标志物传感器与所述气溶胶生成制品的所述口端之间延伸的一个或多个毛细管通道。

实例11：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述一个或多个毛细管通道可以是内径低于0.1毫米并且优选地低于0.01毫米的聚合物或复合管。

实例12：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，包括烟嘴和沿所述烟嘴的长度延伸的毛细管通道。

实例13：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述烟嘴包括烟嘴芯材料和毛细管通道，其中所述烟嘴芯材料和所述毛细管通道由包装物包围。

实例14：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述毛细管通道径向地定位在所述烟嘴芯材料与所述包装物之间。

实例15：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器定位成使得其能够由所述使用者视觉地检查。

实例16：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器定位在所述气溶胶生成制品的所述外表面处。

实例17：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器由一层或多层透明、半透明或穿孔的材料覆盖。

实例18：根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品，其中使用多个生物标志物传感器，所述生物标志物传感器对相同或不同的生物标志物作出响应。

实例19：一种气溶胶生成装置，包括用于接收根据任一前述实例所述的气溶胶生成制品的腔，其中所述气溶胶生成装置包括传感器，所述传感器被配置成检测所述生物标志物传感器的所述特性的变化。

实例20：根据实例19所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置包括光学传感器，所述光学传感器被配置成检测所述生物标志物传感器的比色变化。

实例21：一种气溶胶生成系统，包括根据实例1至18中任一项所述的气溶胶生成制品以及根据实例19和20中任一项所述的气溶胶生成装置。

实例22：根据实例21所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成装置包括控制单元，所述控制单元可操作地联接到所述传感器，并且基于由所述气溶胶生成制品的所述生物标志物传感器获得的生物标志物浓度水平控制所述气溶胶生成装置的操作。

实例23：一种操作根据实例21或22所述的气溶胶生成系统的方法，其中所述气溶胶生成装置包括控制单元，所述控制单元可操作地联接到所述传感器，并且其中基于由所述气溶胶生成制品的所述生物标志物传感器获得的所述生物标志物浓度水平控制所述气溶胶生成装置的操作。

关于一个实施例描述的特征可以同样应用于本发明的其他实施例。

附图说明

将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

图1示出了具有毛细管通道的气溶胶生成制品；

图2示出了具有生物标志物传感器的气溶胶生成制品；

图3示出了本发明的气溶胶生成装置；

图4示出了具有穿孔的气溶胶生成制品；

图5示出了具有过滤器接装纸的气溶胶生成制品。

具体实施方式

图1示出了本发明的实施例中的气溶胶生成制品10。如图1A中描绘的，圆柱形气溶胶生成制品10包括感知介质部分12和烟嘴部分14。烟嘴部分14被设置在气溶胶生成制品10的口端16处。两个部分都用包装物18包裹并且通过包装物彼此连接。

沿着气溶胶生成制品10的全长，设置毛细管通道20。这些毛细管通道20是具有0.01毫米的内径的中空聚合物管。毛细管通道被设置在感知介质部分12和烟嘴部分14的圆周上并且夹在这些部分12、14与包装物16之间。包装物18由常规香烟纸制成。

正交于毛细管通道20，设置生物标志物传感器22。在这种情况下，生物标志物传感器22包括吡唑啉酮，其对于确定使用者的唾液中的尼古丁和可替宁浓度是有用的。

生物标志物传感器22以在气溶胶生成制品10的整个圆周上延伸的带的形式被提供。生物标志物传感器22可操作地联接到毛细管通道20。在使用者体验期间当气溶胶生成制品10放置在使用者的口中时，流体、特别是使用者的唾液可以从口端16进入到毛细管通道20中。

图1B示出了完全包裹的气溶胶生成制品10。包装物被设置有不同颜色以识别气溶胶生成制品10的感知介质部分12和烟嘴部分14。如图1B中描绘的，生物标志物传感器22被设置在气溶胶生成制品10的感知介质部分12处。只要在生物标志物传感器22处未检测到尼古丁或可替宁，生物标志物传感器22就是无色的并且在气溶胶生成制品10上不可识别。

在使用气溶胶生成制品10期间，烟嘴部分放置在使用者的口中。气溶胶生成制品10与使用者的口的物理接触允许唾液进入到毛细管通道20中。唾液通过毛细管作用被吸向生物标志物传感器22并且被吸到生物标志物传感器上。如果使用者的唾液含有尼古丁或可替宁，则这些生物标志物与生物标志物传感器的吡唑啉酮反应并且改变生物标志物传感器22的颜色，如图1C中示意性地指示的。这种颜色变化可以由使用者视觉地确定，并且也可以由气溶胶生成装置的对应传感器装置来检测。

图2示出了本发明的气溶胶生成制品10的替代布置。气溶胶生成制品10在很大程度上对应于图1的气溶胶生成制品10。图2的气溶胶生成制品10不包括任何毛细管通道。因此，为了允许使用者的唾液与生物标志物传感器22接触，使用者可以直接用使用者的舌头舔生物标志物传感器22或香烟纸包装物18的包括生物标志物传感器22的部分。

同样，如果使用者的唾液含有尼古丁或可替宁，则将发生颜色变化，所述颜色变化可由使用者视觉地确定并且也可以由气溶胶生成装置的对应传感器装置检测。

在图3中描绘了用于与气溶胶生成制品10一起使用的气溶胶生成装置30。气溶胶生成装置30和气溶胶生成制品10一起形成气溶胶生成系统。

如图3A中描绘的，气溶胶生成装置30包括具有可移除盖34的壳体32。可移除盖34包括覆盖可移除盖34中的开口的覆盖件36。气溶胶生成装置30具有按钮38，气溶胶生成装置30可经由所述按钮打开和关闭。

在图3B的截面图中，描绘了气溶胶生成装置30的内部部件。气溶胶生成装置30包括电池40和充电端口42，以及具有控制单元46的印刷电路板44。

气溶胶生成装置限定腔50，所述腔经由可移除盖34中的开口可接近。腔50包括电加热器52并且充当用于加热气溶胶生成制品的感知介质部分的加热室。

传感器装置被设置在腔50内。传感器装置包括光学传感器54。光学传感器54是环形的并且围绕腔50的内表面延伸。光学传感器54位于插入的气溶胶生成制品10的生物标志物传感器22的直接视线中。

图3C示出了根据图1或2的气溶胶生成制品10，其包括带形生物标志物传感器22。如从图3B和3C的比较可以看到的，当气溶胶生成制品10完全插入到气溶胶生成装置30的腔中时，生物标志物传感器22的竖直位置对应于光学传感器54的竖直位置。

气溶胶生成装置30的控制单元与光学传感器54联接。光学传感器54被配置成监测生物标志物传感器22。当生物标志物传感器22由于使用者的唾液中存在尼古丁或可替宁而改变其颜色时，光学传感器54可以生成由控制单元46接收的对应信号。基于从光学传感器54接收的数据，控制单元46可以调整气溶胶生成装置30的操作。

图4示出了本发明的气溶胶生成制品10的另外实施例。气溶胶生成制品10包括由包装物18连接的感知介质部分12和烟嘴部分14。在感知介质部分12与烟嘴部分14之间设置另外的部件60、62。这些另外的部件60、62是具有不同直径的中空醋酸纤维管，其用于帮助在气溶胶生成制品10中限定的气流路径内形成气溶胶。包括多个穿孔的穿孔线58被设置在部件62的区域中，所述区域是较大直径的中空醋酸纤维管。生物标志物传感器22被设置在穿孔线58的上游。由于穿孔线58在使用者体验期间将不被使用者的口覆盖，因此定位成更远离气溶胶生成制品10的口端16的生物标志物传感器22在使用者体验期间将同样不与使用者的口直接接触。为了将使用者的唾液转移到生物标志物传感器22，根据图2描述的实施例，可以由使用者舔生物标志物传感器22，或者根据图1描述的实施例，可以在气溶胶生成制品10处设置毛细管。

图5也示出了本发明的气溶胶生成制品10的实施例，其类似于图4的气溶胶生成制品10。在此实施例中，不设置穿孔线。然而，可能与使用者的口接触的部分另外用具有与包装物18不同的颜色的接装纸64包裹。生物标志物传感器22被设置在由接装纸64覆盖的区域的上游。因此同样，生物标志物传感器22被设置在气溶胶生成制品10的在使用者体验期间将不与使用者的口直接接触的区域中。为了将使用者的唾液转移到生物标志物传感器22，设置毛细管20，所述毛细管从气溶胶生成制品10的口端16延伸并且可操作地联接到生物标志物传感器22。为了更好的可见性，仅毛细管20的一部分在图5中被示出为从气溶胶生成制品10的口端16延伸。通常，所有毛细管20将被配置成从气溶胶生成制品10的口端16延伸。

Claims (15)

1.一种包括气溶胶形成基质的气溶胶生成制品，

所述气溶胶生成制品包括口端和远端，以及生物标志物传感器，

其中所述生物标志物传感器被设置到所述气溶胶生成制品并且远离所述口端至少1厘米。

2.根据权利要求1所述的气溶胶生成制品，还包括在所述口端处的烟嘴，并且其中所述生物标志物传感器被设置成远离所述烟嘴。

3.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品，还包括其中设置所述气溶胶形成基质的部分，并且其中所述生物标志物传感器定位在其中设置所述气溶胶形成基质的所述部分处。

4.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品，还包括穿孔，并且其中所述生物标志物传感器被设置在所述穿孔的上游。

5.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述气溶胶生成制品具有圆柱形形状，并且所述生物标志物传感器以围绕所述气溶胶生成制品的外圆周的带的形式被提供。

6.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器包括具有在与使用者的唾液中的对应生物标志物接触时改变的特性的物质。

7.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器中的所述基质是比色物质，所述比色物质被配置成在与存在于所述使用者的唾液中的尼古丁或尼古丁代谢物接触时改变其颜色。

8.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器定位成使得其能够由所述使用者视觉地检查。

9.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器定位在所述气溶胶生成制品的外表面处。

10.根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品，其中所述生物标志物传感器由一层或多层透明、半透明或穿孔的材料覆盖。

11.一种气溶胶生成装置，包括用于接收根据任一前述权利要求所述的气溶胶生成制品的腔，其中所述气溶胶生成装置包括传感器，所述传感器被配置成检测所述气溶胶生成制品的所述生物标志物传感器的所述特性的变化。

12.根据权利要求11所述的气溶胶生成装置，其中所述气溶胶生成装置包括光学传感器，所述光学传感器被配置成检测所述气溶胶生成制品的所述生物标志物传感器的比色变化。

13.一种气溶胶生成系统，包括根据权利要求1至10中任一项所述的气溶胶生成制品以及根据权利要求11和12中任一项所述的气溶胶生成装置。

14.根据权利要求13所述的气溶胶生成系统，其中所述气溶胶生成装置包括控制单元，所述控制单元可操作地联接到所述传感器，并且基于由所述气溶胶生成制品的所述生物标志物传感器获得的生物标志物浓度水平控制所述气溶胶生成装置的操作。

15.一种操作根据权利要求13或14所述的气溶胶生成系统的方法，其中所述气溶胶生成装置包括控制单元，所述控制单元可操作地联接到所述传感器，并且其中基于由所述气溶胶生成制品的所述生物标志物传感器获得的所述生物标志物浓度水平控制所述气溶胶生成装置的操作。