KR20040055813A - 쌍방향 밸브와 동적 자가조절 유동 채널을 갖는 삼투 전달장치 - Google Patents

Abstract

이식형 삼투구동 전달 시스템은 동적 쌍방향 밸브 (10) 및 자가조절 가변 기하학적 유체 (1) 유동 통로를 가지고 있다. 약물 전달 시스템 내의 압력이 커지면, 유체 통로가 좁아져 유동이 제한된다. 예외적으로 큰 압력에서, 상기 밸브는 구멍 또는 전달 단부에서 함께 닫히거나 또는 최소 누출로를 제공하도록 되어 있어, 최대 유체 유동이 초과되지 않는다. 0 또는 매우 낮은 압력에서, 상기 밸브는 이로운 약물 저장소 단부에서 완전히 폐쇄되어, 이로운 약물 제제를 외부 유체 침입으로부터 고립시킴으로써, 외부 유체가 이로운 약물 제제로 확산되는 것을 막을 수 있다.

Description

쌍방향 밸브와 동적 자가조절 유동 채널을 갖는 삼투 전달 장치{OSMOTIC DELIVERY DEVICE HAVING A TWO-WAY VALVE AND DYNAMICALLY SELF-ADJUSTING FLOW CHANNEL}

의학 분야와 수의학 분야에서, 약품과 같은 이로운 약물 (agent) 의 제어된 전달은, 이식형 삼투 전달 장치와 같은 이식형 전달 장치를 포함하는 다양한 방법으로 이루어져 왔다. 삼투 전달 시스템은 투약 기간이라는 연장된 기간에 걸쳐 이로운 약물을 전달하는데 신뢰성이 높다. 일반적으로, 삼투 전달 시스템은 외부 환경으로부터 유체를 흡수하고 전달 시스템으로부터 이로운 약물의 제어된 양을 방출하여 작동한다.

여러 종류의 전달 장치의 대표적인 예가, 모두 본 명세서에서 참조되는 U.S. 특허 제 3,987,790; 4,865,845; 5,059,423; 5,112,614; 5,137,727; 5,213,809; 5,234,692; 5,234,693; 5,308,348; 5,413,572; 5,540,665; 5,728,396; 5,985,305; 및 5,221,278 에 개시되어 있다. 모든 상기 특허는 일반적으로 선택적으로 캡슐의 내부로 물이 통과하는 벽을 갖는 캡슐 또는 벽을 갖는 부분 (예컨데 반투과성 멤브레인) 의 일종을 포함한다. 캡슐 내에 포함된 물유인제 (water-attacting agent) 에 의한 물 흡수는 캡슐내의 삼투압을 일으키며, 그후 캡슐내의 이로운 약물을 방출하도록 한다. 선택적으로, 물유인제는 환자에게 전달되는 이로운 약물이다. 그러나, 모든 경우에, 분리제가 캡슐내로 물을 흡입하기 위해 특별하게 사용된다.

분리 삼투제가 사용되는 경우, 삼투제는 피스톤과 같은 이동가능한 분리부재에 의해 캡슐내에서 이로운 약물로부터 분리될 수 있다. 캡슐의 구조는 일반적으로 삼투제가 물을 포함하고 팽창되며 캡슐 스스로는 팽창되지 않는다. 삼투제가 팽창되면, 약물은 이동가능한 분할 부재를 이동시키고, 구멍 (orifice) 또는 캡슐의 출구로를 통해 이로운 약물을 배출한다. 이로운 약물은 동일한 체적 속도로 물이 캡슐의 반투과성 벽을 통해 삼투제와 병합하는 출구로를 통해 배출된다.

공지된 일부 이식형 전달 장치에서, 캡슐의 구멍 또는 출구로는 영구적으로 개방되고 따라서 이로운 약물이 방해없이 배출하게 된다. 이는 환자의 조직 주위에서 이로운 약물과 물 사이의 직접 유체 연통이 나타나게 한다. 따라서, 이로운 약물 저장소 내로 물의 역확산이 발생할 수 있다. 물의 역확산을 감소시키는 한 방법은 직선형 또는 구형과 같은 다양한 형상일 수 있는 긴 구멍 또는 출로에 제공하는 것이다.

공지된 다른 이식 전달 장치에서, 캡슐의 구멍 또는 출로는 이로운 약제 저장소로 물의 역확산을 감소하기 위해 팽창가능한 또는 탄성의 부재 또는 밴드로 덮인다. 이 팽창가능한 또는 탄성의 부재 또는 밴드는, 입구 압력이 극복될 때 이로운 약물을 방출한다. 이 팽창가능한 또는 탄성의 부재 또는 밴드는, 장치의 압력이 입구 압력 보다 낮은 경우 구멍을 폐쇄한다. 그러나, 이 종류의 장치에는, 장치가 온도 및/또는 내부 또는 외부 압력의 변화를 조정하는 바와 같이 형성될 수 있는 압력 제어가 작거나 없다.

공지된 또 다른 이식형 장치에서, 구멍 또는 출로는 적어도 부분적으로, 이로운 약물 저장소내로 물의 역확산을 줄이도록 작용하는 팽창가능한 또는 탄성의 재료로 만들어질 수 있다. 입구 압력이 장치에서 이로운 약물을 배출하도록 하는 경우, 이 팽창가능한 또는 탄성의 재료는 변형된다. 팽창가능한 구멍 재료는 장치의 내압이 입구 압력 보다 작은 경우 폐쇄된다. 그러나, 이 종류의 장치에는, 장치가 온도 및/또는 내부 또는 외부 압력의 변화를 조정하는 바와 같이 형성할 수 있는 압력 제어가 작거나 없다.

일반적으로, 삼투 전달 시스템은, 이로운 약물의 전달과 배출이 차례로 구동되는 삼투 약물 팽창을 구동하기 위해 속도 한정 멤브레인 (또한 반투과성 멤브레인이라 공지됨) 을 가로지르는 침입형 본체 유체의 유동에 의존한다. 곧바로 이어지는 이식 기간 동안, 칩입형 유체는 또한 이로운 약물 전달 채널 (또한 구멍 또는 출로라 공지됨) 을 통해 이로운 약물로 확산될 수 있다. 이런 확산은, 이로운 약물 제제의 제어되지 않은 희석이 나타나기 때문에 바람직하지 못하다.

구멍 또는 출로를 덮지 않고 역확산을 제한하거나 방지하려고 하는 이 종래 공지된 구성에서는, 이로운 약물 성분으로 유체의 역확산을 방지 또는 방해하기 위해서는 비교적 긴 확산 경로가 필요하다는 제한을 받는다. 이 공지된 구성의 긴 구멍, 확산 경로 또는 출구 채널은 플라스틱으로 복잡하고 상세하게 성형하거나, 또는 금속으로 공차면을 크게 기계가공하여 형성된다. 이 방법은 제조하기에 비용이 많이들며, 비교적 넓은 체적을 차지하기 때문에 임플란트의 크기가 증가되어야 한다.

공지된 이식형 전달 장치의 다른 단점은, 이 이식형 장치가 온도와 내압 변화를 보완하지 못하여 이식형 전달 장치가 높고 낮은 속도로 이로운 약물을 일시적으로 전달하게 할 수 있다는 것이다. 전형적으로, 이시형, 삼투식 구동 전달 장치 시스템은 환잔에 이식되기 전에 주위 실온 (약 20 내지 22 ℃) 에서 저장된다. 이식후 수 시간 내에, 시스템은 다음으로 환자와 열 평형 (약 37 ℃)을 이루게 된다. 이 온도 증가는, 종종 갑작스러운 "전달 개시 (burst)" 로서 참조되는 시스템의 여압과 이로운 약물의 급한 단기의 전달을 일으켜, 이식형 장치 내의 이로운 약물 제제를 확산을 발생시킬 수 있다. 이 전달 개시는, 삼투압이 피스톤 마찰과 공일한 정도로 증가하는 시간 동안, 전형적으로 다소 낮은 약물 전달의 단기에 의해 발생된다. 이식형 장치의 내압이 증가하는 경우, 이로운 약물의 전달 속도는 안정 상태를 얻을 때까지 올라간다. 정해진 속도로 한정된 농도의 이로운 약물을 전달하는 것이 삼투 전달 시스템의 목적이기 때문에, 갑작스러운 "전달 개시" 와 그후 전달시 "전달 지연 (lag)" 모두는 바람직하지 못하다.

이식형 삼투 구동된 이로운 약물 전달 시스템의 다른 양태는, 차례로 이로운 약물 전달 프로파일에서 순간적으로 스파이크가 발생할 수 있는 외압 또는 온도 변화 (예컨데, 스쿠버 다이빙, 고온욕, 또는 승선시 온도 순환) 를 발생시키는 것이다.

현재의 구성으로, 1 이상의 임플란트 성분이 실패하거나 배출되는 이식형 삼투 전달 장치 내의 높은 압력을 개선시킬 수 있다. 성분의 실패 또는 배출가능성을 줄이기 위한 노력으로, 상기 구성은 반투과성 멤브레인의 저장소 벽 및/또는 립에 홈 또는 장치 성분이 피스톤 밖으로 이동하는 장치의 벽에 호울을 제공한다. 이 방법은, 일부 구성에 추가적인 기계가공이 필요함으로 장치에 비용이 추가된다.

따라서, 본 발명의 목적은, 스프링 로드 밸브로 이로운 약물을 포함하여 갑작스러운 "전달 개시" 를 최소화하여, 내부 삼투 포함 압력이 충분히 커서 적용된 스프링력을 극복하여 밸브가 열리고 약물의 제어된 방출이 가능하게 하는 것이다. 또한 본 발명의 목적은, 초기 약물의 "전달 개시" 가 제거된 결과로서이로운 약물 전달의 후기에 갑자기 일어나는 "전달 지연" 을 최소화 또는 제거하는 것이다. 갑작스러운 "전달 개시" 와 후기에 갑자기 일어나는 "전달 지연" 의 최소화의 다른 결과는, 시스템이 공지된 이식형 약물 전달 장치 보다 빨리 요구되는 안정 상태 성능을 확실하게 얻을 수 있다는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 비교적 고가가 아닌 방식으로 요구되는 비교적 큰 또는 긴 구멍, 확산 경로 또는 출구 채널 없이 역확산을 제거하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 요구되는 비교적 비용이 적게 들고 닳은 유체 유동 우회로 없이 총 삼투압을 포함할 수 있는 이식형 삼투 전달 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 삼투식으로 제어되는 이식형 전달 장치, 특히 삼투식으로 구동되는 전달 시스템에서 역확산 및 유체 전달 속도를 조절하기 위한 쌍방향 소형 밸브와 동적 자가조절 유동 채널을 갖는 전달 장치에 관한 것이다.

도 1 은 쌍방향 밸브와 동적 자가조절 유동 채널을 포함하는 삼투 약물 전달 장치의 단면도.

도 2a 는 폐쇄 부재가 축선 방향으로 배치된, 쌍방향 밸브와 동적 자가조절 유동 채널을 갖는 삼투제 전달 장치의 상부의 단면도.

도 2b 는 기다란 원통형 스템 (48) 을 나타내는 도 2 에 도시된 밸브의 절삭도.

도 3 은 도 2 보다 큰, 폐쇄 부재가 축선 방향으로 배치된, 쌍방향 밸브와 동적 자가조절 유동 채널을 갖는 삼투제 전달 장치의 상부의 단면도.

도 4 는 상부 챔버가 실질적으로 폐쇄된, 쌍방향 밸브와 동적 자가조절 유동 채널을 갖는 삼투제 전달 장치의 상부의 단면도.

도 5 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 쌍방향 밸브와 동적 자가조절 유동 채널의 단면도.

본 발명에 따르면, 포유류 ( 바람직하게는 사람 ) 에 사용되는 이식형 드러그 (drug) 전달 시스템은 불투과성 외층을 갖는 캡슐을 포함한다. 캡슐은 서로 떨어져 있는 이로운 약물 전달 단부 및 유체 업테이크 단부를 갖는데, 이들은 상기 캡슐의 양 단부에 위치될 필요는 없다. 또한, 캡슐은 이로운 약물을 담는 저장소, 저장소를 삼투 기관 (osmotic engine) 으로부터 분리하는 가동 분할부재, 및 삼투 기관을 구비하고 있다. 전달 시스템은 이로운 약물 전달 단부를 통한 이로운 약물 유동을 제어하는 수단을 포함하는데, 이 수단은 캡슐 내의 압력이 소정의 압력 상한보다 큰 경우 이로운 약물이 캡슐에서 유출되는 것을 실질적으로 막고, 캡슐 내의 압력이 소정의 압력 하한보다 작은 경우 이로운 약물 전달 단부를 통한 캡슐 안으로의 유체유동을 막는다. 그러나, 캡슐 내의 압력이 소정의 압력 하한과 상한 사이인 경우 이로운 약물은 이로운 약물 전달 단부를 통해 캡슐에서 실질적으로 유출될 수 있다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 가압된 이로운 약물 전달 시스템으로부터 이로운 약물의 유동을 동적으로 조절하는 장치가 하부포트와 상부포트를 갖는 중공 본체를 포함한다. 상기 장치는 이로운 약물에 의해 상기 수단에 가해지는 압력이 소정의 압력 하한보다 작은 경우 중공 본체를 통한 침입형 유체의 유동을 제어하는 수단을 또한 포함한다. 상기 장치는 장치 내의 압력이 소정의 압력 상한보다 큰 경우 장치에서의 이로운 약물의 유출을 제어하는 수단을 또한 포함한다. 이로운 약물은 장치 내의 압력이 소정의 압력 하한과 상한 사이인 경우 실질적으로 장치에서 유출가능하다.

본 발명의 또다른 태양에 따르면, 이식형 드러그 전달 시스템으로부터 이로운 약물의 전달을 가변적으로 제어하는 방법은, 약물 전달 단부 및 유체 업테이크 단부를 갖는 캡슐, 이로운 약물을 담는 약물 저장소, 유체 유인제를 담는 업테이크 저장소, 및 약물 저장소와 업테이크 저장소 사이의 가동 분할부재를 준비하는 단계를 포함한다. 이로운 약물 저장소와 업테이크 저장소는 이로운 약물 전달 단부와 유체 업테이크 단부에 각각 인접하게 위치되어 있다. 상기 방법은 캡슐 내의 압력이 소정의 압력 하한보다 작을 때 캡슐로의 유체 유동, 그리고 캡슐 내의 압력이 소정의 압력 상한보다 클 때 캡슐로부터의 이로운 약제의 유출을 실질적으로 막는 단계를 또한 포함한다. 또한, 상기 방법은 상기 압력이 소정의 압력 하한과 상한 사이일 때 캡슐로부터의 이로운 약물의 유출을 가변적으로 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 발명의 또다른 태양에 따르면, 이식형 삼투구동 전달 시스템으로부터 이로운 약물의 전달을 가변적으로 제어하는 방법은, 이로운 약물 전달 장치로부터 유압을 가해 밸브 조립체의 가동 폐쇄부재를 하부포트에 대해 변위시켜, 폐쇄부재와 하부포트 사이에 개구를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 이로운 약물 전달 저장소로부터 압력을 증가시켜 개구의 크기를 증가시켜, 이로운 약물 저장소로부터 이로운 약물이 하부포트 및 밸브 조립체를 관류하도록 하는 단계를 또한 포함한다. 상기 방법은, 이로운 약물 유동이 압력 증가에 따라 더욱 제한적으로 되는 소정의 최대 압력에 상기 압력이 가까워질 때까지, 이로운 약물 유동이 이로운 약물에 의해 가동 마개부제에 가해지는 압력에 직접 비례하도록, 밸브 조립체를통한 이로운 약물 유동을 가변적으로 제어하는 단계를 더 포함한다.

본 발명은, 개시단계 (start-up phase) 에서 스프링이 달린 밸브가 이 단계 동안 폐쇄되도록 함으로써 역확산을 실질적으로 방지하는 장점과, 본체 유체가 이로운 유체 저장소로 확산되지 않도록 이로운 유체가 충분한 속도로 펌핑되면서 시스템이 충분히 가압될 때까지, 이로운 약물과 침입형 유체 사이의 유체 소통을 효과적으로 방지하는 장점을 제공한다.

본 발명은 이식형 삼투구동 전달 장치에서 역확산을 방지하기 위해 비교적 긴 구멍, 확산 통로 또는 방출로가 필요없다는 장점을 또한 제공한다.

또한, 본 발명은 약효가 뛰어난 이로운 약제의 경우, 비교적 값비싸고 복잡한 유체 유동 우회로 없이, 전체 시스템 삼투압을 견디고 포함할 수 있는 이식형 삼투구동 전달 장치를 제공한다.

더욱이, 본 발명으로 개별 유체 우회로가 필요없어 그에 대한 비용이 없어진다.

본 발명은 동일한 부분이 동일한 부호를 갖는 첨부된 도면을 참조하여 더 상세히 설명된다.

본 발명은, 이식형 삼투 구동의 이로운 약물 전달 시스템의 유체 유동을 조절하는데 사용하기 위해, 압력 작동되는 쌍방향 밸브와 자가조절 유동 채널에 관한 것이다. 쌍방향 밸브와 자가조절 유동 채널의 성분은, 이로운 약물 저장소의 압력이 더 낮은 소정의 압력 이하인 경우 침입형 유체가 통과하는 통로와 이로운 약물 저장소의 압력이 더 높은 소정의 압력 이상인 경우 침입형 유체가 통과하는 통로를 실질적으로 막기 위해 구성된다. 이는, 이로운 약물 저장소 내의 압력이 더 낮은 소정의 압력 이하 또는 더 높은 소정의 압력 이상인 경우에 유체 채널을 좁게하여 얻어진다. 예외적인 높은 압력에서, 밸브는 모두 구멍 단부에서 폐쇄되도록 구성되거나 또는 최대 유체 유동이 결코 초과할 수 업도록 최소한의 누출이 제공될 수 있다. 0 또는 아주 작은 압력에서, 밸브는 오나전히 닫이거나 이로운 약물 저장소 단부에 최소한의 누출 경로가 제공되어, 실질적으로 외부 유체침투로부터 약물 제제를 고립시키고, 유익한 약물 제제로 외부 유체의 확산을 제거할 수 있다. 이 성능 기준은 여러가지 구별되는 성분 (예컨데 릴리프 밸브, 유동 제한기, 체크 밸브) 으로 이루어질 수 있는 반면, 본 발명은 요구되는 모든 성능을 단일, 간단 그리고 저렴한 기구로 병합한다.

전달 시스템의 외압 또는 온도 변화와 같은 외부 효과가 조절되거나 제거되는 것을 기대하는 것은 비현실적인 반면, 본 발명은 여전히 시스템이 이로운 약물을 분배하는 전체 압력의 현저한 증가를 필요로하여 에러가 발생하는 것을 최소화한다. 시스템이 높은 압력에서 이로운 약물을 펌프질 또는 전달하게 하여, 펌핑 또는 전달 속도의 전체 변화를 감소시킨다. 예컨데, 0.10 psi 증가가 3 psi (10% 대 3%) 로 분배하는 시스템에 발생시키는 에러보다, 0.01 psi (pounds per squre inch) 압력 증가는 0.10 psi 의 공칭압력으로 분배하는 시스템에 실질적으로 더 많은 에러를 발생시킨다.

도 1 은 캡슐 (2) 을 갖는 이식형 삼투식으로 구동되는 이로운 약물 전달 시스템 (1) 을 도시하도 있다. 캡슐 (2) 은 불투과성 외층을 갖고 이로운 약물 저장소 (50) 와 삼투 약물 저장소 (52) 를 갖는다. 이로운 약물 전달 시스템 (1) 은 또한 바람직하게는 이로운 약물 저장소 (50) 와 삼투 약물 저장소 (52) 사이에 이동식 피스톤 (54) 을 포함한다. 유체 투과성 멤브레인 (56) 은 이로운 약물 전달 시스템 (1) 의 유체 업테이크 단부 (16) 에서 제공된다. 유체 투과성 멤브레인 (56) 은, 캡슐 (2) 로 들어가는 유체의 양을 충분하게 제어할 수 있는 형상의 어떠한 적절한 멤브레인 또는 멤브레인의 조합일 수 있다. 게다가, 멤브레인 (56) 은 캡슐 (2) 내의 구성물이 캡슐 밖으로 통과하는 것을 방지하기 위해서도 선택되어야 한다. 밸브 조립체 (10) 는 캡슐의 이로운 약물 전달 단부 (14) 에서 제공된다.

불투과성으로 사용되는 동안 압력하에서 이로운 약물 함유물을 배출하는 누출, 균열, 파손 또는 비틀림이 발생하지 않도록, 캡슐 (2) 은 충분히 강해야 한다. 특히, 저장소 (52) 의 물팽창식 (water-swellable) 삼투 약물에 의해 일어날 수 있는 최대 삼투압을 견디도록 구성되어야 한다. 캡슐 (2) 은 또한 화학적으로 불활성이고 생체적합성이어야하는데 즉, 이로운 약물 제제와 신체에 비반응성이어야 한다. 적절한 재료는 일반적으로 비반응성 폴리머 또는 생체적합성 금속 또는 합금을 포함한다. 폴리머는, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 테폴리머 등의 아크릴로니트릴 (acrylonitrile) 폴리머; 폴리테트라플루오로에틸렌 (poly tetrafluoroethylene), 폴리크롤로트리플루오로에틸렌 (polychlorotrifluoroe thylene), 공중합체 테르드르플루오로에틸렌 (tertrfluoroethylene) 및 헥사플루오프로필렌 (hexafluoropropylene) 와 같은 할로겐화폴리머; 폴리미드; 폴리술폰; 폴리카보네이트 (polycarbonate); 폴리에틸렌; 폴리프로필렌; 폴리비닐크롤라이드 (polyvinylchloride) 아크릴 공중합체; 폴리카보네이트 아크릴로니트린 부타디엔 스틸렌; 폴리스티렌; 등을 포함한다. 저장소를 형성하기 위해 유용한 구성물을 통한 수증기 전달 속도는 문헌 (J.Pharm. Sci,. 29 권, 1634-37 쪽 (1970 년); Ind. and Eng. Chem, 45 권, 2296-2306 쪽 (1953 년); 재료 공학, 제 5 권 38- 45 쪽 (1972년); Ann. Book of ASTM Stds., 8.02 권, 208-211 쪽과 584 - 587 쪽(1984년); 그리고 lnd. and Eng. Chem., 49 권 1933-1936 쪽 (1957년)) 에 개시되어 있다. 폴리머는 공통 폴리머 핸드북 (Handbook of Common Polymers by Scott and Roff, CRC press, Cleveland Rubber Co., 클리브랜드, 오하이오) 에 공지되어 있다. 본 발명에 유용한 금속 재료는 스테인레스 스틸, 티타늄, 백금, 탄탈륨, 금 그리고 금 도금 철합금, 백금 도금 철합금, 코발트 크롬 합금 그리고 티타늄 질화 코팅 스테인레스 스틸을 포함한다. 60% 이상, 종종 85% 이상의 티타늄을 갖는 티타늄 또는 티타늄 합금으로 만들어진 저장소는 대부분의 크기 임계 적용에 특히 바람직하다.

삼투 약물 저장소 (52) 는 예컨데 비활성 수용성 오스메이전트 (osmagent), 물과 접촉해서 팽창하는 삼투폴리머, 또는 이들의 혼합물에 국한되지 않는 임의의 적절한 삼투 약물을 함유한다. 대표적인 오스메이전트 또는 삼투폴리머는 예컨데, 본 명세서에 참조되는 U.S 특허 5,413,572 와 6,270,787 에 개시되어 있다. 소듐 염화물과 같은 삼투 약물, 적절한 윤활제, 결합제 그리고 소듐 카르복실메틸셀룰로즈 또는 소듐 폴리아크릴레이트와 같은 점성 변경 에이전트이 다양한 형태로 제조될 수 있다. 정제 형태의 소듐 염화물이 바람직한 물 팽창 에이전트로서 예컨데, 본 명세서에 참조되는 U.S 특허 제 5,728,396 에 개시되어 있다. 삼투 약물은 0 내지 5200 psi 사이에 발생할 수 있다.

유체 투과성 멤브레인 (56) 의 재료는 반투과성이고, 젖는 저장소 형상을 따를 수 있고 저장소의 견고한 표면으로 물을 단단히 시일 (seal) 할 수 있다. 유체 환경에 위치될 때 수산화물이 되는 경우 반투과성 멤브레인은 팽창하여, 시일은 멤브레인의 접촉 표면과 저장소 사이에서 발생된다. 멤브레인이 펌핑 속도와 장치 형성 필요 조건에 따라 변하도록 만들어질 수 있는 폴리머 재료는, 가소성 셀룰로즈성 재료, 강화된 폴리메틸메트아크릴레이트 (HEMA) 와 폴리우레탄 및 폴리아미드, 폴리에테르-폴리아미드 공중합체, 열가소성 코폴리에스테르 등과 같은 탄성 중합체 재료를 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 더욱이 반투과성 구성물은 본 명세서에 참조되는 U.S 특허 5,413,572 와 6,270,787 에 개시되어 있다.

이동식 분할 부재 (54) 는 시트 또는 피스톤에 국한되지 않고, 이로운 약물 제제로부터 물팽창성 약물을 분리하는 임의의 형상일 수 있다. 이동성 분할 부재는 챔버 (50) 의 이로운 약물 제제로부터 챔버 (52) 의 물 팽창성 약물을 분리하며, 캡슐 (2) 내의 압력하에서 시일가능하게 이동할 수 있어야 한다. 이동식 분할 부재 (54) 는 바람직하게는 캐슐 (2) 보다 경도계가 더 낮은 재료로 이루어질 수 있고, 캡슐 (2) 로 유체 압축 시일을 제공하도록 캡슐의 내부에 끼워맞춤되기 위해 변형된다. 이동식 분할 부재 또는 피스톤이 만들어지는 재료는 바람직하게는 불투과성 탄성 중합체 재료이며, EPDM, 폴리프로필렌, 실리콘 고무, 부틸 고무 등과 같은 고무, 플루오로 탄성중합체, 페르플루오로 탄성중합체 그리고 가소성 폴리비닐염화물, 폴리우레탄, 산토프렌 (Santoprene), C-FLEX TPE, 스티렌-에틸렌-부틸렌-스틸렌 공중합체 (Consolidated Polymer Technologies lnc.) 등과 같은 열가소성 탄성 중합체를 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 이동식 분할 부재는 압축 하중 구성일 수 있다.

본 발명의 이식형 드럭 전달 장치는 다양한 종류의 활성 약물을 이동하는데유용하다. 이 약물은 약리적 활성 펩티드 및 단백질,유전자 및 유전자 제품, 다른 유전자 요법 약물 그리고 작은 분자를 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 폴리펩티드는 성장 호르몬, 소마토트로핀 유사체, 소마토메딘-C, 생식성작극 방출 호르몬, 여포 축적 호르몬, 황체 형성 호르몬, LHRH, 루프롤라이드와 같은 LHRH 유사체, 나파릴린 (nafarelin) 및 고세릴린, LHRH 유사체 및 길항제, 성장 호르몬 방출 인자, 칼시토닌, 콜히친, 융모 생식선 자극 호르몬과 같은 생식선 자극 호르몬, 옥시토신, 오크트레오타이드, 소마토트로핀 플러스 아미노산, 바스프레신, 부신피질 자극 호르몬, 표피 성장 인자, 프로락틴, 소마토트로핀, 소마토트로핀 플러스 단백질, 코신트로핀, 리프레신 (lypressin), 티로트로핀 방출 호르몬과 같은 폴리펩티드, 갑상선 축적 호르몬, 세크리틴, 판크레오지민, 엔케팔린, 글루카곤, 내부로 나누어지고 혈압에 의해 공급되는 내분비 약물 등을 포함하지만 이에 국한되지는 않는다. 더욱이 전달될 약물은, α₁안티트립신, 인자 VIII, 인자 IX 와 다른 응고 인자, 인슐린과 다른 펩티드 호르몬, 부신 피질 축적 호르몬, 갑상선 축적 호르몬과 다른 뇌하수체 호르몬, α,β및 δ를 포함하지만 이에 국한되지 않는 인터페론, 에르테르포에틴, GCSF 와 같은 성장 인자, GMCSF, 인슐린 같은 성장 인자 1, 플라스미노젠 활성제,CD4, dDAVP, 인터루킨-1 수용기 길항제, 종양 괴사 인자, 췌액 효소, 락타제, 시토킨, 인터루킨 2, 종양 괴사 인자 수용기, 종양 억제 단백질, 시토토식 단백질, 재조합 항체 및 항체 단편 등을 포함한다.

상기 약물은, 혈우병, 형액 장애, 성장 장애, 당뇨병 백혈병, 간염, 신부전,HIV 감염, 세르브로시다제 결손증과 아데노신 디아미나제 결손증과 같은 유전병, 고혈압, 패혈성, 다중 경화와 같은 자기면역질병, 그레이브스 병, 조직 홍반성 낭창 및 류마티스 관절염, 충격 및 소모성 질병, 포낭성 섬유증, 유당불내성, 크론스 질병, 내장 염증 질병, 위장 및 다른 질병을 포함하지만 이에 국한되지 않는 여러 상태의 치료에 유용하다.

활성 약물은 무수성 또는 수성 용액, 제조적으로 수용성 전달기 또는 캐리어의 부유물 또는 복합체일 수 있고, 유동성 제제는 이식형 전달 시스템에 저장될 뿐만 아니라 선반위 또는 냉장 하에 오랜 기간 동안 저장될 수 있도록 제조된다. 제제는 조제적으로 수용성 캐리어와 추가의 불화성 성분을 포함할 수 있다. 활성 약물은, 충전되지 않은 분자, 분자 복합체의 성분 또는 조제적으로 수요성 염과 같은 다양한 형태일 수 있다. 또한, 신체 pH 에 의해 쉽게 가수분해되는 약물의 간단한 유도제 (프로드러그, 에테르, 에스테르, 아미드, 등과 같음) 가 사용될 수 있다.

밸브본체 (30, 32) 는 티타늄, 강, 및 이들의 합금, 폴리에테르테르 케톤 (PEEK) 또는 액정폴리머 (LCP) 등의 열가소성 물질로 만들어지는 것이 바람직하다. 배브본체 (30, 32) 는 액정폴리머로 만들어지는 것이 더욱 바람직히다.

스프링 (24) 은 스테인레스강등의 스프링 강, 베릴륨/구리, 주입성형된 폴리머 또는 플라스틱으로 만들어지는 것이 바람직히다. 제조되어 밸브에 삽입될 수 있는 와이어 두께를 갖도록, 스프링 재료는 요구되는 치수로 만들어질 수 있어야 한다. 스프링 (24) 은 미세 와이어 스프링용 스테인레스강, 또는 굵은 와이어 스프링에 적절한 플라스틱으로 만들어지는 것이 더욱 바람직하다. 스피링 (24) 의 프로파일은 둥글거나, 사각형 또는 다른 적절한 형상일 수 있다. 스프링 (24) 은 저장소 (50) 로부터 상부포트 (22) 를 관통하는 유체 통로를 구비하고 있다.

스템 (46) 과 가이드 포스트 (48) 은 밸브본체 (30, 32) 와 동일한 재료, 또는 플루오로 엘라스토머, 퍼플루오로 엘라스토머, C-Flex또는 Santoprene등의 열가소성 엘라스토머, 하드 플라스틱 등과 같은 엘라스토머 재료로 만들어질 수 있다. 스템 (46) 과 가이트 포스트 (48) 은 열가소성 엘라스토머, 퍼플루오로 엘라스토머 또는 하드 플라스틱으로 만들어지는 것이 바람직하다.

작동시, 캡슐 (2) 의 외부로부터 유체가 멤브레인 (56) 을 통해 캡슐로 들어간다. 그러면 상기 유체 중 일부가 삼투 약물에 의해 저장소 (52) 로 흡수되고, 이로 인해 삼투 약물이 부풀어 오른다. 삼투 약물이 부풀어 오르면, 증가된 체적으로 인해 피스톤 (54) 이 이로운 약물 저장소 (50) 에 담겨있는 이로운 약물을 밀어, 밸브 조립체 (10) 를 통해 환자의 몸에 투여된다. 그러나, 이로운 약물은 캡슐 (2) 내의 압력이 소정의 압력 하한보다 클 때에만 밸브 조립체 (10) 를 통해 투여된다. 밸브 조립체 (10) 의 구성은 도 1 ∼ 도 5 를 참조하여 이하에서 자세히 설명한다.

도 1 , 2a 및 2b 에서 볼 수 있는 것처럼, 밸브 조립체 (10) 는 서로 연결된 복수의 유체챔버 (60, 70) 를 갖는 밸브본체 (12) 를 포함하고 있다. 밸브 조립체는 직경보다 큰 높이를 가져야 한다. 다시 말해, 밸브 조립체의 폭에 대한높이의 비가 1/1 보다 커야 한다. 밸브 조립체의 폭에 대한 높이의 비는 1/5 보다 작아야 한다. 밸브 조립체의 폭에 대한 높이의 비가 1/1 ∼ 1/2 인 것이 바람직하다. 밸브 조립체의 직경은 약 1 ∼ 약 10 ㎜ 가 바람직하고, 약 3 ∼ 약 8 ㎜ 가 더욱 바람직하다. 밸브 조립체의 높이는 약 5 ∼ 약 10 ㎜ 가 바람직하다.

밸브본체 (12) 는 2개의 동일한 절반부 (30, 32) 를 포함하는 것이 바람직하다. 밸브 조립체 (10) 는 하부포트 (20) 와 상부포트 (22) 를 더 포함한다. 하부유체챔버 (60) 는 유체가 소통되는 상태로 하부포트 (20) 에 인접하게 위치된다. 상부유체챔버 (70) 는 유체가 소통되는 상태로 상부포트 (22) 와 하부유체챔버 (60) 사이에 위치된다.

하부유체챔버 (60) 는 절두원뿔형의 제 1 면 (62) 과 원통형의 제 2 면 (64) 을 포함한다. 제 1 면 (62) 의 최하부의 직경은 하부포트 (20) 의 직경보다 작다. 제 1 면 (62) 의 최상부의 직경은 제 2 면 (64) 의 직경과 실질적으로 동일하다. 하부유체챔버 (60) 는 제 2 면 (64) 에 실질적으로 수직인 제 3 면 (66) 을 또한 포함한다.

제 3 면 (66) 과 상부유체챔버 (70) 이 교차하는 부분에 형성된 통로 (74) 가 상부유체챔버와 하부유체챔버 사이에 제공되어 있다. 상부포트 (22) 의 직경은 상부유체챔버 (70) 의 직경보다 실질적으로 작고, 상면 (72) ( 실질적으로 제 2 면 (64) 에 수직임 ) 이 상부와 상부유체챔버 사이에 제공되어 있다.

도 2 에 도시된 것처럼, 밸브 조립체 (10) 는, 원통형 시일 (44) 및, 기다란원통형 스템 (46) ( 도 2b 에 좀더 명확히 도시되어 있음 ) 과 가이드포스트 (48) 에 부착되어 있는 절두원뿔부 (42) 를 갖는 가동 폐쇄부재 (40) 를 포함한다. 스템 (46) 은 스프링 (24) 보다 약간 작은 직경을 갖는다. 가이드포스트 (48) 는 상부포트 (22) 보다 약간 작은 직경을 가져야 한다. 가동 폐쇄부재 (40) 는 실질적으로 편평한 상면 (90) 을 또한 포함한다. 폐쇄부재 (40) 와 원통형 스템 (46) 은 바람직하게는 몰딩에 의해 단일체로서 제조될 수 있고, 또는 어떠한 공지된 방식에 의해 밸개로 제조되어 부착될 수도 있다. 또한, 시템 (46) 은, 폐쇄부재 (40) 의 상면 (90) 에 형성되어 있는 나사 개구와 일치하도록 되어 있는 나사 단부를 구비할 수 있다.

가동 폐쇄부재 (40) 는 제 1 면 (62) 에 실질적으로 인접한 최하 위치에서부터 제 3 면 (66) 에 실질적으로 인접한 최상 위치까지 이동가능하다. 폐쇄부재가 최하 위치에 있을 때, 폐쇄부재 (40) 의 절두원뿔부 (42) 는 제 1 면 (62) 과 실질적으로 일치되도록 성형되어 있다. 또한, 폐쇄부재가 최상 위치에 있을 때, 폐쇄부재 (40) 의 상면 (90) 은 하부유체챔버 (60) 의 제 3 면 (66) 을 실질적으로 덮도록 성형되어 있다. 가동 마감부재 (40) 가 상기한 최상 위치 또는 최하 위치에 있을 때, 이로운 약물 저장소 (50) 로부터 밸브 조립체 (12) 를 통한 이로운 약물의 유동이 실질적으로 저해된다.

원통형 스템 (46) 을 중심으로 상면 (72) 과 상면 (90) 사이에 스프링 (24) 이 형성되어 있다. 스프링 (24) 은 나선형 압축스프링이 바람직하고, 도 1 처럼 나타낼 수 있다. 그러나, 나선형 압축스프링 대신에 다른 적절한 스프링이사용될 수 있음을 이해해야 한다.

저장시 또는 초기 펌프 시작시에 예상할 수 있는 0 또는 낮은 압력 ( 예를 들어, 0.5 ∼ 10 psi ) 에서, 스프링 (24) 은 밸브 조립체 (12) 의 양방향으로 유체를 실질적으로 막는 위치에 폐쇄부재 (40) 를 유지한다. 원통형 시일 (44) 은 하부포트 (20) 를 통한 유체유동을 방지하여, 이로운 약물 저장소 (50) 에 담긴 이로운 약물과 이미 임플란트되어 상부포트 (22) 에 있는 침입형 유체 사이의 유체 소통이 실질적으로 존재하지 않는다. 또한, 도 2 에서 볼 수 있는 것처럼, 가동 폐쇄부재 (40) 는 하부포트 (20) 에 시일을 여전히 유지하면서 소정의 축 변위만큼 이동하도록 되어 있다. 이것은 원통형 시일 (44) 이 하부포트 (20) 보다 큰 높이를 가졌기 때문에 발생한다. 이 특징으로 밸브 조립체 (10) 가, 많은 장치에서 발생하는 갑작스러운 전달 개시 없이 임플란트시 열팽창으로 인해 증가된 약물 제제 체적을 포함할 수 있다.

밸브 (10) 를 폐쇄 위치 ( 도 2 와 도 4 에 도시된 것 ) 에 유지하거나 또는 개방 위치 ( 도 3 에 도시된 것 ) 에 유지하는데 필요한 압력은 예를 들면, 이로운약물 제제의 점도, 유익한 약물 제제가 시스템으로부터 전달되는 바람직한 속도, 스프링 (24) 의 스프링 상수, 그리고/또는 스프링 (24) 이 밸브 (10) 에서 차지하는 공간의 양에 의존한다.

저압에서 고압까지의 ( 밸브 개방에서 밸브 폐쇄까지의 ) psi ( 파운드/inch²) 범위는 매우 좁아야 하지만, 약 0.1 ∼ 약 2000 psi 의 범위 내이기만 하면 무방하다. 그 범위는 약 0.5 ∼ 약 100 psi 가 바람직하다.

밸브 조립체 (10) 는 나선형 압축스프링 (24) 을 가동 폐쇄부재 (40) 의 원통형 스템 (46) 위에 위치시킴으로써 제조된다. 상기 조립체 (40) 는 하부유체챔버 (60) 의 제 1 면 (62) 과 하부포트 (20) 를 각각 구속하는 절두원뿔부 (42) 와 원통형 시일 (44) 을 갖는 2개의 밸브본체 절반부 (30, 32) 에 실질적으로 둘러싸인다. 그러면, 조립체는 스프링 (24) 에 압축력을 가해, 절두형원뿔부 (42) 가 하부유체챔버 (60) 에서 제 1 면 (62) 을 막게 된다. 결과적으로, 밸브 조립체 (10) 는 하부포트 (20) 에서 유체휴동에 대해 막힌다. 본체 절반부 (30, 32) 는 공지된 다수의 방식으로 함께 접합될 수 있다. 예를 들면, 접착제, 초음파 용접 또는 기계적 결합을 이용할 수 있다.

도 3 은 표준 작동의 경우로서 하부포트 (20) 의 유체압력이 최소치 ( 예를 들면, 약 5 psi ) 를 초과할 때의 밸브 작동을 보여준다. 이 경우, 가동 폐쇄부재 (40) 는 상부포트 (22) 쪽으로 축에서 상방으로 변위되면, 하부포트 (20) 가 개방되어, 이로운 약물이 약물 저장소 (50) 에서부터 하부포트 (20) 와 유체챔버 (60, 70) 를 통해 펌핑되어 상부포트 (22) 에서 유출된다. 개구의 단면적 ( 이에 따른, 유체유동 ) 은, 압력이 소정의 최대치에 가까워질 때까지 유체에 의해 가동 폐쇄부재 (40) 에 가해지는 압력에 직접 비례한다. 이 경우, 폐쇄부재 (40) 의 상면 (90) 이 하부유체챔버 (60) 의 제 3 면 (66) 에 접근할 때 밸브 이동은 거꾸로 된다.

스프링 (24) 은 상부유체챔버 (70) 에 나선형 유체유동 통로를 규정한다.가동 폐쇄부재 (40) 가 흐르는 약물에 의해 상방으로 힘을 받으면 스프링 (24) 은 압축된다. 결과적으로, 이로운 약물 저장소 (50) 와 챔버 (60) 내의 유체압력이 증가하면, 유체유동 통로가 점차 좁아지는 반면 하부포트 (20) 가 더 완전히 개방되어, 더 제한적으로 된다. 하부포트 (20) 를 가동 폐쇄부재 (40) 로 폐쇄시키는 압축스프링 (24) 에 의해 아래쪽 유체유동이 일반적으로 완전히 방해되는 반면, 표준 유동으로 스프링의 반력과 유체압력은 균형잡힌다. 반면, 위쪽 유체유동은 개구 (74) 를 실질적으로 막는 가동 폐쇄부재 (40) 에 의해 일반적으로 방해될 것이다. 스프링 (24) 의 압축으로 하부유체챔버 (60) 와 상부포트 (22) 사이의 유동 통로가 감소된다.

도 4 는 최대압력 ( 예를 들면, 약 20 psi ) 에 도달한 때의 밸브 상태을 보여준다. 가동 폐쇄부재 (40) 는 도 4 에서 최고 위치까지 이동되어, 하부유체챔버 (60) 의 제 3 면 (66) 에 대해 가동 부재를 민다. 양자는 가동 폐쇄부재 (40) 의 이동을 제한하고, 하부유체챔버 (60) 와 상부유체챔버 (70) 사이의 유체소통을 막거나, 또는 바람직한 실시형태에서, 가동 폐쇄부재 (40) 주위의 작은 유체 우회로를 통해 가동 폐쇄부재 (40) 주위의 유체유동을 소정의 최소량으로 제한한다. 압력이 줄어들면, 상면 (66) 에서 유체통로의 단면적이 증가하고, 이로 인해 다시 유체유동이 증가된다. 이러한 방식으로, 유체유동은 압력과 온도 변화를 보상하도록 연속적으로 조절되고, 그렇지 않으면 최적이 아닌 성능을 야기한다.

상기한 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시형태에 관한 것이다. 그러나, 상기 개시한 것으로부터, 넓은 범위의 재료, 제조 기술 그리고 다른 실시형태가 용이하게 이루어질 수 있음은 명백하다. 본 발명의 또다른 실시형태는 가동 폐쇄부재 (40) 의 작은 관통호울 또는 가동 폐쇄부재 (40) 의 에지에 형성된 노치에 의해 형성될 수 있는 별도의 작은 유체 우회로를 포함할 수 있다.

한 예로서, 도 5 는 본 발명의 다른 바람직한 실시형태를 도시하고 도면으로. 여기서의 밸브 조립체 (80) 는 실리콘 미세구조로서 제조되거나 또는 열가소성물질로 몰드될 수 있다. 도 5 에 도시된 것처럼, 밸브 조립체 (80) 는 상기한 압축스프링 대신에 일체로 형성된 캔틸레버형 스프링 아암 (82) 을 갖는 단일 챔버 밸브본체 (81) 를 포함한다. 캔틸레버형 스프링 아암은 금속 ( 밸브본체 (30, 32) 용으로 상기된 것 등 ) 또는 열가소성 물질로 만들어질 수 있다. 또한, 가동 폐쇄부재 (86) 는 회전타원체형이고 캔틸레버형 스프링 아암 (82) 의 자유단부에 부착되어 있다. 가동 폐쇄부재 (86) 는 금속 또는 금속합금 ( 밸브본체 (30, 32) 용으로 상기된 것 등 ), 열가소성 물질 또는 엘라스토머로 만들어질 수 있다. 본 실시형태의 상부포트 및 하부포트는, 압력이 소정의 압력보다 작거나 또는 클 때 가동 마감부재 (86) 가 상부포트 또는 하부포트의 수직 부분을 고립시키는 한, 동일한 직경을 가질 필요는 없다. 그러나, 다른 형태가 폐쇄부재 (86) 에 이용될 수 있다. 하나의 잠재적인 장점은, 본 실시형태로 조립체와 개별 부품이 아닌 일체 구조가 가능하다는 것이다. 또다른 장점은 전체 크기가 매우 작다는 것이다.

또한, 위에서 특히 삼투적으로 구동되는 약물 전달 시스템을 기재하였지만, 본 발명이 어떠한 가압 유체 전달 시스템에 적용될 수 있음은 분명하다.

상기한 예시적인 실시형태는 모든 면에서 본 발명의 설명을 위한 것이고, 제한적이 것이 아니다. 따라서, 본 발명은 당업자에 의해 상기 기재로부터 얻어질 수 있는 다양한 변형 및 이용이 가능하다. 그러한 변화 및 변형은 이하의 청구범위에 의해 규정되는 본 발명의 보호범위 이내로 생각된다.

Claims (29)

1. 불투과성 외층을 갖는 캡슐로서, 이 캡슐의 양 단부에 이로운 약물 전달 단부 및 유체 업테이크 단부가 위치되어 있는 캡슐, 및

   상기 이로운 약물 전달 단부를 통한 유체유동을 제어하는 수단으로서, 상기 캡슐 내의 압력이 소정의 압력 하한보다 작고 소정의 압력 상한보다 큰 경우 유체유동을 실질적으로 막고, 또한 상기 캡슐 내의 압력이 상기 소정의 압력 하한과 상한 사이인 경우 유체유동을 실질적으로 허락하는 제어수단을 포함하는, 이식형 삼투 약물 전달 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유체유동 제어 수단은, 양 단부에 포트가 제공된 중공 밸브본체, 폐쇄부재, 및 상기 중공 밸브본체 내에 배치된 스프링을 포함하고, 상기 스프링이, 상기 캡슐 내의 압력이 소정의 압력 하한보다 작은 겅우 상기 포트 중 하나를 실질적으로 덮는 위치, 또는 상기 캡슐 내의 압력이 소정의 압력 상한보다 큰 경우 상부포트를 실질적으로 덮는 위치에 상기 폐쇄부재를 유지하는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 포트가 상기 폐쇄부재의 대응 표면과 짝을 이루도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 폐쇄부재는 상부 구획, 중간 구획 및 하부 구획을 포함하고, 상기 상부 구획은 원통형이고, 상기 중간 구획은 절두원뿔형이며, 상기 하부 구획은 상기 상부 구획보다 작은 직경을 갖는 원통형인 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 밸브본체는 상부유체챔버 및 하부유체챔버를 구비하고, 상기 포트는 상부포트 및 하부포트를 포함하며, 상기 하부포트는 상기 하부유체챔버와 상기 이로운 약물 저장소 사이에 위치해 있고, 상기 상부포트는 상기 상부유체챔버에 인접하게 위치해 있는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 하부유체챔버는 상부 및 하부를 가지고 있고, 상기 하부는 절두원뿔형이고, 상기 상부는 원통형이며, 상기 상부유체챔버는 원통형이고,

   상기 하부유체챔버의 상부의 직경이 상기 상부유체챔버의 직경보다 크고, 상기 하부유체챔버는 상기 하부유체챔버의 상부와 상부유체챔버 사이에 형성되어 있는 실질적으로 편평한 상면을 가지고 있으며,

   상기 폐쇄부재는 상기 하부유체챔버 안에 들어 있고, 상기 폐쇄부재의 중간 구획은 상기 하부유체챔버의 하부에 끼워지며, 상기 폐쇄부재의 하부 구획은 상기 하부포트 안에 끼워져서 그 하부포트를 실질적으로 밀봉하도록 되어 있으며,

   상기 폐쇄부재는, 상기 하부유체챔버의 상부의 직경보다 작고 상기 상부유체챔버의 직경보다 큰 직경을 가지며 실질적으로 편평한 상면을 가지고 있어, 상기 폐쇄부재가 상기 하부유체챔버의 상면과 접해 있을 때 상기 폐쇄부재의 상면이 상기 상부유체챔버와 하부유체챔버 사이의 유체 소통을 실질적으로 막을 수 있는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 스프링은 압축 스프링을 포함하고, 상기 상부포트와 상기 상부유체챔버 사이에 위치하는 벽에 지지되어 있으며, 상기 압력이 상기 소정의 압력 하한보다 작은 경우 상기 하부유체챔버의 하부구획에 대해 상기 폐쇄부재를 유지하기 위해 상기 폐쇄부재에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 압력이 상기 소정의 압력 상한보다 큰 경우, 상기 폐쇄부재는 상기 상부포트와 상기 하부유체챔버 사이의 유체소통을 실질적으로 막는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
9. 제 5 항에 있어서, 상기 압력이 상기 소정의 압력 하한과 상한 사이에 있는 경우, 상기 폐쇄부재는 실질적으로 상기 하부포트와 상부포트 사이의 위치에 유지되는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 압력 하한은 약 0.5 ∼ 약 10 파운드/inch²인 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 소정의 압력 상한은 약 10 ∼ 약 2000 파운드/inch²인 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
12. 제 2 항에 있어서, 상기 스프링은 2개의 단부를 가지며 그 단부 중 하나가 상기 중공 본체의 내면에 부착되어 있는 캔틸레버형 스프링 아암을 포함하고, 상기 폐쇄부재는 상기 스프링 아암의 다른 단부에 연결되어 있는 구형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
13. 제 12 항에 있어서, 상기 중공 밸브 본체는 실리콘 미세구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 약물 전달 시스템.
14. 가압 유체 전달 시스템에서의 유체의 유동을 동적으로 조절하는 장치로서,

    하부포트와 상부포트를 갖는 중공 본체, 및

    중공 본체를 통한 유체유동을 제어하기 위한 수단으로서, 상기 유체에 의해 상기 장치에 가해지는 압력이 소정의 압력 하한보다 작은 경우와 상기 압력이 소정의 압력 상한보다 큰 경우 유체유동을 실질적으로 막고, 상기 압력이 상기 소정의압력 하한과 상한 사이인 경우에는 유체유동을 실질적으로 허락하는 제어수단을 포함하는 유체유동의 동적 조절 장치.
15. 제 14 항에 있어서, 상기 중공 본체는 폐쇄부재, 및 상기 중공 밸브본체 내에 제공되는 스프링을 포함하고,

    상기 스프링이, 상기 유체에 의해 상기 장치에 가해지는 압력이 소정의 압력 하한보다 작거나 또는 소정의 압력 상한보다 큰 겅우 상기 포트 중 하나를 실질적으로 덮는 위치에 상기 폐쇄부재를 유지하는 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 폐쇄부재는 상부 구획, 중간 구획 및 하부 구획을 포함하고, 상기 상부 구획은 원통형이고, 상기 중간 구획은 절두원뿔형이며, 상기 하부 구획은 상기 상부 구획보다 작은 직경을 갖는 원통형인 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 밸브본체는 상부유체챔버 및 하부유체챔버를 구비하고, 상기 포트는 상부포트 및 하부포트를 포함하며, 상기 하부포트는 상기 하부유체챔버에 인접하게 위치해 있고, 상기 상부포트는 상기 상부유체챔버에 인접하게 위치해 있는 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 하부유체챔버는 상부 및 하부를 가지고 있고, 상기 하부는 절두원뿔형이고, 상기 상부는 원통형이며, 상기 상부유체챔버는 원통형이고,

    상기 하부유체챔버의 상부의 직경이 상기 상부유체챔버의 직경보다 크고, 상기 하부유체챔버는 상기 하부유체챔버의 상부와 상부유체챔버 사이에 형성되어 있는 실질적으로 편평한 상면을 가지고 있으며,

    상기 폐쇄부재는 상기 하부유체챔버 안에 들어 있고, 상기 폐쇄부재의 중간 구획은 상기 하부유체챔버의 하부에 끼워지며, 상기 폐쇄부재의 하부 구획은 상기 하부포트 안에 끼워져서 그 하부포트를 실질적으로 밀봉하도록 되어 있으며,

    상기 폐쇄부재는, 상기 하부유체챔버의 상부의 직경보다 작고 상기 상부유체챔버의 직경보다 큰 직경을 가지며 실질적으로 편평한 상면을 가지고 있어, 상기 폐쇄부재가 상기 하부유체챔버의 상면과 접해 있을 때 상기 폐쇄부재의 상면이 상기 상부유체챔버와 하부유체챔버 사이의 유체 소통을 실질적으로 막을 수 있는 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
19. 제 17 항에 있어서, 상기 스프링은 압축 스프링을 포함하고, 상기 상부포트와 상기 상부유체챔버 사이에 위치하는 벽에 지지되어 있으며, 상기 압력이 상기 소정의 압력 하한보다 작은 경우 상기 하부유체챔버의 하부구획에 대해 상기 폐쇄부재를 유지하기 위해 상기 폐쇄부재에 힘을 가하는 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
20. 제 17 항에 있어서, 상기 압력이 상기 소정의 압력 상한보다 큰 경우, 상기 폐쇄부재는 상기 상부포트와 상기 하부유체챔버 사이의 유체소통을 실질적으로 막는 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
21. 제 17 항에 있어서, 상기 압력이 상기 소정의 압력 하한과 상한 사이에 있는 경우, 상기 폐쇄부재는 실질적으로 상기 하부포트와 상부포트 사이의 위치에 유지되는 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
22. 제 15 항에 있어서, 상기 스프링은 2개의 단부를 가지며 그 단부 중 하나가 상기 중공 본체의 내면에 부착되어 있는 캔틸레버형 스프링 아암을 포함하고, 상기 폐쇄부재는 상기 스프링 아암의 다른 단부에 연결되어 있는 구형 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
23. 제 22 항에 있어서, 상기 중공 본체는 실리콘 미세구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체유동의 동적 조절 장치.
24. 이식형 삼투 약물 전달 시스템에서 이로운 약물의 전달을 가변적으로 제어하는 방법으로서,

    약물 전달 단부 및 유체 업테이크 단부, 상기 약물 전달 단부에 인접하게 위치되며 이로운 약물을 담는 약물 저장소, 및 상기 유체 업테이크 단부에 인접하게 위치되며 유체 유인제를 담는 업테이크 저장소를 갖는 캡슐을 준비하는 단계, 및

    압력이 소정의 압력 하한과 상한 사이인 경우 상기 캡슐로부터 상기 이로운 약물의 유출을 실질적으로 막는 단계를 포함하는 이로운 약물의 전달의 가변 제어 방법.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 소정의 압력 하한이 약 0.5 ∼ 약 10 파운드/inch²이고, 상기 소정의 압력 상한이 약 10 ∼ 약 2000 파운드/inch²인 것을 특징으로 하는 이로운 약물의 전달의 가변 제어 방법.
26. 제 24 항에 있어서,

    상기 이로운 약물의 유동은 폐쇄부재와 스프링에 의해 가변적으로 제어되고,

    상기 압력이 상기 소정의 압력 하한보다 작고 상기 소정의 압력 상한보다 큰 경우, 상기 스프링이 상기 폐쇄부재를 상기 이로운 약물의 상기 유동을 실질적으로 막는 위치에 유지하는 것을 특징으로 하는 이로운 약물의 전달의 가변 제어 방법.
27. 이식형 삼투 약물 전달 시스템에서 이로운 약물의 전달을 가변적으로 제어하는 방법으로서,

    약물 전달 장치로부터 유체압력을 가해 밸브 조립체의 가동 폐쇄부재를 하부포트에 대해 변위시켜, 상기 폐쇄부재와 상기 하부포트 사이에 개구를 형성하는 단계,

    상기 약물 전달 장치로부터 압력을 증가시켜 상기 개구의 크기를 증가시키는 단계,

    상기 약물 전달 장치로부터 약물이 상기 하부포트 및 상기 밸브 조립체를 관류하도록 하는 단계, 및

    약물 유동이 압력 증가에 따라 더욱 제한적이 되는 소정의 최대 압력에 상기 압력이 가까워질 때까지, 약물 유동이 유체에 의해 가동 폐쇄부재에 가해지는 압력에 직접 비례하도록, 밸브 조립체를 통한 약물 유동을 가변적으로 제어하는 단계를 포함하는 이로운 약물의 전달의 가변 제어 방법.
28. 제 27 항에 있어서, 상기 소정의 압력 하한은 약 5 파운드/inch²이고, 상기 소정의 압력 상한은 약 20 파운드/inch²인 것을 특징으로 하는 이로운 약물의 전달의 가변 제어 방법.
29. 제 27 항에 있어서, 상기 폐쇄부재는 상기 밸브 조립체에 스프링으로 부착되고, 상기 압력이 상기 소정의 압력 하한보다 작고 상기 소정의 압력 상한보다 큰 경우 상기 스프링은 상기 이로운 약물 유동을 실질적으로 막는 위치에 상기 폐쇄부재를 유지하는 것을 특징으로 하는 이로운 약물의 전달의 가변 제어 방법.