SE522582C2 - Förfarande och anordning för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver till ett målområde på ett elektrostatiskt chuckelement vid en dosutformningsprocess - Google Patents

Description

52582 »NJ v v ~ u .a 2 För att lyckas med systemisk avlämning av behandlande pulver till djupa lungan genom inhalation finns det några kriterier som måste vara uppfyllda.

Det är till exempel mycket viktigt att erhålla en hög doseringsnoggrannhet i varje administrering till användaren. En mycket hög grad av deagglo- merering av det behandlande pulvret år även av stor betydelse. Detta år inte möjligt med dagens inhalatorer utan speciella arrangemang som till exempel en så kallad spridare.

Pulver för inhalatorer har en tendens att agglomerera, med andra ord att klumpa sig eller bilda mindre eller större bitar, vilka sedan måste deagglomereras. Deagglomerering definieras uppbrytande av agglomererat pulver genom att introducera elektrisk, mekanisk eller aerodynamisk energi.

Vanligen utförs deagglomerering i åtminstone två steg: steg ett är i processen med deponering av pulver medan dosen byggs upp och steg två är i processen att sprida pulvret under patientens inandning av luft genom denna DPI.

Termen elektropulver härför till ett fint uppdelat medicinskt pulver som uppvisar kontrollerade elektriska egenskaper som är lämpliga för administrering med hjälp av en inhalatoranordning. Ett sådant elektropulver tillhandahåller möjligheter för en bättre dosering från utrustning som använder en teknik för styrning av elektriskt fält såsom visat i vårt amerikanska partent US 6,089,227 liksom våra svenska patent nummer 9802648-7 och 9802629-5, doseringsprestanda. Teknikens ståndpunkt visar även att antal lösningar för vilka uppvisar utmärkta inhalerings- deponering av pulver för dosering. Den internationella ansökningen WO OO/ 22722 visar en elektrostatisk avkännande chuck som använder områdesanpassade elektroder. Det amerikanska patentet US 6,063,194 visar en pulverdepositionsapparat för att deponera korn på ett substrat med användning av en elektrostatisk chuck som har en eller flera uppsam- lingszoner och som använder en optisk detektion för att kvantifiera mängden korn deponerad. De amerikanska patenten US 5,714,007 och US 6,007,630 522 582 . a o v .v 3 visar en apparat för elektrostatisk deponering av ett medicinskt pulver på i förväg deñnierade områden på ett substrat, varvid substraten används för att tillverka stolpiller, inhalanter, tablettkapslar och liknande. I de amerikanska patenten US 5 699 649 och US 5 960 609 visas uppmätnings och förpackningsmetoder och anordningar för läkemedel och medikament, varvid metoderna använder elektrostatisk fototeknologi för att förpacka mikrogramkvantiteter av finfördelade pulver i diskret kapsel- och tablettform.

Vid användning av elektrostatisk teknologi och/ eller elektriska fält i kombination med elektrostatisk uppladdning av pulverpartiklar i en deponeringsprocess, är en allmän svårighet som möts att avlägsna eller neutralisera partiklarnas laddning och dosbärarens laddning, om isolator, när partiklarna deponeras på bäraren för att utforma dosen. Om avlägsnandet av laddningar är ofullständig eller tar alltför lång tid kommer det att påverka utformandet av dosen negativt genom att de redan deponerade laddade partiklarna kommer att uppvisa ett lokalt repellerande elektriskt fält, vilket tenderar att stoppa nyss attraherade partiklar från att slå sig ner på substratets målområde och tvingar nykomlingar att slå sig ner vid utkanterna av målområdet. När fler partiklar deponeras på målområdet eller områdena växer det repellerande fältet i styrka. Slutligen kommer fältet vara så kraftigt att ytterligare deposition inte är möjlig även om nettofåltstyrkan vid något avstånd från målområdet utövar en attraherande kraft på de laddade partiklarna.

I fall där elektrostatiska chuckar används, oberoende av huruvida chuckelementet, normalt av ett dielektriskt material, förladdas i depone- ringsområdet eller områdena för att skapa det nödvändiga lokala elektriska fältet i målområdet, eller ett system av elektroder används för att attrahera de laddade partiklarna eller om en kombination av förladdning och elektroder används, är det alltid svårt att fylla målområdet med den korrekta mängden partiklar. Detta är delvis på grund av att det repellerande fältet 522 582 | n o u | v | u u | .n 4 växer sig starkare med varje deponerad partikel, vilket leder till en utspridning av partiklar över ett större område än det avsedda målområdet, delvis på grund av fel introducerade genom kringliggande partiklar t.ex. vattenånga, damm och joner vilka även attraheras till målområdet. Ofta kräver chuckprincipen pulver av på förhand fastställd eller känd specifik laddning (pC / g) för att förutsäga massan av partiklar attraherade till chucken, vilket i sig själv betyder en stor utmaning. Svaret på detta problem är att introducera mätorgan on-line för kvantiteten ackumulerade partiklar när de deponeras. Detta kan kräva att chucken förses med depositionselektroder, skärmelektroder, bakningselektroder och avkännings- elektroder och styrsystem för mätning och justering av nettoladdningen för respektive målområde för att förbättra kvaliteten på överföringen, för- delningen och deponeringen av de laddade partiklarna och uppmätning av de resulterande pulverdoserna. Målområdet eller områdena, dvs. deposi- tionsområdena, som ibland är pärlor, vilka är infångade och hållna av chucken till exempel genom elektrostatisk kraft under deponeringen av partiklar på pärlorna själva. Av anledningar nämnda är det ofta omöjligt att bilda doser med tillräcklig massa och lämplig rumslig form på avsett mål eller bärare.

Vidare når anordningar enligt tidigare teknologi sällan en tillräckligt hög grad av deagglomerering, och en exakt dos med låg relativ standardavvikelse (RSD) mellan doser är inte väl kontrollerad. Detta beror delvis på svårigheter att kontrollera produktionslinjens parametrar under tillverkningen av doser, delvis beroende på begränsningar i konstruktionen av inhalatoranordningen, vilket gör det svårt att uppfylla reglerande krav. Svårigheterna lämnar mycket att önska när det kommer till doslikformighet och lungdepositions- effektivitet för den medicinska substansen. Därför finns det fortfarande ett behov av prefabricerade i förväg uppmätta doser med hög noggrannhet för att laddas in i en inhalatoranordning, vilken då kommer att säkerställa upprepad och exakt systemisk eller lokal pulmonal avlämning av doser administrerade genom inhalation. 522 582 oo | n e . « - o a u ø .n 5 SUMMERING Ett förfarande och en anordning deñnieras för att styra överföringen av laddade partiklar av ett medicinskt pulver utsänt från en partikelgenerator till en eller flera definierade målområden på ett elektrostatiskt chuckelement under en dosutformningsprocess. En eller flera partikelöverföringselektroder anordnas mellan chucken och generatorn för att bilda en elektrisk iris- bländare och slutare med associerade elektriska fält för överföringen av pulverpartiklarna från partikelgeneratorn till de definierade målområdena på den elektrostatiska chucken. Varje målområde är anordnat för att bära en på förhand uppmätt pulverdos, varvid den elektriska irisblådaren och slutaren kommer att styra partiklarnas riktning och hastighet under dosutformningsprocessen. Antingen utformas dosen direkt på respektive målområde på chucken eller indirekt om målområdet håller mellanliggande mottagare, t.ex. pärlor, vilka senare kan eller separeras eller inte från medikamentpulverdosen. Den elektriska irisbländaren/slutaren placeras mellan partikelgeneratorn och substratet så att alla partiklar måste passera irisbländaren för att överföras till chucken. Denna irisbländare arbetar även som en slutare. Genom att justera amplitud och frekvens för en överlagrad växelströmspotential kommer laddade partiklar oscillera med det skapade växelströmsfåltet på sådant sätt att endast små lätta partiklar kommer att komma ut från irisbländaren/ slutaren för vidare överföring i dosutform- ningsprocessen. I en föredragen utföringsform arbetar processen i en uppåtriktning, dvs. mot gravitationskrafterna för att förhindra partiklar som inte har någon laddning att nå dosbäraren på ett icke kontrollerat sätt.

Dessutom genom justering av amplitud och frekvens accelereras och retarderas synkront med växelströmsfåltet en majoritet av laddade partiklar som kommer fram så att de infaller på ett deñnierat målområde på chuckelementet med låg hastighet och litet moment som resulterar i en önskad dosporositet. 522 582 o ~ Q ~ ~ . ~ a n u o |~ 6 Förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen fastställs genom de oberoende patentkraven 1, 11 och 12 och ytterligare utföringsformer av förfarandet fastställs genom de beroende patentkraven 2 till 10.

En anordning för partikelöverföringsstyrning fastställs genom det oberoende patentkravet 13 och ytterligare utföringsformer definieras av de beroende kraven 14 till 20.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Uppñnningen, tillsammans med ytterligare ändamål och fördelar med denna kan bäst förstås genom hänvisning till följande detaljerade beskrivning läst tillsammans med de medföljande ritningarna, i vilka: FIG. 1 visar i princip en första utföringsform av en elektrisk irisbländare/slutare som använder endast en elektrod, och visar hur laddade partiklar överförs från partikelgeneratorn till ett av målområdena på den elektrostatiska chucken, FIG. 2 visar samma utföringsform som i Figur 1 men med överföringen av partiklar förhindrad genom ett repellerande verkande elektriskt fält utgående från elektroden i irisbländaren/ slutaren, FIG. 3 visar i princip en andra utföringsform av en irisbländare/slutare som använder två elektroder, och visar hur laddade partiklar överföres från partikelgeneratorn till ett av målområdena på den elektrostatiska chucken, FIG. 4 visar i princip en typisk utföringsform av en elektrisk irisbländare/ slutare som använder två elektroder och en isolator av wafertyp, FIG.

FIG.

FIG.

FIG.

FIG.

FIG.

FIG. 10 ll 522 582 c ø n ~ u v o o ø v u v: 7 visar i princip en tredje utföringsform av en irisbländare som använder fyra elektroden, och visar hur laddade partiklar överförs från partikelgeneratorn till ett av målområdena på den elektro- statiska chucken, vilken kan omflyttas genom en servomekanism som en del av under dosutformningsprocessen, visar i princip en sida av en typisk irisbländare som uppvisar en andra elektrod, visar i princip en sida av en typisk irisbländare som uppvisar en första elektrod, visar i princip en irisbländare som använder två elektroder, en dos som utformas på ett av målområdena på den elektrostatiska chucken samt två jonkällor för att avlägsna ackumulerad laddning i dosen som utformas, visar i princip en irisblåndare som använder två elektroder, en dos som utformas på ett av målområdena på den elektrostatisk chucken, ett servoarrangemang för att förflytta den elektrostatiska chucken i förhållande till irisen, samt en jonkälla för att neutralisera ackumulerad laddning i dosen som utformas, visar schematiskt en elektrostatisk chuck, en irisbländare, en dos under utformning och bakom den elektrostatisk chucken en fysisk kontakt spänningskällan till den tredje elektroden, samt, jonkälla vilken utan kopplar den tredje år ett flödesdiagram som illustrerar förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen. 522 582 8 BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Den föreliggande uppfinningen visar ett förfarande och en anordning som involverar en elektrisk irisbländare för styrning av partikelöverföringen av elektriskt laddade medicinpulverpartiklar från en källa till en eller flera definierade områden, målområdet eller områdena, på ett elektrostatisk chuck. Rumslig fördelning av partiklar på målområdet eller områdena eller dosbädd erhålls med hjälp av elektrodynamisk fältteknik tillämpad på distributionen och deponeringen av partiklar i en dosutformningsprocess.

Termen "elektrodynamisk fältteknik" i samband med detta dokument refererar till det effektiva elektriska fältet i fyra dimensioner, rymd och tid, som resulterar från väl kontrollerade potentialer, i termer av tidstyrning, frekvens och amplitud, tillämpade på ett antal elektroder placerade i lämpliga positioner i rymden innesluten av en dosutformningsapparat.

Termen "kvasistationära elektriska fält" används i detta sammanhang för att beskriva ett elektriskt fält eller flera elektriska fält som styrs av spänningskällor med kontrollerad impedans, alla del av ett styrsystem, där de pålagda spänningarna kan godtyckligt och individuellt styras i den lågfrekventa tidsdomänen. För att möjliggöra förståelsen av var och hur spänningama pålägges antas igenom detta dokument alla spänningar vara refererade till jordpotential. Givetvis kan jordpotential utbytas mot en godtycklig potential vid användande av uppfinningen. Det kommer att vara uppenbart för fackmannen att vilken som helst singulär potential eller spänning kan refereras till en annan potential eller spänningskälla, t. ex. för att förenkla eller förbättra ett styrsystem, utan att avvika från andemeningen och omfattningen av den uppfinningen som definierats genom de bifogade patentkraven.

En partikelgenerator producerar positivt och/ eller negativt laddade partiklar genom korona-, tribo- eller induktionsladdning. De laddade partiklarna utsänds från generatorn in i en kontrollerad atmosfär, normalt luft, där de kommer in i ett elektriskt fält som kommer från lämpligt placerade elektroder som ges lämpliga potentialer genom lämpliga spänningskällor och 522 582 on u ~ I ; ~ Q o u u n n» 9 kontrollerad kretsimpedans. Åtminstone en av elektroderna innefattar en elektrisk irisbländare/slutare. Irisbländaren/slutaren har åtminstone en öppning av lämplig storlek och form där partiklar kan passera igenom och den är placerad mellan partikelgeneratorn och den elektrostatiska chucken.

Styrkan och riktningen av det sammansatta elektriska fältet mellan partikelgeneratorn och irisbländaren beror av storleken och formen på de använda elektroderna, deras relativa lägen och inte minst på potentialema pålagda irisbländarens elektrod eller elektroder liksom på andra elektroder.

På detta sätt är det möjligt att styra de elektriska krafterna som verkar på de laddade partiklarna, vilka attraheras till eller repelleras från delar eller hela irisbländaren och dess öppningar. Laddade partiklar som passerar genom en öppning i denna irisbländare attraheras av den motsatt laddade målområdet eller målområdena på chucken om förladdning genom t.ex. koronametoden används. Alternativt går partiklarna in i ett ytterligare pålagt elektriskt fält uppsatt mellan jord, eller vilken som helst annan elektrisk referens, och en elektrod matad med en potential från en spänningskälla. Elektroden är lämpligen placerad bakom chuckens målområde eller områden och är antingen gemensam för alla områden, eller kan elektroden vara individuell för varje målområde eller målområdena kan vara uppdelade mellan ett mindre antal elektroder. Områden på chucken som inte är målområden kan vara skyddade mot partikeldeponering genom skärmelektroder eller ett jordplan integrerat i chuckelementet och givet en potential med motsatt polaritet som repellerar de laddade partiklarna. Förutsatt att irisöpp- ningarnas relativa lägen och målområdena är någorlunda inriktade, infångas genom fältet de laddade partiklarna som lämnar irisbländaren vid detta steg och attraheras mot chucken så att de börjar färdas i riktningen längs fältlinjerna tills de träffar målområdet på chucken där de deponeras.

Två egenskaper för irisbländaren/slutaren är av speciell vikt. Den första är möjligheten att styra aperturens eller aperturernas påtagliga storlek i irisbländaren så att den uppträder mindre eller större för de attraherade partiklarna beroende på vilka spänningspotentialer som påläggs 522 582 šßïåšäïk-É” 10 elektrodema. Detta öppnar möjligheten att styra partikelflödets area genom irisbländaren och följaktligen den använda arean på målområdet på chuckelementet på vilket de transporterade partiklarna kommer att deponeras. Den andra viktiga egenskapen är att den elektriska irisbländaren kan fås att fungera som en partikelflödesventil, dvs. ett slutararrangemang, sådant att det är möjligt att fullständigt slå av eller på partikelflödet genom att helt enkelt mata lämpliga spänningar till elektroderna, vilket kommer att vända det sammansatta elektriska fältet i den motsatta riktningen som då tvingar laddade partiklar bort från irisbländaren. I själva verket, genom lämplig justering av spånningarna, är det även möjligt att delvis styra mängden partiklar per tidsenhet som läpps igenom och på detta sätt trimma partikeldeponeringstakten på målområdet eller områdena. I en föredragen utföringsform används emellertid irisbländaren huvudsakligen för styrning av områdesstorlek och för att momentant slå av eller på flödet.

Potentialerna som päförs irisbländarens elektroder kontrolleras genom ett styrsystem, vilket inte utgör del av uppfinningen. Potentialema varieras lämpligen på ett bestämt sätt under dosutformningsprocessens förlopp så att dosen erhåller de avsedda egenskaperna. Medan överföringen av partiklar sker från generatorn via irisbländaren till chuckelementets målområde eller områden år potentialen matad till toppelektroden typiskt några hundra volt, positivt eller negativt, för att attrahera laddade partiklar. Elektroden på undersidan matas typiskt med en potential mellan noll och några tiotals volt för att lätt repellera de laddade partiklarna och hjälpa till att styra partiklarna genom irisbländaren.

Partiklarna som kommer ut från översideöppningen på irisbländaren går in i det attraherande fältet som kommer från antingen laddningarna påförda målområdet eller områdena eller elektroden eller elektroderna bakom chuckelementets målområde eller områden. Kombinationer mellan förladdning av varje målområde och ett pålagt fält från en elektrod är också möjliga. Den attraherande elektroden ges typiskt en potential mellan 500 522 582 u - - . u o I I u . .- 11 och 2000 V. Partiklarna som kommer ut fortsätter därför sin bana i riktningen mot målområdet eller områdena. Under dosutformningsprocessen kan överföringen av partiklar avbrytas genom styrsystemet, vilket kan skapa ett starkt repellerande elektriskt fält i irisbländaren genom att mata lämpliga motsatta potentíaler till elektroderna så att inga laddade partiklar kan gå igenom irisbländarens öppning.

Vidare kan den elektriska irisbländaren användas för att sålla partiklarna så att endast små partiklar med föredragna storlekar släpps igenom. Detta uppnås genom överlagring av ett alternerande växelströmsfält på irisbländarens sammansatta kvasistationära elektriska fält. Funktions- principen grundar sig på tröghetsmomentet, varvid stora partiklar har mycket mer massa än små sådana, men mindre laddning per viktenhet så att de förra kommer att accelerera mycket långsammare i ett givet fält jämfört med de senare. Om växelströmsfältets frekvens är lämpligt är chansen att de stora partiklarna aldrig kommer att lyckas komma igenom irisbländaren eftersom de är för tunga för att oscillera tillräckligt och återvänder till molnet av laddade pulverpartiklar allteftersom de långsamt förlorar sin laddning. Slutligen kommer gravitationskraften att föra dem till ett korttidlager för pulver. Dessa tunga partiklar kan då återintroduceras in i processen och ytterligare deagglomereras och matas till partikelgeneratorn och återanvändas i dosutformningsprocessen.

Alltså innefattar irisbländaren i en föredragen utföringsform av uppfinningen åtminstone två elektroder separerade genom tunna isolerande wafer-element mellan dessa och åtminstone en apertur genom irisbländaren. Elektroderna och de isolerande wafer-elementen är typiskt gjorda som ett tryckt kretskort (PCB) med en översida och en undersida. Elektroden närmast chuckelementet (översida per definition) är typiskt cirkulär i form och koncentrisk med aperturen, medan den andra elektroden är närmast partikelgeneratorn (undersida per definition) och kan fullständigt täcka den undre sidan av PCB. Chuckelementet är placerat uppochned över 522 582 12 partikelgeneratorn så att nettoelektrostatiska kraften som verkar på avgivna laddade partiklar riktas uppåt motverkande gravitationskraften under dosutformningen. På detta sätt kan inga stora eller tunga partiklar landa på målområdet eller områdena av misstag under påverkan av gravitationen ensam. Detta föredragna placeringsarrangemang hjälper även till att minska antalet kringdrivande laddade partiklar från att av misstag deponeras på målområdet eller områdena. Partiklar såsom damm eller fukt existerar i atmosfären som omger chucken, även om atmosfären kontrolleras.

Gravitationskraften motverkar nu den elektrostatiska kraften som reducerar möjligheten för oönskade deponeringar.

Begränsningar i total dosmassa och dålig rumslig styrning av dosformen enligt teknikens ståndpunkt kommer att elimineras genom snabbt och effektivt avlägsnande av det elektrostatiska fältet skapat av de laddade pulverpartiklarna och av chuckelementets målområde, dvs. dosbädden, vilket alltså eliminerar det repellerande fältet från dosen under utformning.

Mycket snabb neutralisering kommer att erhållas, t.ex. genom arrangerande av en jongenerator nära chuckens målområden så att de emitterade jonerna riktas mot dosen och varje individuellt målområde på chuckelementet. De emitterade jonerna joniserar luften och de resulterande syre- och kvävejonerna av både positiv och negativ laddning kan attraheras till dosen och chuckelementet, varvid några av dessa kommer träffa dosen och chuckelementet och rekombinera, vilket neutraliserar de i processen ackumulerade laddningarna. Genom omedelbar neutralisering av partikel- laddningen när partikeln väl har deponerats på chuckelementet elimineras den negativa influensen från partikelladdningen på inkommande partiklar.

Den rumsliga depositionen av partiklar förbättras därmed oerhört med inga partiklar som slår sig ner utanför målområdet eller områdena, eftersom summan av laddningarna vid dosbädden och dosen som utformas i stort kontinuerligt neutraliseras på detta sätt, vilket eliminerar ett distorderande, repellerande elektriskt fält från att uppkomma. 522 582 v u ø | u» 13 I en typisk utföringsform av uppfinningen neutraliseras regelmässigt den ackumulerade laddningen i dosen och dosbädden under dosutformnings- processen som beskrivet. Det relevanta målområdet pä den elektrostatiska chucken förs inom räckhåll för en jongenerator genom en servomekanism, så att den ackumulerade laddningen avlägsnas åtminstone en gång och ännu lämpligare åtminstone tre gånger under utformandet av dosen. Det är även typiskt att den elektrostatiska chucken måste passera förbi jongeneratom för att avlägsna eventuell kvarvarande ladding från målområdet eller områdena före att en dosutformningsoperation påbörjas.

Naturligtvis måste förladdningen av de individuella målområdena, om använd, utföras efter avlägsnandet av kvarvarande laddningar. Klart måste eventuella mätningar av dosmassan baserad på mätning av den ackumulerade laddningen från deponerade partiklar på målområdena utföras innan laddningar avlägsnas genom tillämpningen av t.ex. jonkällan.

Grundprincipen för förfarandet i enlighet med den föreliggande uppfinningen illustreras i Figur 1.

Förfarandet använder elektrodynamisk fältteknik för att 0 sålla partiklar, 0 transportera partiklar, 0 distribuera partiklar över åtminstone ett i förväg definierat område på en elektrostatisk chuck, 0 deponera partiklar på åtminstone ett i förväg definierad område på en elektrostatisk chuck, 0 styra massan för dosen som utformas 0 slå till och från partikelflödet som funktion av tid, och 0 styra dosens porositet.

Vidare grundar sig förfarandet på externt pålagda elektriska fält in i vilka de laddade partiklarna introduceras. I en föredragen utföringsform används 522 582 v - u | .- 14 elektropulver, men andra pulver kan vara möjliga att använda, vilket lätt inses av fackmannen.

Elektropulvret bildar en aktiv torr pulversubstans eller medicinsk formulering av torrt pulver med en ñnpartikelfraktion (FPF) som uppvisar av storleksordningen 50 % eller mer av pulvermassan med en aerodynamisk partikelstorlek under 5 pm och tillhandahåller elektrostatiska egenskaper med en absolut specifik laddning per enhetsmassa av storleken 0,1 till 25 pC / g efter uppladdning och uppvisar en laddningsavklingningshastighets- konstant Qso av mer än 0.1 s, och en stampdensitet mindre än 0,8 g/ ml och en vattenaktivitet aw mindre än 0,5.

I en föredragen utföringsform kommer processen att arbeta i en uppåtriktning, dvs. mot gravitationskrafterna för att därmed förhindra partiklar som inte har någon laddning från att nå dosbäraren på ett okontrollerat sätt. Därför placeras en partikelgenerator under ett chuckelement som skall bära skapade medikamentpulverdoser. Med hänvisning till Figur 1, frigörs partiklar 101 från partikelgeneratom 110 försedd med positiv eller negativ laddning genom korona-, tribo- eller induktionsladdning, varpå partiklarna går in i ett pålagt första elektriskt fält 120. Typen av laddning av partiklarna beror på pulverkaraktäristiken, metoden för uppladdning samt material i generatorn, så att majoriteten av partiklarna uppladdas antingen negativt eller positivt när de utsänds från generatorn för att delta i dosutformningsprocessen. I följande diskussion och i illustrationerna antas det att de emitterade partiklarna är positivt laddade.

Emellertid beror detta på pulvrets och generatorns egenskaper och det är lika möjligt att partiklarna är negativt laddade, i vilket fall de pålagda potentialerna måste ända tecken, men diskussionen gäller fortfarande. För att styra dosutforrnningsprocessen i termer av total dosmassa och dosutformningstid måste överföringen av laddade partiklar från partikelgeneratorn till den elektrostatiska chuckens målområde eller områden styras. I detta sammanhang påläggs ett första elektriskt fält 120 522 582 a p ~ - Q > - . n . .. 15 mellan jord 133 och en första elektrod 130 ansluten till en första spänningskälla 135, som inkluderar en källimpedans 136. Elektroden placeras lämpligen med ett kort avstånd i området 0,5 - 25 mm från den elektrostatiska chucken 141 mellan partíkelgeneratorn 110 och chucken 141. Styrkan och riktningen för det skapade fältet 120 kan justeras genom att justera elektrodens potential inom vida gränser från en negativ till en positiv spänning, som satts av spänningskällan. Laddade partiklar attraheras antingen till (se Figur 1) eller repelleras från (se Figur 2) den första elektroden, vilken har åtminstone en apertur 150 av lämplig storlek och form där laddade partiklar kan passera igenom. Sådana aperturer kan vara cirkulära, elliptiska, fyrkantiga eller smala slitsar eller vilken som helst annan form för att passa dosutformningsprocessen. I en föredragen utföringsform, är aperturerna i området 50 - 5000 pm som huvudmått.

Partiklar attraherade av den första elektroden fastnar emellertid lätt mot denna, vilket försämrar systemets effektivitet och frekvent rengöring kan bli nödvändig.

För att eliminera vidhäftningseffekten och ytterligare förbättra styrnivån för partikelöverföringen till den elektrostatiska chuckens målområde eller områden, kan introduceras en extra andra elektrod 230, som illustrerats i Figur 3 och Figur 6. Den skall placeras i ett plan parallellt med den första elektroden 130, in mellan den första elektroden och chucken vid ett avstånd mellan 0,07 och 2,5 mm från den första elektroden. Den andra elektroden är perforerad med samma antal aperturer 250 som den första elektroden genom användning av en layout, som matchar den första elektrodens aperturer 150 i läge och form så att de två elektrodernas aperturer är koncentriska. Elektrodernas form och storlek kan variera från mycket stor, jämförbar med den elektrostatiska chucken målområde eller områden, till en fin cirkulär ring mindre än 1 mm i diameter och mindre än 0,1 mm i bredd.

Den andra elektroden 230 kan antingen flyta elektriskt genom att inte vara ansluten till någonting annat eller kan den vara ansluten till en andra spänningskälla 235 med impedans 236. Styrkan och riktningen för ett 522 582 w n v - u u ~ v o v nu 16 skapat andra elektriskt fält 220 kan justeras genom justering av den andra elektrodens potential inom vida gränser från en negativ till en positiv spänning som satt av spänningskällan om ansluten till elektroden. Laddade partiklar 102 infångade i det andra fältet kommer att färdas längs fältlinjerna antingen i den andra elektrodens riktning eller i den motsatta riktningen, beroende på den pålagda spänningens polaritet, och följaktligen fältlinjernas riktning.

I en föredragen utföringsform, illustrerad i Figur 4, integreras de första och andra elektroderna i ett isolerande wafer-element 171 mellan elektrodema.

Elektrodernas utåt vända ytor är lämpligen belagda med ett isolerande överdrag 172 av tjocklek några få mikrometer, t.ex. parylen, för att hindra möjlig kortlutning av elektroderna genom vidhäftande partiklar. Tjockleken för wafern är typiskt i området 0,07-Z mm. Som ett belysande exempel kan elektroderna och wafem vara gjord som ett tryckt kretskort. Det finns många typer kommersiellt tillgängliga, t.ex. i termer av antal möjliga ledarskikt, fysisk böjlighet och tjocklek.

I ytterligare utföringsformer, som exemplifieras i Figur 5, kan fler elektroder 481 introduceras för speciella ändamål, t.ex. porositetsstyrning eller sållning av partiklar, vilket kommer att diskuteras separat. De extra elektroderna 480, 481, om introducerade, kan vara koncentriskt placerade antingen i extra skikt i det isolerande wafer-elementet, eller lagda i samma skikt som de grundläggande första och andra elektroderna. De extra elektroderna är isolerade från alla andra elektroder och jord för att erbjuda fullständig frihet i vilka anslutningar av elektroder som skall göras till elektriska system med kontrollerad impedans och spänningskällor. I detta fall kan wafer-elementets tjocklek ligga i området 0,07 - 2,5 mm.

Wafer-elementet 171 utgör en fysisk barriär mellan partikelgeneratorn 110 och substratet 140 med dosbädden som är målarean 160 för deponeringen av laddade partiklar 102. Avståndet mellan översta elektroden eller 522 582 » - ~ ; vv 17 elektroderna ovanpå Wafer-elementet och substratet ligger i området 0,5 till 25 mm. Pariklarnas enda möjlighet att nå dosbädden är därför att gå genom de tillgängliga aperturerna i de första och andra elektroderna och möjliga extra elektroder, om introducerade.

Ett ytterligare tredje elektriskt fält 320 sätts upp mellan jord 133 och en tredje elektrod 330 ansluten till en tredje spänningskälla 335 (se Figur 3).

Det är möjligt att referera den tredje spänningskällan till utmatningen från den första eller andra elektroden istället för jord för att förenkla styrningen av deponeringsprocessen. Den tredje elektroden placeras lämpligen i omedelbar närhet bakom substratelementet 140 och dosbädden 160, så att de elektriska fältlinjerna går genom dosbädden i riktning mot partikel- generatorn 110. Substratelementet kan vara gjort av ett dielektriskt eller halvledande material eller till och med av ett ledande material eller en kombination av olika sådana material. I fallet när materialet i dosbädden är ledande, kan dosbädden utgöra den tredje elektroden. Styrkan och riktningen för ett påföljande tredje elektrisk fält 320 kan justeras genom att justera den tredje elektrodens potential inom vida gränser från en negativ till en positiv spänning satt genom den tredje spänningskällan, om ansluten till elektroden, så att de laddade partiklarna antingen transporteras mot eller från den tredje elektroden.

Wafer-elementet 171 utgör en fysisk barriär mellan partikelgeneratorn 110 och chucken 141 med dosbädden eller bäddarna som utgöt är målområdet eller områdena 161 för deponeringen av laddade partiklar 102. Avståndet mellan översta elektroden eller elektroderna ovanpå Wafer-elementet och substratet ligger i området 0,5 till 25 mm. Partiklarnas enda möjlighet att nå dosbädden är därför att gå genom de tillgängliga aperturerna i de första och andra elektroderna och möjliga extra elektroder, om introducerade.

Ett ytterligare tredje elektriskt fält 320 sätts upp mellan jord 133 och en tredje elektrod 340 ansluten till en tredje spänningskälla 335 (se Figur 3). 522 582 - | o ø u 18 Det är möjligt att referera den tredje spänningskällan till utmatningen från den första eller andra elektroden istället för jord för att förenkla styrningen av deponeringsprocessen. Den tredje elektroden placeras lämpligen i omedelbar närhet bakom den elektrostatiska chucken 141 och dosbädden 161, så att de elektriska fältlinjerna går genom dosbädden i riktning mot partikelgeneratom 110. Den elektrostatiska chucken kan vara gjort av ett dielektriskt eller halvledande material eller till och med av ett ledande material eller en kombination av olika sådana material. I fallet när materialet i dosbädden är ledande, kan dosbädden utgöra den tredje elektroden.

Styrkan och riktningen för ett påföljande tredje elektrisk fält 320 kan justeras genom att justera den tredje elektrodens potential inom vida gränser från en negativ till en positiv spänning satt genom den tredje spänningskällan, om ansluten till elektroden, så att de laddade partiklarna antingen transporteras mot eller från den tredje elektroden. Det elektriska fältet skapat av den tredje elektroden kan kombineras med eller ersättas av det lokala fältet som resulterar från laddningar påförda målområdet eller områdena genom en uppladdningsmetod, t.ex. koronaladdning. Målområdet eller områdena kan vara i forma av ofarliga farmaceutiska pärlor, vilka skall överdras med de laddade pulverpartiklarna som bildar dosen. Pärlorna kan i många fall vara farmakologiskt aktiva och de kan innefatta en proportion av extra excipienter. Det finns många medicineringsmöjligheter där pärlsubstans är fördelaktig kombinerad med pulverdosen.

Laddade partiklar 101 emitterade från generatorn 110 kommer in i det kombinerade elektriska fältet som resulterar av potentialerna pålagda den första, andra respektive tredje elektroden, den senare ibland kombinerad med eller ersatt av laddningar matade till målområdet eller områdena genom en källa för laddningar av lämplig polaritet. Den första elektroden ensam verkar som en elektrisk irisbländaranordning 170 och tillägget av den valfria andra elektroden förbättrar väsentligt anordningens prestationsförmåga. En typisk utföringsform av den elektriska irisbländaren illustreras i Figurerna 6 och 7, som visar översidan respektive undersidan. Den erbjuder en möjlighet 522 582 a o < . n, 19 att kontrollera inte endast partikelöverföringshastigheten utan även den uppenbara aperturstorleken. Aperturen eller aperturerna genom de första och andra elektroderna och genom den isolerande wafern, om föreliggande, kan göras mindre eller större för de transporterade partiklarna genom att öka eller minska den första elektrodens pålagda spänningspotential medan potentialen för den andra och tredje elektroden hålls konstant. Elektroden eller elektroderna, som utgör irisbländaren, överför laddade partiklar 101, emitterade från generatorn, till målområdet eller områdena 161 på den elektrostatiska chucken på ett kontrollerat ordnat sätt i termer av massa, riktning och hastighet, liknande en bläckstråleskrivare.

I en första aspekt styr den elektriska irisbländaren 170 partikelstömmens area som gör det möjligt att styra dosens fysiska storlek när den utformas på målområdet eller målområdena. Emellertid i en andra aspekt om den första potentialen ökas över en viss punkt stänger irisbländaren så att inga partiklar alls släpps igenom, det exakta spänningsvärdet för denna punkt beror huvudsakligen på de första, andra och tredje fältens relativa styrkor.

Detta erbjuder ett enkelt sätt att momentant starta och stoppa partikelflödet och kan tjäna syftet att snävt styra distributionen och deponeringen av partiklar i processen att utforma en föredragen elektrodos mest lämplig för effektiv systemavlämning genom inhalation.

Genom att justera de andra och tredje potentialerna matade till respektive elektroder år det möjligt att delvis styra partiklars överföringshastighet genom aperturen eller aperturerna i elektroderna. I denna tredje aspekt verkar den elektriska irisbländaren som en partikelflödesventil så att det är möjligt att justera mängden partiklar en tidsenhet som släpps igenom och följaktligen deponeringstakten på målområdet.

I en fjärde aspekt kan den elektriska irisbländaren användas för att sålla partiklarna så att endast små partiklar 102 av föredragna storlekar släpps igenom. Detta uppnås genom att överlagra en växelströmspotential av 522 582 u o s » .- 20 lämplig frekvens och amplitud från en första växelströmkälla 231, som illustrerat i Figur 5, på t.ex. den kvasistationära andra potentialen och, om nödvändigt, från en andra växelströmskälla 331 överlagra en andra växelströmspotential synkroniserad med den första växelströmspotentialen på den kvasistationära tredje potentialen. Ett annat sätt att lägga till växelströmsfält till de kvasistationära fälten kan vara adderandet av speciella elektroder 480, 481 för ändamålet och integrera de nya elektroderna i samma wafer-element som de första och andra elektroderna och i linje med dessa. I detta fall påläggs växelspänningarna direkt på de nya elektroderna istället för överlagrade till den andra och/ eller tredje elektroden. Den fysiska ordningen för elektroderna kan utbytas för att optimera sållningseffekten. Den kombinerade effekten av de kvasistationära fälten tagen tillsammans med de ytterligare överlagrade växelströmsfälten är för att accelerera de små och lätta partiklarna till dosbädden på den elektrostatiska chucken men exkludera de stora och tunga partiklarna.

Arbetsprincipen grundas på tröghetsmomentet där stora partiklar, dvs. agglomerat, har mycket mer massa än små, men mindre laddning per viktenhet så att de förra accelererar mycket långsammare i ett givet elektriskt fält jämfört med de senare. Växelströmspotentialernas frekvens sätts så att tunga partiklar som kommer in i det andra fältet, styrt av den andra elektroden, knappast oscillerar i fältet medan de lätta partiklarna oscillerar med en större amplitud så att det tredje fältet kan ta kontroll över partikeln när eller just innan den når oscillationens apex. Det tredje fältets styrka kommer vid denna punkt överstiga den för det andra fältet och partikeln bryts lös för att förflytta sig i riktningen för det tredje fältet och lämnar det andra fältet. Om växelströmsfältets frekvens är lämplig kommer de stora partiklarna aldrig färdas genom irisbländaren, utan kommer att stanna i irisbländaren tills de förlorar sin laddning så att gravitatíonskraften kan föra dem till en insamlingszon. Dessa partiklar kan då återcyklas och vidare deagglomereras och matas till partikelgeneratorn och återintro- duceras i dosutformningsprocessen. På detta sätt minskar den elektro- 522 582 u: u" 2 1 dynamiska fälttekniken ytterligare antalet stora partiklar som deponeras och förbättrar dosens kvalitet.

Efter att passerat irisbländaren 170, accelereras partiklarna i det tredje fältet, som kan ha en våxelströmskomponent, i riktning mot substrat- elementets målområde eller områden på den elektrostatiska chucken, dvs. dosbädden eller bäddarna 161. Transporten av laddade partiklar sker under påverkan av den attraktiva fältkraften orsakad av det tredje fältet som emanerar antingen från den tredje fältelektroden bakom dosbädden eller laddningarna tillhandahållna genom ett förladdningsarrangemang, som diskuterat i det föregående. Bädden kan vara stationär eller rörlig under distributionen av partiklarna. Genom användning av en servomekanism 190, schematiskt illustrerad i Figur 5, kan deponeringen av partiklarna styras så att den rumsliga fördelningen av partiklarna på dosbäddsområdet godtyckligt kan styras.

För optimala prestanda när dosen 180 senare görs tillgänglig för inhalation, är det mycket viktigt att dosen, förutom att bestå av små partiklar, även år försedd med en önskad porositet och struktur. Dosens porositet kan justeras genom lämplig justering av amplituden och frekvensen för det andra växelströmsfältet överlagrat på det kvasistationära tredje fältet, vilket också kan justeras lämpligt för depositionsprocessen. Det är även möjligt att justera dosens porositet om dosbädden är föremål för vibration med hög frekvens eller ett högfrekvent fält, lämpligen efter att distributionen av partiklar har avslutats. Porositeten kan mätas icke-destruktivt genom användning t.ex. av kommersiellt tillgängliga optiska metoder såsom lasertriangulering, automatiserad bildanalys eller med analysatorer nära infrarött (NIR) antingen under deponeringsprocessen eller efter att dosutformningen är avslutad. Mätta data kan då användas för att kontinuerligt optimera hela dosutformningsprocessen 'on-line' med syftet att erhålla en dos med lämpliga egenskaper, som lämpligen uppfyller specifikationen för en elektrodos. En elektrodos definieras som elektriskt \ n n. a q .a u. g . ::::°.:::-; ---- nu nu» a. . ; , , ' ' U ' II v I n nu 1 . . ß : ' I u n v :e u" u | ~ a n 22 doserat elektropulver med användning av elektrisk fältteknik, varvid dosen äger följande specifikation: Porositet definieras som Dpelektrodos = IOÛ “ 100(dCnSitetelektrodos/ denSltfitelektropulversubstans)>75% För att undvika att partiklar deponeras godtyckligt inuti eller till och med utanför målområdet eller områdena på grund av det lokala repellerande elektriska fältet som härrör från laddningar för redan deponerade partiklar, måste laddningarna neutraliseras under dosutformningsprocessen. Om neutraliseringen är framgångsrik kommer inga signifikanta lokalt repellerande fält byggas upp, vilka kunde distordera det tredje elektriska fältet och försvaga dess attraherande effekt, som skulle leda till en spridning av inkommande laddade partiklar. Om laddningar som ackumulerar i dosen/ doserna och dosbädden/bäddarna frekvent neutraliseras kommer nya partiklar automatiskt gå från irisbländarens utmatning till den närmsta punkten på dosbädden så att det finns en skarp åtskillnad mellan den utformade dosen och chuckelementets omgivande områden.

Ett element i uppfinningen illustreras schematiskt i Figurerna 8, 9 och lO, dvs. elementet som avlägsnar ackumulerad laddning för partiklarna deponerade på dosbädden. Olika metoder för att avlägsna laddningar kan användas, men i en föredragen utföringsform har en radioaktiv källa 195 med alfapartiklar (positivt laddade heliumatomer) befunnits vara mest effektiv. Dessa källor är lätt kommersiellt tillgängliga, t. ex. från NRD LLC, Grand Island, N.Y. och används speciellt för att urladda elektriskt laddade föremål. Alfapartiklarna sprids jämnt i alla riktningar från en punktkälla och joniserar den omgivande luften och skapar både positiva och negativa joner.

De nya jonerna attraheras till motsatt laddade partiklar och andra laddade föremål i närheten och rekombinerar för att bilda reguljära atomer med användning av överskottsladdningen för föremålen som de kolliderar med.

Den aktiva räckvidden från jonkällan är endast några få centimeter. Det är mycket lätt att stoppa alfapartiklarna inom det aktiva området genom att 522 582 n | v . ø u - . . . .. 23 sätta vilket som helst fast föremål i vägen, som ett pappersark. En fördragen radioaktiv punktkälla är modell P-2042 NuclespotTM, vilken är baserad på Polonium-2l0, men andra modeller finns tillgängliga för att passa alla typer av tillämpningar. Polonium-ZIO används för närvarande och har en lång lista av tillämpningar i alla slags industrier där statisk elektricitet är ett problem. Strålningen lämnar ingen rest förutom heliumtomer (ädelgas). vilket är resultatet av alfapartiklarna som kolliderar med luftmolekyler och tar upp två elektroner från syre- eller kväveatomer. I sin strävan att rekombinera, etableras en ström av joner som snabbt neutraliserar laddade föremål och ytor inom den radioaktiva punktkällans aktiva räckvidd.

I en utföringsform, illustrerad i Figur 8, är det möjligt att rikta alfapartiklarna genom att konstruera åtminstone ett riktningselement 196 som pekar mot fläcken på dosbädden där pulverpartiklarna 102 deponeras, så att omedelbart efter deponeringen avlägsnas de individuella partiklarnas laddning. I en skild utföringsform, sätts jonkällan 195 utanför fläcken där dosen utformas, illustrerat i Figur 9. Den tidigare nämnda servomekanismen 190 sätts upp för att dra tillbaka chuckelementet 141 med dosbädden 161 efter endast en delvis dosutformningsoperation innan alltför många partiklar 102 har deponerats och för att avlägsna laddningar från dosbädden och dosen 180 genom att exponera substratet mot jonkällan.

För alla utföringsformer är det allmänt nödvändigt att inkludera skärmar 197, vilka kommer att absorbera laddningar som annars riskerar interferera med laddade partiklar medan de transporteras i de elektriska fälten uppsatta för att styra transporten, fördelningen och den slutliga depositionen av partiklarna i dosutformningsprocessen.

I en skild utföringsform kan fysiska restriktioner existera i ett element som bär en eller flera elektrostatiska chuckar avsedda för doser, vilka gör det svårt eller omöjligt att arrangera en kontaktering av en elektrod bakom den elektrostatiska chucken nödvändig för att skapa det tredje elektriska fältet 522 582 24 som tidigare diskuterats. I så fall, illustrerat schematiskt i Figur 10, kan en separat jonkälla 195 fördelaktigt tillämpas för att göra elektrisk kontakt med den tredje elektroden 340 bakom den elektrostatiska chucken 141 utan faktisk fysisk kontakt. De emitterade alfapartiklarna joniserar luften, vilken verkar som en elektrisk ledare mellan jonkällan och den tredje elektroden som måste vara elektriskt ledande. Jonkällan skall vara av lämplig storlek och placerad inom sitt funktionsområde O - 30 mm från den tredje elektroden på baksidan av den elektrostatiska chucken. Om jonkällans metallskal är anslutet till den tredje spänningskällan 335 med effektiv inre impedans 336, som nu inkluderar luftgapets impedans, kommer del av den pålagda spänningen även vara närvarande som en potential på den tredje elektroden så att det tredje fältet fullt kan styras.

Det är värt att notera att för alla praktiska utföringsformer av uppfinningen är deponering av stora mängder pulver inget problem, förutsatt att den negativa påverkan av den ackumulerade laddningen i dosen och på chuckelementet avlägsnas genom neutralisering av laddningarna som beskrivet i den föregående beskrivningen. Dä är fältstyrkan från den tredje elektroden eller förladdningen av dosbädden approximativt konstant genom dosen som bildas. Distributionsprocessen och utformandet av dosen är inte känslig för variationer mellan partiklar i total laddning eller specifik laddning mellan partiklar. Så länge som en partikel har en laddning av rätt polaritet och klarar att passera sållningen i irisbländaren, kommer den automatiskt deponeras på dosbädden så länge som fältet existerar. Förutsatt lämpliga mätinstrument sätts in att användas för övervakning av dosen medan den utformas, är det lätt att styra den beskrivna dosutformningsprocessen 'on- line', med användning av standardförutsägelse-, framåtmatning- eller återmatningsstyrningmetoder, i kombination om nödvändigt.

I ett ilödesdiagram i Figur 11 illustreras kort förfarandet enligt den föreliggande uppfinningen i enlighet med de oberoende patentkraven. 522 582 25 Vad som sagts i det föregående är endast exemplifierande och många variationer av de visade utföringsformerna kan vara uppenbara för en fackman, utan att avvika från andemeningen och omfattningen av uppfinningen som definieras i de bifogade patentkraven.

Claims (20)

522 582 u v | o e -ø 26 PATENTKRAV

1. Förfarande för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar (101) av ett medicinskt pulver, avsett för inhalation, emitterat från en partikelgenerator (110) till ett definierat målområde (161) på ett elektrostatiskt chuckelement (141) vid en dosutformningsprocess, kännetecknat av stegen arrangerande av ett partikelöverföringselektrodelement som bildar en elektrisk irisbländare/ slutare så att åtminstone en elektrod som är en del av irisbländaren/slutaren med dess associerade elektriska fält fungerar för att överföra laddade partiklar emitterade från partikelgeneratorn, till det definierade målområdet (161) på det elektrostatiska chuckelementet (141), som styr riktningen och hastigheten för partiklarna i dosutformnings- processen, placerande av den elektriska irisbländare/slutaren mellan partikel- generatorn (110) och det elektrostatiska chuckelementet (141) så att alla partiklar måste passera irisbländaren/slutaren för att överföras till det elektrostatiska chuckelementet.

2. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget med arrangerande av den elektrostatiska chucken så att dess målområde eller områden kommer att vara vända neråt under dosutformningsprocessen och me den elektriska irisbländaren placerad under chucken mellan den elektrostatiska chuckelementet och generatorn för laddade partiklar, därmed användande gravitationskraften för att förhindra stora tunga partiklar från att överföras genom irisbländaren till målområdet eller områdena på det elektrostatiska chuckelementet i det skapade elektriska fältet från ett moln av laddade partiklar skapade av generatom.

3. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att bilda en elektrisk irisbländare som innefattar ett isolerande wafer-element och åtminstone en elektrod för att styra å ena sidan överföring av laddade partiklar genom åtminstone en apertur samt å andra sidan distribution av 522 582 r | o . p a . . n ~ .n 27 partiklar på en eller flera målområden (161) på det elektrostatiska chuckelementet, varvid total tjocklek för irisbländaren är i området 0,07 - 2,5 mm, samt denna åtminstone en elektrod har åtminstone en apertur med ett huvudmått i området 50 - 5000 pm, varjämte förhållandet mellan total tjocklek och medelaperturdiameter alltid är mindre ån 10 och lämpligen mindre än 3, där medelaperturdiametern definieras som summan av aperturens två huvudmått dividerad med 2.

4. Förfarande enligt krav 3, kännetecknat av det ytterligare steget med användande av ett böjligt eller styvt tryckt kretskort som irisbländaren/ slutaren.

5. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att placera det elektrostatiska chuckelementet på ett avstånd 0,1 - 5 mm från sidan av den elektriska blåndaren/slutarens som är vänd mot det elektrostatiska chuckelementet.

6. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att lägga på kvasistationära potentialer på elektrodelementen som bildar den elektriska irisbländaren/ slutaren för att slå till eller från ett flöde av laddade partiklar under dosutformningsprocessen.

7. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att lägga på kvasistationära potentialer på elektrodelement som bildar den elektriska irisbländaren/slutaren för att därmed justera ett massflöde per tidsenhet av laddade partiklar i dosutformningsprocessen.

8. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att lägga på kvasistationära potentialer på elektrodelementen som bildar den elektriska irisbländaren/slutaren för att därmed styra aperturens eller aperturernas storlek i irisbländaren/ slutaren vilket sätter arean för flödet av laddade partiklar i dosutformningsprocessen. 522 582 u n n ø o ~ n - - ø o u: 28

9. Förfarande enligt krav 1, kännetecknat av det ytterligare steget att frekvent avlägsna elektrisk laddning från dosen eller doserna och respektive målområde eller områden på den elektrostatiska chucken genom att introducera utjämnande laddningar från ett källelement så att ett repellerande elektriskt fält från deponerade partiklar nollas ut.

10. Förfarande enligt något av föregående krav, kännetecknat av det ytterligare steget att använda en eller flera jonkällor för att göra elektrisk kontakt utan fysisk kontakt med en eller flera elektroder på baksidan av den elektrostatiska chucken (141) för att ansluta en eller flera kontrollerade potentialer till elektroden (340) följaktligen skapa ett eller flera nödvändiga elektriskt fält härrörande från elektroderna för transport av de laddade partiklarna till målområdet eller områdena under dosutformningsprocessen.

11. ll. Förfarande för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver, avsett för inhalation, emitterat från en partikel- generator (110) till en eller flera definierade målområden (161) på en elektrostatisk chuck (141) vid en dosutformningsprocess, kännetecknat av stegen sållande av elektriskt laddade partiklar av medicinskt pulver under en dosutformningsprocess genom överlagrande av ett våxelströmsfält på ett existerande kvasistationärt fält genom påförande av en växelströmspotential på åtminstone en elektrod av elektroder som bildar en elektrisk irisbländare / slutare, justering av växelströmspotentialens amplitud och frekvens och därmed det elektriska fältet så att små, lätta, laddade partiklar kommer att oscillera i det skapade växelströmsfältet, så att endast små, lätta partiklar kommer ut från irisbländaren/ slutaren kommer att transporteras vidare vid dosutformningsprocessen. 522 582 29

12. Förfarande för styrning av överföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver, avsett för inhalation, emitterat från en partikel- generator (110) till en eller flera definierade målområden (161) på ett elektrostatiskt chuckelement (141) vid en dosutformningsprocess, kännetecknat av stegen kontroll av porositet för en eller flera doser av det medicinska pulvret medan dosen eller doserna utformas vid dosutformningsprocessen genom överlagring av ett växelströmsfält på ett existerande kvasistationärt fält genom påförande av en växelströmspotential på åtminstone en elektrod bakom det definierade målområdet eller målområdena (161) på det elektrostatiska chuckelementet (141) där pulverpartiklar innefattande dosen skall distribueras under dosutformningsprocessen, justering av växelströmspotentialens amplitud och frekvens så att en majoritet av laddade partiklar som kommer ut från en elektrisk irisbländare/slutare accelereras och retarderas synkront med ett skapat växelströmsfält, så att de infaller på det definierade målområdet eller områdena på det elektrostatiska chuckelementet med en relativt låg hastighet som resulterar i en avsedd dosporositet.

13. Anordning för styrning av partikelöverföring av elektriskt laddade partiklar av ett medicinskt pulver emitterat från en partikelgenerator (110) till ett eller flera definierade målområden (161) på det elektrostatiska chuckelementet (141) i en dosutformningsprocess, kännetecknad av att en elektrisk irisblåndare/slutare i ett tjockleksområde 0,07 - 2 mm innefattar åtminstone en elektrod med åtminstone en apertur med ett allmänt mått i ett område 50 - 5000 pm och har ett förhållande mellan tjocklek och medelaperturdiameter alltid mindre än 10 och lämpligen mindre än 3, varvid medelaperturdiametern definieras som summan aperturens två allmänna mått dividerad med två för ändamålet att åstadkomma elektrisk styrning av å ena sidan överföring av laddade partiklar genom denna åtminstone en apertur samt å andra sidan distribution av partiklar på det 522 582 v » ø o . nu 30 definierade målområdet eller områdena (161) på det elektrostatiska chuckelementet (141) vid dosutformningsprocessen, att det elektrostatiska chuckelementet (141) med det definierade målområdet eller områdena (161) är avsedd för en på förhand uppmätt medicinsk dos, att en elektrod bakom varje individuellt målområde (161) på det elektrostatiska chuckelementet genererar ett definierat elektriskt fält när ansluten till en lämplig kontrollerad spänningskälla med eller utan en överlagrad växelspänning, så att det elektriska fältet infångar och riktar partiklar emitterade från irisbländaren/ slutaren mot målområdet på det elektrostatiska chuckelementet.

14. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att den elektrostatiska chucken är anordnad så att dess målområde eller områden kommer att vara vänt nedåt under dosutformningsprocessen och med den elektriska irisbländaren placerad under chucken inne mellan det elektrostatiska chuckelementet och generatorn för laddade partiklar, därmed användande gravitationskraften för att förhindra stora tunga partiklar från att överföras genom irisbländaren till målområdet eller områdena på det elektrostatiska chuckelementet i det skapade elektriska fältet från ett moln av laddade partiklar skapade av generatorn.

15. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att målområdet eller målområdena (161) på det elektrostatiska chuckelementet (141) föruppladdas så att föruppladdningen fullständigt eller delvis i kombination med ett elektriskt fält från en elektrod, när använd, bakom målområdet skapar ett nödvändigt elektriskt fält, vilket infångar och riktar partiklar emitterade från irisbländaren / slutaren till det elektrostatiska chuckelementets målområde.

16. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att kvasistationära potentialer pålagda den elektriska irisbländarens elektrodelement skapar 522 582 u ~ o u u oo 31 elektriska fält istånd att slå till och från ett flöde av laddade partiklar vid dosutformningsprocessen.

17. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att kvasistationära potentialer pålagda den elektriska irisbländarens/slutarens elektrodelement skapar elektriska fält istånd att styra ett massflöde per tidsenhet av laddade partiklar vid dosutformningsprocessen.

18. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att kvasistationära potentialer pålagda den elektriska irisbländarens/slutarens elektrodelement skapar elektriska fält istånd att styra aperturens eller aperturernas uppenbara storlek i irisbländaren och därmed deñnierar arean av flödet av laddade partiklar vid dosutformningsprocessen.

19. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att elektrisk laddning frekvent avlägsnas från den utformade dosen eller doserna och motsvarande målområde eller områden på det elektrostatiska chuckelementet genom introduktion av neutraliserande laddningar från ett källelement så att ett repellerande elektriskt fält från deponerade partiklar nollas ut.

20. Anordning enligt krav 13, kännetecknad av att en jonkälla används för att åstadkomma elektrisk kontakt utan fysisk kontakt med en eller flera elektroder på baksidan av det elektrostatiska chuckelementet, för att ansluta en kontrollerad potential till elektroderna och därmed skapa eller hjälpa till att skapa ett nödvändigt elektriskt fält, som härrör från elektroderna för transporten av de laddade partiklarna till målområdet eller områdena vid dosutformníngsprocessen.