JPWO2021062475A5 - - Google Patents
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Claims (17)
- 被験者について測定を実施するためのシステムであって、
(a)前記被験者の機能性バリアーを突破するように構成された1つ以上の微細構造体を含む少なくとも1つの基体であって、1つ以上の前記微細構造体は、1種類以上の分析物と結合するためのアプタマーを含む基体と、
(b)少なくとも1つの前記微細構造体に動作可能に接続された少なくとも1つのセンサーであって、少なくとも1つの前記微細構造体からの応答信号を測定するように構成されている少なくとも1つのセンサーと、
(c)
(i)測定された前記応答信号を判定し、
(ii)前記被験者中の分析物の有無、レベルまたは濃度を少なくとも部分的に示す少なくとも1種類の指標を決定するために、測定された前記応答信号を用いて少なくとも部分的に解析を実施する
1つ以上の電子処理デバイスと
を備えるシステム。 - 前記アプタマーは、前記分析物と結合すると立体配座の変化を受け、
好ましくは、前記アプタマーは、前記分析物と結合していない場合に第1の立体配座を有し、前記分析物と結合する場合に第2の立体配座を有する
請求項1に記載のシステム。 - 前記アプタマーは、標識用部分を含み、
選択的には、前記標識用部分は、レドックス部分または蛍光標識であり、
好ましくは、前記レドックス部分は、メチレンブルー、フェロセン、ビニルフェロセン、アントラキノン、ナイルブルー、チオニン、アントラキノン-C5、ダブシル、2,6-ジクロロフェナール-インドフェノール、ガロシアニン、ROX、ペンタメチルフェロセン、フェロセン-C5、ニュートラルレッド、およびセイヨウワサビペルオキシダーゼからなる群から選択され、
好ましくは、前記レドックス部分は、メチレンブルーであり、および/または
前記アプタマーは、前記アプタマーを前記微細構造体の表面に取り付けるか、あるいは固定化するための部分を含み、
選択的には、前記部分は、チオール、アミン、カルボン酸、アルコール、カルボジイミド、ナフィオン、アビジン、ビオチン、またはアジドであり、
好ましくは、前記部分は、チオールである
請求項1または請求項2に記載のシステム。 - 1種類以上の前記分析物は、核酸、抗体またはその抗原結合領域、アレルゲン、ケモカイン、サイトカイン、ホルモン、寄生虫、細菌、ウイルスまたはウイルス様粒子、エピジェネティックマーカー、ペプチド、ポリペプチド、タンパク質、および小分子からなる群から選択され、
好ましくは、前記1種類以上の前記分析物は、トロポニン、そのサブユニット、またはIL-6である
請求項1~3のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記システムは、刺激信号を印加するために少なくとも1つの前記微細構造体に動作可能に接続された信号発生器を含み、
好ましくは、前記1つ以上の処理デバイスは、
a)測定を実施させるように前記信号発生器を制御すること、および
b)測定された応答信号に従って前記信号発生器を制御すること
のうちの少なくとも一方を行うように構成される
請求項1~4のいずれか一項に記載のシステム。 - 応答信号および刺激信号は、電気信号を含み、前記基体は、前記電気信号がそれぞれの前記微細構造体に印加され、および/またはそれぞれの前記微細構造体から受信されることを可能にする電気接続線を含む
請求項1~5のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記システムは、少なくとも1つの前記センサーおよび少なくとも1つの信号発生器の少なくとも1つを前記微細構造体の1つ以上に選択的に接続するための1つ以上のスイッチを含み、
好ましくは、前記1つ以上の前記処理デバイスは、
(a)少なくとも1つの測定が実施されることを可能にすること、および
(b)応答信号を測定する/刺激を印加するためにどの微細構造体が用いられるかを制御すること
のうちの少なくとも一方を行うように前記スイッチを制御するように構成される
請求項1~6のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記微細構造体は、少なくとも部分的にテーパ形状であり、実質的に角の取れた長方形の断面形を有するプレート状の微細構造体である
請求項1~7のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記微細構造体は、前記被験者の皮膚に施用され、
(a)前記微細構造体の少なくともいくつかは、
(i)角質層に侵入する微細構造体、
(ii)生きた表皮に入るが真皮に入らない微細構造体、および
(iii)真皮に入る微細構造体
のうちの少なくとも1つであり、
(b)前記微細構造体の少なくともいくつかは、
(i)
(1)2500μm未満の長さ、
(2)1000μm未満の長さ、
(3)750μm未満の長さ、
(4)450μm未満の長さ、
(5)300μm未満の長さ、
(6)250μm未満の長さ、
(7)約250μmの長さ、
(8)約150μmの長さ、
(9)100μmを超える長さ、
(10)50μmを超える長さ、および
(11)10μmを超える長さ
のうちの少なくとも1つの長さ、
(ii)
(1)2500μm未満の最大幅、
(2)1000μm未満の最大幅、
(3)750μm未満の最大幅、
(4)450μm未満の最大幅、
(5)300μm未満の最大幅、
(6)250μm未満の最大幅、
(7)前記長さと同様な規模の最大幅、
(8)前記長さを超える最大幅、
(9)前記長さを超える最大幅、
(10)前記長さとほぼ同じ最大幅、
(11)約250μmの最大幅、
(12)約150μmの最大幅、および
(13)50μmを超える最大幅
のうちの少なくとも1つの最大幅、ならびに
(iii)
(1)前記幅より小さい最大厚さ、
(2)顕著に前記幅より小さい最大厚さ、
(3)前記長さより小さな規模の最大厚さ、
(4)300μm未満の最大厚さ、
(5)200μm未満の最大厚さ、
(6)50μm未満の最大厚さ、
(7)約25μmの最大厚さ、および
(8)10μmを超える最大厚さ
のうちの少なくとも1つの最大厚さ
のうちの少なくとも1つを有する
請求項1~8のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記微細構造体の少なくともいくつかは、電極を含み、
選択的には、前記少なくとも1つの前記電極は、
(a)前記微細構造体の遠位部分の長さにわたって延在する電極、
(b)前記先端部から離間した前記微細構造体の一部分の長さにわたって延在する電極、
(c)前記微細構造体の遠位端に近接して配置される電極、
(d)前記微細構造体の先端部に近接して配置される電極、
(e)前記微細構造体の長さの少なくとも25%にわたって延在する電極、
(f)前記微細構造体の長さの50%未満にわたって延在する電極、
(g)前記微細構造体の約60μmにわたって延在する電極、
(h)使用時に前記被験者の生きた表皮中に配置されるように構成される電極、ならびに
(i)
(i)200,000μm 2 未満の表面積、
(ii)約22,500μm 2 の表面積、および
(iii)少なくとも2,000μm 2 の表面積
のうちの少なくとも1つの表面積を有する電極
のうちの少なくとも1つである
請求項1~9のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記微細構造体の少なくともいくつかは、
(a)前記微細構造体の表面の一部、
(b)前記微細構造体の近位端、
(c)前記微細構造体の長さの少なくとも半分、
(d)前記微細構造体の近位端の約90μm、および
(e)前記微細構造体の先端部分の少なくとも一部
のうちの少なくとも1つにわたって延在する絶縁層を含む
請求項1~10のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記微細構造体の少なくともいくつかは、グループとして配置され、
選択的には、
(a)別々のグループの中の前記微細構造体の間で応答信号が測定される、
(b)別々のグループの中の前記微細構造体の間で刺激が印加される、
(c)あるグループの中の前記微細構造体の間で応答信号が測定される、
(d)あるグループの中の前記微細構造体の間で刺激が印加される、および
(e)前記グループは、対向している実質的に平らな電極を有する離間したプレート微細構造体を含む微細構造体の対である
のうちの少なくとも1つである
請求項1~11のいずれか一項に記載のシステム。 - 1つ以上の前記微細構造体は、1種類以上の対象の前記分析物と、応答信号が1種類以上の対象の前記分析物の有無、レベル、または濃度に依存するように相互作用し、
好ましくは、1種類以上の前記分析物は、前記微細構造体の上のコーティングと、前記コーティングの電気特性および/または光学特性を変化させるように相互作用することによって、1種類以上の前記分析物の検出を可能にする
請求項1~12のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記微細構造体の少なくともいくつかは、少なくとも部分的にコーティングで被覆されており、
選択的には、
(a)少なくともいくつかの微細構造体が、被覆されていない微細構造体、
(b)少なくともいくつかの微細構造体が、多孔質であり、内部コーティングを有する微細構造体、
(c)少なくともいくつかの微細構造体が、部分的に被覆されている微細構造体、
(d)別々の微細構造体が、別々のコーティングを有する微細構造体、
(e)微細構造体の別々の部分が、異なるコーティングを含む微細構造体、
(f)少なくともいくつかの微細構造体が、複数のコーティングを含む微細構造体、
(g)前記微細構造体の少なくともいくつかは、選択的に溶解可能なコーティングで被覆されている、および、
(h) 前記コーティングは、
(i)1種類以上の前記分析物と相互作用するコーティング、
(ii)1種類以上の前記分析物に曝露されると特性が変化するコーティング、
(iii)前記微細構造体を選択的に固定するために形状変化するコーティング、
(iv)
(1)親水性の増加、
(2)疎水性の増加、および、
(3)バイオファウリングの最小化
のうちの少なくとも1つを行うために表面特性を改変するコーティング、
(v)少なくとも1種類の物質を前記微細構造体に引き寄せるコーティング、
(vi)少なくとも1種類の物質を前記微細構造体から忌避または排除するコーティング、
(vii)
(1)前記バリアーの進入の容易化、
(2)前記微細構造体の強化、および
(3)前記微細構造体の前記被験者への固定
のうちの少なくとも1つを行う物理構造を提供するコーティング、
(viii)
(1)前記微細構造体の露出、
(2)さらなるコーティングの露出、および
(3)材料の露出
のうちの少なくとも1つを行うために溶解させるコーティング、
(ix)前記被験者に刺激を提供するコーティング、
(x)材料を閉じ込めるコーティング、
(xi)材料を選択的に放出するコーティング、
(xii)少なくとも1種類の物質を前記微細構造体から除外するバリアーとして作用するコーティング、および
(xiii)
(1)ポリエチレン、
(2)ポリエチレングリコール、
(3)ポリエチレンオキシド、
(4)双性イオン、
(5)ペプチド、
(6)ヒドロゲル、および、
(7)自己集合単分子層
の少なくとも1つを含むコーティング、
のうちの少なくとも1つである
のうちの少なくとも1つである
請求項1~13のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記1つ以上の前記電子処理デバイスは、
(a)前記被験者に関わる生理的状態を少なくとも部分的に示す少なくとも1種類の指標を決定するために、測定された応答信号を解析する、
(b)少なくとも1種類の計量値を決定するために、測定された応答信号を解析し、
少なくとも1種類の指標を決定するために、少なくとも1種類の前記計量値を用い、少なくとも1種類の前記指標は、前記被験者に関わる生理的状態を少なくとも部分的に示す、
好ましくは、
前記1つ以上の前記電子処理デバイスは、前記指標を決定するために、前記少なくとも1つの前記計量値を少なくとも1つの計算機モデルに適用し、少なくとも1つの前記計算機モデルは、健康状態と少なくとも1つの前記計量値との間の関係を具体的に表し、
好ましくは、
少なくとも1つの前記計算機モデルは、1個体以上の基準被験者について測定される被験者データから誘導される基準計量値に機械学習を適用することによって得られ、
(c)
(i)パターンマッチング、
(ii)縦断的分析、および
(iii)閾値との比較
のうちの少なくとも1つを行うことによって指標を決定するように構成される、および、
(d)1つ以上の前記処理デバイスは、
(i)医学的症状の有無または程度、
(ii)医学的症状に関わる予後、
(iii)バイオマーカーの有無、レベル、または濃度、
(iv)分析物の有無、レベルまたは濃度、
(v)前記被験者中の体液レベル、
(vi)血液酸素飽和度、および
(vii)生体電気活性
のうちの少なくとも1つを示す生理的状態を決定するように構成される
のうちの少なくとも1つである
請求項1~14のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記システムは、モニタリングデバイスと、前記基体および前記微細構造体を含むパッチとを備え、
選択的には、
(a)前記モニタリングデバイスは、
(i)前記パッチに誘導結合されるモニタリングデバイス、
(ii)前記パッチに取り付けられるモニタリングデバイス、および
(iii)読み取りが実施されるとき前記パッチと接触させられるモニタリングデバイス
のうちの少なくとも1つである、および、
(b)前記モニタリングデバイスは、
(i)測定の実施、
(ii)少なくとも部分的な測定値の解析、
(iii)少なくとも1つの前記微細構造体に印加される刺激の制御、
(iv)出力の生成、
(v)前記指標を示す出力の提供、
(vi)前記指標に基づく信号の発信、および
(vii)措置の実施
のうちの少なくとも1つを行うように構成される
のうちの少なくとも1つである
請求項1~15のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記システムは、
(a)前記測定を実施するウェアラブルなモニタリングデバイス、および
(b)
(i)測定された前記応答信号から導かれる被験者データを受信し、
(ii)少なくとも1種類の指標を生成するために前記被験者データを解析し、少なくとも1つの前記指標は、前記被験者に関わる健康状態を少なくとも部分的に示す処理システム
の少なくとも一方を備える
請求項1~16のいずれか一項に記載のシステム。
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