JPH09117230A - 植え込み式のトランスポンダ及びその組み立て方法 - Google Patents

植え込み式のトランスポンダ及びその組み立て方法

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JPH09117230A
JPH09117230A JP8167161A JP16716196A JPH09117230A JP H09117230 A JPH09117230 A JP H09117230A JP 8167161 A JP8167161 A JP 8167161A JP 16716196 A JP16716196 A JP 16716196A JP H09117230 A JPH09117230 A JP H09117230A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 熱を使用せずにガラス小瓶内の部品を保護す
るトランスポンダ組立体及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 改良された識別マーカーの製造方法は、
ガラスの小瓶を用意し、ガラスの小瓶に急速硬化液体を
所定容積まで充填し、この所定容積は、少なくとも、小
瓶の非充填容積がＩＣ回路ハイブリッド及びアンテナの
排出量に等しいような容積に対応し、ＩＣ回路ハイブリ
ッド及びアンテナを小瓶に配置して、上記液体で完全に
包囲されるようにし、小瓶にキャップを配置して、液体
を硬化するという段階を含む。上記キャップは、トラン
スポンダを動物に植え込んだときにトランスポンダが滑
り落ちないように移動防止キャップであるのが好まし
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、動物に植
え込んで保持することのできる識別マーカーを形成する
ための改良された方法に係る。より詳細には、この識別
マーカーは、外部の検出器により読み取ることのできる
動物に関する識別情報を含む植え込み可能な電子式トラ
ンスポンダである。
【０００２】
【従来の技術】動物に関する識別情報を含む植え込み式
の電子式トランスポンダは、生物医学の分野で著しく利
用されている。例えば、プログラム可能な温度感知電子
トランスポンダは、動物に植え込まれたときは、動物を
確実に識別できるだけでなく、動物の体温を読み取るこ
ともできる。
【０００３】植え込み式のトランスポンダの製造に関連
した主な要件の１つは、ＩＣ回路ハイブリッド組立体及
びアンテナコイルをカプセル封入し、トランスポンダが
動物に挿入されるときに、これらの回路部品を体液から
分離できるようにすることである。体液は、塩分を含
み、トランスポンダの電子回路に接触するように入り込
むと、腐食作用によって電子回路にダメージを及ぼし、
通常は、注入後２４時間以内に電子回路を無効にしてし
まう。又、カプセル化方法も、生物学的に適合性があっ
て且つ植え込み場所の周囲組織に完全に悪影響を及ぼさ
ないものでなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】現在のカプセル化方法
は、ガラスカプセルを使用している。ガラスは、加熱さ
れて正確な寸法に引っ張られ、ある長さに切断されて、
その一端が開放されそして他端がシールされ、小瓶が形
成される。このガラスの小瓶内に、ＩＣ回路ハイブリッ
ド組立体及びアンテナコイルが配置される。これらの部
品がガラスの小瓶に配置されると、ガラスの小瓶の開放
端がシールされる。開放端をシールするために現在使用
できる方法は、火炎−研磨及び／又はレーザー技術を用
いたものに限定される。これらの方法は、両方とも、非
常に時間がかかり、且つ非常に高価であって、精巧な裕
度の制御や、特殊な装置や、専用の訓練されたオペレー
タを必要とする。更に、レーザー技術は、オペレータに
とって潜在的に非常に危険であり、このような方法を使
用するには、特殊な部屋や制御された環境を確立しなけ
ればならない。
【０００５】ガラス小瓶の開放端をシールするための公
知方法に関連した付加的な問題は、製造中に、小瓶の開
放端をシールするために熱を使用する結果として繊細な
ＩＣ回路ハイブリッド組立体及びアンテナコイルに熱衝
撃が生じることである。この熱衝撃は、ユニットの寿命
を短縮し、及び／又はユニットを製造中に破壊すること
がある。この問題を解消するために、小瓶の開放端をシ
ールする前に部分的にのりを使用して部品を小瓶内に固
定することが知られている。
【０００６】開放端をシールするための現在使用できる
方法は、のりを使用して小瓶の内部にこれらの重要な部
品を完全に二次的にシールするのを妨げる。二次的なシ
ール（のりカプセル化分離基板）を与えるために小瓶の
内部に電子部品をのり付けするのに有用な材料は、小瓶
を部分的に満たすことしかできない。というのは、小瓶
をシールできるように小瓶の端から離れてのりを維持し
なければならないからである。のりが小瓶の端付近に許
された場合は、のりがガラス壁を汚し、熱処理中にのり
の燃焼を招き、完全なシールを妨げるか、又はある状況
においては、全トランスポンダ組立体を破壊することに
なる。このように小瓶にのりを入れることによりトラン
スポンダを完全にカバーする二次的なシールをのりで形
成できないことによって、内部の電子部品は傷つき易く
なり、運搬中に過剰な振動により早期故障を招いたり、
当該動物内に設置したときにガラス小瓶にクラックや亀
裂が生じたとすれば、体液でダメージを受けることにな
る。
【０００７】既知のシール方法に伴う付加的な問題は、
小瓶の長さを長くして付加的なガラス壁材料を与え、こ
れを加熱して、それ自身に対してつぶし、小瓶の端にガ
ラスボール又はキャップ蓋を形成しなければならないこ
とである。これにより、最終的なガラス組立体は、必要
以上に長くなり、任意の種類の動物にトランスポンダを
配置しなければならないときに大きな欠点となることで
ある。
【０００８】更に、現在知られているシール方法を使用
するときは、ミクロンサイズの空所又は気泡が小瓶のシ
ール端に残る。これらの空所及び気泡は、トランスポン
ダのサイズからして、検出することが非常に困難であ
る。これらの不所望な空所が残っているときには、体液
がトランスポンダの電子組立体へと漏れ込み、それにダ
メージを与える。ガラスの加熱は、壁厚に直接関連して
いるので、ガラスの冷間成形又は溶接が生じる。運搬中
に、小瓶のボール又はキャップ端が破壊し、製品を意図
された用途に対して無効にしてしまう。従って、公知技
術の問題を克服するために、熱を用いずにガラスの小瓶
内の部品を保護する新規なトランスポンダ組立体及びそ
の製造方法が要望される。
【０００９】
【課題を解決するための手段】マーカーを形成する本発
明の方法は、ガラスの小瓶を用意する段階を含む。この
ガラスの小瓶には急速硬化液体が所定容積まで充填さ
れ、この所定容積とは、少なくとも、小瓶の非充填容積
がＩＣチップハイブリッド及びアンテナ（トランスポン
ダ部品）の排出量に等しいような容積に対応する。これ
らトランスポンダ部品は、硬化液体によって完全に包囲
されるように小瓶に入れられる。小瓶にはキャップが配
置されて、液体が硬化される。硬化により、移動防止キ
ャップを有し、空所をもたず、そしてトランスポンダ部
品がしっかり維持された改良されたトランスポンダが提
供される。
【００１０】従って、本発明の目的は、トランスポンダ
を製造する改良された方法を提供することである。
【００１１】本発明の別の目的は、熱を必要としないト
ランスポンダの製造方法を提供することである。
【００１２】本発明の更に別の目的は、より安定なトラ
ンスポンダを製造するトランスポンダ製造方法を提供す
ることである。
【００１３】本発明の更に別の目的は、トランスポンダ
部品が使用中に体液等から分離される改良されたトラン
スポンダ組立体を提供することである。
【００１４】本発明の更に別の目的及び効果は、一部は
自明であり、且つ一部は以下の説明から明らかとなろ
う。
【００１５】従って、本発明は、多数の段階、これらの
段階の１つ以上の互いの関係、構造の特徴を実施する装
置、上記段階を実施するための部品の組合せ及び配置、
そして素子の特徴、特性及び関係を所有する物品を包含
し、これらは全て以下の詳細な説明に例示し、そして本
発明の範囲は、特許請求の範囲に限定する。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照し、本発明
の好ましい実施形態を詳細に説明する。動物に埋め込ま
れる改良された識別マーカーを製造する改良された方法
が本発明の好ましい実施形態により提供され、図１ない
し５を参照して説明する。
【００１７】図１は、一般に、完全にシールされた端１
１及び開放端１２を有する生物学的に適合するガラスの
小瓶１０を示している。公知の火炎及び研磨方法を使用
し、シール端１１を形成すると共に、開放端１２に若干
火炎研磨を施して、ガラスの小瓶１０の形成に使用され
る切削手順から残っている鋭いエッジを除去する。ガラ
スの小瓶１０は、外壁１４及び内壁１３を有する。
【００１８】図２は、ガラスの小瓶１０に急速硬化液体
を充填することより成る次の組み立て段階を示してい
る。この実施形態では、生物学的に適合するＵＶ硬化性
の材料１８が、液体状態で、所定のレベル１９まで充填
される。この所定のレベルは、トランスポンダユニット
２０がガラスの小瓶１０に導入されたときに、ＵＶ硬化
性材料１８が変位されて小瓶１０を完全に充填し、トラ
ンスポンダユニット２０を完全に包囲するように選択さ
れる。１つのこのようなＵＶ硬化性材料１８は、動物へ
の使用に適しているという理由でＵＳＰクラス６医療グ
レードのようなＵＶ硬化の塩化ポリビニルボンディング
接着剤である。しかしながら、非生物医学の使用につい
ては、他の急速硬化材料も使用できる。
【００１９】トランスポンダユニット２０は、ＩＣ回路
ハイブリッド組立体１５及びアンテナコイル１６で構成
することができる。更に、トランスポンダユニット２０
は、識別情報を含むのに加えて、動物に関する生理学的
データを収集するようにプログラムすることもできる。
例えば、プログラム可能で且つ温度を感知するトランス
ポンダを用いて、動物の体温を得ることができる。
【００２０】図３に示すように、トランスポンダユニッ
ト２０がガラスの小瓶１０内に配置された後に、ＵＶ硬
化性材料１８は、トランスポンダユニット２０を完全に
包囲しそしてガラスの小瓶１０を完全に満たし、ガラス
の小瓶１０の開放端１２には移動防止キャップ２２が配
置される。トランスポンダをカニューレに維持するよう
助成し及び／又は注入後に動物からトランスポンダが移
動するのを防止するために移動防止キャップを使用する
ことは、参考としてここに取り上げる米国特許第５，０
７４，３１８号に詳細に開示されている。１つの実施形
態において、トランスポンダユニット２０がガラスの小
瓶１０に配置されたときは、ＵＶ硬化性材料１８がガラ
スの小瓶１０から溢れて外壁１４を下降し、ＵＶ硬化性
材料１８がガラスの小瓶１０の外壁１４に存在するよう
になる。従って、キャップ２２が小瓶１０に配置された
ときには、ＵＶ硬化性材料がキャップと小瓶との間に配
置され、ＵＶ材料が硬化するときにキャップを小瓶に固
定する接着剤として働く。ＵＶ硬化性材料が流れ出ない
場合は、キャップ２２の変位に対応する少量ののりを小
瓶１０の外壁に配置し、キャップ２２を小瓶１０にのり
付けする。
【００２１】移動防止キャップ２２は、ガラスの小瓶１
０に配置されると、ガラスの小瓶１０のほぼ半分をカバ
ーする。移動防止キャップ２２は、マーカーが動物に埋
め込まれたときにマーカーが動物から滑り落ちるのを防
止するように働く。移動防止キャップ２２は、摩擦係数
の高い材料で作られる。移動防止キャップは、生物学的
に適合する材料で作られるのが好ましい。例えば、移動
防止キャップ２２は、医療グレードのポリプロピレンを
モールド空洞に注入することによって形成できる。移動
防止キャップ及びこれにより与えられる効果のこれ以上
の説明は、米国特許第５，０７４，３１８号に開示され
ている。
【００２２】移動防止キャップ２２がガラスの小瓶１０
に配置された後、このユニットは、次いで、数秒間、Ｕ
Ｖ照射され、ＵＶ硬化性材料１８が液体状態から固体の
塊へと変化する。この照射の結果として、ガラスの小瓶
１０内のＵＶ硬化性材料１８は、固体の塊へと変化し、
そしてガラスの小瓶１０からこぼれて、移動防止キャッ
プ２２の内壁３３とガラスの小瓶１０の外壁１４との間
のスペースに捕らえられたＵＶ硬化性材料１８も凝固
し、これにより、移動防止キャップ２２は、ガラス壁１
３に永久的に接合される。
【００２３】硬化性材料１８が固まった状態に硬化する
と、ガラスケースを有する固体トランスポンダが形成さ
れ、回路及びアンテナは、図４及び５に示すように今や
固体に硬化した材料１８内に延びそして保護される。こ
れにより得られるトランスポンダは、外側のガラス層１
０と、固体の保護層１８と、回路１５と、アンテナ１６
とを含む。キャップ２２は、ガラスの小瓶１０の部分被
覆として働く。
【００２４】別の実施形態においては、移動防止キャッ
プ２２は、移動を更に防止するために突起２９を含むこ
ともできる。突起２９は、マーカー、即ち植え込み可能
なトランスポンダが完全に構成されそして動物に挿入す
る準備ができたときに有用となる。通常、植え込み可能
なトランスポンダは、米国特許第５，０７４，３１８号
に開示された植え込み装置を用いて、動物に挿入され
る。突起２９は、注入後に動物の組織と相互作用し、マ
ーカーが移動するのを防止するのに用いられる。
【００２５】ねずみの研究又はペットに使用されるべき
植え込み式トランスポンダの実施形態では、ガラスの小
瓶１０の寸法が、次の通りである。外径２．１２±０．
０３ｍｍ、内径１．７５±０．０３ｍｍ、そして長さ１
３．２０±０．０３ｍｍ。このような場合に、トランス
ポンダ２０は、ガラスの小瓶１０内に配置されたとき
に、小瓶１０の開放端１２より０．０２ｍｍ下に配置さ
れるのが好ましい。
【００２６】このように形成されたマーカーは、この技
術で現在利用できる方法により形成された植え込み式ト
ランスポンダに勝る多数の独特の効果があることを特徴
とする。
【００２７】例えば、移動防止キャップは、ガラスの小
瓶の平らな端に滑らかな半径を形成する手段をなす。更
に、この移動防止装置は、もはやガラスに滑り嵌合する
のではなく、ここでは、ガラス壁に永久的に接合され、
運搬中又は使用中に偶発的に滑り落ちるおそれはない。
【００２８】又、ここに開示する方法は、火炎／研磨又
はレーザー方法を用いてガラスの開放端をシールする必
要性を排除する。この排除により、これら方法に必要と
された特殊な装置や特別に訓練されたオペレータがもは
や不要であるから、実質的なコスト節約となる。
【００２９】又、小瓶の開放端をシールするのに熱は不
要であるから、トランスポンダユニットへの熱的な衝撃
も排除される。火炎／研磨及びレーザー方法により小瓶
の開放端を閉じたときに形成することのある空所や気泡
も排除される。
【００３０】又、ＵＶ硬化材料によりトランスポンダユ
ニットに与えられる二次的なシールは、動物に使用中に
ガラスの小瓶にクラックや亀裂が生じた場合でも、電子
回路を体液から分離するように機能し、従って、電子回
路へ生じることのあるダメージを無視することができ
る。
【００３１】更に、ＩＣ回路ハイブリッド及びアンテナ
コイル組立体の完全なカプセル化により非常に安定なも
のとなる。これは、組立体をプログラム及び校正する機
能を著しく改善する。というのは、非常に低い質量の装
置は、非常に傷つき易くそして空気や水の温度の変化に
敏感だからである。トランスポンダ組立体をＵＶ硬化材
料内で完全に実施することにより、装置全体に大きな安
定性が与えられ、１つのモノリシックな塊が形成され、
これは、プログラム可能な装置に必要な訓練をかなり迅
速なものにし、且つ校正を時間及び精度段階について著
しく改善する。
【００３２】更に、ＵＶ硬化材料により与えられる二次
的なシールは、運搬中に生じる振動から電子回路を保護
し、運搬されたユニットの正常動作率を著しく改善す
る。
【００３３】更に、この方法を用いたときには、ガラス
小瓶の長さは、従来の方法を用いたときよりも短くてよ
い。というのは、火炎／研磨又はレーザー方法を用いて
小瓶の開放端をシールする必要性が排除されるからであ
る。
【００３４】かくて、上記説明から明らかとなるものの
中で前記目的が効率的に達成され、そして本発明の精神
及び範囲から逸脱せずに上記方法の実施及び上記物品に
幾つかの変更がなされ得るから、上記説明に含まれそし
て添付図面に示された全ての事柄は、単に本発明を説明
するものに過ぎず、本発明を何ら限定するものでないこ
とを理解されたい。
【００３５】又、特許請求の範囲は、ここに述べた本発
明の全ての一般的及び特定の特徴、並びに言語の問題と
して本発明の範囲に入ると言えるその全ての記述も包含
することを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により使用される小瓶を示す斜視図であ
る。
【図２】小瓶に挿入する直前のＩＣチップハイブリッド
及びアンテナを示し、本発明の方法の段階を示す分解斜
視図である。
【図３】キャップ及び小瓶の分解斜視図であって、本発
明の方法の別の段階を示す図である。
【図４】本発明により構成されたトランスポンダの斜視
図である。
【図５】図４の５−５線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１０ ガラスの小瓶 １１ 完全シール端 １２ 開放端 １３ 内壁 １４ 外壁 １５ ＩＣ回路ハイブリッド組立体 １６ アンテナコイル １８ ＵＶ硬化性材料 １９ 所定レベル ２０ トランスポンダユニット ２２ 移動防止キャップ ２９ 突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドナルド ジェイ アーバス アメリカ合衆国 コロラド州 80439 エ ヴァグリーン アイランド ドライヴ 31182

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 識別マーカーを製造する方法において、 開放端、外壁及び内壁を有する小瓶を用意し、 液体状態の硬化性材料を上記小瓶に部分的に充填し、 上記硬化性材料を含む小瓶に電子トランスポンダを挿入
    し、電子トランスポンダの挿入により上記硬化性材料が
    トランスポンダを完全に包囲し、そして上記硬化性材料
    を硬化させる、という段階を備えたことを特徴とする方
    法。
  2. 【請求項２】 動物の皮下に注入される識別マーカーの
    製造方法において、 シール端、開放端、外壁及び内壁を有する小瓶を用意
    し、 上記小瓶に電子トランスポンダを挿入し、 上記電子トランスポンダを含む小瓶にＵＶ硬化性材料を
    充填して、ＵＶ硬化性材料がトランスポンダを完全に包
    囲し且つ小瓶をいっぱいに満たすようにし、 上記小瓶の開放端にキャップを配置し、 小瓶の開放端に移動防止キャップが配置された小瓶をＵ
    Ｖ照射に曝すことによりＵＶ硬化性材料を硬化する、と
    いう段階を備えたことを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 閉じた端及び開放端を有する小瓶と、こ
    の小瓶内に配置されたトランスポンダと、小瓶内のトラ
    ンスポンダの移動を防止するために小瓶内でトランスポ
    ンダを包囲する材料とを備えたことを特徴とする植え込
    み式のトランスポンダ。
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