流体的快速输送和/或抽出制造技术

本发明专利技术总体上涉及用于将一种或更多种物质例如血液或细胞间质流体输送到受验者例如皮肤和/或皮肤下和/或从受验者例如皮肤和/或皮肤下抽出一种或更多种物质的系统和方法。在一方面，本发明专利技术总体上涉及用于使用包含流体输送件（例如一个或更多个微针）的装置和储存腔室（其在接纳流体之前具有小于大气压力的内部压力）从受验者，例如从皮肤和/或皮肤下抽出或抽取血液的装置和方法。在一些示例中，装置可以是自给的，并且在某些情况下，装置可以被施加到皮肤，并且被致动以从受验者抽出血液。然后，装置或其一部分可以被处理以单独和/或利用外部器件确定血液和/或血液内的分析物。例如，血液可以从装置中抽出，和/或装置可以包含能确定血液和/或悬浮在血液中的分析物的传感器或试剂。本发明专利技术的其他方面涉及用于抽出血液（或其他体液，例如细胞间质流体）的其他装置，包括这种装置的套件、制造这种装置的方法、使用这种装置的方法，等等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体的快速输送和/或抽出相关申请本申请要求以下申请的优先权：2010年1月13日提交的Chickering等人的专利技术名称为“BloodSamplingDeviceandMethod”的U.S.临时专利申请系列No.61/294,543；2010年5月13日提交的Chickering等人的专利技术名称为“RapidDeliveryand/orWithdrawalofFluids”的U.S.临时专利申请系列No.61/334,533；2010年5月13日提交的Chickering等人的专利技术名称为“SamplingDeviceInterfaces”的U.S.临时专利申请系列No.61/334,529；2010年6月23日提交的Chickering等人的专利技术名称为“SamplingDevicesandMethodsInvolvingRelativelyLittlePain”的U.S.临时专利申请系列No.61/357,582；2010年7月26日提交的Davis等人的专利技术名称为“RapidDeliveryand/orWithdrawalofFLuids”的U.S.临时专利申请系列No.61/367,607；以及2010年8月13日提交的Chickering等人的专利技术名称为“Clinicaland/orConsumerTechniquesandDevices”的U.S.临时专利申请系列No.61/373,764的权益。这些申请中的每一个申请结合在此最为参考。
本专利技术总体上涉及用于将流体或其他材料（例如血液或细胞间质流体）输送到受验者（例如输送到皮肤和/或皮肤下）和/或从受验者（例如从皮肤和/或皮肤下）抽出流体或其他材料的系统和方法。
技术介绍
放血或静脉穿刺是获得静脉内接入，以用于静脉内治疗或者获取静脉血液样本的过程。该过程典型地由医疗从业者，包括护理人员、抽血者、医生、护士等进行。需要从受验者获得血液的基本设备，包括使用例如诸如VacutainerTM（Becton，Dickinsonandcompany）和VacuetteTM（GreinerBio-OneGmBH）的抽空（真空）管。其他设备包括皮下注射用针、注射器等。然而，该过程是烦杂的并且需要医疗从业者的复杂培训，并且总是不能在非医疗环境中完成。因此，仍然需要对通过皮肤或从皮肤获得血液或其它流体的方法进行改进。
技术实现思路
本专利技术总体上涉及用于将流体或其他材料（例如血液或细胞间质流体）输送到受验者（例如输送到皮肤和/或皮肤下）和/或从受验者（例如从皮肤和/或皮肤下）抽出流体或其他材料的系统和方法。本专利技术的主题在某些示例中涉及对特殊问题的关联产品、可替换方案，和/或一种或多种系统和/或部件的多种不同使用。在一个方面，本专利技术总体上涉及简单的单一件、低轮廓、高的加速度、高能量的致动机构，该致动机构用于将微针（或其他物体）插入皮肤内，以用于输送或抽出体液，例如血液或细胞间质流体的目的。在一组实施例中，本专利技术的装置由可逆地可变形结构致动，该结构能够在操作容易性、操作的速度、疼痛减轻或消除等方面提供优点。在另一方面，本专利技术总体上涉及用于从受验者皮肤和/或皮肤下抽出血液，或其他体液例如细胞间质流体的装置。根据一组实施例，该装置包括流体递送件、真空腔室和储存腔室，该真空腔室在流体例如血液被抽出到装置内之前具有比大气压力小的内部压力，该储存腔室与真空腔室分离，当负压施加到受验者皮肤时，用于接纳经由流体递送件从受验者抽出的流体。在另一组实施例中，装置包括至少6个微针，和用于接纳从受验者抽出的流体，例如血液的储存腔室。在某些实施例中，储存腔室在接纳流体之前具有比大气压力小的内部压力。在又一组实施例中，该装置包括具有至少大约500nm2的组合皮肤穿透区的多个微针，和用于通过多个微针接纳从受验者抽出的流体例如血液的储存腔室。皮肤穿透区还可以更大，例如至少大约2,500μm2。在一些示例中，储存腔室在接纳流体之前具有比大气压力小的内部压力。在一组实施例中，装置包括：可逆地可变形结构，紧固到可变形结构的可变形部分的流体递送件，和用于接纳从受验者经由流体递送件接纳流体例如血液的储存腔室。在某些示例中，当装置被施加到受验者皮肤的表面并且结构变形时，流体递送件被驱动进入受验者的皮肤。根据另一组实施例，装置包括支承结构，紧固到支承结构的流体递送件，和用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体例如血液的储存腔室。在一些示例中，支承结构能在至少大约1cm/s的速度下将流体递送件插入皮肤内。在一些实施例中还可以需要更高的速度，例如至少大约1m/s的速度。在另一组实施例中，装置包括：流体递送件，用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体例如血液的第一储存腔室，和用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体的第二储存腔室。在各个实施例中，第一储存腔室可以包括第一抗凝血剂，和/或第二储存腔室可以包括第二抗凝血剂。根据又一组实施例的装置包括：流体递送件，用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体例如血液的第一储存腔室，和容纳于第一储存腔室内、能够与包含在流体内的分析物反应的反应体。在一些示例中，反应体与分析物的产物被确定，并且在某些实施例中，储存腔室在接纳流体之前具有小于大气压力的内部压力。在一组实施例中，装置包括：流体递送件，用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体例如血液的储存腔室，和能够确定包含在装置内的流体内的钾离子的钾传感器。在一些实施例中，储存腔室在接纳流体之前具有小于大气压力的内部压力。在另一组实施例中，装置包括：流体递送件，用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体例如血液的储存腔室，和能够控制流入储存腔室内的流体的流体控制器。在某些示例中，储存腔室在接纳流体之前具有小于大气压力的内部压力。根据又一组实施例，装置包括：流体递送件，和用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体的储存腔室。在一些示例中，装置带有用于装置的推荐身体使用部位的颜色指示剂。在再一组实施例中，装置包括：用于从受验者接纳流体的流体递送件，用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体的储存腔室，和与流体递送件分离、用于从装置中移除流体的排出端口。根据又一组实施例，装置包括用于从受验者接纳流体的流体递送件，和用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体的储存腔室。在一些实施例中，装置构成且布置为可重复地从受验者获得小于大约1ml的流体样品并且将该流体样品输送到分析装置。在另一组实施例中，装置包括流体采样装置，该流体采样装置包括：用于从受验者接纳流体的流体递送件，和用于接纳从受验者经由流体递送件抽出的流体的储存腔室。本专利技术的另一方面总体上涉及用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮下和/或从受验者的皮肤和/或皮下抽取流体的装置。根据一组实施例，装置包括用于插入受验者皮肤的多个皮肤插入体，该皮肤插入体具有部署前（pre-deployed）位置和部署（deployed）位置；和能可逆地变形的结构，其操作地连接到多个皮肤插入体。在一些示例中，能可逆地变形的结构从第一稳定构造通过不稳定构造转换到第二稳定构造。在某些实施例中，在第一稳定构造中，皮肤插入体不能与受验者皮肤接触，并且在第二稳定构造中，皮肤插入体可插入受验者的皮肤中。在另一组实施例中，装置包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.13 US 61/294,543;2010.05.13 US 61/334,529;1.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：双稳定能可逆地变形的结构，具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动；流体输送件，所述流体输送件被紧固到所述能可逆地变形的结构的可变形部分，其中，所述流体输送件包括一个或更多个微针；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述流体输送件抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力；其中，当所述装置被施加到受验者的皮肤表面并且所述结构变形时，所述一个或更多个微针被驱动到所述受验者的皮肤内。2.如权利要求1所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构具有凹或凸的形状。3.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述微针中的至少一些微针是实心的。4.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述微针中的至少一些微针是空心的。5.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构在被施加作用力然后释放作用力时自动返回到其原始形状。6.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构包括聚合物。7.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构包括金属。8.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述储存腔室在接纳所述流体之前具有小于大气压力的内部压力。9.如权利要求1或2所述的装置，其中，从所述受验者抽出的所述流体包括血液。10.如权利要求1或2所述的装置，其中，从所述受验者抽出的所述流体包括细胞间质流体。11.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述受验者是人。12.如权利要求1或2所述的装置，其中，所述装置是自给的。13.一种用于从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：支承结构，所述支承结构包括双稳定能可逆地变形的结构，所述双稳定能可逆地变形的结构具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动；紧固到所述支承结构的流体输送件，其中所述流体输送件包括一个或更多个微针；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述流体输送件抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力；其中，所述支承结构能以至少1cm/s的速度将所述流体输送件插入皮肤内。14.如权利要求13所述的装置，其中，所述支承结构能以至少10cm/s的速度将所述流体输送件插入皮肤内。15.如权利要求13所述的装置，其中，所述支承结构的至少一部分具有凹或凸的形状。16.如权利要求13－15中任一项所述的装置，其中，所述微针中的至少一些微针是实心的。17.如权利要求13－15中任一项所述的装置，其中，所述微针中的至少一些是空心的。18.如权利要求13－15中任一项所述的装置，其中，从所述受验者抽出的所述流体包括血液。19.如权利要求13－15中任一项所述的装置，其中，从所述受验者抽出的所述流体包括细胞间质流体。20.如权利要求13－15中任一项所述的装置，其中，所述受验者是人。21.如权利要求13－15中任一项所述的装置，其中，所述装置是自给的。22.一种用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮肤下和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：多个微针，用于插入受验者的皮肤内，所述多个微针具有部署前位置和部署位置；双稳定能可逆地变形的结构，能够可操作地连接到所述多个微针，所述能可逆地变形的结构从第一稳定构造通过不稳定构造转换至第二稳定构造；其中，在所述第一稳定构造中，所述微针不能与所述受验者的皮肤接触，在所述第二稳定构造中，所述微针能插入所述受验者的皮肤内；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述多个微针抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力。23.一种用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮肤下和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：多个微针，用于插入受验者的皮肤内，所述多个微针具有部署前位置和部署位置；双稳定能可逆地变形的结构，能够可操作地连接到所述多个微针，所述双稳定能可逆地变形的结构具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动，其中，所述能可逆地变形的结构和所述受验者的皮肤之间的最大距离不大于10mm；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述多个微针抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力。24.一种用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮肤下和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：多个微针，用于插入受验者的皮肤内，所述多个微针具有部署前位置和部署位置；和双稳定能可逆地变形的结构，可操作地连接到所述多个微针，所述双稳定能可逆地变形的结构具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述多个微针抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力；其中，所述装置包括下列中的至少一个：最大横向尺寸，当所述装置定位成将介质平行于缩回区域缩回时，该最大横向尺寸不大于7cm；或者最大竖向尺寸，当所述装置定位成将介质缩回时，该最大竖向尺寸从所述受验者的皮肤延伸不大于5cm；或者在没有介质时不大于25g的质量。25.一种用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮肤下和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：多个微针，用于插入受验者的皮肤内，所述多个微针具有部署前位置和部署位置；双稳定能可逆地变形的结构，能够可操作地连接到所述多个微针，所述能可逆地变形的结构能够从储存能量位置、通过处于高于所述储存能量位置的能量的致动能量隔板转换至处于低于所述致动能量隔板的能量水平的部署能量位置；其中，所述储存能量位置与所述微针的所述部署前位置相关联，所述部署能量位置与所述微针的部署位置相关联；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述多个微针抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力。26.如权利要求25所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构的存储能量位置是翘起位置，位于能量比部署位置的能量高的位置处，其中，将所述结构从存储能量位置推动通过致动能量隔板引起所述结构快速运动到部署位置，并且快速部署。27.如权利要求22－26中任一项所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构具有凹或凸的形状。28.如权利要求22－26中任一项所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构在被施加作用力然后释放作用力时自动返回到其原始形状。29.如权利要求22－26中任一项所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构包括聚合物。30.如权利要求22－26中任一项所述的装置，其中，所述能可逆地变形的结构包括金属。31.一种用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮肤下和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：多个微针，用于插入受验者的皮肤内，所述多个微针具有部署前位置和部署位置；起动机构，当所述多个微针在部署期间首先接触皮肤时，所述起动机构能在小于0.002秒的时间段内和/或至少6米/秒的速度下使所述微针从所述部署前位置运动到部署位置，所述起动机构包括双稳定能可逆地变形的结构，所述双稳定能可逆地变形的结构具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述多个微针抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力。32.一种用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮肤下和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：多个微针，用于插入受验者的皮肤内，所述多个微针具有部署前位置和部署位置；触发机构，该触发机构能在至少一段时间期间、在从所述部署前位置朝着所述部署位置运动期间、在至少100,000米/秒2的加速度下，使所述微针从所述部署前位置运动到所述部署位置，并且使所述微针加速，所述触发机构包括双稳定能可逆地变形的结构，所述双稳定能可逆地变形的结构具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述多个微针抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力。33.一种用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮肤下和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：多个微针，用于插入受验者的皮肤内，所述多个微针具有部署前位置和部署位置；触发机构，该触发机构能使所述微针从完全部署前位置运动到完全部署位置，其中，所述完全部署前位置至所述完全部署位置之间的距离不大于5,000μm，所述触发机构包括双稳定能可逆地变形的结构，所述双稳定能可逆地变形的结构具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述多个微针抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力。34.一种用于将流体输送到受验者的皮肤和/或皮肤下和/或从受验者的皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：多个微针，用于插入受验者的皮肤内，所述多个微针具有部署前位置和部署位置，所述多个微针中的每个微针从基部突出并且限定与所述基部的距离，所述多个微针限定不大于1,000μm的平均长度；触发机构，该触发机构能通过作用力使所述微针从完全部署前位置运动到完全部署位置，该作用力足以使所述多个微针插入或通过皮肤的平均深度是所述多个微针的平均长度的至少60％，所述触发机构包括双稳定能可逆地变形的结构，所述双稳定能可逆地变形的结构具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动；和储存腔室，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述多个微针抽出的流体，其中，在所述装置被施加到受验者的皮肤之前，所述储存腔室的内部压力小于大气压力。35.如权利要求34所述的装置，其中，所述触发机构能使所述微针运动的作用力足以使所述多个微针插入或通过皮肤的平均深度为所述多个微针的平均长度的至少70％。36.如权利要求34所述的装置，其中，所述触发机构能使所述微针运动的作用力足以使所述多个微针插入或通过皮肤的平均深度为所述多个微针的平均长度的至少80％。37.如权利要求34所述的装置，其中，所述触发机构能使所述微针运动的作用力足以使所述多个微针插入或通过皮肤的平均深度为所述多个微针的平均长度的至少90％。38.如权利要求22-25和31-34中任一项所述的装置，其中，包括至少三个但不多于五个微针。39.如权利要求22-25和31-34中任一项所述的装置，其中，包括至少六个但不多于十个微针。40.如权利要求22-25和31-34中任一项所述的装置，其中，包括至少十一个但不多于二十个微针。41.如权利要求22-25和31-34中任一项所述的装置，其中，所述微针中的至少一些微针是实心的。42.如权利要求22-25和31-34中任一项所述的装置，其中，所述微针中的至少一些是空心的。43.如权利要求22-25和31-34中任一项所述的装置，其中，所述受验者是人。44.如权利要求22-25和31-34中任一项所述的装置，其中，所述装置是自给的。45.一种用于从受验者皮肤和/或皮肤下抽出流体的装置，该装置包括：支承结构，所述支承结构包括双稳定能可逆地变形的结构，所述双稳定能可逆地变形的结构具有第一稳定构造和第二稳定构造，所述双稳定能可逆地变形的结构在所述第一稳定构造和所述第二稳定构造之间能可逆地移动；流体输送件，所述流体输送件与所述支承结构相关联，所述流体输送件包括一个或更多个微针；真空腔室，在所述装置被施加到受试者的皮肤之前，该真空腔室具有小于大气压力的内部压力；和储存腔室，该储存腔室与所述真空腔室分离，当负压被施加到所述受验者的皮肤时，所述储存腔室用于接纳从所述受验者经由所述流体输送件抽出的流体。46.如权利要求45所述的装置，其中，所述流体包括血液。47.如权利要求45或46所述的装置，其中，所述储存腔室借助于一隔膜与所述真空腔室分离。48.如权利要求47所述的装置，其中，所述隔膜是亲水的。49.如权利要求47所述的装置，其中，所述隔膜是疏水的。50.如权利要求45或46所述的装置，其中，所述储存腔室借助于多孔结构与所述真空腔室分离。51.如权利要求45或46所述的装置，其中，所述储存腔室借助于可溶解界面与所述真空腔室分离。52.如权利要求45或46所述的装置，其中，所述微针中的至少一些微针是实心的。53.如权利要求45或46所述的装置，其中，所述微针中的至少一些微针是空心的。54.如权利要求45或46所述的装置，其中，所述受验者是人。55.如权利要求45或46所述的装置，其中，所述装置是自给的。56.如权利要求1，13，22-25，31-34和45中任一项所述的装置，其中，所述装置包括至少六个微针。57.如权利要求56所述的装置，其中，所述流体包括血液。58.如权利要求56所述的装置，其中，所述至少六个微针中的每个微针的最大穿透入皮肤的距离不大于1mm。59.如权利要求56所述的装置，其中，所述至少六个微针中的每个微针的最大穿透入皮肤的距离不大于0.1mm。60.如权利要求56所述的装置，其中，所述装置包括至少十个微针。61.如权利要求56所述的装置，其中，所述至少六个微针具有至少500nm2的组合皮肤穿透区域。62.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·E·奇克林三世，S·戴维斯，R·哈格古伊，H·伯恩斯坦，D·A·莱文森，M·米歇尔曼，
申请(专利权)人：第七感生物系统有限公司，
类型：发明
国别省市：