CN103687535A - 实现分析物传感器与其它装置之间的连接的连接器 - Google Patents
实现分析物传感器与其它装置之间的连接的连接器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供分析物传感器连接器,其将分析物传感器(例如,分析物传感器的导电构件)连接到其它装置(如传感器电子设备单元(例如,传感器控制单元))。本发明还提供包括分析物传感器、分析物传感器连接器和分析物传感器电子设备单元的系统,以及建立和维持分析物传感器与分析物传感器电子设备单元之间的连接的方法,和分析物监测/检测方法。本发明还提供制造分析物传感器连接器和包括分析物传感器连接器的系统的方法。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求基于2011年6月17日提交的美国临时申请第61/498,142号的优先权,并将该申请以引用的方式并入本文。
背景技术
在许多情况中,希望或需要定时监测流体中特定成分的浓度。可使用许多分析体液,如血液、尿液和唾液的成分的系统。这些系统的实例可以经构造以监测特定医学上重要的流体成分,如例如,胆固醇、酮、维生素、蛋白质和各种代谢物或血糖,如葡萄糖的水平。罹患糖尿病,即产生的胰岛素不足以致无法进行血糖水平的正常调控的胰腺疾病的病患的诊断和管理基本上要求小心监测每日的血糖水平。
当前存在许多允许个体容易地监测其血糖的系统。例如,个人获得血液样品可以通过例如使用针头和注射器从自己身体的血源,如静脉抽取血液,或使用例如刀割装置割开自己的一部分皮肤,以使血液流到皮肤外,直至获得用于体外测试所需的样品量。随后,个人可以将血液样品施用到测试条,然后可以利用合适检测方法,如测热、电化学或测光检测方法以确定个人的实际血糖水平。以上方法提供了关于特定或离散时间点的血糖浓度,并因此,当用户主动启动这个程序时需要周期性地重复,以监测在较长时间内的血糖。
除了上述离散或周期性体外血糖监测系统外,还存在至少部分可植入式或体内血糖监测系统,它们经建造提供个体血糖浓度的连续或自动体内测定。当将这种体内分析物监测装置至少部分安置在用户的体内时,这种体内分析物监测装置经建构以提供在血流或间质液中的分析物,如葡萄糖的连续或自动监测。这种装置包括分析物传感器,例如,电化学传感器,这个传感器的至少一部分被操作安置在用户的血管或皮下组织中,或其它部位,用于实施监测/检测。
虽然希望进行连续或自动葡糖糖监测,但制造供体内使用的传感器存在几个挑战。此外,将这种传感器附接到其它系统组件,如电子设备单元,例如,传感器控制单元也提出了其它挑战,尤其是当将两个或更多个电极和这些电极各自的导电迹线安置在传感器的不同表面,例如,在相反基件表面上时。因此,需要进一步开发制造技术和方法;以及分析物监测装置、系统和采用这些装置和系统的套装,并提高在本文中。
发明概要
本发明提供将分析物传感器(例如,分析物传感器的导电构件)连接到其它装置(如传感器电子设备单元(例如,传感器控制单元))的分析物传感器连接器。本发明还提供包括分析物传感器、分析物传感器连接器和分析物传感器电子设备单元的系统,以及建立和维持分析物传感器与分析物传感器电子设备单元之间的连接的方法,和分析物监测/检测的方法。本发明还提供制造分析物传感器连接器和包括分析物传感器连接器的系统的方法。
本发明的实施方案关于利用一个或多个传感器连接器,例如,一个或多个铆钉,以将具有一个或多个电极的分析物传感器,例如,体内或体外分析物传感器实体连接到电子设备单元,如传感器控制单元的分析物监测和/或检测装置和系统。还提供利用一个或多个导电传感器连接器(例如,导电铆钉)例如,通过将被布置在分析物传感器的第一表面上的一个或多个电极与被布置在分析物传感器的第二表面或电子设备单元的表面上的一个或多个电接触电连接而将具有一个或多个电极的分析物传感器,例如,体内或体外分析物传感器,电连接到电子设备单元,如传感器控制单元的系统和装置。
提供制造和使用分析物监测系统和装置的方法,以及分析物监测的方法和套装。还提供分析物传感器和分析物传感器前体,以及它们的制造和使用方法。
附图简述
本文参考附图提供本发明的各个实施方案的详细描述,这些图在下文简单加以描述。这些图是说明性而且不一定按比例绘制。这些图图示了本发明的各个实施方案而且可以完全或作为部分来图示本发明的一个或多个实施方案或实例。在一个图中用于指代特定元件的参考数字、字母和/或符号可以在另一个图中用于指代类似元件。
图1A示出根据本发明的分析传感器的远部的横截面视图。
图1B示出沿线A-A剖开的图1A所描绘的分析物传感器的横截面。
图1C示出沿线A-A剖开的图1A所描绘的分析物传感器的替代实施方案的横截面。
图1D示出图1A和图1B所描绘的分析物传感器的顶视图。未示出绝缘层以使两个导电层可见。
图2至图4示出可与本发明的实施方案连用的双侧分析物传感器的实施方案的远部的横截面视图。
图5示出可与本发明的实施方案连用的双侧分析物传感器的另一个实施方案的远部的横截面视图。
图6提供根据本发明的一个实施方案的分析物传感器总成的分解视图。
图7提供根据本发明的一个实施方案的分析物传感器总成的透明顶视图,示出对电极的分析物传感器总成的顶视图和示出参考电极和工作电极的分析物传感器构造的底视图。在一些情况中,为简明起见,将基件和介电层示出为不透明。
图8示出被安置在图7中所示的分析物传感器总成的介电基件上的第一传感器层,即工作电极层的底视图。
图9示出覆盖图8中所示的工作电极层的一部分的第二传感器层,即介电层的底视图。
图10示出被安置在图9所示的第二传感器层上(相对于纸平面)的第三传感器层,即参考电极层的底视图。
图11示出被安置在图10所示的参考电极上的Ag/AgCl层。
图12示出被安置在如图8至图11所示的Ag/AgCl层和工作电极层和参考电极层上(相对于纸平面)的第四传感器层,即介电层的底视图。
图13示出被安置在图8至图12所示的层上(相对于纸平面)的第五传感器层,即对电极层的顶视图。
图14示出被安置在图13所示的对电极的一部分上(相对于纸页平面)的第六传感器层,即介电层的顶视图。
图15A示出可与本发明连用的铆钉的一个实施方案的侧视图。
图15B示出沿图15A的截面L-L剖开的横截面。
图15C示出图15A所描绘的铆钉的透视底视图。
图15D示出可与本发明连用的铆钉的一个实施方案的侧视图。
图15E示出沿图15D的截面L-L剖开的横截面。
图15F示出图15D所描绘的铆钉的透视底视图。
图15G示出可与本发明连用的铆钉的一个实施方案的侧视图。
图15H示出沿图15G的截面L-L剖开的横截面。
图15I示出图15G所描绘的铆钉的透视底视图。
图15J示出可与本发明连用的铆钉的一个实施方案的侧视图。
图15K示出沿图15J的截面L-L剖开的横截面。
图15L示出图15J所描绘的铆钉的透视底视图。
图15M示出可与本发明连用的各个铆钉实施方案的侧视图。
图16A和图16B示出根据本发明的一个实施方案的一般化传感器连接器概念。1)导电传感器连接器,例如导电铆钉与分析物传感器顶上的电接触实现接触。2)导电传感器连接器机械上将接触保持在一起,实现在分析物传感器底部上的电接触与在印刷电路板(PCB)顶上的电接触之间的接触。3)导电连接器,例如铆钉,经形成并与PCB底部上的电接触实现接触,从而提供在分析物传感器顶上的电接触与在PCB底部上的电接触之间的电连接。(16A)提供经铆钉附接到PCB的传感器的分解视图和镜像分解视图。(16B)提供(A)所示出的分解视图的另一个透视图。
图17示出根据本发明的一些实施方案的分析物传感器的实施方案的示意图。
图18示出根据本发明的实施方案的分析物监测系统的实施方案的方块图。
图19示出图18所示的分析物监测系统的数据处理单元的实施方案的方块图。
图20示出图18的分析物监测系统的主接收器单元的实施方案的方块图。
图21A和图21B分别示出根据本发明的一个实施方案的传感器控制单元插入总成的透视顶视图和透视底视图。
图22提供视觉识别图21A和图21B所描绘的传感器控制单元插入总成的各个组件的视图。
图23A至图23G提供图21A和图21B中所描绘的传感器控制单元插入总成的一部分的分解视图(23A)、顶视图(23B)、侧视图(23C)、底视图(23D)、沿(23B)的截面A-A剖开的横截面(23E)、透视顶视图(23F)和透视底视图(23G),所述部分包括PCB总成、传感器支撑、分析物传感器、铆钉和传感器插入装置。示出在沿例如图7所示的切割线切割,以移除过量传感器材料前的分析物传感器。
图24A至24G提供图24A至图24G所描绘的传感器控制单元插入总成部分的顶视图(24A)和侧视图(24B)。此处,示出在沿例如图7所示的切割线切割,以移除过量传感器材料后的分析物传感器。还提供图21A和图21B所描绘的传感器控制单元插入总成的一部分的顶视图(24C)、侧视图(24D)、顶视图(24E)、透视顶视图(24F)和透视底视图(24G),所述部分包括PCB总成、传感器支撑、分析物传感器、铆钉、传感器插入装置和包覆模制结构。示出呈部分折叠构造的PCB总成的任选热敏电阻。
图25A至图25E提供图21A和图21B所描绘的传感器控制单元插入总成的一部分的顶视图(25A)、侧视图(25B)、底视图(25C)、透视顶视图(25D)和透视底视图(25E),所述部分包括PCB总成、传感器支撑、分析物传感器、铆钉、传感器插入装置和包覆模制结构。示出呈完全折叠构造的PCB总成的任选热敏电阻。
图26A至图26E提供图21A和图21B所描绘的传感器控制单元插入总成的顶视图(26A)、侧视图(26B)、底视图(26C)、透视顶视图(26D)和透视底视图(26E),所述传感器控制单元插入总成包括包覆模制结构和皮肤贴片。
图27提供根据本发明的一个实施方案的分析物传感器的透视图,其中所述分析物传感器呈适合与本文所描述的传感器控制单元插入总成连接以用于插入的弯曲构造。示出在沿例如图7所示的切割线切割前的分析物传感器。
具体实施方式
在描述本发明的实施方案前,应理解本发明不限制于所描述的特定实施方案,因此理所当然地可以变化。还应理解本文中所使用的术语只是出于描述特定实施方案的目的,而且不希望加以限制,因为本发明的实施方案的范围将由随附权利要求书体现。
在提供值的范围时,应理解除非另外明确说明,否则也具体公开了在那个范围的上限与下限之间的每个中间值(精确到下限单位的十分之一)。在声明范围中的任何声明值或中间值与在那个声明范围中的任何其它声明值或中间值之间的每个较小范围涵盖于本发明内。这些较小范围的上限和下限可以独立地被包括在或排除出范围,而且其中任一个、零个或两个极限被包括在较小范围中的每个范围也涵盖于本发明内,并受声明范围中任何被具体排除的极限约束。当声明范围包括极限中的一个或两个时,排除所包括的那些极限中的一个或两个的范围也包括在本发明中。
在本文的本发明的描述中,将理解以单数形式出现的词语涵盖其复数形式,而且以复数形式出现的词语涵盖其单数形式,除非另外明确说明。只按照实例的方式,关于“分析物”或“所述分析物”的引述涵盖单种分析物,以及两种或更多种不同分析物的组合和/或混合物,关于“浓度值”或“所述浓度值”的引述涵盖单个浓度值,以及两个或更多个浓度值,并以此类推,除非另外明确说明。此外,将理解本文所描述的任何指定组件、针对那个组件列出的任何可能候选物或替代物基本上可以个别或相互组合地使用,除非另外明确说明。此外,将理解这些候选物或替代物的任何列表只具说明性而非加以限制,除非另外明确说明。
还注意可以起草权利要求以排除任何引述元件。因此,本声明希望作为与权利要求元件的引述结合的诸如“仅仅”、“只”等这种排除性术语的使用,或“消极”限制的使用的前提。
下文描述各个术语以促进本发明的理解。将理解这些各个术语的相应描述适用于这些各个术语的相应语言学或语法变形或形式。还将理解本发明不限制于本文中针对特定实施方案的描述而使用的术语,或其描述。仅仅按照实例的方式,本发明不限制于特定分析物、体液或组织液、血液或毛细血管血液、或传感器结构或用法,除非另外明确说明,因此可以变化。
当本文中所定义的术语的任何定义与以引用方式并入本文的申请或参考文献中的术语的定义矛盾时,以本申请为准。
本文中所论述的公开只提供其在本申请的提交日前的公开内容。本文中的任何内容不应理解为承认本发明的实施方案由于先有发明而不享有优先于这些公开的权利。此外,所提供的公开的日期可能与实际公开日期不同,需要单独加以确认。
基本上,本发明的实施方案是关于检测和/或监测体液中的至少一种分析物,如葡萄糖的方法、装置系统和相关套装。实施方案是关于使用包括用于体内监测和/或监测体液中的至少一种分析物,如葡萄糖、乳酸盐、氧、酮等的分析物传感器的连续分析物监测系统进行一种或多种分析物的水平的连续和/或自动体内检测和/或监测。实施方案包括整个可植入分析物传感器和经皮分析物传感器,其中传感器的一部分被安置在皮肤下方和传感器的一部分停留在皮肤上方,例如,用于接触电子设备单元(例如,传感器控制单元)、通信装置(例如发射器、接收器、收发器、射频识别(RFID)标签或读数器)、处理器等。关于RFID标签和读数器的其它信息提供在,例如,美国专利申请公开第2010/0063374中,将该公开以引用的方式并入本文。
传感器的至少一部分可以(例如)皮下安置在病患中用于连续或半连续监测病患间质液中的分析物的水平。出于这个描述的目的,术语连续监测涵盖半连续监测,除非另外说明。例如,从非血液样品获得的传感器响应可以经关联和/或转换为血液或其它流体中的分析物水平。在某些实施方案中,可以将分析物传感器安置成与间质液接触以检测葡萄糖的水平,所检测到的葡萄糖可以用于推断出病患血流中的葡萄糖水平。分析物传感器可植入静脉、动脉或含有流体的其它躯体部分。本发明的分析物传感器的实施方案可以经构造以在范围介于若干分钟、若干小时、若干天、若干周或更长时间,例如,14天或更长,如21天或30天或更长的时间内自动监测分析物的水平。
本发明的实施方案是关于利用分析物传感器,包括单侧和双侧分析物传感器的分析物检测/监测系统和装置,其中传感器的至少一些电极是呈堆叠构造,或呈并排构造,和在一些实施方案中,传感器可以具有并排在基件表面上的一些电极,和在基件的相反侧上的至少一个其它电极,如果多于一个,那么这些电极可以是并排,或一个叠在另一个顶上地层叠在相反(opposing)基件表面上,或它们的组合。
本发明的实施方案是关于利用一个或多个传感器连接器,例如,一个或多个铆钉,将具有一个或多个电极的分析物传感器附接到电子设备单元的分析物检测/监测系统和装置。还提供利用一个或多个导电传感器连接器,例如,一个或多个导电铆钉,例如,通过将被布置在分析物传感器的第一表面上的一个或多个电极与被布置在分析物传感器的第二表面或电子设备单元的表面上的一个或多个电接触电连接而将具有一个或多个电极的分析物传感器电连接到电子设备单元的系统和装置。本文公开了制造和使用分析物检测/监测系统和装置的方法,以及一起提供的套装。此外,本发明提供了分析物传感器和分析物传感器前体,以及它们的制造和使用方法。
用于将分析物传感器附接到电子设备单元的传感器连接器
可以利用一个或多个传感器连接器将具有一个或多个电极的分析物传感器,如葡萄糖传感器附接到分析物检测/监测系统的电子设备单元,如传感器控制单元。这些传感器连接器可以实体连接、电连接或实体兼电连接分析物传感器与电子设备单元。例如,当如下文更详细论述,分析物传感器包括至少绝缘基层、电极和绝缘层时,一个或多个传感器连接器可以将绝缘基层、电极和绝缘层中的一个或多个实体连接到电子设备单元。当分析物传感器包括多个绝缘层和电极时,可以经由一个或多个传感器连接器将多于一个绝缘层和/或电极实体连接到电子设备单元。当提供实体兼电的连接时,一个或多个导电传感器通过(例如)实体接触电极和电子设备单元的电接触而将传感器的电极实体兼电连接到电子设备单元。
不论传感器的构造如何,例如,是如下文更详细描述的单侧或双侧构造,均可以使用传感器连接器以将传感器,和更特定来说传感器的电接触与传感器电子设备单元的导电接触实体或电或实体兼电连接。在许多实施方案中,传感器被至少部分插入用户躯体(即,体内),且传感器控制单元被安置在躯体外侧(即,体外)。
用于公开实施方案中的合适传感器连接器可以呈各种不同形式,包括,但不限制于:铆钉、夹具、螺钉、钉子、针脚、立柱、通孔、其它连接器或本领域已知的附接机构,和它们的组合。
适合与本发明连用的传感器连接器(例如,铆钉)可以由各种不同合适材料制成,视待连接(例如)待接合的特定应用和材料而定。例如,当传感器连接器是实体连接分析物传感器与电子设备单元的连接器时,传感器连接器(例如,铆钉)可以由任何合适不导电材料制成,例如,聚碳酸酯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC-ABS)、聚乙烯等。应注意如下文所描述的导电材料还可以用于实体连接分析物传感器与电子设备单元,而非电连接分析物传感器与电子设备单元或传感器控制单元。当传感器连接器是实体兼电连接分析物传感器与电子设备单元或传感器控制单元的导电传感器连接器时,导电传感器连接器(例如,导电铆钉)可以由任何合适导电材料制成,例如,金属导电材料(例如,金、银、铂、铝、铜、黄铜等,或它们的镀锡或镀金形式)、碳或导电聚合物(例如,导电碳聚合物)。
对于利用铆钉(例如,导电或不导电铆钉)的实施方案来说,可以经由铆钉实现连接,例如,通过插入铆钉穿过在分析物传感器的组件,例如,电极、绝缘基部基件或绝缘层中的孔,和穿过在电子设备单元的组件,例如,PCB或电接触中的孔,接着使铆钉变形并借助于接合分析物传感器与电子设备单元而施加到铆钉头的力使鹿尾端延展,以提供分析物传感器的组件与电子设备单元之间的实体和/或电连接。可以使用为本领域的一般技术人员已知的各种不同铆接方法实现铆钉的应用。例如,可以利用螺旋形成、压紧形成或轨道形成方法。
除了提供实体和/或电连接外,传感器连接体(例如,铆钉)还可以提供分析物传感器与电子设备单元(例如,电子设备单元的PCB)之间的对准或对齐。此外,传感器连接器(例如,铆钉)的使用允许使用相对低温连接或附接方法。当与潜在负面影响传感器材料和/或传感器化学的较高温方法比较时,这种方法是有利的。例如,使用粘性材料,如ACF(各向异性导电膜)或ACA(各向异性导电粘性材料)连接传感器与电子设备单元需要高温来建立粘结。因此,利用传感器连接器(例如,铆钉)附接机构的本发明的实施方案提供优于其它传感器附接机构和方法的优点。
传感器连接器的实施方案是铆钉连接器。铆钉连接器包括头部和终止于与头部相反的鹿尾端的主体或杆体部分,和在一些实施方案中包括在第一末端的头部和在第二末端的头部(例如,由于在铆钉的应用期间鹿尾端的变形而形成)和介于两者之间的中间主体部分。图15A至图15M示出例示性铆钉连接器。图15A至图15C示出包括头部和主体部分的实施方案,但如上所述还可以包括第二头部。铆钉600包括头部601和相对头部(例如,垂直安置)的杆体602。由头部601与杆体602形成的角在图15A至图15C中被描绘成90度,但可以介于0至180度之间,例如,它可以为10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度、90度、100度、110度、120度、130度、140度、150度、160度、170度、180度或它们的增量。在一些实施方案中,由头部与杆体形成的角介于90度与10度之间,例如,介于80度与10度之间,介于70度与10度之间,介于60度与10度之间、介于50度与10度之间、介于40度与10度之间、介于30度与10度之间或介于20度与10度之间。
图15D至图15F示出类似于图15A至图15C包括头部601和杆体602的实施方案。在这个实施方案中,由头部601与杆体602形成的角(以604指示)小于90度。这种实施方案给铆钉头601的压缩留出空间(例如)在向(例如)分析物传感器和电子设备单元应用铆钉600的过程中由于向铆钉头601施加力而使铆钉变形期间。
图15G至图15I示出类似于图15A至图15C包括头部601和杆体602的实施方案。铆钉600被示出为具有与头部相反且延伸而至少部分穿过杆体602的任选部分孔或内腔603。部分孔603允许在与头部601相反的末端处的杆体602在向(例如)分析物传感器和电子设备单元应用铆钉600期间,例如,由于向头部601施加力而使铆钉变形时延展或外延。由于外延的铆钉末端与邻接供铆钉插入穿过的孔的分析物传感器或电子设备单元的组件区域之间的接触,所以这个外延促进分析物传感器与电子设备单元经由铆钉的连接。图15G至图15I还示出如上所述由头部601与杆体602形成的角604小于90度。虽然将部分孔或内腔603描绘成终止于在与孔或内腔的开口相反的末端处的点,但可以是许多其它构造。例如,部分孔或内腔603可以具有矩形或圆柱形形状。此外,在一些实施方案中,孔或内腔可以延伸而完全穿过铆钉。
图15J至图15L示出包括如上所述与头部601相反且延伸而至少部分穿过杆体602的任选部分孔或内腔603和其中如上所述由头部601与杆体602形成的角604小于90度的构造的实施方案。此外,图15J至图15L示出在与头部601相反的末端处的杆体602的任选斜面末端605。
传感器连接器铆钉头可以是圆头铆钉、平头铆钉、扁头铆钉、埋头铆钉、通用铆钉或其它构造。可以用作传感器连接器铆钉的例示性铆钉示出在图15M中。在一些实施方案中,可以用作传感器连接器铆钉的导电铆钉包括一个或多个导电部分和一个或多个不导电部分。例如,在一些实施方案中,传感器连接器铆钉包括导电头部和绝缘杆体(或反之亦然)。在一些实施方案中,导电铆钉包括导电中心,不导电材料被安置在导电中心外部。
在一些实施方案中,铆钉头601接触传感器电子设备单元并因此包括电子设备接触部分,和杆体接触传感器并因此包括传感器接触部分。杆体602连接到传感器,和在许多实施方案中通过传感器的孔或通孔的啮合而连接。
在其它实施方案中,铆钉头601接触传感器并因此包括传感器接触部分,和杆体接触传感器电子设备单元并因此包括传感器电子设备接触部分。杆体602连接到传感器电子设备单元,和在许多实施方案中通过传感器电子设备单元的孔或通孔的啮合而连接。
杆体602可以具有均一宽度,或可以至少沿其长度的一部分可变,例如,如图15J至15L所示,其中与铆钉头601相反的杆体末端具有斜面末端或边缘605。一些实施方案包括具有沿其整个长度从头接触末端向其相反末端或反之亦然地连续减小的宽度的杆体。图15J至图15L示出在与杆头接触末端相反的杆体末端处,相对于杆体其它部分的宽度不断收窄的杆体末端。这个末端另外可以相对于杆体其它部分的宽度外延。
传感器连接器铆钉可以是刚性或可以是挠性。在一些实施方案中,铆钉是可压缩的。铆钉可以包括一些刚性部分和一些可压缩部分。
传感器连接器铆钉可以是实心或部分开放,例如,如上文参考图15G至图15I和图15J至图15L所描述,其中传感器连接器铆钉包括与头部相反且延伸而至少部分穿过杆体602的任选部分孔或内腔603。在这些情况中,部分孔或内腔的直径可以为,例如,约0.018英寸至约0.022英寸,例如,约0.020英寸。孔或内腔深度可以为,例如,约0.032英寸至约0.038英寸,例如,约0.035英寸。
例示性传感器连接器铆钉尺寸可以如下:铆钉头可以具有0.110英寸至约0.134英寸,例如,约0.122英寸的直径;铆钉头可以具有约0.018英寸至约0.022英寸,例如,0.020英寸的头厚度;铆钉杆体可以具有约0.056英寸至约0.070英寸,例如,约0.063英寸的杆体长度;和铆钉杆体可以具有约0.035英寸至约0.043英寸,例如,约0.039英寸的直径。本领域的一般技术人员将理解这些尺寸可以经调节,例如,以适应分析物传感器和/或电子设备单元尺寸的变化。此外,虽然图描绘了具有圆形铆钉头和基本圆柱形杆体的铆钉,但本领域的一般技术人员将明白可以利用其它形状和构造。
在将分析物传感器或其一部分插入用户前,可以将如本文所描述的分析物传感器和关联的传感器电子设备单元按照几种不同构造提供给传感器的用户或医疗服务人员。例如,可以提供经由一个或多个分析物连接器,例如,一个或多个铆钉附接到传感器电子设备单元的分析物传感器。在一些实施方案中,可以分离地,即不附接地提供分析物传感器和传感器电子设备单元,其中分析物传感器和传感器电子设备单元中的一个或多个包括被安置在分析物传感器和/或传感器电子设备单元的穿孔或通孔中的一个或多个传感器连接器,例如,铆钉。分析物传感器和传感器电子设备单元随后可以在分析物传感器的插入前或期间经由一个或多个传感器连接器连接。在一些实施方案中,可以分离地提供具有也分离提供的一个或多个传感器连接器的分析物传感器和传感器电子设备单元。分析物传感器和传感器电子设备单元随后可在,例如,插入前或期间使用一个或多个传感器连接器加以连接。根据以上构造,分析物传感器、传感器电子设备单元和一个或多个传感器连接器中的一个或多个可以分离或一起包装。
附接或可附接到电子设备单元的单侧分析物传感器
本文所描述的传感器连接器可用于将许多不同类型的传感器连接到传感器电子设备单元。传感器包括线传感器和平面传感器。线传感器基本上包括基件(介电材料)和电极(导电材料)且可以包括可以是工作电极的核心导电线和可以围绕至少核心线的长度缠绕或盘绕并用作参考电极、对电极或参考电极/对电极的一个或多个其它导电线。出于例示性目的,主要描述电化学平面传感器,其中这些描述不希望以任何方式限制本发明。
在一些实施方案中,本发明提供分析物检测/监测装置,包括经由一个或多个传感器连接器(例如,一个或多个铆钉)附接到电子设备单元(如传感器控制单元(例如,附接到电子设备单元))或传感器控制单元的印刷电路板的单侧分析物传感器。如本文所使用,术语“单侧分析物传感器”是指具有被安置在具有或不具有中间层的至少基本上平面绝缘基部基件的一侧上的一个或多个电极(可以包括,例如,导电迹线)且无电极被安置在具有或不具有中间层的绝缘基部基件的相反侧上的分析物传感器。这些传感器可以具有堆叠构造,例如,交替的导电层和绝缘层,或并排构造,但在任何事件中,所有电极和它们各自的导电迹线均在绝缘基部基件的同一侧上。换言之,可以将一个或多个电极按照层状或共面方式提供在绝缘基部基件的同一侧上。
可以与本发明连用的单侧、堆叠传感器构造的实施方案描述在,例如,美国申请第2011/0021889号中,该申请是以引用其全文的方式并针对所有目的并入本文。
使用本文所描述的传感器连接器(例如,铆钉)作为分析物传感器到电子设备单元(如传感器控制单元(例如,到传感器控制单元的PCB))的附接用机构可以获得相比于其它附接方法,例如,使用一种或多种粘性材料改善的分析物传感器到传感器控制单元的附接。如本文所论述,传感器连接器(例如,铆钉)可以由视特定实施方案而定的各种不同的合适材料制成。例如,在一些实施方案中,传感器连接器(例如,铆钉)实体连接单侧分析物传感器与电子设备单元。在其它实施方案中,传感器连接器(例如,铆钉)实体兼电连接单侧分析物传感器与电子设备单元。当传感器连接器(例如,铆钉)实体连接分析物传感器与电子设备单元时,传感器连接器(例如,铆钉)可以由任何合适导电或不导电材料制成。当传感器连接器(例如,导电铆钉)实体兼电连接单侧分析物传感器与电子设备单元时,传感器连接器(例如,导电铆钉)可以由任何合适导电材料(例如,铜)制成。在一些实施方案中,传感器连接器(例如,导电铆钉)可以将电信号从被安置在单侧分析物传感器的一侧上的电极,例如,电极的导电迹线,传导到单侧分析物传感器的另一侧,例如,以实现与附接单侧分析物传感器的PCB的电连接。当存在多个电极时,可以经由相应导电传感器连接器,例如,导电铆钉将多个电极中的一个或多个电连接到PCB。例如,具有三个电极的分析物传感器可以包括1个、2个或3个导电传感器连接器,例如,铆钉;具有四个电极的分析物传感器可以包括1个、2个、3个或4个导电传感器连接器,例如,导电铆钉;以此类推。本文讨论其它不导电和导电传感器连接(例如,铆钉)材料。
附接或可附接到电子设备单元的双侧分析物传感器
在一些实施方案中,提供分析物检测/监测装置,包括经由一个或多个传感器连接器(例如,铆钉)附接到电子设备单元,如传感器控制单元,例如,附接到传感器控制单元的PCB的双侧分析物传感器。如本文所使用,术语“双侧分析物传感器”是指具有被安置在具有或不具有中间层的至少基本平面绝缘基部基件的一侧上的一个或多个电极(可以包括,例如,导电迹线)和被安置在具有或不具有中间层的绝缘基部基件的相反侧上的一个或多个电极的分析物传感器。在双侧分析物传感器中,至少一个电极,例如,至少一个电极的导电迹线,至少部分暴露在至少基本平面绝缘基部基件的一个面上用于电连接且至少一个电极,例如,至少一个电极的导电迹线,至少部分暴露在至少基本平面绝缘基部基件的相反面上用于电连接。这些传感器可以具有堆叠构造,例如,交替的导电层和绝缘层,或并排构造。换言之,可以将一个或多个电极按照层状或共面方式提供在至少基本平面绝缘基部基件的相反侧上。
可以与本发明连用的双侧堆叠传感器构造的实施方案参考图2至图4描述在下文中。图2示出双侧分析物传感器20的远部的横截面视图。分析物传感器20包括至少基本平面绝缘基部基件21,例如,至少基本平面介电基部基件,其具有大体覆盖绝缘基件21的整个第一表面区域(例如,顶表面区域)的第一导电层22,即导电层大体延伸通过基件的整个长度到达远边并从侧边到侧边地跨过基件的整个宽度。第二导电层23大体覆盖绝缘基部基件21的整个第二表面,例如,底侧。然而,导电层中的一个或两个可以终止于缘边的近侧和/或具有比绝缘基件21的宽度小的宽度,从而使所述宽度终结于离基件的侧边一段选择距离,所述距离可以是离每个侧边的等距离或不同距离。
第一或第二导电层中的一个(例如,第一导电层22)可以经构造以包括传感器的工作电极。相反导电层,此处为第二导电层23,可以经构造以包括参考电极和/或对电极。当导电层23用作(但非同时)参考电极或对电极时,可以将第三电极任选提供在分离基件的传感器的近部的表面区域(未示出)上,或用作被安置在导电层22或导电层23上方或下方的另一个导电层并通过绝缘层从那些层分离。例如,在一些实施方案中,当分析物传感器20经构造成部分植入时,导电层23可以经构造以包括参考电极和第三电极(未示出)且只存在于可以经构造以包括传感器的对电极的传感器的非植入近部上。
第一绝缘层24覆盖导电层22的至少一部分和第二绝缘层25覆盖导电层23的至少一部分。在一个实施方案中,第一绝缘层24和第二绝缘层25中的至少一个不延伸到分析物传感器20的远端,留下暴露的导电层区。
图3示出双侧分析物传感器30的远部的横截面视图,所述双侧分析物传感器30包括至少基本平面绝缘基部基件31(例如,至少基本平面介电基部基件),所述基件具有大体覆盖绝缘基件31的整个第一表面区域(例如,顶表面区域)的第一导电层32,即导电层大体延伸通过基件的整个长度到达远边并从侧边到侧边地跨过基件的整个宽度。第二导电层33大体覆盖绝缘基部基件31的整个第二表面,例如,底侧。然而,导电层中的一个或两个可以终止于远边的近侧和/或具有比绝缘基件31的宽度小的宽度,从而使所述宽度终结于离基件的侧边一段选择距离,所述距离可以是离每个侧边的等距离或不同距离。
在图3的实施方案中,导电层32经构造以包括工作电极,所述工作电极包括如下文更详细示出和论述的被布置在第一导电层32的至少一部分上的感应组件或感应层32A。虽然示出单个感应组件或感应层32A,但应注意在其它实施方案中,可以利用多个空间分离的感应组件或感应层。
在图3的实施方案中,导电层33经构造以包括参考电极,所述参考电极包括被布置在导电层33的远部上的二级导电材料层33A,例如,Ag/AgCl。
第一绝缘层34覆盖导电层32的一部分和第二绝缘层35覆盖导电层33的一部分。第一绝缘层34不延伸到分析物传感器20的远端,留下暴露的导电层区,用于安置感应组件或感应层32A。在传感器底侧/参考电极侧上的绝缘层35可以延伸通过传感器远段的任何合适长度,即,它可以延伸通过一级和二级导电层两者的整个长度或其一部分。例如,如图3所图示,底绝缘层35延伸覆盖二级导电材料33A的整个底表面区域但终止于导电层33的长度的远端的近侧。注意沿基件31的侧边延伸的二级导电材料33A的至少末端不受绝缘层35覆盖,并因此,当操作使用时暴露于环境。
在替代实施方案中,如图4所示,在绝缘基部基件41的工作电极侧上的绝缘层44可以在感应层42A之前提供,从而绝缘层44具有在导电层42上相互分隔的至少两个部分。随后在两个部分之间的间隔中提供感应材料42A。例如,当需要多个感应组件或感应层时,可以提供多于两个分隔部分。底绝缘层45具有终止于在底一级导电层43上的二级导电层43a的近侧的厚度。如上所述,可以将其它导电层和介电层提供在传感器的一侧或两侧上。
虽然图2至图4描绘或如本文所论述能够提供呈特定层状构造的工作电极和参考电极,但应注意这些层的相对安置可以加以修改。例如,可以将对电极层提供在绝缘基部基件的一侧上,同时将工作电极和参考电极层按照堆叠构造提供在绝缘基部基件的相反侧上。此外,可以通过调节导电层和绝缘层的数量而提供相比于图2至图4所描绘不同数量的电极。例如,可以提供3或四电极式传感器。
下文更详细描述的可以用作分析物流量调控层和/或干扰物消除层和/或生物相容层中的一个或多个的一个或多个膜可以围绕传感器提供,例如,作为一个或多个最外层。在某些实施方案中,如图3所图示,可以将第一膜层36仅仅提供在工作电极32的感应组件或感应层32A上以调控分析物向感应层的扩散速率或流量。对于将膜层提供在单个组件/材料上的实施方案来说,适宜采取用于其它材料/组件的相同条纹化构造和方法。此处,膜材料的条/带36优选具有比感应条/带32A大的宽度。由于它是用于限制分析物向传感器活性区域的流量和因此影响传感器的敏感度,所以控制膜36的厚度很重要。提供条/带形式的膜36促进了其厚度的控制。还可以提供涂覆传感器尾部的剩余表面区域的第二膜层37以用作生物相容保形涂层和在整个传感器上提供平滑边缘。在其它传感器实施方案中,如图4所图示,可以将单个均质膜46涂覆在整个传感器表面区域上,或至少在远尾部的两侧上。注意为了涂覆传感器的远边和侧边,膜材料必须在传感器前体的单一化后施用。在一些实施方案中,分析物传感器是在单一化后经浸涂以施用一个或多个膜。或者,分析物传感器可以经狭缝涂覆,其中分析物传感器的每侧是经分别涂覆。
图5示出根据本发明的一个实施方案的双侧分析物传感器50的远部的横截面视图,其中所述双侧分析物传感器包括至少基本平面绝缘基部基件51,例如,至少基本平面介电基部基件,其具有第一导电层52。第二导电层53被安置在绝缘基部基件51的第一侧,例如,底侧上。虽然被描绘成延伸到传感器的远边,但导电层中的一个或两个可以终止于远边的近侧和/或可以具有比绝缘基件51的宽度小的宽度,从而使所述宽度终结于离基件的侧边一段选择距离,所述距离可以离每个侧边等距或有所不同。见,例如,下文更详细论述的分析物传感器总成500,其中提供第一导电层和第二导电层,它们界定具有比绝缘基部基件的宽度小的宽度的电极,包括(例如)电极迹线。
在图5的实施方案中,导电层53经构造以包括工作电极,所述工作电极包括被布置在导电层53的至少一部分上的感应组件或感应层(未示出),所述感应组件或感应层将在下文更详细论述。应注意可以在形成工作电极时使用多个空间分离的感应组件或层,例如,可以将一个或多个感应“点”提供在导电层53上。
在图5的实施方案中,导电层56经构造以包括参考电极,所述参考电极包括被布置在导电层56的远部上的二级导电材料层56A,例如,Ag/AgCl。类似于导电层52和导电层53,导电层56可以终止于远边的近侧和/或可以具有比绝缘基件51的宽度小的宽度,其中所述宽度终结于离基件的侧边一段选择距离,所述距离可以离每个侧边等距或有所不同。
在图5所示的实施方案中,导电层52经构造以包括对电极。第一绝缘层54覆盖导电层52的一部分和第二绝缘层55覆盖导电层53的一部分。第一绝缘层54不延伸到分析物传感器50的远端,留下导电层52的暴露区用作对电极。绝缘层55覆盖导电层53的一部分,留下导电层53的暴露区用于安置感应组件或感应层(未示出)。如上所论述,在一些实施方案中可以提供多个空间分离的感应组件或感应层。在传感器的第一侧,例如底侧上的绝缘层57(在由图5所提供的视图中)可以延伸通过传感器远段的任何合适长度,即,它可以延伸通过导电层56和导电层56A两者的整个长度或其一部分。例如,如图5所图示,底绝缘层57延伸覆盖二级导电材料56A的整个底表面区域并终止于导电层56的长度的远端的远侧。注意沿基件51的侧边延伸的二级导电材料56A的至少末端不受绝缘层57覆盖,并因此,当操作使用时暴露于环境。
如前文所论述,当制造层状传感器时,需要利用相对薄的绝缘层以减小总传感器宽度。例如,参考图5,绝缘层54、绝缘层55和绝缘层57相对于绝缘基件层51相对薄。例如,绝缘层54、绝缘层55和绝缘层57可以具有在20至25μm范围内的厚度,而基件层51具有在0.1至0.15mm范围内的厚度。然而,在通过切割穿过经这些薄绝缘层分离的两个或更多个导电层来实施单一化的传感器单一化期间,两个导电层之间可能发生短路。解决这个潜在问题的一个方法是提供其中一个导电层,例如,电极层,至少部分作为相对窄电极,包括,例如,相对窄导电迹线,以使在单一化方法期间,传感器在窄电极的任一侧上经切割,使得在不切割穿过窄电极下切割一个电极。见,例如,图6所描绘的传感器总成500,其中工作电极502被提供在其远端处作为相对于参考电极504的相对薄电极。此外,导电层中的一个可以在传感器的远端处从另一个导电层向后分隔。传感器中的一个可以延伸,例如,到传感器的远尖端,而另一个终止于传感器的远尖端的近侧。如此一来,便可垂直于传感器的长度切割传感器并跨过导电层中的一个而不致切割穿过仅由薄绝缘层,例如,具有约15至30μm的厚度的绝缘层分离的两个导电层。在图5所描绘的实施方案中,参考电极56从远侧相对于工作电极53向后分隔。然而,可以颠倒这种安置。
如上所论述,使用传感器连接器(例如,铆钉)作为分析物传感器到电子设备单元,如传感器控制单元,例如,到传感器控制单元的PCB的附接用机构可以获得相比于其它附接方法,例如,使用一种或多种粘性材料改善的分析物传感器到传感器控制单元的附接。传感器连接器(例如,铆钉)可以由视特定实施方案而定的各种不同的合适材料制成。例如,在一些实施方案中,传感器连接器,例如,铆钉实体连接双侧分析物传感器与电子设备单元。在其它实施方案中,传感器连接器(例如,铆钉)实体兼电连接双侧分析物传感器与电子设备单元。当传感器连接器(例如,铆钉)实体连接分析物传感器与电子设备单元时,传感器连接器(例如,铆钉)可以由任何合适导电或不导电材料制成。当传感器连接器,例如铆钉,实体兼电连接双侧分析物传感器与电子设备单元时,传感器连接器(例如,铆钉)可以由任何合适导电材料(例如,铜)制成。在一个这样的实施方案中,传感器连接器(例如,铆钉)可以将电信号从被安置在双侧分析物传感器的一侧上的电极,包括,例如,导电迹线,传导到双侧分析物传感器的另一侧,例如,以实现与附接双侧分析物传感器的PCB的电连接。如此一来,便可以将双侧分析物传感器的两侧电连接到传感器控制单元。当存在多个电极时,多个电极中的一个或多个可以经由相应导电传感器连接器(例如,导电铆钉)电连接到PCB。例如,具有三个电极的分析物传感器可以包括1个、2个或3个导电传感器连接器,例如,导电铆钉;具有四个电极的分析物传感器可以包括1个、2个、3个或4个导电传感器连接器,例如,导电铆钉;以此类推。上文更详细论述了其它不导电和导电传感器连接器(例如,铆钉)材料。
双侧分析物传感器可以提供优于单侧分析物传感器的某些优点。具体上,通过将电极,例如,包括导电迹线,安置在介电基层的两侧,可实现分析物传感器宽度的减小。例如,这种双侧分析物传感器可以具有小于0.5mm,例如,小于0.3mm的宽度。双侧分析物传感器的其它描述可参见,例如,美国公开第2010/0230285号和第2011/0021889号,每个公开的公开内容是以引用其全文的方式并针对所有目的并入本文。
现将参考图6至图14更详细描述与公开装置、方法、系统和套装连用的双侧分析物传感器的例示性实施方案,这些图描绘了示出分析物传感器的各个层的分析物传感器总成,因为这些层可以在个别分析物传感器的单一化前被安置在含有多个传感器的分析物传感器片中。图6提供根据本发明的一个实施方案的分析物传感器总成500的分解视图。分析物传感器总成500包括呈挠性绝缘基部基件形式的层0,例如,挠性介电基件501。挠性介电基件501可以由具有所需挠性的任何介电材料制成。例如,挠性介电基件501可以是透明、高光泽、热稳定化聚酯膜。下文提供其它合适材料且本领域的一般技术人员可以容易识别更多其它材料。
包括工作电极迹线的工作电极502(即层1)被安置在挠性介电基件501上。见图6和图8。可以使用各种不同的导电材料以形成工作电极502,且许多这种材料是为本领域的一般技术人员已知。下文还提供合适材料的论述。在一个实施方案中,工作电极502是以碳墨水的形式施用。图8还描绘电接触502B、电接触502C和电接触502D。电接触502B经构造以提供与电子设备单元,如传感器控制单元,例如传感器控制单元的PCB,的电连接。在制造过程期间可以利用任选电接触502C和电接触502D来测试工作电极的功能性,并随后在分析物传感器的单一化期间移除,或完全不提供。
介电层503(即层2)经安置以覆盖工作电极502的一部分,如图6和图9所示。在一个实施方案中,合适介电材料是UV可固化介电材料。下文描述其它合适介电材料且本领域的一般技术人员可以容易识别其它材料。
参考电极504(即层3)被安置在介电层503和挠性介电基件501上,如图6和图10所示。可以使用各种不同的导电材料,例如,碳墨水,以形成参考电极504,且许多这种材料是为本领域的一般技术人员已知。下文还提供合适材料的论述。此外,参考电极504包括被施用到其一部分的Ag/AgCl层505(即层3A),如图6和图11所描绘。可以将为本领域的一般技术人员已知的其它参考电极材料与本发明连用。还示出电接触504A和电接触504B。电接触504A经构造以提供与电子设备单元,如传感器控制单元,例如传感器控制单元的PCB,的电连接。在制造过程期间可以利用任选电接触504B来测试工作电极的功能性,且可以随后在分析物传感器的单一化期间移除,或完全不提供。
介电层506(即层4)被安置在Ag/AgCl层和工作电极和参考电极层上(相对于图12的页平面),如图12所示。如图12所示,可以将这个层按照两个分离部分施用,然而,本发明还涵盖将这个介电层施用成单个部分的实施方案。在一个实施方案中,合适介电材料是UV可固化介电材料。下文描述其它合适介电材料且本领域的一般技术人员可以容易识别其它材料。
对电极507(即层5)被安置在挠性介电基件501上,在与工作电极502相反的挠性介电基件501侧上,如图13所示。可以使用各种不同的导电材料以形成对电极507,且许多这种材料是为本领域的一般技术人员已知。下文还提供合适材料的论述。在一个实施方案中,对电极507是以碳墨水的形式施用。还示出电接触507A和电接触507B。电接触507A经构造以提供与电子设备单元,如传感器控制单元,例如传感器控制单元的PCB,的电连接。在制造过程期间可以利用任选电接触507B来测试工作电极的功能性,且可以随后在分析物传感器的单一化期间移除。
另一个介电层508(即层6)经施用在对电极507的一部分上,如图14所示。在一个实施方案中,合适介电材料是UV可固化介电材料。下文描述其它合适介电材料且本领域的一般技术人员可以容易识别其它材料。
图7提供呈单一化形式的分析物传感器总成500的透明顶视图;示出对电极507的呈单一化形式的分析物传感器总成500的顶视图;和示出参考电极504和工作电极502的呈单一化形式的分析物传感器总成500的底视图。虚线509表示切割线,可以在分析物传感器总成500附接到传感器控制单元前或后沿所述切割线切割传感器总成500以移除过量材料。靠切割线右侧的导电电极迹线和它们的对应电接触可以用于测试传感器总成附接到传感器控制单元前和/或后分析物传感器总成的功能。这些导电迹线和关联的介电层可以在分析物传感器总成和关联的传感器控制单元的使用前,例如,通过沿切割线509切割来移除。或者,可以制备不包括近端延伸超过,例如,由切割线509指示的位置的电极迹线的分析物传感器总成500。在另一个实施方案中,各个电极迹线可以经形成以使它们的近端终止于电接触502B、电接触504A和电接触507A。
在一些实施方案中,根据本发明的分析物传感器可以包括任选识别符,所述识别符独一地识别分析物传感器、所述分析物传感器所属的分析物传感器批次或批量中的至少一个,和/或它们的组合。识别符可以包括,例如,字母数字识别符、一个或多个符号、条形码等。在一些实施方案中,识别符提供识别在单一化前在含有多个分析物传感器的片上的分析物传感器的位置(例如,行和列)的信息。在一些实施方案中,识别符可以由与分析物传感器的导电层中的一个或多个相同的导电材料制成,且在一些实施方案中,可以按照与分析物传感器的导电层中的一个或多个的相同方式,通过印刷或烧蚀方法施用或形成。在一些实施方案中,可以通过将材料从分析物传感器的绝缘层中的一个或多个移除以提供识别图案,例如,条形码,和/或字母数字识别符,从而提供所述识别符。例如,可以将识别符蚀刻、切割或烧蚀到分析物传感器的绝缘层中的一个或多个(例如,绝缘基部基件)中。在一些实施方案中,例如,在制造过程期间使用如上所描述的识别符以在单一化前识别分析物传感器片。在这些实施方案中,个别传感器在单一化后可以或可以不包括识别符。
现在参考图16A和图16B描述用传感器连接器(例如,铆钉)附接到传感器控制单元的双侧分析物传感器的例示性实施方案,这些图示出了根据本发明的一个实施方案的一般化传感器连接器概念。如图16A和图16B所示,传感器连接器,例如,铆钉600,实施与在平面双侧分析物传感器700的第一侧,例如,顶侧上的电接触701(未示出完整电极迹线)的接触。铆钉将分析物传感器700机械耦接到传感器控制单元的PCB800,从而提供在分析物传感器700的第二侧,例如,底侧上的电接触702至电接触704(未示出完整电极迹线)与在PCB800的第一侧,例如,顶侧上的电接触801至电接触803之间的接触。例如,通过利用螺旋形成、压实形成或轨道形成方法形成铆钉,提供了铆钉600与在PCB800的第二侧,例如,底侧上的电接触804之间的接触,从而提供在分析物传感器的第一侧,例如,顶侧上的电接触701与在PCB800的第二侧,例如,底侧上的电接触804之间的电连接。在图16A和图16B所示的实施方案中,电接触804包括延伸穿过PCB800的电迹线804A。如此一来,便可将电信号向或从每个电接触702至电接触704和电接触701向或从PCB800的同一侧通信。虽然图16A和图16B指示了具有四电极式系统的分析物传感器,但本领域的技术人员将容易明白这个实施方案可以经调节以适应具有任何各种不同电极构造的分析物传感器。例如,图16A和图16B的实施方案可以经调节以适应三电极式分析物传感器,如上文参考图6至图14所描述的分析物传感器。类似地,虽然图16A和图16B描绘了导电铆钉传感器连接器,但所述实施方案可经调适以适应如本文所描述或为本领域已知的其它导电连接器。
具有比第二电极窄的第一电极的堆叠传感器
当制造具有堆叠,即层状的至少两个电极的分析物传感器或包括堆叠电极构造的传感器时,可以使用相对薄的绝缘层,例如,具有约15μm至约150μm,例如,约15μm至约100μm,约15μm至约50μm,约15μm至约40μm,约15μm至约30μm,约15μm至约25μm,或约20μm的厚度的绝缘层,以减小传感器或其一部分的横截面面积。例如,当分析物传感器被完全躯体植入或部分躯体植入时,这是有利的。通过减小分析物传感器的横截面面积,制造出可在插入时给用户产生较小痛苦和/或不适的分析物传感器。
例如,参考图1A至图1D,提供包括绝缘层13和绝缘层15的传感器10。绝缘层13和绝缘层15相对于基本平面绝缘基部基件层11要薄,或反之亦然。例如,绝缘层13和绝缘层15可以具有在15至30μm范围内的厚度,同时基件层11具有在0.1至0.15mm范围内的厚度。可以将这些传感器制成片,其中单个片包括多个传感器。然而,这个方法基本上要求在使用前实施传感器的单一化。当这种单一化要求切割穿过由绝缘层分离的两个或更多个导电层时,两个导电层之间可能发生短路,尤其是如果绝缘层很薄。为了避免这种短路,可以在单一化过程期间切割穿过非所有导电层。例如,可以提供导电层中的至少一个至少部分作为电极,例如,包括具有相对于一个或多个其它导电层窄的宽度的导电迹线,以使在单一化过程期间,切割只由薄绝缘层,例如,由具有在15至30μm范围内的厚度的绝缘层从第二导电层分离的第一导电层,而不切割第二导电层。
例如,参考图1A和图1C,传感器10包括至少基本平面绝缘基部基件11。被安置在所述至少基本平面绝缘基部基件11上的是第一导电层12。第一相对薄绝缘层13,例如,具有在15至30μm范围内的厚度的绝缘层被安置在第一导电层12上且第二导电层14被安置在相对薄绝缘层13上。最后,第二相对薄绝缘层15,例如,具有在15至30μm范围内的厚度的绝缘层被安置在第二导电层14上。如图1B所示,第一导电层12可以是具有相对于导电层14窄的宽度的电极,如图1B中沿线A-A剖开的横截面所示。或者,第二导电层14可以是具有相对于导电层12窄的宽度的导电电极,如图1C中沿线A-A剖开的横截面所示。单一化切割线16示出在图1B、1C和1D中。例如,可以通过切割到相对窄导电电极的任一侧,例如,区域17来单一化传感器,如图1B、1C和1D所示。参考图1B和图1D,通过沿单一化切割线16切割的单一化导致切割穿过导电层14但不穿过导电层12。参考图1C,通过沿单一化切割线16切割的单一化导致切割穿过导电层12但不穿过导电层14。
图1D示出在制造过程期间可以在单一化前提供传感器的图1B中所示的传感器的实施方案。应注意虽然图1B和图1C似乎描绘了分别靠在导电层12和导电层14的任一侧的空白间隔,但本领域的一般技术人员将理解绝缘层13和/或绝缘层15可以延伸到这些间隔中,从而分别覆盖导电层12和导电层14的侧边。
在实施方案中,第一导电层12是具有相对于导电层14相对窄的宽度的电极且是工作电极,而导电层14是参考电极或对电极/参考电极。在另一个实施方案中,第二导电层14是具有相对于导电层12相对窄的厚度的电极且是工作电极,而导电层12是参考电极或对电极/参考电极。
此外,导电层中的一个可以在传感器的远端,例如,传感器的感应末端从另一个导电层向后分隔。导电层中的一个可以延伸,例如,到传感器的远尖端,而另一个导电层可以延伸到传感器的远尖端的近侧。如此一来,便可垂直于传感器的长度切割传感器并跨过导电层中的一个而不致切割穿过仅由薄绝缘层,例如,具有在15至30μm范围内的厚度的绝缘层分离的两个导电层。在图1A所描绘的实施方案中,第二导电层14从远侧相对于第一导电层12向后分隔。虽然图1A至图1D描绘了二电极式传感器,但应注意这个传感器结构可以容易地修改以适应,例如,在具有3个或4个电极的传感器的情况中的其它电极层。
电化学传感器
本发明的实施方案是关于检测体液中的至少一种分析物,包括葡萄糖的方法和装置。实施方案是关于使用包括其中至少一部分供安置在用户的皮肤表面下的分析物传感器的连续分析物监测系统在一段时间内连续和/或自动体内监测一种或多种分析物的水平和/或使用体外血糖(“BG”)仪和分析物测试条离散监测一种或多种分析物。实施方案包括经组合或可组合装置、系统和方法和/或在体内连续系统与体外系统之间转移数据。在一些实施方案中,系统或系统的至少一部分被整合到单个单元中。
如本文所描述的传感器可以是体内传感器或体外传感器(例如,离散监测测试条)。在某些实施方案中,传感器是如本文所描述的单侧分析物传感器。在其它实施方案中,传感器是如本文所描述的双侧分析物传感器。
本发明的实施方案包括包括分析物传感器的分析物监测装置和系统,分析物传感器的至少一部分被安置在用户的皮肤表面下用于体内检测体液中的分析物,包括葡萄糖、乳酸盐等。实施方案包括整个可植入分析物传感器和其中传感器的仅一部分被安置在皮肤下方且传感器的一部分停留在皮肤上方,例如,用于接触电子设备单元,如传感器控制单元(可以包括发射器)、接收器/显示单元、收发器、处理器等的分析物传感器。传感器可以,例如,经皮安置在用户中用于连续或周期地监测用户间质液中的分析物的水平。出于描述的目的,连续监测和周期监测可交换使用,除非另外说明,且希望包括本领域已知的连续和按需分析物测定系统。传感器响应可以经关联和/或转换为血液或其它流体中的分析物水平。在某些实施方案中,可以将分析物传感器安置成与间质液接触以检测葡萄糖的水平,所检测到的葡萄糖可以用于推断出用户血流中的葡萄糖水平。分析物传感器可植入静脉、动脉或含有流体的其它躯体部分。分析物传感器的实施方案可以经构造成用于在范围介于若干秒、若干分钟、若干小时、若干天、若干周至若干个月或更长的一段时间内监测分析物的水平。
在某些实施方案中,分析物传感器,如葡萄糖传感器,能够在一小时或更长时间,例如,几小时或更长时间,例如几天或更长时间,例如三天或更多天,例如五天或更长时间,例如七天或更长时间,如十四天或更长时间,例如,几周或更长时间,如3周或更长时间,或一个月或更长时间内体内检测分析物。可以基于所获得的信息,例如,时间t0的当前分析物水平、分析物的变化速率等预测将来的分析物水平。预测警报可以在用户的分析物水平即将到达将来预测分析物水平前告知用户重要的预测分析物水平。这给用户提供了采取矫正行为的机会。
可以监测的分析物包括(但不限制于)乙酰胆碱、淀粉酶、胆红素、胆固醇、绒毛膜促性腺激素、糖基化血红蛋白(HbAlc)、肌酸激酶(例如,CK-MB)、肌酸、肌酐、DNA、果糖胺、葡萄糖、葡萄糖衍生物、谷氨酰胺、生长激素、激素、酮、酮体、乳酸盐、过氧化物、前列腺特异性抗原、凝血酶原、RNA、甲状腺刺激激素和肌原钙蛋白。还可以监测药物,如,例如,抗生素(例如,庆大霉素、万古霉素等)、毛地黄毒甙、异羟洋地黄毒甙、滥用药物、茶碱和华法令的浓度。在监测多于一种分析物的实施方案中,可以同时或在不同时间监测分析物。
分析物传感器可以包括分析物响应酶以提供感应元件。一些分析物,如氧,可在传感器上,和更具体来说至少在传感器的工作电极上经直接电氧化或电还原。其它分析物,如葡萄糖和乳酸盐,要求至少一种电子转移剂和/或至少一种催化剂的存在以促进分析物的电氧化或电还原。还可以将催化剂用于可在工作电极上经直接电氧化或电还原的那些分析物,如氧。对于这些分析物来说,每个工作电极包括靠近或在工作电极的表面上的感应元件。在许多实施方案中,将感应元件形成在至少工作电极的仅一小部分附近或上。
每个感应元件包括经建构以促进分析物的电化学氧化或还原的一个或多个组件。感应元件可以包括,例如,催化剂以催化分析物的反应和在工作电极处产生响应、电子转移剂以在分析物与工作电极(或其它组件)之间转移电子,或兼有。
可以使用各种不同的感应元件构造。在某些实施方案中,感应元件被放置在工作电极的导电材料上。感应元件可以延伸超出工作电极的导电材料。在一些情况中,感应元件还可以延伸覆盖其它电极,例如,覆盖对电极和/或参考电极(或如果提供,对电极/参考电极)。在其它实施方案中,感应元件含于工作电极上,以使感应元件不延伸超出工作电极的导电材料。在一些实施方案中,工作电极经构造以包括多个空间分离的感应元件。与空间分离的感应元件的使用有关的其它信息可参见2010年12月9日提交并以引用其全文的方式和针对所有目的并入本文的标题为“Analyte Sensors with Reduced SensitivityVariation”的美国临时申请第61/421,371号。
术语“工作电极”、“对电极”、“参考电极”和“对电极/参考电极”在本文中是用于指经构造以分别用作工作电极、对电极、参考电极或对电极/参考电极的导电传感器组件,包括,例如,导电迹线。例如,工作电极包括用作本文所描述的工作电极的那个导电材料部分,例如,导电迹线,例如,暴露于含有待测定的分析物的环境,且在一些情况中已用如本文所描述的一个或多个感应元件修改的那个导电材料部分。类似地,参考电极包括用作如本文所描述的参考电极的那个导电材料部分,例如,导电迹线,例如,暴露于含有待测定的分析物的环境,且在一些情况中包括二级导电层,例如,Ag/AgCl层的那个导电材料部分。对电极包括经构造以用作如本文所描述的对电极的那个导电材料部分,例如,导电迹线,例如,暴露于含有待测定的分析物的环境的那个导电迹线部分。如上所述,在一些实施方案中,导电材料的一部分,例如,导电迹线,可以用作对电极和参考电极中的一个或两个。此外,“工作电极”、“对电极”、“参考电极”和“对电极/参考电极”可以包括不包括感应元件但用于将电极电连接到其它电组件的部分,例如,导电迹线、电接触或其区域或部分。
与工作电极,例如工作电极迹线直接接触的感应元件可以含有电子转移剂以在分析物与工作电极之间直接或非直接转移电子,和/或催化剂以促进分析物的反应。例如,可以形成具有感应元件的葡萄糖、乳酸盐或氧电极,所述感应元件含有催化剂,分别包括葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶、乳酸盐氧化酶或漆酶,和分别促进葡萄糖、乳酸盐或氧的电氧化的电子转移剂。
在其它实施方案中,感应元件不直接放置在工作电极,例如,工作电极迹线上。相反,感应元件可以例如,通过分离层而从工作电极迹线隔开,且从工作电极迹线分离。分离层可以包括一个或多个膜或薄膜或物理距离。除了将工作电极迹线从感应元件分离外,分离层还可以用作物料运输限制层和/或干扰物消除层和/或生物相容层。
在包括多于一个工作电极的某些实施方案中,工作电极中的一个或多个可以不具有相应感应元件,或可以具有不含有电解分析物所需的一个或多个组件(例如,电子转移剂和/或催化剂)的感应元件。因此,在这个工作电极处的信号可以对应于背景信号,可以将所述背景信号从获自与全功能感应元件关联的一个或多个其它工作电极的分析物信号移除,例如通过减去该信号。
在某些实施方案中,感应元件包括一种或多种电子转移剂。可以采用的电子转移剂是具有比标准甘汞电极(SCE)的氧化还原电势高或低几百毫伏的氧化还原电势的电可还原和电可氧化离子或分子。电子转移剂可以是有机、有机金属或无机电子转移剂。有机氧化还原物质的实例是醌和在它们的氧化态下具有醌型结构的物质,如耐尔蓝和靛酚。有机金属氧化还原物质的实例是茂金属,包括二茂铁。无机氧化还原物质的实例是六氰基铁酸盐(III)、钌六甲撑四胺等。其它实例包括美国专利第6,736,957号、第7,501,053号和第7,754,093号中所描述的那些实例,每个专利的公开内容是以引用其全文的方式并入本文。
在某些实施方案中,电子转移剂具有防止或大体减少在进行样品分析的时间段期间电子转移剂的扩散损失。例如,电子转移剂包括但不限制于例如结合到可进一步布置在工作电极上或附近的聚合物的氧化还原物质。氧化还原物质与聚合物之间的结合可以是共价、配位或离子结合。虽然可以将任何有机、有机金属或无机氧化还原物质结合到聚合物并用作电子转移剂,但在某些实施方案中,氧化还原物质是过渡金属化合物或复合物,例如,锇、钌、铁和钴化合物或复合物。将明白针对与聚合组件一起使用而描述的许多氧化还原物质还可以在不存在聚合组件下使用。
聚合电子转移剂的实施方案可以含有共价结合在聚合组合物中的氧化还原物质。这类介体的实例是聚(乙烯基二茂铁)。另一类电子转移剂含有离子结合型氧化还原物质。这类介体可以包括被偶合到带相反电荷的氧化还原物质的带电聚合物。这类介体的实例包括被偶合到带正电的氧化还原物质,如锇或钌聚吡啶基阳离子,的带负电聚合物。离子结合型介体的另一个实例是被偶合到带负电氧化还原物质,如铁氰化物或亚铁氰化物,的带正电聚合物,包括季铵化聚(4-乙烯基吡啶)或聚(1-乙烯基咪唑)。在其它实施方案中,电子转移剂包括配位结合到聚合物的氧化还原物质。例如,可以通过锇或钴2,2'-双吡啶基复合物配位到聚(1-乙烯基咪唑)或聚(4-乙烯基吡啶)来形成介体。
合适电子转移剂是具有一个或多个配位体的锇过渡金属复合物,每个配位体具有含氮杂环,如2,2'-双吡啶、1,10-邻二氮杂菲、1-甲基,2-吡啶基双咪唑或其衍生物。电子转移剂还可以具有共价结合在聚合物中的一个或多个配位体,每个配位体具有至少一个含氮杂环,如吡啶、咪唑或其衍生物。电子转移剂的一个实例包括(a)具有吡啶或咪唑官能基的聚合物或共聚物和(b)与两个配位体复合的锇阳离子,每个配位体含有2,2'-双吡啶、1,10-邻二氮杂菲或其衍生物,所述两个配位体不必相同。用于与锇阳离子复合的2,2'-双吡啶的一些衍生物包括但不限制于4,4'-二甲基-2,2'-双吡啶和单-、二-和聚烷氧基-2,2'-双吡啶,包括4,4'-二甲氧基-2,2'-双吡啶。用于与锇阳离子复合的1,10-邻二氮杂菲的衍生物包括但不限制于4,7-二甲基-1,10-邻二氮杂菲和单、二-和聚烷氧基-1,10-邻二氮杂菲,如4,7-二甲氧基-1,10-邻二氮杂菲。用于与锇阳离子复合的聚合物包括但不限制于聚(1-乙烯基咪唑)(称为“PVI”)和聚(4-乙烯基吡啶)(称为“PVP”)的聚合物和共聚物。聚(1-乙烯基咪唑)的合适共聚物取代物包括丙烯腈、丙烯酰胺和经取代或季铵化的N-乙烯基咪唑,例如,具有复合到聚(1-乙烯基咪唑)的聚合物或共聚物的锇的电子转移剂。
实施方案可以采用具有在相对于标准甘汞电极(SCE)为约-200mV至约+200mV范围内的氧化还原电势的电子转移剂。感应元件还可以包括能够催化分析物的反应的催化剂。在一些实施方案中,催化剂还可以用作电子转移剂。合适催化剂的一个实例是催化分析物的反应的酶。例如,当受关注的分析物是葡萄糖时,可以使用催化剂,包括葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶(例如,吡咯并喹啉醌(PQQ)依赖型葡萄糖脱氢酶、黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)依赖型葡萄糖脱氢酶或烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)依赖型葡萄糖脱氢酶)。当受关注的分析物是乳酸盐时,可以使用乳酸盐氧化酶或乳酸盐脱氢酶。当受关注的分析物是氧时或当响应分析物的反应而生成或消耗氧时,可以使用漆酶。
在某些实施方案中,可以将催化剂附接到聚合物,从而将催化剂与如上所描述可以是聚合电子转移剂的另一种电子转移剂交联。在某些实施方案中,还可以使用第二催化剂。这种第二催化剂可以用于催化来自分析物的催化反应的产物化合物的反应。第二催化剂可以与电子转移剂一起操作以电解产物化合物以在工作电极处产生信号。或者,可以将第二催化剂提供在干扰物消除层中以催化移除干扰物的反应。
在某些实施方案中,传感器在低氧化电势,例如,相对Ag/AgCl为约+40mV的电势下工作。这种传感器元件使用,例如,针对低电势操作而建构的锇(Os)基介体。因此,在某些实施方案中,感应元件是氧化还原活性组件,其包括:(1)包括(双齿)配位体的锇基介体分子,和(2)葡萄糖氧化酶酶分子。这两种组分被一起组合在传感器的感应元件中。
传感器可以包括物料运输限制层(未示出),例如,分析物流量调控层,以用作扩散限制屏障以减小分析物,例如,葡萄糖或乳酸盐,向工作电极周围的区的物料运输速率。物料运输限制层可用于限制分析物向电化学传感器中的工作电极的流量,以使传感器在大分析物浓度范围内线性响应且便于校准。物料运输限制层可以包括聚合物和可以是生物相容。物料运输限制层可以提供许多功能,例如,生物相容性和/或干扰物消除功能等。
可以通过任何各种不同的合适方法,包括,例如,浸涂和狭缝涂覆将物料运输限制层施用到如本文所描述的分析物传感器。
在某些实施方案中,物料运输限制层是基本由含有杂环氮基团的交联聚合物,如聚乙烯吡啶和聚乙烯咪唑聚合物构成的膜。实施方案还包括由聚氨酯或聚醚聚氨酯或化学上相关材料制成的膜,或由硅酮制成的膜等。
可以通过在醇缓冲溶液中原位交联经两性离子部分、非吡啶共聚物组分和为亲水或疏水,且/或具有其它所需性质的任选另一个部分改性的聚合物形成膜。经改性的聚合物可以由含有杂环氮基的前体聚合物制成。例如,前体聚合物可以是聚乙烯吡啶或聚乙烯咪唑。任选地,亲水或疏水改性剂可以用于“微调”所获得的膜对于受关注分析物的渗透性。任选亲水改性剂,如聚(乙二醇)、羟基或聚羟基改性剂可以用于增强聚合物或所获得的膜的生物相容性。
可以通过将交联剂和经改性的聚合物的醇缓冲溶液施用在含酶感应元件上并使溶液固化约一天至两天或其它适当时间来原位形成膜。可以通过将膜溶液的液滴置于传感器上、通过将传感器浸入膜溶液中、通过将膜溶液喷涂在传感器上等而将交联剂-聚合物溶液施用在感应元件上。基本上,膜的厚度是通过膜溶液的浓度、所施用的膜溶液的液滴数、传感器浸入膜溶液的时间、喷涂在传感器上的膜溶液的体积或这些因素的任何组合加以控制。为了涂覆传感器的远边和侧边,膜材料必须在传感器前体的单一化后施用。在一些实施方案中,分析物传感器是在单一化后经浸涂以施用一个或多个膜。或者,分析物传感器可以经狭缝涂覆,其中分析物传感器的每侧是经分别涂覆。按照以上方式施用的膜可以具有以下功能的任何组合:(1)物料运输限制,即,减小可到达感应元件的分析物的流量,(2)生物相容性增强或(3)干扰物减少。
在一些实施方案中,用作物料运输限制层的膜组合物可以包括一种或多种均化剂,例如,聚二甲基硅氧烷(PDMS)。与均化剂的使用有关的其它信息可参见,例如,美国专利申请公开第US2010/0081905号,并将该公开的公开内容以引用其全文的方式并入本文。
在一些情况中,膜可以与感应元件形成一个或多个键。键意指原子或分子之间允许化学化合物相互关联的任何相互作用类型,如,但不限制于,共价键、离子键、偶极-偶极相互作用、氢键、伦敦色散力等。例如,膜的原位聚合可形成膜的聚合物与在感应元件中的聚合物之间的交联。在某些实施方案中,膜到感应元件的交联促进减少膜从传感器层离的发生。
在某些实施方案中,感应系统检测过氧化氢以推测葡萄糖水平。例如,可以建构其中感应元件包括酶,如葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶或类似的酶的过氧化氢检测传感器并安置在工作电极上。感应元件可以由一个或多个层,例如,选择性渗透葡萄糖的膜覆盖。一旦葡萄糖穿过膜,那么将被酶氧化且经还原的葡萄糖氧化酶可通过与氧分子反应而被氧化以产生过氧化氢。
某些实施方案包括从通过将以下物质组合在一起而制备的感应元件建构的过氧化氢检测传感器,例如:(1)具有过渡金属复合物,包括具有相对于SCE为约+200mV的氧化电势的Os聚吡啶基复合物的氧化还原介体,和(2)高碘酸氧化辣根过氧化物酶(HRP)。这种传感器按照还原模式运作;工作电极被控制在相对于Os复合物的电势为负的电势下,导致过氧化氢通过HRP催化剂发生介导还原。
在另一个实例中,可以如下建构电势测定传感器。可以通过将以下物质组合在一起建构葡萄糖感应元件:(1)具有过渡金属复合物,包括具有相对于SCE为约-200mV至+200mV的氧化电势的Os聚吡啶基复合物的氧化还原介体,和(2)葡萄糖氧化酶。随后可按照电势测定模式,通过在零电流的条件下将传感器暴露于含葡萄糖的溶液,和使还原/氧化Os的比达到平衡值来使用这个传感器。还原/氧化Os比按照可再现方式随着葡萄糖浓度变化,和将导致电极电势按照类似方式变化。
可以利用各种不同的不导电材料,包括,例如,聚合或塑性材料和陶瓷材料,形成基件。用于特定传感器的合适材料可以至少部分基于传感器的所需用途和材料的性质确定。
在一些实施方案中,基件呈挠性。例如,如果传感器经构造成用于植入用户,那么可以将传感器制成挠性(虽然也可以将刚性传感器用于可植入传感器)以减小因植入和/或穿戴传感器而引起的用户痛苦和组织受损。挠性基件通常会增加用户的舒适性且允许较大范围的活动。用于挠性基件的合适材料包括,例如,不导电塑性或聚合材料和其它不导电挠性可变性材料。可用的塑性或聚合材料的实例包括热塑性材料,如聚碳酸酯、聚酯(例如,聚酯薄膜MylarTM和聚对苯二甲酸乙二酯(PET))、聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯、聚醚、聚酰胺、聚亚酰胺或这些热塑性材料的共聚物,如PETG(二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯)。
在其它实施方案中,传感器是利用相对刚性的基件制成以,例如,提供对抗弯曲或断裂的结构支撑。可以用作基件的刚性材料的实例包括不良导电陶瓷,如氧化铝和二氧化硅。具有刚性基件的可植入传感器可以具有尖锐点和/或锋利边缘以协助在不存在其它插入装置下植入传感器。
将明白对于许多传感器和传感器应用来说,刚性和挠性传感器均能胜任地操作。传感器的挠性还可以通过改变,例如,基件的组成和/或厚度加以控制且连续变化。
除了出于挠性的考虑外,通常还希望可植入传感器具有生理上无害的基件,例如,经管理机构或私人机构核准体内使用的基件。
传感器可以包括任选特征以促进可植入传感器的插入。例如,传感器可以具有尖头尖端以便插入。此外,传感器可以包括在传感器的操作期间辅助传感器锚固在用户的组织内的倒钩。然而,倒钩一般足够小以使当更换以移除传感器时尽可能减小对皮下组织造成的损伤。
可植入传感器还可以,任选地,具有被布置在待植入用户的基件部分上的抗凝血剂。这种抗凝血剂可以减少或防止血液或其它体液在传感器周围结块,尤其在插入传感器后。血液结块可以污损传感器或不可再现地减小扩散到传感器中的分析物的量。可用抗凝血剂的实例包括肝素和组织纤溶酶原激活剂(TPA),以及其它已知抗凝血剂。
可以将抗凝血剂施用到待植入的传感器部分的至少一部分。可以,例如,通过浴、喷、刷或浸等施用抗凝血剂。使抗凝血剂在传感器上干燥。可以将抗凝血剂固定在传感器的表面上或可以使其扩散远离传感器表面。布置在传感器上的抗凝血剂的量可以低于一般用于治疗涉及血块的医疗状况的量,并因此,具有有限的局部化作用。
图17示意性示出根据本发明的一个实施方案的分析物传感器400。这个传感器实施方案包括在基部404上的电极401、电极402和电极403。电极(和/或其它特征件)可以使用任何合适技术施用或按照其它方式加工,例如,化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积、喷溅、反应性喷溅、印刷、涂覆、烧蚀(例如,激光烧蚀)、涂漆、浸涂、蚀刻等。材料包括,但不限制于,下列中的任何一种或多种:铝、碳(包括石墨)、钴、铜、镓、金、铟、铱、铁、铅、镁、汞(作为汞合金)、镍、铌、锇、钯、铂、铼、铑、硒、硅(例如,掺杂多晶硅)、银、钽、锡、钛、钨、铀、钒、锌、镐、其混合物和这些元素的合金、氧化物或金属化合物。
分析物传感器400可以整个植入用户或可以经构造以使只有一部分被安置在用户内(内部)且另一部分被安置在用户外侧(外部)。例如,传感器400可以包括可安置在皮肤表面405上方的第一部分,和安置在皮肤表面下方的第二部分。在这些实施方案中,外部部分可以包括接触(通过迹线连接到第二部分的各个电极)以连接到也在用户外部的另一个装置,如发射器单元。虽然图17的实施方案示出了并排在基部404的同一表面上的三个电极,但涵盖其它构造,例如,更少或更多电极,在基部的不同表面上或存在于另一个基部上的一些或所有电极,堆叠在一起的一些或所有电极,具有不同材料和尺寸的电极等。本文论述其它传感器构造。
数据监测和管理系统
在一个或多个数据监测和管理系统中可以使用本文所描述的分析物传感器和关联装置。图18示出根据某些实施方案的数据监测和管理系统,如,例如,分析物(例如,葡萄糖)监测系统100。只出于方便的原因,主要参考葡萄糖监测装置和系统,和葡萄糖检测方法进一步描述本发明的方面,而且这些描述不希望以任何方式限制实施方案的范围。将理解分析物监测系统可以经构造以同时或在不同时间监测各种不同的分析物。
分析物监测系统100包括分析物传感器101(例如,如本文所描述的单侧或双侧分析物传感器)、可连接到传感器101的数据处理单元102和主接收器单元104。术语“传感器控制单元”和“数据处理单元”在本文可交换使用。在一些情况中,主接收器单元104经构造以通过通信链路103与数据处理单元102通信。在某些实施方案中,主接收器单元104还可以经构造以将数据发射到数据处理终端105以评价或以其它方式处理或格式化由主接收器单元104接收的数据。数据处理终端105可以经构造以通过可以任选经构造用于双向通信的通信链路107直接从数据处理单元102接收数据。此外,数据处理单元102可以包括发射器或收发器以向和/或从主接收器单元104和/或数据处理终端105和/或任选副接收器单元106发射和/或接收数据。
再次参考图18,主接收器单元104可以包括体外分析仪、个人计算机、便携式计算机,包括膝上型计算机或手持式装置(例如,个人数字助理(PDA)、平板计算机、电话,包括移动电话(例如,多媒体和支持因特网的移动电话,包括iPhoneTM、或类似电话)、数码播放器(例如,iPODTM等)、寻呼机等)、药物递送装置(例如,输注装置)或包括其组合的装置,每种装置可以经构造用于通过有线或无线连接与数据处理单元102进行数据通信。此外,主接收器单元104还可以连接到数据网络(未示出)用于储存、检索、更新和/或分析对应于检测到的用户的分析物水平的数据。
图18还示出任选副接收器单元106,其可操作耦接到通信链路103和经构造以接收从数据处理单元102发射的数据。副接收器单元106可以经构造以与主接收器单元104,以及数据处理终端105通信。在某些实施方案中,副接收器单元106可以经构造用于与主接收器单元104和数据处理终端105的每一个进行双向无线通信。如下文更详细论述,在一些情况中,副接收器单元106可以是相比于主接收器单元104的去特征化接收器,例如,副接收器单元106可以包括与主接收器单元104相比有限或极少数的功能和特征。因此,副接收器单元106可以包括较小(在一个或多个,包括所有尺寸上)的紧凑外壳或合并在包括例如手表、臂章、PDA、mp3播放器、移动电话等的装置中。或者,副接收器单元106可以经构造成具有与主接收器单元104相同或大体类似的功能和特征。副接收器单元106可以包括经构造以与,例如,供在夜间监测时靠床边放置用的对接支架单元,和/或双向通信装置匹配的对接部分。对接支架可以给电源再充电。
在图18所图示的分析物监测系统100的实施方案中只示出一个分析物传感器101、一个数据处理单元102和一个数据处理终端105。然而,本领域的一般技术人员将明白分析物监测系统100可以包括多于一个传感器101和/或多于一个数据处理单元102和/或多于一个数据处理终端105。可以将多个传感器安置在用户中用于同时或在不同时间进行分析物监测。在某些实施方案中,由安置在用户中的第一传感器获得的分析物信息可以用作与由第二传感器获得的分析物信息的比较。这可用于确认或验证从传感器中的一个或两个获得的分析物信息。如果将分析物信息用于关键的疗法相关决定,那么这种冗余信息很有用。在某些实施方案中,可以将第一传感器用于校准第二传感器。
分析物监测系统100可以是连续监测系统或半连续或离散监测系统。在多组件环境中,每个组件可以经构造以供系统中的其它组件中的一个或多个独一地识别,这样便可轻易解决在分析物监测系统100内的各个组件之间的通信冲突。例如,可以使用独一ID、通信通道等。
在某些实施方案中,传感器101经实体安置在分析物水平有待监测的用户的躯体中或上。传感器101可以经构造以至少周期采样用户的分析物水平并通过数据处理单元102将采样的分析物水平转换成相应信号供发射。数据处理单元102可耦接到传感器101,这样两个装置被安置在用户的躯体中或上,其中在一些实施方案中分析物传感器101的至少一部分经皮安置。数据处理单元102可以包括固定元件,如粘性材料等,以将其固定于用户的躯体。可以使用可附接到用户且可与数据处理单元102匹配的固定架(未示出)。例如,固定架可以包括粘性表面。数据处理单元102实施数据处理功能,其中这些功能可以包括,但不限制于,数据信号的过滤和编码,每个数据信号对应于采样的用户的分析物水平,以通过通信链路103发射到主接收器单元104。在一些实施方案中,传感器101或数据处理单元102或组合的传感器/数据处理单元可以整个植入用户的皮肤表面下方。
在某些实施方案中,主接收器单元104可以包括模拟接口区段,其包括RF接收器和经构造以通过通信链路103与数据处理单元102通信的天线,和用于处理从数据处理单元102接收的数据,包括数据编码、错误检测和校正、数据时钟生成、数据位元恢复等或其任何组合的数据处理区段。
在操作时,在某些实施方案中的主接收器单元104经构造以与数据处理单元102同步以基于(例如)数据处理单元的识别信息独一识别数据处理单元102,和然后,周期接收从数据处理单元102发射的与由传感器101检测的监测分析物水平关联的信号。
再次参考图18,数据处理终端105可以包括个人计算机、便携式计算机,包括膝上型计算机或手持式装置(例如,个人数字助理(PDA)、平板计算机、电话,包括移动电话(例如,多媒体且支持因特网的移动电话,包括iPhoneTM、或类似电话)、数码播放器(例如,iPODTM等)、寻呼机等)和/或药物递送装置(例如,输注装置),每种装置可以经构造以通过有线或无线连接与接收器进行数据通信。此外,数据处理终端105还可以连接到数据网络(未示出)用于储存、检索、更新和/或分析对应于检测到的用户的分析物水平的数据。
数据处理终端105可以包括药物递送装置(例如,输注装置),如胰岛素输注泵等,其可以经构造以将药物(例如,胰岛素)施予用户,且可以经构造以与主接收器单元104通信以接收尤其经测定的分析物水平。或者,主接收器单元104可以经构造以在其中整合输注装置,这样主接收器单元104经构造以将合适药物(例如,胰岛素)施予用户,例如,用于管理和修改基础简况,以及基于,尤其,从数据处理单元102接收的检测分析物水平确定用于施予的合适剂量。输注装置可以是外部装置或内部装置,如整个可植入用户的装置。
在某些实施方案中,可以包括输注装置,例如,胰岛素泵的数据处理终端105可以经构造以从数据处理单元102接收分析物信号,并因此,合并了主接收器单元104的功能,包括数据处理以管理用户的胰岛素疗法和分析物监测。在某些实施方案中,通信链路103,以及图18中所示的其它通信接口中的一个或多个可以使用一种或多种无线通信协议,如,但不限制于:RF通信协议、红外通信协议、支持蓝牙的通信协议、802.11x无线通信协议或可以加密几个单元的无线通信(例如,按照健康保险便携性与责任法案(Health InsurancePortability and Accountability Act)(HIPPA)要求)同时避免潜在数据冲突和干扰的等效无线通信协议。
图19示出图18所示的分析物监测系统的数据处理单元102的实施方案的方块图。可以包括用户输入和/或接口组件或数据处理单元可以不含用户输入和/或接口组件。在某些实施方案中,可以使用一个或多个专用集成电路(ASIC)以实行与使用例如一个或多个状态机和缓冲器操作数据处理单元(和/或接收器单元)关联的一个或多个功能或路径。
数据处理单元102可以包括下列中的一个或多个:模拟接口201、用户输入202、温度测定区段203、串行通信区段205、RF发射器/接收器206、电源207和时钟208,其中每个可操作耦接到处理器204。
如图19的实施方案所示,分析物传感器101(图18)可以,在一些实施方案中,包括四个接触,其中三个是电极:工作电极(W)210、参考电极(R)212和对电极(C)213,每个电极可操作耦接到数据处理单元102的模拟接口201。这个实施方案还示出任选保护接触(G)211。可以采用更少或更多电极。例如,对电极和参考电极功能可以由单个对电极/参考电极提供。在一些情况中,可以存在多于一个工作电极和/或参考电极和/或对电极等。
图20是接收器/监测器单元的实施方案(如图18所示的分析物监测系统的主接收器单元104)的方块图。主接收器单元104可以包括,例如,下列中的一个或多个:测试条接口301、RF接收器302、用户输入303、任选温度检测区段304和时钟305,其中每个可操作耦接到处理和储存区段307。主接收器单元104还包括可操作耦接到电力转换和监测区段308的电源306。此外,电力转换和监测区段308还耦接到处理和储存区段307。此外,还示出接收器串行通信区段309和输出/显示器310,各自可操作耦接到处理和储存区段307。主接收器单元104可以包括用户输入和/或接口组件或可以不含用户输入和/或接口组件。
在某些实施方案中,测试条接口301包括分析物测试部分(例如,葡萄糖水平测试部分)以接收血液(或其它体液样品)分析物测试或与此相关的信息。例如,测试条接口301可以包括测试条端口以接收测试条(例如,葡萄糖测试条)。装置可以确定测试条的分析物水平,和任选将分析物水平显示(或以其它方式布告)在主接收器单元104的输出/显示器310上。可以采用任何合适测试条,例如,只需要将极小量(例如,3微升或更少,例如,1微升或更少,例如,0.5微升或更少,例如,0.1微升或更少)样品施用到试条以获得准确葡萄糖信息的测试条。可以使用的其它测试条,包括经构造以测定多于一种分析物的测试条,例如,双分析物测试条。测试条的实施方案包括,例如,来自Abbott Diabetes Care Inc.(Alameda,CA)的血糖测试条和PrecisionTM,例如,来自Abbott Diabetes Care Inc.(Alameda,CA)的Precision XtraTM测试条。由体外葡萄糖测试装置获得的葡萄糖信息可以用于各种不同的目的、计算等。例如,可以将信息用于校正传感器101,确认传感器101的结果以提高其置信度(例如,在将由传感器101的信息用于疗法相关的决定的情况中)等。
在其它实施方案中,数据处理单元102和/或主接收器单元104和/或副接收器单元106和/或数据处理终端/输注装置105可以经构造以通过通信链路从,例如,血糖仪无线接收分析物值。在其它实施方案中,操纵或使用分析物监测系统100(图18)的用户可以使用,例如,合并在数据处理单元102、主接收器单元104、副接收器单元106或数据处理终端/输注装置105的一个或多个中的用户接口(例如,键盘、小键盘、触摸屏、语音命令等)手动输入分析物值。
其它详细描述提供在美国专利第5,262,035、5,264,104、5,262,305、5,320,715、5,593,852、6,175,752、6,650,471、6,746,582和7,811,231号中,每个专利是以引用其全文的方式并入本文。
传感器电子设备单元
在一些实施方案中,传感器电子设备单元,如传感器控制单元,可整合在传感器中,传感器的部分或完全经皮植入或可经构造以放置在用户的皮肤上。传感器电子设备单元任选形成对用户舒适且允许隐藏,例如,在用户衣服下的形状。大腿、腿、上臂、肩或下腹是用户躯体中用于放置传感器电子设备单元以维持隐蔽的便利部分。然而,可以将传感器电子设备单元安置在用户躯体的其它部分。传感器电子设备单元的一个实施方案具有薄卵形以增强隐蔽性。然而,可以使用其它形状和大小。
传感器电子设备单元的特定外形,以及高度、宽度、长度、重量和体积可以变化而且至少部分视包括在传感器电子设备单元中的组件和关联功能而定。基本上,传感器电子设备单元包括一般形成为停靠用户皮肤上的单个整合单元的外壳。外壳一般含有传感器电子设备单元的大部分或所有电子组件,例如,PCB。
传感器电子设备单元的外壳可以利用各种不同材料形成,包括,例如,塑性或聚合材料,如刚性热塑性材料和工程化热塑性材料。合适材料包括,例如,聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS聚合物和其共聚物。传感器电子设备单元的外壳可以利用各种不同技术形成,包括,例如,喷射模塑、压缩模塑、铸造和其它模塑方法。可以在传感器控制单元的外壳中形成空心或凹陷区域。传感器电子设备单元的电子组件和/或其它物品,包括电池组或用于音频警报的扬声器,可以放置在空心或凹陷区域中。在一些实施方案中,传感器电子设备单元的外壳是按照包覆模制结构提供。
传感器电子设备单元一般被附接到用户的皮肤,例如,通过用提供在接触皮肤的传感器控制单元的外壳的至少一部分上的粘性材料将传感器控制单元直接粘附到用户的皮肤,或通过在传感器控制单元中的缝合开口将传感器电子设备单元缝合到皮肤。
当被安置在用户的皮肤上时,传感器和在传感器电子设备单元中的电子组件,如传感器控制单元,可以通过导电接触耦接。例如,可以将一个或多个工作电极、对电极(或对电极/参考电极)、参考电极和温度探针附接到个别导电接触。例如,将导电接触提供在传感器电子设备单元的内部上。传感器控制单元的其它实施方案具有被布置在外壳的外部上的导电接触。导电接触可以经放置,以使当传感器正确安置在传感器电子设备单元内时导电接触与传感器上的电接触接触。
如上文所论述,一个或多个传感器连接器,例如,导电铆钉、不导电铆钉或部分导电铆钉,可以用于耦接传感器与在传感器电子设备单元内的电子组件,如传感器控制单元。此外,一个或多个传感器连接器(例如,导电铆钉)可以用于将电极,例如,电极的导电迹线,从分析物传感器的一侧连接到另一侧以与传感器电子设备单元内的电子组件耦接。
根据本发明的传感器电子设备单元,如传感器控制单元的实施方案和其总成将参考图21A至图26E更详细地描述,这些图描绘了传感器控制单元插入总成900的各个方面。图21A至图22描绘了传感器控制单元插入总成900,包括皮肤贴片904、包覆模制结构905和传感器插入装置901,所述传感器插入装置还包括插入针头902和针头接口总成903。皮肤贴片904经构造用于附接到病患和/或用户的皮肤且包括粘性底部904B以促进这种附接。皮肤贴片904还包括用于将皮肤贴片904附接到包覆模制结构905的粘性顶部904A、可供针头902延伸穿过的针头开口904D和可供热敏电阻909暴露穿过的热敏电阻开口904C。见,例如,图22和图26A至图26E。包覆模制结构905可以由各种不同的合适材料,例如,合适热塑性材料(例如,可模塑聚亚酰胺)制成。在一个实施方案中,包覆模制结构905是由合适树脂材料制成。传感器控制单元插入总成900包括PCB总成906。PCB总成906还包括用于接触电池组908的电池组接触907、热敏电阻909、天线910和处理器911。PCB总成可以包括如本文所论述,例如,如上文针对数据处理单元102所论述的其它任选组件。
传感器控制单元插入总成900还包括经构造以在插入过程期间将插入针头902与分析物传感器913固定在一起的传感器支撑912。传感器支撑912可以由各种不同的合适材料,包括,例如,合适热塑性聚合物材料(例如,乙缩醛)制成。在这个实施方案中,分析物传感器913被描绘成双侧分析物传感器,例如,如上文所论述,如分析物传感器总成500中所描绘形成的双侧分析物传感器。然而,应注意传感器控制单元插入总成900可以轻易修改以接受具有本文所论述的不同构造的分析物传感器,例如,如本文所论述的单侧分析物传感器。
传感器控制单元插入总成900还包括传感器连接器,例如,铆钉914,其可以是如上文所论述的铆钉600。当分析物传感器913是(例如)如分析物传感器总成500所描绘而形成的双侧分析物传感器时,铆钉用于将分析物传感器913实体兼电连接到PCB总成906。铆钉将分析物传感器913实体连接到PCB总成906以使参考电极和工作电极(见图7)的电接触504A和电接触502B分别与PCB总成906的顶表面上的电接触进行实体兼电接触。在这个实施方案中,由导电材料制成的铆钉914还提供对电极507(见图7)的电接触507A与被安置在PCB总成906的底表面上的电接触之间的电连接,而不提供电接触507A与被安置在PCB总成906的底表面上的电接触之间的实体连接(换言之,不使电接触507A与被安置在PCB总成906的底表面上的电接触实体接触)。
在图22所示的实施方案中,在将传感器支撑912、分析物传感器913和铆钉914附接到PCB总成906后,在PCB总成906上形成包覆模制结构905。在形成包覆模制结构905后,附接皮肤贴片904以形成传感器控制单元插入总成900。
图22示出呈弯曲构造的分析物传感器913,这样包括分析物感应区的分析物传感器的远端被安置成相对于PCB总成906的平面成大约90度角。这种构造允许分析物传感器913的远端可滑动啮合传感器插入装置901的针头902,同时将包括电极接触的分析物传感器913的近端安置成与PCB总成906的平面成面对关系。
图23A至图23G提供图21A和图21B所描绘的传感器控制单元插入总成900的一部分的各个视图,所述部分包括PCB总成906、传感器支撑912、分析物传感器913、铆钉914和传感器插入装置901。示出(例如)在沿图7所示的切割线切割以移除过量传感器材料前的分析物传感器913。图27示出这种分析物传感器构造的更大视图。图23A至图23G还示出PCB总成906的各个组件,包括用于接触电池组908的电池组接触907、热敏电阻909、天线910和处理器911。示出相对于PCB总成906的平面成平行构造的热敏电阻909。在形成包覆模制结构905后,但在附接皮肤贴片904前,将热敏电阻909折叠在包覆模制结构905的基部下方,如图19A至图25E所示。随后将皮肤贴片904附接到包覆模制结构,留下热敏电阻909的一部分暴露于皮肤表面。
传感器控制单元电子设备
传感器电子设备单元,如传感器控制单元,一般包括操作传感器和分析物检测/监测装置和/或系统的电子组件的至少一部分。传感器电子设备单元的电子组件一般包括用于操作传感器控制单元和传感器的电源、用于从传感器获得信号和操作传感器的传感器电路、将传感器信号转换成所需格式的测定电路和至少从传感器电路和/或测定电路获得信号并将信号提供到任选发射器的处理电路。在一些实施方案中,处理电路还可以部分或完全评价来自传感器的信号和将所获得的数据传送到任选发射器和/或如果分析物水平超过临界值,那么激活任选警报系统。处理电路通常包括数字逻辑电路系统。
传感器电子设备单元可以任选含有用于将传感器信号或经处理的数据从处理电路发射到接收器/显示单元的发射器;用于暂时或永久储存来自处理电路的数据的数据储存单元;用于从温度探针接收信号和操作温度探针的温度探针电路;用于提供用于与传感器产生信号比较的参考电压的参考电压产生器;和/或监测传感器电子设备单元中的电子组件的操作的监控电路。在一些实施方案中,传感器电子设备单元包括RFID传感器或读数器。
此外,传感器电子设备单元还可以包括利用半导体装置,包括晶体管的数字和/或模拟组件。为了操作这些半导体装置,传感器控制单元可以包括其它组件,包括,例如,偏压控制产生器以准确偏置模拟和数字半导体装置、振荡器以提供时钟信号、和数字逻辑和计时组件以提供用于电路的数字组件的计时信号和逻辑操作。
作为这些组件的操作实例,传感器电路和任选温度探针电路将原始信号从传感器提供到测定电路。测定电路利用例如电流到电压转换器、电流到频率转换器和/或二进制计数器或产生与原始信号的绝对值成比例的信号的其它指示器将原始信号转换为所需格式。这可以用于,例如,将原始信号转换为可供数字逻辑电路使用的格式。随后,处理电路可以,任选,评价数据和提供命令以操作电子设备。
校正
传感器可以经构造成无需系统校正或无需用户校正。例如,传感器可以经出厂校正而且无需进一步校正。在某些实施方案中,校正可能是需要的,但可以在不需要用户介入下进行,即,可以自动进行。在需要由用户校正的那些实施方案中,校正可以根据预定方案或可以动态,即,可以由系统根据各个因素基于实时地确定校正时间,这些因素包括,但不限制于,葡萄糖浓度和/或温度和/或葡萄糖的变化速率等。
除了发射器外,还可以将任选接收器包括在传感器控制单元中。在一些情况中,发射器是作为发射器和接收器操作的收发器。接收器可以用于接收用于传感器的校正数据。校正数据可以供处理电路用于校正来自传感器的信号。这个校正数据可以由接收器/显示单元发射或来自一些其它源,如在医生办公室中的控制单元。此外,任选接收器可以用于从接收器/显示单元接收信号以指引发射器,例如,改变频率或频带,以激活或禁用任选警报系统和/或指引发射器在更高速率下发射。
校正数据可以按照各种不同方式获得。例如,校正数据可以是厂家确定的校正测定,其可利用接收器输入到传感器控制单元中或可以另外储存在传感器控制单元自身的校正数据储存单元中(在这种情况中,不需要接收器)。校正数据储存单元可以是,例如,可读或可读/可写存储电路。在一些情况中,系统可以只需要在制造过程期间校正一次,这样不需要进行系统的重新校正。
如果需要,可以利用体外测试条(或其它参考),例如,小样品测试条,如需要少于约1微升样品的测试条(例如,来自AbbottDiabetes Care,Alameda,CA的或PrecisionTM血糖监测测试条)实施校正。例如,可以使用需要少于约1纳升样品的测试条。在某些实施方案中,可以针对每个校正事件只使用一个体液样品校正传感器。例如,用户只需割开躯体部分一次以获得用于校正事件(例如,用于测试条)的样品,或如果第一次获得不充足的样品体积,那么可以在短时间内割开多于一次。实施方案包括对指定校正事件获得和使用多个体液样品,其中每个样品的葡萄糖值大体相似。从指定校正事件获得的数据可以独立地用于校正或组合从先前校正事件获得的数据,例如,平均化,包括重量平均化等,来加以校正。在某些实施方案中,系统只需由用户校正一次,这样不需要进行系统的重新校正。
替代或额外校正数据可以基于由医疗专家或由用户实施的测试提供。例如,常见糖尿病个体利用市售测试套装确定其自身的血糖浓度。这个测试的结果被直接输入传感器控制单元,如果将适当输入装置(例如,小键盘、光信号接收器或用于连接到小键盘或计算机的端口)合并在传感器控制单元中,或通过将校正数据输入到接收器/显示单元和将校正数据发射到传感器控制单元而间接输入传感器控制单元。
还可以使用独立确定分析物水平的其它方法以获得校正数据。这类校正数据可以代替或补充厂家确定的校正值。
在本发明的一些实施方案中,可以在周期间隔下,例如,每八小时、每天一次或每周一次地要求校正数据,以确认报告准确分析物水平。在每次植入新传感器时或如果传感器超过最小或最大临界值或如果传感器信号的变化速率超过临界值,那么也需要校正。在一些情况中,在植入传感器后需要等待一段时间再进行校正以允许传感器达到平衡。在一些实施方案中,只在传感器被插入后才加以校正。在其它实施方案中,不需要进行传感器的校正。
分析物监测装置
在本发明的一些实施方案中,提供分析物监测装置,其包括传感器电子设备单元,如传感器控制单元,和传感器。在这些实施方案中,传感器电子设备单元的处理电路可以经构造以确定分析物的水平和如果分析物水平超过临界值,那么激活警报系统。在这些实施方案中,传感器电子设备单元可以包括警报系统和还可以包括显示器,如LCD或LED显示器。
如果数据点具有超出沿指示特定状况的方向的临界值,那么将超过临界值。例如,与200mg/dL的葡萄糖水平相关联的数据点超过180mg/dL的高血糖临界值,因为所述数据点指示用户已进入高血糖状态。作为另一个实例,与65mg/dL的葡萄糖水平相关联的数据点超过70mg/dL的低血糖临界值,因为所述数据点指示用户处于由所述临界值定义的低血糖。然而,与75mg/dL的葡萄糖水平相关联的数据点未超过关于低血糖的同一70mg/dL临界值,因为所述数据点不指示由所选临界值定义的特定状况。
如果传感器读数指示在传感器的测定范围以外(例如,以上或以下)的值,那么还可以激活警报。对于葡萄糖来说,生理相关测定范围一般为40至500mg/dL,包括40至300mg/dL和50至250mg/dL的间质液葡萄糖,和20至500mg/dL的血液葡萄糖。
当分析物水平升高或下降的变化速率或变化速率的加速度达到或超过临界速率或加速度时,那么警报系统可以被同时或另外激活。例如,在皮下血糖监测器的情况中,如果葡萄糖浓度的变化速率超过可以指示可能发生高血糖或低血糖状况的临界值,那么警报系统可以被激活。在一些情况中,如果血糖浓度的变化速率的加速度超过可以指示可能发生高血糖或低血糖状况的临界值时,那么警报系统被激活。
系统还可以包括告知用户系统信息,如电池状况、校正、传感器逐出、传感器故障等的系统警报。警报可以是,例如,听觉和/或视觉警报。可以使用其它感知刺激警报系统,包括热、冷、震动或当被激活时产生轻微电击的警报系统。
药物递送系统
本发明还包括传感器和用于基于传感器的药物递送系统中的关联装置。所述系统可以响应来自一个或多个传感器的信号提供药物以反作用于分析物的高或低水平。或者,系统可以监测药物浓度以确保药物维持在所需的治疗范围内。药物递送系统可以包括一个或多个(例如,两个或更多个)传感器、处理单元如发射器、接收器/显示单元和药物施予系统。在一些情况中,可以将一些或所有组件整合在单个单元中。基于传感器的药物递送系统可以使用来自一个或多个传感器的数据以提供用于控制算法/机制的必要输入以,例如,自动或半自动调节药物的施予。作为实例,葡萄糖传感器可以用于控制和调节来自外部或植入胰岛素泵的胰岛素的施予。
基准标
可以在分析物传感器的制造时,例如,在分析物传感器的基件层上提供基准标。基准标提供在制造过程期间可用于识别和/或定位电极,例如,电极迹线的位置以促进单一化步骤的手段。
插入装置
插入装置可用于将传感器经皮插入用户。插入装置一般是利用结构上刚性的材料,如金属或刚性塑料形成。材料可以包括不锈钢和ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)塑料。在一些实施方案中,插入装置具有尖锐和/或锋利的尖端以促进穿透用户的皮肤。锋利、薄的插入装置可以降低在插入传感器时用户感受到的痛苦。在其它实施方案中,插入装置的尖端具有其它形状,包括钝或平整形状。当插入装置不穿透皮肤而是在将传感器推入皮肤中时用作传感器的结构支撑时,可以使用这些实施方案。
在一个实施方案,提供传感器插入装置901作为传感器控制单元插入总成900的组件。见,例如,图21A至图26E。传感器插入装置901包括插入针头902,例如,带槽针头,和针头对接总成903。
传感器插入装置和其使用方法的实例公开在美国申请第13/071,461、13/071,487和13/071,497号,这些申请均在2011年3月24日提交并均以“Medical Device Inserters And Processes ofInserting And Using Medical Devices”为标题,每个申请的公开内容是以引用其全文的方式并入本文。
实施方案
在一些实施方案中,提供分析物监测装置,包括:分析物传感器,其包括第一导电迹线,和具有顶表面和底表面的介电基件层,其中第一导电迹线被安置在介电基件层的顶表面上;印刷电路板(PCB),其包括顶表面和底表面;和铆钉,其中分析物传感器是通过铆钉附接到PCB。
在分析物监测装置的一些实施方案中,铆钉包括导电材料且穿过介电基件层提供第一导电迹线与PCB之间的电连接。在一个这样的实施方案中,导电材料是铜。
在分析物监测装置的一些实施方案中,分析物传感器包括被安置在介电基件层的底表面上的第二导电迹线。
在分析物监测装置的一些实施方案中,当铆钉包括导电材料且穿过介电基件层提供第一导电迹线与PCB之间的电连接时,分析物传感器包括被安置在介电基件层的底表面上的第二导电迹线。在一个这样的实施方案中,导电材料是铜。
在其它实施方案中,提供分析物监测装置,包括:分析物传感器,其包括第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层,每个层具有顶表面和底表面,被安置在第一介电层的顶表面与第二介电层的底表面之间的第一导电迹线、被安置在第一介电层的底表面与第三介电层的顶表面之间的第二导电迹线、被安置在第三介电层的底表面与第四介电层的顶表面之间的第三导电迹线;印刷电路板(PCB),其包括顶表面和底表面;和铆钉,其中分析物传感器是通过铆钉附接到PCB。
在分析物监测装置的一些实施方案中,铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一导电迹线与PCB之间的电连接。
在分析物监测装置的一些实施方案中,当铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一导电迹线与PCB之间的电连接时,铆钉提供第一导电迹线与PCB的底表面之间的电连接。在一个这样的实施方案中,第二电极迹线和第三电极迹线各自包括经构造以接触PCB的顶表面的电接触。
在分析物监测装置的一些实施方案中,当铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一导电迹线与PCB之间的电连接时,导电材料是铜。
在分析物传感器装置的一些实施方案中,当铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一导电迹线与PCB之间的电连接时,第一导电迹线是对电极迹线,第二导电迹线是工作电极迹线,和第三导电迹线是参考电极迹线。在一个这样的实施方案中,工作电极迹线和参考电极迹线各自包括经构造以接触PCB的顶表面的电接触。
在一些实施方案中,提供制造分析物监测装置的方法,包括:提供分析物传感器,其包括第一导电迹线,和具有顶表面和底表面的介电基件层,其中第一导电迹线被安置在介电基件层的顶表面上,和其中介电层包括穿孔;提供印刷电路板(PCB),其包括穿孔、顶表面和底表面;通过形成延伸穿过介电基件层和PCB的各个穿孔的铆钉将分析物传感器附接到PCB。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,铆钉包括导电材料且穿过介电基件层提供第一导电迹线与PCB之间的电连接。在一个这样的实施方案中,导电材料是铜。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,分析物传感器包括被安置在介电基件层的底表面上的第二导电迹线。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,当铆钉包括导电材料且穿过介电基件层提供第一导电迹线与PCB之间的电连接时,分析物传感器包括被安置在介电基件层的底表面上的第二导电迹线。在一个这样的实施方案中,导电材料是铜。
在一些实施方案中,提供制造分析物监测装置的方法,包括:提供分析物传感器,其包括第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层,每个介电层具有顶表面和底表面,被安置在第一介电层的顶表面与第二介电层的底表面之间的第一导电迹线,其中第一介电层包括穿孔,被安置在第一介电层的底表面与第三介电层的顶表面之间的第二导电迹线、被安置在第三介电层的底表面与第四介电层的顶表面之间的第三导电迹线;提供印刷电路板(PCB),其包括穿孔、顶表面和底表面;和通过形成延伸穿过第一介电层和PCB的各个穿孔的铆钉将分析物传感器附接到PCB。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一导电迹线与PCB之间的电连接。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,当铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一导电迹线与PCB之间的电连接时,铆钉提供第一导电迹线与PCB的底表面之间的电连接。在一个这样的实施方案中,第二电极迹线和第三电极迹线各自包括经构造以接触PCB的顶表面的电接触。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,当铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一导电迹线与PCB之间的电连接时,导电材料是铜。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,当铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一导电迹线与PCB之间的电连接时,第一导电迹线是对电极迹线,第二导电迹线是工作电极迹线,和第三导电迹线是参考电极迹线。在一个这样的实施方案中,工作电极迹线和参考电极迹线各自包括经构造以接触PCB的顶表面的电接触。
在一些实施方案中,提供分析物传感器,包括:介电基部基件,其具有近端、远端、从近端延伸到远端的第一侧边、从近端延伸到远端的第二侧边和第一厚度;被安置在介电基部基件上的第一导电层,所述第一导电层具有长度(L1)和宽度(W1);经安置以覆盖第一导电层的至少一部分的第一介电覆盖层,其中所述第一介电覆盖层具有近端、远端、从近端延伸到远端的第一侧边、从近端延伸到远端的第二侧边和比介电基部基件的厚度小的第二厚度;被安置在第一介电覆盖层上的第二导电层,所述第二导电层具有长度(L2)和宽度(W2);和经安置以覆盖第二导电层的至少一部分的第二介电覆盖层,其中所述第二介电覆盖层具有比介电基部基件的厚度小的第二厚度,其中W1小于W2或W2小于W1。
在分析物传感器的一些实施方案中,当W1小于W2时,第一导电层从介电基部基件的第一侧边和第二侧边隔开。在一个这样的实施方案中,第二导电层终止于从第一导电层的远端向后分隔的远端。
在分析物传感器的一些实施方案中,当W2小于W1时,第二导电层从第一介电覆盖层的第一侧边和第二侧边隔开。在一个这样的实施方案中,第二导电层终止于从第一导电层的远端向后分隔的远端。
在一些实施方案中,提供分析物监测装置,包括:分析物传感器,其包括第一电极,和具有第一表面和第二表面的介电基件层,其中第一电极被安置在介电基件层的第一表面上;印刷电路板(PCB),其包括第一表面和第二表面;和铆钉,其中分析物传感器是通过铆钉附接到PCB。
在分析物监测装置的一些实施方案中,铆钉包括导电材料且穿过介电基件层提供第一电极与PCB之间的电连接。在一些实施方案中,导电材料是铜。
在分析物监测装置的一些实施方案中,分析物传感器包括被安置在介电基件层的第二表面上的第二电极。
在分析物监测装置的一些实施方案中,第一电极包括碳或金。
在一些实施方案中,分析物监测装置包括:分析物传感器,其包括第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层,每个层具有第一表面和第二表面,被安置在第一介电层的第一表面与第二介电层的第二表面之间的第一电极、被安置在第一介电层的第二表面与第三介电层的第一表面之间的第二电极、被安置在第三介电层的第二表面与第四介电层的第一表面之间的第三电极;印刷电路板(PCB),其包括第一表面和第二表面;和铆钉,其中分析物传感器是通过铆钉附接到PCB。
在分析物监测装置的一些实施方案中,铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一电极与PCB之间的电连接。
在分析物监测装置的一些实施方案中,铆钉提供第一电极与PCB的第二表面之间的电连接。
在分析物监测装置的一些实施方案中,第二电极和第三电极各自包括经构造以接触PCB的第一表面的电接触。
在分析物监测装置的一些实施方案中,第一电极是对电极,第二电极是工作电极和第三电极是参考电极。
在分析物监测装置的一些实施方案中,工作电极和参考电极各自包括经构造以接触PCB的第一表面的电接触。
在分析物监测装置的一些实施方案中,第一电极、第二电极和第三电极包括碳或金。
在一些实施方案中,制造分析物监测装置的方法包括:提供分析物传感器,其包括第一电极,和具有第一表面和第二表面的介电基件层,其中第一电极被安置在介电基件层的第一表面上,和其中介电层包括穿孔;提供印刷电路板(PCB),其包括穿孔、第一表面和第二表面;和通过形成延伸穿过介电基件层和PCB的各个穿孔的铆钉将分析物传感器附接到PCB。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,分析物传感器包括被安置在介电基件层的第二表面上的第二电极。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,分析物传感器包括被安置在介电基件层的第二表面上的第二电极。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,导电材料是铜。
在制造分析物监测装置的一些实施方案中,第一电极包括碳或金。
在一些实施方案中,制造分析物监测装置的方法包括:提供分析物传感器,其包括第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层,每个介电层具有第一表面和第二表面,被安置在第一介电层的第一表面与第二介电层的第二表面之间的第一电极,其中第一介电层包括穿孔,被安置在第一介电层的第二表面与第三介电层的第一表面之间的第二电极、被安置在第三介电层的第二表面与第四介电层的第一表面之间的第三电极;提供印刷电路板(PCB),其包括穿孔、第一表面和第二表面;和通过形成延伸穿过第一介电层和PCB的各个穿孔的铆钉将分析物传感器附接到PCB。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,铆钉包括导电材料且穿过介电层中的一个或多个提供第一电极与PCB之间的电连接。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,铆钉提供第一电极与PCB的第二表面之间的电连接。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,第二电极和第三电极各自包括经构造以接触PCB的第一表面的电接触。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,导电材料是铜。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,第一电极是对电极,第二电极是工作电极和第三电极是参考电极。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,工作电极和参考电极各自包括经构造以接触PCB的第一表面的电接触。
在制造分析物监测装置的方法的一些实施方案中,第一电极、第二电极和第三电极包括碳或金。
在一些实施方案中,分析物传感器包括:介电基部基件,其具有近端、远端、从近端延伸到远端的第一侧边、从近端延伸到远端的第二侧边和第一厚度;被安置在介电基部基件上的第一导电层,所述第一导电层具有长度(L1)和宽度(W1);经安置以覆盖第一导电层的至少一部分的第一介电覆盖层,其中所述第一介电覆盖层具有近端、远端、从近端延伸到远端的第一侧边、从近端延伸到远端的第二侧边和比介电基部基件的厚度小的第二厚度;被安置在第一介电覆盖层上的第二导电层,所述第二导电层具有长度(L2)和宽度(W2);和经安置以覆盖第二导电层的至少一部分的第二介电覆盖层,其中所述第二介电覆盖层具有比介电基部基件的厚度小的第二厚度,其中W1小于W2或W2小于W1。
在分析物传感器的一些实施方案中,当W1小于W2时,第一导电层从介电基部基件的第一侧边和第二侧边隔开。
在分析物传感器的一些实施方案中,第二导电层终止于从第一导电层的远端向后分隔的远端。
在分析物传感器的一些实施方案中,当W2小于W1时,第二导电层从第一介电覆盖层的第一侧边和第二侧边隔开。
在分析物传感器的一些实施方案中,第二导电层终止于从第一导电层的远端向后分隔的远端。
在分析物传感器的一些实施方案中,第一导电层和第二导电层包括碳或金。
在一些实施方案中,系统包括:传感器连接器;分析物传感器;和电子设备单元,其中传感器连接器经构造以实体、电或实体兼电连接分析物传感器与电子设备单元。
在系统的一些实施方案中,传感器连接器是包括第一末端和第二末端的铆钉。
在系统的一些实施方案中,铆钉包括导电材料。
在系统的一些实施方案中,铆钉实体兼电连接分析物传感器与电子设备单元。
在系统的一些实施方案中,铆钉包括被安置在第一末端的铆钉头和从铆钉头延伸到第二末端的杆体,和其中由铆钉头与杆体形成的角小于90度。
在一些实施方案中,铆钉包括被安置在第一末端的铆钉头和从铆钉头延伸到第二末端的杆体,和其中杆体包括在第二末端的孔,所述孔从第二末端向第一末端延伸,终止于第一末端与第二末端之间。
本领域技术人员在阅读本公开内容时将明白,本文所描述和图示的每个个别实施方案具有可以与任何其它几个实施方案的特征轻易分离或组合而不脱离本发明的范围或精神的离散组件和特征。任何引述方法可按照引述的事件顺序或按照逻辑上可行的任何其它顺序实施。这预期提供对所有这种组合的支持。
本文所识别的各个参考文献、陈述、出版物、临时和/或非临时美国专利申请、美国专利、非美国专利申请和/或非美国专利中的每一个是以引用其全文的方式并针对所有目的并入本文。
在本发明的范围内的其它实施方案和修改方案将为相关领域的技术人员所明白。在审阅本说明书后,本发明有关领域的技术人员将轻易明白各个修改方案、方法以及本发明的实施方案所适用的许多结构。虽然已通过关联到释义、信念、理论、基本假设和/或可行或预言实例解释或描述本发明的各个方面和特征,但将理解本发明不受任何特定释义、信念、理论、基本假设和/或可行或预言实例约束。虽然主要参考应用,或更具体来说,涉及糖尿病人的医学应用描述了本发明的各个方面和特征,但将理解这些方面和特征还关于涉及非糖尿病人和任何和所有其它动物的任何各种不同应用。此外,虽然已主要参考涉及部分植入传感器,如经皮或皮下传感器来描述本发明的各个方面和特征,但将理解这些方面和特征也关于适合用于动物或人类躯体的任何各种不同传感器,如适用于完全植入动物或人类躯体的那些传感器。最后,虽然已参考本文中均可以按常规方式制造或实施的各个实施方案和具体实例来描述本发明的各个方面和特征,但将理解本发明有权享有随附权利要求书的完整范围的保护。
Claims (42)
1.一种分析物监测装置,包括:
分析物传感器,包括:
第一电极,和
具有第一表面和第二表面的介电基件层,其中所述第一电极被安置在所述介电基件层的所述第一表面上;
包括第一表面和第二表面的印刷电路板(PCB);和
铆钉,其中所述分析物传感器是通过所述铆钉附接到所述PCB。
2.根据权利要求1所述的分析物监测装置,其中所述铆钉包括导电材料和其中所述铆钉穿过所述介电基件层提供所述第一电极与所述PCB之间的电连接。
3.根据权利要求2所述的分析物监测装置,其中所述导电材料是铜。
4.根据权利要求1所述的分析物监测装置,其中所述分析物传感器包括被安置在所述介电基件层的所述第二表面上的第二电极。
5.根据权利要求2所述的分析物监测装置,其中所述分析物传感器包括被安置在所述介电基件层的所述第二表面上的第二电极。
6.根据权利要求5所述的分析物监测装置,其中所述导电材料是铜。
7.一种分析物监测装置,包括:
分析物传感器,包括:
第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层,每个层具有第一表面和第二表面,
被安置在所述第一介电层的所述第一表面与所述第二介电层的所述第二表面之间的第一电极,
被安置在所述第一介电层的所述第二表面与所述第三介电层的所述第一表面之间的第二电极,
被安置在所述第三介电层的所述第二表面与所述第四介电层的所述第一表面之间的第三电极;
包括第一表面和第二表面的印刷电路板(PCB);和
铆钉,其中所述分析物传感器是通过所述铆钉附接到所述PCB。
8.根据权利要求7所述的分析物监测装置,其中所述铆钉包括导电材料和其中所述铆钉穿过所述介电层中的一个或多个提供所述第一电极与所述PCB之间的电连接。
9.根据权利要求8所述的分析物监测装置,其中所述铆钉提供所述第一电极与所述PCB的所述第二表面之间的电连接。
10.根据权利要求9所述的分析物监测装置,其中所述第二电极和所述第三电极各自包括经构造以接触所述PCB的所述第一表面的电接触。
11.根据权利要求8所述的分析物监测装置,其中所述导电材料是铜。
12.根据权利要求8所述的分析物监测装置,其中所述第一电极是对电极,所述第二电极是工作电极和所述第三电极是参考电极。
13.根据权利要求12所述的分析物监测装置,其中所述工作电极和所述参考电极各自包括经构造以接触所述PCB的所述第一表面的电接触。
14.一种制造分析物监测装置的方法,包括:
提供分析物传感器,其包括:
第一电极,和
具有第一表面和第二表面的介电基件层,其中所述第一电极被安置在所述介电基件层的所述第一表面上,和其中所述介电层包括通孔;
提供包括通孔、第一表面和第二表面的印刷电路板(PCB);和
通过形成延伸穿过所述介电基件层和所述PCB的各个通孔的铆钉将所述分析物传感器附接到所述PCB。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述铆钉包括导电材料和其中所述铆钉穿过所述介电基件层提供所述第一电极与所述PCB之间的电连接。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述导电材料是铜。
17.根据权利要求14所述的方法,其中所述分析物传感器包括被安置在所述介电基件层的所述第二表面上的第二电极。
18.根据权利要求15所述的方法,其中所述分析物传感器包括被安置在所述介电基件层的所述第二表面上的第二电极。
19.根据权利要求18所述的方法,其中所述导电材料是铜。
20.一种制造分析物监测装置的方法,包括:
提供分析物传感器,其包括:
第一介电层、第二介电层、第三介电层和第四介电层,每个介电层具有第一表面和第二表面,
被安置在所述第一介电层的所述第一表面与所述第二介电层的所述第二表面之间的第一电极,其中所述第一介电层包括通孔,
被安置在所述第一介电层的所述第二表面与所述第三介电层的所述第一表面之间的第二电极,
被安置在所述第三介电层的所述第二表面与所述第四介电层的所述第一表面之间的第三电极;
提供包括通孔、第一表面和第二表面的印刷电路板(PCB);和
通过形成延伸穿过所述第一介电层和所述PCB的各个通孔的铆钉将所述分析物传感器附接到所述PCB。
21.根据权利要求20所述的方法,其中所述铆钉包括导电材料和其中所述铆钉穿过所述介电层中的一个或多个提供所述第一电极与所述PCB之间的电连接。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述铆钉提供所述第一电极与所述PCB的所述第二表面之间的电连接。
23.根据权利要求22所述的方法,其中所述第二电极和所述第三电极各自包括经构造以接触所述PCB的所述第一表面的电接触。
24.根据权利要求21所述的方法,其中所述导电材料是铜。
25.根据权利要求21所述的方法,其中所述第一电极是对电极,所述第二电极是工作电极和所述第三电极是参考电极。
26.根据权利要求25所述的方法,其中所述工作电极和所述参考电极各自包括经构造以接触所述PCB的所述第一表面的电接触。
27.一种分析物传感器,包括:
介电基部基件,具有近端、远端、从所述近端延伸到所述远端的第一侧边、从所述近端延伸到所述远端的第二侧边,和第一厚度;
被安置在所述介电基部基件上的第一导电层,所述第一导电层具有长度(L1)和宽度(W1);
经安置以覆盖所述第一导电层的至少一部分的第一介电覆盖层,其中所述第一介电覆盖层具有近端、远端、从所述近端延伸到所述远端的第一边缘、从所述近端延伸到所述远端的第二边缘,和比所述介电基部基件的厚度小的第二厚度;
被安置在所述第一介电覆盖层上的第二导电层,所述第二导电层具有长度(L2)和宽度(W2);和
经安置以覆盖所述第二导电层的至少一部分的第二介电覆盖层,其中所述第二介电覆盖层具有比所述介电基部基件的厚度小的第二厚度,其中W1小于W2或W2小于W1。
28.根据权利要求27所述的分析物传感器,其中当W1小于W2时,所述第一导电层从所述介电基部基件的所述第一侧边和第二侧边隔开。
29.根据权利要求28所述的分析物传感器,其中所述第二导电层终止于从所述第一导电层的所述远端向后隔开的远端。
30.根据权利要求27所述的分析物传感器,其中当W2小于W1时,所述第二导电层从所述第一介电覆盖层的所述第一侧边和第二侧边隔开。
31.根据权利要求30所述的分析物传感器,其中所述第二导电层终止于从所述第一导电层的所述远端向后隔开的远端。
32.一种系统,包括:
传感器连接器;
分析物传感器;和
电子设备单元,其中所述传感器连接器经构造以实体、电或实体兼电连接所述分析物传感器与所述电子设备单元。
33.根据权利要求32所述的系统,其中所述传感器连接器是包括第一末端和第二末端的铆钉。
34.根据权利要求33所述的系统,其中所述铆钉包括导电材料。
35.根据权利要求34所述的系统,其中所述铆钉实体兼电连接所述分析物传感器与所述电子设备单元。
36.根据权利要求33所述的系统,其中所述铆钉包括被安置在所述第一末端的铆钉头和从所述铆钉头延伸到所述第二末端的杆体,和其中由所述铆钉头与所述杆体形成的角小于90度。
37.根据权利要求33所述的系统,其中所述铆钉包括被安置在所述第一末端的铆钉头和从所述铆钉头延伸到所述第二末端的杆体,和其中所述杆体包括在所述第二末端处的孔,所述孔从所述第二末端向所述第一末端延伸,终止于所述第一末端与所述第二末端之间。
38.根据权利要求1所述的分析物监测装置,其中所述第一电极包括碳或金。
39.根据权利要求7所述的分析物监测装置,其中所述第一电极、第二电极和第三电极包括碳或金。
40.根据权利要求14所述的方法,其中所述第一电极包括碳或金。
41.根据权利要求20所述的方法,其中所述第一电极、第二电极和第三电极包括碳或金。
42.根据权利要求27所述的分析物传感器,其中所述第一导电层和第二导电层包括碳或金。
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