双腔室弹簧驱动自动注射器(AIDCs)的物理建模框架：优化冻干药物递送性能的关键研究

为解决冻干药物自动注射器性能优化难题，研究人员开发了基于物理模型的双腔室自动注射器(AIDCs)仿真框架。该模型整合了双活塞运动方程、理想气体定律及活塞摩擦-速度关系，可精准预测注射时间、活塞轨迹等关键参数，显著减少实验验证需求。研究成果为冻干药物和疫苗的弹簧驱动AIDCs设备选择提供了仿真驱动的技术评估方案。

　　

这项研究构建了革命性的双腔室自动注射器(Autoinjectors with Dual-chamber Cartridges, AIDCs)数学模型，这种创新型注射装置能实现冻干药物(lyophilized products)的自动复溶和注射一体化操作。科研团队巧妙地将牛顿运动定律应用于双活塞系统，结合理想气体状态方程，并引入实验测得的活塞摩擦-滑动速度曲线，打造出能精确模拟设备行为的数字孪生平台。

该模型可动态预测注射全过程的关键指标：从活塞运动轨迹到最大稀释液体积，甚至能模拟不同粘度复溶药液的影响。通过对比实际注射时间数据，模型在多种工况下展现出卓越的预测精度。这项技术突破使得工程师能在虚拟环境中测试不同配方参数组合，大幅降低传统"试错法"开发成本，确保冻干药物递送系统的可靠性。

特别值得注意的是，该建模框架具有普适性，适用于各类弹簧驱动AIDCs装置，为冻干疫苗和生物制剂的高效递送提供了智能化设计工具。通过计算机模拟指导的技术尽调(simulation-led technical due diligence)，制药企业现在可以更科学地选择最优设备配置，加速创新药物上市进程。