MX2014007676A - Disposicion de sensor para un envase de un medicamento. - Google Patents
Disposicion de sensor para un envase de un medicamento.Info
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- G01N27/121—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body in dependence upon absorption of a fluid; of a solid body in dependence upon reaction with a fluid, for detecting components in the fluid for determining moisture content, e.g. humidity, of the fluid
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Abstract
La presente invención se refiere a una disposición de sensor para monitorizar por lo menos un parámetro ambiental (24), la disposición de sensor comprende: una primera capa (12) que presenta una primera conductividad eléctrica, y por lo menos una segunda capa (14) que presenta una segunda conductividad eléctrica diferente de la primera conductividad eléctrica y que está, por lo menos parcialmente, en contacto directo con la primera capa (12), en donde la primera y la segunda capa (12, 14) en una configuración inicial comprenden concentraciones diferentes de un componente difundible (22), que tiene un impacto en la conductividad de la primera y/o la segunda capa (12, 14).
Description
DISPOSICIÓN DE SENSOR PARA UN ENVASE DE UN
MEDICAMENTO
Campo de la Invención
La presente invención se refiere al campo de sensores y disposiciones de sensores para detectar y monitorizar por lo menos un parámetro ambiental o una condición ambiental al que está expuesto un medicamento o un envase de un medicamento. En particular, la presente invención se refiere a disposiciones de sensor que van a ser integradas en un envase primario o secundario de un medicamento para monitorizar parámetros ambientales, como la temperatura, la exposición a la luz, la humedad o la presencia de sustancias particulares, preferiblemente sustancias gaseosas, durante un intervalo de tiempo relativamente largo.
Antecedentes de la Invención
Los medicamentos, como los productos farmacéuticos, tienen que ser mantenidos y almacenados de una manera predefinida. Muchos medicamentos requieren por ejemplo refrigeración constante y no deben ser mantenidos ni almacenados por encima de una temperatura máxima predefinida. Además, algunos medicamentos son bastante sensibles a una iluminación brillante y por lo tanto deben ser mantenidos en un ambiente bastante oscuro o atenuado. Otros medicamentos son bastante sensibles a la humedad y por lo tanto no deben ser
expuestos a la humedad.
Dependiendo de su exposición a parámetros ambientales, como la temperatura, iluminación y humedad, unos medicamentos particulares pueden llegar a verse sometidos a un proceso irreversible de degradación. Es por lo tanto importante etiquetar tales medicamentos con una fecha de caducidad, después de la cual el medicamento ya no debe ser usado ni aplicado. La fecha de caducidad es proporcionada típicamente en un envase secundario o primario del medicamento. La fecha de caducidad debe ser determinada de tal manera que el medicamento todavía pueda ser usado en la fecha dada si ha sido transportado y ha sido almacenado apropiadamente. La fecha de caducidad, antes de la cual debe usarse el medicamento es calculada y determinada sobre la base de las propiedades generales de degradación de dicho medicamento y su fecha de producción.
Sin embargo, si un medicamento que es sensible al calor y a la iluminación siempre es mantenido en un ambiente atenuado y/o refrigerado, el medicamento puede tener un uso adicional aún después del paso de la fecha de caducidad. Sin embargo, dado que generalmente no es posible o es poco práctico probar de manera no destructiva el medicamento, respectivas cantidades de medicamentos serán desechadas después de un lapso de su fecha de caducidad, simplemente como precaución e independientemente de la constitución verdadera del medicamento.
En otro escenario, el medicamento podría ser expuesto temporalmente a parámetros ambientales no admisibles y por lo tanto puede presentar una degradación prematura aún antes de su fecha de caducidad. Dado que tal degradación de un medicamento no puede ser discernible por el personal médico ni los usuarios finales, existe un cierto peligro o riesgo de que un medicamento prematuramente degradado sea administrado a un paciente. Tal administración puede constituir un peligro para la salud del paciente.
En el raro caso, un medicamento particular termina constituyendo un peligro para la salud, como precaución, esos medicamentos que fueron producidos en el mismo lote tienen que ser rastreados y tienen que ser desechados por razones de seguridad. Por consiguiente, hasta ahora no existe un sistema de monitorización suficiente y fiable para determinar de una manera no destructiva el estado y la posibilidad de uso verdadero de medicamentos individuales.
Objetivo de la Invención
Por lo tanto un objetivo de la presente invención es proporcionar una disposición de sensor simple y rentable que permita monitorizar parámetros ambientales a los que ha sido expuesto un medicamento y/o su envase primario o secundario. La disposición del sensor debe ser capaz de proporcionar información cualitativa y cuantitativa sobre el estado y la constitución verdaderos del medicamento. Además, la disposición
de sensor debe estar adaptada para monitorizar parámetros físicos y analíticos sobre la base de un consumo insignificante de energía o incluso sin consumo de energía.
Breve Descripción de la Invención
La presente invención proporciona una disposición de sensor para monitorizar por lo menos un parámetro ambiental al que está expuesta la disposición del sensor. La disposición del sensor comprende una primera capa que presenta una primera conductividad eléctrica y comprende además por lo menos una segunda capa que presenta una segunda conductividad eléctrica. Las conductividades eléctricas primera y segunda son de diferente magnitud y la primera y la segunda capa están, por lo menos parcialmente, en contacto mecánico directo entre sí. Preferiblemente, la primera y la segunda capa comprenden una geometría con forma uniforme y plana y están dispuestas con una configuración de contacto mutuo, en el que las superficies planas superior y/o inferior de la primera y la segunda capa topan mutuamente por lo menos de manera parcial.
Adicionalmente, la primera y la segunda capa, por lo menos en una configuración inicial, comprenden diferentes concentraciones de un componente difundible. El componente difundible, es decir su concentración en la primera y/o en la segunda capa tiene un impacto mensurable en la conductividad de la primera y/o la segunda capa. Adicionalmente, el componente difundible es sensible al por lo menos un parámetro ambiental
que es monitorizado con la presente disposición de sensor. Es decir, el proceso de difusión del componente difundible es controlado o por lo menos es influenciado por el parámetro ambiental al que está expuesta la disposición de sensor.
Con respecto al componente difundible, la disposición de sensor posee un gradiente de concentración a través de la interfaz de la primera y la segunda capa, que, dependiendo de la magnitud, la intensidad y/o la duración que está expuesta la disposición de sensor al parámetro ambiental, se nivela o ajusta mutuamente. De hecho, la concentración del componente difundible está sujeta a una modificación debido a las condiciones ambientales perjudiciales. Una modificación de la concentración del componente difundible en la primera y/o en la segunda capa lleva a una modificación mensurable de la conductividad eléctrica de respectivas capas, que fácilmente puede ser medida y detectada por medio de un dispositivo adecuado de medición.
El proceso de difusión que tiene lugar entre la propia primera y segunda capa no requiere suministro de energía eléctrica ni mecánica. Por consiguiente, la disposición de sensor llega a verse sometida a un proceso mensurable de difusión incluso sin consumo de energía. Sólo la determinación de un cambio resultante de la conductividad eléctrica de la primera y/o la segunda capa puede requerir la aplicación de respectivas señales eléctricas. Generalmente, el proceso de difusión que ha de tener lugar entre la primera y la segunda capa puede ser
monitorizado durante todo el ciclo vital del medicamento. Dependiendo del tipo de parámetro ambiental que va a ser monitorizado con la disposición de sensor, el proceso de difusión puede incluso ser adecuado para integrar el parámetro ambiental con el tiempo, permitiendo de ese modo determinar por ejemplo la cantidad total de energía térmica a la que ha sido expuesta la disposición de sensor durante un intervalo predefinido de tiempo.
En una modalidad preferida, el comportamiento de difusión, en particular la velocidad del componente difundible puede verse afectada y/o es controlable por la magnitud y/o la intensidad del parámetro ambiental. Además, el comportamiento de difusión y el progreso de la difusión dependen de la duración que la disposición de sensor está expuesta al respectivo parámetro ambiental.
De esta manera, la disposición de sensor está adaptada generalmente para proporcionar información cualitativa y cuantitativa acerca del progreso del proceso de difusión, que es un indicador de la magnitud, la intensidad y la duración de la exposición a la respectiva condición ambiental.
De acuerdo con otra modalidad preferida, el componente difundible está incrustado o se dispone en la primera capa. El componente difundible inicialmente presente en o sobre la primera capa está adaptado además para difundirse hacia o para difundirse incluso adentro de la segunda capa. La primera y la segunda capa así como el componente difundible particularmente
están diseñados relativamente entre sí para proporcionar un proceso de difusión bien definido y reproducible en parámetros ambientales dados. Preferiblemente, la primera y la segunda capa comprenden una estructura cristalina, en donde el componente difundible está incrustado como impureza o defecto. Por consiguiente, el proceso de difusión puede presentar un mecanismo intersticial o sustituidor, al que se hace referencia generalmente como difusión de enrejado.
De acuerdo con otra modalidad preferida, la disposición de sensor comprende además una tercera capa que está, por lo menos parcialmente, en contacto directo con una superficie de la segunda capa que mira lejos de la primera capa. Preferiblemente, la segunda capa está intercalada entre la primera y la tercera capa, en donde las capas están dispuestas una encima de otra y están dispuestas además de una manera paralela. Preferiblemente, la primera, la segunda y la tercera capa forman una pila de capas, en donde las diversas capas individuales comprenden unas superficies de contacto con una forma sustancialmente idéntica. La tercera capa puede comprender un material similar o idéntico comparado con la primera capa. Además, comparada con la primera capa, también la tercera capa puede presentar una concentración similar o idéntica de un componente difundible. También es concebible, que sólo la primera capa comprenda el componente difundible y que la tercera capa comprenda un material similar o idéntico pero
sustancialmente sin dopar.
En todavía otra modalidad preferida, la primera capa y la tercera capa se pueden conectar eléctricamente a un dispositivo de medición para determinar la conductividad de la segunda capa que está intercalada entre las mismas. En tal configuración, la primera y la tercera capa pueden comprender o pueden proporcionar contactos eléctricos, preferiblemente en un lado que mira lejos de la segunda capa. Por medio de estos contactos, una conductividad de la segunda capa intercalada entre la primera y la tercera capa puede ser medida convenientemente con un dispositivo apropiado de medición, que está adaptado por ejemplo para determinar la conductividad eléctrica o resistividad de la segunda capa.
En todavía otro aspecto, el parámetro ambiental que va a ser monitorizado por la disposición de sensor es la temperatura ambiental, una iluminación ambiental o la radiación y/o humedad ambiental. En caso de que la disposición de sensor esté adaptada para medir la temperatura y/o la iluminación, se explota de manera eficiente la dependencia de los procesos de difusión de la energía térmica o de radiación que es depositada en la primera, la segunda y/o la tercera capa. Dependiendo de la elección de materiales para la primera, segunda y/o tercera capa y/o dependiendo de la elección del componente difundible, el proceso de difusión también puede estar regido directa o indirectamente por la humedad ambiental, que puede ser monitorizada de manera
correspondiente. Por consiguiente, la disposición de sensor también puede ser aplicable para medir la presencia y/o concentración de sustancias gaseosas particulares que están presentes en las inmediaciones de la disposición de sensor.
La disposición de sensor puede presentar una sensibilidad particular con respecto a gamas espectrales seleccionadas del espectro electromagnético. Típicamente, la disposición de sensor es capaz de detectar radiación electromagnética en la gama espectral UV, en la visible además de en las gamas espectrales infrarrojas. Además, el proceso de difusión puede ser diseñado para llegar a ser particularmente sensible a gamas espectrales seleccionadas en particular a la gama espectral visible y UV. De esta manera, puede monitorizarse la exposición a la luz UV o visible.
En un aspecto preferido adicional, la primera y/o la tercera capa comprenden un material conductor o semiconductor provisto de una sustancia difundible dopante. Preferiblemente, la primera y/o la tercera capa están hechas de un material semiconductor en forma de sólidos cristalinos o en forma de semiconductores amorfos o líquidos. Materiales semiconductores adecuados son por ejemplo el silicio cristalino pero también el silicio amorfo hidrogenado así como mezclas de arsénico, selenio y telurio con diversas proporciones. Otros materiales semiconductores disponibles y generalmente adecuados pueden comprender una combinación de elementos químicos del tercer y el quinto grupo
principal, como GaP, GaAs, InP, InSb, InAs, GaSb, GaN, AIN, InN, AlxGai.xAs, InxGa^xN y/o del segundo y sexto grupo principal, como ZnO, TnS, ZnSe, ZnTe, Cds, CdSe, CdTe, Hg(i. x)Cd(x)Te, BeSe, BeTe, HgS. Además, la primera y/o la tercera capa también pueden comprender semiconductores de lll-VI, como GaS, GaSe, GaTe, InS, InSe, InTe, semiconductores de I-lll-VI, como CulnSe2, CulnGsSe2, CulnS2, CulnGaS2 y/o materiales semiconductores de IV-IV, como es SiC o SiGe.
Adicionalmente o como alternativa, la primera y/o la tercera capa también pueden comprender materiales semiconductores orgánicos, como Tetraceno, Pentaceno, Ftalocianina, Politiofeno, PTCDA, MePTCDI, Chinacridona, Acridona, Indantrona, Flavantrona, Perinona, Alq3, Polivinilcarbazolo o TCNQ.
Dependiendo del material semiconductor seleccionado para la primera y/o para la tercera capa, puede variar la elección de una sustancia difundible dopante. Por ejemplo con silicio o germanio, elementos del tercer grupo principal, como el boro, el indio, el aluminio o el galio pueden proporcionar una capa semiconductora dopada de tipo p. Como alternativa, la primera y/o la tercera capa también pueden ser dopadas de tipo n mediante la incrustación de fósforo, arsénico o antimonio en el material semiconductor.
Con materiales orgánicos semiconductores, podrían ser sustituidos átomos selectivos de carbono en una estructura de cadena de respectivos polímeros para proporcionar niveles
energéticos intermedios en una respectiva banda de energía de tales moléculas. En particular, los polímeros eléctricamente conductivos, como la Polianilina (PA I), pueden formar una base para proporcionar una disposición sensible a la humedad, dado que tales materiales orgánicos semiconductores presentan típicamente una degradación cuando son expuestos al agua y/o al oxígeno.
En una modalidad preferida adicional, la segunda capa intercalada típicamente entre la primera y la tercera capa es sustancialmente no conductiva en una configuración inicial. La segunda capa posee una conductividad que aumenta al absorber o recibir componentes difundibles desde la primera y/o la tercera capa .
Adicionalmente, es un beneficio particular cuando el componente difundible o la sustancia dopante están incrustados inicialmente o se proporcionan en la primera y/o en la tercera capa. De esta manera, puede establecerse un gradiente de concentración entre la primera y la segunda capa y/o entre la tercera y la segunda capa que induce un respectivo proceso de difusión una vez el parámetro ambiental relevante dispara o acelera el proceso de difusión.
En una modalidad preferida adicional, la sustancia dopante comprende un componente molecular que presenta una reacción química cuando es expuesto a H20. De esta manera, puede proporcionarse una configuración efectiva sensible a la humedad,
en donde la sustancia dopante está adaptada para reaccionar químicamente con H20 y en donde por lo menos un componente residual de la sustancia dopante, por ejemplo oxígeno molecular, puede presentar un proceso de difusión con respecto a la primera, segunda y/o tercera capa, que lleva a una modificación mensurable de la conductividad eléctrica de la segunda capa.
En una modalidad preferida adicional, la segunda capa comprende por lo menos dos segmentos opuestos o de superficies opuestas que comprenden superficies de contacto de tamaños diferentes con la primera y la tercera capa dispuestas adyacentes. Ha resultado, que el proceso de difusión puede ser manipulado e incluso ser controlado por el tamaño de la superficie de contacto entre la primera y la segunda capa o entre la tercera y la segunda capa, respectivamente. Generalmente, la magnitud de la difusión mensurable aumenta con un aumento de la superficie de contacto. Por medio de modificaciones adecuadas de superficies de contacto que topan mutuamente con respectivas capas, el comportamiento general de difusión del componente difundible puede ser modificado y puede ser controlado, por ejemplo para cambiar la sensibilidad de la disposición de sensor hacia valores o gamas más bajos o más grandes del parámetro ambiental mensurable.
Además es beneficioso cuando de acuerdo con otra modalidad la primera y/o la tercera capa comprenden por lo menos dos estructuras geométricas que no se superponen
mutuamente que están en el plano de una respectiva capa y que están separadas por un material de relleno o por un espacio vacío. Tiene un beneficio particular cuando la primera y/o la tercera capa comprenden una o varias estructuras geométricas, por ejemplo de forma triangular o rectangular, con el fin de proporcionar segmentos de superficie particulares de una respectiva capa que representa segmentos de superficie de contacto con diferente tamaño, presentando cada uno de ellos una sensibilidad diferente de difusión con respecto al respectivo parámetro ambiental.
Además es una ventaja cuando la conductividad de la segunda capa dispuesta entre la primera y la tercera capa aisladas eléctricamente es medida sobre la base de dichos segmentos de superficie. Para determinar la conductividad eléctrica de la segunda capa, los diversos segmentos de superficie de contacto de la primera y/o de la tercera capa preferiblemente están acoplados por separado con un dispositivo de medición para determinar su conductividad eléctrica y el grado de difusión individualmente.
El segmento de superficie de la primera y/o tercera capa puede disponerse en una cuadrícula bidimensional, que puede ser de tipo regular o irregular.
Aquí, es una ventaja adicional cuando por lo menos una estructura geométrica de la primera capa atraviesa por lo menos una estructura geométrica de la tercera capa en una proyección
paralela a una superficie normal de la primera y/o la tercera capa. Las estructuras geométricas así como las capas en las que están incrustadas estas estructuras no están en contacto directo entre sí sino que están separadas por la segunda capa inicialmente aislante.
Sin embargo, dado que las estructuras geométricas de la primera y la tercera capa se superponen por lo menos parcialmente, pueden proporcionarse numerosos regiones superpuestas de tamaño diferente, cada una de ellas presentando un grado diferente de sensibilidad con respecto al parámetro ambiental que va a ser monitorizado. De esta manera, puede ampliarse el intervalo mensurable del parámetro ambiental así como el intervalo de tiempo que la disposición de sensor puede ser usada para monitorizar continuamente dicho parámetro ambiental.
Además, también es concebible que estructuras geométricas diferentes de la primera capa o de la tercera capa presenten una concentración diferente de un componente difundible. Además, es concebible que varias estructuras geométricas de una capa común comprendan materiales diferentes semiconductores dopados con diferentes dopantes difundibles. También de esta manera, puede ampliarse el intervalo mensurable de la disposición de sensor.
En una modalidad preferida adicional, la primera capa y la tercera capa de la disposición de sensor comprenden una forma
geométrica sustancialmente idéntica. Además, la primera capa es rotada un ángulo predefinido con respecto a la tercera capa con respecto a un eje de rotación que se extiende sustancialmente paralelo a la superficie normal (z) de la primera y/o la tercera capa. El ángulo de rotación de la primera y la tercera capa puede ser regido por la forma geométrica específica de la estructura geométrica de respectivas capas. En caso de que las capas comprendan varias estructuras geométricas, con forma triangular, orientadas en paralelo, las capas pueden por ejemplo ser rotadas aproximadamente 90 grados.
Típicamente, el eje de rotación puede estar situado en el centro de la superficie de la primera y/o la tercera capa, de tal manera que la extensión lateral de las capas y/o la pila de capas permanezca sustancialmente sin afección por dicha rotación mutua. En este contexto puede ser un beneficio particular cuando las capas sean de forma sustancialmente cuadrática.
De acuerdo con otra modalidad, puede ser ventajoso cuando las estructuras geométricas de la primera capa y la tercera capa formen un patrón que comprenda por lo menos dos segmentos de superficie de tamaño diferente. Además, especialmente en una configuración rotada, por ejemplo una constelación rotada 90°, el patrón puede comprender una simetría particular que incorpora por lo menos dos segmentos de superficie de tamaño igual. De esta manera, se puede proporcionar una cierta redundancia. También, puede usarse generalmente la conductividad
mensurable de la segunda capa en regiones de segmentos de superficie superpuestos de tamaño sustancialmente igual para determinar un valor medio, permitiendo de ese modo aumentar la precisión y la fiabilidad de la disposición de sensor.
En todavía otra modalidad preferida, la disposición de sensor comprende además un circuito eléctrico de antena y/o una unidad de procesamiento. El circuito de antena, la unidad de procesamiento y la pila de capas pueden ser integrados en un único chip, que el mismo puede ser integrado o ser conectado a un envase primario o secundario de un medicamento. Por ejemplo la antena y/o la unidad de procesamiento pueden ser diseñadas como componentes para comunicarse inalámbricamente con dispositivos adicionales de análisis, como lectores de RFID o algo parecido.
Además, si el circuito de antena está diseñado por ejemplo para recibir y/o transmitir señales de RF, la disposición de sensor entera puede ser integrada en un conjunto de chip de RFID, que puede extraer la energía eléctrica necesaria para la determinación de la conductividad eléctrica de la segunda capa de un campo de RF externamente aplicado.
Adicionalmente, la invención se refleja en un envase para acomodar o para recibir y/o almacenar por lo menos un artículo en el mismo que comprende además por lo menos una disposición de sensor como se ha descrito anteriormente. El envase puede ser diseñado para el almacenamiento de alimentos o bebidas así
como para medicamentos. En general, el envase se diseña para mantener y/o almacenar artículos y sustancias que pueden verse sometidos a degeneración o deterioro. En particular, el envase comprende un envase secundario o primario para un medicamento. Por ejemplo el envase primario puede comprender un cuerpo vitreo que está lleno por lo menos parcialmente de un medicamento líquido. Por ejemplo el envase primario puede comprender una botella, una ampolla, un carpule, un cartucho o una jeringa. Adicionalmente, el envase secundario puede comprender un dispositivo de inyección que está equipado con el envase primario, por ejemplo en forma de un cartucho lleno del medicamento. Como alternativa o adicionalmente, el envase secundario también puede comprender una carcasa para recibir una pluralidad de medicamentos o dispositivos médicos respectivos.
El término "fármaco" o "medicamento", como se usa en el presente documento, significa una formulación farmacéutica que contiene por lo menos un compuesto farmacéuticamente activo, en donde en una modalidad el compuesto farmacéuticamente activo tiene un peso molecular de hasta 1500 Da y/o es un péptido, una proteína, un polisacárido, una vacuna, un ADN, un ARN, una enzima, un anticuerpo o un fragmento del mismo, una hormona o un oligonucleótido, o una mezcla de los compuestos farmacéuticamente activos mencionados anteriormente,
en donde en una modalidad adicional el componente
farmacéuticamente activo es útil para el tratamiento y/o la profilaxis de la diabetes mellitus o complicaciones asociadas con la diabetes mellitus como la retinopatía diabética, desórdenes por tromboembolismo como el tromboembolismo pulmonar de vena profunda, síndrome coronario agudo (ACS), angina de pecho, infarto de miocardio, cáncer, degeneración macular, inflamación, fiebre del heno, aterosclerosis y/o artritis reumatoide,
en donde en una modalidad adicional el componente farmacéuticamente activo comprende por lo menos un péptido para el tratamiento y/o la profilaxis de la diabetes mellitus o complicaciones asociadas con la diabetes mellitus como la retinopatía diabética,
en donde en una modalidad adicional el componente farmacéuticamente activo comprende por lo menos una insulina humana o un análogo o derivado de insulina humana, péptido similar al glucagón (GLP-1) o un análogo o derivado del mismo, o exendina-3 o exendina-4 o un análogo o derivado de exendina-3 o exendina-4.
Análogos de la insulina son por ejemplo insulina humana Gly(A21), Arg(B31), Arg(B32); insulina humana Lys(B3), Glu(B29); insulina humana Lys(B28), Pro(B29); insulina humana Asp(B28); insulina humana en donde la prolina en la posición B28 se reemplaza por Asp, Lys, Leu, Val o Ala y en donde en la posición B29 Lys puede reemplazarse por Pro; insulina humana Ala(B26); insulina humana Des(B28-B30); insulina humana Des(B27) e
insulina humana Des(B30).
Derivados de la insulina son por ejemplo insulina humana B29-N-miristoil-des(B30); insulina humana B29-N-palmitoil-des(B30); insulina humana B29-N-miristoilo; insulina humana B29-N-palmitoilo; insulina humana B28-N-miristoil LysB28ProB29; insulina humana B28-N-palmitoil-LysB28ProB29; insulina humana B30-N-miristoil-ThrB29LysB30; insulina humana B30-N-palmitoil-ThrB29LysB30; insulina humana B29-N-(N-palmitoil-Y-glutamil)-des(B30); insulina humana B29-N-(N-litocolil-Y-glutamil)-des(B30); insulina humana B29-N-(oo-carboxiheptadecanoil)-des(B30) e insulina humana B29-N-(oo-carboxiheptadecanoilo).
Exendina-4 significa, por ejemplo, Exendina-4(1 -39), un péptido de la secuencia HHis-Gly-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Leu-Ser-Lys-GIn- et-Glu-Glu-Glu-Ala-Val-Arg-Leu-Phe-lle-Glu-Trp-Leu-Lys-Asn-Gly-Gly-Pro-Ser-Ser-Gly-Ala-Pro-Pro-Pro-Ser-NH2.
Derivados del Exendina-4 se seleccionan, por ejemplo, de la siguiente lista de componentes:
H-(Lys)4-des Pro36, des Pro37 Exendina-4(1 -39)-NH2,
H-(Lys)5-des Pro36, des Pro37 Exendina-4(1 -39)-NH2,
des Pro36 Exendina-4(1 -39),
des Pro36 [Asp28] Exendina-4(1 -39),
des Pro36 [lsoAsp28] Exendina-4(1-39),
des Pro36 [Met(0)14, Asp28] Exendina-4(1 -39),
des Pro36 [Met(Q)14, lsoAsp28] Exendina-4(1-39),
des Pro36 [Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1 -39), des Pro36 [Trp(02)25, lsoAsp28] Exendina-4(1 -39),
des Pro36 [ et(0)14 Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1 -39), des Pro36 [Met(0)14 Trp(02)25, lsoAsp28] Exendina-4(1-39); o des Pro36 [Asp28] Exendina-4(1 -39),
des Pro36 [lsoAsp28] Exendina-4(1 -39),
des Pro36 [Met(0)14, Asp28] Exendina-4(1 -39),
des Pro36 [Met(0)14, lsoAsp28] Exendina-4( 1 -39) ,
des Pro36 [Trp(02)25, Asp28] Exend¡na-4(1 -39) ,
des Pro36 [Trp(02)25, lsoAsp28] Exendina-4(1 -39),
des Pro36 [Met(0)14 Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1 -39), des Pro36 [Met(0)14 Trp(02)25, lsoAsp28] Exendina-4(1 -39), en donde el grupo Lys6-NH2 se puede unir al término C del derivado de la Exendina-4;
o un derivado de la Exendina-4 de la secuencia
des Pro36 Exendina-4(1 -39)-Lys6-NH2 (AVE0010),
H-(Lys)6-des Pro36 [Asp28] Exendina-4(1 -39)-Lys6-NH2,
des Asp28 Pro36, Pro37, Pro38Exendina-4(1 - 9)-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36, Pro38 [Asp28] Exendina-4(1 -39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] Exendina-4(1 -39)-NH2,
des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] Exendina-4(1 -39)-(Lys)6-NH2, H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] Exendina-4(1 -39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Asp28] Exendina-4(1 -39)-
(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36 [Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1 -39)-Lys6-NH2,
H-des Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(02)25] Exendina-4(1 -39)-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1-39)-NH2,
des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1 -39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36 [Met(0)14, Asp28] Exendina-4(1 -39)-Lys6-NH2,
des Met(0)14 Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 Exendina-4(1 -39)-NH2, H-(Lys)6-desPro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Asp28] Exendina-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Asp28] Exendina-4(1-39)-NH2,
des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Asp28] Exendina-4(1 -39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Asp28] Exendina-
4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5 des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Asp28] Exendina-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Lys6-des Pro36 [Met(0)14, Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1 -39)-Lys6-NH2,
H-des Asp28 Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Trp(02)25] Exendina-4(1-39)-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Asp28] Exendina-4(1-39)-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1-39)-NH2,
des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1-39)-(Lys)6-NH2,
H-(Lys)6-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(S1-39)-(Lys)6-NH2,
H-Asn-(Glu)5-des Pro36, Pro37, Pro38 [Met(0)14, Trp(02)25, Asp28] Exendina-4(1-39)-(Lys)6-NH2;
o una sal o solvato farmacéuticamente aceptable de cualquiera de los antes mencionados derivados de la Exendina-4.
Hormonas son por ejemplo hormonas hipofisarias u hormonas hipotalámicas o péptidos activos reguladores y sus antagonistas como se relacionan en el documento Rote Liste, ed. 2008, capítulo 50, como gonadotropina (folitropina, lutropina, gonadotropina coriónica, menotropina), somatropina (somatropin), desmopresina, terlipresina, gonadorelina, triptorelina,
leuprorelina, buserelina, nafarelina, goserelina.
Un polisacárido es por ejemplo un glucosaminoglicano, un ácido hialurónico, una heparina, una heparina de bajo peso molecular o heparina de ultrabajo peso molecular o un derivado de la misma, o una forma sulfatada, por ejemplo polisulfatada, de los polisacáridos mencionados, y o una sal farmacéuticamente aceptable de los mismos. Un ejemplo de una sal farmacéuticamente aceptable de una heparina polisulfatada de bajo peso molecular es la enoxaparina de sodio.
Los anticuerpos son proteínas globulares del plasma (~150 kDa) que también se conocen como inmunoglobulinas que comparten una estructura básica. Como tienen cadenas de sacáridos añadidas a los residuos de aminoácido, son glicoproteínas. La unidad funcional básica de cada anticuerpo es un monómero de inmunoglobulina (Ig) (que contiene solo una unidad de Ig); los anticuerpos secretados también pueden ser diméricos, con dos unidades de Ig, como la IgA, tetraméricos con cuatro unidades de Ig, como la IgM de peces teleósteos, o pentamérico con cinco unidades de Ig, como la IgM de mamíferos.
El monómero Ig es una molécula con forma de "Y" que consiste en cuatro cadenas polipeptídicas; dos cadenas pesadas idénticas y dos cadenas ligeras idénticas conectadas por enlaces de disulfuro entre residuos de cisteína. Cada cadena pesada tiene aproximadamente 440 aminoácidos de longitud; cada cadena ligera tiene aproximadamente 220 aminoácidos de longitud. Las
cadenas pesadas y ligeras contienen cada una enlaces de disulfuro entre las cadenas que estabilizan su plegamiento. Cada cadena se compone de dominios estructurales denominados dominios de Ig. Estos dominios contienen aproximadamente 70-110 aminoácidos y se clasifican en diferentes categorías (por ejemplo, variable o V, y constante o C) de acuerdo con su tamaño y función. Tienen un pliegue característico de inmonglobulina en el que dos láminas ß crean una forma de "sándwich", permaneciendo juntas por interacciones entre cisteínas conservadas y otros aminoácidos cargados.
Hay cinco tipos de cadena pesada de Ig de mamífero, nombrados por las letras a, d, e, ? y µ. El tipo de cadena pesada presente define el isotipo del anticuerpo; estas cadenas se encuentran en los anticuerpos IgA, IgD, IgE, IgG e IgM, respectivamente.
Las distintas cadenas pesadas difieren en tamaño y composición; a y ? contienen aproximadamente 450 aminoácidos y d aproximadamente 500 aminoácidos, mientras que µ y e tienen aproximadamente 550 aminoácidos. Cada cadena pesada tiene dos regiones, la región constante (CH) y la región variable (VH). En una especie, la región constante es esencialmente idéntica en todos los anticuerpos del mismo isotipo, pero es distinta en los anticuerpos de diferentes isotipos. Las cadenas pesadas ?, a y d tienen una región constante compuesta por tres dominios Ig en tándem, y una región de bisagra que proporciona flexibilidad; las
cadenas pesadas µ y e tienen una región constante compuesta por cuatro dominios de inmunoglobulina. La región variable de las cadenas pesadas difiere en los anticuerpos producidos por diferentes células B, pero es la misma para todos los anticuerpos producidos por una sola célula B o clon de célula B. La región variable de cada cadena pesada tiene aproximadamente 110 aminoácidos de longitud y está compuesta por un solo dominio Ig.
En los mamíferos, hay dos tipos de cadena ligera de inmunoglobulina que se nombran por las letras ? y ?. Una cadena ligera tiene dos dominios sucesivos: un dominio constante (CL) y un dominio variable (VL). La longitud aproximada de una cadena ligera es de 211 a 217 aminoácidos. Cada anticuerpo contiene dos cadenas ligeras que siempre son idénticas; en los mamíferos solo hay presente un tipo de cadena ligera, ? o ?, por anticuerpo.
Aunque la estructura general de todos los anticuerpos es muy similar, la propiedad única de un anticuerpo dado es determinada por las regiones variables (V), como se ha detallado anteriormente. Más específicamente, los bucles variables, tres en cada cadena ligera (VL) y tres en las pesadas (VH), son responsables de la unión al antígeno, es decir de su especificidad de antígeno. Estos bucles se denominan Regiones Determinantes de Complementariedad (CDR, por sus siglas en inglés). Como las CDR de los dominios VH y VL contribuyen a lugar de aglutinamiento de antígenos, es la combinación de las cadenas pesadas y ligeras, y no las mismas por separado, lo que
determina la especificidad final de antígeno.
Un "fragmento de anticuerpo" contiene por lo menos un fragmento de unión al antígeno como se ha definido anteriormente, y exhibe esencialmente la misma función y especificidad que el anticuerpo completo del que se deriva el fragmento. Una digestión proteolítica limitada con papaína escinde el prototipo Ig en tres fragmentos. Dos fragmentos aminoterminales idénticos, conteniendo cada uno una cadena L entera y aproximadamente media cadena H, son los fragmentos de unión a antígenos (Fab). El tercer fragmento, de similar tamaño pero que contiene la mitad carboxiterminal de ambas cadenas pesadas con su unión de disulfuro entre cadenas, es el fragmento cristalizable (Fe). El Fe contiene carbohidratos, sitios de unión al complemento y sitios de unión a FcR. La digestión limitada de la pepsina produce un solo fragmento F(ab')2 que contiene ambos fragmentos Fab y la región de bisagra, incluyendo la unión de disulfuro entre cadenas H-H. El F(ab')2 es divalente para la unión a antígenos. La unión de disulfuro del F(ab')2 puede escindirse para obtener Fab'. Además, las regiones variables de las cadenas pesadas y ligeras pueden fusionarse entre sí para formar un fragmento variable de una sola cadena (scFv).
Sales farmacéuticamente aceptables son por ejemplo sales con aditivos de ácidos y sales básicas. Sales de adición de ácido son, por ejemplo, sales de HCI o HBr. Sales básicas son por ejemplo las sales que tienen un catión seleccionado de álcali o
alcalino, por ejemplo Na + , K+ o Ca2 + , o un ion de amonio N + (R1)(R2)(R3)(R4), en donde R1 a R4 significan independientemente uno de otro: hidrógeno, un grupo alquilo de 1 a 6 átomos de carbono opcionalmente sustituido, un grupo alquenilo de 2 a 6 átomos de carbono opcionalmente sustituido, un grupo arilo de 6 a 10 átomos de carbono opcionalmente sustituido o un grupo heteroarilo de 6 a 10 átomos de carbono opcionalmente sustituido. Ejemplos adicionales de sales farmacéuticamente aceptables se describen en el documento "Remington's Pharmaceutical Sciences" 17. ed. Alfonso R. Gennaro (Ed.), Mark Publishing Company, Easton, Pensilvania, EE.UU., 1985 y en Encyclopedia of Pharmaceutical Technology (enciclopedia de tecnología farmacéutica).
Solvatos farmacéuticamente aceptables son por ejemplo los hidratos.
Será evidente además para los expertos en la técnica que se pueden hacer varias modificaciones y variaciones pertinentes en la presente invención, sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención. Aún más, cabe señalar que cualquier signo de referencia usado en las reivindicaciones adjunto no debe interpretarse como limitativo del alcance de la presente invención.
Breve Descripción de los Dibujos
En lo sucesivo, se describirán modalidades preferidas de la invención con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos, en
los que:
Figura 1 ilustra esquemáticamente una sección transversal de la disposición de sensor en una configuración inicial,
Figura 2 es indicativa de la disposición de sensor después o durante la exposición a condiciones ambientales,
Figura 3 muestra otra disposición de sensor con una primera capa que tiene una superficie de contacto reducida y
Figura 4 muestra una disposición de sensor con una primera capa aumentada,
Figura 5 muestra una estructura geométrica con forma triangular de la primera y/o la tercera capa y
Figura 6 ilustra esquemáticamente una configuración cruzada de primera y tercera capa, cada uno de las cuales con varias estructuras geométricas con forma triangular, y
Figura 7 ilustra esquemáticamente la disposición de sensor equipada con una antena y una unidad de procesamiento.
Descripción Detallada de la Invención
La disposición de sensor según se muestra esquemáticamente en la sección transversal de las Figuras 1 a 4 que comprende una pila 26 de tres capas sustancialmente superpuestas 12, 14, 16. Aquí, una primera capa 12 comprende numerosos componentes difundibles 22 incrustados en la misma, que bajo la exposición a un parámetro ambiental particular 24 comienzan a difundirse adentro de la segunda capa adyacente 14', según se indica en la Figura 2. Como resultado de este
proceso de difusión, la segunda capa 14' puede presentar una capacidad de inductancia eléctrica modificada en comparación con la segunda capa 14 según se muestra en la Figura 1 en su configuración inicial. Esta modificación de la conductividad es generalmente mensurable por un respectivo dispositivo de medición 18 que está en contacto eléctrico con la primera capa 12 y con la tercera capa 16 a través de contactos 20.
Las capas exteriores, por consiguiente la primera capa 12 y la tercera capa 16, pueden comprender un material semiconductor y puede estar dopadas de tipo n o de tipo p por la sustancia difundible dopante 22. El proceso de difusión, que puede ser influido por la temperatura, la intensidad de la iluminación de radiación o por la humedad 24, puede detenerse o por lo menos puede ralentizarse cuando un equilibrio de la concentración del componente difundible 22 se establece en la primera capa 12' y en la segunda capa 14'.
Para monitorizar y medir la magnitud y la duración del parámetro ambiental 24, la concentración del componente difundible 22 así como los materiales semiconductores de la primera y la tercera capa 12, 16 tienen que ser escogidos apropiadamente. Dependiendo del tipo de medicamento al que se conecta la presente disposición de sensor 10, el material y el componente difundible pueden ser escogidos y pueden ser dispuestos de tal manera que el proceso de difusión comience o acelere cuando se traspase un umbral de un respectivo parámetro
ambiental 24, por ejemplo cuando la temperatura ambiental sobrepasa o cae por debajo de una temperatura predeterminada 24.
Siempre que la disposición de sensor sea mantenida y almacenada por debajo o por encima de una temperatura predefinida, por consiguiente dentro de un intervalo predefinido de temperatura, el proceso de difusión no será mensurable, incluso después de un periodo de tiempo relativamente largo. Pero tan pronto como la temperatura ambiental 24 traspasa el umbral predefinido, el proceso de difusión comenzará por lo menos lentamente. A medida que la temperatura 24 aumenta aún más, por ejemplo por encima de una segunda temperatura predefinida, el proceso de difusión puede acelerar correspondientemente hasta que se llega a una configuración de equilibrio. Dependiendo del grado de difusión, la conductividad de la segunda capa que va a ser medida con el dispositivo de medición 18 puede llegar verse sometida a respectivos cambios mensurables. Dado que el comportamiento general de difusión del componente difundible es sabido y/o escalado, el grado mensurable de difusión puede dar información suficiente acerca del tiempo y/o la intensidad a los que la disposición de sensor 10 ha estar expuesto al parámetro ambiental.
En caso de que la segunda capa 14 comprenda un material sustancialmente no conductivo, su conductividad puede aumentar y su resistividad eléctrica puede disminuir cuantas más partículas
difundibles 22 penetran por la interfaz entre la primera capa 12 y la segunda capa 14. El comportamiento de difusión puede ser diseñado y ser adaptado particularmente a la sustancia química o las propiedades físicas de degradación del respectivo medicamento. Por consiguiente, la disposición de sensor puede realizar una asignación y toma de imágenes del proceso verdadero e inevitable de degradación del medicamento.
Las ilustraciones de las Figuras 3 y 4 demuestran la influencia del tamaño de capas adyacentes 12", 14 en la magnitud del proceso de difusión. Aquí, la segunda capa 14 comprende una superficie 30 que es sustancialmente idéntica en tamaño a la superficie inferior de la capa o la superficie inferior 32. Sin embargo, sólo un segmento de superficie 34 de la superficie superior 30 está en contacto directo con la primera capa 12". Por lo tanto, el grado y la magnitud del proceso de difusión así como el número total de partículas difundibles 22 que se difunden hacia y adentro de la segunda capa 14 desde la primera capa de tamaño reducido 12" es reducido en comparación con la modalidad ilustrada en la Figura 4, donde respectivas superficies de contacto de la primera capa 12 y la segunda capa 14 son sustancialmente idénticas.
Aunque no se ilustra particularmente también es concebible que no sólo la primera capa 12 sino también la tercera capa 16 puedan estar provistas inicialmente del mismo u otro componente difundible 22 que está adaptado para difundirse hacia la segunda
capa 14. En el dibujo de la Figura 3, la superficie inferior de contacto 36 de la segunda capa 14 es casi idéntica y se superpone completamente con una correspondiente superficie superior de contacto de la tercera capa 16.
Otra manera de modificar espacialmente el grado de difusión a través de las interfaces entre capas dispuestas adyacente 12, 14, 16 es indicada en las Figuras 5 y 6. La Figura 5 es ilustrativa de una estructura geométrica particular 40 que tiene una forma triangular y representa una sección extrema bastante ancha 42 a la izquierda y una sección extrema inclinada bastante pequeña 44 en su extremo opuesto ilustrado a la derecha en la Figura 5. Como se muestra además en la Figura 6, la primera capa 12 puede comprender cuatro estructuras geométricas dispuestas adyacentes y con forma idéntica 40, 50, 60, 70 que tienen un respectivo espacio vacío 45, 55, 65 entre sí mismos. En vez de un espacio vacío también es concebible llenar el hueco plano entre estructuras geométricas dispuestas adyacentes 40, 50, 60, 70 con un material inerte sustancialmente diferente. Según se muestra además en la Figura 6, la tercera capa 16 comprende una estructura geométrica comparable o sustancialmente idéntica. Por consiguiente, también la tercera capa 16 comprende cuatro estructuras geométricas 40, 50, 60, 70, cada una representando una forma triangular y que está dispuesta adyacente en el plano de la capa.
Como se muestra además en la Figura 6, las dos capas 12,
16 con forma sustancialmente idéntica son rotadas mutuamente unos 90° con el fin de generar un patrón 46 de segmentos de superficie, de los que en la Figura 6 se indican a modo de ejemplo unos pocos segmentos 4040, 4050, 4060, 4070, 5040, 6050, 7040, 7060. Aquí, las estructuras geométricas 40, 50, 60, 70 de la primera y la tercera capa 12, 16 se superponen sustancialmente en una proyección a lo largo de una superficie normal (z) de la primera y/o la tercera capa 12, 16. El patrón 46, según se muestra en la Figura 6, en donde segmentos de superficie 40, 50, 60, 70 que se superponen sustancialmente de la primera y la tercera capa 12, 16 se superponen mutuamente como se indica con áreas negras.
Debido a las estructuras geométricas triangulares 40, 50, 60, 70 los tamaños de estos segmentos de superficie 4040, 4050, 4060, 4070,... varían mutuamente. De hecho, y debido a su tamaño diferente, los segmentos de superficie 4070 y 7040 presentan por ejemplo un comportamiento diferente general de difusión, que lleva a modificaciones locales diferentes de la conductividad eléctrica de la segunda capa 14 dispuesta entre las mismas. Puede ser un beneficio adicional, cuando también la segunda capa 14 comprende una estructura con patrón que corresponde generalmente al patrón de los segmentos de superficie superpuestos 4040, 4050, 4060, 4070, 5040, 6050, 7040, 7060,... según se muestra en la Figura 6. De esta manera, puede ampliarse el intervalo mensurable de la disposición de
sensor así como el período de tiempo que el sensor es capaz de monitorizar un proceso de difusión.
Cuando la disposición de sensor 10, según se muestra en la Figura 6 está diseñada como una disposición de monitorización de temperatura, los segmentos de superficie 4070 pueden presentar una susceptibilidad más grande de difusión comparada con un segmento de superficie bastante pequeño 7040. Como consecuencia y como un ejemplo no limitativo, el segmento de superficie 7040 puede alcanzar una configuración de equilibrio y por consiguiente una conductividad máxima cuando está expuesto a aproximadamente 30°C durante más de 24 horas. Con respecto a eso, el segmento de superficie 4070 puede presentar una conductividad comparable sólo después de una exposición de por lo menos 36°C durante más de 7 días.
Cada uno de los segmentos de superficie residuales puede proporcionar una sensibilidad entre estas dos muestras extremas. De hecho, la disposición de sensor 10 que incorpora una multiplicidad de segmentos de superficie de tamaño diferente puede cubrir un intervalo bastante grande de temperatura y un intervalo bastante grande de tiempo incluidos varios meses o incluso años. Es un beneficio particular que algunos procesos de difusión estén bastante inactivos debajo de una temperatura predefinida de umbral pero puedan aumentar de una manera exponencial tan pronto como la temperatura sobrepasa tal umbral.
En este contexto cabe señalar que un comportamiento
comparable de difusión también puede ser observado al exponer la disposición de sensor en un ambiente brillantemente iluminado o bastante húmedo, o al exponer la disposición de sensor en las proximidades de sustancias gaseosas particulares, que ellas mismas están adaptadas para penetrar y difundirse en cualquiera de las capas 12, 14, 16.
Además, la modalidad según se representa en la Figura 6 posee una multiplicidad de segmentos de superficie que tiene un tamaño sustancialmente igual debido a la rotación de 90° de la primera capa 12 con respecto a la tercera capa 16. Por ejemplo los dos segmentos de superficie 5040 y 7060 son de tamaño sustancialmente igual. Cuando están expuestos al parámetro ambiental o a la condición ambiental, los segmentos de superficie 5040 y 7060 presentan típicamente un comportamiento de difusión idéntico o por lo menos sumamente similar. De esta manera, puede proporcionarse una clase de redundancia de doble pliegue y/o la conductividad mensurable de los dos segmentos de superficie relacionados entre sí 5040, 7060 puede ser usada para determinar un valor medio.
Como ya se ha indicado, la presente disposición de sensor 10 no sólo es aplicable para determinar y monitorizar una historia de temperatura, a la que ha sido expuesta la disposición de sensor 10. Además, la disposición de sensor 10 puede ser usada como un sensor de humedad al hacer uso de un componente molecular como la sustancia dopante 22 que presenta una
reacción química cuando se expone a H20. Entonces, un componente residual de una reacción química y/o un producto de reacción puede difundirse adentro de la segunda capa 14 después de que la disposición de sensor 10 haya sido expuesta a la humedad. Para este fin, por lo menos una de las primeras o terceras capas deben estar en contacto con la atmósfera ambiental.
Adicionalmente, la disposición de sensor también puede ser adecuada para detectar la constitución química en el ambiente. Por consiguiente, la disposición de sensor también puede ser aplicable como un sensor de gas, en donde por lo menos una de las capas 12, 14, 16 es susceptible de recibir y/o incrustar una sustancia gaseosa que está presente en la atmósfera ambiental. Por ejemplo el oxígeno molecular u otros gases pueden difundirse adentro y a través de la primera capa 12 hacia la segunda capa 14 tan pronto como la disposición de sensor se ve expuesta a una atmósfera ambiental.
La Figura 7 por último muestra la disposición de sensor 10 que comprende además un circuito 28 de antena y una unidad de procesamiento 38. El circuito 28 de antena está adaptado particularmente para recibir y/o transmitir una señal de energía, de la que se puede derivar energía eléctrica para determinar la conductividad de la segunda capa 14 de la pila 26 de capas 12, 14, 16. Por consiguiente, la disposición entera de sensor 10 puede ser diseñada como una etiqueta pasiva de RFID que no
necesita una fuente de alimentación local sino que sólo es activada cuando se dispone en la zona de transmisión de una disposición de lectura de RFID.
Generalmente, la disposición de sensor 10 no necesita una fuente de alimentación propia dado que el proceso de difusión entre las capas 12, 14, 16 sólo es regido y controlado por las condiciones ambientales que van a ser monitorizadas y medidas.
Lista de números de referencia
10 disposición de sensor
12 capa
14 capa
16 capa
18 dispositivo de medición
20 contacto
22 dopante/componente difundible
24 parámetro ambiental
26 pila
28 circuito de antena
30 superficie superior
32 superficie inferior
34 segmento de superficie de contacto
36 segmento de superficie de contacto
38 unidad de procesamiento
40 estructura geométrica
42 sección extrema
44 sección extrema
45 espacio vacío
46 patrón
50 estructura geométrica
55 espacio vacío
60 estructura geométrica
65 espacio vacío
4040 segmento de superficie
4050 segmento de superficie
4060 segmento de superficie
4070 segmento de superficie
5040 segmento de superficie
6050 segmento de superficie
7040 segmento de superficie
7060 segmento de superficie
Claims (15)
1. Una disposición de sensor para monitorizar por lo menos un parámetro ambiental (24), la disposición de sensor comprende: una primera capa (12) que presenta una primera conductividad eléctrica, y por lo menos una segunda capa (14) que presenta una segunda conductividad eléctrica diferente de la primera conductividad eléctrica y que está, por lo menos parcialmente, en contacto directo con la primera capa (12), en donde la primera y la segunda capa (12, 14) en una configuración inicial comprenden concentraciones diferentes de un componente difundible (22), que tiene un impacto en la conductividad de la primera y/o la segunda capa (12, 14).
2. La disposición de sensor de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el comportamiento de difusión del componente difundible (22) puede verse afectado por la magnitud del parámetro ambiental (24).
3. La disposición de sensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el componente difundible (22) incrustado o dispuesto en la primera capa (12) está adaptado para difundirse hacia o para difundirse adentro de la segunda capa (14).
4. La disposición de sensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una tercera capa (16) que está, por lo menos parcialmente, en contacto directo con una superficie de la segunda capa (14) que mira lejos de la primera capa (12).
5. La disposición de sensor de acuerdo con la reivindicación 4, en donde la primera capa (12) y la tercera capa (16) se pueden conectar eléctricamente a un dispositivo de medición (18) para determinar la conductividad de la segunda capa (14) intercalada entremedio.
6. La disposición de sensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el parámetro ambiental (24) es cualquiera de entre la temperatura ambiental, la iluminación ambiental, la humedad ambiental y/o una concentración de una sustancia gaseosa ambiental.
7. La disposición de sensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera y/o la tercera capa (12, 16) comprenden un material conductor o semiconductor provisto de una sustancia dopante difundible (22).
8. La disposición de sensor de acuerdo con la reivindicación 6 o 7, en donde la primera y/o la tercera capa (12, 16) comprenden un semiconductor orgánico.
9. La disposición de sensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 7 u 8, en donde la sustancia dopante (22) comprende un componente molecular que presenta una reacción química cuando es expuesto a H20.
10. La disposición de sensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 4 a 9, en donde la segunda capa (14) comprende por lo menos dos segmentos de superficie opuestos (30, 32) de tamaño igual que tienen unas superficies de contacto (34, 36) de tamaños diferentes con las primera y tercera capas (12, 16) dispuestas adyacentes.
11. La disposición de sensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la primera y/o la tercera capa (12, 16) comprenden por lo menos dos estructuras geométricas no superpuestas (40, 50, 60, 70) que están en el plano de la respectiva capa (12, 16) y que están separadas por un material de relleno o por un espacio vacío (45, 55, 65).
12. La disposición de sensor de acuerdo con la reivindicación 11, en donde por lo menos una estructura geométrica (40, 50, 60, 70) de la primera capa (12) atraviesa por lo menos una estructura geométrica (40, 50, 60, 70) de la tercera capa (16) en una proyección paralela a una superficie normal (z) de la primera y/o la tercera capa (12, 16).
13. La disposición de sensor de acuerdo con la reivindicación 11 o 12, en donde la primera capa (12) y la tercera capa (16) comprenden una forma geométrica sustancialmente idéntica y en donde la primera capa (12) es rotada un ángulo predefinido con respecto a la tercera capa (16) alrededor de un eje de rotación que se extiende sustancialmente paralelo a la superficie normal (z) de la primera y/o la tercera capa (12, 16).
14. La disposición de sensor de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un circuito eléctrico (28) de antena y/o una unidad de procesamiento (38).
15. Un envase para por lo menos un artículo, que comprende por lo menos una disposición de sensor (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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