[发明专利]用于再水合粉末和将再水合的粉末递送至反应器的系统和方法

说明书

一种用于再水合粉末和将再水合的粉末递送到反应器中的封闭系统，可以包括用于容纳液体的贮液器；配置为容纳待再水合的粉末的注射器；反应器；用于控制注射器的操作的控制器；和将贮液器流体连接至注射器的端口、将端口流体连接至反应器的导管。控制器配置为操作注射器以将液体从贮液器抽至注射器中并且再水合粉末或将再水合的粉末推动到反应器中。

技术领域

本发明涉及微重力系统。更具体地，本发明涉及用于再水合粉末和将再水合的粉末递送至反应器的系统。

背景技术

在一些情况下，重力作用可能不利地影响实验过程或工业过程。在此情况下，往往期望在微重力环境下进行该过程。当系统处于微重力环境中时，系统的所有组分经受相同的(identical)或不能区分的(indistinguishable)重力。例如，系统可以是围绕大的主体自由落体或按轨迹运动。在此情况下，系统的两个组分之间的重力接触力或重量是不存在的或实际上可以忽略的。

当上述过程不需要大于几秒的微重力时，可以在落锤塔或类似的设施中进行上述过程。可以在以适当的模式(例如抛物线弧形)飞行的航行器上进行例如需要不大于约半分钟连续的微重力的稍微长的过程。可以在无人或载人空间飞行器上进行要求更长周期的微重力(例如小时、天或更久)的过程。通常可以封闭过程在微重力下进行的系统，以使任何材料不能逃出系统。

在一些情况下，在微重力下进行过程的系统可以利用芯片实验室技术(微型实验室技术，lab on chip technology)或其他微技术。利用这种技术可以在可用空间可能非常受限或昂贵的平台中组合微重力系统。

一些这样的过程要求粉末的再水合。通常，不通过人处理和操作这种过程，因此要求自动化系统来进行所述过程。例如，美国专利第6,349,850号(Cheikh)中公开了一种用于脱水粉末的设备和方法，该设备包括在真空下处理干燥形式的有效成分的气密注射器、容纳液体的储存器和形成注射器和贮液器之间的连接的帽(cap)。注射器的注射针头配置为被推动到帽的隔片中。激活之后，在真空下在通过抽吸将液体抽至包含固态剂型的体积中的作用下，由于设备元件自主移动，因此临时准备是自动的。

发明内容

因此，根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于再水合粉末和将再水合的粉末递送到反应器中的封闭系统。该系统可以包括用于容纳液体的贮液器；配置为容纳待再水合的粉末的注射器；反应器；控制注射器的操作的控制器；和将贮液器流体连接至注射器的端口、将端口流体连接至反应器的导管。控制器配置为操作注射器从而将液体从贮液器抽至注射器中并且再水合粉末或将再水合的粉末推动(驱动，drive)到反应器中。

在一些实施方式中，贮液器、注射器和反应器通过导管串联连接。

在一些实施方式中，设置两个单向阀(一通阀，one way valve)，单向阀中的一个沿着导管放置在贮液器和注射器之间，仅允许从贮液器通过至注射器；并且单向阀中的第二个沿着导管放置在注射器和反应器之间，仅允许从注射器通过至反应器。

还提供了沿着导管定位的气泡捕获器以捕获气体和将气体排出系统外。

在一些实施方式中，系统进一步包括致动注射器的活塞的致动器。

根据一些实施方式，致动器选自由电动机、液压马达和机动化活塞组成的致动器的组。

在一些实施方式中，系统在注射器内提供有粉末。

在一些实施方式中，注射器包括在注射器内限定放置的粉末的空间的两个渗透膜。

在一些实施方式中，反应器是芯片实验室。