離膠囊體第二區段220b。
[0114] 致動器250被設計成直到延伸器組件280已經延伸并且推動遞送組件遠離膠囊體 第二區段220b時，才將組織穿透構件240前進到腸壁中。在圖14A-14D所示的實施例中，致動 器250包括氣囊264形式的可擴張構件260。類似于上文所述的實施例，在一個實施例中，氣 囊264可具有容納液體294的第一隔室290,該第一隔室通過釋放器258與容納一個或多個反 應物296的第二隔室292分開。釋放器258可在與小腸液F接觸時降解，從而允許液體294與反 應物296混合以產生氣體298,從而膨脹氣囊264。釋放器258被構造為以一定的速率降解，以 使得第一和第二隔室在經過一時間之后被允許混合，所述時間足夠氣囊282膨脹并且延伸 遞送組件270。如本文所述，氣囊264的膨脹作用在平臺120上，從而推動遞送構件240穿過孔 口 230并進入腸壁IW中，由此遞送功能化顆粒100，如圖14D所示。
[0115] 在另一個實施例中，氣囊264可經由在軌道283中的內腔流體聯接到氣囊282。兩個 氣囊可由閥286隔開，閥286被設計成在一旦氣囊282充分或基本上膨脹時，就失效或以其他 方式允許空氣通過。在使用中，閥286允許氣囊282和264先后膨脹，以使得氣囊282在氣囊 264膨脹之前充分地或以其他方式基本上膨脹。這轉而允許氣囊282在氣囊264膨脹之前推 動遞送組件270的其余部分和氣囊264,以使得組織穿透構件240的展開不受膠囊體220的阻 礙。在使用中，這樣的方法從兩方面改進了組織穿透構件240穿透到腸壁IW中的可靠性:抵 達希望的穿透深度，遞送更多數量的容納在膠囊體220中的穿透構件240。
[0116] 氣囊264和282中的一個或兩個也可包括排氣閥298,該排氣閥用于在膨脹之后使 所述氣囊排氣。可以使用上文所述的排氣閥298的類似機構和變型。另外，作為對確保排氣 的進一步支持，一個或多個刺扎元件310可附接至殼體的內表面，以使得當氣囊264充分擴 張時，氣囊264可以接觸刺扎元件310并排氣。
[0117] 在一些實施例中，裝置10的一個或多個部件可以以折疊的、卷起的或其他希望的 構造封裝在膠囊體220中，以節約膠囊體的內部體積234內的空間。折疊可使用預先形成的 皺褶或本領域內已知的其他折疊特征部或方法得以實現。在特定的實施例中，折疊氣囊264 和282也可動作以保證氣囊以希望的取向和希望順序正確地擴張。
[0118] 組織穿透構件240、平臺320和連接器252可被定位在氣囊264的一個或多個面上。 例如，如圖14A所示，遞送組件270可包括在氣囊264的相反面上的組織穿透構件240，以便在 氣囊264擴張時在腸壁IW的相對側提供基本上相等的力的分布。平臺320、連接器252或穿透 構件240自身可使用粘合劑或本領域內已知的其他結合方法附接至氣囊的表面。
[0119] 在裝置10的其他變型中，除了使用可擴張構件60之外、或者作為使用可擴張構件 60的替代，致動器50還可包括電子-機械器件/機構（例如螺線管或壓電器件）。在一個實施 例中，壓電致動器可包括成形為具有非展開和展開狀態的壓電元件。該元件可被構造為在 施加電壓時進入展開狀態，并且然后在移除電壓時回到非展開狀態。這可允許致動器的往 復運動，以便使組織穿透構件前進并隨后撤回。用于壓電元件的電壓可由電池或基于壓電 作用的換能器得以產生，所述換能器通過機械變形產生電壓，所述機械變形例如產生于圍 繞膠囊體的小腸的蠕動收縮導致的膠囊體20的壓縮。在一個實施例中，組織穿透構件40的 展開實際上可由小腸的蠕動收縮觸發，所述小腸的蠕動收縮提供用于壓電元件產生電壓的 機械能。
[0120] 進一步，作為從內部起動遞送的替代或補充，在一些實施例中，用戶可從外部發送 信號到釋放器58或直接到致動器50以起動致動器50從而遞送功能化顆粒100。這可借助于 RF、磁性的或其他本領域已知的無線信號發送器件得以實現，例如借助于可控制閥、射頻 (RF)控制的微型螺線管閥、或其他的電子機械控制閥（未顯示）。在其他實施例中，釋放器58 可包括可控制隔離閥，該可控制隔離閥設置為微型磁性控制閥（例如磁性控制的微型簧片 開關(未顯示））。這樣的基于機電或磁性的閥可使用MEMS方法和其他微制造方法制造。在這 些和有關的實施例中，用戶可使用外部讀取器(例如手持式通信設備、移動設備、手持式計 算機，或其他計算設備)發送信號并從裝置10接收信號。
[0121] 在這樣的實施例中，可吞咽裝置還可包括發送器29，例如RF收發器芯片或其他類 似的通信設備/電路。外部讀取器可包括信號發送器件，并且還包括用于在裝置10處于GI道 中的小腸中或其他位置時通知用戶的器件(例如用戶界面或顯示器）。外部讀取器還可以構 造為在致動器50已經被起動并且所選定的功能化顆粒100已經被遞送時，告知用戶。這樣的 確認可以允許用戶采取其他適當的措施，例如用餐、服用特定藥物或者治療劑、休息、服用 功能化顆粒/治療劑、以及做出其他有關的決定(例如，對于糖尿病患者來說是否用餐以及 應當吃什么食物）。手持式裝置還可以被構造為發送信號到可吞咽裝置10以改寫釋放器58 或致動器50,從而允許用戶基于其他癥狀和/或病人的行動(例如吃飯、決定睡覺、鍛煉等） 介入以阻止、推遲或加速功能化顆粒的遞送。用戶還可在吞咽膠囊體之后的選定時間段從 外部觸發釋放器58或起動致動器60。該時間段可與食物運動穿過用戶的GI道到GI道中的特 定位置(例如小腸)的通常的通過時間或通過時間范圍有關。
[0122] 用于遞送功能化顆粒到腸道的裝置的其他實施例和構造也可被構想到。例如，其 他可吞咽膠囊體狀的遞送裝置也可用于本文的情況。可吞咽膠囊體可利用某些腸溶的、保 護性的或緩釋的溶衣(例如Eudragit?)，該溶衣可被構造為在腸中溶解，但在胃的低pH的 環境中不溶解。使用這樣的溶衣或材料的裝置的實施例可被構造以使得膠囊體在腸中溶 解，從而遞送功能化顆粒到腸的內腔，用于緊接著擴散到組織和血液中。
[0123] 在其他示例中，貼片(patch)狀裝置也可用于遞送功能化顆粒到腸道。所述貼片可 以以可吞咽的構造或者作為可吞咽裝置的一部分被遞送，并且所述貼片被構造為在腸道中 的目標位置展開。替代地，所述貼片可直接植入到腸壁的表面上。所述貼片可包括一表面， 該表面被設計成粘附腸壁或以其他方式靠近腸壁停留，以使得所述貼片所攜帶的功能化顆 粒可通過擴散作用遞送到組織中。在一些示例中，功能化顆粒可設置在貼片上或貼片中，以 使得顆粒可從貼片的表面直接擴散到腸壁。例如，貼片可制作成多層，例如，一層功能化顆 粒設置在兩層可生物降解材料之間。在其他示例中，功能化顆粒可容納在所述貼片內的隔 室中，所述貼片被設計成在腸壁的表面處釋放功能化顆粒以擴散到組織或血液中。所述貼 片可由設計成能承受胃中的降解并在腸道中溶解的材料制成。
[0124] IV.示例性系統
[0125] 系統1000包括可吞咽裝置1010，該可吞咽裝置包括膠囊體1020，如圖15所示，至少 一個組織穿透構件1040和致動器1050(未示出）也可以被設置。可吞咽裝置1010可包括上文 所述的可吞咽裝置的任何實施例。所述系統可進一步包括多個功能化顆粒1〇〇,所述多個功 能化顆粒被構造為與存在于皮下血管的內腔中的血液中的一個或多個目標分析物相互作 用，所述多個功能化顆粒設置在裝置1010的膠囊體1020內。檢測器1060可以測量由可吞咽 裝置1010的實施例遞送的功能化顆粒100所獲得的多個生理參數，所述檢測器被構造為檢 測從皮下的血管的部分發送的分析物響應信號1070。分析物響應信號1070可與一個或多個 目標分析物與功能化顆粒100的相互作用有關。在進一步的實施例中，系統1000還可包括處 理器1080,該處理器被構造為至少部分地基于分析物響應信號1070而檢測臨床相關的分析 物的存在或不存在。在其他示例中，處理器1080還可被構造為至少部分地基于分析物響應 信號1070而確定臨床相關的分析物的濃度。檢測器1060可位于病人體內或體外，并且可設 置在具有處理器1080的單一平臺上。在其他示例中，處理器1080可遠離檢測器1060。
[0126] 在一些示例中，檢測器可安裝在可穿戴設備1100上，該可穿戴設備被構造為自動 測量穿戴所述裝置的人的多個生理參數。本文使用的術語"可穿戴設備"指的是能夠被穿戴 在身體表面處、表面上或靠近身體表面的任何裝置，所述身體表面例如腕部、踝部、腰部、胸 部或其他身體部分。為了以非侵入方式從身體外部測量機體指標，可穿戴設備可位于可容 易觀察皮下血管的身體的部分上，所述可穿戴設備的量化方法取決于所使用的檢測系統的 類型。所述裝置可放置靠近皮膚或組織，但是不需要與其觸及或密切接觸。安裝部1110(例 如腰帶、腕帶、踝帶等)可被設置以將所述裝置安裝在身體表面處、身體表面上或靠近身體 表面。安裝部110可防止可穿戴設備相對于身體運動，從而降低測量誤差和噪聲信號。在一 個示例中，如圖16所示，安裝部110可采用可圍繞身體的一部分而穿戴的帶或環1120的形 式。進一步，安裝部110可以是用于將可穿戴設備1100粘附到穿戴者的身體的帶粘性的基 體。
[0127] 測量平臺1130設置在安裝部1110上，使得所述測量平臺位于可容易觀察皮下血管 的身體表面上。測量平臺的內面1140意圖為面向所述身體表面安裝。測量平臺1130可容置 數據收集系統1150,所述數據收集系統可包括至少一個用于檢測至少一個生理參數的檢測 器1160,所述生理參數可包括涉及穿戴所述可穿戴設備的人的健康的任何參數。例如，檢測 器1160可被構造成測量血壓、脈搏速率、呼吸速率、皮膚溫度等。檢測器1160中的至少一個 被構造成非侵入地測量靠近可穿戴設備的皮下血管中血液循環中的一個或多個分析物。在 一非詳盡列表中，檢測器1160可包括光學的（例如CMOS、CCD、光敏二極管）、聲學的（例如壓 電的、壓電陶瓷的）、電化學的（電壓、阻抗）、熱的、機械的（例如壓力、應變）、磁性的或電磁 的（例如磁共振)傳感器中的任何一個。數據收集系統1150的部件可被小型化，使得可穿戴 設備可穿戴在身體上，而不顯著妨礙穿戴者的日常活動。
[0128] 在一些示例中，數據收集系統1150進一步包括信號源1170,用于發送可穿透穿戴 者的皮膚進入皮下血管的部分(例如進入皮下血管的內腔中）的查詢信號。查詢信號可以是 對穿戴者無害的任何類型的信號，例如電磁的、磁性的、光學的、聲學的、熱的、機械的，并且 可以導致可用來測量生理參數的或更特別地可檢測臨床相關的分析物結合到功能化顆粒 的響應信號。在一個示例中，查詢信號是電磁脈沖(例如射頻(RF)脈沖），而響應信號是磁共 振信號，例如核磁共振(NMR)。在另一個示例中，查詢信號是交變磁場，而響應信號是從外部 地可檢測到的由于所述交變磁場的物理運動。交變磁場通過物理運動以不同于背景的方式 調整顆粒，使得它們更容易檢測。在另一個示例中，查詢信號是電磁輻射信號。特別地，查詢 信號可以是波長為大約400納米至大約1600納米的電磁輻射。更特別地，查詢信號可包括波 長為大約500納米至大約1000納米的電磁福射。在一些示例中，功能化顆粒包括焚光基團。 因此，查詢信號可以是具有可刺激熒光基團并且可穿透皮膚或其它組織和皮下血管的波長 (例如，波長為大約500納米至大約1000納米)的電磁輻射，而響應信號是來自于熒光基團的 可穿透皮下血管和組織以抵達所述檢測器的熒光輻射。
[0129] 在一些情況下，查詢信號對于測量一個或多個生理參數不是必需的，因此，可穿戴 設備1100可以不包括信號源1170。例如，功能化顆粒可包括諸如熒光基團的自發熒光的或 發冷光的標記物，所述標記物將自動地發射指示臨床相關的分析物結合到功能化顆粒的響 應信號，而不需要查詢信號或其它外部刺激。在一些示例中，功能化顆粒可包括化學發光標 記物，該化學發光標記物被構造響應于開始發生的化學反應(至少部分地響應于目標分析 物結合到顆粒)而產生熒光輻射形式的響應信號。
[0130]聚集磁體1180也可包括在數據收集系統1150中。在這樣的實施例中，功能化顆粒 也可由磁性材料制成或由磁性材料功能化，所述磁性材料例如鐵磁體、順磁體、超順磁體或 響應磁場的任何其他材料。聚集磁體180被構造成將磁場定向到皮下血管的部分中，所述磁 場足以導致功能化的磁性顆粒在皮下血管的部分的內腔中聚集。磁體可以是電磁體，其在 測量周期期間被打開，而當測量周期完成時被關閉，以便允許磁性顆粒穿過血管而分散。
[0131] 可穿戴設備1100還可包括用戶界面1190,經由該用戶界面，所述裝置的穿戴者可 接收由遠程服務器、其他遠程計算設備、或所述裝置內置的處理器生成的一個或多個建議 或警報。所述警報可以是可由穿戴所述可穿戴設備的人注意到的任何指示。例如，所述警報 可包括視覺部分(例如顯示器上的文字或圖形信息）、聽覺部分(例如報警音），和/或觸覺部 分(例如振動）。進一步，用戶界面1190可包括顯示器1192,在該顯示器上可以顯示警報或建 議。顯示器1192可進一步構造為提供對所測量的生理參數的指示，例如正在被測量的某些 血液分析物的濃度。
[0132] 在一個示例中，可穿戴設備被設置為腕部安裝設備1200,如圖17A和17B所示。所述 腕部安裝設備可通過腕帶或環帶安裝到機體的腕部，類似于手表或手鐲。如圖17A和17B所 示，腕部安裝設備1200可包括腕帶1220形式的安裝部1210、位于穿戴者的腕部前側1240上 的測量平臺1230,以及位于穿戴者的腕部后側1260上的用戶界面1250。所述裝置的穿戴者 可經由用戶界面1250接收由遠程服務器或其他遠程計算設備生成的一個或多個建議或警 報，或者來自測量平臺的警報。這樣的構造可被認為對于所述裝置的穿戴者是自然的，這是 因為觀察腕部的后側1260是常見的，例如查看腕表的動作。因此，穿戴者可容易地觀察用戶 界面上的顯示器1270。進一步，測量平臺1230可位于穿戴者的腕部的前側1240上，在這一位 置可容易地觀察到皮下血管。然而，其他的構造可被構想到。
[0133] 顯示器1270可被構造為顯示警報或建議和/或所測量的生理參數(例如正被測量 的某些血液分析物的濃度）的視覺指示。進一步，用戶界面1250可包括一個或多個按鈕 1280,用于接收來自穿戴者的輸入。例如，按鈕1280可被構造為改變在顯示器1270上可見的 文字或其他信息。如圖17B所示，測量平臺1230還可包括一個或多個按鈕1290,用于接收來 自穿戴者的輸入。按鈕1290可被構造為接收用于控制數據收集系統的各方面的輸入，例如 開始一個測量周期，或者可被構造為接收指示穿戴者的當前的健康狀態的輸入（即，正常、 偏頭痛、氣短、心臟病、發燒、"流感狀"癥狀、食物中毒等）。
[0134] 在腕部安裝設備的其他示例中，測量平臺和用戶界面二者可設置在穿戴者的腕部 的同一側，特別地，設置在腕部的前側。腕部安裝設備還可設置有位于穿戴者的腕部的后側 上的手表面(watch face)。
[0135] 圖18是包括一個或多個可穿戴設備1800的系統的簡圖。所述一個或多個可穿戴設 備1800可被構造為經由通信接口 1810在一個或多個通信網絡1820上發送數據至遠程