MX2014012702A - Dispositivo eyector de aspersion y metodos de uso. - Google Patents

Abstract

Un dispositivo eyector para eyectar gotas pequeñas de fluido sobre una superficie, incluye un mecanismo eyector unido a un depósito de fluido a través de una placa de carga de fluido que está configurada para perforar el depósito y canalizar el fluido hacia una superficie posterior del mecanismo eyector por acción de capilaridad; el mecanismo eyector puede tener una configuración centro-simétrica con un piezo-accionador libre de plomo y se puede estar cubierto por una cubierta autocerrable.

Description

DISPOSITIVO EYECTOR DE ASPERSIÓN Y MÉTODOS DE USO SOLICITUDES RELACIONADAS La presente solicitud reclama el beneficio de la fecha de presentación de las Solicitudes Provisionales de EE.UU. No. 61/639,559 presenta el 20 de abril, 2012; 61/636,565 presentada el 20 de abril, 2012; 61/643,150 presentada el 4 de mayo, 2012; 61/722,611 presentada el 5 de noviembre, 2012, y 61/722,616 presentada el 6 de noviembre, 2012, cuyos contenidos se incorporan aquí por referencia en sus totalidades.

CAMPO TÉCNICO La presente descripción se refiere a dispositivos cyectores, y metodos para fabricar dispositivos eyectores. En particular, se refiere a dispositivos y métodos para expulsar nebulizaciones, o aspersiones de micro-gotículas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Utilizar dispositivos de aspersión para administrar productos en la forma de nebulizaciones o aspersiones es un área con gran potencial para productos seguros, fáciles de utilizar. Un desafío mayor al proporcionar tal dispositivo es proporcionar suministro consistente y preciso de dosis adecuadas y evitar contaminación del producto que se suministra.

Un área importante en donde son necesarios dispositivos de aspersión es en suministro de medicamentos oculares. La aplicación de fluidos, como en el caso de gotas para los ojos, siempre ha planteado un problema, especialmente para niños y animales, que tienden a parpadear o sacudirse en el momento crítico de administración, causando que la gotícula aterrice sobre el párpado, nariz u otra parte de la cara. El impacto de una gota o gotas grandes de fluido sobre el globo ocular, especialmente cuando el fluido está a una temperatura diferente, tambien tiende a producir una reacción de parpadeo. Las personas mayores también pierden frecuentemente la coordinación de mano necesaria para introducir las gotas para los ojos a sus ojos. Víctimas de apoplejía tienen dificultades similares. Actualmente, muchos de estos medicamentos son administrados utilizando goteros para los ojos, que frecuentemente requieren que la cabeza sea inclinada hacia atrás, el sujeto está acostado o proporcionar tracción descendente sobre el párpado inferior, o una combinación de tracción de inclinación, ya que el mecanismo de suministro típicamente confía en la gravedad para aplicar el medicamento. Esto no solamente es difícil, sino que involucra una buena cantidad de coordinación, flexibilidad y cooperación por parte del sujeto para asegurar que el medicamento entre al ojo mientras se evita picar el ojo con la punta del gotero. En botellas de gotero para los ojos actuales, la punta del aplicador puntiaguda plantea el riesgo de picar al usuario en el ojo, causando potencialmente daño físico al ojo, y además, exponiendo la punta a contaminación bacteriana debido a contacto con el ojo. Como tal, el sujeto corre el riesgo de contaminar el medicamento en la botella del gotero para los ojos e infectar subsecuentemente el ojo. Adicionalmente, un gran volumen de medicamento fluye fuera del ojo o se lava por el reflejo de goteo. Como un resultado, este metodo de administración también es impreciso y malgastador. Además, el gotero para los ojos no proporciona una forma satisfactoria para controlar la cantidad de medicamento que se suministra, ni proporciona una forma para asegurar que el medicamento que se suministró realmente aterriza sobre el ojo y se queda sobre el ojo.

Goteros para los ojos tampoco proporcionan ninguna forma para verificar cumplimiento con un sujeto. Incluso si después de una semana de uso la botella del gotero para los ojos puede verificarse para el volumen total de medicamento suministrado, por ejemplo, al pesar la botella, esto no proporciona un registro de cumplimiento día a día. Un sujeto puede haberse saltado una o más dosis y tomar una dosis excesiva en otras ocasiones. También, la precisión deficiente con la cual los goteros para los ojos suministran gotas al ojo dificulta determinar si el medicamento realmente es suministrado dentro del ojo, incluso aunque pudo haber sido suministrado.

La capacidad de un sistema de generación de gotícula piezoeléctrico para expulsar fluido ha estado convencionalmente muy limitada por las propiedades de material piezoeléctrico de la cerámica empleada. Durante muchos años, se ha buscado un sistema de material piezoeléctrico alternativo que sea libre de plomo con propiedades comparables a sistemas a base de plomo con el fin de satisfacer regulaciones mundiales. Este sistema de material aún tiene que surgir. Un diseño de sistema de cyector que minimiza la dependencia en propiedades de material piezoelectrico para permitir expulsión comparable con características de material inferiores de esa forma es deseable.

Por consiguiente, existe una necesidad de un dispositivo de suministro que suministra dosificaciones seguras, adecuadas, y repetidles a un sujeto para uso oftálmico, tópico, oral, nasal o pulmonar.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De conformidad con la presente descripción se proporciona un dispositivo eyector que comprende un alojamiento, un depósito que tiene un volumen de fluido contenido dentro del alojamiento, una placa de carga de fluido en comunicación fluida con el fluido en el depósito y un mecanismo eyector en comunicación fluida con la placa de carga de fluido, en donde la placa de carga de fluido proporciona fluido a una superficie posterior del mecanismo eyector, y el mecanismo eyector está configurado para expulsar una corriente de gotículas de fluido a través de al menos una abertura. La placa de carga de fluido puede estar configurada para colocarse en una disposición paralela con el mecanismo eyector para proporcionar fluido a una superficie de expulsión posterior del mecanismo eyector. El dispositivo eyector de descripción es capaz de suministrar un volumen definido de fluido en la forma de gotículas que tienen propiedades que permiten deposición de alto porcentaje adecuada irrepetible con aplicación.

Con respecto a esto, una consideración importante de conformidad con la presente descripción no es únicamente capaz de suministra el medicamento en una forma más fácil de utilizar, por ejemplo al rociar una nebulización horizontalmente sobre la superficie que se va a tratar, sino tambien para asegurar que el medicamento se proporciona consistentemente al mecanismo cyector de suministro en cualquier orientación. En algunas implementaciones, el dispositivo eyector es capaz de expulsar una corriente de gotículas cuando se inclina el dispositivo eyector, incluso si se inclina 180 grados invertido.

En ciertas modalidades, la placa de carga de fluido puede comprender un dispositivo de suministro de fluido de placa capilar para suministrar fluido desde un depósito a un mecanismo eyector de un dispositivo eyector, y métodos de uso para suministrar dosificaciones de fluidos seguras, adecuadas, y repetibles a un sujeto para uso oftálmico, tópico, oral, nasal, o pulmonar. La placa capilar puede comprender una interfaz de depósito de fluido, un interfaz de mecanismo eyector, y uno o más canales de fluido para canalizar fluido al mecanismo eyector por uno o más mecanismos, incluyendo una acción capilar.

En otras modalidades, la placa de carga de fluido puede comprender un sistema de suministro de fluido de placa de punción para suministrar fluido desde un depósito de mecanismo cyector de un dispositivo eyector. El sistema de suministro de fluido de placa de punción, también indicado como un sistema de suministro de fluido de placa capilar/de punción, puede incluir una porción de placa capilar que comprende un área de retención de fluido entre el sistema de suministro de fluido de placa de punción/capilar y una superficie posterior de un mecanismo eyector para canalizar fluido al mecanismo eyector por uno o más mecanismos, incluyendo acción capilar, y al menos una aguja de punción hueca para transferir fluido desde un depósito hacia el área de retención de fluido.

En ciertos aspectos, el sistema de suministro de fluido de placa de punción puede incluir una primera y una segunda porción de acoplamiento, en donde se une un depósito en comunicación fluida a la segunda porción de acoplamiento, las segunda porción de acoplamiento incluye un sello perforable. La primera porción de acoplamiento puede formar un receptáculo para la segunda porción de acoplamiento, y puede incluir la por lo menos una aguja de punción hueca para perforar el sello perforable. La primera porción de acoplamiento y la por lo menos una aguja de punción pueden formarse integralmente. El sello perforable incluido en la segunda porción de acoplamiento puede comprender una silicona de auto-sellante.

El depósito, también indicado aquí como una ampolleta, puede comprender un contenedor plegable y flexible. El recipiente puede comprender un contenedor y una capa en donde el depósito está configurado para que la tapa y el contenedor formen un volumen capaz de contener un fluido. El depósito puede estar configurado para plegarse parcialmente (a nivel del mar) y capaz de expandirse para incorporar expansión de gas dentro del volumen y prevenir filtraciones.

El mecanismo cyector puede comprender una placa eyectora acoplada a una placa generadora de gotícula (indicada aquí simplemente como una placa generadora) y un accionador piezoelectrico; la placa generadora incluye una pluralidad de aberturas formadas a través de su espesor, y el accionador piezoeléctrico es operable para oscilar la placa eyectora y con ello oscilar la placa generadora a una frecuencia para generar una corriente dirigida de gotículas. La placa eyectora puede tener una región abierta central alineada con la placa generadora, en donde el accionador piezoeléctrico está acoplado a una región periférica de la placa eyectora para no oscurecer la pluralidad de aberturas de la placa generadora. La pluralidad de aberturas de la placa generadora puede disponerse en una región central de la placa generadora que es descubierta por el accionador piezoeléctrico y alineada con la región abierta central de la placa eyectora. La geometría y formas tridimensionales de las aberturas, incluyendo diámetro de orificio y longitud capilar, y disposición espacial sobre la placa generadora pueden controlarse para utilizar generación de la corriente dirigida de gotículas. La placa generadora puede formarse de un material de polímero de módulo alto, por ejemplo, formado de un material seleccionado del grupo que consiste de: polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE, por sus siglas en inglés), poliimida, poliéter éter cetona (PEEK, por sus siglas en inglés), fluoruro de polivinilideno (PVDF, por sus siglas en ingles), y poliéterimida. El mecanismo cyector puede estar configurado para expulsar una corriente de gotículas que tienen un diámetro de gotícula expulsada promedio mayor que 15 mieras, con la corriente de gotículas teniendo flujos de aire arrastrados bajos de manera que la corriente de gotícula se deposite sobre el ojo del sujeto durante uso.

El mecanismo eyector puede tener una estructura centro-simétrica en la cual la placa eyectora incluye estructuras de montaje simétricamente dispuestas, con una configuración simétrica en la cual se expulsan gotículas desde una región central de la estructura simétrica. El accionador piezoeléctrico puede inducir una amplificación de resonancia de la placa generadora acoplada a la placa eyectora para permitir una mayor variedad de constantes piezoeléctricas. La placa eyectora puede estar hecha de un material polimérico de módulo alto, y el accionador piezoeléctrico puede ser libre de plomo, o sustancialmente libre de plomo.

Las gotículas pueden formarse en una distribución de tamaños, cada distribución tiene un tamaño de gotícula promedio. El tamaño de gotícula promedio puede estar en el rango de aproximadamente 15 mieras a más de 400 mieras, por ejemplo, mayor que 20 mieras a aproximadamente 400 mieras, aproximadamente 20 mieras a aproximadamente 200 mieras, aproximadamente 100 mieras aproximadamente a 200 mieras, aproximadamente 20 mieras a aproximadamente 80 mieras, aproximadamente 25 mieras a aproximadamente 75 mieras, aproximadamente 30 mieras a aproximadamente 60 mieras, aproximadamente 35 mieras a aproximadamente 25 mieras, etc. Sin embargo, el tamaño de gotícula promedio puede ser tan grande como 2500 mieras, dependiendo de la aplicación deseada. Además, las gotículas pueden tener una velocidad inicial promedio de aproximadamente 0.5 m/s a aproximadamente 100 m/s, por ejemplo, aproximadamente 0.5 m/s a aproximadamente 20 m/s, aproximadamente 0.5 a aproximadamente 10 m/s, aproximadamente 1 m/s a aproximadamente 5 m/s, aproximadamente 1 m/s a aproximadamente 4 m/s, aproximadamente 2 m/s, etc. Como se utiliza aquí, el tamaño de expulsión y la velocidad inicial son el tamaño y velocidad inicial de las gotículas cuando las gotículas dejan la placa cyectora. La corriente de gotícula dirigida a un objetivo resultará en deposición de un porcentaje de la masa de las gotículas incluyendo su composición sobre el objetivo.

El mecanismo eyector y placa de carga de fluido pueden ensamblarse para formar una unidad que define un ensamble de eyector, el ensamble de eyector comprende una placa carga de fluido en comunicación fluida con un mecanismo eyector de manera que la placa de carga de fluido proporcione fluido a una superficie posterior del mecanismo eyector, el mecanismo eyector está configurado para expulsar una corriente de gotículas. En ciertas modalidades, el ensamble eyector puede comprender además un depósito en comunicación fluida con la placa de carga de fluido.

El dispositivo eyector puede incluir además un sistema de auto-cierre, que generalmente reduce cristalización, evaporación, y riesgo de contaminación. El sistema de auto-cierre puede incluir una placa deslizante activada por usuario que se acopla de manera sellada a un empaque o sello formado para rodear al menos los orificios en la placa generadora, y que es deslizable entre una posición abierta en la cual los orificios están expuestos y una posición cerrada en la cual los orificios están cubiertos por la placa deslizante. La placa deslizante puede ser desviada hacia su posición cerrada por medio de un resorte. La placa deslizante puede incluir una abertura configurada para coincidir con los orificios en la placa generadora cuando la placa deslizante está en su posición abierta. Pueden incluirse medios en el sistema de auto-cierre para asegurar que la placa deslizante se presione con suficiente presión contra el sello cuando está en posición cerrada.

Además, de conformidad con la descripción, se proporciona un sistema de auto-cierre para un dispositivo de expulsión de gotícula que generalmente reduce cristalización, evaporación, y riesgo de contaminación.

Más aún, de conformidad con la descripción, se proporciona un metodo para la fabricación de una placa generadora para expulsar fluido de alta viscosidad adecuados para uso oftálmico, tópico, oral, nasal, o pulmonar, que comprende microtorneado láser de materiales para formar aberturas tridimensionales a través del espesor del material, cada una de las aberturas define una cavidad de entrada y un canal capilar, en donde la abertura comprende una longitud de inclinación general.

Más aún, de conformidad con la descripción, se proporciona un método para suministrar un volumen de fluido oftálmico a un ojo de un sujeto, el método comprende expulsar una corriente dirigida de gotículas de un fluido oftálmico contenido en un depósito desde aberturas de una placa cyectora, las gotículas en la corriente dirigida tienen un diámetro de expulsión promedio en el rango de 5-2500 mieras, por ejemplo, 20-400 mieras, por ejemplo, 20-200 mieras, e incluyendo pero no limitado a un rango de 100-200, etc., y una velocidad inicial promedio en el rango de 0.5-100 m/s, por ejemplo, 1-100 m/s, por ejemplo, 2-20 m/s.

Estos y otros aspectos de la invención se harán evidentes para un experto en la téenica.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Figura 1 es una vista despiezada tridimensional de las partes mecánicas de una modalidad de un dispositivo eyector de la descripción; la Figura 2 es una vista frontal de una modalidad de un dispositivo eyector de la descripción., La Figura 3 muestra una modalidad de un depósito de la descripción; la Figura 4 muestra otra modalidad de un depósito de la descripción; la Figura 5 ilustra la variación de presión atmosférica (p) con altitud (h); las Figuras 6A a 6D ilustran varias modalidades de componentes de un depósito de conformidad con una modalidad de la descripción; la Figura 7 ¡lustra un proceso de formación, llenado y sellado para generación de depósitos de conformidad con una modalidad de la descripción; la Figura 8 muestra una modalidad de un depósito, placa de carga de fluido y placa cyectora de conformidad con un aspecto de la descripción, ilustrando la dirección de expulsión de gotícula con relación a ángulo de inclinación.

La Figura 9 muestra una modalidad de un aparato de prueba para medir filtración inducida por presión diferencial en una modalidad de un depósito, placa de carga de fluido y ensamble de eyector de conformidad con un aspecto de la descripción; las Figuras 10A a 10E ilustran expansión de depósito después de una disminución en presión en una determinación de la presión de punto de filtración de modalidades de un depósito, placa de carga de fluido y ensamble de eyector, de conformidad con aspectos de la descripción; la Figura 11 ilustra el efecto del volumen Vgas expresado como un porcentaje de V-i sobre el valor de presión de filtración diferencial para diferentes modalidades de un depósito, placa de carga de fluido y ensamble de eyector de conformidad con aspectos de la descripción.

La Figura 12 ilustra la pérdida de masa de depósitos (ampolleta) con el tiempo, de conformidad con un aspecto de la descripción; la Figura 13 ilustra la insensibilidad de inclinación de una modalidad de la descripción que tiene un depósito (ampolleta) plegable y flexible comparado con una modalidad de la descripción que tiene un depósito duro; las Figuras 14A a 14C muestran una modalidad de una placa capilar de la descripción; las Figuras 15A a 15C muestran una modalidad de un mecanismo cyector en relación a una modalidad de una placa capilar de la descripción; las Figura 16A a 16B ilustran la relación entre separación de placa y altura de agua en placas paralelas verticales; las Figuras 17A a 17B muestran una modalidad de una placa capilar de la descripción; la Figura 18 muestra el efecto de frecuencia resonante sobre deposición de masa de agua con y sin una placa capilar; la Figura 19 ilustra que una altura de agua aumentada detrás de una placa eyectora en la presencia de una placa capilar lleva a un efecto de carga de masa aumentado a una frecuencia particular; la Figura 20 ilustra el desplazamiento descendente en frecuencia asociado con una placa capilar utilizada con el suministro de varios fluidos; la Figura 21 y Cuadro A ilustran la reducción en carga de masa para fluidos de densidad y viscosidad crecientes; la Figura 22 ilustra la insensibilidad de inclinación de un dispositivo eyector que incluye una placa capilar; las Figuras 23A a 23F muestran los componentes principales de una modalidad de un ensamble de cyector incluyendo un sistema de placa de punción/capilar con depósito y mecanismo eyector de conformidad con la descripción; las Figuras 24A a 24B muestran vista frontal y posterior tridimensional de los componentes de las Figuras 23A a 23F en forma ensamblada; las Figuras 25A a 25B muestran una vista posterior y frontal detallada de una modalidad de un mecanismo eyector de la descripción; la Figura 26 es una representación esquemática que perfila flujo de fluido a través de un sistema de placa de punción de la descripción; la Figura 27 es una representación esquemática de un sistema de placa de punción de la descripción que muestra el efecto Venturi; la Figura 28 ¡lustra los principios de la ecuación de Bernoulli; la Figura 29 ilustra los principios de presión hidrostática; la Figura 30 muestra representaciones esquemáticas de diferentes configuraciones de depósito de la descripción; la Figura 31 muestra representaciones esquemáticas de configuraciones de depósito adicionales de la descripción; las Figuras 32A a 32B muestran figuras de imágenes tridimensionales y de vista lateral y de vista frontal de dos modalidades de depósito plegable de la descripción; la Figura 33 muestra una vista posterior de una modalidad de un depósito de soplado-llenado-sellado y placa de punción de la descripción; las Figuras 34A a 34B muestran vistas laterales de dos modalidades de sistema de depósito de soplado-llenado-sellado y placa de punción de la descripción; la Figura 35 muestra dos modalidades de depósito de formado-llenado-sellado de la descripción; las Figuras 36 a 37 muestran un aparato y configuración para determinar la cantidad de presión negativa que ejercen diferentes configuraciones de depósito a medida que están removiendo fluido; la Figura 38 muestra la masa por aspersión y aspersión total (desempeño descendente de aspersión) de una modalidad de depósito desviado no plegable con formación de pliegue sustancial de la descripción; la Figura 39 muestra la masa por aspersión y aspersión total (desempeño descendiente de aspersión) de varias modalidades de depósito de soplado-llenado-sellado de la descripción; la Figura 40 muestra dos ejecuciones de una masa por aspersión y aspersión total (desempeño descendente de aspersión) de una modalidad de depósito de soldadura RW auto-sellante bajo esfuerzo tensil (LTS, por sus siglas en ingles)/desviado plegable de la descripción; la Figura 41 muestra el desempeño descendente de tracción para diseños de ampolla de LTS redondos seleccionados de la Figura 35.

La Figura 42 muestra un mecanismo involucrado en aspersión invertido utilizando un depósito de LTS redondo; la Figura 43 muestra los resultados de desempeño descendente de aspersión reales de una modalidad de depósito de LTS rociado hacia abajo en un sistema de punción completo invertido de la descripción; la Figura 44 muestra el desempeño descendente de aspersión de otra configuración de placa de punción con una modalidad de una modalidad del depósito de bolsa IV de la descripción; la Figura 45 muestra el desempeño descendente de aspersión de dos diferentes configuraciones de placa de punción con una modalidad de un depósito de bolsa IV de la descripción en diferentes orientaciones y con diferentes direcciones de aspersión; la Figura 46 muestra el desempeño descendente de aspersión de una modalidad de una configuración de placa de punción con una modalidad de un depósito de bolsa IV de la descripción en diferentes orientaciones y con diferentes direcciones de aspersión y diferentes opciones de abertura de ventilación de placa de punción; la Figura 47 muestra esquemáticamente la relación entre efecto capilar y presión hidrostática del depósito; la Figura 48 y Cuadro B muestran presión capilar para medias gotículas de varios tamaños de agua; la Figura 49 y Cuadro C muestran presión capilar para medias gotículas de varios tamaños de latanaprost; la Figura 50 y Cuadro D muestran aumento capilar de varios tipos de fluido que tienen diferentes valores de ángulo de contacto; la Figura 51 y Cuadro E muestran aumento capilar para solución salina en un canal capilar hecho de diferentes tipos de materiales; las Figuras 52 a 53 muestran niveles de aumento de fluido entre placa de punción y placa cyectora para diferentes materiales; la Figura 54 muestra una configuración de prueba para probar filtración de fluido fuera del orificio de aumento capilar bajo diferentes ubicaciones de llenado de fluido; la Figura 55A muestra una vista transversal de una modalidad de un ensamble de eyector de la descripción; la Figura 55B muestra una vista tridimensional de una modalidad de un mecanismo eyector de la descripción.

La Figuras 55C muestra una vista frontal de una modalidad de un mecanismo eyector centro-simetrico de la descripción; la Figura 55D muestra una vista desensamblada de una modalidad de un mecanismo eyector de la descripción; la Figura 56 muestra la nomenclatura de la convención de numeración de eje para efectos piezoeléctricos; la Figura 57 muestra modos de operación de una región activa de una modalidad de placa generadora, e imágenes de microscopía holográficas digitales de oscilación de la placa generadora; la Figuras 58 ilustra una comparación de expulsión de masa para materiales de accionador piezoeléctrico de plomo zirconato titanato PZT, por sus siglas en inglés y BaTi03 (libre de plomo) que utilizan un ensamble de eyector con un accionador piezoeléctrico montado al interior de conformidad con una modalidad de la descripción; la Figura 59 ilustra una comparación de expulsión de masa para materiales de accionador piezoelectrico de PZT y BaTi03 (libre de plomo) utilizando un ensamble de cyector con un accionador piezoeléctrico montado al borde de conformidad con otra modalidad de la descripción; la Figura 60 muestra una vista transparente tridimensional de una modalidad de un ensamble de eyector con sistema de auto-cierre de la descripción; la Figura 61 muestra el ensamble de eyector con sistema de auto-cierre de la Figura 60 en un estado desmantelado; la Figura 62 es una vista lateral seccional de parte del ensamble de eyector con sistemas de auto-cierre de la Figura 60; la Figura 63 muestra vista frontal tridimensional de una unidad deslizante del sistema de auto-cierre de la Figura 60; la Figura 64 muestra vista posterior tridimensional de la unidad deslizante de la Figura 63; La Figura 65 es una vista frontal de la unidad de auto-cierre de la Figura 60 en una posición cerrada; la Figura 66 es una vista lateral seccional de la unidad de auto-cierre de la Figura 60 en una posición cerrada; la Figura 67 es una vista frontal de una unidad de auto-cierre de la Figura 60 en una posición abierta; la Figura 68 es una vista lateral seccional de la unidad de auto- cierre de la Figura 60 en una posición abierta; las Figuras 69A a 69C muestran imágenes de microscopía de luz de transmisión con el tiempo de una malla del tamiz de una placa generadora en la cual el sistema no está provisto con una placa capilar, y las Figuras 70A a 70C muestran imágenes de microscopía de luz de transmisión con el tiempo de una malla del tamiz de una placa generadora en la cual se proporcionó el sistema con una placa capilar.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente solicitud se refiere a dispositivos cyectores para suministrar fluido a una superficie como una corriente expulsada de gotículas. El dispositivo eyector, por ejemplo, puede ser como se describió en las Solicitudes Provisionales de EE.UU. no. 61/569,739, 61/636,559, 61/636,565, 61/636,568, 61/642,838, 61/642,867, 61/643,150 y 61/584,060, y Solicitudes de Patente de EE.UU. No. 13/184,446, 13/184,468 y 13/184,484, cuyos contenidos se incorporan aquí por referencia.

El dispositivo eyector de la presente descripción puede, por ejemplo, ser útil, en el suministro de fluido para uso oftálmico, tópico, oral, nasal o pulmonar. Sin embargo, la descripción no está limitada así, y puede ser útil con cualquiera de los dispositivos eyectores (por ejemplo, dispositivos de impresora, etc.).

En ciertas modalidades, el dispositivo eyector puede comprender un alojamiento, un depósito dispuesto dentro del alojamiento para recibir un volumen de fluido, una placa de carga de fluido, y un mecanismo cyector configurado para expulsar una o más corrientes de gotículas de un fluido, en donde el depósito está en comunicación fluida con la placa de carga de fluido, que está en comunicación fluida con el mecanismo eyector de manera que la placa de carga de fluido proporcione fluido a una superficie posterior de la placa eyectora.

De esa forma, la presente descripción generalmente se refiere a un dispositivo eyector para expulsar un fluido sobre una superficie, por ejemplo, la expulsión de fluido oftálmico sobre el ojo de un paciente. Se describirán componentes de una modalidad del dispositivo eyector ampliamente con respecto a la Figura 1, a partir de entonces se discutirán algunos de los elementos que forman el dispositivo en mayor detalle. Sin embargo se apreciará que la solicitud no está limitada a las modalidades particulares aquí descritas sino que incluye variaciones y diferentes combinaciones de los elementos que forman el dispositivo eyector.

Para propósitos de esta solicitud, el fluido incluye, sin limitación, suspensiones o emulsiones que tienen viscosidades en un rango capaz de formación de gotícula utilizando un mecanismo eyector.

La Figura 1 muestra una vista despiezada de una modalidad de componentes internos de un dispositivo eyector 100 de la presente descripción, e incluye un depósito 102, que en esta modalidad es un depósito flexible hecho de una teenica de soldadura RF auto-sellante. El depósito 102 es colocado en comunicación fluida con la placa de carga de fluido 104 por medio de acoplamiento de sello perforable 106. La placa de carga de fluido suministra fluido desde el depósito hacia la cara posterior de un mecanismo cyector 108, por ejemplo, por acción capilar. El eyector en esta modalidad comprende un mecanismo piezoeyector configurado para generar una corriente controlable de gotículas de fluido. Aunque la presente modalidad describe una placa de carga de fluido 104, que tambien se discute en mayor detalle a continuación, pueden adoptarse otras configuraciones para canalizar fluido por acción capilar desde el depósito hacia el mecanismo eyector. Con el fin de limitar vaporización, cristalización y contaminación de fluido, se monta un sistema de auto-cierre 110 al frente del mecanismo eyector 108. Una ménsula 112 para soportar un alojamiento 114 para un LED de enfoque está configurada para sujetarse sobre la cara frontal del sistema de auto-cierre 110.

Como se muestra en la Figura 2, en ciertas modalidades, los componentes mecánicos del dispositivo eyector pueden montarse dentro de una sección superior 200 removible de un alojamiento 202, que se acopla con la porción de agarradera inferior 204. Los componentes electrónicos para controlar la expulsión de fluido y fuente de energía pueden alojarse dentro de la porción de agarre inferior 204 en el alojamiento 202.

El depósito o ampolleta 102 para uso con el dispositivo eyector 100 puede comprender un depósito flexible, o uno duro, no flexible. En ciertas modalidades, el depósito comprende un depósito 102 plegable y flexible dispuesto dentro de la sección superior 200 del alojamiento 202, y contiene o está adaptado para recibir un volumen de fluido. Diferentes tipos de depósitos flexibles hechos utilizando diferentes téenicas se contemplan por la presente descripción, incluyendo depósitos auto-sellantes, de soldadura de radiofrecuencia (RF) como se muestra en la Figura 1. Alternativamente, una técnica de soplado-llenado-sellado puede utilizarse para formar un depósito de configuración similar como se muestra en la Figura 3, o una técnica de formado-llenado-sellado puede utilizarse para proporcionar un depósito tal como aquel mostrado en la Figura 4. Como se aclarará a partir de la discusión a continuación, la configuración particular del depósito puede variar de una modalidad a la siguiente. Por ejemplo, la forma de los depósitos de formado-llenado-sellado no está limitada a aquella mostrada en la Figura 4.

Con referencia a la Figura 5, presión atmosférica varía con altitud. Específicamente, a medida que la altitud aumenta, la presión disminuye. De conformidad con la lcy Boyle, el volumen de un gas aumenta a medida que la presión disminuye. Similarmente, la Ley de Charles permite que a medida que la temperatura aumenta, también lo hace el volumen de un gas. En contraste, líquidos generalmente tienen pequeños cambios en volumen en respuesta a cambios en presión y temperatura, siendo laguna una excepción notable que se expande cuando se enfría de 4o a 0o. De esa forma, mientras un líquido un depósito cambiará poco cuando las condiciones de presión y temperatura cambian, debe diseñarse un depósito que tiene un volumen del líquido y también un volumen de gas para incorporar disminuciones en presión y aumentos en temperatura. En muchos casos, la mayor preocupación surge de cambios en presión, causando cambios de volúmenes significativos en el gas. Cambios en altitud son una causa común de cambios en presión y por lo tanto en el volumen de gases.

Sin pretender limitarse por teoría, puede determinarse un cambio en presión atmosferica debido a cambios en altitud de conformidad con la siguiente ecuación: En donde: Una ampolleta o depósito, o un dispositivo que contiene la ampolleta o depósito puede, de conformidad con la descripción, transportarse en un avión o a una ubicación geográfica muy por encima del nivel del mar. Como se discutió, tales cambios pueden llevar a diferenciales de presión desde el nivel del mar que pueden llevar a filtración desde orificios de un dispositivo cyector. Por ejemplo, cabinas en un avión pueden presurizarse para altitudes desde 1828.8 m (6000 pies) hasta 2438.4 m (8000 pies). El diferencial de presión correspondiente desde el nivel del mar es 20 a 29 kilo paseales, respectivamente. Las ampolletas que no son capaces de adaptarse para este diferencial de temperatura mediante expansión frecuente llevan a acumulación de presión dentro de la ampolleta y filtración de fluido subsiguiente desde el dispositivo. Como se utiliza aquí, “presión ambiental” se refiere a la presión de aire a la cual se expone el depósito, ampolleta o el dispositivo que tiene un depósito o ampolleta. Como se utiliza aquí, “diferencial de presión” se refiere a la diferencia de presión de aire entre la presión ambiental y la presión de aire estándar a nivel de mar (101325 paséales (PA)). De esa forma, la presión reducida como se encontró en un ambiente es la presión ambiental y el diferencial de presión es la diferencia entre la presión ambiental y la presión estándar a nivel del mar (por ejemplo, aproximadamente 20 kilo paséales a 1828.8 m (6000 pies)). Similarmente, el diferencial de presión a una altitud por encima del nivel del mar es la diferencia entre la presión estándar a nivel de mar (101325 Pascales (PA)) y la presión ambiental a esa altitud.

En otras modalidades, el depósito o ampolleta puede ser un depósito duro diseñado para incorporar ahí expansión de cualquier gas. En algunas modalidades, la expansión puede ser suprimida al proporcionar un compartimento presurizado. En otras modalidades, puede suprimirse filtración al sellar cualquier orificio presente en el depósito.

Con referencia las Figuras 6A a 6D, en ciertas modalidades, el depósito (en este caso un depósito de formado-llenado-sellado) puede comprender una ampolleta que tiene tres componentes, una tapa 601 , un contenedor 602, y opcionalmente un anillo de refuerzo 603. En algunas modalidades, la tapa 601 está sellada al contenedor 602 para formar un contenedor impermeable cerrado. En una modalidad, la combinación impermeable sellada de tapa 601 y contenedor 602 proporciona almacenamiento del líquido. En otras modalidades, el contenedor 602 forma un depósito flexible que puede incorporar la expansión de un gas contenido con y atrapado por el depósito. En otras modalidades, el depósito puede forzarse de materiales no plegables para hacer un depósito rígido.

En algunos aspectos de conformidad con la presente descripción, la ampolleta o depósito pueden ser ensamblados a partir de múltiples componentes para que las propiedades de tapa 601 , contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 puedan adaptarse de conformidad con las necesidades de la aplicación del dispositivo. En otras modalidades, el contenedor 602 y anillo de refuerzo 603 pueden formarse conjuntamente, y la tapa 601 aplicada después de adición después de un fluido deseado. En una modalidad, la condición impermeable sellada de tapa 601 y contenedor 602 pueden formarse de manera separada. En ciertas modalidades, la tapa 601 puede ser perforable.

En ciertas modalidades, la forma y tamaño de la ampolleta y depósito pueden seleccionarse de conformidad con las necesidades del uso deseado. En un ejemplo no limitante, puede requerirse un fluido para uso oftálmico por una persona que necesita un tiempo de tratamiento corto, y de esa forma puede requerir menos dosis. En donde se indican menos dosis, pueden escalarse la forma y tamaño de la ampolleta apropiadamente para evitar desperdicio innecesario. En otros aspectos, pueden indicarse grandes volúmenes en donde se requiere el fluido durante un periodo de tiempo prolongado, o pueden requerir múltiples dosis diarias.

El volumen 610 puede controlarse al variar la profundidad 607, el diámetro 604 y la forma 609. En algunos aspectos, por ejemplo para uso pulmonar, el diámetro 604 puede ser mayor que 1 cm de diámetro. En otro aspecto, el diámetro puede ser de 1.5 cm. En una modalidad adicional, el diámetro puede ser desde 1 a 3 cm. En otra modalidad el diámetro puede estar entre 1 y 4 cm, o 1 y 6 cm. En otras modalidades, el diámetro 604 puede ser 3 cm o más, 4 cm o más, 5 cm o más, 6 cm o más, o 7 cm o más. En otras modalidades, el diámetro puede estar configurado para un dispositivo, por ejemplo, para aplicaciones oftálmicas. Por ejemplo, el diámetro 604 puede ser 20 mm o menos. En otras modalidades, el diámetro 604 puede ser 19 mm o menos. En otra modalidad, el diámetro 604 puede ser 18 mm o menos. Incluso en otra modalidad, el diámetro 604 puede ser 17 mm o menos. En una modalidad, el diámetro 604 puede ser 16 mm o menos. En otras modalidades de la presente descripción, el diámetro 604 puede ser desde 8 hasta 19 mm. En otra modalidad, el diámetro puede ser desde 15 hasta 20 mm, 16 hasta 20 mm, 17 hasta 20 mm, 18 hasta 20 mm, o 19 hasta 20 mm. En otras modalidades, el diámetro 604 puede ser desde 15 hasta 19 mm, 16 hasta 19 mm, 17 hasta 19 mm, o 18 hasta 19 mm.

En ciertas modalidades de conformidad con la presente descripción, la forma 609 de la ampolleta puede modificarse para aumentar o disminuir el volumen en vista del diámetro 604. En algunas modalidades, la forma 609 puede estar configurada para que el diámetro disminuya hacia el extremo cerrado del contenedor a lo largo de la profundidad 607. En ciertos aspectos, el diámetro decreciente puede permitir remoción de un molde. Diseño y fabricación de moldes para formar ampolletas de conformidad con la presente invención que tienen un contenedor 602 se conocen en la teenica.

En ciertas modalidades de la presente descripción, la ampolleta puede comprender un anillo de refuerzo 603 configurado para agregar estabilidad al contenedor 602. En algunas modalidades, el contenedor 602 puede ser flexible y un anillo de refuerzo 603 puede permitir conexión a los dispositivos o alojamientos de conformidad con la presente descripción. El espesor 606 y el diámetro 605 pueden determinarse con base en el diámetro 604 del contenedor 602 formado. En un aspecto, el espesor 606 puede determinarse de conformidad con el material del anillo de refuerzo 603.

La combinación sellada de tapa 601 y contenedor 602, y anillos de refuerzo opcional forman una ampolleta adecuada para retener y almacenar un fluido para uso oftálmico, tópico, oral, nasal, o pulmonar hasta inserción de la ampolleta dentro de un dispositivo cyector o alojamiento de dispositivo eyector. En algunas modalidades, la ampolleta sellada puede ser adecuada para almacenamiento a corto plazo de un fluido para uso oftálmico, tópico, oral, nasal, o pulmonar. En otras modalidades, la ampolleta sellada puede ser adecuada para almacenamiento a largo plazo de un fluido para uso oftálmico, tópico, oral, nasal, o pulmonar.

En ciertas implementaciones, la ampolleta que contiene fluido sellado puede almacenarse sin perdida de graduación de fluido durante una semana. En otras modalidades, la ampolleta sellada puede almacenarse por más de una semana. En algunas modalidades, la ampolleta sellada puede ser adecuada para almacenamiento a corto plazo incluyendo 2 semanas, 3 semanas, o un mes. En cierta implementación, la ampolleta sellada puede ser almacenada durante un mes.

En ciertas implementaciones, la ampolleta que contiene fluido sellado puede almacenarse durante períodos más prolongados sin pérdida o degradación significativa. En otras modalidades, la ampolleta que contiene fluido sellado puede almacenarse por más de un mes. En otras modalidades, la ampolleta sellada puede almacenarse por más de 2 meses. En algunas modalidades, la ampolleta sellada puede ser adecuada para almacenamiento a largo plazo incluyendo 3 meses, 4 meses, o más. En ciertas implementaciones, la ampolleta sellada puede almacenarse durante 5 meses. En otras modalidades, la ampolleta sellada puede almacenarse durante 6 meses. En algunas modalidades, la ampolleta sellada puede ser adecuada para almacenamiento a largo plazo incluyendo 7 meses, 8 meses, o más. En ciertas implementaciones, la ampolleta sellada puede almacenarse durante 9 meses. En ciertas implementaciones, la ampolleta sellada puede almacenarse durante 10 meses. En otras modalidades, la ampolleta sellada puede almacenarse durante 11 meses. En algunas modalidades, la ampolleta sellada puede ser adecuada para almacenamiento a largo plazo incluyendo 12 meses, o más. En ciertas implementaciones, la ampolleta sellada puede almacenarse durante 1.5 años. Incluso en otras implementaciones, la ampolleta sellada, llenada con fluido puede almacenarse durante más de 1.5 años.

La tapa 601 , contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 pueden formarse a partir de cualquiera de los materiales adecuados para uso en la aplicación deseada. A manera de ejemplo, en aplicaciones oftálmicas, puede utilizarse cualquier material adecuado para uso en aplicaciones oftálmicas farmaceuticas, tal como materiales de polímero que no reaccionan químicamente con o absorben fluidos que se van a suministrar. En otros aspectos, las superficies de la tapa 601 , contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 que se exponen al fluido que se va a suministrar pueden formarse a partir de materiales que proporcionan propiedades de superficie deseadas, incluyendo, por ejemplo, hidrofobicidad, hidrofilicidad, reactividad nula, estabilidad, etc. Ejemplos de materiales adecuados para la tapa 601 y contenedor 602 incluyen materiales presentados en, pero no limitados por, el Cuadro 1.

CUADRO 1 Materiales de tapa v contenedor ilustrativos En algunas modalidades de conformidad con la presente descripción, el material para el contenedor 602 puede seleccionarse para propiedades consistentes con un dispositivo médico aprobado por la FDA. Los materiales pueden seleccionarse por métodos y criterios conocidos en la téenica, por ejemplo, ISO 10993-5, Evaluación Biológica de Dispositivos Medicos-Farmacopea de EE.UU. 32 de EE.UU. Parte 5, Pruebas de Reactividad Biológica, in vitro; ISO 13485, Sistema de Manejo de Calidad de Dispositivo Médico; e ISO 17025, Requisitos Generales para la Competencia de Laboratorios de Prueba y Calibración. Por ejemplo, el contenedor 602 puede ser una película no citotóxica tal como ML29xxC disponible de Sealed Air.

De conformidad con la presente descripción, el material para el contenedor 602 puede ser un polímero. En ciertas modalidades el polímero puede ser un polímero en capas. En otras modalidades, el polímero puede ser una película de formación co-extruida. En ciertas modalidades, el polímero puede ser un polímero para uso en dispositivos médicos. En un ejemplo, de conformidad con la presente descripción, la película puede ser una película de formación co-extruida a base de polietileno. En ciertas modalidades, el polímero puede ser esterilizado. En un aspecto, la película puede ser seleccionada de conformidad con su capacidad para enlazarse con otras películas. En un ejemplo, la otra película puede ser un material médico revestido con Tyvek u otro. En un aspecto, la película puede ser transparente u opaca. En otro aspecto, la película puede ser resistente a punciones. Incluso en otro aspecto, la película puede ser resistente a calibración descendente. En un aspecto, la película puede ser formable. Películas formables de conformidad con la presente descripción pueden seleccionarse de conformidad con los requisitos de la aplicación. En ciertos aspectos, la película puede seleccionarse con base en uno o más de los siguientes criterios: espesor, módulo de Young, alargamiento, resistencia a la tensión, fuerza de punción, lágrima y bruma. En ciertos aspectos, la flexibilidad de la película puede permitir una ampolleta plegable. En un aspecto, la ampolleta plegable puede permitir la eliminación de filtración con cambios de presión atmosferica.

Ejemplos de películas compatibles con dispositivos y métodos de la presente invención incluyen películas proporcionadas en el Cuadra 2. De conformidad con la presente descripción, pueden seleccionarse películas similares con base en las propiedades deseadas de Espesor, módulo (MD) de Young, Alargamiento (MD), Resistencia a la Tensión (MD), Punción, Lágrima, y Bruma.

CUADRO 2 Películas ilustrativas de la presente descripción De conformidad con las implementaciones, la tapa 601, contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 pueden ser formados de materiales adecuados para esterilización. En algunos aspectos, la tapa 601 , contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 pueden esterilizarse juntos como una unidad. En otros aspectos, la tapa 601 , contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 pueden ser esterilizados de manera separada, utilizando uno o más de los varios metodos de esterilización conocidos en la téenica. En ciertos aspectos de la presente descripción, pueden combinarse uno o más método de esterilización, por ejemplo métodos químicos y de irradiación como se proporciona a continuación.

En un aspecto, la tapa 601 , contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 pueden formarse a partir de materiales que son compatibles con esterilización por irradiación. En un aspecto, el material puede ser compatible con esterilización por irradiación gamma. En otro aspecto, el material puede elegirse para ser compatible con radiación tal como haces de electrón, rayos X, o partículas subatómicas.

En otro aspecto, el contenedor puede ser formado a partir de materiales que son compatibles con métodos químicos de esterilización. En una modalidad, el material puede ser compatible con esterilización de óxido de etileno (EtO). En otra modalidad, el material puede ser compatible con esterilización con ozono (O3). En otra modalidad, el material puede ser compatible con Orto-ftaladehído (OPA). En una modalidad adicional, el peróxido de hidrógeno puede utilizarse como un agente esterilizante químico.

En algunos aspectos de conformidad con la presente descripción, tapa 601, contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 pueden formarse a partir de materiales que son compatibles con esterilización con calor. En una modalidad, el material compatible con esterilización con calor puede ser resistente a esterilización con calor seco. En otra modalidad, el material compatible de esterilización con calor puede ser compatible con esterilización con calor húmedo. En algunos aspectos de conformidad con la presente descripción, tapa 601, contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 pueden formarse a partir de materiales que son compatibles con tindalización.

* En algunos aspectos, los materiales elegidos para tapa 601, contenedor 602, y anillo de refuerzo 603 permiten almacenamiento a largo plazo del líquido. En algunas modalidades, la ampolleta sellada puede comprender materiales impermeables. En ciertos aspectos, la impermeabilidad puede seleccionarse sobre la base del fluido. En un ejemplo no limitante de conformidad con la presente descripción, los fluidos para uso oftálmico, tópico, oral, nasal, o pulmonar pueden requerir protección de luz o aire para mantener estabilidad. En otro ejemplo no limitante de conformidad con la presente descripción, los fluidos para uso oftálmico, tópico, oral, nasal, o pulmonar pueden requerir protección de luz y oxígeno para mantener estabilidad. En algunas modalidades, los materiales pueden ser impermeables a gases. En una modalidad, el gas puede ser oxígeno. En otras modalidades, el material puede ser impermeable a luz. En otra modalidad, el material puede ser impermeable a gas, por ejemplo oxígeno, e impermeable a luz.

En un aspecto de conformidad con la presente descripción, el material de contenedor 602 y tapa 601 puede seleccionarse para ser estable durante períodos extendidos. Como un aspecto, en ciertas modalidades, una o más propiedades que incluyen, pero no están limitadas a, la resistencia a la tensión, el porcentaje de alargamiento, la resistencia a desgarre y estabilidad de impacto pueden utilizarse para determinar la estabilidad del material.

Al hacer referencia a la Figura 7, los contenedores que contienen un fluido de la presente invención pueden prepararse utilizando un proceso de formado, llenado y sellado como se conoce en la téenica. En ciertas modalidades, todo el proceso descrito en la Figura 7 puede realizarse bajo condiciones estériles en cumplimiento con estándares normativos aplicables para dispositivos y preparaciones médicas. En una modalidad, una película puede aplicarse a un molde y entonces calentarse y formarse al vacío para crear un contenedor de forma 609 y profundidad 607. El variar la forma 609 y profundidad 607 y diámetro 604, puede formarse un contenedor o ampolleta de un volumen total (Vt) definido.

Una vez formado, el contenedor (por ejemplo, contenedor 602, por ejemplo), puede llenarse con un fluido y una tapa aplicada al contenedor o ampolletas llenos. En algunas modalidades y a manera de ejemplo únicamente, se aplica un sello para crear una tapa a prueba de filtración. Otros métodos para unir y sellar una tapa al contenedor son conocidos en la técnica. Después de sellado pueden cortarse ampolletas individuales a partir de la forma. En otras modalidades, el sellado y cortado pueden ocurrir simultáneamente. Los contenedores o ampolletas sellados finales entonces son adecuados para almacenamiento, envío o uso en un dispositivo cyector. Como se mencionó anteriormente, el proceso de formado-llenado-sellado discutido en esta modalidad es únicamente una teenica para formar y sellar contenedores que se conocen en la técnica. Otras técnicas tal como soplado-llenado-sellado y soldadura de RF auto-sellante también pueden utilizarse y no hacen uso de un elemento de tapa.

En algunas modalidades de la presente descripción, el fluido (Vf) puede llenar todo el volumen del contenedor 602 (por ejemplo, Vt). En otras modalidades, el fluido puede no llenar completamente el volumen, dejando un espacio (VAT). En modalidades en donde el volumen líquido Vf equivale a nDT, aplicar una tapa puede resultar en el atrapamiento de un volumen de gas Vgas. En otras modalidades, el volumen de contenedor 602 puede disminuir mediante compresión o deformación hasta un volumen para reducir el volumen por un volumen Vr. De conformidad con la presente descripción, el volumen del contenedor o ampolleta sellados será: VT = Vf + Vgas + Vr en donde VAT = Vgas * Vr De conformidad con aspectos de la presente descripción, el volumen Vr proporciona una capacidad al contenedor para expandirse a volumen Vt, y con ello reducir la tendencia del contenedor al filtrarse cuando se emplea en un dispositivo eyector. Similar, el volumen Vr puede incorporar una expansión de un volumen de un fluido acuoso cuando se envía o almacena congelado o bajo condiciones en donde el volumen del líquido puede expandirse. En otras modalidades, nDt puede incluir tanto un volumen de gas Vgas como un volumen Vr por lo cual, el cambio en volumen de gas asociado con cambios en presión ambiental puede compensarse y permitir la preparación de dispositivos cyectores libres de filtración. Similarmente, el volumen Vr también permite una expansión de gas de volumen Vexp que puede ocurrir durante envío o almacenamiento bajo condiciones de presión ambiental inferior.

En ciertos aspectos de conformidad con la presente descripción, contenedor puede contener un volumen de gas Vgas. En un aspecto, el gas puede ser aire. En un aspecto, el gas puede ser aire que ha sido agotado en oxígeno. En otros aspectos el gas puede ser un gas no reactivo. En un aspecto, el gas puede ser nitrógeno. En otro aspecto, el gas puede ser un gas noble tal como el helio o argón. En otros aspectos, el gas puede ser CO2. Cualquier gas puede ser incorporado de conformidad con la presente descripción.

En ciertas modalidades de la descripción, los depósitos permiten insensibilidad de inclinación de dispositivos eyectores. En un aspecto el depósito incluye un contenedor flexible. Específicamente, como se proporcionó por ciertos aspectos de la presente descripción, el depósito proporciona una cantidad de fluido consistente al mecanismo eyector, sin importar el nivel de fluido y orientación del dispositivo. En algunos aspectos, una ampolleta o depósito en comunicación fluida con un mecanismo eyector proporciona un flujo de fluido consistente a la superficie posterior del mecanismo cyector para que se expulse un volumen consistente de fluido como gotículas. En otro aspecto, el depósito o ampolleta está en comunicación fluida con una placa capilar que permite suministro o distribución consistente de fluido en un área de carga de fluido capilar en una superficie de expulsión posterior de un mecanismo eyector. La ampolleta permite insensibilidad de inclinación del dispositivo eyector y una resistencia a filtración a medida que disminuye la presión ambiental con relación a la presión estándar a nivel del mar. De esa forma, la combinación de ampolleta, placa capilar y mecanismo eyector permiten tanto sensibilidad de inclinación como de altitud reducida al dispositivo para que se suministre un volumen consistente de gotículas.

Al hacer referencia a la Figura 8, un dispositivo de la presente descripción expulsa fluido en una dirección 804, perpendicular a la dirección de gravedad 805. En un aspecto de la presente descripción, la combinación de ampolleta 803 y placa de carga de fluido 802 permiten un flujo consistente de fluido a la placa eyectora 801 a medida que se cambia el ángulo de inclinación teta (Q). Por ejemplo, a medida que aumenta la inclinación, la combinación permite flujo de fluido consistente continuado. Por consiguiente, de conformidad con aspectos de la presente invención, el dispositivo continúa suministrando gotículas en la dirección 804. En un aspecto de la presente descripción, el ángulo de inclinación teta (Q) puede aumentar o disminuir arbitrariamente mientras mantiene un flujo de fluido consistente a la placa cyectora 801. Por ejemplo, el ángulo de inclinación teta (Q) puede ser mayor o menor que 45°. De esa forma, el ángulo de inclinación teta (Q) puede estar entre 0 y 45° o puede estar entre 45° y 90°. El ángulo de inclinación teta (Q) tambien puede ser 90°. El ángulo de inclinación teta (Q) también puede ser 180° o puede estar entre 0 y 180° .

En ciertas implementaciones de conformidad con la presente invención, los contenedores son contenedores flexibles que tienen un volumen total Vt y contienen un volumen del liquido Vf y un volumen de gas Vgas, y tienen un volumen extensible Vr. En ciertos aspectos, el volumen extensible Vr permite e incorpora la expansión del gas AVgas debido a cambios en presión aunque no resulta en un aumento en presión dentro el contenedor. De esa forma, aunque está en tránsito, por ejemplo, una expansión de AVgas no causa que el contenedor se filtre. Similarmente, la expansión de un fluido acuoso con congelamiento puede incorporarse similarmente.

Se han descrito muchas implementaciones de la invención. Esta descripción contempla combinar cualquiera de las características de una implementación con las características de una o más de las otras implementaciones. Por ejemplo, cualquiera de los mecanismos eyectores o placas capilares pueden utilizarse en combinación con el contenedor, así como cualquiera de los alojamientos o características de alojamiento, por ejemplo, cubiertas, soportes, apoyos, luces, sellos y empaques, mecanismos de llenado, o mecanismos de alineación. Variaciones adicionales de cualquiera de los elementos de cualquiera de las modalidades dentro del alcance de conocimientos básicos se contemplan por esta descripción. Tales variaciones incluyen selección de materiales, revestimientos, o métodos de fabricación. Otros métodos de fabricación conocidos en la téenica y no enlistados aquí explícitamente pueden utilizarse para fabricar, probar, reparar, o mantener el dispositivo.

EJEMPLO 1 Medición de valores de filtración de presión diferencial La Figura 9 muestra un ensamble que permite que un ensamble de contenedor, placa de carga de fluido y dispositivo cyector se prueben para filtración a medida que disminuye la presión. El contenedor lleno de fluido está montado sobre un aparato de prueba de presión de filtración que consiste de una ampolleta que retiene montaje (1), placa de carga de fluido (2) que suministra fluido detrás de la placa eyectora (3). El aparato de prueba de presión de filtración se coloca dentro de una cámara al vacío que es bombeada por una bomba mecánica adecuada para lograr 18.96 kilo pascales (2.75 psi). A esta presión (18.96 kilo pascales (2.75 psi)) el diferencial de presión medido entre STP (91.21 kilo pascales (13.23 psi)) y la presión de fijación medible más baja (18.96 kilo pascales (2.75 psi)) es 10.5 psi o 72.3 kilo pascales. La filtración de esta presión es equivalente a un diferencial de presión encontrado al viajar desde el nivel del mar hasta 9448.8 m (31,000 pies). La Figura 9 también ilustra un aspecto del contenedor que tiene un Vr mayor que cero. De esa forma, el contenedor permite expansión del gas a medida que la presión ambiental disminuye dentro de la cámara de vacío. La variación del Vr puede afectar la presión de filtración.

El Cuadro 3 proporciona resultados de prueba de presión de filtración a través de orificios de 40 um sobre un contenedor flexible de 12 mm de profundidad (por ejemplo, profundidad 607 de la Figura 6B).

CUADRO 3 Prueba de presión de filtración a través de orificios de 40 um con contenedor flexible de 12 mm de profundidad El Cuadro 4 proporciona los resultados de prueba de presión de filtración a través de orificios de 20 um sobre un contenedor flexible de 20 mm de profundidad.

CUADRO 4 Prueba de presión de filtración a traves de orificios de 20 um con contenedor flexible de 20 mm de profundidad El Cuadro 5 proporciona los resultados de prueba de presión de filtración a través de orificios de 40 um sobre un contenedor flexible de 20 mm de profundidad.

CUADRO 5 Prueba de presión de filtración sobre el contendor flexible de 20 mm con orificios de 40 um El Cuadro 6 proporciona los resultados de prueba de presión de filtración a traves de orificios de 40 um sobre un contenedor duro de 20 mm de profundidad.

CUADRO 6 Prueba de Presión de Filtración sobre el contenedor duro, orificios de 40 um Las Figuras 10A a 10E ¡lustran los resultados de expansión de contenedor como un mecanismo de igualación de presión. Como se probó en el Ejemplo 1 y se presentó en el Cuadro 4, a medida que la presión disminuye, el gas se expande, causando una expansión del volumen colapsado Vr. A medida que Vgas se acerca al volumen total nDT, aumenta la tendencia del aparato a filtración. Volúmenes menores de aire generalmente están asociados con presiones de punto de filtración inferiores. Delta P representa la presión a la cual comienza a filtrarse la combinación.

La Figura 11 gráficamente presenta los resultados de prueba de presión de filtración en diferentes modalidades de la presente descripción. Como se muestra, un depósito duro se filtra a bajas presiones diferenciales que es independiente del porcentaje de volumen de aire (por ejemplo, VaireA/t). El contenedor (ampolleta) de 12 mm de profundidad requiere presiones diferenciales superiores para reducir filtración y una presión máxima de aproximadamente 25 se observa durante aproximadamente un 12% del volumen de aire. Un contenedor de 20 mm de profundidad que tiene cualquiera de orificios de 160 um u orificios de 20 x 40 um, requiere las presiones diferenciales más altas para causar filtración. En estas modalidades, el número y tamaño de orificios no fueron distinguibles.

EJEMPLO 2 Medición de perdida de masa con el tiempo La Figura 12 muestra la pérdida de masa de una ampolleta (depósito) con el tiempo para determinar la capacidad de almacenamiento de ampolletas (depósito) de la presente descripción. Se almacena una serie de depósitos durante 72 días y se determina la cantidad de masa. A partir de un volumen total de 3.5 mi, se escapa un volumen total de 50 ml durante el periodo de tiempo.

Experimento 3. Medición de volumen de expulsión a diferentes ángulos de inclinación: La Figura 13 muestra el volumen de expulsión en diferentes ángulos de inclinación sobre un rango de frecuencias de un dispositivo inyector piezoeléctrico que tiene cualquiera de un depósito duro o un depósito flexible. El diseño de ampolleta flexible proporciona expulsión más consistente de volumen de fluido sobre un rango de frecuencia más amplio y nivel de llenado.

Aunque lo anterior describe varias modalidades de depósito a manera de ilustración y ejemplo, el experto en la téenica apreciará que pueden practicarse varios cambios y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la presente solicitud. Como se utiliza aquí, un depósito puede ser cualquier objeto adecuado para retener un fluido. A manera de ejemplo, el depósito puede estar hecho de cualquier material adecuado capaz de contener un fluido. Depósitos de la presente descripción pueden ser rígidos o flexibles y los depósitos de la presente descripción además pueden ser plegables. Como se utiliza aquí, plegable se refiere a una disminución en volumen obtenible en un depósito logrado por compresión, logrado por presión, doblado, aplastamiento, compresión, vacío, u otra manipulación, de manera que el volumen total abarcado después de plegado sea menor que un volumen que podría abarcarse en un contenedor no plegado. Un depósito puede estar hecho de cualquier material adecuado que puede formarse en un volumen capaz de retener un volumen de fluido. Materiales adecuados, por ejemplo, pueden ser flexibles o rígidos o pueden ser formables o preformados. Como se utiliza aquí, un depósito, a manera de ejemplo, puede ser formado a partir de una película.

En otros aspectos, una placa de carga de fluido de la descripción puede integrase en un dispositivo inyector entre un depósito y un mecanismo cyector. En ciertas modalidades, el dispositivo eyector puede ser para suministrar un fluido a un ojo de un sujeto, y puede comprender un alojamiento, un depósito dispuesto dentro del alojamiento para recibir un volumen de fluido, el depósito que está en comunicación fluida con una placa de carga de fluido, la placa de carga de fluido esta en comunicación fluida con un mecanismo eyector de manera que la placa de carga de fluido proporcione fluido a la superficie de expulsión posterior de un mecanismo eyector, en donde el mecanismo eyector está configurado para expulsar una corriente de gotículas de un fluido. El mecanismo eyector puede estar configurado para expulsar una corriente de gotículas que tienen un diámetro de gotícula expulsada promedio mayor que 15 mieras, con la corriente de gotículas teniendo flujo de aire arrastrado bajo de manera que la corriente de gotícula se deposita sobre el ojo del sujeto durante uso.

En ciertas modalidades, el mecanismo eyector puede comprender una placa eyectora y un accionador piezoelectrico, la placa eyectora incluye una pluralidad de aberturas formadas a través de su espesor; y el accionador piezoeléctrico es operable para oscilar la placa eyectora a una frecuencia, y generar una corriente dirigida de gotículas. En ciertos aspectos, la placa eyectora puede formarse a partir de un material de polímero de módulo alto.

En ciertas modalidades, el accionador piezoeléctrico está acoplado a una región periférica de la placa eyectora para no obstruir la pluralidad de aberturas de la placa eyectora. La pluralidad de aberturas de la placa cyectora puede disponerse en una región central de la placa que está descubierta por el accionador piezoelectrico. En ciertas modalidades, la geometría y forma tridimensionales de las aberturas, incluyendo diámetro de orificio y longitud capilar, y disposición espacial de la placa eyectora pueden controlarse para optimizar generación de la corriente dirigida de gotículas.

A manera de ejemplo, la placa de carga de fluido puede integrarse en un dispositivo eyector o ensamble de eyector, o configurarse para interconectarse con un mecanismo inyector como se describió, por ejemplo, en la solicitudes: Solicitud de EE.UU. No. 61/591,786, presentada el 27 de enero, 2012, titulada “High Modulus Polymeric Ejector Mechanism, Ejector Device, and Methods of Use”; Solicitud de EE.UU. No. 61/569,739, presentada el 12 de diciembre, 2011, titulada “Ejector Mechanism, Ejector Device, and Methods of Use”, y Solicitud de EE.UU. No. 13/184,484, presentada el 15 de julio, 2011, titulada “Drop Generating Device”, cuyas solicitudes se incorporan aquí por referencia en sus totalidades.

Se describen aquí muchas modalidades e implementaciones de la invención. Esta descripción contempla combinar cualquiera de las características de una modalidad con las características de una o más de las otras modalidades. Por ejemplo, cualquiera de los mecanismos o depósitos eyectores pueden utilizarse en combinación con la placa de carga de fluido, así como cualquiera de los alojamientos o características de alojamiento discutidos en las referencias incorporadas, por ejemplo, cubiertas, soportes, cuellos, luces, sellos y empaques, mecanismos de llenado, o mecanismos de alineación. Variaciones adicionales en cualquiera de los elementos de cualquiera de los aspectos de la presente descripción que están dentro del alcance de conocimientos básicos se contemplan por esta descripción. Tales variaciones incluyen selección de materiales, revestimientos, o metodos de fabricación.

Con referencia a las Figuras 14A a 14C, en una modalidad, la placa de carga de fluido puede comprender una placa capilar 1400 que incluye una interfaz de depósito de fluido 1402, una interfaz de mecanismo cyector 1404, y una o más aberturas de fluido 1406. Si se desea, la placa capilar 1400 puede incluir opcionalmente un anillo de acoplamiento de alojamiento 1410 de depósito para facilitar conexión con varias configuraciones de alojamiento de depósito (no mostradas) como se describe en la Solicitud de EE.UU. No. 13/184,484, presenta del 15 de julio, 2011 , titulada “Drop Generating Device”, que se incorpora aquí por referencia en su totalidad.

Además, la placa capilar 1400 puede incluir opcionalmente clips de sujeción 1412 sobre el anillo de acoplamiento de alojamiento 1410 para asegurar la placa capilar 1400 a un alojamiento de depósito (no mostrado). Aunque se muestran configuraciones y posiciones de sujetador ilustrativas, se prevén diferentes modalidades y posiciones si están dentro del alcance de la descripción. La placa capilar 1400 también puede incluir proyecciones de perforación 1414 sobre la interfaz de depósito de fluido 1402 para facilitar apertura de varias configuraciones de alojamiento de depósito (no mostradas).

De nuevo, aunque se muestran proyecciones y posiciones de perforación ilustrativas, se preven diferentes modalidades y posiciones y están dentro del alcance de la descripción. Por ejemplo, pueden dimensionarse y formarse proyecciones de perforación para no obstaculizar flujo de fluido a través de la una o más aberturas de fluido 1406.

Con referencia a las Figuras 15A a 15C, en ciertas modalidades, la interfaz de mecanismo cyector 1502 de la placa capilar 1500 se coloca en disposición paralela con una superficie de expulsión posterior 1506 del mecanismo eyector 1404 para formar una separación 1508 entre la placa capilar y el mecanismo eyector, y generar flujo de fluido 1510 entre la placa capilar 1500 y el mecanismo eyector 1504 en el área de carga de fluido capilar 1512 en la superficie de expulsión posterior del mecanismo eyector. Este flujo de fluido 1510 permite que la placa capilar 1500 proporcione fluido a la superficie de expulsión posterior 1506 de la placa eyectora 1514 del mecanismo eyector. La configuración de la placa capilar permite suministro y distribución consistentes de fluido en el área de carga de fluido capilar en la superficie de expulsión posterior 1506 de la placa eyectora 1514. Como un resultado, se genera un volumen consistente de gotículas por el mecanismo eyector, sin importar el nivel de fluido y orientación del dispositivo (es decir, inclinación).

Con referencia a las Figuras 16A a 16B, la carga de fluido entre las superficies paralelas de la placa capilar y la placa eyectora es dependiente de la distancia d de la separación de placa capilar. Como se muestra en la Figura 16A, la separación de placa de hasta 1 mm proporciona carga de fluido adecuada (altura del líquido) en el área de carga de fluido capilar. En ciertas modalidades, una distancia separación entre la placa capilar y el mecanismo cyector de entre aproximadamente 0.2 mm y aproximadamente 0.25 mm, más particularmente entre aproximadamente 0.2 y aproximadamente 0.4 mm, o más particularmente de 0.3 mm, puede utilizarse.

Sin pretender limitarse por teoría, se describen a continuación expresiones generales para aumento capilar entre dos superficies paralelas: En donde: h es la altura del líquido; Q es la tensión de superficie de vapor líquido en contacto con una superficie; gin es el ángulo de contacto entre el fluido y la superficie; p es la diferencia de densidad entre el fluido y vapor; g es aceleración de gravedad; y d es la distancia de separación entre superficies.

La placa de carga de fluido puede formarse a partir de cualquiera de los materiales adecuados para uso en la aplicación deseada. A manera de ejemplo, en aplicaciones oftálmicas, cualquier material adecuado para uso en aplicaciones oftálmicas farmacéuticas puede utilizarse, tal como materiales poliméricos que no reaccionan químicamente con o absorben fluidos que se van a suministrar. En ciertas modalidades, las superficies de la placa de carga de fluido que se exponen al fluido que se va a suministrar pueden formarse a partir de materiales que proporcionan propiedades de superficie deseadas, incluyendo propiedades hidrófilas/hidrófobas, energía de superficie, etc., para facilitar acción de efecto mecha y capilar entre las superficies paralelas. Por ejemplo, ver Patente de EE.UU. No. 5,200,248 para Thompson y otros, que se incorpora aquí por referencia.

En ciertas modalidades, la placa de carga de fluido puede formarse a partir de un material individual, por ejemplo, en una modalidad de placa capilar. En otros aspectos, la placa de carga de fluido puede ser un compuesto formado a partir de más de un material en donde las superficies que se exponen al fluido que se va a suministrar se seleccionan para tener propiedades de superficie deseadas. A manera de ejemplo, una placa capilar puede ser moldeada por inyección o termoformada como una pieza unitaria como piezas separadas. Si se desea, una o más superficies de acoplamiento de depósito pueden formarse de manera separada, o formarse como una pieza unitaria con otros componentes de la placa capilar. Sin pretender ser limitante, y a manera de ejemplo, materiales incluyen: poliamidas incluyendo nailon tal como nailon-6, HDPE, poliésteres, co-poliésteres, polipropileno, y otros polímeros hidrófilos de grado farmacéutico o estructuras poliméricas adecuados.

La placa de carga de fluido puede ser dimensionada y formada en cualquier forma adecuada para interconectarse con el mecanismo cyector deseado de manera que se proporcione fluido a y se forme una zona de carga de fluido capilar adecuada en la interfaz de mecanismo cyectora entre la placa capilar y la superficie de eyector posterior del mecanismo eyector. Con referencia a las Figuras 17A y 17B, se ilustra una modalidad de una placa capilar 1700. Sin embargo, los tamaños dados en las Figuras 17A y 17B son para propósitos de ilustración únicamente, y la descripción no está limitada de esa forma. A manera de ejemplo, la placa capilar 1700 puede ser generalmente de forma cuadrada y tener una longitud del borde de aproximadamente 25 mm. Sin embargo, se preven otras formas, incluyendo configuraciones generalmente circulares, etc. Se muestran cuatro aberturas de fluido 1706 separadas alrededor de un radio en lugar de aproximadamente 4.70 mm, teniendo un ancho de abertura general de aproximadamente 2.50 mm y una separación de aproximadamente 2 mm. El grosor de la porción de flujo de fluido de placa capilar 1700 (es decir, la porción de placa capilar 1700 incluye una abertura de fluido 1706) puede ser de aproximadamente 0.30 mm, y el espesor del anillo de acoplamiento de alojamiento 1710 de placa capilar 1700 puede ser aproximadamente 2 mm. Proyecciones de perforación 1714 pueden ser, por ejemplo, aproximadamente 1.62 mm a lo ancho y aproximadamente 1.35 mm de longitud para permitir propiedades de protrusión deseadas mientras aún permiten flujo de fluido.

Para ayudar a entender la presente invención, las Figuras 18 a 22 ilustran varios efectos del uso de una placa de carga de fluido aquí descritas sobre el desempeño del dispositivo eyector. Los experimentos aquí descritos no deben interpretarse como limitando específicamente la invención y tales variaciones de la invención, ahora conocidas o posteriormente desarrolladas, que estarían dentro del ámbito de un experto en la teenica se considera que caen dentro del alcance de la invención como se describe aquí y se reclama aquí en posteriormente.

Más específicamente, la Figura 18 ilustra los efectos de una placa capilar sobre frecuencia resonante y deposición de masa de agua utilizando una placa cyectora de NiCo de 160 mieras de espesor con orificios de 25 a 40 mieras, mostrando un desplazamiento descendente frecuencia. La Figura 19 ilustra que a medida que aumenta la densidad (y por lo tanto la masa) de un fluido en un sistema resonante (tal como la región capilar detrás de la placa eyectora), existe un desplazamiento descendente en la frecuencia resonante. La Figura 20 ilustra el desplazamiento descendente en frecuencia asociado con una placa capilar utilizada con el suministro de varios fluidos utilizando una placa eyectora de NiCo de 160 mieras de espesor con orificios de 25 a 40 mieras. La Figura 21 y Cuadro A ilustran tanto una reducción en frecuencia resonante como amplitud de la estructura resonante a medida que aumenta la densidad (p) y viscosidad (h) del fluido en el sistema resonante. A manera de ejemplo, y no necesariamente relacionado con los valores particulares en la gráfica de la Figura 21 , las densidades y viscosidades de agua, etanol y propilenglicol se proporcionan en el cuadro a continuación. Como se muestra en las Figuras 18 a 21 y Cuadro A, la presencia de una placa capilar lleva a un desplazamiento general en frecuencia de resonancia, a frecuencias inferiores. El desplazamiento en volumen rociado para líquidos es una secuencia de densidad y viscosidad aumentadas, (agua, etanol, y propilenglicol).

CUADRO A La Figura 22 ilustra la insensibilidad de inclinación de un dispositivo cyector que incluye una placa capilar. Como se muestra, volumen (masa) suministrado es relativamente insensible a la orientación del dispositivo eyector. Esto asegura un suministro y distribución constante de fluido detrás de la placa eyectora. Como un resultado, se forma un volumen consistente de gotículas y se rocía mediante el mecanismo eyector, sin importar el nivel de fluido y orientación del dispositivo.

En otras modalidades, la placa de carga de fluido puede comprender un sistema de suministro de fluido de placa de punción, tambien indicado como un sistema de suministro de fluido de placa capilar/de punción, que está configurado para suministrar fluido desde el depósito hacia un área de retención de fluido en la parte posterior del mecanismo eyector para suministro como una corriente dirigida de gotículas a través de expulsión piezoeléctrica. Sin desear limitarse por teoría, el sistema de placa de punción puede utilizar uno o más gradiente de presión hidrostática, presión capilar, presión geometrica (efecto Venturi), y agotamiento de aire.

Una modalidad de un sistema de suministro de fluido de placa de punción y su operación se muestra en las Figuras 23A a 27. Las Figuras 23A y 23B muestran una vista frontal y una vista posterior, respectivamente, de un mecanismo cyector 2300 con cinco orificios de elevación 2302. Como se muestra en la vista frontal en la Figura 23C y una vista posterior en la Figura 23D, el sistema de suministro de fluido de placa de punción puede incluir una porción de placa capilar que comprende un área de retención de fluido entre el sistema de suministro de fluido de placa de punción/capilar y una superficie posterior de un mecanismo eyector para canalizar fluido al mecanismo eyector por uno o más mecanismos, incluyendo acción capilar, y al menos una aguja de punción hueca para transferir fluido desde un depósito hacia el área de retención de fluido. En esta modalidad, seis agujas de punción huecas 2306 se extienden desde la superficie posterior de la placa capilar/de punción, los canales a través de las agujas se extienden a través de la cara frontal de la placa capilar 2304 como se muestra por los orificios 2308. Las agujas 2306 están rodeadas por una pared 2310 que definen un receptáculo para un acoplamiento 2312 (mostrado en la Figura 23E junto con un elemento sellante de silicona 2314 auto-sellante que está alojado en el acoplamiento 2312).

Inicialmente, el depósito o ampolleta 2316 que contiene fluido (estos términos se utilizan aquí intercambiablemente) se conecta al acoplamiento y está en comunicación fluida con un depósito secundario definido por el acoplamiento y el elemento sellante de silicona 2314. La placa capilar 2304, su vez, está unida a y en comunicación fluida con el mecanismo cyector 2300. Sin embargo, antes de uso, la placa de punción y el mecanismo eyector 2300 pueden proporcionarse en un estado desconectado a partir del acoplamiento 2312 y depósito 2316 para prevenir intercambio de fluido. Durante la etapa inicial de conexión las agujas de punción huecas 2302 mostradas en la parte posterior de la imagen de placa de punción en la Figura 23B se insertan parcialmente dentro del empaque o anilla de punción de silicona auto-sellante 2314 que se apoya dentro del acoplamiento 2312. El depósito secundario formado en el acoplamiento 2312 se abre constantemente al fluido en la ampolleta/depósito primario 2316. En esta etapa, el fluido desde el depósito primario que se ha movido dentro del depósito secundario del acoplamiento 2312 no ingresa a las agujas de punción huecas 2306, sin embargo, debido a la barrera creada por el material de empaque de silicona auto-sellante 2314.

La punción se logra al presionar las agujas de placa de punción por todo el empaque 2314 en acoplamiento lleno de fluido al forzar las agujas a traves del empaque de silicona. Esto puede ocurrir, por ejemplo, cuando el acoplamiento se cierra a presión (indicado por un sonido de clic) dentro del receptáculo 2310 de la placa de punción 2304. Se mantiene un sello después de punción debido a que el empaque de silicona 2314 es un material compatible en y auto-sellante. La transferencia inicial de fluido desde el depósito/contenedor a través de las agujas de punción huecas inmediatamente después de punción resulta de una combinación de presión hidrostática, retención de acoplamiento/volumen de depósito, y la fuerza de reacción de fluido desde punción inicial que impulsa el fluido a través de los tubos capilares definidos por las agujas y canales huecos en la placa capilar/de punción.

Una vez que el fluido pasa a través de los tubos capilares, efectos de tensión de superficie dominan el aumento del fluido contra gravedad. A medida que el fluido se eleva, remueve aire del sistema al empujarlo fuera del frente de las aberturas u orificios de cyector. Orificios de elevación capilar 2301 se colocan sobre la placa eyectora 2320 del mecanismo eyector sobre el elemento piezoeléctrico 2322 que sirve como una liberación de presión para el aire en el sistema. En la ausencia de estos orificios de elevación capilar 2302, el sistema se cerraría en la región sobre las aberturas de eyector y el fluido dejaría de elevarse debido a la acumulación creciente en presión de aire que eventualmente se iguala con la presión capilar. Con el fin de lograr elevación completa, todo el aire necesita empujarse fuera del sistema. Los orificios de elevación capilar 2302 (mostrados desde la parte posterior en la Figura 25A y desde el frente en la Figura 25B) actúan como orificios de igualación de presión y se colocan y se dimensionan apropiadamente (para prevenir filtración de fluido) y permitir que el fluido se eleve completamente asegurando con ello que nada de aire (o muy poco) permanece en el sistema. El ensamble de eyector ensamblado se muestra desde el frente en la Figura 24A y desde la parte posterior en la Figura 24B.

La Figura 26 ilustra un esquema que describe flujo de fluido a traves del sistema de placa de punción después de punción completa a través del empaque de silicona. El líquido fluye a través del sistema de punción y hacia arriba de la cámara de placa capilar 2600, empujando aire fuera de las aberturas u orificios de cyector 2602 y orificios de elevación capilar 2302. Con referencia a las Figuras 23C y 23D, la placa de punción/capilar 2304 ilustra un diseño con seis agujas con un diámetro interior (ID, por sus siglas en inglés) desde 150 mieras y un diámetro exterior (OD, por sus siglas en inglés) de 1 mm. El número de agujas puede ser tan pequeño como una aguja pero también puede incluir más agujas, por ejemplo, ocho agujas con dimensiones de ID que varían desde 500 micras-3 mm y dimensiones de OD que varían desde 600 micras-4 mm. Los orificios de elevación mostrados en las Figuras 25A y 25B también pueden variar de lo que se presente en esta figura. Esta Figura muestra cinco orificios de elevación dimensionados de diámetro de 20 mieras, sin embargo, el número de orificios puede ser tan bajo como un orificio pero también puede incluir más orificios, por ejemplo, ocho orificios con el diámetro de los orificios que varía desde 10 micras-50 mieras.

Alternativamente, con referencia a las Figuras 44 a 46, la placa de punción puede estar diseñada con un sistema de punción de aguja alargado. Tales diseños, por ejemplo, pueden utilizarse en conexión con ciertas configuraciones de diseños de depósito tal como Depósitos de Esfuerzo Tensil Bajo rectangular de pie (es decir, diseños de bolsa IV).

La placa de punción por ser construida a partir de cualquier material adecuado, tal como se describió e ilustró aquí. A manera de ejemplo no limitante, la placa de punción puede estar construida de: polímero de cristal líquido “LSP” (por sus siglas en inglés) vidrio llenado al 0-30%); Nailon 6; Nailon 6, 6; Policarbonato; poliéterimida (Ultem); Poliéter éter cetona (PEEK); Poliimida (Kapton); Acero Inoxidable 316L; Acero Inoxidable revestido con carbono similar a diamante (DLC, por sus siglas en inglés) (serie 300); aluminio revestido con carbono similar a diamante (DLC); cobre revestido con carbono similar a diamante (DLC); fosfato de cobalto nanocristalino revestido con carbono similar a diamante (DLC); Fosfato de cobalto nanocristalino (nCoP, por sus siglas en inglés); Acero Oxidable revestido con oro (serie 300); Acero Inoxidable revestido con polímero (Polímeros enlistados anteriormente) (serie 300); Cobre revestido con polímero (Polímeros enlistados anteriormente) (serie 300); Aluminio revestido con polímero (Polímeros enlistados anteriormente) (serie 300), etc.

Aunque lo anterior describe varias a manera de ilustración y ejemplo, los expertos en la téenica apreciarán que pueden practicarse varios cambios y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la presente solicitud. Incluso aunque el término “placa capilar” y “placa de punción” se utiliza para describir varias modalidades, se apreciará que la descripción es aplicable a cualquier placa de carga de fluido, sin que necesite tomar la forma de una placa y puede tener cualquier configuración adecuada para canalizar el fluido desde el depósito hacia el mecanismo cyector.

Como se utiliza aquí, un depósito puede ser cualquier objeto adecuado para retener un fluido. A manera de ejemplo, el depósito puede estar hecho de cualquier material adecuado capaz de contener un fluido. Depósitos de la presente descripción pueden ser rígidos y flexibles y los depósitos de la presente descripción además pueden ser plegables. Como se utiliza aquí, plegable se refiere a una disminución en volumen que se puede obtener en depósito logrado por Presión, doblado, aplastamiento, compresión, vacío, u otra manipulación, de manera que el volumen total abarcado despues de pliegue es menor que un volumen que podría abarcarse en un contenedor no plegado. Un depósito puede estar hecho de cualquier material adecuado que puede formarse en un volumen capaz de retener un volumen de fluido. Materiales adecuados, por ejemplo, pueden ser flexibles o rígidos y pueden ser formables o pre-formados. Como se utiliza aquí un depósito, a manera de ejemplo, puede formarse a partir una película.

Además, el depósito puede estar en comunicación de fluido con una placa de carga de fluido para formar una interfaz de depósito de fluido, y en ciertas modalidades la placa de carga de fluido puede incluir opcionalmente una superficie de acoplamiento de depósito o anillo para facilitar conexión con varias configuraciones de depósito de fluido.

En algunos aspectos, el depósito del sistema de la descripción puede estar configurado como un depósito de esfuerzo tensil bajo o “LTS”. Un depósito de LTS de la descripción generalmente está diseñado para minimizar o eliminar gradientes de presión positiva impuestos en el sistema por el depósito creado a partir de efectos de memoria, formación de pliegue, y pliegue no deseado. Tal gradiente puede resultar en la restauración del depósito (expansión en volumen) que ejerce un diferencial de presión neto sobre el sistema, resultando en falla potencial al extraer aire dentro del sistema a traves de las aberturas de cyector. En ciertos aspectos, para corregir el diferencial de presión, el depósito de LTS está configurado para desviarse para plegarse sobre su propia posición de apoyo de posición baja, que reduce o elimina la posibilidad de formación de pliegue.

El depósito de LTS también es construido a partir de materiales delgados, flexibles (esfuerzo tensil bajo) que resiste en expansión de volumen, rebote, y efectos de memoria sin comprometer la inercia y resistencia de evaporación (ver Cuadro 7). Los depósitos de LTS, como se explicaron anteriormente y en detalle adicional a continuación, pueden construirse en cualquier forma adecuada, por ejemplo, incluyendo soldadura de RF, procesos de soplado-llenado-sellado, procesos de sello de sopiado-llenado, procesamientos de sello de formado-llenado, etc.

Sin pretender limitarse por teoría, para ayudar en transporte adicional desde la retención de fluido/depósito y a través de los tubos capilares durante operación, el depósito de LTS también puede estar genéticamente diseñado para acelerar el fluido al incorporar el principio de continuidad y el efecto de Venturi como se describió en la Figura 7 como se describió a continuación en la ecuación de Bernoulli para flujos no comprimibles, y mostrado en la Figura 28.

De nuevo, sin pretender limitarse por teoría, la Figura 28 describe como alterar la geometría de depósito a un perfil de forma convergente (área mayor a área menor) resulta en que el fluido acelera a medida que se mueve hacia abajo del depósito debido al aumento en velocidad que resulta del principio de continuidad. De conformidad con la ecuación de Bernoulli, un aumento en velocidad a partir del principio de continuidad resultará en una disminución en presión en la región de velocidad aumentada (con el fin de mantener continuidad). Este cambio en presión crea un gradiente que ayuda a transportar el fluido en el acoplamiento y a través de las agujas de punción/tubos capilares. Este aumento en velocidad que resulta de un cambio de área convergente es conocido como el efecto Venturi.

La Figura 29 ¡lustra como presión hidrostática impulsa fluido desde la ampolleta de LTS dentro del acoplamiento y a través de las agujas de punción dentro del depósito de fluido. Para maximizar presión hidrostática la ampolleta necesita estar orientada en la posición vertical ya que la presión hidrostática es una función de altura.

CUADRO 7 La Figura 30 muestra una representación esquemática de geometrías de depósito de LTS de aceleración sin fluido, que se pliegan sobre ellas mismas. El rectángulo pie representa un depósito (similar a una bolsa IV) que está diseñado para plegarse a lo largo de su dimensión mínima (no mostrada). El diseño de depósito de rectángulo de pie está orientado vertical para maximizar la altura de manera que se maximice el efecto de presión hidrostática. La segunda imagen mostrada es el rectángulo horizontal que funciona en una forma similar al rectángulo de pie, pero sin maximizar el efecto de presión hidrostática. La tercera imagen muestra una configuración de depósito cuadrado. La Figura 31 muestra representaciones esquemáticas de geometrías de depósito de LTS de aceleración de fluido.

Con referencia a las Figuras 32A y 32B, se ilustra dos ejemplos de un depósito de LTS de aceleración de fluido circular, uno construido por procesos de soplado-llenado-sellado (Figura 32A) y el otro por soldadura de RF (Figura 32B). Como se muestra, puede mejorarse la cantidad de pliegue cuando el depósito se desvía para plegarse a lo largo de la dimensión mínima, que en las Figuras 32A y 32B es el espesor. Este tipo de pliegue previene ampliamente la formación de pliegues en el depósito durante operación. Para diseños de depósito de pie, puede crearse protección adicional contra formación de pliegue durante operación de un dispositivo cyector al encerrar el depósito en un alojamiento que previene que se doble sobre sí mismo a medida que se está vaciando. Se proporcionan aquí datos de soporte del desempeño de estos depósitos.

La Figura 33 muestra una configuración de una placa de punción 3300 y un depósito de soplado-llenado-sellado con el acoplamiento removido.

En ciertas modalidades, en donde se utilizan materiales de depósito auto-sellantes, la punción puede ocurrir directamente a través de la región inferior del depósito. El compartimento de llenado mostrado en la parte inferior de la Figura 33 está diseñado para permitir llenado de fluido máximo del depósito secundario. Mecanismos de punción alternativos para el ensamble de placa de punción de soplado-llenado-sellado se muestran en las Figuras 34A y 34B.

La Figura 34A muestra un perfil lateral de otra modalidad del ensamble de placa de punción del depósito de soplado-llenado-sellado. La Figura 34A muestra un mecanismo de refuerzo en la forma de una concha de plástico 3400 utilizada para ayudar en la punción aguja a traves del depósito de sopiado-llenado cuando está construido de un material auto-sellante. La Figura a la derecha (Figura 34B) muestra la configuración cuando el depósito de soplado-llenado-sellado no se auto-sella con la punción y debe conectarse al acoplamiento de la misma forma que en las Figuras 22 y 23A a 23F. Como se muestra en la Figura 34B, las agujas necesitan pasar a través del empaque de silicona dentro de la región mostrada como “Punción de agujas aquí”.

Incluso en otra modalidad de la descripción, la Figura 35 ¡lustra geometrías de depósitos que están desviados para plegarse en cierta dirección para prevenir formación de pliegue. Procedimientos de aspersión descendente y tracción descendente y resultados de estas ampolletas se describen en el ejemplo continuación.

EJEMPLO 3 Medición de aspersión descendente v tracción descendente Se realizaron pruebas de tracción descendente estáticas para determinar la cantidad de presión negativa que diferentes configuraciones de depósito, por ejemplo mostradas en las Figuras 30 a 35, ejercen sobre el sistema a medida que están removiendo fluido. La configuración experimental para esta prueba se muestra en las Figuras 36 a 37. El procedimiento experimental es como a continuación: se une un depósito a un tubo de columna de agua que está conectado a un regulador al vacío conectado a una bomba mecánica utilizada para extraer fluido desde el depósito o ampolleta.

Se realizó prueba de deposición de masa para determinar la masa de una aspersión desde un dispositivo a una frecuencia dada con múltiples frecuencias (barrido de deposición de masa). Dado que algunas frecuencias tienen una masa muy baja por aspersión, que puede estar a la tolerancia inferior de la báscula utilizada para medir la masa, el número de aspersión es variado por muestra en cada frecuencia, entonces se promedió para determinar un volumen por aspersión en cada frecuencia. Esto tambien ayudó a eliminar el mismo error en la medición. (La báscula utilizada podría leerse a la décima parte de 1 mg). Estas configuraciones se ejecutaron por una computadora laptop, que se comunicó con la báscula, un generador de función, y un osciloscopio. La masa de las presiones se registra así como las características eléctricas (pase y magnitud del voltaje y la corriente, y la impedancia) durante la aspersión. La configuración se controló por un programa de labview ejecutable y ejecutado desde la laptop. Este programa permite al usuario a seleccionar el equipo de laboratorio en la configuración, el puerto de comunicación para la báscula, y la identificación de Bus Serial Universal (USB, por sus siglas en inglés) para el osciloscopio y generador de función. Los usuario también definió los parámetros de prueba: voltaje, forma de onda, frecuencia de inicio, frecuencia final, tamaño de escalón, número de aspersiones, tiempo entre aspersiones, y duración de aspersión; el programa se comunicó con el generador de función, configurando la frecuencia para la expresión y número de ciclos para lograr la duración de aspersión apropiada, y estableció el osciloscopio a adquisición individual desde un activador (Sonda de Voltaje). El programa entonces instruyó al generador de función para activar la forma de onda. La señal se envió a un amplificador operativo para aumentar la señal al voltaje apropiada, que entonces se aplicó al dispositivo (0 a ±90V). En el dispositivo, se unieron sondas de voltaje y de corriente para verificar el voltaje y para leer la corriente. Se escribió un retraso en el programa para permitir que el tiempo para la báscula se balanceará hacia afuera ( 8s) antes de leer la masa de la báscula y determinar la masa por aspersión. La báscula se colocó en ceros al inicio de la prueba y cada medio gramo. En cada medio gramo cuando se coloca cero a la báscula, se limpió la báscula y se rellenó el depósito unido al dispositivo. Esto aseguró que al dispositivo no se le agotó el fluido, y disminuyó el error de evaporación del fluido sobre la báscula al limitar la cantidad de fluido sobre la báscula que podría evaporarse a 0.5 g. La báscula se lcyó despues de cada grupo de aspersiones como se definió por el usuario (normalmente 5). Se determinó la masa de las aspersiones al restar el volumen previo de la lectura de báscula actual eliminando con ello el tiempo requerido para poner en ceros la báscula entre grupos de aspersiones.

La Figura 38 muestra desempeño descendiente de aspersión (24% del fluido) de un depósito de control que es bastante rígido y se pliega para formar muchos pliegues que resultan en una acumulación de presión negativa. La Figura 39 muestra los resultados para un depósito de LTS representativo de la descripción, como se ilustró en la Figura 35. Esto muestra una mejora en desempeño descendente de aspersión cuando se crea una geometría desviada para plegarse en una dirección controlada así como elegir materiales flexibles y el espesor de material apropiado. La gráfica muestra que la mayoría de las muestras (múltiples pruebas del mismo tipo de ampolleta con el mismo grosor) permitieron que se removieran 80% o más del fluido, con pocos valores atípicos, que se removieron mucho menos pero mejor que el depósito de control, plegado de la Figura 38.

La Figura 40 muestra el desempeño descendente de aspersión de dos ejecuciones separadas con una modalidad de un depósito de LTS redondo. Ese depósito mostró una mejora marcada, con más de 90% del fluido removido. La Figura 41 muestra las bajadas para diseños de ampolleta de LTS redondas seleccionadas de la Figura 35. Estas gráficas muestran una gran mejora en la presión negativa generada del sistema cuando utiliza el depósito de LTS redondo. Sin pretender limitarse por teoría, la Figura 43 muestra el mecanismo involucrado en aspersión invertida utilizando un depósito de LTS redondo, aunque la Figura 43 muestra los resultados de desempeño descendente de aspersión reales de un depósito de LTS rociado hacia abajo en un sistema de punción completo invertido.

De conformidad con otros aspectos de la descripción, la placa de carga de fluido puede estar diseñada con diferentes sistemas de punción de aguja, como se ¡lustró en las Figuras 44 a 46. Tales diseños pueden utilizarse en conexión con diseños de depósito, por ejemplo, depósitos de LTS rectangulares de pie (es decir, diseños de estilo de bolsa IV).

Como se discutió anteriormente, una placa cyectora del sistema puede incluir orificios de elevación capilar para proporcionar liberación de presión de aire adicional sobre el área activa (aberturas de eyector). Esta liberación de presión de aire adicional con ello puede permitir elevación capilar completa del fluido, que permite que la retención/depósito se llene completamente con fluido. De conformidad con ciertos aspectos de la invención, se encontró inesperadamente que si estos orificios no se colocan sobre las aberturas de eyector, el dispositivo puede no operar eficientemente una vez que el fluido cae bajo el nivel de las aberturas de eyector (permitiendo con ello potencialmente que el aire exterior se mueva dentro el sistema durante operación).

Cuando se construyen orificios de elevación capilar, optimización del tamaño de orificio es de importancia. Los orificios son preferiblemente lo suficientemente grandes para permitir una velocidad de ventilación razonable para que la elevación capilar no sea demasiado lenta, y son preferiblemente lo suficientemente pequeños para que el fluido no se filtre fácilmente cuando el orificio está alineado en la dirección de gravedad. La filtración del fluido fuera del orificio de elevación es una función del tamaño del orificio así como la tensión de superficie del fluido. Los fluidos con tensiones de superficie superiores tienen resistencia aumentada a filtración debido a la fuerza del menisco del fluido (que es una función de la tensión de superficie del fluido) formado dentro del orificio de elevación por el fluido, que crea una barrera del fluido que se filtra hacia afuera y aire que ingresa. La barrera es quebrantada cuando la presión hidrostática del depósito (ampolleta) supera la tensión de superficie dentro de la cavidad de orificio de elevación (ver Figura 47).

La placa de carga de fluido de la descripción utiliza acción capilar para transportar fluido hacia una ubicación detrás del área activa de la malla piezoelectrica para expulsión, por ejemplo, como se discutió previamente con respecto a la Figura 27. La elevación capilar es una función de la tensión de superficie del fluido, energía de superficie de las superficies de contacto con el fluido (ángulo de contacto), y la distancia de separación de las superficies en contacto con el fluido. Para lograr desempeño óptimo para el sistema de placa de punción se utiliza preferiblemente un material hidrófilo (ángulo de contacto entre el fluido y la superficie menor que 90 grados) para los canales capilares. Además, el material es preferiblemente biocompatible y químicamente inerte. La distancia de separación de las superficies es que contienen la elevación de fluido se sintonizan preferiblemente para asegurar que el ancho capilar es considerablemente menor que la longitud capilar del fluido asegurando con ello que las fuerzas de superficie son más significativas que aquellas de gravedad. Como se muestra en la Figura 27, la elevación capilar en el sistema ocurre entre la placa de punción (placa capilar más agujas) y la placa de cyector (que incluye el área activa o aberturas (malla de tamiz piezoeléctrica).

EJEMPLO 4 Medición de elevación capilar La Figura 48 y Cuadro B y figura 49 y Cuadro C ilustran presión capilar para medias goticulas de varios tamaños de agua y un medicamento ocular ilustrativo, latanaprost. De esa forma, la distancia de separación de placa de carga de fluido desde la placa cyectora es un parámetro importante para optimización de elevación capilar a cierta altura sobre las aberturas de eyector. Esta distancia de separación de placa (junto con viscosidad y tensión de superficie de fluido) tambien impacta el tiempo para que el fluido se eleve a la altura final. Como se muestra en la Figura 50 y Cuadro D, un dispositivo diseñado para rociar agua y solución salina puede operar con una distancia capilar menor que o igual a 2.5 mm. Sin embargo, los sistemas de la descripción no están limitados de esa forma, y una distancia capilar (separación entre placa capilar y la placa eyectora) desde 2.7 mm-1.7 mm, y por debajo de 1.7 mm puede utilizarse para lograr mayor elevación capilar. En ciertas modalidades, una distancia para el sistema de placa de punción puede estar entre 50-200 pm.

CUADRO B 1 psi = 6.89 kPa CUADRO C 1 psi = 6.89 kPa CUADRO D Con respecto a esto, la Figura 51 y Cuadro E muestran elevación capilar para solución salina en canales capilares hechos de diferentes materiales. La Figura 52 muestra elevación capilar entre placa capilar y placa de punción sin un orificio de elevación capilar 2302. Esto es contrastado con la elevación capilar mucho mejor mostrada en la Figura 53, que muestra la elevación cuando se incluye un orificio de elevación capilar.

CUADRO E Además, los Cuadros 8 a 10 a continuación muestran datos de elevación capilar en el canal capilar entre la placa de carga de fluido y la superficie posterior del mecanismo cyector como un resultado de utilizar diferentes números y tamaños de orificios de elevación capilar 2302. El Cuadro 8 muestra los datos para tiempo de elevación para agua, el Cuadro 9 muestra tiempo de elevación para Latanaprost a temperatura ambiente, y el Cuadro 10 muestra un tiempo de elevación para Latanaprost refrigerado a 3.33°C (38°F). Algunos resultados tienen que descartarse como en operación (In-Op, Área activa Pasada No llena, entrada en blanco) debido a efectos en los orificios de elevación capilar, o mostraron relleno asimetrico (marcado con un asterisco), pero los resultados indicaron los beneficios en tiempo de elevación cuando se utilizan cinco orificios capilares, y mostraron tiempos de elevación más rápidos con tamaño de orificio capilar de aumento.

CUADRO 8 CUADRO 9 CUADRO 10 EJEMPLO 5 Prueba de Filtración de Fluido para Fármacos Oculares Seleccionados y Tamaños de Orificio de Elevación Para probar filtración de fluido fuera de orificios de elevación capilar u orificios de ventilación de una modalidad del dispositivo, se construyó un ensamble de prueba de presión hidrostática como se muestra en la Figura 54. La placa cyectora con los orificios de elevación y el ensamble de eyector se colocó bajo la columna de fluido definida por el tubo. El fluido de prueba se llenó en el tubo orientado directamente sobre la placa eyectora con la altura de la columna de fluido cuidadosamente monitoreada. Cuando el fluido alcanzó alturas de prueba (presión hidrostática) a las cuales el fluido sobre las aberturas de eyector causó filtración a traves de los orificios de elevación y las aberturas de eyector, se registraron y utilizaron las alturas (correspondientes a los valores de presión) y se utilizaron como un parámetro diseño para optimizar dimensiones de orificio de elevación. Los resultados se muestran en los Cuadros 11-13 a continuación.

CUADRO 11 CUADRO 12 CUADRO 13 Aunque lo anterior describe varias modalidades a manera de ilustración y ejemplo, el experto en la teenica apreciará que pueden practicarse varios cambios y modificaciones dentro del espíritu y alcance de la presente solicitud.

Como se mencionó anteriormente, pueden formarse gotículas mediante un mecanismo cyector a partir de fluido contenido en un depósito que está acoplado al mecanismo eyector. El mecanismo eyector y depósito, que juntos forman un ensamble de eyector, puede configurarse para ser removible para permitir que se deseche o reutilice el ensamble. De esa forma, los componentes pueden ser empacados en un alojamiento, por ejemplo, la sección superior 200 del alojamiento 202 mostrado en la Figura 2, en una forma removible. El mismo alojamiento por lo tanto puede ser desechable, o puede ser reutilizable al configurarse para recibir un mecanismo eyector removible. El alojamiento puede ser portátil, miniaturizado, o formado para acoplarse a una base, y puede estar adaptado para comunicación con otros dispositivos. Los alojamientos pueden estar codificados por color o configurados para fácil identificación.

Aunque modalidades específicas del mecanismo eyector se discuten a continuación, esto no limita la configuración o uso del mecanismo eyector ni las características que pueden agregarse al dispositivo eyector. Dispositivos eyectores, en algunas implementaciones, pueden incluir medios de iluminación, medios de alineación, medios de control de temperatura, medios de diagnóstico, y otras características. Otras implementaciones pueden ser parte de una red más grande de dispositivos interconectados y que interactúan utilizados para cuidado de tratamiento y de sujeto. El mecanismo cyector, por ejemplo, puede ser un accionador piezoeléctrico como se describe aquí.

Al hacer referencia a las Figuras 55A a 55C, un ensamble de eyector 5500 puede incluir un mecanismo eyector 5501 y un depósito 5520. El mecanismo eyector 5501 puede incluir una placa eyectora 5502 acoplado a una placa generadora 5532 que incluye una o más aberturas u orificios 5526. La placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 que pueden activarse por un accionador piezoeléctrico 5504 que vive para suministrar un fluido 5510, contenido en el depósito 5520, en la forma de gotículas 5512 expulsadas a lo largo de una dirección 5514. De nuevo, el fluido puede ser un fluido oftálmico que es expulsado hacia un ojo 5516 de un adulto, niño humano, o animal. Adicionalmente, el fluido puede contener un farmacéutico activo para tratar un malestar, condición, o enfermedad de un humano o un animal. En algunas implementaciones, la placa generadora es una placa generadora de polímero de módulo alto, por ejemplo, formada a partir de un material seleccionado del grupo que consiste de: polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), poliimida, poliéter éter cetona (PEEK), fluoruro de polivinilideno (PVDF), y poliéterimida, comprende una placa generadora polimérica de módulo alto.

Como se muestra en la Figura 55A, la placa eyectora 5502 se dispone sobre el frente del depósito 5520 que contienen fluido 5510. La superficie posterior 5525 de placa eyectora 5502 se dispone para estar adyacente al fluido 5510. En esta modalidad, por lo tanto, el depósito 5520 tiene un extremo abierto 5538 que está unido adyacente a la superficie 5525 y a abertura 5526. En esta modalidad, la superficie 5525 encierra el fluido 5510 en el depósito 5520. El depósito 5520 puede estar acoplado a la placa cyectora 5502a en una región periférica 5546 de la superficie 5525 de la placa eyectora 5502 utilizando un sello o acoplamiento adecuado. A manera de ejemplo, el depósito 5520 puede acoplarse a un anillo tórico 5548a. Aunque no se muestra, puede utilizarse más de un anillo tórico. Como se conoce en la téenica, los anillos toncos pueden tener cualquier forma transversal adecuada. Además, otros acopladores tal como sellos poliméricos, cerámicos, o metálicos pueden utilizarse. Alternativamente, el acoplamiento puede eliminarse del todo y el depósito 5520 puede estar conectado integralmente a la placa eyectora 5502, por ejemplo mediante soldadura o sobremoldeado. En tal implementación, una abertura a través de la cual se suministra fluido al depósito 5520 puede proporcionarse (no mostrada). En modalidades en donde se utilizan acoplamientos, los acoplamientos pueden elaborarse de manera removible, por ejemplo, al proporcionar una conexión abatióle entre el depósito 5520 y la placa eyectora 5502, o al proporcionar un conector flexible o no rígido, por ejemplo, conector polimérico.

El depósito 5520 puede definir un reborde o pared periférica 5550 que cubre porciones de la placa eyectora 5502. En la implementación de la Figura 55A, la pared 5550 no contacta directamente la placa eyectora 5502, más bien está acoplada a anillos tóricos 5548A. Alternativamente, la pared 5550 puede unirse directamente a la placa cyectora 5502. En lugar de esto, el depósito puede unirse directamente a la placa eyectora 5502 y la pared 5550 puede omitirse del todo.

La configuración del depósito, incluyendo la forma y dimensión, pueden seleccionarse con base en la cantidad del fluido 5510 que se almacena, así como la geometría de la placa eyectora 5502. Formas alternativas de depósitos incluyen bolsas plegables alimentadas por gravedad, de efecto de mecha (como se discutió anteriormente y que incorporan diferenciales de presión). Estos depósitos pueden estar prellenados, llenados utilizando una microbomba, o pueden configurarse para recibir un cartucho reemplazable. La microbomba, puede llenar el depósito al bombear fluido dentro o fuera de un contenedor plegable o no plegable. El cartucho puede incluir un contenedor que está cargado dentro del depósito. Alternativamente, el mismo cartucho puede acoplarse a un ensamble de eyector desechable que entonces es remplazado después de un número especificado de descargas.

Ejemplos de depósito se ilustran en la Solicitud de Patente de EE.UU. No. 13/184,484, presentada del 15 de julio, 2011, cuyos contenidos se incorporan aquí por referencia.

En algunas implementaciones, el depósito 5520 incluye orificios de paso 5542 (únicamente uno mostrado en la Figura 55A) para permitir que el aire escape desde o ingrese al depósito 5520 y mantenga el fluido 5510 en el depósito a la presión ambiental apropiada. Los orificios de paso 5542 tienen un diámetro pequeño para que el fluido 5510 no se filtre desde los orificios.

Alternativamente, no puede formarse ninguna de las aberturas en el depósito 5520, y al menos una porción, por ejemplo, la porción 5544, o todo el depósito 5520 pueden ser plegables, por ejemplo, en la forma de una bolsa, como se discutió en mayor detalle anteriormente. De esa forma, todo el depósito puede, en algunas modalidades, estar hecho en la forma de una bolsa flexible o plegable. Por consiguiente, a medida que se expulsa el fluido 5510 a traves de las aberturas 5526, el depósito 5520 cambia su forma y volumen para permitir los cambios en la cantidad de fluido 5510 en el depósito 5520.

En la modalidad de la Figura 55A, se activa el mecanismo cyector 5501 al hacerse vibrar por un accionador piezoeléctricos 5504, que en esta modalidad tiene una forma anular. Se forman dos electrodos 5506a y 5506b sobre dos superficies opuestas 5536 y 5534 del accionador piezoeléctrico 5504 que son paralelos a la superficie 5522 de la placa eyectora 5502 y activa del accionador piezoeléctrico 5504 para hacer vibrar la placa eyectora 5502 y una placa generadora 5532. Para facilidad de representación, la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 se muestra yaciendo en un plano común. Sin embargo, como se discutió en mayor detalle a continuación con respecto a las Figuras 55B a 55D, la placa generadora 5532 en esta modalidad está unida a una superficie de la placa eyectora 5502. Los electrodos 5506a y 5506b pueden unirse a la placa eyectora o accionador piezoeléctrico en cualquier forma conocida incluyendo fijación por adhesivo o de otra forma enlace. También pueden sobremoldearse en su lugar para la placa eyectora 5502. Alambres u otros conectores conductores pueden utilizarse para afectar contacto electrico necesario entre la placa cyectora 5502 y los electrodos 5506a y 5506b. Alternativamente, los electrodos pueden ser formados sobre la placa eyectora 5502 mediante revestimiento o de otra forma mediante depósito. A manera de ejemplo, se unen los electrodos por medio de adhesivo 5528 eléctricamente conductor que es aplicado entre el electrodo 5506a y la placa eyectora 5502 para colocar el electrodo 5506a en contacto eléctrico con la placa eyectora 5502. Cuando se aplica un voltaje a través de los electrodos 5506a y 5106b, el accionador piezoeléctrico 5504 desvía la placa eyectora 5502 y de forma similar la placa generadora 5532 para cambiar la forma a una forma más cóncava o conexa.

Por consciente, cuando se aplica un voltaje a través de los electrodos 5106a y 5106b, el accionador piezoeléctrico 5504 desvía la placa eyectora 5502 y de forma similar la placa generadora 5502 para cambiar forma para ser alternativamente más cóncava o conexa a la frecuencia de resonancia de la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 acopladas. La placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 acopladas desviadas por el accionador plezoeléctricos 5504 a la frecuencia resonante pueden amplificar el desplazamiento de la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 acopladas disminuyendo con ello los requisitos de energía de la entrada de accionador piezoeléctrico. En un aspecto adicional, el factor de amortiguación del sistema de resonancia de la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 acopladas debido a la resistencia interna inherente del anillo/malla limita el movimiento para prevenir una condición de fuga y prevenir falla catastrófica.

Un rango extensivo de voltajes correspondientes a diferentes materiales piezoelectricos son conocidos en la téenica, pero a manera de ejemplo, un diferencial de voltaje de entre 5 y 60V, o 30 y 60V, por ejemplo, 40 ó 60 V puede aplicarse a los electrodos. Cuando se invierte la dirección del diferencial de voltaje, por ejemplo al -40 ó -60, la placa se desviará en la dirección opuesta. De esta forma, el accionador piezoeléctrico 5504 causa oscilación de la placa cyectora 5502 y placa generadora 5524 que constituye la liberación que resulta en formación de las gotículas 5512 del fluido 5510. A medida que se aplica voltaje alterno a electrodo 5506a y 5506b, la placa eyectora 5502 y la placa generadora 5532 oscilan, causando que las gotículas de fluido 5512 se acumulen en las aberturas 5526 y eventualmente se expulsen desde las aberturas 5526 a lo largo de la dirección 5514 lejos del depósito 5520. La frecuencia y longitud de onda de oscilación pueden depender de muchos factores, incluyendo pero no limitados a, el espesor, composición y morfología y propiedades mecánicas de la placa eyectora 5502, incluyendo su dureza, las propiedades de la placa generadora 5532, el volumen de las aberturas 5526, el número de aberturas 5526, composición y estructura del accionador piezoeléctrico 5504, voltaje que impulsa accionamiento piezoeléctrico, frecuencia y forma de onda, la viscosidad del fluido, temperatura y otros factores. Estos parámetros pueden ser ajustados o seleccionados para crear la corriente de gotícula deseada. La frecuencia de expulsión de gotícula también depende de muchos factores. En algunas implementaciones, las partículas 5512 se expulsan a una frecuencia inferior a la frecuencia de impulso aplicada al accionador piezoeléctrico 5504. Por ejemplo, las gotículas 5512 son expulsadas cada 1-1000 ciclos, y más específicamente 8-12 ciclos, de la vibración de placa cyectora/placa generadora (que vibran a la misma frecuencia que el accionador 5504). En algunas ¡mplementaciones, la placa generadora comprende una placa generadora polimérica de módulo alto.

En una modalidad de la presente descripción, como se ilustró en la Figura 55C, la placa eyectora 5502 puede estar montada de manera centro-simétrica mediante estructuras de montaje simétrica 5555 a través de orificios de montaje opcionales 5551. Estructuras de montaje simétricas pueden maximizar el área de superficie de velocidad constante de la placa eyectora 5502, suprimir modos anti-simétricos y mecánicamente hacer coincidir el material piezoeléctrico con los modos de Bessel de orden bajo. En esta modalidad existen cuatro lengüetas de montaje 5555 como se muestra en la Figura 55C. En otra modalidad, puede haber ocho pestañas de montaje 5555. Incluso en otra modalidad, pueden existir 16 pestañas de montaje 5555.

En ciertos aspectos, el montaje centro-simétrico permite el uso de materiales piezoeléctricos que son libres de plomo, por ejemplo, BaTiOs-En una modalidad de la descripción, el acoplamiento de resonancia de la placa eyectora 5502 a una placa generadora 5532 y al accionador piezoeléctrico 5504 permite el uso de materiales piezoeléctricos que tienen desplazamientos menores que materiales piezoeléctricos de estándar de industria.

De conformidad con ciertas modalidades de la descripción, con referencia a la Figura 55A, una placa cyectora 5502 puede ser una placa eyectora simple 5502 que tiene una placa generadora 5532 integrada que tiene una región central 5530 y aberturas 5526. En otras modalidades de la descripción (Figuras 55B a 55D) la placa eyectora 1602 puede tener placa eyectora híbrida 1602 que tiene una placa generadora 5532 acoplada que tiene una región central 5530 y aberturas 5526. La primera superficie 5522 de la placa eyectora 5502 puede acoplarse a la placa generadora 5532. La placa eyectora 5502 puede comprender generalmente una región abierta central 5532 configurada para alinearse con la placa generadora 5532. La placa generadora 5532 entonces puede acoplarse con la placa eyectora 5502 de manera que una región central 5530 de la placa generadora 5532 se alinee con la región abierta central 5552 de la placa eyectora 5502. La región central 5530 de la placa generadora 5532 puede incluir generalmente una o más aberturas u orificios 5526. En alineación de la región abierta central 5552 de la placa eyectora 5502 o la región central 5530 de la placa generadora 5532 con su una o más aberturas 5526 permite comunicación de paso de la una o más aberturas 5526. En algunas modalidades, la placa generadora comprende una placa generadora polimerica de módulo alto.

En ciertas modalidades, la región abierta central 5552 de la placa eyectora 5502 puede ser más pequeña que la placa generadora 5532 para proporcionar suficiente traslape de material para permitir acoplamiento de la placa eyectora 5502 y la placa generadora 5532. Sin embargo, la región abierta central 5552 de la placa cyectora 5502 debe, en algunas modalidades, dimensionarse y formarse para no interferir con u obstruir la región central 5530 (y con ello una o más aberturas 5526) de la placa generadora 5532. A manera de ejemplo no limitante, la región abierta central 5552 de la placa eyectora puede formarse en una forma similar a la placa generadora 5532, y puede dimensionarse para obtener, por ejemplo, aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 4 mm, por ejemplo, aproximadamente 1 mm a aproximadamente 4 mm, o aproximadamente 1 mm a aproximadamente 5 mm, etc., de material de traslape disponible para acoplamiento de la placa generadora 5532 a la placa eyectora 5502 (por ejemplo, traslape en todos los lados). Por ejemplo, la región abierta central 5552 de la placa eyectora puede formarse como un cuadrado, un rectángulo, un círculo, un óvalo, etc., en una forma para coincidir generalmente con la forma de la placa generadora 5532, y dimensionada de manera que la región abierta central 5552 sea, por ejemplo, de aproximadamente 0.5 mm a aproximadamente 4 mm más pequeña en dimensiones generales (es decir, el diámetro de un círculo es de aproximadamente 0.5 a aproximadamente 4 mm más pequeño, los ejes mayores y menores de un óvalo son aproximadamente 0.5 a aproximadamente 4 mm más pequeños, la longitud de los tamaños de un cuadrado rectángulo son aproximadamente 0.5 a aproximadamente 4 mm más pequeños, etc.). En algunas modalidades, la placa generadora comprende una placa generadora polimérica de módulo alto.

Excepto como se describe aquí de otra forma, se describen mecanismos cyectores ilustrativos en las Solicitudes de EE.UU. No. 13/712,784, presentada el 12 de diciembre, 2012, titulada “Ejector Mechanisms, Devices, and Methods of Use”, y 13/712,857, presentada el 12 de diciembre, 2012, titulada “High Modulus Polymeric Ejector Mechanism, Ejector Device, and Method of Use”, cuyos contenidos se incorporan aquí por referencia en sus totalidades.

La placa generadora 5532 puede estar acoplada a la placa eyectora 5502 utilizando cualquier forma adecuada conocida en la teenica, dependiendo de los materiales en uso. Ejemplos de métodos de acoplamiento incluyen el uso de adhesivo y materiales de enlace, por ejemplo, pegamentos, epoxis, agentes enlazadores, y adhesivos tal como loctite 409 u otro súper pegamento adecuado, procesamiento de soldadura y enlace, por ejemplo, enlace ultrasónico o termosónico, enlace térmico, enlace por difusión, o ajuste a presión, etc.

La superficie 5522 de la placa eyectora 5502 también puede acoplarse a un accionador piezoeléctrico 5504, que activa la placa generadora 5532 para formar las gotículas con activación. La forma y ubicación de unión del accionador piezoeléctrico 5504 a la placa eyectora 5502 afecta la operación del ensamble eyector 5500 y la creación de la corriente de gotícula. La modalidad de las Figuras 55B a 55C, el accionador piezoeléctrico 5504 puede acoplarse a una región periférica de la superficie 5522 de la placa 5502, mientras que la placa generadora 5532 está acoplada a la superficie 5522 para alinearse con la región abierta central 5532 de la placa eyectora 5502, como se describió anteriormente. El accionador piezoelectrico 5504 generalmente está acoplado a la placa cyectora 5502 para no cubrir u obstruir la región central 5530 (y con ello una o más aberturas 5526) de la placa generadora 5532. De esta forma, el fluido 5510 puede pasar a través de las aberturas 5526 para formar gotículas 5512 (como se muestra en la Figura 55A).

La estructura definida por la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada posee un gran número de modos de vibración que definen, para cada modo de vibración, la forma que tomará la estructura cuando se estimula dicha estructura. Ejemplos de modos de vibración se presentan en la Figura 3. Para expulsión máxima en cualquiera de estos modos de vibración, el accionador piezoeléctrico 5504 debe formarse y apropiadamente y colocarse en una posición que proporciona la menor cantidad de resistencia a la deformación de la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada en el modo de vibración deseado. El accionador piezoeléctrico 5504 proporciona una restricción sobre la forma de un modo de vibración dado, la dureza del accionador piezoeléctrico 5504 y la capa de enlace pueden amortiguar el modo (proporcionar resistencia hacia movimiento continuo), y pueden forzar el movimiento de la estructura para ser extremadamente dependiente de las propiedades de materiales del accionador piezoeléctrico 5504. Esto puede limitar la expulsión de masa en aproximadamente la relación de las propiedades del accionador piezoeléctrico 5504.

En algunas implementaciones, los modos de vibración de la parte cyectora 5502 y la placa generadora 5532 opcionalmente acoplada pueden estimularse con resistencia baja o nula (diferente al interior de la resistencia de la placa eyectora 5502 y la placa generadora opcional 5532 acoplada) a movimiento continuo (resonancia de placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada) simplemente al montar el accionador piezoelectrico 5504 al borde de la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada. Al enlazar el accionador piezoeléctrico 5504 al borde de la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada, puede proporcionarse la menor resistencia posible al movimiento de placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada. En una modalidad enlazada a borde o enlazada a borde cercano, se minimizan limitaciones de las propiedades de accionador piezoeléctrico 5504, ya que la resistencia mecánica ofrecida por la dureza de la cerámica (por ejemplo, el accionador piezoeléctrico 5504) y enlace a las formas de modo de vibración es menor que la misma placa eyectora 5502 y la placa generadora 5532 opcionalmente acoplada.

En ciertos aspectos de la presente descripción, los modos de vibración de la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada pueden optimizarse al variar las dimensiones del accionador piezoeléctrico 5502. En un aspecto, un modo de vibración dado puede ser estimulado al montar la fuerza de impulso (por ejemplo, accionador piezoeléctrico 5504) en la ubicación correcta, con relación a la onda de pie sobre la placa cyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada, y restringiendo las dimensiones del accionador piezoelectrico 5504, dentro del nodo de onda de pie o anti-nodo (dependiendo de modo de impulso radial o longitudinal dominante). Los modos de vibración de una placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada y sus formas pueden encontrarse por solución del problema de Sturm-Liouville de manera analítica.

Aunque pueden encontrarse modos de vibración idealizados de una membrana (por ejemplo, un tambor) por solución al problema de Sturm-Liouville, en ciertos aspectos de la presente descripción se vuelve matemáticamente difícil o incluso intratable resolver de manera analítica las formas de modo de vibración, frecuencias, y coeficientes de amplitud correspondientes de la vibración de una placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada. Limitaciones analíticas para obtener una solución al problema de Sturm-Liouville surgen cuando se carga una membrana idealizada, incluye un elemento de impulso, tal como una condición de límite no ideal, o comprende múltiples materiales.

En aspectos de conformidad con la presente descripción, la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada pueden incluir cargas tal como fluido 5510. En otros aspectos, la placa eyectora 5502 y la placa generadora 5532 opcionalmente acoplada pueden incluir un elemento impulsor de accionador piezoeléctrico 5504. En otro aspecto, la placa eyectora 5502 puede incluir la placa generadora 5532 acoplada que comprende uno o más materiales. En un aspecto adicional, la placa cyectora 5502 puede ser de espesor no uniforme. Similarmente, en un aspecto, la placa generadora 5532 acoplada puede ser de espesor no uniforme. Incluso en otro aspecto, la placa generadora 5532 puede tener aberturas 5526 que son no uniformes y pueden llevar a soluciones analíticas no triviales.

Las limitaciones analíticas que surgen de una membrana no idealizadas pueden ser superadas. En ciertos aspectos de conformidad con la presente descripción, puede utilizarse software computacional que divide una estructura en elementos discretos más pequeños utilizando Metodos de Elemento Finito (FM, por sus siglas en inglés). En un aspecto, el software computacional discretiza la estructura en elementos que pueden ser la mitad o menos del tamaño de la longitud de onda mínima (frecuencia máxima) de interés vibratorio. En otros aspectos los elementos discretos pueden ser una quinta parte o menos del tamaño de la longitud de onda mínima (frecuencia máxima) de interés vibratorio. En otro aspecto de la presente descripción, los elementos discretos pueden ser una decimoquinta parte o una decimosegunda parte o menos del tamaño de la longitud de onda mínima (frecuencia máxima) de interés vibratorio. En un aspecto, el problema analítico que comprende una ecuación diferencial parcial entonces puede representarse por las diferencias centrales en cada punto de los elementos discretos. En otro aspecto, la ecuación diferencial parcial puede resolverse al encontrar una suma de funciones base que minimizan la energía del sistema.

En un aspecto, utilizando teenicas de FEM, las frecuencias de modo de vibración y formas pueden determinarse a través de análisis modal para un grupo dado de condiciones del límite, tal como condiciones libres, soportadas simplemente, sujetadas, abrochadas o algunas híbridas de estas condiciones del límite. En un aspecto, la forma del accionador piezoeléctrico 5504 puede determinarse por la forma de modo de vibración que se pretende impulsar. En ciertos aspectos, la forma del accionador piezoeléctrico 5504 se determina ampliamente por el contrapeso de fuerza aplicada por área de unidad, que está directamente relacionada con el área del accionador piezoeléctrico 5504 en contacto con la placa cyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada, y la resistencia o amortiguación aplicadas a la forma de modo por la dureza del accionador piezoeléctrico 5504 enlazado.

En ciertas modalidades de conformidad con la presente descripción, una vez que se determina la ubicación y tamaño inicial del accionador piezoeléctrico 5504, se modela sobre la placa eyectora 5502 y se simula con un voltaje aplicado a la parte superior del accionador piezoeléctrico 5504 y se aterriza sobre la placa eyectora 5502 y terminal de placa generadora 5532 opcionalmente acoplada. La placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada pueden ser una placa eyectora 5502 simple, una placa eyectora 5502 híbrida que tiene una placa generadora 5532 acoplada, o placa eyectora 5502 simple o híbrida que tiene una estructura de cuatro postes, estructura filtrada de campo eléctrico, o cualquier otra combinación de estructuras. La frecuencia de estimulación de accionador piezoelectrico 5504 se barre en la simulación desde frecuencias cerca de cero hasta varios cientos de kilohertzios (kHz), o más generalmente cualquier frecuencia. La forma de modo, amplitud del desplazamiento y velocidad que experimenta la placa cyectora 5502 simple o híbrida se calculan para cada frecuencia en el barrido. Al aplicar téenicas de FEM, puede evaluarse la amplitud y velocidad de un diseño.

Si el sistema de placa eyectora 5502/accionador piezoeléctrico 5504 se mueve con amplitud y velocidad adecuadas a la frecuencia deseada del diseño está completo. Si no es así, el diseño sintonizado al adelgazar o engrosar la altura de accionador piezoeléctrico 5504 con el fin de alterar la amortiguación de la placa eyectora 5502 aplicada por el accionador piezoeléctrico 5504. En ciertos aspectos, el accionador piezoeléctrico 5504 también puede sintonizarse en espesor lateral/radial con el fin de reducir amortiguación de modos específicos o para cambiar frecuencias resonantes ya sea más arriba o más abajo. Se repiten simulaciones dada la tendencia del dimensionamiento del accionador piezoeléctrico 5504 hasta que la optimización del diseño está completa.

Ya que el ensamble de eyector 5500 se utiliza para suministrar agentes terapéuticos u otros fluidos al objetivo deseado, por ejemplo, el ojo, el ensamble de eyector 5500 puede estar diseñado para prevenir que el fluido 5510 contenido en el depósito 5520 y las gotículas expulsadas 5512 se contamine. En algunas implementaciones, por ejemplo, puede formarse un revestimiento (no mostrado) sobre al menos una porción de la(s) superficie(s) expuesta(s) del accionador piezoelectrico 5504, la placa cyectora 5502, la placa generadora 5532, etc., que se exponen a los fluidos. El revestimiento puede utilizarse para prevenir contacto directo del accionador piezoeléctrico 5504 y los electrodos 5506a y 5506b con el fluido 5510. El revestimiento puede utilizarse para prevenir interacción de la placa eyectora 5502 o placa generadora 5532 con el fluido. El revestimiento o un revestimiento separado también pueden utilizarse para proteger el accionador piezoeléctrico 5504 y electrodos 5506a y 5106b del ambiente. Por ejemplo, el revestimiento puede ser un revestimiento de conformación que incluye un material no reactivo, por ejemplo, polímeros incluyendo polipropileno, nailon, o polietileno de alta densidad (HDPE), oro, platino, o paladio, o revestimientos tal como Teflon®. Se describen revestimientos en detalle adicional aquí.

La placa generadora 5532 puede ser una placa perforada que contiene al menos una abertura 5526. La una o más aberturas 5526 permiten que las gotículas se formen a medida que se pasa fluido 5510 dentro de las aberturas y se expulsa dentro de la placa generadora 5532. La placa generadora 5532 puede incluir cualquier configuración adecuada de aberturas. Ejemplos de placas generadoras 5532 que comprenden polímeros de módulo alto se ilustra en la Solicitud de EE.UU. No. 13/712,857, presentada el 12 de diciembre, 2002, titulada “High Modulus Polymeric Ejector Mechanism, Ejector Device, And Methods Of Use”, cuyos contenidos se incorporan aquí por referencia en su totalidad para el propósito de tales descripciones.

En algunas implementaciones, la placa cyectora 5502 puede formarse de un metal, por ejemplo, acero inoxidable, níquel, cobalto, titanio, iridio, platino, o paladio o aleaciones de los mismos. Alternativamente, la placa puede formarse de otro material adecuado, incluyendo otros metales o polímeros, y puede revestirse como se describe aquí. La placa puede ser un compuesto de uno o más materiales o capas. La placa puede ser fabricada, por ejemplo, al cortar de una lámina metálica, pre-formar, enrollar, fundir o de tal forma formar. Los revestimientos también pueden ser depositados por téenicas de deposición adecuadas tal como pulverización, deposición de vapor incluyendo deposición de vapor físico (PAD, por sus siglas en inglés), deposición de vapor químico (COD, por sus siglas en inglés), o deposición de polvo electrostático. El revestimiento protector puede tener un espesor de aproximadamente menos de 0.1 pm a aproximadamente 500 pm. Es deseable que el revestimiento se adhiera a la placa eyectora 5502 lo suficiente para prevenir delaminación cuando vibra a una frecuencia alta.

Al hacer referencia a las Figuras 55B y 55D, en una implementación, la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 pueden tener formas circulares concéntricas. En ciertas modalidades, la placa eyectora puede ser más grande que la placa generadora, para incorporar acoplamiento de la placa generadora y otros componentes (por ejemplo, accionador piezoeléctrico, etc.) aquí descritos. En ciertas modalidades, el tamaño o diámetro general de la placa generadora 5532 puede ser, al menos en parte, determinado por el tamaño de región central 5530 y por la disposición de aberturas 5526. En algunas modalidades, la placa generadora comprende una placa generadora polimerica de módulo alto.

Sin embargo, ambas placas pueden tener independientemente otras formas, por ejemplo, una forma ovalada, cuadrada, rectangular, o generalmente poligonal, o pueden tener la misma o diferentes. El tamaño y forma generales pueden ser cualquier tamaño y forma adecuados, y pueden seleccionarse con base en parámetros de diseño de dispositivo cyector, por ejemplo, tamaño y forma de un alojamiento de dispositivo exterior, etc. Adicionalmente, las placas no necesitan ser planas, y pueden incluir una curvatura de superficie haciéndola cóncavas o conexa. El accionador piezoeléctrico 5504 puede ser de cualquier forma o material adecuado. Por ejemplo, el accionador puede tener una forma circular, ovalada, cuadrada, rectangular, o una generalmente poligonal. El accionador 5504 puede adaptarse a la forma de la placa eyectora 5502, placa generadora 5532, o regiones 5532 ó 5552. Alternativamente, el accionador 5504 puede tener una forma diferente. Además, el accionador 5504 puede acoplarse a la placa eyectora 5502 o superficie 5522 de la placa eyectora 5502 en una o más secciones. En el ejemplo mostrado en las Figuras 55B a 55D, el accionador piezoeléctrico 5504 está en la forma de un anillo que es concéntrico a la placa eyectora 5502, placa generadora 5532, y regiones 5530/5552.

En algunas implementaciones, la placa eyectora 5502 y/o placa generadora 5532 pueden estar revestidas con un revestimiento protector que tiene propiedades de anti-contaminación y/o anti-microbiano. El revestimiento protector puede conformarse a todas las otras superficies de la placa cyectora y/o placa generadora, incluyendo superficies que definen las aberturas 5526. En otras implementaciones, el revestimiento protector puede ser aplicado sobre superficies seleccionadas, por ejemplo, las superficie 5522, 5525, o regiones de superficie, por ejemplo, partes de tales superficies. El revestimiento protector puede formarse de un material biocompatible, por ejemplo, oro, iridio, rodio, platino, paladio o aleaciones de los mismos, o un polímero biocompatible, por ejemplo, polipropileno, HDPE, o Teflon®. Materiales antimicrobianos incluyen metales tal como plata, óxido de plata, selenio o polímeros tal como policetonas. El revestimiento protector puede estar en contacto directo con el fluido 5510 o las gotículas 5512. El revestimiento puede proporcionar una barrera inerte alrededor del fluido o puede inhibir crecimiento microbiano y sanitizar el fluido 5510 y/o las gotículas 5512.

Adicionalmente, una o ambas de las superficie 5522 de placa eyectora 5502 y la superficie humedecida de placa generadora 5532 que se enfrenta al depósito 5520 puede revestirse con un revestimiento hidrófilo o hidrófobo. Adicionalmente, el revestimiento puede ser revestido con una capa protectora. Las superficies tambien pueden ser revestidas con una capa reflectora. Una capa de revestimiento puede ser tanto protectora como reflectora. Alternativamente, se han formado una o más de las superficies para ser reflectoras. Por ejemplo, las superficies pueden estar hechas de acero, níquel-cobalto, u otro material reflector. Una superficie entonces puede ser formada o pulida para ser reflectora. Además de elaborar la superficie reflectora, la superficie tambien puede estar retroalimentada sobre su superficie y alrededor de su perímetro. En aplicaciones oftálmicas, una superficie reflectora ayuda al usuario a alinear el ensamble de cyector con el ojo.

Si se desea, las superficies del ensamble de eyector pueden incluir revestimientos que pueden ser preformados mediante inmersión, revestimiento, incluyendo electrorevestimiento, o de otra forma encapsulación, tal como mediante moldeado o fundición. Los revestimientos también pueden ser depositados por téenicas de deposición adecuadas tal como pulverización, deposición de vapor, incluyendo deposición de vapor físico (PAD) y deposición de vapor químico (COD), o deposición de polvo electroestático. El revestimiento protector puede tener un espesor de menos de 0.1 mm a aproximadamente 500 pm. Es deseable que el revestimiento se adhiera a la placa lo suficiente para prevenir delaminación cuando vibra a una frecuencia alta.

El accionador piezoeléctrico 5504 puede ser formado a partir de cualquier material adecuado conocido en la técnica. A manera de ejemplo, en algunas implementaciones, el accionador piezoeléctrico puede ser formado de PZT, titanato de bario o materiales piezoeléctricos a base de polímero, tal como fluoruro de polivinilideno. Los electrodos 5506a y 5506b pueden formarse de conductores adecuados incluyen oro, platino, o plata. Materiales adecuados para uso como el adhesivo 5528 pueden incluir, pero no están limitados a, adhesivos tal como adhesivo de silicona, epoxis, o pasta de plata. Un ejemplo de un adhesivo conductor incluye adhesivo Tixotrópico tal como Dow Corning DA6524 y DA6533. El depósito 5520 puede ser formado de un material de polímero, algunos ejemplos de los cuales incluyen Teflon®, caucho, polipropileno, polietileno, o silicona.

Materiales de cerámica piezoeléctricos son isotrópicos en el estado no polarizado, pero también se vuelven anisotrópicos en el estado polarizado. En materiales anisotrópicos, tanto el campo eléctrico como el desplazamiento eléctrico deben ser representados como vectores con tres dimensiones en una forma similar el vector de fuerza mecánica. Este es un resultado directo de la dependencia de la relación de desplazamiento dieléctrico, D, al campo eléctrico, E, con la orientación de la placa de capacitor a los ejes de cristal (o cerámica impulsados). Esto significa que la ecuación general para desplazamiento eléctrico puede escribirse como una ecuación variable de estado: D¡— s¡j Ej El desplazamiento eléctrico siempre es paralelo al campo eléctrico, de esa forma cada vector de desplazamiento eléctrico, D¡, es igual a la suma de los vectores de campo Ej, multiplicados por su constante dieléctrica correspondiente, sy: Di = su E-i + e?2 E2+ e?3 E3 D2 - e2i Ei + e22 E2 + e23 E3 D3 = e3i Ei + e32 E2 + e33 E3 La mayoría de las constantes dielectricas para cerámicas piezoeléctricas (como opuesto a materiales piezoeléctricos de cristal individuales) son cero. Los únicos términos no cero son: su = e22 · e33 El efecto piezoeléctrico se refiere a efectos eléctricos. Estos efectos son altamente dependientes de su orientación al eje conducido. El esquema de numeración de eje se muestra en la Figura 56. Por ejemplo, para la constante el electro-mecánica dab, a = dirección eléctrica; b = dirección mecánica y para constante electro-mecánica D33 = e33 E3 con desplazamiento mecánico en la sección conducida, Z en este caso. Al hacer referencia a la Figura 55A, la dirección Z es la dirección de las gotículas 5512 expulsadas, dirección 5512.

Por consiguiente, D33 es la polarización inducida en dirección Z (dirección conducida, correspondiente a dirección 5514 en la Figura 55A) que es paralela a la dirección en la cual se polariza el material cerámico.

De conformidad con ciertas modalidades de la descripción, pueden excluirse materiales piezoeléctricos por desplazamiento mecánico en la dirección conducida, Z (por ejemplo, dirección 5514 de la Figura 55A).

En algunas modalidades, el material piezoeléctrico puede ser un plomo zirconato titanato (PZ) que tiene D33 = 330 pC/N. En otra modalidad, el material piezoeléctrico puede ser un tipo de sistema de componente múltiplo a base de PbTi03-PbZr03 (PZT) que es muy utilizado. Cerámicas piezoeléctricas de PZT comercialmente disponibles incluyen PZT-4 que tiene un D33 de 255 pC/N, PZT-5A que tiene un D33 de 350 pC/N, y PZT-5H que tiene un D33 de 585 pC/N. El accionador piezoeléctrico a base de (que de PZT) puede formarse de un material que tiene un D33 mayor que 300 pC/N). En otra modalidad, la cerámica piezoeléctrica puede tener un D33 de 200 pC/N a 300 pC/N. En otra modalidad, la cerámica piezoeléctrica puede tener un D33 de 250 pC/N a 300 pC/N.

En algunas ¡mplementaciones, puede ser deseable eliminar plomo del material piezoeléctrico por razones de seguridad y cumplimiento de FDA/EU. En una implementación, una cerámica piezoeléctrico libre de plomo puede utilizarse teniendo un D33 de menos de 300 pC/N. En otra modalidad, una cerámica piezoeléctrica libre de plomo puede tener un D33 de menos de 200. Incluso en otra modalidad, una cerámica piezoeléctrica libre de plomo puede tener un D33 de entre 150 pC/N y 200 pC/N. Incluso en otra modalidad, el D33 de la cerámica libre de plomo puede ser menor que 150 pC/N. Incluso en otra modalidad, una cerámica piezoeléctrica libre de plomo puede tener un D33 de entre 100 y 150 pC/N. Incluso en otra modalidad, el 150 pC/N de una cerámica libre de plomo adecuada para un accionador piezoeléctrico puede ser menor que 100 pC/N.

En algunas modalidades el dispositivo piezoeléctrico puede ser preparado a partir de materiales comercialmente disponibles. Para un ejemplo no limitante, materiales disponibles de Sunnytee Powder Materials presentados en el Cuadro 14 pueden ser adecuados para dispositivos piezoelectricos de la descripción.

CUADRO 14 En algunas modalidades, el material piezoeléctrico puede ser una cerámica a base de BiFeOs. En algunas modalidades, la cerámica puede seleccionarse del grupo que consiste de (Bi,Ba)(Fe,Ti)03, (K,Na,Li)Nb03, (K,Na,Li)Nb03, (K,Na,Li)Nb03, (K,Na,Li)Nb03, Bi(Fe,Mn)03+BaTi03, Bi(Fe,Mn)03+BaTi03, BiFeO3-NdMnO3-BiA103, (Bi,La)(Fe,Mn)03, (Bi,La)(Fe,Mn)03, BiFeMn03-BaTi03, Bi(Fe,Mn)03-BaZrTi03, (Bi,La)(Fe,Mn)03, (Bi,La)(Fe,Mn)03, (Bi,Ba)(Fe,Ti)03, Bi(Zn,Ti)03-La(Zn,Ti)03- Ba(Sc,Nb)03 (d33=250), BiFe03, (Ba,M)(Ti,Ni)03, BiFe03, Bi(AI,Ga)03, BT- B¡Fe03, Bi(Fe,AI)03, Bi(Fe,AI)03, Bi(Fe,Co,Mn)03, BiFe03-BaTi03, BiFe03- BaTi03, Bi(AI,Ga)03 (d33=150), Bi(AI,Ga)03, BiFeO+AD, BiFeO+BaTiO, BiFeO-based, BaTiO-BiFeO, (Bi,x)(Fe,Mn)0, y (Bi, x)(Fe, Ti,Mn)03.

En algunas modalidades, el material piezoeléctrico puede ser un material de titanato de sodio de bismuto (BNT, por sus siglas en inglés) o un material de titanato de potasio de bismuto (BKT, por sus siglas en inglés). El material de BNT o BKP puede seleccionarse del grupo que consiste de (1-x)Bio.5Nao.5Ti03- xLaFe03, (1-x)Bi05Nao.5Ti03- xNaSb03, Bi0.5(Na1-xKx)o5Ti03 (BNKT), Bio.5(Nai-xKx)o.5Ti03 (BNKT), Bio5(Nai-xKx)o.5Ti03 (BNKT), B¡o.5(Nai. cKc)05T?O3 (BNKT), ((1-x)Bii-aNaa)Ti03- (1-x)LiNb03, Bi05(Nai-xLix)o.5Ti03, B¡0.5 (Na,K)05[Ti,(Mg, Ta)]03, Bi0.5(Na,K)o.5[Ti,(AI, Mo)]03, Bi0.5(Na,K)o.5[Ti,(Mg, Nb)]03, Bio.5(Na,K)o.5[Ti,(M,V)]03, Bi0.5(Na,K)o.5[Ti,(M,V)]03, BNT-BT-KNN, (1-x)Bi05Na0.5TiO3-xBaTiO3 (BNBT) (d33=100x1012C/N o más), BNT-BKT-BT (d33=158pC/N), BNT-BKT-BT+PT (d33=127), BNT-KN, B¡o.5Nao.5Ti03-BaT¡03 (BNBT) (d33 = 253pC/N), NGK2, BNT-BKT-BT, NGK, BNT-BKT-BT, NGK4, Bio.5Nao.5Ti03-BaTi03-CaTi03 Ba(Zn-i/3Nb2/3)03 + U2O3, MnO, (1 -v)[(Li-i_ yNay)zNb03]-v[Bio.5Nao.5Ti03], Bi0.5Na0.5TiO3, BNT-BT, BNT-BT, xBio.5Nao.5Ti03-y(Mnb03)-(Z/2)(B¡203-Sc203) (M = K, Na), BNT-BKT-Bi(Mg2/3Ta1/3)03, [(Bio.5Nao.5)xMy]z(TiuNv)03 (M=Ba, Mg, Ca, Sr, (BÍ0.5K0.5)) (N=Zr, Hf), [(Bi0.5Nao.5)xMy]z(TiuNv)03 (M=Ba, Mg, Ca, Sr, (BÍ0.5K0.5), otros) (N=Zr, Hf, otros), BNT-BKT-BT-CT-NaNb03, BNT-BKT-Bi(Ni,Ti)03, BNT-BKT-Bi(Ni,Ti)03, BNT-BKT-BT, BNT-BT-ST, BNT-BKT-BT, BNT-BKT-AgNb03, BNT-BKT-BT, BT-BKT,BNT-BT-Bi(Fe0.5Ti0.5)3, BNT-BKT-Bi(Zn0.5Zr0.5)03, BNT-BKT-Bi(Fe0.5Ta0.5)03, BNT-BKT-Bi(MI,M2)03, BNT-BKT, BNT-BT, BNT-BKT, BÍ0.5K05Ti03 (BKT) y Bi0.5Nao.5Ti03- (1 -x)AB03.

En algunas implementaciones, el material piezoeléctrico puede ser un compuesto de capa doble magentoestrictivo/piezoeléctrico de modo doble, material de tungsteno-bronce, un material de niobato de sodio, un material de titanato de bario, y un material de fluoruro de polivinilideno. Ejemplos de materiales adecuados para el accionador piezoeléctrico de la descripción incluyen A2BÍ4TÍ5018 (A=Sr,Ca,(Bio.5Nao.5), (Bio.sLio.s), (Bio.sLio.s), (A1-xBix)2Bi4Ti5018 (A=Sr,Ca,(B¡o.5Nao.5),(,(Bio.sNao 5) , (Bio 5LÍ0.5), BÍ4TÍ3012-x(Sr1-aAa)T¡03 (A=Ba, Bio.sNao.s, BÍ0.5K0.5, Bio.sLio.s), Bi4Ti3012-(Ba, A)T¡03, Bi4T¡3012-x{(Srl-aA'a)TiO3-AB03} (A’=Ba, Bi05Na0.5, Bi05K0.5, BiO 5Li0.5, A=Bi,Na,K,L¡, B=Fe,Nb), (AI-xBix)B¡4Ti4015 (A=Sr,Ba), BaBi4Ti4015,(Sr2-aAa)x(Nal-bKb)y(Nb5-cVc)015 (A=Mg, Ca, Ba) d33 = 80pC/N o más, Te = 150°C. o más, (Sr2-aAa)x(Nal-bKb)y(Nb5-cVc)015, (Bio.5Na05)l-xMxBi4Ti4015, BÍ4TÍ3012, SrBi2(Nb,W)09, (Srl-xMlx)Bi2(Nbl-zWy)209, (Sr, Ca)NdBi2Ta209+Mn, (Srl-xMx)(Bi, Nd)(Nb, Ta)209, Bi2(Srl-xMx)Nb209 (M= Y, La), (Sr2CaK)Nb5015 ( d33=120).

En implementaciones de conformidad con la descripción, el material de niobato puede seleccionarse de (Sn,K)(Ti,Nb)03, KN b03-NaNb03-L¡Nb03-SrT¡03-BiFe03, KNb03-NaNb03-LiNb03, KNb03- NaNb03-LiNb03, xLiNb03-yNaNb03-zBaNb206, NaxNb03-AyB0f (A=K,Na,Li,Bi B=Li,Ti,Nb,Ta,Sb), (1-x)(Nal-aMna)b(Nbl-aTia)03 -xMbT¡03 (M = (Bil/2KI/2),Bil/2Nal/2),(Bil/2Lil/2), Ba, Sr, (K,Na,Li)Nb03-Bi(Mg,Nb)03- Ba(Mg,Nb)03, (l-x)[(Lil-yNay)zR03]- xLMn03(R=Nb,Ta,Sb, L=Y,Er,Ho,Tm, Lu, Yb), (LixNal-x-yKy)z-2wMa2wNbl-wMbw03 (Ma=2+ metal A, Mb= 3+ metal B), NN-BT d33=164, KI-xNaxNb03+ Sc203, [(KI-xNax)l-yAgy]Nb03-z[Ma+][02-] (M = aditivo), Li(K,Na)(Nb,Sb)03, KNb03-NaNb03 (d33=200), Li,Na,K)(Nb,Ta,Sb)03, (K,Na,Li)Nb03, KNb03+Me03 (MnW03, etc.) (<133=130).

El material de titanato de bario es un compuesto inorgánico con la fórmula química BaTi03. Materiales de titanato de bario incluyen materiales de BaTi03 que además comprenden cantidades subestoiquiometricas de otros elementos. Ejemplos de otros elementos que son tan incluidos en materiales de BaTi03 incluyen elementos terrestres raros y metales alcalinos férreos. Las cantidades subestoiquiométricas de otros elementos modifican las propiedades piezoeléctricas de los materiales de BaTi03. Dopaje de materiales de BaTi03 se refiere a la inclusión de cantidades subestoiquiométricas de otros elementos.

Ejemplos de materiales de titanato de bario de cristal individual adecuados además incluyen Bil/2,Nal/2)l-xAlx}Ti03 ( AI=Ba, Ca, Sr), {(Bil/2,Nal/2)l-x(Bil/2, A21/2)xTi03 (AI=Ba, Ca, Sr, A2=Li, K, Rb) (cristal individual), (Sr,Ba)3TaGa3Si2014, La3-xSrxTayGa6-y-zSiz014, (Ba,Ca)Ti03, LiNb03, LiTa03, (K3Li2)l-xNaxNb5015, La3Ga5Si014, MgBa(C03)2, NdCa40(B03)3 (M1 = metales terrestres raros, M2 = metales alcalinotérreos), LaTi02N.

En algunas implementaciones, la placa cyectora 5502 puede formarse de un material adecuado en donde el material adecuado se selecciona basándose en desplazamiento fuera de plano, dirección 5514. El desplazamiento Z de placa eyectora 5502 (por ejemplo movimiento en la dirección 5514) depende del diámetro de la placa eyectora 5502 y el grosor de la placa eyectora 5502. El material adecuado también puede seleccionarse en vista del Módulo de Young y Relación de Poisson de la placa cyectora 5502. El Módulo de Young y la Relación de Poison son propiedades intrínsecas del material y materiales de conformación pueden seleccionarse para determinar un desplazamiento deseado. Para un material adecuado para la placa eyectora 5502, puede aumentarse el desplazamiento Z al disminuir el espesor de la placa eyectora 5502.

Materiales adecuados para placa eyectora 5502, que tienen un desplazamiento en dirección 5514 pueden acoplarse a la frecuencia del accionador piezoelectrico 5504 para que se iguale la frecuencia resonante de la placa eyectora 5502. Al acoplar el desplazamiento de la placa eyectora 5502 con el accionador piezoeléctrico 5504 en un sistema resonancia, la expulsión del líquido a través de los orificios de la placa generadora 5532 puede lograrse con accionador piezoeléctrico que no están limitados por valores de D33.

Al hacer referencia a la Figura 55C, la forma y ubicación de unión del accionador piezoeléctrico 5504 de la placa eyectora 5502 puede afectar la operación el ensamble eyector 5500 y la creación de la corriente de gotícula.

Como se discutió anteriormente, la placa eyectora 5502, ya sea como una placa eyectora 5502 simple o como una placa eyectora 5502 híbrida acoplada a una placa generadora 5502, puede poseer un gran número de modos de vibración que definen, para cada modo de vibración, la forma que tomará la estructura cuando se estimula dicho modo. Como se proporcionó anteriormente, al utilizar por ejemplo téenicas de FEM, los modos de vibración de una placa cyectora 5502 y placa generadora 5532 opcionalmente acoplada pueden calcularse y determinarse la amplitud y velocidad deseadas de los modos de vibración.

En una modalidad, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al borde sobre la placa eyectora 5502 en donde la distancia 5554 es cero. Un diseño de montaje de borde es un caso especial que tiene resistencia inherente casi cero para modos que está diseñado para estimular. Cuando un accionador piezoeléctrico 5504 circular está enlazado al borde de la placa eyectora 5502 circular (por ejemplo, la distancia de 5554 está en o cerca de cero) la placa eyectora 5502 es endurecida considerablemente en donde se coloca un accionador piezoeléctrico 5504 duro, pero la porción de la placa eyectora 5502 sobre el diámetro interior 5557 del accionador piezoeléctrico 5504 se deja mover libremente, restringido únicamente por sus propios límites de elasticidad en lugar del accionador piezoeléctrico 5504.

Similarmente, placas eyectoras 5502 híbridas que tienen una placa generadora 5532 acoplada también se dejarían mover libremente, restringidas únicamente por los limites combinados de elasticidad en lugar del accionador piezoeléctrico 5504. Si los bordes del accionador piezoeléctrico 5504 son abrochados o sujetados, la placa eyectora 5502 se comporta como se pensaba virtualmente tan difícil como el diámetro del diámetro interior 5557 del accionador piezoeléctrico 5504 con estimulación radial y longitudinal ideal (impulsada por borde). Otros modos relevantes para todo el tamaño de la placa cyectora 5502 se suprimen debido a la dureza del accionador piezoelectrico 5504. En ciertas modalidades, la dureza del accionador piezoeléctrico 5504 puede ser modulada al aumentar o disminuir el espesor de un accionador piezoeléctrico 5504. Se presentan modalidades que ilustran la modulación de accionador piezoeléctrico 5504 en el Ejemplo 5 a continuación.

En otras modalidades de conformidad con la presente descripción, la configuración de montaje del accionador piezoeléctrico 5504 a la placa eyectora 5502 efectuó el desplazamiento y velocidad de la placa eyectora 5502 y la placa generadora 5532. En general, la amplitud de desplazamiento y la velocidad de la placa eyectora 5502 en un modo dado es un balance entre la fuerza, ampliamente determinado por el movimiento por voltaje de unidad (D33) del material piezoeléctrico, y la amortiguación/resistencia que presenta un piezoeléctrico al movimiento de la placa eyectora 5502. Aumentar dureza del material piezoeléctrico aumenta la amortiguación y resistencia. Para modalidades de la presente descripción que tienen materiales piezoeléctricos que tienen un D33 grande, por ejemplo materiales como PZT, la amortiguación/resistencia del material piezoeléctrico juega un papel menos significativo en amplitud de desplazamiento. En otras modalidades con un D33 inferior, por ejemplo BaTi03, el desempeño de un sistema eyector de gotícula puede disminuir significativamente por la amortiguación/resistencia. El desempeño de un ensamble eyector 5500 se reduce en proporción directa al D33 del material utilizado para preparar un activador piezoeléctrico 5504.

Las propiedades de una modalidad montada al borde de un accionador piezoeléctrico 5504/placa cyectora 5502 pueden utilizarse para evitar los efectos de movimiento de material inferior. Específicamente, cuando se estimula la placa eyectora 5502 en un modo mecánico en donde únicamente su propia resistencia limita su movimiento debido a una fuerza dada por área de unidad aplicada al accionador piezoeléctrico 5504, el D33 piezoeléctrico puede escalarse hacia abajo sin ningún impacto en desempeño para la misma entrada eléctrica hasta que se alcanza una fuerza mínima por área de unidad. Esta propiedad es ilustrada por la Figura 8, en donde si la fuerza por área de unidad está por encima de cierto umbral, el aumento en movimiento de placa eyectora 5502 es muy pequeño. Debajo de este umbral, el movimiento de placa eyectora 5502 se disminuye linealmente con fuerza por área de unidad.

Para placas eyectoras 5502 de la presente descripción, modos de orden bajo generalmente se estimulan a las frecuencias más bajas en una estructura en donde la longitud de onda de la onda de pie es un múltiplo de número entero de una longitud de onda media. La frecuencia y longitud de onda de este modo se determina por las propiedades materiales de las placas eyectoras 5502 y su dimensión radial. Ya que la forma de modo de vibración siempre posee un nodo en los bordes de las placas eyectoras 5502 para estos modos y un máximo en el centro de la membrana, únicamente dos ubicaciones piezoeléctricas son relevantes para estimular estos modos en un sistema de expulsión de fluido.

En una modalidad de conformidad con la presente descripción, un accionador piezoeléctrico 5504 puede ser colocado en el centro de la placa cyectora 5502 con el fin de estimular movimiento máximo. Sin embargo, debido a que debe haber un área directamente en el centro de la placa eyectora 5502 para que se lleve a cabo expulsión de fluido, esta posición de montaje no es óptima para esta aplicación. Debe sacrificarse desempeño para permitir la expulsión de fluido.

Un accionador piezoeléctrico 5504 de forma similar puede colocarse en el borde de la placa eyectora 5502 para estimular movimiento máximo en el centro de la placa eyectora 5502 a bajas frecuencias. En esta configuración, ocurre resistencia mínima al movimiento natural del modo, permitiendo grandes desplazamientos a bajas frecuencias y deposiciones de masa mejoradas en estos modos. Generalmente, estos modos son favorables para expulsión de fluido continua debido a su forma casi constante y distribución de velocidad sobre el área de expulsión. Además, cargar el centro de la placa eyectora 5502 con una masa, tal como una placa eyectora 5502 híbrida que tiene una placa generadora 5532 acoplada, mejora desplazamiento de modo de orden bajo debido a la inercia de la masa central (por ejemplo, placa generadora 5532).

En algunas modalidades, el accionador piezoeléctrico 5504 montado al borde oscila la placa eyectora 5502 acoplada a la placa generadora 5532 a la frecuencia resonante de la placa eyectora acoplada a dicha placa generadora. En una modalidad, coincidir la frecuencia resonante disminuye el requisito de desplazamiento del material piezoelectrico. En una modalidad, la igualación de frecuencia resonante permite la generación de una corriente dirigida de gotículas utilizando un material piezoeléctrico que tiene un D33 menor que 200. En otra modalidad, la igualación de frecuencia resonante permite la generación de una corriente dirigida de gotículas utilizando un material piezoeléctrico que tiene un D33 menor que 150 o menor que 125. Incluso en otra modalidad, la frecuencia de igualación de frecuencia resonante permite la generación de una corriente dirigida de gotículas utilizando un material piezoeléctrico que tiene un D33 menor que 100 o menor que 75.

En otra modalidad, el accionador piezoeléctrico 5504 es ligeramente menor que montado al borde (ejemplo, montado al interior) sobre la placa cyectora 5502 en donde la distancia 5554 es mayor que cero. En una modalidad, la distancia 5554 puede ser 0.05 mm. En otra modalidad, la distancia 5554 puede ser 0.01 mm. Incluso en otra modalidad, la distancia 5554 puede ser 0.25 mm. Incluso en otra modalidad, la distancia 5554 puede ser 0.5 mm. En modalidades adicionales, la distancia 5554 puede ser 0.75 mm, o 1.0 mm, o puede ser mayor que 1.0 mm.

En otras modalidades de conformidad con la presente descripción, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la palanca eyectora 5502 en donde la distancia 5554 es mayor que 0 y el diámetro exterior de accionador piezoeléctrico 5504 es menor que la placa cyectora 5502. En una modalidad, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la placa eyectora 5502 y es 1% más pequeño que el diámetro de la placa eyectora 5502. En una modalidad, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la placa eyectora 5502 y es 1.5% más pequeño que el diámetro de la placa eyectora 5502. En una modalidad, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la placa eyectora 5502 y es 2% más pequeño que el diámetro de la placa eyectora 5502. En una modalidad, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la placa eyectora 5502 y es 3% más pequeño que el diámetro de la placa eyectora 5502. En una modalidad, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la placa eyectora 5502 y es 4% más pequeño que el diámetro de la placa eyectora 5502. En una modalidad, la accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la placa eyectora 5502 y es 5% más pequeño que el diámetro de la placa eyectora 5502. En una modalidad, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la placa eyectora 5502 y es 7.5% más pequeño que el diámetro de la placa eyectora 5502.

En algunas modalidades de conformidad con la presente descripción, el accionador piezoeléctrico 5504 está montado al interior sobre la placa eyectora 5502 en donde la distancia 5554 es mayor que cero y el diámetro interior de piezo accionador anular se selecciona de manera que el modo de borde de baja frecuencia de la placa eyectora 5502 se amortigüe o elimine.

En ciertas modalidades de la descripción, el mecanismo cyector puede estar configurado para facilitar accionamiento de la placa eyectora 5502, y con ello la placa generadora 5532, por el accionador piezoeléctrico. Como se describió anteriormente, la placa generadora 5532 puede estar configurada para optimizar expulsión un fluido de interés. Por ejemplo, la relación de aspecto de las aberturas de la placa generadora puede seleccionarse con base, en parte, en propiedades de fluido, de manera que el espesor general de la placa generadora 5532 varíe desde aproximadamente 50 mm hasta aproximadamente 200 miti, como se describió anteriormente. Sin estar limitado por teoría, en ciertas implementaciones, accionamiento directo de una placa generadora relativamente gruesa, aunque es posible, puede ser menos óptimo. En algunas implementaciones, la placa generadora comprende una placa generadora polimérica de módulo alto.

Como tal, en ciertas implementaciones, el accionamiento del mecanismo eyector puede optimizarse utilizando configuraciones incluyendo una placa generadora acoplada a una placa eyectora, como se describe aquí. Además, al reducir el área de superficie de la placa generadora 5532 (es decir, la región central que tiene una o más aberturas) reduce de manera similar costos de fabricación, reduce efectos de fabricación potenciales, y aumenta eficiencias de fabricación y rendimiento. En ciertas modalidades, la placa eyectora puede ser dimensionada y formada en una forma para facilitar accionamiento de mecanismo eyector (es decir, accionamiento de la placa eyectora y con ello la placa generadora). A manera de ejemplo, configuraciones de la placa cyectora pueden efectuar accionamiento del mecanismo eyector a través de selección de propiedades (por ejemplo, tamaño, forma, material, etc.) que facilitan flexión de la placa eyectora, y con ello vibración de la placa eyectora. Por ejemplo, la placa eyectora 5532 puede tener un grosor generalmente que varía desde aproximadamente 10 mm hasta aproximadamente 400 mm, desde aproximadamente 20 pm hasta aproximadamente 100 pm, desde aproximadamente 20 pm hasta aproximadamente 50 pm, o desde aproximadamente 30 pm hasta aproximadamente 50 pm, etc. De nuevo, sin limitarse por teoría, en ciertas implementaciones, accionamiento directo de una placa eyectora 5502 relativamente más delgada (comparada con la placa generadora 5532), puede ser más óptima. En algunas implementaciones, la placa generadora 5532 comprende una placa generadora polimérica de módulo alto.

De conformidad con ciertas implementaciones de la descripción, la configuración de la placa eyectora 5502 y la placa generadora 5532 puede seleccionarse de manera que la región central de la placa generadora 5532 que incluye aberturas (la “región activa” de la placa generadora) produzca una oscilación simétrica con un modo de oscilación normal. Sin limitarse por teoría, en ciertas implementaciones, configuraciones de la placa eyectora 5502 y placa generadora 5532 pueden seleccionarse de manera que se observa modo normal 0,2 y modo normal 0,3 de oscilación de la región activa de la placa generadora. El modo está asociado con una amplitud y desplazamiento máximo de la región activa, en donde el modo está diseñado como (d,c) en donde d es el número de diámetros nodales y c es el número de círculos nodales.

La magnitud y frecuencia de la vibración de placa cyectora 5502 tambien puede controlarse al controlar los impulsos de voltaje aplicados a los electrodos 5506a, 5506b, por ejemplo, un diferencial de voltaje de 40 a 60 V también puede ser aplicado a los electrodos. Como se discutió anteriormente, los impulsos son creados por diferenciales de voltaje que desvían la placa eyectora 5502, y con ello la placa generadora 5532. En algunas implementaciones, uno de los electrodos 5506a y 5506b es conectado a tierra e impulsos de voltaje, por ejemplo, impulsos bipolares, son aplicados a otro de los electrodos 5106a o 5506b, por ejemplo, para hacer vibrar la placa eyectora 5502. A manera de ejemplo, en una implementación, el accionador piezoeléctrico 5504 puede tener una frecuencia resonante, de aproximadamente 5 kHz a aproximadamente 1 MHz, por ejemplo, aproximadamente 10 kHz a aproximadamente 160 kHz, por ejemplo, aproximadamente 50-120 kHz o aproximadamente 50-140 kHz, o aproximadamente 108-130 kHz, etc. Los impulsos de voltaje aplicados pueden tener una frecuencia inferior, superior, o la misma que la frecuencia resonante del accionador piezoeléctrico 5504.

En ciertas implementaciones, el tiempo de suministro de las gotículas es aproximadamente 0.1 ms a aproximadamente varios segundos. Sin desear estar limitado por teoría, se cree que los ojos humanos, toman aproximadamente 300 ms a 400 ms para un parpadeo. Por lo tanto, para implementaciones en donde se desea suministro para estar dentro de la duración de un parpadeo, el tiempo de suministro puede ser de aproximadamente 50 ms a aproximadamente 300 ms y más particularmente a 25 ms a 200 ms. En una implementación, el tiempo de suministro es 50 ms a 100 ms. De esta forma, las gotículas expulsadas pueden suministrarse y depositarse efectivamente en el ojo durante un ciclo de parpadeo del ojo. En algunas implementaciones, por ejemplo dispensadores de solución salina de venta libre, el tiempo de suministro puede ser tan largo como varios segundos, por ejemplo, 3-4 segundos, abarcando varios ciclos de parpadeo. Alternativamente, puede administrarse una dosificación individual sobre varias explosiones o impulsos de expulsión de gotícula. Adicionalmente, y sin pretender limitarse por teoría, la pulsación puede utilizarse para reducir la amplitud pico de la corriente de aire de gotícula al dispersar el impulso hacia afuera con el tiempo. Por lo tanto, la presión de la expulsión sobre el objetivo puede ser mitigada. Además, la pulsación tambien puede reducir aglomeración de gotícula y resultar en generación de aire menos arrastrado. A manera de ejemplo, impulsos de 25 ms pueden administrarse con tiempos de parada de 25 ms separando los impulsos. En una implementación, los impulsos pueden ser repetidos para un total de 150 ms.

Como se describió aquí, el dispositivo cyector y mecanismo eyector de la descripción pueden estar configurados para expulsar un fluido generalmente de viscosidad baja a relativamente alta como una corriente de gotículas. A manera de ejemplo, fluidos adecuados para uso por el dispositivo cyector pueden tener viscosidades muy bajas, por ejemplo, como con agua a 1 cP, o menos, por ejemplo, 0.3 cP. A su vez el fluido puede tener viscosidades en rangos de hasta 600 cP. Más particularmente, el fluido puede tener un rango de viscosidad de aproximadamente 0.3 a 100 cP, 0.3 a 50 cP ó 0.3 a 30 cP, 1 cP a 53 cP, etc. En algunas implementaciones, el dispositivo eyector puede utilizarse para expulsar un fluido que tiene una viscosidad relativamente alta como una corriente de gotículas, por ejemplo, un fluido que tiene una viscosidad por encima de 1 cP, que varía desde aproximadamente 1 cP hasta aproximadamente 600 cP, aproximadamente 1 cP a aproximadamente 200 cP, aproximadamente 1 cP aproximadamente 100 cP, aproximadamente 10 cP a aproximadamente 100 cP, etc. En algunas implementaciones, soluciones o medicamentos que tienen las viscosidades adecuadas y tensiones de superficie pueden utilizarse directamente en el depósito sin modificación. En otras implementaciones, pueden agregarse materiales adicionales para ajustar el parámetro de fluido. A manera de ejemplo, se enlistan ciertos fluidos a continuación en el Cuadro 15: CUADRO 15 Viscosidad medida a 20°C Farmacos/fluidos Viscosidad Viscosidad Densidad dinámica cinemática (cP) (cP) Agua 1.017 1.019 0.997821 Xalatan™ 1.051 1.043 1.00804 Tropicamida 1.058 1.052 1.00551 Restasis™ 18.08 17.98 1.00535 A partir de la discusión anterior se apreciará que diferentes configuraciones y material resultaran en diferentes atributos. Con el fin de llegar a entender algunos de estos atributos en algunas modalidades seleccionadas del mecanismo cyector, se conocen experimentos para comprar ciertas modalidades. Los experimentos aquí descritos por supuesto, no deben, interpretarse como limitando específicamente la invención y tales variaciones de la invención, ahora conocidas o posteriormente desarrolladas, que estarían dentro del ámbito de un experto en la teenica, se considera que caen dentro del alcance de la invención como se describe aquí y como se reivindica aquí en lo sucesivo.

EJEMPLO 6 Medición de Deposición de Masa Para medir la deposición de masa de un dispositivo eyector, el dispositivo cyector es sujetado horizontalmente para expulsar materiales hacia la tierra en donde la dirección conducida Z, como se muestra en la Figura 56, es hacia la tierra (por ejemplo, paralela a gravedad). Al hacer referencia Figura 55A, la dirección 5514 de las gotículas 5502 expulsadas es hacia la tierra. Un alambre a tierra y alambre positivo del dispositivo está conectado a un amplificador operativo y una sonda de corriente y zona de voltaje están conectadas a un osciloscopio.

La región de frecuencia que permite aspersión de dispositivo se determina inicialmente por un barrido de frecuencia a través del rango de 2 kHz a 500 kHz. Los datos eléctricos, incluyendo voltaje y corriente, son registrados y almacenados. Con análisis, se seleccionan los rangos de aspersión para determinación de deposición de masa. Los resultados son graficados para proporcionar un perfil de expulsión de masa como se mostró en la Figura 58, por ejemplo.

Para determinar la deposición de masa, se establece una frecuencia y voltaje, por ejemplo, a una onda de seno de pico a pico de 90V (90Vpp) a una frecuencia de 50 kilohertzios (kHz) y la aspersión es del dispositivo eyector se mide cinco veces en un cubreobjetos de vidrio No. 1 de 24 mm x 60 mm utilizando una báscula con una sensibilidad de 1 mg (mg) y calibrada con un peso clase 1 de 1 mg con certificado rastreable. Para cada medición, el cubreobjetos es colocado sobre la báscula y la escala es puesta en ceros. El portaobjetos es colocado bajo el dispositivo eyector y el voltaje aplicado para un periodo de tiempo definido. El portaobjetos es regresado a la báscula y se determina y registra la masa. El cubreobjetos es limpiado, la báscula se vuelve a colocar en ceros antes de cada medición. Se registra un total de cinco mediciones para cada frecuencia. El proceso se repite con la frecuencia cambiada crecientemente con base en un tamaño de escalón predeterminado (normalmente 1 kHz).

EJEMPLO 7 Comparación de PZT a BaTiO¾ utilizando ensambles de cyector de montaje interior El perfil de deposición de masa de dispositivos eyectores que tienen un ensamble de eyector montado al interior se determina utilizando el metodo descrito en el Experimento 6 anterior para determinar la región de frecuencia para aspersión de dispositivo. Para ambos materiales piezoeléctricos PZT y BaTi03, el accionador piezoeléctrico 5504 tiene un diámetro exterior de 16 mm por de diámetro interior de 8 mm, con una altura de 550 um, montado a una placa eyectora 5502 circular de diámetro de 20 mm de espesor de 50 um. En esta modalidad, varios ejemplos de PZT son comparados directamente con BaTi03 con PZT que expulsa más fluido que BaTi03 aproximadamente en la relación de los coeficientes d33 de los materiales. El único modo de expulsión significativo se muestra en la Figura 59.

En donde la distancia 5554 es mayor que 0 (aquí, 2 mm), el material de PZT proporciona un rango más amplio de frecuencias efectivas cuando se compara con BaTiC>3. La expulsión de masa máxima del cyector a base de PZT es más del doble de la salida del eyector de BaTi03. Aunque es menos eficiente, el BaTi03 proporciona expulsión de masa máxima entre 115 y 102 kHz de aproximadamente 6 mg. 7a: Comparación de PZT v BaTiO^ utilizando ensambles de eyector montados a borde Utilizar el método del Experimento 6, se determina expulsión de masa a diferentes frecuencias utilizando un tamaño de escalón de frecuencia de 1 kHz, comenzando en 10 kHz a 500 kHz. La masa depositada en miligramos es graficada contra la frecuencia y se muestra en la Figura 58 para accionadores piezoeléctricos de PZT y BaTi03 montados al borde que tienen un diámetro exterior de 20 mm por diámetro interior de 14 mm de piezoeléctrico de altura de 550 um sobre una placa eyectora 5502 circular de 20 mm de espesor de 50 um. En este caso, varias muestras de PZT se comparan directamente con BaTi03 con expulsión de PZT y BaTi03 casi equivalentemente (ajustada para variación de muestra) incluso con coeficientes de 33 de material muy diferentes. Como también es evidente a partir de la Figura 58, se estimulan muchos modos con desempeño equivalente entre materiales.

Cuando accionadores piezoeléctricos de PZT y BaTi03 son montados al borde (es decir, la distancia 5554 está en o cerca de cero), ocurre expulsión de masa a rangos discretos de frecuencias correspondientes al acoplamiento de resonancia entre el accionador piezoelectrico y la placa cyectora 5502 acoplada y placa generadora. Aunque el dispositivo basado en PZT tiene un D33 = 330 pC/N y el BaTi03 tiene un D33 = 160 pC/N, los perfiles de expulsión y eficiencia son muy similares. El diseño centro-simétrico y montaje de borde del accionador piezoeléctrico supera las diferencias en desplazamiento permitiendo que se incorpore una gran variedad de materiales piezoeléctricos en el dispositivo de expulsión. 7b: Efecto de disminuir diámetro de accionador piezoeléctrico 5504 con relación a placa cyectora 5502 A medida que se desplaza el accionador piezoeléctrico 5504 desde el borde de la placa eyectora 5502 (por ejemplo, la distancia 5554 aumentó desde cero), se pierde desempeño a medida que los modos de expulsión se amortiguan crecientemente por la dureza piezoeléctrica. En una modalidad el piezoeléctrico fue de diámetro exterior de 20 mm por diámetro interior de 14 mm con un espesor optimizado de 250 um y un diámetro de placa eyectora de 20 mm. Se mostró expulsión que excede a todos los otros casos por 20 a 33%. En otra modalidad el diámetro exterior del piezoeléctrico se alteró a 19 mm y el diámetro de placa eyectora cambió a 21 mm con un espesor optimizado de 200 um. Las frecuencias de expulsión siguen siendo habitualmente las mismas, pero opuestas al caso montado al borde, la expulsión se reduce a través de cada modo incluso aunque se optimice el espesor de piezoelectrico, (espesores desde 150 um hasta 550 um fueron empleados en laboratorio en incrementos de 25 um). En la tercera modalidad, el piezoeléctrico permaneció en diámetro exterior de 19 mm y diámetro interior de 14 mm pero la placa cyectora cambió a 23 um. Una vez más, el espesor se optimizó a 175 um para reducir dureza para todos los modos fueron muy suprimidos y se degradó el desempeño por más de 80%.

EJEMPLO 8 Comparación de materiales piezoeléctricos de BaTiO¾ Se distinguieron materiales de BaTi03 que tienen diferentes propiedades utilizando Microscopía de Electrón de Escaneo (SEM). Se obtuvieron imágenes de SEM de dos materiales de BaT¡03 ilustrativos y mostraron un tamaño partícula uniforme de aproximadamente 2 a 5 mieras de diámetro en la primera muestra y una estructura fusionada con partículas de decenas de mieras de diámetro en el segundo ejemplo. Aunque ambos ejemplos tuvieron valores D33 similares, el tamaño de grano más pequeño mejora desempeño al disminuir las frecuencias de resonancia.

EJEMPLO 9 Modulación de Modos de Vibración Para una placa eyectora 5502 circular estimulada por un accionador piezoeléctrico 5504, aumentar la dureza del accionador piezoeléctrico 5504 resultó en su presión de modos de vibración de alta frecuencia. Para probar los efectos de aumentar la dureza del accionador piezoeléctrico 5504, un primer accionador piezoeléctrico 5504 de espesor de 20 um que tiene un diámetro exterior de 20 mm y un diámetro interior de 14 (20 mm x 14 mm) y un segundo accionador piezoeléctrico 5504 de espesor de 400 um (20 mm x 14 mm) se enlazaron a una placa cyectora 5502 con un diámetro exterior de 20 mm (por ejemplo, montado al borde). El desplazamiento normalizado de los dos mecanismos eyectores fueron [moldeados o medidos] a un rango de frecuencia desde 1 Hz a 3 x 105 Hz. La mayor flexibilidad del accionador piezoeléctrico 5504 más delgado permite modos de vibración complejos de alta frecuencia. En contraste, el accionador piezoeléctrico 5504 más grueso, más rígido limita los modos de vibración a modos de baja frecuencia limitados a la región de la placa eyectora 5502 dentro del diámetro interior del accionador piezoeléctrico 5504 (por ejemplo, dentro de 14 mm).

Se entenderá que el ensamble de eyector aquí descrito puede incorporarse en un dispositivo y sistema eyector. Dispositivos y sistemas de eyector ilustrativos son ilustrados en 3/712,784, presentada el 12 de diciembre, 2012, titulada “Ejector Mechanisms, Devices, and Methods of Use”, presentada el 12 de diciembre, 2012, y titulada “High Modulus Polymeric Ejector Mechanism, Ejector Device, and Methods of Use” y 13/184,484, presentada el 15 de julio, 2011, titulada “Droplet Generator Device”, cuyos contactos se incorporan aquí por referencia en sus totalidades.

Cuando se expone fluido a una interfaz de aire, se evaporará en el aire, causando una perdida con el tiempo de volumen de fluido. Si el fluido tiene cualquiera de los elementos y minerales que se dejan atrás, los contenidos de mezcla cambian con el tiempo lo que resulta en cristalización en la interfaz de aire-fluido. Sin embargo, si se sella un volumen de aire pequeño alrededor de la interfaz de fluido-aire, la velocidad de evaporación y velocidad de cristalización caen a la velocidad de filtración del sello, reduciendo o eliminando con ello evaporación y cristalización. También es posible contaminación en cualquier momento que se abre un dispositivo al ambiente.

En parte para abordar estos problemas, la presente descripción proporciona un sistema de auto-cierre para uso con un dispositivo de expulsión de gotícula, que previne que el dispositivo se abra al ambiente por más que el periodo de expulsión de gotícula real, que reduce ampliamente el riesgo de contaminación. En ciertas modalidades, el sistema de auto-cierre es dimensionalmente compacto a lo largo de la trayectoria de expulsión de fluido, utiliza un mínimo de componentes, y proporciona un sello consistente en la presencia de varianza dimensional de componente. El sistema permite una posición cerrada, sellada y una posición abierta, activa utilizada para expulsión de fluido. El cambio entre posiciones cerrada y abierta puede configurarse para accionamiento manual por un usuario, o puede configurarse para accionamiento energizado. En ciertas modalidades, el sistema puede proporcionar una configuración manual con baja fuerza de accionamiento. Además, movimiento entre posiciones sellada y abierta puede configurarse para accionamiento lineal o para accionamiento giratorio. Por ejemplo, ciertas modalidades proporcionan una configuración de accionamiento lineal utilizada en conjunto con un botón operado por usuario, de activación abatible.

Las Figuras 60 a 65 muestran una modalidad de un sistema de auto-cierre de la descripción. La Figura 60 muestra una modalidad compacta, linealmente accionada de un sistema de auto-cierre de la descripción, y la Figura 61 muestra una vista de ensamble despiezada de los componentes principales de esta modalidad.

Como se muestra en las Figuras 60 y 61 , un elemento deslizante 6000 con una apertura 6002 se retiene entre el sistema de expulsión 6004 que se va a sellar y una placa de retención 6006. El sistema de expulsión se muestra esquemáticamente sin referencia a características internas. La cara del sistema de expulsión tiene una apertura redonda 6010 rodeada por un sello de cara 6012 redondo, elastomerico. El sello de cara reside en una manga o ranura 6014 en la cara del cyector. En una modalidad, el elemento deslizante es presionado contra el sello de cara por flexiones 6020 integradas al elemento deslizante. Las flexiones podrían localizarse alternativamente sobre la placa de retención o puede incorporarse como un componente separados. En una posición del elemento deslizante (la posición abierta) la apertura deslizante 6002 es alineada con la apertura de eyector 6010 para suministro de fluido. En la posición cerrada la apertura de elemento deslizante 6002 y apertura de sistema de expulsión 6010 no sea alinean completamente y se sella el sistema de expulsión. Un botón 6030 de activación abatióle (Figura 30) gira alrededor de un fulcro 6031 conectado a un alojamiento (no mostrado). El botón 6030 es operado por dedo por el usuario y acciona el elemento deslizante en la dirección descendente para abrir el sello. Con remoción de presión de dedo del usuario, un resorte de compresión 6032 regresa el elemento deslizante 6000 a la posición cerrada y sellada.

La Figura 62 muestra una vista transversal esquemática del sistema de auto-cierre y demuestra el principio de sellado básico. Una fuerza axial, F, presiona el elemento deslizante contra el sello de cara elastomerico localizado dentro de la manga sobre la cara del sistema de expulsión. La superficie de sello de cara sobresale desde la superficie del sistema de expulsión por aproximadamente 20% de la sección transversal de sello. La presión interna anticipada máxima en el sistema de expulsión es contrarrestada por la fuerza de presión axial, F, de manera que la fuerza de presión extienda la fuerza de presión interna dada por el producto de la presión interna P y el área de sello A. Para esta modalidad, se eligió la fuerza axial para ser aproximadamente 2X la fuerza de presión interna anticipada. En la modalidad preferida, la fuerza de presión axial se proporciona por flexiones compactas 6020 como se muestra en las Figuras 63 y 64. Las flexiones 6020 proporcionan una fuerza consistente sobre el sello que no es sensible a varianza de fabricación en las dimensiones de los componentes. Tener las flexiones integradas al elemento deslizante proporciona una altura de apilamiento mínima desde el sistema de expulsión a la apertura de la placa de retención, permitiendo que la cara del sistema de expulsión esté más cerca del punto de suministro final. Para minimizar fuerza de accionamiento el sello de cara 6012 se forma a partir de una silicona pre-lubricada. Para prevenir abrasión, el elemento deslizante 6000 siempre está en contacto con el sello. Ningún borde del elemento del elemento distante 6000 se desplaza fuera y regresa sobre el elemento 6012; únicamente los bordes de apertura deslizantes atraviesan el sello de cara. Para además prevenir abrasión y reducir fuerza de accionamiento, el borde de apertura deslizante 6040 es redondeado y los bordes superiores del sello de cara son rodeados. Para mantener el elemento deslizante paralelo al sello de cara, se proporcionan protuberancias de deslizamiento 6042 pequeñas sobre el elemento deslizante como se muestra en las Figuras 63 y 64.

El elemento deslizante en la modalidad preferida es moldeada por inyección a partir de un termoplástico antimicrobiano. Sin embargo, la descripción no está limitada de esa forma, y cualquier material adecuado puede utilizarse. Como se discutió, las flexiones 6020 deslizantes 6000 proporcionan la fuerza de pre-carga sobre el sello de cara. La geometría de flexión se elige para proporcionar la fuerza axial deseada sin sobretensar el termoplástico. En particular, la tensión máxima en la flexión cuando se desvía completamente se elige para estar por debajo del límite de fluencia a largo plazo del termoplástico elegido. Esto asegura que la precarga de sello de cara deseada se logra a largo plazo, después que se ha ensamblado el dispositivo, sin relajación de tensión en las lecciones. Para compactación, el resorte de compresión 6032 para auto-cierre del dispositivo se localiza en una ranura 6044 dentro de los límites del elemento deslizante 6000. Como se mencionó anteriormente, se localizan dos protuberancias de deslizamiento 6042 sobre el elemento deslizante 6000 para mantener el elemento deslizante 6000 paralelo al sello de cara, a medida que la superficie de sello de cara expuesta sobresale sobre la superficie guía sobre el sistema de expulsión que restringe el lado posterior del elemento deslizante 6000.

Como se describió anteriormente, la fuerza axial sobre el sello de cara se elige para acceder la fuerza de presión interna anticipada por algún margen de seguridad. En el caso de que la fuerza axial requerida exceda la fuerza que puede proporcionarse por flexiones de plástico pequeñas, se utiliza un metodo alternativo para uso de un componente de resorte separado, que podría formarse de acero. Problemas de afluencia a largo plazo no están presentes con un resorte de hoja de acero y la fuerza ejercida puede aumentar para proporcionar ventajas significativas, pero con un aumento en el costo y espacio requeridos debido a la parte separada. Un método para abordar este problema es utilizar el resorte de compresión 6032 para un propósito secundario también. El propósito primario del resorte de compresión sería proporcionar la característica de auto-cierre del dispositivo. Cuando se remueve presión de dedos del usuario del botón de activación, el resorte de compresión regresa al dispositivo a la posición cerrada y sellada, pasivamente, sin interacción de usuario. Para mantener un dispositivo completamente cerrado, la geometría del dispositivo se establece de manera que el resorte de compresión esté en un estado precargado cuando el elemento deslizante está en su posición completamente cerrada. Esta precarga puede utilizarse para el propósito secundario de aumentar la fuerza axial sobre el sello de cara como una característica empleada en la presente modalidad.

Como se muestra en la Figura 66, la posición cerrada del botón de activación 6030 interactúa con el elemento deslizante sobre una superficie 6050 anulada, inclinada. Este ángulo resulta en un componente de fuerza hacia afuera horizontal que actúa sobre la parte superior del elemento deslizante 6000. Una pequeña característica de fulcro (no mostrada) está integrada dentro de la parte superior de la placa de retención. El fulcro es una porción elevada pequeña que interactúa con la cara frontal del elemento deslizante. La presencia del vector de fuerza horizontal, el elemento deslizante 6000 gira alrededor de fulcro causando que la parte inferior del elemento deslizante 6000 gire hacia el sello de cara para con ello aumentar la fuerza axial sobre el sello de cara. Esto aumenta la integridad del sello sin la adición de partes añadidas o requisito de espacio aumentado. Además, la fuerza axial sobre el sello de cara ya no es únicamente dependiente de las flexiones, permitiendo una elección más amplia de termoplásticos con valores de módulo inferior (dureza).

Las Figuras 65 a 68 muestran una representación esquemática completa de una modalidad tanto en posiciones cerrada (izquierda) (Figuras 65 y 66) y abierta (derecha) (Figuras 67 a 68), con implementación de todas las características descritas anteriormente. En ciertas modalidades, el sistema de auto-cierre incluye válvulas de paraguas u otros medios de liberación de presión adecuados utilizados en conexión con la placa de retención (tambien indicada aquí como una placa de compresión) con el fin de abordar acumulación de presión de vapor. A manera de ejemplo no limitante, sistemas de liberación de presión alternativos pueden incluir: válvulas de pico de pato; válvulas bidireccionales de paraguas/pico de pato; otras válvulas de liberación de presión adecuadas; válvula de perforación en una lámina de silicona; válvula de hendidura en lámina de silicona; perforación individual/orificio de ventilación de un material rígido (por ejemplo, orificio de diámetro de 50 mieras en acero inoxidable de espesor de 50 mieras); una disposición de orificios de ventilación; o cualquier otro medio de liberación de presión adecuado que puede restaurar equilibrio de presión lo suficientemente rápido, mientras también previene evaporación excesiva debido a presión de vapor. Aspectos de las válvulas de paraguas o medios de liberación de presión se discuten aquí en detalle adicional.

EJEMPLO 10 Medición de Cristalización, Evaporación, v Sellado La cristalización ocurre, especialmente en orificios pequeños en donde la velocidad evaporación es alta, a velocidades que pueden ser prohibitivas para operación de un dispositivo cyector de gotícula. Si ocurre cristalización, previene expulsión de gotícula fuera de las aberturas de eyector al bloquear flujo.

De conformidad con una modalidad para una placa generadora con orificios de 20 um de ancho y 50 mieras de profundidad sin ninguna placa de punción /capilar y expuesta abiertamente al ambiente, las Figuras 69A a 69C muestran el crecimiento de cristal con el tiempo para solución salina isotónica. En la Figura 69A, las aberturas de eyector se muestran en tiempo cero (el fluido se acaba de insertar en un depósito duro que está sellado a la malla de eyector (que define múltiples aberturas de eyector) y no muestra ninguna cristalización. Una placa de compresión de pila se acopla de manera sellada a la malla del tamiz por medio de un anillo tórico y la superficie opuesta de la malla del tamiz se une a traves de un anillo tórico a un depósito, el ensamble se mantiene junto con tornillos y tuercas. A 50 segundos después que se inserta el fluido, mostrado en la Figura 69B, cristalización notable comienza a formarse en las boquillas (orificios) de eyector. A 3 minutos, mostrado en la Figura 69C, se obstruye un número de aberturas u orificios de eyector completamente y varias boquillas (orificios) de eyector exhiben crecimiento de cristal. Las imágenes se adquirieron por microscopía de luz de transmisión, en donde cristales obstruyen luz transmitida a través de aberturas.

Con el fin de demostrar el efecto de una placa de carga de fluido, un sistema se configuró similarmente, compuesto de una malla del tamiz de una placa de generador con orificios de 20 um de ancho y 50 mieras de profundidad, pero en este caso se agregó una placa capilar y se expuso abiertamente al ambiente. Las Figuras 70A a 70C muestran el crecimiento de cristal con el tiempo para solución salina isotónica. En la Figura 70A, las aberturas de cyector se muestran en tiempo cero (el ruido se acaba de insertar a un depósito duro que está sellado a la malla de eyector a traves de lo siguiente: una placa de compresión de pila, anillo tórico, malla del tamiz, anillo tórico, placa de punción/capilar, anillo tórico, depósito mantenido junto con tornillos y tuercas) y no ha ocurrido ninguna cristalización. A 5 minutos, mostrado en la Figura 70B, aún no se ha formado ninguna cristalización. En 6 horas, mostrado en la Figura 70C se obstruye completamente un número de aberturas de eyector y varias aberturas de eyector exhiben crecimiento de cristal. Aunque la placa de punción/capilar no puede reducir la evaporación, reduce cristalización. La disminución en velocidad de cristalización se obtiene al suministrar un suministro de fluido constante, y al prevenir depósitos de minerales no sumergidos en fluido.

La evaporación en ciertas aplicaciones puede llevar a cambios en fuerza y potencia de fármaco, por ejemplo, a través de pérdida de agua y cambios resultantes en concentración. La evaporación puede llevar a cristalización en aberturas de eyector. El Cuadro 16 muestra velocidades de evaporación del sistema de auto-cierre de la presente descripción contra velocidades de evaporación con dos tipos de válvulas de paraguas con diferentes presiones de agrietamiento proporcionadas en la placa de carga de fluido. Las velocidades de evaporación mostradas son aquellas exhibidas sin agrietamiento de válvula debido a la fluctuación de presión para solución salina isotónica utilizando un tipo de válvula, y solución salina isotónica utilizando una válvula diferente. Ambas válvulas mostraron velocidades de evaporación muy altas. En contraste, los sistemas de auto-cierre de la presente descripción resultaron en una disminución en velocidad de evaporación por un factor de 7-10, dependiendo del fluido de prueba. Esto tambien resultó en una extensión de tiempo de cristalización por un factor de 7 -10 entre aspersiones comparado con la placa de punción/capilar y válvulas de paraguas solas.

CUADRO 16 Velocidades de evaporación de válvula de paraguas contra sello de cara perfecto utilizando sistema de auto-cierre En ciertos aspectos de la descripción, se utilizan sistemas de auto-cierre con el fin de prevenir grandes excursiones de presión que fuerzan fluido fuera del sistema cyector. Las válvulas igualan presión casi instantáneamente sin la presencia de la presión de agrietamiento.

Alternativas a válvulas de paraguas están dentro del alcance la presente descripción. Con respecto a esto, cualquier forma adecuada para igualar presión mientras se previene la evaporación puede utilizarse, por ejemplo, una solución de orificio de ventilación de 50 um y 100 um con un filtro de membrana resistente a bacterias y a fluido enlazado con el orificio de ventilación. Esta solución tambien iguala la presión casi instantáneamente, 68.9 kilo pascales (10 psi)/0.25cc por segundo de aire, pero también reduce velocidades de evaporación 10-20 veces por debajo de aquellas de las válvulas de paraguas, como se muestra en el Cuadro 17. También se muestran velocidades de filtración para igualación de presión (no evaporación) en el Cuadro 17.

CUADRO 17 Velocidades de evaporación v filtración para igualación de presión de orificios de ventilación filtrados El sistema de auto-cierre proporciona una barrera de aire y presión necesaria para prevenir evaporación de fluido que podría llevar a cristalización en las aberturas de cyector. El propósito de este experimento fue determinar la fuerza normal necesaria para producir un sello de sistema de auto-cierre capaz de sellar a 6.8 kilo pascales (1.00 PSI).

Al utilizar la fuerza gravitacional de un elemento sellante de plástico con el anillo sellante de cara de silicona para determinar calidad de sello de cara como una función de fuerza normal. Un elemento de sello de plástico de ABS/Policarbonato fue unido al fondo de un vaso de laboratorio para que pudiera agregarse agua para masa variable. El sello de silicona auto-lubricante se alojó dentro de la placa de compresión, con un regulador de presión y calibre de presión unido al interior de la placa de compresión. El elemento sellante dela masa variable se balanceó con el sello de silicona, y se agregó fluido al vaso de laboratorio. Se registraron datos de presión como una función de fuerza normal de sello de cara.

A medida que la presión de calibre se acercó a 6.8 kilo paséales (1.00 PSI), aumentó la masa de sello de sistema de auto-cierre. Fuerzas normales de 40 g y mayores típicamente se sellaron a 6.20 kilo paséales (0.20 PSI) o más. Esto se identificó como un sello aceptable a que es significativamente superior a la presión de ventilación de válvula de paraguas de 1.3 kilo paséales (0.2 PSI).

Otra condición identificada fue que la fuerza de fricción de la corredera de cierre con el sistema de auto-cierre debe ser menor que la fuerza de restauración del resorte de auto-cierre. Esta condición se cumplió al elegir un resorte con una constante de resorte y desplazamiento suficientes.

Para medir la calidad de sello proporcionada por el sistema de auto-cierre interior sobre una secuencia de múltiples accionamientos deslizantes. Un sistema de auto-cierre de conformidad con la descripción se unió a un regulador de presión de aire y calibre de presión. El regulador se estableció a 6.8 kilo pascales (1.00 PSI) con un sello perfecto, y entonces se removió el sello perfecto. En la auto-cierre se accionó para proporcionar un sello, y la presión de calibre dentro del sello aumentó hasta que alcanzó una presión máxima. La presión de equilibrio máxima se registra como la presión de sello para esa prueba.

La presión de equilibrio máxima se registró para 20 pruebas, despues de lo cual el sistema de auto-cierre se accionó 100 veces. Este proceso se repitió tres veces más, resultando en cuatro conjuntos de datos de 20 pruebas, con 100 accionamientos entre cada conjunto de datos. Esto se diseñó para probar el sistema de repetitividad de sistema de auto-cierre sobre un total de 380 accionamientos de deslizamiento. La presión de sello promedio para cada conjunto de datos se muestra en el Cuadro 18.

CUADRO 18 Prueba de sello de cara de auto-cierre sobre 380 accionamientos Se identificó un sello de 6.8 kilo pascales (1.00 PSI) como un sello de cara aceptable debido a que proporciona un margen seguro sobre la ventilación de válvula de paraguas de 2.06 kilo pascales (0.2 PSI). Los datos de esta prueba fueron consistentes dentro de 6-7% de esta presión sellante objetivo sobre 380 accionamiento totales.

En muchas implementaciones de las invenciones descritas en la presente solicitud y las solicitudes anteriores que se incorporan por referencia se han descrito. Esta descripción contempla combinar cualquiera de las características de una implementación o modalidad con las características de una o más de las otras implementaciones o modalidades. Por ejemplo, cualquiera de los mecanismos o depósitos de cyector pueden utilizarse en combinación con cualquiera de los alojamientos o características alojamiento descritos, por ejemplo, cubiertas, soportes, apoyos, luces, sellos y empaques, mecanismos de llenado, o mecanismos de alineación.

Variaciones adicionales sobre cualquiera de los elementos de cualquiera de las invenciones dentro del alcance de habilidad básica se contemplan por esta descripción. Tales variaciones incluyen selección de materiales, revestimientos, o metodos de fabricación. Cualquiera de la teenología eléctrica y electrónica puede utilizarse con cualquiera de las implementaciones sin limitación. Además, cualquier red, acceso remoto, monitoreo de sujeto, salud electrónica, almacenamiento de datos, extracción de datos, o funcionalidad de Internet es aplicable a cualquiera y a todas las implementaciones y puede practicarse con esto. Además, funciones de diagnóstico adicionales, tal como desempeño de pruebas o mediciones de parámetros fisiológicos pueden incorporarse en la funcionalidad de cualquiera de las implementaciones. Desempeño de glaucoma u otras pruebas oculares pueden realizarse por los dispositivos como una parte de su funcionalidad de diagnóstico. Otros métodos de fabricación conocidos en la técnica y no enlistados explícitamente aquí pueden utilizarse para fabricar, probar, reparar, o mantener el dispositivo. Además, el dispositivo puede incluir mecanismos de imagenología o alineación más sofisticados. Por ejemplo, el dispositivo o base pueden equiparse, o acoplarse a un disco o escáner de retina para crear una identificación única para acoplar un dispositivo a un usuario, y para delinear entre ojos. Alternativamente, el dispositivo base pueden acoplarse a o incluir imágenes de dispositivos de imagenología sofisticados para cualquier tipo adecuado de fotografía o radiología.

Claims (78)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo cyector para expulsar fluido sobre una superficie, el dispositivo caracterizado porque comprende: un alojamiento; un depósito que tiene un volumen (Vf) y que contiene o está configurado para recibir un volumen de fluido (Vf) dispuesto dentro de dicho alojamiento; una placa de carga de fluido en comunicación fluida con dicho depósito; y un mecanismo eyector en comunicación fluida con dicha placa de carga de fluido; en donde dicha placa de carga de fluido incluye una interfaz de depósito de fluido para unirse al depósito, una interfaz de mecanismo eyector para unir la placa de carga de fluido al mecanismo eyector, y uno o más canales de fluido para canalizar fluido desde la interfaz de depósito de fluido a la interfaz de mecanismo eyector, la placa de carga de fluido está configurada para colocarse en una disposición paralela con el mecanismo eyector para proporcionar fluido a una superficie posterior del mecanismo eyector, dicho mecanismo eyector está configurado para expulsar una corriente de gotículas de dicho fluido a través de una o más aberturas.

2.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho dispositivo eyector es capaz de expulsar dicha corriente de gotículas cuando se inclina dicho dispositivo eyector.

3.- El dispositivo cyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho dispositivo eyector es capaz de expulsar dicha corriente de gotículas cuando dicho dispositivo eyector está inclinado hasta 180 grados invertido.

4.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho depósito además comprende un fluido Vf en dicho volumen V(.

5.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho fluido es para uso oftálmico, tópico, oral, nasal o pulmonar.

6.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicho depósito además comprende un gas de volumen \Zgas en dicho volumen \/t.

7.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho depósito está compuesto de un material flexible.

8.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho depósito es plegable.

9.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicho depósito plegable es plegado por volumen V,- cuando se llena con un volumen de fluido V.

10.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque dicho depósito plegable está bajo presión interna negativa.

11.- El dispositivo cyector de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicho depósito plegado se expande en volumen Vexp cuando se expone a una presión positiva diferencial, en donde la presión dentro del depósito es mayor que la presión ambiental.

12.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado además porque dicho volumen Vr se elige para ser mayor que el volumen Vexp para un diferencial de presión positiva definido.

13.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho depósito no se filtra a traves de dichas aberturas cuando se expone el depósito a un diferencial de presión positiva en donde la presión dentro del depósito es mayor que la presión ambiental.

14.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque dicho diferencial de presión es menor que o igual a 40 kPa.

15.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el mecanismo eyector está configurado para expulsar una corriente de gotículas que tienen un diámetro de gotícula expulsada promedio mayor que 15 mieras, con la corriente de gotículas teniendo flujo de aire arrastrado bajo para que la presión de la corriente de gotícula sobre la superficie sea sustancialmente imperceptible cuando se rocía contra una superficie corporal de humano o animal.

16.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la interfaz de mecanismo cyector de la placa de carga de fluido y la superficie posterior del mecanismo eyector está en disposición paralela para formar una separación capilar y generar flujo de fluido entre la placa de carga de fluido y el mecanismo eyector en la superficie posterior del mecanismo eyector.

17.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque la placa de carga de fluido y el mecanismo eyector están separados por una distancia de aproximadamente 0.2 mm a aproximadamente 0.5 mm para formar separación capilar.

18.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el mecanismo eyector comprende una placa eyectora acoplada a una placa generadora y un accionador piezoelectrico; la placa generadora incluye una pluralidad de aberturas formadas a través de su espesor, el accionador piezoeléctrico es operable para oscilar la placa eyectora, y con ello la placa generadora, a una frecuencia y generar una corriente dirigida de gotículas.

19.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la placa de carga de fluido comprende un sistema de suministro de fluido de placa de punción y una placa capilar que suministra el fluido desde el depósito plegable hacia el mecanismo eyector.

20.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el sistema de suministro de fluido de placa de punción y placa capilar están formados integralmente para definir un sistema de suministro de fluido de placa de punción/capilar.

21.- El dispositivo cyector de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque el sistema de suministro de fluido de placa de punción/capilar incluye un área de retención de fluido y al menos una aguja de punción hueca para transferir fluido desde el área de retención hacia la interfaz de eyector.

22.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado además porque el sistema de suministro de fluido de placa de punción/capilar incluye primera y segunda porciones de acoplamiento, el depósito flexible está unido a y en comunicación fluida con la segunda porción de acoplamiento, la segunda porción de acoplamiento incluye un sello perforable para definir el área de retención.

23.- El sistema de eyector de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque la primera porción de acoplamiento forma un receptáculo para la segunda porción de acoplamiento, e incluye al menos una aguja de punción hueca para perforar el depósito flexible.

24.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque la primera porción de acoplamiento y la por lo menos una aguja de punción pueden formarse integralmente.

25.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado además porque el sello perforable que está incluido en la segunda porción de acoplamiento comprende una silicona auto-sellante.

26.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente sistema de auto-cierre para reducir cristalización, evaporización, el riesgo de contaminación, el sistema de auto-cierre incluye una placa deslizante activada por usuario para cubrir al menos parte del mecanismo cyector.

27.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 26, caracterizado además porque el mecanismo eyector define al menos una abertura de eyector, y la placa deslizante está configurada para acoplar de manera sellada un empaque de sello formado alrededor de la por lo menos una abertura de eyector, y se puede deslizar entre una posición abierta en la cual se expone la por lo menos una abertura de eyector, y una posición cerrada en la cual la por lo menos una abertura de eyector está cubierta por la placa deslizante.

28.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque la placa deslizante está desviada hacia su posición cerrada por medio de un resorte.

29.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado además porque la placa deslizante incluye una abertura configurada para coincidir con la por lo menos una abertura de eyector en el mecanismo eyector cuando la placa deslizante está en su posición abierta.

30.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado además porque el sistema de auto-cierre incluye medios para asegurar que la placa deslizante presione con suficiente presión contra el empaque o sello cuando está en la posición cerrada.

31.- El dispositivo cyector de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el mecanismo eyector comprende una placa eyectora acoplada a una placa generadora y un accionador piezoeléctrico, dicha placa generadora incluye una pluralidad de aberturas formadas a través de su espesor, y dicho accionador piezoeléctrico es operable para oscilar la placa eyectora, y con ello la placa generadora, a una frecuencia resonante de dicha placa eyectora acoplada a dicha placa generadora para generar una corriente dirigida de gotículas.

32.- El dispositivo eyector de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado además porque el accionador piezoeléctrico está hecho de material piezoeléctrico libre de plomo.

33.- El eyector de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado además porque el material piezoeléctrico se selecciona del grupo que consiste de un material a base de BiFe03, un material de titanato de sodio de bismuto (BNT), material de titanato de potasio de bismuto (BKT), un compuesto de capa doble magnetoestrictivo/piezoeléctrico de modo doble, material de tungsteno-bronce, un material de niobato de sodio, un material de titanato de bario, y un material de fluoruro de polivinilideno.

34.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque tiene un diámetro de gotícula expulsada promedio mayor que15 mieras, la corriente de gotículas tiene un flujo de aire arrastrado bajo para que la presión de la corriente de gotícula sobre la superficie sea sustancialmente imperceptible cuando se rocía contra un objetivo de cuerpo humano o de animal.

35.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado además porque dicha placa cyectora tiene una región abierta central alineada con la pluralidad de aberturas de la placa generadora, y el accionador piezoeléctrico está acoplado a una región periférica de la placa eyectora para no obstruir la pluralidad de aberturas de la placa generadora.

36.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque dicha placa generadora tiene un tamaño reducido con relación a dicha placa eyectora, y el tamaño de dicha placa generadora se determina, al menos en parte, por el área ocupada por dicha región abierta central y la disposición de dicha pluralidad de aberturas.

37.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado además porque placa eyectora es circular y el accionador tiene una configuración anular, la placa eyectora y el accionador piezoeléctrico tienen el mismo diámetro exterior.

38.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado además porque dicha placa eyectora es circular y el accionador tiene una configuración anular, la placa eyectora tiene un diámetro exterior mayor que d del accionador piezoeléctrico.

39.- Un dispositivo para suministrar un fluido a un objetivo, el dispositivo comprende: un alojamiento; un depósito dispuesto dentro del alojamiento para recibir un volumen de fluido o pre-llenado con un volumen de fluido; y un mecanismo eyector centro-simétrico en comunicación fluida con el depósito y configurado para expulsar una corriente de gotículas, dicho mecanismo cyector centro-simetrico comprende una placa eyectora acoplada a una placa generadora y un accionador piezoeléctrico, dicha placa generadora incluye una pluralidad de aberturas formadas a través de su espesor, y dicho accionador piezoeléctrico es operable para oscilar la placa eyectora, y con ello la placa generadora, a una frecuencia resonante de dicha placa eyectora acoplada a dicha placa generadora para generar una corriente dirigida de gotículas.

40.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque dicho accionador piezoeléctrico comprende un material piezoeléctrico libre de plomo.

41.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque dicha placa eyectora además comprende una estructura de montaje de orden bajo simétrica.

42.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 41 , caracterizado además porque dicho accionador piezoeléctrico comprende un material piezoeléctrico libre de plomo.

43.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado además porque dicho material piezoeléctrico libre de plomo es seleccionado del grupo que consiste de un material a base de BiFe03, o un material de titanato de sodio de bismuto (BNT), material de titanato de potasio de bismuto (BKT), un compuesto de doble capa magnetoestrictivo/ piezoeléctrico de modo doble, material de tungsteno-bronce, un material de niobato de sodio, un material de titanato de bario, un material de cloruro de polivinilideno.

44.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque dicha placa generadora es una placa polimerica de módulo alto.

45.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque el diámetro de gotícula expulsada promedio es mayor que 15 mieras, la corriente de gotículas tiene flujo de aire arrastrado bajo para que la presión de la corriente de gotícula sobre la superficie sea sustancialmente imperceptible cuando se rocía contra un objetivo del cuerpo humano o animal.

46.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque dicha placa cyectora tiene una región abierta central alineada con la pluralidad de aberturas de la placa generadora, y el accionador piezoeléctrico está acoplado a una región periférica de la placa eyectora para no obstruir la pluralidad de aberturas de la placa generadora.

47.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado además porque dicha placa generadora tiene un tamaño reducido con relación a dicho eyectora, y el tamaño de dicha placa generadora se determina, al menos en parte, por el área ocupada por dicha región abierta central de la disposición de dicha pluralidad de aberturas.

48.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado además porque dicha placa eyectora es circular y el accionador tiene una configuración anular, la placa cyectora y el accionador piezoeléctrico tienen el mismo diámetro exterior.

49.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 47, caracterizado además porque dicha placa eyectora circular y el accionador tiene una configuración anular, la placa eyectora tiene un diámetro exterior más grande que del accionador piezoeléctrico.

50.- Un mecanismo eyector configurado para expulsar una corriente de gotículas, el mecanismo eyector caracterizado porque comprende: una placa eyectora acoplada a una placa generadora y un accionador piezoeléctrico; la placa generadora incluye una pluralidad de aberturas formadas a través de su espesor; y el accionador piezoeléctrico es operable para oscilar la placa eyectora, y con ello la placa generadora, a una frecuencia y generar una corriente dirigida de gotículas.

51.- El mecanismo eyector de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque dicha placa generadora es una placa generadora polimérica de módulo alto.

52.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque dicha placa eyectora además comprende una estructura de montaje de orden bajo simétrica.

53.- El mecanismo eyector de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque dicho accionador piezoeléctrico comprende un material piezoeléctrico libre de plomo.

54.- El mecanismo eyector de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado además porque dicho material piezoelectrico libre de plomo se selecciona del grupo que consiste de un material a base de BiFe03, un material de titanato de sodio de bismuto (BNT), material de titanato de potasio de bismuto (BKT), un compuesto de capa doble magnetoestrictivo/piezoeléctrico de modo doble, material de tungsteno-bronce, un material de niobato de sodio, un material de titanato de bario, y un material de fluoruro de polivinilideno.

55.- El mecanismo cyector de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque uno o más de dicha pluralidad de aberturas define una cavidad de entrada y un canal capilar.

56.- El mecanismo eyector de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque dicha placa generadora es una placa generadora de polímero de módulo alto.

57.- El mecanismo eyector de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado además porque la placa generadora está formada de un material seleccionado del grupo que consiste de: polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE), poliimida, poliéter éter cetona (PEEK), fluoruro de polivinilideno (PVDF), y poliéterimida.

58.- El mecanismo eyector de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado además porque dicha placa eyectora tiene una región abierta central alineada con la placa generadora, y el accionador piezoeléctrico está acoplado a una región periférica de la placa eyectora para no obstruir la pluralidad de aberturas de la placa generadora.

59.- El mecanismo cyector de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado además porque dicha placa generadora tiene un tamaño reducido con relación a dicha placa eyectora y el tamaño de dicha placa generadora se determina, al menos en parte, por el área ocupada por dicha región de abierta central y la disposición de dicha pluralidad de aberturas.

60.- El mecanismo eyector de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado además porque dicha placa eyectora es circular y el accionador tiene una configuración anular, dicha placa eyectora y dicho accionador piezoelectrico tienen el mismo diámetro exterior.

61.- El mecanismo eyector de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado además porque dicha placa eyectora es circular y el accionador tiene una configuración anular, dicha placa eyectora tiene un diámetro más grande que el accionador piezoeléctrico.

62.- Un depósito para retener fluido para expulsión mediante un dispositivo eyector, en donde el depósito es plegable.

63.- El depósito de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado además porque dicho fluido es para uso oftálmico, tópico, oral, nasal o pulmonar.

64.- El depósito de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado además porque dicho depósito tiene un volumen V y está provisto con un fluido a un volumen Vf, que es menor que Vf.

65.- El depósito de conformidad con la reivindicación 64, caracterizado además porque dicho depósito plegable es plegado por volumen Vr cuando se llena con el volumen de fluido Wf.

66.- El depósito de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado además porque dicho depósito plegable está bajo presión interna negativa.

67.- El depósito de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado además porque dicho depósito plegado se expande en volumen Vexp cuando se expone un diferencial de presión positiva, en donde la presión dentro del depósito es mayor que presión ambiental.

68.- El depósito de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado además porque dicho volumen Vr se elige para ser mayor que el volumen \Zexp para un diferencial de presión positiva definido.

69.- Un ensamble de cyector, caracterizado porque comprende: un mecanismo eyector de gotícula para expulsar gotículas de fluido, una placa de carga de fluido para canalizar fluido desde un depósito hacia el mecanismo eyector de gotícula, que comprende una interfaz de depósito de fluido para unirse al depósito, una interfaz de mecanismo eyector para unir la placa de carga de fluido al mecanismo eyector, y uno o más canales de fluido para canalizar fluido desde la interfaz de depósito de fluido hacia la interfaz de mecanismo eyector, la placa de carga de fluido está configurada para colocarse en una disposición paralela con el mecanismo eyector para proporcionar fluido a una superficie posterior del mecanismo eyector.

70.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 69, caracterizada además porque la interfaz de mecanismo cyector de la placa de carga de fluido y la superficie posterior del mecanismo eyector de gotícula están en disposición paralela para formar una separación capilar y generar flujo de fluido entre la placa de carga de fluido y el mecanismo eyector de gotícula para definir un área de carga de fluido en la superficie posterior del mecanismo eyector de gotícula.

71.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 70, caracterizada además porque la placa de carga de fluido y el mecanismo eyector de gotícula están separados por una distancia de aproximadamente 0.2 mm a aproximadamente 0.5 mm para formar separación capilar.

72.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 70, caracterizada además porque comprende un sistema de suministro de fluido de placa de punción y una placa capilar que suministra el fluido desde un depósito hacia el mecanismo eyector.

73.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 72, caracterizada además porque el sistema de suministro de fluido de placa punción y placa capilar se forman integralmente para definir un sistema de suministro de fluido de placa de punción/capilar.

74.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 73, caracterizada además porque el sistema de suministro de fluido de placa de punción/capilar incluye un área de retención de fluido y al menos una aguja de punción hueca para transferir fluido desde el área de retención hacia la superficie posterior del cyector de gotícula.

75.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 74, caracterizada porque el sistema de suministro de fluido de placa de punción/capilar incluye primera y segunda porciones de acoplamiento, un depósito flexible que está unido a y en comunicación fluida con la segunda porción de acoplamiento, la segunda porción de acoplamiento incluye un sello perforable para definir el área de retención de fluido.

76.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 75, caracterizada porque la primera porción de acoplamiento forma un receptáculo para la segunda porción de acoplamiento, e incluye la por lo menos una aguja de punción hueca para perforar el depósito flexible.

77.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 76, caracterizada porque la primera porción de acoplamiento y la por lo menos una aguja de punción pueden formarse integralmente.

78.- La placa de carga de fluido de conformidad con la reivindicación 76, caracterizada porque el sello perforable que está incluido en la segunda porción de acoplamiento comprende una silicona auto-sellante.