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流体的快速输送和/或抽出制作方法

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    流体的快速输送和/或抽出制作方法
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    本发明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
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  • 具体实施例方式
    本发明总体上涉及一种系统和方法,该系统和方法用于从受验者抽取物质,例如从皮肤和/或从受验者皮肤下抽取,和/或用于将物质输送到受验者,例如将物质输送到皮肤和/或受验者皮肤下面的位置在一些示例中,该装置可以与外部设备对接,以便确定容纳在装置内或者由装置收集的流体内包含的分析物例如,装置可以安装在外部保持器上,装置可以包括用于将流体递送到装置外的端口,装置可以包括用于探查包含在装置等内的流体的窗口抽出的流体可以是任何合适的体液,例如细胞间质流体,其他皮肤关联物、粘膜物或流体、全血、汗水、唾液、血衆、泪液、淋巴液、尿液、或者任何其他体液,或者其组合从受验者抽取的物质可以包括固体或半固体材料,例如皮肤、细胞、或者从受验者皮肤和/或皮肤下获取的任何其他物质根据本发明的一些实施例的可以输送到受验者的物质包括诊断物质、治疗物质例如药物等本发明的各个实施例在下面、在从皮肤和/或皮肤下输送或抽取流体,例如血液或细胞间质流体的内容中进行描述可以理解的是在此描述的所有实施例中,与使用的特定示例性语言(例如抽取流体)无关,本发明的其他实施例的装置和方法可以用于从受验者皮肤和/或皮肤下抽取任何物质,和/或用于将任何物质输送到受验者,例如输送到皮肤和/或受验者皮肤下的位置在一个方面,本发明总体上涉及能够从受验者皮肤,例如从受验者皮肤和/或皮肤下、或者其他粘膜表面抽取或抽出血液、细胞间质流体、或者其他体液的装置,以及该装置的使用方法在一些示例中,装置可以包含流体递送件(例如,一个或更多个针或微针)在一些示例中,装置可以刺入受验者皮肤,然后流体可以被输送到受验者皮肤和/或从受验者皮肤抽出因此,应当理解的是在本文的讨论中,对“从皮肤”抽取流体的参考包括其中流体被输送到和/或通过皮肤表面抽取的实施例例如,在一个实施例中流体可以被输送到皮肤层或者从皮肤层抽取,而在另一个实施例中,与注射的其他路径,例如口腔的给送相反,流体可以被输送到刚好位于受验者皮肤下例如穿过皮肤表面的区域或者从该区域抽出在一些实施例中,装置还可以包含在接纳血液、细胞间质流体或者其他体液之前具有小于大气压力的内部压力的储存腔室在一些示例中,装置可以刺入受验者皮肤,然后流体可以被输送到和/或从受验者抽出通常,受验者是人体,虽然非人体受验者可以用于某些示例中,例如其他哺乳动物,诸如狗、猫、马、兔子、牛、猪、绵羊、山羊、老鼠(例如褐家鼠)、耗子(例如小白鼠)、豚鼠、硕鼠、灵长类动物(例如猴子、黑猩猩、狒狒、猿、大猩猩),或者
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专利名称:流体的快速输送和/或抽出的制作方法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Vacutainer (Becton, Dickinson andcompany)和Vacuette (Greiner Bio-One GmBH)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。
本发明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。本发明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,本发明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,本发明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,本发明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2,500 μ m2。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lcm/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lm/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Iml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。本发明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,装置包括用于插入受验者皮肤内的多个皮肤插入体,该皮肤插入体具有部署前位置和部署位置;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,在能可逆地变形的结构和受验者皮肤之间的最大距离不大于10mm。 在又一组实施例中,装置包括用于插入受验者皮肤内的多个皮肤插入体,该皮肤插入体具有部署前位置和部署位置;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,装置可包括以下尺寸之一当装置定位成平行于不大于大约5cm的缩回区域缩回介质时的最大横向尺寸;或者当装置定位成缩回不大于大约Icm的介质时从受验者皮肤延伸的最大竖向尺寸;或者在没有介质的情况下不大于大约25g的质量。根据再一组实施例,装置可以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位置和部署位置;和能可逆地变形的结构,该结构可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可从能量储存位置通过处于比已储存能量位置高的能量的致动能量隔板转换到处于比致动能量隔板低的能量水平的部署能量位置。在一些实施例中,已储存能量位置与皮肤插入体的部署前位置相关联,并且已部署能量位置与皮肤插入体的部署位置相关联。在一组实施例中的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位置和部署位置;和起动机构,当在部署期间多个皮肤插入体首先接触皮肤时,该起动结构能够使皮肤插入体在小于O. 002秒的时间段,和/或在至少6米/秒的速度下从部署前位置移动到部署位置。在另一组实施例中,装置可以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位置和部署位置;和触发机构,在至少100,000米/秒2的加速度下从部署前位置朝着部署位置移动时的至少一个时间段期间,该触发机构能够使皮肤插入体从部署前位置移动到部署位置并且使皮肤插入体加速。在又一组实施例中,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位置和部署位置;和触发机构,该触发机构能够使皮肤插入体从完全的部署前位置移动到完全的部署位置。在某些实施例中,在完全部署前位置到完全部署位置之间的距离不大于5000微米。根据又一组实施例中,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位置和部署位置;和触发机构,该触发机构能够利用作用力使皮肤插入体从完全的部署前位置移动到完全的部署位置,该作用力足以将多个皮肤插入体插入到或者通过皮肤至多个皮肤插入体的平均长度的至少60%的平均深度。在一些示例中,各皮肤插入体从基部突出并且限定距离基部的长度,在一些实施例中,多个皮肤插入体限定不大于1,000 μ m的平均长度。本发明的又一方面总体上涉及用于从受验者皮肤和/或从受验者皮肤下抽出物质,和/或用于将物质输送到皮肤和/或受验者皮肤下的位置处的装置。例如,在某些实施例中,装置可以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位置和部署位置;和能可逆地变形的结构,该结构可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。在一些实施例中,在第一稳定构造中,皮肤插入体不与受验者皮肤接触,在第二稳定构造中,皮肤插入体可插入受验者皮肤中。根据另一组实施例,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位置和部署位置;和起动机构,当在部署期间多个皮肤插入体首先接触皮肤时,该起动机构能够使皮肤插入体在小于O. 002秒的时间段和/或在至少6米/秒的速 度下从部署前位置移动到部署位置。在另一组实施例中,装置包括用于插入受验者皮肤内的多个皮肤插入体,该皮肤插入体具有部署前位置和部署位置;和能可逆地变形的结构,其操作地连接到多个皮肤插入体。在一些实施例中,在能可逆地变形的结构和受验者皮肤之间的最大距离不大于10mm。在再一组实施例中,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位置和部署位置;和能可逆地变形的结构,该结构操作地连接到多个皮肤插入体。在一些实施例中,装置可包括以下尺寸之一当装置定位成平行于缩回区域缩回不大于大约5cm的介质时的最大横向尺寸;或者当装置定位成缩回不大于大约Icm的介质时从受验者皮肤延伸的最大竖向尺寸;或者在没有介质的情况下不大于大约25g的质量。在另一组实施例中,装置可以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位置和部署位置;和触发机构,该触发机构能够使皮肤插入体从部署前位置移动到部署位置,并且在从部署前位置向部署位置移动期间的至少一个时间段期间、以至少100,000m/s2的加速度使皮肤插入体加速。在另一组实施例中,装置可以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位置和部署位置;和触发机构,该触发机构能够使皮肤插入体从完全部署前位置移动到完全部署位置。至少根据一些实施例,在完全部署前位置和完全部署位置之间的距离不大于5,000 μ m。在又一组实施例中,装置包括用于插入受验者皮肤的皮肤插入体,该皮肤插入体具有部署前位置和部署位置;和触发机构,该触发机构能够利用作用力使皮肤插入体从完全的部署前位置移动到完全的部署位置,该作用力足以将多个皮肤插入体插入到或者通过皮肤至多个皮肤插入体的平均长度的至少60%的平均深度。在一些示例中,各皮肤插入体从基部突出并且限定从基部的长度,在一些实施例中,多个皮肤插入体限定不大于1,000 μ m的平均长度。根据再一组实施例,装置包括用于插入受验者皮肤的皮肤插入体,该皮肤插入体具有部署前位置和部署位置;和能可逆地变形的结构,该结构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可从能量储存位置通过处于比已储存能量位置高的能量的致动能量隔板(barrier)转换到处于比致动能量隔板低的能量水平的部署能量位置。在一些实施例中,已储存能量位置与皮肤插入体的部署前位置关联,并且已部署能量位置与皮肤插入体的部署位置关联。 本发明的另一方面涉及一种装置,该装置能够从受验者抽出物质或将物质输送到受验者,该装置包括触发机构,该触发机构能够使物质递送部件在短的时间段、和/或相对高的速度下、和/或相对高的作用力下、和/或相对高的压力下相对于受验者皮肤移动。在另一实施例中,提供一种装置,在该装置中相对小的多个皮肤插入体在常规装置操作中插入到相对完全的深度至和/或通过皮肤。根据另一方面,本发明涉及一种接合器,该接合器具有不大于IOOmm的最大长度和不大于大约16_的直径。在一些实施例中,接合器能够使装置不动,在当装置被施加到受验者时,该装置具有不大于大约50_的最大横向尺寸,和/或从受验者皮肤延伸的不大于IOmm的最大竖向尺寸。在一些实施例中,部件为用于将装置定位在Vacutainer 管或Vacuette 管上的部件,例如接合器能够将本发明的装置定位在设计成包含Vacutainer 管或Vacuette 管的设备中。在又一方面,本发明涉及套件。在一组实施例中,该套件包括流体采样装置,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取的流体的储存腔室,以及外部分析设备,该外部分析设备具有用于与流体采样装置上的端口相匹配的端口。在又一方面,本发明涉及制造在此描述的一个或更多个实施例,例如用于从受验者抽取流体例如血液的装置的方法。在又一方面,本发明涉及使用在此描述的一个或更多个实施例,例如用于从受验者抽取流体例如血液的装置的方法。本发明的其他优点和新颖的特征将从下面的本发明的各个非限制实施例的详细描述中变得明了,这些实施例与随附附图结合考虑。在其中本发明的说明书和通过引用并入的文献包括矛盾和/或不一致公开的情况下,本发明的说明书将处于控制地位。如果作为参考结合的两个或更多个文献相对于彼此包括矛盾和/或不一致公开时,则具有后一有效日的文献将处于控制地位。将通过示例参考随附附图描述本发明的非限制实施例,这些非限制实施例为示意性的并且不旨在按照比例绘制。在附图中,所示的各相同或接近相同的部件典型地由单一标号代表。为了清楚起见,不是每个部件均在每个附图中表示,也不是本发明每个实施例的每个部件(在图示对于本领域技术人员理解本发明不是必要的情况下)被示出。附图中图IA — IB示出了根据本发明的某些实施例的装置;图2A — 2C示出了根据本发明的不同实施例的装置;图2D示出了在本发明的又一实施例中包含多于一个装置的套件;图2E示出了根据本发明另一实施例的装置;图3示出了根据具有真空腔室的本发明的一个实施例的装置;图4示出了根据具有真空腔室和储存腔室的本发明的一个实施例的装置;图5示出了根据具有流动控制器的本发明的又一实施例的装置;图6示出了根据本发明另一实施例的装置;图7示出了具有排出端口的本发明的又一实施例的装置;图8示出了在本发明的另一实施例中包含流体储存器的装置;图9示出了根据本发明的一个实施例的接合器;图IOA - IOC示出了在示出能可逆地变形的结构的又一实施例中的装置;图11示出了其中装置由能可逆地变形的结构致动的本发明的又一实施例;图12A和12B示出了其中装置在不同的装置操作阶段下由能可逆地变形的结构致动的本发明的又一实施例; 图13A — 13C示出了根据本发明的各个实施例的各个装置。

坐坐寸寸O在一些示例中,装置可以被施加到皮肤并且被致动以便从皮肤和/受验者皮肤下抽出流体。然后,装置,或其一部分可以被单独或者利用外部设备处理以便确定流体和/或流体内的分析物。例如,流体可以从装置中抽出,和/或装置可以包含能够确定流体和/或容纳于流体中的悬浮的分析物的传感器或试剂。因此,本发明在某些方面涉及受验者条件的确定。与皮肤结合的体液和/或其他材料可以被分析,例如作为受验者过去、当前、和/或将来条件的指示,或者确定受验者外部的条件。确定可以例如在视觉上、触觉上、通过气味、经由仪器等进行。因此在一个方面,本发明总体上涉及用于输送到和/或从受验者皮肤和/或皮肤下抽出血液、或其他体液的各种装置。因此,在随后的说明中,血液的讨论仅仅通过示例并且在其他实施例中,除了和 /或替代血液,其他流体例如细胞间质流体可以从皮肤和/或皮肤下抽出。在某些方面,装置包括能够输送到或从受验者皮肤和/或皮肤下抽到装置内的流体递送件。如在此使用的,“流体递送件”是方便流体从装置的一个部分运动到另一个部分,和/或从装置运动到受验者皮肤或者反之亦然的任何部件或者部件的结合件。例如,在皮肤或皮肤附近,流体递送件可以是中空的针或实心针。如果使用实心针,并且由于表面作用力(例如毛细作用)流体沿着针移动,然后实心针可以是流体递送件。如果流体(例如血液或细胞间质流体)在刺入皮肤之后(无论针在刺入之后是否从皮肤中抽出)部分地或完全填充围绕针的封闭件,然后封闭件可以限定流体递送件。包括部分封闭或完全封闭通道、微流体通道、管道、毛细部件、真空容器等的其他部件可以是流体递送件。 流体可以从和/或通过受验者皮肤(或其他粘膜表面)抽出。流体递送件可以是例如一个或更多个针和/或微针、吸湿剂、切割器或其他刺入件、电辅助系统,或者等等,例如在此详细讨论的。如果使用针或微针,针或微针可以是实心的或中空的,即血液、细胞间质流体、或其他流体可以在针中和/或围绕针或微针行进到装置内。在一些示例中,针或微针还可以从受验者皮肤移除(例如在插入皮肤之后),以便增加血液或其他流体从受验者皮肤和/或皮肤下的流动。例如,一个或更多个针或微针可以被插入并移除,然后压力梯度或真空可以被施加到皮肤以抽出流体,例如血液或细胞间质流体。在一组实施例中,流体递送件包括从皮肤移除的实心针和可以用于引导血液或其他体液流动的杯或通道。在一些方面中,装置可以包括用于施加到受验者皮肤的支承结构。支承结构可以用于(如在此讨论的)将流体递送件施加到受验者皮肤的表面,例如,从而流体可以输送到皮肤和/或受验者皮肤下和/或从皮肤和/或受验者皮肤下抽出。在一些示例中,支承结构可以使流体递送件不动,从而流体递送件不能相对于支承结构移动;然而,在其他示例中,流体递送件能够相对于支承结构移动。在一个实施例(作为非限定实施例)中,流体递送件相对于支承结构不动,并且支承结构定位在装置内,从而装置对皮肤的施加引起流体递送件的至少一部分刺入受验者皮肤。在一些示例中(如在此讨论的),支承结构包括能可逆地变形的结构。在一组实施例中,支承结构,或支承结构的一部分可以从第一位置移动到第二位置。例如,第一位置可以是其中支承结构相对于流体递送件不动的位置,流体递送件不接触皮肤(例如,流体递送件可以被容纳于凹陷内),而第二位置可以是流体递送件接触皮肤的位置,并且在一些示例中,流体递送件可以刺入皮肤。支承结构可以使用任何合适的技术,例如手动、机械、电磁、使用伺服机构或等等移动。在一组实施例中,例如支承结构可以通过推动装置上的按钮而从第一位置移动到第二位置,这引起支承结构移动(直接地、或间接地,例如通过将按钮与支承结构连接的机构)。可以使用其他机构(例如转盘、杆、滑动件等,如在此讨论的)与按钮结合或者替代按钮。在另一组实施例中,支承结构可以自动地从第一位置移动到第二位置,例如在通过计算机致动时、在远程致动时,在经历一段时间之后,等等。例如,在一个实施例中,连接到支承结构的伺服机构被电致动,从而使支承结构从第一位置移动到第二位置。在一些示例中,支承结构还可以从第二位置移动到 第一位置。例如,在流体已经输送到皮肤和/或皮肤下和/或从皮肤和/或皮肤下抽出之后,例如通过使用流体递送件,可以移动支承结构,该支承结构可以使流体递送件移动远离与皮肤的接触。支承结构可以使用任何合适的技术(包括那些上面描述的技术)从第二位置移动到第一位置,并且用于将支承结构从第二位置移动到第一位置的技术可以与将支承结构从第一位置移动到第二位置的技术相同或不同。在一组实施例中,装置可以包括能在第一构造和第二构造之间移动的柔性凹部件或能可逆地变形的结构。例如,第一构造可以具有凹入形状,例如圆顶形形状,第二构造可以具有不同的形状,例如变形形状(例如,“压扁的圆顶形”)、凸出形状、倒置的凹入形状,或等等。参见,例如图10B。柔性凹部件(或能可逆地变形的结构)可以在第一构造和第二构造之间手动地移动,例如通过使用手或手指推动柔性凹部件,和/或柔性凹部件可以使用例如如在此描述的致动器移动。在一些示例中,柔性凹部件能够自发地从第二构造返回到第一构造,例如如图10所示。然而,在其他示例中,柔性凹部件不能够返回到第一构造,例如以便阻止柔性凹部件偶然的重复使用。柔性凹部件在一些实施例中可以是能可逆地变形的结构,虽然在其他实施例中该柔性凹部件不必是能可逆地变形的结构。柔性凹部件(或能可逆地变形的结构在一些实施例中)可以机械地连接到一个或更多个针(例如微针),或其他流体递送件,例如在此描述的那些。针可以直接不动地安装在柔性凹部件上,或者针可以使用棒、杆、横杆、板、弹簧、或其他合适结构机械地联接到柔性凹部件。针(或其他流体递送件)在一些实施例中被机械地联接到柔性凹部件,从而当柔性凹部件处于第一构造时针处于第一位置,并且当柔性凹部件处于第二构造时针处于第二位置。在一些示例中,可以获得相对高的速度和/或加速度,和/或针的插入可以在相对短的时间段内发生,例如如在此讨论的。第一位置和第二位置在一些示例中可以通过相对小的距离分离。例如,第一位置和第二位置可以通过小于大约10mm、小于大约9mm、小于大约8mm、小于大约7mm、小于大约6mm、小于大约5mm、小于大约4mm、小于大约3mm、小于大约2mm等的距离分离。然而,即使在这些距离内,在某些实施例中,可以获得高速度和/或高的加速度,例如如在此讨论的。在使用期间,装置可以放置成与受验者皮肤接触,从而凹陷或其他合适的施加区域紧邻皮肤或与皮肤接触。通过使位于第一构造和第二构造之间的柔性凹部件(或能可逆地变形的结构)移动,柔性凹部件由于机械联接能够引起针(或其他流体递送件)移动到在凹陷或其他施加区域内的第二位置,并且接触或穿透受验者的皮肤。在一些实施例中,装置还可以包括缩回机构,该缩回机构能够在柔性凹部件(或能可逆地变形的结构)到达第二构造之后使针(或其他流体递送件)移动远离皮肤。在一些实施例中,柔性凹部件的缩回可以由柔性凹部件自身例如从第二构造自发地返回到第一构造引起,和/或装置可以包括分离的缩回机构,例如弹簧、弹性件、可塌缩的泡沫或等等。在一些示例中,支承结构能够朝着流体递送件抽出皮肤。例如,在一组实施例中,支承结构可以包括真空界面或区域。该界面或区域可以与真空源(位于装置的外部和/或内部)连接,并且当施加真空时,皮肤可以被朝着支承结构抽吸,例如用于接触流体递送件,例如一个或更多个针或微针。在一些示例中,装置包括能够将真空施加到皮肤的界面。该界面可以是例如放置在皮肤表面上的抽吸杯或圆碗,以及施加到界面的真空以形成真空。在一组实施例中,界面是支承结构的一部分,如在此讨论的。界面可以由合适的材料,例如玻璃、橡胶、聚合物例如硅树脂、聚亚安酯、丁腈橡胶、EPDM橡胶、氯丁二烯橡胶,或等等形成。在一些示例中,在界面 和皮肤之间的密封可以被加强(例如减小泄漏),例如使用真空润滑脂、凡士林油、凝胶或等等。在一些示例中,界面可以相对小,例如具有小于大约5cm、小于大约4cm、小于大约3cm、小于大约2cm、小于大约1cm、小于大约5mm、小于大约4mm、小于大约3mm、小于大约2mm、或小于大约Imm的直径。界面可以是圆形,尽管其他形状也是可能的,例如正方形、星形(具有5、6、7、8、9、10、11等个点)、泪珠形、椭圆形、长方形,或等等。在一些示例中,支承结构能够朝着流体递送件抽吸皮肤。例如,在一组实施例中,支承结构可以包括真空界面。界面可以与真空源(位于装置的外部和/或内部)连接,并且当施加真空时,皮肤可以被朝着支承结构抽吸,例如与流体递送件例如一个或更多个针或微针接触。界面还可以在一些示例中选择成将接触区域的尺寸保持小于一定区域,例如以便使受验者的疼痛或不舒适最小化、为了美观的原因,或等等。界面可以由合适的材料,例如玻璃、塑料,或等等构成。在一组实施例中,装置包括能可逆地变形的结构,该结构能够使流体递送件或物质递送部件驱动到皮肤内,例如从而流体递送件可以从受验者皮肤和/或皮肤下抽取流体,和/或从而流体递送件可以将流体和其他材料输送到受验者,例如将流体和其他材料输送到皮肤和/或受验者皮肤下的位置。能可逆地变形的结构可以是使用未受协助的作用力(例如通过推动结构的人)、或其他作用力(电施加的作用力、机械相互作用或等等)变形的结构,但是能够在作用力移除或至少部分减小之后恢复其原始形状。例如,结构可以自发地恢复其原始形状,或者可以需要一些作用(例如加热)来将结构恢复到其原始形状。在一些示例中,能可逆地变形的结构可以由合适的弹性材料形成。例如,该结构可以由塑料、聚合物、金属等形成。在一组实施例中,结构可以具有凹或凸的形状。例如,结构的边缘可以在压缩应力下放置成使得结构向外“弯曲”以便形成凹或凸的形状。推靠凹或凸的形状的人可以使结构变形,但是在人停止推动结构之后,结构能够恢复到其原始的凹或凸的形状,例如自发地或通过如前面描述的其他作用力的辅助。在一些示例中,装置可以是双稳定的,即具有其中装置稳定的两种不同的位置。能可逆地变形的结构的一个示例现在相对于图10示出。在图IOA中,结构700具有大体凹的形状,并且定位在皮肤710的表面上。在一些示例中,结构700可以是柔性凹部件。结构700还包含用于插入皮肤内的多个流体递送件720。在图IOB中,人(由手指705示出)推动结构700,使结构的至少一部分变形并且籍此迫使流体递送件720进入皮肤的至少一部分。在图IOC中,在人释放结构700之后,结构被允许返回到其初始位置,例如自发地,从而使流体递送件720提升离开皮肤。在一些示例中,例如,如果流体递送件足够大或长,血液或其他流体750可以通过由流体递送件形成的孔流到皮肤外,并且选择性地流体可以通过用于随后储存和/或使用的装置收集,如在此描述的。作为另一个示例,现在参考图11,装置1100被示意性示出,其中包括物质递送送部件的流体递送件由能可逆地变形的结构驱动。在图11中,装置1100包括限定多个腔室和通道的壳体1102。在其他实施例中(未示出),可以彼此分离和附接到彼此的多个部件(例如,模块化部件)可以一起限定装置,并且一起限定装置功能所需的一系列通道和隔室。参见例如2010年3月2日提交的发明人Levinson等人的发明名称为“Systems and Methodsfor Creating and Using Suction Blisters or Other Pooled Regions of Fluid withinthe Skin”U.S.专利申请系列号12/716,233 ;2010年3月2日提交的发明人Levinson等人的发明名称为 “Techniques and Devices Associated with Blood Sampling”!!S.专利申请系列No. 12/716,226 ;2010年3月2日提交的发明人Bernstein等人的发 明名称为 “Devices and Techniques Associated with Diagnostics, Therapies, andOther Applications, Including Skin-Associated Applications,,U. S.专利申请系列号12/716, 229 ;2010年11月9日提交的发明人David Brancazio的发明名称为“Systems andInterfaces for Blood Sampling^. S.专利申请系列号61/411,566,每个申请通过引用而并入本文中。在所示的特定装置中,装置1100包括在使用期间用于将装置定位成紧邻受验者皮肤的表面1104。在某些实施例中要求的情况下,装置可以包括粘合剂层1106,其中粘合剂选择成在使用期间适合于将装置保持在相对于皮肤的相对固定的位置中,但是可以允许装置在随后的使用中从皮肤相对容易地移除。粘合剂的特定非限定示例在下面进行讨论。粘合剂还可以选择成辅助将真空保持在装置的紧邻皮肤的部分内,如将被理解的。在图11中,装置1100包括物质递送部件1108。物质递送部件可以是例如流体递送件和/或皮肤插入体,如在此讨论的。特定非限定示例包括一个或更多个针或微针,例如如图11所示。物质递送部件可以是,如在此其他地方描述的并且在其他文献中结构在此作为参考,多个部件中的任何一个部件能够从受验者皮肤和/或皮肤下抽出物质,和/或将物质输送到皮肤和/或受验者皮肤下的位置。例如,物质递送部件可以包括一个或更多个针和/或微针、吸湿剂、切割器或其他刺入件、电辅助系统,或等等。在所述的特定装置中,物质递送部件1108限定微插入体,例如实心或中空的微针的阵列。在一组实施例中,物质输送部件1108选择成具有用于特殊使用的特殊尺寸和轮廓。例如,物质递送部件可以包括插入体和微插入体的阵列,在所示的装置中,该插入体和微插入体从基部1110发散布置,如将进一步描述的。在某些实施例中,多个皮肤插入体限定物质递送部件1108且相对小,并且相对完全驱动进入皮肤内。皮肤插入体的示例包括针和微针,例如如下面更详细示出的。皮肤插入体可以定位成解决受验者皮肤的问题,每个皮肤插入体从基部突出且限定从基部的长度,并且能够插入到皮肤内或通过皮肤到达基本上等于它们长度的深度,但是被基部阻止插入比它们长度更深的深度。在一些实施例中,多个皮肤插入体具有不大于大约1,000μπι或不大于大约2,OOO μ m的平均长度(从基部测量),尽管长度可以在各个皮肤插入体之间不同。在一组实施例中,皮肤插入体具有相对均匀的长度,一起限定平均长度并且每个皮肤插入体的平均长度的不同例如相对于平均长度不大于大约50%、不大于大约40%、不大于大约30%、不大于大约10%、或不大于5%。在一些实施例中,皮肤插入体的平均长度不大于大约1,500 μ m、不大于大约1,000 μ m、不大于大约900 μ m、不大于大约800 μ m、不大于大约750 μ m、不大于大约600 μ m、不大于大约500 μ m、不大于大约400 μ m、或不大于大约350 μ m0在一些实施例中,触发机构(如在此讨论的)设置成能够利用足以将多个皮肤插入体插入到皮肤内或通过皮肤到达多个皮肤插入体的平均长度的至少大约50%的平均深度的作用力而从完全部署前位置移动到完全部署位置。在另一些实施例中,触发机构能够将多个皮肤插入体插入多个皮肤插入体的平均长度的至少大约55%、至少大约60%、至少大约65%、至少大约70%、至少大约75%、至少大约80%、至少大约85%、至少大约90%、至少大约92%、至少大约94%、至少大约96%、或至少大约98%的平均深度。在所示的装置中,物质递送部件1108安装在柔性结构1112上,该柔性结构(如所 示的)通过装置的多个方面被相对刚性地保持,但是将物质递送部件1108柔性地安装成相对于皮肤做上/下运动。柔性结构1112可以是薄膜、从多个聚合物或等等选择的单层或多层结构,以便提供用于所需操作的足够的性质,例如柔性、弹性、透气性或不透气性、液体渗透性或不渗透性、或等等。柔性结构1112的各部分、物质递送部件1108、和装置的其他内壁限定一区域1104,该区域允许物质递送部件1108相对于皮肤的运动,以便将物质输送到和/或从皮肤或皮肤下抽出物质,在物质从皮肤或从皮肤下抽出的情况下,区域1114可以用作用于将物质引入到装置内的储存器。当真空用于将物质从受验者(例如如在图11中所示的实施例中)中取出物质时,区域1114 (当定位成抵靠皮肤时)可以将真空暴露给装置的皮肤紧邻表面1104的那部分并且抵接腔室。装置1100还包括递送部件致动器1116,该递送部件致动器如图所示包括近端部分1118和远端部分1120,该近端部分可以由装置的使用者启动(该使用者可以是与装置被注射的受验者相同或不同),该远端部分用于经由柔性结构1112启动物质递送部件1108。近端部分1118和远端部分1120在所示的装置中处于单个部件的相对端,但是如本领域技术人员将理解的,致动器可以包括多个以执行该致动所需的任何方式可操作地连接的分立部件,如将被描述的。如将被理解的,图11是示出装置内的各个部件和通道的装置的横截面视图。还如本领域技术人员将理解的,装置和通道的不同布置在此被预期只要满足在此描述的装置的目的。在该附图中,致动器116直接连接到或以其他方式连接到能可逆地变形的结构1122,该能可逆地变形的结构在所示的装置中为“卡扣式圆顶”的形状,该卡扣式圆顶的功能和使用将在下面被描述。在该附图中的卡扣式圆顶具有大约圆形的轮廓。该结构可以限定内部和外周,该外周(如果不是圆的)可以包括多个凸片、凸起、或者足以用于将结构1122支承在装置内的类似部件。如所示的,装置的多个凸片(或基本上圆形外周)被支承在保持件1124内,并且装置的中心的卡扣式圆顶部分操作地连接到致动器1116,从而开口式圆顶1122的中心部分的运动和卡扣式圆顶的外周可以独立于彼此被控制。保持架1124直接连接到或以其他方式可操作地连接到致动器抽出部件1126,该致动器抽出部件(在所示的装置中)可以是定位在支承保持件1124下面的环形结构。保持件1124可以是单个保持件和/或围绕卡扣式圆顶1122的外周的环形结构。一系列一个、两个、或多个支承件(例如1130)定位在装置1100的顶部附近,并且用于限定用于样品流动、真空控制、或等等的一系列通道,如将进行描述的。现在描述装置内限定的通道,如上面描述的,当装置定位成抵靠皮肤时,区域1114可以用作将皮肤的由区域的外周限定的一部分暴露给真空,当物质递送部件1108朝着和/或离开皮肤移动,和/或从受验者递送物质或将物质递送到受验者时暴露给物质递送部件。区域1114可以容纳选择性地装载在物质递送部件1108上的用于递送到受验者的药物成分或等等形式的物质。当血液和/或细胞间质流体从受验者抽出时,区域1114可以用作将物质从受验者引入到装置内。在本示例中,通道1132将区域1114连接到装置的其他部分。通道1132可以用于将物质输送到用于输送到受验者的区域1114,或者用于将真空施加到区域1114,和/或用于从受验者抽出物质。装置1100的描述的其他部分将在从受验者抽出物质,例如血液和/ 或细胞间质流体的上下本中进行描述,但是将理解的是物质也可以经过各个通道输送。典型地,通道1132沿一个方向从区域1114发散布置,尽管可以从区域沿径向或相对于装置的中心以其他方式发散布置的多个通道。在装置1100中,通道1132首先从装置的中心横向通过,然后向上行进,在装置的顶部附近,通道可以选择性地包括限定窗口 1134的一个壁,装置的使用者可以通过该窗口观察物质的递送,或者通过该窗口对物质进行分析。通道自身还可以整体或部分地限定储存器,或者连接到内部储存器或外部储存器,用于保持、储存、和/或输送从受验者抽出的物质。如在此所示的,通道可以连接到物质收集储存器1136,该物质收集储存器如图所示是形成于装置中的盘形储存器,该盘形储存器容纳并且围绕装置的中心,包括致动器116和相关部件。装置1100 (作为由本发明提供的装置的一个示例示出)包括真空腔室,用于施加紧邻受验者皮肤的真空以从皮肤抽出物质。如图所示的,真空腔室1138定位在围绕致动器1116的装置的中心部分中,尽管真空腔室可以被设置在装置中的任何位置或紧邻装置。真空腔室可以被抽空到刚好在使用之前的合适水平,或者装置可以在真空下被预包装,如在本文其他地方描述的。如图所示,真空腔室1138与物质收集储存器1136流体连通,但是在其初始状态并且在使用之前,隔膜或其他部件,例如支承件1128将使其与区域1102连接的通道1132分离。在所示的装置中,真空致动部件1140可以被致动成刺破隔膜或其他部件(例如1128),籍此在装置的使用期间的合适时间将真空腔室1138与通道1132连接。在其他实施例中,致动器1116和真空致动部件1140可以结合成单一按钮或被可操作地连接,从而仅仅需要一个操作来致动微插入件和真空。能可逆地变形的结构(或如图所示,卡扣式圆顶)1122可以以多种形式提供,包括单稳定或双稳定构造。在所示的实施例中,双稳定构造被示出包括由相对高能量或不稳定构造分离的第一低能量或稳定构造和第二低能量或稳定构造。如图所示,能可逆地变形的结构1122被示出在“翘起”位置或部署前位置。能可逆地变形的结构(或柔性凹部件)可以由任何合适的材料形成,例如诸如不锈钢(例如,301、301LN、304、304L、304LN、304H、305、312、321、321H、316、316L、316LN、316Ti、317L、409、410、430、440A、440B、440C、440F、904L)、碳素钢、弹簧钢、弹簧黄铜、磷青铜、铍铜合金、钛、钛合金钢、铬钒钢、镍合金钢(例如蒙乃尔铜镍合金400、蒙乃尔铜镍合金K500、镍-铬-铁基固溶强化合金600、镍-铬-铁基固溶强化合金718、镍-铬-铁基固溶强化合金x750,等等)的金属、聚合物(例如聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等)、合成物或层压制品(例如包括纤维玻璃、碳纤维、竹、凯夫拉尔纤维等等),或等等。能可逆地变形的结构可以是任何形状和/或尺寸。在一个实施例中,能可逆地变形的结构是柔性凹部件。在一些示例中,能可逆地变形的结构可以具有大体圆顶形形状(例如,卡扣式圆顶形),并且是圆形的(没有支腿)、或者能可逆地变形的结构可以具有其他形状,例如椭圆形、三角形(3个支腿)、正方形(4个支腿)、五角形(5个支腿)、六角形(6个支腿)、蜘蛛腿状的、星形的、三叶草形状的(具有任何数量的叶,例如2、3、4、5等),或等等。在一些实施例中,能可逆地变形的结构可以在中间具有孔、凹窝或按钮。能可逆地变形的结构还可以具有锯齿盘或波形形状。在一些示例中,流体递送件或物质递送部件可以安装在能可逆地变形的结构上。然而,在其他示例中,流体递送件或物质递送部件安装在分离的结构上,该分离的结构在能可逆地变形的结构运动时被驱动或致动。
在一组实施例中,能可逆地变形的结构不是平面的,并且具有可以位于选择性地由相对高能量构造分离的第一位置(“翘起”或部署前位置)或第二位置(“发动”或部署位置)中的部分。在一些示例中,第一位置和第二位置是稳定的(即,结构是双稳定的),尽管在第一位置和第二位置之间的转换需要结构通过不稳定构造。明显地,在一些示例中,在第一位置和第二位置之间的距离或分离相对小。这种距离或分离可以使用卡扣式圆顶或其他构造,例如如在此描述的那些与需要更长平移或其他运动的弹簧或其他装置相对的构造获得。例如,当包含结构的装置放置在受验者皮肤上(即,一旦装置已经放置在受验者皮肤上装置的高度)时,能可逆地变形的结构在结构的顶部和结构的底部(除了物质递送部件以夕卜)之间的垂直距离(即,沿离开皮肤的方向)可以不大于大约5mm、不大于大约4mm、不大于大约3mm、不大于大约2mm、在某些示例中不大于大约1mm、不大于大约O. 8mm、不大于大约O. 5mm、不大于大约O. 3mm。在一组实施例中,距离在大约O. 3mm和大约I. 5mm之间。在另一组实施例中,当包含结构的装置放置在不大于大约50mm、不大于大约40mm、不大于大约30mm、不大于大约25mm、不大于大约20mm、不大于大约15mm、不大于大约5mm、不大于大约4mm、不大于大约3mm、不大于大约2mm、在一些示例中不大于大约1mm、不大于大约O. 8mm、不大于大约O. 5mm、或不大于大约O. 3mm的受验者皮肤上时,能可逆地变形的结构可以具有最大的横向尺寸(平行于皮肤)。在一组实施例中,距离在大约O. 3mm至大约I. 5mm之间。在一些实施例中,装置可以具有流体从各个受验者抽出的相对高的成功率。例如,在一些实施例中,从受验者抽取至少大约5微升的血液的成功率与现有技术的装置相比(例如,柳叶刀装置)可以是至少大约95%、至少大约97%、至少大约98%、至少大约99%、或至少大约100%,其中现有技术的装置典型地具有小于95%的成功率。在其他实施例中,容积可以是至少大约O. I微升、至少大约O. 3微升、至少大约O. 5微升、至少大约I微升、至少大约3微升、至少大约5微升、或至少大约10微升。例如,全体受验者可以通过现有技术的装置和本发明的装置测试,从而当确定成功的可能性时,每个受验者通过现有技术的装置和本发明的装置在合适的位置(例如前臂)测试,其中受验者的人数被随机地选择。人数可以是例如至少10个、至少100个、至少1,000个、至少10,000个或更多个体。
现在将在从受验者抽取例如血液的物质的上下本中描述装置1100的使用。装置1100放置成抵靠受验者的皮肤,从而表面1104的至少一部分接触皮肤。在使用之前,盖部件(未示出)可以盖住装置的表面1104并且可以盖住区域1114,以便保护表面1104和区域1114不受污染等,选择性地保持装置的内部在无菌的条件下。盖可以撕开或以其他方式从装置中移除,并且装置放置成抵靠皮肤,选择性地粘附到皮肤。真空致动部件1140可以被致动以便在任何时间,包括在物质递送部件1108的致动之前、同时或之后将通道1132和区域1114暴露到真空。在一个布置中,真空致动部件1140被致动以便在对物质递送部件1108致动之前将真空施加到区域1114,籍此在使用之前抵靠皮肤近端区域1114形成真空。致动器1116的致动可以在真空的部署之前或之后进行。当递送部件致动器1116由使用者(例如,如附图所示当近端部分1118被向下压下时)致动时,远端部分1120接合物质递送部件1108 (选择性地经由柔性结构1112),以便朝着皮肤驱动它。在一些实施例中,箔片1128首先破裂,然后部件1126在柔性结构1112伸长并且装置的能可逆地变形的结构1122发动或致动之前压缩。在一些示例中,薄膜或其他部件1112、1128或1130可以具有足够的柔性和/或弹性,以便允许致动器1116驱动物质 递送部件1108足够的远(向下,如图所示),以便接合受验者的皮肤并且执行装置的所需功能。如图所示的多个垫圈、支承件或薄膜可以用于该功能。在支承件1128为箔片或用于初始地将真空储存器1138与通道1132 (例如在使用之前)分离的目的的类似件时,当致动器1116向下运动时,真空致动部件1140可以捕获紧邻致动器1116的支承件1128,或按照需要柔性地变形,只要部件1130 (或另一个部件)用于允许致动器1116在装置内滑动,同时在真空储存器1138和相关通道中维持足够的真空,以便装置的使用。当物质递送部件1108 (例如插入件)接合受验者皮肤并且便于物质从受验者皮肤和/或皮肤下抽出时,真空可以通过一个或更多个通道1132将物质抽到区域1114内,并且进入物质收集储存器1136。在该过程中,致动器1116首先推动结构1122从其第一稳定构造运动到相对不稳定构造并且超过一位置,在该位置,结构1122快速地运动到与致动器1116的向下驱动相关联的第二稳定构造,以便迅速地驱动通过物质递送部件1108进入和/或通过皮肤。在该位置之后,如果需要接近从皮肤抽出的物质递送部件1108,然后可以使用多种技术进行该操作。在所示的装置中,缩回部件1126向上驱动保持件1124,从而从物质递送部件1108中缩回结构1122和致动器1116。在该位置处,致动器1116可以可操作地连接到物质递送部件1108并且抽取物质递送部件,或者致动器可以相对于物质递送部件1108自由移动,籍此柔性结构1112 (例如弹性薄膜)或其他部件可以从皮肤抽出物质递送部件1108。再次的,在所示装置中,抽出部件1126自身可以是能可逆地变形的结构,例如片簧、盘簧、泡沫、或等等。在使用期间,当致动器1116被向下驱动时,抽出部件1126首先被压缩,并且在压下期间取决于部件1126、1124、1122、1116和1108的尺寸和布置,物质递送部件1108可以被向下驱动到某些程度。在抽出部件1126被压缩并且提供足够抗力的位置处,能可逆地变形的结构1122可以被迫从其第一构造通过不稳定构造,并且可以返回到其第二构造,从而抵靠皮肤驱动物质递送部件1108。然后,在从致动器1116释放使用者的压力(或其他致动,该致动可以是自动的)时,抽出部件1126可以伸展,并且结构1122选择性地保持在其第二向下驱动的低能量构造中,致动器1116可以被抽出并且物质递送部件1108从皮肤抽出。参考图12A和12B,装置1150被示意性示出。装置1150类似于装置1100并且在所有方面可以被认为基本上与装置1100相同,除了参考图12A和12B在此描述的那些以夕卜。因此,读者将观察到不是所有部件都提供,尽管可能存在类似于装置1100的那些部件的其他部件。装置1150与装置1100不同的一个方面是在装置1150中,在部署前和后部署缩回构造中,薄膜1112朝近端(向上)被抽出,如图12B所示。当抽出部件1126被压缩并且物质递送部件1108被驱动到皮肤内/或通过皮肤时,薄膜1112处于不受到应力的低能量构造中,如图12A所示。装置1100、1150和其他类似装置是使触发机构能够使物质递送部件1108或其他类似递送部件相对于皮肤以特别有利的方式移动的一种方式。触发机构的示例包括(除了图11和12中所示的示例以外)起爆筒、爆炸性物质、其他化学反应、螺线管或其他电相互作用、气动(例如压缩空气)、其他热作用或机械作用,或等等。在一组实施例中,触发机构可以使递送部件1108从完全部署前位置(例如如图11所示)移动到完全部署位置,其中物质递送部件1108在短的时间段内完全接合皮肤。在一个实施例中,该时间段小于大约O. 01秒,并且在其他实施例中,小于大约O. 009秒、小于大 约O. 008秒、小于大约O. 007秒、小于大约O. 006秒、小于大约O. 005秒、小于大约O. 004秒、小于大约O. 003秒、小于大约O. 002秒、小于大约O. 001秒、小于大约O. 0005秒、小于大约O. 00025秒、小于大约O. 0001秒。在另一个实施例中,物质递送部件1108在部署期间经由触发机构相对于皮肤快速移动,从而在一位置达到至少大约4m/s、至少大约5m/s、至少大约6m/s、至少大约7m/s、至少大约8m/s、至少大约10m/s、至少大约12m/s、至少大约15m/s、或至少大约20m/s的速度,在该位置,物质递送部件1108在部署期间首先接触皮肤。在一些示例中,由于触发机构的存在,物质递送部件1108获得相对高的加速度,例如至少大约4m/s2、至少大约6m/s2、至少大约8m/s2、至少大约10m/s2、至少大约12m/s2、至少大约15m/s2、或至少大约20m/s2、至少大约30m/s2、至少大约50m/s2、至少大约IOOm/s2、至少大约300m/s2、至少大约500m/s2、至少大约1,000m/s2、至少大约3,000m/s2、至少大约5,000m/s2、至少大约10,000m/s2、至少大约30,000m/s2、至少大约50,000m/s2、至少大约100,000m/s2、至少大约200,000m/s2、或至少大约300,000m/s2。在一些实施例中,物质递送部件1108被加速相对短的时间段,例如小于大约Is、小于大约300ms、小于大约IOOms、小于大约30ms、小于大约10ms、小于大约3ms、或小于大约1ms,和/或在相对短的距离上,例如小于大约5mm、小于大约4mm、小于大约3mm、小于大约2mm、小于大约1mm、小于大约800 μ m、小于大约600 μ m、小于500 μ m、小于400 μ m、小于大约300 μ m、小于大约200 μ m、小于大约100 μ m、小于大约50 μ m等。当物质递送部件相对于皮肤经由触发机构移动时,显著的作用力可以被施加到物质递送部件1108。在一组实施例中,物质递送部件1108在它首先接触皮肤的位置处通过至少部分地由至少大约6微牛顿、大约8微牛顿、大约10微牛顿、大约12微牛顿、或大约15微牛顿的触发机构形成的作用力驱动。在另一组实施例中,在由至少大约100N/M2、至少大约300N/M2、至少大约1,000N/M2、至少大约3,000Ν/Μ2等的触发机构引起的部署期间,物质递送部件1108将压力施加到皮肤。在作用力评估中,面积可以被测量为皮肤的由递送部件在完全部署处移位的区域,例如,测量为皮肤的在位于皮肤的顶表面处由插入到皮肤内的所有物质递送部件的总横截面捕获的区域。在一些示例中,物质递送部件经由触发机构、利用足以将物质递送部件插入到皮肤内或通过皮肤至物质递送部件的至少大约60%的平均深度(或物质递送部件的平均长度,如果例如在针或微针的阵列中使用多于一个)的作用力被迫进入皮肤内。在一些示例中,深度是物质递送部件(例如插入到皮肤内的针或微针的长度)的至少大约65%、至少大约70%、至少大约75%、至少大约80%、至少大约85%、至少大约90%、或至少大约95%,。本发明的装置可以在一些实施例中提供显著的优点。例如,能够使物质递送部件在短的时间段、和/或高的速度下、和/或高的作用力、和/或高的压力下移动、和/或驱动相对短的物质递送部件例如微插入体和/或微针相对深地进入皮肤和/或通过皮肤,和/或上述的任何组合的触发机构可以提供显著的优点。在一些实施例中,这些特征可以提供对物质输送或抽取的更好控制。在一些示例中,可以通过更短的物质递送部件提供更好的机械稳定性(可以避免例如弯曲和/或翘曲),并且在一些实施例中设计成相对完全地(例如通过它们的几乎完全整个长度)驱动到皮肤内的相对更短的物质递送部件可以提供穿透的 更好控制。如果可以获得穿透的更好控制,例如在一些示例中也可以获得更好的输送或抽取,从而导致更少的疼痛或基本上无痛的部署。而且,如果物质递送部件用于将物质,诸如医药成分输送到皮肤内或通过皮肤,根据某些实施例可以提供更精确的输送。在一些实施例中,对物质递送部件的插入深度的更精确的控制(例如通过使用设计成将物质递送部件基本上完全插入的装置)产生对由物质递送部件插入到皮肤内的医药物质的量的更精确控制。而且,在某些实施例中,微插入件的快速和/或高速、和/或大的作用力和/或压力施加可以导致更低程度的疼痛或无痛部署。根据一组实施例,在此讨论的多个装置使用用于将流体输送到皮肤和/或皮肤下和/或从皮肤和/或皮肤下抽取流体的多种技术,例如与流体递送件、物质输送部件、微插入件或等等连接。例如,可以使用与在此描述的任何装置连接的一个或更多个针和/或微针、吸湿剂、切割器或其他刺入件、电辅助系统、或等等。这种技术的附加示例在本文中描述和/或在并入在本文的应用中。应当理解,一般来说,流体可以以各种方式被输送和/或抽取,并且用于将流体输送到皮肤和/或皮肤下和/或从皮肤和/或皮肤下抽取流体的各种系统和方法在下面讨论和/或在并入在本文中的应用中。在一组实施例中,讨论了用于刺入皮肤表面或改变皮肤表面以便递送流体的技术,例如使用诸如皮下注射针或一个或更多个微针的针、施加到皮肤化学制品(例如穿透增强件)、射流喷射器或如那些在下面讨论的其他技术。作为一个示例,在一个实施例中,可以使用例如皮下注射器的针,以便将流体输送到皮肤和/或皮肤下和/或从皮肤和/或皮肤下抽取流体。皮下注射器对于本领域技术人员来说是公知的,并且可以在针规格的范围商业获得。例如,针可以是20 — 30规格范围,或者针可以是32规格、33规格、34规格、等等。如果存在针,可以是一个或更多个针,针可以具有任何合适的尺寸和长度,并且每个针均可以是实心的或空心的。针可以具有任何合适的横截面(例如垂直于穿透方向),例如圆形、正方形、卵形、椭圆形、长方形、倒圆的长方形、三角形、多边形、六边形、不规则形、等等。例如,针可以具有小于大约5mm、小于大约4mm、小于大约3mm、小于大约2mm、小于大约1mm、小于大约800 μ m、小于大约600 μ m、小于大约500 μ m、小于大约400 μ m、小于大约300 μ m、小于大约200 μ m、小于大约175 μ m、小于大约150 μ m、小于大约125 μ m、小于大约100 μ m、小于大约75 μ m、小于大约50 μ m、小于大约10 μ m、等等的长度。针还可以具有小于大约5mm、小于大约4mm、小于大约3mm、小于大约2mm、小于大约1mm、小于大约800 μ m、小于大约600 μ m、小于大约500 μ m、小于大约400 μ m、小于大约300 μ m、小于大约200 μ m、小于大约175 μ m、小于大约150 μ m、小于大约125 μ m、小于大约100 μ m、小于大约75μπκ小于大约50 μ m、小于大约10 μ m、等等的最大横截面尺寸。例如,在一个实施例中,针可以具有长方形的横截面,该长方形的横截 面具有175 μ m乘以50 μ m的尺寸。在一组实施例中,针可以具有至少大约2: I、至少大约3: I、至少大约4: I、至少大约5: I、至少大约7: I、至少大约10: I、至少大约15: I、至少大约20: I、至少大约25: I、至少大约30:1的长度和最大横截面尺寸的纵横尺寸比。 在一个实施例中,针是微针。典型地,微针将具有小于大约毫米级的平均横截面尺寸(例如直径)。可以理解的是如在此描述的对“针”或“微针”的提及通过示例并且仅仅为了容易示出,并且在其他实施例中,在本文的任何描述中可以存在多个一个针和/或微针。作为一个示例,可以使用例如在2002年I月I日公开的发明人为Alien等人的发明名称为 “Miconneedle Devices and Methods of Manufacture and Use Thereof ” 的U. S.专利No. 6,334,856中的微针来将流体(或其他材料)输送到受验者和/或从受验者抽取流体(或其他材料)。微针可以是空心的或实心的,并且可以由任何合适材料,例如金属、陶瓷、半导体、有机物、聚合物、和/或合成物形成。示例包括但不限于医疗用级别不锈钢、钛、镍、铁、金、锡、铬、黄铜、这些或其他金属的合金、硅树脂、二氧化硅、和聚合物,聚合物包括羟基酸,例如乳酸和聚乳酸羟基乙酸、聚乙醇酸交酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物,和与聚乙二醇、聚酸酐、聚原酸酯、聚亚氨酯、聚丁酸、聚戊酸、聚丙交己内酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醋酸乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸或聚酯的共聚物。在一些示例中,可以使用多于一个的针或微针。例如,可以使用针或微针的阵列,并且针或微针可以以任何合适的构造,例如周期性的、任意的等等布置在阵列中。在一些示例中,阵列可以具有3个或更多个、4个或更多个、5个或更多个、6个或更多个、10个或更多个、15个或更多个、20个或更多个、35个或更多个、50个或更多个、100个或更多个、或者任何其他合适数量的针或微针。在一些实施例中,装置可以具有至少3个但不多于5个针或微针(或其他流体递送件),至少6个但不多于10个针或微针、或者至少11个但不多于20针或微针。典型地、微针将具有
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