KR101677698B1 - 고신뢰성 섭취가능 이벤트 마커들 및 이를 사용하는 방법 - Google Patents

고신뢰성 섭취가능 이벤트 마커들 및 이를 사용하는 방법 Download PDF

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로버트 덕
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프로테우스 디지털 헬스, 인코포레이티드
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Abstract

고신뢰성을 갖는 섭취가능 이벤트 마커들이 제공된다. 섭취가능 이벤트 마커들의 특징들에는 지지부, 제어 회로, 제 1 전기화학 재료, 제 2 전기화학 재료 및 막이 포함된다. 부가적으로, 섭취가능 이벤트 마커들은 섭취가능 이벤트 마커에 높은 신뢰성을 부여하는 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다. 또한, 섭취가능 이벤트 마커들은 활성제를 포함할 수 있다. 몇몇 특징들에서, 약학적으로 활성제 또는 진단제와 같은, 활성제가 막과 연합될 수 있다.

Description

고신뢰성 섭취가능 이벤트 마커들 및 이를 사용하는 방법 {HIGHLY RELIABLE INGESTIBLE EVENT MARKERS AND METHODS FOR USING THE SAME}
35 U.S.C.§119(e)에 따라, 본 출원은 2009년 4월 28일 출원된 미국 임시특허출원 제 61/173,511호의 출원일과 2009년 4월 28일 출원된 미국 임시특허출원 제 61/173,564호의 출원일의 우선권을 주장하고; 이들 출원의 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
본 발명은 고신뢰성 섭취가능 이벤트 마커들 및 이를 사용하는 방법에 관한 것이다.
어떤 사람이 개인적인 이벤트, 즉, 소정의 개인에게 특정적인 이벤트를 기록하고자 하는 경우에 의료적 및 비-의료적 응용예들 모두에 많은 예들이 있다. 소정의 개인에게 특정적인 이벤트를 어떤 사람이 기록하고자 하는 의료적인 응용예들의 예들에는 질병 증상들, 약물의 투여 등을 포함하는 관심있는 하나 이상의 생리학적 변수의 개시를 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 소정의 개인에게 특정적인 이벤트를 어떤 사람이 기록하고자 하는 비-의료적인 응용예들의 예들에는: 예를 들어, 제어된 다이어트들 중인 개인들에 대한, 특정 타입들의 식품들의 소화, 운동 식이요법의 개시 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는다.
어떤 사람이 개인적 이벤트를 기록하고자 하는 많은 예들이 있기 때문에, 이러한 표기(notation)가 가능하게 하기 위한 다양하고 상이한 방법들과 기술들이 개발되어 왔다. 개인들, 예를 들어, 환자 및/또는 간호 담당자(health care provider)들이 예를 들어, 수작업으로 이벤트의 데이터 입력, 시간, 일자를 써서 기록할 수 있는, 예를 들어, 일지(log book) 및 기술들이 개발되었다.
하지만, 개인 이벤트 모니터링의 개선에 대한 필요성이 계속되었다. 예를 들어, 이벤트가 발생할 때 수작업으로 일지를 작성하는 것은 시간이 걸리고 오류가 발생하기 쉬웠다.
이벤트 마커들, 예를 들어, 높은 신뢰성을 갖는 섭취가능 이벤트 마커들이 제공된다. 이벤트 마커들의 양태들에는 지지부, 고신뢰성 이벤트 마커를 제어하기 위해 지지부와 물리적으로 연합된 제어 회로, 제어 회로에 전기적으로 커플링되고 지지부에 물리적으로 연합된 제 1 전기화학 재료, 제어 회로에 전기적으로 커플링되고 제 1 및 제 2 전기화학 재료들이 서로 전기적으로 절연되도록 제 1 재료의 위치와는 상이한 위치에서 지지부에 물리적으로 연합된 제 2 전기화학 재료, 제 1 및 제 2 전기화학 재료들에 의해 정해지는 실제 쌍극자(dipole) 길이보다 큰 가상 쌍극자 길이를 생성하도록 제 1 및 제 2 전기화학 재료들에 대해 배치되고 지지부에 물리적으로 연합되는 막이 포함된다.
도 1a 내지 도 1f는 본 발명의 상이한 양태들에 따른 다양한 IEM 구성들의 도면들.
도 2a 및 도 2b는 전개가능한 암(arm)들을 갖는 막을 포함하는 IEM의 예시도들.
도 3은 IEM 성분이 막에 대해 중심을 벗어나 위치된 IEM의 도면.
도 4는 막의 일 측면 상에 위치한 추(weight)를 갖는 IEM의 도면.
도 5는 막의 측면 상에 위치한 수팽윤성(water swellable) 성분을 갖는 IEM의 도면.
도 6a 및 도 6b는 비등성 구조들을 포함하는 상이한 IEM 구조들의 도면들.
도 7a, 도 7b 및 도 8은 정제(tablet) 구성을 갖는 상이한 IEM 도면들.
이벤트 마커, 예를 들어, 높은 신뢰성을 갖는 섭취가능 이벤트 마커("IEM", 본원에서 종종 "식별자(identifier)"로 부름)들이 제공된다. 이벤트 마커들의 양태들에는 지지부, 고신뢰성 이벤트 마커를 제어하기 위해 지지부와 물리적으로 연합된 제어 회로, 제어 회로에 전기적으로 커플링되고 지지부에 물리적으로 연합된 제 1 전기화학 재료, 제어 회로에 전기적으로 커플링되고 제 1 및 제 2 전기화학 재료들이 서로 전기적으로 절연되도록 제 1 재료의 위치와는 상이한 위치에서 지지부에 물리적으로 연합된 제 2 전기화학 재료, 제 1 및 제 2 전기화학 재료들에 의해 정해지는 실제 쌍극자(dipole) 길이보다 큰 가상 쌍극자 길이를 생성하도록 제 1 및 제 2 전기화학 재료들에 대해 배치되고 지지부에 물리적으로 연합되는 막이 포함된다.
섭취가능 이벤트 마커들
위에 요약한 바와 같이, 본 발명의 섭취가능 이벤트 마커(IEM)들은 고신뢰성이다. "고신뢰성"은 본 발명의 섭취가능 이벤트 마커들이 95% 이상을 포함하는 90% 이상과 같은 80% 이상의 주파수에서 의도되는 응용예에서 사용될 때 신호를 정확히 생성 및 송신함을 의미한다. 본 발명의 고신뢰성 섭취가능 이벤트 마커들은 99.9% 이상과 같이 99.5% 이상의 주파수에서 신호를 정확히 생성 및 송신할 수 있고, 몇몇 예들에서 100%의 주파수에서 신호를 정확히 생성 및 송신한다. 하기에 더 밝히는 바와 같이, 섭취가능 이벤트 마커들의 고신뢰성 특성은 하기에 상술하는 바와 같이, IEM의 하나 이상의 성분 및/또는 구조 특징들로부터 생길 수 있다. 하기에 보다 상세히 검토하는 바와 같이, IEM의 하나 이상의 성분 및/또는 구조 특징들은 IEM에 하나 이상의 하기의 특징들을 부여할 수 있다: 적절한 대조표준(control)에 비해, 개선된 신호 강도, 연장된 수명, 위액(stomach fluid)에 의한 개선된 젖음(wetting), GI 라이닝에 의한 폐색(blockage)에 대한 감소 성향, 기포들에 의한 폐색의 감소 성향 및/또는 거품방지(anti-foaming), 부유(floating)에 대한 감소 성향. 이러한 바람직한 특징들은 하기에 보다 상세히 검토되는 바와 같이, 하나 이상의 구조적 특징 및/또는 화학적 성분들에 의해 소정의 IEM에 부여될 수 있다.
섭취가능 이벤트 마커는 소화될 수 있는 치수를 갖는 장치이고 막과 IEM 회로 성분로 구성된 IEM을 포함한다. IEM은 비히클(vehicle)를 포함할 수도 있다. 약제학적 활성제품이 막 및/또는 비히클에 존재할 수 있다. IEM들이 소화될 수 있는 치수이므로, 특정 예들에서 이들은 사람 입 안에 놓여 삼켜질 수 있는 사이즈를 갖는다. 몇몇 예들에서, 본 발명의 IEM들은 5mm 이하를 포함하는 20mm 이하와 같은, 30mm 이하인 가장 긴 치수를 갖는다.
관심있는 이벤트 마커, 예를 들어, 섭취가능 이벤트 마커들의 다양한 양태들은 WO/2006/116718호로 발간된 PCT/US2006/016370호; WO/2008/052136호로 발간된 PCT/US2007/082563호; WO/2008/063626호로 발간된 PCT/US2007/024225호; WO/2008/066617호로 발간된 PCT/US2007/022257호; WO/2008/095183호로 발간된 PCT/US2008/052845호; WO/2008/101107호로 발간된 PCT/US2008/053999호; WO/2008/112577호로 발간된 PCT/US2008/056296호; WO/2008/112578호로 발간된 PCT/US2008/056299호; WO/2009/042812호로 발간된 PCT/US2008/077753호에 설명되어 있고; 이들의 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다. 특정 양태들에서, 섭취가능 이벤트 마커들이 환자에 투여시 파열된다. 이와 같이, 특정한 양태들에서, 조성물들이 물리적으로 파괴(예를 들어, 용해, 열화, 부식 등)된 다음에 예를 들어, 소화, 주사 등에 의해 신체에 전달된다. 이러한 양태들의 조성물들은 삼킬 수 있고 완전하지는 않지만, 실질적으로 온전히 소화관을 통한 이동에도 생존하도록 구성된다.
고신뢰성 이벤트 마커
다양한 양태들에서, 고신뢰성 이벤트 마커는 지지부, 고신뢰성 이벤트 마커를 제어하기 위해 지지부와 물리적으로 연합된 제어 회로, 제어 회로에 전기적으로 커플링되고 지지부에 물리적으로 연합된 제 1 전기화학 재료, 제어 회로에 전기적으로 커플링되고 제 1 및 제 2 전기화학 재료들이 서로 전기적으로 절연되도록 제 1 재료의 위치와는 상이한 위치에서 지지부에 물리적으로 연합된 제 2 전기화학 재료, 제 1 및 제 2 전기화학 재료들에 의해 정해지는 실제 쌍극자 길이보다 큰 가상 쌍극자 길이를 생성하도록 제 1 및 제 2 전기화학 재료들에 대해 배치되고 지지부에 물리적으로 연합되는 막을 포함한다.
고신뢰성 이벤트 마커는 전도성 유체와 같은, 표적 위치에서의 유체, 예를 들어, 위액과 접촉시 활성화되어, 예를 들어, 전위차를 제공하도록 구성될 수 있다. 다양한 양태들에서, 제어회로는 시스템의 전체 임피던스를 바꾸는 로직(logic)을 통해 전도성을 제어한다. 제어회로는 예를 들어, 클럭(clock)에 전기적으로 커플링될 수 있다. 클럭은 제어회로에 클럭 사이클을 제공할 수 있다. 제어회로의 프로그래밍된 특징들에 근거하여, 설정된 회수의 클럭 사이클이 경과했으면, 제어회로는 전기화학 재료들 간의 전도 특성들을 변경한다. 이 사이클은 반복될 수 있어, 제어회로가 종종 "전류 신호"(current signature)으로 본원에서 불리는, 독특한 전류 신호를 생성할 수 있다. 제어회로는 메모리에 전기적으로 결합될 수도 있다. 클럭과 메모리 모두 전도성 유체와 접촉할 때 재료들 사이에 생성되는 전위에 의해 구동될 수 있다.
전류 신호에 대해, 전류 신호들은 하나의 부류의 고신뢰성 이벤트 마커를 다른 타입들과 구별할 수 있거나, 또는 어떠한 다른 개인의 다른 모든 지문과 상이하므로 일반적인 레벨에서 개인을 유일하게 식별하는 사람 지문과 유사한 경우와 같이, 일반적으로 유일할 수 있다. 다양한 양태들에서, 제어회로는 RF 신호, 자기 신호, 전도성(근거리 장; near field) 신호, 음향 신호등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양하고 상이한 유형들의 통신을 생성할 수 있다.
지금까지 본 발명의 다양한 양태들에서 설명된 바와 같이, 수신기들은 종종 검출기로도 본원에서 불리는, 통신 수신기와 장치 간에 어떠한 부가적인 케이블 또는 하드 와이어(hard wire)도 필요로 하지 않는다.
몇몇 예들에서, 고신뢰성 이벤트 마커는 음극과 양극으로서 작용하는 2개의 상이한 전기화학 재료들을 포함한다. 위액과 같은, 체액과 2개의 상이한 전기화학 재료들이 접촉할 때, 2개의 상이한 전기화학 재료들에서 발생하는 각각의 산화 및 환원 반응들의 결과로서 음극과 양극 사이에 전위차(전압)가 발생한다. 전기화학 재료들을 구성하는 상이한 전기화학 재료들은 IEM 회로 성분이 작동하는 환경에 적합한 임의의 두 재료들로 만들어질 수 있다. 활성 재료들은 상이한 전기화학적 전위들을 갖는 임의의 재료들의 쌍이다. 전기화학 재료의 재료들은 IEM 회로 성분의 신호 생성 요소를 구동하기에 충분한 전압을 표적 생리학적 위치와 접촉시 제공하도록 선택될 수 있다. 원하는 경우, 표적 생리학적 위치와 전원의 금속들의 접촉시 2개의 상이한 전기화학 재료들에 의해 제공되는 전압은 예를 들어, 1.0V 이상을 포함하고, 0.5V 이상을 포함하고, 0.3V 이상을 포함하는, 0.1V 이상과 같은, 0.01V 이상을 포함하는, 0.001V 이상이고, 여기서 특정한 양태들에서, 전압은 약 0.01 내지 약 10V와 같이, 약 0.001 내지 약 10V의 범위이다.
관심있는 양극 재료들에는 마그네슘, 아연, 나트륨, 리튬, 철 및 이들의 합금, 예를 들어, Mg의 Al과 Zn 합금들이 포함되지만 이에 한정되지 않고, 이들은 Li, K, Ca, Na, Mg 등과 그래파이트(graphite)와 같은, 다양한 재료들이 개재(intercalated)되거나 또는 되지 않을 수 있다. 관심있는 음극 재료들에는 요오드화물의 구리 염과 같은 구리, 염화물, 브롬화물, 황산염, 포름산염, Fe3+ 염들, 예를 들어, 오르토인산염(orthophosphate), 피로인산염 등이 포함되지만, 이에 한정되지 않는다. 이 금속들 중 하나 또는 둘다 예를 들어, 배터리 또는 부분 전원의 전압 출력을 개선하기 위해, 비금속으로 도핑(doped)될 수 있다. 특정한 양태들에서 도핑제(doping agent)로서 사용될 수 있는 비금속에는 황, 요오드 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 특정한 양태들에서, 전기화학 재료의 재료들은 양극으로서 요오드화 제1동(CuI; cuprous iodide) 또는 염화 제1구리(CuCl) 음극으로서 마그네슘(Mg) 금속 또는 마그네슘 합금이다. 본 발명의 양태들은 인체에 유해하지 않은 전기화학 재료의 재료들을 사용한다. 재료들은 위액 또는 다른 타입의 유체(건조된 전도성 매체 전구와 조합하여 또는 단독으로)와 같은, 체액에 노출되어 접촉하게 될 때, 전위차, 즉, 전압이 2개의 전기화학 재료 재료들에 발생되는 각각의 산화 및 환원 반응들의 결과로서 전기화학 재료들 사이에 생성된다. 이에 의해 볼타 전지, 또는 배터리가 생산될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에서, 이러한 전원공급장치들은 2개의 상이한 재료들이 표적 위치, 예를 들어, 위, 소화관 등에 노출될 때, 전압이 생성되도록 구성되어 있다.
관심있는 전기화학 재료의 재료들에는 위액과 같은, 수성 생리학적 유체와 접촉시 실질적으로 적은(존재한다면), 기체상태 기포들을 생성하는 것들이 포함된다. 관심있는 전기화학 재료의 재료들에는 금속 합금들이 포함되고, 여기서 관심있는 합금들에는 Mg, Zn, Al, 및 Li의 합금들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 존재할 때, 금속 합금의 양은 1 내지 15 중량%를 포함하는 0.1 내지 15중량%와 같은, 0.01 내지 15중량% 범위일 수 있다. 하나 이상의 상이한 합금 원소들이 합금에 존재할 수 있다. 몇몇 양태들에서 관심있는 것은 AZ31 마그네슘 합금, AZ61 마그네슘 합금 등과 같지만 이에 한정되지 않는 MgAl 또는 MgZn 합금들인 기포가 없는 Mg 합금들이다.
고신뢰성 이벤트 마커들, 예를 들어, IEM들은 고체 지지부를 포함할 수 있다. 특정한 양태들에서, 고체 지지부는 작고, 예를 들어, 약 0.5mm 내지 약 2mm를 포함하는 예를 들어, 약 0.1mm 내지 약 10mm인 약 0.01mm 내지 약 20mm 범위의 폭; 예를 들어, 약 0.5mm 내지 약 2mm를 포함하는 예를 들어, 약 0.1mm 내지 약 20mm인 약 0.01mm 내지 약 20mm 범위의 길이; 예를 들어, 약 0.1mm 내지 약 0.5mm를 포함하는 예를 들어, 약 0.05mm 내지 약 2mm인 약 0.01mm 내지 약 10mm 범위의 높이를 갖는 치수이다. 고체 지지부 요소는 칩(chip) 구성, 원통형 구성, 구(spherical)형 구성, 원판 구성 등과 같지만 이에 한정되지 않는, 다양하고 상이한 구성들을 취할 수 있고, 여기서 특정한 구성이 의도한 응용예, 제조 방법 등에 근거하여 선택될 수 있다. 고체 지지부가 제조되는 재료는 상당히 바뀔 수 있지만, 특정한 양태들에서 고체 지지부는 반도체 재료, 예를 들어, 실리콘으로 구성된다.
문구(phrase) "단일 집적회로"는 장치를 위한 모든 상이한 요구되는 기능 블록들을 포함하는 단일 회로 구조를 의미한다. 이러한 양태들에서, 집적회로는 반도체 재료의 얇은 기판의 표면에 제조된 초소형 전자회로(반도체 소자들, 및 수동 성분들을 포함할 수 있음)인 모노리스(monolithic) 집적회로(IC, 마이크로회로, 마이크로칩, 실리콘 칩, 컴퓨터 칩 또는 칩으로도 알려짐)이다. 본 발명의 특정한 양태들의 집적회로들은 하이브리드 집적회로들일 수 있고, 이들은 기판 또는 회로 판에 접합된 수동 성분들 및, 개개의 반도체 소자들로 구성된 소형화된 전자회로들이다.
IEM들은 임의의 편리한 프로토콜을 사용하여 제조될 수 있다. 관심있는 IEM 제조 프로토콜에는 WO/2006/116718호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2006/016370호; WO/2008/052136호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2007/082563호; WO/2008/063626호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2007/024225호; WO/2008/066617호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2007/022257호; WO/2008/095183호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2008/052845호; WO/2008/101107호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2008/053999호; WO/2008/112577호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2008/056296호; WO/2008/112578호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2008/056299호; PCT 출원 제 PCT/US2008/077753호가 포함되지만, 이에 한정되지 않고, 이들의 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
소정의 IEM은 단일 IEM, 또는 3이상, 4이상, 5이상, 6이상, 7이상, 8이상, 9이상, 또는 10이상의 IEM들과 같은, 둘 이상의 IEM들을 포함할 수 있다.
몇몇 예들에서, IEM은 원하는 방식으로 IEM의 미세환경을 제어하는 작용을 하는 팽윤성 또는 수분 흡수 코팅을 포함할 수 있다. 관심있는 특정 예들에서 팽윤성 코팅들이 히드로겔(hydrogel) 코팅들이다. 히드로겔 코팅들은 하나 이상의 상이한 타입들의 비-수용성 중합체들로 구성된 중합체 코팅들이고, 여기서 코팅들은 99% 이상의 w/w(water-in-water)와 같이, 95% 이상의 w/w를 포함하는, 90% 이상의 w/w와 같은, 높은 수분 함량을 갖는 수화된 겔-구조를 생성하도록 수성 매체와 접촉시 수분을 흡수한다. 임의의 생리학적으로 허용가능한 히드로겔 조성이 코팅으로서 사용될 수 있고, 여기서 관심있는 히드로겔 조성들에는 하나 이상의 하기의 중합체들이 포함된다: 폴리에틸렌 산화물, 아세테이트 등. 몇몇 예들에서, 히드로겔 코팅은 섭취가능 이벤트 마커가 표적 생리학적 위치에 도달할 때 (예를 들어, 전도성 또는 pH에 대해) 제어된 환경에 대해 제공되는 하나 이상의 약품을 포함할 수 있다. 관심있는 약품들에는 나트륨 이온, 염화 이온, 칼륨 이온 및 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등과 같지만 이에 한정되지 않는 생리학적으로 허용가능한 전해질들의 염(salt)들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 특정한 생리학적으로 잘맞는 관심있는 염들에는 KCl, NaCl, MgCl2 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 원하는 pH는 2 내지 7과 같은, 1 내지 8범위일 수 있고, 임의의 적절한 완충제(buffering agent)의 존재에 의해 부여될 수 있다.
코팅들은 층, 스냅-핏(snap fit) 사전-제작된 캡슐 성분, 등과 같은, 다양하고 상이한 구성들을 취할 수 있다. 존재할 때, 코팅들은 전체 장치에서 섭취가능 이벤트 마커 외피의 일부분만을 커버할 수 있다. 코팅은 두께에 관해 균일할 수 있다.
막
IEM들은 예를 들어, 실제 쌍극자 길이를 갖는, 제 1 및 제 2 전기화학 재료들의 형태인, 적어도 한 쌍의 신호 송신 요소들을 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 실제 쌍극자 길이보다 큰 송신 요소들의 쌍 사이에 가상 쌍극자 길이를 생성하는 막이 제공된다. 재료들 사이의 전류 경로의 크기를 제어하는 것에 부가하여, 막(종종 본원에서 증폭기로 불림)이 그 전체 내용이 본원에 참고문헌으로서 포함되는, 2008년 9월 25일 출원된 명칭이 "In-Body Device with Virtual Dipole Signal Amplification"인 미국 특허출원 제 12/238,345호, 및 2009년 9월 21일 출원된 명칭이 "Communication System with Partial Power Source"인 미국 특허출원 제 12/564,017호에 공개된 바와 같이, 전류 경로의 길이를 증가시켜, 전도 경로를 증강(boost)하는 작용을 하는데 사용된다. 다르게는, 본원의 내용에 걸쳐, 용어 막과, 증폭기는 청구범위 또는 본 발명의 양태들 및 본원의 청구항들에 영향을 주지 않고 전류 경로 확장기와 상호교환가능하다. 막에 의해 제공되는 가상 쌍극자의 길이가 변할 수 있지만, 특정 예들에서 가상 쌍극자의 길이는 송신 요소들의 쌍 사이에 존재하는 실제 쌍극자 길이보다 3배 이상, 예를 들어, 5배 이상, 20배 이상과 같은 2배 이상 더 길다. 소정의 IEM의 실제 쌍극자의 길이가 300㎛ 내지 1mm와 같이, 100㎛ 내지 2cm 범위에서 변할 수 있으므로, 가상 쌍극자의 길이는, 특정 예들에서, 600㎛ 내지 20mm와 같이, 200㎛ 내지 20cm 범위일 수 있다. 본 발명의 IEM들에 추가하여 막이 추가로 포함되고, 막은 약학적으로 활성제를 포함한다.
막은 한 쌍과 같은 둘 이상의 신호 전송 요소들 사이의 실제 쌍극자 길이보다 긴 길이를 갖는 가상 쌍극자를 제공하는 역할을 하는 한, 다양하고 상이한 구성들을 가질 수 있다. 특정한 양태들에서, 막은 신호 전송 요소들의 쌍 사이에 위치되는 구조물이다. 막은 하기에 더 상세히 나타내는 바와 같이, 정사각형, 원반, 삼각형, 타원형, 불규칙한 형상 등과 같은 임의의 편리한 형상을 가질 수 있다. 신호 증폭 요소에 의해 제공되는 가상 쌍극자의 길이는, 특정 예들에서, 신호 증폭 요소의 특정 형상에 의존한다. 예를 들어, 신호 증폭 요소가 원판 구성을 갖는 경우에, 하기에 상술하는 바와 같이, 가상 쌍극자의 길이는 원판의 반경과, 동일하지 않으면, 실질적으로 같다.
송신 요소들의 쌍은 특정 예들에서, 예를 들어, 고체 지지부가 집적회로를 포함하는 경우에, 고체 지지부의 대향하는 측면들에 배치된 전기화학 재료들의 쌍이다. 예를 들어, 집적회로가 집적회로의 대향하는 측면들 또는 표면들 상에 상부 전기화학 재료와 하부 전기화학 재료를 갖는 경우, 막은 상부 및 하부 전기화학 재료들 사이에 배치되는 절연 재료(또는 복합 재료)일 수 있다. 막의 외측 가장자리(edge)는 전기화학 재료들의 가장자리 너머로 연장하거나 연장하지 않을 수 있고, 이러한 상이한 양태들의 예들은 하기에 상술된다.
도 1a는 본 발명에 따른 IEM의 양태의 도면을 제공하고 이는 막 사이의 실제 쌍극자보다 긴 길이를 갖는 가상 쌍극자를 제공하는 막들의 외측 가장자리들 너머로 연장되는 막을 갖는다. 도 1a에 도시된 바와 같이, IEM(10)은 (2개의 상이한 재료층들을 포함할 수 있는) 상부 전기화학 재료(4)와 하부 전기화학 재료(6)를 갖는, 집적회로(2)를 포함한다. 원판 형상 막(8)도 도시되어 있다. 도 1b는 도 1a에 도시된 IEM의 부감도(overhead view)를 제공하여, 상부 전기화학 재료(4)의 원판 형상과 원판 형상 막(8)의 중앙에의 상부 전기화학 재료의 배치를 예시한다. 막의 가장자리가 전기화학 재료들의 가장자리 너머로 연장할 수 있는 거리는 변할 수 있고, 특정한 양태들에서 10mm 이상을 포함하는 5.0mm와 같은 1.0mm 이상을 포함하는, 예를 들어, 0.1mm 이상, 0.05mm이고, 거리는 특정한 양태들에서 100mm를 초과하지 않을 수 있다.
도 1a와 도 1b에 예시된 양태(aspect)에서 알 수 있듯이, 상부 및 하부 전기화학 재료들은 편평한 전기화학 재료들이고, 이러한 전기화학 재료들은 임의의 편리한 형상, 예를 들어, 정사각형, 원판 등을 가질 수 있다. 디스크 형상 막 또는 증폭기(18)는 편평한 원판 구조이고 막의 가장자리는 편평한 상부 및 하부 전기화학 재료들의 가장자리 너머로 연장한다. 예시된 특징에서, 막의 반경은 예를 들어, 10mm 이상과 같이, 1mm 이상만큼 상부 및 하부 전기화학 재료들의 반경보다 길다.
막들은 2차원 또는 3차원 구성을 가질 수 있다. 관심있는 막 구성은 WO2009/042812호로 발간된 PCT출원 제 US2008/077753호, 및 미국임시출원 제 61/142,849호 및 61/173,511호에 더 설명되어 있고, 이들의 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다. 몇몇 예들에서, 본 발명의 IEM들은 표적 생리학적 위치와 접촉한 다음에 신호-장애(compromising) 이벤트들에 대한 감소된 발생가능성을 제공하도록 선택된다. 발생할 수 있는 한가지 타입의 신호-장애 이벤트는 IEM이 위벽과 같은 위장(GI)관의 벽에 들러붙어, 표적 생리학적 위치에서 유체와 자유롭게 상호작용하는 것이 방지되는 경우이다. 막은 GI관 벽에 대한 접합이 억제되는 3차원 형상으로 구성될 수 있다. 이러한 하나의 구성이 도 1c 및 도 1d에 도시되어 있다. 도 1c는 대향하는 만곡된 가장자리(16, 18)들을 갖는 막(14)과 IEM 회로 성분(12)를 포함하는 IEM(10)의 단면도를 제공한다. 도 1e와 도 1f는 GI관 벽에 대한 접합이 억제되는 3차원 형상을 갖는 부가적인 타입들의 막들의 도면들을 제공한다. 도 1e에서, IEM(10)은 막(14)의 중앙에 위치한 IEM 회로 성분(12)를 포함한다. 막(14)은 IEM 회로 성분(12)의 바닥 측면이 GI관 벽 상에 편평하게 놓이는 것을 방지하는 돌출부(15)를 포함한다. 도 1f에서, IEM(10)은 막(14)의 중앙에 배치되는 IEM 회로 성분(12)를 포함하고, 막(14)은 IEM 회로 성분의 바닥 측면이 GI관 벽 상에 편평하게 놓이는 것을 방지하는 오목한 구성을 갖는다.
대안적으로, 막은 IEM이 GI관 벽 상에 들러붙는 것을 방지하는 작용을 하는 하나 이상의 배치가능한 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 IEM들의 일례가 도 2a에 도시되어 있고, 이는 막(24)과 IEM 회로 성분(22)를 갖는 IEM(20)을 예시한다. 또한 도 2a에는 대향하는 구성들을 갖는 배치가능한 요소(26, 28)들이 도시되어 있다. 이러한 요소들이 배치가능하기 때문에, 이들은 IEM 경구투여 전의 제 1 구성으로 존재한 다음에 경구투여 후의 제 2 위치로 배치된다. 배치가능한 구성은 도 2b에 예시되어 있고, 도 2a의 IEM(20)은 예를 들어, 수성 유체와 접촉시, 용해되는 생리학적으로 허용가능한 접착제(25)로, 암(26; arm)의 단부(27)가 막(24)의 표면에 연합된 것이 도시되어 있다. 도 2b에 도시된 IEM에 대해, 위액과 같은, 표적 생리학적 유체와 접촉시, 접착제는 용해되어 IEM이 도 2a에 도시한 구성을 취하도록 암들을 전개한다.
관심있는 또 다른 구성에서, IEM 회로 성분은 막에 대해 중앙에 배치되지 않는다. 이러한 IEM의 일례가 도 3에 도시되어 있고, IEM(30)은 막(34)의 중앙에 배치되지 않은 IEM 회로 성분(32)를 포함한다.
원하는 경우, 위액에 존재할 때와 같이, 액체 환경에서 IEM의 운동을 촉진하는 하나 이상의 성분이 막에 연합될 수 있다. 예를 들어, IEM은 막의 중앙에 연합되지 않은 추(weight)를 가질 수 있다. 이러한 구성의 일례가 도 4에 도시되어 있다. 도 4에서, IEM(40)은 IEM 회로 성분(42)와 막(44)을 포함한다. 또한 막의 중앙에 연합되지 않는 추(46)가 도시되어 있다. 유체와 접촉시, 추는 IEM이 유체에 가라앉아 잠기게 되도록 화살표의 방향으로 IEM을 움직이는 역할을 한다. 도 4에 도시한 양태에서, 추는 위액보다 큰 밀도를 갖고 IEM의 가장자리를 당기는 역할을 하고 이로써 추가 IEM의 반대쪽 가장자리에 대해 아래로 연합된다. 추 대신에, IEM은 막의 중앙이 아닌 곳에 배치되는 팽윤성 성분을 가질 수 있고 이는 수성 유체와 접촉시, 그 밀도가 위액에 대해 감소하고 IEM의 하나의 가장자리를 반대쪽 가장자리에 대해 들어올리는 방식으로 부푼다. 이러한 IEM의 일례가 도 5에 도시되어 있고, 여기서 IEM(50)은 IEM 회로 성분(52)와 막(54), 및 수-팽윤성 성분(56)를 포함한다. 수-팽윤성 성분(56)는 화살표로 지시된 바와 같이, 반대쪽 가장자리에 대해 IEM의 하나의 가장자리를 들어올리도록 수성 조건 하에서 부푼다.
표적 생리학적 유체와 같은, 액체 환경에 제공될 때 IEM의 움직임을 개선하기 위해, 표적 생리학적 유체와 접촉시 기포를 생성하는 비등성(effervescent) 구조가 막의 하나 이상의 위치와 연합될 수 있다. 하나 이상의 상이한 비등성 구조물들이 막과 연합될 수 있다. 관심있는 것은 제 1 비등 구조물이 막의 제 1 측면에 존재하고 제 2 비등 구조물이 막의 제 2 측면에 존재하도록 막의 대향하는 측면들에 연합된 2개의 상이한 비등 구조물을 포함하는 막들이다. 이러한 배향에서, 기포들의 생성시, 비등 구조물들은 막의 가장자리들에 가해지는 대향하는 힘들의 결과로서 액체 환경에서 IEM을 회전하게 한다. 비등 구조물들을 포함하는 IEM들을 표현한 것이 도 6a 및 도 6b에 도시되어 있다. 도 6a는 막(64)의 중앙에 배치된 IEM 회로 성분(62)를 갖는 IEM(60)을 도시한다. 도시한 바와 같이, 생리학적 유체와 접촉시 기포들을 생성하는 비등 구조물(66, 68)들이 또한 도시되어 있다. 기포들은 막의 가장자리들에 반대방향 힘들을 가하여, IEM이 화살표들로 지시한 바와 같이 회전하게 한다. 도 6b에서, IEM(63)은 막이 만곡된 가장자리(65, 67)들을 갖는다는 점을 제외하고 도 6a의 IEM(60)과 유사하다. 비등 구조물은 생리학적으로 허용가능하고 위액과 같은, 수성 유체와 접촉시 가스 기포들을 생성하는 임의의 편리한 비등성 재료를 포함할 수 있다. 비등성 재료는 이산화탄소, 수소, 산소 등과 같은, 다양한 가스들을 생성할 수 있다. 몇몇 예들에서 관심있는 것은 수성 생리학적 유체와 접촉시 수소 가스를 생성하는 마그네슘을 포함하는 비등성 재료들이다. 관심있는 다른 비등성 재료들에는 예를 들어, 구연산, 타르타르산, 아말(amalic)산, 푸마르(fumeric)산, 아디프(adipic)산, 및 호박산과 같은, 식품 산, 산 및 하이드라이트(hydrite) 제산제들과 같지만 이에 한정되지 않는 산성 공급원(acid source)들이 포함된다. 관심있는 탄산염 공급원들에는 탄산수소나트륨, 탄산나트륨, 탄산수소칼륨 및 탄산칼륨, 탄산마그네슘 등과 같은 건성 고체 탄산염 및 중탄산염이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
막은 다수의 상이한 재료들로부터 제조될 수 있고, 막은 둘 이상의 상이한 타입들의 재료들의 복합물이거나 또는 단일 재료로 만들어질 수 있다. 적절한 재료 또는 재료들의 선택시, 관심있는 하나의 특징은 기계적 강도이다. 상술한 바와 같이, 막 재료는 둘 이상의 재료들, 예를 들어, 금속 층 상에 증착된 절연 재료의 복합 구조물일 수 있다.
특정 예들에서, 막은 자신 위에 접혀 그 형상을 잃지 않고 위장(GI)관의 전형적인 기계적 힘들을 견디기에 충분한 기계적 강도를 갖는다. 이러한 원하는 기계적 강도는 6시간 이상까지, 적어도 1분 이상과 같이, 1초 이상일 수 있는, 통신 지속시간동안 적어도 지속되게 선택될 수 있다. 특정한 양태들에서, 원하는 기계적 강도는 최소한 1 내지 30분 범위의 기간에 대해 선택된다. 원하는 기계적 강도는 최종 구조물의 기계적 강도를 증가시키기 위해 중합체 또는 충전재들, 또는 기계적 디자인(예를 들어, 증폭기 표면의 곡률, 또는 여러 층들의 적층)의 적절한 선택에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 막들은 전기적으로 절연인 것들이다. 이와 같이, 막이 제조되는 재료들은 전기절연 재료들이다. 주어진 재료는 장치가 작동하는 매체보다 100배 이상을 포함하는, 10배 이상과 같이, 장치가 작동하는 매체(예를 들어, 위액)보다 2배 이상의 저항을 가지면 전기절연성이다.
막들에 대해 관심있는 추가 특징들에는 경구투여성 및 막힐 위험성이 적은 것이다. 이는 막이 안전하게 만들어지고 식품 첨가제들 또는 약 첨가제들과 같은 경구투여 재료로 만들어지는 것이 바람직하다. 하나 이상의 장치에 의해 GI 관이 막힐 위험이 적음을 보장하는 방식으로 막을 만드는 것이 또한 바람직하다. 이는 증폭기 재료의 경구 투여 또는 화학적 또는 물리적 용해, 또는 막의 기계적 붕괴, 또는 상기 둘의 조합을 통해 달성될 수 있다. 예를 들어, 막은 소정의 양의 시간 후에 GI 유체들에서 화학적으로 또는 물리적으로 용해되는 하나 이상의 재료들을 포함할 수 있다. 재료는 화학적 환경이 상이한 GI 관의 특정 부분들에 도달시 용해되게 선택될 수도 있고 예를 들어, pH(예를 들어, 위 내의 pH1-2에서 창자 내의 pH>5까지) 또는 효소 성분들(결장에 존재하는 효소들과 같은)의 변화. 막은 용해되는 취약 지점을 갖게 기계적으로 설계될 수도 있고, 전체 구조가 파괴되게 할 수 있다. 막은 몇 개의 층으로, 예를 들어, 내층의 용해율을 제어하는 외층과 내층의 용해성 또는 팽윤성 층으로 구성될 수 있고; 특정 양의 시간 후에, 내층은 용해 또는 부풀어, 전체 구조물을 파괴한다. 막은 막힐 위험을 제거하기 위해 완전히 용해되거나 소화될 필요가 없다; 막이 GI 관의 보통 기계적 변형시 접히거나 파괴되기 충분하게 기계적으로 유연하거나 잘 부서지게 되면 충분하다.
특정 양태들에서, 막은 활성 약품들의 저위치로서 작용할 수도 있다. 그 다음에 막은 약 저위치로 작용하고 쌍극자를 증가시키는 이중 목적으로 작용한다. 위에 요약한 바와 같이, 관심있는 막은 일정 양의 약제학적 활성제을 포함한다. 구 약제학적 활성제(약물들로도 본원에서 부름)은 살아있는 유기체, 예를 들어, 사람과 같은 포유류와 접촉시, 생리학적 결과, 예를 들어, 유익하거나 유용한 결과를 생성하는 화합물 또는 화합물들의 혼합물을 의미한다. 약제학적 활성제들은 첨가제, 담체(carrier), 희석제, 윤활제, 결합제 및 다른 제형 보조제(formulating aid)들과, 피막(encapsulating) 또는 다르게는 보호 성분들과 같은 성분들과 구별될 수 있다. 약제학적 활성제들은 살아 있는 대상에서 생물학적 과정을 조절할 수 있는, 임의의 분자, 및 결합 부분 또는 그 일부일 수 있다. 특정한 양태들에서, 약제학적 활성제들은 약물치료의 성분로서 또는 질병의 방지, 또는 진단, 치료에 사용되는 물질일 수 있다. 특정한 양태들에서, 약제학적 활성제들은 중추 신경계에 영향을 미치고 거동에 변화를 일으키는, 마약(narcotic) 또는 환각제와 같은, 화학 물질일 수 있다.
막에 존재하는 약제학적 활성제들의 양은 변할 수 있다. 몇몇 예들에서, 막에 존재하는 약제학적 활성제들의 양은 0.01 내지 100 중량% 범위일 수 있다. 관심있는 특정한 약제학적 활성제들에는 상술한 것 및 후술하는 것들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
막의 특정한 구성에 따라, 약제학적 활성제을 막에 증착하는 것은 변할 수 있다. 예를 들어, 활성제는 막에 균질하게 분산될 수 있다. 다르게는, 활성제는 막이 약제학적 활성제을 갖는 영역들과 갖지 않는 영역들을 포함하도록, 막 내의 특정 위치 또는 위치들에 한정될 수 있다. 이러한 막의 일례는 다공성인 막이고, 여기서 막의 기공(pore)들은 약제학적 활성제으로 채워진다. 이러한 양태들에서, 다공성은 부푼 후에 5 내지 75% 이상의 범위일 수 있다.
몇몇 예들에서, 막은 막에 존재하는 약제학적 활성제의 제어된 방출을 제공하도록 구성된다. 제어된 방출은 약제학적 활성제이 예정된 방식으로 표적 생리학적 위치와 접촉시 막으로부터 방출되도록 막이 구성됨을 의미한다. 달리 말해, 약제학적 활성제은 연장된 기간에 걸친 것 등과 같이 예정된 방식으로 (표적 생리학적 위치와 접촉시) 막으로부터 방출된다. 이와 같이, 약제학적 활성제은 일정 기간에 걸쳐 점진적으로 또는 예정된 간격들에서 막으로부터 방출된다.
막은 다양하고 상이한 접근방법을 사용하여 약제학적 활성제의 제어된 방출을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 막이 균질한 구조인 경우에, 신호 성분들 또는 막의 성분들이 그로부터 약제학적 활성제의 제어된 방출을 제공하도록 선택될 수 있다. 다르게는, 막이 다공성인 경우에, 다공도는 막에 원하는 제어된 방출 특징들을 부여하게 선택될 수 있다.
또 다른 예들에서, 하나 이상의 코팅 층이 막에 제어된 방출 특징들을 부여하게 사용될 수 있다. 몇몇 예들에서, 막으로부터 활성제의 방출 프로파일은 막에 도포되는 단일 코팅에 의해 제어된다. 또 다른 양태들에서, 막은 둘 이상의 상이한 코팅을 포함할 수 있다. 또 다른 예들에서, 코팅 층들은 원하는 제어된 방출 프로파일을 제공하는 부분적으로 또는 전적으로 용해가능한 중합체 기질(matrix) 재료들로부터 제조될 수 있다. 관심있는 코팅들에는 하기에 상술되는 것들이 포함된다.
특정한 예들에서, 막은 다층 구성을 갖는다. 다층인 막 구성들은 다수의 상이한 방식으로 구성될 수 있다. 몇몇 양태들에서, 다층 막의 둘 이상의 상이한 층들은 동일한 활성제를 포함할 수 있고, 여기서 다층 구성(예를 들어, 2개의 상이한 층들이 상이한 조성들을 갖는 경우에)은 활성제의 원하는 제어된 방출 프로파일을 제공한다. 이러한 양태들에서, 각각의 활성제를 포함하는 층에서 활성제의 양은 같거나 다를 수 있다. 또 다른 양태들에서, 다층 막의 둘 이상의 층들이 상이한 활성제들을 포함할 수 있다.
원하는 경우에, 다층 막의 각각의 층은 IEM을 포함할 수 있다. 이러한 예들에서, 소정의 IEM이 다층 막을 갖고 여기서 상이한 IEM이 다층 막의 둘 이상의 층에 존재한다.
원하는 경우에, 막은 막으로부터의 활성제의 방출이 막으로부터 활성제의 방출의 정확한 시작과 같은, 활성제 방출과 IEM 활성화 및 통신이 일치하도록 이벤트 마커의 활성화와 커플링되도록 구성될 수 있다.
하기에 상술하는 바와 같이, IEM의 다른 성분들은 막에 연합된 활성제에 제어된 방출 프로파일을 부여하게 구성될 수 있고, 여기서 이러한 다른 성분들은 상술한 바와 같이 막의 제어된 방출 성분들 대신에 또는 이와 조합하여 제공될 수 있다. 예를 들어, IEM이 정제 또는 캡슐과 같은 매체를 포함하는 경우, 매체는 막으로부터 활성제의 방출을 제어하게 구성될 수 있다.
막은 다양한 재료들, 다양한 범주(category)들의 재료들, 및/또는 재료들의 조합들로부터 제조될 수 있다. 관심있는 재료 범주들에는, 예를 들어, 기질 재료들; 충전재 재료들; 용해성 붕해제 재료들; 가소제들; 코팅들; 및 웨팅(wetting) 제들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
막의 표면은 송신기가 음식 잔류물과 같은 GI 관 내의 물체들에 막히게 되거나 위벽에 붙는 것을 방지하는 항-접합층을 포함할 수도 있다. 항-접합 필름은 둘 이상의 장치들이 서로 들러붙거나 서로 통신하는 것을 방해하는 것을 방지하는데 사용될 수도 있다.
다양한 양태들에서, 막은 다양한 재료들, 재료들의 범주들, 및/또는 재료들의 조합들로부터 제조될 수 있다. 범주들에는 예를 들어, 필름 형성제 또는 결합제/접착제들; 충전재들; 용해성 재료들 또는 붕해제들; 가소제들; 코팅들; 및 웨팅제들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
필름 형성 또는 결합/접합제들에는 예를 들어, 한천; 카라기난(carageenan); 셀룰로오스 아세테이트; 키토산; 코포비돈(copovidone); 에틸 셀룰로오스; 젤라틴; 고무질(예를 들어, 아카시아, 크산탄, 구아 등); 설탕(예를 들어, 락토오스, 마니톨, 자일리톨 등); 히드로겔(예를 들어, 히드로에틸 셀룰로오스, 나트륨 알긴산염, 우레탄 등); 아크릴산 중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 메타크릴산 공중합체, 메틸 히드록시에틸셀룰로오스, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트, 폴리비닐 알콜, 포비돈, 전분, 카보머(carbomer), 덱스트린, 히프로멜로오스(hypromellose), 폴리(메틸비닐 에테르/말레 무수물), 키토산, 글리세릴 모노올레이트, 폴리에틸렌 산화물, 폴리카르보필, 아카시아, 세레토니아(ceretonia), 가루 설탕, 면실유, 덱스트레이트(dextrate), 덱스트로오스, 글리세릴 베헤네이트, 경화 식물유, 히드록시프로필 전분, 이눌린, 락토오스, 글루코오스, 마그네슘 알루미늄 규산염, 말토덱스트린, 말토오스, 메틸셀룰로오스, 폴록사머, 폴리카르보필, 폴리덱스트로오스, 폴리메타크릴레이트, 스테아르산, 수크로오스, 해바라기유, 제인(zein), 알루미늄 스테아르산염, 칼슘 규산염, 콜로이드상 실리콘 이산화물, 글리세릴 팔미토스테아르산염(palmitostearate), 펙틴, 폴리에틸렌 알킬 에테르, 프로필렌 탄산염, 나트륨 아스코르브산염, 아연 아세테이트, 우레탄, 암모늄 알긴산염, 클로르페니라민 말레인산염, 디부틸 프탈레이트, 디부틸 세바신산(sebacate), 디에틸 프탈레이트, 디메틸 프탈레이트, 에틸 젖산, 바닐린, 셸락 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
충전재들에는 산화물, 예를 들어, 티타늄 이산화물, 마그네슘 산화물, 등; 규산염, 예를 들어, 마그네슘 규산염; 인산염, 예를 들어, 디칼슘 인산염; 탄산염 및 중탄산염; 전분; 셀룰로오스 재료들, 예를 들어, 미세결정질 셀룰로오스; 아카시아, 한천, 알긴산, 카르보머, 카르복시메틸셀룰로오스, 카라기난, 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트, 세라토니아, 키토산, 가루 설탕, 코포비돈, 면실유, 덱스트레이트, 덱스트린, 덱스트로오스, 에틸셀룰로오스, 젤라틴, 글리세릴 베헤네이트, 구아 검, 경질 식물유, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시프로필 전분, 히프로멜로오스, 이눌린, 젖산, 글루코오스, 마그네슘 알루미늄 규산염, 말토덱스트린, 말토오스, 메틸셀룰로오스, 미세결정질 셀룰로오스, 폴록사머, 폴리카르보필, 폴리덱스트로오스, 폴리에틸렌 산화물, 폴리메타크릴레이트, 포비돈, 나트륨 알긴산, 전분, 스테아르산, 수크로오스, 해바라기유, 제인, 벤토나이트, 칼슘 스테아르산염, 카르보머, 셀룰로오스, 콜로이드상 실리콘 이산화물, 카올린, 말티톨, 참기름, 나트륨 전분 글리콜레이트, 소르비탄 에스테르, 트래거캔스, 크산탄 검, 마니톨, 암모늄 알긴산, 칼슘 탄산염, 칼슘 인산염, 칼슘 황산염, 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 에리스리톨, 과당, 푸마르산, 글리세릴 팔미토스테아르산염, 아이소말트, 카올린, 락티톨, 마그네슘 탄산염, 마그네슘 산화물, 마니톨, 시메티콘, 트리할로오스, 자일리톨 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
용해성 재료들 또는 붕해제에는 예를 들어, 알긴산염(예를 들어, 나트륨 또는 칼슘); 크로스카멜로오스 나트륨, 카르폭시메틸 셀룰로오스 나트륨, 크로스포비돈, 히드록시프로필, 셀룰로오스, 히드록시프로필 메틸 셀룰로오스, 히프로멜로오스, 락토오스 마니톨, 폴리비닐 알콜, 및 나트륨 또는 칼륨 염화물과 같은 염들, 알긴산, 칼슘 알긴산염, 카르복시메틸셀룰로오스, 셀룰로오스, 키토산, 콜로이드상 실리콘 이산화물, 크로스카멜로오스 나트륨, 크로스포비돈, 도큐세이트 나트륨, 구아 검, 히드록시프로필 셀룰로오스, 마그네슘 알루미늄 규산염, 메틸셀룰로오스, 미세결정질 셀룰로오스, 폴라크릴린 칼륨, 포비돈, 나트륨 알긴산염, 나트륨 전분 글리콜레이트, 전분 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
가소제들에는 예를 들어, 디부틸 세바신산, 트리에틸 구연산염, 트리아세틴, 아세틸트리부틸 구연산염, 아세틸트리에틸 구연산염, 벤질 벤조산염, 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트, 클로르부타놀, 덱스트린, 디부틸 프탈레이트, 디부틸 세바신산, 디메틸 프탈레이트, 글리세린, 글리세린 모노스테아레이트, 히프로멜로오스 프탈레이트, 마니톨, 광유, 라놀린 알콜, 팔미트산, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리메타클릴레이트, 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트, 프로필렌 글리콜, 2-피롤리돈, 소르비톨, 스테아르산, 트리아세틴, 트리부틸 구연산염, 트리에타놀아민, 트리에틸 구연산염 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
코팅들에는 예를 들어, 폴리메타크릴레이트(pH 감지) 및 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트(pH 감지)와, 히드록시프로필 메틸셀룰로오스(습기 장벽), 아세틸트리부틸 구연산염, 아세틸트리에틸 구연산염, 칼슘 탄산염, 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨, 카르나우바 왁스, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 프탈레이트, 세틸 알콜, 키토산, 에틸셀룰로오스, 과당, 젤라틴, 글리세린, 글리세릴 베헤네이트, 글리세릴 팔미토스테아르산염, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시에틸메틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 히브로멜로오스, 히프로멜로오스 프탈레이트, 아이소말트, 글루코오스, 말티톨, 말토덱스트린, 메틸셀룰로오스, 미세결정질 왁스, 파라핀, 폴록사머, 폴리덱스트로오스, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리비닐 아세테이트 프탈레이트, 폴리비닐 알콜, 포비돈, 쉘락, 수크로오스, 티타늄 산화물, 트리부틸 구연산염, 트리에틸 구연산염, 바닐린, 자일리톨, 제인, 활석, 트리에탄올아민, 암모늄 알긴산염, 클로르페니라민 말레산염, 코포비돈, 에틸 유산염 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 존재할 때, 코팅 층들은 1 내지 100 또는 1 내지 100㎛ 와 같이, .1 내지 200㎛ 두께의 두께 범위일 수 있다. 관심있는 것은 표적 생리학적 위치와 접촉시 막으로부터 약제학적 활성제의 방출을 조절하는 코팅 층들이다.
습윤제들에는 예를 들어, 폴리에틸렌 글리콜, 도큐세이트 나트륨, 나트륨 라우릴 황산염, 폴리에틸렌 산화물, 레시틴, 폴록사머, 및 포비돈, 염화 벤즈알코늄, 염화 벤젠토늄, 염화 세틸피리디늄, 도큐세이트 나트륨, 히프로멜로오스, 폴록사머, 폴리테틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시에틸렌 피마자유 유도체, 폴리옥소에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 폴리옥시에틸렌 스테아르산염, 나트륨 라우릴 황산염, 소르비탄 에스테르, 벤질 알콜, 벤질 벤조산염, 염화 세틸피리디늄, 시클로덱스트린, 글리세린 모노스테아레이트, 레시틴, 메글루민, 폴록소머, 포비돈, 나트륨 중탄산염, 스테아르산, 술포부틸에테르 베타-시클로덱스트린 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
막의 표면은 IEM이 음식 잔류물과 같이 GI 관 내의 물체들에 의해 막히게 되거나 또는 위벽에 들러붙는 것을 방지하는 항-접합 층을 포함할 수도 있다. 항-접합 필름은 둘 이상의 장치가 서로 들러붙거나 서로 통신을 방해하는 것을 방지하는데 사용될 수도 있다. 이러한 양태들에서, 항-접합 층들에 사용하기 위한 관심있는 재료들에는 에틸 셀룰로오스, 미세결정질 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 규산염, 예를 들어, 마그네슘 규산염 또는 알루미늄 규산염, 산화물, 예를 들어, 티타늄 산화물 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 상술한 바와 같이, 상기 재료들 또는 이와 유사한 재료들의 혼합물이 사용될 수 있다.
특정한 양태들에서 항-접합 층들에 관심이 간다. 이러한 양태들에서, 항-접합 층들에 사용하기 위하여 관심있는 재료들에는 에틸 셀룰로오스, 미세결정질 셀룰로오스, 셀룰로오스 유도체, 규산염, 예를 들어, 마그네슘 규산염 또는 알루미늄 규산염, 산화물, 예를 들어, 티타늄 산화물 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 상술한 바와 같이, 상기 재료들 또는 이와 유사한 재료들의 혼합물이 사용될 수 있다.
막들은 임의의 편리한 프로토콜을 사용하여 제조될 수 있다. 관심있는 막 제조 프로토콜들에는 본원에 그 내용이 참고문헌으로 포함되는, PCT/US08/77753호에 설명된 것이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
비히클
섭취가능 이벤트 마커들은 그로써 IEM과 막이 안정적으로 연합되는 비히클 성분을 추가로 포함할 수 있다. 비히클 성분은 임의의 편리한 생리학적으로 허용가능한 담체 조성일 수 있다. 생리학적으로 허용가능한 담체 조성은 경구투여가능한 조성을 의미하고, 이 조성은 고체 또는 유체일 수 있다. 관심있는 고체 비히클 구성에는 정제와 캡슐 구성들이 포함된다. 존재할 때, 비히클 성분은 다양하고 상이한 재료들로부터 제조될 수 있다. 관심있는 재료들은 미국 펜실베이니아주 필라델피아 소재의 Mace Publishing Company의 Remingtons Pharmaceutical Sciences, 17판(1985)에서 찾을 수 있다.
위에 요약한 바와 같이, 본 발명의 섭취가능 이벤트 마커들은 하나 이상의 IEM/막 성분들과 비히클을 조합할 수 있고, 여기서 비히클은 임의의 편리한 생리학적으로 허용가능한 담체 성분일 수 있다. 몇몇 예들에서, 비히클 성분은 막과 연합되는 약제학적 활성제에 제어된 방출 프로파일을 부여하게 구성된다. 예를 들어, IEM/막 성분은 고체 정제 비히클 내에 존재할 수 있고, 여기서 고체 정제는 IEM에 존재하는 임의의 활성제가 방출될 수 있도록, IEM과 표적 생리학적 위치가 접촉한 다음에 일정 기간 후에 파괴된다.
비히클은 활성제가 투여되지 않는 양태들에서도 존재할 수 있다. 몇몇 양태들에서, 비히클들은 IEM의 경구투여성을 개선하도록 제공된다. (종래의 사이즈 또는 더 작을 수 있는) 정제 또는 캡슐과 같은 비히클에 IEM을 안정적으로 연합시켜, 입에 대해 IEM이 들러붙는 것이 회피될 수 있다. 몇몇 예들에서 비히클들은 예를 들어, 생리학적으로 허용가능한 접착제로 섭취가능 이벤트 마커에 접합되는 작은 정제(즉, 미니-정제)이다.
몇몇 예들에서, IEM들은 정제 구성을 갖는 고체 비히클 성분과 안정적으로 연합된 IEM으로 구성된다. 이러한 예들에서 표적 생리학적 위치와 IEM의 접촉시 유체와 전기화학 재료들 또는 IEM 전기화학 재료들의 접촉을 개선하게 구성된 정제 비히클 성분들이 관심이 있다. 이러한 정제 구성들에서, 정제는 홈, 채널, 튜브 또는 유사한 구조물들과 같은 하나 이상의 유체 통로를 포함할 수 있고, 이는 IEM의 주변환경으로부터 정제 비히클에 연합된 전기화학 재료에 유체를 운반하는 역할을 한다. 관심있는 통로 구성들은 전기화학 재료에서 생성되는 모든 기포가 전기화학 재료 성분으로부터 멀어지게 운반하고 및/또는 전기화학 재료 성분에서 기포들의 형성을 방해하도록 구성될 수도 있다. 이러한 예들에서, IEM은 통로 내의 유체가 전기화학 재료와 접촉하도록 전기화학 재료가 통로에 대해 배치되도록 구성된다. 이러한 IEM의 일례가 도 7에 도시되어 있다. 도 7에서, IEM(70)은 정제 비히클 성분(74)와 안정적으로 연합된 (IEM 회로 성분(72)와 막(73)으로 구성된) IEM(71)을 포함한다. IEM 회로 성분(72)의 아래쪽 전기화학 재료 성분에 유체 통로를 제공하도록 구성된 채널(75, 76)들도 도시되어 있다. 도 7b는 IEM(70)의 단면도를 제공한다. 주어진 정제 구성에서, 정제는 하나 이상의 유체 통로를 포함할 수 있고, 여기서 다중 유체 통로들은 원하는 움직임의 가스 기포들을 제공하기 위해 요구되는 바에 따라, 교차할 수 있다. 도 8은 정제 비히클 성분(81)가 IEM 회로 성분(84)와 막(82)으로 구성된 IEM(83) 아래에서 교차하는 유체 통로(85, 86, 87, 88)들을 포함하는 다른 IEM(80)의 부감도를 제공한다.
하나 이상의 유체 통로를 포함하는 이러한 IEM 구성들에서, 주어진 유체 통로는 유체와 IEM의 접촉시 전기화학 재료 성분에 유체의 막히지 않은 접근을 제공하도록 비어 있을 수 있다. 대안적으로, 유체 통로는 유체를 흡수하는 히드로겔 재료, 하나의 위치로부터 다른 위치로 유체를 빨아들이는 재료 등과 같이, 주변환경으로부터 전기화학 재료 성분에 유체를 운반하는 재료로 채워질 수 있다. 원하는 경우, 염 또는 전도성을 제어하는 다른 약품들이 제공될 수 있다.
약제학적 활성제
원하는 경우, IEM은 약제학적 활성제를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 약제학적 활성제는, 존재할 때, 비히클 및/또는 막에 존재할 수 있다. 위에 요약한 바와 같이, 본 발명의 막들은 약제학적 활성제 또는 진단제와 같은, 일정 양의 활성제를 포함한다.
"약제학적 활성제"는 살아있는 유기체, 예를 들어, 인간과 같은 포유류와 접촉시, 생리학적 결과, 예를 들어, 유익하거나 유용한 결과를 내는 임의의 화합물 또는 화합물들의 혼합물을 포함한다. 약제학적 활성제(본원에서 약물로도 부를 수 있음)들은 첨가제, 담체, 희석제, 윤활제, 결합제 및 다른 제형 보조제들과, 피막 또는 다르게는 보호 성분들과 같은 성분들과 구별될 수 있다. 약제학적 활성제들은 살아 있는 대상에서 생물학적 과정을 조절할 수 있는, 임의의 분자, 및 결합 부분 또는 그 일부일 수 있다. 특정한 양태들에서, 약제학적 활성제들은 약물치료의 성분로서 또는 질병의 방지, 또는 진단, 치료에 사용되는 물질일 수 있다. 특정한 양태들에서, 약제학적 활성제들은 중추 신경계에 영향을 미치고 거동에 변화를 일으키는, 마약 또는 환각제와 같은, 화학 물질일 수 있다.
약제학적 활성제는 살아있는 대상의 목표와 상호작용할 수 있다. 이 목표는 다수의 상이한 타입들의 천연 발생 구조물들일 수 있고, 여기서 관심있는 목표들에는 세포 내 및 세포 외 목표들 모두가 포함된다. 이러한 목표들은 단백질, 인지질, 핵산 등일 수 있고, 여기서 단백질들은 특히 관심이 있다. 관심있는 특정한 단백질성 목표들에는 제약없이, 효소들, 예를 들어, 키나아제, 인산효소, 환원효소, 시클로옥시게나아제, 단백질분해효소 등, SH2, SH3, PTB 및 PDZ 영역들과 같은, 단백질-단백질 상호작용에 관련한 영역들을 포함하는 목표들, 구조 단백질, 예를 들어, 액틴, 튜뷸린 등, 막 수용체들, 면역글로불린, 예를 들어, IgE, 세포 부착 수용체(인테그린 등), 이온 채널, 막관통(transmembrane) 펌프, 전사 인자(transcription factor), 신호 단백질 등을 포함한다.
약제학적 활성제는 특정한 약물 및 그 의도하는 목표에 의존하여, 목표와 구조적 상호작용에 필요한 하나 이상의 기능 그룹, 예를 들어, 소수성, 친수성, 정전기적 또는 심지어 공유(covalent) 상호작용들에 필요한 그룹들을 포함할 수 있다. 목표가 단백질인 경우, 약제학적 활성제는 수고 결합, 소수성-소수성 상호작용들, 정전기 상호작용들 등과 같이, 단백질들과의 구조적 상호작용에 필요한 기능 그룹들을 포함할 수 있고 둘 이상의 기능적 화학 그룹들과 같이, 적어도 아민, 아미드, 설프히드릴(sulfhydryl), 카르보닐, 히드록실 또는 카르복실 그룹을 포함할 수 있다.
관심있는 약제학적 활성제에는 상기 기능 그룹들 중 하나 이상과 치환된 순환 탄소 또는 이종순환 구조 및/또는 방향족 또는 다환방향족 구조들을 포함할 수 있다. 또한 약제학적 활성제들로서 관심있는 것은 펩티드, 단당류, 지방산, 스테로이드, 푸린, 피리미딘, 그 유도체 구조적 유사체 또는 조합들을 포함하는 생체분자들 중에서 발견되는 구조들을 갖는 화합물들이다. 이러한 화합물들은 관심있는 것들을 식별하도록 선별(screening)될 수 있고, 다양하고 상이한 검사 프로토콜이 당업계에 공지되어 있다.
약제학적 활성제는 합성 또는 천연 화합물들의 라이브러리들을 포함하는 광범위한 공급원으로부터 얻을 수 있는 천연 발생 또는 합성 화합물로부터 유도될 수 있다. 예를 들어, 여러 수단이 임의추출된 올리고핵산염과 올리고펩티드의 준비를 포함하는, 광범위한 유기 화합물들 및 생분자들의 임의의 및 지향된 합성에 대해 사용가능하다. 다르게는, 박테리아, 균류, 식물 및 동물 추출물들의 형태의 천연 화합물들의 라이브러리들이 사용될 수 있거나 쉽게 제조될 수 있다. 부가적으로, 천연 또는 합성 제조된 라이브러리들 및 화합물들은 종래의 화학적, 물리적 및 생화학적 수단을 통해 쉽게 수정되고, 조합 라이브러리들을 만드는데 사용될 수 있다. 공지된 약물학적 약들은 구조적 유사체들을 만들기 위해 아실화, 알킬화, 에스테르화, 아미드화 등과 같은 지향된 또는 임의의 화학적 수정들을 받을 수 있다.
이와 같이, 약제학적 활성제는 조합 수단, 즉, 화합물 다양성 조합 라이브러리를 통해 생산된 화합물들의 라이브러리를 포함하는, 천연 발생 또는 합성 분자들의 라이브러리로부터 얻어질 수 있다. 이러한 라이브러리들로부터 얻어질 때, 사용되는 약물 부분(moiety)은 그 활동에 대한 적절한 검사 분석(assay)에서 약간의 바람직한 활동을 입증했다. 이러한 라이브러리들의 생성 및 검사를 위한 방법들 및 조합 라이브러리들이, 당업계에 공지되어 있고, 미국특허 제 5,741,713호; 5,734,018호; 5,731,423호; 5,721,099호; 5,708,153호; 5,698,673호; 5,688,997호; 5,688,696호; 5,684,711호; 5,641,862호; 5,639,603호; 5,593,853호; 5,574,656호; 5,571,698호; 5,565,324호; 5,549,974호; 5,545,568호; 5,541,061호; 5,525,735호; 5,463,564호; 5,440,016호; 5,438,119호; 5,223,409호에 설명되어 있고, 이들의 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
관심있는 넓은 범주의 활성제들에는 심혈관제; 진통제, 예를 들어, 진통제, 마취제, 소염제 등; 신경-작용제; 화학요법(예를 들어, 항종양)제; 신경학적 약물, 예를 들어, 항경련제 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
관심있는 약제학적 활성제들에는 PCT 출원 제 PCT/US2006/016370호에 열거된 것들이 포함되지만 이에 한정되지 않고, 이 열거된 약제학적 활성제들의 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
염
원하는 경우, 주어진 IEM은 비-활성제 염 성분을 포함할 수 있고, 이 성분은 하나 이상의 비-활성제 염들로 구성된다. 몇몇 예들에서, IEM에 존재하는 이 염 성분의 양은 IEM이 위와 같은, 표적 생리학적 위치와 접촉할 때 IEM의 IEM에 의해 생성되는 통신의 강도를 개선하기 충분하도록 선택된다. 통신 강도 개선의 정도는 변할 수 있고, 몇몇 예들에서 통신 강도 개선의 정도는 (염 성분의 결핍에 의해서만 관심있는 시험 IEM과 상이한 유사한 IEM에 의해 생성되는 통신의 강도와 같은) 적절한 대조표준에 비해 50배 이상을 포함하는, 20배 이상과 같이, 10배 이상이다. 비활성제 염 성분의 양은 원하는 통신 강도 개선을 제공하기 충분하다. 비활성제 염들은 다를 수 있지만, 관심있는 비활성제 염들은 나트륨 이온, 염화 이온, 칼륨 이온 및 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등과 같지만 이에 한정되지 않는 생리학적으로 허용가능한 전해질의 염들을 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 관심있는 특정한 생리학적으로 적합한 염들에는 KCl, NaCl, MgCl2 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 존재할 때, 이 비활성제 염은 막, IEM 및 비히클 중 하나 이상의 일부일 수 있다.
발포억제제
발포억제제들도 관심이 있고, 이 약품들은 가스 기포들의 표면장력을 감소시킨다. 관심있는 발포억제제들에는 시메티콘, 소르비탄 세스쿠올레이트 등과 같은 실리콘 오일-계 약품이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 존재할 때, IEM에 존재하는 발포억제제의 양은 0.1 내지 10㎍을 포함하고 0.1 내지 100㎍과 같은, 0.01 내지 10mg 범위에서 변할 수 있다. 존재할 때, 이 발포억제제는 막, IEM 및 비히클 중 하나 이상의 일부일 수 있다.
계면활성제들
몇몇 예들에서, IEM은 하나 이상의 계면활성제를 포함한다. 관심있는 계면활성제들에는 양이온 계면활성제, 음이온 계면활성제와 같은 이온 계면활성제들과 쌍성이온 계면활성제들, 및 비이온 계면활성제들과, 표면 활성 생물학적 조정제(modifier)들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 관심있는 계면활성제들에는 피마자유 유도체, 콜레스테롤, 폴리글리콜화된 글리세리드, 아세틸화 모노글리세리드, 소르피탄 지방산 에스테르, 폴록사머, 폴리소르베이트, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 지방산 에스테르, 포리옥시에틸렌 화합물, 모노글리세리드 또는 에톡실레이티드(ethoxylated) 유도체들, 디글리세리드 또는 폴리옥시에틸렌 유도체들, 나트륨 도큐세이트, 라우릴 황산 나트륨, 담즙산 또는 그 유도체, 에톡실레이티드 알콜, 에톡실레이티드 에스테르, 에톡실레이티드 아미드, 폴리옥시프로필렌 화합물, 프로폭실레이티드 알콜, 에톡실레이티드/프로폭실레이티드 블록 중합체, 프로폭실레이티드 에스테르, 알카놀아미드, 아민 산화물, 폴리히드릭 알콜의 지방산 에스테르, 에틸렌 글리콜 에스테르, 디에틸렌 글리콜 에스테르, 프로필렌 글리콜 에스테르, 글리세롤 에스테르, 폴리글리세롤 지방산 에스테르, SPANTM 계면활성제(소르비탄 에스테르와 같은), TWEENTM 계면활성제(수크로오스 에스테르와 같은), 글루코오스(덱스트로오스) 에스테르, 알칼리 금속 황산염, 4가 암모늄 화합물, 아미도아민, 및 아민이미드, 시메티콘, 레시틴, 알콜, 인지질, 및 이들의 혼합물이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 존재할 때, 계면활성제 성분은 IEM 조성의 0.1 내지 100 ppm을 포함하는, 0.01 내지 100ppm과 같은, 0.01 내지 10%일 수 있다. 존재할 때, 계면활성제들은 막, IEM 및 비히클 중 하나 이상의 일부일 수 있다.
붕해제들
몇몇 예들에서, IEM 조성들에는 하나 이상의 붕해제들이 포함된다. 붕해제는 표적 생리학적 위치와 접촉시, 비히클 또는 막과 같이, IEM의 적어도 일부분의 파괴를 개선하는 약품을 의미한다. 이와 같이, 붕해제들은 IEM이 위액과 같은 유체와 접촉할 때, 정제와 같은 IEM 비히클 성분의 기계적 파열을 도울 수 있다. 관심있는 붕해제들에는 미세결정질 셀룰로오스, 전분, 나트륨 전분 글리콜레이트, 가교결합된 폴리비닐피롤리돈, 가교결합된 카르복시메틸셀룰로오스, 알긴산 등과 같은 위에 열거한 붕해제들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 존재할 때, 붕해제 성분은 IEM 조성의 0.1 내지 10ppm을 포함하는, 0.01 내지 100ppm과 같이, 약 0.01 내지 15% 범위일 수 있다. 존재할 때, 붕해제들은 막, IEM 및 비히클 중 하나 이상의 일부일 수 있다.
항산화제들
IEM 조성들은 IEM의 보존수명 안정성을 개선하는 역할을 하는 하나 이상의 항산화제를 포함할 수도 있다. 관심있는 항산화제들에는 토코페롤 및 유도체들, 아스코르브 산 및 유도체들, 부틸 히드록시아니솔, 부틸 히드록시톨루엔, 푸마르산, 말산, 갈산 프로필, 메타바이설페이트 및 유도체들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 존재할 때, 항산화제들은 0.1 내지 1ppm을 포함하고 0.01 내지 100ppm과 같이, 0.01 내지 10%범위일 수 있다. 존재할 때, 항산화제들은 막, IEM 및 비히클 중 하나 이상의 일부일 수 있다.
보존제들
본 발명의 IEM들은 염화 벤즈알코늄 및 유도체들, 벤조산, 벤질 알콜 및 유도체들, 브로노폴(bronopol), 파라벤, 센트리이미드(centrimide), 클로르헥시딘, 크레졸 및 유도체들, 이미드우레아, 페놀, 페녹시에탄올, 페닐에틸 알콜, 페닐수은염, 티메로살, 소르브산 및 유도체들과 같지만 이에 한정되지 않는 보존제들을 추가로 포함할 수 있다. 보존제들은 0.1 내지 1㎍을 포함하고 0.1 내지 100㎍과 같이, 0.01 내지 10mg 범위의 양으로 존재할 수 있다. 존재하면, 보존제들은 막, IEM 및 비히클 중 하나 이상의 일부일 수 있다.
미세환경 개질제들
본 발명의 IEM들은 표적 생리학적 위치와 접촉시 IEM의 미세환경을 수정 또는 제어하는 하나 이상의 미세환경 개질제를 포함할 수 있다. 관심있는 미세환경 개질제들에는 계면활성제, 붕해제, 항산화제, 및 보존제가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 주어진 IEM은 미세환경 개질제로서 이러한 성분들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 제공될 수 있는 이러한 타입들의 약품들 각각의 예들 및 양들이 위에 제공되어 있다. 존재할 때, 미세환경 개질제들은 막, IEM 및 비히클 중 하나 이상의 일부일 수 있다.
안정된 용해성/불용성 성분들
몇몇 예들에서, 본 발명의 IEM 조성들은 비히클의 수불용성 및 수용성 성분들이 비히클의 용해, IEM의 작동들 등과 같은, 원하는 특징들을 제공하도록 선택되는 비로 존재하는 것이다. 몇몇 예들에서, 비히클에서 수불용성 성분들의 비는 0.5 내지 0.8을 포함하고 0.1 내지 0.9와 같이, 0.01 내지 1의 범위일 수 있다. 몇몇 예들에서, 섭취가능 이벤트 마커는 90 중량%까지의 용해성 성분들의 비를 갖는다.
흡수제 성분
섭취가능 이벤트 마커는 (예를 들어, 생리학적 위치에서 유체와 접촉할 때 IEM이 잠기는 것을 보장하도록) IEM의 중량을 증가시키도록, 유체, 예를 들어, 물을 흡수하는 성분을 포함할 수 있다. 이 흡수제 성분은 원하는 바에 따라, 위 층 또는 코팅과 같이, IEM의 몇몇 상이한 성분, 또는 막, 비히클일 수 있다. 존재할 때, 이 흡수제 성분은 위에 열거한 히드로겔 재료들과 같은, 다양하고 적합한 재료들로부터 제조될 수 있다.
제어된 활성화 요소
본 발명의 IEM들은 제어된 활성화 요소를 포함할 수 있다. 제어된 활성화를 제공하는 IEM의 제어된 활성화 요소는 다양하고 상이한 타입들의 자극에 반응할 수 있다. 제어된 활성화 요소가 반응하도록 구성될 수 있는 관심있는 자극에는 액체(젖음), 시간, pH, 이온 강도, 전도성, 생물학적 분자들(예를 들어, 위, 소장, 결장에 존재하는 특정 단백질들 또는 효소들), 혈액, 온도, 특정한 보조제들(지방, 염, 또는 설탕과 같은 식품 성분, 또는 같이-존재함이 임상학적으로 연관있는 다른 약들), 위에 존재하는 박테리아, 압력, 및 빛이 포함되지만 이에 한정되지 않는다.
제어된 활성화 요소는 제어된 활성화 요소가 관심있는 자극에 반응하도록, 원하는 제어된 활성화 기능성을 제공하는 하나 이상의 성분으로 만들어진다. 제어된 활성화 요소를 만드는 성분 또는 성분들의 성질은 다를 수 있다. 예를 들어, 관심있는 자극이 온도인 경우, 제어된 활성화 요소는 그 용해성이 온도의 함수인 필름(예를 들어, 중합체 필름), 특히 체온에서 또는 체온 근처에서 녹을 수 있는 것과 같은, 재료의 배리어(barrier)일 수 있다. 이러한 필름은 실온에서 물에 대해 불용성/불투과성이지만 37에서 용해성/투과성일 수 있다. 이러한 필름들에 사용될 수 있는 관심있는 재료들에는 하기에 열거하는 중합체 재료들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 이러한 양태들에서 압력이 관심있는 자극인 경우, 제어된 활성화 요소는 감압 재료, 예를 들어, 임계값을 넘는 압력 임계값에서 요소가 부숴지고 고신뢰성 이벤트 마커가 활성화되고 통신할 수 있도록 특정한 기계적 강도를 갖는, (예를 들어, 셀룰로오스 재료로 만들어진) 캡슐 또는 외각(shell)일 수 있다. 관심있는 다른 양태들에서, 자극은 빛일 수 있다. 예를 들어, 자극은 종양에 부착된 형광 라벨(label)일 수 있다. IEM이 종양을 지나갈 때, 제어된 활성화 요소는 라벨에 대한 자극 파장에서 빛을 제공하는 성분와 라벨로부터 방출된 빛을 검출하는 성분도 포함할 수 있다. 임의의 편리한 광원과 검출기가 사용될 수 있다. 검출기가 방출된 빛을 검출할 때, 이는 제어된 활성화 방식으로 IEM을 활성화한다.
특정한 양태들에서, 본 발명의 하나 이상의 제어된 활성화 성분들은 제어된 활성화, 즉, 위에 검토한 바와 같이, 표적 위치 환경과, 완전하지 않으면, 실질적으로 독립적인 방식으로의 활성화를 제공한다. 관심있는 하나의 양태에서, 제어된 활성화 성분은 표적 위치 유체와 조합시 위에서 검토한 바와 같이, 예를 들어, 배터리를 활성화하도록 제 1 및 제 2 상이한 재료들의 존재시 이온 매체를 생성하는 건조된 전도성 매체를 포함한다. 존재시, 건조된 전도성 매체 전구체는 임의의 다양하고 상이한 타입들의 조성들일 수 있다. 관심있는 조성들에는 나트륨 이온, 염화 이온, 칼륨 이온 및 칼슘 이온, 마그네슘 이온 등과 같지만 이에 한정되지 않는 생리학적으로 허용가능한 전해질들의 염들이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 관심있는 특정한 생리학적으로 적합한 염들에는 KCl, NaCl, MgCl2 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 양태들은 건조된 전도성 매체 전구체의 존재를 포함한다. 전구체가 예를 들어, 상술한 바와 같이, 염일 때, 건조된 염은 감압동결건조된 염 조성과 같이, 임의의 편리한 형식으로 제공될 수 있다.
관심있는 제어된 활성화 요소들은 WO 2008/052136호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2007/082563호에 더 설명되어 있고, 그 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
IEM 제조
다양한 제조 프로토콜들이 본 발명의 IEM들을 생산하는데 사용될 수 있다. IEM이 비히클을 포함하지 않는 경우, IEM과 막 성분들은 상술한 바와 같이 생산될 수 있다. IEM이 비히클을 추가로 포함하는 경우, IEM은 몇몇 방식으로 비히클에 안정적으로 연합될 수 있다. 안정적으로 연합됨은 IEM과 비히클이 적어도 예를 들어, 삼킴에 의해 필요시 대상에 투여될 때까지 서로 분리되지 않음을 의미한다. IEM은 다수의 상이한 방식으로 비히클에 안정적으로 연합될 수 있다.
관심있는 IEM 제조 프로토콜들에는 PCT/US2006/016370호와 PCT/US08/77753호; 및 미국 임시출원 제 61/142,849호에 설명된 것을 포함하지만 이에 한정되지 않고; 그 내용들은 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
시스템들
본원에서 검출기로 종종 불리는, 예를 들어, 수신기 형태인 통신 검출 성분와 IEM을 포함하는 시스템들이 제공된다. 관심있는 수신기들은 IEM으로부터 신호를 수신하도록 구성된 것들이다. 검출 성분은 IEM에 의해 생성된 통신의 성질에 크게 의존하여 변할 수 있다. 이와 같이, 수신기는 RF 신호, 자기 신호, 전도성(근거리장) 신호, 음향 신호 등을 포함하지만 이에 한정되지 않는 다양하고 상이한 타입들의 통신을 수신하게 구성될 수 있다. 특정한 양태들에서, 수신기는 두 성분이 통신 매체로서 환자의 몸을 사용하도록, IEM으로부터 신호를 전도에 의해 수신하게 구성된다. 이와 같이, IEM과 수신기 간에 전달되는 신호는 몸을 통해 이동하고, 전도 매체로서 몸을 필요로 한다. IEM 방출한 신호는 신체 조직들을 통해 전도되는 교류 전압 신호들의 형태로 대상 몸의 피부와 다른 신체 조직들을 통해 송신 및 이로부터 수신될 수 있다. 결과적으로, 이와 같은 양태들은 센서 데이터가 대상의 피부와 다른 신체 조직들을 통해 직접 교환되므로, 어떠한 부가적인 케이블 또는 하드 와이어 연결 또는, 자율적 센서 유닛들로부터 중앙 송신 및 수신 유닛과 시스템의 다른 성분들로 센서 데이터를 송신하기 위한 무선 링크 연결도 필요하지 않다. 이 통신 프로토콜은 수신기들이 대상의 몸의 임의의 원하는 위치에 적응하여 배치될 수 있어, 수신기들이 통신을 달성하기 위해 필요한 전기 도체에 자동적으로 연결된다, 즉, 통신이 대상의 피부와 다른 신체 조직들에 의해 제공되는 전기 도체를 통해 실시된다는 장점을 갖는다.
수신기는 다양하고 상이한 타입들의 수신기 요소들을 포함할 수 있고, 수신기 요소의 성질은 필연적으로 신호 생성 요소에 의해 생성된 신호의 성질에 따라 변한다. 특정한 양태들에서, 수신기는 (2 이상의 전기화학 재료들, 3 이상의 전기화학 재료들과 같이) 하나 이상의 전기화학 재료들을 포함할 수 있고, 및/또는 IEM에 의해 방출된 신호를 검출하기 위해 2 이상, 3 이상, 4 이상의 상의 전기화학 재료들 등과 같이 여러 쌍의 전기화학 재료들을 포함한다. 특정한 양태들에서, 수신기는 서로 일정 거리, 예를 들어, 전기화학 재료들이 전위차를 검출할 수 있게 하는 거리만큼 분산된 둘 또는 세 개의 전기화학 재료들을 포함한다. 임의의 두 전기화학 재료들 간의 거리는 변할 수 있고, 특정한 양태들에서 0.5 내지 약 2.5cm, 예를 들어, 약 1cm와 같이, 약 0.1 내지 약 0.5cm 범위가다.
전기화학 재료들의 전극들과 같은 수신 요소들에 추가하여, 본 발명의 수신기들은 하나 이상의 집적회로 성분, (전력 수신기들 또는 배터리들과 같은) 하나 이상의 전원 성분, 신호 송신 성분들, 하우징 성분들 등을 포함할 수 있다.
관심있는 수신기들에는 외부 및 이식가능한 수신기들 모두가 포함된다. 외부 양태들에서, 수신기는 생체 밖에 있고, 이는 수신기가 사용 중에 몸의 바깥에 존재함을 의미한다. 수신기가 이식되는 경우, 수신기는 생체 내에 있다. 수신기는 예를 들어, 적어도 IEM으로부터 방출된 신호를 수신하는 시간 동안, 생체 내 및 생체 밖에서 몸에 대해 안정적으로 연합되게 구성된다.
특정한 양태들에서, 수신기는 상기 대상의 밖의 위치로 수신한 신호의 데이터를 제공하도록 구성된다. 예를 들어, 수신기는 예를 들어, (침대옆 모니터와 같은) 모니터, 컴퓨터, 휴대 정보 단말기(PDA), 전화, 메시징 장치(messaging device), 스마트폰 등의 형태일 수 있는, 외부 데이터 수신기에 데이터를 제공하도록 구성될 수 있다. 수신기는 상기 대상의 밖의 위치로 수신된 신호의 데이터를 재송신하게 구성될 수 있다. 대안적으로, 수신기는 수신한 신호의 데이터를 외부 위치로 제공하도록 외부 질의(interrogation) 장치에 의해 질의되게 구성될 수 있다.
관심있는 수신기들에는 WO2006/116718호로 발간된 PCT/US2006/016370호; WO 2008/095183호로 발간된 PCT/US2008/52845호; WO 2008/063626호로 발간된 PCT/US2007/024225호; PCT/US2008/085048호; 및 미국 임시출원 제 61/160,289호에 공개된 수신기들이 포함되지만 이에 한정되지 않고; 이 출원들(및 특히 그 수신기 성분들)의 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
본 발명의 시스템들은 (특정 양태들에서 이식되거나 국부에 적용될 수 있는) 수신기와는 상이한 외부 장치를 포함할 수 있고, 이 외부 장치는 다수의 기능성을 제공한다. 이러한 장치는 환자에 적절한 임상적 통제 및 피드백을 제공하는 능력을 포함할 수 있다. 이러한 장치는 임의의 개수의 형태를 취할 수 있다. 예로서, 장치는 환자 옆의 침대 위에 놓이게 구성될 수 있다, 예를 들어, 침대옆 모니터. 다른 형태들에는 PDA, 스마트폰과 같은 전화, 컴퓨터 등이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 몇몇 예들에서, 외부 장치가 전화선과 같은 송신 매체를 통해 임상의와 같은 원격 위치에 또는 중앙 감시 기관에 송신될 수 있는 형태로 약학적 및 생리학적 정보를 제공하도록 구성된다. 외부 장치는 알약의 검출을 위해 지정된 이식물 또는 심박조율 장치에 의해 내측에서 생성되는 것과 같이, 생리학적 감지 장치들로부터 및 약의 경구투여 보고 모두로부터 관련 특허 출원의 다른 섹션들에 보다 상세히 설명되는 정보를 읽을 수 있다. 외부 장치의 목적은 환자로부터 데이터를 얻어 외부 장치에 보내는 것이다. 외부 장치의 일 특징은 전화선과 같은, 송신 매체를 통해 임상의와 같은 원격 위치로 또는 중앙 감시 기관에 송신될 수 있는 형태의 약리학적 및 생리학적 정보를 제공하는 능력이다.
방법들
본 발명의 양태들은 상술한 것과 같은, IEM들을 사용하는 방법들을 추가로 포함한다. 본 발명의 방법들은 예를 들어, 일반적으로 보건 종사자와 같은, 다른 사람의 보조를 통해 또는 자기-투여에 의해, 피험체에 IEM을 투여하는 것을 포함한다. 일반적으로, 본 발명의 방법들은 피험체가 IEM을 삼키도록 피험체의 입에 IEM을 두어놓는 것을 포함한다. 이런 식으로, 피험체가 IEM을 삼킨다. IEM들은 다양한 피험체들에 사용될 수 있다. 일반적으로 이러한 피험체들은 포유류 또는 포유동물이고, 이러한 용어들은 육식동물목(예를 들어, 개와 고양이들), 쥐목(예를 들어, 생쥐, 기니피그, 및 쥐)와, 영장류(예를 들어, 인간, 침팬지와, 원숭이)를 포함하는, 강(class) 포유류 내에 있는 유기체들을 설명하는데 널리 사용된다. 특정한 양태들에서, 피험체들은 인간이다.
삼킨 다음에, 방법들은 예를 들어, IEM이 표적 생리학적 위치와 접촉할 때, 삼킨 IEM으로부터 하나 이상의 신호를 방출하는 것을 포함한다. 위에 검토한 바와 같이, 방출된 신호의 성질은 크게 변할 수 있다. 몇몇 예들에서, 방출된 신호는 전도에 의해 송신된 신호이다. 본 발명의 방법들은 상술한 것과 같이, 예를 들어, 수신기에서, IEM으로부터 방출된 신호를 수신하는 것을 또한 포함한다. 몇몇 예들에서, 수신한 신호는 전도에 의해 송신된 신호이다.
IEM들은 다양하고 상이한 용례에 사용될 수 있고, 이 용례들은 의료적 및 비-의료적 성질 모두일 수 있다. 관심있는 용례들에는 처방된 치료 식이요법에 따라 환자를 모니터링하는 것; 환자 수용상태에 근거하여 치료 식이요법을 조정하는 것; 임상적 실험에서 환자 수용상태를 모니터링하는 것; 제어된 물질들의 사용을 모니터링하는 것; 증상 등의 시작 등과 같은 관심있는 개인적 이벤트들의 발생을 모니터링하는 것이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 관심있는 용례들은 WO/2006/116718호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2006/016370호; WO/2008/052136호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2007/082563호; WO/2008/063626호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2007/024225호; WO/2008/066617호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2007/022257호; WO/2008/095183호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2008/052845호; WO/2008/101107호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2008/053999호; WO/2008/112577호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2008/056296호; WO/2008/112578호로 발간된 PCT 출원 제 PCT/US2008/056299호; PCT 출원 제 PCT/US2008/077753호에 더 설명되어 있고; 이들의 내용은 본원에 참고문헌으로서 포함된다.
키트들
상술한 것과 같은, 하나 이상의 IEM을 포함하는 키트들이 또한 제공된다. 다수의 IEM을 갖는 양태들에서, IEM들은 단일 컨테이너, 예를 들어, 단일 튜브, 병, 유리병 등에 패키징되거나, 또는 1회 이상의 투여량이 특정 키트들이 하나 이상의 IEM들의 컨테이너를 가질 수 있도록 개별적으로 패키징될 수 있다. 특정한 양태들에서 키트들은 위에서 검토한 바와 같이, 수신기를 또한 포함할 수 있다. 특정한 양태들에서, 키트들은 예를 들어, 상술한 바와 같이, 외부 모니터 장치를 포함할 수도 있고, 이는 원격 위치, 예를 들어, 의사 사무실, 중앙 시설 등과의 통신을 제공할 수 있고, 이는 조성의 사용에 대해 얻어진 데이터를 얻고 처리한다.
본 발명의 키트들은 키트의 성분들을 사용하는 본 발명의 방법들을 어떻게 실시하는지에 대한 지시들을 포함할 수도 있다. 지시들은 적절한 기록 매체 또는 기판 상에 기록될 수 있다. 예를 들어, 지시들은 종이 또는 플라스틱 등과 같은 기판 상에 인쇄될 수 있다. 이와 같이, 지시들은 키트의 컨테이너의 표지(labelling)에서 또는 (패키징 또는 서브-패키징(sub-packaging)에 관련한) 그 성분들 등에서 패키지 삽입물로서 키트들에 제공될 수 있다. 다른 양태들에서, 지시들은 적절한 컴퓨터 판독가능한 저장 매체, 예를 들어, CD-ROM, 디스켓 등에 제공되는 전자 저장 데이터 파일로서 제공된다. 또 다른 양태들에서, 실제 지시들은 키트에 제공되지 않지만, 원격 공급원으로부터, 예를 들어, 인터넷을 통해, 지시들을 얻는 수단이 제공된다. 이 양태의 일례는 지시들을 볼 수 있고 및/또는 그로부터 지시들이 다운로드될 수 있는 웹 주소를 포함하는 키트이다. 지시들에 관해, 지시들을 얻기 위한 이 수단은 적절힌 기판 상에 기록된다.
본 발명의 키트들의 몇몇 또는 모든 구성품들은 살균상태를 유지하기 위해 적절한 패키징으로 포장될 수 있다. 본 발명의 키트들의 많은 양태들에서, 키트의 구성품들은 단일의 쉽게 취급되는 유닛을 만들도록 키트 격납 요소에 패키징 되어 있고, 키트 격납 요소, 예를 들어, 박스 또는 유사한 구조물은 예를 들어, 키트의 일부 또는 모든 구성품들의 살균 상태를 추가로 보존하기 위해 밀폐형 용기이거나 아닐 수 있다.
본 발명은 바뀔 수 있듯이, 설명한 특정한 양태들에 한정되지 않음이 이해될 것이다. 본원에 사용되는 용어는 특정한 양태들만을 설명하기 위한 것이고, 제한하고자 하는 것이 아니므로, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해서만 한정됨을 이해해야 한다.
일정 범위의 값들이 제공된 경우에, 그 범위의 상한과 하한 사이에서, 문맥이 명확히 달리 지시하지 않는 한 각각의 개재하는 값 내지 하한의 단위의 1/10까지, 및 그 진술한 범위의 임의의 다른 진술한 또는 개재하는 값이 본 발명 내에 포괄된다. 이러한 보다 작은 범위들의 상한과 하한들은 이 더 작은 범위들에 독립적으로 포함될 수 있고 또한 본 발명 내에 포괄되고, 진술한 범위에서 한계가 임의로 특정하게 배제된다. 진술한 범위가 한계들 중 하나 또는 모두를 포함하는 경우, 포함된 한계들 중 하나 또는 모두를 배제하는 범위가 본 발명에 또한 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 본원에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 당업자가 일반적으로 이해하는 것과 같은 의미를 갖는다. 비록 본원에 설명한 것과 유사하거나 등가인 임의의 방법들 및 재료들이 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수도 있지만, 대표적인 예시적 방법들 및 재료들이 이제 설명되었다.
명세서에 언급한 모든 공보 및 특허들은 개개의 공보 또는 특허 각각이 참고문헌으로서 포함되게 상세하고 개별적으로 지시된 듯이 참고문헌으로서 본원에 포함되고 공보들이 인용되는 것에 관련한 방법들 및/또는 재료들을 공개 및 설명하도록 참고문헌으로서 본원에 포함된다. 모든 공보의 인용은 출원일 전의 내용에 대한 것이고 본 발명이 종래의 발명 덕에 이와 같은 공보의 날짜를 앞당길 자격이 있다는 승인(admission)으로 해석되지 않아야 한다. 또한, 제공된 공보의 일자들은 독립적으로 확인할 필요가 있을 수 있는 실제 공개 일자들과 상이할 수 있다.
본원에서 및 첨부된 청구항들에서 사용될 때, 단수 형태 하나의, 한과 그는 문맥이 명확히 다르다고 지시하지 않는 한, 다수의 지시대상을 포함한다. 또한, 청구항들은 모든 선택적 요소를 배제하도록 초안이 작성될 수 있다. 이와 같이, 이러한 진술은 청구항 요소들의 언급과 관련하여 전적으로, 으로만 등과 같은 배제적인 용어의 사용, 또는 부정적 제한의 사용에 대한 선행 근거(antecedent basis)로서 작용한다.
본원을 읽어 당업자에게 명백하듯이, 본원에 설명 및 예시된 개개의 양태들 각각은 본 발명의 범위 또는 진의를 벗어나지 않고 다른 몇가지 양태들 중 임의의 특징들과 조합되거나 그로부터 쉽게 분리될 수 있는 상이한 성분들 및 특징들을 가진다. 모든 언급한 방법은 논리적으로 가능한 임의의 다른 순서로 또는 언급한 순서의 이벤트들로 실시될 수 있다.
비록 상술한 본 발명이 명확한 이해를 위해 예시 및 예로써 다소 상세히 설명되었지만, 특정한 변화들 및 수정들이 첨부한 청구항들의 범위 및 진의를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 본 발명의 내용에 비추어 당업자에게 명백할 것이다.
따라서, 상술한 것은 단지 본 발명의 원리들을 예시한다. 당업자는 본원에 명시적으로 설명 또는 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리들을 구현하고 본 발명의 진의 및 범위에 포함되는 다양한 장치들을 고안할 수 있음이 이해될 것이다. 또한, 본원에 언급한 모든 예들과 조건을 나타내는 말은 원칙적으로 본 발명자들이 당업계에 추가하도록 기여한 개념들과 본 발명의 원리들을 독자가 이해하는 것을 돕기 위한 것이고, 이러한 상세하게 언급된 예들과 조건들에 한정하고자 하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명의 원리, 양태 및 특징들 및 그 특정한 예들을 본원에서 언급하는 모든 진술은 그 구조적 및 기능적 등가물들 모두를 포괄하고자 한다. 부가적으로, 이러한 등가물들은 현재 공지된 등가물들과 미래에 개발될 등가물들 모두, 즉, 구조에 관계없이 동일한 기능을 수행하는 개발된 모든 요소들을 포함하고자 한다. 그러므로, 본 발명의 범위는 본원에 도시 및 설명된 예시적인 양태들에 한정하고자 하지 않는다. 오히려, 본 발명의 범위 및 진의는 첨부된 청구항들에 의해 구현된다.
2: 집적회로 4: 상부 전기화학 재료
6: 하부 전기화학 재료 8: 디스크 형상 막
10: IEM 12: IEM 회로 성분
14: 막 15: 돌출부
16, 18: 만곡된 가장자리 20: IEM

Claims (20)

  1. 상부면 및 하부면을 포함하는 제어회로;
    제1 외부 경계 가장자리를 정의하고, 상기 제어회로의 상기 상부면에 전기적으로 연결되는 제 1 전기화학 재료; 및
    제2 외부 경계 가장자리를 정의하고, 상기 제어회로의 상기 하부면에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 전기화학 재료와는 서로 전기적으로 절연되는 제 2 전기화학 재료;
    를 포함하는 회로성분;과,
    신호증폭요소를 포함하는 상기 제1 및 제2 전기화학 재료 사이에 위치되는 막;을 포함하되, 여기서 상기 신호증폭요소는 상기 제1 및 제2 전기화학 재료 사이에 위치되는 절연물질을 포함하고, 상기 절연물질은 상기 제1 및 제2 전기화학 재료 사이 전도성 경로를 증강함에 의해 전도성 액체를 위해 채널을 형성하는 상기 제1 및 제 2 전기화학 재료 사이에서 신체에 전도성 액체를 통해 전류 경로의 길이를 증가시키도록 크기화되고,
    여기서 상기 절연물질은 각각의 상기 제1 및 제2 전기화학 재료의 상기 제1 및 제2 외부 경계 가장자리를 넘어 제 3 외부 경계 가장자리를 포함하고;
    여기서 상기 제1 및 제2 활성 전극 재료는 상기 신체 내에서 상기 전도성 액체와 접촉하는 상기 제1 및 제2 재료들의 결과로서 상기 제어회로에 전위차를 제공하도록 구성되고; 그리고
    상기 제어회로에 전위차의 인가시, 상기 회로성분은 전도 매체로 상기 신체를 사용하는 상기 전류 경로를 포함하는 전도성 전달 신호를 발생하여 상기 신호는 신체 조직을 통하여 상기 회로 소자 요소와 리시버 사이에서 전도되는 섭취가능 이벤트 마커.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어 회로는 상기 제 1 및 제 2 전기화학 재료들에 전기적으로 연결되고, 상기 제어 회로는 상기 제1 및 제2 전기화학 재료들 사이의 전위차를 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 전기화학 재료들은 표적 생리학적 위치에서 전도성 액체와 접촉할 때 전위차를 제공하도록 구성되고, 여기서 전위차는 통신을 위한 전력을 제공하는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 막은 편평한 구조물인 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 막은 다중 코팅들과 다중 층들 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  6. 청구항 1에 있어서,
    하나 이상의 제어된 활성화 요소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 이벤트 마커의 총 중량의 90% 이상의 중량을 포함하는 용해성 성분, 비활성제 염, 항-발포제, 미세환경 개질제 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섭취가능이벤트 마커.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 막은 대향하는 만곡된 가장자리들, 하나 이상의 돌출부, 또는 하나 이상의 배치가능한 요소들 중 하나 이상을 포함하는 섭취가능 이벤트 마커.
  9. 청구항 1에 있어서,
    막의 중앙이 아닌 곳에 위치되는 추를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  10. 청구항 1에 있어서,
    막의 중앙이 아닌 곳에 위치되는 수-팽윤성 성분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 섭취가능 이벤트 마커는 활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 막은 상기 활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 막은 제어가능하게 상기 활성제를 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 섭취가능 이벤트 마커.
  14. 청구항 1에 있어서,
    정제 구성을 구비하는 고체 성분을 더 포함하고, 여기서 상기 정제는 하나 이상의 유체 통로를 포함하는 섭취가능 이벤트 마커.
  15. 상부면 및 하부면을 포함하는 제어회로;
    제1 외부 경계 가장자리를 정의하고, 상기 제어회로의 상기 상부면에 전기적으로 연결되는 제 1 전기화학 재료; 및
    제2 외부 경계 가장자리를 정의하고, 상기 제어회로의 상기 하부면에 전기적으로 연결되고, 상기 제 1 전기화학 재료와는 서로 전기적으로 절연되는 제 2 전기화학 재료;
    를 포함하는 회로성분;과,
    신호증폭요소를 포함하는 상기 제1 및 제2 전기화학 재료 사이에 위치되는 막;을 포함하되, 여기서 상기 신호증폭요소는 상기 제1 및 제2 전기화학 재료 사이에 위치되는 절연물질을 포함하고, 상기 절연물질은 상기 제1 및 제2 전기화학 재료 사이 전도성 경로를 증강함에 의해 전도성 액체를 위해 채널을 형성하는 상기 제1 및 제 2 전기화학 재료 사이에서 신체에 전도성 액체를 통해 전류 경로의 길이를 증가시키도록 크기화되고,
    여기서 상기 절연물질은 각각의 상기 제1 및 제2 전기화학 재료의 상기 제1 및 제2 외부 경계 가장자리를 넘어 제 3 외부 경계 가장자리를 포함하고;
    여기서 상기 제1 및 제2 활성 전극 재료는 상기 신체 내에서 상기 전도성 액체와 접촉하는 상기 제1 및 제2 재료들의 결과로서 상기 제어회로에 전위차를 제공하도록 구성되고; 그리고
    상기 제어회로에 전위차의 인가시, 상기 회로성분은 전도 매체로 상기 신체를 사용하는 상기 전류 경로를 포함하는 전도성 전달 신호를 발생하여 상기 신호는 신체 조직을 통하여 상기 회로 소자 요소와 리시버 사이에서 전도되는 섭취가능 이벤트 마커를 포함하는 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 섭취가능 이벤트 마커는 활성제를 포함하는 시스템.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 활성제는 막에 위치되는 시스템.
  18. 청구항 15에 있어서,
    상기 이벤트 마커는 상기 이벤트 마커의 총 중량의 90% 이상의 중량을 갖는 용해성 성분, 비활성제 염, 항-발포제, 미세환경 개질제 중 하나 이상을 추가로 포함하는 시스템.
  19. 청구항 15에 있어서,
    상기 막은 편평한 구조물인 시스템.
  20. 청구항 15에 있어서,
    상기 막은 대향하는 만곡된 가장자리들, 하나 이상의 돌출부, 또는 하나 이상의 배치가능한 요소들 중 하나 이상을 포함하는 시스템.
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