一种用于产生和施加仿生泪膜的系统和方法与流程

一种用于产生和施加仿生泪膜的系统和方法
领域
1.本发明总体上涉及用于在角膜上产生和施加仿生泪膜的系统和方法。背景
2.健康的泪膜对眼睛和视力的整体健康至关重要。泪膜覆盖眼睛的眼表面，包括厚度约为3皮米、体积约为3皮升的薄流体层中的角膜。因此，泪膜起到眼表面和外部环境之间的界面的作用，并起到润湿角膜表面、机械捕获和冲洗异物和化学物质、抑制微生物生长以及减少与眼睑眨眼和眼球运动相关的表面摩擦的作用。
3.干眼综合征(des)(干眼症)是一种以眼睛不能产生足够的泪水或产生低质量的泪水(即不能形成稳定的泪膜或泪水蒸发过快)为特征的疾病。des的症状包括眼睛发红、刺激、发痒、疼痛、眼睑肿胀、视力模糊以及会因佩戴隐形眼镜而引起眼睛不适。des的发病率很高，在眼科医生的诊断治疗中占据了很大的比例。在18岁及以上的美国人中，有近一半的人有des的症状。而且，des是典型的慢性病，往往需要长期管理。
4.大多数des诊断的特点是挥发性干眼综合征(脂质缺乏导致泪膜蒸发速度超过正常速度)或水样液缺乏性干眼综合征(泪液量不足)。治疗通常针对这两种类型的des之一。一种实例性治疗方法包括添加人工泪液(例如，ω
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3或富含矿物油的人工泪液或乳液)以增加泪液体积。第二种方法使用小硅胶或凝胶状塞子暂时阻塞泪管，以将眼泪留存在眼睛中。第三种方法是通过外科手术永久性地阻塞泪管，使眼泪留在眼睛里。第四种方法通过添加眼药水或眼膏来减少眼睛上或眼睛周围的炎症。在第五种方法中，由睑板腺(mg)阻塞引起的des已经使用一种装置进行了治疗，该装置同时将矢量热脉冲或加热和按摩的组合传递到眼睑内部，并将治疗性运动传递到眼睑外部。第六种方法利用神经刺激来增加泪膜水层的泪液分泌。
5.然而，需要指出的是，上述治疗方法有许多缺点。例如，小硅胶塞可能会让患者不舒服，并可能导致炎症。外科手术可能比较昂贵，并可能导致并发症。基于眼药水和眼膏的治疗可能会很麻烦和不方便，因为过量的液体或眼膏可能会导致暂时的视力模糊、弄脏衣服和/或妆容受损。富含omega
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3或矿物油的人工泪液滴或乳液可能难以在眼睛的角膜上形成稳定的泪膜，因为这种泪液滴或乳液不能以均匀的方式粘附到角膜表面。上述基于装置的治疗仅适用于堵塞的mg，费用昂贵(每次治疗高达1500美元)，不能为严重的mg不适患者提供很大的帮助，并且其缓解的持续时间通常很有限(从一周到3
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6个月不等)。上述的神经刺激可以增加泪液的产生，但是不能刺激脂质或粘蛋白的产生，从而限制了其效用。
6.发明人已经发现了上述问题，并在此提供至少部分解决这些问题的系统和方法。摘要
7.本部分提供了用于治疗des的系统和方法的各种实施例。更具体地，本文提供了用于产生和施加模拟天然泪膜层的仿生泪膜的系统和方法。
8.泪膜由各种腺体和组织分泌的三层组成。离角膜最远的是脂质层，或油层。脂质层起到密封和稳定泪膜的作用，从而有助于减少眼泪蒸发。中间的水层起到润滑眼睛、洗掉碎屑和防止感染的作用。最接近或邻近角膜的另一层是粘蛋白层。粘蛋白层使水层均匀地分
布在角膜表面，帮助眼睛保持湿润和润滑，为角膜提供营养，并帮助眼泪粘附在角膜表面。
9.在各种实施例中，生成和施加的仿生泪膜包括多层，其是光学透明的、超薄的、生物力学稳定的、均匀且平滑地与角膜表面共形的。在一个实施例中，仿生泪膜包括外部仿生脂质层、中间仿生水层和内部仿生粘合剂层。生成的这一层或多层的层厚的范围可以从几个分子到几微米甚至高达250微米不等。
10.在各种实施例中，模拟天然泪膜的天然脂质层的仿生脂质层包含一种或多种亲脂性组合物，并起到亲脂性屏障的作用以防止眼泪蒸发。在各种实施例中，仿生脂质层包含一种或多种仿生泪液成分，所述仿生泪液成分选自磷脂(例如，鞘磷脂、磷脂酰胆碱)、胆固醇、胆固醇酯、甘油三酯、蓖麻油、矿物油、鱼油、亚麻籽油、其他天然或合成油、不饱和脂质、透明质酸、豆油、凡士林、蜡、无水羊毛脂、羊毛脂、油质成分、脂质体、眼用润肤剂、缓和剂和可用于替代/替换天然人脂质层的合成材料。此外，脂质组合物包括一种或多种脂溶性维生素(例如，维生素e、维生素a)。
11.在各种实施例中，仿生水层模拟天然泪膜的天然水层，其起到润滑眼睛、洗掉颗粒、提供营养和防止感染的作用。在各种实施例中，仿生水层包括水溶液。在各种实施例中，仿生水层包括等渗溶液，并且包括一种或多种仿生泪液成分，包括但不限于水和一种或多种电解质(例如，钠、钾、氯化物、碳酸氢盐、镁和钙)。在各种实施例中，水层包含具有抗菌特性的抗菌物质，例如水溶性抗生素，例如林可霉素、新霉素、司考霉素和青霉素，以及水溶性蛋白质，例如溶菌酶、β
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赖氨酸和乳铁蛋白。
12.在各种实施例中，模拟天然粘合剂层的仿生粘合剂层作为更薄且更光滑的层粘附到亲脂性角膜表面或与之相互作用，并在亲水仿生水层上分层。在各种实施例中，仿生粘合剂层包含双极分子，该双极分子在一端是亲脂性的，用于粘附到角膜表面，而在另一端是亲水性的，用于接收或层叠在仿生水层上。在各种实施例中，粘合层包括两亲性分子，该两亲性分子具有亲水性和疏水性成分，例如磷脂和膜蛋白。在各种实施例中，粘合剂层可包含一种或多种仿生泪液成分的组合物，所述仿生泪液成分包含跨膜粘蛋白(例如，muc5ac)和/或粘蛋白样蛋白质或分子。粘蛋白或粘蛋白样蛋白或分子包含胞质结构域(例如，可到达角膜上皮细胞内部的亲水结构域)、跨膜结构域(例如，可跨越角膜上皮细胞膜的疏水结构域)和胞外结构域(例如，可保留在角膜外部的亲水结构域)。
13.有多种系统和方法可用于产生和施加仿生泪膜。
14.在一些实施例中，用于治疗des的方法和装置包括产生人造泪液或人造泪液成分的小液滴，并施加产生的人造泪液或人造泪液成分的小液滴，以在眼睛表面上形成共形层，从而用作人造泪液或仿生泪液。在各种实施例中，产生人造泪液或人造泪液组分的小液滴包括蒸发液体、固体或半固体材料(在将人造泪液施加到角膜上时)，使得在将人造泪液施加到眼睛上之前，不同泪膜层的相应组合物没有预混合。
15.在各种实施例中，装置包括雾化器或喷雾器。在各种实施例中，泪液或泪液成分的小液滴是微米大小的液滴。在各种实施例中，该方法包括逐层(例如，在彼此的阈值时间量内(例如，在前一层形成之后并且在它由于其他破坏(例如，由于眨眼、蒸发或者排入泪管)而分解之前))在眼睛表面上产生和沉积多层材料的步骤。在各种实施例中，该方法包括以下步骤：(1)使用该装置雾化第一组合物以形成包含第一组合物的小颗粒(例如，微米级颗粒)的第一喷雾，将第一喷雾输送到眼睛以在眼睛表面上形成第一保形材料层。在各种实施
例中，第一组合物包含一种或多种粘附到角膜表面的化合物(“粘合材料”)。在各种实施例中，第一组合物包含选自亲水性化合物、两亲性化合物、两性化合物的化合物。在各种实施例中，第一组合物可另外包含一种或多种有助于滋养、治愈角膜或治疗角膜或整个眼睛的化合物、材料或细胞，例如干细胞、矿物质、抗氧化剂(例如维生素e)、维生素(例如维生素a)、抗炎化合物(例如类固醇、非甾体抗炎药)、抗体或抗微生物剂。(2)使用该装置雾化第二组合物以形成包含第二组合物的小颗粒(例如，微米级颗粒)的第二喷雾，将第二喷雾输送到眼睛以在第一共形层上的眼睛表面上形成第二共形材料层。在各种实施例中，第二组合物包括水溶液，如等渗缓冲溶液和非处方人工泪液。(3)使用该装置雾化第三组合物以形成包含第三组合物的小颗粒(例如，微米级颗粒)的第三喷雾，将第三喷雾输送到眼睛以在眼睛表面上的第二共形层上形成第三共形材料层。在各种实施例中，第三组合物包含疏水材料。在各种实施例中，第三种组合物包含亚麻籽油、二十二碳六烯酸、ω
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3脂肪酸或源自亚麻籽油、二十二碳六烯酸和ω
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3脂肪酸的物质。
16.与传统的眼药水或眼药膏相比，新方法可以提供更均匀、更薄、更稳定的泪膜，并与真实的泪水相似。此外，它可以像真正的泪水一样，富含电解质和蛋白质，并能利用目前在滴眼液中没有使用的高粘度材料。在层厚很薄的情况下(从分子到亚微米级)，光学透明度还是相当不错的。
17.在一些实施例中，装置可以产生喷雾并形成用于仿生泪液的层。该装置包括：雾化模块，其能够将材料从液体转变为喷雾；包含液体材料的储液模块；喷雾发射/喷射模块，如喷嘴，其引导喷雾在目标物体上形成相应的层；一个电源模块和一些用于开关设备的电子设备等。在一些实施例中，雾化功能可以利用超声波、压电或微机电系统(mems)以及其他机制。在一些实施例中，该装置可以处理各种粘度的液体材料，从1厘泊(例如水)到200厘泊(例如油状流体)不等。在一些实施例中，液滴尺寸从亚微米到100微米不等。
18.在一些实施例中，仿生泪液由一层或多层材料组成，这些材料可以在眼睛表面上形成保形层。像真正的人眼泪一样，层的材料包括：粘合剂层：它可以是高分子量材料、单细胞层或干细胞，这是一种为角膜上皮表面上的仿生眼泪提供粘附力的蛋白质层。这一层是亲水的；水层：其是为角膜提供水分、营养和保护的水层；油层：水层顶部的一层，(通过提供足够的表面张力)用于稳定地保持泪膜的形状和防止水层蒸发过快。在一些实施例中，每种材料将与多个这样的包装一起单独包装在储液模块中。仿生泪液是一种混合液体，提供所有这三层的功能，包括粘附、营养、润滑和保护。在一些实施例中，每个层的厚度从单个分子层到几微米不等。在一些实施例中，膜材料中的成分包括但不限于羧甲基纤维素钠、葡聚糖、甘油、羟丙甲纤维素、聚乙二醇400、聚山梨醇酯、聚维酮或丙二醇等。
19.在一些实施例中，材料的包装包括以下特征：(a)液体材料可以被包装成一次性胶囊，放置在储液模块中，一旦使用后，胶囊将被替换；(b)储液模块也可以设计成可多次使用。它可以包含一个或几个空腔，用于放置各种液体材料，这些材料可以重新填充。在一些实施例中，一个或多个可更换和一次性胶囊包括额外组合物，例如药物、营养物、润滑剂，这些组合物在被分配到角膜表面或先前涂抹的泪膜层之前，被添加到分配装置的处理腔室(例如雾化器)内的另一个胶囊中或与之预混。
20.在一些实施例中，可以在设备上增加摄像模块，以采集施加仿生泪膜前后的眼部图像，从而监测干眼症的综合征。在一些实施例中，相机监测每层人工泪膜的涂布，以确保
在下一层人工泪液的组合物被分配到眼睛上之前，前一层人工泪液已经正确形成(例如，具有足够的覆盖率和厚度)。
21.在一些实施例中，一种治疗干眼症的方法包括：将多种不同的组合物依次施加到对应于眼睛角膜的表面(例如，角膜的凸面或用于将预制多层人工泪膜递送到角膜上的基底(例如，涂覆的微机电系统装置或隐形眼镜的凹面)，其中所述多种不同的组合物至少包括第一组合物、第二组合物和第三组合物。依次将多种不同的组合物表面到表面上包括：将第一组合物的第一量施加到对应于眼睛角膜的表面上，其中第一组合物的第一量分布在表面上以形成第一组合物的第一膜层；将第二组合物的第二量施加到已经在对应于眼睛角膜的表面上形成的第一组合物的第一膜层上，以形成第二组合物的第二膜层；以及第三组合物的第三量施加到第二组合物的第二膜层上，以在第二组合物的第二膜层上形成第三组合物的第三膜层，其中第一膜层和第三膜层分别对应于用于眼睛的仿生泪膜的脂质层和粘蛋白层，第二膜层对应于用于眼睛的仿生泪膜的水层。
22.在一些实施例中，依次将多个不同的组合物施加到对应于眼睛角膜的表面上，包括：为第一组合物、第二组合物和第三组合物中的每一个生成各自的喷雾；以及依次将眼睛角膜暴露于第一组合物、第二组合物和第三组合物中的每一个的喷雾。
23.在一些实施例中，将多种不同的组合物依次施加在对应于眼睛角膜的表面上，包括：使用第一组合物直接在角膜上形成生物仿生泪膜的粘蛋白层；使用第二组合物在生物仿生泪膜的粘蛋白层上形成生物仿生泪膜的水层；使用第三组合物在生物仿生泪膜的水层上形成生物仿生泪的脂质层。
24.在一些实施例中，第一组合物包括粘蛋白或粘蛋白样蛋白质或分子；第二组合物包括水和一种或多种电解质；第三种组合物包含一种或多种磷脂、胆固醇、胆固醇酯、甘油三酯、蓖麻油、矿物油、鱼油、亚麻籽油、不饱和脂质、透明质酸、大豆油、凡士林、蜡、无水羊毛脂、羊毛脂、含油成分、脂质体、眼用润肤剂、缓和剂和合成材料。
25.在一些实施例中，在施加第一组合物、第二组合物和第三组合物中的每一种之前，该方法包括根据使用者输入(例如，通过分配设备上的内置输入接口，或移动设备上的应用程序，或根据来自远程服务器的指令)调节用于施加第一组合物、第二组合物和第三组合物的雾化器的相应分配参数。
26.在一些实施例中，相应的分配参数包括从分配量(例如，基于关于患者干眼症的原因和患者自然眼泪的状况的使用者输入来确定不同组合物的不同量)、分配持续时间(例如，基于不同组合物的粘度和需要分配的量来确定不同组合物的不同持续时间)、分配速率(例如，基于关于使用者耐受性和舒适度的使用者输入，和组合物的粘度)、分配能量水平(例如，基于组合物的特性和患者舒适度)、液滴尺寸(例如，基于组合物的特性和不同组合物的成膜要求)、喷雾速度(例如，基于组合物的特性(例如，蒸发速率和成膜要求))、喷雾角度(例如，基于角膜的特性(例如，伤口的存在、形状等)。))、喷射距离(例如，基于组合物的特性和液滴尺寸等)。)、覆盖面积大小(例如，基于接收对象(例如，当将粘蛋白层直接喷涂到角膜上时，覆盖面积可以更小(例如，具有更短的喷涂距离和更慢的喷涂速度)，当将脂质层喷涂到喷雾剂的水层上时，覆盖面积可以更大(例如，具有更大的喷涂距离和更大的喷涂速度))。
27.在一些实施例中，该方法包括：在施加第一组合物、第二组合物和第三组合物中的
相应一种之前，根据一个或多个自定义指令(例如，通过应用程序或远程服务器从使用者接收指令)向第一组合物、第二组合物和第三组合物中的相应一种添加一种或多种附加成分。在一些实施例中，一种或多种附加成分包括一种或多种药物(例如，抗炎药物、抗体等))。在一些实施例中，一种或多种附加成分包括一种或多种维生素(例如，滋养、增加舒适度等的补充剂)。
28.在一些实施例中，该方法包括基于附加成分的一种或多种性质(例如，取决于附加成分和每种组合物之间的溶解度和相互作用)，选择第一组合物、第二组合物和第三组合物中相应的一种来添加一种或多种附加成分。
29.在一些实施例中，第一组合物、第二组合物和第三组合物使用包含第一、第二和第三组合物各自的组合物腔室的单一装置和单一分配装置进行施加，其中，单一分配装置被配置为根据当前连接到单一装置的哪个组合物腔室来调整分配参数(例如，分配速度、混合时间和速度、液滴大小等)。在一些实施例中，附加成分包含在单台设备的附加腔室中，并且可以根据患者的需要进行更换。
30.在一些实施例中，第一组合物、第二组合物和第三组合物使用单个装置来施加，该装置使用具有对应于第一、第二和第三组合物的不同分配参数的相应分配装置来分配第一、第二和第三组合物。例如，每种组合物都有自己的分配喷嘴和任选的混合腔室，混合腔室在使用时连接到单个装置上。
31.在一些实施例中，依次将多种不同的组合物施加到对应于眼睛角膜的表面，包括：通过控制器(例如，由一个或多个处理器和存储指令的存储器(或另一个非暂时性计算机可读介质)来接收指令，所述指令在被一个或多个处理器执行时，使得处理器执行这里描述的方法的操作)将第一组合物之一雾化成第一喷雾、将第二组合物雾化成第二喷雾、以及将第三组合物雾化成第三喷雾；基于所述指令将所述第一组合物、所述第二组合物和所述第三组合物之一送入所述雾化器的处理腔室；基于所述指令，调整气泵的马达的速度，以将空气流引导到处理腔室中；并且其中空气和第一组合物、第二组合物和第三组合物中的一种分别作为第一喷雾、第二喷雾和第三喷雾中的一种离开处理腔室，以施加到眼睛的角膜上(例如，直接施加到角膜的表面上或者施加到角膜表面上先前施加的膜层上)。
32.在一些实施例中，与雾化第一组合物、第二组合物和第三组合物之一有关的指令在控制器处从与控制器通信耦合的自定义应用程序接收(例如，通过无线连接或有线连接)。
33.在一些实施例中，空气和第一组合物、第二组合物和第三组合物中的一种经由喷嘴离开处理腔室，其中喷嘴的半径是可调节的；并且其中控制器还接收用于根据第一组合物、第二组合物和第三组合物(例如，根据第一、第二和第三组合物各自的粘度)来调节喷嘴半径的指令。
34.在一些实施例中，该组说明涉及一种或多种待施加的组合物的期望量、储存在多个组合物腔室中的组合物的期望施加顺序、喷雾的期望液滴尺寸和喷雾的期望施加持续时间。
35.在一些实施例中，针对本公开的方法、系统、装置阐述了各种附加特征和细节，并且这些附加特征和细节可与上述方法结合，为了简洁起见，不再重复。在一些实施例中，系统、装置、雾化器和控制器被用来执行此处描述的方法。
36.在各种实施例中，生成和施加仿生泪膜包括使用微粉机/喷雾器/雾化器生成微滴雾，并施加于角膜以形成一层或多层仿生泪膜或子层。在各种实施例中，微机电系统用于将一层或多层仿生泪膜或子层印刷到角膜表面上。在各种实施例中，生成和施加仿生泪膜包括预先形成一层或多层仿生泪膜，并将预先形成的仿生泪膜直接施加到角膜上，类似于佩戴隐形眼镜。
37.在一个实例中，在角膜上生成仿生泪膜的方法包括形成多层泪膜，该多层泪膜可以在角膜上形成第一平滑共形仿生泪膜层。在一些实例中，形成多层泪膜可进一步包括在第一平滑共形仿生泪膜层上形成第二平滑共形仿生泪膜层。在一些实例中，形成多层泪膜可以进一步包括在第二平滑共形仿生泪膜层上形成第三平滑共形仿生泪膜层。
38.在另一个实例中，用于在角膜上形成仿生泪膜的系统可以包括用于形成仿生泪膜第一层的第一组合物、用于形成仿生泪膜第二层的第二组合物、用于形成仿生泪膜第三层的第三组合物、以及用于雾化和喷射第一组合物、第二组合物和第三组合物以在角膜上形成仿生泪膜的雾化器。
39.在另一个实例中，一种用于在角膜上形成仿生泪膜的装置包括通过马达可操作的气泵、至少一个组合物腔室和控制器，该控制器可以存储使用者自定义的指令，用于操作气泵雾化和喷射第一组合物以在角膜上形成第一层，该第一层包括仿生泪膜的粘合层，在第一层上形成第二层的第二组合物，该第二层包括仿生泪膜的水层，以及在第二层上形成第三层的第三组合物，该第三组合物包括仿生泪膜的油层。
40.在另一个实例中，使用雾化器治疗干眼症的方法包括将储存在雾化器的组合物腔室中的组合物经由组合物通道传送到雾化器的处理腔室中，将来自马达的气泵的气流经由空气通道传送到处理腔室中，基于储存在组合物腔室中的组合物控制马达的速度，进而控制空气流动的速率。建立出口通道，在该通道中组合物和空气流的组合可以作为喷雾离开雾化器，并将喷雾施加到雾化器使用者的角膜上。
41.在另一个实例中，用于治疗干眼症的方法包括通过雾化器的控制器接收关于将第一组合物雾化成第一喷雾、将第二组合物雾化成第二喷雾和将第三组合物雾化成第三喷雾的指令，基于指令将第一组合物、第二组合物和第三组合物之一送入雾化器的处理腔室，基于指令进调整气泵的马达的速度，以引导空气流进入处理腔室，并且其中空气和第一组合物、第二组合物和第三组合物中的一种可以分别作为第一喷雾、第二喷雾和第三喷雾中的一种离开处理腔室，以施加于雾化器的使用者的角膜。
42.在另一个实例中，用于向角膜或皮肤施加喷雾的雾化器系统包括实现自定义应用的远程计算设备、多个组合物腔室的雾化器、可通过马达操作的气泵、可以一次从多个组合物腔室之一接收组合物的处理腔室以及来自气泵的气流、可以接收组合物和空气流的混合物以产生喷雾的喷嘴以及可以从自定义应用程序接收一组用于施加喷雾的指令的雾化器控制器。
43.在另一个实例中，用于向角膜或皮肤施加喷雾的雾化器包括可移除的头部模块，该头部模块包括组合物腔室和处理腔室，该处理腔室通过组合物通道与组合物腔室流体连接。主体模块包括气泵和气泵的马达，用于通过空气通道向处理腔室供应空气。此外，还包括针和喷嘴的针阀组件、包含在处理腔室中的针阀组件以及包含在主体模块中的控制器，该控制器存储用于根据在组合物腔室中的组合物的粘度来调节马达速度的指令。
44.在另一个实例中，用于向角膜或皮肤施加喷雾的雾化器包括包含在雾化器的头部模块中的组合物腔室(其中组合物腔室包括具有第一阀的第一组合物腔室、具有第二阀的第二组合物腔室和具有第三阀的第三组合物腔室)、包含在头部模块中的处理腔室(当第一阀打开时，该处理腔室可以独立地接收来自第一组合物腔室的第一组合物，当第二阀打开时，接收来自第二组合物腔室的第二组合物，当第三阀打开时，接收来自第三组合物腔室的第三组合物)以及与头部模块机械连接的主体模块(该主体模块包括可通过马达操作的气泵，用于向处理腔室提供气流，以及流体连接到处理腔室的喷嘴，其中第一组合物、第二组合物和第三组合物中的一种分别作为第一喷雾、第二喷雾和第三喷雾中的一种离开雾化器)。
45.在另一个实例中，用于向角膜或皮肤施加喷雾的雾化器包括头部模块、相对于雾化器的垂直轴位于头部模块下方的主体模块、可拆卸地连接到头部模块的主体模块、包括在头部模块中的组合物腔室、包括在头部模块中的处理腔室、相对于垂直轴位于组合物腔室下方的处理腔室、通过组合物通道流体连接到组合物腔室的处理腔室、具有定位在主体模块中的马达的气泵，其中气泵可以经由处理腔室的空气通道流体连接到处理腔室，该空气通道可以沿着竖直轴线从头部模块延伸到主体模块，针阀组件包含在处理腔室中，针阀组件包括针和具有孔口的喷嘴，孔口位于头部模块的前框架处，并且针阀组件可以沿着垂直于竖直轴线的雾化器的前后轴线延伸，针阀盖机械地连接到针，并且第一弹簧连接到针阀盖，该第一弹簧可以将针偏压到喷嘴中的完全就位位置，雾化致动器沿着垂直轴线从头部模块延伸到主体模块的连杆，连杆选择性地机械连接到雾化致动器。铰接连接器具有沿着雾化器的前后轴线定位的连接元件，该连接元件可以装配到连杆的连杆凹槽中，其中连杆在相对于垂直轴线向下的方向上的运动可以旋转地机械接合铰接连接器和针阀盖，以压缩第一弹簧并将针从喷嘴中的完全就位位置移开。此外，还包括包含在主体模块中的印刷电路板，其中连杆的向下运动方向可以使连杆与印刷电路板机械接合，以启动马达，从而产生流向处理腔室的气流，并且其中储存在组合物腔室中的组合物可以流过处理腔室，并且当马达启动时，且当针从完全就位的位置移开时，组合物以喷雾的形式离开孔。
46.为了达到生成和施加模拟天然泪膜层的仿生泪膜的目的，本发明提供了雾化器系统，其可以将包含一种或多种仿生泪成分的一种或多种组合物雾化成液滴。然后，液滴可以作为喷雾施加到眼睛的角膜上，以递送一层或多层模拟天然泪膜层的膜层，该膜层覆盖角膜的表面。雾化器包括头部模块和主体模块，其中在一些实例中，头部模块可从主体模块拆卸。也就是说，在一些实例中，头部模块可以与另一头部模块互换。头部模块包括一个或多个组合物腔室，其分别提供一种或多种组合物。在一个实例中，主体模块包括气泵。包含在头部模块中的处理腔室可以接收来自气泵的气流和来自一个或多个组合物腔室的组合物。处理腔室可以与喷嘴流体连接，由此处理腔室中的空气和组合物的最终混合物可以离开雾化器，以喷射到雾化器使用者的眼睛上。空气的流速可以由气泵的马达速度决定。气泵的马达速度和喷嘴半径中的一个或多个可以作为组合物粘度的函数进行调节。这样，所选组合物的雾化可以根据被选择用于雾化和喷雾到雾化器使用者角膜上的特定组合物的粘度来控制。
47.如上所述的雾化除了已经详细说明的优点外，还可以有几个优点(例如，头部模块的可互换性，基于组合物的雾化控制)。首先，雾化和喷涂过程可以在不加热组合物的情况
下进行。可以理解的是，不加热可能是有利的，因为加热可能损害所得喷雾的有效性和质量，或者可能蒸发给定的组合物。第二，可以进行雾化，使得将喷雾施加到眼睛上的压力最小化，这可以避免对接受喷雾的眼睛的刺激。因此，本公开的雾化器可以改进基于气雾剂和泵的喷雾，例如用于非眼科目的(例如，香水、护肤、化妆品)的喷雾，这些缺乏对压力和液滴量的控制，因为操作者的按压或泵送动作的力度可以变化。第三，本公开的雾化器可以依次施加多种组合物，其中多种组合物中的每一种可以在粘度上显著变化。一些喷雾剂，例如基于超声波的喷雾剂(例如，面部或室内加湿器)限于小范围粘度的液体(例如，水和其他低粘度液体)。本公开的雾化器系统增加了这种粘度范围，这对于设计成雾化和喷射对应于天然泪膜层的组合物的雾化器尤其有利，其中这种层的粘度范围为约1兆帕至约10000兆帕。
48.应当理解的是，提供以上概述是为了以简化的形式介绍将在详细描述中进一步描述的一些概念。这并不意味着确定所要保护的主题的关键或必要特征，其范围由详细说明之后的权利要求书唯一地限定。此外，所要保护的主题不限于解决以上或本公开的任何部分中提到的任何缺点。
附图说明
49.图1a示出了本公开的雾化器，其将喷雾形式的薄膜层输送到眼睛。
50.图1b示出了由常规人工泪液滴的施加产生的人工泪液。
51.图2示出了具有单个组合物腔室的雾化器的示意图
52.图3示出了具有多个单独的组合物腔室的雾化器的示意图。
53.图4a为一例空气雾化过程的示意图。
54.图4b示出了执行图4a的空气雾化过程的雾化器的剖视图。
55.图5a示出了具有处于缩回或关闭位置的相关阀的组合物腔室的实例示意图。
56.图5b示出了图5a的组合物腔室的实例性示意图，相关联的阀处于延伸或打开位置。
57.图6示出了组合物腔的示意图，该组合物腔包括与中间腔耦合的三个单独的组合物腔室。
58.图7a示出了用于图5a
‑
5b的阀如何采用缩回位置的机构的实例性图示。
59.图7b示出了用于图5a
‑
5b的阀如何采用伸出位置的机构的实例性图示。
60.图8示出了用于实现本公开的一个或多个控制方法的示意性计算环境。
61.图9a示出了本公开的雾化器的自定义程序的第一实例屏幕。
62.图9b示出了本公开的雾化器的自定义程序的第二实例屏幕。
63.图9c示出了本公开的雾化器的自定义程序的第三实例屏幕。
64.图10示出了通过使用本公开的雾化器将一层或多层膜层递送至眼睛的方法。
65.图11示出了通过使用本公开的雾化器将一层或多层膜层递送至眼睛的另一种方法，其中雾化器的头部模块包括多个组合物腔室。
66.图12a示出了本公开的雾化器的第一视图。
67.图12b示出了本公开的雾化器的第二视图，其中雾化器的盖子已经从雾化器上拆下。
68.图12c示出了本公开的雾化器的头部模块和主体模块的视图，其中头部模块已经
从主体模块上拆下。
69.图13示出了本公开的雾化器的主体模块的分解图。
70.图14示出了本公开的雾化器的头部模块的分解图。
71.图15示出了本公开的雾化器的第一剖视图。
72.图16示出了本公开的雾化器的第二剖视图。详细说明
73.以下说明涉及用于产生泪膜层并将泪膜层施加到眼睛角膜的系统和方法，该泪膜层模拟生物泪膜层，从而形成多层泪膜。本发明提供了一种雾化器，其雾化并喷射一种或多种组合物，所述组合物包括仿生泪液成分，以在角膜上形成一层或多层膜层。雾化器可适于输送不同粘度的组合物。本文公开的雾化器不限于雾化和喷射模拟生物泪膜层的组合物，并可以适用于其他应用，包括但不限于将洗剂、香精、霜剂施加到期望的皮肤位置，而不脱离本公开的范围。
74.现在参考图1a，其描述了以喷雾51的形式输送到眼睛100的膜层。如图所示，诸如雾化器50的装置，在此也称为手持式雾化装置50，在此也称为可编程雾化装置50，通过雾化产生喷雾51。在一些实例中，雾化器50包括帽1。雾化器50的细节将在下面更详细地讨论。在一个实例中，雾化可以通过空气(例如，空气喷雾)实现。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其他形式的雾化，包括但不限于超声波雾化、压力(例如，无空气、无空气辅助)雾化、离心(例如，旋转)雾化或静电雾化。在一些实例中，该装置可以是替代结构，例如喷雾器或气溶胶发生器，用于分别通过雾化或气溶胶化产生喷雾51。在其他实例中，用于产生喷雾的装置可以是微粉机/喷雾器/雾化器，用于通过微粉化产生喷雾51。所描述的眼睛100包括角膜101和与角膜101的表面102相接的泪膜110。泪膜110包括粘蛋白层111、水层112和脂质层或油层113。本公开中，“粘蛋白”可指由上皮组织产生的相对高分子量、高度糖基化的蛋白质或糖缀合物家族。
75.雾化器50可将一种或多种组合物雾化成小液滴，其中每一种可包括一种或多种仿生泪液成分，并以喷雾51的形式施加雾化组合物，以递送/形成一种或多种超薄(例如，厚度为1皮米或更小)、均匀、平滑和共形的膜层来涂覆角膜101的表面102。这里讨论的“均匀”和“平滑”可以互换使用，以描述角膜101的表面102的任何阈值区域(例如，总表面积，小于总表面积)被厚度和平滑度基本相似的膜层覆盖，或者换句话说，在形式或特征上不变。这里讨论的“共形”可以用来描述角膜101的表面102的总表面积被膜层完全覆盖和/或符合角膜表面102的形状。这样，可以形成仿生泪膜，其可以包括一个或多个稳定层，该稳定层模拟泪膜110的各种膜层(例如，粘蛋白层111、水层112、脂质层或油层113)并起到相应作用。
76.一种或多种组合物可以由液体、固体或半固体材料组成。在一些实例中，所形成的仿生泪膜可包括粘合剂层或粘蛋白层，其具有与粘蛋白层111相似的组成和功能。在一些实例中，所形成的仿生泪膜包括具有与水层112相似的组成和功能的水层。在一些实例中，所形成的仿生泪膜包括油层或脂质层，其具有与脂质层113相似的组成和功能。
77.在第一个实例中，第一组合物(例如，水性组合物)可被雾化和喷雾以在角膜101的表面102上形成水层，其可模仿泪膜110的水层112。然后，第二组合物(例如，脂质组合物)可被雾化和喷雾，以在角膜101的表面102上形成油层，其中油层可模仿泪膜110的脂质层113。
78.在第二个实例中，第三组合物(例如，粘合剂组合物或粘蛋白组合物)可以被雾化
和喷雾以在角膜101的表面102上形成粘合剂层，其可以模仿泪膜110的粘蛋白层111。然后，第一组合物(例如，水性组合物)可以被雾化和喷雾，以在角膜101的表面102上形成水层，如所讨论的，其可以模拟泪膜110的水层112。然后，第二组合物(例如，脂质组合物)可以被雾化和喷雾，以在角膜101的表面102上形成油层，如所讨论的，该油层可以模仿泪膜110的脂质层113。在这样的实例中，可以理解，水层可以设置在粘合层和油层之间。
79.在第三个实例中，第一组合物(例如，水性组合物)可以被雾化和喷雾以在角膜101的表面102上形成水层，如所讨论的，其可以模拟泪膜110的水层112。
80.在第四个实例中，第二组合物(例如，脂质组合物)可以被雾化和喷雾以在角膜101的表面102上形成油层，如所讨论的，该油层可以模拟泪膜110的脂质层113。
81.应当理解，在一些实施例中，第一组合物、第二组合物和第三组合物可以被雾化和喷涂，以任何期望的顺序形成各自的膜层。此外，在一些实施例中，第一组合物、第二组合物和第三组合物中的每一种可以包括粘合剂组合物或粘蛋白组合物、水性组合物或脂质组合物中的任何一种，而不脱离本公开的范围。然而，在一些实施例中，第一组合物、第二组合物和第三组合物被雾化和施加的顺序是根据施加的特定目的预先确定的，例如处理des和在角膜上产生多层仿生泪膜，和/或根据组合物的特定性质(例如所需的量、粘度、相互作用和反应性、稳定性等)，并且不是随机可互换的。在一些实施例中，第一、第二和第三组合物是不同的组合物，它们在成分上可能没有重叠或只有少量重叠。第一、第二和第三组合物不是相同的组合物，也不是物理上分成不同体积的第一、第二和第三组合物的混合物。
82.如本公开所述，脂质组合物可包括一种或多种仿生泪液成分，其选自磷脂(例如鞘磷脂、磷脂酰胆碱)、胆固醇、胆固醇酯、甘油三酯、蓖麻油、矿物油、鱼油、亚麻籽油、不饱和脂质、透明质酸、大豆油、凡士林、蜡、无水羊毛脂、羊毛脂、含油成分、脂质体、眼用润肤剂、缓和剂和可用于替代/替换脂质层113的合成材料。此外，脂质组合物可以包括一种或多种脂溶性维生素(例如，维生素e、维生素a)。
83.如本公开所述，水性组合物可包含等渗溶液，并可包含一种或多种仿生泪液成分，包括但不限于水和一种或多种电解质(例如，钠、钾、氯化物、碳酸氢盐、镁和钙)。
84.如本公开所述，粘合剂组合物可以包括一种或多种仿生泪液组分，其包含跨膜粘蛋白(例如，muc5ac)和/或粘蛋白样蛋白质或分子。粘蛋白或粘蛋白样蛋白或分子可包含胞质结构域(例如，可到达角膜上皮细胞内部的亲水结构域)、跨膜结构域(例如，可跨越角膜上皮细胞膜的疏水结构域)和胞外结构域(例如，可保留在角膜101外部的亲水结构域)。
85.仿生泪膜可用于治疗干眼症。与目前涉及人工泪液滴的方法(其缺陷在下面参照图1b举例说明)相反，该方法主要包括将液体或乳液形式的成分混合物作为“水”或“水包油”型滴眼剂施加到眼睛的角膜上，生物仿生泪膜可以通过将各种材料一层一层施加到角膜101的表面102上来形成，其中每层可以分别具有与粘蛋白层111、水层112和脂质层113相似的成分和性质。仿生泪膜的层是超薄的(例如，厚度从分子到微米级不等)、是光学透明的，并且可以提供粘合性、保湿性和/或润滑性，以及防止快速蒸发的热稳定性。泪膜110中天然存在这种性质。
86.现在参考图1b，该图描述了施加于眼睛150的人工泪液160，其中人工泪液160由常规人工泪液滴的施加产生。如图所示，人造泪液160可以粘附在角膜150的表面151上。然而，由于在施加常规人工泪液滴期间难以控制液体流动，液体会积聚在眼睛150的下部，可能会
导致多余的人工泪液161，并且可能会流到常规人工泪液使用者的脸上。
87.回到图1a，仿生泪膜可以通过多种方法形成。除了上文描述的雾化/气化/微粉化工艺之外，微机电系统模块120可以嵌入/植入眼睛100内或眼睛100附近。微机电系统模块120可以装载一个或多个仿生泪液组件，这些组件可以以类似于本领域已知的通过微机电系统进行药物输送的方式来应用。例如，微机电系统模块120可以在其上存储可通过控制器执行的指令，以通过多个微针递送一种或多种仿生泪液成分，从而形成仿生泪膜。
88.作为仿生泪膜应用的另一个实例，预成型仿生泪膜包括对应于仿生泪膜的一层或多层的预堆叠层。例如，可以以类似于隐形眼镜应用的方式将预成型的仿生泪膜直接施加于角膜101。在一些实例中，预成型的生物仿生泪膜可以与形成在其上的一个或多个生物仿生泪膜层一起制造。在一些实例中，一层或多层仿生泪膜可以通过上述雾化/气化/微粉化工艺之一施加到预成型仿生泪膜上。
89.现在参考图2，图2示出了示意图200，描述了包括主体模块60和头部模块70的雾化器50。雾化器50包括组合物腔室42或组合物隔室42。雾化器50可以通过组合物通道45将组合物输送到处理腔室33来雾化储存在组合物腔室42中的组合物(例如液体)。位于主体模块60内并可通过马达6操作的气泵5可通过空气通道46将气流引导至处理腔室33。处理腔室33可以与喷嘴30或微型喷嘴30流体连接，通过喷嘴30，组合物在与气流相互作用时被雾化成喷雾51。喷雾51可以由组合物组成，并且可以将仿生泪膜，例如上面参照图1a描述的仿生泪膜，递送到眼睛的角膜，例如人或动物的眼睛。在一些实例中，人或动物可能被诊断为des。因此，喷雾51可以被施加于角膜以减轻一种或多种与des相关的症状。通过使用雾化器50，喷雾51可以在不加热组合物的情况下施加到角膜上。
90.雾化器50还包括印刷电路板13。印刷电路板13可以通过多个有线连接47中的一个电耦合到气泵5的马达6，用于控制马达的速度。如图8
‑
9c更详细描述的那样，在一些实例中，印刷电路板13可以经由网络通信地耦合到远程计算设备，印刷电路板13可以从该网络接收自定义指令，用于控制气泵5的马达6和/或雾化器的其他致动器。头部模块70包括雾化致动器20，该雾化致动器20可以由使用者按压(或者在其他实例中滑动、旋转或者以其他方式致动)，用于启动气泵5以启动组合物的雾化。当雾化致动器20被致动(例如，被压下)时，雾化致动器20可以选择性地机械连接到连杆(图2中未示出，但至少参见图14)，使得雾化致动器20引起连杆的运动，导致连杆与印刷电路板13机械相互作用，以启动马达6，用于从气泵5产生气流。下面参照图13
‑
16讨论关于雾化致动器20和连杆的细节。
91.相互垂直的轴定义了示意图200的三维空间，其中前后轴201和垂直轴202定义了图2的平面，水平轴203垂直于图2的平面。应当理解，图3
‑
4b、13、14和16(下面将更详细地描述)被描述在与图2相同的平面中。还应当理解，图15(下面将更详细地描述)被描述在垂直于图2的平面的平面中。
92.这里讨论的雾化过程可以以最小的压力(例如，在零压力的阈值内)产生小液滴，以涂覆到眼睛上。这样，当使用雾化器50时，对过度压力敏感的眼睛可以避免损伤或刺激。液滴的尺寸可以从直径几纳米到500微米的范围内选择。
93.气泵5可以通过启动马达6来产生气流。在一些实例中，电机6可以是数字电机。经由多个有线连接47中的一个连接到马达6的电池8可以向马达6供电。在一些实例中，电池8可以是可充电的。马达6可以以从每分钟100转到每分钟110，000转的范围内的速度运行。
94.气泵5可以通过空气通道46将空气泵入处理腔室33。空气流入处理腔室33的速度或速率与气泵5的马达6的速度线性相关。由处理腔室33接收的空气和组合物的最终混合物可由喷嘴30接收并通过喷嘴30以喷雾51的形式离开雾化器。喷雾51然后可以作为一层仿生泪膜涂覆在眼睛上。在一些实例中，喷嘴30具有设定的长度和设定的半径，使得喷嘴30可以针对单一组合物的粘度进行优化。然而，在其他实例中，喷嘴30的半径是可调节的，以便对不同粘度的组合物起作用。
95.因此，雾化器50可以处理具有宽范围粘度的组合物。例如，组合物的粘度可以大于1兆帕
·
秒，小于10000兆帕
·
秒。
96.雾化器50可以针对多种材料使用固定的设置。在一些实例中，固定设置可以针对特定粘度范围进行优化。为了实现多种材料中每一种性能的最优化，雾化器50的一个或多个参数可以作为组合物粘度的函数进行调节。一个或多个参数可以包括气泵5的马达6的速度和喷嘴30的半径。在一些实例中，调节一个或多个参数可以进一步调整喷雾51的液滴的尺寸、待雾化的组合物的量、雾化的持续时间和/或用于输送膜层的压力中的一个或多个。这样，喷雾51的液滴尺寸、待雾化的组合物的量、雾化持续时间和用于输送膜层的压力可以作为组合物粘度的函数进行调节。
97.实现所需的雾化水平包括保持组合物的粘度和组合物的量(或组合物的流速)与雾化能量的平衡。这样，一旦达到所需的雾化水平，任何一个参数(例如，组合物的粘度、组合物的量、雾化能量等)的变化的发生都可能会影响雾化。这种变化可以与相反的变化相平衡，以将雾化恢复到期望的水平。例如，组合物粘度的改变可能需要雾化能量的相应改变(例如，增加或降低空气流速)。在另一个实例中，组合物流速的改变可能需要雾化能量的相应改变(例如，增加或减少空气流速)。
98.虽然图2描述了具有气泵5的雾化器50，但是如上所述，在其他实例中，雾化组合物可以通过超声波雾化、压力(例如，无空气、无空气辅助)雾化、离心(例如，旋转)雾化或静电雾化，而不脱离本公开的范围。取决于雾化的类型，用于雾化的雾化能量可以来自各种能量源。例如，用于空气雾化的能量源可以是空气喷雾或空气压力(例如，来自气泵，例如气泵5)。在另一个实例中，压力雾化的能量来源可以是对组合物加压。在另一个实例中，用于离心雾化的能量源可以是离心力(例如，通过马达实现)。
99.在一些实例中，雾化器50可以是手持设备。然而，在其他实例中，雾化器50可以是固定的。在这样的实例中，雾化器50可以固定到水平表面，例如桌面，或者雾化器50可以固定到垂直表面，例如墙壁，或者悬挂在垂直表面。
100.组合物腔室42的尺寸大小可以进行设置，以容纳特定体积的组合物。在一些实例中，组合物腔室42的体积在0.5毫升和3毫升之间。在一些实例中，组合物腔室42的体积在0.5毫升和1毫升之间。在一些实例中，组合物腔室42的体积在1毫升和2毫升之间。在一些实例中，组合物腔室42的体积在2毫升和3毫升之间。
101.在一些实例中，组合物腔室42可以直接从另一外部容器接收组合物。例如，可以将液体组合物以倾倒的方式或以其他方式直接转移到组合物腔室中，并储存在其中。在其他实例中，雾化器50可以通过将一个或多个预先填充的小瓶、胶囊或筒子取出并替换到设计用于接收小瓶/胶囊/筒子的组合物腔室中来重新填充。
102.在一些实例中，头部模块70可以从主体模块60拆下。也就是说，头部模块70可以可
移除地机械耦合到主体模块60。因此，在一些实例中，头部模块70可以被移除并完全替换。这样，在一些实例中，头部模块70可以与另一个头部模块互换。例如，每个头部模块可以特定于特定的成分。在这样的实例中，喷嘴30的半径可以是固定的，并且可以根据为特定头部模块70指定包含的特定组合物来确定尺寸。在喷嘴30的半径可根据待雾化的组合物的粘度进行调节的其它实例中，在排空第一组合物的组合物腔室42之后，可将第二种不同的组合物填充到待雾化的组合物腔室42中，其中喷嘴30的半径可根据所添加的组合物的粘度进行调节。
103.现在转到图3，示意图300描述了雾化器50的另一个实例，包括主体模块60和头部模块70。如图所示，如图3所示的雾化器50可包括中间腔室43和组合物腔室42，其中组合物腔室42可被分隔成位于头部模块70内的多个单独的组合物腔室(例如，第一组合物腔室42a、第二组合物腔室42b和第三组合物腔室42c)。多个单独的组合物腔室中的每一个可以通过阀41将组合物传送到中间腔室43中，该阀41被配置为将单独的组合物腔室与中间腔室43流体连接。虽然只有一个数字可以用于指定阀41，但是可以理解的是，每个组合物腔室包括一个阀(例如，41)，并且相同的数字表示阀是相同类型的。在一些实例中，分别设置在多个单独的组合物腔室中的每种组合物可以彼此不同。在其他实例中，分别设置在多个单独的组合物腔室中的每种组合物可以彼此相同。在一些实例中，在任何一个时间，多个单独的组合物腔室中只有一个可以使流体连接到中间腔室43。在这样的实例中，处理腔室33可以通过中间腔室43和组合物通道45从多个单独的组合物腔室中的每一个独立地接收单个组合物的相应流体。例如，在第一组合物腔室(例如42a)已经向中间腔室43提供其组合物的情况下，中间腔室43可以不接受来自第二组合物腔室(例如42b)或第三组合物腔室(例如42c)的另一组合物，直到第一组合物腔室42a的阀已经与中间腔室43关闭，并且中间腔室43已经排空第一组合物(即，在中间腔室43已经通过组合物通道45将所有第一组合物传送到处理腔室33之后)。然而，在其他实例中，在期望混合存储在不同组合物腔室中的组合物的情况下，可以一次将一个以上的组合物腔室流体连接到中间腔室。例如，可能希望以选定或确定的比例混合不同的组合物，以便雾化具有不同于相应的单独未混合组合物的性质的组合物。在这样的实例中，在任何一个时间，多于一个的组合物腔室可以流体连接到中间腔室43。
104.在一些实例中，雾化过程可以通过印刷电路板13来控制。因此，如这里所讨论的，在一些实例中，印刷电路板13可以被称为控制器13。在一些实例中，印刷电路板13可以经由多个有线连接47通信耦合到气泵5的阀41和马达6中的每一个。印刷电路板13还可以通信地耦合到与喷嘴30相关联的一个或多个致动器，用于控制喷嘴30的半径。如图8
‑
9c更详细描述的，在一些实例中，印刷电路板13可以经由网络电通信地耦合到远程计算设备，印刷电路板13可以从该网络接收自定义指令，用于控制阀41、气泵5的马达6和喷嘴30的半径中的一个或多个。在这样的实例中，网络可以包括有线或无线网络。在一个这样的实例中，印刷电路板13可以依次控制阀门41，以便将多个薄膜层施加到角膜上。在一些实例中，多个膜层可以包括至少两层以上参照图1a描述的仿生泪膜。
105.虽然图3描述了三个单独的组合物腔室，但是在其他实例中，多个单独的组合物腔室还可以包括两个组合物腔室。在其他实例中，多个单独的组合物腔室可以包括四个组合物腔室。在其他实例中，多个单独的组合物腔室可以包括五个或更多个组合物腔室。
106.类似于上面讨论的，多个单独的组合物腔室中的每一个可以固定在头部模块70内，用于接收从外部容器直接添加到其中的组合物。在其他实例中，雾化器50可以通过移除和替换一个或多个包含组合物的小瓶/胶囊/药筒来重新填充，其中多个单独的组合物腔室被设计成接收小瓶/胶囊/药筒。组合物腔室(未示出，但可参考图6)可以设置在头部模块70内，头部模块70可以容纳多个单独的组合物腔室。在一些实例中，多个单独的组合物腔室中的每一个都可以被再填充。也就是说，例如，当存储在第一组合物腔室(例如42a)中的至少一些第一组合物已经被雾化时，更多的第一组合物可以被添加到第一组合物腔室42a中。在一些实例中，多个单独的组合物腔室中的每一个可以通过分别从外部容器接收组合物来重新填充。在一些实例中，多个单独的组合物腔室中的每一个可以通过分别接收储存组合物的一次性小瓶来再填充，其中多个单独的组合物腔室中的每一个可以被设计成分别接收适当的一次性小瓶，并且一次性小瓶可以牢固地装配到适当的组合物腔室中。
107.在一些实例中，多个单独的组合物腔室可用于储存一组仿生泪膜、洗眼液和眼药水的组合物。在其他实例中，多个单独的组合物腔室可用于储存一组护肤产品的组合物，其中护肤产品可以是洗剂、香精、保湿剂、日霜和晚霜中的一种或多种。
108.图3中所示的进一步示例性元件及其方面与上述参照图2描述的类似示例性元件的功能基本相似。此外，虽然在图2中没有明确描述，但是可以理解的是，在一些实例中，在诸如图2中描述的雾化器50中，印刷电路板13可以经由多个有线连接47中的一个通信地耦合到喷嘴30，雾化器50包括单个组合物腔室42和可移除的头部模块70。此外，虽然在图2中没有明确示出，但是可以理解的是，在一些实例中，连杆可以将雾化致动器20连接到印刷电路板13，使得印刷电路板13可以在雾化致动器20致动时被激活。这样，通过在控制器(例如，印刷电路板13)的控制下调节喷嘴参数(例如，半径)，可以在单个组合物腔室42中使用不同粘度的组合物，这将在下面进一步详细描述。
109.现在参考图4a，示意图400描述了由雾化器(例如上面参考图2
‑
3描述的雾化器50)执行的示例性空气雾化过程或空气喷雾雾化过程。组合物腔室42包含组合物48(例如，液体、流体等)。组合物48可以通过组合物通道45以低速流的形式进入处理腔室33。此外，气泵5可以包含空气49。一旦气泵5的马达(例如6)启动，空气49可以从与进入处理腔室33的组合物48的方向相反的方向以高速流的形式经由空气通道46进入处理腔室33。这样，由组合物48和空气49的相互作用产生的摩擦会加速和干扰组合物48的低速流，实现雾化混合物52的目的。
110.雾化混合物52可经由处理腔室33通过喷嘴30，以喷雾51的形式离开雾化器(例如，50)。喷雾51可以被施加到眼睛的角膜上以递送膜层，例如仿生泪膜的组合物膜层。在一些实例中，进一步的模块/过程可以通过改变对空气49的压力的控制来改变喷雾雾51的特性(例如，压力、液滴大小、形状等)。。
111.现在参考图4b，剖视图450描述了执行图4a的空气雾化过程的雾化器50。在一些实例中，由剖视图450描述的雾化器50可以构成下面参考图12a
‑
16描述的具体实施例。如图所示，组合物48可以与处理腔室33中的空气49相互作用以形成雾化混合物52。雾化混合物52然后可以穿过喷嘴30以形成喷雾51。喷雾51可以施加到眼睛的角膜上，以递送膜层，例如仿生泪膜的组合物膜层。
112.现在参考图5a，示意图500描述了阀41处于关闭位置的组合物腔室42的一个实例
性实施例。在由示意图500描述的实例性实施例中，阀41经由柱塞式机构操作，但是在其他实例中，阀41可以不同的方式操作，例如在一些实例中，阀41可以包括螺线管致动阀，而不脱离本公开的范围。因此，对于示意图500所示的实例性实施例，柱塞44包括阀41的部件。如所讨论的那样，组合物腔室42可以包含在上面参照图2描述的雾化器(例如50)的头部模块(例如70)中，并且组合物可以设置在组合物腔室42内。在由示意图500描述的实例性实施例中，阀41可以包括机械锁40，机械锁40可以包括顶部40a和底部40b。机械锁40的顶部40a相对于机械锁40的底部40b的旋转和垂直运动可以允许阀41从缩回位置(图5a所示)运动到伸出位置(参见图5b)，类似于可缩回圆珠笔用于伸出和缩回墨盒的机构。图5a出于说明目的描述了简化视图。图7a示出了这种机构的更详细的实例图示700。图7a描述了阀41的一部分，包括顶部40a、底部40b和止动构件40c(在图5a中未描述)。当配置在如图7a所示的缩回位置时，止动构件40c接合底部的第一凹口52，导致顶部40a抵靠底部40b，类似于图5a所示。或者，转向图7b，实例性图示750描述了与底部40b的第二凹口53接合的止动构件40c。当止动构件40c接合第二凹口53时，顶部40a和底部40b之间发生物理分离，导致如图7b所示的延伸位置，类似于图5b所示的延伸位置。由于本技术领域的普通技术人员对圆珠笔的墨盒的伸出和缩回的机构是很清楚的，为了简洁起见，这里不做详细说明。然而，可以理解的是，在方向54上施加第一力可以使阀41采用并锁定缩回位置，而在方向54上施加第二力可以使阀41采用并锁定伸出位置，其机械方式类似于圆珠笔采用的缩回和伸出墨盒的方式。可以理解的是，第一力和第二力基本相似(例如，彼此在5％以内)。例如，这种力可以通过手指按压机械连接到阀41的雾化致动器(未示出)来施加。在其他实例中，这种致动可以是电子可控的。
113.因此，回到图5a，当配置在缩回位置时，可以防止容纳在组合物腔室42中的组合物流入处理腔室(例如，33，在图5a中未示出)。在由示意图500描述的实例性实施例中，阀41包括顶环间隔件38和底环间隔件39，以减少或避免组合物从组合物腔室42泄漏。
114.现在转到图5b，示意图550描述了与图5a所示相同的组合物腔室42和阀41，其中阀41处于所讨论的伸出位置。当处于伸出位置时，可以理解的是，组合物腔室42可以流体连接到处理腔室(例如，33，图5b中未示出)，以允许组合物如箭头501所示流入处理腔室。
115.现在转到图6，示意图600描述了包括在头部模块(例如，70)中的组合物腔90的说明性实例，其包括三个组合物腔室。具体地，组合物腔室90包括第一组合物腔室42a、第二组合物腔室42b和第三组合物腔室42c。第一组合物腔室42a、第二组合物腔室42b和第三组合物腔室42c中的每一个可以流体连接到中间腔室43，中间腔室43又通过组合物通道(例如45，图6中未示出)流体连接到处理腔室(例如33)。第一组合物腔室42a、第二组合物腔室42b和第三组合物腔室42c中的每一个可以基本上类似于上面参照图5a和5b描述的组合物腔室42。因此，可以理解的是，组合物腔室90可以包括多个单独的组合物腔室(例如，第一组合物腔室42a、第二组合物腔室42b和第三组合物腔室42c)、中间腔室43和上面参照图3和图5a
‑
5b描述的阀41。中间腔室43具有底部开口602，该底部开口602可以允许设置在其中的组合物通过组合物通道(例如45)流到处理腔室(例如33)。
116.每个组合物腔室42a、42b、42c包括分别设置在其中的阀41。图6中描述的每个阀41包括以图5a
‑
5b和图7a
‑
7b中讨论的方式操作的阀，因此没有提供阀如何操作的详细解释。在图6中未示出的其他实例中，包括在多腔组合物腔室的每个组合物腔室中的阀41可以不
同地操作(例如，电磁致动阀等)，而不脱离本公开的范围。
117.图6描述了与中间腔室43流体连接的第一组合物腔室42a，使得容纳在第一组合物腔室42中的组合物如箭头603所示流入中间腔室43。如图所示，第二组合物腔室42b和第三组合物腔室42c没有流体连接到中间腔室(相应的阀处于缩回位置)，因此可以防止容纳在第二和第三组合物腔室42b、42c中的组合物流入中间腔室43。
118.在一些实例中，分别设置在组合物腔室(例如，42a、42b、42c)中的每种组合物可以彼此不同。当每种组合物不同时，可以理解每种组合物可以包含不同的粘度。在其他实例中，分别设置在组合物腔室42a、42b、42c中的两种或多种组合物可以彼此相同。在一些实例中，在任何一个时间，组合物腔室42a、42b、42c中只有一个可以流体连接到中间腔室43。这样，每个组合物腔室42a、42b、42c可以独立地向中间腔室43提供相应的组合物流。在其他实例中，组合物腔室42a、42b、42c中的一个以上可以同时流体连接到中间腔室43，以能够混合容纳在相应组合物腔室42a、42b、42c中的组合物
119.如上所述，在一些实例中，雾化致动器(例如，20)可以手动压下或者手动致动(例如，滑动、旋转等)，这又可以启动马达(例如6)，用于向处理腔室(例如33)提供气流，并且在一些实例中，可以进一步将组合物腔室(例如42a、42b、42c)流体连接到处理腔室(在雾化器(例如50)的头部模块(例如70)中包括多个组合物腔室42a、42b、42c的情况下，通过中间腔室43连接到处理腔室)。然而，在其他实例中，控制策略可以由控制器(例如，13)实现，以控制马达和/或将流体耦合到处理腔室的组合物腔室。简而言之，雾化致动器的作用可以理解为在一个实例中用于致动和关闭马达的开/关致动器(例如，按钮、可滑动构件、可旋转突起)。可以理解的是，在一些实例中，这种雾化致动器可以被使用者或医疗专业人员的手指触及，使得雾化致动器可以被机械按压、压下等(换句话说，被启动)，以启动和关闭马达。例如，在头部模块中有单个组合物腔室(参见图2)的情况下，可以由单个雾化致动器用于启动和关闭马达。在存在多个组合物腔室的情况下(参见图3)，在一些实例中可以存在多个雾化致动器(例如，三个不同的可按压按钮或其他致动器)，每个致动器可以在马达上致动，并且当致动时，还可以控制对应于特定组合物腔室的阀(例如，41)的打开/关闭状态。以这种方式，使用者可以压下第一雾化致动器，该致动器可以控制与第一组合物腔室相关联的第一阀到打开位置并且启动马达，压下第二雾化致动器，该致动器可以控制与第二组合物腔室相关联的第二阀并且启动马达，压下第三雾化致动器，该致动器可以控制与第三组合物腔室相关联的第三阀并且启动马达。可以理解的是，在这样的实例中，再次压下第一雾化致动器可以停用马达并将第一阀控制到关闭位置。在阀41包括延伸穿过特定组合物腔室的柱塞(例如，44)的实例中，当相应的雾化致动器被致动时，柱塞可以被移动以将组合物腔室流体连接到处理腔室。然而，如下文进一步详细阐述的那样，在其他实例中，这种阀的控制和马达的致动可以在控制器的控制下进行。
120.现在参考图8，用于实现雾化和喷射一种或多种组合物的控制方法的示意性计算环境800描述了雾化器50通过网络802选择性地可通信地耦合到远程计算设备801。在一个实例中，网络802包括有线网络，或者在其他实例中包括无线网络。在网络802是无线的实例中，可以理解，无线收发器(例如，蓝牙收发器)(未示出)可以包含在雾化器50的主体模块(例如，60)中。远程计算设备801可以是笔记本电脑、智能手机、平板电脑、台式电脑、遥控器等。如下面参考图9a
‑
9c更详细描述的，远程计算设备801可以包括自定义应用或程序810
(例如，软件应用)，应用程序的使用者可以为其输入用于控制一种或多种组合物的雾化和喷洒的各种参数。
121.在这样的实例中，雾化器50可以包括用作雾化器50的控制器的印刷电路板(例如，13)。在该实例实施例中，印刷电路板13可以包括处理单元803、存储器804(例如，只读存储器、随机存取存储器)和输入/输出(i/o)端口805。处理单元803可以通信地耦合到存储器804，存储器804可以存储由处理单元803执行的指令的非暂时性计算机可读数据，用于执行一种或多种控制方法，其中这种控制方法可以基于输入到自定义应用810中的参数，如下面将参考图9a
‑
9c进一步详细讨论的那样。这种控制方法的实例可以参照如下描述的10
‑
11。处理单元803可以通信地耦合到输入/输出端口805，输入/输出端口805可以通信地将处理单元803耦合到气泵(例如，5)的马达(例如，6)的致动器(未示出)。在一些实例中，输入/输出端口805可以将处理单元803通信耦合到组合物腔室阀(例如，41)的一个或多个阀致动器(未示出)。以这种方式，处理单元803可以基于存储在存储器804中的指令，调节与组合物腔室(例如，42)相关联的一个或多个阀(例如，41)的位置(例如，关闭或打开，在一些实例中，其可以分别对应于缩回和伸出位置)，并且可以附加地或替代地控制马达(例如，6)的速度。更进一步，在一些实例中，处理单元803可以可通信地耦合到与喷嘴(例如，30)相关联的一个或多个喷嘴致动器(未示出)，这使得能够调节喷嘴的孔口的半径。这种控制策略在头部模块(例如70)包含多个组合物腔室(例如42a、42b、42c)的情况下尤其有用，例如，每个组合物腔室存储不同粘度的组合物。类似地，阀的操作状态可以至少部分地基于储存在组合物腔室中的组合物的粘度来控制，气泵的马达速度也可以至少部分地基于储存在组合物腔室中的组合物的粘度来控制。
122.现在转到图9a
‑
9c，这些图描述了雾化器(例如50)的自定义应用(例如810)的示例屏幕。简而言之，这里需要提出的是，为了实现对des的缓解，雾化器的不同使用者对于施加于使用者角膜的粘蛋白层、水层和脂质层中的一种或多种的各自的量方面可能有不同的要求。为了实现对des的缓解，在一些实施例中，使用者的不同眼睛对于施加于使用者角膜的粘蛋白层、水层和脂质层中的一种或多种的各自的量方面可能也有不同的要求。因此，通过使用自定义应用程序(例如，810)，使用者可以根据其个人状况来定义用于雾化和喷洒一种或多种组合物的参数，如下面参考图9a
‑
9c进一步详细讨论的那样。如上所述，这些参数可以通过自定义应用和雾化器之间的有线或无线通信被传送到雾化器的控制器(例如13)。
123.简而言之，自定义应用程序(例如，810)可以包括输入参数的能力，这些参数包括但不限于：1)作为时间的函数，施加到特定眼睛或期望位置的每种组合物的期望量；2)施加于特定的眼睛的每种组合物的所需施加顺序(例如，粘合剂层之后是水层，接着是油层，等等。)；3)施加到使用者特定眼睛上的喷雾(例如，51)的期望液滴尺寸，其可以由喷嘴半径(例如，30)和雾化器的相关孔口(例如50)，以及马达速度(例如，马达的速度，例如6，气泵的速度，例如5)控制；4)施加到使用者特定眼睛上的每种组合物的期望施加持续时间；等等。
124.现在参考图9a，在远程计算设备801上描述了雾化器(例如50)的自定义应用(例如810)的第一实例屏幕900。可以理解，出于说明的目的，第一实例屏幕900是简化的实例。如所描述的那样，第一实例屏幕900可用于接收与新的自定义处方相关的信息。如本文所述，自定义处方包括关于将被施加到特定眼睛的每种组合物的量、在自定义处方包括多于一种组合物的情况下将组合物施加到特定眼睛的顺序、每种组合物的粘度和/或成分等的信息。
基于这样的信息，处理单元(例如803)可以控制雾化和将一种或多种组合物喷射到使用者眼睛的过程。例如，基于来自自定义应用的输入，可以相应地控制马达速度，可以相应地调节喷嘴(例如30)和相关孔口的半径，可以相应地控制与组合物腔室(例如42)相关联的一个或多个阀(例如41)等。为简单起见，在图9a中仅描述了所需组合物的量。例如，诸如患者或医学专家的使用者可以在901输入自定义处方名称，并在902选择眼睛。使用者可以在903输入对应于泪膜水层的第一组合物的量，可以在904输入对应于泪膜水层的第二组合物的量，并且可以在905输入对应于粘合剂层的第三组合物的量。虽然该实施例包括自定义三种组合物的量的选项，但是在其他实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，可以从三种以上的组合物中进行选择。在一些实例中，在906，使用者可以指示给定组合物是否适用于自定义处方。在907，使用者可以将输入的信息提交给自定义应用。
125.现在参考图9b，在远程计算设备801上描述了雾化器(例如50)的自定义应用(例如810)的第二实例屏幕920。可以理解的是，出于说明的目的，第二实例屏幕920是简化的实例。如图所示，第二实例屏幕920可以存储一个或多个保存的自定义处方，使得使用者可以从已保存的自定义处方中进行选择。可以理解的是，雾化器的使用者可能有对应于一周的不同日子、特定日子的不同时间的不同处方、关于使用者将在室外还是室内使用的不同处方、针对每只眼睛的不同处方等。在921，诸如患者或医疗专业人员的使用者可以通过诸如下拉菜单的方式，选择一个或多个存储的自定义处方中的一个。可以理解的是，如图9b所示的存储的自定义处方可以基于提供给第一实例屏幕900的信息来生成，如上面参考图9a所述那样。
126.现在参考图9c，在远程计算设备801上描述了雾化器(例如50)的自定义应用(例如810)的第三实例屏幕940。可以理解的是，出于说明的目的，第三实例屏幕940是简化的实例。第三实例屏幕940可用于显示与图9b所示的存储的自定义处方相关的信息。例如，在第二实例屏幕920处，使用者可以选择特定的已保存的自定义处方，并且在第三实例屏幕940处，可以显示与已保存的自定义处方相关的信息，其可以包括要施加于特定眼睛的每种组合物的指定量、将组合物施加于特定眼睛的顺序等。第三实例屏幕940还可以包含用于启动特定选定处方的雾化和喷涂过程的选择选项。例如，第一选择选项945可以启动雾化和喷射用于左眼的特定处方的过程，第二选择选项946可以启动雾化和喷射用于右眼的特定处方的过程。雾化器的控制器(例如13)可以从自定义应用接收指令，并且可以根据接收的指令雾化和喷射组合物。在一些实例中，雾化过程通过关于图9c所讨论的自定义应用启动，在使用者选择启动雾化过程和雾化器实际雾化和喷射所选择组合物之间可能存在延时。作为实例，该时间延迟可以使控制器能够调节喷嘴的半径(例如，30)，尽管在其他实例中，喷嘴的半径可以通过来自自定义应用和控制器的不同控制命令来调节。该延时还可以使得使用者相对于使用者的眼睛适当地定位雾化器，使得使用者针对喷雾(例如，51)喷射提前做好准备。在一个实例中，延时为5秒。在另一个实例中，延时为10秒。在另一个实例中，延时为3秒。在其他实例中，延时是使用者可以选择或输入到自定义应用中的参数。在一些需要一系列组合物的实施例中，在不同组合物的施加之间可能存在另一个延时，每个延时的持续时间与上面讨论的相似。类似于上面讨论的那样，在一些实例中，延时的持续时间可以由使用者(例如患者或医疗人员)选择或自定义。
127.现在参考图10，该图描述了用于经由雾化器(例如50)将模拟泪膜层的一个或多个
膜层递送至眼睛的方法1000。方法1000将参照本公开所述的雾化器系统进行描述。可以理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的方法可以应用于其他系统。可以理解的是，图10的方法涉及雾化器的使用，其中头部模块(例如70)可从主体模块(例如60)拆卸，其中头部模块包括单个组合物腔室(例如42)，类似于图2所示的雾化器。对于图10的实例方法，某些步骤可以经由雾化器的使用者来执行，而其他步骤可以从自定义应用接收的指令(例如，810)执行。在下面关于图10的描述中具体提到了通过这样的指令进行控制的步骤。
128.在1002，使用者可以选择施加于一只或多只眼睛(例如，角膜)的组合物。组合物可以从模拟泪膜水层的第一组合物、模拟泪膜油层的第二组合物和模拟泪膜粘合层的第三组合物中进行选择。在一些实例中，选择组合物包括基于用不同组合物依次给一只或多只眼睛分层的预期来选择首先应用哪种组合物。
129.在选择组合物后，使用者然后可以将合适的头部模块(例如，70)连接到主体模块(例如，60)。例如，有一组可移除的头部模块(例如，三个或更多不同的头部模块)，其中该组中的每个头部模块被指定用于接收特定的组合物。举一个有代表性的实例，第一头部模块可以专门为第一组合物(例如，水性组合物)配置，第二头部模块可以专门为第二组合物(例如，脂质组合物)配置，第三头部模块可以专门为第三组合物(例如，粘合剂组合物)配置。更具体地，每个头部模块的喷嘴半径(例如，30)对于包含在指定头部模块中的特定组合物可以是特定的。换句话说，因为对应于每个泪膜层的组合物可能不同，并且因此组合物的粘度可能不同，所以每个头部模块的喷嘴半径对于包含在指定头部模块中的特定组合物可以是特定的。虽然在步骤1002没有明确示出，但是可以理解的是，如果对应于所选组合物的头部模块还没有填充所选组合物，则使用者可以用所选组合物填充包括在头部模块中的组合物腔室(例如，42)。填充组合物腔室可以从另一个外部容器直接向组合物腔室添加组合物，或者在其他实例中，使用者可以将预先填充的小瓶、胶囊或药筒插入头部模块中包含的适当的组合物腔室中，该小瓶、胶囊或药筒存储所选择的组合物。
130.前进到1004，在附接头部模块(例如70)的情况下，使用者可以输入将哪个头部模块附加到自定义应用程序(例如810)中以供使用。自定义应用程序然后可以确定用于雾化和喷洒所选组合物的适当的对应马达速度(即，马达的速度，例如，6，气泵的速度，例如，5)，马达速度是特定头部模块特有的组合物粘度的函数。虽然在该实例方法中，可以基于来自使用者的关于头部模块到自定义应用的输入来确定马达速度，但是在其他实例中，主体模块可以包括感测装置(未示出)，该感测装置可以解释哪个头部模块被附接，并且相应地控制马达速度。
131.继续到1006，方法1000包括自定义应用(例如，810)向控制器(例如，13)传达关于用于雾化和喷洒所选组合物的马达速度的指令。如上所述，这种指令通信可以通过有线或无线通信。随着在控制器处接收到这样的指令，方法1000可以前进到1008。
132.在1008处，方法1000包括雾化和喷洒所选组合物。具体地，雾化器(例如，50)的所有者可以通过致动(例如，按压、滑动、旋转等)雾化致动器(例如，按钮、旋钮、可滑动致动器等)来启动雾化和喷洒所选组合物的过程，该雾化致动器又以指示的马达速度激活气泵(例如，5)的马达(例如，6)。在一些实例中，雾化致动器(例如，20)的致动可以另外将组合物腔室(例如，42)与处理腔室(例如，33)流体耦合。然后，组合物和来自气泵的气流可以在离开喷嘴(例如30)之前以喷雾(例如51)的形式被引导至处理腔室，用于用选定的组合物对角膜
进行分层。在雾化致动器由使用者启动的实例中，使用者可以再次启动雾化致动器以停止雾化和喷洒组合物的过程。因此，在这样的实例中，施加到使用者眼睛上的组合物的量和施加到使用者眼睛上的组合物的持续时间由使用者调节。在其他实例中，控制器(例如，13)可以在预定持续时间之后，或者基于从自定义应用(例如，810)接收的指令，自动停止雾化过程。
133.在雾化和喷洒选定的组合物之后，方法1000可以继续进行到1010。在1010，方法1000可以包括使用者确定对应于所选组合物的刚刚施加的层是否是使用者希望施加到使用者眼睛上的最后或最终层。如果没有，则方法1000可以返回到1002，在1002，使用者可以选择另一个组合物。在这种情况下，使用者然后可以拆下当前连接到主主体模块(例如60)的头部模块(例如70)，选择下一步将哪种组合物施加到眼睛，然后可以将对应于下一个选择的组合物的适当的头部模块连接到身体模块。这取决于使用者，这样的过程可以重复任意次数。
134.虽然上述方法针对于des的治疗，但是可以理解的是，其他应用领域也在本公开的范围内。例如，除了对应于模拟泪膜层的组合物，在其它实例中，组合物可以对应于洗剂、日间/夜间霜剂、精华液等。在不脱离本公开的范围的情况下，可以在这样的实例中使用与图10所示类似的方法。然而，可以理解的是，不同的头部模块(例如70)可以用于其他应用，其中用于其他应用的不同头部模块对于其中包含的用于雾化的每种组合物是特定的。
135.现在转到图11，该图描述了用于经由雾化器(例如50)将一个或多个膜层递送到眼睛的另一种方法1100，其中雾化器的头部模块(例如70)包括多个组合物腔室(例如42a、42b、42c)。因此，方法1100可以涉及例如图3所示的雾化器。方法1100将参考本公开描述的系统来描述，可以理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，类似的方法可以应用于其他系统。此外，图11所示的方法1100的某些步骤可以经由控制器(例如，13)来执行，并且可以作为非暂时性存储器中的可执行指令存储在控制器(例如，由一个或多个微计算机处理器实现的控制器)中。用于执行方法1100的指令可以由控制器基于存储在存储器(例如804)上的指令并结合从运行自定义应用(例如810)的远程计算设备(例如801)接收的用于雾化器的指令来执行。控制器可以采用一个或多个致动器来调节这里描述的一个或多个元件的操作。更具体地，控制器可以控制每个组合物腔室的阀(例如41)的打开和关闭位置，可以控制喷嘴(例如30)的半径，并且可以控制例如气泵(例如5)的马达(例如6)的速度。
136.在1101，方法1100可以包括控制器(例如13)从自定义应用(例如810)接收指令，该指令涉及用于在雾化器的用户的眼睛上形成一个或多个泪膜层的用户定义的或医学专业人员定义的参数集。如上所述，这样的指令可以通过运行自定义应用的远程计算设备(例如801)和雾化器的控制器(例如50)之间的有线或无线通信来接收。
137.随着在1101接收到指令，方法1100可以前进到1102。在1102，方法1100可以包括从分别存储在多个组合物腔室(例如42a、42b、42c)中的多个组合物中选择要雾化和喷射的组合物。在1102的选择可以基于从自定义应用(例如810)接收的指令经由控制器(例如13)进行。
138.继续到1104，方法1100可以包括控制器确定适用于雾化和喷洒所选组合物的电机速度。在1104，方法1100可进一步包括控制器确定适用于雾化和喷射选定组合物的喷嘴半径。可以理解的是，马达速度和喷嘴(例如30)的半径都可以根据所选组合物的粘度来确定。
也就是说，马达速度和喷嘴半径都可以根据所选择的组合物进行调节。
139.前进到1106，方法1100可以包括基于所选成分调整喷嘴(例如30)的半径。更具体地，控制器(例如13)可以向与喷嘴相关联的一个或多个致动器发送信号，从而致动喷嘴，以根据适合于所选组合物的半径进行调节。
140.在对喷嘴(例如30)进行调节之后，方法1100可以前进到1108。在1108，方法1100可以包括雾化和喷洒特定量的选定组合物，以将期望的膜层输送到雾化器(例如，50)使用者的眼睛。例如，该特定量可以作为输入到自定义应用程序(例如，810)中的参数而产生。然而，在其他实例中，特定量可以包括默认量，而不脱离本公开的范围。例如，特定量(或其它实例中的默认量)可以是存储所选组合物的组合物腔室与处理腔室(例如，33)流体耦合的持续时间的函数。例如，组合物腔室可与处理腔室流体连接，以将所需量的选定组合物释放到处理腔室中(通过中间腔室，例如43)，此时，储存选定组合物的组合物腔室可与处理腔室密封隔离。换句话说，控制器可以对与储存选定组合物的组合物腔室相关联的阀(例如，41)的位置施加操作控制，以控制待雾化和喷射的选定组合物的量。因此，方法1100包括控制器(例如，13)命令打开与存储所选组合物的组合物腔室相关联的阀，以将所需量的所选组合物释放到处理腔室中(通过中间腔室)，之后可以通过控制器命令关闭阀。然而，在其它实施例中，在雾化和喷射所选组合物的过程中，阀可以保持打开，而不脱离本公开的范围。在阀保持打开的这种实例中，雾化和喷射的量可以基于气泵(例如5)的马达(例如6)被激活的时间范围，并且在气泵的马达被停用时阀可以被关闭。
141.在1112，方法1100包括控制器(例如13)命令气泵(例如5)的马达(例如6)运行，以便经由空气通道(例如46)将空气流从气泵供应到处理腔室(例如33)。气泵的马达运行的速度可以从方法1100的步骤1104中获取。如上面简要提到的，马达被启动的时间范围可以是被雾化并喷射到使用者眼睛上的选定组合物的期望量的函数。以这种方式，选定的组合物可被雾化并作为喷雾(例如51)喷洒到使用者的眼睛上，以施加模仿泪膜层的层或膜层。虽然没有明确示出，但是如上所述，使用者可以通过按压与头部模块(例如70)相关联的雾化致动器(例如20)或者通过自定义应用(例如810)中包括的选项指示雾化和喷射过程开始之一来启动雾化和喷射过程。
142.随着选定的组合物被雾化并喷洒到使用者的眼睛上，方法1100可以继续到1116。在1116，可以确定施加到使用者眼睛的层是否是使用者希望施加的最终层。如果是，方法1100可以结束。例如，可以关闭或停用雾化器以降低功耗。或者，如果在1116，通过控制器(例如13)确定需要将另一种组合物喷洒到使用者的眼睛上以形成另一层，则方法1100可以返回到步骤1102，在步骤1102，该方法可以重复以施加新的层。在最后一层被指示为已施加时，方法1100可以如上所述结束。
143.现在参考图12a，第一视图1200描述了雾化器50。如图所示，雾化器50包括主体模块60和盖子1，其中盖子1可以可移除地连接到主体模块60。当被携带或握持时，帽1可以防止雾化器50的意外启动。此外，帽1可以防止对头部模块(例如，70)(在第一视图1200中设置在帽1下方)的损坏。
144.现在参考图12b，第二视图1220描述了雾化器50。如图所示，盖子1可以拆卸和分离，露出头部模块70。在一些实例中，头部模块70可以具有包含在其中的合成物。主体模块60可以可移除地且机械地耦接到头部模块70。这样，当头部模块70中的组合物被清空或者
需要另一种组合物时，头部模块70可以与另一个头部模块70互换。
145.现在参考图12c，视图1240描述了雾化器(例如，50)的头部模块70和主体模块60。如图所示，头部模块70可以从主体模块60拆卸和分离。头部模块70中可以包括机械紧固件17。具体而言，第一机械紧固件l7a和第二机械紧固件l7b可联接到头部模块70的头部外壳24。此外，机械紧固件接收元件16可以包括在主体模块60中，以接收机械紧固件17。具体地，第一机械紧固件接收元件l6a和第二机械紧固件接收元件l6b可以各自定位在主体模块60的主体外壳9的顶面上。将第一机械紧固件l7a插入到第一机械紧固件接收元件l6a中，并将第二机械紧固件l7b插入到第二机械紧固件接收元件l6b中，由此可以将头部模块70机械耦合到主体模块60。
146.现在参考图13，分解图1300描述了雾化器(例如50)。分解图1300中描述的主体模块60的部件可以包含在主体外壳9内。主体外壳9可以包括三个部分，具体地，前主体外壳9a、底主体外壳9b和后主体外壳9c。这样，前主体壳体9a、底主体壳体9b和后主体壳体9c可以分别对应于主体模块60的正面、底面和背面。[000147]主体模块60可以带有马达(例如，6)的气泵5，其中至少部分地设置在气泵5内的空气出口5a可以经由处理腔室33的空气通道(例如，46)流体连接到头部模块(例如，70)的处理腔室(例如，33)。此外，主体模块60包括泵至头部连接器4。泵至头部连接器4可以沿着垂直轴202从主体模块60向上延伸到头部模块70的处理腔室33。如图所示，泵至头部连接器4可以至少部分地设置在空气出口5a的突出部分周围。泵至头部连接器4可用于进一步将头部模块70固定至主体模块60。
[0148]
主体模块60可以进一步包括电池8。电池8可以是可充电电池。电池8可以电耦合到气泵5的马达(例如，6)。电池8相对于垂直轴202定位在气泵5的下方
[0149]
主体模块60进一步包括印刷电路板13和第一间隔件14。头部模块(例如70)的连杆(下面参照图14描述)可以通过第一间隔件14与印刷电路板13机械接合。具体地，第一间隔件14可以至少部分地设置在印刷电路板13的正面上，并且在印刷电路板13和头部模块70的连杆之间。印刷电路板13可以电耦合到气泵5的马达(例如，6)。当头部模块70的连杆与印刷电路板13机械接合时，印刷电路板13可以由此启动气泵5的马达6，以产生流向头部模块70的处理腔室(例如33)的气流。印刷电路板13可以在100转/分钟至110000转/分钟的速度范围内操作气泵5的马达6。气泵5的马达6的运行速度可以由印刷电路板13控制，使得该速度对应于存储在头部模块70中的待雾化的组合物的粘度。
[0150]
主体模块60进一步包括可以电耦合到印刷电路板13的电源指示灯光源3。电源指示灯光源3可以是环形的，并环绕泵到头部连接器4。电源指示灯光源3可以位于前主体外壳9a上，使得电源指示灯光源3的至少一部分可以暴露于主体模块60的外表面。电源指示灯光源3可以响应于气泵5的马达(例如6)的启动而被点亮。
[0151]
主体模块60进一步包括充电电路板11和充电指示灯光源12。充电电路板11可以相对于垂直轴202设置在印刷电路板13的下方，相对于垂直轴202设置在底部壳体9b的上方，并且相对于前后轴201设置在电池8的后方。电池8可以电耦合到充电电路板11。此外，充电指示灯光源12可以电耦合到充电电路板11，并且可以设置在印刷电路板13和后壳体9b之间。当点亮时，充电指示灯光源12可以指示电池8的充电状态。
[0152]
主体模块60进一步包括第二间隔件7、第三间隔件15、多个紧固件10和顶环2。第二间隔件7可以沿着前后轴线201设置在电池8和前壳体9a之间。第三间隔件15可以设置在气
泵5的底面上。多个紧固件10可以将主体模块60的各种部件彼此保持在一起。顶环2可以相对于垂直轴202定位在主体外壳9的顶部。
[0153]
现在参考图14，分解图1400描述了雾化器(例如50)的头部模块70。分解图1300中描述的头部模块70的多个部件可以包括在头部外壳24内。
[0154]
头部模块70包括组合物腔室21、用于组合物腔室21的第一盖19、用于组合物腔室21的第二盖18和环形间隔件22。组合物腔室21可以包括上隔室21a和下隔室21b，其中上隔室21a可以相对于垂直轴202设置在下隔室21b的顶部。此外，上隔室2la可以与下隔室21b密封接合，使得储存在组合物腔室21内的组合物不会在上隔室2la和下隔室2lb之间泄漏。第一盖19可以与上隔室2la密封接合，使得储存在组合物腔室21中的组合物不会在上隔室2la和第一盖19之间泄漏。此外，第一盖19可以由硅树脂构成。第二盖18可以包括从第二盖18的底面延伸的一个或多个阳连接器l8a。一个或多个阳连接器l8a可以与一个或多个阴连接器l9a密封接合，阴连接器l9a与第一盖19的顶面相关联。此外，相对于垂直轴202，环形间隔件22可以设置在下隔室21b的下方和处理腔室33的上方。当组合物从组合物腔室21流到用于雾化的处理腔室33时，环形间隔件22可以防止组合物泄漏。
[0155]
头部模块70可以进一步包括处理腔室33、针阀组件80、前框架25、前盖28、密封元件32、针阀盖34和第一弹簧35。相对于垂直轴202，处理腔室33位于组合物腔室21的下方。处理腔室33包括空气通道46，空气通道46可通过气泵5的空气出口(例如5a)流体连接到主体模块(例如60)的气泵(例如5)。处理腔室33进一步包括第一凹槽33a和第二凹槽33b。应当理解的是，第二凹槽33b虽然在分解图1400中不可见，但是可以是第一凹槽33a的镜像配置，并且可以沿着水平轴203设置在与包括第一凹槽33a的处理腔室33的第一外表面相对的处理腔室33的第二外表面上。
[0156]
针阀组件80包含在处理腔室33内。针阀组件80可以沿着前后轴线201延伸。此外，针阀组件80包括微喷嘴30和针31，其中针31可以至少部分地设置在微喷嘴30内。微喷嘴30可以具有位于前框架25处的孔口30a。
[0157]
前盖28可以相对于前后轴线201设置在微喷嘴30和前框架25之间。密封元件32可以相对于前后轴线201设置在针31和针阀盖34之间。针阀盖34包括沿着前后轴线201延伸的第一尖齿34a和第二尖齿34b。针阀盖34的第一尖齿34a和第二尖齿34b可以沿着前后轴线201分别与处理腔室33的第一凹槽33a和第二凹槽33b滑动接合。针阀盖34包括第一尖齿头34c和第二尖齿头34d。应当理解的是，第二尖齿头34d虽然在分解图1400中不可见，但是可以是第一尖齿头34c的镜像构造，并且可以沿着水平轴线203设置在针阀盖34的第二外表面上，与包括第一尖齿头34c的针阀盖34的第一外表面相对。针阀盖34还可以机械地连接到针31和第一弹簧35中的每一个，使得针阀盖34可以相对于前后轴线201设置在针31和第一弹簧35之间。第一弹簧35可将针31偏压至喷嘴30内的完全就位位置。
[0158]
头部模块70进一步包括雾化致动器20、连杆36、铰接连接器27和主体框架26。雾化致动器20是可按压的。连杆36可以沿着垂直轴线202从头部模块70延伸到主体模块60。此外，连杆36可以选择性地机械连接到雾化致动器20，使得雾化致动器20和连杆36一起可以在平行于垂直轴202的方向1401上压下。连杆36包括相对于垂直轴线202设置在连杆36下部的连杆凹槽36a。
[0159]
铰接连接器27包括第一销27a和第二销27b。应当理解的是，第二销27b虽然在分解
图1400中不可见，但是可以是第一销27a的镜像构造，并且可以沿着水平轴线203设置在与包括第一销27a的铰接连接器27的第一外表面相对的铰接连接器27的第二外表面上。铰接连接器27还包括沿着垂直轴202延伸的第一翅片27c和第二翅片27d。铰接连接器27还包括沿着前后轴线201定位的连接元件27e。连接元件27e可以装配到连杆凹槽36a中，使得连杆36在方向1401上的向下运动经由连接元件27e旋转机械地接合铰接连接器27。在机械接合时，铰接连接器27可以围绕旋转轴在方向1402上旋转，其中旋转轴平行于水平轴203。铰接连接器27然后可以与针阀盖34机械接合，以在平行于前后轴线201的方向1403上压缩第一弹簧35。具体地，铰接连接器27的第一翅片27c和第二翅片27d可以接触针阀盖34的第一尖齿头34c和第二尖齿头34d。当第一弹簧35被压缩时，针31可以从喷嘴30中的完全就位位置移开，在方向1403上移动。当储存在组合物腔室21中的组合物已经被传送到处理腔室23时，针31已经从喷嘴30中的完全就位位置移开，并且气泵(例如5)的马达(例如6)已经被启动，组合物可以与来自气泵5的空气相互作用并以喷雾(例如51)的形式离开孔口30a。
[0160]
处理腔室33可以被主体框架26包围。主体框架26包括第一阴接收器元件26a和第二阴接收器元件26b。应当理解，尽管在分解图1400中不可见，但是第二阴接收器元件26b可以是第一阴接收器元件26a的镜像构造，并且可以沿着水平轴203设置在与包括第一阴接收器元件26a的主体框架26的第一外表面相对的主体框架26的第二外表面上。主体框架26的第一阴接受器元件26a和第二母接受器元件26b可以分别接收铰接连接器27的第一销27a和第二销27b。
[0161]
头部模块70进一步包括第一机械紧固件l7a、第二机械紧固件l7b、第二弹簧23a和第三弹簧23b。第一机械紧固件l7a可以通过第二弹簧23a被偏压到第一锁定位置。此外，第二机械紧固件l7b可通过第三弹簧23b被偏压至第二锁定位置。当头部模块70连接到主体模块(例如，60)时，第二弹簧23a的压缩可以使第一机械紧固件l7a接收元件从主体模块60的第一机械紧固件接收元件l6a脱离并释放。此外，当头部模块70连接到主体模块(例如，60)时，第三弹簧23b的压缩可以使第二机械紧固件l7b从主体模块60的第二机械紧固件接收元件l6b脱离并释放。
[0162]
头部模块70进一步包括多个紧固件29。多个紧固件29可以将主体模块60的各种部件彼此保持在一起。
[0163]
现在参考图15，第一剖视图1500描述了雾化器50。如图所示，主体模块60可以相对于垂直轴202位于头部模块70下方。此外，如图所示，帽1可以覆盖头部模块70。如图所示，第一机械紧固件l7a和第二机械紧固件l7b分别机械连接到第一机械紧固件接收元件l6a和第二机械紧固件接收元件l6b。
[0164]
电池8可以相对于垂直轴202定位在气泵5下方。此外，气泵5可以相对于垂直轴线202定位在泵至头部连接器4的下方。在第一剖视图1500中，印刷电路板13被电池8、气泵5和泵至头部连接器4部分遮挡
[0165]
第二盖18可以相对于垂直轴202位于组合物腔室21上方。在第一剖视图1500中，第二盖18与组合物腔室21接合。此外，相对于垂直轴202，组合物腔室21可以位于处理腔室33上方。组合物腔室21包括组合物通道45，其可以耦合到处理腔室33。这样，处理腔室33可以通过组合物通道45流体连接到组合物腔室21。储存在组合物腔室21中的组合物可以进入处理腔室33，并且可以在雾化过程中经由孔口30a离开雾化器50。此外，如图所示，铰接连接器
27的第一翅片27c和第二翅片27d可以接触针阀盖34的第一尖齿头34c和第二尖齿头34d。
[0166]
现在参考图16，第二剖视图1600描述了雾化器50。图所示，主体模块60可以相对于垂直轴202位于头部模块70下方。此外，如图所示，帽1可以覆盖头部模块70。
[0167]
主体模块60的各种部件可以由前主体壳体9a、底主体壳体9b和后主体壳体9c中的一个或多个支撑。气泵5可以相对于垂直轴线202定位在泵至头部连接器4的下方。气泵5可以包括空气出口5a，其可以连接到处理腔室33的空气通道46。这样，处理腔室33可以通过空气通道46和空气出口5a流体连接到气泵5。
[0168]
电池8可以相对于垂直轴202定位在气泵5的下方。充电电路板11可以相对于垂直轴202位于充电指示灯光源12下方。充电端口37包含在后壳体9c中，使得外部电源可以选择性地耦合到充电电路板11。此外，相对于垂直轴202，在充电端口37上方的后壳体9c中可以包括孔9d，使得充电光源指示灯12可以是可见的，并且可以传达电池8的充电状态。印刷电路板13可以相对于垂直轴202位于充电电路板11上方。此外，第一间隔物14可以相对于垂直轴202设置在印刷电路板13的顶部
[0169]
雾化致动器20可以相对于垂直轴线202设置在连杆36上方。此外，连杆36可相对于垂直轴线202设置在第一间隔件14上方。在雾化致动器20致动(例如，按压)时，连杆36可以经由第一间隔件14与印刷电路板13机械接合。连杆36的连杆凹槽36a可以进一步与铰接连接器27的连接元件27e机械接合
[0170]
相对于垂直轴202，第二盖18可以位于第一盖19上方。此外，第一盖19可以相对于垂直轴202定位在组合物腔室21上方。在第二剖视图1600中，第二盖18和第一盖19一起与组合物腔室21接合。相对于垂直轴202，组合物腔室21可以位于处理腔室33上方。组合物腔室21包括组合物通道45，其可以耦合到处理腔室33。这样，处理腔室33可以通过组合物通道45流体连接到组合物腔室21。储存在组合物腔室21中的组合物可以进入处理腔室33，并且可以在雾化期间经由喷嘴30的孔口30a离开雾化器50。具体地，在压缩第一弹簧35时，针31可以从喷嘴30中的完全就位位置移开，允许组合物离开雾化器50。此外，沿着前后轴线201设置在针31和第一弹簧35之间的针阀盖34可以与针31和第一弹簧35的压缩一起移动。
[0171]
这样，雾化器可以将一种或多种组合物雾化，以将一层或多层膜层输送到眼睛的角膜。雾化器包括头部模块和主体模块，其中头部模块可从主体模块拆卸。在一个实例中，多个可互换的头部模块可以分别适用于一种或多种组合物中的一种。在另一个实例中，单个头部模块可以通过可调喷嘴施加多种组合物。在这种情况下，喷嘴的半径可以基于选定组合物的粘度来调节。在任一实例头部模块中，泵送空气用于雾化的气泵的马达速度可基于所选组合物的粘度进一步调节。基于所选组合物的粘度来控制雾化的技术效果是，可以利用单个装置来施加不同粘度的多种组合物。换句话说，可以根据组合物的特性来确定雾化器的一个或多个操作参数，从而可以产生泪膜并将其施加到眼睛的角膜上，该泪膜适当地模拟不同粘度的生物泪膜层。
[0172]
在一个实例中，一种用于在角膜上产生仿生泪膜的方法包括形成多层泪膜，该方法包括在角膜上形成第一平滑共形仿生泪膜层。在该方法的第一个实例中，第一平滑共形仿生泪膜层是粘合剂层。该方法的第二个实例可选地包括该方法的第一个实例，其中形成多层泪膜还包括在第一平滑共形仿生泪膜层上形成第二平滑共形仿生泪膜层。该方法的第三个实例可选地包括该方法的第一和第二个实例中的一个或两个，其中第二平滑共形仿生
泪膜层是水层。该方法的第四个实例可选地包括该方法的第一至第三个实例中的一个或多个，其中形成多层泪膜还包括在第二平滑共形生物仿生泪膜层上形成第三平滑共形生物仿生泪膜层。该方法的第五个实例可选地包括该方法的第一至第四个实例中的一个或多个，其中第三平滑共形生物仿生泪膜层是油层。该方法的第六个实例可选地包括该方法的第一至第五个实例中的一个或多个，其中第一平滑共形生物仿生泪膜层、第二平滑共形仿生泪膜层和第三平滑共形仿生泪膜层中的每一个的厚度范围从单个分子到几个分子(范围从大约几微米到250微米)不等，并且其中第一平滑共形仿生泪膜层、第二平滑仿生泪膜层和第三平滑共形仿生泪膜层中的每一个的厚度是使用者自定义的。该方法的第七个实例可选地包括该方法的第一至第六个实例中的一个或多个，其中第一平滑共形仿生泪膜层由第一组合物形成，第二平滑共形仿生泪膜层由第二组合物形成，第三平滑共形仿生泪膜层由第三组合物形成，其中第一组合物包括粘蛋白或粘蛋白样蛋白质或分子，第二组合物包含水和一种或多种电解质，其中第三组合物包含磷脂、胆固醇、胆固醇酯、甘油三酯、蓖麻油、矿物油、鱼油、亚麻籽油、不饱和脂质、透明质酸、大豆油、凡士林、蜡、无水羊毛脂、羊毛脂、含油成分、脂质体、眼用润肤剂、缓和剂和合成材料中的一种或多种。该方法的第个实例可选地包括该方法的第一至第七个实例中的一个或多个，并且进一步包括使用雾化器来形成多层泪膜。该方法的第九个实例可选地包括该方法的第一至第八实例中的一个或多个，包括使用微机电系统模块来形成多层泪膜。该方法的第十个实例可选地包括该方法的第一至第九实例中的一个或多个，其中形成的多层泪膜是光学透明的。
[0173]
在另一个实例中，一种用于在角膜上产生仿生泪膜的系统包括用于形成第一层仿生泪膜的第一组合物、用于形成第二层仿生泪膜的第二组合物、用于形成第三层仿生泪膜的第三组合物以及用于雾化和喷射第一组合物、第二组合物和第三组合物以在角膜上形成仿生泪膜的雾化器。在该系统的第一个实例中，该系统进一步包括，第一组合物包括粘蛋白或粘蛋白样蛋白或分子，其包括细胞质结构域、跨膜结构域和胞外结构域。该系统的第二个实例可选地包括该系统的第一个实例，其中第二组合物包括水和一种或多种电解质。该系统的第三个实例可选地包括该系统的第一个和第二个实例中的一个或两个，其中第三种组合物包括选自磷脂、胆固醇、胆固醇酯、甘油三酯、蓖麻油、矿物油、鱼油、亚麻籽油、不饱和脂质、透明质酸、大豆油、凡士林、蜡、无水羊毛脂、羊毛脂、含油成分、脂质体、眼用润肤剂、缓和剂和合成材料的组分。该系统的第四个实例可选地包括该系统的第一至第三个实例中的一个或多个，其中第三组合物包括一种或多种脂溶性维生素。该系统的第五个实例可选地包括该系统的第一至第四个实例中的一个或多个，且进一步包括包含在雾化器内的气泵。雾化和喷射第一组合物、第二组合物和第三组合物需要激活气泵。该系统的第六个实例可选地包括该系统的第一至第五实例中的一个或多个，第三层相对位于角膜的最外层，第一层邻近角膜，第二层设置在第一层和第三层之间。
[0174]
在另一个实例中，一种用于在角膜上形成仿生泪膜的装置包括可通过马达操作的气泵、至少一个组合物腔室和控制器，该控制器存储使用者自定义的指令，用于操作气泵雾化和喷射第一组合物以在角膜上形成第一层，该第一层包括仿生泪膜的粘合层。在第一层上形成第二层的第二组合物，其包含仿生泪膜的水层。在第二层上形成第三层的第三组合物，其包含仿生泪膜的油层。在该装置的第一个实例中，该装置进一步包括，第一组合物包括粘蛋白或粘蛋白样蛋白或分子，其包括胞质结构域、跨膜结构域和胞外结构域。第二组合
物包括水和一种或多种电解质，并且第三组合物包括磷脂、胆固醇、胆固醇酯、甘油三酯、蓖麻油、矿物油、鱼油、亚麻籽油、不饱和脂质、透明质酸、大豆油、凡士林、蜡、无水羊毛脂、羊毛脂、含油成分、脂质体、眼用润肤剂、缓和剂中的一种或多种
[0175]
在另一个实例中，使用雾化器治疗干眼症的方法包括：通过组合物通道将储存在雾化器的组合物腔室中的组合物传送到雾化器的处理腔室中；通过空气通道将空气流从包含马达的气泵传送到处理腔室中；基于储存在组合物腔室中的组合物控制马达的速度，建立出口通道，在该通道中组合物和空气流的组合以喷雾的形式离开雾化器，并将喷雾施加到雾化器使用者的角膜上。在该方法的第一个实例中，基于组合物控制马达速度包括随着组合物粘度的增加而增加马达速度，以及随着组合物粘度的降低而降低马达速度。该方法的第二个实例可选地包括该方法的第一个实例，建立出口通道包括控制包括针和喷嘴的针阀组件，针阀组件包含在处理腔室中，并且其中控制针阀组件包括将针从喷嘴中的完全就位位置移开以建立出口通道。该方法的第三个实例可选地包括该方法的第一和第二个实例中的一个或两个，将储存在组合物腔室中的组合物输送到处理腔室中需要打开阀。当该阀关闭时，组合物不会被输送到处理腔室中。该方法的第四个实例可选地包括该方法的第一至第三个实例中的一个或多个，将储存在组合物腔室中的组合物输送到处理腔室中需要打开阀。当该阀关闭时，组合物不会被输送到处理腔室中。该方法的第五个实例可选地包括该方法的第一至第四个实例中的一个或多个，该组合物是包含第一喷雾的第一组合物、包含第二喷雾的第二组合物和包含第三喷雾的第三组合物之一，并且其中第一组合物模拟泪膜的水层，第二组合物模拟泪膜的油层，第三组合物模拟泪膜的粘合剂层。该方法的第六实例可选地包括该方法的第一至第五实例中的一个或多个，其中施加喷雾进一步包括依次首先第一喷雾，接着施加第二喷雾。该方法的第七实例可选地包括该方法的第一至第六实例中的一个或多个，其中施加喷雾进一步包括首先施加第三喷雾，接着是第一喷雾，然后是第二喷雾。
[0176]
在另一个实例中，治疗干眼症的方法包括通过雾化器的控制器接收关于将第一组合物之一雾化成第一喷雾、将第二组合物雾化成第二喷雾和将第三组合物雾化成第三喷雾的指令，基于指令将第一组合物、第二组合物和第三组合物之一送入雾化器的处理腔室，基于指令命令气泵的马达的速度，以引导空气流进入处理腔室，并且其中空气和第一组合物、第二组合物和第三组合物中的一种分别作为第一喷雾、第二喷雾和第三喷雾中的一种离开处理腔室，以施加于雾化器的使用者的角膜。在该方法的第一实例中，该方法还包括在控制器处从通信耦合到控制器的自定义应用接收关于雾化第一组合物、第二组合物和第三组合物之一的指令。该方法的第二实例可选地包括该方法的第一实例，其中第一组合物储存在雾化器的第一组合物腔室中，第二组合物储存在雾化器的第二组合物腔室中，第三组合物储存在雾化器的第三组合物腔室中，并且输送第一组合物，第二组合物和第三组合物之一包括命令打开第一阀以将第一组合物腔室流体连接到处理腔室，命令打开第二阀以将第二组合物腔室流体连接到处理腔室，以及命令打开第三阀以将第三组合物腔室流体连接到处理腔室。该方法的第三个实例可选地包括该方法的第一和第二个实例中的一个或两个，其中控制马达的速度还包括将马达控制到用于雾化第一组合物的第一速度，将马达控制到用于雾化第二组合物的第二速度，以及将马达控制到用于雾化第三组合物的第三速度。该方法的第四实例可选地包括该方法的第一至第三实例中的一个或多个，其中空气和第一组合
物、第二组合物和第三组合物中的一种经由喷嘴离开处理腔室，其中喷嘴的半径是可调节的，并且控制器还接收用于根据第一组合物、第二组合物和第三组合物调节喷嘴半径的指令。该方法的第五个实例可选地包括该方法的第一至第四实例中的一个或多个，其中用于将第一组合物、第二组合物和第三组合物之一输送到处理腔室的指令还包括用于将一定量的第一组合物、第二组合物和第三组合物之一输送到处理腔室的指令。该方法的第六个实例可选地包括该方法的第一至第五个实例中的一个或多个，其中第一组合物包括水和电解质，第二组合物包括磷脂、胆固醇、胆固醇酯、甘油三酯、蓖麻油、矿物油、鱼油、亚麻籽油、不饱和脂质、透明质酸、豆油、凡士林、蜡、无水羊毛脂、羊毛脂、油质成分、脂质体、眼用润肤剂、缓和剂和合成材料中的一种，第三组合物包括粘蛋白或粘蛋白样蛋白或包括细胞质结构域的分子。该方法的第七个实例可选地包括该方法的第一至第六实例中的一个或多个，其中关于雾化第一组合物、第二组合物和第三组合物之一的指令还包括关于第一组合物、第二组合物和第三组合物分别雾化成第一喷雾、第二喷雾和第三喷雾的顺序的指令。
[0177]
在另一个实例中，用于将喷雾施加到角膜或皮肤的雾化器系统包括实现自定义应用的远程计算设备、包含多个组合物腔室的雾化器、可通过马达操作的气泵、一次从多个组合物腔室之一接收组合物和来自气泵的气流的处理腔室，接收用于产生喷雾的组合物和空气流的混合物的喷嘴，以及从自定义应用程序接收用于施加喷雾的一组指令的雾化器控制器。在雾化器系统的第一个实例中，雾化器系统还包括，其中该组指令包括用于控制喷嘴半径和提供给处理腔室的空气流速中的一个或多个的指令。雾化器系统的第二个实例可选地包括雾化器系统的第一个实例，其中该组指令涉及一个或多个要施加的组合物的期望量、存储在多个组合物腔室中的组合物的期望施加顺序、喷雾的期望液滴尺寸和喷雾的期望施加持续时间。雾化器系统的第三个实例可选地包括雾化器系统的第一和第二个实例中的一个或两个，其中多个组合物腔室的每一个包括相应的阀，并且其中控制器基于该组指令控制相应的阀。
[0178]
在另一个实例中，一种用于向角膜或皮肤施加喷雾的雾化器包括：可拆卸的头部模块，其包括组合物腔室和处理腔室，处理腔室通过组合物通道与组合物腔室流体连接；主体模块，其包括气泵和气泵的马达，用于通过空气通道向处理腔室供应空气；针阀组件，其包括针和喷嘴；包括在处理腔室中的针阀组件以及包括在主体模块中的控制器，该控制器存储用于根据包含在组合物腔室中的组合物的粘度来调节马达速度的指令。在雾化器的第一个实例中，雾化器还包括包含在主体模块内的可充电电池，用于向马达提供电力。雾化器的第二个实例可选地包括雾化器的第一个实例，还包括连接到可拆卸头部模块的雾化致动器，用于致动马达并将针从喷嘴中的完全就位位置移开，其中当马达被启动并且针移开时，喷雾离开喷嘴。雾化器的第三个实例可选地包括雾化器的第一和第二实例中的一个或两个，其中控制器从自定义应用接收用于调节马达速度的指令。
[0179]
在另一个实例中，用于将喷雾施加到角膜或皮肤的雾化器包括包含在雾化器的头部模块中的组合物腔室(其中组合物腔室包括具有第一阀的第一组合物腔室、具有第二阀的第二组合物腔室和具有第三阀的第三组合物腔室)、包含在头部模块中的处理腔室(当第一阀打开时，该处理腔室独立地接收来自第一组合物腔室的第一组合物，当第二阀打开时，接收来自第二组合物腔室的第二组合物，当第三阀打开时，接收来自第三组合物腔室的第三组合物)、与头部模块机械连接的主体模块(该主体模块包括可通过马达操作的气泵，用
于向处理腔室提供气流，以及与处理腔室流体连接的喷嘴，其中第一组合物、第二组合物和第三组合物中的一种分别作为第一喷雾、第二喷雾和第三喷雾中的一种离开雾化器)。在雾化器的第一个实例中，雾化器的头部模块包括第一雾化致动器、第二雾化致动器和第三雾化致动器，其中第一雾化致动器的致动启动马达并打开第一阀，该第一阀引导第一组合物流入处理腔室；第二雾化致动器的致动启动马达并打开第二阀，该第二阀引导第二组合物流入处理腔室；第三雾化致动器的致动启动马达并打开第三阀，该第三阀引导第三组合物流入处理腔室。雾化器的第二个实例可选地包括雾化器的第一个实例其中第一阀包括延伸穿过第一组合物隔室的第一柱塞，当第一雾化致动器被致动时，使得该第一柱塞产生位移，以将第一组合物隔室流体连接到处理腔室；第二阀包括延伸穿过第二组合物隔室的第二柱塞，当第二雾化致动器被致动时，导致第二柱塞的位移，以将第二组合物隔室流体连接到处理腔室；第三阀包括延伸穿过第三组合物隔室的第三柱塞，当第三雾化致动器被致动时，导致第三柱塞的位移，以将第三组合物隔室流体连接到处理腔室。雾化器的第三个实例可选地包括雾化器的第一和第二实例中的一个或两个，还包括从头部模块延伸到主体模块的连杆、位于主体模块中的印刷电路板，并且其中第一雾化致动器、第二雾化致动器和第三雾化致动器中的一个的致动引起连杆的运动，以将连杆机械地连接到印刷电路板，这又激活气泵的马达，以向处理腔室提供气流。雾化器的第四个实例可选地包括雾化器的第一至第三实例中的一个或多个，其中喷嘴的半径是可调节的。雾化器的第五个实例可选地包括雾化器的第一至第四实施例中的一个或多个，其中马达的速度是可调的。
[0180]
在另一个实例中，用于将喷雾施加到角膜或皮肤上的雾化器包括头部模块、相对于雾化器的垂直轴位于头部模块下方的主体模块、可移除地连接到头部模块的主体模块、包括在头部模块中的组合物腔室、包括在头部模块中的处理腔室、相对于垂直轴位于组合物腔室下方的处理腔室(该处理腔室通过组合物通道与组合物腔室流体连接)、位于主体模块中的带有马达的气泵(其中气泵通过处理腔室的空气通道与处理腔室流体连接，该空气通道沿着垂直轴从头部模块延伸到主体模块)、包含在处理腔室中的针阀组件(针阀组件包括针和带有孔的喷嘴，孔口位于头部模块的前框架处，并且针阀组件沿着雾化器的垂直于垂直轴的前后轴延伸，针阀盖机械地连接到针阀，以及连接到针阀盖的第一弹簧，该第一弹簧将针阀偏压到喷嘴中的完全就位位置，雾化致动器)、沿着垂直轴从头部模块延伸到主体模块的连杆(该连杆选择性地机械连接到雾化致动器)、铰接连接器(其具有沿着雾化器的前后轴线定位的连接元件，该连接元件装配到连杆的连杆凹槽中，其中连杆相对于垂直轴线向下的运动旋转地机械接合铰接连接器和针阀盖，以压缩第一弹簧并将针阀从喷嘴中的完全就位位置移开)、包括在主体模块中的印刷电路板(其中连杆的向下运动方向将连杆与印刷电路板机械地接合，以启动马达，从而产生流向处理腔室的气流，并且其中储存在组合物腔室中的组合物流过处理腔室，并且在马达被启动的同时，当针离开完全就位的位置时，组合物以喷雾的形式离开孔口)。在雾化器的第一个实例中，雾化器还包括包含在主体模块中用于向马达提供电力的可充电电池，可充电电池相对于垂直轴位于马达下方，充电电路板相对于雾化器的前后轴包含在电池后面，充电端口用于选择性地将外部电源耦合到充电电路板，充电端口包括在主体模块的背面上，以及充电指示灯光源，其电耦合到充电电路板并包含在相对于垂直轴在充电端口上方的主体模块的背面上，以指示可充电电池的充电状态。雾化器的第二个实例可选地包括雾化器的第一个实例，还包括位于主体模块的正面上
的电源指示灯光源，该电源指示灯光源响应于马达的启动而被照亮。雾化器的第三个实例可选地包括雾化器的第一和第二个实例中的一个或两个，还包括用于组合物腔室的第一盖，其与组合物腔室的上隔室密封接合，以及用于组合物腔室的第二盖，其包括从第二盖的底面延伸的一个或多个阳连接器，其与一个或多个与第一盖的顶面相关联的阴连接器密封接合。雾化器的第四个实例可选地包括雾化器的第一至第三个实例中的一个或多个，其中第一盖由硅树脂组成。雾化器的第五个实例可选地包括雾化器的第一至第四实例中的一个或多个，其中针阀盖包括第一尖齿和第二尖齿，其中第一尖齿和第二尖齿沿着前后轴线分别与包括在处理腔室上的第一凹槽和第二凹槽滑动接合，第一凹槽位于处理腔室的第一外表面上，第二凹槽位于处理腔室的第二外表面上。雾化器的第六个实例可选地包括雾化器的第一至第五实施例中的一个或多个，其中铰接连接器包括沿垂直轴线延伸的第一翅片和第二翅片，并且其中铰接连接器与针阀盖的接合还包括铰接连接器的第一翅片接触针阀盖的第一尖齿，铰接连接器的第二翅片接触针阀盖的第二尖齿。雾化器的第七个实例可选地包括雾化器的第一至第六实施例中的一个或多个，其中处理腔室被主体框架包围，该主体框架包括用于接收从铰接连接器延伸的两个销的两个阴接收器元件。雾化器的第八个实例可选地包括雾化器的第一至第七实例中的一个或多个，其中马达的速度范围为每分钟100转至每分钟110000转。雾化器的第九个实例可选地包括雾化器的第一至第八实例中的一个或多个，还包括连接到头部模块的头部外壳的第一机械紧固件和第二机械紧固件，以及第一机械紧固件接收元件和第二机械紧固件接收元件，每个都位于主体模块的顶面上，其中将第一机械紧固件插入第一机械紧固件接收元件和将第二机械紧固件插入第二机械紧固件接收元件使得将头部模块机械连接到主体模块，并且其中第一机械紧固件和第二机械紧固件分别通过第二弹簧和第三弹簧被偏压到第一锁定位置和第二锁定位置，并且其中第二弹簧和第三弹簧的压缩分别使第一机械紧固件和第二机械紧固件从第一机械紧固件接收元件和第二机械紧固件接收元件脱离或释放。
[0181]
图2
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7b和12a
‑
16示出了这里描述的各种部件的相对定位的实例配置。如果示出彼此直接接触或直接耦合，则至少在一个实例中，这样的元件可以分别被称为直接接触或直接耦合。类似地，至少在一个实例中，被示为相邻或彼此相邻的元件分别是相邻或彼此相邻的，相互面共享接触的组件可以被称为面共享接触。在至少一个实例中，彼此分开定位且其间只有一个空间并且没有其他组件的元件可以被这样称呼。作为又一个实例，相对于彼此，彼此上方/下方、彼此相对侧或彼此左侧/右侧示出的元件可以被被这样称呼。此外，如图所示，在至少一个实例中，最上面的元件或元件点可以被称为组件的“顶部”，而最下面的元件或元件点可以被称为组件的“底部”。如这里所使用的，顶部/底部、上部/下部、上部/下部可以相对于附图的垂直轴，并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。这样，在一个实例中，在其他元件上方示出的元件垂直地位于其他元件上方。作为又一个实例，附图中描述的元件的形状可以具有多种形状(诸如圆形、直的、平面的、弯曲的、倒角的、成角度的等)。此外，在至少一个实例中，被示为彼此相交的元件可以被称为相交元件或彼此相交。此外，在一个实例中，示出在另一个元件内或示出在另一个元件外的元件可以被称为元件。
[0182]
下面的权利要求特别指出了某些被认为是新颖和非显而易见的组合和子组合。这些权利要求可以指“一个”元件或“第一”元件或其等同物。这样的权利要求应该被理解为包括一个或多个这样的元件的结合，既不要求也不排除两个或多个这样的元件。所公开的特
征、功能、元件和/或属性的其他组合和子组合可以通过修改本权利要求或通过在本申请或相关申请中提出新的权利要求来要求保护。这样的权利要求，无论是在范围上比原始权利要求更宽、更窄、相等或不同，也被认为包括在本公开的主题内。