JP2019534744A - 胃腸内物質をサンプリングするためのデバイス - Google Patents

Abstract

胃腸内物質をサンプリングするためのデバイスが開示される。１つの配置構成では、デバイスがカプセル本体を有する。カプセル本体は、サンプル入力弁を有する。カプセル本体内に部分真空を生成し、そのことによってサンプル入力弁を通してカプセル本体へと胃腸内物質を引き入れることが可能な吸引機構が提供される。アクチュエーターが、吸引機構を作動させる。アクチュエーターは溶解可能な要素を有し、かつ、溶解可能な要素が胃腸管の所定の領域において溶解し、かつ、溶解可能な要素の溶解が吸引機構の作動を引き起こすように構成されている。吸引機構は、吸引機構の作動前は溶解可能な要素によって拘束されている付勢部材を有する。溶解可能な要素の溶解は、付勢部材を解放する。付勢部材は、付勢部材の解放の際に、カプセル本体の外形および外寸のいかなる変化も伴わずにカプセル本体内のサンプルチャンバーを拡張し、そのことによってカプセル本体内に部分真空を生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、胃腸内物質（ｇａｓｔｒｏ−ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ）をサンプリングするためのデバイスに関する。

胃腸内物質を分析することによって、被験体の健康についての価値ある情報が取得され得る。しかしながら、信頼性高く費用効果がある様式で、かつ、抽出された物質を胃腸管内のその天然状態に対して汚染するか、そうでなければ崩壊させることを伴わずに胃腸内物質を抽出することは困難であることが証明されている。

胃腸管内の適切な位置において物質を抽出するために開けられ得る摂取可能なデバイスを提供することが、有望なアプローチであった。米国特許公開第２０１５／００１１８７４号公報には、かかるデバイスの例が開示されている。該デバイスは、抽出されるべき物質のサンプルを貯蔵し得る摂取可能なデバイス内のチャンバーへのアクセスポートを開閉するために回転可能な要素に連結されたモーターを用いる。該デバイスの周りの環境の特性を感知するために、電気センサーが提供されている。電気センサーからの出力に応答して、モーターによってアクセスポートが開かれることが引き起こされ得る。このタイプの摂取可能なデバイスは、比較的高価かつ複雑である。

信頼性が高く安価な胃腸内物質のサンプリング用デバイスを提供することが、本発明の目的である。

ある態様によれば、胃腸内物質をサンプリングするためのデバイスが提供され、当該デバイスは：サンプル入力弁を有するカプセル本体を有し；該カプセル本体内に部分真空を生成し、そのことによってサンプル入力弁を通して胃腸内物質をカプセル本体内へと引き入れるように構成された吸引機構を有し；かつ、該吸引機構を作動させるように構成されたアクチュエーターを有し：該アクチュエーターは、溶解可能な要素を有し、かつ、溶解可能な要素が胃腸管の所定の領域で溶解し、かつ、溶解可能な要素の溶解が吸引機構の作動を引き起こすように構成されており；吸引機構は、吸引機構の作動前は溶解可能な要素によって拘束されている付勢部材を有し；溶解可能な要素の溶解は、付勢部材を解放し；かつ、付勢部材は、付勢部材の解放の際に、カプセル本体の外形および外寸のいかなる変化も伴わずにカプセル本体内のサンプルチャンバーを拡張し、そのことによってカプセル本体内に部分真空を生成するように構成されている。

したがって、純粋に機械的な手段を用いて作動し得、かつ、体外環境への機械的またはその他のリンクの必要がないデバイスが提供される。作動機構は、溶解可能な要素の溶解への依存に起因して単純であり、高い信頼性および低価格を促進する。作動または環境の特性の感知のいずれにも、いかなる電気的入力または機械も必要とされない。このこともまた、低価格および高い信頼性を促進し、電気的要素および／もしくはそれによって生成される熱によって引き起こされるかも知れない傷害または不快感のリスクを低減させる。吸引機構の作動前は溶解可能な要素によって拘束されている付勢部材を有するように吸引機構を構成し、溶解要素の溶解が付勢部材を解放するようにすることは、特に効果的かつ信頼性高く実装され得る。付勢部材は、例えばバネを用いて実装されてもよい。バネは安価であり、かつ、生体適合性物質中で容易に利用可能である。

ある実施形態では、サンプル入力弁は、１つ以上のサンプル収集開口部を通したカプセル本体外からカプセル本体内への物質の圧力勾配駆動された（ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｇｒａｄｉｅｎｔ ｄｒｉｖｅｎ）通過を可能にし、かつ、圧力勾配の不存在下では１つ以上のサンプル収集開口部を密閉するように構成されており；カプセル本体の外面が、胃腸管内の組織または物質による１つ以上のサンプル収集開口部の閉塞を低減させるためにサンプル収集開口部のうちの１つ以上へと通じる１つ以上のへこんだ（ｉｎｄｅｎｔｅｄ）チャンネルを備えている。へこんだ複数のチャンネル（ｉｎｄｅｎｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌｓ）は、そのことによって信頼性を改善する。

ある実施形態では、サンプル収集開口部のうちの１つ以上が非円形である。このことは、胃腸管での組織または物質（例えば、食べかす）によるサンプル収集開口部の閉塞を低減させ、または防止し、そのことによって信頼性を改善する。

ある実施形態では、当該デバイスはさらに、胃腸管内の組織または物質への当該デバイスの吸引に基づく付着を低減させるための、サンプル入力弁に隣接したカプセル本体の外面の平均レベルに対して外側に突き出た１つ以上の突出部材を有する。このことは、サンプル収集開口部の閉塞を低減させ、または防止し、そのことによって信頼性を改善する。

代替的な態様によれば、胃腸内物質をサンプリングするためのデバイスが提供され、当該デバイスは：サンプル入力弁を有するカプセル本体を有し；該カプセル本体内に部分真空を生成し、そのことによってサンプル入力弁を通して胃腸内物質をカプセル本体内へと引き入れるように構成された吸引機構を有し；かつ、該吸引機構を作動させるように構成されたアクチュエーターを有し：該アクチュエーターは、溶解可能な要素を有し、かつ、溶解可能な要素が胃腸管の所定の領域で溶解し、かつ、溶解可能な要素の溶解が吸引機構の作動を引き起こすように構成されており；かつ、当該デバイスは粘膜付着性物質で被覆されており、該粘膜付着性物質は、腸壁の内側に接触する時に当該デバイスと腸壁の内側との間の付着を促進するように構成されている。

粘膜付着性物質によって提供される付着は、当該デバイスへの物質の抽出の最中に当該デバイスの安定性を改善する。ある実施形態では、粘膜付着性物質は、腸壁の内側への当該デバイスの付着が、胃腸内物質がサンプル入力弁を通してカプセル本体内へと引き入れられることを可能にする当該デバイスの配向で促進されるように選択された当該デバイスの外面の一部の上に配置される。該配向は、当該デバイスが腸壁の内側に付着する時に、収集開口部およびアクチュエーター開口部が腸壁の内側のいかなる部分によっても覆われていないようなものであってもよい。当該デバイスによる物質の抽出は、したがって、信頼性高く実行され得る。

対応する参照記号が対応する部分を表す添付の図面を参照して、例としてのみ、本発明の実施形態がここで記載されるであろう：

図１は、胃腸内物質をサンプリングするためのデバイスの斜視断面図である。 図２は、図１のデバイスの側面断面図である。 図３は、図１および図２のデバイスのカプセル本体の前方サブユニットの斜視図であり、例示的なへこんだ複数のチャンネルおよび突出部材を示している。 図４〜図７は、作動の異なる段階における図１および図２のデバイスの側面断面図である。 図４〜図７は、作動の異なる段階における図１および図２のデバイスの側面断面図である。 図４〜図７は、作動の異なる段階における図１および図２のデバイスの側面断面図である。 図４〜図７は、作動の異なる段階における図１および図２のデバイスの側面断面図である。

例が図１〜図７に描かれているある実施形態では、胃腸内物質をサンプリングするためのデバイス２が提供される。胃腸内物質は、胃腸管内で自然に見出される任意の物質を包含する。

デバイス２は、サンプル入力弁６を有するカプセル本体４を有する。ある実施形態では、サンプル入力弁６は一方向弁を有する。ある実施形態では、サンプル入力弁６はアンブレラ弁を有するが、その他の弁のタイプが代わりに用いられ得る（例えば、ダックビル弁）。図示されている実施形態では、カプセル本体４は、組立を容易にするために一緒にネジで取り付けられ得る前方サブユニット４Ａおよび後方サブユニット４Ｂを有する。例えばスナップ締結機構、圧接、ラチェット機構または接着剤を含む、前方サブユニットおよび後方サブユニットを一緒に接続するためのその他の配置構成が可能である。カプセル本体４の全体形状およびサイズは、ヒトの患者が安全に、かつ好ましくは有意な不快感を伴わず飲み込むのに適するように設計される。快適性を改善し、かつ、傷害のリスクを低減させるために、縁部が滑らかにされ得る（丸くされ得る）。図示されている実施形態では、カプセル本体４は、実質的に円筒形である形状を有して、内腔１８のための空間を許容し、該内腔１８の中では、可動要素１６が、デバイス２の全体寸法が大きくなり過ぎることを伴わずに縦方向に移動し得る（下記参照）。ある実施形態では、デバイス２は、１０ｍｍ〜３０ｍｍ、必要に応じて１０ｍｍ〜２０ｍｍ、必要に応じて１４ｍｍ〜１８ｍｍ、必要に応じて約１６ｍｍである全長を有する。ある実施形態では、デバイス２は、６ｍｍ〜１２ｍｍ、必要に応じて６ｍｍ〜１０ｍｍ、必要に応じて７ｍｍ〜９ｍｍ、必要に応じて約８ｍｍである最大直径（長手方向に対して直角である）を有する。

サンプル入力弁６は、前方サブユニット４Ａにおける開口部３６内に係合するサンプル入力弁６の栓３８によって、前方サブユニット４Ａ内に固定されている。

デバイス２はさらに、カプセル本体４内に部分真空を生成し、そのことによってサンプル入力弁６を通して胃腸内物質をカプセル本体４内へと引き入れることが可能な吸引機構を有する。吸引機構を作動させるために、アクチュエーターが提供される。アクチュエーターは、溶解可能な要素１０を有する。アクチュエーターは、溶解可能な要素１０が胃腸管の所定の領域で溶解し、かつ、溶解可能な要素１０の溶解が吸引機構の作動を引き起こすように構成されている。

図示されている実施形態では、吸引機構は、吸引機構の作動前は溶解可能な要素１０によって拘束されている付勢部材１２を有する。図示されている実施形態では、付勢部材１２はバネを有するが、その他の機構が可能である。バネが用いられる場合、本発明者らは、圧縮バネ配置構成が、利用可能な小さい空間をいっそう上手く用いるので引張バネ配置構成よりも実用的であることを見出した。バネは比較的安価であり、かつ、生体適合性物質中で容易に利用可能である。バネはまた、未だに作動を達成するのに必要な力を提供しながらデバイス２内に嵌るように、好適に小さいサイズで提供され得る。付勢部材１２は、カプセル本体４にしっかりと取り付けられた支持部材１５（物質が支持部材１５を通って流れることを可能にする穴を有する）を圧迫する。支持部材１５の提供は、付勢部材１２がサンプル入力弁６を圧迫することか、そうでなければサンプル入力弁６に干渉することを防止する。溶解可能な要素１０の溶解は、付勢部材１２を解放する。付勢部材１２は、付勢部材１２の解放の際にカプセル本体４内のサンプルチャンバー１４を拡張し、そのことによってカプセル本体４内に部分真空を生成する。カプセル本体４の拡張は、カプセル本体４の全体的なサイズおよび形状（すなわち、外寸および外形）のいかなる変化も伴わずに（すなわち、カプセル本体４の外面のサイズおよび形状のいかなる変化も伴わずに）、したがってデバイス２の全体的なサイズおよび形状のいかなる変化も伴わずに達成される。そうでなければ作動中にデバイス２の拡張によって引き起こされるかも知れない傷害または不快感のリスクが、したがって低減される。さらに、すべての可動部品が周囲環境から隔離されているので、作動工程の再現性および信頼性が改善される。可動部品は、周囲環境における要素を圧迫し得ないか、または、周囲環境における要素によって圧迫され得ない。図示されている実施形態では、吸引機構は、スライドするシール２０を介して内腔１８内に係合した可動要素１６を有する。付勢部材１２は、内腔１８内の可動要素１６の運動を駆動することによって、サンプルチャンバー１４を拡張する。図示されている例では、可動要素１６は円筒形ピストンを有し、かつ、内腔１８は円筒形内腔を有し、円筒形ピストンは、円筒形内腔内にスライド可能に係合している（標準的なピストンとシリンダーの方式で）。

図示されている実施形態では、スライドするシール２０は、内腔１８に対して外側に係合するｏリングによって実装されている。ｏリングについては、例えばニトリル（ＮＢＲ）、シリコーン、フッ化炭素（ＦＫＭ）、エチレンプロピレン（ＥＰＤＭ）、イソプレンゴム（ＩＲ）および熱可塑性物質（ＴＰ）を含む種々の物質が用いられ得る。比較的小さいスライドするシールの力（すなわち、スライドする方向における運動に抵抗する力）を提供することが望ましい。比較的小さいスライドするシールの力を提供することは、付勢部材１２がいっそう小さい力を提供するように構成され得ることを意味する。デバイスの故障の際の傷害のリスクは、そのことによって低減される。

サンプル入力弁６は、サンプル収集開口部２２を通したカプセル本体４外からカプセル本体４内への物質の圧力勾配駆動された通過を可能にし、かつ、圧力勾配の不存在下ではサンプル収集開口部２２を密閉する（すなわち、例えば圧力勾配がもはや密閉状態へのサンプル入力弁６の内在的な付勢に対して作用しないので、圧力勾配の不在によってシールを提供するように駆動される）ように構成されている。したがって、部分真空が付勢部材１２によって生成される時、そのことによって生成される圧力勾配は、サンプル入力弁６を開き（図６を参照）、かつ、圧力勾配がもはやサンプル入力弁６を開いたまま保持するのに十分高くないレベルへと落ちるまで、物質が圧力勾配によってサンプルチャンバー１４へと駆動されることを可能にする（図７を参照）。この時点で、サンプル入力弁６は閉じ、かつ、抽出された物質は、後の時点での除去および分析の準備ができた状態でサンプルチャンバー１４内に密閉される。

図示されている実施形態では、カプセル本体４は、アクチュエーター開口部２６（その他の実施形態では、１つより多いアクチュエーター開口部が提供されてもよい）を有し、該アクチュエーター開口部２６を介して、アクチュエーター開口部２６が密閉されていない時に胃腸内物質が溶解可能な要素１０に接触し、かつ溶解可能な要素１０を溶解させ得る。アクチュエーター開口部２６は、サンプル収集開口部２２から分離されており、そのことによって、溶解可能な要素１０から生じた物質による、サンプルチャンバーへと抽出された物質の汚染を低減させ、または回避する。図示されている実施形態では、汚染のリスクはさらに、カプセル本体４のサンプル収集開口部とは反対側にアクチュエーター開口部２６を提供することによって低減し、または回避される。

ある実施形態では、デバイス２は経口摂取されるように構成されている。例えば、アクチュエーターは、溶解可能な要素１０が口から物質を抽出することが望まれる所定の領域への移動の最中に手つかずのままであり、かつ、所定の領域で溶解するように構成されている。このことは、デバイス２および／または溶解可能な要素１０を、デバイス２が所定の領域にある時にデバイスおよび／または溶解可能な要素１０のみが覆われていないようになる方式で被覆することによって達成されてもよい。代替的または追加的には、溶解可能な要素１０は、物質を抽出することが望まれる所定の領域より前のすべての領域において胃腸管中の物質に対して耐性であるが、所定の領域に存在する物質中で溶解するように構成されていてもよい。

デバイス２は、したがって、所定の領域において（かつ、その前ではなく）溶解可能な部材１０を選択的に溶解させることに基づいて作動される。胃腸管の異なる領域において見出される物質の組成の種々の差が、選択的溶解を達成するための基礎として用いられてもよい。例えば、胃と小腸との間には大きいｐＨ勾配が存在し、小腸における（または、小腸の特定の領域においてさえ）デバイス２の作動を保証するのに用いられ得る。異なるｐＨレベルにおいて溶解し、かつ、かかる標的化を可能にする、種々の異なるコーティングが市販されている。ｐＨ勾配は、小腸と大腸との間では非常に小さく、このことは、選択的溶解の達成のｐＨに基づかない方法の使用に都合が良いかも知れない。１つの実施形態では、目的の所定の領域（例えば、大腸）において見出され、かつ、胃腸管の任意のそれより前の部分（例えば、小腸または胃の部分）においては見出されない１つ以上の酵素によって分解されるコーティングが用いられる。

図示されている実施形態では、デバイス２は、デバイスが経口摂取される時に、シール材２４が、デバイス２が胃腸管の所定の領域に到達した時にのみ溶解するように構成されたシール材２４によって完全に包まれている。シール材２４がデバイス２を完全に包むことは必須ではない。その他の実施形態では、シール材２４は、デバイス２を部分的にのみ包んでいてもよい。例えば、シール材２４は、アクチュエーター開口部２６を覆っていてもよく（かつ、そのことによってそれが溶解するまでアクチュエーター開口部２６を密閉していてもよく）、かつ、デバイス２の外面の選択されたその他の領域を覆っていなくてもよい。代替的または追加的には、シール材２４は、サンプル収集開口部２２を覆っていてもよい（かつ、そのことによってそれが溶解するまでサンプル収集開口部２２を密閉していてもよい）。ある実施形態では、シール材２４は腸溶性コーティングを有する。シール材２４は、例えばスプレーコーティングによって適用されていてもよい。

溶解可能な要素１０は、摂取が安全である物質から形成されており、腸内微生物叢を有意に修正しない（すなわち、糖を含有する物質または細菌によって摂取されるかも知れないその他の物質は回避されるべきである）。溶解可能な要素１０はまた、少なくとも所定の領域において見出される物質中で（必要に応じて、溶解可能な要素１０が被覆されているその他の液体中で）溶解可能である必要がある。種々の物質が適切であり、該物質は次のものの１つ以上を任意の組み合わせで含んでいる：ヒプロメロース、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよびデンプングリコール酸ナトリウム。溶解可能な要素１０は、中実であってもよく、中空であってもよい。

ある実施形態では、溶解可能な要素１０は、第２の物質で被覆された第１の物質を有する。第１の物質は、第２の物質によって完全に包まれていてもよい。第２の物質は、デバイス２が経口摂取される時、第２の物質が、デバイス２が胃腸管の所定の領域に到達した時にのみ溶解するように構成されていてもよい。第２の物質は、例えば腸溶性コーティングを有していてもよい。第１の物質は、溶解可能な要素１０が付勢部材１２を機械的に拘束するのに必要な容量を提供し、一方で、第２の物質は、デバイス２が胃腸管の所望される所定の領域において作動することを保証するのに必要な選択的溶解機能を提供する。

機能を改善するために、その他のコーティングがデバイス２に提供されてもよい。例えば、ある実施形態では、デバイスは粘膜付着性物質２８で被覆されており、該粘膜付着性物質２８は、腸壁の内側に接触する時に、デバイス２と腸壁の内側との間の付着を促進するように構成されている。図１および図２に示されている例では、粘膜付着性物質２８は、最初はシール材２４によって覆われており、粘膜付着性物質２８のみが胃腸管の所定の領域において露出する（かつ、そのことによって腸壁の内側への付着が生じやすくなる）ようになっている。粘膜付着性物質２８によって提供される付着は、サンプルチャンバー１４への物質の抽出の最中のデバイス２の安定性を改善する。付着は、デバイス２が胃腸管に通されることを防止する程、または、胃腸管へのあらゆる損傷のリスクを冒す程十分に強くない。例えば高分子、レクチンおよびリポソームをベースとする製剤を含む、必要とされる機能を提供する種々の物質が知られている。経口送達用に開発された非限定的な例としては：キトサン、ポリ（アクリル酸）、アルギン酸、ポリ（メタクリル酸）およびカルボキシメチルセルロースナトリウムが挙げられる。

図示されている実施形態では、粘膜付着性物質は、腸壁の内側へのデバイス２の付着が、胃腸内物質がサンプル入力弁６を通してカプセル本体内へと引き入れられることを可能にするデバイス２の配向で促進されるように選択されたデバイス２の外面の一部の上に配置されている。該配向は、デバイス２が腸壁の内側に付着する時に、収集開口部２２およびアクチュエーター開口部２６の両方が腸壁の内側のいかなる部分によっても覆われていないようなものであってもよい。図示されている実施形態では、このことは、サンプル収集開口部２２が提供されている表面に対して実質的に直角であり、かつ、アクチュエーター開口部２６が提供されている表面に対して実質的に直角である外側面上に粘膜付着性物質を提供することによって達成されるが、デバイス２の特定の幾何学的形状ならびに収集開口部２２およびアクチュエーター開口部２６の位置決めに基づいてその他の配置構成が可能であることが把握されるであろう。

収集開口部２２を通した物質の効率的抽出を促進するために、種々の特徴が提供されていてもよい。図３には、かかる特徴の例を有するカプセル本体４の前方サブユニット４Ａについての例示的な構成が示されている。

ある実施形態では、図３に描かれているように、前方サブユニット４Ａの外面が、へこんだ複数のチャンネル３０を備えている。この具体的な例では、へこんだ複数のチャンネル３０はそれぞれ、３つのサンプル収集開口部２２のうちの１つに通じている。その他の配置構成が可能である（例えば、異なる数のサンプル収集開口部および／またはへこんだ複数のチャンネル３０）。へこんだ複数のチャンネル３０は、胃腸管内の組織または物質（例えば、食べかす）によるサンプル収集開口部２２の閉塞を低減させ、または防止するように構成されている。

サンプル収集開口部２２の閉塞をさらに低減させ、または防止するために、サンプル収集開口部２２のうちの１つ以上が非円形であってもよい（例えば、細長くてもよい）。図示されている実施形態では、３つのかかる非円形（であり、かつ細長い）収集開口部２２が提供されている。

ある実施形態では、図３に描かれているように、１つ以上の突出部材３２が提供されている。突出部材３２は、サンプル入力弁６（および収集開口部２２）に隣接したカプセル本体４の外面の平均レベルに対して外側に突き出ている。突出部材３２は、胃腸管内の組織または物質への吸引に基づくデバイス２の付着を低減させるように構成されている。突出部材３２は、あらゆる大きく実質的に平面状である表面が利用可能になることを防止し、該表面は、そうでなければ吸引に基づく付着を介して胃腸管内の組織または物質に付着するようになり、そのことによって収集開口部２２のうちの１つ以上を潜在的に塞ぎ得る（部分的または完全に）。突出部材３２は、効果的に、デバイス２が腸壁に近寄らないことを可能にし、かつ、流体がその間を流れることを可能にする（あらゆる真空の構築を防止する）。

図４〜図７は、図１〜図３を参照して上記に記載された実施形態のオペレーションを示している。

図４は、胃腸管における所定の領域に到達し、かつ、シール材２４（図１および図２に示されている）が溶解してなくなった後のデバイス２を描いている。例えば、シール材２４は、デバイス２を、それが小腸に入るまで胃における酸性環境からを保護する腸溶性コーティングを有していてもよい。一旦小腸に入ると、胆汁および炭酸カルシウムの導入に起因してｐＨレベルが上がる。このことは、シール材２４が溶解することを引き起こす。シール材２４の溶解は、胃腸管中の所定の領域において、収集開口部２２、粘膜付着性物質２８および溶解可能な要素１０を物質に曝露する。

図５は、その後の溶解可能な要素１０が溶解し始めた時点におけるデバイス２を描いている。溶解可能な要素１０は、溶解が所望の速度で起こり、かつ、デバイス２を作動させるという所望の目的を達成するような形をしている。

図６は、その後の溶解可能な要素１０の形状が、付勢部材１２が解放される方式で溶解に起因して変化した（例えば、部分的に潰れた）時点のデバイス２を描いている。解放された付勢部材１２は、図の配向における右側に可動要素１６を押す。サンプルチャンバー１４は拡張する。該拡張は、サンプルチャンバー１４における部分真空を生成する。該部分真空は、デバイス２の外側とサンプルチャンバー１４との間に圧力勾配を提供する。該圧力勾配は、サンプル入力弁６が開くことを強いる（サンプル入力弁６の周縁部７の後退によって、図６に描かれている）。サンプル入力弁６が開くことは、圧力勾配によって物質がサンプルチャンバー１４へと駆動されることを可能にする。

図７は、作動工程が終了した後のデバイス２を描いている。可動要素１６は、その移動の最先端までずっと押され、アクチュエーター開口部２６の形状を補完する形状を有する部分１７を介してアクチュエーター開口部２６を密閉する。サンプルチャンバー１４とデバイス２の外側との間の圧力差は、今やサンプル入力弁６が閉じる程十分に小さい。サンプルチャンバー１４は、所望されるとおりに胃腸管の所定の領域から抽出され、かつ、密閉され、後の時点での除去および分析の準備ができている物質で充填されている。

ある実施形態では、サンプルチャンバー１４は、胃腸管からの抽出と後の時点における分析のための除去との間の時間の最中にサンプルチャンバー１４へと抽出された物質に対して所望の方式で作用する（例えば、抽出された物質の劣化を防止し、または低減させる）物質（例えば、保存料）で予め充填されていてもよい（任意選択的には部分的に）。

以下の数字が振られた項目によって、本開示の態様が追加的に説明されてもよい：

１．胃腸内物質をサンプリングするためのデバイスであって、当該デバイスは：
サンプル入力弁を有するカプセル本体を有し；
カプセル本体内に部分真空を生成し、そのことによってサンプル入力弁を通してカプセル本体へと胃腸内物質を引き入れるように構成された吸引機構を有し；かつ、
吸引機構を作動させるように構成されたアクチュエーターを有し：
アクチュエーターは、溶解可能な要素を有し、かつ、溶解可能な要素が胃腸管の所定の領域において溶解し、かつ、溶解可能な要素の溶解が吸引機構の作動を引き起こすように構成されている、
前記デバイス。
２．当該デバイスが経口摂取されるように構成されている、項目１のデバイス。
３．アクチュエーターが、溶解可能な要素が口から所定の領域への移動の最中に手つかずのままであり、かつ、所定の領域で溶解するように構成されている、項目２のデバイス。
４．吸引機構が、吸引機構の作動前は溶解可能な要素によって拘束されている付勢部材を有し；かつ、
溶解可能な要素の溶解が付勢部材を解放する、
項目１〜項目３のいずれかのデバイス。
５．付勢部材が、付勢部材の解放の際にカプセル本体内のサンプルチャンバーを拡張し、そのことによってカプセル本体内に部分真空を生成するように構成されている、項目４のデバイス。
６．吸引機構が、スライドするシールを介して内腔内に係合した可動要素を有し、かつ、付勢部材が、内腔内の可動要素の動きを駆動することによってサンプルチャンバーを拡張するように構成されている、項目５のデバイス。
７．付勢部材がバネを有する、項目４〜項目６のいずれかのデバイス。
８．当該デバイスが粘膜付着性物質で被覆されており、該粘膜付着性物質は、腸壁の内側に接触する時に当該デバイスと腸壁の内側との間の付着を促進するように構成されている、項目１〜項目７のいずれかのデバイス。
９．粘膜付着性物質が、当該デバイスが胃腸管の所定の領域に到達した時にのみ露出するように被覆されている、項目８のデバイス。
１０．サンプル入力弁が、１つ以上のサンプル収集開口部を通したカプセル本体外からカプセル本体内への物質の圧力勾配駆動された通過を可能にし、かつ、圧力勾配の不存在下では１つ以上のサンプル収集開口部を密閉するように構成されている、項目１〜項目９のいずれかのデバイス。
１１．カプセル本体が、１つ以上のアクチュエーター開口部であって、それを介して１つ以上のアクチュエーター開口部２６が密閉されていない時に胃腸内物質が溶解可能な要素に接触し、かつ、溶解可能な要素を溶解させ得る前記の１つ以上のアクチュエーター開口部を有し、１つ以上のアクチュエーター開口部は、１つ以上のサンプル収集開口部から分離されている、項目１０のデバイス。
１２．１つ以上のアクチュエーター開口部が、カプセル本体のサンプル収集開口部とは反対側にある、項目１１のデバイス。
１３．１つ以上のアクチュエーター開口部がシール材によって密閉され、該シール材は、当該デバイスが経口摂取される時、シール材が、当該デバイスが胃腸管の所定の領域に到達した時にのみ溶解するように構成されている、項目１１または項目１２のデバイス。
１４．当該デバイスが粘膜付着性物質で被覆されており、該粘膜付着性物質は、腸壁の内側に接触する時に当該デバイスと腸壁の内側との間の付着を促進するように構成されている、項目１３のデバイス。
１５．シール材が粘膜付着性物質の上に提供され、粘膜付着性物質が、当該デバイスが胃腸管の所定の領域に到達した時にのみ露出するようになっている、項目１４のデバイス。
１６．シール材が腸溶性コーティングを有する、項目１３〜項目１５のいずれかのデバイス。
１７．粘膜付着性物質が、腸壁の内側への当該デバイスの付着が、胃腸内物質がサンプル入力弁を通してカプセル本体へと引き入れられることを可能にする当該デバイスの配向において促進されるように選択された当該デバイスの外面の一部の上に配置されている、項目８、項目９および項目１４〜項目１６のいずれかのデバイス。
１８．サンプル入力弁が、１つ以上のサンプル収集開口部を通したカプセル本体外からカプセル本体内への物質の圧力勾配駆動された通過を可能にし、かつ、圧力勾配の不存在下では１つ以上のサンプル収集開口部を密閉するように構成されており；かつ、
カプセル本体の外面が、胃腸管内の組織または物質による１つ以上のサンプル収集開口部の閉塞を低減させるためにサンプル収集開口部のうちの１つ以上へと通じる１つ以上のへこんだチャンネルを備えている、
項目１〜項目１７のいずれかのデバイス。
１９．サンプル入力弁が、１つ以上のサンプル収集開口部を通したカプセル本体外からカプセル本体内への物質の圧力勾配駆動された通過を可能にし、かつ、圧力勾配の不存在下では１つ以上のサンプル収集開口部を密閉するように構成されており；かつ、
サンプル収集開口部のうちの１つ以上が非円形である、
項目１〜項目１８のいずれかのデバイス。
２０．胃腸管内の組織または物質への吸引に基づく当該デバイスの付着を低減させるための、サンプル入力弁に隣接したカプセル本体の外面の平均レベルに対して外側に突き出た、１つ以上の突出部材をさらに有する、項目１〜項目１９のいずれかのデバイス。
２１．溶解可能な要素が次の項目のうちの１つ以上を有し、該項目は：ヒプロメロース、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよびデンプングリコール酸ナトリウムである、項目１〜項目２０のいずれかのデバイス。
２２．溶解可能な要素が、第２の物質で被覆された第１の物質を有する、項目１〜項目２１のいずれかのデバイス。
２３．第１の物質が、第２の物質によって完全に包まれている、項目２２のデバイス。
２４．第２の物質が、当該デバイスが経口摂取される時に、第２の物質が、当該デバイスが胃腸管の所定の領域に到達した時にのみ溶解するように構成されている、項目２２または項目２３のデバイス。
２５．第２の物質が腸溶性コーティングを有する、項目２２〜項目２４のいずれかのデバイス。

Claims (27)

1. 胃腸内物質をサンプリングするためのデバイスであって、当該デバイスは：
   サンプル入力弁を有するカプセル本体を有し；
   前記カプセル本体内に部分真空を生成し、そのことによって前記サンプル入力弁を通して前記カプセル本体へと胃腸内物質を引き入れるように構成された吸引機構を有し；かつ、
   前記吸引機構を作動させるように構成されたアクチュエーターを有し：
   前記アクチュエーターは溶解可能な要素を有し、かつ、前記の溶解可能な要素が胃腸管の所定の領域において溶解し、かつ、前記の溶解可能な要素の溶解が前記吸引機構の作動を引き起こすように構成されており；
   前記吸引機構は、前記吸引機構の作動前は前記の溶解可能な要素によって拘束されている付勢部材を有し；
   前記の溶解可能な要素の前記分解は、前記付勢部材を解放し；かつ、
   前記付勢部材は、前記付勢部材の解放の際に前記カプセル本体の外形および外寸のいかなる変化も伴わずに前記カプセル本体内のサンプルチャンバーを拡張し、そのことによって前記カプセル本体内に前記部分真空を生成するように構成されている、
   前記デバイス。
2. 当該デバイスが経口摂取されるように構成されている、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記アクチュエーターが、前記の溶解可能な要素が口から前記の所定の領域への移動の最中に手つかずのままであり、かつ、前記の所定の領域で溶解するように構成されている、請求項２に記載のデバイス。
4. 前記吸引機構が、スライドするシールを介して内腔内に係合した可動要素を有し、かつ、前記付勢部材が、前記内腔内の前記可動要素の動きを駆動することによって前記サンプルチャンバーを拡張するように構成されている、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
5. 前記可動要素が円筒形ピストンを有し、かつ、前記内腔が円筒形内腔を有し、前記円筒形ピストンは、前記内腔内にスライド可能に係合している、請求項４に記載のデバイス。
6. 前記付勢部材がバネを有する、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
7. 当該デバイスが粘膜付着性物質で被覆されており、該粘膜付着性物質は、腸壁の内側に接触する時に当該デバイスと前記腸壁の前記内側との間の付着を促進するように構成されている、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
8. 前記粘膜付着性物質が、当該デバイスが前記胃腸管の前記の所定の領域に到達した時にのみ露出するように被覆されている、請求項７に記載のデバイス。
9. 前記サンプル入力弁が、１つ以上のサンプル収集開口部を通した前記カプセル本体外から前記カプセル本体内への物質の圧力勾配駆動された通過を可能にし、かつ、圧力勾配の不存在下では、前記圧力勾配の不存在によって前記の１つ以上のサンプル収集開口部を密閉するように駆動されるように構成されている、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
10. 前記カプセル本体が、１つ以上のアクチュエーター開口部であって、それを介して前記の１つ以上のアクチュエーター開口部が密閉されていない時に前記胃腸内物質が前記の溶解可能な要素に接触し、かつ、前記の溶解可能な要素を溶解させ得る前記の１つ以上のアクチュエーター開口部を有し、前記の１つ以上のアクチュエーター開口部は、前記の１つ以上のサンプル収集開口部から分離されている、請求項９に記載のデバイス。
11. 前記の１つ以上のアクチュエーター開口部が、前記カプセル本体の前記の１つ以上のサンプル収集開口部とは反対側にある、請求項１０に記載のデバイス。
12. 前記の１つ以上のアクチュエーター開口部がシール材によって密閉され、該シール材は、当該デバイスが経口摂取される時、前記シール材が、当該デバイスが前記胃腸管の前記の所定の領域に到達した時にのみ溶解するように構成されている、請求項１０または１１に記載のデバイス。
13. 当該デバイスが粘膜付着性物質で被覆されており、該粘膜付着性物質は、腸壁の内側に接触する時に当該デバイスと前記腸壁の前記内側との間の付着を促進するように構成されている、請求項１２に記載のデバイス。
14. 前記シール材が前記粘膜付着性物質の上に提供され、前記粘膜付着性物質が、当該デバイスが前記胃腸管の前記の所定の領域に到達した時にのみ露出するようになっている、請求項１３に記載のデバイス。
15. 前記シール材が腸溶性コーティングを有する、請求項１２〜１４のいずれかに記載のデバイス。
16. 前記粘膜付着性物質が、前記腸壁の前記内側への当該デバイスの付着が、胃腸内物質が前記サンプル入力弁を通して前記カプセル本体へと引き入れられることを可能にする当該デバイスの配向において促進されるように選択された当該デバイスの外面の一部の上に配置されている、請求項７、８および１３〜１５のいずれかに記載のデバイス。
17. 前記サンプル入力弁が、１つ以上のサンプル収集開口部を通した前記カプセル本体外から前記カプセル本体内への物質の圧力勾配駆動された通過を可能にし、かつ、圧力勾配の不存在下では、前記圧力勾配の不存在によって前記の１つ以上のサンプル収集開口部を密閉するように駆動されるように構成されており；かつ、
    前記カプセル本体の外面が、前記胃腸管内の組織または物質による前記の１つ以上のサンプル収集開口部の閉塞を低減させるために前記サンプル収集開口部のうちの１つ以上へと通じる１つ以上のへこんだチャンネルを備えている、
    いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
18. 前記サンプル入力弁が、１つ以上のサンプル収集開口部を通した前記カプセル本体外から前記カプセル本体内への物質の圧力勾配駆動された通過を可能にし、かつ、圧力勾配の不存在下では、前記圧力勾配の不存在によって前記の１つ以上のサンプル収集開口部を密閉するように駆動されるように構成されており；かつ、
    前記サンプル収集開口部のうちの１つ以上が非円形である、
    いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
19. 前記胃腸管内の組織または物質への吸引に基づく当該デバイスの付着を低減させるための、前記サンプル入力弁に隣接した前記カプセル本体の外面の平均レベルに対して外側に突き出た、１つ以上の突出部材をさらに有する、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
20. 前記の溶解可能な要素が次の項目のうちの１つ以上を有し、該項目は：ヒプロメロース、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロースナトリウムおよびデンプングリコール酸ナトリウムである、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
21. 前記の溶解可能な要素が、第２の物質で被覆された第１の物質を有する、いずれかの先行する請求項に記載のデバイス。
22. 前記の第１の物質が、前記の第２の物質によって完全に包まれている、請求項２１に記載のデバイス。
23. 前記の第２の物質が、当該デバイスが経口摂取される時に、前記の第２の物質が、当該デバイスが前記胃腸管の前記の所定の領域に到達した時にのみ溶解するように構成されている、請求項２１または２２に記載のデバイス。
24. 前記の第２の物質が腸溶性コーティングを有する、請求項２１〜２３のいずれかに記載のデバイス。
25. 胃腸内物質をサンプリングするためのデバイスであって、当該デバイスは：
    サンプル入力弁を有するカプセル本体を有し；
    前記カプセル本体内に部分真空を生成し、そのことによって前記サンプル入力弁を通して前記カプセル本体へと胃腸内物質を引き入れるように構成された吸引機構を有し；かつ、
    前記吸引機構を作動させるように構成されたアクチュエーターを有し：
    前記アクチュエーターは溶解可能な要素を有し、かつ、前記の溶解可能な要素が胃腸管の所定の領域において溶解し、かつ、前記の溶解可能な要素の溶解が前記吸引機構の作動を引き起こすように構成されており；かつ、
    当該デバイスが粘膜付着性物質で被覆されており、該粘膜付着性物質は、腸壁の内側に接触する時に当該デバイスと前記腸壁の前記内側との間の付着を促進するように構成されている、
    前記デバイス。
26. 前記粘膜付着性物質が、当該デバイスが前記胃腸管の前記の所定の領域に到達した時にのみ露出するように被覆されている、請求項２５に記載のデバイス。
27. 前記粘膜付着性物質が、前記腸壁の前記内側への当該デバイスの付着が、胃腸内物質が前記サンプル入力弁を通して前記カプセル本体へと引き入れられることを可能にする当該デバイスの配向において促進されるように選択された当該デバイスの外面の一部の上に配置されている、請求項２５または２６に記載のデバイス。

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