CN115955951A
审中
用于跨各种材料特性的受控注射的装置
1.一种注射装置，其包含：
注射口，其经组配以递送形状可调适材料；
接合组件，其耦接至所述注射装置的本体且耦接至所述注射口，所述接合组件包含经组配以含有所述形状可调适材料以供经由所述注射口射出的储集器；以及
致动机构，其包含与所述储集器啮合且密封所述储集器的止挡件，其中所述致动机构的启动迫使所述止挡件进入所述储集器，由此控制所述形状可调适材料经由所述注射口的射出。
2.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述致动机构包含经由柱塞迫使所述止挡件进入所述储集器的弹簧。
3.根据权利要求2所述的注射装置，其中所述弹簧为经设定大小以基于射出的所述形状可调适材料的特性提供轴向力的压缩弹簧。
4.根据权利要求3所述的注射装置，其中所述弹簧在所述致动机构被启动时伸展。
5.根据权利要求4所述的注射装置，其中所述弹簧在启动之前被压缩至在所述弹簧的自由长度的约10％至约50％之范围内的满载长度。
6.根据权利要求5所述的注射装置，其中所述弹簧的伸展将力施加至所述止挡件的后部部分，使所述止挡件径向扩展，由此增加与所述储集器的内表面的干涉配合。
7.根据权利要求5所述的注射装置，其中所述弹簧的伸展将力施加至所述止挡件的后部部分，使所述止挡件径向收缩，由此减少与所述储集器的内表面干涉配合。
8.根据权利要求4所述的注射装置，其中所述弹簧在所述弹簧的约30％压缩或更小下提供注射力，所述注射力超过所述止挡件在所述储集器内平移期间所经受的阻力。
9.根据权利要求8所述的注射装置，其中注射速率是基于所述弹簧的压缩量。
10.根据权利要求2所述的注射装置，其中所述止挡件通过启动所述致动机构前进预定义长度至所述储集器中。
11.根据权利要求10所述的注射装置，其中使所述止挡件前进所述预定义长度递送在自约0.01μL至约100μL的范围内的所述形状可调适材料的体积。
12.根据权利要求10所述的注射装置，其中所述预定义长度在自约0.25mm至约60mm的范围内。
13.根据权利要求10所述的注射装置，其中所述止挡件至所述储集器中的前进限于在注射之前距所述储集器的远端的止挡距离。
14.根据权利要求13所述的注射装置，其中所述储集器具有轴向长度(L)且所述止挡距离为所述轴向长度的约9/10(0.9L)或更小。
15.根据权利要求2所述的注射装置，其中所述止挡件耦接至所述柱塞的末端。
16.根据权利要求15所述的注射装置，其中所述止挡件与所述柱塞之间的力传输引起所述止挡件的径向收缩。
17.根据权利要求15所述的注射装置，其中止挡件与柱塞之间的力传输引起所述止挡件的径向扩展。
18.根据权利要求15所述的注射装置，其中所述止挡件经由叉尖及所述止挡件的互补腔耦接至所述柱塞。
19.根据权利要求18所述的注射装置，其中所述叉尖的长度大于所述互补腔的长度。
20.根据权利要求19所述的注射装置，其中所述叉尖至所述互补腔中的伸展使所述止挡件径向收缩，由此减少与所述储集器的内表面的干涉配合。
21.根据权利要求18所述的注射装置，其中所述叉尖的长度小于所述互补腔的长度。
22.根据权利要求21所述的注射装置，其中所述柱塞的一面在所述柱塞的平移期间接触所述止挡件，所述接触使所述止挡件轴向压缩及径向扩展，由此增加与所述储集器的内表面的干涉配合。
23.根据权利要求2所述的注射装置，其中所述止挡件为所述柱塞的整合部分。
24.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述止挡件包含具有在自0A至约90A的范围内的肖氏硬度的材料。
25.根据权利要求24所述的注射装置，其中所述肖氏硬度在自约30A至约75A的范围内。
26.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述止挡件包含具有在100％应变下在自约0.1MPa至约10MPa的范围内的拉伸模数的材料。
27.根据权利要求26所述的注射装置，其中所述拉伸模数在自约1MPa至约4MPa的范围内。
28.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述致动机构以气动方式迫使所述止挡件进入所述储集器。
29.根据权利要求28所述的注射装置，其中所述止挡件通过响应于施加至所述止挡件的气动力径向扩展而维持有效静态密封。
30.根据权利要求28所述的注射装置，其中所述致动机构释放流体以将所述气动力施加至所述止挡件。
31.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述致动机构包含手动操控以迫使所述止挡件进入所述储集器的一或多个元件。
32.根据权利要求31所述的注射装置，其中所述一或多个元件包含将旋转转换成所述止挡件在所述储集器中之轴向移动的齿轮。
33.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述致动机构包含一或多个元件，所述一或多个元件经变形以在轴向方向上扩展以迫使所述止挡件进入所述储集器。
34.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述形状可调适材料包含非牛顿材料。
35.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述形状可调适材料具有小于5000cp的黏度。
36.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述形状可调适材料经混配以供药物、生物或治疗物质的溶离。
37.根据权利要求1所述的注射装置，其中存在于所述储集器中的所述形状可调适材料的体积为通过所述注射装置递送的注射体积的约110％至约1000％。
38.根据权利要求37所述的注射装置，其中所述注射体积在自约0.1μL至约250μL的范围内。
39.根据权利要求1所述的注射装置，其中储集器几何结构使得在所述止挡件引入且与所述止挡件形成密封的期间能够自所述储集器驱除空气。
40.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述储集器具有在迫使所述止挡件进入所述储集器时促进所述形状可调适材料经由所述注射口之均匀流体流动的几何结构。
41.根据权利要求40所述的注射装置，其中所述接合组件包含在所述储集器的远端与所述注射口之间延伸的分配通道。
42.根据权利要求41所述的注射装置，其中所述分配通道包含在所述储集器的远端处的中间腔室。
43.根据权利要求42所述的注射装置，其中所述中间腔室具有在所述储集器的机筒直径的约25％至约95％的范围内的机筒直径。
44.根据权利要求43所述的注射装置，其中所述储集器与所述中间腔室之间的过渡区具有的半径曲率为所述中间腔室的所述机筒直径的约20％至约100％。
45.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述储集器及通过所述止挡件及注射口罩盖产生的密封减少进入所述储集器或来自所述储集器的流体或气体穿透。
46.根据权利要求45所述的注射装置，其中所述接合组件、所述止挡件及所述注射口罩盖通过水扩散系数为约1×10-6cm2/s或更小，或湿蒸气穿透率为约10g/m2/天或更小的低渗透率材料制造。
47.根据权利要求45所述的注射装置，其中所述接合组件包含玻璃、金属、环烯烃聚合物或共聚物、或环烯烃或金属混配或分层材料。
48.根据权利要求45所述的注射装置，其中所述止挡件包含碳氟化合物、氟弹性体或橡胶。
49.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述注射口包含自所述接合组件延伸的注射口管。
50.根据权利要求49所述的注射装置，其中所述注射口管经组配以将所述形状可调适材料递送至泪管中。
51.根据权利要求50所述的注射装置，其中所述注射口管包含钝性尖端。
52.根据权利要求50所述的注射装置，其中所述形状可调适材料在所述泪管中改变特性以形成闭塞性塞。
53.根据权利要求52所述的注射装置，其中所述形状可调适材料自可流动液体改变为较黏稠的液体或固体。
54.根据权利要求50所述的注射装置，其中所述注射口管具有在自约0.3mm至约1.5mm的范围内的外径。
55.根据权利要求50所述的注射装置，其中所述注射口管具有在自约0.5mm至约10mm的范围内的长度。
56.根据权利要求49所述的注射装置，其中所述注射口管包含聚碳酸酯、PEEK、聚酰亚胺、PEBAX或不锈钢。
57.根据权利要求49所述的注射装置，其中所述形状可调适材料为聚合物水凝胶。
58.根据权利要求57所述的注射装置，其中所述聚合物水凝胶包含NIPAM(N-异丙基丙烯酰胺)单体。
59.根据权利要求58所述的注射装置，其中所述聚合物水凝胶包含一或多个额外单体。
60.根据权利要求57所述的注射装置，其中所述聚合物水凝胶包含交联单体或赋形剂。
61.根据权利要求49所述的注射装置，其中所述注射口具有约0.005的壁厚度与长度的比率。
62.根据权利要求49所述的注射装置，其中所述注射口具有在自约1:1000至约4:1的范围内的机筒直径与长度的比率。
63.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述储集器包含经组配以含有预定义体积的所述形状可调适材料的腔。
64.根据权利要求63所述的注射装置，其中所述注射装置为具有预填充有所述预定义体积的所述形状可调适材料之所述储集器的一次性装置。
65.根据权利要求63所述的注射装置，其中所述接合组件为具有预填充有所述预定义体积的所述形状可调适材料之所述储集器的一次性组件。
66.根据权利要求65所述的注射装置，其中所述本体及所述致动机构可重复使用。
67.根据权利要求1所述的注射装置，其包含经组配以启动所述致动机构的启动触发器。
68.根据权利要求67所述的注射装置，其中所述启动触发器包含经组配以与所述柱塞啮合的按钮。
69.根据权利要求68所述的注射装置，其中所述按钮将柱塞与止挡件组合阻滞在所述储集器中的位置处，其中所述位置判定用于注射的所述形状可调适材料的经界定体积。
70.根据权利要求68所述的注射装置，其中所述启动触发器包含经组配以启动所述致动机构的杠杆。
71.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述本体包覆所述致动机构，所述本体经设定大小以适合使用者的手。
72.根据权利要求1所述的注射装置，其包含连接至所述储集器或充当所述储集器的可更换筒，所述可更换筒含有所述形状可调适材料。
73.根据权利要求72所述的注射装置，其中所述可更换筒为在两端处包含密封件的所述接合组件。
74.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述接合组件整合于所述本体中。
75.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述接合组件包含聚碳酸酯、聚丙烯、聚氯乙烯、PET、PETG、环烯烃聚合物或共聚物、或环烯烃或金属混配或分层材料、金属或玻璃。
76.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述止挡件及注射口罩盖包含碳氟化合物、氟弹性体、橡胶、硅酮、聚氨酯、TPE或TPV。
77.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述储集器预填充有在自约0.01μL至约1mL的范围内的注射体积的所述形状可调适材料。
78.根据权利要求77所述的注射装置，其中在所述注射装置的启动的预定义时间内，所述注射体积的至少90％被递送至目标位置。
79.根据权利要求78所述的注射装置，其中所述预定义时间为约5秒或更少。
80.根据权利要求77所述的注射装置，其中所述注射体积在自约0.1μL至约250μL的范围内。
81.根据权利要求77所述的注射装置，其中所述储集器含有大于所述注射体积的体积。
82.根据权利要求81所述的注射装置，其中所述储集器含有的所述体积比所述注射体积大约5％至约2000％。
83.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述形状可调适材料包含聚合物水凝胶，所述聚合物水凝胶包含浓度为0.2％至70％的聚合物或共聚物。
84.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述形状可调适材料具有5000cp或更高的黏度。
85.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述注射装置经组配以提供所述形状可调适材料或所述注射装置的完整性或就绪的指示。
86.根据权利要求85所述的注射装置，其中所述接合组件为光学半透明或透明的。
87.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述注射装置包含适合于约100kGy或更低的累积辐射剂量的辐射相容性材料。
88.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述接合组件包含用于在注射之前调节所述形状可调适材料的可启动加热或冷却元件。
89.根据权利要求1所述的注射装置，其中所述储集器包含障壁，所述障壁经组配以用于移除，从而允许在注射之前混合物质组合。
90.根据权利要求89所述的注射装置，其中所述物质组合形成所述形状可调适材料。
