CN117897189A - 用于注射粘性流体的制品、系统和方法 - Google Patents

用于注射粘性流体的制品、系统和方法 Download PDF

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维什努·贾亚普拉卡什
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Abstract

本文公开了用于注射粘性流体的制品、系统和方法。例如，描述了本发明的用于经由液滴润滑注射粘性流体比如浓缩药物制剂的制品、系统和方法。

Description

用于注射粘性流体的制品、系统和方法
相关申请
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2021年8月4日提交的美国临时专利申请No.63/229,133的优先权，该美国临时专利申请通过参引整体并入本文。
技术领域
总体上描述了用于注射粘性流体的制品、系统和方法。
发明内容
本文公开了用于注射粘性流体的制品、系统和方法。例如，描述了本发明的用于经由液滴润滑注射粘性流体比如浓缩药物制剂的制品、系统和方法。在一些实施方式中，期望第一流体(例如，浓缩药物制剂)的注射能力。在某些实施方式中，制品和系统包括流体路径，该流体路径包括入口和出口并且构造成接收第一流体和第二流体，其中，入口的横截面面积大于出口的横截面面积。在某些情况下，第二流体(例如，润滑流体)通过围绕第一流体(例如，来自第一导管的流体)来润滑第一流体(例如，粘性药物)的流动，并且第二流体(例如，来自第二导管的流体)的较低粘度允许来自第一导管的流体更容易流动通过系统。在一些实施方式中，制品构造成使得第二流体在制品中以小于1的偏心参数轴向地围绕第一流体。在某些实施方式中，制品构造成使得第一流体和第二流体的偏心参数在出口的直接下游低于制品的任何区段处的最高偏心参数。在一些情况下，第一流体不接触和/或基本上不接触针的第一流体通过其传输的内表面。在一些情况下，本公开的主题涉及相关产品、特定问题的替代解决方案以及/或者一个或更多个系统和/或制品的多种不同的用途。
某些实施方式涉及制品。在一些实施方式中，制品包括流体路径，该流体路径包括入口和出口并构造成接收第一流体和第二流体；其中，入口的横截面面积大于出口的横截面面积；并且其中，制品构造成使得第二流体在制品中以小于1的偏心参数轴向地围绕第一流体。在一些实施方式中，制品构造成使得第一流体和第二流体的偏心参数在出口的直接下游保持或低于制品的任何区段处的最高偏心参数。
在某些实施方式中，制品包括流体路径，该流体路径包括入口和出口并构造成接收第一流体和第二流体；其中，入口的横截面面积大于出口的横截面面积；其中，制品构造成使得第二流体在制品中轴向地围绕第一流体；并且其中，制品构造成使得第一流体和第二流体的偏心参数在出口的直接下游保持或低于制品的任何区段处的最高偏心参数。在一些实施方式中，制品构造成使得第二流体在制品中以小于1的偏心参数轴向地围绕第一流体。
根据某些实施方式，制品中的偏心参数小于或等于0.9、小于或等于0.7、或者小于或等于0.5。
根据一些实施方式，在制品中，传递的时间量程小于(例如，小于或等于90％、小于或等于70％、或小于或等于50％)偏心的时间量程。
在某些实施方式中，制品构造成使得第一流体和第二流体的偏心参数在出口的直接下游比制品的任何区段处的最高偏心参数低大于或等于10％、低大于或等于50％、低大于或等于90％或低大于或等于100％。
在一些实施方式中，第一流体的密度和第二流体的密度之差小于或等于400kg/m3、小于或等于200kg/m3、小于或等于100kg/m3或者小于或等于50kg/m3。
根据一些实施方式，制品包括一个或更多个收缩区域(可选地具有一个或更多个旋转流产生特征部和/或障碍物)、内表面上的突出部、内表面上的肋部和/或内表面上的翅片，其偏心参数可选地在出口的直接下游保持或低于制品的任何区段处的最高偏心参数。
根据某些实施方式，制品包括渐缩区域，可选地其中，渐缩区域的外角小于或等于90度(例如，大于或等于15度且小于或等于90度)。
在某些实施方式中，制品具有小于或等于2的LHPC/DHO的比率。
在一些实施方式中，制品包括连接器区域，并且具有小于或等于2的LCPC/Dc的比率。
根据某些实施方式，制品包含第一流体和第二流体，并且制品的至少一部分的长度(L)和直径(D)对于第一流体和第二流体满足以下等式：
其中，ρo是第二流体的密度，ρi是第一流体的密度，μo是第二流体的粘度，μi是第一流体的粘度，Qavg是第一流体和第二流体的平均流量，L是制品的该部分的长度，以及D是制品的该部分的平均直径。
在一些实施方式中，制品包含第一流体和第二流体，并且制品的至少一部分的长度(L)和直径(D)对于第一流体和第二流体满足以下等式：
其中，ρo是第二流体的密度，ρi是第一流体的密度，μo是第二流体的粘度，μi是第一流体的粘度，Qi是第一流体通过制品的该部分的流量，L是制品的该部分的长度，θ是制品的该部分的长度与水平平面之间的角度，g是重力常数，D是制品的该部分的平均直径，以及Ai由以下等式确定：
其中，ri *是第一流体的最佳半径，μo是第二流体的动态粘度，μi是第一流体的动态粘度，ro是第二流体的半径，以及Ai是第一流体在其流动通过制品的该部分时的横截面面积。
在某些实施方式中，制品包含第一流体和第二流体，并且制品的至少一部分的长度(L)和直径(D)对于第一流体和第二流体满足以下等式：
其中，ρo是第二流体的密度，ρi是第一流体的密度，μo是第二流体的粘度，μi是第一流体的粘度，Qtotal是两种流体通过制品的该部分的总流量，L是制品的该部分的长度，θ是制品的该部分的长度与水平平面之间的角度，g是重力常数，以及D是制品的该部分的平均直径。
某些实施方式涉及系统。根据一些实施方式，系统包括本文中所描述的任何制品和流体连接至制品的出口的针。
在一些实施方式中，系统包括本文中所描述的任何制品以及第一导管和第二导管，其中，第一导管和第二导管流体连接至制品的入口。
在某些实施方式中，系统还包括流体连接至制品的出口的针。
根据一些实施方式，第一导管布置成与第二导管处于并排构型。
根据某些实施方式，系统还包括室，该室包括第一内部容积和第二内部容积，其中，第一内部容积流体连接至第一导管和制品的入口，并且第二内部容积流体连接至第二导管和制品的入口。
在某些实施方式中，第二导管轴向地围绕第一导管。
在一些实施方式中，系统还包括：第一柱塞，该第一柱塞与第一导管相关联；以及第二柱塞，该第二柱塞与第二导管相关联。
根据某些实施方式，系统还包括连接第一柱塞和第二柱塞的实心本体。
根据一些实施方式，系统构造成使得当第一柱塞和第二柱塞被压缩时，第一导管内的流体被输送至制品，并且第二导管内的流体被输送至制品，使得来自第二导管的流体在制品中至少部分轴向地围绕来自第一导管的流体。
在一些实施方式中，系统构造成使得当第一柱塞和第二柱塞被压缩时，第一导管内的流体被输送至针，并且第二导管内的流体被输送至针，使得来自第二导管的流体在针中至少部分轴向地围绕来自第一导管的流体。
某些实施方式涉及使用本文中所公开的任何制品和/或系统递送一种或更多种流体的方法。
当结合附图考虑时，本公开内容的其他优点和新的特征将从以下对本公开内容的多种非限制性实施方式的详细描述中变得明显。在本说明书和通过参引而并入的文件包括相矛盾和/或不一致的公开内容的情况下，应当以本说明书为准。
附图说明
将参照附图通过示例的方式描述本公开的非限制性实施方式，这些附图是示意性的，而不意在按比例绘制，除非另有说明。在各附图中，所图示的每个相同或几乎相同的部件通常由单个数字表示。为了清楚起见，在不需要图示以允许本领域普通技术人员理解本公开的情况下，没有在每个附图中都标记每个部件，也没有示出本公开的每个实施方式的每个部件。在附图中：
图1A是根据一些实施方式的包括流体路径的制品的横截面示意图，该流体路径包括入口和出口。
图1B是根据某些实施方式的包括轴向地围绕第一流体的第二流体的制品的横截面示意图。
图1C是根据一些实施方式的包括制品、第一导管和第二导管的系统的横截面示意图，其中，第二导管轴向地围绕第一导管。
图1D是根据一些实施方式的包括制品、针、室、第一导管和第二导管的系统的横截面示意图，其中，第一导管布置成与第二导管处于并排构型。
图2A是根据一些实施方式的包括针、制品、室、第一导管、第二导管、第一柱塞、第二柱塞以及连接第一柱塞和第二柱塞的实心本体的系统的横截面示意图，其中，第一导管布置成与第二导管处于并排构型。
图2B是根据一些实施方式的图2A的制品的以顶部虚线矩形示出的部分的横截面示意图，该部分包括针、制品和室。
图2C是根据一些实施方式的图2B的制品的以虚线矩形示出的部分的横截面示意图，该部分包括制品。图2C示出了根据某些实施方式的可以在制造期间控制的一些尺寸。
图2D和图2E示出了根据一些实施方式的改变来自图2C的两个维度如何可以在一些情况下根据流体之间的密度差影响传递的时间量程(Tc)与偏心的时间量程(te)之比。Tc/te比<1意味着流体将在偏心完全形成之前通过该截面。图2D具有4mm的Favg和1.2cm的D，而图2E具有2mm的Favg和0.25cm的D。
图3A示出了根据一些实施方式的流体连接至针的制品的横截面示意图，其中，示出了制品和针的各种尺寸的限定。
图3B示出了DHO为4mm的制品的性能的示例，4mm的DHO在制品和针中表现出偏心同轴润滑(E＝1)。相比之下，图3C示出了根据一些实施方式的DHO为2mm的制品的性能的示例，2mm的DHO在制品和针中表现出同心同轴润滑(偏心减轻；E＝0)。
图4A示出了根据一些实施方式的制品中的部分偏心的流如何通过在制品中增加收缩区域而在针中变得同心(E＝O)的示例，类似于图4B，根据一些实施方式，流在整个制品和针中是同心的。
图5A是具有呈同心环形流的内流体和外流体的针的示例的横截面图。
图5B是具有呈完全偏心环形流的内流体和外流体的针的示例的横截面图。
图5C是具有呈部分偏心环形流的内流体和外流体的针的示例的横截面图。
图6是根据某些实施方式的液滴在介质内的表面上的示意图，这可以用于说明如何确定散布系数。
图7A是根据某些实施方式的包括纹理的针(和/或制品)的内表面的三维立体图。
图7B是根据某些实施方式的包括纹理的针(和/或制品)的内表面的俯视示意图。
图8A示出了在确定偏心参数时如何测量D，并且图8B示出了在确定偏心参数时如何测量D0。
具体实施方式
本文公开了用于注射粘性流体的制品、系统和方法。例如，描述了本发明的用于经由润滑注射粘性流体比如浓缩药物制剂的制品、系统和方法。在一些实施方式中，期望第一流体比如浓缩药物制剂的注射能力。然而，制剂浓度与粘度之间的非线性关系可以极大地限制注射对于生物制品和/或皮下施用而言经常需要的高浓度药物制剂的能力。当药物浓度增大超过50mg/mL时，对应的粘度经常在20cP至1000cP的范围内，从而使得通过常规递送方法(例如注射器)注射极具挑战性。例如，由在这样的高浓度下流动通过针所呈现的高液压阻力经常引起大的背压。在一些实施方式中，本文中所描述的制品、系统和/或方法通过用感兴趣的流体(例如，内流体和/或第一流体)和润滑流体(例如，外流体和/或第二流体)实现轴向润滑的流来降低这些阻力并增强这样的高浓度药物制剂以及其他高粘度流体的注射能力。
然而，在实际系统中可能很难实现轴向润滑的流。例如，当内流体与外流体之间的密度差导致同轴流的筒形对称性偏离流的中心线时，可能出现偏心(例如，如图5B和图5C所示，与图5A中的同心系统相比可能出现偏心)，例如使得内流体接触针和/或制品的内表面，从而降低来自外流体的润滑效果。然而，在许多情况下，试图匹配内流体和外流体的密度可能是极其不实际的。在外流体和内流体可混溶的情况下，避免偏心可能尤其困难。虽然在某些情况下可以使用竖向操作来避免偏心，但这通常也是不切实际的，因为大多数皮下注射不是竖向施用的。此外，在某些情况下，竖向操作将仅促进可混溶的内流体和外流体的注射，并且通常将不对不可混溶的流体起作用。尽管存在这些挑战，但本文中所公开的实施方式中的某些实施方式能够在实际系统中实现轴向润滑的流。例如，在某些实施方式中，本文中所公开的制品和系统包括流体路径，该流体路径包括入口和出口并且构造成接收第一流体和第二流体，其中，入口的横截面面积大于出口的横截面面积。在一些实施方式中，制品构造成使得第二流体在制品中以小于1的偏心参数轴向地围绕第一流体。在某些实施方式中，制品构造成使得第一流体和第二流体的偏心参数在出口的直接下游低于制品的任何区段处的最高偏心参数。在2021年1月28日提交并于2021年8月5日公布为国际专利申请公开No.WO2021/154927的国际专利申请No.PCT/US2021/015397中也公开了用于实现轴向润滑的流的其他概念，出于所有目的，该国际专利申请的全部内容通过参引并入本文。
本文中描述了制品(例如，用于递送流体的制品)。在图1A至图1B中示意性地示出了一种这样的制品。
在一些实施方式中，制品包括流体路径。例如，在图1A中，在某些实施方式中，制品100包括流体路径101。根据一些实施方式，流体路径包括入口和/或出口。例如，在图1A中，在一些实施方式中，流体路径101包括入口102和出口103。根据一些实施方式，入口的横截面面积(例如，最大横截面面积)大于出口的横截面面积(例如，大至少10％、大至少25％、大至少50％、大至少75％、大至少100％或大至少200％)。
根据某些实施方式，流体路径构造成接收第一流体(例如，本文中所公开的任何第一流体、来自第一导管的流体和/或内流体)和第二流体(例如，本文中所公开的任何第二流体、来自第二导管的流体和/或外流体)。例如，在图1B中，在一些实施方式中，制品100构造成接收第一流体104和第二流体105。流体的示例包括液体、比如纯液体和液体的混合物以及与非液体组合的液体、比如液体/气体混合物和液体/固体混合物比如悬浮液。
在一些实施方式中，制品构造成使得第二流体在制品中轴向地围绕第一流体。例如，在图1B中，在某些实施方式中，制品100构造成使得第二流体105轴向地围绕第一流体104。在某些实施方式中，制品构造成使得第二流体在制品中以对于制品的至少一部分(例如，至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少90％或全部)而言小于1(例如，小于或等于0.9、小于或等于0.8、小于或等于0.7、小于或等于0.6、小于或等于0.5、小于或等于0.3、小于或等于0.2、小于或等于0.1或0)的偏心参数轴向地围绕第一流体。如图5A至图5C所示，偏心参数为1表示完全偏心的环形流，偏心参数为0表示完全同心的环形流，并且偏心参数小于1且大于0表示部分偏心的环形流。当在第二流体内可以追踪到围绕第一流体的纵向轴线的连续路径时，第二流体被称为“轴向地围绕”第一流体。
偏心参数(E)可以根据以下等式确定：E＝D/D0，其中，D是内流体的几何中心与组合流在其中流动的导管的几何中心之间的距离(参见图8A中的线)，以及D0是(1)当内流体与导管的壁接触时的内流体的几何中心与(2)导管的几何中心之间的最小距离(参见图8B中的线)。
根据一些实施方式，制品构造成使得第一流体和第二流体的偏心参数在出口的直接下游保持或低于制品的任何区段处的最高偏心参数。例如，在一些情况下，制品构造成使得第一流体和第二流体的偏心参数在出口的直接下游比制品的任何区段处的最高偏心参数低大于或等于10％、低大于或等于50％、低大于或等于90％、或者低100％。作为示例，如果偏心参数在制品的入口处为0.3，在制品的中间区段中为0.4，并且在制品的出口正前方为0.5，并且在出口的正下游的偏心参数为0.1，则在出口的正下游的偏心参数比制品的任何区段处的最高偏心参数(即，0.5)低80％。
根据一些实施方式，制品包括一个或更多个收缩区域(例如，具有一个或更多个旋转流产生特征部和/或障碍物)、内表面上的突出部、内表面上的肋部和/或内表面上的翅片。在某些情况下，在制品中包括一个或更多个收缩区域(例如，具有一个或更多个旋转流产生特征和/或障碍物)、内表面上的突出部、内表面上的肋部和/或内表面上的翅片，与制品的任何区段处的最高偏心参数相比，保持或降低了出口的直接下游的偏心参数。
如本文中所使用的，收缩区域是比紧接该区域上游的区域具有更小直径的区域。例如，在图3A中，渐缩区域是收缩区域，因为渐缩区域的直径小于紧接渐缩区域上游的区域。
根据某些实施方式，在制品中，传递的时间量程小于偏心的时间量程。例如，在一些实施方式中，在制品中，传递的时间量程小于或等于偏心的时间量程的90％、小于或等于偏心的时间量程的80％、小于或等于偏心的时间量程的70％、小于或等于偏心的时间量程的60％、或者小于或等于偏心的时间量程的50％。在某些情况下，在制品中，传递的时间量程大于或等于偏心的时间量程的10％、大于或等于偏心的时间量程的20％、大于或等于偏心的时间量程的30％、或者大于或等于偏心的时间量程的40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当传递的时间量程(Tc)小于偏心的时间量程(te)时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在某些实施方式中，第一流体的密度与第二流体的密度之差小于或等于400kg/m3、小于或等于200kg/m3、小于或等于100kg/m3、或小于或等于50kg/m3。在一些实施方式中，第一流体的密度与第二流体的密度之差大于或等于0kg/m3、大于或等于5kg/m3、大于或等于10kg/m3、或大于或等于25kg/m3。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0kg/m3且小于或等于400kg/m3或大于或等于5kg/m3且小于或等于400kg/m3)。
在一些实施方式中，制品包括一个或更多个渐缩区域。在某些情况下，一个或更多个渐缩区域中的一个或更多个外角小于或等于90度、小于或等于80度、小于或等于70度、小于或等于60度、小于或等于50度、小于或等于40度、或者小于或等于30度。在一些情况下，一个或更多个渐缩区域中的一个或更多个外角大于或等于15度、大于或等于20度、大于或等于30度、大于或等于40度、大于或等于50度、或者大于或等于60度。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于15度且小于或等于90度)。例如，在图3A中，在一些实施方式中，渐缩区域(标记为“毂收缩”)具有小于90度的外角α。
根据某些实施方式，制品具有小于或等于2的LHPC/DHO的比率，其中，LHPC是制品中的预收缩流的长度(例如，参见图3A)，以及DHO是制品中的最大内径(例如，参见图3A)。LHPC可以通过向流体中添加可以在视觉上区分的颗粒(例如，染料颗粒)来在视觉上确定。当内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)开始向内弯曲时，LHPC区域开始。
在一些实施方式中，制品包括连接器区域。在某些情况下，连接器区域将制品的其余部分连接至针。根据一些实施方式，制品具有小于或等于2的LCPC/Dc的比率，其中，LCPC是连接器区域中的预收缩流的长度(例如，参见图3A)，以及Dc是连接器区域的内径(例如，参见图3A)。LCPC可以通过向流体中加入可以在视觉上区分的颗粒(例如，染料颗粒)来在视觉上确定。当内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)开始向内弯曲时，LCPC区域开始。
在某些实施方式中，制品包含第一流体和第二流体。
在一些实施方式中，制品的至少一部分(例如，制品的具有至少0.05毫米、至少0.1毫米、至少0.3毫米、至少0.5毫米或至少1毫米的长度的至少一部分)(例如，制品的具有均匀长度和均匀直径的至少一部分)的长度(L)和直径(D)对于第一流体和第二流体满足以下等式：
其中，ρo是第二流体的密度，ρi是第一流体的密度，μO是第二流体的粘度，μi是第一流体的粘度，Qavg是第一流体和第二流体的平均流量，L是制品的该部分的长度，θ是制品的该部分的长度与水平平面之间的角度，g是重力常数，以及D是制品的该部分的平均直径。
在一些实施方式中，制品的至少一部分(例如，制品的具有至少0.05毫米、至少0.1毫米、至少0.3毫米、至少0.5毫米或至少1毫米的长度的至少一部分)(例如，制品的具有均匀长度和均匀直径的至少一部分)的长度(L)和直径(D)对于第一流体和第二流体满足以下等式：
其中，ρo是第二流体的密度，ρi是第一流体的密度，μO是第二流体的粘度，μi是第一流体的粘度，Qtotal是两种流体通过制品的该部分的总流量，L是制品的该部分的长度，θ是制品的该部分的长度与水平平面之间的角度，g是重力常数，以及D是制品的该部分的平均直径。
在一些实施方式中，制品的至少一部分(例如，制品的具有至少0.05毫米、至少0.1毫米、至少0.3毫米、至少0.5毫米或至少1毫米的长度的至少一部分)(例如，制品的具有均匀长度和均匀直径的至少一部分)的长度(L)和直径(D)对于第一流体和第二流体满足以下等式：
其中，ρo是第二流体的密度，ρi是第一流体的密度，μO是第二流体的粘度，μi是第一流体的粘度，Qi是内流体通过制品的该部分的流量，L是制品的该部分的长度，θ是制品的该部分的长度与水平平面之间的角度，g是重力常数，以及D是制品的该部分的平均直径。
Ai可以如以下示出的被估计：
其中，ri *是内流体的最佳半径，μo是外流体的动态粘度，μi是内流体的动态粘度，ro是外流体的半径，并且Ai是内流体在其流动通过制品的该部分时的横截面面积。
在一些实施方式中，制品的至少一部分(例如，至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少90％或全部)包括生物相容性材料。
本文中还描述了系统(例如，用于递送流体的系统)。在图1C至图1D和图2A至图2C中示意性地图示了一个这样的系统。
在一些实施方式中，系统包括制品(例如，本文中所公开的任何制品)。例如，在图1C中，在某些情况下，系统120包括制品100。类似地，在图1D中，在一些情况下，系统120包括制品100。
在某些实施方式中，该系统包括针。例如，在图1D中，在一些实施方式中，系统120包括针108。在一些实施方式中，制品构造成流体连接至针(例如，制品的出口构造成流体连接至针)。例如，在图1A中，在一些情况下，制品100构造成流体连接至针。根据一些实施方式，针流体连接至制品(例如，流体连接至制品的出口)。例如，在图1D中，在某些情况下，针108流体连接至制品100。
根据一些实施方式，该系统包括第一导管和第二导管。例如，在图1C中，在一些情况下，系统120包括第一导管106和第二导管107。类似地，在图1D中，在某些情况下，系统120包括第一导管106和第二导管107。根据某些实施方式，第一导管和第二导管流体连接至制品(例如，制品的入口)。例如，在图1C中，在一些情况下，第一导管106和第二导管107流体连接至制品100。类似地，在图1D中，在某些情况下，第一导管106和第二导管107流体连接至制品100。
根据一些实施方式，第一导管布置成与第二导管处于并排构型。例如，在图1D中，在一些情况下，第一导管106布置成与第二导管107处于并排构型。在一些情况下，第一导管包括纵向轴线，第二导管包括纵向轴线，并且第一导管的纵向轴线的至少一部分(例如，至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少90％或全部)与第二导管的纵向轴线的至少一部分(例如，至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少90％或全部)在10度以内(例如，5度以内或2度以内)平行(或平行)。
在某些实施方式中，该系统包括室。例如，在图1D中，在一些情况下，系统120包括室109。在一些实施方式中，室包括第一内部容积和第二内部容积。例如，在图1D中，在某些情况下，室109包括第一内部容积110和第二内部容积111。根据某些实施方式，第一内部容积流体连接至第一导管和/或制品的入口。例如，在图1D中，在一些实施方式中，第一内部容积110流体连接至第一导管106和/或制品的入口。根据一些实施方式，第二内部容积流体连接至第二导管和/或制品的入口。例如，在图1D中，在某些实施方式中，第二内部容积111流体连接至第二导管107和/或制品的入口。
在一些实施方式中，第二导管轴向地围绕第一导管。例如，在图1C中，根据某些实施方式，第二导管107轴向地围绕第一导管106，在一些情况下，类似于图1B中第二流体105如何轴向地围绕第一流体104。
根据某些实施方式，该系统包括第一柱塞。例如，在图1D中，在某些情况下，系统120包括第一柱塞112。在一些情况下，第一柱塞与第一导管相关联(例如，至少部分(例如，至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少90％或全部)设置在第一导管中)。例如，在图1D中，在一些情况下，第一柱塞112与第一导管106相关联。
根据一些实施方式，该系统包括第二柱塞。例如，在图1D中，在某些情况下，系统120包括第二柱塞113。在一些情况下，第二柱塞与第二导管相关联(例如，至少部分(例如，至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少90％或全部)设置在第二导管中)。例如，在图1D中，在一些情况下，第二柱塞113与第二导管107相关联。
根据一些实施方式，该系统包括实心本体。例如，在图1D中，在一些情况下，系统120包括实心本体114。在某些情况下，实心本体连接第一柱塞和第二柱塞。例如，在图1D中，根据一些实施方式，实心本体114连接第一柱塞112和第二柱塞113。如本领域普通技术人员所理解的，实心本体是包括实心部件的本体。只要实心本体的其他部分由实心材料制成，实心本体就可以在某些情况下包括腔并且/或者是中空的。在一些实施方式中，第一柱塞、第二柱塞和实心本体都是由相同材料制成的单个部件的一部分。在其他实施方式中，第一柱塞、第二柱塞和/或实心本体可以由不同的材料制成并组装在一起。其他构型也是可能的。
根据某些实施方式，该系统构造成使得当第一柱塞和第二柱塞被压缩时，第一导管内的流体被输送至制品，并且第二导管内的流体被输送至制品，使得来自第二导管的流体在制品中至少部分(例如，部分或完全)轴向地围绕来自第一导管的流体。例如，在图1D中，在一些实施方式中，系统120构造成使得当第一柱塞112和第二柱塞113被压缩时，第一导管106内的流体被输送至制品100，并且第二导管107内的流体被输送至制品100，使得来自第二导管107的流体在制品100中至少部分(例如，部分或完全)轴向地围绕来自第一导管106的流体。
在一些实施方式中，该系统构造成使得当第一柱塞和第二柱塞被压缩时，第一导管内的流体被输送至针，并且第二导管内的流体被输送至针，使得来自第二导管的流体在针中至少部分(例如，部分或完全)轴向地围绕来自第一导管的流体。例如，在图1D中，在某些实施方式中，系统120构造成使得当第一柱塞112和第二柱塞113被压缩时，第一导管106内的流体被输送至针108，并且第二导管107内的流体被输送至针108，使得来自第二导管107的流体在针108中至少部分(例如，部分或完全)轴向地围绕来自第一导管106的流体。
本文中描述了方法(例如，用于递送流体的方法)。在一些实施方式中，该方法包括使用制品和/或系统(例如，本文中所公开的制品和/或系统)递送一种或更多种流体。
根据一些实施方式，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)相对于内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)优先润湿针和/或制品的内表面。
在一些实施方式中，当对于内流体、外流体和针和/或制品的内表面而言散布系数(Son(i))大于或等于0时，外流体相对于内流体优先润湿针和/或制品的内表面。图6是外流体的液滴在针和/或制品的内表面上的示意图，其中，外液滴被内流体围绕。散布系数可以根据以下等式确定：
Son(i)＝γni-(γno+γoi) (等式3)
Son(i)＝γoi(cos(θon(i))-1) (等式5)
在以上等式中，伽马(γ)是所涉及的各种界面的表面张力，其中，n是用于针和/或制品的内表面的下标，o是用于外流体的下标，以及i是用于内流体的下标。例如，γni表示针(和/或制品)与内流体之间的表面张力，γno表示针(和/或制品)与外流体之间的表面张力，以及γoi表示外流体与内流体之间的表面张力。例如，在一些实施方式中，测量cos(θon(i))和γoi，并通过等式5确定散布系数。散布系数对于三个部件(例如，针和/或制品的内表面、内流体和外流体)是特定的。
在某些实施方式中，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)不接触针和/或制品的内表面。根据一些实施方式，内流体不接触针和/或制品的内表面持续一段时间。例如，在一些情况下，该段时间为引起内流体和/或外流体的流动至从针和/或制品中排出内流体和/或外流体之间的时间。在某些情况下，该段时间为引起流体的流动至从针和/或制品中排出流体之间的时间的至少一部分(例如，至少50％、至少75％、至少90％、或全部时间)。
根据一些实施方式，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)包括药物、单克隆抗体、酶、肽、重组治疗蛋白、生物制品、骨浆、水凝胶、细胞和/或生物药品。例如，在某些实施方式中，内流体包括浓缩药物制剂(例如，生物制品)。
根据某些实施方式，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)具有比内流体更低的粘度。在一些实施方式中，内流体的粘度与外流体的粘度之比(μi/μo)＞1。在一些实施方式中，内流体的粘度与外流体的粘度之比(μi/μo)大于或等于3、大于或等于5、大于或等于8、或者大于或等于10。
在一些情况下，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)包括水、缓冲剂(例如，药用缓冲剂、比如在药物产品比如生物制品中使用的缓冲剂)、制剂(例如，药物制剂、比如生物制剂)、基于水的溶液、盐水、生物相容性油(例如，角鲨烯、氟化油(例如，HFE-7500)、矿物油和/或甘油三酯油)、苯甲酸苄酯、可代谢油、免疫佐剂(例如，MF59、AS02、AS03和/或AS04)和/或红花油。
在一些实施方式中，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)和内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)是不混溶的。例如，根据某些实施方式，外流体和内流体均不可以以大于0.001质量分数、大于0.0001质量分数、或大于0.00001质量分数的量溶解在另一者中。在某些实施方式中，外流体和内流体在流体流动的温度下是不可混溶的。在一些情况下，外流体和内流体在25℃下是不可混溶的。
不一定需要使用不混溶的内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)，并且在一些实施方式中，外流体和内流体是混溶的。例如，根据一些实施方式，外流体和/或内流体可以以大于0.001质量分数、大于0.01质量分数、或大于0.1质量分数的量溶解在另一者中。在某些实施方式中，外流体和内流体在流体流动的温度下是可混溶的。在一些情况下，外流体和内流体在25℃下是可混溶的。
对于本文中所描述的系统、制品和方法，传递的时间量程(Tc)是内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)在它们彼此直接接触时行进通过系统(例如，针、室和/或制品)所需的时间。
在一些实施方式中，传递的时间量程可以通过估计多流体系统的平均体积流量来近似。在某些实施方式中，平均体积流量和传递的时间量程可以使用以下等式来近似：
/>
其中，Qavg是内流体和外流体的平均流量，Qi是内流体的体积流量，Qo是外流体的体积流量，L是系统的长度，Ac是系统的横截面面积，以及是平均线速度。
根据某些实施方式，在制品中，小于偏心的时间量程。例如，在一些实施方式中，在制品中，/>小于或等于偏心的时间量程的90％、小于或等于偏心的时间量程的80％、小于或等于偏心的时间量程的70％、小于或等于偏心的时间量程的60％、或者小于或等于偏心的时间量程的50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于偏心的时间量程的10％、大于或等于偏心的时间量程的20％、大于或等于偏心的时间量程的30％、或者大于或等于偏心的时间量程的40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当/>小于偏心的时间量程(te)时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在某些实施方式中，在系统的一个或更多个部分中(例如，在针中和/或在制品中)或在整个系统中，小于混合的时间量程(tm)。例如，在一些实施方式中，/>小于针中混合的时间量程并且/或者小于制品中的混合的时间量程。例如，在一些实施方式中，用于内流体和外流体的/>与用于内流体和外流体的混合的时间量程(tm)之比小于或等于1、小于或等于0.75、小于或等于0.5、小于或等于0.1、或者小于或等于0.01。在一些实施方式中，当小于混合的时间量程(tm)时，流体在系统或系统的一部分(例如，针和/或制品)中时基本上不混合。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或/>与偏心的时间量程之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的和偏心的时间量程之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响偏心的时间量程。例如，根据某些实施方式，小于或等于1的与偏心的时间量程之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
根据某些实施方式，小于/>例如，在一些实施方式中，在制品中，小于或等于/>的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于/>的10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当/>小于/>时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在某些实施方式中，在系统的一个或更多个部分中(例如，在针和/或制品中)或在整个系统中，小于/>例如，在一些实施方式中，在针中，/>小于/>并且/或者在制品中，/>小于/>例如，在一些实施方式中，用于内流体和外流体的/>与用于内流体和外流体的/>之比小于或等于1、小于或等于0.75、小于或等于0.5、小于或等于0.1、或者小于或等于0.01。在一些实施方式中，当/>小于/>时，流体在系统或系统的一部分(例如，针和/或制品)中时基本上不混合。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或/>与/>之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的/>与/>之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响例如，根据某些实施方式，小于或等于1的/>与/>之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
根据某些实施方式，小于/>例如，在一些实施方式中，在制品中，/>小于或等于/>的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于/>的10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当/>小于/>时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。/>
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或/>与/>之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的/>与/>之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响例如，根据某些实施方式，小于或等于1的/>与/>之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
在一些实施方式中，传递的时间量程可以通过估计多流体系统的总体积流量来近似。在某些实施方式中，总体积流量和传递的时间量程可以使用以下等式来近似：
Qtotal＝Qi+Qo(等式8)
其中，Qtotal是内流体和外流体的总体积流量，Qi是内流体的体积流量，Qo是外流体的体积流量，L是系统的长度，Ac是系统的横截面面积，以及是平均线速度。
根据某些实施方式，在制品中，小于偏心的时间量程。例如，在一些实施方式中，在制品中，/>小于或等于偏心的时间量程的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于偏心的时间量程的10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当小于偏心的时间量程(te)时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在某些实施方式中，在系统的一个或更多个部分中(例如，在针和/或制品中)或在整个系统中，小于混合的时间量程(tm)。例如，在一些实施方式中，在针中，/>小于混合的时间量程，并且/或者在制品中，/>小于混合的时间量程。例如，在一些实施方式中，用于内流体和外流体的/>与用于内流体和外流体的混合的时间量程(tm)之比小于或等于1、小于或等于0.75、小于或等于0.5、小于或等于0.1、或者小于或等于0.01。在一些实施方式中，当/>小于混合的时间量程(tm)时，流体在系统或系统的一部分(例如，针和/或制品)中时基本上不混合。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或与偏心的时间量程之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的/>与偏心的时间量程之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响偏心的时间量程。例如，根据某些实施方式，小于或等于1的与偏心的时间量程之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
根据某些实施方式，小于/>例如，在一些实施方式中，在制品中，小于或等于/>的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于/>的10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当/>小于时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在某些实施方式中，在系统的一个或更多个部分中(例如，在针和/或制品中)或在整个系统中，小于/>例如，在一些实施方式中，在针中，/>小于/>并且/或者在制品中，/>小于/>例如，在一些实施方式中，用于内流体和外流体的/>与用于内流体和外流体的/>之比小于或等于1、小于或等于0.75、小于或等于0.5、小于或等于0.1、或者小于或等于0.01。在一些实施方式中，当/>小于/>时，流体在系统或系统的一部分(例如，针和/或制品)中时基本上不混合。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或与/>之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的/>与/>之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响例如，根据某些实施方式，小于或等于1的/>与/>之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
根据某些实施方式，小于/>例如，在一些实施方式中，在制品中，小于或等于/>的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于/>的10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当/>小于时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或与/>之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的/>与/>之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响例如，根据某些实施方式，小于或等于1的/>与/>之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
在一些实施方式中，传递的时间量程可以使用以下等式来近似：
/>
其中，Ai可以如以下所示被估算：
其中，ri *是内流体的最佳半径，μo是外流体的动态粘度，μi是内流体的动态粘度，ro是外流体的半径，L是系统的长度，以及Ai是内流体在其流动通过系统的感兴趣区域时的横截面面积，以及是平均线速度。
根据某些实施方式，在制品中，小于偏心的时间量程。例如，在一些实施方式中，在制品中，/>小于或等于偏心的时间量程的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于偏心的时间量程的10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当/>小于偏心的时间量程(te)时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在某些实施方式中，在系统的一个或更多个部分中(例如，在针和/或制品中)或在整个系统中，小于混合的时间量程(tm)。例如，在一些实施方式中，在针中，/>小于混合的时间量程，并且/或者在制品中，/>小于混合的时间量程。例如，在一些实施方式中，用于内流体和外流体的/>与用于内流体和外流体的混合的时间量程(tm)之比小于或等于1、小于或等于0.75、小于或等于0.5、小于或等于0.1或者小于或等于0.01。在一些实施方式中，当/>小于混合的时间量程(tm)时，流体在系统或系统的一部分(例如，针和/或制品)中时基本上不混合。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或/>与偏心的时间量程之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的/>与偏心的时间量程之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响偏心的时间量程。例如，根据某些实施方式，小于或等于1的与偏心的时间量程之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
根据某些实施方式，小于/>例如，在一些实施方式中，在制品中，/>小于或等于/>的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于/>的10％、大于或等于20％、大于或等于30％或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当/>小于/>时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在某些实施方式中，在系统的一个或更多个部分中(例如，在针中和/或在制品中)或在整个系统中，小于/>例如，在一些实施方式中，在针中，/>小于/>并且/或者在制品中，/>小于/>例如，在一些实施方式中，用于内流体和外流体的/>与用于内流体和外流体的/>之比小于或等于1、小于或等于0.75、小于或等于0.5、小于或等于0.1或者小于或等于0.01。在一些实施方式中，当/>小于/>时，流体在系统或系统的一部分(例如，针和/或制品)中时基本上不混合。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或/>与之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的/>与之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响例如，根据某些实施方式，小于或等于1的/>与/>之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
根据某些实施方式，小于/>例如，在一些实施方式中，在制品中，/>可以小于或等于/>的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％或小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，/>大于或等于/>的10％、大于或等于20％、大于或等于30％或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当/>小于/>时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响和/或/>与之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的/>与之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响例如，根据某些实施方式，小于或等于1的/>与/>之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
对于本文中所描述的系统和方法，偏心的时间量程(te)是在包括内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)的系统的任何部分(例如，针、室和/或制品)中出现空间稳定偏心的时间。
在一些实施方式中，偏心的时间量程可以根据以下等式近似：
其中，θ是针的长度与水平平面之间的角度，ρi是内流体的密度，g是重力常数，以及s是位移参数(内流体的中心线距离装置的轴向中心线的径向位移)，以及ρo是外流体的密度。
根据某些实施方式，在制品中，传递的时间量程小于例如，在一些实施方式中，在制品中，传递的时间量程小于或等于/>的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，传递的时间量程大于或等于/>的10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当传递的时间量程(Tc)小于/>时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响传递的时间量程和/或传递的时间量程与之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的传递的时间量程与/>之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响例如，根据某些实施方式，小于或等于1的传递的时间量程与/>之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
在某些实施方式中，偏心的时间量程可以根据以下等式近似：
其中，θ是针的长度与水平平面之间的角度，ρi是内流体的密度，g是重力常数，以及s是位移参数(内流体的中心线距离装置的轴向中心线的径向位移)，以及ρo是外流体的密度。
根据某些实施方式，在制品中，传递的时间量程小于例如，在一些实施方式中，在制品中，传递的时间量程小于或等于/>的90％、小于或等于80％、小于或等于70％、小于或等于60％、或者小于或等于50％。在某些情况下，在制品中，传递的时间量程大于或等于/>的10％、大于或等于20％、大于或等于30％、或者大于或等于40％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于10％且小于或等于90％)。在一些实施方式中，当传递的时间量程(Tc)小于/>时，流体在系统(例如，针和/或制品)中时基本上不表现出偏心。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响传递的时间量程和/或传递的时间量程与之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的传递的时间量程与/>之比。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响例如，根据某些实施方式，小于或等于1的传递的时间量程与/>之比在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
在一些情况下，位移参数将取决于外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)和内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)的流量比(Qo/Qi)以及感兴趣的截面的内径。位移长度可以限定为(例如，在设计成使用于通过针输送粘性内流体的压降最小化的同心核心环形流的情况下)达到完全偏心流所需的距离，并且可以写成：
其中，D是两种流体彼此接触的感兴趣的截面的直径，μo是外流体(润滑剂)的粘度，以及μi是内流体(药物制剂)的粘度。
对于本文中所描述的系统、制品和方法，混合的时间量程(tm)是在50％的外流体和内流体彼此直接接触的同时行进通过系统或系统的一部分(例如，针和/或制品)时50％的外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)与内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)混合所需的时间。混合的时间量程可以使用以下等式计算：
其中，Di是内流体的一种或更多种组分(例如，内流体中的药物(例如，生物制品))在外流体中的扩散系数，以及ld是系统(例如，针和/或制品)的其中流体彼此直接接触的部分的直径。在系统具有直径不同的部分(例如，包括制品和针的系统，其中制品比针具有更大的直径)的实施方式中，可以针对每个部分单独地使用等式15来确定混合的时间量程。在系统具有变化的几何形状(例如，如果制品具有椭圆形形状)的实施方式中，可以使用等式15结合积分方式来确定混合的时间量程。
在某些实施方式中，在系统的一个或更多个部分中(例如，在针中和/或在制品中)或在整个系统中，传递的时间量程(Tc)小于混合的时间量程(tm)。例如，在一些实施方式中，在针中，传递的时间量程小于混合的时间量程，并且/或者在制品中，传递的时间量程小于混合的时间量程。例如，在一些实施方式中，用于内流体和外流体的传递的时间量程(Tc)与用于内流体和外流体的混合的时间量程(tm)之比小于或等于1、小于或等于0.75、小于或等于0.5、小于或等于0.1、或者小于或等于0.01。在一些实施方式中，当传递的时间量程(Tc)小于混合的时间量程(tm)时，流体在系统或系统的一部分(例如，针和/或制品)中时基本上不混合。
在一些实施方式中，内流体和外流体的密度和/或体积流量(Q)影响传递的时间量程和/或传递的时间量程与偏心的时间量程之比。例如，根据某些实施方式，在内流体与外流体之间的密度差异较小的情况下以及/或者在内流体平均体积流量(Qi)更高的情况下，更容易实现小于或等于1的Tc/te。
在某些实施方式中，当外流体流量与内流体流量相比太低时，观察到粘滞位移状态而不是轴向润滑的流状态。在粘滞位移状态下，外流体填充针的整个截面并迫使内流体和外流体二者均回流到外流体入口中。然而，在某些情况下，由于对外流体施加的恒定的质量通量，回流无法持续，从而导致外流体突然溢出至针中。在一些情况下，这种流动减少，直到其再次完全受阻为止，并且重复该过程。
根据一些实施方式，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)的体积流量(Qo)与内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)的体积流量(Qi)之比大于0.1。在一些实施方式中，外流体的体积流量(Qo)与内流体的体积流量(Qi)之比大于或等于0.2、大于或等于0.4、或者大于或等于0.6。在某些实施方式中，外流体的体积流量(Qo)与内流体的体积流量(Qi)之比小于或等于1。
在一些实施方式中，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)和内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)基本上不在针和/或制品中混合，因为混合稀释了内流体，从而降低了轴向地润滑流动的益处。在某些实施方式中，传递的时间量程比内流体和外流体在针和/或制品中大量混合所花费的时间短。根据一些实施方式，在针和/或制品中时外流体与内流体混合至多50％。也就是说，在针和/或制品中时，至多50％的外流体与内流体混合，同时外流体的其余部分保持不与内流体混合。例如，在某些实施方式中，在针和/或制品中时，外流体与内流体混合至多40％、至多30％、至多20％、或至多10％。根据某些实施方式，混合的百分比可以通过目视检查来确定。在一些实施方式中，这可以通过以下方式来实现：对内流体和/或外流体进行染色；在针和/或制品的出口处拍照；以及由染料的扩散和/或散布测量两种流体的混合程度。在某些实施方式中，可以通过将针切割至所考虑的长度并在出口处拍摄流体来在不同长度处测量混合程度。
在一些实施方式中，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)包括完全不同的组分。例如，在一些实施方式中，内流体和外流体不具有任何共同的组分。一个这样的示例为如果内流体包含药物和水，则外流体包含有机溶剂。
在一些实施方式中，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)包括一个或更多个相同的组分(例如，溶剂和/或缓冲液)。例如，在某些实施方式中，内流体和外流体二者均包括水。
在某些实施方式中，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和/或外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)包括一个或更多个不同的组分。例如，在一些实施方式中，内流体包括水而外流体不包括水。
在某些实施方式中，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)包括一个或更多个不同的组分以及一个或更多个相同的组分。例如，在一些实施方式中，内流体和外流体包括相同的组分，不同之处在于内流体还具有药物(例如，生物制品)。例如，在某些实施方式中，内流体和外流体二者均包括水，但是内流体具有药物(例如，生物制品)而外流体不具有药物。在一些实施方式中，内流体和外流体包括完全相同的组分(例如，缓冲剂)，不同之处在于流体中的一种流体(例如，内流体)具有附加的组分(例如，药物)。
在一些实施方式中，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)包括完全相同的组分(例如，缓冲液和药物)，但是组分中的一种或更多种组分(例如，药物)的浓度不同。例如，在一些实施方式中，内流体和外流体包括完全相同的组分(例如，缓冲剂和药物)，但是在内流体中，组分中的一种或更多种组分(例如，药物)的浓度更高。如技术人员将理解的，在一些实施方式中，组分中的一种或更多种组分的不同浓度可能导致不同的物理特性和/或化学特性。例如，在内流体具有高浓度的生物药物而外流体具有低浓度的生物药物但内流体和外流体在其他方面相同的实施方式中，内流体的粘度和/或密度可能比外流体的粘度和/或密度高得多。
在一些实施方式中，一种组分(例如药物)在外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)中的摩尔浓度比该组分在内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)中的摩尔浓度低大于或等于5％、低大于或等于10％、低大于或等于20％、低大于或等于30％、低大于或等于40％、低大于或等于50％、低大于或等于60％、低大于或等于75％、低大于或等于90％、或者低大于或等于95％。在一些实施方式中，一种组分(例如药物)在外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)中的摩尔浓度比该组分在内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)中的摩尔浓度低小于或等于100％、低小于或等于99％、低小于或等于95％、低小于或等于90％、低小于或等于80％、低小于或等于70％、低小于或等于60％、或者低小于或等于50％。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于5％且小于或等于100％、或者大于或等于10％且小于或等于50％)。例如，如果组分的摩尔浓度在内流体中为1M，在外流体中为0.1M，则组分在外流体中的摩尔浓度将比组分在内流体中的摩尔浓度低90％。
当内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)和外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)同心接触并移动时，内流体的一种或更多种组分(例如，药物、比如生物制剂)可以开始扩散到外流体中。内流体与外流体之间的界线的径向位置(R(x))由以下等式给出：
其中，R0是内流体在流体接触的任何感兴趣的部段的开始处的半径，x是沿该部段的轴向位置，D是组分(例如，药物)在外流体中的扩散系数，以及是内流体的平均速度。这种扩散的程度可以通过如本文中其他地方描述的目视(例如，通过使用具有与组分(例如，药物)相同的扩散系数的染料分子)来验证。如本文中所使用的，内流体与外流体之间的界线的径向位置(R(x))表示内流体的中心与内流体和外流体之间的界线(例如，边界)之间的距离。例如，当内流体和外流体第一次接触并且没有发生扩散时，R(x)将与R0相同。然而，在一些实施方式中，随着流体移动通过系统并且轴向位置(x)增加，R(x)将变得大于R0。
根据一些实施方式，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)是牛顿流体。例如，根据某些实施方式，由外流体的流动在每个点处产生的粘性应力与局部应变率线性相关。合适的牛顿流体的示例包括水、基于水的溶液、缓冲剂(例如，药用缓冲剂、比如在药物产品比如生物制品中使用的缓冲剂)、制剂(例如，药物制剂、比如生物制剂)、盐水、生物相容性油(例如，角鲨烯、氟化油(例如，HFE-7500)、矿物油和/或甘油三酯油)、苯甲酸苄酯、可代谢油、免疫佐剂(例如，MF59、AS02、AS03和/或AS04)、和/或红花油。
根据某些实施方式，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)是屈服应力流体。例如，根据一些实施方式，外流体仅在经受高于特定于屈服应力流体的某个临界值的应力时才变形和/或流动。合适的屈服应力流体的示例包括骨浆、水凝胶、水凝胶微珠和/或聚合物溶液(示例：聚乙二醇)。
在一些实施方式中，针和/或制品包括内表面。
在某些实施方式中，针和/或制品的内表面的至少一部分(例如，至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少90％或全部)包括纹理。例如，在一些实施方式中，针和/或制品的内表面包括多个特征部。例如，在某些实施方式中，导管的外表面包括毫米尺度特征部、微米尺度特征部和/或纳米尺度特征部。在某些实施方式中，纹理可以用于控制表面的可润湿性。可以使用多个特征部中的任何特征部。突出部的非限制性示例包括球形突出部或半球形突出部。在一些实施方式中，特征部包括突出部、比如脊、钉和/或柱。在一些实施方式中，特征部可以例如通过蚀刻掉或以其他方式除去制造表面的材料来形成。在其他实施方式中，可以向表面添加特征部(例如，通过将特征部沉积到例如针和/或制品的内表面上)。特征部可以由与制造内表面的材料相同或不同的材料制成。在某些实施方式中，特征部可以以随机(例如，分形)方式或图案化方式分散在内表面上。
根据一些实施方式，毫米尺度特征部的最大高度大于100微米且高至1毫米、大于100微米且高至200微米，从200微米至300微米、从300微米至500微米、从500微米至700微米、从700微米至1毫米、从1毫米至3毫米、从3毫米至5毫米和/或从5毫米至10毫米。以上引用的范围的组合也是可能的(例如，从300微米至700微米、或从200微米至1毫米)。
根据一些实施方式，微米尺度特征部的最大高度从1微米至10微米、10微米至20微米、20微米至30微米、30微米至50微米、50微米至70微米、或70微米至100微米。以上引用的范围的组合也是可能的(例如，30微米至70微米、或20微米至100微米)。
根据一些实施方式，纳米尺度特征部的最大高度从1nm至100nm、100nm至200nm、200nm至300nm、300nm至500nm、500nm至700nm、或700nm至1微米。以上引用的范围的组合也是可能的(例如，300nm至700nm、或200nm至1微米)。
根据某些实施方式，特征部(例如，毫米尺度特征部、微米尺度特征部和/或纳米尺度特征部)分布在针和/或制品的内表面上使得特征部占据内表面的特定固体分数。如本文中所使用的，术语由多个特征部在表面上占据的“固体分数”(也称为)是指表面的由特征部占据的面积分数。固体分数可以通过将特征在内表面上占据的面积之和除以其上分布有这些特征部的内表面的几何表面积来计算。例如，参照图7A至图7B，内表面部分1400(例如，针和/或制品的内表面的一部分)包括多个特征部1406。图7A至图7B中的特征部1406是边长为a的正方形，并且因此，特征部1406各自在内表面上占据等于a2的面积。内表面的剩余面积未被特征部占据。在图7A至图7B所图示的一组实施方式中，特征部1406中的每个特征部具有相同的边长a和相同的最近邻间距b。因此，由图7A至图7B中的特征部所占据的表面固体分数/>将如下计算：
在某些实施方式中，针和/或制品的内表面包括固体分数小于或等于0.5的纹理。在一些实施方式中，针和/或制品的内表面包括固体分数/>小于或等于0.25或者小于或等于0.1的纹理。
在某些实施方式中，可以在针和/或制品的内表面上的特征部之间充满第三流体(除了内流体和外流体之外)。在一些实施方式中，第三流体可以稳定地容纳在特征部之间，使得在将内流体和外流体输送通过针(和/或制品)的同时，第三流体保持容纳在特征部之间。第三流体可以稳定地容纳在特征部之间，例如，通过使特征部间隔足够近使得第三液体稳定地容纳在特征部之间(例如，经由表面张力)。在某些实施方式中，第三流体容纳在特征部之间但不覆盖特征部的顶部。在一些实施方式中，可以调整第三流体的特性以控制针和/或制品的内表面的可润湿性。
根据一些实施方式，对于给定的内流体、外流体以及针和/或制品的内部纹理化表面，散布系数(Son(i))大于或等于0。在一些实施方式中，当至少一种流体(例如，外流体)的液滴在另一种流体(例如，内流体)中存在于针和/或制品的内表面上时，纹理赋予所述至少一种流体可润湿性。也就是说，在某些情况下，至少一种流体(例如，外流体)在存在纹理时是润湿的，但在没有纹理的相同系统中不是润湿的。
根据某些实施方式，针和/或制品的内表面的至少一部分(例如，至少10％、至少25％、至少50％、至少75％、至少90％或全部)包括涂层。例如，在一些实施方式中，针和/或制品的内表面包括具有有限不连续性的共形光滑涂层。在一些实施方式中，具有有限不连续性的共形光滑涂层具有小于或等于108、小于或等于106、或者小于或等于104不连续性/m2。如果涂层的表面区域的90％在涂层平均厚度的20％以内，则认为涂层是共形的。根据一些实施方式，对于涂层的内流体、外流体和内表面，散布系数(Son(i))大于或等于0。在一些实施方式中，当至少一种流体(例如，外流体)的液滴在另一种流体(例如，内流体)中存在于针和/或制品的内表面上时，涂层赋予所述至少一种流体可润湿性。也就是说，在某些情况下，至少一种流体(例如，外流体)在存在涂层时是润湿的，但在没有涂层的相同系统中不是润湿的。
根据某些实施方式，针可以具有多个长度中的任一长度。本文中所描述的实施方式中的某些实施方式可以用于在具有相对长的长度的针内实现稳定的芯鞘流动。根据某些实施方式，针的长度大于或等于5微米、大于或等于10微米、大于或等于25微米、大于或等于50微米、大于或等于100微米、大于或等于1mm、大于或等于5mm、大于或等于10mm、或者大于或等于100mm。根据一些实施方式，针的长度小于或等于250mm、小于或等于100mm、小于或等于50mm、小于或等于10mm、小于或等于5mm、小于或等于1mm、小于或等于500微米、小于或等于100微米、小于或等于50微米、或者小于或等于25微米。这些范围的组合也是可能的(例如，5微米至5mm或者5mm至10mm)。
应当理解的是，不需要使用相对长的针，并且在另一些实施方式中，针是相对短的。例如，在一些实施方式中，针的长度小于5mm、小于或等于1mm、小于或等于500微米、或者小于或等于100微米。
在某些实施方式中，针是窄的。例如，在一些情况下，针的内径大于或等于5微米、大于或等于10微米、大于或等于25微米、大于或等于50微米、大于或等于100微米、大于或等于250微米、大于或等于500微米、或者大于或等于750微米。在一些实施方式中，针的内径小于或等于1mm、小于或等于750微米、小于或等于500微米、小于或等于310微米、小于或等于250微米、小于或等于100微米、小于或等于50微米、小于或等于25微米、或者小于或等于10微米。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于5微米且小于或等于1mm、或者大于或等于10微米且小于或等于310微米)。
本文中还描述了方法。在一些实施方式中，该方法包括在本文中所描述的制品内引起内流体(例如，本文中所描述的内流体)(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)的至少一部分(例如，至少50％、至少75％、至少90％或全部)的流动。根据一些实施方式，内流体的至少一部分(例如，至少50％、至少75％、至少90％或全部)被从制品输送至针。在某些实施方式中，内流体的至少一部分(例如，至少50％、至少75％、至少90％或全部)被从针中排出。
在某些实施方式中，该方法包括在本文中所描述的制品内引起外流体(例如，本文中所描述的外流体)(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)的至少一部分(例如，至少50％、至少75％、至少90％或全部)的流动。根据一些实施方式，外流体的至少一部分(例如，至少50％、至少75％、至少90％或全部)被从制品输送至针。在某些实施方式中，外流体的至少一部分(例如，至少50％、至少75％、至少90％或全部)被从针中排出。
在一些实施方式中，与排出的内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)的量相比，待排出的外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)的量较低是有益的(例如，使得患者不会暴露于大量的润滑流体)。根据某些实施方式，从针和/或制品中排出的内流体的体积与从针和/或制品中排出的总体积(例如，内流体和外流体)之比(Φ)(体积分数)大于或等于0.5、大于或等于0.6、大于或等于0.7、大于或等于0.8、或者大于或等于0.9。体积分数(Φ)也可以表示为：
Φ＝Qi/(Qi+Qo)(等式18)
根据一些实施方式，当内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)具有特定的毛细管数并且外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)具有特定的毛细管数时，可以观察到轴向润滑的流，否则可以观察到粘性位移。
根据某些实施方式，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)的毛细管数大于或等于0.01、大于或等于0.1、大于或等于1、大于或等于10、大于或等于20、或者大于或等于25。在一些实施方式中，内流体的毛细管数小于或等于30、小于或等于25、小于或等于10、小于或等于1、或者小于或等于0.1。这些范围的组合也是可能的(例如，大于或等于0.01且小于或等于30)。
在一些实施方式中，外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)的毛细管数大于或等于0.001、大于或等于0.01、大于或等于0.1、大于或等于1、大于或等于10、或者大于或等于20。在某些实施方式中，外流体的毛细管数小于或等于25、小于或等于10、小于或等于1、小于或等于0.1、或者小于或等于0.01。这些范围的组合也是可能的(例如，0.001至25)。
在某些实施方式中，内流体的毛细管数大于外流体的毛细管数。流体的毛细管数表示为：
其中，μ(缪)为流体的动态粘度，V为流体的平均线速度，以及σ(西格玛)为内流体与外流体之间的界面张力。
在一些实施方式中，系统(例如，针和/或制品)的取向影响偏心的时间量程。例如，根据某些实施方式，小于或等于1的Tc/te在系统(例如，针和/或制品)更接近竖向(与垂直于重力的线成90°)的情况下更容易实现，而在更接近水平(与垂直于重力的线成0°)的情况下更难以实现。
根据一些实施方式，针的纵向轴线在至少一段时间内处于垂直于重力的线的45度内。例如，在一些情况下，针的纵向轴线在至少一段时间处于垂直于重力的线的30度、15度、或0度内。在一些实施方式中，该段时间为引起内流体和/或外流体的流动至将内流体和/或外流体从针中排出之间的时间。例如，在某些情况下，该段时间为引起流动至从针中排出之间的时间的至少一部分(例如，该时间的至少50％、至少75％、至少90％、或全部)。
如以上所讨论的，在一些实施方式中，与排出的内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)的量相比，待排出的外流体(例如，第二流体和/或来自第二导管的流体)的量较低是有益的(例如，使得患者不会暴露于大量的润滑流体)。在某些实施方式中，内流体的体积流量大于外流体的体积流量。根据一些实施方式，内流体的体积流量为≥10-2xγπdn 2/μi。例如，在某些情况下，内流体的体积流量为≥5x10-2 xγπdn 2/μi或≥10-1xγπdn 2/μi。根据某些实施方式，外流体的体积流量为≥10-3xγπdn 2/μO。例如，在一些情况下，外流体的体积流量为≥10-3xγπdn 2/μO。对于体积流量，dn为针的直径，γ(伽马)为两种流体的表面张力，以及μ为流体的动态粘度(其中，i表示内流体，以及o表示外流体)。
在一些实施方式中，内流体(例如，第一流体和/或来自第一导管的流体)中的溶解或悬浮制品(例如，药物)的浓度可以显著大于不具有轴向围绕内流体的外流体的相同制品、系统和/或方法(和/或不具有制品的相同系统和/或方法)中的浓度。例如，在一些情况下，根据本文中所公开的某些实施方式的内流体中的溶解或悬浮制品(例如药物)的浓度与不具有轴向围绕内流体的外流体的相同制品、系统和/或方法(和/或不具有制品的相同系统和/或方法)相比的比率大于或等于1.1：1、大于或等于1.5：1、大于或等于2：1、大于或等于5：1、大于或等于10：1、大于或等于50：1、大于或等于100：1、或者大于或等于250：1。在一些实施方式中，根据本文中所公开的某些实施方式的内流体中的溶解或悬浮制品(例如药物)的浓度与不具有轴向围绕内流体的外流体的相同制品、系统和/或方法(和/或不具有制品的相同系统和/或方法)相比的比率小于或等于500：1、小于或等于250：1、小于或等于100：1、小于或等于50：1、小于或等于10：1、小于或等于5：1、或者小于或等于2：1。这些范围的组合也是可能的(例如，1.1：1至500：1)。
在一些实施方式中，与不具有轴向围绕内流体的外流体的相同制品、系统和/或方法(和/或不具有制品的相同系统和/或方法)相比，本文中所公开的制品、系统和/或方法在注射期间具有降低的压力。例如，在一些情况下，注射期间的压力与不具有轴向围绕内流体的外流体的相同制品、系统和/或方法(和/或不具有制品的相同系统和/或方法)的压力相比的比率小于或等于0.9：1、小于或等于0.7：1、小于或等于0.5：1、小于或等于0.3：1、小于或等于0.1：1、或者小于或等于0.01：1。在一些实施方式中，注射期间的压力与不具有轴向围绕内流体的外流体的相同制品、系统和/或方法(和/或没有制品的相同系统和/或方法)相比的比率大于或等于0.001：1、大于或等于0.01：1、或者大于或等于0.1：1。这些范围的组合也是可能的(例如，0.001：1至0.9：1或0.1：1至0.3：1)。
本文中所公开的实施方式中的某些实施方式可以提供包括以下各项的若干益处中的一者或更多者：减少的污染、降低的针阻塞、减少的蛋白质失活(例如，当内流体包含蛋白质时)、增加的制剂浓度(例如，内流体可以是高浓度药物制剂)、增加的流体粘度、增加的皮下施用(而不是静脉内施用)的可行性、更小的针、更短的注射时间、降低的疼痛、更少的剂量、降低的针中的流体动力学阻力、降低的对内流体的剪切力和/或降低的压力。在一些实施方式中，可以由皮下施用(其通常需要更高浓度)而不是静脉内施用产生的益处的示例包括增加自我施用的可行性、减少住院、减少治疗成本和/或增加患者顺从性。
在一些实施方式中，本文中所描述的系统和/或制品可以在不使用较大的针口径或可能导致疼痛的延长的注射时间的情况下注射粘性流体。此外，在某些实施方式中，本文中所描述的系统和/或制品可以在不使用可能引起疼痛并且可能需要医院装置的注射器泵的情况下注射高浓度制剂。附加地，根据一些实施方式，本文中所描述的系统和/或制品可以在不使用通常导致污染和高成本的无针排出式注射器的情况下注射粘性流体。此外，根据某些实施方式，本文中所描述的系统和/或制品可以在没有通常导致蛋白质失活、基于密度的分离、针阻塞和更高的制造复杂程度的颗粒包封的情况下注射粘性流体。缺乏注射高粘度制剂的实用方法不仅限制了皮下生物制剂的适用性，而且因开发者被迫设计具有较低粘度的制剂而阻碍了新制剂的开发。因此，仍然迫切需要在最小限度增加药物制造过程的情况下以及在没有交叉污染风险的情况下通过简单且廉价的注射技术来实现注射能力。
本文中所描述的部件中的各种部件与其他部件“流体连接”或“流体连通”。通常，当两个部件之间存在连接时，两个部件流体连接和/或流体连通，使得流体可以从一个部件流动和/或输送至另一部件。在一些情况下，被描述为“流体连接”或“流体连通”的任何两个部件可以直接流体连接或直接流体连通，这意味着它们之间没有部件(例如，导管或区段)。在某些情况下，被描述为“流体连接”或“流体连通”的任何两个部件可以间接地流体连接或处于间接流体连通，这意味着它们之间存在一个或更多个部件(例如，导管或区段)，其不阻止流体从一个部件流动和/或输送至另一部件。
以下示例意在说明本发明的某些实施方式，但是并未例示本发明的全部范围。
示例1
该示例展示了通过改变制品的尺寸和/或几何形状来减少制品(和/或针)中的偏心。
图3A示出了横截面示意图，其是用于根据某些实施方式的流体连接至针的制品的一种可能设计的示例，其具有如下标记的不同尺寸：DHi-毂中的内流体出口的内径；DHo-毂中的外流体出口的内径；DN-毂连接器的内径；DN-针的内径；LHFD-毂中的充分部署的流的长度；LHPC-毂中的预收缩流的长度；LHC-毂中的收缩长度；LCFD-连接器中的充分部署的流的长度；LCPC-连接器中的预收缩流的长度；以及LNFD-针中的充分部署的流的长度。
已经确定的是，在整个系统中，传递和浮力驱动的偏心是主要的竞争时间量程。传递将流体输送通过系统的任何给定部段，而浮力迫使偏心参数E的增长。图3B和图3C示出了DHo从4mm(图3B)至2mm(图3C)的设计的两个示例。在这些示例中，甘油(40cP)用作模型内流体，并且盐水溶液(1.6cP)用作外流体。在图3B中，由于大的DHO导致低流量并因此导致大的Tc，因此流变得完全偏心(E＝1)。这种完全偏心的状态是不可逆的，并且在针中保持，如图3B的底部图像所示出的。相反，在图3C中，DHO的降低导致降低的Tc。这允许避免了内流体(E＝1)的触地，并且流在整个制品和针中保持在E＝0处。在针中，对于这些液体，Tc已经小于te，而没有任何修改，并且因此，防止制品中的触地和偏心确保了针中的同心同轴润滑。
防止内流体触地(E＝1)也提供了针中的稳固偏心减少。在图4A中，流在制品中部分地偏心，但是制品的收缩区域的增加减少了偏心，并使流在针中回到E＝0，这类似于图4B的情况，在图4B中，流在整个制品和针中同心。由于减压性能与偏心的程度有很大关系，从而利用收缩来最小化偏心可以大大提高性能。
尽管在本文中已经描述并说明了本发明的若干实施方式，但是本领域普通技术人员将容易地想到用于执行功能和/或获得本文中所描述的结果和/或优点中的一个或更多个优点的各种其他装置和/或结构，并且这样的变型和/或改型中的每一者都被认为在本发明的范围内。更一般地，本领域技术人员将容易地理解，本文中描述的所有参数、尺寸、材料和构型均是示例性的，并且实际参数、尺寸、材料和/或构型将取决于使用本发明的教导的一个或更多个特定应用。本领域技术人员将认识到或能够仅使用常规实验确定本文中所描述的本发明的特定实施方式的许多等同方案。因此，应当理解的是，前述实施方式仅作为示例给出，并且在所附权利要求及其等同物的范围内，本发明可以不同于具体描述和要求保护的方式实施。本发明涉及本文中所描述的每个单独的特征、系统、制品、材料和/或方法。此外，如果这样的特征、系统、制品、材料和/或方法没有相互不一致，则两个或更多个这样的特征、系统、制品、材料和/或方法的任意组合包括在本发明的范围内。
除非明确相反地指出，否则本文中所描述的流量(Q)是体积流量。
除非明确相反地指出，否则本文中所描述的粘度(μ)是动态粘度。流体的动态粘度可以使用TIARG-2流变仪确定，使剪切速率从10s-1至500s-1变化。
除非明确相反地指出，否则如本文中在说明书和权利要求书中使用的不定冠词“一”和“一种”应当被理解成意指“至少一个”。
如本文中在说明书和权利要求书中使用的短语“和/或”应当被理解成意指如此结合的元件、即在一些情况下结合存在而在其他情况下分离存在的元件中的“一者或两者”。除非明确指出相反的意思，否则与“和/或”子句明确标识的元件不同，其他元件可以可选地存在，无论与那些具体标识的元件是否相关。因此，作为非限制性示例，当与开放式语言例如“包括”结合使用时，提及“A和/或B”在一个实施方式中可以是指A而没有B(可选地包括除B之外的元件)；在另一实施方式中可以是指B而没有A(可选地包括除A之外的元件)；在又一实施方式中可以是指A和B二者(可选地包括其他元件)；等等。
如本文在说明书中和权利要求书中使用的“或”应理解为具有与如上所定义的“和/或”相同的含义。例如，当将列表中的项目分开时，“或”或“和/或”应解释为包括性的，即包括多个元件或元件列表中的至少一者，但也包括不止一者，以及(可选)其他未列出的项目。只有明确相反地指示的术语例如“……中的仅一者”或“……中的恰好一者”或者当在权利要求中使用时，“由……组成”将指的是包括多个元件或元件列表中的恰好一个元件。一般而言，本文中使用的术语“或”在排他性术语(例如“任一者”、“……中的一者”、“……中的仅一者”或“……中的恰好一者”)前面时，仅应解释为指示排他性替代方案(即，“一者或另一者但不是二者”)。当在权利要求书中使用时，“基本上由……组成”应具有在专利法领域中所使用的普通含义。
如本文中在说明书和权利要求书中所使用的，在提及一个或更多个元件的列表时，短语“至少一者”应被理解为是指从该元件列表中的元件中的任何一个或更多个元件中选择的至少一个元件，但不一定包括元件列表中具体列出的每个元件中的至少一者，并且不排除元件列表中的元件的任何组合。该定义还允许除了短语“至少一者”所指代的元件列表中特别识别的元件之外的元件可以可选地存在，无论与那些特别识别的元件相关或不相关。因此，作为非限制性示例，“A和B中的至少一者”(或者等效地，“A或B中的至少一者”，或者等效地，“A和/或B中的至少一者”)在一个实施方式中可以指代可选地包括多于一个的A而不存在B的至少一者(并且可选地包括除B之外的元件)；在另一实施方式中可以指代可选地包括多于一个的B而不存在A的至少一者(并且可选地包括除A之外的元件)；在又一实施方式中可以指代可选地包括多于一个的A的至少一者，以及可选地包括多于一个的B的至少一者(并且可选地包括其他元件)；等等。
在权利要求中以及在以上说明书中，所有过渡性短语比如“包含”、“包括”、“携带”、“具有”、“含有”、“涉及”、“持有”等均被理解为开放式的，即意指包括但不限于。如在美国专利局专利审查程序手册第2111.03节中所述，仅过渡短语“由……组成”和“基本上由……组成”应当分别是封闭式或半封闭式的过渡短语。

Claims (26)

1.一种制品，包括：
流体路径，所述流体路径包括入口和出口并且构造成接收第一流体和第二流体；
其中，所述入口的横截面面积大于所述出口的横截面面积；并且
其中，所述制品构造成使得所述第二流体在所述制品中以小于1的偏心参数轴向地围绕所述第一流体。
2.根据权利要求1所述的制品，其中，所述制品构造成使得所述第一流体和所述第二流体的偏心参数在所述出口的直接下游处保持或低于所述制品的任何区段处的最高偏心参数。
3.一种制品，包括：
流体路径，所述流体路径包括入口和出口并且构造成接收第一流体和第二流体；
其中，所述入口的横截面面积大于所述出口的横截面面积；
其中，所述制品构造成使得所述第二流体在所述制品中轴向地围绕所述第一流体；并且
其中，所述制品构造成使得所述第一流体和所述第二流体的偏心参数在所述出口的直接下游处保持或低于所述制品的任何区段处的最高偏心参数。
4.根据权利要求3所述的制品，其中，所述制品构造成使得所述第二流体在所述制品中以小于1的偏心参数轴向地围绕所述第一流体。
5.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品中的偏心参数小于或等于0.9。
6.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，在所述制品中，传递的时间量程小于偏心的时间量程，其中，传递的时间量程是所述第一流体和所述第二流体行进穿过所述制品所需的时间，并且偏心的时间量程是所述制品中出现空间稳定偏心的时间。
7.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品构造成使得所述第一流体和所述第二流体的偏心参数在所述出口的直接下游比所述制品的任何区段处的最高偏心参数低大于或等于10％。
8.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述第一流体的密度和所述第二流体的密度之差小于或等于400kg/m3。
9.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品包括一个或更多个收缩区域、内表面上的突出部、内表面上的肋部和/或内表面上的翅片。
10.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品包括渐缩区域。
11.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品具有小于或等于2的LHPC/DHO的比率。
12.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品包括连接器区域并且具有小于或等于2的LCPC/Dc的比率。
13.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品包含所述第一流体和所述第二流体，并且其中，所述制品的至少一部分的长度(L)和直径(D)对于所述第一流体和所述第二流体满足以下等式：
其中，ρo是所述第二流体的密度，ρi是所述第一流体的密度，μo是所述第二流体的粘度，μi是所述第一流体的粘度，Qavg是所述第一流体和所述第二流体的平均流量，L是所述制品的所述部分的长度，θ是所述制品的所述部分的长度与水平平面之间的角度，g是重力常数，以及D是所述制品的所述部分的平均直径。
14.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品包含所述第一流体和所述第二流体，并且其中，所述制品的至少一部分的长度(L)和直径(D)对于所述第一流体和所述第二流体满足以下等式：
其中，ρo是所述第二流体的密度，ρi是所述第一流体的密度，μo是所述第二流体的粘度，μi是所述第一流体的粘度，Qi是所述第一流体通过所述制品的所述部分的流量，L是所述制品的所述部分的长度，θ是所述制品的所述部分的长度与水平平面之间的角度，g是重力常数，D是所述制品的所述部分的平均直径，以及Ai由以下等式确定：
其中，ri *是所述第一流体的最佳半径，μo是所述第二流体的动态粘度，μi是所述第一流体的动态粘度，ro是所述第二流体的半径，以及Ai是所述第一流体在其流动通过所述制品的所述部分时的横截面面积。
15.根据任一前述权利要求所述的制品，其中，所述制品包含所述第一流体和所述第二流体，并且其中，所述制品的至少一部分的长度(L)和直径(D)对于所述第一流体和所述第二流体满足以下等式：
其中，ρo是所述第二流体的密度，ρi是所述第一流体的密度，μo是所述第二流体的粘度，μi是第一流体的粘度，Qtotal是两种流体通过所述制品的所述部分的总流量，L是所述制品的所述部分的长度，θ是所述制品的所述部分的长度与水平平面之间的角度，g是重力常数，以及D是所述制品的所述部分的平均直径。
16.一种包括根据任一前述权利要求所述的制品和与所述制品的出口流体连接的针的系统。
17.一种包括根据任一前述权利要求所述的制品以及第一导管和第二导管的系统，其中，所述第一导管和所述第二导管流体连接至所述制品的入口。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述系统还包括流体连接至所述制品的出口的针。
19.根据权利要求17至18中的任一项所述的系统，其中，所述第一导管布置成与所述第二导管处于并排构型。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述系统还包括室，所述室包括第一内部容积和第二内部容积，其中，所述第一内部容积流体连接至所述第一导管和所述制品的所述入口，并且所述第二内部容积流体连接至所述第二导管和所述制品的所述入口。
21.根据权利要求17至18中的任一项所述的系统，其中，所述第二导管轴向地围绕所述第一导管。
22.根据权利要求17至21中的任一项所述的系统，其中，所述系统还包括：
第一柱塞，所述第一柱塞与所述第一导管相关联；以及
第二柱塞，所述第二柱塞与所述第二导管相关联。
23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述系统还包括连接所述第一柱塞和所述第二柱塞的实心本体。
24.根据权利要求22至23中的任一项所述的系统，其中，所述系统构造成使得当所述第一柱塞和所述第二柱塞被压缩时，所述第一导管内的流体被输送至所述制品且所述第二导管内的流体被输送至所述制品，使得来自所述第二导管的流体在所述制品中至少部分轴向地围绕来自所述第一导管的流体。
25.根据权利要求22至24中的任一项所述的系统，其中，所述系统构造成使得当所述第一柱塞和所述第二柱塞被压缩时，所述第一导管内的流体被输送至所述针且所述第二导管内的流体被输送至所述针，使得来自所述第二导管的流体在所述针中至少部分轴向地围绕来自所述第一导管的流体。
26.一种使用根据任一前述权利要求所述的制品或系统来递送一种或更多种流体的方法。
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