JP2021518547A

JP2021518547A - 交換可能センサシステムおよび方法

Info

Publication number: JP2021518547A
Application number: JP2020550764A
Authority: JP
Inventors: ラジャテシュラヴィンドラグディバンデ，; サウラブラダクリシュナン，
Original assignee: グラフウェアテクノロジーズインコーポレイテッド
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2021-08-02
Anticipated expiration: 2039-03-20
Also published as: EP3768159A1; KR20200144550A; JP2023153974A; WO2019183279A1; JP7402391B2; US20210212603A1; EP3768159A4; CN112566548A

Abstract

本明細書に開示されるのは、交換可能センサ要素と、読取システムと、随意に、デバイスを患者または接続デバイスに接着するための搭載部とを備え得る、感知システムである。また、本明細書に開示されるのは、センサ基板をウェアラブルシステム上に、便宜的に、例えば、磁気的に取り付けるための方法および設計である。また、本明細書に開示されるのは、後続伝送および処理のために、ウェアラブルシステムに取り付けられている間、信号をセンサ要素から読み取り、かつそこに書き込むための方法および設計である。また、本明細書に開示されるのは、磁気コアを用いて磁気的に取付可能であるＦＰＣセンサ基板を作成するための設計および方法である。

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、その出願が参照することによって本明細書に組み込まれる、２０１８年３月２０日に出願された、米国仮出願第６２／６４５，５６５号の利益を主張する。

信号（例えば、生理学的信号）を感知する、非侵襲的で、迅速、かつ便宜的方法は、ますます、保健医療のための、臨床設定における、または一般消費者市場のための、着目分野となりつつある。しかしながら、従来の監視システムは、疾患および／または身体生理学を検出するための能力（例えば、感度、特異性等）、もしくは今日の世界において要求される利便性を欠いている場合がある。例えば、侵襲的方法が、必要であり得る、または血液もしくは尿が、監視するために要求され得る。故に、例えば、汗を介して、身体生理学を監視する、または疾患を検出するための、非侵襲的かつ効果的方法の必要性が存在し得る。

本明細書に開示される実施形態は、生理学的信号を監視するためのデバイス、システム、および方法を提供する。廃棄可能または交換可能センサが、高感度および／または特異性を伴って、生理学的信号を監視する際に利用され得る。グルコースまたは乳酸を含む、種々の生理学的信号が、便宜的に、かつリアルタイムで、ユーザにとっての不便を伴うことなく、監視され得る。例えば、ユーザは、デバイス（例えば、手首ストラップ等のパッチまたは小型アタッチメント）をその身体上の任意の場所に装着してもよく（例えば、リストバンドとして）、デバイスは、汗を監視および検出し、生理学的信号をスクリーニングしてもよい。小型の廃棄可能または交換可能センサは、有益なこととして、信号が正確かつ便宜的に監視され得るように、デバイスに結合され、かつそこから結合解除され得るように提供されてもよい。

本開示のいくつかの側面によると、モジュール式センサが、開示される。モジュール式センサは、基板と、基板の表面上に提供される、複数の接触電極と、複数の接触電極間に配置され、集合的に、複数のセンサ要素を形成する、複数の感知線であって、各センサ要素は、一対の接触電極間に縦方向に延在する、少なくとも１つの感知線を備える、複数の感知線とを備えてもよく、モジュール式センサは、感知装置としての使用のために、デバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。

いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、デバイスに電子的に結合されると、能動的感知ユニットとして機能するように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、デバイス上の陥凹された筐体内に嵌合するように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、陥凹された筐体によって保護される。いくつかの実施形態では、基板は、鉄金属または合金を含む、デバイスは、磁気材料を含む。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、磁気材料と鉄金属または合金との間の引力を介して、デバイス上の定位置に結合および保持されるように構成される。

いくつかの実施形態では、複数の感知線のうちの少なくとも１つは、ナノスケール材料を含む。いくつかの実施形態では、複数の感知線のうちの少なくとも１つは、グラフェンを含む。いくつかの実施形態では、複数の感知線はそれぞれ、グラフェンを含む。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、流体中の１つまたは複数のマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、対象の生物学的流体中の１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、同一バイオマーカを検出するように構成される。

いくつかの実施形態では、生物学的流体は、皮膚の表面を介して取得される、汗または間質液を含む。いくつかの実施形態では、生物学的流体は、デバイス上への呼息から取得される息または肺由来水蒸気を含む。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素はそれぞれ、異なるバイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、マルチチャネル多重化構成で動作するように構成される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイオマーカは、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイオマーカは、電解質、グルコース、および乳酸を含む。

いくつかの実施形態では、生物学的流体サンプルは、汗、息、唾液、耳垢、尿、精液、血漿、生物液、化学流体、空気サンプル、ガスサンプル、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、生物学的流体サンプルは、汗または息を含む。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、生物学的流体サンプルと接触するとき、１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、生物学的流体サンプルを抽出するために対象の皮膚の穿刺を要求することなく、非侵襲的様式において、１つまたは複数のバイオマーカを検出することが可能である。

いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、デバイスが、対象上に装着されている、または対象に近接しているとき、実質的にリアルタイムで、１つまたは複数のバイオマーカの存在および濃度を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイオマーカの存在および濃度を示すデータは、デバイスによって収集および記憶される。いくつかの実施形態では、データは、デバイスが、対象上に装着されている、または対象に近接している、時間周期にわたって、収集され、デバイス上に記憶される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、ツールの使用を伴うことなく、デバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、１０秒未満以内にデバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。

また、開示されるのは、感知装置である。感知装置は、デバイスが、対象によって装着されている、または対象に近接しているとき、対象の生物学的流体サンプル中の１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される、複数のモジュール式センサと、複数のモジュール式センサから選択されたモジュール式センサに相互交換可能かつ解放可能に結合するように構成される、デバイスであって、モジュール式センサからの感知信号を受信、記憶、および送信するように構成される、デバイスとを備えてもよい。

いくつかの実施形態では、デバイスは、ネットワークを経由して、感知信号を伝送するように構成される、伝送機を備える。いくつかの実施形態では、伝送機は、感知信号を、対象と関連付けられ、それに近接する、モバイルデバイスに伝送するように構成される。いくつかの実施形態では、デバイスは、モジュール式センサを受容および支持するように構成される、陥凹された筐体を備える。いくつかの実施形態では、デバイスは、磁気取付機構を介して、モジュール式センサに解放可能に結合される。いくつかの実施形態では、磁気取付機構は、モジュール式センサおよびデバイスのうちの少なくとも１つ上に提供される、磁気材料と、モジュール式センサおよびデバイスのうちの少なくとも１つ上に提供される、鉄金属または合金とを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ストラップまたはパッチに解放可能に結合されるように構成され、ストラップまたはパッチは、対象の身体の一部上に装着されるように構成される。いくつかの実施形態では、複数のモジュール式センサは、少なくとも１つのグラフェンベースのセンサを備える。

また、開示されるのは、デバイスである。デバイスは、複数の離散した生物学的または化学的センサから成る群から選択される、少なくとも１つのセンサに動作可能に結合するように構成される、処理モジュールを備えてもよく、２つ以上の異なる標的検体を検出するための２つ以上の異なるセンサは、対象が、デバイスを装着している、またはデバイスに近接しているときにデバイス上に収集された、対象のサンプルから検出されるべき標的検体のタイプに応じて、デバイスに相互交換可能かつ解放可能に取付可能である。

いくつかの実施形態では、サンプルは、対象の汗、唾液、息、血液、または他の生物学的流体を含む。いくつかの実施形態では、異なる標的検体は、異なるバイオマーカおよび／または化学薬剤を含む。いくつかの実施形態では、バイオマーカは、電解質、グルコース、および乳酸から成る群から選択される。いくつかの実施形態では、センサのうちの少なくとも１つは、サンプルのｐＨまたはイオン濃度を測定するように構成される。いくつかの実施形態では、センサのうちの少なくとも１つは、グラフェンベースのセンサを備える。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、（ｉ）少なくとも１つのグラフェンベースのセンサと、（ｉｉ）少なくとも１つの非グラフェンベースのセンサとを備える、異種センサである。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、第１の標的検体に特有の第１のセンサが、デバイスに取り付けられるとき、第１の標的検体のレベルを検出および監視するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、第１のセンサが、デバイスから取り外され、第２の標的検体に特有の第２のセンサによって交換されるとき、第２の標的検体を検出および監視するように切り替えられるように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、デバイスにオンボードで位置し、１つまたは複数の標的検体のレベルを検出および監視するために、データが少なくとも１つのセンサによって収集されるにつれて、実質的にリアルタイムで、センサデータを処理するように構成される。いくつかの実施形態では、デバイスは、１つまたは複数の標的検体の検出されたレベルを表示するためのグラフィカルディスプレイを備える。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、処理されたセンサデータを、遠隔デバイス、サーバ、または第三者エンティティに伝送するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、１つまたは複数の標的検体の検出されたレベルに基づいて、ある補正または緩和措置を対象に処方するように構成される、推奨エンジンを備える。

いくつかの実施形態では、モジュール式感知キットが、開示される。モジュール式感知キットは、（１）デバイスと、（２）任意の側面または実施形態に関して請求項に記載の複数の離散した生物学的または化学的センサとを備えてもよい。いくつかの実施形態では、デバイス上に提供される、迅速解放機構が、異なる離散センサが、ツールの使用を伴うことなく、デバイスに手動で取り付けられ、かつそこから取り外されることを可能にする。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、デバイスと別個に提供される。いくつかの実施形態では、離散センサのうちの１つまたは複数のものは、デバイスとの単回使用のために構成され、対象による毎回の使用時の触接後、廃棄される。いくつかの実施形態では、離散センサのうちの１つまたは複数のものは、デバイスとの複数回使用のために構成され、対象による複数回の使用時の触接において、再利用および再使用されることが可能である。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、同一標的検体または異なる標的検体に対して異なる感度を有する。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、両方とも標的検体を検出するように構成される、第１のセンサおよび第２のセンサを備え、第１のセンサは、第２のセンサより高い感度を有する。いくつかの実施形態では、第１のセンサは、第２のセンサと比較して、実質的により低いレベルまたは濃度の標的検体を検出することが可能である。

また、開示されるのは、デバイスである。デバイスは、３つ以上の異なる離散した生物学的または化学的センサに動作可能に結合される、処理モジュールを備えてもよく、処理モジュールは、対象の所望のタイプの感知用途に応じて、異なる多重化された構成において３つ以上の異なる離散した生物学的または化学的センサを選択的にアクティブ化するように構成される。

いくつかの実施形態では、異なる多重化された構成は、対象が、デバイスを装着している、またはデバイスに近接しているとき、複数の異なる標的検体が、デバイス上で収集された対象のサンプルから検出されることを可能にする。いくつかの実施形態では、異なる多重化された構成は、異なる標的検体の検出および監視における増加された感度を有効にする。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、より少ない数の生物学的または化学センサを選択的にアクティブ化し、デバイスの電力消費を低減させるように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、より多い数の生物学的または化学センサを選択的にアクティブ化し、異なる標的検体の検出および監視における感度を向上させるように構成される。いくつかの実施形態では、３つ以上の離散センサは、第１の標的検体を検出するための第１のセンサと、第２の標的検体を検出するための第２のセンサと、第３の標的検体を検出するための第３のセンサとを備える。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、第１、第２、および第３のセンサのうちから少なくとも２つを選択的にアクティブ化するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、（１）第１の多重化された構成における第１および第２のセンサ、（２）第２の多重化された構成における第２および第３のセンサ、または（３）第３の多重化された構成における第１および第３のセンサを選択的にアクティブ化するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、対象が、デバイスを装着している、またはデバイスに近接しているとき、デバイス上で対象から収集された１μＬ未満の体積を有するサンプル中の１ｆｇ／Ｌおよびそれを上回る２つ以上の異なる標的検体の（１）存在と、（２）濃度とを検出することが可能である。いくつかの実施形態では、デバイスは、１秒未満以内に２つ以上の異なる標的検体の存在および濃度を検出することが可能である。

また、開示されるのは、モジュール式センサを加工する方法である。本方法は、基板の表面上に配置される少なくとも２つの電極を備える、センサ基板を提供することと、グラフェンの層を少なくとも２つの電極間のセンサ基板の表面上に堆積させることと、グラフェンの層の少なくとも一部を少なくとも２つの電極またはその近傍で金属化することと、グラフェンの層の少なくとも一部を不動態化ポリマーで不動態化することと、随意に、グラフェンの層の少なくとも一部を官能化することであって、グラフェンの層を官能化することは、受容体層を用いて行われ、受容体層は、標的検体に敏感である、こととを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、受容体層は、ピレンボロン酸（ＰＢＡ）、ピレンＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ピレン−ＮＨＳ）、有機化学物質、芳香族分子、環状分子、酵素、タンパク質、抗体、ウイルス、一本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）、アプタマ、無機材料、合成分子、および生物学的分子から成る群から選択される、受容体を含む。いくつかの実施形態では、標的検体は、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、基板は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリ（メチルメタアクリレート）（ＰＭＭＡ）、他のプラスチック、二酸化ケイ素、シリコン、ガラス、酸化アルミニウム、サファイア、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、シリコンとゲルマニウムの合金、布地、織物、絹、紙、セルロースベースの材料、絶縁体、金属、半導体、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、基板は、可撓性である。いくつかの実施形態では、不動態化ポリマーは、アクリル、ＰＭＭＡ、シリコーン、ポリシリコーン、ＰＤＭＳ、ゴム、ホットメルトコポリマー、ＥＶＡコポリマー、エチレンアクリレート、ＰＥＴ、ポリアミド、ＰＴＦＥ、フルオロポリマー、熱可塑性材、ゲル、ヒドロゲル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、スチレンブロックコポリマー、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、フルオロポリマー、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマ、ポリピロール、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、不動態化ポリマーは、ポリウレタンである。いくつかの実施形態では、グラフェン層を堆積させることは、基板を、グラフェン層と基板との間に配置される官能性逆ポリマーの融合温度を超えて加熱することを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、グラフェン層の近傍の基板の第１の部分を親水性材料で官能化することを含む。いくつかの実施形態では、グラフェン層の近傍の基板の第２の部分は、親水性材料で官能化されない。いくつかの実施形態では、基板の第２の部分は、疎水性材料で官能化される。

本開示のいくつかの側面によると、モジュール式センサが、提供される。モジュール式センサは、基板と、基板の表面上に提供される、複数の接触電極と、複数の接触電極間に配置され、集合的に、複数のセンサ要素を形成する、複数の感知線であって、各センサ要素は、一対の接触電極間に縦方向に延在する、少なくとも１つの感知線を備える、複数の感知線とを備えてもよく、モジュール式センサは、ウェアラブル感知装置としての使用のためのデバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。

いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、デバイスに電子的に結合されると、能動的感知ユニットとして機能するように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、デバイス上の陥凹された筐体内に嵌合するように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、デバイスが、対象によって装着されているとき、陥凹された筐体によって保護される。いくつかの実施形態では、基板は、鉄金属または合金を含み、デバイスは、磁気材料を含む。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、磁気材料と鉄金属または合金との間の引力を介して、デバイス上の定位置に結合および保持されるように構成される。いくつかの実施形態では、複数の感知線のうちの少なくとも１つは、グラフェンを含む。いくつかの実施形態では、複数の感知線はそれぞれ、グラフェンを含む。

いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、デバイスが、対象によって装着されているとき、対象の生物学的流体サンプル中の１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、同一バイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素はそれぞれ、異なるバイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、マルチチャネル多重化構成で動作するように構成される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイオマーカは、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイオマーカは、電解質、グルコース、および乳酸を含む。いくつかの実施形態では、生物学的流体サンプルは、汗、息、唾液、耳垢、尿、精液、血漿、生物液、化学流体、空気サンプル、ガスサンプル、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、生物学的流体サンプルは、汗または息を含む。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、生物学的流体サンプルと接触するとき、１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される。

いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、生物学的流体サンプルを抽出するために対象の皮膚の穿刺を要求することなく、非侵襲的様式において、１つまたは複数のバイオマーカを検出することが可能である。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、デバイスが、対象上に装着されているとき、実質的にリアルタイムで、１つまたは複数のバイオマーカの存在および濃度を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイオマーカの存在および濃度を示すデータは、デバイスによって収集および記憶される。いくつかの実施形態では、データは、デバイスが対象上に装着されている時間周期にわたって、収集され、デバイス上に記憶される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、ツールの使用を伴うことなく、デバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、１０秒未満以内にデバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。

また、開示されるのは、ウェアラブル感知装置である。ウェアラブル感知装置は、デバイスが、対象によって装着されているとき、対象の生物学的流体サンプル中の１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される、複数のモジュール式センサと、複数のモジュール式センサから選択されたモジュール式センサに相互交換可能かつ解放可能に結合するように構成される、デバイスであって、モジュール式センサからの感知信号を受信および記憶するように構成される、デバイスとを備えてもよい。

いくつかの実施形態では、デバイスは、ネットワークを経由して、感知信号を伝送するように構成される、伝送機を備える。いくつかの実施形態では、伝送機は、感知信号を、対象と関連付けられ、それに近接する、モバイルデバイスに伝送するように構成される。いくつかの実施形態では、デバイスは、モジュール式センサを受容および支持するように構成される、陥凹された筐体を備える。いくつかの実施形態では、デバイスは、磁気取付機構を介して、モジュール式センサに解放可能に結合される。いくつかの実施形態では、磁気取付機構は、モジュール式センサおよびデバイスのうちの少なくとも１つ上に提供される、磁気材料と、モジュール式センサおよびデバイスのうちの少なくとも１つ上に提供される、鉄金属または合金とを含む。いくつかの実施形態では、デバイスは、ストラップに解放可能に結合されるように構成され、ストラップは、対象の身体の一部上に装着されるように構成される。いくつかの実施形態では、複数のモジュール式センサは、少なくとも１つのグラフェンベースのセンサを備える。

また、開示されるのは、ウェアラブルデバイスである。ウェアラブルデバイスは、複数の離散した生物学的または化学的センサから成る群から選択される、少なくとも１つのセンサに動作可能に結合するように構成される、処理モジュールを備えてもよく、２つ以上の異なる標的検体を検出するための２つ以上の異なるセンサは、対象が、デバイスを装着しているとき、ウェアラブルデバイス上で収集された対象のサンプルから検出されるべき標的検体のタイプに応じて、ウェアラブルデバイスに相互交換可能かつ解放可能に取付可能である。

いくつかの実施形態では、サンプルは、対象の汗、唾液、息、血液、または他の生物学的流体を含む。いくつかの実施形態では、異なる標的検体は、異なるバイオマーカおよび／または化学薬剤を含む。いくつかの実施形態では、バイオマーカは、電解質、グルコース、および乳酸から成る群から選択される。いくつかの実施形態では、センサのうちの少なくとも１つは、サンプルのｐＨまたはイオン濃度を測定するように構成される。いくつかの実施形態では、センサのうちの少なくとも１つは、グラフェンベースのセンサを備える。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、（ｉ）少なくとも１つのグラフェンベースのセンサと、（ｉｉ）少なくとも１つの非グラフェンベースのセンサとを備える、異種センサである。

いくつかの実施形態では、処理モジュールは、第１の標的検体に特有の第１のセンサが、ウェアラブルデバイスに取り付けられると、第１の標的検体のレベルを検出および監視するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、第１のセンサが、ウェアラブルデバイスから取り外され、第２の標的検体に特有の第２のセンサによって交換されると、第２の標的検体の検出および監視に切り替わるように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、ウェアラブルデバイスにオンボードで位置し、１つまたは複数の標的検体のレベルを検出および監視するために、データが少なくとも１つのセンサによって収集されるにつれて、実質的にリアルタイムで、センサデータを処理するように構成される。いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスは、１つまたは複数の標的検体の検出されたレベルを表示するためのグラフィカルディスプレイを備える。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、処理されたセンサデータを、遠隔デバイス、サーバ、または第三者エンティティに伝送するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、１つまたは複数の標的検体の検出されたレベルに基づいて、ある補正または緩和措置を対象に処方するように構成される、推奨エンジンを備える。

また、開示されるのは、モジュール式感知キットである。モジュール式感知キットは、（１）ウェアラブルデバイスと、（２）本明細書に開示される任意の実施形態の複数の離散した生物学的または化学的センサとを備えてもよい。いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイス上に提供される、迅速解放機構が、異なる離散センサが、ツールの使用を伴うことなく、ウェアラブルデバイスに手動で取り付けられ、かつそこから取り外されることを可能にする。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、ウェアラブルデバイスと別個に提供される。いくつかの実施形態では、離散センサのうちの１つまたは複数のものは、ウェアラブルデバイスとの単回使用のために構成され、対象による毎回の使用時の触接後、廃棄される。いくつかの実施形態では、離散センサのうちの１つまたは複数のものは、ウェアラブルデバイスとの複数回使用のために構成され、対象による複数回の使用時の触接において、再利用および再使用されることが可能である。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、同一標的検体または異なる標的検体に対して異なる感度を有する。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、両方とも標的検体を検出するように構成される、第１のセンサおよび第２のセンサを備え、第１のセンサは、第２のセンサより高い感度を有する。いくつかの実施形態では、第１のセンサは、第２のセンサと比較して、実質的により低いレベルまたは濃度の標的検体を検出することが可能である。

また、開示されるのは、ウェアラブルデバイスである。ウェアラブルデバイスは、３つ以上の異なる離散した生物学的または化学的センサに動作可能に結合される、処理モジュールを備えてもよく、処理モジュールは、対象の所望のタイプの感知用途に応じて、異なる多重化された構成において３つ以上の異なる離散した生物学的または化学的センサを選択的にアクティブ化するように構成される。いくつかの実施形態では、異なる多重化された構成は、対象が、デバイスを装着しているとき、複数の異なる標的検体が、ウェアラブルデバイス上で収集された対象のサンプルから検出されることを可能にする。いくつかの実施形態では、異なる多重化された構成は、異なる標的検体の検出および監視における増加された感度を有効にする。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、より少ない数の生物学的または化学センサを選択的にアクティブ化し、ウェアラブルデバイスの電力消費を低減させるように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、より多い数の生物学的または化学センサを選択的にアクティブ化し、異なる標的検体の検出および監視における感度を向上させるように構成される。いくつかの実施形態では、３つ以上の離散センサは、第１の標的検体を検出するための第１のセンサと、第２の標的検体を検出するための第２のセンサと、第３の標的検体を検出するための第３のセンサとを備える。

いくつかの実施形態では、処理モジュールは、第１、第２、および第３のセンサのうちから少なくとも２つを選択的にアクティブ化するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、（１）第１の多重化された構成における第１および第２のセンサ、（２）第２の多重化された構成における第２および第３のセンサ、または（３）第３の多重化された構成における第１および第３のセンサを選択的にアクティブ化するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、対象が、デバイスを装着しているとき、ウェアラブルデバイス上で対象から収集された１マイクロリットル（μＬ）未満の体積を有するサンプル中の１フェムトグラム／リットル（ｆｇ／Ｌ）およびそれを上回る２つ以上の異なる標的検体の（１）存在と、（２）濃度とを検出することが可能である。いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスは、１秒未満以内に２つ以上の異なる標的検体の存在および濃度を検出することが可能である。

いくつかの実施形態では、受容体層は、ピレンボロン酸（ＰＢＡ）、ピレンＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ピレン−ＮＨＳ）、有機化学物質、芳香族分子、環状分子、酵素、タンパク質、抗体、ウイルス、一本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）、アプタマ、無機材料、合成分子、および生物学的分子から成る群から選択される、受容体を含む。いくつかの実施形態では、標的検体は、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、基板は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリ（メチルメタアクリレート）（ＰＭＭＡ）、他のプラスチック、二酸化ケイ素、シリコン、ガラス、酸化アルミニウム、サファイア、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、シリコンとゲルマニウムの合金、布地、織物、絹、紙、セルロースベースの材料、絶縁体、金属、半導体、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、基板は、可撓性である。いくつかの実施形態では、不動態化ポリマーは、アクリル、ＰＭＭＡ、シリコーン、ポリシリコーン、ＰＤＭＳ、ゴム、ホットメルトコポリマー、ＥＶＡコポリマー、エチレンアクリレート、ＰＥＴ、ポリアミド、ＰＴＦＥ、フルオロポリマー、熱可塑性材、ゲル、ヒドロゲル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、スチレンブロックコポリマー、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、フルオロポリマー、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマ、ポリピロール、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、不動態化ポリマーは、ポリウレタンである。

いくつかの実施形態では、グラフェン層を堆積させることは、基板を、グラフェン層と基板との間に配置される官能性逆ポリマーの融合温度を超えて加熱することを含む。いくつかの実施形態では、本方法はさらに、グラフェン層の近傍の基板の第１の部分を親水性材料で官能化することを含む。いくつかの実施形態では、グラフェン層の近傍の基板の第２の部分は、親水性材料で官能化されない。いくつかの実施形態では、基板の第２の部分は、疎水性材料で官能化される。

故に、一側面では、廃棄可能センサが、提供されてもよい。廃棄可能センサは、基板と、基板の表面上に配置される、２つ以上の接触電極と、２つ以上の接触電極間に配置される、センサ要素とを備えてもよく、基板は、約５ｃｍ^３と等しいまたはそれ未満の体積を含む。

いくつかの実施形態では、体積は、約０．５ｃｍ^３と等しいまたはそれ未満である。いくつかの実施形態では、センサ要素は、グラフェンを含む。いくつかの実施形態では、センサは、グルコース、乳酸、または他のバイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、センサは、汗、唾液、または息に接触し、疾患または微量栄養素情報をスクリーニングするように構成される。いくつかの実施形態では、センサは、ユーザの指と接触するように構成される、接触面積を備える。いくつかの実施形態では、センサは、磁石を備える。

別の側面では、伝送機が、提供されてもよい。伝送機は、廃棄可能センサを受容するための受容ポートであって、廃棄可能センサに結合するための機構を備える、受容ポートと、受容ポートに動作可能に結合される、プロセッサと、外側筐体とを備えてもよい。

いくつかの実施形態では、機構は、磁石を備える。いくつかの実施形態では、伝送機は、約１００ｃｍ^３と等しいまたはそれ未満の体積を備える。いくつかの実施形態では、伝送機は、約５０ｃｍ^３と等しいまたはそれ未満の体積を備える。いくつかの実施形態では、伝送機は、ストラップを用いて結合するための結合機構を備える。いくつかの実施形態では、ストラップは、手首ストラップである。いくつかの実施形態では、プロセッサは、信号を廃棄可能センサから受信し、疾患または微量栄養素情報をスクリーニングするように構成される。いくつかの実施形態では、プロセッサは、疾患または微量栄養素情報をリアルタイムでスクリーニングするように構成される。

別の側面では、信号を感知するためのシステムが、提供される。本システムは、廃棄可能センサと、廃棄可能センサを受容するためのセンサ受容部分を備える、伝送機と、伝送機を受容するための伝送機受容部分を備える、アタッチメントとを備えてもよい。

本発明の異なる側面は、個々に、集合的に、または相互に組み合わせて、理解され得ることを理解されたい。本明細書に説明される本発明の種々の側面は、下記に記載される特定の用途のいずれかに、または任意の他のタイプのセンサもしくはデバイスのために適用されてもよい。

本発明の他の目的および特徴は、明細書、請求項、および添付の図の精査によって明白となるであろう。

（参照による組み込み）
本明細書で記述される全ての出版物、特許、および特許出願は、各個々の出版物、特許、または特許出願が、参照することにより組み込まれるように具体的かつ個別に示された場合と同程度に、参照することにより本明細書に組み込まれる。

本発明の新規の特徴は、添付の請求項で詳細に記載される。本発明の特徴および利点のより深い理解は、本発明の原理が利用される、例証的実施形態を記載する以下の発明を実施するための形態および添付図面を参照することによって得られるであろう。

図１Ａは、いくつかの実施形態による、アームバンドの形態におけるウェアラブルアタッチメントの中に統合され得る、本開示のセンサを備える、伝送機モジュールを図示する。

図１Ｂは、いくつかの実施形態による、パッチの形態におけるウェアラブルアタッチメントの中に統合され得る、本開示のセンサを備える、伝送機モジュールを図示する。

図１Ｃは、いくつかの実施形態による、接続デバイスの背面上に設置されたパッチと統合され得る、本開示のセンサを備える、伝送機モジュールを図示する。

図２は、いくつかの実施形態による、センサの等角図を示す。

図３Ａは、いくつかの実施形態による、センサの上面図を図示する。

図３Ｂは、いくつかの実施形態による、センサの側面図を図示する。

図３Ｃは、いくつかの実施形態による、センサの底面図を図示する。

図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、いくつかの実施形態による、センサの付加的実施例を図示する。

図５Ａおよび図５Ｂは、いくつかの実施形態による、単一センサ要素を伴うセンサ基板の実施例と、多重化されたセンサ要素を伴うセンサ基板の実施例とを図示する。

図６Ａは、実施形態による、伝送機モジュールの第１の実施例を図示する。

図６Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールの上面図を図示する。

図６Ｃは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールの側面図を図示する。

図６Ｄは、いくつかの実施形態による、センサがその上に搭載されていない、伝送機モジュールの底面図を図示する。

図６Ｅは、いくつかの実施形態による、センサモジュールがその上に搭載されている、伝送機の底面図を図示する。

図７Ａは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールの内部の分解図を図示する。

図７Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機を通したスライスに沿った伝送機の内部の側面図を図示する。

図７Ｃは、いくつかの実施形態による、上部筐体が除去されている、伝送機の等角図を図示する。

図７Ｄは、いくつかの実施形態による、上部筐体が除去されている、伝送機の上面図を図示する。

図７Ｅは、いくつかの実施形態による、上部筐体が除去されている、伝送機の側面図を図示する。

図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃは、いくつかの実施形態による、第２の例示的伝送機モジュールを図示する。

図９Ａは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールの第２の実施例の内部の分解図を図示する。

図９Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機を通したスライスに沿った伝送機モジュールの第２の実施例の内部の側面図を図示する。

図１０Ａは、いくつかの実施形態による、ウェアラブルアームバンドの中に統合される、本開示のセンサを備える、伝送機モジュールを図示する。

図１０Ｂは、いくつかの実施形態による、生体感知システムの底面図を図示する。

図１０Ｃは、いくつかの実施形態による、ウェアラブルアームバンドから除去可能である、本開示の伝送機モジュールを図示する。

図１０Ｄは、いくつかの実施形態による、ストラップ機構が係合されている、ウェアラブルアームバンドを図示する。

図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、いくつかの実施形態による、ウェアラブルアームバンドの第２の実施例を図示する。

図１２Ａは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールがその上に搭載されている、パッチ搭載部の上面図の実施例を図示する。

図１２Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールがパッチ搭載部から結合解除されている、パッチ搭載部の実施例を図示する。

図１２Ｃは、いくつかの実施形態による、統合されたセンサパッチシステムの図を図示する。

図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、および図１３Ｄは、いくつかの実施形態による、アームバンドにもまた結合することが可能である、伝送機モジュールに結合され得る、パッチシステムの実施例を図示する。

図１４は、いくつかの実施形態による、２つの接続デバイスと接続する、本開示のウェアラブルデバイスを示す。

図１５は、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールとインターフェースをとるようにプログラムまたは別様に構成される、例示的接続デバイスを図示する。

図１６Ａは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーションから結合解除される、伝送機モジュールを示す。

図１６Ｂは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーションに結合される、伝送機モジュールを示す。

図１７Ａは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーションから結合解除される、伝送機モジュールを示す。

図１７Ｂは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーションに結合される、伝送機モジュールを示す。

信号（例えば、生理学的信号）を感知する、非侵襲的で、迅速、かつ便宜的方法が、所望され得る。例えば、一般的母集団、患者（例えば、糖尿病）、および運動選手に関して、血液または尿を用いることなく、疾患をスクリーニングし、および／または、概して、身体生理学を監視する必要性が存在する。本開示は、高感度および／または特異性を伴って、非侵襲的に、迅速に、かつ便宜的に、生理学的信号を監視するためのデバイス、システム、および方法を提供する。一実施例では、本明細書に提供されるシステムまたはデバイスは、グルコースレベルまたは体重オスモル濃度等のバイオマーカを感知してもよい。例えば、本システムまたはデバイスは、汗または唾液等の他の体液から、リアルタイムで、グルコースおよび／または電解質を非侵襲的に測定してもよい。

本開示のシステムおよび方法は、生物学的流体を検出してもよい。いくつかの実施例では、生物学的流体は、極性分子を伴う溶液、極性分子を伴うガス、標的感知検体、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施例では、生物学的流体は、汗、息、唾液、耳垢、尿、精液、血漿、間質液、肺由来水蒸気、生物液、化学流体、空気サンプル、ガスサンプル、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、標的検体は、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む。

本システムまたはデバイスはさらに、便宜的パッチまたはストラップ形状因子において、邪魔にならないように（例えば、毎日）、装着されてもよい。本デバイスは、リアルタイムで、ユーザの健康または一般的物理的状態を追跡するように、装着（例えば、サーバと）同期、および使用されてもよい。ユーザは、所望に応じて、本デバイスによって提供される情報を利用して、さらなるアクションを行なってもよい。

本システムは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を使用して、データを伝送してもよく、例えば、画面もしくは１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いて、ユーザと相互作用してもよい。本システムの伝送機モジュールは、処理モジュールと、随意に、外側筐体とを備えてもよい。筐体は、センサ書込／読取アセンブリ、関連付けられた電子機器、通信デバイス、および／または伝送機へのセンサの取付を促進するための磁石を格納してもよい。

センサは、伝送機に除去可能に結合されてもよい。センサは、センサ基板と、電極と、グラフェン等のセンサ要素とを備えてもよい。生体感知システムの重量は、無視可能である、例えば、約５００ｇ、４００ｇ、３００ｇ、２００ｇ、１５０ｇ、１２０ｇ、１００ｇ、８０ｇ、６０ｇ、４０ｇ、３０ｇ、２０ｇ、１０ｇ、５ｇ、４ｇ、３ｇ、２ｇ、または１ｇと等しいもしくはそれ未満であってもよい。随意に、センサは、廃棄可能センサであってもよい。代替として、または加えて、センサは、交換可能センサであってもよい。例えば、センサは、使用され、清浄または処理され、再び、使用されてもよい。廃棄可能センサが、主に、本明細書で議論されるが、廃棄可能センサに関して議論される詳細および／または説明は、交換可能センサにも適用可能であり得ることを理解されたい。

全体を通して説明されるように、本システム、デバイス、および方法は、信号を感知する、非侵襲的で、迅速、かつ便宜的方法を提供する。これは、限定ではないが、１）交換可能磁気センサ基板、２）内蔵センサ電極および磁鉄シートの周囲に折畳された金属ビアを伴う、可撓性印刷回路材料、３）汗特定／吸収率を促進するための交互疎水性および親水性領域を伴う、センサ基板、４）金属接点および不動態化層厚ならびに適用方法、５）二重伝導層方略、すなわち、グラフェン、伝導層１、硬化、伝導層２、次いで、不動態化、６）センサを横断して一定電流５〜２００マイクロアンペアおよび８ビットまたはより高い電圧読取、もしくは７）ウェアラブル搭載部、すなわち、バンドおよびパッチのうちの１つまたは複数のものを含む、いくつかの要因によって提供され得る。

バイオセンサ

本開示のバイオセンサは、生物学的流体を検出してもよい。いくつかの実施例では、生物学的流体は、極性分子を伴う溶液、極性分子を伴うガス、標的感知検体、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施例では、生物学的流体は、汗、息、唾液、耳垢、尿、精液、血漿、間質液、肺由来水蒸気、生物液、化学流体、空気サンプル、ガスサンプル、またはそれらの組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、標的検体は、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む。

ある場合には、本開示のバイオセンサは、ポータブルであってもよい。ある場合には、バイオセンサは、対象に近接してもよい。ある場合には、バイオセンサは、ユーザによって搬送されてもよい。ある場合には、バイオセンサは、本明細書のいずれかの場所に開示されるような接続デバイスに取り付けられてもよく、これは、ユーザによって搬送されてもよい。ある場合には、バイオセンサは、ウェアラブルデバイスであって、これは、ユーザに結合されてもよい。

図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃは、いくつかの実施形態による、ユーザおよび接続デバイスへの本開示のシステムおよびデバイスの結合を図示する。本開示のシステムおよびデバイスは、生体感知システムであってもよい。生体感知システムは、グルコースまたは乳酸レベル等の種々の生理学的信号を監視するように構成されてもよい。生体感知システムは、ユーザの電解質レベルを監視してもよい。生体感知システムは、汗、息、または唾液等の体液を受容することによって、これらの信号を監視してもよい。本明細書で参照されるにシステムまたはデバイスは、ＳｗｅａｔＳｍａｒｔ（Ｒ）システムを指し得る。ＳｗｅａｔＳｍａｒｔ（Ｒ）システムは、集合的に、また、ＳｗｅａｔＳｍａｒｔ（Ｒ）デバイスとも称され得る。いくつかの事例では、センサは、廃棄可能であってもよい一方、伝送機および前腕アタッチメントは、そうではなくてもよい。

ある側面では、ウェアラブル感知装置が、提供される。ウェアラブル感知装置は、デバイスが、対象によって装着されているとき、対象の生物学的流体サンプル中の１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される、複数のモジュール式センサと、モジュール式センサから選択された複数のモジュール式センサに相互交換可能かつ解放可能に結合するように構成される、デバイスであって、モジュール式センサからの感知信号を受信および記憶するように構成される、デバイスとを備えてもよい。

図１Ａに図示されるように、本開示のセンサ１００を備える、伝送機モジュール２００は、アームバンド３００の形態におけるウェアラブルアタッチメントの中に統合されてもよい。バンドは、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）またはストラップ機構等の機構を使用して、前腕、側腕、腰背部、脚部等の周囲に装着されるように設計されることができる。バンドの底部層は、皮膚上にある間、滑動を回避するために、波状シリコーンパターンとともに内蔵されることができる。細孔が、通気性のためにバンドの中に内蔵されることができる。空洞、例えば、穴が、伝送機モジュール２００をバンドの底部側から挿入するために、バンド内に提供されることができる。いったん伝送機モジュール２００（センサ１００を伴う）が、バンドの中に挿入され、緊密に嵌合されると、バンドは、汗からのグルコースおよび他のマーカを含む、代謝物の連続監視のために、前腕または皮膚上の他の所望の面積の周囲にストラップ留めされることができる。

図１Ｂに図示されるように、本開示のセンサ１００を備える、伝送機モジュール２００は、パッチ４００の形態におけるウェアラブルアタッチメントの中に統合されてもよい。パッチ４００は、搭載部に結合される、接着剤層を備えてもよい。搭載部は、皮膚に向かって開口部を伴う、空洞を具備してもよい。伝送機モジュール２００（センサ１００を伴う）は、上部側からパッチ上に挿入され、磁気または機械的機構等の機構を使用して嵌合されることができる。例えば、伝送機モジュールは、磁気と機械力の組み合わせを使用して、（例えば、パッチの）センサ基板上にスナップ留めされることができる。接着剤保護フィルムが、剥離され、次いで、汗からの連続疾患監視のために、皮膚上に設置されることができる。伝送機を受容するように構成される、パッチが、説明されるが、パッチは、本明細書のいずれかの場所で説明されるように、統合された伝送機を備えてもよいことを理解されたい。例えば、パッチは、パッチから除去不可能である、完全に統合された伝送機を具備してもよい。

手首ストラップ形態およびパッチ形態を利用する、生体感知システムが、本明細書に説明されるが、生体感知システムは、任意の形態を備えてもよいことを理解されたい。例えば、生体感知システムは、アームバンド、ヘッドバンド、脚部ストラップ、胸部ストラップ、アンクルバンド等の中に統合されてもよい。生体感知システムは、１点の衣類の中に、例えば、靴下、シャツ、下着、アンダーシャツ等の着圧衣類内に統合されてもよい。生体感知システムは、足首、腓筋、膝、大腿四頭筋、膝腱、腰部、腹斜筋、肋骨、肋間筋、胸骨、鎖骨、胸筋、三角筋、肩、広背筋、二頭筋、三頭筋、肘、前腕、または手首に近接した皮膚を監視するために利用されてもよい。

ある場合には、本開示のバイオセンサは、ユーザに物理的に接続されない場合がある。例えば、ある場合には、バイオセンサは、独立型デバイスであってもよい。例えば、バイオセンサは、ある場合には、本明細書のいずれかの場所で開示されるように、接続デバイスに取り付けられてもよい。例えば、ユーザに物理的に接続されない場合がある、バイオセンサは、息センサであってもよい。例えば、ユーザに物理的に接続されない場合がある、バイオセンサは、ユーザから採取され（例えば、血液、羊水等）、モジュール式センサ等のセンサ上に設置される、生物学的流体を分析するために使用されてもよい。バイオセンサは、ユーザに近接してもよい。例えば、ユーザに物理的に接続されない場合がある、バイオセンサは、環境センサであってもよい。ある場合には、センサ１００を伴う伝送機モジュール２００は、独立型デバイスであってもよい。ある場合には、本開示のパッチシステムは、伝送機モジュール２００または統合された伝送機モジュール２００を接続デバイスに取り付けるために使用されてもよい。ある場合には、本明細書に開示されるようなストラップが、伝送機およびセンサを接続デバイスに取り付けるために利用されてもよい。ある場合には、本開示の取付デバイスは、センサを息等の空気で運ばれる生物学的流体に暴露するために、センサ側を上にして使用されてもよい。

図１Ｃに図示されるように、本開示のセンサを備える、伝送機モジュール２００は、息感知用途のために、携帯電話等の接続デバイス５００の背面上に設置されたパッチ４００と統合されることができる。本開示の息感知システムは、腕時計の中に統合されてもよい、独立し、衣類上への取付のためのクリップを有してもよい、首紐またはチェーン上に装着されてもよいこと等が考えられる。

本開示のいくつかの側面によると、モジュール式センサ（例えば、センサ１００）が、提供される。モジュール式センサは、基板と、基板の表面上に提供される、複数の接触電極と、複数の接触電極間に配置され、集合的に、複数のセンサ要素を形成する、複数の感知線であって、各センサ要素は、一対の接触電極間に縦方向に延在する、少なくとも１つの感知線を備える、複数の感知線とを備えてもよく、モジュール式センサは、ウェアラブル感知装置としての使用のためのデバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。

本明細書に開示されるのは、モジュール式感知キットである。キットは、本開示のウェアラブルアタッチメント、センサ、および伝送機モジュールのうちの１つまたは複数のものを備えてもよい。モジュール式感知キットは、（１）ウェアラブルデバイス（例えば、取付機構）と、（２）本明細書に開示される任意の実施形態の複数の離散した生物学的または化学的センサ（例えば、センサ１００）とを備えてもよい。いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイス上に提供される、迅速解放機構が、異なる離散センサが、ツールの使用を伴うことなく、ウェアラブルデバイスに手動で取り付けられ、かつそこから取り外されることを可能にする。

いくつかの実施形態では、複数の離散センサ（例えば、センサ１００）は、ウェアラブルデバイスと別個に提供される。いくつかの実施形態では、離散センサのうちの１つまたは複数のものは、ウェアラブルデバイスとの単回使用のために構成され、対象による毎回の使用時の触接後、廃棄される。いくつかの実施形態では、離散センサのうちの１つまたは複数のものは、ウェアラブルデバイスとの複数回使用のために構成され、対象による複数回の使用時の触接において、再利用および再使用されることが可能である。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、同一標的検体または異なる標的検体に対して異なる感度を有する。いくつかの実施形態では、複数の離散センサは、両方とも標的検体を検出するように構成される、第１のセンサおよび第２のセンサを備え、第１のセンサは、第２のセンサより高い感度を有する。いくつかの実施形態では、第１のセンサは、第２のセンサと比較して、実質的により低いレベルまたは濃度の標的検体を検出することが可能である。

センサ

図２、図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃ、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図５Ａ、および図５Ｂは、いくつかの実施形態による、センサ１００を図示する。いくつかの実施形態では、センサ１００は、モジュール式センサである。モジュール式センサは、デバイスに電子的に結合されると、能動的感知ユニットとして機能するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、デバイス上の陥凹された筐体内に嵌合するように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、デバイスが、対象によって装着されているとき、陥凹された筐体によって保護される。いくつかの実施形態では、基板は、鉄金属または合金を含み、デバイスは、磁気材料を含む。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、磁気材料と鉄金属または合金との間の引力を介して、デバイス上の定位置に結合および保持されるように構成される。

いくつかの実施形態では、複数の感知線のうちの少なくとも１つは、ナノスケール材料（例えば、グラフェン）を含む。いくつかの実施形態では、複数の感知線はそれぞれ、ナノスケール材料（例えば、グラフェン）を含む。いくつかの実施形態では、複数の感知線は、グラフェン、カーボンナノチューブ、硫化モリブデン、窒化ホウ素、金属二カルコゲン化物、フォスフォレン、ナノ粒子、量子ドット、フラーレン、２Ｄナノスケール材料、３Ｄナノスケール材料、０Ｄナノスケール材料、１Ｄナノスケール材料、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。

いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、デバイスが、対象によって装着されているとき、対象の生物学的流体サンプル中の１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、同一バイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素はそれぞれ、異なるバイオマーカを検出するように構成される。いくつかの実施形態では、生物学的流体サンプルは、汗または息を含む。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、生物学的流体サンプルと接触するとき、１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される。

いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、生物学的流体サンプルを抽出するために対象の皮膚の穿刺を要求することなく、非侵襲的様式において、１つまたは複数のバイオマーカを検出することが可能である。いくつかの実施形態では、複数のセンサ要素は、デバイスが、対象上に装着されているとき、実質的にリアルタイムで、１つまたは複数のバイオマーカの存在および濃度を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、１つまたは複数のバイオマーカの存在および濃度を示すデータは、デバイスによって収集および記憶される。いくつかの実施形態では、データは、デバイスが対象上に装着されている時間周期にわたって収集され、デバイス上に記憶される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、ツールの使用を伴うことなく、デバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。いくつかの実施形態では、モジュール式センサは、１０秒未満以内にデバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される。

センサは、伝送機に除去可能に結合されてもよい。センサは、センサ基板と、電極と、グラフェン等のセンサ要素とを備えてもよい。生体感知システムの重量は、無視可能である、例えば、約５００ｇ、４００ｇ、３００ｇ、２００ｇ、１５０ｇ、１２０ｇ、１００ｇ、８０ｇ、６０ｇ、４０ｇ、３０ｇ、２０ｇ、１０ｇ、５ｇ、４ｇ、３ｇ、２ｇ、または１ｇと等しいまたはそれ未満であってもよい。随意に、センサは、廃棄可能センサであってもよい。代替として、または加えて、センサは、交換可能センサであってもよい。例えば、センサは、使用され、清浄または処理され、再び、使用されてもよい。廃棄可能センサが、主に、本明細書で議論されるが、廃棄可能センサに関して議論される詳細および／または説明は、交換可能センサにも適用可能であり得ることを理解されたい。

図２は、いくつかの実施形態による、センサ１００の等角図を示す。本明細書に説明されるように、センサ１００は、伝送機モジュール２００に除去可能に結合されるように構成されてもよい。センサは、センサ基板１０１と、電極接点１０３と、センサ要素１０５と、切り欠き１０７とを備えてもよい。随意に、センサ要素は、グラフェンを含んでいてもよい。センサは、非侵襲的センサであってもよく、疾患および微量栄養素情報に関して体液をスクリーニングするために利用されることができる。センサは、グルコース、乳酸、電解質、および／または他のバイオマーカを汗、息、唾液等から検出するように機能される、生化学センサ要素を備えることができる。センサは、最小限の占有面積および小形状因子を備えることができる。例えば、センサは、約５０ｃｍ^３、４０ｃｍ^３、３０ｃｍ^３、２０ｃｍ^３、１８ｃｍ^３、１６ｃｍ^３、１４ｃｍ^３、１２ｃｍ^３、１０ｃｍ^３、９ｃｍ^３、８ｃｍ^３、７ｃｍ^３、６ｃｍ^３、５ｃｍ^３、４ｃｍ^３、３ｃｍ^３、２ｃｍ^３、１ｃｍ^３、またはその間の任意の体積と等しいもしくはそれ未満の体積を備えることができる。センサ１００は、交換可能であってもよい。センサ１００は、廃棄可能であってもよい。いくつかの事例では、センサは、廃棄可能であってもよい一方、伝送機モジュール２００およびウェアラブルアタッチメント３００は、そうではなくてもよい。

示されるように、センサ１００は、センサ基板１０１を備えてもよい。本明細書に開示されるように、基板１０１は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリ（メチルメタアクリレート）（ＰＭＭＡ）、他のプラスチック、二酸化ケイ素、シリコン、ガラス、酸化アルミニウム、サファイア、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、シリコンとゲルマニウムの合金、布地、織物、絹、紙、セルロースベースの材料、絶縁体、金属、半導体、またはそれらの任意の組み合わせであることができる。基板は、剛性、可撓性、またはそれらの任意の組み合わせであることができる。いくつかの実施形態では、基板は、可撓性基板であることができ、グラフェン層は、剥脱および堆積等によって、エピタキシャルに堆積されることができる。

示されるように、センサ１００は、切り欠き１０７を備えてもよい。切り欠き１０７は、センサ１００と伝送機モジュール２００の整合を補助し得る。センサ基板上の切り欠きは、伝送機モジュールの中に設置されるにつれて、センサの整合を補助し得る。切り欠きは、センサが伝送機モジュールに取り付けられ得る、方向を規定し得、例えば、バイオセンサ要素は、外向きに面する。そのような設計は、センサ要素への任意の損傷を防止し得る。

図３Ａは、いくつかの実施形態による、センサ１００の上面図を図示する。図示されるように、センサは、本明細書に説明される伝送機モジュール２００との結合を可能にする、電極１０９を備えてもよい。電極は、基板に内蔵されてもよい。電極は、金属接点を備えてもよい。例えば、センサの電極は、伝送機の電極接点に結合し、電気信号がその２つの間で伝送および／または受信されることを可能にするように構成されてもよい。金属接点面積は、基板の背面側に内蔵され、伝送機モジュールのセンサ読取システムへの電気接続を可能にすることができる。背面金属接点の表面積は、センサ基板と伝送機との間のロバストな電気接続を確実にするように、伝送機モジュール上のポゴピン先端面積より大きく加工されることができる。

センサは、１つまたは複数の磁気コンポーネントを備えてもよい。例えば、センサ基板自体が、磁気であってもよい。いくつかの実施例では、センサ基板は、内蔵鉄材料等の内蔵磁気要素を備えてもよい。基板は、金属ビアを伴う内蔵センサ電極を備えてもよい。例えば、電極１０９は、金属ビアであってもよい。ビアは、鉄または別の鉄材料１１０の周囲に形成されてもよい。鉄材料は、鉄コアであってもよい。ビアは、鉄シートの周囲に形成されてもよい。内蔵金属接点を伴う磁気センサ基板は、可撓性印刷回路（ＦＰＣ）基板を折畳し、薄い鉄シートの周囲に接着接合することによって形成されることができる。

いくつかの実施例では、センサは、以下の取付機構、すなわち、クリップ、ラッチ、スナップ、ストラップ、テザー、テープ、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）、フックおよびループ、タック特徴、ねじ締結具、タブ、磁気締結具、または弾性バンドおよび接着剤等の任意の他の好適な接続機構のうちの１つまたは複数のものを使用して、伝送機に結合されてもよい。

基板の厚さ、表面積、および全体的設計は、ユーザの取り扱い易さのために適応するようにされることができる。ある実施例では、生化学センサ要素面積に接触することなく、センサを取り上げることが可能であり得るように、指で取り上げるための付加的接触表面積が存在してもよい。センサは、第１の寸法１１１と、第２の寸法１１３とを備えてもよい。第１の寸法は、２５ミリメートル（ｍｍ）〜３５ｍｍであってもよく、第２の寸法は、１５ｍｍ〜２０ｍｍであってもよい。第１の寸法は、１０ミリメートル（ｍｍ）〜５０ｍｍであってもよく、第２の寸法は、５ｍｍ〜４０ｍｍであってもよい。第１の寸法は、３ミリメートル（ｍｍ）〜６０ｍｍであってもよく、第２の寸法は、１ｍｍ〜３０ｍｍであってもよい。

図３Ｂは、いくつかの実施形態による、センサ１００の側面図を図示する。センサ１００は、第１の寸法１１１と、第３の寸法１１５とを備えてもよい。第１の寸法は、３０ｍｍ〜３５ｍｍであってもよく、第３の寸法は、１ｍｍ未満であってもよい。第１の寸法は、１０ｍｍ〜５０ｍｍであってもよく、第３の寸法は、５ｍｍ未満であってもよい。

図３Ｃは、いくつかの実施形態による、センサ１００の底面図を図示する。センサ１００の底部は、本開示の生物学的流体に接触するように構成されてもよい。示されるように、センサ１００は、基板１０１と、電極接点１０３と、センサ要素堆積面積１１５とを備える。センサ要素１０５は、センサ堆積面積１１５上に堆積されてもよい。センサ要素１０５は、本明細書に開示されるようなバイオセンサ要素の実施形態、変形例、および実施例を備えてもよい。センサ要素１０５は、グラフェンから成ってもよい。

電極接点１０３は、センサ要素１０５と電極１０９との間の電気結合を可能にし得、これは、次いで、伝送機２００との電気接触を可能にし得る。電極接点１０３は、基板に内蔵されてもよい。電極接点１０３は、金属接点であってもよい。例えば、センサの電極接点１０３は、電極１０９に結合するために十分に伝導性であって、信号がその２つの間で伝送および／または受信されることを可能にし得る。金属接点面積は、基板上に内蔵され、伝送機モジュールのセンサ読取システムへの電気接続を可能にすることができる。示されるように、電極接点の片側において、各センサ要素は、共通接地に接続されてもよい。共通接地は、仮想接地であってもよい。示されるように、各センサ要素は、センサの反対側の個々の電極１０９と平行に接続されてもよい。本配列は、各センサ要素が並行して読み取られることを可能にし得る。例えば、各センサ要素は、多重化されてもよい。例えば、センサ１００上の３つの電極接点は、電気導線１１７、１１９、および１２１を備えてもよく、これはそれぞれ、センサの対向表面上の３つの電極１０９に接続してもよい。接地は、センサの対向表面上の接地電極に接続してもよい。各センサ要素は、本方式では、ポゴピンを介して、伝送機モジュール２００内のアナログ／デジタルコンバータに接続されてもよい。

図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、いくつかの実施形態による、センサの付加的実施例を図示する。図４Ａに示されるように、センサの伝送機モジュールに面した側の電極１０９は、デバイスの長軸と垂直に整合され得る。電極接点および電極は、可変パターンおよび角度で配列されてもよい。図４Ａに示されるように、センサ１００は、より小さくまたはより大きく作製されてもよく、任意の形状であってもよく、任意のアスペクト比であってもよい。センサは、センサ要素１０５に触れることなくユーザによって取り扱われ得るように十分なサイズであってもよい。

バイオセンサ金属接点

図５Ａおよび図５Ｂは、いくつかの実施形態による、単一センサ要素１０５を伴うセンサ基板１０１の実施例と、多重化されたセンサ要素１０５−１、１０５−２、および１０５−３を伴うセンサ基板１０１の実施例とを図示する。ある場合には、センサ要素は、多重化されてもよい。いくつかの実施形態では、２つ以上のセンサ要素が存在してもよい。いくつかの実施形態では、１００個未満のセンサ要素が存在してもよい。例えば、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１２、１５、２０、２５、３０、５０、１００、１，０００個、またはそれを上回るセンサ要素が存在してもよい。いくつかの実施形態では、異なる多重化された構成は、複数の異なる標的検体が、対象が、デバイスを装着しているとき、ウェアラブルデバイス上で収集された対象のサンプルから検出されることを可能にする。例えば、３つ以上の離散センサは、第１の標的検体を検出するための第１のセンサと、第２の標的検体を検出するための第２のセンサと、第３の標的検体を検出するための第３のセンサとを備える。各センサ要素は、特定の標的検体を検出するように構成されてもよい。センサは、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、イオン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、または合成分子のうちの２つ以上のものを検出してもよい。センサは、電解質、グルコース、および乳酸を検出してもよい。

いくつかの実施形態では、異なる多重化された構成は、異なる標的検体の検出および監視における増加された感度を有効にする。例えば、ウェアラブルデバイスは、３つ以上の異なる離散した生物学的または化学的センサに動作可能に結合される、処理モジュールを備えてもよい。処理モジュールは、対象の所望のタイプの感知用途に応じて、異なる多重化された構成において、３つ以上の異なる離散した生物学的または化学的センサを選択的にアクティブ化するように構成されてもよい。例えば、処理モジュールは、より少ない数の生物学的または化学センサを選択的にアクティブ化し、ウェアラブルデバイスの電力消費を低減させるように構成されてもよい。加えて、または代替として、処理モジュールは、より多数の生物学的または化学センサを選択的にアクティブ化し、異なる標的検体の検出および監視における感度を向上させるように構成されてもよい。

いくつかの実施形態では、処理モジュールは、第１、第２、および第３のセンサのうちから少なくとも２つを選択的にアクティブ化するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、（１）第１の多重化された構成における第１および第２のセンサ、（２）第２の多重化された構成における第２および第３のセンサ、または（３）第３の多重化された構成における第１および第３のセンサを選択的にアクティブ化するように構成される。いくつかの実施形態では、処理モジュールは、対象が、デバイスを装着しているとき、ウェアラブルデバイス上で対象から収集された１００μＬ未満の体積を有するサンプル中の１フェムトグラム／リットル（ｆｇ／Ｌ）〜１，０００ｎｇ／Ｌの２つ以上の異なる標的検体の（１）存在と、（２）濃度とを検出することが可能である。処理モジュールは、１フェムトグラム／リットル（ｆｇ／Ｌ）を上回る濃度を検出することが可能であり得る。処理モジュールは、２５０フェムトグラム／リットル（ｆｇ／Ｌ）を上回る濃度を検出することが可能であり得る。処理モジュールは、サンプル中の０．２５０ｎｇ／Ｌを上回る濃度を検出することが可能であり得る。処理モジュールは、サンプル中の０．１００ｎｇ／Ｌを上回る濃度を検出することが可能であり得る。処理モジュールは、１０μＬ未満の体積を有するサンプル中の０．２５０ｎｇ／Ｌを上回る濃度を検出することが可能であり得る。処理モジュールは、１μＬ未満の体積を有するサンプル中の１ｆｇ／Ｌを上回る濃度を検出することが可能であり得る。処理モジュールは、１μＬ未満の体積を有するサンプル中の２５０ｆｇ／Ｌを上回る濃度を検出することが可能であり得る。処理モジュールは、１μＬ未満の体積を有するサンプル中の０．２５０ｎｇ／Ｌを上回る濃度を検出することが可能であり得る。処理モジュールは、０．１μＬ未満の体積を有するサンプル中の２５０ｆｇ／Ｌを上回る濃度を検出することが可能であり得る。

いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスは、１秒未満以内に２つ以上の異なる標的検体の存在および濃度を検出することが可能である。いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスは、１００ミリ秒未満以内に２つ以上の異なる標的検体の存在および濃度を検出することが可能である。いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスは、１ミリ秒未満以内に２つ以上の異なる標的検体の存在および濃度を検出することが可能である。

示されるように、センサ要素（例えば、グラフェンまたは任意のナノスケール材料層）は、センサ基板上に堆積されてもよい。本開示のセンサ要素は、ドレイン電極と、ソース電極と、電気絶縁基板と、基板上に配列される、ナノスケール材料層と、ナノスケール材料層に暴露される極性流体によって作成される、極性流体誘発ゲート端子とを備える、電界効果トランジスタを備えてもよい。ある場合には、ナノスケール材料層は、部分的に、導電性であって、化学的に敏感であるチャネルを画定してもよい。ナノスケール材料層およびチャネルは、ドレイン電極とソース電極との間に延在し、電気的に接続されてもよい。いくつかの実施形態では、極性流体は、標的検体を含む。いくつかの実施形態では、極性流体は、標的検体に応答して、電界効果トランジスタのゲート電圧対チャネル電流特性を最適化する、極性流体ゲート電圧を誘発するために十分な電荷濃度を有する。

本開示の電界効果トランジスタは、ナノスケール材料層を備えてもよい。ナノスケール材料層は、グラフェン、カーボンナノチューブ、硫化モリブデン、窒化ホウ素、金属二カルコゲン化物、フォスフォレン、ナノ粒子、量子ドット、フラーレン、２Ｄナノスケール材料、３Ｄナノスケール材料、０Ｄナノスケール材料、１Ｄナノスケール材料、またはそれらの任意の組み合わせを含んでいてもよい。本開示の電界効果トランジスタは、グラフェン電界効果トランジスタであってもよい。例えば、国際特許公開第ＷＯ２０１５／１６４，５５２号（参照することによって全体として本明細書に組み込まれる）に開示される情報を含む、任意の適用可能方法が、グラフェン電界効果トランジスタを加工することに適用されることができる。本開示のセンサは、公開済み国際特許出願第ＷＯ２０１７／２１６６４１号（参照することによって全体として本明細書に組み込まれる）に説明されるもの等のゲートレスグラフェン電界効果トランジスタを備えてもよい。

センサ要素を堆積させる例示的方法では、官能性逆ポリマーを伴うグラフェンセンサ電極が、作成されることができる。逆ポリマー材料は、本開示の基板等の標的基板および／または可撓性印刷回路を接合、融合、もしくは接着するように選定されることができる。グラフェン／ポリマー合成物は、次いで、基板を逆ポリマーの融合温度を超えて加熱することによって、内蔵金属接点１０３間の堆積面積１１５において、基板１０１に接合されることができる。グラフェンセンサは、加えて、接着剤によって、機械的締結具によって、堆積後のカプセル化によって、熱硬化によって、糊着によって等で、堆積されてもよい。

ある場合には、接合されたグラフェンバイオセンサ（例えば、センサ要素１０５）を伴うセンサ基板は、次いで、後に、選択的生化学分子で官能化されることができる。例えば、グラフェン層は、ナノスケール材料（例えば、グラフェン）層上に堆積される受容体層で官能化されてもよい。受容体層は、標的検体を標的化する受容体を備えてもよい。いくつかの実施形態では、受容体は、ピレンボロン酸（ＰＢＡ）、ピレンＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ピレン−ＮＨＳ）、有機化学物質、芳香族分子、環状分子、酵素、タンパク質、抗体、ウイルス、一本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）、アプタマ、無機材料、合成分子、生物学的分子を含んでもよい。いくつかの実施形態では、標的検体は、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む。

例えば、ＰＢＡで官能化されるバイオセンサは、２５０フェムトグラム／リットルの検出限界（ＬＯＤ）を伴って、Ｄ−グルコースの高感度を呈し得る。ピレンボロン酸は、ｐｉ−ｐｉ結合を使用して、グラフェン表面に結合する。ＰＢＡは、Ｄ−グルコースとの可逆的ホウ素−アニオン錯体を形成する。

例えば、バイオセンサは、媒介ピレン−ＮＨＳ結合化学性質を使用して、グラフェン表面に乳酸オキシダーゼ（ＬＯｘ）で官能化されてもよい。乳酸オキシダーゼは、流体中の乳酸分子に特異的に結合され得る。ＬＯｘで官能化されたバイオセンサは、異なる制御流体中の乳酸濃度に対して高度に選択的応答（＞９４％）を有し得る。別の実施例では、ピレン−ＮＨＳで官能化されたバイオセンサは、約２５０フェムトグラム／リットルの検出限界（ＬＯＤ）を伴って、乳酸の高感度、すなわち、２．７８ｅ^−１２ミリモル（ｍｍｏｌ／Ｌ）を呈した。

理論によって限定されるわけではないが、グラフェン層の疎水性は、バイオセンサの表面にわたって誘発される極性流体の運動につながり得る。グラフェン表面と極性流体との間の増加された疎水性は、極性流体をグラフェン表面から撥水させ得る（脱イオン水中のＮａＣｌのように）。流体中の極性分子（例えば、ＮａＣｌ）の濃度が高いほど、より高い撥水効果が、生じ得る。本効果は、センサ基板の表面を官能化するために使用されてもよい。例えば、センサ堆積面積の周囲のセンサ基板の一部は、親水性材料で官能化されてもよい。親水性材料は、生物学的流体、例えば、汗を、センサ要素に向かって誘引し得る。センサ要素の近傍のセンサ基板の第２の部分は、疎水性材料で官能化されなくてもよい、または官能化されてもよい。これらの２つの官能化された部分の組み合わせは、センサ要素上での汗特定およびセンサ要素から離れるような流動を促進し得る。

グラフェンセンサをセンサ読取システムに接触させることは、困難であり得る。商業用グラフェンセンサにおける１つの課題は、グラフェンセンサ要素を外界に接続することであり得る。ある実施例では、金属接点は、グラフェンセンサ１０５を他の要素に接続するために、グラフェン表面上に作成される必要があり得る。金属化技法は、フォトリソグラフィ、電子ビームリソグラフィ等を含む、リソグラフィ技法を使用して、金属接点をグラフェン表面上に作成することを含み得る。しかしながら、ある金属化技法は、欠陥、ドーパント、および不可逆的汚染をグラフェンセンサ上に導入し得、これは、材料を損傷させ得る。

いくつかの実施形態では、本開示は、印刷技法を使用して、または液体伝導塗料を塗抹／印刷して、グラフェンフィルムを金属化し、電気、光学、または微小電気機械（ＭＥＭ）デバイスを作成する方法を提供する。ある例示的方法では、皮膚安全伝導性塗料が、最初に、グラフェンセンサの両縁上に塗抹され、ソースドレイン構造を形成することができる。伝導性塗料は、塗抹、印刷、塗布、または適用されることができる。伝導性塗料は、電極と限定された接触または無接触状態にされ、接触損傷を防止してもよい。伝導性インクは、インクの一部が、センサ要素１０５のグラフェン表面上に配置され、一部が、随意に、センサ基板１０１の中に事前に内蔵され得る、グラフェン表面の真下の金属接点層１０３上に配置され得るように、印刷、塗抹、塗布、または適用されることができる。インクの表面張力は、それが、周囲絶縁可撓性印刷回路面積の中に漏出することなく、真下の金属接点表面にわたって拡散し、したがって、特定を確実にし、相互汚染を限定することを可能にすることができる。

ある実施例では、インクの厚さは、４０ミクロン〜５００ミクロンの範囲内であることができる。厚さは、例えば、皮膚と接触する間、センサへの損傷を防止するために、センサ要素の要求される頑丈度に応じて調節されてもよい。ある場合には、伝導インク厚は、２００ミクロンを上回ってもよい。ある場合には、伝導性インク厚は、２００ミクロン未満であってもよい。ある場合には、不動態化層が、インク上に配置されてもよい。ある場合には、インクは、次いで、高温で焼成することによって硬化されることができる。

ある場合には、伝導性インクは、伝導性材料と、結合剤とから成ってもよい。ある実施例では、結合剤は、金、銀、銅、ニッケル、または他の金属もしくは合金等の伝導性材料と混成された樹脂または接着剤であってもよい。ある実施例では、伝導性材料は、金属微粒子等の伝導性微粒子を含んでもよい。伝導性材料は、伝導性金属ナノ粒子（ＮＰ）、伝導性金属の合金、コア／シェルシステム等を含んでもよい。金属微粒子は、約０．５〜約１０ミクロンの平均サイズと、少なくとも約３対１のアスペクト比とを有してもよい。

樹脂または接着剤は、伝導性材料と混成されてもよい。いくつかの実施例では、ポリマー厚フィルムが、形成されてもよい。樹脂または接着剤は、エポキシ、アクリル、ポリエステル等、熱硬化性であってもよい。ポリマーは、ポリイミドシロキサン、ナイロン、ネオプレン、ゴム、ポリビニルブチラールターポリマー等の熱可塑性ポリマーであってもよい。結合剤および伝導性材料は、経時的に蒸発するように構成される、グリコールエーテルまたは類似高蒸気圧溶媒等の溶媒中に溶解されてもよい。

いったんインクが、硬化されると、不動態化ポリマーは、金属縁の任意の暴露を回避するために、不動態化ポリマーの配置面積が金属接点層面積より多くなるように、金属接点層にわたって塗抹／印刷されることができる。不動態化ポリマー層の厚さは、金属不動態化層の最終厚が少なくとも２００ミクロンであることを確実にするように選定されることができる。そのような厚さは、センサが皮膚と接触する間、摩耗またはグラフェンセンサ要素への損傷を限定し得る。

随意に、具体的非出血性材料、例えば、アクリル、ＰＭＭＡ、シリコーン、ポリシリコーン、ＰＤＭＳ、ゴム、ホットメルトコポリマー、ＥＶＡコポリマー、エチレンアクリレート、ＰＥＴ、ポリアミド、ＰＴＦＥ、フルオロポリマー、熱可塑性材、ゲル、ヒドロゲル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、スチレンブロックコポリマー、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、フルオロポリマー、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマ、ポリピロール等が、不動態化ポリマーとして選定されることができる。不動態化層は、ポリウレタンであってもよい。

いくつかの実施例では、１つを上回る不動態化層が、適用されてもよい。いくつかの実施例では、金属化された領域または接触領域に適用されるものと異なる不動態化層が、ナノスケール材料に適用されてもよい。ある場合には、不動態化層は、ポリウレタンおよびＰＭＭＡであってもよい。不動態化層は、加えて、グラフェン層の取付を補助し得る。

また、開示されるのは、モジュール式センサを加工する方法である。本方法は、（ａ）基板の表面上に配置される少なくとも２つの電極を備える、センサ基板を提供することと、（ｂ）グラフェンの層を少なくとも２つの電極間のセンサ基板の表面上に堆積させることと、（ｃ）グラフェンの層の少なくとも一部を少なくとも２つの電極またはその近傍で金属化することと、グラフェンの層の少なくとも一部を不動態化ポリマーで不動態化することと、（ｄ）随意に、グラフェンの層の少なくとも一部を官能化することであって、グラフェンの層を官能化することは、受容体層を用いて行われ、受容体層は、標的検体に敏感である、こととを含んでもよい。動作（ａ）−（ｄ）のいくつかまたは全てが実行され得る、順序は、限定と見なされるべきではない。むしろ、本開示の利点を有する、当業者は、（ａ）−（ｄ）のうちのいくつかが、開示されていない種々の順序において、またはさらに並行して、実行されてもよいことを理解するであろう。いくつかの動作は、省略されてもよい。

いくつかの実施例では、電流が、印加され、電圧が、各センサ要素に関して測定される。いくつかの実施例では、電圧が、印加され、電流が、各センサ要素に関して測定される。いくつかの実施例では、発振電流または電圧が、印加され、応答周波数における偏移が、測定される。いくつかの実施例では、５〜２００マイクロアンペアの一定電流が、センサ１０５を横断して印加されてもよい。センサからの時変電圧が、センサ要素１０５と電気接続し得る、伝送機２００において測定されてもよい。センサ１０５を横断した電圧は、伝送機モジュール２００にオンボード搭載されるＤＡＣによって、８ビットまたはより高いビットで読み取られてもよい。

いくつかの実施形態では、伝送機モジュール２００は、センサ１００を認識してもよい。伝送機は、センサを再使用されていると認識し得る。伝送機は、センサが承認されたソースによって製造されていないと認識し得る。伝送機は、「ハンドシェイク」等を用いて、センサを電子的に認識してもよい。伝送機は、無線周波数識別タグによってセンサを認識してもよい。伝送機は、センサの表面上のパターン等の物理的印によって、センサを認識してもよい。

伝送機／処理モジュール

いくつかの実施形態では、ウェアラブルデバイスは、複数の離散した生物学的または化学的センサから成る群から選択される、少なくとも１つのセンサに動作可能に結合するように構成される、処理モジュールを備えてもよく、２つ以上の異なる標的検体を検出するための２つ以上の異なるセンサは、対象が、デバイスを装着しているとき、ウェアラブルデバイス上で収集された対象のサンプルから検出されるべき標的検体のタイプに応じて、ウェアラブルデバイスに相互交換可能かつ解放可能に取付可能である。処理モジュールは、本明細書に開示される伝送機モジュールの実施形態、変形例、または実施例を備えてもよい。

図６Ａは、実施形態による、伝送機モジュール２００の第１の実施例を図示する。伝送機は、プロセッサまたは処理モジュールを備えてもよい。本明細書では、伝送機モジュールまたはプロセッサモジュールとも称される、伝送機モジュール２００は、内蔵センサ読取システムを備えてもよい。伝送機モジュールは、上部カバー２１０を有してもよい。上部カバー２１０は、くぼみ２１２を有してもよく、これは、本開示のウェアラブルアタッチメントへの伝送機モジュール２００の取付を補助し得る。伝送機モジュール２００は、装飾要素を上部カバー上に有してもよい。ある場合には、上部カバーは、ボタン２１４としての役割を果たす。ある場合には、ボタンは、容量ボタンである。ある場合には、上部カバーは、ユーザ入力をデバイスに提供するために圧縮性である。

図６Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュール２００の上面図を図示する。示されるように、伝送機の全体的寸法は、小型であり得る。例えば、伝送機は、約５００ｃｍ^３、４００ｃｍ^３、３００ｃｍ^３、２００ｃｍ^３、１５０ｃｍ^３、１２０ｃｍ^３、１００ｃｍ^３、９０ｃｍ^３、８０ｃｍ^３、７０ｃｍ^３、６０ｃｍ^３、５０ｃｍ^３、４０ｃｍ^３、３０ｃｍ^３、２０ｃｍ^３、１５ｃｍ^３、１０ｃｍ^３、５ｃｍ^３、またはその間の任意の体積と等しいもしくはそれ未満の全体的体積を備えてもよい。卵形形状を有する伝送機が、主に、本明細書に図示されるが、伝送機は、円形、矩形等の任意の形状を備えてもよいことを理解されたい。

図６Ｂに示されるように、伝送機モジュール２００は、第１の外部寸法と、第２の外部寸法とを備えてもよい。第１の外部寸法は、３２ｍｍであってもよく、第２の外部寸法は、４２ｍｍであってもよい。第１の外部寸法は、１ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内であってもよく、第２の外部寸法は、１ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内であってもよい。第１の外部寸法は、５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内であってもよく、第２の外部寸法は、１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内であってもよい。伝送機は、本明細書のいずれかの場所で示される、第１の外部寸法２３０と、第２の外部寸法２３２と、第３の外部寸法２３４とを備えてもよい。

図６Ｃは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュール２００の側面図を図示する。伝送機２００は、第３の外部寸法を備えてもよい。第３の外部寸法は、１３．５ｍｍであってもよい。第３の外部寸法は、１００ｍｍ未満であってもよい。第３の外部寸法は、３０ｍｍ未満であってもよい。第３の外部寸法は、１〜１００ｍｍの範囲内であってもよい。

図６Ｄは、いくつかの実施形態による、センサ１００がその上に搭載されていない、伝送機モジュール２００の底面図を図示する。図６Ｅは、いくつかの実施形態による、センサモジュール１００がその上に搭載されている、伝送機２００の底面図を図示する。伝送機モジュールは、十分な近接度内に持って来られると、交換可能センサ基板を誘引するために十分な力を生産する、複数の磁石を収容してもよい。いくつかの事例では、伝送機は、凹部２２１を伝送機モジュールの底部カバー２２０の底部表面上に備えてもよい。凹部は、センサ１００のユーザに面した表面が、底部カバー２２０の底部表面と同一平面になるように、センサが取り付けられることを可能にし得る。示されるように、伝送機は、磁石等の種々のコンポーネントを備えてもよく、これは、センサとの容易な結合および結合解除を可能にする。示されるように、伝送機モジュールは、電気フィードスルー面積２０４を備えてもよく、これは、センサ要素と処理ユニットとの間の電気接触を促進し得る。

図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃは、いくつかの実施形態による、第２の例示的伝送機モジュール２００を図示する。図８Ａは、いくつかの実施形態による、腕時計面の形態における、例示的伝送機モジュールを図示する。伝送機モジュール２００は、ストラップ搭載部２１８を介して、ストラップと結合するように構成されてもよい。本開示のセンサ１００の実施例、実施形態、または変形例は、伝送機モジュール２００に除去可能に結合されてもよい。センサ１００は、伝送機モジュール２００の底部表面２２０と同一平面であってもよい。ある場合には、センサは、底部表面２２０と同一平面ではなくてもよく、または、例えば、若干その上方にあってもよく、これは、センサ要素と皮膚との間の接触を補助し得る。

図８Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールの第２の実施例の底面図を図示する。伝送機モジュール２００は、電気フィードスルー部分２０４を伝送機モジュールの底部表面２００上に備えてもよい。電気フィードスルー部分は、ポゴピンが通過するための開口を備えてもよい。示されるように、伝送機モジュールは、電気フィードスルー面積２０４を備えてもよく、これは、センサ要素と処理ユニットとの間の電気接触を促進し得る。いくつかの事例では、伝送機は、凹部を伝送機モジュールの底部カバー２２０の底部表面上に備えてもよい。

図８Ｃは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールの第２の実施例の上面図を図示する。伝送機モジュールの第２の実施例のサイズおよびスケールは、本明細書に説明される他の実施例および実施形態に実質的に類似してもよい。伝送機は、本明細書のいずれかの場所で示される、第１の外部寸法と、第２の外部寸法と、第３の外部寸法とを備えてもよい。第１の外部寸法は、３４ｍｍであってもよく、第２の外部寸法は、３７ｍｍであってもよい。第１の外部寸法は、１ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内であってもよく、第２の外部寸法は、１ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内であってもよい。第１の外部寸法は、５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内であってもよく、第２の外部寸法は、１０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内であってもよい。伝送機は、第３の外部寸法を備えてもよい。第３の外部寸法は、１３．５ｍｍであってもよい。第３の外部寸法は、１００ｍｍ未満であってもよい。第３の外部寸法は、３０ｍｍ未満であってもよい。第３の外部寸法は、１〜１００ｍｍの範囲内であってもよい。

図７Ａは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュール２００の内部の分解図を図示する。伝送機は、ともに、回路および他のコンポーネントを格納し得る、上部カバー２１０と、底部カバー２２０とを備えてもよく、これは、本開示のセンサ１００に給電する、それを制御する、またはそれとインターフェースをとるために使用されてもよい。上部および底部カバーは、ポリカーボネートであってもよい。上部および底部カバーは、プラスチックであってもよい。上部および底部カバーは、それらが審美的に魅力的であるように、着色または仕上加工されてもよい。伝送機２００は、電力共有機構、信号処理電子機器、センサインターフェース電子機器、ＡＤＣコンバータ、内蔵Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）チップと統合されたマイクロプロセッサユニット（ＭＣＵ）、アンテナ、および関連付けられたＲＦ電子機器を伴う、二重バッテリスキームを備えてもよい。

底部カバー２２０は、シールリング２２２を外部表面上に備えてもよく、これは、伝送機の内部を伴う電子機器を本開示の生物学的流体から隔離し得る。シールリングは、フィードスルー面積２０４を介して、伝送機モジュールの内部と伝送機モジュールの外部との間に界面接触し得る。シールリングは、熱可塑性ポリウレタンから作製されてもよい。伝送機は、１つまたは複数の磁気要素２０５を伝送機の内部に備えてもよい。１つまたは複数の磁気要素は、伝送機２００の内部表面上に配置されてもよい。磁気要素は、本開示のセンサ１００上の磁気材料と界面接触するように配列されてもよい。磁気要素は、鉄等の鉄材料を含んでいてもよい。磁気要素は、永久磁石を含んでいてもよい。磁気材料は、ネオジム、サマリウムコバルト、アルニコ、セラミック、フェライト、鉄、ニッケル、コバルト、または任意の他の磁気材料のうちの１つまたは複数のものを含んでもよい。磁気材料は、永久磁石であってもよい。磁気材料は、希土類磁石であってもよい。磁気要素は、スペーサ２１１によって、１つまたは複数のバッテリから分離されてもよい。スペーサは、衝撃吸収体であってもよい。スペーサは、エチレン酢酸ビニルを含んでいてもよい。

伝送機の内部はさらに、１つまたは複数のバッテリ２０３を備えてもよい。バッテリは、２〜４．５ボルトの充電電圧を有してもよい。バッテリは、１０〜１０００ミリアンペア時間の電荷を搬送してもよい。バッテリは、１０ミリアンペア時間を上回る電荷を搬送してもよい。バッテリは、リチウムイオンバッテリであってもよい。バッテリは、リチウムイオンポリマーバッテリであってもよい。

示されるように、伝送機２００は、印刷回路基板（ＰＣＢ）２０１を備えてもよい。ＰＣＢ２０１は、オンボードＣＰＵ、メモリ、データ記憶ユニット、３軸加速度計、アナログ／デジタルコンバータ（ＤＡＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線等を伴う、マイクロコントローラユニットを備えてもよい。ＰＣＢ２０１は、ねじ２１３によって、底部カバー２２０に取り付けられてもよい。いくつかの実施形態では、伝送機２００は、分解され、組み立て直されてもよい。他の実施形態では、伝送機２００は、１つまたは複数のコンポーネントへの損傷を伴うことなく、分解され得ず、これは、不正開封を防止し得る。ねじが、図示される実施形態内に提供されるが、デバイスは、糊、はんだ、スナップ等を使用して組み立てられてもよい。

図７Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機を通したスライスに沿った伝送機２００の内部の側面図を図示する。示されるように、種々のコンポーネントが、コンパクトな設計を介して、筐体内に配列される。示されるように、底部カバー２２０は、ポゴピン２０９を受容するように定寸および成形される、開口をフィードスルー面積２０４内に備えてもよい。ポゴピンは、真鍮または金もしくは銅等の別の伝導性材料から作製されてもよい。ポゴピンは、軸方向に圧縮性であってもよい。ポゴピンは、内部ばねを備え、復元力を提供してもよく、これは、軸方向圧縮後、ポゴピンをその元の長さに戻し得る。ポゴピンは、その中にスナップ留めされるため、センサ基板の過剰運動エネルギーの吸収を促進し得る。ポゴピンは、センサ１００と印刷回路基板２０１との間の一貫した電気接続を促進し得る。ポゴピンは、長仕事サイクルを備え、センサ基板と伝送機モジュールとの間のロバストな電気接続を促進し得る。ポゴピンシステムは、伝送機モジュールのセンサ読取アセンブリへの任意の損傷を低減させ得る。示されるように、ポゴピンは、バッテリ２０３間に配置され、コンパクトな伝送機設計を促進し得る。

図７Ｃは、いくつかの実施形態による、上部筐体が除去されている、伝送機２００の等角図を図示する。ＰＣＢ２０１は、例証目的のために除去されている。いくつかの実施形態では、伝送機は、ディスプレイを含み、視覚的情報をユーザに送信する。ディスプレイは、１つまたは複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）２０７を備えてもよい。１つまたは複数のＬＥＤは、光を表示してもよく、これは、上部カバー２１０を通して、視覚的キューをユーザに提供して得る。上部カバー２１０は、透明部分を備えてもよい。いくつかの実施例では、透明部分は、矩形である。いくつかの実施例では、透明部分は、ロゴのように成形される。１つまたは複数のＬＥＤは、１つまたは複数の色を有してもよい。例えば、ＬＥＤは、青色、緑色、および赤色であってもよい。ＬＥＤの持続時間および強度は、変動され、デバイスの機能または動作に関して、情報をユーザに提供してもよい。複数のＬＥＤは、多様な色（例えば、色域）を作成するために、単一時間にオンにされてもよい。ＬＥＤは、シリアルＡＴアタッチメント２１５を介して、ＰＣＢ２０１に電気的に接続されてもよい。

図７Ｄは、いくつかの実施形態による、上部筐体が除去されている、伝送機２００の上面図を図示する。図７Ｅは、いくつかの実施形態による、上部筐体が除去されている、伝送機２００の側面図を図示する。図示されるように、伝送機２００は、小型寸法を備えてもよい。伝送機は、本明細書のいずれかの場所で説明されるように、第１の外部寸法２３０と、第２の外部寸法２３２と、第３の外部寸法２３４とを備えてもよい。伝送機は、第１の内部寸法２３１と、第２の内部寸法２３３とを有してもよい。第１の内部寸法は、ＰＣＢ２０１の長さであってもよい。第２の内部寸法は、ＬＥＤ２０７の幅であってもよい。第１の内部寸法は、３０ｍｍ〜３５ｍｍであってもよく、第２の内部寸法は、１５ｍｍ〜２０ｍｍであってもよい。第１の内部寸法は、１３０ｍｍ〜５ｍｍであってもよく、第２の内部寸法は、１１５ｍｍ〜２ｍｍであってもよい。第１および第２の内部寸法は、第１および第２の外部寸法未満であってもよい。

いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１は、中央処理ユニット（ＣＰＵ、また、本明細書では、「プロセッサ」および「コンピュータプロセッサ」）を含み、これは、シングルコアまたはマルチコアプロセッサもしくは並列処理のための複数のプロセッサであることができる。ＰＣＢ２０１はまた、メモリまたはメモリ場所（例えば、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ、フラッシュメモリ）を含む。ＰＣＢ２０１は、電子記憶ユニット（例えば、ハードディスクまたは他の不揮発性メモリ）を含んでもよい。ＰＣＢ２０１はさらに、１つまたは複数の他のシステムと通信するために、その上に配置される通信インターフェース（例えば、ネットワークアダプタ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アダプタ等）と、周辺デバイスとを備えてもよい。メモリ、記憶ユニット、通信インターフェース、および任意の他の周辺デバイスは、通信バスを通して、ＣＰＵと通信してもよい。記憶ユニットは、データを記憶するためのデータ記憶ユニット（またはデータリポジトリ）であることができる。

伝送機２００は、通信インターフェースの助けを借りて、コンピュータネットワーク（「ネットワーク」）に動作可能に結合されることができる。通信インターフェースは、オンボードＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線を備える、またはそれと通信してもよい。ＭＣＵは、ＲＦアンテナを備えてもよい。ネットワークは、インターネット、インターネットおよび／またはエクストラネット、もしくはインターネットと通信する、イントラネットおよび／またはエクストラネットであることができる。ネットワークは、ある場合には、電気通信および／またはデータネットワークである。ネットワークは、１つまたは複数のコンピュータサーバを含むことができ、これは、クラウドコンピューティング等の分散型コンピューティングを有効にすることができる。ネットワークは、ある場合には、伝送機の助けを借りて、ピアツーピアネットワークを実装することができ、これは、デバイスに結合されるデバイスが、クライアントまたはサーバとして挙動することを可能にし得る。

いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１は、その上に配置される、デジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）を含む。ＤＡＣは、１つまたは複数のセンサ要素１０５からのアナログデータをデジタル信号に変換してもよい。ＤＡＣは、電圧を１つまたは複数のセンサ要素から受信してもよい。ＤＡＣは、電圧データを少なくとも８ビット分解能でデジタル化してもよい。ＤＡＣは、１つまたは複数のチャネルを備えてもよい。ある場合には、各センサ要素は、ＤＡＣ上の単一チャネルに接続されてもよい。ある場合には、各チャネルは、シーケンスにおいて読み取られ、単一チャネルを伴うＤＡＣを使用してデジタル化される。ある場合には、デジタル化されたデータは、転送の容易性を促進するために、圧縮される、ダウンサンプリングされる、または別様に、サイズ低減されてもよい。ＤＡＣの制御および／または動作は、ＣＰＵからの命令を用いて動作されてもよい。

データは、持続的に記録されてもよい。ある場合には、データは、５００ミリ秒（ｍｓ）毎に記録されてもよい。ある場合には、データは、１０ｍｓ毎に、２０ｍｓ毎に、５０ｍｓ毎に、１００ｍｓ毎に、２００ｍｓ毎に、５００ｍｓ毎に、第２毎に、１０秒毎に、１分毎に、またはそれを上回って記録されてもよい。データは、先行値のうちの任意の２つによって定義された範囲内のインターバルで記録されてもよい。データは、ある時間周期にわたって記録されてもよく、次いで、データ収集は、ある時間周期にわたって停止してもよい。例えば、データは、１分にわたって、１時間にわたって、２時間にわたって、５時間にわたって、１日にわたって、５日にわたって、１年にわたって、またはそれを上回って収集されてもよい。データは、先行値のうちの任意の２つによって定義された範囲内の時間周期にわたって収集されてもよい。データは、１回のワークアウトによって定義された時間周期にわたって収集されてもよい。

いくつかの実施形態では、ＰＣＢ２０１は、その上に配置される、記憶装置および／またはメモリデバイスを含む。記憶装置および／またはメモリデバイスは、データまたはプログラムを一時的または恒久的ベースで記憶するために使用される、１つまたは複数の物理的装置である。いくつかの実施形態では、デバイスは、揮発性メモリであって、記憶された情報を維持するために、電力を要求する。いくつかの実施形態では、デバイスは、不揮発性メモリであって、伝送機モジュールが給電されないとき、記憶された情報を留保する。さらなる実施形態では、不揮発性メモリは、フラッシュメモリを備える。いくつかの実施形態では、不揮発性メモリは、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）を備える。いくつかの実施形態では、不揮発性メモリは、強誘電性ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ（登録商標））を備える。いくつかの実施形態では、不揮発性メモリは、位相変化ランダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ）を備える。さらなる実施形態では、記憶装置および／またはメモリデバイスは、本明細書に開示されるもの等のデバイスの組み合わせである。

ＣＰＵは、機械可読命令のシーケンスを実行することができ、これは、プログラムまたはソフトウェア内に具現化されることができる。命令は、メモリ等のメモリ場所内に記憶されてもよい。命令は、ＣＰＵにダイレクトされることができ、これは、続いて、ＣＰＵが本開示の方法を実装するようにプログラムまたは別様に構成することができる。ＣＰＵによって実施される動作の実施例は、フェッチ、デコード、実行、および書き戻しを含むことができる。ＣＰＵは、集積回路等の回路の一部であることができる。ＰＣＢ２０１上に配置される、１つまたは複数の他のコンポーネントは、回路内に含まれることができる。ある場合には、回路は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）である。

ＰＣＢ２０１は、記憶ユニットを備えてもよい。記憶ユニットは、ドライバ、ライブラリ、および保存されたプログラム等のファイルを記憶することができる。記憶ユニットは、ユーザデータ、例えば、ユーザ選好およびユーザプログラムを記憶することができる。伝送機モジュール２００は、ある場合には、イントラネットまたはインターネットを通して通信する、遠隔サーバ上に位置する等、外部にある、１つまたは複数の付加的データ記憶ユニットを含むことができる。

伝送機モジュール２００は、ネットワークを通して、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続を介して、１つまたは複数の遠隔コンピュータシステムと通信することができる。例えば、伝送機２００は、ユーザの遠隔コンピュータシステムと通信することができる。遠隔コンピュータシステムの実施例は、パーソナルコンピュータ（例えば、ポータブルＰＣ）、スレートまたはタブレットＰＣ（例えば、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＰａｄ（登録商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ^（Ｒ）ＧａｌａｘｙＴａｂ）、電話、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ対応デバイス、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ^（Ｒ））、または携帯情報端末を含む。

ＰＣＢ２０１は、その上に配置される、３軸加速度計を備えてもよい。例えば、加速度計は、ウェアラブルデバイスのユーザの運動を監視するために使用されてもよい。加速度計によって検出された運動イベントは、デバイスをオンにする、またはデバイスに関するデータの収集を開始してもよい。ある時間周期にわたる運動イベントの欠如は、デバイスを低電力モードに入らせる、またはオフにさせてもよい。運動データは、時間に伴ってログ付けされ、本開示の生物学的流体の量、タイプ、または他の品質と、運動の量または強度との間の相関を検出してもよい。センサデータは、加速度計データと相関されてもよい。

ＰＣＢ２０１は、その上に配置される、バッテリ充電式集積回路を備えてもよい。例えば、バッテリ充電式ＩＣは、バッテリ充電電圧を監視してもよい。バッテリ充電式ＩＣは、バッテリ充電電圧および／または電流を制御してもよい。例えば、バッテリ充電式ＩＣは、過充電を防止し得る。バッテリ充電式ＩＣは、バッテリ寿命を増加させ得る。入力電力制御はさらに、低ドロップアウトレギュレータ等の１つまたは複数の電圧レギュレータの使用を通して制御されてもよい。

ＰＣＢ２０１は、入力デバイスと接続し、そこからのデータを受信するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、伝送機モジュール２００は、入力デバイスを備え、情報をユーザから受信してもよい。入力デバイスは、伝送機２００の外部上のボタンであってもよい。ボタンは、デバイスをオンにしてもよい。ボタンは、測定を開始または停止してもよい。ボタンは、デバイスをリセットしてもよい。ボタンは、外部デバイスとのデータ同期を開始または停止するように構成されてもよい。ＭＣＵは、ボタンが押下されたかどうか、押下の長さ、および連続押下の回数のうちの１つまたは複数のものの形態における、ユーザからの情報を受信するように構成されてもよい。

ＰＣＢ２０１は、伝送機２００内に配置されるディスプレイと接続し、それを制御するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、伝送機は、ディスプレイを含み、視覚的情報をユーザに送信する。ディスプレイは、１つまたは複数のＬＥＤ２０７を備えてもよい。１つまたは複数のＬＥＤは、光を表示してもよく、これは、上部カバー２１０を通してユーザに可視であってもよい。上部カバー２１０は、透明部分を備えてもよい。いくつかの実施例では、透明部分は、矩形である。いくつかの実施例では、透明部分は、ロゴのように成形される。１つまたは複数のＬＥＤは、１つまたは複数の色を有してもよい。例えば、ＬＥＤは、青色、緑色、および赤色であってもよい。ＬＥＤの持続時間および強度は、変動され、デバイスの機能または動作に関して、情報をユーザに提供してもよい。

本開示のＭＣＵの例示的仕様に関する表１を参照されたい。以下の値は、一例として提供されるにすぎず、限定することを意図するものではない。

図９Ａは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュール２００の第２の実施例の内部の分解図を図示する。伝送機は、ともに、回路および他のコンポーネントを格納し得る、上部カバー２１０と、底部カバー２２０とを備えてもよく、これは、本開示のセンサ１００に給電する、それを制御する、またはそれとインターフェースをとるために使用されてもよい。上部および底部カバーは、ポリカーボネートであってもよい。上部および底部カバーは、プラスチックであってもよい。上部および底部カバーは、それらが審美的に魅力的であるように、着色または仕上加工されてもよい。伝送機２００は、本明細書のいずれかの場所で説明されるように、電力共有機構、信号処理電子機器、センサインターフェース電子機器、ＡＤＣコンバータ、内蔵Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）低エネルギー（ＢＬＥ）チップと統合されたマイクロプロセッサユニット（ＭＣＵ）、アンテナ、および関連付けられたＲＦ電子機器を伴う、二重バッテリスキームを備えてもよい。

底部カバー２２０は、シールリングを外部表面上に備えてもよく、これは、伝送機の内部を伴う電子機器を本開示の生物学的流体から隔離し得る。シールリングは、フィードスルー面積２０４を介して、伝送機モジュールの内部と伝送機モジュールの外部との間に界面接触し得る。シールリングは、熱可塑性ポリウレタンから作製されてもよい。伝送機は、１つまたは複数の磁気要素２０５を伝送機の内部に備えてもよい。１つまたは複数の磁気要素は、伝送機２００の内部表面上に配置されてもよい。磁気要素は、本開示のセンサ１００上の磁気材料と界面接触するように配列されてもよい。磁気要素は、鉄等の鉄材料を含んでいてもよい。磁気要素は、永久磁石を含んでいてもよい。磁気材料は、ネオジム、サマリウムコバルト、アルニコ、セラミック、フェライト、鉄、ニッケル、コバルト、または任意の他の磁気材料のうちの１つまたは複数のものを含んでもよい。磁気材料は、永久磁石であってもよい。磁気材料は、希土類磁石であってもよい。磁気要素は、スペーサによって、１つまたは複数のバッテリから分離されてもよい。スペーサは、衝撃吸収体であってもよい。スペーサは、エチレン酢酸ビニルを含んでいてもよい。

示されるように、伝送機２００は、印刷回路基板（ＰＣＢ）２０１を備えてもよい。ＰＣＢ２０１は、オンボードＣＰＵ、メモリ、データ記憶ユニット、３軸加速度計、アナログ／デジタルコンバータ（ＤＡＣ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線等を伴う、マイクロコントローラユニットを備えてもよい。ＰＣＢ２０１は、ねじ２１３によって、底部カバー２２０に取り付けられてもよい。ＰＣＢ２０１は、画面２１９に動作可能に結合され、視覚的キューをユーザに提供してもよい。画面は、ＬＣＤであってもよい。画面は、ＬＥＤアレイであってもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、陰極線管（ＣＲＴ）である。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。さらなる実施形態では、ディスプレイは、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）である。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイである。種々のさらなる実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイは、パッシブマトリクスＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ）またはアクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイである。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、プラズマディスプレイである。他の実施形態では、ディスプレイは、ビデオプロジェクタである。なおもさらなる実施形態では、ディスプレイは、本明細書に開示されるもの等のデバイスの組み合わせである。

いくつかの実施形態では、伝送機２００は、分解され、組み立て直されてもよい。他の実施形態では、伝送機２００は、１つまたは複数のコンポーネントへの損傷を伴うことなく分解され得ず、これは、不正開封を防止し得る。ねじが、図示される実施形態内に提供されるが、デバイスは、糊、はんだ、スナップ等を使用して組み立てられてもよい。

図９Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機を通したスライスに沿った伝送機モジュール２００の第２の実施例の内部の側面図を図示する。示されるように、種々のコンポーネントが、コンパクトな設計を介して、筐体内に配列される。示されるように、底部カバー２２０は、ポゴピン２０９を受容するように定寸および成形される、開口をフィードスルー面積２０４内に備えてもよい。ポゴピンは、真鍮または金もしくは銅等の別の伝導性材料から作製されてもよい。ポゴピンは、軸方向に圧縮性であってもよい。ポゴピンは、内部ばねを備え、復元力を提供してもよく、これは、軸方向圧縮後、ポゴピンをその元の長さに戻し得る。ポゴピンは、その中にスナップ留めされるため、センサ基板の過剰運動エネルギーの吸収を促進し得る。ポゴピンは、センサ１００と印刷回路基板２０１との間の一貫した電気接続を促進し得る。ポゴピンは、長仕事サイクルを備え、センサ基板と伝送機モジュールとの間のロバストな電気接続を促進し得る。ポゴピンシステムは、伝送機モジュールのセンサ読取アセンブリへの任意の損傷を低減させ得る。示されるように、ポゴピンは、バッテリ２０３間に配置され、コンパクトな伝送機設計を促進し得る。

いくつかの実施形態では、伝送機２００は、ユーザ入力機構を備えてもよい。１つまたは複数のユーザ入力機構は、１つまたは複数のボタンを備えてもよい。例えば、底部カバー２２０は、ボタンを備えてもよく、これは、容量センサ２１７である。例えば、上部カバーは、第２のボタンを備えてもよく、これは、第２の容量センサ２１９である。１つまたは複数のボタンは、従来のスイッチまたは機械的ボタンであってもよい。１つまたは複数のボタンは、キーボードであってもよい。ある場合には、ウェアラブルデバイスは、ユーザ入力機構を有していない。ある場合には、ウェアラブルデバイスは、接続デバイス、例えば、本明細書に説明されるようなモバイルデバイスまたは遠隔プロセッサによって制御されてもよい。

ユーザ相互作用

本明細書に説明されるような方法は、例えば、メモリまたは電子記憶ユニット上等、伝送機モジュール２００の電子記憶場所上に記憶される、機械（例えば、コンピュータプロセッサ）実行可能コードを用いて実装されることができる。機械実行可能または機械可読コードは、ソフトウェアの形態で提供されることができる。使用の間、コードは、プロセッサによって実行されることができる。ある場合には、コードは、プロセッサによる容易なアクセスのために、記憶ユニットから読み出され、メモリ上に記憶されることができる。いくつかの状況では、電子記憶ユニットは、除外されることができ、機械実行可能命令は、メモリ上に記憶される。

以下は、本開示のデバイスとのユーザ相互作用の実施例であって、限定することを意図するものではない。色および持続時間を含む、他の照明スキームも、想定される。他のユーザ初期化イベントもまた、検討される。

スイッチおよびＬＥＤ光スキーム
ａ．デバイスをオンにする：３秒間にわたるボタン押下が、非明滅青色ＬＥＤによって確認される
ｂ．デバイスが接続される：青色ＬＥＤが５秒毎に明滅し始める
ｃ．バッテリ１０％未満充電：マゼンタ色ＬＥＤが５秒毎に明滅し始める
ｄ．充電：＜完全充電−マゼンタ色ＬＥＤ、完全充電−緑色ＬＥＤ
ｅ．ファームウェア更新：８秒押下すると、３色が順番に明滅する
ｆ．デバイスがファームウェア更新状態になるとき、１分後、更新アクションが行われない場合、デバイスは、オフになるであろう

センサ光スキーム：
ａ．電解質に関して赤色、グルコースに関して黄色、および乳酸に関して白色
ｂ．電解質、グルコース、または乳酸が、閾値を下回る場合、５秒毎に、青色が明滅し、１分毎に、個別の電解質、グルコース、および乳酸色が、順次、迅速に点滅する
ｃ．１つのみが閾値を下回る場合、その個別の色のみが、点滅し得る
ｄ．２つが下回る場合、両方が、最初に、赤色、２番目に、黄色、最後に、白色に合致する順序で、点滅するであろう

センサオン／オフ光スキーム
ａ．センサが挿入される：デバイスがオンになる
ｂ．デバイスが接続されない場合：５分後に自動でオフになる
ｃ．センサが除去されると、自動でオフになる

いくつかの実施形態では、バイオセンサシステムは、画面を有する。画面は、伝送機モジュール２００にオンボード搭載されてもよい。画面は、接続デバイスと関連付けられてもよい。ある場合には、オンボード画面２１６は、例えば、ミリグラム／デシリットルにおいて、電解質、グルコース、または乳酸のうちの１つまたは複数のものの量の値をユーザに提供することを含んでもよい。値は、実質的にリアルタイムで提供されてもよい。値は、時間平均、移動平均、測定周期内の最大値、測定周期内の最小値等であってもよい。

伝送機は、触覚的フィードバックシステムを備えてもよい。例えば、伝送機は、値が、閾値を下回って低下した、または閾値を上回って上昇したことをユーザにプロンプトするために、振動および／または明滅してもよい。例えば、伝送機は、電解質、グルコース、または乳酸のうちの１つまたは複数のものの値を調節するように、ユーザにプロンプトしてもよい。伝送機は、水を飲むように、ユーザにプロンプトしてもよい。伝送機は、糖分等の食物中の物質を摂取するように、ユーザにプロンプトしてもよい。伝送機は、物理的アクティビティを一時的に中断する、例えば、休憩するように、ユーザにプロンプトしてもよい。伝送機は、接続デバイスに関するデータを閲覧するように、ユーザにプロンプトしてもよい。

アームバンドシステム

図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、図１０Ｄ、図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、本開示のバイオセンサシステムの実施例、実施形態、および変形例を図示する。そのようなシステムは、本明細書に説明される伝送機モジュール２００およびセンサ１００のいずれかの実施例、実施形態、および変形例を備えてもよい。本開示のバイオセンサシステムは、ウェアラブルアタッチメントの中に統合されてもよい。ウェアラブルアタッチメントは、アームバンドを備えてもよい。ウェアラブルアタッチメントは、パッチを備えてもよい。

手首ストラップ形態およびパッチ形態を利用する生体感知システムが、本明細書に説明されるが、生体感知システムは、任意の形態を備えてもよいことを理解されたい。例えば、生体感知システムは、アームバンド、ヘッドバンド、脚部ストラップ、胸部ストラップ、足首バンド等の中に統合されてもよい。生体感知システムは、１点の衣類の中に、例えば、靴下、シャツ、下着、アンダーシャツ等の着圧衣類内に統合されてもよい。生体感知システムは、足首、腓筋、膝、大腿四頭筋、膝腱、腰部、腹斜筋、肋骨、肋間筋、胸骨、鎖骨、胸筋、三角筋、肩、広背筋、二頭筋、三頭筋、肘、前腕、または手首に近接した皮膚を監視するために利用されてもよい。

図１０Ａは、いくつかの実施形態による、ウェアラブルアームバンド３００の中に統合される、本開示のセンサを備える、伝送機モジュール２００を図示する。システムは、伝送機２００と、ストラップ３０３と、センサ（図示せず）とを備えてもよい。図示されるように、生体感知システムは、離散的に装着され得るように、小型寸法を備えてもよい。例えば、生体感知システムは、ユーザの前腕、手首、または上腕上に離散的に装着されてもよい。ストラップ３０３は、バックル側３０２と、接続側３０１とを備えてもよい。ストラップ３０３は、天然または合成材料を含んでいてもよい。ストラップの材料は、ユーザに快適であり得る。ストラップの材料は、布地、服地、キャンバス、皮革、綿、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエステル、亜麻布、Ｌｙｃｒａ、Ｄｙｎｅｅｍａ、Ｋｅｖｌａｒ、Ｎｏｍｅｘ等であってもよい。

バンドの底部層は、皮膚上にある間、滑動を回避するために、波状シリコーンパターンとともに内蔵されることができる。細孔が、通気性のために、バンドの中に内蔵されることができる。空洞、例えば、穴が、伝送機モジュール２００をバンドの底部側から挿入するために、バンド内に提供されることができる。いったん伝送機モジュール２００（センサ１００を伴う）が、バンドの中に挿入され、緊密に嵌合されると、バンドは、汗からのグルコースおよび他のマーカを含む、代謝物からの連続監視のために、前腕または皮膚上の他の所望の面積の周囲にストラップ留めされることができる。ある場合には、伝送機モジュールは、緊締後、バンドの中に挿入され、監視のための適正な緊密嵌合を提供してもよい。例えば、バンドを弛緩させることなく、伝送機は、除去され得る、センサが、変更され得る、伝送機が、監視を継続するために再挿入され得る。

アームバンドシステムの寸法は、監視されているユーザの身体部分に嵌合するように変動されてもよい。例えば、バンドの長さは、腕、脚部、足首、胸部等の周囲に円周方向に取り付けるために十分な長さであってもよい。バンドは、種々の患者寸法に嵌合するように、可変長さで提供されてもよい。バンドは、本明細書のいずれかの場所で説明されるように、バックル機構を介して固着して取り付けられるために十分なバンド材料を含み得る。ある実施例では、バンドの全長は、約２５０ｍｍであってもよい。ある実施例では、バンドの全長は、１００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内であってもよい。ある実施例では、バンドの全長は、２００ｍｍ〜４００ｍｍであってもよい。アームバンドの最大幅は、２０ｍｍ〜１００ｍｍであってもよい。バンドの最大幅は、１ｍｍ〜２００ｍｍであってもよい。

図１０Ｂは、いくつかの実施形態による、生体感知システムの底面図を図示する。示されるように、伝送機モジュール２００は、センサ１００を格納してもよく、これは、センサまたはそのセンサ要素がユーザに接触し得るように、底部表面上に暴露されてもよい。センサ要素は、本明細書のいずれかの場所で説明されるように、ユーザの生物学的流体と接触してもよい。

図１０Ｃは、いくつかの実施形態による、ウェアラブルアームバンド１００から除去可能である、本開示の伝送機モジュール２００を図示する。図示されるように、伝送機は、アタッチメントと自由に結合解除および結合されてもよい。随意に、アタッチメントは、伝送機との容易な結合および結合解除を可能にし得る、噛合表面を備えてもよい。随意に、噛合表面は、伝送機との容易な結合および結合解除を可能にする、磁石、フック、切り欠き、スナップオン機構等を具備してもよい。随意に、伝送機および前腕アタッチメントは、数週間、数ヶ月、または数年にわたって使用されるように構成されてもよい一方、センサは、より短い時間周期、例えば、数時間、数日、数週間、数ヶ月、また数は年にわたって使用されるように構成されてもよい。センサ１００は、廃棄可能であってもよい。センサ１００は、交換可能であってもよい。

図１０Ｄは、いくつかの実施形態による、ストラップ機構が係合されている、ウェアラブルアームバンドを図示する。バックルを伴う、布地フックおよびループシステムが、示されるが、多くの可能性として考えられる留め金システムも、使用されてもよい。例えば、ウェアラブルアームバンドは、腕時計バックルと、腕時計バックルを受容するための穴を伴う遊離側とを有してもよい。ウェアラブルアームバンドは、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）等のフックおよびループ締結具を有してもよい。布地フックは、バックル側にあってもよく、布地ループは、接続側にあってもよい。示されるように、ストラップの布地は、接続側が、バックル側のバックルを通して通され、フック部分およびループ部分が、接触し得るように、接続側において、部分的にフックであって、部分的にループであってもよい。ストラップ３０３は、調節可能であってもよい。ストラップ３０３は、本開示のセンサをユーザの皮膚と接触して保持する、任意のシステムを備えてもよい。バックルは、端部継手（例えば、Ｓ−フック、スナップフック、ボルト／アンカプレート、Ｊ−フック、平坦フック等）、締結具（例えば、オーバセンタ、カム、ラチェット等）、またはバックル（例えば、スライドバックル、スナップバックル等）を備えてもよい。ユーザは、これらの個々のコンポーネントを混合し、組み合わせ、それらを装置およびプラットフォーム上の任意の所望の位置に設置することができる。個々のコンポーネントは、フックおよびループ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））、スナップ、タック特徴、ねじ締結具、タブ、または弾性バンドおよび接着剤等の任意の他の好適な接続機構等の種々の接続機構を有することができる。

図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、いくつかの実施形態による、ウェアラブルアームバンドの第２の実施例を図示する。図１１Ａは、いくつかの実施形態による、ウェアラブルアームバンド３００の中に統合される、本開示のセンサを備える、伝送機モジュール２００を図示する。システムは、伝送機２００と、２部品から成るストラップ３０４および３０５と、センサ（図示せず）とを備えてもよい。図示されるように、生体感知システムは、離散的に装着され得るように、小型寸法を備えてもよい。例えば、生体感知システムは、ユーザの前腕、手首、または上腕上に離散的に装着されてもよい。ストラップは、第１の部分３０４と、第２の部分３０５とを備えてもよい。ストラップの第１の部分および第２の部分は、天然または合成材料を含んでいてもよい。ストラップの材料は、ユーザに快適であり得る。ストラップの材料は、布地、服地、キャンバス、皮革、綿、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエステル、亜麻布、Ｌｙｃｒａ、Ｄｙｎｅｅｍａ、Ｋｅｖｌａｒ、Ｎｏｍｅｘ等であってもよい。

第１の部分および第２の部分は、伝送機モジュール２００をストラップ搭載部３１８から除去可能に結合されてもよい。伝送機モジュール２００は、ストラップ搭載部２１８を介して、ストラップと結合するように構成されてもよい。本開示のセンサ１００の実施例、実施形態、または変形例は、伝送機モジュール２００に除去可能に結合されてもよい。示されるように、ストラップの第１の部分およびの第２の部分はそれぞれ、ストラップを伝送機モジュール２００から結合解除するための解放部を有する。

図１１Ｂは、いくつかの実施形態による、生体感知システムの底面図を図示する。示されるように、伝送機モジュール２００は、センサ１００を格納してもよく、これは、センサまたはそのセンサ要素がユーザに接触し得るように、底部表面上に暴露されてもよい。センサ要素は、本明細書のいずれかの場所で説明されるように、ユーザの生物学的流体と接触してもよい。図示されるように、ストラップ部分は、伝送機モジュールと自由に結合解除および結合されてもよい。随意に、伝送機モジュールは、ストラップ部分との容易な結合および結合解除を可能にし得る、噛合表面を備えてもよい。随意に、噛合表面は、伝送機モジュールとの容易な結合および結合解除を可能にする、磁石、フック、切り欠き、スナップオン機構等を具備してもよい。随意に、伝送機および前腕アタッチメントは、数週間、数ヶ月、または数年にわたって使用されるように構成されてもよい一方、センサは、より短い時間周期、例えば、数時間、数日、数週間、数ヶ月、または数年にわたって使用されるように構成されてもよい。センサ１００は、廃棄可能であってもよい。センサ１００は、交換可能であってもよい。

図１１Ｃは、いくつかの実施形態による、例示的寸法を伴うアームバンドシステムの上面図を図示する。アームバンドシステムの寸法は、監視されているユーザの身体部分に嵌合するように変動されてもよい。例えば、バンドの長さは、腕、脚部、足首、胸部等の周囲の円周方向に取り付けるために十分な長さであってもよい。バンドは、種々の患者寸法に嵌合するために、可変長で提供されてもよい。バンドは、本明細書のいずれかの場所で説明されるように、バックル機構を介して固着して取り付けられるために十分なバンド材料を含んでいてもよい。ある実施例では、バンドの全長は、約２５０ｍｍであってもよい。ある実施例では、バンドの全長は、１００ｍｍ〜１０００ｍｍの範囲内であってもよい。ある実施例では、バンドの全長は、２００ｍｍ〜４００ｍｍであってもよい。アームバンドの最大幅は、２０ｍｍ〜１００ｍｍであってもよい。バンドの最大幅は、１ｍｍ〜２００ｍｍであってもよい。

バックルを伴う、布地フックおよびループシステムが、示されるが、多くの可能性として考えられる留め金システムも、使用されてもよい。例えば、ウェアラブルアームバンドは、腕時計バックルと、腕時計バックルを受容するための穴を伴う遊離側とを有してもよい。ウェアラブルアームバンドは、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）等のフックおよびループ締結具を有してもよい。布地フックは、バックル側にあってもよく、布地ループは、接続側にあってもよい。示されるように、ストラップの布地は、接続側が、バックル側のバックルを通して通され、フック部分およびループ部分が、接触し得るように、接続側において、部分的にフックであって、部分的にループであってもよい。ストラップ部分は、ともに調節可能であってもよい。ストラップ部分は、本開示のセンサをユーザの皮膚と接触して保持する、任意のシステムを備えてもよい。バックルは、端部継手（例えば、Ｓ−フック、スナップフック、ボルト／アンカプレート、Ｊ−フック、平坦フック等）、締結具（例えば、オーバセンタ、カム、ラチェット等）、またはバックル（例えば、スライドバックル、スナップバックル等）を備えてもよい。ユーザは、これらの個々のコンポーネントを混合し、組み合わせ、それらを装置およびプラットフォーム上の任意の所望の位置に設置することができる。個々のコンポーネントは、フックおよびループ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））、スナップ、タック特徴、ねじ締結具、タブ、または弾性バンドおよび接着剤等の任意の他の好適な接続機構等の種々の接続機構を有することができる。

パッチシステム

図１２Ａ、図１２Ｂ、図１２Ｃ、図１３Ａ、および図１３Ｂは、パッチ搭載部４００を示し、これは、本開示の伝送機モジュール２００を受容し得る。本開示のパッチシステムは、受容面積および平面部分４０５と、受容部分４１０とを備えてもよい。随意に、本明細書に開示される実施形態のいずれかでは、平面部分は、環状リング状形状を含むことができる。接着剤（図示せず）が、筐体基部の平面部分上に設置され、対象の皮膚へのデバイスの接着を助長し、デバイスが皮膚上に設置された後、シールを作成することができる。

図１２Ａは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールがその上に搭載されている、パッチ搭載部の上面図の実施例を図示する。図１２Ｂは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールがパッチ搭載部から結合解除されている、パッチ搭載部の実施例を図示する。図１２Ｂを参照すると、筐体基部の平面部分４０５は、対象の皮膚上（例えば、上腕上）に設置されるように構成されることができる。平面部分は、受容部分４１０を囲繞するように提供されることができる。接着剤（図示せず）が、筐体基部の平面部分上に設置されることができる。接着剤は、ユーザからの意図的除去なく、デバイスが皮膚から除去されないように防止する、シールを皮膚上に作成することができる。適切な生体適合性接着剤材料またはガスケット材料が、改良された接触のために、筐体基部上の平面部分上に設置され、対象の皮膚上へのデバイスの接着を助長することができる。任意の好適な接着剤が、使用されることができる。接着剤は、ヒドロゲル、アクリル、ポリウレタンゲル、親水コロイド、またはシリコーンゲルであることができる。

平面部分４０５は、可撓性基部を備えてもよい。可撓性基部は、その上にパッチ搭載部が搭載される、ユーザの皮膚の形状に共形化し得る。可撓性基部は、プラスチック、シリコーン、天然または合成ゴム、熱可塑性ポリウレタン、ナイロン、およびネオプレンであってもよい。

受容部分４１０は、その中に配置される伝送機モジュールを保持するために十分に堅性材料を含んでいてもよい。伝送機部分は、クリップ、ラッチ、スナップ、ストラップ、テザー、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）、テープ、フックおよびループ、タック特徴、ねじ締結具、タブ、磁気締結具、または弾性バンドおよび接着剤等の任意の他の好適な接続機構によって、受容部分に取り付けられてもよい。受容部分は、本開示の伝送機モジュール２００を受容するように定寸および成形されてもよい。受容部分は、開口部を有してもよく、これは、伝送機モジュールの患者に面した表面上に配置されるセンサと皮膚との間の接触を促進し得る。ある場合には、受容部分および平面部分は、廃棄可能である。ある場合には、受容部分および平面部分は、再使用されてもよい。

平面部分は、接着剤を底部（患者に面した）表面上に備えてもよい。接着剤は、ヒドロゲルであることができる。随意に、本明細書に開示される実施形態のいずれかでは、ヒドロゲルは、合成ポリマー、天然ポリマー、その派生物、またはそれらの組み合わせを含むことができる。合成ポリマーの実施例は、限定ではないが、ポリ（アクリル酸）、ポリ（ビニルアルコール）（ＰＶＡ）、ポリ（ビニルピロリドン）（ＰＶＰ）、ポリ（エチレングリコール）（ＰＥＧ）、およびポリアクリルアミドを含む。天然ポリマーの実施例は、限定ではないが、アルギン酸塩、セルロース、キチン、キトサン、デキストラン、ヒアルロン酸、ペクチン、澱粉、キサンタンガム、コラーゲン、絹、ケラチン、エラスチン、レジリン、ゼラチン、および寒天を含む。

いくつかの実施形態では、接着剤は、皮膚に面した側の平面部分４０５に事前に取り付けられることができる。デバイスは、平面部分上の接着剤を被覆する、保護フィルムまたは裏当てを備えることができる。保護フィルムは、デバイスの使用および対象の皮膚上へのデバイスの設置に先立って、除去されることができる。別の実施形態では、ゲル、ヒドロゲル、ペースト、またはクリームの形態における接着剤が、対象の皮膚上へのデバイスの設置に先立って、対象の皮膚またはデバイスの筐体基部上の平面部分に適用されることができる。接着剤は、次いで、接着層を皮膚とデバイスとの間に形成するために、所定の時間量（例えば、約数秒〜数分）にわたって、対象の皮膚と接触して設置されることができる。接着剤は、感圧式接着剤または感熱式接着剤であることができる。いくつかの実施形態では、接着剤は、低刺激性であることができる。

いくつかの実施形態では、接着剤は、剥離可能接着剤であることができ、デバイスの筐体基部上の平面部分に対応する形状およびサイズを有することができる。図１２Ｂに示される実施例では、筐体基部上の平面部分は、環状リングの形状にあることができるが、任意の形状が、検討され得る。故に、剥離可能接着剤は、筐体基部上の平面部分に対応する環状リングとして提供されることができる。伝送機モジュールの皮膚に面した側は、平面部分内の環状開口部を介して、患者皮膚に暴露されてもよい。いくつかの実施形態では、付加的支持が、平面部分と接着剤との間に設置されてもよい。いくつかの実施形態では、平面部分は、発泡体層を平面部分と接着剤との間に備えてもよい。

図１２Ｃは、いくつかの実施形態による、統合されたセンサパッチシステムの図を図示する。図示される実施形態では、伝送機モジュール２００は、センサ１００とともに、本開示のパッチシステムの中に統合されてもよい。統合されたセンサパッチシステムは、統合されたセンサおよび伝送機モジュール２９０を備えてもよい。統合されたセンサおよび伝送機モジュールは、平面部分４０５上に搭載されてもよく、これは、本明細書に開示されるように、同様にその上に配置される、接着剤を備えてもよい。図１２Ｃはさらに、複数の離散センサ要素１０５を図示し、これは、統合されたセンサパッチシステムの上部表面上に配置されてもよい。図示される実施形態は、例えば、息感知システムとして、本開示の接続デバイスに取り付けられてもよい。

図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、および図１３Ｄは、いくつかの実施形態による、パッチシステムの実施例を図示し、これは、同様にアームバンドに結合することが可能である、伝送機モジュールに結合されてもよい。図１３Ａは、いくつかの実施形態による、パッチシステムの上面図の実施例を図示し、これは、同様にアームバンドに結合することが可能である、伝送機モジュールに結合されてもよい。筐体基部の平面部分４０５は、対象の皮膚上（例えば、上腕上）に設置されるように構成されることができる。平面部分は、受容部分４１０を囲繞するように提供されることができる。

示されるように、パッチシステム４００は、測定されるべき身体部分より小さくてもよい。平面部分４０５は、円形であってもよい、楕円体であってもよい、矩形であってもよい、正方形であってもよい、不規則形状であってもよい、または任意の他の形状であってもよい。平面部分は、ある形状に嵌合するように切断されてもよく、これは、その下の組織の移動を可能にし得る。平面部分は、ある形状に嵌合するように切断されてもよく、これは、支持をその下の組織に提供し得る。図示される実施形態は、９０ミリメートルの直径を伴う円形平面部分を示す。平面部分の直径は、５００ｍｍ未満であってもよい。平面部分の直径は、１００ｍｍ未満であってもよい。平面部分の直径は、１０ミリメートル未満であってもよい。平面部分のサイズは、本開示の伝送機モジュールの結合を可能にするために十分であり得る。

図１３Ｂは、いくつかの実施形態による、パッチシステムの側面図の実施例を図示し、これは、同様にアームバンドに結合することが可能である、伝送機モジュールに結合されてもよい。示されるように、パッチシステムは、１０ｍｍ未満の全高（例えば、患者皮膚からデバイスの上部までの距離）を備えてもよい。いくつかの実施例では、全高は、３０ｍｍ未満である。いくつかの実施例では、全高は、５ｍｍ未満である。ある場合には、パッチシステムは、側壁を備え、これは、本明細書に開示されるように、伝送機モジュールをパッチシステム内にクリップ留めするために十分に高い。

図１３Ｃおよび図１３Ｄは、いくつかの実施形態による、伝送機モジュールに結合される、パッチシステムの実施例を図示し、これは、同様にアームバンドに結合することが可能である。受容部分４１０は、その中に配置される伝送機モジュールを保持するために十分に堅性な材料を含んでいてもよい。伝送機部分は、クリップ、ラッチ、スナップ、ストラップ、テザー、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）、テープ、フックおよびループ、タック特徴、ねじ締結具、タブ、磁気締結具、または弾性バンドおよび接着剤等の任意の他の好適な接続機構によって、受容部分に取り付けられてもよい。受容部分は、本開示の伝送機モジュール２００を受容するように定寸および成形されてもよい。受容部分は、開口部４１５を有してもよく、これは、伝送機モジュールの患者に面した表面上に配置されるセンサと皮膚との間の接触を促進し得る。ある場合には、受容部分および平面部分は、廃棄可能である。ある場合には、受容部分および平面部分は、再使用されてもよい。

接続デバイス

図１４は、いくつかの実施形態による、２つの接続デバイスと接続する、本開示のウェアラブルデバイスを示す。図示される実施形態では、伝送機モジュール２００は、データを受信し、および／またはスマートフォンまたはタブレット５００である、第１の接続デバイスに伝送してもよい。図示される実施形態では、スマートフォンまたはタブレット５００は、データを受信し、および／または遠隔サーバ５５０である、第２の接続デバイスに伝送してもよい。ある場合には、遠隔サーバは、必要なくてもよい。ある場合には、スマートフォンまたはタブレットは、必要なくてもよい。

いくつかの実施形態では、本明細書に説明されるシステム、デバイス、および方法は、１つまたは複数の接続デバイスを含む、またはそれを使用する。接続デバイスは、デジタル処理デバイスであってもよく、これは、無線で、または本開示のデバイスおよびシステムとの有線接続によって、接続されてもよい。いくつかの実施形態では、接続デバイスは、随意に、コンピュータネットワークに接続されてもよい。さらなる実施形態では、接続デバイスは、随意に、ワールドワイドウェブにアクセスするように、インターネットに接続される。なおもさらなる実施形態では、接続デバイスは、随意に、クラウドコンピューティングインフラストラクチャに接続される。他の実施形態では、接続デバイスは、随意に、イントラネットに接続される。他の実施形態では、接続デバイスは、随意に、データ記憶デバイスに接続される。他の実施形態では、接続デバイスは、セルラーデータネットワークに接続される。さらに他の実施形態では、接続デバイスは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介して接続される。

本明細書の説明によると、好適な接続デバイスは、非限定的実施例として、サーバコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ノートブックコンピュータ、サブノートブックコンピュータ、ネットブックコンピュータ、ネットパッドコンピュータ、セットトップコンピュータ、メディアストリーミングデバイス、ハンドヘルドコンピュータ、インターネット家電、モバイルスマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ対応デバイス、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ^（Ｒ））、タブレットコンピュータ（例えば、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＰａｄ（登録商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ^（Ｒ）ＧａｌａｘｙＴａｂ）、携帯情報端末、ビデオゲームコンソール、および車両を含む。当業者は、多くのスマートフォンが、本明細書に説明されるシステムにおいて使用するために好適であることを認識するであろう。当業者は、多くのスマートフォンが、本明細書に説明されるシステムで使用するために好適であることを認識するであろう。当業者はまた、随意のコンピュータネットワークコネクティビティを伴う選択的テレビ、ビデオプレーヤ、およびデジタル音楽プレーヤが本明細書に説明されるシステムで使用するために好適であることも認識するであろう。好適なタブレットコンピュータは、当業者に公知である、ブックレット、スレート、および転換可能構成を含む。

本明細書の説明によると、接続デバイスは、ラップトップ、タブレット、またはスマートフォン等のモバイルデバイス５００であってもよい。ある場合には、モバイルデバイスは、ユーザにローカルであってもよい。モバイルデバイスである、接続デバイスは、モバイルスマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ対応デバイス、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ^（Ｒ））、タブレットコンピュータ（例えば、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＰａｄ（登録商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ^（Ｒ）ＧａｌａｘｙＴａｂ）、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ等であってもよい。モバイルデバイスは、デバイスのユーザ制御を可能にし得る。

ある場合には、モバイルデバイスは、ユーザが、センサデータの全部または一部にアクセスすることを可能にし得る。モバイルデバイスは、ユーザインターフェースを備えてもよい。モバイルデバイスは、その上に記憶されるソフトウェアを備えてもよく、これは、ユーザが、デバイスの機能性を制御することを可能にし得る。ソフトウェアは、モバイルアプリを備えてもよい。ソフトウェアは、ブラウザプラグインを備えてもよい。ソフトウェアは、独立型アプリケーションを備えてもよい。ソフトウェアは、ユーザが、デバイスのオンまたはオフ、較正、ファームウェア更新、アラート、感度、検体のタイプの数、センサタイプの設定等の機能性を制御することを可能にし得る。ある実施例では、モバイルデバイスは、ユーザに、本開示の１つまたは複数の検体の値（例えば、検体の濃度）を表示してもよい。モバイルデバイスは、実質的にリアルタイムで、検体の値を表示してもよい。モバイルデバイスは、１つまたは複数の検体の上限および／または下限閾値を表示してもよい。例えば、患者は、検体のレベルが、高すぎる、または低すぎるかどうかを確認することが可能であり得る。ある場合には、ユーザインターフェースは、収集されたデータに基づいて、挙動を変更するように、ユーザにプロンプトしてもよい。

本明細書の説明によると、接続デバイスは、遠隔サーバ５５０であってもよい。遠隔サーバは、クラウドサーバであってもよい。遠隔サーバは、データを記憶してもよい。例えば、遠隔サーバは、ユーザに直ちに利用可能である必要がない、データを記憶してもよい。遠隔サーバは、データをモバイルデバイスおよび／または伝送機モジュール自体上に記憶するために不十分な空間が存在するとき、データを記憶してもよい。遠隔サーバは、データを分析してもよい。遠隔サーバは、医師、パーソナルトレーナ、コーチ等の第三者によって分析され得る、データを記憶してもよい。

コンピュータプログラム

いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるプラットフォーム、システム、媒体、および方法は、少なくとも１つのコンピュータプログラムまたは同コンピュータプログラムの使用を含む。コンピュータプログラムは、規定タスクを実施するように書かれる、接続デバイスのＣＰＵの中で実行可能な命令のシーケンスを含む。コンピュータ可読命令は、特定のタスクを実施する、または特定の抽象データ型を実装する、機能、オブジェクト、アプリケーションプログラミングインターフェース（ＡＰＩ）、データ構造、および同等物等のプログラムモジュールとして実装されてもよい。本明細書で提供される本開示を踏まえて、当業者は、コンピュータプログラムが種々の言語の種々のバージョンで書かれ得ることを認識するであろう。

コンピュータ可読命令の機能性は、種々の環境内で所望に応じて組み合わせられる、または分散されてもよい。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、命令の１つのシーケンスを備える。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、命令の複数のシーケンスを備える。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムが、１つの場所から提供される。他の実施形態では、コンピュータプログラムは、複数の場所から提供される。種々の実施形態では、コンピュータプログラムは、１つまたは複数のソフトウェアモジュールを含む。種々の実施形態では、コンピュータプログラムは、部分的または全体的に、１つまたは複数のウェブアプリケーション、１つまたは複数のモバイルアプリケーション、１つまたは複数の独立型アプリケーション、１つまたは複数のウェブブラウザプラグイン、拡張機能、アドイン、もしくはアドオン、またはそれらの組み合わせを含む。

モバイルアプリケーション

いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、接続デバイスに提供されるモバイルアプリケーションを含む。いくつかの実施形態では、モバイルアプリケーションは、モバイル接続デバイスが製造されるときに、それに提供される。他の実施形態では、モバイルアプリケーションは、本明細書に説明されるコンピュータネットワークを介して、接続デバイスに提供される。

本明細書で提供される本開示に照らして、モバイルアプリケーションは、当技術分野に公知であるハードウェア、言語、および開発環境を使用して、当業者に公知である技法によって作成される。当業者は、モバイルアプリケーションがいくつかの言語で書かれることを認識するであろう。好適なプログラミング言語は、非限定的実施例として、Ｃ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ−Ｃ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ、Ｐａｓｃａｌ、ＯｂｊｅｃｔＰａｓｃａｌ、Ｐｙｔｈｏｎ^ＴＭ、Ｒｕｂｙ、ＶＢ．ＮＥＴ、ＷＭＬ、およびＣＳＳの有無別のＸＨＴＭＬ／ＨＴＭＬ、またはそれらの組み合わせを含む。

好適なモバイルアプリケーション開発環境は、いくつかのソースから利用可能である。市販の開発環境は、非限定的実施例として、ＡｉｒｐｌａｙＳＤＫ、ａｌｃｈｅＭｏ、Ａｐｐｃｅｌｅｒａｔｏｒ^（Ｒ）、Ｃｅｌｓｉｕｓ、Ｂｅｄｒｏｃｋ、ＦｌａｓｈＬｉｔｅ、．ＮＥＴＣｏｍｐａｃｔＦｒａｍｅｗｏｒｋ、Ｒｈｏｍｏｂｉｌｅ、およびＷｏｒｋＬｉｇｈｔＭｏｂｉｌｅＰｌａｔｆｏｒｍを含む。非限定的実施例として、Ｌａｚａｒｕｓ、ＭｏｂｉＦｌｅｘ、ＭｏＳｙｎｃ、およびＰｈｏｎｅｇａｐを含む、他の開発環境が、費用を伴うことなく利用可能である。また、モバイルデバイス製造業者は、非限定的実施例として、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）およびｉＰａｄ（登録商標）（ｉＯＳ）ＳＤＫ、Ａｎｄｒｏｉｄ^ＴＭＳＤＫ、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ^（Ｒ）ＳＤＫ、ＢＲＥＷＳＤＫ、Ｐａｌｍ^（Ｒ）ＯＳＳＤＫ、ＳｙｍｂｉａｎＳＤＫ、ｗｅｂＯＳＳＤＫ、ならびにＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）ＭｏｂｉｌｅＳＤＫを含む、ソフトウェア開発者キットを配布する。

当業者は、非限定的実施例として、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ＡｐｐＳｔｏｒｅ、Ｇｏｏｇｌｅ^（Ｒ）Ｐｌａｙ、ＣｈｒｏｍｅＷｅｂＳｔｏｒｅ、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ^（Ｒ）ＡｐｐＷｏｒｌｄ、Ｐａｌｍデバイス用のＡｐｐＳｔｏｒｅ、ｗｅｂＯＳ用のＡｐｐＣａｔａｌｏｇ、モバイル用のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）Ｍａｒｋｅｔｐｌａｃｅ、Ｎｏｋｉａ^（Ｒ）デバイス用のＯｖｉＳｔｏｒｅ、Ｓａｍｓｕｍｇ^（Ｒ）Ａｐｐｓ、およびＮｉｎｔｅｎｄｏ^（Ｒ）ＤＳｉＳｈｏｐを含む、いくつかの商業フォーラムが、モバイルアプリケーションの配布のために利用可能であることを認識するであろう。

ウェブアプリケーション

いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、ウェブアプリケーションを含む。本明細書で提供される本開示を踏まえて、当業者は、ウェブアプリケーションが、種々の実施形態では、１つまたは複数のソフトウェアフレームワークおよび１つまたは複数のデータベースシステムを利用することを認識するであろう。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）．ＮＥＴまたはＲｕｂｙｏｎＲａｉｌｓ（ＲｏＲ）等のソフトウェアフレームワーク上に作成される。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、非限定的実施例として、関係、非関係、オブジェクト指向、連想、およびＸＭＬデータベースシステムを含む、１つまたは複数のデータベースシステムを利用する。さらなる実施形態では、好適な関係データベースシステムは、非限定的実施例として、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）ＳＱＬサーバ、ｍｙＳＱＬ^ＴＭ、およびＯｒａｃｌｅ^（Ｒ）を含む。当業者はまた、ウェブアプリケーションが、種々の実施形態では、１つまたは複数の言語の１つまたは複数のバージョンで書かれることも認識するであろう。ウェブアプリケーションは、１つまたは複数のマークアップ言語、プレゼンテーション定義言語、クライアント側スクリプト言語、サーバ側スクリプト言語、データベースクエリ言語、もしくはそれらの組み合わせで書かれてもよい。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、ある程度、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）、拡張可能ハイパーテキストマークアップ言語（ＸＨＴＭＬ）、または拡張可能マークアップ言語（ＸＭＬ）等のマークアップ言語で書かれる。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、ある程度、カスケーディングスタイルシート（ＣＳＳ）等のプレゼンテーション定義言語で書かれる。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、ある程度、非同期ＪａｖａｓｃｒｉｐｔおよびＸＭＬ（ＡＪＡＸ）、Ｆｌａｓｈ^（Ｒ）Ａｃｔｉｏｎｓｃｒｉｐｔ、Ｊａｖａｓｃｒｉｐｔ、またはＳｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ^（Ｒ）等のクライアント側スクリプト言語で書かれる。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、ある程度、ＡｃｔｉｖｅＳｅｒｖｅｒＰａｇｅｓ（ＡＳＰ）、ＣｏｌｄＦｕｓｉｏｎ^（Ｒ）、Ｐｅｒｌ、Ｊａｖａ（登録商標）、ＪａｖａＳｅｒｖｅｒＰａｇｅｓ（ＪＳＰ）、ＨｙｐｅｒｔｅｘｔＰｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＰＨＰ）、Ｐｙｔｈｏｎ^ＴＭ、Ｒｕｂｙ、Ｔｃｌ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、ＷｅｂＤＮＡ^（Ｒ）、またはＧｒｏｏｖｙ等のサーバ側スクリプト言語で書かれる。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、ある程度、構造化クエリ言語（ＳＱＬ）等のデータベースクエリ言語で書かれる。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、ＩＢＭ^（Ｒ）ＬｏｔｕｓＤｏｍｉｎｏ^（Ｒ）等の企業サーバ製品を統合する。いくつかの実施形態では、ウェブアプリケーションは、メディアプレーヤ要素を含む。種々のさらなる実施形態では、メディアプレーヤ要素は、非限定的実施例として、Ａｄｏｂｅ^（Ｒ）Ｆｌａｓｈ^（Ｒ）、ＨＴＭＬ５、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ＱｕｉｃｋＴｉｍｅ^（Ｒ）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）Ｓｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ^（Ｒ）、Ｊａｖａ（登録商標）、およびＵｎｉｔｙ^（Ｒ）を含む、多くの好適なマルチメディア技術のうちの１つまたは複数のものを利用する。

ウェブブラウザプラグイン

いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、ウェブブラウザプラグイン（例えば、拡張機能）を含む。コンピューティングでは、プラグインは、具体的機能性をより大型のソフトウェアアプリケーションに追加する、１つまたは複数のソフトウェアコンポーネントである。ソフトウェアアプリケーションのメーカは、第三者開発者が、アプリケーションを拡張する能力を作成すること、新しい特徴を容易に追加することを支援すること、アプリケーションのサイズを縮小することを可能にするためのプラグインをサポートする。サポートされるとき、プラグインは、ソフトウェアアプリケーションの機能性をカスタマイズすることを可能にする。例えば、プラグインは、ビデオを再生する、双方向性を生成する、ウイルスに関してスキャンする、および特定のファイルタイプを表示するために、ウェブブラウザで一般的に使用されている。当業者は、Ａｄｏｂｅ^（Ｒ）Ｆｌａｓｈ^（Ｒ）Ｐｌａｙｅｒ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）Ｓｉｌｖｅｒｌｉｇｈｔ^（Ｒ）、およびＡｐｐｌｅ^（Ｒ）ＱｕｉｃｋＴｉｍｅ^（Ｒ）を含む、いくつかのウェブブラウザプラグインに精通しているであろう。いくつかの実施形態では、ツールバーは、１つまたは複数のウェブブラウザ拡張機能、アドイン、もしくはアドオンを備える。いくつかの実施形態では、ツールバーは、１つまたは複数のエクスプローラバー、ツールバンド、もしくはデスクバンドを備える。

本明細書で提供される本開示に照らして、当業者は、非限定的実施例として、Ｃ＋＋、Ｄｅｌｐｈｉ、Ｊａｖａ（登録商標）、ＰＨＰ、Ｐｙｔｈｏｎ^ＴＭ、およびＶＢ．ＮＥＴ、またはそれらの組み合わせを含む、種々のプログラミング言語においてプラグインの開発を可能にする、いくつかのプラグインフレームワークが利用可能であることを認識するであろう。

ウェブブラウザ（インターネットブラウザとも呼ばれる）は、ワールドワイドウェブ上で情報リソースを読み出し、提示し、トラバースするために、ネットワーク接続デバイスと併用するために設計される、ソフトウェアアプリケーションである。好適なウェブブラウザは、非限定的実施例として、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）ＩｎｔｅｒｎｅｔＥｘｐｌｏｒｅｒ^（Ｒ）、Ｍｏｚｉｌｌａ^（Ｒ）Ｆｉｒｅｆｏｘ^（Ｒ）、Ｇｏｏｇｌｅ^（Ｒ）Ｃｈｒｏｍｅ、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）Ｓａｆａｒｉ^（Ｒ）、ＯｐｅｒａＳｏｆｔｗａｒｅ^（Ｒ）Ｏｐｅｒａ^（Ｒ）、およびＫＤＥＫｏｎｑｕｅｒｏｒを含む。いくつかの実施形態では、ウェブブラウザは、モバイルウェブブラウザである。モバイルウェブブラウザ（マイクロブラウザ、ミニブラウザ、および無線ブラウザとも呼ばれる）は、非限定的実施例として、ハンドヘルドコンピュータ、タブレットコンピュータ、ネットブックコンピュータ、サブノートブックコンピュータ、スマートフォン、音楽プレーヤ、携帯情報端末（ＰＤＡ）、およびハンドヘルドビデオゲームシステムを含む、モバイル接続デバイス上で使用するために設計される。好適なモバイルウェブブラウザは、非限定的実施例として、Ｇｏｏｇｌｅ^（Ｒ）Ａｎｄｒｏｉｄ^（Ｒ）ブラウザ、ＲＩＭＢｌａｃｋｂｅｒｒｙ^（Ｒ）ブラウザ、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）Ｓａｆａｒｉ^（Ｒ）、Ｐａｌｍ^（Ｒ）ＢＬｚｅｒ、Ｐａｌｍ^（Ｒ）ｗｅｂＯＳ^（Ｒ）ブラウザ、モバイル用のＭｏｚｉｌｌａ^（Ｒ）Ｆｉｒｅｆｏｘ^（Ｒ）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）ＩｎｔｅｒｒｎｅｔＥｘｐｌｏｒｅｒ^（Ｒ）Ｍｏｂｉｌｅ、Ａｍａｚｏｎ^（Ｒ）Ｋｉｎｄｌｅ^（Ｒ）ＢａｓｉｃＷｅｂ、Ｎｏｋｉａ^（Ｒ）ブラウザ、ＯｐｅｒａＳｏｆｔｗａｒｅ^（Ｒ）Ｏｐｅｒａ^（Ｒ）Ｍｏｂｉｌｅ、Ｓｏｎｙ^（Ｒ）ＰＳＰ^ＴＭブラウザを含む。

独立型アプリケーション

いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、既存のプロセスへのアドオンではなく、例えば、プラグインではなく、独立コンピュータプロセスとして起動されるプログラムである、独立型アプリケーションを含む。当業者は、独立型アプリケーションが、多くの場合、コンパイルされることを認識するであろう。コンパイラは、プログラミング言語で書かれたソースコードを、アセンブリ言語または機械コード等のバイナリオブジェクトコードに変換する、コンピュータプログラムである。好適なコンパイルされたプログラミング言語は、非限定的実施例として、Ｃ、Ｃ＋＋、ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ−Ｃ、ＣＯＢＯＬ、Ｄｅｌｐｈｉ、Ｅｉｆｆｅｌ、Ｊａｖａ（登録商標）、Ｌｉｓｐ、Ｐｙｔｈｏｎ^ＴＭ、ＶｉｓｕａｌＢａｓｉｃ、およびＶＢ．ＮＥＴ、またはそれらの組み合わせを含む。コンパイルは、多くの場合、少なくとも部分的に、実行可能プログラムを作成するように実施される。いくつかの実施形態では、コンピュータプログラムは、１つまたは複数の実行可能なコンパイルされたアプリケーションを含む。

ソフトウェアモジュール

いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるプラットフォーム、システム、媒体、および方法は、ソフトウェア、サーバ、および／またはデータベースモジュール、もしくは同部分の使用を含む。本明細書で提供される本開示に照らして、ソフトウェアモジュールは、当技術分野に公知である機械、ソフトウェア、および言語を使用して、当業者に公知である技法によって作成される。本明細書に開示されるソフトウェアモジュールは、多数の方法で実装される。種々の実施形態では、ソフトウェアモジュールは、ファイル、コードの区分、プログラミングオブジェクト、プログラミング構造、またはそれらの組み合わせを備える。さらなる種々の実施形態では、ソフトウェアモジュールは、複数のファイル、コードの複数の区分、複数のプログラミングオブジェクト、複数のプログラミング構造、またはそれらの組み合わせを備える。種々の実施形態では、１つまたは複数のソフトウェアモジュールは、非限定的実施例として、ウェブアプリケーション、モバイルアプリケーション、および独立型アプリケーションを備える。いくつかの実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つのコンピュータプログラムまたはアプリケーションの中にある。他の実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つを上回るコンピュータプログラムまたはアプリケーションの中にある。いくつかの実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つの機械上でホストされる。他の実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つを上回る機械上でホストされる。さらなる実施形態では、ソフトウェアモジュールは、クラウドコンピューティングプラットフォーム上でホストされる。いくつかの実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つの場所において１つまたは複数の機械上でホストされる。他の実施形態では、ソフトウェアモジュールは、１つを上回る場所において１つまたは複数の機械上でホストされる。

処理デバイス

図１５は、いくつかの実施形態による、伝送機モジュール２００とインターフェースをとるようにプログラムまたは別様に構成される、例示的接続デバイス１５０１を図示する。さらなる実施形態では、接続デバイスは、デバイスの機能を実施する、１つまたは複数のハードウェア中央処理ユニット（ＣＰＵ）、汎用グラフィック処理ユニット（ＧＰＧＰＵ）、もしくはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含む。なおもさらなる実施形態では、接続デバイスはさらに、実行可能命令を実施するように構成されるオペレーティングシステムを備える。

いくつかの実施形態では、接続デバイスは、実行可能命令を実施するように構成されるオペレーティングシステムを含む。オペレーティングシステムは、例えば、デバイスのハードウェアを管理し、アプリケーションの実行のためのサービスを提供する、プログラムおよびデータを含む、ソフトウェアを含む。当業者は、好適なサーバオペレーティングシステムが、非限定的実施例として、ＦｒｅｅＢＳＤ、ＯｐｅｎＢＳＤ、ＮｅｔＢＳＤ^（Ｒ）、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ＭａｃＯＳＸＳｅｒｖｅｒ^（Ｒ）、Ｏｒａｃｌｅ^（Ｒ）Ｓｏｌａｒｉｓ^（Ｒ）、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）Ｓｅｒｖｅｒ^（Ｒ）、およびＮｏｖｅｌｌ^（Ｒ）ＮｅｔＷａｒｅ^（Ｒ）を含むことを認識するであろう。当業者は、好適なパーソナルコンピュータオペレーティングシステムが、非限定的実施例として、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）ＷＩｎｄｏｗｓ（登録商標）、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ＭａｃＯＳＸ^（Ｒ）、ＵＮＩＸ（登録商標）、およびＧＮＵ／Ｌｉｎｕｘ（登録商標）等のＵＮＩＸ（登録商標）様オペレーティングシステムを含むことを認識するであろう。いくつかの実施形態では、オペレーティングシステムは、クラウドコンピューティングによって提供される。当業者はまた、好適なモバイルスマートフォンオペレーティングシステムが、非限定的実施例として、Ｎｏｋｉａ^（Ｒ）Ｓｙｍｂｉａｎ^（Ｒ）ＯＳ、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＯＳ^（Ｒ）、ＲｅｓｅａｃｈＩｎＭｏｔｉｏｎ^（Ｒ）ＢｌａｃｋｂｅｒｒｙＯＳ^（Ｒ）、Ｇｏｏｇｌｅ^（Ｒ）Ａｎｄｒｏｉｄ^（Ｒ）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）Ｐｈｏｎｅ^（Ｒ）ＯＳ、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）Ｍｏｂｉｌｅ^（Ｒ）ＯＳ、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）、およびＰａｌｍ^（Ｒ）ｗｅｂＯＳ^（Ｒ）を含むことも認識するであろう。当業者はまた、好適なメディアストリーミングデバイスオペレーティングシステムが、非限定的実施例として、ＡｐｐｌｅＴＶ^（Ｒ）、Ｒｏｋｕ^（Ｒ）、Ｂｏｘｅｅ^（Ｒ）、ＧｏｏｇｌｅＴＶ^（Ｒ）、ＧｏｏｇｌｅＣｈｒｏｍｅｃａｓｔ^（Ｒ）、ＡｍａｚｏｎＦｉｒｅ^（Ｒ）、およびＳａｍｓｕｎｇ^（Ｒ）ＨｏｍｅＳｙｎｃ^（Ｒ）を含むことも認識するであろう。当業者はまた、好適なビデオゲーム機オペレーティングシステムが、非限定的実施例として、Ｓｏｎｙ^（Ｒ）ＰＳ３^（Ｒ）、Ｓｏｎｙ^（Ｒ）ＰＳ４^（Ｒ）、Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ^（Ｒ）Ｘｂｏｘ３６０^（Ｒ）、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＸｂｏｘＯｎｅ、Ｎｉｎｔｅｎｄｏ^（Ｒ）Ｗｉｉ^（Ｒ）、Ｎｉｎｔｅｎｄｏ^（Ｒ）ＷｉｉＵ^（Ｒ）、およびＯｕｙａ^（Ｒ）を含むことも認識するであろう。

いくつかの実施形態では、本デバイスは、記憶および／またはメモリデバイスを含む。記憶および／またはメモリデバイスは、一時的または恒久的にデータまたはプログラムを記憶するために使用される、１つまたは複数の物理的装置である。いくつかの実施形態では、本デバイスは、揮発性メモリであり、記憶された情報を維持するために電力を要求する。いくつかの実施形態では、本デバイスは、不揮発性メモリであり、接続デバイスが電力供給されていないときに記憶された情報を留保する。さらなる実施形態では、不揮発性メモリは、フラッシュメモリを備える。いくつかの実施形態では、不揮発性メモリは、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）を備える。いくつかの実施形態では、不揮発性メモリは、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ（登録商標））を備える。いくつかの実施形態では、不揮発性メモリは、相変化ランダムアクセスメモリ（ＰＲＡＭ）を備える。他の実施形態では、本デバイスは、非限定的実施例として、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリデバイス、磁気ディスクドライブ、磁気テープディスク、光ディスクドライブ、およびクラウドコンピューティングベースの記憶装置を含む、記憶デバイスである。さらなる実施形態では、記憶および／またはメモリデバイスは、本明細書に開示されるもの等のデバイスの組み合わせである。

いくつかの実施形態では、接続デバイスは、視覚情報をユーザに送信するためのディスプレイを含む。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、陰極線管（ＣＲＴ）である。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。さらなる実施形態では、ディスプレイは、薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（ＴＦＴ−ＬＣＤ）である。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイである。種々のさらなる実施形態では、ＯＬＥＤディスプレイは、パッシブマトリクスＯＬＥＤ（ＰＭＯＬＥＤ）またはアクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）ディスプレイである。いくつかの実施形態では、ディスプレイは、プラズマディスプレイである。他の実施形態では、ディスプレイは、ビデオプロジェクタである。なおもさらなる実施形態では、ディスプレイは、本明細書に開示されるもの等のデバイスの組み合わせである。

いくつかの実施形態では、接続デバイスは、ユーザから情報を受信するための入力デバイスを含む。いくつかの実施形態では、入力デバイスは、キーボードである。いくつかの実施形態では、入力デバイスは、非限定的実施例として、マウス、トラックボール、トラックパッド、ジョイスティック、ゲームコントローラ、またはスタイラスを含む、ポインティングデバイスである。いくつかの実施形態では、入力デバイスは、タッチスクリーンまたはマルチタッチスクリーンである。他の実施形態では、入力デバイスは、声または他の音声入力を捕捉するためのマイクロホンである。他の実施形態では、入力デバイスは、運動または視覚入力を捕捉するためのビデオカメラまたは他のセンサである。さらなる実施形態では、入力デバイスは、Ｋｉｎｅｃｔ、ＬｅａｐＭｏｔｉｏｎ、または同等物である。なおもさらなる実施形態では、入力デバイスは、本明細書に開示されるもの等のデバイスの組み合わせである。

再び図１５を参照すると、例示的接続デバイス１５０１は、本明細書に説明されるように、伝送機モジュールに接続するようにプログラムまたは別様に構成される。デバイス１５０１は、例えば、データ処理を実施する、データを記憶する、デバイスをオンおよびオフにする、データを外部サーバに同期させる等、本開示の伝送機モジュール２００の種々の側面を調整することができる。本実施形態では、接続デバイス１５０１は、中央処理ユニット（ＣＰＵ、また、本明細書では、「プロセッサ」および「コンピュータプロセッサ」）１５０５を含み、これは、シングルコアまたはマルチコアプロセッサもしくは並列処理のための複数のプロセッサであることができる。接続デバイス１５０１はまた、メモリまたはメモリ場所１５１０（例えば、ランダムアクセスメモリ、読取専用メモリ、フラッシュメモリ）と、電子記憶ユニット１５１５（例えば、ハードディスク）と、１つまたは複数の他のシステムと通信するための通信インターフェース１５２０（例えば、ネットワークアダプタ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）無線等）と、キャッシュ、他のメモリ、データ記憶装置、および／または電子ディスプレイアダプタ等の周辺デバイス１５２５とを含む。メモリ１５１０、記憶ユニット１５１５、インターフェース１５２０、および周辺デバイス１５２５は、マザーボード等の通信バス（実ライン）を通して、ＣＰＵ１５０５と通信する。記憶ユニット１５１５は、データを記憶するためのデータ記憶ユニット（またはデータリポジトリ）であることができる。

接続デバイス１５０１は、通信インターフェース１５２０の助けを借りて、コンピュータネットワーク（「ネットワーク」）１５３０に動作可能に結合されることができる。ネットワーク１５３０は、インターネット、インターネットおよび／またはエクストラネット、もしくはインターネットと通信する、イントラネットおよび／またはエクストラネットであることができる。ネットワーク１５３０は、ある場合には、電気通信および／またはデータネットワークである。ネットワーク１５３０は、１つまたは複数のコンピュータサーバを含むことができ、これは、クラウドコンピューティング等の分散型コンピューティングを有効にすることができる。ネットワーク１５３０は、ある場合には、デバイス１５０１の助けを借りて、ピアツーピアネットワークを実装することができ、これは、デバイス１５０１に結合されるデバイスが、クライアントまたはサーバとして挙動することを可能にし得る。

図１５の参照を継続すると、ＣＰＵ１５０５は、機械可読命令のシーケンスを実行することができ、これは、プログラムまたはソフトウェア内に具現化されることができる。命令は、メモリ１５１０等のメモリ場所内に記憶されてもよい。命令は、ＣＰＵ１５０５にダイレクトされることができ、これは、続いて、本開示の方法を実装するように、ＣＰＵ１５０５をプログラムまたは別様に構成することができる。ＣＰＵ１５０５によって実施される動作の実施例は、フェッチ、デコード、実行、および書き戻しを含むことができる。ＣＰＵ１５０５は、集積回路等の回路の一部であることができる。デバイス１５０１の１つまたは複数の他のコンポーネントは、回路内に含まれることができる。ある場合には、回路は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）またはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）である。

図１５の参照を継続すると、記憶ユニット１５１５は、ドライバ、ライブラリ、および保存されたプログラム等のファイルを記憶することができる。記憶ユニット１５１５は、ユーザデータ、例えば、ユーザ選好およびユーザプログラムを記憶することができる。接続デバイス１５０１は、ある場合には、イントラネットまたはインターネットを通して通信する、遠隔サーバ上に位置する等、外部にある、１つまたは複数の付加的データ記憶ユニットを含むことができる。

図１５の参照を継続すると、接続デバイス１５０１は、ネットワーク１５３０を通して、１つまたは複数の遠隔コンピュータシステムと通信することができる。例えば、デバイス１５０１は、ユーザの遠隔コンピュータシステムと通信することができる。遠隔コンピュータシステムの実施例は、パーソナルコンピュータ（例えば、ポータブルＰＣ）、スレートもしくはタブレットＰＣ（例えば、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＰａｄ（登録商標）、Ｓａｍｓｕｎｇ^（Ｒ）ＧａｌａｘｙＴａｂ）、電話、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ^（Ｒ）ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ対応デバイス、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ^（Ｒ））、または携帯情報端末を含む。

本明細書に説明されるような方法は、例えば、メモリ１５１０または電子記憶ユニット１５１５上等、接続デバイス１５０１の電子記憶場所上に記憶される、機械（例えば、コンピュータプロセッサ）実行可能コードを用いて実装されることができる。機械実行可能または機械可読コードは、ソフトウェアの形態で提供されることができる。使用の間、コードは、プロセッサ１５０５によって実行されることができる。ある場合には、コードは、プロセッサ１５０５による容易なアクセスのために、記憶ユニット１５１５から読み出され、メモリ１５１０上に記憶されることができる。いくつかの状況では、電子記憶ユニット１５１５は、除外されることができ、機械実行可能命令は、メモリ１５１０上に記憶される。

非一過性のコンピュータ可読記憶媒体
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるプラットフォーム、システム、媒体、および方法は、随意にネットワーク化されたデジタル処理デバイスのオペレーティングシステムによって実行可能な命令を含む、プログラムでエンコードされる、１つまたは複数の非一過性のコンピュータ可読記憶媒体を含む。さらなる実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、デジタル処理デバイスの有形コンポーネントである。なおもさらなる実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、随意に、デジタル処理デバイスから除去可能である。いくつかの実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体は、非限定的実施例として、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリデバイス、ソリッドステートメモリ、磁気ディスクドライブ、磁気テープドライブ、光ディスクドライブ、クラウドコンピューティングシステムおよびサービス、ならびに同等物を含む。ある場合には、プログラムおよび命令は、恒久的、実質的に恒久的、半恒久的、または非一過性に、媒体上にエンコードされる。

上記に説明されるプロセスは、コンピュータソフトウェアおよびハードウェアの観点から説明される。説明される技法は、機械によって実行されると、機械に説明される動作を実施させるであろう、有形または非一過性機械（例えば、コンピュータ）可読記憶媒体内に具現化される、機械実行可能命令を構成してもよい。加えて、プロセスは、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）またはその他等、ハードウェア内に具現化されてもよい。

有形非一過性機械可読記憶媒体は、機械（例えば、コンピュータ、ネットワークデバイス、携帯情報端末、製造ツール、１つまたは複数のプロセッサのセットを伴う任意のデバイス等）によってアクセス可能な形態における情報を提供する（すなわち、記憶する）、任意の機構を含む。例えば、機械可読記憶媒体は、記録可能／非記録可能媒体（例えば、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光学記憶媒体、フラッシュメモリデバイス等）を含む。

ドッキングステーション

図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７Ａ、および図１７Ｂは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーション６００を図示し、これは、伝送機モジュール２００に結合されてもよい。伝送機モジュールは、本明細書のいずれかに説明される伝送機モジュール２００の実施形態、変形例、または実施例を備えてもよい。

図１６Ａは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーションから結合解除されている、伝送機モジュールを示す。図１６Ｂは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーションに結合されている、伝送機モジュールを示す。示されるように、伝送機は、ドッキングステーションと自由に結合解除およびに結合されてもよく、これは、伝送機を充電する便宜的方法を提供し得る。随意に、伝送機は、ワイヤを介して、または無線で、充電されてもよい。随意に、ドッキングステーションはまた、伝送機を外部コンピュータに結合するためのインターフェースを提供するため、または伝送機のデータをデータベースにアップロードするために利用されてもよい。ドッキングステーションは、ドッキングステーションを壁ソケットに接続するための１つまたは複数のソケットを備えてもよい。ドッキングステーションは、ドッキングステーションをコンピュータに接続するための１つまたは複数のポートを備えてもよい。ドッキングステーションは、ＵＳＢによって、充電され、および／または外部デバイスに接続されてもよい。

図１７Ａは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーションから結合解除されている、伝送機モジュールを示す。図１７Ｂは、いくつかの実施形態による、ドッキングステーションと結合されている、伝送機モジュールを示す。示されるように、伝送機は、ドッキングステーションと自由に結合解除および結合されてもよく、これは、伝送機を充電する便宜的方法を提供し得る。随意に、伝送機は、ワイヤを介して、または無線で、充電されてもよい。随意に、ドッキングステーションはまた、伝送機を外部コンピュータに結合するためのインターフェースを提供するため、または伝送機のデータをデータベースにアップロードするために利用されてもよい。ドッキングステーションは、ドッキングステーションを壁ソケットに接続するための１つまたは複数のポートを備えてもよい。ドッキングステーションは、ドッキングステーションをコンピュータに接続するための１つまたは複数のポートを備えてもよい。ドッキングステーションは、ＵＳＢによって、充電され、および／または外部デバイスに接続されてもよい。

本発明の好ましい実施形態が、本明細書で示され、説明されているが、そのような実施形態は一例のみとして提供されることが当業者に明白となるであろう。ここで、本発明から逸脱することなく、多数の変形例、変更、および交換が当業者に想起されるであろう。本明細書で説明される本発明の実施形態の種々の代替案が、本発明を実践する際に採用され得ることを理解されたい。以下の請求項は、本発明の範囲を定義し、これらの請求項およびそれらの均等物の範囲内の方法および構造がそれによって対象とされることが意図される。

Claims

モジュール式センサであって、
基板と、
前記基板の表面上に提供される複数の接触電極と、
前記複数の接触電極間に配置され、複数のセンサ要素を集合的に形成する複数の感知線であって、各センサ要素は、一対の接触電極間に縦方向に延在する少なくとも１つの感知線を備える、複数の感知線と
を備え、
前記モジュール式センサは、感知装置としての使用のために、デバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される、モジュール式センサ。
前記モジュール式センサは、前記デバイスに電子的に結合されると、能動的感知ユニットとして機能するように構成される、請求項１に記載のモジュール式センサ。
前記モジュール式センサは、前記デバイス上の陥凹された筐体内に嵌合するように構成される、請求項１に記載のモジュール式センサ。
前記モジュール式センサは、前記陥凹された筐体によって保護される、請求項３に記載のモジュール式センサ。
前記基板は、鉄金属または合金を含み、前記デバイスは、磁気材料を含む、請求項１に記載のモジュール式センサ。
前記モジュール式センサは、前記磁気材料と前記鉄金属または合金との間の引力を介して、前記デバイス上の定位置に結合および保持されるように構成される、請求項５に記載のモジュール式センサ。
前記複数の感知線のうちの少なくとも１つは、ナノスケール材料を含む、請求項１に記載のモジュール式センサ。
前記複数の感知線のうちの少なくとも１つは、グラフェンを含む、請求項７に記載のモジュール式センサ。
前記複数の感知線はそれぞれ、グラフェンを含む、請求項８に記載のモジュール式センサ。
前記複数のセンサ要素は、流体中の１つまたは複数のマーカを検出するように構成される、請求項１に記載のモジュール式センサ。
前記複数のセンサ要素は、対象の生物学的流体中の１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される、請求項１に記載のモジュール式センサ。
前記複数のセンサ要素は、同一バイオマーカを検出するように構成される、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記生物学的流体は、皮膚の表面を介して取得される、汗または間質液を含む、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記生物学的流体は、前記デバイス上への呼息から取得される息または肺由来水蒸気を含む、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記複数のセンサ要素はそれぞれ、異なるバイオマーカを検出するように構成される、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記複数のセンサ要素は、マルチチャネル多重化構成で動作するように構成される、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記１つまたは複数のバイオマーカは、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記１つまたは複数のバイオマーカは、電解質、グルコース、および乳酸を含む、請求項１７に記載のモジュール式センサ。
前記生物学的流体サンプルは、汗、息、唾液、耳垢、尿、精液、血漿、生物液、化学流体、空気サンプル、ガスサンプル、またはそれらの組み合わせを含む、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記生物学的流体サンプルは、汗または息を含む、請求項１９に記載のモジュール式センサ。
前記複数のセンサ要素は、前記生物学的流体サンプルと接触するとき、前記１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記複数のセンサ要素は、前記生物学的流体サンプルを抽出するために前記対象の皮膚の穿刺を要求することなく、非侵襲的様式において、前記１つまたは複数のバイオマーカを検出することが可能である、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記複数のセンサ要素は、前記デバイスが、前記対象上に装着されているまたは前記対象に近接しているとき、実質的にリアルタイムで、前記１つまたは複数のバイオマーカの存在および濃度を検出するように構成される、請求項１１に記載のモジュール式センサ。
前記１つまたは複数のバイオマーカの存在および濃度を示すデータは、前記デバイスによって収集および記憶される、請求項２３に記載のモジュール式センサ。
前記データは、前記デバイスが前記対象上に装着されているまたは前記対象に近接している時間周期にわたって、収集され、前記デバイス上に記憶される、請求項２４に記載のモジュール式センサ。
前記モジュール式センサは、ツールの使用を伴うことなく、前記デバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される、請求項１に記載のモジュール式センサ。
前記モジュール式センサは、１０秒未満以内に前記デバイスに動作可能かつ解放可能に結合されるように構成される、請求項１に記載のモジュール式センサ。
感知装置であって、
デバイスが対象によって装着されているまたは前記対象に近接しているとき、前記対象の生物学的流体サンプル中の１つまたは複数のバイオマーカを検出するように構成される複数のモジュール式センサと、
前記複数のモジュール式センサから選択されたモジュール式センサに相互交換可能かつ解放可能に結合するように構成されるデバイスであって、前記デバイスは、前記モジュール式センサからの感知信号を受信、記憶、および送信するように構成される、デバイスと
を備える、感知装置。
前記デバイスは、ネットワークを経由して前記感知信号を伝送するように構成される伝送機を備える、請求項２８に記載の感知装置。
前記伝送機は、前記感知信号を、前記対象と関連付けられかつ前記対象に近接するモバイルデバイスに伝送するように構成される、請求項２８に記載の感知装置。
前記デバイスは、前記モジュール式センサを受容および支持するように構成される陥凹された筐体を備える、請求項２８に記載の感知装置。
前記デバイスは、磁気取付機構を介して、前記モジュール式センサに解放可能に結合される、請求項２８に記載の感知装置。
前記磁気取付機構は、前記モジュール式センサおよび前記デバイスのうちの少なくとも１つ上に提供される磁気材料と、前記モジュール式センサおよび前記デバイスのうちの少なくとも１つ上に提供される鉄金属または合金とを含む、請求項３２に記載の感知装置。
前記デバイスは、ストラップまたはパッチに解放可能に結合されるように構成され、前記ストラップまたはパッチは、前記対象の身体の一部上に装着されるように構成される、請求項３２に記載の感知装置。
前記複数のモジュール式センサは、少なくとも１つのグラフェンベースのセンサを備える、請求項３２に記載の感知装置。
デバイスであって、
複数の離散した生物学的または化学的センサから成る群から選択される少なくとも１つのセンサに動作可能に結合するように構成される処理モジュール
を備え、
２つ以上の異なる標的検体を検出するための２つ以上の異なるセンサは、前記対象が前記デバイスを装着しているまたは前記デバイスに近接しているときに前記デバイス上に収集された、対象のサンプルから検出されるべき標的検体のタイプに応じて、前記デバイスに相互交換可能かつ解放可能に取付可能である、デバイス。
前記サンプルは、前記対象の汗、唾液、息、血液、または他の生物学的流体を含む、請求項３６に記載のデバイス。
前記異なる標的検体は、異なるバイオマーカおよび／または化学薬剤を含む、請求項３６に記載のデバイス。
前記バイオマーカは、電解質、グルコース、および乳酸から成る群から選択される、請求項３８に記載のデバイス。
前記センサのうちの少なくとも１つは、前記サンプルのｐＨまたはイオン濃度を測定するように構成される、請求項３６に記載のデバイス。
前記センサのうちの少なくとも１つは、グラフェンベースのセンサを備える、請求項３６に記載のデバイス。
前記複数の離散センサは、（ｉ）少なくとも１つのグラフェンベースのセンサと、（ｉｉ）少なくとも１つの非グラフェンベースのセンサとを備える異種センサである、請求項３６に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、第１の標的検体に特有の第１のセンサが、前記デバイスに取り付けられるとき、前記第１の標的検体のレベルを検出および監視するように構成される、請求項３６に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、前記第１のセンサが、前記デバイスから取り外され、第２の標的検体に特有の第２のセンサによって交換されるとき、前記第２の標的検体を検出および監視するように切り替えられるように構成される、請求項４３に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、前記デバイスにオンボードで位置し、１つまたは複数の標的検体のレベルを検出および監視するために、前記データが前記少なくとも１つのセンサによって収集されるにつれて、実質的にリアルタイムで、センサデータを処理するように構成される、請求項４４に記載のデバイス。
前記デバイスは、前記１つまたは複数の標的検体の検出されたレベルを表示するためのグラフィカルディスプレイを備える、請求項４５に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、遠隔デバイス、サーバ、または第三者エンティティに前記処理されたセンサデータを伝送するように構成される、請求項４５に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、前記１つまたは複数の標的検体の検出されたレベルに基づいて、ある補正または緩和措置を前記対象に処方するように構成される推奨エンジンを備える、請求項４５に記載のデバイス。
（１）デバイスと、（２）請求項３６に記載の複数の離散した生物学的または化学的センサとを備える、モジュール式感知キット。
前記デバイス上に提供される迅速解放機構が、異なる離散センサが、ツールの使用を伴うことなく、前記デバイスに手動で取り付けられ、前記デバイスから取り外されることを可能にする、請求項４９に記載の感知キット。
前記複数の離散センサは、前記デバイスと別個に提供される、請求項４９に記載の感知キット。
前記離散センサのうちの１つまたは複数のものは、前記デバイスとの単回使用のために構成され、前記対象による毎回の使用時の触接後、廃棄される、請求項４９に記載の感知キット。
前記離散センサのうちの１つまたは複数のものは、前記デバイスとの複数回使用のために構成され、前記対象による複数回の使用時の触接において、再利用および再使用されることが可能である、請求項４９に記載のモジュール式感知キット。
前記複数の離散センサは、同一標的検体または異なる標的検体に対して異なる感度を有する、請求項４９に記載の感知キット。
前記複数の離散センサは、両方とも標的検体を検出するように構成される第１のセンサおよび第２のセンサを備え、前記第１のセンサは、前記第２のセンサより高い感度を有する、請求項４９に記載の感知キット。
前記第１のセンサは、前記第２のセンサと比較して、実質的により低いレベルまたは濃度の前記標的検体を検出することが可能である、請求項５５に記載の感知キット。
デバイスであって、
３つ以上の異なる離散した生物学的または化学的センサに動作可能に結合される処理モジュール
を備え、
前記処理モジュールは、対象の所望のタイプの感知用途に応じて、異なる多重化された構成において前記３つ以上の異なる離散した生物学的または化学的センサを選択的にアクティブ化するように構成される、デバイス。
前記異なる多重化された構成は、前記対象が前記デバイスを装着しているまたは前記デバイスに近接しているとき、複数の異なる標的検体が、前記デバイス上で収集された前記対象のサンプルから検出されることを可能にする、請求項５７に記載のデバイス。
前記異なる多重化された構成は、前記異なる標的検体の検出および監視における増加された感度を有効にする、請求項５７に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、より少ない数の前記生物学的または化学センサを選択的にアクティブ化し、前記デバイスの電力消費を低減させるように構成される、請求項５７に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、より多い数の前記生物学的または化学センサを選択的にアクティブ化し、前記異なる標的検体の検出および監視における感度を向上させるように構成される、請求項５７に記載のデバイス。
前記３つ以上の離散センサは、第１の標的検体を検出するための第１のセンサと、第２の標的検体を検出するための第２のセンサと、第３の標的検体を検出するための第３のセンサとを備える、請求項５７に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、前記第１、第２、および第３のセンサのうちから少なくとも２つを選択的にアクティブ化するように構成される、請求項６２に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、（１）第１の多重化された構成における前記第１および第２のセンサ、（２）第２の多重化された構成における前記第２および第３のセンサ、または（３）第３の多重化された構成における前記第１および第３のセンサを選択的にアクティブ化するように構成される、請求項６３に記載のデバイス。
前記処理モジュールは、前記対象が前記デバイスを装着しているまたは前記デバイスに近接しているとき、前記デバイス上で前記対象から収集された１μＬ未満の体積を有するサンプル中の１ｆｇ／Ｌおよびそれを上回る２つ以上の異なる標的検体の（１）存在と、（２）濃度とを検出することが可能である、請求項５７に記載のデバイス。
前記デバイスは、１秒未満以内に前記２つ以上の異なる標的検体の存在および濃度を検出することが可能である、請求項６５に記載のデバイス。
モジュール式センサを加工する方法であって、
（ａ）センサ基板を提供することであって、前記センサ基板は、前記基板の表面上に配置される少なくとも２つの電極を備える、ことと、
（ｂ）グラフェンの層を前記少なくとも２つの電極間の前記センサ基板の表面上に堆積させることと、
（ｃ）前記グラフェンの層の少なくとも一部を前記少なくとも２つの電極においてまたは前記少なくとも２つの電極の近傍で金属化することと、
（ｄ）前記グラフェンの層の少なくとも一部を不動態化ポリマーで不動態化することと、
（ｅ）随意に、前記グラフェンの層の少なくとも一部を官能化することであって、前記グラフェンの層を官能化することは、受容体層を用いて行われ、前記受容体層は、標的検体に敏感である、ことと
を含む、方法。
前記受容体層は、ピレンボロン酸（ＰＢＡ）、ピレンＮ−ヒドロキシスクシンイミドエステル（ピレン−ＮＨＳ）、有機化学物質、芳香族分子、環状分子、酵素、タンパク質、抗体、ウイルス、一本鎖ＤＮＡ（ｓｓＤＮＡ）、アプタマ、無機材料、合成分子、および生物学的分子から成る群から選択される、受容体を含む、請求項６７に記載の方法。
前記標的検体は、電解質、グルコース、乳酸、ＩＬ６、サイトカイン、ＨＥＲ２、コルチゾール、ＺＡＧ、コレステロール、ビタミン、タンパク質、薬物分子、代謝物、ペプチド、アミノ酸、ＤＮＡ、ＲＮＡ、アプタマ、酵素、生体分子、化学分子、合成分子、またはそれらの組み合わせを含む、請求項６７に記載の方法。
前記基板は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ジメチルポリシロキサン（ＰＤＭＳ）、ポリ（メチルメタアクリレート）（ＰＭＭＡ）、他のプラスチック、二酸化ケイ素、シリコン、ガラス、酸化アルミニウム、サファイア、ゲルマニウム、ヒ化ガリウム、リン化インジウム、シリコンとゲルマニウムの合金、布地、織物、絹、紙、セルロースベースの材料、絶縁体、金属、半導体、またはそれらの組み合わせを含む、請求項６７に記載の方法。
前記基板は、可撓性である、請求項７０に記載の方法。
前記不動態化ポリマーは、アクリル、ＰＭＭＡ、シリコーン、ポリシリコーン、ＰＤＭＳ、ゴム、ホットメルトコポリマー、ＥＶＡコポリマー、エチレンアクリレート、ＰＥＴ、ポリアミド、ＰＴＦＥ、フルオロポリマー、熱可塑性材、ゲル、ヒドロゲル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、スチレンブロックコポリマー、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート、フルオロポリマー、シリコーンゴム、熱可塑性エラストマ、ポリピロール、またはそれらの組み合わせを含む、請求項６７に記載の方法。
前記不動態化ポリマーは、ポリウレタンである、請求項７２に記載の方法。
前記グラフェン層を堆積させることは、前記グラフェン層と前記基板との間に配置される官能性逆ポリマーの融合温度を超えて前記基板を加熱することを含む、請求項７０に記載の方法。
前記グラフェン層の近傍の前記基板の第１の部分を親水性材料で官能化することをさらに含む、請求項７０に記載の方法。
前記グラフェン層の近傍の前記基板の第２の部分は、前記親水性材料で官能化されない、請求項７５に記載の方法。
前記基板の第２の部分は、疎水性材料で官能化される、請求項７６に記載の方法。