中空微针阵列制作方法

伍振裕, 伯纳德·A·冈萨雷斯, 托马斯·J·吉尔伯特, 拉里·A·施莱夫, 斯科特·A·伯顿, 瑞安·帕特里克·希默斯, 罗伯特·A·哈金斯, 肖恩·M·布尔克, 胡佳

2012年6月13日

2010年7月27日

2009年7月31日

3M创新有限公司

A61M37/00GK102497909SQ201080040166

微针 阵列 中空

1.一种设备，包括壳体；包含流体且具有可开口端的贮存器；具有包括微针阵列的第一主表面的施加器；在所述可开口端和所述微针阵列之间能够连通的通道；所述壳体独立地支承所述施加器和所述贮存器；第一储能装置，能够致动以沿着大致垂直于所述第一主表面的方向将力施加至所述施加器以加速所述施加器；和第二储能装置，能够致动以自动打开所述可开口端，使得所述可开口端和所述通道成流体连通，并且其中致动的第二储能装置促使所述流体穿过所述可开口端、所述通道和所述微针阵列2.根据权利要求1所述的设备，其中所述贮存器为药筒3.根据权利要求1所述的设备，其中所述壳体包括用于致动所述第一和第二储能装置的单个致动器4.根据权利要求3所述的设备，其中所述微针阵列包括中空微针的阵列5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一储能装置包括弹簧，所述弹簧具有跨骑贮存器的腿部的以及接触所述施加器的部分6.根据权利要求5所述的设备，其中所述弹簧具有大致U形，并且在未受应力时，与所述贮存器相邻设置且大致平行于所述贮存器的纵轴7.根据权利要求2所述的设备，其中所述药筒在所述壳体中能够拆卸更换8.根据权利要求2所述的设备，其中所述药筒包括管状构件和能够在所述管状构件中移动的活塞9.根据权利要求8所述的设备，其中所述可开口端通过隔膜密封10.根据权利要求9所述的设备，其中所述施加器包括可操作来穿刺所述隔膜的穿刺针11.根据权利要求2所述的设备，其中所述第二储能装置使所述药筒沿着大致平行于所述第一主表面的轴线自动位移12.根据权利要求9所述的设备，其中所述流体从所述隔膜至所述施加器的流路为约 IOmm或更小13.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一和第二储能装置由选自弹簧装置、气体推进装置、化学装置、电气装置及其组合中的至少一个储能装置构成14.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二储能装置包括第一和第二弹簧构件，其中所述第一弹簧构件移动所述药筒以打开所述可开口端，并且所述第二弹簧构件移动所述活塞以在所述可开口端打开时从所述药筒中推动所述流体15.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一弹簧构件为卷簧，并且所述第二弹簧构件为盘形弹簧16.根据权利要求14所述的设备，其中所述第一弹簧构件为卷簧，并且所述第二弹簧构件为螺旋弹簧17.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一储能装置以范围在约2和20m/sec之间的速度来驱动所述中空微针阵列18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一储能装置以范围在约4和约12m/sec 之间的速度来驱动所述中空微针阵列19.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一储能装置支承在所述施加器上，从而在充分释放所述第一储能装置时，所述第一储能装置从其分离且允许自由反冲和振动20.根据权利要求4所述的设备，其中所述壳体包括其一部分，所述部分限制所述施加器移动，从而在充分释放所述第一储能装置时，使所述中空微针阵列的反冲和回缩最小化21.根据权利要求4所述的设备，其中在充分释放所述第一储能装置时，所述第一储能装置在所述施加器上连续保持正压力22.根据权利要求4所述的设备，还包括位于所述施加器上的至少一个减振构件23.根据权利要求1所述的设备，其中所述施加器通过与所述第一储能装置配合的可释放闭锁机构而以可释放方式保持在待发状态24.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一储能装置包括平行四边形组件25.根据权利要求M所述的设备，其中所述平行四边形组件包括连接至所述壳体和所述施加器并位于其间的一对弹簧构件26.根据权利要求25所述的设备，其中所述平行四边形组件的所述一对构件中的一者包括活动铰链27.根据权利要求4所述的设备，其中所述施加器包括设置在所述通道和所述中空微针阵列之间的至少一个凸起28.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二储能装置驱动所述活塞以便输注所述流体29.根据权利要求8所述的设备，其中所述第二储能装置驱动所述活塞以便排空所述贮存器中的所述流体30.根据权利要求4所述的设备，其中所述中空微针阵列的中空微针的长度为约 500 μ m 1000 μ m31.根据权利要求1所述的设备，其中所述流体选自医药、营养、药用化妆品、诊断和治疗试剂32.根据权利要求2所述的设备，其中所述药筒包括透明部分，并且所述壳体包括允许观察所述药筒的所述透明部分的部分33.根据权利要求1所述的设备，其中所述施加器包括可剥离粘合剂层34.一种设备，包括壳体；储存流体且具有可开口端的贮存器；施加器，具有包括微针阵列的第一主表面，以及在所述可开口端和所述微针阵列之间能够连通的通道；其中所述壳体独立地支承所述施加器和所述贮存器；第一储能装置，能够致动以沿着大致垂直于所述第一主表面的方向将力施加至所述施加器以加速所述施加器；第二储能装置，能够致动以自动打开所述可开口端，使得所述可开口端和所述通道成流体连通，并且其中致动的第二储能装置促使所述流体穿过所述可开口端、所述通道和所述微针阵列；所述壳体包括单个致动器，所述致动器在操作上连接到所述第一和第二储能装置，且能够致动以致动所述第一和第二储能装置35. 一种方法，包括提供壳体，所述壳体支承(a)药筒，其中所述药筒包含流体且具有可开口端；和(b)施加器，所述施加器具有包括微针阵列的第一主表面；使所述微针阵列沿着垂直于所述第一主表面的方向自动位移； 自动打开所述可开口端；在所述可开口端和所述微针阵列之间形成流体连通；以及自动促使流体通过所述可开口端从所述药筒中进入所述微针阵列

本说明的设备包括如下实施例，其可通过单次致动来启动，以通过微针阵列(例如中空微针阵列)自动和可靠地穿刺患者皮肤，然后以确保持续摄取的控制方式从贮存器 (例如即用型药筒)向其自动释放和分配储存流体有利地，向各个患者可定制和有效地递送各种流体和剂型可以相对无创伤的方式来实现，而同时使中空微针在穿刺期间分离的任何可能性最小化且在分配之后使残留于所述设备中的过量流体最小化流体控释设备100包括壳体102、连接至带有一个或多个中空微针105的微针阵列104的施加器103以及包括贮存器107(在一些实施例中，其可为药筒)的流体储存和递送系统106有利地，流体控释设备100能够使贮存器107由制造商、装配员或使用者来安装另外，流体控释设备100能够使贮存器107和中空微针105被更换，从而允许重复使用另外，相比于具有与其构成一体的固定或专用药物贮存器的微针装置，这些贮存器可更易于清洁、消毒、填充和再填充在输注/注射流体108期间，流体控释设备100可适于被患者“佩戴”(参见例如图9、10&图13A-13C)在这些示例性实施例中，可将流体控释设备100直接施加至患者皮肤(见例如图12)，以适于来回移动，同时将中空微针105保持在适当的穿刺深度如本文所用的“中空微针”是指被设计用于刺穿角质层以有利于透过皮肤递送药物的特定显微结构举例而言，微针可包括针或针状结构以及能够刺穿角质层和递送流体的其他结构可使用可配制于流体中和经由皮下注射递送的任何物质，包括任何医药、营养、药用化妆品、诊断和治疗试剂(为了方便，在本文统称为“药物”)可与本发明一起使用的药物的实例包括(但不限于)ACTH(例如促肾上腺皮质激素注射液)、促黄体生成激素释放激素(例如盐酸戈那瑞林)、生长激素释放激素(例如醋酸舍莫瑞林)胆囊收缩素(辛卡利特(Sincalide))、甲状旁腺激素及其片段(例如醋酸立特帕肽)、甲状腺释放激素及其类似物(例如普罗瑞林(protirelin)、促胰液素等、α _1抗胰蛋白酶、抗血管生成剂、反义药物(Antisense)、布托啡诺(butorphanol)、降钙素和类似物、阿糖苷酶(Ceredase)、 COX-II抑制剂、皮肤试剂、双氢麦角胺、多巴胺激动剂和拮抗剂、脑啡肽和其他阿片样肽、 表皮生长因子、红细胞生成素和类似物、促滤泡激素、G-CSF、胰高血糖素、GM-CSF、格拉司琼(granisetron)、生长激素和类似物(包括生长激素释放激素)、生长激素拮抗剂、诸如水蛭肽的水蛭素和水蛭素类似物、IgE抑制剂、胰岛素、胰岛素调理素和类似物、类胰岛素生长因子、干扰素、白介素、促黄体激素、黄体生成素释放激素和类似物、肝素、低分子量肝素和其他天然、改性或合成粘多糖、M-CSF、甲氧氯普胺、咪达唑仑(Midazolam)、单克隆抗体、 聚乙二醇化抗体、聚乙二醇化蛋白质或用亲水性或疏水性聚合物或其他官能团改性的任何蛋白质、融合蛋白、单链抗体片段或其与结合的蛋白质、大分子或其另外的官能团的任何组合、麻药性止痛剂、尼古丁、非胆固醇抗炎剂、低聚糖、昂丹司琼(ondansetron)、甲状旁腺素和类似物、甲状旁腺素拮抗剂、前列腺素拮抗剂、前列腺素、重组可溶性受体、莨菪碱、血清素激动剂和拮抗剂、西地那非(Sildenafil)、特布他林(Terbutaline)、溶栓剂、组织纤维蛋白溶酶原激活剂、TNF-和TNF-拮抗剂、具有或不具有载体/佐剂的疫苗，包括与上瘾、 关节炎、霍乱、可卡因成瘾、白喉、破伤风、HIB、莱姆病、脑膜炎球菌、麻疹、流行性腮腺炎、风疹、水痘、黄热病、呼吸道合胞病毒、蜱传日本脑炎、肺炎球菌、链球菌、伤寒、流感、肝炎(包括A、B、C和E型肝炎)、中耳炎、狂犬病、脊髓灰质炎、HIV、副流感病毒、轮状病毒、爱泼斯坦-巴尔病毒、CMV、衣原体、非分型嗜血杆菌、卡它莫拉菌、人乳头状瘤病毒、肺结核(包括 BCG)、淋病、哮喘、动脉粥样硬化疟疾、肠埃希氏菌、阿尔茨海默氏症、幽门螺旋杆菌、沙门氏菌、糖尿病、癌症、单纯性疱疹、人类乳头状瘤相关的预防药物和治疗用抗原(包括但不限于亚单位蛋白、肽和多糖、多糖偶联物、类毒素、基因基疫苗、减毒活重配灭活全细胞、病毒和细菌载体)以及类似的其他物质，包括所有主要治疗剂，诸如用于普通感冒的试剂、反上瘾剂、抗过敏剂、止吐剂、抗肥胖剂、抗骨粗松剂(antiosteoporeteic)、抗感染剂、止痛剂、 麻醉剂、减食欲药物、抗关节炎药物、镇喘剂、抗痉挛药物、抗抑郁剂、抗糖尿剂、抗组胺药物、抗炎剂、抗偏头痛制剂、抗运动病药物、止恶心药物、抗肿瘤药物、抗帕金森病药物、止痒剂、抗精神病药物、退热剂、抗胆碱能药物、苯二氮拮抗剂、血管舒张药物(包括一般、冠状、 外围和大脑)、骨激发剂、中枢神经系统兴奋剂、激素、催眠药物、免疫抑制剂、肌肉松弛剂、 副交感神经阻断药物、拟副交感神经药物、前列腺素、蛋白质、肽、多肽和其他大分子、精神振奋药物、镇静剂和性功能减退和镇定剂本说明设想出，甚至可利用气态流体壳体102可为整装式且可紧凑地被构造成提供较薄的外形和较小的占有面积，以易于使用且使患者舒适(除了其他因素)在图1和2的图示实施例中，壳体102可包括壳体下部109和提供盖子的配套壳体上部110壳体下部109和壳体上部110可通过任何合适的方式(包括但不限于搭扣配合在一起或通过铰链、枢轴、摩擦过盈配合、紧固件等来耦合)固定在一起例如，壳体下部109和壳体上部110可通过使蛤壳状壳体下部和壳体上部枢转的铰链(未示出)来连接在一起壳体102可由适于递送上述类型的流体的合适的轻质材料制成壳体102的材料可包括(但不限于)塑料、金属、复合材料以及它们的组合壳体下部109可包括基座114(图幻，基座114可大致平坦，以限定使得中空微针105 通过第一储能装置134位移的开口 115基座构件114限定较大和大致平坦的表面，即第一主表面116(图幻在一些实施例中，基座114足够可以舒适的方式来支承流体控释设备 100(佩戴时)可将粘合剂层118接合至第一主表面116的全部或一部分粘合剂层118(如图 2)可为用于本文所述目的的任何合适类型且在一个实施例中可包括由隔离层(未示出)覆盖的压敏粘合剂，可在将压敏粘合剂层施加至患者之前移除所述隔离层粘合剂层118被示为与第一主表面116大致共延本发明的图示实施例还设想出，粘合剂层118可紧邻开口 115设置多种合适的压敏粘合剂可用于粘合剂层118，诸如但不限于聚丙烯酸酯、聚异丁烯和聚硅氧烷中粘合剂层118还可包括围绕孔隙119的环形部分118a(如图2)孔隙119可与壳体下部109中的开口 115对准环形部分118a可能具有比粘合剂层118的其余部分更高的粘合剂强度性质，以确保甚至更牢固地耦合至围绕针穿刺的区域中的皮肤应当理解，可改变粘合剂层118的制剂，以改变粘合剂的强度，从而将流体控释设备固定至患者皮肤以及其他身体组织继续参照图2，其中该图示出了从基座114处直立且与其边缘横向间隔的保持壁组件120保持壁组件120可包括一对大致直立且间隔开的保持壁部分12 和122b，保持壁部分12 和122b具有用于沿着纵轴107a保持且引导贮存器107的曲肋123(如图12) 保持壁部分12 和122b设置在横向设置和直立的外壁126的内部，外壁1 包括大致平行于保持壁部分12 和122b的侧壁部分126a和126b外壁1 可包括圆形部分126c和后壁部分126d由向内朝向的各个肋1 限定的一对截然相反的向内通道部分1 可一体成型至圆形部分126c外壁1 可包括具有壁开口 126e的后壁部分126d通道部分1 保持且引导施加器103沿着大致垂直于第一主表面116的路径(由图9和10中的箭头A指示)位移垂直轴130大致垂直于纵轴107a的垂直轴虽然在一个示例性实施例中，施加器103的运动可相对于第一主表面116呈大致90度，但应当理解大致垂直的路径可偏离90度，从而采用可穿刺足够深以递送预期剂型的取向此类路径通常会确保正向穿刺到目标皮内深度因此，提高了这些流体的持续摄取和有效施用例如图2、9和四中示出的流体控释设备100示出了第一储能装置134，能够致动以沿着大致垂直于第一主表面的方向将力施加至施加器103在一些实施例中，此致动力使得施加器103以控制方式移动，从而确保施加所需的力来使中空微针105穿刺患者皮肤申请人已发现，先前的施加装置可能具有以下缺陷，即向下推动微针分配装置 (未示出)的使用者可能使用过大的力或过小的力，从而导致穿刺力和深度产生不必要的变化在一些方面，目前所述的流体控释设备克服了其他装置的这一缺陷在一个实施例中，第一储能装置134可为被布置用于向施加器103施加控制力的片状弹簧，从而确保持续穿刺到目标深度范围在所述示例性实施例中，如例如图12、对和四所示，第一储能装置134可由大致呈U形的片状弹簧构成第一储能装置134的弯曲部分13 位于施加器103上或可以其他方式直接耦合或支承在施加器103上如图四所示，第一储能装置134可包括设置于间隔开的保持壁部分12 和122b 与侧壁部分126a和126b之间的腿部134b、134c有利地，上述将第一储能装置134定位在紧邻贮存器107的壳体102内不仅简化了流体控释设备100的构造和组装，还有利于产生较小的占有面积和较薄的外形，从而显著地改进整体构造在一个示例性实施例中，例如第一储能装置134可为外径为 7. 5cmX0. 0625" (0. 159cm)的不锈钢弹簧本发明设想出，可使用多种类似的弹簧和弹簧构造如上所述，本发明人意识到，微针施加器由于包括第一储能装置134的弹性和皮肤的弹性在内的因素而趋于在对皮肤冲击之后进行反冲通常还有利的是，中空微针105 穿刺到真皮中的预定深度且在输注期间保持在该深度(或在某个深度范围内)本说明的一些实施例具有削弱该反冲的作用，从而提供本文所述微针阵列的更精确的递送在一个示例性实施例中，第一储能装置134未固定至施加器103因此，在冲击之后，第一储能装置134可自由地向上反冲和振动，而无需从皮肤及其预期穿刺深度中部分或全部地抽出或提起中空微针105因此，可将发生流体渗漏到皮肤表面的可能性减少、最小化或甚至排除作为另外一种选择，第一储能装置134可被制造来维持整个皮肤冲击和穿刺期间施加器103上的正压力，从而避免可能部分或甚至全部抽出微针应当理解，弹簧反冲和振动的大小和频率与主要因素，诸如弹簧的自由长度、质量和材料性质以及任何张力或预载荷直接相关其他因素可包括弹簧的形状和构造，诸如多元件堆叠的片状弹簧(如呈堆叠的扁平片簧布置方式)；单个直线长度的弹簧(如呈单片圆弹簧回火钢丝的形式)；异形钢丝成形的U形弹簧等此外，第一储能装置134可被制造成具有任何横截面，包括(但不限于)圆形、方形、矩形、任何正多边形、不规则形状或甚至沿着其长度变化的形状此类形状外形由此可使需要的部分具有硬度和刚度第一储能装置的材料可包括碳钢(例如琴用钢丝)、油回火合金(例如铍铜、磷青铜)，或其他合适的合金(例如可从Elgin Specialty Metals, Elgin (IL, USA)商购获得的 Elgiloy 钴合金)虽然在本示例性实施例中，为了紧凑起见可使用具有较高弹簧能量常数的金属弹簧，但也可利用紧凑性较低的非金属(例如塑料)弹簧元件，诸如其中弹簧元件在较短的时间范围内便可启动和激发第一储能装置134可致动用于在施加器103冲击患者皮肤之前，通常以冲击之前的介于约2和约20m/sec范围之间的速度将力施加至带有中空微针105的施加器103更通常地，中空微针105以冲击之前的介于约4和约12m/sec范围之间的速度撞击患者皮肤参照图M，其示出了另一种用于避免反冲可能导致部分或甚至全部抽出微针(如上所述)的示例性方法如图所示，第一储能装置134位于施加器103的上表面或顶面，并且适形的减震组件135连接到施加器103的下表面或底面，以减少可能消极地影响中空微针的预期穿刺的振动各种减震材料可用于适形的减震组件135中这些材料可包括(但不限于)闭孔和开孔泡沫、弹性体或在微针的冲击之后会吸收和消耗所得反冲和振动的其他耗能元件在一个示例性实施例中，适形的减震组件135可包括可由多种合适材料(包括但不限于硅树脂泡沫、粘弹性泡沫和实心硅树脂橡胶)制成的一对独立弹性垫这些弹性材料可具有适当的厚度，以实现预期的减震示例性厚度可在约0. Imm至3mm的范围内，并且更通常地可在约0. 5mm至约1. 5mm的范围内在所述示例性实施例中，减震材料可安装在壳体下部109(未示出)，以设置来通过施加器103的底部进行接合作为另外一种选择或除此之外，可将弹性垫添加至施加器 103的上表面，以通过第一储能装置134进行接合现参照图1、2、4和8壳体上部110可具有诸如图示的构造，以围绕壳体下部109 且与其配合，如上所述壳体上部110可由单件式壳状构造构成，该构造的尺寸和形状被设计为大致配合壳体下部109，以与其配合在图示的示例性实施例中，壳体上部110也可由塑料，诸如聚碳酸酯、丙烯酸树脂和类似的其他材料制成壳体上部110还可为透明的，以使得使用者可目视检查输注范围或者，壳体上部110可具有窗口(未示出)，该窗口同样使得使用者易于目视观察正被分配的流体范围以及将进行描述的活塞位移情况这尤其有利于涉及发生在较长时间段内的输注的情况壳体102还包括致动器138 (如图1、2&8)致动器138具有适于覆盖形成于壳体上部Iio中的致动器开口 142(如图2、图8-10)的指状可接合部分140突出部分144从指状可接合部分140延伸，并且铰链连接以绕着位于壳体上部110中的铰链销146枢转(如图8-10)这使得致动器138从与启动位置对应的位置(例如，如图9所示)枢转至与其中施加器103的中空微针105处于其穿刺位置(图10中示出)的位置对应的位置继续参照图8-10和图观，本说明包括用于从其启动位置处释放第一储能装置134 的可释放保持机构147在本发明的图示示例性实施例中，可释放保持机构147可包括从指状可接合部分140下垂的柱塞148设计柱塞148的尺寸、形状，并且柱塞148被布置用于在例如通过向下按压指状可接合部分140而向下移动时对施加器103进行释放在向下移动期间，柱塞148接合弹性接合装置150，诸如单件式挡簧弹性接合装置150可具有大致 U形，并且可例如通过紧固件固定至壳体上部110的内部，以便位于致动器开口 142的正下方，如图观所示弹性接合装置150可包括一对大体上间隔开和平行的弹性腿部150a和 150b，弹性腿部150a和150b在柱塞148被向下按压在这两者间时适于通过柱塞148来接合和舒展开弹性腿部150a和150b可与施加器103的上保持构件152上的周缘槽151 (如图9)接合，以形成将施加器103保持在与待发状态对应的位置的联锁关系为了释放施加器103，诸如当使用者开始输注/注射过程时，向下按压指状可接合部分140 (如图所示)因此，柱塞148将弹性腿部150a和150b充分舒展开，以从上保持构件152的周缘槽151(如图9)处将其释放这释放了第一储能装置134，以大致沿着垂直轴 130向下驱动或推动施加器103，以使得中空微针105可处于释放位置(见例如图12)在第一储能装置Π4推动施加器103之后，在周缘槽151中受到应力的弹性腿部150a和150b 可回到无应力状态本说明设想出，施加器103可在由流体控释设备的制造商或装配员进行运输之前启动，但还允许使用者以将描述的方式来启动该设备正如可在下文中更详细地描述，要启动施加器103时，会将其向上推动(例如拉或推)，直到上保持构件152将腿部150a和150b 舒展开，由此后者有弹性地按扣在周缘槽151中，从而将施加器103保持在其待发状态本说明设想出，可采用可用于在释放之前将施加器103以可释放方式保持在待发状态的其他类型的可释放保持机构此类机构包括(但不限于)各种弹簧偏置的保持构件，诸如闩锁、 搭扣配合件、环形搭扣配合件以及类似的其他装置应当理解，施加器103无需在待发状态下存放或运输，但可在未待发状态下运输现参照图5-7、图9、图10、图12和图13A-13C，其示出了处于释放位置的施加器 103的中空微针105，该释放位置可例如作为皮肤穿刺位置来用于将流体108从即用型贮存器107分布或分配至患者如前所述，相比于具有与其构成一体的固定或专用药物贮存器的微针装置，贮存器107可更易于清洁、消毒、填充和再填充为了实施所述穿刺，施加器103可包括位于歧管支架162的底部或穿刺侧上的微针阵列104在一个示例性实施例中，微针阵列104可永久性地附接或可拆卸地附接到施加器103在另一个示例性实施例中，微针阵列104可包括微针施加器板163形成于微针施加器板163中的是从其突出的中空微针105的阵列在一个示例性实施例中，中空微针105的长度通常可大于100 μ m至约3mm在其他实施例中，中空微针105的长度可在约250 μ m至约1500mm，更通常地500 μ m至1000 μ m的范围内在一些实施例中，中空微针105可穿刺到患者深度为约150 μ m至1500 μ m更通常地，这些微针穿刺到皮肤中的深度为约50 μ m至400 μ m,更通常地为约100 μ π!至300 μ m 应当理解，中空微针105的穿刺深度可以不是中空微针本身的总长中空微针105在相邻的中空微针之间的平均间距通常可为约不小于0. 7mm更通常地，微针阵列104可具有彼此的平均间隔为至少2mm的中空微针105中空微针105可具有横截面积为10至500 μ m2的平均通道孔(未示出)，该平均通道孔更通常地可在80至 300μπι2的范围内中空微针105的间距密度可为3至18个微针/cm2这些孔(未示出) 可使得流体以约20 μ L/min至500 μ L/min的速率进行分配所述孔可终止于位于每个中空微针的侧壁上或与针尖相邻的侧壁部分上的出口孔或出口(未示出)本说明设想出，可递送流体从其穿过的所有微针形式另外，应当理解上述值是示例性的，而未必在于限制还应当理解，本说明设想除了中空微针之外，还将其他针组件用于注射和输注因此，针的长度可长于上述长度另外，中空微针105的穿刺深度可能因针而有所不同中空微针通常能够以最小化或减轻创伤的方式穿刺到患者的真皮中应当理解，创伤和各种输注/注射参数具有一定关系，诸如在2008年11月18日提交的名称为 "Hollow Microneedle Array And Method”(中空微针阵列与方法)、序列号为 61/115，840 的共同转让和共同未决的美国专利申请中有所描述，该专利以引用方式并入本文现参照例如图12和图13A-13C，其示出了可包括至少一个套管、歧管入口管、或其他形式的穿刺针的穿刺针165穿刺针165作为歧管支架162上的入口来提供穿刺针165 形成流体路径，其通过流体通道168将贮存器107中的流体108流畅地连接至微针阵列104 上方的载体贮存器166，如图所示设想采用一个或多个穿刺针165因此，可通过由中空微针105输注/注射到患者皮肤(由图12中的“S”表示)来分配流体108在一个示例性实施例中，穿刺针165可包括经由其中的内腔170(如图5&1 内腔170流体地连接至流体通道168设计穿刺针165的长度，以确保可打开贮存器107的密封性可开口端，如下文所述穿刺针165还具有足够的强度，以实现此目的而不会扣紧或者说是损坏各种材料可用于穿刺针165中为此，这些材料可包括(但不限于)金属(包括不锈钢)、塑料、陶瓷、复合材料以及它们的组合如图12所示，例如，可例如通过将微针阵列104超声波焊接至歧管支架162来将其固定连接例如，本说明设想出，通过多种技术，包括(但不限于)搭扣配合、粘合剂(诸如UV固化性粘合剂、医用粘合剂)以及类似的其他方法将微针施加器板163固定至歧管支架162虽然描述了固定连接，诸如在涉及重复使用流体控释设备的情况下，可提供可释放连接，由此可更换已用微针在图示实施例中，可释放耦接头包含压敏粘合剂等本说明设想出，鉴于下述原因将歧管支架162正向固定在穿刺位置为此，歧管支架162具有周缘部分162a，其径向延伸量会使得与壳体下部109的相应保持壳体下部 109a(图1 形成闭锁或过盈配合(处于释放位置时)另外，歧管支架162可具有环形侧凸起162b，其适于接合壳体下部109以甚至更稳固地阻挡微针支架162该过盈配合和/ 或侧凸起162b足以将歧管支架162阻挡在释放位置(可用于例如穿刺患者皮肤)因此， 在一些实施例中，这可使第一储能装置134在释放时的反冲效应最小化，在冲击之后，所述反冲(如果未衰减)可使中空微针105与患者皮肤分离微针施加器板163可由下列材料制成，其包括聚碳酸酯、丙烯酸类树脂(包括聚甲基丙烯酸甲酯)、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮以及它们的组合在图3和图6所示的示例性实施例中，微针施加器板163具有大致环形的周缘部分163a，周缘部分163a不具有中空微针105且其尺寸被设计为能够使如下所述的启动工具(图3 与其接合，从而能够启动流体控释设备100，如下所述本发明的图示示例性实施例示出了周缘部分163a应当理解，如果例如使用推动型启动工具，则可提供与其类似的不含微针的其他部分来与启动工具配合作为另外一种选择或除此之外，本说明使得施加器103推动至其待发状态就这一点而言，诸如钳子等工具(未示出)可用于(例如)在上保持构件152上向上推动可考虑推动或拉动施加器103用于启动目的的其他方法现参照例如图2、9、10和12流体储存和递送系统106可包括可与第二储能装置 180配合的贮存器107如下所述，第二储能装置180可操作来提供力，以打开贮存器的可开口端以便形成施加器103的流体通道，然后使流体从贮存器中流到微针施加器组件上的中空微针中在该实施例中，虽然示出了单个弹簧，但可考虑各种其他方法，如下所述虽然在所述示例性实施例中将贮存器107描述为药筒，但本说明设想可采用功能类似的具有多种尺寸和构造的各种贮存器在该示例性实施例中，贮存器107可包括细长和相对薄壁的管状玻璃圆筒181玻璃圆筒181可经过退火、可为透明的，对所使用的流体具有抗水解性，并且牢固到足以抵抗以本文所述的方式加压时造成的开裂或者说是破裂 在图示的示例性实施例中，玻璃药筒通常诸如通过使用硅树脂(例如烘干的和/或液态的) 来使其润滑性增大贮存器药筒中使用的其他材料可包括(但不限于)各种类型的聚合物 (包括聚烯烃)，以避免与所容纳的流体发生反应聚合物通常具有使得活塞移动的摩擦系数玻璃圆筒181具有可开口端182和柱塞端184可开口端182通常通过端盖185 来封闭和密封端盖185可固定到玻璃圆筒181的端部182处的颈部端盖185可包括以已知的方式卷曲至端部182的金属盖186(诸如铝盖)端盖185可容纳密封地封闭另外开口端182的隔板187(如图12)隔板187可由多种不同材料，包括通常与贮存器(例如药筒)一起使用的那些制成隔板187可由牢固地安装(卷曲或无需卷曲)在整个端部182上的可刺穿和可重新密封的弹性体密封件或隔板构成通常，弹性体可采用诸如铝等材料来卷曲在玻璃圆筒的端部上可采用类似的其他隔板材料和将其固定至玻璃圆筒181的端部的方式例如，可采用某种材料的模内成型隔板，诸如W^est Pharmaceutical krvices，Inc所谓的CZ系列，即顶盖(诸如标准注射器鲁尔帽盖(luer cap))，或者薄到足以刺穿的模制端可采用经受足够的穿刺力刺穿且在一旦刺穿便可保持密封的多种材料如前所述，隔板187在使用期间被刺穿，并且用足够的力密封穿刺针，以在从贮存器107中转移流体时防止渗漏可考虑一些已知的隔板材料，其使得隔板在使用后针抽出之后进行再次密封本说明设想出，可通过多种方法来将以其他方式封闭的隔板187开封或打开贮存器107包括相对于玻璃圆筒181的内壁成滑动和密封关系的活塞188这为可储存在形成于活塞188和端部182之间的内部变容室中的流体提供了足够的密封性所述室的尺寸可设计为具有流体空间，以容纳预期的剂量此贮存器107(例如药筒)可为其中预填充药物为即用型(诸如上述流体)的类型玻璃圆筒181可为满足包括国际标准在内的标准(诸如国际标准化组织(ISO))的类型另外，玻璃圆筒181可相对易于清洗和消毒，这是非常有利的特征(如果需要进行重复使用的话)还将贮存器107的其他部件制造为满足诸如ISO标准的标准上述类型的药筒具有的优点在于从医疗机构趋于相对容易和经济地将其用于针对各个患者来提供可定制的流体和剂量的角度上看，这些药筒为即用型、多用途的另外， 在通过本行业中已知的技术进行清洗和消毒之后，此类药筒可重复使用这种药筒可通过本领域中采用的已知方法而易于再填充因此，其在本说明的流体控释设备中的应用提供了若干显著优点虽然未示出，本说明还设想出，使用阀门机构来打开药筒或贮存器的可开口端，以允许将流体转移至中空微针例如，保持在类似于药筒的贮存器中的阀门构件可通过其与微针施加器组件上的结构(未示出)(例如套管)配合(当两者操作性地接合时)以流体阻塞或封闭状态来打开然而，如上所述，刺穿密封隔板是一种用于形成流体连通的简化且节省成本的方法再参照活塞188，其适于沿着贮存器107的长度移动，直到流体108完全(或几乎完全)从其中推出或挤压出通常，活塞188可由对贮存器107的主体进行密封的材料制成，但其相对于流体也为惰性例如，纯化的环丁基材料通常可用于此类活塞中，但还可以想到硅树脂类似的其他材料包括(但不限于)聚丙烯、甲基戊烯、环烯烃聚合物和环状烯烃共聚物另外，活塞188可由包括层合构造在内的不同材料制成虽然图示实施例采用了 一种活塞，但也可采用其他活塞例如，现参照图沈，其示出了可使用的可供选择的活塞沈88活塞沈88可具有前端沈91，其中前缘部分沈92的外形被设计成基本匹配贮存器107的颈缩端部182的内部形状这有利于大致完成从贮存器107中排空流体因此，减少了关于残留在贮存器107中的过量流体的问题活塞2688也可在其相对的纵向端部沈94处具有第二前缘部分沈93 这可提高活塞2688的灵活性活塞沈88可由多种材料制成，包括(但不限于)较易于模制的塑性树脂，诸如聚丙烯、甲基戊烯、环状烯烃共聚物可使用类似的其他材料再参照图8-10、图12和图13A-13C贮存器107具有纵轴107a，在一个示例性实施例中，纵轴107a适于大致平行于患者皮肤S以及壳体102当然，贮存器107可相对于皮肤和壳体组件以其他角度设置此角度设置可使得例如使重力有助于排空贮存器107.为了进一步保持薄型的流体控释设备100，纵轴107a大致垂直于垂直轴130在一些方面，该紧凑的几何布置方式是有利的贮存器107为透明的玻璃药筒，在一个示例性实施例中，其能够对流体分配进度进行目视观察这在可耗费较长时间的输注情况下特别有利此玻璃药筒可为诸如商购自 Schott North America, Elmsford (NJ, USA)禾口 West Pharmaceutical Services, Inc. of Lionsville (PA, USA)的类型可想到具有类似性质的其他类型的贮存