JP2022523121A - 液体注入のためのシステムおよび方法 - Google Patents

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モーデン レヴズゴード フレズレクスン，
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Abstract

対象に投与するための自己回復カプセルなどの自己回復物品が、概して、提供される。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、物品が表面（例えば、対象の組織の表面）に対して物品自体を配向させ得るように、構成され得る。本明細書に記載される自己回復物品は、表面（例えば、対象の組織の表面）と係合する（例えば、とインターフェースする、に注入する、を留止する）ように構成された１つ以上の組織係合表面を含み得る。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、例えば、物品の自己回復挙動を可能にする、特定の形状および／または密度（または質量）の分布を有し得る。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、組織インターフェースコンポーネント、および／または液体医薬品などの医薬品（例えば、活性医薬品を対象の体内の場所に送達するための）を含み得る。いくつかの場合では、自己回復物品は、組織が物品の組織係合表面と接触すると１つ以上の組織インターフェースコンポーネントを解放するように、構成され得る。いくつかの場合では、組織インターフェースコンポーネントは、自己作動コンポーネントと関連付けられている。例えば、自己回復物品は、流体への曝露時に、組織インターフェースコンポーネントを自己回復物品から解放するように構成された自己作動コンポーネントを含み得る。【選択図】図４０

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年２月１日に出願された「ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＬＩＱＵＩＤ ＩＮＪＥＣＴＩＯＮ」と題された米国仮特許出願第６２／７９９，８８２号に対する米国特許法第１１９条（ｅ）に基づく優先権を主張し、これは、すべての目的のためにその全体が参照により、本明細書に組み込まれる。
本発明は、概して、自己回復システム、および、自己回復物品、例えば自己作動針および／または自己作動生検パンチを含む、自己作動物品、ならびに比較的高装填の医薬品有効成分（ＡＰＩ）を有するコンポーネントなどの、関連するコンポーネント、に関する。
消化管は、患者を診断および治療するための素晴らしい機会を提供する。これを可能にするスマート投与システムおよび物品の開発は、過去１０年間で大幅な成長を示した。送達、および粘膜との相互作用を最大化する上での最も重要な課題のうちの１つは、物品および／または投薬システムと消化粘膜との並置を確保することである。このことを行う以前の試みは、粘膜付着剤の導入、ならびに両面システムの片面のテクスチャリングを含んでいた。経口摂取された薬物は、一般に、血流に入るために消化管組織壁を通して拡散する。典型的な摂取された錠剤または物品は、それらのカーゴをランダムに消化管内に放出し、カーゴが対流および拡散により組織壁に移動することを可能にする。しかしながら、インスリンなどの多くの生物学的薬物は、固形製剤に収容されていても、例えば酵素によって分解されるため、消化管内の液体中を移動することができない。
加えて、市場に出回っている多くの調合薬製剤は、多数のワクチン、ＲＮＡ、およびペプチドを含む、注入による投与を必要とする。注入は、従来、中空の針を通過し、かつ静脈内的または筋肉内的に体内に入る液体製剤の使用を伴う。
したがって、改善されたシステム、物品、および方法が必要である。
本発明は、概して、自己回復カプセルなどの自己回復物品に関する。
一態様では、自己回復物品が、提供される。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、第１の部分と、第１の部分とは異なる平均密度を有する、第１の部分に隣接する第２の部分と、中空部分と、を含み、自己回復物品は、０００カプセル以下にカプセル化されるように構成および配置されている。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、０００カプセル以下で潜在的にカプセル化するように構成されているが、自己回復物品は、必ずしもこのようなカプセルにカプセル化される必要はない。自己回復物品を摂取することによるなど自己回復物品が投与される実施形態では、自己回復物品は、したがってカプセル化せずに投与され得る。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、第１の部分と、第１の部分とは異なる平均密度を有する、第１の部分に隣接する第２の部分と、自己回復物品と関連付けられた組織インターフェースコンポーネントと、を含み、第１の材料の平均密度と第２の材料の平均密度との比は、２．５：１以上である。いくつかの実施形態では、第２の材料の平均密度と第１の材料の平均密度との比は、２．５：１以上である。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、対象の体内の位置に留止するように構成されており、１ｇ／ｃｍ３よりも大きい平均密度を有する少なくとも第１の部分を含み、物品の組織係合表面に垂直な縦軸が、物品は、外部から印加された０．０９＊１０＾－４Ｎｍ以下のトルクと、自己回復物品と関連付けられた少なくとも１つの留止機構と、が作用したとき、垂直から２０度以下の配向を維持するように構成されている。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、対象の体内の場所に投与するように構成されており、１ｇ／ｃｍ３よりも大きい平均密度を有する少なくとも第１の部分を含み、自己回復物品は、水中９０度から、０．０５秒以下の自己回復時間と、組織に接触するように構成された組織接触部分を含む少なくとも２つの組織インターフェースコンポーネントであって、各組織接触部分が、組織と電気通信するように構成された導電性部分と、組織と電気的に通信しないように構成された絶縁部分と、を含む、少なくとも２つの組織インターフェースコンポーネントと、少なくとも２つの組織インターフェースコンポーネントと電気的に通信する電源と、を有する。
別の態様では、自己作動物品が、提供される。いくつかの実施形態では、物品は、外殻と、外殻内に少なくとも部分的にカプセル化されたばねと、ばねと関連付けられた支持材料であって、ばねの少なくとも一部分を周囲条件下で少なくとも５％の圧縮ひずみ下に維持するようになっている、支持材料と、ばねと関連付けられた組織インターフェースコンポーネントと、を含む。
いくつかの実施形態では、物品は、対象の体内の場所に留止するように構成されており、外殻と、外殻で少なくとも部分的にカプセル化されたばねと、少なくとも５％の圧縮ひずみの下で、支持材料によって少なくとも部分的に圧縮された状態に維持されるばねと、ばねに動作可能に結合された少なくとも１つの留止機構と、を含む。
いくつかの実施形態では、物品は、対象の体内の場所で投与するように構成されており、外殻と、外殻で少なくとも部分的にカプセル化されたばねと、少なくとも５％の圧縮ひずみの下で支持材料によって少なくとも部分的に圧縮された状態に維持されたばねと、組織に接触するように構成された組織接触部分を含む少なくとも２つの組織インターフェースコンポーネントであって、各組織接触部分が、組織と電気通信するように構成された導電性部分と、組織と電気通信しないように構成された絶縁部分と、を含む、少なくとも２つの組織インターフェースコンポーネントと、少なくとも２つの組織インターフェースコンポーネントと電気通信する電源と、を含む。
別の態様では、自己回復物品が、提供される。いくつかの実施形態では、物品は、質量を有する第１の部分と、第１の部分の質量とは異なる質量を有する第２の部分と、ばね、およびばねを少なくとも部分的に圧縮された状態に維持するように適合された支持材料を含む自己作動コンポーネントであって、支持材料が、生体液中で少なくとも部分的に分解するように構成された、自己作動コンポーネントと、活性医薬品と関連付けられた、かつ自己作動コンポーネントに作動可能に結合された、組織インターフェースコンポーネントと、対象の体内の組織の表面に接触するように構成された組織係合表面と、を含み、自己回復物品は、自己回復物品の重心と自己回復物品の形状とに起因して、モノスタティック体として構成されており、自己回復物品が対象の組織によって少なくとも部分的に支持されているとき、自己回復物品は、組織インターフェースコンポーネントが活性医薬品の少なくとも一部分を組織内に放出することを可能にする方向に配向する。
いくつかの実施形態では、物品は、支持材料の上記の少なくとも部分的な分解時に、ばねが膨張して、活性医薬品の上記の部分を組織内に放出するように構成されている。いくつかの実施形態では、ばねの膨張は、医薬品を組織内に押し込む。
いくつかの実施形態では、第１の部分は、第１の材料を含み、第２の部分は、第２の材料を含み、第１の材料と第２の材料とは、異なる。いくつかの実施形態では、第１の部分は、第１の材料を含み、第２の部分は、第２の材料を含み、第１の材料と第２の材料とは、同じである。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、１ｇ／ｃｍ３よりも大きい平均密度を有する。
いくつかの実施形態では、第１の材料および／または第２の材料は、ポリマー、セラミック、金属、金属合金、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、金属は、ステンレス鋼、鉄－炭素合金、Ｆｉｅｌｄの金属、ウォルフラム、モリブデン、金、亜鉛、鉄、およびチタンからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、セラミックは、ヒドロキシアパタイト、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、リン酸三カルシウム、酸化ジルコニウム、ケイ酸塩、および二酸化ケイ素からなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ポリマーは、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリル－ブタジエンスチレン、アモルファスポリエーテルイミド、およびポリビニルアルコールからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、ばねは、１００Ｎ／ｍ～１５００Ｎ／ｍの範囲のばね定数を含む。
いくつかの実施形態では、支持材料は、プラグとして構成されており、プラグは、組織インターフェースコンポーネントに動作可能に結合されており、プラグは、組織係合表面の孔を介して自己回復物品の外部に露出される。
いくつかの実施形態では、自己回復物品が、提供され、ばねは、第１の部分によって囲まれた空間に位置付けられており、組織インターフェースコンポーネントは、自己回復物品の主軸に実質的に沿って延在する発射体として構成されており、組織インターフェースコンポーネントは、一端でばねに動作可能に結合され、かつ他端でプラグに作動可能に結合されており、プラグは、第２の部分によって囲まれた空間に位置付けられており、少なくとも部分的に圧縮された状態にあるばねが組織インターフェースコンポーネントを介して組織係合表面の孔からプラグを押し出すことを第２の部分が防止するように、構成されている。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、ばねの起動時にプラグを穿孔するように構成されている。
いくつかの実施形態では、支持材料は、主平面を有する平坦な構造の形状で構成されており、かつばねに動作可能に結合されており、平坦な構造の主平面は、ばねの主軸に垂直である。いくつかの実施形態では、支持材料は、主平面に沿った、かつ第１の総表面積を有する、第１の表面を含み、支持材料は、主平面に沿った第１の表面に平行な、かつ第１の総表面積とは異なる第２の総表面積を有する、第２の表面を含み、第１の表面は、１つ以上の空洞を含み、第１の総表面積は、第２の総表面積よりも大きい。
いくつかの実施形態では、支持材料は、自己回復物品に入る生体液が第１の表面に接触して支持材料の少なくとも部分的な分解を開始するように、自己回復物品内に構成される。そして、１つ以上の空洞は、支持材料の少なくとも部分的な分解後の支持材料の制御される崩壊のために構成される。
いくつかの実施形態では、ばねは、第１の部分によって囲まれた空間に位置付けられており、支持材料は、第１の部分と第２の部分との間に位置付けられており、支持材料は、組織インターフェースコンポーネントが自己回復物品の主軸に実質的に沿って延在する孔を含み、組織インターフェースコンポーネントは、発射体の一端がばねに動作可能に結合され、かつ発射体の他端が、発射体と孔との間に距離が存在するように組織係合表面の孔に近接して位置するように、発射体の形状に構成されており、組織係合表面は、第２の部分上にある。
いくつかの実施形態では、１つ以上の空洞は、支持材料に孔を囲む。
いくつかの実施形態では、支持材料は、ディスクの形状に構成されている。
いくつかの実施形態では、支持材料は、糖、糖の誘導体、デンプン、糖アルコール、マルトース、イソマルト、炭酸カルシウム、亜鉛、塩化ナトリウム、ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、自己作動コンポーネントが外部環境と流体連通するように構成された１つ以上のベントを含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のベントは、第１の部分に位置する。いくつかの実施形態では、１つ以上のベントは、コーティングによって覆われている。
いくつかの実施形態では、生体液は、胃液である。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、自己作動コンポーネントであって、ばねと、ばねを少なくとも部分的に圧縮された状態に維持するように適合された支持材料と、を含み、支持材料は、生体液中で少なくとも部分的に分解するように構成されている、自己作動コンポーネントと、液体活性医薬品を含むチャンバと、自己作動コンポーネントに動作可能に結合された組織インターフェースコンポーネントであって、入口と、出口と、入口および出口に流体接続されたチャネルと、を含む組織インターフェースコンポーネントと、を含む。
いくつかの実施形態では、チャンバは、自己作動コンポーネントの起動時に入口と流体連通するように構成されている。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、対象の組織によって少なくとも部分的に支持され、自己回復物品は、組織インターフェースコンポーネントが活性医薬品の少なくとも一部分を組織に放出することを可能にする方向に配向する。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、組織インターフェースコンポーネントと関連付けられたプラグを含み、組織インターフェースコンポーネントは、自己作動コンポーネントの起動時にプラグを穿孔するように構成されている。
当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、いくつかの実施形態では、自己作動コンポーネントが、所望の時間にトリガされて作動し得る（例えば、特定の時間長、および／または特定の生理学的条件セットの後の、流体への曝露時に）ことを、理解するであろう。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、可溶性であるかまたは後退可能である。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、１ｇ／ｃｍ３よりも大きい平均密度を有する。
いくつかの実施形態では、支持材料は、プラグとして構成されており、プラグは、組織インターフェースコンポーネントに動作可能に結合されている。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、自己回復物品の主軸に実質的に沿って延在する発射体として構成されている。
いくつかの実施形態では、自己回復物品に入る生体液が第１の表面に接触して、支持材料の少なくとも部分的な分解を開始するように、支持材料は、自己回復物品内に構成されている。いくつかの実施形態では、支持材料は、糖、糖の誘導体、デンプン、糖アルコール、マルトース、イソマルト、炭酸カルシウム、亜鉛、塩化ナトリウム、ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、自己作動コンポーネントが外部環境と流体連通するように構成された１つ以上のベントを含む。
いくつかの実施形態では、１つ以上のベントは、コーティングによって覆われている。
いくつかの実施形態では、物品は、組織インターフェースコンポーネントを後退させるように構成されたコンポーネントを含む。
いくつかの実施形態では、物品は、組織を穿孔することができる組織インターフェースコンポーネントを含み、このようなコンポーネントが、水感受性材料の内層を有して多層化されている。
いくつかの実施形態では、水感受性材料は、ゼラチンを含む。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、トリガに続いて組織インターフェースコンポーネントの内層がチャンバ内の流体に曝露され、流体の針の通過後の組織インターフェースコンポーネントの少なくとも一部分を機械的に弱化させるように、水性流体に対して不浸透性の外層を含む。
いくつかの実施形態では、物品は、自己回復要素のプラグと接触すると後退するように構成された組織インターフェースコンポーネントを含み、それによって、組織を穿孔すると両側に水性内層が現れる。
いくつかの実施形態では、物品は、円形の断面を含む外形を有する外殻であって、第１の軸を規定する外殻と、第１のばねコンポーネントを含む自己作動コンポーネントを含む作動機構と、第１のばねコンポーネントを少なくとも部分的に圧縮された状態に維持するように適合された支持材料であって、生体液中で少なくとも部分的に分解するように構成された支持材料と、外殻内に配設されたチャンバであって、液体活性医薬品を含むチャンバと、外殻に対して配設され、かつチャンバから対象の体内の場所にある内腔壁の組織の一部分へ液体を移送するように構成された組織インターフェースコンポーネントと、を含み、物品は、幾何学的中心および重心を有する自己回復であり、重心は、第１の軸に沿った第１の方向に幾何学的中心からオフセットしている。
いくつかの実施形態では、物品は、重心が幾何学的中心から横方向にオフセットするように配向されながら内腔壁の組織によって支持されるとき、物品が、重力作用に起因して外部から印加されるトルクを受けて、組織インターフェースコンポーネントが、対象の体内の場所で組織と相互作用するように、第１の軸を重力の方向に沿って配向させて物品を配向させ、支持材料の少なくとも部分的な分解時に、組織インターフェースコンポーネントが液体活性医薬品の少なくとも一部分を対象の体内の場所で組織内に放出するように、作動機構が、液体活性医薬品に作用する。
いくつかの実施形態では、第１の軸が重力の方向に沿って配向して物品が配向し、かつ組織インターフェースコンポーネントが組織と相互作用しているとき、液体の重心が、組織の表面に対して上記の幾何学的中心の下方に配設されるように、液体活性医薬品およびチャンバが、構築および配置されている。
いくつかの実施形態では、第１の軸が力の方向に沿って配向されて物品が配向され、かつ組織インターフェースコンポーネントが組織と相互作用しているとき、液体の重心が、物品の幾何学的中心よりも組織の表面の近くに配設されるように、液体活性医薬品およびチャンバが、構築および配置されている。
いくつかの実施形態では、チャンバは、可動壁を含み、可動壁は、液体活性医薬品をチャンバから排出するように構成されている。
いくつかの実施形態では、チャンバは、円筒形の壁を含み、チャンバの可動壁は、円筒形の壁とスライド可能に係合したプランジャを含む。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、自己作動コンポーネントに動作可能に結合されており、組織インターフェースコンポーネントは、入口と、出口と、入口および出口に流体接続されたチャネルと、を含む。
いくつかの実施形態では、チャネルは、起動機構の起動時に、液体活性医薬成分を含むチャンバと流体連通するように構成されている。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、第１のばねコンポーネントに動作可能に結合された注入針を形成するかまたは含み、支持材料の少なくとも部分的な分解時に、第１のばねコンポーネントは、第１の構成から第２の構成へ動作可能であり、第１のばねコンポーネントが第１の構成にあるとき、注入針は、物品内に保持され、注入針は、第１の構成から第２の構成への第１のばねコンポーネントの動きによって、物品から内腔壁内に前進するように構成されている。
いくつかの実施形態では、第１のばねが第１の構成をとるとき、および／または第１のばねが第２の構成をとるとき、注入針は、チャンバを通って延在する。
いくつかの実施形態では、注入針は、組織貫通端部と、組織貫通端部の反対側の第２の端部部分と、組織貫通端部と第２の端部部分との間に延在する側壁と、を含み、側壁は、第１のばねコンポーネントが第２の構成にあるときにチャンバと注入針の組織貫通端部との間に流体連通が確立されるように配設された、側孔を含む。
いくつかの実施形態では、第１のばねコンポーネントが第１の構成にあるとき、側孔は、液体活性医薬品を含むチャンバの外側に位置付けられる。
いくつかの実施形態では、チャンバは、可動壁の反対側に配置された端壁をさらに含み、端壁は、貫通可能なシールを含み、第１のばねコンポーネントが第１の構成をとるとき、注入針の組織貫通端部は、貫通可能なシールに埋め込まれ、第１のばねコンポーネントが第２の構成をとるとき、注入針は、貫通可能なシールを穿孔する。
いくつかの実施形態では、作動機構は、圧縮状態で解放可能に保持された第２のばねコンポーネントを含み、第２のばねコンポーネントは、第１のばねコンポーネントが第１の構成から第２の構成へ移動すると、圧縮状態から解放されて、可動壁を駆動してチャンバから液体活性医薬品を排出するように構成されている。
いくつかの実施形態では、第１のばねコンポーネントは、第１のばねコンポーネントと第２のばねコンポーネントとの間に少なくとも部分的な軸方向の重なりを有して、第２のばねコンポーネント内で半径方向になど、第２のばねコンポーネントと同軸に配置されている。
いくつかの実施形態では、作動アセンブリは、圧縮状態で解放可能に保持された第３のばねコンポーネントを含み、第３のばねコンポーネントは、チャンバからの排出可能な液体活性医薬品の全部または所定の部分が排出されると解放するように構成されており、第３のばねコンポーネントの解放は、注入針を物品ハウジングに対して後退させる。
いくつかの実施形態では、第３のばねコンポーネントは、第３のばねコンポーネントと第１のばねコンポーネントとの間に少なくとも部分的な軸方向の重なりを有して、第１のばねコンポーネント内で半径方向になど、第１のばねコンポーネントと同軸に配置されている。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、少なくとも部分的に可溶性であるか、または作動／貫通後に軟化する。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、ジェット注入コンポーネントを含み、第１のばねコンポーネントは、液体活性医薬品を、液体活性医薬品が内腔壁の胃粘膜下組織に浸透することを可能にする浸透速度でジェット注入コンポーネントを通して排出するように構成されている。
本発明の他の利点および新規な特徴は、添付の図と併せて検討するとき、本発明の様々な非限定的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかになるであろう。本明細書、および参照により組み込まれる文書が矛盾するおよび／または一貫しない開示を含む場合、本明細書が支配するものとする。
本発明の非限定的な実施形態を、概略的であり、かつ縮尺通りに描かれることを意図されない添付の図を参照して、例示として記載する。図では、例示される各同一またはほぼ同一の構成要素は、通常、単一の数字で表される。明確にするために、あらゆる構成要素があらゆる図でラベル付けされているわけではなく、当業者が本発明を理解することを可能にするために説明図が必要でない場合、本発明の各実施形態のあらゆる構成要素が示されるわけでもない。
一セットの実施形態による、自己回復システムの概略図である。 一セットの実施形態による、例示的な自己回復システムの断面概略図である。 一セットの実施形態による、自己回復システムの管理の概略説明図である。 一セットの実施形態による、例示的な自己回復物品の概略図である。 一セットの実施形態による、例示的な自己回復システムの断面概略図である。 一セットの実施形態による、例示的な自己作動コンポーネントの断面概略図である。 一セットの実施形態による、例示的な自己回復システムの断面概略図である。 一セットの実施形態による、支持材料の概略説明図である。 一セットの実施形態による、支持材料の概略説明図である。 一セットの実施形態による、自己回復システムの概略図である。 一セットの実施形態による、例示的な自己回復システムの断面概略図である。 一セットの実施形態による、例示的な自己回復形状グラフのプロットである。 一セットの実施形態による、０００カプセル内部の例示的な自己回復物品の写真である。 一セットの実施形態による、コンピュータモデル（予測）による回復試験の自己回復物品速度のプロットである。 一セットの実施形態による、高速カメラ分析（ポリ）による回復の自己回復物品速度のプロットである。 一セットの実施形態による、高速カメラ分析（ポリ）による回復の自己回復物品速度のプロットである。 一セットの実施形態による、例示的な自己回復物品の写真である。 一セットの実施形態による、対照（ワッシャ）と比較した０度、４５度、および９０度の配向での例示的な自己回復物品の一連のＸ線画像である。 一セットの実施形態による、ブタのＧＩにおける例示的な一連の自己回復物品のＸ線写真である。 一セットの実施形態による、ブタのＧＩにおける例示的な自己回復物品の内視鏡検査である。 一セットの実施形態による、回復した物品の割合のプロットである。 一セットの実施形態による、最大傾き対形状のプロットである。 一セットの実施形態による、最大傾き試験装置の写真である。 一セットの実施形態による、空気／水ベントを含む例示的な自己回復物品の写真である。 一セットの実施形態による、磁性物体に取り付けられた磁性部分を含む例示的な自己回復物品の写真である。 一セットの実施形態による、自己作動物品の概略説明図である。 一セットの実施形態による、例示的な自己作動物品の概略図であり、一セットの実施形態による、インビボでの物品の写真、および非圧縮ばねと比較した物品の写真である。 一セットの実施形態による、様々なばね定数に対する力対変位のプロットである。 一セットの実施形態による、糖溶解についての直径対時間のプロットである。 一セットの実施形態による、ばね作動時間対直径のプロットである。 一セットの実施形態による、ばねと関連付けられた例示的な組織インターフェースコンポーネント（例えば、生検パンチ）の写真および図である。 一セットの実施形態による、ばね関連物品からインビトロで組織に挿入され、胃組織の筋層に到達する針のヒストロジーである。 一セットの実施形態による、組織インターフェースコンポーネントの概略説明図である。 一セットの実施形態による、システムの例示的な組み立てプロセスの概略説明図である。 一セットの実施形態による、例示的なシステムの概略説明図である。 一セットの実施形態による、速度対組織インターフェースコンポーネントと組織係合表面との間の距離（例えば、ギャップサイズ）のプロットである。 一セットの実施形態による、例示的なシステムの自己配向形状最適化からの計算結果を示す。 一セットの実施形態による、例示的な自己回復システムの断面概略図である。 一セットの実施形態による、例示的なシステムの断面概略説明図である。 一セットの実施形態による、例示的なシステムの断面概略説明図である。 一セットの実施形態による、例示的なシステムの断面概略説明図である。 一セットの実施形態による、例示的なシステムの断面概略説明図である。 一セットの実施形態による、図３９Ａに例示される概略図の一部分の拡大図である。 一セットの実施形態に従って、Ａ）経口投与される液体注入自己配向ミリメートルスケールアクチュエータ（Ｌ－ＳＯＭＡ）は、活性医薬成分の製剤を胃粘膜下組織内に送達することを示す。システムは、最初に、組織壁の方に配向する。次に、水和ベースのアクチュエータが作動し、圧縮ばねが、３２Ｇ針を胃粘膜下組織内に押し進める。針挿入後、第２のばねが、薬剤ペイロードを注入する。最後に、カプセル化が、分離して排泄される。（Ｂ）作動前のＬ－ＳＯＭＡシステムのマイクロＣＴスキャン。（Ｃ）Ｌ－ＳＯＭＡのＣＡＤ設計。（Ｄ）摂取後のＬ－ＳＯＭＡのタイムライン。水和ベースのアクチュエータが溶解した後、針ばねが、膨張し、針を挿入する。次いで、針プランジャが投与ばねをトリガして、液体製剤を膨張させ、送達する。（Ｅ）Ｌ－ＳＯＭＡカプセルプロトタイプ； 一セットの実施形態に従って、（Ａ）０．３％アガロースゲルに色素を注入する側孔がある場合および（Ｂ）ない場合のＬ－ＳＯＭＡを示す、５０００ｆｐｓでの高速度写真を示す。側孔は、液体が針を通って標的領域内に出て行くことを可能にする。（Ｃ）胃における例示的なＬ－ＳＯＭＡタイムライン。（Ｄ）エクスビボのブタの胃組織内に作動し、かつ造影剤を注入するＬ－ＳＯＭＡのマイクロＣＴ画像。（Ｅ）エクスビボのブタ胃組織内への異なる挿入深さでの１７０μＬの造影剤の制御された注入。組織サンプルの平均厚さは、７．０±１．３ｍｍであった。組織への３ｍｍまたは４ｍｍのいずれか一方の挿入により、針先は、胃粘膜層に到達することが可能になった。４．５ｍｍの注入深さにより、針先は、胃粘膜下組織に到達すること可能になった。胃粘膜下組織または筋層のいずれか一方を標的とした組織へのさらなる挿入。４．５ｍｍの針挿入長でＬ－ＳＯＭＡカプセルによって注入された８０μＬの造影剤のデポの（Ｆ）上面図および（Ｇ）側面図。（Ｈ）Ｌ－ＳＯＭＡでの注入前および（Ｉ）注入後の留止ブタ胃組織のミクロトーム画像であり、デポが粘膜下組織に注入されていることを実証している。（Ｊ）注入後に組織に残った造影剤のパーセントを表すプロット。Ｍｉｃｒｏ－ＣＴ画像の３Ｄ再構成を使用して値を計算した。（ＫおよびＬ）所与の針挿入深さでエクスビボのブタ胃組織にデポを注入するために必要な力。（エラー＝ＳＤ；４ｍｍ ｎ＝１１；４．５ｍｍ ｎ＝９；５ｍｍ ｎ＝１８）。（ＭおよびＮ）１０°のバックグラインドおよび＞５０°のバックグラインドを有する針を使用して、エクスビボのブタの胃組織に造影剤を注入しようとしている間に、所与のプランジャボリュームを変位させるのに必要な力。＞５０°のバックグラインド針での実験では、ＭｉｃｒｏＣＴイメージング分析による測定では組織に色素が入っておらず、代わりに、プランジャ部品の圧縮によって、体積変位が引き起こされた。（エラー＝ＳＤ；１０°ｎ＝２０；＞５０°ｎ＝５）。（＊＊Ｐ＜０．０１；＊＊＊＊Ｐ＜０．０００１）； 一セットの実施形態による、例示的なシステムによる水中での液体の作動を示す。 一セットの実施形態による、例示的なシステムによる水中での液体の作動を示す。 一セットの実施形態による、例示的な組織インターフェースコンポーネントを示す。 一セットの実施形態による、Ｌ－ＳＯＭＡカプセル投与後のブタのヒストロジーを示す。（図４５Ａ～４５Ｃ）（図４５Ａ）ヘマトキシリンおよびエオシン染色、（図４５Ｂ）平滑筋アクチンに対する免疫組織化学染色、または（図４５Ｄ）インスリンに対する免疫組織化学染色を使用したＬＳＯＭＡインスリン注入後のエクスビボブタ胃のヒストロジー。（図４５Ｄ～４５Ｅ）（図４５Ｄ）ヘマトキシリンおよびエオシン染色、または（図４５Ｅ）平滑筋アクチンに対する免疫組織化学染色を使用した緑色色素のＬ－ＳＯＭＡ投与後のインビボブタ胃のヒストロジー。（図４５Ｆ～４５Ｊ）画像図４５Ａ～４５Ｅの四角で囲まれたセクションにそれぞれ対応する拡大されたヒストロジー画像（Ａ～Ｅ：スケールバー＝１ｍｍ、Ｆ～Ｊ：スケールバー＝２５０μｍ）。 一セットの実施形態による、ＬＳＯＭＡ注入からのイヌのエクスビボヒストロジーを示す。（Ａ）ヘマトキシリンおよびエオシン染色、（Ｂ）インスリンに対する免疫組織化学染色、（Ｃ）または平滑筋アクチンに対する免疫組織化学染色を使用したＬＳＯＭＡインスリン注入後のエクスビボイヌ胃のヒストロジー。スケールバー＝１ｍｍ； 一セットの実施形態による、ブタにおけるモノクローナル抗体、ペプチド、および小分子薬物のインビボ経口送達を示す。（Ａ）血漿ヒトインスリン、および（Ｂ）１ｍｇの組み換えヒトインスリンを含有するＬ－ＳＯＭＡカプセルを投与した後のグルコースレベル（ｎ＝８）。血漿グルコースの陰性対照は、４ｍｇの不活化ＧＬＰ－１アナログのＬ－ＳＯＭＡ送達である（ｎ＝４動物複製）。（Ｃ～Ｄ）４ｍｇの不活化ＧＬＰ－１アナログを含有するＬ－ＳＯＭＡを投与した後の、不活化ＧＬＰ－１アナログの血漿レベル。（ｎ＝９）。Ｌ－ＳＯＭＡ投与中（０．２５時間）のみ麻酔を受けたブタと、投与後２時間麻酔を受けたブタと、がグラフに表されている。（Ｅ）血漿ヒトインスリン、および（Ｆ）１ｍｇの組み換えヒトインスリンを皮下投与した後の、グルコースレベル（ｎ＝３）。（Ｇ～Ｈ）４ｍｇの不活化ＧＬＰ－１アナログを皮下投与した後の、不活化ＧＬＰ－１アナログの血漿レベル。（ｎ＝３）。（Ｉ）４ｍｇのアダリムマブを含有するＬ－ＳＯＭＡカプセルを投与した後の、アダリムマブの血清レベル（ｎ＝３）。（Ｊ）エピネフリンの血漿レベル、および（Ｋ）０．２４ｍｇのエピネフリンを含有するＬ－ＳＯＭＡカプセルを投与した後の関連付けられた心拍数変化（ｎ＝３）。心拍数変化の陰性対照は、０．２４ｍｇのエピネフリンを含有する内視鏡的経管栄養投与である（ｎ＝３）。（Ｌ）４ｍｇのアダリムマブの皮下投与後の、血清アダリムマブレベル（ｎ＝３）。（Ｍ）０．２４ｍｇのエピネフリンの筋肉内投与後の、血漿エピネフリンレベル、および（Ｎ）関連付けられた心拍数変化（ｎ＝３）。心拍数変化データについて、時間０は、デバイス作動または注入の時間に対応する。すべての他のデータについて、時間０は、デバイス投与の時間に対応する。黒の実線は、所与の投与グループの平均血中グルコース変化または心拍数変化を表す。すべての他の線は、少なくとも３週間間隔で投与された異なる動物または同じ動物の投与を表す。 一セットの実施形態による、注入試験機構セットアップを示す。（上部）針を制御された距離に挿入し、かつ正確な量の流体を注入するために使用されるカスタム作動機構のコンピューター支援設計。（下部）制御された注入研究の実験セットアップ。テクスチャアナライザがプランジャを押し下げると、液体が下のブタ胃組織に注入される。 一セットの実施形態による、０．２４ｍｇのエピネフリン注入後のブタの血中グルコース変化を示す。細い線は、個々のブタのプロファイルを表し、太い線は、平均値を表す。 一セットの実施形態による、Ｌ－ＳＯＭＡエピネフリン注入後の、インビボブタヒストロジーを示す。Ｌ－ＳＯＭＡ注入後の、ブタ胃のヘマトキシリンおよびエオシン染色ヒストロジー。Ｌ－ＳＯＭＡデバイスを、胃底または胃体に注入した。 一セットの実施形態による、経管栄養投与されたエピネフリンおよびアダリムマブの薬物動態を示す。溶解したアダリムマブ（４ｍｇ）またはエピネフリン（０．２４ｍｇ）を、内視鏡を介してブタ胃の内腔内に投与した（ｎ＝３動物複製）。 一セットの実施形態による、Ｌ－ＳＯＭＡ針後退を示す。注入後に針を後退させるように設計されたデバイス。 一セットの実施形態による、液体製剤安定性を示す。ヒトインスリン（ＨＩ）およびセマグルチド（Ｓｅｍａ）製剤を、Ｌ－ＳＯＭＡまたはガラスバイアル装置のいずれか一方の内部に設置し、４０℃および７５％の相対湿度環境に２週間さらした。次いで、（ａ）純度低下および（ｂ）高分子量タンパク質（ＨＭＷＰ）形成を、測定した。（エラー＝ＳＤ、ｎ＝３デバイス複製、＊＊Ｐ＜０．０１、＊＊＊Ｐ＜０．００１）。
概要
対象に投与するための自己回復カプセルなどの自己回復物品が、一般に、提供される。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、物品が表面（例えば、対象の組織の表面）に対して物品自体を配向させ得るように、構成され得る。本明細書に記載される自己回復物品は、表面（例えば、対象の組織の表面）と係合する（例えば、とインターフェースする、に注入する、を留止する）ように構成された１つ以上の組織係合表面を含み得る。例えば、自己回復物品は、表面に近接する任意の配向で置かれ得、自己回復物品は、組織係合表面が表面と接触する（例えば、直接接触する）ように自己回復物品自体を（再）配向する。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、例えば、物品の自己回復挙動を可能にする特定の形状および／または密度（または質量）の分布を有し得る。いくつかのこのような実施形態では、自己回復物品を包含するカプセルは、対象に投与され得る（例えば、消化管などの対象の体内の場所への自己回復物品の送達のために）。いくつかの実施形態では、自己回復は、組織インターフェースコンポーネントおよび／または医薬品を含み得る（例えば、対象の体内の場所への活性医薬品の送達のために）。いくつかの場合では、自己回復物品は、組織が物品の組織係合表面と接触すると１つ以上の組織インターフェースコンポーネントを解放するように、構成され得る。いくつかの場合では、組織インターフェースコンポーネントは、自己作動コンポーネントと関連付けられている。例えば、自己回復物品は、流体への曝露時に、組織インターフェースコンポーネントを自己回復物品から解放するように構成された自己作動コンポーネントを含み得る。いくつかの場合では、組織インターフェースコンポーネントは、医薬品を包含し、および／または医薬品と関連付けられ得る（例えば、対象の体内の場所への送達のために）。
本明細書に記載される自己回復物品は、例えば、それ以外に、消化管での分解に起因して、組織に直接、注入によって一般に送達される多種多様な医薬品を送達するための一般的なプラットフォームとして、有用であり得る。いくつかの場合では、自己回復物品は、所望の場所で、および／または所望の時間に、および／または所望の期間にわたって、対象に医薬品を送達するように構成され得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自己回復物品を使用して、内視鏡検査を必要とせずに、例えば、センサーを送達し、および／または生検を行い得る。特定の実施形態では、本明細書に記載される自己回復物品を使用して、１つ以上の物品を、例えば消化管内の、組織の表面に留止し得る。いくつかの場合では、本明細書に記載される自己回復物品を使用して、組織に直接、電気刺激を提供し得る。
有利なことに、いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自己回復物品および／または自己作動コンポーネントは、典型的には、消化管での分解に起因して、組織に直接、注入によって送達される多種多様な医薬品（例えば、ＡＰＩ）の送達のための一般的なプラットフォームとして、有用であり得る。例えば、自己回復物品は、自己回復物品自体を特定の方向で組織壁に限局することができ得る（例えば、装填された薬物が、血流内に拡散する前に消化管液を長時間通過することを回避することを可能にする）。この物品は、いくつかの場合では、消化管内の酵素によって現在分解されている薬物をより高いバイオアベイラビリティで吸収することを可能にするためのプラットフォームとして機能し得る。加えて、この物品は、針プランジャ、留止具、センサーなどの機械的機構および電気的機構が、組織壁でおよび／または組織壁内に直接作動することを可能にし得る。このように、特定の実施形態では、物品は、電子装置または他の物品を消化管内に送達するための媒体として機能し得る。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネント（例えば、自己作動コンポーネントと関連付けられる）は、比較的高装填の活性医薬成分（例えば、薬物）を含み得る。例えば、特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、固形治療薬（例えば、固形ＡＰＩ）と、任意で、固形治療薬が組織インターフェースコンポーネントの総重量に対して、比較的高量（例えば、８０重量％以上）でコンポーネント中に存在するように支持材料（例えば、ポリマーなどのバインダー）と、を含む。このような組織インターフェースコンポーネントは、（例えば、対象への）ＡＰＩ用量の送達に有用であり得る。有利なことに、いくつかの実施形態では、液体製剤と比較して、必要なＡＰＩ用量を送達するために必要な体積の低減は、多様な場所／組織（例えば、舌、消化粘膜組織、皮膚）における多種多様な薬物のための固形針送達システムの作成を許容し、ならびに／または針の小さい開口部を通して薬液を注入するための外力の印加を低減および／もしくは排除する。
いくつかの実施形態では、物品は、固形治療薬を含まない（例えば、物品は、液体治療薬を含む）。いくつかの場合では、生理学的に適切な用量が、単一の組織インターフェースコンポーネント中に存在し得る（例えば、比較的高いＡＰＩ装填を有する）。
例示的な実施形態では、自己回復物品は、組織界面コンポーネントと、組織界面コンポーネントと関連付けられた自己作動コンポーネント（例えば、ばねおよび／または支持材料を含む）と、を含み得る。
図１に例示されるように、いくつかの実施形態では、システム１００（例えば、自己回復物品）は、組織係合表面１５０を含む。本明細書に記載される実施形態は、単一の組織インターフェース表面に言及するが、いくつかの実施形態では、２つ以上の組織インターフェース表面が、存在し得る。特定の実施形態では、自己回復物品は、組織係合表面が表面（例えば、対象の胃の表面などの対象の体内の場所にある組織の表面）に接触するように設計および構成され得る。いくつかの実施形態では、システム１００は、組織係合表面１５０が表面に接触するように、自己回復する（例えば、自己回復物品に印加される外力の必要性または使用なしで配向する）。特定の実施形態では、自己回復物品は、組織係合表面に本質的に垂直な軸が重力の方向に平行に優先的に整列するように構成されている。本明細書により詳細に記載されるように、自己回復物品は、組織係合表面に本質的に垂直な軸が、外部から印加されたトルクの下で垂直から２０度以下の配向を維持することができるように、構成され得る。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、組織インターフェースコンポーネントが、自己回復時に垂直から１５度以内に配向された最長の縦軸を有するように、構成されている。
理論に拘束されることを望まないが、自己回復物品は、自己回復物品内の密度（および／または質量）の分布の結果として自己回復するように設計され得る。例えば、いくつかの実施形態では、システム１００（例えば、自己回復物品）は、第１の部分１１０および第２の部分１１５を含み、第１の部分と第２の部分とは、異なる密度および／または異なる質量を有する。自己回復物品の異なる密度／質量は、本明細書により詳細に記載される。特定の実施形態では、自己回復物品は、自己回復挙動を可能にする特定の形状を有し得る。例えば、図１に例示されるように、システム１００は、システム１００の外面１７０によって示されるようなモノスタティック形状（例えば、モノ－モノスタティック形状、ゴムボック型形状）を含む。本明細書で使用される「モノスタティック」という用語は、当技術分野でその通常の意味を与えられ、一般に、単一の安定した静止位置（例えば、平衡点）を有する３次元形状を指す。本明細書で使用される「モノ－モノスタティック」という用語は、当技術分野でその通常の意味を与えられ、一般に、単一の安定した静止位置および単一の不安定な静止位置を有する３次元形状を指す。例として、理論に拘束されることを望まないが、重心が幾何学的中心からシフトした球は、一般に、モノ－モノスタティック形状と見なされる。本明細書で使用される「ゴムボック」という用語は、当技術分野でその通常の意味を与えられ、一般に、平坦な表面上に載置されたときに、単一の安定平衡点（または配向）および単一の不安定な平衡点（または配向）を有する凸３次元形状を指す。例えば、理論に拘束されることを望まないが、ゴムボック型形状は、形状の単一の安定した配向以外の任意の配向で表面上に載置されたときには、形状は、ゴムボック型形状の単一の安定した配向に再配向する傾向がある。このような形状については、以下により詳細に記載される。
図２は、例示的なシステム１０２の断面説明図を示す。いくつかの実施形態では、システム１０２は、自己作動コンポーネント１２０を含む。自己作動コンポーネント１２０は、例えば、特定の流体への曝露時に、自己作動コンポーネント１２０と関連付けられた組織インターフェースコンポーネント１３０をシステム１０２から解放するように、構成され得る。例えば、いくつかの場合では、自己作動コンポーネント１２０は、自己作動コンポーネントの作動時に、ばね１２５が、膨張して、組織インターフェースコンポーネント１３０を、孔１４０（組織係合表面１５０と関連付けられる）を通してシステム１０２から押し出すように、ばね１２５を含む。いくつかの場合では、ばね１２５は、圧縮下（例えば、少なくとも５％の圧縮ひずみ下）でばね１２５を維持する支持材料１６０を含む。いくつかの場合では、支持材料１６０および／またはばね１２５の流体への曝露時に、ばねは、ばねの蓄積された圧縮エネルギー（例えば、組織インターフェースコンポーネント１３０が解放されるように）の、少なくとも１０％（例えば、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％であって、それらの中の任意のパーセンテージを含む）を放出するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ばねは、支持材料と関連付けられている（例えば、支持材料と直接接触して、支持材料によって少なくとも部分的にカプセル化されている）。
いくつかの実施形態では、孔（例えば、図２の孔１４０）は、流体ゲート（例えば、プラグ、コーティング、バリア）を含み得る。いくつかの場合では、流体ゲートは、流体（例えば、システムの外部の流体）が所望の時間まで孔でシステムに入るのを防止し得る。特定の実施形態では、流体ゲートは、バリア材料を含む。好適なバリア材料の非限定的な例には、ポリカプロラクトンの箔、熱可塑性エラストマー、セルロース、およびシリコーンが含まれる。バリア材料は、１つ以上の疎水性材料を含み得る。特定の実施形態では、バリア材料は、１つ以上の親水性材料（例えば、糖、ＰＥＧ）を含み得る。これらのコーティングの可能な製造方法には、スプレーコーティング、ディップコーティング、ラッピング、堆積または他の製造方法が含まれる。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、バリア材料として好適な疎水性材料および親水性材料を選択することができるであろう。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネント１３０は、活性医薬品を含む。いくつかの実施形態では、活性医薬品は、比較的高量（例えば、組織インターフェースコンポーネントの総重量に対して、１０重量％以上、８０重量％以上、または９０重量％以上のＡＰＩ）で、組織インターフェースコンポーネント中に存在し得る。本明細書に記載される自己回復物品は、いくつかの場合では、例えば、医薬品が対象に送達されるように、対象に投与され得る。例えば、いくつかの場合では、物品は、対象に投与され得、医薬品は、対象の体内の場所で物品から放出される。物品の投与および医薬品の放出は、本明細書により詳細に記載される。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、自己回復物品のチャンバから対象の組織（例えば、対象の体内の場所にある）内への活性医薬品（例えば、液体活性医薬品）の移送を容易にするように構成され得る。例えば、図３８に例示されるように、システム１０９は、自己作動コンポーネントの作動時に、ばね１２５が、膨張して、組織インターフェースコンポーネント１３０を、孔１４０（組織係合表面１５０と関連付けられる）を通してシステム１０９から押し出すように、ばね１２５を含む自己作動コンポーネント１２０を含む。いくつかの場合では、ばね１２５は、圧縮下（例えば、少なくとも５％の圧縮ひずみ下）でばね１２５を維持する支持材料１６０を含む。いくつかの実施形態では、システム１９０は、ばね１２５およびチャンバ１１７と関連付けられた組織インターフェースコンポーネント１３０を含む。いくつかの実施形態では、チャンバ１１７は、活性医薬品（例えば、液体活性医薬品）を含む。いくつかの実施形態では、自己作動コンポーネント１２０の起動時に、組織インターフェースコンポーネントは、チャンバ１１７と、システム１０９および／または組織係合表面１５０と接触している組織の外部の環境と、の間の流体連通を容易にする。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織インターフェースコンポーネントの出口と流体連通した入口を含む。例えば、いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネント（例えば、中空針などの針）は、入口と、出口と、入口および出口と流体連通した流体チャネルと、を含む。例えば、図３８に示されるように、システム１０９は、入口１３２と流体連通した入口１３２および出口１３４を含む組織インターフェースコンポーネント１３０を含む。自己作動コンポーネント１２０の起動時に、入口１３２は、流体チャンバ１１７（例えば、活性医薬品および／または液体を含む）と流体連通するに至り得る。いくつかの実施形態では、入口１３２と流体チャンバ１１７との間の流体連通は、流体が出口１３４を出るように、組織インターフェースコンポーネント１３０を通る流体チャンバ１１７からの流体の流れを容易にする。いくつかの実施形態では、出口１３４は、液体が組織に注入されるように、対象の組織の表面とインターフェースし得る。いくつかの実施形態では、孔１４０は、自己作動コンポーネント１２０の起動時に、組織インターフェースコンポーネント１３０がプラグイン孔１４０を貫通するように、プラグ（例えば、隔壁）を含み得る。
組織インターフェースコンポーネントのチャネルは、組織インターフェースコンポーネントの本体内に存在する必要はないが、いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントの表面上に配設されたチャネルであり得る（例えば、自己起動コンポーネントの起動時の対象の組織への流体チャンバ内の流体の流れを容易にするように、構成されている）。いくつかの実施形態では、流体チャネルは、組織インターフェースコンポーネント内に配設されている。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織を貫通するように構成された第１の端部（例えば、組織貫通端部）および第１の端部部分の反対側の第２の端部部分を含み得る。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、第１の端部部分と第２の端部部分との間に延在する側壁を含む。
いくつかの実施形態では、側壁は、孔を含む。例えば、図３８を再度参照すると、組織インターフェースコンポーネント１３０は、組織インターフェースコンポーネント１３０の側壁に、出口１３４および孔３２を含む第１の端部部分を有する。孔１３２は、いくつかの場合では、チャンバ１１７と流体連通しているときに、チャンバ１１７内に配設された流体が、孔１３２に入り、出口１３４と流体連通するように、構成され得る。
いくつかの場合では、第１のばねコンポーネントが第１の構成にあるとき、側孔は、液体活性医薬品を含むチャンバの外側に位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、ばねが第２の構成にあるとき、孔は、チャンバに隣接して位置付けられ得る。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネント１３０は、孔１３２を含まない。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織インターフェースコンポーネントの側壁にチャネルを含み得る。チャネルは、任意の好適な形状を有し得る。例えば、形状は、円形、楕円形、三角形、不規則、台形、正方形または長方形などを含む、任意の好適な断面形状であり得る。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、チャネルの寸法および／または形状を選択することができるであろう。
組織インターフェースコンポーネントの形状および考慮事項については、以下により詳細に記載される。
いくつかの実施形態では、自己作動コンポーネントの起動後の特定の期間後、組織インターフェースコンポーネントは、機械的に弱化し、分解し、および／または溶解するように構成され得る。例えば、組織インターフェースコンポーネントの少なくとも一部分が、生体液の存在下で、機械的に弱化し、分解し、および／または溶解する材料（例えば、ゼラチン）を含み得る。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、自己作動コンポーネントの起動後の特定の期間後に後退するように構成されている。いくつかの実施形態では、第１のばねコンポーネントは、支持材料の少なくとも部分的な分解時に、第１の構成から第２の構成に動作可能であり、第１のばねコンポーネントが第１の構成にあるとき、注入針は、物品内に保持される。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、物品から対象の組織（例えば、内腔壁など）内に前進するように構成されている。例えば、組織インターフェースコンポーネントが物品に隣接する組織に接触しおよび／またはこの組織を貫通するように、第１の構成から第２の構成へのばねの動き。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、第１のばねが第１の構成をとるとき、および／または第１のばねが第２の構成をとるとき、チャンバを通って延在する。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントが、物品に隣接する組織ともはやインターフェースしないように、組織インターフェースコンポーネントは、ばねの作動によって第２の構成から第３の構成に後退し得る。
組織インターフェースコンポーネントが移動する距離、組織インターフェースコンポーネントの形状、組織インターフェースコンポーネントの長さ、および／または組織インターフェースコンポーネントの出口の表面の角度は、本明細書の記載による活性医薬品を含む流体の流れを容易にするように調整され得る。
いくつかの実施形態では、自己作動コンポーネントは、例えば、流体チャンバとインターフェースするように構成された自己作動コンポーネントの第２の段階を起動するように構成された、第２の支持材料を含み得る。いくつかの実施形態では、自己作動コンポーネントは、流体チャンバから組織インターフェースコンポーネントの入口内への流体の出口を容易にし得る（例えば、流体チャンバに圧力を印加することによって）。
いくつかの実施形態では、流体チャンバ（例えば、図３８のチャンバ１１７）は、例えば自己作動コンポーネントの起動まで、流体分離され得る。いくつかの実施形態では、自己作動コンポーネントの起動時に、流体チャンバは、組織インターフェースコンポーネントの少なくとも一部分（例えば、組織インターフェースコンポーネントの入口）と流体連通し得る。
いくつかの実施形態では、チャンバは、可動壁を含む。例えば、いくつかの実施形態では、可動壁は、液体活性医薬品をチャンバから排出するように構成され得る。いくつかの実施形態では、チャンバは、チャンバ壁（例えば、円筒形、正方形などの断面形状を有する）を含む。いくつかの実施形態では、チャンバの可動壁は、チャンバ壁とスライド可能に係合したプランジャを含む。いくつかの実施形態では、チャンバは、可動壁の反対側に配置された端壁部分を含む。いくつかの実施形態では、端壁は、貫通可能なシールを含む。いくつかの実施形態では、第１のばねコンポーネントが第１の構成をとるとき、組織インターフェースコンポーネントの組織貫通端部は、貫通可能なシールに埋め込まれる。いくつかの実施形態では、第１のばねコンポーネントが第２の構成をとるとき、組織インターフェースコンポーネントは、貫通可能なシールを貫通する。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、注入針を含む。
いくつかの実施形態では、作動機構（例えば、本明細書に記載されるような自己作動コンポーネント）は、圧縮状態で解放可能に保持された第２のばねコンポーネントを含む。いくつかの実施形態では、第２のばねコンポーネントは、第１のばねコンポーネントが第１の構成から第２の構成に移動すると圧縮状態から解放するように、構成されている。例えば、第１の構成から第２の構成に移動している第１のばねコンポーネントは、いくつかの場合では、可動壁を駆動して、チャンバから液体活性医薬品を排出し得る。
いくつかの実施形態では、第１のばねコンポーネントは、第２のばねコンポーネント内で半径方向になど、第２のばねコンポーネントと同軸に配置されている（図５２を参照）。いくつかの実施形態では、第１のばねコンポーネントは、第１のばねコンポーネントと第２のばねコンポーネントとの間に少なくとも部分的な軸方向の重なりを有して、第２のばねコンポーネントと同軸に配置されている。
いくつかの実施形態では、作動機構は、圧縮状態で解放可能に保持された第３のばねコンポーネントを含む。いくつかの実施形態では、第３のばねコンポーネントは、排出可能な液体活性医薬品のすべてまたは所定の部分がチャンバから排出されたときに放出するように、構成されている。いくつかの実施形態では、第３のばねコンポーネントのこの放出は、組織インターフェースコンポーネントを物品の外殻に対して後退させる（例えば、組織インターフェースコンポーネントが物品内に含まれるように）。
いくつかの実施形態では、第３のばねコンポーネントは、第１のばねコンポーネント内で半径方向になど、第１のばねコンポーネントと同軸に配置されている。いくつかの実施形態では、第３のばねコンポーネントは、第３のばねコンポーネントと第１のばねコンポーネントとの間に少なくとも部分的な軸方向の重なりを有して、第１のばねコンポーネントと同軸に配置されている。
いくつかの実施形態では、以下により詳細に記載されるように、組織インターフェースコンポーネントは、少なくとも部分的に可溶性であり、および／または作動／貫通後に機械的に軟化する。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、ジェット注入コンポーネントを含む（例えば、対象の組織への、高速ストリームを使用した液体ジェット注入のため）。例示的な実施形態では、ジェット注入コンポーネントは、ポリマー部分を含むチャンバを含む。特定の実施形態では、ポリマー部分は、酸（例えば、弱酸）および／または塩基を含み得る。いくつかの場合では、流体（例えば、胃液）が、流体が酸および／または塩基と反応してガスを形成するように、チャンバに入り得る。いくつかの場合では、チャンバは、コーティングを含み得る（例えば、流体がコーティングの下のポリマー部分に接触しないように溶解する）。別の例示的な実施形態では、ジェット注入コンポーネントは、材料がシステムから急速に排出されるように、プランジャ／ピストン（例えば、プランジャ／ピストンと関連付けられたばねによって起動される）を含む。
いくつかの実施形態では、第１のばねコンポーネントは、液体活性医薬品が対象の体内の場所の組織の少なくとも一部分（例えば、内腔壁の胃粘膜下組織）に浸透するような浸透速度で、ジェット注入コンポーネントを通して液体活性医薬品を排出するように構成されている。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される物品／システムは、対象に（例えば、経口的に）投与される。特定の実施形態では、システムは、経口的に、直腸に、経膣的に、経鼻的に、または尿道に投与され得る。特定の実施形態では、対象の体内の場所（例えば、消化管）に到達すると、ばねが伸長し、および／または組織インターフェースコンポーネントが対象の体内に位置する組織とインターフェースする（例えば、接触する、貫通する）ように、支持材料の少なくとも一部分が分解する。いくつかの実施形態では、対象の体内の場所は、結腸、十二指腸、回腸、空腸、胃、または食道である。いくつかの実施形態では、対象の体内の場所は、内腔（例えば、内腔壁を有する）を含む。上記および本明細書に記載されるように、いくつかの実施形態では、活性医薬成分は、対象の体内に位置する組織の貫通中および／または貫通後に放出され得る。例えば、本明細書に記載される物品および／またはシステムは、対象の内腔内への摂取に（例えば、内腔での活性医薬品の送達に）好適であり得る。このような管腔は、いくつかの場合では、内腔と関連付けられた内腔壁を有し得る（例えば、活性医薬品が、内腔壁に注入／送達されるように）。
例として、このような実施形態の例示的なセットによって制限されることを望まないが、システムは、経口的に対象に投与され得、この場合に、いくつかの場合では、システムは、対象の胃に移動し、対象の胃の下部に沈下し、システムは、システムの組織係合表面が胃組織に接触する（例えば、システムは、胃組織によって少なくとも部分的に支持される）ように、自己回復する。例えば、図３に概略的に例示されるように、例示的なシステム１００は、システム１００が対象の消化器系１９８に入るように、（例えば、経口的に）対象に投与され得る。システム１００は、対象の胃１９９に到達するまで、消化器系１９８を通って移動し得る（システム１００ａ）。いくつかの実施形態では、システム１００は、システム１００が胃１９９の表面に接触するように、胃１９９の下部（システム１００ｂ）に沈下し得る。特定の実施形態では、システム１００は、システム１００の組織係合表面１５０が胃１９９の表面に接触するように、自己回復し（システム１００ｃ）、システム１００は、組織インターフェースコンポーネント１３０が対象の体内の場所（例えば、胃の表面１９９）にある組織とインターフェースするように、自己作動する。図３は、組織インターフェースコンポーネントと胃１９９の表面とのインターフェースを例示しているが、当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、組織インターフェースコンポーネントが、例えば、粘膜層、粘膜下層、および／または筋肉組織層（複数可）を含む、胃の表面の下（または対象の体内の他の場所）にある１つ以上の層に接触し得ることを理解するであろう。
いくつかの場合では、本明細書に記載されるように、システム１００の自己回復は、重力によって駆動され得る（例えば、システム１００の重心に作用する）。所望の期間の後、いくつかの実施形態では、システム１００は、係合解除され（例えば、組織インターフェースコンポーネント１３０が溶解しおよび／または解放され）、胃１９９を出る（システム１００ｄ）。上記の説明は、限定することを意味するものではなく、当業者であれば、本明細書に記載されるように、システムと対象の消化器系との間の他の相互作用も可能であることを理解するであろう。いくつかの実施形態では、システム１００は、以下により詳細に記載されるように、モノスタティック体である。
例示的な実施形態では、本明細書に記載されるような自己回復物品（またはシステム）は、円形の断面を含む外形を有する外殻であって、第１の軸を規定する外郭と、作動機構であって、第１のばねコンポーネントと、第１のばねコンポーネントを少なくとも部分的に圧縮された状態に維持するように適合された支持材料と、を含む自己作動コンポーネントを含み、支持材料が、生体液中で少なくとも部分的に分解するように構成されている、作動機構と、外郭内に配設されたチャンバであって、液体活性医薬品を含むチャンバと、を含む。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントが、外殻に対して配設されており、チャンバから対象の体内の場所にある内腔壁の組織の一部分に液体を移送するように構成されており、
物品は、幾何学的中心および重心を有する自己回復であり、重心が、第１の軸に沿った第１の方向に幾何学的中心からオフセットしている。
以下の説明は、本明細書に記載されるシステムの自己回復、自己作動、および比較的高ＡＰＩ装填されたコンポーネントの様々な実施形態を提供する。
自己回復
上述したように、いくつかの実施形態では、自己回復物品は、例えば、自己回復物品が自己回復物品自体を表面（例えば、重力の力に実質的に直交する表面、消化管の壁などの組織の表面）に対して実質的に垂直に配向し得るように、異なる平均密度を有する２つ以上の部分を含み得る。いくつかの場合では、自己回復物品は、例えば、物品の自己回復挙動を可能にする特定の形状を有し得る。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、カプセル内に配設され（例えば、カプセル化され）得る。特定の実施形態では、自己回復物品は、カプセルで提供されない。いくつかの実施形態では、自己回復物品を包含するカプセルは、対象に投与され得る（例えば、消化管などの対象の体内の場所への自己回復物品の送達のため）。いくつかの実施形態では、自己回復物品および／またはカプセルは、医薬品を含み得る（例えば、対象の体内の場所への活性医薬品の送達のため）。
本明細書に記載される自己回復物品は、例えば、それ以外に、消化管での分解に起因して、組織に直接、注入によって一般に送達される多種多様な医薬成分を送達するための一般的なプラットフォームとして、有用であり得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自己回復物品を使用して、内視鏡検査を必要とせずに、例えば、センサーを送達し、および／または生検を行い得る。
有利なことに、自己回復物品は、自己回復物品自体を特定の方向で組織壁に限局することができ得る（例えば、装填された薬物が、血流内に拡散する前に消化管液を長時間通過することを回避することができるようにする）。本明細書に記載されるように、この物品は、いくつかの場合では、消化管内の酵素によって現在分解されている薬物をより高いバイオアベイラビリティで吸収することができるようにするためのプラットフォームとして機能し得る。加えて、この物品は、針プランジャ、留止具、センサーなどの機械的機構および電気的機構が、組織壁でおよび／または組織壁内に直接作動することを可能にし得る。このように、特定の実施形態では、物品は、電子装置または他の物品を消化管内に送達するための媒体として機能し得る。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、特定の断面形状を有し得る。特定の実施形態では、形状は、円形、楕円形、三角形、不規則、台形、正方形または長方形などを含む、任意の好適な断面形状であり得る。特定の実施形態では、自己回復物品は、非球形であり得る。いくつかの実施形態では、自動回復物品は、モノスタティック体であり得、および／または１つの安定点のみを有し得る（例えば、自己回復物品は、１つの所与の方向のみにおいて特定の配向を安定に維持し得る）。例示的な実施形態では、自己回復物品は、ゴムボック形状を有し、および／またはゴムボック形状のコンポーネントを含む。ゴムボック形状を有する自己回復物品は、特定の配向からの変位時に、追加の力なしに、特定の配向に自己回復し得る。いくつかの場合では、自己回復物品は、流体（例えば、比較的低い粘性を有する液体、比較的高い粘性を有する液体）において自己回復し得る。有利なことに、この形状は、自己回復物品が、消化管の内部の力によって引き起こされる動きを最小限に抑えながら、予測可能にかつ速やかに自己回復物品を配向する、と記述されるようなものである。いくつかの場合では、自己回復物品の少なくとも表面が、平坦な表面を含む。例えば、図１および図２に例示されるように、いくつかの実施形態では、組織係合表面１５０は、平坦であり得る。
図１を再度参照すると、いくつかの実施形態では、自己回復物品は、第１の部分とは異なる平均密度、および／または第１の部分とは異なる質量を有する、第１の部分１１０と第１の部分１１０に隣接する第２の部分１１５とを含む。例えば、いくつかの実施形態では、自己回復物品は、第１の部分と、第１の部分において異なる平均密度を有する第１の部分に隣接する第２の部分と、を含む。例えば、第１の部分は、第１の平均密度を有し得、第２の部分は、第１の平均密度とは異なる第２の平均密度を有し得る。いくつかの実施形態では、第１の部分の平均密度と第２の部分の平均密度との比は、１：１超、２：１以上、２．５：１以上、３：１以上、３．５：１以上、４：１以上、４．５：１以上、５：１以上、５．５：１以上、５．５：１以上、６：１以上、６．５：１以上、７：１以上、８：１以上、９：１以上、または１０：１以上であり得る。特定の実施形態では、第１の部分の平均密度と第２の部分の平均密度との比は、１５：１以下、１０：１以下、９：１以下、８：１以下、７：１以下、６．５：１以下、６：１以下、５．５：１以下、５：１以下、４．５：１以下、４：１以下、３．５：１以下、３：１以下、２．５：１以下、２：１以下、または１．５：１以下であり得る。上記に言及した範囲の組み合わせが、可能である（例えば、１：１以上および１５：１以下）。他の範囲もまた、可能である。理論に拘束されることを望まないが、自動回復物品が異なる平均密度を有する第１の部分および第２の部分を有することは、自動回復物品が表面（例えば、消化管の壁）に対して特定の配向（複数可）を実質的に維持することをもたらし得る。
いくつかの実施形態では、第２の部分の平均密度と第１の部分の平均密度との比は、１：１超、２：１以上、２．５：１以上、３：１以上、３．５：１以上、４：１以上、４．５：１以上、５：１以上、５．５：１以上、５．５：１以上、６：１以上、６．５：１以上、７：１以上、８：１以上、９：１以上、または１０：１以上であり得る。特定の実施形態では、第２の部分の平均密度と第１の部分の平均密度との比は、１５：１以下、１０：１以下、９：１以下、８：１以下、７：１以下、６．５：１以下、６：１以下、５．５：１以下、５：１以下、４．５：１以下、４：１以下、３．５：１以下、３：１以下、２．５：１以下、２：１以下、または１．５：１以下であり得る。上記に言及した範囲の組み合わせが、可能である（例えば、１：１以上および１５：１以下）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、自己回復物品は、第１の部分と、第１の部分とは異なる質量を有する第１の部分に隣接する第２の部分と、を含む。例えば、第１の部分は、第１の質量を有し得、第２の部分は、第１の質量とは異なる第２の質量を有し得る。いくつかの実施形態では、第１の部分の質量と第２の部分の質量との比は、１：１超、２：１以上、２．５：１以上、３：１以上、３．５：１以上、４：１以上、４．５：１以上、５：１以上、５．５：１以上、５．５：１以上、６：１以上、６．５：１以上、７：１以上、８：１以上、９：１以上、または１０：１以上であり得る。特定の実施形態では、第１の部分の質量と第２の部分の質量との比は、１５：１以下、１０：１以下、９：１以下、８：１以下、７：１以下、６．５：１以下、６：１以下、５．５：１以下、５：１以下、４．５：１以下、４：１以下、３．５：１以下、３：１以下、２．５：１以下、２：１以下、または１．５：１以下であり得る。上記に言及した範囲の組み合わせが、可能である（例えば、１：１以上および１５：１以下）。他の範囲もまた、可能である。理論に拘束されることを望まないが、自動回復物品が異なる質量を有する第１の部分および第２の部分を有することは、自動回復物品が表面（例えば、消化管の壁）に対して特定の配向（複数可）を実質的に維持することをもたらし得る。
いくつかの実施形態では、第２の部分の質量と第１の部分の質量との比は、１：１超、２：１以上、２．５：１以上、３：１以上、３．５：１以上、４：１以上、４．５：１以上、５：１以上、５．５：１以上、５．５：１以上、６：１以上、６．５：１以上、７：１以上、８：１以上、９：１以上、または１０：１以上であり得る。特定の実施形態では、第２の部分の質量と第１の部分の質量との比は、１５：１以下、１０：１以下、９：１以下、８：１以下、７：１以下、６．５：１以下、６：１以下、５．５：１以下、５：１以下、４．５：１以下、４：１以下、３．５：１以下、３：１以下、２．５：１以下、２：１以下、または１．５：１以下であり得る。上記に言及した範囲の組み合わせが、可能である（例えば、１：１以上および１５：１以下）。他の範囲もまた、可能である。
図４に例示されるように、システム１００は、第１の部分１１０と、第１の部分１１０に隣接する第２の部分１２０と、を含み得る。本明細書で使用される場合、ある部分が別の部分に「隣接する」と呼ばれる場合、ある部分は、その部分に直接隣接する（例えば、接触する）こともでき、または、１つ以上の介在するコンポーネント（例えば、液体、中空部分）が存在してもよい。別の部分に「直接隣接する」ある部分は、介在するコンポーネント（複数可）が存在しないことを意味する。
例えば、図１を再度参照すると、第１の部分１１０は、第１の平均密度および／または質量を有する自己回復物品の第１の体積を占有し得、第２の部分１１５は、第２の平均密度および／または質量を有する自己回復物品の残りの体積を占有し得る。特定の実施形態では、図４を改めて参照すると、第１の部分１１０は、自己回復物品の第１の体積を占有し得、第２の部分１１５は、自己回復物品の第２の体積を占有し得、第３の部分１３０は、中空であり得、および／または１つ以上の（追加の）コンポーネントを包含し得る。
いくつかの実施形態では、第１の部分は、自動回復物品の総体積に対して、１体積％以上、５体積％以上、１０体積％以上、２０体積％以上、２５体積％以上、３０体積％以上、４０体積％以上、４５体積％以上、５０体積％以上、５５体積％以上、６０体積％以上、６５体積％以上、７０体積％以上、７５体積％以上、８０体積％以上、９０体積％以上、または９５体積％以上を占有する。特定の実施形態では、第１の部分は、自動回復物品の総体積に対して、９９体積％以下、９５体積％以下、９０体積％以下、８０体積％以下、７５体積％以下、７０体積％以下、６０体積％以下、５５体積％以下、５０体積％以下、４５体積％以下、４０体積％以下、３０体積％以下、２５体積％以下、２０体積％以下、１０体積％以下、または５体積％以下を占有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１体積％以上および９９体積％以下、４０体積％以上および６０体積％以下０。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、第２の部分は、自動回復物品の総体積に対して、１体積％以上、５体積％以上、１０体積％以上、２０体積％以上、２５体積％以上、３０体積％以上、４０体積％以上、４５体積％以上、５０体積％以上、５５体積％以上、６０体積％以上、６５体積％以上、７０体積％以上、７５体積％以上、８０体積％以上、９０体積％以上、または９５体積％以上を占有する。いくつかの実施形態では、第２の部分は、自動回復物品の総体積に対して、９９体積％以下、９５体積％以下、９０体積％以下、８０体積％以下、７５体積％以下、７０体積％以下、６０体積％以下、５５体積％以下、５０体積％以下、４５体積％以下、４０体積％以下、３０体積％以下、２５体積％以下、２０体積％以下、１０体積％以下、または５体積％以下を占有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１体積％以上および９９体積％以下、４０体積％以上および６０体積％以下０。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、第３の部分（例えば、中空部分）は、自動回復物品の総体積に対して、１体積％以上、５体積％以上、１０体積％以上、２０体積％以上、２５体積％以上、３０体積％以上、４０体積％以上、４５体積％以上、５０体積％以上、５５体積％以上、６０体積％以上、６５体積％以上、７０体積％以上、７５体積％以上、８０体積％以上、９０体積％以上、または９５体積％以上を占有する。特定の実施形態では、第３の部分は、自動回復物品の総体積に対して、９９体積％以下、９５体積％以下、９０体積％以下、８０体積％以下、７５体積％以下、７０体積％以下、６０体積％以下、５５体積％以下、５０体積％以下、４５体積％以下、４０体積％以下、３０体積％以下、２５体積％以下、２０体積％以下、１０体積％以下、または５体積％以下を占有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１体積％以上および９９体積％以下、４０体積％以上および６０体積％以下０。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、第１の部分によって占有される第１の体積対第２の部分によって占有される第２の体積の任意の好適な比率を含み得る。特定の実施形態では、第１の体積と第２の体積との比は、１：１００以上、１：５０以上、１：２５以上、１：１０以上、１：８以上、１：６以上、１：４以上、１：３以上、１：２以上、１：１．５以上、１：１．１以上、１：１以上、１．１：１以上、１．５：１以上、２：１以上、３：１以上、４：１以上、６：１以上、８：１以上、１０：１以上、２５：１以上、または５０：１以上である。特定の実施形態では、第１の体積と第２の体積との比は、１００：１以下、５０：１以下、２５：１以下、１０：１以下、８：１以下、６：１以下、４：１以下、２：１以下、１．５：１以下、１．１：１以下、１：１以下、１：１．１以下、１：１．５以下、１：２以下、１：４以下、１：６以下、１：８以下、１：１０以下、１：２５以下、または１：５０以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１：１００以上および１００：１以下、１：１０以上および１０：１以下、１：２以上および２：１以下）。他の範囲もまた、可能である。他の体積比もまた、可能である。理論に拘束されることを望まないが、いくつかの実施形態では、第１の部分によって占有される第１の体積と第２の部分によって占有される第２の体積との比は、自己回復物品の重心が１つの極小値を有するように選択され得る。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、対象に直接投与されるように構成されている（例えば、カプセルでカプセル化せずに）。特定の実施形態では、自己回復物品は、殻を有するカプセルでカプセル化されるように構成および配置されている（例えば、図４の外面１７０は、殻を含む）。いくつかのこのような実施形態では、図４をここで参照すると、自己回復物品は、第３の部分１３０（例えば、中空部分）を含み得る。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントおよび／または活性医薬成分は、中空部分内に配設され得る。
いくつかの実施形態では、カプセルは、０００カプセル以下である（例えば、カプセルは、０００カプセル、００カプセル、０カプセル、１カプセル、２カプセル、３カプセル、４カプセル、または５カプセルを含むが、これらに限定されない、ＵＳＰに記載されるような形状またはサイズを有する）。特定の実施形態では、カプセルは、自己回復物品の第１の部分および第２の部分を少なくとも部分的にカプセル化する。いくつかの実施形態では、カプセルの内部に複数のデバイスを設置することができる。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、０００カプセル以下に潜在的にカプセル化するように構成され得るが、自己回復物品は、必ずしもこのようなカプセルにカプセル化される必要はない。したがって、自己回復物品を摂取することによるなどして自己回復物品が投与される実施形態では、自己回復物品は、カプセル化せずに投与され得る。
特定の実施形態では、自己回復物品は、自己回復物品の外面の少なくとも一部分上にコーティングを含み得る。特定の実施形態では、システム（例えば、自己回復物品を含むシステム）は、コーティング（例えば、システムの少なくとも表面上に配設されたフィルム）を含む。いくつかの実施形態では、コーティングは、水性または有機溶媒ベースのポリマー系、脂肪、および／またはワックスとして被着され得る。特定の実施形態では、コーティングは、ポリマー、可塑剤、着色剤、溶媒、脂肪、およびワックスのうちの１つ以上を含む。好適な脂肪および／またはワックスの非限定的な例には、蜜蝋、カルナウバワックス、セチルアルコール、およびセトステアリルアルコールが挙げられる。
コーティングに好適なポリマーの非限定的な例には、セルロース系（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースフタレート、エチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、セルロースアセテートトリメリテート）、ビニル（例えば、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルピロリドン）－ポリ（酢酸ビニル）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール）－ポリ（エチレングリコール）コポリマー、ポリ（酢酸フタル酸ビニル）、グリコール（例えば、ポリ（エチレングリコール））、アクリル（例えば、アミノアルキルメタクリレートコポリマー）、他の炭水化物（例えば、マルトデキストリン、ポリデキストロース）、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
好適な着色剤の非限定的な例には、天然顔料（例えば、リボフラビン、ベータカロチン、カーマインレイク）、無機顔料（例えば、二酸化チタン、酸化鉄）、水溶性色素（ＦＤ＆Ｃイエロー＃５、ＦＤ＆Ｃブルー＃２）、ＦＤ＆Ｃレイク（ＦＤ＆Ｃイエロー＃５レイク、ＦＤ＆Ｃブルー＃２レイク）、およびＤ＆Ｃレイク（Ｄ＆Ｃイエロー＃１０レイク、Ｄ＆Ｃレッド＃３０レイク）が挙げられる。
好適な可塑剤の非限定的な例には、多価アルコール（例えば、プロピレングリコール、グリセロール、ポリエチレングリコール）、酢酸エステル（例えば、トリアセチン、クエン酸トリエチル、クエン酸アセチルトリエチル）、フタル酸エステル（例えば、フタル酸ジエチル）、グリセリド（例えば、アシル化モノグリセリド）、および油（例えば、キャスター油、ミネラルオイル）が挙げらる。
ポリマー、可塑剤、着色剤、溶剤、脂肪、および／またはワックスを任意の好適な量で組み合わせて、コーティングを形成し得る。コーティングは、例えば浸漬コーティングおよび／またはスプレー噴霧を含む、任意の好適な方法で被着され得る。コーティングを堆積する他の方法もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、自己回復物品と関連付けられている。組織インターフェースコンポーネントの非限定的な例には、針（例えば、ステンレス鋼針、ＡＰＩを含む針）、生検パンチ、マイクロ針（例えば、ＡＰＩを含むマイクロ針）、発射体などが挙げられる。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、ばね作動コンポーネントを含む。このような組織インターフェースコンポーネントは、一般に、２０１８年５月１７日に出願された「ＳＥＬＦ－ＲＩＧＨＴＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」と題された共願の国際特許出願第ＷＯ２０１８／２１３６００号に記載されており、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。例えば、組織インターフェースコンポーネント（例えば、針）を含む自己回復物品は、組織インターフェースオポーネントが対象の体内の場所に近接する組織を穿刺するように、自己回復物品が対象の体内の場所で配向するように、対象に投与され得る。いくつかのこのような補正では、および自己回復物品と関連付けられた活性医薬品有効成分は、組織内に放出され、およびまたは組織に近接し得る。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織を貫通し得る。いくつかの実施形態では、組織は、１ｍＮ以上２０，０００ｍＮ以下の力で貫通される（例えば、１０ｍＮ以上および２０ｍＮ以下、１０ｍＮ以上および１００ｍＮ以下、１００ｍＮ以上および２０，０００ｍＮ以下、５，０００ｍＮ以上および２０，０００ｍＮ以下）。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、対象への投与時に、組織インターフェースコンポーネントが対象の体内の組織（例えば、消化粘膜組織）と実質的に直交して（例えば、直交から１５°以内で）整列するように、自己回復物品内に配向され得る。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織インターフェースコンポーネントが中空部分の縦軸に沿って自己回復デバイスから解放されるように、自己回復デバイスの中空部分内に配設され得る。例えば、図２を再度参照すると、自己回復物品は、組織係合表面１５０の直交の１５度以内に整列された最長の縦軸１８０を有し得る。特定の実施形態では、最長の縦軸１８０は、組織インターフェースコンポーネント１３０の主軸に平行である。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネント１３０が、解放され（例えば、自己作動コンポーネント１２０および／またはばね１２５の起動時に）、これにより、ばね１２５が、縦軸１８０に沿って膨張し、および／または組織インターフェースコンポーネントが、縦軸１８０の方向に平行に移動する。いくつかのこのような実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、孔１４０を出て、縦軸１８０に実質的に平行な方向で対象の組織に入り得る。しかしながら、他の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、対象の体内の組織と実質的に直交して整列されていない。
いくつかの実施形態では、自動回復物品は、自己回復時に垂直から、１５度以下、１０度以下、５度以下、２度以下、または１度以下の範囲内に配向された最長の縦軸を有する。特定の実施形態では、自動回復物品は、０．１度以上、１度以上、２度以上、５度以上、または１０度以上の範囲内に配向された最長の縦軸を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１度以上および１５度以下）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、自己回復時に垂直から、１５度以下、１０度以下、５度以下、２度以下、または１度以下の範囲内に配向された最長の縦軸を有する。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、０．１度以上、１度以上、２度以上、５度以上、または１０度以上の範囲内に配向された最長の縦軸を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１度以上および１５度以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、中空部分は、形状が円筒形であり得る。他の形状もまた、可能である。
例示的な実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、複数のマイクロ針を含む。別の例示的な実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、単一の針を含む。さらに別の例示的な実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、生検コンポーネント（例えば、生検あご）を含む。いくつかの場合では、組織インターフェースコンポーネントは、留止機構（例えば、フック、粘膜付着剤）を含み得る。組織インターフェースコンポーネントについては、以下により詳細に記載される。
上述したように、いくつかの実施形態では、第１の部分は、第１の平均密度を有する第１の材料を含む。いくつかの実施形態では、第１の材料および／または第２の材料は、特定の質量および／または密度を第１の部分および／または第２の部分に与えるように選択され得る。
いくつかの実施形態では、第１の部分の平均密度は、２ｇ／ｍＬ以下、１．８ｇ／ｍＬ以下、１．６ｇ／ｍＬ以下、１．４ｇ／ｍＬ以下、１．２ｇ／ｍＬ以下、１ｇ／ｍＬ以下、０．８ｇ／ｍＬ以下、０．６ｇ／ｍＬ以下、０．４ｇ／ｍＬ以下、０．２ｇ／ｍＬ以下、０．１ｇ／ｍＬ以下、０．０５ｇ／ｍＬ以下、または０．０２ｇ／ｍＬ以下である。特定のモニュメントでは、第１の部分は、０．０１ｇ／ｍＬ以上、０．０２ｇ／ｍＬ以上、０．０５ｇ／ｍＬ以上、０．１ｇ／ｍＬ以上、０．２ｇ／ｍＬ以上、０．４ｇ／ｍＬ以上、０．６ｇ／ｍＬ以上、０．８ｇ／ｍＬ以上、１ｇ／ｍＬ以上、１．２ｇ／ｍＬ以上、１．４ｇ／ｍＬ以上、１．６ｇ／ｍＬ以上、または１．８ｇ／ｍＬ以上の平均密度を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．０１ｇ／ｍＬ以上および２ｇ／ｍＬ以下、０．６ｇ／ｍＬ以上および２ｇ／ｍＬ以下）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、第２の部分は、第２の平均密度（例えば、第１の平均密度とは異なる）を有する第２の材料を含む。いくつかの実施形態では、第２の部分（例えば、および／または第２の材料）の平均密度は、２０ｇ／ｍＬ以下、１８ｇ／ｍＬ以下、１６ｇ／ｍＬ以下、１４ｇ／ｍＬ以下、１２ｇ／ｍＬ以下、１０ｇ／ｍＬ以下、８ｇ／ｍＬ以下、６ｇ／ｍＬ以下、４ｇ／ｍＬ以下、または３ｇ／Ｌ以下である。特定の実施形態では、第２の部分の平均密度は、２ｇ／ｍＬ以上、３ｇ／ｍＬ以上、４ｇ／ｍＬ以上、６ｇ／ｍＬ以上、８ｇ／ｍＬ以上、１０ｇ／ｍＬ以上、１２ｇ／ｍＬ以上、１４ｇ／ｍＬ以上、１６ｇ／ｍＬ以上、または１８ｇ／ｍＬ以上である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、２ｇ／ｍＬ以上および２０ｇ／ｍＬ以下）。他の範囲もまた、可能である。いくつかの実施形態では、第２の部分は、第１の部分との関連で上述した１つ以上の範囲の平均密度（例えば、０．６ｇ／ｍＬ以上および２ｇ／ｍＬ以下）を有し得、第１の部分の平均密度とは異なる。
第１の部分および第２の部分は、任意の好適な質量を有するように選択され得る。いくつかの実施形態では、第１の部分は、２０ｍｇ以上、５０ｍｇ以上、７５ｍｇ以上、１００ｍｇ以上、２００ｍｇ以上、３００ｍｇ以上、４００ｍｇ以上、５００ｍｇ以上、７５０ｍｇ以上、１ｇ以上、１．５ｇ以上、２ｇ以上、３ｇ以上。４ｇ以上、５ｇ以上、７ｇ以上、１０ｇ以上、１５ｇ以上であって、２０ｍｇ～１５ｇの任意の質量を含む、総質量（例えば、第１の部分内のすべての成分を含む）を有し得る。特定の実施形態では、第１の部分は、１５ｇ以下、１０ｇ以下、７ｇ以下、５ｇ以下、４ｇ以下、３ｇ以下、２ｇ以下、１．５ｇ以下、１ｇ以下、７５０ｍｇ以下、５００ｍｇ以下、４００ｍｇ以下、３００ｍｇ以下、２００ｍｇ以下、１００ｍｇ以下、７５ｍｇ以下、５０ｍｇ以下、２０ｍｇ以下であって、１５ｇ～２０ｍｇの任意の質量を含む、総質量を有し得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、５０ｍｇ以上および４ｇ以下、５０ｍｇ以上および１５ｇ以下）。いくつかの実施形態では、第１の部分または第２の部分は、２０ｍｇ以上および１５ｇ以下の範囲の質量を有する。いくつかの実施形態では、第１の部分または第２の部分は、２０ｍｇ以上および１ｇ以下の範囲の質量を有する。いくつかの実施形態では、第１の部分または第２の部分は、３００ｍｇ以上および１２ｇ以下の範囲の質量を有する。いくつかの実施形態では、第１の部分または第２の部分は、１００ｍｇ以上および２５０ｍｇ以下の範囲の質量を有する。いくつかの実施形態では、第１の部分または第２の部分は、２０ｍｇ以上および１５ｇ以下の範囲の質量を有する。いくつかの実施形態では、第１の部分または第２の部分は、１．５以上および６．５ｇ以下の範囲の質量を有する。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、第２の部分は、５０ｍｇ以上、７５ｍｇ以上、１００ｍｇ以上、２００ｍｇ以上、４００ｍｇ以上、５００ｍｇ以上、７５０ｍｇ以上、１ｇ以上、１．５ｇ以上、２ｇ以上、３ｇ以上、４ｇ以上、５ｇ以上、７ｇ以上、または１０ｇ以上の総質量（例えば、第２の部分内のすべての成分を含む）を有し得る。特定の実施形態では、第２の部分は、１５ｇ以下、１０ｇ以下、７ｇ以下、５ｇ以下、４ｇ以下、３ｇ以下、２ｇ以下、１．５ｇ以下、１ｇ以下、７５０ｍｇ以下、５００ｍｇ以下、４００ｍｇ以下、２００ｍｇ以下、１００ｍｇ以下、または７５ｍｇ以下の総質量を有し得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、５０ｍｇ以上および４ｇ以下、５０ｍｇ以上および１５ｇ以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、第１の材料および／または第２の材料は、ポリマー、セラミック、金属、およびそれらの組み合わせ（例えば、金属充填ポリマー）からなる群から選択される。いくつかの場合では、第１の材料および／または第２の材料は、生体適合性があり得る。いくつかの場合では、金属は、ステンレス鋼、鉄－炭素合金、Ｆｉｅｌｄの金属、ウォルフラム、モリブデン、金、亜鉛、鉄、およびチタンからなる群から選択され得る。
いくつかの実施形態では、セラミックは、ヒドロキシアパタイト、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、リン酸三カルシウム、ケイ酸塩、二酸化ケイ素、および酸化ジルコニウムからなる群から選択され得る。
特定の実施形態では、ポリマーは、ポリカプロラクトン、ポリ乳酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリスチレン、およびポリエーテルエーテルケトン、アクリロニトリル－ブタジエンスチレン、アモルファスポリエーテルイミド、およびポリビニルアルコールからなる群から選択され得る。
例示的な実施形態では、第１の材料は、金属を含み、第２の材料は、ポリマーを含む。
自動回復物品は、一般に、幾何学的中心（例えば、幾何学的体積の中心）を有する。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、幾何学的中心および重心を有し、重心は、第１の軸に沿った第１の方向に幾何学的中心からオフセットしている。いくつかの実施形態では、物品が、重心が幾何学的中心から横方向にオフセットしているように配向されながら、対象の組織（例えば、内腔壁）によって支持される場合、物品は、重力作用に起因して外部から印加されるトルクを受けて、第１の軸を重力の方向に沿って配向させて物品を配向させる。いくつかのこのような実施形態では、組織係合表面は、対象の体内の場所で組織と相互作用する（例えば、組織インターフェースコンポーネントが、組織とインターフェースし得るように）。
特定の実施形態では、第１の部分および／または第２の部分の密度、質量、および／または体積は、自己回復物品が自己回復挙動を呈するように、選択され得る。例えば、いくつかの実施形態では、重心を幾何学的中心から横方向にオフセットさせて、幾何学的中心を通る軸を介して浮遊した物品が、外部から印加される０．０９＊１０＾－４Ｎｍ以下のトルクが作用したとき、垂直から２０度以下の配向を維持するように構成されるように、自己回復物品の重心は、垂直から幾何学的中心からオフセットし得る。
いくつかの実施形態では、自動回復物品は、外部から印加される０．０９＊１０＾－４Ｎｍ以下のトルクが作用したとき、垂直から２０°以下の配向を維持する。特定の実施形態では、自動回復物品は、外部から印加される０．０９＊１０＾－４Ｎｍ以下のトルクが作用したとき、垂直から、１５°以下、１２°以下、１０°以下、８°以下、６°以下、４°以下、または２°以下の配向を維持する。いくつかの実施形態では、自動回復物品は、外部から印加される０．０９＊１０＾－４Ｎｍ以下のトルクが作用したとき、垂直から、１°以上、２°以上、４°以上、６°以上、８°以上、１０°以上、１２°以上、または１５°以上の配向を維持する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、２０°以下および１°以上）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、特定の流体中で９０°からの特定の自己回復時間を有することを特徴とし得る。自己回復時間は、自己回復物品を特定の流体中に９０°で設置し、かつ自己回復物品が流体の不在下で自己回復物品によって他の方法で維持される特定の配向（例えば、物品の安定な平衡点（または配向）に対応する配向）に戻ることを可能にすることによって、決定され得る。
特定の実施形態では、流体は、油である。いくつかのこのような実施形態では、自己回復物品は、油中で、０．１５秒以下、０．１秒以下、０．０５秒以下、または０．０２秒以下の、９０°からの自己回復時間を有する。特定の実施形態では、自己回復物品は、油中で、０．０１秒以上、０．０２秒以上、０．０５秒以上、０．１秒以上、または０．１２秒以上の、９０°からの自己回復時間を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１５秒以下および０．０１秒以上）。他の範囲もまた、可能である。油中での自己回復時間は、システム／物品を完全に浸漬して決定される。
いくつかの実施形態では、流体は、胃液である。いくつかのこのような実施形態では、自己回復物品は、胃液中で、０．０６秒以下、０．０５秒以下、０．０４秒以下、０．０３秒以下、または０．０２秒以下の、９０°からの自己回復時間を有する。特定の実施形態では、自己回復物品は、胃液中で、０．００５秒以上、０．０１秒以上、０．０２秒以上、０．０３秒以上、０．０４秒以上、または０．０５秒以上の、９０°からの自己回復時間を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．０６秒以下および０．００５秒以上）。他の範囲もまた、可能である。胃液中の自己回復時間は、システム／物品を完全に浸漬して決定される。
特定の実施形態では、流体は、粘液である。いくつかのこのような実施形態では、自己回復物品は、粘液中で、０．０５秒以下、０．０４秒以下、０．０３秒以下、または０．０２秒以下の、９０°からの自己回復時間を有する。特定の実施形態では、自己回復物品は、粘液中で、０．００５秒以上、０．０１秒以上、０．０２秒以上、０．０３秒以上、０．０４秒以上、または０．０４５秒以上の、９０°からの自己回復時間を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．０５秒以下および０．００５秒以上）。他の範囲もまた、可能である。粘液中での自己回復時間は、システム／物品を完全に浸漬して決定される。
いくつかの実施形態では、流体は、水である。いくつかのこのような実施形態では、自己回復物品は、水中で、０．０５秒以下、０．０４秒以下、０．０３秒以下、または０．０２秒以下の、９０°からの自己回復時間を有する。特定の実施形態では、自己回復物品は、水中で、０．００５秒以上、０．０１秒以上、０．０２秒以上、０．０３秒以上、０．０４秒以上、または０．０４５秒以上の、９０°からの自己回復時間を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．０５秒以下および０．００５秒以上）。他の範囲もまた、可能である。水中での自己回復時間は、システム／物品を完全に浸漬して決定される。
いくつかの実施形態では、自動回復物品は、１つ以上のベントを含む（例えば、自己回復物品を通る空気および／または流体の流れを許容するため）。いくつかの実施形態では、自己回復物品は、自己回復物品の少なくとも一部分（例えば、第１の部分、第２の部分）と関連付けられた１つ以上（例えば、２つ以上、３つ以上、４つ以上）のベントを含む。いくつかのこのような実施形態では、ベントは、流体（例えば、胃液）が、例えば、自己作動コンポーネントおよび／またはばねが流体に曝露されるように（例えば、自己作動コンポーネントおよび／またはばねが作動するように）、自己回復物品の少なくとも一部分に入ることを許容し得る。例えば、図２を再度参照すると、システム１０２は、自己回復物品の少なくとも一部分（例えば、第１の部分１１０）と関連付けられたベント１９０を含む。いくつかの場合では、ベント（複数可）１９０は、自己作動コンポーネント１２０、支持材料１６０、および／またはばね１２５と流体連通し得る。ベントは、自己回復物品の第１の部分と関連付けられているものとして本明細書に描示されているが、いくつかの実施形態では、本明細書の教示に基づく当業者であれば、１つ以上のベントが自己回復物品の第２の部分と関連付けられ得ることを理解するであろう。
いくつかの実施形態では、１つ以上のベント（例えば、図２のベント１９０）は、流体ゲート（例えば、プラグ、コーティング、バリア）を含み得る。いくつかの場合では、流体ゲートは、流体（例えば、システムの外部の流体）が所望の時間までベントでシステムに入るのを防止し得る。特定の実施形態では、流体ゲートは、バリア材料を含む。好適なバリア材料の非限定的な例には、ポリカプロラクトン箔、熱可塑性エラストマー、シリコーン、セルロース系（例えば、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースフタレート、エチルセルロース、セルロースアセテートフタレート、セルロースアセテートトリメリテート）、ビニル（例えば、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルアルコール）、ポリ（ビニルピロリドン）－ポリ（酢酸ビニル）コポリマー、ポリ（ビニルアルコール）－ポリ（エチレングリコール）コポリマー、ポリ（酢酸フタル酸ビニル）、グリコール（例えば、ポリ（エチレングリコール））、アクリル（例えば、アミノアルキルメタクリレートコポリマー）、他の炭水化物（例えば、マルトデキストリン、ポリデキストロース）、およびそれらの組み合わせが挙げられる。バリア材料は、１つ以上の親水性材料を含み得る。バリア材料は、１つ以上の疎水性材料を含み得る。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、バリア材料として好適な親水性材料または疎水性材料を選択することが可能であろう。特定の実施形態では、１つ以上のベントのうちの少なくとも１つ（例えば、ベントのうちの少なくとも１つ、少なくとも２つ、すべて）は、流体ゲートを含まない（例えば、ベントは、開いている）。
特定の実施形態では、自動回復物品は、ベントを含まない。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、特定の大きい断面寸法を有し得る。いくつかの実施形態では、自己回復物品の最大断面寸法は、２．０ｃｍ以下、１．８ｃｍ以下、１．６ｃｍ以下、１．４ｃｍ以下、１．２ｃｍ以下、１．１ｃｍ以下、１ｃｍ以下、０．８ｃｍ以下、０．６ｃｍ以下、０．４ｃｍ以下、または０．２ｃｍ以下であって、２．０ｃｍ未満の任意の寸法（例えば、０．１ｃｍ、０．３ｃｍ、０．５ｃｍ．．．１．７ｃｍなど）を含む。特定の実施形態では、自己回復物品の最大断面寸法は、０．１ｃｍ以上、０．２ｃｍ以上、０．４ｃｍ以上、０．６ｃｍ以上、０．８ｃｍ以上、１ｃｍ以上、１．２ｃｍ以上、１．４ｃｍ以上、１．６ｃｍ以上、１．８ｃｍ以上であって、０．１ｃｍ超２．０ｃｍ以下（例えば、０．３ｃｍ、０．５ｃｍ．．．１．７ｃｍ、１．９ｃｍなど）の任意の寸法を含む。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、２ｃｍ以下および０．１ｃｍ以上、１．１ｃｍ以下および０．１ｃｍ以上）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、自己回復物品は、対象に（例えば、経口的に）投与され得る。いくつかのこのような実施形態では、自己回復物品は、１つ以上の活性医薬成分を含み得る。特定の実施形態では、活性医薬成分は、対象の体内の場所（例えば、消化管内）で放出される。
特定の実施形態では、１つ以上のセンサーが、自己回復物品と関連付けられ得る。例えば、いくつかの場合では、１つ以上のセンサーを使用して、自己回復物品の場所（例えば、対象の体内の場所）を決定し、および／または、自己回復物品と関連付けられた１つ以上の組織インターフェースコンポーネントの作動をトリガし得る。好適なセンサーの非限定的な例には、ｐＨ、ガス、光、ＧＰＳ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、配向、近接、熱、流体などが挙げられる。
いくつかの場合では、第１の部分および／または第２の部分のうちの１つ以上は、磁性を有し得る。
例示的な実施形態では、自己回復物品は、摂取可能である。特定の実施形態によれば、摂取可能な自己回復物品は、平均密度を有する第１の部分と、第１の部分の平均密度とは異なる平均密度を有する第２の部分と、物品を摂取する対象の体内に放出するための薬剤を運ぶためのペイロード部分と、を含む。特定の実施形態では、自己回復物品は、１ｇ／ｃｍ３超の平均密度を有する少なくとも第１の部分を含む。特定の実施形態によれば、第１の部分の平均密度と第２の部分の平均密度との比は、２．５：１以上である。特定の例示的な実施形態では、自己回復物品は、第１の平均密度を有する第１の材料を含む第１の部分と、第１の平均密度とは異なる第２の平均密度を有する第２の材料を含む第２の部分と、を含む。特定の実施形態では、自己回復物品は、第１の材料と、第１の材料とは異なる第２の材料と、自己回復物品と関連付けられた活性医薬品と、を含む。いくつかの実施形態によれば、第１の材料の平均密度と第２の材料の平均密度との比は、２．５：１以上である。いくつかの実施形態では、自動回復物品は、１．１ｃｍ以下の最大断面寸法を有する。
特定の実施形態では、物品は、重心を幾何学的中心から横方向にオフセットさせて、幾何学的中心を通る軸を介して浮遊した物品が、軸周りに重力に起因して外部から印加される０．０９＊１０＾－４Ｎｍ以下のトルクを受けるように、幾何学的中心と、幾何学的中心からオフセットした重心と、を有する。いくつかの実施形態によれば、自己回復物品は、０００以下のカプセルにカプセル化されるように構成されている。他の実施形態では、自己回復物品は、カプセル化されていない。特定の実施形態では、自己回復物品は、自己回復物品と関連付けられた組織インターフェースコンポーネントを含む。いくつかの例示的な実施形態は、外部から印加される０．０９＊１０＾－４Ｎｍ以下のトルクが作用したとき、垂直から２０度以下の配向を維持するように構成された、自動回復物品の組織係合表面に本質的に垂直な軸に関する。いくつかの実施形態によれば、自己回復物品は、最も安定な、最も低い位置エネルギーの物理的構成と、最も安定な構成から任意の配向での９０度オフセットからの、０．０５秒以下の水中での自己回復時間と、を有する。特定の実施形態によれば、自己回復物品は、１％以下（例えば、０．５％以下、０．１％以下）の閉塞率を有する。
特定の例示的な実施形態は、対象の体内の場所に医薬品を送達する方法に関する。いくつかの実施形態によれば、この方法は、外殻および自己回復物品を含むカプセルを対象に投与することと、組織インターフェースコンポーネントが対象の体内の場所に近接する組織を穿刺するように、対象の体内の場所で自己回復物品を配向させることと、を含む。
組織の留止
いくつかの実施形態では、物品（例えば、自己回復物品）は、対象の体内の場所（例えば、対象の体内の場所の組織）に留止するように構成され得る。上述したように、いくつかの実施形態では、自己回復物品は、１つ以上の留止機構（例えば、フック、粘膜付着剤）を含む１つ以上の組織インターフェースコンポーネントを含み得る。フックについては、以下により詳細に記載される。粘膜付着剤については、以下により詳細に記載される。例示的な実施形態では、自己回復物品は、いくつかの場合では、外部から印加された０．０９＊１０＾－４Ｎｍ以下のトルクと、自己回復物品と関連付けられた少なくとも１つの留止機構と、が作用したとき、垂直から２０度以下の配向を維持するように構成された、物品の組織係合表面に垂直な縦軸を有し得る。別の例示的な実施形態では、物品は、支持材料と関連付けられた（例えば、支持材料と直接接触して、支持材料で少なくとも部分的にカプセル化された）ばね（例えば、ばねが、少なくとも５％の圧縮ひずみの下で支持材料によって少なくとも部分的に圧縮された状態に維持されるように）と、ばねに動作可能に結合された少なくとも１つの留止機構と、を含み得る。ばねおよびサポート材料については、以下により詳細に記載される。自己回復物品および／または自己作動コンポーネントと関連付けられた少なくとも１つの留止機構を含む他の実施形態もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、留止機構は、フック（例えば、フック状の針）を含む。例えば、図５に例示されるように、システム１０４は、第１の部分１１０および第２の部分１１５を含む。特定の実施形態では、組織係合表面１５０は、第２の部分１１５と関連付けられている。いくつかの場合では、システム１０４は、留止機構１３５を含む組織インターフェースコンポーネント１３０を含み得る。いくつかの実施形態では、留止機構１３５は、フックであり得る。特定の実施形態では、留止機構１３５は、システム１０４内に内部的に配設され、所望の条件セットの下で（例えば、対象の体内の特定の場所で）解放され（例えば、孔１４０を介して）得る。図５に描示されない特定の実施形態では、フック１３５は、システム１０４の外面上に配設され得る。
図６をここで参照すると、特定の実施形態では、システム１０６は、自己作動コンポーネント１２０（例えば、ばね１２５および／または支持材料１６０を含む）と関連付けられた留止機構１３５を含む。特定の実施形態では、流体（例えば、胃液）への曝露時に、および／または特定の条件セット（例えば、胃の中などの消化管の生理学的条件）の下で、自己作動コンポーネントが作動し、対象の体内に位置する組織内に留止機構を挿入する。
いくつかの実施形態では、留止機構（および／または留止機構を含む物品）は、対象の体内の場所に保持されるように構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、留止機構は、その場所で保持されるように、対象の体内の場所で表面（例えば、組織の表面）と係合する。
有利には、本明細書に記載される１つ以上の留止機構を含むシステムは、対象の体内の場所で組織の表面に挿入され得、比較的高い印加される力および／または比較的高い配向の変化の下で、組織との接触を維持し（例えば、消化管によって、および／または消化管内の高流量の下で及ぼされる圧縮力によって）得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるシステムは、例えば、流れを規制し、より長い接触時間を可能にするなど、消化管内（例えば、幽門内）の開口部を実質的に遮断しない。特定の実施形態では、消化管の壁の自然な補充は、外科的および／または内視鏡的回収を必要とせずに、本明細書に記載されるシステムの望ましい離脱および／または排出を許容し得る。
例えば、いくつかの実施形態では、留止機構は、対象の体内の場所の組織の表面に挿入され得、１度以上、２度以上、５度以上、１０度以上、１５度以上、２０度以上、２５度以上、３０度以上、４５度以上、６０度以上、７５度以上、または８５度以上のシステムの配向の変化の下で、組織との接触を維持し得る（例えば、システムは留止されたままである）。特定の実施形態では、システムは、９０度以下、８５度以下、７５度以下、６０度以下、４５度以下、３０度以下、２５度以下、２０度以下、１５度以下、１０度以下、５度以下、または２度以下のシステムの配向の変化の下で、留止されたままであり得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１度以上および９０度以下、１度以上および４５度以下、２度以上および３０度以下）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、システム（例えば、留止機構を含む）は、０．００２Ｎ以上、０．００４Ｎ以上、０．００６Ｎ以上、０．００８Ｎ以上、０．０１Ｎ以上、０．０１２Ｎ以上、０．０１４Ｎ以上、０．０１６Ｎ以上、０．０１８Ｎ以上、０．０２Ｎ以上、０．０２５Ｎ以上、０．０３Ｎ以上、０．０４Ｎ以上、０．０５Ｎ以上、０．１Ｎ以上、０．１５Ｎ以上、０．２Ｎ以上、０．２５Ｎ以上、０．３Ｎ以上、０．３５Ｎ以上、０．４Ｎ以上、０．５Ｎ以上、０．６Ｎ以上、０．７Ｎ以上、０．８Ｎ以上、または０．９Ｎ以上の、留止機構ごとに法線方向に印加される力の、法線保持力の下で、対象の体内の場所に保持されるように構成されている。いくつかの実施形態では、システムは、１Ｎ以下、０．９Ｎ以下、０．８Ｎ以下、０．７Ｎ以下、０．６Ｎ以下、０．５Ｎ以下、０．４Ｎ以下、０．３５Ｎ以下、０．３Ｎ以下、０．２５Ｎ以下、０．２Ｎ以下、０．１５Ｎ以下、０．１Ｎ以下、０．０５Ｎ以下、０．０４Ｎ以下、０．０３Ｎ以下、０．０２５Ｎ以下、０．０２Ｎ以下、０．０１８Ｎ以下、０．０１６Ｎ以下、０．０１４Ｎ以下、０．０１２Ｎ以下、０．０１Ｎ以下、０．００８Ｎ以下、０．００６以下、または０．００４Ｎ以下の、留止機構ごとに法線方向に印加される力の、法線保持力を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．００２Ｎ以上および１Ｎ以下、０．０２Ｎ以上および０．０８Ｎ以下、０．１Ｎ以上および１Ｎ以下）。他の範囲もまた、可能である。本明細書に記載されるような法線保持力は、システムの留止機構を組織の表面（例えば、エクスビボブタ胃）に少なくとも０．９ｍｍの貫通深さまで挿入し、かつ次いで、システムが組織から外れるまで、システムを組織の表面に直交する方向に引っ張ることによって、決定され得る。システムを取り外す前の最大の力は、法線保持力である。
いくつかの実施形態では、システム（例えば、留止機構を含む）は、０．００２Ｎ以上、０．００４Ｎ以上、０．００６Ｎ以上、０．００８Ｎ以上、０．０１Ｎ以上、０．０１２Ｎ以上、０．０１４Ｎ以上、０．０１６Ｎ以上、０．０１８Ｎ以上、０．０２Ｎ以上、０．０２５Ｎ以上、０．０３Ｎ以上、０．０４Ｎ以上、０．０５Ｎ以上、０．１Ｎ以上、０．１５Ｎ以上、０．２Ｎ以上、０．２５Ｎ以上、０．３Ｎ以上、０．３５Ｎ以上、０．４Ｎ以上、０．５Ｎ以上、０．６Ｎ以上、０．７Ｎ以上、０．８Ｎ以上、または０．９Ｎ以上の、留止機構ごとに法線方向に印加される力の、直交保持力の下で、対象の体内の場所に保持されるように構成されている。いくつかの実施形態では、システムは、１Ｎ以下、０．９Ｎ以下、０．８Ｎ以下、０．７Ｎ以下、０．６Ｎ以下、０．５Ｎ以下、０．４Ｎ以下、０．３５Ｎ以下、０．３Ｎ以下、０．２５Ｎ以下、０．２Ｎ以下、０．１５Ｎ以下、０．１Ｎ以下、０．０５Ｎ以下、０．０４Ｎ以下、０．０３Ｎ以下、０．０２５Ｎ以下、０．０２Ｎ以下、０．０１８Ｎ以下、０．０１６Ｎ以下、０．０１４Ｎ以下、０．０１２Ｎ以下、０．０１Ｎ以下、０．００８Ｎ以下、０．００６以下、または０．００４Ｎ以下の、留止機構ごとに法線方向に印加される力の、直交保持力を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．００２Ｎ以上および１Ｎ以下、０．０２Ｎ以上および０．０８Ｎ以下、０．１Ｎ以上および１Ｎ以下）。他の範囲もまた、可能である。本明細書に記載されるような直交保持力は、システムの留止機構を組織（例えば、エクスビボブタ胃）の表面に少なくとも０．９ｍｍの貫通深さまで挿入し、かつ次いで、システムが組織から外れるまで、組織の表面に平行な方向に、システムに力を印加する（例えば、図６４参照）ことによって、決定され得る。システムを取り外す前の最大の力は、直交保持力である。
いくつかの実施形態では、システムは、３０度以下の配向の変化および１Ｎ以下の印加される（例えば、法線、直交）力の下で、対象の体内に位置する組織の表面に留止されたままであるように構成されている。
いくつかの実施形態では、システムは、２つ以上の留止機構を含む。いくつかの場合では、システムは、２つ以上の留止機構を含む単一の自己回復物品を含み得る。特定の実施形態では、システムは、各々が１つ以上の留止機構を含む２つ以上の自己回復物品を含む。特定の実施形態では、留止機構を取り外すのに必要な力（例えば、法線保持力、直交保持力）は、システムと関連付けられた留止機構の数を増加させることによって、増加し得る。理論に拘束されることを望まないが、留止機構間の間隔は、システムの保持力（例えば、法線保持力、直交保持力）に関連し得る。
いくつかの実施形態では、システムは、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、０．３ｍｍ以上、０．４ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、０．９ｍｍ以上、１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以上、１．４ｍｍ以上、１．５ｍｍ以上、１．６ｍｍ以上、１．８ｍｍ以上、または２ｍｍ以上の、留止機構間の平均間隔を有し得る。特定の実施形態では、システムは、２．５ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．８ｍｍ以下、１．６ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１ｍｍ以下、０．９ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、または０．２ｍｍ以下の、留止機構間の平均間隔を有し得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１ｍｍ以上および２．５ｍｍ以下、１ｍｍ以上および１．５ｍｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
留止機構は、任意の好適な寸法および／または形状を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、留止機構を含む組織インターフェースコンポーネントの最大寸法（例えば、長さ）は、１ｃｍ以下、０．８ｃｍ以下、０．６ｃｍ以下、０．５ｃｍ以下、０．４ｃｍ以下、０．３ｃｍ以下、０．２５ｃｍ以下、０．２３ｃｍ以下、または０．２ｃｍ以下であり得る。特定の実施形態では、留止機構を含む組織インターフェースコンポーネントの最大寸法（例えば、長さ）は、０．１５ｃｍ以上、０．２ｃｍ以上、０．２３ｃｍ以上、０．２５ｃｍ以上、０．３ｃｍ以上、０．４ｃｍ以上、０．５ｃｍ以上、０．６ｃｍ以上、または０．８ｃｍ以上であり得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．２ｃｍ以上および１ｃｍ以下、０．１５ｃｍ以上および１ｃｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、留止機構は、特定の留止具長を有する。例として、フックを含む留止機構の場合、留止具長は、フックの曲げ長の最大断面寸法（例えば、曲がっていない部分を含まないフックの直径）に対応する。特定の実施形態では、留止具長は、１０ミクロン以上、２０ミクロン以上、２３ミクロン以上、２５ミクロン以上、３０ミクロン以上、３４ミクロン以上、３５ミクロン以上、４０ミクロン以上、５０ミクロン以上、６０ミクロン以上、７０ミクロン以上、８０ミクロン以上、９０ミクロン以上、１００ミクロン以上、１２０ミクロン以上、１４０ミクロン以上、１６０ミクロン以上、１８０ミクロン以上、２００ミクロン以上、または２２５ミクロン以上である。特定の実施形態では、留止具長は、２５０ミクロン以下、２２５ミクロン以下、２００ミクロン以下、１８０ミクロン以下、１６０ミクロン以下、１４０ミクロン以下、１２０ミクロン以下、１００ミクロン以下、９０ミクロン以下、８０ミクロン以下、７０ミクロン以下、６０ミクロン以下、５０ミクロン以下、４０ミクロン以下、３０ミクロン以下、または２０ミクロン以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１０ミクロン以上および２５０ミクロン以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの場合では、留止機構は、最適な貫通深さ（例えば、留止機構が対象の体内に位置する組織の表面の下に配設された深さ）を有するように構成され得る。いくつかの実施形態では、留止機構は、０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、０．９ｍｍ以上、１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以上、１．４ｍｍ以上、１．５ｍｍ以上、１．７ｍｍ以上、１．９ｍｍ以上、２ｍｍ以上、２．２ｍｍ以上、２．４ｍｍ以上、２．５ｍｍ以上、３ｍｍ以上、３．５ｍｍ以上、４ｍｍ以上、４．５ｍｍ以上、または５ｍｍ以上の貫通深さを有する。特定の実施形態では、留止機構は、６ｍｍ以下、５ｍｍ以下、４．５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３．５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２．４ｍｍ以下、２．２ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．９ｍｍ以下、１．７ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１ｍｍ以下、０．９ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、または０．６ｍｍ以下の貫通深さを有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．５ｍｍ以上および６ｍｍ以下、０．９ｍｍ以上および２．５ｍｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。理論に拘束されることを望まないが、組織の変位は、留止機構の貫通深さ以上であり得る。単に例として、特定の実施形態セットでは、留止機構は、組織を最大１４ｍｍ変位させて、例えば最大４ｍｍの、貫通深さを達成し得る。
有利なことに、本明細書に記載される留止機構を含むシステムは、生理学的条件および流体流の下で（例えば、およそ０．１ｍ／秒で流れる流体に曝露される）、比較的長期間保持され得る。例えば、いくつかの実施形態では、留止機構を含むシステムは、１時間以上、２時間以上、４時間以上、８時間以上、１２時間以上、２４時間以上、２日以上、３日以上、５日以上、７日以上、または１０日以上の間、対象の体内に位置する組織の表面に保持される。特定の実施形態では、システムは、１４日以下、１０日以下、７日以下、５日以下、３日以下、２日以下、２４時間以下、１２時間以下、８時間以下、４時間以下、または２時間以下の間、保持される。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１時間以上および１４日以下）。他の範囲もまた、可能である。いくつかの場合では、留止機構は、生理学的条件下および流体の流れの下で比較的非常に長期間保持されるように構成され得る。例えば、特定の実施形態では、留止機構は、１か月以上、２か月以上、３か月以上、６か月以上、または１年以上の間、対象の体内の組織の場所の表面に保持され得る。いくつかの実施形態では、留止機構は、２年以下、１年以下、６か月以下、３か月以下、または２か月以下の間、対象の体内の組織の場所の表面に保持され得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１時間以上および２年以下、１か月以上および２年以下）。他の範囲もまた、可能である。
本明細書に記載される留止機構は、任意の好適な材料を含み得る。いくつかの実施形態では、留止機構材料は、比較的非分解性である。特定の実施形態では、留止機構は、特定の期間内に分解するように構成され得る。いくつかの実施形態では、留止機構は、保持される状況において、上述した１つ以上の時間範囲内で分解するように構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、留止機構は、１時間以上、２時間以上、４時間以上、８時間以上、１２時間以上、２４時間以上、２日以上、３日以上、５日以上、７日以上、または１０日以上で劣化するように（例えば、システムが、対象の体内の場所に保持されなくなるように）構成されている。特定の実施形態では、留止機構は、１４日以下、１０日以下、７日以下、５日以下、３日以下、２日以下、２４時間以下、１２時間以下、８時間以下、４時間以下、または２時間以下で劣化するように構成されている。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１時間以上および１４日以下）。他の範囲もまた、可能である。いくつかの場合では、留止機構は、１か月以上、２か月以上、３か月以上、６か月以上、または１年以上で分解するように（例えば、システムが対象の体内の場所に保持されなくなるように）構成され得る。いくつかの実施形態では、留止機構は、２年以下、１年以下、６か月以下、３か月以下、または２か月以下で分解し得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１時間以上および２年以下、１か月以上および２年以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの場合では、留止機構は、以下に記載されるように、導電性材料を含み得る。
電気刺激
いくつかの実施形態では、本明細書に記載されるシステム、物品、および方法は、対象の体内の場所で電気刺激を提供するのに有用であり得る。有利には、本明細書に記載されるシステムは、例えば内視鏡的設置および／または電気デバイス備え付けを含む、従来の方法と比較して、消化管に一時的な電気刺激を提供するために経口的に（例えばカプセルで）投与され得る。いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上の留止機構を含み、少なくとも１つの留止機構は、導電性部分を含む（例えば、対象の体内の場所での組織との電気的通信のため）。このようなシステムは、例えば、イオントフォレーシス（例えば、局所電流の印加中に対象の体内の組織内にＡＰＩを導入すること）に有用であり得る。本明細書に記載されるシステムがイオントフォレーシス用に構成されている特定の実施形態では、システムは、導電性チップを含む第１の組織インターフェースコンポーネント（例えば、第１の自己回復物品内に包含される）と、組織に接触するが貫通しないように構成された（例えば、鈍い円筒）第２の組織インターフェースコンポーネント（例えば、第２の自己回復物品内に包含される）と、を含み得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の電極が、第１の組織インターフェースコンポーネントおよび／または第２の組織インターフェースコンポーネントと電気通信し得る。
いくつかの実施形態では、システム（例えば、自己回復システム）は、２つ以上の組織インターフェースコンポーネントを含む。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントの各々は、組織に接触するように構成された組織接触部分を含む。いくつかの場合では、組織接触部分は、導電性であり得る。特定の実施形態では、組織接触部分は、電気絶縁性であり得る。
いくつかの実施形態では、組織接触部分は、第１の導電性部分および第２の絶縁性部分を含む。いくつかのこのような実施形態では、導電性部分は、組織と電気通信するように構成され得、絶縁性部分は、組織と電気通信しないように構成され得る。
理論に拘束されることを望まないが、いくつかの実施形態では、絶縁性部分の長さは、組織の特定の層との電気通信を防止するように構成され得る（例えば、胃の筋肉刺激のために、長さは、外側の筋層に対応し得る（例えば、２～４ｍｍ）、ＳＩ粘膜の場合、長さは、例えば０．１～１ｍｍであり得る。いくつかの場合では、絶縁性部分は、胃腸液および／または組織の粘膜コーティングが導電性部分に接触しないように構成され得る（例えば、理論に拘束されることを望まないが、胃腸液および粘膜コーティングは、一般に、導電性であり、したがって、いくつかの場合では、下にある組織に電気刺激が到達するのを防止し得る）。組織接触部分は、導電性部分と絶縁性部分との任意の好適な比を含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、導電性部分は、組織インターフェースコンポーネントの組織接触部分の総表面積の、０．１％以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、５％以上、１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、または９０％以上の量で、組織接触部分に存在する。特定の実施形態では、導電性部分は、組織インターフェースコンポーネントの組織接触部分の総表面積の、１００％以下、９０％以下、８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２０％以下、１０％以下、５％以下、２％以下、１％以下、または０．５％以下の量で、組織接触部分に存在する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１％以上および１００％以下、１０％以上および１００％以下、３０以上％および９０％以下）。他の範囲もまた、可能である。いくつかの実施形態では、組織接触部分の先端部は、導電性であり、組織接触部分の残部は、絶縁性である。
特定の実施形態では、絶縁部分は、組織インターフェースコンポーネントの組織接触部分の総表面積の、１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、または９０％以上の量で、組織接触部分に存在する。特定の実施形態では、絶縁部分は、組織インターフェースコンポーネントの組織接触部分の総表面積の、１００％以下、９０％以下、８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、３０％以下、または２０％以下の量で、組織接触部分に存在する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１０％以上および１００％以下、３０％以上および９０％以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、システムは、本明細書に記載されるような自己回復物品と、各組織インターフェースコンポーネントと関連付けられた組織と接触するように構成された組織接触部分を各々が含む少なくとも１つの組織インターフェースコンポーネントと、を含む。特定の実施形態では、システムは、本明細書に記載される２つ以上の自己回復物品を含み、各自己回復物品は、少なくとも１つの組織インターフェースコンポーネントを含み、各組織インターフェースコンポーネントは、組織に接触するように構成された組織接触部分を含む。例えば、例示的な実施形態セットでは、単一の自己回復物品が、対象に投与され得、自己回復物品は、２つ以上の組織インターフェースコンポーネントを含み、ここで、組織インターフェースコンポーネントの組織接触部分と直接接触している組織に電流が印加され得るように、電源が、２つ以上の組織インターフェースコンポーネントと電気通信するように設置され得る。別の例示的な実施形態セットでは、各自己回復物品が少なくとも１つの組織インターフェースコンポーネントを含む、２つ（またはより多く）の自己回復物品が、対象に投与され得、ここで、電源が、自己回復物品と電気通信して設置され得、このような経済は、各自己回復物品からの各組織インターフェースコンポーネントの組織接触部分と直接接触している組織に適用される。他の組み合わせもまた、可能である。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、自己回復物品、組織インターフェースコンポーネント、および組織接触部分の組み合わせを選択する方法を理解するであろう。
本明細書に記載されるように、いくつかの実施形態では、自己回復物品および／または自己作動物品を含むシステムが、対象に投与され得、ここで、システムは、物品内に配設された少なくとも１つの組織インターフェースコンポーネント（例えば、自己ライティング物品および／または自己作動物品）を含む。システムは、少なくとも１つのインターフェースコンポーネントが物品から解放され、および／または対象の体内の場所で組織に挿入されるように、投与され得る。特定の実施形態では、電流は、電流が、２つ以上の組織インターフェースコンポーネントにわたって移動するように、印加され得る（例えば、組織インターフェースコンポーネントとの電源聡明通信によって生成される）。いくつかのこのような実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織と電気通信しない。
導電性部分は、任意の好適に導電性の材料を含み得る。好適な電子伝導性材料の非限定的な例には、導電性ポリマー、銀、銅、金、ステンレス鋼、白金、亜鉛、および鋼が挙げられる。他の伝導性材料もまた、可能である。
絶縁性部分は、任意の好適に電気絶縁性の材料を含み得る。絶縁性材料に好適な非限定的な例には、パリレン、ポリカプロラクトン、およびポリエチレンなどのポリマーが挙げられる。他の絶縁性材料もまた、可能である。
導電性材料および／または絶縁性材料は、いくつかの場合では、組織インターフェースコンポーネント上のコーティングとして提供され得る。特定の実施形態では、組織接触部分は、導電性材料および／または絶縁性材料を含むバルク材料を含み得る。
いくつかの実施形態では、（例えば、組織を電気的に刺激するために、組織接触部分を横切って）印加される電流は、０．００１ミリアンペア以上、０．０１ミリアンペア以上、０．１ミリアンペア以上、０．５ミリアンペア以上、１ミリアンペア以上、５ミリアンペア以上、１０ミリアンペア以上、５０ミリアンペア以上、１００ミリアンペア以上、または２５０ミリアンペア以上であり得る。特定の実施形態では、印加される電流は、５００ミリアンペア以下、２５０ミリアンペア以下、１００ミリアンペア以下、５０ミリアンペア以下、１０ミリアンペア以下、５ミリアンペア以下、１ミリアンペア以下、０．５ミリアンペア以下、０．１ミリアンペア以下、または０．０１ミリアンペア以下であり得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．００１ミリアンペア以上および５００ミリアンペア以下、０．１ミリアンペア以上および１０ミリアンペア以下）。他の範囲もまた、可能である。電流が、例えば外部電源（例えば、電池）を含む、任意の好適な手段を使用して印加され得る。
特定の実施形態では、システムは、上述したように、０．１Ｎ以上（例えば、０．６Ｎ以上）の力、および／または３０度以上の配向の変化の下で、対象の体内の場所に保持されるように構成されている。
自己作動
例えば、自己作動針、自己作動留止機構、および／または自己作動生検パンチなどの自己作動組織インターフェースコンポーネントを含む自己作動物品が、一般に、提供される。有利なことに、いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自己作動物品は、消化管での分解に起因して、組織に直接、注入によって典型的に送達される多種多様な医薬品を送達するための一般的なプラットフォームとして有用であり得る。また、本明細書に記載される自己作動物品を使用して、内視鏡検査を必要とせずに、本明細書に記載される、センサー、電気刺激、留止システムを組織に送達し、および／または生検を行い得る。いくつかの実施形態では、物品は、ばね（例えば、コイルばね、ウェーブばね、皿ばね座金、梁、膜、特定の機械的回復特性を有する材料）を含む。当業者であれば、ばねという用語が、コイルばねに限定されることを意図するものではなく、一般に、材料／コンポーネントに対する印加された圧縮力を解放した後、材料／コンポーネントが、周囲条件下（例えば、圧縮前の材料／コンポーネントの長さの、４０％以内、５０％以内、６０％以内、７０％以内、８０％以内、９０％以内、９５％以内、または間の任意のパーセンテージ）で材料／コンポーネントの圧縮されていない長さに実質的に戻る、任意の可逆圧縮材料／コンポーネントを包摂することを理解するであろう。
特定の実施形態では、自己作動物品のばねという用語は、膨張コンポーネントとして提供される得か、または膨張コンポーネントをさらに含み得る。当業者であれば、伸長コンポーネントという用語が、可逆圧縮材料および不可逆圧縮性材料を含み、伸長コンポーネントに対する拘束を刺激および／または解放すると、膨張コンポーネントが少なくとも一方向に（例えば、膨張コンポーネントの長さに沿って）伸長するコンポーネントであることを理解するであろう。いくつかの実施形態では、膨張コンポーネントは、ガス体積膨張コンポーネントを膨張させるためのガス組成物（例えば、重曹と酢との混合物）を含む。
いくつかの実施形態では、ばねおよび／または膨張コンポーネントは、熱膨張、膨潤（例えば、流体吸収に起因する）、ガス駆動プロセス、空気圧プロセス、油圧プロセス、電気モーター、磁気機構、ねじりばね機構、化学ガス発生器、および／または自己触媒反応を介して少なくとも一方向に伸長し得る。例示的な実施形態セットでは、ばねおよび／または膨張コンポーネントは、ばねおよび／または膨張コンポーネントの流体（例えば、胃腸液）への曝露時に、少なくとも一方向に伸長し得る。
いくつかの場合では、ばねおよび／または膨張コンポーネントは、任意の好適な起動機構によって起動され得る（例えば、少なくとも一方向に伸長され、コンポーネントの圧縮されていない長さに戻る）。好適な起動機構の非限定的な例には、圧力差の解放、電気タイマー、光センサー、色センサー、酵素センサー、静電容量、磁気、印加された応力による起動（例えば、形状記憶材料）、外部起動（例えば、印加された磁界、印加された光、胃酸などの胃腸液との反応）、およびそれらの組み合わせが含まれる。例示的な実施形態セットでは、ばねおよび／または膨張コンポーネントは、胃腸液との相互作用（例えば、反応）によって起動される。
いくつかの場合では、起動機構は、組織インターフェースコンポーネントを特定の距離（例えば、１０ｍｍ以下、８ｍｍ以下、６ｍｍ以下、４ｍｍ以下、２ｍｍ以下）だけ、および／または特定の力（例えば、０．１Ｎ以上、０．３Ｎ以上、０．５Ｎ以上、１Ｎ以上、１．５Ｎ以上）で、変位させる。
図２６に例示されるように、いくつかの実施形態では、物品１００は、ばね１１０と、ばね１１０と関連付けられた（例えば、動作可能に結合された）支持材料１２０と、を含む。特定の実施形態では、支持材料１２０は、第１の条件セット下で（例えば、周囲条件（例えば、室温、大気圧、および相対湿度）下で）、ばねを圧縮ひずみ下に維持する。いくつかの実施形態では、支持材料は、第１の条件セットとは異なる第２の条件セット下で、ばねを、圧縮ひずみから少なくとも部分的に解放する（例えば、支持材料の少なくとも一部が、分解する）。例えば、いくつかの実施形態では、第２の条件セットは、生理学的条件（例えば、胃液などの生理液中で３７℃またはその周辺）を含む。
いくつかの場合では、ばね１１０は、支持材料１２０に隣接し（例えば、直接隣接し）得る。本明細書で使用される場合、あるコンポーネントが別のコンポーネントに「隣接する」と呼ばれるとき、あるコンポーネントは、そのコンポーネントに直接隣接する（例えば、接触する）ことができるし、また、１つ以上の介在するコンポーネントが存在してもよい。別のコンポーネントに「直接隣接する」あるコンポーネントは、介在するコンポーネント（複数可）が存在しないことを意味する。いくつかの場合では、ばねは、支持材料内に少なくとも部分的に埋め込まれ得る。特定の実施形態では、ばねは、支持材料でコーティングされている。
特定の実施形態では、図２６を再度参照すると、物品１００は、外殻１７０を含む（例えば、ばね１１０が、外殻１７０内に少なくとも部分的にカプセル化されるように）。いくつかの場合では、支持材料は、コーティングであり得る。いくつかの実施形態では、支持材料は、生分解性コーティングである。特定の実施形態では、コーティングは、任意の好適な厚さを有し得る。例えば、コーティングの厚さは、３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、または５ｍｍ以上であり得る。特定の実施形態では、コーティングの厚さは、６ｍｍ以下、５ｍｍ以下、または４ｍｍ以下であり得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、３ｍｍ以上６ｍｍ以下）。特定の実施形態では、生分解性コーティングは、生理学的条件下で少なくとも部分的に分解する。いくつかの場合では、支持材料は、脆性材料であり得る。好適な支持材料の非限定的な例には、糖および／またはポリマー（例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリジノン、ポリビニルアルコール）が含まれる。
支持材料は、任意の好適な断面寸法を有し得る。いくつかの実施形態では、支持材料の平均断面寸法は、０．１ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、１ｍｍ以上、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、または５ｍｍ以上であり得る。特定の実施形態では、支持材料の平均断面寸法は、１０ｍｍ以下、６ｍｍ以下、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１ｍｍ以下、または０．５ｍｍ以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、支持材料、ばね、および／または膨張コンポーネントは、溶解し（例えば、ｐＨ中性環境の酸性環境で、水中で、塩基性環境で）、生理学的温度（例えば、３７℃）で融解し、剛性が変化し（例えば、温度の変化に応答して、流体吸収に応答して）、熱膨張し、および／または形状が変化する（例えば、流体吸収に応答して、収縮によって、漏出によって）ように構成された１つ以上の材料を含む。
支持材料
いくつかの実施形態では、支持材料は、ばねの遠位端に位置付けられている（例えば、組織インターフェースコンポーネントと関連付けられたばねの端から反対側の端に）。
例えば、図７に例示されるように、システム１０８は、ばね１２５を圧縮下（例えば、少なくとも５％の圧縮ひずみ下）に維持する支持材料１６０と関連付けられたばね１２５を含む。いくつかの実施形態では、支持材料１６０は、ばね１２５の遠位端に位置付けられたディスクの形態をなし得る。特定の実施形態では、ばね１２５は、支持材料１６０（例えば、ディスク）と直接接触し得る。いくつかの場合では、１つ以上の追加の層および／またはコンポーネントが、ばね１２５とディスク１６０との間に位置付けられ得る。いくつかの実施形態では、ばね１２５は、支持材料１６０（例えば、ディスク）に少なくとも部分的に埋め込まれ得る。
特定の実施形態では、支持材料は、例えば支持材料が溶解するまで、ばねを圧縮下に維持するように構成されたプラグを含む。本明細書で使用される「プラグ」という用語は、当技術分野でその通常の意味を与えられ、一般に、閉塞するように構成されたコンポーネントを指す。例示的な実施形態セットでは、物品は、外殻と、外殻の少なくとも一部と関連付けられた支持材料と、を含む。特定の実施形態では、外殻および支持材料の流体（例えば、胃腸液）への曝露時に、支持材料は脱離し、支持材料に直接隣接するばねは、ばねの蓄積されたエネルギーの少なくとも一部分を放出する（例えば、組織インターフェースコンポーネントが、物品から解放されるように）。
いくつかの場合では、支持材料は、ディスクの形態をなし得る（例えば、糖を含む）。例えば、支持材料は、主平面に直交する軸を有するディスクであり得、ここで、支持材料がばねを圧縮状態に維持するように、ディスクの主平面に直交する軸は、ばねの主軸に垂直である。ディスクは、例えば、流体が支持材料と相互作用し、これにより、支持材料が溶解してばねを解放し得るように、物品内に配設され得る。
支持材料の他の構成もまた、可能である。
有利には、支持材料に使用される構成および／または材料は、支持材料の溶解の調整を許容し得る。いくつかの場合では、支持材料の溶解は、組織インターフェースコンポーネントが所望の場所および／または所望の時間に物品から放出されるように、調整され得る。特定の実施形態では、支持材料の幾何学形状（例えば、形状、第１の表面積と第２の表面積との比）は、保持力／強度（例えば、ばねに対する）が調整され得るように、設計および構成され得る。
支持材料（例えば、ディスク）は、任意の好適な材料を含み得る。好適な材料の非限定的な例には、糖および糖の誘導体（例えば、イソマルトなどの糖アルコール、タフィーなどの糖混合物）、デンプン、炭酸カルシウム、亜鉛、塩化ナトリウム、および／またはポリマー（例えば、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリジノン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキシド、ジエチルピロカーボネート、ヒドロゲル）が含まれる。他の材料もまた、可能である。理論に拘束されることを望まないが、支持材料は、比較的脆性を有するように選択され得る（例えば、支持材料の溶解時にばねが解放されるように）。
支持材料は、任意の好適な形状を含み得る。いくつかの実施形態では、支持材料は、円筒形状、楕円形状、球形状、球のセクション、円錐形状、テーパー形状（例えば、円錐のセクションなどのテーパーディスク）、三角形状、矩形状、角柱形状、星形状、およびそれらの組み合わせを有する。特定の実施形態では、支持材料は、ディスク形状（例えば、テーパーディスク形状）を有する。他の形状もまた、可能である。
特定の実施形態では、支持材料は、望ましい溶解プロファイルを提供する特定のアーキテクチャを有するように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、支持材料は、溶解プロファイルを強化し、制御される崩壊モード（例えば、比較的予測可能な場所での小片への破壊）を有し、および／または支持材料の構造的完全性を提供するように、構成され得る。
図８に例示される例示的な実施形態では、支持材料３００は、孔３１０および１つ以上の空洞３２０を含む。理論に拘束されることを望まないが、支持材料の空洞は、表面積を制御し（例えば、溶解前に流体に曝露される）、および／または支持材料の少なくとも部分的な溶解後に（例えば、流体体への暴露後に）、制御される機械的崩壊の場所を提供するのに、有用であり得る。例えば、支持材料の機械的崩壊（例えば、胃腸液などの流体への曝露時）が制御され（例えば、流体への曝露後１０分未満などの特定の時間内に発生するように）得るように、支持材料は、任意の好適な数の孔（例えば、１つ以上、２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上の孔）および／または任意の好適な数の空洞（例えば、１つ以上、２つ以上、３つ以上、４つ以上、５つ以上、６つ以上、７つまたは移動、８つ以上、９つ以上、１０つ以上の空洞）を含み得る。
図８は複数の空洞を描示しているが、他の構造もまた、可能である。いくつかの実施形態では、支持材料は、１つ以上の空洞、１つ以上のリング、および／または１つ以上の孔を含む。空洞、リング、および／または孔は、任意の好適な形状を有し得る。
いくつかの実施形態では、支持材料は、第１の総表面積を有する第１の表面と、第１の総表面積とは異なる第２の総表面積を有する第２の表面と、を有し得る。例えば、図９に示されるように、支持材料３００は、第１の表面を有する第１の側３３０と、第２の表面を有する第２の側３４０（例えば、第１の側３３０の反対側）と、を含む。いくつかの実施形態では、第１の表面は、第２の表面の総表面積以上の総表面積を有する。
図１０は、複数の空洞３２０を含み、かつばね３２５と関連付けられた、支持材料３００を含む、例示的なシステム３０２を示す。
いくつかの実施形態では、第１の表面は、第２の表面の総表面積の、０．１倍以上、０．２倍以上、０．３倍以上、０．４倍以上、０．５倍以上、０．６倍以上、０．７倍以上、０．８倍以上、０．９倍以上、１倍以上、１．１倍以上、１．２倍以上、１．２５倍以上、１．３倍以上、１．３５倍以上、１．４倍以上、１．４５倍以上、１．５倍以上、１．５５倍以上、１．６倍以上、１．６５倍以上、１．７倍以上、１．７５倍以上、１．８倍以上、１．９倍以上、または２倍以上である、第１の総表面積を有する。特定の実施形態では、第１の総表面積は、第２の総表面積の、２．５倍以下、２倍以下、１．９倍以下、１．８倍以下、１．７５倍以下、１．７倍以下、１．６５倍以下、１．６倍以下、１．５５倍以下、１．５倍以下、１．４５倍以下、１．４倍以下、１．３５倍以下、１．３倍以下、１．２５倍以下、１．２倍以下、１．１倍以下、１倍以下、０．９倍以下、０．８倍以下、０．７倍以下、０．６倍以下、０．５倍以下、０．４倍以下、０．３倍以下、または０．２倍以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１以上２．５以下、１以上２．５以下、１．４以上１．６以下）。他の範囲もまた、可能である。当業者であれば、本明細書に記載される総表面積は、一般に、局所的なマイクロスケールおよびナノスケールの粗さにかかわらず、同等の平滑な表面の幾何学的表面積を指すことを理解するであろう。有利なことに、第１の表面の総表面積と総表面積第２の表面とのこのような比は、隣接するばねによって及ぼされる力による機械的崩壊に対する抵抗の強度を増加させ、および／または胃腸液などの流体への曝露（例えば、他の表面と比較してより大きな表面積を有する表面の曝露）時の支持材料の溶解／崩壊時間を制御し得る。
いくつかの実施形態では、支持材料の１つ以上の表面（例えば、第１の表面、第２の表面）の粗さ（例えば、マイクロスケールの粗さ、ナノスケールの粗さ）および／またはテクスチャーを、（例えば支持材料の溶解時間を変更するために）増加させ得るか、または減少させ得る。
いくつかの実施形態では、支持材料は、望ましい機械的特性を有する（例えば、ばねが、ばねの非圧縮長さの少なくとも一部分を比較的速やかに復元するように）。例えば、特定の実施形態では、支持材料は、０．０１Ｎ以上、０．１Ｎ以上、０．５Ｎ以上、１Ｎ以上、２Ｎ以上、３Ｎ以上、５Ｎ以上、７Ｎ以上、１０Ｎ以上、１５Ｎ以上、２０Ｎ以上、２５Ｎ以上、３０Ｎ以上、３５Ｎ以上、４０Ｎ以上、４５Ｎ以上、５０Ｎ以上、または６０Ｎ以上であって、間の臨界応力値を含む、臨界応力を有し得る。特定の実施形態では、支持材料は、７０Ｎ以下、６０Ｎ以下、５０Ｎ以下、４５Ｎ以下、４０Ｎ以下、３５Ｎ以下、３０Ｎ以下、２５Ｎ以下、２０Ｎ以下、１５Ｎ以下、１０Ｎ以下、７Ｎ以下、５Ｎ以下、３Ｎ以下、２Ｎ以下、１Ｎ以下、０．５Ｎ以下、または０．１Ｎ以下であって、間の臨界応力値を含む、臨界応力を有し得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１０Ｎ以上７０Ｎ以下、３０Ｎ以上４５Ｎ以下）。他の範囲もまた、可能である。臨界応力は、一般に、亀裂が発生する前に支持材料が保持することができる最大の力（例えば、隣接するばねによって印加される）であり、臨界応力
Figure 2022523121000002
を計算することによって決定され得、
ここで、σｃは、ばねによって印加される臨界応力であり、γは、材料の表面エネルギーであり、Ｅは、材料のヤング率であり、ａは、印加される応力に垂直な表面積である。いくつかの実施形態では、支持材料は、特徴的な溶解時間を有し得る。特定の実施形態では、支持材料の特徴的な溶解時間は、１０分以下、９分以下、８分以下、７分以下、６分以下、５分以下、４分以下、３分以下、または２分以下である。いくつかの実施形態では、支持材料の特徴的な溶解時間は、１分以上、２分以上、３分以上、４分以上、５分以上、６分以上、７分以上、８分以上、または９分以上である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１分以上１０分以下）。他の範囲もまた、可能である。特徴的な溶解時間は、胃腸液に曝露された後、支持材料が亀裂を伝播し始める時間として決定される。
＊ばね
いくつかの実施形態では、支持材料は、第１のセットの条件下で、ばねの少なくとも一部分を、少なくとも５％、少なくとも１０％、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、または少なくとも８０％の圧縮ひずみを受けるように維持する。特定の実施形態では、支持材料は、第１のセットの条件下で、ばねの少なくとも一部分を、９０％以下、８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、３０％以下、２５％以下、２０％以下、１５％以下、または１０％の圧縮ひずみを受けるように維持する。
特定の実施形態では、ばねは、（例えば、支持材料による）圧縮ひずみの印加前のおよび／または圧縮ひずみがないばねの長さ（例えば、圧縮されていないばね長さ）の、１０％以上、２０％以上、３０％以上、４０％以上、５０％以上、６０％以上、７０％以上、８０％以上、８５％以上、９０％以上、９５％以上、９８％以上、または９９％以上（１０％～９９％の間の任意のパーセンテージを含む）の長さに復元する（例えば、１０分未満、５分未満、１分未満、３０秒未満、１０秒未満、５秒未満、１秒未満、０．１秒未満）、０．０１秒未満以内）。いくつかの実施形態では、ばねは、圧縮ひずみの印加前のおよび／または圧縮ひずみがないばねの長さの、１００％以下、９９％以下、９８％以下、９５％以下、９０％以下、８５％以下、８０％以下、７５％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、３０％以下、または２０％以下であって、２０％～１００％の間の任意のパーセンテージを含む、長さに復元する。有利には、本明細書に記載されるようなばねおよび支持材料の使用は、例えば、組織インターフェースコンポーネントが、物品に近接する組織に接触しおよび／または貫通するような、ばねと関連付けられた（例えば、動作可能に結合された）組織インターフェースコンポーネント（例えば、針）の解放を可能にし得る。例示的な例では、いくつかの実施形態では、ばねと関連付けられた針が対象に投与され、これにより、支持材料の分解時に、ばねは、復元し、針は、針が組織（例えば、消化粘膜層）を貫通するように、物品に近接する組織に押し込まれる。いくつかのこのような実施形態では、活性医薬成分は、組織インターフェース成分によって組織内に送達され得る。例えば、いくつかの実施形態では、物品は、対象の体内の場所におけるばねの放出時に、活性医薬成分が放出される（例えば、対象の体内の場所に近接する組織内に）ように、活性医薬成分を含む。他の実施形態では、生検は、支持材料によるばねの解放時に（例えば、生検デバイスなどの組織インターフェースコンポーネントによって）実施され得る。図２６を再度参照すると、いくつかの実施形態では、物品１００は、ばね１１０と関連付けられた組織インターフェースコンポーネント１１５を含む。組織インターフェースコンポーネント（例えば、針、フック、高ＡＰＩ装填されたコンポーネント）は、本明細書に、より詳細に記載されている。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、針、パッチもしくは針のアレイ（例えば、マイクロ針）、生検コンポーネント、フック、粘膜付着性パッチ、またはそれらの組み合わせを含む。
いくつかの実施形態では、ばねは、弾性材料を含む。特定の実施形態では、ばねは、ニチノール、金属、ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される材料を含む。
特定の実施形態では、ばねは、特定のばね定数を有し得る。例えば、いくつかの実施形態では、ばねのばね定数は、１００Ｎ／ｍ以上、１５０Ｎ／ｍ以上、２００Ｎ／ｍ以上、２５０Ｎ／ｍ以上、３００Ｎ／ｍ以上、３５０Ｎ／ｍ以上、４００Ｎ／ｍ以上、４５０Ｎ／ｍ以上、５００Ｎ／ｍ以上、６００Ｎ／ｍ以上、７００Ｎ／ｍ以上、８００Ｎ／ｍ以上、９００Ｎ／ｍ以上、以上１０００Ｎ／ｍ以上、１１００Ｎ／ｍ以上、１２００Ｎ／ｍ以上、１３００Ｎ／ｍ以上、１４００Ｎ／ｍ以上、１５００Ｎ／ｍ以下、１８００Ｎ／ｍ以下、または２０００Ｎ／ｍ以上であって、これらの値の間にある任意のばね定数を含み得る。特定の実施形態では、ばねのばね定数は、２２００Ｎ／ｍ以下、２０００Ｎ／ｍ以下、１８００Ｎ／ｍ以下、１５００Ｎ／ｍ以下、１４００Ｎ／ｍ以下、１３００Ｎ／ｍ以下、１２００Ｎ／ｍ以下、１１００Ｎ／ｍ以下、１０００Ｎ／ｍ以下、９００Ｎ／ｍ以下、８００Ｎ／ｍ以下、７００Ｎ／ｍ以下、６００Ｎ／ｍ以下、５００Ｎ／ｍ以下、４５０Ｎ／ｍ以下、４００Ｎ／ｍ以下、３５０Ｎ／ｍ以下、３００Ｎ／ｍ以下、２５０Ｎ／ｍ以下ｍ、２００Ｎ／ｍ以下、または１５０Ｎ／ｍ以下であって、これらの値の間にある任意のばね定数を含み得る。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１００Ｎ／ｍ以上５００Ｎ／ｍ以下、１００Ｎ／ｍ以上１５００Ｎ／ｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、ばねは、ばねの非圧縮長さと比較して、ばねの縦軸に沿って、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、５ｍｍ以上、６ｍｍ以上、７ｍｍ以上、８ｍｍ以上、９ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、１２ｍｍ以上、または１５ｍｍ以上だけ、（例えば、支持材料によって）圧縮される。特定の実施形態では、ばねは、ばねの非圧縮長さと比較して、ばねの縦軸に沿って、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、１２ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、９ｍｍ以下、８ｍｍ以下、７ｍｍ以下、６ｍｍ以下、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、または２ｍｍ以下だけ、圧縮される。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１ｍｍ以上５ｍｍ以下、５ｍｍ以上１０ｍｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、ばねは、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの望ましい量を放出するように構成されている（例えば、支持材料の胃腸液などの流体への曝露時）。例えば、ばねおよび／または支持材料は、流体に曝露され得、支持材料の少なくとも部分的な溶解時に、ばねは、蓄積された圧縮エネルギーを少なくとも部分的に放出して、例えば、ばねに作動可能に結合された組織インターフェースコンポーネントを変位させる（例えば、対象の体内に位置する組織内に圧縮エネルギーを放出する）。例えば、いくつかの実施形態では、ばねは、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの、少なくとも１０％、少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、または少なくとも８０％を、これらの値の間の任意のパーセンテージを含めて放出するように構成されている。特定の実施形態では、ばねは、（例えば、支持材料の胃腸液などの流体への曝露時に）ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも９０％、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも９２％、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも９４％、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも９６％、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも９８％、またはばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも９９％を、これらの値の間の任意のパーセンテージを含めて放出するように構成されている。特定の実施形態では、ばねは、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの１００％以下、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの９９％未満、蓄積された圧縮エネルギーの９８％未満、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの９６％未満、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの９４％未満、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの９２％未満、またはばねの蓄積された圧縮エネルギーの９１％未満を放出するように構成されている。いくつかの実施形態では、ばねは、（例えば、支持材料の胃腸液などの流体への曝露時に）ばねの蓄積された圧縮エネルギーの、９０％以下、８０％以下、７０％以下、６０％以下、５０％以下、４０％以下、３０％以下、または２０％以下を、これらの値の間のパーセンテージを含めて放出するように構成されている。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも９２％かつ９８％未満、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも９４％かつ９６％未満、少なくとも１０％かつ９９％以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、ばねは、支持材料の流体への曝露および／または支持材料の機械的崩壊（例えば、亀裂、破砕）の、任意の好適な時間以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーを解放するように構成されている。例えば、いくつかの実施形態では、ばねは、ばねの蓄積された圧縮エネルギー（例えば、蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも１０％）を、支持材料の機械的故障から、５ミリ秒未満、４ミリ秒未満、３ミリ秒未満、２ミリ秒未満、１ミリ秒未満、０．５ミリ秒未満、または０．２ミリ秒未満以内に放出するように構成されている。特定の実施形態では、ばねは、ばねの蓄積された圧縮エネルギーを、支持材料の機械的故障から、０．１ミリ秒超、０．２ミリ秒超、０．５ミリ秒超、１ミリ秒超、２ミリ秒超、３ミリ秒超、または４ミリ秒超以内で解放するように構成されている。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、５ミリ秒未満１ミリ秒超以内、２ミリ秒未満０．１ミリ秒超以内）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、ばねは、本明細書に記載されるようなばねの蓄積された圧縮エネルギー（例えば、蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも１０％）を、支持材料を流体に曝露してから、１０分未満、９分未満、７分未満、５分未満、３分未満、または１分未満以内に、これらの値の間の任意の時間を含めて解放するように構成されている。いくつかの実施形態では、ばねは、ばねの蓄積された圧縮エネルギーを、３０秒超、１分超、３分超、５分超、７分超、または９分超以内に、これらの値の間の任意の時間を含めて解放するように構成されている。上記に言及した範囲の組み合わせ（例えば、１０分未満および３０秒超以内、７分未満５分超以内）。他の範囲もまた、可能である。
上記に言及した範囲の任意の組み合わせもまた、可能である。例えば、特定の実施形態では、ばねは、支持材料を流体に曝露してから１０分以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも１０％（例えば、少なくとも９０％）を放出するように構成されている。特定の実施形態では、ばねは、支持材料を流体に曝露してから３０秒以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも１０％（例えば、少なくとも９０％）を放出するように構成されている。いくつかの実施形態では、ばねは、支持材料を流体に曝露してから１０分以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの１００％以下を放出するように構成されている。特定の実施形態では、ばねは、支持材料を流体に曝露してから３０秒以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの１００％以下を放出するように構成されている。
特定の実施形態では、ばねは、支持材料の機械的崩壊から５ミリ秒以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも１０％（例えば、少なくとも９０％）を解放するように構成されている。特定の実施形態では、ばねは、支持材料の機械的崩壊の０．１ミリ秒以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも１０％（例えば、少なくとも９０％）を放出するように構成されている。いくつかの実施形態では、ばねは、支持材料の機械的崩壊から５ミリ秒以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの１００％以下を放出するように構成されている。特定の実施形態では、ばねは、支持材料の機械的崩壊の０．１ミリ秒以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの１００％以下を放出するように構成されている。
ばねは、任意の好適な断面寸法を有し得る。いくつかの実施形態では、（非圧縮）ばねの最大断面寸法は、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、３ｍｍ以上、４ｍｍ以上、または５ｍｍ以上である。特定の実施形態では、（非圧縮）ばねの最大断面寸法は、１０ｍｍ以下、６ｍｍ以下、５ｍｍ以下、４ｍｍ以下、３ｍｍ以下、または２ｍｍ以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１ｍｍ以上１０ｍｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、物品は、対象に（例えば、経口的に）投与される。特定の実施形態では、物品は、経口的に、直腸に、経膣的に、経鼻的に、または尿道に投与され得る。特定の実施形態では、対象の体内の場所（例えば、消化管）に到達すると、支持材料の少なくとも一部分は、ばねが伸長し、および／または組織インターフェースコンポーネントが対象の体内に位置する組織とインターフェースする（例えば、接触する、貫通する）ように、分解する。いくつかの実施形態では、対象の体内の場所は、結腸、十二指腸、回腸、空腸、胃、または食道である。特定の実施形態では、対象の体内の場所は、頬腔、静脈系（例えば、動脈）、呼吸器系（例えば、肺）、腎系、泌尿器系、または消化器系にある。上記および本明細書に記載されるように、いくつかの実施形態では、活性医薬成分は、対象の体内に位置する組織の貫通中および／または貫通後に放出される。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、針を含み、組織は、１ｍＮ以上１００ｍＮ以下（例えば、１０ｍＮ以上２０ｍＮ以下）の力で貫通される。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、複数のマイクロ針を含み、組織は、１００ｍＮ以上１０Ｎ以下（例えば、１Ｎ以上２Ｎ以下、１００ｍＮ以上６Ｎ以下）の力で貫通される。
いくつかの場合では、本明細書に記載されるように、物品は、組織インターフェースコンポーネントの縦軸が、物品に近接して位置する組織に直交する（例えば、９０°から１０％以下、５％以下、または１％以下以内）ように、配向され得る。いくつかの実施形態では、本明細書に記載される自己作動物品（例えば、組織インターフェースコンポーネントを含む）は、１つ以上の自己回復物品と関連付けられ得る。好適な自己回復物品の非限定的な例は、一般に、２０１８年５月１７日に出願された「ＳＥＬＦ－ＲＩＧＨＴＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」と題された共願の国際特許出願第ＷＯ２０１８／２１３６００号に記載されており、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
例示的な実施形態では、物品は、外殻と、外殻内に少なくとも部分的にカプセル化されたばねと、ばねと関連付けられた支持材料であって、ばねの少なくとも一部分を周囲条件下で少なくとも５％の圧縮ひずみ下に維持するようになっている、支持材料と、ばねに動作可能に結合された組織インターフェースコンポーネントと、を含む。特定の実施形態では、物品は、組織インターフェースコンポーネントと、組織インターフェースコンポーネントと関連付けられたばねと、を含み、ばねは、少なくとも５％の圧縮ひずみ下で支持材料によって少なくとも部分的に圧縮された状態に維持される。特定の実施形態によれば、ばねは、支持材料の機械的崩壊の０．１ミリ秒以内に、ばねの蓄積された圧縮エネルギーの少なくとも１０％（例えば、少なくとも９０％）を放出するように構成されている。特定の実施形態によれば、物品は、組織インターフェースコンポーネントと関連付けられた医薬品を圧縮する。いくつかの実施形態では、物品は、組織インターフェースコンポーネントと関連付けられた自己回復物品を含む。
針の距離および速度
いくつかの実施形態では、図１１に例示されるように、例示的なシステム３００などの自己回復システムは、組織係合表面３５０の孔３４０に近接する組織インターフェースコンポーネント３３０を含む。例えば、図２を再度参照すると、自己作動コンポーネント１２０は、ばね１２５を含み、自己作動コンポーネントの作動時に、ばね１２５が、膨張して、組織インターフェースコンポーネント１３０を、孔１４０（組織係合表面１５０と関連付けられる）を通してシステム１０２から押し出すようになっている。図１１を改めて参照すると、いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネント３３０の先端部の端部３３５は、端部３３５が組織係合表面から特定の距離３１０ ｄを有するように、位置付けられ得る。理論に拘束されることを望まないが、組織インターフェースコンポーネントの先端部の端部と組織係合表面との間の距離ｄが大きいほど、組織インターフェースコンポーネントが組織係合表面を（例えば、対象の体内に位置する対象の組織内へと）通過する速度が大きい。例えば、組織インターフェースコンポーネントは、移動する距離ｄにわたって加速し得る。有利には、距離ｄは、例えば、自己作動コンポーネントの起動および／または組織インターフェースコンポーネントと組織の表面との係合時に、システムが組織と接触したままである（例えば、組織から跳ね返らない）ように、選択され得る。
いくつかの実施形態では、システムは、組織界面コンポーネントが対象の組織との衝突時に、０．１ｍ／秒以上、０．２ｍ／秒以上、０．５ｍ／秒以上、１ｍ／秒以上、１．５ｍ／秒以上、２ｍ／秒以上、５ｍ／秒以上、１０ｍ／秒以上、１２ｍ／秒以上、１５ｍ／秒以上、２０ｍ／秒以上、２５ｍ／秒以上、５０ｍ／秒以上、６０ｍ／秒以上、７０ｍ／秒以上、７５ｍ／秒以上、８０ｍ／秒以上、９０ｍ／秒以上、１００ｍ／秒以上、１２０ｍ／秒以上、または１５０ｍ／秒以上であって、これらの間の任意の速度を含む速度（例えば、組織界面コンポーネントが組織接触面を通過する際の組織界面コンポーネントの先端の速度）を有するように、構成されている。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、対象の組織との衝突時に、２００ｍ／秒以下、１５０ｍ／秒以下、１２０ｍ／秒以下、１００ｍ／秒以下、９０ｍ／秒以下、８０ｍ／秒以下、７５ｍ／秒以下、７０ｍ／秒以下、６０ｍ／秒以下、５０ｍ／秒以下、２５ｍ／秒以下、２０ｍ／秒以下、１５ｍ／秒以下、１２ｍ／秒以下、１０ｍ／秒以下、５ｍ／秒以下、２ｍ／秒以下、１．５ｍ／秒以下、１ｍ／秒以下、０．５ｍ／秒以下、または０．２ｍ／秒以下であって、これらの値の間の任意の速度を含む速度を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１ｍ／秒以上および８０ｍ／秒以下、０．１ｍ／秒以上および２５ｍ／秒以下、２０ｍ／秒以上および８０ｍ／以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントの先端は（例えば、対象の組織と係合する前に）、組織係合表面から、０ｍｍ以上、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、１．５ｍｍ以上、２．０ｍｍ以上、または２．５ｍｍ以上に、これらの値の間の任意の距離を含めて位置付けられる。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントの先端は、組織係合表面から、３．０ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、２．０ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．２ｍｍ以下、または０．１ｍｍ以下に、これらの値の間の任意の距離を含めて位置付けられる。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０ｍｍ以上および３ｍｍ以下、０．１ｍｍ以上および３．０ｍｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
プラグおよびベント
いくつかの実施形態では、システムは、１つ以上のベントを含み得る（例えば、システムの少なくとも一部分が外部環境と流体連通するように）。例えば、図２を再度参照すると、システム１０２は、例えば、自己作動コンポーネント１２０が外部環境と流体連通するように、少なくとも１つのベント１９０を含む。特定の実施形態では、システム１０２の外部の流体は、ベント（複数可）１９０を通って入り、自己作動コンポーネント１０２、支持材料１６０、および／またはばね１２５に接触する（例えば、ばねが伸長するように）。
特定の実施形態では、システムの少なくとも一部分が、外部環境から流体分離され得る。例えば、図２を再度参照すると、いくつかの場合では、孔１４０および／またはベント（複数可）１９０は、本明細書に記載されるように、流体ゲートを含み得る。流体ゲートは、特定の実施形態では、流体が、所望の時間および／または場所までシステムの１つ以上の内部コンポーネント（例えば、組織インターフェースコンポーネント、自己作動コンポーネント）に接触することを防止する。いくつかの実施形態では、各流体ゲートは、同じであっても異なってもよい。例えば、孔１４０と関連付けられた流体ゲートは、第１の条件セットおよび／または速度の下で溶解し得、ベント（複数可）１９０と関連付けられた流体ゲートは、第１の条件セットおよび／または速度とは異なる第２の条件セットおよび／または速度の下で溶解し得る。例示的な実施形態では、孔１４０と関連付けられた流体ゲートは、疎水性材料を含み得、ベント１９０と関連付けられた流体ゲートは、可溶性の材料を含み得る。他の組み合わせもまた、可能である。
いくつかの場合では、流体ゲートは、プラグであり得る。いくつかの場合では、流体ゲートは、流体（例えば、システムの外部の流体）が、所望の時間まで孔および／またはベント（複数可）でシステムに入ることを防止し得る。特定の実施形態では、流体ゲートは、バリア材料を含む。好適なバリア材料の非限定的な例には、ポリカプロラクトンの箔、熱可塑性エラストマー、セルロース、およびシリコーンが含まれる。バリア材料は、１つ以上の疎水性材料を含み得る。当業者であれば、本明細書の教示に基づいて、バリア材料として好適な疎水性材料を選択することができるであろう。
いくつかの実施形態では、流体ゲートは、可溶性の材料を含み得る（例えば、流体ゲートは、流体が所望の時間および／または対象の体内の場所でシステムに入るように、溶解する）。好適な可溶性の材料の非限定的な例には、糖およびポリビニルアルコールが挙げられる。
特定の実施形態では、流体ゲートは、実質的に非可溶性の材料を含み得る（例えば、材料は、消化管環境における生理学的条件下で、例えば、７日未満、３日未満、２４時間未満で溶解しない）。いくつかのこのような実施形態では、非可溶性の材料は、システムから解放されると、組織インターフェースコンポーネントが非可溶性の材料の少なくとも一部分を貫通することができるように、好適な機械的特性を有し得る。
図３５をここで参照すると、いくつかの実施形態では、流体ゲートは、組織インターフェースコンポーネントが外部環境と流体連通しないように（例えば、プラグの溶解／除去まで）、孔１４０中に存在し得る。
流体分離されたコンパートメント
本明細書に記載されるシステムは、いくつかの場合では、２つ以上の流体分離されたコンポーネントを含み得る。例えば、いくつかの実施形態では、システムの２つ以上の部分が、流体連通していない場合がある。
図２を再度参照すると、いくつかの実施形態では、第１の部分１１０と第２の部分１１５とが、流体連通していない。特定の実施形態では、自己作動コンポーネント１２０は、組織インターフェースコンポーネント１３０と流体分離され得る（例えば、流体連通していない）。有利なことに、２つ以上の流体分離されたコンポーネントを有することは、いくつかの場合では、別のコンポーネントの溶解および／または起動なしに、あるコンポーネントの溶解および／または作動を許容し得る。例として、例示的な実施形態では、自己作動コンポーネント１２０の流体への曝露時に、組織インターフェースコンポーネント１３０を流体に曝露することなく自己作動コンポーネント１２０が作動する（例えば、ばね１２５が膨張する）ように、組織インターフェースコンポーネント１３０は、自己作動コンポーネント１２０から流体分離され得る。例えば、組織インターフェースコンポーネントは、流体への曝露時に、少なくとも部分的に溶解するであろうＡＰＩを含み得る。有利なことに、所望の時間（例えば、システムからの解放後）まで組織インターフェースコンポーネントの流体への曝露を防止すること（例えば、組織インターフェースコンポーネントの保護）は、組織への挿入前のＡＰＩの早期溶解を防止し得、および／または組織インターフェースコンポーネントの機械的完全性を維持し得る。
いくつかの実施形態では、支持材料（例えば、ばねと関連付けられた支持材料）は、自己作動コンポーネント（例えば、支持材料の第１の表面、ばね）の少なくとも一部分が組織インターフェースコンポーネントと流体連通しないように、構成されている。すなわち、いくつかの場合では、支持材料は、この自己作動コンポーネントと組織インターフェースコンポーネントとの間の障壁（例えば、流体障壁）として作用し得る。例えば、図７を再度参照すると、いくつかの実施形態では、システム１０８の部分１２２は、組織インターフェースコンポーネント１３０と流体連通していない。いくつかのこのような実施形態では、部分１２２は、組織インターフェースコンポーネント１３０が流体と接触することなく、支持材料１６０の少なくとも一部分が溶解するように、流体に曝露され得る。
組み立てプロセス
いくつかの実施形態では、システムは、自己作動コンポーネント（例えば、ばねおよび支持材料を含む）および組織インターフェースコンポーネントが互いと関連付けられるように組み立てられ得る。例えば、図３４Ａ～３４Ｅに例示されるように、システムの下部部分および上部部分は、１Ｄ軸に沿って固定され得る。いくつかの実施形態では、下部部分は、下部部分の中央の孔で所定位置に保持され、上部は、例えば上部の中央に直接開けられた、孔によって、所定位置に保持される。特定の実施形態では、支持材料は、下部部分の上に設置され、すでにホルダーの内側にある組織インターフェースコンポーネントは、支持材料の上に設置され得る。いくつかの場合では、次いで、ばねは、支持材の上に設置され得る。いくつかの場合では、上部部分およびばねを通して設置され得る位置合わせピンが、使用され得る。上部部分および下部部分は、いくつかの場合では、一体にスナップするか、圧入されるか、または一体にねじ込まれるまで、一体に移動され得る。次いで、いくつかの実施形態では、位置合わせピンが、除去され得る。コンポーネントを組み立てる他の方法もまた、可能である。
高ＡＰＩ
いくつかの実施形態では、上記および本明細書に記載されるように、システムは、固形治療薬が、組織界面コンポーネントの総重量に対して１０重量％以上の量でコンポーネント中に存在するように、固形治療薬（例えば、固形ＡＰＩ）および第２の材料（例えば、結合剤および／またはポリマーなどの固形ＡＰＩの支持（する）材料）を含むコンポーネント（例えば、組織インターフェースコンポーネント）を含む。このような組織インターフェースコンポーネントは、（例えば、対象への）ＡＰＩ用量の送達に有用であり得る。有利なことに、いくつかの実施形態では、液体製剤と比較して、必要なＡＰＩ用量を送達するために必要な体積の低減は、多様な場所／組織（例えば、舌、消化粘膜組織、皮膚）における多種多様な薬物のための固形針送達システムの作成を許容し、ならびに／または針の小さい開口部を通して薬液を注入するための外力の印加を低減および／もしくは排除する。いくつかの場合では、生理学的に適切な用量が、単一の組織インターフェースコンポーネント中に存在し得る（例えば、比較的高いＡＰＩ装填を有する）。
特定の実施形態では、ＡＰＩは、実質的に固形（例えば、粉末、圧縮粉末、結晶性固形物、アモルファス固形物）、すなわち固形治療薬である。いくつかの実施形態では、ＡＰＩは、液体形態をなし得る。特定の実施形態では、ＡＰＩは、であり得る。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、針、生検コンポーネント、発射体、複数のマイクロ針、フック、粘膜付着性パッチ、またはそれらの組み合わせを含む。特定の実施形態では、本明細書および上記に記載されるように、組織インターフェースコンポーネントは、組織（例えば、皮膚、舌、消化粘膜組織などの消化管の組織）を貫通するように構成されている。いくつかの実施形態では、組織は、１ｍＮ以上２０Ｎ以下の力で貫通される（例えば、１０ｍＮ以上および２０ｍＮ以下、１ｍＮ以上および１００ｍＮ以下、２０ｍＮ以上および１Ｎ以下、１Ｎ以上および２０Ｎ以下、１０以上Ｎおよび２０Ｎ以下）。
有利なことに、比較的高ＡＰＩ装填（例えば、コンポーネントの総重量に対して１０重量％以上）を含む針および／または複数のマイクロ針を含む組織インターフェースコンポーネントは、従来のマイクロ針（例えば、同様の用量を送達するためには、一般に、１０重量％未満の装填を含み、および／または数千から数万ほどの複数のマイクロ針を必要とする）と比較して、特定のＡＰＩ用量を送達するために必要な針の数および／またはマイクロ針アレイの全体サイズを大幅に低減し得る。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、特定の最大寸法（例えば、長さ）を有する。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントの最大寸法は、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、３ｍｍ以上、５ｍｍ以上、７ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、１２ｍｍ以上、１５ｍｍ以上、２０ｍｍ以上、２５ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、または５０ｍｍ以上である。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントの最大寸法は、１００ｍｍ以下、５０ｍｍ以下、３０ｍｍ以下、２５ｍｍ以下、２０ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、１２ｍｍ以下、１０ｍｍ以下、７ｍｍ以下、５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、または２ｍｍ以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である。
特定の実施形態では、組織界面コンポーネントは、０．２５ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．６ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、０．９ｍｍ以上、１ｍｍ以上、１．１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以上、１．３ｍｍ以上、１．４ｍｍ以上、１．５ｍｍ以上、１．７ｍｍ以上、１．９ｍｍ以上、２．５ｍｍ以上、３．０ｍｍ以上、４．０ｍｍ以上、または５．０ｍｍ以上の平均断面寸法（例えば、直径）を有する。いくつかの実施形態では、組織界面コンポーネントは、６．０ｍｍ以下、５．０ｍｍ以下、４．０ｍｍ以下、３．０ｍｍ以下、２．５ｍｍ以下、１．９ｍｍ以下、１．７ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．４ｍｍ以下、１．３ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１．１ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．９ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６以下、または０．５ｍｍ以下の平均断面寸法を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．５ｍｍ以上および２．０ｍｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、複数のマイクロ針を含み得る。いくつかのこのような実施形態では、複数のマイクロ針は、特定の基部最大断面寸法（例えば、基部の直径）、特定の高さ、および／または特定の間隔を有し得る。
いくつかの実施形態では、複数のマイクロ針の基部の平均直径は、１００ミクロン以上、１５０ミクロン以上、２００ミクロン以上、２５０ミクロン以上、３００ミクロン以上、３５０ミクロン以上、４００ミクロン以上、または４５０ミクロン以上である。特定の実施形態では、複数のマイクロ針の基部の平均直径は、５００ミクロン以下、４５０ミクロン以下、４００ミクロン以下、３５０ミクロン以下、３００ミクロン以下、２５０ミクロン以下、２００ミクロン以下、または１５０ミクロン以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１００ミクロン以上および５００ミクロン以下）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、複数のマイクロ針の平均高さは、０．１ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、１ｍｍ以上、１．２ｍｍ以上、１．５ｍｍ以上、または２ｍｍ以上である。いくつかの実施形態では、複数のマイクロ針の平均高さは、２．５ｍｍ以下、２ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．２ｍｍ以下、１ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、または０．２ｍｍ以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１ｍｍ以上および２．５ｍｍ以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの場合では、複数のマイクロ針の平均間隔（例えば、複数のマイクロ針のうちの隣接するマイクロ針間の間隔）は、１００ミクロン以上、２００ミクロン以上、３００ミクロン以上、４００ミクロン以上、５００ミクロン以上、６００ミクロン以上、７００ミクロン以上、８００ミクロン以上、９００ミクロン以上、１０００ミクロン以上、１１００ミクロン以上、１２００ミクロン以上、１３００ミクロン以上、または１４００ミクロン以上であり得る。特定の実施形態では、複数のマイクロ針の平均間隔は、１５００ミクロン以下、１４００ミクロン以下、１３００ミクロン以下、１２００ミクロン以下、１１００ミクロン以下、１０００ミクロン以下、９００ミクロン以下、８００ミクロン以下、７００ミクロン以下、６００ミクロン以下、５００ミクロン以下、４００ミクロン以下、３００ミクロン以下、または２００ミクロン以下である。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１００ミクロン以上および１５００ミクロン以下）。他の範囲もまた、可能である。
有利なことに、いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネント（例えば、針）は、比較的速やかに溶解し、不所望の場所でのコンポーネントによる二次貫通のリスクを低減および／または排除する。いくつかの実施形態では、コンポーネントの最大断面寸法（例えば、長さ）は、消化管の痛みおよび／または不所望の穿孔を防止することをコンポーネントが標的としている任意の器官に送達されるように設計されている。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、基部部分および先端部を含む。例えば、図３３に例示されるように、組織インターフェースコンポーネント１００は、基部部分１１０および先端部１１５を含む。いくつかの実施形態では、基部部分および／または先端部分は、粘膜付着性材料を含む。好適な粘膜付着性材料の非限定的な例には、ポリ（ビニルアルコール）、ヒドロキシル化メタクリレート、およびポリ（メタクリル酸）、ポリアクリレート（例えば、ポリアクリル酸、チオール化ポリ（アクリル酸）、カルボポール（登録商標））、シアノアクリレート、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ヒアルロン酸、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリカルボフィル、キトサン、ムチン、アルギン酸塩、キサンタンガム、ジェラン、ポロキサマー、セルロースアセトフタレート、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリ（アミドアミン）デンドリマー、ポリ（ジメチルシロキサン）、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリカルボフィル、それらの組み合わせ、およびそれらのコポリマーなどのポリマーが挙げられる。
いくつかの実施形態では、基部部分および／または先端部は、固形治療薬が、組織インターフェースコンポーネントの総重量に対して１０重量％以上の量で、組織インターフェース成分中に存在するように、固形治療薬（例えば、ＡＰＩ）および第２の材料（存在する場合）を含む。特定の実施形態では、固形治療薬は、組織インターフェースコンポーネントの総重量に対して、１０重量％以上、２０重量％以上、３０重量％以上、４０重量％以上、５０重量％以上、６０重量％以上、７０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上、９８重量％以上、または９９．１重量％以上の量で、組織インターフェースコンポーネント中に存在する。いくつかの実施形態では、固形治療薬は、組織インターフェースコンポーネントの総重量に対して、１００重量％以下、９９重量％以下、９８重量％以下、９５重量％以下、９０重量％以下、８０重量％以下、７０重量％以下、６０重量％以下、５０重量％以下、４０重量％以下、３０重量％以下、または２０重量％以下の量で、組織インターフェースコンポーネント中に存在する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１０重量％以上および１００重量％以下、８０重量％以上および１００重量％以下）。他の範囲もまた、可能である。例示的な実施形態セットでは、固形治療薬は、組織インターフェースコンポーネントの総重量に対して、８０重量％以上１００重量％以下の量で、組織インターフェースコンポーネント中に存在する。
特定の実施形態では、固形治療薬は、基部部分の総重量に対して、０重量％以上、５重量％以上、１０重量％以上、２０重量％以上、３０重量％以上、４０重量％以上、５０重量％以上、６０重量％以上、７０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上、９８重量％以上、または９９重量％以上の量で、基部部分に存在する。いくつかの実施形態では、固形治療薬は、基部部分の総重量に対して、１００重量％以下、９９重量％以下、９８重量％以下、９５重量％以下、９０重量％以下、８０重量％以下、７０重量％以下、６０重量％以下、５０重量％以下、４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１０重量％以下、または５重量％以下の量で、基部部分に存在する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１０重量％以上および１００重量％以下、８０重量％以上および１００重量％以下）。他の範囲もまた、可能である。例示的な実施形態では、基部部分は、実質的に、固形治療薬のみを含む。
特定の実施形態では、固形治療薬は、先端部の総重量に対して、０重量％以上、５重量％以上、１０重量％以上、２０重量％以上、３０重量％以上、４０重量％以上、５０重量％以上、６０重量％以上、７０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上、９８重量％以上、または９９重量％以上の量で、先端部に存在する。いくつかの実施形態では、固形治療薬は、先端部の総重量に対して、１００重量％以下、９９重量％以下、９８重量％以下、９５重量％以下、９０重量％以下、８０重量％以下、７０重量％以下、６０重量％以下、５０重量％以下、４０重量％以下、３０重量％以下、２０重量％以下、１０重量％以下、または５重量％以下の量で、先端部に存在する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１０重量％以上および１００重量％以下、８０重量％以上および１００重量％以下）。他の範囲もまた、可能である。例示的な実施形態では、先端部は、実質的に、固形治療薬のみを含む。別の例示的な実施形態では、先端部は、実質的に、固形治療薬を含まない。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織インターフェースコンポーネントの総重量に対して、基部部分および／または先端部の構成にかかわらず、１０重量％以上（例えば、８０重量％以上）の固体形療薬を含む。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、０．１ｍｇ以上、０．５ｍｇ以上、０．８ｍｇ以上、１ｍｇ以上、１．５ｍｇ以上、２ｍｇ以上、２．５ｍｇ以上、３ｍｇ以上、４ｍｇ以上、５ｍｇ以上、７ｍｇ以上、９ｍｇ以上の治療薬（例えば、固形治療薬）を含む。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、１０ｍｇ以下、９ｍｇ以下、７ｍｇ以下、５ｍｇ以下、４ｍｇ以下、３ｍｇ以下、２．５ｍｇ以下、２ｍｇ以下、１．５ｍｇ以下、１ｍｇ以下、０．８ｍｇ以下、０．５ｍｇ以下、または０．２ｍｇ以下の治療薬を含む。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、０．１ｍｇおよび以上１０ｍｇ以下）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、固形治療薬（例えば、ＡＰＩ）の少なくとも一部分は、組織インターフェースコンポーネントの基部部分および／または１つ以上の先端部と関連付けられている。例えば、いくつかの実施形態では、固形治療薬および第２の材料（存在する場合）は、組織インターフェースコンポーネント中（例えば、基部部分中および／または先端部中）に、実質的に均一に分布している。いくつかの場合では、固形治療薬は、組織インターフェースコンポーネントが組織インターフェースコンポーネントの総重量に対して１０重量％以上の固形治療薬を含むように、コーティング（例えば、先端部（複数可）の少なくとも一部分上に配設される）であり得る。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、追加のコーティングを含み得る。いくつかの実施形態では、追加のコーティングは、例えば、当該追加のコーティングなしで組織インターフェースコンポーネントの溶解に対して溶解時間を遅くするように構成された材料を含み得る。Ｚｎ、Ａｌ、Ｍｇ、ポリマー（例えば、腸溶性ポリマー、ポリカプロラクトン、パリレン、ヒプロメロース、ポリエチレングリコール）、およびそれらの組み合わせを含む好適な追加のコーティング材料の非限定的な例。他の追加のコーティング材料もまた、可能である。いくつかの実施形態では、追加のコーティングは、固形治療薬が特定の時間にわたって放出されるように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、追加のコーティングは、固形治療薬が、６か月以下、３か月以下、１か月以下、２週間以下、１週間以下、４日以下、２日以下、１日以下、１２時間以下、６時間以下、３時間以下、１時間以下、３０分以下、１５分以下、１０分以下、５分以下、または２分以下（例えば、追加のコーティングの、胃液などの流体への曝露時）で放出されるように、構成されている。特定の実施形態では、追加のコーティングは、固形治療薬が、１分以上、２分以上、５分以上、１０分以上、１５分以上、３０分以上、１時間以上、３時間以上、６時間以上、１２時間以上、１日以上、２日以上、４日以上、１週間以上、２週間以上、１か月以上、または３か月以上で放出されるように、構成されている。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１分以上および１日以下、１日以上および２週間以下、１週間以上および６か月以下）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、固形治療薬および第２の材料（存在する場合）を含む複数のマイクロ針を含む。
いくつかの実施形態では、固形治療薬の少なくとも一部分が、少なくとも先端部の表面上に存在する。特定の実施形態では、第２の材料の少なくとも一部分が、少なくとも先端部の表面上に存在する。
本明細書に記載される組織インターフェースコンポーネントは、任意の好適な方法を使用して形成され得る。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、固形治療薬および第２の材料（存在する場合）を提供し、かつ少なくとも１ＭＰａの圧力を使用して、固形治療薬および第２の材料を一緒に遠心分離しおよび／または圧縮して、組織インターフェースコンポーネントを形成することによって、形成される。いくつかの実施形態では、第２の材料（存在する場合）および固形治療薬を加熱して、組織インターフェースコンポーネントを形成する。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、少なくとも１ＭＰａの圧力、少なくとも２ＭＰａの圧力、少なくとも３ＭＰａの圧力、少なくとも５ＭＰａの圧力、少なくとも７ＭＰａの圧力、少なくとも１０ＭＰａの圧力、少なくとも１２ＭＰａの圧力、少なくとも１５ＭＰａの圧力、少なくとも２０ＭＰａの圧力、少なくとも２５ＭＰａの圧力、少なくとも３０ＭＰａの圧力、少なくとも４０ＭＰａの圧力、少なくとも５０ＭＰａの圧力、少なくとも７５ＭＰａの圧力、少なくとも１５０ＭＰａの圧力、少なくとも３００ＭＰａの圧力、少なくとも６００ＭＰａの圧力、少なくとも９００ＭＰａの圧力、少なくとも１ＧＰａの圧力、または少なくとも１．２ＧＰａ圧力を使用して形成される。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、１．４ＧＰａ以下の圧力、１．２ＧＰａ以下の圧力、１ＧＰａ以下の圧力、９００ＭＰａ以下の圧力、６００ＭＰａ以下の圧力、３００ＭＰａ以下の圧力、１５０ＭＰａ以下の圧力、１００ＭＰａ以下の圧力、７５ＭＰａ以下の圧力、５０ＭＰａ以下の圧力、４０ＭＰａ以下の圧力、３０ＭＰａ以下の圧力、２５ＭＰａ以下の圧力、２０ＭＰａ以下の圧力、１５ＭＰａ以下の圧力、１２ＭＰａ以下の圧力、１０ＭＰａ以下の圧力、７ＭＰａ以下の圧力、５ＭＰａ以下の圧力、３ＭＰａ以下の圧力、または２ＭＰａ以下の圧力を使用して形成される。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、少なくとも１ＭＰａの圧力かつ１００ＭＰａ以下の圧力、および少なくとも２０ＭＰａの圧力かつ１００ＭＰａ以下の圧力、少なくとも１００ＭＰａかつ１．４ＧＰａ以下の圧力）。他の範囲もまた、可能である。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、特定の温度で形成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、５０℃以上、６０℃以上、７０℃以上、８０℃以上、９０℃以上、１００℃以上、または１２０℃以上の温度で形成される。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、１５０℃以下、１３０℃以下、１２０℃以下、１１０℃以下、１００℃以下、９０℃以下、８０℃以下、７０℃以下、または６０℃以下の温度で形成される。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、５０℃以上１３０℃以下）。他の温度および範囲もまた、可能である。
有利には、組織インターフェースコンポーネントは、例えば、組織インターフェースコンポーネントが消化管の組織を好適に穿刺し得るように、望ましい機械的特性（例えば、ヤングの弾性率）を有し得る。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントのヤングの弾性率は、１００ＭＰａ以上である（例えば、１２５ＭＰａ以上、１５０ＭＰａ以上、１７５ＭＰａ以上、２００ＭＰａ以上、２５０ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、または３５０ＭＰａ以上）。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、４００ＭＰａ以下、３５０ＭＰａ以下、３００ＭＰａ以下、２５０ＭＰａ以下、２００ＭＰａ以下、１７５ＭＰａ以下、１５０ＭＰａ以下、または１２５ＭＰａ以下のヤングの弾性率を有する。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１００ＭＰａ以上および２５０ＭＰａ以下、１００ＭＰａ以上および４００ＭＰａ以下）。他の範囲もまた、可能である。
いくつかの場合では、組織インターフェースコンポーネントは、特定の力でヒト胃腸粘膜組織内への特定の深さを貫通するように構成され得る。例えば、組織インターフェースコンポーネントは、２０Ｎ以下（例えば、１０Ｎ以下、５Ｎ以下、１Ｎ以下、５００ｍＮ以下、１００ｍＮ以下、５０ｍＮ以下、２０ｍＮ以下、１５ｍＮ以下、１０ｍＮ以下、５ｍＮ以下）の力で、１ｍｍ以上（例えば、２ｍｍ以上３ｍｍ以上、または４ｍｍ以上）を貫通するように構成され得る。
上記および本明細書に記載されるように、組織インターフェースコンポーネントは、例えばヒト胃腸粘膜組織内への、貫通時に、特定の速度を有するように構成され得る。
いくつかの実施形態では、第２の材料は、重合可能なモノマーおよび／またはポリマーを含む。特定の実施形態では、第２の材料は、生分解性である。第２の材料に好適な材料の非限定的な例には、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、ポリ乳酸、ポリサッカライド（例えば、マルトース、ラクトース、デンプン、セルロース）、アカシア、メチルセルロース、ゼラチン、トラガカンス、粘土、ＨＰＭＣ、ステアリン酸、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸マグネシウム、タルク、ポリエチレングリコール、ミネラルオイル、防腐剤（例えば、フェノール、パラベン、セトリミド）、抗酸化剤（例えば、没食子酸、トコフェロール）、それらの誘導体、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、５０ＭＰａ以上（例えば、６０ＭＰａ以上、７０ＭＰａ以上、または８０ＭＰａ以上）の降伏強度を有するコーティングを含む。
いくつかの実施形態では、コーティングは、薄膜金属、セラミック、またはダイヤモンドライクコーティング（ＤＬＣ）から構成され得る。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、コーティングを含まない。
いくつかの実施形態では、コーティングは、コーティングが生理学的環境と接触すると崩壊して治療薬を提示するように、腐食性材料（例えば、鉄、亜鉛、アルミニウム、または合金）から構成され得る。特定の実施形態では、コーティングは、本明細書に記載されるように、パリレンなどのポリマーを含み得る。
いくつかの場合では、組織インターフェースコンポーネントは、対象の組織の１平方センチメートル当たり特定の量の活性医薬品を送達するように構成され得る。例えば、いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織インターフェースコンポーネントの貫通場所に近接する対象の組織の１平方センチメートル当たり、０．０１μｇ以上、０．０５μｇ以上、０．１μｇ以上、０．２μｇ以上、０．５μｇ以上、０．７μｇ以上、１μｇ以上、２μｇ以上、５μｇ以上、または１０μｇ以上の医薬品を送達するように構成されている。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、組織の１平方センチメートル当たり、２０μｇ以下、５μｇ以下、２μｇ以下、１μｇ以下、０．７μｇ以下、０．５μｇ以下、０．２μｇ以下、０．１μｇ以下、または０．０５μｇ以下の医薬品を送達するように構成されている。上記に言及した範囲の組み合わせもまた、可能である（例えば、１μｇ以上および２０μｇ以下）。いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、任意の好適な期間にわたって（例えば、０．１秒以上で、０．５秒以上で、１秒以上で、５秒以上で、３０秒以上で、１分以上で、５分以上で、１０分以上で、３０分以上で、１時間以上で、４時間以上で、２４時間以上で、４８時間以上で、７２時間以上で、９６時間以上で、１２０時間以上で、１４４時間以上で、１６８時間以上で）、対象の組織の１平方センチメートル当たり１μｇ以上の薬剤を送達するように構成されている。
特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、結合剤を含む（例えば、いくつかの場合では、第２の材料は、結合剤である）。好適な結合剤の非限定的な例には、ソルビトールおよびスクロースなどの糖、ゼラチン、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリカプロラクトン（ＰＣＬ）、およびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）などのポリマー、ならびにエタノールまたは他のクラス３の有機溶媒（例、酢酸、ヘプタン、アセトン、ギ酸、酢酸イソブチルなど）を含むポリマーが挙げられる。
例示的な実施形態では、物品は、物品の総重量に対して８０重量％以上の固形活性医薬品を含む。特定の実施形態では、物品は、１ｍｇ以上の活性医薬品を含む。いくつかの実施形態によれば、医薬品は、バクテリオファージ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡ、インスリン、ヒト成長ホルモン、モノクローナル抗体、アダリムマブ、エピネフリン、およびオンダンセトロンからなる群から選択される。特定の例示的な実施形態では、活性医薬品を金型に流し込んで、物品を形成する。いくつかの実施形態では、金型は、遠心分離される。特定の実施形態によれば、物品は、結合剤をさらに含む。特定の実施形態では、結合剤は、ソルビトールまたはスクロースなどの糖、ゼラチン、ＰＶＡ、ＰＥＧ、ＰＣＬ、ＰＶＡ、またはＰＶＰなどのポリマー、および／またはエタノールを含む。特定の実施形態によれば、物品は、１００ＭＰａ以上のヤングの弾性率を有する。いくつかの実施形態では、物品は、２０ｍＮ以下の力でヒト胃腸粘膜組織に少なくとも１ｍｍ貫通するように構成されている。特定の実施形態によれば、物品は、対象の組織の１平方センチメートル当たり少なくとも１ｍｇの医薬品を送達するように構成されており、および／または物品は、１平方センチメートル当たり１ｍｇ以上の活性医薬品を含む。
特定の例示的な実施形態は、物品を形成する方法に関連し、この方法は、金型に、組成物の総重量に対して８０重量％超の固形医薬品を含む組成物を導入することと、組成物に１ＭＰａ以上の圧力を印加することり、組成物を、少なくとも１分間、少なくとも７０℃の温度まで加熱することと、を含む。本明細書で使用される場合、「活性医薬成分」（「薬物」または「治療薬」とも呼ばれる）という用語は、疾患、障害、または他の臨床的に認識される異常を治療するために対象に投与されるか、または予防目的で、疾患、障害、または異常を治療および／または予防するために対象の身体に臨床的に有意な効果を有する薬剤を指す。
薬剤
いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載される組成物および方法は、薬物、栄養素、微生物、インビボセンサー、およびトレーサーなどの１つ以上の治療、診断、および／または増強剤と適合性がある。いくつかの実施形態では、活性物質は、治療薬、栄養補助剤、予防薬、または診断薬である。明細書の多くは治療薬の使用を記載するが、本明細書に列挙される他の薬剤もまた、可能である。
いくつかの実施形態では、薬剤は、粉末形態をなし得る。いくつかの実施形態では、薬剤は、固形形態をなし得る。いくつかの実施形態では、薬剤は、液体形態をなし得る。
いくつかの実施形態では、システムは、活性医薬品（または活性医薬品を含む液体）を包含するように構成されたチャンバ（例えば、リザーバー）を含む。
薬剤は、対象（例えば、ヒトまたは非ヒト動物）に投与されると、局所的および／または全身的作用による、所望の薬理学的、免疫原性、および／または生理学的効果を誘導する、任意の合成または天然に存在する生物学的に活性な化合物または物質の組成物を含むことができるが、これらに限定されない。例えば、特定の実施形態の文脈内で有用または潜在的に有用であるのは、薬物、ワクチン、および生物医薬品と従来見なされている化合物または化学物質であり、特定のこのような薬剤は、医学的または獣医学的治療、予防、診断、および／または疾患または病気の緩和（例えば、ロスバスタチンのようなＨＭＧ ｃｏ－Ａレダクターゼ阻害剤（スタチン）、メロキシカムのような非ステロイド性抗炎症薬、エシタロプラムのような選択的セロトニン再取り込み阻害剤、クロピドグレルのような血液希釈剤、プレドニゾンのようなステロイド、アリピプラゾールおよびリスペリドンのような抗精神病薬、ブプレノルフィンのような鎮痛薬、ナロキソン、モンテルカスト、およびメマンチンのような拮抗薬、ジゴキシンのような強心配糖体、タムスロシンのようなアルファブロッカー、エゼチミベのようなコレステロール吸収阻害剤、コルチのような代謝産物、ロラタジンやセチリジンなどの抗ヒスタミン薬、ロペラミドなどのオピオイド、オメプラゾールなどのプロトンポンプ阻害薬、エンテカビル、ドルテグラビル、リルピビリン、およびカボテグラビルなどの抗（レトロ）ウイルス薬、ドキシサイクリン、シプロフロキサシン、アジスロマイシンなどの抗生物質、抗マラリア薬、およびシントロイド／レボチロキシン）；薬物乱用治療（例えば、メタドンおよびバレニクリン）；家族計画（例えば、ホルモン避妊薬）；パフォーマンス向上（例えば、カフェインのような覚醒剤）；および栄養およびサプリメント（例えば、タンパク質、葉酸、カルシウム、ヨウ素、鉄、亜鉛、チアミン、ナイアシン、ビタミンＣ、ビタミンＤ、および他のビタミンまたはミネラルサプリメント）を含むがこれらに限定されない、治療、診断、および／または増強領域での使用のための、タンパク質、ペプチド、ホルモン、核酸、遺伝子構築物などの分子を含み得る。
特定の実施形態では、活性物質は、１つ以上の特定の治療薬である。本明細書で使用される場合、「治療薬」という、または「薬物」とも呼ばれる用語は、疾患、障害、または他の臨床的に認識される異常を治療するために、または予防目的で、対象に投与され、かつ疾患、障害、または異常を治療および／または予防するための対象の身体に対する臨床的に有意な効果を有する薬剤を指す。知られている治療薬の例のリストは、例えば、Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐｈａｒｍａｃｏｐｅｉａ（ＵＳＰ），Ｇｏｏｄｍａｎ ａｎｄ Ｇｉｌｍａｎ’ｓ Ｔｈｅ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃｓ，１０ｔｈ Ｅｄ．，ＭｃＧｒａｗ Ｈｉｌｌ，２００１、Ｋａｔｚｕｎｇ，Ｂ．（ｅｄ．）Ｂａｓｉｃ ａｎｄ Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｐｈａｒｍａｃｏｌｏｇｙ，ＭｃＧｒａｗ－Ｈｉｌｌ／Ａｐｐｌｅｔｏｎ ＆ Ｌａｎｇｅ；８ｔｈ ｅｄｉｔｉｏｎ（Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２１，２０００）、Ｐｈｙｓｉｃｉａｎ’ｓ Ｄｅｓｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（Ｔｈｏｍｓｏｎ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ）、および／またはＴｈｅ Ｍｅｒｃｋ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ａｎｄ Ｔｈｅｒａｐｙ，１７ｔｈ ｅｄ．（１９９９）またはその刊行後のｔｈｅ １８ｔｈ ｅｄ（２００６），Ｍａｒｋ Ｈ．Ｂｅｅｒｓ ａｎｄ Ｒｏｂｅｒｔ Ｂｅｒｋｏｗ（ｅｄｓ．），Ｍｅｒｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，または、動物の場合では、Ｔｈｅ Ｍｅｒｃｋ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍａｎｕａｌ，９ｔｈ ｅｄ．，Ｋａｈｎ，Ｃ．Ａ．（ｅｄ．），Ｍｅｒｃｋ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，２００５、および“Ａｐｐｒｏｖｅｄ Ｄｒｕｇ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｗｉｔｈ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｓ，”ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ（Ｆ．Ｄ．Ａ．）（ｔｈｅ“Ｏｒａｎｇｅ Ｂｏｏｋ”）に見出すことができる。ヒトの使用に承認された医薬品の例は、参照により本明細書に組み込まれる、２１Ｃ．Ｆ．Ｒ．§§３３０．５、３３１～３６１、および４４０～４６０の下で、ＦＤＡによって列挙されており、獣医学的使用の薬物は、参照により本明細書に組み込まれる、２１Ｃ．Ｆ．Ｒ．§§５００～５８９の下で、ＦＤＡによって列挙されている。特定の実施形態では、治療薬は、小分子である。治療薬の例示的なクラスには、鎮痛薬、抗鎮痛薬、抗炎症薬、抗発熱薬、抗うつ薬、抗てんかん薬、抗精神病薬、神経保護薬、抗癌剤、抗ヒスタミン薬、抗片頭痛薬などの抗増殖薬、ホルモン、プロスタグランジン、抗菌薬（抗生物質、抗真菌薬、抗ウイルス薬、抗寄生虫薬を含む）、抗ムスカリン薬、抗炎症薬、静菌薬、免疫抑制薬、鎮静薬、催眠薬、抗精神病薬、気管支拡張薬、抗喘息薬、心臓血管薬、麻酔薬酵素、抗凝血薬、酵素阻害剤、ステロイド剤、ステロイド性または非ステロイド性抗炎症剤、コルチコステロイド、ドーパミン作動薬、電解質、胃腸薬、筋弛緩薬、栄養剤、ビタミン、副交感神経刺激薬、刺激薬、食欲抑制薬、および抗催眠薬が含まれるが、これらに限定されない。栄養補助剤を、薬物送達デバイスに組み込むこともできる。これらは、ビタミン、カルシウムもしくはビオチンなどのサプリメント、または植物抽出物または植物ホルモンなどの天然成分であり得る。
いくつかの実施形態では、治療薬は、１つ以上の抗マラリア薬である。例示的な抗マラリア薬には、キニーネ、ルメファントリン、クロロキン、アモジアキン、ピリメタミン、プログアニル、クロルプログアニル－ダプソン、スルファドキシンおよびスルファメトキシピリダジンなどのスルホンアミド、メフロキン、アトバコン、プリマキン、ハロフェントリン、ドキシサイクリン、クリンダマイシン、アルテミシニン、およびアルテミシニン誘導体が挙げられる。いくつかの実施形態では、抗マラリア薬は、アルテミシニンまたはアルテミシニンの誘導体である。例示的なアルテミシニン誘導体には、アルテメテル、ジヒドロアルテミシニン、アルテエーテル、およびアルテスネートが挙げられる。特定の実施形態では、アルテミシニン誘導体は、アルテスネートである。
別の実施形態では、治療薬は、免疫抑制剤である。例示的な免疫抑制剤には、グルココルチコイド、細胞抑制剤（アルキル化剤、代謝産物、および細胞毒性抗体など）、抗体（Ｔ細胞受容体またはＩｌ－２受容体に対して対象とされるものなど）、イムノフィリンに作用する薬物（シクロスポリン、タクロリムス、およびシロリムスなど）、および他の薬物（インターフェロン、オピオイド、ＴＮＦ結合タンパク質、ミコフェノール酸、およびフィンゴリモドなどの他の小分子など）が挙げられる。
特定の実施形態では、治療薬は、ホルモンまたはホルモンの誘導体である。ホルモンの非限定的な例には、インスリン、成長ホルモン（例えば、ヒト成長ホルモン）、バソプレシン、メラトニン、チロキシン、チロトロピン放出ホルモン、糖タンパク質ホルモン（例えば、黄体形成ホルモン、濾胞刺激ホルモン、甲状腺刺激ホルモン）、エイコサノイド、エストロゲン、プロゲスチン、テストステロン、エストラジオール、コルチゾール、アドレナリン、および他のステロイドが挙げられる。
いくつかの実施形態では、治療薬は、約２５００ダルトン未満、約２０００ダルトン未満、約１５００ダルトン未満、約１０００ダルトン未満、約７５０ダルトン未満、約５００ダルトン未満、約４００ダルトン未満の分子量を有する小分子薬物である。いくつかの場合では、治療薬は、２００ダルトン～４００ダルトン、４００ダルトン～１０００ダルトン、または５００ダルトン～２５００ダルトンの分子量を有する小分子薬物である。
いくつかの実施形態では、治療薬は、インスリン、核酸、ペプチド、バクテリオファージ、ＤＮＡ、ｍＲＮＡ、ヒト成長ホルモン、モノクローナル抗体、アダリムマブ、エピネフリン、ＧＬＰ－１受容体アゴイニスト、セマグルチド、リラグルチド、デュラグリチド、エクセナチド、第ＶＩＩＩ因子、小分子薬物、プログルスチン、ワクチン、サブユニットワクチン、組み換えワクチン、多糖類ワクチン、および抱合型ワクチン、トキソイドワクチン、インフルエンザワクチン、シングルワクチン、前肺炎ワクチン、ｍｍｒワクチン、破傷風ワクチン、肝炎ワクチン、ＨＩＶワクチンＡｄ４－ｅｎｖクレードＣ、ＨＩＶワクチンＡｄ４－ｍＧａｇ、ｄｎａワクチン、ｒｎａワクチン、エタネルセプト、インフリキシマブ、フィルガストリム、酢酸グラチラマー、リツキシマブ、ベバシズマブ、ナノ粒子にカプセル化された任意の分子、エピネフリン、リゾチーム、グルコース－６－リン酸デヒドロゲナーゼ、他の酵素、セルトリズマブペゴル、ウステキヌマブ、イケキズマブ、ゴリムマブ、ブロダルマブ、グセル、ａｂ、セシキヌマブ、オマリズマブ、ｔｎｆ－アルファ阻害剤、インターロイキン阻害剤、ベドリズマブ、オクトレオチド、テリペラチド、ｃｒｉｓｐｒ ｃａｓ９、インスリングラルギン、インスリンデテミル、インスリンリスプロ、インスリンアスパルト、ヒトインスリン、アンチセンスオリゴヌクレオチド、およびオンダンセトロンなどの活性医薬品からなる群から選択される。
例示的な実施形態では、治療薬は、インスリンである。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載される組織インターフェースコンポーネントは、２つ以上のタイプの治療薬を含む。
特定の実施形態では、治療薬は、組織インターフェースコンポーネントからの放出時に、治療薬が治療応答を誘発するような濃度で、組織インターフェースコンポーネント中に存在する。
いくつかの場合では、治療薬は、活性な治療薬と一般に関連付けられた最小濃度よりも低い濃度で（例えば、マイクロドーズ濃度で）存在し得る。例えば、いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、比較的低用量の第１の治療薬（例えば、ステロイド）を含む（例えば、理論に拘束されることを望まないが、ステロイドなどの低用量の治療薬は、対象の体内の場所での異物反応（複数可）（例えば、組織インターフェースコンポーネントによる接触への反応）を仲介し得る。いくつかの実施形態では、治療薬の濃度は、１００μｇおよび／または３０ｎＭｏｌ以下のマイクロドーズである。しかしながら、他の実施形態では、治療薬は、マイクロドーズで提供されず、上記に列挙された１回以上の量で存在する。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、自己作動コンポーネントを含む。このような自己作動組織インターフェースコンポーネントは、一般に、２０１８年５月１７日に出願された「ＳＥＬＦ－ＲＩＧＨＴＩＮＧ ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＲＥＬＡＴＥＤ ＣＯＭＰＯＮＥＮＴＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ」と題された共願の国際特許出願第ＷＯ２０１８／２１３６００号に記載されており、その全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
いくつかの実施形態では、組織インターフェースコンポーネントは、対象に（例えば、経口的に）投与される。特定の実施形態では、物品は、経口的に、直腸に、経膣的に、経鼻的に、または尿道に投与され得る。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネント（例えば、および／または組織インターフェースコンポーネント中に包含されるＡＰＩ）は、対象の皮膚をコンポーネントと接触させることによって投与される。例示的な実施形態では、組織インターフェースコンポーネント（例えば、および／または組織インターフェースコンポーネント中に包含されるＡＰＩ）は、対象の頬組織（例えば、唇、口蓋領域、頬、舌下、舌）をコンポーネントと接触させることによって投与される。さらに別の例示的な実施形態では、組織界面コンポーネントは、経口的に投与され、対象の体内の場所（例えば、結腸、十二指腸、回腸、空腸、胃、頬腔、食道などの消化管）に到達すると、組織界面コンポーネントは、対象の体内の場所で対象の組織とインターフェースし（例えば、接触する）、組織を少なくとも部分的に貫通する。特定の実施形態では、組織インターフェースコンポーネントの少なくとも一部分が、対象の組織を貫通し、支持材料および／または活性医薬品の少なくとも一部分が対象の組織に溶解する。
有利なことに、消化管へのＡＰＩの比較的高装填を有する組織インターフェースコンポーネントの投与は、従来の方法と比較して、ＡＰＩのより効果的な送達を許容し得る。例えば、理論に縛られることを望まないが、注入を介して消化管に薬物を送達することは、他の方法と比較してより高いバイオアベイラビリティを有することが示されている。
いくつかの実施形態では、システムは、自己回復物品（例えば、特定の配向で対象の体内の場所に局在化するように構成されている）、自己作動コンポーネント（例えば、例えば胃液などの流体への曝露時に、特定の条件セットの下で起動するように構成されている）、自己作動コンポーネントと関連付けられた組織インターフェースコンポーネント、および組織インターフェースコンポーネントと関連付けられたＡＰＩを含む。特定の実施形態では、システムは、自己回復物品、自己作動コンポーネント、および自己作動コンポーネントと関連付けられた組織インターフェースコンポーネントを含む。いくつかの実施形態では、システムは、自己作動コンポーネントと、自己作動コンポーネントと関連付けられた組織インターフェースコンポーネントと、を含む。特定の実施形態では、システムは、自己回復物品と、自己回復物品と関連付けられたＡＰＩと、を含む。いくつかの実施形態では、システムは、組織インターフェースコンポーネントと、組織インターフェースコンポーネントと関連付けられたＡＰＩと、を含む。いくつかの実施形態では、システムは、自己作動コンポーネントと、自己作動コンポーネントと関連付けられた組織インターフェースコンポーネントと、組織インターフェースコンポーネントと関連付けられたＡＰＩと、を含む。自己回復物品、自己作動コンポーネント、組織インターフェースコンポーネント、ならびにＡＰＩおよび関連する構成は、上記および本明細書に記載されている。
定義
「対象」は、哺乳動物（例えば、ヒト）などの任意の動物を指す。対象の非限定的な例には、ヒト、非ヒト霊長類、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、イヌ、ネコもしくはマウス、ラット、ハムスターなどのげっ歯類、鳥、魚、またはモルモットが挙げられる。一般に、本発明は、ヒトでの使用を対象とする。いくつかの実施形態では、対象は、例えば自己回復物品の投与時に、健康上の利益を実証し得る。
本明細書で使用される場合、「流体」は、その通常の意味、すなわち液体または気体を与えられる。流体は、定義された形状を維持することができず、観察可能な時間枠中に流れて、流体が入れられる容器を満たす。したがって、流体は、流れを許容する任意の好適な粘性を有し得る。２つ以上の流体が存在する場合、各流体は、当業者によって本質的に任意の流体（液体、気体など）の中から独立して選択され得る。
以下の実施例は、本発明の特定の態様を含む、本明細書に記載される特定の実施形態を例示することを意図しているが、本発明の全範囲を例示するものではない。
実施例１－自己回復物品
特定の形状および／または密度分布からなる自己回復物品が、任意で、標準の「０００」、「００」、または潜在的により小さいまたはより大きいカプセルにカプセル化する能力を有して提供される。例えば、密度および／または形状の分布は、以下のようなものであり得る。
１．この設計は、１つの安定点および１つの不安定点のみを有するため、自己回復物品は、常にそれ自体を単一の構成および方向に回復させ、
２．物品の設計は、あらゆる可能な配向から物品の安定した構成への比較的低い回復時間有し、
３．この設計は、流体流および筋肉の収縮などの消化管内の力に由来して感じられる不安定化の影響を最小限に抑え、および／または
４．この設計は、様々な形状および重量の物品を、物品の特定の場所に作成された中空の隙間を介してシステム中へ装填することを可能にする。
いくつかの場合では、物品形状は、デカルト平面の２つの右象限内に描画され、かつｙ軸を中心に回転された、滑らかな曲線から生じる。形状は、いくつかの顕著な特徴を有する。形状は、ｙ軸に垂直で、かつ曲線を辿るにつれて、高曲率の角へ移動し、次いでその曲率を次第に低下させる、平坦な下部を保有する。曲線の平坦な下部セクションは、物品の第３の仕様を満たすのに役立ち得る。下部が平坦であり、かつ急峻な角に囲まれているため、物品を押して横倒しするには、より大きな力が必要である。このことは、楕円体は押されるとぐらつくが、立方体はぐらつかない方式と類似している。
曲線の残部は、以下の式を使用して、第１の仕様および第２の仕様を満たすように最適化され得る。物品の回復時間は、角度の運動学的方程式から計算される。
Figure 2022523121000003
式中、ωは、角速度であり、ｔは、時間であり、αは、角加速度である。角加速度は、物品に作用する重力および浮力によって生成されるトルクから計算される。
Figure 2022523121000004
式中、τは、トルクであり、Ｉは、慣性モーメントである。トルクは、力ベクトルと距離ベクトルとの間の外積から決定され、
Figure 2022523121000005
式中、ｄは、重心（重力の場合）または体積の中心（浮力の場合）から、静止面に接する曲線の端点までの距離ベクトルであり、Ｆは、生成された力の方向の力ベクトルであり、θは、これらの２つのベクトル間の角度である。
物品は、いくつかの場合では、２つの異なる材料で作ることができ、１つは高密度であり、もう１つは低密度である。密度の比は、形状の重心が座標系の原点に位置するように定義される。平面の下半分は、高密度材料で構成される一方、平面の上半分は、低密度材料で構成される。現在入手可能な材料から実現可能な材料密度を保つために、実施例で説明されている元の形状に、特定の孔および変更を加えることができる。これらの孔および変更は、システム内に物品を収容するためにも利用され、これらは、その後、他の材料の密度を決定するときに考慮される。
３Ｄ形状が設計されると、上記の方程式を使用することによって、所与の方向からの回復時間を試験することが可能である。物品の重量および体積は、トルクを決定する作用力を決定し、材料の密度ならびに生成された曲線によって設定される。トルクを決定するために使用される距離および角度の測定値は、生成された曲線によってのみ決定される。曲線は、角度座標セットを有する半径座標の点のセットを通る滑らかな曲線を描画することによって生成される。次いで、コードは、回復時間の最小セットに達するまで、点の距離座標を変動させる。
実施例２
ｙ軸の周りに、定義された滑らかな曲線を回転させることによって作成される立体形状（実施例：図１２）。この形状は、正のｙ値を有するすべての領域で生体適合性ポリマー（例えば、ＰＣＬ、ＰＬＡ、ＰＥＧ）で作られ、負のｙ値を有するすべての領域で生体適合性セラミック（例えば、ヒドロキシアパタイト）または金属（例えば、ステンレス鋼、ｆｉｅｌｄの金属）で作られている。２つの材料の密度の比は、６：１～１６：１の間であるべきである。物品は、任意の長さにスケールすることができるが、図１２の点は、０００カプセルなどのカプセル（図１３）内に収まることができる物体を記述している。
この形状を、同じ体積および同様の寸法を有する楕円体および球体に対して、その回復能力について試験した。物品を、水、油、および胃液を含むいくつかの異なる液体中、ならびにプラスチックおよびブタの胃組織を含む異なる表面上で、１０００ＦＰＳの高速度カメラで試験した。結果（図１４～１７）は、物品が全体的により速い回復時間、ならびに安定な配向に近い角度でのより速い回復時間を有することを示した。物品は物品の安定な配向に近い状態で開始する可能性が最も高いため、これにより、物品は、他の形状よりも優れたものになる。
また、物品を、可傾式ミキサー上に載置することによって、回復したままでいる能力について試験した。ミキサーを、５０ｒｐｍで各方向に１５度傾くように設定した。球体が最適な配向から１８度傾斜し、かつ楕円体が最適な配向から３１度傾斜したが、物品は、物品の安定な配向を離れることがなかった（図１８～２１）。
また、物品を、人工食道としてプラスチックチューブを使用してインビトロで吊り下げられた完全なブタの胃の中に入れ、ＰＣＬのみで作られた球と比較した場合の、適正な配向で着地した回数を比較した。水で満たされた胃、油で満たされた胃、または空の胃で行われた物品の各々に対する６０回の試行のうち、球が２５％の回数だけ適正な配向で着地したのに対し、図１２のような形状の物品は、毎回適正な配向で着地することがわかった。
加えて、同様の実験を、インビボで実施した。６つの自己回復物品と、自己回復しないが同じ形状である６つの物品と、が消化管を介して鎮静状態のブタに供給された。次いで、ブタを激しく振とうして、歩行をシミュレートした。ブタを振とうした後、ブタをＸ線下に置き、適正な配向で残った物品の数を数えた。これらの物品を、物品の内部に金属片を置くことによって識別した（図２２～２３）。自己回復物品は、自己回復物品の下半分にすでに半球の金属を有し、回復したときはＸ線下で完全な円として表示され、回復しなかったときは欠けていく月のように表示された。円形ワッシャを対照物品内に置き、自己回復したときに完全な円として示されたか、または自己回復しなかったときにゆがんだ楕円形として示された。６５／６６の自己回復指向が、振とう後に適正な配向を示した一方、７／３１の対照物品のみが、適正な配向を示した。
実施例３
実施例２に記載されたものと同様の形状を有する物体であるが、物品中に孔、ベント、およびスリットが作り込まれている。このような孔およびスリットは、流体がシステムに入ることを可能にするために使用することができるか、またはシステム内に物品を保管するために使用することがきる（図２４）。これらのスリットを使用して物品をくり抜いて、密度比を、利用可能な材料を使用して実現することができる妥当な値に保つこともできる。例えば、物品の上部セクションをくり抜くことによって、高密度材料を使用して残りの上部領域を満たすことができ、物品に対する唯一の制約は外形および重心であるため、より高密度の材料が、許可される。孔を開けるとき、物品は、軸対称のままであろうとすべきか、またはできるだけ軸対称に近づこうとすべきである。
これらの孔およびスリットのこのような例には、以下が含まれるが、これらに限定されない。
１．ｙ軸を中心とする物品の半径未満の半径を有する円柱。
２．システムの半径が変化するにつれて半径を変化させることが可能である、ｙ軸を中心とする円錐曲線。
３．システムの上部または下部からの、所与の幅を有する垂直な直線状の切り込み。
４．システムの全体的な完全性を維持する物品への任意の他の種類の切り込み。
実施例４
実施例２および３に記載されたものと同様の形状を有するが、システムに作り込まれた薬物送達物品を有する物体。この物品は、薬物が装填された中実または中空の針であり得る。この針は、リザーバーに接続された中空の針である場合もあれば、薬物が装填されるかまたはコーティングされた一連の針である場合もある。パッチなどの他の薬物送達物品も、同様に可能である。
針の例では、針は、システムの内側または外側のいずれか一方に収容され得る。システムの外部に収容されるとき、針は、接着剤を介して接続される場合もあれば、物品の型に埋め込まれる場合もある。システム内に収容される場合、針は、物品のくり抜かれた孔内に収容され得る。
針の穿刺を、物品の重力から受動的に作動させることができる。この実装形態では、物品の重量は、針を組織に押し込むことができる。
実施例５
実施例２～４に記載されたものと同様の形状を有するが、システムに作り込まれた電子装置を有する物体。
留止具と組み合わせて物品に電子装置を追加することによって、物品を、電子装置の胃内滞留機構として使用することができる。センサーは、物品の方向性に起因して、組織壁、または消化管の内側にアクセスすることができる。例えば、物品の下部に取り付けられたｐＨセンサーであれば、システム上の配置に応じて、胃壁領域または胃内領域のｐＨを読み取ることができるであろう。
実施例６
実施例２～４に記載されたものと同様の形状を有するが、他の物品をシステムに遠隔的に取り付ける能力を有する物体（図２５）。
システムの壁に引力および／または接着力を加えることによって、患者は、新しい物品または薬物で満たされた他のカプセルを飲み込み、これらのカプセルをシステムで一緒に凝集させることができる。このような力は、磁石、接着剤、真空、または任意の数の他の機構によって生成され得る。
例えば、磁石を、システムの壁ならびに電子センサーの壁に取り付けることができる。患者は、最初に自己回復システムを飲み込み、実施例４に記載されているように、自己回復システムを組織壁に留止させることができる。次いで、患者は、電子センサーを包含する別個のカプセルを飲むことができる。設置された磁石から２つの物品の間に発生される磁力であれば、２つのシステムを取り付けることを可能にするであろう。自己回復システムは組織壁に留止されているため、電子センサーが胃保持特性を有していなくとも、電子センサーは、胃の中に留まることができる。このシステムは、任意の種類の物品が胃保持性になることを可能にすることができる。
実施例７－自己作動物品
デバイスは、能動的に作動することができる。これには、形状記憶ニチノール、発泡エラストマー、または圧縮ばねなどの機構が含まれ得る。圧縮ばねは、固体の生分解性および生体適合性のポリマーまたは糖（例えば、スクロース、マルトース）に不動化することができ、これは、インビボで機能することが示されている機構である（図２７）。次いで、これらの機構を、物品のくり抜かれたセクション内、または物品の外側に収容することができる。磁石、結び目、接着剤の塗布に限定されないが、デバイスをシステム製品に留止する方式。
ばねの例をさらに掘り下げてみると、薬物を送達するために、針が消化管の粘膜下層中に入る、例えば針が組織に少なくとも１ｍｍ貫通することが、望ましい場合がある。針が組織に５ｍｍ以上貫通する場合には、患者は、穿孔のリスクにさらされることとなる。このため、ばねは、１～５ｍｍ圧縮され得る。また、消化管組織を貫通するのに必要な力の量は、１～１０ｍＮほどで、一般に小さいが、粘膜層と粘膜下層との間の胃の筋層中に入るのに約１００ｍＮの力がかかり得る。いくつかの場合では、ばねは、圧縮されたときに十分な力を包含することとなるため、ばねは、１００ｍＮに３倍～１０倍の安全率が加わった力で組織を押すこととなる。このことは、いくつかの場合では、ばねが、約１００～２５０Ｎ／ｍのばね定数を有し得ることを意味する（図２８）。
加えて、圧縮ばねは、このような力を保持することができる材料に包まれてもよい。この材料はまた、例えばばねが材料から一度に飛び出すように、脆性を有してもよい。（結晶化した）糖などの脆性材料は、一般に、材料が所与の応力を受けると速やかに砕け散る。カラメル化されたスクロースは、一般に、０．１Ｍｐａの応力下で破砕する。圧縮ばねが、圧縮ばねをコーティングするスクロースに１Ｎの力をかける場合には、スクロースコーティングは、ばねを包含するために、少なくとも３．５６ｍｍの直径であり得る。コーティング作用に追加された任意のより多くのカラメル化されたスクロースを、デバイスのタイミング機構として使用することができる（例えば、理論に拘束されることを望まないが、コーティングの厚さは、コーティングを分解するために必要な時間に少なくとも比例し得る）。
界面平衡での拡散物質移動問題を実行するモデリングソフトウェアを使用すると、４～６ｍｍのスクロースでばねをコーティングすることによって、スクロースでコーティングされたばねが水に溶解すると、作動を１～４分遅らせることができると判定された。このことは、実験によって確認された（図２９～３０）。作動が口または食道でではなく胃で起こるように、少なくとも２０秒の遅延が十分であることが示された。
液体がスクロースに到達してこの溶解プロセスを開始することを確保するために、デバイスの上部および下部にベントを追加して、流体流を可能にし得る。これらのベントは、例えば、内部に捕捉された空気を逃がす方式を可能にする。これらのベントはまた、水が容易に通過することを可能にするために吸湿性であり得る。
いくつかの場合では、留止デバイスは、システムが物理的または化学的手段を介して消化管の組織壁に付着することを可能にするであろう。このようなデバイスは、有刺針またはフック状の針、粘膜付着性パッチ、捕捉および閉鎖機構（図３１）、真空吸引、または任意の数の他の機構を含み得る。留止デバイスを、留止デバイスが組織壁に面し続けることを確保するために、デバイスの下部に位置させることができる。
留止デバイスが、フック状の針などのフックを使用する場合には、留止デバイスは、粘膜層と粘膜下層との間の組織の筋層に到達することができる。図３２は、対象の筋層に貫通するデバイスが貫通した胃組織片のヒストロジースライドを示す。この貫通部は、６ｍｍ圧縮され、かつ２１０Ｎ／ｍのばね定数を有する、上述したもののような、糖でコーティングされたばねを使用することによって、作成された。
計算の最適化：
最適化された形状は、象限ＩおよびＩＶの１８０度平面上で２次元曲線の最適化を実施し、かつ曲線をＹ軸を中心に回転させることによって、作成された。図３７は、最適化された曲線、ならびにこのセクションに記載されるベクトルおよび方法を例示している。最適化関数は、極座標で描画された曲線に沿って等角度で間隔を空けて配置された２５個の異なる点の半径を変動させた。デカルト座標に再変換すると、回転された曲線の内側、かつＸＺ平面よりも下の空間を、高密度材料（７．７ｇ／ｃｍ３）を包含するように設定した一方、ＸＺ平面よりも上、かつ回転された曲線の内側の空間を、低密度材料（１．１ｇ／ｃｍ３）を包含するように設定した。中空の上部セクションをシミュレートするために、Ｙ軸を中心とし、ＸＺ平面で始まり、曲線の境界で終わる、半径４ｍｍの円柱を形状の上部部分から除去した。ばねの質量およびマイクロポストを、モデルに組み込んだ。形状のスケールを定義するために、重心を原点に拘束し、可能な最高点を、座標［０，１］に拘束した。最終的な形状を、サイズの制約に適合するようにスケーリングした。これらの制約は、軸対称のモノモノスタティック形状の要件に一致したため、可能な解は、失われなかった。
最適化自体は、ニュートンの運動方程式を利用して、所与の形状の自己配向時間ｔを見出した。
Figure 2022523121000006
式中、角加速度α、および角速度ωは、デバイスの慣性モーメントＩ、およびトルクτに基づいて決定される。重力Ｆは、モデルにおいて外力として作用し、デバイスの重心と組織壁との接触点との間の距離として定義される、レバーアームｄに印加されるシミュレートされたトルクを計算するために使用された。
式２によって定義される、所与の方向でのデバイスの角加速度は、配向速度を決定し、トルクおよび慣性モーメントで変動する。慣性モーメントは、３Ｄ空間を等しいサイズのブロックの５０×５０×５０配列に分割し、かつ各ブロックに密度を割り当て、かつ式４に記述される合計を実施することによって、デバイスの総重量と共に計算された。
デバイスのトルクを計算するには、式５に従って、力ベクトルおよび距離のベクトルの方向と大きさとの両方を決定する必要があった。力ベクトルは、重心から開始し、かつ接触面に垂直な方向を指す、物体に対する重力であった。距離ベクトルは、重心と接触面上のデバイスの支点との間の距離として計算された。支点を決定するとき、凹面の曲率を有する領域は表面に接触しないため、デバイスのより大きな曲率が、考慮された。
スクロースカプセル化溶解モデリング
グリフィスの基準
Figure 2022523121000007
を使用して、スクロースカプセル化が亀裂を伝播する半径を計算したが、式中、σｃは、ばねによって印加される臨界応力であり、γは、材料の表面エネルギーであり、Ｅは、材料のヤング率であり、ａは、印加される応力に垂直な表面積である。式のすべての変数は、表面積を除いて一定のままであるため、溶解速度は、亀裂イベントおよびばね解放までの時間を定義する。ＣＯＭＳＯＬモデルおよび実験的試験は、１Ｎの力を提供するばねに基づく。物理的なばねは、購入したばねを適切なサイズに切断することによって作成された。
ＣＯＭＳＯＬ Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ（Ｓｔｏｃｋｈｏｌｍ、Ｓｗｅｄｅｎ）を使用して、静止水とヒト胃のものと同様に０．０２ｍ／秒で流れる水との両方でのスクロース円柱の溶解を、数学的にモデル化した（３７）。フィックの法則を使用して、スクロースと水との間の収縮境界での拡散プロセスの速度を推定した。５．２＊１０＾－１０ｍ２／秒の拡散係数、６７２０ｍｏｌ／ｍ３の水中でのスクロースの平衡濃度、および７．８＊１０－４ｍ／秒の物質移動係数（実験的に求められた）を、パラメーターとして使用した。６ｍｍ、５ｍｍ、および４ｍｍの開始スクロース円柱直径で、ＣＯＭＳＯＬモデルを実行し、円柱が直径１．７ｍｍに溶解するのにかかる時間を使用して、円柱内にばねが存在する場合の作動タイミングを予測した。
水中でのスクロースの物質移動係数を計算するために、直径６ｍｍの孔を有するＰＤＭＳ型で、スクロースを２１５℃で１５分間カラメル化して、円柱形状を作成した。カラメル化されたスクロース円柱を室温の５００ｍＬビーカーの水に入れ、スクロースの直径を毎分測定した。溶解速度をモデル化し、線形フィットの傾きを物質移動係数であると決定した。
ばね上のスクロースコーティングの溶解を試験するために、スクロースでカプセル化されたばねを室温の５００ｍＬビーカーの水に入れ、ばね作動のタイミングを４ｍｍ、５ｍｍ、および６ｍｍの直径のスクロースばねについて、各々３回の試行で記録した。
実施例１７－先端と組織との間の距離
次の実施例は、本明細書に記載されるように、速度とギャップサイズ（すなわち、組織インターフェースコンポーネントの先端部と組織係合表面との間の距離）との間の関係を実証している。
表１は、異なるばね定数（例えば、５００Ｎ／ｍ、１０００Ｎ／ｍ、１５００Ｎ／ｍ）を有する様々なばねについて、先端部からの開始距離とｍ／秒での先端部の速度との関係を示す。図３６は、特定の力（６Ｎ）についての速度対（ｍｍでの）ギャップのプロットを示す。
Figure 2022523121000008
実施例１８－組み立てプロセス
図３４Ａ～３４Ｅは、本明細書に記載されるように、自己回復システムを組み立てるための例示的なプロセスを示す。
実施例２０－液体注入による消化管への分子の送達
この実施例は、液体（例えば、治療薬を含む）の送達のための液体注入自己配向ミリメートルスケールアクチュエータ（Ｌ－ＳＯＭＡ）の使用を実証している。
この実施例では、Ｌ－ＳＯＭＡは、一般に、消化管（例えば、胃壁などの胃）内に放出される前に液体製剤を保持するためのチャンバと、液体の組織インターフェースコンポーネント（例えば、針）ベースの送達機構と、針挿入および圧力機構を作動させるためのシステム（例えば、イソマルトを含む）と、を含む。
図３９Ａ～３９Ｄは、注入を実施している間の、様々な例示的なＬ－ＳＯＭＡコンポーネントと圧縮の４つの状態とを例示している。
注入の前に、液体薬物製剤は、およそ８０μＬの容量を有するチャンバによって、システム内部に保持および保護される。このチャンバは、一体になって完全に密閉された内部容量を形成する３つの部材、すなわち、１）Ｌ－ＳＯＭＡ下部部分、２）シリコンまたはＴＰＥ製の外側隔壁（プラグなど）、３）硬質ポリマーおよび内側隔壁として作用する軟質ＴＰＥ製の２Ｋ成形プランジャを含む。いくつかの実施形態では、プランジャは、完全に、クロロブチルゴム、ブロモブチルゴムもしくは任意の同様のゴム、および／またはイソプレンまたは同様のポリマー製である。いくつかの実施形態では、ＳＫ成形プランジャは、硬質ポリマー、およびクロロブチルゴム、ブロモブチルゴムもしくは任意の同様のゴム、ならびに／またはイソプレンもしくは同様のポリマー製で使用される。
これらの隔壁は、一般に、注入針の周りを密閉すると共に、食物または液体が外部環境から通過することを防止することができる。したがって、例えば、胃の中の酵素は、隔壁を通って製剤に到達することができず、薬物製剤は、隔壁から漏出することがないであろう。
針ベースの送達機構
液体製剤を組織に送達するために、針を使用して送達を支援し得る。針は、内側隔壁に直接挿通され、緊密に嵌合するシールを作成する。針は、中空（例えば、チャネルを含む）であり得るが、液体製剤は、必ずしも針の上部を通過しない。代わりに、針の側面に孔（例えば、入口）が存在してもよい。液体は、この孔を通過して斜角の端部から出るように構成され得る。例えば、液体チャンバ（例えば、リザーバー）は、ばねの作動時に孔と流体連通して設置され得、したがって、液体チャンバから針への流体の移送を容易にする。
孔は、起動前に孔が液体チャンバの外側にあるように、針上の高さにある。デバイスが作動すると、この実施例では、針が、例えば５ｍｍ下に動く。この動きは、この実施例ではおよそ４．６ｍｍの針を胃組織に挿入し、側面の孔を液体チャンバ内に動かして、チャンバから組織への流路を有効にする。針の高さを調整することができるため、針の貫通ストロークも調整することができる。両方の値は、最大２ｍｍ以上調整することができる。針の上端部を閉じて、針ハブを介して作動ばねへの接続点として使用し得る。したがって、流体が針を通り抜ける唯一の経路は、側面の孔から先端部の孔までである。
デュアルシーケンシャル作動機構
Ｌ－ＳＯＭＡは、Ｌ－ＳＯＭＡの注入機構を組織と整列させるために、摂取後に胃の中で自律的に配向する（図４０Ａ～４０Ｅ）。デバイスの形状および密度分布は、任意の構成から自己配向する能力を有する動物であるヒョウモンガメから着想を得ている。低重心と結合されたデバイスの高曲率の上側部分は、デバイスの重心が極小になる角度として定義される１つの安定な配向のみをデバイスが保有することを確保する。加えて、Ｌ－ＳＯＭＡの平坦な下部は、Ｌ－ＳＯＭＡの好ましい構成を安定化し、患者が作動中に動き回った場合に、Ｌ－ＳＯＭＡが転倒して内腔内に誤射しないことを確保する。形状の堅牢な自己回復性は、上記の実施例に記載されている（例えば、固体剤形を送達するＬ－ＳＯＭＡの能力を検証する場合）。液体投与を可能にするようにデバイスを構成した後、Ｌ－ＳＯＭＡを、シミュレートされた胃組織のシリコーン金型で１００回自己配向について再試験した。Ｌ－ＳＯＭＡデバイスは、１秒未満であらゆる実験中にＬ－ＳＯＭＡデバイスの好ましい構成に配向された。
Ｌ－ＳＯＭＡが摂取されるとすぐに、水和ベースのアクチュエータプラグ（例えば、イソマルト製）が、溶解し始める。プラグは、注入針に接続されたハブを所定位置に保持する。溶解すると、プラグは、ハブを解放し、圧縮ばねが膨張して、針を組織に送達する。設定距離の後、ハブは、デバイスのハウジング上のタブによって停止する。このことにより、針が組織に設定距離挿入することが確保される。実験から、デバイスは、インビトロでの水への曝露後、４＋－１分で作動することを決定した。インビボでは、デバイスは、４＋－２分で作動した。
デバイスが針を挿入すると、針ハブは、装填された液体製剤を送達する第２の圧縮ばねを直ちに作動させる。針挿入を液体注入から切り離すことによって、デバイスは、針が組織を通り抜ける際に用量を注入する代わりに、正確な組織の深さでデバイスの液体用量全体を注入することができる。０．３％アガロースゲル中に作動する２１Ｇ針を有する最初のプロトタイプＬ－ＳＯＭＡデバイスの高速度写真は、液体のすべてが針先端部を通って出て、液体が下膜を通って出ないことを実証した（図４１Ａ、図４１Ｂ）。このことにより、液体の投与量が組織に入り、組織の上に排出されないことが確保される。これらの実験を、エクスビボのブタ胃組織で繰り返し、Ｌ－ＳＯＭＡが３０Ｇ針を組織に挿入した後、続いて造影剤を組織に注入することができることを実証した（図４１Ｄ）。２９Ｇおよび３２Ｇの針もまた、正常に実証された。
粘膜下への針貫通の深さおよびデポの作成
針の貫通深さが液体用量の送達にどのように影響するかを決定するために、我々は、エクスビボブタ胃組織の様々な既知の深さへの造影剤の制御された注入を実施し、作成されたデポのＭｉｃｒｏＣＴ画像を撮った（図４１Ｅ）。特定の注入深さによって標的とされる組織の層は、組織のミクロトームスライスを取り、かつ色素注入により妨害された領域を探すことによって、確認された（図４１Ｈおよび図４１Ｉ）。また、投与後に組織に残った液体のパーセントを、ＭｉｃｒｏＣＴソフトウェアの体積計算機を使用して測定した（図４１Ｊ）。エクスビボブタ胃は、注入部位で６．９９＋－１．２８ｍｍの厚さに測定され、我々は、３、４、４．５、５、および６ｍｍの深さまで投与した。全体として、これらの制御された注入実験中に、合計１７０μＬの体積の造影剤を送達した。これは、Ｌ－ＳＯＭＡデバイスの最大用量体積８０μＬに匹敵する。３ｍｍおよび４ｍｍの注入深さについて、針が胃粘膜下に到達しないことがあることがわかった。粘膜のみに注入すると、造影剤の投与量が、漏出し、液体のごく一部のみが、組織の内部に残った。４．５ｍｍ以上の挿入深さは、粘膜下層に全液体用量を一貫して送達し、漏出を受けないことがわかった。５ｍｍおよび６ｍｍの挿入深さでは、胃組織の筋層への注入が時折見られた。この組織層への注入中に、造影剤は、マーブリング模様を生成した。
これらの注入実験中に、我々は、所与の用量の液体を組織に送達するのに必要な力を測定した（図４１Ｋ、図４１Ｌ）。組織に４ｍｍ挿入された針を通して８０μＬの液体用量を送達するには、力に１２．１±６．０Ｎが必要であり、組織に４．５ｍｍ挿入された針を通して同じ量の液体を投与するために必要な５．７±２．７Ｎの力よりも統計的に有意に大きいことがわかった（Ｐ＝０．００９）。組織に５ｍｍ挿入された針を通して８０μＬの液体用量を注入するには７．６±３．１Ｎの力が必要であることがわかったが、これは、４．５ｍｍの針挿入深さについてわかった注入力よりも統計的に有意に大きくはなかった（Ｐ＝０．１２）。加えて、５ｍｍの針挿入深さで組織の筋層中に投与するときに必要な８．０±４．１Ｎの力（ｎ＝６）は、この深さ全体での液体投与に必要な注入力とは統計的に有意に異なってはいなかった（Ｐ＝０．８）。このことは、筋層への貫通が、一般に、液体用量を注入するのに必要な力に影響を与えず、したがって、一般に、送達される用量体積を制限しないことを示唆している。
液体投与に関する実験データを考慮して、針を組織に４．５ｍｍ挿入するＳＯＭＡデバイスを設計することを決定した。この挿入深さは、３ｍｍおよび４ｍｍの挿入深さと比較して統計的に有意に大きい用量保持を提供した。また、５ｍｍおよび６ｍｍよりも低い挿入深さを選択することによって、組織の乱れが低減され、これにより、他の障害の可能性が軽減された。６つのＬ－ＳＯＭＡデバイスをこの針挿入深さで作動させ、１つのＬ－ＳＯＭＡ当たり合計８０μＬの造影剤を投与した。これらの実験中に、粘膜下にデポが作成されることが、観察された（図４１Ｆ～４１Ｉ）。加えて、これらのＬ－ＳＯＭＡ注入中、全用量が、毎回組織中に送達された（図４１Ｊ）。インビボのブタの胃でのさらなる試験は、ＳＯＭＡが直接胃粘膜下に色素を注入したことを実証した。これらの色素が装填されたデバイスを投与した直後に、動物を絶命させ、ヒストロジーを得た。
図４２および４３は、水中でのＬ－ＳＯＭＡの例示的な作動を示す。図４２に示されるように、色素は、デバイスを作動させた後に２ミリ秒のスパンで液体コンパートメントから水浴中に放出される。色素は、針の先端部を通って出る。図４３に示されるように、色素は、デバイスを作動させた後に２ミリ秒のスパンで液体コンパートメントから０．３５％アガロースゲル中に放出される。色素は、針の先端部を通って出る。
図４４は、針／ばねアタッチメントに接続された側面に孔を有する例示的な針の写真を示す。液体は、側面の孔を通過し、斜角の端部から出る。
長い斜角の針先端部の使用
注入力は、一般に、挿入深さに関連するため、より高角度のグラインドを有する針を試験した。これらの針は、針挿入方向により小さい出口孔を保有し、したがって、挿入深さをより詳細に標的化した。これらの針は、＞５０Ｎの力でも組織に有意な量の液体を挿入することができないことがわかった。プランジャを、力を測定するために使用された引張強度試験機によって変位させたが、用量を送達しようとした後、組織内に造影剤がなかった。代わりに、これらの力は、一般に、投与機構で使用されるゴム栓および他の材料の圧縮に起因していた。これらの実験から、Ｌ－ＳＯＭＡには、低角度グラインドを有する針を選択した。
溶解性または水和性の針
組織に挿入された針を、組織から除去し、後退可能な機構、膨潤したハイグロゲルを介してデバイス中に戻すことができるか、または針が針の鋭さを失うことができる。第３のばねを使用して、針を、針の挿入状態からデバイス中に戻すことができる。可溶性の針を使用して、針を排除することができる。しかしながら、現在、設計はデバイスの内部の流体と接触する針を使用するため、いくつかの場合では、針は、外面から溶解しないことが望ましい場合がある。したがって、例えば、針は、針の外面上に保護コーティングを含み得る。このようなコーティングは、金などの金属であり得るか、またはパリレンなどのポリマーであり得る。この層は、３００ｎｍ～５ｕｍの厚さの任意のものであり得る。可溶性の針は、組織に挿入された後も針の機能性を維持することが望ましい。例えば、針は、組織を容易に貫通することができるべきである。いくつかの場合では、針は、比較的鋭い先端部を使用してもよい。針はまた、液体を内側の管を通過させるように構成されてもよい。加えて、針は、液体が入ることを可能にするために孔を上部セクション上に有するように構成されてもよい。針を作ることができる材料のいくつかの例には、糖、またはイソマルトもしくはスクロースなどの糖のような材料、ＰＶＰ、ＰＶＡ、Ｓｏｌｕｐｌｕｓなどの生分解性ポリマーまたはコポリマー、ヒドロゲル、ゼラチン、デンプンが挙げられる。針は、内側の管から外側へと溶解するように構成され得る。針が水和して軟化する場合には、このことがまた、突出針による穿孔の可能性を排除し得る。針の先端部の周りに作られた柔らかい境界が存在する場合には、このことがまた、穿孔を防止し得る。パスタのように針が柔軟化する場合には、このこともまた、機能し得る。針が小片に壊れる場合には、このこともまた、機能し得る。針を、針が分裂するように、分解可能な金属で作ることができる。このような金属には、亜鉛、マグネシウム、および鉄が、他のものと共に含まれる。
流体を排出するための仕事および必要なばね力
いくつかの実施形態では、液体をデバイスから速やかに排出するのに、３～１０Ｎの範囲の力を要することがわかった。ただし、液体を速やかに排出する必要はない。ばねによって提供される力が組織内にデポを作成するために必要な力よりも大きい限りにおいては、液体は、最終的に組織に入ることとなる。ばねを、５Ｎの最大力という低さで試験した。したがって、ばね力は、そこから有意に低下する可能性があることが想定される。より高い力でも、機能するであろう。
異なるゲージの針は、排出のために異なる量の仕事を必要とする。
ゲージの針が小さいほど、液体をチューブ中で押し進めるためにより多くの仕事を必要とし得る。ただし、このデバイスには任意の針サイズが、機能するであろう。３２Ｇの低から１８Ｇの高までの針を試験したが、より高い針ゲージおよびより低い針ゲージが、機能するであろう。
孔のサイズおよびスプリンクラー針の使用
低角度グラインドは、有用であるより大きい孔を生じる。液体を針に入れる側孔は別として、いくつかの実施形態では、スプリンクラー針が、必ずしも注入の効率に寄与しないことがわかった。これは、いくつかの場合では、粘膜層自体への注入が好ましい結果を生じなかったためであり得る。
種々の動物での使用
Ｌ－ＳＯＭＡは人間にも使用することができるが、ブタ、ウマ、ウシなどの他の動物にも使用することができる。
検知または作動のための電子装置の追加
Ｌ－ＳＯＭＡは、ＮＦＣおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈのような無線通信デバイスなどの電子装置を、デバイスの内部に埋め込み、デバイスまたはデバイスの外部につなぎ留めることができる。含めることができる他の電子機器は、電池、配線、マイクロコントローラ、コンデンサ、抵抗器などであろう。電子装置の１つの用途は、カプセルが作動したときにメッセージを送信することであり得る。別のものは、胃の内部または胃粘膜内部の温度または分子を測定するために使用されるセンサーであり得る。別のものは、トリガ可能な作動機構であり得る。
インビボ試験
不活化ＧＬＰ－１受容体アゴニストまたは速効型インスリンのいずれか一方が装填されたＬ－ＳＯＭＡデバイスを調製するインビボブタ実験を実施した。Ｌ－ＳＯＭＡ投与実験を、皮下投与実験、およびブタの胃内腔中に液体製剤を投与した実験と比較した。内視鏡を使用して、Ｌ－ＳＯＭＡデバイスをブタの胃の中に入れ、独立して作動させた。２時間後、デバイスを動物から除去した。時間０は、デバイスが作動した時間ではなく、デバイスが胃に入れられた時間に対応する。投与されたブタを部分的に絶食させたが、このブタは、Ｌ－ＳＯＭＡカプセルとおよそ同じ高さの胃液および食物の層を包含していた。食物を有しても、Ｌ－ＳＯＭＡは、皮下注入と同様の有効性で薬物負荷を送達することができた。
投与後、動物を１週間監視した。動物は、通常の行動および摂食パターンを維持した。血便は、観察されなかった。加えて、動物を、Ｌ－ＳＯＭＡを投与した直後にヒストロジーのために犠牲にし、挿入された針からの組織の孔、または穿孔の跡は見られなかった。上記の実施例では、ＳＯＭＡデバイスおよび他の摂取可能なデバイスが、突出針の有無にかかわらず、かつ閉塞を引き起こすことなく、作動後に無傷で消化管を安全に通過する能力が実証された。摂取された鋭利な物体に関する遡及的医学研究もまた、長さが１ｃｍ未満の鋭利な物体と関連付けられた障害のリスクが低いことを実証している。突出針の潜在的な障害に対処するために、Ｌ－ＳＯＭＡにおけるゼラチン製の生分解性注入針を、インビトロで試験した。加えて、注入後に針をデバイス中に後退させる能力を有するＬ－ＳＯＭＡを、インビトロで試験した。両方のデバイスは、液体製剤を注入し、その後、これらのデバイスのそれぞれの様式で、鋭利な物体を排除することができた。
Ｌ－ＳＯＭＡは、消化管閉塞のリスクを予防または低減するために、設計された。デバイスの体積は、消化管を通過しながら分解せず、かつ２，９００万分の１の閉塞率を有する、ＦＤＡが承認した１日投与の経口薬物送達デバイスであるＯＲＯＳカプセルの体積未満である。摂取可能な電子装置などの金属成分を含むいくつかの他の非分解性カプセルもまた、ＦＤＡによって承認されており、Ｌ－ＳＯＭＡの同等の環境分析をサポートする。
種々のＡＰＩおよび製剤の装填
Ｌ－ＳＯＭＡ中に任意の液体を装填することができ、任意の材料を溶液に入れてＬ－ＳＯＭＡに追加することができる。このような溶質には、水、油、エタノールが挙げられる。このような薬物には、インスリン、ｇｌｐ１受容体アゴニスト、モノクローナル抗体、タンパク質、核酸、脂質ナノ粒子、ポリマーナノ粒子、小分子薬物、例えばエピネフリンなど（本明細書に列挙されるものなど）が挙げられる。
代替作動機構
ばねが使用され得るが、Ｌ－ＳＯＭＡは、必ずしもばねによって推進される必要はない。Ｌ－ＳＯＭＡは、ガスを生じる化学反応、または格納された加圧ガスによって作動し得る。Ｌ－ＳＯＭＡはまた、磁石、電磁石、膨潤性ヒドロゲル／ポリマーなどによっても、作動させることができる。
実施例２１－抗体、ペプチド、および小分子の送達
以下の実施例は、抗体、ペプチド、および小分子などの分子の送達のための、実施例２０に一般に記載されたＬ－ＳＯＭＡの使用および設計を詳述している。他の活性な治療薬もまた、この例示的な物品で可能である。
経口投与は、薬物送達のための単純かつ非侵襲的な方法を提供するが、一般に、皮下注入および筋肉内注入によって実現される望ましい薬物動態を達成することはできない。この実施例では、小分子からモノクローナル抗体までのサイズの範囲を取る薬物の液体製剤の非経口投与と同等の吸収動態および全身バイオアベイラビリティを提供することができる経口自動注入器カプセルが、実証される。このプラットフォーム技術の幅広い有用性を実証するために、アダリムマブ、セマグルチド様不活化ＧＬＰ－１アナログ、インスリン、およびエピネフリンを含む４つの一般的に注入される薬剤の臨床的に適切な用量で、ブタにカプセルを投与した。
小分子からモノクローナル抗体までのサイズの範囲を取る薬物の液体デポ注入を、投与後直ちに全身に取り込むために胃粘膜下中に直接、迅速に送達する能力を有するカプセルを開発することによって、最適以下の動態および限られた薬物用量の問題に対処した。固形薬物ポストとは異なり、液体製剤は、一般に、粘膜下全体に広がることができる。このことは、全身への取り込みのためのより大きな表面積を提供し得、同時に、より多くの体積の注入薬物を可能にする。いくつかの場合では、小腸ではなく胃を標的にすることによって、カプセルは、カプセルのペイロードを直ちに送達することができ、それによって、胃内容排出に一般に必要な１～４時間の待機時間を回避し得る。胃壁の４～６ｍｍの厚さの組織はまた、一般に、小腸の０．１～２ｍｍの厚さの壁と比較して、注入のより大きい安全マージンも提供する。この例示的なカプセル設計は、デバイスの注入機構が、一般に、常に組織壁の方を向くように、デバイスを自律的に位置付ける自己配向幾何学形状を利用する。この設計は、カプセルが用量を直接組織中に送達し、内腔で発生する酵素分解を回避することを確保するのに役立つ。
直径１２ｍｍ、高さ１５ｍｍのカプセルであるこの例示的な液体注入自己配向ミリメートルスケールアプリケータ（Ｌ－ＳＯＭＡ）は、胃粘膜の下に皮下注入針を注入し、その後すぐに、最大８０μＬの液体薬物製剤を粘膜下腔に送達する（図４０Ａ～４０Ｅ）。針挿入を液体注入から切り離すことによって、デバイスは、針が組織を通り抜ける際に用量を放出する代わりに、正確な組織の深さまでデバイスの用量全体の送達を達成する（図４１Ｅ～４１Ｊ）。プランジャが液体を針の側孔を通して針の先端部から押し出す際に、２つの膜が用量格納領域を密閉し、漏出を防止する（図４１Ａ～４１Ｂを参照）。これらの工学的設計は、液体用量全体が組織に入ることを確保し、用量の一部または全部が組織の上に排出されることを防止するのに役立ち得る。
針の貫通深さが液体用量の送達にどのように影響するかを、エクスビボブタ胃組織の事前定義された深さへの造影剤の注入を実施し、かつ作成されたデポのＭｉｃｒｏＣＴ画像を記録することによって、決定した（図４１Ｅ～Ｎおよび図４８）。投与後に組織に残っている液体のパーセントを、所与の深さまで測定し、視覚化により注入が標的とする組織層を確認した（図４１Ｈ～Ｉ）。これらの制御される注入実験中に、１７０μＬの体積の造影剤が、送達された。これは、Ｌ－ＳＯＭＡデバイスの最大用量体積８０μＬに匹敵した。３ｍｍおよび４ｍｍの注入深さについて、針は、一貫性なく振る舞い、針は、粘膜に色素を注入することがあり、大部分が組織から漏出することが観察された。針挿入深さを４．５ｍｍ以上に拡張することによって、デバイスは、液体容量全体を組織中に一貫して送達し、漏出を受けなかった。４．５ｍｍ、５ｍｍ、および６ｍｍの挿入深さでは、胃組織の外側の筋層への注入が、時折見られた。このデータによって導かれ、我々は、４．５ｍｍの針挿入深さでＬ－ＳＯＭＡデバイスを設計し、これによって、薬物負荷全体が組織に送達されることを確保しながら、より深い注入深さに比べて穿孔リスクを低減した。Ｌ－ＳＯＭＡデバイス（図４０Ｅ）を用いるエクスビボ実験（図４１Ｄ～Ｇ）は、これらの寸法の針が粘膜下を確実に標的とし、かつデバイスがこれらのデバイスの薬物ペイロード全体を組織に送達することを明らかにした。このことにより、幅広い範囲の分子量の薬剤を胃の内壁から送達することが可能になった（図１ｒ）。ブタおよびイヌの胃に対するエクスビボ実験からのヒストロジー、ならびにＬ－ＳＯＭＡを使用してインビボで投与されたブタから採取されたヒストロジーは、注入された液体が胃粘膜または漿膜から漏出しないことを実証し、デバイスがこのデバイスのペイロード全体を送達したことと、針が組織を穿刺しなかったことと、を確認した（図４５Ａ～４５Ｊおよび図４６Ａ～４６Ｃ）。
１ｍｇの組み換えヒトインスリン、４ｍｇのセマグルチド様不活化ＧＬＰ－１アナログ、４ｍｇのモノクローナル抗体アダリムマブ、または０．２４ｍｇの小分子エピネフリンが装填された各動物に、単一のＬ－ＳＯＭＡデバイスを投与する、インビボブタ実験を実施した（図４７Ａ～４７Ｎ）。Ｌ－ＳＯＭＡ投与を、陽性対照としての皮下または筋肉内投与と比較した。内視鏡を使用して、我々は、Ｌ－ＳＯＭＡデバイスをブタの胃の中に入れ、これらのＬ－ＳＯＭＡデバイスを独立して作動させた。２時間後、デバイスを動物から除去した。インスリン、不活化ＧＬＰ－１、またはエピネフリンのＬ－ＳＯＭＡ投与後１５分以内に、薬物の血漿曝露が、観察された。Ｌ－ＳＯＭＡ投与後１時間以内に、血清中にアダリムマブが、観察された。インスリン投与ブタは、直ちに低血糖発症を受け（図４７Ｂ、図４７Ｆ）、エピネフリン投与ブタは、筋肉内注入グループおよびＬ－ＳＯＭＡ実験グループの両方で、心拍数（図４７Ｋ、図４７Ｎ）および血中グルコース（図４９を参照）の急激な上昇を受けた。エピネフリンを投与したブタからのＨ＆Ｅ染色は、薬物によって誘発された壊死または有害作用の跡を示さなかった（図５０を参照）。Ｌ－ＳＯＭＡカプセルまたは皮下注入のいずれか一方を使用してアダリムマブまたは不活化ＧＬＰ－１を投与されたブタは、薬物の延長された半減期によって、投与後少なくとも３日間、これらのブタの血漿中に薬物を保有していた。
投与されたブタを部分的に絶食させたが、一部のブタは、それらの胃に胃液および食物の層を包含していた。これらのブタでは、Ｌ－ＳＯＭＡは、食物層を部分的に変位させ、これらのＬ－ＳＯＭＡの針を組織に挿入し、依然として薬物負荷を送達することができた。注目すべきことに、ＧＬＰ－１アナログを装填された１つのデバイスが、胃で作動したが、ブタは、全身への取り込みを示さなかった。このことは、いくつかの場合では、薬物製剤が胃粘膜下に到達していないことに起因し得る。他の２２のＬ－ＳＯＭＡ投与ブタはすべて、全身への取り込みを実証した。
ブタのバイオアベイラビリティを、インスリンおよびＧＬＰ－１アナログのＬ－ＳＯＭＡ投与から計算し、これらのバイオアベイラビリティを、同じ製剤および量の薬物の皮下投与によるバイオアベイラビリティと比較した。Ｌ－ＳＯＭＡを投与した組み換えヒトインスリンは、２時間のサンプリング期間にわたって４８±１６％（ＳＤ）のバイオアベイラビリティを実証した（範囲＝２５％～８１％、ｎ＝８）。これを、インスリンを皮下投与したブタの５７±８％（ＳＤ）のバイオアベイラビリティと比較した（範囲＝５０．８％～６６．２％、ｎ＝３）。３日間のサンプリング期間にわたるＬ－ＳＯＭＡ投与ＧＬＰ－１アナログのバイオアベイラビリティは、胃での作動後に０％の取り込みを示したＬ－ＳＯＭＡを除外すると、１０３±４２％（ＳＤ）（範囲＝５５％～１３５％、ｎ＝３）で、この追加のデータ点を含めると、７８±６２％であった。これを、皮下投与されたＧＬＰ－１アナログの７８±４％（ＳＤ）のバイオアベイラビリティと比較した。
インスリンおよびＧＬＰ－１は、一般に、浸透促進剤または物理的浸透促進デバイスなしで投与されたとき、全身への取り込みのために胃の内壁を横断する能力が制限される。エピネフリンおよびアダリムマブの両方について、Ｌ－ＳＯＭＡと同等の薬物負荷での内視鏡的経管栄養実験を、陰性対照としてのブタに対して実施し、無視できる取り込みが、観察された（図５１を参照）。
投与後、動物を１週間監視した。動物は、通常の行動および摂食パターンを維持した。血便は、観察されなかった。摂取された鋭利な物体に関する大型動物モデルでの遡及的医学研究および実験的研究は、一般に長さが１ｃｍ未満の鋭利な物体と関連付けられた障害のリスクが低いことを実証している。さらに、２５Ｇおよび５ｍｍの長さの針であるＣａｒｒ－Ｌｏｃｋｅ注入針は、障害の発生率がほとんどない胃の内視鏡検査中に消化器専門医によって日常的に使用される。対照的に、Ｌ－ＳＯＭＡは、デバイスからわずか４．５ｍｍ突出する３２Ｇの針を使用する。消化管で針が露出する問題を軽減するために、Ｌ－ＳＯＭＡは、注入後に針をデバイス中に後退させる能力を有して設計された。この技術は、デバイスにさらなる複雑さを追加することを代償として、Ｌ－ＳＯＭＡシステムに存在する鋭利な物体と関連付けられたリスクを軽減する（図５２を参照）。胃腸通過中の穿刺の問題をさらに軽減するための中空針もまた、使用され得る。
ヒトインスリンおよびセマグルチドの両方の液体製剤の安定性研究が実施され、Ｌ－ＳＯＭＡシステムに入れられた製剤の純度損失および高分子量タンパク質形成が、４０℃および７５％の相対湿度環境で２週間の経過後に、ガラスバイアルシステムに入れられた製剤よりも大きいことを実証した（図５３Ａ～５３Ｂ）。加えて、液体製剤の純度損失は、我々がＳＯＭＡシステムでの使用を以前に報告した固形製剤の純度損失よりも高かった。充填された薬剤の長期安定性を確保するには、Ｌ－ＳＯＭＡ格納システムおよび装填された液体製剤の最適化が、必要となるであろう。
この実施例では、分子量、半減期、薬力学効果、および用量サイズ要件の範囲で４つの異なる薬物を投与するＬ－ＳＯＭＡピルの能力を実証した。投与後数分以内のカプセルの迅速な薬物動態学的取り込み、最大４ｍｇのバイオアベイラブルな薬物の装填容量と広範囲の分子で機能する容量とは、このカプセルと、以前は経口的に送達することができなかった新しい薬物セットと、の適合を可能にする。Ｌ－ＳＯＭＡを使用してアナフィラキシーのためにエピネフリンを送達する能力は、深刻な場合には喉の腫れによって妨げられ得るが、カプセルは、喘息治療または遅発性アナフィラキシーの治療のための薬剤を送達するために依然として使用され得る。加えて、Ｌ－ＳＯＭＡデバイスでのエピネフリンの使用は、小分子薬物を送達する能力を実証している。全身への取り込みが低いことを実証する難溶性の小分子薬物もまた、Ｌ－ＳＯＭＡシステムの好適な候補となり得る。所与の薬物に必要な治療用量に到達するには、再処方および高濃度が必要であり得るが、Ｌ－ＳＯＭＡの幅広い適用性は、一般に、小分子または高分子の薬剤を含む任意の液体製剤をカプセルに装填することが可能であることを意味する。固形製剤と比較して、液体製剤は、針状の形状に圧縮される容量などの薬物の固形状態特性に依拠せず、したがって、このデバイスを介して投与することができる分子の範囲を広げる。Ｌ－ＳＯＭＡは、経口カプセルを介して、速効性薬物と、広範な薬物モダリティを包摂する、半減期が延長された薬物と、の両方を包含する製剤を装填および送達する能力を実証している。そうすることで、Ｌ－ＳＯＭＡは、他の方法では注入剤に限定される薬物のより邪魔にならない投与経路を提供し、それによって、患者の間でより高いコンプライアンスを有利に達成し、最終的にはより良い臨床転帰を達成することができる。
本発明のいくつかの実施形態が本明細書に記載および例示されているが、当業者は、機能を実行し、および／または結果を取得するための様々な他の手段および／または構造、および／または本明細書に記載される利点のうちの１つ以上を容易に想定するであろうし、このような変形および／または修正の各々は、本発明の範囲内であると見なされる。より一般には、当業者は、本明細書に記載されるすべてのパラメータ、寸法、材料、および構成が例示的であることを意図し、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成は、本発明の教示が使用される特定の用途または複数の用途に依存することを容易に理解するであろう。当業者は、単なる定型の実験を使用して、本明細書に記載される本発明の特定の実施形態に対する多くの均等物を認識するか、または確認することができるであろう。したがって、前述の実施形態は、単なる例として提示されており、添付の特許請求の範囲およびそれに対する均等物の範囲内で、本発明は、具体的に記載および特許請求される以外の方法で実施され得ることを理解されたい。本発明は、本明細書に記載される各個々の特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法を対象とする。加えて、このような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法が相互に矛盾しない場合、２つ以上のこのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法の任意の組み合わせは、本発明の範囲内に含まれる。
本明細書において、および特許請求の範囲において、本明細書で使用される不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、対照的に明示されない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されたい。
本明細書において、および特許請求の範囲において、本明細書で使用される「および／または」という句は、そのように結合された要素、すなわち、いくつかの場合には結合的に存在し、他の場合には分離的に存在する要素の「いずれか一方または両方」を意味すると理解されたい。「および／または」節によって具体的に識別される要素以外の他の要素は、対照的に明示されない限り、具体的に識別されるそれらの要素に関連するか関連しないかにかかわらず、任意で存在し得る。したがって、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」への言及は、「含む」などのオープンエンドの言葉と組み合わせて使用される場合、一実施形態では、ＢのないＡ（任意でＢ以外の要素を含む）を指し、別の実施形態では、ＡのないＢ（任意でＡ以外の要素を含む）を指し、さらに別の実施形態では、ＡおよびＢの両方（任意で他の要素を含む）を指すことなどができる。
本明細書において、および特許請求の範囲において、本明細書で使用される場合、「または」は、上記で定義されたような「および／または」と同じ意味を有すると理解されたい。例えば、列挙内の項目を区切る場合、「または」または「および／または」は包括的である、すなわち、いくつかの要素または要素の列挙、および、任意で、追加の列挙されない項目のうちの、少なくとも１つを含むが、複数も含むものと解釈されるものとする。「のうちの１つのみ」もしくは「のうちの正確に１つ」、または特許請求の範囲で使用される場合の「からなる」などの対照的に明示される、唯一の用語は、いくつかの要素または要素の列挙のうちの正確に１つの要素を含むことを指す。一般に、本明細書で使用される「または」という用語は、「いずれか一方」、「のうちの１つ」、「のうちの１つのみ」、または「のうちの正確に１つ」などの排他性の用語が先行する場合、排他的な代替物（すなわち、「一方または他方であるが、両方ではない」）を示すとのみ解釈されるものとする。「本質的にからなる」は、特許請求の範囲で使用される場合、特許法の分野で使用される通常の意味を有するものとする。
本明細書において、および特許請求の範囲において、本明細書で使用される場合、１つ以上の要素の列挙に関連する「少なくとも１つ」という句は、要素の列挙における要素のうちの任意の１つ以上から選択される少なくとも１つを意味するが、要素の列挙内に具体的に列挙された各要素およびあらゆる要素のうちの少なくとも１つを必ずしも含まず、かつ要素の列挙における要素の任意の組み合わせを除外しないと理解されたい。この定義はまた、「少なくとも１つ」という句が参照する要素の列挙内で具体的に識別される要素以外の要素が、具体的に識別されるそれらの要素に関連するか関連しないかにかかわらず、任意で存在し得ることを許容する。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢのうちの少なくとも１つ」（または、等価的に「ＡまたはＢのうちの少なくとも１つ」、または等価的に「Ａおよび／またはＢのうちの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、Ｂが存在せず、任意で２つ以上を含む、少なくとも１つのＡ（および任意でＢ以外の要素を含む）を指し、別の実施形態では、Ａが存在せず、任意で２つ以上を含む、少なくとも１つのＢ（および任意でＡ以外の要素を含む）を指し、さらに別の実施形態では、任意で２つ以上を含む、少なくとも１つのＡ、および任意で２つ以上を含む、少なくとも１つのＢ（および任意で他の要素を含む）、を指すことなどができる。
特許請求の範囲において、ならびに上記の本明細書において、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「運ぶ」、「有する」、「包含する」、「伴う」、「保持する」などのすべての移行句は、オープンエンドである、すなわち、含むがこれに限定されないことを意味する、と理解されたい。米国特許庁の特許審査手続マニュアルのセクション２１１１．０３に述べられているように、「からなる」および「本質的にからなる」という、のみ移行句は、それぞれクローズドまたはセミクローズド移行句であるものとする。
例えば、１つ以上の物品、構造、力、場、流れ、方向／軌道、ならびに／またはそれらのサブコンポーネントおよび／もしくはそれらの組み合わせの、またはそれらの間の、形状、配向、整列、および／または幾何学的関係に関連して本明細書で使用される用語、ならびに／またはこのような用語による特徴付けに適した、上記に列挙されない他の有形または無形の要素は、別段定義または示されない限り、このような用語の数学的定義への絶対的な準拠を必要としないと理解するものとするが、むしろ、このような主題に最も密接に関連する当業者によって理解されるであろうように特徴付けられる主題について可能な範囲でこのような用語の数学的定義への準拠を示すことを理解するものとする。形状、配向、および／または幾何学的関係に関連するこのような用語の例には、丸形、正方形、ゴムボック、円形の／円形、矩形の／矩形、三角形の／三角形、円柱形の／円柱、楕円形の／楕円、（ｎ）多角形の／（ｎ）多角形などの形状、垂直な、直交する、平行の、垂直の、水平の、同一線上のなどの角度配向、平面／平面状の、共面の、半球の、半半球の、線／線状の、双曲線の、放物線の、平坦な、湾曲した、直線状の、弧状の、正弦の、正接／正接のなどの輪郭および／または軌道、北、南、東、西などの方向、平滑な、反射の、透過性の、透明な、不透明な、剛性の、不浸透性の、均一な（均一に）、不活性な、非湿潤性の、不溶性の、定常の、不変の、一定の、均質ななどの表面および／またはバルク材料特性および／または空間／時間分解能および／または分布、ならびに関連する技術の当業者には明らかであろう多くの他のものを記述する用語が含まれるが、これらに限定されない。一例として、本明細書で「正方形」であると記載される製造物品は、完全に平面状または線状であり、かつ正確に９０度の角度で交差する面または辺を有するような物品は必要ない（実際、このような物品は、数学的抽象物としてのみ存在し得る）が、むしろ、このような物品の形状は、当業者によって理解されるであろうように、または具体的に記載されるように、挙げられた製造技術に対して典型的に達成可能であり、かつ達成される程度に数学的に定義された「正方形」に近似するものとして解釈されたい。別の例として、本明細書で「整列」していると記載される２つ以上の製造物品は、完全に整列した面または辺を有するような物品は必要ない（実際、このような物品は、数学的抽象物としてのみ存在し得る）が、このような物品の配置は、当業者によって理解されるであろうように、または具体的に記載されるように、挙げられた製造技術に対して典型的に達成可能であり、かつ達成される程度に数学的に定義された「整列」に近似するものとして解釈されたい。

Claims (36)

  1. 自己回復物品であって、
    ばねと、前記ばねを少なくとも部分的に圧縮された状態に維持するように適合された支持材料と、を含む自己作動コンポーネントであって、前記支持材料が、生体液中で少なくとも部分的に分解されるように構成されている、自己作動コンポーネントと、
    液体活性医薬品（または造影剤またはクッションとして機能する非活性なもの）を含むチャンバと、
    前記自己作動コンポーネントに動作可能に結合された組織インターフェースコンポーネントであって、入口と、出口と、前記入口および前記出口に流体接続されたチャネルと、を含む、組織インターフェースコンポーネントと、を含み、
    前記チャンバが、前記自己作動コンポーネントの起動時に前記入口と流体連通するように構成されており、
    前記自己回復物品が、対象の組織によって少なくとも部分的に支持されているとき、前記自己回復物品は、前記組織インターフェースコンポーネントが前記活性医薬品の少なくとも一部分を前記組織内に放出することを可能にする方向に配向する、自己回復物品。
  2. 前記組織インターフェースコンポーネントと関連付けられたプラグを含み、前記組織インターフェースコンポーネントが、前記自己作動コンポーネントの起動時に前記プラグを穿孔するように構成されている、請求項１に記載の自己回復物品。
  3. 前記組織インターフェースコンポーネントが、可溶性であるか、または作動／貫通後に後退可能であるか、もしくは軟化する、請求項１または２に記載の自己回復物品。
  4. 前記自己回復物品が、１ｇ／ｃｍ３超の平均密度を有する、請求項１～３のいずれかに記載の自己回復物品。
  5. 前記支持材料が、プラグとして構成されており、前記プラグが、前記組織インターフェースコンポーネントに動作可能に結合されている、請求項１～４のいずれかに記載の自己回復物品。
  6. 前記組織インターフェースコンポーネントが、前記自己回復物品の主軸に実質的に沿って延在する発射体として構成されている、請求項１～５のいずれかに記載の自己回復物品。
  7. 前記自己回復物品に入る前記生体液が、第１の表面に接触して、前記支持材料の前記少なくとも部分的な分解を開始するように、前記支持材料が、前記自己回復物品内に構成されている、請求項１～６のいずれかに記載の自己回復物品。
  8. 前記支持材料が、糖、糖の誘導体、糖アルコール、マルトース、イソマルト、デンプン、炭酸カルシウム、亜鉛、塩化ナトリウム、ポリマー、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項１～７のいずれかに記載の自己回復物品。
  9. 前記自己回復物品は、前記自己作動コンポーネントが外部環境と流体連通するように構成された、１つ以上のベントを含む、請求項１～８のいずれかに記載の自己回復物品。
  10. 前記１つ以上のベントが、コーティングによって覆われている、請求項１～９のいずれかに記載の自己回復物品。
  11. 前記生体液が、胃液である、請求項１～１０のいずれかに記載の自己回復物品。
  12. 前記物品が、前記組織インターフェースコンポーネントを後退させるように構成されたコンポーネントを含む、請求項１～１１のいずれかに記載の自己回復物品。
  13. 前記物品が、組織を穿孔することができる組織インターフェースコンポーネントを含み、このようなコンポーネントが、水感受性材料の内層を有して多層化されている、請求項１～１２のいずれかに記載の自己回復物品。
  14. 前記水感受性材料が、ゼラチンを含む、請求項１～１３のいずれかに記載の自己回復物品。
  15. 前記組織インターフェースコンポーネントが、トリガに続いて前記組織インターフェースコンポーネントの内層が前記チャンバ内の前記流体に曝露され、前記流体の針の通過後の前記組織インターフェースコンポーネントの少なくとも一部分を機械的に弱化させるように、水性流体に対して不浸透性の外層を含む、請求項１～１４のいずれかに記載の自己回復物品。
  16. 前記物品が、自己回復要素のプラグと接触すると後退するように構成された組織インターフェースコンポーネントを含み、それによって、組織を穿孔すると両側上に水性内層が現れる、請求項１～１５のいずれかに記載の自己回復物品。
  17. 対象の内腔内への摂取に好適な物品であって、前記内腔が、内腔壁を有し、前記物品が、
    円形の断面を含む外形を有する外殻であって、第１の軸を規定する、外殻と、
    第１のばねコンポーネントと、前記第１のばねコンポーネントを少なくとも部分的に圧縮された状態に維持するように適合された支持材料と、を含む自己作動コンポーネントを含む作動機構であって、前記支持材料が、生体液中で少なくとも部分的に分解するように構成されている、作動機構と、
    前記外殻内に配設されたチャンバであって、前記チャンバが、液体活性医薬品を含む、チャンバと、
    前記外殻に対して配設されており、かつ前記チャンバから前記対象の体内の場所にある前記内腔壁の組織の一部分に液体を移送するように構成された、組織インターフェースコンポーネントと、を含み、
    前記物品が、幾何学的中心および重心を有する自己回復であり、前記重心が、前記第１の軸に沿った第１の方向に前記幾何学的中心からオフセットしている、物品。
  18. 前記物品は、前記重心が前記幾何学的中心から横方向にオフセットするように配向されながら前記内腔壁の組織によって支持されているとき、前記物品が、重力作用に起因して外部から印加されるトルクを受けて、前記組織インターフェースコンポーネントが前記対象の体内の場所で前記組織と相互作用するように、前記第１の軸を重力の方向に沿って配向させて前記物品を配向させ、
    前記支持材料の少なくとも部分的な分解時に、前記組織インターフェースコンポーネントが前記液体活性医薬品の少なくとも一部分を前記対象の体内の前記場所で前記組織内に放出するように、前記作動機構が、前記液体活性医薬品に作用する、請求項１７に記載の物品。
  19. 前記第１の軸が重力の方向に沿って配向して前記物品が配向し、かつ前記組織インターフェースコンポーネントが前記組織と相互作用しているとき、前記液体の重心が、前記組織の表面に対して前記幾何学的中心の下方に配設されるように、前記液体活性医薬品および前記チャンバが、構築および配置されている、請求項１７に記載の物品。
  20. 前記第１の軸が重力の方向に沿って配向して前記物品が配向し、かつ前記組織インターフェースコンポーネントが前記組織と相互作用しているとき、前記液体の重心が、前記物品の前記幾何学的中心よりも前記組織の前記表面の近くに配設されるように、前記液体活性医薬品および前記チャンバが、構築および配置されている、請求項１８に記載の物品。
  21. 前記物品が、１ｇ／ｃｍ３超の平均密度を有する、請求項１～２０のいずれかに記載の物品。
  22. 前記チャンバが、可動壁を含み、前記可動壁が、液体活性医薬品を前記チャンバから排出するように構成されている、請求項１～２１のいずれかに記載の物品。
  23. 前記チャンバが、円筒形の壁を含み、前記チャンバの前記可動壁が、前記円筒形の壁とスライド可能に係合したプランジャを含む、請求項２２に記載の物品。
  24. 前記組織インターフェースコンポーネントが、前記自己作動コンポーネントに動作可能に結合されており、前記組織インターフェースコンポーネントが、入口と、出口と、前記入口および前記出口に流体接続されたチャネルと、を含む、請求項２２または２３に記載の物品。
  25. 前記チャネルが、起動機構の起動時に液体活性医薬成分を含む前記チャンバと流体連通するように構成されている、請求項２４に記載の物品。
  26. 前記組織インターフェースコンポーネントが、前記第１のばねコンポーネントに動作可能に結合された注入針を形成するかまたは含み、前記支持材料の少なくとも部分的な分解時に、前記第１のばねコンポーネントが、第１の構成から第２の構成へ動作可能であり、前記第１のばねコンポーネントが前記第１の構成にあるとき、前記注入針が、前記物品内に保持され、前記注入針が、前記第１の構成から前記第２の構成への前記第１のばねコンポーネントの動きによって、前記物品から前記内腔壁内に前進するように構成されている、請求項２２～２５のいずれかに記載の物品。
  27. 前記第１のばねが前記第１の構成をとるとき、および／または前記第１のばねが前記第２の構成をとるとき、前記注入針が、前記チャンバを通って延在する、請求項２６に記載の物品。
  28. 前記注入針が、組織貫通端部と、前記組織貫通端部の反対側の第２の端部部分と、前記組織貫通端部と前記第２の端部部分との間に延在する側壁と、を含み、前記側壁は、前記第１のばねコンポーネントが前記第２の構成にあるときに前記チャンバと前記注入針の前記組織貫通端部との間に流体連通が確立されるように配設された、側孔を含む、請求項２７に記載の物品。
  29. 前記第１のばねコンポーネントが前記第１の構成にあるとき、前記側孔が、前記液体活性医薬品を含む前記チャンバの外側に位置付けられる、請求項２８に記載の物品。
  30. 前記チャンバが、前記可動壁の反対側に配置された端壁をさらに含み、前記端壁が、貫通可能なシールを含み、前記第１のばねコンポーネントが前記第１の構成をとるとき、前記注入針の前記組織貫通端部が、前記貫通可能なシールに埋め込まれ、前記第１のばねコンポーネントが前記第２の構成をとるとき、前記注入針が、前記貫通可能なシールを穿孔する、請求項２８または２９に記載の物品。
  31. 前記作動機構が、圧縮状態で解放可能に保持された第２のばねコンポーネントを含み、前記第２のばねコンポーネントは、前記第１のばねコンポーネントが前記第１の構成から前記第２の構成へ動くと、前記圧縮状態から解放されて、前記可動壁を駆動して前記チャンバから液体活性医薬品を排出するように構成されている、請求項２４～３０のいずれかに記載の物品。
  32. 前記第１のばねコンポーネントが、前記第１のばねコンポーネントと前記第２のばねコンポーネントとの間に少なくとも部分的な軸方向の重なりを有して、前記第２のばねコンポーネント内で半径方向になど、前記第２のばねコンポーネントと同軸に配置されている、請求項３１に記載の物品。
  33. 作動アセンブリが、圧縮状態で解放可能に保持された第３のばねコンポーネントを含み、前記第３のばねコンポーネントは、前記チャンバからの排出可能な液体活性医薬品の全部または所定の部分が排出されると解放するように構成されており、前記第３のばねコンポーネントの前記解放が、前記注入針を物品ハウジングに対して後退させる、請求項２４～３２のいずれかに記載の物品。
  34. 前記第３のばねコンポーネントが、前記第３のばねコンポーネントと前記第１のばねコンポーネントとの間に少なくとも部分的な軸方向の重なりを有して、前記第１のばねコンポーネント内で半径方向になど、前記第１のばねコンポーネントと同軸に配置されている、請求項３３に記載の物品。
  35. 前記組織インターフェースコンポーネントが、少なくとも部分的に可溶性であるか、または作動／貫通後に軟化する、請求項２４～３２のいずれかに記載の物品。
  36. 前記組織インターフェースコンポーネントが、ジェット注入コンポーネントを含み、前記第１のばねコンポーネントが、液体活性医薬品を、前記液体活性医薬品が前記内腔壁の胃粘膜下組織に浸透することを可能にする浸透速度で前記ジェット注入コンポーネントを通して排出するように構成されている、請求項１７～２３のいずれかに記載の物品。
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