CN104423065A - 用于形成结合了荧光检测器的眼科装置的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了具有介质插入件的可用于分析并监测某些部件的流体的眼科装置，所述眼科装置具有位于其上或其内的基于荧光的分析元件。也可形成用于基于分析元件的有源眼科装置的方法和装置，所述分析元件基于荧光。更具体地，所述基于荧光的分析元件可用于分析诸如流体样品中的葡萄糖等分析物。

Description

用于形成结合了荧光检测器的眼科装置的方法和设备

技术领域

本发明涉及眼科装置，所述眼科装置具有位于眼科装置上或眼科装置内的荧光检测器。该眼科装置可用于在眼科环境中分析流体中的分析物。

背景技术

传统上，诸如接触镜片、眼内镜片或泪点塞等眼科装置包括具有矫正、美容或治疗性质的生物相容性装置。接触镜片例如可提供以下一种或多种功能：视力矫正功能、美容增强作用和/或治疗效果。每种功能由镜片的物理特性提供。将折射性质结合到镜片中的设计可提供视力矫正功能。结合到镜片中的染色可提供美容增强作用。结合到镜片中的活性剂可提供治疗功能性。无需使镜片进入通电状态即可实现此类物理特性。眼科装置传统上为无源装置。

最近已描述基于通电眼科插入件的新型眼科装置。这些装置可利用通电功能来对有源光学部件供电。

在相关技术领域中，已描述了植入到眼科组织中的最近开发的葡萄糖检测装置。所述装置和未来另选的装置可利用福斯特共振能量转移(FRET)探头以产生对靠近探头的葡萄糖浓度敏感的共振信号。示例性装置可包括植入物，所述植入物放置于眼睛中的相对透明组织中以在眼科环境中探测在间质液(ISF)中的葡萄糖浓度。

这些装置中的一些装置由手持式荧光检测器探测。结合荧光检测器布置的接触镜片可提供方便的和改善的方法以用于检测葡萄糖浓度。因此，设计可结合通电荧光检测器以分析葡萄糖水平的眼科装置可能是有用的。

发明内容

根据本发明结合了荧光检测器的眼科装置克服了与以上简要描述的现有技术相关联的缺点。因此，本发明包括封装的介质插入件，所述封装的介质插入件包括荧光分析器部件。

在一些示例性实施例中，可形成一种眼科镜片介质插入件装置，所述眼科镜片介质插入件装置包括环形介质插入件，所述环形介质插入件包括位于所述环形介质插入件内的密封的部件腔体。所述环形介质插入件可由接合在一起的前环形插入件和后环形插入件形成。所述后环形插入件可同等地称为背面环形插入件。在一些示例性实施例中，所述前环形插入件可被密封至所述后环形插入件。所述密封可以各种方式和在各种位置中进行，且在一些示例性实施例中可形成并密封内环形密封位置和外环形密封位置两者。当以此类方式密封环形介质插入件时，位于所述各种密封与所述环形前插入件和所述环形背面插入件之间的区域可为各种部件可位于其中的腔体。

在一些示例性实施例中，能量源可为可位于在所述环形介质插入件内的密封的部件腔体中的部件。在其它示例性实施例中，能量源可位于所述密封的部件腔体外部或部分地位于所述密封的部件腔体外部，但有能力与所述密封的腔体内的部件建立电连接。

在一些示例性实施例中，所述眼科镜片介质插入件装置也可包括中间连接件，所述中间连接件可至少部分地位于所述密封的部件腔体内。

在一些示例性实施例中，电子电路可位于所述密封的部件腔体内。

在一些示例性实施例中，材料凸片可从所述环形插入件(从所述前环形插入件、所述背面或后环形插入件中的任何一者)突起或作为与这些插入件中的任何一者的连接特征。在一些示例性实施例中，所述凸片可沿着所述环形插入件的表面的至少部分支撑荧光分析部件。所述表面部分可在一些示例性实施例中位于所述密封的部件腔体的外部，或者所述表面部分可位于密封的部件腔体内，所述密封的部件腔体可位于所述凸片区内，或者可连接至所述凸片区。所述荧光分析部件可连接至所述中间连接件的一部分，且可与所述环形介质插入件装置内的电子电路电连通。

在一些示例性实施例中，凸片区可形成在所述前环形表面上且也可形成在所述后或背面环形插入件上。所述荧光分析部件可被支撑在所述后环形插入件的所述凸片区上。在其它示例性实施例中，所述荧光分析部件可被支撑在所述前环形插入件的所述凸片区上。在另外其它示例性实施例中，所述荧光分析部件可位于接近所述前环形插入件和所述后环形插入件中的任何一者或二者处，但可不直接附连到这两个插入件中的任何一者。在一些示例性实施例中，可存在形成于所述前环形插入件或所述后环形插入件中仅一者上的凸片区。

在一些示例性实施例中，眼科接触镜片装置可利用所述环形介质插入件装置来形成。在一些示例性实施例中，符合上述说明的介质插入件装置可被封装或遮蔽于可符合在眼科环境中与人体组织相互作用的材料裙边内。在一些示例性实施例中，所述裙边可包括水凝胶材料。

荧光探头可位于人眼环境的组织近侧，且因此可在这种环境中具有固定的位置和取向。眼科接触镜片装置保持取向使得荧光分析部件可与荧光探头恰当地相互作用可能重要。用于遮蔽或封装所述介质插入件的材料裙边可包括适用于取向所述接触镜片的结构特征。可称为稳定特征或区的这些装置可通过其与眼环境(包括例如使用者的眼睑)的相互作用使所述眼科装置保持处于恰当的取向。

所述各种示例性荧光检测实施例可包括电子部件控制功能、执行分析功能、保持数据和类似此类的功能以及将数据传递到位于所述荧光检测装置外的电子部件、接收器或收发器。在一些示例性实施例中，所述电子部件中的一些或全部可呈堆叠式集成部件形式。

在一些示例性实施例中，眼流体分析系统可包括眼科装置。所述眼科装置可包括通电元件或蓄电池，其中所述元件为所述眼科装置的一部分。所述眼科装置可在一些示例性实施例中适于由使用者佩戴同时与使用者的眼睛的眼流体接触。荧光分析系统可与所述一个或多个能量源电连通。所述荧光分析系统可操作地配置成在所述眼环境中测量荧光信号。

在一些示例性实施例中，荧光分析探头可以此类方式位于使用者的眼组织内，使得包括所述荧光分析系统的所述眼科装置的部分可与所述荧光分析探头相互作用。所述荧光分析探头可与位于环绕所述荧光分析探头的间质组织空间中的至少第一化合物相互作用。所述荧光分析探头可以此类方式与所述第一化合物相互作用，使得所述相互作用使所述探头发射至少部分地基于所述荧光探头与之相互作用的所述第一化合物的浓度的特征信号。所述特征信号的发射可通过与所述探头可从所述荧光分析系统接收到的激发信号的相互作用来断定、触发和/或支持。在一些示例性实施例中，基于光的激发信号可在所述装置内的电子电路的控制下由所述荧光分析系统发出。所述基于光的激发信号可在所述荧光分析探头内被吸收且所述探头随后可发射可为荧光信号的所述特征信号。所述电子电路可包括可形成所述眼科装置的一部分或部件的处理器。所述处理器可能够执行程序，且所述处理器可能够存储与由所述荧光分析系统观察到的所述荧光信号相关的值或数据。在一些示例性实施例中，所述处理器可导致或被配置成发出或传输或以其它方式输出信号。在一些示例性实施例中，所述传输可由基于接收到对从外部发送至所述装置的信号的传输而导致或启动。所述输出信号可以各种方式将所述存储值编码成可传输的信号。

在另外其它一些示例性实施例中，可能够执行程序的所述处理器可相对于预编程的阈值来评估所检测到的荧光信号。在另外其它示例性实施例中，所述阈值可由来自外部源的传输接收。所述阈值可与可由所述荧光信号特性指示的一个或多个眼流体属性相关。在一些示例性实施例中，当所评估的经检测的荧光信号超出与所述阈值相关的限值范围时，所述处理器或电子电路可导致信号的输出。所述信号可由外部收发器或接收器接收并在一些示例性实施例中导致在所述眼科装置外部促成警报或其它动作。

结合荧光检测器的所述眼科装置可以各种方式加以利用。在一些示例性实施例中，可向使用者提供包括荧光分析系统的眼科装置。使用者可例如将所述眼科装置作为接触镜片装置佩戴。在一些示例性实施例中，可存在对源自所述眼科接触镜片的传输的所述眼科装置外部的数据值的接收。换句话讲，所述眼科装置可被配置成与外部装置进行单向或双向连通。

附图说明

下文是附图所示的本发明优选实施例的更为具体的说明，通过这些说明，本发明的上述及其它特征和优点将显而易见。

图1A至图1B示出用于通电眼科装置的介质插入件的示例性实施例和通电眼科装置的示例性实施例。

图2A至图2B示出示例性环形插入件和所指示的位置处的剖面表示。

图3示出介质插入件的示例性实施例，所述介质插入件具有位于周边位置中的荧光传感器，所述荧光传感器与通电电子电路元件电连通。

图4A至图4B示出眼科接触镜片的示例性实施例，所述眼科接触镜片具有包括荧光传感器的介质插入件。还描绘了示例性接触镜片的其它特征。

图5A至图5B示出具有用于分析物的示例性荧光探头的示例性眼科环境。还描绘了眼科镜片在眼科环境中的对应重叠。

图6示出处于眼科环境中的示例性眼科镜片，所述眼科镜片包括用于分析物的荧光探头以将信息无线传输至接收单元。

图7展示结合在眼科装置内的荧光检测元件的示例性堆叠晶粒实施形式。

图8展示可用于实施本发明的示例性实施例的处理器。

具体实施方式

本发明涉及一种眼科装置，所述眼科装置具有能够激励荧光探头并感测来自探头的荧光发射的感测元件。在以下部分中，给出了本发明的示例性实施例的详细描述。文中描述的优选实施例和另选的实施例二者均仅为示例性实施例，并且应当理解，对于本领域中的技术人员而言其变型、修改和更改均可显而易见。因此，应当理解，所述示例性实施例不对下述发明的范围构成限制。

术语表

在涉及本发明的说明书和权利要求中，所使用的各个术语定义如下：

“电介质上的电润湿”或“WEOD”：如本文所用，是指一类装置或一类装置的部分，在该装置中出现不混溶流体或液体的组合，具有限定的表面自由能和电势场的表面区。通常，电势场将改变表面区的表面自由能，这可改变不混溶流体与表面区的相互作用。

“通电”：如本文所用，是指能够提供电流或能够在其内储存电能的状态。

“能量”：如本文所用，是指使物理系统做功的能力。本发明中的多种用途可能涉及在做功的过程中能够执行电动作的能力。

“能量源”：如本文所用，是指能够提供能量或使逻辑或电装置处于通电状态的装置或层。

“能量采集器”：如本文所用，是指能够从环境中提取能量并将提取的能量转换成电能的装置。

“荧光探头”：如本文所用，是指与其环境相互作用以改变探头显现的荧光属性的化学探头。

“基于荧光的分析”：如本文所用，是指利用荧光属性来执行基于化学的分析。

“荧光团”：如本文所用，是指可与能在光激发时重新发射光的其它化学化合物结合或组合的荧光化学化合物。

“功能化”：如本文所用，是指使层或装置能够执行包括例如通电、激活或控制的功能。

“渗漏”：如本文所用，是指不利的能量损耗。

“镜片”或“眼科装置”：如本文所用，是指位于眼睛内或眼睛上的任何装置。这些装置可提供光学矫正，可具有美容作用或可提供与眼睛无关的一些功能性。例如，术语镜片可指用于矫正或改进视力或提升眼生理机能美观效果(例如虹膜颜色)而不会妨碍视力的接触镜片、眼内镜片、覆盖镜片、眼插入件、光学插入件或其它类似的装置。或者，镜片可提供非光学功能，例如监测葡萄糖或给予药物。在一些实施例中，本发明的优选镜片是由有机硅弹性体或水凝胶制成的软性接触镜片，其中水凝胶包括例如有机硅水凝胶和含氟水凝胶。

“镜片形成混合物”或“反应性混合物”或“反应性单体混合物”(RMM)：如本文所用，是指可固化并交联的或可交联的以形成眼科镜片的单体或预聚物材料。各种实施例可包括具有一种或多种添加剂的镜片形成混合物，例如紫外线阻滞剂、着色剂、光引发剂或催化剂以及眼科镜片诸如接触镜片或眼内镜片可能需要的其它添加剂。

“镜片形成表面”：如本文所用，是指用于模制镜片的表面。此外，在一些示例性实施例中，任何此类表面都可以具有光学性质表面光洁度，这表示它足够光滑，并且形成使得镜片表面具有合格的光学特性，所述镜片表面通过与模制表面接触的镜片形成材料的聚合作用而成型。此外，在一些实施例中，镜片形成表面可以具有对镜片表面赋予所需的光学特性所必需的几何形状，所述光学特性包括球面、非球面以及气缸功率、波前像差校正、角膜外形校正等，以及它们的任何组合。

“锂离子电池”：如本文所用，是指锂离子移动穿过蓄电池以产生电能的电化学电池。这种通常称之为电池的电化学电池可以其典型形式重新通电或重新充电。

“介质插入件”：如本文所用，是指将包括在通电眼科装置中的封装插入件。通电元件和电路可结合在介质插入件中。介质插入件限定通电眼科装置的主要用途。例如，在通电眼科装置允许使用者调整光件功率的实施例中，介质插入件可包括控制光学区中的液体弯月面部分的通电元件。或者，介质插入件可为环形的以使得光学区不含材料。在此类实施例中，镜片的通电功能可能不是光学性质，但可能是例如监测葡萄糖或施用药物。

“模具”：如本文所用，是指可以用于利用未固化制剂来形成镜片的刚性或半刚性物体。一些优选的模具包括形成前曲面模具部件和后曲面模具部件的两个模具部件。

“操作模式”：如本文所用，是指其中流经电路的电流允许装置进行其主要通电功能的高电流消耗状态。

“光学区”：如本文所用，是指眼科镜片的使用者通过其进行观看的眼科镜片的区域。

“功率”：如本文所用，是指每单位时间内所做的功或所传递的能量。

“可再充电”或“可再通电”：如本文所用，是指恢复到具有更大做功能力的状态的能力。本发明内的许多使用可涉及在某一重建时间段内使电流以某一速率流动的能力进行恢复的能力。

“再通电”或“再充电”：如本文所用，是指恢复到具有更大做功能力的状态。本发明内的许多使用可涉及装置恢复使电流在某一再设定的时间段内以某一速率流动的能力。

“从模具脱离”：如本文所用，是指镜片完全从模具分离或只是松散地附着使得其可通过药签轻微搅动或推开而移除。

“堆叠式”：如本文所用，是指将至少两个部件层紧邻彼此放置，使得其中一层的一个表面的至少一部分接触第二层的第一表面。在一些示例性实施例中，不论是用于粘附还是用于其它功能的膜均可驻留在通过所述膜彼此接触的这两层之间。

“堆叠式集成部件装置”或“SIC装置”：如本文所用，是指包装技术的产品，其通过在彼此上堆叠每层的至少一部分而将基片的薄层组装到可操作的集成装置中，所述基片的薄层可包括电子装置和机电装置。所述层可包括各种类型、材料、形状和尺寸的部件装置。此外，层可由各种装置制备技术制成以贴合和呈现各种轮廓。

“存储模式”：如本文所用，是指包括电子部件的系统的状态，其中功率源供给或被要求供给最小的设计负载电流。此术语与待机模式不可互换。

“基片插入件”：如本文所用，是指能够支撑眼科镜片内的能量源的可形成的或刚性的基片。在一些示例性实施例中，所述基片插入件也支撑一个或多个部件。

通电眼科装置

参见图1A，图中示出用于通电眼科装置的介质插入件100和对应的通电眼科装置150(图1B)的示例性实施例。介质插入件100可包括可具有也可不具有提供视力矫正功能的光学区120。在眼科装置的通电功能与视力无关的情况下，介质插入件的光学区120可并不包含任何材料。在一些示例性实施例中，介质插入件可包括不处于光学区120中的部分，所述部分包括与通电元件110(功率源)和电子部件105(负载)相结合的基片115。

在一些示例性实施例中，功率源110(例如电池)和负载105(例如半导体晶粒)可附接到基片115。导电迹线125和导电迹线130可使电子部件105和通电元件110电中间连接。介质插入件可被完全封装以保护和包含通电元件110、迹线125以及电子部件105。在一些示例性实施例中，封装材料例如可为半渗透的以防止特定物质(诸如，水)进入介质插入件并允许特定物质(诸如，环境气体或通电元件内反应的副产物)渗透或从介质插入件逸出。

在一些示例性实施例中，如图1B中所描绘，介质插入件100可包括在眼科装置150中，所述眼科装置可包括聚合物生物相容性材料。眼科装置150可包括刚性中心、软性裙边设计，其中中心刚性光学元件包括介质插入件100。在一些特定的实施例中，介质插入件100可与大气环境直接接触，并且在相应前表面和后表面上的角膜表面，或者另一种选择，介质插入件100可被封装在眼科装置150中。眼科装置或镜片150的周边155可为软性裙边材料，所述软性裙边材料包括例如水凝胶材料。介质插入件100和眼科装置150的基础结构可为涉及利用基于荧光的分析元件来进行流体样品加工的许多实施例提供环境。

参见图2A至图2B，对呈环形形式的示例性多件式插入件200的描绘示出于平面图(图2A)和横截面剖视图(图2B)两者中。插入件200为具有围绕无材料的中心光学区的材料环的环形插入件。环形插入件200包括由项220显示的外部界限和在项230处的内部环带边缘。可发现，插入件200中包括通电元件、各种类型的中间连接特征和电子电路元件。

在290处的虚线表示横截面方向。在图2B的细节中显示为290的是沿着虚线方向的横截面。所述横截面显露插入件200可为前插入件291与后插入件292的组合。可限定沿着环面的各个表面接合并密封这两个件的各种方法，并且描绘示例性密封设计。封装位置中还可显示有连接至中间连接元件的集成电路元件293。在一些示例性实施例中，后插入件292可具有位于集成电路293的区域中的间隙。在这些示例性实施例中，集成电路293可包括传感器，所述传感器可在其可感测发出物而无插入件的扰动方面的情况下以改良方式起作用。

用于分析物分析的基于荧光的探头元件

可利用基于荧光的分析技术来检测并分析各种类型的分析物。这些技术的子集可涉及从分析物本身的直接荧光发射。更通用的技术集合涉及具有结合到分析物分子并且以此种方式结合时改变荧光标记的成分的荧光探头。例如，在福斯特共振能量转移(FRET)中，以可化学地附着至互作蛋白的两个荧光团的组合来配置探头。所述荧光团彼此间的距离可影响从其发出的荧光信号的效率。所述荧光团中的一个荧光团可吸收激发辐射信号并可将所述激发共振转移到另一个荧光团中的电子态。将分析物结合至所附着的互作蛋白可干扰几何形状并导致来自所述荧光团对的荧光发射的变化。可将结合位点基因编程到互作蛋白中，且例如可编程对葡萄糖敏感的结合位点。在一些情况下，所得位点可能对所需样品的间质液中的其它成分不太敏感或不敏感。

将分析物结合至FRET探头可产生对葡萄糖浓度敏感的荧光信号。在一些示例性实施例中，基于FRET的探头可对至少10uM的葡萄糖浓度敏感，并且可对至多数百微摩尔的浓度敏感。可基因设计并形成各种FRET探头。所得探头可被配置成可帮助分析受试者的间质液的结构。在一些示例性实施例中，探头可放置于对间质液及其组分可透过的基质材料内，例如，可将FRET探头组装成水凝胶结构。

在一些示例性实施例中，这些水凝胶探头可以此类方式包括在基于水凝胶的眼科接触镜片加工中，当被戴在眼睛上时，使得其可驻留在浸入在泪液中的水凝胶封装中。在其它示例性实施例中，探头可插入在巩膜仅正上方的眼组织中。包括荧光发射分析物敏感探头的水凝胶基质可放置在与含有分析物的体液接触的各种位置中。

在所提供的例子中，荧光探头可与靠近巩膜的眼区的间质液接触。在这些情况中，当侵入式地嵌入探头时，感测装置可提供从眼睛外部的位置(诸如从眼科镜片或保持靠近眼睛的手持式装置)入射在荧光探头上的辐射信号。

在其它示例性实施例中，探头可靠近荧光感测装置嵌入在眼科镜片内，所述荧光感测装置也嵌入在眼科镜片内。在一些示例性实施例中，水凝胶裙边可封装具有荧光检测器的眼科插入件以及基于FRET的分析物探头两者。

眼科插入件装置和具有荧光检测器的眼科装置

参见图3，眼科插入件被展示成包括可形成示例性基于荧光的分析系统的部件。所展示的眼科插入件被显示成具有内部边界335和外部边界320的示例性环形形式。除通电元件330、控制电路310和中间连接特征360以外，还可具有在某些示例性实施例中可定位在翼片340上的荧光分析系统350。翼片340可连接至插入件300或为所述插入件的一体的、单片的延伸部。翼片340可在包括荧光检测器的眼科装置被佩戴时适当定位荧光分析系统350。翼片340可允许分析系统350与远离光学区的使用者的眼睛的部分重叠。基于荧光的分析系统350可能够根据分析物在流体样品中的存在或其在流体样品中的浓度来确定分析物。作为非限制性例子，荧光团可包括荧光素、四甲基罗丹明或罗丹明与荧光素的其它衍生物。本领域中的技术人员可显而易见，可包括用于FRET或其它基于荧光的分析的荧光团组合的任何荧光发射分析物探头可符合本文中的技术。

对于荧光分析，可用激发光源来照射探头。该光源可位于分析系统350的主体内。在一些示例性实施例中，光源可包括固态装置或诸如发光二极管的装置。在另选的示例性实施例中，基于InGaN的蓝色激光二极管可以例如对应于442nm的波长的频率照射。作为单体或阵列源的纳米级光源可由金属腔体形成并具有诸如蝴蝶结或十字架的成型发射特征。在其它示例性实施例中，发光二极管可以接近例如440nm的对应波长发射一系列的频率。同样，发射源可在一些实施例中由带通滤波装置来补充。

其它光学元件可用于在固态装置离开插入件装置时从固态装置漫射光源。这些元件可模制到眼科插入件主体本身中。在其它示例性实施例中，诸如光纤细丝等元件可附接到插入件装置以充当漫射发射器。可存在用于从图3所示类型的眼科插入件装置300向荧光探头提供照射的许多方法。

荧光信号也可在基于荧光的分析系统350内检测到。固态检测器元件可被配置成检测例如处于大约525nm谱带的光。固态元件可以此类方式进行涂布，使得只传递已描述的光源中不存在的频带。在其它示例性实施例中，光源可具有占空比，并且只可在光源处于关断状态下的时间段内记录检测器元件的信号。当使用占空比时，具有宽带检测能力的检测器可能是有利的。

示意性地显示为项360的中间连接件的电子控制总线可向光源或来源提供信号并从检测器传回信号。动力电子部件，项310可提供信号和电力方面。图3的示例性实施例示出通至电子电路310的蓄电池功率源330。在其它示例性实施例中，也可通过利用诸如射频传输或光电传输等无线方式的能量耦合来向电子电路提供通电。

参见图4A至图4B，图中示出呈具有突起凸片411的接触镜片形式的眼科镜片，所述眼科镜片已结合了荧光检测器。在图4B中，项410表示眼科镜片的顶视图。所述眼科镜片包括眼科镜片裙边470。在一些示例性实施例中，裙边470可由符合接触镜片形成的各种水凝胶化合物形成。在其它示例性实施例中，某些水凝胶化合物可因其与已论述的各种荧光探头相关的属性而成为优选的。

横截面利用虚线430进行展示。在图4A处，可发现沿着虚线430描绘横截面。图3所描述的插入件装置300可位于眼科镜片内，并且具有描绘于430处的环形横截面表示为432。镜片被描绘成具有可在环形片上展示为项431的印刷虹膜图案440。在印刷图案下方的可为参照图3所述的插入件部件。荧光检测元件可位于433处。眼科镜片410也可具有对具有荧光检测器的镜片的功能重要的其它特征。在450和460处，稳定特征可包括在所形成的眼科装置的主体中。这些特征可允许镜片400在由使用者佩戴时取向成优选配置。在其中基于荧光的分析物探头嵌入在使用者的眼睛中的示例性实施例中，稳定特征450和460可适用于帮助达成所嵌入的分析物探头与荧光分析元件480之间良好的重叠。在其中分析物探头可包括在镜片的水凝胶主体470中的其它示例性实施例中，稳定特征450和460可适用于将分析元件和探头取向至具有泪液的眼睛的优选区域中。

参见图5A和图5B，在使用者的眼睛510中使用结合了荧光检测器的眼科装置被示出成与子组织嵌入分析物探头520合作。如所描绘的，当眼科装置530放置在使用者的眼睛上，并且呈现可由眼科装置上的特征引导的取向时，所述眼科装置可使基于荧光的分析元件540处于与分析物探头520重叠的位置。将分析元件540的尺寸按比例缩放为大于探头520的尺寸以允许对齐这两个特征的一些灵活性可能是有用的。

参见图6，图中描绘将信息从结合了荧光检测器的眼科装置传输到外部数据接收装置。眼科镜片610可在使用者眼睛上佩戴足够长的周期以允许嵌入的分析元件与其周围环境进行平衡并开始对分析物执行分析。当收集数据时或在其它示例性实施例中在收集数据之后，可启动数据传输协议。可从眼科镜片610发射由箭头630所表示的无线信号以与外部接收装置650通信。接收元件640可包括天线或转换器，所述天线用于射频传输，所述转换器用于将基于光的信号、基于声音的信号或其它无线通信的形式转换成在接收装置650处的可接收信息。

在一些示例性实施例中，结合了荧光检测器的眼科镜片的功率操作可与包括在眼科插入装置中的单片部件一起正常运作。在其它示例性实施例(例如图7中所描绘的示例性实施例)中，堆叠式集成部件可适用于执行各种功能，所述功能包括功率管理715、通信745、控制功能750以及光传输和荧光信号接收710。

在图7所描绘的这种类型的示例性实施例中，介质插入件可包括许多不同类型的层，所述层被封装成符合其将占据的眼科环境的形式。在一些示例性实施例中，具有堆叠式集成部件层的这些插入件可呈现插入件的整个环形形状。或者，在一些示例性实施例中，介质插入件可为环面的而堆叠式集成部件可只占据整个形状内的体积的一部分。

继续参照图7的例子，堆叠式集成部件介质插入件可呈现许多功能方面。如图7中所示，可存在用于提供通电的薄膜电池。在一些示例性实施例中，这些薄膜电池可包括堆叠在彼此上的层中的一者或多者，在这种情况下，层730可表示电池层，以及所述层中的多个部件。

如在几乎所有的层中可看到，可存在建立在堆叠在彼此上的两个层之间的中间连接。在现有技术水平下，可存在用于建立这些中间连接的众多方式；然而，如所展示的，中间连接可通过层之间的焊料球中间连接来建立。在一些情况下，可能只需要这些连接，然而，在其它情况下，焊料球可接触其它中间连接元件，例如如同具有透层通路的部件一样。

在堆叠式集成部件介质插入件的其它层中，可发现专用于中间连接层中的各种部件的中间连接的层，例如层725。这个层可包括通路和将信号从各种部件传递至其它部件的路由线路。例如，层725可提供至功率管理单元720的各种电池元件连接，所述功率管理单元包括可存在于层715的技术层部件中的电源740和电池充电器765。同样，中间连接层725可在技术层内的部件与技术层外的部件之间建立连接；例如可存在于集成的无源装置部件760中显示为项755。可存在可由专用中间连接层的存在支持的用于电信号路由的许多方式。

可存在在给定应用中被标识为技术层的众多层；然而，在这个示例性实施例中，存在单个层715。这些特征表示可包括在介质插入件中的多样性的技术选择。在一些示例性实施例中，层可包括CMOS、BiCMOS、双极性或基于存储器的技术。或者，层可包括同一整体科内的不同技术科；如例如层715可包括使用0.5微米CMOS技术制备的电子元件，并且也可包括使用20纳米CMOS技术制备的元件。可以清楚地看出，各种电子技术类型的许多其它组合将符合本文所述的技术。

在一些示例性实施例中，介质插入件可包括用于电中间连接到介质插入件外部的部件的位置。在其它示例性实施例中；然而，介质插入件也可包括以无线方式至外部部件的中间连接。在此类情况下，使用天线可提供示例性无线通信方式。在一些此类示例性实施例中，可存在显示为项735的层，其中此类示例性天线可支撑于所述层中。在许多情况下，此类天线层可位于介质插入件内的堆叠式集成部件装置的顶部或底部上。

在本文所讨论的示例性实施例中的一些实施例中，电池元件可作为元件包括在堆叠层本身中的至少一者中。也可注意到，可存在其中电池元件位于堆叠式集成部件层外部的其它示例性实施例。示例性实施例的更进一步多样性可衍生于如下事实：单独的电池或其它通电部件也可存在于介质插入件内，或者作为另外一种选择这些单独的通电部件也可位于介质插入件外部。

在项710处，荧光检测元件可附接到堆叠式集成部件。荧光检测部件可在一些实施例中附接为层的一部分。在其它示例性实施例中，整个荧光检测元件也可包括与其它堆叠部件类似成型的部件。本文已讨论的各种不同类型的基于荧光的分析元件可符合堆叠式集成部件装置，其中诸如光源和光传感器等其它特征为层的一部分或者作为另外一种选择附接到堆叠式集成部件。

用于具有集成的基于荧光的分析部件的眼科装置的控制系统

现在参见图8，示出根据本发明的一些示例性实施例可使用的控制器。所述控制器包括一个或多个处理器810，所述处理器可包括与通信装置820耦接的一个或多个处理器部件。

处理器810可耦接到通信装置，所述通信装置被配置成通过通信通道传递能量。通信装置可用于与眼科装置内的眼科插入件内的部件进行电子通信。通信装置820也可用于例如在结合了基于荧光的分析元件的眼科装置的制备期间与一个或多个控制器设备或制造装备部件通信。

处理器810也可用于与存储装置830进行通信。存储装置830可包括任何合适的信息存储装置，所述信息存储装置包括磁存储装置(如，磁带和硬盘驱动器)、光学存储装置和/或半导体存储器装置(诸如，随机存取存储器(RAM)装置和只读存储器(ROM)装置)的组合。

存储装置830可存储用于控制处理器810的程序840。处理器810执行软件程序840的指令，从而根据本发明进行操作。例如，处理器810可接收描述介质插入件放置、部件放置等的信息。存储装置830也可将眼科相关数据存储在一个或多个数据库850和870中。所述数据库可包括用于控制基于荧光的分析系统功能的定制的特定控制序列。所述数据库也可包括用于控制可驻留在眼科装置中的基于荧光的分析部件的参数和控制算法以及由其动作所产生的数据。在一些示例性实施例中，这些数据可最终传递到位于眼科装置外部的接收装置。

重要的是，要注意，本文所述的所有部件可按规定尺寸制作并被配置成用于眼科装置或应用中。此外，所述部件优选为生物相容性的或被封装于生物相容性的材料中。

尽管所示出和描述的据信是最为实用和优选的实施例，但显而易见的是，本领域中的技术人员可对所描述和所示出的特定设计和方法作出变更，并且可在不脱离本发明的实质和范围的情况下使用这些变更。本发明并非局限于所述和所示的具体构造，而是应该理解为与落入所附权利要求书的范围内的全部修改一致。

Claims (10)

1.一种眼科镜片介质插入件装置，包括：

前环形插入件和后环形插入件，其中所述前环形插入件被密封至所述后环形插入件，从而形成其内包括密封的部件腔体的环形介质插入件；

在所述密封的部件腔体内的能量源；

至少部分地位于所述密封的部件腔体内的至少第一中间连接件；

在所述密封的部件腔体内的电子电路；和

从所述环形插入件突起的凸片，所述凸片被配置成支撑荧光分析部件和将所述荧光分析部件连接到所述电子电路的至少一个电中间连接件。

2.根据权利要求1所述的眼科镜片介质插入件，其中所述凸片为所述前环形插入件的形成部分，并且

其中所述荧光分析部件被支撑在所述后环形插入件的所述凸片部分上。

3.根据权利要求1所述的眼科镜片介质插入件，其中所述凸片为所述后环形插入件的形成部分，并且

其中所述荧光分析部件被支撑在所述后环形插入件的所述凸片部分上。

4.根据权利要求1所述的眼科镜片介质插入件，其中：

所述凸片为所述前环形插入件和所述后环形插入件两者的形成部分，并且其中所述荧光分析部件被支撑在由所述前环形插入件和所述后环形插入件的凸片区形成的所述凸片的腔体内。

5.一种眼科接触镜片装置，包括：

前环形插入件和后环形插入件，其中所述前环形插入件被密封至所述后环形插入件，从而形成其内包括密封的部件腔体的环形介质插入件；

位于所述密封的部件腔体内的能量源；

至少部分地位于所述密封的部件腔体内的至少第一中间连接件；

位于所述密封的部件腔体内的电子电路；

从所述环形插入件突起的凸片，所述凸片被配置成支撑荧光分析部件和将所述荧光分析部件连接到所述电子电路的至少一个电中间连接件；和

包含所述介质插入件的水凝胶裙边。

6.根据权利要求5所述的眼科接触镜片装置，还包括：

稳定特征，其中所述稳定特征有助于当所述眼科接触镜片装置由使用者佩戴时在空间内定位所述荧光分析部件。

7.根据权利要求5所述的眼科接触镜片装置，其中：

所述电子电路包括堆叠式集成部件装置。

8.一种用于眼科装置的眼流体分析系统，包括：

通电眼科装置，所述通电眼科装置包括形成所述眼科装置的一部分的能量源，其中所述通电眼科装置适于佩戴，同时被放置成与使用者的眼睛的所述眼流体接触；

荧光分析系统，所述荧光分析系统与所述能量源电连通，其中所述荧光分析系统被配置成在所述眼环境中测量荧光信号；

荧光分析探头，所述荧光分析探头嵌入在眼组织内，其中所述荧光分析探头与所述荧光探头的位置的所述流体中的至少第一化合物相互作用并发射特征信号，所述特征信号至少部分地基于与所述荧光探头相互作用的所述第一化合物的浓度和所述荧光探头从所述荧光分析系统接收到的激发信号；和

处理器，所述处理器形成所述眼科装置的一部分，所述眼科装置能够执行程序，所述程序包括存储与所述荧光分析系统观察到的所述荧光信号相关的值，其中所述程序被配置成当从外部装置接收到传输命令时输出信号，其中所述输出信号将所述存储值中的一些存储值编码成所述输出信号。

9.一种用于眼科装置的眼流体分析系统，包括：

通电眼科装置，所述通电眼科装置包括形成所述眼科装置的一部分的能量源，其中所述通电眼科装置适于佩戴，同时被放置成与使用者的眼睛的眼流体接触；

荧光分析系统，所述荧光分析系统与所述能量源电连通，其中所述荧光分析系统被配置成在所述眼环境中测量荧光信号；

荧光分析探头，所述荧光分析探头嵌入在眼组织内，其中所述荧光分析探头与所述荧光探头的位置的流体中的至少第一化合物相互作用，并且发射特征信号，所述特征信号至少部分地基于与所述荧光探头相互作用的所述第一化合物的浓度和所述荧光探头从所述荧光分析系统接收到的激发信号；和

处理器，所述处理器形成所述眼科装置的一部分，所述眼科装置能够执行程序，所述程序包括相对于由所述荧光信号特性指示的一个或多个眼流体属性的预编程阈值来评估所检测到的荧光信号，其中所述程序被配置成当所述测量超出对应预编程的阈值时输出信号。

10.一种监测眼流体的方法，包括：

向使用者提供包括荧光分析系统的眼科接触镜片；和

接收与源自所述眼科接触镜片的传输相关的数据值。