JP6602385B2 - バンデージ型連続グルコースモニタリングシステム - Google Patents

バンデージ型連続グルコースモニタリングシステム Download PDF

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Description

本発明は、バンデージ型連続グルコースモニタリングシステムに関する。
本明細書で他に指定のない限り、この項目で説明される事項は、本願の請求項に対する従来技術ではなく、この項目への包含によって従来技術と認められない。
特定の医療条件又は状態は、長時間にわたる生理的特性（例えば、血糖濃度）のゆっくりとした変化によって及び／又は低頻度の短いタイムスケールのイベントによって特徴付けることができる。このような生理的特性は、（例えば、人の血液に周期的にアクセスすることによって）周期的に測定することができる。加えて又は代替的に、このような生理的特性の連続した又はほぼ連続した測定をもたらすために、植込まれた又は装着可能な装置を用いることもできる。このような植込み可能な又は装着可能な装置は、バッテリにより及び／又は無線周波数エネルギー源又は他の無線エネルギー源によって電力を与えることができる。さらに、このような装置は、測定された生理的特性を無線で（例えば、ＲＦＩＤアンテナ及び送信機を用いることによって、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ及び送信機を用いることによって）示すように構成することができる。
本開示の一部の実施形態は、身体に装着可能な装置であって、（ｉ）生体の皮膚表面に装着されるように構成された、可撓性基板と、（ｉｉ）センサプローブの近位端が可撓性基板に取り付けられ、センサプローブの遠位端が生体内へ間質液と接触するのに十分な深さまで延びるように構成された、センサプローブと、（ｉｉｉ）センサプローブの遠位端に配置され、間質液中の分析物を検出するように構成された、センサと、（ｉｖ）可撓性基板上に配置され、（ａ）センサを用いて分析物と関係づけられるデータを取得し、（ｂ）分析物と関係づけられるデータを外部装置に通信するように構成された、１つ以上の電子部品と、を含む装置を提供する。
本開示の一部の実施形態は、身体に装着可能な装置であって、（ｉ）生体の皮膚表面に装着されるように構成された、可撓性基板と、（ｉｉ）プローブ手段の近位端が可撓性基板に取り付けられ、プローブ手段の遠位端が生体内へ間質液と接触するのに十分な深さまで延びるように構成された、プローブ手段と、（ｉｉｉ）プローブ手段の遠位端に配置され、間質液中の分析物を検出するように構成された、センサ手段と、（ｉｖ）可撓性基板上に配置され、（ａ）センサ手段を用いて分析物と関係づけられるデータを取得し、（ｂ）分析物と関係づけられるデータを外部装置に通信するように構成された、１つ以上の電子部品と、を含む装置を提供する。
本開示の一部の実施形態は、方法であって、
（ｉ）身体に装着可能な装置を生体の皮膚表面に装着することと、
身体に装着可能な装置は、（ａ）可撓性基板と、（ｂ）センサプローブの近位端が可撓性基板に取り付けられ、センサプローブが生体内へ間質液と接触するのに十分な深さまで延びるように構成された、センサプローブと、（ｃ）センサプローブの遠位端に配置され、間質液中の分析物を検出するように構成された、センサと、（ｄ）可撓性基板上に配置される、１つ以上の電子部品と、を含み、
（ｉｉ）１つ以上の電子部品によってセンサを用いて分析物と関係づけられるデータを取得することと、
（ｉｉｉ）１つ以上の電子部品によって分析物と関係づけられるデータを外部装置に通信することと、
を含む、方法を提供する。
これらの並びに他の態様、利点、及び代替は、添付図を適宜参照しながら以下の詳細な説明を読むことで当業者には明らかとなるであろう。
図１Ａは、例示的な身体に装着可能な装置の上から見た図である。図１Ｂは、図１Ａに示された例示的な身体に装着可能な装置の下から見た図である。 図２Ａは、例示的な挿入装置に取り外し可能に装着された例示的な身体に装着可能な装置の一態様の図である。図２Ｂは、生体の皮膚の近傍に位置決めされた図２Ａの身体に装着可能な装置及び挿入装置の断面図である。図２Ｃは、身体に装着可能な装置及び挿入装置が皮膚に貫入している、図２Ｂの身体に装着可能な装置、挿入装置、及び生体の皮膚の断面図である。図２Ｄは、身体に装着可能な装置が皮膚に貫入しており、且つ挿入装置が皮膚から後退されている、図２Ｂの身体に装着可能な装置、挿入装置、及び生体の皮膚の断面図である。 外部リーダと無線通信する身体に装着可能な装置を含む例示的なシステムのブロック図である。 図４Ａは、例示的な電気化学センサの前から見た図である。図４Ｂは、図４Ａの例示的な電気化学センサの後ろから見た図である。図４Ｃは、図４Ａ及び図４Ｂの例示的な電気化学センサの断面図である。 例示的な電気化学センサの一態様の図である。 例示的な電気化学センサの一態様の図である。 例示的な光学センサの一態様の図である。 身体に装着可能な装置を動作させるための例示的なプロセスの流れ図である。 センサを製作するための例示的なプロセスの流れ図である。
以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなす添付図が参照される。図面において、文脈上他に指示のない限り、同様の符号は、通常、同様の構成要素を識別する。詳細な説明、図面、及び請求項に記載の例証となる実施形態は、限定することを意図されない。他の実施形態が用いられてよく、本明細書で提示される主題の範囲から逸脱せずに他の変化が加えられてよい。本明細書に概して記載され図面で例示される本開示の態様は、多様な異なる構成に配列する、置き換える、組み合わせる、分離する、及び設計することができ、そのすべてが本明細書で明示的に考慮されることが容易に理解されるであろう。
Ｉ．概要
本開示の一部の実施形態は、間質液（例えば、皮膚内又は皮膚下の間質液）中の分析物濃度をその場でリアルタイムで定量的及び定性的にテストするための１つ以上のセンサを備える、生体の皮膚表面に（例えば、人の上腕又は腹部の皮膚に）装着されるように構成された身体に装着可能な装置を提供する。１つ以上のセンサは、皮膚に貫入するように構成され且つ装置の可撓性基板に取り付けられる、センサプローブ上に装着される。さらに、可撓性基板は、（例えば、グルー、テープ、乾式接着剤、又は他の接着剤手段の使用によって）皮膚表面に装着されるように構成される。可撓性基板の可撓性は、感知プラットフォームを装着する人の活動への干渉が最小限の及び／又は人に長時間快適に装着することができる感知プラットフォームを提供することもできる。本明細書に記載の感知プラットフォームは、間質液以外の他の流体中の分析物の濃度を測定するために（例えば、涙液、血液、唾液、又は身体の或る他の流体又は組織中の分析物を測定するために）人体の種々の部位上に装着することもできる装置に設けられてよいことを当業者は認識するであろう。本明細書に記載の感知プラットフォームは、装置の装着位置の近傍の流体中の分析物の濃度を測定するために、人体上の位置以外の場所に装着することもできる装置に設けられてよいことも当業者は認識するであろう。
センサプローブは、センサプローブ上に配置された少なくとも１つのセンサが規定の深さで流体（例えば、間質液）中の分析物を測定することができるように、皮膚内の規定の深さまで（例えば、真皮内の深さまで、皮下の深さまで）貫入するように構成することができる。センサプローブは、可撓性又は剛性とすることもでき、一部の例において、センサプローブは、可撓性基板材料の細長い延長部を備えることもできる。センサプローブは、皮膚を穿刺するように構成することもできる（例えば、センサプローブを皮膚内へ駆動することができるように十分に剛性とする及び／又は鋭くすることもできる）。加えて又は代替的に、センサプローブは、挿入装置と組み合わせて皮膚を穿刺する及び／又は皮膚に貫入するように構成することもできる。例えば、センサプローブは、ハーフ針のチャネル内に又は皮膚を穿刺するための或る他の手段に装着されるように構成することもでき、ハーフ針又は他の穿刺手段は、皮膚を穿刺し、その後、センサプローブを皮膚に貫入している位置に残した状態で、後退するように用いることもできる。１つ以上のセンサは、このようなセンサプローブの端に及び／又はこのようなセンサプローブの長さに沿った１つ以上のさらなる場所に配置することもできる。
感知プラットフォームは、電源、電子装置、及びアンテナを含むことができ、これらはすべて、生体の皮膚に装着されるように構成された可撓性基板上に配置される。電子装置は、分析物の測定を行うために（例えば、皮膚内の又は皮膚下の間質液中の分析物の濃度を測定するために）１つ以上のセンサ（例えば、センサプローブの遠位端に配置されるセンサ）を動作させることができる。電子装置はさらに、センサからの測定値又は他の情報をアンテナを介して外部リーダ又は或る他の遠隔システムに無線で通信するためにアンテナを動作させることもできる。感知プラットフォームの電源、アンテナ、電子装置、又は他の構成要素のうちの１つ以上は可撓性とすることもでき、例えば、電源は、薄い可撓性リチウムイオンバッテリを含むこともできる。
一部の例において、感知プラットフォームのセンサプローブの端に配置されるセンサは、分析物を電気化学的に検出又は測定するように構成された２つ以上の電極を含むことができる。２つ以上の電極は、分析物に選択的に敏感な作用電極と、参照電極を含むこともできる。一部の例において、センサを対象流体に曝すことにより、作用電極と参照電極との間に、作用電極付近の分析物の濃度を示すことができるポテンショメトリック電圧が発生する。加えて又は代替的に、参照電極と作用電極との間に規定の電圧を印加することもでき、これに応答して作用電極を通る電流の量を、作用電極付近の分析物の濃度及び／又は作用電極への分析物の拡散率と関係づけることもできる。作用電極は、センサの作用電極上又は付近の分析物と選択的に相互作用する物質（例えば、試薬、タンパク質、酵素）を局在化させることによって、分析物に選択的に敏感に作製することができる。このような分析物に選択的な物質は、作用電極上に配置される分析物透過性のポリマー層中に局在化することができる。加えて又は代替的に、このような分析物に選択的な物質は、架橋によって作用電極の表面上に局在化することができる。
一部の例において、感知プラットフォームのセンサプローブの端に配置されるセンサは、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけられる光学特性を有する分析物に敏感な物質を含むことができる。例えば、この物質は、分析物と関係づけられる蛍光強度、蛍光寿命、発光波長、励起波長、又は或る他の特性を有するフルオロフォアを含むこともできる。加えて又は代替的に、センサプローブの端に配置される物質の色、彩度、吸収スペクトル、又は或る他の光学特性は、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけることもできる。センサプラットフォームは、分析物と関係づけられる物質の光学特性を判定するためにそれぞれ分析物に敏感な物質から放出される光を照射する及び受光するように構成された光放出器及び／又は光検出器を含むこともできる。一部の例において、センサプローブは、光ファイバを含むこともでき、このような光ファイバの遠位端上に分析物に選択的な物質を配置することもできる。このような例において、光放出器及び／又は光検出器は、光放出器及び光検出器が光ファイバを介して分析物に敏感な物質からの光を照射する及び受光するように、光ファイバの近位端に配置することもできる。このような例において、光放出器及び／又は光検出器は、センサプラットフォームの可撓性基板上に（例えば、可撓性基板上に配置された電子装置の一部として）配置することもできる。
一部の例において、分析物に敏感な物質（例えば、分析物との化学反応に特異的に係わる物質、分析物に特異的に結合する物質、又は分析物の存在又は濃度と関係づけられる特性を有する物質）を、感知プラットフォームの表面上（例えば、電極の金属表面上、光ファイバの表面上）に及び／又は分析物を透過させることができ且つこのような表面上に配置されるポリマー、ゲル、又は他の層中に配置することもできる。加えて又は代替的に、分析物透過性のポリマー、ゲル、又は他の層は、センサプローブの要素を保護するために又は或る他の用途に応じて、センサプローブの作用電極及び／又は他の要素の上に配置することもできる。一部の例において、このような分析物透過層の透過性、厚さ、又は他の特性は、間質液からセンサへの（例えば、センサの金属電極表面への）又は感知プラットフォームの或る他の要素への（例えば、感知プラットフォームの電極、光ファイバ、又は或る他の要素の近傍に配置された分析物に選択的な試薬への）分析物の拡散率を制御するように定めることもできる。一部の例において、保護層又は他のポリマー層は、ヒドロゲル、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルのユニットを含むヒドロゲルとすることもできる。
感知プラットフォームは、感知プラットフォームの１つ以上のバッテリにより及び／又は外部ソースからのエネルギーによって電力を与えることができる。一部の例において、１つ以上のバッテリは、（例えば、ユーザの皮膚に装着されるときにより高い快適さをもたらすため及び／又はユーザの活動に対する影響を最小にするために）感知プラットフォーム全体の及び／又は皮膚に装着することができる感知プラットフォームの要素の可撓性を可能にするべく、可撓性とし、可撓性基板上に配置することもできる。このような可撓性バッテリは、可撓性リチウムイオンバッテリを含むこともできる。本明細書に記載の感知プラットフォームのバッテリは、使い切りとすることもでき、又は再充電可能とすることもできる。再充電可能なバッテリは、可撓性基板上に配置されたアンテナから取り込まれた無線周波数エネルギーによって提供されるパワーによって再充電することもできる。アンテナは、電子装置に接続されるリードと共に導電性材料のループとして構成することができる。一部の実施形態では、このようなループアンテナはまた、アンテナからの後方散乱放射を修正するべくループアンテナのインピーダンスを修正することによって、情報（例えば、感知プラットフォームのセンサを用いてなされる分析物の測定）を外部リーダに（例えば、携帯電話に）無線で通信することができる。加えて又は代替的に、感知プラットフォームは、外部リーダに情報を示すべくＲＦエネルギーを伝送及び／又は反射するために、チップアンテナ、ダイポールアンテナ、又は他のタイプのアンテナを含むこともできる。さらに、このようなアンテナは、さらなる情報を伝達するために、例えば、感知プラットフォームによって検出された温度、光レベル、又は他の情報を示すために、外部装置からコマンド又はプログラミングを受信するために、又は或る他の機能を提供するために用いることもできる。
ＩＩ．例示的な可撓性バイオセンサプラットフォーム
図１Ａは、例示的な身体に装着可能な感知プラットフォーム１００の上面図である。図１Ｂは、図１Ａに示された例示的な身体に装着可能な感知プラットフォームの下面図である。図１Ａ及び図１Ｂでの相対的な寸法は、必ずしも縮尺通りではなく、例示的な身体に装着可能な感知プラットフォーム１００の構成を説明するにあたって単に説明する目的のために変えられていることに留意されたい。身体に装着可能な装置１００は、円形ディスクとして（例示的な例として）形状設定された可撓性基板１１０で形成される。センサプローブ１２０は、可撓性基板１１０から延び、生体の皮膚（例えば、人体の上腕又は腹部の皮膚）に貫入するように構成される。センサ１２５は、センサプローブ１２０の遠位端に配置される。センサ１２５は、センサプローブ１２０が皮膚に貫入するときに皮膚の下及び／又は皮膚内の間質液又は他の流体中の分析物（例えば、グルコース）を検出するように構成される。可撓性基板１１０を生体の皮膚表面に装着するために接着剤層１６０が設けられる（接着剤層１６０は、可撓性基板１１０の底面１５０上に配置される身体に装着可能な感知プラットフォーム１００の要素の例示を可能にするために図１Ｂには図示されない）。身体に装着可能な感知プラットフォーム１００はさらに、可撓性基板１１０上に配置される電子装置１３０を含み、電子装置１３０は、例えば、分析物を検出するためにセンサ１２５を動作させること、分析物についての情報を電子装置１３０のメモリに記録すること、及び分析物についての情報を（例えば、このような情報を無線で示すためにアンテナを用いることによって）外部のシステムに通信することを含む、感知プラットフォーム１００の種々の用途を提供するように構成される。アンテナ（図示せず）は、（例えば、電子装置１３０を取り囲む）底面１５０上のループアンテナとして構成することもでき、又はアンテナは、チップアンテナ又は或る他の構成として構成することもできる。身体に装着可能な感知プラットフォーム１００に電力を与えるために（例えば、電子装置１３０に電力を与えるために）バッテリ１４０が設けられる。
可撓性基板１１０は、生体の皮膚表面に装着されるように構成される。図１Ａ及び図１Ｂに示された例では、これは、可撓性基板１１０を皮膚表面に接着するために設けられる接着剤の層１６０を含む。可撓性基板１１０を皮膚表面に装着するために付加的な又は代替的な手段を設けることもできる。例えば、可撓性基板１１０を皮膚表面に装着するために液体接着剤又はゲル接着剤を皮膚表面に及び／又は可撓性基板１１０に塗布することもできる。可撓性基板１１０は、皮膚表面上に置き、テープ又は他の接着剤を用いて固定することもできる。一部の例において、身体に装着可能な感知プラットフォーム１００は、可撓性基板１１０を皮膚表面に取り外し可能に装着するように構成された乾式接着剤を含むこともできる。可撓性基板１１０又は身体に装着可能な感知プラットフォーム１００の他の要素を皮膚表面に又は生体の他の要素又は態様に装着するための他の手段が予想される。さらに、一部の実施形態では、皮膚表面又は他の組織表面に装着せずに対象流体（例えば、間質液、滑液、血液、涙液、唾液、粘液）の近傍に設置されるように構成される身体に装着可能な感知プラットフォーム１００を提供することもできる。例えば、本明細書に記載の身体に装着可能な感知プラットフォーム１００は、特定の組織表面に装着されずに、生体の歯と頬との間、生体の目の上、又は生体の或る他の場所に配置されるように構成することもできる。
可撓性基板１１０は、可撓性基板１１０を生体の皮膚表面に装着することができるように、さらに、このような装着による生体の活動（例えば、生体の動き）への干渉が最小限であるように定められた厚さ、形状、組成、及び／又は他の特性を有することができる。これは、皮膚表面への可撓性基板１１０の装着が招く不快が最小限であるように可撓性基板１１０が十分に可撓性であることを含むこともできる。可撓性基板１１０は、ポリイミド又は或る他の可撓性ポリマー又は他の材料からなることもできる。可撓性基板は、およそ１００ミクロン未満の厚さを有することもできる。さらに、可撓性基板１１０は、生体の活動への干渉が最小限であるように定められたサイズを有することもできる。例えば、可撓性基板１１０は、およそ１１ミリメートル未満のサイズ（例えば、図１Ａ及び図１Ｂで例示されるような円形部分の直径）を有することもできる。直径及び厚さの値は、単に例示する目的で提供される。さらに、可撓性基板１１０の形状は、図１Ａ及び図１Ｂ又は本明細書のどこか別の場所で例示されるのとは異なるものとすることもでき、例えば、可撓性基板１１０は、用途に応じて細長い形状、正方形又は長方形の形状、又は或る他の形状を有することもできる。例えば、可撓性基板１１０は、（例えば、可撓性基板１１０の細長い形状の配向が皮膚表面の歪みの方向に垂直であるように形成及び／又は皮膚表面に装着されることによって）可撓性基板１１０が装着される皮膚表面の動き及び／又は変形への妨害が最小限でありながら可撓性基板１１０上に電子装置、バッテリ、アンテナ、又は他の構成要素を配置するのに十分な面積を提供するべく細長い形状を有することもできる。
可撓性基板１１０の１つ以上の表面（例えば、底面１５０）は、チップなどの電子装置を（例えば、フリップチップマウンティングにより）装着するための、及び電極、アンテナ、及び／又は接続部を形成するべく導電性材料を（例えば、堆積技術により）パターン形成するためのプラットフォームとして用いることもできる。可撓性基板１１０の組成は、身体に装着可能な感知プラットフォーム１００のこのような要素の形成及び／又は配置を可能にするように選択することもできる。例えば、可撓性基板１１０は、金属コンタクト、トレース、及び相互接続部を（例えば、スパッタリング、ＣＶＤ、又は或る他の堆積プロセスによって）可撓性基板１１０の表面上に直接パターン形成する及び／又は可撓性基板１１０の１つ以上の表面上に形成されたコーティング又は層上にパターン形成することができるように、ポリイミド又は或る他のポリマー材料（単数又は複数）及び／又は金属材料（単数又は複数）からなることもできる。さらに、可撓性基板１１０上に配置されるこのようなパターン形成された構造体及び／又は他の要素（例えば、電子装置１３０、バッテリ１４０、アンテナ）は、可撓性基板１１０と組み合わせて、身体に装着可能な感知プラットフォーム１００全体に可撓性をもたらすように定められた厚さ又は他の特性を有することもできる。例えば、可撓性基板１１０は、電子装置１３０及びその上に配置されたバッテリ１４０と組み合わせて、およそ０．５ミリメートル未満の厚さを有することもできる。
可撓性基板１１０上に配置される電子装置１３０は、種々の装置を含むこともできる。例えば、電子装置１３０は、アンテナ（例えば、チップアンテナ）、マイクロコントローラ、増幅器、光放出器、光検出器、温度センサ、送信機、無線機、トランシーバ、又は或る他の１つ又は複数の構成要素を含むこともできる。このような構成要素は、可撓性基板１１０上にパターン形成された相互接続部又はトレースに装着する及び／又はこれを介して電気的に接続することができる。さらに、アンテナ、電極、キャパシタ、レジスタ、又は他の構成要素は、可撓性基板１１０の表面上に形成されたこのようなトレース又は他の相互接続部から形成することもできる。電子装置１３０は、分析物を検出するためにセンサ１２５を動作させ、検出された分析物についての情報（例えば、濃度レベル）を無線で示すために及び／又は他の機能を提供するためにアンテナ（例えば、可撓性基板１１０上に形成されたループアンテナ、ダイポールアンテナ、又は他のタイプのアンテナ、可撓性基板１１０上に配置されたチップアンテナ）を動作させるように構成された論理要素を含むことができる。ループアンテナ、ダイポールアンテナ、又は他のタイプのアンテナは、１つ以上の規定の導電性形状部（例えば、リング、螺旋、曲線又は直線、楕円形又は長方形パッチ、フラクタル）を形成するべく可撓性基板１１０の表面（例えば、１５０）上にパターン形成された導電性材料の１つ以上の層とすることができる。電気相互接続部（例えば、トレース）、アンテナ、及び／又は導電性電極（例えば、電気化学分析物センサなどのための）は、このような材料を正確にパターン形成するための堆積、リソグラフィなどのプロセスによって可撓性基板１１０上にパターン形成される導電性材料から形成することができる。可撓性基板１１０上にパターン形成される導電性材料は、例えば、貴金属、金属、これらの組み合わせなどから形成される、金、白金、パラジウム、チタン、炭素、アルミニウム、銅、銀、塩化銀導体とすることができる。
センサプローブ１２０は、センサプローブ１２０が皮膚に貫入しているときにセンサプローブ１２０の遠位端に存在するセンサ１２５が関心ある分析物（例えば、グルコース）を含有する流体（例えば、間質液、血液）と接触するように、生体の皮膚に貫入するように構成される身体に装着可能な感知プラットフォーム１００の細長い要素である。例えば、センサプローブ１２０は、およそ２ミリメートルを上回る長さとすることもできる。センサプローブ１２０は、センサプローブ１２０が皮膚に貫入する及び／又は可撓性基板１２０が皮膚表面に装着されるときに、センサプローブ１２０上に配置されたセンサ（例えば、１２５）又は他の要素（単数又は複数）が皮膚内の規定の深さで組織（例えば、皮膚の真皮の組織、皮下組織）と接触するように定められた長さ又は他の特性を有することもできる。例えば、センサプローブ１２０は、およそ５００ミクロンからおよそ６０００ミクロンまでの間の長さを有することもできる。さらに、センサプローブ１２０は、センサプローブ１２０上に配置される電極又は他の要素のための十分な面積を提供するように、皮膚への干渉が最小限であるように（例えば、センサプローブ１２０の貫入のために皮膚に最小限の切開又は他の変更を加えることを必要とすることによって）、又は或る他の用途に応じて、定められた１つ以上の寸法を有することもできる。例えば、センサプローブ１２０は、およそ２５ミクロンからおよそ４００ミクロンまでの間の幅を有することもできる。
センサプローブ１２０は、種々のプロセスによって形成された種々の材料及び要素からなることもできる。センサプローブ１２０は、可撓性材料（例えば、ポリイミド）又は比較的不撓性の材料からなることもでき、さらに、センサプローブ１２０の厚さ、幅、形状、又は他の特性は、或る程度の可撓性又は不撓性をもたらすように定めることもできる。例えば、可撓性センサプローブ１２０は、およそ２５ミクロンからおよそ４００ミクロンまでの間の幅及び／又はおよそ１００ミクロン未満の厚さを有することもできる。一部の例において、センサプローブ１２０は、可撓性基板１１０と同じ材料から形成することもできる、すなわち、センサプローブ１２０は、皮膚表面に装着されるように構成される及び／又は電子装置１３０又は他の構成要素が配置される可撓性基板１１０の一部から延びる可撓性基板１１０の細長い部分とすることもできる。代替的に、センサプローブ１２０は、可撓性基板１１０に取り付けることもできる。例えば、センサプローブ１２０は、光ファイバ（単数又は複数）、可撓性要素（単数又は複数）（例えば、ポリイミド又は他のポリマー又は金属物質の細長い部材）、ワイヤ（単数又は複数）、形状設定されたシリコーンの細長い部材、又は可撓性基板１１０に接着、溶接、結合、又は他の方法で取り付けられた他の要素を含むこともできる。代替的に、このようなセンサプローブは、他の用途のために及び／又は本明細書に記載の可撓性基板（例えば、１１０）以外の構成要素又は装置と組み合わせて用いることもできる。
センサプローブ１２０は、センサプローブ１２０が皮膚に貫入することを可能にするべく皮膚を穿刺し、センサ１２５を皮膚内の間質液又は他の流体と接触する状態で配置するように構成することもできる。例えば、センサプローブ１２０は、鋭くすることもでき、皮膚を穿刺するためにセンサプローブ１２０に力をかけるのを容易にするべく１つ以上の剛性の材料（例えば、ステンレス鋼のチューブ、ロッド、シート、及び／又は針）を含むこともでき、又は他の方法で皮膚を穿刺するように構成することもできる。一部の例において、センサプローブ１２０は、センサプローブ１２０が第１の時間中に皮膚を穿刺するのに用いられることを可能にし、その後、より低剛性となること又は用途に応じて或る他の特性が変化することを可能にするべく、変化する剛性又は或る他の特性を有する材料を含むこともできる。一部の例において、センサプローブ１２０は、皮膚の穿刺を可能にするべく最初に高い剛性を有し、センサプローブが或る時間にわたって皮膚に貫入するときに軟化するように構成された材料を含むこともできる。例えば、センサプローブ１２０は、センサプローブ１２０が皮膚に貫入すると水（例えば、間質液からの）を吸収することによって軟化するように構成されたポリメタクリル酸２−ヒドロキシエチル（ポリＨＥＭＡ）又は或る他のヒドロゲルの部材を含むこともできる。別の例において、センサプローブ１２０は、皮膚内へ溶解する及び／又は皮膚によって吸収されるように構成される硬質材料（例えば、ポリ乳酸（ＰＬＡ））を含むこともできる。加えて又は代替的に、センサプローブ１２０は、皮膚を穿刺するように構成される別の装置によって皮膚へ又は別の装置によって形成された皮膚の切開部へ挿入することもできる。例えば、センサプローブ１２０は、ハーフ針が皮膚を穿刺し、その後、センサプローブ１２０を皮膚に貫入している位置に残した状態で、後退することができるように、装置（例えば、センサプローブ１２０を皮膚へ挿入する及び／又は可撓性基板１１０を皮膚表面に装着するように構成された装置）のハーフ針のチャネル内に装着されるように構成することもできる。
単一のセンサプローブ１２０の遠位端上に単一のセンサ１２５が配置されている身体に装着可能なセンサプラットフォーム１００の描画は、限定ではない例示的な例として意図されることに留意されたい。身体に装着可能な感知プラットフォームの特定のセンサプローブは、特定のセンサプローブ上の異なる位置に配置されるさらなるセンサを含むこともできる。例えば、特定のセンサプローブは、皮膚内の種々の深さでの皮膚の幾つかの特性（例えば、皮膚内の分析物の濃度）の検出を可能にするために特定のセンサプローブの長さに沿って配置される複数のセンサを含むこともできる。身体に装着可能なセンサプラットフォームは、１つよりも多いセンサプローブを含むこともでき、このような１つよりも多いセンサプローブは、それぞれの幅、長さ、厚さ、センサ、センサ位置、又は他の特性を有することもできる。さらに、身体に装着可能な感知プラットフォームは、遠位端又はセンサプローブ上の他の位置に配置されないセンサを含むこともできる。例えば、１つ以上のセンサを、このような身体に装着可能な感知プラットフォームの可撓性基板（例えば、１１０）又は他の要素（単数又は複数）上に配置することもできる。
図１Ａ又は図１Ｂに例示されないが、本明細書に記載の身体に装着可能な感知プラットフォーム（例えば、１００）は、（例えば、皮膚全体にセンサプローブ１２０が貫入している及び皮膚表面に可撓性基板１１０が装着されるユーザから）ユーザ入力を受信する及び／又は情報を示すように構成された１つ以上のユーザインターフェース要素を含むこともできる。身体に装着可能な感知プラットフォームは、ライト（例えば、ディスクリートＬＥＤ）、ディスプレイ（例えば、可撓性ＯＬＥＤディスプレイ）、振動モータ、電気光学的刺激器、又はユーザに情報を示すための他の手段を含むこともできる。このような示される情報は、検出された分析物についての情報（例えば、検出された分析物の濃度）、身体に装着可能な感知プラットフォームの状態についての情報（例えば、バッテリ充電状態、空きメモリスペース状態）、警告（例えば、分析物の濃度が規定の範囲内／範囲外であるという警告、特定の健康状態が検出されているという警告、ユーザが或る医療タスクを行う及び／又は医療上の配慮を求めるべきであるという警告）、又は或る他の情報を含むこともできる。身体に装着可能な感知プラットフォームは、ボタン、タッチ及び／又はジェスチャーを検出するように構成された静電容量式タッチ感知要素、タッチを検出するように構成された温度センサ、又はユーザからの入力を検出するための他の手段を含むこともできる。このような入力は、或るタスクを行うため（例えば、分析物を検出するべくセンサ１２５を動作させるため）、動作状態を変化させるため（例えば、分析物の定期検出を開始及び／又は停止するため、分析物が検出される頻度を変化させるため）、ユーザの個人的状態及び／又は健康状態を示すため（例えば、ユーザが悪心、めまいなどを起こしていることを示すため）、イベントが発生したこと（例えば、ユーザが薬剤を投与された／薬剤を投与されていること）を示すための命令、又は身体に装着可能な感知プラットフォームへの或る他の入力／命令を含むこともできる。
皮膚に貫入するように構成された種々のセンサプローブと、このようなセンサプローブを含む装置（例えば、身体に装着可能な感知プラットフォーム）が本明細書で説明される。このようなセンサプローブは、既存の切込部、穿刺部、切開部、又は皮膚の表面を通る他の入口を通って皮膚に貫入し、関心ある分析物を含有する流体（例えば、間質液）を有する組織（例えば、真皮組織、皮下組織）へ進むように構成及び／又は動作することもできる。このような既存の入口は、皮膚を穿刺するように構成されたランセット、針、又は他の器具によってセンサプローブを挿入する目的で形成することもできる。加えて又は代替的に、センサプローブ及び／又は身体に装着可能な感知プラットフォームの或る他の要素は、例えば、剛性の要素を含むことによって、鋭くされた端を含むことによって、又は皮膚の穿刺を可能にする或る他の方法で構成されていることによって皮膚を穿刺するように構成することもできる。一部の例において、センサプローブ（及び、センサプローブがこのような感知プラットフォームの要素である実施形態では、身体に装着可能な感知プラットフォーム）は、センサプローブと組み合わせて皮膚を穿刺し、センサプローブを定位置（すなわち、皮膚に貫入している）に残した状態で後退するように構成された挿入装置に取り外し可能に装着することもできる。
図２Ａは、例示的な挿入装置２７０に取り外し可能に装着される例示的な身体に装着可能な感知プラットフォーム２００を例示する。身体に装着可能な感知プラットフォーム２００は、可撓性基板２１０、可撓性基板２１０に取り付けられたセンサプローブ２２０、及び可撓性基板２１０を生体の皮膚表面に接着するように構成された接着剤層２６０を含む。センサプローブ２２０は、生体の皮膚に貫入するように構成され、センサプローブ２２０が皮膚に貫入するときに皮膚内の流体中（例えば、間質液中の）の分析物を検出する（例えば、グルコースの濃度を測定する）ように構成されたセンサ（図示せず）を含む。センサプローブ２２０は、挿入装置２７０の針２８０に結合される。針２８０はハーフ針である、すなわち、針２８０は、針２８０の長さに沿ったチャネルを含み、その中にセンサプローブ２２０が配置される。針２８０は、針２８０及び結合されたセンサプローブ２２０が皮膚に貫入するように、皮膚を穿刺するように構成される。すなわち、針は、針２８０が皮膚を穿刺するように挿入装置２７０に力をかけることができるのに十分に剛性である及び／又は十分に鋭い端を有する。次いで、センサプローブ２２０が皮膚に挿入された（すなわち、貫入している）ままであり且つ可撓性基板２１０が皮膚表面上に装着されたままの状態で、挿入装置２７０を皮膚から離れる方に移動させることで針２８０を後退させることができる。
図２Ｂ〜図２Ｄは、生体の皮膚２９０を穿刺するために挿入装置２７０を用いるプロセスを断面図で示す。皮膚２９０は、表皮層２９１及び真皮層２９３を含む。図２Ｂは、感知プラットフォーム２００のセンサプローブ２２０が挿入装置の針２８０に結合される（すなわち、この例では、センサプローブ２２０が針２８０のチャネル内に配置される）ように挿入装置２７０に取り外し可能に装着された身体に装着可能な感知プラットフォーム２００を示す。図２Ｂに示すように、挿入装置２７０及びこれに取り外し可能に装着された感知プラットフォーム２００は、皮膚２９０の近傍に配置されるが、まだ皮膚２９０に穿刺及び／又は貫入されていない。
図２Ｃは、針２８０（及びこれに結合されたセンサプローブ２２０）が皮膚２９０へ挿入された（すなわち、針２８０が皮膚を穿刺した）後の挿入装置２７０及び感知プラットフォーム２００を示す。さらに、可撓性基板２１０が、接着剤層２６０の接着作用により皮膚２９０表面に装着されている。センサプローブ２２０は、センサプローブ２２０の遠位端が皮膚２９０の真皮層２９３内に存在するように（例えば、センサプローブ２２０の端上に配置されたセンサが真皮層２９３内に存在する間質液又は他の流体中の分析物を検出することができるように）皮膚２９０に貫入する。図２Ｄは、挿入装置２７０の針２８０が後退された後の感知プラットフォーム２００を示す。センサプローブ２２０は、センサプローブ２２０の遠位端が皮膚２９０の真皮層２９３内に存在するように皮膚２９０に貫入し続ける。
例示される挿入装置２７０及び感知プラットフォーム２００並びに皮膚２９０を穿刺する及び／又は皮膚２９０に貫入するためのその使用は、このような装置及び方法の限定ではない例示的な例として意図されることに留意されたい。挿入装置２７０及び／又は感知プラットフォーム２００は、異なる形状を有する、異なる構成要素及び／又は要素を含む、異なるように構成する、及び／又は当業者には明らかであろう或る他の方法で異なることもできる。例えば、挿入装置は、ハーフ針又は他の貫入手段が取り付けられる、身体に装着可能な感知プラットフォームを取り外し可能に装着することができる、ディスクからなることもできる。一部の例において、挿入装置２７０は、或るさらなる機能を提供するように構成することもでき、例えば、感知プラットフォームからの通信を受信する（例えば、検出された分析物と関係づけられる情報を受信する）、感知プラットフォームを再充電する、感知プラットフォームをアクティブ化する、又は或る他の機能を提供するように構成することもできる。一部の例において、挿入装置は、針（及びこれに結合されたセンサプローブ）を皮膚内へ（例えば、ユーザの不快を最小にするために十分に高速で皮膚内の規定の深さまで）駆動するように構成された駆動機構（例えば、ばね付き機構、１つ以上のソレノイド、モータ、又は他の電気機械式アクチュエータを含むサーボ機構）を含むこともできる。一部の例において、針２８０は、安全のために挿入装置２７０内へ後退可能とすることもできる。
生体の皮膚表面への身体に装着可能な感知プラットフォームの装着と、感知プラットフォームのセンサプローブによるこのような皮膚の貫入は、本明細書に記載の装置及び方法の限定ではない例示的な例として意図されることに留意されたい。このような装置及びシステムは、他の組織にセンサプローブを貫入すること及び／又は可撓性基板をこのような組織の表面に装着することによって、このような他の組織の他の流体中の分析物を検出するのに用いることもできる。例えば、本明細書に記載のセンサプローブ、可撓性基板、及び／又は感知プラットフォームは、粘膜上皮内の（例えば、口の粘膜、鼻の粘膜、又は生体の他の粘膜内の）分析物を検出するのに用いることもできる。加えて又は代替的に、本明細書に記載のセンサプローブ、可撓性基板、及び／又は感知プラットフォームは、組織に貫入せずに種々の流体中の分析物を検出する（例えば、生体の或る体積内に存在する組織内の分析物を検出する、例えば、本明細書に記載の感知プラットフォームを生体の腹膜腔内に配置することによって腹水中の分析物を検出する）のに用いることもできる。さらに、本明細書に記載のシステム及び装置は、動物の身体の及び／又は植物体の流体中の分析物を検出する及び／又は自然環境（例えば、小川、湖）及び／又は人工環境（例えば、製薬プロセスの流体、水処理プロセスの流体、食品加工プロセスの流体）中の分析物を検出するのに用いることもできる。
センサプローブの遠位端に又は本明細書に記載の身体に装着可能な感知プラットフォームの或る他の場所に配置されるセンサは、種々の方法で構成される種々の成分及び／又は物質を含むこともできる。一部の例において、このようなセンサは、分析物と選択的に相互作用する１つ以上の物質を含むこともできる。例えば、このような物質は、関心ある分析物に選択的に結合する、関心ある分析物の反応に触媒作用を及ぼす、或いは関心ある分析物と選択的に相互作用するように構成されたタンパク質、酵素、アプタマー、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ナノ構造体、抗体、試薬、ナノ構造体化された表面、又は他の物質を含むこともできる。このような分析物に敏感な物質は、感知プラットフォームの表面上（例えば、電極の金属表面上、光ファイバの表面上、センサプローブ及び／又は可撓性基板の或る他の表面上）及び／又は分析物透過性の、このような表面上に配置される、ポリマー、ゲル、又は他の層中に配置することもできる。
一部の例において、分析物に選択的な物質は、表面上に物質を架橋すること（例えば、分析物に敏感な物質を架橋するためにグルタルアルデヒドを用いること）によって感知プラットフォームの表面上（例えば、電極表面上）に配置することもできる。一部の例において、分析物に選択的な物質は、感知プラットフォームの表面上に形成されたポリマー層中に配置することができる。このようなポリマー層は、分析物を透過させることができ、電極によって及び／又は或る他の要素（例えば、反応生成物と選択的に相互作用するフルオロフォア又は他の物質）によって直接感知することができる反応生成物を生成するように、分析物と選択的に反応する試薬を含有することができる。一部の例において、分析物に選択的な物質を含有するポリマー層は、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルユニットを含むヒドロゲルである。このようなヒドロゲルは、ヒドロゲルの分析物透過性を調整するために、ヒドロゲル内の分析物に選択的な物質と結合させるために、ヒドロゲルの架橋度を増加させるために、又はヒドロゲルの１つ以上の他の特性を定めるために、さらなるポリマーユニット又は他の化学物質を含有することもできる。例えば、このようなヒドロゲルは、ジメタクリル酸ジ（エチレングリコール）ユニットをさらに含むこともできる。
一部の例において、感知プラットフォームのセンサは、分析物を電気化学的に検出又は測定するように構成された２つ以上の電極を含むことができる。２つ以上の電極は、分析物に選択的に敏感な作用電極と、参照電極を含むこともできる。一部の例において、センサを対象流体（例えば、間質液）に曝すことにより、作用電極と参照電極との間に、作用電極付近の分析物の濃度を示すことができるポテンショメトリック電圧が発生する。加えて又は代替的に、参照電極と作用電極との間に規定の電圧を印加することもでき、これに応答して作用電極を流れる電流の量は、作用電極付近の分析物の濃度及び／又は作用電極への分析物の拡散率（例えば、分析物に選択的な物質を含有するヒドロゲル層を通る及び／又はセンサの作用電極及び／又は他の構成要素を保護するために配置されたヒドロゲル層を通る）と関係づけることもできる。
一部の例において、感知プラットフォームのセンサは、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけられる光学特性を有する分析物に選択的な物質を含むことができる。例えば、この物質は、分析物と関係づけられる蛍光強度、蛍光寿命、発光波長、励起波長、又は或る他の特性を有するフルオロフォアを含むこともできる。加えて又は代替的に、センサプローブの端に配置される物質の色、彩度、吸収スペクトル、又は或る他の光学特性は、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけることもできる。センサプラットフォームは、分析物と関係づけられる物質の光学特性を判定するためにそれぞれ分析物に敏感な物質から放出される光を照射する及び受光するように構成された光放出器及び／又は光検出器を含むこともできる。一部の例において、感知プラットフォームのセンサプローブは、光ファイバを含むこともでき、このような光ファイバの遠位端上に分析物に選択的な物質を配置することもできる。このような例において、光放出器及び／又は光検出器は、光放出器及び光検出器が光ファイバを介して分析物に敏感な物質からの光を照射する及び受光するように、光ファイバの近位端に配置することもできる。このような例において、光放出器及び／又は光検出器は、センサプラットフォームの可撓性基板上に（例えば、可撓性基板上に配置された電子装置の一部として）配置することもできる。
一部の例において、分析物透過性のポリマー、ゲル、又は他の層を、感知プラットフォームの要素を保護するために又は或る他の用途に応じて、センサの１つ以上の構成要素の上に（例えば、作用電極の上に、分析物に選択的な物質を含有する及び／又はからなる層の上に）及び／又は感知プラットフォームの他の要素の上に配置することもできる。一部の例において、このような分析物透過層の（及び／又は分析物に選択的な物質を含有する同様の層の）透過性、厚さ、又は他の特性は、間質液からセンサへの（例えば、センサの金属電極表面への）又は感知プラットフォームの或る他の要素への（例えば、感知プラットフォームの電極、光ファイバ、又は或る他の要素の近傍に配置された分析物に選択的な物質への）分析物の拡散率を制御するように定めることもできる。一部の例において、保護層又は他のポリマー層は、ヒドロゲル、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルのユニット及び／又はジメタクリル酸ジ（エチレングリコール）のユニットを含むヒドロゲルとすることもできる。
ＩＩＩ．可撓性バイオセンサプラットフォームの例示的な電子装置
図３は、外部リーダ３８０と無線通信する身体に装着可能なセンサプラットフォーム３００を含むシステムのブロック図である。身体に装着可能なセンサプラットフォーム３００は、生体の皮膚表面に装着されるように形成された可撓性ポリマー又は金属材料で作製される可撓性基板３３０を含む。可撓性基板３３０は、電源３４０、電子装置３５０、及び通信アンテナ３７０のための装着面を提供する。電源３４０は、作動電圧を電子装置３５０及び／又は感知プラットフォーム３００の他の要素に供給する。アンテナ３７０は、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００との間で情報を通信するために電子装置３５０によって作動される。アンテナ３７０、電子装置３５０、及び電源３４０は、すべて、可撓性基板３３０上に配置することができる。
可撓性基板３３０は、可撓性基板３３０を生体の皮膚表面に装着することができるように、さらに、このような装着による生体の活動（例えば、生体の動き）への干渉が最小限であるように定められた厚さ、形状、組成、及び／又は他の特性を有することができる。これは、皮膚表面への可撓性基板３３０の装着が招く不快が最小限であるように可撓性基板３３０が十分に可撓性であることを含むこともできる。可撓性基板３３０は、ポリイミド又は或る他の可撓性ポリマー又は他の材料からなることもできる。可撓性基板３３０の１つ以上の表面は、アンテナ３７０、電子装置３５０、及び電源３４０の構成要素又は要素を（例えば、フリップチップマウンティングにより）装着するためのチップ及び／又は電極、アンテナ、及び接続部を（例えば、堆積技術により）形成する導電性材料などのプラットフォームとして用いることもできる。可撓性基板３３０の組成は、金属コンタクト、トレース、及び相互接続部を（例えば、スパッタリング、ＣＶＤ、又は或る他の堆積プロセスによって）可撓性基板３３０の表面上に直接及び／又は可撓性基板３３０の１つ以上の表面上に形成されたコーティング又は層上にパターン形成することができるように定めることもできる。
可撓性基板３３０上に配置される電子装置３５０は、種々の装置を含むこともできる。例えば、電子装置３５０は、アンテナ（例えば、チップアンテナ）、マイクロコントローラ、増幅器、光放出器、光検出器、温度センサ、送信機、無線機、トランシーバ、又は或る他の１つ又は複数の構成要素を含むこともできる。このような構成要素は、可撓性基板３３０上にパターン形成された相互接続部又はトレースに装着する及び／又はこれを介して電気的に接続することができる。さらに、アンテナ、電極、キャパシタ、レジスタ、又は他の構成要素は、可撓性基板３３０の表面上に形成されたこのようなトレース又は他の相互接続部から形成することもできる。電子装置３５０は、分析物を検出するためにセンサ３６２を動作させ、検出された分析物についての情報（例えば、濃度レベル）を無線で示すために及び／又は他の機能を提供するためにアンテナ（例えば、可撓性基板３３０上に形成されたループアンテナ、ダイポールアンテナ、又は他のタイプのアンテナ、又は可撓性基板３３０上に配置されたチップアンテナ）を動作させるように構成された論理要素を含むことができる。電気相互接続部（例えば、トレース）、アンテナ、及び／又は導電性電極（例えば、電気化学分析物センサなどのための）は、このような材料を正確にパターン形成するための堆積、リソグラフィなどのプロセスによって可撓性基板３３０上にパターン形成された導電性材料から形成することができる。可撓性基板３３０上にパターン形成される導電性材料は、例えば、貴金属、金属、これらの組み合わせなどから形成される、金、白金、パラジウム、チタン、炭素、アルミニウム、銅、銀、塩化銀導体とすることができる。
身体に装着可能な感知プラットフォーム３００は、可撓性基板３３０に取り付けられるセンサプローブ３６０をさらに含む。センサプローブ３６０は、センサプローブ３６０が皮膚に貫入しているときにセンサプローブ３６０の遠位端に存在するセンサ３６２が関心ある分析物（例えば、グルコース）を含有する流体（例えば、間質液又は血液）と接触するように、生体の皮膚に貫入するように構成される身体に装着可能な感知プラットフォーム３００の細長い要素である。センサプローブ３６０は、可撓性材料（例えば、ポリイミド）又は比較的不撓性の材料からなることもでき、さらに、センサプローブ３６０の厚さ、幅、形状、又は他の特性は、或る程度の可撓性又は不撓性をもたらすように定めることもできる。一部の例において、センサプローブ３６０は、可撓性基板３３０と同じ材料から形成することもできる、すなわち、センサプローブ３６０は、皮膚表面に装着されるように構成される及び／又は電子装置３５０又は他の構成要素が配置される可撓性基板３３０の一部から延びる可撓性基板３３０の細長い部分とすることもできる。代替的に、センサプローブ３６０は、可撓性基板３３０に取り付けることもできる。例えば、センサプローブ３６０は、光ファイバ（単数又は複数）、ワイヤ（単数又は複数）、形状設定されたシリコーンの細長い部材、パターン形成された導電トレース、又は可撓性基板３３０に接着、溶接、結合、又は他の方法で取り付けられた他の要素を含むこともできる。代替的に、このようなセンサプローブは、他の用途のために及び／又は本明細書に記載の可撓性基板（例えば、３３０）以外の構成要素又は装置と組み合わせて用いることもできる。
基板３３０は、電子装置３５０（センサインターフェース３５２、メモリ３５４、及び通信回路３５６を含む）、電源３４０、及びアンテナ３７０を装着するのに適した１つ以上の表面を含む。可撓性基板３３０は、（例えば、フリップチップマウンティングによる）チップベースの回路のためのマウンティングプラットフォームとして及び／又は電極、相互接続部、アンテナなどを作製するべく導電性材料（例えば、金、白金、パラジウム、チタン、銅、アルミニウム、銀、金属、他の導電性材料、これらの組み合わせなど）をパターン形成するためのプラットフォームとして用いることができる。例えば、アンテナ３７０は、可撓性基板３３０上に或るパターンの金又は別の導電性材料を堆積させることによって形成することができる。同様に、それぞれ、電子装置３５０と電源３４０との間、センサインターフェース３５２とセンサ３６２との間、及び通信回路３５６とアンテナ３７０との間の相互接続部３４１、３５１、３５７は、適切なパターンの導電性材料を基板３３０上に堆積させることによって形成することができる。基板３３０上に材料をパターン形成するために、限定ではなしに、フォトレジスト、マスク、堆積技術及び／又はめっき技術の使用を含む微細製造技術の組み合わせを用いることができる。基板３３０は、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（「ＰＥＴ」）、パリレンなどの材料、又は回路及び／又は電子装置を構造的に支持するのに十分な別の材料とすることができる。
電源３４０は、電子装置３５０に電力を与えるためにエネルギーを提供するように構成される。例えば、電源３４０は、バッテリを含むこともできる。このようなバッテリは、可撓性とすることもでき、例えば、バッテリは、可撓性リチウムイオンバッテリ又は或る他のタイプの可撓性バッテリとすることもできる。バッテリは、バッテリが装着される可撓性基板３３０が、該可撓性基板３３０が装着される皮膚表面の変形及び／又は動きに応答して撓むことを可能にするために、可撓性とすることもできる。このような可撓性は、感知プラットフォーム３００が装着される生体の快適さを高めるために及び／又はこのような生体の動き及び／又は活動への干渉を最小限にするために提供することができる。バッテリ（又は電源３４０の一部として設けられるバッテリの組み合わせ）は、分析物を検出するため、分析物と関係づけられる情報をメモリ３５４に記録するため、及びこのような検出した情報を外部リーダ３８０に無線で通信するために、センサ３６２、アンテナ３７０、及びメモリ３５４の長時間、例えば、１８時間の周期的動作のために装置に電力を与えるのに十分な容量を有することもできる。例えば、バッテリは、およそ６０マイクロアンペア時を上回る容量及びおよそ０．５ミリメートル未満の厚さを有する可撓性バッテリとすることもできる。
一部の例において、電源３４０は、再充電可能なバッテリを含むこともでき、このようなバッテリを再充電するための或る手段をさらに含むこともできる。例えば、電源３４０は、可撓性基板３３０の表面上に配置され、充電装置（例えば、外部リーダ３８０）の相補的コンタクトから電力を受け取るように構成されたコンタクトを含むこともできる。別の例において、感知プラットフォーム３００は、ループアンテナ（例えば、可撓性基板３３０上にパターン形成された導電トレースを含むループアンテナ）を含むこともでき、電源３４０は、外部装置（例えば、外部リーダ３８０）からＲＦエネルギーを受信するためにループアンテナを用いるように構成することもでき、一部の例において、このようなＲＦエネルギー受信アンテナは、外部装置と通信するのに用いられるアンテナ３７０と同じアンテナとすることもできる。
センサインターフェースモジュール３５２及びセンサインターフェースモジュール３５２とセンサ３６２との間の接続部３５１は、センサ３６２が曝される流体（例えば、間質液）中の分析物を検出するのに用いられる方法に従って種々の形態をとることもできる。センサ３６２は、流体中の分析物と選択的に相互作用する分析物に選択的な物質を含むことができる。分析物に選択的な物質は、分析物と選択的に結合する、反応する、分析物の存在に応答して１つ以上の特性を変化させる、又は他の方法で分析物と選択的に相互作用するタンパク質、酵素、試薬、イオノフォア、抗体、フルオロフォア、ナノ構造体化された表面及び／又は構造体、又は他の物質を含むことができる。センサ３６２及びセンサインターフェース３５２は、次いで、分析物の存在、濃度、又は他の特性を検出するべく分析物と分析物に選択的な物質との間の選択的相互作用を検出することができる。
このような検出は、分析物と分析物に選択的な物質との間の相互作用を直接（例えば、分析物との相互作用に対応した分析物に選択的な物質の光学特性の変化を検出することによって、分析物に選択的な物質による荷電分析物の集積に起因するセンサ３６２での電気的ポテンシャルの変化を検出することによって）又は間接的に（例えば、分析物の選択的反応の反応生成物を検出することによって、例えば、分析物に選択的な物質による分析物の酸化によって生じた過酸化水素を検出することによって）検出することを含むことができる。分析物の直接又は間接検出は、電気化学的検出手段（すなわち、センサは、分析物を電気化学的に検出するように構成された２つ以上の電極を含むこともできる）、光学的検出手段（すなわち、センサ３６２及び／又はセンサインターフェース３５２は、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけられる分析物及び／又は分析物に選択的な物質の光学特性を検出するように構成された光放出器及び／又は光検出器を含むこともできる）、又は或る他の検出手段を含むこともできる。
一部の例において、センサ３６２は、少なくとも参照電極及び作用電極を含む。作用電極は、例えば、（例えば、作用電極の表面上に配置されることによって、作用電極上に配置される分析物透過性ポリマー層中に配置されることによって）作用電極の近傍に局在化される分析物に選択的な物質を有することによって、関心ある分析物に選択的に敏感である。センサインターフェース３５２は、分析物を電気化学的に検出するためにセンサ３６２を動作させるように構成される。
一部の例において、電気化学分析物センサ３６２は、ポテンショメトリックセンサとすることができる。このような例では、作用電極が曝される流体中の分析物の濃度と関係づけられる電圧が作用電極と参照電極との間に発生することがある。したがって、センサインターフェース３５２は、分析物濃度の指標をもたらすために作用電極と参照電極との間のポテンショメトリック電圧の大きさを測定することができる。このような実施形態では、センサインターフェース３５２は、電流が作用電極及び参照電極を流れるのを実質的に防ぎながら、作用電極と参照電極との間の電圧差を測定するように構成された、高インピーダンス電圧計を含むことができる。
加えて又は代替的に、電気化学分析物センサ３６２は、アンペロメトリックセンサとすることができる。このような例において、センサインターフェース３５２は、参照電極と作用電極との間に規定の電圧を印加することができる。印加された電圧は、作用電極付近の分析物の濃度と関係づけられる電気化学電流を作用電極に流すことができる。このような電気化学電流は、作用電極の表面での分析物の酸化還元反応又は他の反応と関係づけることができ、及び／又は作用電極の表面での分析物の反応生成物（例えば、分析物に選択的な物質との選択的相互作用に起因する分析物の反応によって生成された反応生成物）の酸化還元反応又は他の反応と関係づけることもできる。したがって、センサインターフェース３５２は、分析物濃度の指標をもたらすために作用電極を流れるアンペロメトリック電流の大きさを測定することができる。このような実施形態では、センサインターフェース３５２は、規定の電圧源（参照電極と作用電極との間の規定の電圧をもたらすために）と、印加された規定の電圧に起因して作用電極を流れる電流を測定するように構成された電流メータを含むことができる。一部の例において、センサ３６２は、実質的に参照電極を電流が流れないように、戻り電流（すなわち、作用電極を流れる電流と実質的に等しい大きさを有するが反対の電流）を流すことができる対電極をさらに含むこともできる。このような実施形態は、参照電極がセンサ３６２が曝される流体に対してより安定な電圧をもたらすことを可能にすることもできる。
一部の例において、センサ３６２は、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけられる光学特性を有する分析物に選択的な物質を含むこともできる。例えば、物質は、分析物と関係づけられる蛍光強度、蛍光寿命、発光波長、励起波長、又は或る他の特性を有するフルオロフォアを含むこともできる。一部の例において、このような分析物に選択的な物質は、分析物に選択的に結合し、このような結合に応答して構造変化を起こすように構成されたタンパク質又は他の要素を含むこともできる。フルオロフォア及びクエンチャは、フルオロフォアとクエンチャとの間の距離がタンパク質が分析物に結合されるかどうかと関係づけられるようにタンパク質に取り付けることもでき、結果として、フルオロフォアの蛍光度は、タンパク質が分析物に結合されるかどうかと関係づけることもできる。加えて又は代替的に、センサプローブの端に配置される物質の色、彩度、吸収スペクトル、又は或る他の光学特性は、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけることもできる。
このような例において、センサインターフェース３５２及び／又はセンサ３６２は、分析物と関係づけられる物質の光学特性を判定するためにそれぞれ分析物に敏感な物質から放出される光を照射する及び／又は受光するように構成された光放出器及び／又は光検出器を含むこともできる。一部の例において、光放出器及び／又は光検出器は、センサ３６２の一部として配置（すなわち、センサプローブ３６０上に配置）し、導電性相互接続部によりセンサインターフェース３５２に接続することもできる（例えば、センサ相互接続部３５１は、センサプローブ３６０上にパターン形成された又は他の方法で配置されたトレースを含むこともできる）。加えて又は代替的に、センサプローブ３６０は、光ファイバを含むこともでき、このような光ファイバの遠位端上に分析物に選択的な物質を配置することもできる。このような例において、光放出器及び／又は光検出器は、光放出器及び光検出器が光ファイバを介して分析物に敏感な物質からの光を照射する及び／又は受光するように、光ファイバの近位端に（例えば、センサインターフェース３５２の一部として可撓性基板３３０上に）配置することもできる。
メモリ３５４は、感知プラットフォーム３００が検出された分析物についての情報（例えば、センサ３６２を用いて複数の時点で測定した濃度）及び／又は感知プラットフォーム３００によって検出される又は（例えば、感知プラットフォーム３００のユーザインターフェースコンポーネントを介して）感知プラットフォーム３００に入力する他の情報を記録する及び／又はログするための手段を提供するように構成された種々の揮発性及び不揮発性電子記憶要素を含むこともできる。例えば、メモリ３５４は、１つ以上のＥＥＰＲＯＭメモリ、フラッシュメモリ、ＮＶＲＡＭメモリ、ＤＲＡＭメモリ、ＳＲＡＭメモリ、フリップフロップ、又は他の情報記憶要素を含むこともできる。メモリ３５４は、或る規定の検出速度での或る規定の周期の検出された分析物についての情報を記録するのに十分な情報記憶容量を有することもでき、例えば、メモリ３５４は、およそ１分に１回の速度で検出されるときの分析物についての検出された情報（例えば、濃度）を１８時間以上記録するのに十分な容量を有することもできる。
図３に例示されないが、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００は、（例えば、皮膚全体にセンサプローブ３６０が貫入されている及び皮膚表面に可撓性基板３３０が装着されるユーザから）ユーザ入力を受信する及び／又は情報を示すように構成された１つ以上のユーザインターフェース要素を含むこともできる。身体に装着可能な感知プラットフォーム３００は、ライト（例えば、ディスクリートＬＥＤ）、ディスプレイ（例えば、可撓性ＯＬＥＤディスプレイ）、振動モータ、電気光学的刺激器、又はユーザに情報を示すための他の手段を含むこともできる。このような示される情報は、検出された分析物についての情報（例えば、検出された分析物の濃度）、身体に装着可能な感知プラットフォームの状態についての情報（例えば、電源３４０のバッテリ充電状態、メモリ３５４の空きメモリ状態）、警告（例えば、分析物の濃度が規定の範囲内／範囲外であるという警告、特定の健康状態が検出されているという警告、ユーザが或る医療タスクを行う及び／又は医療上の配慮を求めるべきであるという警告）、又は或る他の情報を含むこともできる。身体に装着可能な感知プラットフォーム３００は、ボタン、タッチ及び／又はジェスチャーを検出するように構成された静電容量式タッチ感知要素、タッチを検出するように構成された温度センサ、又はユーザからの入力を検出するための他の手段を含むこともできる。このような入力は、或るタスクを行うため（例えば、分析物を検出するためにセンサ３６２を動作させるため）、動作状態を変化させるため（例えば、分析物の定期検出を開始及び／又は停止するため、分析物が検出される頻度を変化させるため）、ユーザの個人的及び／又は健康状態を示すため（例えば、ユーザが悪心、めまいなどを起こしていることを示すため）、イベントが発生したこと（例えば、ユーザが薬剤を投与された／薬剤を投与されていること）を示すための命令、又は身体に装着可能な感知プラットフォーム３００への或る他の入力／命令を含むこともできる。
電子装置３５０は、アンテナ３７０を介して情報を送信及び／又は受信するための通信回路３５６を含む。通信回路３５６は、アンテナ３７０との間で伝送及び／又は受信される搬送周波数の情報を変調及び／又は復調するために、随意的に、１つ以上の発振器、ミキサ、周波数インジェクタなどを含むことができる。一部の例において、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００は、外部リーダ３８０が知覚できる様態でアンテナ３７０のインピーダンスを変調することによって情報（例えば、センサ３６２を用いて検出された分析物濃度）を示すように構成される。例えば、通信回路３５６は、アンテナ３７０からの後方散乱放射の振幅、位相、及び／又は周波数の変化を生じることができ、このような変化は、リーダ３８０によって検出することができる。このような無線通信は、１つ以上の既存の後方散乱無線通信規格、例えば、ＲＦＩＤに準拠することもできる。加えて又は代替的に、通信回路３５６及びアンテナ３７０は、或る他の方法に従って、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）、ＺｉｇＢｅｅ、ＷｉＦｉ、ＬＴＥ、及び／又は或る他の無線通信規格又は方式に従って無線信号を伝送するように構成することもできる。一部の例において、このような通信（例えば、センサプラットフォーム３００から伝送されるデータ、センサプラットフォーム３００に伝送される動作命令）を暗号によりセキュリティ保護することもできる、すなわち、無線通信リンクを暗号化することもできる。
センサインターフェース３５２は、センサ相互接続部３５１を介してセンサ３６２に接続される。一部の例において、センサ相互接続部３５１は、センサ３６２の電極、光放出器、光検出器、又は他の構成要素をセンサインターフェース３５２上の末端又はセンサインターフェース３５２を備える他の構成要素（単数又は複数）に接続するために、パターン形成された導電性材料（例えば、金、白金、パラジウム、チタン、銅、アルミニウム、銀、金属、これらの組み合わせなど）を含むこともできる。同様に、電子装置３５０は、相互接続部３５７を介してアンテナ３７０に接続される。加えて又は代替的に、センサ相互接続部３５１は、センサ３６２とセンサインターフェース３５２との間で光を伝送するための光ファイバ又は他の手段を含むこともできる。例えば、センサインターフェース３５２は、光放出器及び／又は光検出器を備えることもでき、センサ３６２は、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけられる光学特性を有する分析物に敏感な物質を含むこともできる。このような例において、光放出器及び／又は光検出器は、光放出器及び光検出器がセンサ相互接続部３５１の光ファイバを介して分析物に敏感な物質からの光を照射する及び受光するように、光ファイバの近位端に配置することもできる。センサ相互接続部３５１の他の構成（例えば、キャピラリチューブ、マイクロ流体要素など）が予想される。
図３に示されたブロック図は、説明での便宜上、機能モジュールと組み合わせて説明されることに留意されたい。しかしながら、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００の実施形態は、単一のチップ、集積回路、及び／又は物理的特徴内に又は複数のこのような要素上に実装される機能モジュール（「サブシステム」）のうちの１つ以上と共に構成することができる。
外部リーダ３８０は、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００との間で無線信号３７１を送信及び受信するためにアンテナ３８８（又は１つよりも多いアンテナの群）を含む。外部リーダ３８０はまた、メモリ３８２と通信するプロセッサ３８６を有するコンピューティングシステムを含む。外部リーダ３８０はまた、ユーザ制御３８５、ディスプレイ３８７、及び通信インターフェース３８９のうちの１つ以上を含むことができる。メモリ３８２は、限定ではなしに、プロセッサ３８６が読み出し可能な磁気ディスク、光ディスク、有機メモリ、及び／又は任意の他の揮発性（例えばＲＡＭ）又は不揮発性（例えばＲＯＭ）ストレージシステムを含むことができる、一時的でないコンピュータ可読媒体である。メモリ３８２は、センサ読取値（例えば、センサ３６２を用いて取得される）などのデータの表示、プログラム設定（例えば、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００及び／又は外部リーダ３８０の挙動を調整するために）などを記憶するために、データストレージ３８３を含むことができる。メモリ３８２はまた、外部リーダ３８０に命令３８４によって定められるプロセスを行わせることをプロセッサ３８６が実行するためのプログラム命令３８４を含むことができる。例えば、プログラム命令３８４は、外部リーダ３８０に本明細書に記載の機能のいずれかを行わせることができる。例えば、プログラム命令３８４は、外部リーダ３８０にユーザ制御３８５を通じたコマンド入力に応答してディスプレイ３８７上に該情報を表示することによって身体に装着可能な感知プラットフォーム３００から通信された情報（例えば、センサ３６２からのセンサ出力）を取得可能にするユーザインターフェースを提供させてよい。外部リーダ３８０はまた、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００との間で無線信号３７１を送信及び受信するようにアンテナ３８８を動作させるための１つ以上のハードウェアコンポーネントを含むことができる。例えば、発振器、周波数インジェクタ、エンコーダ、デコーダ、増幅器、フィルタなどが、プロセッサ３８６からの命令に従ってアンテナ３８８を駆動することができる。
外部リーダ３８０は、信号を通信媒体３９１を介して遠隔システム３９０との間で通信するために通信インターフェース３８９を含むように構成することもできる。例えば、遠隔システム３９０は、スマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、又はパーソナルコンピュータであってよく、通信インターフェース３８９及び通信媒体３９１は、それぞれ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈモジュール及び無線Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信信号であってよい。この例では、外部リーダ３８０は、センサ３６２を用いて収集された分析物についての情報を、格納及びオフライン分析するためにスマートフォン、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、又はパーソナルコンピュータに送信するように構成されてよい。別の例において、遠隔システム３９０は診療室又は医師の診療所にあるサーバであり、通信インターフェース３８９はＷｉＦｉ無線モジュールであり、通信媒体３９１は、リモートサーバとＷｉＦｉ無線モジュールとの間のデータの伝達を可能にするのに十分なインターネットの要素である。医師は、被検者の状態に関係した判断又は診断を行うためにこのデータを用いてよい。さらに、外部リーダ３８０は、例えば、サンプリング周波数を増加又は減少させるために遠隔位置にいる医師によって送信される命令などのリモートサーバからの信号を受信するように構成されてよい。通信インターフェース３８９は、他の形態の有線通信又は無線通信、例えば、ＣＤＭＡ、ＥＶＤＯ、ＧＳＭ（登録商標）／ＧＰＲＳ、ＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ、赤外線、ＺｉｇＢｅｅ、イーサネット（登録商標）、ＵＳＢ、ＦｉｒｅＷｉｒｅ、有線シリアルリンク、又は近距離無線通信を可能にするように構成することもできる。
外部リーダ３８０は、無線通信リンク３７１を提供するのに十分な無線接続性を有するスマートフォン、デジタルアシスタント、又は他のポータブルコンピューティング装置とすることができる。外部リーダ３８０はまた、通信リンク３７１がポータブルコンピューティング装置では通常採用されない搬送周波数で動作する例などでは、ポータブルコンピューティング装置に差し込むことができるアンテナモジュールとして実装することができる。或る場合には、外部リーダ３８０は、無線通信リンク３７１が低電力量で動作できるようにするために感知プラットフォーム３００の比較的近くに周期的に位置するように構成された特殊用途装置である。
身体に装着可能な感知プラットフォーム３００が、センサ３６２が生体の間質液と接触するように生体の皮膚に装着されている例では、感知プラットフォーム３００は、間質液中の分析物を検出する（例えば、分析物の濃度を測定する）ように動作することができる。間質液は、生きている動物の体の組織の多くを満たす血管外液である。間質液は、組織（例えば、真皮組織、皮下組織）の構造内の毛細血管を通る血液供給によって継続的に補給され、人の健康状態を特徴付けるべく分析される血液中に見られる多くのバイオマーカを含む。例えば、間質液は、尿素、グルコース、カルシウム、ナトリウム、コレステロール、カリウム、リン酸塩、他のバイオマーカなどを含む。間質液内のバイオマーカ濃度は、血液中のバイオマーカの対応する濃度と体系的に関係づけることができ、間質液のバイオマーカ濃度値を血中濃度レベルにマッピングするべく２つの濃度レベル間の関係性を確立することができる。したがって、本明細書に記載の感知プラットフォームを用いて間質液の分析物濃度レベルを測定することは、或る体積の血液が人の体外で分析されるように切開することで行われる血液サンプリング技術と比較して分析物レベルをモニタリングするための技術を提供することができる。さらに、本明細書で開示される身体に装着可能なセンサプラットフォームは、分析物濃度又は分析物についての他の情報のリアルタイム測定を実質的に継続的に可能にするように動作することができる。
一部の実施形態では、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００は、検出された分析物と関係づけられる情報（例えば、分析物の濃度値）を非継続的に（「間欠的に」）示すように動作することができる。例えば、身体に装着可能な感知プラットフォーム３００は、分析物を検出するために及び分析物の検出と関係づけられる情報をメモリ３５４に記憶するためにセンサ３６２を周期的に動作させることもできる。感知プラットフォーム３００は、この場合、分析物の１つよりも多い検出に関係する記憶された情報を伝送するためにより低頻度に動作することもできる。加えて又は代替的に、ユーザは、感知プラットフォーム３００によるこのような情報の伝送を要求するために外部リーダ３８０を動作させることもできる。別の例において、感知プラットフォーム３００は、（例えば、メモリ３５４の不足に起因して、電源３４０のバッテリの不足に起因して）ユーザが感知プラットフォームからのこのような伝送された情報を受信するために外部リーダ３８０を動作させるべきであることを（例えば、ライト、振動モータ、又は他のユーザインターフェース要素（単数又は複数）により）感知プラットフォームのユーザに示すこともできる。分析物を検出するのにセンサ３６２を、検出された分析物と関係づけられる情報を記憶するのにメモリ３５４を、及び／又はこのような情報を無線で示すのにアンテナ３７０を、継続的に、周期的に、及び／又は間欠的に使用するように示される、システムの他の動作が予想される。
ＩＶ．例示的なバイオセンサ
関心ある分析物の存在、濃度、又は或る他の特性を検出するように構成されたセンサは、種々の方法で構成し、装置の種々の異なるシステムに組み込むこともできる。例えば、センサは、センサプローブが皮膚に貫入するときにセンサが皮膚内の間質液（又は他の流体）中の分析物を検出することができるように、生体の皮膚に貫入するように構成されるセンサプローブの遠位端上に含めることもできる。さらに、このようなセンサプローブは、センサプローブが取り付けられる可撓性基板を含む、（例えば、接着剤層又は或る他の手段によって）皮膚表面に装着されるように構成される、身体に装着可能な感知プラットフォームの一部として含めることもできる。センサは、分析物を電気化学的に（例えば、２つ以上の電極間の電圧及び／又は２つ以上の電極を流れる電流を検出することによって）、光学的に（分析物の及び／又は環境の及び／又はセンサの或る他の要素（単数又は複数）の光学特性を検出することによって）、又は或る他の手段によって検出することもできる。
センサは、分析物と選択的に相互作用する１つ以上の物質を含むことによって分析物を検出するように構成することができる。このような物質は、分析物の存在、濃度、又は他の特性と関係づけられる電気特性、光学特性、又は他の特性を有することもできる。加えて又は代替的に、分析物に選択的な物質は、分析物と選択的に反応する及び／又は分析物の反応に選択的に触媒作用を及ぼすこともでき、分析物の検出を可能にするべくこのような反応の生成物をセンサによって検出することもできる。分析物に選択的な物質は、センサの１つ以上の表面を被覆することができ、ポリマー、ゲル、又は或る他の材料の分析物透過層に組み込むことができ、若しくは或る他の方法によってセンサ上に又はセンサ内に局在化させる及び／又は組み込むことができる。
電気化学センサは、少なくとも２つの電極を含み、分析物を電気化学的に検出するように構成される。これは、電極のうちの２つ以上の間の電圧、電極のうちの１つ以上を通る電流、電極のうちの１つ以上のインピーダンス、又は分析物の１つ以上の特性と関係づけることができる或る他の電気化学的変数を検出するために２つ以上の電極を動作させることを含むこともできる。このような電気化学センサの電極は、１つ以上の金属又は金属合金からなることができる。加えて又は代替的に、電極は、導電性ポリマー又は他の導電性材料を含むことができる。電極は、規定のオーム抵抗を有する、１つ以上の化学物質との（例えば、分析物との、分析物に選択的な物質によって触媒される分析物の反応の生成物との）特定の酸化還元反応に触媒作用を及ぼす、流体への規定のキャパシタンスを有する、流体に対して安定な電極電圧を有する、又は或る他の規定の特性を有するように構成することができる。
図４Ａ〜図４Ｃは、第１の電極４２０及び第２の電極４３０並びに第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５が配置される細長い基板４１０を含む例示的なセンサ４００を示す。図４Ａ及び図４Ｂはセンサ４００の反対の側部を示し、図４Ｃはセンサ４００の端を通る断面図を示す。第１の電極４２０及び第２の電極４３０並びに第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５は、細長い基板４１０の反対の側部に存在する。センサ４００は、第１の電極４２０及び第２の電極４３０が皮膚内の流体（例えば、間質液）と接触するように、皮膚に貫入するように構成される。さらに、第１の電極４２０は、第１の電極４２０及び第２の電極４３０が分析物を電気化学的に（例えば、電位差滴定で、電流滴定で）検出するように動作することができるように分析物に選択的に敏感である。センサ４００は、本明細書のどこか別の場所に記載のセンサ及び／又はセンサプローブの一部とすることもできる。
細長い基板４１０は、可撓性材料、剛性材料、又は可撓性材料と剛性材料との組み合わせを含むこともできる。例えば、細長い基板４１０は、ポリイミドを含むこともできる。細長い基板４１０は、（例えば、十分に剛性であること及び／又は鋭くされていることによって）皮膚に貫入する及び／又は皮膚を穿刺するように構成することもできる。加えて又は代替的に、細長い基板４１０は、或る他の要素と組み合わせて（例えば、細長い基板４１０が結合されるハーフ針と組み合わせて）皮膚に貫入する及び／又は（例えば、針、ランセット、外科用メス、又は他の装置によってもたらされた）既存の穿刺部、切込部、又は他の切開部を通して皮膚に貫入するように構成することもできる。細長い基板４１０は、（例えば、スパッタリング、ＣＶＤ、フォトレジストプロセス、又は或る他の方法によって）導電トレースを形成することができる材料からなることもでき、及び／又は、導電トレースを、細長い基板４１０上に形成することができるように材料で被覆することもできる。
第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５は、第１の電極４２０及び第２の電極４３０と電気接触している。第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５は、第１の電極４２０及び第２の電極４３０と分析物を電気化学的に検出するために第１の電極４２０及び第２の電極４３０を動作させるように構成された電子装置（例えば、１３０、２３０、３５２）との間の電気接続をもたらすこともできる。加えて又は代替的に、第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５は、第１の電極４２０及び第２の電極４３０と細長い基板４１０上のどこか別の場所に配置される電気接続のための電気パッド又は他の手段との間の電気接続をもたらすこともできる。第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５は、金、白金、パラジウム、チタン、銅、アルミニウム、銀、他の金属、又はこれらの要素の組み合わせからなることもできる。第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５は、第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５が第１の電極４２０及び第２の電極４３０の分析物を電気化学的に検出する動作を可能にするのに十分に高い導電率をもたらすように、規定の厚さ（例えば、およそ５ミクロンからおよそ１０ミクロンまでの間）を有することもできる。さらに、第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５は、第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５と第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５の周囲の流体又は他の媒体との間の電気伝導を防ぐためにパッシベーション層（例えば、パリレンの層）によって覆うこともできる。
第１の電極４２０及び第２の電極４３０は、用途に応じて、同様の材料又は異なる材料からなることもでき、種々の表面処理及び／又はその上に配置された材料を含むこともできる。一部の例において、第１の電極４２０は、作用電極（すなわち、分析物に選択的に敏感な電極）とすることもでき、第２の電極４３０は、参照電極（すなわち、接触する流体の電位に対して比較的安定な電極電位を有する電極）とすることもできる。電極４２０、４３０は、種々の材料からなり、種々の方法によって形成することもできる。例えば、電極は、第１の電極４２０及び第２の電極４３０が細長い基板４１０上に、それぞれの第１の導電トレース４２５及び第２の導電トレース４３５と電気接触する状態で配置されるように、スパッタリング、ＣＶＤ、電気めっき、又は或る他の方法によって、それぞれの導電トレース４２５、４３５上に少なくとも部分的に配置することもできる金属からなることもできる。特定の例において、第１の電極４２０及び／又は第２の電極４３０は、第１の導電トレース４２５及び／又は第２の導電トレース４３５上に金属を電気めっきすることによって（すなわち、第１の導電トレース４２５及び／又は第２の導電トレース４３５の一部を金属塩及び／又は他の金属を含有する化合物が入っている浴に浸漬し、第１の導電トレース４２５及び／又は第２の導電トレース４３５に電流を流すことにより、第１の導電トレース４２５及び／又は第２の導電トレース４３５の浸漬された部分上に金属が堆積することによって）形成することもできる。
参照電極として作用するように構成された電極（例えば、４３０）は、接触している流体に対して比較的安定な電圧をもたらすように構成することもできる。このような構成は、参照電極の組成（例えば、電極を形成するのに用いられる金属又は他の材料）、参照電極の構造（例えば、電極の形状、電極のマイクロスケールのテクスチャ、電極の材料の複数の層の構成）、又は参照電極の他の特性を含むこともできる。さらに、このような構成は、電極が接触することになる流体の特性及び／又は流体及び／又は電極の環境の特性と関係づけることもできる。例えば、流体が十分な酸素源と規則的に接触する水性流体である（例えば、流体が目の涙液である）とき、参照電極は、白金からなる表面層（例えば、およそ１００ナノメートルからおよそ１ミクロンの厚さの白金層）を含むこともできる。別の例では（例えば、流体が十分な酸素源へのアクセスを有さない水性流体である）、参照電極は、銀の層上に形成された塩化銀の層を含むこともできる（例えば、この場合、銀層と塩化銀層の組み合わされた厚さは、およそ２ミクロンからおよそ２０ミクロンまでの間である）。このような銀／塩化銀電極は、銀の層を堆積させ、その後、銀層を陽極酸化することにより銀層の上に塩化銀層を形成することによって形成することもできる。このようなアノード酸化は、堆積された銀層を塩化物イオン源を含有する酸性溶液（例えば、塩酸の１Ｍ溶液）中に浸漬し、銀層に電流を流すことにより、溶液中の塩化物が銀層上に塩化銀を形成することを含むこともできる。
作用電極として作用するように構成された電極（例えば、４２０）は、センサの作用電極上又は付近の分析物と選択的に相互作用する物質（例えば、試薬、タンパク質、酵素）を固定化することによって分析物に選択的に敏感であるように作製することができる。このような分析物に選択的な物質は、該物質を架橋して電極の表面上の架橋層にすることによって作用電極の表面上に固定化することができる。これは、電極表面上の物質の架橋層を形成するべくアルデヒド、ジアルデヒド（例えば、グルタルアルデヒド）、又は他の架橋剤を用いることを含むこともできる。加えて又は代替的に、このような分析物に選択的な物質は、作用電極上に配置される分析物透過性ポリマー層（例えば、４２３）内に局在化することができる。
分析物に選択的な物質は、作用電極の表面上に形成されたポリマー層４２３内に配置することができる。このようなポリマー層４２３は、分析物を透過させることができ、電極によって及び／又は或る他の要素（例えば、反応生成物と選択的に相互作用するフルオロフォア又は他の物質）によって直接感知することができる反応生成物を生じるべく分析物と選択的に反応する試薬を含有することができる。一部の例において、ポリマー層４２３は、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルユニットを含むヒドロゲルである。このようなヒドロゲルは、ヒドロゲルの分析物透過性を調整するため、ヒドロゲル内の分析物に選択的な物質と結合させるため、ヒドロゲルの架橋度を増加させるため、又はヒドロゲルの１つ以上の他の特性を定めるために、さらなるポリマーユニット又は他の化学物質を含有することもできる。例えば、このようなヒドロゲルは、ジメタクリル酸ジ（エチレングリコール）ユニットをさらに含むこともできる。ポリマー層４２３は、モノマーユニット（例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルのユニット）、架橋剤ユニット（例えば、ジメタクリル酸ジ（エチレングリコール）のユニット）、コポリマーユニット、分析物に選択的な物質、及び／又は重合開始剤（例えば、光開始剤２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン）を含有する溶液を形成し、形成された溶液を作用電極４２０上に堆積させ、溶液を重合して分析物に選択的な物質を含有するポリマー層４２３にすることによって、作用電極４２０上に形成することもできる。一部の例において、このような分析物透過層の透過性、厚さ、又は他の特性は、間質液から作用電極の表面への分析物の拡散率を制御するように定めることもできる（例えば、ポリマー層４２３は、およそ５ミクロンからおよそ２０ミクロンまでの間の厚さを有することもできる）。
一部の例において、分析物に選択的な物質は、分析物の化学反応を選択的にもたらし、反応の１つ以上の反応生成物を作用電極によって（例えば、電位差滴定で、電流滴定で）検出することができるように構成することもできる。例えば、分析物に選択的な物質は、分析物を選択的に酸化及び／又は還元させる物質を含むこともできる（例えば、分析物に選択的な物質は、オキシドレダクターゼ酵素又はタンパク質とすることもできる）。例えば、それぞれ、分析物は、グルコース、ピルビン酸塩、又は尿素とすることもでき、分析物に選択的な物質は、グルコースオキシダーゼ、ピルビン酸オキシダーゼ、又はウレアーゼとすることができる。このような反応は、酸化物（例えば、過酸化水素）を含む反応生成物を生成することもでき、作用電極４２０は、これらの酸化物を検出するように構成することもできる。例えば、反応生成物は、過酸化水素を含むこともでき、作用電極４２０は、層状白金（例えば、およそ１ミクロンからおよそ５ミクロンまでの間の厚さを有する白金の層）を含むこともできる。
センサ４００は、第１の電極４２０及び第２の電極４３０を含むセンサ４００の要素の上に配置された保護層４５０をさらに含む。この保護層４５０は、分析物透過性のポリマー、ゲル、又は他の材料からなることもできる。一部の例において、このような保護層４５０の透過性、厚さ、又は他の特性は、間質液から作用電極４２０への及び／又は分析物に選択的な物質を含有するポリマー層４２３への分析物の拡散率を制御するように定めることもできる。一部の例において、保護層４５０は、ヒドロゲル、例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルのユニット及び／又はジメタクリル酸ジ（エチレングリコール）のユニットを含むヒドロゲルとすることもできる。加えて又は代替的に、保護層４５０は、ポリジメチルシロキサン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、シリコーンヒドロゲル、又はこれらの組み合わせ、又は他のポリマーを含む１つ以上のポリマーを含むこともできる。例示される保護層４５０は実質的にセンサ４００の全体を覆うが、保護層は、センサ４００をより少なく覆う、例えば、参照電極４３０及び／又は作用電極４２０だけを覆うように形成することもできることに留意されたい。
保護層４５０は、ＣＶＤ、モノマー溶液の適用後のセンサ４００が浸漬されている溶液からの保護層４５０の要素の重合、析出、又は或る他の方法を含む種々のプロセスによって形成することもできる。例えば、センサ４００（及び／又はその或る末端の態様、例えば、センサ４００の遠位端の規定の長さ）は、モノマー、コモノマー、架橋剤、及び／又は他の化学物質（例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルのユニット及び／又はジメタクリル酸ジ（エチレングリコール）のユニット）を含有する溶液に浸すこともでき、センサ４００に適用される溶液は、保護層４５０を形成するべく重合することもできる。
センサ（例えば、４００）の電極の面積は、用途に応じて定めることもできる。例えば、アンペロメトリックセンサの作用電極の面積は、センサが規定の電流利得を有するように（すなわち、作用電極を流れる測定された電流と作用電極が曝される流体中の分析物の濃度との関係性が或る規定の値を有する及び／又は或る規定の値の範囲内の或る値を有するように）定めることもできる。例えば、アンペロメトリックセンサの作用電極は、およそ０．０５平方ミリメートルからおよそ０．５平方ミリメートルまでの間の面積を有することもできる。さらに、アンペロメトリックセンサの参照電極は、戻り電流が参照電極を通るときに、参照電極と参照電極が曝される流体との間の相対電圧が参照電極のゼロ電流の相対電圧の容認可能な範囲内であるように十分に大きい面積を有することもできる。例えば、アンペロメトリックセンサの参照電極は、およそ０．５平方ミリメートルからおよそ３．０平方ミリメートルまでの間の面積を有することもできる。
図４Ａ〜図４Ｃで例示されるような電気化学センサの要素の構成、形状、存在、サイズ、及び他の特性は、限定ではない例として意図されることに留意されたい。例えば、電気化学センサの第１の電極及び第２の電極を基板の同じ側部上に配置することもできる。図５は、第１の電極５２０及び第２の電極５３０並びに第１の導電トレース５２５及び第２の導電トレース５３５がその上に配置される細長い基板５１０を含む例示的なセンサ５００を示す。第１の電極５２０及び第２の電極５３０並びに第１の導電トレース５２５及び第２の導電トレース５３５は、細長い基板５１０の同じ側部上に存在する。第１の電極５２０及び第２の電極５３０は、センサ５００を製作するのに必要とされるステップの数を減らすために細長い基板５２０の同じ側部上に存在することもできる。加えて又は代替的に、第１の電極５２０及び第２の電極５３０は、第１の電極５２０と第２の電極５３０との間の距離を減少させるために、例えば、分析物へのセンサ５００の感度を高めるために、細長い基板５２０の同じ側部上に存在することもできる。
電気化学センサの電極のさらなる構成が予想される。例えば、第１の電極及び第２の電極の態様は、（例えば、第１の電極と第２の電極との間の距離を減少させる及び／又は第１の電極と第２の電極とのすぐ間の面積の量を増加させることによって）アンペロメトリック電気化学センサの感度を増加させるために櫛形にすることもできる。図６は、櫛形にされた第１の電極６２０及び第２の電極６３０並びに第１の導電トレース６２５及び第２の導電トレース６３５が配置される細長い基板６１０を含む例示的なセンサ６００を示す。
一部の例において、感知プラットフォームのセンサは、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけられる光学特性を有する分析物に選択的な物質を含むことができる。例えば、この物質は、分析物と関係づけられる蛍光強度、蛍光寿命、発光波長、励起波長、又は或る他の特性を有するフルオロフォアを含むこともできる。加えて又は代替的に、センサプローブの端に配置される物質の色、彩度、吸収スペクトル、又は或る他の光学特性は、分析物の存在、濃度、又は或る他の特性と関係づけることもできる。センサ及び／又はセンサを含むセンサプラットフォームは、それぞれ、分析物と関係づけられる物質の光学特性を判定するために分析物に敏感な物質から放出される光を照射する及び／又は受光するように構成された光放出器及び／又は光検出器を含むこともできる。
図７は、光ファイバ７１０を含むセンサプローブ７００を示す。光ファイバは、分析物に選択的な物質７２５が配置される遠位端７２０を有する。遠位端７２０は、流体（例えば、間質液）と接触するように構成され、分析物に選択的な物質７２５は、分析物に選択的な物質７２５が曝される流体中の分析物の存在、濃度、又は他の特性と関係づけられる光学特性（例えば、蛍光、蛍光寿命、色、吸収スペクトル）を有するように構成される。光放出器７３５（例えば、ＬＥＤ、レーザなど）及び光検出器７３７（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタなど）は、光ファイバ７１０の近位端７３０に配置される。光ファイバ７１０は、光放出器７３５が光ファイバ７１０を介して分析物に選択的な物質７２５に照射するべく照射７３８を放出することができるように構成される（例えば、１つ以上の光の波長範囲にわたって光学的に透明な材料からなる）。さらに、光検出器７３７は、光ファイバ７１０を介して分析物に選択的な物質７２５から放出される、応答して放出された光７３８を検出することができる。
センサ７００は、図示されたものに加えてさらなる要素を含むこともできることに留意されたい。一部の例において、分析物に選択的な物質７２５は、光ファイバ７１０の遠位端７２０に配置されたポリマー、ゲル、又は他の分析物透過性材料７２５の層中に配置することもできる。加えて又は代替的に、分析物透過性材料７２５の上に保護層を配置することもできる。一部の例において、光ファイバ７１０を可撓性基板上に配置する（例えば、付着させる、形成する）こともでき、すなわち、これは、皮膚表面に装着されるように構成され且つ電子装置（例えば、光放出器７３５及び光検出器７３７を含む）を配置することもできる可撓性基板と一続きである。さらに、光放出器７３５及び／又は光検出器７３７が、それぞれ、分析物に選択的な物質７２５から放出される光を、光ファイバ（例えば、７１０）を通じてではなく直接照射する及び／又は受光することもできるように、光放出器７３５及び光検出器７３７のうちの一方又は両方を分析物に選択的な物質７２５の近傍に配置することもできる。このような例では、光放出器７３５、光検出器７３７、及び／又は分析物に選択的な物質７２５は、本明細書に記載の他の実施形態（例えば、図１Ａ、図１Ｂ、及び図２Ａ〜図２Ｄに関連して説明される実施形態）と組み合わせて説明したように、センサプローブの遠位端上に配置することもできる。
さらに、分析物センサ及びこのようなセンサを含む身体に装着可能なセンサプラットフォームは、特に、身体に装着可能な皮膚に貫入する及び／又は皮膚表面に装着される装置として、本明細書で単なる例として説明されることに注目されるが、開示されたセンサ、電極アレンジメント、及び感知プラットフォームは、他の状況で同様に適用することができることに留意されたい。例えば、本明細書で開示されるセンサ及び感知プラットフォームは、動物の流体中の分析物を測定するのに用いられる身体に装着可能な及び／又は植込み可能なセンサ及び／又は感知プラットフォームに含まれてよい。別の例において、本明細書で開示されるセンサ及び／又は感知プラットフォームは、川、湖、沼、容器、上水系、下水系、又は雨水渠の流体などの環境の流体中の分析物を測定するために装置に含まれてよい。別の例において、本明細書で開示されるセンサ及び／又は感知プラットフォームは、廃棄物処理プロセス、製薬合成プロセス、食品調製プロセス、発酵プロセス、又は医療治療プロセスなどのプロセスの一部である流体中の分析物の測定のために装置に含まれてよい。
Ｖ．例示的な方法
図８は、体の流体中の分析物を測定するべく身体に装着可能な装置を動作させるための方法８００の流れ図である。身体に装着可能な装置は、（ｉ）生体の皮膚表面に装着されるように構成された、可撓性基板と、（ｉｉ）可撓性基板に取り付けられた近位端を有し、生体の皮膚内へ間質液と接触するのに十分な深さまで延びるように構成された、センサプローブと、（ｉｉｉ）センサプローブの遠位端に配置され、間質液中の分析物を検出するように構成された、センサと、（ｉｖ）基板上に配置された１つ以上の電子部品とを含む。
方法８００は、身体に装着可能な装置を生体の皮膚表面に装着すること（８０２）を含む。身体に装着可能な装置を皮膚表面に装着すること（８０２）は、可撓性基板を皮膚表面に装着するのに身体に装着可能な装置の接着剤層を用いることを含むこともできる。加えて又は代替的に、可撓性基板を皮膚表面に装着するのに液体接着剤、テープ、ストラップ、乾式接着剤、又は他の手段を用いることもできる。さらに、身体に装着可能な装置を皮膚表面に装着すること（８０２）は、センサプローブが皮膚に貫入するように、さらに、センサプローブ上に配置されたセンサが皮膚内の流体（例えば、間質液）と接触する状態で配置されるように、センサプローブを皮膚内へ導入することを含むこともできる。これは、センサプローブを（例えば、針、ランセット、外科用メスによって、又は或る他の手段によって）皮膚に既に形成されている穿刺部、切込部、又は他の切開部に入れることを含むこともできる。代替的に、センサプローブは、（例えば鋭くされていること及び／又は十分に高い剛性を有することによって）皮膚に貫入及び／又は穿刺するように構成することもできる。
一部の例において、身体に装着可能な装置を皮膚表面に装着すること（８０２）は、センサプローブを皮膚内へ設置するべく或る種の挿入装置又は挿入支援具を用いることを含むこともできる。一部の例において、これは、センサプローブを針に結合し（例えば、センサプローブをハーフ針のチャネルの中に入れ）、針及び結合されたセンサプローブが皮膚に貫入するように針を用いて皮膚を穿刺することを含むこともできる。すなわち、針は、針が皮膚を穿刺するように針に力をかけることができるのに十分に剛性である及び／又は十分に鋭い端を有する。次いで、センサプローブが皮膚内に挿入された（すなわち、貫入している）ままであり且つ可撓性基板が皮膚表面上に装着されたままの状態で、針（及び針がその一部である任意の装置）を皮膚から離れる方に移動させることで針を後退させることができる。皮膚を穿刺するための針の使用（例えば針に十分な力をかけることによる）は、手動で（例えば、針を含む挿入装置の手動操作によって）又は自動的に（例えば針（及びこれに結合されたセンサプローブ）を皮膚内へ（例えばユーザの不快を最小にするのに十分な高速で皮膚内の規定の深さまで）駆動するように構成されたシステム（例えば、ばね付き機構、１つ以上のソレノイド、モータ、又は他の電気機械式アクチュエータを含むサーボ機構）の作動によって）行うこともできる。
方法８００は、身体に装着可能な装置の電子部品のうちの１つ以上によってセンサを用いて分析物と関係づけられるデータを取得すること（８０４）をさらに含む。一部の例において、センサは、ポテンショメトリック電気化学センサとすることもでき、分析物データを取得すること（８０４）は、２つ以上の電極間の電圧を測定することを含むこともできる。一部の例において、センサは、アンペロメトリック電気化学センサとすることもでき、分析物データを取得すること（８０４）は、２つ以上の電極間に規定の電圧を印加し、２つ以上の電極のうちの１つを通る電流を測定することを含むこともできる。一部の例において、センサは光学センサとすることもでき、分析物データを取得すること（８０４）は、流体と接触している物質から放出され、流体中の分析物に関係した１つ以上の光学特性を有する光を照射すること及び／又は検出することを含むこともできる。分析物データを取得すること（８０４）は、流体中の分析物の濃度を判断すること、流体中に分析物が存在すること（例えば、流体中の分析物の濃度が或る閾値を上回ること）を判断すること、分析物の濃度が或る規定の濃度範囲内にあることを判断すること、分析物の状態を判断すること（例えば、流体中の分析物のアイソフォームの分布及び／又は配座状態を判断すること）、又は分析物についての或る他の情報を判断することを含むこともできる。分析物データを取得すること（８０４）は、分析物についての濃度又は他の情報を複数の異なる時点で（例えば、規定の速度で）判断することを含むこともできる。分析物データを取得すること（８０４）は、（例えば、身体に装着可能な装置と通信する外部のシステムによる）このようなデータに関する要求に応答して行うこともできる。
方法８００は、身体に装着可能な装置の電子部品のうちの１つ以上によって分析物と関係づけられるデータを外部装置に通信すること（８０６）をさらに含む。分析物データを通信すること（８０６）は、（例えば、身体に装着可能な装置と通信する外部のシステムからの）このようなデータに関する要求に応答して、イベントが発生した及び／又は規定の条件が満たされたという判断に応答して（例えば、身体に装着可能な装置による装置が装着される身体の特定の健康状態の判断に応答して）周期的に行うこともできる。分析物データを通信すること（８０６）は、例えば、伝送される情報を暗号化することによってセキュリティ上安全に行うこともできる。分析物データを通信すること（８０６）は、さらなるデータ、例えば、装置の状態（例えば、バッテリ充電状態、メモリ空きスペース状態）についての情報、装置によって収集された他の情報（例えば、装置の温度センサを用いて得られる温度データ）、装置へのユーザ入力（例えば、装置を制御するために、ユーザの状態又は情報を示すために、又は或る他の用途に応じて、ボタン、静電容量式センサ、又は装置の他の要素をタップする、スワイプする、又は他の入力）、又は或る他の情報を伝送することを含むこともできる。
方法８００は、さらなるステップを含むこともできる。例えば、方法８００は、分析物に関係する情報（例えば、検出された分析物濃度値）を記憶するべく装置のメモリを用いることを含むこともできる。方法８００は、検出された分析物データに基づいて健康状態、治療の過程、薬剤の投与量及び／又はタイミング、又は或る他の情報を判断することを含むこともできる。方法８００は、検出された分析物データ、決定された薬剤の投与量及び／又はタイミング、又は装置のユーザインターフェース（例えば、ＬＥＤ、ディスプレイ、振動器）を用いて及び／又は装置と通信する外部装置のユーザインターフェースを介して装置によって生成される及び／又は入手可能な或る他の情報を示すことを含むこともできる。列挙したステップの付加的な及び／又は代替的なステップ、又は代替的な実施形態が予想される。
図９は、センサ（例えば、本明細書のどこか別の場所に記載の身体に装着可能な感知プラットフォームの一部であるセンサ）を製作するための方法９００の流れ図である。方法は、第１の電極が間質液中の分析物に選択的に敏感であり、且つ第１の電極及び第２の電極が分析物を電気化学的に検出するように構成されるように、可撓性基板上に第１の電極及び第２の電極を形成すること（９０２）を含む。第１の電極及び第２の電極を形成すること（９０２）は、金属コンタクト、トレース、及び／又は相互接続部を可撓性基板の表面上に直接（例えば、スパッタリング、ＣＶＤ、又は或る他の堆積プロセスによって）及び／又は可撓性基板の１つ以上の表面上に形成されたコーティング又は層上に形成することを含むこともできる。さらに、方法９００は、可撓性基板上に導電トレース（例えば、電極と基板上のどこか別の場所に形成されるアクセスパッドとの間を及び／又は電極と可撓性基板上に配置された電子装置との間を電気的に接続するように構成されたトレース）を堆積させることを含むこともでき、このような例では、第１の電極及び第２の電極を形成すること（９０２）は、（例えば、電極と導電トレースとの間の電気接触を提供するために）配置された導電トレース上に電極を少なくとも部分的に形成することを含むこともできる。さらに、このような例では、第１の電極及び第２の電極を形成すること（９０２）は、電極を形成するべく導電トレースを電気めっきすることを含むこともできる。
第１の電極及び第２の電極を形成すること（９０２）は、さらなるステップを含むこともできる。例えば、電極のうちの一方又は両方は、可撓性基板上に銀の層を堆積させ、その後、銀層上に塩化銀層を形成することによって形成することもできる銀／塩化銀電極とすることもできる。銀層上の塩化銀層は、堆積された銀層を塩化物イオン源を含有する酸性溶液（例えば、塩酸の１Ｍ溶液）中に浸漬し、銀層に電流を流すことにより、溶液中の塩化物が銀層上に塩化銀を形成することを含むアノード酸化プロセスを通じて形成することもできる。第１の電極及び第２の電極を形成すること（９０２）は、分析物に選択的な物質を第１の電極上に配置することによって分析物に敏感な第１の電極を作製することを含むこともできる。一部の例において、これは、（例えば、アルデヒド、ジアルデヒド、グルタルアルデヒド、又は或る他の架橋剤を用いることによって）分析物に選択的な物質を架橋して電極の表面上の架橋層にすることを含むこともできる。一部の例において、これは、分析物に選択的な物質を含有する分析物透過性ポリマー層を形成することを含むこともできる。このようなポリマー層は、ヒドロゲル（例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルユニット及び／又は或る他のポリマー、コポリマー、架橋剤、又は他のユニットを含有するヒドロゲル）とすることもできる。
方法９００は、生体内へ延びるように構成され、第１の電極及び第２の電極が存在する、遠位端を有する細長い部分を有するように、基板をトリムすること（９０４）をさらに含む。これは、可撓性基板が規定の形状を有するように形成されるように、スタンピングプロセス、切断プロセス、レーザ切断プロセス、エッチングプロセス、又は或る他のプロセスを含むこともでき、規定の形状は、生体の皮膚に貫入することができ、皮膚に貫入するときに可撓性基板上に配置された電極を皮膚内の流体（例えば、間質液）と接触する状態で配置する、細長い部分を含む。基板をトリムすること（９０４）は、例えば、細長い部分ではないトリムされた基板の態様を生体の皮膚表面に装着することができるように、基板をさらなる用途に応じた規定の形状を有するように形成することを含むこともできる。
方法９００は、さらなるステップを含むこともできる。方法９００は、可撓性基板及び／又はその上に配置された要素のすべて又は一部の上に保護層（例えば、保護ポリマー、ヒドロゲル、又は或る他の保護材料の層）を形成することを含むこともできる。例えば、保護ヒドロゲル層は、可撓性基板の細長い部分上に形成する（例えば、電極を覆う）こともできる。このような保護層は、細長い部分を、モノマーユニットを含む（例えば、メタクリル酸２−ヒドロキシエチルユニット及び／又は或る他のポリマー、コポリマー、架橋剤、又は他のユニットを含む）溶液に浸漬し、その後、浸漬によって可撓性基板上に配置された溶液を重合することによって形成することもできる。方法９００は、（例えば、可撓性基板上に金属又は他の導電性材料をパターン形成することによって）可撓性基板上にアンテナ、相互接続部、又は他の要素を形成することを含むこともできる。方法９００は、可撓性基板上に構成要素を堆積することを含むこともできる。電子チップなどの構成要素は、当業者によく知られた方法（例えば、ピックアンドプレイスマシン、フリップチップマウンティング）によって基板上に配置され、他の構成要素に接続されてよい。方法９００は、校正ステップを含むこともでき、電極は、或る範囲の既知の分析物濃度を有するテスト流体に曝される。既知の分析物濃度を有するそれぞれの流体に曝されるときの、電極を用いて測定される分析物についての分析物濃度又は他の情報は、電気化学センサを校正するのに用いることもできる。列挙したステップの付加的な及び／又は代替的なステップ、又は代替的な実施形態が予想される。
ＶＩ．結言
例示的な実施形態は、人又は人の装置と関係づけられる情報を含むが、実施形態はプライバシー管理を含むと理解されるべきである。このようなプライバシー管理は、少なくとも、装置識別子の匿名化、透明性、及びユーザがユーザの製品使用と関係づけられる情報を修正又は削除できるようにする機能を含むユーザ管理を含む。
さらに、本明細書で説明される実施形態が、ユーザについての個人情報を収集する状況又は個人情報を利用する場合がある状況では、ユーザは、プログラム又はフィーチャがユーザ情報（例えば、ユーザの医療履歴、ソーシャルネットワーク、社会的行為又は活動、職業、ユーザの好み、又はユーザの現在位置についての情報）を収集するかどうかを管理する、又はよりユーザに関連する可能性があるコンテンツをコンテンツサーバから受信するかどうか及び／又はどのように受信するかを管理する機会を与えられてよい。加えて、或るデータは、個人を識別可能な情報が除去されるように、記憶又は使用される前に１つ又は複数の方法で取り扱われてよい。例えば、ユーザのアイデンティティは、個人を識別可能な情報をユーザに関して判断することができないように取り扱われてよく、又はユーザの地理的位置は、位置情報が得られる場合にユーザの特定の位置を判断することができないように（都市名、ＺＩＰコード、又は国レベルなどに）一般化されてよい。したがって、ユーザは、ユーザについての情報がコンテンツサーバによってどのようにして収集及び使用されるかを管理してよい。
図面に示される特定の構成は、限定するものとして見られるべきではない。他の実施形態は、所与の図面に示された各要素をより多く又は少なく含んでよいことを理解されたい。さらに、例示される要素のうちのいくつかは、組み合わされても又は省略されてもよい。さらにまた、例示的な実施形態は、図面に例示されない要素を含んでよい。
加えて、種々の態様及び実施形態が本明細書で開示されているが、他の態様及び実施形態が当業者には明白であろう。本明細書で開示される種々の態様及び実施形態は、例示するためであって、限定するものとなることは意図されず、その真の範囲及び精神は以下の請求項によって示される。他の実施形態が用いられてよく、本明細書で提示される主題の精神又は範囲から逸脱することなく他の変化が加えられてよい。本明細書に概して記載され図面で例示される本開示の態様は、多種多様な構成において配列する、置き換える、組み合わせる、分離する、及び設計することができ、そのすべてが本明細書で考慮されることが容易に理解されるであろう。

Claims (14)

  1. 身体に装着可能な装置であって、
    生体の皮膚表面に装着されるように構成され、第１側及び前記第１側の反対の第２側を備える、可撓性基板と、
    センサプローブの近位端が前記可撓性基板に取り付けられ、センサプローブの遠位端が生体内へ間質液と接触するのに十分な深さまで延びるように構成された、センサプローブと、
    前記可撓性基板の前記第１側に配置され、前記可撓性基板を前記皮膚表面に接着するように構成された、接着層と、
    前記センサプローブの遠位端に配置され、間質液中の分析物を検出するように構成された、センサと、
    前記可撓性基板上に配置され、（ｉ）前記センサを用いて前記分析物と関係づけられるデータを取得し、（ｉｉ）前記分析物と関係づけられるデータを外部装置に通信するように構成され、前記可撓性基板の前記第１側に配置された、１つ以上の電子部品と、
    を備える装置。
  2. 前記可撓性基板がポリイミドを含む、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  3. 前記可撓性基板及びその上に配置された前記１つ以上の電子部品が、およそ０．５ミリメートル未満の組み合わされた厚さを有する、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  4. 前記可撓性基板がおよそ１１ミリメートル未満の直径を有する、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  5. 前記センサプローブがおよそ２ミリメートルを上回る長さを有する、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  6. 前記可撓性基板上に配置されたアンテナをさらに備え、前記電子部品が前記アンテナを用いて前記分析物と関係づけられるデータを前記外部装置に通信するように構成される、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  7. 前記１つ以上の電子部品が、前記分析物と関係づけられるデータを記憶するように構成されたメモリを含む、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  8. 前記可撓性基板上に配置されたバッテリをさらに備え、前記バッテリが前記１つ以上の電子部品に電力を供給するように構成される、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  9. 前記バッテリが可撓性リチウムイオンバッテリを含む、請求項８に記載の身体に装着可能な装置。
  10. 前記センサが、少なくとも２つの電極を備え、前記分析物を電気化学的に検出するように構成される、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  11. 前記センサプローブが光ファイバを備え、前記光ファイバが前記センサプローブの近位端から前記センサプローブの遠位端へ延び、前記センサが分析物に敏感な化学物質を備え、前記分析物に敏感な化学物質が前記分析物と関係づけられる光学特性を有し、前記１つ以上の電子部品が、光放出器と、光検出器と、（ｉ）前記光ファイバを介して前記分析物に敏感な化学物質に照射するために前記光放出器を動作させ、（ｉｉ）前記光ファイバを介して前記照射に応答して前記分析物に敏感な化学物質から放出される光の特性を検出するために前記光検出器を動作させるように構成されたコントローラと、を含み、前記放出された光の前記検出された特性が前記分析物と関係づけられる、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  12. 前記可撓性基板の表面にパターン形成された導電トレースをさらに備え、前記バッテリは前記導電トレースを介して前記可撓性基板に接続される、請求項８に記載の身体に装着可能な装置。
  13. 前記接着層は前記可撓性基板の前記第１側に配置された前記１つ以上の電子部品の少なくとも１つを覆うように、前記接着層は前記可撓性基板の前記第１側に配置されている、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
  14. 前記１つ以上の電子部品の少なくとも１つは前記可撓性基板の前記第２側に配置されている、請求項１に記載の身体に装着可能な装置。
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