BRPI0806777A2 - sensor ocular detecção de um analito em um lìquido ocular - Google Patents

Abstract

SENSOR OCULAR PARA DETECçãO DE UM ANALITO EM UM LìQUIDO OCULAR. A invenção refere-se a um sensor ocular (110) para a detecção de ao menos um analito em um líquido coular. O sensor ocular (110) abrange ao menos um material sensor, que é configurado para, com presença de ao menos um analito, alterar uma propriedade óptica. Além disso, o sensor ocular (110) abrange ao menos um chip de sensor, que apresenta ao menos um detector (122) óptico integrado para detecção da propriedade óptica. Além disso, é proposto um sistema de medição (166) para detecção de ao menos um analito em um líquido ocular, que abrange um sensor ocular (110) segundo a invenção bem como uma unidade de avaliação (168), configurada para trocar informações com o chip de sensor (118).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SENSOR OCULAR PARA DETECÇÃO DE UM ANALITO EM UM LÍQUIDO OCU- LAR".

Área da Invenção

A presente invenção refere-se a um sensor ocular para a detec- ção de ao menos um analito em um líquido ocular, como por exemplo em líquido Iacrimal., líquido ocular intersticial ou fluidoJntraocular- A invenção refere-se ainda a um sistema de medição para detecção de um analito no líquido ocular. Tais sensores oculares e sistemas de medição são emprega- dos especialmente no diagnóstico médico, por exemplo para detecção e/ou para medição quantitativa de uma concentração de glicose. Mas também são concebíveis outras aplicações ou analitos.

Estado da técnica

A determinação da concentração de glicose no sangue bem como uma correspondente medicação é para diabéticos parte integrante es- sencial do decurso do dia. A concentração de glicose no sangue deve ser determinada de modo rápido e simples várias vezes ao dia, tipicamente 2 a 7 vezes, para se poder tomar eventualmente correspondentes medidas mé- dicas, como por exemplo a injeção de uma dose adaptada de insulina. Além de uma injeção manual, em muitos casos há a medicação também por meio de sistemas automáticos, especialmente com bombas de insulina.

Sistemas convencionais para a determinação da concentração de glicose no sangue se baseiam, via de regra, em que o paciente ou um médico, por exemplo por meio de um sistema de Iancetas apropriado, perfu- ra uma região da pele e assim gera uma amostra de sangue. Essa amostra é em seguida analisada por meio de processos de medição apropriados, por exemplo, processos de medição ópticos e/ou eletroquímicos, quanto a seu teor de glicose no sangue. Além de uma detecção no sangue, também pode haver uma detecção em outros líquidos corporais, como por exemplo na uri- na.

Para reduzir o desconforto para os pacientes, associado à fre- qüente produção de amostras de sangue, foram desenvolvidas diversas tec- nologias não invasivas ou minimamente invasivas para a medição de con- centrações de glicose no sangue. Uma tecnologia se baseia na medição de glicose em líquidos oculares, como por exemplo líquido lacrimal, fluido intra- ocular ou líquido intersticial. Assim, por exemplo, na WO 01/13783 está des- crito um sensor ocular para glicose, que é configurado como lente oftálmica. O sensor ocular abrange um sensor de glicose, que é marcado com uma primeira etiqueta fluorescente, e um concorrente de glicose, que é marcado com uma segunda etiqueta fluorescente ("Donor"). Ambas as etiquetas fluo- rescentes são de tal maneira selecionadas que, quando o concorrente está ligado ao receptor, a fluorescência da segunda etiqueta fluorescente se ex- tingue devido a uma transferência de energia fluorescente ressonante ("Quenching"). Mediamente monitoramento da variação da intensidade de fluorescência a um comprimento de onda em torno do máximo de fluores- cência da etiqueta fluorescente extinguível, pode ser medida a fração do concorrente marcado com fluorescência, que foi deslocada pela glicose. Dessa maneira, pode ser determinada a concentração de glicose no líquido ocular. Essa medida, por sua vez, é utilizada para daí se concluir a concen- tração de glicose no sangue. Também são viáveis e familiares ao especialis- ta outros tipos de detecção, por exemplo uma detecção de fluorescência da primeira etiqueta fluorescente.

Também WO 02/087429 descreve um fotômetro de fluorescên- cia, por meio do qual podem ser determinadas concentrações de glicose no sangue mediante medição da concentração de glicose em um líquido ocular. O dispositivo apresentado está em condições de medir simultaneamente duas intensidades de fluorescência em dois comprimentos de onda diferen- tes.

A medição de glicose ou de outros analitos em líquidos oculares é usualmente limitada por diversos fatores. Um fator reside, por exemplo, em que os líquidos oculares usualmente estão disponíveis apenas em pequenas quantidades (como por exemplo líquidos Iacrimais ou intersticiais) ou são de acesso apenas difícil (líquido de cristalino ou fluido intraocular). Assim, via de regra, a possibilidade de coletar esses líquidos oculares como amostra representa um procedimento muito difícil. Para se contornar ou reduzir essa restrição ou dificuldade, foram desenvolvidas diversas possibilidades da me- dição in-vivo. A WO 01/13783 já mencionada mostra um sistema de medição in-vivo desse tipo.

No diagnóstico in-vivo, o sinal de medição depende freqüente- mente não apenas da concentração de analito, mas sim também da posição relativa do aparelho de medição para com o local de medição. De outro lado, não é possível uma firme fixação mecânica do aparelho de medição ao paci- ente e, em muitos casos, tampouco é desejável. Distanciadores mecânicos simples deveriam ser ajustados aos requisitos individuais, para se obter uma elevada precisão de posicionamento, e por isso não são apropriados para a produção em massa.

Um outro problema de muitos sistemas de medição in-vivo es- pectroscópicos é o contraste espectroscópico relativamente pequeno entre sinal de medição e o fundo espectral. Isso requer, em muitos casos, uma trabalhosa calibragem, que freqüentemente depende da exata posição, pois o background espectral depende da posição exata (por exemplo devido ao distinto comportamento de difusão de diversos tipos e tecido e tipos de va- sos sangüíneos, da oscilante espessura de tecido e densidade de tecido, etc.). Assim, com tais sistemas de medição é necessário um posicionamento do sistema de medição precisamente reprodutível.

WO 2004/071287 mostra um fotômetro de fluorescência, que opera por meio de dois raios distintos e possibilita um correto posicionamen- to do aparelho de medição diante do olho. Por meio de um raio piloto é esti- mulada uma primeira fluorescência da pupila, da qual é determinada uma distância entre o fotômetro de fluorescência e o olho. Com ajuste de uma distância correta, automaticamente é inicializado um raio de medição, que estimula no olho uma segunda fluorescência do sensor de analito, da qual novamente pode ser determinada a concentração de analito. Apesar do con- siderável trabalho de medição, a que está associado o sistema mostrado na WO 2004/071287, comprovou-se que os resultados de medição da concen- tração de analito podem continuar expostos a oscilações. Ademais, em mui- tos casos, são necessários procedimentos de posicionamento realizados automaticamente pelo paciente, que exatamente só dificilmente podem ser realizados por pacientes idosos ou crianças e que, por isso, o ideal é que devam ser evitados.

Objetivo da invenção

Constitui, portanto, objetivo da invenção disponibilizar um sen- sor ocular e um sistema de medição, que evitem as desvantagens e dificul- dades do estado atual da técnica acima descritos e disponibilizem uma pos- sibilidade simples e segura para a determinação da concentração de analito em um líquido ocular e/ou em um outro líquido corporal, especialmente no sangue.

Descrição

Esse objetivo é alcançado por um sensor ocular de acordo com a reivindicação 1 e por um sistema de medição de acordo com a reivindica- ção 21. Outras configurações vantajosas da invenção estão representadas nas sub-reivindicações, que são realizáveis tanto isoladamente como tam- bém em combinação entre si.

Propõe-se um sensor ocular para detecção de ao menos um analito em um líquido ocular. Esse sensor ocular é de tal maneira configura- do que pode ser colocado em contato com o líquido ocular, para cuja finali- dade esse sensor ocular é configurado de modo geometricamente corres- pondente e produzido com materiais apropriados. É especialmente preferido que o sensor ocular abranja uma lente oftálmica (especialmente uma lente de contato neutra ou corretiva). Alternativamente ou adicionalmente, o sen- sor ocular pode também abranger um implante ocular e/ou um inlay (por e- xemplo para alojamento no saco conjuntival inferior). Em ambos os casos preferidos, de preferência são empregados materiais que são biocompatí- veis, isto é, não são tóxicos, e que com emprego no olho ou com implante no olho não se soltam, não são danificados nem liberam materiais tóxicos. Com relação à configuração de uma lente oftálmica, pode-se remeter por exemplo à WO 01/13783. Também com relação aos analitos a serem detectados se pode remeter por exemplo à descrição dessa publicação. O sensor ocular de acordo com a invenção apresenta ao menos um material do sensor, que é configurado para, com presença de ao menos um analito, alterar uma propriedade óptica. Quanto a essa ao menos propri- edade óptica, pode se tratar por exemplo de uma cor, que se altera corres- pondentemente em presença do analito. Mas é especialmente preferido que quanto à ao menos uma propriedade óptica se trate de uma luminescência estimulável por uma luz estimulante, especialmente uma fluorescência e/ou uma fosforescência.

Por exemplo, o material de sensor pode conter um material, pa- ra que possa ligar o analito a ser detectado e que varie suas propriedades de fluorescência (por exemplo excitabilidade, propriedades espectrais ou semelhante) quando da ligação do analito. Alternativamente ou adicional- mente, também poderia ser detectada uma propriedade espectral do próprio analito, que se altere quando da ligação à unidade de receptor, por exemplo devido a uma extinção. Novamente, alternativamente ou adicionalmente, também uma prõpriedade espectral de uma outra molécula poderia ser de- tectada, por exemplo de uma molécula de concorrência, que esteja ligada à unidade de receptor do material do sensor, na presença do analito a ser de- tectado é deslocada pelo mesmo e então novamente altera suas proprieda- des ópticas. Nessa medida, o conceito da propriedade óptica pode se referir ao próprio material do sensor (por exemplo um receptor e/ou uma molécula de concorrência) e/ou ao próprio analito, ou também uma combinação des- ses materiais. Diversos materiais de sensor desse tipo e princípios de detec- ção são descritos, por exemplo, em WO 01/13783 A1, em WO 02/087429 A1 ou em WO 2004/071287 A1. Também se pode remeter a título de exemplo aos exemplos de material ali especificados para o material do sensor. Esse princípio de medição pode ser aplicado tanto para detecção qualitativa como também para análise quantitativa.

Nessa medida, o sensor ocular proposto pode corresponder es- sencialmente aos sensores oculares conhecidos do estado atual da técnica. Em oposição ao estado atual da técnica, de acordo com a invenção, o sen- sor ocular porém é ainda provido de ao menos um chip de sensor. Especi- almente, com esse chip sensor pode se tratar de um circuito integrado de aplicação específica ("application specific integrated circuit, ASIC"), ou o chip sensor pode abranger um ASIC desse tipo. Também são concebíveis outros tipos de chips sensores, por exemplo ICs convencionais, e/ou o emprego combinado de vários chips sensores. Também o emprego de tecnologias de chip alternativas é viável, por exemplo o emprego de eletrônica orgânica, como por exemplo o emprego de transistores orgânicos (por exemplo tran- sistores de polímeros) e/ou tecnologias híbridas de materiais orgânicos e inorgânicos. ASICs podem, contudo, ser produzidos de preferência à base de chips de silício ou outros materiais semicondutores. Modernos processos de fabricação possibilitam a produção de chips sensores finos, por exemplo chips sensores com uma espessura de 200 a 400 μm, por exemplo 250 μιη, bem como com dimensões laterais na faixa de poucos mm. Tais chips po- dem assim, sem problema, ser implantados em um olho humano, por exem- pio em um saco conjuntival, e/ou alojados em uma lente oftálmica.

De acordo com a invenção, o chip sensor apresenta ao menos um detector óptico integrado para detecção da propriedade óptica do materi- al do sensor. Por exemplo, o detector óptico pode abranger um ou vários fotodiodos, que podem detectar uma luz de luminescência de ao menos um material do sensor e/ou de ao menos um analito a ser detectado. Mas tam- bém podem ser empregados outros tipos de detectores, por exemplo outros tipos de detectores sensíveis a luz sem característica de diodo.

Em oposição aos sensores oculares conhecidos do estado atual da técnica, de acordo com a invenção portanto ao menos uma pare da apa- relhagem de medição foi deslocada em proximidade imediata para o local da geração do sinal óptico (isto é, para o local, em que se altera a propriedade óptica do material do sensor). Por essa integração do detector óptico direta- mente no sensor ocular é assim garantido que haja uma distância sempre constante entre o material do sensor e o detector óptico. Medidas de posi- cionamento dispendiosas do detector óptico podem ser assim dispensadas. Isso facilita a manipulação do sensor ocular consideravelmente, o que é de vantagem decisiva especialmente em idosos, crianças, bem como pacientes incapacitados.

É então especialmente preferível que o sensor ocular apresente um material de suporte material de suporte, em que o chip sensor está em- butido. O material de suporte pode, por exemplo, garantir por uma corres- pondente geometria e/ou seleção de material uma biocompatibilidade do sensor ocular, portanto por exemplo uma possibilidade de implantação e/ou um emprego em uma lente oftálmica ou como Jente oftálmica. Simultanea- mente, o material de suporte pode apresentar as requeridas propriedades mecânicas, por exemplo, uma deformabilidade e/ou flexibilidade, uma geo- metria requerida para uma lente oftálmica ou um implante ou semelhante.

Nesse caso, o material do sensor pode ser aplicado sobre o chip sensor. Mas é especialmente preferível que o material do sensor esteja total ou parcialmente contido no material de suporte. Por exemplo, o material do sensor pode ser misturado ao material de suporte, dissolvido no mesmo, ou ser total ou parcialmente parte integrante desse material de suporte (por e- xemplo em forma de grupos funcionais, que estão ligados a um material de matriz do material de suporte). Também é viável uma implantação em micro- cápsulas, que podem então novamente ser dispersas por exemplo no mate- rial de suporte. Também são viáveis combinações das técnicas mencionadas.

O material de suporte deve então abranger um material ao me- nos parcialmente permeável para o analito, por exemplo um material poroso, ou um material, que apresente um elevado coeficiente de difusão para o analito a ser detectado. Especialmente deve ser garantido que o analito pos- sa entrar em contato com o material do sensor em quantidade suficiente. É especialmente preferível o emprego de hidrogel. É então preferível, especi- almente para o emprego em uma lente oftálmica e/ou em um implante, que o material de suporte apresente propriedades deformáveis, especialmente fie- . xíveis. Também é desejável uma transparência óptica ao menos parcial, es- pecialmente quando é utilizada luz de excitação externa, como por exemplo luz do dia, para a detecção do analito (ver abaixo).

Pela integração do detector óptico para a detecção de ao menos uma propriedade óptica ou alteração de propriedade devido à presença do analito a ser detectado podem ser obtidas as vantagens acima descritas. Em outras configurações vantajosas da invenção, são utilizados especialmente materiais de sensor que, como acima descrito, alteram uma propriedade de luminescência em função da presença de ao menos um analito.

Essa luminescência pode (adicionalmente ou alternativamente a propriedades como por exemplo cor, índex de refração, etc.) ser especial- mente uma luminescência excitável por uma luz de excitação, por exemplo uma fluorescência ou fosforescência. A alteração da propriedade óptica de- pendendo da presença do analito pode então ser por exemplo um aumento da fluorescência com crescente concentração de analito. Esse seria o caso, por exemplo, quando for detectada uma fluorescência de um composto de analito-receptor e/ou uma fluorescência de uma molécula de concorrência liberada, deslocada pelo analito. Alternativamente ou adicionalmente, a alte- ração também pode ser uma redução da fluorescência com crescente con- centração de analito. Este último seria por exemplo o caso em que ocorre uma extinção de fluorescência de um receptor com presença de analito e/ou no caso de uma detecção da fluorescência de um composto de receptor- molécula de concorrência, sendo que a molécula de concorrência é deslocá- vel pelo analito. São viáveis diversas outras combinações e alternativas da medição de propriedade ópticas sensitivas de analito.

No caso da detecção de fluorescência e/ou fosforescência, tam- bém uma ou várias fontes de luz de excitação para produção da luz de exci- tação está integradas no chip sensor, por exemplo em fora de um ou vários diodos de luz e/ou de laser. Essa fonte de luz de excitação pode, como tam- bém ao menos um detector óptico, ser produzida por exemplo por meio de técnicas conhecidas e estar, de preferência, integrada em um ASIC. Além do emprego de técnicas de semicondutores inorgânicas convencionais, no en- tanto, podem também ser empregadas outras técnicas, por exemplo técnicas que recorrem a técnica de semicondutor orgânica e por exemplo abrangem circuitos integrados orgânicos e/ou diodos de luz orgânicos e/ou fotodetecto- res orgânicos. O sensor ocular é configurado nesse caso de tal maneira que possibilita uma excitação do material do sensor pela fonte de luz de excita- ção. Além da possibilidade anteriormente mencionada da integração da fon- te de luz de excitação, há porém também a possibilidade de empregar fontes de luz externas como luz de excitação. Devido à disponibilidade, especial- mente luz do dia pode ser empregada como luz de excitação. Essa possibili- dade pode ser realizada de modo especialmente simples, pois luz do dia apresenta um amplo espectro e assim não é requerido um suprimento de energia interno para uma fonte de luz de excitação. Todavia, o conceito de luz do dia aqui deve ser tão abrangente que, além de luz do dia natural, luz ambiente de qualquer tipo, como por exemplo também luz de uma ou várias fontes de luz artificiais, pode ser abrangida por esse conceito. Com isso é possibilitada a aplicação em diferentes momentos do dia e sob variadas condições ambientais.

Em ambos os casos, portanto com produção integrada da luz de excitação bem como também com emprego de uma fonte de luz de excita- ção externa, por exemplo, luz do dia, é de preferência impedido que a luz de excitação chegue ao detector óptico para detecção de ao menos uma pro- priedade óptica. Para essa finalidade, o sensor ocular pode apresentar es- pecialmente um filtro de fundo óptico, ou filtro de aresta, que é configurado e disposto para filtrar total ou parcialmente a luz da fonte de luz de excitação. Com isso, o sinal de fundo, que fornece o detector óptico e que é condicio- nado pela luz de excitação e não pela alteração da propriedade óptica do material do sensor, é fortemente reduzido. Além disso, o filtro de fundo pode selecionar (transmitir) da luz de excitação disponível uma faixa espectral predeterminada, que serve então como luz de excitação propriamente dita, para excitar o material do sensor e/ou um material de referência.

Diversas técnicas de filtro são conhecidas do versado. Por e- xemplo, podem ser empregadas técnicas de filtro absortivas, por exemplo filtros de cor simples. Alternativamente ou adicionalmente, no entanto, tam- bém podem ser empregadas técnicas de filtro mais dispendiosas, por exem- plo o emprego de filtros de interferência. O filtro de fundo pode então ser configurado como filtro de fundo separado, por exemplo em forma de um elemento de filtro disposto sobre o chip sensor ou em forma de um elemento de filtro igualmente embutido no material de suporte. Alternativamente ou adicionalmente, o filtro de fundo, contudo, pode também ser configurado, total ou parcialmente, como parte integrante de um material de suporte, por exemplo na medida em que é mis- turado ou dissolvido no material de suporte como corante atuando como filtro de absorção. Mas, novamente, também é possível uma implantação química direta no material de suporte, por exemplo em forma de correspondentes grupos funcionais no material de suporte.

Como outra medida (alternativa ou adicional), para melhoria da qualidade de sinal do sensor ocular, pode ser previsto um filtro sensor, que é configurado para favorecer especificamente a medição da propriedade ópti- ca, mas impedir outras frações contribuindo para o sinal. No caso de um emprego de um material do sensor luminescente, pode por exemplo o filtro sensor abranger um filtro passa-baixa e/ou um filtro de aresta, que é configu- rado e disposto, para transmitir luz de luminescência do material do sensor (isto é, ao menos parcialmente deixada passar, de preferência com uma transmissão superior a 50 %), ao passo que luz com um comprimento de onda fora da faixa de comprimento de onda em torno do máximo da lumi- nescência) é ao menos parcialmente impedida (isto é, por exemplo transmi- tida com uma transmissão de menos de 50 %). Basicamente podem então ser empregadas as mesmas técnicas de filtro que no filtro de fundo acima já descrito. Essa outra configuração da invenção tem a vantagem de que a qualidade de sinal (por exemplo a relação sinal-para-ruído) é ainda melhora- da, pois apenas um teor de informação é medido com relação à fração na luz apresentando analito.

Outras configurações vantajosas referem-se ao emprego de de- tectores de referência e/ou detectores de fundo. Assim, de preferência, pode ser prevista uma instalação de referência, sendo que o sensor ocular abran- ge ainda um material de referência. Por exemplo, esse material de referência pode estar, por sua vez, introduzido no sensor ocular como camada separa- da, por exemplo em forma de uma camada aplicada sobre o chip sensor, ou o material de referência pode estar implantado em um material de suporte. Com relação às possibilidades da implantação no material de suporte, apli- ca-se analogamente o que foi dito acima com relação ao material do sensor.

O material de referência deve então ser configurado de tal ma- neira que é alterada essa ao menos uma propriedade óptica, especialmente de novo uma, luminescência (por exemplo uma fluorescência ou fosforescên- cia), em função da intensidade da luz de excitação. Em oposição ao material do sensor, contudo, esse material de referência é de tal maneira configurado que a alteração de ao menos uma propriedade óptica, por exemplo de novo o comportamento de fluorescência, é ao menos essencialmente independen- te da presença e/ou ausência de ao menos um analito a ser detectado. Por exemplo, o material de referência pode de tal maneira ser configurado que sua alteração de fluorescência relativa com presença do analito em compa- ração com a alteração relativa da fluorescência do material do sensor é des- prezivelmente pequena, por exemplo na faixa <10, <1/100 ou até mesmo ainda menos para uma relação das alterações de fluorescência relativas. Por exemplo, quanto a esse material de referência pode novamente se tratar de um material fluorescentemente excitável, cuja fluorescência no entanto não é essencialmente influenciada pelo analito.

Nesse caso, o sensor ocular pode ainda abranger um detector de referência óptico, por exemplo novamente um fotodiodo. Novamente, es- se detector de referência óptico é de preferência integrável no chip sensor, sendo que o acima dito com relação ao detector óptico se aplica analoga- mente. Esse detector de referência óptico deve ser de tal maneira configura- do para medir a propriedade óptica do material de referência, por exemplo a fluorescência independente de analito do material de referência.

Para melhorar o sinal de referência gerado por esse detector de referência óptico e livrá-lo ao menos amplamente de frações de interferên- cia, pode ainda ser previsto um filtro de referência. Novamente, pode então se tratar, por exemplo, de um filtro passa-baixa e/ou filtro de aresta. Esse filtro deve ser de tal maneira configurado que a luminescência do material de referência é transmitida ao menos amplamente (isto é, de preferência com uma transmissão superior a 50 %) e assim pode chegar ao detector de refe- rência. Luz com um comprimento de onda fora da faixa de comprimento de onda da luminescência de referência (isto é, fora de uma faixa predetermi- nada em torno do máximo de luminescência de referência) deve então ser impedida. Dessa maneira é garantido que o detector de referência gere ao menos essencialmente um sinal de referência dependente apenas da inten- sidade de excitação da luz de excitação. Esse sinal de referência pode ser usado para avaliação do sinal do detector óptico, por exemplo na medida em que ambos os sinais são relacionados entre si para dessa maneira poder ser calculada por exemplo uma concentração de analito no líquido ocular. Alter- nativamente, contudo, também são possíveis algoritmos de avaliação mais complexos.

Alternativamente ou adicionalmente ao emprego dé um detector de referência pode ainda ser previsto um detector de fundo óptico. Por e- xemplo, pode se tratar então de um fotodiodo integrado no chip, aplicando- se analogamente o que ficou dito acima. Esse detector de fundo deve ser configurado de tal maneira para medir uma intensidade da luz de excitação.

De preferência, quanto a essa luz de excitação, pode se tratar da luz de ex- citação propriamente dita, com que o material do sensor e/ou o material de referência é excitado, portanto por exemplo uma luz ambiente já filtrada pelo filtro de fundo (por exemplo luz do dia). Também esse sinal de fundo pode, por sua vez, ser usado para determinar uma concentração do analito, por exemplo, novamente, na medida em que é formada uma relação do sinal do detector óptico e do sinal de fundo. Também algoritmos de avaliação mais complexos são, no entanto, viáveis, por exemplo o uso da luz de excitação para eliminar um sinal de fundo.

Além das configurações acima descritas, são viáveis outras e- xecuções vantajosas do sensor ocular. Assim, por exemplo, pode ser previs- ta uma construção geométrica, que apresente uma armadilha de luz. Essa armadilha de luz pode por exemplo ser configurada para impedir uma trans- missão direta de luz de excitação, especialmente de luz ambiente não filtra- da, para o detector óptico, mas não uma difusão do material do sensor, por exemplo moléculas sensoras excitadas, e/ou uma difusão do analito para o detector óptico. Dessa maneira, a qualidade de sinal pode ser ainda mais melhorada.

Outras configurações vantajosas da invenção referem-se à mo- dalidade da leitura da informação, que é gerável por meio do sensor ocular. Assim, o sensor ocular abrange de modo vantajoso ainda ao menos uma interface para a troca de informações com uma unidade de avaliação.

Essa interface pode ser configurada da mais variada maneira. Por exemplo, o chip sensor pode abranger uma memória de dados, em que estão armazenadas informações geradas pelo sensor ocular e que podem ser consultadas. Assim, por exemplo, o sensor ocular pode ser configurado como lente oftálmica, que depois da retirada do olho (pode se tratar por e- xemplo dê uma lente descartável) é introduzida em um correspondente apa- relho de leitura, em que (por exemplo por correspondentes contatos elétri- cos) são contactadas por exemplo determinadas almofadas de contato sobre o chip Sensor, para consultar informações memorizadas.

Alternativamente ou adicionalmente, a ao menos uma interface pode, no entanto, abranger também uma interface para transmissão de da- dos sem fio. Podem então ser empregados, especialmente, técnicas de in- fravermelho e/ou alta freqüência, que são conhecidas por exemplo da técni- ca de transponder. Essa outra execução tem a vantagem de que "online" durante uma medição ou logo depois dessa medição podem ser consultadas informações, que então podem ser por exemplo transmitidas ao paciente, a um médico ou a um outro aparelho, por exemplo um computador ou um apa- relho de medicação. Tais interfaces sem fio são concretizáveis com tecnolo- gias ASIC disponíveis.

Como especialmente vantajoso se comprovou um sistema, em que o sensor ocular apresenta um elemento capacitor. A esse elemento ca- pacitor, que pode abranger por exemplo uma placa individual de um conden- sador, pode haver um acoplamento por meio da unidade de avaliação, sen- do que informações podem ser trocadas, sem que se precise produzir um contato físico entre a unidade de avaliação e o sensor ocular. Dessa manei- ra, também com lentes de contato que se encontram no olho e/ou em im- plantes é possibilitada uma troca de dados de modo confortável e seguro. -

Por exemplo, a interface pode então ser de tal maneira configu- rada que o elemento capacitor, juntamente com um elemento de resistência ôhmico e/ou um elemento indutivo, forma um circuito ressonante, que é exci- tável pela unidade de avaliação. Nesse caso, o detector óptico pode ser li- gado de preferência em paralelo ao elemento de resistor ôhmico e/ou ao detector óptico. Alternativamente ou adicionalmente, também detectores de referência eventualmente presentes e/ou detectores de fundo podem ser correspondentemente comutados. Sendo consultado um desses detectores, então com isso se alteram as propriedades do circuito ressonante, especial- mente por exemplo uma freqüência do circuito ressonante. Essa alteração de freqüência, que é assim dependente do sinal gerado (sinal de detector, sinal de referência, sinal de fundo), pode ser detectada pela unidade de ava- liação.

São viáveis diversas configurações. Por exemplo, para cada um dos detectores pode ser previsto um correspondente circuito ressonante, sendo que cada um desses circuitos ressonantes apresenta, de preferência, uma freqüência de ressonância distinta. Dessa maneira, pela unidade de avaliação podem ser consultados, por exemplo, simultaneamente ou tam- bém defasados em tempo, todos os detectores. Alternativamente, contudo, também já no chip sensor pode haver um pré-tratamento, por exemplo por uma correspondente formação de quociente ou semelhante, de modo que por meio da unidade de avaliação já é lido um sinal total limpo e/ou um sinal pré-tratado.

Correspondentemente, ao lado do sensor ocular em uma das configurações acima descritas, é proposto um sistema de medição de ao menos um analito no líquido ocular, que abrange um sensor ocular segundo uma das configurações acima descritas bem como ainda ao menos uma u- nidade de avaliação, que é prevista para trocar informações com o chip sen- sor. Essa unidade de avaliação pode, de preferência, ser configura- da como unidade de avaliação espacialmente separada do sensor ocular e é executada, de preferência, como aparelho portátil. Por exemplo, pode se tratar então de um aparelho manual, com um comprimento de aresta de pre- ferência não superior a 15 cm, de preferência não inferior a 10 cm, que pode ser portado confortavelmente por um paciente em uma bolsa ou no cinto.

Por exemplo, na configuração descrita, da interface do sensor ocular com um elemento capacitor, a unidade de avaliação pode ser equipa- da com uma unidade de excitação, que forma com a interface do chip sensor um circuito ressonante excitado. Esse princípio tem a vantagem de que, em princípio, o chip sensor não precisa abranger uma fonte de energia interna (o que no entanto pode ser naturalmente igual o caso), com o que especial- mente o tempo de emprego de sensores oculares implantados pode ser bas- tante aumentado. Assim, a unidade de excitação pode abranger um gerador de oscilação, cuja energia é transmitida indutivamente ao elemento capacitor da interface do sensor ocular. Tais sistemas se comprovaram na prática para amplitudes de transmissão de até cerca de 1 m como destacadamente apro- priados, de modo que a unidade de avaliação para uma leitura do chip sen- sor pode até mesmo ser portada em uma bolsa, e não precisa ser mantida diante do olho. Dessa maneira, por exemplo, podem ser realizadas medi- ções automatizadas, sem que seja necessário qualquer manipulação pelo paciente como usuário. Tais sistemas de medição são assim especialmente convenientes ao usuário, particularmente para pacientes idosos, crianças bem como pacientes incapacitados, podendo ser bastante reduzido o perigo de falhas de operação por meio de decursos de programa automatizados. Também é viável uma interação de tais sistemas de medição com sistemas de medicação automáticos, como por exemplo bombas de insulina.

A unidade de avaliação pode conter adicionalmente por exemplo interfaces para uma interação com um usuário, por exemplo um teclado, in- terfaces para um computador, um mostrador ou semelhante. Além disso, a própria unidade de avaliação pode abranger um computador, por exemplo um microcomputador, que pode ser correspondentemente projetado em téc- nica de programação. Também correspondentes memórias de dados de tipo volátil e/ou não volátil podem ser previstas.

Assim, a unidade de avaliação pode por exemplo ser de tal ma- neira projetada em técnica de programação que proceda a uma concentra- ção de ao menos um analito no líquido ocular com emprego dos sinais for- necidos pelo sensor ocular ou resultados de medição. Esse resultado pode por exemplo ser indicado em uma memória de dados ou ao paciente e/ou através de uma interface a um médico ou um banco de dados.

Em muitos casos, no entanto, é menos interessante a concen- tração de ao menos um analito no líquido ocular. Antes pelo contrário, fre- qüentemente concentrações são indicadas em outros fluidos corporais, por exemplo concentração no sangue e/ou urina. Glicose é indicada por exem- plo, usualmente, como glicose no sangue. Assim, correspondentemente, a unidade de avaliação pode ser ainda projetada, por exemplo por um corrès- pondente computador com correspondente software, para calcular uma con- centração de ao menos um analito em um outro líquido corporal, por exem- plo no sangue, e indicá-la correspondentemente (ver acima) e/ou armazená- la. Para essa finalidade, a unidade de avaliação pode abranger, por exem- plo, tabelas de referência, que convertem uma concentração do analito no líquido ocular em concentrações em outros líquidos. Alternativamente ou adicionalmente, também podem ser utilizados algoritmos de conversão ou curvas de conversão.

Além disso se comprovou que a precisão dos resultados é acen- tuadamente aumentada quando o sistema de medição abrange adicional- mente um sistema de calibração. Esse sistema de calibração pode ser em- pregado para, por exemplo, melhorar a avaliação dos sinais do chip sensor, isto é, para configurar o cálculo da concentração do analito no líquido ocular e/ou do outro líquido corporal mais independente de naturais dispersões, como por exemplo divergências de paciente para paciente relativamente a condições secundárias fisiológicas, divergências relativamente ao posicio- namento do sensor ocular no olho, tolerâncias de fabricação do sensor ocu- lar ou semelhante. Esse sistema de calibração pode ser correspondentemente con- figurado para receber e/ou processar ao menos uma informação de calibra- ção por uma concentração do analito no líquido ocular e/ou de um outro lí- quido corporal e realizar correspondentemente uma calibração da determi- nação da concentração de analito. Por exemplo, o sistema de calibração pode para esse fim através de uma interface receber dados externos relati- vamente a uma concentração de analito no líquido ocular e/ou no outro líqui- do corporal, que foram obtidos por meio de um sistema de medição separa- do. Alternativamente ou adicionalmente, o sistema de calibração pode tam- bém abranger ele próprio ao menos um aparelho de medição para determi- nação da concentração do analito. Especialmente preferidos são então apa- relhos de medição convencionais, por exemplo aparelhos de medição que determinam a concentração de analito por meio de um elemento de teste. Podem então ser empregadas, por exemplo, tiras de teste eletroquímícas e/ou sistemas de tiras de teste ópticos, como são conhecidos do versado por exemplo da área da determinação de glicose no sangue.

O sistema de medição pode, por exemplo, ser de tal maneira configurado que antes da entrada em funcionamento do sistema de medição é realizada uma medição de calibração tal para compensar os dados forne- cidos pelo sensor ocular com os dados do aparelho de medição "convencio- nal". Além disso, alternativamente ou adicionalmente, também pode ser rea- lizada uma medição de calibração a distâncias regulares, sendo que por e- xemplo o sistema de medição pode ser de tal maneira configurado que indi- ca ao usuário a intervalos determinados a necessidade de uma tal medição de calibração (por exemplo uma vez ao dia, em comparação com medições "convencionais" até agora requeridas sete vezes ao dia). Também medições de calibração automáticas são possíveis, por exemplo medições de calibra- ção por meio de um outro sensor implantado.

No total, essa configuração do sistema de medição com empre- go de um sistema de calibração produz maior aperfeiçoamento da precisão de medição e, assim, melhoramento da confiabilidade das informações fisio- lógicas obtidas pelo paciente. Exemplos de execução

Outros detalhes e características da invenção se depreendem da descrição a seguir de exemplos de execução preferidos em combinação com as sub-reivindicações. Podem então as respectivas características ser realizadas por si só ou em combinação de várias entre si. A invenção não está restrita aos exemplos de execução. Os exemplos de execução estão esquematicamente representados nas figuras. Iguais referências nas distin- tas figuras referem-se então a elementos iguais ou funcionalmente iguais ou correspondentes entre si quanto a suas funções.

Especificamente mostram:

Figura 1 - uma representação esquemática de um sensor ocu- lar;

Figura 2 - uma representação das características de filtro dos filtros empregados no sensor ocular segundo a figura 1;

Figura 3 - uma representação espectral das condições de luz no sensor ocular segundo a figura 1;

Figura 4 - uma representação esquemática de uma cooperação de uma unidade de excitação de uma unidade de avaliação com uma inter- face do sensor ocular; e

Figura 5 - um exemplo de execução de um sistema de medição com um sensor ocular, uma unidade de avaliação e um sistema de calibra- ção.

Na figura 1 está representado bastante esquematicamente um exemplo de execução de um sensor ocular 110 segundo a invenção. O sen- sor ocular está configurado nesse caso, por exemplo, como implante e pode, por exemplo, ser implantado em ou sob um tecido conjuntivo de um pacien- te. O sensor ocular 110 apresenta um lado de olho 112 e um lado externo 114. Correspondentemente, a luz do dia 116 pode incidir a partir do lado ex- terno 114 sobre o sensor ocular 110.

O sensor ocular 110 apresenta um chip sensor 118, que, como acima descrito, é configurado de preferência como ASIC. Esse chip sensor 118 está embutido em um hidrogel biocompatível como material de suporte 120. Esse material de suporte confere ao sensor ocular 110, assim, a reque- rida estabilidade mecânica, mas é simultaneamente deformável ou flexível, para se adaptar ao olho, e possibilita uma difusão do analito.

No material de suporte 120, nesse exemplo de execução, está misturado um material do sensor. Por exemplo, pode se tratar, no material do sensor, de materiais sensores para detecção de glicose em um líquido ocular, por exemplo em líquido lacrimal, fluidoJntraocular ou líquido ocular intersticial. Exemplos desses materiais sensores estão descritos em WO 01/13783 A1, WO 02/087429 A1 e WO 2004/071287 A1. De modo especi- almente preferido, no presente exemplo de execução são empregados os seguintes materiais sensores: Concanavalin A/Dextran, proteína ligando gli- cose-galactose (GGBP)1 glicose-hexiquinase éster de ácido bórico (como por exemplo descrito em PCT/EP2004/008825). Mas também podem ser em- pregados outros materiais sensores, bem como também misturas ou combi- nações de vários materiais sensores. Esse material do sensor pode ser dire- to e homogeneamente distribuído no hidrogel, mas também pode ser incluí- do em microcápsulas, que por seu lado são novamente distribuídas de prefe- rência no hidrogel.

Normalmente, tal sensor ocular 110 implantado, como por e- xemplo descrito em WO 01/13783 A1, a partir de fora, isto é, do lado externo 114, com uma fonte de luz apropriada (por exemplo um diodo de luz com um filtro passa-baixa e/ou um diodo de laser) é excitado para fluorescência e a fluorescência em um ou vários comprimentos de onda é medida com um fotômetro apropriado. A intensidade do sinal de fluorescência é então, natu- ralmente, no entanto, dependente não apenas da concentração de analito, mas sim também da distância e ângulo entre implante e fotômetro e/ou fonte de luz de excitação.

O sensor ocular 110 presente resolve essa problemática, como acima descrito, pelo fato de que contém o chip sensor 118 como componen- te integral. Esse chip sensor 118, que é configurado de preferência como ASIC1 pode por exemplo ser fabricado de modo customizado e, por exemplo, se basear em um material semicondutor orgânico ou inorgânico, por exem- pio silício. Ao menos uma parte de uma eletrônica de avaliação e ativação pode estar integrada sobre o chip sensor 118.

Nesse exemplo de execução, o chip sensor 118 abrange três fo- todiodos: ao lado do diodo de medição 122 propriamente dito como detector óptico estão integrado ao chip sensor 118 um diodo de referência 124 e um diodo de fundo 126. Os necessários circuitos de ativação ou avaliação estão igualmente integrados ao chip sensor 118, mas não estão representados na figura 1.

Além do material do sensor, no material de suporte 120 está a- inda misturado um material de referência, por exemplo um fluorófor de refe- rência, cuja luminescência é igualmente excitável pela luz do dia 116, sendo que essa fluorescência de referência é, contudo, independente da presença do analito a ser detectado.

Para se poder absorver as diversas frações de luz separada- mente por meio dos três diodos 122, 124, 126, são ainda previstos diferentes filtros. Assim, o chip sensor 118 está inicialmente coberto com um filtro de fundo 128. Esse filtro de fundo 128 está configurado nesse exemplo de exe- cução como filtro de interferência. Ademais, o diodo de medição 122 está coberto com um filtro sensor 130, e o diodo de referência 124 com um filtro de referência 132. Também filtros sensores 130 e filtros de referência 132 são configurados, de preferência, como filtros de interferência. O diodo de fundo 126 (além do filtro de fundo 128) não está ainda equipado com um filtro. Para a característica de transmissão desses filtros 128, 130 e 132 faz- se referência à figura 2. Na figura 2 estão registrados os espectros de transmissão (está respectivamente representada uma transmissão T norma- tizada contra o comprimento de onda λ) desses filtros 128, 130, 132. A curva 134 mostra a transmissão do filtro de fundo 128, a curva 136 a transmissão do filtro sensor 130 e a curva 138 a transmissão do filtro de referência 132. Pode-se verificar então que os filtros 128 e 130 são configurados como filtros passa-baixa, com uma transmissão de cerca de 560 a 600 nm ou cerca de 620 a 670 nm. O filtro de referência 132 está, pelo contrário, configurado essencialmente como filtro de aresta e "abre" a partir de um comprimento de cerca de 740 nm.

Os três filtros 128, 130 e 132 são então de tal maneira projeta- dos em suas propriedades espectrais que o filtro 128 apresenta uma trans- missão na faixa do comprimento de onda de excitação do material do sen- sor. Os filtros 130 e 132 apresentam, pelo contrário, uma transmissão na faixa do comprimento de onda de luminescência do material do sensor (filtro sensor 130) ou na faixa da fluorescência do material de referência (filtro de referência 132).

O sensor ocular 110 executado como implante está implantado, segundo a invenção, sob a conjuntiva do olho, onde fica exposto à luz do dia 116 normal. Como a conjuntiva tem alto grau de transparência, à diferença da pele normalmente pigmentada, uma fração de luz comparativamente alta penetra no sensor ocular 110 executado como implante.

Na figura 3 estão registradas as condições de luz espectrais (es- tá registrada a intensidade I contra o comprimento de onda λ) no sensor ocu- lar 110. A curva 140 mostra então a distribuição da intensidade da luz do dia 116.

Como o chip sensor 118 está completamente envolto pelo filtro de fundo 128 (comparar a característica de transmissão 134 na figura 2), da luz do dia 116 apenas ainda atravessa a fração que é requerida para a exci- tação do material do sensor. A distribuição de intensidade espectral dessa luz de excitação propriamente dita é caracterizada na figura 3 com a curva 142 e resulta de uma multiplicação da curva 134 na figura 2 com a distribui- ção de intensidade da luz do dia 140 na figura 3. Essa intensidade 142 da luz de excitação é medida no chip sensor 118 com o diodo de fundo 126 (ver figura 1).

Com essa luz de excitação 142 é excitada tanto a fluorescência do material do sensor (fluorescência dependente de analito) como também a fluorescência do material de referência (fluorescência independente de anali- to). Assim, devido a essa excitação, resulta uma fluorescência total 144, que se compõe dessas duas frações de fluorescência. Para a separação dessas frações de fluorescência são empre- gados o diodo de medição 122 com o filtro sensor 130 e o diodo de referên- cia 124 com o filtro de referência 132 (comparar figura 1). Correspondente- mente, a fluorescência total 144 na figura 3 novamente deve ser multiplicada com as curvas de transmissão 136 ou 138 segundo a figura 2. Essa filtragem conduz, assim, a uma fluorescência de sensor 146, que é detectada pelo diodo de medição 122, bem como a uma fluorescência de referência 148, que é detectada pelo diodo de referência 124. Dessa maneira, o diodo de fundo 146 fornece uma informação sobre com que intensidade o material do sensor e o material de referência são excitados, o diodo de medição 122 uma informação sobre a fluorescência de sensor dependente de analito do material do sensor e o diodo de referência 124 uma informação independen- te de analito sobre a fluorescência de referência do material de referência. Dessas três frações de sinal pode ser concluída com alta precisão uma con- centração do analito no líquido ocular.

Como entre os três fotodiodos 122, 124 e 126 e o material do sensor ou material de referência há uma firme união, o sinal de medição ou os sinais de medição não mais são dependentes de posição. O sinal de me- dição é assim, no caso ideal, dependente apenas da energia de excitação (essa informação fornece o diodo de fundo 126) e da concentração de anali- to. A simultânea disponibilização de informações do diodo de fundo 126 e do diodo de referência 124 é, sob certo aspecto, redundante, mas as informa- ções adicionais elevam a robustez e a precisão de medição do sistema. As- sim, por exemplo, especialmente quando o material de referência e o mate- rial do sensor apresentam propriedades de excitação espectrais semelhan- tes, podem ser compensadas alterações na característica espectral dessa luz de excitação, como por exemplo a troca de luz do dia para luz ambiente artificial. Dessa maneira, é consideravelmente aumentada a flexibilidade da aplicação, de modo que medições da concentração de analito podem ser realizadas a diversas horas do dia e/ou com troca das condições de luz (luz do diá, luz artificial). A disposição do sensor ocular 110 segundo a figura 1 apresenta uma outra particularidade em forma de uma armadilha de luz 150. Essa ar- madilha de luz 150 leva em conta a idéia de que de um lado os três fotodio- dos 122, 124 e 126 sobre o chip sensor 118 devem estar completamente envoltos pelo filtro de fundo 128, pois senão luz do dia 116 penetrando leva- ria a um desvio (offset), que via de regra seria consideravelmente maior do que o sinal de medição propriamente dito. De outro lado, dentro do sensor ocular 110 pode estar alojado o material do sensor, e deve ser possível uma livre difusão do analito. Essa problemática é solucionada no exemplo de e- xecução representado pela armadilha de luz 150, que possibilita uma difusão do analito no material de suporte 120, mas impede uma penetração de luz do dia 116 não filtrada. Armadilhas de luz 150 mecânicas são realizadas tipi- camente, como indicado na figura 1, por vários filetes 152 se interceptando.

Também podem ser empregados outros tipos de armadilhas de luz 150, co- mo por exemplo "labirintos" ópticos, como são conhecidos por exemplo da técnica de detectores de fumaça.

Uma outra possibilidade alternativa ou adicional de emprego re- side em marcar o hidrogel do próprio material de suporte 120 com corres- pondentes moléculas de corante, de modo que o filtro de fundo 128 não é configurado em forma de um filtro de interferência, mas sim em forma de um filtro do tipo "bulk". Também dessa maneira pode ser realizada aproximada- mente a transmissão 134. Todavia, tipicamente, características de filtro de moléculas de corante desse tipo são mais largas do que as características de filtro da curva 134 segundo a figura 2. A vantagem de um filtro de interfe- rência reside ainda no fato de que a característica espectral pode ser influ- enciada de modo relativamente simples. Filtros de interferência poderiam, por exemplo, ser produzidos mediante deposição de uma fina seqüência de camadas de metal e/ou composto metálico sobre um suporte transparente, como por exemplo um vidro fino e/ou um material de plástico, que em segui- da, conforme figura 1, é integrado ao sensor ocular 110 ou aplicado sobre o chip sensor 118. Também é contudo possível uma aplicação direta dos filtros sobre o chip sensor 118, por exemplo como sucessão de uma ou várias ca- madas amortecedores, bem como também uma incorporação de armadilhas de luz 150 mecânicas em forma de MEMS (sistemas meio eletrônicos) sobre o chip sensor 118.

Na figura 4 está representada, bastante esquematizada, uma possibilidade da leitura do chip sensor 118. O chip sensor 118, que está en- tão reproduzido apenas de modo incompleto na figura 4, coopera então com uma unidade de excitação 154, que está incorporada a uma unidade de ava- liação (comparar figura 5). Como interface entre chip sensor 118 e unidade de excitação 154 servem então elementos capacitores 156 ou 158, que es- tão representados na figura 4 esquematicamente como placas de condensa- dor individuais. O elemento capacitor 156 do chip sensor 118 está então uni- do através de um resistor 160 ôhmico com massa (por exemplo uma área de metal maior sobre o chip sensor 118). Paralelamente ao resistor 160 estão conectados os diodos 122, 124 e 126. Como exposto acima, a conexão pode se dar de tal maneira que esses diodos sejam conectados individualmente ou todos da maneira representada na figura 4.

Na unidade de excitação 154, o elemento capacitor 158 está u- nido através de um resistor 162 com um gerador 164, que por sua vez está unido com massa em sua outra conexão. A unidade de excitação 154 e o chip sensor 118 formam, nessa conexão, um circuito ressonante elétrico ex- citado. O gerador 164 produz um campo elétrico variável nos elementos ca- pacitores 156, 158. A freqüência própria do circuito ressonante é determina- da pelos capacitores (determinado pela cooperação dos elementos capacito- res 156, 158) e resistores 160, 162 no circuito ressonante. Mediante irradia- ção de luz nos diodos 122, 124, 126 se altera a resistência total do circuito paralelo de resistor 160 e diodo 122, 124, 126 e, assim, a freqüência própria do circuito ressonante. Essa alteração pode ser medida e avaliada, por e- xemplo, como alteração de intensidade de campo. A unidade de avaliação 154 pode, correspondentemente, abranger uma agulha de campo e um dis- positivo de medição de intensidade de campo, para medir essas alterações de intensidade de campo. Alternativamente ou adicionalmente, no entanto, também podem ser empregadas outras técnicas de medição, como por e- xemplo uma medição da emissão de potência do gerador 164.

Na figura 5 está representado, bastante esquematizado, um sis- tema de medição 166 para detecção de ao menos um analito em um líquido ocular. O sistema de medição 166 abrange um sensor ocular 110, por e- xemplo um sensor ocular conforme a configuração descrita na figura 1, que pode ser configurado por exemplo como implante e/ou como lente oftálmica. Além disso, o sistema de medição 166 abrange uma unidade de avaliação 168 com uma unidade de excitação 154 (por exemplo segundo o exemplo de execução na figura 4) e um microcomputador 170. A unidade de avaliação 168 por, por exemplo, através do processo descrito com base na figura 4, trocar informações com o sensor ocular 110 ou o chip sensor 118 e pode assim consultar dados de medição "in situ" (isto é, sem precisar remover o sensor ocular 110 do líquido ocular. A unidade de avaliação 168 pode então ser portada em qualquer local do corpo do paciente. O corpo pode então servir como parte da interface, adicionalmente aos elementos capacitores 156, 158 segundo a figura 4, e contribui para a transmissão dos dados.

O microcomputador 170 da unidade de avaliação 168 é configu- rado de preferência segundo a descrição a cima e serve para o controle da medição bem como para a avaliação dos resultados da medição. O micro- computador 170 pode ser operado por elementos de comando 172 por um usuário e através de um mostrador 174 as informações podem ser emitidas a um usuário. Mas também podem ser implementadas outras interfaces de usuário.

Além disso, o sistema de medição 166 segundo o exemplo de execução na figura 5 abrange um sistema de calibração 176. Esse sistema de calibração 176 é de preferência incorporado à unidade de avaliação 168. No exemplo de execução esquematizado, representado na figura 5, a unida- de de calibração 176 é executada, porém, como unidade separada, que se comunica com a unidade de avaliação 168 através de uma interface 178.

Pode se tratar então de uma interface sem fio e/ou também com fio, ou tam- bém podem ser previstos dispositivos de troca de dados por portadores de dados (por exemplo chips de memória) manualmente operados pelo pacien- te entre o sistema de calibração 176 e a unidade de avaliação 168 como "in- terfaces" para união desses elementos.

O sistema de calibração 176 abrange, por sua vez, elementos de comando 180, um mostrador 182 bem como (não representada na figura 5) uma correspondente eletrônica, por exemplo novamente um microcompu- tador e/ou outros componentes eletrônicos. O sistema de calibração 176 é então configurado para detectar por meio de uma tira de teste 184 uma con- centração do analito em um líquido corporal, que é representado aqui simbo- licamente como gota de sangue 186. Assim, como sistema de calibração 176 podem ser empregados aparelhos de medição convencionais, encontra- dos no comércio, como por exemplo, medidores de glicose no sangue. Tais sistemas dispõe usualmente também de correspondentes interfaces, como por exemplo interfaces a infravermelho. As informações, obtidas por meio do sistema de calibração 176, sobre a concentração de analito no líquido corpo- ral, por exemplo a concentração de glicose no sangue, podem ser comuni- cadas através da interface 178 à unidade de avaliação 168, para ali serem utilizadas para compensação com as informações do chip sensor 118 do sensor ocular 110. Assim, o resultado da medição da glicose no sangue po- de ser introduzido diretamente no algoritmo da determinação indireta de a- çúcar no sangue com o sensor ocular 110.

LISTA DE REFERÊNCIAS

110 sensor ocular 112 lado do olho 114 lado do olho 116 luz do dia 118 chip sensor 120 material de suporte 122 diodo de medição 124 diodo de referência 126 diodo de fundo 128 filtro de fundo 130 filtro sensor 132 filtro de referência

134 transmissão filtro de fundo

136 transmissão filtro sensor

138 transmissão filtro de referência

140 intensidade luz do dia

142 intensidade luz de excitação

144 fl uo rescência total

146 fluorescência de sensor

148 fluorescência de referência

150 armadilha de luz

152 filete

154 unidade de excitação

156 elemento capacitor

158 elemento capacitor

160 resistor

162 resistor

164 gerador

166 sistema de medição

168 unidade de avaliação

170 microcomputador

172 elemento de comando

174 mostrador

176 sistema de calibração

178 interface

180 elementos de comando

182 mostrador

184 tira de teste

186 gota de sangue

Claims (27)

1. Sensor ocular (110) para a detecção de ao menos um analito em um líquido ocular, sendo que o sensor ocular (110) abrange ao menos um material sensor, que é configurado para, com presença de ao menos um analito, alterar uma propriedade óptica, caracterizado pelo fato de que o sen- sor ocular (110) apresenta ainda ao menos um chip sensor (118), sendo que o chip sensor (118) apresenta ao menos um detector (122) óptico integrado para detecção da propriedade óptica.

2. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação 1, sendo que o sensor ocular (110) abrange ao menos um dos seguintes elementos: uma lente ocular, uma lente de contato, um inlay, um implante ocular.

3. Sensor ocular (110), de acordo com uma das duas reivindica- ções precedentes, sendo que o sensor ocular (110) apresenta um material de suporte (120), sendo que o chip sensor (118) está embutido no material de suporte (120) e sendo que o material sensor está total ou parcialmente contido no material de suporte (120).

4. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo que o material de suporte (120) apresenta ao menos uma das seguintes propriedades: - o material de suporte (120) abrange um material ao menos parcialmente permeável para o analito, especialmente um hidrogel; - o material de suporte (120) abrange um material deformável, especialmente flexível; - o material do sensor está total ou parcialmente misturado ao material de suporte (120); - o material do sensor está total ou parcialmente embutido em microcápsulas, que estão dispersas no material de suporte (120); - o material do sensor está total ou parcialmente dissolvido no material de suporte (120); - o material do sensor é total ou parcialmente parte integrante do material de suporte (120).

5. Sensor ocular (110), de acordo com uma das reivindicações precedentes, sendo que o detector óptico (122) abrange ao menos um ele- mento fotoelétrico, especialmente um fotodiodo.

6. Sensor ocular (110), de acordo com uma das reivindicações precedentes, sendo que a ao menos uma propriedade óptica abrange uma luminescência estimulável por uma luz de estimulaçaõ, especialmente uma fluorescência ou uma fosforescência.

7. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo que o sensor ocular (110) é configurado para possibilitar uma estimulação do material do sensor por uma fonte de luz de estimulação.

8. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo que o sensor ocular (110) apresenta ao menos uma das se- guintes configurações: - o sensor ocular (110) é configurado para possibilitar o acesso ao material de sensor de luz de excitação (142) externa, especialmente luz do dia (116); - o chip sensor (118) apresenta uma fonte de luz de excitação integrada, especialmente um diodo de iluminação integrado e/ou um diodo de laser.

9. Sensor ocular (110), de acordo com uma das reivindicações 6 a 8, sendo que o sensor ocular (110) apresenta ainda um filtro de fundo (128) óptico, especialmente um filtro passa-faixa óptico ou filtro de aresta, que é configurado e disposto para filtrar total ou parcialmente a luz da fonte de luz de excitação.

10. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo que o filtro de fundo (128) apresenta ao menos uma das se- guintes configurações: - o filtro de fundo (128) é configurado como filtro de fundo (128) separado; - o filtro de fundo (128) é configurado, total ou parcialmente, co- mo parte integrante de um material de suporte (120).

11. Sensor ocular (10), de acordo com uma das reivindicações 6 a 10, sendo que o sensor ocular (110) apresenta ainda um filtro sensor (130), especialmente um filtro passa-faixa ou filtro de aresta, que é configu- rado e disposto para transmitir luz de luminescência do material do sensor e impedir ao menos parcialmente, de preferência totalmente, luz fora da faixa de comprimento de onda da luz de luminescência.

12. Sensor ocular (110), de acordo com uma das reivindicações -6 a 11, sendo que o sensor ocular (110) apresenta ainda um material de re- ferência, sendo que o material de referência é configurado para alterar ao menos uma propriedade óptica, especialmente uma luminescência, de prefe- rência uma fluorescência ou uma fosforescência, em função da intensidade da luz de excitação e independentemente da presença do analito.

13. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo que o chip sensor (118) apresenta ainda um detector de refe- rência (124) óptico, que é configurado para medir a propriedade óptica do material de referência.

14. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo que o sensor ocular (110) apresenta ainda um filtro de referên- cia (132), especialmente um filtro de passa faixa ou filtro de aresta, sendo que a propriedade óptica do material de referência é uma luminescência de referência e sendo que o filtro de referência (132) é configurado e preparado para possibilitar uma transmissão da luminescência de referência ao detec- tor de referência (124) e impedir uma transmissão de luz com um compri- mento de onda fora da faixa de comprimento de onda da luminescência de referência.

15. Sensor ocular (110), de acordo com uma das reivindicações -6 a 14, sendo que o sensor ocular (110) apresenta ainda um detector de fundo (126) óptico, que é configurado para medir uma intensidade da luz de excitação (142).

16. Sensor ocular (110), de acordo com uma das reivindicações -6 a 15, sendo que o sensor ocular (110) apresenta ainda uma armadilha de luz (150), sendo que a armadilha de luz (150) é configurada para impedir uma transmissão de luz da fonte de luz de excitação para o detector (122) óptico e sendo que a armadilha de luz (150) é configurada para possibilitar uma difusão do material sensor e/ou do analito para o detector (122) óptico.

17. Sensor ocular (110), de acordo com uma das reivindicações precedentes, sendo que o sensor ocular (110) apresenta ainda uma interface para a troca de informações com uma unidade de avaliação (168).

18. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo que a interface apresenta ao menos uma interface para trans- missão de dados sem fio.

19. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo a interface apresente ao menos um elemento (156) capacitor.

20. Sensor ocular (110), de acordo com a reivindicação prece- dente, sendo que a interface apresenta ainda ao menos um elemento de resistência (160) ôhmico ligado em paralelo com o detector (122) óptico e/ou o detector de referência (124) e/ou o detector de fundo (126) e/ou um ele- mento indutivo ligado em paralelo com o detector ótico e/ou o detector de referência (124) e/ou o detector de fundo (126).

21. Sistema de medição (166) para detecção de um analito em um líquido ocular, abrangendo um sensor ocular (110) como definido em uma das reivindicações precedentes, bem como abrangendo ainda uma uni- dade de avaliação (168), que é preparada para trocar informações com o chip sensor (118).

22. Sistema de medição (166), de acordo com a reivindicação precedente, sendo que a unidade de avaliação (168) abrange uma unidade de excitação (154), que é configurada para formar com uma interface do chip sensor (118) um circuito ressonante.

23. Sistema de medição (166), de acordo com a reivindicação precedente, sendo que o circuito ressonante é configurado para alterar ao menos uma propriedade elétrica, especialmente uma freqüência de oscila- ção e/ou uma amplitude de oscilação, em função do sinal do detector (122) ótico e/ou do detector de referência (124) e/ou do detector de fundo (126).

24. Sistema de medição (166), de acordo com a reivindicação precedente, sendo que a unidade avaliação (168) é preparada para determi- nar a concentração do analito no líquido ocular.

25. Sistema de medição (166), de acordo com a reivindicação precedente, sendo que a unidade de avaliação (168) é ainda preparada para determinar uma concentração do ao menos um analito em um outro líquido corporal, especialmente uma concentração do analito no sangue.

26. Sistema de medição (166), de acordo com uma das reivindi- cações 21 a 25, abrangendo ainda um sistema de calibração (176), que é equipado para processar ao menos uma informação de calibração sobre uma concentração do analito no líquido ocular e/ou um outro líquido corporal e realizar uma calibragem da determinação da concentração de analito no líquido ocular e/ou no outro líquido corporal.

27. Sistema de medição (166), de acordo com a reivindicação precedente, sendo que o sistema de calibragem (176) apresenta ao menos um aparelho de medição para determinação da concentração do analito por meio de um elemento de teste, especialmente uma tira de teste (184).