KR102116220B1 - 유체 전달 장치 및 방법 - Google Patents

유체 전달 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102116220B1
KR102116220B1 KR1020187000089A KR20187000089A KR102116220B1 KR 102116220 B1 KR102116220 B1 KR 102116220B1 KR 1020187000089 A KR1020187000089 A KR 1020187000089A KR 20187000089 A KR20187000089 A KR 20187000089A KR 102116220 B1 KR102116220 B1 KR 102116220B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fluid
housing
mist
pump
outlet
Prior art date
Application number
KR1020187000089A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102116220B9 (ko
KR20180039617A (ko
Inventor
메드하비 가비니
라티 엘. 스리니바스
라자 스리니바스
Original Assignee
노보픽시스 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=56178462&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR102116220(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 노보픽시스 인코포레이티드 filed Critical 노보픽시스 인코포레이티드
Publication of KR20180039617A publication Critical patent/KR20180039617A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102116220B1 publication Critical patent/KR102116220B1/ko
Publication of KR102116220B9 publication Critical patent/KR102116220B9/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/005—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes using ultrasonics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D34/00—Containers or accessories specially adapted for handling liquid toiletry or cosmetic substances, e.g. perfumes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/0008—Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/33—Heterocyclic compounds
    • A61K31/395—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins
    • A61K31/54—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame
    • A61K31/542—Heterocyclic compounds having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. guanethidine or rifamycins having six-membered rings with at least one nitrogen and one sulfur as the ring hetero atoms, e.g. sulthiame ortho- or peri-condensed with heterocyclic ring systems
    • A61K31/545—Compounds containing 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. cephalosporins, cefaclor, or cephalexine
    • A61K31/546—Compounds containing 5-thia-1-azabicyclo [4.2.0] octane ring systems, i.e. compounds containing a ring system of the formula:, e.g. cephalosporins, cefaclor, or cephalexine containing further heterocyclic rings, e.g. cephalothin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7028—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages
    • A61K31/7034—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin
    • A61K31/7036—Compounds having saccharide radicals attached to non-saccharide compounds by glycosidic linkages attached to a carbocyclic compound, e.g. phloridzin having at least one amino group directly attached to the carbocyclic ring, e.g. streptomycin, gentamycin, amikacin, validamycin, fortimicins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K31/00—Medicinal preparations containing organic active ingredients
    • A61K31/70—Carbohydrates; Sugars; Derivatives thereof
    • A61K31/7042—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings
    • A61K31/7052—Compounds having saccharide radicals and heterocyclic rings having nitrogen as a ring hetero atom, e.g. nucleosides, nucleotides
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/04—Peptides having up to 20 amino acids in a fully defined sequence; Derivatives thereof
    • A61K38/12—Cyclic peptides, e.g. bacitracins; Polymyxins; Gramicidins S, C; Tyrocidins A, B or C
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0014—Skin, i.e. galenical aspects of topical compositions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/0012—Galenical forms characterised by the site of application
    • A61K9/0041—Mammary glands, e.g. breasts, udder; Intramammary administration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10—Dispersions; Emulsions
    • A61K9/12—Aerosols; Foams
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/001—Particle size control
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M11/00—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes
    • A61M11/006—Sprayers or atomisers specially adapted for therapeutic purposes operated by applying mechanical pressure to the liquid to be sprayed or atomised
    • A61M11/007—Syringe-type or piston-type sprayers or atomisers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/0001—Details of inhalators; Constructional features thereof
    • A61M15/0003—Details of inhalators; Constructional features thereof with means for dispensing more than one drug
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/0085—Inhalators using ultrasonics
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M15/00—Inhalators
    • A61M15/009—Inhalators using medicine packages with incorporated spraying means, e.g. aerosol cans
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M31/00—Devices for introducing or retaining media, e.g. remedies, in cavities of the body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M35/00—Devices for applying media, e.g. remedies, on the human body
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M35/00—Devices for applying media, e.g. remedies, on the human body
    • A61M35/003—Portable hand-held applicators having means for dispensing or spreading integral media
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M35/00—Devices for applying media, e.g. remedies, on the human body
    • A61M35/30—Gas therapy for therapeutic treatment of the skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M5/00—Devices for bringing media into the body in a subcutaneous, intra-vascular or intramuscular way; Accessories therefor, e.g. filling or cleaning devices, arm-rests
    • A61M5/178—Syringes
    • A61M5/30—Syringes for injection by jet action, without needle, e.g. for use with replaceable ampoules or carpules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B11/00—Single-unit hand-held apparatus in which flow of contents is produced by the muscular force of the operator at the moment of use
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B15/00—Details of spraying plant or spraying apparatus not otherwise provided for; Accessories
    • B05B15/60—Arrangements for mounting, supporting or holding spraying apparatus
    • B05B15/62—Arrangements for supporting spraying apparatus, e.g. suction cups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0638—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers spray being produced by discharging the liquid or other fluent material through a plate comprising a plurality of orifices
    • B05B17/0646—Vibrating plates, i.e. plates being directly subjected to the vibrations, e.g. having a piezoelectric transducer attached thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B17/00—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups
    • B05B17/04—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods
    • B05B17/06—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations
    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
    • B05B17/0653—Details
    • B05B17/0676—Feeding means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A45—HAND OR TRAVELLING ARTICLES
    • A45D—HAIRDRESSING OR SHAVING EQUIPMENT; EQUIPMENT FOR COSMETICS OR COSMETIC TREATMENTS, e.g. FOR MANICURING OR PEDICURING
    • A45D2200/00—Details not otherwise provided for in A45D
    • A45D2200/05—Details of containers
    • A45D2200/054—Means for supplying liquid to the outlet of the container
    • A45D2200/057—Spray nozzles; Generating atomised liquid
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0066—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus with heating or cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M21/00—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis
    • A61M2021/0005—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus
    • A61M2021/0072—Other devices or methods to cause a change in the state of consciousness; Devices for producing or ending sleep by mechanical, optical, or acoustical means, e.g. for hypnosis by the use of a particular sense, or stimulus with application of electrical currents
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/07—General characteristics of the apparatus having air pumping means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/13—General characteristics of the apparatus with means for the detection of operative contact with patient, e.g. lip sensor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/27—General characteristics of the apparatus preventing use
    • A61M2205/276—General characteristics of the apparatus preventing use preventing unwanted use
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/332—Force measuring means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/33—Controlling, regulating or measuring
    • A61M2205/3327—Measuring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35—Communication
    • A61M2205/3546—Range
    • A61M2205/3561—Range local, e.g. within room or hospital
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35—Communication
    • A61M2205/3546—Range
    • A61M2205/3569—Range sublocal, e.g. between console and disposable
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/35—Communication
    • A61M2205/3576—Communication with non implanted data transmission devices, e.g. using external transmitter or receiver
    • A61M2205/3592—Communication with non implanted data transmission devices, e.g. using external transmitter or receiver using telemetric means, e.g. radio or optical transmission
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/36—General characteristics of the apparatus related to heating or cooling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/60—General characteristics of the apparatus with identification means
    • A61M2205/6018—General characteristics of the apparatus with identification means providing set-up signals for the apparatus configuration
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82—Internal energy supply devices
    • A61M2205/8206—Internal energy supply devices battery-operated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/82—Internal energy supply devices
    • A61M2205/8237—Charging means
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2206/00—Characteristics of a physical parameter; associated device therefor
    • A61M2206/10—Flow characteristics
    • A61M2206/20—Flow characteristics having means for promoting or enhancing the flow, actively or passively
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2209/00—Ancillary equipment
    • A61M2209/08—Supports for equipment
    • A61M2209/084—Supporting bases, stands for equipment
    • A61M2209/086—Docking stations
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2210/00—Anatomical parts of the body
    • A61M2210/04—Skin
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2210/00—Anatomical parts of the body
    • A61M2210/06—Head
    • A61M2210/0625—Mouth
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2210/00—Anatomical parts of the body
    • A61M2210/06—Head
    • A61M2210/0662—Ears
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2210/00—Anatomical parts of the body
    • A61M2210/10—Trunk
    • A61M2210/1042—Alimentary tract
    • A61M2210/1067—Anus
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2210/00—Anatomical parts of the body
    • A61M2210/14—Female reproductive, genital organs
    • A61M2210/1475—Vagina
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/63—Motion, e.g. physical activity

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Media Introduction/Drainage Providing Device (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Nozzles (AREA)

Abstract

미스트를 생성하기 위한 방법, 시스템 및 장치가 제공된다. 일 실시예에서, 하우징(10), 하우징 내에 배치되고 유체를 수용하고 유체로부터 액체 입자의 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성된 유체 기화기(30), 및 유체 기화기에 의해 생성된 에어로졸 미스트를 가속하도록 구성된 펌프(40)를 포함한다. 미스트를 생성하기 위한 방법이 제공되며, 상기 방법은 제 1 미스트를 생성하는 유체 기화기에 유체를 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 유체 기화기는 제 1 미스트에서 제 2 미스트를 생성하는 펌프로 미스트를 전달한다.

Description

유체 전달 장치 및 방법
본 출원은 35 U.S.C. §119(e) 하에서 2015년 6월 3일자로 출원된 미국 임시 출원 제62/170,216호의 우선권 이익을 주장하며, 전체가 본 출원에 참고로서 포함된다.
세포를 함유하는 표면에 유체를 전달하기 위한 방법, 시스템 및 장치들이 제공된다.
환자의 조직 내로의 분자의 국부적인 전달 및 세포로의 형질 감염 및/또는 물질 도입을 위한 유체 전달은 기존 기술의 한계로 인해 어려움을 겪는다. 환자 내의 국소화된 부위에 약제를 함유한 유체를 전달하는 것은 다양한 치료를 위한 중요한 유체 전달 방법이며 예로서, 항생제의 국소 투여, 당뇨병의 치료, 다양한 유전 질환, 새로운 암 치료법 및 화장품 용도가 있다. 특히, 경피 전달은 환자의 피부를 통과시켜 약제를 전달하는 것을 의미한다. 예로서, 항생제의 경피 전달은 피부 및 연조직 감염의 치료에 바람직하게 사용된다. 이러한 국소 치료는 전통적인 구강 및/또는 정맥 내 전달 메카니즘이 효과적이지 않거나 이상적이지 않은 경우 또는 전달 결과를 개선할 수 있도록 다른 전달 장치 및 방법의 조합을 함께 사용될 수 있는 경우에 특히 중요할 수 있다. 피부 세포와 같이 국소화된 표면 위의 세포에 플라스미드 또는 벡터와 같은 큰 분자를 전달하는 것도 중요할 수 있다.
피하 주사는 고통스러울 수 있고 니들의 재사용 또는 오용에 따른 감염 위험이 있거나, 의료 폐기물이 생성될 수 있으므로 국소 전달을 위한 경피 전달 접근법을 사용하는 것이 피하 주사보다 우수하다.
경피 전달에는 몇 가지 접근법이 있으며, 각각 특정 응용 분야의 유효성 측면에서 다양하다. 경피 패치는 피부 외층에 직접 적용될 수 있다. 그러나 패치는 각질층만을 통과하는데 두께가 단지 약 10μm에 불과하다. 따라서 대다수의 분자는 각질층을 통과할 수 없다. 또한, 피부에 직접 접촉해야 하는 필요성으로 인하여 감염 위험이 있다.
다른 접근법은 화학적 인핸서(enhancer)와 이온 삼투압(iontophoresis)을 포함한다. 또 다른 접근 방법은 초음파를 사용하는 것이다. 일렉트로포레이션 (electroporation) 또는 전압 펄스의 사용 또한 경피 전달에 사용되었다. 마이크로 니들 또한 경피 전달에 사용되며, 매우 짧은 니들로 이루어져 있어 각질층을 물리적으로 관통하여 작은 분자가 환자의 피부 장벽을 가로 지르는 것을 허용한다. 마이크로 니들은 작은 분자를 위한 개구를 제조하기 위해 피부층에 마이크론 크기의 구멍을 제조하여 피부 투과성을 증가시킨다. 그러나 이러한 모든 접근법들은 피부를 자극할 수 있으며 다수가 광범위하게 사용되기에는 너무 비싸다.
따라서, 약제의 전달에 대한 현재의 접근법은 부적절하며 용이하게 투여될 수 있고 및/또는 피부 자극 및 통증을 가능한 한 적도록 하는 방식으로 조직으로 약제의 국소 전달을 제공하는 장치 및 방법에 대한 필요성이 여전히 남아 있다.
DNA, RNA, 플라스미드 및 단백질을 포함하지만 이에 한정되지 않는 분자의 범위로 세포를 형질 감염시키는 유체 전달 방법은 또한 현재의 한계로 인해 어려움을 겪는다. 유전자 치료와 CRISPR 편집 방법과 함께 사용하기 위해서는 세포 내로의 전달이 중요하다. 세포에 물질을 도입하기 위한 표준 접근법은: 물질이 들어갈 수 있는 기공을 만들기 위해 세포막에 전압을 가하는 일렉트로포레이션(electroporation), 리포솜 전달, 마이크로 인젝션 및 세포 침투 펩티드(CPP)를 사용하는 화학 형질 감염 시약(예로서 리포펙타민)의 사용을 포함한다.
WO 2009/013954 A (2009.1.29) WO 2006/006963 A (2006.1.19)
이러한 방법의 대부분은 세포의 충격으로 심각한 세포 사멸을 초래한다. 몇몇 경우, 일렉트로포레이션이나 화학적 형질 감염은 주변 환경에 민감하고 표준 전달 방법을 통해 세포 사멸이 일어나는 세포의 몇 가지 하위 세트들과 호환되지 않는다. 효율적이고 독성이 없는 전달은 특히 풍부하지 않은 세포(예로서 환자로부터 격리되어 CAR-T 치료를 위한 유전자로 절단된 T 세포의 개체군)에 대한 과제이다. 이러한 경우 독성이 높은 방법은 유전적으로 변형된 세포의 치료 효능에 심각한 영향을 미친다.
대형 분자는 이러한 방법 중 하나를 사용하는 환자의 세포로 국소 전달될 수 없다. 흔히, 바이러스는 환자 세포에 유전자를 형질 감염시키는 데 사용되지만 이러한 접근법에는 한계가 있으며 여러 가지 목표를 벗어날 수 있다.
연구 도구 또는 치료 환경에서와 같이 다양한 설정에서 사용하기 위해 다양한 유형의 분자를 세포 라인들에 전달하기 위해 좀 더 부드럽고 보다 효과적이고 국소화된 접근법이 필요하다. 따라서, 본 개시는 유체의 보다 효과적인 전달을 위한 방법, 시스템 및 장치를 제공한다.
유체 전달 장치의 사용을 위해 다양한 방법 및 장치가 제공된다.
일 실시예에서, 하우징을 포함하는 유체 전달 장치가 제공된다. 유체 기화기는 하우징 내에 배치되고 유체를 수용하고 유체로부터 액체 입자의 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성된다. 유체 기화기에 의해 생성된 에어로졸 미스트를 가속하도록 구성된 펌프도 또한 제공된다.
유체 전달 장치는 여러 가지 방법으로 다양할 수 있다. 예를 들어, 유체 기화기는 압전 변환기를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 펌프는 에어로졸 미스트가 입구 포트를 통해 펌프 내로 유입될 수 있도록 유체 기화기에 의해 생성된 에어로졸 미스트의 유동 경로를 분열시키도록 배치된 입구 포트를 가질 수 있다. 펌프는 또한 에어로졸 미스트를 배출하기 위한 출구 포트를 가질 수있다. 또 다른 예에서, 하우징은 유체가 유체 보유 저장조 내로 전달될 수 있게 하기 위해 내부에 형성된 입구를 가질 수 있다. 다른 예에서, 펌프는 유체 기화기에 의해 생성된 액체 입자의 크기를 감소시키도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 펌프는 약 10 배만큼 유체 기화기에 의해 생성된 액체 입자의 평균 크기를 감소시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 하우징은 유체 보유 저장조를 가질 수 있고, 유체 기화기 저장조로부터 유체를 수용하도록 구성될 수 있다. 다른 실시예에서, 유체 기화기 및 펌프는 에어로졸 미스트가 통과하는 하우징 상의 출구가 조직 표면으로부터 약 1cm 떨어져있을 때 최대 1cm의 조직 내로 통과할 수 있는 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성될 수 있다. 조직 또는 조직 표면은 세포 또는 세포를 함유하는 표면을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 에어로졸 미스트는 조직 또는 세포 내로 1 마이크로초 내지 600초의 시간 간격으로 통과하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 펌프는 에어로졸 미스트를 가속시켜 유체 기화기로부터 나오는 에어로졸 미스트가 주어진 전달 반경에 집중되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 장치는 조직의 세포를 절제하지 않고 조직 내로 유체를 전달하도록 구성될 수 있다. 일 예에서, 장치는 하우징 내의 입구 내에 제거 가능하게 배치된 스토퍼를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 하우징은 내부에 형성된 출구를 가질 수 있고 유체 기화기가 하우징을 통해 출구를 통해 에어로졸 미스트를 배출할 수 있도록 위치된다. 또 다른 예에서, 펌프는 에어로졸 미스트가 하우징 내의 출구를 통과한 후에 에어로졸 미스트를 흡입하여 가속하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 펌프는 유체 입구 포트 및 유체 출구 포트를 포함할 수 있으며, 유체 입구 및 출구 포트는 하우징의 출구에 인접하여 위치된다. 또 다른 예에서, 펌프의 유체 입구 및 출구 포트는 서로에 대해 실질적으로 평행하게 연장될 수 있고 하우징 내의 출구의 중심 종축에 대해 횡방향으로 연장될 수 있다. 다른 예에서, 유체 기화기는 저장조와 하우징 내에 형성된 출구 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 펌프는 다이어프램 펌프를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 펌프는 축 팬(fan)을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 하우징은 유체 기화기 및/또는 펌프에 전기적으로 결합된 작동 스위치를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 작동 스위치는 유체 기화기와 펌프를 동시에 작동시키도록 구성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 하우징은 사용자에 의해 파지되도록 구성된 핸들 부 및 유체 기화기 및 펌프가 배치된 본체를 포함할 수 있다. 일 예에서, 하우징은 유체 기화기 및 펌프에 동력을 공급하기 위한 동력원을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 전원은 배터리를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 장치는 하우징에 제거 가능하게 결합 가능하고 하우징에 유체를 전달하도록 구성된 카트리지를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 카트리지는 펌프의 선택된 펌프 속도 및 유체에 대한 유체 기화기의 진동의 선택된 주파수를 포함하는 투약 지시 및/또는 시점 지시를 장치에 제공하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 카트리지가 하우징에 결합되지 않으면 장치가 작동하지 않도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 하우징은 유체 기화기 및 펌프에 전자적으로 결합되고 카트리지의 투여량 지시에 따라 유체 기화기 및 펌프를 동시에 작동시키도록 구성될 수 있는 작동 스위치를 포함할 수 있다.
다른 예에서, 장치는 하우징 상에 배치되고 유체 기화기의 주파수 및 펌프의 펌프 속도 및/또는 장치 작동 지속을 변경시키도록 구성된 컨트롤러를 포함할 수 있다. 다른 예에서, 장치는 하우징 상에 배치되고 장치로부터 환자의 피부까지의 거리를 결정하도록 구성된 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 장치는 자이로스코프에 전기적으로 결합된 센서 및 하우징에 배치되고 장치의 방향을 결정하도록 구성된 가속도계를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 장치는 유체를 포함할 수 있으며, 상기 유체는 적어도 약 500 달톤 이상의 분자량을 갖는 약물을 포함한다. 또 다른 예에서, 상기 장치는 약 800 달톤 이하의 분자량을 갖는 약물을 포함하는 유체를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 장치는 적어도 약 800 달톤의 분자량을 갖는 약물을 포함하는 유체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 장치는 화장용으로 수용 가능한 국소 담체를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 장치는 오일-물 에멀젼을 포함하는 유체를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 장치는 DNA, 단백질, 바이러스, 파지(phage), 박테리아, RNA, mRNA, miRNA, 아폽토머(aptamer), 안정화된 RNA, iRNA, siRNA, 화학 물질, 소분자 및 플라스미드 중 적어도 하나를 포함하는 유체를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 장치는 흡입, 경구 전달, 안구 전달, 관내 전달, 직장 전달 및 질 전달 중 적어도 하나를 위해 구성된 기화된 유체를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 장치는 세포 내, 핵 내 및 조직 내 전달 중 적어도 하나를 위해 구성될 수 있는 기화된 유체를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 장치는 식물 내 전달, 중합체 전달 및 단백질-구조 전달 중 적어도 하나를 위해 구성된 기화된 유체를 포함할 수 있다.
다른 양태에서, 하우징을 포함하는 유체 전달 장치가 제공된다. 유체 기화기는 하우징 내에 배치되고 유체를 수용하고 유체에서 관성 지배적인 유체 영역을 생성함으로써 유체로부터 개별 비-응집성 액적의 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성된다. 장치는 또한 하우징 내에 배치되고 에어로졸 미스트를 가속하도록 구성된 가속 시스템을 포함한다.
장치는 여러 가지 방식으로 다양할 수 있다. 예를 들어, 장치는 1 이상, 또는 약 1 내지 100, 보다 바람직하게는 약 10 내지 50 범위의 웨버 수를 갖는 기화된 유체를 분출하도록 구성될 수 있다.
다른 양태에서, 유체 전달 장치에는 하우징 내에 유체-보유 저장조를 갖는 하우징이 제공된다. 압전 변환기가 하우징 내에 배치되고 저장조로부터 유체를 수용하고 유체로부터 액체 입자의 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성된다. 하우징은 압전 변환기가 하우징으로부터 출구를 통해 에어로졸 미스트를 배출할 수 있도록 위치되는 출구를 그 내부에 갖는다. 펌프는 하우징의 출구에 인접하여 위치하는 입구 및 출구를 갖는다. 입구 포트는 하우징 내에서 출구로부터 분출된 에어로졸 미스트를 펌프로 끌어들이도록 구성되고, 출구 포트는 이로부터 에어로졸 미스트를 압전 변환기에 의해 하우징으로부터 분출된 에어로졸 미스트의 경로 내로 배출하도록 구성된다.
다른 양태에서, 제 1 미스트를 발생시키는 유체 기화기에 유체를 전달하는 단계를 포함하는 미스트 생성 방법이 제공된다. 유체 기화기는 제 1 미스트에서 제 2 미스트를 생성하는 펌프로 미스트를 전달한다.
미스트를 생성하는 방법은 다양한 방식으로 다양할 수 있다. 예를 들어, 제 2 미스트는 제 1 미스트에 비해 작은 크기를 가질 수 있다. 다른 예에서, 유체 기화기는 압전 변환기를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 유체를 유체 기화기에 전달하는 단계는 유체 기화기와 유체 연통하는 유체 보유 저장조로 유체를 전달하는 단계를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 유체는 제거 가능한 카트리지를 사용하여 유체 기화기로 전달될 수 있다. 또 다른 예에서, 유체 기화기에 의해 생성된 제 1 미스트의 유동 경로는 펌프상의 입구 포트 및 출구 포트에 의해 붕괴될 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 미스트는 펌프로부터 유체 기화기에 의해 생성된 제 1 미스트의 유동 경로로 분출될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제 1 미스트 및 제 2 미스트는 환자의 피부 표면에 전달될 수 있다. 다른 실시예에서, 제 1 미스트 및 제 2 미스트는 플레이트(plate) 또는 웰(well) 내의 세포로 전달될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 방법은 유체 기화기 및 펌프를 작동시키도록 유체 기화기 및 펌프에 전자적으로 결합된 작동 스위치를 작동시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 예에서, 상기 방법은 조직 또는 세포와 같은 표면에 인접하여 펌프 및 유체 기화기 각각의 출구를 위치시키는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 펌프 및 유체 기화기로부터 환자의 피부까지의 거리가 센서에 의해 검출될 수 있다. 또 다른 예에서, 유체는 적어도 약 500 달톤 이상의 분자량을 갖는 약물을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 유체는 약 800 달톤 이하의 분자량을 갖는 약물을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 유체는 적어도 약 800 달톤의 분자량을 갖는 약물을 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 상기 유체는 화장용으로 수용가능한 국소 담체를 포함할 수 있다. 또 다른 예에서, 유체는 오일-물 에멀젼을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유체는 DNA, 단백질, 바이러스, 파지, 박테리아, RNA, mRNA, miRNA, 앱 타머, 안정화된 RNA, iRNA, siRNA 및 유체 내에 현탁된 플라스미드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징 상의 스위치를 작동시키는 것은 흡입, 경구 전달, 안구 전달, 관내 전달, 직장 전달 및 질 전달 중 적어도 하나를 위해 구성된 제 1 미스트 및 제 2 미스트를 생성할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 펌프는 유체 기화기에 의해 생성된 제 1 미스트 입자의 평균 크기를 약 10배 감소시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 이 방법은 눈, 귀, 상처, 화상, 감염, 수술 부위, 고립된 세포 및 조직 절편 내의 복수의 세포로부터 선택된 부위에서의 제 1 미스트의 유동 및 제 2 미스트의 유동을 지시하는 단계를 포함한다.
또 다른 양태에서, 에어로졸을 하우징 내로 도입하고 하우징 내의 스위치를 작동시켜 하우징이 하우징 내의 제 1 출구로부터 에어로졸의 미스트를 배출하도록하는 단계를 포함하는 미스트 생성 방법이 제공된다. 그 다음, 미스트는 하우징 내의 펌프의 입구로 흡입되고, 하우징의 제 1 출구로부터의 미스트의 경로 내로 펌프의 제 2 출구에 의해 배출되어, 미스트의 액적이 충돌하고 흩어진다.
또 다른 양태에서, 에어로졸을 하우징 내로 도입하고 하우징 내의 스위치를 작동시켜 하우징이 하우징 내의 제 1 출구로부터 에어로졸의 미스트를 배출하도록하는 단계를 포함하는 미스트 생성 방법이 제공된다. 그 다음, 미스트는 펌프에서 나오는 배기 가스를 사용하여 하우징 내의 펌프에 의해 가속된다. 미스트 내의 액적이 충돌하고 흩어져 가속을 얻는다.
본 발명은 첨부 도면과 관련된 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 완벽히 이해될 것이다.
도 1은 유체 전달 장치 및 크래들(cradle)의 일 실시예의 측면 사시도이다;
도 2는 도 1의 유체 전달 장치의 측면 사시도, 부분 분해도이다;
도 3은 도 1의 유체 전달 장치의 다른 측면 사시도이다;
도 4는 도 1의 유체 전달 장치의 내부 및 외부 구성 요소의 분해 사시도이다;
도 5는 도 4의 유체 전달 장치의 다른 측면에서의 다른 분해 사시도이다;
도 6은 도 1의 유체 전달 장치의 내부 구성 요소의 다른 분해 사시도이다;
도 7은 도 1의 유체 전달 장치의 스토퍼 및 저장조의 사시도이다;
도 8은 도 7의 저장조의 단면도이다;
도 9는 도 1의 유체 전달 장치의 압전 플레이트의 상부의 사시도이다;
도 10은 도 9의 압전 플레이트의 하부의 사시도이다;
도 11은 도 1의 유체 전달 장치의 펌프의 사시도이다;
도 12는 도 1의 유체 전달 장치의 스토퍼, 저장조, 압전 변환기 및 펌프의 투과 사시도이다.
도 13은 도 1의 유체 전달 장치의 내부 및 외부 구성 요소의 분해 사시도이다;
도 14는 장치를 통과하는 유체 유동 경로를 도시하는 도 1의 유체 전달 장치의 단면도이다;
도 15는 본원에 개시된 바와 같이 에어로졸 및 유체 전달 장치의 사용에 의한 조직 침투를 나타내는 이미지이다;
도 16은 본원에 개시된 바와 같은 유체 전달 장치와 비교하여 국소 적용을 갖는 분자 크기 성능을 나타내는 그래프이다;
도 17은 본원에 개시된 바와 같은 유체 전달 장치를 사용하는 박테리아 성장을 보여주는 또 다른 그래프이다;
도 18은 본원에 개시된 바와 같은 유체 전달 장치를 사용하여 생성된 유체 액적에 비교하여 표준 에어로졸화에 의해 생성된 유체 액적을 나타내는 이미지이다;
도 19는 상업적 에어로졸, 인간의 손을 이용한 국소 적용 및 본원에 개시된 유체 전달 장치에 의해 광유의 욕조에 놓인 음식 염료의 액적의 파쇄를 나타내는 이미지이다;
도 20은 압전을 빠져나간 후와 본원에 개시된 바와 같은 유체 전달 장치를 빠져 나간 이후의 식품 염료의 분포를 나타내는 이미지이다;
도 21은 생쥐 모델의 병변에 본 명세서에 기재된 것과 유사한 장치에 의해 NP-6A(780 DA) 펩티드를 치료되지 않은 병변과 비교하여 전달한 결과를 보여주는 이미지이다;
도 22는 본원에 개시된 것과 유사한 장치를 사용하여 전달된 물과 비교하여 국부적인 전달을 통해 4명의 피험자에게 물이 전달된 후의 측정된 수화 수준을 나타내는 그래프이다;
도 23은 본원에 개시된 것과 유사한 장치 및 표준 에어로졸로부터 배출된 유체 액적의 이미지이다.
도 24는 본원에 개시된 것과 유사한 장치를 통과하기 전과 후의 펩티드의 질량 분광 분석 궤적이다; 그리고
도 25는 상업적으로 이용 가능한 화학 형질 감염 시약(Lipofectamine 2000)과 비교하여 GFP 플라스미드 및 본원에 개시된 것과 유사한 장치를 사용하여 GFP 플라스미드가 전달되는 H9C2 세포를 나타내는 아가로오스 겔의 이미지이다.
본 명세서에 개시된 장치 및 방법의 구조, 기능, 생성 및 사용의 원리에 대한 전반적인 이해를 제공하기 위해 특정 예시적인 실시예가 기술될 것이다. 이들 실시예의 하나 이상의 예가 첨부 도면에 도시되어 있다. 당업자는 본 명세서에 구체적으로 기술되고 첨부 도면에 도시된 장치 및 방법이 비-제한적인 예시적인 실시 예이고 본 발명의 범위는 청구 범위에 의해서만 정의된다는 것을 이해할 것이다. 예시적인 일 실시예와 관련하여 도시되거나 설명된 특징들은 다른 실시예들의 특징들과 결합될 수 있다. 이러한 변형 및 변화는 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 의도된다.
또한, 본 개시에서, 실시예의 유사한 명칭의 구성 요소는 일반적으로 유사한 특징을 가지며, 따라서 특정 실시예에서 각각의 유사 명칭 구성 요소의 각 특징은 반드시 완전하게 설명되지 않는다. 또한, 개시된 시스템, 장치 및 방법의 설명에 선형 또는 원형 치수가 사용되는 범위에서, 그러한 치수는 그러한 시스템, 장치 및 방법과 결합되어 사용될 수 있는 형태의 유형을 제한하기 위한 것이 아니다. 당업자는 그러한 선형 및 원형 치수와 동등한 것이 임의의 기하학적 형상에 대해 용이하게 결정될 수 있음을 인식할 것이다. 시스템 및 장치 및 그 구성 요소의 크기 및 형상은 적어도 시스템 및 장치가 사용될 피험자의 해부학, 시스템 및 장치가 사용될 구성 요소의 크기 및 모양, 시스템 및 장치가 사용될 방법 및 절차에 의존한다.
일반적으로, 임의의 조직 자극 및/또는 통증을 최소화할 수 있고 장치와 조직 또는 세포 사이에 직접 접촉할 필요가 없게 하면서 조직 및 세포 내로 침투할 수 있는 유체 미스트 스트림을 생성하기 위한 방법 및 장치가 제공된다. 예시적인 실시예에서, 방법 및 장치는 경피 유체 전달에 사용되지만, 방법 및 장치는 액체를 체내 조직에 적용하기 위한 외과적 접근법에서 이용될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 유체 보유 저장조를 갖는 하우징, 하우징 내에 배치되고 저장조로부터 유체를 수용하고 유체로부터 변형 가능한 액체 입자의 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성된 압전 변환기, 및 압전 변환기에 의해 생성된 에어로졸 미스트를 펌핑하도록 구성된 펌프를 갖는 유체 전달 장치가 제공된다. 하우징의 손잡이는 작동되어 장치를 통해 유체가 흐르도록 하는 트리거를 가질 수 있다. 손잡이는 사용자가 한 손으로 손잡이를 잡을 수 있고 동시에 동일한 손의 손가락으로 트리거를 작동시킬 수 있는 것을 허용하는 크기가 될 수 있다. 교체 가능한 배터리와 같은 전원은 손잡이의 내부에 위치할 수 있거나, 손잡이는 외부 전원에 연결하기 위해 플러그 또는 코드, 또는 이 둘을 조합하여 포함할 수 있다. 전원은 장치 본체에 위치할 수 있다. 하우징의 본체는 입구 및 출구를 가질 수 있다. 입구는 주사기 또는 카트리지와 같은 유체 공급 장치로부터 유체를 수용하도록 구성될 수 있다. 입구는 저장조 및 압전 변환기의 상류에 있을 수 있다. 출구는 유체가 장치를 빠져 나가는 통로를 제공하도록 구성될 수 있다. 출구는 펌프 주변에 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 출구로부터 배출된 유체는 펌프 내로 유입되고 그 후, 펌프로부터 배출될 수 있다. 유출구와 펌프의 특별한 배열은 세포 내 진입을 위해 조직 세포를 절제하거나 세포막을 가로 지르지 않고 조직 내로 침투하는 효과가 있는 유체 경로를 생성하는 것으로 밝혀졌다. 깊은 침투로 인해, 유체는 종래 기술의 방법과 비교하여 더 긴 기간 동안 조직 내에 유지될 것이다. 특정 배열은 또한 종래 기술의 유체 전달 장치와 비교하여 훨씬 더 큰 크기를 갖는 분자의 전달을 허용하는 것으로 밝혀졌다. 특정 배열은 세포에 큰 분자(예를 들어 플라스미드)를 전달할 수 있다.
또한, 도 1 내지 도 4는 일반적으로 손잡이(11) 및 손잡이로부터 뻗어있는 본체(12)를 갖는 하우징(10)을 일반적으로 포함하는 장치(1)의 일 실시예를 도시한다. 도시된 하우징(10)은 하우징(10)을 형성하도록 함께 결합하고 하우징 내부의 내부 캐비티를 형성하는 두개의 부분, 즉 상부(10t) 및 하부 (10b)로 (도 4 참조) 형성된다. 하우징(10)은 파지용 손잡이(11)와 손잡이(11)로부터 연장되는 본체(12)를 포함한다. 하우징(10)은 플라스틱 또는 금속과 같은 임의의 강성 재료로 만들어질 수 있다. 도시된 하우징(10)은 크레들(15) 내에 안착되어 도시되어 있다. 크래들(15)은 하우징(10)이 배치되는 수용 베이스로서 도시되어 있지만, 당업자는 크레들(15)이 하우징(10)을 안착할 수 있는 임의의 구조일 수 있음을 인식할 것이다 예를 들어, 크래들(15)은 수직 구조, 다른 장치 또는 장비에 부착된 구조, 및/또는 사용자에게 고정 가능한 구조(예를 들어 벨트에 고정 가능한 구조 등)일 수 있다. 크래들(15)은 또한 하우징(10)을 제 위치에 고정시키는 특징부 같은 다른 특징부를 포함할 수 있다. 이들은 예를 들어 클립, 클램프, 자기 홀딩(magnetic holding), 스트랩, 또는 하우징(10)과 동작 가능한 임의의 다른 고정 기구를 포함할 수 있다. 크래들(15)은 하우징(10) 또는 하우징(10) 내의 전원에 전력을 제공하도록 동작 가능한 충전 또는 전력 기구를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 크래들(15)은 케이블, 와이어, 코일 또는 장치에 전력 또는 충전을 제공하기 위한 임의의 다른 기구를 포함할 수 있다. 크래들(15)은 하우징(10)을 유지할 수 있는 플라스틱, 금속 또는 천과 같은 임의의 강성 또는 연질 재료로 만들어질 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징은 크래들을 사용하지 않고 자유롭게 설계될 수 있다.
도시된 하우징(10)의 손잡이(11)는 근위 단부(l1p)와 말단 단부(11d)를 갖는다. 손잡이(11)는 일반적으로 원통형이고 세장형 모양이지만, 손잡이(11)는 사용자가 손잡이를 권총 그립, 연필 그립, 가위 그립 또는 다른 형상과 같이 한 손으로 잡을 수 있게 하는 임의의 형상 또는 크기를 가질 수 있다. 추가로 도시된 바와 같이, 핸들(11)은 트리거(13)를 포함한다. 예시된 트리거(13)는 바닥(10b)의 하우징 바닥면에 위치되지만, 트리거(13)는 장치(1)상의 임의의 위치, 예를 들어 핸들(11)의 상부 또는 하부 또는 본체의 상부 또는 하부(12) 또는 이들의 임의의 측면 상에 위치될 수 있다. 트리거(13)의 작동은 펌프(40) 및 압전 변환기(30)를 집안에서 작동시키는데 효과적이지만, 트리거(13)의 해제는 펌프(40) 및 압전 변환기(30)의 사용을 종료할 것이다. 도시된 트리거(13)가 펌프(40) 및 압전 변환기(30)를 작동 시키는 동안, 트리거(13)의 작동은 장치의 다양한 상이한 기능 및/또는 프로세스가 작동되도록 할 수 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다. 예를 들어, 트리거의 작동은 진동 및 전압의 선택 가능한 펌프 속도 및/또는 주파수에서 각각 펌프 및/또는 압전 변환기의 작동을 유발할 수 있다. 도시된 트리거(13)는 버튼 커버(13c), 버튼 브래킷(13b) 및 하우징(10) 내의 회로 기판(50)에 전기적으로 결합된 스위치(13s)를 포함한다. (도 4 및 도 6 참조). 그러나, 트리거(13)는 다이얼, 슬라이드, 레버, 노브, 버튼, 터치 스크린 또는 터치 패널과 같이 회로 기판(50)에 전기적으로 결합될 수 있는 임의의 유형의 스위치일 수 있다. 트리거(13)는 또한 디바이스가 특정 거리 내에 있거나 장벽(예를 들어, 환자의 피부)에 대해 눌려지면 자동으로 작동될 수 있는 거리 센서 또는 압력 센서와 같은 임의의 유형의 센서일 수 있다.
손잡이(11)의 근위 단부(11p) 내에서, 전원(17)은(도 4에 도시된 바와 같이) 회로 기판(50)에 전기적으로 연결된다. 전원(17)은(도 6에 도시된 바와 같이) 배터리 커넥터(17c)를 갖는 교체 가능한 배터리(17b)로서 도시되어있다. 그러나, 전원(17)은 장치에 전력을 공급하도록 구성된 임의의 것일 수 있다. 예를 들어, 전원(17)은 충전 전지 또는 손잡이의 근위 단부(11p)로부터 연장되고 출구 또는 전원에 플러그되도록 구성된 코드일 수 있다. 전원(17)은 사용자에 의해 교체될 수 있다. 예를 들어, 하우징(10)의 상부 및 하부(10t, 10b)는 도 4에 도시된 바와 같이 분리가능할 수 있거나, 핸들의 근위 단부(11p)는 전원(17)에 대한 액세스를 제공하기 위해 제거 가능한 배터리 커버(미도시)를 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하우징의 본체(12)는 유체가 하우징(10) 내로 전달되는 것을 허용하는 입구(18)를 갖는다. 도시된 입구(18)는 그곳에 안착된 스토퍼(14)를 갖고, 스토퍼가 제거되고 입구(18)가 카트리지(21)를 수용하도록 구성될 수 있다. 입구(18)는 장치에 첨가된 유체를 수용하고, 유체는 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(10) 내의 출구(16)로부터 배출될 수 있다. 도시된 유입구(18)는 약 0.1mm 내지 약 10cm의 직경을 갖는 원통형 채널로서 형성된다. 예를 들어, 직은 약 1.5 mm 일 수 있다. 그러나, 당업자는 입구(18)가 유체만이 아니라 스토퍼(14) 및/또는 카트리지(21)를 수용하는 데 필요한 임의의 형태로 크기 및/또는 형상화 될 수 있음을 이해할 것이다. 다른 형상은 비-제한적인 예로서, 직육면체 수용 채널, 수용 슬롯 또는 수용 트레이를 포함한다. 도시된 출구(16)는 또한 약 0.1mm 내지 약 10cm의 직경을 갖는 원통형 채널로서 형성된다. 예를 들어, 직경은 약 1.5mm 일 수 있다. 다시 한번 그러나, 당업자는 또한 출구(16)가 유체의 배출을 허용하는 데 필요한 임의의 형태로 크기 및/또는 형상화될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도 2에 도시된 스토퍼(14)는 헤드 및 플러그를 가지며, 스토퍼는 또한 코르크, 스냅 온 커버 또는 캡과 같은 입구(18)를 유체 밀봉할 임의의 형태를 취할 수 있다.
카트리지(21)는 입구(18)로 도입되고 이어서 (도 4에서 도시 된 바와 같이)저장조(20) 하류로 유동하는 유체를 함유할 수 있다. 카트리지(21)는 물리적 장벽또는 비-혼화성 장벽(예를 들어, 오일 페이즈)과 같은 다양한 메카니즘에 의해 분리된 하나의 유형의 유체 또는 여러 유형의 유체를 함유할 수 있다. 예를 들어, 카트리지(21)는 회로 기판(50)과 직접 또는 무선으로 상호 작용할 수 있는 전기 구성 요소를 포함할 수 있으며, 유체 유형, 용량 정보, 분산 속도, 분산 시간 등에 대한 지시 및/또는 세부 사항을 포함하는 신호를 회로 기판에 제공할 수 있다. 카트리지(21)는 또한 카트리지(21)로부터 입구(18) 및/또는 저장조(20)로의 유체의 도입을 자기 조절하는 카트리지(21) 자체 내에 전기, 물리적 또는 유체 구성 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 카트리지는 특정 유체 유량을 허용하도록 특별히 크기가 정해질 수 있다. 또한, 다수의 카트리지(21)가 함께 사용되어 장치에 도입될 유체 조합을 제공할 수 있다. 도시된 카트리지(21)는 또한 입구(18) 내로 삽입될 때까지 카트리지(21)로부터의 유체 유동을 방지하는 밀봉된 포트(22)를 갖는다. 예를 들어, 밀봉 포트(22)는 삽입시 입구(18)에 의해 구멍이 뚫린 고무 또는 플라스틱 밀봉부를 가질 수 있다. 다른 예로서, 밀봉 포트(22)는 입구(18)로의 삽입을 감지하고 장치의 작동시 유체 흐름을 허용하는 전기 부품을 가질 수 있다. 카트리지(21)가 원통형인 것으로 도시되어 있지만, 유체를 보유할 수 있고 유입구(18)로 도입될 수 있는 임의의 형상, 예를 들어 가요성 파우치 또는 입방형 구조가 사용될 수 있다. 추가적으로, 카트리지(21)는 유체를 보유할 수 있는 임의의 재료, 예를 들어 경질 또는 연질 플라스틱 또는 유리로 생성될 수 있다.
도시된 장치는 입구와 유체 연통하는 저장조를 추가로 포함한다. 저장조는 입구를 통해 장치에 첨가된 유체를 수용할 수 있는 장치의 하우징 내의 유체 보유 챔버일 수 있다. 저장조는 입구 및 카트리지의 하류에 있고 압전 변환기의 상류에 있다. 저장조가 도시되는 동안, 장치는 저장조를 포함할 필요가 없으며 대신 카트리지가 저장조를 형성할 수 있다. 카트리지는 유체를 장치에서 압전 변환기의 유체 유동 내로 직접 도입할 수 있다.
다른 실시예에서, 장치 또는 그 일부는 1회용으로 설계되거나 및/또는 폐기 가능하다. 유체는 사용 중에 및/또는 사용 직전에 저장조, 저장조를 포함하는 장치의 일부 및/또는 장치의 유체 흐름을 유도하는 포트 및/또는 채널로 도입될 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시 된 바와 같이, 저장조(20)는 압전기 변환기(30)에 이르는 실질적으로 90°의 각도를 갖는 실질적으로 L자형의 원통형 챔버의 형태이다. 그러나, 당업자라면 알 수 있는 바와 같이, 저장조는 입방 구조와 같은 유체를 보유할 수 있는 임의의 형상 및/또는 부피를 가질 수 있다. 저장조의 부피는 다양할 수 있으며, 일 실시 형태에서 약 1μl 내지 500ml일 수 있다.
상기한 바와 같이, 압전 변환기는 저장조의 하류 측 및 하우징의 출구 측 상류에 위치한다. 압전 변환기는 저장조와 유체 연결되어 있어 유체가 중력에 의해 또는 펌프, 모세관 작용, 전자기력, 진공 흡입, 전기 영동, 위크(wick) 또는 전기-삼투 유동 등의 유체 흐름을 일으킬 수 있는 임의의 다른 방법에 의해 저장조로부터 압전 변환기로 흐른다. 접촉시, 압전 변환기는 유체가 액체 입자의 에어로졸 미스트의 형태로 유체 액적으로 분리되게 하도록 구성된다. 유체 액적은 압전 변환기 내에서 서로 충돌하거나 서로 분리되어 액적 크기를 더욱 감소시킨다. 압전 변환기로부터의 배출시, 유체 액적은 유체, 임의의 출구 조건, 스프레이의 방향, 및 압전 변환기에서 유체 방울이 생성되는 진동 주파수와 같은 다양한 인자들에 따라 급격한 액적 유착 및/또는 추가의 액적 붕괴를 유발할 수 있는 과도 유동 영역(층류와 난류 사이) 또는 난류 유동 영역으로 흐를 것이다. 층류 유동 영역은 층간에 붕괴가 없는 평행층의 유동을 특징으로하는 유동 영역이며, 난류 유동 영역은 혼돈된 성질 변화로 특징되어지는 유동 영역이다. 이 장치는 압전 변환기와 관련하여 설명되지만, 당업자는 유체를 액적으로 분리시켜 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성되는 금속, 세라믹 또는 전도성 다이어프램과 같은 임의의 구성 요소가 사용될 수 있음을 이해할 것이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 압전 변환기(30)는 저장조(20)로부터 하류 및 출구(16)로부터의 상류에 위치한다. 압전 변환기(30)는 나사(32)에 의해 저장조(20)에 연결되고, 둘 사이의 통로는 O-링(33)으로 밀봉된다. 압전 변환기(30)는 도 9 및 도 10에 보다 상세히 도시된 압전 플레이트(31)를 갖는데, 이는 유체를 액적들로 분리시키고 유체로부터 액체 입자들의 에어로졸 미스트를 생성하기 위해 초음파 주파수에서 진동 및/또는 흔들릴 수 있다. 변환기는 예를 들어 Homidics에 의해 생성될 수 있다. 그러나 다른 변환기도 사용될 수 있다.
압전 변환기(30)는 회로 기판(50)에 전기적으로 연결되고 트리거(13)의 작동시에 작동될 수 있다. 압전 플레이트(31)의 진동 주파수는 유체의 더 큰 분리 또는 더 작은 분리를 야기하도록 변화될 수 있다. 압전 플레이트의 진동 주파수는 예를 들어 1kHz와 10mHz 사이에서 변할 수 있다. 압전 변환기(30)에 인가된 전압은 또한 변화될 수 있다. 전압은 압전 변환기에 따라 달라질 수 있지만, 전압은 예를 들어 -30에서 30V 사이일 수 있다. 진동 및/또는 전압의 주파수는 수동 또는 자동으로 변할 수 있다. 예를 들어, 주파수 및/또는 전압은 회로 기판(50)에 직접 또는 무선으로 결합되고 제어 기판(50)에 신호를 송신할 수 있는 컨트롤러(미도시)의 사용으로 수동으로 또는 카트리지(21)의 신호에 기초하여 자동으로 변화될 수 있다. 컨트롤러는 하우징(10) 상에 또는 하우징(10)과 별도로 위치된 다이얼, 노브, 패널, 또는 일련의 버튼과 같은 진동 주파수를 제어하는데 필요한 임의의 형태를 취할 수 있다. 컨트롤러는 또한 장치(1) 또는 타이밍 전달을 제어하기 위한 사전 설정된 프로그램을 포함할 수 있다.
압전 변환기(30)는 압전 플레이트(31)로부터 및 출구(16)를 통해 유체 액적을 배출한다. 압전 변환기에 의해 생성된 유체 액적 유동의 크기는 유체 및 압전 변환기에 따라 달라질 것이다. 예를 들어, 상기 유동은 약 1㎕ 내지 약 10㎖ 범위의 부피를 갖는 마이크로 유동일 수 있다. 여기서 압전 변환기(30)가 출구(16)를 통해 유체 액적을 배출하는 동안, 압전 변환기(30)는 유체 액적을 하우징(10) 내로 배출할 수 있다. 유체 액적의 배출 방향 및/또는 힘 및/또는 크기는 예를 들어 진동 및/또는 전압의 주파수를 변화시킴으로써 달성될 수 있다.
하우징으로부터의 배출시, 유체 액적은 과도 유동 영역 또는 난류 유동 영역에 액적을 가함으로써 유체 액적을 가압 및/또는 붕괴할 수 있는 능력을 제공하는 펌프 또는 유사한 구성 요소와 상호 작용할 수 있다. 펌프는 장치의 하우징 내에 설치할 수 있다. 그러나, 펌프는 유체 액적과 상호 작용할 수 있는 한 임의의 위치에 배치될 수 있다. 펌프는 펌프 입구와 펌프 출구를 가질 수 있다. 펌프 입구는 하우징 내의 출구로부터 유동하는 유체와 상호 작용하도록 배치될 수 있다. 펌프 입구는 유체 액적을 펌프 내로 흡인될 수 있다. 유체의 약 10 내지 90%의 범위에 있는 유체의 양은 펌프로 끌어 흡인될 수 있으며, 펌프의 힘은 배기가스 흐름을 통해 직접 흡입되지 않는 에어로졸을 가속시킬 수 있다. 유체 액적은 펌프의 펌핑 작용 및/또는 펌프의 배출 흐름을 통해 가속될 수 있다. 펌프는 예를 들어, 펌프의 유체 경로를 통해, 그리고 예를 들어 펌프의 배출에 의해 액적을 흡인하여 액적의 가속을 더 증가시키고 크기를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 펌프 내의 유체 액적은 더 빠른 속도로 가속될 수 있고 서로 충돌을 계속할 수 있어 액적 크기를 더욱 감소시킨다. 그런 다음 펌프는 펌프 출구를 통해 유체 액적을 배출할 수 있다. 펌프 출구는 펌프로부터 배출된 유체 액적이 하우징의 출구로부터 배출된 유체 액적과 상호 작용하도록 배치될 수 있다. 두 개의 배출된 유체 액적 흐름은 서로 영향을 미치고, 충돌하고, 교차하고, 상호 작용하고 및/또는 방해시킬 수 있다. 이 상호 작용은 유체 액적이 더 크기를 줄이고 더 많은 속도를 줄 수 있다. 이 상호 작용은 또한 층류 유동 및 난류 유동 모두의 특성을 갖는 전이 유동을 생성할 수 있다. 유체 액적은 펌프에서 멀어지면서 가속하여 환자의 조직이나 세포막에 충격을 줄 수 있다. 이 충격은 또한 액적 크기를 더 줄일 수 있다. 그 결과, 유체 액적은 조직을 통과할 수 있다. 유체 액적은 조직을 통과할 때 본래의 기능을 유지할 수 있으므로 환자의 조직 내 깊숙이 기능적 유체 액적을 투여할 수 있다. 압전 변환기와 펌프를 조합하여 사용하면, 유체 액적이 조직에 충격을 가할 때 유체 방울의 크기가 예를 들어 약 10배 이상 현격히 줄어들고 고속으로 가속될 수 있다.
일부 실시예에서, 축류 팬(미도시)과 같은 팬이 난류 유동을 생성하기 위해 펌프 대신 또는 펌프에 추가로 사용될 수 있다. 예를 들어, 펌프를 나가는 유체 액적이 팬에 유입되어 추가 난류 환경을 생성하고 조직에 도달하기 전에 유체 액적 사이에 추가적인 충돌을 허용할 수 있도록 팬이 펌프의 하류에 배치될 수 있다. 당업자는 충돌시 유체 액적 크기를 줄이고 나타나는 유체 미스트의 추가 결합을 촉진하기 위해 다른 그러한 유체 붕괴 요소가 펌프 대신 또는 펌프에 사용될 수 있음을 알 것이다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 펌프(40)는 압전 변환기(30)에 인접하게 배치된다. 펌프(40)는 내부 캐비티가 형성된 하우징 형태이다. 도 6을 참조하면, 펌프 진동 재킷(43)은 하우징 주위에 배치되어 펌프(40)의 진동을 감소시킬 수 있다. 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 펌프(40)는 펌프(40)의 캐비티와 유체 연통하며, 압전 플레이트(31) 및 출구(16)로부터의 유체 액적의 유동에 영향을 미치도록 배치된 펌프 입구(41) 및 펌프 출구(42)를 포함한다. 특히, 펌프 입구 및 펌프 출구(41, 42)는 서로 일정한 거리를 두고 위치되고 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 중심축을 갖는다. 펌프 입구 및 펌프 출구(41, 42)는 각각 펌프(40)로부터 하우징(10) 내의 출구(16)로부터 나오는 유체 유동 경로 내로 연장된다. 펌프 입구 및 펌프 출구(41, 42)는 함께 도 12에 도시된 바와 같이 하우징 10)의 출구(16)의 축과 90° 미만의 각을 형성한다. 다양한 실시예에서, 펌프 입구 및 펌프 출구(41, 42)와 하우징(10)의 출구(16)의 축 사이의 각도는 펌프 입구 및 펌프 출구(41, 42)가 압전 플레이트(31) 및 하우징(10)의 출구(16)로부터의 유체 액적의 유동에 영향을 줄 수 있는 한, 예를 들어 약 60° 내지 약 90°와 같이 변할 수 있다.
펌프 입구 및 펌프 출구(41, 42)의 구성은 다양할 수 있다. 도시된 실시 예에서, 펌프 입구(41)는 원통형 채널로서 형성된다. 일 실시예에서, 펌프 입구(41)는 약 0.1mm 내지 약 10cm의 내부 직경을 갖는다. 예를 들어, 직경은 약 1.5 mm 일 수 있다. 당업자는 펌프 입구(41)가 펌프와 함께 작동하고 유체 액적을 흡인하는데 필요한 임의의 형태로 크기 및/또는 형상화될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도시된 펌프 출구(42)는 또한 원통형 채널로서 형성되고, 펌프 출구(42)는 유사하게 직경이 변할 수 있다. 일 실시예에서, 직경은 약 0.1mm 내지 약 10cm일 수 있다. 예를 들어, 직경은 약 1.5mm 일 수 있다. 펌프 입구(41)에서와 같이, 펌프 출구(42)는 펌프 및 배출될 유체의 양에 따라 크기 및/또는 형상이 변할 수 있다.
펌프(40)는 또한 이를 통한 유체의 유동을 용이하게 하기 위한 다양한 구성을 가질 수 있다. 도 11에 도시된 바와 같이, 도시된 펌프(40)는 공압 다이어프램 펌프이다. 다이어프램 펌프의 비-제한적 예로는 가드너 덴버(Gardner Denver)의 토마스(Thomas)가 제공한 3013VD/0,7/E/DC 다이어프램 펌프가 있다. 사용시, 유체 액적은 펌프(40) 내에서 가속된다. 펌프 속도 및/또는 펌프(40)의 압력을 변경하는 것은 유체 액적의 속도 및/또는 크기 및/또는 배출 방향에 영향을 줄 수 있다. 당업자는 펌프(40)가 유체 액적의 크기를 감소시키고 및/또는 압전 변환기 및/또는 하우징의 출구, 유체 액적의 흐름에 영향을 줄 수 있는 예를 들어 회전 베인 펌프 또는 용적형 펌프와 같은 임의의 펌프일 수 있음을 이해할 것이다.
펌프(40)는 회로 기판(50)에 전기적으로 연결되고 트리거(13)의 작동시에 작동될 수 있다. 펌프 속도 및/또는 펌프 압력은 수동 또는 자동으로 변할 수 있다. 예를 들어, 속도 및/또는 압력은 회로 기판(50)에 직접 또는 무선으로 결합되고 제어 기판(50)에 신호를 송신할 수 있는 컨트롤러(미도시)의 사용으로 수동으로 또는 카트리지(21)의 신호에 기초하여 자동으로 변화될 수 있다. 컨트롤러는 압전 변환기(30)에 대해 동일한 제어기일 수 있거나 별도의 컨트롤러일 수 있다. 컨트롤러는 하우징(10) 상에 또는 하우징(10)과 별도로 배치된 다이얼, 노브, 패널, 또는 일련의 버튼과 같은 펌프 속도 및/또는 펌프 압력에 대한 제어를 제공하는데 필요한 임의의 형태를 취할 수 있다.
상기한 바와 같이, 사용시 펌프(40)는 펌프 출구(42)로부터 유체 액적을 배출한다. 유체 방울의 배출 방향 및/또는 힘은 예를 들어 펌프 속도 및/또는 펌프 압력을 변화시킴으로써 변화될 수 있다. 유체 액적은 하우징 내의 출구(16)로부터 흐르는 스프레이 출력 내로 다시 유동할 것이고, 유체 스프레이 출력은 분자의 전달 또는 형질 감염을 위해 환자의 조직을 통과하거나 세포 내로 통과할 것이다. 유체는 임의의 분자량을 갖는 임의의 유체로 구성될 수 있다. 압전 변환기와 펌프의 조합은 예를 들어 1cm 또는 그보다 깊은 깊이로 조직 내로 통과할 크기를 갖는 유체의 미스트 또는 흐름을 생성시키는데 효과적이라는 것이 밝혀졌다. 그 결과, 더 높은 분자량을 갖는 유체가 이용될 수 있고 조직 내로 침투할 것이다. 예시적인 실시예에서, 유체는 약 500달톤 이상의 분자량을 갖는다. 유체의 분자량은 또한 약 500달톤 내지 약 800달톤 사이일 수 있다. 분자량은 또한 800달톤보다 크거나 500달톤 미만일 수 다. 장치(1)를 통과한 후에, 생성된 유체 액적은 서브-마이크론 범위에 있을 것이며 피부 기공(약 3㎛)을 관통할 수 있다. 배출 후 유체 액적 유동의 속력 및 폭은 사용된 유체 및 압전 변환기 및 펌프 및 출구의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 직경은 약 0.1 내지 5cm 일 수있다. 그러나, 속도는 예를 들어 0.1 내지 0.2 리터/초일 수 있고, 스프레이 출구의 폭은 예를 들어 약 1cm 일 수 있다.
특정 예시적 실시예에서, 유체는 상처를 치료하는데 사용되는 약물이다. 예를 들어, 체액은 어떤 항생제, 예를 들어 피부 및 연조직 감염을 치료하는 예를 들어 세프타롤린(ceftaroline)과 같은 항생제일 수 있다. 세프타롤린(ceftaroline)과 같은 항생제와 같은 유체의 기능은 유체가 유체 액적으로 변환되고 환자의 조직을 통과할 때 유지될 수 있다. 추가적으로, 장치(1)는 피부 및 연조직 감염을 치료하는 것과 같은 다양한 경피 전달 목적으로 사용될 수 있지만, 당업자는 개방 외과 기술, 내시경 기술, 또는 복강경 기술을 통해 유체가 내부 신체 조직에 전달될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 다른 실시예에서, 장치는 유체를 비강 내로 전달하도록 구성될 수 있다. 다양한 실시예에서, 유체는 흡입, 경구 전달, 안구 전달, 관내 전달, 직장 전달 및 질 전달 중 적어도 하나를 위해 구성된 기화된 유체일 수 있다. 기화된 유체는 귀나 눈으로의 전달 중 적어도 하나를 위해 구성될 수 있다. 기화된 유체는 전달을 위해 세포, 및/또는 세포층 및/또는 조직층 및/또는 식물 세포층을 함유하는 플레이트, 웰 또는 다른 표면 상으로 전달될 수 있다.
유체는 화장용으로 허용되는 국소 담체일 수 있다. 예를 들어, 화장용으로 허용되는 국소 담체는 습윤제, 유화제, 피부 연화제, 보습제 및 향료의 다섯가지 중 하나 이상으로부터 선택된 성분을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 화장용으로 허용되는 국소용 담체는 상술한 부류 중 2종 이상의 성분, 예를 들어, 3종 이상의 부류의 성분을 포함한다. 일부 실시예에서, 화장용으로 허용 가능한 국소 담체는 물, 유화제 및 피부 연화제를 포함한다. 화장용으로 허용되는 국소 담체는 또한 용액, 현탁액, 마이크로 에멀젼 및 나노 에멀젼과 같은 에멀젼, 겔, 고체 및 리포솜일 수 있다.
일부 실시예에서, 유체는 오일-물 에멀젼을 포함할 수 있다. 유체는 또한 DNA, 단백질, 바이러스, 파지, 박테리아, RNA, mRNA, miRNA, 아폽토머(aptamer), 안정화된 RNA, iRNA, siRNA 및 플라스미드 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 장치 및 유체는 또한 유전자 편집 및/또는 유전자 전달과 같은 CRISPR 조작 및/또는 적용에 사용되도록 구성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 장치(1)는 회로 기판을 포함한다. 회로 기판은 전원, 트리거, 펌프, 카트리지 및/또는 압전 변환기에 결합될 수 있다. 회로 기판은 전원, 스위치, 펌프, 카트리지 및/또는 압전 변환기와 직접 또는 무선으로 상호 작용할 수 다. 예를 들어, 회로 기판은 전원에 전기적으로 결합 될 수 있고 펌프 및 압전 변환기에 전력을 공급할 수 있다. 회로 기판은 예를 들어 사용자에 의한 트리거의 작동을 나타내는 신호를 트리거로부터 수신할 수 있다. 회로 기판은 펌프 및 압전 변환기와 신호를 주고받을 수 있다. 예를 들어, 회로 기판은 압전 변환기 및 펌프를 작동 및/또는 미작동시키는 신호를 전송할 수 있다. 회로 기판은 또한 진동 주파수 및/또는 압전 변환기의 전압, 펌프 속도 및/또는 펌프 압력과 같은 압전 변환기 및 펌프의 기능 또는 상태에 관한 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 회로 기판은 추가로, 예를 들어 유체 유형, 용량 정보, 분산 속도 및 분산 시간에 관한 지시 및 세부 사항에 관한 신호를 카트리지로부터 송신 및/또는 수신할 수 있다. 그 다음, 회로 기판은 카트리지로 송신 및/또는 카트리지로부터 수신된 신호에 관하여 펌프 및/또는 압전 변환기에 신호를 송신 및/또는 신호를 수신할 수 있다. 카트리지의 삽입 및/또는 트리거의 작동은 회로 기판, 펌프 및/또는 압전 변환기로부터 및/또는 회로로 신호를 촉구할 수 있다. 회로 기판은 예를 들어 장치의 동작 및 상태와 관련하여 컨트롤러에 신호를 추가로 송신 및/또는 컨트롤러(미도시)로부터 신호를 수신할 수 있다. 컨트롤러는 펌프 및 압전 변환기의 기능을 제어할 수 있는 컨트롤러와 동일한 컨트롤러 또는 다른 컨트롤러일 수 있다. 회로 기판은 투약량, 펌프 속도, 진동 주파수 및/또는 압전 변환기의 전압, 또는 실시간 피드백으로의 장치 작동의 다른 측면에 대한 조정을 위해 통합 무선 기술을 사용하여 외부 장비 또는 운영자에게 신호를 송신하거나 신호를 수신할 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 회로 기판(50)은 보드의 근위 단부(50p)와 압전 변환기(30)의 전원(17) 및 기판의 원위 단부(50d)의 펌프(40) 사이에 그들 사이에 결합된 트리거(13)와 함께 결합된다. 그러나, 당업자는 회로 기판(50)이 전원(17), 압전 변환기(30) 및 펌프(40)에 결합될 수 있는 하우징(10) 내부 또는 그 위에 배치될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 트리거(13)의 작동은 회로 기판(50)이 압전 변환기(30) 및 펌프(40)를 작동하게 하고, 트리거(13)의 미작동은 회로 기판(50)이 압전 변환기(30) 및 펌프(40)를 미작동하게 할 것이다.
일부 실시예에서, 트리거(13)의 작동은 회로 기판(50)으로부터 사전 프로그램된 응답을 유발할 수있다. 예를 들어, 카트리지(21)는 장치에 삽입될 수 있다. 삽입될 때, 카트리지(21)는 카트리지(21)에 함유된 유체에 관한 투여량 지시를 포함하는 지시 신호를 회로 기판(50)에 전송할 수 있다. 지시 신호에 기초하여 회로 기판(50)은 신호를 펌프(40) 및 투여될 유체에 대해 적절한 펌프 속도와 진동 주파수를 제공하는 압전 변환기(30)로 전송할 수 있다. 트리거(13)의 작동시, 회로 기판(50)은 제공된 지시 신호에 따라 유체의 투여를 유발할 수 있다. 회로 기판(50)은 또한 단지 압전 변환기(30) 또는 펌프(40) 중 어느 하나를 작동시키도록 구성될 수 있다.
추가적으로, 장치에는 조직 및/ 또는 다른 실체(플레이트 또는 웰 내의 세포와 같은)로부터 장치의 운동 및/또는 방향 및/또는 거리를 검출하기 위한 센서가 추가적으로 제공될 수 있다. 센서는 신호를 회로 기판 및/또는 컨트롤러(미도시)에 직접 및/또는 무선으로 송신할 수 있다. 회로 기판 및/또는 컨트롤러는 수신된 신호에 기초하여 장치의 기능을 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 자이로스코프(60) 및 가속도계(61)는 회로 기판(50) 및/또는 별도의 컨트롤러에 방향 신호를 송신하여 장치의 방향을 결정할 수 있도록 하우징(10) 내에 또는 그 위에 제공될 수 있다. 자이로스코프(60) 및 가속도계(61)는 하우징(10) 내부 또는 그 위의 어느 곳에나 위치할 수 있다. 회로 기판(50) 및/또는 컨트롤러는, 예를 들어, 장치의 방향에 기초하여 장치가 유체의 전달 또는 유체 속도, 펌프 속도 및 진동 주파수를 변경하기에 적절한 배향이 될 때까지 장치를 미작동시킴과 같이 배향 신호를 수신하여 사용할 수 있다.
또 다른 예로서, 장치는 하우징(10)상의 임의의 곳에 위치된 거리 센서(62)를 포함할 수 있다. 거리 센서는 환자의 조직으로부터 장치의 거리를 검출할 수 있고 거리 신호를 회로 기판(50) 및/또는 컨트롤러에 송신할 수 있다. 회로 기판(50) 및/또는 컨트롤러는 장치가 유체 전달을 위한 적절한 범위 내에 있을 때까지 장치를 미작동시킴으로써 거리 신호를 수신하고 사용할 수 있다. 거리 센서(들)는 또한 카트리지와 상호 작용하도록 구성될 수 있다.
하우징(10)상의 임의의 장소에 결합되고 유체 액적의 투여 이전, 가운데 및/또는 이후에 조직을 건조시킬 수 있는 팬(63)과 같은 다른 구성 요소가 장치에 추가될 수 있다. 냉각 및/또는 가열 시스템(64)은 환자의 유체 및/또는 조직을 가열 및/또는 냉각 할 수있는 하우징(10) 내부 및/또는 하우징 상에 제공될 수 있다.
압전 변환기(30)로부터 배출된 후, 펌프(40)로부터 배출된 후 및/또는 출구(16)로부터 배출된 후에 유체 액적을 겔화시키기 위해 자외선(UV) 광, 백색광 또는 할로겐이 제공될 수 있다. 셔터 및 UV LED(65)가 회로 기판(50)에 연결될 수 있고(도 13 참조) 유체 액적들이 펌프(40)로부터 배출될 때 가변 기간 동안 유체 액적을 UV 광에 노출시킬 수 있다. 셔터 및 UV LED는 하우징(10) 내의 또는 그 위의 임의의 위치에 위치될 수 있다. 다른 예에서, LED 조명이 목표 전달 사이트를 비추도록 포함될 수 있다. 추가적으로 청색광 또는 적색광은 사이트로의 혈액 순환을 증가시키거나 항균성 사용을 포함하여 다양한 목적으로 첨가될 수 있다.
전류 및/또는 음향 및/또는 초음파(66)를 전달하기 위한 컨트롤러는 회로 기판(50)에 연결되고, 하우징(10) 상에 위치될 수 있고, 삼투율을 증가시키도록 장치로부터 환자의 조직으로 전류 및/또는 파를 통과시키도록 구성된다. 컨트롤러는 또한 장치로부터의 전달의 지속 시간, 패턴, 길이 등을 제어하는 타이머와 같은, 예를 들어 주어진 시간 주기 동안의 전달을 위한 타이밍 특징부를 포함할 수 있다.
카메라(67)는 회로 기판(50)에 결합될 수 있고 하우징(10)의 어느 곳에나 배치될 수 있어 사용자가 조직 치료 사이트를 모니터하고 치료가 진행되는 동안 환자의 조직상의 원하는 위치가 보장되도록 할 수 있다. 카메라(67)는 정보를 외부 운영자 또는 장치에 무선으로 전송하도록 구성될 수 있다.
사용시에는, 도 14에 도시된 바와 같이, 유체는 하우징(10) 내부의 저장조(20) 내로 도입된다. 유체는 저장조(20)로부터 압전 변환기(30)에 반대로 압전 플레이트(31)로 흐른다. 하우징(10)의 출구(16)는 환자의 조직(70)의 일정 거리 내에 위치될 수 있고, 장치(1)는 조직과 접촉할 필요가 없다. 출구(16)는 또한 유체가 펌프(40)의 입구(41) 및 출구(42)를 가로 질러 흐르도록 위치된다. 스위치(13)의 작동은 압전 변환기(30) 및/또는 펌프(40)를 작동시키고 유체를 하우징(10)의 출구(16)로부터 유체 액적으로서 배출시킬 수 있다. 하우징(10)의 출구(16)로부터 배출된 유체는 펌프(40)의 입구(41)로 흡인되어 하우징(10)의 출구(42)로부터 유체 액적의 경로 내로 배출되어 방출된 유체 액적들이 충돌하여 더욱 분리되게 한다. 유체는 환자의 조직(70) 내로 침투할 것이고, 입자의 크기로 인하여 유체는 적어도 약 1cm의 깊이만큼 조직 내로 침투할 수 있다. 조직(70)은 본원에서 예시적인 전달 타겟으로 사용되지만, 세포층과 같은 다양한 전달 타겟이 사용될 수 있다.
본원에 개시된 장치를 사용하여 얻은 실제 데이터를 포함하여 예제 테스트 결과가 본원에 제공된다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것으로서 결코 제한적으로 고려되어서는 안된다.
예제 테스트 결과 #1:
도 1 내지 도 14에 개시된 바와 같은 구성을 갖는 장치가 장치와 에어로졸 사이의 염료 침투를 비교하기 위해 압전 변환기만을 사용하여 생성된 표준 에어로졸과 함께 테스트에 사용되었다. 침투를 시험하기 위해 792달톤의 분자량을 갖는 물과 브릴리언트 블루 염료의 혼합물을 사용하였다. 에어로졸과 장치는 피부에서 1cm 떨어진 곳에 보관하고 용액을 닭과 돼지 피부 커버 조직에 뿌렸다. 피부 및 조직을 절단하고 염료 침투를 측정하였다. 에어로졸로부터의 스프레이는 동물의 피부를 두드러지게 관통하지 않는 것으로 나타났다. 그러나, 장치를 사용하여, 도 15에 도시된 바와 같이 돼지 조직에 대해 1cm의 깊이 및 닭 조직에 대해 1.23 cm의 깊이의 균일한 침투가 관찰되었다. 이러한 결과는 500달톤 이상의 분자량을 가진 약물이 피부와 연조직을 통해 장치를 통해 침투될 수 있음을 보여준다. 500 내지 800달톤 사이에는 피부와 연조직 감염을 치료하는 데 사용되는 항생제가 많이 있다. 일 예시는 메티실린 내성 황색 포도상 구균에 대한 항생제인 세프타롤린(ceftaroline)이다. 도16에 도시된 바와 같이, 세프타롤린(ceftaroline)의 분자 크기는 청색 염료의 분자 크기 아래로 떨어지는 반면, 국소 에어로졸은 500달톤 이상의 분자를 눈에 띄는 깊이까지 전달하는 능력이 크게 제한되어 있다. 따라서 장치는 환자의 조직 내에서 상당한 깊이로 세프타롤린을 전달하는 데 성공할 수 있다. 또한, 이 테스트가 1cm보다 큰 대형 분자의 조직 내 침투를 달성했지만, 이 요구되는 깊이는 피부 상태 또는 타겟 신체 부위에 따라 달라질 수 있다. 따라서 전달 방법은 임상 요구 사항에 따라 전달 깊이를 최적화하도록 설계될 수 있다.
예제 테스트 결과 #2:
또 다른 예에서, 도 1 내지 14에 개시된 바와 같은 구성을 갖는 장치를 통과하는 항생제가 박테리아에 대한 그들의 본래 기능을 유지했다. 박테리아 균주의 억제 E. Coli DH5-α와 항생제가 용해된 탈 이온수를 장치를 통하여 항생제와 물을 통과시켜 시험하였다. 시험한 세 가지 항생제는 아지트로마이신(azithromycin; 5mg/mL), 밴코마이신(vancomycin; 15mg/mL) 및 스트렙토마이신(streptomycin; 20mg/mL)이었다. 양성 대조군으로 동일한 항생제(장치를 통과하지 않음)가 테스트되었다. 추가 대조군에는 탈 이온수 및 장치를 통과한 탈 이온수가 포함된다. 100㎕의 항생제 또는 탈 이온수를 8㎖의 LB 브로쓰에 첨가한 후 600㎚에서 0.5OD에서 100㎕의 박테리아 스톡을 첨가하였다. 실험은 n=12의 표본 크기를 제공하는 4개의 생물학적 복제 및 3개의 기술적 복제로 수행되었다. 샘플을 섭씨 37°로 인큐베이트 및 쉐이커에서 200RPM으로 회전한 다음, 광학 밀도가 분광 광도계에서 600nm에서 측정되었다. 모든 항생제는 장치를 통과한 후에도 원래의 기능을 유지했으며 장치를 통과하기 때문에 박테리아 억제가 감소하지 않았다. 장치를 통과한 탈 이온수에는 항균 효과가 없었기 때문에 장치 자체가 박테리아 억제를 유발하지 않음을 나타낸다. 도 17은 시작점 OD에 대해 정규화된 최종 OD를 갖는 아지트로마이신(azithromycin)에 대한 데이터를 나타내어 시간에 따른 성장 양을 나타낸다. 마찬가지로, 밴코마이신(vancomycin)과 스트렙토마이신(streptomycin)은 장치를 통과한 후에 원래 기능을 유지했다.
예제 테스트 결과 #3:
또 다른 실험에서, 도 1 내지 14에 개시된 바와 같은 구성을 갖는 장치의 능력은, 표준 에어로졸과 비교하여 깊은 침투를 가능하게 하는 것이 탐지되었다. 물이 장치의 저장조에 공급되고, 압전 변환기 단독으로의 표준 에어로졸화 또는 접촉시 액체 유착을 방지하는 안정화제로서 1.5% (v/v) 스팬-80(시그마)을 갖는 경질 광유(시그마)를 함유하는 조에서 펌프로 장치(1) 통과 후에 물은 수집된다. 에멀젼이 커버 글라스 상에 피펫팅되고 4X 배율하에서 브라이트 필드 현미경을 사용하여 관찰되었다. 도 18에 도시된 바와 같이, 펌프로 장치를 통과 한 유체 액적은 표준 에어로졸화를 사용하여 생성된 것보다 평균 10배 작았다.
예제 테스트 결과 #4:
다른 실험에서, 도 1 내지 도 14에 개시된 바와 같은 구성을 갖는 경피 약물 전달을 수행하기 위한 장치의 능력은, 사소한 피부 치료를 위해 설계된 상업용 에어로졸 및 인간의 손으로 국소 도포(예를 들어 로션 도포)와 비교되었다. 전달 방법은 미네랄 오일 욕조에 놓인 음식 염료의 액적을 "붕괴"하는 데 사용되었다. 도 19에 도시된 바와 같이, 액적을 손상시키지 않은 유일한 전달 방법은 장치였고, 반면에 상업적 에어로졸과 손으로 퍼뜨리는 것은 음식 염료를 널리 분산시켰다. 유사한 실험에서, 음식 염료의 분포는 피에조를 빠져 나온 후 대 장치를 빠져 나간 후가 비교되었다. 도 20에 도시 된 바와 같이, 피에조 불균일한 분포를 유도하는 반면, 장치는 투여된 영역에 걸쳐 고르고 보다 집중적으로 분포되었다. 두 연구의 결과는 장치가 경피 전달에 대한 기존의 접근법보다 보다 고르고 균일하면서 훨씬 더 적은 힘을 제공함을 암시하며, 장치가 저압이어서 피부 손상을 거의 또는 전혀 유발하지 않기 때문에 장치가 경피 약물 전달에 매우 적합하다는 것을 시사한다.
예제 테스트 결과 #5:
상처 치유 펩티드를 전달한 결과를 조사하기 위해 또 다른 실험이 수행되었다. 도 21에 도시된 바와 같이, 상처 치유 펩티드인 NP-6A(780 DA)는 도 1 내지 도 14에 개시된 바와 같은 배열을 갖는 장치에 의해 당뇨병(ZDF) 생쥐 모델의 병변 내로 전달되었다. 펩타이드(무균 식염수 중)가 장치를 통해 매일 300nM의 농도로 5일 동안 전달되었다. 도 21에 알 수 있는 바와 같이, 펩티드로 처리된 상처는 치료되지 않은 상처보다 훨씬 더 많은 치유를 나타내었으며, 펩티드의 기능성은 장치를 통해 전달된 후에도 유지됨을 나타낸다. 실험은 장치를 통해 전달된 펩티드 치료제로 치료한 생쥐에서 43%의 개선이 보인 표준화된 피부 펀치를 사용하여 건강한 마른 암컷 생쥐(Zucker Lean)에서 반복되었다. 처리 4일 후, 장치를 통해 펩타이드 NP-6A가 전달된 생쥐에서는 약 11.36mm2의 상처 크기(2.77 mm2 STD)에 비교하여 치료되지 않은 상처는 평균 19.16mm2의 상처 크기(2.00mm2 STD)였다. 연구 결과, 장치를 통해 전달된 펩타이드 약물은 약물학적 기능성을 유지하고, 장치를 통한 전달은 치료 면제에 결정적으로 중요한 피부 붕괴를 일으키지 않으며, 예를 들어 큰 펩티드를 상처 내부로 전달하는 것과 같이 큰 약물은 장치를 통해 피부로 효과적으로 전달될 수 있음을 보여준다.
예제 테스트 결과 #6:
또 다른 실험에서 4명의 피험자는 자발적으로 살균된 약 50μL의 멸균 증류수를 자발적으로 뿌리고 코메오미터(comeometer) CM825 장치로 하이드레이션(hydration) 수준을 측정했다. 연구 당시와 24시간 후에 피부가 변색되었는지 육안으로 검사되었고 피험자의 편안함은 평가되어 스스로 보고되었다. 펜은 오른손 및 왼손의 배면에 전달 사이트를 나타내는 원(약 1.5cm의 원 직경)을 그리는 데 사용되었다. 오른손 및 왼손 둘레를 위한 원으로 둘러싼 영역에서의 하이드레이션 시작시에 코메오미터(Comeometer) CM 825로 평가되었다. 도 1 내지 14에 도시된 구성을 갖는 장치가 약 50μL의 멸균된 물을 각 피험자의 왼손에 전달하도록 약 30초 동안 사용되었다. 약 5초의 휴식 후에, 손은 티슈로 건조되었다. 약 100μL의 멸균된 물이 원의 영역 내의 각 피험자의 오른손 뒤쪽에 국소적으로 도포되었고 그 부위를 덮기 위해 퍼졌다. 약 5초의 휴식 후에, 그 손은 티슈로 건조해졌다. 도 22에 도시된 바와 같이, 양 손의 전달 후에 코메오미터(Comeometer) CM825가 양손에 대한 하이드레이션을 평가하고 기록하도록 사용되었다. 어떤 피험자도 전달 시간이나 24시간의 추적 관찰 후에 장치를 경험할 때 불편함이나 변색을 보고하지 않았다. 피험자는 장치를 통해 전달이 약간 시원한 미스트 같은 느낌으로 설명했다. 1시간 후 및 2시간 후, 피험자 3명은 코메오미터(Comeometer) CM825로 재평가되었고 결과는 하기 표 1에 예시되어있다.
Figure 112018000530999-pct00001
이 연구의 결과는 국소 적용에 비해 이 장치를 사용할 때 청년(26세) 및 성인(51세) 피부에 훨씬 많은 물이 전달되었음을 보여준다. 또한, 피험자 3명에 대한 후속 조치는 물을 장치를 사용하여 전달하면 물이 그 사이트에 국한되어 남아 있고 국소 전달에 비해 빠르게 증발되지 않는다는 것을 나타낸다.
실험의 분석은 장치에서 유체 액적 거동에 대한 가능한 메카니즘을 밝혀준다. 유체 액적은 웨버 수가 높은 난류 영역에서 장치에서 배출된다. 웨버 수는 표면 장력에 대한 관성 효과를 비교하여 높은 웨버 수를 초래하여 관성력이 표면 장력에 비해 우위를 차지하고 유체 액적 충돌의 행동을 좌우한다. 장치와 접촉하는 유체는 단일 흐름이나 제트로 형성되는 것이 아니라 이 유체 영역으로 인해 액적이 붕괴되는 펌프로 빨려들어갈 수 있다. 펌프 안의 액적 분해는 훨씬 더 빠른 속도를 가지며 피부 표면에 풀(pool)을 형성하기보다는 피부 속으로 침투할 수 있는 상당히 작은 유체 액적의 형성을 유도한다. 도 23에 도시된 바와 같이, 데이터는 이러한 이해를 지원한다. 장치에서부터 나오는 유체 액적은 압전기 결정의 에어로졸을 사용하여 형성된 것들보다 훨씬 작고 속도와 탄성을 유지하므로 장치의 유체 액적이 피부와 연조직을 관통할 수 있게한다.
웨버 수 계산:
웨버 수는 표면 장력에 대한 관성력의 상대적 효과를 비교하는 무차원 수이다. 더 높은 웨버 수에서 유체 액적 형성 및 붕괴는 유체 액적 크기 및 분포를 결정하는 중요한 메커니즘이다.
관성력은 대략 ρU2l2 크기로, 표면력은 대략 σl 크기이다. ρ는 유체 밀도 (kg/m3)이다. U는 속도(m/s)이다. l은 특성 길이(전형적으로 유체 액적 직경; m)이다. σ는 표면 장력(N/m)이다.
일반적으로 관성력과 표면 장력이 유체 방울에 작용하는 길이 크기는 동일하므로 웨버 수는 다음과 같이 쓸 수 있다 (비율은 다음과 같이 나타납니다).
Figure 112018000530999-pct00002
본원에서 웨버 수의 결정은 다음의 실험 파라미터로 실온에서 가압 시스템을 통해 에어로졸화된 물로 간주된다:
ρ= 약 1000kg/m3
U = 약 3.75m/s
l = 약 50E-5m
σ = 약 0.072kg/s2
유체 액적 크기는 1 내지 1000㎛ 사이에서 변할 수 있다.
이 파라미터에 기초하여, 본원의 웨버 수는 약 10 내지 100인 것으로 추측되고, 충돌로 인해 현저하게 유체 액적이 붕괴하는 영역이 형성된다. 액적이 붕괴하기 위해서는 웨버 수는 적어도 1을 초과해야 하는데 이는 이때 관성이 표면 장력을 지배하기 때문이다. 10 내지 50의 웨버 수(Weber number)는 세포 또는 조직으로의 분자 침투를 증진시키기에 충분한 포커싱 및 액적 붕괴 효과를 제공할 것으로 추측된다.
예제 테스트 결과 #7:
다른 실험에서, 도 1 내지 14에 개시된 바와 같은 구성을 갖는 장치를 통과하는 펩티드는 붕괴되거나 손상되지 않는 것으로 밝혀졌다. 장치를 통과하기 전후의 NP-6A 용액(768.3Da)는 MALDI TOF-TOF MS 분석되었다. 샘플의 MS 스펙트럼은 700 내지 1000m/z의 질량 범위("800m/z의 초점 질량")에서 획득되었다. 5000개의 레이저 샷인 MS 스펙트럼은 서브 스펙트럼(샘플을 가로 질러 50개의 레이저 샷×100)으로 합산했다. 도 24에 도시된 바와 같이, 샘플의 MALDI-TOF MS 스펙트럼은 장치를 통과하기 전후의 NP-6A 용액에서 가장 풍부한 펩티드 피크가 768.3Da으로 이는 장치가 펩티드의 현저한 분해를 유도하지 않음을 나타낸다.
예제 테스트 결과 #8:
다른 실험에서, 수용액 내의 p-MIR-GFP 벡터(500μl 내 10μg, 3400kDa 크기)가 도 1 내지 14에 개시된 바와 같은 구성을 갖는 장치가 사용되어 H9C2 세포의 단일층에 전달되었고, 녹색 형광 신호가 CCD 카메라를 사용하는 도립 현미경인 Leica DMI4000B를 사용하여 72시간 배양 후에 검출되었다. 상업적으로 이용 가능한 화학적 형질 감염 시약, 리포펙타민을 사용한 전달에 비해, 장치 전달은 도 25에 도시된 바와 같이 세포 독성의 감소 및 비교할만한 전달 효율을 초래하였다.
본원에 개시된 장치는 일회 사용 후에 폐기되도록 설계되거나 또는 여러 번 사용되도록 설계될 수 있다. 그러나 두 경우 모두 적어도 한번의 사용 후에 장치를 재사용하기 위해 재조정될 수 있다. 재조정(reconditioning)은 장치의 해체 단계, 특정 부분의 청소 또는 교체, 후속 재조립 단계의 조합을 포함할 수 있다. 특히, 장치는 분해될 수 있고, 임의의 수의 특정 부분 또는 장치의 부분이 임의의 조합으로 선택적으로 대체되거나 제거될 수 있다. 특정 부품의 청소 및/또는 교체시 장치는 재조정 시설 또는 외과 수술 직전 수술 팀에서 후속 사용을 위해 재조립될 수 있다. 당업자는 장치의 재조정이 해체, 청소/교체 및 재조립을 위한 다양한 기술을 이용할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 그러한 기술의 사용 및 그 결과의 재조정된 장치는 모두 본원의 범위 내에 있다.
당업자는 전술한 실시예에 기초한 본 발명의 다른 특징 및 이점을 인식할 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구 범위에 의해 표시되는 것을 제외하고는 특별히 도시되고 기술된 것에 의해 제한되지 않는다. 본원에 인용된 모든 간행물 및 참고 문헌은 그 전체가 본원에 참고로 명시적으로 통합된다.

Claims (64)

  1. 유체 전달 장치로서,
    하우징, 상기 하우징 내에 배치되되 유체를 수용하고 상기 유체로부터 액체 입자들의 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성되는 유체 기화기, 및 상기 유체 기화기에 의해 생성된 상기 에어로졸 미스트를 가속하도록 구성되는 펌프를 구비하며, 상기 하우징은 상기 하우징에 형성되는 출구를 가지되, 상기 출구는 상기 유체 기화기가 상기 하우징으로부터 상기 출구를 통해 상기 에어로졸 미스트를 분출하도록 위치되며, 상기 펌프는 상기 하우징의 출구에 인접하여 위치되는 출구 포트 및 입구 포트를 가지며, 상기 입구 포트는 상기 하우징의 출구로부터 분출된 상기 에어로졸 미스트를 상기 펌프 내로 흡인하도록 구성되고, 상기 출구 포트는 상기 펌프로부터 상기 에어로졸 미스트를 상기 유체 기화기에 의해 상기 하우징으로부터 분출된 에어로졸 미스트의 경로 내로 방출하도록 구성되는, 유체 전달 장치
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 기화기는 압전 변환기를 구비하는, 유체 전달 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 유체 보유 저장조를 갖고 상기 유체 기화기는 상기 유체 보유 저장조로부터 유체를 수용하도록 구성되는, 유체 전달 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 유체가 상기 하우징의 외측으로부터 상기 유체 보유 저장조 내부로 전달되는 것을 허용하기 위한 입구를 상기 하우징에 갖는, 유체 전달 장치
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 하우징의 입구 내에 제거 가능하게 배치되는 스토퍼(stopper)를 추가로 구비하는, 유체 전달 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프의 입구 포트 및 출구 포트는 서로에게 평행하게 연장하고 상기 하우징의 출구의 중심 종축에 횡으로 연장하는, 유체 전달 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체 기화기는 유체 보유 저장조 및 상기 하우징에 형성된 상기 출구 사이에 배치되는, 유체 전달 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프는 다이아프램 펌프를 구비하는, 유체 전달 장치.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프는 축류 팬을 포함하는, 유체 전달 장치.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 유체 기화기 및 상기 펌프에 전기적으로 결합되는 작동 스위치를 포함하는, 유체 전달 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 작동 스위치는 상기 유체 기화기 및 상기 펌프를 동시에 작동시키도록 구성되는, 유체 전달 장치.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 하우징은 사용자에 의해 파지되도록 구성되는 손잡이부 및 상기 유체 기화기 및 상기 펌프가 내부에 배치된 본체부를 포함하는, 유체 전달 장치.
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 유체 기화기 및 상기 펌프에 전력을 공급하기 위한 전원을 포함하는, 유체 전달 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 전원은 배터리를 구비하는, 유체 전달 장치.
  25. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 제거 가능하게 결합하고 상기 하우징에 상기 유체를 전달하도록 구성되는 카트리지를 추가로 구비하는, 유체 전달 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 카트리지는 상기 펌프의 선택된 펌프-속도 및 상기 유체를 위한 상기 유체 기화기의 선택된 진동 주파수를 포함하는 투약 지시 및 시간 지시 중 적어도 하나를 상기 장치에 제공하도록 구성되는, 유체 전달 장치.
  27. 제 25 항에 있어서,
    상기 장치는 상기 카트리지가 상기 하우징에 결합되지 않는 한 작동 불가능하도록 구성되는, 유체 전달 장치.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 유체 기화기 및 상기 펌프에 전기적으로 결합되고, 상기 카트리지의 투약 지시에 따라 상기 유체 기화기 및 상기 펌프를 동시에 작동시키도록 구성되는 작동 스위치를 포함하는, 유체 전달 장치.
  29. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 상에 배치되고, 상기 유체 기화기의 주파수 및 상기 펌프의 펌프-속도와 장치 작동 기간 중 적어도 하나를 변경시키도록 구성되는 컨트롤러를 추가로 구비하는, 유체 전달 장치.
  30. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징 상에 배치되고 상기 장치로부터 환자의 피부까지의 거리를 측정하도록 구성되는 센서를 추가로 구비하는, 유체 전달 장치.
  31. 제 1 항에 있어서,
    자이로스코프에 전기적으로 결합된 센서 및 상기 하우징에 배치되고 상기 장치의 배향을 측정하도록 구성되는 가속도계를 추가로 구비하는, 유체 전달 장치.
  32. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체를 함유하는 유체 보유 저장조를 추가로 구비하되, 상기 유체는 적어도 500달톤의 분자량을 갖는 약물을 포함하는, 유체 전달 장치.
  33. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체를 함유하는 유체 보유 저장조를 추가로 구비하되, 상기 유체는 적어도 800달톤의 분자량을 갖는 약물을 포함하는, 유체 전달 장치.
  34. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체를 함유하는 유체 보유 저장조를 추가로 구비하되, 상기 유체는 화장용으로 수용가능한 국소 담체(cosmetically acceptable topical carrier)를 포함하는, 유체 전달 장치.
  35. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체를 함유하는 유체 보유 저장조를 추가로 구비하되, 상기 유체는 오일-물 에멀젼을 포함하는, 유체 전달 장치.
  36. 제 1 항에 있어서,
    상기 유체를 함유하는 유체 보유 저장조를 추가로 구비하되, 상기 유체는 DNA, 단백질, 바이러스, 파지(phage), 박테리아, RNA, mRNA, miRNA, 아폽토머(aptamer), 안정화된 RNA, iRNA, siRNA, 화학 물질(chemicals), 소분자(small molecules) 및 플라스미드 중 적어도 하나를 포함하는, 유체 전달 장치.
  37. 제 1 항에 있어서,
    상기 출구 포트로부터 방출된 상기 에어로졸 미스트는 흡입, 안구 전달, 관내 전달, 직장 전달, 경구 전달 및 질 전달 중 적어도 하나를 위해 구성된 기화된 유체를 추가로 구비하는, 유체 전달 장치.
  38. 제 1 항에 있어서,
    상기 출구 포트로부터 방출된 상기 에어로졸 미스트는 세포-내 전달, 핵-내 전달, 조직-내 전달, 식물-내 전달, 중합체 전달 및 단백질-구조 전달 중 적어도 하나를 위해 구성되는, 유체 전달 장치.
  39. 유체 전달 장치로서,
    하우징, 상기 하우징 내에 배치되되 유체를 수용하고 상기 유체 내에 관성-지배적인 유체 영역을 생성함으로써 상기 유체로부터 개별적인 비-유착 액적들의 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성되는 유체 기화기, 및 상기 하우징 내에 배치되고 상기 에어로졸 미스트를 가속하도록 구성되는 가속 시스템을 구비하며,
    상기 하우징은 상기 하우징에 형성되는 출구를 가지되, 상기 출구는 상기 유체 기화기가 상기 하우징으로부터 상기 출구를 통해 상기 에어로졸 미스트를 분출하도록 위치되며, 상기 가속 시스템은 상기 하우징의 출구에 인접하여 위치되는 출구 포트 및 입구 포트를 가지며, 상기 입구 포트는 상기 하우징의 출구로부터 분출된 에어로졸 미스트를 상기 하우징 내로 흡인하도록 구성되고, 상기 출구 포트는 상기 하우징으로부터 상기 에어로졸 미스트를 상기 유체 기화기에 의해 상기 하우징으로부터 분출된 에어로졸 미스트의 경로 내로 방출하도록 구성되는, 유체 전달 장치
  40. 삭제
  41. 제 39 항에 있어서,
    상기 유체를 함유하는 유체 보유 저장조를 추가로 구비하되, 상기 유체는 1 내지 100의 범위에 있는 웨버 수를 갖는, 유체 전달 장치.
  42. 제 39 항에 있어서,
    상기 유체를 함유하는 유체 보유 저장조를 추가로 구비하되, 상기 유체는 10 내지 50의 범위에 있는 웨버 수를 갖는, 유체 전달 장치.
  43. 유체 전달 장치로서,
    하우징;
    상기 하우징 내의 유체 보유 저장조;
    상기 하우징 내에 배치되고 상기 유체 보유 저장조로부터 유체를 수용하고 상기 유체로부터 액체 입자들의 에어로졸 미스트를 생성하도록 구성된 압전 변환기로서, 상기 하우징은 상기 하우징 내에 형성되는 출구를 가지되, 상기 출구는 상기 압전 변환기가 상기 하우징으로부터 상기 출구를 통하여 상기 에어로졸 미스트를 분출하도록 위치되는, 상기 압전 변환기; 및
    상기 하우징의 출구에 인접하여 위치되는 출구 포트 및 입구 포트를 갖는 펌프로서, 상기 입구 포트는 상기 하우징의 출구로부터 분출된 에어로졸 미스트를 상기 펌프 내로 흡인하도록 구성되고, 상기 출구 포트는 상기 출구 포트로부터 상기 에어로졸 미스트를 상기 압전 변환기에 의해 상기 하우징으로부터 분출된 에어로졸 미스트의 경로 내로 방출하도록 구성되는, 상기 펌프를 구비하는, 유체 전달 장치.
  44. 미스트 생성 방법으로서,
    하우징 내의 유체 기화기에 유체를 전달하는 단계를 구비하고, 상기 유체 기화기는 상기 유체의 전달시 제 1 미스트를 발생시키며 상기 유체 기화기는 상기 하우징의 출구로부터 상기 제 1 미스트를 방출하고, 상기 하우징 내의 펌프의 펌프 입구는 상기 출구로부터 배출시 상기 펌프 안으로 상기 제 1 미스트의 적어도 일부를 흡인하고, 상기 펌프는 상기 제 1 미스트로부터 제 2 미스트를 발생시키고, 상기 펌프의 펌프 출구는 상기 하우징의 출구로부터 방출된 상기 제 1 미스트의 경로내로 상기 제 2 미스트를 방출하여 상기 제 1 미스트 및 상기 제 2 미스트의 액적들이 충돌하고 흩어지는, 미스트 생성 방법.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 제 2 미스트는 상기 제 1 미스트의 크기에 비해 감소된 크기를 갖는, 미스트 생성 방법.
  46. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체 기화기는 압전 변환기를 구비하는, 미스트 생성 방법.
  47. 제 44 항에 있어서, 상기 유체 기화기에 상기 유체를 전달하는 단계는 상기 유체 기화기와 유체 연통하는 유체 보유 저장조로 상기 유체를 전달하는 단계를 구비하는, 미스트 생성 방법.
  48. 제 47 항에 있어서, 상기 유체를 상기 유체 기화기에 전달하는 단계는 제거가능한 카트리지를 상기 하우징과 결합하는 단계를 포함하고, 상기 제거가능한 카트리지는 상기 유체를 구비하는, 미스트 생성 방법.
  49. 삭제
  50. 삭제
  51. 제 44 항에 있어서,
    환자의 피부 표면에 인접하게 상기 하우징의 출구에 위치시켜 상기 제 1 미스트 및 상기 제 2 미스트의 적어도 일부가 상기 피부 표면에 전달되게 하는 단계를 추가로 구비하는, 미스트 생성 방법.
  52. 제 44 항에 있어서,
    플레이트 또는 웰 내의 세포에 인접하게 상기 하우징의 출구에 위치시켜 상기 제 1 미스트 및 상기 제 2 미스트의 적어도 일부가 상기 세포로 전달되게 하는 단계를 추가로 구비하는, 미스트 생성 방법.
  53. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체 기화기 및 상기 펌프를 작동시키도록 상기 유체 기화기 및 상기 펌프에 전기적으로 연결된 작동 스위치를 작동시키는 단계를 추가로 구비하는, 미스트 생성 방법.
  54. 제 44 항에 있어서,
    세포를 함유하는 표면에 인접하게 상기 하우징의 출구를 위치시키는 단계를 추가로 구비하고, 상기 하우징의 출구로부터 상기 표면으로의 거리는 센서에 의해 탐지되는, 미스트 생성 방법.
  55. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체는 적어도 500달톤의 분자량을 갖는 약물을 구비하는, 미스트 생성 방법.
  56. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체는 적어도 800달톤의 분자량을 갖는 약물을 구비하는, 미스트 생성 방법.
  57. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체는 화장용으로 수용가능한 국소 담체를 포함하는, 미스트 생성 방법.
  58. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체는 오일-물 에멀젼을 포함하는, 미스트 생성 방법.
  59. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체는 상기 유체에 부유하는 DNA, 단백질, 바이러스, 파지(phage), 박테리아, RNA, mRNA, miRNA, 아폽토머(aptamer), 안정화된 RNA, iRNA, siRNA, 및 플라스미드 중 적어도 하나를 포함하는, 미스트 생성 방법.
  60. 제 44 항에 있어서,
    상기 유체를 전달한 후에 상기 제 1 미스트 및 상기 제 2 미스트를 흡입, 경구 전달, 안구 전달, 관내 전달, 직장 전달, 및 질 전달 중 적어도 하나를 통하여 환자에 투여하는 단계를 추가로 구비하는, 미스트 생성 방법.
  61. 제 44 항에 있어서,
    상기 펌프는 상기 유체 기화기에 의해 생성된 상기 제 1 미스트의 입자들의 평균 크기를 10배 감소시키는, 미스트 생성 방법.
  62. 제 44 항에 있어서,
    눈, 귀, 상처, 화상, 감염, 수술 부위, 고립된 세포 및 조직 절편 내의 복수의 세포로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 부위로 상기 제 1 미스트의 유동 및 상기 제 2 미스트의 유동을 지향하는 단계를 추가로 구비하는, 미스트 생성 방법.
  63. 미스트 생성 방법으로서,
    하우징 내에 에어로졸을 도입하는 단계; 및
    상기 하우징 상의 스위치를 작동시켜 상기 하우징이 상기 하우징의 제 1 출구로부터 상기 에어로졸의 미스트를 방출하는 단계를 구비하되, 상기 미스트는 상기 하우징 내의 펌프의 입구 내로 흡인되고 상기 하우징의 상기 제 1 출구로부터 상기 미스트의 경로 내로 상기 펌프의 제 2 출구에 의해 방출되어 상기 미스트의 액적들이 충돌하고 흩어지는, 미스트 생성 방법.
  64. 삭제
KR1020187000089A 2015-06-03 2016-06-03 유체 전달 장치 및 방법 KR102116220B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562170216P 2015-06-03 2015-06-03
US62/170,216 2015-06-03
PCT/US2016/035695 WO2016196915A1 (en) 2015-06-03 2016-06-03 Fluid delivery devices and methods

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20180039617A KR20180039617A (ko) 2018-04-18
KR102116220B1 true KR102116220B1 (ko) 2020-05-28
KR102116220B9 KR102116220B9 (ko) 2023-05-11

Family

ID=56178462

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187000089A KR102116220B1 (ko) 2015-06-03 2016-06-03 유체 전달 장치 및 방법

Country Status (12)

Country Link
US (3) US9700686B2 (ko)
EP (2) EP3607984B1 (ko)
JP (2) JP6557409B2 (ko)
KR (1) KR102116220B1 (ko)
CN (1) CN108348696B (ko)
AU (2) AU2016270999B2 (ko)
CA (1) CA2986813C (ko)
DK (2) DK3607984T3 (ko)
ES (2) ES2907828T3 (ko)
MX (1) MX2017015402A (ko)
SG (1) SG10202106186YA (ko)
WO (1) WO2016196915A1 (ko)

Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10342933B2 (en) 2014-03-19 2019-07-09 Vaporox, Inc. Portable medical treatment system and method of use
CA2973471A1 (en) 2015-01-12 2016-07-21 Kedalion Therapeutics, Inc. Micro-droplet delivery device and methods
JP2018515153A (ja) 2015-04-10 2018-06-14 ケダリオン セラピューティックス，インコーポレイテッド 交換式アンプルを備えた圧電式ディスペンサ
AU2016270999B2 (en) 2015-06-03 2018-07-26 Novopyxis, Inc. Fluid delivery devices and methods
CN109310460B (zh) * 2016-06-03 2022-09-27 R2科技公司 冷却系统和皮肤处理方法
JP2020508715A (ja) 2017-01-20 2020-03-26 ケダリオン セラピューティックス，インコーポレイテッド 圧電流体ディスペンサ
US10420679B2 (en) * 2017-04-21 2019-09-24 Victoria Fan Heated mist earache and infection treatment device
US11033722B1 (en) * 2017-05-02 2021-06-15 Sorrento Technology Holdings Auricular drug delivery system
US20180333736A1 (en) * 2017-05-16 2018-11-22 Bissell Homecare, Inc. Vacuum cleaner accessory tool configured to distribute mist
EP3681566A4 (en) * 2017-09-12 2021-06-02 Portal Instruments Inc. ROTARY MOTOR-BASED TRANSDERMAL INJECTION DEVICE
CN111712219A (zh) 2017-12-08 2020-09-25 科达莱昂治疗公司 流体递送对准系统
CN210409159U (zh) * 2018-04-20 2020-04-28 广东东阳光药业有限公司 一种雾化装置
DE102018110712A1 (de) * 2018-05-04 2019-11-07 Hp Lilienthal Gmbh Vorrichtung zum Atomisieren von Flüssigkeiten und Kapsel zur Aufnahme einer zu atomisierenden Flüssigkeit
US11253658B2 (en) * 2018-05-19 2022-02-22 James G Montagnino Personal inhaling device
EP3817696A4 (en) * 2018-07-03 2022-03-30 Kedalion Therapeutics, Inc. TOPICAL OCULAR DELIVERY DEVICES AND METHODS OF USE THEREOF
CN109008983A (zh) * 2018-08-09 2018-12-18 上海韵魅化妆品有限公司 一种皮肤检测及智能护肤调控一体化设备
DE102018120827A1 (de) * 2018-08-27 2020-02-27 HÜBNER GmbH & Co. KG Spendersystem zum Ausgeben eines Mediums zur Hautreinigung und/oder Hauptpflege
US11679028B2 (en) 2019-03-06 2023-06-20 Novartis Ag Multi-dose ocular fluid delivery system
US20210128349A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-06 Mistifeye, Inc. Eye misting device
US11589610B2 (en) 2019-12-15 2023-02-28 Shaheen Innovations Holding Limited Nicotine delivery device having a mist generator device and a driver device
WO2021123867A1 (en) 2019-12-15 2021-06-24 Shaheen Innovations Holding Limited Ultrasonic mist inhaler
US20240148053A9 (en) 2019-12-15 2024-05-09 Shaheen Innovations Holding Limited Hookah device
EP4101317B1 (en) 2019-12-15 2024-01-24 Shaheen Innovations Holding Limited Mist inhaler devices
EP3856304B1 (en) 2019-12-15 2023-11-08 Shaheen Innovations Holding Limited Ultrasonic mist inhaler
US11944120B2 (en) 2019-12-15 2024-04-02 Shaheen Innovations Holding Limited Ultrasonic mist inhaler with capillary retainer
US11730191B2 (en) 2019-12-15 2023-08-22 Shaheen Innovations Holding Limited Hookah device
US11730193B2 (en) 2019-12-15 2023-08-22 Shaheen Innovations Holding Limited Hookah device
EP3834636A1 (en) * 2019-12-15 2021-06-16 Shaheen Innovations Holding Limited An ultrasonic mist inhaler device
US11666713B2 (en) 2019-12-15 2023-06-06 Shaheen Innovations Holding Limited Mist inhaler devices
CN111214737B (zh) * 2020-03-06 2020-10-20 张洁 一种儿童用雾化器
US11938057B2 (en) 2020-04-17 2024-03-26 Bausch + Lomb Ireland Limited Hydrodynamically actuated preservative free dispensing system
AU2021257273A1 (en) 2020-04-17 2022-11-17 Bausch + Lomb Ireland Limited Hydrodynamically actuated preservative free dispensing system
US11957542B2 (en) 2020-04-30 2024-04-16 Automed Patent Holdco, Llc Sensing complete injection for animal injection device
WO2021245390A1 (en) 2020-06-01 2021-12-09 Shaheen Innovations Holding Limited An infectious disease screening system
EP4153354A1 (en) 2020-06-01 2023-03-29 Shaheen Innovations Holding Limited An infectious disease screening device
US20220031967A1 (en) * 2020-07-29 2022-02-03 Tae Yang Park COVID-19 Respiratory THERAPY Device
EP3964112A1 (de) 2020-09-04 2022-03-09 Hübner GmbH & Co. KG Spendersystem zum ausgeben eines mediums zur hautreinigung, -desinfektion und/oder -pflege
CA3201492A1 (en) * 2020-11-16 2022-05-19 Vaporox, Inc. Multistage vaporizer for medical treatment system
US11425982B1 (en) 2021-02-02 2022-08-30 Fierra Taylor Interactive tablet and integrated facial treatment device
CN113332542B (zh) * 2021-05-11 2023-08-18 南京至善骏达科技发展有限公司 一种烧伤科用智能喷雾器
US11466894B1 (en) 2021-08-06 2022-10-11 Tyler Perrelle Compact orientation-adjustable mister-fan apparatus
EP4137001A1 (en) 2021-08-18 2023-02-22 Koninklijke Philips N.V. A skin treatment device
USD996626S1 (en) 2021-10-06 2023-08-22 Fierra Taylor Skincare treatment device
US20230123741A1 (en) 2021-10-14 2023-04-20 Kozhya LLC Sp. z o.o. Dermal spray apparatus with disposable cartrdige and method
CN114146235A (zh) * 2021-11-25 2022-03-08 秦晶晶 一种多功能美容仪
US20230188901A1 (en) 2021-12-15 2023-06-15 Shaheen Innovations Holding Limited Apparatus for transmitting ultrasonic waves
US20230210549A1 (en) * 2022-01-03 2023-07-06 Misonix, Incorporated Ultrasonic surgical instrument with probe at angle to handpiece
USD1033635S1 (en) 2022-05-09 2024-07-02 Quantum Skin SP Z O.O Dermal spray nozzle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3202597A1 (de) 1982-01-27 1983-08-04 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zum zerstaeuben von fluessigkeiten
US20030140921A1 (en) * 2000-05-05 2003-07-31 Aerogen, Inc. Methods and systems for operating an aerosol generator
JP2008168222A (ja) 2007-01-12 2008-07-24 Olympus Corp 超音波霧化装置
JP2009028584A (ja) 2007-07-24 2009-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 霧発生装置
US20130079733A1 (en) * 2009-11-18 2013-03-28 Reckitt Benckiser Llc Surface Treatment Device and Method

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1103522B (de) * 1957-10-24 1961-03-30 Transform Roentgen Matern Veb Abatmungseinrichtung fuer mittels Ultraschall erzeugte Aerosole
US4268460A (en) * 1977-12-12 1981-05-19 Warner-Lambert Company Nebulizer
DE3019943A1 (de) * 1980-05-24 1981-12-03 Wella Ag, 6100 Darmstadt Ultraschallzerstaeubungsverfahren und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
JPH02149252U (ko) * 1989-05-20 1990-12-19
FR2690634B1 (fr) 1992-04-29 1994-10-14 Chronotec Dispositif de micro-pulvérisation générée par ondes ultra-sonores.
JPH08309248A (ja) 1995-05-16 1996-11-26 Sawaa Corp:Kk 液体霧化装置
DE10131178A1 (de) 2001-06-29 2003-01-16 Boehringer Ingelheim Pharma Vernebler zur Applikation von Flüssigkeiten in die Augen
CN2505113Y (zh) * 2001-08-24 2002-08-14 徐璞 一种医用雾化吸入器
JP2003175102A (ja) 2002-11-22 2003-06-24 Matsushita Ecology Systems Co Ltd 肺胞到達液粒子発生方法及びそれを利用した治療器
CA2559330A1 (en) 2003-04-21 2004-11-04 Stratagent Life Sciences Apparatus and methods for repetitive microjet drug delivery
WO2006006963A2 (en) * 2004-04-02 2006-01-19 The Government Of The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Department Of Health And Human Services, Centers For Disease Control And Prevention Aerosol delivery systems and methods
AU2004201456B2 (en) 2004-04-08 2005-11-17 Ronald Allan Greenberg Apparatus and method for transdermal delivery of fluids including oxygen
JP4774040B2 (ja) 2005-03-11 2011-09-14 明 伴野 霧発生装置、および、霧放出演出装置
US20070055200A1 (en) 2005-08-10 2007-03-08 Gilbert Scott J Needle-free jet injection drug delivery device
DE102006006183A1 (de) * 2006-02-10 2007-08-16 Pari GmbH Spezialisten für effektive Inhalation Inhalationstherapievorrichtung für die Anwendung bei Frühgeborenen und Kleinkindern
CA2698137A1 (en) 2006-08-30 2008-03-06 Kurve Technology, Inc. Aerosol generating and delivery device
EP2083876A4 (en) 2006-10-25 2012-09-19 Revalesio Corp WOUND CARE AND TREATMENT METHOD
US8016270B2 (en) * 2007-01-16 2011-09-13 Yung Chen Portable misting device
US8096489B2 (en) 2008-04-28 2012-01-17 Temptu, Inc. Spraying device apparatus
US20090318853A1 (en) 2008-06-18 2009-12-24 Jenu Biosciences, Inc. Ultrasound based cosmetic therapy method and apparatus
DE102009030185A1 (de) * 2009-06-24 2010-12-30 Joachim Kern Turboinhalator
WO2013028934A1 (en) 2011-08-23 2013-02-28 Temptu , Inc. Ultrasonic spraying device/air-assisted ultrasonic spraying device with advancing cartridge piston
US20150014433A1 (en) * 2013-02-22 2015-01-15 Temptu, Inc. Systems and methods for ultrasonic spraying
CN103961771A (zh) * 2014-04-09 2014-08-06 邓旋 一种医用压缩式雾化器
US20150097047A1 (en) 2014-12-17 2015-04-09 Chin Chien Hu Method for controlling and managing smart atomizer
AU2016270999B2 (en) 2015-06-03 2018-07-26 Novopyxis, Inc. Fluid delivery devices and methods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3202597A1 (de) 1982-01-27 1983-08-04 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zum zerstaeuben von fluessigkeiten
US20030140921A1 (en) * 2000-05-05 2003-07-31 Aerogen, Inc. Methods and systems for operating an aerosol generator
JP2008168222A (ja) 2007-01-12 2008-07-24 Olympus Corp 超音波霧化装置
JP2009028584A (ja) 2007-07-24 2009-02-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 霧発生装置
US20130079733A1 (en) * 2009-11-18 2013-03-28 Reckitt Benckiser Llc Surface Treatment Device and Method

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018253533A1 (en) 2018-11-15
KR102116220B9 (ko) 2023-05-11
US11273267B2 (en) 2022-03-15
EP3607984A1 (en) 2020-02-12
WO2016196915A1 (en) 2016-12-08
KR20180039617A (ko) 2018-04-18
US20170274159A1 (en) 2017-09-28
CN108348696A (zh) 2018-07-31
ES2907828T3 (es) 2022-04-26
CA2986813A1 (en) 2016-12-08
DK3607984T3 (da) 2022-03-07
MX2017015402A (es) 2018-07-06
CA2986813C (en) 2021-07-27
ES2760973T3 (es) 2020-05-18
AU2016270999B2 (en) 2018-07-26
US20220401664A1 (en) 2022-12-22
JP2019193865A (ja) 2019-11-07
AU2018253533B2 (en) 2020-03-12
JP6557409B2 (ja) 2019-08-07
US20160354559A1 (en) 2016-12-08
JP2018516734A (ja) 2018-06-28
JP6959302B2 (ja) 2021-11-02
EP3302658B1 (en) 2019-09-04
CN108348696B (zh) 2021-05-28
EP3607984B1 (en) 2021-12-29
AU2016270999A1 (en) 2017-12-07
SG10202106186YA (en) 2021-07-29
US9700686B2 (en) 2017-07-11
EP3302658A1 (en) 2018-04-11
DK3302658T3 (da) 2019-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102116220B1 (ko) 유체 전달 장치 및 방법
US7713218B2 (en) Removable applicator nozzle for ultrasound wound therapy device
US9656095B2 (en) Harmonic cold plasma devices and associated methods
US7914470B2 (en) Ultrasonic method and device for wound treatment
EP3468722B1 (en) Modular device for cell spraying
US20090030364A1 (en) Electroporation gene therapy gun system
WO2009091937A2 (en) Ultrasonic syringe
EP3685875B1 (en) Drug delivery method and device therefor
CN113766939A (zh) 用于输送药物的鼓室内注射器装置和针以及使用方法
JP2003290236A (ja) 流体の衝突拡散供給と吸引を行なうカテーテル装置
US20230135747A1 (en) Fluid delivery system
KR102055609B1 (ko) 약액전달장치
US20220176140A1 (en) Plasma treatment devices and methods of use thereof
KR20170039981A (ko) 시네올 기화 치료기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]