微定量供给装置的制作方法

本发明涉及一种用于控制微定量供给系统的精度的方法。

背景技术：

制药应用中可能需要以非常小的体积(例如小于100μl的体积)来定量供给流体。这种定量供给通常必须在无菌条件下进行。制药行业中越来越高的滴度和更高浓度的药物制剂导致在50-100μl¹范围内的如此低的填充体积。

此外，出于治疗的原因，应经常防止剂量的小偏差。当填充体积小于100μl或甚至小于50μl时，用于以相对小的量定量供给液体的传统的定量供给系统(如径向蠕动泵和旋转活塞泵)缺乏定量供给准确性和一致性(参见greb等人的文献²)。这些传统的定量供给系统甚至可能损坏精致的生物技术产品，因为它们对液体施加了相当高的应力，如cromwel等人的文献³或thomas等人的文献⁴中所描述的那样。

wo2016012567⁵中描述了一种蠕动泵，该蠕动泵能够以小体积/小的量轻柔而精确地定量供给流体。在wo2014048911⁶中描述了一种用于测量测量室内的流体的流体压力的压力传感器。

因此，不断需要鉴定和表征具有可靠的过程中控制(ipc)的定量供给系统，以实现小体积/量、高精度的肠胃外无菌灌装。

技术实现要素：

本发明涉及一种使用包括线性蠕动泵和有利地用于测量所分配体积的传感器的计量系统/配量系统/定量供给系统/定量给料系统/配料系统来控制用于流体的微定量供给系统的精度的方法。本发明提供一种定量供给系统，该定量供给系统具有可靠的过程中控制，用以使用蠕动泵和有利地压力传感器来实现小体积高精度的肠胃外无菌填充。

术语“蠕动(的)”涉及中空柔性纵向元件如柔性管的横向的或径向的收缩和松弛，从而允许沿该元件传播波。

如本文所使用的术语“剂量”可涉及提供精确的预定量的流体。它特别涉及对小于(<)100微升(μl或μl)的、例如50μl、30μl、20μl、12μl等的、小体积的提供。

与数字(x)相关联的术语“±”(例如x±y)包括包含x+y和x-y在内的介于x+y和x-y之间的任何值。

术语“流体”涉及在所施加的剪切应力下连续变形或流动的任何物质。特别地，该术语涉及液体。

术语“单克隆抗体”(mab)是由相同的免疫细胞制成的抗体，这些免疫细胞均是唯一亲本细胞的克隆。

术语“无菌的”是指不含病原微生物。

术语“表面活性剂”涉及当添加到液体中时降低表面张力的赋形剂，特别是药物赋形剂。它们可例如通过防止蛋白质降解和聚集来稳定mab制剂。

术语“右”、“左”、“上”、“下”、“顶部”和“底部”以及它们的派生词和具有相似含义的术语是指图中的方向。

如本文所用，术语“容器”涉及适于容纳无菌流体的容器。特别地，容器可以是小瓶、注射器或药筒。

更具体地，现有技术需要通过可靠的过程中控制(ipc)识别和表征定量供给系统和方法以便实现小体积、高精度的肠胃外无菌填充的问题通过由独立权利要求1中的特征所限定的定量供给系统和通过由独立权利要求14中的特征所限定的方法来解决。优选实施例是从属权利要求的主题。

一方面，本发明是一种用于将一定剂量的无菌流体转移到容器中的定量供给系统。该定量供给系统包括蠕动泵，该蠕动泵配置成使得小于100μl的无菌流体的填充体积的填充精度为±3μl。通过为定量供给系统提供蠕动泵，可以达到预期的定量供给精度。特别是，发现对于少于100μl的填充体积，±3μl的精度适用于许多无菌流体。

优选地，无菌流体是液体溶液如药物或药品溶液，并且更优选地是液体mab溶液。

如本文所用，术语“药物”涉及治疗活性剂，也通常称为活性药物成分(api)，以及多种此类治疗活性物质的组合。该术语还涵盖诊断剂或成像剂例如造影剂(例如mri造影剂)、示踪剂(例如pet示踪剂)和激素，它们需要以液体形式施用于患者。

如本文所用，术语“药物物质”涉及以适于施用于患者的形式配制或重构的如上定义的药物。例如，除了该药物之外，药物物质还可包含赋形剂和/或其他辅助成分。在本发明的上下文中，特别优选的药物物质是药物溶液，特别是用于口服、注射或输注的溶液。

如本文所用，术语“药物产品”涉及包含药物物质或多种药物物质的最终成品。特别地，药物产品可以是具有适当剂量和/或适当形式的用于给药的药物物质的即用产品。例如，药品可包括诸如预填充注射器之类的给药装置。

优选地，小于50μl的无菌流体的填充体积的填充精度为±1.5μl；小于30μl的无菌流体的填充体积的填充精度为±1.0μl；小于20μl的无菌流体的填充体积的填充精度为±0.5μl；和/或小于12μl的无菌流体的填充体积的填充精度为±0.05μl。特别是当涉及药物溶液或mab溶液时，这种精度适用于给定的填充体积。

优选地，定量供给系统具有由可灭菌材料制成的表面。更具体地，可从外侧或从外部接近配量系统的、例如蠕动泵的外表面的所有表面都有利地是可灭菌的。这样，定量供给系统可被有效地灭菌/消毒以有效地适用于填充无菌流体。

优选地，无菌流体的粘度小于15cp±2cp，无菌流体的粘度为16cp±1cp，无菌流体的粘度小于1500cp±20cp，和/或无菌流体的粘度为1480cp±1cp。定量供给系统特别适合于具有这种粘度的流体。

蠕动泵可以是适合于构造成实现所规定的填充精度的任何蠕动泵。例如，蠕动泵可以是径向蠕动泵。

然而，优选地，蠕动泵包括柔性管、反压元件、多个作用件、和驱动器，其中柔性管沿反压元件布置，作用件可通过驱动器相对于柔性管移动，能通过移动作用件而使柔性管在作用件和反压元件之间被压缩，柔性管沿反压元件基本上沿直线布置，从而形成纵向轴线，作用件沿柔性管的纵向轴线彼此平行地布置，每个作用件均能在驱动器的作用下沿基本上垂直于柔性管的纵向轴线的致动轴线从起点位置独立地且线性地移动至终点位置，在该起点位置，所述柔性管是打开的，以使流体能流过，在该终点位置，柔性管被压缩和密封。

蠕动泵的反压元件可以是固定元件，其具有用于柔性管的引导部。特别地，柔性管可布置在反压元件的引导部中或沿反压元件的引导部布置。引导部可以是或包括面向柔性管并允许柔性管沿直线地布置的平坦表面。通过以直线方式布置柔性管，蠕动泵可以是线性蠕动泵。当任何一个作用件作用在柔性管上或推动柔性管时，反压元件固定地停留在其原始位置，使得柔性管在作用件和反压元件之间被压缩。

柔性管的内径可以为约200μm至约1'000μm，或约300μm至约900μm，或者约500μm至约800μm。这样的管可适合于利用蠕动泵以预期的体积提供剂量。

蠕动泵的作用件可以是立方体块或具有用于作用在柔性管上的面的其他类似物体。该面可以是平坦的，并且宽度可以在50微米(μm)至1'000μm的范围内，或在100μm至700μm的范围内，或在200μm至500μm的范围内。作用件可具有最大行程，即在其起点位置与其终点位置之间的长度，该最大行程为约800μm，或约600μm，或约500μm，或约400μm，或约300μm。这样的作用件可适合于以预期的体积在根据本发明的系统中提供剂量。

如本文所用，术语“压缩”可涉及管的弹性变形。特别地，该术语可涉及使柔性管的侧壁沿朝彼此的方向即横向方向或径向方向弹性移动，从而使柔性管的内部通道道变窄或闭合。在此上下文中，术语“密封”可涉及将柔性管压缩到这样的程度，使得基本上没有流体可以通过柔性管的内部通道。

在作用件的起点位置，柔性管是打开的，以使流体能通过，这意味着，流体能流过柔性管的内部通道。这在这样的情况下是最可行：在相应的作用件被移动到距反压元件的最大可能距离处，从而使柔性管被最小程度地压缩。

具有线性致动器的定量供给系统的特定蠕动泵允许在无菌环境中以相对较小的体积精确且可重复地提供定量供给。它特别适合用于工业定量供给或填充生产线。它可用于例如在药物填充/灌装过程中以小于1ml如最高达25μl或50μl或甚至10μl的体积进行无菌胃肠外定量供给。与其他蠕动定量供给系统(例如径向蠕动泵)相比，这种蠕动装置可有效地配置为针对每个目标填充体积实现预期的填充精度。例如，线性致动器可被非常精确地移动，使得可对管的压缩和因此定量供给或填充体积进行微调。

此外，由于柔性管在被泵送时是沿直线布置的，因此该蠕动泵适用于具有多种粘度的流体。特别地，具有相对高粘度的流体如mab溶液也可用蠕动泵定量供给。

蠕动泵的驱动器可以是允许精确地推进或移动作用件的步进电机或伺服电机。替代地，驱动器包括压电致动装置。压电致动装置允许精确结束柔性作用件的运动，从而可在蠕动泵中实施各种定量供给方案。具有压电致动装置的驱动器的布置使得驱动器可以相对较少的且简单的部件来实施。因此，它可以比较可靠并且需要较少的维护工作。

当所述多个作用件中的所有作用件均处于它们的起点位置时，柔性管优选地在所述多个作用件和所述反压元件之间被部分地预压缩。这样的预压缩允许柔性管在相当大的长度上固定。特别地，这样的预压缩可防止柔性管在施加了作用件的区段中纵向移动。这样，可对柔性管进行精确的压缩，并且可减小或防止柔性管的侧壁在纵向方向上的应力。此外，这种预压缩允许预先规定和调节填充体积以及填充精度。由此，填充体积可由柔性管的位于作用件和反压元件之间的内部空间限定。除此之外，填充体积的这种调节允许补偿填充体积相对于其设定点的增加的偏差，该增加的偏离例如是由于加热流体或由机械应力引起的柔性管或管的软化所引起的。

优选地，定量供给系统包括连接到蠕动泵的液体流量测量传感器，该液体流量测量传感器配置为报告通过蠕动泵的流体的体积。

合适的传感器包括流量传感器、压力传感器(如电容式压力传感器)和光学传感器(如基于相机的传感器)。特别合适的传感器是电容式压力传感器。

这种传感器允许提供关于填充体积的反馈。例如，可以创建电子信号作为反馈。然后可以使用反馈来控制蠕动泵的填充体积。例如，传感器可以提供有关填充体积的反馈，并且当达到目标体积时，蠕动泵将停止或中断。这样，可以全自动的方式有效地实现预期的填充精度。特别地，电容式压力传感器允许提供相对快速的反馈，使得可以在运行时或多或少/几乎地确定填充体积。这样，可以实现特别先进的填充精度。特别地，当与具有如上所述的线性致动器的蠕动泵组合时，可以通过致动器的运动来快速、可靠和精确地实现传感器的快速反馈，从而可以确定填充体积。

对于差分电容压力测量，定量供给系统可包括两个类似或相同的传感器如电容式压力传感器。这种定量供给系统允许在两个传感器之间设置流体阻力装置，从而通过流体阻力的任何流动都会改变该阻力装置前后的压力差。可以测量压力传感器的信号，该压力传感器的电容由于电极之间管的机械膨胀而变化。这样的布置允许特别精确和有效地确定可实现的填充体积。

对于相对电容压力测量，单个传感器可放置在流体阻力装置的一侧上，同时可以在整个分配过程中确保在阻力装置的另一侧上的环境压力。

为了控制蠕动泵，定量供给系统可包括控制单元，该控制单元适于控制作用在柔性管上的压缩力。控制单元可适于例如通过调节蠕动泵的柔性管的预压缩来调节致动器的路径的长度。通过这种力控制，可随时间变化将流体的剂量精确地保持在恒定的水平上。特别地，可以补偿柔性管的材料的特性随时间的变化。例如，随时间推移，柔性管的材料会由于致动器的挤奶运动的机械应力而磨损。在这种情况下，压缩率会降低。通过调节柔性管的预压缩来增加致动器的路径，从而可以补偿这种减小，使得力可以保持恒定。而且，这种控制单元允许有效地评估传感器的反馈，从而可以实现相对较高的填充精度。

优选地，定量供给系统包括控制单元，该控制单元联接或连接到蠕动泵并且联接或连接到液体流量测量传感器，其中，该控制单元配置成从液体流量测量传感器接收数据信号、评估接收到的数据信号、和根据评估后的数据信号调整蠕动泵。这种控制单元允许以全自动的方式有效地控制定量供给系统，特别是其蠕动泵。

因此，调整蠕动泵优选地包括调节由蠕动泵分配的体积。例如，调整后的体积可以是蠕动泵提供的一个剂量的体积。更具体地，调节体积可包括改变蠕动泵的致动器移动的量、改变蠕动泵的管的预张紧以便减小或增大管在蠕动泵处的内部空间、和/或指定每个分配体积或剂量的致动周期数。

在另一方面，本发明是一种用于控制如上所述的定量供给系统的精度的方法，其中，由蠕动泵分配的无菌流体的体积由连接至蠕动泵以报告从蠕动泵通过的流体的体积的液体流量测量传感器测量。

下面描述的这种方法及其优选实施例允许有效地实现上述定量供给系统及其优选实施例的效果和益处。

优选地，在该过程中，所述传感器测量与空气的电容相比当流体在电极之间时所述电容器的孔口中的电容所发生的变化/所述传感器测量在电极之间为流体时电容器的孔口中的电容相较于空气的电容的变化。

优选地，根据以下设置分配50μl±3μl的体积：6±1个周期，特别是2±1个周期，以及30hz±10的压电频率，特别是30hz±1的压电频率。这样的设置允许在预期的填充体积处有效地实现适当的填充精度。

优选地，该过程涉及id为1.6mm至0.8mm，特别是为1.6mm或0.8mm的管。因此，缩写id涉及管的内径。定量供给系统可包括该管，并且该管尤其可以是蠕动泵的柔性管。

优选地，该方法包括壁厚为1.6mm的管。同样，定量供给系统可包括该管，并且该管尤其可以是蠕动泵的柔性管。

优选地，根据由液体流量测量传感器报告的流体的体积来控制蠕动泵。特别地，液体流量测量传感器可以提供代表所测量的流体的体积的数据信号。该数据信号可以被传送到控制单元，该控制单元对数据信号进行评估，并根据评估后的数据信号调节蠕动泵的设置。

因此，控制蠕动泵优选地包括调节由蠕动泵分配的体积。

下面列出了本公开的其他实施例：

e1：一种用于按剂量转移无菌流体的定量供给系统，特别地，其中无菌流体是液体溶液，特别是液体mab溶液，其中对于小于100μl的流体的填充体积，填充精度为±3μl，特别地，其中对于小于50μl的流体的填充体积，填充精度为±1.5μl。

e2：如本文所述的定量供给系统用于按剂量转移无菌流体，特别地，其中无菌流体是液体mab溶液。

e3：如本文所述的定量供给系统用于按剂量转移无菌mab溶液。

e4：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体包含表面活性剂。

e5：一种用于按剂量转移无菌流体的定量供给系统。

e6：一种用于按剂量转移无菌流体的定量供给系统，特别地，其中无菌流体是液体溶液，特别是液体mab溶液，其中对于小于100μl的流体的填充体积，填充精度为±3μl。

e7：一种用于按剂量转移无菌流体的定量供给系统，特别地，其中无菌流体是液体溶液，特别是液体mab溶液，其中对于小于50μl的填充体积，填充精度为±1.5μl。

e8：一种用于按剂量转移无菌流体的定量供给系统，特别地，其中无菌流体是液体溶液，特别是液体mab溶液，其中对于100μl至20μl的填充体积，填充精度为±1.0μl。

e9：如本文所述的定量供给系统，其中，对于小于30μl的无菌流体的填充体积，填充精度为±1.0μl，特别地，其中，对于小于20μl的流体的填充体积，填充精度为±0.5μl。

e10：如本文所述的定量供给系统，其中，对于小于30μl的无菌流体的填充体积，填充精度为±1.0μl。

e11：如本文所述的定量供给系统，其中，对于小于20μl的无菌流体的填充体积，填充精度为±0.5μl。

e12：如本文所述的定量供给系统，其中，对于小于12μl的无菌流体的填充体积，填充精度为±0.05μl。

e13：如本文所述的定量供给系统，其具有由可灭菌材料制成的表面。

e14：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体的粘度在1500cp至15cp的范围内。

e15：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体的粘度小于15cp±2cp，特别是为16cp±1cp。

e16：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体的粘度小于15cp±2cp。

e17：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体的粘度为16cp±1cp。

e18：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体的粘度为16cp。

e19：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体的粘度小于1500cp±20cp，特别是1480cp±1cp。

e20：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体具有小于1500cp±20cp的粘度。

e21：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体的粘度为1480cp±1cp。

e22：如本文所述的定量供给系统，其中无菌流体的粘度为1480cp。

e23：如本文所述的定量供给系统，其中，蠕动泵(1；18；19)包括柔性管(13；138；139)、反压元件(12；128；129)、多个作用件(11；118；119)和驱动器(17；178；179)，其中

柔性管(13；138；139)沿反压元件布置，

作用件(11；118；119)可在驱动器(17；178；179)的作用下相对于柔性管(13；138；139)移动，和

能通过移动所述作用件(11；118；119)而使所述柔性管(13；138；139)在所述作用件(11；118；119)和所述反压元件(12；128；129)之间被压缩，

所述柔性管(13；138；139)沿所述反压元件(12；128；129)基本上呈直线地布置，从而形成纵向轴线，

所述作用件(11；118；119)沿所述柔性管(13；138；139)的纵向轴线彼此平行地布置，和

每个所述作用件(11；118；119)均能在所述驱动器(17；178；179)的作用下沿基本上垂直于所述柔性管(13；138；139)的纵向轴线的致动轴线从起点位置独立地且线性地移动至终点位置，在该起点位置，所述柔性管(13；138；139)打开，以使流体能流过，在该终点位置，所述柔性管(13；138；139)被压缩和密封，和

当所述多个作用件(11；118；119)中的所有作用件(11；118；119)均位于它们的起点位置时，所述柔性管(13；138；139)在所述多个作用件(11；118；119)与所述反压元件(12；128；129)之间被部分地预压缩。

e24：如本文所述的定量供给系统，其中如本文所述的蠕动泵包括压电致动装置。

e25：如本文所述的定量供给系统，其中，如本文所述的蠕动泵，其中，所述多个作用件(11；118；119)是一系列的三个至十五个或五个至十三个或七个至十一个平行的作用件(11；118；119)。

e26：如本文所述的定量供给系统，其中如本文所述的蠕动泵包括管固定结构(14)，该管固定结构用于沿反压元件(12；128；129)将柔性管(13；138；139)可释放地固定在基本上呈直线的位置。

e27：如本文所述的定量供给系统，其中，如本文所述的蠕动泵，其中，所述管固定结构(14)包括延伸套(14)，其中，所述柔性管(13；138；139)的纵向端部之一固定在该延伸套(14)中。

e28：如本文所述的定量供给系统，其中如本文所述的蠕动泵，其中，所述柔性管(13；138；139)由一次性材料制成。

e29：如本文所述的定量供给系统，其中如本文所述的蠕动泵包括连接至柔性管(13；138；139)的其中一个纵向端部的流体储器(188；189)和连接到柔性管(13；138；139)的另一纵向端部的填充针(15；158；159)。

e30：一种如本文所述的定量供给系统，其中如本文所述的蠕动泵包括用于以小于一毫升的体积的剂量的流体自动地向容器填充的填充设备(2)，该填充设备包括：

容器保持件，一定数量的容器可布置在其中以便被填充，

如本文所述的一组蠕动泵(1；18；19)，以及

定量供给系统定位器，其布置成定位该组蠕动泵，从而使该组蠕动泵(1；18；19)中的每个蠕动泵(1；18；19)均与布置在容器保持件中的所述一定数量的容器之一相邻地布置，以便填充所述一定数量的容器，并且定量供给系统定位器布置成从容器保持件移除该组蠕动泵(1；18；19)。

e31：如本文所述的定量供给系统，其中，如本文所述的蠕动泵，其中，根据权利要求9或10所述的填充设备包括用于沿生产线输送所述容器保持件的输送机，其中，所述泵(1；18；19)定位器布置成当该组蠕动泵(1；18；19)中的每个蠕动泵(1；18；19)与布置在容器保持件中的所述一定数量的容器之一相邻地定位时，与容器保持件相邻地输送该组蠕动泵。

e32：如本文所述的定量供给系统，其具有管，管的id为1.6mm至-0.8mm。

e33：如本文所述的定量供给系统，其具有id＝1.6mm的管。

e34：如本文所述的定量供给系统，其具有id＝0.8mm的管道。

e35：如本文所述的定量供给系统，具有壁厚为1.6mm的管。

e36：如本文所述的定量供给系统，其包括通过管连接的储器、线性蠕动泵和分配针。

e37：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，由蠕动泵分配的无菌流体的体积由连接至蠕动泵的用于报告从泵通过的流体的体积的液体流量测量传感器测量。

e38：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，传感器是压力传感器。

e39：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，传感器是电容式压力传感器。

e40：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，所述传感器测量在电极之间为流体时电容器的孔口中的电容相较于空气的电容的变化(图7a)。

e41：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，将传感器安装在分配针的孔口处，并由此测量实际从分配针释放的体积。

e42：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，使用单个压力传感器。

e43：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，使用分配针作为流体阻力装置。

e44：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，根据以下设置分配50μl±3μl的体积：

·6±1个周期，尤其是2±1个周期，

·30hz±10的压电频率，尤其是30hz±1的压电频率。

e45：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，在6±1个周期中分配50μl±3μl的体积。

e46：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，在6个周期中分配50μl±3μl的体积。

e47：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，在2±1个循环中分配50μl±3μl的体积。

e48：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，在2个周期中分配50μl±3μl的体积。

e49：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，在1个周期中分配50μl±3μl的体积。

e50：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中以30hz±10的压电频率分配50μl±3μl的体积。

e51：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，以30hz±1的压电频率分配50μl±3μl的体积。

e52：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，其中，以30hz的压电频率分配50μl±3μl的体积。

e53：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，采用径向泵填充。

e54：一种用于控制如本文所述的定量供给系统的精度的方法，采用线性蠕动泵填充。

附图说明

图1是蠕动泵的第一实施例的示意图；

图2是包括蠕动泵的定量供给系统的示意图；

图3是处于过程中的第一状态的蠕动泵的示意图；

图4是处于图3的过程中的第二状态的图3的蠕动泵的示意图；

图5是处于图3的过程中的第三状态的图3的蠕动泵的示意图；

图6是处于图3的过程中的第四状态的图3的蠕动泵的示意图；

图7为用于小填充体积的可靠的过程中控制方法的传感器概念；

图8示出了3x50单次剂量的定量供给的定量供给精度，上一行测量点显示脱气水的精度，下一行测量点显示高粘度模型甘油水溶液(16.49cp)的精度；

图9示出了两个不同的管的填充体积范围的线性关系。三角形显示了id＝1.6mm且壁厚为1.6mm的管的体积范围。正方形显示的是id＝0.8mm且壁厚为1.6mm的管的体积范围；

图10示出了不同泵的比较。在三个不同的泵中，两种不同的液体可循环多达15次。深灰色柱代表没有表面活性剂的液体流体，而浅灰色柱代表有表面活性剂的液体流体。在活塞泵再循环之后发现了最高的颗粒数。径向蠕动泵填充比线性蠕动泵填充产生更高的在显微镜下才可见颗粒数。

具体实施方式

在以下描述中，出于方便的原因使用某些术语，并且不应将其解释为限制性的。术语“右”、“左”、“上”、“下”、“顶部”和“底部”是指图中的方向。该术语包括明确提及的术语及其派生词和具有相似含义的术语。

图1示出了根据本发明的定量供给系统的线性蠕动泵1的第一实施例。除了蠕动泵1之外，定量供给系统还包括如下文结合图7所述的控制单元26和电容式压力传感器27。蠕动泵1包括柔性管13、作为管固定结构的管延伸套14、作为反压元件的反压板12、由十个平行的压电作用件11组成的一组压电作用件、作为填充针的分配针15、和容纳作用件11的作为驱动器的压电驱动单元17。管延伸套14具有管状网格部分142和两个条带141。柔性管13的固定部分131穿过管延伸套14的网格部分142而突伸出。例如通过拉动条带141而使网格部分142扩展时，其使内部变窄并固定该柔性管13。

在挨着柔性管延伸套14的右侧，柔性管13在反压板12的平坦表面和作用件11的作用面之间穿过。反压板12的平坦表面形成引导部，柔性管13沿该引导部直线地布置。因此，柔性管13具有在纵向方向135上延伸的纵向轴线，该纵向轴线与流体前进的方向相同。反压板12相对于柔性管13、分配针15和驱动单元17固定地或不可移动地布置。

多个作用件11平行地相邻布置，使得它们的作用面构成指向柔性管13的基本上连续的正面。压电驱动单元17可使每个作用件11彼此独立地沿垂直于纵向方向135的行程方向直线运动。柔性管13在反压板12和作用件11之间被预压缩。因此，柔性管具有在管延伸套14与反压板12之间的渐窄区段132和在反压板12与在右侧挨着反压板12的盖形螺帽16之间的渐宽区段134。这样，柔性管13相对于反压板12和作用件11被夹持并固定地对准。

在图1中，四个最左侧的作用件11和三个最右侧的作用件11处于起点位置，在该起点位置它们与反压板12相距最大距离。从左侧开始数的第六个作用件11、即从右侧开始数的第五个作用件11被驱动单元17移动至其终点位置，在该终点位置，柔性管13的壁的与作用件11接触的一侧被横向地或径向地压在柔性管13的壁的与反压板12接触的一侧上。从而，柔性管13被弹性压缩并且其内部通道被密封，使得没有流体可以通过作用件11。与在其终点位置的作用件11相邻的两个作用件11被驱动单元17移动到位于它们的起点位置与它们的终点位置之间的位置。由此，被移动的作用件导致在柔性管13上形成波状部133。

柔性管13的渐宽区段134转入分配针15中，该分配针15通过盖型螺母16固定至压电驱动单元17和反压板12。分配针15具有近侧或左侧主体部151和远侧或右侧管部152。

在使用中，定量供给系统的蠕动泵1可以两种模式或方案操作，以从分配针15的管部152的开口端定量供给流体。在第一路径控制模式中，作用件11一个接一个地以相同方式移动。在第一步骤中，最左侧的作用件11被移动到其终点位置，而右侧相邻的作用件11在朝向它们的终点位置的方向上被部分地移动。所有其他作用件11均处于它们的起点位置。在第二步骤中，从左侧数第二个作用件11移动到其终点位置，并且两个相邻的作用件11在朝向它们的终点位置的方向上被部分地移动。所有其他作用件11均处于它们的起点位置。在第三步骤中，将从左侧数第三个作用件11移动到其终点位置，并将两个相邻的作用件11在朝向它们的终点位置的方向上被部分地移动。所有其他作用件11均处于它们的起点位置。作用件11的这种逐个移动一直持续到在第十步骤中最右侧的作用件11被移动到其终点位置并且左侧的相邻作用件11在朝向它们的终点位置的方向上被部分地移动。所有其他作用件11均处于它们的起点位置。在第十步骤之后，该过程以第一步骤重新开始。

通过如上所述地移动作用件，在柔性管13的侧壁上产生波。该波将准确预定体积的流体沿纵向方向135向右推进。从而，预定体积的流体通过分配针15并离开管部152的开口端。单个剂量的总体积可由通过作用件11产生波的周期数/循环数来限定。通过同时运行多个偏置周期，它也可以小于一个完整周期。

在操作蠕动泵1的第二时间-压力控制模式中，一个或多个作用件11移动到终点位置，从而密封柔性管13。在作用件11的上游，流体被置于压力下。通过将该一个或多个作用件11移回到起点位置，流体通过超压而沿纵向方向135向右前进并从分配针15的管部152的开口端流出。在特定时间之后，在该一个或多个作用件11被再次移动至终点位置并且再次密封柔性管13。

在时间-压力模式下，分配的体积是通过柔性管13打开的时间以及作用件11上游的流体中的压力来预先确定的。在柔性管13的给定直径下，压力越高和/或时间越长，则分配的流体的体积越大。

在控制单元26中，可以设置定量供给系统、特别是其蠕动泵1的各种操作参数。操作的一般参数可包括：作用件11的数量、与作用件11的步骤进行的速度相对应的波速、和波的尺寸，该波的尺寸取决于同时移动的作用件11的数量和例如以起点位置和终点位置之间的路径百分比表示的行程。专用于路径控制模式的参数可包括：波必须行进的路径长度，该路径长度例如可为0.1毫米(mm)至1’000mm；波行进该路径长度所用的时间，该时间例如可为1毫秒(ms)至10’000毫秒。专用于时间-压力模式的参数可包括：识别密封柔性管的作用件11、打开柔性管13以获得单个剂量的时间、和作用件11上游流体的压力。控制单元26监视这些参数并且因此通过驱动单元控制压力和作用件11。

在图2中，示出了根据本发明的具有蠕动泵18的第二实施例的定量供给系统2的实施例。除了蠕动泵18之外，定量供给系统2还包括如下文结合图7所述的控制单元26和电容式压力传感器27。蠕动泵18类似于图1所示的蠕动泵1地实施。它具有分配针158、柔性管138、作为反压元件的反压板128以及容纳六个平行的压电作用件118的作为驱动器的压电驱动单元178。蠕动泵18还包括作为流体储器的储罐188，该储器连接到柔性管138的左端或上游端。

定量供给系统2还包括连接至储罐188的压力调节器21。借助于压力调节器21，可以调节储罐188内部的流体的压力。储罐188连接到感测储罐188的填充液位的液位传感器22。借助于液位传感器22，储罐188的液位可以由控制单元26监视和控制。

分配针158位于针容器23的内部，温度计24和冷凝物收集器25连接至该针容器。借助于针容器23，构建了用于蒸汽灭菌的可加压单元。从而，例如在121℃以上温度的清洁蒸汽可穿过填充设备2的整个流体路径，以杀死从储罐188到分配针158的开口端的微生物。在离开分配针158之后，该蒸汽填充针容器158并且也对分配针158的外表面进行灭菌消毒。从蒸汽中产生的冷凝物从针容器23排向冷凝物收集器25，并在那里被丢弃。这样，可通过施加蒸汽来确保建立两个巴的压力，从而例如可在十五分钟的时间内提供令人满意的消毒/灭菌状态。

定量供给系统2还包括作为容器保持件的小瓶保持件和作为定量供给系统定位器的线性机器人。线性机器人布置为将针容器23与蠕动泵18一起定位在由小瓶保持件保持的小瓶附近。这样，线性机器人允许剂量点接近填充点，从而可以实现非常精确的填充或定量供给。

图3示出了根据本发明的定量供给系统的蠕动泵19的第三实施例在根据本发明的方法的实施例中操作。蠕动泵19与图1所示的蠕动泵1和图2所示的蠕动泵18类似地实施。在朝下游的或自上而下的方向上，蠕动泵19包括连接至柔性管139的上纵向端部的流体储器189。储器189在升高的/更高的压力下保持流体。柔性管139在反压板129和十个平行的作用件119之间延伸，其中柔性管139在反压板129和作用件119之间被预压缩。这十个作用件容纳在压电驱动单元179中。柔性管139在其下纵向端部或下游纵向端部处连接至分配针159。在图1中，从顶部或上游的第一作用件119到底部或下游的第十作用件119地对十个作用件119进行编号。

在图3中，示出了蠕动泵19处于该过程的早期阶段，在该早期阶段中，第五和第六作用件119被压电驱动单元179移动到它们的终点位置。由此，这两个作用件119密封柔性管139，使得如上方箭头所指示地那样，流体只能前进到第五作用件11。另外，第九作用件119被驱动单元179移动到位于起点位置和终点位置之间的中间位置。在中间位置，第九作用件119略微压缩柔性管139，而不会阻止流体通过。

以下内容适用于本说明书的其余部分。如果为了阐明附图而使附图包含在说明书的直接相关部分中未说明的附图标记，则将其参考先前的说明书部分。

图4示出了该过程的后续阶段中的蠕动泵19。与图3所示的早期阶段相比，第五和第六作用件119通过驱动单元179移动到它们的起点位置。第九作用件11仍处于其中间位置。这允许加压流体如右侧箭头所示地通过柔性管139和分配针159进入待填充的容器中。如前所述，蠕动泵19以时间-压力模式操作。

如图5所示，在允许将预定量的流体从分配针159中分配出的预定时间之后，第五和第六作用件119再次移动到它们的终点位置。第九作用件11仍处于其中间位置。由此，柔性管139再次被密封，并且流体仅可以前进到第五作用件119。

在图6中，蠕动泵19示出处于该过程的进一步阶段中。在该阶段，第九作用件119被驱动单元117移动回到其起点位置。第五和第六作用件119仍处于它们的终点位置，以密封柔性管139。通过使第九作用件移动返回，在柔性管139的下方部分中产生负压。这导致在柔性管139的下方部分中的反吸效果，这允许防止泄漏和流体损失。为了提供下一剂量的流体，重复该过程。

图7示出了图1-6中描述的定量供给系统的控制单元26和电容式压力传感器27。更具体地，图7a示出了在操作之前的控制单元26和电容式压力传感器27，并且图7b示出了在操作时的控制单元26和电容式压力传感器27。

电容式压力传感器27指向作为容器的小瓶3，该小瓶3填充有作为无菌流体的mab溶液4。此外，电容式传感器27通过数据通信线连接至控制单元26。电容式传感器27将数据信号提供给控制单元26，作为关于填充到小瓶3中的mab溶液4的体积的反馈。控制单元26使用该反馈来控制蠕动泵1、18、19的填充体积。

为了控制蠕动泵1、18、19，控制单元26控制作用在柔性管13、138、139上的压缩力。由此，控制单元26通过调节柔性管13、138、139的预压缩来调节作用件11、118、119的路径的长度。通过这种力控制，流体的剂量量随时间精确地保持在恒定水平上。

尽管已在附图和前面的说明中详细示出和描述了本发明，但这种图示和描述应被看作说明性的或示例性的而不是限制性的。应理解，本领域普通技术人员可以在以下权利要求的范围和精神内作出变更和修改。特别地，本发明涵盖具有上文和下文描述的不同实施例的特征的任意组合的其它实施例。

本公开还涵盖附图所示的所有其它特征，尽管它们在前面或下面的描述中可能未被个别地描述。此外，可从本发明的主题或从所公开的主题放弃附图和说明书中描述的实施例的单一替代方案及其特征的单一替代方案。本公开包括由权利要求或示例性实施例中定义的特征组成的主题以及包含所述特征的主题。

此外，在权利要求书中，用语“包括”不排除其它要素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一种(an)”不排除多个。单个单元或步骤可实现在权利要求中叙述的若干特征的功能。在相互不同的从属权利要求中叙述特定措施的单纯事实并不表示这些措施的结合不能有利地使用。与属性或值相结合的用语“基本上/大致”、“约”、“大约”等特别是还分别明确地定义该属性或明确地定义该值。给定数值或范围的上下文中的用语“约”指的是例如给定值或范围的20％以内、10％以内、5％以内或2％以内的值或范围。权利要求中的任何附图标记均不应被解释为限制保护范围。

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