KR20060105582A - 형광능 측정용 분석 키트 - Google Patents
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Abstract
형광능 측정용 분석 키트는 접착성 형광능 측정용 패치, 형광 발광 비드 및 원격 모듈을 포함한다. 접착성 형광능 측정용 패치는 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착되도록 형성된 접착 시트, 접착 시트에 접착된 발광체 및 접착 시트에 접착된 광 검출기를 포함한다. 발광체는 형광 발광 비드에 의해 흡수되는 광을 방출하도록 형성되고, 광 검출기는 형광 발광 비드에 의해 방출된 형광을 검출하도록 형성된다.
접착성 형광능 측정용 패치, 형광 발광 비드, 원격 모듈, 접착 시트, 발광체, 광 검출기.
Description
도 1은 본 발명의 각종 양태와 관련된, 형광 발광 비드(bead), 발광체 및 광 검출기 사이의 상호작용을 간략하게 도시한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 각종 양태와 관련된, 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드, 발광체, 및 형광 검출용 광 검출기 사이의 상호작용을 간략하게 도시한 개략도이다.
도 3a는 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착되어 있는, 본 발명의 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 접착성 형광능 측정용 패치의 사용에 적합한 발광체 및 광 검출기를 포함하는, 각종 전기 소자 및 광학 소자의 실제 상호작용을 간략하게 도시한 개략도이다.
도 4는 사용자의 신체(즉, 사용자의 아래팔(forearm))에 제거 가능하게 접착되어 있는 도 3a의 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 일부 절개 투시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 상부 사시도이다.
도 6은 도 5에 예시한 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 하부 사시도이 다.
도 7은 본 발명의 또 다른 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 하부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 추가의 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 하부 사시도이다.
도 9는 사용자의 신체 제1 부위에 제거 가능하게 접착되어 있는 도 8의 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 상부 사시도이다.
도 10은 사용자의 신체 제2 부위에 제거 가능하게 접착되어 있는 도 8의 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 상부 사시도이다.
도 11은 제1 패치 부위 및 제2 패치 부위를 묘사한 본 발명의 추가의 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 상부 사시도이다.
도 12는 제1 패치 부위 및 제2 패치 부위를 묘사한 본 발명의 추가의 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 상부 사시도이다.
도 13은 제1 패치 부위 및 제2 패치 부위를 묘사한 본 발명의 추가의 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 상부 사시도이다.
도 14는 제1 패치 부위 및 제2 패치 부위를 묘사한 본 발명의 추가의 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 상부 사시도이다.
도 15는 본 발명의 예시적인 양태에 따라 사용자의 체내에 이식된 형광 비드의 모니터링 방법의 단계들을 설명하는 순서도이다.
도 16은 사용자의 아래팔에 접착된 본 발명의 예시적인 양태에 따르는 형광 능 측정용 밴드의 간략한 투시도이다.
본 발명은 의학 장치, 특히 형광 분석 기술에 사용하는 의학 장치, 키트 및 분석방법에 관한 것이다.
분석 대상 물질(analyte), 예를 들면, 체액 중의 글루코오스를 모니터링(예를 들면, 검출 및/또는 측정)하는 각종 장치 및 방법이 의료진 및 피의료진 모두에 의해 사용된다. 예를 들면, 측광 장치와 전기화학 장치의 사용 및 혈액 글루코오스의 모니터링 방법이 당뇨병 치료에 광범위하게 적용되고 있다.
체액을 검출 및 측정하기 위해 고안된 광 분석 기술이 보고되어 있다. 예를 들면, 미국 특허 제5,342,789호, 제6,040,194호 및 제6,232,130호에는 이와 같은 각종 분석 기술 및 관련된 체내 센서에 대해 기재되어 있으며, 이들 기재 사항에는 혈액 또는 다른 체액 중의 글루코오스 농도를 정량하기 위해 변형된 분석 기술 및 체내 센서가 포함되어 있다.
본 발명의 요지를 사용하고 있는 예시적인 양태들이 기재되어 있는 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 특징과 이점을 더욱 잘 이해할 수 있다.
본 발명의 목적은 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착되도록 형성된 접착 시트, 접착 시트에 접착된 발광체 및 접착 시트에 접착된 광 검출기를 포함하는, 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한 신규한 접착성 형광능 측정용 패치를 제조하고, 사용자의 신체에 접착시켜, 형광 발광 비드에 의해 방사되는 형광을 검출하는 것이다.
도 1은 본 발명의 각종 양태와 관련된, 형광 발광 비드(10), 발광체(12) 및 광 검출기(14) 사이의 상호작용을 간략하게 도시한 개략도이다. 형광 발광 비드(10)는 입사광(incident light)(IL)(발광체(12)에 의해 방사됨)을 흡수하여 형광(fluorescent light)(FL)을 방사하는 형광 반응체(예를 들면, 형광 염료)를 1종 이상 포함하며, 방사된 형광(FL)의 특징은 형광 발광 비드와 통신(communication)하는(예를 들면, 접촉하는) 분석 대상 물질의 농도에 좌우된다. 이와 같은 형광 발광 비드에 포함될 수 있는 형광 반응체, 및 분석 대상 물질과 통신하는 경우의 형광 반응체의 거동에 대해서는 미국 특허 제5,342,789호, 제6,040,194호 및 제6,232,130호에 기재되어 있으며, 이들 문헌의 전문은 각각 본원에 참조로 인용된다. 또한, 형광 발광 비드(fluorescent light-emitting bead)(FB)는, 예를 들면, 알긴산염과 같은 캡슐화 재료를 포함할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 각종 양태와 관련된, 사용자의 신체(B)내에 이식된 형광 발광 비드(20), 발광체(22), 및 광 검출기(24) 사이의 상호작용을 간략하게 도시한 개략도이다. 도 2에 도시된 사용자의 신체(B) 부위에는 각질층부(Stratum Corneum portion)(SC), 표피부(Epidermis portion)(E) 및 진피부(Dermis portion)(D)가 포함된다.
형광 발광 비드(10)와 같이, 형광 발광 비드(20)는 입사광(IL)(발광체(22)에 의해 방사됨)을 흡수하여 형광(FL)을 방사하는 형광 반응체(예를 들면, 형광 염료)를 1종 이상 포함하며, 방사된 형광의 특징은 형광 발광 비드와 통신하는(예를 들면, 접촉하는) 분석 대상 물질의 농도에 좌우된다.
도 2는 사용자의 신체(B)에 이식된 형광 발광 비드(20)를 도시한 것이다. 이러한 경우, 입사광(IL)과 형광(FL)은, 입사광(IL)이 사용자의 신체를 통과하여 형광 발광 비드(20)에 도달할 수 있고 형광(FL)이 사용자의 신체를 통과하여 광 검출기(24)에 도달할 수 있을 만큼의 파장(들) 및 강도를 갖는다. 형광 발광 비드(20)는 형광 반응체를 1종 이상 포함하며, 형광(FL)의 소정의 특징(들)이 사용자의 신체(B)내의 체액 분석 대상 물질 농도(예를 들면, 글루코오스 농도)의 함수로서 변경되는 방식으로 배열된다.
도 3a는 각질층부(SC), 표피부(E) 및 진피부(D)를 포함하는 사용자의 신체(B)내에 이식된 형광 발광 비드(FB)와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치(100)의 간략한 단면도이다. 도 3a에서, 접착성 형광능 측정용 패치(100)는 사용자의 신체(B)에 제거 가능하게 접착되어, 무선 주파수 신호(RF)를 통하여 원격 모듈(200)과 통신한다. 접착성 형광능 측정용 패치(100)는 사용자의 신체(B)에 제거 가능하게 접착되도록 형성된 접착 시트(102), 접착 시트(102)에 접착된 발광체(104), 및 접착 시트(102)에 접착된 광 검출기(106) 를 포함한다.
형광 발광 비드(FB)는, 예를 들면, 사용자의 피부 표면으로부터 약 1 내지 4mm 아래에 이식할 수 있다. 또한, 접착성 형광능 측정용 패치(100)를 사용자의 신체(B)에(즉, 사용자의 피부에) 접착하는 경우, 발광체(104) 및 광 검출기(106)는, 예를 들면, 사용자의 피부 표면으로부터 0 내지 10mm 위에 위치할 수 있다.
단순화시키기 위해, 도 3a에는 접착성 형광능 측정용 패치(100)가 접착 시트, 발광체 및 광 검출기만을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 기재사항을 검토하면, 당해 기술분야의 숙련가들은 본 발명에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치가 적합하고 유리한 작동을 제공하는 기타 각종 전기 및/또는 광학 소자를 포함할 수 있음을 인지할 것이다. 이와 관련하여, 도 3b는 도 3a의 접착성 형광능 측정용 패치의 사용에 적합한 발광체(104) 및 광 검출기(106)를 포함하는, 각종 전기 소자 및 광학 소자의 실제 상호작용을 간략하게 도시한 개략도이다. 도 3b에서, 도 3a와 일치하는 소자 및 기타 품목은 동일한 번호로 분류되어 있다.
도 3b에 도시한 바와 같이, 전기 소지 및 광학 소자는 동력 모듈(108), RF 트랜스시버(transceiver) 모듈(110), 마이크로 제어기 모듈(112), 구동기/증폭기(driver/amplifier) 모듈(114), 버저(buzzer) 모듈(116)(사용자에게 피드백하기 위함) 및 광학 필터 모듈(120)을 포함한다. 발광체(104)는, 예를 들면, LED 525nm 파장 발광체, 예를 들면, 라이트-온 코포레이션(Lite-On Corp)으로부터 구입할 수 있는 SMD LED(파트 번호: LTST-C903TGKT)일 수 있다. 광 검출기(106)는, 예를 들면, 하마마츠(Hamamatsu)로부터 구입할 수 있는 광 검출기(파트 번호: S 8745-01) 일 수 있다. 광학 필터 모듈(120)은, 예를 들면, 600nm 및 700nm 밴드 통과 필터(band pass filter)를 포함할 수 있다. 마이크로 제어기 모듈(112)은, 예를 들면, 텍사스 인스트루먼츠(Texas Instruments)에서 구입할 수 있는 MSP 430 시리즈 마이크로 제어기일 수 있다. 동력 모듈(108)은, 예를 들면, 재충전 가능 또는 재충전 불가 배터리 모듈일 수 있다. 목적하는 경우, 도 3b에 도시된 모든 전기 소자 및 광학 소자는 인쇄 회로 기판(PCB) 위에 장착되고, 당해 PCB는 접착 시트(102)에 접착될 수 있다.
또한, 본 발명의 기재사항을 검토하면, 당해 기술분야의 숙련가들은 본 발명의 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치를 형광 발광 비드 이외의 적합한 형광 발광 기구와 사용하기 위해, 당해 측정 패치를 용이하게 변형시킬 수 있음을 인지할 것이다. 예를 들면, 미국 특허공보 제5,342,789호(당해 문헌의 전문은 본원에 참조로 인용된다)에 기재된 바와 같이, 이러한 접착성 형광능 측정용 패치는 형광 주입된 오일 또는 형광 문신과 함께 사용할 수 있다.
도 3a에서, 형광 발광 비드(FB)는 사용자의 신체(B)내에 이식되며, 입사광(IL)을 흡수하여 형광(FL)을 방사하는 형광 반응체를 1종 이상 함유한다. 또한, 형광(FL)의 특징(들)은 형광 발광 비드(FB)와 접촉하는 분석 대상 물질 농도의 함수로 변한다. 따라서, 접착성 형광능 측정용 패치(100)는, 형광 발광 비드(FB) 및 원격 모듈(200)과 함께, 사용자 신체의 체액 중의 분석 대상 물질(예를 들면, 혈액 글루코오스)의 농도를 측정하는 데 사용할 수 있다.
다시 도 3a를 참조하면, 접착성 형광능 측정용 패치(100)의 가상의 광학 축 (X)이 파선으로 도시되어 있다. 발광체(104)와 광 검출기(106)는 가상의 광학 축(X)에 대해 소정의 관계를 가지며 접착 시트(102)에 접착된다. 또한, 접착성 형광능 측정용 패치가 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착되는 경우(도 3a 참조), 가상의 광학 축(X)은 형광 발광 비드(FB)에 대해 소정의 병렬 관계로 위치한다. 가상의 광학 축(X)과 형광 발광 비드(FB)의 소정의 병렬 관계는 통상적으로, 예를 들면, ±1 내지 ±2mm 범위의 적합한 정렬 허용 오차와 연관될 수 있다.
발광체(104)와 광 검출기(106)의 가상의 광학 축(X)과의 소정의 관계 및 가상의 광학 축(X)의 형광 발광 비드(FB)와의 소정의 병렬 관계에 의해, (i) 발광체(104)로부터 방사된 입사광(IL)이 형광 발광 비드(FB)에 입사되어 흡수되고, (ii) 형광 발광 비드(FB)에 의해 방사된 형광(FL)이 광 검출기(106)에 의해 검출된다(단순화시키기 위해, 도 1, 도 2 및 도 3에서 입사광(IL)과 형광(FL)을 화살표로 표시하였다). 따라서, 접착성 형광능 측정용 패치(100)는, 입사광(IL)이 작동 가능하게 형광 발광 비드(FB)에 도달하고 형광(FL)이 작동 가능하게 광 검출기(106)에 도달하는 위치에서 사용자의 신체(B)에 용이하게 접착될 수 있다. 가상의 광학 축(X)과의 소정의 적절한 관계를 갖는 발광체(104)와 광 검출기(106)는 접착성 형광능 측정용 패치(102)에 안전하게 접착되기 때문에, 발광체(104)와 광 검출기(106)의 이식된 형광 발광 비드(FB)와의 사용 가능한 배열이 용이하게 수득되며, 당해 배열은 사용 동안 유지되어 있다.
도 3a에는 발광체(104)와 광 검출기(106)가 가상의 광학 축(X) 둘레에 대칭으로 배치되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 이들이 반드시 대칭으로 배치될 필요 는 없다는 것을 인지해야 한다. 또한, 발광체(104)와 광 검출기(106)의 가상의 광학 축(X)과의 소정의 관계, 및 가상의 광학 축(X)의 형광 발광 비드(FB)와의 소정의 병렬 관계는, 형광 발광 비드에서 방사되어 광 검출기에 입사된 반사광의 양이 비교적 최소화되는 반면 광 검출기에 입사된 형광의 양이 비교적 최대화되는 정도일 수 있다.
접착 시트(102)는 예를 들면, 구입 가능한 감압(減壓) 접착제를 포함하는 접착 시트를 포함하는, 당해 기술분야의 숙련가들에게 알려진 임의의 적합한 접착 시트일 수 있다. 또한, 본 발명의 양태에서 사용되는 접착 시트는 상단층 및 상단층의 적어도 일부에 배치된 하나 이상의 접착성 하단층을 포함할 수 있다.
접착 시트에 사용되는 상단층 및 접착성 하단층(들)은 1면 접착층, 양면 접착층, 대체 접착층 및 비접착층을 임의로 적합하게 조합한 것일 수 있다. 1면 접착층 및 양면 접착층은 압력에 민감하여, 압력을 가하는 경우, 사용자의 신체의 표면에 제거 가능하게 접착할 수 있다. 통상의 감압 접착층에는 아크릴계 접착층, 천연 고무, 합성 고무 및 실리콘 중합체가 포함된다. 적합한 감압 접착층은, 예를 들면, 미국 펜실베이니아주 글렌 락에 소재한 어드헤시브 리서치, 인코포레이티드(Adhesives Research, Inc.)에서 상품명 ARcare®로 시판중이다.
접착 시트의 상단층과 접착성 하단층(들)은 투명하거나 불투명할 수 있으며, 통상적으로는 가요성이다. 상단층과 접착성 하단층(들)은, 예를 들면, 압출 또는 주조된 중합체 필름으로부터 제조하거나 직물 또는 부직물을 사용하여 제조할 수 있으며, 탄성이거나 비탄성일 수 있다. 또한, 상단층과 접착성 하단층(들)은, 예 를 들면, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌, 폴리우레탄, 실리콘, 직물 및 부직물을 포함하는 임의의 적합한 재료로부터 제조할 수 있다. 적합한 중합체 필름 및 섬유는, 예를 들면, 미국 위스콘신주 뉴 베를린에 소재한 테크라 코포레이션(Tekra Corporation)으로부터 구입할 수 있다.
목적하는 경우, 하나 이상의 박리 라이너(release liner)를 사용하여 본 발명의 양태에서 사용되는 접착 시트의 전체 또는 일부를 커버할 수 있다. 이와 같은 박리 라이너는 통상적으로, 예를 들면, 규소화 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 종이로부터 제조한다. 또한, 박리 라이너는 적합한 재료의 표면을 플루오로카본계 화합물로 처리하여 제조할 수도 있다. 접착성 형광능 측정용 패치를 사용하기 전에, 박리 라이너들 중의 하나 또는 이들 모두를 접착 시트로부터 벗겨낸다. 적합한 박리 라이너는, 예를 들면, 미국 일리노이주 베드포드 파크에 소재한 렉삼 릴리즈(Rexam Release)로부터 구입할 수 있다.
본 발명의 양태에서 사용되는 접착 시트의 두께는 임의로 적합할 수 있다. 그러나, (접착 시트에 접착된 발광체와 광 검출기의 두께를 제외한) 비제한적 두께 범위는 통상적으로 0.0005 내지 0.040inch이다. 접착성 형광능 측정용 패치의 주요 표면(즉, 접착성 형광능 측정용 패치를 접착시키는 경우 사용자의 신체와 대면하는 표면)의 표면적은, 예를 들면, 0.40 내지 4inch2의 범위이다.
당해 기술분야의 숙련가들에게 알려진 임의의 적합한 발광체(104) 및 적합한 광 검출기(106)를 본 발명의 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치에 사용할 수 있다. 적합한 발광체는, 예를 들면, 발광 다이오드[예를 들면, 미국 캘리포니아주 밀피타스에 소재한 라이트-온 테크놀로지 코포레이션(Lite-On Technology Corporation)으로부터 구입할 수 있는 발광 다이오드]일 수 있다. 적합한 광 검출기는, 예를 들면, 포토다이오드[예를 들면, 미국 뉴 저지주 브릿지워터에 소재한 하마마츠 코포레이션(Hamamatsu Corporation)으로부터 구입할 수 있는 포토다이오드]일 수 있다.
도 3a에서, 접착성 형광능 측정용 패치(100)는 무선 주파수 신호(RF)를 통하여 원격 모듈(200)과 통신하는 것으로 도시되어 있다. 그러나, 본 발명의 기재사항을 검토하면, 당해 기술분야의 숙련가들은 유선 통신을 포함하는, 접착성 형광능 측정용 패치와 원격 모듈의 통신을 제공하는 다른 적합한 방식을 사용할 수 있음을 인지할 것이다.
원격 모듈(200)은 발광체(104)와 광 검출기(106)의 제어능 및 접착성 형광능 측정용 패치(100)로부터 받은 프로세스 통신능을 포함하는 임의의 적합한 능력을 가질 수 있다. 예를 들면, 원격 모듈(200)은 광 검출기(106)에 검출된 형광을 분석 대상 물질 농도와 지속적 또는 간헐적으로 관련시키고, 이러한 관련성을 다른 기구, 예를 들면, 인슐린 펌프를 제어하는데 사용하는 능력을 가질 수 있다. 본 발명의 양태에서 사용하기 위해 당해 기술분야의 숙련가에 의해 변형될 수 있는 적합한 원격 제어기가 국제 공개공보 제WO 03/071930 A2호에 기재되어 있으며, 당해 문헌의 전문은 각각 본원에 참조로 인용된다.
당해 기술분야의 숙련가들은 접착성 형광능 측정용 패치(100)가 가상의 광학 축(X) 둘레에 1차원 대칭으로(즉, 환형으로) 형성되는 것으로 인지할 것이다. 그러나, 아래에 기술한 바와 같이, 본 발명의 다른 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치는 이의 가상의 광학 축 둘레에 비대칭적으로(예를 들면, 정사각형, 직사각형, 타원형 또는 삼각형으로) 형성될 수도 있다.
도 4는 사용자의 신체(B)(즉, 사용자의 아래팔)에 제거 가능하게 접착되어 있는 접착성 형광능 측정용 패치의 간략한 일부 절개 투시도이다. 도 3과 도 4의 양태에서, 가상의 광학 축(X)은 형광 발광 비드(FB)에 정렬된다. 또한, 가상의 광학 축(X)이 접착성 형광능 측정용 패치(100)의 중심을 통과하기 때문에, 사용자의 신체(B)에 제거 가능하게 접착되는 경우, 접착성 형광능 측정용 패치(100) 자체가 형광 발광 비드(FB) 위의 중심부에 위치한다. 그러나, 본 발명의 기재사항을 검토하면, 당해 기술분야의 숙련가들은 (i) 입사광(IL)이 발광체(104)로부터 방사하여 형광 발광 비드(FB)에 흡수되고, (ii) 형광(FL)이 형광 발광 비드(FB)에 의해 방사되어 광 검출기(106)에 검출되도록 접착성 형광능 측정용 패치가 위치하는 한, 본 발명에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치가 형광 발광 비드(FB) 위의 중심부에 위치할 필요는 없다는 것을 인지할 것이다.
접착성 형광능 측정용 패치(100) (제거 가능하기는 하지만) 사용자의 신체(B)에 접착되기 때문에, 발광체(104)와 광 검출기(106)는 형광 발광 비드(FB)에 대해 필수적으로 고정되어 있다.
접착성 형광능 측정용 패치(100)를 사용자의 신체(B)에 접착시키는 경우, 접착성 형광능 측정용 패치(100)를, 예를 들면, 사용자의 체내의 혈액 글루코오스 농 도를 지속적으로 모니터링하는 데 사용할 수 있다. 이러한 경우, 접착성 형광능 측정용 패치(100)는 형광 발광 비드(FB)의 수명(기간은 수 일 또는 수 년일 수 있다) 동안에 필요에 따라 제거하여 대체시킬 수 있다.
본 발명의 예시적인 양태에 따르는 분석 형광능 측정용 키트에는 접착성 형광능 측정용 패치(본원에서 기술한 바와 같음), 형광 발광 비드(본원에서 기술한 바와 같음) 및 원격 모듈(워에서 기술한 바와 같음)이 포함된다. 예를 들면, 분석 형광능 측정용 키트에는 도 2의 접착성 형광능 측정용 패치(100), 형광 발광 비드(FB) 및 원격 모듈(200)이 포함될 수 있다. 그러나, 본 발명의 예시적인 양태에 따르는 분석 형광능 측정용 키트에는 접착성 형광능 측정용 패치보다는 형광능 측정용 밴드(아래에 기술한 바와 같음)가 포함될 수 있다.
도 5와 도 6은 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 또 다른 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치(300)의 간략한 상부 및 하부 사시도이다. 접착성 형광능 측정용 패치(300)에는 상단층(301a)과 접착성 하단층(301b)으로 이루어진 접착 시트가 포함된다. 접착성 하단층(301b)은 접착성 형광능 측정용 패치(300)를 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착시키기 위해 형성되어 있다.
또한, 접착성 형광능 측정용 패치(300)에는 상단층(301a)에 접착된 발광체(302)와 광 검출기(304)가 포함된다. 발광체(302)와 광 검출기(304)는 도 5에 파선으로 도시되어 있으며, 이들은 위에서는 보이지 않는다. 접착성 형광능 측정용 패치(300)는 가상의 광학 축(X') 둘레에서 대칭이다.
접착성 하단층(301b)은 상단층(301a)의 가장자리 둘레에 배치된다. 접착성 하단층(301b)이 상단층(301a)의 가장자리 둘레에만 위치함에 따라, 접착성 하단층이 상단층(301a)의 전체 면에 위치하는 경우에 비해 사용자의 신체 염증이 감소하면서 안전하게 접착되는 것으로 비제한적으로 사료된다. 접착성 하단층(301b)은 예를 들면, 스크린 프린팅, 잉크 젯, 슬롯 코팅 및 라미네이션을 포함하는 임의의 적합한 기술을 사용하여 상단층(301a) 위에 배치될 수 있다.
도 7은 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 또 다른 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치(400)의 간략한 하부 사시도이다. 접착성 형광능 측정용 패치(400)에는 상단층(401a) 및 분할된 접착성 하단층(401b)을 포함하는 접착 시트가 포함된다. 도 7의 양태에서, 분할된 접착성 하단층(401b)에는 3개의 동심원형 단편이 포함된다.
또한, 접착성 형광능 측정용 패치(400)에는 상단층(401a)에 접착된 발광체(402)와 광 검출기(404)가 포함된다. 접착성 형광능 측정용 패치(400)는 가상의 광학 축(X") 둘레에서 대칭이다.
목적하는 경우, 분할된 접착성 하단층(401b) 단편을 각각 임의로 박리 라이너와 함께 제공하여, 접착성 형광능 측정용 패치(400)를 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착할 분할된 접착성 하단층(401b) 단편을 사용자가 선택하게 할 수 있다. 상이한 사용 시간 동안 분할된 접착성 하단층(401b)의 동심원형 단편을 각각 선택함으로써, 사용자는 피부 염증 및/또는 짓무름(maceration)의 위험성을 유리하게 감소시킬 수 있다. 이와 같은 선택 사항은, 사용자가 사용하려 하는 특정한 단편 을 덮고 있는 박리 라이너를 제거함으로써 달성할 수 있다. 예시 및 설명을 목적으로 도 7에 3개의 단편을 갖는 분할된 접착성 하단층을 도시하였지만, 단편은 임의의 적합한 개수로 사용할 수 있다.
도 8은 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 또 다른 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치(500)의 간략한 하부 사시도이다. 접착성 형광능 측정용 패치(500)에는 상단층(501a) 및 분할된 접착성 하단층(501b)을 포함하는 접착 시트가 포함된다. 예시 및 설명을 목적으로, 상단층(501a)의 가장자리 둘레에 위치한 12개의 단편을 갖는 분할된 접착성 하단층(501b)을 도 8에 도시하였지만, 단편은 임의의 적합한 개수로 사용할 수 있다.
또한, 접착성 형광능 측정용 패치(500)에는 상단층(501a)에 접착된 발광체(502)와 광 검출기(504)가 포함된다. 접착성 형광능 측정용 패치(500)는 가상의 광학 축(X"') 둘레에서 대칭이다.
도 9는 사용자의 신체(B) 제1 부위에 접착되어 있는 도 8의 접착성 형광능 측정용 패치(500)의 간략한 상부 사시도이다. 도 10은 사용자의 신체(B) 제2 부위에 제거 가능하게 접착되어 있는 접착성 형광능 측정용 패치(500)의 간략한 상부 사시도이며, 도 10에서 접착성 형광능 측정용 패치(500)는 가상의 광학 축(X"') 둘레에서 각 α로 회전되어 있다. 도 10에서, 파선은 분할된 접착성 하단층(501b)이 도 9의 사용자의 신체(B) 제1 부위에 접착되어 있는 위치를 나타낸 것이다. 분할된 접착성 하단층(501b)(접착 접촉 부위(adhesive contact location)라고도 함)과 사용자의 신체(B) 제1 부위 사이의 접촉 부위는, 접착성 형광능 측정용 패치(500) 가 제2 부위에 존재하는 경우의 분할된 접착성 하단층(501b)과 사용자의 신체(B) 사이의 접촉 부위와 일치하지 않는다(즉, 겹치지 않는다).
사용 기간이 지난 후에(예를 들면, 수 일이 지난 후에), 접착층(예를 들면, 분할된 접착성 하단층(501b))과 사용자의 신체(B)의 접촉 부위에는 염증이 발생하고/하거나 손상될 수 있다. 따라서, 사용자의 신체와 접촉한 분할된 접착성 하단층을 접촉 부위로부터 제거하여 염증 또는 손상으로부터 회복시키는 것이 바람직할 수 있다. 이와 관련하여, 형광 발광 비드를 사용자의 신체에 이식하면 해당 부위에 고정되어, 형광 발광 비드를 용이하게 제거하거나 재배치시킬 수 없다는 것을 인지해야 한다.
그러나, 접착성 형광능 측정용 패치(500)를 제1 부위(도 9)로부터 제2 부위(도 10)로 회전시켜, 분할된 접착성 하단층(501b)과 접촉하여 염증이 발생하거나 손상된 사용자의 신체 제1 부위가 추가의 염증 또는 손상이 발생하지 않을 수 있으며 회복될 수 있다. 또한, 접착성 형광능 측정용 패치(500)를 제1 부위로부터 제거하고 당해 패치 대신 또 다른 접착성 형광능 측정용 패치(예를 들면, 사용하지 않은 접착성 형광능 측정용 패치)를 제2 부위에 접착함으로써, 제1 부위로부터 제2 부위로의 회전을 달성할 수 있다. 이와 관련하여, 가상의 광학 축(X"')이 사용자의 신체(B) 제1 부위 및 제2 부위 둘 다에 이식된 형광 발광 비드에 대해 동일하게 위치한다는 점이 인지되어야 한다. 게다가, 발광체(502)와 광 검출기(504)는 상단층(501a)에 접착되어 있기 때문에, 발광체(502)와 광 검출기(504)는 제1 부위 및 제2 부위에서 가상의 광학 축(X"')에 대해 소정의 관계를 유지한다.
도 11은 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 또 다른 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치(600)의 간략한 상부 사시도이다. (정사각형의) 접착성 형광능 측정용 패치(600)에는 상단층(601a)과 분할된 접착성 하단층(601b)을 갖는 접착 시트가 포함된다. 예시 및 설명을 목적으로, 정사각형의 접착성 형광능 측정용 패치, 및 상단층(601a)의 가장자리 둘레에 위치한 8개의 단편을 갖는 분할된 접착성 하단층(601b)을 도 11에 도시하였지만, 단편은 임의의 적합한 개수로 사용할 수 있다.
도 11에는 접착성 형광능 측정용 패치의 상단층(601a)과 하단층(601b)이 제1 부위에 실선으로 도시되어 있고, 제2 부위에 파선으로 도시되어 있다. 제2 부위에서, 접착성 형광능 측정용 패치(600)는 가상의 광학 축(Z) 둘레에서 각 α'로 회전되어 있다.
또한, 접착성 형광능 측정용 패치(600)에는 상단층(601a)에 접착된 발광체(602)와 광 검출기(604)가 포함된다. 발광체(602)와 광 검출기(604)는 도 11에서 보이지 않기 때문에, 제1 부위 및 제2 부위 둘 다에 파선으로 도시되어 있다.
도 11의 양태에서, 분할된 접착성 하단층(601b)과 사용자의 신체(B) 제1 부위 사이의 접촉 위치는, 접착성 형광능 측정용 패치(600)가 제2 부위에 위치하는 경우의 분할된 접착성 하단층(601b)과 사용자의 신체(B) 사이의 접촉 위치와 일치하지 않는다(즉, 겹치지 않는다).
도 12는 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 또 다른 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치(700)의 간략한 상부 사시도이다. (삼각형의) 접착성 형광능 측정용 패치(700)에는 상단층(701a)과 분할된 접착성 하단층(701b)을 갖는 접착 시트가 포함된다. 예시 및 설명을 목적으로, 삼각형의 접착성 형광능 측정용 패치, 및 상단층(701a)의 가장자리 둘레에 위치한 3개의 단편을 갖는 분할된 접착성 하단층(701b)을 도 12에 도시하였지만, 단편은 임의의 적합한 개수로 사용할 수 있다.
도 12에는 접착성 형광능 측정용 패치의 상단층(701a)과 하단층(701b)이 제1 부위에 실선으로 도시되어 있고, 제2 부위에 파선으로 도시되어 있다. 제2 부위에서, 접착성 형광능 측정용 패치(700)는 가상의 광학 축(Z') 둘레에서 각 α"로 회전되어 있다.
또한, 접착성 형광능 측정용 패치(700)에는 상단층(701a)에 접착된 발광체(702)와 광 검출기(704)가 포함된다. 발광체(702)와 광 검출기(704)는 도 12에서 보이지 않기 때문에, 제1 부위 및 제2 부위 둘 다에 파선으로 도시되어 있다.
도 12의 양태에서, 분할된 접착성 하단층(701b)과 사용자의 신체(B) 제1 부위 사이의 접촉 위치는, 접착성 형광능 측정용 패치(700)가 제2 부위에 위치하는 경우의 분할된 접착성 하단층(701b)과 사용자의 신체(B) 사이의 접촉 위치와 일치하지 않는다(즉, 겹치지 않는다).
도 13은 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 또 다른 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치(800)의 간략한 상부 사시도이다. (타원형의) 접착성 형광능 측정용 패치(800)에는 상단층(801a)과 분할된 접착성 하단층(801b)을 갖는 접착 시트가 포함된다. 예시 및 설명을 목 적으로, 타원형의 접착성 형광능 측정용 패치, 및 상단층(801a)의 양쪽 말단에 위치한 2개의 단편을 갖는 분할된 접착성 하단층(801b)을 도 13에 도시하였지만, 단편은 임의의 적합한 개수로 사용할 수 있다.
도 13에는 접착성 형광능 측정용 패치의 상단층(801a)과 하단층(801b)이 제1 부위에 실선으로 도시되어 있고, 제2 부위에 파선으로 도시되어 있다. 제2 부위에서, 접착성 형광능 측정용 패치(800)는 가상의 광학 축(Z") 둘레에서 각 α"로 회전되어 있다.
또한, 접착성 형광능 측정용 패치(800)에는 상단층(801a)에 접착된 발광체(802)와 광 검출기(804)가 포함된다. 발광체(802)와 광 검출기(804)는 도 13에서 보이지 않기 때문에, 제1 부위 및 제2 부위 둘 다에 파선으로 도시되어 있다.
도 13에서 확인된 바와 같이, 분할된 접착성 하단층(801b)과 사용자의 신체(B) 제1 부위 사이의 접촉 위치는, 접착성 형광능 측정용 패치(800)가 제2 부위에 위치하는 경우의 분할된 접착성 하단층(801b)과 사용자의 신체(B) 사이의 접촉 위치와 일치하지 않는다(즉, 겹치지 않는다).
도 14는 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 또 다른 예시적인 양태에 따르는 접착성 형광능 측정용 패치(900)의 간략한 상부 사시도이다. (직사각형의) 접착성 형광능 측정용 패치(900)에는 상단층(901a)과 분할된 접착성 하단층(901b)을 갖는 접착 시트가 포함된다. 예시 및 설명을 목적으로, 직사각형의 접착성 형광능 측정용 패치, 및 상단층(901a)의 양쪽 말단에 위치한 2개의 단편을 갖는 분할된 접착성 하단층(901b)을 도 14에 도시하였 지만, 단편은 임의의 적합한 개수로 사용할 수 있다.
도 14에는 접착성 형광능 측정용 패치의 상단층(901a)과 하단층(901b)이 제1 부위에 실선으로 도시되어 있고, 제2 부위에 파선으로 도시되어 있다. 제2 부위에서, 접착성 형광능 측정용 패치(900)는 가상의 광학 축(Z"') 둘레에서 각 α"'로 회전되어 있다.
또한, 접착성 형광능 측정용 패치(900)에는 상단층(901a)에 접착된 발광체(902)와 광 검출기(904)가 포함된다. 발광체(902)와 광 검출기(904)는 도 14에서 보이지 않기 때문에, 제1 부위 및 제2 부위 둘 다에 파선으로 도시되어 있다.
도 14의 양태에서, 분할된 접착성 하단층(901b)과 사용자의 신체(B) 제1 부위 사이의 접촉 위치는, 접착성 형광능 측정용 패치(900)가 제2 부위에 위치하는 경우의 분할된 접착성 하단층(901b)과 사용자의 신체(B) 사이의 접촉 위치와 일치하지 않는다(즉, 겹치지 않는다).
도 15는 본 발명의 예시적인 양태에 따라 사용자의 체내에 이식된 형광 비드의 모니터링 방법(1000)의 단계들을 설명하는 순서도이다. 방법(1000)에는, 접착성 형광능 측정용 패치가 형광 발광 비드와 함께 작동 가능하게 정렬되도록, 사용자의 신체 제1 부위에 접착성 형광능 측정용 패치를 제거 가능하게 접착시키는 단계(1010)가 포함된다. 단계(1010)에서 사용하는 접착성 형광능 측정용 패치는 본원에서 기술한 임의의 적합한 접착성 형광능 측정용 패치일 수 있다.
후속적으로, 도 15의 단계(1020)에서, 발광체로부터 입사광을 방사하고 형광 발광 비드로부터 방사되는 형광을 광 검출기로 검출하여, 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드를 모니터링한다. 또한, 목적하는 경우, 방법(1000)에는 접착성 형광능 측정용 패치를 제1 부위로부터 제거하고 제2 부위에 접착성 형광능 측정용 패치(새로운, 즉 사용하지 않은 접착성 형광능 측정용 패치 또는 제거한 패치와 동일한 접착성 형광능 측정용 패치)를 재접착시키는 단계가 포함될 수도 있다. 이러한 경우, 제1 부위의 접착 접촉 부위는 제2 부위의 접착 접촉 부위와 일치하지 않는다(즉, 겹치지 않는다).
도 16은 사용자의 신체에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한, 본 발명의 예시적인 양태에 따르는 형광능 측정용 밴드(1100)의 간략한 투시도이다. 도 16은 사용자의 신체(즉, 사용자의 아래팔) 둘레에 안전하고 제거 가능하게 위치한 형광능 측정용 밴드(1100)를 도시한 것이다.
형광능 측정용 밴드(1100)에는 사용자의 신체 부위 둘레에 안전하게 형성되어 제거 가능하게 위치하는 밴드(1110), 밴드(1110)에 접착된 발광체(1120), 및 밴드(1110)에 접착된 광 검출기(1130)가 포함된다. 이러한 위치는, 예를 들면, 형광능 측정용 밴드(1100)를 (i) 자가 화스너(fastener), 예를 들면, 후크 및 고리형(loop) 화스너[미국 뉴 헴프셔주 맨체스터에 소재한 벨크로 유에스에이 인코포레이트드(Velcro USA Inc.)에서 시판중인 Velcro®브랜드 및 미국 미네소타주 세인트 폴에 소재한 3M 캄파니(3M Company)에서 시판중인 Coban™Self-Adherent Wrap] 또는 (ii) 탄성 재료로 적어도 부분적으로 형성시킴으로써 달성된다. 또한, 통상의 화스너는 본 발명에 따르는 형광능 측정용 밴드를 사용자의 신체 부위 둘레에 안전하고 제거 가능하게 위치시키는 데에 사용할 수 있다.
발광체(1120)는 형광 발광 비드(FB)에서 흡수되는 광을 방사하도록 배열된다. 또한, 광 검출기(1130)는 형광 발광 비드(FB)에서 방사되는 형광을 검출하도록 배열된다. 도 16에 예시한 바와 같이, 형광능 측정용 밴드(1100)는, 발광체(1120)로부터의 입사광이 형광 발광 비드(FB)에 도달할 수 있고 형광 발광 비드(FB)로부터의 형광이 광 검출기(1130)에 도달할 수 있도록, 형광 발광 비드(FB) 위에 위치한다.
본 발명의 실시 과정에서, 본원에서 기술한 본 발명의 양태들에 대한 각종 변형 형태가 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 아래에 기술한 청구의 범위에 의해 본 발명의 범위가 한정되며, 청구의 범위 내의 구조 및 방법 등이 이에 의해 한정될 수 있다.
본 발명에 기재되어 있는 바와 같이, 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착되도록 형성된 접착 시트, 접착 시트에 접착된 발광체 및 접착 시트에 접착된 광 검출기를 포함하는, 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한 접착성 형광능 측정용 패치를 사용하여 분석 대상 물질을 모니터링할 수 있다.
Claims (13)
- 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착되도록 형성된 하나 이상의 접착 시트, 형광 발광 비드에 의해 흡수되는 광을 방사하도록 배치되어 하나 이상의 접착 시트에 접착된 발광체, 및 형광 발광 비드에 의해 방사되는 형광을 검출하도록 배치되어 하나 이상의 접착 시트에 접착된 광 검출기를 포함하는, 사용자의 체내에 이식된 형광 발광 비드와 함께 사용하기 위한 접착성 형광능 측정용 패치,사용자의 체내에 이식하기 위한 형광 발광 비드 및원격 모듈(module)을 포함하는 형광능 측정용 분석 키트.
- 제1항에 있어서, 원격 모듈이 접착성 형광능 측정용 패치와의 무선 통신용으로 형성되는, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제1항에 있어서, 원격 모듈이 접착성 형광능 측정용 패치와의 유선 통신용으로 형성되는, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제1항에 있어서, 발광체와 광 검출기가 접착성 형광능 측정용 패치의 가상의 광학 축과 소정의 관계를 가지며 하나 이상의 접착 시트에 접착되고, 접착성 형광능 측정용 패치가 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착되는 경우, 가상의 광학 축이 형광 발광 비드에 대해 소정의 병렬 관계로 위치하는, 형광능 측정용 분석 키 트.
- 제1항에 있어서, 접착성 형광능 측정용 패치가 전원 모듈, 마이크로-프로세서(micro-processor) 모듈, 드라이버(driver)/증폭기 모듈 및 송수신기 모듈을 추가로 포함하는, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제1항에 있어서, 형광 발광 비드에 의해 발광된 형광의 특성이 형광 발광 비드와 접촉한 분석 대상 물질의 농도의 작용에 의해 가변적인, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제1항에 있어서, 원격 모듈이 접착성 형광능 측정용 패치로부터 받은 정보를 처리하는 기능을 갖는, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제1항에 있어서, 하나 이상의 접착 시트가 상단층; 및 접착성 형광능 측정용 패치를 사용자의 신체에 제거 가능하게 접착시키도록 형성되어, 상단층의 적어도 일부에 위치하는 하나 이상의 접착성 하단층을 포함하는, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제8항에 있어서, 접착성 하단층이 분할된 접착성 하단층인, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제8항에 있어서, 접착성 형광능 측정용 패치가 접착성 형광능 측정용 패치의 가상의 광학 축 둘레에 1차원 대칭으로 형성되는, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제8항에 있어서, 접착성 형광능 측정용 패치가 환형인, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제9항에 있어서, 접착성 형광능 측정용 패치가 제1 부위에 위치하는 경우의 분할된 접착성 하단층과 사용자의 신체 사이의 접착 접촉 부위가, 접착성 형광능 측정용 패치가 제2 부위에 위치하는 경우의 분할된 접착성 하단층과 사용자의 신체 사이의 접착 접촉 부위와 일치하지 않는, 형광능 측정용 분석 키트.
- 제9항에 있어서, 분할된 접착성 하단층이 다수의 동심원형 단편을 포함하는, 형광능 측정용 분석 키트.
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