特許 7595659 流体を注入するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-28

(45)【発行日】2024-12-06

(54)【発明の名称】流体を注入するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   F04B 43/02 20060101AFI20241129BHJP

   A61M 5/142 20060101ALI20241129BHJP

【ＦＩ】

F04B43/02 Z

A61M5/142 530

F04B43/02 F

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2022523278

(86)(22)【出願日】2019-10-18

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-12-22

(86)【国際出願番号】 CN2019111841

(87)【国際公開番号】W WO2021072729

(87)【国際公開日】2021-04-22

【審査請求日】2022-06-17

(73)【特許権者】

【識別番号】522156519

【氏名又は名称】ヒールテル・（グアンジョウ）・メディカル・テクノロジー・カンパニー・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】シン・チェン

(72)【発明者】

【氏名】ハングアン・ジャオ

(72)【発明者】

【氏名】ヨウウェイ・ジアン

(72)【発明者】

【氏名】ボブ・シュ

(72)【発明者】

【氏名】ユ・リウ

(72)【発明者】

【氏名】リフェイ・チェン

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特表２００６－５００５０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５０７６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０３－２１７６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２０８５９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ４３／０２

Ａ６１Ｍ ５／１４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプ室、第１の壁、および第２の壁を含むポンプ本体と、
前記ポンプ室内に配置され、前記ポンプ室を第１のチャンバと第２のチャンバに分割する可動部材と、
前記可動部材を第１の安定位置と第２の安定位置との間で駆動して、前記第１のチャンバの体積及び前記第２のチャンバの体積を変化させるように構成されたドライバアセンブリであって、前記第１の安定位置は、前記可動部材が前記第１の壁に向かって凸の形状で前記第１の壁に密着する位置であり、前記第２の安定位置は、前記可動部材が前記第２の壁に向かって凸の形状で前記第２の壁に密着する位置であり、前記可動部材は、前記第２の安定位置と前記第１の安定位置との間で停止することができない、ドライバアセンブリと、
前記第２のチャンバと流体連通する入口弁であって、前記ドライバアセンブリとは別体の部材であり、前記第２のチャンバへの流体の流入を制御するように構成された入口弁と、
前記第２のチャンバと流体連通する出口弁であって、前記ドライバアセンブリとは別体の部材であり、前記第２のチャンバからの流体の流出を制御するように構成された出口弁と、
前記可動部材を前記第１の安定位置と前記第２の安定位置との間で駆動するように前記ドライバアセンブリに制御信号を提供するように構成された制御回路であって、前記制御信号は、前記可動部材を前記第２の安定位置から前記第１の安定位置に駆動するための前記ドライバアセンブリへの第１の制御信号と、前記可動部材を前記第１の安定位置から前記第２の安定位置に駆動するための前記ドライバアセンブリへの第２の制御信号と、を含む、制御回路と、
を含む、マイクロ流体チップポンプであって、
前記可動部材が前記第１の安定位置にあるとき、前記第１のチャンバの体積は最小体積になり、
前記可動部材が前記第２の安定位置にあるとき、前記第１のチャンバの体積は最大体積になり、
前記可動部材が前記第１の安定位置から前記第２の安定位置に駆動されるたびに、マイクロ流体チップポンプは、前記第２のチャンバから固定体積の流体を吐出するように構成され、前記固定体積は、前記第１のチャンバの最大体積と前記第１のチャンバの最小体積との差に等しい、マイクロ流体チップポンプ。

【請求項2】

前記第１の壁は、前記可動部材を前記第１の安定位置に拘束するように配置される、請求項１に記載のマイクロ流体チップポンプ。

【請求項3】

前記第２の壁は、前記可動部材を前記第２の安定位置に拘束するように配置される、請求項１又は２に記載のマイクロ流体チップポンプ。

【請求項4】

前記第２のチャンバから吐出される流体の前記固定体積は０．０１μＬ～１０ｍＬの範囲にある、請求項１～３のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップポンプ。

【請求項5】

前記第２のチャンバから吐出される流体の前記固定体積は０．１μＬ～２μＬの範囲にある、請求項４に記載のマイクロ流体チップポンプ。

【請求項6】

前記第２のチャンバから吐出される流体の前記固定体積は０．５μＬである、請求項４に記載のマイクロ流体チップポンプ。

【請求項7】

第１のチャネルを介して前記入口弁と流体連通するリザーバと、
第２のチャネルを介して前記出口弁と流体連通する適用部材と、をさらに含む、請求項１に記載のマイクロ流体チップポンプ。

【請求項8】

前記第１の制御信号及び前記第２の制御信号はパルス信号によって表される、請求項１～７のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップポンプ。

【請求項9】

前記マイクロ流体チップポンプは、１つ以上のセンサに動作可能に結合されるか又は前記１つ以上のセンサを含み、前記１つ以上のセンサは、前記マイクロ流体チップポンプの動作状態を監視するように構成される、請求項１～８のいずれか１項に記載のマイクロ流体チップポンプ。

【請求項10】

マイクロ流体チップポンプを使用して固定体積の流体を注入する方法であって、前記マイクロ流体チップポンプは、ポンプ室、第１の壁、および第２の壁を含むポンプ本体と、前記ポンプ室を第１のチャンバと第２のチャンバに分割する可動部材と、ドライバアセンブリと、前記第２のチャンバと流体連通する入口弁と、前記第２のチャンバと流体連通する出口弁と、前記可動部材を駆動するように前記ドライバアセンブリに制御信号を提供するように構成された制御回路であって、前記制御信号は、第１の制御信号と、第２の制御信号と、を含む、制御回路を含み、前記方法は、
前記第１の制御信号に応答して、前記ドライバアセンブリが前記可動部材を前記可動部材が前記第１の壁に向かって凸の形状で前記第１の壁に密着する位置である第１の安定位置に駆動することにより、前記流体を、前記入口弁を通って前記第２のチャンバに流入させ、前記第１のチャンバの体積を最小体積にすると共に、前記出口弁を閉じることと、
前記第２の制御信号に応答して、前記ドライバアセンブリが前記可動部材を前記第１の安定位置から前記可動部材が前記第２の壁に向かって凸の形状で前記第２の壁に密着する位置である第２の安定位置に駆動することにより、前記流体を、前記出口弁を通って前記第２のチャンバから流出させ、前記第１のチャンバの体積を最大体積にすると共に、前記入口弁を閉じることと、を含み、前記固定体積は、前記第１のチャンバの前記最大体積と前記最小体積との差に等しく、前記可動部材は、前記第２の安定位置と前記第１の安定位置との間で停止することができず、
前記入口弁は、前記ドライバアセンブリとは別体の部材であって、前記第２のチャンバへの流体の流入を制御するように構成され、
前記出口弁は、前記ドライバアセンブリとは別体の部材であって、前記第２のチャンバからの流体の流出を制御するように構成される、方法。

【請求項11】

マイクロ流体チップポンプを使用して固定体積の流体を１回以上注入することにより目標体積の流体を注入する方法であって、前記マイクロ流体チップポンプは、ポンプ室、第１の壁、および第２の壁を含むポンプ本体と、前記ポンプ室を第１のチャンバと第２のチャンバに分割する可動部材と、ドライバアセンブリと、前記第２のチャンバと流体連通する入口弁と、前記第２のチャンバと流体連通する出口弁と、を含み、前記方法は、
前記目標体積と前記固定体積に基づいて、第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定することと、
第１の制御信号及び第２の制御信号を送信して、前記目標体積になるまで固定体積の前記流体を注入することと、を含み、
前記固定体積の流体を注入するたびに、前記方法は、
第１の制御信号を前記ドライバアセンブリに送信して前記可動部材を前記可動部材が前記第１の壁に向かって凸の形状で前記第１の壁に密着する位置である第１の安定位置に駆動することにより、前記流体を、前記入口弁を通って前記第２のチャンバに流入させ、前記第１のチャンバの体積を最小体積にすると共に、前記出口弁を閉じることと、
第２の制御信号を前記ドライバアセンブリに送信して前記可動部材を前記第１の安定位置から前記可動部材が前記第２の壁に向かって凸の形状で前記第２の壁に密着する位置である第２の安定位置に駆動することにより、前記流体を、出口弁を通って前記第２のチャンバから流出させ、前記第１のチャンバの体積を最大体積にすると共に、前記入口弁を閉じることと、を含み、前記固定体積は、前記第１のチャンバの前記最大体積と前記最小体積との差に等しく、前記可動部材は、前記第２の安定位置と前記第１の安定位置との間で停止することができず、
前記入口弁は、前記ドライバアセンブリとは別体の部材であって、前記第２のチャンバへの流体の流入を制御するように構成され、
前記出口弁は、前記ドライバアセンブリとは別体の部材であって、前記第２のチャンバからの流体の流出を制御するように構成される、方法。

【請求項12】

前記目標体積と前記固定体積に基づいて、第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定することは、
単位時間内又は所定の期間内の所定の体積と前記固定体積に基づいて、前記マイクロ流体チップポンプを使用して流体を注入する頻度を決定することと、
前記頻度に基づいて、前記第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定することと、を含む、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記頻度を調整することにより前記目標体積を調整することをさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、一般に流体注入技術に関し、具体的には、マイクロ流体チップポンプを使用して流体を注入するシステム及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ポンプは、流体注入に広く使用されている。従来の流体注入技術は、主にアナログ出力に基づく。これは、全体的な注入精度を達成するために複雑なセンサ（例えば、流量センサ、変位センサなど）を使用して流体の実際の状態を検出すると共に注入量を動的に調整する必要があり、これは、高価であり、注入システムを複雑にする。また、流体の実際の状態を注入システムにフィードバックするのは非常に時間がかかるため、このような方法では、安定して注入するのに時間がかかる。したがって、特に比較的少量の流体を注入する必要があるとき、従来の注入技術により正確で安定した注入は困難である。したがって、マイクロ流体チップポンプを使用して流体を便利、正確かつ低コストで注入するシステム及び方法を提供することが望ましい。

【発明の概要】

【0003】

本願の一態様において、マイクロ流体チップポンプが提供される。該マイクロ流体チップポンプは、ポンプ室を含むポンプ本体と、前記ポンプ室内に配置され、前記ポンプ室を第１のチャンバと第２のチャンバに分割する可動部材と、前記可動部材を第１の安定位置と第２の安定位置との間で駆動して、前記第１のチャンバの体積及び前記第２のチャンバの体積を変化させるように構成されたドライバアセンブリと、を含む。前記可動部材が前記第１の安定位置にあるとき、前記第１のチャンバの体積は最小体積になる。前記可動部材が前記第２の安定位置にあるとき、前記第１のチャンバの体積は最大体積になり、前記可動部材が前記第１の安定位置から前記第２の安定位置に駆動されるたびに、マイクロ流体チップポンプは、前記第２のチャンバから固定体積の流体を吐出するように構成され、前記固定体積は、前記第１のチャンバの最大体積と前記第１のチャンバの最小体積との差に等しい。

【0004】

本願の他の態様において、マイクロ流体チップポンプを使用して固定体積の流体を注入する方法が提供され、前記マイクロ流体チップポンプは、ポンプ室を含むポンプ本体と、前記ポンプ室を第１のチャンバと第２のチャンバに分割する可動部材と、ドライバアセンブリと、を含む。前記方法は、前記ドライバアセンブリが前記可動部材を第１の安定位置に駆動することにより、前記流体を、入口弁を通って前記第２のチャンバに流入させ、前記第１のチャンバの体積を最小体積にすると共に、出口弁を閉じることと、前記ドライバアセンブリが前記可動部材を前記第１の安定位置から第２の安定位置に駆動することにより、前記流体を、前記出口弁を通って前記第２のチャンバから流出させ、前記第１のチャンバの体積を最大体積にすると共に、前記入口弁を閉じることとのうちの１つ以上の動作を含み、前記固定体積は、前記第１のチャンバの前記最大体積と前記最小体積との差に等しい。

【0005】

本願の別の態様において、マイクロ流体チップポンプを使用して固定体積の前記流体を１回以上注入することにより目標体積の流体を注入する方法が提供され、前記マイクロ流体チップポンプは、ポンプ室を含むポンプ本体と、前記ポンプ室を第１のチャンバと第２のチャンバに分割する可動部材と、ドライバアセンブリと、を含み、前記方法は、前記目標体積と前記固定体積に基づいて、第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定することと、第１の制御信号及び第２の制御信号を送信して、前記目標体積になるまで固定体積の前記流体を注入することと、を含む。前記固定体積の流体を注入するたびに、前記方法は、第１の制御信号を前記ドライバアセンブリに送信して前記可動部材を第１の安定位置に駆動することにより、前記流体を、入口弁を通って前記第２のチャンバに流入させ、前記第１のチャンバの体積を最小体積にすると共に、出口弁を閉じることと、第２の制御信号を前記ドライバアセンブリに送信して前記可動部材を前記第１の安定位置から第２の安定位置に駆動することにより、前記流体を、出口弁を通って前記第２のチャンバから流出させ、前記第１のチャンバの体積を最大体積にすると共に、前記入口弁を閉じることとのうちの１つ以上の動作を含み、前記固定体積は、前記第１のチャンバの前記最大体積と前記最小体積との差に等しい。

【0006】

いくつかの実施例において、前記マイクロ流体チップポンプのポンプ本体は、前記可動部材を前記第１の安定位置に拘束するように配置された第１の壁を含んでもよく、可動部材が前記第１の安定位置にあるとき、可動部材は前記第１の壁に隣接する。

【0007】

いくつかの実施例において、前記マイクロ流体チップポンプのポンプ本体は、前記可動部材を前記第２の安定位置に拘束するように配置された第２の壁を含んでもよく、可動部材が前記第２の安定位置にあるとき、可動部材は前記第２の壁に隣接する。

【0008】

いくつかの実施例において、前記第２のチャンバから吐出される流体の前記固定体積は０．０１μＬ～１０ｍＬの範囲にある。

【0009】

いくつかの実施例において、前記第２のチャンバから吐出される流体の前記固定体積は０．１μＬ～２μＬの範囲にある。

【0010】

いくつかの実施例において、前記第２のチャンバから吐出される流体の前記固定体積は０．５μＬである。

【0011】

いくつかの実施例において、前記流体はインスリン溶液である。

【0012】

いくつかの実施例において、前記マイクロ流体チップポンプは、前記第２のチャンバと流体連通する入口弁と、前記第２のチャンバと流体連通する出口弁と、をさらに含む。

【0013】

いくつかの実施例において、前記マイクロ流体チップポンプは、第１のチャネルを介して前記入口弁と流体連通するリザーバと、第２のチャネルを介して前記出口弁と流体連通する適用部材と、をさらに含む。

【0014】

いくつかの実施例において、前記マイクロ流体チップポンプは、前記可動部材を前記第１の安定位置と前記第２の安定位置との間で駆動するように前記ドライバアセンブリに制御信号を提供するように構成された制御回路をさらに含む。

【0015】

いくつかの実施例において、前記制御信号は、前記可動部材を前記第２の安定位置から前記第１の安定位置に駆動するための前記ドライバアセンブリへの第１の制御信号と、前記可動部材を前記第１の安定位置から前記第２の安定位置に駆動するための前記ドライバアセンブリへの第２の制御信号と、を含み、前記第１の制御信号及び前記第２の制御信号はパルス信号によって表される。

【0016】

いくつかの実施例において、前記可動部材は弾性材料で製造されてもよい。

【0017】

いくつかの実施例において、前記可動部材は変形可能な膜であってもよい。

【0018】

いくつかの実施例において、前記可動部材は剛性材料で製造されてもよい。

【0019】

いくつかの実施例において、前記可動部材は可動ピストンであってもよい。

【0020】

いくつかの実施例において、前記可動部材は磁気駆動部材であってもよい。

【0021】

いくつかの実施例において、前記ドライバアセンブリは駆動アセンブリ及び伝動アセンブリを含んでもよい。

【0022】

いくつかの実施例において、前記駆動アセンブリは、モータ、圧電アクチュエータ、磁気アクチュエータ、形状記憶金属アセンブリ、又は熱変形に関連するアセンブリのうちの少なくとも１つを含んでもよい。

【0023】

いくつかの実施例において、前記伝動アセンブリは、油圧伝動装置、空気圧伝動装置、又は機械的伝動装置のうちの少なくとも１つを含んでもよい。

【0024】

いくつかの実施例において、前記マイクロ流体チップポンプは、１つ以上のセンサに動作可能に結合されるか又は前記１つ以上のセンサを含み、前記１つ以上のセンサは、前記マイクロ流体チップポンプの動作状態を監視するように構成される。

【0025】

いくつかの実施例において、前記目標体積と前記固定体積に基づいて、第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定することは、単位時間内又は所定の期間内の所定の体積と前記固定体積に基づいて、前記マイクロ流体チップを使用して流体を注入する頻度を決定することと、前記頻度に基づいて、前記第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定することと、を含む。

【0026】

いくつかの実施例において、前記方法は、前記頻度を調整することにより前記目標体積を調整することをさらに含む。

【0027】

本願の一部の付加的な特徴は以下の記述で説明されてもよく、以下の記述及び対応する図面の研究、又は実施例の製造若しくは動作に対する理解により、本願の一部の付加的な特徴は当業者にとって明らかになる。本願の特徴は、以下に説明する具体的な実施例の様々な態様の方法、手段及び組み合わせの実施又は使用によって実現し達成することができる。

【0028】

本願は、例示的な実施例によりさらに説明される。これらの例示的な実施例は、図面を参照して詳細に説明される。図面は、比例に応じて描かれるものではない。これらの実施例は非限定的かつ例示的な実施例であり、これらの実施例において、各図における同じ番号は同様な構造を表す。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本願のいくつかの実施例に係る注入システムの例示的な応用場面の概略図である。

【図2】本願のいくつかの実施例に係る例示的なマイクロ流体チップポンプの断面の概略図である。

【図3A】本願のいくつかの実施例に係る異なる安定位置にある可動部材を有する例示的なマイクロ流体チップポンプの断面の概略図である。

【図3B】本願のいくつかの実施例に係る異なる安定位置にある可動部材を有する例示的なマイクロ流体チップポンプの断面の概略図である。

【図4A】本願のいくつかの実施例に係る異なる安定位置にある別の可動部材を有する例示的なマイクロ流体チップポンプの断面の概略図である。

【図4B】本願のいくつかの実施例に係る異なる安定位置にある別の可動部材を有する例示的なマイクロ流体チップポンプの断面の概略図である。

【図5】本願のいくつかの実施例に係るマイクロ流体チップポンプを使用して固定体積の流体を注入するための例示的なプロセスのフローチャートである。

【図6】本願のいくつかの実施例に係る例示的な制御信号の概略図である。

【図7】本願のいくつかの実施例に係るマイクロ流体チップポンプを使用して目標体積の流体を注入する例示的なプロセスのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本願の実施例の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下、実施例の説明に使用する必要がある図面について簡単に説明する。しかしながら、本願がこれらの詳細なしで実施されてもよいことは、当業者には明らかであろう。その他の場合、本願のいくつかの態様を不必要に不明瞭にすることを回避するために、本願において、公知の方法、プログラム、システム、アセンブリ及び／又は回路が比較的高いレベルで概略的に説明される。開示された実施例に様々な変更を行うことができ、そして、本願で定義された一般的な原則が、本願の原則及び範囲から逸脱せずに他の実施例及び応用場面に適用することができることは、当業者には明らかであろう。したがって、本願は、示される実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲と一致する最も広い範囲にある。

【0031】

本明細書で使用される用語は、特定の実施例を説明することのみを目的としており、本発明の例示的な実施例を限定することを意図するものではない。例えば、本願に使用される単数形「一」、「１つ」及び「該」は、文脈によって別途明確に指し示されていない限り、同様に複数形を含むことができる。本明細書で使用されるように、用語「及び／又は」及び「少なくとも１つ」は、関連して列挙された項目のうちの１つ以上の任意かつ全ての組み合わせを含む。本明細書で使用される場合、用語「含む」、「…で構成される」、「含有」及び／又は「…を含む」は、述べられた特徴、符号、ステップ、動作、要素及び／又はアセンブリの存在を示すが、１つ以上の他の機能、集合、ステップ、動作、素子、アセンブリ及び／又はそれらのグループの存在又は追加を排除しないことがさらに理解される。同様に、用語「例示的」は、例又は説明を表すことを意図するものである。

【0032】

本明細書で使用される用語「システム」、「エンジン」、「ユニット」、「モジュール」及び／又は「モジュール」は、レベルの異なる様々なアセンブリ、素子、部品、部材又はアセンブリを昇順で区別する方法であることが理解される。しかしながら、これらの用語は、同じ目的を達成すると、他の表現に置き換えられる可能性がある。

【0033】

一般に、本明細書で使用される用語「モジュール」、「ユニット」又は「ブロック」は、ハードウェア又はファームウェアで具体化された論理又はソフトウェア命令の集合を指す。本明細書で説明されるモジュール、ユニット又はブロックは、ソフトウェア及び／又はハードウェアとして実装され、かつ任意のタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体又は別の記憶装置に記憶されてもよい。いくつかの実施例において、ソフトウェアモジュール／ユニット／ブロックは、コンパイルされて実行可能プログラムにリンクされてもよい。ソフトウェアモジュールは、他のモジュール／ユニット／ブロック又はそれ自体から呼び出されてもよく、及び／又は検出されたイベント又は割り込みに応答して呼び出されてもよいことが認識されるであろう。コンピューティングデバイスで実行されるように構成されたソフトウェアモジュール／ユニット／ブロックは、コンピュータ可読媒体（例えば、光ディスク、デジタルビデオディスク、フラッシュドライブ、磁気ディスク又は任意の他の有形媒体）に提供されてもよい（最初に圧縮又はインストール可能なフォーマットで記憶されてもよく、実行される前にインストールし、解凍するか又は復号する必要がある）。本明細書のソフトウェアコードは、動作を実行するコンピューティングデバイスの記憶装置に部分的又は全体的に記憶されて、コンピューティングデバイスの動作に適用されてもよい。ソフトウェア命令は、ファームウェア、例えばＥＰＲＯＭに埋め込まれてもよい。ハードウェアモジュール／ユニット／ブロックは、ゲート及びフリップフロップなどの接続された論理アセンブリに含まれてもよく、及び／又は、プログラム可能なユニット、例えばプログラム可能なゲートアレイ又はプロセッサに含まれてもよいことも認識されるであろう。本明細書で説明されるモジュール／ユニット／ブロック又はコンピューティングデバイスの機能は、ソフトウェアモジュール／ユニット／ブロックとして実装されてもよいが、ハードウェア又はファームウェアで表されてもよい。通常、本明細書で説明されるモジュール／ユニット／ブロックは、それらの物理的組織又はストレージにもかかわらず、他のモジュール／ユニット／ブロックと組み合わせたり、サブモジュール／サブユニット／サブブロックに分割したりすることができる論理モジュール／ユニット／ブロックを指す。該説明は、システム、エンジン又はその一部に適用されてもよい。

【0034】

ユニット、エンジン、モジュール又はブロックは、別のユニット、エンジン、モジュール又はブロック「上」にあり、別のユニット、エンジン、モジュール又はブロックに「接続される」か又は「結合される」と記載される場合、文脈によって別途明確に指し示されていない限り、直接的に別のユニット、エンジン、モジュール又はブロック上にあって、それらと接続又は通信してもよく、中間ユニット、エンジン、モジュール又はブロックが存在してもよいことが理解される。本願において、用語「及び／又は」は、関連して列挙された任意の１つ以上のアイテム又はそれらの組み合わせを含んでもよい。

【0035】

用語「第１」、「第２」、「第３」などは、本明細書において様々な素子を説明するために使用されてもよいが、これらの素子はこれらの用語によって限定されるものではないことが理解される。これらの用語は、ある素子を別の素子と区別するためにのみ使用される。例えば、本願の例示的な実施例の範囲から逸脱することなく、第１の素子は第２の要素と呼ばれてもよく、同様に、第２の素子は第１の素子と呼ばれてもよい。

【0036】

「接続」、「付着」、「取り付け」などの様々な用語は、素子間の空間的及び機能的な関係を説明するために使用される。「直接」と明確に説明されていない限り、本願において第１の素子と第２の素子との間の関係を説明する場合、該関係は、第１の素子と第２の素子との間で他の介在素子が存在しない直接的な関係と、第１の素子と第２の素子との間で１つ以上の介在素子が（空間的及び機能的に）存在する間接的な関係とを含む。逆に、ある素子が別の素子に「直接的」に接続されるか又は位置決めされると、中間素子は存在しない。素子間の関係を説明するために使用される他の単語（例えば、「の間」と「直接的に…の間」、「隣接」と「直接隣接」など）は、同様の方式で解釈されるべきである。

【0037】

「頂部」、「底部」、「上部」、「下部」、「垂直」、「横方向」、「上方」、「下方」、「上向き」、「下向き」などの空間参照用語のような用語を相対的に使用して、ポンプが通常の動作位置にあるときの、ポンプの他のこのような特徴に対するポンプの特定の表面／部品／アセンブリの位置又は方向を説明し、ポンプの位置又は方向が変わると、これらの空間参照用語も変わる可能性があることも理解されるべきである。

【0038】

本願のこれら及び他の特徴、特性及び関連構造素子の機能及び動作方法、ならびに部材組み合わせ及び製造経済性は、図面に対する以下の説明により、より明らかになることができ、これらの図面はいずれも本願の明細書の一部である。しかしながら、図面は、例示及び説明のみを目的としており、本願の範囲を限定することを意図するものではないことが理解されるべきである。図面は比例に応じて描かれるものではないことが理解されるべきである。

【0039】

本願において、フローチャートを使用して、本願のいくつかの実施例に係るシステムが実行する動作を説明する。フローチャートに示す動作が順序に関係なく実行されてもよいことが理解されるべきである。逆に、様々なステップは逆の順序で、又は同時に実施されてもよい。また、１つ以上の他の動作は、これらのフローチャートに追加されてもよい。１つ以上の動作は、フローチャートから削除されてもよい。

【0040】

本願は、マイクロ流体チップポンプを使用して流体を注入するシステム及び方法に関する。上記マイクロ流体チップポンプは、ポンプ本体（ポンプ本体がポンプ室を含む）、可動部材（可動部材がポンプ室を第１のチャンバと第２のチャンバに分割する）、及びドライバアセンブリを含んでもよい。マイクロ流体チップポンプを使用して固定体積の流体を１回以上注入することにより、目標体積の流体を注入することができる。具体的には、目標体積と固定体積に基づいて、第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定してもよい。第１の制御信号及び第２の制御信号をドライバアセンブリに送信して、目標体積になるまで固定体積の流体を注入してもよい。

【0041】

本願のマイクロ流体チップポンプによれば、流体を離散的に（又はデジタル的に）注入することによって、流体の連続的な（又はアナログな）注入を実現することができる。マイクロ流体チップポンプは、毎回単位体積の流体を送り出すことができ、かつ単位体積が一定であってもよい。マイクロ流体チップポンプによる流体の注入頻度（すなわち、マイクロ流体チップポンプによる単位時間あたりの注入回数）を調整することにより、所望の体積の流体の注入を実現することができる。したがって、単位体積の精度を向上させることにより流体注入精度を向上させることができ、かつマイクロ流体チップポンプの可動部材の安定位置を設定することにより、単位体積の精度を保証することができる。また、流体の実際の状態をフィードバックする必要がないため、注入システムを簡略化し、コストを削減し、安定した注入を迅速に実現し、長期間（又は毎回）の正確な注入を保証することができ、したがって、精密な流体注入においてマイクロ流体チップポンプを使用する可能性を提供する。

【0042】

図１は、本願のいくつかの実施例に係る注入システムの例示的な応用場面の概略図である。注入システム１００は、流体を対象（例えば、適用部材１４０）に１回又は複数回で不連続的に（又は連続的に）注入するように構成されてもよい。流体は、流動できる任意の物質を含んでもよい。例示的な流体は、液体、ガス、プラズマなどを含んでもよい。例示的な液体は、栄養溶液（例えば、ビタミン、塩溶液など）、及び薬物溶液（例えば、インスリン溶液、鎮痛薬（例えば、モルヒネ、ペチジン、エトルフィンなど）、ホルモン薬、抗生物質、抗炎症薬など）を含んでもよい。適用部材１４０は、生物学的物体（例えば、人体、動物体、培養された組織又は細胞など）又は非生物学的物体（例えば、ファントム、流体検出アセンブリなど）であってもよい。単に一例として、適用部材１４０は、１つ以上の疾患又は症状（例えば、糖尿病、肥満症など）を患っている患者であってもよい。

【0043】

図１に示すように、注入システム１００は、注入装置１１０、ネットワーク１２０、１つ以上の端末１３０及び／又は記憶装置１５０を含んでもよい。注入システム１００のアセンブリは、１つ以上の異なる方式で接続されてもよい。単に一例として、注入装置１１０は、ネットワーク１２０を介して端末１３０に接続されてもよい。また例えば、注入装置１１０は、注入装置１１０と端末１３０とを接続する破線の両方向矢印によって示されるように、端子１３０に直接接続されてもよい。更に別の例として、記憶装置１５０は、直接又はネットワーク１２０を介して注入装置１１０に接続されてもよい。

【0044】

注入装置１１０は、一定体積（例えば、所望の体積）の流体を適用部材１４０に注入又は輸送するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、注入装置１１０は、携帯型であってもよい。いくつかの実施例において、注入装置１１０は、ポンプ１１１、制御アセンブリ１１２及び／又はリザーバ１１４を含んでもよい。いくつかの実施例において、動作ごとに、ポンプ１１１は、所定の体積（例えば、固定体積）の流体を（例えば、リザーバ１１４から）適用部材１４０に注入、輸送又はポンピングするように構成されてもよい。ポンプ１１１の１回の動作は、ポンプ１１１の１回の注射を指してもよい。いくつかの実施例において、ポンプ１１１は、液体を連続的にポンピングしてもよく（アナログポンプとも呼ばれる）、かつポンプ１１１の１回の動作（又は１回の注射）は、ポンプ１１１の起動からポンプ１１１の停止までの液体のポンピングを表してもよい。いくつかの実施例において、ポンプ１１１は、液体の不連続的、離散的又はデジタル的なポンピング（デジタルポンピング又は量子注入とも呼ばれる）を実行してもよく、ポンプ１１１は、毎回単位体積の液体をポンピングしてもよく、ポンプ１１１の起動からポンプ１１１の停止まで１回以上ポンピングしてもよい。したがって、ポンプ１１１の１回の動作（又は１回の注射）は、単位体積の液体をポンピングすることを指してもよい。

【0045】

いくつかの実施例において、ポンプ１１１がアナログポンプの構造で実現されると、注入装置１１０は、注入又は輸送される流体の実際の体積を検出するように構成された流量検出アセンブリをさらに含んでもよい。しかしながら、注入装置１１０のこのような構造は非常に複雑である可能性があり、かつ注入装置１１０の寸法は比較的大きくなる可能性がある。いくつかの実施例において、ポンプ１１１がデジタルポンプの構造で実現されると、流量検出アセンブリが必要とされなくてもよいため、注入装置１１０の構造は簡略化されてもよく、かつ注入装置１１０の寸法は比較的小さくてもよい。デジタルポンプ構成のいくつかの実施例において、目標体積が設定されると、ポンプは、目標体積になるまで流体を複数回注入するように設定されてもよく、毎回の注入量が同じである。場合によっては、このような方法により、ポンプの構造が簡略化され、かつ注入体積の監視及び制御が容易になる。ポンプ１１１による流体の注入頻度（すなわち、ポンプ１１１による単位時間あたりの注入回数）を調整することにより、目標体積の流体の注入を実現することができる。したがって、単位体積の精度を向上させることにより注入精度を向上させることができ、かつポンプ１１１の構造（例えば、ポンプ１１１の可動部材の安定位置）により、単位体積の精度を保証することができる。また、流体の実際の状態をフィードバックする必要がないため、注入システム１００を簡略化し、コストを削減し、安定した注入を迅速に実現し、長期間（又は毎回）の正確な注入を保証することができ、したがって、精密な流体注入において注入装置１１０を使用する可能性を提供する。

【0046】

いくつかの実施例において、流体はインスリン溶液を含んでもよく、かつポンプ１１１はインスリンポンプであってもよい。いくつかの実施例において、流体はガスを含んでもよく、かつポンプ１１１は空気ポンプであってもよい。

【0047】

いくつかの実施例において、ポンプ１１１は、マイクロ流体チップポンプ（例えば、図２に示すマイクロ流体チップポンプ２００、図３に示すマイクロ流体チップポンプ３００、及び図４に示すマイクロ流体チップポンプ４００）であってもよい。該マイクロ流体チップポンプは、ポンプ本体、可動部材、及びドライバアセンブリを含んでもよい。該ポンプ本体はポンプ壁及びポンプ室を含んでもよく、可動部材は該ポンプ室に配置されてもよく、ドライバアセンブリは第１の安定位置と第２の安定位置との間の可動部材を駆動するように構成されてもよい。マイクロ流体チップポンプについてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図２～４Ｂとそれらの説明）に見出すことができる。

【0048】

制御アセンブリ１１２は、ポンプ１１１の動作を制御するように構成されてもよい。具体的には、制御アセンブリ１１２は、ポンプ１１１の起動／停止、ポンプ１１１の各動作の注入量、ポンプ１１１の動作回数、ポンプ１１１の総注入量、ポンプ１１１の注入頻度などを制御してもよい。いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、１つ以上の制御信号をポンプ１１１（例えば、ポンプ１１１のドライバアセンブリ）に提供してもよい。いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、１つ以上の制御回路を含んでもよい（例えば、第１の制御回路は、図３Ａ及び図３Ｂに示す１つ以上のマイクロ流体チップポンプの弁の動作を制御するように構成され、第２の制御回路は、図３Ａ及び図３Ｂなどに示すマイクロ流体チップポンプの可動部材の動作を制御するように構成される）。いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、ポンプ１１１の動作回数を調整することによって流体の定量注入を実現することができる。定量注入制御についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図６及び図７とそれらの説明）に見出すことができる。

【0049】

いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、端末１３０から１つ以上の命令を受信し、かつ該命令に基づいて対応する制御信号を生成してもよい。いくつかの実施例において、該命令は、ユーザ（例えば、適用部材１４０）によって端末１３０に入力又は提供されてもよい。単に一例として、ユーザの血糖濃度が閾値よりも高いことをユーザが知っていると、ユーザは端末によって命令を提供してもよい。いくつかの実施例において、端末１３０は、例えば、所定の処方（例えば、医者によって提供される）に基づいて、命令を自動的に生成してもよい。いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、所定の処方に基づいて、対応する制御信号を自動的に生成してもよい。いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、外部装置（例えば、血糖測定装置）（図示せず）と通信して、対応する制御信号を自動的に生成してもよい。例えば、ユーザは血糖測定装置を使用して血糖濃度を測定してもよい。血糖濃度が閾値よりも高くなると、血糖測定装置は、制御アセンブリ１１２に命令を送信してもよく、かつ制御アセンブリ１１２は対応する制御信号を生成してもよい。いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、健康管理サービスプラットフォームから命令を受信して、対応する制御信号を生成してもよい。

【0050】

リザーバ１１４は、流体（例えば、インスリン溶液）を貯蔵するように構成されてもよい。リザーバ１１４は、ポンプ１１１に動作可能に接続されて、必要に応じてポンプ１１１に一定体積の流体を供給してもよい。いくつかの実施例において、リザーバ１１４は、ポンプ１１１に直接接続されてもよい。いくつかの実施例において、リザーバ１１４は、チューブを介してポンプ１１１に接続されてもよい。いくつかの実施例において、リザーバ１１４は、ポンプ１１１の一部であってもよい。いくつかの実施例において、リザーバ１１４は、ポンプ１１１の外部空間に取り付けられてもよい。

【0051】

いくつかの実施例において、ポンプ１１１は、適用部材１４０に動作可能に接続されてもよい。いくつかの実施例において、適用部材１４０は、注入装置１１０の一部であってもよい。いくつかの実施例において、適用部材１４０は、ポンプ１１１の一部であってもよい。いくつかの実施例において、ポンプ１１１は、チューブを介して適用部材１４０に接続されてもよい。いくつかの実施例において、注入装置１１０（例えば、ポンプ１１１）が動作状態になる前に、ポンプ１１１が適用部材１４０に接続されてもよい。例えば、ポンプ１１１に接続されたチューブは、注射器の針に接続されてもよく、かつ注射器の針は、ポンプ１１１が適用部材１４０と流体連通することができるように、適用部材１４０に挿入又は嵌入されてもよい。注入装置１１０（例えば、ポンプ１１１）が動作状態になると、ポンプ１１１と適用部材１４０との間の流体連通により一定体積の流体を適用部材１４０に注入してもよい。いくつかの実施例において、注入装置１１０が待機状態になると、ポンプ１１１は、適用部材１４０から切断されてもよい。例えば、ポンプ１１１と適用部材１４０との間の流体連通が切断されるように、注射器の針は適用部材１４０から解放されてもよく、ポンプ１１１と注射器の針を接続するチューブは注射器の針から解放されてもよい。いくつかの実施例において、注入装置１１０（例えば、ポンプ１１１）が動作状態にあるか否かにかかわらず、ポンプ１１１と適用部材１４０との間の流体連通は維持することができる。いくつかの実施例において、ユーザ（例えば、適用部材１４０）は、ポンプ１１１と適用部材１４０との間の流体連通の維持又は中断を決定することができる。

【0052】

ネットワーク１２０は、注入システム１００による情報及び／又はデータの交換を容易にすることができる任意の適切なネットワークを含んでもよい。いくつかの実施例において、注入システム１００の１つ以上のアセンブリ（例えば、注入装置１１０、１つ以上の端末１３０、記憶装置１５０など）は、ネットワーク１２０を介して互いに情報及び／又はデータを伝達してもよい。例えば、注入装置１１０は、ネットワーク１２０を介して端末１３０から命令を取得してもよい。ネットワーク１２０は、公衆ネットワーク（例えば、インターネット）、プライベートネットワーク（例えば、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）など）、有線ネットワーク（例えば、イーサネット）、無線ネットワーク（例えば、８０２．１１ネットワーク、Ｗｉ－Ｆｉネットワークなど）、セルラーネットワーク（例えば、ロングタームエボリューション（ＬＴＥ）ネットワーク）、画像リレーネットワーク、仮想プライベートネットワーク（「ＶＰＮ」、衛星ネットワーク、電話ネットワーク、ルータ、ハブ、スイッチ、サーバコンピュータ及び／又はそれらの組み合わせであってもよく、及び／又は、上述したものを含んでもよい。例えば、ネットワーク１２０は、ケーブルネットワーク、有線ネットワーク、光ファイバネットワーク、電気通信ネットワーク、ローカルエリアネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）、公衆交換電話ネットワーク（ＰＳＴＮ）、ブルートゥース^ＴＭネットワーク、ＺｉｇＢｅｅ^ＴＭネットワーク、近距離無線通信ネットワーク（ＮＦＣ）など、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例において、ネットワーク１２０は、１つ以上のネットワークアクセスポイントを含んでもよい。例えば、ネットワーク１２０は、有線及び／又は無線ネットワークアクセスポイント、例えば基地局及び／又はネットワークスイッチングポイントを含んでもよく、注入システム１００の１つ以上のアセンブリは、該アクセスポイントを介してネットワーク１２０にアクセスしてデータ及び／又は情報交換を行ってもよい。

【0053】

いくつかの実施例において、ユーザ（例えば、医者、オペレータ又は適用部材１４０）は、端末１３０によって注入システム１００を動作させてもよい。端末１３０は、モバイルデバイス１３１、タブレットコンピュータ１３２、ラップトップコンピュータ１３３など、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例において、モバイルデバイス１３１は、スマートホームデバイス、ウェアラブルデバイス、モバイルデバイス、仮想現実装置、拡張現実装置などを含んでもよい。いくつかの実施例において、スマートホームデバイスは、スマート照明装置、スマート電気機器用制御装置、スマート監視装置、スマートテレビ、スマートカメラ、インターフォンなど、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例において、ウェアラブルデバイスは、ブレスレット、履物、メガネ、ヘルメット、腕時計、衣類、バックパック、スマートアクセサリーなど、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例において、モバイルデバイスは、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ゲーム装置、ナビゲーション装置、販売時点情報管理（ＰＯＳ）装置、ノートパソコン、タブレットコンピュータ、デスクトップコンピュータなど、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例において、仮想現実装置及び／又は拡張現実装置は、仮想現実ヘルメット、仮想現実メガネ、仮想現実メガネ、拡張現実ヘルメット、拡張現実メガネ、拡張現実メガネなど、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。例えば、仮想現実装置及び／又は拡張現実装置は、Ｇｏｏｇｌｅ Ｇｌａｓｓ^ＴＭ、Ｏｃｕｌｕｓ Ｒｉｆｔ^ＴＭ、Ｈｏｌｏｌｅｎｓ^ＴＭ、Ｇｅａｒ ＶＲ^ＴＭなどを含んでもよい。いくつかの実施例において、端末１３０は、注入装置１１０の一部であってもよい。いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、端末１３０に統合されてもよい。いくつかの実施例において、端末１３０は、ポンプ１１１に動作可能に結合されてもよい。

【0054】

記憶装置１５０は、データ、命令及び／又は任意の他の情報を記憶してもよい。いくつかの実施例において、記憶装置１５０は、端末１３０及び／又は注入装置１１０から取得されたデータを記憶してもよい。例えば、記憶装置１５０は、流体注入に関連する所定の処方を記憶してもよい。また例えば、記憶装置１５０は、流体注入に関連する履歴データ（例えば、流体が注入されるとき、注入された流体の量、ポンプ１１１の運転回数など）を記憶してもよい。いくつかの実施例において、記憶装置１５０は、大容量記憶装置、リムーバブル記憶装置、揮発性読み書きメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）などを含んでもよい。例示的な大容量ストレージは、磁気ディスク、光ディスク、ソリッドステートディスクなどを含んでもよい。例示的なリムーバブル記憶装置は、フラッシュドライブ、フロッピーディスク、光ディスク、メモリカード、コンパクトディスク、磁気テープなどを含んでもよい。例示的な揮発性読み書きメモリは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含んでもよい。例示的なＲＡＭは、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、ダブルデータレートシンクロナスダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＤＲ ＳＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、サイリスタランダムアクセスメモリ（Ｔ－ＲＡＭ）及びゼロキャパシタランダムアクセスメモリ（Ｚ－ＲＡＭ）などを含んでもよい。例示的なＲＯＭは、マスク読み取り専用メモリ（ＭＲＯＭ）、プログラム可能な読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能かつプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能かつプログラム可能な読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、光ディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ－ＲＯＭ）及びデジタル汎用ディスク読み取り専用メモリなどを含んでもよい。いくつかの実施例において、記憶装置１５０は、クラウドプラットフォームで実行してもよい。例えば、クラウドプラットフォームは、プライベートクラウド、パブリッククラウド、ハイブリッドクラウド、コミュニティクラウド、分散型クラウド、相互接続型クラウド、マルチクラウドなど、又はそれらの組み合わせを含んでもよい。

【0055】

いくつかの実施例において、記憶装置１５０は、ネットワーク１２０に接続されて、注入システム１００の１つ以上の他のアセンブリ（例えば、注入装置１１０、１つ以上の端末１３０など）と通信してもよい。注入システム１００の１つ以上のアセンブリは、ネットワーク１２０を介して記憶装置１５０に記憶されたデータ又は命令にアクセスしてもよい。いくつかの実施例において、記憶装置１５０は、注入システム１００の１つ以上の他のアセンブリ（例えば、注入装置１１０、１つ以上の端末１３０など）に直接接続されてもよく、それらと通信してもよい。いくつかの実施例において、記憶装置１５０は注入装置１１０の一部であってもよい。例えば、記憶装置１５０は、制御アセンブリ１１２に統合されてもよい。いくつかの実施例において、記憶装置１５０は端末１３０の一部であってもよい。

【0056】

いくつかの実施例において、注入システム１００（例えば、注入装置１１０）は、注入システム１００（例えば、注入装置１１０）の状態を監視するための１つ以上のセンサをさらに含んでもよい。いくつかの実施例において、ポンプ１１１（例えば、図２～図４に示すマイクロ流体チップポンプ）は、ポンプ１１１の動作状態を監視するように構成された１つ以上のセンサを含んでもよく、該１つ以上のセンサに動作可能に接続されてもよい。いくつかの実施例において、注入システム１００（例えば、注入装置１１０、ポンプ１１１）の監視された状態は、注入システム１００内の流体の圧力、温度及び／又は流量を含んでもよい。例えば、ポンプ１１１内の流体の圧力、リザーバ１１４とポンプ１１１を接続するチューブ内の流体の圧力、ポンプ１１１と適用部材１４０を接続するチューブ内の流体の圧力、ポンプ１１１内の流体の温度、リザーバ１１４とポンプ１１１を接続するチューブ内の流体の温度、ポンプ１１１と適用部材１４０を接続するチューブ内の流体の温度、ポンプ１１１内の流体の流量、リザーバ１１４とポンプ１１１を接続するチューブ内の流体の流量、ポンプ１１１と適用部材１４０を接続するチューブ内の流体の流量などである。いくつかの実施例において、センサは、圧力センサ、温度センサ及び／又は流量センサを含む。いくつかの実施例において、センサは、ポンプ１１１、リザーバ１１４、リザーバ１１４とポンプ１１１を接続するチューブ、ポンプ１１１と適用部材１４０を接続するチューブ又は注入システム１００の任意の他の箇所に動作可能に結合されてもよい。

【0057】

いくつかの実施例において、注入システム１００の監視された状態に基づいて、制御アセンブリ１１２又は端末１３０は、注入システム１００の異常状況、例えば、注入システム１００のチューブが閉塞するか否か、リザーバ１１４が空であるか否か、ポンプ１１１が故障するか否か、注入システム１００に１つ以上の気泡があるか否か、流体漏れが発生するか否かなどを決定することができる。いくつかの実施例において、注入システム１００は、注入システム１００が異常状況にあるときに警報信号を発するように構成された警告ユニットをさらに含んでもよい。センサ、注入システム１００の状態の監視、警告ユニットについてのより詳細な説明は、２０１８年９月２９日に出願された、名称「マイクロ流体チップ及びその制御システムの異常状況の検出」の中国特許出願第２０１８１１１４５９４８．０号に見出すことができ、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。

【0058】

図２は、本願のいくつかの実施例に係る例示的なマイクロ流体チップポンプの断面の概略図である。図２に示すように、マイクロ流体チップポンプ２００は、ポンプ本体２２０、可動部材２６０、及びドライバアセンブリ２１０を含んでもよい。

【0059】

ポンプ本体２２０は、マイクロ流体チップポンプ２００の空間を画定し、かつマイクロ流体チップポンプ２００の１つ以上の内部アセンブリ（例えば、可動部材２６０）を囲むように構成されてもよい。いくつかの実施例において、ポンプ本体２２０は、第１の壁２２１、第２の壁２２２、第３の壁２２３、及び／又は第４の壁２２４を含んでもよい。いくつかの実施例において、ポンプ本体２２０は、ポンプ室２３０を含んでもよい。いくつかの実施例において、ポンプ室２３０は、第１の壁２２１、第２の壁２２２、第３の壁２２３、第４の壁２２４、入口弁２４２及び出口弁２５２によって画定された空間であってもよい。いくつかの実施例において、ポンプ室２３０の少なくとも一部は、流体を収容するように構成されてもよい。流体についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図１とその説明）に見出すことができる。

【0060】

いくつかの実施例において、第３の壁２２３及び第４の壁２２４は、一体に構成されてもよい。いくつかの実施例において、第１の壁２２１は、可動部材２６０を第１の安定位置に拘束するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、第１の壁２２１は平らであってもよい。いくつかの実施例において、第１の壁２２１は、少なくとも１つの湾曲した表面（例えば、弧状表面）を有してもよい。例えば、可動部材２６０に面する第１の壁２２１の第１の表面は弧状表面であってもよいのに対し、ドライバアセンブリ２１０に面する第１の壁２２１の第２の表面は平らであってもよい。いくつかの実施例において、第２の壁２２２は、可動部材２６０を第２の安定位置に拘束するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、第２の壁２２２は平らであってもよい。いくつかの実施例において、第２の壁２２２は、少なくとも１つの湾曲した表面（例えば、弧状表面）を有してもよい。例えば、可動部材２６０に面する第２の壁２２２の第１の表面は弧状表面であってもよいのに対し、第２の壁２２２の第１の表面に対向する第２の壁２２２の第２の表面は平らであってもよい。いくつかの実施例において、第３の壁２２３及び第４の壁２２４は、不規則な形状を有してもよい。例えば、第３の壁２２３及び第４の壁２２４の一部は水平面に配置されてもよいのに対し、第３の壁２２３及び第４の壁２２４の別の部分は垂直面に配置されてもよい。

【0061】

いくつかの実施例において、第１の壁２２１は、例えば、接着、溶接、加熱接続、ボルト接続など、又はそれらの組み合わせによって、第３の壁２２３及び第４の壁２２４に接続されてもよい。いくつかの実施例において、第１の壁２２１及び第３の壁２２３（又は第４の壁２２４）は第１の一体部品としてもよい。いくつかの実施例において、第２の壁２２２及び第４の壁２２４（又は第３の壁２２３）は第２の一体部品としてもよい。いくつかの実施例において、第１の一体部品は、例えば、接着、溶接、加熱接続、ボルト接続など、又はそれらの組み合わせによって、第２の一体部品に接続されてもよい。いくつかの実施例において、第２の壁２２２は、例えば、接着、溶接、加熱接続、ボルト接続など、又はそれらの組み合わせによって第３の壁２２３及び第４の壁２２４に接続されてもよい。いくつかの実施例において、第２の壁２２２の少なくとも一部及び第３の壁２２３の少なくとも一部は、流体を（例えば、リザーバ１１４から）ポンプ室２３０に流入させるように案内するように構成されてもよい入口チャネル２４３（第１のチャネルとも呼ばれる）を形成してもよい。いくつかの実施例において、第２の壁２２２の少なくとも一部及び第４の壁２２４の少なくとも一部は、流体をポンプ室２３０から（例えば、適用部材１４０へ）流出させるように案内するように構成されてもよい出口チャネル２５３（第２のチャネルとも呼ばれる）を形成してもよい。いくつかの実施例において、第１の壁２２１、第２の壁２２２、第３の壁２２３及び／又は第４の壁２２４は剛性であってもよい。いくつかの実施例において、第１の壁２２１、第２の壁２２２、第３の壁２２３及び／又は第４の壁２２４は固定された相対位置を有してもよい。

【0062】

いくつかの実施例において、第１の壁２２１、第２の壁２２２、第３の壁２２３及び／又は第４の壁２２４は同じ又は異なる材料で製造されてもよい。例示的な材料は、無機材料、プラスチック材料、金属材料、セラミック材料及び／又は複合材料を含んでもよい。例示的な無機材料は、シリカ、ガラス、結晶シリコン、石英又は任意の他の無機材料を含んでもよい。例示的なプラスチック材料は、架橋ポリマー鎖（例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ））、熱硬化性ポリマー（例えば、ＳＵ－８フォトレジスト及びポリイミド）及び／又は熱可塑性プラスチック（例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ））を含んでもよい。例示的な金属材料は、鉄、銅、ニッケル、化合物又は合金（例えば、ステンレス鋼、ニッケルチタン合金）などを含んでもよい。例示的なセラミック材料は、酸化アルミニウムセラミック、窒化ケイ素セラミック、炭化ケイ素セラミック、六方晶窒化ホウ素セラミックなどを含んでもよい。いくつかの実施例において、第１の壁２２１、第２の壁２２２、第３の壁２２３及び／又は第４の壁２２４を製造するために使用される材料は、生体適合性を有してもよい。例示的な生体適合性材料は、チタン合金、ニッケルチタン合金、コバルト合金、酸化アルミニウム（アルミナ）、医療用炭素材料、ヒドロキシアパタイト（ＨＡＰ）、生体活性ガラス（ＢＡＧ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリアクリレート、芳香族ポリエステル、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、コラーゲン、キチン、ポリラクチド（ＰＬＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）を含んでもよい。いくつかの実施例において、ポンプ本体２２０（例えば、第１の壁２２１、第２の壁２２２、第３の壁２２３及び／又は第４の壁２２４）の内面には生体適合性材料が塗布されてもよい。

【0063】

いくつかの実施例において、可動部材２６０は、ポンプ室２３０内に収容された流体の少なくとも一部を送り出すように構成されてもよい。いくつかの実施例において、ポンプ室２３０は、第１のチャンバ２３１及び第２のチャンバ２３３を含んでもよい。いくつかの実施例において、第１のチャンバ２３１及び第２のチャンバ２３３は、可動部材２６０によって分離されてもよい。いくつかの実施例において、第１のチャンバ２３１は、第１の壁２２１、可動部材２６０、第３の壁２２３及び／又は第４の壁２２４によって画定されたチャンバを指してもよい。いくつかの実施例において、第２のチャンバ２３３は、第２の壁２２２、可動部材２６０、第３の壁２２３、第４の壁２２４、入口弁２４２及び／又は出口弁２５２によって画定されたチャンバを指してもよい。いくつかの実施例において、第１のチャンバ２３１には、第１の媒体（例えば、液体、ガスなど）が充填されてもよいのに対し、第２のチャンバ２３３には、第２の媒体（例えば、流体）が充填されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、ポンプ本体２２０（例えば、第３の壁２２３及び第４の壁２２４）に気密に接続されてもよく、動作可能に接続されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、第１のチャンバ２３１内の第１の媒体と第２のチャンバ２３３内の第２の媒体との間の媒体交換を防ぐことができる。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、平らな表面又は湾曲した表面（例えば、弧状表面）を有してもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０の基面は、第１の壁２２１の基面及び／又は第２の壁２２２の基面に実質的に平行であってもよい。

【0064】

いくつかの実施例において、可動部材２６０は、変形可能な膜の構造で実現されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、ポンプ本体２２０（例えば、第３の壁２２３及び第４の壁２２４）に固定され、かつ動作するときに変形してもよい。いくつかの実施例において、変形可能な膜は、弾性材料で製造されてもよい。例示的な弾性材料は、エラストマー（例えば、熱可塑性エラストマー、熱可塑性ポリウレタン）、ゴム（例えば、シリコーン樹脂）、弾性金属（例えば、ステンレス鋼、ニッケルチタン合金）など、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０が本願の他の箇所で説明される生体適合性材料で製造されてもよく、可動部材２６０に生体適合性材料が塗布されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０の動作を容易にするために、可動部材２６０の厚さは、比較的薄くてもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０の厚さは、可動部材２６０の材料に関連してもよい。例えば、可動部材２６０がエラストマーで製造されると、可動部材２６０の厚さは、例えば、０．１～１ｍｍ（例えば、０．１～０．２ｍｍ）以内にあってもよい。また例えば、可動部材２６０が弾性金属で製造されると、可動部材２６０の厚さは、エラストマーの厚さよりも薄く、例えば、０．０１～０．０５ｍｍ（例えば、０．０２～０．０３ｍｍ）であってもよい。かなり薄い厚さを有する可動部材２６０は、動作するときに比較的速く応答できる可能性がある。可動部材２６０を動作させて、一定体積の流体を、例えば、出口チャネル２５３を通って適用部材１４０へ送り出してもよい。例えば、可動部材２６０は、第１の安定位置と第２の安定位置との間で動作してもよく（例えば、ドライバアセンブリ２１０によって駆動される）、可動部材２６０が第１の安定位置から第２の安定位置に駆動されると、第１のチャンバ２３１の体積及び第２のチャンバ２３３の体積を変化させて、第２のチャンバ２３３から一定体積の流体を吐出する。変形可能な膜の構造で実現された可動部材２６０、安定位置及び可動部材２６０の動作についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図３Ａ及び図３Ｂとそれらの説明）に見出すことができる。

【0065】

いくつかの実施例において、可動部材２６０は、可動ピストンの構造で実現されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、ポンプ本体２２０（例えば、第３の壁２２３及び第４の壁２２４）に気密に接続され、かつ動作するときに移動してもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、平らな表面を有してもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、ポンプ本体２２０に固定されずに、ポンプ本体２２０に対して移動してもよい。可動部材２６０を動作させて、一定体積の流体を、例えば、出口チャネル２５３を通って適用部材１４０へ送り出してもよい。例えば、可動部材２６０は、２つ以上の安定位置の間で動作してもよく（例えば、ドライバアセンブリ２１０によって駆動される）、可動部材２６０が、第２の壁２２２から比較的遠い安定位置から第２の壁２２２に比較的近い安定位置に駆動されると、第２のチャンバ２３３の体積を変化させて、第２のチャンバ２３３から一定体積の流体を吐出する。可動部材２６０が可動ピストンの構造で実現されると、第１の壁２２１は、第３の壁２２３及び第４の壁２２４に接続されなくてもよく、第１の壁２２１は移動可能であってもよく、省略されてもよいことに留意されるべきである。可動ピストンの構造で実現された可動部材２６０、１つ以上の安定位置及び可動部材２６０の動作についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図４Ａ及び図４Ｂとそれらの説明）に見出すことができる。

【0066】

いくつかの実施例において、可動部材２６０は磁気駆動部材であってもよい。例えば、ドライバアセンブリ２１０は、可動部材２６０に磁力を発生させて磁力を加えてもよい。磁力に応答して、可動部材２６０は、異なる安定位置の間で駆動されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、磁性を有してもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０は、電流を伝導し、かつ磁気によって駆動されてもよい。

【0067】

いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ２１０は、可動部材２６０を動作させるように駆動するように構成されてもよい。例えば、ドライバアセンブリ２１０は、２つ以上の安定位置（例えば、第１の安定位置と第２の安定位置）の間で可動部材２６０を駆動してもよい。いくつかの実施例において、可動部材２６０が異なる安定位置にあれば、第１のチャンバ２３１は異なる体積を有してもよく、かつ第２のチャンバ２３３は異なる体積を有してもよい。いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ２１０は、駆動アセンブリ２１１及び伝動アセンブリ２１２を含んでもよい。いくつかの実施例において、駆動アセンブリ２１１は、可動部材２６０を駆動するための１つ以上の駆動力を生成するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、駆動アセンブリ２１１は、例えば、制御アセンブリ１１２から１つ以上の制御信号を受信し、制御信号に基づいて駆動力を生成してもよい。いくつかの実施例において、伝動アセンブリ２１２は、駆動アセンブリ２１１によって生成された駆動力を可動部材２６０に伝達して、可動部材２６０を異なる安定位置の間で動作させるように構成されてもよい。いくつかの実施例において、駆動アセンブリ２１１は、モータ、圧電アクチュエータ、磁気アクチュエータ、形状記憶金属アセンブリ、又は熱変形に関連するアセンブリなど、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。いくつかの実施例において、伝動アセンブリ２１２は、油圧伝動装置、空気圧伝動装置、機械的伝動装置、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。図２～４Ｂに示すように、いくつかの実施例において、駆動アセンブリ２１１及び駆動アセンブリ２１２は互いに結合されてもよい。いくつかの実施例において、駆動アセンブリ２１１及び駆動アセンブリ２１２は一体型アセンブリとして構成されてもよい。

【0068】

いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ２１０は、例えば、ネジ接続、スプライン接続、接着剤による接続、リベット接続、溶接接続など、又はそれらの組み合わせによって、ポンプ本体２２０（例えば、第１の壁２２１、第３の壁２２３及び／又は第４の壁２２４）に動作可能に接続されてもよい。いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ２１０は、可動部材２６０に動作可能に接続されて、可動部材２６０を駆動してもよい。例えば、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ドライバアセンブリ３０５は、伝動アセンブリ３２０内の媒体及び第１のチャンバ３４０内の媒体によって可動部材３５０に動作可能に結合され、かつ伝動アセンブリ３２０内の媒体及び第１のチャンバ３４０内の媒体によって駆動力を可動部材３５０に伝達してもよい。駆動アセンブリ２１２から可動部材２６０への駆動力の伝達についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図３Ａ及び図３Ｂとそれらの説明）に見出すことができる。また例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、ドライバアセンブリ４０５は、例えば、接続ロッド（図示せず）を介して可動部材４５０に動作可能に接続されてもよく、かつ駆動力は、接続ロッドを介して可動部材４５０に伝達されてもよい。

【0069】

ポンプ本体２２０の上方にあるドライバアセンブリ２１０は、例示の目的のために設置されるものに過ぎず、本願の範囲を限定することを意図するものではないことに留意されるべきである。当業者であれば、本願の説明に基づいて、様々な変更及び修正を行うことができる。しかしながら、これらの変更及び修正は、本願の範囲から逸脱するものではない。例えば、ドライバアセンブリ２１０は、ポンプ本体２２０の下方にあってもよい。また例えば、ドライバアセンブリ２１０は、ポンプ本体２２０の片側にあってもよい。

【0070】

いくつかの実施例において、ポンプ室２３０（例えば、第１のチャンバ２３１、第２のチャンバ２３３）の体積は、比較的小さい可能性があり、例えば、０．０１μＬ～１０ｍＬ（例えば、０．１μＬ、０．２５μＬ、０．５μＬなど）である。したがって、１回の動作ではマイクロ流体チップポンプ２００によって送り出される液体の単位体積が比較的小さくてもよいため、マイクロ流体チップポンプ２００は、微小体積（ひいては微量体積）の流体を適用部材１４０に輸送するのに適する。単に一例として、流体がインスリン流体であり、かつ適用部材１４０が糖尿病患者であれば、マイクロ流体チップポンプ２００は、毎回の動作で患者に微小体積又は微量体積のインスリン液体を輸送し、複数回の動作で総体積のインスリン液体を輸送し、かつ輸送時間又は輸送頻度を制御することにより総体積を調整してもよい。したがって、流体の総体積への制御を容易にし、かつ輸送プロセスをより合理的かつ科学的にすることができるため、患者の治療及びリハビリテーションに有益である。なお、少量で正確な投与量は、薬物の無駄を削減するか又はなくすことができ、かつ患者への副作用を軽減するか又はなくすことができる。いくつかの実施例において、マイクロ流体チップポンプ２００（例えば、ポンプ本体２２０）の少なくとも一部は、例えば、洗浄、フォトリソグラフィー、熱成長、エッチング、印刷など、又はそれらの任意の組み合わせを含む半導体加工技術を使用して製造されてもよい。

【0071】

いくつかの実施例において、リザーバ１１４は、入口チャネル２４３を介して入口弁２４２と流体連通してもよい。いくつかの実施例において、入口弁２４２は、第２のチャンバ２３３と流体連通する可能性がある。いくつかの実施例において、入口弁２４２は、流体を入口チャネル２４３から第２のチャンバ２３３に流入させるように制御するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、適用部材１４０は、出口チャネル２５３を介して出口弁２５２と流体連通してもよい。いくつかの実施例において、出口弁２５２は、第２のチャンバ２３３と流体連通してもよい。いくつかの実施例において、出口弁２５２は、流体を第２のチャンバ２３３から出口チャネル２５３に流入させるように制御するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、入口弁２４２及び／又は出口弁２５２は、能動弁であってもよい。いくつかの実施例において、能動弁の開閉状態は、制御回路（例えば、制御アセンブリ１１２に統合された制御回路）によって制御されてもよい。いくつかの実施例において、能動弁は、制御回路から制御信号を受信し、それに応じて開閉コマンドを実行してもよい。いくつかの実施例において、制御アセンブリ１１２は、可動部材２６０の動作に基づいて、入口弁２４２及び／又は出口弁２５２の開閉状態を制御してもよい。例えば、制御アセンブリ１１２がポンプ室２３０への流体の供給を制御する必要がある場合、可動部材２６０は第２の安定位置から第１の安定位置に駆動されてもよく、入口弁２４２は開くように制御されてもよく、かつ出口弁２５２は閉じるように制御されてもよい。また例えば、制御アセンブリ１１２がポンプ室２３０からの流体の送り出しを制御する必要がある場合、可動部材２６０は第１の安定位置から第２の安定位置に駆動されてもよく、入口弁２４２は閉じるように制御されてもよく、かつ出口弁２５２は開くように制御されてもよい。

【0072】

いくつかの実施例において、入口弁２４２及び／又は出口弁２５２は、受動弁であってもよい。いくつかの実施例において、入口弁２４２及び出口弁２５２は、一方向弁であってもよい。入口チャネル２４３内の第１の流体の圧力が第２のチャンバ２３３内の第２の流体の圧力よりも大きくなると、第１の流体の圧力と第２の流体の圧力との間の圧力差により、入口弁２４２は開かれてもよい。流体が入口チャネル２４３から第２のチャンバ２３３に流入することを可能にする。入口チャネル２４３内の第１の流体の圧力が第２のチャンバ２３３内の流体の圧力よりも小さくなると、第１の流体の圧力と第２の流体の圧力との間の圧力差により、入口弁２４２は閉じられてもよい。流体が第２のチャンバ２３３から入口チャネル２４３へ還流することを防ぐことができる。出口チャネル２５３内の第３の流体の圧力が第２のチャンバ２３３内の第２の流体の圧力よりも小さくなると（例えば、出口チャネル２５３には流体がなくてもよく、かつ出口チャネル２５３内の流体の圧力が０であってもよい）、第３の流体の圧力と第２の流体の圧力との間の圧力差により、出口弁２５２は開かれてもよい。流体が第２のチャンバ２３３から出口チャネル２５３に流入することを可能にする。出口チャネル２５３内の第３の流体の圧力が第２のチャンバ２３３内の第２の流体の圧力よりも大きくなると、第３の流体の圧力と第２の流体の圧力との間の圧力差により、出口弁２５２は閉じられてもよい。流体が出口チャネル２５３から第２のチャンバ２３３へ還流することを防ぐことができる。特定の実施例において、入口弁２４２及び出口弁２５２は、いずれも受動弁である。このような設計により、ポンプの構造をより簡単にし、かつコストを削減することができる。いくつかの実施例において、流体漏れを防ぐように受動弁（例えば、注入口弁２４２、出口弁２５２）のシール性及び信頼性を向上させるために、受動弁に付勢力を印加してもよい。受動弁の両側に流体圧力差がない場合（例えば、第３の流体の圧力と第２の流体の圧力が等しい場合、又は第１の流体の圧力と第２の流体の圧力が等しい場合）、付勢力は受動弁を閉じるように構成されてもよい。

【0073】

図３Ａ及び図３Ｂは、本願のいくつかの実施例に係る異なる安定位置にある可動部材を有する例示的なマイクロ流体チップポンプの断面の概略図である。いくつかの実施例において、図２に示すマイクロ流体チップポンプ２００と同様に、マイクロ流体チップポンプ３００は、ドライバアセンブリ３０５（上記ドライバアセンブリ３０５が駆動アセンブリ３１０及び伝動アセンブリ３２０を含む）、第１の壁３３０、第１のチャンバ３４０、可動部材３５０、第２のチャンバ３６０、第２の壁３７０、入口弁３８０、出口弁３９０、第３の壁３１００及び第４の壁３１１０を含んでもよい。いくつかの実施例において、第３の壁３１００及び第４の壁３１１０は、一体に構成されてもよい。マイクロ流体チップポンプ３００及び対応するアセンブリについてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図２とマイクロ流体チップポンプ２００に関連する説明）に見出すことができる。

【0074】

いくつかの実施例において、可動部材３５０は変形可能又は動作可能であってもよい。いくつかの実施例において、可動部材３５０は、本願の他の箇所で説明される弾性材料で製造されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材３５０は、本願の他の箇所で説明される剛性材料で製造されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材３５０は、任意の適切な構造、例えば、フィルム、シート、板などで実現されてもよい。例えば、可動部材３５０は、変形可能な膜であってもよい。可動部材３５０は、２つ以上の安定位置に配置されてもよい。可動部材３５０は、安定位置の間で（例えば、ドライバアセンブリ３０５によって）駆動されてもよい。

【0075】

図３Ａに示すように、マイクロ流体チップポンプ３００の可動部材３５０は、第１の安定位置にあってもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置は、可動部材３５０（又はその少なくとも一部）が第１の壁３３０に最も近い位置を指してもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置にあるとき、可動部材３５０（又はその少なくとも一部、例えば、可動部材３５０の中央領域）は、第１の壁３３０に隣接してもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置で、可動部材３５０は、第１の壁３３０に密着されてもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置で、可動部材３５０の一部と第１の壁３３０との間で空間又は隙間がなくてもよい。いくつかの実施例において、可動部材３５０と第１の壁３３０との間の密着を容易にするために、可動部材３５０に面する第１の壁３３０の表面は、湾曲した表面（例えば、弧状表面）であってもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置にあるとき、可動部材３５０は、第１の壁３３０に向かって変形してもよい。例えば、第１の安定位置にあるとき、可動部材３５０の中央領域は、第１の壁３３０に付着されずに第１の壁３３０に向かって突出してもよい。可動部材３５０が図３Ａに示す第１の安定位置にあれば、可動部材３５０の少なくとも一部が第１のチャンバ３４０の空間の少なくとも一部を占めて、第１のチャンバ３４０の体積が最小体積になってもよいため、第２のチャンバ３６０の体積は最大体積になってもよい。いくつかの実施例において、第１のチャンバ３４０の最小体積は約０であってもよいのに対し、第２のチャンバ３６０の最大体積は第１のチャンバ３４０及び第２のチャンバ３６０を含むポンプ室の体積に実質的に等しくてもよい。可動部材３５０の構造及び／又は材料及び／又は第１の壁３３０の存在により、第１の安定位置は第１の固定位置であり、可動部材３５０が（例えば、第２の安定位置から）第１の安定位置に駆動されるたびに、可動部材３５０は同じ固定位置（第１の安定位置）に到達することに留意されるべきである。好ましくは、特定の実施形態において、可動部材３５０の構造及び／又は材料とポンプ本体の構造及び／又は材料により、可動部材３５０は、第２の安定位置と第１の安定位置との間で停止することができないように構成される。したがって、可動部材３５０が（例えば、第２の安定位置から）第１の安定位置に駆動されるたびに、第１のチャンバ３４０の体積は第１の固定体積（すなわち、第１のチャンバ３４０の最小体積）になってもよく、第２のチャンバ３６０の体積は第２の固定体積（すなわち、第２のチャンバ３６０の最大体積）になってもよい。

【0076】

図３Ｂに示すように、マイクロ流体チップポンプ３００の可動部材３５０は、第２の安定位置にあってもよい。可動部材３５０が異なる安定位置にあること以外、図３Ａに示すマイクロ流体チップポンプ３００は、図３Ｂにおけるマイクロ流体チップポンプ３００と同じである。いくつかの実施例において、第２の安定位置は、可動部材３５０（又はその少なくとも一部）が第２の壁３７０に最も近い位置を指してもよい。いくつかの実施例において、第２の安定位置にあるとき、可動部材３５０（又はその少なくとも一部、例えば、可動部材３５０の中央領域）は、第２の壁３７０に隣接してもよい。いくつかの実施例において、第２の安定位置で、可動部材３５０は、第２の壁３７０に密着されてもよい。いくつかの実施例において、第２の安定位置で、可動部材３５０と第２の壁３７０との間で空間又は隙間がなくてもよい。いくつかの実施例において、可動部材３５０と第２の壁３７０との間の密着を容易にするために、可動部材３５０に面する第２の壁３７０の表面は、湾曲した表面（例えば、弧状表面）であってもよい。いくつかの実施例において、第２の安定位置にあるとき、可動部材３５０は、第２の壁３７０に向かって変形してもよい。例えば、第２の安定位置にあるとき、可動部材３５０の中央領域は、第２の壁３７０に付着されずに第２の壁３７０に向かって突出してもよい。可動部材３５０が図３Ｂに示す第２の安定位置にあれば、可動部材３５０の少なくとも一部が第２のチャンバ３６０の空間の少なくとも一部を占め、第２のチャンバ３６０の体積が最小体積になってもよいため、第１のチャンバ３４０の体積は最大体積になってもよい。いくつかの実施例において、第２のチャンバ３６０の最小体積は約０であり、かつ第１のチャンバ３４０の最大体積は第１のチャンバ３４０及び第２のチャンバ３６０を含むポンプ室の体積に実質的に等しくてもよい。可動部材３５０の構造及び／又は材料及び／又は第２の壁３７０の存在により、第２の安定位置は第２の固定位置であり、かつ可動部材３５０が（例えば、第１の安定位置から）第２の安定位置に駆動されるたびに、可動部材３５０は同じ固定位置（例えば、第２の固定位置）に到達することに留意されるべきである。したがって、可動部材３５０が（例えば、第１の安定位置から）第２の安定位置に駆動されるたびに、第１のチャンバ３４０の体積は第３の固定体積（すなわち、第１のチャンバ３４０の最大体積）になってもよく、かつ第２のチャンバ３６０の体積は第４の固定体積（すなわち、第２のチャンバ３６０の最小体積）になってもよい。

【0077】

いくつかの実施例において、可動部材３５０は、変形可能な膜の構造で実現されてもよい。いくつかの実施例において、マイクロ流体チップポンプ３００の可動部材３５０は、ドライバアセンブリ３０５（例えば、駆動アセンブリ３１０及び伝動アセンブリ３２０）により第１の安定位置と第２の安定位置との間で駆動されてもよい。いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ３０５は、可動部材３５０に動作可能に接続されて可動部材３５０を駆動してもよい。いくつかの実施例において、第１の壁３３０は、１つ以上の孔を有してもよい。いくつかの実施例において、伝動アセンブリ３２０は、第１の壁３３０の孔を介して第１のチャンバ３４０と流体連通してもよい。いくつかの実施例において、伝動アセンブリ３２０と第１のチャンバ３４０は、媒体（例えば、液体（例えば、水、油）、ガス（例えば、空気）など）が充填されてもよい気密空間を形成してもよい。いくつかの実施例において、媒体は、第２のチャンバ３６０における流体と異なってもよい。いくつかの実施例において、駆動アセンブリ３１０は、１つ以上の制御信号に基づいて、１つ以上の駆動力を生成してもよい。いくつかの実施例において、伝動アセンブリ３２０は、駆動力を可動部材３５０に（例えば、伝動アセンブリ３２０と第１のチャンバ３４０内に充填された媒体によって）伝達することにより第１の安定位置と第２の安定位置との間で可動部材３５０を駆動してもよい。

【0078】

いくつかの実施例において、駆動アセンブリ３１０は、モータ、圧電アクチュエータ、磁気アクチュエータ、形状記憶金属アセンブリ、熱変形に関連するアセンブリ、又は任意の他のアクチュエータであってもよい。いくつかの実施例において、伝動アセンブリ３２０は、油圧伝動装置であってもよく、かつ伝動アセンブリ３２０と第１のチャンバ３４０に充填された媒体は、液体であってもよい。いくつかの実施例において、伝動アセンブリ３２０と第１のチャンバ３４０に充填された媒体は、水－グリコール作動液、リン酸塩作動液、耐火作動液、脂肪族エステル作動液などを含んでもよい。いくつかの実施例において、伝動アセンブリ３２０は、空気圧伝動装置であってもよく、かつ伝動アセンブリ３２０と第１のチャンバ３４０に充填された媒体は、ガスであってもよい。駆動アセンブリ３１０が図３Ａに示す矢印Ａに示す方向の駆動力を生成すると、伝動アセンブリ３２０内の媒体と可動部材３５０を矢印Ａに示す方向に沿って引っ張り、可動部材３５０に印加された媒体の圧力を減少させ、可動部材３５０の２つの表面での力のバランスを崩し、次に可動部材３５０は第２の安定位置（図３Ｂ参照）から第１の安定位置に動作してもよい（図３Ａ参照）。駆動アセンブリ３１０が図３Ｂに示す矢印Ａ’に示す方向の駆動力を生成すると、伝動アセンブリ３２０内の媒体と可動部材３５０を矢印Ａ’に示す方向に沿って引っ張り、可動部材３５０に印加された媒体の圧力を増加させ、可動部材３５０の２つの表面での力のバランスを崩し、次に可動部材３５０は第１の安定位置（図３Ａ参照）から第２の安定位置に動作してもよい（図３Ｂ参照）。

【0079】

いくつかの実施例において、入口弁３８０及び出口弁３９０は、受動弁であってもよい。いくつかの実施例において、入口弁３８０及び出口弁３９０は、一方向弁であってもよい。入口チャネル３８３内の流体の圧力が第２のチャンバ３６０内の流体の圧力よりも大きくなると、（図３Ａの矢印Ｂに示すように）入口弁３８０が開かれてもよく、かつ（図３Ａの矢印Ｄに示すように）流体が入口チャネル３８３から第２のチャンバ３６０に流入することを可能にする。入口チャネル３８３内の流体の圧力が第２のチャンバ３６０内の流体の圧力よりも小さくなると、（図３Ｂの矢印Ｂ’に示すように）入口弁３８０が閉じられてもよく、かつ流体が第２のチャンバ３６０から入口チャネル３８３へ還流することを防ぐ。出口チャネル３９３内の流体の圧力が第２のチャンバ３６０内の流体の圧力よりも小さくなると（例えば、出口チャネル３９３には流体がなくてもよく、かつ出口チャネル３９３内の流体の圧力が０であってもよい）、（図３Ｂの矢印Ｃ’に示すように）出口弁３９０が開かれてもよく、かつ（図３Ｂの矢印Ｄに示すように）流体が第２のチャンバ３６０から出口チャネル３９３に流入することを可能にする。出口チャネル３９３内の流体の圧力が第２のチャンバ３６０内の流体の圧力よりも大きくなると、（図３Ａの矢印Ｃに示すように）出口弁３９０が閉じられてもよく、かつ流体が出口チャネル３９３から第２のチャンバ３６０へ還流することを防ぐ。図３Ａ及び図３Ｂに示す入口弁３８０及び出口弁３９０は、説明のために提供されるものに過ぎず、本願の範囲を限定することを意図しない。入口弁３８０及び出口弁３９０についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図２の入口弁２４２及び出口弁２５２とそれらの説明）に見出すことができる。いくつかの実施例において、入口弁３８０及び／又は出口弁３９０は、第１の制御回路によって制御されてもよい。第１の制御回路は、入口弁３８０及び／又は出口弁３９０に１つ以上の制御信号を提供することにより、入口弁３８０及び／又は出口弁３９０を開閉してもよい。いくつかの実施例において、第１の制御回路は、制御装置内に設置されてもよい。いくつかの実施例において、第１の制御回路は、制御アセンブリ１１２内に設置されてもよい。

【0080】

いくつかの実施例において、図３Ａに示すように、可動部材３５０は、ドライバアセンブリ３０５によって第２の安定位置から第１の安定位置に駆動されてもよい。矢印Ａは、可動部材３５０に印加された駆動力の方向を示す。駆動力は、第１の壁３３０に対して垂直であり、かつ可動部材３５０を第２の安定位置から第１の安定位置に駆動してもよい。いくつかの実施例において、可動部材３５０が第２の安定位置から第１の安定位置に移動すると、第２のチャンバ３６０の体積を増加させてもよい。したがって、第２のチャンバ３６０内の流体の圧力を減少させてもよく、かつ第２のチャンバ３６０内の流体の圧力は入口チャネル３８３内の流体の圧力よりも小さくてもよい。したがって、入口弁３８０は開かれてもよく、かつ流体が入口チャネル３８３から第２のチャンバ３６０に流入することを可能にし、出口弁３９０は閉じられてもよい。すなわち、図３Ａの矢印Ａに示す方向の駆動力が可動部材３５０に印加される場合、可動部材３５０は第２の安定位置から第１の安定位置に動作してもよく、かつ一定体積（例えば、ポンプ室の体積又は第２のチャンバ３６０の最大体積）の流体は第２のチャンバ３６０に供給されてもよい。

【0081】

いくつかの実施例において、図３Ｂに示すように、可動部材３５０は、ドライバアセンブリ３０５によって第１の安定位置から第２の安定位置に駆動されてもよい。矢印Ａ’は、可動部材３５０に印加された駆動力の方向を示す。駆動力は、第１の壁３３０に対して垂直であり、かつ可動部材３５０を第１の安定位置から第２の安定位置に駆動してもよい。いくつかの実施例において、可動部材３５０が第１の安定位置から第２の安定位置に移動すると、第２のチャンバ３６０の体積を減少させてもよい。したがって、第２のチャンバ３６０内の流体の圧力を増加させてもよく、かつ第２のチャンバ３６０内の流体の圧力は出口チャネル３９３内の流体の圧力よりも大きくてもよい。したがって、出口弁３９０は開かれてもよく、かつ流体が第２のチャンバ３６０から出口チャネル３９３に流入することを可能にし、入口弁３８０は閉じられてもよい。すなわち、図３Ｂの矢印Ａ’に示す方向の駆動力が可動部材３５０に印加される場合、可動部材３５０は第１の安定位置から第２の安定位置に動作してもよく、かつ一定体積（例えば、ポンプ室の体積又は第２のチャンバ３６０の最大体積）の流体は第２のチャンバ３６０から送り出されてもよい。

【0082】

いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ３０５は、第２の制御回路によって制御されてもよい。いくつかの実施例において、第２の制御回路は、第１の安定位置と第２の安定位置との間で可動部材３５０を駆動するように、ドライバアセンブリ３０５に１つ以上の制御信号を提供してもよい。いくつかの実施例において、第２の制御回路は、制御装置内に設置されてもよい。いくつかの実施例において、第２の制御回路は、制御アセンブリ１１２内に設置されてもよい。いくつかの実施例において、第２の制御回路と第１の制御回路は、同一の制御回路を共有してもよく、同一の制御回路として実現されてもよい。第２の制御回路についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図６及び図７とそれらの説明）に見出すことができる。

【0083】

いくつかの実施例において、可動部材３５０が第１の安定位置から第２の安定位置に駆動されるたびに、出口弁３９０によって一定体積の流体を第２のチャンバ３６０から適用部材１４０に吐出してもよい。上記のように、可動部材３５０が第１の安定位置から第２の安定位置に駆動されると、第１のチャンバ３４０の体積は、第１の固定体積から第３の固定体積になってもよく、したがって、第２のチャンバ３６０の体積は第２の固定体積から第４の固定体積になってもよい。第２のチャンバ３６０から吐出された流体の体積は、第１のチャンバ３４０の最大体積（すなわち、第３の固定体積）と第１のチャンバ３４０の最小体積（すなわち、第１の固定体積）との間の第１の差（又は第２のチャンバ３６０の最大体積（すなわち、第２の固定体積）と第２のチャンバ３６０の最小体積（すなわち、第４の固定体積）との間の第２の差）に等しくてもよい。したがって、第２のチャンバ３６０から毎回吐出された流体の体積は一定であってもよい。いくつかの実施例において、第１の差は、第２の差に等しくてもよい。いくつかの実施例において、弧状表面を有する第１の壁３３０の構造及び弧状表面を有する第２の壁３７０の構造は、可動部材３５０と第１の壁３３０との密着及び可動部材３５０と第２の壁３７０との密着を確保することができ、それにより可動部材３５０の第１の安定位置及び第２の安定位置が一定であることを確保することができる。したがって、第２のチャンバ３６０から吐出された流体の固定体積を確保することができ、マイクロ流体チップポンプ３００のポンピング特性を改善することができ、かつ流量の制御精度を相対的に高くすることができる。

【0084】

いくつかの実施例において、第２のチャンバ３６０から吐出された液体の固定体積は、０．０１μＬ～１０ｍＬの範囲内にあってもよく、例えば、０．０１μＬ、０．０２μＬ、０．０４μＬ、０．０８μＬ、０．１μＬ、０．２５μＬ、０．５μＬ、１μＬ、１．５μＬ、２μＬ、２．５μＬ、３μＬ、４μＬ、５μＬ、６μＬ、７μＬ、８μＬ、９μＬ、１０μＬ、１ｍＬ、２ｍＬ、５ｍＬ、１０ｍＬなど、又はそれらの間の任意の体積である。いくつかの実施例において、第２のチャンバ３６０から吐出された流体の固定体積は０．１μＬ～２μＬの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例において、第２のチャンバ３６０から吐出された流体の固定体積は０．５μＬであってもよい。いくつかの実施例において、第２のチャンバ３６０から吐出された流体の固定体積は０．２５μＬであってもよい。いくつかの実施例において、固定体積は、第１のチャンバ３４０の体積（及び／又は寸法）、第２のチャンバ３６０の体積（及び／又は寸法）、及び／又は可動部材３５０の寸法、構造及び材料、及び／又は可動部材３５０に印加された駆動力により決定されてもよく、それに関連してもよい。例えば、第１のチャンバ３４０と第２のチャンバ３６０の体積が相対的に大きくなると、第２のチャンバ３６０から吐出された流体の固定体積は相対的に大きくてもよく、その逆も同様である。上述のように、現在の本願の注入流体の固定体積は非常に小さくてもよい（例えば０．１～２μＬである）。いくつかの実施例において、このような小さい体積は、目標体積に正確になるまでの複数回の繰り返しを可能にするため、デジタルポンピング（又は量子注入）を可能にする。また、小さい体積での正確な繰り返し注入は技術的に挑戦性を有する。特定の実施例において、半導体プロセス又は微細加工技術の利用により、小さくて正確な注入を可能にする。

【0085】

特定の実施例において、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、駆動アセンブリ３１０は圧電アクチュエータの構造で実現されてもよく、伝動アセンブリ３２０は油圧伝動装置の構造で実現されてもよく、かつ入口弁３８０及び出口弁３９０は受動弁であってもよいことに注意されるべきである。可動部材３５０はエラストマーで製造されてもよく、かつ可動部材３５０の厚さは、例えば、０．１～０．２ｍｍ内にあってもよい。ポンプ室の体積は、例えば、０．２５μＬ又は０．５μＬであってもよい。可動部材３５０が第１の安定位置にあるとき、第１のチャンバ３４０の最小体積は０であってもよく、第２のチャンバ３６０の最大体積はポンプ室の体積と実質的に同じであってもよく、例えば、０．２５μＬ又は０．５μＬである。可動部材３５０が第２の安定位置にあるとき、第１のチャンバ３４０の最大体積はポンプ室の体積と実質的に同じであってもよく、例えば０．２５μＬ又は０．５μＬであり、かつ第２のチャンバ３６０の最小体積は０であってもよい。したがって、マイクロ流体チップポンプ３００は、毎回０．２５μＬ又は０．５μＬの流体を注入することができる。

【0086】

可動部材３５０についての以上の説明は、例示のために提供されるものに過ぎず、本願の範囲を限定することを意図しない。当業者であれば、本願の説明に基づいて、様々な変更及び修正を行うことができる。しかしながら、これらの変更及び修正は、本願の範囲から逸脱するものではない。いくつかの実施例において、可動部材３５０は、２つ以上（例えば、３つ、４つ、５つなど）の安定位置を有してもよい。可動部材３５０は、様々な大きさ及び／又は方向の駆動力を印加することにより、安定位置の間で駆動されてもよい。第２のチャンバ３６０から吐出された流体の固定体積は、可動部材３５０を異なる安定位置の間で駆動することにより調整されてもよい。

【0087】

図４Ａ及び図４Ｂは、本願のいくつかの実施例に係る異なる安定位置にある別の可動部材を有する例示的なマイクロ流体チップポンプの断面の概略図である。いくつかの実施例において、マイクロ流体チップポンプ４００は、ドライバアセンブリ４０５（ドライバアセンブリ４０５が駆動アセンブリ４１０及び伝動アセンブリ４２０を含む）、第１の壁４３０、第１のチャンバ４４０、可動部材４５０、第２のチャンバ４６０、第２の壁４７０、入口弁４８０、出口弁４９０、第３の壁４１００及び第４の壁４１１０を含んでもよい。いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ４０５、第２の壁４７０、入口弁４８０、出口弁４９０、第３の壁４１００及び第４の壁４１１０は、図３に示すマイクロ流体チップポンプ３００の同じ部材と同じであるか又は類似し、本明細書で説明を省略する。

【0088】

いくつかの実施例において、可動部材４５０は、ポンプ室を第１のチャンバ４４０と第２のチャンバ４６０に分割してもよい。いくつかの実施例において、可動部材４５０は、可動ピストンの構造で実現されてもよい。いくつかの実施例において、可動部材４５０は、第３の壁４１００及び第４の壁４１１０に気密に接続され、かつ動作するときに移動してもよい。いくつかの実施例において、可動部材４５０は、平らな表面を有してもよい。いくつかの実施例において、可動部材４５０は、ポンプ本体に固定されず、ポンプ本体に対して移動してもよい。可動部材４５０は、一定体積の流体を送り出すように、（例えば、ドライバアセンブリ４０５によって）２つ以上の安定位置の間で駆動されてもよい。

【0089】

いくつかの実施例において、駆動アセンブリ４１０は、１つ以上の制御信号に基づいて、１つ以上の駆動力を生成してもよい。制御信号についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図２、図３、図６、及び図７とそれらの説明）に見出すことができる。いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ４０５は、例えば、図示しない接続ロッドを介して可動部材４５０に動作可能に接続されてもよく、かつ（駆動アセンブリ４１０によって生成された）駆動力は、接続ロッドを介して伝動アセンブリ４２０によって可動部材４５０に伝達されてもよい。すなわち、ドライバアセンブリ４０５は、（接続ロッドを介して）可動部材４５０を移動させるように駆動してもよい。いくつかの実施例において、第１の壁４３０は、第３の壁４１００及び第４の壁４１１０に接続されてもよい。いくつかの実施例において、第１の壁４３０は孔を含んでもよく、かつ伝動アセンブリ４２０と可動部材４５０を接続する接続ロッドは孔を通して移動してもよい。代替的には、いくつかの実施例において、第１の壁４３０は、第３の壁４１００及び第４の壁４１１０に接続されなくてもよく、第１の壁４３０は移動可能であってもよく、省略されてもよい。

【0090】

図４Ａに示すように、マイクロ流体チップポンプ４００の可動部材４５０は、第１の安定位置にあってもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置で、可動部材４５０は、第１の壁４３０に最も近くてもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置にあるとき、可動部材４５０は、第１の壁４３０に隣接してもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置で、可動部材４５０は、第１の壁４３０に密着されてもよい。いくつかの実施例において、第１の安定位置で、可動部材４５０と第１の壁４３０との間で空間又は隙間がなくてもよい。可動部材４５０が図４Ａに示す第１の安定位置にあるとき、第１のチャンバ４４０の体積は最小体積になってもよく、したがって、第２のチャンバ４６０の体積は最大体積になってもよい。いくつかの実施例において、第１のチャンバ４４０の最小体積は約０であってもよいのに対し、第２のチャンバ４６０の最大体積は第１のチャンバ４４０及び第２のチャンバ４６０を含むポンプ室の体積に実質的に等しくてもよい。

【0091】

図４Ｂに示すように、マイクロ流体チップポンプ４００の可動部材４５０は、第２の安定位置にあってもよい。可動部材４５０が異なる安定位置にあること以外、図４Ａに示すマイクロ流体チップポンプ４００は、図４Ｂにおけるマイクロ流体チップポンプ４００と同じである。いくつかの実施例において、第２の安定位置で、可動部材４５０の底面は、第３の壁４１００及び第４の壁４１１０の底面と整列されてもよい。代替的には、いくつかの実施例において、第２の安定位置にあるとき、可動部材４５０は、第２の壁４７０に隣接してもよい。いくつかの実施例において、第２の安定位置で、可動部材４５０は第２の壁４７０に密着される可能性がある。可動部材４５０が図４Ｂに示す第２の安定位置にあるとき、第２のチャンバ４６０の体積は最小体積になってもよく、したがって、第１のチャンバ４４０の体積は最大体積になってもよい。

【0092】

図４Ａ及び図４Ｂ及び以上の説明で示した可動部材４５０の第１の安定位置及び第２の安定位置は、例示のために提供されるものに過ぎず、本願の範囲を限定することを意図しないことに注意されるべきである。いくつかの実施例において、可動部材４５０は、２つ以上の安定位置を有してもよい。いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ４０５は、可動部材４５０の現在位置を記録してもよく、及び／又は、可動部材４５０をポンプ室内の任意の所望の位置に移動させるように駆動してもよい。したがって、可動部材４５０は、少なくとも２つの安定位置を有してもよく、かつ可動部材４５０の現在位置及び／又は可動部材４５０の目標位置に基づいて可動部材４５０に印加された駆動力により、ドライバアセンブリ４０５は、可動部材４５０を異なる安定位置の間で駆動（又は制御）してもよい。

【0093】

いくつかの実施例において、入口弁４８０及び／又は出口弁４９０は、受動弁であってもよい。可動部材４５０が異なる安定位置の間で駆動されるとき、第１のチャンバ４４０（及び／又は第２のチャンバ４６０）の体積は変化してもよく、かつ第２のチャンバ４６０内の流体の圧力は変化してもよい。第２のチャンバ４６０内の流体の圧力の変化に伴って、流体を第２のチャンバ４６０に供給してもよく、第２のチャンバ４６０から送り出してもよい。受動弁による流体のポンピングについてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図２～図３Ｂとそれらの説明）に見出すことができる。いくつかの実施例において、入口弁４８０及び／又は出口弁４９０は、能動弁であってもよい。可動部材４５０が異なる安定位置の間で駆動されるとき、制御アセンブリ１１２は対応して入口弁４８０及び／又は出口弁４９０の開閉状態を制御してもよく、したがって、流体を第２のチャンバ４６０に供給してもよい（又はその中から送り出してもよい）。

【0094】

図５は、本願のいくつかの実施例に係るマイクロ流体チップポンプ（例えば、図２のマイクロ流体制御チップポンプ２００、図３のマイクロ流体制御チップポンプ３００、及び図４のマイクロ流体制御チップポンプ４００）を使用して固定体積の流体を注入するための例示的なプロセスのフローチャートである。

【0095】

５０２において、可動部材（例えば、可動部材２６０、可動部材３５０、及び可動部材４５０）は、ドライバアセンブリ（例えば、ドライバアセンブリ２１０、ドライバアセンブリ３０５、及びドライバアセンブリ４０５）によって第１の安定位置（例えば、図３Ａ及び図４Ａに示す第１の安定位置）に駆動される。入口弁（例えば、入口弁２４２、入口弁３８０、及び入口弁４８０）を通って液体を第２のチャンバ（例えば、第２のチャンバ２３３、第２のチャンバ３６０、及び第２のチャンバ４６０）に流入させ、第１のチャンバ（例えば、第１のチャンバ２３１、第１のチャンバ３４０、及び第１のチャンバ４４０）の体積を最小体積にすると共に、出口弁（例えば、出口弁２５２、出口弁３９０、及び出口弁４９０）を閉じる。第１の安定位置と可動部材の第１の安定位置への移動とについてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図３Ａ及び図４Ａとそれらの説明）に見出すことができる。

【0096】

５０４において、可動部材は、第１の安定位置から第２の安定位置（例えば、図３Ｂ及び図４Ｂに示す第２の安定位置）に駆動されてもよい。入口弁を閉じると共に、出口弁によって流体を第２のチャンバから流出させ、かつ第１のチャンバの体積を最大体積にすることができる。いくつかの実施例において、固定体積は、第１のチャンバの最大体積と最小体積との差に等しくてもよい。第２の安定位置と可動部材の第２の安定位置への移動とについてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図３Ｂ及び図４Ｂとそれらの説明）に見出すことができる。

【0097】

プロセス５００についての以上の説明は、例示のために提供されるものに過ぎず、本願の範囲を限定することを意図しない。当業者であれば、本願の説明に基づいて、様々な変更及び修正を行うことができる。しかしながら、これらの変更及び修正は、本願の範囲から逸脱するものではない。例えば、動作５０２及び５０４は、単一の動作に統合されてもよい。また例えば、可動部材は、別の固定体積の流体を第２のチャンバから流出させるように、第２の安定位置から第３の安定位置に駆動されてもよい。

【0098】

図６は、本願のいくつかの実施例に係る例示的な制御信号の概略図である。いくつかの実施例において、ドライバアセンブリ（例えば、ドライバアセンブリ３０５、ドライバアセンブリ２１０、及びドライバアセンブリ４０５）は、制御回路（例えば、図３Ａ及び図３Ｂの第２の制御回路）によって制御されてもよい。制御回路は、１つ以上の制御信号を提供して、ドライバアセンブリを制御してマイクロ流体チップポンプの可動部材（例えば、マイクロ流体チップポンプ３００の可動部材３５０、及びマイクロ流体チップポンプ４００の可動部材４５０）を異なる安定位置の間で駆動してもよい。いくつかの実施例において、制御回路は、マイクロ流体チップポンプ内に設置されてもよく、マイクロ流体チップポンプに動作可能に結合されてもよい。いくつかの実施例において、制御回路が生成した制御信号は、１つ以上の第１の制御信号６０１及び１つ以上の第２の制御信号６０２を含んでもよい。いくつかの実施例において、第１の制御信号６０１は、可動部材を第２の安定位置から第１の安定位置に駆動して、流体を、入口弁を通って第２のチャンバに流入させるように、ドライバアセンブリを制御するように構成されてもよい。いくつかの実施例において、第２の制御信号６０２は、可動部材を第１の安定位置から第２の安定位置に駆動して、流体を、出口弁を通って第２のチャンバから流出させるように、ドライバアセンブリを制御するように構成されてもよい。第１の安定位置及び第２の安定位置についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図３Ａ～図４Ｂとそれらの説明）に見出すことができる。

【0099】

いくつかの実施例において、図６に示すように、第１の制御信号６０１及び／又は第２の制御信号６０２は、パルス信号によって表されてもよい。いくつかの実施例において、第１の制御信号６０１を表すパルス信号と第２の制御信号６０２を表すパルス信号は、逆方向にあってもよい。例えば、第１の制御信号６０１は正パルス信号であってもよいのに対し、第２の制御信号６０２は負パルス信号であってもよい。いくつかの実施例において、パルス信号は、可動部材の動きを駆動するように構成されてもよい。例えば、１つのパルス信号は、可動部材の１つの動きを表してもよい。いくつかの実施例において、第１の制御信号６０１を表すパルス信号と第２の制御信号６０２を表すパルス信号は、同じ方向にあってもよい。いくつかの実施例において、第１の制御信号６０１を表すパルス信号と第２の制御信号６０２を表すパルス信号は、それぞれゼロと非ゼロであってもよい。図６に示す制御信号は、例示のために提供されるものに過ぎず、本願の範囲を限定することを意図しない。いくつかの実施例において、第１の制御信号６０１及び／又は第２の制御信号６０２は、方形波、正弦波、台形波などで表されてもよい。いくつかの実施例において、第１の制御信号６０１及び第２の制御信号６０２は、単一の制御信号に統合されてもよく、単一の信号で表されてもよい。いくつかの実施例において、単一の制御信号は、１つ以上の立ち上がりエッジ及び１つ以上の立ち下がりエッジを含んでもよい。いくつかの実施例において、立ち上がりエッジは、可動部材を駆動するように構成される（例えば、ドライバアセンブリを制御して可動部材を第２の安定位置から第１の安定位置に移動させるか又は第１の安定位置から第２の安定位置に移動させる）。いくつかの実施例において、単一の制御信号の立ち上がりエッジに続く安定レベルは、可動部材を第１の安定位置（又は第２の安定位置）に維持するように指示してもよい。いくつかの実施例において、立ち下がりエッジは、可動部材の別の動きを駆動するように構成されてもよい（例えば、ドライバアセンブリを制御して可動部材を第１の安定位置から第２の安定位置に移動させるか又は第１の安定位置から第２の安定位置に移動させる）。いくつかの実施例において、単一の制御信号の立ち下がりエッジに続く安定レベルは、可動部材を第２の安定位置（又は第１の安定位置）に維持するように指示してもよい。

【0100】

マイクロ流体チップポンプ３００を例として、ユーザ又はオペレータが端末１３０又は制御アセンブリ１１２によって制御回路に命令を送信すると、制御回路は、駆動アセンブリ３１０に制御信号を提供してもよい。駆動アセンブリ３１０は、制御信号に基づいて、１つ以上の駆動力を生成してもよい。伝動アセンブリ３２０は、駆動力を可動部材３５０に伝達して、第１の安定位置と第２の安定位置との間で可動部材３５０を駆動してもよい。第２の制御信号を提供すると、駆動アセンブリ３１０及び伝動アセンブリ３２０は、可動部材３５０を第１の安定位置から第２の安定位置に駆動してもよい。第１の制御信号６０１を提供すると、駆動アセンブリ３１０及び伝動アセンブリ３２０は、可動部材３５０を第２の安定位置から第１の安定位置に駆動してもよい。

【0101】

いくつかの実施例において、第１の制御信号６０１及びそれに続く第２の制御信号６０２に応答して、マイクロ流体チップポンプは、一定体積の流体を注入してもよい。目標体積の流体を注入する必要がある場合、一定数量の第１の制御信号及び第２の制御信号を使用してマイクロ流体チップポンプを制御して流体を複数回注入してもよい。目標体積の流体の注入についてのより詳細な説明は、本願の他の箇所（例えば、図７とその説明）に見出すことができる。

【0102】

図７は、本願のいくつかの実施例に係るマイクロ流体チップポンプ（例えば、図２のマイクロ流体制御チップポンプ２００、図３のマイクロ流体制御チップポンプ３００、及び図４のマイクロ流体制御チップポンプ４００）を使用して目標体積の流体を注入する例示的なプロセスのフローチャートである。いくつかの実施例において、プロセス７００は、注入システム１００によって実行されてもよい。例えば、プロセス７００は、１つ以上の記憶装置（例えば、記憶装置１５０）に記憶され、かつ端末１３０によって呼び出され及び／又は実行される命令（例えば、アプリケーションプログラム）として実現されてもよい。以下に示されるプロセス７００の動作は、例示的であることを意図する。いくつかの実施例において、プロセスは、説明されていない１つ以上の動作を増加させ、及び／又は検討された１つ以上の動作を削除することにより完了されてもよい。また、図７に示すような、以下に説明するプロセス７００の動作の順序は、限定することを意図しない。

【0103】

７０２において、目標体積と固定体積に基づいて、第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定してもよい。例えば、目標体積を固定体積で割った値に基づいて、数量を決定してもよい。

【0104】

７０４において、第１の制御信号及び第２の制御信号を送信して、目標体積になるまで固定体積の流体を注入してもよい。いくつかの実施例において、固定体積の流体を注入するたびに、第１の制御信号をマイクロ流体チップポンプのドライバアセンブリに送信して可動部材を第１の安定位置に駆動することにより、流体を、入口弁を通って第２のチャンバに流入させ、第１のチャンバの体積を最小体積にすると共に、出口弁を閉じてもよい。いくつかの実施例において、第２の制御信号をドライバアセンブリに送信して可動部材を第１の安定位置から第２の安定位置に駆動することにより、流体を、出口弁を通って第２のチャンバから流出させ、かつ第１のチャンバの体積を最大体積にすると共に、入口弁を閉じてもよい。いくつかの実施例において、固定体積は、第１のチャンバの最大体積と最小体積との差に等しくてもよい。

【0105】

いくつかの実施例において、単位時間あたりに注入された所定の体積、所定の期間、固定体積及び／又は目標体積に基づいて、マイクロ流体チップを使用して流体を注入する頻度（すなわち、単位時間あたりの流体の注入回数）を決定してもよい。いくつかの実施例において、頻度に基づいて、第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定してもよい。いくつかの実施例において、頻度に基づいて、単位時間あたりに送信された第１の制御信号及び第２の制御信号の数量を決定してもよい。例えば、１時間あたりに流体を２回注入するように設計すると、２つの第１の制御信号及び２つの第２の制御信号を使用してマイクロ流体チップポンプを制御して流体を注入してもよい。いくつかの実施例において、頻度を調整することにより目標体積を調整してもよい。

【0106】

上記説明は、例示のために提供されるものに過ぎず、本願の範囲を限定することを意図しないことに注意されるべきである。当業者であれば、本願の説明に基づいて、様々な変更及び修正を行うことができる。しかしながら、これらの変更及び修正は、本願の範囲から逸脱するものではない。

【0107】

以上のように基本的概念を説明したが、本願を読んだ当業者には、上記発明の開示が単に一例であり、本願を限定するものでないことが明らかである。本明細書で明らかに説明していないが、当業者であれば、本願に対して様々な変更、改良及び修正を行うことができる。このような変更、改良及び修正は本願において提案されているため、このような変更、改良及び修正は依然として本願の例示的な実施例の主旨及び範囲に属する。

【0108】

本願は、特定の単語を用いて本願の実施例を説明する。また、本願は、特定の用語を用いて本願の実施例を説明する。例えば、用語「１つの実施例」、「一実施例」及び「いくつかの実施例」とは、本願の少なくとも１つの実施例に関連するある特徴、構造又は特性を指す。したがって、本明細書において異なる位置で２回以上言及された「一実施例」、「１つの実施例」又は「代替的な実施例」は、必ずしも同一の実施例を指すものではないことに強調及び注意されるべきである。また、本願の１つ以上の実施例のある特徴、構造又は特性を適宜組み合わせることができる。

【0109】

また、本願の各態様は、任意の新規で有用なプロセス、機械、製品又は物質の組み合わせ、又は任意のそれらの新規で有用な改良を含む複数の特許可能なクラス又はコンテキストにおいて説明及び記載できることが当業者によって理解されるであろう。対応的に、本願の各態様は、完全にハードウェアによって実行されてもよいし、完全にソフトウェア（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）によって実行されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実行されてもよく、上記ハードウェア又はソフトウェアは、いずれも「モジュール」、「ユニット」、「アセンブリ」、「デバイス」又は「システム」と呼ばれてもよい。また、本願の各態様は、コンピュータ可読プログラムコードを含む、１つ以上のコンピュータ可読媒体において具現化されたコンピュータプログラム製品の形態を取ってもよい。

【0110】

コンピュータ可読信号媒体に、例えば、ベースバンド内に又は搬送波の一部分として具現化された、コンピュータプログラムコードを有する伝播データ信号が含まれてもよい。このような伝播信号は、電磁気形態、光形態など、又は任意の適切な組み合わせを含む様々な形態を取ってもよい。コンピュータ可読信号媒体は、コンピュータ可読記憶媒体以外の任意のコンピュータ可読媒体であってもよく、該媒体は、命令実行システム、装置又はデバイスに接続されて、使用されるプログラムを通信、伝播又は送信することができる。コンピュータ可読信号媒体にあるプログラムコードは、無線、ケーブル、光ファイバケーブル、ＲＦなど、又は任意の上記媒体の組み合わせを含む任意の適切な媒体によって伝播することができる。

【0111】

本願の各部分の動作に必要なコンピュータプログラムコードは、Ｊａｖａ、Ｓｃａｌａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｅｉｆｆｅｌ、ＪＡＤＥ、Ｅｍｅｒａｌｄ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、ＶＢ．ＮＥＴ、Ｐｙｔｈｏｎなどのオブジェクト指向型プログラミング言語、「Ｃ」言語、Ｖｉｓｕａｌ Ｂａｓｉｃ、Ｆｏｒｔｒａｎ ２００３、Ｐｅｒｌ、ＣＯＢＯＬ ２００２、ＰＨＰ、ＡＢＡＰなどの従来の手続型プログラミング言語、Ｐｙｔｈｏｎ、Ｒｕｂｙ及びＧｒｏｏｖｙなどの動的プログラミング言語、又は他のプログラミング言語を含む任意の１つ以上のプログラミング言語で記述することができる。該プログラムコードは、完全にユーザコンピュータで実行されても、独立したソフトウェアパッケージとしてユーザコンピュータで実行されても、部分的にユーザコンピュータで実行され部分的にリモートコンピュータで実行されても、完全にリモートコンピュータ又はサーバで実行されてもよい。後者の状況では、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）又はワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）などの任意のネットワーク形式でユーザコンピュータに接続されても、（例えば、インターネットを介して）外部コンピュータに接続されても、クラウドコンピューティング環境において使用されても、ソフトウェア・アズ・ア・サービス（ＳａａＳ）などのサービスとして使用されてもよい。

【0112】

また、本願に記載されている処理素子及びシーケンスの順序、英数字の使用、又は他の名称の使用は、請求項において明記しない限り、本願のプロセス及び方法の順序を限定することを意図しない。上記開示において様々な例によって現在では有用であると考えられるいくつかの発明の実施例を検討したが、そのような詳細が説明の目的のみで提供され、付加的な請求項が開示された実施例に限定されず、逆に、請求項は本願の実施例の実質及び範囲に合致するすべての修正及び等価な組み合わせをカバーすることを意図することに理解されるべきである。例えば、以上に説明されたシステムアセンブリは、ハードウェアデバイスによって実現されてもよいが、ソフトウェアの解決手段のみによって実現されてもよく、例えば、従来のサーバ又はモバイルデバイスに説明されたシステムをインストールすることにより実現されてもよい。

【0113】

同様に、本願に開示された記述を簡略化して、１つ以上の発明の実施例に対する理解を助けるために、本願の実施例に対する上述した説明において、複数の特徴を１つの実施例、図面又はそれに対する説明に統合する場合があることに注意されるべきである。しかしながら、本願の該方法は、言及された走査対象物質が、各請求項に明確に記載されている特徴よりも多くの特徴を必要とするという意図を示すと解釈されるべきではない。実際に、特許請求の範囲の特徴は、上記開示された単一の実施例のすべての特徴よりも少ない。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】

【図7】