KR20010108161A - 유동성 물질을 오염 없이 전달하는 시스템 - Google Patents

유동성 물질을 오염 없이 전달하는 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20010108161A
KR20010108161A KR1020017009671A KR20017009671A KR20010108161A KR 20010108161 A KR20010108161 A KR 20010108161A KR 1020017009671 A KR1020017009671 A KR 1020017009671A KR 20017009671 A KR20017009671 A KR 20017009671A KR 20010108161 A KR20010108161 A KR 20010108161A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
seal
sheet
flow
flow path
bore
Prior art date
Application number
KR1020017009671A
Other languages
English (en)
Inventor
저버버나드알.
Original Assignee
추후제출
워터폴 컴파니 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
Application filed by 추후제출, 워터폴 컴파니 인코포레이티드 filed Critical 추후제출
Publication of KR20010108161A publication Critical patent/KR20010108161A/ko

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/20—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D47/00—Closures with filling and discharging, or with discharging, devices
    • B65D47/04—Closures with discharging devices other than pumps
    • B65D47/20—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge
    • B65D47/2018—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure
    • B65D47/2056—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure lift valve type
    • B65D47/2081—Closures with discharging devices other than pumps comprising hand-operated members for controlling discharge comprising a valve or like element which is opened or closed by deformation of the container or closure lift valve type in which the deformation raises or lowers the valve port
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/14—Check valves with flexible valve members
    • F16K15/144—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/14—Check valves with flexible valve members
    • F16K15/144—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery
    • F16K15/145—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery the closure elements being shaped as a solids of revolution, e.g. cylindrical or conical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K15/00—Check valves
    • F16K15/14—Check valves with flexible valve members
    • F16K15/144—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery
    • F16K15/147—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery the closure elements having specially formed slits or being of an elongated easily collapsible form
    • F16K15/1472—Check valves with flexible valve members the closure elements being fixed along all or a part of their periphery the closure elements having specially formed slits or being of an elongated easily collapsible form the closure elements being fixed onto an internally extending mount
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7838—Plural
    • Y10T137/7842—Diverse types
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
    • Y10T137/7837—Direct response valves [i.e., check valve type]
    • Y10T137/7879—Resilient material valve
    • Y10T137/788—Having expansible port
    • Y10T137/7882—Having exit lip

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Containers And Packaging Bodies Having A Special Means To Remove Contents (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Devices For Dispensing Beverages (AREA)
  • Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Self-Closing Valves And Venting Or Aerating Valves (AREA)
  • Tubes (AREA)
  • Check Valves (AREA)

Abstract

밀폐된 유로 또는 컨테이너내에 포함된 유동성 매질을 오염없이 전달 및 제어하기 위한 시스템이 제공된다. 이러한 장치는 산화 방지제, 방부제, 또는 항균 물질 없이도 유동성 물질이 나타날 수 있게 한다. 이것은 특히 불안정하다고 고려되는 많은 약물 치료에 향상된 치료 효과의 이점을 제공한다. 이러한 시스템은 유로에 배치된 가역 변형성 시일(110)과 시트(100)를 제공한다. 여기서, 시일과 시트는 시일의 변형시 폐쇄 및 개방 상태에서 이동가능하다. 이러한 폐쇄 상태에서, 시일과 시트사이의 시일링 표면(114)은 오염물질의 역류를 막기 위해 베리어를 형성하는 것과 동시에 유로내로 외부 물질이 유입되지 않도록 시일과 시트 사이의 결합 작동을 형성하는 유동성 물질의 하나 또는 그 이상의 층을 인트랩한다.

Description

유동성 물질을 오염 없이 전달하는 시스템{SYSTEM FOR CONTAMINATION-FREE DELIVERING FLOWABLE MATERIALS}
특히, 본 발명의 분야는 다중 도즈(multiple dose) 유동성 물질의 전달을 제어하기 위한 시스템에 관한 것이다. 상기 시스템은 단일 방향의 층류를 제공하여 비교적 낮은 압력에서도 전달 속도를 증가시킨다. 동시에, 상기 시스템은 역류 및 공기와 공기로 운반되는 병원체에 의한 유동성 물질의 오염, 또는 심지어 바이러스 또는 박테리아가 농축된 현탁액내에 잠겨지는 것에 의한 미생물과의 직접적인 접촉으로 부터의 의한 오염마져도 방지하여 방부제, 산화 방지제 또는 다른 첨가제를 사용할 필요 없이 유동성 물질의 무균상태 및 보존성(integrity)을 유지한다.
다중 도즈의 전달과 같이 오염 없는 방식, 특히 연장된 기간 또는 반복적 방식으로 유동성 물질을 디스펜싱(dispensing)하는 것은 많은 어려움이 존재한다. 해결해야할 주요 문제는 정확한 유동 제어 및 역류 또는 환류의 방지와 관련이 있다. 외부의 오염물은 운송 사이클의 끝에서 역류 효과를 통해 쉽게 용기로 들어갈 수있다.
점성 용액을 포함하는 많은 유체는 구멍, 노즐, 분출구 또는 다른 형태의 개구부와 같은 배출구를 갖는 접을수 있는 또는 체적을 줄일수 있는 용기를 통해 전달된다. 점성 페이스트, 액체 또는 다른 용액과 같은 용기의 내용물은 내부 압력에 의하거나 용기를 스퀴징(squeezing)함으로써 배출구를 통해 운송된다. 이러한 점성 물질을 디스펜싱하는 종래의 방법은 부정확하고, 역류 또는 환류 효과에 때문에 외부 오염물이 용기 속으로 유입하는 것을 방지하지 못한다. 즉, 유체를 운송하는 종래의 시스템은 공기가 급송되는 유체를 대체하게 한다. 단, 컨네이너 내의 유체의 체적이 연속적 운송을 통해 경감되기 때문에, 유동은 부정확, 불균일 및 제어하기가 어렵게 된다. 이러한 종래의 전달 시스템은 면밀히 제어될 필요가 있는 유동성 물질을 처리하기 위해서 사용될 때는 상당히 바람직하지 못하다. 또한, 배출구가 오염된 환경에서 이용된다면, 공기, 먼지, 필라멘트, 공기로 운반되는 병원체 또는 미생물의 칩입이 빠르게 유체 내용물의 보존성에 손상을 줄 수 있다.
예를 들어, 많은 유동성 물질들이 상당히 불안정하다. 불안정한 물질은 산화 또는 가수 분해 때문에 보존 및 빠르게 분해 하기가 어렵다. 많은 의약품들이 정규의 사용 과정에서 반복되는 공기나 외부 오염물 유입에 노출될 때 빠르게 그들의 효능을 잃는다. 또한, 많은 의약품들이 항균물질(antimicrobial agent)과 결합될 때 그들의 효능을 잃는다.
따라서, 요구되는 것은 외부 오염 또는 공기, 먼지, 필라멘트, 공기로 운반되는 병원체 또는 항균물질에 노출되므로써 보존성을 상실할 위험없이 의약품과 같은 불안정하고 유동성 물질을 운송하기 위한 시스템이다. 이러한 개선된 전달 시스템은 안과용액제와 같은 불안정한 의약품의 효능을 강화하고, 장기간에 걸친 많은 사용 동안 무균상태를 유지할 수 있다. 또한 이러한 개선된 전달 시스템은 그것의 사용기간 내내 유체의 보존성을 효과적으로 유지하고 유체의 보존 수명까지 유체의 사용수명을 연장할 것이다.
불안정한 의약품에 소정 항균물질을 첨가하는 것은 전체 사용 수명 및 효능을 단축시킬뿐만 아니라 환자에게 수술후 회복 속도의 지연과 같은 부작용을 야기 할 수도 있다. 유동성 매질을 디스펜싱하기 위한 종래의 접근방법은 유동성 매질의 보존성 저하로 부터 공기, 공기로 운반되는 병원체 또는 미생물 오염물을 예방한다고 주장하지만 그렇게 할 수 있을지에 대해 논증할 수 없을뿐만 아니라 접촉이나 잠김을 통해 디스펜싱 용기로 유입하는 바이러스 또는 박테리아를 막을 수도 없다. 따라서, 심지어 바이러스나 박테리아와의 직접적인 접촉시에도 오염없이 유동성 의약품의 운송용 시스템을 개발하는 것이 유리할 것이다. 이러한 시스템은 의약품이 항균물질에 구애받지 않고 운반되는 것을 가능케하고 따라서 개선된 치료 효과 및 실질적으로 연장된 사용수명을 달성할 수 있을 것이다.
또한 운송된 단위량이 시간 내내 일정한 개선된 유속에서 유체, 심지어 고점성 물질의 운송용 시스템을 제공하는 것이 유리할 것이다.
또한 반복적인 사용을 통해 체적이 감소하는 용기의 체적 변화에 관계없이 고도로 제어된 일정한 방식으로 페이스트, 겔 또는 다른 점성 물질과 같은 점성 물질을 운송하기 위한 개량된 시스템을 제공하는 것이 유리할 것이다.
일정한 층류와 매번 사용후에 완전히 끊어질 수 있는 단순화된 단일방향 유로를 구비하여 물질의 인트랩먼트(entrapment)를 예방하고 공기에 의해서 또는 직접적으로 미생물과 접촉할때 조차도 오염을 완전히 차단하게끔 하는 고점성 물질을 운송하는 시스템을 제공하는 것이 유리할 것이다.
또한 필요한 것은 소정 크래킹 압력이 얻어지도록 유체 운송하는 시스템이다. 상기 크래킹 압력은 유동의 용이성 및 사용의 용이성을 위해 최적화될 수 있다. 대안적으로, 안전성을 고려하여 유동을 제지시키기 위한 예처럼, 크래킹 압력이 또한 더 높게 만들어질 수 있다면 바람직할 것이다.
종래의 무오염 전달 시스템의 상술한 및 다른 단점들은 도 1a내지 도 1d에 참고로 도시된다. 도 1a에 있어서, 거버(Gerber), 미국 특허 제4,846,810호 및 파디스(Pardes), 미국 특허 제5,092,855호는 일반적으로 도시된 것처럼 중심체 코어, 운송 블록 또는 시트를 구비한 밸브 또는 전달 시스템을 나타낸다. 화살표는 유동성 물질이 시트속으로 및 시트를 통해서 그것의 출구로 유동하는 것을 나타내고 있다. 유동성 물질의 용기가 밸브의 입구에 부착되고 유동성 물질이 화살표로 도시된 경로로 밸브를 통과하여 지난다는 것이 가정된다. 상기 용기는 단순화하기 위해 도시되지 않는다. 당업자들이 잘 이해하는 바와 같이, 인클로징 슬리브(도시되지 않음)는 밸브 몸체를 둘러싸고 화살표로 도시된 방향으로 물질의 유동을 한정한다. 상기 인클로징 슬리브는 밸브 몸체에 대해 탄성 덮개(elastomeric sheath) 또는 시일(seal)을 보유하고, 이것에 의해 덮개와 밸브 몸체 사이의 시일을 제공한다. 본 설계는 일반적으로 유동성 물질을 위하여 적어도 네번의 방향 전환이 있는 회전형유로(convoluted flow path)를 야기한다는 것을 주목하라(도 1a 참고).
도 1a에 따라, 각 전달 시스템 또는 밸브는 밸브 몸체내 두세트의 포트를 통해 작동하고, 따라서, 유로를 불필요하게 복잡하게 하고 점성 적용하기에 부적합하다. 예를 들어, 점성 물질은 밸브의 사용후에 밸브 몸체 및 인클로징 덮개 사이에 일시적으로 머무르거나 남아있어 공기로 운반되는 병원체 유입경로를 생성한다. 복잡한 유로는 점성 물질의 최적화된 운송에 제약을 가한다. 대조적으로, 필요한 것은 유동 물질의 오염 또는 열화를 예방할 뿐만아니라 낮게 적용된 압력에서 점성 물질의 유속을 가속화하는 무오염 전달 시스템이다.
다른 종래의 전달 시스템이 도 1b에 도시되어 있다. 하비스(Havis), 미국 특허 제 5,080,138호는 슬리브 밸브에 의존하고 다양한 성분요소로 구성된 밸브 조립체를 나타내고 있다. 역류는 유동성 물질이 밸브 밖으로 흘러나가는 것과 용기 속으로 역류하는 것을 방지하기 위한 시도를 가능케하는 덮개에 의해 방지된다. 이 디바이스는 역류 또는 환류를 차단하기 위해 덮개 밸브가 그것의 폐쇄된 위치로 되돌아 가는 것을 방지할 수 있는 고점성 용액에는 적합하지 않다. 또한, 이러한 종래의 전달 시스템은 도 1b의 화살표로 도시된 네번의 방향 전환이 있는 복잡한 유로를 생성한다. 이러한 디바이스는 점성 물질의 높은 유속이나 용이한 유동을 제공하지 못한다. 또한 바이러스 또는 박테이라의 현탁액내의 잠김이나 직접적인 접촉을 통한 오염을 막지 못한다.
종래 전달 시스템의 또 다른 예가 도 1c에 도시되고 있다. 데뷰시(Debush), 미국 특허 제5,305,786호는 화살표로 도시된 입구 및 출구를 구비한 밸브 몸체에팽창가능한 탄성 슬리브를 단단히 끼워맞춤으로써 오염을 방지 한다. 하지만, 이 해결책은 밸브를 제조하기 위한 추가의 물질을 필요로하고 점성 물질을 운송하기에 적합하지 않은, 적어도 세번의 방향 전환을 특징으로 하는 복잡한 유로를 생성한다(도 1c 참조).
도 1d(미국 특허 제5,836,484호)는 유동성 물질의 오염 걱정없는 운송을 위한 멀티-도즈(multi-dose) 디스펜싱 카트리지를 도시하고 있다. 이 설계는 공기로 운반되거나 미생물에 의한 오염에 효과적인 것으로 증명되었으나, 상기 설계는 유체 유로가 도 1d에 화살표로 도시된 바와 같이 유체의 입구 및 출구 사이에서 적어도 네번 방향을 전환하게 한다. 유로의 방향을 변환할 때마다, 유동성 물질의 속도 및 유속이 줄어든다. 덧붙여, 이러한 회전형 유로는 큰 체적을 갖는 물질의 운송에는 적합하지 않다. 게다가, 방향을 자주 전환하는 복잡한 유로는 점성 물질의 운송에 전혀 맞지 않는다. 점성 물질의 운송은 과도한 압력만을 요하는 것이 아니라, 밸브의 폐쇄가 복잡한 유로내에 점성 물질을 가둘 수 있는 다수의 포켓에 의해 느려질 것이다. 이것은 밸브가 비효과적 또는 불균일하게 폐쇄되게 할 수 있고 공기, 공기로 운반되는 병원체 또는 다른 미생물에게 유입로를 제공할 수 있다. 덧붙여, 공기에 노출된 복잡한 유로에 남겨진 특정 점성 물질은 상기 물질을 연속적으로 운송하는 동안 오염원을 제공할 수 있다.
일반적으로 도 1a-1d에 도시된 종래의 디스펜싱 디바이스중 제작이 간단하고 낮은 점성으로부터 높은 점성까지 걸친 영역의 유동성 물질을 운송할 수 있는 것은 아무것도 없다.
게다가, 도 1a-1c에서 도시된 것처럼 상술한 종래의 방법들은 상기 장치가 사용되거나 대기에 개방될 경우 무균 상태를 유지할 수 없다. 이것은 특히 유동이 차단될 때 구불구불한 유로내에 점성 용액이 가두어 질 수 있다는 사실이다. 점성 용액은 사용후에 밸브의 효과적인 시일링을 허용하지 않고 부정합면 (unconformities) 및 바이러스와 같은 미생물의 통로를 제공하여 용기의 내용물로 들어가 오염시킨다.
유동성 매질 운송을 위한 종래 시스템의 또 다른 문제는 일정한 유속을 얻을수 있는 능력이 없다는 점이다. 유체를 수용하는 축소 가능한 저장고의 체적이 줄어듦에 따라, 유체의 유속은 변화한다. 덧붙여, 크래킹 압력 또는 점성 매질이 유동하는 곳에서의 압력은 용기내의 물질의 양, 용기의 크기, 유체의 점성, 유체의 유로 및 기타 요소들에 의해 영향을 받을 수 있다.
필요한 것은 최고 수천 센티푸아즈까지 변화하는 점성을 갖는 유체를 운송하기 위한 개선된 방법이다. 또한 필요한 것은 점성이 변하는 유체를 위한 최적화된 크래킹 압력을 얻기위한 방법 및 장치이다. 즉, 특히 아이와 노인을 위해 활성화가 용이한 최적의 지점에 운송 매카니즘을 위한 크래킹 압력을 설정하는 것이 유리할 것이다. 종래의 디바이스는 소정 크래킹 압력 및 유속을 얻기 위한 소정 활정 최저한계(activaion hreshold)를 위한 필요성을 언급하지 않는다.
또한 매질의 보존성 및 무균성을 유지하는 동시에 공기를 포함하거나 바이러스 또는 박테리아와 같은 미생물의 현탁액내로 실제 직접적인 접촉을 통한 특정 출처로 부터의 상기 매질의 오염을 방지하는 한편 고점성 매질을 위한 최적화된 크래킹 압력을 얻는 것이 유리하다. 이것은 의약품과 같은 불안정하고 점성이며 유동가능한 매질이 항균물질 또는 다른 첨가제를 쓰지않고 편리하게 재조제될 수 있게 하고 정확한 단위 도즈로 운송될 수 있게 한다. 최적화된 크래킹 압력에서 큰 체적의 유동성 매질을 운송하는 능력을 사용의 용이성을 위해 또한 허용한다.
미국 특허 제5,836,484호을 제외하고, 종래의 전달 시스템은 큰 체적의 유동성 매질을 고속으로 운송할 수 있도록 설계할 수가 없다. 따라서, 또한 필요한 것은 유동성 매질의 무균성 및 보존성을 유지할 뿐만 아니라 동시에 그것의 유속 및 크래킹 압력이 소정 값에서 엄밀하게 제어될 수 있게하는 전달 시스템이다. 또한 크래킹 압력을 최적화 함으로써 고점성 유체의 높은 유속을 얻을 수 있는 동시에 환류 또는 특정 오염없이 유동이 완전히 차단되게할 수 있는 전달 시스템을 제공하는 것이 유리하다.
유동가능한 매질을 운송하기 위한 종래 디바이스의 또 다른 문제는 유동성 매질의 보존성을 유지하고 보존기간만큼 그것의 사용수명을 연장할 수 있는 능력이 없다. 예를 들어, 종래의 디스펜싱 디바이스는 탄화된 다회용의 유동성 매질의 탄화를 유지할 수 없다. 제품이 디스펜싱될 때마다 점진적인 탄화의 해제가 있다. 따라서, 탄화 또는 본래의 다른 속성들을 포함하는 그것의 보존성을 유지하는 유동성 매질을 제조하기 위한 방법을 제공하는 것이 바람직 하며 이것에 의해 제품의 유효수명이 늘어난다.
본 발명의 분야는 일반적으로 광범위한 점성의 영역을 갖는 용액, 분산액, 현탁액, 겔, 페이스트(paste)등의 물질과 같은 유체를 전달하는 디바이스에 관한 것이다.
도 1a-1d는 유동성 물질의 오염 방지 전달을 위한 종래의 시스템내의 시트를 통과하는 통상적인 유체 유로의 단면도;
도 2는 본 발명의 한 형태에 따른 무 오염 전달 시스템을 위한 시트의 사시도;
도 3은 본 발명의 한 형태에 따른 무 오염 전달을 위한 디바이스의 분해 및 단면도;
도 4는 본 발명의 한 형태에 따른 폐쇄된 위치의 전달 시스템의 단면도;
도 5는 유체 전달 시스템의 단면도;
도 6은 본 발명의 한 형태에 따른 폐쇄된 위치의 형상 기억 물질을 포함하는 시일의 단면도;
도 7은 본 발명의 한 형태에 따른 유동성 점성 물질을 포함하는 유체를 전달하기 위한 튜브내에 채용된 전달 시스템의 분해 사시도;
도 8은 본 발명의 한 형태에 따른 시일, 시트 및 엑추에이터의 사시도;
도 9는 도 8의 실시예의 단면도;
도 10은 본 발명의 한 형태에 따른 탄산 음료를 위한 엑추에이터, 시트 및 시일의 실시예의 분해 사시도;
도 11은 본 발명의 한 형태에 따른 유동성 물질을 디스펜싱하기 위한 소다 파운틴등에 채용된 전달 시스템을 도시한 도면이다.
카테테르(catheter), 조직 또는 기관 관류 시스템(organ perfusion system);용기의 목, 유연성 백 또는 튜브; 또는 노즐, 세척기 또는 피스톤의 배출구와 같은 생체 안 또는 생체 밖의 유체 유로내에 위치되어, 상기 유동 경로를 따라 디바이스를 통하거나 가로지르는 유체의 유동을 제어할 수 있는 전달 시스템 또는 디바이스가 개시된다. 상기 전달 시스템은 폐쇄되거나 개방된 상태중 어느 한 상태에 존재한다. 폐쇄된 상태에서는, 양 방향으로부터 디바이스를 통과하거나 가로지르는 유동이 방지된다. 디바이스의 상류측으로 부터의 유체의 유동은 상기 디바이스를 통과하거나 가로지를수 없고 디바이스 하류측의 유체나 오염 물질이 상기 디바이스의 상류측으로 통과할수도 가로질러 갈수도 없다. 개방된 상태에서는, 유동은 단일방향이다. 디바이스 하류측 유체 또는 공기로 운반되는 병원체나 접촉 표면 오염물질이 상기 디바이스를 통과하거나 가로지를수 없는 반면 디바이스 상류측 유체는 상기 디바이스를 통과하거나 가로지를수 있다. 디바이스 상류측 유체의 보존성은 며칠에서 일년 이상까지 연장된 기간에 걸쳐 수많은 유동 사이클이 진행되는 동안 내내 유지된다. 상류측 유체가 초기에 무균상태 였다면, 상기 수많은 유동 사이클이 진행되는 내내 남아있는 상류측 유체의 무균상태는 유지될 것이다.
전달 디바이스는 플라스틱 시트 및 탄성 시일과 같은 두가지 성분요소를 적어도 포함한다. 폐쇄된 상태에서, 상기 시일은 상기 시트에 견고하게 끼워맞춰지고 유동은 상기 전달 시스템을 통과하거나 가로지를수 없게된다. 개방된 상태에서, 상기 시일은 상기 시트와 분리되고 디바이스 하류측 유체 또는 공기로 운반되는 병원체나 접촉 표면 오염물질이 상기 디바이스를 통과하거나 가로지를수 없는 반면 전달 디바이스 상류측에서 단일방향의 유체 유동은 상기 디바이스를 통과하거나 가로지를수 있다.
시트와의 완전 밀폐 끼워맞춤에서의 시일의 분리, 예를 들어 폐쇄된 상태에서 개방된 상태로의 변환은 시일 또는 용기에 내포된 유체에 양압이나 음압을 가함으로써 발생한다. 시일 및 시트의 배향 및 구성에따라 양압 또는 음압은 개방된 상태나 폐쇄된 상태중 어느 한 상태를 발생시킬 것이다.
디바이스 상류 유체의 양압은 (1) 상기 유체를 포함하는 유연한 저장고(예를 들어 플라스틱 튜브 또는 백)의 벽에 압력을 가하거나;(2) 축소 가능한 용기(예를 들어 피스톤 또는 주사기(syringe)) 내부 유체에 직접적으로 압력을 가하거나;(3) 상기 저장고 내부 유체의 정압 헤드(hydrostatic head); 또는 (4)상기 저장고 내의 탄성 음료와 같은 압력하에 용해된 개스를 포함하는 유체에 의해 생성될 수 있다.
시일 하류측의 음압은 상기 시트와의 완전 끼워맞춤에서 상기 시일을 분리하는, 기계, 전기, 자기 또는 이들의 의한 역장(force field)에 의해 생성될 수 있다.
상술한 시스템 (1),(2) 및 (3)의 바람직한 실시예는 디바이스의 상류측에는 상기 시트를, 디바이스의 하류측에는 시일을 설치한다. 시스템 (1) 및 (2)내의 원통형 시트의 바람직한 실시예는 한개 이상의 출구에서 끝나는 한개 이상의 측면 채널내로 통하는 중앙 채널을 포함한다. 디바이스가 폐쇄된 상태에서, 출구는 상기 디바이스가 폐쇄된 상태일때 원통형 시일에 의해 차단된다. 디바이스의 개방 상태는 양압을 가함으로써 발생하여 상기 시트로 부터 상기 시일을 분리하므로써 유체가 시트를 통하여, 시일 및 시트 사이, 및 디바이스를 통과하거나 가로질러 유동하는 것을 허용한다.
시스템(3)의 시일의 바람직한 실시예는 상기 디바이스가 폐쇄된 상태일때 인접한 시트와 기어 맞물림하는 동축을 갖도록 배치된 베리어 표면에 의해 차단된다. 시일이 시트와 분리된 개방된 상태는 구멍뚫린 시일을 시트상에 고정된 상태로 부터 하류방향으로 떨어지도록 잡아당김으로써 달성될 수 있고, 이것에 의해 상기 유체가 시트, 시일 내의 구멍 및 전달 디바이스를 통과하거나 가로질러 유동하는 것을 허용한다.
상술한 시스템(4)의 바람직한 실시예는 디바이스 하류측에는 상기 시트를 및 디바이스의 상류측에는 시일을 설치한다. 상기 시일은 상기 디바이스가 폐쇄된 상태일때 시트의 베리어 표면에 의해 막힌 구멍 또는 보어를 포함한다. 상기 시일이 상기 시트로 부터 분리된 개방된 상태는 상류방향의 구멍뚫린 시일을 시트상에 고정된 상태로부터 떨어지도록 잡아당김으로써 달성되고, 이것에 의해 상기 유체가 시일의 구머을 통과하고, 시트의 베인(vane)을 통과하고 디바이스를 통과하거나 가로질러 유동하는 것을 허용한다.
유동성 물질을 위한 종래 오염 방지 전달 시스템의 상술한 단점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일 형태는 물질의 일직선 단일 방향 유동을 제공하기 위한 탄성 시일 및 적합하게 맞물리는 시트를 포함하는 오염 방지 전달 시스템을 제공하고, 여기서 통과된 물질의 체적에 대한 전달 시스템의 접촉 표면적이 최소화되어 마찰, 속도의 손실을 최소화 하고 제품의 유속을 최대화 한다. 또한 시일 및 시트의 형상은 전달 디바이스가 부착되는 유동성 매질의 용기 속으로의 공기, 공기로 운반되는병원체 또는 소정 오염물질의 유입을 완전히 배제한다. 또한 본 전달 시스템은 심지어 박테리아 또는 바이러스의 현탁액내의 잠김을 통한 직접적인 접촉에 의해 자극 받을때에도 유동성 물질의 보존성 및 무균상태를 유지한다. 본 발명의 이러한 형태에 따른 직선의 선형 유로는 유동에 대한 내부저항을 최소화하고 다양한 고점성 물질을 위해 최적의 유속 및 크래킹 압력이 제공되게 한다.
본 발명의 다른 형태는 시일을 억누르기 위해 필요한 내부 압력, 즉 크래킹 압력에 대한 제어가 더 잘 이루어 질 수 있도록 하고 크래킹 압력이 유동이 용이하도록 그리고 안전을 고려할 때처럼 필요할 때 유동이 더 곤란하게 만들도록 최적화 되는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 또 다른 형태에 따르면, 전달 디바이스는 크기의 축적이 가능하고 유동하기 어려운 점성 유체에 대해서 조차 작동할 수 있다. 본 발명은 일 센티푸아즈에서 수천 센티푸아즈의 점성 영역을 갖는 시럽, 꿀, 윤활용 그리스, 페트로겔등과 같은 물질을 효과적으로 전달한다.
본 발명의 또 다른 형태는 유동성 물질이 방부제, 산화 방지제등 없이도 재공식화될 수 있게 한다. 이것은 많은 의약품, 특히 "불안정"하다 지칭되는 의약품을 위해 개선된 치료 효과의 이점을 제공한다. 이러한 개선된 치료 효과는 특히 안구 보호 용액에서 가치있다. 본 발명의 또 다른 형태는 전달 블록 또는 시트에서 반경 방향의 외부쪽으로 연장된 다수의 베인을 포함하는 시트의 형상이다. 베인은 유동성 물질의 전달을 위하여 일직선의 유로를 제공한다. 덧붙여, 상기 시트는 특별한 용도를 위하여 최적화된 크래킹 압력을 제공하기 위해 형상화 된다. 예를 들어, 탄성 시일과 접촉하는 시트의 베인 표면은 볼록한 아치형태로 형성될 수 있고, 이것에 의해 유속 및 크래킹 압력의 개선된 제어를 제공하기 위해서 탄성 시일을 적합하게 끼워 맞추는 소정 응력을 주게 된다.
본 발명의 또 다른 형태에서, 초 고온 우유(UHT)와 같은 무균 제품 및 치즈, 소스, 크림등을 포함하는 다른 낙농 제품들의 무균 상태는 냉장 필요없이 보존될 수 있다.
그러나 다른 형태에서, 본 발명은 천연 개스와 같은 기체 물질을 포함하는 유체의 단일방향 유동을 조정한다. 특히, 본 발명은 기체 유동의 정확한 단일방향 제어를 요하는 용도에 사용될 수 있다. 본 발명은 아르곤 및 헬륨과 같은 불활성 기체의 유동을 정확하게 제어한다. 이들외의 다른 개스는 반도체 웨이퍼 제조용 화학적 기상 증착(CVD) 공정에서 사용된다.
본 발명의 다른 형태에서, 전달 시스템은 탄산 음료, 맥주등과 같은 탄화된 유동성 매질의 탄화를 유지하는데 사용될 수 있다. 이것은 실질적으로 탄산 음료의 유효 수명을 음료의 보존 기간까지 연장하는 이점을 갖는다. 특별한 용도로, 본 발명의 전달 시스템은 자판기, 소다 파운틴(soda fountain)등에 사용될 수 있다. 심지어 반복되는 사용에서, 본 발명의 이러한 형태는 곰팡이나 효모에 의한 오염으로 부터 전달된 제품을 보호할 수 있다. 이것은 예를 들어 알루미늄 캔과 같은 개별 용기가 필요없는 자판기로 부터 직접 제공되는 탄산 음료와 같은 음료를 이용하는 용도에서 가치를 지닌다. 본 발명의 이러한 형태는 음료가 이제는 탄화로 인한 특정 오염 또는 손실없이 안전하게 전달될 수 있기때문에 음료수 용기를 만드는 재료를 상당량 절약할 수 있는 이점을 갖는다. 따라서, 자판기 또는 파운틴 용의 음료를 담기위한 캔, 병 또는 다른 용기를 사용하는 데에는 이점이 없을 것이다.
본 발명의 또 다른 형태에서, 대칭형 주조 디자인을 이용하는 주조 공정 및 주조 게이트의 위치 설정은 전달 시스템의 임의의 밀폐면으로 부터 니트선(knit line) 및 분할선을 제거하는데 이용된다.이 공정은 본 명세서에서 채용된 계류중인 미국 특허 출원 제09/193,264호내에 설명되어 있다. 모든 니트선, 분할선 및 게이트에서의 플래시는 그들의 시일-시트 접촉 표면에서의 발생을 제거하기 위해 최소화 된다. 이것은 실질적으로 이들 접촉 표면의 불완전, 불일치 또는 불연속을 제거한다. 이것은 설명될 바와 같이 바이러스 또는 박테리아의 현탁액내에 잠기는 것에 의한 직접적인 접촉을 통한 역류에서도 실질적으로 불침투성인 시일을 제공하는 효과를 갖는다. 본 발명에 의해 제공된 고도의 무 오염 전달은 이전에는 불가능했다.
더구나, 종래의 멀티도즈 전달 시스템은 사용기간 내내 그들 제품의 무균상태를 유지할 수 있다고 제공된 타당한 증거가 없다. 이와는 반대로, 박테리아 또는 바이러스에 의해 위협받는 유동성 매질의 무균상태를 유지하는 본 발명의 능력은 본 명세서에 포함된 실험 데이타에 의해 완전히 유효해진다. 상기 데이타는 독자적인 FDA-승인 실험실에 의해 얻어졌다.
종래의 무 오염 디스펜싱 시스템
유동성 물질을 디스펜싱 하기위한 종래 시스템의 시트 또는 전달 블록이 도 1a-1d에 도시되어 있다. 설명을 쉽게 하기 위해, 그들의 탄성 시일은 생략된다. 특히, 이 도면들은 이용시 디스펜싱 시스템을 빠져 나가기 위해 유체가 통과하는 복잡한 유로를 도시하고 있다. 도 1a-1d에 있어서 사용되는 밸브 또는 전달 시스템의 형태에 따라 밸브(10)는 유동성 물질을 수용하기 위한 입구(12)를 포함한다. 화살표들은 입구(12)로 들어가고 밸브(10)을 통과하는 유동성 물질의 유로를 나타낸다. 또한 각 전달 시스템은 출구(14)를 포함한다. 당업자라면 잘 알다시피, 시트는 각각 유동성 물질의 유로를 수용하고 도 1a-1d에 도시된 화살표 방향으로 출구(14)로 물질을 운송하기 위한 어퍼처가 제공된다. 탄성 또는 분해 가능한 시일(도시되지 않음)은 유동성 물질이 시트를 통과하여 진행하고 시트 및 시일 사이를 지나며 배출구로 나가기 위한 유로를 개폐하는 수단을 제공한다. 도 1a-1d에서 밸브 작동의 세부는 복잡한 유로를 보여주기 위해 생략되었다는 것에 주의하라. 종래의 전달 디바이스의 유로는 각각 유동성 물질의 전달을 느리게 하는 세번이나 네번의 방향전환이 있다. 공급 압력을 증가시키는 것이 요구된다. 덧붙여, 도 1a-1d에 도시된 전달 디바이스는 점성 물질의 전달에 적합하지 않다. 그것의 전달에 여전히 더 큰 압력이 필요한 것과는 별도로, 점성 물질은 회전형 유로의 모서리나 수축부에 껴있을 수 있고 시일이 완전히 폐쇄되지 못하게 한다.
다른 단점은 도 1a-1d에 도시된 종래 디스펜싱 디바이스의 회전형 유로로 인한 것이다. 한가지 단점은 복잡한 유로로 인한 유동의 불균일 및 유속에 대한 제어의 부족이다. 이것은 특히 고점성 물질을 전달하려 할때 곤란하다.
다른 단점은 일단 탄성 부재가 폐쇄된 위치에 위치되면 유동성 물질의 흐름을 정확하게 차단할 능력이 없다는 것이다. 유체의 일부는 심지어 탄성 부재가 폐쇄된 후에도 비교적 길고, 구불구불한 유로에 유지된다. 상기 유지된 유체는 오염되기 쉽고 연속하는 유체의 도즈를 차례로 오염시킬 수 있다. 덧붙여, 회전형 유로에 남아있는 유체는 탄성부재가 적절히 설치 및 폐쇄되는 것을 방해하려는 경향이 있고, 박테리아, 바이러스 또는 다른 오염물질이 유입하는 통로를 제공할 뿐만아니라 누출도 초래한다. 이것은 불안정한 의약품에 이롭지 못하고, 오염, 산화 및 의약품의 효능 저하를 야기하는 공기의 입구를 제공한다.
오염 방지 작동을 갖는 직선의 층류를 생성하기 위한 디스펜싱 조립체
본 발명의 한 형태에 따르면, 도 2는 화살표가 도시된 방향으로 유동성 물질의 직선의 층류 또는 선형 유동이 가능한 개량된 디스펜싱 조립체 시트(100)를 도시하고 있다. 이것은 또한 일단 디바이스의 폐쇄가 활성화되면 유동성 물질의 유동의 실질적으로 완전하고 순간적인 트런캐이션을 제공하는 간략화된 디스펜싱 디바이스이다.
도 2에서, 디스펜싱 조립체(200)는 시트(100), 시일(110) 및 하우징(120)을 포함한다. 시트(100)은 다수의 베인(104)를 포함한다. 상기 베인은 중앙 블록킹부(106) 주위에 축방향으로 배치된다. 시트(100)의 외주표면(102)은 유동성 물질을 위한 직선의 유동 경로를 형성하고 있다. 즉, 시트의 외주표면은 유동성 물질을 제한하여 유관 역할을 하게한다.
각각의 베인(104)은 유로의 경계를 나누는 주표면을 갖는다는 것을 명백히 이해할 것이다. 각각의 베인(104)는 시트의 중앙 블록킹부에서 반경방향 바깥쪽으로 뻗어있다. 시트(100)가 개방된 상태일때, 유동성 물질은 실제 직접적인 방식으로 시일(110)을 통과하여 하우징내의 출구(122)의 밖으로 베인(104)에 의해 조종된다(도 3참조). 베인(104)은 유동성 물질이 전체 디스펜싱 조립체를 통과하는 내내 선형 유관을 유지할 수 있도록 돕는다.
또한 베인(104)은 유동성 물질이 단일방향 층류가 되도록하는 섹터로서 의도될 수 있다. 시트의 등가 구조체는 시트를 통과하는 유관을 억압하기 위한 일련의 평행채널을 포함할 것이다. 이 경우에, 블록킹부는 채널들 사이의 공간을 포함할 것이다.
시트는 단일 베인을 제외하여 포함할 수 있다는 것을 알수 있다. 대안적으로, 시트(100)는 외주표면(102)을 갖는 튜브처럼 설명될 것이다. 블록킹부(106)는 도시된 바와 같이 중앙에 위치할 필요는 없다. 중요한 것은 시트(100)의 외주표면(102)은 유동성 물질이 시트를 통과하는 내내 유관을 형성하도록 하는 것이다. 유관은 일련의 유동 진로 또는 유선을 포함하는 유로로서 정의될 수 있다. 난류는 배제된다.
아래에 더 상세히 설명되겠지만, 시트(100)의 외주표면(102) 및 인접한 시일(110)의 보어(112)는 유로를 억제해서 실질적으로 유동이 역류 또는 환류가 발생하지 않고 공기 또는 외부 오염물질이 출구(122)를 통해 되돌아 오지않는 시일(110) 및 출구(122)의 충분히 하류 경계층의 박리없이 진행될 수 있도록 한다. 유관은 시트 및 미생물의 운동성이 부족한 소정의 지점에서의 시일내 경계층의 부피를 줄여 준다.
도 2 및 도 3에서 시트의 입구는 유도성 물질의 용기에 연결된다는 것을 알 수 있다. 또한 시트는 유동성 물질의 용기의 네크 또는 배출구 선단내에 일체로 형성될 수 있다.
작동시, 각 시트의 베인(104)은 유동성 물질의 유로와 평행한 주표면을 갖는다. 베인은 시트 외주표면까지 반경방향 바깥쪽으로 뻗어있고 시트에 강도를 제공한다. 베인은 유동시 저항을 최소화하고 시일을 통과하여 배출구(122)를 통과하는 실질적으로 항상 같은 방향으로 유동성 물질의 유로를 조종한다. 종래의 디바이스와는 반대로, 유동성 물질의 유로는 시트(100)의 주입구 또는 입구(107)와 하우징(120)의 배출구(122) 사이에서 직선 및 선형을 유지한다. 베인은 유동시 유체가 선형 유동하도록 하고 이것은 유동시 내부 저항을 최소화 한다. 또한, 경계층의 부피가 줄어들거나 실질적으로 제거되어 미생물의 운동성이 떨어지게 한다.
본 발명의 한 형태에 따르면, 또한 베인(104)의 형상은 유체를 방출하기 위한 최적화된 크래킹 압력을 제공하도록 설계될 수 있다. 즉, 또한 베인의 최상부 표면 또는 시일 접촉 에지(108)는 탄성 시일과 접촉하는 시트 표면의 형상을 형성한다. 시트의 모든 시일 접촉 표면의 위치는 시일 및 시트가 완전 시일 맞물림으로 서로 체결 될 때 시일에 소정 형상을 부여한다. 이 형상은 탄성 시일상에 소정 응력 또는 압력을 가하기 위해서 변화될 수 있다. 시일과 접촉하는 베인 및 시트 표면과 베인의 형상은 유동성 물질의 방출하기 위한 최적화된 크래킹 압력을 제공하도록 변화될 수 있다. 크래킹 압력은 유체가 입구 및 시일의 중앙 보어를 통과하여 유동하는 어느 점에서의 활성 한계 압력이다. 시일과 일치하게 접촉하는 시트의 형상에 의해 시일 상에 가해지는 압력을 제어하는 능력은 디스펜싱 조립체를 통과하는 물질의 유동이 이전에 가능했던 것보다 더 정확하게 제어될 수 있게 하는 중요한 요소이다. 유동은 언제나 직선 및 층류상태를 유지하고 일단 시일이 폐쇄되면, 유동은 즉각적이고 완전하게 차단되며 과도한 유동 물질이 연속하여 방출되는 유체를 오염시키거나 디스펜싱 조립체로 들어가는 공기 또는 미생물을 위한 통로를 제공하기 위해 집중될 수 있는 공간이 없다.
시일(110)은 밀폐면(114)에서 시트(100)와 정합하여 접촉하도록 제공된다. 시일은 시트로 부터 유동성 물질의 진입을 허용하기 위한 보어(112)를 갖는다. 보어(112)는 시트(100)의 블록킹부(106)와 같은 면적을 갖거나 그보다 작다. 보어(112)는 시일(110) 및 시트(100)가 개방된 상태일때 단일방향 유동이 보어를 통과하여 하우징(120)의 출구(122)에 배치된 배출 오리피스 또는 배출구(116)의 밖으로 나갈 수 있도록 하기 위해 시트의 블록킹부와 동축상에 정렬된다.
도 3에 있어서, 시일은 시트로 부터의 유관(tube of flow)의 진입을 허용하는 보어를 포함한 가역적으로 변형 가능한 탄성 물질을 포함한다. 시일은 보어가 제1 또는 폐쇄된 위치에 시트의 블록킹부와 정합하여 접촉하게끔 설계된다(도 4에 도시됨). 폐쇄된 상태에서, (시트 표면에 접촉하는 체적 또는 시일에 의해 만들어진)시트 최상단의 아치형상은 덮개(sheath)의 탄성 물질에 압력을 가하고 탄성 덮개로 부터의 압력이 시트에 대향하여 일정하게 가해지는 시일-타이트 폐쇄 위치를 보장 한다. 폐쇄된 위치에서, 탄성 덮개에 의해 가해지는 압력은 시트로부터 임의의 물질의 유동을 방지한다.
시일 및 시트는 디스펜싱 조립체를 위한 두 가지 상태를 제공하기 위해 상호 작용한다. 제1 또는 폐쇄된 상태(도 4에 도시됨)에서, 시일의 출구는 시트의 솔리드부에 의해서 차폐된다. 여기서 상기 시일은 시트의 아치모양에 대향하는 탄성 물질에 의해 만들어진 압력에 의해서나 유동성 물질에서 생겨난 내부 압력에 의해서 시트에 대해 강하게 고정된다(시트가 시일로부터의 유로의 하류에 배치될 때). 제2상태에서(도 5에 도시됨), 시일은 시일을 잡아당기거나 미는 것과 같은 음 압력에 의해서나 유체의 초기 압력을 증가시키거나 유체 저장고에 압력을 가함으로써 시트로부터 분리된다.
시일 및 시트 사이의 밀폐면(114)은 시일, 시트의 솔리드부 및 임의의 경우엔 하우징을 위한 연결 표면을 가짐으로써 크게 촉진될 수 있다. 본 명세서에서 참고자료로 채용된 미국 특허 출원 제09/193,264호를 참고하라. 이것은 구성요소의 일부를 제조하기 위한 주형 설계 및 처리 파라미터의 선택에서 다음의 특별한 주의가 필요하다.
(1) 비대칭 주형은 주형 분할선이 주조된 부분의 임계표면 바깥쪽에 발생하도록 하기 위해 이용된다. (2) 또한, "플래쉬(flash)"를 남길 수 있는 게이트는 임계 무 결함 표면(critical defect-free surfaces)이 필요치 않은 지역에 배치된다. (3) 주형을 준비할 때, 소정 임계 표면은 다이아몬드의 마무리와 유사하게 고도로 폴리싱된다. (4) 처리 파라미터는 그들이 주형에 채워지고 너무 빨리 응고할 수 있기 때문에 플라스틱 유동 앞부분의 합류로 인한 니트 선의 발생을 최소화하도록 선택되고 감시된다. 결과적으로, 이들 주형에 의해 만들어진 부분은 매우 유연하고 폐쇄 및 개방된 상태사이의 가역 변환동안 정합하여 결합되고 분리되는 기능성 밀폐면을 갖는다. 이것은 미생물을 트랩핑할 수 있거나 디바이스의 밀폐를 손상시킬수 있는 유체를 보유하거나 누출 또는 역류에 의한 오염의 통로를 제공할 수 있는 임의의 부정합면 또는 공기 갭을 실질적으로 제거한다.
본 발명의 또다른 형태는 탄성 시일의 듀로미터(durometer)가 변화할 수 있고 유동성 물질에 대향하여 시일 및 시트의 오염에 의해 가해지는 압력을 직접적으로 증가시키기 위해서 선택될 수 있다. 본 발명의 이 형태에 따른 듀로미터는 종래 시스템에서의 것보다 훨씬 높을 수 있을 것이다.
이것은 시일의 기하구조 및 적소에 시일(110)을 고정시키는 하우징(120)과 시트(100) 사이의 강력한 맞물림에 의해 가능해 진다. 시일은 보어(112)의 출구 부근에 배치된 강화된 환상부(116)를 더 포함한다. 강화된 환상부(116)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(120)의 출구(122) 위에 끼워진다.
또한 시일(110)의 외주는 림을 하우징(120)내의 상보적 환상 함몰부(124)속으로 정합하여 맞물리게하고 끼워맞추기위해서 길이방향축을 따라 강화되고 넓어진다. 시일의 외주 또는 림은 시트로 부터 유동성 물질의 유로를 완전히 억제하고 보어(112)를 통과하여 배출구(116) 밖으로 유동성 물질을 지향하기 위해서 시트의 외주면(102) 상부에 적절히 끼워맞춘다.
또한 시트(100)의 외주는 시일(110)의 강화된 외주 또는 림에 대향하여 결합하기 위한 강화부(130)를 포함한다.
이 기하학적 구조는 시일을 고정하기 위한 강력한 맞물림을 제공하고 시일의 반복 가능한 순간-자유 반응이 시트와 관련한 개방된 위치와 폐쇄된 위치 사이의 변화를 가능케 한다. 또한 이것은 시일의 듀로미터가 종래 디바이스와 비교하여 상당히 증진되게 하고 덜덜거림과 불규칙한 폐쇄의 가능성을 없앤다.
예를 들어, 미국 특허 제5,305,786호는 70A로 듀로미터의 최고 상한을 설정하고 있다. 또한, 본 명세서의 종래 디스펜싱 시스템의 바람직한 듀로미터 영역은 25-55A의 영역이다(칼럼3, 24-27째줄). 종래 디스펜싱 디바이스내에 개시된 듀로미터의 제한 영역은 탄산 음료, 안전 디바이스등을 위한 것처럼 고압의 응용에 그들이 사용되는 것을 막는다. 또한, 종래 디바이스의 제한된 듀로미터는 그들 시일의 반응 및 효과를 제한하는 요소였다. 이것은 탄성 시일 및 전달 블록 사이 유체의 인트랩먼트를 돕고, 이것에 의해 오염원으로서 작용한다.
도 4 및 도 5를 참고로, 본 발명의 한 형태에 따른 디스펜싱 장치가 폐쇄된 상태 및 개방된 상태로 각각 도시되어 있다. 이 특별한 실시예는 유동성 물질을 다량 보유하는 체적을 축소 가능한 용기의 넥에 접촉하거나 안으로 통합되기에 적합하다.
도 4에서, 시일(110)은 시트(100)의 솔리드부에 견고하게 적절히 고정된다. 시일 및 시트 사이의 밀폐면(114)은 높이와 깊이가 5 μm(미크론)보다 작은 결함을 보유한다. 시일(110) 및 시트(100)를 제작하기 위해 사용되는 주형은 특히 주형이 시일(110) 및 시트(100) 및 하우징(120)을 형성하는 곳에서 고도로 폴리싱된다. 이것은 임의의 부정합면, 결함 또는 미생물 또는 디바이스의 누출구를 트랩핑하거나 제공할 수 있는 공기 포켓을 갖는다.
모든 분할선 및 니트선은 유로를 조심스럽게 피한다. 따라서, 도 4에 도시된 것처럼, 시일(110) 및 시트(100)는 밀폐면(114)에서의 시일-타이트 배열내에 서로에 대향해 적절하게 압력을 받고 이것에 의해 실질적으로 부정합면 또는 공기 포켓의 발생을 제거한다.
밀폐면(114)에서 시일(110)과 접촉하는 베인(104)의 상부에지는 점성 물질을 방출하기 위한 최적화된 크래킹 압력을 제공하기 위해서 탄성 시일에 대해 특별한 압력을 가하려는 형상일 수 있다. 최적화된 크래킹 압력은 유동을 용이하게 하기 위해서 선택될 수 있다. 점성 물질의 유동이 어려운 곳의 경우에, 밀폐면(114) 및 시트의 블록킹부(106)에서의 베인의 모든 시일-접촉 에지의 체적은 탄성 시일에 대해 특정 압력을 가하기 위해 형상화 될 수 있고, 이것에 의해 외부 압력의 최소 적용으로 충분히 점성 물질의 크래킹 압력을 활성화 할 수 있고 시트로 부터 시일을 제거할 수 있다. 동시에, 베인(104)은 시트 및 시일의 보어(112)를 통과하는 물질에 단일방향 층류를 제공한다.
아치형 밀폐면(114)을 형성하는 베인(104) 및 블록킹부(106)의 기하학적 형상은 시일(110)에 소정의 압력을 가하기 위해서 변화될 수 있다. 그렇게 함으로써, 점성 물질의 유동은 감소될 수 있고, 즉, 어린이용 안전튜브를 위해 요구되는 것과 같은 안전율을 제공하기가 더 어렵게 된다.
도 4를 참고로, 시트(100)은 유관을 지니기 위해 유로를 억제하기 위한 솔리드 또는 블록킹부(106) 및 외주면(200)을 포함한다. 외주면(200)은 보어(107)와 같은 넓이일 수 있다. 가역적으로 변형 가능한 시일(110)은 두껍게 강화되고 연장된 림(210)과 함께 제공된다. 림(210)은 하우징(120) 및 시트(100)의 강화된 외부(130) 사이에 강력하게 부착된다. 가역적으로 변형 가능한 시일은 기억 효과를특징으로 하고 시트에 대한 폐쇄된 위치(도 4) 및 시트에 대한 개방된 위치(도 5) 사이를 변화시키기 위하여 공급된 양 또는 음 압력에 민감하게 반응한다. 시일은 배출 오리피스(116)를 포함하는 보어(112)를 포함한다. 보어는 개방된 위치의 시트로 부터 유관 경로를 주고 폐쇄된 위치에서 유관을 차단하기 위해서 시트의 블록킹부와 동축상에 배치된다. 시일 보어 및 밀폐면(114)은 폐쇄된 위치에서 유동을 완전히 차단하는 밀폐면(114)를 따라서 시트와 밀폐 결합하기 위해 배치된다.
본 발명의 한 형태에서, 개방 및 폐쇄된 위치로의 변환은 밀폐면(114)를 따라서 보어(112)의 중심을 향하는 림의 표면에서 시일(110)의 수축에 의해 일어난다. 폐쇄된 상태로 변환하는 이 강력한 수축은 완전히 환류 또는 역류를 제거하기 위해서 출구 오리피스(116)으로 부터 잔류 유동성 물질을 충분히 하류로 제거하기 위한 충격파를 생성할 것으로 믿어진다. 또한 충격파는 보어(112)의 내부표면상의 막 또는 경계층을 제거한다.
모든 유동성 물질은 응집력 및 접착 속성을 가지며 분자 인력으로 배열되어 있다. 일반적으로, 점성이 높은 유체일 수록, 이런 작용들이 더 잘 부합된다. 이 속성들은 표면 장력 및 모세관 현상으로 알려진 능력들을 생성한다. 유동성 물질은 그것이 접촉하는 표면을 적실 것이고 정적인 상태하에서 상기 물질의 작은 막을 남길 것이다. 표면 장력 효과는 일반적으로 대부분의 공학적 입장에서는 무시할만 하지만, 드롭 및 기포의 형성, 액막의 파괴나 작은 메카니즘에서는 중요하다. 이 효과들은 이들 막처럼 오염물질의 주전달수단이거나 종래의 소형 밸브 노즐 영역내에 남아있는 잔류물은 미생물을 필름과 접촉 및 시일의 상류로의 전달하기 위한 전달수단을 제공한다. 따라서, 본 발명의 한 형태는 개방된 상태에서 폐쇄된 상태로의 변환이 진행되는 동안 밸브내에 트래핑된 모든 막을 제거하는 장치를 제공하는 것이다. 남아있는 특정 유체 물질은 시일 및 시트 사이의 밀폐면에서 억류되고 저장 물질을 오염시키는 특정 전달수단에 베리어를 제공한다. 남아있는 특정 물질은 다음 활용시점에 씻겨져 나간다. 따라서, 시일 및 시트사이의 밀폐면(114)에서 억류되거나 인트래핑된 잔류 유동성 물질은 공기 입구에 베리어를 형성하는 한개 이상의 분자층을 명백히 제한하고 밀폐면의 상류쪽 미생물이 운동능력을 유지하기 어렵게 한다. 따라서, 반복가능한 비오염된 도즈는 오염 잔류물을 가하지 않고 운용될 수 있다.
도 6에 도시된 실시예에서, 가역적으로 변환 가능한 시일(110)은 티타늄 니켈 합금(TiNi)등과 같은 기억 효과를 특징으로 하는 형상 기억 물질을 포함한다. 활성 최저한계 온도에서 제1상태에서 제2상태로의 형상 기억 물질의 변환은 잘 알려져 있다. 당업자라면 잘 아는 바와 같이, 형상 기억 물질의 상변화를 가져오기 위한 수단은 상 활성화 최저 한계에서 형상 기억 물질을 가열하기 위한 저항성 가열 수단에 전류 공급을 통상적으로 포함한다. 하지만, 상 변화를 실현하기 위한 수단은 전류에만 한정되는 것이 아니라 형상 기억 물질의 상 변화를 유발하는 어떤 종류의 에너지도 될 수 있다. 저항성 가열 수단(214)은 밀폐면(114)의 하류측에 제공된다. 마이크로프로세서/제어기(218)는 잘 알려진 기술에 따라 리드선(lead)(220) 상부의 저항성 가열 수단(214)에 최저한계 활성 전류(threshold activation current)를 제공하기 위하여 연결된다. 밀폐면(114)에서 시일과 접촉하는 시트의 임의의 적당한 표면부에서, 저항성 가열 수단은 시트내에 또한 제공될 수 있다. 이 경우에, 마이크로프로세서 제어기는 잘 알려진 기술에 따라 시트에 최저한계 활성 전류를 제공한다. 시트의 시일 접촉부는 그것의 활성 최저한계에서 시일을 저항 가열하고 개방된 위치로 시일을 이동시키기 위해 사용된다. 시일(110)의 시트(100) 또는 보어(112)를 통과하여 이동하는 유동성 물질의 온도는 폐쇄된 상태로의 재변형의 속도를 결정한다. 이 과정은 유동성 물질의 정확하게 제어 규제된 전달을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
형상 기억 물질을 포함하는 시일의 가역 변형은 여전히 밀폐면(114)를 따라서 발생할 것이고, 따라서 상술한 자동 세척 시일링 효과를 제공하기 위해 보어를 향해 동조된 폐쇄 또는 동심원적인 수축을 제공한다.
시일의 듀로미터는 시트의 베인 및 블록킹부의 시일 접촉 표면의 결합구조와 결합하여 배열되므로써 시일에 제품, 심지어 점성 물질의 유로를 깨끗이 하기에 충분한 강력한 복구력을 제공한다. 이것은 종래 디바이스에서 가능했던 것보다 더욱 강력한 강한 잠금 시일-타이트 맞물림을 제공한다. 이 복구력은 유동성 물질의 유동을 자동적으로 잘라낸다. 점성 의약품등과 같은 유동성 매질의 적용률은 외부 오염물질의 유입이 방지되는 동시에 강화된다. 시일 및 시트를 제조하기 위해 사용되는 공학 파라미터와 결합하는 시일 및 시트의 결합구조 및 협동작용은 유로내의 특정 부정합면을 제거하는데 이용되는 것임이 명백하게 이해될 것이다. 설명하겠지만, 본 발명의 이 형태는 심지어 바이러스 또는 박테리아 용액내로 시스템이 직접 잠기는 오염 방지에도 효과적이다.
또한 본 발명의 한 형태는 종래의 스퀴즈 튜브로 부터 점성 물질을 공급하는데 필요없는 부피를 제거하리라는 점도 명백히 이해될 것이다. 예를 들어, 점성 물질의 98%이상은 환류, 역류 또는 공기의 유입을 완전한 제거로 인해 실질적으로 일정하고 균일한 방식으로 튜브로부터 전달될 수 있다. 게다가, 튜브의 내용물은 그들의 열화없이 실질적으로 무한히 사용될 수 있다. 따라서, 튜브의 내용물은 방부제나 다른 첨가제 없이도 재처방된다. 이것은 고약 및 연고와 같은 약품에 특히 가치가 있다.
게다가, 본 발명의 이 형태에 따른 장치는 유동성 물질의 극도로 크거나 작은 부피를 수용하기 위해 확대 및 축소하여 설계될 수 있다. 모든 경우에서, 베인 또는 베인들을 포함하는 시트의 결합구조는 유로가 선형을 유지하게 하고 유동시의 내부저항을 최소화하게 한다. 또한 이것은 유동이 청결하게 잘려지게 하고 위생적인 특징을 제공한다. 임의의 오염물질이 유입하는 통로를 제공하기 위해 과도한 물질이 잔류하지 않는다.
도 7은 유체 물질을 디스펜싱하기 위한 부피가 축소 가능한 용기내의 디스펜싱 디바이스의 적용을 도시하고 있는 분해 조립도이다. 이 적용은 꿀, 그리스, 커킹 에이전트(caulking agent), 페인트, 니스등과 같이 최고 수천 센티푸아즈에 달하는 점성을 갖는 물질을 위해 작동한다.
시일 상에 압력을 가하는 것은 시트와의 결합으로부터 시일을 변위시키고 시트 및 시일 사이 및 출구 밖의 물질의 유동을 허용한다. 따라서, 시일 및 시트는 두가지 상태를 제공하기 위해 협력한다. 제1상태에서, 시일의 출구는 시트의 솔리드 중앙의 블록킹 차단부(도 4에 도시됨)에 의해 완전히 차단된다. 제2상태에서, 시일상의 압력을 가하는 것은 시일을 개방하고 유동을 위해 유체를 허용한다(도 5 참조).
또한 시일이 시트 및 도 10에 도시된 유동성 물질의 용기 사이의 유로내의 상류에 위치할 수 있다는 것이 명백히 이해될 것이다. 예를 들어, 소다 또는 맥주와 같은 탄산 음료의 경우에, 유동성 물질의 내부 압력은 시트에 대해 시일을 강력하게 밀폐하기 위한 복원력을 제공한다. 이 배열에서, 유동성 물질의 탄화는 실질적으로 그 물질의 유효기간에 실질적으로 상응하는 기간동안 유지될 수 있다.
도 7에 의해서, 유체상의 내부 압력은 용기의 부피를 줄이거나 다른 잘 알려진 방법에 의해서 유연한 용기 벽을 압축함으로써 증가된다. 이 압력은 시트(100)상의 적합한 위치로부터 탄성 시일(110)에 가해진다. 이미 설명했듯이, 시일(110)의 듀로미터는 유체 유동이 발생하는 곳에서의 크래킹 압력 또는 활성 최저한계를 최적화 하기 위해 조절된다. 대안적으로, 최적화된 크래킹 압력은 안전을 고려하여 증가될 수 있다.
본 실시예를 위해 시트(100)는 유체와 직접 접촉하고 시일(110)에 비해 상대적으로 유로의 상류에 배치된다는 점을 주목하라. 이 경우에, 적합한 잠금 결합으로 시트(100) 및 시일(110)을 고정하기 위한 하우징은 부피를 축소할 수 있는 용기 또는 튜브(130)의 넥(124)의 내부 표면에 제공된다. 시일, 시트중 어느것이나 용기의 넥과 일체로 제조될 수 있다. 이것은 제조시 간단하고 비용 효과적인 실질적으로 두가지 성분요소의 부피를 축소할 수 있는 용기를 제공하는 한편, 동시에 바이러스 또는 박테리아와의 직접적인 접촉에 의해 공기로 전염되는 오염물질 또는 오염물질에 대해 실질적으로 완전한 방어를 제공한다. 유동성 물질의 유효 수명을 온전히 이용하려는 많은 경우에, 이것은 유동성 물질의 보존성을 그것을 사용하는 내내 유지되게 하는 이제까지 얻기 힘들었던 시일을 제공한다. 또한 이것은 불안정한 의약품이 항균물질 또는 다른 첨가제를 쓰지 않고도 제조될 수 있게해서 이들 첨가제의 부작용이 제거된 의약품의 치료 효과를 크게 개선한다. 방부제 없이 온도조절 가능한 유동성 물질의 유효수명은 냉장할 필요없이 그들의 유효기간까지 연장될 수 있다. 그것은 세계 인구의 거의 70%가 냉장을 위한 수단을 갖추지 못했다는 점에서 볼때 더할나위 없이 가치가 있다.
도 8은 시일(110) 및 시트(100)의 폐쇄 및 개방된 상태 사이의 변환을 얻기위한 하우징(120) 및 일체 레버(134)를 포함하는 실시예의 분해 조립도를 도시하고 있다. 이 특별한 실시예에서 하우징(120)은 조작 가능한 맞물림으로 시일(110) 및 시트(100)를 고정하기 위하여 제공된다. 또한 시일(110)은 시일(110) 및 시트(100)의 폐쇄 및 개방된 상태 사이의 변환을 허용하기 위하여 시트(100)와 조작 가능한 맞물림으로 묶일 수 있고 또한 다른 잘 알려진 방식에 의해 조작 가능한 맞물림이 유지될 수 있다. 시일(110)은 물질의 유로와 관련한 하우징(120)의 하부에 도시되어 있다. 시일(110)의 중앙 보어(112)는 폐쇄된 상태일 때 시트(100)의 중앙 블록킹부(106)와 잠금 결합하기 위해 배치된다. 시일(110)은 폐쇄된 상태로 돌아가는 시일(110)을 보조하기 위하여 그것의 표면에 위치한 강화부(210)를 구비하여 제공된다. 다른 역분해 가능한 강화부(116)는 하우징(120) 및 엑추에이터(134)와 결합하기 위한 시일(110)의 배출 보어(112) 주위에 배치된다. 엑추에이터(134)는 레버(140)를 보유하고 전달 분출구(144) 또는 유동이 보어(112)로 배출되었을 때 그것을 배향하기 위한 다른 수단을 포함한다. 레버(140)는 시트(100)의 블록킹부(106)을 시일로부터 벗김으로서 유체가 직접적으로 시트(100)의 베인을 통과하여 시일(110)의 중앙 보어(112) 밖으로 유동할 수 있게 한다. 하우징(120)은 시일을 보호하기 위하여 제공된다. 개방된 상태에서 유체 물질의 유로는 시트(100)의 반경방향으로 배치된 베인(104)에서 시일(110)의 보어(112)와 동축에 배치되고 단일방향인 선형 직선 유동으로 배향된다는 것을 명백히 이해할 수 있을 것이다.
도 8 및 도 9에서, 하우징(120)과 일체형인 엑추에이터(134)는 제1폐쇄 상태 및 제2개방 상태 사이의 시일(110) 및 시트(100)를 움직이기 위한 수단을 제공한다. 또한 하우징(120)은 조작 가능한 결합으로 시일(110) 및 시트(100)를 유지하기 위하여 인클로우져(enclosure)를 제공한다.
본 실시예는 유로와 접촉한 시일(110) 및 시트(100)의 표면적을 축소하는 한편, 개방된 상태에서 단일 방향 직선의 높은 체적 유동을 제공한다. 엑추에이터(134)는 레버(140) 및 하우징(120)상에 보이는 장착탭(124)이 엑추에이터(134)의 채널을 관통하고 엑추에이터(134)에 하우징(120)을 부착하기 위한 자리에 끼워지는 하우징(120)에 부착된다. 레버(140)는 유체 유동을 일으키기 위하여 시트(100)로 부터 시일을 잡아당겨 떨어뜨리기 위하여 그것의 하부표면상에 돌기(150)을 포함한다(도 9).
또한 레버(140)은 레버(140)에 맞게 주조된 탬퍼 에비던트 탭(tamperevident taps)(146)을 포함할 수 있다. 제1사용직후 탭(146)은 레버(140)로부터 부숴져 떨어져 나간다. 탭이 부착되었을 때, 이것은 유저가 디스펜싱 시스템을 임의 변경 또는 사용하지 못한다는 것을 명백하게 암시한다.
도 10은 규정 시간 이상 저하없이 유동성 매질의 탄화를 유지하기 위한 대안적인 실시예를 도시하고 있다. 시트(100)는 시일의 하류에 위치되고, 엑츄 에이터(134)에 인접하여 배치된다. 통상적인 엑추에이터는 폐쇄에서 개방된 상태로 시일-시트 결합을 역으로 이동시키기 위해 배치된 푸쉬버튼(142)을 포함한다. 통상적인 엑추에이터는 그것의 선단상의 돌기(144)와 함께 끼워맞춰 진다. 푸쉬버튼(142)을 누르면, 돌기(144)는 베인이나 시트(100) 표면에 위치한 어퍼처를 통과하여 움직이고 폐쇄 및 개방된 상태사이의 변환을 위하여 시일을 이탈시킨다.
도 11에서 본 실시예의 한 형태에 따른 전달 시스템은 파운틴이나 자판기에서 이용할 수 있는 소프트 드링크 또는 다른 음료와 같은 유동성 물질을 디스펜싱하기 위하여 제공된다. 잘 알려진 바와 같이, 음료 파운태인은 물, 향료 시럽 및 이산화 탄소 개스, 또는 유사한 성분과 같은 음료 성분요소들이 상술한 바와 같이 시트(100)의 유입구(107)측에서 혼합 및 디스펜싱되기 위해 통과하는 디퓨져 유닛(310)을 포함한다. 시트(100) 및 시일(110)은 밀폐면(114)에서의 개방 및 폐쇄된 상태 사이로 역변환 한다. 상술한 바와 같이, 폐쇄된 상태에서의 변환은 보어(112)의 안에서 밖으로 임의의 막 또는 경계층을 포함하는 유동성 물질을 배출하는 자기-세정 충격파를 생성한다. 동시에, 시트(100)를 통과하는 물질의 유동은 밀폐면(114)에서 잘린다. 임의의 잔류 물질은 밀폐면(114)에서 인트랩핑되고 공기나 특정 외부 오염물질의 유입에 대한 단층 베리어를 형성한다. 상기 발명의 본 실시예는 디스펜싱 시스템의 상류 유동성 물질의 임의의 어떤 오염물질도 방지한다.
본 발명의 상술된 특성에 따라, 오염-없이 디스펜싱하는 시스템은 확산기 (diffuser) 시스템에 인접하며 그것의 하류쪽에 위치될 수 있다. 시럽 또는 기타 첨가물이 베어리지와 혼합되는 확산기 시스템은 본 디스펜싱 시스템내에서 모아져 일체화될 수 있다. 일체화된 디스펜싱 시스템은 유동성 배지를 보존된 환경에서 혼합하도록 할 것이다. 음료 구성요소들은 어떤 공기로 운반하는 또는 다른 형태의 오염 또는 분해 작용(breakdown)으로부터 완전히 안전해질 수 있다. 이것은 생성물의 실질적인 생명을 연장시키는 동안, 방부제 또는 첨가제 또는 기타의 작용인자 없이도 유익하게 재공식화(reformulation)할 수 있다. 따라서, 이러한 장치는 현재 가능한 것을 넘어서서 유동성 물질의 개선된 순도를 보장할 것이다.
주조 공정 파라미터는 물질, 부품의 크기 및 주조 기구의 특정 특성에 따라 변화할 것이다. 그러나, 모든 경우에 있어서, 이들 공정 파라미터는 흐름 및 결합선등의 흠(flaw)을 최소화시키기 위해서 선택되어야만 한다. 또한, 주형은 게이트에서의 분리선과 플래시가 주조된 부품의 작동 실링 표면상에 발생하지 않도록 설계되어야 한다. 특정 공정과 주형 디자인 파라미터는 당업자에게 잘 알려져 있고 실험 없이 쉽게 복제될 수 있다.
시일, 시트, 하우징 및 액추에이터 구성 부품은 바람직하게는 주조 가능한 물질로 만들어진다. 시일은 실리콘, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 폴리우레탄, 고무등의 다양한 열가소성 탄성 중합체 물질로 만들어질 수 있다. 그것은또한 TiNi 등의 형상 기억 물질로 만들어질 수도 있다. 시트, 하우징 및 엑추에이터는 열가소성 또는 열경화성 수지로 만들어질 수 있다. 예시가 되는 물질들은 고농도 및 저밀도의 폴리에틸렌, 폴리비닐 염화물, 바렉스, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리탄산염, 폴리에스테르, 폴리(메틸메타크릴테이트), 탄소 조성물등을 포함한다.
본 발명에서 제공된 디스펜싱 및 전달 시스템은 증발, 산화, 및 가수분해의 부작용으로부터 유동성 물질을 유익하게 보호한다. 현재의 디스펜싱 및 전달 시스템은 다음 오염물들 즉, (1) 원생동물, 이스트, 곰팡이, 박테리아, 바이러스등의 미생물, (2) 공기 및 질소, 산소, 이산화탄소 및 물등의 그것의 구성 요소중 일부, (3) 먼지, 스모크, 꽃가루, 및 사상 또는 기타 미립자, (4)예를 들어 HIV 또는 간염-B 바이러스등의 공기 운반 또는 혈액 운반 병원균, 또는 (5) 하나 또는 그 이상의 그것의 요소들로 인한 유동성 배양액의 증발 또는 분해작용(breakdown)이 디스펜싱 및 전달 시스템내에 포함된 유동성 배양액내로 유입되는 것을 유익하게 방지한다.
본 발명에 따른 디스펜싱 및 전달 시스템은 여과장치, 항균성 방부제, 산화 방지제, 흡습성 작용인자, 및 어떤 경우에 있어서의 냉장상태에 대한 필요성을 제거한다. 이것은 유동성 물질의 개선된 순수, 그것의 전체 실질적인 생명이 끝날때 까지 물질의 무균상태를 유지하기 위한 능력, 방부제 필요없이 유동성 물질의 공식화의 용이함, 항균성 작용인자, 더 나아가서 선적 및 저장 비용의 감소 및 손상되는 또는 해로운 부반응의 감소에서의 실질적인 이익을 제공하는 이점을 갖는다.
본 발명의 디스펜싱 및 전달 시스템은 또한 상기 시스템내에 포함된 유동성 배양액의 무균상태 및 보존성을 유지하는 이점을 갖는다. 이것은 효과적으로 유동성 배양액의 저장수명보다 실질적인 생명을 연장시킨다. 이것은 또한 냉장 상태를 필요하지 않고 더 큰 크기로된 컨테이너내에서 유동성 배양액을 디스펜싱하게 하여 유체의 단위 부피당 비용과 규모의 경제성을 감소시키고 선적 및 저장 비용을 감소시킨다.
본 전달 및 디스펜싱 시스템의 다음 이점은 실험 테스트에서 증명되었다. 바이러스 및 박테리어 감염에 대하여 본 발명의 전달 및 디스펜싱 시스템의 효과는 다음 두 가지 예시에서 설명된다.
예시 1
ΦX174 박테리오파지에 의한 바이러스 감염 테스팅[실험 No 131127]
이러한 예시는 수성 또는 점성의 유동성 물질등을 디스펜싱 및 전달하기 위한 멀티도즈 시스템(multidose system)에 사용될 때의 Waterfall's Micro BarrierTM기술의 바이러스 감염에 대한 테스트의 세부 사항을 기술한다.
미생물학적 평가는 루에르 잠금 피팅(luer lock fittings)을 갖는 3-방향 스탑코크의 3개의 포트중 하나에 다음, 즉 60mL 주사기(배지 저장고(media re- servoir)), MicroBarrierTM카트리지(모델#WFLE2a VIS 97-60A), 및 (저장고를 샘플링하는) 3mL 주사기의 각각을 부착시킴으로써 수행되었다. 저장고 주사기는 옥수수 전분을 포함하는 살균한 콩 카세인 소화 배양액(SCDBC)으로 채워져있었다. 증식 배지(growth media)의 점성을 증가시키기 위해서 옥수수 전분을 넣었다. 사용을 시뮬레이션하기 위해서, 살균한 SCDBC의 분취량(aliquot)은 테스트 카트리지를 통해 날마다 디스펜싱되었다. 부가적으로, 카트리지의 끝은 그것이 바이러스의 농축된 현탁액내에 담궈짐으로써 오염되었다. 테스트 유닛은 매일의 오염물질간의 실온에서 배양되었다. 이러한 연구에 사용된 감염 바이러스는 박테리오파지ΦX174이었고, 이것은 대략 108의 mL 당 플라크 형성 유닛(PFU/mL)의 농도로 준비되었다.
매일, 저장고 주사기내에 있는 유체의 분취량이 샘플링 주사기에 모아졌고, 테스트용 유기체의 존재에 대해 분석되었다. 이러한 연구는 21일 동안 수행되었다. 이러한 결과는 감염 유기체가 분석 유체에서 검출되었다면 "양성"으로 기록되었고 그렇지 않으면 음성으로 기록되었다. 이러한 연구는 30개의 샘플 카트리지를 평가했다. 3개의 양성 제어와 10개의 음성 제어가 이 연구에 또한 포함되었다. 배지가 감염 유기체를 유지할 수 있다는 것을 보장하기 위해 증식 촉진 제어가 행해졌다.
카트리지 준비
테스팅에 앞서서, 카트리지는 에틸렌 산화물 가스를 이용하여 살균되었다. 에틸렌 산화물 살균은 다음의 파라미터에 따라 실시되었다.
필수조건: 최소 60분.
온도 : 54 ±2C.
상대습도: 5510%.
가스농도: 60030 mg/liter.
노출시간: 4-5 시간.
기체제거시간: 55 ±2C 에서 최소 48시간.
감염 준비
ΦX174 박테리오파지를 준비하기 위해 대략 100mL의 양분 배양액에E.coli이 주입되었고 대략 6-18 시간동안 빠른 흔들기[200-250RPM]로 37 ±2C에서 배양되었다. 1/100로 희석된 배양물이 준비되었고 37 ±2C에서 배양되었다. 배양물은2-4 x 108CFU/mL[대략 3시간]의 세포밀도로 증식되었다. 이러한 세포 밀도는 640nm 에서 분광측광기로 관측했을 때, 0.3-0.5의 대응하는 광학 밀도를 갖는다. 세균의 배양물은 5-10mL의 ΦX174 박테리오파지 원종(stock)[ATCC # 13706-B1]으로 주입되었다. 박테리오파지대 세균 세포의 비율은 0.1 내지 2.0 사이에 있었다. 현탁액은 37 ±2C에서 대략 1 내지 5시간동안 빠른 흔들기로 배양되었다. 숙주 박테리아의 완전한 용해는 배양액이 사라졌을 때 주의깊게 관찰되었다. 바이러스 현탁액은 적어도 20분동안 10,000 x G 로 원심분리 되었다. 숙주 세포 조직 파편을 제거하기 위해서 살균한 0.22㎛의 필터를 통과하여 상청액이 여과되었다. 박테리오파지 감염 현탁액은 살균한 양분 배양액에 박테리오파지 원종을 희석시킴으로써 준비되었다. 배양의 규정농도는 매일의 테스트로 결정되었다.
배양액 준비
21 ±2C 에서 1,600 내지 2,400 cP의 점성을 얻도록 SCDB(SCDBC)에 옥수수 전분을 넣었다. 혼합물은 일정한 교반작용과 함께 끓는점까지 가열되었다. 배양액은 표준 실험 절차에 따라 살균되었다. 배양액의 점성은 그것이 허용 범위내에 있도록 실온( 21 ±2C )에서 측정되었다.
분석 절차
살균한 60mL의 주사기는 무균상태로 SCDBC로 채워졌다. 전문가는 고효율의 미립자 공기(HEPA) 여과 후드의 안쪽에 저장고 주사기로부터 살균 테스트 튜브 내로 1 mL의 분석 유체를 무균상태로 디스펜싱했다. 이러한 초기 샘플은 상기 카트리지 /주사기 테스트 유닛용으로 시간이 0일 때의 샘플(time = 0 sample) 이었다. 글러브는 이러한 단계동안 닳았고 각 샘플 마다 교환되었다. 샘플 수집 단계는 다음 단계로 진행되기 전에 모든 샘플 및 제어에서 실행되었다.
1 mL를 디스펜싱한 후, 60mL 저장고 주사기는 루에르 잠금 피팅(luer lock fittings)을 갖는 살균한 3-방향 스탑코크중 하나의 포트에 무균 상태로 부착되었다. 그 다음 샘플 수집용 3mL 주사기는 3-방향 스탑코크의 또다른 포트에 부착되었다. 마지막으로, 테스트 카트리지는 3-방향 스탑코크의 제3포트에 부착되었다. 대략적으로, 1 mL의 SCDBC는 테스트 카트리지를 통해 저장고 주사기로부터 디스펜싱 되었다. 디스펜싱된 유체는 분석용으로 모아지는 것이 아니라, 테스트 카트리지의 사용을 시뮬레이션 하기위해 간단하게 사용되었다. 그 다음, 카트리지의 끝이 배양 현탁액내로 대략 0.5 cm 담궈짐으로써 오염되었다. 오염된 배양물은 루에르 잠금 영역을 적시지 않고 카트리지의 개구를 완전히 덮었다. 전체 유닛(주사기, 스탑코크 및 카트리지)은 편평면위에 위치되었고 24 ±4시간동안 실온( 21 ±2C )에 놓여졌다.
24-시간동안의 배양기간 후에 저장고 주사기로부터 샘플이 모아졌다. 카트리지쪽 포트가 폐쇄되었고, 저장고 주사기로부터 샘플링 주사기내로 대략 1mL의 배지가 꺼내졌다. 1mL 샘플을 포함하는 주사기가 제거되어 별도로 놓여졌다. 다음날의 샘플 수집에 사용되는 살균한 3mL 주사기로 대체되었다. 그 후 샘플은 디스펜싱 및 오염 단계를 거쳤다. 플라크 분석이 4일 연속 주사기로부터 모아졌던 샘플에서 바이러스를 검출하지 못했다면 21일동안 테스팅이 수행되었고, 이 시점에서 양성 샘플의 추가 테스팅이 종결되었다.
제어
테스팅 프로그램에 10개의 음성 제어와 3개의 양성 제거가 포함되었다. 음성 제어는 시스템 내부로의 바이러스의 침입을 막기 위해 이들 카트리지 유닛의 출구 포트가 청결한 밀봉재로 밀봉되었다는 것을 제외하고, 상기 테스트 유닛과 동일한 방식으로 준비된 살균 테스트 유닛(저장고 주사기, 샘플링 주사기, 3-방향 스탑코크 및 카트리지)으로 구성되었다. 양성 제어는 탄성 시스가 감염 바이러스의 침입을 촉진시키는 슬릿을 갖는 것을 제외하고 테스트 유닛과 동일한 방식으로 준비된 살균 테스트 유닛으로 구성되었다.
테스트가 끝날 무렵에 음성인 테스트 유닛의 주사기내 배지에 증식 촉진 테스트가 실행되었다. 이러한 테스트는 0.1mL의 바이러스 배양물이 100PFU 보다 작게 포함될 때, 저장고 주사기로부터 1mL의 배지를 주입하는 것과 관련되었다. 감염 유기체가 존재하는지를 결정하기 위해 분취량이 플라크 분석되었다.
플라크 분석 절차(ΦX174 에 대하여 테스트된 유닛)
3mL의 샘플링 주사기에 모아진 분취량은 3mL의 용량을 갖도록 용융된(45 ±2℃) 상부 세균 배양기(top agar)에 1mL의 분취량을 넣어 ΦX174가 남아있는지에 대해 분석되었다. 용융된 상부 배양기에 대략 2방울의E.coli가 넣어졌고 이것이 저부 세균배양기 플레이트의 표면위로 주입되어 고체화되었다. 상기 플레이트는 37 ±2℃에서 18-24시간동안 배양되었다. 감염 유기체가 분석 유체에 검출되었는지 여부에따라 그 결과가 "양성" 또는 "음성"으로 표시되었다. "양성" 은 ΦX174가 검출되는 것을 나타냈고, "음성"은 ΦX174가 검출되지 않는 것을 나타냈다.
결과
첫주의 분석 결과(표 1A 및 1B 참조)는 음성 제어를 위한 음성 결과 및 양성 제어를 위한 양성 결과를 매일 나타내고 있다. 4일 연속 증식 후에는 음성 제어 테스팅이 중지되었다. 하나의 샘플 카트리지(15번)는 day2에 증식을 했다. 그러나, 다음날 이러한 카트리지로부터 얻어진 샘플은 더 이상 증식을 나타내지 않았다.
테스팅의 둘째주 동안에는(표 2A 및 2B 참조) 30개의 테스트 유닛중 어떠한 유닛에서도 증식이 관찰되지 않았다. 음성 제어는 음성으로 남았다.
셋째주 동안의 테이터(표 3A 및 3B 참조)는 분리된 3일(15, 17 및 21일)에 4개의 샘플(카트리지 번호 4, 14, 20 및 25) 및 하나의 음성 제어(NEG 5) 증식을 나타냈다.
실제로 바이러스가 카트리지를 통과했다면 예상할 수 있듯이 어떠한 테스트 유닛도 연속한 날에 브레이크스루(breakthroughs)를 나타내지 않았기 때문에, 테스트 샘플에서 분석된 플라크가 환경오염으로 비롯된다는 것을 알 수 있다. 카트리지를 통과한 감염 유기체의 침입을 막는 청결한 실리콘 밀봉재로 음성 제어의 출구 포트가 밀봉되었기 때문에 음성 제어의 증식 발생이 이러한 입장을 강화한다.
샘플#4와 #15에 나타난 의사 오염(spurious contamination)의 높은 규정 농도에서조차 환경 오염에 영향을 미칠 수 있다. 테스트 바이러스는 매우 안정적이며 건조되어 잘 살아남는다. 대략 3.3-4.2 x 103ΦX174 박테리오파지 입자는 0.1 ㎛ 입자내에 포함될 수 있다. 이것은 알려진 의사 플라크의 수를 충분히 초과한다. 미국 보건부에 따르면 공기로 운반되는 0.1 ㎛의 입자의 침전률은 1시간당 대략 0.115 인치가 된다. 이러한 테스트 샘플은 개방 실험실에 유지되며 날마다 처리된다. 감염 유기체인 ΦX174는 테스트 시스템에서 증식하지 않고 비자동성(non-motile)이라는 점이 주목된다. 결과적으로, 두 가지 방법으로만 테스트 분취량으로의 엔트리를 얻을 수 있다. 분석시 공기로 운반되는 접촉을 통해, 즉, 유체 흡입을 통해서 바이러스 유기체가 공기중에서 디스펜싱되어 분석 플레이트와 접촉하고/하거나 확산에 의해 카트리지를 가로질러 전달된다. 감염 유기체의 특성과 상기 결과를 기초로할 때, 후자는 가망이 없어진다. 대개 이러한 연구에서 관찰된 플라크는 심하게 오염된 주사기와 장치와의 교차 오염에 기인한 것이다.
증식 촉진 테스트는 day 21까지 일관된 증식을 갖지 않은 10개의 음성 제어 및 30개의 테스트 샘플의 저장고 주사기로부터 얻어진 1mL의 배지 분취량에서 행해졌다. 분취량에는 대략 16PFU를 포함하는 0.5mL의 감염 배양물이 주입되었다. 모든 주입된 분취량에서 증식이 나타났다.
토의
점성의 유동성 물질용 멀티도즈 디스펜싱 및 전달 시스템에 사용하는 Water fall Company의 MicroBarrierTM카트리지는 연장된 시간 주기 동안의 전달중에 및 전달 사이에 외부 오염원의 유입이 방지되도록 설계된다. 세균 오염에 대한 가능성은 특별히 디스펜싱 및 전달 시스템이 다회용 제품을 배출하도록 사용될 때 그리고 연장된 시간 주기동안 사용되는 제품을 위해 사용될 때 많은 유동성 제품과 관련되어 있다.
Waterfall Company의 기술 차단 효과(barrier effectiveness)를 평가하기 위한 바이러스 모델에 대한 선택은 혈액에 의해 운반되는 병원균의 침입을 막을 때 그 사용이 중요시된다. 실질적으로 혈액으로 운반되는 병원균을 테스트 유기체로 사용하는 것과 관련한 문제점이 있다. 간염-B 바이러스(HBV)와 감염-C 바이러스 (HCV)는 실험실에서 증식될 수 없다. 사람의 면역 결핍 바이러스(HIV)는 그것의 높은 전염 가능성과 극단적이고 고가의 예방 조치에 대한 필요성으로 인한 상당한 안정성과 책임 고려를 나타낸다.
따라서, 혈액으로 운반되는 병원균의 모델이 연구되었다. 대용물(surrogate)의 이상적인 특성은 작은 크기, 구형 또는 다면[거의 둥근] 구조, 환경 안정성, 하위 또는 비인간 전염성, 높은 분석 민감성, 빠른 증식 및 달성할 수 있는 높은 규정 농도를 포함할 것이다. ΦX714 박테리오파지는 그것이 이들의 모든 기준을 만족하기 때문에 언급된 혈액으로 운반되는 병원균의 가장 적절한 대용물로 선택되었다. ΦX714 박테리오파지는 어떠한 외피도 가지고 있지 않고, 그 크기는 [가장 작은 병원균인 HCV와 유사한] 25-27nm이고, 상술된 모두 세 개의 바이러스 병원균과 유사한 20면체 또는 거의 구형인 구조를 갖고 탁월한 환경 안정성을 가지며 인간에 비전염성이고 단일의 바이러스 입자에 접근하는 검출의 제한을 갖고 매우 빠르게 증식하며[분석 결과는 적게는 4-8시간 내에 판독될 수 있고], HBV[ 언급된 가장 농축된 병원균]와 유사한 매우 높은 규정 농도에 도달하도록 배양될 수 있다.
동물 바이러스 대용물은 그것들이 특수화된 세포 배양과 효소 분석 기술을 요구하기 때문에 이용되지 않는다. 또한, 대부분의 동물 바이러스의 안정성은 바람직한 것보다 작고 플레이팅 효과는 낮거나 알려져 있지 않다. 바이러스 외피 또는 표면[즉, 친유성, 친수성,등]의 다양성에도 불구하고, 그것들은 일반적으로 차단 또는 침투 테스트에서 유사하게 실행된다. 이것은 바이러스가 그들 자신의 물리적 또는 화학적 특성에 의하기보다 액체 운반체에 더 많이 영향을 받고, 현탁되어 있는 액체의 충전을 채택하기 때문이다.
이러한 생성물을 구성하는 유체의 점성을 시뮬레이션하기 위해서, 대략 21 ±2℃에서 2,000 cP의 절대 점성도를 초래하는 4g/100 mL(4%w/v) 농도의 증식 배지에 옥수수 전분을 넣는다.
요약
3주의 테스트 기간에 걸쳐, Waterfall MicroBarrierTM테스트 카트리지는 ΦX714(대략 108PFU/mL)로 매일 감염되었다. 주사기내의 저장고 용액은E.coli을사용하는 플라크 분석 절차를 이용하여 매일 ΦX174에 대해 테스트되었다. 30개의 카트리지중 4개의 카트리지는 하루 이상 플라크를 가졌다. 이것은 87%에 해당하는 명백한 차단 성능과 일치한다. 그러나, 연일 어떠한 테스트 샘플도 양성으로 분석되지 않았기 때문에, 이들 4개의 양성 테스트 결과는 베이스라인 에러(baseline error)를 나타내는 환경 오염물질에 기인한다. ΦX174을 에어로졸화하고 바이러스 입자가 샘플링 공정을 오염시키게 하는 것은 비교적 쉽다.
더욱이, 실리콘으로 막힌 엔트리와 출구 포트를 갖는 음성 제어 카트리지의 저장고 용액내에 바이러스가 존재함은 바이러스 입자가 공기로 운반되었고 카트리지를 뚫고 지나가지는 않았다는 것을 나타낸다. 따라서, 분석시 테스트 샘플 양성은 환경 오염으로 인해 발생되었고, 3주의 테스트 기간내내 바이러스 입자의 침입을 방지하는데 있어서 Waterfall's MicroBarrierTM카트리지는 100% 효과적인 베리 어(barrier) 였다.
비교를 해보면, 60분동안 동일한 바이러스로 테스트 했을 때, 외과용 장갑과 콘돔과 같은 베리어들은 장소에 따라 변경되고 50% 미만으로부터 100% 까지의 차단 성능 범위를 나타낼 수 있다.
예시 2
Brevundimonas Diminuta 에 의한 세균감염 테스팅[실험 번호 129733]
다음의 예시는 모델 #WFLE2aVIS 97-60A인 점성 물질용 멀티도즈 디스펜싱 및 전달 시스템에서 Waterfall's MicroBarrierTM카트리지의 세균 감염 테스트의 세부사항을 제공한다. 시스템 설계는 점성 유체의 멀티도즈의 전달을 가능하게 하고 연장된 시간동안 외부 오염물질의 유입을 막는다.
미생물학적 평가는 다음의 각각, 즉 60mL 주사기(배지 저장고 (media reservoir)), MicroBarrierTM카트리지, 및 (저장고를 샘플링하는) 3mL 주사기를 루에르 잠금 피팅을 갖는 3-방향 스탑코크의 3개의 포트중 하나에 부착시킴으로써 수행되었다. 저장고 주사기는 옥수수 전분을 포함하는 살균한 콩 카세인 소화 배양액(SCDBC)으로 채워졌다. 증식 배지(growth media)의 점성을 증가시키기 위해서 옥수수 전분을 넣었다. 이용을 시뮬레이션 하기 위해서, 살균한 SCDBC의 분취량 (aliquot)이 테스트 카트리지를 통해 날마다 디스펜싱되었다. 부가적으로, 카트리지의 선단은 박테리아의 농축된 현탁액내에 담궈짐으로써 오염되었다. 이러한 연구에 사용되는 박테리아는 1 x 108의 mL당 콜로니 형성 유닛(CFU/mL)의 보다 더 큰 평균 농도에서Brevundimonas Diminuta였다.
매일, 저장고 주사기내 유체의 분취량이 샘플링 주사기에 모아졌고, 테스트용 유기체의 존재가 분석되었다. 이러한 연구는 21일 동안 수행되었다. 그 결과는 감염 유기체가 분석 유체에서 검출되면 "양성"으로 기록되었고 그렇지 않으면 음성으로 기록되었다. 이러한 연구는 30개의 카트리지를 평가했다. 3개의 양성 제어와 3개의 음성 제어가 이 연구에 또한 포함되었다. 배지가 감염 유기체를 유지할 수 있도록 증식 촉진 제어가 일어났다.
카트리지 준비
테스팅에 앞서서, 테스트 카트리지는 에틸렌 옥사이드 가스로 살균되었다. 에틸렌 옥사이드 살균은 다음의 파라미터에 의해 실시되었다.
필수조건: 최소 60분.
온도 : 54 ±2C.
상대습도: 5510%.
가스농도: 600 mg/liter30 mg/liter.
노출시간: 4-5 시간.
기체제거시간: 54 ±2C 에서 최소 48시간.
감염 준비
대략 100mL의 콩 카세인 소화 배양액(SCDB)에B. diminuta이 주입되었고 24 ±4시간동안 30 ±2C의 온도에서 배양되었다. 매일의 테스팅을 위해 새로운 세균 배양물이 만들어졌고 적정되었다. 새로운 배양물을 사용하기에 앞서서, 넓은 플레이트에 순도가 확인되었다. 이러한 새로운 배양물은 카트리지의 끝을 오염시키기 위해 사용되었다.
배양액 준비
21 ±2C 에서 1,600 내지 2,400 cP의 점성을 얻도록 SCDB(SCDBC)에 옥수수 전분을 넣었다. 혼합물은 일정한 교반작용과 함께 끓을 때까지 가열되었다. 배양액은 표준 실험 절차에 따라 살균되었다. 실온( 21 ±2C )에서 배양액의 점성이 측정되었고 2008cP로 알려졌다.
분석 절차
살균한 60mL의 주사기는 무균상태로 SCDBC로 채워졌다. 전문가는 고효율의 미립자 공기(HEPA) 여과 후드의 안쪽에 저장고 주사기로부터 콩 카세인 소화 배양액(SCDBA)상으로 1방울의 분석 유체를 무균상태로 디스펜싱했다. 이러한 초기 샘플은 상기 카트리지 /주사기 테스트 유닛용으로 시간이 0일 때의 샘플(time = 0 sample)이었다. 글러브는 이 단계동안 닳았고 각 샘플 마다 교환되었다. 샘플 수집 단계는 모든 샘플에서 실행되었고 다음 단계로 진행되기 전에 제어를 한다.
1방울을 디스펜싱한 후, 60mL 저장고 주사기는 루에르 잠금 피팅(luer lockfittings)을 갖는 살균한 3-방향 스탑코크중 하나의 포트에 무균 상태로 부착되었다. 그 다음 샘플 제거용 3mL 주사기가 3-방향 스탑코크의 또다른 포트에 부착되었다. 마지막으로, 테스트 카트리지는 3-방향 스탑코크의 제3포트에 부착되었다. 대략적으로, 1 mL의 SCDBC는 테스트 카트리지를 통해 저장고 주사기로부터 디스펜싱 되었다. 디스펜싱된 유체는 분석용으로 모아지는 것이 아니라, 테스트 카트리지의 사용을 시뮬레이션하기 위해 사용되었다. 그 다음, 카트리지의 끝이 배양 현탁액내로 대략 0.5 cm 담궈짐으로써 오염되었다. 오염된 배양물은 루럴 잠금 영역을 적시지 않고 카트리지의 개구를 완전히 덮었다. 전체 유닛(주사기, 스탑코크 및 카트리지)은 편평면위에 위치되었고 24 ±4시간동안 룸 온도( 21 ±2C )에 놓여졌다.
24-시간동안의 배양기간 후에 저장고 주사기로부터 샘플이 모아졌다. 카트리지쪽 포트가 폐쇄되었고, 대략 1mL의 배지가 저장고 주사기로부터 샘플링 주사기 내부로 꺼내졌다. 1mL 샘플을 포함하는 주사기가 제거되어 별도로 놓여졌다. 다음날의 샘플 수집에 사용되는 살균한 3mL 주사기로 대체되었다. 그 후 샘플은 디스펜싱 및 오염 단계를 거쳤다. 4일 연속 주사기로부터 모아졌던 샘플에서 증식을 검출하지 못했다면 최소 7일동안 테스팅이 수행되었고, 이 시점에서 양성 샘플의 추가 테스팅이 종결되었다.
제어
테스팅 프로그램에는 3개의 음성 제어와 3개의 양성 제거가 포함되었다. 음성 제어는 시스템 내부의 바이러스 침투를 방지하기 위해 이들 카트리지 유닛의 출구 포트가 청결한 밀봉재로 밀봉되었다는 것을 제외하고, 상기 테스트 유닛과 동일한 방식으로 준비된 살균 테스트 유닛(저장고 주사기, 샘플링 주사기, 3-방향 스탑코크 및 카트리지)으로 구성되었다. 양성 제어는 탄성 덮개가 슬릿을 가져, 감염 박테리아의 침입을 촉진시키는 것을 제외하고 상기 샘플 테스트 유닛과 동일한 방식으로 준비된 살균 테스트 유닛으로 구성되었다.
증식 촉진 테스트는 21동안의 테스트가 끝날 무렵 음성이었던 테스트 유닛의 주사기내의 배지에서 실시되었다. 이 테스트는 가능하다면 <100 CFU 또는 <10 CFU를 포함하는 0.1mL의B. diminuta를 갖는 저장고 주사기로부터 1mL의 배지를 주입하는 것과 관련되었다. 배지는 24 -48시간동안 37 ±2℃의 온도에서 배양되었다. 그 후 감염 유기체가 존재하는 지의 여부를 결정하기 위해 배지의 분취량이 분석되었다.
B. Diminuta 용 분석절차
SCDA에 한 방울 넣고 37 ±2℃의 온도에서 24-72시간동안 배양함으로써 모아진 샘플이 증식을 위하여 질적으로 분석되었다. 결과의 확인이 필요한 경우에 샘플의 나머지가 냉장고에 저장되었다. SCDA 플레이트에서 발생하는 증식은 격리된 유기체가B. diminuta였는지를 결정하기 위해 생화학적으로 테스트되었다. 그램 음성 로드와 양성 산화요소 테스트를 나타내는 얼룩은 감염 유기체의 확인이라고 여겨졌다.
결과
테스팅의 첫주동안 30개의 테스트 유닛중 어떤 유닛에서도 B. diminuta증식이 관찰되지 않았다. 음성 제어는 음성이었다. 양성 제어는 매일B. diminuta에대해서 양성이었다. 양성 제어의 테스팅은 4일 연속 증식 후 계속되지 않았다. 표 4에서 첫주의 결과가 상세화된다.
테스팅의 둘째주 동안 30개의 테스트 유닛 중 어떤 유닛에서도B. diminuta증식이 관찰되지 않았다. 음성 제어는 음성으로 남았다. 표 5에는 둘째주의 결과가 상세화된다.
하나의 샘플(#26)은 16일부터 19일까지 매일 양성이어서, 이러한 카트리지의 테스팅이 중지되었다. SCDA 플레이트에서의 증식이 테스트 되었고 생화학적으로B. diminuta와 다른 유기체인 것으로 발견되었다. 이러한 증식은B. diminuta이 아니었기 때문에, 카트리지가 감염되지 않았다고 여겨지지 않는다. 감염 유기체가 카트리지를 통과했다면 오염물질이 그것의 증식을 막기 때문에 테스팅이 중지되었다.B. diminuta증식은 테스팅의 세째중 동안 다른 29개의 테스트 유닛중 어떠한 유닛에서도 관찰되지 않았다. 음성제어는 제3주동안 동일하게 유지되었다. 표 6에서는 세째주의 결과가 상세화된다. 요약하면, 남아있는 29개 샘플은B. diminuta에 의한 브레이크스루를 성공적으로 저지하여 100%의 효과적인 차단을 나타낸다.
토의
모델 #WFLE2aVIS 97-60A인 점성 물질용 멀티도즈 디스펜싱 및 전달 시스템에서 Waterfall Company의 MicroBarrierTM카트리지는 전달중에 및 전달 사이에 외부 오염원의 유입을 막도록 설계되었다.
세균 오염에 대한 가능성은 특별히 디스펜싱 및 전달 시스템이 다회용 제품을 배출 및 연장된 시간 주기동안 사용되는 제품을 위하여 사용될 때 많은 유동성 제품과 관련되어 있다.
감염 유기체로서Brevundimonas diminuta의 선택은 주의깊게 조절된 조건하에서 증식되었을 때 그것의 작은 크기를 기초로 했다. 적절히 배양되었을 때, 많은Brevundimonas가 0.45㎛의 세포막 필터를 통과할 것이다. 유기체의 작은 크기는 테스트 카트리지에 극심한 세균 감염을 나타냈다. 또한,B. diminuta는 제약 공정을 위해 세포막 필터 유효 테스팅을 수행하기 위해 선택된 유기체이다. 유기체를 영양물로 이동시키는 센서 장치의 구비 뿐만 아니라 이러한 감염 유기체의 빠른 이동성은 테스트 감염의 심각함을 강화시켰다.
이러한 생성물을 구성하는 유체의 점성을 시뮬레이션 하기위해서, 4g/100 mL (4%w/v) 농도의 증식 배지에 옥수수 전분을 넣어, 대략 21 ±2℃에서 2,000 cP의 절대 점성도를 갖게 했다.
영양 배지를 매일 디스펜싱하는 것에 대한 선택은 심각한 감염을 나타냈다. 장치를 통한 증식을 허용하도록 24시간 새로운 배양물을 갖는 매일의 오염은 잦은 디스펜싱 단계를 포함하는 테스트보다 더욱 심각했다. 또한, 연구 계획서에서는 감염 레벨이 106보다 커지도록 요구되었지만, 실제 사용된 감염의 평균 규정농도는 108보다 컸다.
요약
Waterfall Company의 MicroBarrierTM카트리지는Brevundimonas diminuta,작고, 운동성이 큰 세균으로 매일 감염되었다. 감염 테스트 절차는 (1)카트리지를 통한 영양 배지의 디스펜싱, (2) 카트리지 끝이 농축된 세균의 현탁액(108CFU/mL)에 담궈짐으로써의 오염, 및 (3) 21 ±2℃에서 24시간 배양하기 위해 수평면위에 각각의 카트리지와 주사기를 위치시키는 것으로 구성되었다. 카트리지는 21일동안 완전한 살균을 제공했다. 이것은 3주 동안 108CFU/mL의B. diminuta를 갖는 매일의 감염에 대하여 100% 의 효과적인 차단과 일치한다.
장치의 독특한 설계는 다른 종래의 미생물학적 차단과의 비교를 어렵게 한다. 그러나, 이러한 장치는 0.45㎛의 미소다공성 세포막을 위한 우리의 실험에서 알려진 장치와 유사하거나 보다 뛰어나게 실행되었다.
본 발명의 상술된 특성은 액체, 용액, 현탁액, 분산액, 로션, 크림, 겔 및연고를 포함하는 유동성 배지의 너비 범위에서 디스펜싱 및 전달하기 위한 시스템을 제공한다. 이들 유동성 배지는 휘발성 또는 비휘발성, 수성 또는 비수성 중 하나가 될 수 있고 그것의 조합 뿐만 아니라 무기 또는 유기 유체로서 분류되었다. 본 발명은 어떤 산업에서 사용되는 유체를 디스펜싱 및 전달하는데 있어서 응용된다.
본 발명은 가장 실용적이고 바람직한 실시예가 되도록 고려되어 설명되고 있지만, 본 발명의 실시예에 한정되지 않도록 이해되어야 하며, 반면에 발명의 사상과 부가된 청구항의 범위내에서 다양한 수정과 동등한 구성을 포함하는 것을 목적으로 한다. 예를 들어, 하나 또는 그 이상의 베인이 시트의 직경을 가로질러 연장될 수 있다. 이와 달리, 시트는 하나 또는 그 이상의 섹터들을 포함하거나 하나 또는 그 이상의 채널은 각각의 섹터 또는 채널이 시트를 통과하는 단일 방향의 층류튜브의 흐름을 형성하도록 시트 사이에 배치될 수 있다. 시일과 시트가 폐쇄 위치에 있을 때, 인접한 시일의 보어를 막기 위해 시트의 어떤 편리한 지점에 블록킹부가 제공될 수 있다. 블록킹부가 유로에 정렬되어 시일과 시트가 개방 위치에 있을 때 난류가 유입되지 않도록 성형된다.
또한 시트는 출구의 에지가 블록킹부에 있을 때 입구와 출구를 갖는 튜브를 포함할 수 있다. 인접 시일은 블록킹부와 같은 면적을 갖는 입구와 출구 오리피스를 갖는 보어를 구비한다. 보어는 각각 폐쇄 상태에서 시일과 일치하여 맞물려질 때 흐름을 막아 개방 상태에서 흐를 수 있게 한다. 이러한 실시예에서, 보어는 중심에 위치될 필요는 없지만 시트의 블록킹부와 다소 정렬될 필요는 있다.
중요한 것은 튜브의 주변 표면이 튜브를 관통하는 유체 흐름을 억제하고, 유사하게 시일의 보어가 유로를 막는다는 것이다. 폐쇄된 상태로의 변화시, 시일은 시트를 갖는 시일링 표면에 접촉하여 충격파를 발생시키고 흐름이 경계층의 분리 없이 시일 출구 오리피스의 하류에 충분한 영향을 미쳐 역류 또는 환류를 방지할 수 있게 한다. 초과 유동성 물질은 밀봉면에 인트랩되고 공기 또는 임의의 다른 외부 오염물이 역류하는 것을 방지한다. 그러나, 이러한 구조에서, 시트는 유로를 따라 유동성 배지의 단일 방향의 층류를 제공한다.
따라서, 당업자는 이러한 모든 대응 구조가 다음 청구항의 범위내에 포함되도록 이해되어야 한다.

Claims (29)

  1. 밀폐된 유로로부터 유동성 물질을 오염 없이 전달하는 시스템으로서, 솔리드 부분을 갖는 시트와 유로에 배치된 구멍을 갖는 가역 변형성 시일을 포함하고,
    상기 시일과 시트는 기계적 힘, 전자기장, 열 변동 또는 변형을 초래하기에 충분한 기타 작용에 의한 시일의 변형시 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동 가능하고,
    시트를 통한 흐름의 튜브를 가정하도록 상기 시트는 유동성 물질을 억제하기 위해 제공되고,
    여기서 상기 시일의 구멍은 상기 시일과 상기 시트 사이에 시일링 표면을 만들도록 상기 시트의 솔리드 부분에 일치하여 폐쇄 위치로 맞물림 되어, 상기 시일링 표면에서의 유동성 물질은 시일과 시트를 결합하는 하나 또는 그 이상의 층들로 인트랩되고, 상기 인트랩된 물질은 오염물질이 역류되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 무오염 전달 시스템.
  2. 유동성 물질의 무균상태와 보존성을 유지하고 저장고로부터 유동성 물질을 전달하는 시스템으로서,
    유동성 물질용 유로를 형성하는 저장고와 작동적으로 연결되고, 유로에 단일 방향의 층류를 제공하기 위해 정렬된 주표면과 상기 인접 시일이 제1 또는 폐쇄 상태에서 시트와 정합하여 결합될 때 흐름을 막는 블록킹부를 각각 갖는 하나 또는그 이상의 베인을 포함하는 시트,
    상기 제1상태에서 흐름을 막기 위해 상기 시트와 정합되어 결합하고, 상기 시일과 시트가 제2 또는 개방 상태에 있을 때 단일 방향의 흐름이 보어를 통과하도록 상기 시트의 블록킹 부분과 동축적으로 정렬된 보어를 형성하는 시일링 표면을 포함하고 가해진 압력에 응답하는 시일,
    상기 제1 및 제2상태 사이에서 상기 시일이 가역적으로 전이하도록 상기 압력을 활성화 및 비활성화시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질 전달 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 시트중 하나 또는 그 이상의 베인은 상기 시일링 표면에서 상기 시일과 결합하도록 배치되어, 베인 에지 표면의 궤적이 외부 오염을 막는데 효과적인 시일 -타이트 맞물림 상태로 상기 시일과 시트를 함께 잠그도록 상기 시일에 소정의 응력을 가하기 위해서 실질적으로 아치 모양을 형성하는 에지 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질 전달 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 시일과 시트의 결합면은 실질적으로 0 내지 대략 5 미크론의 범위를 갖는 표면 균일성을 나타내는 것을 특징으로 하는 유동성 물질 전달 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 시일과 시트의 결합면 사이의 잔류 유동성 물질은, 외부 물질의 침입에 불충분한 하나 또는 그 이상의 분자층들을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질 전달 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 시일이 메모리 효과를 갖는 가역 변형성 물질을 포함하여, 개방 상태에서 폐쇄 상태로의 전이가 상기 시스템내로의 역류 또는 오염원의 침입을 막는 보어쪽으로의 수축에 의한 것을 특징으로 하는 유동성 물질 전달 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 시일은 제1 및 제2상태 사이에서 상기 시일이 가역적으로 전이될 수 있도록 양압 또는 음압에 반응하는 탄성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질 전달 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 시일은 상 변화(phase change)를 초래하기에 충분한 에너지 필드의 적용에 반응하는 형상 기억 합금을 포함하여 제1 및 제2상태 사이에서 가역성 전이를 행하는 것을 특징으로 하는 유동성 물질 전달 시스템.
  9. 유동성 물질의 내부 압력을 유지하고 고유 내부 압력에 의해 유동성 물질을 오염없이 디스펜싱하는 전달 시스템으로서,
    유동성 물질을 포함하는 저장고,
    폐쇄 상태와 개방 상태 사이에서 전이시키는 활성 압력에 반응하고 가역 변형가능하고 유동성 매질용 유로를 제공하도록 그것을 통해 연장된 보어를 형성하는 가역 변형성 표면을 포함하는 시일,
    상기 시일을 밀폐시키는 주변부, 상기 시일과 시트가 폐쇄된 상태에 일치하여 맞물릴 때 흐름을 방지하기 위하여 보어와 정렬된 솔리드 부분, 상기 주변부에 종속되어 상기 유로를 따라 단일 방향의 층류를 제공하도록 정렬된 주표면을 갖고, 상기 시일과 시트가 폐쇄된 상태에서 일치하여 맞물림될 때 상기 시일에 대하여 유동성 물질의 내부 압력을 가하도록 유로를 가로지르는 상기 시일에 아치 형상을 제공하는 시일 접촉 에지를 더욱 포함하는 하나 또는 그 이상의 베인을 포함하는 시트,
    개방 및 폐쇄 상태 사이에서 상기 시일을 전이시키기 위해 상기 시일을 활성 및 비활성시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 무오염 전달 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 시트의 아치모양 표면의 만곡부 반경과 시일의 듀로미터는 유동성 물질에 소정의 크래킹 압력을 제공하도록 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 무오염 전달 시스템.
  11. 외부 오염없이 유동성 물질을 전달하는 장치로서,
    유동성 물질을 포함하는 저장고,
    유로를 형성하는 주변부, 저장고 밖으로 물질의 단일 방향 층류를 제공하기 위해 배치된 하나 또는 그 이상의 베인, 흐름을 막기 위해 배치된 블록킹부를 포함하는 시트,
    시트에 대하여 폐쇄 및 개방 위치 사이에서의 전이를 행하는 압력의 적용 및 제거에 반응하고 상기 시트와 결합 맞물림되도록 시트의 블록킹부와 같은 면적을 갖는 보어를 구비하고 시일이 폐쇄 위치에 있을 때 흐름을 방지하는 시일링 표면을 포함하는 가역 변형성 시일,
    상기 시트로부터 시일의 보어를 통해 단일 방향으로 물질이 흐를 수 있도록 상기 시트에 대해서 제2 또는 개방 위치로의 상기 시일링 표면의 전이를 행하기 위하여 상기 시일에 활성 압력을 제공하는 수단을 포함하고,
    상기 개방 상태로부터 상기 폐쇄 상태까지의 시일의 전이는 외부 오염물의 침입 경로를 제거하도록 상기 보어로부터 유동성 물질을 충분히 배출하도록 보어 중심쪽으로 강하게 수축에 의한 것을 특징으로 하는 외부 오염 없이 유동성 물질 전달 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 시일과 시트는 압착성 튜브의 넥안에 포함되는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 시트의 하나 또는 그 이상의 베인 및 블록킹부는 상기 시일에 결합 맞맞물리도록 유로를 가로지르는 시일링 표면을 형성하도록 배치되어 상기 시일에 소정의 크래킹 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 저장고는 체적을 줄일 수 있는 저장고를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 유동성 매질의 생체내 또는 생체외 유로에 놓인 단일 방향 밸브로서,
    유로에 배치되고 유동성 매질에 단일 방향의 층류를 가하는 주표면을 각각 갖는 하나 또는 그 이상의 베인들을 포함하고 유로를 밀폐하는 외주 표면을 갖고, 상기 유로에 실질적으로 가로지르도록 배치된 블록킹부를 더욱 포함하는 시트,
    상기 시트에 대하여 폐쇄 위치 및 개방 위치 사이에서 전이하는 활성 압력에 반응하고 시일이 폐쇄 위치에서 상기 시트에 일치하도록 맞물림될 때 상기 시일을 통과하거나 가로지르는 흐름을 방지하는 상기 시트의 블록킹부와 정렬된 입구를 갖는 보어를 포함하는 시일링 표면을 구비한 가역 변형성 시일,
    상기 시일이 제2 또는 개방 위치에서 시트와 분리될 때 상기 시일과 시트를통해 단일 방향의 유동성 매질의 층류를 형성하는 출구를 갖는 보어를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 방향 밸브.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 시일은 메모리 효과를 갖는 가역 변형성 물질을 포함하여 상기 개방 상태부터 폐쇄 상태로의 전이가 활성 압력의 제거와 실질적으로 동시에 일어나고 상기 보어를 통과하여 초과 유동성 매질을 배출하는 것을 특징으로 하는 단일 방향 밸브.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 개방 상태로부터 상기 폐쇄 상태로의 시일의 전이는 상기 출구로부터 유동성 매질을 배출하고 상기 시일링 표면에서 배출되지 않는 임의의 매질을 구속하는 자기 세정 충격파를 제공하기 위해 상기 보어쪽으로 상기 시일의 강한 수축에 의한 것을 특징으로 하는 밸브.
  18. 저장고에 있는 유동성 매질의 무균 상태와 보존성을 유지하는 전달 시스템으로서,
    제1솔리드 부분 및 상기 저장고 밖으로 유동성 물질의 흐름 튜브를 생성하도록 배치되고 외부 물질의 침입용으로 불충분한 감소된 경계층에 의해 시트를 통과하여 유로에 유동성 매질을 억제하는 외주 표면을 포함하는 시트,
    시일과 시트가 폐쇄 위치에서 맞물려질 때 유로를 블록킹하는 시트와 일치하여 맞물림 되고 상기 시트의 상기 제1부분과 동일한 넓이를 갖는 입구와 상기 시일과 시트가 개방 위치에 있을 때 상기 유동성 물질의 흐름을 수행하는 출구를 갖는 보어를 더욱 형성하는 상기 시일링 표면을 포함하여 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 시트에 대하여 전이하는 시일,
    상기 폐쇄 및 개방 위치 사이에서 상기 시일과 상기 시트의 전이를 행하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 시일이 상기 개방 및 폐쇄 상태 사이의 전이를 행하도록 양압 또는 음압의 적용에 반응하는 가역 변형성 탄성 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 시일은 가역 변형성 물질을 포함하고 상기 폐쇄된 위치로 상기 전이는 상기 보어를 향해 동심 수축을 나타내어 실질적으로 모든 유동성 물질을 출구의 하류로 배출하고 배출되지 않은 어떤 유동성 물질을 상기 시일링에 가두도록 충격파를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 시일은 상기 개방 및 폐쇄 상태 사이의 전이를 위한 상변화를 행하기에 충분한 에너지의 적용에 반응하는 형상 기억 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  22. 유동성 물질의 보존성과 무균상태를 유지하고 유동성 물질의 유로에서 생체내 또는 생체외 배치용 일방향 시스템으로서,
    유동성 물질의 질량 흐름 유선을 형성하는 시트,
    제1상태에서 질량 흐름 유선을 블록킹하기 위해 시트와 동작적으로 연결된 시일링 표면을 갖는 시일을 포함하고,
    상기 시일은 제2상태에 있을 때 출구로부터 상기 질량 흐름 유선을 하류로 전달하는 상기 출구와 상기 질량 흐름 유선을 받도록 배치된 입구를 갖는 보어를 포함하고, 여기서 상기 제1상태로부터 상기 제2상태로 전이하는 상기 시트로부터 하류로 상기 질량 흐름 유선을 자르고 상기 시일링 표면에서의 잔류 질량 흐름은 상기 출구로부터 하류로 향하는 임의의 물질이 상기 출구를 지나 역류하는 것을 방지하는 베리어를 형성하는 것을 특징으로 하는 일방향 시스템.
  23. 유동성 물질을 제어하는 유로에 배치된 장치로서,
    흐름 튜브를 가정하기 위해 유로를 구속하는 외주 표면과 솔리드 부분을 포함하는 시트,
    폐쇄 및 개방 위치 사이에서 상기 시트에 대하여 전이하는 가역 변형성 시일,
    상기 개방 및 폐쇄 위치에서 시일의 전이를 행하는 수단을 포함하고,
    시일은 상기 시트와 실질적으로 동일한 면적을 갖는 주변부, 및 상기 시일을 통하여 연장하는 보어, 및 상기 폐쇄 위치에서 튜브의 흐름을 블록킹하고 튜브의 흐름이 상기 보어와 상기 개방 위치에서 상기 보어의 출구 오리피스를 관통하는 시트에 대하여 밀폐되어 결합 맞물리도록 배치된 시일 표면을 포함하여, 상기 폐쇄된 위치에서의 변화가 상기 보어를 향하는 주변부로부터 상기 시일이 우선 수축되어 역류 또는 환류를 방지하도록 상기 출구 오리피스의 하류에서 충분히 상기 출구 오리피스를 관통하는 상기 유동성 물질을 배출하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 시일은 상기 폐쇄 및 개방 위치에서 전이를 행하도록 가해진 양압 또는 음압에 응답하는 가역 변형성 탄성 물체를 포함하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 출구 오리피스는 상기 보어 중심을 향하여 상기 시일의 동심 수축을 유지하고 상기 보어로부터 잔류 유동성 물질을 배출하기에 충분한 충격파를 발생시키도록 상기 보어 주위에 배치된 강화된 환상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 시일링 표면은 상기 외부 물질의 침입을 막는데 효과적인 베리어를 형성하기 위해 배출되지 않은 어떤 유동성 물질을 구속하는 수단을 더욱 제공하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  27. 제23항에 있어서,
    상기 시일은 형상 메모리 물질의 상변화에 영향을 미치기에 충분한 에너지를 적용 및 제거할 때 상기 폐쇄 위치 및 개방 위치 사이에서의 가역성 전이에 의한 것을 특징으로 하는 형상 메모리 물질을 포함하는 전달 시스템.
  28. 유동성 물질의 무균상태와 보존성을 유지하는 동안 폐쇄 가능한 유로와 유동성 물질의 전달을 제공하는 전달 시스템으로서,
    흐름의 튜브에 유로를 구속시키는 적어도 하나의 통로를 포함하고 상기 시일과 시트가 제1상태에 있을 때 상기 유로를 블록킹하는 구멍이 난 시일과 결합 맞물린 솔리드 베리어 표면을 갖는 시트,
    상기 시트와 일치하여 결합하는 시일링 표면을 갖고 제1상태에서 유동성 물질의 흐름을 블록킹하는 시일을 포함하고,
    상기 시일링 표면은 상기 시일과 시트가 제2상태에 있을 때 구멍을 통해 유동성 물질의 직접적인 흐름을 가능하게 하는 구멍을 포함하고, 여기서 유동성 물질은 상기 시일링 표면의 유로 상류에서 외부 물질의 침입에 대한 배리어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전달 시스템.
  29. 자동 판매기등으로부터 음료를 오염없이 디스펜싱하는 밸브로서,
    음료를 받는 입구, 상기 시트를 통하여 튜브의 흐름을 가정하기 위해 음료를 구속하는 외주표면, 및 솔리드 결합 표면을 포함하는 시트,
    폐쇄 위치로의 변화시, 어떤 잔류 음료가 상기 시일링 표면에 구속되어 외부 물질의 침입에 베리어를 형성하도록 상기 폐쇄 위치에서 상기 시트와 결합 맞물리도록 시트의 결합 표면과 함께 정렬되는 보어를 포함하여 상기 시트에 대하여 개방 및 폐쇄 상태 사이에서 변하고 상기 시일과 시트가 개방 위치에 있을 때 상기 튜브의 흐름이 상기 보어를 관통할 수 있는 시일링 표면을 갖는 가역 변형성 시일을 포함하는 것을 특징으로 하는 밸브.
KR1020017009671A 1999-02-01 2000-02-01 유동성 물질을 오염 없이 전달하는 시스템 KR20010108161A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/241,178 US6079449A (en) 1999-02-01 1999-02-01 System for delivering and maintaining the sterility and integrity of flowable materials
US09/241,178 1999-02-01
PCT/IB2000/000173 WO2000044640A1 (en) 1999-02-01 2000-02-01 System for contamination-free delivering flowable material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010108161A true KR20010108161A (ko) 2001-12-07

Family

ID=22909579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017009671A KR20010108161A (ko) 1999-02-01 2000-02-01 유동성 물질을 오염 없이 전달하는 시스템

Country Status (14)

Country Link
US (2) US6079449A (ko)
EP (1) EP1150897B9 (ko)
JP (2) JP2000226050A (ko)
KR (1) KR20010108161A (ko)
AT (1) ATE309145T1 (ko)
AU (1) AU2456800A (ko)
BR (1) BR0007944A (ko)
CA (1) CA2361234A1 (ko)
DE (1) DE60023843T2 (ko)
IL (1) IL144634A0 (ko)
MX (1) MXPA01007736A (ko)
RU (1) RU2001121730A (ko)
WO (1) WO2000044640A1 (ko)
ZA (1) ZA200106096B (ko)

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6398048B1 (en) * 1997-09-19 2002-06-04 Gregory Kevorkian Vented beverage container
US20040173556A1 (en) * 1997-09-19 2004-09-09 Smolko Daniel D. Vented closures for containers
US7107783B2 (en) * 1997-09-19 2006-09-19 Advanced Porcus Technologies, Llc Self-cooling containers for liquids
EP1409362A1 (en) * 1999-02-01 2004-04-21 Waterfall Company, Inc. A modular contamination-avoiding cap delivery system for attachment to neck of a container
FR2809379B1 (fr) * 2000-05-29 2002-11-29 Cep Ind Conditionnement perfectionne pour produit fluide
US6325253B1 (en) 2001-02-02 2001-12-04 Owens-Illinois Closure Inc. Self-closing fluid dispensing closure
US6938794B2 (en) * 2001-04-26 2005-09-06 Innatech, Llc Lip actuated valve closure for a drinking bottle
FI113395B (fi) * 2001-05-03 2004-04-15 Evac Int Oy Venttiilielin
US6644510B2 (en) 2001-06-29 2003-11-11 The Meyer Company Bag-in-box container and faucet
DE10200519A1 (de) * 2002-01-09 2003-07-10 Neomed Holding Sa Luxemburg Lu Ventil
US7025754B2 (en) * 2002-07-01 2006-04-11 Ventaira Pharmaceuticals, Inc. Drug containment system
WO2004014778A2 (en) * 2002-08-13 2004-02-19 Medical Instill Technologies, Inc. Container and valve assembly for storing and dispensing substances, and related method
USD650067S1 (en) 2002-10-16 2011-12-06 Medical Instill Technologies, Inc. Dispenser
US6820652B2 (en) * 2002-12-24 2004-11-23 Ventaira Pharmaceuticals, Inc. Multi-channel valve
DE10316903A1 (de) * 2003-04-12 2004-10-28 Neoperl Gmbh Rückflussverhinderer
US7261221B2 (en) * 2003-04-16 2007-08-28 Innovation And Design, Inc. Inverted dispensing system and apparatus
WO2004096113A2 (en) 2003-04-28 2004-11-11 Medical Instill Technologies, Inc. Container with valve assembly for filling and dispensing substances, and apparatus and method for filling
US6997219B2 (en) * 2003-05-12 2006-02-14 Medical Instill Technologies, Inc. Dispenser and apparatus and method for filling a dispenser
US7226231B2 (en) * 2003-07-17 2007-06-05 Medical Instill Technologies, Inc. Piston-type dispenser with one-way valve for storing and dispensing metered amounts of substances
US7845517B2 (en) * 2003-12-10 2010-12-07 Medical Instill Technologies Inc. Container and one-way valve assembly for storing and dispensing substances, and related method
US7264142B2 (en) 2004-01-27 2007-09-04 Medical Instill Technologies, Inc. Dispenser having variable-volume storage chamber and depressible one-way valve assembly for dispensing creams and other substances
US7040514B2 (en) * 2004-04-21 2006-05-09 Mihail Octavian Colan Membrane activated carbonated beverage dispenser
US7637400B2 (en) * 2004-12-10 2009-12-29 Medical Instill Technologies, Inc. Container and valve assembly for storing and dispensing substances, and related method
US7717882B2 (en) * 2005-11-17 2010-05-18 Becton, Dickinson And Company Medical access device
US20070175514A1 (en) * 2006-01-20 2007-08-02 Bemis Manufacturing Company Vent including a separator membrane
US9259535B2 (en) 2006-06-22 2016-02-16 Excelsior Medical Corporation Antiseptic cap equipped syringe
US8702649B2 (en) * 2006-11-28 2014-04-22 Bayer Medical Care Inc. Multiple lumen diffusion catheter
US20080276416A1 (en) * 2007-05-08 2008-11-13 Husqvarna Outdoor Products Inc. Tube barrier
FR2929249B1 (fr) 2008-03-27 2012-02-17 Rexam Pharma La Verpilliere Dispositif de distribution de liquide contenu dans un reservoir
US8281810B2 (en) * 2008-04-30 2012-10-09 The Viking Corporation Dry valve for sprinkler system
US8230777B2 (en) * 2008-07-21 2012-07-31 Nutra-Life, Inc. Water container cap for holding additives to water
FR2937018B1 (fr) * 2008-10-15 2012-06-01 Rexam Pharma La Verpilliere Dispositif de distribution de liquide muni d'un organe d'etancheite deplacable sous l'effet de la pression d'un utilisateur
CA2740766C (en) * 2008-10-16 2016-02-02 Automatic Bar Controls, Inc. Apparatus and method and turntable for on-demand distributing of a food product
US9078992B2 (en) 2008-10-27 2015-07-14 Pursuit Vascular, Inc. Medical device for applying antimicrobial to proximal end of catheter
WO2010141118A2 (en) * 2009-02-20 2010-12-09 University Of Southern California Mems electrochemical bellows actuator
US9222819B2 (en) 2009-02-20 2015-12-29 University Of Southern California Tracking and controlling fluid delivery from chamber
US8372046B2 (en) * 2009-02-20 2013-02-12 University Of Southern California Drug delivery device with in-plane bandpass regulation check valve in heat-shrink packaging
US9506576B2 (en) * 2009-08-17 2016-11-29 Titan Flow Control, Inc. Check valve apparatuses and methods
FR2950036B1 (fr) 2009-09-11 2011-12-16 Rexam Pharma La Verpilliere Dispositif de distribution de liquide
EP2485959B1 (en) 2009-10-09 2020-07-29 Daniel Py Device with co-molded closure, one-way valve and variable-volume storage chamber, and related method
AU2011229157B2 (en) * 2010-03-19 2015-02-26 Kambouris Shares Pty Ltd Valve assembly
EP2595894B1 (en) 2010-07-22 2014-08-20 Colgate-Palmolive Company Packaging for a consumer product
FR2963326B1 (fr) 2010-07-30 2012-09-07 Rexam Healthcare La Verpillier Embout et recipient de distribution de liquide
US10166381B2 (en) 2011-05-23 2019-01-01 Excelsior Medical Corporation Antiseptic cap
EP3714932A1 (en) 2011-07-12 2020-09-30 ICU Medical, Inc. Device for delivery of antimicrobial agent into a transdermal catheter
NL2009731C2 (en) 2012-10-30 2014-05-06 Heineken Supply Chain Bv Container and valve for a container.
NL2009732C2 (en) 2012-10-30 2014-05-06 Heineken Supply Chain Bv Beverage container and valve for a beverage container.
CN103867744B (zh) * 2012-12-11 2016-07-06 农夫山泉股份有限公司 阀门结构、盖子以及瓶子
TW201422497A (zh) * 2012-12-14 2014-06-16 Hong-De Dai 可防漏之直飲式容器供水閥
MX2016001609A (es) * 2013-08-07 2016-12-20 Unitract Syringe Pty Ltd Adaptadores con conexion luer para jeringas de aguja retractil.
JP6822978B2 (ja) 2015-05-08 2021-01-27 アイシーユー・メディカル・インコーポレーテッド 治療薬のエミッタを受け入れるように構成された医療用コネクタ
CN107847347B (zh) * 2015-07-03 2020-11-17 奥弗瑟机器人公司 眼内注射系统和用于控制所述系統的方法
PT3525865T (pt) 2016-10-14 2022-11-17 Icu Medical Inc Tampas de higienização para conectores médicos
US11092363B2 (en) * 2017-04-04 2021-08-17 Danfoss A/S Low back pressure flow limiter
WO2018204206A2 (en) 2017-05-01 2018-11-08 Icu Medical, Inc. Medical fluid connectors and methods for providing additives in medical fluid lines
US10323768B2 (en) * 2017-06-08 2019-06-18 Griswold Controls, Llc Pressure independent control valve with an electronic control system
CN109297863B (zh) * 2018-09-11 2021-02-19 卢新 一种自动冲洗式双缝隙传感器结构
US11541220B2 (en) 2018-11-07 2023-01-03 Icu Medical, Inc. Needleless connector with antimicrobial properties
US11534595B2 (en) 2018-11-07 2022-12-27 Icu Medical, Inc. Device for delivering an antimicrobial composition into an infusion device
US11541221B2 (en) 2018-11-07 2023-01-03 Icu Medical, Inc. Tubing set with antimicrobial properties
US11400195B2 (en) 2018-11-07 2022-08-02 Icu Medical, Inc. Peritoneal dialysis transfer set with antimicrobial properties
US11517732B2 (en) 2018-11-07 2022-12-06 Icu Medical, Inc. Syringe with antimicrobial properties
AU2019384564B2 (en) 2018-11-21 2023-11-23 Icu Medical, Inc. Antimicrobial device comprising a cap with ring and insert
EP4255552A1 (en) 2020-12-07 2023-10-11 ICU Medical, Inc. Peritoneal dialysis caps, systems and methods
CN113291502B (zh) * 2021-06-08 2022-06-24 青岛大厨四宝餐料有限公司 粉末调味料包装设备

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3534771A (en) * 1967-10-30 1970-10-20 Eaton Yale & Towne Valve assembly
US3631877A (en) * 1970-07-17 1972-01-04 Tenneco Inc Venting valve for hydraulic jack
IL56948A0 (en) * 1979-03-26 1979-05-31 Bron D Flow rate regulator
US4346704A (en) * 1980-09-09 1982-08-31 Baxter Travenol Laboratories, Inc. Sleeve valve for parenteral solution device
US4420101A (en) * 1981-11-18 1983-12-13 Diamond International Corp. Squeeze bottle with self-venting dispensing closure
US4506809A (en) * 1982-06-25 1985-03-26 Calmar, Inc. Dispensing fitment for squeeze bottles
US4474314A (en) * 1982-06-29 1984-10-02 Essex Chemical Corporation Squeeze bottle self-closing viscous liquid dispensing valve having manually operated positive shut-off
US4568333A (en) * 1983-04-12 1986-02-04 Sawyer Philip Nicholas Valve arrangement especially suitable for preventing introduction of air into vascular systems
US4846810A (en) * 1987-07-13 1989-07-11 Reseal International Limited Partnership Valve assembly
US5431310A (en) * 1988-10-07 1995-07-11 Ryder International Corporation Liquid dispenser nozzle assembly
US5033655A (en) * 1989-02-15 1991-07-23 Liquid Molding Systems Inc. Dispensing package for fluid products and the like
US5092855A (en) * 1990-01-22 1992-03-03 Reseal International Limited Partnership Enclosing sleeve for one-way valve
US5080138A (en) * 1990-10-31 1992-01-14 Reseal International Limited Partnership Valve assembly with multi-part valve body
US5305786A (en) * 1993-01-14 1994-04-26 Reseal International Limited Partnership One-way valve assembly
US5390822A (en) * 1993-07-26 1995-02-21 Merck & Co., Inc. Packaging vial for a liquid product in particular medicinal or cosmetic
WO1995026306A1 (de) * 1994-03-25 1995-10-05 S Design Udo Suffa Gmbh Verschluss
US5472122A (en) * 1994-10-11 1995-12-05 Appleby; Paul Dispensing valve with venting
FR2745552B1 (fr) * 1996-02-29 1998-04-10 Oreal Tete et ensemble de distribution de produit de consistance liquide a visqueuse, comportant un reducteur d'ecoulement
US5836484A (en) * 1996-10-03 1998-11-17 Gerber; Bernard R. Contamination-safe multiple-dose dispensing cartridge for flowable materials
DE29709328U1 (de) * 1997-05-28 1997-08-14 Georg Menshen Gmbh & Co Kg Zweiteiliger Behälterverschluß
JP3523021B2 (ja) * 1997-06-20 2004-04-26 株式会社吉野工業所 容 器
US5950878A (en) * 1997-08-04 1999-09-14 Steris Corporation Dispensing tube valve assembly
US5944234A (en) * 1998-01-21 1999-08-31 Aptargroup, Inc. Dispensing closure for package containing a consumable beverage

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000226050A (ja) 2000-08-15
WO2000044640A1 (en) 2000-08-03
EP1150897B1 (en) 2005-11-09
MXPA01007736A (es) 2003-02-12
BR0007944A (pt) 2001-11-06
CA2361234A1 (en) 2000-08-03
DE60023843D1 (de) 2005-12-15
RU2001121730A (ru) 2004-03-27
US6079449A (en) 2000-06-27
AU2456800A (en) 2000-08-18
US6202901B1 (en) 2001-03-20
JP2002535215A (ja) 2002-10-22
EP1150897A1 (en) 2001-11-07
IL144634A0 (en) 2002-05-23
ZA200106096B (en) 2002-02-27
ATE309145T1 (de) 2005-11-15
EP1150897B9 (en) 2006-08-09
DE60023843T2 (de) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010108161A (ko) 유동성 물질을 오염 없이 전달하는 시스템
EP1512510A9 (en) A cartridge for contamination-free dispensing and delivery systems
CA2977274C (en) Controlled non-classified filling device and method
US11148130B2 (en) Method for protecting and unprotecting the fluid path in a controlled environment enclosure
DE69834397T2 (de) Vorrichtung zum Austreiben von Fluiden
JP5852048B2 (ja) アクセス制限された多層細胞培養システム
JP5227961B2 (ja) エアロゾルを保持するためのフィルタを有する通気バイアル・アダプタ
US7456024B2 (en) Method and device for preparing a sample of biological origin in order to determine at least one constituent contained therein
US8505396B2 (en) Fluid transfer device
US8191566B2 (en) Valve for controlling the flow of steam and other fluids
US8544349B2 (en) Fluid transfer device
JPS60502089A (ja) インラインフイルタ−
EP0412134A1 (en) LOCKING AND OPENING ARRANGEMENT.
BR102017003361B1 (pt) Sistema de dispensa
EP3374282A1 (en) Substantially aseptic assembly for processing fluids
JP2022519904A (ja) 注入液容器と共に用いられる移送装置
JP2005287425A (ja) 培地バッグ付き培養バッグ
WO2001062618A1 (en) A modular contamination-avoiding cap delivery system for attachment to neck of a container
US20140001392A1 (en) Fluid Transfer Device
KR20220010537A (ko) 제로 데드 레그 밸브
JP2507022Y2 (ja) 液体流出装置
JP2022534161A (ja) 針包装体

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application