CN109890298B - 肠道样本采集装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在肠中收集样品的胶囊(60)，其包括限定至少一个用于接收样品的隔室(65)的主体(60，61)，所述主体具有至少一个用于样品吸入的开口(63)，和用于打开和/或闭合由在肠中可溶解的材料的溶解控制的移动机构(61)。

Description

肠道样本采集装置

本发明涉及一种能够在肠中收集样品的装置，特别是用于研究和诊断目的。

当消化***及其微生物群被认为是人类健康的主要受试者时，特别是在诊断病理学方面，新益生菌在实际不知道或无法知道其在整个肠道中的影响的情况下持续发展，需要一种能够收集代表肠道确定部分的样品的装置。

US 5,971,942描述了用于收集样品的胶囊，所述胶囊由限定低压占优势的内部容积的外壳形成并且配备有能够被溶解在肠环境中的密封件阻塞的开口，因此肠液由于压力差被吸入胶囊内部，并且通过平衡胶囊外部和内部的压力来获得胶囊的闭合。具有几个隔室的胶囊或使用具有不同溶解速度的密封件的几个胶囊可用于在不同位置收集样品。这些胶囊不包括通过在肠中可溶解的材料的溶解控制的开口的任何移动打开和/或闭合机构。这些胶囊的内部容积有限，并且在生产中需要低压。

本发明的目的是提供一种装置，该装置能够在肠道中收集不同级别的样品，并且优选以预定方式收集。

本发明的另一个目的是提出这样一种装置，该装置可以收集可变容积，同时保持患者容易吞咽。

本发明的另一个目的是提出一种具有可接受的***格且易于使用和可回收的装置。

因此，本发明的目的在于提供一种用于在肠(小肠或大肠)中收集样品的胶囊。所述胶囊包括限定至少一个用于接收样品的隔室的主体和与通过在肠中可降解/可溶解的材料的溶解控制的打开和/或闭合机构相关的至少一个用于样品吸入(液体或肠道物质)的开口。通过开口进入样品尤其可以通过机械开口被动地进行，或者通过机械展开隔室进行抽吸。

胶囊可包含可在肠中溶解的材料(其意味着与肠的内容物接触)，该材料部分或完全包围胶囊的主体并且其溶解释放开口或意味着机构引起该开口和/或抽吸。胶囊可以包括或容纳用于闭合开口的移动装置，该移动装置在初始状态下由可在肠中溶解的材料中的障碍物固定并且在该障碍物溶解之后致动以闭合开口。

值得注意的是，本发明的装置在材料溶解或降解之后其外部和内部体积的发生变化，这些材料最初以缩小体积的形式来限制。

而且，值得注意的是，本发明的装置包括几个隔室，这些隔室相继地与开口连接。

根据本发明的特征，胶囊可以被耐胃材料包围，使得可以在没有障碍的情况下从胃中通过。一旦该材料溶解在肠内，胶囊就可以起作用。肠液可以溶解可降解材料，阻塞通向隔室内部的开口，和/或可以溶解以折叠形式限定主体的可降解材料，降解释放可以展开并通向肠液的主体，和/或溶解障碍物或类似物以释放移动打开和/或闭合装置。本领域技术人员将容易理解，可以在肠中选择材料及其溶解速度，以确定胶囊准备好起作用的时间。可以提供多于一层的材料，在胶囊起作用之前，通过胃屏障的外层材料和至少一个用于延长肠内潜伏期的内层。

因此，本发明涉及一种配置用于在肠中收集样品的胶囊，其特征在于，其包括主体和移动机构，所述主体限定至少一个用于接收样品的隔室的主体，并且包括至少一个用于样品吸入的开口，所述移动机构用于打开和/或闭合通过在肠中可溶解的材料的溶解来控制的开口。优选地，胶囊的主体完全或部分地被可溶解的材料包围(包括几种材料，如稍后将说明的，特别是第一种耐胃液的材料和在确定的停留时间后可在肠中溶解的材料)，材料的溶解触发或释放用于打开和/或闭合开口的移动机构。

在一个实施例中，胶囊的主体可以按照折叠形式在一个或多个方向上限制在肠中的可降解材料内。一旦该材料溶解在肠内，胶囊(胶囊的主体)被释放并展开以呈现其活化形式，提供开口和相对于未展开形式增加的隔室体积。这还具有以下优点：具有折叠的胶囊，其容易被个体吞咽或者实际上减小体积，可以同时吞咽其中的几个胶囊，特别是收集在同一个容器中(胶丸或胶囊，它可以同时形成耐胃材料)。根据一种形式，可以具有一系列折叠的胶囊，优选地收集在一个相同的较大的胶丸或胶囊中，肠中的可降解材料在肠中赋予不同的和预定的溶解速度，使得可以在不同的运输时间在肠道中收集样品。因此优选地，胶囊具有识别标记，例如颜色或其他标记，使得可以在收集后对它们进行分类。

在一个实施例中，胶囊是圆柱形或基本上圆柱形的。有利地，与上文章相符，其主体可以轴向展开和/或绕圆柱轴线呈放射状。

在第一实施例中，胶囊是这样的类型，其中主体最初被限制在可在肠中溶解的材料中，并且在由避开它们的弹簧或支架收集的两个刚性盘之间具有展开的圆柱形状。胶囊可包括连接到盘的密封且可伸展的膜，以形成圆柱的表面。最初，膜在圆柱的一部分圆周上延伸并且其一个自由边缘优选地由可伸展或柔性条带(例如线)加固，该条带固定到弹簧，该弹簧设计成将可延伸膜展开直至完全闭合圆柱，所述弹簧最初受到由可在肠中溶解的材料制成的障碍物的限制。优选地，两个盘在其截面上配备有凹槽，每个凹槽与连接到条带的弹簧配合，从而造成密封的膜。

在第二实施例中，胶囊的主体在可在肠中溶解的材料内部以折叠形式被限制在两个正交方向上。在圆柱形状中，它轴向展开并绕圆柱轴线辐射。

胶囊可以包括限制在可在肠中溶解的材料的至少一个可以在两个正交方向上延伸的管状网状结构，特别是网状支架类型，可以由形状记忆或超弹性材料制成，例如，可以由形状记忆或超弹性材料制成，例如，由NiTi合金制成。有利的是，这种网状结构是圆柱形的。其两个基部可以固定到由可伸展材料(例如弹性体)制成的两个盘上，以支撑网状结构的辐射延伸。当胶囊展开时，两个盘在网状结构的轴向延伸的作用下相互避开。每个盘可以与由从第二盘的边缘延伸(或靠近盘的边缘)的可伸展材料制成的圆柱形壁相关联。当实现胶囊的完全展开并且样品进入隔室时，两个圆柱形壁彼此接触，优选地至少部分地重叠，并且闭合胶囊。

在第一形态中，管状网状结构的一个基部可以抵靠由可伸展的固体材料制成的第一盘。该第一盘可以固定到由从盘的边缘(或靠近盘的边缘)延伸的圆柱形壁，所述圆柱形壁位于管状网状结构内部的其一部分表面上方，并且由可伸展材料制成。管状网状结构的另一个基部可以抵靠由可伸展材料制成的第二盘。该第二盘可以固定到由从第二盘的边缘延伸(或靠近盘的边缘)、位于管状网状结构内部的可伸展材料制成的圆柱形壁上。该壁在静止时没有展开。它可以通过一种材料与非展开位置的有限展开弹簧相关联，该材料可以与肠内容物接触溶解并且设计成在形成障碍物的该材料溶解后展开与第二盘相关联的壁，直至与第一盘相关的壁至少部分重叠。

在第二形态中，管状网状结构的一个基部可以抵靠由可伸展材料制成的第一盘。该第一盘可以固定到圆柱形壁，所述圆柱形壁由从盘的边缘(或靠近盘的边缘)延伸的可伸展材料制成且位于管状网状结构内部的一部分表面上方。管状网状结构的另一个基部可以抵靠由可伸展材料制成的第二盘。该第二盘可以固定到由从第二盘的边缘(或靠近盘的边缘)延伸的可伸展材料制成的位于管状网状结构外部的圆柱形壁。可以提供一种装置，该装置能够将网状结构轴向地限制在其展开的静止位置之外，并且圆柱形壁的尺寸使得在该位置切割周向开口，使得肠液可以进入隔室。该装置可以通过可在肠中溶解的材料连接到盘上，如果一旦完成溶解，则网状结构采取由壁封闭的展开静止形式。它可以涉及在盘上偏移的两个轴承弹簧的组件，使用可以与肠液溶解的粘合剂将这些弹簧粘附到该盘上，如果在溶解之后，偏置轴承意味着弹簧彼此脱离，并且网状结构采用其展开的静止形式，并且圆柱形壁接触(优选地，通过至少部分地重叠)以闭合隔室。

在另一个实施例中，胶囊的主体容纳叶片形结构，该结构包括从中心轴线限定辐射隔室的壁，该结构固定到弹簧，例如扭簧线，或驱动其旋转的机械装置。至少一个可以与肠内容物接触溶解的障碍物可以与每个隔室相关联，以在该障碍物溶解之后开口之前不会触发隔室的旋转和通过。弹簧或机械装置可以施加恒定的应力，通过存在可溶解的障碍物所抵靠的止动件来防止旋转。当抵靠止动件的隔室的可溶解障碍物被溶解或降解时，止动件被释放并且叶片状结构旋转一步直到它在止动件和随后的障碍物之间相遇，如果所述隔室因此被放置在开口前方，则样品可以进入。在随后隔室的障碍物溶解时，结构旋转一步，并且接下来的隔室位于开口的对面，依此类推。该组障碍物可以与肠液接触，障碍物具有预定的降解速度并且从与第一隔室的开口相关的障碍物和与最后隔室相关联的障碍物减少。这可以通过选择材料或障碍物的厚度来获得。

在另一个实施例中，胶囊的主体由笼子形成，笼子包括由例如由乳胶或硅胶材料制成的柔性且弹性密封膜围绕的基部结构，笼子自然地在两端之间具有(静止，展开)卵形形状。它尤其可以是由形状记忆或超弹性材料(例如，NiTi合金)制成的笼子。笼子最初由可在肠中降解的、布置在密封膜周围的材料限制，特别是一个或多个材料条带，并且优选地，非展开形式是圆柱形的。该结构还在其一个端部处具有开口或在其每个端部处具有开口。可降解材料条带的溶解或降解使得结构可以展开并且在其内部抽吸肠液。

根据第一形态，在一端或两端设置单向阀，使得可以在笼子展开时将液体抽吸到笼子中，一旦笼子被填充，阀就防止液体流出。可以使用任何类型的单向阀，其包括移动部件，使得当笼子展开时可以进入液体的开口，并且当笼子被填充时封闭该进口。作为一个简单的例子，柔性膜自身像浸没套管一样返回到笼子内部，形成单向阀。在笼子膨胀时，肠液被吸入胶囊内，通过避开膜自由地通过开口。一旦胶囊被填充，液体就不会出现，因为这时膜的弹性和形式构成了液体的屏障。

根据第二形态，两个开口与移动的打开和闭合机构相关联，具有与所述移动机构相关联的密封缓冲器，以确保仅在结构被展开时闭合这些开口。这些缓冲器可有利地安装在轴向延伸穿过结构和开口的杆上，并与设置在这些开口中的轴承配合。特别地，该机构包括轴向延伸穿过该结构的杆，轴承放置在这些开口中，每个轴承具有直径大于杆的直径的中心孔，密封缓冲器安装在网状结构内部的杆上的某个位置，当结构采取其卵形形状时，该位置使缓冲器抵靠轴承。入口开口由杆在轴承的中心孔中留下的空间形成，并且网状结构的展开通过该空间吸入样品，直到缓冲器抵靠轴承。

主体可以由笼子形成，笼子包括由柔性且弹性密封膜包围的杆形成的基部结构，笼子自然地具有(静止)卵形形状。笼子是受限的，特别是通过任何合适的装置呈圆柱形式，例如一个或多个可以溶解与肠液接触的材料条。

在一个变型中，笼子由形状记忆支架型网状结构制成，笼子自然地具有(在静止时展开)卵形形状。

该实施例特别但非排他地适用于收集相对大体积的样品，特别是约0.5mL至约2mL的样品。

通过可降解或可溶解的材料(文中同样使用一个词或另一个词，除了相反的指示)，这意味着不同类型的化学、物理化学和/或酶促机制。

该材料可以是完全可溶解的，或者该材料的一种或多种组分可以是可溶解的。因此，材料的溶解度或降解/消化可以通过溶解主要组分如聚合物或组分如粘合剂来获得，导致材料完全或部分溶解，足以从这种材料中释放胶囊。除了或者另外，还可以有一种酶促机制，消化主要成分如聚合物(或聚合物的混合物)或成分如粘合剂，导致材料的全部或部分消化，足以从该材料中释放胶囊。这些材料能够在肠的生理条件下经历这种溶解或降解。作为肠中的可降解/可溶解材料，可涉及合成聚合物，例如PVA(聚乙烯醇)、聚(丙烯酸)(卡波姆)、聚环氧乙烷、聚甲基丙烯酸酯、聚乳酸/乙醇酸(PLGA)等。天然聚合物，如多糖：琼脂糖、壳聚糖、藻酸盐或蛋白质如明胶或半合成，如纤维素衍生物：羟丙基甲基纤维素(HPMC)、氢氧乙基纤维素(HEC)和羧甲基纤维素(CMC)、明胶、甘油三酯(蜡)等。可以获得不同的降解速度，这是本领域技术人员已知的，例如通过选择材料，例如材料的类型、聚合物的类型、是否存在对材料、聚合物或组分例如粘合剂的溶解度起作用的添加剂、当存在几种组分时的重量组成、在酶促进行降解的情况下的降解酶的类型、和/或材料的厚度。

作为耐胃材料，可涉及酞酸纤维素(CAP)、羧甲基纤维素(CMC)、琥珀酸羟丙甲纤维素(HPMCAS)、聚甲基丙烯酸酯、聚醋酸乙烯邻苯二甲酸酯(PVAP)、虫胶等。

通过形状记忆合金或金属，这意味着已经通过本领域技术人员已知的方法包装的材料在没有施加在其上的其他机械应力的情况下将某种形式取为37℃。

如上所述，几个小胶囊可以一起收集在胶丸或大胶囊中。还可以布置一串几个小胶囊，通过封锁线连接或通过不溶于胃或肠中的材料粘附在一起。

已经提到有色标记使得可以识别回收的胶囊。也可以使用硅芯片、RFID芯片或类似芯片。

胶囊还可以包括金属部件，使得可以使用磁体或其他磁性装置将它们定位在体内和/或促进其在粪便中的回收。

现在将参考附图使用作为非限制性示例的实施例更详细地描述本发明，在附图中：

-图1表示根据第一实施例包含在可在肠中溶解的涂层中的四分之三圆柱形胶囊的示意图。

-图2-图4表示图1的胶囊在涂层溶解后展开的示意图，，依次为打开配置(图2)，闭合期间(图3)和已闭合后(图4)。这些视图沿着包含胶囊的(水平)轴线的平面进行剖面。

-图5表示根据第二实施例的包含在可在肠中溶解的涂层中的网状胶囊的示意图。

-图6和图7表示图5的胶囊在涂层溶解后展开的示意图，依次为打开配置(图6)和已闭合(图7)。这些视图沿着包含胶囊的(水平)轴线的平面进行剖面。

-图8表示根据第三实施例的包含在可在肠中溶解的涂层中的网状胶囊的示意图。

-图9和10表示图8的胶囊在涂层溶解后展开的示意图，依次为打开配置(图9)和已闭合(图10)。

-图11表示根据第四实施例的胶囊的分解示意图。

-图12是从图11的胶囊的一部分凸起的示意图，界定六个隔室。

-图13表示根据第五实施例的胶囊凸起的示意图。

-图14表示根据第一形态的图13的胶囊的示意性横截面图，作为沿着包含胶囊的(水平)轴线的平面的横截面，在胶囊展开和样品抽吸之前和之后。

-图15表示根据第二形态的图13的胶囊的示意性横截面图，作为沿着包含胶囊的(水平)轴线的平面的横截面。

-图16表示根据第六实施例的胶囊凸起的示意图。

图1表示根据第一实施例包含在可溶于肠中的涂层2中的胶囊1的四分之三的示意图。根据不同的实施例，该组件形成圆柱体，其尺寸能够变化。

在第一实施例中，图1中所示类型的胶囊具有以下尺寸：直径为1至6mm，例如直径4mm，和长度为1至6mm，例如4mm长。由于这些减小的尺寸，这些胶囊中的数个(例如5、10、15或20个)可以容纳在能够由患者口服的更大尺寸的大胶囊中(例如长度为25mm以及直径为12mm)。

在第二实施例中，图1中所示类型的胶囊具有以下尺寸：直径为6至20mm，例如直径12mm，以及长度为10至30mm，例如25mm长。由于这些尺寸，由此构成的每个胶囊能够由患者口服。

从图2-图4中可以看出，在涂层2溶解后，胶囊1展开。胶囊1在两个刚性盘3之间具有展开的圆柱形状，所述两个刚性盘3由避开它们的第一弹簧4组合在一起，每个盘在其部分上具有圆形凹槽(未示出)。胶囊包括连接到盘3上的密封且可伸展的膜5，以形成圆柱的表面。最初(当胶囊1在涂层2溶解后展开时)，膜5在圆柱的一部分圆周上延伸，自由部分形成图中箭头6所示的样品的入口开口。膜5的其中一个自由边缘固定到可延伸的线7上并固定到两个圆柱形(螺旋形)弹簧8上，每个弹簧8布置在盘3的凹槽中。这些弹簧8在被释放后膨胀时被设计成驱动线7并逐渐展开可伸展膜5并直到完全闭合圆柱，弹簧8以在盘3的凹槽中引导的旋转运动驱动线7。静止时，这些弹簧8被由在与肠内容物接触时可以溶解的材料制成的两个障碍物9压缩并阻挡，每个障碍物布置在线7的与盘3接触的端部处。在图3中，可以看到障碍物9已经消失，在与肠液接触时溶解，线7在弹簧8的作用下开始闭合胶囊的内部空间或隔室10。在图4中，停止运动并闭合胶囊，内部隔室充满肠道材料(样品)。

选择涂层2以在预定时间内在肠中溶解，使得在所寻求的肠隔室中进行样品收集。特别地，提供用于每批制造具有特定涂层的若干批胶囊，导致不同的溶解速度。然后可以从这些不同批次向个体施用胶囊，以便在肠中的不同预定位置收集样品。

有利地，来自每批的胶囊具有特殊性(例如，盘的颜色)，使得可以识别它们。

图5表示根据第二实施例的包含在可在肠中溶解的涂层11中的圆柱形网状胶囊10的示意图。该尺寸可以与图1的实施例中描述的尺寸相同，用于可以组合在一个较大的胶囊中用于口服给药的一组小胶囊，或者用于配置成直接给药的一个较大的胶囊。同样地，这些胶囊及其在肠中可溶解的涂层可以如前述实施例所述，以便能够布置具有不同溶解速度的涂层的胶囊。

胶囊包括包含在可在肠中溶解的材料中的管状网状结构，该网状结构可在两个正交方向上(在圆柱体的轴线上和辐射方向)延伸。该网状结构由在两个方向上限制(图5)和在形成圆柱形胶囊的基部的两个盘13之间展开(图6和7)的支架12形成。其中一个盘13固定到圆柱形壁14，所述圆柱形壁14形成用于限定接收样品的隔室的圆柱形部分。另一个盘13固定到第二圆柱形壁15上，该第二圆柱形壁15在静止时具有指向隔室中心的截头圆锥形状。盘和壁由柔性可伸展材料制成，例如弹性体或压缩材料(例如起褶的)，具有例如水可渗透的孔并阻止微生物，特别是细菌。两个壁14和15位于网状结构内。将小于前一个的第二支架16放置在壁14右侧的隔室中，通过在与肠液接触时迅速降解的粘合剂(例如，PVA、聚甲基丙烯酸酯、直链淀粉、HPMC等)临时固定到该壁上。该支架设计成仅辐射展开。该支架受到肠道环境中可降解材料的限制。

在对个体施用期间，如图5所示折叠胶囊。在肠中，材料层11将溶解，导致在支架12的两个方向上展开，并且在盘13和壁14的作用下。因此，环境液体或肠液可以进入由开口18限定的隔室。在该液体进入隔室的作用下，材料层17自身溶解，这导致支架16的辐射展开，支架16将施加到壁15的内表面，将其向外推回，直到它在叠加区域上方抵靠壁14并闭合隔室19(图7)。另外，可以提供维可牢尼龙搭扣和/或磁化以优化隔室19的闭合。

例如，在图5中胶囊的长度为2mm，其高度(圆柱体的直径)为4.5mm，然后在图6中长度为4mm，高度为9mm，因此隔室的体积为254μl。

图8表示根据第三实施例的限制在可在肠中溶解的涂层21中的圆柱形网状胶囊20的示意图。尺寸可以与图1的实施例中描述的尺寸相同，用于可以组合在一个较大的胶囊中用于口服给药的一组小胶囊，或者用于配置成直接给药的较大胶囊。同样地，这些胶囊及其在肠中可溶解的涂层可以如前述实施例所述，以便能够布置具有不同溶解速度的涂层的胶囊。

胶囊包括包含在可在肠中溶解的材料中的管状网状结构，该网状结构可在两个正交方向上(在圆柱体的轴线上以及辐射方向)延伸。该网状结构由支架22形成，该支架22在两个方向上被限制(图8)并且在形成圆柱形胶囊的基部的两个盘23之间展开(图9和10)。两个盘23分别固定到圆柱形壁24，25上，圆柱形壁24，25形成用于限定隔室以接收样品的两个圆柱形部分。盘和壁由柔性可伸展材料制成，例如弹性体或压缩材料(例如打褶)，具有例如水可渗透的孔并阻止微生物，特别是细菌。由盘承载的圆柱形壁相对于网状结构位于外侧。两个弹簧26放置在盘23右侧的隔室中，它们通过被肠液快速溶解(参见前面的例子)的聚合物临时固定在其上，两个弹簧在隔室的中心通过盘27(弹簧在其两侧相反地偏移)并且通过由肠液迅速溶解的粘合剂固定在一起。这些弹簧26在轴向方向上具有比支架22更大的力，可以看出，这使得可以迫使它们在轴向方向上展开支架超过展开的支架22的静止位置。

在对个体施用期间，如图8所示折叠胶囊。在肠中，材料层21将溶解，导致在支架22、同时在盘23和壁24和25的两个方向上展开。这也使得弹簧26沿轴向展开成为可能，将支架22限制在其静止位置之外。壁24和25的尺寸使得，只要弹簧展开，其相对的边缘不接触，提供用于肠液进入隔室的开口28(图9)。在该液体进入隔室的作用下，固定弹簧26的粘合剂被溶解，释放弹簧，然后弹簧在盘27上的轴承偏移导致弹簧彼此脱离，导致弹簧在支架22处上释放，其占据其展开的静止位置，导致壁24和25接触以闭合隔室29，隔室29因此包含样品(图10)。

例如，在图8中胶囊的长度为2mm，其高度(圆柱体的直径)为4.5mm，然后在图6中长度发展为4mm，高度为9mm，最后图10中为2mm长度和9mm的高度。隔室容积：127μl。

图11表示根据第四实施例的圆柱形胶囊的分解示意图。该胶囊30从顶部到底部包括基部31、具有垂直槽33的壳体32、配备有若干辐射隔室35和中央垂直孔36的转盘34、连接到部件38的驱动轴37。在安装组件时，槽33可以在隔室35之前连续地呈现，使得可以收集肠液，并且驱动轴37与转盘34的中心孔的内部连接。图12示出了有6个隔室的转盘或圆柱。

可以考虑用于驱动转盘旋转的各种解决方案。第一种是用于驱动轴37旋转的机械装置，例如小型化钟表或厨房定时器。

第二种是轴37是扭力丝或形状记忆，其倾向于想要返回到其静止位置或其初始形状。在这种情况下，必须停止这种趋势，以便转盘的旋转和在槽33之前的隔室35的呈现受到控制，并且符合在肠内收集样品的过程。

在图11和12的实施例中，用于旋转驱动的装置由扭簧线37、在其周边承载尺寸增加(因此意味着不同的溶解时间)的障碍物39a-39f的盘38的关联形成，该盘被密封凸缘40和41包围。壳体32在其槽33的上角处承载固定止动件42，障碍物抵靠在该固定止动件42上，然后，当该障碍物降解时，扭簧线37使圆柱体旋转一步(通过一个隔室)，直到下一个障碍物抵靠止动件42。

例如，第一个组装的胶囊高25毫米、直径12毫米，第二个组装的胶囊高12毫米、直径10毫米。可以使这些尺寸在允许口服摄入的限度内变化。然后，可以使隔室的数量变化(例如，从5到20)并且在相同的尺寸下，每个隔室的体积随着数量的增加而减少。

图13-15表示根据第五实施例的胶囊的示意图，其根据抽吸肠液的原理运行，但是在制造胶囊时不必将内隔室置于低压下。

图14的上视图示出了处于其初始状态的胶囊40，例如施用到个体。这是一个纵向切割(例如用激光器)的NiTi合金管41，除了在两个端部42存在的端部，并且经过处理，赋予它如图13所示的展开形状记忆(带有杆53的结构)。圆柱形轴承43固定到端部的内侧，并且杆44轴向延伸到管41和轴承43中。该杆超过管41的外部并且通过密封缓冲器45(例如由弹性体制成)在其两端停止。另外两个类似的密封缓冲器46放置在管内和轴承43附近的杆上。管41由柔性硅胶材料制成的膜(图14中示意性表示，编号参考50)包围，并且对肠道环境有抵抗力。然后，围绕该膜施加一个或多个由可在肠中降解的材料制成的条带(未示出)，这将胶囊限制为管状形式(图14，在顶部)。在这个/这些条带溶解之后，管41倾向于采取其展开形式，缓冲器45因此不再确保轴承处的密封，肠液被形成入口开口的轴承的光52吸入。当胶囊完全展开时，缓冲器46与轴承接触并阻塞包含样品的胶囊。

图15示出了一种更简单的变型，其中胶囊的端部容纳球阀类型的阀47，其具有弹簧48和密封球49，仅使得肠液能够在其在由可降解材料制成的条带的降解之后展开期间进入隔室51。

例如，选择尺寸为150μl至300μl的隔室容积。例如，可以从直径为6mm且长度为8mm的圆柱41开始，以在展开的管中获得约150μl的抽吸样品体积。

在另一个实施例中，在图16中，胶囊60的主体由笼子61形成，笼子61例如由形状记忆材料制成，例如由天然具有(静止)卵形的NiTi合金制成。笼子由柔性且弹性膜62围绕，例如由乳胶或硅胶制成，在静止时调节成笼子的形状。膜完全阻挡两个开口中的一个并使另一个开口63保持打开，因为覆盖笼子的浸没套管会这样做。在开口端，柔性膜像浸没套管一样自身返回，并***笼内。在该实施例中，位于内部的膜的部分64起到单向阀64的作用。然后，在该膜周围施加一个或多个由可在肠中降解的材料制成的条带(未示出)，这将胶囊限制在管状形式。在这个/这些条带溶解之后，笼子60倾向于采取其展开形式。在笼子膨胀时，肠液被吸入胶囊内部65，它避开膜自由地通过开口63。一旦胶囊被填充，液体就不会出现，因为此时膜的弹性和形状构成了液体的屏障。液体的内部压力倾向于使膜在64中膨胀，这形成面向并阻挡开口的圆形结构。

可以赋予可以在上面的实施例中使用的可溶性材料以及本发明的其他可能的实施例的不同降解速度。这可以获得这些受控的降解速度，因为这是本领域技术人员已知的，例如，通过选择材料，例如材料的类型、聚合物、是否存在对材料的溶解度起作用的添加剂、聚合物或组分例如粘合剂、当存在几种组分时的重量组成、在酶促进行降解的情况下的降解酶的类型、和/或材料的厚度。

可以看出，已经存在耐胃材料的层或外壳。它尤其可以是***装置的涂层或胶囊。

然后可以存在一个或多个层或一个或多个障碍物或其他可溶解装置，其溶解将使得可以打开用于收集样品的隔室和/或触发收集的样品。

对于使用层或材料外壳的实施例，可以应用以下规范。

A，单层涂层：

质量、数量、取代聚合物的程度和层的厚度可以调节激活或释放功能所需的持续时间。该层可以由以下组成：

-可溶于小肠pH并且其中整合了其它聚合物的耐胃液聚合物，赋形剂可调节涂层的侵蚀持续时间(如下面B点所示)。

-不溶于胃肠道(GIT)的聚合物，其不易腐蚀(例如，乙基纤维素、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等)，其孔隙率和水的扩散受到控制，装置例如支架的展开会引发涂层破裂。

-不溶于和溶于GIT的聚合物混合物(例如乙基纤维素-羟丙基甲基纤维素HPMC混合物)。

B，多层涂层：

1-外层：

可以使用以下内容：

-薄膜或耐胃外壳，其溶解度取决于pH类型，例如，醋酸乙酸纤维素、某些酯甲基丙烯酸酯共聚物等，并且仅在碱性pH水平下溶解。

-不溶于半透性GIT的膜，但其可在由泡腾剂、超崩解剂(交联羧甲基纤维素)、渗透(NaCl)或与水接触膨胀的聚合物(HPMC)引起的压力下破裂。

2-内层：

可以存在一个或多个内层，其由一种或多种聚合物组成，其中可以以几种方式活化和控制分解。聚合物的质量、层的数量和厚度可以调节激活装置所需的持续时间。

涂层的分解可以通过使用以下来进行：

-通过溶解、酶消化或任何其他刺激(例如pH变化)侵蚀的聚合物。

-亲水性聚合物，例如羟丙基甲基纤维素纤维素(HPMC)、羟乙基纤维素(HEC)和羟丙基纤维素(HPC)衍生物，它们在与水接触时膨胀和侵蚀。控制膨胀速度使得可以控制水到达该装置并激活其扩展所需的时间。

Claims (3)

1.一种配置用于在肠中收集样品的胶囊，所述胶囊包括限定至少一个用于接收样品的隔室的主体，完全或部分地围绕所述主体的在肠中可溶解的材料，所述主体包括装置，所述装置最初由在肠中可溶解的所述材料限制成折叠的形式，并且所述装置的展开导致所述主体的展开，至少一个用于样品引入的开口，以及用于打开和/或闭合所述开口的移动机构，所述装置的展开和所述主体的展开以及所述移动机构的致动由在肠中可溶解的所述材料的溶解来控制，

其中所述装置是形状记忆笼，所述笼包括由柔性且弹性密封膜围住的基部结构，所述笼自然地具有卵形形状，以及

所述移动机构包括选自以下元件中的一个：

单向阀，所述单向阀设置在所述基部结构的一端的开口中或两端的开口中；以及

密封缓冲器，所述密封缓冲器针对所述基部结构的端部的每个开口，仅在所述基部结构展开时确保所述每个开口的闭合。

2.根据权利要求1所述的胶囊，其中，所述主体完全或部分地被在肠中可溶解的材料包围，所述材料的溶解触发或释放用于打开和闭合所述开口的所述移动机构。

3.根据权利要求1所述的胶囊，其中，当所述移动机构包括密封缓冲器时，所述移动机构还包括轴向延伸穿过所述基部结构的杆，放置在所述开口中的多个轴承，每个轴承的中心孔的直径大于所述杆的直径，所述密封缓冲器安装在所述杆上的某个位置，当所述基部结构呈现其卵形形状时，所述位置使所述密封缓冲器抵靠在所述轴承上。

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