JP7407817B2 - 生きている動物内の媒質中の分析物を測定するためのセンサー、及び、インビボ試料中の分析物の存在または濃度を検出するための方法 - Google Patents
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Description
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、２０１８年１２月５日に出願された米国仮出願第６２／７７５６３４号の優先権の利益を主張するものである。該仮出願を、全体として本明細書中で参考として援用する。
[0001]本出願は、２０１８年１２月５日に出願された米国仮出願第６２／７７５６３４号の優先権の利益を主張するものである。該仮出願を、全体として本明細書中で参考として援用する。
[0002]発明の分野
[0003]本発明は一般に、生きている動物に（部分的または完全に）埋め込まれた、または挿入されたセンサーを包含するシステムを使用して、生きている動物の媒質中の分析物を測定するときの、インビボ(in vivo)劣化からの材料の触媒的保護に関する。具体的には、本発明は、集合的にまたは独立して、分析物インジケーターに組み込まれ、分析物インジケーターの１以上の表面上に形成され、および／または分析物インジケーターの表面の少なくとも一部（例えば、別の金属層の上面上の１つの金属層）上に積み重ねられることができる多重金属(multiple metal)を利用するセンサーに関する。
[0003]本発明は一般に、生きている動物に（部分的または完全に）埋め込まれた、または挿入されたセンサーを包含するシステムを使用して、生きている動物の媒質中の分析物を測定するときの、インビボ(in vivo)劣化からの材料の触媒的保護に関する。具体的には、本発明は、集合的にまたは独立して、分析物インジケーターに組み込まれ、分析物インジケーターの１以上の表面上に形成され、および／または分析物インジケーターの表面の少なくとも一部（例えば、別の金属層の上面上の１つの金属層）上に積み重ねられることができる多重金属(multiple metal)を利用するセンサーに関する。
[0004]背景の詳解
[0005]センサーを、生きている動物（例えば、ヒト）内に（部分的または完全に）埋め込んで、生きている動物内の媒質（例えば、間質液（ＩＳＦ）、血液または腹腔内液）中の分析物（例えば、グルコース、酸素、心臓マーカー、低密度リポタンパク質（ＬＤＬ）、高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）、またはトリグリセリド）を測定するために使用することができる。センサーは、光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の発光要素）、インジケーター分子、および光検出器（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスター、フォトレジスター、または他の感光性要素）を包含することができる。分析物を測定するためにインジケーター分子を使用する埋め込み可能なセンサーの例は、米国特許第５５１７３１３号および第５５１２２４６号に記載されており、これらの特許を、全体として本明細書中で参考として援用する。
[0005]センサーを、生きている動物（例えば、ヒト）内に（部分的または完全に）埋め込んで、生きている動物内の媒質（例えば、間質液（ＩＳＦ）、血液または腹腔内液）中の分析物（例えば、グルコース、酸素、心臓マーカー、低密度リポタンパク質（ＬＤＬ）、高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）、またはトリグリセリド）を測定するために使用することができる。センサーは、光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の発光要素）、インジケーター分子、および光検出器（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスター、フォトレジスター、または他の感光性要素）を包含することができる。分析物を測定するためにインジケーター分子を使用する埋め込み可能なセンサーの例は、米国特許第５５１７３１３号および第５５１２２４６号に記載されており、これらの特許を、全体として本明細書中で参考として援用する。
[0006]センサーは、グラフト（すなわち、層またはマトリックス）に埋め込まれたインジケーター分子の形態であってもよい分析物インジケーターを包含することができる。例えば、埋め込み可能な蛍光ベースのグルコースセンサーでは、蛍光性インジケーター分子がグルコースに可逆的に結合し、励起光（例えば、約３７８ｎｍの波長を有する光）を照射されると、グルコースがインジケーター分子に結合しているかどうかに依存する量の光（例えば、４００～５００ｎｍの範囲の光）を放出することができる。
[0007]生きている動物の体内にセンサーが埋め込まれると、動物の免疫系はセンサーを攻撃し始めることがある。例えば、センサーをヒトに埋め込む場合、白血球はセンサーを異物として攻撃する可能性があり、初期免疫系の猛攻撃(onslaught)において、好中球は、センサーを攻撃する主要白血球であることができる。好中球の防御機構は、反応性酸素種として知られる高度に苛性の物質の放出を包含する。反応性酸素種としては、例えば、過酸化水素が挙げられる。
[0008]過酸化水素および他の反応種、例えば反応性酸素および窒素種は、分析物インジケーターのインジケーター分子を劣化させる可能性がある。例えば、ボロネート基を有するインジケーター分子において、過酸化水素は、ボロネート基を酸化することによってインジケーター分子を劣化させ、したがって、インジケーター分子がグルコースに結合する能力を無効にする可能性がある。
[0009]現在、当技術分野において、劣化からの分析物インジケーターの保護における改良が必要とされている。また、当技術分野において、延長した寿命を有する連続的分析物センサーが必要とされている。
[0010]本発明は、他の利点の中でもとりわけ、分析物インジケーターの劣化の低減を提供することによって、従来システムの欠点を克服する。
[0011] 一観点において、本発明は、インビボ機能性を有する部分的または完全に埋め込み可能なデバイスと、該埋め込み可能なデバイスの表面に近接する保護材料とを有するデバイスを提供することができる。保護材料は、炎症反応および／または異物応答に起因する埋め込み可能なデバイスの劣化または干渉を防止または低減することができる。さらに、保護材料は、インビボ反応種または生物学的酸化剤を触媒的に分解または不活性化する金属、金属錯体、または金属酸化物を包含することができる。本明細書で使用される場合、用語「金属」は、金属合金、金属錯体、および金属酸化物を包含する。
[0012]一観点において、保護材料は、埋め込み可能なデバイスの外部構造の上に提供されている、それに組み込まれている、および／またはその中に懸濁している、被覆であることができる。
[0013]本発明の一観点は、生きている動物内の媒質中の分析物を測定するためのセンサーを提供する。センサーは、センサーハウジングと、センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物インジケーターと、分析物インジケーターの表面に組み込まれている、および／または表面に近接している、多重金属を包含する保護システムとを包含することができ、該多重金属は、分析物インジケーターの悪化を低減するように構成されることができる。一観点において、センサーは、多重金属のうちの１以上を包含する金属層を有する保護システムを包含することができる。一観点において、センサーは、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆う金属層を有することができる。
[0014]一観点において、センサーは、第１の金属層および第２の金属層を有することができ、第１の金属層は、多重金属のうちの第１の金属を包含し、第２の金属層は、多重金属のうちの第２の金属を包含することができ、第１および第２の金属は異なる金属である。第１の金属層は、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆っていることができる。第２の金属層は、第１の金属層の少なくとも一部を覆っていることができる。一観点において、第２の金属層は、第２の金属層が分析物インジケーターに付着することができるよりも良好に、第１の金属層に付着することができる可能性がある。一観点において、第２の金属層は、センサーハウジングの少なくとも一部と分析物インジケーターとの間にあることができ、第１の金属層は、センサーハウジングの遠位にある分析物インジケーターの少なくとも一部を覆っていることができる。一観点において、第１の金属層は、センサーハウジングの少なくとも一部と分析物インジケーターとの間にあることができ、第２の金属層は、センサーハウジングの遠位にある分析物インジケーターの少なくとも一部を覆っていることができる。
[0015]一観点において、保護システムは、分析物インジケーター内に組み込まれている金属粒子を包含することができ、金属粒子は、多重金属のうちの１以上を包含することができる。いくつかの観点において、金属粒子は、第１の金属および第２の金属を包含することができ、第１の金属および第２の金属は異なる金属である。一観点において、金属層は、多重金属のうちの第１の金属と多重金属のうちの第２の金属とを包含する多金属(multi-metal)層であることができ、第１の金属および第２の金属は異なる金属である。
[0016]一観点において、保護システムは、多重劣化種と集合的に相互作用または反応するように構成された多重金属を包含することができる。いくつかの観点において、保護システムの多重金属は、過酸化水素、反応性酸素種、酵素、金属イオン、反応性窒素種、およびフリーラジカルのうちの少なくとも２つと集合的に相互作用または反応するように構成されることができる。
[0017]いくつかの観点において、保護システムの多重金属は、劣化種の酸化特性を阻害するように構成されることができる。いくつかの観点において、保護システムの多重金属は、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択される第１の金属と、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、ＦｅおよびＣｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択される第２の金属とを包含することができ、第１の金属および第２の金属は互いに異なっている。
[0018]いくつかの観点において、センサーはさらに、前記センサー本体に含有され、インジケーター要素に放射線を放出するように構成されている、放射線源を包含することができる。いくつかの観点において、センサーはさらに、センサー本体に含有され、分析物インジケーターによって放出される光を受け取るように構成されている、感光性要素を包含することができる。いくつかの観点において、センサーはさらに、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆うキャリヤー材料を包含することができ、多重金属は該材料内に組み込まれている。
[0019]いくつかの観点において、本開示は、インビボ試料中の分析物の存在または濃度を検出するための方法を包含し、該方法は、インビボ試料を、対象分析物にデバイスが暴露されると変化する検出可能な特質を有するデバイスに暴露する段階、これに関し、該デバイスは、劣化種または生物学的酸化剤からのデバイスの劣化または干渉を防止または低減する保護材料を包含することができ、そして該デバイスは、本開示のセンサーを包含することができる；および、検出可能な特質の変化を測定して、それによって、インビボ試料中の対象分析物の存在または濃度を検出する段階；を包含する。
[0020]システムおよび方法に包含されるさらなる変動は、以下の本発明の詳細な説明に記載する。
[0021]本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付図面は、本発明のさまざまな非限定的態様を例示するものである。図面において、同じ参照番号は、同一または機能的に同様の要素を示す。
[0022]図１は、本発明の観点を具現化するセンサーシステムを例示する概略図である。
[0023]図２は、本発明の観点を具現化するセンサーの斜視図を例示する。
[0024]図３は、本発明の観点を具現化するセンサーの分解図を例示する。
[0025]図４Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーターおよび保護層を例示する概略図である。
図４Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーターおよび保護層を例示する概略図である。
[0026]図５Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーターおよび保護層を例示する概略図である。
図５Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーターおよび保護層を例示する概略図である。
[0027]図６Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
図６Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
[0028]図７Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
図７Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
[0029]図８Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
図８Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
[0030]図９Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
図９Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
[0031]図１０Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
図１０Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
[0032]図１１Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
図１１Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
[0033]図１２は、本発明の観点を具現化する分析物インジケーターおよび保護材料を例示する概略図である。
[0034]図１３は、本発明の観点を具現化する分析物インジケーターおよび保護層を例示する概略図である。
[0035]図１４Ａは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
図１４Ｂは、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
[0036]図１５は、本発明の観点を具現化する分析物インジケーター、保護層および保護材料を例示する概略図である。
[0037]図１６Ａは、本発明の観点を具現化する、分析物インジケーターと、第１および第２の金属が組み込まれているキャリヤー材料とを例示する概略図である。
[0038]図１６Ｂは、本発明の観点を具現化する、分析物インジケーター、第１の金属層、ならびに第１および第２の金属が組み込まれているキャリヤー材料を例示する概略図である。
[0039]図１６Ｃは、本発明の観点を具現化する、分析物インジケーター、金属が組み込まれている第１のキャリヤー材料、ならびに別の金属が組み込まれている第２のキャリヤー材料を例示する概略図である。
[0040]いくつかの態様において、本発明は、生きている動物内に埋め込むか挿入し、生きている動物内の媒質中の分析物を測定するためのものであることができるセンサーデバイスを包含する。センサーデバイスは、センサーハウジングと、センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物インジケーターと、分析物インジケーターの悪化を低減する少なくとも１つの多金属材料とを包含することができる。
[0041]いくつかの態様において、センサーデバイスは、センサーハウジング上に提供されている分析物インジケーターの少なくとも一部を覆う少なくとも１つの多金属材料を包含することができる。
[0042]いくつかの態様において、センサーデバイスは、センサーハウジングの表面の少なくとも一部を覆う分析物インジケーターと、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆う第１の単一または多金属材料または層と、第１の単一金属または多金属層の少なくとも一部を覆う第２の単一または多金属材料または層とを有するセンサーハウジングを包含することができる。
[0043]いくつかの態様において、センサーデバイスは、センサーハウジングの表面の少なくとも一部を覆う分析物インジケーターと、センサーハウジングの少なくとも一部と分析物インジケーターの間に提供される第１の単一または多金属材料または層と、センサーハウジングに対し遠位にある分析物インジケーターの少なくとも一部を覆う第２の単一または多金属材料または層とを有するセンサーハウジング包含することができる。
[0044]いくつかの態様において、センサーデバイスは、センサーハウジングの表面の少なくとも一部を覆う分析物インジケーターと、分析物インジケーター内に組み込まれた少なくとも１つの金属と、センサーハウジングに対し遠位にある分析物インジケーターの少なくとも一部を覆う少なくとも１つの単一または多金属材料または層とを有するセンサーハウジング包含することができる。
[0045]他の観点において、本発明は、埋め込み可能なデバイスをインビボ施用に用いるための方法に関する。該方法は、少なくとも、インビボ機能性を有する埋め込み可能なデバイスを提供することを包含する。埋め込み可能なデバイスはデバイス上に施用された保護材料を有し、該方法によって施用される保護材料は、炎症反応および／または異物応答に起因する埋め込み可能なデバイスの劣化または干渉を防止または低減する。該方法によって施用される保護材料は、多重の異なるインビボ劣化種または生物学的酸化剤を触媒的に分解または不活性化する多重金属（金属錯体および金属酸化物を含む）を包含する。本明細書中で使用される場合、用語「劣化種」および「生物学的酸化剤」は一般に、インジケーター分子を劣化させる反応性の生理学的分子およびラジカルをさす。この方法はさらに、埋め込み可能なデバイスを被験体の体内に部分的または完全に埋め込むことを包含する。
[0046]他の観点において、本発明は、インビボ試料中の分析物の存在または濃度を検出するための方法に関する。該方法は、少なくとも、インビボ試料を、対象分析物にデバイスが暴露されると変化する検出可能な特質を有するデバイスに暴露することを包含する。該デバイスは部分的に保護材料を包含し、該保護材料は、劣化種または生物学的酸化剤からのデバイスの劣化または干渉を防止または低減する。該方法はさらに、検出可能な特質の任意の変化を測定し、それによって、インビボ試料中の対象分析物の存在または濃度を決定することを包含する。
[0047]他の観点において、本発明は、動物におけるグルコースの存在または濃度を決定するための埋め込み可能なグルコースセンサーである。センサーデバイスは、センサー本体を包囲する外側表面を有するセンサー本体と、前記センサー本体内で放射線を放出する前記センサー本体内の放射線源と、前記動物におけるグルコースの存在または濃度によって影響を受けるインジケーター要素とを包含することができ、インジケーター分子を有するインジケーター要素は、センサー本体の外側表面の少なくとも一部に近接して位置付けられる。さらに、センサーは、センサー本体に位置決めされ、センサー本体内で放射線を受け取るように位置付けられた感光性要素を包含することができ、該感光性要素は、インジケーター要素から受け取った放射線に応答し、動物におけるグルコースの存在または濃度を示す信号を放出するように構成されている。さらに、センサーは、インジケーター分子を劣化種または生物学的酸化剤から保護する保護材料を包含する。
[0048]図１は、本発明の観点を具現化するセンサーシステムの概略図である。いくつかの非限定的な態様において、図１に示すように、システムは、センサー１００および外部トランシーバー１０１を包含することができる。いくつかの態様において、センサー１００は、生きている動物（例えば、生きているヒト）に完全または部分的に埋め込まれるように構成された埋め込み可能なセンサーであることができる。センサー１００は、例えば、生きている動物の腕、手首、脚、腹部、腹膜、またはセンサーの埋め込みに適した生きている動物の他の領域に埋め込むことができる。例えば、いくつかの非限定的な態様において、センサー１００は、皮膚の下（すなわち、皮下または腹膜組織）に埋め込むことができる。しかしながら、これは必須ではなく、いくつかの代替的態様において、センサー１００は経皮センサーであることができる。
[0049]いくつかの態様において、トランシーバー１０１は、センサー１００に電力を供給し、センサー１００にコマンドおよび／もしくはデータを提供し、ならびに／またはセンサー１００からデータを受け取るように、センサー１００と通信する電子デバイスであることができる。いくつかの態様において、受け取ったデータは、１以上のセンサー測定値を包含することができる。いくつかの態様において、センサー測定値は、例えば、限定されるものではないが、センサー１００の１以上の光検出器からの１以上の光測定値、および／またはセンサー１００の１以上の温度センサーからの１以上の温度測定値を包含することができる。いくつかの態様において、トランシーバー１０１は、センサー１００から受け取った測定情報から分析物（例えば、グルコース）濃度を計算することができる。
[0050]いくつかの非限定的な態様において、トランシーバー１０１は、ハンドヘルドデバイスまたはオンボディ(on-body)／ウェアラブルデバイスであることができる。例えば、トランシーバー１０１がオンボディ／ウェアラブルデバイスであるいくつかの態様において、トランシーバー１０１は、バンド（例えば、アームバンドまたはリストバンド）および／または接着剤によって適所に保持されることができ、トランシーバー１０１は、測定コマンド（すなわち、測定情報の要求）をセンサー１００に（例えば、２分毎など定期的に、および／またはユーザーの起動時に）伝達することができる。トランシーバー１０１がハンドヘルドデバイスであるいくつかの態様では、センサー埋め込み部位の上方の範囲内（すなわち、センサー１００の近接内）にトランシーバー１０１を位置付ける（すなわち、ホバリングまたはスワイプする／揺り動かす／通過させる）ことにより、トランシーバー１０１は測定コマンドをセンサー１００に自動的に伝達し、センサー１００からデータを受け取ることができる。
[0051]いくつかの態様において、図１に示すように、トランシーバー１０１は、例えばコイルなどの誘導要素１０３を包含することができる。いくつかの態様において、トランシーバー１０１は、（例えば、コイルを使用することによって）電磁波または電動場を生成して、センサー１００の誘導要素１１４に電流を誘導することができる。いくつかの非限定的な態様において、センサー１００は、誘導要素１１４で誘導される電流を使用して、センサー１００に電力を供給することができる。しかしながら、これは必須ではなく、いくつかの代替的態様において、センサー１００は、内部電源（例えば、電池）によって電力を供給されることができる。
[0052]いくつかの態様において、トランシーバー１０１は、データ（例えば、コマンド）をセンサー１００に伝達することができる。例えば、いくつかの非限定的な態様において、トランシーバー１０１は、誘導要素１０３によって生成される電磁波を変調させることによって（例えば、トランシーバー１０１の誘導要素１０３を流れる電流を変調させることによって）、データを伝達することができる。いくつかの態様において、センサー１００は、トランシーバー１０１によって生成される電磁波における変調を検出／抽出することができる。さらに、トランシーバー１０１は、センサー１００からデータ（例えば、１以上のセンサー測定値）を受け取ることができる。例えば、いくつかの非限定的な態様において、トランシーバー１０１は、センサー１００によって生成される電磁波の変調を検出することにより、例えば、トランシーバー１０１の誘導要素１０３を流れる電流の変調を検出することにより、データを受け取ることができる。
[0053]いくつかの態様において、図１に示すように、センサー１００は、剛性および生体適合性を示すことができるセンサーハウジング１０２（すなわち、本体、シェル、カプセル、またはケース）を包含することができる。代表的な態様において、センサーハウジング１０２は、例えば、アクリルポリマー（例えば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ））などの適切な光学的に透過性のポリマー材料から形成することができる。
[0054]いくつかの態様において、図１に示すように、センサー１００は、分析物インジケーター１０６を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、分析物インジケーター１０６は、センサーハウジング１０２の外部表面の少なくとも一部にコーティングされているか、拡散しているか、付着しているか、または埋め込まれているポリマーグラフトであることができる。分析物インジケーター１０６（例えば、ポリマーグラフト）は、センサーハウジング１０２の表面全体、またはハウジング１０２の表面の１以上の部分のみを、覆っていることができる。センサーハウジング１０２の外側表面上に分析物インジケーター１０６をコーティングする代わりに、分析物インジケーター１０６を、堆積または付着など他の方法でセンサーハウジング１０２の外側表面上に配置してもよい。いくつかの態様において、分析物インジケーター１０６は、蛍光グルコース指示ポリマーであることができる。非限定的な一態様において、ポリマーは、生体適合性かつ安定であり、センサーハウジング１０２の表面上にグラフトされ、センサー１００の埋め込み後に間質液（ＩＳＦ）、血液または腹腔内液中のグルコースの直接的な測定が可能になるように設計される。いくつかの態様において、分析物インジケーター１０６はヒドロゲルであることができる。
[0055]いくつかの態様において、センサー１００の分析物インジケーター１０６（例えば、ポリマーグラフト）は、インジケーター分子１０４を包含することができる。インジケーター分子１０４は、分析物インジケーター１０６の全体にわたって、または分析物インジケーター１０６の１以上の部分のみの全体にわたって、分布させることができる。インジケーター分子１０４は、蛍光インジケーター分子（例えば、化学名９－［Ｎ－［６－（４，４，５，５，－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラノ）－３－（トリフルオロメチル）ベンジル］－Ｎ－［３－（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］－１０－［Ｎ－［６－（４，４，５，５，－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラノ）－３－（トリフルオロメチル）ベンジル］－Ｎ－［２－（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセンナトリウム塩を有するＴＦＭ）または吸光性で非蛍光性のインジケーター分子であることができる。いくつかの態様において、インジケーター分子１０４は、分析物（例えば、グルコース、酸素、心臓マーカー、低密度リポタンパク質（ＬＤＬ）、高密度リポタンパク質（ＨＤＬ）、またはトリグリセリド）に可逆的に結合することができる。インジケーター分子１０４が分析物に結合すると、インジケーター分子は蛍光性になり、その場合、インジケーター分子１０４は励起光３２９を吸収し（または励起光３２９によって励起され）、光３３１を放出することができる。非限定的な一態様において、励起光３２９は約３７８ｎｍの波長を有することができ、放出光３３１は４００～５００ｎｍの範囲の波長を有することができる。分析物が結合していない場合、インジケーター分子１０４は、弱い蛍光性しか示さない可能性がある。
[0056]いくつかの態様において、センサー１００は光源１０８を包含することができ、光源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、または、インジケーター分子１０４と相互作用するある範囲の波長にわたる放射線を含む放射線を放出する他の光源であることができる。言い換えれば、光源１０８は、マトリックス層／ポリマー中のインジケーター分子１０４によって吸収される励起光３２９を放出することができる。上記のように、非限定的な一態様において、光源１０８は、約３７８ｎｍの波長で励起光３２９を放出することができる。
[0057]いくつかの態様において、センサー１００は、１以上の光検出器（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスター、フォトレジスター、または他の感光性要素）を包含することもできる。例えば、図１に例示する態様において、センサー１００は第１の光検出器２２４および第２の光検出器２２６を有する。しかしながら、これは必須ではなく、いくつかの代替的態様において、センサー１００は第１の光検出器２２４のみを包含することができる。蛍光ベースのセンサーの場合、１以上の光検出器はインジケーター分子１０４によって放出される蛍光光に対し敏感であることができ、その結果、そのような蛍光に応答して、インジケーター分子の蛍光レベル、したがって、対象分析物（例えば、グルコース）の量を示す信号が、光検出器（例えば、光検出器２２４）によって生成される。
[0058]光源１０８によって放出される励起光３２９の一部は、分析物インジケーター１０６から反射されて反射光３３３としてセンサー１００内に戻ってもよく、吸収された励起光の一部は放出（蛍光発光）光３３１として放出されてもよい。非限定的な一態様において、放出光３３１は励起光３２９の波長とは異なる波長を有することができる。反射光３３３および放出（蛍光発光）光３３１は、センサー１００の本体内の１以上の光検出器（例えば、第１および第２の光検出器２２４および２２６）によって吸収されることができる。
[0059]１以上の光検出器のそれぞれは、光の波長の特定のサブセットのみが通過することを可能にするフィルター１１２（図３参照）によって覆われていてもよい。いくつかの態様において、１以上のフィルター１１２は薄いガラスフィルターであることができる。いくつかの態様において、１以上のフィルター１１２は、ガラス上に堆積させた薄いフィルム（例えば、二色性）フィルターであることができ、狭い帯域の波長のみを通過させ、さもなければ、受け取った光の大部分を反射することができる。いくつかの態様において、フィルターは、光検出器上に直接堆積させた薄いフィルム（二色性）フィルターであることができ、狭い帯域の波長のみを通過させ、さもなければ、それが受け取った光の大部分を反射することができる。フィルター１１２は、同一であってもよいし（例えば、両方のフィルター１１２が信号を通過させることができてもよい）、異なっていてもよい（例えば、一方のフィルター１１２は参照フィルターであることができ、他方のフィルター１１２は信号フィルターであることができる）。
[0060]非限定的な一態様において、第２の（参照）光検出器２２６は、光源１０８から放出されるものと同じ波長（例えば、３７８ｎｍ）の光を通過させる参照フォトダイオードフィルターによって覆われていてもよい。第１の（信号）光検出器２２４は、分析物インジケーター１０６内の分子１０４から放出される蛍光発光光３３１の量を検出することができる。非限定的な一態様において、インジケーター分子１０４のピーク発光は４３５ｎｍ付近で生じることができ、第１の光検出器２２４は、約４００ｎｍ～５００ｎｍの範囲の光を通過させる信号フィルターによって覆われていることができる。いくつかの態様において、より高いグルコースレベル／濃度は、分析物インジケーター１０６中の分子１０４のより多量の蛍光、したがって、第１の光検出器２２４に衝突するより多くの光子に対応する。
[0061]いくつかの態様において、図１に示すように、センサー１００は、基板１１６を包含することができる。いくつかの態様において、基板１１６は、回路構成要素（例えば、アナログおよび／またはデジタル回路構成要素）を取り付けるか、さもなければ装着することができる回路板（例えば、プリント回路板（ＰＣＢ）またはフレキシブルＰＣＢ）であることができる。しかしながら、いくつかの代替的態様において、基板１１６は、製作された回路を内部に有する半導体基板であることができる。回路は、アナログおよび／またはデジタル回路を包含することができる。また、いくつかの半導体基板の態様では、半導体基板内に製作された回路に加えて、回路を、半導体基板１１６に取り付けるか、さもなければ装着することができる。言い換えれば、いくつかの半導体基板の態様において、別個の回路要素、集積回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））および／または他の電子構成要素を包含することができる回路の一部または全部を、半導体基板１１６内に製作することができ、回路の残りは、半導体基板１１６に固定され、さまざまな固定された構成要素間に通信経路を提供することができる。
[0062]いくつかの態様において、センサー１００のセンサーハウジング１０２、分析物インジケーター１０６、インジケーター分子１０４、光源１０８、光検出器２２４、２２６、温度変換器６７０、基板１１６、および誘導素子１１４のうちの１以上は、２０１３年２月７日に出願された米国特許出願第１３／７６１８３９号、２０１３年７月９日に出願された米国特許出願第１３／９３７８７１号、および２０１２年１０月１１日に出願された米国特許出願第１３／６５００１６号の１以上に記載されている特徴の一部またはすべてを包含することができ、これらの特許出願のすべてを、全体的に参考として援用する。同様に、センサー１００および／またはトランシーバー１０１の構造および／または機能は、米国特許出願第１３／７６１８３９号、第１３／９３７８７１号、および第１３／６５００１６号のうちの１以上に記載されているとおりであることができ、それらの全体を参考として本明細書中で援用する。
[0063]いくつかの態様において、センサー１００はトランシーバーインタフェースデバイスを包含することができ、トランシーバー１０１はセンサーインタフェースデバイスを包含することができる。センサー１００およびトランシーバー１０１が１つまたは複数のアンテナ（例えば、誘導要素１０３および１１４）を包含するいくつかの態様において、トランシーバーインタフェースデバイスはセンサー１００の誘導要素１１４を包含することができ、センサーインタフェースデバイスはトランシーバー１０１の誘導要素１０３を包含することができる。センサー１００とトランシーバー１０１との間に有線接続が存在する経皮的態様のいくつかにおいて、トランシーバーインターフェースデバイスおよびセンサーインターフェースデバイスは有線接続を包含することができる。
[0064]図２および図３は、図１に例示したセンサーシステムに用いることができる本発明の観点を具現化するセンサー１００の非限定的な態様を例示する。図２および図３は、それぞれ、センサー１００の非限定的な態様の斜視図および分解図を例示する。
[0065]いくつかの態様において、図３に例示するように、センサーハウジング１０２はエンドキャップ１１３を包含することができる。いくつかの態様において、センサー１００は、１以上のコンデンサー１１８を包含することができる。１以上のコンデンサー１１８は、例えば、１以上の同調コンデンサーおよび／または１以上の調整コンデンサー(regulation capacitator)であることができる。１以上のコンデンサー１１８は、半導体基板１１６内で製作するには大きすぎて実用的でない可能性がある。さらに、１以上のコンデンサー１１８は、半導体基板１１６内に製作された１以上のコンデンサーに加えてもよい。
[0066]いくつかの態様において、図３に例示するように、センサー１００はリフレクター１１９（すなわち、鏡）を包含することができる。リフレクター１１９は、半導体基板１１６の端部に装着することができる。非限定的な態様において、リフレクター１１９は、リフレクター１１９のフェース部分１２１が半導体基板１１６の上面（すなわち、光源１０８および１以上の光検出器１１０が取り付けられるか、または製作される、半導体基板１１６の側面）に概して垂直であり、光源１０８に面するように、半導体基板１１６に装着することができる。リフレクター１１９のフェース１２１は、光源１０８によって放出される放射線を反射することができる。言い換えれば、リフレクター１１９は、光源１０８によって放出される放射線が、センサー１００の軸末端から出るのを遮ることができる。
[0067]本発明の一観点によれば、センサー１００が開発された目的の用途（決してそれが適している唯一の用途ではないが）は、動物（ヒトを含む）の生体内のさまざまな生物学的分析物を測定することである。例えば、センサー１００は、例えば、人体内のグルコース、酸素、毒素、医薬品または他の薬物、ホルモン、および他の代謝性分析物を測定するために使用することができる。
[0068]いくつかの態様において、分析物インジケーター１０６およびインジケーター分子１０４の特定の組成は、センサーを用いて検出することになる特定の分析物、および／または分析物を検出するためにセンサーが用いられる場所（例えば、皮下組織、血液、または腹膜）に応じて変動する可能性がある。いくつかの態様において、分析物インジケーター１０６は、分析物へのインジケーター分子１０４の暴露を促進する。いくつかの態様において、インジケーター分子１０４は、インジケーター分子１０４が暴露される特定の分析物の濃度の関数である特性（例えば、ある量の蛍光光を放出する）を示すことができる。
[0069]いくつかの態様において、センサー１００は、参考として本明細書中で全体を援用する米国特許第９９３１０６８号（Ｈｕｆｆｓｔｅｔｌｅｒ ｅｔ ａｌ．）に記載されているように、分析物インジケーターもしくはセンサーハウジング上に提供されるか、組み込まれるか、もしくはその中に分散させることができる、少なくとも１つの薬物溶出性ポリマーマトリックス、および／または触媒層、および／または１以上の治療薬を包含することができる。いくつかの態様において、１以上の治療薬は、分析物インジケーター１０６に組み込まれることができる。いくつかの態様において、センサー１００は、分析物インジケーター１０６の少なくとも一部を覆う膜を包含することができ、１以上の治療薬は、膜内に組み込まれることができる。いくつかの態様において、１以上の治療薬としては、デキサメタゾン、トリアムシノロン、ベタメタゾン、メチルプレドニゾロン、ベクロメタゾン、フルドロコルチゾン、それらの誘導体、およびそれらの類似体、グルココルチコイド、抗炎症薬、例えば、非ステロイド性抗炎症薬、例えば、限定されるものではないが、アセチルサリチル酸、イソブチルフェニルプロパン酸が挙げられる。
[0070]バイオセンサーなどの医療デバイスを使用者／患者の体内に埋め込むか、または挿入すると、体が、デバイスが機能するのに不利な有害な生理学的反応を示す可能性がある。この反応は、埋め込み手術に起因する感染から、体内に埋め込まれた異物の免疫学的応答まで、多岐にわたる可能性がある。すなわち、埋め込み可能なバイオセンサーの性能は、感染に対する免疫学的応答またはデバイス自体を介して、インビボで妨害されるか、または永久的に損傷を受ける可能性がある。とりわけ、分析物インジケーター１０６の性能は、センサー１００が埋め込まれる体の免疫学的応答によって悪化する可能性がある。例えば、上記で説明したように、好中球を含む白血球は、埋め込まれたセンサー１００を攻撃することがある。好中球はとりわけ過酸化水素を放出し、これは、インジケーター分子１０４を劣化させることができる（例えば、インジケーター分子１０４のボロネート基を酸化し、インジケーター分子１０４がグルコースを結合する、および／または蛍光を発する能力を無効にすることによって）。
[0071]いくつかの態様において、分析物インジケーター１０６は、センサーデバイスのシグナルインテグリティーまたは性能を損なうことなく、１以上の劣化種と相互作用または反応する多重金属（金属合金、金属錯体、または金属酸化物を含む）によって保護されることができる。いくつかの態様では、１以上の金属を、センサーハウジング１０２の少なくとも一部を覆うことができる分析物インジケーター１０６に組み込むことができる。いくつかの態様では、１以上の金属層を、追加的または代替的に、分析物インジケーター１０６に施用することができる。いくつかの態様において、劣化種は、過酸化水素、酵素、金属イオン、反応性酸素種、反応性窒素種、およびフリーラジカルのうちの１以上を包含することができる。
[0072]いくつかの態様では、１以上の金属を、センサーハウジング１０２の少なくとも一部を覆うことができる分析物インジケーター１０６に組み込むことができる。いくつかの態様において、１以上の金属は、追加的または代替的に、センサーハウジング１０２の一部の遠位にある分析物インジケーター１０６の表面の少なくとも一部を覆うことができる。いくつかの態様において、１以上の金属は、追加的または代替的に、センサーハウジング１０２の近位にある分析物インジケーター１０６の表面の少なくとも一部を覆うことができる。いくつかの態様において、分析物インジケーター１０６の少なくとも一部を覆う層は、少なくとも２つの異なる金属種を包含することができ、少なくとも２つの異なる金属種のそれぞれの表面は、劣化種または生物学的酸化剤に暴露されることができる。
[0073]白金層はＳｅｎｓｅｏｎｉｃｓ埋め込み型ＣＧＭセンサーのインビボ寿命を改善することが臨床的に実証されているが（Ｃｏｌｖｉｎ ＡＥ， Ｊｉａｎｇ Ｈ． ２０１２ Ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｉｎ ｖｉｖｏ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｌｉｆｅｔｉｍｅ ｏｆ ａｎ ｉｍｐｌａｎｔａｂｌｅ ｇｌｕｃｏｓｅ ｓｅｎｓｏｒ ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｌａｔｉｎｕｍ ｃａｔａｌｙｓｉｓ． Ｊ Ｂｉｏｍｅｄ Ｍａｔｅｒ Ｒｅｓ Ｐａｒｔ Ａ ２０１３年５月； １０１（５）：１２７４－８２）、白金層の表面積（したがって触媒の量）の増加はインビボ寿命のさらなる改善をもたらさない可能性があり、インジケーター部分は、増加した表面積を有する白金層の存在下でも酸化されることがある。いくつかの態様において、本発明は、さまざまな劣化種に対しより幅広い保護を提供し、部分的または完全に埋め込み可能なデバイスの寿命を増加させる。
[0074]いくつかの態様において、センサー１００は、多重保護金属を包含する多重金属保護システムを包含することができる。いくつかの態様において、多重金属は、劣化種と相互作用および／または反応することができる。いくつかの態様において、多重金属は劣化種を中和することができる。いくつかの態様において、多重金属は劣化種に結合することができる。いくつかの態様において、多重金属は、劣化種によって引き起こされる分析物インジケーター１０６のインジケーター分子１０４の劣化を阻害、低減、および／または防止するように、劣化種を隔離することができる。したがって、いくつかの態様において、多重金属は、分析物インジケーター１０６の悪化を低減することができる。いくつかの非限定的な態様において、多重金属は、センサーのシグナルインテグリティーまたは性能を損なうことなく、劣化種と相互作用する１以上のフェニルボロン酸化合物を包含することができる。
[0075]いくつかの非限定的な態様において、生きている動物（例えば、ヒト）内の媒質（例えば、間質液）中の分析物（例えば、グルコース）の測定のためのセンサー１００は、センサーハウジング１０２および分析物インジケーター１０６を包含することができる。いくつかの態様において、分析物インジケーターは、分析物インジケーター１０６の全体にわたり分布していることができる１以上のインジケーター分子１０４を包含することができる。いくつかの態様において、インジケーター分子１０４は、分析物に可逆的に結合するように構成されることができる。いくつかの態様において、分析物インジケーター１０６は、センサーハウジング１０２の少なくとも一部を覆うことができる。いくつかの態様において、センサー１００は、励起光３２９を放出するように構成された光源１０８（例えば、センサーハウジング１０２内にある）を包含することができる。いくつかの態様において、インジケーター分子１０４は、励起光３２９によって照射され、生きている動物内の媒質中の分析物の量を示す光３３１を放出するように、構成されることができる。いくつかの態様において、センサー１００は、１以上のインジケーター分子１０４によって放出される光３３１に対し敏感であり、生きている動物内の媒質中の分析物の量を示す信号を生成するように構成された、光検出器２２４（例えば、センサーハウジング１０２内にある）を包含することができる。
[0076]いくつかの態様において、センサー１００は、多重保護金属を包含する多重金属保護システムを包含することができる。いくつかの態様において、多重金属は、多重劣化種と相互作用することができる。いくつかの態様において、多重金属保護システムは、劣化種または生物学的酸化剤によって引き起こされる劣化または干渉を防止または低減することによって、分析物インジケーター１０６のインジケーター分子１０４を保護することができる。いくつかの態様において、多重金属保護システムは、センサー１００のシグナルインテグリティまたは性能を損なうことなく、インジケーター分子１０４を保護することができる。いくつかの非限定的な態様において、センサー１００は、分析物インジケーター１０６上に提供されているか、またはそれに組み込まれている、薬物溶出性マトリックスおよび／または触媒層を包含することができる。
[0077]いくつかの非限定的な態様において、図４Ａ～５Ｂに示すように、多重金属保護システムは、第１の金属層８００および第２の金属層８０１を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、センサー１００は、センサーハウジング１０２と、センサーハウジング１０２の少なくとも一部を覆う分析物インジケーター１０６とを包含することができる。いくつかの態様において、図４Ａに示すように、第１の金属層８００は分析物インジケーター１０６の少なくとも一部を覆うことができ、第２の金属層８０１は第１の金属層８００の少なくとも一部を覆うことができる。いくつかの非限定的な代替的態様において、図４Ｂに示すように、第２の金属層８０１は分析物インジケーター１０６の少なくとも一部を覆うことができ、第１の金属層８００は第２の金属層８０１の少なくとも一部を覆うことができる。
[0078]いくつかの非限定的な態様において、図５Ａおよび５Ｂに例示するように、第１の金属層８００は分析物インジケーター１０６の第１の表面に施用されることができ、第２の金属層８０１は分析物インジケーター１０６の第２の表面に施用されることができ、第２の表面は、第１の表面とは異なる分析物インジケーター１０６の表面であることができる。例えば、いくつかの非限定的な態様において、図５Ａに示すように、第１の金属層８００は分析物インジケーター１０６の第１の表面の少なくとも一部を覆うことができ、第２の金属層８０１は分析物インジケーター１０６の第２の表面の少なくとも一部を覆うことができ、第２の表面は、第１の表面とは反対側の分析物インジケーター１０６の側面上にあることができる。いくつかの態様において、第２の金属層８０１は、センサーハウジング１０２と分析物インジケーター１０６との間に提供されることができる。別の例として、いくつかの非限定的な態様において、図５Ｂに示すように、第２の金属層８０１は分析物インジケーター１０６の第１の表面の少なくとも一部を覆うことができ、第１の金属層８００は分析物インジケーター１０６の第２の表面の少なくとも一部を覆うことができる。いくつかの態様において、第１の金属層８００は、センサーハウジング１０２と分析物インジケーター１０６との間に提供されることができる。
[0079]いくつかの非限定的な態様において、第１の金属層８００は、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体（例えば、Ｐｔ／ＲｈおよびＰｔ／Ｌｒなどの合金）から選択される第１の金属を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属層８００は、第１の金属と、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される１以上の追加的金属とを包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第２の金属層８０１は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される第２の金属を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第２の金属層８０１は、第２の金属と、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される１以上の追加的金属とを包含することができる。いくつかの態様において、第１の金属および第２の金属は異なる金属であることができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属は白金であることができ、第２の金属はモリブデンであることができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属は銅であることができ、第２の金属はモリブデンであることができる。いくつかの非限定的な代替的態様において、第１の金属は白金であることができ、第２の金属はタングステンであることができる。いくつかの他の非限定的な代替的態様において、第１の金属はタングステンであることができ、第２の金属はモリブデンであることができる。いくつかの他の非限定的な代替的態様において、第１の金属層８００は白金を包含し、第２の金属層８０１はタングステンを包含する。
[0080]いくつかの非限定的な態様において、図６Ａ～図１１Ｂに示すように、多重金属保護システムは、（ｉ）分析物インジケーター１０６の上または近接にある１以上の金属層と、（ｉｉ）分析物インジケーター１０６に組み込まれている１以上の金属の金属粒子とを包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、図６Ａおよび１１Ａに示すように、多重金属保護システムは、第１の金属層８００および第１の金属粒子８０２を包含することができる。いくつかの態様において、第１の金属層８００は分析物インジケーター１０６の一部を覆うことができ、第１の金属粒子８０２は分析物インジケーター１０６に組み込まれていることができる。いくつかの態様において、第１の金属層８００は、少なくとも第１の金属（例えば、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができ、第１の金属粒子８０２は、少なくとも第２の金属（例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができ、第１および第２の金属は異なる金属であることができる。いくつかの非限定的な代替的態様において、図６Ｂおよび１１Ｂに示すように、多重金属保護システムは、第２の金属層８０１および第２の金属粒子８０３を包含することができる。いくつかの態様において、第２の金属層８０１は、分析物インジケーター１０６の少なくとも一部を覆うことができ、第２の金属粒子８０３は分析物インジケーター１０６に組み込まれていることができる。いくつかの態様において、第２の金属層８０１は少なくとも第２の金属を包含することができ、第２の金属粒子８０３は少なくとも第１の金属を包含することができ、第１および第２の金属は異なる金属であることができる。
[0081]いくつかの非限定的な態様において、図１１Ａおよび１１Ｂに示すように、多重金属保護システムは、第１および第２の金属層８００および８０１の一方と、第１および第２の金属粒子８０２および８０３の両方とを包含することができる。例えば、いくつかの非限定的な態様において、図１１Ａに示すように、多重金属保護システムは、第１の金属層８００、第１の金属粒子８０２、および第２の金属粒子８０３を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属層８００および第２の金属粒子８０３はそれぞれ、少なくとも第１の金属（例えば、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属層８００および第２の金属粒子８０３は少なくとも同じ第１の金属を包含することができるが、これは必須ではなく、いくつかの非限定的な代替的態様において、第１の金属層８００および第２の金属粒子８０３は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される異なる金属を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属粒子８０２は少なくとも第２の金属（例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができ、第２の金属は、第１の金属層８００および第２の金属粒子８０３に関して選択される１以上の第１の金属とは異なることができる。
[0082]他の例として、いくつかの非限定的な態様において、図１１Ｂに示すように、多重金属保護システムは、第２の金属層８０１、第１の金属粒子８０２、および第２の金属粒子８０３を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第２の金属層８０１および第１の金属粒子８０２はそれぞれ、少なくとも第２の金属（例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第２の金属層８０１および第１の金属粒子８０２は少なくとも同じ第２の金属を包含することができるが、これは必須ではなく、いくつかの非限定的な代替的態様において、第２の金属層８０１および第１の金属粒子８０２は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される異なる金属を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第２の金属粒子８０３は少なくとも第１の金属（例えば、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができ、第１の金属は、第２の金属層８０１および第１の金属粒子８０２に関して選択される１以上の第２の金属とは異なることができる。
[0083]いくつかの非限定的な態様において、図７Ａ～１０Ｂに示すように、多重金属保護システムは、第１の金属層８００、第２の金属層８０１、および分析物インジケーター１０６に組み込まれている１以上の金属の金属粒子を包含することができる。いくつかの態様において、図７Ａ、７Ｂ、１０Ａおよび１０Ｂに示すように、第１および第２の金属層８００および８０１の一方は、分析物インジケーター１０６の少なくとも一部を覆うことができ、第１および第２の金属層８００および８０１の他方は、第１および第２の金属層８００および８０１のうちの一方の少なくとも一部を覆うことができる（上記図４Ａおよび４Ｂの説明参照）。いくつかの代替的態様において、図８Ａ～９Ｂに示すように、第１および第２の金属層８００および８０１の一方は分析物インジケーター１０６の第１の表面に施用されていることができ、第１および第２の金属層８００および８０１の他方は分析物インジケーター１０６の第２の表面に施用されていることができ、第２の表面は、第１の表面とは異なる分析物インジケーター１０６の表面であることができる（上記の図５Ａおよび５Ｂの説明参照）。いくつかの態様において、図７Ａ～１０Ｂに示すように、多重金属保護システムは、第１および第２の金属層８００および８０１に加えて、第１および第２の金属粒子８０２および８０３のうちの１以上を包含することができる。
[0084]いくつかの非限定的な態様において、図９Ａ～１０Ｂに示すように、多重金属保護システムは、第１および第２の金属層８００および８０１に加えて、第１および第２の金属粒子８０２および８０３の両方を包含することができる（上記の図１１Ａ～１１Ｂの説明参照）。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属層８００および第２の金属粒子８０３はそれぞれ、少なくとも第１の金属（例えば、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属層８００および第２の金属粒子８０３は少なくとも同じ第１の金属を包含することができるが、これは必須ではなく、いくつかの非限定的な代替的態様において、第１の金属層８００および第２の金属粒子８０３は、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される異なる金属を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第２の金属層８０１および第１の金属粒子８０２はそれぞれ、少なくとも第２の金属（例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第２の金属層８０１および第１の金属粒子８０２は少なくとも同じ第２の金属を包含することができるが、これは必須ではなく、いくつかの非限定的な代替的態様において、第２の金属層８０１および第１の金属粒子８０２は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される異なる金属を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属層８００、第２の金属層８０１、第１の金属粒子８０２、および第２の金属粒子８０３の金属のうちの１以上（例えば、すべて）は、異なっていることができる。
[0085]いくつかの非限定的な代替的態様において、図１２に示すように、多重金属保護システムは、分析物インジケーターの表面上に金属層を包含する必要はない。例えば、図１２に示すように、いくつかの態様において、多重金属保護システムは第１の金属粒子８０２および第２の金属粒子８０３を包含することができ、これらは分析物インジケーター１０６に組み込まれていることができる。いくつかの態様において、第１の金属粒子８０２は少なくとも第２の金属（例えば、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができ、第２の金属粒子８０３は少なくとも第１の金属（例えば、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される金属）を包含することができ、第１および第２の金属は異なる金属であることができる。
[0086]上述のように、いくつかの態様において、センサー１００は、センサーハウジング１０２と、センサーハウジング１０２の少なくとも一部を覆う分析物インジケーター１０６と、多重金属保護システムとを包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、図１３～１５に示すように、多重金属保護システムは、分析物インジケーター１０６の少なくとも一部を覆う多金属層８１０を包含することができる。いくつかの態様において、図１３～１５に示すように、多金属層８１０は、少なくとも第１の金属８０６および第２の金属８０７を包含することができる。いくつかの態様において、第１の金属８０６は、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択することができる。いくつかの態様において、第２の金属８０７は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択することができる。いくつかの態様において、第１の金属８０６および第２の金属８０７は、異なる金属であることができる。
[0087]いくつかの態様において、図１４Ａ～１５に示すように、多重金属保護システムは、多金属層８１０と、第１および第２の金属粒子８０２および８０３のうちの１以上とを包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属８０６および第２の金属粒子８０３は少なくとも同じ金属を包含することができるが、これは必須ではなく、いくつかの非限定的な代替的態様において、第１の金属８０６および第２の金属粒子８０３は、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される異なる金属を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第２の金属８０７および第１の金属粒子８０２は少なくとも同じ金属を包含することができるが、これは必須ではなく、いくつかの非限定的な代替的態様において、第２の金属８０７および第１の金属粒子８０２は、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、ならびにこれらの金属の酸化物、合金および錯体から選択される異なる金属を包含することができる。いくつかの非限定的な態様において、第１の金属層８００、第２の金属層８０１、第１の金属粒子８０２、および第２の金属粒子８０３の金属のうちの１以上（例えば、すべて）は、異なっていることができる。
[0088]いくつかの態様において、図１６Ａ～Ｃに示すように、センサーデバイスは１以上のキャリヤー材料８１０および８１１を包含することができる。いくつかの態様において、１以上のキャリヤー材料は、独立して、分析物インジケーター１０６の少なくとも一部を覆う、膜、メッシュ、ナイロン、ファブリック、マトリックス、スポンジ、または他の細孔含有材料であることができる。いくつかの態様において、第１および第２の金属粒子８０２および８０３は、図１６Ａに示すように、分析物インジケーター１０６を覆うキャリヤー材料８１０に組み込まれていることができる。いくつかの態様において、第１および第２の金属粒子８０２および８０３は、図１６Ｂに示すように、分析物インジケーター１０６を覆う第１の金属層８００を覆うキャリヤー材料８１０に組み込まれていることができる。キャリヤー材料８１０と第１の金属層８００の間に追加的な金属層を提供することもできる（図示していない）。いくつかの態様において、金属粒子８０２は第１のキャリヤー材料８１１に組み込まれていることができ、異なる金属粒子８０３は第２のキャリヤー材料８１２に組み込まれていることができ、第１のキャリヤー材料８１１は、図１６Ｃに示すように、分析物インジケーター１０６を覆っている。第１のキャリヤー材料８１１とインジケーター１０６の間、および／または第１のキャリヤー材料８１１と第２のキャリヤー材料８１２の間に、追加的な金属層を提供することもできる（図示していない）。
[0089]いくつかの態様において、多重金属保護システムを包含する完全または部分的に埋め込み可能なセンサー１００は、多重金属保護システムを包含しないセンサーに比べ、改善された性能を有することができる。例えば、いくつかの非限定的な態様において、多重金属保護システムは、センサー１００の寿命および機能性を改善することができる。
[0090]いくつかの態様において、多重金属保護システムは、劣化種に対する保護を改善することができる。一連の１ｃｍ×１ｃｍの金属フォイルを用いたアッセイを行った。結果を表１および２に報告する。アッセイにおいて、過酸化水素に対して表１に挙げる保護活性が見いだされた。
[0091]意外なことに、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｍｇは、過酸化水素に対して検出可能な活性を有さなかった。
[0092]アッセイにおいて、次亜塩素酸塩に対して表２に挙げる保護活性が見いだされた。
[0092]アッセイにおいて、次亜塩素酸塩に対して表２に挙げる保護活性が見いだされた。
[0093]結果は、例えば、限定されるものではないが、白金は、過酸化水素を劣化させるために用いることができるが、次亜塩素酸塩を劣化させるのに有用ではないことを実証している。この結果はまた、例えば、限定されるものではないが、銅は、過酸化水素に対してはモリブデンよりも反応性が高いが、次亜塩素酸塩に対してはモリブデンよりも反応性が低いことが見いだされたことを実証している。意外なことに、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｍｇ、Ｐｔ、Ｐｔ／Ｒｈ、Ｐｔ／Ｉｒは、次亜塩素酸塩に対して検出可能な活性を有さなかった。
[0094]いくつかの態様において、多重金属保護システムにおける多重金属（例えば、分析物インジケーター１０６上の１以上の金属層および／または分析物インジケーター１０６に組み込まれている１以上の金属粒子における）は、金属のうちの１つが１つのタイプの劣化種（例えば、過酸化水素）を劣化させることができ、金属のうちの別の１つが別のタイプの劣化種（例えば、次亜塩素酸塩）を劣化させることができるため、劣化種に対する保護を改善することができる。
[0095]いくつかの態様において、１つの金属層（例えば、第１の金属層８００）は別の金属層（例えば、第２の金属層８０１）の付着を促進するように働くことができるので、多重金属保護システムにおける多重金属（例えば、分析物インジケーター１０６上の１以上の金属層および／または分析物インジケーター１０６に組み込まれている１以上の金属粒子における）は、劣化種に対する保護を追加的または代替的に改善することができる。例えば、モリブデンは、例えば、限定されるものではないが、モリブデンよりもグルコース指示ヒドロゲルであることができる分析物インジケーター１０６よりも、白金に良好に付着することができる。例えば、図４Ａ、７Ａおよび１０Ａに示す態様において、多重金属保護システムは、分析物インジケーター１０６の少なくとも一部に施用されている第１の金属層８００と、第１の金属層８００の少なくとも一部に施用されている第２の金属層８０１とを包含することができ、第１および第２の金属層８００および８０１は、それぞれ第１および第２の金属（例えば、白金およびモリブデン）を包含することができる。いくつかの態様において、第１の金属層８００の第１の金属（例えば、白金）は、第２の金属層８０１の第２の金属の付着を促進することができる。すなわち、第２の金属層８０１は、分析物インジケーター１０６に直接施用されている場合、第２の金属層８０１が分析物インジケーター１０６に付着するよりも良好に、第１の金属層８００に付着することができる。したがって、多重金属保護システムの多重金属は、システムが、１つの金属のみが使用される場合には使用できない金属を包含することを、可能にすることができる。いくつかの非限定的な態様において、多重金属保護システムは、Ｍｏ層によって覆われているＰｔ層を包含することができ、これは、ヒドロゲルへの改善された接着を可能にし、過酸化水素および次亜塩素酸塩の両方に対する触媒作用を改善することができる。
[0096]センサーの非限定的な例（「センサー例１」）は、センサーハウジングと、センサーハウジングの少なくとも一部上のヒドロゲルと、ヒドロゲルに含有されているインジケーター分子と、ヒドロゲルの少なくとも一部上にスパッタリングされたＰｔとを包含し、ヒト患者に埋め込まれて９０日の有効寿命を有する。
[0097]センサー例１と同様であるが、Ｐｔ上に提供されているＭｏ層によってさらに保護されている、センサーの非限定的な例（「センサー例２」）は、ヒト患者に埋め込まれた場合、少なくとも１８０日の有効寿命を有する。
[0098]センサー例１と同様であるが、ヒドロゲル上でＰｔと組み合わせてスパッタリングされたＣｕによってさらに保護されている、センサーの非限定的な例（「センサー例３」）は、ヒト患者に埋め込まれた場合、少なくとも１８０日の有効寿命を有する。
[0099]センサー例１と同様であるが、ヒドロゲル上でＰｔと組み合わせてスパッタリングされたＣｕによってさらに保護されており、共にスパッタリングされたＰｔ／Ｃｕ上にＭｏ層を有する、センサーの非限定的な例（「センサー例４」）は、ヒト患者に埋め込まれた場合、少なくとも２７０日の有効寿命を有する。
[00100]センサー例１と同様であるが、ヒドロゲルに組み込まれているＣｕによってさらに保護されている、センサーの非限定的な例（「センサー例５」）は、ヒト患者に埋め込まれた場合、少なくとも１８０日の有効寿命を有する。
[00101]センサー例１と同様であるが、ヒドロゲルに組み込まれているＣｕ、およびＰｔ上に提供されているＭｏ層によってさらに保護されている、センサーの非限定的な例（「センサー例６」）は、ヒト患者に埋め込まれた場合、少なくとも２７０日の有効寿命を有する。
[00102]センサー例１と同様であるが、ヒドロゲルに組み込まれているＰｔおよびＣｕ、ならびにＰｔ上のＷ層によってさらに保護されている、センサーの非限定的な例（「センサー例７」）は、ヒト患者に埋め込まれた場合、少なくとも２７０日の有効寿命を有する。
[00103]センサー例１と同様であるが、ヒドロゲルに組み込まれているＰｔ、ＣｕおよびＭｏ、ならびにＰｔ上のＷ層によってさらに保護されている、センサーの非限定的な例（「センサー例８」）は、ヒト患者に埋め込まれた場合、少なくとも３００日の有効寿命を有する。
[00104]センサー例１と同様であるが、ヒドロゲルに組み込まれているＰｔ、ＣｕおよびＷ、ならびにＰｔ上のＭｏ層によってさらに保護されている、センサーの非限定的な例（「センサー例９」）は、ヒト患者に埋め込まれた場合、少なくとも３００日の有効寿命を有する。
[00105]上記で、図面を参照して本発明の態様について十分に記載してきた。本発明をこれらの好ましい態様に基づいて記載してきたが、本発明の精神および範囲内で、記載した態様に特定の修正、変形および代替的構築を行うことができることは、当業者には明らかであろう。例えば、いくつかの態様において、分析物センサー１００は光学的センサーであることができるが、これは必須ではなく、１以上の代替的態様において、分析物センサーは、例えば、電気化学的センサー、拡散センサーまたは圧力センサーなど、さまざまなタイプの分析物センサーであることができる。また、いくつかの態様において、分析物センサー１００は埋め込み可能なセンサーであることができるが、これは必須ではなく、いくつかの代替的態様において、分析物センサーは、外部トランシーバーへの有線接続を有する経皮センサーであることができる。例えば、いくつかの代替的態様において、分析物センサー１００は、経皮針（例えば、その先端において）の中または上に位置決めされることができる。これらの態様では、アンテナ（例えば、誘導要素１１４）を使用する無線通信の代わりに、分析物センサーは、外部トランシーバーと分析物センサーを包含するトランシーバー経皮針との間に接続された１以上のワイヤーを使用して、外部トランシーバーと通信することができる。他の例として、いくつかの代替的態様において、分析物センサーはカテーテル内に位置決めすることができ（例えば、静脈内血糖モニタリングのために）、外部トランシーバーと（無線で、またはワイヤーを使用して）通信することができる。
本明細書は以下の発明の態様を包含する。
［１］
生きている動物内の媒質中の分析物を測定するためのセンサー、
該センサーは、
センサーハウジング；
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物インジケーター；および
分析物インジケーターの表面に組み込まれている、および／または該表面に近接している、多重金属を包含する保護システム、該多重金属は、分析物インジケーターの悪化を低減するように構成されている；
を含み、
該保護システムは、第１および第２の金属層を包含し、第１の金属層は、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第１の金属を包含し、第２の金属層は、第１の金属層の少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第２の金属を包含し、第１および第２の金属は異なっており、第２の金属層は、第２の金属層が分析物インジケーターに付着することができるよりも良好に、第１の金属層に付着することができる。
［２］
保護システムが、分析物インジケーターに組み込まれている金属粒子を含み、金属粒子が、多重金属のうちの１以上を包含する、［１］に記載のセンサー。
［３］
金属粒子が多重金属のうちの２以上を包含する、［２］に記載のセンサー。
［４］
第１の金属層が、多重金属のうちの２以上を含む多金属層である、［１］～［３］のいずれか一項に記載のセンサー。
［５］
多重金属が、多重劣化種と集合的に相互作用または反応するように構成されている、［１］～［４］のいずれか一項に記載のセンサー。
［６］
保護システムの多重金属が、過酸化水素、反応性酸素種、酵素、金属イオン、反応性窒素種、およびフリーラジカルのうちの少なくとも２つと集合的に相互作用または反応するように構成されている、［１］～［５］のいずれか一項に記載のセンサー。
［７］
保護システムの多重金属が、劣化種の酸化特性を阻害するように構成されている、［１］～［６］のいずれか一項に記載のセンサー。
［８］
第１の金属が、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択され、第２の金属が、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、ＦｅおよびＣｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択される、［１］～［７］のいずれか一項に記載のセンサー。
［９］
第１の金属がＰｔであり、第２の金属がＭｏである、［１］～［８］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１０］
第１の金属がＣｕであり、第２の金属がＭｏである、［１］～［８］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１１］
保護システムの多重金属がＰｔおよびＭｏを含む、［１］～［１０］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１２］
保護システムの多重金属がＣｕおよびＭｏを含む、［１］～［１１］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１３］
さらに、
前記センサー本体に含有され、インジケーター要素に放射線を放出するように構成されている放射線源；および
センサー本体に含有され、分析物インジケーターによって放出される光を受け取るように構成されている感光性要素；
を含む、［１］～［１２］のいずれかに記載のセンサー。
［１４］
分析物インジケーターの少なくとも一部を覆うキャリヤー材料を含み、多重金属がキャリヤー材料に組み込まれている、［１］～［１３］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１５］
キャリヤー材料が、膜、メッシュ、ナイロン、ファブリック、マトリックス、スポンジ、または他の細孔含有材料である、［１４］に記載のセンサー。
［１６］
インビボ試料中の分析物の存在または濃度を検出するための方法であって、
インビボ試料を、対象分析物にデバイスが暴露されると変化する検出可能な特質を有するデバイスに暴露する、該デバイスは、劣化種または生物学的酸化剤からのデバイスの劣化または干渉を防止または低減する保護材料を含み、そして該デバイスは、［１］～［１５］のいずれか一項に記載のセンサーである；そして、
検出可能な特質の変化を測定して、それによって、インビボ試料中の対象分析物の存在または濃度を検出する；
ことを含む前記方法。
本明細書は以下の発明の態様を包含する。
［１］
生きている動物内の媒質中の分析物を測定するためのセンサー、
該センサーは、
センサーハウジング；
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物インジケーター；および
分析物インジケーターの表面に組み込まれている、および／または該表面に近接している、多重金属を包含する保護システム、該多重金属は、分析物インジケーターの悪化を低減するように構成されている；
を含み、
該保護システムは、第１および第２の金属層を包含し、第１の金属層は、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第１の金属を包含し、第２の金属層は、第１の金属層の少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第２の金属を包含し、第１および第２の金属は異なっており、第２の金属層は、第２の金属層が分析物インジケーターに付着することができるよりも良好に、第１の金属層に付着することができる。
［２］
保護システムが、分析物インジケーターに組み込まれている金属粒子を含み、金属粒子が、多重金属のうちの１以上を包含する、［１］に記載のセンサー。
［３］
金属粒子が多重金属のうちの２以上を包含する、［２］に記載のセンサー。
［４］
第１の金属層が、多重金属のうちの２以上を含む多金属層である、［１］～［３］のいずれか一項に記載のセンサー。
［５］
多重金属が、多重劣化種と集合的に相互作用または反応するように構成されている、［１］～［４］のいずれか一項に記載のセンサー。
［６］
保護システムの多重金属が、過酸化水素、反応性酸素種、酵素、金属イオン、反応性窒素種、およびフリーラジカルのうちの少なくとも２つと集合的に相互作用または反応するように構成されている、［１］～［５］のいずれか一項に記載のセンサー。
［７］
保護システムの多重金属が、劣化種の酸化特性を阻害するように構成されている、［１］～［６］のいずれか一項に記載のセンサー。
［８］
第１の金属が、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択され、第２の金属が、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、ＦｅおよびＣｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択される、［１］～［７］のいずれか一項に記載のセンサー。
［９］
第１の金属がＰｔであり、第２の金属がＭｏである、［１］～［８］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１０］
第１の金属がＣｕであり、第２の金属がＭｏである、［１］～［８］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１１］
保護システムの多重金属がＰｔおよびＭｏを含む、［１］～［１０］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１２］
保護システムの多重金属がＣｕおよびＭｏを含む、［１］～［１１］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１３］
さらに、
前記センサー本体に含有され、インジケーター要素に放射線を放出するように構成されている放射線源；および
センサー本体に含有され、分析物インジケーターによって放出される光を受け取るように構成されている感光性要素；
を含む、［１］～［１２］のいずれかに記載のセンサー。
［１４］
分析物インジケーターの少なくとも一部を覆うキャリヤー材料を含み、多重金属がキャリヤー材料に組み込まれている、［１］～［１３］のいずれか一項に記載のセンサー。
［１５］
キャリヤー材料が、膜、メッシュ、ナイロン、ファブリック、マトリックス、スポンジ、または他の細孔含有材料である、［１４］に記載のセンサー。
［１６］
インビボ試料中の分析物の存在または濃度を検出するための方法であって、
インビボ試料を、対象分析物にデバイスが暴露されると変化する検出可能な特質を有するデバイスに暴露する、該デバイスは、劣化種または生物学的酸化剤からのデバイスの劣化または干渉を防止または低減する保護材料を含み、そして該デバイスは、［１］～［１５］のいずれか一項に記載のセンサーである；そして、
検出可能な特質の変化を測定して、それによって、インビボ試料中の対象分析物の存在または濃度を検出する；
ことを含む前記方法。
１００ センサー
１０１ 外部トランシーバー
１０２ センサーハウジング
１０３ 誘導要素
１０４ インジケーター分子
１０６ 分析物インジケーター
１０８ 光源
１１０ 光検出器
１１２ フィルター
１１３ エンドキャップ
１１４ 誘導要素
１１６ 基板
１１８ コンデンサー
１１９ リフレクター
１２１ フェース部分
２２４ 第１の光検出器
２２６ 第２の光検出器
３２９ 励起光
３３１ 放出光
３３３ 反射光
６７０ 温度変換器
８００ 第１の金属層
８０１ 第２の金属層
８０２ 第１の金属粒子
８０３ 第２の金属粒子
８０６ 第１の金属
８０７ 第２の金属
８１０ 多金属層
８１１ 第１のキャリヤー材料
８１２ 第２のキャリヤー材料
１０１ 外部トランシーバー
１０２ センサーハウジング
１０３ 誘導要素
１０４ インジケーター分子
１０６ 分析物インジケーター
１０８ 光源
１１０ 光検出器
１１２ フィルター
１１３ エンドキャップ
１１４ 誘導要素
１１６ 基板
１１８ コンデンサー
１１９ リフレクター
１２１ フェース部分
２２４ 第１の光検出器
２２６ 第２の光検出器
３２９ 励起光
３３１ 放出光
３３３ 反射光
６７０ 温度変換器
８００ 第１の金属層
８０１ 第２の金属層
８０２ 第１の金属粒子
８０３ 第２の金属粒子
８０６ 第１の金属
８０７ 第２の金属
８１０ 多金属層
８１１ 第１のキャリヤー材料
８１２ 第２のキャリヤー材料
Claims (23)
- 生きている動物内の媒質中の分析物を測定するためのセンサー、
該センサーは、
センサーハウジング；
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物インジケーター；および
分析物インジケーターの表面に組み込まれている、および／または該表面に近接している、多重金属を包含する保護システム、該多重金属は、分析物インジケーターの悪化を低減するように構成されている；
を含み、
該保護システムは、第１および第２の金属層を包含し、第１の金属層は、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第１の金属を包含し、第２の金属層は、第１の金属層の少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第２の金属を包含し、第１および第２の金属は異なっており、第２の金属層は、第２の金属層が分析物インジケーターに付着することができるよりも良好に、第１の金属層に付着することができる、
前記センサー。 - 保護システムが、分析物インジケーターに組み込まれている金属粒子を含み、金属粒子が、多重金属のうちの１以上を包含する、請求項１に記載のセンサー。
- 金属粒子が多重金属のうちの２以上を包含する、請求項２に記載のセンサー。
- 第１の金属層が、多重金属のうちの２以上を含む多金属層である、請求項１～３のいずれか一項に記載のセンサー。
- 多重金属が、多重劣化種と集合的に相互作用または反応するように構成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のセンサー。
- 保護システムの多重金属が、過酸化水素、反応性酸素種、酵素、金属イオン、反応性窒素種、およびフリーラジカルのうちの少なくとも２つと集合的に相互作用または反応するように構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のセンサー。
- 保護システムの多重金属が、劣化種の酸化特性を阻害するように構成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載のセンサー。
- 第１の金属が、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択され、第２の金属が、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、ＦｅおよびＣｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択される、請求項１～７のいずれか一項に記載のセンサー。
- 第１の金属がＰｔであり、第２の金属がＭｏである、請求項１～８のいずれか一項に記載のセンサー。
- 第１の金属がＣｕであり、第２の金属がＭｏである、請求項１～８のいずれか一項に記載のセンサー。
- 保護システムの多重金属がＰｔおよびＭｏを含む、請求項１～１０のいずれか一項に記載のセンサー。
- 保護システムの多重金属がＣｕおよびＭｏを含む、請求項１～１１のいずれか一項に記載のセンサー。
- さらに、
前記センサーハウジングに含有され、分析物インジケーターに放射線を放出するように構成されている放射線源；および
センサーハウジングに含有され、分析物インジケーターによって放出される光を受け取るように構成されている感光性要素；
を含む、請求項１～１２のいずれかに記載のセンサー。 - 分析物インジケーターの少なくとも一部を覆うキャリヤー材料を含み、多重金属がキャリヤー材料に組み込まれている、請求項１～１３のいずれか一項に記載のセンサー。
- キャリヤー材料が、膜、メッシュ、ナイロン、ファブリック、マトリックス、スポンジ、または他の細孔含有材料である、請求項１４に記載のセンサー。
- インビボ試料中の分析物の存在または濃度を検出するための方法であって、
インビボ試料を、対象分析物にデバイスが暴露されると変化する検出可能な特質を有するデバイスに暴露する、該デバイスは、
センサーハウジング；
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物インジケーター；および
分析物インジケーターの表面に組み込まれている、および／または該表面に近接している、多重金属を包含する保護システム、該多重金属は、分析物インジケーターの悪化を低減するように構成されている；
を含み、
該保護システムは、第１および第２の金属層を包含し、第１の金属層は、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第１の金属を包含し、第２の金属層は、第１の金属層の少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第２の金属を包含し、第１および第２の金属は異なっており、第２の金属層は、第２の金属層が分析物インジケーターに付着することができるよりも良好に、第１の金属層に付着することができ；そして、
検出可能な特質の変化を測定して、それによって、インビボ試料中の対象分析物の存在または濃度を検出する；
ことを含む前記方法。 - 生きている動物内の媒質中の分析物を測定するためのセンサー、
該センサーは、
センサーハウジング；
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物インジケーター；および
分析物インジケーターの表面に組み込まれている、および／または該表面に近接している、多重金属を包含する保護システム、該多重金属は、分析物インジケーターの悪化を低減するように構成されている；
を含み、
該保護システムは、第１および第２の金属層を包含し、第１の金属層は、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第１の金属を包含し、第２の金属層は、第１の金属層の少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第２の金属を包含し、第１および第２の金属は異なっており、第１の金属が、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択され、第２の金属が、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、ＦｅおよびＣｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択される、
前記センサー。 - 第１の金属がＰｔであり、第２の金属がＭｏである、請求項１７に記載のセンサー。
- 第１の金属がＣｕであり、第２の金属がＭｏである、請求項１７に記載のセンサー。
- 保護システムの多重金属がＰｔおよびＭｏを含む、請求項１７に記載のセンサー。
- 保護システムの多重金属がＣｕおよびＭｏを含む、請求項１７に記載のセンサー。
- さらに、
前記センサーハウジングに含有され、分析物インジケーターに放射線を放出するように構成されている放射線源；および
センサーハウジングに含有され、分析物インジケーターによって放出される光を受け取るように構成されている感光性要素；
を含む、請求項１７～２１のいずれかに記載のセンサー。 - インビボ試料中の分析物の存在または濃度を検出するための方法であって、
インビボ試料を、対象分析物にデバイスが暴露されると変化する検出可能な特質を有するデバイスに暴露する、該デバイスは、
センサーハウジング；
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物インジケーター；および
分析物インジケーターの表面に組み込まれている、および／または該表面に近接している、多重金属を包含する保護システム、該多重金属は、分析物インジケーターの悪化を低減するように構成されている；
を含み、
該保護システムは、第１および第２の金属層を包含し、第１の金属層は、分析物インジケーターの少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第１の金属を包含し、第２の金属層は、第１の金属層の少なくとも一部を覆い、多重金属のうちの第２の金属を包含し、第１および第２の金属は異なっており、第１の金属が、Ｃｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｆｅ、Ｍｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択され、第２の金属が、Ｍｏ、Ｗ、Ｃｕ、ＦｅおよびＣｏ、これらの酸化物、合金、および錯体から選択される；そして、
検出可能な特質の変化を測定して、それによって、インビボ試料中の対象分析物の存在または濃度を検出する；
ことを含む前記方法。
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