本申請是國際申請?zhí)枮閜ct/us2011/021134、國際申請日為2011年01月13日、國家申請?zhí)枮?01180013047.6、進(jìn)入國家階段日期為2012年09月10日、發(fā)明名稱為“流體的快速輸送和/或抽出”的發(fā)明專利申請的分案申請。

相關(guān)申請

本申請要求以下申請的優(yōu)先權(quán)：2010年1月13日提交的chickering等人的發(fā)明名稱為“bloodsamplingdeviceandmethod”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/294,543；2010年5月13日提交的chickering等人的發(fā)明名稱為“rapiddeliveryand/orwithdrawaloffluids”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/334,533；2010年5月13日提交的chickering等人的發(fā)明名稱為“samplingdeviceinterfaces”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/334,529；2010年6月23日提交的chickering等人的發(fā)明名稱為“samplingdevicesandmethodsinvolvingrelativelylittlepain”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/357,582；2010年7月26日提交的davis等人的發(fā)明名稱為“rapiddeliveryand/orwithdrawaloffluids”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/367,607；以及2010年8月13日提交的chickering等人的發(fā)明名稱為“clinicaland/orconsumertechniquesanddevices”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/373,764的權(quán)益。這些申請中的每一個(gè)申請結(jié)合在此最為參考。

本發(fā)明總體上涉及用于將流體或其他材料(例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體)輸送到受驗(yàn)者(例如輸送到皮膚和/或皮膚下)和/或從受驗(yàn)者(例如從皮膚和/或皮膚下)抽出流體或其他材料的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

放血或靜脈穿刺是獲得靜脈內(nèi)接入，以用于靜脈內(nèi)治療或者獲取靜脈血液樣本的過程。該過程典型地由醫(yī)療從業(yè)者，包括護(hù)理人員、抽血者、醫(yī)生、護(hù)士等進(jìn)行。需要從受驗(yàn)者獲得血液的基本設(shè)備，包括使用例如諸如vacutainer^tm(becton，dickinsonandcompany)和vacuette^tm(greinerbio-onegmbh)的抽空(真空)管。其他設(shè)備包括皮下注射用針、注射器等。然而，該過程是煩雜的并且需要醫(yī)療從業(yè)者的復(fù)雜培訓(xùn)，并且總是不能在非醫(yī)療環(huán)境中完成。因此，仍然需要對通過皮膚或從皮膚獲得血液或其它流體的方法進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明總體上涉及用于將流體或其他材料(例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體)輸送到受驗(yàn)者(例如輸送到皮膚和/或皮膚下)和/或從受驗(yàn)者(例如從皮膚和/或皮膚下)抽出流體或其他材料的系統(tǒng)和方法。本發(fā)明的主題在某些示例中涉及對特殊問題的關(guān)聯(lián)產(chǎn)品、可替換方案，和/或一種或多種系統(tǒng)和/或部件的多種不同使用。

在一個(gè)方面，本發(fā)明總體上涉及簡單的單一件、低輪廓、高的加速度、高能量的致動(dòng)機(jī)構(gòu)，該致動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將微針(或其他物體)插入皮膚內(nèi)，以用于輸送或抽出體液，例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體的目的。

在一組實(shí)施例中，本發(fā)明的裝置由可逆地可變形結(jié)構(gòu)致動(dòng)，該結(jié)構(gòu)能夠在操作容易性、操作的速度、疼痛減輕或消除等方面提供優(yōu)點(diǎn)。

在另一方面，本發(fā)明總體上涉及用于從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽出血液，或其他體液例如細(xì)胞間質(zhì)流體的裝置。根據(jù)一組實(shí)施例，該裝置包括流體遞送件、真空腔室和儲存腔室，該真空腔室在流體例如血液被抽出到裝置內(nèi)之前具有比大氣壓力小的內(nèi)部壓力，該儲存腔室與真空腔室分離，當(dāng)負(fù)壓施加到受驗(yàn)者皮膚時(shí)，用于接納經(jīng)由流體遞送件從受驗(yàn)者抽出的流體。在另一組實(shí)施例中，裝置包括至少6個(gè)微針，和用于接納從受驗(yàn)者抽出的流體，例如血液的儲存腔室。在某些實(shí)施例中，儲存腔室在接納流體之前具有比大氣壓力小的內(nèi)部壓力。在又一組實(shí)施例中，該裝置包括具有至少大約500nm²的組合皮膚穿透區(qū)的多個(gè)微針，和用于通過多個(gè)微針接納從受驗(yàn)者抽出的流體例如血液的儲存腔室。皮膚穿透區(qū)還可以更大，例如至少大約2,500μm²。在一些示例中，儲存腔室在接納流體之前具有比大氣壓力小的內(nèi)部壓力。

在一組實(shí)施例中，裝置包括：可逆地可變形結(jié)構(gòu)，緊固到可變形結(jié)構(gòu)的可變形部分的流體遞送件，和用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件接納流體例如血液的儲存腔室。在某些示例中，當(dāng)裝置被施加到受驗(yàn)者皮膚的表面并且結(jié)構(gòu)變形時(shí)，流體遞送件被驅(qū)動(dòng)進(jìn)入受驗(yàn)者的皮膚。根據(jù)另一組實(shí)施例，裝置包括支承結(jié)構(gòu)，緊固到支承結(jié)構(gòu)的流體遞送件，和用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體例如血液的儲存腔室。在一些示例中，支承結(jié)構(gòu)能在至少大約1cm/s的速度下將流體遞送件插入皮膚內(nèi)。在一些實(shí)施例中還可以需要更高的速度，例如至少大約1m/s的速度。

在另一組實(shí)施例中，裝置包括：流體遞送件，用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體例如血液的第一儲存腔室，和用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體的第二儲存腔室。在各個(gè)實(shí)施例中，第一儲存腔室可以包括第一抗凝血?jiǎng)?或第二儲存腔室可以包括第二抗凝血?jiǎng)?/p>

根據(jù)又一組實(shí)施例的裝置包括：流體遞送件，用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體例如血液的第一儲存腔室，和容納于第一儲存腔室內(nèi)、能夠與包含在流體內(nèi)的分析物反應(yīng)的反應(yīng)體。在一些示例中，反應(yīng)體與分析物的產(chǎn)物被確定，并且在某些實(shí)施例中，儲存腔室在接納流體之前具有小于大氣壓力的內(nèi)部壓力。

在一組實(shí)施例中，裝置包括：流體遞送件，用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體例如血液的儲存腔室，和能夠確定包含在裝置內(nèi)的流體內(nèi)的鉀離子的鉀傳感器。在一些實(shí)施例中，儲存腔室在接納流體之前具有小于大氣壓力的內(nèi)部壓力。在另一組實(shí)施例中，裝置包括：流體遞送件，用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體例如血液的儲存腔室，和能夠控制流入儲存腔室內(nèi)的流體的流體控制器。在某些示例中，儲存腔室在接納流體之前具有小于大氣壓力的內(nèi)部壓力。

根據(jù)又一組實(shí)施例，裝置包括：流體遞送件，和用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體的儲存腔室。在一些示例中，裝置帶有用于裝置的推薦身體使用部位的顏色指示劑。在再一組實(shí)施例中，裝置包括：用于從受驗(yàn)者接納流體的流體遞送件，用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體的儲存腔室，和與流體遞送件分離、用于從裝置中移除流體的排出端口。根據(jù)又一組實(shí)施例，裝置包括用于從受驗(yàn)者接納流體的流體遞送件，和用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體的儲存腔室。在一些實(shí)施例中，裝置構(gòu)成且布置為可重復(fù)地從受驗(yàn)者獲得小于大約1ml的流體樣品并且將該流體樣品輸送到分析裝置。在另一組實(shí)施例中，裝置包括流體采樣裝置，該流體采樣裝置包括：用于從受驗(yàn)者接納流體的流體遞送件，和用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽出的流體的儲存腔室。

本發(fā)明的另一方面總體上涉及用于將流體輸送到受驗(yàn)者的皮膚和/或皮下和/或從受驗(yàn)者的皮膚和/或皮下抽取流體的裝置。根據(jù)一組實(shí)施例，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前(pre-deployed)位置和部署(deployed)位置；和能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，其操作地連接到多個(gè)皮膚插入體。在一些示例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)從第一穩(wěn)定構(gòu)造通過不穩(wěn)定構(gòu)造轉(zhuǎn)換到第二穩(wěn)定構(gòu)造。在某些實(shí)施例中，在第一穩(wěn)定構(gòu)造中，皮膚插入體不能與受驗(yàn)者皮膚接觸，并且在第二穩(wěn)定構(gòu)造中，皮膚插入體可插入受驗(yàn)者的皮膚中。

在另一組實(shí)施例中，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚內(nèi)的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，其操作地連接到多個(gè)皮膚插入體。在一些示例中，在能可逆地變形的結(jié)構(gòu)和受驗(yàn)者皮膚之間的最大距離不大于10mm。

在又一組實(shí)施例中，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚內(nèi)的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，其操作地連接到多個(gè)皮膚插入體。在一些示例中，裝置可包括以下尺寸之一：當(dāng)裝置定位成平行于不大于大約5cm的縮回區(qū)域縮回介質(zhì)時(shí)的最大橫向尺寸；或者當(dāng)裝置定位成縮回不大于大約1cm的介質(zhì)時(shí)從受驗(yàn)者皮膚延伸的最大豎向尺寸；或者在沒有介質(zhì)的情況下不大于大約25g的質(zhì)量。

根據(jù)再一組實(shí)施例，裝置可以包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可操作地連接到多個(gè)皮膚插入體。在一些示例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可從能量儲存位置通過處于比已儲存能量位置高的能量的致動(dòng)能量隔板轉(zhuǎn)換到處于比致動(dòng)能量隔板低的能量水平的部署能量位置。在一些實(shí)施例中，已儲存能量位置與皮膚插入體的部署前位置相關(guān)聯(lián)，并且已部署能量位置與皮膚插入體的部署位置相關(guān)聯(lián)。

在一組實(shí)施例中的裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和起動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)在部署期間多個(gè)皮膚插入體首先接觸皮膚時(shí)，該起動(dòng)結(jié)構(gòu)能夠使皮膚插入體在小于0.002秒的時(shí)間段，和/或在至少6米/秒的速度下從部署前位置移動(dòng)到部署位置。

在另一組實(shí)施例中，裝置可以包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和觸發(fā)機(jī)構(gòu)，在至少100,000米/秒²的加速度下從部署前位置朝著部署位置移動(dòng)時(shí)的至少一個(gè)時(shí)間段期間，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠使皮膚插入體從部署前位置移動(dòng)到部署位置并且使皮膚插入體加速。

在又一組實(shí)施例中，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和觸發(fā)機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠使皮膚插入體從完全的部署前位置移動(dòng)到完全的部署位置。在某些實(shí)施例中，在完全部署前位置到完全部署位置之間的距離不大于5000微米。

根據(jù)又一組實(shí)施例中，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和觸發(fā)機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠利用作用力使皮膚插入體從完全的部署前位置移動(dòng)到完全的部署位置，該作用力足以將多個(gè)皮膚插入體插入到或者通過皮膚至多個(gè)皮膚插入體的平均長度的至少60％的平均深度。在一些示例中，各皮膚插入體從基部突出并且限定距離基部的長度，在一些實(shí)施例中，多個(gè)皮膚插入體限定不大于1,000μm的平均長度。

本發(fā)明的又一方面總體上涉及用于從受驗(yàn)者皮膚和/或從受驗(yàn)者皮膚下抽出物質(zhì)，和/或用于將物質(zhì)輸送到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下的位置處的裝置。例如，在某些實(shí)施例中，裝置可以包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可操作地連接到多個(gè)皮膚插入體。在一些示例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)從第一穩(wěn)定構(gòu)造通過不穩(wěn)定構(gòu)造轉(zhuǎn)換到第二穩(wěn)定構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，在第一穩(wěn)定構(gòu)造中，皮膚插入體不與受驗(yàn)者皮膚接觸，在第二穩(wěn)定構(gòu)造中，皮膚插入體可插入受驗(yàn)者皮膚中。

根據(jù)另一組實(shí)施例，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和起動(dòng)機(jī)構(gòu)，當(dāng)在部署期間多個(gè)皮膚插入體首先接觸皮膚時(shí)，該起動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠使皮膚插入體在小于0.002秒的時(shí)間段和/或在至少6米/秒的速度下從部署前位置移動(dòng)到部署位置。

在另一組實(shí)施例中，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚內(nèi)的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，其操作地連接到多個(gè)皮膚插入體。在一些實(shí)施例中，在能可逆地變形的結(jié)構(gòu)和受驗(yàn)者皮膚之間的最大距離不大于10mm。

在再一組實(shí)施例中，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)操作地連接到多個(gè)皮膚插入體。在一些實(shí)施例中，裝置可包括以下尺寸之一：當(dāng)裝置定位成平行于縮回區(qū)域縮回不大于大約5cm的介質(zhì)時(shí)的最大橫向尺寸；或者當(dāng)裝置定位成縮回不大于大約1cm的介質(zhì)時(shí)從受驗(yàn)者皮膚延伸的最大豎向尺寸；或者在沒有介質(zhì)的情況下不大于大約25g的質(zhì)量。

在另一組實(shí)施例中，裝置可以包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和觸發(fā)機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠使皮膚插入體從部署前位置移動(dòng)到部署位置，并且在從部署前位置向部署位置移動(dòng)期間的至少一個(gè)時(shí)間段期間、以至少100,000m/s²的加速度使皮膚插入體加速。

在另一組實(shí)施例中，裝置可以包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的多個(gè)皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和觸發(fā)機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠使皮膚插入體從完全部署前位置移動(dòng)到完全部署位置。至少根據(jù)一些實(shí)施例，在完全部署前位置和完全部署位置之間的距離不大于5,000μm。

在又一組實(shí)施例中，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和觸發(fā)機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠利用作用力使皮膚插入體從完全的部署前位置移動(dòng)到完全的部署位置，該作用力足以將多個(gè)皮膚插入體插入到或者通過皮膚至多個(gè)皮膚插入體的平均長度的至少60％的平均深度。在一些示例中，各皮膚插入體從基部突出并且限定從基部的長度，在一些實(shí)施例中，多個(gè)皮膚插入體限定不大于1,000μm的平均長度。

根據(jù)再一組實(shí)施例，裝置包括用于插入受驗(yàn)者皮膚的皮膚插入體，該皮膚插入體具有部署前位置和部署位置；和能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)操作地連接到多個(gè)皮膚插入體。在一些示例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可從能量儲存位置通過處于比已儲存能量位置高的能量的致動(dòng)能量隔板(barrier)轉(zhuǎn)換到處于比致動(dòng)能量隔板低的能量水平的部署能量位置。在一些實(shí)施例中，已儲存能量位置與皮膚插入體的部署前位置關(guān)聯(lián)，并且已部署能量位置與皮膚插入體的部署位置關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明的另一方面涉及一種裝置，該裝置能夠從受驗(yàn)者抽出物質(zhì)或?qū)⑽镔|(zhì)輸送到受驗(yàn)者，該裝置包括觸發(fā)機(jī)構(gòu)，該觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠使物質(zhì)遞送部件在短的時(shí)間段、和/或相對高的速度下、和/或相對高的作用力下、和/或相對高的壓力下相對于受驗(yàn)者皮膚移動(dòng)。

在另一實(shí)施例中，提供一種裝置，在該裝置中相對小的多個(gè)皮膚插入體在常規(guī)裝置操作中插入到相對完全的深度至和/或通過皮膚。

根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種接合器，該接合器具有不大于100mm的最大長度和不大于大約16mm的直徑。在一些實(shí)施例中，接合器能夠使裝置不動(dòng)，在當(dāng)裝置被施加到受驗(yàn)者時(shí)，該裝置具有不大于大約50mm的最大橫向尺寸，和/或從受驗(yàn)者皮膚延伸的不大于10mm的最大豎向尺寸。在一些實(shí)施例中，部件為用于將裝置定位在vacutainer^tm管或vacuette^tm管上的部件，例如接合器能夠?qū)⒈景l(fā)明的裝置定位在設(shè)計(jì)成包含vacutainer^tm管或vacuette^tm管的設(shè)備中。

在又一方面，本發(fā)明涉及套件。在一組實(shí)施例中，該套件包括：流體采樣裝置，該流體采樣裝置包括用于從受驗(yàn)者接納流體的流體遞送件和用于接納從受驗(yàn)者經(jīng)由流體遞送件抽取的流體的儲存腔室，以及外部分析設(shè)備，該外部分析設(shè)備具有用于與流體采樣裝置上的端口相匹配的端口。

在又一方面，本發(fā)明涉及制造在此描述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，例如用于從受驗(yàn)者抽取流體例如血液的裝置的方法。在又一方面，本發(fā)明涉及使用在此描述的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例，例如用于從受驗(yàn)者抽取流體例如血液的裝置的方法。

本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和新穎的特征將從下面的本發(fā)明的各個(gè)非限制實(shí)施例的詳細(xì)描述中變得明了，這些實(shí)施例與隨附附圖結(jié)合考慮。在其中本發(fā)明的說明書和通過引用并入的文獻(xiàn)包括矛盾和/或不一致公開的情況下，本發(fā)明的說明書將處于控制地位。如果作為參考結(jié)合的兩個(gè)或更多個(gè)文獻(xiàn)相對于彼此包括矛盾和/或不一致公開時(shí)，則具有后一有效日的文獻(xiàn)將處于控制地位。

附圖說明

將通過示例參考隨附附圖描述本發(fā)明的非限制實(shí)施例，這些非限制實(shí)施例為示意性的并且不旨在按照比例繪制。在附圖中，所示的各相同或接近相同的部件典型地由單一標(biāo)號代表。為了清楚起見，不是每個(gè)部件均在每個(gè)附圖中表示，也不是本發(fā)明每個(gè)實(shí)施例的每個(gè)部件(在圖示對于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明不是必要的情況下)被示出。附圖中：

圖1a－1b示出了根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例的裝置；

圖2a－2c示出了根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例的裝置；

圖2d示出了在本發(fā)明的又一實(shí)施例中包含多于一個(gè)裝置的套件；

圖2e示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的裝置；

圖3示出了根據(jù)具有真空腔室的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置；

圖4示出了根據(jù)具有真空腔室和儲存腔室的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝置；

圖5示出了根據(jù)具有流動(dòng)控制器的本發(fā)明的又一實(shí)施例的裝置；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的裝置；

圖7示出了具有排出端口的本發(fā)明的又一實(shí)施例的裝置；

圖8示出了在本發(fā)明的另一實(shí)施例中包含流體儲存器的裝置；

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的接合器；

圖10a－10c示出了在示出能可逆地變形的結(jié)構(gòu)的又一實(shí)施例中的裝置；

圖11示出了其中裝置由能可逆地變形的結(jié)構(gòu)致動(dòng)的本發(fā)明的又一實(shí)施例；

圖12a和12b示出了其中裝置在不同的裝置操作階段下由能可逆地變形的結(jié)構(gòu)致動(dòng)的本發(fā)明的又一實(shí)施例；

圖13a－13c示出了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的各個(gè)裝置。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明總體上涉及一種系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法用于從受驗(yàn)者抽取物質(zhì)，例如從皮膚和/或從受驗(yàn)者皮膚下抽取，和/或用于將物質(zhì)輸送到受驗(yàn)者，例如將物質(zhì)輸送到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下面的位置。在一些示例中，該裝置可以與外部設(shè)備對接，以便確定容納在裝置內(nèi)或者由裝置收集的流體內(nèi)包含的分析物。例如，裝置可以安裝在外部保持器上，裝置可以包括用于將流體遞送到裝置外的端口，裝置可以包括用于探查包含在裝置等內(nèi)的流體的窗口。

抽出的流體可以是任何合適的體液，例如細(xì)胞間質(zhì)流體，其他皮膚關(guān)聯(lián)物、粘膜物或流體、全血、汗水、唾液、血漿、淚液、淋巴液、尿液、或者任何其他體液，或者其組合。從受驗(yàn)者抽取的物質(zhì)可以包括固體或半固體材料，例如皮膚、細(xì)胞、或者從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下獲取的任何其他物質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的可以輸送到受驗(yàn)者的物質(zhì)包括診斷物質(zhì)、治療物質(zhì)例如藥物等。本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例在下面、在從皮膚和/或皮膚下輸送或抽取流體，例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體的內(nèi)容中進(jìn)行描述。可以理解的是在此描述的所有實(shí)施例中，與使用的特定示例性語言(例如抽取流體)無關(guān)，本發(fā)明的其他實(shí)施例的裝置和方法可以用于從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽取任何物質(zhì)，和/或用于將任何物質(zhì)輸送到受驗(yàn)者，例如輸送到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下的位置。

在一個(gè)方面，本發(fā)明總體上涉及能夠從受驗(yàn)者皮膚，例如從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下、或者其他粘膜表面抽取或抽出血液、細(xì)胞間質(zhì)流體、或者其他體液的裝置，以及該裝置的使用方法。在一些示例中，裝置可以包含流體遞送件(例如，一個(gè)或更多個(gè)針或微針)。在一些示例中，裝置可以刺入受驗(yàn)者皮膚，然后流體可以被輸送到受驗(yàn)者皮膚和/或從受驗(yàn)者皮膚抽出。因此，應(yīng)當(dāng)理解的是在本文的討論中，對“從皮膚”抽取流體的參考包括其中流體被輸送到和/或通過皮膚表面抽取的實(shí)施例。例如，在一個(gè)實(shí)施例中流體可以被輸送到皮膚層或者從皮膚層抽取，而在另一個(gè)實(shí)施例中，與注射的其他路徑，例如口腔的給送相反，流體可以被輸送到剛好位于受驗(yàn)者皮膚下例如穿過皮膚表面的區(qū)域或者從該區(qū)域抽出。

在一些實(shí)施例中，裝置還可以包含在接納血液、細(xì)胞間質(zhì)流體或者其他體液之前具有小于大氣壓力的內(nèi)部壓力的儲存腔室。在一些示例中，裝置可以刺入受驗(yàn)者皮膚，然后流體可以被輸送到和/或從受驗(yàn)者抽出。通常，受驗(yàn)者是人體，雖然非人體受驗(yàn)者可以用于某些示例中，例如其他哺乳動(dòng)物，諸如狗、貓、馬、兔子、牛、豬、綿羊、山羊、老鼠(例如褐家鼠)、耗子(例如小白鼠)、豚鼠、碩鼠、靈長類動(dòng)物(例如猴子、黑猩猩、狒狒、猿、大猩猩)，或者等等。

在一些示例中，裝置可以被施加到皮膚并且被致動(dòng)以便從皮膚和/受驗(yàn)者皮膚下抽出流體。然后，裝置，或其一部分可以被單獨(dú)或者利用外部設(shè)備處理以便確定流體和/或流體內(nèi)的分析物。例如，流體可以從裝置中抽出，和/或裝置可以包含能夠確定流體和/或容納于流體中的懸浮的分析物的傳感器或試劑。

因此，本發(fā)明在某些方面涉及受驗(yàn)者條件的確定。與皮膚結(jié)合的體液和/或其他材料可以被分析，例如作為受驗(yàn)者過去、當(dāng)前、和/或?qū)項(xiàng)l件的指示，或者確定受驗(yàn)者外部的條件。確定可以例如在視覺上、觸覺上、通過氣味、經(jīng)由儀器等進(jìn)行。因此在一個(gè)方面，本發(fā)明總體上涉及用于輸送到和/或從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽出血液、或其他體液的各種裝置。因此，在隨后的說明中，血液的討論僅僅通過示例并且在其他實(shí)施例中，除了和/或替代血液，其他流體例如細(xì)胞間質(zhì)流體可以從皮膚和/或皮膚下抽出。

在某些方面，裝置包括能夠輸送到或從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽到裝置內(nèi)的流體遞送件。如在此使用的，“流體遞送件”是方便流體從裝置的一個(gè)部分運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)部分，和/或從裝置運(yùn)動(dòng)到受驗(yàn)者皮膚或者反之亦然的任何部件或者部件的結(jié)合件。例如，在皮膚或皮膚附近，流體遞送件可以是中空的針或?qū)嵭尼槨Ｈ绻褂脤?shí)心針，并且由于表面作用力(例如毛細(xì)作用)流體沿著針移動(dòng)，然后實(shí)心針可以是流體遞送件。如果流體(例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體)在刺入皮膚之后(無論針在刺入之后是否從皮膚中抽出)部分地或完全填充圍繞針的封閉件，然后封閉件可以限定流體遞送件。包括部分封閉或完全封閉通道、微流體通道、管道、毛細(xì)部件、真空容器等的其他部件可以是流體遞送件。

流體可以從和/或通過受驗(yàn)者皮膚(或其他粘膜表面)抽出。流體遞送件可以是例如一個(gè)或更多個(gè)針和/或微針、吸濕劑、切割器或其他刺入件、電輔助系統(tǒng)，或者等等，例如在此詳細(xì)討論的。如果使用針或微針，針或微針可以是實(shí)心的或中空的，即血液、細(xì)胞間質(zhì)流體、或其他流體可以在針中和/或圍繞針或微針行進(jìn)到裝置內(nèi)。在一些示例中，針或微針還可以從受驗(yàn)者皮膚移除(例如在插入皮膚之后)，以便增加血液或其他流體從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下的流動(dòng)。例如，一個(gè)或更多個(gè)針或微針可以被插入并移除，然后壓力梯度或真空可以被施加到皮膚以抽出流體，例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體。在一組實(shí)施例中，流體遞送件包括從皮膚移除的實(shí)心針和可以用于引導(dǎo)血液或其他體液流動(dòng)的杯或通道。

在一些方面中，裝置可以包括用于施加到受驗(yàn)者皮膚的支承結(jié)構(gòu)。支承結(jié)構(gòu)可以用于(如在此討論的)將流體遞送件施加到受驗(yàn)者皮膚的表面，例如，從而流體可以輸送到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下和/或從皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下抽出。在一些示例中，支承結(jié)構(gòu)可以使流體遞送件不動(dòng)，從而流體遞送件不能相對于支承結(jié)構(gòu)移動(dòng)；然而，在其他示例中，流體遞送件能夠相對于支承結(jié)構(gòu)移動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例(作為非限定實(shí)施例)中，流體遞送件相對于支承結(jié)構(gòu)不動(dòng)，并且支承結(jié)構(gòu)定位在裝置內(nèi)，從而裝置對皮膚的施加引起流體遞送件的至少一部分刺入受驗(yàn)者皮膚。在一些示例中(如在此討論的)，支承結(jié)構(gòu)包括能可逆地變形的結(jié)構(gòu)。

在一組實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)，或支承結(jié)構(gòu)的一部分可以從第一位置移動(dòng)到第二位置。例如，第一位置可以是其中支承結(jié)構(gòu)相對于流體遞送件不動(dòng)的位置，流體遞送件不接觸皮膚(例如，流體遞送件可以被容納于凹陷內(nèi))，而第二位置可以是流體遞送件接觸皮膚的位置，并且在一些示例中，流體遞送件可以刺入皮膚。支承結(jié)構(gòu)可以使用任何合適的技術(shù)，例如手動(dòng)、機(jī)械、電磁、使用伺服機(jī)構(gòu)或等等移動(dòng)。在一組實(shí)施例中，例如支承結(jié)構(gòu)可以通過推動(dòng)裝置上的按鈕而從第一位置移動(dòng)到第二位置，這引起支承結(jié)構(gòu)移動(dòng)(直接地、或間接地，例如通過將按鈕與支承結(jié)構(gòu)連接的機(jī)構(gòu))。可以使用其他機(jī)構(gòu)(例如轉(zhuǎn)盤、桿、滑動(dòng)件等，如在此討論的)與按鈕結(jié)合或者替代按鈕。在另一組實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)可以自動(dòng)地從第一位置移動(dòng)到第二位置，例如在通過計(jì)算機(jī)致動(dòng)時(shí)、在遠(yuǎn)程致動(dòng)時(shí)，在經(jīng)歷一段時(shí)間之后，等等。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，連接到支承結(jié)構(gòu)的伺服機(jī)構(gòu)被電致動(dòng)，從而使支承結(jié)構(gòu)從第一位置移動(dòng)到第二位置。

在一些示例中，支承結(jié)構(gòu)還可以從第二位置移動(dòng)到第一位置。例如，在流體已經(jīng)輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出之后，例如通過使用流體遞送件，可以移動(dòng)支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)可以使流體遞送件移動(dòng)遠(yuǎn)離與皮膚的接觸。支承結(jié)構(gòu)可以使用任何合適的技術(shù)(包括那些上面描述的技術(shù))從第二位置移動(dòng)到第一位置，并且用于將支承結(jié)構(gòu)從第二位置移動(dòng)到第一位置的技術(shù)可以與將支承結(jié)構(gòu)從第一位置移動(dòng)到第二位置的技術(shù)相同或不同。

在一組實(shí)施例中，裝置可以包括能在第一構(gòu)造和第二構(gòu)造之間移動(dòng)的柔性凹部件或能可逆地變形的結(jié)構(gòu)。例如，第一構(gòu)造可以具有凹入形狀，例如圓頂形形狀，第二構(gòu)造可以具有不同的形狀，例如變形形狀(例如，“壓扁的圓頂形”)、凸出形狀、倒置的凹入形狀，或等等。參見，例如圖10b。柔性凹部件(或能可逆地變形的結(jié)構(gòu))可以在第一構(gòu)造和第二構(gòu)造之間手動(dòng)地移動(dòng)，例如通過使用手或手指推動(dòng)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動(dòng)器移動(dòng)。在一些示例中，柔性凹部件能夠自發(fā)地從第二構(gòu)造返回到第一構(gòu)造，例如如圖10所示。然而，在其他示例中，柔性凹部件不能夠返回到第一構(gòu)造，例如以便阻止柔性凹部件偶然的重復(fù)使用。柔性凹部件在一些實(shí)施例中可以是能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，雖然在其他實(shí)施例中該柔性凹部件不必是能可逆地變形的結(jié)構(gòu)。

柔性凹部件(或能可逆地變形的結(jié)構(gòu)在一些實(shí)施例中)可以機(jī)械地連接到一個(gè)或更多個(gè)針(例如微針)，或其他流體遞送件，例如在此描述的那些。針可以直接不動(dòng)地安裝在柔性凹部件上，或者針可以使用棒、桿、橫桿、板、彈簧、或其他合適結(jié)構(gòu)機(jī)械地聯(lián)接到柔性凹部件。針(或其他流體遞送件)在一些實(shí)施例中被機(jī)械地聯(lián)接到柔性凹部件，從而當(dāng)柔性凹部件處于第一構(gòu)造時(shí)針處于第一位置，并且當(dāng)柔性凹部件處于第二構(gòu)造時(shí)針處于第二位置。

在一些示例中，可以獲得相對高的速度和/或加速度，和/或針的插入可以在相對短的時(shí)間段內(nèi)發(fā)生，例如如在此討論的。第一位置和第二位置在一些示例中可以通過相對小的距離分離。例如，第一位置和第二位置可以通過小于大約10mm、小于大約9mm、小于大約8mm、小于大約7mm、小于大約6mm、小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3mm、小于大約2mm等的距離分離。然而，即使在這些距離內(nèi)，在某些實(shí)施例中，可以獲得高速度和/或高的加速度，例如如在此討論的。

在使用期間，裝置可以放置成與受驗(yàn)者皮膚接觸，從而凹陷或其他合適的施加區(qū)域緊鄰皮膚或與皮膚接觸。通過使位于第一構(gòu)造和第二構(gòu)造之間的柔性凹部件(或能可逆地變形的結(jié)構(gòu))移動(dòng)，柔性凹部件由于機(jī)械聯(lián)接能夠引起針(或其他流體遞送件)移動(dòng)到在凹陷或其他施加區(qū)域內(nèi)的第二位置，并且接觸或穿透受驗(yàn)者的皮膚。

在一些實(shí)施例中，裝置還可以包括縮回機(jī)構(gòu)，該縮回機(jī)構(gòu)能夠在柔性凹部件(或能可逆地變形的結(jié)構(gòu))到達(dá)第二構(gòu)造之后使針(或其他流體遞送件)移動(dòng)遠(yuǎn)離皮膚。在一些實(shí)施例中，柔性凹部件的縮回可以由柔性凹部件自身例如從第二構(gòu)造自發(fā)地返回到第一構(gòu)造引起，和/或裝置可以包括分離的縮回機(jī)構(gòu)，例如彈簧、彈性件、可塌縮的泡沫或等等。

在一些示例中，支承結(jié)構(gòu)能夠朝著流體遞送件抽出皮膚。例如，在一組實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)可以包括真空界面或區(qū)域。該界面或區(qū)域可以與真空源(位于裝置的外部和/或內(nèi)部)連接，并且當(dāng)施加真空時(shí)，皮膚可以被朝著支承結(jié)構(gòu)抽吸，例如用于接觸流體遞送件，例如一個(gè)或更多個(gè)針或微針。

在一些示例中，裝置包括能夠?qū)⒄婵帐┘拥狡つw的界面。該界面可以是例如放置在皮膚表面上的抽吸杯或圓碗，以及施加到界面的真空以形成真空。在一組實(shí)施例中，界面是支承結(jié)構(gòu)的一部分，如在此討論的。界面可以由合適的材料，例如玻璃、橡膠、聚合物例如硅樹脂、聚亞安酯、丁腈橡膠、epdm橡膠、氯丁二烯橡膠，或等等形成。在一些示例中，在界面和皮膚之間的密封可以被加強(qiáng)(例如減小泄漏)，例如使用真空潤滑脂、凡士林油、凝膠或等等。在一些示例中，界面可以相對小，例如具有小于大約5cm、小于大約4cm、小于大約3cm、小于大約2cm、小于大約1cm、小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3mm、小于大約2mm、或小于大約1mm的直徑。界面可以是圓形，盡管其他形狀也是可能的，例如正方形、星形(具有5、6、7、8、9、10、11等個(gè)點(diǎn))、淚珠形、橢圓形、長方形，或等等。

在一些示例中，支承結(jié)構(gòu)能夠朝著流體遞送件抽吸皮膚。例如，在一組實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)可以包括真空界面。界面可以與真空源(位于裝置的外部和/或內(nèi)部)連接，并且當(dāng)施加真空時(shí)，皮膚可以被朝著支承結(jié)構(gòu)抽吸，例如與流體遞送件例如一個(gè)或更多個(gè)針或微針接觸。界面還可以在一些示例中選擇成將接觸區(qū)域的尺寸保持小于一定區(qū)域，例如以便使受驗(yàn)者的疼痛或不舒適最小化、為了美觀的原因，或等等。界面可以由合適的材料，例如玻璃、塑料，或等等構(gòu)成。

在一組實(shí)施例中，裝置包括能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠使流體遞送件或物質(zhì)遞送部件驅(qū)動(dòng)到皮膚內(nèi)，例如從而流體遞送件可以從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽取流體，和/或從而流體遞送件可以將流體和其他材料輸送到受驗(yàn)者，例如將流體和其他材料輸送到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下的位置。能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可以是使用未受協(xié)助的作用力(例如通過推動(dòng)結(jié)構(gòu)的人)、或其他作用力(電施加的作用力、機(jī)械相互作用或等等)變形的結(jié)構(gòu)，但是能夠在作用力移除或至少部分減小之后恢復(fù)其原始形狀。例如，結(jié)構(gòu)可以自發(fā)地恢復(fù)其原始形狀，或者可以需要一些作用(例如加熱)來將結(jié)構(gòu)恢復(fù)到其原始形狀。

在一些示例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可以由合適的彈性材料形成。例如，該結(jié)構(gòu)可以由塑料、聚合物、金屬等形成。在一組實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)可以具有凹或凸的形狀。例如，結(jié)構(gòu)的邊緣可以在壓縮應(yīng)力下放置成使得結(jié)構(gòu)向外“彎曲”以便形成凹或凸的形狀。推靠凹或凸的形狀的人可以使結(jié)構(gòu)變形，但是在人停止推動(dòng)結(jié)構(gòu)之后，結(jié)構(gòu)能夠恢復(fù)到其原始的凹或凸的形狀，例如自發(fā)地或通過如前面描述的其他作用力的輔助。在一些示例中，裝置可以是雙穩(wěn)定的，即具有其中裝置穩(wěn)定的兩種不同的位置。

能可逆地變形的結(jié)構(gòu)的一個(gè)示例現(xiàn)在相對于圖10示出。在圖10a中，結(jié)構(gòu)700具有大體凹的形狀，并且定位在皮膚710的表面上。在一些示例中，結(jié)構(gòu)700可以是柔性凹部件。結(jié)構(gòu)700還包含用于插入皮膚內(nèi)的多個(gè)流體遞送件720。在圖10b中，人(由手指705示出)推動(dòng)結(jié)構(gòu)700，使結(jié)構(gòu)的至少一部分變形并且籍此迫使流體遞送件720進(jìn)入皮膚的至少一部分。在圖10c中，在人釋放結(jié)構(gòu)700之后，結(jié)構(gòu)被允許返回到其初始位置，例如自發(fā)地，從而使流體遞送件720提升離開皮膚。在一些示例中，例如，如果流體遞送件足夠大或長，血液或其他流體750可以通過由流體遞送件形成的孔流到皮膚外，并且選擇性地流體可以通過用于隨后儲存和/或使用的裝置收集，如在此描述的。

作為另一個(gè)示例，現(xiàn)在參考圖11，裝置1100被示意性示出，其中包括物質(zhì)遞送送部件的流體遞送件由能可逆地變形的結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)。在圖11中，裝置1100包括限定多個(gè)腔室和通道的殼體1102。在其他實(shí)施例中(未示出)，可以彼此分離和附接到彼此的多個(gè)部件(例如，模塊化部件)可以一起限定裝置，并且一起限定裝置功能所需的一系列通道和隔室。參見例如2010年3月2日提交的發(fā)明人levinson等人的發(fā)明名稱為“systemsandmethodsforcreatingandusingsuctionblistersorotherpooledregionsoffluidwithintheskin”u.s.專利申請系列號12/716,233；2010年3月2日提交的發(fā)明人levinson等人的發(fā)明名稱為“techniquesanddevicesassociatedwithbloodsampling”u.s.專利申請系列no.12/716,226；2010年3月2日提交的發(fā)明人bernstein等人的發(fā)明名稱為“devicesandtechniquesassociatedwithdiagnostics,therapies,andotherapplications,includingskin-associatedapplications”u.s.專利申請系列號12/716,229；2010年11月9日提交的發(fā)明人davidbrancazio的發(fā)明名稱為“systemsandinterfacesforbloodsampling”u.s.專利申請系列號61/411,566，每個(gè)申請通過引用而并入本文中。

在所示的特定裝置中，裝置1100包括在使用期間用于將裝置定位成緊鄰受驗(yàn)者皮膚的表面1104。在某些實(shí)施例中要求的情況下，裝置可以包括粘合劑層1106，其中粘合劑選擇成在使用期間適合于將裝置保持在相對于皮膚的相對固定的位置中，但是可以允許裝置在隨后的使用中從皮膚相對容易地移除。粘合劑的特定非限定示例在下面進(jìn)行討論。粘合劑還可以選擇成輔助將真空保持在裝置的緊鄰皮膚的部分內(nèi)，如將被理解的。

在圖11中，裝置1100包括物質(zhì)遞送部件1108。物質(zhì)遞送部件可以是例如流體遞送件和/或皮膚插入體，如在此討論的。特定非限定示例包括一個(gè)或更多個(gè)針或微針，例如如圖11所示。物質(zhì)遞送部件可以是，如在此其他地方描述的并且在其他文獻(xiàn)中結(jié)構(gòu)在此作為參考，多個(gè)部件中的任何一個(gè)部件能夠從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽出物質(zhì)，和/或?qū)⑽镔|(zhì)輸送到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下的位置。例如，物質(zhì)遞送部件可以包括一個(gè)或更多個(gè)針和/或微針、吸濕劑、切割器或其他刺入件、電輔助系統(tǒng)，或等等。在所述的特定裝置中，物質(zhì)遞送部件1108限定微插入體，例如實(shí)心或中空的微針的陣列。在一組實(shí)施例中，物質(zhì)輸送部件1108選擇成具有用于特殊使用的特殊尺寸和輪廓。例如，物質(zhì)遞送部件可以包括插入體和微插入體的陣列，在所示的裝置中，該插入體和微插入體從基部1110發(fā)散布置，如將進(jìn)一步描述的。

在某些實(shí)施例中，多個(gè)皮膚插入體限定物質(zhì)遞送部件1108且相對小，并且相對完全驅(qū)動(dòng)進(jìn)入皮膚內(nèi)。皮膚插入體的示例包括針和微針，例如如下面更詳細(xì)示出的。皮膚插入體可以定位成解決受驗(yàn)者皮膚的問題，每個(gè)皮膚插入體從基部突出且限定從基部的長度，并且能夠插入到皮膚內(nèi)或通過皮膚到達(dá)基本上等于它們長度的深度，但是被基部阻止插入比它們長度更深的深度。在一些實(shí)施例中，多個(gè)皮膚插入體具有不大于大約1,000μm或不大于大約2,000μm的平均長度(從基部測量)，盡管長度可以在各個(gè)皮膚插入體之間不同。在一組實(shí)施例中，皮膚插入體具有相對均勻的長度，一起限定平均長度并且每個(gè)皮膚插入體的平均長度的不同例如相對于平均長度不大于大約50％、不大于大約40％、不大于大約30％、不大于大約10％、或不大于5％。在一些實(shí)施例中，皮膚插入體的平均長度不大于大約1,500μm、不大于大約1,000μm、不大于大約900μm、不大于大約800μm、不大于大約750μm、不大于大約600μm、不大于大約500μm、不大于大約400μm、或不大于大約350μm。在一些實(shí)施例中，觸發(fā)機(jī)構(gòu)(如在此討論的)設(shè)置成能夠利用足以將多個(gè)皮膚插入體插入到皮膚內(nèi)或通過皮膚到達(dá)多個(gè)皮膚插入體的平均長度的至少大約50％的平均深度的作用力而從完全部署前位置移動(dòng)到完全部署位置。在另一些實(shí)施例中，觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠?qū)⒍鄠€(gè)皮膚插入體插入多個(gè)皮膚插入體的平均長度的至少大約55％、至少大約60％、至少大約65％、至少大約70％、至少大約75％、至少大約80％、至少大約85％、至少大約90％、至少大約92％、至少大約94％、至少大約96％、或至少大約98％的平均深度。

在所示的裝置中，物質(zhì)遞送部件1108安裝在柔性結(jié)構(gòu)1112上，該柔性結(jié)構(gòu)(如所示的)通過裝置的多個(gè)方面被相對剛性地保持，但是將物質(zhì)遞送部件1108柔性地安裝成相對于皮膚做上/下運(yùn)動(dòng)。柔性結(jié)構(gòu)1112可以是薄膜、從多個(gè)聚合物或等等選擇的單層或多層結(jié)構(gòu)，以便提供用于所需操作的足夠的性質(zhì)，例如柔性、彈性、透氣性或不透氣性、液體滲透性或不滲透性、或等等。柔性結(jié)構(gòu)1112的各部分、物質(zhì)遞送部件1108、和裝置的其他內(nèi)壁限定一區(qū)域1104，該區(qū)域允許物質(zhì)遞送部件1108相對于皮膚的運(yùn)動(dòng)，以便將物質(zhì)輸送到和/或從皮膚或皮膚下抽出物質(zhì)，在物質(zhì)從皮膚或從皮膚下抽出的情況下，區(qū)域1114可以用作用于將物質(zhì)引入到裝置內(nèi)的儲存器。當(dāng)真空用于將物質(zhì)從受驗(yàn)者(例如如在圖11中所示的實(shí)施例中)中取出物質(zhì)時(shí)，區(qū)域1114(當(dāng)定位成抵靠皮膚時(shí))可以將真空暴露給裝置的皮膚緊鄰表面1104的那部分并且抵接腔室。

裝置1100還包括遞送部件致動(dòng)器1116，該遞送部件致動(dòng)器如圖所示包括近端部分1118和遠(yuǎn)端部分1120，該近端部分可以由裝置的使用者啟動(dòng)(該使用者可以是與裝置被注射的受驗(yàn)者相同或不同)，該遠(yuǎn)端部分用于經(jīng)由柔性結(jié)構(gòu)1112啟動(dòng)物質(zhì)遞送部件1108。近端部分1118和遠(yuǎn)端部分1120在所示的裝置中處于單個(gè)部件的相對端，但是如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，致動(dòng)器可以包括多個(gè)以執(zhí)行該致動(dòng)所需的任何方式可操作地連接的分立部件，如將被描述的。

如將被理解的，圖11是示出裝置內(nèi)的各個(gè)部件和通道的裝置的橫截面視圖。還如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，裝置和通道的不同布置在此被預(yù)期只要滿足在此描述的裝置的目的。在該附圖中，致動(dòng)器116直接連接到或以其他方式連接到能可逆地變形的結(jié)構(gòu)1122，該能可逆地變形的結(jié)構(gòu)在所示的裝置中為“卡扣式圓頂”的形狀，該卡扣式圓頂?shù)墓δ芎褪褂脤⒃谙旅姹幻枋觥Ｔ谠摳綀D中的卡扣式圓頂具有大約圓形的輪廓。該結(jié)構(gòu)可以限定內(nèi)部和外周，該外周(如果不是圓的)可以包括多個(gè)凸片、凸起、或者足以用于將結(jié)構(gòu)1122支承在裝置內(nèi)的類似部件。如所示的，裝置的多個(gè)凸片(或基本上圓形外周)被支承在保持件1124內(nèi)，并且裝置的中心的卡扣式圓頂部分操作地連接到致動(dòng)器1116，從而開口式圓頂1122的中心部分的運(yùn)動(dòng)和卡扣式圓頂?shù)耐庵芸梢元?dú)立于彼此被控制。保持架1124直接連接到或以其他方式可操作地連接到致動(dòng)器抽出部件1126，該致動(dòng)器抽出部件(在所示的裝置中)可以是定位在支承保持件1124下面的環(huán)形結(jié)構(gòu)。保持件1124可以是單個(gè)保持件和/或圍繞卡扣式圓頂1122的外周的環(huán)形結(jié)構(gòu)。一系列一個(gè)、兩個(gè)、或多個(gè)支承件(例如1130)定位在裝置1100的頂部附近，并且用于限定用于樣品流動(dòng)、真空控制、或等等的一系列通道，如將進(jìn)行描述的。

現(xiàn)在描述裝置內(nèi)限定的通道，如上面描述的，當(dāng)裝置定位成抵靠皮膚時(shí)，區(qū)域1114可以用作將皮膚的由區(qū)域的外周限定的一部分暴露給真空，當(dāng)物質(zhì)遞送部件1108朝著和/或離開皮膚移動(dòng)，和/或從受驗(yàn)者遞送物質(zhì)或?qū)⑽镔|(zhì)遞送到受驗(yàn)者時(shí)暴露給物質(zhì)遞送部件。區(qū)域1114可以容納選擇性地裝載在物質(zhì)遞送部件1108上的用于遞送到受驗(yàn)者的藥物成分或等等形式的物質(zhì)。當(dāng)血液和/或細(xì)胞間質(zhì)流體從受驗(yàn)者抽出時(shí)，區(qū)域1114可以用作將物質(zhì)從受驗(yàn)者引入到裝置內(nèi)。

在本示例中，通道1132將區(qū)域1114連接到裝置的其他部分。通道1132可以用于將物質(zhì)輸送到用于輸送到受驗(yàn)者的區(qū)域1114，或者用于將真空施加到區(qū)域1114，和/或用于從受驗(yàn)者抽出物質(zhì)。裝置1100的描述的其他部分將在從受驗(yàn)者抽出物質(zhì)，例如血液和/或細(xì)胞間質(zhì)流體的上下本中進(jìn)行描述，但是將理解的是物質(zhì)也可以經(jīng)過各個(gè)通道輸送。典型地，通道1132沿一個(gè)方向從區(qū)域1114發(fā)散布置，盡管可以從區(qū)域沿徑向或相對于裝置的中心以其他方式發(fā)散布置的多個(gè)通道。在裝置1100中，通道1132首先從裝置的中心橫向通過，然后向上行進(jìn)，在裝置的頂部附近，通道可以選擇性地包括限定窗口1134的一個(gè)壁，裝置的使用者可以通過該窗口觀察物質(zhì)的遞送，或者通過該窗口對物質(zhì)進(jìn)行分析。通道自身還可以整體或部分地限定儲存器，或者連接到內(nèi)部儲存器或外部儲存器，用于保持、儲存、和/或輸送從受驗(yàn)者抽出的物質(zhì)。如在此所示的，通道可以連接到物質(zhì)收集儲存器1136，該物質(zhì)收集儲存器如圖所示是形成于裝置中的盤形儲存器，該盤形儲存器容納并且圍繞裝置的中心，包括致動(dòng)器116和相關(guān)部件。

裝置1100(作為由本發(fā)明提供的裝置的一個(gè)示例示出)包括真空腔室，用于施加緊鄰受驗(yàn)者皮膚的真空以從皮膚抽出物質(zhì)。如圖所示的，真空腔室1138定位在圍繞致動(dòng)器1116的裝置的中心部分中，盡管真空腔室可以被設(shè)置在裝置中的任何位置或緊鄰裝置。真空腔室可以被抽空到剛好在使用之前的合適水平，或者裝置可以在真空下被預(yù)包裝，如在本文其他地方描述的。如圖所示，真空腔室1138與物質(zhì)收集儲存器1136流體連通，但是在其初始狀態(tài)并且在使用之前，隔膜或其他部件，例如支承件1128將使其與區(qū)域1102連接的通道1132分離。在所示的裝置中，真空致動(dòng)部件1140可以被致動(dòng)成刺破隔膜或其他部件(例如1128)，籍此在裝置的使用期間的合適時(shí)間將真空腔室1138與通道1132連接。在其他實(shí)施例中，致動(dòng)器1116和真空致動(dòng)部件1140可以結(jié)合成單一按鈕或被可操作地連接，從而僅僅需要一個(gè)操作來致動(dòng)微插入件和真空。

能可逆地變形的結(jié)構(gòu)(或如圖所示，卡扣式圓頂)1122可以以多種形式提供，包括單穩(wěn)定或雙穩(wěn)定構(gòu)造。在所示的實(shí)施例中，雙穩(wěn)定構(gòu)造被示出包括由相對高能量或不穩(wěn)定構(gòu)造分離的第一低能量或穩(wěn)定構(gòu)造和第二低能量或穩(wěn)定構(gòu)造。如圖所示，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)1122被示出在“翹起”位置或部署前位置。

能可逆地變形的結(jié)構(gòu)(或柔性凹部件)可以由任何合適的材料形成，例如諸如不銹鋼(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)、碳素鋼、彈簧鋼、彈簧黃銅、磷青銅、鈹銅合金、鈦、鈦合金鋼、鉻釩鋼、鎳合金鋼(例如蒙乃爾銅鎳合金400、蒙乃爾銅鎳合金k500、鎳-鉻-鐵基固溶強(qiáng)化合金600、鎳-鉻-鐵基固溶強(qiáng)化合金718、鎳-鉻-鐵基固溶強(qiáng)化合金x750，等等)的金屬、聚合物(例如聚氯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯等)、合成物或?qū)訅褐破?例如包括纖維玻璃、碳纖維、竹、凱夫拉爾纖維等等)，或等等。

能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可以是任何形狀和/或尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)是柔性凹部件。在一些示例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可以具有大體圓頂形形狀(例如，卡扣式圓頂形)，并且是圓形的(沒有支腿)、或者能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可以具有其他形狀，例如橢圓形、三角形(3個(gè)支腿)、正方形(4個(gè)支腿)、五角形(5個(gè)支腿)、六角形(6個(gè)支腿)、蜘蛛腿狀的、星形的、三葉草形狀的(具有任何數(shù)量的葉，例如2、3、4、5等)，或等等。在一些實(shí)施例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可以在中間具有孔、凹窩或按鈕。能可逆地變形的結(jié)構(gòu)還可以具有鋸齒盤或波形形狀。在一些示例中，流體遞送件或物質(zhì)遞送部件可以安裝在能可逆地變形的結(jié)構(gòu)上。然而，在其他示例中，流體遞送件或物質(zhì)遞送部件安裝在分離的結(jié)構(gòu)上，該分離的結(jié)構(gòu)在能可逆地變形的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)被驅(qū)動(dòng)或致動(dòng)。

在一組實(shí)施例中，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)不是平面的，并且具有可以位于選擇性地由相對高能量構(gòu)造分離的第一位置(“翹起”或部署前位置)或第二位置(“發(fā)動(dòng)”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穩(wěn)定的(即，結(jié)構(gòu)是雙穩(wěn)定的)，盡管在第一位置和第二位置之間的轉(zhuǎn)換需要結(jié)構(gòu)通過不穩(wěn)定構(gòu)造。

明顯地，在一些示例中，在第一位置和第二位置之間的距離或分離相對小。這種距離或分離可以使用卡扣式圓頂或其他構(gòu)造，例如如在此描述的那些與需要更長平移或其他運(yùn)動(dòng)的彈簧或其他裝置相對的構(gòu)造獲得。例如，當(dāng)包含結(jié)構(gòu)的裝置放置在受驗(yàn)者皮膚上(即，一旦裝置已經(jīng)放置在受驗(yàn)者皮膚上裝置的高度)時(shí)，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)的頂部和結(jié)構(gòu)的底部(除了物質(zhì)遞送部件以外)之間的垂直距離(即，沿離開皮膚的方向)可以不大于大約5mm、不大于大約4mm、不大于大約3mm、不大于大約2mm、在某些示例中不大于大約1mm、不大于大約0.8mm、不大于大約0.5mm、不大于大約0.3mm。在一組實(shí)施例中，距離在大約0.3mm和大約1.5mm之間。在另一組實(shí)施例中，當(dāng)包含結(jié)構(gòu)的裝置放置在不大于大約50mm、不大于大約40mm、不大于大約30mm、不大于大約25mm、不大于大約20mm、不大于大約15mm、不大于大約5mm、不大于大約4mm、不大于大約3mm、不大于大約2mm、在一些示例中不大于大約1mm、不大于大約0.8mm、不大于大約0.5mm、或不大于大約0.3mm的受驗(yàn)者皮膚上時(shí)，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)可以具有最大的橫向尺寸(平行于皮膚)。在一組實(shí)施例中，距離在大約0.3mm至大約1.5mm之間。

在一些實(shí)施例中，裝置可以具有流體從各個(gè)受驗(yàn)者抽出的相對高的成功率。例如，在一些實(shí)施例中，從受驗(yàn)者抽取至少大約5微升的血液的成功率與現(xiàn)有技術(shù)的裝置相比(例如，柳葉刀裝置)可以是至少大約95％、至少大約97％、至少大約98％、至少大約99％、或至少大約100％，其中現(xiàn)有技術(shù)的裝置典型地具有小于95％的成功率。在其他實(shí)施例中，容積可以是至少大約0.1微升、至少大約0.3微升、至少大約0.5微升、至少大約1微升、至少大約3微升、至少大約5微升、或至少大約10微升。例如，全體受驗(yàn)者可以通過現(xiàn)有技術(shù)的裝置和本發(fā)明的裝置測試，從而當(dāng)確定成功的可能性時(shí)，每個(gè)受驗(yàn)者通過現(xiàn)有技術(shù)的裝置和本發(fā)明的裝置在合適的位置(例如前臂)測試，其中受驗(yàn)者的人數(shù)被隨機(jī)地選擇。人數(shù)可以是例如至少10個(gè)、至少100個(gè)、至少1,000個(gè)、至少10,000個(gè)或更多個(gè)體。

現(xiàn)在將在從受驗(yàn)者抽取例如血液的物質(zhì)的上下本中描述裝置1100的使用。裝置1100放置成抵靠受驗(yàn)者的皮膚，從而表面1104的至少一部分接觸皮膚。在使用之前，蓋部件(未示出)可以蓋住裝置的表面1104并且可以蓋住區(qū)域1114，以便保護(hù)表面1104和區(qū)域1114不受污染等，選擇性地保持裝置的內(nèi)部在無菌的條件下。蓋可以撕開或以其他方式從裝置中移除，并且裝置放置成抵靠皮膚，選擇性地粘附到皮膚。真空致動(dòng)部件1140可以被致動(dòng)以便在任何時(shí)間，包括在物質(zhì)遞送部件1108的致動(dòng)之前、同時(shí)或之后將通道1132和區(qū)域1114暴露到真空。在一個(gè)布置中，真空致動(dòng)部件1140被致動(dòng)以便在對物質(zhì)遞送部件1108致動(dòng)之前將真空施加到區(qū)域1114，籍此在使用之前抵靠皮膚近端區(qū)域1114形成真空。致動(dòng)器1116的致動(dòng)可以在真空的部署之前或之后進(jìn)行。

當(dāng)遞送部件致動(dòng)器1116由使用者(例如，如附圖所示當(dāng)近端部分1118被向下壓下時(shí))致動(dòng)時(shí)，遠(yuǎn)端部分1120接合物質(zhì)遞送部件1108(選擇性地經(jīng)由柔性結(jié)構(gòu)1112)，以便朝著皮膚驅(qū)動(dòng)它。在一些實(shí)施例中，箔片1128首先破裂，然后部件1126在柔性結(jié)構(gòu)1112伸長并且裝置的能可逆地變形的結(jié)構(gòu)1122發(fā)動(dòng)或致動(dòng)之前壓縮。在一些示例中，薄膜或其他部件1112、1128或1130可以具有足夠的柔性和/或彈性，以便允許致動(dòng)器1116驅(qū)動(dòng)物質(zhì)遞送部件1108足夠的遠(yuǎn)(向下，如圖所示)，以便接合受驗(yàn)者的皮膚并且執(zhí)行裝置的所需功能。如圖所示的多個(gè)墊圈、支承件或薄膜可以用于該功能。在支承件1128為箔片或用于初始地將真空儲存器1138與通道1132(例如在使用之前)分離的目的的類似件時(shí)，當(dāng)致動(dòng)器1116向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，真空致動(dòng)部件1140可以捕獲緊鄰致動(dòng)器1116的支承件1128，或按照需要柔性地變形，只要部件1130(或另一個(gè)部件)用于允許致動(dòng)器1116在裝置內(nèi)滑動(dòng)，同時(shí)在真空儲存器1138和相關(guān)通道中維持足夠的真空，以便裝置的使用。

當(dāng)物質(zhì)遞送部件1108(例如插入件)接合受驗(yàn)者皮膚并且便于物質(zhì)從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽出時(shí)，真空可以通過一個(gè)或更多個(gè)通道1132將物質(zhì)抽到區(qū)域1114內(nèi)，并且進(jìn)入物質(zhì)收集儲存器1136。在該過程中，致動(dòng)器1116首先推動(dòng)結(jié)構(gòu)1122從其第一穩(wěn)定構(gòu)造運(yùn)動(dòng)到相對不穩(wěn)定構(gòu)造并且超過一位置，在該位置，結(jié)構(gòu)1122快速地運(yùn)動(dòng)到與致動(dòng)器1116的向下驅(qū)動(dòng)相關(guān)聯(lián)的第二穩(wěn)定構(gòu)造，以便迅速地驅(qū)動(dòng)通過物質(zhì)遞送部件1108進(jìn)入和/或通過皮膚。

在該位置之后，如果需要接近從皮膚抽出的物質(zhì)遞送部件1108，然后可以使用多種技術(shù)進(jìn)行該操作。在所示的裝置中，縮回部件1126向上驅(qū)動(dòng)保持件1124，從而從物質(zhì)遞送部件1108中縮回結(jié)構(gòu)1122和致動(dòng)器1116。在該位置處，致動(dòng)器1116可以可操作地連接到物質(zhì)遞送部件1108并且抽取物質(zhì)遞送部件，或者致動(dòng)器可以相對于物質(zhì)遞送部件1108自由移動(dòng)，籍此柔性結(jié)構(gòu)1112(例如彈性薄膜)或其他部件可以從皮膚抽出物質(zhì)遞送部件1108。再次的，在所示裝置中，抽出部件1126自身可以是能可逆地變形的結(jié)構(gòu)，例如片簧、盤簧、泡沫、或等等。在使用期間，當(dāng)致動(dòng)器1116被向下驅(qū)動(dòng)時(shí)，抽出部件1126首先被壓縮，并且在壓下期間取決于部件1126、1124、1122、1116和1108的尺寸和布置，物質(zhì)遞送部件1108可以被向下驅(qū)動(dòng)到某些程度。在抽出部件1126被壓縮并且提供足夠抗力的位置處，能可逆地變形的結(jié)構(gòu)1122可以被迫從其第一構(gòu)造通過不穩(wěn)定構(gòu)造，并且可以返回到其第二構(gòu)造，從而抵靠皮膚驅(qū)動(dòng)物質(zhì)遞送部件1108。然后，在從致動(dòng)器1116釋放使用者的壓力(或其他致動(dòng)，該致動(dòng)可以是自動(dòng)的)時(shí)，抽出部件1126可以伸展，并且結(jié)構(gòu)1122選擇性地保持在其第二向下驅(qū)動(dòng)的低能量構(gòu)造中，致動(dòng)器1116可以被抽出并且物質(zhì)遞送部件1108從皮膚抽出。

參考圖12a和12b，裝置1150被示意性示出。裝置1150類似于裝置1100并且在所有方面可以被認(rèn)為基本上與裝置1100相同，除了參考圖12a和12b在此描述的那些以外。因此，讀者將觀察到不是所有部件都提供，盡管可能存在類似于裝置1100的那些部件的其他部件。裝置1150與裝置1100不同的一個(gè)方面是在裝置1150中，在部署前和后部署縮回構(gòu)造中，薄膜1112朝近端(向上)被抽出，如圖12b所示。當(dāng)抽出部件1126被壓縮并且物質(zhì)遞送部件1108被驅(qū)動(dòng)到皮膚內(nèi)/或通過皮膚時(shí)，薄膜1112處于不受到應(yīng)力的低能量構(gòu)造中，如圖12a所示。裝置1100、1150和其他類似裝置是使觸發(fā)機(jī)構(gòu)能夠使物質(zhì)遞送部件1108或其他類似遞送部件相對于皮膚以特別有利的方式移動(dòng)的一種方式。觸發(fā)機(jī)構(gòu)的示例包括(除了圖11和12中所示的示例以外)起爆筒、爆炸性物質(zhì)、其他化學(xué)反應(yīng)、螺線管或其他電相互作用、氣動(dòng)(例如壓縮空氣)、其他熱作用或機(jī)械作用，或等等。

在一組實(shí)施例中，觸發(fā)機(jī)構(gòu)可以使遞送部件1108從完全部署前位置(例如如圖11所示)移動(dòng)到完全部署位置，其中物質(zhì)遞送部件1108在短的時(shí)間段內(nèi)完全接合皮膚。在一個(gè)實(shí)施例中，該時(shí)間段小于大約0.01秒，并且在其他實(shí)施例中，小于大約0.009秒、小于大約0.008秒、小于大約0.007秒、小于大約0.006秒、小于大約0.005秒、小于大約0.004秒、小于大約0.003秒、小于大約0.002秒、小于大約0.001秒、小于大約0.0005秒、小于大約0.00025秒、小于大約0.0001秒。

在另一個(gè)實(shí)施例中，物質(zhì)遞送部件1108在部署期間經(jīng)由觸發(fā)機(jī)構(gòu)相對于皮膚快速移動(dòng)，從而在一位置達(dá)到至少大約4m/s、至少大約5m/s、至少大約6m/s、至少大約7m/s、至少大約8m/s、至少大約10m/s、至少大約12m/s、至少大約15m/s、或至少大約20m/s的速度，在該位置，物質(zhì)遞送部件1108在部署期間首先接觸皮膚。

在一些示例中，由于觸發(fā)機(jī)構(gòu)的存在，物質(zhì)遞送部件1108獲得相對高的加速度，例如至少大約4m/s²、至少大約6m/s²、至少大約8m/s²、至少大約10m/s²、至少大約12m/s²、至少大約15m/s²、或至少大約20m/s²、至少大約30m/s²、至少大約50m/s²、至少大約100m/s²、至少大約300m/s²、至少大約500m/s²、至少大約1,000m/s²、至少大約3,000m/s²、至少大約5,000m/s²、至少大約10,000m/s²、至少大約30,000m/s²、至少大約50,000m/s²、至少大約100,000m/s²、至少大約200,000m/s²、或至少大約300,000m/s²。在一些實(shí)施例中，物質(zhì)遞送部件1108被加速相對短的時(shí)間段，例如小于大約1s、小于大約300ms、小于大約100ms、小于大約30ms、小于大約10ms、小于大約3ms、或小于大約1ms，和/或在相對短的距離上，例如小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3mm、小于大約2mm、小于大約1mm、小于大約800μm、小于大約600μm、小于500μm、小于400μm、小于大約300μm、小于大約200μm、小于大約100μm、小于大約50μm等。

當(dāng)物質(zhì)遞送部件相對于皮膚經(jīng)由觸發(fā)機(jī)構(gòu)移動(dòng)時(shí)，顯著的作用力可以被施加到物質(zhì)遞送部件1108。在一組實(shí)施例中，物質(zhì)遞送部件1108在它首先接觸皮膚的位置處通過至少部分地由至少大約6微牛頓、大約8微牛頓、大約10微牛頓、大約12微牛頓、或大約15微牛頓的觸發(fā)機(jī)構(gòu)形成的作用力驅(qū)動(dòng)。

在另一組實(shí)施例中，在由至少大約100n/m²、至少大約300n/m²、至少大約1,000n/m²、至少大約3,000n/m²等的觸發(fā)機(jī)構(gòu)引起的部署期間，物質(zhì)遞送部件1108將壓力施加到皮膚。在作用力評估中，面積可以被測量為皮膚的由遞送部件在完全部署處移位的區(qū)域，例如，測量為皮膚的在位于皮膚的頂表面處由插入到皮膚內(nèi)的所有物質(zhì)遞送部件的總橫截面捕獲的區(qū)域。

在一些示例中，物質(zhì)遞送部件經(jīng)由觸發(fā)機(jī)構(gòu)、利用足以將物質(zhì)遞送部件插入到皮膚內(nèi)或通過皮膚至物質(zhì)遞送部件的至少大約60％的平均深度(或物質(zhì)遞送部件的平均長度，如果例如在針或微針的陣列中使用多于一個(gè))的作用力被迫進(jìn)入皮膚內(nèi)。在一些示例中，深度是物質(zhì)遞送部件(例如插入到皮膚內(nèi)的針或微針的長度)的至少大約65％、至少大約70％、至少大約75％、至少大約80％、至少大約85％、至少大約90％、或至少大約95％，。

本發(fā)明的裝置可以在一些實(shí)施例中提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。例如，能夠使物質(zhì)遞送部件在短的時(shí)間段、和/或高的速度下、和/或高的作用力、和/或高的壓力下移動(dòng)、和/或驅(qū)動(dòng)相對短的物質(zhì)遞送部件例如微插入體和/或微針相對深地進(jìn)入皮膚和/或通過皮膚，和/或上述的任何組合的觸發(fā)機(jī)構(gòu)可以提供顯著的優(yōu)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，這些特征可以提供對物質(zhì)輸送或抽取的更好控制。在一些示例中，可以通過更短的物質(zhì)遞送部件提供更好的機(jī)械穩(wěn)定性(可以避免例如彎曲和/或翹曲)，并且在一些實(shí)施例中設(shè)計(jì)成相對完全地(例如通過它們的幾乎完全整個(gè)長度)驅(qū)動(dòng)到皮膚內(nèi)的相對更短的物質(zhì)遞送部件可以提供穿透的更好控制。如果可以獲得穿透的更好控制，例如在一些示例中也可以獲得更好的輸送或抽取，從而導(dǎo)致更少的疼痛或基本上無痛的部署。

而且，如果物質(zhì)遞送部件用于將物質(zhì)，諸如醫(yī)藥成分輸送到皮膚內(nèi)或通過皮膚，根據(jù)某些實(shí)施例可以提供更精確的輸送。在一些實(shí)施例中，對物質(zhì)遞送部件的插入深度的更精確的控制(例如通過使用設(shè)計(jì)成將物質(zhì)遞送部件基本上完全插入的裝置)產(chǎn)生對由物質(zhì)遞送部件插入到皮膚內(nèi)的醫(yī)藥物質(zhì)的量的更精確控制。而且，在某些實(shí)施例中，微插入件的快速和/或高速、和/或大的作用力和/或壓力施加可以導(dǎo)致更低程度的疼痛或無痛部署。

根據(jù)一組實(shí)施例，在此討論的多個(gè)裝置使用用于將流體輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽取流體的多種技術(shù)，例如與流體遞送件、物質(zhì)輸送部件、微插入件或等等連接。例如，可以使用與在此描述的任何裝置連接的一個(gè)或更多個(gè)針和/或微針、吸濕劑、切割器或其他刺入件、電輔助系統(tǒng)、或等等。這種技術(shù)的附加示例在本文中描述和/或在并入在本文的應(yīng)用中。應(yīng)當(dāng)理解，一般來說，流體可以以各種方式被輸送和/或抽取，并且用于將流體輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽取流體的各種系統(tǒng)和方法在下面討論和/或在并入在本文中的應(yīng)用中。在一組實(shí)施例中，討論了用于刺入皮膚表面或改變皮膚表面以便遞送流體的技術(shù)，例如使用諸如皮下注射針或一個(gè)或更多個(gè)微針的針、施加到皮膚化學(xué)制品(例如穿透增強(qiáng)件)、射流噴射器或如那些在下面討論的其他技術(shù)。

作為一個(gè)示例，在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用例如皮下注射器的針，以便將流體輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽取流體。皮下注射器對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，并且可以在針規(guī)格的范圍商業(yè)獲得。例如，針可以是20－30規(guī)格范圍，或者針可以是32規(guī)格、33規(guī)格、34規(guī)格、等等。

如果存在針，可以是一個(gè)或更多個(gè)針，針可以具有任何合適的尺寸和長度，并且每個(gè)針均可以是實(shí)心的或空心的。針可以具有任何合適的橫截面(例如垂直于穿透方向)，例如圓形、正方形、卵形、橢圓形、長方形、倒圓的長方形、三角形、多邊形、六邊形、不規(guī)則形、等等。例如，針可以具有小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3mm、小于大約2mm、小于大約1mm、小于大約800μm、小于大約600μm、小于大約500μm、小于大約400μm、小于大約300μm、小于大約200μm、小于大約175μm、小于大約150μm、小于大約125μm、小于大約100μm、小于大約75μm、小于大約50μm、小于大約10μm、等等的長度。針還可以具有小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3mm、小于大約2mm、小于大約1mm、小于大約800μm、小于大約600μm、小于大約500μm、小于大約400μm、小于大約300μm、小于大約200μm、小于大約175μm、小于大約150μm、小于大約125μm、小于大約100μm、小于大約75μm、小于大約50μm、小于大約10μm、等等的最大橫截面尺寸。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，針可以具有長方形的橫截面，該長方形的橫截面具有175μm乘以50μm的尺寸。在一組實(shí)施例中，針可以具有至少大約2:1、至少大約3:1、至少大約4:1、至少大約5:1、至少大約7:1、至少大約10:1、至少大約15:1、至少大約20:1、至少大約25:1、至少大約30:1的長度和最大橫截面尺寸的縱橫尺寸比。

在一個(gè)實(shí)施例中，針是微針。典型地，微針將具有小于大約毫米級的平均橫截面尺寸(例如直徑)。可以理解的是如在此描述的對“針”或“微針”的提及通過示例并且僅僅為了容易示出，并且在其他實(shí)施例中，在本文的任何描述中可以存在多個(gè)一個(gè)針和/或微針。

作為一個(gè)示例，可以使用例如在2002年1月1日公開的發(fā)明人為allen等人的發(fā)明名稱為“miconneedledevicesandmethodsofmanufactureandusethereof”的u.s.專利no.6,334,856中的微針來將流體(或其他材料)輸送到受驗(yàn)者和/或從受驗(yàn)者抽取流體(或其他材料)。微針可以是空心的或?qū)嵭牡模⑶铱梢杂扇魏魏线m材料，例如金屬、陶瓷、半導(dǎo)體、有機(jī)物、聚合物、和/或合成物形成。示例包括但不限于醫(yī)療用級別不銹鋼、鈦、鎳、鐵、金、錫、鉻、黃銅、這些或其他金屬的合金、硅樹脂、二氧化硅、和聚合物，聚合物包括羥基酸，例如乳酸和聚乳酸羥基乙酸、聚乙醇酸交酯、聚乳酸-羥基乙酸共聚物，和與聚乙二醇、聚酸酐、聚原酸酯、聚亞氨酯、聚丁酸、聚戊酸、聚丙交己內(nèi)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，可以使用多于一個(gè)的針或微針。例如，可以使用針或微針的陣列，并且針或微針可以以任何合適的構(gòu)造，例如周期性的、任意的等等布置在陣列中。在一些示例中，陣列可以具有3個(gè)或更多個(gè)、4個(gè)或更多個(gè)、5個(gè)或更多個(gè)、6個(gè)或更多個(gè)、10個(gè)或更多個(gè)、15個(gè)或更多個(gè)、20個(gè)或更多個(gè)、35個(gè)或更多個(gè)、50個(gè)或更多個(gè)、100個(gè)或更多個(gè)、或者任何其他合適數(shù)量的針或微針。在一些實(shí)施例中，裝置可以具有至少3個(gè)但不多于5個(gè)針或微針(或其他流體遞送件)，至少6個(gè)但不多于10個(gè)針或微針、或者至少11個(gè)但不多于20針或微針。典型地、微針將具有小于大約微米級的平均橫截面尺寸(例如直徑)。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以相對于用于這些目的的皮膚布置針，在一個(gè)實(shí)施例中包括相對于皮膚表面以不同于90°的一定角度將針引入皮膚內(nèi)，即將一個(gè)或更多個(gè)針以傾斜的方式引入皮膚內(nèi)，從而限定穿透的深度。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，針可以以大約90°的角度進(jìn)入皮膚內(nèi)。

在一些示例中，針(或微針)可以存在于陣列中，該陣列選擇成使得陣列內(nèi)的針的密度在大約0.5針/mm²至大約10針/mm²之間，并在一些示例中，密度可以在大約0.6針/mm²至大約5針/mm²之間、在大約0.8針/mm²至大約3針/mm²之間、在大約1針/mm²至大約2.5針/mm²之間、或等等。在一些示例中，針可以定位在陣列中，從而沒有兩個(gè)針比大約1mm、大約0.9mm、大約0.8mm、大約0.7mm、大約0.6mm、大約0.5mm、大約0.4mm、大約0.3mm、大約0.2mm、大約0.1mm、大約0.05mm、大約0.03mm、大約0.01mm等等更靠近。

在另一組實(shí)施例中，針(或微針)可以選擇成使得針的區(qū)域(通過確定由針在受驗(yàn)者皮膚的表面上的穿透或穿孔區(qū)域而確定)允許流體充分流動(dòng)到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下或從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下充分流出。針可以選擇成具有更小或更大的區(qū)域(或更小或大的直徑)，只要針和皮膚的接觸區(qū)域足以允許從受驗(yàn)者皮膚到裝置的充分的血液流動(dòng)。例如，在某些實(shí)施例中，取決于應(yīng)用，針可以選擇成具有至少大約500nm²、至少大約1,000nm²、至少大約3,000nm²、至少大約10,000nm²、至少大約30,000nm²、至少大約100,000nm²、至少大約300,000nm²、至少大約1μm²、至少大約3μm²、至少大約10μm²、至少大約30μm²、至少大約100μm²、至少大約300μm²、至少大約500μm²、至少大約1,000μm²、至少大約2,000μm²、至少大約2,500μm²、至少大約3,000μm²、至少大約5,000μm²、至少大約8,000μm²、至少大約10,000μm²、至少大約35,000μm²、至少大約100,000μm²、至少大約300,000μm²、至少大約500,000μm²、至少大約800,000μm²、至少大約8,000,000μm²、等等的組合皮膚穿透區(qū)域。

針或微針可以具有任何合適的長度，并且在一些示例中長度可以是取決于應(yīng)用。例如，設(shè)計(jì)成僅僅穿透表皮的針可以比設(shè)計(jì)成還穿透真皮，或者在真皮或皮膚下延伸的針更短。在某些實(shí)施例中，針或微針可以具有對皮膚的最大穿透距離不大于大約3mm、不大于大約2mm、不大于大約1.75mm、不大于大約1.5mm、不大于大約1.25mm、不大于大約1mm、不大于大約900μm、不大于大約800μm、不大于大約750μm、不大于大約600μm、不大于大約500μm、不大于大約400μm、不大于大約300μm、不大于大約200μm、不大于大約175μm、不大于大約150μm、不大于大約125μm、不大于大約100μm、不大于大約75μm、不大于大約50μm。在某些實(shí)施例中，針或微針可以選擇成對皮膚的最大穿透距離為至少大約50μm、至少大約100μm、至少大約300μm、至少大約500μm、至少大約1mm、至少大約2mm、至少大約3mm等等。

在一組實(shí)施例中，針(或微針)可以被施加涂層。例如，針可以被涂覆有當(dāng)針插入皮膚內(nèi)時(shí)的輸送的物質(zhì)。例如，涂層可以包括肝磷脂、抗凝血?jiǎng)⒖寡壮煞帧⒅雇磩⒖菇M胺成分、等等，以便輔助血液從受驗(yàn)者皮膚的流動(dòng)、或者涂層可以包括例如在此描述的藥物或其他治療劑。藥物或其他治療劑可以是用于進(jìn)行局部輸送(例如，在施加被涂覆的針或微針的區(qū)域或附近)的藥物或其他治療劑，和/或藥物或其他治療劑可以是預(yù)期在受驗(yàn)者內(nèi)進(jìn)行系統(tǒng)性輸送的藥物或其他治療劑。

在一個(gè)實(shí)施例中，流體例如通過操作位于注射器上的柱塞而被手動(dòng)地輸送和/或抽出。在另一個(gè)實(shí)施例中，流體可以被機(jī)械地或自動(dòng)地，例如使用柱塞泵或等等輸送到皮膚和/或從皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出。流體也可以使用例如那些在此描述的真空抽出。例如，可以以與體液流體連通方式將真空施加到導(dǎo)管，例如針，以便從皮膚抽取流體的至少一部分。在又一個(gè)實(shí)施例中，流體利用毛細(xì)作用(例如利用具有恰當(dāng)窄內(nèi)徑的微流體通道或皮下注射用針)抽取。在再一個(gè)實(shí)施例中，可以施加壓力以便迫使流體從針流出。

如另一個(gè)示例所述，可以使用加壓流體，例如射流噴射器或“無針注射器”以便將流體或其他材料輸送到皮膚內(nèi)和/或通過皮膚。典型地，這種裝置產(chǎn)生將材料驅(qū)動(dòng)到皮膚內(nèi)的液體或粉末(例如生物適應(yīng)液體，例如鹽水)的高壓“射流”，并且穿透的深度可以被控制，例如通過控制射流的壓力。壓力可以來源于任何合適的源，例如標(biāo)準(zhǔn)氣缸或氣體套筒。這種裝置的非限定示例可以在1978年8月1日公開發(fā)明人為ismach的發(fā)明名稱為“hydraulicallypoweredhypodermicinjectorwithadaptorsforreducingandincreasingfluidinjectionforce”u.s.專利no.:4,103,684看到。可以例如使用來源于例如氣缸或氣體套筒的壓縮空氣或氣體獲得液體的加壓。

在一些實(shí)施例中，流體可以使用施加到皮膚表面或緊鄰皮膚的吸濕劑抽取流體。例如，在此描述的裝置可以包含吸濕劑。在一些示例中，可以施加壓力來將吸濕劑驅(qū)動(dòng)到皮膚內(nèi)。典型地，吸濕劑能夠例如通過吸收或吸附從周圍環(huán)境中吸收水。吸濕劑的非限定示例包括糖、蜂蜜、甘油、乙醇、甲醇、硫磺酸、甲基苯丙胺、碘酒、多種氯化物和鹽酸鹽和氫氧化物鹽，和多種其他物質(zhì)。其他示例包括但不限于氯化鋅、氯化鈣、氫氧化鉀，或氫氧化鈉。在一些示例中，取決于應(yīng)用，可以基于吸濕劑對受驗(yàn)者皮膚的物理或化學(xué)性質(zhì)，例如惰性或生物相容性來選擇合適的吸濕劑。

在一些示例中，裝置可以包括能夠切開或刺入皮膚表面的切割器。切割器可以包括能夠形成流體可以通過其輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出流體的通路的任何機(jī)構(gòu)。例如，切割器可以包括皮下注射器針頭、刀片(例如手術(shù)刀片、鋸齒形刀片等)、刺入件(例如柳葉刀或?qū)嵭幕蚩招尼?、或等等，其可以被施加到皮膚以形成用于輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出流體的合適導(dǎo)管。在一個(gè)實(shí)施例中，切割器用于形成這樣的通路并且移除，然后流體可以經(jīng)過該通路被輸送和/或被抽取。在另一個(gè)實(shí)施例中，切割器保持就位在皮膚內(nèi)，并且流體可以在切割器內(nèi)通過導(dǎo)管被輸送和/或抽取。

在一些實(shí)施例中，流體可以使用電荷被輸送和/或抽取。例如，可以使用反向電離子透入療法。不希望受任何理論束縛，反向電離子透入療法使用小電流來驅(qū)動(dòng)帶電超極化成分穿過皮膚。因?yàn)槠つw在生理ph值下被負(fù)向充電，它作為對陽離子的選擇性滲透薄膜，并且穿過皮膚的帶相反電荷離子的通路引導(dǎo)電滲溶劑流，該電滲溶劑流可以沿陽極到陰極的方向承載中性分子。在電滲溶劑流中的成分可以被分析為在此其他內(nèi)容中描述的。在一些示例中，反向電離子透入療法裝置可以包括陽極單體和陰極單體，每個(gè)單體接觸皮膚。陽極單體可以填充有例如具有大于4的ph值緩沖水溶液(例如水性tris緩沖液)和電解液(例如氯化鈉)。陰極單體可以填充有水緩沖液。作為一個(gè)示例，第一電極(例如陽極)可以被插入陽極單體內(nèi)，第二電極(例如陰極)可以被插入陰極單體內(nèi)。在一些實(shí)施例中，電極不直接接觸皮膚。

可以施加電流來引導(dǎo)反向電離子透入療法，藉此從皮膚抽取流體。施加的電流例如可以大于0.01ma、大于0.03ma、大于0.1ma、大于0.3ma、大于0.5ma，或大于1ma。應(yīng)當(dāng)理解的是也可以使用這些范圍以外的電流。電流可以施加一段時(shí)間。例如，電流可以被施加大于30秒、大于1分鐘、大于5分鐘、大于30分鐘、大于1小時(shí)、大于2小時(shí)，或大于5小時(shí)。應(yīng)當(dāng)理解的是也可以使用這些范圍以外的時(shí)間。

在一組實(shí)施例中，裝置可以包括用于切除皮膚的器件。不希望受任何理論束縛，可以相信的是切除包括移除角質(zhì)層的微小片(即切除形成微孔)，因此允許接近體液。在一些示例中，可以使用熱、射頻、和/或激光電能用于切除。在一些示例中，可以使用熱元件來施加熱燒蝕。可以使用能夠加熱水和/或組織的頻率和能量來進(jìn)行射頻消融。也可以使用激光來照射皮膚上的位置來移除一部分。在一些實(shí)施例中，可以以脈沖形式施加熱量，從而存在基本上垂直于皮膚表面的陡的溫度梯度。例如，可以施加至少100℃、至少200℃、至少300℃、至少400℃的溫度小于1秒、小于0.1秒、小于0.01秒、小于0.005秒，或小于0.001秒。

在一些實(shí)施例中，裝置可以包括用于采集實(shí)心組織樣品的機(jī)構(gòu)。例如，固體組織樣品可以通過例如刮擦皮膚或切開一部分的方法獲得。刮擦可以包括反復(fù)作用，藉此儀器沿著兩個(gè)或更多個(gè)方向沿皮膚表面進(jìn)行刮擦。刮擦還可以通過旋轉(zhuǎn)作用，例如平行于皮膚表面并且沿一個(gè)方向(即，利用壓棍)，或者平行于皮膚表面并且以圓形方式(即，利用鉆孔儀器)完成。切割機(jī)構(gòu)可以包括能夠進(jìn)行一個(gè)或更多個(gè)切口的刀片和用于移除組織的一部分(例如，通過抽吸或機(jī)械拾取)的機(jī)構(gòu)或者可以使用鉗機(jī)構(gòu)來切出組織的一部分。切割機(jī)構(gòu)還可以通過去芯動(dòng)作作用。例如，空心的圓筒形裝置可以刺入皮膚內(nèi)，從而可以移除組織的圓柱形芯。固體樣品可以直接被分析或者可以在分析之前被液化。液化可包括通過有機(jī)溶劑、酶溶劑、表面活性劑等處理。

在一些方面，裝置還可以包括真空源。在一些示例中，真空源是裝置內(nèi)的自給的真空源，即在裝置的從皮膚和/或皮膚下抽出血液或細(xì)胞間質(zhì)流體的使用期間，裝置不必連接到外部真空源(例如室內(nèi)真空)。例如，在一組實(shí)施例中，真空源可以包括真空腔室，該真空腔室在血液(或其他流體)被抽入裝置內(nèi)之前具有小于大氣壓力的壓力，即真空腔室處于“負(fù)壓”(也就是說，相對于大氣壓力是負(fù)的)或真空壓力(或剛好具有“真空”)。例如，真空腔室中的真空可以為至少大約50mmhg、至少大約100mmhg、至少大約150mmhg、至少大約200mmhg、至少大約250mmhg、至少大約300mmhg、至少大約350mmhg、至少大約400mmhg、至少大約450mmhg、至少大約500mmhg、至少大約550mmhg、至少大約600mmhg、至少大約650mmhg、至少大約700mmhg，或至少大約750mmhg，即低于大氣壓力。因此，真空內(nèi)的壓力處于相對于大氣壓力的“減小壓力”，例如真空腔室是減小的壓力腔室。然而，在其他實(shí)施例中，應(yīng)當(dāng)理解的是可以使用其他壓力和/或可以使用不同方法來產(chǎn)生(大于或小于大氣壓力的)其他壓力。作為非限定示例，可以使用外部真空或機(jī)械裝置作為真空源；在此詳細(xì)討論各個(gè)附加的示例。

在一些實(shí)施例中，流體可以使用真空從皮膚和/或皮膚下抽出。真空可以是外部真空源，和/或可以是裝置內(nèi)的自給真空源。例如，至少大約50mmhg、至少大約100mmhg、至少大約150mmhg、至少大約200mmhg、至少大約250mmhg、至少大約300mmhg、至少大約350mmhg、至少大約400mmhg、至少大約450mmhg、至少大約500mmhg、至少大約550mmhg、至少大約600mmhg、至少大約650mmhg、至少大約700mmhg，或至少大約750mmhg的真空可以被施加到皮膚。如在此使用的，“真空”指的是低于大氣壓力的壓力。

如提及的，可以使用任何真空源。例如，裝置可以包括內(nèi)部真空源，和/或可連接到裝置外部的真空源，例如真空泵或外部(線)真空源。在一些示例中，可手動(dòng)地形成真空，例如通過操作注射泵、柱塞、或等等，或者可以機(jī)械地或自動(dòng)地例如使用柱塞泵、注射器、球形物、文丘里管、手動(dòng)(嘴)吸口等或者等等來形成低壓。

作為一個(gè)特定的非限定示例，在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用裝置來利用真空，而沒有外部動(dòng)力和/或真空源來抽取流體。可以使用真空的這種裝置的示例包括皮膚補(bǔ)片、條、帶、繃帶、或等等。例如，皮膚補(bǔ)片可以接觸受驗(yàn)者皮膚，并且通過皮膚補(bǔ)片或其他裝置的一部分的形狀的改變形成的真空(例如使用形狀記憶聚合物)，可以用來將流體輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽取流體。作為一個(gè)特定示例，形狀記憶聚合物可以在第一溫度下(例如室溫下)成形為扁平的，但是在第二溫度(例如體溫)下彎曲，并且當(dāng)施加到皮膚時(shí)，形狀記憶聚合物可以從扁平形狀改變?yōu)閺澢螤睿宕藦亩婵铡Ｗ鳛榱硪粋€(gè)示例，可以使用機(jī)械裝置，例如彈簧、盤管、膨脹的泡沫(例如從壓縮狀態(tài))來形成真空，形狀記憶聚合物、形狀記憶金屬、或等等在施加到受驗(yàn)者時(shí)可以儲存在壓縮或纏繞狀態(tài)，然后釋放(例如解開纏繞、解壓縮等)以機(jī)械地形成真空。在一些實(shí)施例中，可使用裝置來自動(dòng)地形成真空，一旦被致動(dòng)，不需要通過使用者的任何外部控制。

因此，在一些示例中，裝置是與合適的真空源(例如預(yù)排空的真空腔室)“預(yù)包裝”在一起，例如，在一個(gè)實(shí)施例中，裝置可以施加到皮膚并且在一些方式中致動(dòng)以形成和/或接近真空源。在另一個(gè)示例中，可以使用化學(xué)反應(yīng)，例如其中產(chǎn)生氣體的反應(yīng)來形成真空，該反應(yīng)可以被利用以提供機(jī)械作用力來形成真空。在又一個(gè)示例中，裝置的部件能夠在沒有機(jī)械作用力的情況下形成真空。在另一個(gè)示例中，裝置可以包括自給真空致動(dòng)器，例如化學(xué)反應(yīng)劑、可變形結(jié)構(gòu)、彈簧、柱塞等。

在一組實(shí)施例中，裝置能夠形成壓差(例如真空)。例如，裝置可以包含壓差腔室，例如真空腔室或加壓腔室，該壓差腔室可以用于形成壓差。壓差可以通過壓力調(diào)節(jié)器形成。如在此使用的，“壓力調(diào)節(jié)器”是能夠在兩個(gè)或更多個(gè)位置之間形成壓差的壓力控制器部件或系統(tǒng)。根據(jù)如在此討論的本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，壓差應(yīng)當(dāng)至少足以推動(dòng)或移動(dòng)流體或其他材料，并且在兩個(gè)或更多個(gè)位置處的絕對壓力不是重要的，只要它們的壓差是合適的，并且它們的絕對值對于在此討論的目的是合理的。例如，壓力調(diào)節(jié)器可以在一個(gè)位置處，相對于在另一個(gè)位置處的低壓(大氣壓力或一些其他壓力)產(chǎn)生高于大氣壓力的壓力，其中在壓力之間的壓差足以推動(dòng)或使根據(jù)本發(fā)明的流體運(yùn)動(dòng)。在另一個(gè)示例中，調(diào)節(jié)器或控制器將涉及低于在一個(gè)位置中的大氣壓力(真空)的壓力，和在另一個(gè)位置處的較高的壓力(大氣壓力或不同的壓力)，其中在壓力之間的壓差足以推動(dòng)或使根據(jù)本發(fā)明的流體運(yùn)動(dòng)。無論在本文中在哪使用“真空”或“壓力”，應(yīng)當(dāng)理解的是也可以實(shí)施為相反的，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的，即可以在多種條件下由壓力腔室來替換真空腔室，以便形成適合于推動(dòng)流體或其他材料運(yùn)動(dòng)的壓差。

壓力調(diào)節(jié)器可以是真空外部源(例如實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)務(wù)所、醫(yī)院等室內(nèi)真空管線或外部真空泵)、機(jī)械裝置、真空腔室、預(yù)包裝真空腔室、加壓腔室、或等等。在一些示例中，可以手動(dòng)地、例如通過操作注射器泵、柱塞、或等等形成真空，或者可以機(jī)械地或自動(dòng)地、例如使用柱塞泵、注射器、球、文丘里管、手動(dòng)(嘴)吸口等、或等等形成低壓。在一些實(shí)施例中可以使用真空腔室，其中裝置包括例如其中存在真空或可以形成真空(例如可變的真空腔室、將影響真空或壓力的容積的改變)的區(qū)域。真空腔室可以包括預(yù)排空(即預(yù)包裝)腔室或區(qū)域，和/或自給致動(dòng)器。“自給”真空(或壓力)調(diào)節(jié)器意味著該“自給”真空(或壓力)調(diào)節(jié)器與裝置(例如在裝置上或之內(nèi))結(jié)合，例如限定裝置的整體部分的“自給”真空(或壓力)調(diào)節(jié)器，或者分離部件，該分離部件構(gòu)成為或布置成能具體地連接到特定裝置以便形成壓差(即不是連接到真空的外部源，例如醫(yī)院的、醫(yī)務(wù)所的、或者實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)真空管線、或者適合于一般使用的真空泵)。在一些實(shí)施例中，自給真空源可以以一些方式被致動(dòng)，以便在裝置內(nèi)形成真空。例如，自給真空源可以包括柱塞、注射器、機(jī)械裝置例如能夠在裝置內(nèi)形成真空的真空泵，和/或化學(xué)或其他反應(yīng)劑、該化學(xué)或其他反應(yīng)劑能反應(yīng)以在由反應(yīng)劑驅(qū)動(dòng)的機(jī)械或其他器件的輔助下增加或減小壓力，可以形成與壓力調(diào)節(jié)器相關(guān)的壓差。化學(xué)反應(yīng)還可以在基于其化學(xué)反應(yīng)本身的壓力變化下或沒有該壓力變化下驅(qū)動(dòng)機(jī)械致動(dòng)。自給真空源還可以包括可膨脹的泡沫、形狀記憶材料或等等。

本發(fā)明的自給真空或壓力調(diào)節(jié)器的一個(gè)種類包括自給的輔助調(diào)節(jié)器。這些自給真空或壓力調(diào)節(jié)器是這樣的調(diào)節(jié)器，即在致動(dòng)時(shí)(例如按鈕的推動(dòng)、或者在例如從包裝移除或抵靠皮膚推動(dòng)裝置時(shí)自動(dòng)致動(dòng)的調(diào)節(jié)器，形成與裝置結(jié)合的真空或壓力，其中使腔室加壓或排空的作用力與致動(dòng)力不同。自給的輔助調(diào)節(jié)器的示例包括通過由致動(dòng)器觸發(fā)的彈簧驅(qū)動(dòng)而膨脹來進(jìn)行排空、在致動(dòng)時(shí)釋放形狀記憶材料或可膨脹材料、在致動(dòng)時(shí)啟動(dòng)化學(xué)反應(yīng)、或等等的腔室。

本發(fā)明的自給真空或壓力調(diào)節(jié)器的另一個(gè)種類是這樣的裝置，該裝置不必預(yù)與壓力或真空預(yù)包裝，但是可以被例如在使用之前由受驗(yàn)者、醫(yī)院或醫(yī)療診所的醫(yī)護(hù)人員，例如通過將裝置的腔室連接到真空或壓力源來進(jìn)行加壓或排空。例如，受驗(yàn)者或另一個(gè)人可以例如就在使用之前致動(dòng)裝置來在裝置內(nèi)形成壓力或真空。

真空或壓力調(diào)節(jié)器可以是當(dāng)使用時(shí)在裝置中(即，裝置可以被提供準(zhǔn)備用于由受驗(yàn)者或?qū)I(yè)人員利用裝置上或裝置中的排空區(qū)域,而不需要任何致動(dòng)來形成最初的真空)“預(yù)包裝的”壓力或真空腔室。預(yù)包裝的壓力或真空腔室調(diào)節(jié)器可以例如是在制造時(shí)(相對于大氣壓力)排空的區(qū)域和/或在被受驗(yàn)者或?qū)I(yè)人員使用的位置之前的某些位置處。例如，腔室在制造時(shí)，或者在制造之后但是在將裝置輸送到使用者、例如醫(yī)護(hù)人員或受驗(yàn)者之前被排空。例如，在一些實(shí)施例中，裝置包含具有低于大氣壓力的至少大約50mmhg、至少大約100mmhg、至少大約150mmhg、至少大約200mmhg、至少大約250mmhg、至少大約300mmhg、至少大約350mmhg、至少大約400mmhg、至少大約450mmhg、至少大約500mmhg、至少大約550mmhg、至少大約600mmhg、至少大約650mmhg、至少大約700mmhg，或至少大約750mmhg的真空的真空腔室。

在一組實(shí)施例中，本發(fā)明的裝置可以不具有外部動(dòng)力和/或真空源。在一些示例中，裝置被合適的真空源“預(yù)加載”，例如在一個(gè)實(shí)施例中，裝置可以被施加到皮膚并且以某些方式致動(dòng)來形成和/或接近真空源。作為一個(gè)示例，本發(fā)明的裝置可以接觸受驗(yàn)者皮膚，并且真空通過裝置的一部分的形狀改變(例如使用形狀記憶聚合物)形成，或者裝置可以包含一個(gè)或更多個(gè)密封的、自給的真空腔室，在該真空腔室中密封件以某些方式被刺破以便形成真空。例如，在刺破密封件時(shí)，真空腔室可以與一個(gè)或更多個(gè)針流體連通，該一個(gè)或更多個(gè)針可以用來使皮膚朝著裝置運(yùn)動(dòng)，從皮膚和/或皮膚下抽取流體、或等等。

作為一個(gè)示例，形狀記憶聚合物可以成形為在第一溫度(例如室溫)下是扁平的，但是在第二溫度(例如體溫)下是彎曲的，并且當(dāng)施加到皮膚時(shí)，形狀記憶聚合物可以從扁平形狀改變到彎曲形狀，藉此形成真空。作為另一個(gè)示例，可以使用機(jī)械裝置來形成真空。例如，彈簧、盤管、膨脹泡沫(例如從壓縮狀態(tài))、形狀記憶聚合物、形狀記憶金屬、或等等在施加到受驗(yàn)者時(shí)可以以壓縮或卷繞的方式被儲存，在施加到受驗(yàn)者時(shí)被釋放，然后釋放(例如解開卷繞、解壓縮等)以便機(jī)械地形成真空。形狀記憶聚合物和金屬的非限定示例包括鎳、低聚(ε-己內(nèi)酯)二醇和可結(jié)晶的低聚(ρ-二氧雜環(huán)己酮)二醇的合成物、或者低聚(ε-己內(nèi)酯)二甲基丙烯酸酯和丙烯酸丁酯的合成物。

在另一個(gè)示例中，可以使用化學(xué)反應(yīng)，例如其中產(chǎn)生氣體的反應(yīng)來形成真空，該反應(yīng)可以被利用來提供機(jī)械作用力以形成真空。在一些實(shí)施例中，裝置一旦被致動(dòng)可以自動(dòng)地用來形成真空，而不需要通過使用者的任何外部控制。

在一組實(shí)施例中，裝置包含真空腔室，該真空腔室還用作接納從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽取到裝置內(nèi)的血液、細(xì)胞間質(zhì)流體、或其他流體的儲存腔室。例如，從受驗(yàn)者通過或經(jīng)由流體遞送件抽取的血液由于其負(fù)壓(即，因?yàn)榍皇揖哂行∮诖髿鈮毫Φ膬?nèi)部壓力)可以進(jìn)入真空腔室，并且可選擇地儲存在真空腔室內(nèi)用于后來使用。圖3示出了一個(gè)非限定示例。在該附圖中，裝置600包括真空腔室610，該真空腔室連接到流體遞送件620(該流體遞送件可以例如是一個(gè)多個(gè)針或微針)。在致動(dòng)真空腔室610(例如使用致動(dòng)器660，如下面討論的)時(shí)，真空腔室610可以放置成與流體遞送件620流體連通。因此，例如由于真空腔室610內(nèi)的內(nèi)部壓力，流體遞送件620可以引起施加到受驗(yàn)者皮膚的負(fù)壓。因此，從皮膚和/或皮膚下經(jīng)由流體遞送件抽取的流體(例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體)，例如通過導(dǎo)管612可以被抽取到裝置內(nèi)并且到真空腔室610內(nèi)。然后，通過裝置收集的流體可以在裝置內(nèi)被分析或從裝置中移除用于分析、儲存等。

然而，在另一組實(shí)施例中，裝置可以包括分離的真空腔室和儲存腔室(即，儲存流體，例如從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽取的血液或細(xì)胞間質(zhì)流體的腔室)。真空腔室和儲存腔室可以流體連通，并且可以具有任何合適的布置。在一些實(shí)施例中，可以使用從真空腔室的真空來至少部分地從皮膚和/或皮膚下抽取流體，然后引導(dǎo)到儲存腔室內(nèi)，例如用于后來的分析或使用，例如如下面討論的。作為一個(gè)示例，血液被抽取到裝置內(nèi)，朝著真空腔室流動(dòng)，但是血液(或其他流體)可以阻止進(jìn)入真空腔室。例如，在某些實(shí)施例中，可以使用氣體可透過的材料(但液體例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體不能透過)。例如，材料可以是薄膜，例如具有合適的多孔性、多孔結(jié)構(gòu)、多孔陶瓷玻璃料的親水或輸水薄膜，可溶解的界面(例如由鹽或聚合物等形成)，或等等。

圖4示出了一個(gè)非限定示例。在該附圖中，裝置600包括真空腔室610和儲存腔室615。真空腔室610可以放置成經(jīng)由導(dǎo)管612與儲存腔室615流體連通。該導(dǎo)管包含材料614。在該示例中，材料614可以是氣體可透過(但液體不可透過)的任何材料，例如材料614可以是例如具有多孔性的親水薄膜或輸水薄膜的薄膜，其中多孔性允許發(fā)生氣體交換，但是不允許從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽取的血液或細(xì)胞間質(zhì)流體通過。當(dāng)裝置600使用致動(dòng)器660被致動(dòng)時(shí)，因?yàn)閬碜哉婵涨皇?10的內(nèi)部真空壓力，經(jīng)由導(dǎo)管661流動(dòng)通過流體遞送件620進(jìn)入收集腔室615的血液(或其他流體)由于氣體可透過材料614，因而不完全地被材料614阻止。然而，由于材料614，血液(或其他流體)被阻止進(jìn)入真空腔室610，而是保留在儲存腔室615內(nèi)，例如用于后來分析或使用。

可以使用針(或其他流體遞送件)用于將從受驗(yàn)者抽取的流體或其他材料輸送到例如皮膚和/或皮膚下和/或從受驗(yàn)者抽取流體或其他材料。例如，在某些示例中，在接納血液或其他體液(例如細(xì)胞間質(zhì)流體)之前，可以使用具有小于大氣壓力的減小壓力或內(nèi)部壓力的真空腔室，以便在針(或其他流體遞送件)已經(jīng)刺入皮膚之后輔助流體從皮膚的抽取。從皮膚和/或皮膚下抽取的流體可以收集在真空腔室中和/或儲存腔室中。儲存腔室可以使用氣體可穿透薄膜(例如血液或其他體液基本上不可滲透的薄膜)、親水薄膜、輸水薄膜、多孔結(jié)構(gòu)、可溶解界面、或等等，例如如在此討論的與分離腔室分離。

在一些實(shí)施例中，可以使用流動(dòng)控制器來控制血液(或其他流體，例如細(xì)胞間質(zhì)流體)流入儲存腔室的流動(dòng)。流動(dòng)控制器可以被手動(dòng)地和/或自動(dòng)地控制以便控制血液的流動(dòng)。在某些示例中，流動(dòng)控制器可以在某特定量或容積的流體已經(jīng)進(jìn)入儲存腔室時(shí)致動(dòng)或不致動(dòng)。例如，流動(dòng)控制器可以在預(yù)定量或容積的血液已經(jīng)進(jìn)入儲存腔室之后停止血液的流動(dòng)，和/或流動(dòng)控制器能夠控制儲存腔室的內(nèi)部壓力至例如特定水平，例如預(yù)定水平。用于裝置的合適的流動(dòng)控制器的示例包括但不限于薄膜、閥、可溶解的界面、閘門或等等。

現(xiàn)在參考圖5示出流動(dòng)控制器的一個(gè)非限定示例。在該示例附圖中，裝置600包括真空腔室610和儲存腔室615。由于流動(dòng)控制器645存在于導(dǎo)管611內(nèi)，因而經(jīng)由流體遞送件620的流體進(jìn)入裝置600被阻止進(jìn)入儲存腔室615。然而，在合適的條件下，流動(dòng)控制器645可以被打開，籍此允許至少一些流體進(jìn)入儲存腔室615。在一些示例中，例如，儲存腔室615還包含至少部分的真空，雖然該真空可以大于或小于腔室610內(nèi)的壓力。在其他實(shí)施例中，流動(dòng)控制器645可以被初始地打開，或者可在外部控制(例如經(jīng)由致動(dòng)器)，或等等。在某些示例中，流動(dòng)控制器可以控制流體進(jìn)入裝置內(nèi)的流動(dòng)，從而在收集之后，至少一些真空仍存在于裝置中。

因此，在一些示例中，裝置可以被構(gòu)造成并且布置成從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下重復(fù)地獲得可控量的流體，例如可控量或容積的血液或細(xì)胞間質(zhì)流體。可以控制從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下重復(fù)地獲得的流體量，例如，使用流動(dòng)控制器、氣體可透過但液體不可透過的材料、薄膜、閥、泵、閘門、微流體系統(tǒng)，或等等，如在此討論的。尤其是，應(yīng)當(dāng)注意的是從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下獲得的血液或其他流體的容積不必嚴(yán)格地根據(jù)裝置內(nèi)的初始真空壓力或容積而定。例如，流動(dòng)控制器可以被初始地打開(例如手動(dòng)地、自動(dòng)地、電動(dòng)地、等)，以便允許流體開始進(jìn)入裝置；并且當(dāng)達(dá)到預(yù)定條件時(shí)(例如當(dāng)特定容積或量的血液或細(xì)胞間質(zhì)流體已經(jīng)進(jìn)入裝置時(shí))，流動(dòng)控制器可以在該位置處被關(guān)閉，即使一些真空保留在裝置內(nèi)。在一些示例中，該流體的控制允許從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下重復(fù)地獲得流體的量在很大程度上被控制。例如，在一組實(shí)施例中，從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽出的流體的量在很大程度上可以被控制為小于大約1ml、小于大約300微升、小于大約100微升、小于大約30微升、小于大約10微升、小于大約3微升、小于大約1微升等。

本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的進(jìn)一步示例在圖7和8中示出。在圖7中，裝置500被示出。在該示例中，裝置500包括支承結(jié)構(gòu)501、用于將裝置粘合到皮膚的粘合劑502、和流體遞送件系統(tǒng)503。在該附圖中，流體遞送件系統(tǒng)503包括多個(gè)微針505，盡管也可以使用在此討論的其他流體遞送件。微針505容納于凹槽508內(nèi)。圖7還示出了真空腔室513，該真空腔室在該示例中被自給在裝置500內(nèi)。真空腔室513經(jīng)由例如由控制器或致動(dòng)器控制的通道511與凹槽508流體連通。致動(dòng)器560在裝置500的頂部處示出。致動(dòng)器560可以例如是按鈕、開關(guān)、桿、滑動(dòng)件、轉(zhuǎn)盤，等，并且當(dāng)裝置被放置在皮膚上時(shí)，可以導(dǎo)致微針505朝著皮膚的運(yùn)動(dòng)。例如，微針可以機(jī)械地(例如壓縮彈簧、belleville彈簧等)、電動(dòng)地(例如利用伺服機(jī)構(gòu)，該伺服機(jī)構(gòu)可以是計(jì)算機(jī)控制的)、氣動(dòng)地等運(yùn)動(dòng)。在一些示例中，致動(dòng)器560(或其他致動(dòng)器)可以用于使微針從皮膚中抽取，和/或微針在將流體輸送到受驗(yàn)者和/或從受驗(yàn)者抽取流體之后可以自動(dòng)地抽取，例如不需要任何由受驗(yàn)者或者由另一人的干涉。這種技術(shù)的非限定示例在下面詳細(xì)討論。

另一個(gè)示例參考圖8示出。在該附圖中，裝置500包括支承結(jié)構(gòu)501、用于用于將裝置粘合到皮膚的粘合劑502、和流體遞送件系統(tǒng)503。在圖8中，流體遞送件系統(tǒng)503包括位于凹槽508內(nèi)的多個(gè)微針505，盡管也可以使用在此討論的其他流體遞送件。致動(dòng)器560在裝置500的頂部處示出。致動(dòng)器560可以例如是按鈕、開關(guān)、桿、滑動(dòng)件、轉(zhuǎn)盤，等，并且當(dāng)裝置被放置在皮膚上時(shí)，可以導(dǎo)致微針505朝著皮膚運(yùn)動(dòng)。例如，微針可以經(jīng)由部件584(例如柱塞、螺釘、機(jī)械連桿等)機(jī)械地(例如壓縮彈簧、belleville彈簧等)、電動(dòng)地(例如利用伺服機(jī)構(gòu)，該伺服機(jī)構(gòu)可以是計(jì)算機(jī)控制的)、氣動(dòng)地等運(yùn)動(dòng)。在一些示例中，致動(dòng)器560還能夠在使用之后、例如在將流體輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽取流體之后抽取微針。

在該附圖中，腔室513是自給的真空腔室。真空腔室513經(jīng)由例如如由控制器或致動(dòng)器控制的通道511與凹槽508流體連通。圖8所示的是流體儲存器540，該流體儲存器540可以包含流體，例如抗凝血?jiǎng)Ａ黧w可以被引入血液、細(xì)胞間質(zhì)流體內(nèi)，或從皮膚和/或皮膚下抽取的任何流體內(nèi)。對從流體儲存器的流體流動(dòng)的控制可以是一個(gè)或更多個(gè)合適的流體控制件，例如泵、噴嘴、閥，或等等，例如圖8中的泵541。

在某些實(shí)施例中，流體遞送件可以緊固到支承結(jié)構(gòu)上。在一些示例中，支承結(jié)構(gòu)可以將流體遞送件帶到皮膚，并且在某些實(shí)施例中，將流體插入件插入皮膚內(nèi)。例如，流體遞送件可以經(jīng)由柱塞、螺桿、機(jī)械連桿等機(jī)械地、電動(dòng)地(例如利用伺服機(jī)構(gòu)，該伺服機(jī)構(gòu)可以是計(jì)算機(jī)控制的)、氣動(dòng)地等運(yùn)動(dòng)。在一組實(shí)施例中，支承結(jié)構(gòu)可以以至少大約0.1cm/s、至少大約0.3cm/s、至少大約1cm/s、至少大約3cm/s、至少大約10cm/s、至少大約30cm/s、至少大約1m/s、至少大約2m/s、至少大約3m/s、至少大約4m/s、至少大約5m/s、至少大約6m/s、至少大約7m/s、至少大約8m/s、至少大約9m/s、至少大約10m/s、至少大約12m/s等的速度在流體遞送件初始地接觸皮膚的位置處將流體遞送件插入皮膚內(nèi)。不希望受任何理論約束，可以相信的是相對更快的插入速度可以增加流體遞送件穿透皮膚的能力(而沒有使皮膚變形或引起皮膚響應(yīng)運(yùn)動(dòng))，和/或減小將流體遞送件施加到皮膚感覺的疼痛程度。可以使用控制到皮膚的穿透速度的任何合適的方法，包括那些在此描述的。

如提及的，在一些實(shí)施例中，血液、細(xì)胞間質(zhì)流體，或其他體液可以儲存在裝置內(nèi)用于以后的使用和/或分析。例如，裝置可以被附接到合適的外部設(shè)備，該外部設(shè)備能夠分析裝置的一部分(例如包含流體)，和/或外部設(shè)備可以從裝置移除血液、細(xì)胞間質(zhì)流體、或其他流體的至少一些用于以后的分析和/或儲存。然而，在一些示例中，可以通過裝置自身，例如使用裝置內(nèi)包含的一個(gè)或更多個(gè)傳感器等進(jìn)行至少一些分析。

例如，如下面詳細(xì)討論的，在一些示例中，儲存腔室可以包含能夠與存在于進(jìn)入裝置的血液(或其他流體，例如細(xì)胞間質(zhì)流體)中懸浮的分析物反應(yīng)的反應(yīng)劑或反應(yīng)個(gè)體，在一些示例中，可以確定反應(yīng)個(gè)體，以便確定分析物。在一些示例中，確定可以在裝置的外部進(jìn)行，例如通過確定顏色變化或熒光性改變等。確定可以通過人、或通過能夠分析裝置的至少一部分的外部設(shè)備進(jìn)行。在一些示例中，可以在不需要從裝置，例如從儲存腔室移除血液或細(xì)胞間質(zhì)流體的情況下進(jìn)行確定。(然而，在其他示例中，血液或其他流體可以在被分析之前首先從裝置中移除)。例如，裝置可以包括一個(gè)或更多個(gè)傳感器(例如，離子傳感器，例如k⁺傳感器、色度傳感器、熒光傳感器等)，和/或包含允許光穿透裝置的“窗口”。該窗口可以由玻璃、塑料等形成，并且可以取決于被確定的分析物或條件，選擇成對一種合適的波長或合適波長范圍至少部分地透射。作為一個(gè)特定示例，整個(gè)裝置(或其部分)可以安裝在外部設(shè)備中，并且來自外部設(shè)備的光可以穿過或以其它方式與裝置的至少一部分相互作用(例如，經(jīng)由裝置反射或折射)，以便確定分析物和/或反應(yīng)個(gè)體。

在一個(gè)方面，裝置可以與能夠確定包含在裝置中例如儲存腔室內(nèi)(如在此討論的)的流體內(nèi)中所包括的分析物的外部設(shè)備連接。例如，裝置可以安裝在外部保持架上，裝置可以包括用于將流體遞送離開裝置的端口，裝置可以包括用于探查包含于裝置內(nèi)的流體的窗口，或等等。示例可以參見2010年5月13日提交的發(fā)明名稱為“samplingdeviceinterfaces”的u.s.臨時(shí)專利申請系列號61/334,529；和同一日提交的發(fā)明名稱為“samplingdeviceinterfaces”的u.s.專利申請，每個(gè)申請通過引用而整體并入。

因此，在某些實(shí)施例中，裝置可以包含能夠確定從皮膚移除的流體的部分。例如，裝置的一部分可以包含傳感器、或反應(yīng)劑，該反應(yīng)劑能夠與包含于或懸浮于從受驗(yàn)者皮膚抽取的流體內(nèi)的分析物相互作用，例如用于疾病狀態(tài)的標(biāo)記。傳感器可以嵌入裝置內(nèi)或整體連接到裝置，或者遙控定位，但是與裝置物理、電、和/或光連接，從而能夠感測裝置內(nèi)的腔室或來自裝置的流體。例如，傳感器可以與從受驗(yàn)者抽出的流體流體經(jīng)由微流體通道、分析腔室等直接地流體連通。傳感器能夠感測分析物，例如懸浮于從受驗(yàn)者抽出的流體中的分析物。例如，傳感器可以不與裝置形成任何物理連接，但是可以定位成檢測電磁輻射，例如紅外線、紫外線或朝著裝置的一部分例如裝置內(nèi)的腔室引導(dǎo)的可見光的相互作用的結(jié)果。作為另一個(gè)示例，傳感器定位在裝置上或裝置內(nèi)，并且可以通過光學(xué)連接到腔室而感測腔室中的活動(dòng)。還可以提供感測連通，其中腔室與傳感器流體地、光學(xué)地或視覺地、熱、氣動(dòng)地、電或等等連通，從而能夠感測腔室的條件。作為一個(gè)示例，傳感器可以定位在腔室的下游、例如微流體通道的通道內(nèi)、外部設(shè)備上，或等等。

因此，本發(fā)明在某些實(shí)施例中提供能夠確定分析物的傳感器。取決于實(shí)施例，這種確定可以在皮膚內(nèi)發(fā)生，和/或在受驗(yàn)者的外部發(fā)生，例如在皮膚表面上的裝置內(nèi)發(fā)生。在本文中的“確定”一般指的是例如定量或定性地對物質(zhì)的分析，和/或物質(zhì)的存在或不存在的檢測。“確定”還可以指的是例如定量或定性地分析兩個(gè)或更多個(gè)種之間的相互作用，和/或通過檢測相互作用的存在或不存在，例如對兩種物質(zhì)之間的結(jié)合的確定。物質(zhì)可以例如為體液和/或懸浮于體液中的分析物。“確定”還意味著檢測或量化物質(zhì)之間的相互作用或者識別或以其它方式評估樣品的一個(gè)或更多個(gè)特征，例如一個(gè)或更多個(gè)物質(zhì)的存在和/或集中、樣品的物理和/或化學(xué)性質(zhì)，等等。

從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下抽出的流體將通常包含身體內(nèi)的各種分析物，這些分析物對于診斷目的來說是重要的，例如用于各種疾病狀態(tài)的標(biāo)記，例如葡萄糖(例如用于糖尿病患者)；其他示例性分析物包括諸如鈉、鉀、氯化物、鈣、鎂，和/或重碳酸鹽(例如為確定脫水)的離子；諸如二氧化碳或氧氣的氣體；h⁺(例如ph)；代謝物例如尿、血尿素氮或肌氨酸酐；荷爾蒙(例如雌二醇、雌激素酮、孕酮、黃體酮、睪丸激素、雄烯二酮，等)(例如來確定懷孕、非法藥物使用，或等等)；或膽固醇。其他示例包括胰島素，或荷爾蒙水平。其他分析物包括但不限于高密度脂蛋白(“hdl”)、低密度脂蛋白(“l(fā)dl”)、白蛋白、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(“alt”)、天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(“ast”)、堿性磷酸酶(“alp”)、膽紅素、乳酸脫氫酶等(例如用于肝功能測試)；黃體生長激素或β-人絨毛膜促性腺激素hcg(例如用于生育測試)；凝血素(例如用于凝血測試)；肌鈣蛋白，bnt或b型鈉尿肽等(例如作為心臟標(biāo)記)；用于流感的感染性疾病標(biāo)記；呼吸道合胞體病毒或rsv等，或等等。

傳感器可以例如是ph傳感器、光學(xué)傳感器、氧氣傳感器、能夠檢測物質(zhì)的濃度的傳感器、或等等。用于本發(fā)明的傳感器的非限定示例包括染色基檢測系統(tǒng)、親緣基檢測系統(tǒng)、微制造重量分析儀、ccd攝像儀、光學(xué)檢測器、光學(xué)顯微鏡系統(tǒng)、電子系統(tǒng)、熱電偶和電熱調(diào)節(jié)器、壓力傳送器等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠識別其他合適的傳感器。在一些示例中，這些傳感器可以包括色度檢測系統(tǒng)、該色度檢測系統(tǒng)可以位于裝置的外部，或者在某些示例中微制造到裝置內(nèi)。作為色度檢測系統(tǒng)的一個(gè)示例，如果使用染色或熒光個(gè)體(例如在顆粒中)，該色度檢測系統(tǒng)能夠檢測染色或熒光個(gè)體的頻率和/或強(qiáng)度中的變化或移動(dòng)。

傳感器的示例包括但不限于ph傳感器、光學(xué)傳感器、離子傳感器、色度傳感器、能夠檢測物質(zhì)濃度的傳感器、或等等，例如如在此討論的。例如，在一組實(shí)施例中，裝置可以包括離子選擇性電極。離子選擇性電極能夠確定特定離子和/或諸如k⁺、h⁺、na⁺、ag⁺、pb²⁺、cd²⁺，或等等的離子。各種離子選擇電極可以在商業(yè)上獲得。作為一個(gè)非限定示例，鉀選擇電極可以包括離子交換樹脂薄膜、使用纈氨霉素、鉀通道作為薄膜中的離子載體以便提供鉀的種別性。

可以使用傳感器來確定的分析物的示例包括但不限于ph或金屬離子、蛋白質(zhì)、核酸(例如dna、rna等)、藥物、糖(例如葡萄糖)、荷爾蒙(例如雌二醇、雌激素酮、孕酮、黃體酮、睪丸激素、雄烯二酮等)、碳水化合物、或其他感興趣的分析物。可以被確定的其他條件可以包括：ph改變，該ph改變可以指示疾病、酵母粉感染、在粘膜表面處的牙周疾病、指示肺部功能紊亂的氧或碳一氧化碳水平；和藥物水平，例如藥物，例如可邁丁，諸如煙堿、或不合法藥物(例如可卡因)的其他藥物的合法處方水平。分析物的進(jìn)一步示例包括那些指示疾病的分析物，例如癌癥特定標(biāo)記，例如cea和psa、病毒和細(xì)菌抗原、和諸如抗體的自體免疫指示劑，到雙股dna，lupus的指示。其他條件還包括暴露到高溫一氧化碳(該高溫一氧化碳可以由外部源或由于睡眠時(shí)呼吸暫停引起)、太多的熱量(在嬰兒時(shí)期是重要的，嬰兒的內(nèi)部溫度控制不能完全自我調(diào)節(jié)或由發(fā)燒引起)。其他的潛在合適的分析物包括各種病原體，例如細(xì)菌或病毒，和/或由這種病原體產(chǎn)生的標(biāo)記。

作為附加的非限定示例，傳感器可以包含：能夠與用于疾病狀態(tài)的標(biāo)記相互作用的抗體；酶，例如葡糖氧化酶或能夠檢測葡萄糖的葡萄糖1-脫氫酶；或等等。分析物可以定量或定性地確定，和/或分析物在抽取流體中的存在或不存在可以在一些示例中被確定。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到許多合適的商業(yè)可獲得的傳感器，并且使用的特定傳感器可以取決于被感測的特定分析物。例如，傳感器技術(shù)的各種非限定示例包括壓力或溫度測量、光譜學(xué)例如紅外線、吸收、熒光性、uv/可見、ftir(“傅立葉變換紅外光譜學(xué)”)或raman；壓電測量；免疫測定；電測量；電化學(xué)測量(例如，離子特定電極)；磁測量；光測量，例如光密度測量；圓形二色性；光散射測量，例如類電子光散射；極化測定術(shù)；量折射術(shù)；化學(xué)指示劑，例如染色；或濁度測量，包括用懸液計(jì)測量懸液。

在一組實(shí)施例中，裝置中的傳感器可以用于確定血液、細(xì)胞間質(zhì)流體或存在于裝置內(nèi)的其他流體的狀態(tài)。例如，傳感器可以指示普遍在血液內(nèi)或細(xì)胞間質(zhì)流體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的分析物，例如o2、k⁺、血色素、na⁺、葡萄糖，或等等的條件。作為一個(gè)非限定示例，在一些實(shí)施例中，傳感器可以確定包含在裝置內(nèi)的血液中的溶血的程度。不希望受任何理論約束，可以認(rèn)為在一些示例中，紅血細(xì)胞的溶血可以引起鉀離子的釋放和/或自由的血色素進(jìn)入血液內(nèi)。通過確定鉀離子的水平，和/或血色素(例如使裝置和/或血液從血漿中分離細(xì)胞，然后使用合適的比色測定來確定血漿中的血色素)，可以確定由包含在裝置內(nèi)的血液經(jīng)歷的血液的細(xì)胞溶解或“應(yīng)力”量。因此，在一組實(shí)施例中，裝置可指示包含在裝置內(nèi)的血液(或其他流體)的使用量，例如通過指示應(yīng)力程度或血液的細(xì)胞溶解量。適于指示包含在裝置內(nèi)的血液(或其他流體)的使用量的裝置的其他示例也在此討論(例如，通過指示血液已被包含在裝置中的時(shí)間量，裝置的溫度記錄，等)。

在一些實(shí)施例中，分析物可以被確定為“開/關(guān)”或“正常/異常”狀態(tài)。分析物的檢測，例如可以指示為需要胰島素；要求醫(yī)生檢查膽固醇；檢測排卵；需要腎透析；存在藥濃度(例如，尤其在不合法藥物中)或太高/太低(例如尤其在護(hù)理室中照顧衰老老人是重要的)。然而，作為另一個(gè)示例，可以定量地確定分析物。

在一些示例中，從受驗(yàn)者抽出的流體將通常包含身體內(nèi)的各種分析物，這些分析物對于診斷目的來說是重要的，例如，用于各種疾病狀態(tài)的標(biāo)記，例如葡萄糖(例如用于糖尿病患者)；其他示例分析物包括離子，例如鈉、鉀、氯化物、鈣、鎂，和/或重碳酸鹽(例如為確定脫水)；氣體，例如二氧化碳或氧氣；h⁺(例如ph)；代謝物例如尿、血尿素氮或肌氨酸酐；荷爾蒙(例如雌二醇、雌激素酮、孕酮、黃體酮、睪丸激素、雄烯二酮，等)(例如來確定懷孕、非法藥物使用，或等等)；或膽固醇。其他示例包括胰島素、或荷爾蒙濃度、如在此討論的，本發(fā)明的某些實(shí)施例總體上涉及用于從身體抽出流體的方法，和可選擇地確定被抽出流體內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)分析物。因此，在一些實(shí)施例中，流體的至少一部分可以被儲存，和/或被分析以確定一個(gè)或更多個(gè)分析物，例如用于疾病狀態(tài)的標(biāo)記，或等等。從皮膚和/或皮膚下抽出的流體可以被用于這種使用，和/或預(yù)先輸送到皮膚的一個(gè)或更多個(gè)材料可以用于這種使用。

其他潛在的合適分析物包括各種病原體，例如細(xì)菌或病毒，和/或由這種病原體產(chǎn)生的標(biāo)記。因此，在本發(fā)明的某些實(shí)施例中，如下面討論的，可以以一些方式確定一個(gè)或更多個(gè)分析物，該一個(gè)或更多個(gè)分析物可以用于確定受驗(yàn)者的過去、現(xiàn)在和/或?qū)淼臓顟B(tài)。

在一組實(shí)施例中，傳感器可以是測試條，例如測試條可以在商業(yè)上獲得。測試條的示例包括但不限于葡萄糖測試條、尿測試條、早孕測試條，或等等。測試條將典型地包括紙的帶、片、或條，或其他材料并且包含能夠確定分析物，例如經(jīng)由分析物結(jié)合到能夠與分析物相互作用和/或結(jié)合的診斷試劑或反應(yīng)個(gè)體的一個(gè)或更多個(gè)區(qū)域。例如，測試條可以包括各種酶或抗體、葡糖氧化酶和/或鐵氰化物，或等等。取決于測試條的類型，測試條能夠確定，例如葡萄糖、膽固醇、肌氨酸酐、血液、蛋白質(zhì)、亞硝酸鹽、ph、尿膽素原、膽紅素、白細(xì)胞、黃體生長激素等。測試條可以以任何數(shù)量的不同方式使用。在一些示例中，測試條可以在商業(yè)上獲得并且例如在從受驗(yàn)者抽出血液、細(xì)胞間質(zhì)流體、或其他流體之前或之后插入裝置內(nèi)。血液或其他流體的至少一部分可以暴露給測試條，以確定分析物，例如在其中裝置使用測試條作為傳感器的實(shí)施例中，從而裝置自身確定分析物。在一些示例中，裝置可以在預(yù)先加載有測試條的情況下進(jìn)行售賣，或者使用者需要將測試條插入裝置中(并且可選擇地，在使用之間抽出并替換測試條)。在某些示例中，測試條可以形成裝置的整體部分，該測試條不能被使用者移除。在一些實(shí)施例中，在暴露給從受驗(yàn)者抽出的血液或其他流體之后，測試條可以從裝置中移除并且在外部確定，例如使用能夠確定測試條的其他設(shè)備，例如商業(yè)上可獲得的測試條讀取器。

在一些實(shí)施例中，裝置可以連接到外部設(shè)備用于確定裝置的至少一部分、從裝置移除的流體、懸浮于流體內(nèi)的分析物，或等等。例如，裝置可以連接到外部分析設(shè)備，并且從裝置移除的流體用于后來的分析，或者流體可以在裝置內(nèi)進(jìn)行分析，例如通過將一個(gè)或更多個(gè)反應(yīng)個(gè)體添加到裝置內(nèi)，例如到裝置內(nèi)的儲存腔室，或到分析腔室。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，外部設(shè)備可以具有用于與裝置上的端口或其他合適的表面匹配的端口或其他合適的表面，并且血液、細(xì)胞間質(zhì)流體、或其他流體可以使用任何合適的技術(shù)，例如使用真空或壓力等從裝置移除。血液或其他流體可以通過外部設(shè)備移除，并且可選擇地，以某些方式進(jìn)行儲存和/或分析。例如，在一組實(shí)施例中，裝置可以包括用于從裝置移除流體(例如血液)的出口端口。在一些實(shí)施例中，包含在裝置中的儲存腔室內(nèi)的流體可以從裝置中移除，并且被儲存用于在裝置外部的后來使用或分析。在一些示例中，出口端口可以與流體遞送件分離。圖6中示出在裝置600中具有出口端口670和流體遞送件620的示例。如該附圖所示，出口端口可以與真空腔室610流體連通。如另一個(gè)示例所示，出口端口可以與真空腔室流體連通，該真空腔室在一些示例中還作為流體儲存器。用于從裝置中移除血液、細(xì)胞間質(zhì)流體、或其他流體的其他方法包括但不限于使用真空管線、吸液管、通過隔膜而不是出口端口抽出，或等等。在一些示例中，裝置還可以定位在離心機(jī)中并且受到各種作用力(例如至少50g的離心力)，例如以引起裝置內(nèi)的流體中的細(xì)胞或其他物質(zhì)的分離。

在一組實(shí)施例中，裝置可以包括抗凝血?jiǎng)┗蛴糜趯钠つw和/或皮膚下抽出的流體穩(wěn)定的穩(wěn)定劑。例如，流體可以儲存在裝置內(nèi)某一特定時(shí)間，和/或裝置(或其一部分)可以運(yùn)動(dòng)到或運(yùn)送到另一位置用于分析或后來使用。例如，裝置可以在儲存腔室中包含抗凝血?jiǎng)┗蚍€(wěn)定劑。在一些示例中，例如在相同的儲存腔室中，或在多于一個(gè)的儲存腔室中可以使用多于一種的抗凝血?jiǎng)?/p>

裝置可以包括抗凝血?jiǎng)┗蛴糜趯钠つw和/或皮膚下抽出的流體穩(wěn)定的穩(wěn)定劑。作為特定非限定示例，可以使用抗凝血?jiǎng)┯糜趶钠つw抽出的血液。抗凝血?jiǎng)┑氖纠ǖ幌抻诟瘟字幟仕猁}、凝血酶、草酸鹽、乙二胺四乙酸(edta)、聚茴香腦磺酸鈉、檸檬酸葡萄糖。可以使用以抗凝血?jiǎng)┙Y(jié)合或替代抗凝血?jiǎng)┑钠渌噭绶€(wěn)定劑，例如溶劑、稀釋液、緩沖液、螯合劑、抗氧化劑、結(jié)合劑、防腐劑、抗菌劑，或等等。防腐劑的示例包括，例如殺藻胺、氯代丁醇、對羥基本甲酸酯或噻汞撒。抗菌劑的非限定示例包括抗壞血酸維生素c、谷胱甘肽、硫辛酸、尿酸、胡蘿卜素、阿爾法麥胚酚、泛醇，或酶例如過氧化氫酶、超氧化物歧化酶，或過氧(化)物酶。微生物的示例包括但不限于乙醇或異丙醇、疊氮化物，或等等。螯合劑的示例包括但不限于乙二醇醋酸酯、或乙二胺四乙酸。緩沖液的示例包括磷酸鹽緩沖液，例如本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的那些。

在一組實(shí)施例中，裝置的至少一部分可以涂有顏色，以便指示包含在裝置內(nèi)的抗凝血?jiǎng)Ｔ谝恍┦纠校褂玫念伾梢耘c商業(yè)上用于vacutainres^tm、vacuettes^tm，或其他商業(yè)上可獲得的靜脈切開放血術(shù)設(shè)備相同或相等。例如，淡紫色或紫色可以指示乙二胺四乙酸、淺藍(lán)色可以指示檸檬酸鹽、深藍(lán)色可以指示乙二胺四乙酸、綠色可以指示肝磷脂、灰色可以指示氟化物和/或草酸鹽、橘色可以指示凝血酶、黃色可以指示聚茴香腦磺酸鈉和/或酸性枸櫞酸鹽葡萄糖，黑色可以指示檸檬酸鹽、棕色可以指示肝磷脂等。然而，在其他實(shí)施例中，可以使用其他的顏色系統(tǒng)。

其他的顏色系統(tǒng)可以在本發(fā)明的其他實(shí)施例中使用，而不必指示抗凝血?jiǎng)＠纾谝唤M實(shí)施例中，裝置帶有有指示裝置的推薦身體使用部位的顏色，例如，第一顏色指示適于放置在背部的裝置、第二顏色指示適于放置在腿上的裝置、第三顏色指示使用放置在臂上的裝置等。

如所提及的，在一組實(shí)施例中，在此討論的本發(fā)明的裝置可以被運(yùn)送到另一位置用于分析。在一些示例中，裝置可以包括包含在裝置例如用于流體的儲存腔室中的抗凝血?jiǎng)┗蚍€(wěn)定劑。因此，例如，從皮膚和/或皮膚下抽出的例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體的流體可以被輸送到裝置內(nèi)的腔室(例如儲存腔室)，然后裝置或裝置的一部分(例如模塊)可以被運(yùn)送到另一位置用于分析。可以使用任何形式的運(yùn)送，例如經(jīng)由郵件寄送。

本發(fā)明的各個(gè)裝置的非限定示例在圖1中示出。在圖1a中，裝置90用于當(dāng)裝置放置于受驗(yàn)者皮膚上時(shí)從受驗(yàn)者抽出流體。裝置90包括傳感器95和流體遞送件92，例如一個(gè)或更多個(gè)針、微針等，如在此討論的。感測腔室97經(jīng)由流體通道99與流體遞送件92流體連通。在一個(gè)實(shí)施例中，感測腔室97可以包含例如顆粒、酶、染料等的試劑，用于分析體液，例如細(xì)胞間質(zhì)流體或血液。在一些示例中，流體可以使用流體遞送件92通過真空，例如包含在裝置90內(nèi)的自給真空被抽出。可選擇地，裝置90還包含顯示器94和相聯(lián)的電子設(shè)備93、電池或其他電源等，這些設(shè)備可以用于顯示經(jīng)由傳感器95獲得的傳感器讀數(shù)。此外，裝置90還可以選擇性地包括存儲器98、用于將傳感器95指示的信號傳遞給接納器的傳感器等。

在圖1a所示的示例中，裝置90可以包括真空源(未示出)，該真空源自給在裝置90內(nèi)，雖然在其他實(shí)施例中，真空源可以設(shè)置在裝置90的外部。(在其他示例中，可以使用其他系統(tǒng)來將流體輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出流體，如在此討論的。)在一個(gè)實(shí)施例中，在放置在受驗(yàn)者皮膚上之后，皮膚可以被向上抽到包含流體遞送件92的凹槽內(nèi)，例如在暴露到真空源時(shí)。對真空源的接近可以通過合適的方法控制，例如通過刺破密封件或隔膜；通過打開閥或移動(dòng)閘門等。例如，在例如通過受驗(yàn)者遠(yuǎn)程控制地、自動(dòng)地等方式致動(dòng)裝置90時(shí)，真空源可以與凹槽流體連通，從而由于真空的存在皮膚被抽入包含流體遞送件92的凹槽內(nèi)。吸入凹槽內(nèi)的皮膚可以與流體遞送件92(例如實(shí)心或空心的針或微針)接觸，該流體遞送件可以(在一些示例中)刺破皮膚并且允許流體被輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出流體。在另一實(shí)施例中，流體遞送件92可以被致動(dòng)并且向下運(yùn)動(dòng)與皮膚接觸，并且可選擇地在使用之后縮回。

圖1b中示出了裝置的另一個(gè)非限定示例。該附圖示出了用于將流體輸送到受驗(yàn)者的裝置。在該附圖中，裝置90包括流體遞送件92，例如一個(gè)或更多個(gè)針、微針等，如在此討論的。腔室97經(jīng)由流體通道99與流體遞送件92流體連通，該腔室可以包含被輸送到受驗(yàn)者的藥物或其他試劑。在一些示例中，流體可以利用壓力控制器進(jìn)行輸送，和/或使用流體遞送件92通過真空，例如包含在裝置90內(nèi)的自給真空抽出。例如，在形成真空時(shí)，皮膚可以朝著流體遞送件92被向上抽吸，并且流體遞送件92可以刺入皮膚。然后，從腔室97獲得的流體經(jīng)由流體通道99和流體遞送件92被輸送到或通過皮膚。可選擇地，裝置90還包括顯示器94和相聯(lián)的電子設(shè)備93、電池或其他電源等，這些部件可以用于控制流體輸送到皮膚或皮膚下。此外，裝置90還可以選擇性地包括存儲器98、用于將指示裝置90的信號傳遞到或流體輸送到接納器的變送器等。

圖2示出了本發(fā)明的裝置的另一個(gè)非限定示例。圖2a示出了裝置(蓋被移除)的視圖，而圖2b示意性地示出了裝置的橫截面。在圖2b中，裝置50包括包含在凹槽55內(nèi)的針52。取決于實(shí)施例，針52可以是實(shí)心或空心的，并且存在一個(gè)或多于一個(gè)的針。裝置50還包括自給真空腔室60，該自給真空腔室纏繞裝置的針52和凹槽55定位于其中的中心部分。通道將真空腔室60與凹槽55相連，該通道由箔或薄膜67隔開。裝置50中還示出了按鈕58。當(dāng)按鈕被壓下時(shí)，按鈕58使箔斷裂，籍此將真空腔室50與凹槽55相連，從而在凹槽55中形成真空。可以使用真空，例如來將皮膚抽吸到凹槽55內(nèi)，優(yōu)選地使得皮膚接觸針52并且刺破皮膚的表面，籍此接近內(nèi)部流體，例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體。流體可以例如通過控制針52的尺寸和籍此控制穿透的深度而被控制。例如，穿透可以被限定到表皮，例如以便收集細(xì)胞間質(zhì)流體，或限制到真皮例如以便收集血液。在一些示例中，還可以使用真空來至少部分地將裝置50固定在皮膚的表面上，和/或輔助流體從皮膚和/或皮膚下的抽出。例如，流體可以在真空的作用下流入通道62內(nèi)，并且可選擇性地流入傳感器61，例如用來檢測包含在流體內(nèi)的分析物。例如，如果存在分析物，則傳感器61可以產(chǎn)生顏色改變，或者以其他方式產(chǎn)生可檢測信號。

在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，其他部件可以添加到如圖2所示的裝置的示例中。例如，裝置50可以包括蓋、顯示器、端口、變送器、傳感器、腔室(例如微流體腔室)、通道(例如微流體通道)、和/或各種電子設(shè)備(例如控制或監(jiān)測流體遞送件進(jìn)入或離開裝置50)，以便確定輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出的流體內(nèi)存在的分析物，以便確定裝置的狀態(tài)，以便報(bào)告或傳送關(guān)于裝置和/或分析物的信息，或等等，如在此更詳細(xì)討論的。作為另一個(gè)示例，裝置50可以例如在表面54上包含粘合劑，以便將裝置粘合到皮膚。

另一個(gè)非限定示例參考圖2c示出。在該示例中，裝置500包括支承結(jié)構(gòu)501，和關(guān)聯(lián)的流體遞送系統(tǒng)503。流體遞送系統(tǒng)503包括一個(gè)或更多個(gè)針或微針505，盡管還可以使用如在此討論的其他流體遞送件。圖2c還示出了傳感器510，該傳感器經(jīng)由通道511連接到包含一個(gè)或更多個(gè)針或微針505的凹槽508。通道513可以是自給真空腔室，并且腔室513可以經(jīng)由(例如，如由控制器或致動(dòng)器(未示出)控制)的通道511與凹槽508流體連通。在該附圖中，裝置500還包含顯示器525，該顯示器經(jīng)由電子連接件522連接到傳感器510。作為裝置500的使用示例，當(dāng)流體(例如血液、細(xì)胞間質(zhì)流體)從皮膚和/或皮膚下抽出時(shí)，例如由于來自真空腔室513的真空的致動(dòng)，流體可以流動(dòng)通過通道511以便由傳感器510確定。在一些示例中，使用真空，例如用于將皮膚吸入凹槽508內(nèi)，優(yōu)選地使得皮膚接觸一個(gè)或更多個(gè)針或微針505并且刺入皮膚的表面，以便接近受驗(yàn)者內(nèi)部的流體，例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體等。例如通過控制針505的尺寸和籍此控制穿透的深度可以控制流體。例如，穿透可以被限定到表皮，例如以便收集細(xì)胞間質(zhì)流體，或者限定到真皮，例如以便收集血液。在確定存在于流體內(nèi)或懸浮于流體內(nèi)的流體和/或分析物時(shí)，微處理器或其他控制器可以在顯示器525上顯示合適的信號。如下面討論的，在該附圖中所示的顯示器僅僅作為示例示出；在其他實(shí)施例中，沒有設(shè)置顯示器，或者可以使用其他信號，例如光、嗅覺、聲音、感覺、味道，或等等。

在一些示例中，在裝置內(nèi)可以存在多于一個(gè)的流體遞送系統(tǒng)。例如，裝置能夠重復(fù)使用，和/或裝置能夠在受驗(yàn)者上的多于一個(gè)位置處例如順序地和/或同時(shí)地輸送和/或抽取流體。作為一個(gè)特定示例，在一組實(shí)施例中，裝置可以包括例如布置在陣列中的一個(gè)或更多個(gè)針。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或更多個(gè)針可以是微針。在一些示例中，裝置能夠同時(shí)從受驗(yàn)者輸送和抽出流體。具有多于一個(gè)流體遞送系統(tǒng)的裝置的非限定示例參考圖2e示出。在該示例中，裝置500包含例如如在此描述的用于將流體輸送到受驗(yàn)者(例如，到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下)和/或從受驗(yàn)者(皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下)抽出流體的多個(gè)結(jié)構(gòu)。例如，在該示例中，裝置500包括三個(gè)這樣的單元，盡管在其他實(shí)施例中可以包括多個(gè)單元。在該示例中，裝置500包括三個(gè)這樣的流體遞送系統(tǒng)575。取決于特定應(yīng)用，這些流體遞送系統(tǒng)中的每個(gè)流體遞送系統(tǒng)可以獨(dú)立地具有相同或不同的結(jié)構(gòu)，并且它們可以具有諸如在此描述的那些結(jié)構(gòu)。

在一些示例中，裝置可以是例如使用粘合劑，或其他技術(shù)(諸如在此描述的那些技術(shù))應(yīng)用于或固定到皮膚表面的電子和/或機(jī)械裝置。例如，在一組實(shí)施例中，裝置可以包括支承結(jié)構(gòu)，該支承結(jié)構(gòu)包括可以用于使得裝置相對于皮膚不動(dòng)的粘結(jié)劑。粘合劑可以是永久性或臨時(shí)性的，并且可以用于將裝置固定到皮膚表面。粘合劑可以是任何適合的粘合劑，例如壓敏粘合劑、接觸式粘合劑、永久性粘合劑、氰基丙烯酸鹽粘合劑、膠水、橡膠、熱熔劑、環(huán)氧樹脂、水凝膠、水狀膠體、或等等。在一些示例中，粘合劑被選擇成生物相容的或低變應(yīng)原的。

在另一組實(shí)施例中，裝置可以被機(jī)械地保持到皮膚。例如，裝置可以包括機(jī)械元件，例如條、帶、帶扣、繩、線、彈性帶、或等等。例如，條可以纏繞在裝置周圍，以便抵靠受驗(yàn)者皮膚將裝置保持就位。在另一組實(shí)施例中，可以使用這些和/或其他技術(shù)的結(jié)合。作為一個(gè)非限定示例，裝置可以使用粘合劑和條被固定到受驗(yàn)者的臂部或腿部。

作為一個(gè)示例，裝置可以是施加到受驗(yàn)者皮膚表面的手持裝置。然而，在一些示例中，裝置可以足夠小或可攜帶，以便受驗(yàn)者可以被自實(shí)施該裝置。在某些實(shí)施例中，裝置還可以被提供電力。在一些示例中，裝置可以被施加到皮膚的表面，并且不插入皮膚內(nèi)。然而，在另一組實(shí)施例中，裝置的至少一部分可以被例如機(jī)械地插入皮膚內(nèi)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，裝置可以包括切割器，例如表皮針、刀片、刺入元件(例如實(shí)心或空心的針)、或等等，如在此討論的。

在各個(gè)方面，在此描述的任一種布置或所有布置可以設(shè)置在受驗(yàn)者附近，例如受驗(yàn)者皮膚上或皮膚附近。裝置的致動(dòng)可以以多種方式進(jìn)行，例如如在此描述的。例如，皮膚上裝置可以為補(bǔ)片或等等，可選擇地包括用于致動(dòng)、感測、流體流動(dòng)等的多層。在一個(gè)實(shí)施例中，補(bǔ)片或裝置可以被施加到受驗(yàn)者和補(bǔ)片或裝置的區(qū)域，該補(bǔ)片或裝置被致動(dòng)(例如推動(dòng)、壓下、或由使用者敲打)以使針或微針，或其他流體遞送件注射，以便接近細(xì)胞間質(zhì)流體或血液。相同或不同的致動(dòng)作用，例如敲打或推動(dòng)作用可以致動(dòng)真空源、打開和/或關(guān)閉多個(gè)閥中的一個(gè)或更多個(gè)閥、或等等。

裝置可以是簡單的裝置，其中裝置被施加到皮膚并且自動(dòng)地操作(其中，例如裝置對皮膚的施加允許接近細(xì)胞間質(zhì)流體或血液，和輸送和/或抽出流體)，或者可以將補(bǔ)片或其他裝置施加到皮膚，并且一個(gè)敲打或其他致動(dòng)作用可以引起流體流動(dòng)通過一個(gè)或更多個(gè)針或微針(或其他流體遞送件)注射、閥的打開、真空的致動(dòng)等，或其任何組合。任何次數(shù)的致動(dòng)作用可以通過使用者重復(fù)地對一個(gè)位置推動(dòng)、敲打等、或者選擇性地、順序地、和/或周期性地致動(dòng)各個(gè)開關(guān)來進(jìn)行。

在另一個(gè)布置中，一個(gè)或更多個(gè)針或微針的致動(dòng)、發(fā)皰的形成、閥的打開和/或閉合、和方便流體輸送和/或抽出的其他技術(shù)可以被電動(dòng)地進(jìn)行或以受驗(yàn)者或外部控制個(gè)體(例如裝置的另一個(gè)使用者)方便的其它方式進(jìn)行。例如，裝置或補(bǔ)片可以設(shè)置在受驗(yàn)者皮膚的附近，并且可以通過附近的控制器或遠(yuǎn)程源設(shè)置射頻、電磁、或其他信號以致動(dòng)針、流體遞送件、起皰裝置、閥、或裝置的在此描述的其他部件中的任何一種部件，從而可以按照需要進(jìn)行流體的輸送和/或抽出。

在一些實(shí)施例，流體可以輸送到受驗(yàn)者的皮膚，并且這種流體可以包含便于輸送的材料，例如，形成流體的至少一部分、溶解在流體中，由流體攜帶(例如，懸浮或分散)，或者等等。合適的材料的示例包括但不限于例如微米顆粒或納米顆粒、化學(xué)、藥物或治療劑、診斷試劑、載體或者等等。

如在此使用的，術(shù)語“流體”一般指的是趨于流動(dòng)并且符合其容器輪廓的物質(zhì)。典型地，流體是不能承受靜態(tài)剪切力的材料，并且當(dāng)施加剪切力時(shí)，流體經(jīng)歷連續(xù)和永久變形。流體可以具有允許至少一些流體流動(dòng)的任何合適的粘度。流體的非限定示例包括液體和氣體、但是還可以包括不流動(dòng)的固體顆粒、粘彈性流體、或等等。例如，流體可以包括可流動(dòng)的基體或膠體，例如由生物可以降解的和/或生物相容的材料，例如聚乙二醇酸、聚乙醇酸、聚(乳酸乙醇酸共聚物)等，或其他類似材料形成。

在一些示例中，被輸送到受驗(yàn)者的流體或其他材料可以用于受驗(yàn)者過去、現(xiàn)在和/或?qū)項(xiàng)l件的指示。因此，被確定的受驗(yàn)者的條件可以是當(dāng)前存在于受驗(yàn)者中的條件、和/或當(dāng)前不存在的條件，但是受驗(yàn)者易受影響的或者對于該條件處于增加的風(fēng)險(xiǎn)中。條件可以是醫(yī)學(xué)條件、例如糖尿病或癌癥，或其他生理學(xué)條件，例如脫水、懷孕、違法藥物的使用、或等等。附加的非限定示例在此進(jìn)行了討論。在一組實(shí)施例中，材料可以包括診斷劑、例如可以確定受驗(yàn)者內(nèi)的分析物，例如對于疾病狀態(tài)的標(biāo)記的診斷劑。作為非限定示例，輸送到皮膚和/或受驗(yàn)者皮膚下的流體可以包括包含由細(xì)菌產(chǎn)生的標(biāo)記指示的抗體。

然而，在其他示例中，輸送到受驗(yàn)者的流體或其他材料可以用于確定受驗(yàn)者外部的條件。例如，流體或其他材料可以包含能夠識別病原體或圍繞受驗(yàn)者的其他環(huán)境條件，例如能夠識別外部病原體(病原體標(biāo)記)的抗體的反應(yīng)個(gè)體。作為一個(gè)特定示例，病原體可以是炭疽熱，抗體可以是對炭疽芽孢的抗體。作為另一個(gè)示例，病原體可以是瘧原蟲(引起瘧疾的某些物質(zhì))，抗體可以是識別該瘧原蟲的抗體。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，裝置具有相對小的尺寸。在一些實(shí)施例中，裝置的尺寸大小設(shè)計(jì)成使得它是耐磨損的和/或可由受驗(yàn)者攜帶。例如，裝置可以是自給的，不需要導(dǎo)線、纜線、管、外部結(jié)構(gòu)元件、或其他外部支承件。裝置可以定位在受驗(yàn)者的任何合適位置上，例如位于臂部或腿部上、位于后背上、位于腹部上等。如提及的，在一些實(shí)施例中，裝置可以使用任何合適的技術(shù)，例如使用粘合劑、機(jī)械元件(例如條、帶、帶扣、繩、線、彈性帶、或等等)被固定到或保持在皮膚表面上。在一些示例中，裝置可以定位在受驗(yàn)者上，使得受驗(yàn)者能夠在戴著該裝置的同時(shí)走來走去(例如行走、鍛煉、打字、寫作、喝飲料或吃飯、如廁等)。例如，裝置可以具有質(zhì)量和/或尺寸，從而受驗(yàn)者能夠戴著該裝置至少大約5分鐘，并且在一些示例中戴著該裝置更長的時(shí)間段，例如至少大約10分鐘、至少大約15分鐘、至少大約30分鐘、至少大約45分鐘、至少大約1小時(shí)、至少大約3小時(shí)、至少大約5小時(shí)、至少大約8小時(shí)、至少大約1天、至少大約2天、至少大約4天、至少大約1周、至少大約2周、至少大約4周等。

在一些實(shí)施例中，裝置相對輕。例如，裝置可以具有不大于大約1kg的質(zhì)量、不大于大約300g的質(zhì)量、不大于大約150g的質(zhì)量、不大于大約100g的質(zhì)量、不大于大約50g的質(zhì)量、不大于大約30g的質(zhì)量、不大于大約25g的質(zhì)量、不大于大約20g的質(zhì)量、不大于大約10g的質(zhì)量、不大于大約5g的質(zhì)量、不大于大約2g的質(zhì)量。例如，在各個(gè)實(shí)施例中，裝置具有在大約2g和大約25g之間的質(zhì)量、大約2g和大約10g之間的質(zhì)量、在大約10g和大約50g之間的質(zhì)量、在大約30g和大約150g之間的質(zhì)量等。

在一些示例中，裝置可以相對小。例如，裝置可以構(gòu)成為且布置成相對靠近皮膚。因此，例如，當(dāng)裝置定位在皮膚上時(shí)，裝置可以具有從受驗(yàn)者皮膚延伸的最大豎向尺寸，該豎向尺寸不大于大約25cm、不大于大約10cm、不大于大約7cm、不大于大約5cm、不大于大約3cm、不大于大約2cm、不大于大約1cm、不大于大約8mm、不大于大約5mm、不大于大約3mm、不大于大約2mm、不大于大約1mm、不大于大約0.5mm。在一些示例中，裝置可以具有最大的豎向尺寸，該豎向尺寸在大約0.5cm和大約1cm之間、大約2cm和大約3cm之間、大約2.5cm和大約5cm之間、大約2cm和大約7cm之間、大約0.5cm和大約7cm之間等。

在另一組實(shí)施例中，裝置可以具有相對小的尺寸。例如，裝置可以具有最大的橫向尺寸(例如平行于皮膚)，該橫向尺寸不大于大約25cm、不大于大約10cm、不大于大約7cm、不大于大約5cm、不大于大約3cm、不大于大約2cm、不大于大約1cm。在一些示例中，裝置可以具有最大的橫向尺寸，該橫向尺寸在大約0.5cm和大約1cm之間、大約2cm和大約3cm之間、大約2.5cm和大約5cm之間、大約2cm和大約7cm之間等。

這些和/和其他尺寸的結(jié)合在其他實(shí)施例中也是可行的。作為非限定示例，裝置可以具有不大于大約5cm的最大橫向尺寸、不大于大約1cm的最大豎向尺寸，和不大于大約25g的質(zhì)量；或者裝置可以具有不大于大約5cm的最大橫向尺寸、不大于大約1cm的最大豎向尺寸，和不大于大約25g的質(zhì)量。

在某些方面，裝置還可以包括致動(dòng)器。致動(dòng)器可以被構(gòu)成和布置成在致動(dòng)器被致動(dòng)時(shí)將流體遞送件暴露到皮膚。例如，致動(dòng)器使要被釋放的化學(xué)制品接觸皮膚、一個(gè)和多個(gè)針或微針被驅(qū)動(dòng)到皮膚、真空被施加到皮膚、一股流體被引入皮膚、或等等。致動(dòng)器可以由受驗(yàn)者致動(dòng)，和/或通過另一人(例如健康護(hù)理人員)，或者裝置自身例如在施加到受驗(yàn)者皮膚時(shí)可以是自致動(dòng)的。致動(dòng)器可以被致動(dòng)一次，或在一些示例中被致動(dòng)多次。

例如，裝置可以例如通過按壓按鈕、輕彈開關(guān)、移動(dòng)滑動(dòng)件、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)盤、或等等致動(dòng)。受驗(yàn)者，和/或另一個(gè)人可以致動(dòng)致動(dòng)器。在一些示例中，裝置可以被遠(yuǎn)程致動(dòng)。例如，健康護(hù)理人員可以發(fā)送電磁信號，該電磁信號由裝置接納，以便致動(dòng)裝置，例如無線信號、藍(lán)牙信號、互聯(lián)網(wǎng)信號、射頻信號等。

在一些方面中，裝置可以包括通道(例如微流體通道)，該通道可以用于將流體和/或其他材料輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出流體和/或其他材料。在一些示例中，微流體通道與用于將流體輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出流體的流體遞送件流體連通。例如，在一組實(shí)施例中，裝置可以包括可以插入皮膚內(nèi)的皮下針或其他針(例如，一個(gè)或更多個(gè)微針)，并且流體可以經(jīng)由針被輸送到皮膚內(nèi)或通過皮膚和/或經(jīng)由針從皮膚抽出。裝置還包括一個(gè)或更多個(gè)微流體通道，該一個(gè)或更多個(gè)微流體通道包含用于例如從流體源輸送到針的流體，和/或從皮膚和/或皮膚下抽出流體的流體抽取，例如用于輸送到裝置內(nèi)的分析用腔室，輸送到儲存器用于后來的分析等。

在一些示例中，多于一個(gè)腔室可以存在于裝置內(nèi)，并且在一些示例中，一些腔室或所有腔室可以例如經(jīng)由通道(例如微流體通道)流體連通。在各個(gè)實(shí)施例中，取決于應(yīng)用，多個(gè)腔室和/或通道可以存在于裝置內(nèi)。例如，裝置可以包括用于感測分析物的腔室、用于保持反應(yīng)劑的腔室、用于控制溫度的腔室、用于控制ph值或其他條件的腔室、用于形成或緩沖壓力或真空的腔室、用于控制或阻止流體流動(dòng)的腔室、混合腔室、或等等。

因此，在一組實(shí)施例中，裝置可以包括微流體通道。如在此使用的，“微流體通道”、“微小的”、“小比例的”、“微”前綴(例如，如在“微通道”)以及類似術(shù)語一般指的是具有小于大約1mm，在一些示例中小于大約100μm(微米)的寬度或直徑的元件或部件。在一些實(shí)施例中，可以使用更大的通道用于替代微流體通道或與微流體通道結(jié)合，用于在此討論的任何實(shí)施例。例如，在某些示例中，可以使用具有小于大約10mm、小于大約9mm、小于大約8mm、小于大約7mm、小于大約6mm、小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3mm、小于大約2mm的寬度和直徑的通道。在某些示例中，元件或部件包括流體可以流過的通道。在所有實(shí)施例中，特定寬度可以是最小寬度(即，在該位置特定的寬度，部件可以具有不同尺寸的更大寬度)，或者可以是最大寬度(即，在該位置處部件具有的寬度不比特定寬度寬，但是可以具有更長的長度)。因此，例如，微流體通道可以具有小于大約1mm、小于大約500μm、小于大約300μm，或小于大約100μm的平均橫截面尺寸(例如垂直于流體在微流體通道中的流動(dòng)方向)。在一些示例中，微流體通道可以具有小于大約60μm、小于大約50μm、小于大約40μm、小于大約30μm、小于大約25μm、小于大約10μm、小于大約5μm、小于大約3μm，或小于大約1μm的平均直徑。

如在此使用的“通道”意味著至少部分地引導(dǎo)流體流動(dòng)的部件(例如基體)上或部件中的結(jié)構(gòu)。在一些示例中，通道可以至少部分地由單個(gè)部件，例如蝕刻基體或模制單元形成。通道可以具有任何的橫截面形狀，例如圓形、卵形、三角形、不規(guī)則形、正方形或長方形(具有任何的長寬比)，或等等形狀，并且可以被覆蓋或不被覆蓋(即打開到圍繞通道的外部環(huán)境)。在通道完全覆蓋的實(shí)施例中，至少通道的一部分可以具有完全封閉的橫截面，和/或整個(gè)通道可以沿著其整個(gè)長度(除了其入口和出口以外)完全被封閉。

通道可以具有任何的長寬比(長度與平均橫截面尺寸)，例如至少大約2:1的長寬比、更典型地至少大約3:1、至少大約5:1的長寬比、至少大約10:1等的長寬比。如在此使用的，“橫截面尺寸”參考流體或微流體通道沿著大體上垂直于流體在通道內(nèi)流動(dòng)的方向測量。通道大體上將包括便于控制流體遞送件的特征，例如結(jié)構(gòu)特征和/或物理或化學(xué)特征(親水性比輸水性)，和/或可以在流體上施加力(例如包含力)的其他特征。通道內(nèi)的流體可以部分地或完全地填充通道。在一些示例中，流體可被保持或限定在通道內(nèi)或者以一些方式，例如使用表面張力(例如從而流體被保持在通道內(nèi)、在新月形內(nèi)、例如凹或凸的新月形內(nèi))限定在通道的一部分內(nèi)。在部件或基體中，一些(或所有)通道可以具有特定尺寸或更少的尺寸，例如具有垂直于流體流動(dòng)的小于大約5mm、小于大約2mm、小于大約1mm、小于大約500μm、小于大約200μm、小于大約100μm、小于大約60μm、小于大約50μm、小于大約40μm、小于大約30μm、小于大約25μm、小于大約10μm、小于大約3μm、小于大約1μm、小于大約300nm、小于大約100nm、小于大約30nm、小于大約10nm，或在一些示例中更小的最大尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，通道是毛細(xì)通道。

在一些方面中，裝置可以包括用于保持流體的一個(gè)或更多個(gè)腔室或儲存器。在一些示例中，腔室可以與一個(gè)或更多個(gè)流體遞送件和/或一個(gè)或更多個(gè)微流體通道流體連通。例如，裝置可以包括用于收集從受驗(yàn)者抽出的流體(例如，血液、鹽水、可選擇地包括藥物、荷爾蒙、維他命、醫(yī)療試劑，或等等)的腔室。

在將流體抽入裝置內(nèi)之后，裝置或其一部分可以例如通過受驗(yàn)者或另一個(gè)人從受驗(yàn)者皮膚移除。例如，整個(gè)裝置可以被移除，或裝置的包含儲存儲存器的一部分可以從裝置中移除，并且可選擇地與另一個(gè)儲存儲存器替換。因此，例如，在一個(gè)實(shí)施例中，裝置可以包括兩個(gè)或多個(gè)模塊，例如能夠引起流體從皮膚抽入儲存儲存器內(nèi)的第一模塊，和包括儲存模塊的第二模塊。在一些示例中，包括儲存儲存器的模塊可以從裝置中移除。模塊和模塊系統(tǒng)的其他示例在此被討論；又一些示例在2009年10月30日提交的發(fā)明名稱為“modularsystemsforapplicationtotheskin”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/256,931中討論，該申請整體結(jié)合在此作為參考。

然后，被抽出的流體可以被遞送到醫(yī)務(wù)和/或?qū)嶒?yàn)室設(shè)備，例如用于分析。在一些實(shí)施例中，整個(gè)裝置可以被遞送到醫(yī)務(wù)和/或?qū)嶒?yàn)室設(shè)備；然而，在其他實(shí)施例中，僅僅裝置的一部分(例如包括包含流體的儲存儲存器的模塊)可以被遞送到醫(yī)務(wù)和/或?qū)嶒?yàn)室設(shè)備。在一些示例中，流體使用任何合適的技術(shù)(例如通過郵件、通過手等)被運(yùn)送。在某些示例中，受驗(yàn)者可以在一次醫(yī)療訪問中將流體送給合適的人員。例如，醫(yī)生可以給如上討論的裝置開處方用于由受驗(yàn)者的使用，并且在下一個(gè)醫(yī)生來訪時(shí)，受驗(yàn)者可以將被抽出的流體(例如包含在裝置或模塊內(nèi)的流體)送給醫(yī)生。

在一些示例中，裝置可以包括指示劑。指示劑可以用于確定包含在裝置內(nèi)、例如流體儲存腔室或流體儲存器內(nèi)的流體的條件。在一些實(shí)施例中，指示劑可以指示與將流體引入儲存部件內(nèi)結(jié)合的一個(gè)或更多個(gè)條件和/或與將流體儲存在儲存部件內(nèi)結(jié)合的一個(gè)或更多個(gè)條件。例如，指示劑可以指示例如當(dāng)裝置被遞送到或運(yùn)輸?shù)结t(yī)務(wù)和/或?qū)嶒?yàn)室設(shè)備時(shí)裝置內(nèi)的血液或細(xì)胞間質(zhì)流體的條件。指示劑可以通過任何合適的技術(shù)，例如視覺上(例如利用顏色改變)、使用顯示器、通過產(chǎn)生聲音等指示血液的條件。例如，指示劑可以具有顯示器，該顯示器在流體沒有暴露給某些溫度或者在流體內(nèi)不存在不利的化學(xué)反應(yīng)(例如ph值的改變、微器官的生長等)時(shí)是綠色的，但是在存在不利條件或已經(jīng)存在不利條件(例如暴露到太極端的溫度、微器官的生長等)時(shí)是黃色或紅色的。在其他實(shí)施例中，顯示器可以顯示視覺消息，聲音可以由裝置形成、或等等。

在一些示例中，指示劑可以在通過接近部件接近流體時(shí)和/或?qū)⒘黧w引入儲存部件時(shí)被致動(dòng)。在一組實(shí)施例中，指示劑可以在流體引入流體儲存儲存器內(nèi)時(shí)、在裝置致動(dòng)(例如從受驗(yàn)者抽取流體，如下面討論的)時(shí)、在由使用者致動(dòng)(例如由受驗(yàn)者或另一個(gè)人)時(shí)等被致動(dòng)。

在一些示例中，指示劑可以使用一個(gè)或更多個(gè)合適的傳感器，例如ph值傳感器、溫度傳感器(例如熱電偶)、氧氣傳感器、或等等來確定流體在裝置內(nèi)的流體儲存儲存器內(nèi)的條件。例如，傳感器可以存在于流體儲存儲存器內(nèi)或其附近，用于確定流體在流體儲存儲存器內(nèi)的溫度。在一些示例中，例如可以在多個(gè)時(shí)間點(diǎn)處或者甚至是連續(xù)地進(jìn)行例如多于一個(gè)的傳感器測量。在一些示例中，指示劑還記錄傳感器測定值，例如用于分析或后來研究。

在某些實(shí)施例中，時(shí)間信息可以由指示劑確定和/或記錄。例如，流體進(jìn)入流體儲存儲存器的時(shí)間可以例如使用時(shí)間/日期標(biāo)記(例如絕對時(shí)間)，和/或使用流體已經(jīng)存在于流體儲存儲存器內(nèi)的時(shí)間段被記錄。時(shí)間信息還可以在一些實(shí)施例中被記錄。

如所討論的，在一組實(shí)施例中，可以使用從傳感器獲得的信息和/或時(shí)間信息來確定流體在流體儲存儲存器內(nèi)的條件。例如，如果滿足或超過某些限制時(shí)，指示劑可以指示如上面討論的那些。作為一個(gè)非限定示例，如果裝置的溫度太低(例如達(dá)到0℃)或太高(例如達(dá)到100℃或37℃)，裝置的溫度可以由顯示器在指示劑上顯示。因此，可以識別暴露到溫度極限的流體，例如如有問題的或損壞的。作為另一個(gè)非限定示例，它可以被希望將流體的ph值保持在裝置內(nèi)的某些條件下，并且如果ph值超過(例如太過酸性或太過堿性)，例如如果ph值小于6或5、或大于8或9時(shí)，這可以由顯示器在指示劑上顯示。在一些示例中，流體存在于裝置內(nèi)的時(shí)間也可以作為另一個(gè)條件被保持在某些限制內(nèi)。例如，指示劑可以指示流體已經(jīng)存在于裝置內(nèi)大于大約12小時(shí)、大于大約18小時(shí)、大于大約24小時(shí)，這可以指示流體是有問題的或損壞等。

在一組實(shí)施例中，例如這些條件(例如時(shí)間和溫度)可以被組合。因此，在指示劑顯示這些條件時(shí)，例如暴露到第一溫度的流體可以被允許存在于裝置內(nèi)第一段時(shí)間，而暴露到第二溫度的流體可以被允許存在于裝置內(nèi)第二段時(shí)間。

在一些實(shí)施例中，指示劑可以記錄和/或遞送傳感器或時(shí)間信息。這可以使用任何合適的形式被記錄和/或遞送。例如，該信息可以使用無線信號、射頻信號等被遞送，或者記錄在任何合適的電子媒體上，例如記錄在微晶片上、閃驅(qū)上、光驅(qū)上、磁帶上等。

根據(jù)本發(fā)明的某些方面的各種材料和方法可以被使用來形成裝置，例如微流體通道、腔室等。例如，本發(fā)明的各種部件可以由實(shí)心材料形成，通道在該實(shí)心材料中可以經(jīng)由微加工、薄膜沉積工藝，例如芯涂層和化學(xué)蒸汽沉積、激光制造、光刻蝕技術(shù)、蝕刻方法(包括濕化學(xué)或等離子工藝)，和等等形成。參見例如scientificamerican，248:44-55,1983(angell等)。

在一組實(shí)施例中，本發(fā)明的系統(tǒng)和裝置的各個(gè)部件可以由聚合物，例如彈性體聚合物(例如聚二甲基硅氧烷(“pdms”)、聚四氟乙烯(“ptfe”)或)，或等等形成。例如，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，微流體通道可以通過分別使用pdms或其他軟蝕刻技術(shù)來制造流體系統(tǒng)而實(shí)施(適于該實(shí)施例的軟蝕刻技術(shù)的細(xì)節(jié)在由younanxiaandgeorgem.whitesidesd的annualreviewofmaterialscience,1998,vol.28,pages153-184中公開的名稱為“softlithography”，和georgem.whitesides，emanueleostuni，shuichitakayama，xingyujianganddonalde.ingber的annualreviewofbiomedicalengineering,2001,vol.3,pages335-373中公開的名稱為“softlithographyinbiologyandbiochemistry”的參考文獻(xiàn)中討論，這些參考文獻(xiàn)中的每個(gè)結(jié)合在此作為參考)。

潛在地合適聚合物的其他示例包括但不限于聚對苯二甲酸乙二(醇)酯(pet)、聚丙烯、聚甲基丙稀酸酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、環(huán)烯烴共聚物(coc)、聚四氟乙烯、含氟聚合物、硅樹脂例如聚二甲基硅氧烷、聚偏二氯乙烯、二乙二醇丁醚(“bcb”)、聚酰亞胺、聚酯、聚酰亞胺的氟化衍生物，或等等。另一個(gè)示例是聚對苯二甲酸乙二醇酯(“petg”)。在petg中，通常是pet鏈的一部分的乙烯乙二醇組被部分地替換為環(huán)己烷二甲醇(例如乙烯乙二醇組的大約15-35mol％被替換)，這在一些示例中，當(dāng)聚合物被注射模制時(shí)可以減慢聚合物的結(jié)晶，以允許更好的工藝。還預(yù)想涉及聚合物(包括那些上面描述的)的組合、共聚物、衍生物或混合物。裝置還可以由復(fù)合材料，例如聚合物和半導(dǎo)體材料的復(fù)合物形成。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的各個(gè)部件由聚合的和/或柔性的和/或彈性體材料制成，并且可以方便地由可硬化的流體形成，從而便于經(jīng)由模制(例如復(fù)制模塑、注射模制、鑄塑成型等)制造。可硬化的流體可以為能引入以固化的基本上任何流體，或者該流體被自發(fā)地固化為能夠包含和/或遞送預(yù)期用于在流體網(wǎng)絡(luò)中且與流體網(wǎng)絡(luò)一起使用的流體的固體內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，可硬化的流體包括聚合液體或液體聚合前體(即，預(yù)聚物)。合適的聚合液體可以包括例如熱塑聚合物、熱固聚合物、石蠟、金屬、或在它們的熔點(diǎn)之上加熱的混合物或成分。作為另一個(gè)示例，合適的聚合流體可以包括一個(gè)或更多個(gè)聚合物在合適溶劑中的溶解，該溶解在溶劑移除時(shí)，例如通過蒸發(fā)形成固體聚合材料。這種聚合材料(可以例如從溶化狀態(tài)或者通過溶劑的蒸發(fā)固化)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的。多種聚合材料(其許多種為彈性體)是適合的，并且還適于形成模具或模具靠模、用于一個(gè)或更多個(gè)模具靠模由彈性體材料構(gòu)成的實(shí)施例。這種聚合物的示例的非限定列表包括硅樹脂聚合物的一般級別的聚合物、環(huán)氧樹脂、和丙烯酸鹽聚合物。環(huán)氧樹脂的特征在于三個(gè)環(huán)醚基(通常指的是環(huán)氧基、1,2-環(huán)氧化物，或氧雜環(huán)丙烷)的存在。例如，除了基于芳香胺、三嗪和脂環(huán)族骨架的合成物以外，可以使用雙酚a的二環(huán)氧甘油醚。另一個(gè)示例包括公知的酚醛聚合物。適合用于本發(fā)明的硅樹脂彈性體的非限定示例包括那些由前體形成的，包括氯硅烷例如甲基一氯硅烷、三乙基氯硅烷、苯基氯硅烷等。

硅樹脂聚合物在某些實(shí)施例中使用，例如聚二甲基硅氧烷的硅樹脂彈性體。pdms聚合物的非限定示例包括那些在dowchemicalco.,midland,mi的商標(biāo)sylgard名下售賣的，尤其是sylgard182、sylgard184和sylgard186。包括pdms的硅樹脂聚合物具有多個(gè)有益的特性，從而簡化本發(fā)明的微流體通道結(jié)構(gòu)的制造。例如，這種材料是不昂貴的、容易獲得、并且能夠從預(yù)聚合液體經(jīng)由加熱固化而固體化。例如，pdms典型地通過將預(yù)聚合液體暴露給例如大約65℃到大約75℃的溫度(暴露時(shí)間為例如大約1個(gè)小時(shí))而固化。而且，硅樹脂聚合物，例如pdms可以是彈性體并且因此可以用于形成非常小的結(jié)構(gòu)，具有在本發(fā)明的某些實(shí)施例中所需的相對高的長寬比。柔性(例如彈性體)模具或靠模在這方面是有利的。

從硅樹脂聚合物，例如pdms形成例如本發(fā)明的微流體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這種聚合物能夠例如通過暴露給含氧等離子體，例如空氣等離子體被氧化，從而被氧化的結(jié)構(gòu)在它們的表面處包含這樣的化學(xué)組，該化學(xué)組能夠交聯(lián)到其他被氧化的硅樹脂聚合物表面或者各種其他聚合和非聚合材料的被氧化表面。因此，部件可以被制造，然后被氧化并且基本上被不可逆地密封到其他硅樹脂聚合表面，或者具有被氧化的硅樹脂聚合表面的其他基體反應(yīng)劑的表面，而不需要分開粘合劑或其他密封部件。在許多情況下，密封可以通過將被氧化的硅樹脂表面接觸另一個(gè)表面而簡單的完成，而不需要施加附加的壓力來形成密封。也就是說，預(yù)被氧化的硅樹脂表面作為抵靠合適的匹配表面的接觸式粘合劑。具體地，除了不可逆地密封到自身以外，被氧化的硅樹脂(例如被氧化的pdms)能夠不可逆地密封到被氧化材料的范圍，而不是它自身包括例如玻璃、硅樹脂、二氧化硅、石英、氮化硅、聚乙烯、聚苯乙烯、玻璃碳，和環(huán)氧聚合物，這些物質(zhì)以類似的方式被氧化到pdms表面(例如經(jīng)由暴露到含氧等離子體)。在本文中使用的氧化和密封方法以及總體成型技術(shù)在現(xiàn)有技術(shù)中描述，例如，在anal.chem.70:474-480,1998(duffy等人)的發(fā)明名稱為“rapidprototypingofmicrofluidicsystemsandpolydimethylsiloxane”的文獻(xiàn)中，該文獻(xiàn)結(jié)合在此作為參考。

由被氧化的硅樹脂聚合物形成本發(fā)明的微流體結(jié)構(gòu)(或內(nèi)部、接觸流體的表面)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是這些表面比典型彈性體聚合物(其中需要親水的內(nèi)部表面)的表面更親水。因此，這種親水通道表面比由典型的未被氧化的彈性體聚合物或其他輸水材料制成的結(jié)構(gòu)可以更容易地利用水溶劑填充并且濕化。

如在此描述的，在一組實(shí)施例中，可以提供與分析結(jié)合的多種信號或顯示方法中的任何一種，包括視覺信號、通過聞、聲音、感覺、味覺、或等等。信號結(jié)構(gòu)或發(fā)生器包括但不限于顯示器(視覺、led、光等)、揚(yáng)聲器、化學(xué)釋放腔室(例如包含易揮發(fā)的化學(xué)制品)、機(jī)械裝置、加熱器、冷卻器、或等等。在一些示例中，信號結(jié)構(gòu)或發(fā)生器可以與裝置成整體(例如與用于施加到受驗(yàn)者皮膚的支承結(jié)構(gòu)整體連接、例如包含流體遞送件、例如一個(gè)或更多個(gè)針或微針)、或信號結(jié)構(gòu)不與支承結(jié)構(gòu)整體連接。如在此使用的，“信號結(jié)構(gòu)”或“信號發(fā)生器”是能夠產(chǎn)生涉及介質(zhì)條件的信號的任何設(shè)備。例如，介質(zhì)可以是體液，例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體。

在一些實(shí)施例中，發(fā)信號方法(例如這些發(fā)信號方法)可以用于指示由傳感器確定(例如對受驗(yàn)者、和/或?qū)α硪粋€(gè)個(gè)體)的分析物的存在和/或濃度，例如下面描述的那些。在提供視覺信號時(shí)，它可以以不透明體變換形式、顏色和/或不透明體的強(qiáng)度改變、或者可以以消息(例如數(shù)字信號、或等等)、圖形格式(例如由形狀或以其他方式特殊的醫(yī)療條件發(fā)信號)、品牌、圖形、或等等的形式提供。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，裝置可以包括顯示器。可以提供手寫消息，例如“采集下一個(gè)劑量”、或“葡糖糖值高”、或數(shù)字值，或者消息例如“存在毒素”。這些信息、圖標(biāo)、圖形或等等可以作為由裝置的部件電子讀取來提供和/或可以作為裝置的一個(gè)或更多個(gè)部件的固有布置來顯示。

在一些實(shí)施例中，可以提供裝置，其中裝置確定受驗(yàn)者的物理?xiàng)l件并且產(chǎn)生與可以由受驗(yàn)者容易地理解的條件(例如通過提供如上描述的視覺“ok”信號)相關(guān)的信號，或者可以被設(shè)計(jì)成不能由受驗(yàn)者容易地理解。在不容易被理解時(shí)，信號可以采取多種形式。在一個(gè)形式中，信號可以是對于受驗(yàn)者來說沒有意義的一系列字母或數(shù)字(例如a1278cdq)，而該字母或數(shù)字對于醫(yī)療專業(yè)人員或等等(和/或由醫(yī)療專業(yè)人員或等等來解碼，例如參考合適的解碼器)來說是有意義的，并且可以與特殊的生理?xiàng)l件相關(guān)聯(lián)。可替換地，裝置可以提供條形碼形式的信號，從而在特殊條件或一組特殊條件下條形碼出現(xiàn)和/或消失，或改變，并且可以由條形碼讀取器讀取，以傳輸關(guān)于受驗(yàn)者或分析物的信息。在另一個(gè)實(shí)施例中，裝置可以被設(shè)計(jì)成從而產(chǎn)生紫外線信號，或者可以僅僅在紅外線光線下讀取(例如簡單的點(diǎn)或片，或者任何其他的信號諸如一系列數(shù)字、字母、條形碼、信息、或者可以由受驗(yàn)者容易地理解或不容易地理解等等)的信號。信號可以對于人眼來說是看不見的，但是在施加uv光或其他起動(dòng)能量時(shí)是可讀取的。信號可以容易地由使用者通過視覺觀察，或者利用其他的感測動(dòng)作(諸如聞、感覺等)讀取或理解。在另一組實(shí)施例中，上面描述的設(shè)備可以被需要確定由裝置(例如診所設(shè)備中的裝置等)提供的信號。在一些示例中，裝置能夠?qū)⒅甘痉治鑫锏男盘?例如作為無線信號、射頻信號等)傳送給接納器。

在一些實(shí)施例中，裝置可以提供定性和/或定量分析。也就是說，在一些示例中的裝置可以提供允許“是/不是”測試或等等的分析，或者提供對數(shù)量、濃度，或特定分析水平或分析物的信息的測試。本發(fā)明可以提供反應(yīng)存在于受驗(yàn)者中、在特定時(shí)間點(diǎn)處的特定分析物的量的顯示構(gòu)造，或者任何其他可變(分析物隨著時(shí)間的存在、分析物的類型等)的顯示器構(gòu)造可以采取多種形式。在一個(gè)示例中，可以提供類似于具有一系列水平指示(例如圍繞轉(zhuǎn)盤的數(shù)字)的速度計(jì)轉(zhuǎn)盤和指示特定水平的“針”或其他裝置。在其他構(gòu)造中，取決于例如以條狀圖的形式的特殊分析物的存在和/或數(shù)量，裝置的特殊區(qū)域(例如在顯示器上)可存在以填充到更大或更小的程度。在另一個(gè)布置中，可以提供“顏色輪”，其中特殊分析物的存在的量可以控制輪的哪一個(gè)顏色是可見的。或者，不同的分析物可以引起不同的輪顏色或不同的圖案條在多個(gè)分析物分析中變得可見或不可見。多個(gè)分析物的定性分析可以在多種顏色輪中反映，每個(gè)分析物具有不同顏色的單一顏色輪(其中每個(gè)顏色的強(qiáng)度)反映分析物的量，或者例如多個(gè)條狀圖(其中每個(gè)條狀圖反映特殊分析物，并且條狀水平(和/或區(qū)域填充有可見顏色或其他可見特征的程度)反映分析物的量。如在此的所有實(shí)施例一樣，無論顯示的信號對于任何數(shù)量的參與者可以被理解或不被理解。例如，它對于受驗(yàn)者來說是可以被理解的，或者對于受驗(yàn)者來說是不可以被理解的。無論是否可以被理解，它可能需要被記錄、電子讀取，或等等。在電子讀取時(shí)，例如裝置可以提供不被受驗(yàn)者理解或甚至不可見或以其他方式能夠由受驗(yàn)者感測的信號，并且讀取器可以在裝置(可以提供可被受驗(yàn)者理解或不可被理解，或者可以將信號傳送給任何個(gè)體用于分析的可見信號)的附近或近端設(shè)置。

顯示器還可以用于顯示其他信息，除了上面描述以外或替代上面描述。例如，裝置可以包括一個(gè)或更多個(gè)顯示器，該一個(gè)或更多個(gè)顯示器在裝置已經(jīng)被使用或已經(jīng)過期時(shí)指示，該顯示器指示從受驗(yàn)者獲得的流體的采樣是正在進(jìn)行的和/或完成的、或者采樣出現(xiàn)了問題(例如阻塞或收集的流體不充分)、該顯示器指示分析物在收集的樣品內(nèi)的分析是正在進(jìn)行的和/或完成的、足夠量的流體已經(jīng)被輸送到受驗(yàn)者(或者已經(jīng)輸送不足夠的量，和/或流體輸送是正在進(jìn)行的)、裝置可以從受驗(yàn)者的皮膚中移除(例如在輸送完成和/或流體抽出時(shí)、和/或在合適的分析、遞送等)，或等等。

與和在此描述的分析物相關(guān)聯(lián)的任何信號一起使用，可以提供另一個(gè)潛在的相關(guān)信號或其他顯示(或聞、味道、或等等)，該相關(guān)信號或其他顯示可以輔助解釋和/或評估信號。在一個(gè)布置中，校對或控制在信號的附近提供(或以其他方式與信號容易地相比較)，例如在可見信號(由裝置提供)附近或接近可見信號的視覺校對或控制器或者比較器和/或被植入的試劑、顆粒、或等等。

視覺控制或參考可以與另一個(gè)感覺信號，例如聞、味道、溫度、癢等一起使用。可以提供參考/控制和/或經(jīng)驗(yàn)確認(rèn)部件，來與皮膚內(nèi)測試或一起使用或者反之亦然。參考/指示器還可以用于指示裝置壽命的狀態(tài)、顏色或強(qiáng)度改變和/或當(dāng)裝置相對于其使用壽命變化時(shí)另一個(gè)信號方面的改變，從而使用者可以確定裝置何時(shí)不再依賴和/或移除。對于某些裝置來說，指示器或控制器可以通過將分析物添加到控制器(例如從被確定的源的外部的源)來確認(rèn)裝置的操作性和/或?qū)ο鄬τ跍y量裝置的信號提供參考而執(zhí)行。例如，裝置可以包括由使用者輕按的按鈕，該按鈕將允許儲存器的分析物遞送到指示器區(qū)域以提供信號，來確定裝置的操作性和/或提供用于分析的比較器。

在此描述的許多實(shí)施例涉及定性分析和相關(guān)信號，即，確定分析物在介質(zhì)中的相關(guān)量或濃度的能力。這可以通過各種方式完成。例如，在試劑(例如附接到納米顆粒的粘合對象)用于捕獲和分析分析物，試劑可以以橫過裝置的感測區(qū)域的梯度和濃度來提供。或者感測區(qū)域可以包括隔膜或其他器件(在捕獲和識別之前，分析物需要流動(dòng)或通過該器件)，并且用于分析物行進(jìn)的通路可以根據(jù)顯示區(qū)域的位置而改變。例如，隔膜可以橫過感測區(qū)域設(shè)置，在與粘合層和/或信號試劑相互作用之前分析物必須通過該感測區(qū)域，并且隔膜的厚度可以沿橫向于“條狀圖”讀出相關(guān)的方向而改變。在存在小量分析物時(shí)，它可以穿過隔膜更薄的部分，但不是隔膜的更厚的部分，但是在存在大量分析物時(shí)，其可以穿過更厚的部分。在分析物通過的區(qū)域和分析物不完全通過的區(qū)域之間的邊界(在一個(gè)邊界存在時(shí))可以限定條狀圖的“線”。獲得相同或類似結(jié)果的其他方式可以包括改變分析物的凈化劑或遞送劑的濃度，或者中間反應(yīng)物質(zhì)(在分析物和信號事件之間)的濃度、橫過隔膜或其他顆粒的濃度、隔膜的多孔性或選擇性的梯度，吸收或遞送樣品流體的能力，或等等。這些原理與在此的其他公開結(jié)合可以用于方便在此描述的任何一種或所有定性分析。

在一個(gè)方面中，具有例如被分析(或其他使用者，例如醫(yī)務(wù)護(hù)理人員)的生理?xiàng)l件的條件的受驗(yàn)者讀取和/或以其他方式確定從裝置獲得的信號。例如，裝置可以遞送指示受驗(yàn)者和/或裝置條件的信號。可替換地或此外，由裝置產(chǎn)生的信號可以以代表(例如數(shù)字化信號，或等等)的形式獲得并且被遞送到其他個(gè)體用于分析和/或作用。例如，信號可以由裝置，例如基于分析物的感測器讀取、基于輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出的流體、基于裝置的條件等等產(chǎn)生。信號可以表示任何合適的數(shù)據(jù)或圖像。例如，信號可以表示分析物在從受驗(yàn)者抽出的流體中的存在和/或濃度、從受驗(yàn)者抽出和/或輸送到受驗(yàn)者的流體的量、裝置已經(jīng)使用的時(shí)間、裝置的電池壽命、留在裝置中的真空量、裝置的清潔度或無菌度、裝置的識別(例如在多個(gè)裝置給出獨(dú)特的識別數(shù)量，以防止偽造、設(shè)備對于不正確使用者的偶然交換等)，或等等。例如，在一組實(shí)施例中，可以獲得信號圖像(例如視覺圖像或圖片)并且輸送到不同個(gè)體(例如使用者可以采取由裝置產(chǎn)生的信號的手機(jī)相片并經(jīng)由手機(jī)將其發(fā)送給其他個(gè)體)。

信號被輸送的其他個(gè)體可以是人(例如醫(yī)護(hù)人員)或機(jī)器。在一些示例中，其他個(gè)體能夠分析信號并且采取合適的動(dòng)作。在一個(gè)布置中，其他個(gè)體是分析信號并且可選擇地將信號遞送回到裝置以給出作用方向(例如可以使用手機(jī)將信號圖像遞送到處理器，該處理器在一組條件下降信號遞送回到相同的手機(jī)，從而給使用者指示方向，或采取其他作用)的機(jī)器或處理器。其他作用可以包括裝置或相關(guān)裝置的自動(dòng)模擬，以便施加藥物或藥劑，或等等。引導(dǎo)藥物施加的信號可以經(jīng)由用于遞送信號給個(gè)體或不同載體或通路的相同部件(例如手機(jī))形成。電話遞送線包括無線網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)通信和等等也可以方便這種類型的通信。

作為一個(gè)特定示例，裝置可以是葡萄糖檢測器。信號可以由裝置產(chǎn)生并且信號圖像可以由手機(jī)照相機(jī)捕獲，然后經(jīng)由手機(jī)遞送給醫(yī)護(hù)人員。醫(yī)護(hù)人員然后可以確定葡萄糖(或例如胰島素)水平是合適還是不合適，并且將指示該水平的信息經(jīng)由手機(jī)遞送回受驗(yàn)者。

關(guān)于分析物的信息還可以通過簡單的從受驗(yàn)者皮膚移除裝置或裝置的一部分，并且將其輸送到不同位置而被遞送到相同或不同的個(gè)體，或不同的位置。例如，裝置可以用于與受驗(yàn)者相連，以便分析顆粒分析物的存在和/或量。在使用開始之后的某些位置處，承載信號或指示分析物的信號的裝置，或裝置的一部分可以被移除，并且例如附接到與受驗(yàn)者相關(guān)的病歷卡。作為一個(gè)特定示例，受驗(yàn)者可以帶有補(bǔ)片或其他裝置，以便定性地、定量地和/或隨著時(shí)間確定一個(gè)或更多個(gè)分析物的存在和/或量。受驗(yàn)者可以訪問可以移除補(bǔ)片(或其他裝置)或補(bǔ)片的一部分并且將其附接到與受驗(yàn)者相關(guān)的醫(yī)療病歷卡的醫(yī)護(hù)人員。

根據(jù)各個(gè)方面，取決于應(yīng)用，裝置可以使用一次、或多次。例如，可以進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例而獲得用于感測的樣品，從而感測可以被連續(xù)地、不連續(xù)地或其組合執(zhí)行。例如，在體液(例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體)被接近用于確定分析物時(shí)，流體可以被不連續(xù)地接近(例如作為單次劑量、一次或多次)、或通過形成流體的連續(xù)流動(dòng)而連續(xù)地接近(流體可以被一次或多次地分析)。附加地，可以在按時(shí)間的單一位置、或在按時(shí)間的多個(gè)位置和/或?qū)Χ鄠€(gè)樣品(例如在相對于受驗(yàn)者的多個(gè)位置處)執(zhí)行一次測試。

可替換地或此外，測試可以在任何數(shù)量的位置處按時(shí)間被連續(xù)地執(zhí)行，涉及相對于受驗(yàn)者或其他多個(gè)樣品的一個(gè)或任何數(shù)量的位置。作為一個(gè)示例，可以獲得流體的一塊或分離樣品，例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體。可以對該流體執(zhí)行測試，以便確定是否顆粒分析物或其他試劑存在于流體中，可替換地，可以進(jìn)行與流體數(shù)量相關(guān)的兩次或更多次測試，以便確定兩種或更多種分析物的存在和/或數(shù)量，并且可以進(jìn)行任何次數(shù)的這種測試。涉及流體數(shù)量的測試可以同時(shí)或在一定時(shí)間段上進(jìn)行。例如，用于特定分析物的測試可以在按時(shí)間的各個(gè)位置處進(jìn)行，以便確定是否結(jié)果隨著時(shí)間改變，或者可以在按時(shí)間的不同位置處確定不同的分析物。作為另一個(gè)示例，可以在皮膚層之間經(jīng)由例如發(fā)皰形成流體池，并且在發(fā)皰內(nèi)或者從發(fā)皰抽出且放置在其他位置的流體中，可以在按時(shí)間的一個(gè)或更多個(gè)位置處進(jìn)行上述的任何一種和其他分析。在一些示例中，發(fā)皰形成為使得位于水泡內(nèi)的細(xì)胞間質(zhì)流體隨著時(shí)間改變(例如，在平衡存在于受驗(yàn)者的細(xì)胞間質(zhì)流體和發(fā)皰自身中的細(xì)胞間質(zhì)流體之間，即位于發(fā)皰內(nèi)的流體改變以反映受驗(yàn)者的細(xì)胞間質(zhì)流體在發(fā)皰區(qū)域中隨著時(shí)間的含量)。在不同位置下流體在發(fā)皰內(nèi)或?qū)Πl(fā)皰的測試可以提供有用的信息。

在另一個(gè)示例中，可以使用一個(gè)或更多個(gè)針或微針，或其他裝置，來接近受驗(yàn)者流體，例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體(利用發(fā)皰或不利用發(fā)皰)。流體可以被抽出到分析的位置并且以任何在此描述的方式分析。例如，分析物可以執(zhí)行一次，以便確定單一分析物的存在和/或數(shù)量，或者可以進(jìn)行多次測試。從流體的單一樣品中，可以基本上同時(shí)進(jìn)行特殊測試或多次測試，或者分析可以隨著時(shí)間進(jìn)行。而且，流體可以從受驗(yàn)者皮膚和/或皮膚下連續(xù)地抽出，并且可以在一定時(shí)間進(jìn)行任何數(shù)量的位置的一次或更多次測試。存在用于執(zhí)行隨著時(shí)間進(jìn)行的一次或更多次測試的各種原因，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的。一個(gè)這樣的原因是確定是否分析物的數(shù)量或其他特征在受驗(yàn)者中是一致的，還是隨著時(shí)間改變。在此將描述用于連續(xù)和/或不連續(xù)測試的多種特定技術(shù)。

在一些方面中，一種或更多種材料，例如顆粒被輸送到或通過皮膚。合適的材料的示例包括但不限于顆粒，例如微顆粒或納米顆粒、化學(xué)制品、藥物或治療試劑、診斷試劑、載體、或等等。顆粒例如可以是納米顆粒或微顆粒，并且在一些示例中，顆粒可以是各向異性的顆粒。在一些示例中，可以使用多種顆粒，并且在一些示例中，一些或基本上所有顆粒可以是相同的。例如，至少大約10％、至少大約30％、至少大約40％、至少大約50％、至少大約60％、至少大約70％、至少大約80％、至少大約90％、至少大約95％、或至少大約99％的顆粒可以具有相同的形狀，和/或可以具有相同的成分。

顆粒可以用于多個(gè)目的。例如，顆粒可以包含診斷試劑或能夠與分析物反應(yīng)和/或與分析物關(guān)聯(lián)的反應(yīng)個(gè)體、或另一個(gè)反應(yīng)個(gè)體，或其他顆粒。這種顆粒可以用于例如確定一個(gè)或更多個(gè)分析物，例如疾病狀態(tài)的標(biāo)記，如下面討論的。作為另一個(gè)示例，顆粒可以包含定位在顆粒表面上和/或內(nèi)部的藥物或治療試劑，該藥物或治療試劑可以通過顆粒釋放并且被輸送到受驗(yàn)者。這些和其他實(shí)施例的特定示例在下面更詳細(xì)的討論。

在一些示例中，例如由于材料的物理特性(例如，尺寸、疏水性等，材料例如顆粒可以被嵌入皮膚內(nèi)。因此，在一些示例中，材料的補(bǔ)給站可以形成在皮膚內(nèi)，并且該補(bǔ)給站可以是臨時(shí)的或永久的。例如，補(bǔ)給站內(nèi)的材料可以最終被降解(例如，如果材料是生物可降解的)，進(jìn)入血流，或者排放到環(huán)境，例如當(dāng)真皮的細(xì)胞變異以形成新的表皮，并且因此朝著皮膚的表面推動(dòng)材料時(shí)。因此，在某些示例中，材料的補(bǔ)給站可以在臨時(shí)的基礎(chǔ)上(例如以天或周的時(shí)間計(jì)算時(shí))存在于受驗(yàn)者內(nèi)。

如所提及的，本發(fā)明的某些方面總體上涉及顆粒，例如各向異性的顆粒或膠體，顆粒可以用于廣泛的應(yīng)用中。例如，顆粒可以存在于皮膚內(nèi)，或者皮膚的外部，例如在皮膚表面上的裝置中。顆粒可以包括微顆粒和/或納米顆粒。如上討論的，“微顆粒”是在μm的級別(即，在大約1μm和大約1mm之間)上具有平均直徑的顆粒，而“納米顆粒”是在納米的級別上(即，在大約1nm和大約1μm之間)具有平均直徑的顆粒。顆粒可以是球形或非球形的，在一些示例中。例如，顆粒可以是橢圓形的或細(xì)長形的，或者具有其他形狀，例如那些于2007年9月7日提交的發(fā)明人為s.mitragotri等人的u.s.專利申請系列no.11/851,974的發(fā)明名稱為“engineeringshapeofpolymericmicro-andnanoparticles”；于2007年9月7日提交的發(fā)明人為s.mitragotri等人的國際專利申請no.pct/us2007/077889(于2008年3月13日公開的wo2008/031035)的發(fā)明名稱為“engineeringshapeofpolymericmicro-andnanoparticles”；于2005年11月10日提交的發(fā)明人為j.lahann等人的u.s.專利申請系列no.11/272,194(于2006年9月14日公開的u.s.專利申請公開no.2006/0201390)的發(fā)明名稱為“multi-phasicnanoparticles”；或者于2007年6月15日提交的發(fā)明人為j.lahann的u.s.專利申請公開no.11/763,842(于2007年10月11日公開的u.s.專利申請公開號2007/0237800)的發(fā)明名稱為“multi-phasicbioadhesivenano-objectsasbiofunctionalelementsindrugdeliverysystems”中公開的，上述公開中的每一個(gè)結(jié)合在此作為參考。顆粒的其他示例可以參見2005年11月10日提交的發(fā)明人為j.lahann等人的u.s.專利申請系列no.11/272,194(于2006年9月14日公開的u.s.專利申請公開no.2006/0201390)的發(fā)明名稱為“multi-phasicnanoparticles”；2007年6月15日提交的發(fā)明人為j.lahann的u.s.專利申請系列no.11/763,842(于2007年10月11日公開的u.s.專利申請公開no.2007/0237800)的發(fā)明名稱為“multi-phasicbioadhesivenan-ojectsasbiofunctionalelementsindrugdeliverysystems”；2008年6月4日提交的發(fā)明人為d.levinson等人的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/058,796的發(fā)明名稱為“compositionsandmethodsfordiagnositics,therapies,andotherapplications”，上述公開的每一個(gè)結(jié)合在此作為參考。

在一些方面，可以在皮膚中形成流體的池區(qū)(例如發(fā)皰)，以方便將流體輸送到和/或從皮膚抽出流體。例如，流體可以在從皮膚周圍的表皮和/或皮膚內(nèi)的真皮層被抽吸而在皮膚內(nèi)形成池。流體可以包括例如細(xì)胞間質(zhì)流體或血液。然而，在其他示例中，不需要形成池來將流體輸?shù)狡つw和/或從皮膚抽出流體。

因此，本發(fā)明的某些方面大體上涉及流體在皮膚內(nèi)發(fā)皰或其他池區(qū)的形成。在一組實(shí)施例中，流體的池區(qū)可以在皮膚的真皮和表皮之間形成。在一些示例中，因?yàn)楸砥さ幕鶎影?fù)責(zé)產(chǎn)生色素的黑素細(xì)胞，因而發(fā)皰或其他池區(qū)可以以使得發(fā)皰或其他池區(qū)不被顯著的染色的方式形成。這種區(qū)域可以通過引起真皮和表皮至少部分地分離而形成，如下面將要討論的，可以使用多種技術(shù)來至少部分地使真皮與表皮分離。

在一種技術(shù)中，細(xì)胞間質(zhì)流體池形成在受驗(yàn)者皮膚層之間，在形成池之后，流體通過接近經(jīng)由皮膚層的流體(例如穿透具有一個(gè)或更多個(gè)微針的皮膚外層)從池中抽出。具體地，例如可以形成發(fā)皰，然后發(fā)皰可以被穿透并且流體可以從發(fā)皰中抽出。在另一種技術(shù)中，細(xì)胞間質(zhì)區(qū)域可以被接近并且流體從該區(qū)域中抽出，而沒有首先形成經(jīng)由發(fā)皰或等等的流體池。例如，一個(gè)或更多個(gè)針或微針可以被施加到細(xì)胞間質(zhì)區(qū)域并且流體可以從該區(qū)域中抽出。

流體的池區(qū)可以形成在受驗(yàn)者皮膚內(nèi)的任何合適的位置上。當(dāng)(在人體中)整個(gè)身體的皮膚相對均勻時(shí)，因素(例如安全性或方便性)可以用來選擇合適的位置，除了手部和腳部以外。作為非限定示例，池區(qū)可以形成在臂部或腿部上、胸部上、腹部上、或受驗(yàn)者的背部上，或等等。取決于各種因素，例如形成池區(qū)的技術(shù)、池區(qū)的尺寸、皮膚的施加該技術(shù)的區(qū)域的尺寸、從池區(qū)(如果有)抽出的流體的量、被輸送到池區(qū)的任何材料，或等等，流體的池區(qū)的尺寸設(shè)計(jì)成使得它形成在皮膚中和/或池區(qū)在皮膚內(nèi)持續(xù)的時(shí)間段。例如，如果真空被施加到皮膚以形成發(fā)皰時(shí)，被施加到皮膚的真空、真空的持續(xù)段、和/或受影響皮膚的區(qū)域可以被控制成控制發(fā)皰的尺寸和/或持續(xù)段。在一些實(shí)施例中，可以預(yù)期的是保持池區(qū)相對小，例如以防止不雅觀的視覺外觀，以便允許更大的抽樣精確性(由于材料的更小容積)，或者允許顆粒在皮膚內(nèi)更加受控的放置。例如，在某些示例中，池區(qū)的容積可以保持為小于大約1ml或小于大約2ml，或者池區(qū)的平均直徑(即，與池區(qū)具有相同區(qū)域的圓的直徑)可以被保持為小于大約5cm、小于大約4cm、小于大約3cm、小于大約2cm、小于大約1cm、小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3mm、小于大約2mm，或小于大約1mm。

可以使用多種技術(shù)來形成流體的池區(qū)，以便形成在皮膚內(nèi)。在一組實(shí)施例中，真空被施加以便形成發(fā)皰，或者以其它方式用于從受驗(yàn)者收集血液或細(xì)胞間質(zhì)流體。然而，在其他實(shí)施例中，可以使用其他方法來在皮膚內(nèi)形成流體的池區(qū)，除了或附加地使用真空。當(dāng)真空(即，大氣壓力以下的壓力量，從而大氣壓力具有0mmhg的壓力，即，壓力是計(jì)量壓力，而不是絕對壓力)用于至少部分地將真皮與表皮分離以引起池區(qū)的形成時(shí)，因此流體的池區(qū)的形成可以作為發(fā)皰。例如，至少大約50mmhg、至少大約100mmhg、至少大約150mmhg、至少大約200mmhg、至少大約250mmhg、至少大約300mmhg、至少大約350mmhg、至少大約400mmhg、至少大約450mmhg、至少大約500mmhg、至少大約550mmhg、至少大約600mmhg、至少大約650mmhg、至少大約700mmhg，或至少大約750mmhg的真空可以被施加到皮膚，例如以便引起發(fā)皰和/或從受驗(yàn)者收集血液或細(xì)胞間質(zhì)流體(如所討論的，這些測量相對于大氣壓力是負(fù)的)。在一些示例中，例如，由于受驗(yàn)者皮膚的物理特征的不同，不同量的真空可以被施加到不同的受驗(yàn)者。

真空可以被施加到皮膚的任何合適區(qū)域，并且在一些示例中，被施加真空的皮膚的區(qū)域可以被控制。例如，被施加真空的區(qū)域的平均直徑可以被保持為小于大約5cm、小于大約4cm、小于大約3cm、小于大約2cm、小于大約1cm、小于大約5mm、小于大約4mm、小于大約3mm、小于大約2mm，或小于大約1mm。此外，這些真空可以被施加至少足以引起真皮與表皮的至少一些分離的任何合適的時(shí)間段。例如，真空可以被施加到皮膚至少大約1分鐘、至少大約3分鐘、至少大約5分鐘、至少大約10分鐘、至少大約15分鐘、至少大約30分鐘、至少大約1小時(shí)、至少大約2小時(shí)、至少大約3小時(shí)、至少大約4小時(shí)等。適于形成這種發(fā)皰的裝置的示例在下面更詳細(xì)討論。然而，在其他示例中，體液(例如血液或細(xì)胞間質(zhì)流體)可以使用真空從皮膚和/或皮膚下抽出，而不需要形成發(fā)皰。流體的其他非限定示例包括鹽分、汗液、淚液、黏液、血漿、淋巴腺，或等等。

可以使用除了真空以外的其他方法以引起這種分離的發(fā)生。例如，在另一組實(shí)施例中，可以使用加熱。例如，皮膚的一部分可以使用任何合適的技術(shù)被加熱到至少大約40℃、至少大約50℃、至少大約55℃，或至少大約60℃，以引起這種分離的發(fā)生。皮膚可以被加熱，例如使用外部熱源(例如輻射加熱或被加熱的水池)、化學(xué)反應(yīng)、電磁反應(yīng)(例如微波輻射、紅外線輻射等)，或等等。在一些示例中，輻射可以被集中在皮膚的相對小的區(qū)域，例如以至少部分地在空間上包含皮膚內(nèi)的加熱量。

在另一組實(shí)施例中，分離化學(xué)制品可以被施加到皮膚以便至少部分地引起真皮與表皮的分離。這種分離化學(xué)制品的非限定示例包括蛋白酶，例如胰蛋白酶、純的人皮膚用類胰蛋白酶或化合物48/80。分離化合物，例如那些商業(yè)上從各種來源獲得的。分離化學(xué)制品可以直接被施加到皮膚，例如擦入皮膚表面內(nèi)，或者在一些示例中，分離化學(xué)制品可以被輸送到受驗(yàn)者內(nèi)，例如在皮膚的真皮和表皮之間。分離化學(xué)制品可以例如被注入真皮和表皮之間。

分離化學(xué)制品的另一個(gè)示例是發(fā)皰劑，例如紋孔蝰蛇毒液或斑蝥毒液。發(fā)皰劑的非限定示例包括光氣肟、劉易斯毒氣、硫芥子氣(例如，芥子氣或者1,5-二氯-3-硫雜戊烷，1,2-雙(2-氯乙基硫)乙烷，1,3-雙(2-氯乙基硫)-正丙烷，1,4-(2-氯乙基硫)-正丁烷，1,5-雙(2-氯乙基硫)-正戊烷，2-氯乙基氯甲基硫醚，雙(2-氯乙基)硫醚，雙(2-氯乙基硫)甲烷，雙(2-氯乙基硫甲基)醚，或者雙(2-氯乙基硫乙基)醚)或者氮芥(例如，雙(2-氯乙基)乙基胺，雙(2-氯乙基)甲基胺或者三(2-氯乙基)胺)。

在另一組實(shí)施例中，裝置可以(例如通過楔入件或穿刺件)被插入皮膚內(nèi)并且用于機(jī)械地分離表皮和真皮。在另一組實(shí)施例中，流體還可以用于分離表皮和真皮。例如，鹽分或另一種相對惰性流體可以被注入皮膚內(nèi)、在真皮和表皮之間，以引起真皮和表皮至少部分地分離。

在其他實(shí)施例中，還可以結(jié)合使用這些和/或其他技術(shù)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，真空和熱量可以順序地和/或同時(shí)地被施加到受驗(yàn)者皮膚，以引起這種分離的發(fā)生。作為一個(gè)特定示例，在一個(gè)實(shí)施例中，真空被施加同時(shí)皮膚被加熱到大約40℃至大約50℃之間的溫度。

本發(fā)明的一個(gè)方面涉及接合器，該接合器能夠?qū)⒈景l(fā)明的裝置定位在設(shè)計(jì)成包含vacutainer^tm管或vacuette^tm管的設(shè)備中。在一些示例中，vacutainer管或vacuette管的尺寸具有不大于大約75mm或不大于大約100mm的最大長度，以及不大于大約16mm或不大于大約13mm的直徑。在一些示例中，接合器能夠使得本發(fā)明的裝置不動(dòng)，例如用于連續(xù)的使用或處理。在一些示例中，如前面所討論的，本發(fā)明的裝置可以具有不大于大約50mm的最大橫向尺寸和/或不大于大約10mm的最大豎向尺寸(當(dāng)裝置被施加到受驗(yàn)者時(shí)，從受驗(yàn)者皮膚延伸)。這種裝置的一個(gè)示例在圖9中示出，裝置800包含在接合器850中。裝置可以使用任何合適的技術(shù)，例如使用夾子、彈簧、托架、帶，或?qū)Υ嬖谟诮雍掀鲀?nèi)的裝置施加作用力而被包含在接合器中。

在另一個(gè)方面，本發(fā)明涉及套件，該套件包括一個(gè)或更多個(gè)先前討論的成分，例如包括用于將流體輸送到皮膚和/或皮膚下和/或從皮膚和/或皮膚下抽出流體的裝置的套件，包括能夠在受驗(yàn)者皮膚內(nèi)形成流體的池區(qū)的裝置的套件、包括能夠確定流體的裝置的套件、或等等。包含本發(fā)明的多于一個(gè)裝置的套件的示例在圖2d中示出，套件150包含裝置152。如在此使用的，“套件”典型地限定包括本發(fā)明的一個(gè)或多于一個(gè)的成分或裝置，和/或與本發(fā)明相聯(lián)的成分或裝置的包裝或組件，例如如先前描述的。例如，在一組實(shí)施例中，套件可以包括裝置和一個(gè)或更多個(gè)用于與裝置一起使用的成分。套件的每個(gè)成分(如果存在)可以以液體形式(例如溶劑中)或者以固體形式(例如干粉)提供。在某些示例中，成分中的某一些可以是可構(gòu)成的或以其它方式可處理的(例如活性形式)，例如通過添加合適的溶劑或其他種，這可以與套件一起提供或者不與套件一起提供。與本發(fā)明相關(guān)的其他成分或部件的示例包括但不限于溶劑、表面活性劑、稀釋液、鹽、緩沖劑、乳化劑、螯合劑、填充劑、抗氧化劑、結(jié)合劑、膨脹劑、防腐劑、干燥劑、抗菌劑、針、注射器、包裝材料、管、瓶子、長頸瓶、大口杯、盤、過濾器板、過濾器、環(huán)、夾鉗、裹布、補(bǔ)片、容器、膠帶、粘合劑，和等等，例如用于使用、注射、改性、組裝、儲存、包裝、制備、混合、稀釋，和/或保存用于特定使用的成分和部件，例如至樣品和/或受驗(yàn)者。

本發(fā)明的套件在一些示例中可以包括任何形式的指令，這些指令至少提供為以本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到這些至少與本發(fā)明的成分相關(guān)聯(lián)的方式與本發(fā)明的成分相結(jié)合。例如，指令可以包括用于使用、改性、混合、稀釋、保存、注射、組裝、儲存、包裝，和/或制備與套件相聯(lián)的成分和/或其他成分的指令。在一些示例中，例如對于特殊使用，指令還可以包括用于將成分輸送和/或注射至樣品和/或受驗(yàn)者。指令可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識的任何形式提供，如用于包含這種指令的合適載體，例如以任何方式提供的寫或公開、口頭、聽(例如用于電話傳送)、數(shù)字、光學(xué)、視覺(例如錄像帶、dvd等)，或電子通訊(包括互聯(lián)網(wǎng)或基于網(wǎng)絡(luò)的通訊)。

在一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及促進(jìn)如在此討論的本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例的方法。如在此使用的，“促進(jìn)”包括進(jìn)行商業(yè)的所有方法，包括但不限于售賣、廣告、轉(zhuǎn)讓、辦執(zhí)照、合同、指令、評估、研究、進(jìn)口、出口、協(xié)商、金融、貸款、貿(mào)易、出賣、再賣、分配、維修、放置、保險(xiǎn)、訴訟、專利，或等等的方法，這些與如在此討論的本發(fā)明的系統(tǒng)、裝置、設(shè)備、部件、方法、成分、套件等結(jié)合。促進(jìn)的方法可以通過任何團(tuán)體進(jìn)行，包括但不限于個(gè)體戶、商業(yè)(公共事務(wù)或私人事務(wù))、合伙、公司、信用、協(xié)約合同或轉(zhuǎn)包商、教育機(jī)構(gòu)(例如學(xué)院和大學(xué))、研究機(jī)構(gòu)、醫(yī)院或其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)、政府機(jī)構(gòu)等。促進(jìn)活動(dòng)可以包括清楚地與本發(fā)明結(jié)合的任何形式的通信(例如寫、口頭和/或電子通訊，例如但不限于電子郵件、電話、互聯(lián)網(wǎng)、基于網(wǎng)絡(luò)的等)。

在一組實(shí)施例中，促進(jìn)方法可以涉及一個(gè)或更多個(gè)指令。如在此使用的，“指令”可以限定指令性利用的部分(例如方向、支配、警告、標(biāo)簽、記錄、faq或“經(jīng)常問的問題”等)，并且典型地涉及與本發(fā)明和/或與本發(fā)明的包裝相關(guān)或結(jié)合的寫指令。指令還可以包括任何形式的(例如口頭、電子、聲音、數(shù)字、光、視覺等)指令性通訊，這些指令以任何方式提供，從而使用者將清楚地識別與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的指令，例如如在此討論的。

下面文獻(xiàn)結(jié)合在此作為參考：2008年6月4日提交的發(fā)明名稱為“compositionsandmethodsfordiagnostics,therapies,andotherapplications”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/058,796；2009年3月26日提交的發(fā)明名稱為“compositionsandmethodsforrapidone-stepdiagnosis”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/163,791；2009年3月26日提交的發(fā)明名稱為“compositionsandmethodsfordiagnostics,therapies,andotherapplications”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/163,793；2009年6月4日提交的發(fā)明名稱為“compositionsandmethodsfordiagnostics,therapies,andotherapplications”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.12/478,756；2009年6月4日提交的發(fā)明名稱為“compositionsandmethodsfordiagnostics,therapies,andotherapplications”的國際專利申請no.pct/us09/046333；2009年3月26日提交的發(fā)明名稱為“systemsandmethodsforcreatingandusingsuctionblistersorotherpooledregionsoffluidwithintheskin”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/163,710；2009年3月26日提交的發(fā)明名稱為“determinationoftracerswithinsubjects”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/163,733；2009年3月26日提交的發(fā)明名稱為“determinationoftracerswithsubjects”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/163,750；2009年3月2日提交的發(fā)明名稱為“oxygensensor”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/154,632；2009年6月24日提交的發(fā)明名稱為“devicesandtechniquesassociatedwithdiagnostics,therapies,andotherapplications,includingskin-associatedapplications”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/269,436。

還在此結(jié)合作為參考的是：2009年11月24日提交的發(fā)明名稱為“patient-enactedsamplingtechnique”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/263,882；2010年1月13日提交的發(fā)明名稱為“bloodsamplingdeviceandmethod”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/294,543；2010年3月2日提交的發(fā)明人levinson等人的發(fā)明名稱為“oxygensensor”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.12/716,222；2010年3月2日提交的發(fā)明人levinson等人的發(fā)明名稱為“systemsandmethodsforcreatingandusingsuctionblisterorotherpooledregionsoffluidwithintheskin”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.12/716,233；2010年3月2日提交的發(fā)明人levinson等人的發(fā)明名稱為“techniquesanddevicesassociatedwithbloodsampling”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.12/716,226；2010年3月2日提交的發(fā)明人bernstein等人的發(fā)明名稱為“devicesandtechniquesassociatedwithdiagonostics,therapies,andotherapplicaitions,includingskin-associatedapplications”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.12/716,229。

還結(jié)合在此作為參考的是下列申請：2009年10月30日提交的發(fā)明人bernstein等人的發(fā)明名稱為“systemsandmethodsforapplicationtoskinandcontrolofusethereof”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/256,874；2009年10月30日提交的發(fā)明人chickering等人的發(fā)明名稱為“systemsandmethodsforalteringormaskingperceptionoftreatmeatofasubject”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/256,880以及2009年10月30日提交的發(fā)明人bernstein等人的發(fā)明名稱為“packagingsystemsandmethodsfordevicesappliedtotheskin”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/256,871此外，下列文獻(xiàn)結(jié)合在此作為參考：2009年10月30日提交的發(fā)明人bernstein等人的發(fā)明名稱為“systemsandmethodsfortreatingorshieldingbloodonthesurfaceoftheskin”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/256,863；2009年10月30日提交的發(fā)明人bernstein等人的發(fā)明名稱為“systemsandmethodsforsanitizingoftreatingtheskinofdevicesappliedtotheskin”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/256,910；2009年10月30日提交的發(fā)明人bernstein等人的發(fā)明名稱為“modularsystemsforapplicationtoskin”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/256,931；2009年10月30日提交的發(fā)明人chickering等人的發(fā)明名稱為“relativelysmalldevicesappliedtotheskinandmethodsofusethereof”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/256,933；2010年1月13日提交的發(fā)明人chickering等人的發(fā)明名稱為“bloodsamplingdeviceandmethod”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/294,543；2010年5月13日提交的發(fā)明人chickering等人的發(fā)明名稱為“rapiddeliveryand/orwithdrawaloffluids”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/334,533；2010年5月13日提交的發(fā)明人chickering等人的發(fā)明名稱為“samplingdeviceinterfaces”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/334,529；2010年6月23日提交的發(fā)明人chickering等人的發(fā)明名稱為“samplingdevicesandmethodsinvolvingrelativelylittlepain”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/357,582；2010年7月26日提交的發(fā)明人davis等人的發(fā)明名稱為“rapiddeliveryand/orwithdrawaloffluids”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/367,607；2010年8月13日提交的發(fā)明人chickering等人的發(fā)明名稱為“clinicaland/orconsumertechniquesanddevices”的u.s.臨時(shí)專利申請系列no.61/373,764。

下面示例旨在示出本發(fā)明的某些實(shí)施例，但不說明本發(fā)明的整個(gè)范圍。

示例1

該示例示出用于將微針陣列插入受驗(yàn)者皮膚內(nèi)的裝置。圖13a示出裝置800，該裝置包括流體遞送件(例如微針陣列833)、能可逆地變形的結(jié)構(gòu)(例如卡扣式圓頂832)、致動(dòng)器(例如致動(dòng)按鈕831)、縮回機(jī)構(gòu)(例如硅樹脂泡沫835)，由使用雙面粘合劑(例如3m1509或3m1513膠帶)結(jié)合在一起的聚碳酸酯的多層構(gòu)成的結(jié)構(gòu)性部件。微針陣列可以被粘結(jié)到卡扣式圓頂?shù)牡讉?cè)上的層式立柱837。結(jié)構(gòu)性部件838以及立柱837由聚碳酸酯和3m1509或3m1513粘合劑形成。陣列可以以針的數(shù)量(4至28針)、針的長度(350至1000μm)，和/或布置(正方形、長方形和圓形陣列)變化，具有小于3mm直徑的陣列基座，其中“基座”為基部的、針被附接的區(qū)域。

在使用中，裝置可以通過將卡扣式圓頂設(shè)置在高能量位置中而被充電，從而將裝置的基部放置成抵靠受驗(yàn)者的皮膚(針尖指向皮膚)，并且推動(dòng)位于裝置頂部上的按鈕831。當(dāng)按鈕被壓下時(shí)，硅樹脂泡沫835壓縮，從而將針尖定位成通過開口840緊密靠近皮膚。當(dāng)泡沫被完全壓縮時(shí)，作用力使按鈕塌縮，然后使卡扣式圓頂?shù)谋巢恳苿?dòng)以使得它移動(dòng)至穩(wěn)定的低能量狀態(tài)。能量從卡扣式圓頂改變狀態(tài)的釋放加速了微針陣列向前通過基部中的開口并將針插入皮膚內(nèi)。當(dāng)作用在按鈕上的作用力被釋放時(shí)，硅樹脂泡沫膨脹至其原始高度并且在處理中將針從皮膚中抽出。

示例2

該示例示出了用于使用真空抽出流體的裝置。該裝置在圖13b中示出。該裝置包括真空腔室，該真空腔室包括使用雙面粘合劑(例如3m1509或3m1513膠帶)結(jié)合在一起的聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯(petg)和硅樹脂的層。腔室大約為2.7cm直徑和0.6cm高度，基部中的杯開口858的直徑范圍為3－7mm。真空腔室可以在微針插入位置上使用粘合劑857(例如3m1509或katecho10g水凝膠)而被附接到受驗(yàn)者的皮膚。真空源(例如真空泵、注射器、真空儲存器等)可以使用插入穿過硅樹脂層852的表皮針859被連接到腔室，并且真空(例如30到70kpa)可以被施加到該位置持續(xù)固定的時(shí)間段(即，10s至10分鐘)。真空的施加引起血液從皮膚小孔流動(dòng)入真空腔室內(nèi)。

示例3

在該示例中，完全一體式裝置被構(gòu)成用于從人受驗(yàn)者抽出流體。裝置的圖解在圖13c中示出。在該示例中，一體式裝置800包括用于施加到受驗(yàn)者皮膚的支承結(jié)構(gòu)801。結(jié)構(gòu)由聚對苯二甲酸乙二醇酯(petg)的多層構(gòu)成。這些層可以通過機(jī)加工片材原料或通過注射成形形成為所需的幾何結(jié)構(gòu)。單個(gè)層可以使用雙面粘合劑結(jié)合在一起(例如3m1513膠帶)，但是也可以使用非粘合的方法(例如超聲波焊接或激光焊接)結(jié)合。支承結(jié)構(gòu)使用粘合劑802(例如katecho10g水凝膠)被附接到受驗(yàn)者的皮膚。

圖13c中示出的支承結(jié)構(gòu)的左側(cè)容納將微針陣列插入皮膚內(nèi)所需的部件。這些部件包括16個(gè)750μm長的微針803的圓形微針陣列，這些微針由縮回致動(dòng)器804致動(dòng)，該縮回致動(dòng)器包括能可逆地變形的結(jié)構(gòu)(例如卡扣式圓頂805)、按鈕806，和泡沫返回機(jī)構(gòu)807。按壓按鈕初始地使泡沫壓縮，使微針緊密靠近皮膚，然后起動(dòng)卡扣式圓頂，從而將其從第一穩(wěn)定構(gòu)造移動(dòng)到第二穩(wěn)定構(gòu)造。卡扣式圓頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)加速并且將微針插入皮膚內(nèi)。對按鈕的壓力的釋放允許泡沫膨脹并且從皮膚中縮回微針。

圖13c中示出的支承結(jié)構(gòu)的右側(cè)包括自給真空腔室808，該真空腔室流體地連接到儲存腔室809。儲存腔室通過微流體通道810流體地連接到縮回致動(dòng)器。按壓按鈕811使密封件斷開并使得流體地連接的部件被排空且減小皮膚上、微針陣列下面的壓力。該減小的壓力推動(dòng)血液從皮膚進(jìn)入微流體通道并且進(jìn)入儲存腔室內(nèi)。

雖然在此已經(jīng)描述和示出了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易地預(yù)見用于執(zhí)行這些功能和/或獲得效果和/或在此描述的一個(gè)或更多個(gè)優(yōu)點(diǎn)的多種其他裝置和/或結(jié)構(gòu)，并且這些變化和/或改進(jìn)中的每一個(gè)變化或改進(jìn)被認(rèn)為落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。更一般地，本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解的是在此描述的所有參數(shù)、尺寸、材料和構(gòu)造意味著示例性的并且實(shí)際參數(shù)、尺寸、材料和/或構(gòu)造將取決于本發(fā)明的教導(dǎo)被使用的特定的一個(gè)應(yīng)用或多個(gè)應(yīng)用。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，或能夠使用不多于常規(guī)試驗(yàn)的本發(fā)明在此描述的特定實(shí)施例的許多等同物來確定。因此，值得理解的是前述實(shí)施例僅僅通過示例給出并且在隨附權(quán)利要求書和其等同物的范圍內(nèi)，本發(fā)明可以以除了具體描述和請求保護(hù)以外的其它方式被實(shí)踐。本發(fā)明涉及在此描述的每個(gè)單個(gè)結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、部件、材料、套件和/或方法。此外，兩個(gè)或更多個(gè)這種結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、部件、材料、套件和/或方法的任何組合(如果這些結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、部件、材料、套件和/或方法不相互矛盾)被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

所有定義(如在此使用和限定的)應(yīng)用被理解為受字典的定義、通過引用而并入的文獻(xiàn)中的定義和/或被限定的術(shù)語的普通意思的控制。

定義冠詞“一”(如在此在說明書和權(quán)利要求書中使用的)，除非清楚地指示相反，應(yīng)當(dāng)被理解為意味著“至少一個(gè)”。

短語“和/或”(如在此在說明書和權(quán)利要求書中使用的)，應(yīng)當(dāng)被理解為被結(jié)合元件的“任一個(gè)或兩個(gè)”，即，在一些示例中結(jié)合地存在且在其他示例中不結(jié)合地存在的元件。列有“和/或”的多個(gè)元件應(yīng)當(dāng)以相同方式構(gòu)成，即被結(jié)合元件的“一個(gè)或更多個(gè)”。其他元件(除了通過“和/或”短語特別指定的元件)可選擇性地存在，無論與那些特別指定的元件相關(guān)或不相關(guān)。因此，作為非限定示例，當(dāng)用于與開放式語言(例如包括)結(jié)合使用時(shí)，參考“a和/或b”可以在一個(gè)實(shí)施例中僅僅指a(可選擇性地包括除了b以外的元件)；在另一個(gè)實(shí)施例中，僅僅指b(可選擇性地包括除了a以外的元件)；在又一個(gè)實(shí)施例中，指的是a和b兩者(可選擇性地包括其他元件)，等等。

如在此在說明書和權(quán)利要求書中使用的，“或者”應(yīng)當(dāng)被理解為具有與如上面限定的“和/或”相同的意思。例如，當(dāng)在列表中分離部件時(shí)，“或者”或“和/或”將理解為包括的，即包括至少一個(gè)，但也包括多于一個(gè)，多個(gè)或列表元件，并且可選擇性地附加的未列表項(xiàng)目。僅僅明顯地指示相反的術(shù)語，例如“僅僅其中一個(gè)”或“精確地其中一個(gè)”，或者當(dāng)在權(quán)利要求書中使用時(shí)，“包括”將指的是包括元件數(shù)量或列表中的精確一個(gè)元件。一般地，當(dāng)在前面加上排他性術(shù)語(“或者”、“其中一個(gè)”、“僅僅其中一個(gè)”、或者“精確地其中一個(gè)”)時(shí)，如在此使用的術(shù)語“或者”將僅僅解釋為指示唯一的選擇對象(即，一個(gè)或另一個(gè)但是不是兩個(gè))。“基本上包括”當(dāng)使用于權(quán)利要求書中時(shí)，將具有如在專利法律領(lǐng)域中的普通含義。

如在此在說明書和權(quán)利要求書中使用的，術(shù)語“至少一個(gè)”(參考一個(gè)或更多個(gè)元件的列表)，將理解為意味著從元件列表中的元件的任何一個(gè)或更多個(gè)中選擇的至少一個(gè)元件，但是不必包括特別在元件列表中列出的每一個(gè)或每個(gè)元件的至少一個(gè)，并且不包括元件列表中的元件的任何組合。該定義還允許元件可以選擇性地存在(除了在術(shù)語“至少一個(gè)”指的元件列表內(nèi)特別識別的元件以外)，無論對于特別識別的那些元件相關(guān)或不相關(guān)。因此，作為非限定示例，“a和b中的至少一個(gè)”(或等同地，“a或b中的至少一個(gè)”，或等同地“a和/或b中的至少一個(gè)”)在一個(gè)實(shí)施例中可指的是至少一個(gè)，選擇性地包括多于一個(gè)a，不存在b(并且可選擇地包括除了b以外的元件)；在另一個(gè)實(shí)施例中，指的是至少一個(gè)，選擇性地包括多于一個(gè)的b，不存在a(并且可選擇地包括除了a以外的元件)；在又一個(gè)實(shí)施例中，指的是至少一個(gè)，選擇性地包括多于一個(gè)a，并且至少一個(gè)，選擇性地包括多于一個(gè)b(并且選擇性地包括其他元件)；等。

還應(yīng)當(dāng)理解的是，除非清楚地指示相反，在此請求保護(hù)的任何方向中包括多于一個(gè)的步驟或作用，方法的步驟或作用的順序不必被限定到方法的步驟或作用被記載的順序。

在權(quán)利要求書中，以及上面的說明書中，所有過渡術(shù)語例如“包括”、“包含”、“承載”、“具有”、“容納”、“涉及”、“保持”、“由…組成”，和等等被理解為是開放式的，即，意味著包括但不限于。僅僅過渡術(shù)語“由…構(gòu)成”和“基本上由…構(gòu)成”將分別是閉合式或半閉合式的過渡術(shù)語，如美國專利局專利審查程序手冊第2111.03.節(jié)段中闡述的。