JP2010505109A - 小型閾値センサ - Google Patents

Abstract

サイズが小型で低消費電力の複数の電極、及び該電極の外側に設けられたコーティングを有するセンサであって、前記コーティングは特定の状態にある標的と相互作用することで前記電極の電気特性を変化させ、該変化は前記電極によって電気信号に変換される、センサ。さらに当該センサ及び錠剤を有するメディケーションデリバリー用システム。

Description

本願は概して、標的の状態を検出する方法、システム、及び製造物に関する。

センサは、関心物質の検出及び/又は該物質の濃度の測定を行うデバイスである。バイオセンサは特に、バイオミメティクス、又は生体材料-たとえば細胞組織片、微生物、細胞小器官、細胞受容体、酵素、抗体、若しくは核酸-及び物理化学的検出器-たとえば電極-を用いる。バイオセンサに用いられる物理化学検出器の例には、光学式、電気化学式、熱的、又は磁気的なものがある。

センサは様々な用途に用いられてきた。そのような用途には、医療での利用とはたとえば、血液試料中の血液グルコース又は1種類以上の他の血液感染性物質の濃度の測定といった医療での利用が含まれる。センサはさらに、環境及び産業上利用されている。係る利用とはたとえば毒性物質、汚染物、病原体、及び他の意図しない物質すなわち侵入物質の検出である。

米国特許第5846744号明細書 米国特許第5571698号明細書

tce、第732巻、2002年、pp.30-32 ラビ(Ravi)他、マイクロメカニカルエンジニアリング（Micromechanical Engineering）、第12巻、2002年、pp.905-910 マスザワ、CIPR年報（Annals of CIPR）、第49巻、2000年、pp.473-488 アレン、マイクロマシニング技術における最近の進展についての1997年IEEコロキウムの会議録（Proceedings 1997 IEE Colloquium on Recent Advances in Micromachining Techniques）（IEE Colloquium Digest No.1997/081）、1997年 ホフマン(Hoffman)、臨床化学（Clinical Chemistry）、第46巻、2000年、pp.1478-1486 制御された薬の供給についての百科事典（Encyclopedia of Controlled Drug Delivery）、ジョーン・ウィーレイ・アンド・サンズ（John Wiley ＆ Sons）、1999年、pp.299-311 制御された薬の供給についての百科事典（Encyclopedia of Controlled Drug Delivery）、ジョーン・ウィーレイ・アンド・サンズ（John Wiley ＆ Sons）、1999年、pp.717-726 タナカ、フィジカルレビューレター（Physical Review Letters）、第40巻、1978年、pp.820-823 シーゲルとファイアストーン（Siegel,R.A. ＆ Firestones,B.A.）、巨視的分子(Macromolecules)誌、第21巻、1988年、pp.3254-3259

重大な心筋梗塞の血液感染性マーカー-特に脂肪酸結合タンパク(FABP)-の生体外検出に用いられるセンサはGallardo-Soto他によって記載されている。血液試料が収集され、かつ、コーティングを有する電極を含むセンサと接する（非特許文献1）。十分な濃度が存在する場合には、FABPはコーティングで分解され、その結果電極表面でのインピーダンスが変化する。インピーダンスの変化値は、試料中でのFABP濃度の算出に用いられる。

さらに全血、血清、血漿、尿素、又は唾液の生体外試料中での検体濃度の生体外測定用センサが特許文献1に記載されている。

従って本願の一の実施例は、サイズが小型であって低消費電力の複数の電極；及び該電極の外側に設けられたコーティングであって、前記コーティングは特定の状態にある標的と相互作用することで前記電極の電気特性を変化させ、該変化は前記電極によって電気信号に変換される、コーティング；を有するセンサである。

センサは空洞内で利用可能である。本明細書において用いられている「空洞」とは、自然発生する又は人工的な構造物内部での小さな空間を指称する。たとえば空洞は、地表付近の領域、建築構造物内部の領域、装置内部の領域、体内の領域（つまり体腔）、又は流体-たとえば液体環境、大気環境、若しくは血漿環境内部での領域を含みうる。本明細書において用いられている空洞はセンサを受け取る領域を含む。その空洞は、建築構造物での位置、地下での位置、水中での位置、大気中での位置、農業における位置、及び自然発生する位置から選ばれて良い。

本明細書において用いられている「体腔」とは、動物の体内の空間を指称する。それはたとえば、哺乳類-たとえばヒト-内部の胃腸管(GI)、腹膜管、腹管、脳脊髄腔、肺、泌尿生殖器腔、頭蓋内部位、皮下部位、筋肉内部位、又は血管である。体腔はまた、生きていない動物-たとえば解剖用の死体又は肉若しくは肉製品のような、生きていない細胞組織の一部-の体内又は細胞組織内の領域をも含む。本明細書において用いられている体腔は、センサを受ける領域-たとえば皮下挿入部-をも含む。

低電力消費とはたとえば少なくとも約0.1μワットから約10μワットである。しかし低電力消費とはたとえば約50μワット未満から約1000μワットであっても良い。

コーティングはpH感受性のポリマーを有して良い。

そのコーティングはまた、ヒドロゲル、及び該ヒドロゲルと標的状態(target condition)との相互作用をも有して良い。その標的状態は前記ヒドロゲルの水和を変化させる。

標的状態にはたとえば、炎症性物質、酵素、水素イオン、及びヒドロキシルラジカルのうちの少なくとも1種類の存在が含まれる。

電気特性の変化にはたとえばキャパシタンスの変化が含まれる。キャパシタンスの変化は、電流、電位、及びインピーダンスからなる群から選ばれる少なくとも1つのパラメータを測定することによって検出されて良い。

他の関連する実施例は、錠剤と一体化して用いられるセンサを供する。そのセンサと錠剤はセンサ装置を形成する。

他の実施例は、組成物を空洞へ供給するセンサと錠剤を有するセンサ装置の使用方法である。当該方法は：前記装置を前駆空洞へ挿入する手順であって、前記センサはサイズが小型でかつ低消費電力である複数の電極及び該電極の外側に設けられたコーティングを有し、前記錠剤は組成物、ポンプ、及び電子機器の容器を供し、該電子機器は少なくとも1つの回路を有する、手順；標的状態を検出する手順であって、該標的状態は前記コーティングと相互作用することで、物理特性、電気特性、及び化学特性のうちの少なくとも1つを変化させ、前記変化は前記電極の表面で生じ、前記センサは前記変化を電気信号に変換し、かつ該信号は前記少なくとも1つの回路によって検出される、手順；並びに、前記組成物を標的位置に投与する手順であって、前記組成物を空洞へ供給するセンサと錠剤を有するセンサ装置を使用するため、前記組成物は前記容器内に保持され、かつ前記ポンプを用いて供給される、手順；を有する。

前記装置は体腔内で使用可能である。前記体腔はたとえば、胃腸管、腹膜管、腹管、脳脊髄腔、肺、泌尿生殖器腔、及び血管からなる群から選ばれる。

標的状態を検出する手順は、前記変化を保存された閾値と比較する手順をさらに有して良い。

コーティングはpH感受性のポリマー又はヒドロゲル、及び該ヒドロゲルと標的状態との相互作用を有する。その標的状態は前記ヒドロゲルの水和を変化させる。

電気特性の変化にはキャパシタンスの変化が含まれて良い。そのキャパシタンスの変化はたとえば、電流、電位、及びインピーダンスのうちの少なくとも1つを測定することによって検出される。

他の実施例は、組成物を空洞へ供給するシステムである。当該システムは：センサと錠剤を有するセンサ装置であって、前記センサはサイズが小型でかつ低消費電力である複数の電極及び該電極の外側に設けられたコーティングを有し、前記錠剤は、組成物、ポンプ、及び電子機器の容器と、バッテリーを供し、前記電子機器は少なくとも1つの回路を有し、前記センサの電極は、前記組成物の供給タイミングと供給位置のうちの少なくとも1つを制御するため、前記錠剤の電子機器と接続する、センサ装置；並びに空洞内の標的状態であって、該標的状態は前記コーティングと相互作用することで、物理特性、電気特性、及び化学特性のうちの少なくとも1つを変化させ、前記変化は前記電極によって電気信号に変換され、かつ該信号は前記少なくとも1つの回路によって検出される、標的状態；を有する。

センサ、並びに、バッテリー、通使用マイクロコントローラトランシーバを含む電子機器、薬品容器、及びポンプを含む錠剤を図示している。 1つの錠剤と2つのセンサを図示している。

典型的実施例では、供されるセンサは、錠剤と共に用いられることで、たとえば制御された薬の放出のような薬の供給に介在する。

供される錠剤は、化学耐性を有する外殻を有する、体内摂取可能なデバイス、又は移植可能なデバイスである。錠剤は様々な用途を有する。そのような用途とはたとえば、クローン病、セリアック病、小腸腫瘍、及び胃不全麻痺のような病気の診断に関する医療情報の判断である。

収集された試料の生体外の実験室分析又は生体アッセイ法用の既存のセンサは、生体内での使用に適していない。さらに現在のセンサは、錠剤と共に生体内で使用するのには適していない。それはたとえば、胃腸管内における投薬の分配を、たとえば小さなサイズ及び/又は低電力消費のような供されるデバイスの利点を有するようにはできない、ということである。

錠剤に対する用途については、センサは、たとえば胃腸管内又は非常に小さな容積内といった生体内で動作する。よってそのセンサは小型サイズで、かつ低電力消費である。

本明細書において用いられている「生体内」という語は、動物の体内の領域-たとえば人体の体腔-を指称する。本明細書において用いられている「生体外」という語は、体内すなわち体腔ではない位置を指称する。

本明細書において用いられている「小型サイズ」という語は、これまでに使用又は記載されてきたデバイスのサイズよりも小さなサイズを指称する。たとえば直径約10mmである生体外用のセンサは特許文献1に記載されているが、本願請求項に係る複数の電極は、約1mm、又は約0.5mm未満、又は約0.2mm未満、又は約100μm未満、又は約50μm未満、又は約10μm未満、又は約5μm未満である。

本明細書において用いられている「低電力消費」という語は、従来技術において記載されているデバイスよりも小さな電力消費を指称する。本明細書において開示されているセンサは、たとえば数μワットの低電力消費である。よって電力消費は、サイズが小型であり、かつインピーダンス測定のような単純な測定を行うため、100μワット未満、50μワット未満、又は10μワット未満である。

供されるセンサはたとえばバイオセンサである。つまりそのセンサはたとえば、酵素のようなバイオミメティクス又は生体親和材料、及び電極のような物理化学検出器を使用する。

供されるデバイスの典型的実施例が図1に示されている。電極を有するセンサが、錠剤の外側面に取り付けられて設けられている。電極と錠剤内部の電子回路との間に電気コンタクトが作成されている。錠剤は、バッテリー、電子機器、薬物容器（図1において薬の容器として特定されている）、及びポンプを有する。錠剤は任意でユーザーと通信するためのワイヤレストランシーバーを有する。錠剤の内容物は殻の中に含まれている。その殻は、空洞-たとえば患者の体腔-中の環境から錠剤の成分を保護し、かつデバイスを隔離することで、患者を錠剤の内容物から保護する。

錠剤の殻は、密閉された生体親和性材料-たとえば消化液に対して耐性を有する材料-で作られる。さらにその殻は胃腸管を通すような形状をとる。たとえば胃腸管を通すため、その殻のサイズは小さく、かつ/又は厚さは小さい。

センサ装置は、胃腸管での薬物の供給に用いられる。当該センサ装置は、患者が飲み込む錠剤と結合する。当該装置は、蠕動運動とも呼ばれる自然収縮によって消化管を進行する。

本明細書において用いられている「センサ装置」という語はセンサと錠剤を有する。前記センサは、前記錠剤と結合し、付着し、又は物理的に接触した状態で設けられている。典型的実施例では、前記センサは前記錠剤の外部に設けられている。

錠剤は、環境-たとえば患者の体内での環境-測定に応じた作用-たとえば薬物の供給-を起こす能力を有する。センサは、たとえばそのセンサの電極の外側に設けられたコーティングでの変化を変換することによって、環境中でのpH値を示す能力を有する。そのpH値はさらに胃腸管内での錠剤の位置を示す。胃腸管内の様々な位置でのpH値の範囲は既知だからである。たとえば胃腸管のpHは長さの関数として徐々に増大し、空腸では約5.0から約6.5まで、回腸では約6.0から約7.5まで、及び大腸では約6.0から約8.0まで増大する。胃腸管を通ってセンサが移動する間、pH値は、胃を出る際に急激に増大し、センサが小腸や大腸を通るときには、ゆっくりと徐々に増大する。実施例によっては、錠剤は、標的位置に薬物を供給するため、pHに基づく位置の示唆を利用する。

本明細書において用いられている「標的状態」という語は、関心物質の量又は値の存在を指称する。本明細書において用いられている「標的位置」という語は、空洞内での標的状態の位置を指称する。標的位置とはたとえば薬物の供給位置である。たとえば大腸への薬物の供給にとっては、大腸が標的位置である。標的位置-たとえば大腸-は、標的状態-たとえば大腸での位置に対応するpH値-によって表される。

供されるデバイスは分析用試料の前処理を必要としない。むしろ外部コーティングを有する電極は、環境に曝露され、かつコーティングでの変化-たとえばコーティングでの分解-又は対応する化学変化及び/若しくは電気的変化-たとえばキャパシタンスの変化-を電気信号に変換する。その信号は錠剤内部の回路によって受け取られる。コーティングでの変化、すなわち対応する化学変化又は電気的変化の大きさが閾値を超えるとき、センサの電極は、作用-たとえば錠剤内部に位置する容器からの薬物の供給-が適切であることを示す電気信号を発生させる。

錠剤内部の回路はデータを保存し、時間の関数としてセンサから受け取られる新たなデータを取得し、かつその関数に関連した所望のパラメータに関する保存されたデータを更新する。典型的なパラメータには放出プロファイルと錠剤の挙動が含まれる。回路は、ポンプを用いて容器からの薬物を分配するためにその錠剤をさらに制御する。その回路はさらに任意でユーザーと通信するトランシーバを有する。よってプリセットプログラムが、センサ及び/又はワイヤレス通信から受け取られる信号と共に用いられる。

各センサは1つ以上-たとえば2つ-の電極を有する。電極-たとえば微小電極-の製造方法は当業者には周知であり、かつワイヤ放電研削(WEDG)法、メッシュ電極法、リソグラフィ、電気メッキ、及び形成(LIGA)法、マイクロチャネル機械加工法、並びに特に放電マシニングブロック電極法を含む。非特許文献2-4を参照のこと。

各電極は外部コーティングを有する。センサのコーティング-たとえばポリマーコーティング-は、関心標的状態又は関心標的位置に従って、1つ以上の所望の化学又は物理特性を有するように、ユーザーによって事前に選ばれる。たとえば検出される標的位置が空腸である場合には、ポリマーは、pH感受性を有し、かつpHが約5.0のときに分解又は相互作用するように事前に選ばれる。

ポリマーコーティングの中-たとえば腸溶コーティング-には、pH感受性を有し、かつ選ばれたpHでの分解又は変化に応答するものがある。ポリマーコーティングの分解は、錠剤が生体内で標的状態又は標的位置に出会ったことを示すと考えられる。

応答するポリマーの作製及び選択方法は当業者には周知であり、かつ非特許文献5に記載されている。合成された応答性ポリマーの典型的な形式にはオイドラギット(EUDRAGIT)（登録商標）ポリマーが含まれる。オイドラギット（登録商標）ポリマーは、デグサ(Degussa)社から市販されているメタクリラート、メタクリル酸、及びエチルメタクリラートの合成ポリマーを含む分解可能な化合物の部類である。pH感受性コーティング、酵素コーティング、及び複数の他の分解可能なコーティングを含む他の典型的なコーティングは非特許文献6に記載されている。

コーティングの他の例はたとえば、特定の関心物質の検出に用いられる酵素又は酸コーティングを有する。たとえばアゾレゾクターレが存在すると分解を起こすコーティングは周知であり、かつ錠剤が大腸に入り込んだことを示す。アゾ結合を還元するバクテリア酵素の部類であるアゾレゾクターレ酵素の存在及び活量は、薬物の制御された放出による供給機構に広く利用されてきた（非特許文献7を参照のこと）。

コーティングの他の例は、食細胞によって生成されたヒドロキシラジカルの存在を検出するのに用いられる高分子であるヒアルロン酸コーティングである。ヒアルロン酸コーティングは、ヒドロキシルラジカルが存在する中で分解又は相互作用を起こす。他の典型的なポリマーコーティングは、血液又はたとえばシトシンのような炎症マーカーの存在に応答する。シトシンは、様々な免疫性、炎症性、及び伝染性生体プロセスでの細胞間のやりとりに関与するタンパク性の信号伝達化合物である。シトシンは、関心シトシンと選択的に相互作用する抗体又は結合タンパク質のコーティングに含まれていることによって検出可能となる。特許文献2を参照のこと。

代替実施例では、電極は、合成若しくは自然発生した起源、又は自然発生したポリマーから誘導されうる応答性ヒドロゲルでコーティングされる。ヒドロゲルは水中で分散するポリマーのコロイド状ネットワークである。ある特定の物理相（たとえば気体、液体、又は固体）を有する物質が、同一又は異なる物理相である別な物質中で分散しているときに、コロイドは生成される。応答性ヒドロゲルは、その水和値を増減することによって標的状態に応答する。応答性ヒドロゲル-たとえばpHに対して応答するヒドロゲル-は当業者には周知である。たとえば非特許文献8及び9を参照のこと。

ヒドロゲルの周知例には、生物学的に合成されたポリマーの水冷溶液が含まれる。生物学的に合成されたポリマーには、水溶液中にて高温で溶解した後に冷却してゲルを生成する寒天、ゼラチン、又はスターチが含まれる。合成ヒドロゲルの例には、水溶液中にて高温で溶解した後に冷却してゲルを生成するN-イソプロピルアクリルアミド及びアクリル酸のコポリマーの水冷溶液が含まれる。

ヒドロゲルの利点には、ヒドロゲルは分解しないこと、及びヒドロゲルの水和状態は可逆的であること、が含まれる。ヒドロゲルの外部コーティングを有する電極はまた胃腸管を進行する間に多数の標的を検出する能力を有することができる。

センサはたとえば、電子的に接続することでキャパシタを形成する2つの電極として動作する。電極外部に設けられたコーティングは誘電体として機能する。標的状態の存在又は値に応答して、コーティングの1つ以上の性質が変化する。たとえば分解可能なコーティングが分解するか、又はヒドロゲルの体積が増大する。コーティングの1つ以上の性質が変化することで、誘電率が変化し、その結果キャパシタンスの値が変化する。2つの電極のセンサのキャパシタンスについての標準的なモデルは、2つの平行板を有する平行板キャパシタのキャパシタンスについての周知の式である。その式は以下のように表される。
C=（ε₀*ε_r*A）/d
ここで、ε₀は自由空間の誘電率を表す定数で、ε_rは誘電体の組成及び厚さに従って変化する誘電率である。

Aは、2つの平行板の間の間隔をゼロにした場合に接する平行板の表面積である（この場合、Aは電極の最も広くてかつ最も平坦な表面積に相当する）。

dは2つの平行板の間の間隔である（この場合では、2つの電極間の間隔である）。

電極表面での変化-たとえばコーティングによるヒドロゲルの水和の分解又は変化に従ったキャパシタンスの変化-が所定の閾値を超えるとき、センサは正の信号を錠剤へ知らせる。それにより事象-たとえば組成物の供給又は錠剤内部の容器からの薬物の供給-が発生する。

キャパシタンスの変化は、インピーダンス、電流、及び/又は電位を測定することによって検出される。センサは測定結果-たとえばインピーダンスの測定結果-を周期的-たとえば数秒毎、又は約数十秒毎、又は約数分毎、又は約数時間毎-に取得する。センサの電極は、電極表面で生じる変化-たとえばキャパシタンスの変化-を電気信号に変換する。その変換された電気信号は、単純な直接電気接続を用いることによって、錠剤の回路によって検出される。

電極のインピーダンスの計算方法は非特許文献8に記載されている。キャパシタンスは、互いに絶縁されている任意の2つの導体間の所与の電位に蓄積された電荷量を表す周知の電気的測定量である。電流は単位時間あたりの電荷の流れを表す周知の電気的測定量である。電位-典型的にはボルトで測定される-は、静電場注での単位電荷当たりのポテンシャルエネルギーを表す周知の電気的測定量である。インピーダンスは正弦電流（交流）に対する全抵抗を表す周知の電気的測定量である。

図2に図示された他の実施例では、複数のセンサが用いられている。1つの錠剤と2つのセンサの図が図2に示されている。この典型的実施例では、電極は錠剤の外側表面上に設けられ、電気的接触が電極と錠剤内部の電子回路との間に作製されている。各センサの電極は事前に選択された外側コーティングを有する。各独立したセンサの電極は任意で、そのセンサに固有の反応性ポリマーからなる外側コーティングを有する。たとえば、第1センサの電極は外側第1コーティング-たとえば4よりも大きなpHでしか分解しないコーティング-を有し、かつ第2センサの電極は外側第1コーティング-たとえば6.5よりも大きなpHでしか分解しないコーティング-を有する。よって錠剤の位置はpHの測定位置及び胃腸管内部の様々な位置での既知のpH値を用いることによって決定されて良い。

供されたセンサは医療及び他の分野においてさらに多くの用途を有する。そのようなさらに多くの用途とはたとえば、体腔内での流体供給デバイスとの併用、移植可能デバイスとの併用、及び薬物供給デバイスとの併用である。センサはまた歯科及び獣医での用途をも有することができる。センサは標的状態を検出する他の用途-たとえば、環境、農業、及び産業用途での標的状態の検出-に用いられても良い。そのような標的状態の検出にはたとえば、農薬、殺虫剤、除草剤、汚水及び/又は石油化学物質を含む化学物質、並びに川や水処理装置内に存在する他の水の汚染物の検出、バイオレメデーション前後での毒性物質の検出、病原体-たとえば大気中のウイルス、バクテリア、又はバイオテロリストの活動に対抗するためのバクテリア胞子-の検出、建物や他の構造物付近での構造上の異常の検出、バイオマス又は生物群系での微生物の検出、並びに食物-たとえば牛乳又は肉-中での微生物の検出である。

本発明の別な形態、及び上述した又は「特許請求の範囲」の請求項中の典型的実施例以外の実施例が、「特許請求の範囲」の請求項の技術的思想及び技術的範囲から逸脱することなく実施可能であることは明らかである。従って本発明の技術的範囲はこれらの均等物を含み、かつ「明細書」及び「特許請求の範囲」の記載は典型的なものに過ぎず、さらに限定するものと解されてはならない。

Claims (22)

1. サイズが小型であって低消費電力の複数の電極；及び
   該電極の外側に設けられたコーティング；
   を有するセンサであって、
   前記コーティングは標的状態と相互作用し、
   該相互作用により、前記電極表面での物理特性、電気特性、及び化学特性のうちの少なくとも1つが変化し、かつ
   該変化は前記電極によって電気信号に変換される、
   センサ。
2. 空洞内で用いられる、請求項1に記載のセンサ。
3. 体腔内で用いられる、請求項2に記載のセンサ。
4. 前記体腔が、胃腸管、腹膜管、腹管、脳脊髄腔、肺、泌尿生殖器腔、血管、皮下部位、及び筋肉内部位からなる群から選ばれる、請求項3に記載のセンサ。
5. 前記空洞は、建築構造物での位置、地下での位置、水中での位置、大気中での位置、農業での位置、及び自然発生した位置からなる群から選ばれる、請求項2に記載のセンサ。
6. 前記低電力消費が少なくとも0.1μワットから10μワットである、請求項1に記載のセンサ。
7. 前記低電力消費が少なくとも50μワットから1000μワットである、請求項1に記載のセンサ。
8. 前記コーティングがpH感受性のポリマーを有する、請求項1に記載のセンサ。
9. 前記コーティングは、ヒドロゲル、及び該ヒドロゲルと標的状態との相互作用を有し、かつ該標的状態は前記ヒドロゲルの水和を変化させる、
   請求項1に記載のセンサ。
10. 前記標的状態は、炎症性物質、酵素、水素イオン、及びヒドロキシルラジカルのうちの少なくとも1種類の存在を含む、請求項1に記載のセンサ。
11. 前記電気特性の変化にはたとえばキャパシタンスの変化が含まれる、請求項1に記載のセンサ。
12. 前記キャパシタンスの変化が、電流、電位、及びインピーダンスからなる群から選ばれる少なくとも1つのパラメータを測定することによって検出される、請求項11に記載のセンサ。
13. 錠剤と一体化して用いられ、かつ
    前記錠剤とセンサ装置を形成する、
    請求項1に記載のセンサ。
14. 組成物を空洞へ供給するセンサと錠剤を有するセンサ装置の使用方法であって：
    前記装置を前駆空洞へ挿入する手順であって、前記センサはサイズが小型でかつ低消費電力である複数の電極及び該電極の外側に設けられたコーティングを有し、前記錠剤は組成物、ポンプ、及び電子機器の容器を供し、該電子機器は少なくとも1つの回路を有する、手順；
    標的状態を検出する手順であって、該標的状態は前記コーティングと相互作用することで、物理特性、電気特性、及び化学特性のうちの少なくとも1つを変化させ、前記変化は前記電極の表面で生じ、前記センサは前記変化を電気信号に変換し、かつ該信号は前記少なくとも1つの回路によって検出される、手順；並びに、
    前記組成物を標的位置に投与する手順であって、前記組成物を空洞へ供給するセンサと錠剤を有するセンサ装置を使用するため、前記組成物は前記容器内に保持され、かつ前記ポンプを用いて供給される、手順；
    を有する方法。
15. 前記装置は体腔内で使用される、請求項14に記載の方法。
16. 前記体腔は、胃腸管、腹膜管、腹管、脳脊髄腔、肺、泌尿生殖器腔、及び血管からなる群から選ばれる、請求項15に記載の方法。
17. 前記標的状態を検出する手順は、前記変化を保存された閾値と比較する手順をさらに有する、請求項14に記載の方法。
18. 前記コーティングはpH感受性のポリマーを有する、請求項14に記載の方法。
19. 前記コーティングは、ヒドロゲル、及び該ヒドロゲルと標的状態との相互作用を有し、かつ該標的状態は前記ヒドロゲルの水和を変化させる、
    請求項14に記載の方法。
20. 前記電気特性の変化にはたとえばキャパシタンスの変化が含まれる、請求項14に記載の方法。
21. 前記キャパシタンスの変化が、電流、電位、及びインピーダンスからなる群から選ばれる少なくとも1つのパラメータを測定することによって検出される、請求項20に記載の方法。
22. 組成物を空洞へ供給するシステムであって：
    センサと錠剤を有するセンサ装置であって、
    前記センサはサイズが小型でかつ低消費電力である複数の電極及び該電極の外側に設けられたコーティングを有し、
    前記錠剤は、組成物、ポンプ、及び電子機器の容器と、バッテリーを供し、前記電子機器は少なくとも1つの回路を有し、
    前記センサの電極は、前記組成物の供給タイミングと供給位置のうちの少なくとも1つを制御するため、前記錠剤の電子機器と接続する、
    センサ装置；並びに
    空洞内の標的状態であって、
    該標的状態は前記コーティングと相互作用することで、物理特性、電気特性、及び化学特性のうちの少なくとも1つを変化させ、
    前記変化は前記電極によって電気信号に変換され、かつ該信号は前記少なくとも1つの回路によって検出される、
    標的状態；
    を有するシステム。

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