ES2694019T3 - Sensor ocular para la detección de un analito en un líquido ocular - Google Patents

Abstract

Sensor ocular (110) para la detección de al menos un analito en un líquido ocular, presentando el sensor ocular (110) al menos un material de sensor, estando configurado el material de sensor para cambiar, en caso de presencia del al menos un analito, al menos una propiedad óptica, presentando el sensor ocular (110) además al menos un chip de sensor (118), presentando el chip de sensor (118) al menos un detector óptico integrado (122) para la detección de la propiedad óptica, presentando el sensor ocular (110) un material de soporte (120), estando incluido el chip de sensor (118) en el material de soporte (120) y estando contenido el material de sensor por completo o en parte en el material de soporte (120), comprendiendo el material de soporte (120) un material al menos en parte permeable para el analito, en particular un hidrogel, caracterizado porque el material de sensor está contenido de al menos una de las siguientes formas en el material de soporte (120): el material de sensor está introducido mediante mezcla en el material de soporte (120); el material de sensor está disuelto en el material de soporte (120); el material de sensor es por completo o en parte constituyente del material de soporte (120), en particular en forma de grupos funcionales que están unidos a un material de matriz del material de soporte (120); el material de sensor está implementado en microcápsulas, en particular en microcápsulas que están dispersadas en el material de soporte (120).

Description

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DESCRIPCION

Sensor ocular para la deteccion de un analito en un Ifquido ocular Campo de la invencion

La invencion se refiere a un sensor ocular para la deteccion de al menos un analito en un lfquido ocular, tal como por ejemplo en Kquido lagrimal, Kquido ocular intersticial o humor acuoso. Ademas, la invencion se refiere a un sistema de medicion para la deteccion de un analito en el lfquido ocular. Tales sensores oculares y sistemas de medicion se emplean en particular en el diagnostico medico, por ejemplo para la deteccion y/o para la medicion cuantitativa de una concentracion de glucosa. Sin embargo, son concebibles tambien otras aplicaciones o analitos.

Estado de la tecnica

La determinacion de la concentracion de glucosa en sangre asf como una medicacion correspondiente es una parte esencial del transcurso del dfa para un diabetico. A este respecto se tiene que determinar la concentracion de glucosa en sangre de forma rapida y sencilla varias veces al dfa, tfpicamente de 2 a 7 veces, para poder adoptar dado el caso las correspondientes medidas medicas, tales como por ejemplo la inyeccion de una dosis adaptada de insulina. Ademas de una inyeccion manual, en muchos casos la medicacion se realiza tambien mediante sistemas automaticos, en particular con bombas de insulina.

Los sistemas convencionales para la determinacion de la concentracion de glucosa en sangre se basan, por norma general, en que el paciente o un medico, por ejemplo, mediante un sistema de lanceta adecuado, perfora un area de la piel y genera por ello una muestra de sangre. A continuacion se analiza esta muestra mediante procedimientos adecuados de medicion, por ejemplo, procedimientos de medicion opticos y/o electroqmmicos, con respecto a su contenido de glucosa en sangre. Ademas de una deteccion en sangre se puede realizar tambien una deteccion en otros lfquidos corporales, tal como por ejemplo en orina.

Para reducir las incomodidades para los pacientes asociadas a la frecuente generacion de muestras de sangre se han desarrollado distintas tecnologfas no invasivas o mmimamente invasivas para la medicion de concentraciones de glucosa en sangre. Una tecnologfa se basa en la medicion de glucosa en lfquidos oculares, tales como por ejemplo lfquido lagrimal, humor acuoso o lfquido intersticial. Asf se ha descrito por ejemplo en el documento WO 01/13783 un sensor ocular para glucosa, que esta configurado como lente ocular. El sensor ocular comprende un receptor de glucosa, que esta marcado con un primer marcador fluorescente, y una molecula de competencia de glucosa, que esta marcada con un segundo marcador fluorescente (“donador”). Los dos marcadores fluorescentes estan seleccionados de tal modo que cuando la molecula de competencia esta unida al receptor, se inactiva (quenching) la fluorescencia del segundo marcador fluorescente a causa de una transferencia de energfa de fluorescencia resonante. Mediante la supervision del cambio de la intensidad de la fluorescencia con una longitud de onda alrededor del maximo de fluorescencia del marcador fluorescente inactivable se puede medir la proporcion de la molecula de competencia marcada fluorescentemente ha sido desplazada por la glucosa. De este modo se puede determinar la concentracion de glucosa en el lfquido ocular. A su vez, esta medicion se puede aprovechar para deducir a partir de esto la concentracion de glucosa en sangre. Tambien son concebibles otros tipos de detecciones y son conocidos por el experto en la materia, por ejemplo, una deteccion de fluorescencia del primer marcador fluorescente.

Tambien el documento WO 02/087429 describe un fotometro de fluorescencia mediante el cual se pueden determinar concentraciones de glucosa en sangre mediante la medicion de la concentracion de glucosa en un lfquido ocular. El dispositivo presentado esta en disposicion de medir al mismo tiempo dos intensidades de fluorescencia con dos longitudes de onda distintas.

La medicion de glucosa u otros analitos en lfquidos oculares esta limitada habitualmente por distintos factores. Por ejemplo, un factor consiste en que los lfquidos oculares estan disponibles habitualmente solo en cantidades reducidas (tales como por ejemplo lfquidos lagrimales o intersticiales) o solo se puede acceder a los mismos con dificultad (lfquido de cuerpo vttreo o humor acuoso). Por tanto, por norma general, la posibilidad de recoger estos lfquidos oculares como una muestra representa una forma de proceder muy diffcil. Para evitar o para reducir esta limitacion o dificultad se han desarrollado distintas posibilidades de la medicion in vivo. El documento WO 01/13783 ya mencionado muestra un sistema de medicion in vivo de este tipo.

En el diagnostico in vivo, la senal de medicion con frecuencia no solo depende de la concentracion de analito, sino tambien de la posicion relativa del aparato de medicion con respecto al lugar de medicion. Por otro lado, una fijacion mecanicamente firme del aparato de medicion en el paciente no es posible y en muchos casos tampoco se desea. Se tendnan que ajustar separadores mecanicos sencillos a los requisitos individuales para obtener una elevada exactitud de posicion y, por tanto, no son adecuados para la produccion a gran escala.

Otro problema de muchos sistemas de medicion in vivo espectroscopicos es el contraste espectroscopico comparativamente reducido entre la senal de medicion y el fondo. Esto requiere en muchos casos una calibracion compleja, que con frecuencia depende de la posicion exacta, ya que el fondo espectral depende de la posicion exacta (por ejemplo, a causa del diferente comportamiento de dispersion de distintos tipos de tejido y tipos de vasos

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sangumeos, del espesor de tejido y densidad de tejido variables, etc.). Por lo tanto, en el caso de tales sistemas de medicion se requiere una colocacion exacta reproducible del sistema de medicion.

El documento WO 2004/071287 muestra un fotometro de fluorescencia que trabaja mediante dos haces distintos y posibilita una colocacion correcta del aparato de medicion delante del ojo. Mediante un haz piloto se estimula una primera fluorescencia de la pupila, a partir de la cual se establece una separacion entre el fotometro de fluorescencia y el ojo. Con el ajuste de una separacion correcta se inicia automaticamente un haz de medicion, que estimula en el ojo una segunda fluorescencia del sensor de analito, a partir de la cual se puede determinar a su vez la concentracion de analito. A pesar de la considerable complejidad de la medicion con la que esta asociado el sistema mostrado en el documento WO 2004/071287, se ha comprobado que los resultados de la medicion de la concentracion de analito pueden seguir estando sometidos, al igual que antes, a variaciones. Ademas, en muchos casos se requieren procedimientos de colocacion llevados a cabo por el propio paciente, que solo se pueden llevar a cabo con dificultad precisamente por pacientes de edad avanzada o ninos y que, por tanto, de forma ideal se debenan evitar.

El documento US2002099359 describe un sensor ocular que contiene una multitud de depositos y sensores.

Objetivo de la invencion

Por tanto, el objetivo de la invencion es facilitar un sensor ocular y un sistema de medicion que eviten las desventajas y las dificultades del estado de la tecnica que se han descrito anteriormente y que faciliten una posibilidad sencilla y segura para la determinacion de la concentracion de analito en un lfquido ocular y/o en otro ifquido corporal, en particular en sangre.

Descripcion

Este objetivo se resuelve mediante un sensor ocular de acuerdo con la reivindicacion 1 y un sistema de medicion de acuerdo con la reivindicacion 13. Estan representados perfeccionamientos ventajosos de la invencion en las reivindicaciones dependientes, que se pueden realizar tanto en solitario como en combinacion entre sf.

Se propone un sensor ocular para la deteccion de al menos un analito en un lfquido ocular. A este respecto, este sensor ocular esta configurado de tal modo que el mismo se puede poner en contacto con el lfquido ocular, para cuyo fin este sensor ocular esta configurado geometricamente de forma correspondiente y esta fabricado con materiales adecuados. Se prefiere en particular que el sensor ocular comprenda una lente ocular (en particular una lente de contacto neutra o correctora). Como alternativa o adicionalmente, el sensor ocular puede comprender tambien un implante ocular y/o un implante intracorneal (inlay) (por ejemplo, para el alojamiento en el saco conjuntival inferior). En los dos casos preferentes se emplean preferentemente materiales que son biocompatibles, es decir, que no son toxicos y que, en caso del empleo en el ojo o en caso del implante en el ojo, no se disuelven, no se danan o no liberan sustancias toxicas. Con respecto al diseno de una lente ocular se puede hacer referencia por ejemplo al documento WO 01/13783. Tambien con respecto a los analitos que se tienen que detectar se puede hacer referencia por ejemplo a la divulgacion de este documento.

El sensor ocular de acuerdo con la invencion presenta al menos un material de sensor que esta configurado para cambiar, en caso de presencia del al menos un analito que se va a detectar, al menos una propiedad optica. En el caso de esta al menos una propiedad optica se puede tratar por ejemplo de un color, que cambia correspondientemente en caso de presencia del analito. Sin embargo, se prefiere en particular que en el caso de la al menos una propiedad optica se trate de una luminiscencia que se puede excitar por una luz de excitacion, en particular una fluorescencia y/o una fosforescencia.

Por ejemplo, el material de sensor puede contener un material que puede unirse al analito que se va a detectar y que cambia sus propiedades de fluorescencia (por ejemplo, capacidad de estimulacion, propiedades espectrales o similares) al unirse al analito. Como alternativa o adicionalmente se podna detectar tambien una propiedad espectral del propio analito, que cambia con la union a la unidad de receptor, por ejemplo como consecuencia de una inactivacion. A su vez como alternativa o adicionalmente se podna detectar tambien una propiedad espectral de otra molecula, por ejemplo, de una molecula de competencia que esta unida a la unidad de receptor del material de sensor, que en presencia del analito que se va a detectar es desplazada de la misma y cambia a su vez a este respecto sus propiedades opticas. En este sentido, la expresion de la propiedad optica se puede referir al propio material de sensor (por ejemplo un receptor y/o una molecula de competencia) y/o al propio analito, o incluso una combinacion de estas sustancias. Estan descritos distintos materiales de sensor y principios de deteccion de este tipo por ejemplo en el documento WO 01/13783 A1, en el documento WO 02/087429 A1 o en el documento WO 2004/071287 A1. Tambien se puede hacer referencia a modo de ejemplo a los ejemplos de material indicados en esos documentos para el material de sensor. Este principio de medicion se puede emplear tanto para la deteccion cualitativa como para el analisis cuantitativo.

En este sentido, el sensor ocular propuesto se puede corresponder en esencia a los sensores oculares conocidos por el estado de la tecnica. Sin embargo, a diferencia del estado de la tecnica, de acuerdo con la invencion el sensor ocular esta provisto de mas de al menos un chip de sensor. En particular, en el caso de este chip de sensor se puede tratar de un circuito de integrado de aplicacion espedfica (application specific integrated circuit, ASIC) o el

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chip de sensor puede comprender un ASIC de este tipo. Son concebibles tambien otros tipos de chips de sensor, por ejemplo IC convencionales, y/o el empleo combinado de varios chips de sensor. Es concebible tambien el empleo de tecnologfas de chip alternativas, por ejemplo el empleo de electronica organica, tal como por ejemplo el empleo de transistores organicos (por ejemplo transistores de polfmero) y/o tecnologfas hforidas de materiales organicos e inorganicos. Sin embargo, los ASIC pueden estar fabricados preferentemente a base de chips de silicio u otros materiales semiconductores. Los procedimientos modernos de fabricacion posibilitan la produccion de chips de sensor delgados, por ejemplo chips de sensor con un espesor de 200 a 400 pm, por ejemplo 250 pm, asf como con dimensiones laterales en el intervalo de pocos mm. Por tanto, tales chips se pueden implantar sin problemas en un ojo humano, por ejemplo en un tejido conjuntival, y/o se pueden alojar en una lente ocular.

De acuerdo con la invencion, el chip de sensor presenta al menos un detector optico integrado para la deteccion de la propiedad optica del material de sensor. Por ejemplo, el detector optico puede comprender uno o varios fotodiodos, que pueden registrar una luz de luminiscencia del al menos un material de sensor y/o del al menos un analito que se va a detectar. Sin embargo, se pueden emplear tambien otros tipos de detectores, por ejemplo, otros tipos de detectores fotosensibles sin caractenstica de diodo.

A este respecto se prefiere en particular que el sensor ocular presente un material de soporte en el que este incluido el chip de sensor. El material de soporte puede garantizar, por ejemplo mediante una geometna y/o seleccion de material correspondiente, una biocompatibilidad del sensor ocular, es decir, por ejemplo, una capacidad de implantacion y/o un uso en una o como lente ocular. Al mismo tiempo, el material de soporte puede presentar las propiedades mecanicas requeridas, por ejemplo una capacidad de deformacion y/o flexibilidad, una geometna requerida para una lente ocular o un implante o similares.

En este caso, el material de sensor se puede aplicar sobre el chip de sensor. Sin embargo se prefiere en particular que el material de sensor este contenido por completo o en parte en el material de soporte. Por ejemplo, el material de sensor puede estar introducido mediante mezcla en el material de soporte, estar disuelto en el mismo o ser por completo o en parte constituyente de este material de soporte (por ejemplo, en forma de grupos funcionales que estan unidos a un material de matriz del material de soporte). Tambien es concebible una implementacion en microcapsulas, que entonces a su vez pueden estar dispersadas por ejemplo en el material de soporte. Son concebibles tambien combinaciones de las tecnicas mencionadas.

A este respecto, el material de soporte debena comprender un material al menos en parte permeable para el analito, por ejemplo un material poroso, o un material que presente un elevado coeficiente de difusion para el analito que se va a detectar. En particular debena quedar garantizado que el analito se pueda poner en una cantidad suficiente en contacto con el material de sensor. Se prefiere en particular el uso de hidrogeles. A este respecto se prefiere, en particular para el empleo en una lente ocular y/o en un implante, que el material de soporte presente propiedades deformables, en particular flexibles. Tambien es deseable una transparencia optica al menos parcial, en particular cuando se emplea luz de excitacion externa, tal como por ejemplo luz diurna, para la deteccion del analito (vease mas adelante).

Mediante la integracion del detector optico para la deteccion de la al menos una propiedad optica o cambio de propiedad como consecuencia de la presencia del analito que se va detectar se pueden realizar las ventajas que se han descrito anteriormente. En otras configuraciones ventajosas de la invencion se recurre en particular a materiales de sensor que, tal como se ha descrito anteriormente, cambian una propiedad de luminiscencia dependiendo de la presencia del al menos un analito.

Esta luminiscencia puede ser (aparte de o como alternativa a propiedades tales como, por ejemplo, color, mdice de refraccion, etc.) en particular una luminiscencia que se puede excitar por luz de excitacion, por ejemplo una fluorescencia o fosforescencia. Entonces, el cambio de la propiedad optica en funcion de la presencia del analito puede radicar por ejemplo en un aumento de la fluorescencia con una concentracion creciente de analito. Este sena el caso por ejemplo cuando se detectase una fluorescencia de una union analito-receptor y/o una fluorescencia de una molecula de competencia liberada, desplazada por el analito. Como alternativa o adicionalmente, el cambio puede radicar tambien en una reduccion de la fluorescencia con una concentracion creciente de analito. Esto ultimo se dana por ejemplo en el caso de que se presentase una inactivacion de fluorescencia de un receptor en presencia del analito y/o en el caso de una deteccion de la fluorescencia de una union receptor-molecula de competencia, pudiendo desplazarse la molecula de competencia por el analito. Son concebibles distintas combinaciones y alternativas diferentes de la medicion de propiedades opticas sensibles a analito.

En el caso de la deteccion de fluorescencia y/o fosforescencia pueden estar integradas tambien una o varias fuentes de luz de excitacion para la generacion de la luz de excitacion sobre el chip de sensor, por ejemplo en forma de uno o varios diodos luminosos y/o laser. Esta fuente de luz de excitacion puede estar producida, tal como tambien el al menos un detector optico, por ejemplo mediante tecnicas conocidas y puede estar integrada preferentemente en un ASIC. Aparte del uso de tecnicas de semiconductores inorganicos convencionales se pueden emplear sin embargo tambien otras tecnicas, por ejemplo tecnicas que recurren a la tecnica de semiconductores organicos y que comprenden, por ejemplo, circuitos integrados organicos y/o diodos luminosos organicos y/o fotodetectores organicos.

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El sensor ocular en este caso esta configurado de tal modo que posibilita una excitacion del material de sensor por la fuente de luz de excitacion. Aparte de la posibilidad que se ha mencionado anteriormente de la integracion de la fuente de luz de excitacion, sin embargo existe tambien la posibilidad de usar fuentes de luz externas como luz de excitacion. A causa de la disponibilidad se puede usar en particular luz diurna como luz de excitacion. Esta posibilidad se puede realizar de forma particularmente sencilla, ya que la luz diurna presenta un amplio espectro y ya que, por tanto, no se requiere ninguna alimentacion de energfa interna para una fuente de luz de excitacion. No obstante, en este caso, la expresion de la luz diurna se ha de entender en un sentido amplio, de tal modo que aparte de la luz diurna natural debe quedar comprendida en esta expresion la luz ambiental de cualquier tipo, tal como por ejemplo tambien luz de una o varias fuentes de luz artificial. Por ello se puede posibilitar la aplicacion en distintos momentos del dfa y en condiciones ambientales cambiantes.

En ambos casos, es decir, con la generacion integrada de la luz de excitacion al igual que en el caso del uso de una fuente de luz de excitacion externa, por ejemplo luz diurna, preferentemente se evita que la luz de excitacion llegue al detector optico para la deteccion de la al menos una propiedad optica. Con este fin, el sensor ocular puede presentar en particular un filtro de fondo optico, en particular un filtro de paso de banda optico o filtro de cantos, que esta configurado y dispuesto para suprimir completa o parcialmente una intensidad de la luz de excitacion. Con ello se puede reducir mucho la senal de fondo que proporciona el detector optico y que se debe a la luz de excitacion y no al cambio de la propiedad optica del material del sensor. Ademas, el filtro de fondo puede seleccionar (transmitir) de la luz de excitacion disponible un intervalo espectral definido, que despues sirve como luz de excitacion en sf para excitar el material de sensor y/o un material de referencia.

El experto en la materia conoce distintas tecnicas de filtrado. Por ejemplo, se pueden emplear tecnicas de filtrado de absorcion, por ejemplo filtros de color sencillos. Sin embargo, como alternativa o adicionalmente se pueden emplear tambien tecnicas mas complejas de filtrado, por ejemplo el uso de filtros de interferencia.

A este respecto, el filtro de fondo puede estar configurado como filtro de fondo independiente, por ejemplo, en forma de un elemento de filtro dispuesto sobre el chip de sensor o en forma de un elemento de filtro incluido asimismo en el material de soporte. Sin embargo, como alternativa o adicionalmente, el filtro de fondo puede estar configurado tambien por completo o en parte como constituyente del material de soporte, por ejemplo al introducirse mediante mezcla un colorante que actua como filtro de absorcion en el material de soporte o disolviendose en el mismo. A su vez es posible sin embargo tambien una implementacion qmmica directa en el material de soporte, por ejemplo en forma de los correspondientes grupos funcionales en el material de soporte.

Como otra medida (alternativa o adicional) para la mejora de la calidad de senal del sensor ocular puede estar previsto un filtro de sensor, que esta configurado para favorecer de forma dirigida la medicion de la propiedad optica, sin embargo, para suprimir otras partes que contribuyen a la senal. En el caso del uso de un material de sensor luminiscente, por ejemplo el filtro de sensor puede comprender un filtro de paso de banda y/o un filtro de cantos que esta configurado y dispuesto para transmitir luz de luminiscencia del material de sensor (es decir, al menos dejar pasar parte, preferentemente con una transmision superior al 50 %), mientras que la luz con una longitud de onda fuera del intervalo de longitud de onda de la luminiscencia (es decir, fuera de un intervalo predefinido de longitud de onda alrededor del maximo de la luminiscencia) se suprime al menos en parte (es decir, por ejemplo se transmite con una transmision de menos del 50 %). A este respecto se pueden emplear fundamentalmente las mismas tecnicas de filtrado que en el caso del filtro de fondo que ya se ha descrito anteriormente. Este perfeccionamiento de la invencion tiene la ventaja de que se mejora adicionalmente la calidad de la senal (por ejemplo, la relacion de senal a ruido), ya que se mide unicamente la proporcion de luz que presenta un contenido de informacion con respecto al analito.

Otras configuraciones ventajosas se refieren al uso de detectores de referencia y/o de detectores de fondo. Asf, por ejemplo, puede ser estar previsto un equipo de referencia, comprendiendo el sensor ocular ademas un material de referencia. Por ejemplo, este material de referencia puede estar introducido a su vez como capa independiente en el sensor ocular, por ejemplo, en forma de una capa aplicada sobre el chip de sensor, o el material de referencia puede estar implementado en un material de soporte. Con respecto a las posibilidades de la implementacion en el material de soporte se aplica de forma analoga lo que se ha dicho anteriormente con respecto al material de sensor.

El material de referencia, a este respecto, debena estar configurado de tal modo que el mismo cambie al menos una propiedad optica, en particular a su vez una luminiscencia (por ejemplo una fluorescencia o fosforescencia), dependiendo de la intensidad de la luz de excitacion. A diferencia del material de sensor, sin embargo, este material de referencia esta configurado de tal modo que este cambio de la al menos una propiedad optica, por ejemplo, a su vez del comportamiento de fluorescencia, es al menos en esencia independiente de la presencia y/o ausencia del al menos un analito que se va a detectar. Por ejemplo, el material de referencia puede estar configurado de tal modo que su cambio relativo de fluorescencia en presencia del analito en comparacion con el cambio relativo de fluorescencia del material del sensor es despreciablemente pequeno, por ejemplo, de alrededor de <1/10, <1/100 o incluso aun menor para una relacion de los cambios relativos de fluorescencia. Por ejemplo, en el caso de este material de referencia se puede tratar a su vez de un material que se puede excitar fluorescentemente, cuya fluorescencia, sin embargo, en esencia no se ve influida por el analito.

En este caso, el sensor ocular puede comprender ademas al menos un detector de referencia optico, por ejemplo a

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su vez un fotodiodo. A su vez, este detector de referencia optico se puede integrar preferentemente en el chip de sensor, aplicandose de forma analoga lo que se ha dicho anteriormente con respecto al detector optico. Este detector de referencia optico debe estar configurado para medir la propiedad optica del material de referencia, por ejemplo, la fluorescencia independiente de analito del material de referencia.

Para mejorar la senal de referencia generada por este detector de referencia optico y liberar la misma al menos en esencia de partes de interferencia puede estar previsto ademas al menos un filtro de referencia. A su vez, a este respecto se puede tratar por ejemplo de un filtro de paso de banda y/o de un filtro de cantos. Este filtro debe estar configurado de tal modo que se transmita la luminiscencia del material de referencia al menos sustancialmente (es decir, preferentemente con una transmision mayor del 50 %) y por tanto pueda llegar hasta el detector de referencia. A este respecto se debe suprimir la luz con una longitud de onda fuera del intervalo de longitud de onda de la luminiscencia de referencia (es decir, fuera de un intervalo predefinido alrededor del maximo de la luminiscencia de referencia). De este modo se asegura que el detector de referencia genere al menos en esencia una senal de referencia dependiente unicamente de la intensidad de excitacion de la luz de excitacion. Esta senal de referencia se puede aprovechar para la evaluacion de la senal del detector optico, por ejemplo al relacionarse ambas senales entre sf para poder calcular de este modo, por ejemplo, una concentracion de analito en el lfquido ocular. Sin embargo, como alternativa son posibles tambien algoritmos mas complejos de evaluacion.

Como alternativa o adicionalmente al uso de un detector de referencia puede estar previsto ademas un detector de fondo optico. Por ejemplo, a este respecto se puede tratar a su vez de un fotodiodo integrado en el chip, aplicandose de forma analoga lo que se ha dicho anteriormente. Este detector de fondo debe configurarse para medir una intensidad de la luz de excitacion. Preferentemente, en el caso de esta luz de excitacion se puede tratar de la luz de excitacion en sf con la que se excita el material de sensor y/o el material de referencia, es decir, por ejemplo, una luz ambiental (por ejemplo, luz diurna) ya filtrada a traves del filtro de fondo. Tambien esta senal de fondo se puede aprovechar a su vez para determinar una concentracion del analito, por ejemplo, a su vez al formarse una relacion de la senal del detector optico y la senal de fondo. Sin embargo, a su vez son concebibles tambien algoritmos de evaluacion mas complejos, por ejemplo, el empleo de la luz de excitacion para eliminar una senal de fondo.

Aparte de las configuraciones que se han descrito anteriormente son concebibles otros perfeccionamientos ventajosos del sensor ocular. Asf puede estar prevista por ejemplo una construccion geometrica, que presenta una trampa de luz. Esta trampa de luz puede estar configurada por ejemplo para suprimir una transmision directa de luz de excitacion, en particular de luz ambiental no filtrada, al detector optico, por el contrario para posibilitar una difusion de material de sensor, por ejemplo, moleculas de sensor excitadas, y/o una difusion del analito hacia el detector optico. De este modo se puede mejorar adicionalmente la calidad de la senal.

Otras configuraciones ventajosas de la invencion se refieren al tipo y a la forma de la lectura de la informacion que se puede generar mediante el sensor ocular. Asf, el sensor ocular comprende ventajosamente ademas al menos una interfaz para el intercambio de informaciones con una unidad de evaluacion.

Este interfaz puede estar disenada de la forma mas diversa. Por ejemplo, el chip de sensor puede comprender una memoria de datos en la que estan almacenadas informaciones generadas por el sensor ocular y que se pueden consultar. Asf, por ejemplo, el sensor ocular puede estar configurado como lente ocular que se introduce, despues de la extraccion del ojo (se puede tratar por ejemplo de una lente desechable), en un aparato de lectura correspondiente, en el que (por ejemplo a traves de contactos electricos correspondientes) se contactan por ejemplo determinadas almohadillas de contacto sobre el chip de sensor para consultar informaciones almacenadas.

Como alternativa o adicionalmente, la al menos una interfaz puede comprender sin embargo tambien una interfaz para la transmision inalambrica de datos. En este caso se pueden emplear en particular tecnicas de infrarrojos y/o de alta frecuencia, que se conocen por ejemplo por la tecnica de los transpondedores. Este perfeccionamiento tiene la ventaja de que se pueden consultar “en lmea” durante una medicion o justo despues de esta medicion informaciones que despues se pueden transmitir, por ejemplo, al paciente, a un medico o a otro aparato, por ejemplo, un ordenador o un aparato de medicacion. Tales interfaces inalambricas se pueden realizar con las tecnologfas ASIC disponibles.

Ha resultado particularmente ventajoso un sistema en el que el sensor ocular presenta un elemento capacitivo. A este elemento capacitivo, que puede comprender por ejemplo una unica placa de un condensador, se puede acoplar mediante la unidad de evaluacion, pudiendo intercambiarse informaciones sin tener que establecer un contacto ffsico entre la unidad de evaluacion y el sensor ocular. De este modo se puede posibilitar de forma comoda y segura un intercambio de datos tambien en caso de lentes de contacto y/o implantes que se encuentran en el ojo.

A este respecto, por ejemplo, la interfaz puede estar configurada de tal modo que el elemento capacitivo, junto con un elemento de resistencia ohmica y/o un elemento inductivo, forma un circuito oscilante, que se puede excitar por la unidad de evaluacion. En este caso, el detector optico se puede conectar preferentemente en paralelo con respecto al elemento de resistencia ohmica y/o al detector optico. Como alternativa o adicionalmente se pueden conectar tambien detectores de referencia y/o detectores de fondo dado el caso presentes de forma correspondiente. Si responde uno de estos detectores, con ello cambian las propiedades del circuito oscilante, en particular por ejemplo una frecuencia del circuito oscilante. Este cambio de frecuencia, que depende por tanto de la senal generada (senal

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de detector, senal de referencia, senal de fondo), se puede registrar por la unidad de evaluacion.

A este respecto son concebibles distintas configuraciones. Por ejemplo, para cada uno de los detectores puede estar previsto un circuito oscilante correspondiente, presentando cada uno de estos circuitos oscilantes preferentemente una frecuencia de resonancia diferente. De este modo, la unidad de evaluacion puede consultar, por ejemplo al mismo tiempo o tambien con desfase de tiempo, todos los detectores. Como alternativa se puede realizar sin embargo tambien ya en el chip de sensor un procesamiento previo, por ejemplo mediante una formacion correspondiente de cociente o similares, de tal manera que mediante la unidad de evaluacion se lee ya una senal total limpia y/o una senal procesada previamente.

Por consiguiente, aparte del sensor ocular en una de las configuraciones que se han descrito anteriormente se propone un sistema de medicion para la deteccion del al menos un analito en el lfquido ocular, que comprende un sensor ocular de acuerdo con una de las configuraciones que se han descrito anteriormente, asf como ademas al menos una unidad de evaluacion que esta preparada para intercambiar informaciones con el chip de sensor.

Esta unidad de evaluacion puede estar configurada preferentemente como unidad de evaluacion separada en el espacio del sensor ocular y esta configurada preferentemente como aparato portatil. Por ejemplo, a este respecto se puede tratar de un aparato de mano con una longitud de cantos de preferentemente no mas de 15 cm, preferentemente menos de 10 cm, que un paciente puede llevar de forma comoda en un bolso o en el cinturon.

Por ejemplo, en la configuracion descrita de la interfaz del sensor ocular con un elemento capacitivo, la unidad de evaluacion puede estar equipada con una unidad de excitacion que forma con la interfaz del chip de sensor un circuito oscilante excitado. Este principio tiene la ventaja de que el chip de sensor fundamentalmente no tiene que comprender una fuente de energfa interna (lo que, sin embargo, evidentemente puede ser asimismo el caso), por lo que se puede aumentar mucho en particular el tiempo de uso de los sensores oculares implantados. Asf, la unidad de excitacion puede comprender un generador de oscilacion, cuya energfa se transmite de forma inductiva al elemento capacitivo de la interfaz del sensor ocular. Tales sistemas han resultado ser excelentemente adecuados en la practica para alcances de transmision de hasta aproximadamente 1 m, de tal manera que la unidad de evaluacion para una lectura del chip de sensor incluso se puede llevar en un bolso y no se tiene que sujetar delante del ojo. De este modo se pueden llevar a cabo por ejemplo mediciones automatizadas sin que se requiera ningun tipo de manejo de usuario por parte del paciente. Por tanto, tales sistemas de medicion son particularmente comodos para el usuario, en particular para pacientes de edad avanzada, ninos, asf como pacientes discapacitados, pudiendo minimizarse mucho el riesgo de manejos erroneos mediante desarrollos de programas automatizados. Tambien es concebible una interaccion de tales sistemas de medicion con sistemas de medicacion automaticos, tales como por ejemplo bombas de insulina.

La unidad de evaluacion puede incluir adicionalmente por ejemplo interfaces para una interaccion con un usuario, por ejemplo un teclado, interfaces para un ordenador, una pantalla o similares. Ademas, la propia unidad de evaluacion puede comprender un ordenador, por ejemplo un microordenador, que puede estar preparado en cuanto a la tecnica de programas correspondientemente. Tambien pueden estar previstas memorias de datos correspondientes de tipo volatil y/o no volatil.

Asf, la unidad de evaluacion puede estar preparada por ejemplo en cuanto a la tecnica de programa de tal modo que efectua una concentracion del al menos un analito en el lfquido ocular mediante el uso de las senales o los resultados de medicion proporcionados por el sensor ocular. Este resultado se puede emitir por ejemplo a una memoria de datos o al paciente y/o a traves de una interfaz a un medico o a un banco de datos.

Sin embargo, en muchos casos la concentracion del al menos un analito en el lfquido ocular no es de tanto interes. Se indican mas bien con frecuencia concentraciones en otros lfquidos corporales, por ejemplo, concentraciones en sangre y/u orina. La glucosa por ejemplo se indica habitualmente como glucosa en sangre. Asf, por consiguiente, la unidad de evaluacion ademas puede estar preparada para calcular, por ejemplo a traves de un ordenador correspondiente con software correspondiente, una concentracion del al menos un analito en otro lfquido corporal, por ejemplo en sangre, y emitir y/o almacenar correspondientemente (vease anteriormente). Con este fin, la unidad de evaluacion puede comprender por ejemplo tablas de referencia que transforman una concentracion del analito en el lfquido ocular en concentraciones en otros lfquidos. Como alternativa o adicionalmente se puede recurrir tambien a algoritmos de calculo o curvas de calculo.

Ademas se ha mostrado que se puede aumentar mucho la precision de los resultados cuando el sistema de medicion comprende adicionalmente un sistema de calibracion. Este sistema de calibracion se puede emplear para mejorar por ejemplo la evaluacion de las senales del chip de sensor, es decir, para hacer que el calculo de la concentracion del analito en el lfquido ocular y/o en el otro lfquido corporal sea mas independiente de dispersiones naturales, tales como por ejemplo, divergencias de paciente a paciente con respecto a las condiciones lfmite fisiologicas, divergencias con respecto a la colocacion del sensor ocular en el ojo, tolerancias de fabricacion del sensor ocular o similares.

Este sistema de calibracion puede estar configurado por consiguiente para recibir y/o procesar al menos una informacion de calibracion acerca de una concentracion del analito en el lfquido ocular y/u otro lfquido corporal y

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llevar a cabo por consiguiente una calibracion de la determinacion de la concentracion de analito. Por ejemplo, el sistema de calibracion con este fin puede recibir a traves de una interfaz datos externos con respecto a una concentracion de analito en el lfquido ocular y/o el otro lfquido corporal, que se han obtenido mediante un sistema de medicion independiente. Como alternativa o adicionalmente, el propio sistema de calibracion puede comprender tambien al menos un aparato de medicion para la determinacion de la concentracion del analito. En este caso se prefieren en particular aparatos de medicion convencionales, por ejemplo, aparatos de medicion que determinan la concentracion de analito mediante un elemento de prueba. En este caso se pueden emplear por ejemplo tiras de prueba electroqmmicas y/o sistemas opticos de tiras de prueba, tal como conoce el experto en la materia, por ejemplo, por el campo de la determinacion de glucosa en sangre.

A este respecto, el sistema de medicion puede estar configurado por ejemplo de tal manera que antes de la puesta en marcha del sistema de medicion se lleve a cabo una medicion de calibracion de este tipo para cotejar los datos suministrados por el sensor ocular con los datos del aparato de medicion “convencional”. Ademas, como alternativa o adicionalmente, tambien se puede llevar a cabo una medicion de calibracion a intervalos regulares, pudiendo estar configurado por ejemplo el sistema de medicion de tal modo que indique a un usuario a intervalos de tiempo determinados la necesidad de una medicion de calibracion de este tipo (por ejemplo, una vez al dfa en comparacion con las mediciones “convencionales” que se requieren normalmente hasta siete veces al dfa). Tambien son posibles mediciones de calibracion automaticas, por ejemplo mediciones de calibracion mediante otro sensor implantado.

Globalmente, esta configuracion del sistema de medicion mediante el uso de un sistema de calibracion causa una mejora adicional de la precision de medicion y, por tanto, una mejora de la fiabilidad de las informaciones fisiologicas obtenidas acerca del paciente.

Ejemplos de realizacion

Se desprenden otras particularidades y caractensticas de la invencion a partir de la siguiente descripcion de ejemplos de realizacion preferentes junto con las reivindicaciones dependientes. En este caso, las respectivas caractensticas pueden estar implementadas en solitario o varias en combinacion entre sn La invencion no esta limitada a los ejemplos de realizacion. Los ejemplos de realizacion estan representados esquematicamente en las figuras. Las mismas cifras de referencia en las figuras individuales indican a este respecto elementos iguales o con la misma funcion o correspondientes entre sf con respecto a sus funciones.

En particular muestra:

la Figura 1 una representacion esquematica de un sensor ocular;

la Figura 2 una representacion de las caractensticas de filtrado del filtro usado en el sensor ocular de acuerdo con la Figura 1;

la Figura 3

una representacion espectral de las condiciones de luminosidad en el sensor ocular de acuerdo con la Figura 1;

la Figura 4 una representacion esquematica de una interaccion de una unidad de excitacion de una unidad de evaluacion con una interfaz del sensor ocular; y

la Figura 5

un ejemplo de realizacion de un sistema de medicion con un sensor ocular, una unidad de evaluacion y un sistema de calibracion.

En la Figura 1 esta representado muy esquematizado un ejemplo de realizacion de un sensor ocular 110 de acuerdo con la invencion. El sensor ocular esta configurado en este caso por ejemplo como implante y se puede implantar por ejemplo en o debajo de una conjuntiva de un paciente. El sensor ocular 110 presenta un lado de ojo 112 y un lado exterior 114. Por consiguiente puede incidir luz diurna 116 desde el lado exterior 114 sobre el sensor ocular 110.

El sensor ocular 110 presenta un chip de sensor 118 que, tal como se ha descrito anteriormente, esta configurado preferentemente como ASIC. Este chip de sensor 118 esta incluido en un hidrogel biocompatible como material de soporte 120. Este material de soporte otorga al sensor ocular 110 por lo tanto la estabilidad mecanica requerida, pero sin embargo al mismo tiempo se puede deformar o es flexible para adaptarse al ojo y posibilita una difusion del analito.

En el material de soporte 120 esta introducido mediante mezcla en este ejemplo de realizacion un material de sensor. Por ejemplo, en el caso de este material de sensor se puede tratar de materiales de sensor para la deteccion de glucosa en un lfquido ocular, por ejemplo, en lfquido lagrimal, humor acuoso o lfquido ocular intersticial. Estan descritos ejemplos de tales materiales de sensor en los documentos WO 01/13783 A1, WO 02/087429 A1 y WO 2004/071287 A1. En el presente ejemplo de realizacion se emplean de forma particularmente preferente los siguientes materiales de sensor: concanavalina A / dextrano, protema de union a glucosa-galactosa (GGBP), ester de acido borico de glucosa hexocinasa (tal como se describe por ejemplo en el documento PCT/EP2004/008825). Sin embargo, se pueden emplear tambien otros materiales de sensor asf como mezclas o combinaciones de varios

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materiales de sensor. Este material de sensor puede estar distribuido de manera homogenea directamente en el hidrogel, sin embargo tambien puede estar incluido en microcapsulas, que a su vez estan distribuidas preferentemente en el hidrogel.

Normalmente, un sensor ocular 110 implantado de este tipo, tal como se describe por ejemplo en el documento WO 01/13783 A1, se excita desde el exterior, es decir desde el lado exterior 114, con una fuente de luz adecuada (por ejemplo un diodo luminoso con un filtro de paso de banda y/o un diodo laser) hasta la fluorescencia y se mide fluorescencia a una o varias longitudes de onda con un fotometro adecuado. A este respecto, naturalmente, la intensidad de la senal de fluorescencia sin embargo no solo depende de la concentracion de analito, sino tambien de la separacion y el angulo entre el implante y el fotometro y/o la fuente de luz de excitacion.

El presente sensor ocular 110 resuelve esta problematica, tal como se ha descrito anteriormente, por el hecho de que el mismo incluye el chip de sensor 118 como constituyente integral. Este chip de sensor 118, que esta configurado preferentemente como ASIC, puede estar fabricado por ejemplo de forma espedfica para el cliente y se puede basar por ejemplo en un material semiconductor organico o inorganico, por ejemplo silicio. A este respecto, al menos una parte de una electronica de evaluacion y control puede estar integrada en el chip de sensor 118.

En este ejemplo de realizacion, el chip de sensor 118 comprende tres fotodiodos: aparte del diodo de medicion 122 en sf como detector optico estan integrados un diodo de referencia 124 y un diodo de fondo 126 en el chip de sensor 118. Los circuitos requeridos de control o de evaluacion estan integrados asimismo en el chip de sensor 118, sin embargo, no estan representados en la Figura 1.

Aparte del material de sensor, en el material de soporte 120 esta introducido mediante mezcla ademas un material de referencia, por ejemplo un fluoroforo de referencia, cuya luminiscencia se puede excitar asimismo por la luz diurna 116, siendo sin embargo esta fluorescencia de referencia independiente de la presencia del analito que se va a detectar.

Para poder recoger las distintas partes de la luz por separado mediante los tres diodos 122, 124, 126 estan previstos ademas distintos filtros. Asf, el chip de sensor 118 esta cubierto en primer lugar con un filtro de fondo 128. Este filtro de fondo 128 esta configurado en este ejemplo de realizacion como filtro de interferencia. Ademas, el diodo de medicion 122 esta cubierto con un filtro de sensor 130 y el diodo de referencia 124, con un filtro de referencia 132. Tambien el filtro de sensor 130 y el filtro de referencia 132 estan configurados preferentemente como filtro de interferencia. El diodo de fondo 126 no esta equipado (a excepcion del filtro de fondo 128) adicionalmente con un filtro. Para las caractensticas de transmision de estos filtros 128, 130 y 132 se hace referencia a la Figura 2. En la Figura 2 estan registrados los espectros de transmision (esta representada en cada caso una transmision T normalizada con respecto a la longitud de onda A) de estos filtros 128, 130, 132. A este respecto, la curva 134 muestra la transmision del filtro de fondo 128, la curva 136, la transmision del filtro de sensor 130 y la curva 138, la transmision del filtro de referencia 132. A este respecto se puede reconocer que los filtros 128 y 130 estan configurados como filtros de paso de banda, con una transmision de aproximadamente 560 a 600 nm o aproximadamente 620 a 670 nm. Por el contrario, el filtro de referencia 132 esta configurado en esencia como filtro de cantos y se “abre” a partir de una longitud de onda de aproximadamente 740 nm.

Los tres filtros 128, 130 y 132 estan disenados a este respecto en sus propiedades espectrales de tal modo que el filtro 128 presenta una transmision en el intervalo de la longitud de onda de excitacion del material del sensor. Los filtros 130 y 132 presentan por el contrario una transmision en el intervalo de la longitud de onda de luminiscencia del material de sensor (filtro de sensor 130) o en el intervalo de la fluorescencia del material de referencia (filtro de referencia 132).

El sensor ocular 110 configurado como implante esta implantado de acuerdo con la invencion debajo de la conjuntiva del ojo, donde esta expuesto a la luz diurna 116 normal. Ya que la conjuntiva es altamente transparente, a diferencia de la piel con pigmentacion normal, penetra una proporcion de luz comparativamente elevada en el sensor ocular 110 configurado como implante.

En la Figura 3 estan registradas las condiciones de luz espectrales (esta registrada la intensidad I con respecto a la longitud de onda A) en el sensor ocular 110. A este respecto, la curva 140 muestra la distribucion de la intensidad de la luz diurna 116.

Ya que el chip de sensor 118 esta rodeado por completo por el filtro de fondo 128 (comparese con la caractenstica de transmision 134 en la Figura 2), de la luz diurna 116 atraviesa solo la parte que se requiere para la excitacion del material del sensor. La distribucion de intensidad espectral de esta luz de excitacion en sf esta indicada en la Figura 3 con la curva 142 y resulta a partir de una multiplicacion de la curva 134 en la Figura 2 con la distribucion de la intensidad de la luz diurna 140 en la Figura 3. Esta intensidad 142 de la luz de excitacion se mide con el diodo de fondo 126 (vease la Figura 1) en el chip de sensor 118.

Con esta luz de excitacion 142 se excitan tanto la fluorescencia del material de sensor (fluorescencia dependiente de analito) como la fluorescencia del material de referencia (fluorescencia independiente de analito). Por tanto, como consecuencia de esta excitacion se obtiene una fluorescencia total 144, que se compone de estas dos partes de fluorescencia.

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Para la separacion de estas partes de fluorescencia se emplean el diodo de medicion 122 con el filtro de sensor 130 y el diodo de referencia 124 con el filtro de referencia 132 (comparese con la Figura 1). Por consiguiente, la fluorescencia total 144 en la Figura 3 se debe multiplicar a su vez por las curvas de transmision 136 o 138 de acuerdo con la Figura 2. Esta filtracion conduce por tanto a una fluorescencia de sensor 146, que es detectada por el diodo de medicion 122, asf como a una fluorescencia de referencia 148, que es detectada por el diodo de referencia 124. De este modo, el diodo de fondo 146 proporciona una informacion acerca de la intensidad con la que se excitan el material de sensor y el material de referencia, el diodo de medicion 122, una informacion acerca de la fluorescencia de sensor dependiente de analito del material de sensor y el diodo de referencia 124, una informacion independiente de analito acerca de la fluorescencia de referencia del material de referencia. A partir de estas tres partes de senal se puede deducir con una elevada precision una concentracion del analito en el lfquido ocular.

Ya que entre los tres fotodiodos 122, 124 y 126 y el material de sensor o el material de referencia existe una union firme, la senal de medicion o las senales de medicion ya no dependen de la posicion. Por tanto, en el caso ideal, la senal de medicion depende unicamente de la energfa de excitacion (esta informacion se proporciona por el diodo de fondo 126) y la concentracion de analito. La puesta a disposicion simultanea de informaciones del diodo de fondo 126 y del diodo de referencia 124 en cierto aspecto es redundante, las informaciones adicionales aumentan sin embargo la robustez y la precision de medicion del sistema. Asf, por ejemplo, en particular cuando el material de referencia y el material de sensor presentan propiedades de excitacion espectrales similares, se pueden compensar cambios en la caractenstica espectral de esta luz de excitacion, tal como por ejemplo el cambio de luz diurna a luz ambiental artificial. De este modo se aumenta considerablemente la flexibilidad de la aplicacion, de tal manera que se pueden efectuar mediciones de la concentracion de analito en distintos momentos del dfa y/o con cambios de las condiciones de luz (luz diurna, luz artificial).

La disposicion del sensor ocular 110 de acuerdo con la Figura 1 presenta otra particularidad en forma de una trampa de luz 150. Esa trampa de luz 150 tiene en cuenta el concepto de que, por un lado, los tres fotodiodos 122, 124 y 126 en el chip de sensor 118 debenan estar rodeados por completo por el filtro de fondo 128, ya que de lo contrario la luz diurna 116 incidente conducina a un desplazamiento (offset), que por norma general sena considerablemente mayor que la propia senal de medicion. Por otro lado, dentro del sensor ocular 110 debena estar recogido el material de sensor y debena ser posible una difusion libre del analito. Esta problematica se resuelve en el ejemplo de realizacion representado por la trampa de luz 150, que posibilita una difusion del analito en el material de soporte 120, sin embargo reprime una penetracion de luz diurna 116 no filtrada. Las trampas de luz 150 mecanicas se realizan tfpicamente, tal como se muestra en la Figura 1, por varios travesanos 152 que se cruzan por atras. Se pueden emplear tambien otros tipos de trampas de luz 150, tales como por ejemplo “laberintos” opticos, tal como se conocen por ejemplo por la tecnica de los detectores de humo.

Otra posibilidad que se puede emplear como alternativa o adicionalmente consiste en marcar el hidrogel del propio material de soporte 120 con correspondientes moleculas de colorante, de tal modo que el filtro de fondo 128 no esta configurado en forma de un filtro de interferencia, sino en forma de un filtro macizo. De este modo se puede realizar tambien de forma aproximada la transmision 134. No obstante, tfpicamente las caractensticas de filtro de tales moleculas de colorante son mas anchas que la caractenstica de filtro de la curva 134 de acuerdo con la Figura 2. Ademas, la ventaja de un filtro de interferencia radica en que se puede influir de forma comparativamente sencilla en la caractenstica espectral. Por ejemplo, los filtros de interferencia se podnan producir mediante deposicion de una secuencia de capas de metal y/o compuestos de metal delgada sobre un soporte transparente, tal como por ejemplo un vidrio delgado y/o un material de plastico, que a continuacion de acuerdo con la Figura 1 se implementa en el sensor ocular 110 o se aplica sobre el chip de sensor 118. Tambien es posible sin embargo una aplicacion directa de los filtros sobre el chip de sensor 118, por ejemplo como secuencia de una o varias capas de vaporizacion, asf como una implementacion de trampas de luz 150 mecanicas en forma de MEMS (sistemas microelectromecanicos, micro electro-mechanical systems) sobre el chip de sensor 118.

En la Figura 4 esta representada de forma muy esquematizada una posibilidad para leer el chip de sensor 118. El chip de sensor 118, que en este caso esta reproducido solo de forma incompleta en la Figura 4, interacciona a este respecto con una unidad de excitacion 154, que esta implementada en una unidad de evaluacion (comparese con la Figura 5). Como interfaz entre el chip de sensor 118 y la unidad de excitacion 154 sirven a este respecto elementos capacitivos 156 o 158 que estan representados en la Figura 4 esquematicamente como placas de condensador individuales. A este respecto, el elemento capacitivo 156 del chip de sensor 118 esta unido a traves de un resistor ohmica 160 a tierra (por ejemplo una superficie de metal de mayor tamano sobre el chip de sensor 118). En paralelo al resistor 160 esta o estan conectados los diodos 122, 124 y 126. Como se ha expuesto anteriormente, la conexion se puede realizar de tal modo que se conectan estos diodos en solitario o todos en la forma representada en la Figura 4.

En la unidad de excitacion 154, el elemento capacitivo 158 esta unido a traves de un resistor 162 con un generador 164 que, a su vez, esta unido a su otra conexion a tierra. La unidad de excitacion 154 y el chip de sensor 118 forman en esta conexion un circuito oscilante electrico excitado. El generador 164 genera un campo electrico cambiante en los elementos capacitivos 156, 158. La frecuencia propia del circuito oscilante se determina por los condensadores (determinado por la interaccion de los elementos capacitivos 156, 158) y los resistores 160, 162 en el circuito oscilante. Mediante irradiacion de luz sobre los diodos 122, 124, 126 cambia la resistencia total de la conexion en paralelo de resistor 160 y diodos 122, 124 y 126 y, por tanto, la frecuencia propia del circuito oscilante. Este cambio

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se puede medir y evaluar por ejemplo como cambio de intensidad de campo. Por consiguiente, la unidad de excitacion 154 puede comprender una aguja de campo y un dispositivo de medicion de intensidad de campo para medir estos cambios de la intensidad de campo. Como alternativa o adicionalmente se pueden emplear sin embargo tambien otras tecnicas de medicion, tales como por ejemplo una medicion de la emision de potencia del generador 164.

En la Figura 5 esta representado muy esquematizado un sistema de medicion 166 para la deteccion del al menos un analito en un lfquido ocular. El sistema de medicion 166 comprende un sensor ocular 110, por ejemplo, un sensor ocular de acuerdo con la configuracion descrita en la Figura 1, que puede estar configurado por ejemplo como implante y/o como lente ocular. Ademas, el sistema de medicion 166 comprende una unidad de evaluacion 168 con una unidad de excitacion 154 (por ejemplo de acuerdo con el ejemplo de realizacion en la Figura 4) y un microordenador 170. La unidad de evaluacion 168 puede intercambiar por ejemplo a traves del procedimiento que se ha descrito mediante la Figura 4 informaciones con el sensor ocular 110 o el chip de sensor 118 y, por tanto, puede consultar “in situ" (es decir, sin tener que retirar el sensor ocular 110 del lfquido ocular) datos de medicion. A este respecto, la unidad de evaluacion 168 se puede llevar en un lugar discrecional del cuerpo del paciente. Entonces, el cuerpo puede servir como parte de la interfaz, adicionalmente a los elementos capacitivos 156, 158 de acuerdo con la Figura 4, y contribuye a la transmision de datos.

El microordenador 170 de la unidad de evaluacion 168 esta configurado preferentemente de acuerdo con la anterior descripcion y sirve para el control de la medicion asf como para la evaluacion de los resultados de la medicion. El microordenador 170 se puede operar por elementos de mando 172 por un usuario y se pueden emitir a traves de una pantalla 174 informaciones a un usuario. Sin embargo, se pueden implementar tambien otras interfaces de usuario.

Ademas, el sistema de medicion 166 comprende de acuerdo con el ejemplo de realizacion en la Figura 5 un sistema de calibracion 176. Este sistema de calibracion 176 esta implementado preferentemente en la unidad de evaluacion 168. En el caso del ejemplo de realizacion esquematizado representado en la Figura 5, la unidad de calibracion 176 esta configurada sin embargo como unidad independiente, que se comunica a traves de una interfaz 178 con la unidad de evaluacion 168. A este respecto se puede tratar de una interfaz inalambrica y/o incluso una unida por cable o tambien pueden estar previstos dispositivos de intercambio de datos a traves de soportes de datos intercambiados manualmente por el paciente entre el sistema de calibracion 176 y la unidad de evaluacion 168 (por ejemplo chips de memoria) como “interfaces” para la conexion de estos elementos.

El sistema de calibracion 176 comprende a su vez elementos de mando 180, una pantalla 182 asf como (no representado en la Figura 5) una electronica correspondiente, por ejemplo a su vez un microordenador y/u otros componentes electronicos. A este respecto, el sistema de calibracion 176 esta configurado para detectar mediante una tira de prueba 184 una concentracion del analito en un lfquido corporal, que esta representado en el presente documento simbolicamente como gota de sangre 186. Por tanto, se pueden emplear como sistema de calibracion 176 aparatos de medicion convencionales disponibles en el mercado, tales por ejemplo glucosfmetros. Tales sistemas disponen habitualmente tambien de interfaces correspondientes, tales como por ejemplo interfaces de infrarrojos. Las informaciones obtenidas mediante el sistema de calibracion 176 acerca de la concentracion de analito en el lfquido corporal, por ejemplo la concentracion de glucosa en sangre, se pueden comunicar a traves de la interfaz 178 a la unidad de evaluacion 168 para emplearse allf para el cotejo con las informaciones del chip de sensor 118 del sensor ocular 110. Por tanto, el resultado de medicion de la medicion de glucosa en sangre se puede incorporar directamente en el algoritmo de la determinacion indirecta de glucosa en sangre con el sensor ocular 110.

Lista de referencias

110

sensor ocular 182 pantalla

112

lado de ojo 184 tira de prueba

114

lado exterior 186 gota de sangre

116

luz diurna

118

chip de sensor

120

material de soporte

122

diodo de medicion

124

diodo de referencia

126

diodo de fondo

128

filtro de fondo

130

filtro de sensor

132

filtro de referencia

134

transmision de filtro de fondo

136

transmision de filtro de sensor

138

transmision de filtro de referencia

140

intensidad de luz diurna

142

intensidad de luz de excitacion

144

fluorescencia total

146

fluorescencia de sensor

148

fluorescencia de referencia

150

trampa de luz

152

travesanos

154

unidad de excitacion

156

elemento capacitivo

158

elemento capacitivo

160

resistor

162

resistor

164

generador

166

sistema de medicion

168

unidad de evaluacion

170

microordenador

172

elementos de mando

174

pantalla

176

sistema de calibracion

178

interfaz

180

elementos de mando

Claims (14)

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   REIVINDICACIONES

   1. Sensor ocular (110) para la deteccion de al menos un analito en un Ifquido ocular, presentando el sensor ocular (110) al menos un material de sensor, estando configurado el material de sensor para cambiar, en caso de presencia del al menos un analito, al menos una propiedad optica, presentando el sensor ocular (110) ademas al menos un chip de sensor (118), presentando el chip de sensor (118) al menos un detector optico integrado (122) para la deteccion de la propiedad optica, presentando el sensor ocular (110) un material de soporte (120), estando incluido el chip de sensor (118) en el material de soporte (120) y estando contenido el material de sensor por completo o en parte en el material de soporte (120), comprendiendo el material de soporte (120) un material al menos en parte permeable para el analito, en particular un hidrogel, caracterizado porque el material de sensor esta contenido de al menos una de las siguientes formas en el material de soporte (120): el material de sensor esta introducido mediante mezcla en el material de soporte (120); el material de sensor esta disuelto en el material de soporte (120); el material de sensor es por completo o en parte constituyente del material de soporte (120), en particular en forma de grupos funcionales que estan unidos a un material de matriz del material de soporte (120); el material de sensor esta implementado en microcapsulas, en particular en microcapsulas que estan dispersadas en el material de soporte (120).
2. 2. Sensor ocular (110) de acuerdo con la reivindicacion anterior, comprendiendo el material de soporte (120) un material deformable, en particular flexible.
3. 3. Sensor ocular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo la al menos una propiedad optica una luminiscencia que se puede excitar por luz de excitacion, en particular una fluorescencia o una fosforescencia, estando configurado el sensor ocular (110) para posibilitar una excitacion del material de sensor por una fuente de luz de excitacion.
4. 4. Sensor ocular (110) de acuerdo con la reivindicacion anterior, presentando el sensor ocular (110) al menos una de las siguientes configuraciones:

   - el sensor ocular (110) esta configurado para posibilitar a la luz de excitacion externa (142), en particular luz diurna (116), el acceso al material de sensor;

   - el chip de sensor (118) presenta una fuente de luz de excitacion integrada, en particular un diodo luminoso integrado y/o un diodo laser.
5. 5. Sensor ocular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 4, presentando el sensor ocular (110) ademas un filtro de fondo optico (128), en particular un filtro de paso de banda optico o un filtro de cantos, que estan configurados y dispuestos para filtrar por completo o en parte la luz de la fuente de luz de excitacion.
6. 6. Sensor ocular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 5, presentando el sensor ocular (110) ademas un filtro de sensor (130), en particular un filtro de paso de banda o un filtro de cantos, que estan configurados y dispuestos para transmitir luz de luminiscencia del material de sensor y para suprimir al menos en parte, preferentemente por completo, luz fuera del intervalo de longitud de onda de la luz de luminiscencia.
7. 7. Sensor ocular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 o 6, presentando el sensor ocular (110) ademas un material de referencia, estando configurado el material de referencia para cambiar al menos una propiedad optica, en particular una luminiscencia, preferentemente una fluorescencia o una fosforescencia, dependiendo de la intensidad de la luz de excitacion e independientemente de la presencia del analito.
8. 8. Sensor ocular (110) de acuerdo con la reivindicacion anterior, presentando el chip de sensor (118) ademas un detector de referencia optico (124) que esta configurado para medir la propiedad optica del material de referencia.
9. 9. Sensor ocular (110) de acuerdo con la reivindicacion anterior, presentando el sensor ocular (110) ademas un filtro de referencia (132), en particular un filtro de paso de banda o un filtro de cantos, siendo la propiedad optica del material de referencia una luminiscencia de referencia y estando configurado y preparado el filtro de referencia (132) para posibilitar una transmision de la luminiscencia de referencia al detector de referencia (124) y suprimir una transmision de luz con una longitud de onda fuera del intervalo de longitud de onda de la luminiscencia de referencia.
10. 10. Sensor ocular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 9, presentando el sensor ocular (110) ademas un detector de fondo optico (126) que esta configurado para medir una intensidad de la luz de excitacion (142).
11. 11. Sensor ocular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 a 10, presentando el sensor ocular (110) ademas una trampa de luz (150), estando configurada la trampa de luz (150) para suprimir una transmision de luz de la fuente de luz de excitacion al detector optico (122) y estando configurada la trampa de luz (150) para posibilitar una difusion del material de sensor y/o del analito al detector optico (122).
12. 12. Sensor ocular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, presentando el sensor ocular (110) ademas una interfaz para el intercambio de informaciones con una unidad de evaluacion (168), presentando la

    interfaz al menos una interfaz para la transmision inalambrica de datos.
13. 13. Sistema de medicion (166) para la deteccion de al menos un analito en un Ifquido ocular, que comprende un sensor ocular (110) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, y que comprende ademas una unidad de evaluacion (168) que esta preparada para el intercambio de informaciones con el chip de sensor (118).

    5 14. Sistema de medicion (166) de acuerdo con la reivindicacion anterior, comprendiendo la unidad de evaluacion

    (168) una unidad de excitacion (154) que esta configurada para formar con una interfaz del chip de sensor (118) un circuito oscilante.
14. 15. Sistema de medicion (166) de acuerdo con una de las reivindicaciones 13 o 14, que comprende ademas un sistema de calibracion (176), que esta configurado para procesar al menos una informacion de calibracion acerca de 10 una concentracion del analito en el lfquido ocular y/u otro lfquido corporal y para llevar a cabo una calibracion de la determinacion de la concentracion de analito en el lfquido ocular y/o en el otro lfquido corporal.