JP7132247B2

JP7132247B2 - カートリッジのストッパへの電子機器の一体化

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Publication number: JP7132247B2
Application number: JP2019560349A
Authority: JP
Inventors: ミヒャエル・シャーバッハ; アレクサンダー・アラーディングス; クリストフ・デッテ; マルティン・オッテン; クリスティアン・ポメラウ; ディートマー・ハーメン; ポール・エドワード・ジャンセン; ウルリヒ・ブリュッゲマン; イヴォ・イルニッキ
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Priority date: 2017-05-05
Filing date: 2018-05-02
Publication date: 2022-09-06
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Description

本説明は、薬剤を放出するように構成された医療デバイス向けの装置に関し、より詳細には、注射デバイスのカートリッジ内で薬剤を前進させるストッパに関する。

薬剤の注射による治療を必要とする様々な疾病が存在する。そのような注射は、医療従事者または患者自身によって適用される注射デバイスを使用して実行することができる。一例として、１型および２型の糖尿病は、たとえば１日１回または数回の薬物用量の注射によって、患者自身が治療することができる。たとえば、充填済みの使い捨て薬物ペンまたは自動注射器を、注射デバイスとして使用することができる。別法として、再利用可能なペンまたは自動注射器を使用することもできる。再利用可能なペンまたは自動注射器は、空の薬剤カートリッジを新しいものに交換することを可能にする。いずれのタイプのペンまたは自動注射器にも１組の使い捨て針が付属しており、これらの針は使用前に毎回交換される。

例示的な実施形態は、医療カートリッジ内に配設されるように構成されたストッパであり、ストッパは、医療カートリッジ内に嵌るようなサイズおよび形状の空洞および外面を画成するシェルと、空洞内へ挿入されるように構成されたインサートとを含む。インサートは、感知信号を生成するように構成されたセンサを有する電子デバイスを含む。シェルは、プランジャによって医療カートリッジ内へ前進させられて、医療カートリッジ内に収容されている物質に圧力を印加するように構成される。シェルは、シェルの材料に感知信号を通すように構成され、センサは、医療カートリッジ内のストッパの位置に応答するように構成される。

いくつかの実施形態では、インサートは、インサートが空洞内へ挿入されたときに空洞を密閉するように構成されたキャップ部材を含み、キャップ部材は、プランジャからの駆動力を受けて、医療カートリッジ内でストッパを前進させるように構成される。

いくつかの実施形態では、インサートは、スナップ機能、接着、溶接、超音波溶接、または熱溶接のうちの１つまたはそれ以上を使用して、シェルに固定されるように構成される。

いくつかの実施形態では、シェルは、加熱滅菌することができる材料から構築される。

いくつかの実施形態では、インサートは、嵌合機能を含むプランジャの遠位端であり、空洞は、プランジャの遠位端がストッパのシェルの空洞内へ挿入されたときにインサートをシェルに固定するように構成された対応する嵌合機能を含む。いくつかの実施形態では、空洞は、シェル内で電子デバイスの向きおよび位置を決めるように配置された案内機能を含む。

いくつかの実施形態では、シェルは、実質的に剛性の材料から作られた剛性シェルである。いくつかの実施形態では、ストッパは、外面の周りに配設された封止部材を含み、封止部材は、ストッパが医療カートリッジ内に配設されたときに外面と医療カートリッジの内面との間に封止を形成するように配置される。

いくつかの実施形態では、シェルは、実質的に柔軟な材料から作られた軟性シェルである。いくつかの実施形態では、軟性シェルの外面は、外面から径方向に延びる封止突起を画成し、封止突起は、ストッパが医療カートリッジ内に配設されたときに外面と医療カートリッジの内面との間に封止を形成するように配置される。

いくつかの実施形態では、感知信号は、電磁信号または音響信号である。いくつかの実施形態では、電子デバイスは、外部電子デバイスと通信するように構成される。いくつかの実施形態では、電子デバイスは、外部電子デバイスと通信するように構成された無線トランシーバを含む。いくつかの実施形態では、無線トランシーバは、センサによって取得されたデータを外部電子デバイスへ送信するように構成される。いくつかの実施形態では、電子デバイスは、ストッパに印加された力によって起動されるように構成される。

いくつかの実施形態では、電子デバイスは、温度の変化を感知したときまたは温度閾値に到達したときに電子デバイスを起動するように構成された温度感知素子を含む。

いくつかの実施形態では、電子デバイスは、エネルギー源を含む。いくつかの実施形態では、エネルギー源は、容量性電子回路を有する無線充電モジュールを含む。いくつかの実施形態では、エネルギー源は、ストッパに印加された力から電気エネルギーを生成するように構成された圧電素子を含む。いくつかの実施形態では、エネルギー源は、ストッパによって吸収された熱エネルギーから電気エネルギーを生成するように構成された熱電素子である。

別の例示的な実施形態は、カートリッジハウジングと、上述のストッパとを有する医療カートリッジであり、シェルは、カートリッジハウジングおよびシェルが加熱滅菌処置を受ける前にカートリッジハウジング内へ挿入されるように構成され、インサートは、加熱滅菌処置後にストッパ内へ挿入されるように構成される。

いくつかの実施形態では、医療カートリッジはシリンジであり、カートリッジハウジングはシリンジのハウジングであり、インサートは、シリンジが加熱滅菌処置を受けた後にストッパのシェル内へ挿入されるように構成されたシリンジのプランジャのロッドである。

さらに別の例示的な実施形態は、医療カートリッジを製造する方法である。この方法は、医療カートリッジのハウジング内へシェルを挿入する工程であって、ストッパが、ハウジングの開端を封止し、シェルが、ハウジングの外側からアクセス可能な空洞を画成し、シェルが、感知信号を通すように構成される、工程と、シェルおよびハウジングを加熱滅菌する工程と、加熱滅菌後、シェルの空洞にインサートを入れる工程であって、インサートが、感知信号を生成するように構成されたセンサを含む電子デバイスを含む、工程とを含む。シェルおよびインサートはともに、プランジャによって医療カートリッジ内へ前進させられて、医療カートリッジ内に収容されている物質に圧力を印加するように構成されたストッパを形成し、センサは、医療カートリッジ内のストッパの位置に応答するように構成される。

注射デバイスの分解図である。注射デバイス内に配設されるように構成されたストッパを示し、ストッパが、剛性シェルおよび軟性の挿入可能なコアを有し、コア内に電子デバイスが埋め込まれている横断面図である。図２Ａのストッパの上面図である。カートリッジ内に配設されたストッパの横断面図である。注射デバイス内に配設されるように構成されたストッパを示し、ストッパが、軟性シェルおよび剛性の挿入可能なコアを有し、コア内に電子デバイスが埋め込まれている横断面図である。図３Ａのストッパの上面図である。注射デバイス内に配設されるように構成されたストッパを示し、ストッパが、剛性シェルおよび軟性の挿入可能なコアを有し、コア内に電子デバイスが埋め込まれており、ストッパが剛性カバーを有する横断面図である。注射デバイス内に配設されるように構成されたストッパを示し、ストッパが、軟性シェルおよび剛性の挿入可能なコアを有し、コア内に電子デバイスが埋め込まれている横断面図である。カートリッジ内に配設されたストッパの横断面図である。カートリッジ内に配設されたストッパのシェル、およびシェルに連結されたインサートの横断面図である。プランジャによって駆動される前にインサートを収容している図７Ａのストッパの横断面図である。プランジャによってカートリッジ内へ駆動されている間またはその後の感知動作中の図７Ｂのストッパの横断面図である。プランジャのねじ山付き遠位端内へ埋め込まれた電子機器を有する使い捨てシリンジの横断面図である。プランジャのねじ山付き遠位端内へ埋め込まれた電子機器を有する使い捨てシリンジの横断面図である。カートリッジをストッパと組み立てて滅菌してから電子素子をストッパ内へ連結する方法を示す流れ図である。カートリッジ内に配設され、無線システムと通信するストッパの横断面図である。図１１Ａおよび図１１Ｂは、カートリッジ内に配設され、圧電システムによって給電されるストッパの横断面図である。図１２Ａおよび図１２Ｂは、カートリッジ内に配設されたストッパおよびペルティエ熱電デバイスの横断面図である。図１３Ａおよび図１３Ｂは、カートリッジ内に配設されたストッパのシェル、およびシェル内へクリップ留めされたインサートの横断面図である。

いくつかのカートリッジベースの注射および医療シリンジシステムは、デバイスの交換可能な部分（たとえば、カートリッジストッパまたはカートリッジハウジング）内に電子機器を含む場合、使用前に滅菌することが困難な可能性がある。電子アセンブリは、熱を印加した後に劣化しうる温度に敏感な材料（たとえば、ポリマー）を含むことがある。さらに、電池は高温で性能を失う可能性がある。いくつかの例では、電子機器が追加される前に、カートリッジストッパ（栓と呼ばれることもある）を滅菌することができる。たとえば、剛性の材料から作られるストッパを、軟性のＯリング封止によってカートリッジ壁に対して封止することができ、ストッパから分離された挿入可能な電子デバイスを使用することができ、したがって、加熱滅菌工程後にストッパまたはカートリッジ内へ組み立てることができる（したがって、カートリッジ内の滅菌された液体にも影響しない）。いくつかの例はまた、使い捨てまたは再利用可能な薬物カートリッジの事前に加熱滅菌されたプランジャに、電子構成要素（たとえば、ＲＦＩＤ、センサ）を追加することを有効にする。

図１は、使い捨てまたは再利用可能な注射デバイスとすることができる注射デバイス１００の分解図である。注射デバイス１００は、ハウジング１１０と、カートリッジハウジング１０４を有するカートリッジ１１４とを含み、カートリッジハウジング１０４にニードルアセンブリ１１５を取り付けることができる。ニードルアセンブリ１１５の針１０９は、内側ニードルキャップ１１６および外側ニードルキャップ１１７によって保護され、外側ニードルキャップ１１７は、キャップ１１８によってさらに覆うことができる。注射デバイス１００から放出予定の薬剤または薬物用量は、投与量ノブ１１２を回すことによって選択され、選択された用量は、投与量窓またはディスプレイ１１３を介して表示される。ディスプレイは、たとえばデジタルディスプレイを含むことができる。投与量ディスプレイ１１３は、注射デバイスのうち選択された投与量を見ることができるセクションに関する。

以下でさらに説明するように、注射デバイス１００は、１つまたはそれ以上の電子構成要素１２２、１２４を含むことができ、たとえば、そのうちのいくつかはストッパ１０８内に含むことができる。

投与量ノブ１１２を回すことで、機械的クリック音を引き起こし、音響フィードバックを使用者に提供する。投与量ディスプレイ１１３内に表示される数字は、ハウジング１１０内に収容されるスリーブ上に印刷されており、カートリッジ１１４内のプランジャと機械的に相互作用する。針１０９が患者の皮膚部分に突き刺されて、次いで注射ボタン１１１が押されたとき、ディスプレイ１１３内に表示される薬物用量が、注射デバイス１００から放出される。注射中、プランジャアームの輪郭として示されている駆動機構１０６が、ストッパ１０８をカートリッジ内へ駆動して薬物を放出する。ストッパは、内外に漏れる流体に対するバリア、ガスバリア（たとえば、酸素）になり、Ｈ２Ｏおよび他の流体の蒸発を防止するため、容器閉鎖システムの重要な要素である。いくつかの実施形態では、容器壁に接触している弾性の封止要素（図８Ａまたは図８Ｂの８０８）によって封止機能が提供されるが、それでもなおストッパが滑ることは可能である。注射ボタン１１１が押された後、注射デバイス１００の針１０９が特定の時間にわたって皮膚部分内に留まると、用量の大部分は実際に患者の体内へ注射される。

図２Ａは、注射デバイス（たとえば、注射デバイス１００）内に配設されるように構成されたストッパ２００の一実施形態の横断面図である。ストッパ２００は、剛性または実質的に剛性のシェル２０２と、電子デバイス２０６ａ、２０６ｂ、および２０６ｃを収容するコア２０４とを含み、いくつかの実施形態では、電子デバイス２０６ａ、２０６ｂ、および２０６ｃは、コアの材料内へ埋め込まれている。コア２０４は、製造後にシェル２０２内へ挿入されるように構成される。コア２０４は、シェル２０２の空洞内へ挿入されるように構成されたインサートを含みまたは形成することができ、インサートは、感知信号を生成するように構成されたセンサを有する電子デバイスを含む。たとえば、コア２０４は、シェルが注射デバイスのカートリッジ（たとえば、図１のカートリッジ１１４）内へ配設された後にシェル２０２内へ挿入することができる。シェル２０２は、シェル２０２がカートリッジ１１４内へ挿入されたときにカートリッジ１１４の内面に対する封止インターフェースを提供するように配置された封止要素２０８（たとえば、Ｏリング）を含む。封止要素２０８は、シェル２０２の外面の周りに配設された封止部材を形成することができる。封止要素２０８は、シェル２０２の外面から径方向に延びる封止突起を画成することができる。

シェル２０２およびコア２０４のために選択される材料は、硬度、弾性、および耐熱性または断熱性に基づいて選択される。いくつかの実施形態では、シェル２０２およびコア２０４は、様々な弾性を有するポリマー材料から作られる。いくつかの実施形態では、たとえばテフロン被覆（たとえば、ポリテトラフルオロエチレン）などの耐熱性の被覆をコア２０４またはシェル２０２の外部に施して、耐熱性を増大させることもできる。いくつかの場合、シェル２０２は、薬剤に接触する表面２０３で、薬剤に適合するように選択された材料、たとえばＰＰ、ＰＥ、ＰＯＣ、ＰＯＰ、ＰＴＦＥ、またはブチルゴムから作ることができる。いくつかの実施形態では、シェル２０２およびコア２０４のために選択される材料はまた、センサ信号がたとえばポリマーもしくはセラミックのような非金属材料または非常に薄い金属（たとえば、厚さ０．１ｍｍ未満）を通過することが可能になるように選択される。

埋込み型の電子デバイス２０６ａ、２０６ｂ、および２０６ｃには、たとえば、センサ、エネルギー源、マイクロコントローラ、または無線トランシーバを含むことができる。埋込み型の電子機器２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃは、単なる代表例である。任意の数の埋込み型の電子機器が存在することができる。いくつかの実施形態では、センサは、たとえば圧電デバイス、音響センサ、または電磁センサなどのセンサ／トランシーバデバイスとすることができる。センサ／トランシーバは、ストッパ２００を介して、たとえば超音波、音響、光、または他の信号などの信号を送信し、応答を測定することができ、いくつかの実施形態では、この応答を使用して、カートリッジ１１４内のストッパ２００の位置、またはシリンジの注射が行われたかどうかを判定することができる。注射前後のストッパ２００の位置は、カートリッジ１１４内に残っている薬剤の体積の変化に対応しており、カートリッジ１１４から針１０９内へ放出された薬剤の体積または用量を示すことができる。いくつかの実施形態では、センサによって受信した応答は、コントローラ（たとえば、埋込み型または外部のマイクロコントローラ）へ提供され、コントローラは、この応答を受信し、カートリッジ１１４の状態を計算することができる。カートリッジ１１４の状態は、カートリッジ１１４内の薬剤の充填レベル、ストッパ２００の位置、または用量の体積に対応することができる。

いくつかの実施形態では、エネルギー源は、電池、一時的なエネルギー貯蔵のためにキャパシタに負荷をかけることができる任意のエネルギーハーベスティング技術によってエネルギーを生成するエネルギーハーベスティングデバイス、または太陽電池式とすることができる。無線トランシーバは、外部電子デバイスならびにセンサおよびエネルギー源と通信することができる。外部電子デバイスは、コントローラとすることができ、センサから受け取ったデータを外部データベースへ通信することができる。コントローラとの通信は、一方向または双方向とすることができる。センサデバイスから外部データベースへ伝達されたデータは、デバイスの識別に関係する情報、たとえば固有の数字、較正データ、生産ロット情報、デバイス材料情報、収納時間および生産時間に関係するデータ、ならびにセンサ測定に関係する情報（たとえば、測定時間、温度、距離、光信号、音響信号のようなセンサ測定結果）を含むことができる。いくつかの実施形態では、外部データベースデバイスからくるコントローラへのデータは、「ウェイクアップ」信号、測定のためのトリガ、時間情報、または較正データに関する情報を含む。無線トランシーバは、たとえばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣ、または無線周波数を含む任意の知られている無線通信技法を使用して通信することができる。

いくつかの実施形態では、シェル２０２およびコア２０４は別個に製造され、後の組立て工程でコア２０４がシェル２０２内へ挿入される。たとえば、コア２０４は、実質的に軟性の材料（たとえば、実質的に軟性の材料の注入、射出などによる）ならびに埋込み型の電子デバイス２０６ａ、２０６ｂ、および２０６ｃを成形型に充填したときに形成することができ、その後、実質的に軟性の材料が凝固（たとえば、硬化、固体化など）する。別の実施形態では、実質的に軟性の材料が電子デバイス２０６ａ、２０６ｂ、および２０６ｃの周囲に導入され、コア２０４を形成するように成形される（たとえば、切断、成形型内への注入など）。ストッパ２００は、ストッパ２００がカートリッジ１１４内へ導入されたときにカートリッジ１１４に対する封止インターフェースを提供するようにシェル２０２の周辺部に配置された封止要素２０８を含むことができる。

図２Ｂは、図２Ａのストッパ２００の上面図である。シェル２０２はコア２０４を取り囲み、封止要素２０８と連係し、封止要素２０８は、ストッパ２００がカートリッジ１１４内へ導入されたときにカートリッジ１１４に対する封止インターフェースを形成する。封止インターフェースは、注射デバイスによって送達予定の薬剤の滅菌状態を保存するために必要とされるカートリッジ１１４内の滅菌バリアの少なくとも一部を形成することができる。

いくつかの実施形態では、シェル２０２は、金属、ポリマー（たとえば、ＣＯＣ、ＰＡ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＣＯＰなど）、ガラス、またはセラミックなどの剛性の材料から構築される。いくつかの実施形態では、電子デバイス（または電子アセンブリ）２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃは、センサ、電源（たとえば、電池）、コントローラ、無線通信モジュール（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣ、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥ、任意のＲＦ、ＩｒＤＡ）、音響モジュール、メモリ、オンオフスイッチ、感熱素子、圧力センサなどのうちの１つまたはそれ以上を含む。いくつかの実施形態では、封止部材２０８は、第１の材料から作られ、シェル２０２は、第１の部材の材料と比較すると圧縮性がより低い第２の材料から作られ、シェル２０２は、コア２０４を収容するためのレセプタクルとして形成される。いくつかの実施形態では、電子デバイス２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃおよびコア２０４は、スナップ機能、接着剤、溶接、ＵＳ溶接、熱溶接、または他の手段を使用して、シェル２０２に連結される。いくつかの実施形態では、コア２０４は、シェル２０２に取外し可能に連結される。いくつかの実施形態では、封止部材２０８は、天然ゴムまたは任意の生体適合性ゴム組成物から作られる。いくつかの実施形態では、コア２０４は、ストッパ２００に対する任意の適した衝撃（たとえば、駆動機構１０６からの力）によって電子機器デバイス２０６ａ、２０６ｂ、２０６ｃをトリガするように構成されたオンオフスイッチを含む。

図２Ｃは、カートリッジ６００内に配設されたストッパ２００の横断面図である。図示のストッパ２００の様々な機能は、図３Ａおよび図３Ｂに関して上述した。ストッパ２００は、以下の図の任意のストッパに置き換えることができ、ストッパ３００に関して本明細書に説明したのと同様に、カートリッジ６００と連係するはずである。カートリッジ６００は、カートリッジ６００の開端を封止するようにストッパ２００の封止要素２０８と連係するハウジング６０２を含む。いくつかの実施形態では、カートリッジ６００のキャップ６０４とストッパ２００のシェル２０２との間の空間内に薬剤が配設される。いくつかの実施形態では、埋込み型の電子機器２０６ａ、２０６ｂ、および２０６ｃは、カートリッジ６００内のストッパ２００の位置を感知するために信号を送受信するように構成されたセンサを含む。

一例では、送信器（たとえば、電子機器デバイス２０６ａ、２０６ｂ、および２０６ｃのうちの１つ）が、第１の時間ｔ_１に音波を送信する。第１の時間ｔ_１（たとえば、音波の送信時間）を外部デバイスへ提供することができる。音波は、ストッパ２００内の送信器からカートリッジ６００の遠位端の方へ伝播し、カートリッジ６００または反射器（図示せず）の表面から反射される（たとえば、跳ね返される）。音波の反射（たとえば、反射波）は、カートリッジ６００の遠位端（すなわち、キャップ６０４を有する端部）からストッパ２００内のセンサの方へ伝播する。反射波は、第２の時間ｔ_２に受信される。音波の速度は、カートリッジ内の薬剤中の既知の音の速度である。音波の送信と受信との間の経過時間は、ｔ_２－ｔ_１である。経過時間に音の速度を掛けて、波が送信器からカートリッジ６００の遠位端へ移動してセンサへ戻ってきた距離を判定する。この移動距離を２で割って、ストッパ２００とカートリッジ６００の遠位端との間の距離を判定する。カートリッジ６００内の薬剤の体積（たとえば、カートリッジ６００内でストッパ２００と近位端との間に密閉されている薬剤の体積）は、判定された距離にカートリッジ６００の断面積を掛けることによって判定される。投与前と投与後に判定されたカートリッジ６００内の薬剤の体積の差が、患者に投与された用量に対応する。

図３Ａおよび図３Ｂは、注射デバイス１００内に配設されるように構成されたストッパ３００を示し、ストッパ３００は、軟性シェル３０２および剛性コア３０４を有し、コア３０４内に電子デバイス３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃが埋め込まれている。いくつかの実施形態では、剛性コア３０４には、プランジャに押されることによる変形から電子機器デバイス３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃを保護するという利点がある。これにより、確実なセンサ信号が保証される。別の利点は、注射中のストッパ３００からの弾性作用がより小さいため、剛性コア３０４がより良好な注射用量精度をもたらすことである。これはまた、注射中の保持時間を短縮するのに役立つ。軟性シェル３０２のこの文脈で、軟性とは、低い弾性係数（ｅ－ｍｏｄｕｌｅ）（高い弾性変形ならびに低い残留変形および応力）を特徴とする粘弾性材料、たとえば天然ゴム、熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ）、ブチルゴム、ネオプレン、フルオロエラストマ、シリコーンゴムなどを意味する。ストッパ３００は、実質的に軟性のシェル３０２および実質的に剛性のコア３０４を含む。いくつかの実施形態では、シェル３０２およびコア３０４は、組立て後は実質的に分離できない。たとえば、コア３０４をシェル３０２内へ挿入し、接着剤を使用して固定して、コア３０４およびシェル３０２をともに接合することができる。接着接合は、本明細書に記載するコアおよびシェル／インサートの実施形態のいずれかの間で使用することができる。コア３０４は、埋込み型の電子デバイス３０６ａ、３０６ｂ、および３０６ｃを収容する。コア３０４は、シェル３０２の空洞内へ挿入されるように構成されたインサートを含みまたは形成することができ、インサートは、感知信号を生成するように構成されたセンサを有する電子デバイスを含む。一実施形態では、実質的に剛性の材料を、硬化していない軟性の状態で電子デバイス３０６ａ、３０６ｂ、および３０６ｃの周りに成形することができ、これを固体化して剛性コア３０４を形成することができる。別の実施形態では、電子デバイス３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃを、硬化していない軟性の状態で実質的に剛性の材料内へ導入することができ、その後、実質的に剛性の材料が固体化して剛性コア３０４を形成する。ストッパ３００をカートリッジ１１４内へ挿入したとき、一体化された封止要素３０８が、ストッパとカートリッジ１１４の内壁との間に封止インターフェース（すなわち、ガスを通さないバリア）を形成する。封止インターフェースは、注射デバイス１００によって送達予定の薬剤の滅菌状態を保存するために必要とされるカートリッジ１１４内の滅菌バリアの少なくとも一部を形成することができる。封止要素３０８は、シェル３０２の外面の周りに配設された封止部材を形成することができる。封止要素３０８は、シェル３０２の外面から径方向に延びる封止突起を画成することができる。封止要素は、ストッパが医療カートリッジ内に配設されたときにシェル３０２の外面と医療カートリッジの内面との間に封止を形成することができる。

シェル３０２およびコア３０４を作製することができる様々な材料、ならびにコア内に埋め込むことができる様々な電子デバイスは、図２Ａに関して上述した。加えて、シェル３０２は薬剤に接触するように構成されるため、シェル３０２のための材料は医療グレードとすることができる。

図２Ａ、図２Ｂ、図３Ａ、および図３Ｂのシェルは、たとえば、コアの挿入前に加熱滅菌プロセスを使用することによって滅菌することができる。例示的な加熱滅菌プロセスでは、シェルは、摂氏約１２０度の温度で約２０～３０分間にわたって滅菌されるはずであり、その後、コアおよび付属する電子機器がシェル内へ挿入されるはずである。

いくつかの実施形態では、コア３０４は、金属、ポリマー（たとえば、ＣＯＣ、ＰＡ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＣＯＰなど）、ガラス、またはセラミックなどの剛性の材料から構築される。いくつかの実施形態では、電子デバイス（または電子アセンブリ）３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃは、センサ、電源（たとえば、電池）、コントローラ、無線通信モジュール（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣ、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥ、任意のＲＦ、ＩｒＤＡ、音響モジュール、メモリ、オンオフスイッチ、感熱素子、圧力センサなど）のうちの１つまたはそれ以上を含む。いくつかの実施形態では、封止部材３０８は、第１の材料から作られ、シェル３０２は、第１の部材の材料と比較すると圧縮性がより低い第２の材料から作られ、シェル３０２は、コア３０４を収容するためのレセプタクルとして形成される。いくつかの実施形態では、電子デバイス３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃおよびコア３０４は、スナップ機能、接着剤、溶接、ＵＳ溶接、熱溶接、または他の手段を使用して、シェル３０２に連結される。いくつかの実施形態では、コア３０４は、シェル３０２に取外し可能に連結される。いくつかの実施形態では、封止部材３０８は、天然ゴムまたは任意の生体適合性ゴム組成物から作られる。いくつかの実施形態では、コア３０４は、ストッパ３００に対する任意の適した衝撃（たとえば、駆動機構１０６からの力）によって電子機器デバイス３０６ａ、３０６ｂ、３０６ｃをトリガするように構成されたオンオフスイッチを含む。

図４は、注射デバイス１００内に配設されるように構成されたストッパ４００の横断面図であり、ストッパ４００は、剛性シェル４０２および軟性の挿入可能なコア４０４を有し、コア４０４内に電子デバイス４０６ａ、４０６ｂ、４０６ｃが埋め込まれており、ストッパ４００はカバー４１０を有する。この実施形態では、シェル４０２およびコア４０４は別個に製造され、後の組立て工程でコア４０４がシェル４０２内へ挿入される。たとえば、コア４０４は、実質的に軟性の材料（たとえば、実質的に軟性の材料の注入、射出などによる）ならびに埋込み型の電子デバイス４０６ａ、４０６ｂ、および４０６ｃを成形型に充填したときに形成することができ、その後、実質的に軟性の材料が凝固（たとえば、硬化、固体化など）する。別の実施形態では、実質的に軟性の材料が電子デバイス４０６ａ、４０６ｂ、および４０６ｃの周囲に導入され、コア４０４を形成するように成形される（たとえば、切断、成形型内への注入など）。ストッパ４００は、ストッパ４００がカートリッジ１１４内へ導入されたときにカートリッジ１１４に対する封止インターフェースを提供するようにシェル４０２の周辺部に配置された封止要素４０８を含む。したがって、材料の特定の構成に基づいて、一実施形態ではコアのためのカバーが存在し、別の実施形態ではカバーの必要はなくなる。

ストッパ４００はまた、実質的に剛性のシェル４０２と連係し、プランジャのヘッド（たとえば、図７Ｂ、図７Ｃに示すプランジャロッド７６０）からの接触力を受けてストッパ４００をカートリッジ１１４内へ前進させるように構成されたカバー４１０を含む。カバー４１０は、シェル４０２に関して上記で詳述したように、実質的に剛性の材料から構築することができる。プランジャロッドからの接触力は、カバー４１０に力を与え、カバー４１０は、この力を実質的に剛性のシェル４０２へ伝達するように構成される。プランジャが挿入可能なコア４０４を変形させることができるため（たとえば、圧縮による）、カバー４１０が取り外された場合、力の伝達は大幅に低減されるはずである。カバー４１０はまた、プランジャ７６０がシェル４０２の円周に沿って剛性シェル４０２の頂面に接触するとき、プランジャ７６０と連係するために有益な幾何形状を提供する。プランジャ７６０のヘッドは、シェル４０２の頂面に接触するようなサイズとすることができるが（たとえば、プランジャ７６０の直径は、シェルの空洞の直径より大きい）、いくつかの実施形態では、カバー４１０を含むことで、シェル４０２にかかる力をより均一に分散させる。

図５は、注射デバイス内に配設されるように構成されたストッパの横断面図であり、ストッパは、軟性シェル５０２および剛性の挿入可能なコア５０４を有し、コア５０４内に電子デバイスが埋め込まれている。ストッパ５００は、実質的に軟性のシェル５０２および実質的に剛性のコア５０４を含む。この実施形態では、シェル５０２およびコア５０４は別個に製造され、後の組立て工程でコア５０４がシェル５０２内へ挿入される。たとえば、コア５０４は、実質的に剛性の材料（たとえば、実質的に剛性の材料の注入、射出などによる）ならびに埋込み型の電子デバイス５０６ａ、５０６ｂ、および５０６ｃを成形型に充填したときに形成することができ、その後、実質的に剛性の材料が凝固（たとえば、硬化、固体化など）する。別の実施形態では、実質的に剛性の材料が電子デバイス５０６ａ、５０６ｂ、および５０６ｃの周囲に導入され、コア５０４を形成するように成形される（たとえば、切断、成形型内への注入など）。一体化された封止要素５０８が、ストッパがカートリッジ１１４内へ導入されたときにカートリッジ１１４に対する封止インターフェースを提供するように構成される。

軟性シェル５０２には、１つの構成要素内にシェル機能および封止機能を有するという利点がある。しかし、製造プロセスでは、組立てのために軟性またはエラストマのシェル材料を取り扱うことはより困難になることがある。剛性シェルは、製造プロセス中に取り扱う／保持するのがより容易であり、より良好な投与精度をもたらすことができるが、カートリッジへの封止インターフェースを提供するために、Ｏリングのような別個の封止要素を必要とする。実質的に剛性のコアには、製造中の取扱いがより容易になり、加熱滅菌中の可能なストレスに敏感なセンサ素子の保護がより良好になるという利点がある。

シェルおよびコアを作製することができる様々な材料、ならびにコア内に埋め込むことができる様々な電子デバイスは、図２Ａに関して上述した。加えて、ストッパは薬剤に接触するように構成されるため、シェルのための材料は医療グレードとすることができる。

図４および図５の２つの部品からなるストッパのコア４０４および５０４は、シェル４０２および５０２がカートリッジ１１４内へ挿入された後に挿入することができる。シェルおよびカートリッジ１１４は、加熱滅菌することができる。埋込み型の電子機器を含むコア４０４および５０４は、カートリッジ１１４が滅菌された後、ストッパのシェルによって形成された空洞内に押し込むことができる。

図６は、カートリッジ６００内に配設されたストッパの横断面図である。図示のストッパの様々な機能は、図３Ａおよび図３Ｂに関して上述した。ストッパ３００は、上述の図の任意のストッパに置き換えることができ、ストッパ３００に関して本明細書に説明したのと同様に、カートリッジと連係するはずである。カートリッジ６００は、カートリッジ６００の開端を封止するようにストッパ３００の封止要素３０８と連係するハウジング６０２を含む。いくつかの実施形態では、カートリッジ６００のキャップ６０４とストッパ３００のシェル３０２との間の空間内に薬剤（たとえば、医療流体または薬物）が配設される。いくつかの実施形態では、埋込み型の電子機器３０６ａ、３０６ｂ、および３０６ｃは、カートリッジ６００内のストッパ３００の位置を感知するための信号を送受信するように構成されたセンサを含む。

センサは、たとえば圧電デバイスなどのセンサ／トランシーバデバイスとすることができる。センサ／トランシーバは、ストッパ３００を介して、たとえば超音波、音響、光、または他の信号などの感知信号を送信し、応答を測定することができる。受信した応答は、コントローラ（たとえば、埋込み型または外部のマイクロコントローラ）へ提供することができ、コントローラは、その応答を受信して、カートリッジ６００の状態を計算することができる。カートリッジ６００の状態は、たとえば、カートリッジ６００内の薬剤の充填レベルまたはストッパ３００の位置に対応することができる。カートリッジの状態は、注射された薬剤の用量の測定を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、上述したストッパ３００の位置を測定するために、様々な測定方法が使用される。システムまたはカートリッジ６００内の固定の位置に対するストッパ３００の動きとともに変化する特定の信号を生成する必要がある。この固定の位置は、カートリッジ６００の内側、たとえば決して動かないカートリッジ６００のセプタム区域、もしくはカートリッジ６００の別の剛性の壁とすることができ、もしくはこの目的でカートリッジ内へ導入することができる要素とすることができ、または基準は、カートリッジの外側、たとえばハウジング部材のような注射デバイスの要素とすることもできる。いくつかの実施形態では、センサは、光源（たとえば、ＬＥＤ）からの光を固定の区域へ送出し、軽減された光を光検出器によって受信することによって、光信号の変化を測定する。軽減の強度は、距離に相関することができる。別の可能性は、信号（たとえば、音響信号）が送信器から固定の位置へ移動し、送信器に近接して位置する受信器へ戻ってくるために必要とされる時間の変化を測定することである。別の実施形態では、動いているストッパ３００内で信号（光、音響、容量性など）を固定の位置から受信器へ送信して、ストッパの移動中の信号の変化を測定し、その変化をカートリッジ６００内のストッパの位置に相関させることができる。

図７Ａは、カートリッジ７０１内に配設されたストッパ７００のシェル７０２、およびシェル７０２に連結されたインサート７１０の横断面図である。シェル７０２は、カートリッジ７０１の内側に示されており、複数の封止要素７０８がシェル７０２を取り囲み、カートリッジ７０１内に薬剤７０を収容するための封止を形成している。ストッパ７００内に、中心空洞７５８および周辺位置合わせ空洞７５９が形成される。インサート７１０は、インサート７１０の中心に連結された電子デバイス７０６とともに、インサート７１０の底面から延びる位置合わせ機能７１９を含み、電子デバイス７０６は、インサート７１０がシェル７０２（図７Ｂに示す）に連結されたときにストッパ７００の中心空洞７５８内へ挿入されるように配置される。いくつかの実施形態では、シェル７０２は、インサート７１０のためのレセプタクルを画成する。加えて、位置合わせ機能７１９は、周辺位置合わせ空洞７５９内へ挿入されるように配置され、いくつかの実施形態では、インサート７１０をシェル７０２に固定するためのスナップ機能を含み、またはいくつかの実施形態では、接着剤もしくは溶接を使用してインサート７１０に接合されるように構成される。インサート７１０はまた、組立て動作の開始中にインサート７１０の位置決めを支援するために、電子デバイス７０６上に中心位置合わせ機能７１８を含む。この組立て動作は、インサート７１０の動きの方向を示す矢印７９７によって表される（その結果を図７Ｂに示す）。いくつかの実施形態では、組立て中、案内機能（たとえば、位置合わせ機能７１９および中心位置合わせ機能７１８）が、シェル７０２に対するインサート７１０の正しい向きおよび正確な位置を保証する。

いくつかの実施形態では、インサート７１０およびシェル７０２は、金属、ポリマー（たとえば、ＣＯＣ、ＰＡ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＣＯＰなど）、ガラス、またはセラミックなどの剛性の材料から構築される。いくつかの実施形態では、電子デバイス（または電子アセンブリ）７０６は、センサ、電源（たとえば、電池）、コントローラ、無線通信モジュール（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣ、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥ、任意のＲＦ、ＩｒＤＡ、音響モジュール、メモリ、オンオフスイッチ、感熱素子、圧力センサなど）のうちの１つまたはそれ以上を含む。いくつかの実施形態では、封止部材７０８は、第１の材料から作られ、シェル７０２は、第１の部材の材料と比較すると圧縮性がより低い第２の材料から作られ、シェル７０２は、インサート７１０を収容するためのレセプタクルとして形成される。いくつかの実施形態では、電子デバイス７０６およびインサート７１０は、スナップ機能、接着剤、溶接、ＵＳ溶接、熱溶接、または他の手段を使用して、シェル７０２に連結される。いくつかの実施形態では、インサート７１０は、シェル７０２に取外し可能に連結される。いくつかの実施形態では、封止部材７０８は、天然ゴムまたは任意の生体適合性ゴム組成物から作られる。いくつかの実施形態では、インサート７１０は、ストッパ７００に対する任意の適した衝撃（たとえば、プランジャ７６０からの力）によって電子機器デバイス７０６をトリガするように構成されたオンオフスイッチを含む。

図７Ｂは、プランジャ７６０によってカートリッジ７０１内へ駆動される前にインサート７１０を収容している図７Ａのストッパ７００の横断面図である（プランジャ７６０自体は、図１に示すように、駆動機構１０６によって駆動することができる）。図７Ｂは、シェル７０２に連結されたインサート７１０を示し、電子デバイス７０６は、シェル７０２の中心空洞７５８内に完全に配設されており、位置合わせ機能７１９は、周辺位置合わせ空洞７５９内に位置する。いくつかの実施形態では、プランジャ７６０（たとえば、プランジャロッドおよびヘッド）は、カートリッジ７０１を有する注射器（図１に示す）のアクチュエータもしくは駆動機構によって駆動され、またはシリンジのプランジャであり、カートリッジ７０１はシリンジハウジングである。動作の際、プランジャ７６０は、インサート７１０に対して駆動され（矢印７９８によって示す）、それによってシェル７０２に力を印加し、ストッパ７００をカートリッジ７０１内へ動かして、薬剤７０の一部分をカートリッジ７０１から出す。

図７Ｃは、プランジャ７６０によってカートリッジ７０１内へ駆動されている間またはその後の感知動作中の図７Ｂのストッパ７００の横断面図である。図７Ｃは、プランジャ７６０がストッパ７００に接触し、ストッパ７００をカートリッジ７０１内へ駆動した（矢印７９９によって示す）ことを示す。動作の際、電子機器デバイス７０６は、感知信号７７０を発し、いくつかの実施形態では、感知信号７７０は、カートリッジ７０１内のストッパ７００の位置に応答し、電子機器デバイスがストッパ７００の動きの信号標示を生成することを有効にする。

本開示の実施形態は、カートリッジを使用しない場合がある充填済みの単一および２重チャンバシリンジにも適用することができる。電子機器をカートリッジのストッパ内へ一体化することに関して上述した例はまた、使い捨ての充填済みシリンジとともに使用することもできる。しかし、図８Ａおよび図８Ｂの使い捨てシリンジの実施形態では、ねじ山付きストッパ－プランジャロッドのインターフェースを使用して、電子デバイスをプランジャロッドのねじ山付き端部内に配設し、ストッパ内にねじ山付き空洞を配置することによって、電子デバイスをストッパへ導入し、たとえばシリンジ内のストッパの位置を判定するためのシリンジ内の電子機器デバイスによる感知動作を可能にするような位置に、電子デバイスを位置決めする（プランジャロッドが空洞内へねじ留めされたとき）。たとえば、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、ねじ山付きプランジャを使用して、特にセンサ／接続技術を収納する。この構成は、上記で詳述したストッパの感知機能および接続機能を使い捨てシリンジ内で使用することを有効にする。加えて、いくつかの実施形態では、プランジャロッドを受け取るように構成された中間ストッパおよび遷移ストッパを有する２重チャンバシリンジにおいて、デバイスの状態（たとえば、感知信号に基づいて、「混合前」、「混合溶液の準備完了」、または「注射完了」）を感知および／または測定するために、２重チャンバシリンジの構築中に本開示の態様を中間ストッパ内に一体化することができる。

図８Ａおよび図８Ｂは、プランジャ８６０のねじ山付き遠位端８６１内へ埋め込まれた電子デバイス８０６を有する使い捨てシリンジ８００の横断面図である。ストッパ８０２は、中心空洞８５９内へ延びるねじ山付き機能８５２を含む。プランジャ８６０の遠位端８６１は、プランジャ８６０をストッパ８０２に固定するように配置された対応するねじ山付き機能８６２を含む。上記で詳述したように、ストッパ８０２は、ストッパ８０２の周辺部に配設された複数の封止部材８０８を使用してカートリッジに封止係合され、ここでカートリッジは、シリンジのハウジング８０１として示されている。動作の際、図８Ｂに示すように、プランジャ８６０の遠位端８６１は、ストッパ８０２と接触するように動かされ（たとえば、矢印８９７）、ストッパ８０２とねじ係合するように回転させられる（たとえば、矢印８９８）。この構成で、電子機器デバイス８０６は、ストッパ８０２内に配設されており、いくつかの実施形態では、シリンジ８００のハウジング８０１内のストッパ８０２の位置または注射動作が行われたかどうかを判定するために、感知信号８７０を発するように配置される。図８Ｂに示すように、プランジャ８６０に力８９９が印加され（たとえば、シリンジ８００の患者または臨床医の操作者による）、プランジャ８６０は、シリンジ８００のハウジング８０１内でストッパ８０２を駆動して、薬剤８０の少なくとも一部分をシリンジ８００から放出する。図８Ａおよび図８Ｂの使い捨てシリンジ８００の構成の１つの利益は、プランジャ８６０をストッパ８０２へ導入する前にシリンジハウジング８０１およびストッパ８０２を加熱滅菌にかけることができ、したがってプランジャ８６０の遠位端８６１内に含まれた電子デバイス８０６を、電子デバイス８０６が機能的に耐えることができないプロセスである加熱滅菌にかける必要をなくすことである。この実装の別の利点は、電子機器デバイス８０６が滅菌プロセス外にあることである。電子機器デバイス８０６が、典型的な製造プロセスで、より容易かつ安価に製造することができる。輸送の観点から、電子機器デバイス８０６の導入を後の製造工程で行うことができ、これには、収納時間を最適化することができるため、電池寿命がより長くなるという利点がある。

図９は、カートリッジをストッパと組み立てて滅菌してから電子素子をストッパ内へ連結する方法を示す流れ図である。第１に、シェル７０２、８０２が医療カートリッジ１４４のカートリッジ７０１、８０１内に挿入され（９１０）、ストッパ７００、８０２がカートリッジ７０１、８０１の開端を封止する。次に、組み立てられたシェル７０２、８０２およびカートリッジ７０１、８０１が加熱滅菌される（９２０）。次に、電子デバイス７０６、８０６を有するインサート７１０、８６１がハウジングの空洞７５８、８５９内へ挿入され（９３０）、いくつかの実施形態では、電子デバイス７０６、８０６は、カートリッジ７０１、８０１内のシェル７０２、８０２の位置に応答して感知信号７７０、８７０を生成するように構成されたセンサを含む。組み立てられたシェル７０２、８０２およびインサート７１０、８６１が、プランジャ７６０、８６０によってカートリッジ７０１、８０１内へ前進させることが可能なストッパ７００を形成する（９４０）。最後に、いくつかの実施形態では、電子デバイス７０６、８０６のセンサが、感知信号を使用して、カートリッジ７０１、８０１内のストッパ７００、８０２の位置を感知し（９５０）、いくつかの実施形態では、ストッパ７００、８０２の外部にある電子デバイスへ位置信号を無線で送信する。

標準的な電池に対する代替手段を提供するために、または電池に対する補足として、エネルギーハーベスティングを使用してカートリッジシステム（たとえば、本明細書に開示のもの）内の電子回路へエネルギーを提供するデバイスおよび方法について、以下に説明する。

上記で開示したシステムの態様は、注射デバイス（たとえば、ペン型注射器）のカートリッジに特定の機能を与えるために、医療注射器が、取り付けられた、または埋込み型の電子構成要素（たとえば、ＲＦＩＤ、センサ）によって「スマート」技術を用いることを有効にする。カートリッジのストッパ内へ電子機器を一体化したとき、１つまたはそれ以上の構成要素（たとえば、注射器またはカートリッジの特定の特性を測定するためのセンサ）が活動状態になることができ、それにはエネルギー源を必要とする。エネルギー源は、典型的には電池とすることができる。以下に説明するように、１つの代替手段は、電池の代わりの電源としてエネルギーハーベスティング手段を使用することである。

エネルギーハーベスティングシステムの一例が、カートリッジ内に配設され、無線システムによって給電されるストッパの横断面図である図１０に示されている。図１０は、カートリッジ１０００のハウジング１００１内に配設されたストッパ１００２を含むカートリッジ１０００を示す。ストッパ１００２および封止要素１００８はともに、ハウジング１００１内に薬剤１０１１を収容し、ストッパ１００２は、ストッパ１００２の周辺部に配設された複数の封止要素１００８を含み、封止要素１００８は、ハウジング１００１の内面に封止係合される。ストッパ１００２はまた、ストッパ１００２の開口部を密閉するキャップ１０１０を含み、この開口部内へ電子機器アセンブリ１０７１、１０７８、１０７９が挿入されている。いくつかの実施形態では、動作の際、電子機器アセンブリ１０７１、１０７８、１０７９は、キャップ１０１０によって一体化または保持されており、それによってキャップ１０１０をストッパ１００２に固定することが、電子機器アセンブリ１０７１、１０７８、１０７９をストッパ１００２の空洞内へ挿入することを含む。電子機器アセンブリ１０７１、１０７８、１０７９は、感知デバイス（Ｓ）１０７９、無線デバイス（ＷＬ）１０７８、および容量性デバイス（ＣＥ）１０７１を含む。

動作の際、感知デバイス１０７９は、ハウジング１００１内のストッパ１００２の位置を感知するように構成され、無線デバイス１０７８は、センサデバイス１０７９からの情報を通信するために外部電子デバイス（図示せず）と通信するように構成される。容量性デバイス１０７１は、カートリッジ１０００に近接して位置する無線信号１０８１からの無線誘導充電によって、感知デバイス１０７９および無線デバイス１０７８へ電力を提供するように構成される。いくつかの実施形態では、容量性デバイス１０７１は、カートリッジ１０００内の感知デバイス１０７９によって測定を開始および実行し、無線デバイス１０７８を使用して結果を返信するのに十分なエネルギーを提供するために、近距離通信プロトコル（ＮＦＣ）信号１０８１を介してたとえばスマートフォン１０８０から、または他の誘導性装荷手段を有する典型的な無線充電デバイスによって、電力を無線で受け取るように構成された容量性回路を含む。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、カートリッジ内に配設され、圧電システムによって給電されるストッパの横断面図である。エネルギーハーベスティングシステムの別の例は、カートリッジ内で測定を開始および実行し、結果を返信するのに十分なエネルギーを提供するために、圧電技術を使用して、たとえば注射器の取扱いまたは注射動作中に、ストッパとプランジャ（または、たとえば図８Ａおよび図８Ｂのカートリッジ－ストッパのねじ山付きロッドシステム）との間で生じる機械的な力からエネルギーを収集することである。図１１Ａは、カートリッジ１１００のハウジング１１０１内に配設されたストッパ１１０２と、ストッパ１１０２のキャップ１１１０に接触するように前進する（たとえば、矢印１１９７に沿って）プランジャ１１６０とを有するカートリッジ１１００を示す。ストッパ１１０２および封止要素１１０８はともに、ハウジング１１０１内に薬剤１１１１を収容し、ストッパ１１０２は、ストッパ１１０２の周辺部に配設された複数の封止要素１１０８を含み、封止要素１１０８は、ハウジング１１０１の内面に封止係合される。キャップ１１１０は、ストッパ１１０２の開口部を密閉し、この開口部内へ電子機器アセンブリ１１７２、１１７８、１１７９が挿入され、キャップ１１１０は、プランジャ１１６０の力を受けて少なくとも部分的に撓むように、またはその他の方法でプランジャからの力を電子機器アセンブリ１１７２、１１７８、１１７９の一部分へ伝達することを有効にするように構成される。いくつかの実施形態では、動作の際、電子機器アセンブリ１１７２、１１７８、１１７９は、キャップ１１１０によって一体化または保持されており、それによってキャップ１１１０をストッパ１１０２に固定することが、電子機器アセンブリ１１７２、１１７８、１１７９をストッパ１１０２の空洞内へ挿入することを含む。電子機器アセンブリ１１７２、１１７８、１１７９は、感知デバイス（Ｓ）１１７９、無線デバイス（ＷＬ）１１７８、および圧電素子（ＰＥ）１１７２を含む。

動作の際、感知デバイス１１７９は、ハウジング１１０１内のストッパ１１０２の位置を感知するように構成され、無線デバイス１１７８は、センサデバイス１１７９からの情報を通信するために外部電子デバイス（図示せず）と通信するように構成される。圧電素子１１７２は、ストッパ１１０２に印加された力の一部分を電気エネルギーに変換することによって、感知デバイス１１７９および無線デバイス１１７８へ電力を提供するように構成される。図１１Ｂに示すように、圧電素子１１７２は、プランジャ１１１６によってキャップ１１１０に印加された力によって、図１１Ａの位置１１９８から、図１１Ｂの撓み位置１１９９へ変形される（矢印１１９７によって示す運動中）。圧電素子１１７２が位置１１９８から撓み位置１１９９へ変形されることで、エネルギーを吸収し、そのエネルギーの一部分を電気エネルギーに変換する。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、カートリッジ内に配設されたストッパの横断面図であり、ストッパはペルティエ熱電デバイスを含む。一体化されたエネルギーハーベスティングデバイスの別の例は、注射器／ペンのカートリッジ内で測定を開始および実行し、結果を返信するのに十分なエネルギーを提供するために、熱電要素（ＴＥ）を含み、冷蔵（たとえば、収納中のペンまたは注射器）と加温（たとえば、室温への露出）との間の温度差を電気エネルギーに変換することである。図１２Ａは、低温環境（たとえば、４℃）で収納されているカートリッジ１２００を示し、カートリッジ１２００は、カートリッジ１２００のハウジング１２０１内に配設されたストッパ１２０２と、ストッパ１２０２のキャップ１２１０に位置するプランジャ１２６０とを有する。ストッパ１２０２および封止要素１２０８はともに、ハウジング１２０１内に薬剤１２１１を収容し、ストッパ１２０２は、ストッパ１２０２の周辺部に配設された複数の封止要素１２０８を含み、封止要素１２０８は、ハウジング１２０１の内面に封止係合される。キャップ１２１０は、ストッパ１２０２の開口部を密閉し、この開口部内へ電子機器アセンブリ１２７３、１２７８、１２７９が挿入され、キャップ１２１０またはストッパ１２０２は、電子機器アセンブリ１２７３、１２７８、１２７９へ熱エネルギーを少なくとも部分的に伝達するように構成される。いくつかの実施形態では、動作の際、電子機器アセンブリ１２７３、１２７８、１２７９は、キャップ１２１０によって一体化または保持されており、それによってキャップ１２１０をストッパ１２０２に固定することが、電子機器アセンブリ１２７３、１２７８、１２７９をストッパ１１０２の空洞内へ挿入することを含む。電子機器アセンブリ１２７３、１２７８、１２７９は、感知デバイス（Ｓ）１２７９、無線デバイス（ＷＬ）１２７８、および熱電素子（ＴＥ）１２７３を含む。

動作の際、感知デバイス１２７９は、ハウジング１２０１内のストッパ１２０２の位置を感知するように構成され、無線デバイス１２７８は、センサデバイス１２７９からの情報を通信するために外部電子デバイス（図示せず）と通信するように構成される。熱電素子１２７３は、熱電素子の温度が変化するときにエネルギーを生成することによって、感知デバイス１２７９および無線デバイス１２７８へ電力を提供するように構成される。図１２Ｂに示すように、カートリッジ１２００は、比較的高温の環境（たとえば、２０℃）へ動かされ、熱電素子１２７３は、カートリッジ１２００の外側の環境から熱エネルギーを吸収することによって加熱される（矢印１２９９によって示す温度遷移中）。熱電素子１２７３によって熱エネルギーを吸収することで、たとえば感知デバイス１２７９および無線デバイス１２７８に給電するための電気エネルギーを生成する。

図１３Ａおよび図１３Ｂは、カートリッジ１３０１内に配設されたストッパ１３００のシェル１３０２、およびシェル１３０２内へクリップ留めされたインサート１３１０の横断面図である。シェル１３０２は、カートリッジ１３０１の内側に示されており、複数の封止要素１３０８がシェル１３０２を取り囲み、カートリッジ１３０１内に薬剤７０を収容するための封止を形成している。ストッパ１３０２内に、空洞１３５８が形成される。インサート１３１０は、インサート１３１０の底面から延びるスナップ機能１３１９と、本体１３１８とを含み、電子デバイス１３０６が本体１３１８の中心に位置し、本体１３１８は、インサート１３１０がシェル１３０２（図１３Ｂに示す）に連結されたときにストッパ１３０２の空洞１３５８内へ挿入されるように配置される。インサート１３１０の本体１３１８は、電子デバイス１３０６と電気的に連通するようにインサートの底部に配設されたセンサ１３０７を含み、いくつかの実施形態では、センサ１３０７は、シェル１３０２を介してカートリッジ１３０１内へ感知信号を送受信するようにインサート１３１０内に配置される。加えて、スナップ機能１３１９は、図１３Ｂに示すように、インサート１３１０をシェル１３０２に固定するために、側面位置合わせ空洞１３５９内へ挿入されるように配置される。インサート１３１０の本体１３１８は、組立て動作の開始中にインサート１３１０の位置決めを支援する。この組立て動作は、インサート１３１０の動きの方向を示す矢印１３９７によって表される（その結果を図１３Ｂに示す）。

いくつかの実施形態では、インサートおよびシェル１３０２は、金属、ポリマー（たとえば、ＣＯＣ、ＰＡ、ＰＰ、ＰＥ、ＰＯＭ、ＰＳ、ＡＢＳ、ＣＯＰなど）、ガラス、またはセラミックなどの剛性の材料から構築される。いくつかの実施形態では、電子デバイス（または電子アセンブリ）１３０６は、センサ、電源（たとえば、電池）、コントローラ、無線通信モジュール（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＮＦＣ、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈＬＥ、任意のＲＦ、ＩｒＤＡ、音響モジュール、メモリ、オンオフスイッチ、感熱素子、圧力センサなど）のうちの１つまたはそれ以上を含む。いくつかの実施形態では、封止部材１３０８は、第１の材料から作られ、シェル１３０２は、第１の部材の材料と比較すると圧縮性がより低い第２の材料から作られ、シェル１３０２は、インサート１３１０を収容するためのレセプタクルとして形成される。いくつかの実施形態では、インサート１３１０は、ともにカチッと留められた後、シェル１３０２に取外し可能に連結される。いくつかの実施形態では、封止部材１３０８は、天然ゴムまたは任意の生体適合性ゴム組成物から作られる。いくつかの実施形態では、インサート１３１０は、ストッパ１３００に対する任意の適した衝撃（たとえば、プランジャ１３６０からの力）によって電子機器デバイス１３０６をトリガするように構成されたオンオフスイッチを含む。

図１３Ｂは、プランジャ１３６０によってカートリッジ１３０１内へ駆動される前にインサート１３１０を収容している図１３Ａのストッパ１３００の横断面図である。図１３Ｂは、シェル１３０２に連結されたインサート１３１０を示し、電子デバイス１３０６およびセンサ１３０７は、シェル１３０２の空洞１３５８内に完全に配設され、スナップ機能１３１９は、位置合わせ空洞１３５９内に位置する。いくつかの実施形態では、プランジャ１３６０（たとえば、プランジャロッドおよびヘッド）は、カートリッジ１３０１を有する注射器（図１に示す）のアクチュエータもしくは駆動機構によって駆動され、またはシリンジのプランジャであり、カートリッジ１３０１はシリンジハウジングである。動作の際、プランジャ１３６０は、インサート１３１０に対して駆動され（矢印１３９８によって示す）、それによってシェル１３０２に力を印加して、ストッパ１３００をカートリッジ１３０１内へ動かして、薬剤１３０の一部分をカートリッジ１３０１から出す。

記載した機能のいくつかは、デジタル電子回路内、もしくはコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア内、またはこれらの組合せで実施することができる。この装置は、プログラム可能プロセッサによる実行のために、情報キャリア内で有形に実施されるコンピュータプログラム製品内、たとえば機械可読記憶デバイス内で実施することができ、方法工程は、プログラム可能プロセッサが、入力データ上の動作および出力の生成によって、記載した実施形態の機能を実行するための命令のプログラムを実行することによって、実行することができる。記載した構成は、有利には、データ記憶システム、少なくとも１つの入力デバイス、および少なくとも１つの出力デバイスとの間でデータおよび命令を受け取り、データおよび命令を送信するように連結された少なくとも１つのプログラム可能プロセッサを含むプログラム可能システム上で実行可能な１つまたはそれ以上のコンピュータプログラム内で実施することができる。コンピュータプログラムは、特定の動作を実行しまたは特定の結果をもたらすために、コンピュータ内で直接または間接的に使用することができる１組の命令である。コンピュータプログラムは、コンパイルまたは解釈された言語を含む任意の形態のプログラミング言語で書き込むことができ、計算環境での使用に好適な独立プログラムまたはモジュール、構成要素、サブルーチン、もしくは他のユニットを含む任意の形態で導入することができる。

本明細書で使用する用語「薬物」または「薬剤」は、１つまたはそれ以上の薬学的に活性な化合物を説明するために本明細書において使用される。以下に説明されるように、薬物または薬剤は、１つまたはそれ以上の疾患を処置するための、様々なタイプの製剤の少なくとも１つの低分子もしくは高分子、またはその組合せを含むことができる。例示的な薬学的に活性な化合物は、低分子；ポリペプチド、ペプチド、およびタンパク質（たとえばホルモン、成長因子、抗体、抗体フラグメント、および酵素）；炭水化物および多糖類；ならびに核酸、二本鎖または一本鎖ＤＮＡ（裸およびｃＤＮＡを含む）、ＲＮＡ、アンチセンスＤＮＡおよびＲＮＡなどのアンチセンス核酸、低分子干渉ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）、リボザイム、遺伝子、およびオリゴヌクレオチドを含むことができる。核酸は、ベクター、プラスミド、またはリポソームなどの分子送達システムに組み込むことができる。これらの薬物の１つまたはそれ以上の混合物もまた、企図される。

「薬物送達デバイス」という用語は、薬物の体積を人間または動物の体内へ投薬するように構成された任意のタイプのデバイスまたはシステムを包含するものとする。体積は、典型的には、約０．５ｍｌ～約１０ｍｌの範囲とすることができる。限定されるものではないが、薬物送達デバイスは、薬物の皮下、筋肉内、または血管内の送達のために構成されたシリンジ、針安全システム、ペン注射器、自動注射器、大容量デバイス（ＬＶＤ）、ポンプ、潅流システム、または他のデバイスを含むことができる。そのようなデバイスは、針を含むことが多く、針は、小ゲージ針（たとえば、約２４ゲージより大きく、２７、２９、または３１ゲージを含む）を含むことができる。

特有の薬物と組み合わせて、本明細書に記載するデバイスはまた、必要とされるパラメータの範囲内で動作するようにカスタマイズすることができる。たとえば、特定の時間期間（たとえば、注射器に対して約３～約２０秒、およびＬＶＤに対して約５分～約６０分）の範囲内で、低レベルまたは最小レベルの不快さ、または人的要因、保管寿命、有効期限、生体適合性、環境的考慮などに関係する特定の条件の範囲内とすることができる。そのような変動は、たとえば薬物の粘性が約３ｃＰ～約５０ｃＰの範囲に及ぶことなどの様々な要因によって生じることがある。

薬物または薬剤は、薬物送達デバイスで使用するように適用された主要パッケージまたは「薬物容器」内に含むことができる。薬物容器は、たとえば、カートリッジ、シリンジ、リザーバ、または１つまたはそれ以上の薬学的に活性な化合物の保存（たとえば短期または長期保存）に適したチャンバを提供するように構成された他の容器とすることができる。たとえば、一部の実施形態では、チャンバは、少なくとも１日（たとえば１日から少なくとも３０日まで）の間薬物を保存するように設計することができる。一部の実施形態では、チャンバは、約１カ月から約２年の間薬物を保存するように設計することができる。保存は、室温（たとえば約２０℃）または冷蔵温度（たとえば約－４℃から約４℃まで）で行うことができる。一部の実施形態では、薬物容器は、薬物製剤の２つまたはそれ以上の成分（たとえば薬物および希釈剤、または２つの異なるタイプの薬物）を別々に、各チャンバに１つずつ保存するように構成された二重チャンバカートリッジとすることができ、またはこれを含むことができる。そのような実施形態では、二重チャンバカートリッジの２つのチャンバは、ヒトまたは動物の体内に投薬する前、および／または投薬中に薬物または薬剤の２つまたはそれ以上の成分間で混合することを可能にするように構成することができる。たとえば、２つのチャンバは、これらが（たとえば２つのチャンバ間の導管によって）互いに流体連通し、所望の場合、投薬の前にユーザによって２つの成分を混合することを可能にするように構成することができる。代替的に、またはこれに加えて、２つのチャンバは、成分がヒトまたは動物の体内に投薬されているときに混合することを可能にするように構成することができる。

本明細書において説明される薬物送達デバイスおよび薬物は、数多くの異なるタイプの障害の処置および／または予防に使用することができる。例示的な障害は、たとえば、糖尿病、または糖尿病性網膜症などの糖尿病に伴う合併症、深部静脈血栓塞栓症または肺血栓塞栓症などの血栓塞栓症を含む。さらなる例示的な障害は、急性冠症候群（ＡＣＳ）、狭心症、心筋梗塞、がん、黄斑変性症、炎症、枯草熱、アテローム性動脈硬化症および／または関節リウマチである。

糖尿病または糖尿病に伴う合併症の処置および／または予防のための例示的な薬物は、インスリン、たとえばヒトインスリン、またはヒトインスリン類似体もしくは誘導体、グルカゴン様ペプチド（ＧＬＰ－１）、ＧＬＰ－１類似体もしくはＧＬＰ－１受容体アゴニスト、またはその類似体もしくは誘導体、ジペプチジルペプチダーゼ－４（ＤＰＰ４）阻害剤、または薬学的に許容される塩もしくはその溶媒和物、またはそれらの任意の混合物を含む。本明細書において使用される用語「誘導体」は、元の物質と構造的に十分同様のものであり、それによって同様の機能または活性（たとえば治療効果性）を有することができる任意の物質を指す。

例示的なインスリン類似体は、Ｇｌｙ（Ａ２１），Ａｒｇ（Ｂ３１），Ａｒｇ（Ｂ３２）ヒトインスリン（インスリングラルギン）；Ｌｙｓ（Ｂ３），Ｇｌｕ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ｌｙｓ（Ｂ２８），Ｐｒｏ（Ｂ２９）ヒトインスリン；Ａｓｐ（Ｂ２８）ヒトインスリン；Ｂ２８位におけるプロリンがＡｓｐ、Ｌｙｓ、Ｌｅｕ、Ｖａｌ、またはＡｌａで置き換えられており、Ｂ２９位において、ＬｙｓがＰｒｏで置き換えられていてもよいヒトインスリン；Ａｌａ（Ｂ２６）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２８－Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｄｅｓ（Ｂ２７）ヒトインスリンおよびＤｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリンである。

例示的なインスリン誘導体は、たとえば、Ｂ２９－Ｎ－ミリストイル－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９－Ｎ－パルミトイル－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９－Ｎ－ミリストイルヒトインスリン；Ｂ２９－Ｎ－パルミトイルヒトインスリン；Ｂ２８－Ｎ－ミリストイルＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ２８－Ｎ－パルミトイル－ＬｙｓＢ２８ＰｒｏＢ２９ヒトインスリン；Ｂ３０－Ｎ－ミリストイル－ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ３０－Ｎ－パルミトイル－ＴｈｒＢ２９ＬｙｓＢ３０ヒトインスリン；Ｂ２９－Ｎ－（Ｎ－パルミトイル－γ－グルタミル）－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９－Ｎ－（Ｎ－リトコリル－γ－グルタミル）－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン；Ｂ２９－Ｎ－（ω－カルボキシヘプタデカノイル）－ｄｅｓ（Ｂ３０）ヒトインスリン、およびＢ２９－Ｎ－（ω－カルボキシヘプタデカノイル）ヒトインスリンである。例示的なＧＬＰ－１、ＧＬＰ－１類似体およびＧＬＰ－１受容体アゴニストは、たとえば：リキシセナチド（Ｌｉｘｉｓｅｎａｔｉｄｅ）／ＡＶＥ００１０／ＺＰ１０／リキスミア（Ｌｙｘｕｍｉａ）、エキセナチド（Ｅｘｅｎａｔｉｄｅ）／エクセンディン－４（Ｅｘｅｎｄｉｎ－４）／バイエッタ（Ｂｙｅｔｔａ）／ビデュリオン（Ｂｙｄｕｒｅｏｎ）／ＩＴＣＡ６５０／ＡＣ－２９９３（アメリカドクトカゲの唾液腺によって産生される３９アミノ酸ペプチド）、リラグルチド（Ｌｉｒａｇｌｕｔｉｄｅ）／ビクトザ（Ｖｉｃｔｏｚａ）、セマグルチド（Ｓｅｍａｇｌｕｔｉｄｅ）、タスポグルチド（Ｔａｓｐｏｇｌｕｔｉｄｅ）、シンクリア（Ｓｙｎｃｒｉａ）／アルビグルチド（Ａｌｂｉｇｌｕｔｉｄｅ）、デュラグルチド（Ｄｕｌａｇｌｕｔｉｄｅ）、ｒエクセンディン－４、ＣＪＣ－１１３４－ＰＣ、ＰＢ－１０２３、ＴＴＰ－０５４、ラングレナチド（Ｌａｎｇｌｅｎａｔｉｄｅ）／ＨＭ－１１２６０Ｃ、ＣＭ－３、ＧＬＰ－１エリゲン、ＯＲＭＤ－０９０１、ＮＮ－９９２４、ＮＮ－９９２６、ＮＮ－９９２７、ノデキセン（Ｎｏｄｅｘｅｎ）、ビアドール（Ｖｉａｄｏｒ）－ＧＬＰ－１、ＣＶＸ－０９６、ＺＹＯＧ－１、ＺＹＤ－１、ＧＳＫ－２３７４６９７、ＤＡ－３０９１、ＭＡＲ－７０１、ＭＡＲ７０９、ＺＰ－２９２９、ＺＰ－３０２２、ＴＴ－４０１、ＢＨＭ－０３４、ＭＯＤ－６０３０、ＣＡＭ－２０３６、ＤＡ－１５８６４、ＡＲＩ－２６５１、ＡＲＩ－２２５５、エキセナチド（Ｅｘｅｎａｔｉｄｅ）－ＸＴＥＮおよびグルカゴン－Ｘｔｅｎである。

例示的なオリゴヌクレオチドは、たとえば：家族性高コレステロール血症の処置のためのコレステロール低下アンチセンス治療薬である、ミポメルセン（ｍｉｐｏｍｅｒｓｅｎ）／キナムロ（Ｋｙｎａｍｒｏ）である。

例示的なＤＰＰ４阻害剤は、ビルダグリプチン（Ｖｉｌｄａｇｌｉｐｔｉｎ）、シタグリプチン（Ｓｉｔａｇｌｉｐｔｉｎ）、デナグリプチン（Ｄｅｎａｇｌｉｐｔｉｎ）、サキサグリプチン（Ｓａｘａｇｌｉｐｔｉｎ）、ベルベリン（Ｂｅｒｂｅｒｉｎｅ）である。

例示的なホルモンは、ゴナドトロピン（フォリトロピン、ルトロピン、コリオンゴナドトロピン、メノトロピン）、ソマトロピン（ソマトロピン）、デスモプレシン、テルリプレシン、ゴナドレリン、トリプトレリン、ロイプロレリン、ブセレリン、ナファレリン、およびゴセレリンなどの、脳下垂体ホルモンまたは視床下部ホルモンまたは調節性活性ペプチドおよびそれらのアンタゴニストを含む。

例示的な多糖類は、グルコサミノグリカン、ヒアルロン酸、ヘパリン、低分子量ヘパリン、もしくは超低分子量ヘパリン、またはそれらの誘導体、または上述の多糖類の硫酸化形態、たとえば、ポリ硫酸化形態、および／または、薬学的に許容されるそれらの塩を含む。ポリ硫酸化低分子量ヘパリンの薬学的に許容される塩の例としては、エノキサパリンナトリウムがある。ヒアルロン酸誘導体の例としては、ＨｙｌａｎＧ－Ｆ２０／Ｓｙｎｖｉｓｃ、ヒアルロン酸ナトリウムがある。

本明細書において使用する用語「抗体」は、免疫グロブリン分子またはその抗原結合部分を指す。免疫グロブリン分子の抗原結合部分の例は、抗原を結合する能力を保持するＦ（ａｂ）およびＦ（ａｂ’）２フラグメントを含む。抗体は、ポリクローナル、モノクローナル、組換え型、キメラ型、非免疫型またはヒト化、完全ヒト型、非ヒト型（たとえばマウス）、または一本鎖抗体とすることができる。いくつかの実施形態では、抗体はエフェクター機能を有し、補体を固定することができる。いくつかの実施形態では、抗体は、Ｆｃ受容体と結合する能力が低く、または結合することはできない。たとえば、抗体は、アイソタイプもしくはサブタイプ、抗体フラグメントまたは変異体とすることができ、Ｆｃ受容体との結合を支持せず、たとえば、これは、突然変異したまたは欠失したＦｃ受容体結合領域を有する。

用語「フラグメント」または「抗体フラグメント」は、全長抗体ポリペプチドを含まないが、抗原と結合することができる全長抗体ポリペプチドの少なくとも一部分を依然として含む、抗体ポリペプチド分子（たとえば、抗体重鎖および／または軽鎖ポリペプチド）由来のポリペプチドを指す。抗体フラグメントは、全長抗体ポリペプチドの切断された部分を含むことができるが、この用語はそのような切断されたフラグメントに限定されない。本発明に有用である抗体フラグメントは、たとえば、Ｆａｂフラグメント、Ｆ（ａｂ’）２フラグメント、ｓｃＦｖ（一本鎖Ｆｖ）フラグメント、直鎖抗体、二重特異性、三重特異性、および多重特異性抗体（たとえば、ダイアボディ、トリアボディ、テトラボディ）などの単一特異性または多重特異性抗体フラグメント、ミニボディ、キレート組換え抗体、トリボディまたはバイボディ、イントラボディ、ナノボディ、小モジュラー免疫薬（ＳＭＩＰ）、結合ドメイン免疫グロブリン融合タンパク質、ラクダ化抗体、およびＶＨＨ含有抗体を含む。抗原結合抗体フラグメントのさらなる例は、当技術分野で知られている。

用語「相補性決定領域」または「ＣＤＲ」は、特異的抗原認識を仲介する役割を主に担う重鎖および軽鎖両方のポリペプチドの可変領域内の短いポリペプチド配列を指す。用語「フレームワーク領域」は、ＣＤＲ配列ではなく、ＣＤＲ配列の正しい位置決めを維持して抗原結合を可能にする役割を主に担う重鎖および軽鎖両方のポリペプチドの可変領域内のアミノ酸配列を指す。フレームワーク領域自体は、通常、当技術分野で知られているように、抗原結合に直接的に関与しないが、特定の抗体のフレームワーク領域内の特定の残基が、抗原結合に直接的に関与することができ、またはＣＤＲ内の１つまたはそれ以上のアミノ酸が抗原と相互作用する能力に影響を与えることができる。

例示的な抗体は、アンチＰＣＳＫ－９ｍＡｂ（たとえばアリロクマブ（Ａｌｉｒｏｃｕｍａｂ））、アンチＩＬ－６ｍＡｂ（たとえばサリルマブ（Ｓａｒｉｌｕｍａｂ））、およびアンチＩＬ－４ｍＡｂ（たとえばデュピルマブ（Ｄｕｐｉｌｕｍａｂ））である。

本明細書において説明される化合物は、（ａ）化合物または薬学的に許容されるその塩、および（ｂ）薬学的に許容される担体を含む医薬製剤において使用することができる。化合物はまた、１つまたはそれ以上の他の医薬品有効成分を含む医薬製剤、または存在する化合物またはその薬学的に許容される塩が唯一の有効成分である医薬製剤において使用することもできる。したがって、本開示の医薬製剤は、本明細書において説明される化合物および薬学的に許容される担体を混合することによって作られる任意の製剤を包含する。

本明細書において説明される任意の薬物の薬学的に許容される塩もまた、薬物送達デバイスにおける使用に企図される。薬学的に許容される塩は、たとえば酸付加塩および塩基性塩である。酸付加塩は、たとえば、ＨＣｌまたはＨＢｒ塩である。塩基性塩は、たとえば、アルカリもしくはアルカリ土類金属、たとえばＮａ＋、もしくはＫ＋、もしくはＣａ２＋、またはアンモニウムイオンＮ＋（Ｒ１）（Ｒ２）（Ｒ３）（Ｒ４）（式中、Ｒ１からＲ４は互いに独立して：水素、場合により置換されたＣ１～Ｃ６－アルキル基、場合により置換されたＣ２～Ｃ６－アルケニル基、場合により置換されたＣ６～Ｃ１０－アリル基、または場合により置換されたＣ６～Ｃ１０－ヘテロアリール基を意味する）から選択されるカチオンを有する塩である。薬学的に許容される塩のさらなる例は、当業者に知られている。

薬学的に許容される溶媒和物は、たとえば、水和物またはメタノラート（ｍｅｔｈａｎｏｌａｔｅ）またはエタノラート（ｅｔｈａｎｏｌａｔｅ）などのアルカノラート（ａｌｋａｎｏｌａｔｅ）である。

本開示の複数の実施形態について記載した。それにもかかわらず、本開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な修正を加えることができることが理解されよう。本発明の概念の完全な範囲および精神から逸脱することなく、本明細書に記載する物質、構成、装置、方法、システム、デバイス、および実施形態の様々な構成要素に修正（たとえば、調整、追加、または削除など）を加えることができ、本発明は、そのような修正およびそのあらゆる均等物を包含することが、当業者には理解されよう。したがって、他の実施形態も以下の特許請求の範囲の範囲内である。

７０薬剤
１００注射デバイス
１０４カートリッジハウジング
１０６駆動機構
１０８ストッパ
１０９針
１１０ハウジング
１１１注射ボタン
１１２投与量ノブ
１１３投与量窓
１１４カートリッジ
１１５ニードルアセンブリ
１１６内側ニードルキャップ
１１７外側ニードルキャップ
１１８キャップ
１２２電子構成要素
１２４電子構成要素
２００ストッパ
２０２剛性シェル
２０４コア
２０６ａ電子デバイス
２０６ｂ電子デバイス
２０６ｃ電子デバイス
２０８封止要素
３００ストッパ
３０２軟性シェル
３０４剛性コア
３０６ａ電子デバイス
３０６ｂ電子デバイス
３０６ｃ電子デバイス
３０８封止要素
４００ストッパ
４０２剛性シェル
４０４コア
４０６ａ埋込み型の電子デバイス
４０６ｂ埋込み型の電子デバイス
４０６ｃ埋込み型の電子デバイス
４０８封止要素
４１０カバー
５００ストッパ
５０２軟性シェル
５０４剛性の挿入可能なコア
５０６ａ埋込み型の電子デバイス
５０６ｂ埋込み型の電子デバイス
５０６ｃ埋込み型の電子デバイス
５０８封止要素
６００カートリッジ
６０２カートリッジハウジング
６０４キャップ
７００ストッパ
７０１カートリッジ
７０２シェル
７０６電子デバイス
７０８封止要素
７１０インサート
７１８中心位置合わせ機能
７１９位置合わせ機能
７５８中心空洞
７５９周辺位置合わせ空洞
７６０プランジャ
７７０感知信号
７９７矢印
８００使い捨てシリンジ
８０１ハウジング
８０２ストッパ
８０６電子デバイス
８０８封止部材
８５２ねじ山付き機能
８５９中心空洞
８６０プランジャ
８６１遠位端
８６２対応するねじ山付き機能
８７０感知信号
８９７矢印
８９８矢印
８９９力
９１０カートリッジ内に挿入される
９２０加熱滅菌される
９３０ハウジングの空洞内へ挿入される
９４０シェルおよびインサートがストッパ内へ組み立てられる
９５０ストッパの位置を感知する
１０００カートリッジ
１００１ハウジング
１００２ストッパ
１００８封止要素
１０１０キャップ
１０１１薬剤
１０７１容量性デバイス（ＣＥ）
１０７８無線デバイス（ＷＬ）
１０７９感知デバイス（Ｓ）
１０８１無線信号
１０８０スマートフォン
１１００カートリッジ
１１０１ハウジング
１１０２ストッパ
１１０８封止要素
１１１０キャップ
１１１１薬剤
１１６０プランジャ
１１７２圧電素子（ＰＥ）
１１７８無線デバイス（ＷＬ）
１１７９感知デバイス（Ｓ）
１１９７矢印
１２００カートリッジ
１２０１ハウジング
１２０２ストッパ
１２０８封止要素
１２１０キャップ
１２１１薬剤
１２６０プランジャ
１２７３熱電素子（ＴＥ）
１２７８無線デバイス（ＷＬ）
１２７９感知デバイス（Ｓ）
１２９９矢印
１３００カートリッジ
１３０１ハウジング
１３０２ストッパ
１３０６電子デバイス
１３０７センサ
１３０８封止要素
１３１０キャップ
１３１１薬剤
１３１８本体
１３１９スナップ機能
１３５９側面位置合わせ空洞
１３６０プランジャ
１３９７矢印
１３９８矢印

Claims

医療カートリッジ（７０１、１３０１）内に配設されるように構成されたストッパ（７００、１３００）であって：
医療カートリッジ（７０１、１３０１）内に嵌るようなサイズおよび形状の、第１の空洞（７５８、１３１８）、第２の空洞（７５９、１３５９）および外面を画成するシェル（７０２、１３０２）であって、プランジャ（７６０、１３６０）によって医療カートリッジ（７０１、１３０１）内へ前進させられて、医療カートリッジ（７０１、１３０１）内に収容されている物質（７０）に圧力を印加するように構成されたシェルと；
シェル（７０２、１３０２）内へ挿入されるように構成されたインサート（７１０、１３１０）であって、（ｉ）感知信号を生成するように構成されたセンサ（１０７９、１３０７）を有する電子デバイス（７０６、１３０６）、及び、（ｉｉ）インサート（７１０、１３１０）がシェル（７０２、１３０２）に挿入されるときに第２の空洞（７５９、１３５９）に挿入されるように構成された位置合わせ機能（７１９、１３１９）を含むインサートとを含み；
ここで、シェル（７０２、１３０２）は、感知信号（７７０）を通すように構成され、
センサ（１０７９、１３０７）は、医療カートリッジ内のストッパの位置に応答するように構成される、前記ストッパ。
感知信号（７７０）は、電磁信号または音響信号である、請求項１に記載のストッパ。
電子デバイス（７０６、１３０６）は、外部電子デバイスと通信するように構成される、請求項１または２に記載のストッパ。
電子デバイス（７０６、１３０６）は、外部電子デバイス（１０８０）と通信するように構成された無線トランシーバ（１０７８）を含む、請求項３に記載のストッパ。
無線トランシーバ（１０７８）は、センサ（１０７９、１３０７）によって取得されたデータを外部電子デバイス（１０８０）へ送信するように構成される、請求項４に記載のストッパ。
電子デバイス（７０６、１３０６）は、ストッパ（７００、１３００）に印加された力（７９９、８９９）によって起動されるように構成される、請求項１～５のいずれか１項に記載のストッパ。
電子デバイス（７０６、１３０６）は、温度の変化を感知したときまたは温度閾値に到達したときに電子デバイス（７０６、１３０６）を起動するように構成された温度感知素子を含む、請求項１～６のいずれか１項に記載のストッパ。
電子デバイス（７０６、１３０６）は、エネルギー源（１０７１、１１７２、１２７３）を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のストッパ。
エネルギー源は、容量性電子回路（１０７１）を有する無線充電モジュールを含む、請求項８に記載のストッパ。
エネルギー源は、ストッパ（７００、１３００）に印加された力（７９９、８９９）から電気エネルギーを生成するように構成された圧電素子（１１７２）を含む、請求項８に記載のストッパ。
エネルギー源は、ストッパ（７００、１３００）によって吸収された熱エネルギーから電気エネルギーを生成するように構成された熱電素子（１２７３）を含む、請求項８に記載のストッパ。
センサ（１０７９、１３０７）は、ストッパ（７００、１３００）を通って感知信号（７７０）を送信するように構成され、センサ（１０７９、１３０７）は、応答を測定するように構成される、請求項１～１１のいずれか１項に記載のストッパ。
医療カートリッジ（１１４、６００）であって：
カートリッジハウジング（１０４、６０２）と；
請求項１～１２のいずれか１項に記載のストッパ（７００、１３００）とを含み、ここで、シェル（７０２、１３０２）は、加熱滅菌処置を受けるように構成される、前記医療カートリッジ。
医療カートリッジであって：
薬剤を収容するカートリッジハウジング（１０４、６０２）と；
請求項１～１２のいずれか１項に記載のストッパ（７００、１３００）とを含む、前記医療カートリッジ。
医療カートリッジ（７０１、１３０１）を製造する方法であって：
医療カートリッジ（７０１、１３０１）のハウジング（１０４、６０２）内へシェル（７０２、１３０２）を挿入する工程であって、シェル（７０２、１３０２）が、ハウジング（１０４、６０２）の開端を封止し、シェル（７０２、１３０２）が、ハウジング（１０４、６０２）の外側からアクセス可能な第１の空洞（７５８、１３１８）及び第２の空洞（７５９、１３５９）を画成し、該空洞が、感知信号（７７０）を通すように構成される、工程と；
シェル（７０２、１３０２）およびハウジング（１０４、６０２）を加熱滅菌する工程と；
加熱滅菌の後、シェル（７０２、１３０２）にインサート（７１０、１３１０）を入れる工程であって、（ｉ）第１の空洞（７５８、１３１８）にインサート（７１０、１３１０）の本体を入れ、そして、（ｉｉ）第２の空洞（７５９、１３５９）にインサート（７１０、１３１０）の位置合わせ機能（７１９、１３１９）を入れ、該インサート（７１０
、１３１０）の本体が、感知信号（７７０）を生成するように構成されたセンサ（１０７９、１３０７）を含む電子デバイス（７０６、１３０６）を含む、工程とを含み、
ここで、シェルおよびインサート（７１０、１３１０）はともに、プランジャ（７６０、１３６０）によってハウジング（１０４、６０２）内へ前進させられて、医療カートリッジ（７０１、１３０１）内に収容されている物質（７０）に圧力を印加するように構成されたストッパ（７００、１３００）を形成し、
センサ（１０７９、１３０７）は、医療カートリッジ（７０１、１３０１）内のストッパ（７００、１３００）の位置に応答するように構成される、前記方法。
位置合わせ機能（７１９、１３１９）は、シェル（７０２、１３０２）に対してインサート（７１０、１３１０）を方向付けるように構成される、請求項１～１４のいずれか１項に記載のストッパ。
位置合わせ機能（７１９、１３１９）は、第２の空洞（７５９、１３５９）に挿入されたときにインサートをシェル（７０２、１３０２）に固定するように構成されたスナップ機能を含む、請求項１～１４のいずれか１項または１６に記載のストッパ。
シェル（７０２、１３０２）の外面から延びる１つまたは複数の封止要素（７０８、１３０８）をさらに含み、ここで、１つまたは複数の封止要素（７０８、１３０８）は、第１の材料から作られ、シェル（７０２、１３０２）は、第１の材料と比較して低い圧縮率の第２の材料から作られる、請求項１～１４のいずれか１項、１６または１７に記載のストッパ。