EP2303367A1 - Vorrichtung mit mindestens einer kammer zur aufnahme eines medikaments oder eines probenvolumens - Google Patents

Vorrichtung mit mindestens einer kammer zur aufnahme eines medikaments oder eines probenvolumens

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Publication number
EP2303367A1
EP2303367A1 EP09765622A EP09765622A EP2303367A1 EP 2303367 A1 EP2303367 A1 EP 2303367A1 EP 09765622 A EP09765622 A EP 09765622A EP 09765622 A EP09765622 A EP 09765622A EP 2303367 A1 EP2303367 A1 EP 2303367A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
space
reagents
piston element
chamber
piston
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09765622A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank Böttger
Benjamin Böbst
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apotheker Vetter and Company Arzneimittel GmbH Ravensburg
Original Assignee
Apotheker Vetter and Company Arzneimittel GmbH Ravensburg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apotheker Vetter and Company Arzneimittel GmbH Ravensburg filed Critical Apotheker Vetter and Company Arzneimittel GmbH Ravensburg
Publication of EP2303367A1 publication Critical patent/EP2303367A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61M5/178—Syringes
    • A61M5/20—Automatic syringes, e.g. with automatically actuated piston rod, with automatic needle injection, filling automatically
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    • A61M2005/3117—Means preventing contamination of the medicament compartment of a syringe
    • A61M2005/3121—Means preventing contamination of the medicament compartment of a syringe via the proximal end of a syringe, i.e. syringe end opposite to needle cannula mounting end
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    • A61M5/3129—Syringe barrels
    • A61M5/3135—Syringe barrels characterised by constructional features of the proximal end

Definitions

  • Device having at least one chamber for receiving a medicament or a sample volume
  • the invention relates to a device having at least one chamber for receiving a medicament or a sample volume according to the preamble of claim 1.
  • WO 03/039634 A1 discloses a pneumatic injector which has a chamber for receiving a medicament.
  • a piston element is provided, which is displaceable in the injector.
  • a displacement of the piston member first causes a needle to penetrate the skin of a patient.
  • Subsequent displacement of the piston member results in injection of the drug in the chamber into the body of the patient.
  • the displacement of the piston element is effected by bringing a previously closed reservoir, which is filled with pressurized carbon dioxide, into communication with a space in which the piston element is arranged so that the compressed carbon dioxide puts pressure on the piston element can exercise.
  • a disadvantage of such a mechanism is that the required for a sufficiently rapid piston movement pressure over a total storage time of the device must be maintained. This places high demands on the tightness of the reservoir for the carbon dioxide. Has this even minor leaks on, the pressure over the storage time can be reduced so far that a functioning of the device is no longer given.
  • the accumulator - so the reservoir for the carbon dioxide - not be miniaturized arbitrarily and thus also requires a lower limit to the size of the device.
  • Another disadvantage is that the force required to drive the piston element depends on various parameters. Typically, the total duration of an injection should not be too long so that the patient does not feel it as unnecessarily uncomfortable or uncomfortable.
  • WO 2007/051331 A1 discloses an autoinjector which likewise has a chamber for receiving a medicament and comprises a piston element which is displaceable in the autoinjector.
  • the piston element is driven by a resilient element, preferably a spring.
  • a disadvantage of spring-operated devices of the type mentioned is that the chamber containing the drug is often not completely emptied by insufficient forward movement of the piston element. The reason for this is that the spring force introduced into the piston element decreases with the distance traveled by the piston element. So it can easily happen that with almost complete injection, the spring force is no longer sufficient to empty the chamber completely. This can lead to tolerances in the springs used in particular to considerable fluctuations in the administered dose.
  • the elasticity element introduces forces into the piston element essentially in a relatively limited area. This is not a problem if the region of the introduction of force is arranged approximately centrally on the piston element. If this is not the case, however, the elasticity element introduces a torque into the piston element via the region of the introduction of force that is further outward in the radial direction, which can lead to a deformation and / or rotation thereof. As a result, the injection device may at least be impaired in its function, but in the worst case completely unusable.
  • an infuser which can be operated by means of a gas drive.
  • An infuser is a medical device by means of which a patient is to be injected with a preferably liquid medicament at a specific rate, that is to say a predetermined volume per unit of time. Similar devices are, for example, a drip and an electric fuel. zenvorschub. It depends less on the total injected total amount or the total injected volume, but on the fact that very precisely a predetermined injection amount per unit time is maintained. Typically, the mentioned injection devices are exchanged before they are completely emptied, so in particular it is not a matter of ensuring complete emptying of the device. In order to be able to ensure a constant delivery rate of the medicament, the infuser absolutely needs a pressure regulating device which passes on the gas pressure released due to a chemical reaction to the piston element so that it is displaced at a desired, very precisely predetermined speed.
  • the devices addressed in the present application are intended to introduce a complete injection of a given volume of a drug into a patient in a comparatively short time, or to be able to remove a sample volume which is as precisely defined as possible relatively quickly. In contrast, it is not important to have the most constant rate of delivery or withdrawal.
  • the object of the invention is to provide a device which does not have the disadvantages mentioned.
  • the object underlying the invention is achieved by a device having the features of claim 1.
  • the device which comprises a syringe or carpule, a multi-chamber or dual-chamber system, an autoinjector or a pen, is characterized in that in the piston element pressure forces due a chemical reaction can be initiated, the displacement of the piston element effect.
  • the claimed device has a chamber for receiving a medicament or a sample volume. This means that devices are also addressed that serve a sampling.
  • the piston element is displaceable in a direction opposite to the direction in which the piston element is displaced when the device is used to apply a medicament.
  • the device according to the invention can be designed both so that a previously filled chamber is emptied during use, but it can also be designed so that a previously empty chamber is filled in the application. It is essential that pressure forces due to a chemical reaction in the piston element can be introduced. This means that the pressure forces which cause a displacement of the piston element, are formed only at the moment of application and not already in the storage state of the device.
  • Another advantage of the device according to the invention is that significantly less space must be made available for the storage of substances involved in the chemical reaction, as for a conventional carbon dioxide cartridge or other pressure reservoir.
  • the overall size of the device can be smaller.
  • the compressive forces generated by the chemical reaction can easily be fine-tuned to the desired conditions. This can be achieved, for example, by varying the chemical nature of the substances used, their total amount or their mixing ratio.
  • the amount of chemicals needed is typically so small that integration of the displacement mechanism of the piston member into the non-sterile regions of the device is quite possible.
  • Another advantage of the device according to the invention is that the pressure forces which can be introduced into the piston element as a result of the chemical reaction act completely isotropically, ie equally in all spatial directions or solid angles. As a result, the forces causing a displacement of the piston element are distributed completely uniformly over the piston element, so that no torque is introduced into it. A deformation or rotation of the piston member, which can lead to impairment of its function or even to its total failure, is therefore excluded.
  • the chemical reaction takes place independently of the geometry of the wall enclosing the reagents, so that the shape of the device can be adapted very flexibly to the desired conditions.
  • the shape of known devices must always take into account geometries dictated by the spring or a CO 2 cartridge.
  • Self-injecting devices such as autoinjectors, pens, self-injecting syringes or cartridges, or multi-well or dual-chamber systems, have advantages for patients who are difficult to self-inject because of syringe anxiety or other inhibitions or afflictions.
  • the addressed Systems are often designed so that the patient does not get to see the existing needle in the device, so that the usual anxiety reactions that triggers the mere sight of a hypodermic needle can be avoided.
  • auto-injectors or pens have this advantage.
  • the term autoinjector generally refers to self-injecting systems, but is also commonly used for devices capable of sequentially administering multiple doses sequentially. The pen can only administer a single dose by comparison.
  • Both auto-injectors and pens can be designed as syringes or cartridge syringes. It is also possible that the device which causes a displacement of the piston element, is separable from the rest of the device, so that the device thus has two separate parts.
  • a portion of the device may include the chamber for receiving a drug or sample volume, as well as the plunger member, while the other portion includes means for causing the displacement of the plunger member.
  • This second part can be designed so that the first part can consist of a commercially available syringe or carpule, which is then connectable to the second part.
  • the first part may also be a dual chamber system.
  • Figure 1 is a schematic view of a first embodiment of the device according to the invention in its storage condition
  • FIG. 2 shows the exemplary embodiment according to FIG. 1 during the initialization of the chemical reaction
  • FIG. 3 shows the exemplary embodiment according to FIG. 1 during the course of the chemical reaction
  • Figure 4 is a schematic representation of another embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 5 is a schematic representation of a third embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 6 is a schematic representation of a fourth embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 7 is a schematic representation of a fifth embodiment of the device according to the invention.
  • Figure 8 is a schematic representation of the embodiment of Figure 6, wherein a specific embodiment of a piston member is provided, and
  • FIG. 9 shows the exemplary embodiment according to FIG. 8 during the initialization of the chemical reaction.
  • Figure 1 shows a schematic view of a first embodiment of the device 1 in its storage condition.
  • the device 1 is shown here as a syringe.
  • the device 1 it is equally possible for the device 1 to be a carpule, a cartridge syringe, a multi-chamber or dual-chamber system, an autoinjector or a pen.
  • the device 1 has a chamber 3, which comprises a drug, not shown.
  • the chamber 3 is thus filled in the storage state of the device 1, so that it can be emptied upon actuation of the device 1.
  • a piston element 5 is provided, which is displaceable in the device 1.
  • the piston element 5 may be, for example, an elastomer stopper, which closes off the chamber 3 sealingly on its one side by the elastomeric stopper sealingly contacting the inner circumferential surface 7 of the chamber 3 at least in regions.
  • the piston element 5 at least in the region of its end facing the chamber 3 sealingly touches the inner circumferential surface 7 of the chamber 3, so that the chamber 3 is sealed relative to the areas of the device 1, which lie opposite her on the side facing away from the KoI- benelements 5.
  • the device 1 comprises at least one space which accommodates at least one reagent for the chemical reaction.
  • the device 1 comprises a first space 9 and a second space 11.
  • the spaces 9 and 11 are separated from one another by a separating element 13.
  • the separating element 13 is formed in the present embodiment as a plug which is displaceable in the device 1.
  • the two spaces 9, 11 in the storage state of the device 1 are separated from each other safely and permanently by a separating element 13, and that they can be connected to one another to activate the device 1, for example by displacing, piercing, tearing the separating element 13 or can be broken.
  • the first space 9 comprises at least one reagent 15.
  • the at least one reagent 15 may be present in liquid or solid form, it may be pulverized, for example. Of course, several reagents 15 may be present together in the first space 9, but it must be ensured that they do not react with each other during the storage time of the device 1 at least in the state in which they are present in the first space 9. yaw.
  • the second space 11 comprises at least one substance 17, which may be at least one further reagent, but also a solvent, a solvent mixture, a solution or at least one catalyst. It is also conceivable that the first space 9 comprises the at least one substance 17, while the second space 11 comprises the at least one reagent 15. It is essential in the exemplary embodiment illustrated here, which comprises two chambers 9, 11, that a chemical reaction only takes place when the at least one reagent 15 is brought into contact with the at least one substance 17.
  • the at least one reagent 15 may be a substance mixture which only reacts with one another after overcoming an energy barrier.
  • the chemical reaction can then be, for example, thermally, photochemically, electrochemically and / or by the action of a mechanical force or by the introduction of kinetic energy in the mixture be startable.
  • the at least one reagent 15 can also be a pure substance, which can be supplied to a decomposition by overcoming an energy barrier, whereby at least one gas can develop which introduces pressure forces into the piston element 5.
  • the reagent 15 may be a pure substance, which may react, for example, with another substance 17 with evolution of a gas. Because of the higher reaction rates, it is preferred that the at least one reagent 15 or the at least one substance 17 be in the liquid phase available.
  • the at least one other reaction partner which is located in a separate room, can then be pressed as a solid, for example as a pellet, or in powder form. It is also possible that all the substances participating in the reaction are in the liquid phase or in solution. In principle, all the reactants can be present in solid phase, but this may mean a slower reaction rate.
  • the at least one reagent 15 may be a carbonate, for example sodium bicarbonate.
  • the substance 17 comprises an acid, preferably an organic acid or a mineral acid.
  • the substance 17 may comprise, for example, hydrochloric acid, but it may also comprise an interest-rate solution of citric acid. In the latter case, a mixing of the at least one reagent 15 with the at least one substance 17 would initiate a neutralization reaction in which carbon dioxide would be liberated.
  • the released gas is an inert and / or non-toxic gas.
  • the released gas is an inert and / or non-toxic gas.
  • carbon dioxide, nitrogen, oxygen, hydrogen or methane can be formed.
  • the at least one substance 17 may, for example, comprise a solvent in which the reagents 15 are soluble. It is then possible that the reagents 15, when mixed in solid phase, do not react with each other while reacting with evolution of gas when dissolved in a solvent 17. Of course it is also possible that the least at least one substance 17 comprises a solution in which further reagents are dissolved, which react with the at least one reagent 15 with evolution of gas. It may also be provided in at least one of the spaces 9, 11, at least one catalyst that can reduce an energy barrier for a reaction between the present in the separate rooms reagents or substances so far that the reaction can be started by mixing the reagents and substances. Such a catalyst may be a metal, a metallic compound or a biocatalyst, for example an enzyme.
  • reagents 15 can be present together in a space 9.
  • a space 9 may be provided, but it may also be provided more rooms 9, 11 with other reagents 15 and / or substances 17.
  • Different reagents 15 or substances 17 may be present at least partially separated from one another in at least two spaces 9, 11. It is also possible to provide at least one solvent and / or at least one catalyst. This catalyst may be present in at least one room 9, 11, but it may also be provided in a separate room.
  • the chemical reaction can be started by mixing the reagents 15 or substances 17 and / or by mixing the reagents 15 or substances 17 with at least one solvent and / or at least one catalyst.
  • the reaction can also be started by overcoming an energy barrier. It may relate thermally, photochemically, electrochemically and / or by the action of a mechanical force. be initiated initiation of kinetic energy in the reaction system.
  • the second space 11 is bounded by a base body 19 of the device and the piston element 5. This is advantageous since, in the event that the reaction takes place at least substantially in the second space 11, the released gas can directly introduce pressure forces into the piston element 5 and can thus displace it.
  • the device 1 can be dispensed with a pressure control device which limits or controls the pressure acting on the piston member 5 pressure.
  • the gas released during the reaction is preferably introduced directly into the region of the piston element 5, that is to say, at least without having previously passed a pressure regulating device, for example a control valve, so that it can introduce pressure forces into it.
  • a pressure regulating device for example a control valve
  • the compressive forces that can be introduced into the joint element 5 are preferably matched to the concretely existing conditions, such as, for example, the viscosity of the medicament and the desired total duration of the injection.
  • a printing Gel might be provided.
  • the variation of the compressive forces takes place exclusively by the choice of the substances or reagents used and / or by the choice of the amount thereof.
  • a lug 21 for a device which can be connected to the chamber 3 and act as a dispenser for a drug in the chamber 3 or as a receptacle for a sample flowing into the chamber 3.
  • the device may comprise, for example, a syringe needle, a cannula or a Braunüle.
  • an actuating mechanism 23 is arranged, by means of which the device 1 can be activated.
  • the actuating mechanism 23 is embodied in the shape of a stem and can be displaced in the device 1. In the storage state of the device 1, the actuating mechanism 23 is at a maximum distance to the projection 21. In order to operate the device 1, the actuating mechanism 23 can be displaced in the direction of the projection 21 in the device 1.
  • FIG. 2 shows a schematic view of the embodiment of Figure 1 of the device 1.
  • the actuation mechanism 23 is activated by a user from its maximum storage position remote from the attachment 21 into an activation position. shifted position.
  • the pressure in the first space 9 is increased, so that the separating element 13, which is designed here as a displaceable plug, is displaced in the device 1 in the direction of the projection 21.
  • the main body 19 of the device 1 has a region of larger inner diameter covering only a small angular range in the circumferential direction, which forms a bypass 25.
  • This bypass 25 has an extension along the longitudinal axis of the device 1 which is greater than the extension of the separating element 13 in the same direction.
  • the separating element 13 is arranged in the region of the bypass 25 in such a way that it seals the access to the bypass 25 from the chamber 9. If now - as shown in Figure 2 - the separating element 13 is displaced in the direction of the projection 21, it enters a position in which the bypass 25 is connected to both the first space 9 and the second space 11. Characterized in that the bypass 25 in the circumferential direction only passes over a small angular range, that is formed like a segment, the separating element 13 is securely guided in this area by the inner circumferential surface 7 of the device 1.
  • the at least one reagent 15 can pass from the first space 9 into the second space 11, thereby mixing with the at least one substance 17. This makes the chemical reaction startable.
  • FIG. 3 shows schematically the embodiment of the device according to FIG. 1 during the progress of the chemical reaction.
  • the same and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the previous description.
  • the rate at which the piston element 5 is displaced in the device 1 depends on the kinetics of the chemical reaction. Also, the force which is introduced into the piston element 5 by the pressure of the gas produced in the reaction, depending on the amount of gas produced per unit time. Depending on the viscosity of the medicament encompassed by the chamber 3, the internal diameter of the device 21 and the desired amount of medicament to be administered in a specific time corresponding to the total duration of the injection, the propulsion of the piston element 5 can be finely adjusted to the present needs become.
  • the type of chemical reaction or the reagents involved can be varied.
  • the amounts of substances used can be varied.
  • both the felge of the substances and the different proportions are varied.
  • the drive mechanism is arbitrarily scalable, for example, by the choice of the amount of chemicals used and can thus be used for very small devices as well as for relatively large devices.
  • the pneumatic force which is introduced by the gas used as blowing agent in the piston member 5
  • the amount of chemicals required to carry out the reaction is generally so low that the drive mechanism can be adapted to or integrated into existing systems almost as desired.
  • the drive can be manufactured and assembled completely detached from the aseptic technology, which is essential for the rest of the device. In fact, at no time does the drive mechanism come in any way in contact with the elements, which in turn come into contact with a patient.
  • the spaces 9, 11 are formed integrally with the device 1.
  • the partial element of the device 1 which effects the drive is also possible for the partial element of the device 1 which effects the drive to be at least partially separated from the rest of the direction 1 to separate.
  • at least one space for receiving the reagents is formed separately from the device 1 and connected to the device 1, preferably detachably connectable.
  • Figure 4 shows schematically a second embodiment of the device in which a space of the drive causing sub-element of the device 1 is formed separately and detachably connected to the rest of the device 1, while a second space of the drive causing sub-element integrally formed with the device 1 is.
  • the partial element effecting the drive here comprises a holding element 27, which is preferably detachably connectable to the main body 19 of the device 1.
  • the part of the device 1 containing the medicament can be stored separately from the part comprising the holding element 27.
  • the part comprising the retaining element 27 can then be refilled and reused, for example, where it is clipped onto the part of the device 1 containing the medicament or fastened in a different manner shortly before the device 1 is used.
  • the device 1 is divided into two parts: a - seen from the viewer - upper part 29 and - seen from the viewer - lower part 31st
  • the first space 9 is arranged in the upper part 29 of the device 1.
  • it comprises at least one substance 17, which may be a solvent, a solution, a solvent mixture or at least one reagent.
  • the second room 11 is arranged in the lower part 31 of the device 1 and comprises at least one reagent 15.
  • the space 11 is formed by the main body 19 of the device and the piston element 5.
  • An outer circumferential surface 33 of the piston element 5 has here recesses and projections, wherein the projections sealingly abut against the inner circumferential surface 7 of the base body 19 of the device 1.
  • the at least one reagent 15 also lies directly on the piston element 5 in this exemplary embodiment.
  • a separating element can also be provided between the at least one reagent 15 and the piston element 5, so that the at least one reagent 15 does not rest on the piston element 5.
  • the additional separating element is removed in this case at the onset of the chemical reaction, for example, by tearing it by the pressure forces introduced into it, so that the pressure forces can be introduced into the piston element 5.
  • the spaces 9, 11 are separated from each other by a separating element 13.
  • This is embodied here as a sealing punch, wherein the punch has a sealing bead 35 in its lower region, as seen by the observer, which sealingly seals the first space 9.
  • the stem-shaped separating element 13 also has a piston rod 37, via which it is connected to the actuating mechanism 23.
  • an annular groove 39 is provided into which a sealing means, for example an O-ring can be introduced, so that the space 9 can be sealed relative to the actuating mechanism 23.
  • the chemical reaction is triggered by the actuating mechanism 23 is displaced towards the device 21.
  • the stem-shaped separating element 13 in the direction displaced so that the space 9 is opened to the space 11, the at least one substance 17 contained in the space 9 can then mix with the contained in the space 11 at least one reagent 15, so that the chemical reaction is started.
  • at least one gas is released, are introduced by the compressive forces in the piston member 5, which is thereby displaced in the device 1 in the direction of the projection 21. In this way, the pressure in the chamber 3 increases, so that the medicament M encompassed by the latter is discharged via the projection 21.
  • Figure 5 shows a third embodiment of the device. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description.
  • the device 1 has a first space 9 and a second space 11.
  • the spaces 9, 11 are separated from each other by a separating element 13, which is designed here as a pierceable septum.
  • a hollow needle 41 is arranged, which is connected to the actuating mechanism 23.
  • the hollow needle 41 has in its upper region a bore 43, through which the interior of the hollow needle 41 is connected to the hollow needle 41 surrounding space 9.
  • the operation of the present embodiment is as follows: When the operating mechanism 23 in the device 1 is displaced in the direction of the projection 21, the hollow needle 41 pierces the septum 13 and thus penetrates from the upper space 9 into the lower space 11. The septum lies sealingly against the peripheral surface of the hollow needle 41, so that a connection between the spaces 9, 11 only over the interior of the hollow needle 41 is. If the hollow needle 41 is displaced further in the direction of the projection 21 via the actuating mechanism 23, the bore 43 comes into contact with the at least one substance 17 present in the first space 9 at a certain point. This can pass through the bore 43 into the interior reach the hollow needle 41 and reached in this way the second space 11, where he comes into contact with the at least one reagent 15. In this way, the chemical reaction can be started, which leads to the release of at least one gas, as a result of which pressure forces are introduced into the piston element 5.
  • the separating element 13 can also be designed as a breakable or breakable membrane.
  • a solid needle instead of the hollow needle 41, a solid needle may be provided, which causes a rupture of the rupturable membrane when it is displaced over the actuating mechanism 23 in the direction of the projection 21.
  • a frangible membrane is provided as a separating element 13, it is also possible to provide either a solid needle or a solid breaking element which, for example, does not have a pointed end.
  • the solid needle or the breaker are also connected to the actuator 23, so that a user can break the separator 13, when he mediated via the actuating mechanism 23 via the massive needle or the breaker initiates a sufficiently large force in the separator 13.
  • FIG. 6 shows a fourth exemplary embodiment of the device.
  • the same and functionally identical elements are provided with the same reference numbers, so that reference is made to the preceding description.
  • all elements of the drive of the piston member 5 effecting Device in which - seen from the viewer - upper part 29 of the device 1 integrated. This is connected to the - viewed from the viewer - lower part 31, preferably, the two parts 29, 31 releasably connected to each other.
  • the drive mechanism for the piston element 5 can be present both integrally with the remainder of the device 1 (FIG. 1), as well as completely separately (FIG. 6). But it can also be a part of the drive mechanism in the lower part 31 of the device 1 are integrated, while another part in the upper part 29 of the device 1 is integrated ( Figure 5). If the drive mechanism is completely separable from the rest of the device 1, it can also be manufactured in a separate production facility. The manufacturing device for the lower part 31 of the device 1 can then be kept aspetical, while this is not necessary for the device for manufacturing the upper part 29. In this way, a complete separation of the aseptic technology on the one hand and the not necessarily aseptic technology on the other hand takes place.
  • the upper part 29 can be completely separated from the distribution of the lower part 31.
  • the lower part 31 standard syringes, carpules, multiple or double-chamber systems, auto-injectors or pens, wherein the upper part 29 can be delivered or obtained independently.
  • a detachable connection of the two parts 29, 31 of the device 1 with complete integration of the drive mechanism in the upper part 29 also makes it possible to use the upper part 29 and thus the integrated drive mechanism there, if necessary several times, while the lower part 31 to the one intended for a single use. It is possible, for example, after use of the device 1 to separate the upper part 29 from the lower part 31 and to replenish the used chemicals - if necessary after cleaning. The upper part 29 can then be reused with a new lower part 31.
  • the holding element 27 forms a main body of the part 29.
  • This has a first chamber 9, which comprises at least one substance 17. It also has a second chamber 11, which comprises at least one reagent 15.
  • the two chambers 9, 11 are separated from each other by a separating element 13, wherein the separating element 13 is here part of a piston rod 37 of a closure element 45.
  • the closure element 45 is substantially stem-shaped and comprises the piston rod 37, which has a region 47 of larger diameter and a region 49 of smaller diameter. The region 47 of larger diameter engages in a recess 51 arranged in the holding element 27 serving as the main body and thus forms a separating element 13 which separates the space 9 from the space 11.
  • the closure element 45 At its end facing the device 21, the closure element 45 has an annular bead 35 which seals the space 11 against a third space 53, wherein the third space 53 is delimited on one side by the main body 19 of the device 1 and on the other hand by the joint element 5 ,
  • the smaller diameter portion 49 of the shutter member 45 is connected to the operating mechanism 23.
  • the region 47 of larger diameter of the closure element 45 moves out of the recess 51. From a certain position, only the smaller diameter portion 49 is within the recess 51. Since the outer diameter of the smaller diameter portion 49 is smaller than the inner diameter of the recess 51, the spaces 9 and 11 are connected in this way, so that the at least a substance 17 enter the space 11 and there can mix with the at least one reagent 15.
  • the end of the closure element 45 facing it is also moved in the same direction.
  • the lower end of the closure element 45 also releases the space 11, so that it communicates with the space 53.
  • the at least one substance 17 and the at least one reagent 15 thus also enter the space 53, or at least one gas released during the possibly already started reaction also enters the space 53.
  • pressure forces are introduced into the piston element 5, whereupon this moves in the direction of the approach 21.
  • the pressure in the chamber 3 is also increased, so that a drug M encompassed by the latter is dispensed through the attachment 21.
  • FIG. 7 shows a fifth embodiment of the device.
  • the same and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description.
  • the drive mechanism is completely in the upper part 29 of the device 1 integrated.
  • the upper part 29 here comprises a single space 9, in which at least one reagent 15 is arranged.
  • the space 9 is separated by a closure element 45 from a space 53, which is also defined by the base body 19 of the device 1 and the Koib benelement 5.
  • the chemical reaction of the at least one reagent 15 is inhibited by an energy barrier, which is here for example thermally surmountable.
  • a heating element 55 is arranged in the space 9, which comprises two electrodes 57, 59.
  • the actuating mechanism 23 has a voltage source 61.
  • This voltage source 61 may be formed, for example, by a battery, preferably a button cell. Also possible is an accumulator that is rechargeable.
  • solar cells can be integrated in the device 1, which ensure that the voltage source 61 always has its rated voltage with sufficient light incidence.
  • the drive mechanism with the upper part 29 is separable from the lower part 31 of the device 1, the drive mechanism can be lightly supported while the lower part 31 comprising the medicine M is stored in the absence of light can.
  • the electrode 57 is permanently connected to one pole of the voltage source 61, while the electrode 59 is connectable to the other pole of the voltage source 61. It is not connected to the associated pole of the voltage source 61 in the storage state of the device 1 and the upper part 29.
  • a spring element 63 introduces a biasing force into the actuating mechanism 23 so that the pole of the voltage source 61 assigned to the electrode 59 always has a distance from the contact 65 associated with the electrode 59 in the stored state. Will the Actuator 23 moves in the direction of the projection 21, the electrode 59 associated pole of the voltage source 61 contacts the contact 65. In this way, the circuit is closed by the heating element 55, and this can deliver heating power to the at least one reagent.
  • the activation barrier of the chemical reaction is overcome, and the reaction is started.
  • the at least one gas released by the reaction generates a pressure in the space 9, which, when a certain limit pressure is reached, results in the closure element 45 releasing a connection between the space 9 and the space 53.
  • This can be done, for example, by tearing or breaking the closure element 45.
  • the closure element 45 is released from the upper part 29, and falls into the space 53. It is essential that a connection between the space 9 and the space 53 is created so that the at least one gas released by the reaction can enter the latter and thus be able to introduce pressure forces into the piston element 5.
  • the chemical reaction it is also possible to activate the chemical reaction not thermally, but for example electrochemically.
  • no heating element 55 would be provided, but the electrodes 57 and 59 would protrude into the at least one reagent 15 and initially form an open circuit upon actuation of the actuating mechanism 23.
  • An electrochemical reaction can then be started by the potential applied to the electrodes 57, 59 so that the circuit is ultimately closed by diffusion or migration of charge carriers along a potential gradient in the at least one reagent 15.
  • a reaction can then be started, through which at least one gas is released becomes.
  • at least one gas may also be released directly by the electrochemical reactions.
  • FIG. 8 shows an exemplary embodiment of the device 1 according to FIG. 6, which, however, comprises a particular exemplary embodiment of a piston element 5. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description.
  • a lubricant for example silicone , Silicone oil or a silicone oil emulsion.
  • the frictional forces in the materials typically used for the piston element 5, preferably elastomers, would be so high that a displacement of the piston element 5 would hardly be possible. Even an increase in the pressure forces introduced in this case could possibly not provide a remedy because the relatively elastic material of the piston element 5 would deform, whereby the frictional forces between the outer lateral surface 33 and the inner circumferential surface 7 would be increased. It would thus lead to a blocking of the piston element 5, wherein further increased pressure forces would also always face increased frictional forces. The piston element 5 would then get stuck and would not be displaced.
  • a coating of the inner circumferential surface 7 with a lubricant can be dispensed with.
  • the piston element 5 has namely a receiving area 67, which is designed here as a cavity or reservoir, and which comprises a lubricant.
  • channels 69 extend as far as the outer lateral surface 33.
  • four channels 69 can be seen.
  • more than four channels may be provided, but in particular less than four channels 69 may be provided. It can be seen that preferably at least one channel 69 can be provided, which establishes a fluid connection between the receiving region 67 and the outer circumferential surface 33, so that lubricant can flow here.
  • the reservoir 67 is closed with respect to the third space 53 with at least one membrane 71, which is liquid-tight, but at the same time elastic and / or permeable to gases.
  • a self-lubricating piston element 5 is realized, whose operation is explained in more detail in connection with Figure 9.
  • FIG. 9 shows the exemplary embodiment according to FIG. 8 during the initialization of the chemical reaction. Identical and functionally identical elements are provided with the same reference numerals, so that reference is made to the preceding description.
  • the operation of the embodiment of a device according to Figure 6 has already been explained in connection with this figure. Therefore, it should only be briefly summarized that when the actuating mechanism 23 is displaced downwards in the direction of the projection 21, a connection is created between the first space 9 and the second space 11, so that the reagent 15 and the fabric 17 can come into contact and react with each other. At the same time, a fluid connection is also created between the second space 11 and the third space 53, so that at least the reaction mixture and the at least one gas released during the reaction can reach the third space 53. As a result, an overpressure is generated there, which causes a displacement of the piston element 5 downwards in the direction of the projection 21.
  • the fluid connections between the spaces 9, 11 and the spaces 11, 53 are indicated here by arrows.
  • the piston element 5 can - as stated - have a preferably permeable to gases membrane 71, which closes the receiving area 67 against the third space 53 liquid-tight.
  • the at least one gas released during the reaction may then permeate through the membrane 71 causing pressure equalization between the receiving area 67 and the third space 53.
  • the lubricant present in the receiving region 67 is subjected to the pressure which expels it through the channels 69, whereby it is then available in the region between the outer lateral surface 33 and the inner lateral surface 7 and forms a lubricating film on which the piston member 5 can slide.
  • the pressure prevailing in the space 53 exerts on a surface 73 a force which causes a displacement of the piston element 5 downwards onto the projection 21.
  • the displacement of the piston member 5 down causes expulsion of the arranged in the chamber 3 drug through the lug 21, which is indicated schematically here.
  • the combination of the gas drive according to the invention with a self-lubricating piston element 5 proves to be particularly advantageous.
  • the pressure forces, which increase continuously during the reaction, ensure at the same time that the lubricant flows out continuously, as well as complete displacement of the piston element 5 into a position in which the desired injection volume is reliably delivered.
  • coating of the inner circumferential surface 7 with a lubricant prior to completion and filling of the device 1 can be dispensed with. This not only saves a step, but can also be beneficial in medical terms.
  • the lubricants typically used, in particular with new, biotechnology-produced, sensitive drugs can enter into unwanted interactions. For example, silicone oil with proteins or peptides can lead to aggregate formation or precipitation precipitation.
  • the mentioned aggregates are also suspected to trigger a series of unwanted immune reactions in the patient.
  • the self-lubricating piston element 5 guarantees that at least during storage of the prefilled device 1 no contact between the lubricant and the drug M is given.
  • a multiplicity of exemplary embodiments of a self-lubricating piston element 5 can be used with each of the exemplary embodiments of a device 1 described in this application.
  • An exemplary embodiment may comprise, for example, a piston element 5 which has a sponge soaked with lubricant as the receiving region.
  • a sponge soaked with lubricant may also preferably be provided in the receiving region 67.
  • the piston member 5 may also be formed as a whole porous, in particular expressible or ausquetschbar, and receive lubricant in its pores. The pressure forces acting on it then lead to a Compression of the piston member 5, so that the lubricant is deliverable to the outer lateral surface 33. At the same time, of course, a displacement of the piston member 5 is effected in this embodiment.
  • microballoon refers to a volume enclosed by a rupturable shell in which lubricant is disposed, The shell may be torn apart either by compressive forces or by driving a needle, preferably causing the needle to be driven by compressive forces the lubricant is releasable.
  • a blocking device in the region of the receiving region 67 or the channels 69, which has the effect that no lubricant can flow in the channels 69 when the piston element 5 is depressurized.
  • the blocking direction furthermore causes lubricants to flow in the channels 69 when pressure forces act on the piston element 5.
  • locking means can preferably be provided a displaceable needle which does not penetrate a pierceable area when no pressure forces act on the piston element 5. The pressure forces released upon initiation of the chemical reaction then cause the needle to displace so as to penetrate the puncturable area, whereupon lubricant can be delivered from a receiving area 67 via the needle.
  • a predetermined breaking point a rupturable membrane, a frangible material, or a load-free closed lip seal
  • a load-free closed lip seal indicates that the lip seal is biased to block fluid communication between the containment area 67 and the outer envelope 33 when no compressive forces are applied to them. The compressive forces released upon initiation of the chemical reaction must first be biased by the lip seal overcome before it then releases the corresponding fluid connection, whereupon lubricant can flow from the receiving region 67 to the outer lateral surface 33.
  • Piston element 5 to be provided so that this when introducing the
  • Piston member 5 is compressed in the base body 19 of the device 1 and / or at a displacement of the piston member 5 in the device 1, so that lubricant to the outer lateral surface 33 can be issued.
  • microballs are introduced into the outer circumferential surface 33 of the piston member.
  • the term "microballs" refers to small, substantially spherical volumes which comprise lubricants and are surrounded by a shell, Preferably this shell comprises the same material as that of the piston element 5 or which surrounds the piston element 5 at least in the region of FIG outer shell surface 33.
  • the shell of the microballs is made so thin that it ruptures when the piston element 5 is displaced and therefore sliding friction forces act on the outer shell surface 33 and thus also on the microballs arranged there Material of the preferably an elastomer comprehensive piston element 5 vulcanized.
  • the piston element 5 in this case has a smooth, non-polar surface, which can preferably be produced by coating.
  • the outer circumferential surface 33 of the piston element 5 may be coated with PTFE. Preference is given to the arrangement of a film made of perfluorinated plastic, for example PTFE at least in the areas of the outer lateral surface 33, which are in contact with the inner circumferential surface 7.
  • a piston element 5 which is completely made of perfluorinated plastic, preferably PTFE, is also preferred.
  • a self-lubricating piston element 5 or a piston element 5 has been described by omitting a lubricant exclusively in connection with the delivery of a medicament M.
  • a piston element 5 can also be used without difficulty in connection with a sampling, ie, in which a certain volume of a substance is introduced into the chamber 3 of the device 1.
  • the presented embodiments have in common that they are single-chamber systems, in the sense that only one chamber 3 is provided, in which a medicament M is arranged.
  • the device according to the invention is not limited to such single-chamber systems. It is equally possible to combine the described drive mechanism with a two-chamber system in which the active ingredients and / or auxiliaries are present in separate chambers, or in which the active ingredients and / or auxiliaries are present in separate chambers separated from a solvent.
  • the chambers are preferably connectable to each other upon actuation of the device 1, so that the substances comprised by them can be mixed with one another before the mixture can be delivered to a patient via a projection 21 and suitable devices.
  • this connection between the two chambers is also realized bar or directly by displacement of at least one plug, can be introduced into the compressive forces. It is obvious that these compressive forces can also be introduced due to a chemical reaction.
  • a two-stage drive mechanism is provided for a two-chamber system. The drive mechanism is constructed so that a two-time release is possible. The first release releases compressive forces that result in mixing the contents of the two chambers of the bicameral system. A second release releases compressive forces that result in expulsion of the mixed contents of the interconnected chambers via the tab 21.
  • the embodiments described so far have only the delivery of a arranged in a chamber 3 drug M to the object.
  • the device 1 can be changed by a relatively simple modification of its structure so that a piston element 5 can be displaced by pressure forces resulting from a chemical reaction in the direction opposite to a projection 21. In this way, a negative pressure is generated in a chamber 3, so that a sample volume can be introduced into the chamber 3 via the attachment 21 and suitable devices.
  • the device 1 according to the invention can be used for sampling. In the medical field, for example, this is expedient for the rapid taking of blood samples.
  • a device 1 according to the invention can also be used for sampling in the environmental field or in the field of the chemical industry and in the food industry.
  • the possible applications are in no way limited, and a variety of situations can be imagined in which a device 1 according to the invention can be used for fast, reliable and defined sampling. Namely, by selecting the chemical reaction, the total amount or the mixing ratio of the chemicals involved, the sample volume to be sampled can be set very finely.
  • the device is based on a simple principle, which has great advantages over the known drive mechanisms of similar conventional devices.
  • adapted to the specific conditions development of the known drive mechanisms is very complicated and expensive.
  • an injector with a drug of certain viscosity and a cannula of specific diameter adapted so that a certain dose of the medicament per unit time is deliverable.
  • an elasticity or spring element that is more easily adaptable to these needs has the disadvantage that the spring force wears off towards the end of the actuation due to the expansion of the spring and thus a complete function of the device is not ensured.
  • Both known mechanisms are characterized by a multiplicity of complicated mechanical components, which make miniaturization difficult and moreover require a complex and error-prone design. Furthermore, the known mechanisms are not very resistant to storage of the device. For example, the pressure in a carbon dioxide reservoir can be reduced by carbon dioxide escaping through leaks. A heavily biased spring may become fatigued over storage, so that the original intended force is no longer available when the device is to be used.
  • the device according to the invention does not have these disadvantages.
  • it can be used very flexibly, makes no particular demands on the size or geometry of the installation space accommodating the drive mechanism, is readily adaptable to the specific conditions of its use and has a high resistance to an even longer storage time.
  • the gas pressure generated by the reaction becomes greater with increasing reaction time, so that even with almost complete actuation of the device 1, there is still sufficient force available to carry out the desired operation - ie injection or sampling - to complete completely.
  • very simple and customary chemicals such as, for example, a citric acid solution and carbonate-containing baking powder are conceivable as reagents.
  • the drive mechanism according to the invention can be completely separated from the aseptic technology that is necessary for the production of the remaining device 1.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) mit mindestens einer Kammer (3) zur Aufnahme eines Medikaments (M) oder eines Probenvolumens und einem Kolbenelement (5), das in der Vorrichtung (1) verlagerbar ist, wobei die Vorrichtung (1) eine Spritze oder Karpule, ein Mehr- oder Doppelkammersystem, einen Autoinjektor oder Pen umfasst, vorgeschlagen, die sich dadurch auszeichnet, dass in das Kolbenelement (5) Druckkräfte aufgrund einer chemischen Reaktion einleitbar sind, die eine Verlagerung des Kolbenelements (5) bewirken.

Description

Vorrichtung mit mindestens einer Kammer zur Aufnahme eines Medikaments oder eines Probenvolumens
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung mit mindestens einer Kammer zur Aufnahme eines Medikaments oder eines Probenvolumens gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Vorrichtungen der genannten Art sind bekannt. Aus der WO 03/039634 A1 geht ein pneumatischer Injektor hervor, der eine Kammer zur Aufnahme eines Medikaments aufweist. Außerdem ist ein Kolbenelement vorgesehen, das in dem Injektor verlagerbar ist. Wird der Injektor betätigt, bewirkt eine Verlagerung des Kolbenelements zuerst, dass eine Nadel die Haut eines Patienten durchdringen kann. Die nachfolgende Verlagerung des Kolbenelements führt zu einer Injektion des in der Kammer befindlichen Medikaments in den Körper des Patienten. Bei dieser Vorrichtung wird die Verlagerung des Kolbenelements dadurch bewirkt, dass ein zuvor geschlossenes Reservoir, das mit unter Druck stehendem Kohlendioxid gefüllt ist, mit einem Raum in Verbindung gebracht wird, in dem das Kolbenelement angeordnet ist, sodass das komprimierte Kohlendioxid einen Druck auf das Kolbenelement ausüben kann.
Nachteilig an einem solchen Mechanismus ist, dass der für eine hinreichend rasche Kolbenbewegung erforderliche Druck über eine gesamte Lagerzeit der Vorrichtung vorgehalten werden muss. Dies stellt hohe Anforderungen an die Dichtigkeit des Reservoirs für das Kohlendioxid. Weist dieses auch nur geringfügige Undichtigkeiten auf, kann der Druck über die Lagerzeit so weit abgebaut werden, dass eine Funktionsfähigkeit der Vorrichtung nicht mehr gegeben ist. Außerdem kann der Druckspeicher - also das Reservoir für das Kohlendioxid - nicht beliebig miniaturisiert werden und bedingt so auch eine Untergrenze für die Größe der Vorrichtung. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die zum Vortrieb des Kolbenelements erforderliche Kraft von verschiedenen Parametern abhängig ist. Typischerweise soll die Gesamtdauer einer Injektion nicht zu lange sein, damit der Patient diese nicht als unnötig unangenehm oder un- bequem empfindet. Sollen gleiche totale Volumina, also gleiche vollständige Gesamtvolumina verschiedener Medikamente in der gleichen Zeit in den Körper eines Patienten eingebracht werden, bedarf es bei höherer Viskosität des Medikaments einer größeren Vortriebskraft für das Kolbenelement, während weniger viskose Medi- kamente eine geringere Vortriebskraft brauchen. Auch der Innendurchmesser der verwendeten Injektionsnadeln spielt hier eine Rolle: Es ist offensichtlich, dass eine größere Vortriebskraft nötig ist, um die gleiche Menge eines Medikaments in der gleichen Zeit durch eine Nadel geringeren Durchmessers zu befördern. Um die Vorrich- tung flexibel auf diese unterschiedlichen Bedingungen anpassen zu können, wäre es erforderlich, den in dem Kohlendioxid-Reservoir herrschenden Druck auf die jeweiligen Bedingungen abzustimmen. Dies ist allerdings bei in Serie produzierten, vorgefertigten Kohlendioxid-Druckpatronen nur in sehr eingeschränktem Maß und höchs- tens in Form von zwangsläufigerweise recht grob gewählten Druckbereichen möglich.
Aus der WO 2007/051331 A1 geht ein Autoinjektor hervor, der ebenfalls eine Kammer zur Aufnahme eines Medikaments aufweist und ein Kolbenelement umfasst, das in dem Autoinjektor verlagerbar ist. Das Kolbenelement wird von einem Elastizitätselement, vorzugsweise einer Feder, angetrieben. Nachteilig bei federbetriebenen Vorrichtungen der genannten Art ist, dass die Kammer, welche das Medikament enthält, durch eine unzureichende Vorwärtsbewegung des Kolbenelements häufig nicht vollständig entleert wird. Die Ursache hierfür ist, dass die in das Kolbenelement eingeleitete Federkraft mit dem zurückgelegten Weg des Kolbenelements abnimmt. Es kann also leicht vorkommen, dass bei nahezu vollendeter Injektion die Federkraft nicht mehr ausreicht, um die Kammer vollständig zu ent- leeren. Hierbei kann es durch Toleranzen in den verwendeten Federn insbesondere zu beträchtlichen Schwankungen in der verabreichten Dosis kommen. Bei federbetriebenen Vorrichtungen ist weiterhin nachteilig, dass das Elastizitätselement Kräfte in das Kolbenelement im Wesentlichen in einem relativ begrenzten Bereich einlei- tet. Dies ist unproblematisch, wenn der Bereich der Krafteinleitung ungefähr mittig an dem Kolbenelement angeordnet ist. Ist dies allerdings nicht der Fall, leitet das Elastizitätselement über den - in radialer Richtung gesehen - weiter außerhalb gelegenen Bereich der Krafteinleitung ein Drehmoment in das Kolbenelement ein, welches zu einer Verformung und/oder Verdrehung desselben führen kann. Hierdurch kann die Injektionsvorrichtung in ihrer Funktion zumindest beeinträchtigt, schlimmstenfalls aber vollständig unbrauchbar werden.
Aus der US 2003/0168480 A1 ist ein Infusor bekannt, der mit Hilfe eines Gasantriebs betrieben werden kann. Ein Infusor ist eine medizinische Vorrichtung, mittels derer einem Patienten ein vorzugsweise flüssiges Medikament mit einer bestimmten Rate, also einem vorgegebenen Volumen pro Zeiteinheit injiziert werden soll. Ähnliche Vorrichtungen sind beispielsweise ein Tropf und ein elektrischer Sprit- zenvorschub. Es kommt hierbei weniger auf die insgesamt injizierte Gesamtmenge beziehungsweise das totale injizierte Volumen an, sondern darauf, dass sehr genau eine vorgegebene Injektionsmenge pro Zeiteinheit eingehalten wird. Typischerweise werden die ange- sprochenen Injektionsvorrichtungen vor ihrer vollständigen Entleerung ausgetauscht, es geht hier also insbesondere nicht darum, eine vollständige Entleerung der Vorrichtung sicherzustellen. Um eine konstante Abgaberate des Medikaments gewährleisten zu können, braucht der Infusor zwingend eine Druckregeleinrichtung, die den aufgrund einer chemischen Reaktion freigesetzten Gasdruck so abgestimmt an das Kolbenelement weitergibt, dass dessen Verlagerung mit einer gewünschten, sehr genau vorgegebenen Geschwindigkeit erfolgt.
Die in der vorliegenden Anmeldung angesprochenen Vorrichtungen sollen dagegen in vergleichsweise kurzer Zeit eine vollständige Injektion eines vorgegebenen Volumens eines Medikaments in einen Patienten einbringen, oder ein möglichst genau definiertes Probenvolumen relativ rasch entnehmen können. Auf eine möglichst konstante Abgabe- oder Entnahmerate kommt es dagegen nicht an.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, die die genannten Nachteile nicht aufweist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Vorrichtung, die eine Spritze oder Karpule, ein Mehr- oder Doppelkammersystem, einen Autoinjektor oder einen Pen umfasst, zeichnet sich dadurch aus, dass in das Kolbenelement Druckkräfte aufgrund einer chemischen Reaktion einleitbar sind, die eine Verlagerung des Kolbenele- ments bewirken. Im Unterschied zu den als Stand der Technik genannten Vorrichtungen weist die beanspruchte Vorrichtung eine Kammer zur Aufnahme eines Medikaments oder eines Probenvolumens auf. Das bedeutet, dass auch Vorrichtungen angesprochen sind, die einer Probennahme dienen. Das Kolbenelement ist dabei in eine Richtung verlagerbar, die der Richtung entgegengesetzt ist, in die das Kolbenelement verlagert wird, wenn die Vorrichtung der Applikation eines Medikaments dient. Auf diese Weise kann eine Probe in die zuvor leere Kammer eingebracht werden, während bei bekann- ten Vorrichtungen, in denen die Kammer ein Medikament enthält, die zuvor gefüllte Kammer während der Anwendung der Vorrichtung entleert wird. Wesentlich für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist der Mechanismus, mittels dessen das Kolbenelement in der Vorrichtung verlagerbar ist. Diese Verlagerung des Kolbenelements kann grund- sätzlich in verschiedene Richtungen stattfinden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann also sowohl so ausgebildet sein, dass eine zuvor gefüllte Kammer bei der Anwendung entleert wird, sie kann aber auch so ausgebildet sein, dass eine zuvor leere Kammer bei der Anwendung gefüllt wird. Wesentlich ist, dass Druckkräfte auf- grund einer chemischen Reaktion in das Kolbenelement einleitbar sind. Dies bedeutet, dass die Druckkräfte, die eine Verlagerung des Kolbenelements bewirken, erst im Moment der Anwendung gebildet werden und nicht bereits im Lagerzustand der Vorrichtung vorliegen. Hierdurch kann vermieden werden, dass ein in der Vorrichtung vor- handener Druck während der Lagerzeit abgebaut wird, und die Vorrichtung so ihre Funktionsfähigkeit einbüßt. Die Forderungen an die Dichtigkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind also wesentlich geringer als diejenigen an Vorrichtungen, die eine Verlagerung des Kolbenelements durch bereits im Lagerzustand vorliegende Druckkräfte bewirken.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, dass für die Aufbewahrung der an der chemischen Reaktion beteiligten Stoffe deutlich weniger Raum zur Verfügung gestellt werden muss, als für eine übliche Kohlendioxid-Patrone oder ein sonstiges Druckreservoir. Damit kann auch die Gesamtgröße der Vorrichtung kleiner ausfallen. Außerdem können die durch die chemische Reaktion erzeugten Druckkräfte in einfacher Weise sehr fein auf die gewünschten Be- dingungen abgestimmt werden. Dies kann beispielsweise durch Variation der chemischen Natur der verwendeten Stoffe, ihrer Gesamtmenge oder ihres Mischungsverhältnisses erreicht werden. Auf einer modernen Fertigungsstraße ist es sehr leicht möglich, diese Parameter computergesteuert zu variieren und somit eine nahezu kontinuier- liehe Variation der erzeugbaren Druckkräfte zu ermöglichen, sodass diese individuell auf die vorliegenden Bedürfnisse abstimmbar sind. Es entfallen auch weitestgehend bewegliche oder vorgespannte Teile, sodass auch insofern die erfindungsgemäße Vorrichtung weniger fehleranfällig und außerdem kleiner ist. Die Menge der benötigten Chemikalien ist typischerweise so gering, dass eine Integration des die Verlagerung des Kolbenelements bewirkenden Mechanismus in die nicht sterilen Bereiche der Vorrichtung sehr wohl möglich ist.
Die Druckkräfte, die aufgrund der chemischen Reaktion in das Kolbenelement einleitbar sind und die eine Verlagerung des Kolbenele- ments bewirken, nehmen aufgrund der Kinetik der chemischen Reaktion exponentiell zu. Im Gegensatz zu einem Elastizitätselement beziehungsweise einer Feder, die zum Ende einer Injektion hin nur noch eine geringe Federkraft bereitstellt, nehmen also die aufgrund der chemischen Reaktion einleitbaren Druckkräfte zum Ende der Injektion hin zu. Auf diese Weise wird gut reproduzierbar gewährleistet, dass dem Patienten stets der gesamte Inhalt der Kammer verabreicht wird. Umgekehrt ist bei einem Befüllen der Kammer im Sinne einer Probennahme gewährleistet, dass stets das komplette Kammervolumen gefüllt wird.
Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist ferner, dass die aufgrund der chemischen Reaktion in das Kolbenelement einleitbaren Druckkräfte vollständig isotrop, also in alle Raumrichtungen beziehungsweise Raumwinkel gleichermaßen, wirken. Hierdurch werden die eine Verlagerung des Kolbenelements bewirkenden Kräfte völlig gleichmäßig auf das Kolbenelement verteilt, sodass kein Drehmoment in dieses eingeleitet wird. Eine Verformung oder Verdrehung des Kolbenelements, die zu einer Beeinträchtigung von dessen Funktion oder gar zu dessen Totalausfall führen kann, ist daher ausgeschlossen.
Die chemische Reaktion läuft unabhängig von der Geometrie der die Reagenzien umschließenden Wandung ab, sodass die Form der Vorrichtung sehr flexibel den gewünschten Bedingungen angepasst werden kann. Demgegenüber muss die Form bekannter Vorrichtungen stets Geometrien berücksichtigen, die durch die Feder oder eine Cθ2-Patrone vorgegeben sind.
Selbstinjizierende Vorrichtungen wie Autoinjektoren, Pens, selbstinjizierende Spritzen oder Karpulen beziehungsweise Mehr- oder Dop- pelkammersysteme haben Vorteile für Patienten, die sich aufgrund von Spritzenangst oder sonstigen Hemmungen oder Gebrechen nur schwer selbst Injektionen verabreichen können. Die angesprochenen Systeme sind häufig so ausgebildet, dass der Patient die in der Vorrichtung vorhandene Nadel nicht zu Gesicht bekommt, sodass die üblichen Angstreaktionen, die allein der Anblick einer Injektionsnadel auslöst, vermieden werden können. Vor allem Autoinjektoren oder Pens besitzen diesen Vorteil. Hierbei spricht der Begriff Autoinjektor allgemein selbstinjizierende Systeme an, wird aber auch häufig für Vorrichtungen verwendet, die in der Lage sind, mehrere Dosen se- quenziell hintereinander zu verabreichen. Der Pen kann im Vergleich dazu nur eine einzige Dosis verabreichen. Sowohl Autoinjektoren als auch Pens können als Spritzen oder Karpulenspritzen ausgebildet sein. Möglich ist auch, dass die Einrichtung, die eine Verlagerung des Kolbenelements bewirkt, von der restlichen Vorrichtung trennbar ist, sodass die Vorrichtung also zwei separate Teile aufweist. Beispielsweise kann ein Teil der Vorrichtung die Kammer zur Aufnahme eines Medikaments oder eines Probenvolumens sowie das Kolbenelement umfassen, während der andere Teil die Einrichtung umfasst, die die Verlagerung des Kolbenelements bewirkt. Dieser zweite Teil kann so ausgebildet sein, dass der erste Teil aus einer handelsüblichen Spritze oder Karpule bestehen kann, der dann mit dem zweiten Teil verbindbar ist. Bei dem ersten Teil kann es sich auch um ein Doppelkammersystem handeln. Auf diese Weise können handelsübliche Spritzen, Karpulen oder Doppelkammersysteme mit dem zweiten Teil der Vorrichtung so in Verbindung gebracht werden, dass beide Teile gemeinsam die erfindungsgemäße Vorrichtung realisie- ren. Die Einleitung von Druckkräften in das Kolbenelement aufgrund einer chemischen Reaktion stellt sicher, dass die Injektion rasch und vollständig erfolgt.
Bevorzugt wird außerdem eine Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnet, dass im Verlauf der chemischen Reaktion mindestens ein Gas freigesetzt wird, welches Druckkräfte in das Kolbenelement einleitet, die dessen Verlagerung bewirken. Es ist dabei prinzipiell ausreichend, dass während der chemischen Reaktion ein Gas freigesetzt wird, das aufgrund seines Drucks eine Verlagerung des KoI- benelements bewirken kann. Es ist jedoch auch möglich, eine chemische Reaktion auszuwählen, bei der mehr als ein Gas freigesetzt wird, sodass die entstehenden Gase gemeinsam die Druckkräfte in das Kolbenelement einleiten, die dessen Verlagerung bewirken.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteran- Sprüchen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ihrem Lagerzustand;
Figur 2 das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 während der Initialisierung der chemischen Reaktion;
Figur 3 das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 während des Verlaufs der chemischen Reaktion;
Figur 4 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 5 eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung; Figur 6 eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 7 eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Figur 8 eine schematische Darstellung des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 6, wobei ein spezielles Ausführungsbeispiel eines Kolbenelements vorgesehen ist, und
Figur 9 das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 während der Initialisierung der chemischen Reaktion.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung 1 in ihrem Lagerzustand. Die Vorrichtung 1 ist hier als Spritze dargestellt. Genauso gut ist es allerdings möglich, dass es sich bei der Vorrichtung 1 um eine Karpule, eine Karpu- lenspritze, ein Mehr- oder Doppelkammersystem, einen Autoinjektor oder einen Pen handelt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Vorrichtung 1 eine Kammer 3 auf, die ein nicht dargestelltes Medikament umfasst. Die Kammer 3 ist also im Lagerzustand der Vorrichtung 1 befüllt, sodass sie bei Betätigung der Vorrichtung 1 entleert werden kann. Dazu ist ein Kolbenelement 5 vorgesehen, das in der Vorrichtung 1 verlagerbar ist. Bei dem Kolbenelement 5 kann es sich beispielsweise um einen Elastomerstopfen handeln, der die Kammer 3 zu ihrer einen Seite hin dichtend abschließt, indem der Elastomerstopfen die innere Mantelfläche 7 der Kammer 3 zumindest bereichsweise abdichtend berührt. Ganz allgemein wird bevorzugt, dass das Kolben- element 5 wenigstens im Bereich seines der Kammer 3 zugewandten Endes die innere Mantelfläche 7 der Kammer 3 abdichtend berührt, sodass die Kammer 3 gegenüber den Bereichen der Vorrichtung 1 abgedichtet ist, die ihr auf der ihr abgewandten Seite des KoI- benelements 5 gegenüberliegen.
In das Kolbenelement 5 sind Druckkräfte aufgrund einer chemischen Reaktion einleitbar, die dessen Verlagerung bewirken. Hierzu um- fasst die Vorrichtung 1 mindestens einen Raum, der mindestens ein Reagenz für die chemische Reaktion aufnimmt. Im hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 1 einen ersten Raum 9 und einen zweiten Raum 11. Die Räume 9 und 11 sind durch ein Trennelement 13 voneinander getrennt. Das Trennelement 13 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Stopfen ausgebildet, der in der Vorrichtung 1 verlagerbar ist. Möglich ist allerdings auch, das Trenn- element als dichtenden Stempel, als durchstechbares Septum oder als zerreiß- oder zerbrechbare Membran auszubilden. Wesentlich ist, dass die beiden Räume 9, 11 im Lagerzustand der Vorrichtung 1 durch ein Trennelement 13 sicher und dauerhaft voneinander getrennt sind, und dass sie zur Aktivierung der Vorrichtung 1 miteinan- der verbindbar sind, indem das Trennelement 13 beispielsweise verlagert, durchstochen, zerrissen oder zerbrochen werden kann.
Der erste Raum 9 umfasst mindestens ein Reagenz 15. Das mindestens eine Reagenz 15 kann dabei in flüssiger oder in fester Form vorliegen, es kann beispielsweise pulverisiert sein. Selbstverständ- lieh können mehrere Reagenzien 15 gemeinsam in dem ersten Raum 9 vorliegen, es muss allerdings sichergestellt sein, dass diese zumindest in dem Zustand, in dem sie in dem ersten Raum 9 vorliegen, während der Lagerzeit der Vorrichtung 1 nicht miteinander rea- gieren. Der zweite Raum 11 umfasst mindestens einen Stoff 17, bei dem es sich um mindestens ein weiteres Reagenz, aber auch um ein Lösungsmittel, ein Lösungsmittelgemisch, eine Lösung oder um mindestens einen Katalysator handeln kann. Es ist auch denkbar, dass der erste Raum 9 den mindestens einen Stoff 17 umfasst, während der zweite Raum 11 das mindestens eine Reagenz 15 umfasst. Wesentlich bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel, das zwei Räume 9, 11 umfasst, ist, dass eine chemische Reaktion erst dann stattfindet, wenn das mindestens eine Reagenz 15 mit dem mindes- tens einen Stoff 17 in Kontakt gebracht wird.
Es sind auch andere Ausführungsbeispiele möglich, in denen beispielsweise nur ein Raum 9 vorgesehen ist, der mindestens ein Reagenz 15 umfasst. Dabei kann es sich bei dem mindestens einen Reagenz 15 um ein Stoffgemisch handeln, das erst nach Überwin- düng einer Energiebarriere miteinander reagiert. Die chemische Reaktion kann dann beispielsweise thermisch, photochemisch, elektrochemisch und/oder durch Einwirkung einer mechanischen Kraft beziehungsweise durch Einleitung von kinetischer Energie in das Stoffgemisch startbar sein. Es kann sich bei dem mindestens einen Rea- genz 15 aber auch um einen Reinstoff handeln, der durch Überwindung einer Energiebarriere einer Zersetzung zuführbar ist, wobei sich mindestens ein Gas entwickeln kann, das Druckkräfte in das Kolbenelement 5 einleitet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann das Reagenz 15 ein Reinstoff sein, der beispielsweise mit einem weiteren Stoff 17 unter Entwicklung eines Gases reagieren kann. Aufgrund der höheren Reaktionsgeschwindigkeiten wird bevorzugt, dass das mindestens eine Reagenz 15 oder der mindestens eine Stoff 17 in flüssiger Phase vorliegen. Der mindestens eine andere Reaktionspartner, der sich in einem separaten Raum befindet, kann dann als Feststoff, beispielsweise als Pellet gepresst oder in Pulverform vorliegen. Es ist auch möglich, dass alle an der Reaktion teilnehmenden Substanzen in flüssiger Phase oder in Lösung vorliegen. Prinzipiell können auch alle Reaktionsteilnehmer in fester Phase vorliegen, dies bedeutet aber unter Umständen eine verlangsamte Reaktionsgeschwindigkeit.
Bei dem mindestens einen Reagenz 15 kann es sich um ein Carbo- nat, beispielsweise um Natriumhydrogencarbonat handeln. In die- sem Fall wird bevorzugt, dass der Stoff 17 eine Säure, vorzugsweise eine organische Säure oder eine Mineralsäure umfasst. Der Stoff 17 kann beispielsweise Salzsäure umfassen, er kann aber auch eine Zintronensäurelösung umfassen. Im letzten Fall würde durch eine Vermischung des mindestens einen Reagenz 15 mit dem mindes- tens einen Stoff 17 eine Neutralisationsreaktion in Gang gesetzt, bei der Kohlendioxid freigesetzt würde.
Generell wird bevorzugt, dass es sich bei dem freigesetzten Gas um ein inertes und/oder nichttoxisches Gas handelt. Beispielsweise können Kohlendioxid, Stickstoff, Sauerstoff, Wasserstoff oder Me- than gebildet werden.
Umfasst das mindestens eine Reagenz 15 eine Mischung von Reagenzien, kann der mindestens eine Stoff 17 beispielsweise ein Lösungsmittel umfassen, in dem die Reagenzien 15 löslich sind. Es ist dann möglich, dass die Reagenzien 15, wenn sie in fester Phase durchmischt vorliegen, nicht miteinander reagieren, während sie unter Gasentwicklung reagieren, wenn sie in einem Lösungsmittel 17 gelöst werden. Selbstverständlich ist auch möglich, dass der mindes- tens eine Stoff 17 eine Lösung umfasst, in der weitere Reagenzien gelöst sind, die mit dem mindestens einen Reagenz 15 unter Gasentwicklung reagieren. Es kann auch in mindestens einem der Räume 9, 11 mindestens ein Katalysator vorgesehen sein, der eine Energiebarriere für eine Reaktion zwischen den in den separaten Räumen vorliegenden Reagenzien beziehungsweise Stoffe so weit herabsetzen kann, dass die Reaktion bei Durchmischung der Reagenzien und Stoffe startbar ist. Ein solcher Katalysator kann ein Metall, eine metallische Verbindung oder ein Biokatalysator, beispiels- weise ein Enzym, sein.
Insgesamt ist festzuhalten, dass in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 verschiedene Reagenzien 15 gemeinsam in einem Raum 9 vorliegen können. Es kann auch ein einzelnes Reagenz 15 in einem Raum 9 vorliegen. Dabei kann ein einziger Raum 9 vorgesehen sein, es können aber auch weitere Räume 9, 11 mit weiteren Reagenzien 15 und/oder Stoffen 17 vorgesehen sein. Dabei können verschiedene Reagenzien 15 beziehungsweise Stoffe 17 zumindest teilweise getrennt voneinander in mindestens zwei Räumen 9, 11 vorliegen. Es können auch mindestens ein Lösungsmittel und/oder mindestens ein Katalysator vorgesehen sein. Dieser Katalysator kann in mindestens einem Raum 9, 11 vorliegen, er kann allerdings auch in einem separaten Raum vorgesehen sein. Die chemische Reaktion kann gestartet werden, indem die Reagenzien 15 beziehungsweise Stoffe 17 vermischt werden und/oder indem die Rea- genzien 15 beziehungsweise Stoffe 17 mit mindestens einem Lösungsmittel und/oder mindestens einem Katalysator gemischt werden. Die Reaktion kann auch durch Überwindung einer Energiebarriere startbar sein. Sie kann thermisch, photochemisch, elektrochemisch und/oder durch Einwirkung einer mechanischen Kraft bezie- hungsweise Einleitung von kinetischer Energie in das Reaktionssystem gestartet werden.
Aus Figur 1 ist deutlich erkennbar, dass der zweite Raum 11 von einem Grundkörper 19 der Vorrichtung und dem Kolbenelement 5 begrenzt wird. Dies ist vorteilhaft, da in dem Fall, dass die Reaktion zumindest im Wesentlichen in dem zweiten Raum 11 abläuft, das freigesetzte Gas unmittelbar Druckkräfte in das Kolbenelement 5 einleiten und dieses so verlagern kann.
In diesem Zusammenhang wird insbesondere deutlich, dass bei der Vorrichtung 1 auf eine Druckregeleinrichtung verzichtet werden kann, die den auf das Kolbenelement 5 wirkenden Druck begrenzt oder regelt. Stattdessen wird bevorzugt das bei der Reaktion freigesetzte Gas unmittelbar, das heißt zumindest ohne zuvor eine Druckregeleinrichtung, beispielsweise ein Regelventil, passiert zu haben, in den Bereich des Kolbenelements 5 eingebracht, sodass es in dieses Druckkräfte einleiten kann. In Zusammenhang mit den hier angesprochenen Vorrichtungen 1 , wie beispielsweise Spritzen oder Karpulen, Mehr- oder Doppelkammersystemen, Autoinjektoren oder Pens kann bevorzugt auf eine Druckregeleinrichtung verzichtet wer- den, weil es nicht darauf ankommt, dass beispielsweise ein in einen Patienten zu injizierendes Medikament mit einer genau vorgegebenen Injektionsrate injiziert wird. Es kommt lediglich auf eine möglichst rasche und vor allem vollständige Injektion eines vorgeschriebenen totalen Volumens an. Allerdings werden bevorzugt die in das KoI- benelement 5 einleitbaren Druckkräfte auf die konkret vorliegenden Bedingungen, wie beispielsweise die Viskosität des Medikaments und die erwünschte Gesamtdauer der Injektion, abgestimmt. Hierzu kann bei einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung eine Druckre- geleinrichtung vorgesehen sein. Bevorzugt wird aber, wenn die Variation der Druckkräfte ausschließlich durch die Wahl der eingesetzten Stoffe beziehungsweise Reagenzien und/oder durch die Wahl von deren Menge erfolgt.
An einem Ende der Kammer 3 ist ein Ansatz 21 für eine Einrichtung vorgesehen, die mit der Kammer 3 verbunden werden und als Abgabeeinrichtung für ein in der Kammer 3 befindliches Medikament oder als Aufnahmeeinrichtung für eine in die Kammer 3 strömende Probe wirken kann. Die Einrichtung kann beispielsweise eine Spritzenna- del, eine Kanüle oder eine Braunüle umfassen. An dem dem Ansatz 21 abgewandten Ende der Vorrichtung 1 ist ein Betätigungsmechanismus 23 angeordnet, mittels dessen die Vorrichtung 1 aktivierbar ist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Betätigungsmechanismus 23 stempeiförmig ausgebildet und in der Vorrichtung 1 verla- gerbar. Im Lagerzustand der Vorrichtung 1 befindet sich der Betätigungsmechanismus 23 in maximaler Distanz zum Ansatz 21. Um die Vorrichtung 1 zu betätigen, kann der Betätigungsmechanismus 23 in Richtung auf den Ansatz 21 in der Vorrichtung 1 verlagert werden.
Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemä- ßen Vorrichtung gemäß Figur 1 wird nun im Folgenden anhand der Figuren 2 und 3 näher erläutert.
Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels gemäß Figur 1 der Vorrichtung 1. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Hier ist der Betätigungsmechanismus 23 durch einen Benutzer von seiner maximal von dem Ansatz 21 entfernten Lagerposition in eine Aktivie- rungsposition verlagert. Durch die Verlagerung wird der Druck in dem ersten Raum 9 erhöht, sodass auch das Trennelement 13, das hier als verlagerbarer Stopfen ausgebildet ist, in der Vorrichtung 1 in Richtung des Ansatzes 21 verlagert wird. Der Grundkörper 19 der Vorrichtung 1 weist einen in Umfangsrichtung nur einen kleinen Winkelbereich überdeckenden Bereich größeren Innendurchmessers auf, der einen Bypass 25 bildet. Dieser Bypass 25 weist entlang der Längsachse der Vorrichtung 1 eine Erstreckung auf, die größer ist als die Erstreckung des Trennelements 13 in der gleichen Richtung. In dem in Figur 1 dargestellten Lagerzustand ist das Trennelement 13 so im Bereich des Bypasses 25 angeordnet, dass es den Zugang zu dem Bypass 25 von der Kammer 9 her dichtend verschließt. Wird nun - wie in Figur 2 gezeigt - das Trennelement 13 in Richtung des Ansatzes 21 verlagert, gelangt es in eine Position, in der der Bypass 25 sowohl mit dem ersten Raum 9 als auch mit dem zweiten Raum 11 verbunden ist. Dadurch, dass der Bypass 25 in Umfangsrichtung nur einen kleinen Winkelbereich überstreicht, also segmentartig ausgebildet ist, wird das Trennelement 13 auch in diesem Bereich von der inneren Mantelfläche 7 der Vorrichtung 1 sicher geführt.
Durch die Freigabe des Bypasses 25, der den ersten Raum 9 mit dem zweiten Raum 11 verbindet, kann das mindestens eine Reagenz 15 aus dem ersten Raum 9 in den zweiten Raum 11 übergehen, und sich dabei mit dem mindestens einen Stoff 17 vermischen. Hierdurch ist die chemische Reaktion startbar.
Anstelle eines - wie beschrieben - außenliegenden Bypasses 25 ist es auch möglich, die Räume 9, 11 durch einen Bypass 25 zu verbinden, der im Inneren der Vorrichtung 1 angeordnet ist. Figur 3 zeigt schematisch das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß Figur 1 während des Fortschritts der chemischen Reaktion. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschrei- bung verwiesen wird. Durch die Durchmischung des mindestens einen Reagenz 15 mit dem mindestens einen Stoff 17 in dem zweiten Raum 11 wird eine chemische Reaktion in Gang gesetzt, während deren Verlauf ein vorzugsweise inertes und/oder nichttoxisches Gas freigesetzt wird. Die Freisetzung dieses Gases lässt den Druck in dem zweiten Raum 11 ansteigen, sodass Druckkräfte in das Kolbenelement 5 eingeleitet werden, welches dadurch in der Vorrichtung 1 in Richtung der Einrichtung 21 verlagert wird. Dies führt dazu, dass auch der Druck in der Kammer 3 ansteigt, sodass das in der Kammer 3 enthaltene Medikament über den Ansatz 21 und die damit verbundene Einrichtung abgegeben wird.
Die Geschwindigkeit, mit der das Kolbenelement 5 in der Vorrichtung 1 verlagert wird, hängt von der Kinetik der chemischen Reaktion ab. Auch ist die Kraft, die durch den Druck des bei der Reaktion entstehenden Gases in das Kolbenelement 5 eingeleitet wird, abhängig von der pro Zeiteinheit entstehenden Gasmenge. Je nach Viskosität des von der Kammer 3 umfassten Medikaments, des Innendurchmessers der Einrichtung 21 sowie der gewünschten Menge des Medikaments, die in einer der Gesamtdauer der Injektion entsprechenden, bestimmten Zeit appliziert werden soll, kann der Vortrieb des Kolbenelements 5 auf die vorliegenden Bedürfnisse fein eingestellt werden. Hierzu kann beispielsweise die Art der chemischen Reaktion beziehungsweise die beteiligten Reagenzien variiert werden. Außerdem können bei einer bestimmten Reaktion die Mengen der eingesetzten Substanzen variiert werden. Hierbei können sowohl die Ge- samtmenge der Substanzen als auch die unterschiedlichen Mengenverhältnisse variiert werden. So ist es möglich, den Vortrieb des Kolbenelements 5 auf einfache Weise sehr fein an die individuellen Erfordernisse anzupassen. Auch ist der Antriebsmechanismus bei- spielsweise durch die Wahl der Menge der eingesetzten Chemikalien beliebig skalierbar und kann so für sehr kleine Vorrichtungen wie auch für relativ große Vorrichtungen eingesetzt werden.
Durch die Kinetik der ablaufenden chemischen Reaktion nimmt die pneumatische Kraft, die durch das als Treibmittel eingesetzte Gas in das Kolbenelement 5 eingeleitet wird, exponentiell zu, sodass im Gegensatz zu bekannten Systemen eine vollständige Entleerung der Kammer 3 stets gewährleistet ist. Aus dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird auch klar, dass weitestgehend auf bewegliche, mechanische und vorgespannte Teile verzichtet werden kann. Hier- durch entfallen aufwendige, fehleranfällige und raumfordernde Komponenten. Die benötigte Menge an Chemikalien zur Durchführung der Reaktion ist im Allgemeinen so gering, dass der Antriebsmechanismus nahezu beliebig an bestehende Systeme angepasst beziehungsweise in diese integriert werden kann. Insbesondere kann der Antrieb völlig losgelöst von der aseptischen Technologie gefertigt und montiert werden, die für den Rest der Vorrichtung unabdingbar ist. Zu keinem Zeitpunkt kommt nämlich der Antriebsmechanismus in irgendeiner Weise mit den Elementen in Kontakt, die ihrerseits mit einem Patienten in Kontakt kommen.
Deutlich erkennbar ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 , dass die Räume 9, 11 einstückig mit der Vorrichtung 1 ausgebildet sind. Es ist aber auch möglich, das den Antrieb bewirkende Teilelement der Vorrichtung 1 zumindest teilweise von dem Rest der Vor- richtung 1 zu separieren. In diesem Fall ist mindestens ein Raum zur Aufnahme der Reagenzien separat von der Vorrichtung 1 ausgebildet und mit der Vorrichtung 1 verbindbar, vorzugsweise lösbar verbindbar.
Figur 4 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei dem ein Raum des den Antrieb bewirkenden Teilelements der Vorrichtung 1 separat ausgebildet und lösbar mit dem Rest der Vorrichtung 1 verbunden ist, während ein zweiter Raum des den Antrieb bewirkenden Teilelements einstückig mit der Vorrichtung 1 ausgebildet ist. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Das den Antrieb bewirkende Teilelement umfasst hier ein Halteelement 27, das mit dem Grundkörper 19 der Vorrichtung 1 vorzugsweise lösbar verbindbar ist. Da- durch kann beispielsweise der das Medikament enthaltende Teil der Vorrichtung 1 getrennt von dem das Halteelement 27 umfassenden Teil gelagert werden. Der das Halteelement 27 umfassende Teil kann dann beispielsweise nachgefüllt und wiederverwendet werden, wobei er kurz vor der Verwendung der Vorrichtung 1 beispielsweise auf den das Medikament enthaltenden Teil der Vorrichtung 1 auf- geklipst oder in anderer Weise befestigt wird. Auf diese Weise zerfällt die Vorrichtung 1 in zwei Teile: Einen - vom Betrachter aus gesehen - oberen Teil 29 und einen - vom Betrachter aus gesehen - unteren Teil 31.
Der erste Raum 9 ist in dem oberen Teil 29 der Vorrichtung 1 angeordnet. Er umfasst in diesem Ausführungsbeispiel mindestens einen Stoff 17, der ein Lösungsmittel, eine Lösung, ein Lösungsmittelgemisch oder mindestens ein Reagenz sein kann. Der zweite Raum 11 ist in dem unteren Teil 31 der Vorrichtung 1 angeordnet und umfasst mindestens ein Reagenz 15. Der Raum 11 wird von dem Grundkörper 19 der Vorrichtung und dem Kolbenelement 5 gebildet. Eine äußere Mantelfläche 33 des Kolbenelements 5 weist hier Ausnehmun- gen und Vorsprünge auf, wobei die Vorsprünge dichtend an der inneren Mantelfläche 7 des Grundkörpers 19 der Vorrichtung 1 anliegen. Das mindestens eine Reagenz 15 liegt auch in diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar auf dem Kolbenelement 5 auf. Prinzipiell kann auch ein Trennelement zwischen dem mindestens einen Rea- genz 15 und dem Kolbenelement 5 vorgesehen sein, sodass das mindestens eine Reagenz 15 nicht auf dem Kolbenelement 5 aufliegt. Das zusätzliche Trennelement wird in diesem Fall beim Einsetzen der chemischen Reaktion entfernt, indem es beispielsweise durch die in es eingeleiteten Druckkräfte zerreißt, sodass die Druck- kräfte in das Kolbenelement 5 eingeleitet werden können.
Die Räume 9, 11 sind durch ein Trennelement 13 voneinander separiert. Dieses ist hier als dichtender Stempel ausgebildet, wobei der Stempel in seinem - vom Betrachter aus gesehen unteren Bereich - einen Dichtwulst 35 aufweist, der den ersten Raum 9 dichtend ver- schließt. Das stempeiförmige Trennelement 13 weist außerdem eine Kolbenstange 37 auf, über die es mit dem Betätigungsmechanismus 23 verbunden ist. In dem Betätigungsmechanismus 23 ist eine Ringnut 39 vorgesehen, in die ein Dichtmittel, beispielsweise ein O- Ring einbringbar ist, sodass der Raum 9 gegenüber dem Betäti- gungsmechanismus 23 abdichtbar ist.
Die chemische Reaktion wird ausgelöst, indem der Betätigungsmechanismus 23 in Richtung der Einrichtung 21 verlagert wird. In diesem Fall wird auch das stempeiförmige Trennelement 13 in Richtung des Ansatzes 21 verlagert, sodass der Raum 9 zu dem Raum 11 hin geöffnet wird, der in dem Raum 9 enthaltene mindestens eine Stoff 17 kann sich dann mit dem in dem Raum 11 enthaltenen mindestens einen Reagenz 15 durchmischen, sodass die chemische Reaktion gestartet wird. Im Zuge der chemischen Reaktion wird mindestens ein Gas freigesetzt, durch das Druckkräfte in das Kolbenelement 5 eingeleitet werden, welches hierdurch in der Vorrichtung 1 in Richtung des Ansatzes 21 verlagert wird. Auf diese Weise steigt auch der Druck in der Kammer 3, sodass das von dieser umfasste Medika- ment M über den Ansatz 21 abgegeben wird.
Figur 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Auch in diesem Ausführungsbeispiel weist die Vorrich- tung 1 einen ersten Raum 9 und einen zweiten Raum 11 auf. Die Räume 9, 11 sind durch ein Trennelement 13 voneinander separiert, das hier als durchstechbares Septum ausgebildet ist. In dem oberen Raum 9 ist eine Hohlnadel 41 angeordnet, die mit dem Betätigungsmechanismus 23 verbunden ist. Die Hohlnadel 41 weist in ihrem oberen Bereich eine Bohrung 43 auf, durch die das Innere der Hohlnadel 41 mit dem die Hohlnadel 41 umgebenden Raum 9 verbunden ist.
Die Funktionsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die Folgende: Wird der Betätigungsmechanismus 23 in der Vorrichtung 1 in Richtung des Ansatzes 21 verlagert, durchsticht die Hohlnadel 41 das Septum 13 und dringt so von dem oberen Raum 9 in den unteren Raum 11 ein. Dabei liegt das Septum dichtend an der Um- fangsfläche der Hohlnadel 41 an, sodass eine Verbindung zwischen den Räumen 9, 11 nur über das Innere der Hohlnadel 41 besteht. Wird die Hohlnadel 41 über den Betätigungsmechanismus 23 weiter in Richtung des Ansatzes 21 verlagert, kommt an einem bestimmten Punkt die Bohrung 43 in Kontakt mit dem in dem ersten Raum 9 vor- handenen mindestens einen Stoff 17. Dieser kann durch die Bohrung 43 in das Innere der Hohlnadel 41 gelangen und erreicht auf diesem Weg den zweiten Raum 11 , wo er mit dem mindestens einen Reagenz 15 in Kontakt tritt. Auf diese Weise ist die chemische Reaktion startbar, die zur Freisetzung mindestens eines Gases führt, wo- durch Druckkräfte in das Kolbenelement 5 eingeleitet werden.
Das Trennelement 13 kann auch als zerreiß- oder zerbrechbare Membran ausgebildet sein. In diesem Fall kann statt der Hohlnadel 41 eine massive Nadel vorgesehen sein, die ein Zerreißen der zerreißbaren Membran herbeiführt, wenn sie über den Betätigungsme- chanismus 23 in Richtung des Ansatzes 21 verlagert wird. Ist eine zerbrechbare Membran als Trennelement 13 vorgesehen, kann auch entweder eine massive Nadel oder ein massives Zerbrechelement vorgesehen sein, das beispielsweise kein spitzes Ende aufweist. Die massive Nadel oder das Zerbrechelement sind ebenfalls mit dem Betätigungselement 23 verbunden, sodass ein Benutzer das Trennelement 13 zerbrechen kann, wenn er über den Betätigungsmechanismus 23 vermittelt über die massive Nadel oder das Zerbrechelement eine hinreichend große Kraft in das Trennelement 13 einleitet.
Figur 6 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung. Glei- che und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle Elemente der den Antrieb des Kolbenelements 5 bewirkenden Einrichtung in den - vom Betrachter aus gesehen - oberen Teil 29 der Vorrichtung 1 integriert. Dieser ist mit dem - vom Betrachter aus gesehen - unteren Teil 31 verbunden, vorzugsweise sind die beiden Teile 29, 31 lösbar miteinander verbunden.
Aus diesem und den vorangegangenen Ausführungsbeispielen zeigt sich, dass der Antriebsmechanismus für das Kolbenelement 5 sowohl integral mit dem Rest der Vorrichtung 1 vorliegen kann (Figur 1), als auch vollständig separat (Figur 6). Es kann aber auch ein Teilelement des Antriebsmechanismus in den unteren Teil 31 der Vorrichtung 1 integriert werden, während ein anderer Teil in den oberen Teil 29 der Vorrichtung 1 integriert wird (Figur 5). Ist der Antriebsmechanismus von dem Rest der Vorrichtung 1 vollständig separierbar, kann dieser auch in einer separaten Fertigungseinrichtung hergestellt werden. Die Fertigungseinrichtung für den unteren Teil 31 der Vorrichtung 1 kann dann aspetisch gehalten werden, während dies für die Einrichtung zur Fertigung des oberen Teils 29 nicht notwendig ist. Auf diese Weise findet eine vollständige Trennung von der aseptischen Technologie einerseits und der nicht notwendigerweise aseptischen Technologie andererseits statt. Außerdem kann ein kommerzieller Vertrieb des oberen Teils 29 vollständig von dem Vertrieb des unteren Teils 31 getrennt werden. So ist es möglich, als unteren Teil 31 Standardspritzen, -karpulen, -mehr- oder -doppel- kammersysteme, -autoinjektoren oder -pens einzusetzen, wobei der obere Teil 29 unabhängig ausgeliefert beziehungsweise bezogen werden kann. Eine lösbare Verbindung der beiden Teile 29, 31 der Vorrichtung 1 bei vollständiger Integration des Antriebsmechanismus in den oberen Teil 29 ermöglicht es weiterhin, den oberen Teil 29 und damit den dort integrierten Antriebsmechanismus gegebenenfalls mehrfach zu verwenden, während der untere Teil 31 zum ein- maligen Gebrauch bestimmt ist. Es ist beispielsweise möglich, nach Verwendung der Vorrichtung 1 den oberen Teil 29 vom unteren Teil 31 abzutrennen und die verbrauchten Chemikalien - gegebenenfalls nach einer Reinigung - wieder aufzufüllen. Der obere Teil 29 kann dann mit einem neuen unteren Teil 31 wiederverwendet werden.
Wie bereits gesagt, sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel alle Elemente des Antriebsmechanismus in den oberen Teil 29 integriert. Insbesondere bildet hier das Halteelement 27 einen Grundkörper des Teils 29. Dieser weist eine erste Kammer 9 auf, die mindestens einen Stoff 17 umfasst. Er weist weiterhin eine zweite Kammer 11 auf, die mindestens ein Reagenz 15 umfasst. Die beiden Kammern 9, 11 sind durch ein Trennelement 13 voneinander separiert, wobei das Trennelement 13 hier Teil einer Kolbenstange 37 eines Verschlusselements 45 ist. Das Verschlusselement 45 ist im Wesentli- chen stempeiförmig und umfasst die Kolbenstange 37, die einen Bereich 47 größeren Durchmessers und einen Bereich 49 kleineren Durchmessers aufweist. Der Bereich 47 größeren Durchmessers greift in eine in dem als Grundkörper dienenden Halteelement 27 angeordnete Ausnehmung 51 ein und bildet so ein Trennelement 13, das den Raum 9 von dem Raum 11 separiert. An seinem der Einrichtung 21 zugewandten Ende weist das Verschlusselement 45 einen Ringwulst 35 auf, der den Raum 11 gegenüber einem dritten Raum 53 abdichtet, wobei der dritte Raum 53 einerseits von dem Grundkörper 19 der Vorrichtung 1 und andererseits von dem KoI- benelement 5 begrenzt wird. Der Bereich 49 kleineren Durchmessers des Verschlusselements 45 ist mit dem Betätigungsmechanismus 23 verbunden. Wird der Betätigungsmechanismus 23 in der Vorrichtung 1 in Richtung des Ansatzes 21 verlagert, bewegt sich der Bereich 47 größeren Durchmessers des Verschlusselements 45 aus der Ausnehmung 51 heraus. Ab einer gewissen Position befindet sich nur noch der Bereich 49 kleineren Durchmessers innerhalb der Ausnehmung 51. Da der Außendurchmesser des Bereichs 49 kleineren Durchmessers kleiner ist als der Innendurchmesser der Ausnehmung 51 , sind auf diese Weise die Räume 9 und 11 miteinander verbunden, sodass der mindestens eine Stoff 17 in den Raum 11 gelangen und sich dort mit dem mindestens einen Reagenz 15 vermischen kann.
Gleichzeitig wird während der Verlagerung des Betätigungsmechanismus 23 in Richtung des Ansatzes 21 auch das diesem zugewandte Ende des Verschlusselements 45 in dieselbe Richtung bewegt. Dadurch gibt auch das untere Ende des Verschlusselements 45 den Raum 11 frei, sodass dieser mit dem Raum 53 in Verbindung steht. Der mindestens eine Stoff 17 und das mindestens eine Reagenz 15 gelangen so auch in den Raum 53, beziehungsweise es gelangt auch das bei der möglicherweise bereits gestarteten Reaktion freigesetzte mindestens eine Gas in den Raum 53. Auf diese Weise werden Druckkräfte in das Kolbenelement 5 eingeleitet, woraufhin sich dieses in Richtung des Ansatzes 21 verlagert. Hierdurch wird auch der Druck in der Kammer 3 erhöht, sodass ein von dieser um- fasstes Medikament M durch den Ansatz 21 abgegeben wird.
Figur 7 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung. Glei- che und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist der Antriebsmechanismus vollständig in den oberen Teil 29 der Vorrichtung 1 integriert. Der obere Teil 29 umfasst hier einen einzigen Raum 9, in dem mindestens ein Reagenz 15 angeordnet ist. Der Raum 9 ist durch ein Verschlusselement 45 von einem Raum 53 separiert, der außerdem von dem Grundkörper 19 der Vorrichtung 1 und dem KoI- benelement 5 definiert wird. Die chemische Reaktion des mindestens einen Reagenz 15 ist durch eine Energiebarriere gehemmt, die hier beispielsweise thermisch überwindbar ist. Zu diesem Zweck ist ein Heizelement 55 in dem Raum 9 angeordnet, das zwei Elektroden 57, 59 umfasst. Der Betätigungsmechanismus 23 weist eine Span- nungsquelle 61 auf. Diese Spannungsquelle 61 kann beispielsweise durch eine Batterie, vorzugsweise eine Knopfzelle, gebildet sein. Möglich ist auch ein Akkumulator, der wiederaufladbar ist. Vorzugweise können in die Vorrichtung 1 Solarzellen integriert sein, die dafür sorgen, dass die Spannungsquelle 61 bei ausreichendem Licht- einfall stets ihre Nennspannung aufweist. Da auch in diesem Ausführungsbeispiel bevorzugt wird, dass der Antriebsmechanismus mit dem oberen Teil 29 von dem unteren Teil 31 der Vorrichtung 1 trennbar ist, kann der Antriebsmechanismus hell gelagert werden, während der untere Teil 31 , der das Medikament M umfasst, unter Lichtauschluss gelagert werden kann.
Die Elektrode 57 ist mit dem einen Pol der Spannungsquelle 61 dauerhaft verbunden, während die Elektrode 59 mit dem anderen Pol der Spannungsquelle 61 verbindbar ist. Sie ist dabei im Lagerzustand der Vorrichtung 1 beziehungsweise des oberen Teils 29 nicht mit dem ihr zugeordneten Pol der Spannungsquelle 61 verbunden. Ein Federelement 63 leitet eine Vorspannkraft in den Betätigungsmechanismus 23 ein, sodass der der Elektrode 59 zugeordnete Pol der Spannungsquelle 61 im Lagerzustand stets einen Abstand zu dem der Elektrode 59 zugeordneten Kontakt 65 aufweist. Wird der Betätigungsmechanismus 23 in Richtung des Ansatzes 21 verlagert, berührt der der Elektrode 59 zugeordnete Pol der Spannungsquelle 61 den Kontakt 65. Auf diese Weise wird der Stromkreis durch das Heizelement 55 geschlossen, und dieses kann Heizleistung an das mindestens eine Reagenz abgeben. Dadurch ist die Aktivierungsbarriere der chemischen Reaktion überwindbar, und die Reaktion wird gestartet. Das mindestens eine durch die Reaktion freigesetzte Gas erzeugt einen Druck in dem Raum 9, der bei Erreichen eines gewissen Grenzdrucks dazu führt, dass das Verschlusselement 45 eine Verbindung zwischen dem Raum 9 und dem Raum 53 freigibt. Dies kann beispielsweise durch Zerreißen oder Zerbrechen des Verschlusselements 45 geschehen. Es ist aber auch möglich, dass das Verschlusselement 45 sich von dem oberen Teil 29 löst, und in den Raum 53 hineinfällt. Wesentlich ist, dass eine Verbindung zwischen dem Raum 9 und dem Raum 53 geschaffen wird, sodass das mindestens eine durch die Reaktion freigesetzte Gas in den letzteren gelangen und so Druckkräfte in das Kolbenelement 5 einleiten kann.
Es ist auch möglich, die chemische Reaktion nicht thermisch, sondern beispielsweise elektrochemisch zu aktivieren. Hierzu wäre kein Heizelement 55 vorgesehen, sondern die Elektroden 57 und 59 würden in das mindestens eine Reagenz 15 hineinragen und bei Betätigung des Betätigungsmechanismus 23 zunächst einen offenen Stromkreis bilden. Durch das an den Elektroden 57, 59 anliegende Potential kann dann eine elektrochemische Reaktion gestartet wer- den, sodass der Stromkreis letztendlich durch Diffusion beziehungsweise Wanderung von Ladungsträgern entlang eines Potentialgefälles in dem mindestens einen Reagenz 15 geschlossen wird. Durch die elektrochemischen Reaktionen an den Elektroden 57, 59 ist dann eine Reaktion startbar, durch die mindestens ein Gas freigesetzt wird. Wahlweise kann auch direkt durch die elektrochemischen Reaktionen mindestens ein Gas freigesetzt werden.
Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 gemäß Figur 6, das allerdings ein besonderes Ausführungsbeispiel eines Kolben- elements 5 umfasst. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Um eine Verlagerung des Kolbenelements 5 trotz der zwischen dessen äußerer Mantelfläche 33 und der inneren Mantelfläche 7 wirkenden Reibungskräfte zu er- möglichen, ist bei den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 7 vorgesehen, dass die innere Mantelfläche 7 zumindest bereichsweise mit einem Gleitmittel, beispielsweise Silikon, Silikonöl oder einer Silikonölemulsion beschichtet ist. Andernfalls wären die Reibungskräfte bei den typischerweise für das Kolbenelement 5 verwendeten Materialien, vorzugsweise Elastomeren, so hoch, dass eine Verlagerung des Kolbenelements 5 kaum möglich wäre. Selbst eine Erhöhung der in dieses eingeleiteten Druckkräfte könnte hier gegebenenfalls keine Abhilfe schaffen, weil sich das relativ elastische Material des Kolbenelements 5 verformen würde, wodurch die Reibungskräfte zwischen der äußeren Mantelfläche 33 und der inneren Mantelfläche 7 noch erhöht würden. Es käme so zu einem Verblocken des Kolbenelements 5, wobei weiter erhöhten Druckkräften ebenfalls immer weiter erhöhte Reibungskräfte gegenüberstünden. Das Kolbenelement 5 bliebe dann stecken und wäre gar nicht mehr verlagerbar.
Bei dem in Figur 8 dargestellten Ausführungsbeispiel eines Kolbenelements 5 kann auf eine Beschichtung der inneren Mantelfläche 7 mit einem Gleitmittel verzichtet werden. Das Kolbenelement 5 weist nämlich einen Aufnahmebereich 67 auf, der hier als Hohlraum oder Reservoir ausgebildet ist, und der ein Gleitmittel umfasst. Von dem Aufnahmebereich 67 ausgehend erstrecken sich Kanäle 69 bis zu der äußeren Mantelfläche 33. Bei dem dargestellten Ausführungs- beispiel sind vier Kanäle 69 erkennbar. Bei anderen, nicht dargestellten Ausführungsbeispielen können mehr als vier Kanäle vorgesehen sein, insbesondere können aber auch weniger als vier Kanäle 69 vorgesehen sein. Es zeigt sich, dass bevorzugt mindestens ein Kanal 69 vorgesehen sein kann, der eine Fluidverbindung zwischen dem Aufnahmebereich 67 und der äußeren Mantelfläche 33 herstellt, sodass hier Gleitmittel strömen kann.
Das Reservoir 67 ist gegenüber dem dritten Raum 53 mit mindestens einer Membran 71 verschlossen, die flüssigkeitsdicht, gleichzeitig aber elastisch und/oder für Gase durchlässig ausgebildet ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist so ein selbstschmierendes Kolbenelement 5 verwirklicht, dessen Funktionsweise in Zusammenhang mit Figur 9 näher erläutert wird.
Figur 9 zeigt das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 während der Initialisierung der chemischen Reaktion. Gleiche und funktionsglei- che Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird. Die Funktionsweise des Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung gemäß Figur 6 wurde bereits in Zusammenhang mit dieser Figur erläutert. Daher soll nur kurz zusammengefasst werden, dass bei einer Verla- gerung des Betätigungsmechanismus 23 nach unten in Richtung auf den Ansatz 21 hin eine Verbindung zwischen dem ersten Raum 9 und dem zweiten Raum 11 geschaffen wird, sodass das Reagenz 15 und der Stoff 17 miteinander in Kontakt kommen und reagieren können. Gleichzeitig wird auch eine Fluidverbindung zwischen dem zweiten Raum 11 und dem dritten Raum 53 geschaffen, sodass zumindest das Reaktionsgemisch und das mindestens eine bei der Reaktion freigesetzte Gas in den dritten Raum 53 gelangen können. Hierdurch wird dort ein Überdruck erzeugt, der eine Verlagerung des Kolbenelements 5 nach unten in Richtung auf den Ansatz 21 hin bewirkt. Die Fluidverbindungen zwischen den Räumen 9, 11 sowie den Räumen 11 , 53 sind hier durch Pfeile angedeutet.
Das Kolbenelement 5 kann - wie gesagt - eine vorzugsweise für Gase durchlässige Membran 71 aufweisen, welche den Aufnahmebereich 67 gegenüber dem dritten Raum 53 flüssigkeitsdicht verschließt. Das während der Reaktion freigesetzte mindestens eine Gas kann dann durch die Membran 71 permeieren, wodurch ein Druckausgleich zwischen dem Aufnahmebereich 67 und dem dritten Raum 53 bewirkt wird. Auf diese Weise wird das in dem Aufnahmebereich 67 vorliegende Gleitmittel mit dem Druck beaufschlagt, der es durch die Kanäle 69 austreibt, wodurch es dann in dem Bereich zwischen der äußeren Mantelfläche 33 und der inneren Mantelfläche 7 zur Verfügung steht und einen Schmierfilm bildet, auf dem das Kolbenelement 5 gleiten kann.
Anstelle einer gasdurchlässigen Membran 71 kann vorzugsweise auch eine elastische, aber für Gase und Flüssigkeiten nicht durchlässige Membran 71 verwendet werden. Diese wölbt sich aufgrund der in dem dritten Raum 53 herrschenden Druckkräfte in den Aufnahmebereich 67 hinein und beaufschlagt so das dort angeordnete Gleitmittel mit einem Druck, der dieses wiederum über die Kanäle 69 austreibt, sodass es zur Bildung eines Schmierfilms zwischen den Mantelflächen 33 und 7 zur Verfügung steht.
Gleichzeitig übt der in dem Raum 53 herrschende Druck auf eine Oberfläche 73 eine Kraft aus, die eine Verlagerung des Kolbenele- ments 5 nach unten auf den Ansatz 21 hin bewirkt. Die aufgrund der chemischen Reaktion freigesetzten Druckkräfte bewirken also zweierlei: Zum Einen treiben sie das in dem Aufnahmebereich 67 angeordnete Gleitmittel über die Kanäle 69 aus, sodass zwischen der inneren Mantelfläche 7 und der äußeren Mantelfläche 33 ein Schmier- film entsteht, zum Anderen bewirken sie eine Verlagerung des Kolbenelements 5, welches dann auf dem entstehenden Schmierfilm gleiten kann.
Die Verlagerung des Kolbenelements 5 nach unten bewirkt ein Austreiben des in der Kammer 3 angeordneten Medikaments durch den Ansatz 21 , was hier schematisch angedeutet ist.
Die Kombination des erfindungsgemäßen Gasantriebs mit einem selbstschmierenden Kolbenelement 5 erweist sich als besonders vorteilhaft. Die während der Reaktion kontinuierlich ansteigenden Druckkräfte gewährleisten nämlich zugleich ein kontinuierliches Aus- treten des Gleitmittels sowie eine vollständige Verlagerung des Kolbenelements 5 bis in eine Position, in der das gewünschte Injektionsvolumen sicher abgegeben ist. Gleichzeitig kann auf eine Be- schichtung der inneren Mantelfläche 7 mit einem Gleitmittel vor einer Fertigstellung und Befüllung der Vorrichtung 1 verzichtet werden. Dies spart nicht nur einen Arbeitsschritt, sondern kann auch in medizinischer Hinsicht vorteilhaft sein. Es hat sich nämlich gezeigt, dass die typischerweise verwendeten Gleitmittel insbesondere mit neuen, biotechnologisch hergestellten, sensiblen Medikamenten unerwünschte Wechselwirkungen eingehen können. Beispielsweise kann Silikonöl mit Proteinen oder Peptiden zur Aggregatbildung oder Niederschlagsfällung führen. Die genannten Aggregate stehen auch unter Verdacht, eine Reihe unerwünschter Immunreaktionen beim Patienten auszulösen. Das selbstschmierende Kolbenelement 5 garantiert dagegen, dass zumindest während einer Lagerung der vorgefüllten Vorrichtung 1 kein Kontakt zwischen dem Gleitmittel und dem Medikament M gegeben ist. Vorzugsweise kommt es auch wäh- rend einer Injektion, also während einer Verlagerung des Kolbenelements 5 nicht zu einem Kontakt zwischen dem Gleitmittel und dem Medikament M, weil zwischen dem Bereich des Kolbenelements 5, in dem Gleitmittel an die äußere Mantelfläche 33 abgegeben wird, und der Kammer 3 noch eine Dichtungseinrichtung, bei- spielsweise ein in Umfangsrichtung umlaufender, radialer Vorsprung der äußeren Mantelfläche 33 vorgesehen ist, die verhindert, dass Gleitmittel in die Kammer 3 eintreten kann.
Eine Vielzahl von Ausführungsbeispielen eines selbstschmierenden Kolbenelements 5 ist mit jedem der in dieser Anmeldung beschrie- benen Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung 1 einsetzbar.
Ein Ausführungsbeispiel kann beispielsweise ein Kolbenelement 5 umfassen, welches als Aufnahmebereich einen mit Gleitmittel getränkten Schwamm aufweist. Es kann auch ein mit Gleitmittel getränkter Schwamm vorzugsweise in dem Aufnahmebereich 67 vor- gesehen sein. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Kolbenelement 5 auch insgesamt porös, insbesondere ausdrück- oder ausquetschbar ausgebildet sein, und Gleitmittel in seinen Poren aufnehmen. Die auf es wirkenden Druckkräfte führen dann zu einer Kompression des Kolbenelements 5, sodass das Gleitmittel an die äußere Mantelfläche 33 abgebbar ist. Gleichzeitig wird natürlich auch bei diesem Ausführungsbeispiel eine Verlagerung des Kolbenelements 5 bewirkt.
Statt eines Schwamms kann auch ein so genannter Mikroballon zur Aufnahme des Gleitmittels eingesetzt werden. Der Begriff „Mikroballon" spricht ein von einer zerreißbaren Hülle umschlossenes Volumen an, in welchem Gleitmittel angeordnet ist. Die Hülle kann entweder durch Druckkräfte oder durch Eintreiben einer Nadel, wobei vorzugsweise das Eintreiben der Nadel durch Druckkräfte verursacht wird, zum Zerreißen gebracht werden, wodurch das Gleitmittel freigebbar ist.
Vorzugsweise ist es auch möglich, im Bereich des Aufnahmebereichs 67 oder der Kanäle 69 eine Sperreinrichtung vorzusehen, die bewirkt, dass in den Kanälen 69 kein Gleitmittel strömen kann, wenn das Kolbenelement 5 drucklos ist. Die Sperrrichtung bewirkt weiterhin, dass in den Kanälen 69 Gleitmittel strömen kann, wenn Druckkräfte auf das Kolbenelement 5 wirken. Als Sperreinrichtung kann bevorzugt eine verlagerbare Nadel vorgesehen sein, die einen durchstechbaren Bereich nicht durchdringt, wenn keine Druckkräfte auf das Kolbenelement 5 wirken. Die bei Initialisierung der chemischen Reaktion freigesetzten Druckkräfte bewirken dann eine Verlagerung der Nadel, sodass diese den durchstechbaren Bereich durchdringt, woraufhin Gleitmittel von einem Aufnahmebereich 67 über die Nadel abgegeben werden kann. Bei anderen Ausführungsbeispielen können anstelle einer Nadel eine Sollbruchstelle, eine zerreißbare Membran, ein zerbrechbares Material, oder eine lastfrei geschlossene Lippendichtung zum Einsatz kommen. Der Begriff „lastfrei geschlossen" spricht an, dass die Lippendichtung so vorgespannt ist, dass sie eine Fluidverbindung zwischen dem Aufnahmebereich 67 und der äußeren Mantelfläche 33 sperrt, wenn keine Druckkräfte auf sie wirken. Die nach Initialisierung der chemischen Reaktion freigesetzten Druckkräfte müssen erst die Vorspannung der Lippendichtung überwinden, bevor diese dann die entsprechende Fluidverbindung freigibt, woraufhin Gleitmittel von dem Aufnahmebereich 67 zu der äußeren Mantelfläche 33 strömen kann.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist es möglich, mindestens einen mit Gleitmittel getränkten Schwamm entlang des Umfangs des
Kolbenelements 5 so vorzusehen, dass dieser bei Einbringung des
Kolbenelements 5 in den Grundkörper 19 der Vorrichtung 1 und/oder bei einer Verlagerung des Kolbenelements 5 in der Vorrichtung 1 komprimiert ist, sodass Gleitmittel an die äußere Mantelfläche 33 abgebbar ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, dass in die äußere Mantelfläche 33 des Kolbenelements 5 Mikrobällchen eingebracht sind. Der Begriff „Mikrobällchen" spricht kleine, im Wesentlichen kugelförmige Volumina an, die Gleitmittel umfassen und von einer Hülle um- geben sind. Vorzugsweise umfasst diese Hülle das gleiche Material, aus dem auch das Kolbenelement 5 besteht oder welches das Kolbenelement 5 zumindest im Bereich der äußeren Mantelfläche 33 umfasst. Bevorzugt ist die Hülle der Mikrobällchen so dünn ausgestaltet, dass sie zerreißt, wenn das Kolbenelement 5 verlagert wird und daher Gleitreibungskräfte auf die äußere Mantelfläche 33 und damit auch auf die dort angeordneten Mikrobällchen wirken. Besonders bevorzugt werden die Mikrobällchen in das Material des vor- zugsweise ein Elastomer umfassenden Kolbenelements 5 einvulkanisiert.
Die nahezu beliebig variierbaren, über die Injektion dauerhaft wirkenden und stetig freigesetzten Druckkräfte der Vorrichtung 1 kön- nen vorteilhaft auch dazu genutzt werden, bei einem anderen Ausführungsbeispiel ein Kolbenelement 5 anzutreiben, welches nicht selbstschmierend ausgebildet ist, wobei aber auch auf eine Be- schichtung der inneren Mantelfläche 7 mit Gleitmittel verzichtet wird. Um trotzdem verlagerbar zu sein, weist das Kolbenelement 5 in die- sem Fall eine glatte, unpolare Oberfläche auf, die vorzugsweise durch Beschichten erzeugt werden kann. Beispielsweise kann die äußere Mantelfläche 33 des Kolbenelements 5 mit PTFE beschichtet sein. Bevorzugt wird die Anordnung einer Folie aus perfluoriertem Kunststoff, beispielsweise PTFE zumindest in den Bereichen der äußeren Mantelfläche 33, die in Kontakt mit der inneren Mantelfläche 7 stehen. Auch bei anderen Arten der Beschichtung der äußeren Mantelfläche 33 ist es selbstverständlich ausreichend, wenn zumindest die Bereiche der äußeren Mantelfläche 33 beschichtet sind, die in Kontakt zur inneren Mantelfläche 7 stehen. Bevorzugt wird aber auch ein Kolbenelement 5, welches vollständig aus perfluoriertem Kunststoff, vorzugsweise PTFE, besteht.
Es ist offensichtlich, dass bei den zuletzt beschriebenen Ausführungsbeispielen eines Kolbenelements 5 größere Reibungskräfte zwischen der äußeren Mantelfläche 33 und der inneren Mantelfläche 7 wirken, als wenn ein Gleitmittel verwendet wird, das entweder von vornherein auf die innere Mantelfläche 7 aufgebracht oder von einem selbstschmierenden Kolbenelement 5 während der Injektion bereitgestellt wird. Gerade hier entfaltet aber der Gasantrieb der Vor- richtung 1 seine Vorteile, weil die Druckkräfte nahezu beliebig auf die jeweiligen Bedingungen anpassbar sind, sodass ohne Weiteres eine ausreichende Kraft aufbaubar ist, die ein Kolbenelement 5 auch ohne Verwendung eines Gleitmittels so vollständig und rasch verlagern kann, dass eine komplette und rasche Injektion des Medikaments M gewährleistet ist.
Zwar wurde die Verwendung eines selbstschmierenden Kolbenelements 5 oder eines Kolbenelements 5 unter gänzlichem Verzicht auf ein Gleitmittel ausschließlich in Zusammenhang mit der Abgabe ei- nes Medikaments M beschrieben. Es ist allerdings offensichtlich, dass die erwähnten Ausführungsbeispiele eines Kolbenelements 5 ohne Weiteres auch in Zusammenhang mit einer Probennahme eingesetzt werden können, bei der also ein bestimmtes Volumen einer Substanz in die Kammer 3 der Vorrichtung 1 eingebracht wird.
Den vorgestellten Ausführungsbeispielen ist gemein, dass es sich um Einkammersysteme handelt, in dem Sinne, dass nur eine Kammer 3 vorgesehen ist, in der ein Medikament M angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch nicht auf solche Einkammersysteme beschränkt. Es ist genauso gut möglich, den beschrie- benen Antriebsmechanismus mit einem Zweikammersystem zu verbinden, bei dem die Wirk- und/oder Hilfsstoffe in separaten Kammern vorliegen, oder in denen die Wirk- und/oder Hilfsstoffe von einem Lösungsmittel getrennt in separaten Kammern vorliegen. Die Kammern sind vorzugsweise bei Betätigung der Vorrichtung 1 mit- einander verbindbar, sodass die von ihnen umfassten Stoffe miteinander mischbar sind, bevor die Mischung über einen Ansatz 21 und geeignete Einrichtungen an einen Patienten abgebbar ist. Typischerweise wird auch diese Verbindung der beiden Kammern mittel- bar oder unmittelbar durch Verlagerung mindestens eines Stopfens realisiert, in den Druckkräfte einleitbar sind. Es ist offensichtlich, dass diese Druckkräfte auch aufgrund einer chemischen Reaktion eingeleitet werden können. Besonders bevorzugt wird ein Ausfüh- rungsbeispiel, bei dem ein zweistufiger Antriebsmechanismus für ein Zweikammersystem vorgesehen ist. Der Antriebsmechanismus ist dabei so aufgebaut, dass ein zweimaliges Auslösen möglich ist. Das erste Auslösen setzt Druckkräfte frei, die zu einer Vermischung des Inhalts der beiden Kammern des Zweikammersystems führen. Ein zweites Auslösen setzt Druckkräfte frei, die zu einem Austreiben des durchmischten Inhalts der miteinander verbundenen Kammern über den Ansatz 21 führt.
Die bisher beschriebenen Ausführungsbeispiele haben lediglich die Abgabe eines in einer Kammer 3 angeordneten Medikaments M zum Gegenstand. Es ist aber offensichtlich, dass die Vorrichtung 1 durch relativ einfache Modifikation ihres Aufbaus so verändert werden kann, dass ein Kolbenelement 5 durch aufgrund einer chemischen Reaktion entstehende Druckkräfte in die einem Ansatz 21 gegenüberliegende Richtung verlagerbar ist. Auf diese Weise wird in einer Kammer 3 ein Unterdruck erzeugt, sodass über den Ansatz 21 und geeignete Einrichtungen ein Probenvolumen in die Kammer 3 einbringbar ist. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur Probennahme eingesetzt werden. Im medizinischen Bereich ist dies zum Beispiel für die rasche Entnahme von Blutproben zweckmäßig. Patienten, die an einer starken Spritzenphobie leiden, oder auch Kindern könnte so durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 beispielsweise über eine Fingerkuppe eine Blutprobe entnommen werden, wobei die Nadel durch entsprechende Ausbildung der Vorrichtung 1 während des gesamten Entnahmeprozesses dem Patienten verborgen bliebe. Die Vorrichtung 1 kann aber auch zur Probennahme im Umweltbereich oder im Bereich der chemischen Industrie sowie in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden. Die Einsatzmöglichkeiten sind hierbei in keiner Weise beschränkt, und es lassen sich vielfältige Situationen denken, in denen eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zur schnellen, sicheren und definierten Probennahme einsetzbar ist. Durch die Wahl der chemischen Reaktion, der Gesamtmenge oder des Mischungsverhältnisses der beteiligten Chemikalien kann nämlich das zu entnehmende Probenvolu- men sehr fein eingestellt werden.
Es ist auch denkbar, die chemische Reaktion so auszuwählen, dass sie durch radioaktive Strahlung startbar ist. Dies kann vor allem im militärischen Bereich günstig sein. So ist es möglich, einen Soldaten mit der Vorrichtung 1 derart auszustatten, dass er die Vorrichtung 1 injektionsbereit unmittelbar auf dem Körper trägt. Findet ein Kampfmitteleinsatz unter Verwendung radioaktiver Strahlung statt, kann die Vorrichtung 1 durch die freigesetzte Strahlung gestartet werden, ohne dass der Soldat hierfür etwas unternehmen muss. So kann dem Soldaten automatisch eine Substanz - beispielsweise ein Jodpräpa- rat - injiziert werden, wenn die Umstände des Kampfeinsatzes dieses verlangen.
Nach allem zeigt sich, dass der Vorrichtung ein einfaches Prinzip zugrunde liegt, das große Vorteile gegenüber den bekannten Antriebsmechanismen ähnlicher herkömmlicher Vorrichtungen aufweist. Insbesondere ist die auf die konkreten Bedingungen angepasste Entwicklung der bekannten Antriebsmechanismen sehr aufwendig und teuer. So ist es beispielsweise schwierig, den Druck von Kohlendioxidpatronen auf das konkret vorliegende Ausführungsbeispiel eines Injektors mit einem Medikament bestimmter Viskosität und einer Kanüle bestimmten Durchmessers so anzupassen, dass eine bestimmte Dosis des Medikaments pro Zeiteinheit abgebbar ist. Ein Elastizitäts- oder Federelement, das leichter auf diese Bedürfnisse anpassbar ist, hat dagegen den Nachteil, dass die Federkraft gegen Ende der Betätigung aufgrund der Ausdehnung der Feder nachlässt und so eine vollständige Funktion der Vorrichtung nicht sichergestellt ist. Beide bekannten Mechanismen zeichnen sich durch eine Vielzahl komplizierter mechanischer Bauelemente aus, die eine Miniatu- risierung schwierig machen und darüber hinaus eine komplexe und fehleranfällige Bauweise bedingen. Weiterhin sind die bekannten Mechanismen nicht sehr beständig gegenüber einer Lagerung der Vorrichtung. So kann beispielsweise der Druck in einem Kohlendioxidreservoir abgebaut werden, indem Kohlendioxid durch undichte Stellen entweicht. Eine stark vorgespannte Feder kann im Verlauf der Lagerung ermüden, sodass nicht mehr die ursprünglich vorgesehene Kraft zur Verfügung steht, wenn die Vorrichtung zur Anwendung kommen soll.
Aus der vorangegangenen Beschreibung ist offensichtlich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung diese Nachteile nicht aufweist. Sie ist im Gegensatz dazu sehr flexibel einsetzbar, stellt keine besonderen Forderungen an Größe oder Geometrie des den Antriebsmechanismus aufnehmenden Bauraums, ist ohne weiteres auf die konkreten Bedingungen ihres Einsatzes anpassbar und weist eine hohe Be- ständigkeit gegenüber einer auch längeren Lagerzeit auf. Außerdem wird der durch die Reaktion erzeugte Gasdruck mit fortschreitender Reaktionszeit größer, sodass auch bei nahezu vollendeter Betätigung der Vorrichtung 1 noch ausreichend Kraft zur Verfügung steht, um die gewünschte Operation - also Injektion oder Probennahme - vollständig abschließen zu können. Nicht zuletzt sind sehr einfache und übliche Chemikalien wie beispielsweise eine Zitronensäurelösung und Carbonat-haltiges Backpulver als Reagenzien denkbar. Weiterhin kann der erfindungsgemäße Antriebsmechanismus vollständig von der aseptischen Technologie getrennt werden, die zur Fertigung der restlichen Vorrichtung 1 notwendig ist.

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung mit
- mindestens einer Kammer (3) zur Aufnahme eines Medikaments (M) oder eines Probenvolumens, und - einem Kolbenelement (5), das in der Vorrichtung (1) verlagerbar ist,
- wobei die Vorrichtung (1) eine Spritze oder eine Karpule, ein Mehr- oder Doppelkammersystem, einen Autoinjektor oder Pen umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
- in das Kolbenelement (5) Druckkräfte aufgrund einer chemischen Reaktion einleitbar sind, die eine Verlagerung des Kolbenelements (5) bewirken.
2. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass im Verlauf der chemischen Reaktion mindestens ein Gas freigesetzt wird, das Druckkräfte in das Kolbenelement (5) einleitet.
3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mindestens einen Raum (9,11) zur Aufnahme von mindestens einem Reagenz (15,17) für die chemische Reaktion aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Raum (9,11) einstückig mit der Vorrichtung (1) ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Raum (9,11) separat von der übrigen Vorrichtung (1) ist und mit der übrigen Vorrichtung (1) verbindbar, vorzugsweise lösbar verbindbar, ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Reagenzien (15,17) gemeinsam in mindestens einem Raum (9,11) vorliegen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Reagenzien (15,17) zumindest teilweise getrennt voneinander in mindestens zwei Räumen (9,11) vorliegen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lösungsmittel und/oder mindestens ein Katalysator in mindestens einem vorzugsweise separa- ten Raum (9,11) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion durch Durchmischen von Reagenzien (15,17) und/oder von Reagenzien (15,17) und mindestens einem Lösungsmittel und/oder mindestens einem Katalysator start- bar ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion durch Überwindung einer Energiebarriere startbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion thermisch, photochemisch, elektrochemisch, durch radioaktive Strahlung, und/oder durch Einwirkung einer mechanischen Kraft startbar ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Raum (9,11) für die Reagenzien (15,17) von einem Grundkörper (19) der Vorrichtung (1) und dem Kolbenelement (5) gebildet wird.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Räume (9,11) für Reagenzien (15,17) durch einen als Trennelement (13) wirkenden dichtenden Stempel voneinander trennbar sind.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Räume (9,11) für Reagenzien (15,17) durch ein als Trennelement (13) wirkendes durchstechbares Septum voneinander trennbar sind.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Räume (9,11) für Reagenzien (15,17) durch eine als Trennelement (13) wirkende zerreiss- oder zerbrechbare Membran voneinander trennbar sind.
16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass Räume (9,11) für Reagenzien (15,17) durch einen als Trennelement (13) wirkenden verlagerbaren Stopfen voneinander trennbar sind.
17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Räume (9,11) für Reagenzien (15,17) durch einen Bypass (25) verbindbar sind.
18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein selbstschmierendes Kolbenelement (5) oder ein Kolbenelement (5), das zumindest bereichsweise eine glatte, unpolare Oberfläche aufweist, vorgesehen ist.
EP09765622A 2008-06-19 2009-06-18 Vorrichtung mit mindestens einer kammer zur aufnahme eines medikaments oder eines probenvolumens Withdrawn EP2303367A1 (de)

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