KR20220152548A - 멸균 밀봉 장치 - Google Patents

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KR20220152548A
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KR
South Korea
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profile
sealing device
plasma
combination
working chamber
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Application number
KR1020227034548A
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English (en)
Inventor
지안펭 장
라첼 지. 피텔
지안 엘. 딩
안토니 피. 파그리아로
클레멘스 이. 조엘너
Original Assignee
생-고뱅 퍼포먼스 플라스틱스 코포레이션
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Abstract

작동 챔버, 작동 챔버 내에 그리고 튜브의 조각을 절단함으로써 형성된 프로파일에 근접하게 배치된 적어도 하나의 플라즈마 헤드를 갖는 플라즈마 발생기, 및 기계적 모션 모듈을 포함하는 시스템 및 방법이 개시된다. 플라즈마 발생기는 플라즈마 처리를 생성하고 적어도 하나의 플라즈마 헤드를 통해 플라즈마 처리를 프로파일에 적용하여 프로파일의 루멘 내, 또는 이들의 조합의 프로파일의 단부 표면 상의 재료를 활성화한다. 프로파일의 재료가 플라즈마 처리에 의해 활성화되면 기계적 모션 모듈이 프로파일을 조종하여 프로파일을 무균적으로 밀봉하기 위해 프로파일의 루멘을 폐쇄한다.

Description

멸균 밀봉 장치
튜브의 멸균 밀봉은 의료 산업 및 제약 산업을 포함한 다양한 산업 분야에서 유용할 수 있다. 열가소성 및 열경화성 엘라스토머는 독성이 없고 유연하며 열적으로 안정하고 화학 반응성이 낮고 다양한 크기로 제조될 수 있기 때문에 이러한 응용에 자주 사용된다. 많은 경우에, 루멘을 통하여 유체 또는 가스의 흐름을 방지하기 위하여 프로파일의 루멘(예를 들어, 튜브, 호스 또는 유체를 운반하거나 펌핑하거나 달리 운반할 수 있는 루멘이 있는 다른 유체 용기)를 밀봉하는 것이 선호될 수 있다. 불행하게도, 고온 방법을 사용하는 전통적인 밀봉 장치는 실리콘 엘라스토머와 같은 열경화성 엘라스토머로 형성된 프로파일을 효과적으로 밀봉할 수 없다. 또한, 이러한 재료를 밀봉하는 것은 연결부에서 무균 상태를 유지하는 데에도 어려움이 있다.
본 개시는 일반적으로, 프로파일의 루멘 내에 및/또는 단부 표면 상에서 재료를 활성화하기 위하여 바람직하게는 멸균 환경에서 프로파일의 루멘 내에 적어도 부분적으로 및/또는 단부 표면에 플라스마 처리를 적용하고 및 프로파일의 루멘을 멸균 밀봉하기 위해 프로파일의 루멘을 밀폐하도록 프로파일을 조종하기 위한 밀봉 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 실시예들의 특징 및 이점이 이루어지고, 더욱 상세하게 이해될 수 있도록, 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 참조하여, 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 그러나, 도면은 단지 일부 실시예를 예시한 것이고, 따라서 다른 동등하게 효과적인 실시예가 있을 수 있으므로, 그 범위를 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다.
도 1은 본 개시의 실시예에 따른 멸균 밀봉 장치의 개략도이다.
도 2는 멸균 밀봉 이전에 개방 위치의 프로파일을 도시한다.
도 3은 멸균 밀봉 이후 폐쇄된 위치의 프로파일을 도시한다.
도 4는 멸균 밀봉 이후 또 다른 폐쇄된 위치의 프로파일을 도시한다.
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 멸균 밀봉 장치를 작동시키는 방법의 흐름도이다.
다른 도면에서 동일한 도면부호를 사용하는 것은 유사하거나 동일한 항목을 나타낸다.
도 1은 본 개시내용의 실시예에 따른 멸균 밀봉 장치(100)의 개략도이다. 가장 일반적으로, 멸균 밀봉 장치(100)는 멸균 환경에서 프로파일(예를 들어, 유체가 그를 통한 운반, 펌핑 또는 달리 이송될 수 있는 루멘을 갖는 튜브, 호스, 또는 유체 용기)을 무균 밀봉하도록 구성될 수 있다. 프로파일(114)의 밀봉은 단부 표면 및/또는 프로파일(114)의 루멘 내에서 적어도 부분적으로, 바람직하게는 멸균 환경에서 표면 활성화 처리를 적용하여 단부 표면 및/또는 프로파일(114)의 루멘 내에서 재료를 활성화함으로써 및 프로파일(114)의 루멘을 무균 밀봉하기 위해 프로파일(114)의 루멘을 밀폐하도록 프로파일(114)을 조종함으로써 달성될 수 있다. 표면 활성화 처리는 프로파일(114)의 루멘 내에 적어도 부분적으로 및/또는 단부 표면에 대해 입력 에너지를 처리하는 것을 포함한다. 일 실시예에서, 입력 에너지를 처리하는 것은 파동 조사, 특정 조사, 또는 이들의 조합된 조사로 이루어진다. 일 실시예에서, 파동 조사는 전파, 마이크로파, 적외선, 가시광선, 자외선, x-선, 감마선, 또는 이들의 조합과 같이 고려되는 임의의 파동 조사를 포함한다. 다른 실시예에서, 입자 조사는 알파 방사선, 베타 방사선, 하전 이온, 중성자 방사선, 코로나 처리, C-처리, 화염 처리, 이온 처리, 플라스마 처리 또는 이의 임의의 조합을 포함한다.
멸균 밀봉 장치(100)는 일반적으로 작동 챔버(102), 플라즈마 발생기(104), 기계적 모션 모듈(106), 및 제어 시스템(108)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 멸균 밀봉 장치는 또한 하나 이상의 추가 모듈(110)을 포함할 수 있다. 작동 챔버(102)는 일반적으로, 실질적으로 밀봉된 내부 환경(internal environment)(110)을 정의하는 인클로저(enclosure)를 포함할 수 있으며, 프로파일(114)의 멸균 밀봉 작동이 발생될 수 있다. 플라즈마 발생기(104)는 일반적으로, 프로파일(114)의 루멘 내에 및/또는 단부 표면 상에 재료를 활성화하기 위하여 프로파일(114)의 루멘 내에 적어도 부분적으로 및/또는 단부 표면에 선택적으로 적용될 수 있는 작동 챔버(102) 내의 플라즈마 처리(예를 들어, 코로나 처리, C-처리, 화염 처리, 이온 처리, 플라즈마 처리, 또는 이들의 조합)를 통해 이온화된 입자를 생성하도록 구성될 수 있다. 기계적 모션 모듈(106)은 일반적으로, 프로파일(114)의 루멘이 밀폐되도록 프로파일(114)을 조종하게 구성될 수 있다. 제어 시스템(108)은 일반적으로, 멸균 밀봉 공정의 제어, 모니터링 및 작동을 용이하게 하기 위해, 사용자 인터페이스(116) 및 복수의 센서(118), 표시기, 게이지, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
고온 방법을 사용하는 전형적인 용접 장치는 실리콘 엘라스토머와 같은 열경화성 엘라스토머를 효과적으로 밀봉할 수 없다는 것을 이해할 것이다. 그러나, 멸균 밀봉 장치(100)는 광범위한 재료를 무균 밀봉하도록 구성된 것이다. 일부 실시예에서, 프로파일은 열가소성 엘라스토머, 열경화성 엘라스토머, 또는 이들의 조합과 같은 중합체 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 열가소성 엘라스토머는 폴리스티렌, 폴리에스테르, 실리콘 공중합체, 실리콘 열가소성 가황물, 코폴리에스테르, 폴리아미드, 플루오로중합체, 폴리올레핀, 폴리에테르-에스테르 공중합체, 열가소성 우레탄, 폴리에테르아미드 블록 공중합체, 폴리아미드 공중합체, 스티렌 블록 공중합체, 폴리카보네이트, 열가소성 가황물, 이오노머, 폴리옥시메틸렌(POM), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아세탈, 아크릴, 폴리염화비닐(PVC), 블렌드, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 열경화성 엘라스토머는 실리콘 엘라스토머, 디엔 엘라스토머, 부틸 고무, 천연 고무, 폴리우레탄 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 블렌드, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 작동 챔버(102)는, 클린 룸(120) 및/또는 클린 룸(120)의 외부 주변 환경(122)과 같은 외부 환경 및/또는 의료 시설과 같은 구조로부터 분리된 실질적으로 밀봉된 내부 환경(110)을 정의하는 인클로저를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 작동 챔버(102)는 멸균 밀봉 운용을 용이하게 하기 위해 프로파일(114)을 적어도 부분적으로 수용하도록 구성될 수 있다. 그러나, 작동 챔버(102) 내의 멸균 내부 환경(110)을 유지하기 위해, 작동 챔버(102)는 프로파일(114)이 작동 챔버(102) 내에 적어도 부분적으로 수용되고, 그로부터 부분적으로 돌출되었을 때, 유체 기밀한 밀봉을 유지하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 일부 실시예에서, 작동 챔버(102)는 내부 환경(110) 내에서 플라즈마 또는 플라즈마 처리를 제한하는 기능을 할 수 있다.
일부 실시예에서, 작동 챔버(102)는 프로파일(114)이 그를 통해 보이는 적어도 하나의 투명한 표면(124)을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 작동 챔버(102)는 프로파일(114)이 그를 통해 보이는 다수의 투명한 표면(124)을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 작동 챔버(102)의 모든 각도 및/또는 측면으로부터 작업자가 프로파일(114)의 관찰을 할 수 있게 하는 투명한 재료(예를 들어, 아크릴, 아크릴 유리, 플렉시 유리, 폴리카보네이트, 또는 이들의 조합)로 작동 챔버(102)가 형성될 수 있다. 이러한 실시예는 작업자가 멸균 밀봉 공정을 관찰하고 및/또는 이의 완성, 품질 또는 이들의 조합을 위해 프로파일(114) 사이의 최종 밀봉을 검사하도록 할 수 있게 한다. 또한, 일부 실시예에서, 작업자의 안전 및/또는 플라즈마 처리의 무결성을 보호하기 위해, 투명한 표면(들)은 인클로저를 유입 또는 배출로부터 자외선 광을 적어도 부분적으로 차단할 수 있다.
언급된 바와 같이, 작동 챔버(102)는 작동 챔버(102) 내에서 실질적으로 멸균된 내부 환경(110)을 유지할 수 있다. 일부 실시예에서, 이것은 양방향 환기 시스템(126)에 의해 촉진될 수 있다. 일부 실시예에서, 환기 시스템(126)은 제1 교환 시스템(128)을 통해 내부 환경(112) 내의 공기를 교환 및/또는 여과한다. 일부 실시예에서, 환기 시스템(126)은 제2 교환 시스템(130)을 통해 클린 룸(120)과 내부 환경(110) 사이에서 공기를 교환 및/또는 여과할 수 있다. 또한 일부 실시예에서, 환기 시스템(126)은 제3 교환 시스템(132)을 통해 주변 대기(122)와 내부 환경(110) 사이에서 공기를 교환 및/또는 여과할 수 있다. 따라서, 환기 시스템(126)은, 제2 교환 시스템(130)을 통해 클린 룸(120)으로부터 수용된 공기를 처리하고(예를 들어, 여과, 멸균, 오존 감소, 온도 조건, 또는 이들의 조합) 그리고 제1 교환 시스템(128)을 통해 작동 챔버(102)의 내부 환경(110)으로 출입하는, 필터, 촉매 컨버터, 방사 요소, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 부가하여, 환기 시스템(126)은 또한, 제3 교환 시스템(132)을 통해 주변 대기(122)로부터 수용된 공기를 처리하고 그리고 제1 교환 시스템(128)을 통해 작동 챔버(102)의 내부 환경(110)으로 출입하는, 필터, 촉매 컨버터, 방사 요소, 또는 그 조합을 포함할 수 있다.
플라즈마 발생기(104)는 일반적으로 가스 공급기(134), 전력 공급장치(136), 및 적어도 하나의 플라즈마 헤드(138)를 포함할 수 있고, 프로파일(114)의 단부 표면 및/또는 루멘에서 재료를 활성화하기 위해 프로파일(114)의 루멘에 적어도 부분적으로 및/또는 단부 표면에 선택적으로 적용될 수 있는 작동 챔버(102) 내에서 플라즈마 처리(예를 들어, 코로나 처리, C-처리, 화염 처리, 이온 처리, 플라즈마 처리, 또는 이들의 조합))를 통해 이온화된 입자를 생성하도록 구성될 수 있다. 가스 공급기(134)는 불활성 가스, 산소 함유 가스, 질소 함유 가스, 불소 함유 가스, 또는 이들의 조합과 같은 하나 이상의 가스의 흐름을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 가스 공급기(134)는 대기 공기 공급기, 압축기, 압축 가스 실린더, 내부(in-house) 가스 라인, 내부 압축 가스 라인, 팬, 터보, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하여 가스 흐름을 생성한다. 일부 실시예에서, 불활성 가스는 아르곤, 네온, 헬륨, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 산소 함유 가스는 대기 공기, 순수 산소, 알코올, 수증기, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 질소 함유 가스는 대기 공기, 순수 질소, 암모니아, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 불소 함유 가스는 헥사불화황(SF6), 트리플루오로메탄(CHF3), 테트라플루오로메탄(CF4), 옥타플루오로시클로부탄(C4F8), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
전력 공급장치(136)는 일반적으로 플라즈마 처리를 생성하기 위해 가스 흐름에 전하를 부여함으로써 가스 흐름을 이온화 하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 전력 공급장치(136)는 적어도 110 VAC, 적어도 120 VAC, 적어도 220 VAC, 또는 적어도 240 VAC의 교류 전압을 제공하도록 구성될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 전력 공급장치(136)는 적어도 6 VDC, 적어도 9 VDC, 적어도 12 VDC, 적어도 24 VDC, 또는 적어도 48 VDC의 직류 전압을 제공하도록 구성될 수 있다.
플라즈마 처리는 적어도 하나의 공급 라인(137)을 통해 작동 챔버(102)의 내부 환경(110) 내에 배치된 적어도 하나의 플라즈마 헤드(138)로 전달될 수 있다. 플라즈마 헤드(138)는 작동 챔버(102)의 내부 환경(112) 내에 배치될 수 있고 그리고 작동 챔버(102) 내에 위치될 수 있으며, 적어도 하나의 플라즈마 헤드(138)가 프로파일(114)의 루멘 내에 적어도 부분적으로 및/또는 단부 접촉 표면에 플라즈마 처리를 적용한다. 프로파일(114)의 루멘 내에 적어도 부분적으로 및/또는 단부 표면에 플라즈마 처리를 적용하는 것은 프로파일(114)의 루멘에 적어도 부분적으로 침투하고 및/또는 단부 표면과 접촉하거나 또는 실질적으로 둘러싸도록 플라즈마 처리를 수행하거나 또는 전달하거나 또는 플라즈마 처리에 프로파일(114)의 루멘 및/또는 단부 표면을 노출 또는 받게 하는 것을 포함한다. 프로파일(114)의 루멘 내에 적어도 부분적으로 및/또는 단부 표면에 플라즈마 처리를 적용함으로써, 프로파일(114)의 루멘 내에서 적어도 부분적으로 및/또는 단부 표면에서 재료는 프로파일(114)이 프로파일(114)의 루멘을 무균 밀봉하기 위하여 프로파일(114)의 루멘을 밀폐하도록 조정할 때 프로파일(114)을 무균 밀봉하도록 활성화될 수 있다.
일부 실시예에서, 플라즈마 발생기(104)는 작동 챔버(102)의 내부 환경(112) 내에 배치된 단일 플라즈마 헤드(138)를 포함할 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 플라즈마 발생기(104)는 작동 챔버(102)의 내부 환경(112) 내에 배치된 복수의 플라즈마 헤드(138)를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 적어도 하나의 플라즈마 헤드(138)는 작동 챔버(102) 내에서 프로파일(114)의 단부 표면에 인접하게 축방향으로 배치될 수 있고, 이에 따라 플라즈마 헤드(138)는 프로파일(114)의 루멘에 적어도 부분적으로 침투하고 및/또는 단부 표면과 접촉하거나 또는 실질적으로 둘러싸도록 플라즈마 처리를 수행할 수 있다. 또한, 다른 특정 실시예에서, 적어도 하나의 플라즈마 헤드(138)는 작동 챔버(102) 내의 내부 환경(110)을 멸균하도록 구성될 수 있다.
프로파일(114)의 루멘 내의 및/또는 단부 표면의 재료가 활성화되면, 기계적 모션 모듈(106)은 일반적으로 프로파일(114)의 루멘을 무균 밀봉하기 위하여 프로파일(114)의 루멘을 폐쇄하는 방식으로 프로파일(114)에 힘 또는 압력을 가하고 및/또는 조종하도록 구성될 수 있다. 프로파일(114)을 조종하는 것은 프로파일(114)의 루멘을 폐쇄하기 위해 프로파일(114)을 클램핑, 편평화, 핀칭, 압축, 또는 그렇지 않으면 반경방향으로 압착하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 기계적 모션 모듈(106)은 적어도 부분적으로는 작동 챔버(102) 내부에 적어도 부분적으로 배치되거나 또는 적어도 부분적으로는 작동 챔버(102)의 내부 환경(112)의 주연부 또는 하부 장벽을 형성할 수 있다.
일부 실시예에서, 기계적 모션 모듈(106)은 절단 장치(140)를 포함할 수 있다. 절단 장치(140)는 일반적으로 작동 챔버(102)의 내부 환경(112)에 배열될 수 있다. 일부 실시예에서, 절단 장치(140)는 프로파일(114)을 형성하기 위해 및/또는 프로파일(114)의 루멘과 단부 접촉 표면을 노출시키기 위해 작동 챔버(102) 내에 및/또는 이를 통해 배치된 튜브 조각을 절단하도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 무균 밀봉될 튜브 조각이 작동(102) 내부 및/또는 이를 통해 배치되고 절단 장치(140)에 의해 선택적으로 절단되어 프로파일(114)을 형성하고 프로파일(114)의 단부 표면 및 루멘이 노출될 수 있다. 또한, 플라즈마 처리가 절단 장치(140)로 튜브를 절단하기 전에 튜브 조각에 적용될 수 있으며, 튜브 절단 시 프로파일(114)의 단부 표면 및 루멘이 즉시 플라즈마 처리에 노출되도록 한다. 일부 실시예에서, 플라즈마 처리는 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 또는 적어도 15초 동안 배관을 절단하기 전에 튜브를 절단하기 전에 튜브에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 절단 장치(140)는 적어도 하나의 블레이드를 포함할 수 있고, 적어도 하나의 블레이드는 가열되거나 사전 멸균되거나 이들의 조합일 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 절단 장치(140)는 레이저 절단 시스템을 포함할 수 있다.
도 2는 개방 위치에 있고 멸균 밀봉을 위해 플라즈마 처리된 프로파일(114)을 도시한다. 플라즈마 처리는 밀봉을 위해 프로파일(114)의 루멘 내에서 및/또는 단부 표면 상의 재료를 활성화하고 프로파일(114)의 루멘을 추가로 살균하기 위해 기계적 모션 모듈(114)에 의한 프로파일(114)의 조종 전에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 플라즈마 처리는 프로파일(114)을 밀폐하기 전에 1초 이상, 2초 이상, 3초 이상, 5초 이상, 10초 이상, 15초 이상, 30초 이상, 45초 이상, 60초 이상, 90초 이상, 120초 이상에서 시작할 수 있다.
도 3은 폐쇄된 위치에 있고 멸균 밀봉 후에 플라즈마 처리된 프로파일(114)을 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 멸균 밀봉부는 프로파일(114)의 원위 단부 표면에 형성될 수 있다. 도 4는 또 다른 폐쇄 위치에 있고 멸균 밀봉 후에 플라즈마 처리된 프로파일(114)을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 멸균 밀봉부는 프로파일(114)의 원위 단부 표면으로부터 이격되어 형성될 수 있다. 따라서, 플라즈마 처리는 프로파일(114)이 폐쇄 및/또는 밀봉된 후에 계속되어 멸균 연결을 보장함으로써 무균 밀봉 프로파일(114)을 형성할 수 있다. 일부 실시예에서, 플라즈마 처리는 프로파일(114)을 폐쇄 및/또는 밀봉하기 전에 1초 이상, 2초 이상, 3초 이상, 5초 이상, 10초 이상, 15초 이상, 30초 이상, 45초 이상, 60초 이상, 90초 이상, 120초 이상에서 지속될 수 있다.
프로파일(114)의 멸균 밀봉을 보장하는 것은 플라즈마 처리로 작동 챔버(104)의 내부 환경(112)을 사전 처리한 결과일 수 있다. 또한, 프로파일(114)의 멸균 밀봉을 보장하는 것은 프로파일(114)이 밀봉된 후에 플라즈마 처리를 계속 적용한 결과일 수도 있다. 따라서, 플라즈마 처리는 작동 챔버(102)의 내부 환경(112)에 멸균 환경을 제공하며, 멸균 환경은 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 20초, 적어도 25초, 적어도 30초 또는 적어도 60초 동안 플라즈마 처리 또는 플라즈마에 노출된 후 적어도 106의 레벨에 의해 작동 챔버의 내부 환경(112) 내에 살아있는 미생물의 양의 감소로 정의된다.
또한, 멸균 멸균 공정은 작동 챔버(102)의 내부 환경(112) 내에서의 다양한 온도에서 수행될 수 있음이 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 멸균 밀봉 공정은 클린 룸(120)에서와 같은 실온에서 수행될 수 있다. 그러나, 멸균 밀봉 공정은 섭씨 약 10도 내지 섭씨 350도 사이의 임의의 온도에서 프로파일(114)에 멸균 밀봉 연결을 제공하도록 수행 및 구성될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
여전히 도 1을 참조하면, 제어 시스템(108)은 일반적으로, 플라즈마 발생기(104), 기계적 모션 모듈(106) 및 멸균 밀봉 공정의 제어, 모니터링 및 작동을 용이하게 하기 위해, 사용자 인터페이스(116) 및 복수의 센서(118), 표시기, 게이지 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(116)는 일반적으로 온도, 가스 유량, 가스 압력, 가스 검출 레벨, 프로파일(114)의 재료, 플라즈마 처리 진행 레벨, 작동 사이클, 작동 사이클의 총 수, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 사용자 인터페이스(116)는 프로파일(114) 각각의 재료의 특성을 선택하기 위한 재료 선택 입력을 포함할 수 있다.
또한, 일부 실시예에서, 사용자 인터페이스(116)는 적합하지 않은 조건이 존재할 때 작업자에게 알람을 하게 구성된 경고 시스템을 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스(116)는 또한 적합하지 않은 조건이 존재할 때 플라즈마 처리를 자동적으로 중지하도록 구성될 수 있다. 적합하지 않은 조건의 예에는 저온, 고온, 저압, 고압, 낮은 가스 유량, 높은 가스 유량, 플라즈마 부산물의 검출, 잘못된 재료 선택, 작동 챔버의 누출, 또는 이들의 조합이 포함되지만, 이에 국한되지는 않는다. 이러한 조건이 발생했을 때, 제어 시스템(108)은 작동 챔버(102)의 개방 및/또는 제거를 방지할 수 있다. 또한, 제어 시스템(108)은 플라즈마 처리를 적용하는 동안 작동 챔버(102)의 개방 및/또는 제거를 방지할 수도 있다.
복수의 센서(118), 표시기, 게이지, 또는 이들의 조합은 일반적으로 멸균 밀봉 공정에 관한 데이터(예를 들어, 공정 매개변수)를 작업자에게 전달하고 작업자가 밀봉 공정을 감독할 수 있도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 복수의 센서(118)는 온도 센서, 가스 유량 센서, 가스 압력 센서, 가스 검출 센서, 플라즈마 부산물 센서, 장력 센서, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 제어 시스템(108)은 멸균 밀봉 장치(100)의 공정과 관련된 센서(118)로부터 전송된 데이터를 기록하거나 저장하도록 구성될 수 있다. 이 데이터는 멸균 밀봉 장치(100) 또는 멸균 밀봉 공정의 구성요소(102, 104, 106, 108)의 공정 매개변수의 문제 해결 및/또는 조정에 사용될 수 있다.
또한, 일부 실시예에서, 제어 시스템(108)은 프로파일(114)의 밀봉 및/또는 프로파일(114)의 루멘의 성공적인 밀폐를 검증하도록 구성된 적어도 하나의 비전 시스템 및/또는 광학 시스템(예를 들어, 카메라, 검사기(inspection), 비디오)을 포함할 수 있다.
또한, 일부 실시예에서, 제어 시스템(108)은 또한, 밀봉된 프로파일(114)의 하나 이상의 특성의 확인, 검증, 문제 해결 또는 이들의 임의의 조합을, 레이저 마킹, 잉크 마킹, 또는 이들의 임의의 조합된 마킹을 통해, 프로파일(114)을 마킹하게 구성된 마킹 시스템도 포함할 수 있다.
멸균 밀봉 장치(100)는 프로파일(114)의 멸균 밀봉을 형성하도록 구성될 수 있다. 생성된 밀봉된 프로파일(114)은 밀봉된 프로파일(114)의 수정되지 않은 제어 벌크 재료에 적합한 특정 성능의 특성을 유지할 수 있다. 따라서, 일부 실시예에서 제어 시스템(108)은 성공적인 멸균 밀봉 공정을 보장하기 위해 밀봉된 프로파일(114)의 파열 테스트, 인장 테스트, 또는 이들의 조합을 수행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 밀봉된 프로파일(114)은 프로파일(114)의 수정되지 않은 제어 벌크 재료의 파열 압력의 적어도 10%, 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 76%, 적어도 77%, 적어도 78%, 적어도 79%, 적어도 80%, 적어도 81%, 적어도 82%, 적어도 83%, 적어도 84%, 적어도 85%, 적어도 86%, 적어도 87%, 적어도 88%, 적어도 89%, 또는 적어도 90%, 적어도 95% 또는 적어도 100% 이상의 파열 압력을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 50 경도계의 조각, ½인치(1.27cm) 내경, ¾ 인치(1.905cm) 외경 튜브가 본 명세서에 기술된 밀봉 공정을 이용하여 무균 밀봉되었다. 멸균 밀봉부는 ¼ 인치 (.635 cm) 밀봉부 폭을 가졌다. 50 경도계 튜브는 무균 밀봉부가 파열되기 전에 압력을 받아 파열되었다. 다른 예시적인 실시예에서, 65 경도계의 조각, ½ 인치(1.27cm) 내경, ¾인치(1.905cm) 외경 튜브가 본 명세서에 기술된 밀봉 공정을 이용하여 멸균 밀봉되었다. 65 경도계 튜브의 경우, 무균 밀봉부는 튜브 자체의 파열 압력 51psi(351.63kPa)와 비교하여 약 46psi(317.16kPa)에서 파열되었다. 따라서, 본 명세서에 개시된 밀봉 공정은 바이오제약 적용에 적합하다.
멸균 밀봉 장치(100)는 일반적으로, 작동 챔버(102) 및 기계적 모션 모듈(106)이 모바일 사용을 할 수 있게 구성되고 그리고 플라즈마 발생기(104) 및/또는 제어 시스템(108)에 원격으로 결합되도록, 구성될 수 있다. 또한, 일부 실시예에서, 멸균 밀봉 장치(100)는 모바일 유틸리티용 카트 또는 다른 장치에 장착된 단일 장치일 수 있고, 전체 멸균 밀봉 장치(100)는 이동 또는 재배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 멸균 밀봉 장치(100)를 작동하는 방법(500)에 대한 흐름도가 본원 개시의 실시예에 따라 도시된다. 방법(500)은 플라즈마 발생기(104)로 플라즈마 처리를 생성하여, 블록(502)에서 시작할 수 있다. 방법(700)은 블록(504)에서 계속하여, 작동 챔버(102) 내에서 프로파일(114)의 단부 표면 및/또는 루멘 내에 적어도 부분적으로 플라즈마를 인가한다. 방법(500)은 블록(506)에서 계속하여, 프로파일(114)의 루멘을 무균 밀봉하기 위해 프로파일(114)의 루멘을 밀폐하도록 프로파일(114)을 조종한다.
일부 실시예에서, 방법(500)은 다음 중 하나 이상의 단계를 포함할 수 있고, 다음은: 불활성 가스, 산소 함유 가스, 질소 함유 가스, 불소 함유 가스, 또는 이들의 조합을 구비하는 가스 흐름을 이온화하여, 플라즈마 처리를 생성하는 단계; 작동 챔버(102) 내에서 플라즈마 처리를 적용함으로써, 작동 챔버(102) 내의 내부 환경(110)을 멸균하는 단계; 프로파일(114)을 형성하기 위하여 작동 챔버(102) 내로 및/또는 이를 통해 배열된 튜브의 조각을 절단하는 단계; 절단 이전에 프로파일(114)에 플라즈마 처리를 적용하는 단계 및/또는 프로파일(114)의 루멘을 밀폐하는 단계을 포함할 수 있고, 플라즈마 처리는 프로파일(114)을 절단하기 전에 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 30초, 적어도 45초, 적어도 60초, 적어도 90초, 또는 적어도 120초 프로파일(114)에 적용되고 프로파일(114)의 루멘을 밀폐한 후 프로파일(114)에 플라즈마를 적용하고, 플라즈마는 프로파일(114)의 루멘을 밀폐한 후 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 30초, 적어도 45초, 적어도 60초, 적어도 90초, 또는 적어도 120초 프로파일(114)에 적용된다.
일부 실시예에서, 방법(500)은 또한 다음 중 하나 이상의 단계를 포함할 수 있고, 다음은: 프로파일(114)의 루멘을 성공적인 밀폐 및/또는 밀봉을 확인하는 단계; 온도, 가스 유량, 가스 압력, 가스 검출 레벨, 프로파일의 재료, 플라즈마 처리 진행 레벨, 작동 사이클, 전체 작동 사이클 수, 또는 이들의 조합을 모니터링 하는 단계; 온도, 가스 유량, 가스 압력, 가스 검출 레벨, 프로파일(114)의 재료, 플라즈마 처리 진행 레벨, 작동 사이클, 전체 작동 사이클 수, 또는 이들의 조합을 디스플레이하는 단계; 적합하지 않은 조건이 존재할 때 사용자에게 알람을 알리는 단계; 적합하지 않은 조건이 존재할 때 플라즈마 처리를 자동적으로 중지하는 단계를 포함하고, 적합하지 않은 조건은 저온, 고온, 저압, 고압, 낮은 가스 유량, 높은 가스 유량, 플라즈마 부산물 검출, 잘못된 재료 선택, 작동 챔버(102)의 누출, 또는 이들의 조합을 가지며; 상기 방법은 멸균 밀봉 장치(100)의 작동과 관련된 데이터를 저장하는 단계; 프로파일(114)의 파열 시험을 수행하는 단계; 사용자 인터페이스(116)를 통해 프로파일(114)의 재료를 선택하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예에서, 멸균 밀봉 장치는 다음 항목 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
실시예 1. 밀봉 장치로서, 상기 밀봉 장치는 작동 챔버; 작동 챔버 내에 그리고 작동 챔버 내의 프로파일에 근접하게 배치된 적어도 하나의 플라즈마 헤드를 갖는 플라즈마 발생기 - 플라즈마 헤드는 프로파일에 플라즈마 처리를 적용하여 프로파일의 단부 표면 상에, 프로파일의 루멘 내, 또는 이들의 조합에서 재료를 활성화하도록 구성됨 - , 및 프로파일을 무균적으로 밀봉하기 위해 프로파일의 루멘을 폐쇄하도록 프로파일을 조종하도록 구성된 기계적 모션 모듈을 포함한다.
실시예 2. 멸균 밀봉 장치로서, 상기 멸균 밀봉 장치는 작동 챔버, 프로파일을 형성하기 위하여 작동 챔버 내로 삽입된 튜브의 조종을 절단하도록 구성되고 작동 챔버 내에 배열된 적어도 하나의 절단 장치, 작동 챔버 내에 그리고 작동 챔버 내의 프로파일에 근접하게 배치된 적어도 하나의 플라즈마 헤드를 갖는 플라즈마 발생기 - 플라즈마 헤드는 프로파일에 플라즈마 처리를 적용하여 프로파일의 단부 표면 상에, 프로파일의 루멘 내, 또는 이들의 조합에서 재료를 활성화하도록 구성됨 - , 및 프로파일을 무균적으로 밀봉하기 위해 프로파일의 루멘을 폐쇄하도록 프로파일을 조종하도록 구성된 기계적 모션 모듈을 포함한다.
실시예 3. 실시예 1 내지 2 중 어느 하나의 실시예에서, 프로파일은 중합체 재료로부터 형성되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 4. 실시예 3에서, 프로파일은 열가소성 엘라스토머, 열경화성 엘라스토머, 또는 이들의 조합으로 형성되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 5. 실시예 4에서, 열가소성 엘라스토머는 폴리스티렌, 폴리에스테르, 실리콘 공중합체, 실리콘 열가소성 가황물, 코폴리에스테르, 폴리아미드, 플루오로중합체, 폴리올레핀, 폴리에테르-에스테르 공중합체, 열가소성 우레탄, 폴리에테르아미드 블록 공중합체, 폴리아미드 공중합체, 스티렌 블록 공중합체, 폴리카보네이트, 열가소성 가황물, 이오노머, 폴리옥시메틸렌(POM), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아세탈, 아크릴, 폴리염화비닐(PVC), 블렌드, 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 6. 실시예 4에서, 열경화성 엘라스토머는 실리콘 엘라스토머, 디엔 엘라스토머, 부틸 고무, 천연 고무, 폴리우레탄 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 블렌드, 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 7. 실시예 1 내지 6 중 어느 한 실시예에서, 작동 챔버는 프로파일이 보이는 적어도 하나의 투명 표면을 갖는 인클로저를 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 8. 실시예 7에서, 제1항에 있어서, 작동 챔버는 프로파일이 보이는 다중 투명 표면을 갖는 인클로저를 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 9. 실시예 7 및 8 중 어느 한 실시예에서, 투명 표면(들)은 자외선이 인클로저에 들어가거나 또는 나가는 것을 적어도 부분적으로 차단하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 10. 실시예 1 내지 9 중 어느 한 실시예에서, 작동 챔버는 실질적으로 밀봉된 환경을 형성하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 11. 실시예 10에 있어서, 작동 챔버는 실질적으로 밀봉된 환경 내에서 플라즈마 처리를 제한하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 12. 실시예 11에 있어서, 작동 챔버는 플라즈마 처리의 적용 동안 개방되거나 또는 제거되는 것이 방지되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 13. 실시예 1 내지 12 중 어느 한 실시예에서, 작동 챔버는 작동 챔버와 양방향 공기 교환을 제공하는 환기 시스템을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 14. 실시예 13에 있어서, 환기 시스템은 작동 챔버에 공기가 들어가거나 나오기 전에 대기를 처리하는 필터, 촉매 변환기, 복사 요소, 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 15. 실시예 1 내지 13 중 어느 한 실시예에서, 플라즈마 발생기는 가스 공급기 및 전원 공급장치를 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 16. 실시예 15에 있어서, 가스 공급기는 대기 공기 공급기, 압축기, 압축 가스 실린더, 내부(in-house) 가스 라인, 내부 압축 가스 라인, 팬, 터보, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 17. 실시예 16에 있어서, 가스 공급기는 불활성 가스, 산소 함유 가스, 질소 함유 가스, 불소 함유 가스, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 가스의 흐름을 제공하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 18. 실시예 17에 있어서, 불활성 가스는 아르곤, 네온, 헬륨 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 19. 실시예 17에 있어서, 산소 함유 가스는 대기, 순수 산소, 알코올, 수증기 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 20. 실시예 17에 있어서, 질소 함유 가스는 대기, 순수 질소, 암모니아, 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 21. 실시예 17에 있어서, 불소 함유 가스는 헥사불화황(SF6), 트리플루오로메탄(CHF3), 테트라플루오로메탄(CF4), 옥타플루오로시클로부탄(C4F8), 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 22. 실시예 17 내지 21 중 어느 한 실시예에서, 전원 공급장치는 플라즈마 처리를 생성하기 위해 코로나 처리, C-처리, 플라즈마 처리, 화염 처리, 또는 이들의 조합을 통해 가스 흐름을 이온화하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 23. 실시예 22에 있어서, 전력 공급장치는 적어도 110 VAC, 적어도 120 VAC, 적어도 220 VAC, 또는 적어도 240 VAC를 제공하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 24. 실시예 22에 있어서, 전력 공급장치는 적어도 6 VDC, 적어도 9 VDC, 적어도 12 VDC, 적어도 24 VDC, 또는 적어도 48 VDC을 제공하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 25. 실시예 1 내지 24 중 어느 한 실시예에서, 플라즈마 발생기는 적어도 하나의 플라즈마 헤드에 결합된 공급 라인을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 26. 실시예 1 내지 25 중 어느 한 실시예에서, 작동 챔버 내에 배열된 복수의 플라즈마 헤드를 추가로 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 27. 실시예 26에 있어서, 복수의 플라즈마 헤드 중 적어도 하나는 작동 챔버 내의 환경을 멸균하도록 구성되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 28. 실시예 1 또는 실시예 3 내지 27 중 어느 한 실시예에서, 프로파일을 형성하기 위하여 작동 챔버 내로 삽입된 튜브의 조종을 절단하도록 구성되고 작동 챔버 내에 배열된 절단 장치를 추가로 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 29. 실시예 2 또는 28에 있어서, 절단 장치는 적어도 하나의 블레이드, 가열된 블레이드, 사전-멸균된 블레이드를 포함하고, 절단 장치는 레이저 절단 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 30. 실시예 2 또는 실시예 28 내지 29 중 어느 한 실시예에서, 플라즈마 처리는 프로파일을 형성하기 위하여 튜브를 절단하기 전에 튜브에 적용되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 31. 실시예 30에 있어서, 플라즈마 처리는 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 또는 적어도 15초 동안 튜브를 절단하기 전에 튜브에 적용되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 32. 실시예 1 내지 31 중 어느 한 실시예에서, 기계적 모션 모듈은 프로파일의 원위 단부에 프로파일을 밀폐하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 33. 실시예 1 내지 31 중 어느 한 실시예에서, 기계적 모션 모듈은 프로파일의 원위 단부로부터 이격되어 프로파일을 밀폐하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 34. 실시예 1 내지 33 중 어느 한 실시예에서, 제어 시스템을 추가로 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 35. 실시예 34에 있어서, 제어 시스템은 사용자 인터페이스 및 복수의 센서, 표시기, 게이지 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 36. 실시예 35에 있어서, 사용자 인터페이스는 디스플레이를 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 37. 실시예 36에 있어서, 디스플레이는 온도, 가스 유량, 가스 압력, 가스 검출 레벨, 프로파일의 재료, 플라즈마 처리 진행 레벨, 작동 사이클, 전체 작동 사이클 수, 또는 이들의 조합을 디스플레이하도록 구성되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 38. 실시예 37에 있어서, 사용자 인터페이스는 프로파일의 재료의 특성을 선택하기 위해 재료 선택 입력을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 39. 실시예 37에 있어서, 사용자 인터페이스는 적합하지 않은 조건이 존재할 때 사용자에게 알람을 하게 구성된 경고 시스템을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 40. 실시예 39에 있어서, 사용자 인터페이스는 적합하지 않은 조건이 존재할 때 플라즈마 처리를 자동적으로 중지하도록 구성되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 41. 실시예 40에 있어서, 적합하지 않은 조건은 저온, 고온, 저압, 고압, 낮은 가스 유량, 높은 가스 유량, 플라즈마 부산물의 검출, 잘못된 재료 선택, 작동 챔버의 누출, 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 42. 실시예 35에 있어서, 복수의 센서는 온도 센서, 가스 유량 센서, 가스 압력 센서, 가스 검출 센서, 플라즈마 부산물 센서, 장력 센서, 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 43. 실시예 34 내지 42 중 어느 한 실시예에서, 제어 시스템은 프로파일의 루멘의 성공적인 폐쇄, 프로파일의 밀봉, 또는 이들의 조합을 확인하도록 구성된 적어도 하나의 카메라, 광학 시스템, 비전 시스템, 또는 이들의 조합을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 44. 실시예 34 내지 43 중 어느 한 실시예에서, 제어 시스템은 프로파일이 밀봉된 후에 프로파일의 파열 테스트를 수행하도록 구성되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 45. 실시예 34 내지 44 중 어느 한 실시예에서, 제어 시스템은 멸균 밀봉 장치의 공정과 관련된 데이터를 저장하도록 구성되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 46. 실시예 1 내지 45 중 어느 한 실시예에서, 플라즈마 처리는 10 섭씨 내지 350 섭씨 사이에서 발생하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 47. 실시예 1 내지 46 중 어느 한 실시예에서, 플라즈마 처리는 프로파일을 조종하기 전에 시작되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 48. 실시예 47에 있어서, 플라즈마 처리는 프로파일을 조종하기 전에 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 30초, 적어도 45초, 적어도 60초, 적어도 90초, 또는 적어도 120초에서 시작되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 49. 실시예 1 내지 48 중 어느 한 실시예에서, 플라즈마 처리는 프로파일이 밀봉된 후 지속되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 50. 실시예 49에 있어서, 플라즈마 처리는 프로파일이 밀봉된 후에 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 30초, 적어도 45초, 적어도 60초, 적어도 90초, 또는 적어도 120초 동안 지속되는 멸균 밀봉 장치.
실시예 51. 실시예 1 내지 50 중 어느 한 실시예에서, 프로파일의 무균 밀봉부는 프로파일의 수정되지 않은 제어 벌크 재료의 파열 압력의 적어도 10%, 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 76%, 적어도 77%, 적어도 78%, 적어도 79%, 적어도 80%, 적어도 81%, 적어도 82%, 적어도 83%, 적어도 84%, 적어도 85%, 적어도 86%, 적어도 87%, 적어도 88%, 적어도 89%, 또는 적어도 90%, 적어도 95% 또는 적어도 100% 이상의 파열 압력을 포함하는 멸균 밀봉 장치.
실시예 52. 멸균 밀봉 장치를 작동하는 방법으로서, 상기 방법은 플라즈마 발생기로 플라즈마 처리를 생성하는 단계; 작동 챔버 내에서 프로파일의 단부 표면 상에, 프로파일의 루멘 내, 또는 이들의 조합에 플라즈마 처리를 적용하는 단계 및 프로파일을 무균적으로 밀폐하기 위해 프로파일을 조종하는 단계를 포함하는 방법.
실시예 53. 실시예 52에 있어서, 프로파일을 형성하기 위하여 작동 챔버 내로 삽입된 튜브의 조각을 절단하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 54. 실시예 53에 있어서, 프로파일을 형성하기 위하여 튜브의 절단에 앞서 튜브에 플라즈마 처리를 적용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 55. 실시예 54에 있어서, 플라즈마 처리는 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 또는 적어도 15초 동안 튜브를 절단하기 전에 튜브에 적용되는 방법.
실시예 56. 실시예 52 내지 55 중 어느 하나에 있어서, 플라즈마 처리를 생성하기 위해 코로나 처리, C-처리, 플라즈마 처리, 화염 처리, 또는 이들의 조합을 통해 불활성 가스, 산소 함유 가스, 질소 함유 가스, 불소 함유 가스, 또는 이들의 조합을 포함하는 가스의 흐름을 이온화하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 57. 실시예 52 내지 56 중 어느 하나에 있어서, 작동 챔버 내에 플라즈마 처리를 적용함으로써 작동 챔버 내의 환경을 멸균하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 58. 실시예 52 내지 57 중 어느 하나에 있어서, 플라즈마 처리는 작동 챔버 내에 배열된 적어도 하나의 플라즈마 헤드에 의해 작동 챔버 내에 적용되는 방법.
실시예 59. 실시예 58에 있어서, 프로파일을 조종하기 전에 프로파일에 플라즈마 처리를 적용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 60. 실시예 59에 있어서, 플라즈마 처리는 프로파일의 조종 전에 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 30초, 적어도 45초, 적어도 60초, 적어도 90초, 또는 적어도 120초에 프로파일에 적용되는 방법.
실시예 61. 실시예 52 내지 60 중 어느 하나에 있어서, 프로파일이 밀봉된 후 프로파일에 플라즈마 처리를 적용하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 62. 실시예 61에 있어서, 플라즈마 처리는 프로파일이 밀봉된 후에 적어도 1초, 적어도 2초, 적어도 3초, 적어도 5초, 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 30초, 적어도 45초, 적어도 60초, 적어도 90초, 또는 적어도 120초에 프로파일에 적용되는 방법.
실시예 63. 실시예 52 내지 62 중 어느 하나에 있어서, 카메라 시스템을 통하여 프로파일의 루멘의 성공적인 밀폐, 프로파일의 밀봉, 또는 이들의 조합을 확인하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 64. 실시예 52 내지 63 중 어느 하나에 있어서, 프로파일은 프로파일의 원위 단부에서 밀봉되는 방법.
실시예 65. 실시예 52 내지 63 중 어느 하나에 있어서, 프로파일은 프로파일의 원위 단부로부터 이격되어 밀봉되는 방법.
실시예 66. 실시예 52 내지 65 중 어느 하나에 있어서, 온도, 가스 유량, 가스 압력, 가스 검출 레벨, 프로파일의 재료, 플라즈마 처리 진행 레벨, 작동 사이클, 전체 작동 사이클 수, 또는 이들의 조합을 모니터링 하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 67. 실시예 66에 있어서, 제어 시스템과 연계된 사용자 인터페이스에서 온도, 가스 유량, 가스 압력, 가스 검출 레벨, 프로파일의 재료, 플라즈마 처리 진행 레벨, 작동 사이클, 전체 작동 사이클 수, 또는 이들의 조합을 디스플레이하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 68. 실시예 66 내지 67 중 어느 하나에 있어서, 적합하지 않은 조건이 존재할 때 사용자에게 알람을 알리는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 69. 실시예 68에 있어서, 적합하지 않은 조건이 존재할 때 플라즈마 처리를 자동적으로 중지하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 70. 실시예 69에 있어서, 적합하지 않은 조건은 저온, 고온, 저압, 고압, 낮은 가스 유량, 높은 가스 유량, 플라즈마 부산물 검출, 잘못된 재료 선택, 작동 챔버의 누출, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.
실시예 71. 실시예 66 내지 70 중 어느 하나에 있어서, 멸균 밀봉 장치의 작동과 관련된 데이터를 저장하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 72. 실시예 67에 있어서, 사용자 인터페이스를 통해 프로파일의 재료를 선택하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 73. 실시예 72에 있어서, 프로파일은 중합체 재료로부터 형성되는 방법.
실시예 74. 실시예 73에 있어서, 프로파일은 열가소성 엘라스토머, 열경화성 엘라스토머, 또는 이들의 조합으로 형성되는 방법.
실시예 75. 실시예 74에 있어서, 열가소성 엘라스토머는 폴리스티렌, 폴리에스테르, 실리콘 공중합체, 실리콘 열가소성 가황물, 코폴리에스테르, 폴리아미드, 플루오로중합체, 폴리올레핀, 폴리에테르-에스테르 공중합체, 열가소성 우레탄, 폴리에테르아미드 블록 공중합체, 폴리아미드 공중합체, 스티렌 블록 공중합체, 폴리카보네이트, 열가소성 가황물, 이오노머, 폴리옥시메틸렌(POM), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아세탈, 아크릴, 폴리염화비닐(PVC), 블렌드, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.
실시예 76. 실시예 74에 있어서, 열경화성 엘라스토머는 실리콘 엘라스토머, 디엔 엘라스토머, 부틸 고무, 천연 고무, 폴리우레탄 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 블렌드, 또는 이들의 조합을 포함하는 방법.
실시예 77. 실시예 52 내지 76 중 어느 하나에 있어서,
제어 시스템과 연계된 적어도 하나의 카메라, 광학 시스템, 비전 시스템, 또는 이들의 조합을 이용하여 프로파일의 루멘의 성공적인 폐쇄, 프로파일의 밀봉, 또는 이들의 조합을 성공적으로 확인하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 78. 실시예 52 내지 77 중 어느 하나에 있어서, 프로파일이 밀봉된 후에 프로파일의 파열 테스트를 수행하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
실시예 79. 실시예 78에 있어서, 프로파일의 무균 밀봉부는 프로파일의 수정되지 않은 제어 벌크 재료의 파열 압력의 적어도 10%, 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 76%, 적어도 77%, 적어도 78%, 적어도 79%, 적어도 80%, 적어도 81%, 적어도 82%, 적어도 83%, 적어도 84%, 적어도 85%, 적어도 86%, 적어도 87%, 적어도 88%, 적어도 89%, 또는 적어도 90%, 적어도 95% 또는 적어도 100% 이상의 파열 압력을 포함하는 방법.
실시예 80. 실시예 1 내지 51 중 어느 하나에 따른 멸균 밀봉 장치 또는 실시예 52 내지 79 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 플라즈마 처리는 작동 챔버의 내부 환경에 멸균 환경을 제공하며, 멸균 환경은 적어도 10초, 적어도 15초, 적어도 20초, 적어도 25초, 적어도 30초 또는 적어도 60초 동안 플라즈마 처리에 노출된 후 적어도 106의 레벨에 의해 작동 챔버의 내부 환경 내에 살아있는 미생물의 양의 감소로 정의되는 방법.
실시예 81. 실시예 1 내지 51 중 어느 하나에 따른 멸균 밀봉 장치 또는 실시예 52 내지 80 중 어느 하나에 따른 방법에 있어서, 멸균 밀봉 장치는 모바일 유틸리티용으로 구성된 단일 장치를 포함하는 방법.
상술한 기재는 예를 들어 최상의 모드를 포함하는 실시예를 개시하여서 관련기술분야의 기술자가 본 발명을 실시하고 사용할 수 있게 한 것이다. 특허청구의 범위는 청구범위에 의해 정의되며, 관련기술분야의 기술자에게 발생하는 다른 예를 포함할 수 있다. 이러한 다른 예는 다음과 같은 경우에 본원의 청구범위 내에 있는 것으로 할 수 있다. 즉, 다른 예가 청구범위의 기재 내용과 다르지 않은 구조 요소를 가지고 있는 경우, 또는 청구범위 의 기재 내용과 대단찮게 다른 동등한 구조 요소가 포함되어 있는 경우에는, 본원의 청구범위 내에 있는 것으로 할 수 있다.
상술한 일반적인 설명이나 예제에서 기술된 모든 동작이 필요한 것은 아니며, 특정 동작의 일부는 필요하지 않 을 수 있으며, 설명된 것 외에도 하나 이상의 추가적인 동작이 이행될 수 있음에 유념한다. 또한 동작이 나열된 순서가 반드시 실행되는 순서는 아니다.
전술한 명세서에서, 본원의 개념은 특정 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나, 관련기술분야의 기술자는 첨부 된 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 명세서 및 도면은 본원의 발명을 제한하는 의미가 아니라 예시적인 의미로 간주되어야 하 며, 이러한 모든 변형은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것으로 보아야 한다.
본원에서 사용되는 용어 "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비하는", "갖는다", "가진", 또는 이들의 임 의의 다른 변형된 용어는, 비-배타적인 구비함을 포함하는 의도로 사용된 용어이다. 예를 들어, 특징 사항의 리스트를 포함하는 공정, 방법, 물품, 또는 장치는 반드시 그 특징에만 한정되는 것은 아니며, 그러한 공정, 방법, 물품, 또는 장치에 명시적으로 기재되지 않았거나, 또는 고유하지 않은 다른 특징을 포함할 수 있는 용어 이다. 또한, 명시적인 반대의 언급이 없는 한, "또는"은 포괄적 논리합을 지칭하고, 배타적 논리합을 지칭하지 않는다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는 다음 중 하나를 충족 한다. 즉, A가 참(또는 존재)이고 그리고 B가 거짓 (또는 비존재)인 경우, A가 거짓(또는 비존재)이고 그리고 B가 참(또는 존재)인 경우, 및 A와 B가 모두 참(또는 존재)인 경우.
또한, 영문 명세서의 "a" 또는 "an" 은 본원 명세서에 설명된 요소 및 구성요소를 설명하는 데 이용하여 사용 했다. 이것은 단순히 편의상 그리고 본 발명의 범위에 대한 일반적인 의미를 제공하기 위해 이용한 것이다. 이 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 이해해야 하며, 다르게 의미하는 것이 분명하지 않는 한, 단 수도 복수를 포함하는 것이다.
특정 실시예들에 대하여, 장점, 다른 이점, 및 문제 해결책이 상기 설명되었다. 그러나, 장점, 이점, 문제 해결 책, 그리고 장점, 이점, 또는 문제 해결책을 생성하거나 더 두드러지게 할 수 있는 기능(들)은, 청구의 일부 또 는 전부의 중요한, 필수적인 또는 본질적인 기능으로 해석되어서는 안된다.
관련기술분야의 기술자가 본 명세서를 읽은 후, 기술자는 명료함을 위해, 별도의 실시예의 맥락에서 본 명세서 에 기재된 특정 특징들을 단일 실시예에 조합하여 제공할 수도 있음을 이해할 수 있을 것이다. 반대로, 간결함을 위해 단일 실시예의 맥락에서 설명된 다양한 특징들이 개별적으로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수도 있다. 또한 범위에 명시된 값에 대한 참조에는 해당 범위 내의 모든 값이 포함된다.

Claims (15)

  1. 밀봉 장치로서, 상기 밀봉 장치는
    작동 챔버;
    작동 챔버 내에 그리고 작동 챔버 내의 프로파일에 근접하게 배치된 적어도 하나의 플라즈마 헤드를 갖는 플라즈마 발생기 - 플라즈마 헤드는 프로파일에 플라즈마 처리를 적용하여 프로파일의 단부 표면 상에, 프로파일의 루멘 내, 또는 이들의 조합에서 재료를 활성화하도록 구성됨 - , 및
    프로파일을 무균적으로 밀봉하기 위해 프로파일의 루멘을 폐쇄하도록 프로파일을 조종하도록 구성된 기계적 모션 모듈을 포함하는 밀봉 장치.
  2. 제1항에 있어서, 프로파일은 폴리스티렌, 폴리에스테르, 실리콘 공중합체, 실리콘 열가소성 가황물, 코폴리에스테르, 폴리아미드, 플루오로중합체, 폴리올레핀, 폴리에테르-에스테르 공중합체, 열가소성 우레탄, 폴리에테르아미드 블록 공중합체, 폴리아미드 공중합체, 스티렌 블록 공중합체, 폴리카보네이트, 열가소성 가황물, 이오노머, 폴리옥시메틸렌(POM), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS), 아세탈, 아크릴, 폴리염화비닐(PVC), 블렌드, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있고, 열경화성 엘라스토머는 실리콘 엘라스토머, 디엔 엘라스토머, 부틸 고무, 천연 고무, 폴리우레탄 고무, 에틸렌 프로필렌 디엔 단량체 고무, 이소프렌 고무, 니트릴 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 블렌드, 또는 이들의 조합; 또는 이들의 조합을 포함하는 열경화성 엘라스토머로부터 형성되는 밀봉 장치.
  3. 제1항에 있어서, 작동 챔버는 실질적으로 밀봉된 환경을 형성하고, 작동 챔버는 실질적으로 밀봉된 환경 내에서 플라즈마 처리를 제한하는 밀봉 장치.
  4. 제1항에 있어서, 플라즈마 발생기는 가스 공급기, 전력 공급장치, 및 적어도 하나의 플라즈마 헤드에 결합된 적어도 하나의 공급 라인을 포함하는 밀봉 장치.
  5. 제4항에 있어서, 가스 공급기는 대기 공기 공급기, 압축기, 압축 가스 실린더, 내부(in-house) 가스 라인, 내부 압축 가스 라인, 팬, 터보, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하고, 가스 공급기는 불활성 가스, 산소 함유 가스, 질소 함유 가스, 불소 함유 가스, 또는 이들의 조합을 포함하는 하나 이상의 가스의 흐름을 제공하고, 전원 공급장치는 플라즈마 처리를 생성하기 위해 코로나 처리, C-처리, 플라즈마 처리, 화염 처리, 또는 이들의 조합을 통해 가스 흐름을 이온화하는 밀봉 장치.
  6. 제5항에 있어서, 전력 공급장치는 적어도 110 VAC, 적어도 120 VAC, 적어도 220 VAC, 또는 적어도 240 VAC, 또는 적어도 6 VDC, 적어도 9 VDC, 적어도 12 VDC, 적어도 24 VDC, 또는 적어도 48 VDC을 제공하는 밀봉 장치.
  7. 제1항에 있어서, 작동 챔버 내에 배열된 복수의 플라즈마 헤드를 추가로 포함하는 밀봉 장치.
  8. 제7항에 있어서, 복수의 플라즈마 헤드 중 적어도 하나는 작동 챔버 내의 환경을 멸균하도록 구성되는 밀봉 장치.
  9. 제1항에 있어서, 프로파일을 형성하기 위하여 작동 챔버 내로 삽입된 튜브의 조종을 절단하도록 구성되고 작동 챔버 내에 배열된 절단 장치를 추가로 포함하고, 절단 장치는 적어도 하나의 블레이드, 가열된 블레이드, 사전-멸균된 블레이드를 포함하고, 절단 장치는 레이저 절단 시스템, 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 밀봉 장치.
  10. 제9항에 있어서, 플라즈마 처리는 프로파일을 형성하기 위하여 튜브를 절단하기 전에 튜브에 적용되는 밀봉 장치.
  11. 제1항에 있어서, 기계적 모션 모듈은 프로파일의 원위 단부에, 프로파일의 원위 단부로부터 이격되어 또는 이들의 조합에서 프로파일을 밀폐하는 밀봉 장치.
  12. 제1항에 있어서, 플라즈마 처리는 프로파일을 조종하기 전에 시작하거나 프로파일이 밀봉된 후에 계속되거나 또는 이들의 조합인 밀봉 장치.
  13. 제1항에 있어서, 제어 시스템을 추가로 포함하는 밀봉 장치.
  14. 제13항에 있어서, 제어 시스템은 프로파일의 루멘의 성공적인 폐쇄, 프로파일의 밀봉, 또는 이들의 조합을 확인하도록 구성된 적어도 하나의 카메라, 광학 시스템, 비전 시스템, 또는 이들의 조합을 포함하는 밀봉 장치.
  15. 제13항에 있어서, 제어 시스템은 프로파일이 밀봉된 후에 프로파일의 파열 테스트를 수행하도록 구성되고 프로파일의 무균 밀봉부는 프로파일의 수정되지 않은 제어 벌크 재료의 파열 압력의 적어도 10%, 적어도 25%, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 65%, 적어도 70%, 적어도 75%, 적어도 76%, 적어도 77%, 적어도 78%, 적어도 79%, 적어도 80%, 적어도 81%, 적어도 82%, 적어도 83%, 적어도 84%, 적어도 85%, 적어도 86%, 적어도 87%, 적어도 88%, 적어도 89%, 또는 적어도 90%, 적어도 95% 또는 적어도 100%의 파열 압력을 포함하는 밀봉 장치.
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