專利名稱：：微粒盒的改進或與微粒盒相關(guān)的改進的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明大致涉及在對氣流中的微粒進行無針注射之前保持微粒。更具體地，本發(fā)明涉及帶有一對薄膜的微粒盒和制作和組裝此類微粒盒的方法，該一對薄膜將微粒保持在其間的腔室內(nèi)。
背景技術(shù)：
：從W094/24263已知無針注射器裝置。此文件中，公布了無針注射器裝置，其輸送通過管嘴加速的氣流中的微粒，從而微?？梢员蛔⑸淙肽繕?biāo)內(nèi)，比如人類皮膚或其他細胞。對于許多應(yīng)用，需要在啟動本裝置之前維持微粒在無菌環(huán)境內(nèi)。W094/24263公布了為此目的的微粒盒，其包括中央圓形環(huán)，圓形環(huán)帶有結(jié)合到每個面的可破裂的薄膜，從而形成獨立的密封單元，密封單元包含要注射的微粒。一旦本裝置啟動，薄膜破裂允許最初包含在薄膜之間的微粒被氣流輸送，并被傳送到目標(biāo)。在此結(jié)合W094/24263作為參考。WO03/011379中公布了W094/24263微粒盒的改進。此文件中公布了包括兩部分的微粒盒，每個部分具有粘接到其上的可破裂薄膜。優(yōu)選的制作模式中，薄膜熱粘接到其對應(yīng)的盒子部分，并且微粒盒是通過將盒子部分結(jié)合在一起形成的，從而產(chǎn)生微粒腔室。這克服了W094/24263微粒盒的問題，即將第二薄膜熱粘接到圓形環(huán)上時可能引起腔室內(nèi)微粒的損失。在此也結(jié)合WO03/011379作為參考。WO03/011379的圖13示出了其上熱粘接有薄膜71的第一盒部70和其上熱粘接有薄膜73的第二盒部72的微粒盒。第一和第二盒部在縱向上結(jié)合在一起，使得第二盒部外表面上的凸肋與第一盒部的突起的內(nèi)環(huán)面78相互作用。這提供了將第一和第二盒部保持在一起的過盈配合。微粒盒被設(shè)計成手動組裝。此類手動組裝件的問題是約束微粒的腔室77不是氣密封閉的。這已經(jīng)通過將WO03/011379的圖13的微粒盒進行真空試驗確認，借此很明顯盡管腔室77被密封到微粒不能漏出的程度，氣體和甚至更小的微粒(例如細菌)仍舊可能滲透進腔室77。相應(yīng)地，本發(fā)明設(shè)法減輕這個問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明通過提供生產(chǎn)微粒盒的方法、制造微粒盒的裝置、組裝形成微粒盒的一套部件、微粒盒和可以形成合適氣密密封的微粒密閉腔室的第一第二盒部解決了上述問題。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種生產(chǎn)用于無針注射器裝置的微粒盒的方法，所述方法包括如下步驟(a)提供其上粘結(jié)有第一可破裂薄膜的第一盒部；(b)提供其上粘結(jié)有第二可破裂薄膜的第二盒部；(c)將第一和第二盒部在縱向上對準；(d)在縱向上施加預(yù)定力，以將第一和第二盒部推到一起，使得所述盒的一部分產(chǎn)生塑性變形，從而在所述第一可破裂薄膜和所述第二可破裂薄膜之間形成氣密密封腔室。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)施加足夠的預(yù)定力可引起盒子部分的塑性變形，產(chǎn)生微粒盒的部件之間的冷成型密封，微粒盒其后可以充分承受真空試驗來驗證腔室的氣密密封。使用預(yù)定力，而不是用手實現(xiàn)的不規(guī)則和不可重復(fù)的力，保證了用第一方面的方法生產(chǎn)的微粒盒被密封到己知置信水平，意味著不必要對每個這樣生產(chǎn)的微粒盒都進行氣密試驗。氣密密封腔室的提供確保使用微粒盒的任何產(chǎn)品都沒有污染微粒的可能。另外，WO03/011379的優(yōu)點在于因為使用了熱粘接工藝，所以微粒的品質(zhì)不被降低。優(yōu)選地，塑性變形發(fā)生在第一盒部的預(yù)定部分，比如密封端面。這允許加工過程可被重復(fù)，并且有助于確保一旦施加預(yù)定力就形成氣密封閉。密封端面優(yōu)選在組裝前有錐形形狀。使用此種錐形意味著初始時密封端面接觸第二盒部的面積相對較小。當(dāng)塑性變形發(fā)生時，錐形面展平從而適應(yīng)第二盒部的對應(yīng)部分的形狀，并且由此接觸面積增大。塑性變形模式和接觸面積的增加有助于引起冷成型粘接，藉此第一和第二盒部粘接到一起來產(chǎn)生約束微粒的氣密腔室。保證密封端面被直接粘接到第二盒部的第二可破裂薄膜提供了額外優(yōu)勢，使第二盒部和第二可破裂薄膜之間粘接由此被加強。第二可破裂薄膜有效地夾在第一和第二盒部之間，且預(yù)定力有助于改善第二可破裂薄膜兩側(cè)的密封。而且，第二可破裂薄膜可由與第一盒部不同的材料制作，來保證第一盒部變形而不是第二可破裂薄膜變形。第一盒部的密封端面優(yōu)選位于第一盒部的環(huán)形突起上。這使得可以控制第一盒部的塑性變形，并且允許提供己知預(yù)定的不超過位于環(huán)形突起上的密封端面大小的粘接區(qū)域。約束在腔室里的微粒優(yōu)選在步驟(b)和(c)之間裝入。這可以通過以下方式實現(xiàn)，即將第一盒部水平放置，其密封薄膜面向下，將微粒置于密封薄膜上，并豎直降低第二盒部到第一盒部之上。此類豎直降低優(yōu)選通過使用一對臺板實現(xiàn)，臺板將盒部壓向彼此。這種壓縮優(yōu)選在組裝過程中縱向朝向彼此移動盒部。施加的預(yù)定力優(yōu)選為產(chǎn)生超過第一盒部的壓縮屈服強度的密封壓力。第一盒部和/或第二盒部使用可一系列材料。特別優(yōu)選的是共聚酯(PETG)?？善屏驯∧ぬ貏e優(yōu)選的是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)。PET的壓縮屈服強度略高于PETG的事實意味著當(dāng)密封端面被推向第二可破裂薄模時第一盒部塑性變形。用來將盒部密封到一起的預(yù)定力優(yōu)選可形成最大可能密封面積的至少10%的密封面積的力。在密封端面置于突起上的情形下最大可能密封面積將是突起端面的面積。這種要求可被表述為其中F是單位為牛頓的預(yù)定力，C是以MPa為單位的第一盒部塑性變形部分的壓縮屈服強度，八^是以mn^為單位的盒部能實現(xiàn)的最大可能密封面積。預(yù)定力優(yōu)選為預(yù)定力優(yōu)選大于200N，更優(yōu)選大于500N，更優(yōu)選大于800N，且更優(yōu)選大于1000N。大約1200N和大約1800N經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)也是可以的。預(yù)定力優(yōu)選保持預(yù)定時期的持續(xù)時間。這個時間為0.1到15秒，優(yōu)選1到10秒并且更優(yōu)選3到7秒。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)1500N或更多的預(yù)定力結(jié)合3.5秒或更多的持續(xù)時間可產(chǎn)生非常穩(wěn)定的微粒盒。在本發(fā)明的第二個方面中，提供了一種生產(chǎn)用于無針注射器的微粒盒的裝置，所述裝置包括在其上支撐第一盒部的第一臺板；與所述第一臺板分開足夠距離以允許第二盒部被放置在被支撐的第一盒部上且與之對齊的第二臺板；驅(qū)動裝置，其使所述臺板向一起移動，以便擠壓其間的微粒盒部，并對所述盒部施加預(yù)定力一預(yù)定持續(xù)時間，從而生產(chǎn)具有用來密閉微粒的氣密密封腔室的微粒盒。將臺板向一起驅(qū)動的優(yōu)選機構(gòu)使用壓縮氣源，氣源優(yōu)選為可調(diào)節(jié)的，來提供預(yù)定壓力并由此產(chǎn)生預(yù)定力。臺板的使用允許預(yù)定力被可靠地傳遞到第一和第二盒部，從而在盒部接觸的時刻可以可靠地實現(xiàn)密封機構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了在制造用于無針注射器裝置的微粒盒時使用的一套部件，所述部件包括第一盒部；其上粘接有可破裂薄膜的第二盒部；其中，所述第一盒部包括在縱向上設(shè)置的第一突起，其在裝配期間和所述第二盒部相互作用，從而有助于將所述第一和第二盒部保持在一起；所述第一盒部還包括所述第一突起內(nèi)部的第二突起，所述第二突起包括在裝配后密封隔開第二微粒盒部的密封端面。根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了用于無針注射器裝置的微粒盒的第一盒部，所述第一盒部被設(shè)計成和第二盒部相互作用以形成用于密閉微粒的腔室，所述第一盒部包括在縱向上設(shè)置成和所述第二盒部相互作用從而有助于將所述第一和第二盒部保持在一起的第一突起；以及所述第一突起內(nèi)部的第二突起，所述第二突起包括用于密封隔開第二微粒盒部的密封端面。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供了用于無針注射器裝置的微粒盒的第一盒部，所述第一盒部被設(shè)計成和第二盒部相互作用以形成密閉微粒的腔室，其中所述第一盒部由PETG制成。根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供了用于無針注射器裝置的微粒盒的第二盒部，所述第二盒部被設(shè)計成和第一盒部相互作用以形成密閉微粒的腔室，所述第二盒部具有將其密封的PET可破裂薄膜。本發(fā)明的實施例將以示例方式參照所附示意性附圖描述，其中圖1示出了典型的無針注射器裝置的類型，其能使用根據(jù)本發(fā)明制作的微粒盒；圖2示出了本發(fā)明優(yōu)選實施例的微粒盒的分解圖；圖3示出了處于組裝狀態(tài)的圖2的微粒盒；圖4a到圖4d示出了組裝微粒盒的各步驟；圖5示出了微粒盒的第二種實施例；圖6示出了密封端面的一種可選設(shè)置；圖7曲線圖示出了優(yōu)選實施例的微粒盒的密封面積和位移之間的關(guān)系；圖8曲線圖示出了優(yōu)選實施例的微粒盒在兩種不同預(yù)定力下密封壓力和位移之間的關(guān)系；圖9示出了處于初始狀態(tài)的生產(chǎn)本發(fā)明微粒盒的裝置；圖10示出了圖7的裝置，但是臺板壓在一起。具體實施例方式附圖中的部件并不一定是按比例繪制。為了清晰的原因附圖是示意性的?，F(xiàn)實中可破裂薄膜的厚度可能比所示的小很多，并且/或者微粒體積可能小到肉眼幾乎不能看見。圖1示出了可接收和使用本發(fā)明的微粒盒的無針注射器裝置。無針注射器包括壓縮氣體的容器100，壓縮氣體典型是例如20到60巴(bar)下的超大氣壓力的氦。容器100為球管狀，帶有易折斷的末端102。致動按鈕110設(shè)置在裝置一端，并且被布置成按下按鈕可使它壓彎易折斷的末端102，以折斷容器100的易折斷末端102。超大氣壓力氣體因此以EP0934754里描述的方式從容器100中被釋放出來，并沿著通道120繞容器100外部流動。氣體在到達總體標(biāo)示為200的微粒盒之前通過過濾器130。微粒盒包括其上粘結(jié)有第一可破裂薄膜202的第一盒部210和其上粘結(jié)有第二可破裂薄膜204的第二盒部250。微粒300位于薄膜之間的腔室里。從容器釋放的氣體壓力使薄膜202、204依次破裂，以至于微粒300在氣流中被帶走。氣流(包含有微粒)在優(yōu)選為朝向目標(biāo)150的匯聚發(fā)散結(jié)構(gòu)的噴嘴140中被加速。目標(biāo)150優(yōu)選為活的人或動物的皮膚或其他組織。應(yīng)當(dāng)注意注射器的這種描述僅僅是示范的，可根據(jù)這種無針注射器的現(xiàn)有技術(shù)作出修改。例如，容器100可包括一個閥而不是易折斷末端，并被安置成使得氣體直接流出并流向過濾器，而不是在離開容器后偏轉(zhuǎn)180°。另外，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，可設(shè)置消聲系統(tǒng)以及隔開噴嘴出口和目標(biāo)的隔離物。本發(fā)明的微粒盒一般適用于任何類型的無針注射器，其中微粒在氣流中被加速和帶走。應(yīng)當(dāng)注意下游薄膜204在注射器啟動之前通過噴嘴140的開口對大氣敞開。為了確保微粒在注射器使用之前同大氣是密封的，在本發(fā)明中，大氣中的氣體不會從盒部210、250之間滲透到微粒300所在的空間。盒部的結(jié)構(gòu)如圖2所示。此圖顯示了用代表剖面的交叉影線沿直徑切開的盒部?？善屏驯∧?02、204沒有示出剖面圖。第一盒部210有一個薄膜202被粘結(jié)到其上的基礎(chǔ)面212，優(yōu)選熱粘結(jié)。熱粘結(jié)工藝確保了薄膜202和第一盒部210之間的氣密性。第一盒部210包括圍繞第一盒部210的最外圍延伸的第一環(huán)狀突起214。環(huán)狀突起的目的是為了與第二盒部250的相應(yīng)部分相互作用，以便使得兩個盒部保持在一起。第一環(huán)狀突起214在它的末端有環(huán)形面222。第二環(huán)狀突起216相對于第一環(huán)狀突起214徑向向內(nèi)設(shè)置。環(huán)狀突起216環(huán)繞并限定裝配的微粒盒的微粒密閉腔室218。第二環(huán)狀突起216在它的末端有一個環(huán)形密封面220。當(dāng)微粒盒被裝配時密封面220被設(shè)計成對第二可破裂薄膜204密封。如圖2所示，密封面220為錐形，使得密封面在它的徑向最內(nèi)處比在它的徑向最外處更靠近可破裂薄膜204。該錐形可以設(shè)置成其它方向已獲得相同的效果。錐形優(yōu)選為緩的錐形，例如和垂直于縱向的平面(也就是薄膜202和204的平面)成5°。錐形之所以被設(shè)計得很緩，是為了在移動兩個盒部靠在一起時，允許通過盒部很小的縱向位移來獲得較大的密封區(qū)域，從而相對快速地增加密封表面區(qū)域。錐形的其他值例如10°和15°同樣可被使用。第一盒部210優(yōu)選在與第一可破裂薄膜202相交的部分有一個倒角邊。倒角224提供了在熱粘結(jié)工藝里產(chǎn)生的過剩材料溢出區(qū)域。這樣阻止了材料延伸到微粒密閉腔室218內(nèi)徑外，并幫助確保在使用期間薄膜202的可重復(fù)的以及滿意的破裂性質(zhì)。第二盒部250包括一個第二可破裂薄膜202被粘結(jié)到其上的基礎(chǔ)面252，優(yōu)選熱粘結(jié)。這樣的熱粘結(jié)形成了第二盒部250和第二可破裂薄膜204之間的氣密密封。第二盒部250包括環(huán)狀部分256，在它的徑向內(nèi)部范圍限定了一個通道258，在它的徑向外部范圍限定了接合面260。通道258允許使用期間氣體和帶走的微粒流出微粒盒，徑向最外表面260優(yōu)選和第一盒部的第一環(huán)狀突起214相互作用，以便于使盒子保持在一起。徑向最外表面260是一系列圍繞第二盒部250周邊的齒槽(castellation)的外表面。如圖2所示，這些齒槽有一個錐形的導(dǎo)入部分，能夠幫助第一和第二盒部對準。使用齒槽的原因是當(dāng)兩個盒部被結(jié)合在一起時允許氣體從其間逸出。第二盒部250也有一個沿環(huán)狀部分256徑向向外延伸的的凸緣部分262。凸緣部分262被設(shè)計來限制當(dāng)?shù)谝缓偷诙胁垦乜v向被結(jié)合在一起時它們之間的可能相對位移。特別地，一旦凸緣部分262和第一盒部的第一環(huán)狀突起214的表面222相接觸，盒部能夠被結(jié)合在一起不再靠近。第二盒部250和第一盒部210類似，在和可破裂薄膜204相交的內(nèi)部圓周邊緣有一個倒角268。這也提供了熱粘結(jié)工序期間材料流入的空間。微粒盒制造工藝開始于把薄膜202粘結(jié)到第一盒部210的基礎(chǔ)面212上以及把薄膜204粘結(jié)到第二盒部250的基礎(chǔ)面252上。這些粘結(jié)優(yōu)選為熱粘結(jié)，已發(fā)現(xiàn)能提供良好氣密密封。但是，可以使用其他類型的粘結(jié)，例如膠粘。然后未裝配的盒部優(yōu)選被輻照以便對它們殺菌，優(yōu)選使用Y輻射。然后盒部如將要進一步解釋的那樣被結(jié)合在一起。圖3顯示了裝配后的盒子。第一和第二盒部如圖2所示沿縱向?qū)?，并被壓到一起達到圖3情形。肋266的最初錐形264幫助縱向?qū)屎胁?，即使它們最初被結(jié)合在一起時沒有精確對準。用來把盒部壓到一起的力達到了把第二可破裂薄膜204壓靠到第一盒部210的錐形密封端面220上的程度。這個力足夠引起第二環(huán)狀突起216的密封端面220的塑性變形，在圖3的例子中，這個力足夠使端面220完全變平。端面220的塑性變形使第一盒部210和第二可破裂薄膜204之間氣密密封。因此，密閉微粒218的腔室是和周圍環(huán)境完全密封的。優(yōu)選提供將微粒盒保持在一起的裝置，這可通過允許第二盒部250肋266的外表面260和第一盒部210的第一環(huán)狀突起214的內(nèi)表面之間的相互作用方便地實現(xiàn)。一個或多個肋266可被安置在第二盒部的外表面上(如圖2和3所示)或第一環(huán)狀突起214的內(nèi)表面上，使得在第一和第二盒部之間直接提供過盈配合或摩擦配合。肋優(yōu)選安置在第二盒部的外表面260上，但也可以方便地提供在第一盒部210的第一環(huán)狀突起214的內(nèi)表面上。第一和第二盒部之間相互作用優(yōu)選用在特定圓周位置的肋266來達到，使得在特定周向位置存在氣隙，當(dāng)兩個盒部被結(jié)合在一起時允許空氣從盒部之間逸出。肋可以和WO03/011379里圖13所示肋74類似。外表面260的外徑優(yōu)選稍大于突起214內(nèi)表面的內(nèi)徑。這會在第一盒部210的突起區(qū)域里形成圓周應(yīng)力，以便產(chǎn)生兩個盒部之間的過盈配合。如果希望，一旦凸緣262和第一環(huán)狀突起214的端面222相接觸，第二盒部250的凸緣262能夠充當(dāng)制動部件來阻止第一和第二盒部之間的相對位移。下面參考圖4a到4d描述將盒部結(jié)合在一起并用低溫成型方法實現(xiàn)密封的工序。圖4a到4d顯示了圖3用虛線以及用"A"表示的區(qū)域的詳細情況。開始，第一盒部210被安置在水平面上，例如臺板(platen)，它的薄膜202朝下，腔室218對大氣敞開。在這個階段可把微粒放進腔室218。然后第二盒部250和第一盒部在縱向?qū)?，如圖4a所示。由于第二盒部的環(huán)狀外表面260上具有肋266，其優(yōu)選具有有助于對準的錐形前表面(另參見WO03/011379中的肋74)，薄膜204開始被保持在密封面220之上一定距離，這是因為肋阻止了第二盒部250通過重力自動插入到第一盒部210的第一環(huán)狀突起214內(nèi)部所限定的空隙里。對第二盒部250施加壓力時，優(yōu)選使用將第一和第二盒部壓向彼此的第二臺板，第二盒部250和附在其上的薄膜204向下移動，直到薄膜204和第一盒部210的第二環(huán)狀突起216的密封面220相接觸位置。由于第二環(huán)狀突起216為錐形，薄膜204僅和密封面的內(nèi)部相接觸，如圖4b所示。這時，薄膜204和密封面220在非常小的區(qū)域相接觸。這時第一和第二盒部優(yōu)選通過外表面260和第一突起214之間的過盈相互作用(例如通過肋)緊密地結(jié)合。因為預(yù)定力被應(yīng)用到盒部，薄膜204和密封面220之間接觸點的壓力將使密封面220產(chǎn)生塑性變形，使得產(chǎn)生如圖4c所示的從錐形結(jié)構(gòu)到平面結(jié)構(gòu)的運動。這將逐漸增加密封面220和薄膜204之間的接觸區(qū)域。由于使用的力是預(yù)先確定的并且固定，區(qū)域的增加將使接觸點處的壓力減小。端面220將繼續(xù)塑性變形直至接觸區(qū)域上達到的壓力小于密封端面220材料處的壓縮屈服強度。圖4d顯示了已經(jīng)使用的預(yù)先確定力的情形，以致于壓力總是超過第二環(huán)狀突起216的密封端面220的壓縮屈服強度。這種情況下，如果不受阻礙，第一和第二盒部將繼續(xù)向一起靠近，直至第二盒部250的凸緣262和第一盒部210的第一環(huán)狀突起214的端面222接觸。不需要以圖4d所示方式將整個密封端面220變平。形成氣密密封的工序也可通過在如圖4c所示某一中間點停下來使得端面220僅部分變平來執(zhí)行。這通過選擇不足以使第二環(huán)狀突起216在其整個區(qū)域屈服的預(yù)定力來實現(xiàn)。換句話說，選擇的力使得不能達到材料的壓縮屈服強度，如圖4c所示的接觸區(qū)域。通常，一旦密封端面220處的壓力剛剛降至材料的壓縮屈服強度以下，第二環(huán)狀突起216的材料將停止塑性變形。為了使密封均勻，我們發(fā)現(xiàn)將預(yù)定力保持一段停留時間是有利的。這個時間段優(yōu)選0.1到10秒的范圍，更加優(yōu)選為1到7秒，更加優(yōu)選為2到4秒。我們發(fā)現(xiàn)這個保持的停留時間在確保塑性變形有時間發(fā)生以及形成冷成形密封方面是有幫助的。圖5顯示了微粒盒的第二實施例。這個實施例有三個盒部，第一盒部210a，第二盒部250和第三盒部250a。在這個實施例中，第三盒部250a和第二盒部250是同樣的。和第二、第三盒部相互作用的第一盒部210a的部件和第一實施例里第一盒部210的對應(yīng)部件也是同樣的。如同第一個實施例里，第二盒部250有一個外凸緣262，在徑向向內(nèi)部分限定了通道258的環(huán)狀部分256和環(huán)狀部分256的外圍的一系列肋266。第二可破裂薄膜204如圖5所示熱粘結(jié)到第二盒部250的一面。第三盒部250a有同第二盒部250同樣的結(jié)構(gòu)，簡單起見將不作進一步的描述。第一盒部210a有一個和第二盒部250相互作用的第一環(huán)狀突起222a以及與其對稱的和第三盒部250a相互作用的第二環(huán)狀突起222b。第一突起向內(nèi)是第二突起216a和216b，也對稱布置，和第二、第三盒部分別作用。微粒的密閉腔室218a類似第一個實施例被提供。應(yīng)當(dāng)注意第二實施例中第一盒部210a沒有任何粘在其上的可破裂薄膜。也應(yīng)當(dāng)注意塑性變形發(fā)生在第一盒部210a的兩個位置，在密封面220a以及也在密封面220b處。圖6顯示了可應(yīng)用到第一或第二實施例的密封端面的另一種設(shè)置。這里提供了一系列鋸齒狀錐形替代了在整個密封端面長度上的單一錐形220。這允許錐形有更大的角度，借此加速盒部朝著彼此位移時形成密封區(qū)域的速度。力、壓力、位移和密封區(qū)域能夠根據(jù)數(shù)學(xué)方程來描述。在圖4b、4c、4d的位置，接觸區(qū)域上的壓力等于提供的力除以接觸面積。這可通過公知的方程描述尸2(1)式中，壓力P單位為MPa，力F單位為牛頓，面積A單位為mm2。因此可以選擇力F以便達到密封的最小面積。如果選擇壓力P為第二環(huán)狀突起216的材料壓縮屈服強度C并且選擇面積A為最小密封面積Amin，重新整理方程l得F=C《m(2)舉個例子，如果希望最小密封面積Amin為10mm2，第二環(huán)狀突起216的材料是PETG(壓縮屈服強度C近似85MPa)，那么需要的預(yù)定力將是85X10二850N。也可以計算在任何時間點的密封面積和第二盒部相對于第一盒部的位移之間的關(guān)系。如果將圖4b中薄膜204剛接觸到第二環(huán)狀突起216的內(nèi)緣的位置視為零位移點，并將將兩個盒部結(jié)合在一起的進一步位移視為正位移，那么可以看到，如圖4c所示的盒部向一起移動距離d的一般位置處的密封面積可表達為如下形式"([手(^-O]2+》鵬-"。)}(3)式中，A為瞬時密封面積，d為瞬時盒部位移，d。為錐形被完全壓平時的位移(見圖4a)，rmax為突起216的外徑，rQ為突起216的內(nèi)徑。在圖5中，這個方程在dQ=0.1mm，r匪二4.2mm以及ro二3mm的情況下被繪制。從圖5中能夠看到密封面積A隨位移的平方增加，在所關(guān)注的范圍曲線呈現(xiàn)出相關(guān)性近似為線性。在這個例子里，最大密封面積是端面220的總面積。這可通過使方程3里的d等于密封區(qū)域220內(nèi)緣和密封區(qū)域220外緣之間的縱向高度差來計算。通過在本例中值do等于0.1mm給出此值。從方程3當(dāng)d=d0，r腿二4.2mm以及r0=3mm時密封面積A匪等于27.14mm2。優(yōu)選地，選擇力使得密封面積至少等于可用最大密封面積的10%。這能夠通過方程描述F20.1C4max(4)式中，F(xiàn)為預(yù)定力，C為密封端面220材料的壓縮屈服壓力，Amax為能達到的最大可能密封面積(在圖5和6例子里為27.14mm2)。密封效果被認為與密封面積成正比，因此在利用錐形密封面220的本發(fā)明的實施例，可通過提供第一和第二盒部之間的特定位移來保證實現(xiàn)的密封面積。通過調(diào)整凸緣262和第一環(huán)狀突起214的尺寸能夠調(diào)整可能的位移量。因此使用本發(fā)明能夠保證預(yù)定的密封面積。密封區(qū)域上的壓力也能用方程1和3作為位移的函數(shù)來計算，這里壓力P等于力F除以面積A:尸=~^-^-(5)2+^(;ax—r0)}這個方程在圖6里用圖形說明，盒尺寸和圖5相同，力F為1200N和1800N。從圖中能夠看出當(dāng)施加1200N力時，如果位移為0.05mm，那么存在lOOMPa的壓力。如果位移為0.1mm，那么存在44.2MPa的壓力。當(dāng)壓力降至材料的壓縮屈服壓力之下時，通常將停止發(fā)生塑性變形。對于像PETG這樣具有大約85MPa的壓縮屈服壓力的材料，施加1200N力的最終位移d能夠計算出為0.056mm。對于這個位移方程3給出的密封面積A為14.09mm2。因此，當(dāng)施加1200N力并且材料的壓縮屈服壓力等于85MPa時，第二盒部將相對于第一盒部向下移動0.56mm，產(chǎn)生大約14mm2的密封面積。從圖5和6中可以看出，用更大的力能實現(xiàn)更大的密封面積以及更大的相對位移。如果希望，通過凸緣262和突起214的適當(dāng)設(shè)計來限制可能的位移d，從而限制實現(xiàn)的密封面積。這樣，即使施加的力過度，也能夠保證固定的密封面積。通過使突起216的整個端面220變形以及依賴凸緣262和第一突起214的接靠來阻止盒部之間的相對位移也能夠保證確定的密封面積。這種情況下，如果縱向上觀察，密封面積等于端面220的面積。在優(yōu)選的實施例里，第一和第二盒部優(yōu)選用PETG制造。已發(fā)現(xiàn)這種材料滿足下列有用標(biāo)準1.能夠和可破裂薄膜(優(yōu)選為PET)形成粘接；2.已被批準用于醫(yī)療設(shè)備；3.和DNA(可能在微粒中攜帶)的兼容性；4.易于使用Y射線輻射殺菌并保持穩(wěn)定；5.防止吸收潮氣。然而可使用其它材料，優(yōu)選聚合物。下表把可能的材料列在一起，帶有它們用MPa表示的壓縮屈服強度C:<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)53_86ABS/PVC合金2.1_40聚甲醛共聚物ll一llO聚甲醛均聚物22—124丙烯酸100—117沖擊改良丙烯酸42.8—79丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物83聚四氟乙烯(PTFE)10_15氟化乙丙烯(FEP)14_15.2碳氟ETFE/ECTFE14聚偏氟乙稀(PVDF)17_80聚三氟氯乙烯10聚醚醚酮29_150液晶聚合物(LCP)60—131尼龍610—83尼龍4623尼龍66ll一lOO尼龍61069尼龍61216.5—69尼龍1169尼龍1213聚酰胺酰亞胺27—240多芳基化合物60聚苯并咪唑42—345聚碳酸酯18—86聚雙環(huán)戊二烯58聚對苯二甲酸亞丁酯(PBT)43.1_79聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)90共聚酯(PETG)85(估計)聚醚酰亞胺25—152聚醚砜(PES)97_103高密度聚乙烯(HDPE)4一25聚甲基戊烯-23聚苯硫醚(PPS)28—125聚丙烯47—50聚苯乙烯90苯乙烯丙烯晴(SAN)70—150苯乙烯-順丁烯二酸酐(SMA)熱塑性聚亞安酯聚砜20—97聚苯砜18—92聚芳砜100—120PVC50—56PVC/聚丙烯合金70PVC/丙烯酸合金應(yīng)當(dāng)注意特定壓縮屈服強度將和盒尺寸以及預(yù)先確定的最小力的選擇一起被選擇，以便保證盒部之間的確定的密封面積。當(dāng)使用具有較低壓縮屈服強度的材料時，能夠使用較小的預(yù)定力。圖7和8顯示了生產(chǎn)裝配微粒盒的示例性裝置。裝置400包括在基板406上提供的第一臺板402和在連接到空氣汽缸410的活塞408上提供的第二臺板404。用來自空氣調(diào)節(jié)供應(yīng)器412(在這個例子里也用來支持空氣汽缸410和臺板404)的壓縮空氣來供應(yīng)空氣汽缸410。為了制造微粒盒，第一盒部210被安置在底部臺板402上。微粒被引進腔室218，第二盒部250和第一盒部沿縱向?qū)?。然后從調(diào)節(jié)供應(yīng)器412向空氣汽缸410供應(yīng)預(yù)定壓力空氣以便推動活塞408。臺板404之后向下移動，直至和第二盒部250相接觸并在其上施加預(yù)定力。因此第一和第二盒部在預(yù)定力下被移動到一起，以便在第一盒部的密封面220和第二可破裂薄膜204之間形成密封。隨后通過對空氣汽缸410提供負空氣壓力使臺板404向上移動，移走裝配好的盒，以便裝置準備生產(chǎn)另一個盒。這個程序能被重復(fù)用來生產(chǎn)大量的盒。按照本發(fā)明制造的微粒盒已被測試檢査實現(xiàn)了適合的氣密密封。按照第一實施例制造并用圖9的裝置裝配的盒被放置在真空室內(nèi)的測量裝置上。測量裝置有位于盒頂部和底部的薄膜外表面上的末端。該裝置測量薄膜的位移。在應(yīng)用真空之前薄膜位移測量值被調(diào)到零點，即在大氣壓力下。真空室是封閉的并且應(yīng)用一80kPa相對真空。當(dāng)真空度開始達到—80kPa時，開始記錄薄膜位移，并開始倒計時。在30秒后再次記錄薄膜位移。如果在施加真空時發(fā)生初始薄膜位移并且在30秒的時間段內(nèi)保持該薄膜位移，則盒子通過了氣密性測試。這個氣密性測試在一些不同的裝配條件下完成。下表總結(jié)了結(jié)果:<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>第一列的壓力是應(yīng)用于圖9裝置的50mm直徑活塞的壓力。以牛頓為單位的實際荷載在第二列里被計算和顯示。應(yīng)用荷載的停留時間在第三列給出，針對每套操作參數(shù)測試的盒子數(shù)目在第四列給出。第五列給出了沒有通過氣密性測試盒子數(shù)目。第六列給出了裝配后的裝配微粒盒的總高度。這是實現(xiàn)的密封尺寸的測量值，由于是錐形，較小的總高度意味著更大的密封面積。對于上表應(yīng)當(dāng)注意，通常，如果用于壓縮盒部的力增加，可減少確保均勻密封的所需持續(xù)時間。用1767N的力，2s的停留時間足夠確保所有30個被研究的盒通過氣密性測試。但是，用1374N的力和2s的停留時間，20%的盒不能通過氣密性測試。當(dāng)使用非常短的停留時間(例如0.5到ls)和一般的力，大多數(shù)盒不能通過氣密性測試，但是可以預(yù)期更短的停留時間能夠和更大的力一起使用，還可提供可靠的盒密封。本發(fā)明關(guān)于當(dāng)沿縱向觀察時通常是圓形的微粒盒設(shè)計已經(jīng)描述。因此，使用了"半徑"、"直徑"、"環(huán)形的"等術(shù)語。本發(fā)明同樣可應(yīng)用于非圓形的盒的種類，這些術(shù)語則可作相應(yīng)解釋。例如，當(dāng)沿縱向觀察時微粒盒可有一個正方形或長方形結(jié)構(gòu)，在此情況下突起214、216可以不必是和舉例說明一樣的圓形，而可以是正方形或長方形。權(quán)利要求1.一種生產(chǎn)用于無針注射器裝置的微粒盒的方法，所述方法包括如下步驟(a)提供其上粘結(jié)有第一可破裂薄膜的第一盒部；(b)提供其上粘結(jié)有第二可破裂薄膜的第二盒部；(c)將所述第一和第二盒部在縱向上對準；(d)在縱向上施加預(yù)定力，以將第一和第二盒部推到一起，使得所述盒的一部分產(chǎn)生塑性變形，從而在所述第一可破裂薄膜和所述第二可破裂薄膜之間形成氣密密封腔室。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述塑性變形是盒部的塑性變形，而不是薄膜的塑性變形。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述塑性變形是所述第一盒部的塑性變形。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述塑性變形是第三盒部的塑性變形。5.根據(jù)權(quán)利要求l、2、3或4所述的方法，其中，產(chǎn)生塑性變形的所述盒部包括密封端面，并且所述塑性變形是所述密封端面的塑性變形。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述密封端面為錐形，并且所述塑性變形使得所述錐形變形成在垂直于縱向的平面上至少部分平坦。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其中，所述第一盒部包括所述密封端面，并且所述密封端面與所述第二盒部的所述第二可破裂薄膜直接密封隔開。8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的方法，其中，所述密封端面位于所述第一盒部的突起上。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述突起是環(huán)狀突起。10.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，還包括，在步驟(b)之后，向與所述第一可破裂薄膜相鄰的所述第一盒部提供微粒，使得所述微粒隨后被容納在步驟(d)中形成的所述氣密密封腔室內(nèi)。11.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述第一盒部由PETG制造以及所述第二可破裂薄膜由PET制造。12.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，根據(jù)下面的公式選擇在步驟(d)中施加的所述預(yù)定力"0.1C4max其中，F(xiàn)是以牛頓為單位的所述預(yù)定力，C是以MPa為單位的塑性變形部分的壓縮屈服強度，An^是以mn^為單位的盒部能實現(xiàn)的最大可能密封面積。13.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述第一和第二盒部在步驟(d)期間在縱向上向一起移動靠近。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一和第二盒部向一起移動靠近不超過O.lmm。15.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，根據(jù)下面的公式選擇在步驟(d)中施加的所述預(yù)定力其中，F(xiàn)是以牛頓為單位的所述預(yù)定力，C是以MPa為單位的塑性變形部分的壓縮屈服強度。16.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，塑性變形部分的壓縮屈服強度范圍為50Mpa到100Mpa。17.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，第二可破裂薄膜的壓縮屈服強度比第一盒部的塑性變形部分的壓縮屈服強度大。18.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，通過使用臺板把第一和第二盒部壓到一起來施加所述預(yù)定力。19.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述在步驟(d)中施加的預(yù)定力大于200N。20.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，所述在步驟(d)中施加的預(yù)定力大于800N。21.根據(jù)前述任一項權(quán)利要求所述的方法，其中，將所述預(yù)定力保持預(yù)定的持續(xù)時間。22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，所述持續(xù)時間為0.1到10秒，優(yōu)選為2到7秒。23.—種生產(chǎn)用于無針注射器的微粒盒的裝置，所述裝置包括在其上支撐第一盒部的第一臺板；與所述第一臺板分開足夠距離以允許第二盒部被放置在被支撐的第一盒部上且與之對齊的第二臺板；驅(qū)動裝置，其使所述臺板向一起移動，以便擠壓其間的微粒盒部，并對所述盒部施加預(yù)定力一預(yù)定持續(xù)時間，從而生產(chǎn)具有用來密閉微粒的氣密密封腔室的微粒盒。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中，所述驅(qū)動裝置包括壓縮氣源和調(diào)節(jié)器，用于給所述第二臺板提供壓縮氣體的預(yù)定壓力，從而生產(chǎn)所述預(yù)定力。25.在制造用于無針注射器裝置的微粒盒時使用的一套部件，所述部件包括第一盒部；其上粘接有可破裂薄膜的第二盒部；其中，所述第一盒部包括在縱向上設(shè)置的第一突起，其在裝配期間和所述第二盒部相互作用，從而有助于將所述第一和第二盒部保持在一起；所述第一盒部還包括所述第一突起內(nèi)部的第二突起，所述第二突起包括在裝配后密封隔開第二微粒盒部的密封端面。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的一套部件，其中，所述第一和第二盒部由PETG制成。27.根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的一套部件，其中，所述可破裂薄膜由PET制成。28.根據(jù)權(quán)利要求25、26或27所述的一套部件，其中，所述第二突起為環(huán)狀，以便在其向內(nèi)處限定用于密閉微粒的腔室。29.—種用于無針注射器裝置的微粒盒，包括已裝配好的權(quán)利要求25到28中任一項所述的一套部件；另外的可破裂薄膜；和容納在所述薄膜之間的腔室里的微粒。30.用于無針注射器裝置的微粒盒的第一盒部，所述第一盒部被設(shè)計成和第二盒部相互作用以形成用于密閉微粒的腔室，所述第一盒部包括在縱向上設(shè)置成和所述第二盒部相互作用從而有助于將所述第一和第二盒部保持在一起的第一突起；以及所述第一突起內(nèi)部的第二突起，所述第二突起包括用于密封隔開第二微粒盒部的密封端面。31.用于無針注射器裝置的微粒盒的第一盒部，所述第一盒部被設(shè)計成和第二盒部相互作用以形成密閉微粒的腔室，其中所述第一盒部由PETG制成。32.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的第一盒部，還包括粘接到其上的可破裂薄膜。33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的第一盒部，其中，所述可破裂薄膜由PET制成。34.用于無針注射器裝置的微粒盒的第二盒部，所述第二盒部被設(shè)計成和第一盒部相互作用以形成密閉微粒的腔室，所述第二盒部具有將其密封的PET可破裂薄膜。全文摘要一種生產(chǎn)用于無針注射器裝置的微粒盒(200)的方法，其解決了提供密閉微粒的腔室(218)的問題，該微粒同周圍環(huán)境氣密密封隔開。沿縱向應(yīng)用預(yù)定力把第一和第二盒部(210，250)推到一起，以便使第一盒部(210)一部分塑性變形，從而形成所述密封腔室(218)。盒部(210，250)優(yōu)選由PETG制造，其上粘接有優(yōu)選由PET制造的可破裂薄膜(202、204)。密封優(yōu)選在第一盒部(210)的突起(216)的端部(220)處實現(xiàn)，該端部為錐形，并與第二盒部(250)的薄膜(204)相互作用。文檔編號A61M5/30GK101466423SQ200780021483公開日2009年6月24日申請日期2007年6月4日優(yōu)先權(quán)日2006年6月9日發(fā)明者奈杰爾·R·貝茨,斯圖爾特·G·威克斯,約翰·沃森,菲利普·T·普賴斯申請人:鮑德杰克特研究有限公司