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特表2022-533210生物学的サンプル収集用のデバイス、システム、及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-07-21
(54)【発明の名称】生物学的サンプル収集用のデバイス、システム、及び方法
(51)【国際特許分類】
A61B 10/02 20060101AFI20220713BHJP
A61F 9/007 20060101ALN20220713BHJP
【ＦＩ】
A61B10/02 110K
A61B10/02 110Z
A61F9/007 130F
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021568899
(86)(22)【出願日】2020-05-21
(85)【翻訳文提出日】2021-12-03
(86)【国際出願番号】 US2020033995
(87)【国際公開番号】W WO2020237049
(87)【国際公開日】2020-11-26
(31)【優先権主張番号】62/850,913
(32)【優先日】2019-05-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】507238218
【氏名又は名称】ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティ オブ ミシガン
(71)【出願人】
【識別番号】500273296
【氏名又は名称】ザ・ペン・ステート・リサーチ・ファンデーション
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】オヘダ，ラウロ ヴィー
(72)【発明者】
【氏名】サンドストローム，ジェフェリー エム．
(72)【発明者】
【氏名】ホルマー，ジャスティン ティー
(72)【発明者】
【氏名】クルス，アラン
(72)【発明者】
【氏名】ファン，ミンフイ
(72)【発明者】
【氏名】バマリ，アナン
(72)【発明者】
【氏名】デミルジ，ハカン
(72)【発明者】
【氏名】ガードナー，トーマス
(72)【発明者】
【氏名】ミラー，ルス
(72)【発明者】
【氏名】グェン，ピーター
(57)【要約】
本明細書で提供されるのは、生物学的サンプル収集用のデバイス、システム、及び方法である。特に、本明細書で提供されるのは、診断及び他の目的のために、眼から硝子体などの少量の生物学的サンプルを収集する小型の手持ち式デバイスを使用するデバイス、システム、及び方法である。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
デバイスであって、ａ）長手方向軸を有するバレルを含む注射器であって、前記バレルがサンプル収集量を備える、前記注射器、
ｂ）針ハブで前記注射器の遠位端に接続された針であって、管腔を有する、前記針、
ｃ）前記針の前記管腔内に配置された切断具、及び
ｄ）前記針の内部で、前記切断具を直線的または回転的に動かすアクチュエータ、を含む、前記デバイス。
【請求項2】
デバイスであって、ａ）注射器であって、
ｉ）針管腔内に少なくとも部分的に配置された切断具であって、１つまたは複数の永久磁石または金属構造を含む近位端を有し、前記針管腔内で直線的または回転的に移動するように構成された前記切断具と、
ｉｉ）長手方向軸を有するバレルであって、サンプル収集量を含む、前記バレルと、を含む、前記注射器、及び
ｂ）磁力下で前記切断具を直線的または回転的に動かすように構成された前記注射器の外側に配置されたモータ、を含む、前記デバイス。
【請求項3】
前記針が２０ゲージ以下である、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項4】
前記針が２４ゲージ以下である、請求項３に記載のデバイス。
【請求項5】
バッテリーをさらに備える、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項6】
電源コードをさらに備える、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項7】
前記切断具がドリルビットを含む、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項8】
前記ドリルビットがツイストドリルビットである、請求項７に記載のデバイス。
【請求項9】
前記切断具が遠位端刃を有する、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項10】
前記切断具が内部の針である、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項11】
前記切断具が中空である、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項12】
前記針及び前記切断具は両方とも、整列されたときに材料が入ることを可能にし、閉じられたときにギロチン切断機構を備える、それらの側面に開口部を有する、請求項１１に記載のデバイス。
【請求項13】
前記収集量が１ｍＬ以下である、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項14】
前記収集量が５００μＬ以下である、請求項１３に記載のデバイス。
【請求項15】
前記収集量が２５０μＬ以下である、請求項１４に記載のデバイス。
【請求項16】
前記アクチュエータが１つまたは複数の磁石を含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項17】
前記アクチュエータが、前記長手方向軸の周りに配置された複数の電磁石を含む、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項18】
前記複数の電磁石が２つ以上の電磁石を含む、請求項１７に記載のデバイス。
【請求項19】
前記複数の電磁石が４つ以上の電磁石を含む、請求項１７または１８に記載のデバイス。
【請求項20】
前記複数の電磁石が同じまたは異なる支持構造体にある、請求項１７～１９のいずれかに記載のデバイス。
【請求項21】
前記複数の電磁石が２つ以上の支持構造体にある、請求項２０に記載のデバイス。
【請求項22】
前記支持構造体がスロット付き固定子である、請求項２０または２１に記載のデバイス。
【請求項23】
前記アクチュエータが複数の位相コイルを含む、請求項１６に記載のデバイス。
【請求項24】
前記アクチュエータが、１つまたは複数のスロットレス固定子を含む、請求項２３に記載のデバイス。
【請求項25】
前記デバイスが、１つまたは複数の永久磁石または金属構造をさらに含む、請求項１６～２４のいずれかに記載のデバイス。
【請求項26】
前記１つまたは複数の金属構造が誘導電流を生成する、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項27】
前記１つまたは複数の金属構造がリスかご回転子である、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項28】
前記バレルの内側の前記金属構造が電磁力を生成する、請求項２６に記載のデバイス。
【請求項29】
前記１つまたは複数の永久磁石または金属構造に隣接するばねをさらに備える、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項30】
前記アクチュエータが前記注射器バレルの外側にある、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項31】
前記１つまたは複数の永久磁石または金属構造が、前記バレルの内側に配置されている、請求項３０に記載のデバイス。
【請求項32】
前記アクチュエータが前記針ハブの遠位端に配置されている、請求項２５に記載のデバイス。
【請求項33】
前記１つまたは複数の永久磁石または前記１つまたは複数の金属構造が、前記針ハブの前記遠位端の内側に配置されている、請求項３２に記載のデバイス。
【請求項34】
前記モータが、前記長手方向軸の周りに配置された複数の電磁石を含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項35】
前記複数の電磁石が２つ以上の電磁石を含む、請求項３４に記載のデバイス。
【請求項36】
前記複数の電磁石が４つ以上の電磁石を含む、請求項３４または３５に記載のデバイス。
【請求項37】
前記複数の電磁石が同じまたは異なる支持構造体にある、請求項３４～３６のいずれかに記載のデバイス。
【請求項38】
前記複数の電磁石が２つ以上の支持構造体にある、請求項３７に記載のデバイス。
【請求項39】
前記支持構造体がスロット付き固定子である、請求項３７または３８に記載のデバイス。
【請求項40】
前記モータが複数の位相コイルを含む、請求項２に記載のデバイス。
【請求項41】
前記モータが１つまたは複数のスロットレス固定子を含む、請求項４０に記載のデバイス。
【請求項42】
前記１つまたは複数の永久磁石または金属構造に隣接するばねをさらに備える、請求項２に記載のデバイス。
【請求項43】
前記モータが前記注射器バレルの外側にある、請求項２に記載のデバイス。
【請求項44】
前記１つまたは複数の永久磁石または前記１つまたは複数の金属構造が、前記バレルの内側に配置されている、請求項４３に記載のデバイス。
【請求項45】
前記モータが針ハブの遠位端に配置されている、請求項２に記載のデバイス。
【請求項46】
前記１つまたは複数の永久磁石または前記１つまたは複数の金属構造が、前記針ハブの前記遠位端の内側に配置されている、請求項４５に記載のデバイス。
【請求項47】
前記１つまたは複数の金属構造が誘導電流を生成する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項48】
前記１つまたは複数の金属構造がリスかご回転子である、請求項４７に記載のデバイス。
【請求項49】
前記バレルの内側の前記金属構造が電磁力を生成する、請求項４７に記載のデバイス。
【請求項50】
請求項１～４９のいずれかに記載のデバイス及び生物学的サンプルを含むシステム。
【請求項51】
前記生物学的サンプルが硝子体サンプルを含む、請求項５０に記載のシステム。
【請求項52】
請求項１～４９のいずれかに記載のデバイスを用いて生物学的サンプルを収集することを含む方法。
【請求項53】
ａ）収集される前記生物学的サンプルを含む領域に前記針の遠位端を配置すること、ｂ）前記アクチュエータを作動させて前記切断具を回転させること、及び
ｃ）サンプルを前記収集量に引き込むことを含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項54】
注射器を針ハブに取り付けること、及び前記注射器を前記針ハブから取り外すことをさらに含む、請求項５２または５３に記載の方法。
【請求項55】
注射液用注射器を前記針ハブに取り付けること、この場合前記注射液用注射器は、注射される流体を含む、及び前記領域に流体を注入することをさらに含む、請求項５４に記載の方法。
【請求項56】
前記注射される流体が医薬品を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項57】
前記生物学的サンプルを分析することをさらに含む、請求項５２～５６のいずれかに記載の方法。
【請求項58】
収集される前記生物学的サンプルを含む前記領域が眼である、請求項５２～５７のいずれかに記載の方法。
【請求項59】
生物学的サンプルが硝子体サンプルである、請求項５２～５８のいずれかに記載の方法。
【請求項60】
請求項１～４９のいずれかのデバイスの使用。
【請求項61】
生物学的サンプルを収集するための、請求項１～４９のいずれかに記載のデバイスの使用。
【請求項62】
前記生物学的サンプルが硝子体サンプルである、請求項６１に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【0001】
［技術分野］
関連出願の相互参照
本願は、２０１９年５月２１日に出願された米国仮出願第６２／８５０，９１３号の利益を主張しており、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
関連出願の相互参照
本願は、２０１９年５月２１日に出願された米国仮出願第６２／８５０，９１３号の利益を主張しており、その全内容は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本明細書で提供されるのは、生物学的サンプル収集用のデバイス、システム、及び方法である。特に、本明細書で提供されるのは、診断、研究、及び他の目的のために、眼から硝子体などの少量の生物学的サンプルを収集する小型の手持ち式デバイスを使用するデバイス、システム、及び方法である。
【0003】
［背景技術］
液体生検は、患者の病状に関するリアルタイムの情報を提供するための低侵襲アプローチとして、様々な医療状況でいっそう利用されている。臨床医は、特定の生体液のサンプルを抽出して分析することにより、その体液が接触していた組織に関する情報を取得する。血液、尿、唾液などの主に液体であるサンプルには、収集に適した多くのオプションがある。他のサンプルのタイプ、例えば後眼部を満たすゼラチン状の液体である硝子体が、より重大な課題を呈している。硝子体は光を感知する網膜と並置されているため、液状の硝子体の生検により、視力に対して脅威的な網膜の疾患の情報を得ることができる。ただし、硝子体サンプルを収集することが難題であるため、診断で適用する可能性は制限されている。さらに、ほとんどの場合網膜の生検ができないため、硝子体生検は、臨床的に非常に重要である。
液体生検は、患者の病状に関するリアルタイムの情報を提供するための低侵襲アプローチとして、様々な医療状況でいっそう利用されている。臨床医は、特定の生体液のサンプルを抽出して分析することにより、その体液が接触していた組織に関する情報を取得する。血液、尿、唾液などの主に液体であるサンプルには、収集に適した多くのオプションがある。他のサンプルのタイプ、例えば後眼部を満たすゼラチン状の液体である硝子体が、より重大な課題を呈している。硝子体は光を感知する網膜と並置されているため、液状の硝子体の生検により、視力に対して脅威的な網膜の疾患の情報を得ることができる。ただし、硝子体サンプルを収集することが難題であるため、診断で適用する可能性は制限されている。さらに、ほとんどの場合網膜の生検ができないため、硝子体生検は、臨床的に非常に重要である。
【0004】
現在、眼から硝子体を除去するための２種類のデバイスが存在する。１つは手術室での使用に最適化され、もう１つは臨床現場での使用に最適化されている。最新の手術室用のデバイスは、１９７０年代に硝子体切除手術用に設計された硝子体注入吸引カッターに基づいている。これらの手術室ユニットは、全量の硝子体を除去するために最適化されており、注入や照明などの硝子体切除術を支援するための追加の器具が組み込まれている。手術室ベースの硝子体切断デバイスは大きく、輸送が難しく、高価である。臨床で使用するために設計された携帯型の硝子体カッターは１９９０年代に開発され、これらの欠点を部分的に克服した。これらの臨床デバイスは、手術室のものよりも小さく、わずかに低コストであるが、電源コード、２人の使用者（操作者とアシスタント）、及び同時注入（除去された物質を補うため眼へ物質を投与する）が必要であるという欠点がある。手術室の硝子体カッターと同様に、臨床硝子体カッターも、大量のサンプルの抽出のみに最適化されている。
【0005】
現在の手術室及び臨床硝子体カッターモデルのサンプル量を最小限に抑えるのに、コスト高で、大型で、また限られた容量であることは、臨床現場での液体硝子体生検の利用を拡大することへの急な障壁を課している。改善されたデバイス、システム、及び方法が必要である。
【0006】
［発明の概要］
本明細書で提供されるのは、生物学的サンプル収集用のデバイス、システム、及び方法である。特に、本明細書で提供されるのは、診断、研究、及び他の目的のために、眼から硝子体などの少量の生物学的サンプルを収集する小型の手持ち式デバイスを使用するデバイス、システム、及び方法である。
本明細書で提供されるのは、生物学的サンプル収集用のデバイス、システム、及び方法である。特に、本明細書で提供されるのは、診断、研究、及び他の目的のために、眼から硝子体などの少量の生物学的サンプルを収集する小型の手持ち式デバイスを使用するデバイス、システム、及び方法である。
【0007】
システム、デバイス、及び方法は、眼からの硝子体を収集することによって例示される。システム、デバイス、及び方法は、硝子体サンプルの収集に特に効果的であるが、それに限定されないことを理解されたい。多種多様なサンプルタイプを収集できる。
【0008】
硝子体の収集に関して、システム、デバイス、及び方法は、従来技術によって残された未解決の障壁を克服する。これらの障壁を克服するために、いくつかの実施形態では、本明細書のデバイスは、診断目的で分析できる硝子体の小さな（例えば、１ｍＬ以下、５００μＬ以下、２５０μＬ以下、１００μＬ以下）サンプルを切除するように設計された低コストの手持ち式使い捨てデバイスを提供する。いくつかの実施形態では、デバイスは、切断作動を備えた小型のゲージの針を使用し、少量の流体を抽出し、注入成分を必要としない。併せて、これらの設計の特徴は、操作者の手順の簡素化をもたらし、臨床現場での液体硝子体生検のための安全なメカニズムを提供する。
【0009】
例えば、いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるのは、ａ）長手方向軸を有するバレルを含む注射器であって、バレルがサンプル収集量を備える注射器、ｂ）針ハブで注射器の遠位端に接続された針であって、管腔を有する針、ｃ）針の管腔内に配置された切断具、及びｄ）針の内部で、切断具を直線的または回転的に動かすアクチュエータ、の１つまたは複数またはそれぞれを含むデバイスまたはシステムである。いくつかの実施形態では、アクチュエータが注射器バレルの外側にある。いくつかの実施形態では、アクチュエータが針ハブの遠位端に配置されている。
【0010】
いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるのは、ａ）注射器であって、ｉ）針管腔内に配置された切断具であって、１つまたは複数の永久磁石を含む近位端を有し、針管腔内で直線的または回転的に移動するように構成された切断具と、ｉｉ）長手方向軸を有するバレルであって、サンプル収集量を含む、前記バレルと、を含む、注射器、及びｂ）磁力下で切断具を直線的または回転的に動かすように構成された注射器の外側に配置されたモータ（例えば、電磁モータ）、を含むデバイスまたはシステムである。いくつかの実施形態では、モータが注射器バレルの外側にある。いくつかの実施形態では、モータが針ハブの遠位端に配置されている。
【0011】
いくつかの実施形態では、本明細書で提供されるのは、ａ）注射器であって、ｉ）針管腔内に配置された切断具であって、１つまたは複数の金属構造（例えば、リスかごまたは導電性ループ）を含む近位端を有し、針管腔内で直線的または回転的に移動するように構成された切断具と、ｉｉ）長手方向軸を有するバレルであって、サンプル収集量を含む、前記バレルと、を含む、注射器、及びｂ）磁力下で切断具を直線的または回転的に動かすように構成された注射器の外側に配置されたモータ、を含むデバイスまたはシステムである。いくつかの実施形態では、モータが注射器バレルの外側にある。いくつかの実施形態では、モータが針ハブの遠位端に配置されている。
【0012】
いくつかの実施形態では、針は、２０ゲージ以下の針（例えば、２４ゲージ、２６ゲージ以下など）であり、管腔を備えた中空である。針は、任意の標準的な長さ（例えば、３／８インチから３と１／２インチ）であり得る。いくつかの実施形態では、針の長さは１／２インチである。任意の所望の切断具を使用することができる。いくつかの実施形態では、切断具は、ドリルビット（例えば、ツイストドリルビット）を含む。いくつかの実施形態では、切断具が遠位端刃を有する。いくつかの実施形態では、切断具は、針内部の針として構成される。いくつかの実施形態では、針の先端、及び任意選択で、切断具の針の先端が閉じられる。いくつかの実施形態では、針及び切断具は、整列されたときに材料が入ることを可能にし、開口部が閉じたときに切断機構（ギロチン）を備える、側面の開口部を有する。いくつかの実施形態では、収集量は１ｍＬ以下（例えば、５００μＬ以下、２５０μＬ以下、１００μＬ以下）である。
【0013】
いくつかの実施形態では、アクチュエータが１つまたは複数の磁石を含む。磁石の極は、回転運動の場合は針の長手方向軸に垂直であり、線形運動の場合は針の長手方向軸に平行（に沿って）であり得る。
【0014】
いくつかの実施形態では、アクチュエータが、長手方向軸の周りに配置された複数の電磁石を含む。いくつかの実施形態では、アクチュエータが、長手方向軸に沿って配置された複数の電磁石を含む。いくつかの実施形態では、複数の電磁石は、２つ以上（例えば、３つ、４つ、５つ、６つ以上など）の電磁石を含む。いくつかの実施形態では、複数の電磁石が４つ以上の電磁石を含む。いくつかの実施形態では、電磁石は、同じまたは異なる支持構造体（例えば、固定子リングまたはアセンブリ）にある。いくつかの実施形態では、電磁石は２つ以上の支持構造体にある。いくつかの実施形態では、支持構造体はスロット付き固定子である。いくつかの実施形態では、アクチュエータは、複数の位相コイルを含む。いくつかの実施形態では、アクチュエータが１つまたは複数のスロットレス固定子を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、電磁石の極性を変えることによって磁場を変えるように構成される。いくつかの実施形態では、デバイスは、磁石または電磁石の物理的位置を変更することによって磁場を変更するように構成される。
【0015】
いくつかの実施形態では、モータが、長手方向軸の周りに配置された複数の電磁石を含む。いくつかの実施形態では、モータが、長手方向軸に沿って配置された複数の電磁石を含む。いくつかの実施形態では、複数の電磁石は、２つ以上（例えば、３つ、４つ、５つ、６つ以上など）の電磁石を含む。いくつかの実施形態では、複数の電磁石が４つ以上の電磁石を含む。いくつかの実施形態では、電磁石は、同じまたは異なる支持構造体（例えば、固定子リングまたはアセンブリ）にある。いくつかの実施形態では、電磁石は２つ以上の支持構造体にある。いくつかの実施形態では、支持構造体はスロット付き固定子である。いくつかの実施形態では、モータは、複数の位相コイルを含む。いくつかの実施形態では、アクチュエータが１つまたは複数のスロットレス固定子を含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、電磁石の極性を変えることによって磁場を変えるように構成される。いくつかの実施形態では、デバイスは、磁石または電磁石の物理的位置を変更することによって磁場を変更するように構成される。
【0016】
いくつかの実施形態では、デバイスが１つまたは複数の永久磁石をさらに含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の永久磁石は、バレルの内側に配置される（例えば、切断具の近位端に取り付けられる）。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の永久磁石は、針ハブの内側に配置される（例えば、針ハブ内側にある切断具の近位端に取り付けられる）。いくつかの実施形態では、１つまたは複数の永久磁石は、変化する磁場が加えられたときに電磁力（ローレンツ力）を生成するように設計された金属構造（例えば、リスケージまたは他の導電性ループ構造）によって置き換えられる。いくつかの実施形態では、デバイスは、１つまたは複数の永久磁石または金属構造に隣接するばねまたは反対の力をさらに含む。
【0017】
アクチュエータは、任意の機構で駆動できる。いくつかの実施形態では、アクチュエータまたはモータはバッテリーによって電力を供給され、デバイスは、１つまたは複数のバッテリーを収容するバッテリーコンパートメントを備える。いくつかの実施形態では、デバイスは電源コードを含む。いくつかの実施形態では、デバイスまたはシステムは、アクチュエータを作動させるスイッチまたは他の制御機構を備える。
【0018】
本明細書でさらに提供されるのは、デバイス及び１つまたは複数の追加の構成要素を含むシステム（例えば、キット）である。追加の構成要素には、電源システム、パッケージング、説明書、ラベル、デバイスに含まれる（例えば、デバイスによって収集される）生物学的サンプル、コンピュータ制御システム、診断試薬（例えば、デバイスによって収集されたサンプルを分析するためのもの）などが含まれるが、これらに限定されない。
【0019】
本明細書にてさらに提供されているのは、デバイスを使用して、サンプル（例えば、硝子体サンプルなどの生物学的サンプル）を収集する方法である。いくつかの実施形態では、この方法は、ａ）収集されるサンプルを含む領域に針の遠位端を配置すること、ｂ）アクチュエータを作動させて切断具を回転させること、及びｃ）サンプルをコレクションボリュームに引き込むことを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、注射器を針ハブに取り付けること；注射器を針ハブから取り外すこと；注射液用注射器を針ハブに取り付けること、注射液用注射器は、注射される流体を含む；及び領域に流体を注入することの少なくとも１つまたはすべてをさらに含む。注入用流体は、医薬品を含み得る。いくつかの実施形態では、この方法は、サンプルの位置（例えば、眼）に材料を注入または注射することなく実行される。
定義
本発明の理解を容易にするために、いくつかの用語を以下に定義する。
定義
本発明の理解を容易にするために、いくつかの用語を以下に定義する。
【0020】
本明細書で使用される場合、「サンプル」という用語は、その最も広い意味で使用される。１つの意味で、生物学的及び環境的サンプルを含む、あらゆるソースから取得された標本を含むことを意図している。生物学的サンプルは、動物（人間を含む）から取得でき、液体、固体、組織、及び気体を含む。ただし、このような例は、サンプルのタイプを制限するものとして解釈されるべきではない。
【0021】
本明細書で使用される場合、「対象」という用語は、ヒト、非ヒト霊長類、齧歯類などを含むがこれらに限定されない任意の動物（例えば、哺乳動物）を指す。典型的には、「対象」及び「患者」という用語は、本明細書では、ヒトである対象に関して交換可能に使用される。
【0022】
本明細書で使用される場合、「非ヒト動物」という用語は、齧歯類、非ヒト霊長類、ヒツジ、ウシ、反芻動物、兎形目、ブタ、ヤギ、ウマ、イヌ、ネコ、アイなどなどの脊椎動物を含むがこれらに限定されないすべての非ヒト動物を指す。
【0023】
「注射器」はバレルを含むデバイスであり、典型的には管状だが、必ずしも管状である必要はなく、典型的には中空の針を通して細い流れでサンプルを注入または回収する。サンプルは、圧力を介して、通常は往復ポンプから（例えば、ピストンまたはプランジャを使用して）注入または回収される。プランジャは、バレルの内側に沿って直線的に引っ張ったり押したりすることができ、注射器がチューブの前（開いた）端部にある排出用の開口から液体またはガスを取り入れて排出することができる。注射器の開口端には、皮下注射針、ノズル、またはチューブを取り付けて、バレルに出入りする流れを方向付けるのに役立てることができる。注射器の開口端には、本明細書に記載されているように、針及び切断具を含む切断装置を取り付けることができる。
【0024】
針の「ゲージ」とは、針の直径を指す。異なるゲージシステムが当技術分野で知られている。本明細書で提示される数値ゲージ値は、特定の寸法を言及するために、バーミンガムゲージ（Ｓｔｕｂｓ Ｉｒｏｎ Ｗｉｒｅ ＧａｕｇｅまたはＢｉｒｍｉｎｇｈａｍ Ｗｉｒｅ Ｇａｕｇｅとしても知られている）を使用する。以下の表１に、内径と外径の値を示す。
【0025】
【表1】
【0026】
［図面の簡単な説明］
［図１］注射器バレルの外側に取り付けられた電磁石モータを有する例示的なデバイスを示す。
［図１］注射器バレルの外側に取り付けられた電磁石モータを有する例示的なデバイスを示す。
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
［図９］注射器に取り付けられた針ハブの遠位端に取り付けられた電磁石モータを有する例示的なデバイスを示す。
【0035】
［図１０］針ハブの遠位端に取り付けられた固定子及び磁石を有する例示的なデバイスの断面図を示す。
【0036】
【0037】
［図１２］接着ハブ及び永久磁石を含む針ハブの例示的な遠位端の拡大断面図を示す。
【0038】
［図１３］注射器に取り付けられた針ハブの遠位端に取り付けられた電磁石モータを有する例示的なデバイスを示す。
【0039】
［図１４］２つの固定子を有し、針ハブの遠位端に取り付けられた例示的なデバイスの断面図を示す。
【0040】
【0041】
【0042】
［図１７］針ハブの遠位端に取り付けられた固定子及びリスかごを有する例示的なデバイスの断面図を示す。
【0043】
［図１８］リスかごと統合された針切断具の構成内部の例示的な針の切断具を示す。
【0044】
【0045】
【0046】
【0047】
【0048】
［発明を実施するための形態］
本発明の例示的な実施形態が図に示されている。本発明はこれらの特定の例に限定されないことを理解されたい。
本発明の例示的な実施形態が図に示されている。本発明はこれらの特定の例に限定されないことを理解されたい。
【0049】
デバイスの構成要素は、金属、プラスチック、及びセラミックを含むがこれらに限定されない任意の適切な材料で作ることができる。医療現場で使用される場合、材料は好ましくは非アレルギー性で滅菌可能である。
【0050】
診断量の硝子体液の収集が、システム、デバイス、及び方法の特徴及び利点を強調するために使用されるが、本発明は、このサンプルのタイプまたは診断方法に限定されない。システム、デバイス、及び方法は、切断具の助けを借りて、または助けを借りずに針に引き込むことができる任意のサンプルタイプの収集に使用される。システム、デバイス、及び方法は、研究及び臨床治療の設定でも使用される。
【0051】
システム、デバイス、及び方法を使用した少量の液体硝子体生検が使用される多くのシナリオがある。現在、感染性眼疾患及び眼癌の患者から硝子体のサンプルを入手することは困難である。例えば、眼内（硝子体が存在する場所）のひどい痛みを伴い視力を脅かす感染症である眼内炎が、様々な微生物によって引き起こされる可能性がある。眼内炎の所与の症例における正しい薬理学的介入の決定は、原因微生物の同定を必要とし、これは、含まれる細菌のサンプル抽出及び培養を必要とする。液体硝子体生検は、このプロセスに容易に適用できる。同様に、ウイルス性網膜炎は多くの種類のウイルスによる感染から生じる可能性があり、硝子体液体生検を同様の方法で使用して、原因となるウイルスを特定し、適切な治療法を描くことができる。このアプローチは、広範囲のウイルス、寄生虫、または真菌によって引き起こされる可能性のある別の感染性眼疾患であるブドウ膜炎にも適用できる。さらに、液体硝子体生検は、ブドウ膜黒色腫や原発性眼内リンパ腫などの眼癌に容易に適用される。
【0052】
これらの状況では、硝子体液の分析により、予後の早期発見とより正確な予測が可能になる。これらの適用に加えて、臨床現場での液体硝子体生検の使用の拡大により、網膜疾患を診断及び治療するための正確－医学的アプローチを可能にし、幅広い網膜疾患にわたるバイオマーカーの同定と新しい治療法の開発を可能にする。
【0053】
したがって、液体生検は、隣接する組織に関する特定の生体液から重要な情報を収集するための有用で低侵襲のアプローチを実現し、網膜疾患の状態を監視するための用途を見出す。硝子体抽出のための現在のデバイスは、扱いにくく、高価であり、少量サンプルの吸引にはあまり適していないため、外来患者の設定での液体硝子体生検には最適ではない。これらの制限は、確定診断と治療を遅らせる。これらの障壁を克服するために、システム、デバイス、及び方法は、例えば、少量の硝子体サンプルを抽出するための安価な手持ち式の使い捨てデバイスを提供し、合理化された分析を可能にする。システム、デバイス、及び方法は、診断及び製薬の目的で眼の感染症及び癌に用途を見出し、より多様な網膜疾患のセットの診断、予後、及び治療への個別のアプローチを容易にする。
【0054】
網膜剥離のリスクを最小限に抑えるために、硝子体液を抽出のためにカットする必要がある。いくつかの実施形態では、デバイスは、切断具に取り付けられた磁石を含み、注射器の外側にある第２の磁石を用いて切断具を直線的及び／または回転的に手動で作動させる。設計では、流体のカットと抽出を同時に行うことができる。いくつかの実施形態では、小さなモータを使用して、針を回転させるための外部磁石を収容する歯車を回転させる。設計は回転速度を変えない。いくつかの好ましい実施形態では、ブラシレスモータを使用して、回転速度を変化させ、振動を低減し、ハンズフリーの切断動作をもたらす。
【0055】
例示的なデバイスが図１に示されている。注射器１００は、バレル１１０を備える。注射器は、プランジャ、ピストン、及びポンプ（図示せず）を含むがこれらに限定されない、材料を抽出及び／または注入するための任意の所望の機構を使用することができる。抽出／注入機構は、機械的に（例えば、使用者が手で）、電気的に、または他の任意の所望のアプローチによって作動させることができる。バレルの外寸と内寸は、収集した材料を必要な量だけ収容できるように、また使いやすさと利便性のために選択されている。いくつかの実施形態では、バレルは５ｍＬ以下のサンプル（例えば、２ｍＬ以下、１ｍＬ以下、５００ｕＬ以下、２５０μＬ以下、１００μＬ以下）を貯蔵する。既存の市販の注射器バレルを使用することができる（例えば、ルアーロック注射器バレル）。長手方向軸１２０は、バレル１１０の中心を通る。バレルは、遠位端１４０（抽出／注入端）及び近位端１５０を含む。いくつかの実施形態では、針が遠位端（図示せず）に接続される。
【0056】
図１のデバイスは、モータを使用して、針の内側に配置された切断用デバイス（図示せず）を作動させる。図１のモータは、ワイヤマウント３１０の周りに巻かれたワイヤで作られた４つの電磁石３００で構成されており、ここではスロット付き固定子として示されている。ワイヤマウント３１０は鉄を含み得、本質的に強磁性コアを有する電磁石３００をもたらす。あるいは、モータまたはアクチュエータは、スロットレス固定子設計のように、巻き付けられたまたは巻かれたワイヤで構成された複数の位相コイルを含み得る。任意の数の電磁石を使用することができる（例えば、２、４、６、８など）。電磁石は、バレルの外面に直接または間接的に取り付けることができる。図１において、固定子の内面はバレルの外面に接触している。固定子は、圧力、接着剤、または他の任意の所望の接続機構によってバレルに固定することができる。例１でデータを生成するために使用したプロトタイプでは、Ｇｏｒｍａｎ Ｓｔａｒ Ｗｉｎｄｅｒ Ｄ巻線機（Ｇｏｒｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、マサチューセッツ州ミドルボロー）を使用して、ワイヤマウントの４つの極に２本の４０ゲージ銅線を巻き付けた。回転運動の場合、ワイヤは反対側の極で同じ方向に巻かれた。例えば、１つの極が反時計回りに巻かれている場合、その真向かいの極も反時計回りに巻かれ、電流が誘導されたときに反対側の磁極が注射器の方を向くようにする。電気機械の観点から、上記の設計はブラシレスモータに非常に似ている。永久磁石（複数可）（図示せず）は、電子機器を外側に保ちながら、注射器のバレルの内側に便利に配置されている。いくつかの実施形態では、永久磁石は、バレル１１０の内径内に適合する磁石取り付け構成要素５００に収容されている。いくつかの実施形態では、磁石取り付け構成要素５００は、バレルの内径と同様の外径を有し、バレル１１０内にぴったりとはまるようにする。いくつかの実施形態では、磁石取り付け構成要素５００は、バレル１１０の内面に（例えば、接着剤を介して）固定される（磁石は示されていない）。いくつかの実施形態では、磁石取り付け構成要素５００は、バレル内で移動可能である。いくつかの実施形態では、磁石取り付け構成要素５００は、電磁極３００の活性化によって生成された磁場で切断具の回転を容易にするために１つまたは複数の永久磁石及び切断具が配置される開口式中心を有する。ここでは２つの分離され隔てられた副次的な構成要素として示されているハウジング４００は、電子機器を囲み、保護している。
【0057】
図２Ａ～Ｄは、例示的なデバイスの異なる図を示し、ここでは、注射器１００のバレル１１０内に配置された針ハウジング７６０の近位端の端部を示す。図２Ａは、注射器バレルの長手方向軸の中を見た遠位端の見え方を示す。図２Ｂは側面図を示す。図２Ｃ及び図２Ｄは角度の付いた側面図を示す。
【0058】
図３Ａ～Ｄは、例示的な寸法（ミリメートル単位）で、例示的な磁石取り付け構成要素５００の異なる図を示す。この実施形態では、磁石取り付け構成要素５００は、注射器バレルの内径内に接触してしっかりとはまるサイズの安定化スリーブ５１０を備える。磁石取り付け構成要素５００は、回転器具ガイド５２０をさらに含み、ここでは、その周囲全体にわたって注射器バレルの内径内に接触し、しっかりとはまるような寸法の直径を有する。チャネル５３０は、回転器具ガイドに設けられている。チャネルには、小さな永久磁石と、注射器バレルの外側に配置された電磁石の活性化に応答してチャネル５３０内で回転する切断具（図示せず）が取り付けられている。図３Ａは、磁石取り付け構成要素５００の底面図を示す。図３Ｂは、磁石取り付け構成要素５００の端面図を示す。図３Ｃは、磁石取り付け構成要素５００の角度の付いた側面図を示す。図３Ｄは、磁石取り付け構成要素５００の側面図を示す。
【0059】
図４Ａ～Ｄは、例示的な寸法（ミリメートル単位）と共に、例示的な固定子６００の異なる図を示す。例示的な固定子は、４つのワイヤマウント３１０を有する。任意の数の所望のワイヤマウントを使用することができる。例えば、スロットレス設計では、ワイヤマウントは使用されない。固定子６００は、注射器の外径に適合するサイズの中心チャネル６１０を有する。図４Ａは、固定子６００の側面図を示す。図４Ｂは、固定子６００の端面図を示す。図４Ｃは、固定子６００の角度の付いた側面図を示す。図４Ｄは、固定子６００の代替の側面図を示す。
【0060】
図５Ａ～Ｄは、注射器１００に取り付けられた固定子６００及びハウジング４００のアセンブリの異なる図を示す。針シャフト７１０を含む針７００は、針ハブ７２０を介して注射器１００の遠位端に取り付けられる。図５Ａは、アセンブリの上面図（注射器の近位端からの端面図）を示す。図５Ｂは、アセンブリの側面図を示す。図５Ｃは、アセンブリの底面図（注射器の遠位端からの端面図）を示す。図５Ｄは、図５Ｂで識別された位置、Ａ－Ａ断面におけるアセンブリの断面図を示す。切断具８００の近位端は、永久磁石９００に取り付けられて示されている。使用中、永久磁石９００は、切断具８００の切断の回転を容易にするために、固定子の下の磁石取り付け構成要素（図示せず）に取り付けられる。
【0061】
図６Ａ～Ｃは、例示的な針７００及び切断具８００の構成を示す。針７００は、針ハブ７２０を介して注射器１００の遠位端に取り付けられる。切断具８００は、針シャフト７１０の管腔内に配置される。針先端の拡大図は１５：１のアスペクト比で示され、針先の斜角７３０に配置された切断具８００の先端８１０を示す。図６Ａは側面図を示す。図６Ｂは上面図を示す。図６Ｃは、拡大された角度の付いた側面図を示す。例示的な切断具８００は、先細の先端８１０を有する。切断具８００の近位端は、針管腔から注射器内部に延在し、そこで磁気取り付け構成要素（図示せず）に接続されて、器具の切断の回転及び針管腔内での切断具先端８１０の回転を容易にする。この設計では、側面で切断動作が発生する。側面での切断は、切断具の先端を揃えると素材が入り、閉じるとギロチン効果が出るように作られている。図７Ａ及び７Ｂは、代替の切断具８００の設計、この場合はツイストドリルビット構成を示す。図８Ａ～Ｃは、さらに別の代替の切断具８００の設計を示し、この場合、針７００は、従来の斜角で終端せず、むしろ開口部７４０を含む。切断具８００は、回転時に切断作用をもたらす中空部分８２０を含む。いくつかの実施形態では、切断具の先端は、通常の針に類似する刃のノミのような設計を有するが、硝子体を切断し、各切断で外部針の端を取り除くために平らで幅の広い先端を有する。刃先は、切断作用を改善するために、異なる設計（例えば、チゼル、凸面、非対称、中空）を使用することができる。いくつかの実施形態では、切断具は、両面かみそりの刃のような設計を採用し、それによって、刃先は、内部回転部分の側面に沿って配置される。異なる切断設計の組み合わせも使用できる。
【0062】
図９は、注射器１００に取り付けられた針ハブ７２０の遠位端に取り付けられたモータを有する例示的なデバイスを示す。注射器１００は、注射器バレル１１０及びプランジャ１７０を含む。管腔の切断具８００を含む針７００は、針ハブ７２０を介して注射器１００の遠位端に取り付けられる。デバイスは、上記の針７００及び切断具８００の構成のいずれかと共に使用することができる。この設計では、固定子６００は、固定子の内面が針ハブの外面に接触するように、針ハブ７２０の外側にあるか、または針ハブ７２０の外側に取り付けられている。永久磁石及び切断具（図示せず）の近位端は、針ハブ７２０の内側に収容されている。針ハブ７２０の近位端は、注射器１００との確実な統合及び接続のための取り付けデバイス７５０を備える。
【0063】
図１０は、針ハブ７２０の遠位端に取り付けられたモータを有し、針ハブ７２０の遠位端の外側に取り付けられた固定子６００と、針ハブ７２０の遠位端の内側に永久磁石９００とを備える例示的なデバイスの断面図を示す。磁石９００は、切断具８００を位置合わせして固定するために使用される内部チャネルを有する。このデバイスにおいて、切断具８００は、サンプルが切断具８００の中央管腔８４０を通過して注射器のバレル（図示せず）に入るような針構成内の針である。シールまたはセパレータ９３０は、永久磁石９００を注射器先端１６０から分離する一方で、切断具８００を通過させて、サンプルを注射器バレル１１０に移す。旋回式プラットフォーム８５０は、永久磁石９００と本体９１０との間の接触領域を最小化することによって回転中の永久磁石９００の接触摩擦を低減する。代替として、またはさらに、これは、永久磁石９００の近位端に含まれ得る。接着ハブ９２０は、針７００を針ハブ７２０に接着剤で硬化させる。このデバイスでは、取り付けデバイス７５０はルアーロックコネクタである。
【0064】
図１１Ａ及び１１Ｂはデバイスの代替図を示しており、回転モータと共に使用するための切断具８００及び針７００の針構成内の針を含む。図１１Ａは、針の遠位端に向かう開口部７４０及び閉じた先端を含む針７００の１つの設計を示す。設計した針に含まれる針のこの実施形態では、切断具８００は、図１１Ｂに示されるように、正方形の開口８３０を備えた先端が開いた針である。切断具８００が針７００内で回転すると、開口部７４０及び開口８３０の位置合わせにより、材料が切断具の中央管腔８４０に入ることができ、切断具８００が回転すると、サンプルはギロチン様機構によって切断される。
【0065】
図１２は、針切断具の構成内部に針を備えた針ハブの遠位端の拡大図である。針７００は、接着ハブ９２０で針ハブに固定され、中央の場所に置かれる。切断具８００は、永久磁石の中心の内部チャネル９６０に固定され、安定化される。永久磁石９００及び切断具８００の回転は、上記のように、固定子（図示せず）によって生成された磁場によって駆動される。
【0066】
図１３は、２つ以上の固定子６００で構成された注射器１００に取り付けられた針ハブ７２０の遠位端に取り付けられたモータを有する例示的なデバイスを示す。注射器１００は、注射器バレル１１０及びプランジャ１７０を含む。管腔の切断具８００を含む針７００は、針ハブ７２０を介して注射器１００の遠位端に取り付けられる。デバイスは、上記の針７００及び切断具８００の構成のいずれかと共に使用することができる。針ハブ７２０の遠位端は、モータを含む。この設計では、２つの固定子６００は、固定子の内面が針ハブの外面に接触するように、針ハブ７２０の外側にあるか、または針ハブ７２０の外側に取り付けられている。代替の構成や、いくつかの固定子リングをデバイスに適用できる。永久磁石及び切断具（図示せず）の近位端は、本体９１０の針ハブ７２０の内側に収容されている。針ハブ７２０の近位端は、注射器１００との確実な統合のための取り付けデバイス７５０を備える。
【0067】
図１４は、針ハブ７２０の遠位端に取り付けられたモータを有する例示的なデバイスの断面図を示す。固定子６００の磁場の極性は、本体９１０に収容された永久磁石９００及び切断具８００を作動させる。代替の実施形態（図示せず）では、単一の固定子及びばねまたは反対の力を使用して、永久磁石９００及び切断具８００を作動させることができる。単一のばねは、本体９１０のいずれかの端部で永久磁石９００に隣接し得る。このデバイスでは、各固定子６００によって生成された磁場は、本体９１０内で永久磁石９００及び切断具８００の直線運動（近位から遠位）をもたらし、切断具８００は、針７００の管腔の内部で前後に移動するに至る。あるいは、単一の固定子を、反対の力（例えば、ばね）と共に使用して、永久磁石９００及び切断具８００を本体９１０の内部で動かす（近位から遠位）ことができる。
【0068】
永久磁石９００は、切断具８００を位置合わせして固定するために使用される内部チャネル（図示せず）を有する。このデバイスにおいて、切断具８００は、サンプルが切断具８００の中央管腔８４０を通過して注射器のバレル１１０に入るような針構成内の針である。シールまたはセパレータ９３０は、サンプルが注射器バレル１１０に移され得るように切断具８００を通過させながら、磁石を注射器先端１６０から分離する。接着ハブ９２０は、針７００を針ハブ７２０に接着剤で硬化させる。このデバイスでは、取り付けデバイス７５０はルアーロックコネクタである。
【0069】
図１５Ａ及び１５Ｂは、切断具８００及び針７００の針構成の内部に針を含むデバイスの代替的な図を示す。図１５Ａは、針の遠位端に向かって開口部７４０を備える針７００の例示的な設計を示す。設計した針に含まれるこの針では、切断具８００は、図１５Ｂに示されるように、先端が開いた針である。
【0070】
図１６Ａ及び１６Ｂは、この設計の例示的な切断メカニズムを説明する、動作中のデバイスの２つの断面図を示す。針７００は中央に配置され、接着ハブ９２０で針ハブ７２０に固定される。各固定子６００の磁場による引力または反発により、永久磁石９００及び切断具８００は、本体９１０の内部でスライドし、切断具８００は、針７００の管腔の内部を移動する。管腔内の移動により、切断具８００が開口部７４０に亘り前後に通過し、それにより、サンプルが注射器のバレル（図示せず）に移される前に、ギロチンのようにサンプルを切断する作動をする。永久磁石の極を引き付けるまたは反発する磁場を生成するために、銅線が各固定子の周りに反対方向に約２００回転巻き付けられる。この点で、モータの設計はリニアステッピングモータに似ている。
【0071】
図１７～２０は、注射器の先端１６０を取り付けデバイス７５０に接続するために針ハブ７２０の近位端に接続された注射器支持体９４０を含むデバイスの例示的な実施形態を示す。注射器支持体９４０は、統合された電子機器及びバッテリーコンパートメント９７０、ならびに電源ボタン９５０及び電源インジケータ（例えば、ＬＥＤ）９６０を含み得る。バッテリーコンパートメント９７０は、完全にまたは部分的に取り外し可能なバッテリードア９８０を通してアクセス可能である。注射器支持体は、例えば図１７Ｂ、１８Ｂ、及び２０Ｂに示されるように両手で、または例えば図１９Ｂに示されるように片手で、単一の操作者が使用するのを容易にするために、様々な構成のいずれかをとることができる。注射器支持体は、透明カバー９９０（図２０Ａ）をさらに含み得る。注射器支持体、針付き針ハブ、及び切断具は、別個に供給される標準的な無菌注射器で使用するための無菌の使い捨ての構成要素として設けることができる。あるいは、注射器支持体は、単一または複数のパッケージで、指定された注射器（複数可）、針（複数可）、及び切断具（複数可）と共に設けることができる。
【0072】
図１７～２０はさらに、内側の針切断具８００が針７００の管腔内部で回転する針切断具の構成内部の例示的な針を示す。針７００の側面に沿って（例えば、先端から１～５ｍｍ）、開口部７４０を有する。切断具８００の開口８３０と位置合わせされると、サンプル材は、切断具８００の中央管腔８４０に入る。切断具８００が回転すると、開口部７４０を横切って閉じるときに、開口がギロチン様の切断機構を備える。例示的なデバイスは、任意の針及び切断具の構成で使用することができ、上記のように、切断具の直線運動または回転運動のためのアクチュエータを使用することができる。
【0073】
デバイスのバリエーションは、誘導モータの原理を使用する。この設計では、内部回転子として磁石は必要ない。代わりに、同様の効果が誘導によって達成される。磁石は、図１７及び１８に示されるように、金属（例えば、銅、アルミニウム）で作られた導電性ループまたはリスかご様の部分に置き換えられる。回転磁界ケースは、ケージの内側にあるケージのバーに電流を誘導する。これにより、順次電磁力が発生し、それを回転させる。この誘導電動機のような設計では、上記のブラシレスのような設計で説明した内部回転部品／針のいずれかを使用できる。誘導電動機は線形運動にも使用できる。線形運動は、回転について説明したように、回転型電場ではなく脈動型電場によるものであり、永久磁石の代わりに反応プレート（複数可）を使用する。
【0074】
図１７は、針ハブ７２０の遠位端に取り付けられたモータを有し、針ハブ７２０の遠位端の外側に取り付けられた固定子６００と、針ハブ７２０の遠位端の内側にリスかご８６０とを備える例示的なデバイスの断面図を示す。リスかご８６０のサイズは、滑らかな回転を確実にするために縁の周りにクリアランスを設けるように構成される。切断具８００は、リスかご８６０の中心を通過する。リスかご８６０及び切断具８００は、デバイスの使用者によって制御されるときに、低速から高速に回転することができる。このデバイスにおいて、切断具８００は、サンプルが切断具８００の中央管腔８４０を通過して注射器のバレル１１０に入るような針構成内の針である。シールまたはセパレータ９３０は、リスかご８６０を注射器先端１６０から分離する一方で、切断具８００を通過させて、サンプルを注射器バレル１１０に移す。旋回式プラットフォーム８５０は、リスかご８６０と本体９１０との間の接触領域を最小化することにより、回転中のリスかご８６０の接触摩擦を低減する。代替として、またはさらに、これは、リスかご８６０の近位端に含まれ得る。接着ハブ９２０は、針７００を針ハブ７２０に接着剤で硬化させる。このデバイスでは、取り付けデバイス７５０はルアーロックコネクタである。
【0075】
図１８は、切断具８００とリスかご８６０の針構成内部に針を含むデバイスの代替図を示す。このデバイスでは、リスかご８６０は、２つの短絡ディスク８７０と、短絡ディスク間に亘る複数の金属柱８８０とで構成される。固定子（図示せず）によって磁場が生成されると、電流が金属柱８８０に沿って誘導され、ローレンツの法則に従って、リスかご８６０を回転させるのに十分なトルクを生成する力を生成する。切断具８００がリスかご８６０の２つの短絡ディスク８７０に固定されているとすると、切断具８００は、リスかご８６０に付随して回転する。この実施形態では、切断具８００は、正方形の開口８３０を備えた先端が開いた針を含む設計の針の内部にある針である。
【0076】
デバイスの別のバリエーションは、機械的構成要素を使用して、切断具を作動させるものである。例えば、ばねのようなメカニズムを使用してエネルギーを蓄積し、それを切断具の直線運動または回転運動に変換することができる。本明細書に記載のデバイスは、サンプル（例えば、硝子体サンプルなどの生物学的サンプル）を収集する方法で使用することができる。いくつかの実施形態では、この方法は、ａ）収集されるサンプルを含む領域に針の遠位端を配置すること、ｂ）アクチュエータを作動させて切断具を回転させること、及びｃ）サンプルをコレクションボリュームに引き込むことを含む。いくつかの実施形態では、この方法は、注射器を針ハブに取り付けること；注射器を針ハブから取り外すこと；輸送用の収集量にキャップを付けること；分析のために収集量からサンプルを分注すること、をさらに含む。いくつかの実施形態では、この方法は、サンプルの位置（例えば、眼）に材料を注入することなく実行される。いくつかの実施形態では、この方法は、眼に材料を注入する後または前に実行される。いくつかの実施形態では、この方法は、注射器を針ハブから取り外すこと；注射液用注射器を針ハブに取り付けること、注射液用注射器は、注射される流体を含む；領域に流体を注入することをさらに含む。注入される流体は、医薬品を含み得る。
【0077】
いくつかの実施形態において、収集されたサンプルは、対象の１つ以上のマーカーを同定するために試験される。識別はデバイス内で発生する可能性がある。あるいは、サンプルがデバイスから排出されるか、そうでなければデバイスから取り出されて、デバイスの外部でテストされる。いくつかの実施形態では、サンプルは、デバイス内部の試験ゾーンに引き込まれる。試験ゾーンは、対象の１つまたは複数のマーカーを検出する、１つまたは複数の試薬または他の成分を含む。対象となるマーカーは、タンパク質、ペプチド、核酸（例えば、ｍＲＮＡ、ｍｉｃｒｏＲＮＡ、ＤＮＡ、ＤＮＡのメチル化状態、ｃｆＤＮＡなど）、ホルモン、代謝物、ケモカイン、サイトカイン、炎症性マーカー、癌または前癌バイオマーカー、感染性疾患剤またはその成分または副産物、薬物及び他の治療薬または候補治療薬などを含むが、それらに限定されない。試験ゾーンは、マーカー（複数可）に特異的な捕捉粒子を含み得る。いくつかの実施形態において、横方向のフローストリップは、サンドイッチ形式または競合形式のイムノアッセイのいずれかを使用して、対象の１つまたは複数のマーカーを検出するデバイスにおいて設けられる。バイオマーカーの分析は、疾患や状態、及びそのような疾患や状態に対する医学的介入を検出、分析、及び監視するための使用が見出され、非限定的に、感染症、癌及び他の増殖性疾患、糖尿病（例えば、糖尿病性網膜症）、アルツハイマー病、虚血性網膜症、緑内障、眼内炎、黄斑変性症、視力の問題、ドライアイなど含む。
【0078】
［実施例］
プロトタイプのデバイスが作成され、テストされた。永久磁石（Ｋ＆Ｊ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．（Ｉｔｅｍ＃Ｄ２４ＤＩＡ；Ｐｉｐｅｒｓｖｉｌｌｅ、ＰＡ）の０．１２５インチ＋０．００４インチの直径及び０．２５０インチ＋０．００４インチの高さの直径方向に磁化されたニッケルメッキシリンダー）を使用した。使用した切断具は、直径０．００６インチの中空３０４ステンレス鋼の皮下チューブ（Ｉｔｅｍ＃３０４Ｈ３４ＲＷ；ＭｉｃｒｏＧｒｏｕｐ；マサチューセッツ州メッドウェイ）または直径０．００４インチの３０４ステンレス鋼ワイヤ（Ｉｔｅｍ＃９８８２Ｋ５３；ＭｃＭａｓｔｅｒ－Ｃａｒｒ；オハイオ州オーロラ）であった。ホットグルーを使用して、注射器に取り付けられた３Ｄプリントされた磁石取り付け構成要素に、切断具と磁石を取り付けた。４極電磁石モータを注射器の外側に固定した。モータ巻線と永久磁石により、パワーアンプとステッピングモータマイクロコントローラを使用して回転周波数を変えることができる。パワーアンプとマイクロコントローラを使用して、内部の磁石と針が設定された角速度で回転した。
プロトタイプのデバイスが作成され、テストされた。永久磁石（Ｋ＆Ｊ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ，Ｉｎｃ．（Ｉｔｅｍ＃Ｄ２４ＤＩＡ；Ｐｉｐｅｒｓｖｉｌｌｅ、ＰＡ）の０．１２５インチ＋０．００４インチの直径及び０．２５０インチ＋０．００４インチの高さの直径方向に磁化されたニッケルメッキシリンダー）を使用した。使用した切断具は、直径０．００６インチの中空３０４ステンレス鋼の皮下チューブ（Ｉｔｅｍ＃３０４Ｈ３４ＲＷ；ＭｉｃｒｏＧｒｏｕｐ；マサチューセッツ州メッドウェイ）または直径０．００４インチの３０４ステンレス鋼ワイヤ（Ｉｔｅｍ＃９８８２Ｋ５３；ＭｃＭａｓｔｅｒ－Ｃａｒｒ；オハイオ州オーロラ）であった。ホットグルーを使用して、注射器に取り付けられた３Ｄプリントされた磁石取り付け構成要素に、切断具と磁石を取り付けた。４極電磁石モータを注射器の外側に固定した。モータ巻線と永久磁石により、パワーアンプとステッピングモータマイクロコントローラを使用して回転周波数を変えることができる。パワーアンプとマイクロコントローラを使用して、内部の磁石と針が設定された角速度で回転した。
【0079】
デバイスは、水のサンプルを使用してテストされ、流体が切断具を内部に備えた外部の針の小さな断面領域を通って引っ張られたことを確認した。乳を抽出する実験を行った。サンプルの流体は、切断具を回転させても回転させなくても正常に抽出された。ただし、データは、モータが稼働しているとき、抽出時間が速くなる（＞１０％速い）ことを示していた。
【0080】
さらに、卵黄を使用して実施された実験では、この設計メカニズムにより、切断具のない標準的な注射器で観察されたように、針が詰まるのを防いだ。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】注射器バレルの外側に取り付けられた電磁石モータを有する例示的なデバイスを示す。
【図9】注射器に取り付けられた針ハブの遠位端に取り付けられた電磁石モータを有する例示的なデバイスを示す。
【図10】針ハブの遠位端に取り付けられた固定子及び磁石を有する例示的なデバイスの断面図を示す。
【図12】接着ハブ及び永久磁石を含む針ハブの例示的な遠位端の拡大断面図を示す。
【図13】注射器に取り付けられた針ハブの遠位端に取り付けられた電磁石モータを有する例示的なデバイスを示す。
【図14】２つの固定子を有し、針ハブの遠位端に取り付けられた例示的なデバイスの断面図を示す。
【図17】針ハブの遠位端に取り付けられた固定子及びリスかごを有する例示的なデバイスの断面図を示す。
【図18】リスかごと統合された針切断具の構成内部の例示的な針の切断具を示す。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図19C】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21A】
【図21B】
【図21C】
【図22A】
【図22B】
【図22C】
【国際調査報告】