[发明专利]用于跨各种材料特性的受控注射的装置

说明书

本文中描述了一种用于将具有各种机械特性的调配物递送至精确位置的一般化注射装置。尤其受关注的是意欲出于闭塞的目的将热反应性水凝胶应用于泪管的表现，作为对与干眼症相关联的症状的治疗。此外，提供跨越多种应用、机制及实体考虑因素对注射装置的需求的模块化解决方案。本公开提供用于低体积的精确注射、预填充注射装置中的水分保持及自动或手动注射的致动(仅举几例)之方法的实例。

相关申请的交叉引用

本申请主张2020年6月11日提交，申请号为16/898,805的共同未决美国临时申请案的优先权和利益，该申请案的名称为“用于跨各种材料特性的受控注射的装置”，特此通过引用将其全文并入本文中以供参考。

背景技术

存在许多类型的注射装置；一些用于一般用途，且一些用于特定应用。其作用模式也为独特因素，常常根据预期用途。在临床配置中，人类因素与装置机制之间的相互作用最终影响使用者及患者二者的体验。另外，起因于特定几何结构、材料特性及机械力的注射动力学可能对所注射材料的置放及整体效力有重大影响。

在一些情况下，注射程序为精细的且需要精确度及速度二者。类似地，被注射的材料可能具有必须特别迎合的特性，否则当材料特性或其他效应的变化率超过预期使用寿命、给药速度或其他所要参数时，其预期功能可能被破坏。

发明内容

本文中描述了新颖注射器的装置组配及使用表现与使用方法的实例。为了将范畴的扩展和严格与药剂配对的装置区分，此装置另外通常被称作装置或涂药器。组配及表现包括各种机械致动器及具细微差别设计特征，它们为比例模块化的且能够实现对于单次用及低容量应用最有用但并非排他性之使用者友好功能性，尤其在应用智能型材料上。

在一个态样中，注射装置尤其包含经组配以递送形状可调适材料的注射口；耦接至注射装置的本体及注射口的接合组件，所述接合组件包含经组配以含有所述形状可调适材料以供经由注射口射出的储集器；以及包含与储集器啮合且密封储集器的止挡件的致动机构，其中致动机构的启动迫使止挡件进入储集器，由此控制形状可调适材料经由注射口的射出。在这些实施例的一或多个态样中，致动机构可包含经由柱塞迫使止挡件进入储集器的弹簧。所述弹簧可为经设定大小以基于射出的形状可调适材料的特性提供轴向力之压缩弹簧。所述弹簧可在启动致动机构时伸展。所述弹簧可在启动之前压缩至在弹簧的自由长度的自约10％至约50％的范围内的满载长度。弹簧的伸展可将力施加至止挡件的后部部分，所述力使止挡件径向扩展，由此增加与储集器的内表面的干涉配合。弹簧的伸展可将力施加至止挡件的后部部分，所述力使止挡件径向收缩，由此减少与储集器的内表面的干涉配合。所述弹簧可在弹簧的约30％压缩或更小下提供注射力，该注射力超过在储集器内平移期间止挡件经受的阻力。注射速率可基于弹簧的压缩量。

在各个态样中，止挡件可通过启动致动机构前进预定义长度至储集器中。使止挡件前进预定义长度可递送在自约0.01μL至约10mL或自约0.1μL至约1mL或自约1μL至约100μL或自1μL至约20μL的范围内的体积的形状可调适材料。预定义长度可在自约0.25mm至约60mm或约0.5mm至约10mm或约1mm至约5mm的范围内。止挡件至储集器中之前进可限于在注射之前距储集器的远端的止挡距离。储集器可具有轴向长度(L)且止挡距离可为轴向长度的约9/10(0.9L)或更小。在一些态样中，止挡件可耦接至柱塞的末端。止挡件与柱塞之间的力传输可引起止挡件的径向收缩。止挡件与柱塞之间的力传输可引起止挡件的径向扩展。止挡件可经由叉尖(prong)及止挡件的互补腔耦接至柱塞。叉尖的长度可大于互补腔的长度。叉尖至互补腔中的伸展可使止挡件径向收缩，由此减少与储集器的内表面的干涉配合。叉尖的长度可小于互补腔的长度。柱塞的一面可在柱塞的平移期间接触止挡件，且所述接触可轴向压缩及径向扩展止挡件，由此增加与储集器的内表面的干涉配合。止挡件可为柱塞的整合部分。止挡件可包含具有在自0A至约90A范围内的肖氏硬度的材料。肖氏硬度可在自约30A至约75A的范围内。止挡件可包含具有在100％应变下在自约0.1MPa至约10MPa的范围内的拉伸模数的材料。拉伸模数可在自约1MPa至约4MPa的范围内。