JP6456628B2 - 蛍光検出器を組み込んだ眼用デバイスを形成する方法及び装置 - Google Patents
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Description
本発明を目的とする本説明及び特許請求の範囲において、以下の定義が適用される、様々な用語が使用され得る。
「誘電体上のエレクトロウェッティング」すなわち「EWOD」:本明細書で使用するとき、不混和性の流体又は液体の組み合わせ、定義された表面自由エネルギーを有する表面領域、及び電位場が存在する、デバイスの類又はデバイスの部分の類を指す。典型的には、電位場は、表面領域の表面自由エネルギーを変更するが、これは、不混和性の流体と表面領域との相互作用を変更し得る。
図1Aを参照すると、エネルギー印加された眼用デバイス及び対応するエネルギー印加された眼用デバイス150(図1B)のためのメディアインサート100の例示的実施形態が示される。メディアインサート100は、視力補正を提供する機能性がある場合もない場合もあり得るオプティカルゾーン120を含み得る。眼用デバイスのエネルギー印加された機能が視力に関連しない場合は、メディアインサートのオプティカルゾーン120は、材料がなくてもよい。いくつかの代表的な実施形態では、メディアインサートは、エネルギー印加素子110(電源)及び電子コンポーネント105(ロード)が組み込まれた基板115からなる、オプティカルゾーン120内ではない部分を含み得る。
蛍光に基づく分析法を用いて、様々なタイプの検体を検出し、分析することができる。これらの手法のサブセットは、検体自体からの直接の蛍光発光を含み得る。より包括的な手法セットは、検体分子と結合し、そのように結合することによって蛍光符号を変更する構成成分を有する蛍光プローブに関係する。例えば、フォルスター共鳴エネルギー移動(FRET)において、プローブは、相互作用するタンパク質に化学的に付着し得る2つのフルオロフォアの組み合わせを用いて構成される。フルオロフォアの互いからの距離は、それ自体が発する蛍光信号の効率に影響し得る。それらのフルオロフォアの一方は、励起放射信号を吸収することができ、その励起を、もう一方のフルオロフォアの電子状態に共鳴により移動させ得る。結合した、相互作用するタンパク質への検体の結合は幾何学を乱し、フルオロフォアの対からの蛍光発光における変化を引き起こし得る。結合部位は、相互作用するタンパク質に遺伝学的にプログラムすることができ、例えば、グルコースに反応する結合部位をプログラムすることができる。場合によっては、得られる部位は、所望の試料の間質液中の他の構成成分に対する反応が低いか又は反応しないことがある。
図3を参照すると、代表的な蛍光に基づく分析システムを形成し得るコンポーネントを含む、眼用インサートが示されている。図の眼用インサートは、内部の境界335及び外部の境界320を有する代表的な環状形で示されている。エネルギー印加素子330、制御回路310、及び相互接続機構360に加えて、蛍光分析システム350が存在する場合があり、これは、特定の代表的な実施形態では、フラップ340上に配置され得る。フラップ340は、インサート300に接続されてもよく、又は一体式の、それ自体のモノリシックな延長部分であってもよい。フラップ340は、蛍光検出器を含む眼用デバイスが着用されたときに蛍光分析システム350を適切に配置し得る。フラップ340は、分析システム350がオプティカルゾーンから離れている使用者の眼の部分と重なることを可能にする。蛍光に基づく分析システム350は、流体試料中の検体の存在又はその濃度によって検体を決定することができる。非限定的な例として、フルオロフォアは、フルオレセイン、テトラメチルローダミン、又はローダミン及びフルオレセインの他の誘導体を含み得る。当該技術分野における当業者には明らかであり得るように、FRET又は他の蛍光に基づく分析のためのフルオロフォアの組み合わせを含み得る、任意の蛍光発光検体プローブが、本明細書の技術と一致し得る。
ここで図8を参照すると、本発明のいくつかの代表的な実施形態に従って使用され得るコントローラが示されている。コントローラは、通信デバイス820に結合した1つ又は2つ以上のプロセッサコンポーネントを含み得る、1つ又は2つ以上のプロセッサ810を含む。
(1) 眼用レンズメディアインサートデバイスであって、
前側の環状インサート部品が後側の環状インサート部品に封着されて、封着されたコンポーネント空洞を内部に備える環状メディアインサートを形成している、前側の環状インサート部品及び後側の環状インサート部品と、
前記封着されたコンポーネント空洞内のエネルギー源と、
前記封着されたコンポーネント空洞内に少なくとも部分的に位置づけられた少なくとも第1の相互接続部と、
前記封着されたコンポーネント空洞内の電子回路と、
前記環状インサート部品から突出しているタブであって、蛍光分析コンポーネント、及び前記蛍光分析コンポーネントを前記電子回路に接続する少なくとも1つの電気相互接続部を支持するように構成されている、タブと、を備える、眼用レンズメディアインサートデバイス。
(2) 前記タブが、前記前側の環状インサート部品の成形された一部分であり、
前記蛍光分析コンポーネントが、前記後側の環状インサート部品の前記タブ部分上で支持される、実施態様1に記載の眼用レンズメディアインサート。
(3) 前記タブが、前記後側の環状インサート部品の成形された一部分であり、
前記蛍光分析コンポーネントが、前記後側の環状インサート部品の前記タブ部分上で支持される、実施態様1に記載の眼用レンズメディアインサート。
(4) 前記タブが、前記前側の環状インサート部品及び前記後側の環状インサート部品の両方の成形された一部分であり、前記蛍光分析コンポーネントが、前記前側の環状インサート部品及び前記後側の環状インサート部品のタブ領域によって形成された前記タブの空洞の内部で支持される、実施態様1に記載の眼用レンズメディアインサート。
(5) 眼用コンタクトレンズデバイスであって、
前側の環状インサート部品が後側の環状インサート部品に封着されて、封着されたコンポーネント空洞を内部に備える環状メディアインサートを形成する、前側の環状インサート部品及び後側の環状インサート部品と、
前記封着されたコンポーネント空洞内のエネルギー源と、
前記封着されたコンポーネント空洞内に少なくとも部分的に位置づけられた少なくとも第1の相互接続部と、
前記封着されたコンポーネント空洞内の電子回路と、
前記環状インサート部品から突出しているタブであって、蛍光分析コンポーネント、及び前記蛍光分析コンポーネントを前記電子回路に接続する少なくとも1つの電気相互接続部を支持するように構成されている、タブと、
前記メディアインサートを含むヒドロゲルスカートと、を備える、眼用コンタクトレンズデバイス。
(7) 前記電子回路が、積層型集積コンポーネントデバイスを備える、実施態様5に記載の眼用コンタクトレンズデバイス。
(8) 眼用デバイスのための眼流体分析システムであって、
前記眼用デバイスの一部を形成するエネルギー源を備えているエネルギー印加された眼用デバイスであって、使用者の眼の前記眼流体と接触して配置されている間に着用するために好適である、エネルギー印加された眼用デバイスと、
前記エネルギー源と電気通信する蛍光分析システムであって、前記眼環境における蛍光信号を測定するように構成される、蛍光分析システムと、
眼組織内に埋め込まれた蛍光分析プローブであって、前記蛍光分析プローブが、その場所の流体中の少なくとも第1の化合物と相互作用し、前記蛍光分析プローブが相互作用する前記第1の化合物の濃度及び前記蛍光分析システムから前記蛍光分析プローブが受信する励起信号に少なくとも部分的に基づく特性信号を発する、蛍光分析プローブと、
前記眼用デバイスの一部を形成するプロセッサであって、前記蛍光分析システムによって観察された前記蛍光信号に関係する値を記憶することを含むプログラムを実行する能力を有し、前記プログラムは、送信コマンドを外部デバイスから受信したときに信号を出力するように構成され、前記出力された信号は、前記記憶された値のいくつかを前記出力された信号にエンコードする、プロセッサと、を備える、眼流体分析システム。
(9) 眼用デバイスのための眼流体分析システムであって、
前記眼用デバイスの一部を形成するエネルギー源を備えているエネルギー印加された眼用デバイスであって、使用者の眼の前記眼流体と接触して配置されている間に着用するために好適である、エネルギー印加された眼用デバイスと、
前記エネルギー源と電気通信する蛍光分析システムであって、前記眼環境における蛍光信号を測定するように構成される、蛍光分析システムと、
眼組織内に埋め込まれた蛍光分析プローブであって、前記蛍光分析プローブが、その場所の流体中の少なくとも第1の化合物と相互作用し、前記蛍光分析プローブが相互作用する前記第1の化合物の濃度及び前記蛍光分析システムから前記蛍光分析プローブが受信する励起信号に少なくとも部分的に基づく特性信号を発する、蛍光分析プローブと、
前記眼用デバイスの一部分を形成するプロセッサであって、前記蛍光信号特性によって示される1つ又は2つ以上の眼流体特性に関して、検出された蛍光信号を予めプログラムされた閾値に対して評価することを含むプログラムを実行する能力を有し、前記プログラムは、それらの測定値が、対応する前記予めプログラムされた閾値の外であるときに、信号を出力するように構成される、プロセッサと、を備える、眼流体分析システム。
(10) 眼流体を監視する方法であって、
蛍光分析システムを備える眼用コンタクトレンズを使用者に提供すること、及び
前記眼用コンタクトレンズから発せられた送信に関係するデータ値を受信すること、を含む、方法。
Claims (11)
- 眼用レンズメディアインサートデバイスであって、
前側の環状インサート部品が後側の環状インサート部品に封着されて、封着されたコンポーネント空洞を内部に備える環状メディアインサートを形成している、前側の環状インサート部品及び後側の環状インサート部品と、
前記封着されたコンポーネント空洞内のエネルギー源と、
前記封着されたコンポーネント空洞内に少なくとも部分的に位置づけられた少なくとも第1の相互接続部と、
前記封着されたコンポーネント空洞内の電子回路と、
前記環状インサート部品から突出しているタブであって、蛍光分析コンポーネント、及び前記蛍光分析コンポーネントを前記電子回路に接続する少なくとも1つの電気相互接続部を支持するように構成されている、タブと、を備える、眼用レンズメディアインサートデバイス。 - 前記タブが、前記前側の環状インサート部品の成形された一部分であり、
前記蛍光分析コンポーネントが、前記後側の環状インサート部品の前記タブの部分上で支持される、請求項1に記載の眼用レンズメディアインサート。 - 前記タブが、前記後側の環状インサート部品の成形された一部分であり、
前記蛍光分析コンポーネントが、前記後側の環状インサート部品の前記タブの部分上で支持される、請求項1に記載の眼用レンズメディアインサート。 - 前記タブが、前記前側の環状インサート部品及び前記後側の環状インサート部品の両方の成形された一部分であり、前記蛍光分析コンポーネントが、前記前側の環状インサート部品及び前記後側の環状インサート部品のタブ領域によって形成された前記タブの空洞の内部で支持される、請求項1に記載の眼用レンズメディアインサート。
- 眼用コンタクトレンズデバイスであって、
前側の環状インサート部品が後側の環状インサート部品に封着されて、封着されたコンポーネント空洞を内部に備える環状メディアインサートを形成する、前側の環状インサート部品及び後側の環状インサート部品と、
前記封着されたコンポーネント空洞内のエネルギー源と、
前記封着されたコンポーネント空洞内に少なくとも部分的に位置づけられた少なくとも第1の相互接続部と、
前記封着されたコンポーネント空洞内の電子回路と、
前記環状インサート部品から突出しているタブであって、蛍光分析コンポーネント、及び前記蛍光分析コンポーネントを前記電子回路に接続する少なくとも1つの電気相互接続部を支持するように構成されている、タブと、
前記メディアインサートを含むヒドロゲルスカートと、を備える、眼用コンタクトレンズデバイス。 - 安定化機構を更に備え、前記眼用コンタクトレンズデバイスが使用者により着用されているときに、前記安定化機構が、前記蛍光分析コンポーネントを空間に位置づけることを助ける、請求項5に記載の眼用コンタクトレンズデバイス。
- 前記電子回路が、積層型集積コンポーネントデバイスを備える、請求項5に記載の眼用コンタクトレンズデバイス。
- 眼用デバイスのための眼流体分析システムであって、
前記眼用デバイスの一部を形成するエネルギー源を備えているエネルギー印加された眼用デバイスであって、請求項1〜4のいずれか1項に記載の眼用レンズメディアインサートデバイスと前記眼用レンズメディアインサートデバイスを含むヒドロゲルスカートとを備え、使用者の眼の前記眼流体と接触して配置されている間に着用するために好適である、エネルギー印加された眼用デバイスと、
前記エネルギー源と電気通信する蛍光分析システムであって、前記蛍光分析コンポーネントを含み、前記眼の環境における蛍光信号を測定するように構成される、蛍光分析システムと、
眼組織内に埋め込まれた蛍光分析プローブであって、前記蛍光分析プローブが、その場所の前記流体中の少なくとも第1の化合物と相互作用し、前記蛍光分析プローブが相互作用する前記第1の化合物の濃度及び前記蛍光分析システムから前記蛍光分析プローブが受信する励起信号に少なくとも部分的に基づく特性信号を発する、蛍光分析プローブと、
前記眼用デバイスの一部を形成するプロセッサであって、前記蛍光分析システムによって観察された前記蛍光信号に関係する値を記憶することを含むプログラムを実行する能力を有し、前記プログラムは、送信コマンドを外部デバイスから受信したときに信号を出力するように構成され、前記出力された信号は、前記記憶された値のいくつかを前記出力された信号にエンコードする、プロセッサと、を備える、眼流体分析システム。 - 眼用デバイスのための眼流体分析システムであって、
前記眼用デバイスの一部を形成するエネルギー源を備えているエネルギー印加された眼用デバイスであって、請求項1〜4のいずれか1項に記載の眼用レンズメディアインサートデバイスと前記眼用レンズメディアインサートデバイスを含むヒドロゲルスカートとを備え、使用者の眼の前記眼流体と接触して配置されている間に着用するために好適である、エネルギー印加された眼用デバイスと、
前記エネルギー源と電気通信する蛍光分析システムであって、前記蛍光分析コンポーネントを含み、前記眼の環境における蛍光信号を測定するように構成される、蛍光分析システムと、
眼組織内に埋め込まれた蛍光分析プローブであって、前記蛍光分析プローブが、その場所の前記流体中の少なくとも第1の化合物と相互作用し、前記蛍光分析プローブが相互作用する前記第1の化合物の濃度及び前記蛍光分析システムから前記蛍光分析プローブが受信する励起信号に少なくとも部分的に基づく特性蛍光信号を発する、蛍光分析プローブと、
前記眼用デバイスの一部分を形成するプロセッサであって、前記特性蛍光信号によって示される1つ又は2つ以上の眼流体特性に関して、検出された蛍光信号を予めプログラムされた閾値に対して評価することを含むプログラムを実行する能力を有し、前記プログラムは、それらの測定値が、対応する前記予めプログラムされた閾値の外であるときに、信号を出力するように構成される、プロセッサと、を備える、眼流体分析システム。 - 前記蛍光分析コンポーネントが、前記プローブを照射するための励起光源と前記プローブからの蛍光発光を検知するための蛍光検出素子とを含む、請求項8または9に記載の眼流体分析システム。
- 眼流体を監視する方法であって、
請求項5〜7のいずれか1項に記載の眼用コンタクトレンズデバイスを使用者に提供すること、及び
前記眼用コンタクトレンズデバイスから発せられた送信に関係するデータ値を受信すること、を含む、方法。
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