MX2014009638A

MX2014009638A - Plataforma de un sensor digital de circuito integrado especifico de la aplicacion.

Info

Publication number: MX2014009638A
Application number: MX2014009638A
Authority: MX
Inventors: Arthur E Colvin; Andrew Dehennis
Original assignee: Senseonics Inc
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2013-02-08
Publication date: 2015-07-06
Also published as: AU2013216905A1; US9693714B2; MX355037B; US20130211213A1; AU2013216905B2; TW201339567A; EP3909507A1; JP6193892B2; CA2861123C; BR112014019202A8; TWI595228B; WO2013119951A3; EP2811905A4; CA2861123A1; JP2015522300A; EP2811905A2; BR112014019202A2; EP2811905B1; US20170119288A1; WO2013119951A2

Abstract

La presente invención se relaciona con un sensor óptico que puede ser implantado dentro de un animal viviente (por ejemplo, un humano), y puede utilizarse para medir la concentración de un analito en un medio dentro del animal; el sensor óptico puede recibir de manera inalámbrica y puede ser capaz de la comunicación bidireccional de los datos, el sensor óptico puede incluir un sustrato semiconductor, en el cual pueden fabricarse varios componentes del circuito, uno o más fotodetectores y/o una fuente de luz; los componentes del circuito fabricado en el sustrato semiconductor puede incluir un comparador, un convertidor de análogo a digital, un transductor de temperatura, un controlador de la medición, un rectificador y/o un medio de almacenamiento no volátil; el comparador puede transferir una señal indicativa de la diferencia entre las salidas del primer y segundo fotodetectores; el controlador de la medición puede recibir mediciones digitalizadas de la temperatura, el fotodetector y/o el comparador, y generar la información de la medición, que se puede transmitir de manera inalámbrica desde el sensor óptico.

Description

PLATAFORMA DE UN SENSOR DIGITAL DE CIRCUITO INTEGRADO ESPECÍFICO DE LA APLICACIÓN REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud reclama la prioridad de la Solicitud Provisional de E.U.A. No. 61/597,496, presentada el 10 de Febrero del 2012, que se incorpora como referencia en el presente documento en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con sensores ópticos y, más particularmente, con sensores ópticos químicos o bioquímicos para el implante dentro de un animal viviente y la medición de una concentración de un analito en un medio dentro del animal viviente.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La Patente de E.U.A. No. 5,517,313, que se incorpora en el presente documento como referencia en su totalidad, describe un dispositivo de detección basado en la fluorescencia que comprende moleculas indicadoras y un elemento fotosensible, por ejemplo, un fotodetector. Hablando ampliamente, en el contexto del campo de la presente invención, las moleculas indicadoras son moléculas en donde una o más características ópticas de las cuales es, o son afectadas por la presencia de un analito. En el dispositivo de acuerdo con la Patente de E.U.A. No. 5,517,313, una fuente de luz, por ejemplo, un diodo emisor de luz (“LED”), se localiza al menos parcialmente dentro de una capa de material que contiene moléculas indicadoras fluorescentes o, de manera alterna, al menos parcialmente dentro de una capa de guía de onda, de manera que la radiación (luz) emitida por la fuente, choca y causa que las moléculas indicadoras fluorescan. Un filtro de paso alto permite que la luz fluorescente emitida por las moléculas indicadoras alcance el elemento fotosensible (fotodetector), mientras que filtra la luz dispersa de la fuente de luz.

La fluorescencia de las moléculas indicadoras empleadas en el dispositivo descrito en la Patente de E.U.A. No. 5,517,313 se modula, es decir, se atenúa o mejora, por la presencia local de un analito. Por ejemplo, la fluorescencia anaranjada-roja del complejo de perclorato de tris(4 , 7 -d ifen i I-1,10-fenantrolin)rutenio(ll), es extinguida por la presencia local del oxígeno. Por lo tanto, este complejo puede utilizarse de manera ventajosa como una molécula indicadora en un sensor de oxígeno. Las moléculas indicadoras cuyas propiedades de fluorescencia son afectadas por varios otros analitos son conocidas también.

Además, las moléculas indicadoras que absorben luz, con el nivel de absorción siendo afectado por la presencia o concentración de un analito, también son conocidas. Véase, por ejemplo, la Patente de E.U.A. No. 5,512,246, que se incorpora como referencia en su totalidad, que describe composiciones cuyas respuestas espectrales son atenuadas por la presencia local de compuestos de polihidroxilo tales como azúcares.

En el sensor descrito en la Patente de E.U.A. No. 5,517,313, el material que contiene las moleculas indicadoras es permeable al analito. Así, el analito puede difundirse en el material del medio de prueba circundante, afectando por lo tanto la fluorescencia de las moléculas indicadoras. La fuente de luz, el material de matriz que contiene la molécula indicadora, un filtro de paso alto y el fotodetector, están configurados de manera que la luz fluorescente emitida por las moléculas indicadoras, impacta en el fotodetector, de manera que se genera una señal eléctrica que es indicativa de la concentración del analito en el medio circundante.

El dispositivo de detección descrito en la Patente de E.U.A. No. 5.517.313, representa una marcada mejora con respecto a los dispositivos que constituyen la téenica previa con respecto a la Patente de E.U.A. No. 5.517.313. Sin embargo, ha permanecido la necesidad de sensores que permitan la detección de varios analitos en el cuerpo de un animal viviente, por ejemplo, un humano viviente.

Las Patentes de E.U.A. Nos. 6,330,464; 6,400,974; 6,711 ,423 y 7,308,292, que se incorporan como referencia en el presente documento en su totalidad, describen cada una, un dispositivo de detección que comprende moléculas indicadoras y un elemento fotosensible que está diseñado para utilizarse en el cuerpo humano. A pesar de los avances del estado de la téenica representados por los dispositivos de detección descritos en estas patentes, existe todavía el deseo de dispositivos de detección mejorados.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN En un aspecto, la presente invención proporciona un sensor óptico para el implante dentro de un animal viviente y la medición de una concentración de un analito en un medio dentro del animal viviente. El sensor óptico puede comprender: moléculas indicadoras, un sustrato semiconductor, un primer fotodetector, un segundo fotodetector, una fuente de luz, un transductor de temperatura, un comparador, un convertidor de análogo a digital (ADC), un elemento inductivo, y un controlador de la medición. Las moléculas indicadoras pueden tener una característica óptica que responde a la concentración del analito. Las moléculas indicadoras pueden configurarse para interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico se implanta dentro del animal viviente. El primer fotodetector puede montarse en, o fabricarse en el sustrato semiconductor, y puede configurarse para producir una primera señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de la luz recibida por el primer fotodetector. El segundo fotodetector puede montarse en, o fabricarse en el sustrato semiconductor y puede configurarse para producir una segunda señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector. El primer y segundo fotodetectores pueden colocarse de manera simétrica con relación a una línea central que corre entre el primer y segundo fotodetectores. La fuente de luz puede configurarse para emitir luz de excitación a las moléculas indicadoras, de un punto de emisión alineado en la línea central que corre entre el primer y segundo fotodetectores. El transductor de temperatura puede montarse en, o fabricarse en el sustrato semiconductor, y puede configurarse para producir una señal análoga de medición de la temperatura, indicativa de una temperatura del sensor óptico. El comparador puede fabricarse en el sustrato semiconductor, y puede configurarse para producir una señal análoga de medición de la diferencia de luz, indicativa de una diferencia entre la primera y segunda señales análogas de medición de la luz. El ADC puede fabricarse en el sustrato semiconductor y puede configurarse para convertir (i) la señal análoga de medición de la temperatura a una señal digital de medición de la temperatura, (ii) la primera señal análoga de medición de la luz a una primera señal digital de medición de la luz, (iii) la segunda señal análoga de medición de la luz a una segunda señal digital de medición de la luz, y (iv) la señal análoga de medición de la diferencia de luz a una señal digital de medición de la diferencia de luz. El circuito de entrada/salida fabricado en el sustrato semiconductor puede configurarse para transmitir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, la información de la medición y recibir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, una orden para la medición y la energía. El controlador de la medición puede fabricarse en el sustrato semiconductor y puede configurarse para: (i) de acuerdo con la orden para la medición, controlar la fuente de luz; (¡i) generar la información de la medición de acuerdo con (a) la señal digital de medición de la temperatura, (b) la primera señal digital de medición de la luz, (c) la segunda señal digital de medición de la luz, y (d) la señal digital de medición de la diferencia de luz; y (iii) controlar el circuito de entrada/salida para transmitir de manera inalámbrica la información de la medición.

En algunas modalidades, el sensor óptico puede ser un sensor químico o bioquímico. El primer y segundo fotodetectores pueden fabricarse en el sustrato semiconductor. El primer y segundo fotodetectores pueden ser fotodiodos que se han formado de manera monolítica en el sustrato semiconductor, utilizando un proceso de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS). El sensor óptico de la reivindicación 1 puede comprender pastillas de montaje de la fuente de luz en el sustrato semiconductor. Las pastillas de montaje de la fuente de luz pueden configurarse de manera que la fuente de luz, cuando se monta en las pastillas de montaje de la fuente de luz, tiene un punto de emisión alineado en la línea central que corre entre el primer y segundo fotodetectores. La fuente de luz puede montarse en las pastillas de montaje de la fuente de luz.

En algunas modalidades, el sensor óptico puede comprender un canal de aislamiento que separa electricamente el primer y segundo fotodetectores. El sensor óptico puede comprender un medio de almacenamiento no volátil fabricado en el sustrato semiconductor. El medio de almacenamiento no volátil puede tener almacenado en el mismo, información de calibración de la medición, y el controlador de la medición puede configurarse para controlar la fuente de luz de acuerdo con la orden para la medición y la información de calibración de la medición. El medio de almacenamiento no volátil puede tener almacenado en el mismo, información de identificación, el circuito de entrada/salida puede configurarse para transmitir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, la información de identificación, y el controlador de la medición puede configurarse para controlar el circuito de entrada/salida para transmitir de manera inalámbrica la información de identificación.

En algunas modalidades, el transductor de temperatura puede ser un transductor de temperatura basado en un hueco de banda fabricado en el sustrato semiconductor. El comparador puede ser un amplificador de transimpedancia. El circuito de entrada/salida puede comprender un rectificador fabricado en el sustrato semiconductor. El rectificador puede ser un diodo de Schottky. La información de la medición puede ser información de la medición digital.

En una modalidad, las moléculas indicadoras pueden ser moléculas indicadoras del canal de la señal, y el sensor óptico puede comprender moléculas indicadoras del canal de referencia configuradas para no interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico se implanta dentro del animal viviente. La fuente de luz puede configurarse para emitir la luz de excitación a las moléculas indicadoras del canal de la señal, y las moléculas indicadoras del canal de referencia cuando se enciende, el primer fotodetector puede configurarse para recibir la luz de excitación emitida por las moléculas indicadoras del canal de la señal, y el segundo fotodetector puede configurarse para recibir la luz de excitación emitida por las moléculas indicadoras del canal de referencia.

En algunas modalidades, el animal viviente puede ser un ser humano viviente. El medio puede ser fluido intersticial o sangre. El analito puede ser glucosa. El analito puede ser oxígeno. Las moléculas indicadoras pueden ser moléculas indicadoras fluorescentes. El sensor óptico puede tener un tamaño y forma que permita que el sensor se implante dentro del animal viviente, y la información de la medición puede ser indicativa de la concentración del analito en el medio dentro del animal viviente. El elemento inductivo puede comprender una bobina. El elemento inductivo puede comprender un núcleo de ferrita, y la bobina puede formarse en el núcleo de ferrita.

En otro aspecto, la presente invención proporciona un método para controlar un sensor óptico implantado dentro de un animal viviente, para medir una concentración de un analito en un medio dentro del animal viviente. El método puede comprender recibir de manera inalámbrica, por medio de un elemento inductivo y un circuito de entrada/salida del sensor óptico implantado dentro del animal viviente, una orden para la medición y energía. El circuito de entrada/salida puede fabricarse en un sustrato semiconductor del sensor óptico. El método puede comprender, después de la recepción de la orden para la medición, encender y apagar una fuente de luz del sensor óptico una o más veces. La fuente de luz puede configurarse para, que cuando se encienda, irradie las moléculas indicadoras que tienen una característica óptica que responde a la concentración del analito con la luz de excitación. Las moléculas indicadoras pueden configurarse para interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente cuando el sensor óptico se implanta dentro del animal viviente. El método puede comprender, mientras que la fuente de luz se enciende: (i) generar, por medio de un transductor de temperatura montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor, una primera señal análoga de medición de la temperatura, indicativa de una temperatura del sensor óptico; (ii) generar, por medio de un primer fotodetector montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor, una primera señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector; (iii) generar, por medio de un segundo fotodetector montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor, una segunda señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector; y (iv) generar, por medio de un comparador fabricado en el sustrato semiconductor, una señal análoga de medición de la diferencia de luz, indicativa de una diferencia entre la primera y segunda señales análogas de medición de la luz. El método puede comprender, mientras que la fuente de luz está apagada: (i) generar, por medio del transductor de temperatura, una segunda señal análoga de medición de la temperatura, indicativa de una temperatura del sensor óptico; (ii) generar, por medio del primer fotodetector, una primera señal análoga de medición de la luz ambiental, indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector; y (iii) generar, por medio del segundo fotodetector, a segunda señal análoga de medición de la luz ambiental, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector. El método puede comprender, mientras que la fuente de luz está encendida o apagada: (i) convertir, por medio de un convertidor de análogo a digital (ADC) fabricado en el sustrato semiconductor, la primera señal análoga de medición de la temperatura a una primera señal digital de medición de la temperatura; (ii) convertir, por medio del ADC, la primera señal análoga de medición de la luz a una primera señal digital de medición de la luz; (iii) convertir, por medio del ADC, la segunda señal análoga de medición de la luz a una segunda señal digital de medición de la luz; (iv) convertir, por medio del ADC, la señal análoga de medición de la diferencia de luz a una señal digital de medición de la diferencia de luz; (v) convertir, por medio del ADC, la segunda señal análoga de medición de la temperatura a una segunda señal digital de medición de la temperatura; (vi) convertir, por medio del ADC, la primera señal análoga de la medición de la luz ambiental a una primera señal digital de la medición de la luz ambiental; y (vii) convertir, por medio del ADC, la segunda señal análoga de la medición de la luz ambiental a una segunda señal digital de la medición de la luz ambiental. El método puede comprender generar, por medio de un controlador de la medición fabricado en el sustrato semiconductor, información de la medición de acuerdo con (i) la primera señal digital de medición de la temperatura, (ii) la primera señal digital de medición de la luz, (iii) la segunda señal digital de medición de la luz, (iv) la señal digital de medición de la diferencia de luz, (v) la segunda señal digital de medición de la temperatura, (vi) la primera señal digital de la medición de la luz ambiental y (vii) la segunda señal digital de la medición de la luz ambiental. El método puede comprender transmitir, por medio del circuito de entrada/salida y el elemento inductivo, la información de la medición. Los pasos del método pueden realizarse mientras que el sensor óptico está implantado dentro del animal viviente, y la información de la medición puede ser indicativa de la concentración del analito en el medio dentro del animal viviente.

En algunas modalidades, el sensor óptico puede ser un sensor químico o bioquímico. El método puede comprender: leer la información de la calibración almacenada en un medio de almacenamiento no volátil fabricado en el sustrato semiconductor, y controlar la fuente de luz de acuerdo con la información de la calibración. El método puede comprender transmitir, por medio del circuito de entrada/salida y el elemento inductivo, la información de la identificación almacenada en un medio de almacenamiento no volátil fabricado en el sustrato semiconductor.

En algunas modalidades, el método puede comprender, mientras que la fuente de luz está encendida, generar una señal análoga de medición de la desviación de la fuente de luz y, mientras que la fuente de luz está encendida o apagada, convertir, por medio del ADC, la señal análoga de medición de la desviación de la fuente de luz a una señal digital de medición de la desviación de la fuente de luz. La información de la medición puede generarse de acuerdo con la señal digital de medición de la desviación de la fuente de luz. El método puede comprender determinar, por medio de un circuito de medición de la fuerza del campo, si la energía recibida de manera inalámbrica es suficiente para realizar los pasos del método.

En algunas modalidades, las moléculas indicadoras pueden ser moléculas indicadoras del canal de la señal, y el método puede comprender irradiar las moléculas indicadoras del canal de la señal y las moléculas indicadoras del canal de referencia del sensor óptico, con la luz de excitación emitida por la fuente de luz cuando está encendida. Las moléculas indicadoras del canal de referencia pueden configurarse para no interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico está implantado dentro del animal viviente. El método puede comprender recibir, por el primer fotodetector, la luz emitida por las moléculas indicadoras del canal de la señal y recibir, por el segundo fotodetector, la luz emitida por las moléculas indicadoras del canal de referencia.

En algunas modalidades, el animal viviente puede ser un ser humano viviente. El medio puede ser fluido intersticial o sangre. El analito puede ser glucosa. El analito puede ser oxígeno. Las moléculas indicadoras pueden ser moléculas indicadoras fluorescentes.

En aún otro aspecto, la presente invención proporciona un sensor para el implante dentro de un animal viviente y la medición de una concentración de un analito en un medio dentro del animal viviente. El sensor óptico puede comprender moléculas indicadoras, un sustrato semiconductor, un fotodiodo, una fuente de luz, un convertidor de análogo a digital (ADC), un elemento inductivo, un circuito de entrada/salida y un controlador de la medición. Las moleculas indicadoras pueden tener una característica óptica que responde a la concentración del analito. Las moléculas indicadoras pueden configurarse para interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico se implanta dentro del animal viviente. El fotodiodo puede fabricarse en el sustrato semiconductor y puede configurarse para producir una señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el fotodiodo. La fuente de luz puede configurarse para emitir luz de excitación a las moléculas indicadoras. El convertidor análogo a digital puede fabricarse en el sustrato semiconductor, y puede configurarse para convertir la señal análoga de medición de la luz a una señal digital de medición de la luz. El circuito de entrada/salida puede fabricarse en el sustrato semiconductor y puede configurarse para transmitir de manera inalámbrica, vía el elemento inductivo, la información de la medición y recibir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, una orden para la medición y energía. El controlador de la medición puede fabricarse en el sustrato semiconductor y puede configurarse para: (i) de acuerdo con la orden para la medición, controlar la fuente de luz; (ii) generar la información de la medición de acuerdo con la señal digital de medición de la luz; y (iii) controlar el circuito de entrada/salida para transmitir de manera inalámbrica la información de la medición.

En algunas modalidades, el fotodiodo puede haberse formado de manera monolítica en el sustrato semiconductor, utilizando un proceso de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS). El sensor puede comprender pastillas de montaje de la fuente de luz en el sustrato semiconductor, y la fuente de luz puede montarse en las pastillas de montaje de la fuente de luz. El sensor puede comprender un medio de almacenamiento no volátil fabricado en el sustrato semiconductor.

Los aspectos y características anteriores y otros aspectos y características de la presente invención, así como la estructura y aplicación de las varias modalidades de la presente invención, se describen a continuación con referencia a los dibujos acompañantes.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Los dibujos acompañantes, que se incorporan en el presente documento y forman parte de la especificación, ilustran varias modalidades de la presente invención. En los dibujos, los números de referencia similares, indican elementos idénticos o funcionalmente similares. Además, los dígitos más a la izquierda del número de referencia, identifica el dibujo en el cual aparece primero el número de referencia.

La Figura 1A es una vista en sección, esquemática, simplificada, que ilustra un sensor basado en elementos ópticos que incorpora los aspectos de la presente invención. La Figura 1B-1D son una vista en perspectiva, vista en perspectiva en despiece, y una vista lateral, respectivamente, que muestran el sensor basado en elementos ópticos con más detalle.

Las Figuras 2A y 2B ilustran vistas en perspectiva de un sensor óptico que incorpora los aspectos de la presente invención.

La Figura 3A ilustra una vista en extremo en sección transversal de un sensor basado en elementos ópticos que incorpora los aspectos de la presente invención.

La Figura 3B ilustra una vista en extremo en sección transversal del sensor basado en elementos ópticos en operación, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 3C ilustra una vista en extremo en sección transversal de un sensor basado en elementos ópticos alterno, que incorpora los aspectos de la presente invención. La Figura 3D ilustra una vista en extremo en sección transversal del sensor basado en elementos ópticos alterno en operación, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 4 es un diagrama esquemático que ilustra la conexión de los componentes del sensor externo del sustrato semiconductor de acuerdo con una modalidad de la presente invención, que tiene una bobina como el elemento inductivo.

La Figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra los bloques funcionales principales de la circuitería de un sensor óptico de acuerdo con una modalidad, en la cual la circuitería está fabricada en el sustrato semiconductor.

La Figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra los bloques funcionales de la circuitería de un sensor óptico de acuerdo con una modalidad, en la cual la circuitería se fabricada en el sustrato semiconductor.

La Figura 7 ilustra la disposición de un sustrato semiconductor de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

Las Figuras 8 y 9 ilustran disposiciones alternas de un sustrato semiconductor de acuerdo con las modalidades alternas ejemplares de la presente invención.

La Figura 10 ilustra la disposición de las pastillas de montaje de la fuente de luz en un sustrato de silicio, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

Las Figuras 11 y 12 son una vista en sección transversal y una vista inferior, respectivamente, de un diodo que emite luz montado en un flip-chip, que puede montarse a las pastillas de montaje de la fuente de luz en un sustrato de silicio, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 13 ilustra la disposición de las pastillas de montaje de la fuente de luz en un sustrato de silicio, de acuerdo con una modalidad alterna de la presente invención.

La Figura 14 ilustra los bloques funcionales de la circuitería fabricada en un sustrato de silicio, configurada para soportar el primer y segundo fotodetectores internos y el primer y segundo fotodetectores externos, de acuerdo con una modalidad ejemplar de la presente invención.

La Figura 15 ilustra un ejemplo de un sistema de sensor, que incluye un sensor óptico y un lector del sensor, que incorpora los aspectos de la presente invención.

La Figura 16 ilustra un proceso de control del sensor, que puede realizarse por el sensor óptico, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 17 ilustra un proceso de ejecución de la orden para la medición que puede realizarse por el sensor óptico, para ejecutar una orden para la medición recibida por el sensor óptico de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 18 ilustra un proceso de medición y conversión que puede realizarse en un paso del proceso de ejecución de la orden para la medición, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 19 ilustra un proceso de ejecución de la orden para obtener resultado, que puede realizarse por el sensor óptico para ejecutar una orden para obtener resultado recibida por el sensor óptico de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

La Figura 20 ilustra un proceso de ejecución de la orden para obtener la información de identificación, que puede realizarse por el sensor óptico, para ejecutar una orden para obtener la información de identificación recibida por el sensor óptico, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

Las Figuras 21 A y 21 B ilustran la sincronización de una modalidad ejemplar de un proceso de medición y conversión de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La Figura 1A es una vista en sección, esquemática, simplificada, de un sensor basado en elementos ópticos (“sensor”) 100, que incorpora los aspectos de la presente invención. Las Figuras 1B-1D son una vista en perspectiva, una vista en perspectiva en despiece, y una vista lateral, respectivamente, que muestran el sensor 100 con más detalle. En una modalidad no limitante, el sensor 100 incluye un alojamiento del sensor 102 (es decir, cuerpo, cubierta, manga o cápsula). El alojamiento del sensor 102 puede incluir una tapa de extremo 113. En las modalidades ejemplares, el alojamiento del sensor 102 puede formarse de un material polimerico adecuado, ópticamente transmisor, tal como, por ejemplo, polímeros acrílicos (por ejemplo, polimetilmetacrilato (PMMA)).

El sensor 100 puede incluir moléculas indicadoras 104. Las moléculas indicadoras 104 pueden ser moléculas indicadoras fluorescentes o moléculas indicadoras de absorción. En algunas modalidades no limitantes, el sensor 100 puede incluir una capa de la matriz 106 (es decir, injerto o gel), recubierta en, o incluida en al menos una porción de la superficie exterior del alojamiento del sensor 102, con las moléculas indicadoras 104 distribuidas a través de la capa de la matriz 106. La capa de la matriz 106 puede cubrir toda la superficie del alojamiento del sensor 102 (véase la Figura 1A) o solo una o más porciones de la superficie del alojamiento 102 (véanse las Figuras 1C y 1D). De manera similar, las moléculas indicadoras 104 pueden distribuirse a través de toda la capa de la matriz 106 o sólo a través de una o más porciones de la capa de la matriz 106. Además, como una alternativa a recubrir la capa de la matriz 106 en la superficie externa del alojamiento del sensor 102, la capa de la matriz 106 puede colocarse en la superficie externa del alojamiento del sensor 102 de otras formas, tales como mediante deposición o adhesión.

En algunas modalidades que incluyen una capa de la matriz 106, la capa de la matriz 106 puede comprender una matriz de polímero biocompatible, que se prepara de acuerdo con los métodos conocidos en la téenica, y se recubre en la superficie del alojamiento del sensor 102. En ciertas modalidades, los materiales de la matriz biocompatible son permeables al analito. Los materiales de la matriz biocompatibles ejemplares que pueden utilizarse con las modalidades de la invención, incluyen algunos metacrilatos (por ejemplo, FIEMA) e hidrogeles que, de manera ventajosa, pueden hacerse permeables de manera selectiva, particularmente al analito, para realizar una función de corte del peso molecular. En una modalidad alterna que no incluye una capa de la matriz 106, en lugar de estar distribuidas a través de una capa de la matriz 106, las moléculas indicadoras 104 pueden simplemente recubrirse en la superficie del alojamiento del sensor 102.

En la modalidad ilustrada, el sensor 100 incluye una fuente de luz 108, que puede, por ejemplo, ser un diodo emisor de luz (LED) u otra fuente de luz, que emita radiación, incluyendo radiación sobre un intervalo de longitudes de onda que interactúen con las moleculas indicadoras 104. Por ejemplo, en el caso de un sensor basado en la fluorescencia, la fuente de luz 108 emite radiación a una longitud de onda que causa que las moléculas indicadoras 104 fluorescan. En una modalidad no limitante, la fuente de luz 108 puede implementarse utilizando, por ejemplo, un número de modelo de LED EU-U32SB de Nichia Corporation (www.nichia.com). Sin embargo, pueden utilizarse otros LED o fuentes de luz, dependiendo de las moléculas indicadoras específicas aplicadas al sensor 110y a los analitos específicos de interés a ser detectados.

En la modalidad ilustrada, el sensor 100 también incluye uno o más fotodetectores 110 (por ejemplo, fotodiodos, fototransistores, fotorresistores u otros elementos fotosensibles) que, en el caso de un sensor basado en la fluorescencia, es sensible a la luz fluorescente emitida por las moléculas indicadoras 104, de manera que se genera una señal por el fotodetector 110, en respuesta a lo mismo, que es indicativa del nivel de fluorescencia de las moléculas indicadoras.

Como se ilustra en las Figuras 1A, 1C y 1 D, algunas modalidades del sensor 100 incluyen uno o más filtros ópticos 112, tales como filtros de paso alto o paso de banda. Uno o más filtros ópticos 112 pueden cubrir un lado fotosensible de uno o más fotodetectores 110. En una modalidad, un filtro óptico 112 puede cubrir todo de uno o más fotodetectores 110, pero en una modalidad alterna, cada uno de uno o más filtros ópticos 112 puede corresponder a únicamente uno de uno o más fotodetectores 110 y cubrir sólo uno de uno o más fotodetectores 110. Uno o más filtros ópticos 112 pueden evitar o reducir sustancialmente la cantidad de radiación generada por la fuente de luz 108, que choca en un lado fotosensible de uno o más fotodetectores 110. Al mismo tiempo, uno o más filtros ópticos 112 pueden permitir que la luz (por ejemplo, la luz fluorescente), emitida por las moleculas indicadoras 104 pasen a través, y golpeen el lado fotosensible de uno o más fotodetectores 110. Esto reduce de manera significativa el “ruido” atribuible a la radiación incidente de la fuente de luz 108 en la salida de las señales de medición de la luz por uno o más fotodetectores 110.

Como se muestra en las Figuras 1A y 1B, en algunas modalidades, el sensor 100 puede estar completamente autocontenido. En otras palabras, el sensor puede construirse de tal manera, que ningún cable eléctrico se extiende hacia o fuera del alojamiento del sensor 102, para suministrar energía al sensor (por ejemplo, para accionar la fuente de luz 108), o para transmitir las señales del sensor 100. En su lugar, en una modalidad, el sensor 100 puede ser energizado por una fuente de energía interna, autocontenida, tal como, por ejemplo, microbaterías, microgeneradores y/u otras fuentes de energía. Sin embargo, en una modalidad preferida, el sensor 100 puede energizarse por una fuente de energía externa (no mostrada). Por ejemplo, la fuente de energía externa puede generar un campo magnético para inducir una corriente en un elemento inductivo 114 (por ejemplo, una bobina u otro elemento inductivo). Además, el sensor 100 puede utilizar el elemento inductivo 114 para comunicar la información a un lector de datos externo (no mostrado). En algunas modalidades, la fuente de energía externa y el lector de datos pueden ser el mismo dispositivo.

En algunas modalidades, el sensor 100 incluye un sustrato semiconductor 116. En la modalidad ilustrada en las Figuras 1A-1D, la circuitería se fabrica en el sustrato semiconductor 116. La circuitería puede incluir circuitería análoga y/o digital. En una modalidad no limitante, la circuitería puede formarse en el sustrato semiconductor 116, utilizando un proceso de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS). Sin embargo, otros procesos de formación (por ejemplo, semiconductor de óxido de metal del tipo n (NMOS) o semiconductor de óxido de metal del tipo n (PMOS)), pueden utilizarse de manera alterna.

También, aunque en algunas modalidades preferidas la circuitería se fabrica en el sustrato semiconductor 116, en las modalidades alternas, una porción o toda la circuitería puede montarse o unirse de otra manera al sustrato semiconductor 116. En otras palabras, en las modalidades alternas, una porción o toda la circuitería puede incluir elementos de circuitos discretos, un circuito integrado (por ejemplo, un circuito integrado específico de la aplicación (ASIC)) y/u otros componentes electrónicos discretos, y pueden asegurarse al sustrato semiconductor 116, que puede proporcionar trayectorias de comunicación entre los varios componentes asegurados.

En algunas modalidades, uno o más fotodetectores 110 pueden montarse en el sustrato semiconductor 116, pero en algunas modalidades preferidas, uno o más fotodetectores 110 pueden fabricarse en el sustrato semiconductor 116. Por ejemplo, en una modalidad no limitante, uno o más fotodetectores 110 pueden formarse de manera monolítica en el sustrato semiconductor 116. Por ejemplo, en una modalidad, uno o más fotodetectores 110 pueden formarse de manera monolítca en el sustrato semiconductor 116 utilizando un proceso de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS) (por ejemplo, utilizando difusiones del proceso CMOS). Sin embargo, pueden utilizarse de manera alterna, otros procesos de formación (por ejemplo, NMOS o PMOS).

En algunas modalidades, la fuente de luz 108 puede montarse en el sustrato semiconductor 116. Por ejemplo, en una modalidad no limitante, la fuente de luz 108 puede montarse en un flip-chip en el sustrato semiconductor 116. Sin embargo, en algunas modalidades, la fuente de luz 108 puede fabricarse en el sustrato semiconductor 116.

Como se muestra en la modalidad ilustrada en las Figuras 1A-1C, en algunas modalidades, el sensor 100 puede incluir uno o más condensadores 118. Uno o más condensadores 118 pueden, por ejemplo, ser uno o más condensadores de sintonía de la antena y/o uno o más condensadores de regulación. Uno o más condensadores 118 pueden ser demasiado grandes para la fabricación en el sustrato semiconductor 116 para ser prácticos. Además, uno o más condensadores 118 pueden ser adicionales a uno o más condensadores fabricados en el sustrato semiconductor 116.

En algunas modalidades, el sensor 100 puede incluir un reflector (es decir, espejo) 119. Como se muestra en las Figuras 1A, 1C y 1D, el reflector 119 puede unirse al sustrato semiconductor 116 en un extremo del mismo. En una modalidad no limitante, el reflector 119 puede unirse al sustrato semiconductor 116, de manera que una porción de cara 121 del reflector 119, es generalmente perpendicular a un lado superior del sustrato semiconductor 116 (es decir, el lado del sustrato semiconductor 116 sobre, o en el cual la fuente de luz 108 y uno o más fotodetectores 110 se montan o fabrican) y orientado a la fuente de luz 108. La cara 121 del reflector 119 puede reflejar la radiación emitida por la fuente de luz 108. En otras palabras, el reflector 119 puede bloquear que la radiación emitida por la fuente de luz 108 entre al extremo axial del sensor 100. Por ejemplo, en una modalidad, la cara 121 puede tener un recubrimiento reflector colocado en el mismo, pero en otras modalidades, la cara 121 puede construirse de un material reflector. En algunas modalidades alternas, en lugar de estar unido en un extremo del sustrato semiconductor 116, el reflector 119 puede montarse en el lado superior del sustrato semiconductor 116 (por ejemplo, en una hendidura en el lado superior del mismo).

De acuerdo con un aspecto de la invención, una aplicación para la cual se desarrolló el sensor 110, aunque de ninguna manera es la única aplicación para la cual es adecuado, es medir varios analitos biológicos en el cuerpo viviente de un animal (incluyendo un humano). Por ejemplo, el sensor 110 puede utilizarse para medir glucosa, oxígeno, toxinas, productos farmaceuticos u otros fármacos, hormonas y otros analitos metabólicos en, por ejemplo, el cuerpo humano. La composición específica de la capa de la matriz 104 y las moléculas indicadoras 106, puede variar dependiendo del analito particular que se utiliza para detectarse con el sensor y/o en donde se utiliza el sensor para detectar el analito (por ejemplo, en la sangre o en los tejidos subcutáneos). De manera preferida, sin embargo, la capa de la matriz 104, si está presente, debería facilitar la exposición de las moléculas indicadoras al analito. También, se prefiere que las características ópticas de las moléculas indicadoras (por ejemplo, el nivel de fluorescencia de las moléculas indicadoras fluorescentes), sea una función de la concentración del analito específico, al cual se exponen las moléculas indicadoras.

Para facilitar el uso in situ en el cuerpo humano, el alojamiento del sensor 102, en una modalidad, se forma de manera preferida con una configuración lisa, oblonga o redondeada. Por supuesto, pueden utilizarse también otras formas y configuraciones. De manera ventajosa, en ciertas modalidades, el sensor 100 es del orden de aproximadamente 500 mieras a aproximadamente 2.16 centímetros (0.85 pulgadas) de longitud L y del orden de aproximadamente 300 mieras a aproximadamente 0.762 centímetros (0.3 pulgadas) de diámetro D. En ciertas modalidades, el sensor 100 puede tener superficies generalmente lisas, redondeadas. Esta configuración facilita que el sensor 100 se implemente en el cuerpo humano, es decir, de manera dermica o en los tejidos subyacentes (incluyendo en los órganos o vasos sanguíneos), sin que el sensor interfiera con las funciones corporales esenciales o que cause un dolor o incomodidad excesivos. Sin embargo, dado su pequeño tamaño, el sensor 100 puede tener diferentes formas y configuraciones, y todavía ser implantable dentro de un humano sin que el sensor interfiera con las funciones corporales esenciales o que cause un dolor o incomodidad excesivos.

En algunas modalidades, una longitud preferida del alojamiento es de aproximadamente 1.27 centímetros a 2.16 centímetros (0.5 pulgadas a 0.85 pulgadas), y un diámetro preferido de aproximadamente 2.54 milímetros a 2.794 milímetros (0.1 pulgadas a 0.11 pulgadas). Sin embargo, en otras modalidades, el alojamiento puede ser incluso más pequeño.

Además, se apreciará que cualquier implante colocado dentro de cuerpo humano (o cualquier otro animal), incluso un implante que esté comprendido de materiales “biocompatibles” causará, en algún grado, una “respuesta a un cuerpo extraño” dentro del organismo en el cual se inserta el implante, simplemente en virtud del hecho de que el implante presenta un estímulo. En el caso de un sensor, tal como el sensor 100, que puede implantarse dentro del cuerpo de un animal viviente (por ejemplo, un humano viviente), la “respuesta al cuerpo extraño” es más frecuentemente encapsulación fibrótica, es decir, la formación de tejido cicatrizal. Los analitos (por ejemplo, glucosa y oxígeno), la presencia y/o la concentración de los cuales pueden utilizarse para que el sensor 100 los detecte, puede tener su velocidad de difusión o transporte impedida por tal encapsulación fibrótica. Esto es simplemente debido a que las células que forman la encapsulación fibrótica (tejido cicatrizal), pueden ser de naturaleza bastante densa o tener características metabólicas diferentes de aquellas del tejido normal.

Para superar este impedimento potencial o para retrasar la exposición de las moléculas indicadoras 104 a los analitos biológicos, el sensor 100 puede incluir una capa de interfaz del sensor/tejido. La capa de interfaz del sensor/tejido puede, por ejemplo, causar que se forme poco o niveles aceptables de encapsulación fibrótica. En algunas modalidades, la capa de interfaz del sensor/tejido puede ser de acuerdo con cualquiera de las modalidades de la capa de interfaz del sensor/tejido descritas en la Patente de E.U.A. No. 6,330,464, que se incorpora en el presente documento como referencia en su totalidad.

Las Figuras 2A y 2B ilustran vistas en perspectiva del sensor 100. En las Figuras 2A y 2B, el reflector 119, que puede incluirse en algunas modalidades del sensor 100, no se ilustra. En la modalidad ilustrada en las Figuras 2A y 2B, el elemento inductivo 114 comprende una bobina 220. En una modalidad, la bobina 220 puede ser una bobina de cobre, pero pueden utilizarse otros materiales conductores, tales como, por ejemplo, oro serigrafiado. En algunas modalidades, la bobina 220 se forma alrededor de un núcleo de ferrita 222. Aunque el núcleo 222 es de ferrita en algunas modalidades, en otras modalidades, pueden utilizarse de manera alterna, otros materiales del núcleo.

En algunas modalidades, la bobina 220 se forma en el núcleo de ferrita 222, imprimiendo la bobina 220 alrededor del núcleo de ferrita 222, de manera que el eje mayor de la bobina 220 (magneticamente), está paralelo al eje longitudinal del núcleo de ferrita 222. Un ejemplo no limitante de una bobina impresa en un núcleo de ferrita, se describe en la Patente de E.U.A. No. 7,800,078, que se incorpora en el presente documento en su totalidad. En una modalidad alterna, la bobina 220 puede ser una bobina de alambre enrollado. Sin embargo, las modalidades en las cuales la bobina 220 es una bobina impresa, en oposición a una bobina de alambre enrollado, se prefieren, debido a que cada bobina de alambre enrollado es ligeramente diferente en las características, debido a las tolerancias de fabricación, y puede ser necesario afinar de manera individual cada sensor que utiliza una bobina de alambre enrollado para coincidir de manera apropiada con la frecuencia de operación con la antena asociada. Las bobinas impresas, en contraste, pueden fabricarse utilizando téenicas automatizadas, que proporcionan un alto grado de reproducibilidad y homogeneidad en las características físicas, así como en la confiabilidad, lo que es importante para aplicaciones de implante, y una efectividad en costo incrementada en la fabricación.

En algunas modalidades, una capa dieléctrica puede imprimirse en la parte superior de la bobina 220. La capa dieléctrica puede ser, en una modalidad no limitante, un aislante basado en vidrio que se serigrafía y se cuece en la bobina 220. En una modalidad ejemplar, uno o más condensadores 118 y el sustrato semiconductor 116 pueden montarse en vías a traves de la capa dieléctrica.

En la modalidad ilustrada en las Figuras 2A y 2B, uno o más fotodetectores 110 incluyen un primer fotodetector 224 y un segundo fotodetector 226. El primer y segundo fotodetectores 224 y 226 pueden montarse en, o fabricarse en el sustrato semiconductor 116. En la modalidad ilustrada en las Figuras 2A y 2B, el sensor 100 puede incluir uno o más filtros ópticos 112, aunque no se muestren.

Las Figuras 3A y 3B ilustran una vista en extremo en sección transversal del sensor 100 de acuerdo con una modalidad de la presente invención. En las Figuras 3A y 3B, el reflector 119, que puede incluirse en algunas modalidades del sensor 100, no se ilustra. Como se muestra en las Figuras 3A y 3B, en algunas modalidades, la capa de la matriz 106 puede tener una membrana indicadora 106’ y una membrana de referencia 106”. En una modalidad no limitante, las moléculas indicadoras 104 sensibles a un analito (por ejemplo, oxígeno, glucosa, etc.), pueden distribuirse a través de la membrana indicadora 106’ y la membrana de referencia 106”, el material de la membrana indicadora 106’ puede ser permeable al analito, y el material de la membrana de referencia 106” puede ser impermeable al analito. Así, aunque las moléculas indicadoras 104 en la membrana indicadora 106’ pueden afectarse por la presencia y/o concentración del analito, las moléculas indicadoras 104 en la membrana de referencia 106” pueden no afectarse o no afectarse generalmente por la presencia y/o concentración del analito.

En algunas modalidades, el sensor 100 puede incluir uno o más canales de la señal (es decir, canales indicadores que detectan el analito), y uno o más canales indicadores de referencia (es decir, canales de referencia). En la modalidad ilustrada en las Figuras 3A y 3B, el sensor 100 tiene un canal de la señal (por ejemplo, que incluye la membrana indicadora 106’ y el primer fotodetector 224), y un canal de referencia (por ejemplo, que incluye la membrana de referencia 106” y el segundo fotodetector 226). El canal de la señal y el canal de referencia pueden permitir que el sensor 100 obtenga una medición del indicador (vía el canal de la señal) y una medición de referencia (vía el canal de referencia). La medición de referencia puede utilizarse, por ejemplo, para obtener una lectura más exacta que la que puede obtenerse con la medición del indicador sola.

En operación, como se muestra en la Figura 3B, la fuente de luz 108 (por ejemplo, un LED) puede emitir luz de excitación 329, que se desplaza dentro del alojamiento del sensor 102 y alcanza tanto las membranas indicadora como de referencia 106’ y 106”. En una modalidad no limitante, la luz de excitación 329 puede causar que las moleculas indicadoras 104 distribuidas en las membranas indicadora y de referencia 106’ y 106” fluorescan. Puesto que la membrana indicadora 106’ puede ser permeable al analito en el medio (por ejemplo, fluido intersticial (ISF) o sangre) en el cual se implanta el sensor 100, las moléculas indicadoras 104 en la membrana indicadora 106’, pueden interactuar con el analito en el medio y, cuando se irradian por la luz de excitación 329, pueden emitir una luz fluorescente indicadora 331, indicativa de la presencia y/o concentración del analito en el medio. Puesto que la membrana de referencia 106” puede ser impermeable al analito en el medio en el cual se implanta el sensor 100, las moleculas indicadoras 104 en la membrana de referencia 106” pueden no interactuar con el analito en el medio y, cuando se irradian por la luz de excitación 329, pueden emitir luz fluorescente de referencia 333, que no es afectada o no es afectada generalmente por la presencia y/o concentración del analito en el medio. La luz fluorescente indicadora 331 puede recibirse por el primer fotodetector 224, y la luz fluorescente de referencia 333, puede recibirse por el segundo fotodetector 226.

En algunas modalidades, el sensor 100 puede incluir un deflector 327, que puede, por ejemplo, inhibir la interferencia de la luz radiada de las moléculas indicadoras 104 en las membranas indicadora y de referencia 106’ y 106”. En una modalidad, el deflector 327 puede ser impermeable a la radiación que podría afectar al primer y segundo fotodetectores 224 y 226 (por ejemplo, el deflector puede pintarse de negro o lo similar). También, aunque no se muestra en las Figuras 3A y 3B, el sensor óptico 100 puede incluir adicionalmente, uno o más filtros (por ejemplo, uno o más filtros 112), que pueden, por ejemplo, excluir la longitud de onda o espectro de luz emitido por las fuente de luz 108.

En una modalidad, las moléculas indicadoras 104 distribuidas en la membrana indicadora 106’ pueden ser las mismas que las moléculas indicadoras 104 distribuidas en la membrana de referencia 106”, pero, en otra modalidad, las moléculas indicadoras 104 distribuidas en la membrana indicadora 106’, pueden ser diferentes de las moléculas indicadoras 104 distribuidas en las membrana de referencia 106”. Además, en una modalidad, solo un tipo de moléculas indicadoras 104 puede distribuirse en cada una de las membranas indicadora y de referencia 106’ y 106”, pero en otras modalidades, diferentes tipos de moléculas indicadoras 104 pueden distribuirse en cada una de las membranas indicadora y de referencia 106’ y 106”. También, la Patente de E.U.A. No. 6,330,464, que se incorpora en el presente documento como referencia en su totalidad, describe varias moléculas indicadoras para utilizarse en las membranas indicadora y de referencia y varias configuraciones del canal de la señal y de referencia, que pueden incorporarse en diferentes modalidades de acuerdo con la presente invención.

Las Figuras 3C y 3D ilustran una vista en extremo en sección transversal del sensor 100, de acuerdo con una modalidad alterna de la presente invención. En las Figuras 3C y 3D, el reflector 119, que puede incluirse en algunas modalidades del sensor 100, no se ilustra. Como se muestra en las Figuras 3C y 3D, en algunas modalidades, las moléculas indicadoras 104 sensibles a un analito (por ejemplo, oxígeno, glucosa, etc.), pueden distribuirse a través de la capa de la matriz/injerto 106, que puede ser permeable al analito. El sensor 100 puede tener un canal de la señal (por ejemplo, que incluye las moleculas indicadoras 104 y el primer fotodetector 224), y un canal de referencia (por ejemplo, que incluye el segundo fotodetector 226). El canal de la señal y el canal de referencia pueden permitir que el sensor 100 obtenga una medición del indicador (vía el canal de la señal) y una medición de referencia (vía el canal de referencia). La medición de referencia puede utilizarse, por ejemplo, para obtener una lectura más exacta de la que puede obtenerse con la medición del indicador solo.

En operación, como se muestra en la Figura 3D, la fuente de luz 108 (por ejemplo, un LED), puede emitir luz de excitación 329 que se desplaza dentro del alojamiento del sensor 102. Algo de la luz de excitación 329 puede alcanzar las moléculas indicadoras 104 en la capa de la matriz 106. Algo de la luz de excitación 329 puede reflejarse de la capa de la matriz 106 como luz de reflexión 335. En una modalidad no limitante, la luz de excitación 329, que alcanza las moléculas indicadoras 104, puede causar que las moléculas indicadoras 104 fluorescan. Las moléculas indicadoras 104 en la capa de la matriz 106, pueden interactuar con el analito en el medio y, cuando se irradian por la luz de excitación 329, pueden emitir luz fluorescente indicadora 331, indicativa de la presencia y/o concentración del analito en el medio. Los filtros ópticos 112, el primer fotodetector 224, y el segundo fotodetector 226 pueden configurarse, de manera que el primer fotodetector 224 (principalmente), recibe la luz fluorescente indicadora 331 y el segundo fotodetector 226 (principalmente), recibe la luz de reflexión 335 y la luz de excitación 329 que ha alcanzado el segundo fotodetector 226, sin haber encontrado la capa de la matriz 106 (por ejemplo, la luz de excitación 328 recibida directamente de la fuente de luz 108 y/o recibida después de ser reflejada del alojamiento del sensor 102). Por ejemplo, en algunas modalidades, los filtro ópticos 112 pueden configurarse para evitar que la luz (por ejemplo, la luz de reflexión 335 y la luz de excitación 329), que tiene la longitud de onda de la luz de excitación 329 emitida por la fuente de luz 108, alcance el primer fotodetector 224, y puede configurarse para evitar que la luz que tiene la longitud de onda de la luz fluorescente indicadora 331, emitida por las moléculas indicadoras 104, alcancen el segundo fotodetector 226.

En otra modalidad alterna, tanto las moléculas indicadoras 104 sensibles a un analito (por ejemplo, oxígeno, glucosa, etc.), como las moléculas indicadoras de referencia insensibles al analito, pueden distribuirse a través de la capa de la matriz 106, que puede ser permeable al analito. En otras palabras, aunque las moléculas indicadoras 104 en la capa de la matriz 106 pueden afectarse por la presencia y/o concentración del analito, las moléculas indicadoras de referencia en la capa de la matriz 106 pueden no afectarse o no afectarse generalmente por la presencia y/o concentración del analito. En operación, la fuente de luz 108 puede emitir luz de excitación 329 que se desplaza dentro del alojamiento del sensor 102, y alcanza las moléculas indicadoras 104 y las moléculas indicadoras de referencia en la capa de la matriz 106. La luz de excitación 329 puede causar que las moléculas indicadoras 104 y las moléculas indicadoras de referencia fluorescan a diferentes longitudes de onda. Las moléculas indicadoras 104 en la capa de la matriz 106, pueden interactuar con el analito en el medio y, cuando se irradian por la luz de excitación 329, pueden emitir luz fluorescente indicadora 331, que indica la presencia y/o concentración del analito en el medio. Las moléculas indicadoras de referencia en la capa de la matriz 106, cuando se irradian por la luz de excitación 329, pueden emitir luz fluorescente de referencia 333, que no es afectada o no es afectada generalmente por la presencia y/o concentración del analito en el medio. Los filtro ópticos 112 pueden evitar que la luz que tiene una longitud de onda de la luz fluorescente de referencia 333 emitida por las moléculas indicadoras de referencia, alcance el primer fotodetector 224, y puede evitar que la luz que tiene la longitud de onda de la luz fluorescente indicadora 331 emitida por las moléculas indicadoras 104, alcancen el segundo fotodetector 226. Los filtros ópticos 112 pueden evitar adicionalmente, que la luz que tiene la longitud de onda de la luz de excitación 329, alcance el primer fotodetector 224 y el segundo fotodetector 226.

La Figura 4 es un diagrama esquemático que ilustra los contactos (es decir, clavijas, pastillas o conexiones) 428, que permiten que los componentes del sensor externo (es decir, los componentes del sensor externo al sustrato semiconductor 116), se conecten de manera eléctrica a la circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116 de acuerdo con una modalidad no limitante del sensor 100, que tiene una bobina 220 como el elemento inductivo 114. Como se muestra en la Figura 4, en algunas modalidades, la bobina 220 puede conectarse a los contactos de la bobina 428a y 428b del sustrato semiconductor 116. En un ejemplo no limitante, la bobina 220 puede conectarse a los contactos de la bobina 428a y 428b en paralelo con uno o más condensadores 118, que pueden ser uno o más condensadores de sintonía.

Como se muestra en la Figura 4, en algunas modalidades que tienen uno o más fotodetectores 110, tal como el primer y segundo fotodetectores 224 y 226, montados en el sustrato semiconductor 116, el primer y segundo fotodetectores montados 224 y 226 pueden conectarse a los contactos del fotodetector 428c, 428d y 428e de la manera ilustrada. Sin embargo, en las modalidades que tienen uno o más fotodetectores 110, tales como el primer y segundo fotodetectores 224 y 226, fabricados en el sustrato semiconductor 116, los contactos del fotodetector 428c, 428d y 428e, pueden no ser necesarios y pueden no incluirse.

Como se muestra en la Figura 4, en algunas modalidades que tienen la fuente de luz 108 montada en el sustrato semiconductor 116, la fuente de luz montada 108 puede conectarse a los contactos de la fuente de luz 428f y 428g de la manera ilustrada. Sin embargo, en las modalidades en las cuales la fuente de luz 108 se fabricada en el sustrato semiconductor 116, los contactos de la fuente de luz 428f y 428g no son necesarios, y pueden no incluirse.

Como se muestra en la Figura 4, en algunas modalidades, uno o más condensadores 118, que pueden ser uno o más condensadores de regulación, pueden conectarse a los contactos 428h y 428¡. Sin embargo, en otras modalidades, el sensor puede no incluir uno o más condensadores de regulación, y el sustrato semiconductor 116 puede no incluir los contactos 428h y 428i.

Los contactos 428 ilustrados en la Figura 4, no son una lista exhaustiva de todos los contactos que pueden incluirse en el sustrato semiconductor 116, y los componentes del sensor externo ilustrados no son una lista exhaustiva de todos los componentes del sensor externo que pueden conectarse al sustrato semiconductor 116. Algunas modalidades del sustrato semiconductor 116, pueden incluir uno o más contactos adicionales 428, y en algunas modalidades, uno o más componentes adicionales del sensor externo pueden conectarse al sustrato semiconductor 116. Por ejemplo, las modalidades no limitantes pueden incluir uno o más contactos 428 para un transductor de temperatura externo, uno o más contactos 428 que permiten que la circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116 se reajuste y/o uno o más contactos 428 que ayudan a probar la circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116 (por ejemplo, un contacto de salida de la desmodulación conectado a la salida de un desmodulador, que puede fabricarse en sustrato semiconductor 116). Además, en algunas modalidades, uno o más de los contactos 428 que permiten la conexión electrica a la circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116, pueden tener pastillas dobles. Por ejemplo, en una modalidad no limitante, todos los contactos 428 pueden tener pastillas dobles.

La Figura 5 es un diagrama de bloques que ilustra los bloques funcionales principales de la circuitería del sensor 100 de acuerdo con una modalidad, en la cual la circuitería se fabricada en el sustrato semiconductor 116. En la modalidad ilustrada en la Figura 5, la circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116, puede incluir un circuito de entrada/salida (l/O) 530, un controlador de la medición 532 y una interfaz análoga 534. El circuito l/O 530 puede incluir un bloque frontal l/O 536 y un controlador l/O 538.

La Figura 6 es diagrama de bloques que ilustra con más detalle, los bloques funcionales de la circuitería del sensor 100, de acuerdo con una modalidad no limitante, en la cual la circuitería se fabrica en el sustrato semiconductor 116. Como se muestra en la modalidad de la Figura 6, en algunas modalidades, el bloque frontal l/O 536 del circuito l/O 530, puede conectarse al elemento inductivo externo 114, que puede estar en la forma de una bobina 220, a través de contactos de la bobina 428a y 428b. El bloque frontal l/O 536 puede incluir un rectificador 640, un extractor de datos 642, un extractor de reloj 644, un estabilizador/modulador 646 y/o divisor de la frecuencia 648. El extractor de datos 642, el extractor de reloj 644 y el estabilizador/modulador 646, pueden estar cada uno, conectados a una bobina externa 220 a través de los contactos de la bobina 428a y 428b. El rectificador 640 puede convertir una corriente alterna producida por la bobina 220 a una corriente directa que puede utilizarse para energizar el sensor 100. Por ejemplo, la corriente directa puede utilizarse para producir uno o más voltajes, tal como, por ejemplo, el voltaje VDD_A, que puede utilizarse para energizar uno o más fotodetectores 110. En una modalidad no limitante, el rectificador 640 puede ser un diodo de Schottky; sin embargo, pueden utilizarse otros tipos de rectificadores en otras modalidades. El extractor de datos 642 puede extraer los datos de la corriente alternante producida por la bobina 220. El extractor de reloj 644 puede extraer una señal que tiene una frecuencia (por ejemplo, 13.56 MHz) de la corriente alternante producida por la bobina 220. El divisor de la frecuencia 648 puede dividir la frecuencia de la señal producida por el extractor de reloj 644. Por ejemplo, en una modalidad no limitante, el divisor de la frecuencia 648 puede ser un divisor de la frecuencia 4:1, que recibe una señal que tiene una frecuencia (por ejemplo, 13.56 MHz), como una entrada, y produce una señal que tiene una frecuencia (por ejemplo, 3.39 MHz) igual a un cuarto de la frecuencia de la señal de entrada. Las salidas del rectificador 640 pueden conectarse a uno o más condensadores externos 118 (por ejemplo, uno o más condensadores de regulación), a traves de los contactos 428h y 428¡.

En algunas modalidades, un controlador l/O 538 del circuito l/O 530 puede incluir un decodificador/serializador 650, un decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652, un bus de datos y control 654, un señalizador de datos 656 y/o codificador 658. El decodificador/serializador 650 puede decodificar y señalizar los datos extraídos por el extractor de datos 642 de la corriente alternante producida por la bobina 220. El decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652 puede recibir los datos decodificados y señalizados por el decodificador/serializador 650, y puede decodificar las órdenes del mismo. El bus de datos y control 654 puede recibir las órdenes decodificadas por el decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652 y transferir las órdenes decodificadas al controlador de la medición 532. El bus de datos y control 654 tambien puede recibir datos, tales como información de la medición, del controlador de la medición 532, y puede transferir los datos recibidos al decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652. El decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652 puede codificar los datos recibidos del bus de datos y control 654. El señalizador de datos 656 puede recibir los datos codificados del decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652, y puede señalizar los datos codificados recibidos. El codificador 658 puede recibir los datos señalizados del señalizador de datos 656 y puede codificar los datos señalizados. En una modalidad no limitante, el codificador 658 puede ser un codificador Manchester que aplica la codificación Manchester (es decir, codificación en fase) a los datos señalizados. Sin embargo, en otras modalidades, pueden utilizarse de manera alterna otros tipos de codificadores para el codificador 658, tal como, por ejemplo, un codificador que aplica la codificación 8B/10B a los datos señalizados.

El estabilizador/modulador 646 del bloque frontal l/O 536 puede recibir los datos codificados por el codificador 658 y puede modular la corriente que fluye a través del elemento inductivo 114 (por ejemplo, la bobina 220), como una función de los datos codificados. De esta manera, los datos codificados pueden transmitirse de manera inalámbrica por el elemento inductivo 114 como una onda electromagnetica modulada. Los datos transmitidos de manera inalámbrica pueden detectarse por un dispositivo de lectura externo mediante, por ejemplo, medición de la corriente inducida por la onda electromagnética modulada en una bobina del dispositivo de lectura externo. Además, al modular la corriente que fluye a través de la bobina 220 como una función de los datos codificados, los datos codificados pueden transmitirse de manera inalámbrica por la bobina 220 como una onda electromagnética modulada, incluso cuando la bobina 220 se está utilizando para producir la energía de operación por el sensor 100. Véase, por ejemplo, las Patentes de E.U.A. Nos. 6,330,464 y 8,073,548, que se incorporan en el presente documento como referencia en su totalidad, y que describen una bobina utilizada para proporcionar la energía de operación a un sensor óptico y para transmitir de manera inalámbrica los datos del sensor óptico. En algunas modalidades, los datos codificados son transmitidos por el sensor 100 utilizando el estabilizador/modulador 646 en los momentos cuando los datos (por ejemplo, órdenes), no son recibidos por el sensor 100, y extraídos por el extractor de datos 642. Por ejemplo, en una modalidad no limitante, todas las órdenes pueden iniciarse por un lector del sensor externo (por ejemplo, el sensor 1500 de la Figura 15), y a continuación responderse por el sensor 100 (por ejemplo, después o como parte de la ejecución de la orden). En algunas modalidades, las comunicaciones recibidas por el elemento inductivo 114 y/o las comunicaciones transmitidas por el elemento inductivo 114 pueden ser comunicaciones de radiofrecuencia (RF). Aunque en las modalidades ilustradas, el sensor 100 incluye una sola bobina 220, las modalidades alternas del sensor 100 pueden incluir dos o más bobinas (por ejemplo, una bobina para la transmisión de datos y una bobina para la energía y recepción de datos).

En una modalidad, el controlador l/O 538 tambien puede incluir un medio de almacenamiento no volátil 660. En una modalidad no limitante, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede ser una memoria de sólo lectura programadle borrable eléctricamente (EEPROM). Sin embargo, en otras modalidades, pueden utilizarse otros tipos de medios de almacenamiento no volátiles, tales como una memoria instantánea. El medio de almacenamiento no volátil 660 puede recibir los datos escritos (es decir, los datos a ser escritos al medio de almacenamiento no volátil 660), del bus de datos y control 654, y puede suministrar los datos leídos (es decir, los datos leídos del medio de almacenamiento no volátil 660) al bus de datos y control 654. En algunas modalidades, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede tener una bomba de carga integrada y/o puede conectarse a una bomba de carga externa. En algunas modalidades, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede almacenar la información de la identificación (es decir, en formación de la rastreabilidad o de seguimiento), información de la medición y/o los parámetros de la configuración (es decir, información de la calibración). En una modalidad, la información de la identificación puede identificar de manera única al sensor 100. La información de la identificación única puede, por ejemplo, permitir la rastreabilidad completa del sensor 100 a traves de su producción y uso subsiguiente. En una modalidad, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede almacenar la información de la calibración para cada una de las varias mediciones del sensor.

En algunas modalidades, la interfaz análoga 534 puede incluir un accionador de la fuente de luz 662, un convertidor análogo a digital (ADC) 664, un multiplexor de la señal (MUX) 666 y/o un comparador 668. En una modalidad no limitante, el comparador 668 puede ser un amplificador de transimpedancia, en otras modalidades, pueden utilizarse diferentes comparadores. La interfaz análoga 534 también puede incluir una fuente de luz 108, uno o más fotodetectores 110 (por ejemplo, primer y segundo fotodetectores 224 y 226) y/o un transductor de la temperatura 670. En una modalidad ejemplar no limitante, el transductor de la temperatura 670 puede ser un transductor de la temperatura basado en un hueco de la banda. Sin embargo, en las modalidades alternas, pueden utilizarse diferentes tipos de transductores de la temperatura, tales como, por ejemplo, termistores o detectores de la temperatura con resistencia. Además, como la fuente de luz 108 y uno o más fotodetectores 110, en una o más modalidades alternas, el transductor de la temperatura 670 puede montarse en el sustrato semiconductor 116, en lugar de fabricarse en el sustrato semiconductor 116.

El accionador de la fuente de luz 662 puede recibir una señal del controlador de la medición 532, indicando la corriente de la fuente de luz a la cual la fuente de luz 108 se va a accionar, y el accionador de la fuente de luz 662 puede accionar la fuente de luz 108 de manera correspondiente. La fuente de luz 108 puede emitir radiación de un punto de emisión de acuerdo con una señal de accionamiento del accionador de la fuente de luz 662. La radiación puede excitar las moléculas indicadoras 104 distribuidas a través de una capa de la matriz 106, recubierta en al menos parte de la superficie exterior del alojamiento del sensor 102. Uno o más fotodetectores 110 (por ejemplo, el primer y segundo fotodetectores 224 y 226), pueden cada uno, producir una señal análoga de la medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el fotodetector. Por ejemplo, en la modalidad ilustrada en la Figura 6, el primer fotodetector 224 puede producir una primera señal análoga de la medición de la luz indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector 224, y el segundo fotodetector 226 puede producir una primera señal análoga de la medición de la luz indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector 226. El comparador 668 puede recibir la primera y segunda señales análogas de la medición de la luz, del primer y segundo fotodetectores 224 y 226, respectivamente, y producir una señal análoga de la medición de la diferencia de la luz indicativa de la diferencia entre la primera y segunda señales análogas de la medición de la luz. El transductor de la temperatura 670 puede producir una señal análoga de la medición de la temperatura, indicativa de la temperatura del sensor 100. La señal MUX 666 puede seleccionar una de la señal análoga de la medición de la temperatura, la primera señal análoga de la medición de la luz, la segunda señal análoga de la medición de la luz y la señal análoga de la medición de la diferencia de la luz, y puede transferir la señal seleccionada al ADC 664. El ADC 664 puede convertir la señal análoga recibida de la señal MUX 666 a una señal digital y suministrar la señal digital al controlador de la medición 532. De esta manera, el ADC 664 puede convertir la señal análoga de la medición de la temperatura, la primera señal análoga de la medición de la luz, la segunda señal análoga de la medición de la luz y la señal análoga de la medición de la diferencia de la luz a una señal digital de la medición de la temperatura, una primera señal digital de la medición de la luz, una segunda señal digital de la medición de la luz y una señal digital de la medición de la diferencia de la luz, respectivamente, y puede suministrar las señales digitales, una a la vez, al controlador de la medición 532.

En algunas modalidades, la interfaz análoga 534 también puede incluir una funcionalidad de retrodispersión. Por ejemplo, en una modalidad, la funcionalidad de retrodispersión puede implementarse mediante la modulación de la impedancia a través de un transformador acoplado de manera suelta. La impedancia puede modularse cambiando la carga de energía de la circuitería en el sensor 100.

En algunas modalidades, la circuitería del sensor 100 fabricada en el sustrato semiconductor 116 puede incluir adicionalmente un generador de pulsos 671. El generador de pulsos 671 puede recibir, como una entrada, la salida del divisor de la frecuencia 648 y generar una señal de reloj CLK. La señal de reloj CLK puede utilizarse por uno o más componentes de uno o más del bloque frontal l/O 536, el controlador l/O 538, el controlador de la medición 532 y la interfaz análoga 534. En una modalidad no limitante, la señal de reloj CLK puede tener una frecuencia de 1.13 MHz, pero en otras modalidades, pueden utilizarse otras frecuencias.

En una modalidad no limitante, los datos (por ejemplo, las órdenes decodificadas del decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652 y/o los datos leídos del medio de almacenamiento no volátil 660), pueden transferirse al bus de datos y control 654 del controlador l/O 538 al controlador de la medición 532, vía los registros de transferencia y/o los datos (por ejemplo, datos escritos y/o información de la medición) pueden transferirse del controlador de la medición 532 al bus de datos y control 654 del controlador l/O 538, vía los registros de transferencia.

En algunas modalidades, la circuitería del sensor 100 puede incluir un circuito de medición de la fuerza del campo. En las modalidades, el circuito de medición de la fuerza del campo puede ser parte del bloque frontal l/O 536 o el controlador de la medición 532, o puede ser un componente funcional separado. El circuito de medición de la fuerza del campo puede medir la energía recibida (es decir, acoplada) (por ejemplo, en mWatts). El circuito de medición de la fuerza del campo puede detectar si la energía recibida es suficiente para hacer funcionar el sensor 100. Por ejemplo, el circuito de medición de la fuerza del campo puede detectar si la energía recibida es suficiente para producir un cierto voltaje y/o corriente. En una modalidad no limitante, el circuito de medición de la fuerza del campo puede detectar si la energía recibida produce un voltaje de al menos aproximadamente 3V y una corriente de al menos aproximadamente 0.5 mA. Sin embargo, otras modalidades pueden detectar que la energía recibida produce al menos un voltaje diferente y/o al menos una corriente diferente.

La Figura 7 ilustra la disposición de un sustrato semiconductor 116 de acuerdo con una modalidad de la presente invención. En la modalidad mostrada en la Figura 7, un primer y segundo fotodetectores 224 y 226 se fabrican en el sustrato semiconductor 116, y el sustrato semiconductor 116 tiene pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774, para montar la fuente de luz 108. En una modalidad, las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774 pueden conectarse al ánodo y al cátodo, respectivamente, de una fuente de luz 108 montada en el sustrato semiconductor 116. En la Figura 7, el circuito entrada/salida (l/O) 530, el controlador de la medición 532 y la interfaz análoga 534 (aparte del primer y segundo fotodetectores 224 y 226 y la fuente de luz 108), se muestran como la circuitería 776. En la modalidad mostrada en la Figura 7, la circuitería 776 es fabricada en el sustrato semiconductor 116.

En las modalidades no limitantes, el sustrato semiconductor 116 puede incluir un canal de aislamiento 778. El canal de aislamiento 778 puede aislar y separar eléctricamente el primer y segundo fotodetectores 224 y 226. En una modalidad, el canal de aislamiento 778 puede formarse en una línea central que corre entre el primer y segundo fotodetectores 224 y 226. También, en algunas modalidades, las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774 pueden configurarse de manera que el punto de emisión de la fuente de luz 108, cuando se monta en las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774, se alinea en la línea central que corre entre el primer y segundo fotodiodos 224 y 226. De manera similar, en algunas modalidades, en las cuales la fuente de luz 108 es fabricada en un sustrato de silicio 116, el punto de emisión de la fuente de luz fabricada 108 se alinea en la línea central que corre entre el primer y segundo fotodiodos 224 y 226. En algunas modalidades, la fabricación de los fotodetectores simetricos 224 y 226 (es decir, los fotodetectores que son simétricos con relación al punto de emisión de la fuente de luz), pueden crear canales dobles que están más cerca de ser idénticos uno al otro, de lo que puede lograrse utilizando partes discretas (por ejemplo, fotodetectores montados en el sustrato semiconductor 116). Los canales del fotodetector casi idénticos pueden mejorar la exactitud de las mediciones del sensor. Esto puede ser especialmente verdadero cuando, en algunas modalidades, los canales dobles del fotodetector casi idénticos se utilizan como un canal de la señal y un canal de referencia, respectivamente.

La disposición del primer y segundo fotodetectores 224 y 226 en el sustrato de silicio 116 no está limitada a la modalidad ilustrada en Figura 7. Otras modalidades pueden utilizar diferentes disposiciones del fotodetector, tal como, por ejemplo, aquellas mostradas en las Figuras 8 y 9. La Figura 8 ilustra una modalidad del sustrato de silicio 116, en la cual las áreas fotosensibles del primer y segundo fotodetectores 224 y 226 no se extienden todo el camino entre las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774. La Figura 9 ilustra una modalidad del sustrato de silicio 116, en el cual las áreas fotosensibles del primer y segundo fotodetectores 224 y 226 no se extienden por encima y por debajo de las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774.

La Figura 10 ilustra la disposición de las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774 en el sustrato de silicio 116, de acuerdo con una modalidad del sustrato de silicio 116. Las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774 pueden ser pastillas de montaje de LED flip-chip, configuradas para montarse en un LED montado en un flip-chip, y la fuente de luz 108 puede ser un LED montado en un flip-chip tal como, por ejemplo, el LED montado en un flip-chip 1180, ilustrado en la vista en sección transversal en la Figura 11. Como se muestra en la Figura 11, el LED montado en un flip-chip 1180 puede tener un ánodo 1182, un cátodo 1184, una capa de cubierta 1186, un electrodo transparente 1188, un semiconductor del tipo p (por ejemplo, una capa de Nitruro de Galio (GaN)) 1190, una capa de un semiconductor del tipo n (por ejemplo, GaN) 1192, una capa de sustrato (por ejemplo, un sustrato de zafiro) 1194 y/o una capa de un metal posterior (por ejemplo, una aleación de oro-estaño (Au-Sn)) 1196. La Figura 12 es una vista inferior del LED montado en un flip-chip 1180 mostrado en la Figura 11, y que ilustra el ánodo 1182 y el cátodo 1184, que se conectan a las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774, cuando el LED montado en un flip-chip 1180 se monta en el sustrato de silicio 116.

Aunque la Figura 10 ilustra la disposición de las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774 de acuerdo con una modalidad, otras modalidades pueden utilizar otras disposiciones, incluyendo otras disposiciones de pastillas de montaje de LED en un flip-chip. Por ejemplo, la Figura 13 ilustra la disposición de las pastillas para el montaje de la fuente de luz 772 y 774 en el sustrato de silicio 116, de acuerdo con una posible modalidad alterna del sustrato de silicio 116. Además, el sustrato de silicio 116 puede implementarse con diferentes disposiciones de las pastillas de montaje de la fuente de luz para conectarse a diferentes disposiciones del ánodo y el cátodo de diferentes fuentes de luz.

En algunas modalidades, el sustrato de silicio 116 puede configurarse para soportar uno o más fotodetectores internos 110 (es decir, uno o más fotodetectores fabricados en el sustrato semiconductor 116), y uno o más fotodiodos externos 110. La Figura 14 ilustra una modalidad ejemplar de los bloques funcionales de la circuitería fabricada en el sustrato de silicio 116, configurada para soportar el primer y segundo fotodetectores internos 224a y 226a, y el primer y segundo fotodetectores externos 224b y 226b. Con relación a la modalidad ilustrada en la Figura 6, la interfaz análoga 534 de la modalidad de los bloques funcionales de la circuitería fabricada en un sustrato de silicio 116 ilustrada en la Figura 14, puede incluir adicionalmente, un multiplexor de entrada (MUX) 1498. El MUX de entrada 1498 puede proporcionar de manera selectiva las salidas del primer y segundo fotodetectores internos 224a y 226a o las salidas del primer y segundo fotodetectores externos 224b y 226b, como salidas al comparador 668 y/o la señal MUX 666.

La Figura 15 ilustra un ejemplo de un sistema de sensor que incluye el sensor 100 y un lector de sensor 1500, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. En la modalidad mostrada en la Figura 15, el sensor 100 puede implementarse, por ejemplo, cerca de la muñeca del paciente. Por ejemplo, como se muestra en la Figura 15, en una modalidad no limitante, el sensor 100 puede implementarse entre la piel 502 y los tejidos subcutáneos 504. En una modalidad no limitante, el lector 1500 puede utilizarse como un reloj en el brazo del paciente. Esto es, el lector 1500 puede unirse a una pulsera 1506. En algunas modalidades, el lector 1500 puede combinarse con un reloj convencional. En una modalidad no limitante, la pulsera 1506 es una pulsera opaca que puede reducir la cantidad de luz ambiental que alcanza el sensor implantado 100. Sin embargo, en otras modalidades, el lector 1500 puede no utilizarse o unirse de otra manera al paciente, y el paciente puede simplemente llevar el sensor 100 en proximidad al lector 1500, llevando el lector 1500 cerca de la muñeca del paciente. Además, en algunas modalidades, el sensor 100 puede implantarse en una parte del cuerpo del paciente diferente a cerca de la muñeca del paciente, tal como, por ejemplo, en el abdomen o en la parte superior del brazo.

En algunas modalidades, el lector del sensor 1500 puede incluir un transceptor 1508, un procesador 1510 y/o una interfaz del usuario 1512. En una modalidad no limitante, la interfaz del usuario 1512 puede incluir una pantalla de cristal líquido (LCD), pero en otras modalidades, pueden utilizarse diferentes tipos de pantallas. En algunas modalidades, el transceptor 1508 puede incluir un elemento inductivo, tal como, por ejemplo, una bobina. El transceptor 1508 puede generar una onda electromagnetica (por ejemplo, utilizando una bobina), para inducir una corriente en un elemento inductivo 114 del sensor 100, que energiza el sensor 100. El transceptor 1508 también puede transmitir los datos (por ejemplo, órdenes) al sensor 100. Por ejemplo, en una modalidad no limitante, el transceptor 1508 puede transmitir los datos modulando la onda electromagnética utilizada para energizar el sensor 100 (por ejemplo, modulando el flujo de corriente a través de una bobina del transceptor 1508). Como se describió anteriormente, la modulación en la onda electromagnética generada por el lector 1500 puede detectarse/extraerse por el sensor 100 (por ejemplo, por el extractor de datos 642). Además, el transceptor 1508 puede recibir datos (por ejemplo, información de medición) del sensor. Por ejemplo, en una modalidad no limitante, el transceptor 1508 puede recibir los datos, detectando las modulaciones en la onda electromagnética generada por el sensor 100 (por ejemplo, mediante el estabilizador/modulador 646), por ejemplo, detectando las modulaciones en la corriente que fluye a través de la bobina del transceptor 1508.

En algunas modalidades, el procesador 1510 puede transferir al transceptor 1508 los datos a ser transmitidos al sensor 100 y puede recibir del transceptor 1508 los datos recibidos del sensor 100. En una modalidad, el procesador 1510 puede señalizar y codificar los datos a ser transmitidos al sensor 100 antes de transferirlos al transceptor 1508 para la transmisión. De manera similar, el procesador 1510 puede decodificar y/o señalizar los datos recibidos del sensor 100. En algunas modalidades, los datos recibidos del sensor 100, pueden ser información de la medición, y el procesador 1510 puede procesar la información de la medición para determinar una concentración de un analito. Sin embargo, en otras modalidades, el sensor 100 puede procesar la información de la medición para determinar una concentración de un analito, y los datos recibidos del sensor 100, pueden ser la concentración determinada del analito. En algunas modalidades, el procesador 1510 puede causar que la interfaz del usuario 1512 muestre un valor que represente la concentración del analito, de manera que un usuario (por ejemplo, el paciente, un médico y/u otros) pueda leer el valor. También, en algunas modalidades, el procesador 1510 puede recibir de la interfaz del usuario 1512 la entrada del usuario (por ejemplo, una solicitud del usuario para una lectura del sensor, tal como la concentración de un analito).

En algunas modalidades, el lector del sensor 1500 puede incluir uno o más fotodetectores. En una modalidad, el lector del sensor 1500 puede utilizar uno o más fotodetectores para detectar la luz ambiental, y si se detecta mucha luz, emitir una advertencia al usuario vía la interfaz del usuario 1512. En algunas modalidades, el sistema que incluye el lector del sensor 1500 y el sensor 100, puede incorporar los métodos para la detección de la luz ambiental y la emisión de la alarma descritos en la Patente de E.U.A. No. 7,157,723, que se incorpora en el presente documento como referencia en su totalidad. Además, en algunas modalidades, el lector del sensor 1500 puede incluir uno o más puertos de entrada/salida que permiten la transmisión de los datos (por ejemplo, información de la rastreabilidad y/o la información de la medición), y recepción de los datos (por ejemplo, ordenes del sensor y/o parámetros de la configuración), entre el lector del sensor 1500 y otro dispositivo (por ejemplo, una computadora).

En algunas modalidades, tal como por ejemplo, aquellas ilustradas en las Figuras 7-9, en donde la circuitería 776 y primer y segundo fotodetectores 224 y 226 pueden fabricarse en el sustrato semiconductor 116, el sustrato semiconductor 116 puede proporcionar un circuito integrado a la medida, que combina la funcionalidad completa para la interfaz del sensor óptico en un solo microprocesador que necesita sólo conexiones mínimas con los componentes pasivos externos (por ejemplo, condensadores 118) y/o una fuente de luz 108 (por ejemplo, LED). De hecho, en algunas modalidades, el número de componentes externos del sensor 100 conectados a la circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116, puede reducirse a cinco o menos (por ejemplo, uno o más condensadores 118, el elemento inductivo 114 y/o la fuente de luz 108). Además, en algunas modalidades, la fuente de luz 108 también puede fabricarse en el sustrato semiconductor 116. El conteo reducido del componente externo y la reducción asociada en el número de conexiones, puede contribuir a mejorar la robustez del sensor y/o a reducir la complejidad de la fabricación.

De acuerdo con los aspectos de la presente invención, la circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116, que puede incluir uno o más fotodetectores 110 y/o la fuente de luz 108, puede proporcionar una transducción óptica junto con la capacidad para recibir y transmitir los datos a traves de una interfaz inalámbrica energizada de manera remota. En otras palabras, la funcionalidad del sensor 100 puede incluir comunicación inalámbrica de datos con energización remota y bidireccional. La circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116 puede tener la capacidad para verificar la energía recibida a través de su interfaz energizada de manera remota, así como verificar que los voltajes regulados sean suficientes para suministrar energía a todos los bloques.

Como se explicó anteriormente, en algunas modalidades de la presente invención, la circuitería fabricada en el sustrato semiconductor 116 también puede tener la capacidad para ejecutar mediciones de diagnóstico que verifican la integridad de varios bloques (por ejemplo, el comparador 668 y/o ADC 664), en el frente análogo (por ejemplo, interfaz análoga 534) del microprocesador. Uno o más fotodetectores 110 pueden proporcionar la luz para la transducción de la corriente, que puede procesarse además a través del comparador integrado (por ejemplo, amplificador de transimpedancia) 668 y ADC 664. La interfaz análoga 534 también puede tener un transductor de la temperatura 670, que en algunas modalidades, puede ser un sensor de temperatura basado en un hueco de banda integrado. En algunas modalidades, el transductor de la temperatura 670 puede proporcionar la temperatura como una medición independiente y/o para la compensación óptica o del sistema puesto que (por ejemplo, en una modalidad), la salida del transductor de la temperatura 670 puede procesarse junto con la información de la fluorescencia recibida a traves de uno o más fotodetectores 110.

En algunas modalidades, la interfaz análoga 534, que actúa bajo el control del controlador de la medición 532, puede ejecutar una secuencia de medición (por ejemplo, proceso de ejecución de la orden para la medición 1700, que se describe a continuación con referencia a las Figuras 17 y 18), y a continuación, reportar los resultados al lector del sensor 1500. En una modalidad, la secuencia de la medición puede ser una secuencia precargada (es decir, una secuencia de sincronización prealmacenada). En algunas modalidades, la secuencia de la medición puede tener múltiples intervalos de tiempo para una o más mediciones del primer fotodetector 224, uno o más mediciones del segundo fotodetector 226, uno o más mediciones de la diferencia que compara las corrientes del primer y segundo fotodetectores 224 y 226, una o más mediciones de la temperatura del sustrato de silicio 116 y/o el sensor 100, una o más mediciones de la corriente del campo (es decir, mediciones de la energía incidente recibida a través del elemento inductivo 114), una o más mediciones de la regulación de la fuente de la corriente de excitación (es decir, mediciones para verificar que la fuente de luz 108 está en regulación), una o más mediciones del voltaje y/o una o más mediciones de diagnóstico para asegurar la funcionalidad apropiada de los varios bloques componentes de la interfaz análoga 543. En varias modalidades, el sensor 100 puede utilizarse para la lectura continua y/o energización por pedido para una medición solicitada de manera remota.

En algunas modalidades, cada una de estas mediciones puede digitalizarse a traves del ADC 664, que también puede fabricarse en el sustrato semiconductor 116. Debido a que el ADC 664 puede convertir una o más mediciones análogas a mediciones digitales, en algunas modalidades, la comunicación inalámbrica bidireccional de los datos, puede ser una comunicación digital inalámbrica bidireccional de los datos. La comunicación digital de los datos puede tener una integridad de la señal mejorada con relación a la comunicación análoga de los datos, y en algunas modalidades, el sensor 100 puede utilizar solamente la comunicación digital de datos en oposición a la comunicación análoga de datos. En una modalidad no limitante, toda o una porción de los datos se transmite de acuerdo con el protocolo conocido que incluye una suma de comprobación.

La Figura 16 ilustra un proceso de control del sensor 1600 ejemplar que puede realizarse por el sensor óptico 100, que puede, por ejemplo, implantarse dentro de un animal viviente (por ejemplo, un humano viviente), de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El proceso de control del sensor 1600 puede empezar con un paso 1602 de recibir de manera inalámbrica una o más órdenes y energía. En una modalidad, la energía puede estar en la forma de una onda electromagnética modulada que el sensor 100 puede recibir. La onda electromagnética modulada puede inducir una corriente en el elemento inductivo 114, y el circuito de entrada/salida 530 puede convertir la corriente inducida en energía para operar el sensor 100 y extraer y decodificar las ordenes de la corriente inducida. En una modalidad no limitante, el rectificador 640 puede utilizarse para convertir la corriente inducida en energía de operación para el sensor 100, el extractor de datos 642 puede extraer los datos de la corriente inducida en el elemento inductivo 114, el decodificador/serializador 650 puede decodificar y señalizar los datos extraídos, y el decodificador de las ordenes/codificador de los datos 652 puede decodificar una o más ordenes de los datos extraídos decodificados y señalizados. Una o más ordenes decodificadas pueden enviarse al controlador de la medición 532, vía el bus de datos y control 654. En algunas modalidades, una o más ordenes y la energía recibida por el sensor 100 puede transmitirse por el transceptor 1508 del lector del sensor 1500.

En el paso 1604, el sensor óptico 100 puede ejecutar la orden recibida. Por ejemplo, en una modalidad, el sensor óptico 100 puede ejecutar la orden recibida bajo el control del controlador de la medición 532. Los procesos de ejecución de la orden ejemplares que pueden realizarse por el sensor óptico 100 en el paso 1602 para ejecutar las ordenes recibidas, se describen a continuación en con referencia a las Figuras 17-20.

Los ejemplos de las órdenes que pueden recibirse y ejecutarse por el sensor 100 pueden incluir órdenes para la medición del analito, órdenes para obtener resultado y/u órdenes para obtener la rastreabilidad de la información. Los ejemplos de órdenes para la medición del analito pueden incluir órdenes de secuencia de la medición (es decir, órdenes para realizar una secuencia de mediciones, y despues de terminar la secuencia, transmitir la información de la medición resultante), órdenes para medir y guardar (es decir, órdenes para realizar una secuencia de mediciones y, despues de terminar la secuencia, guardar la información de la medición resultante sin transmitir la información de la medición resultante) y/u órdenes para la medición única (es decir, órdenes para realizar una sola medición). Las órdenes para la medición única pueden ser órdenes para guardar y/o transmitir la información de la medición que resulta de la medición única. Las órdenes para la medición del analito pueden o no incluir los parámetros de configuración (es decir, la información de la calibración). Las órdenes para la medición que no tienen parámetros de configuración pueden, por ejemplo, ejecutarse almacenando los parámetros de configuración almacenados (por ejemplo, en un medio de almacenamiento no volátil 660). Otras órdenes para la medición del analito, tales como las órdenes para la medición para guardar y transmitir la información de la medición resultante, son posibles. Las órdenes que pueden recibirse y ejecutarse por el sensor 100, también pueden incluir órdenes para actualizar los parámetros de configuración almacenados. Los ejemplos de órdenes descritos anteriormente no son exhaustivos de todas las órdenes que pueden recibirse y ejecutarse por el sensor 100, que puede ser capaz de recibir y ejecutar una o más de las órdenes listadas anteriormente y/o uno o más de otras órdenes.

La Figura 17 ilustra un proceso de ejecución de la orden para la medición 1700 que puede realizarse en el paso 1610 del proceso de control del sensor 1600 por el sensor 100, para ejecutar una orden recibida para la medición del analito por el sensor 100, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El proceso de ejecución de la orden para la medición 1700 puede empezar con un paso 1702 de determinar si la energía recibida de manera inalámbrica es suficiente para ejecutar la orden para la medición recibida. En otras palabras, en el paso 1702, el sensor 100 puede determinar si el campo u onda electromagnetico que puede inducir una corriente en el elemento inductivo 114, es suficientemente fuerte para generar suficiente energía de operación para la ejecución de la orden para la medición recibida, que, como se describe a continuación, puede incluir utilizar la fuente de luz 108 para irradiar las moléculas indicadoras 104. En una modalidad, el paso 1702 puede realizarse mediante un circuito de medición de la fuerza del campo, que puede ser parte del controlador de la medición 532 o puede ser un componente separado de la circuitería 776 en el sustrato de silicio 116.

En algunas modalidades, si el sensor 100 determina en el paso 1702, que la energía recibida de manera inalámbrica es insuficiente para ejecutar la orden de medición recibida, el proceso de ejecución de la orden para la medición 1700 puede proceder a un paso 1704, en el cual el sensor 100 puede transmitir (por ejemplo, por medio del circuito de entrada/salida 530 y el elemento inductivo 114), los datos que indican que la energía recibida de manera inalámbrica es insuficiente para ejecutar la orden recibida para la medición del analito. En algunas modalidades, los datos de energía insuficiente simplemente indican que la energía es insuficiente, pero en otras modalidades, los datos de la energía insuficiente pueden indicar el porcentaje de energía necesaria para ejecutar la orden recibida para la medición que se está recibiendo actualmente.

En una modalidad, tras la detección de que la energía recibida es insuficiente, el controlador de la medición 532 puede transmitir datos de energía insuficiente al bus de datos y control 654. El bus de datos y control 654 puede transferir los datos de energía insuficiente al decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652, que puede codificar los datos de la energía insuficiente. El señalizador de datos 656 puede señalizar los datos de energía insuficiente codificados. El codificador 658 puede codificar los datos de energía insuficiente señalizados. El estabilizador/modulador 646 puede modular la corriente que fluye a traves del elemento inductivo 114 (por ejemplo, la bobina 220), como una función de los datos de la energía insuficiente codificados. De esta manera, los datos de la energía insuficiente codificados pueden transmitirse de manera inalámbrica por el elemento inductivo 114 como una onda electromagnética modulada. En algunas modalidades, los datos de la energía insuficiente codificados transmitidos por el sensor 100 pueden recibirse por el lector del sensor 1500, que puede representar un mensaje en la interfaz del usuario 1512, un mensaje que indica que la energía recibida por el sensor 100 es insuficiente y/o el grado a la cual la energía recibida es insuficiente.

En algunas modalidades, si el sensor 100 determina en el paso 1702 que la energía recibida de manera inalámbrica es suficiente para ejecutar la orden recibida para la medición, el proceso de ejecución de la orden para la medición 1700 puede proceder á un paso 1706 en el cual puede realizarse un proceso de medición y conversión. El proceso de medición y conversión puede, por ejemplo, realizarse por la interfaz análoga 534 bajo el control del controlador de la medición 532. En una modalidad, la secuencia de medición y conversión puede incluir generar una o más mediciones análogas (por ejemplo, utilizando uno o más del transductor de la temperatura 670, la fuente de luz 108, el primer fotodetector 224, el segundo fotodetector 226 y/o el comparador 668), y convertir una o más mediciones análogas a una o más mediciones digitales (por ejemplo, utilizando el ADC 664). Un ejemplo del proceso de medición y conversión que puede realizarse en el paso 1706, se describe con mayor detalle a continuación con referencia a la Figura 18.

En el paso 1708, el sensor 100 puede generar la información de la medición de acuerdo con una o más mediciones digitales producidas durante la secuencia de medición y conversión realizada en el paso 1706. Dependiendo de una o más mediciones digitales producidas en el paso 1706, la información de la medición puede ser indicativa de la presencia y/o concentración de un analito en un medio en el cual se implanta el sensor 100. En una modalidad, en el paso 1706, el controlador de la medición 532 puede recibir una o más mediciones digitales y generar la información de la medición.

En el paso 1710, el sensor 100 puede determinar si la información generada para la medición del analito en el paso 1708 debe guardarse. En algunas modalidades, el controlador de la medición 532 puede determinar si la información para la medición del analito debe guardarse. En una modalidad, el controlador de la medición 532 puede determinar si la información de la medición debe guardarse, basándose en la orden recibida para la medición. Por ejemplo, si la orden para la medición del analito es una orden para medir y guardar u otra orden para la medición que incluya guardar la información de la medición resultante, el controlador de la medición 532 puede determinar que la información generada para la medición del analito en el paso 1708 debe guardarse. De otra manera, si la orden para la medición del analito es una orden para la secuencia de medición u otra orden para la medición del analito que no incluya guardar la información de la medición resultante, el controlador de la medición 532 puede determinar que la información generada para la medición del analito en el paso 1708 no debe guardarse.

En algunas modalidades, si el sensor 100 determina en el paso 1710 que la información generada para la medición del analito en el paso 1708 debe guardarse, el proceso de ejecución de la orden para la medición 1700 puede proceder a un paso 1712, en el cual el sensor 100 puede guardar la información de la medición. En una modalidad, despues de determinar que la información generada para la medición del analito en el paso 1708 debe guardarse, el controlador de la medición 532 puede transmitir la información para la medición del analito al bus de datos y control 654, que puede transferir la información para la medición del analito al medio de almacenamiento no volátil 660. El medio de almacenamiento no volátil 660 puede guardar la información recibida para la medición del analito. En algunas modalidades, el controlador de la medición 532 puede transmitir, junto con la información para la medición del analito, una dirección en la cual la información de la medición se va a guardar en el medio de almacenamiento no volátil 660. En algunas modalidades, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede configurarse como una memoria primero en entrar primero en salir (FIFO) o último en entrar primero en salir (LIFO).

En algunas modalidades, si el sensor 100 determina en el paso 1710 que la información generada para la medición del analito en el paso 1708 no debe guardarse, o después de guardar la información para la medición del analito en el paso 1712, el proceso de ejecución de la orden para la medición 1700 puede proceder a un paso 1714, en el cual el sensor 100 puede determinar si la información generada para la medición del analito en el paso 1708 debe transmitirse. En algunas modalidades, el controlador de la medición 532 puede determinar su la información de la medición debe transmitirse. En una modalidad, el controlador de la medición 532 puede determinar si la información de la medición debe transmitirse, basándose en la orden recibida para la medición. Por ejemplo, si la orden para la medición del analito es una orden para la secuencia de medición u otra orden para la medición que incluya transmitir la información de la medición resultante, el controlador de la medición 532 puede determinar que la información de la medición generada en el paso 1708 debe transmitirse. De otra manera, si la orden para la medición del analito es una orden para medir y guardar u otra orden para la medición que no incluya transmitir la información para la medición del analito resultante, el controlador de la medición 532 puede determinar que la información generada para la medición del analito en el paso 1708 no debe transmitirse.

En algunas modalidades, si el sensor 100 determina en el paso 1714 que la información generada para la medición del analito en el paso 1708 debe transmitirse, el proceso de ejecución de la orden para la medición 1700 puede proceder a un paso 1716, en el cual el sensor 100 puede transmitir la información para la medición del analito. En una modalidad, despues de determinar que la información de la medición generada en el paso 1708 debe transmitirse, el controlador de la medición 532 puede transmitir la información de la medición al bus de datos y control 654. El bus de datos y control 654 puede transferir la información para la medición del analito al decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652, que puede codificar la información de la medición. El señalizador de datos 656 puede señalizar la información de la medición codificada. El codificador 658 puede codificar la información de la medición señalizada. El estabilizador/modulador 646 puede modular la corriente que fluye a través del elemento inductivo 114 (por ejemplo, la bobina 220) como una función de la información de la medición codificada. De esta manera, la información de la medición codificada puede transmitirse de manera inalámbrica por el elemento inductivo 114 como una onda electromagnética modulada. En algunas modalidades, la información de la medición codificada transmitida de manera inalámbrica por el sensor 100, puede recibirse por el lector del sensor 1500, que puede mostrar un valor que representa la concentración del analito, de manera que un usuario (por ejemplo, el paciente, un medico y/u otros), puede leer el valor.

En algunas modalidades, después de que el sensor 100 (a) transmite los datos de energía insuficiente en el paso 1704, (b) ha determinado en el paso 1714 que la información de la medición generada en el paso 1708 no debe transmitirse o (c) transmite la información de la medición en el paso 1716, el proceso de ejecución de la orden para la medición 1700 que puede realizarse en el paso 1610 del proceso de control del sensor 1600 por el sensor 100, para ejecutar una orden recibida para la medición del analito por el sensor 100, puede terminarse, y en este momento, el proceso de control del sensor 1600 puede regresar al paso 1602.

La Figura 18 ilustra un proceso de medición y conversión 1800, que es un ejemplo del proceso de medición y conversión que puede realizarse en el paso 1706 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700, de acuerdo con una modalidad de la presente invención.

En el paso 1802, el sensor 100 puede cargar los parámetros de configuración (es decir, la información de la calibración) para realizar una o más mediciones de acuerdo con la orden recibida para la medición. Por ejemplo, en una modalidad, el controlador de la medición 532 puede cargar uno o más parámetros de la configuración, configurando uno o más componentes (por ejemplo, fuente de luz 108, primer fotodetector 224, segundo fotodetector 226, comparador 668 y/o transductor de la temperatura 534) de la interfaz análoga 534 con los parámetros de la configuración. En algunas modalidades, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede almacenar los parámetros de configuración guardados. Además, como se indicó anteriormente, en algunas modalidades, las órdenes para la medición pueden o no incluir los parámetros de la configuración. En una modalidad no limitante, si la orden para la medición incluye uno o más parámetros de la configuración, el controlador de la medición 532 puede configurar uno o más componentes de la interfaz análoga 534 con los parámetros de la configuración con uno o más parámetros de la configuración incluidos en la orden para la medición. Sin embargo, si la orden para la medición no incluye uno o más parámetros de la configuración, el controlador de la medición 532 puede obtener los parámetros de la configuración guardados, almacenados en el medio de almacenamiento no volátil 660, y configurar uno o más componentes de la interfaz análoga 534 con los parámetros de la configuración guardados, obtenidos del medio de almacenamiento no volátil 660.

En el paso 1804, el sensor 100 puede determinar si ejecuta una sola medición o una secuencia de mediciones. En algunas modalidades, el controlador de la medición 532 puede hacer la determinación de una sola medición vs. secuencia de medición, refiriendose a la orden recibida para la medición (es decir, ¿la orden para la medición es para ejecutar una sola medición o para ejecutar una secuencia de medición?). Por ejemplo, en algunas modalidades, si la orden para la medición es una orden de secuencia de medición, una orden para medir y guardar u otra orden para una secuencia de medición, el controlador de la medición 532 puede determinar que debe ejecutarse una secuencia de la medición. Sin embargo, si la orden para la medición es una orden de una sola medición, el controlador de la medición 532 puede determinar que debe ejecutarse una medición única.

En algunas modalidades, si el sensor 100 determina en el paso 1804 que debería realizarse una secuencia de medición, el sensor 100 puede realizar los pasos de la secuencia de medición y conversión 1806-1820 del proceso de medición y conversión 1800. Sin embargo, en otras modalidades, el sensor 100 puede realizar una porción de los pasos de medición y conversión 1806-1820 y/o los pasos adicionales de la secuencia de medición y conversión.

En el paso 1806, el sensor 100 puede realizar una medición y conversión de la desviación de la fuente de luz. Por ejemplo, en algunas modalidades, mientras la fuente de luz 108 está encendida (es decir, mientras la fuente de luz 108, bajo el control del controlador de la medición 532, está emitiendo luz de excitación e irradiando las moleculas indicadoras 104), la interfaz análoga 534 puede generar una señal análoga de la medición de la desviación de la fuente de luz. En una modalidad, el ADC 664 puede convertir la señal análoga de la medición de la desviación de la fuente de luz a una señal digital de la medición de la desviación de la fuente de luz. El controlador de la medición 532 puede recibir la señal digital de la medición de la desviación de la fuente de luz y generar (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), la información de la medición de acuerdo con la señal digital de la medición de la desviación de la fuente de luz, recibida. En una modalidad no limitante, la interfaz análoga 534 puede generar la señal análoga de la medición de la desviación de la fuente de luz, muestreando el voltaje y la corriente en la salida de la fuente de corriente que alimenta la fuente de luz 108.

En el paso 1808, el sensor 100 puede realizar una medición y conversión de la temperatura de la fuente de luz encendida. Por ejemplo, en algunas modalidades, mientras la fuente de luz 108 está encendida (es decir, mientras que la fuente de luz 108, bajo el control del controlador de la medición 532, está emitiendo luz de excitación e irradiando las moleculas indicadoras 104), la interfaz análoga 534 puede generar una primera señal análoga de la medición de la temperatura, indicativa de una temperatura del sensor 100. En una modalidad, el transductor de la temperatura 670 puede generar la primera señal análoga de la medición de la temperatura, mientras que la fuente de luz 108 está encendida. El ADC 664 puede convertir la primera señal análoga de la medición de la temperatura a una primera señal digital de la medición de la temperatura. El controlador de la medición 532 puede recibir la primera señal digital de la medición de la temperatura y generar (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), la información de la medición de acuerdo con la primera señal digital de la medición de la temperatura, recibida.

En el paso 1810, el sensor 100 puede realizar una primera medición y conversión del fotodetector. Por ejemplo, en algunas modalidades, mientras que la fuente de luz 108 está encendida (es decir, mientras que la fuente de luz 108, bajo el control del controlador de la medición 532, está emitiendo luz de excitación e irradiando las moleculas indicadoras 104), el primer fotodetector 224 puede generar una primera señal análoga de la medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector 224 y trasmitir la primera señal análoga de la medición de la luz a la señal MUX 666. La señal MUX 666 puede seleccionar la primera señal análoga de la medición de la luz y, el ADC 664 puede convertir la primera señal análoga de la medición de la luz a una primera señal digital de la medición de la luz. El controlador de la medición 532 puede recibir la primera señal digital de la medición de la luz y generar (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), la información de la medición, de acuerdo con la primera señal digital de la medición de la luz, recibida.

En una modalidad no limitante, el primer fotodetector 224 puede ser parte de un canal de la señal, la luz recibida por el primer fotodetector 224 puede emitirse por las moléculas indicadoras 104 distribuidas a través de la membrana indicadora 106’, y la primera señal análoga de la medición de la luz puede ser una medición del indicador.

En el paso 1812, el sensor 100 puede realizar una medición y conversión del segundo fotodetector. Por ejemplo, en algunas modalidades, mientras que la fuente de luz 108 está encendida (es decir, mientras que la fuente de luz 108, bajo el control del controlador de la medición 532 está emitiendo luz de excitación e irradiando las moleculas indicadoras 104), el segundo fotodetector 226 puede generar una segunda señal análoga de la medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector 226, y transmitir la segunda señal análoga de la medición de la luz a la señal MUX 666. La señal MUX 666 puede seleccionar la segunda señal análoga de la medición de la luz y el ADC 664 puede convertir la segunda señal análoga de la medición de la luz a una segunda señal digital de la medición de la luz. El controlador de la medición 532 puede recibir la segunda señal digital de la medición de la luz y generar (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), la información de la medición, de acuerdo con la segunda señal digital de la medición de la luz, recibida.

En una modalidad no limitante, el segundo fotodetector 226 puede ser parte de un canal de referencia, la luz recibida por el segundo fotodetector 226 puede emitirse por las moléculas indicadoras 104 distribuidas a través de la membrana de referencia 106”, y la segunda señal análoga de la medición de la luz puede ser una medición de referencia.

En el paso 1814, el sensor 100 puede realizar una medición y conversión de la diferencia. Por ejemplo, en algunas modalidades, mientras que la fuente de luz 108 está encendida (es decir, mientras que la fuente de luz 108, bajo el control del controlador de la medición 532, está emitiendo luz de excitación e irradiando las moléculas indicadoras 104), (i) el primer fotodetector 224 puede generar una primera señal análoga de la medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector 224, y (ii) el segundo fotodetector 226 puede generar una segunda señal análoga de la medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector 226. El comparador 668 puede recibir la primera y la segunda señales análogas de la medición de la luz, y generar una señal análoga de la medición de la diferencia de la luz, indicativa de una diferencia entre la primera y segunda señales análogas de la medición de la luz. El comparador 668 puede transmitir la señal análoga de la medición de la diferencia de la luz a la señal MUX 666. La señal MUX 666 puede seleccionar la señal análoga de la medición de la diferencia de la luz y, el ADC 664 puede convertir la señal análoga de la medición de la diferencia de la luz a una señal digital de la medición de la diferencia de la luz. El controlador de la medición 532 puede recibir la señal digital de la medición de la diferencia de la luz y generar (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), la información de la medición de acuerdo con la señal digital de la medición de la diferencia de la luz, recibida.

En una modalidad no limitante, el primer fotodetector 224 puede ser parte de un canal de la señal, el segundo fotodetector 226 puede ser parte de un canal de referencia, y la señal análoga de la medición de la diferencia de la luz puede ser indicativa de la diferencia en la luz emitida por (a) las moléculas indicadoras 104 distribuidas a través de la membrana indicadora 106’ y afectadas por la concentración de un analito en el medio en el cual se implanta el sensor 100, y (b) las moleculas indicadoras 104 distribuidas a través de la membrana de referencia 106” y no afectadas por la concentración del analito en el medio en el cual se implanta el sensor 100.

En el paso 1816, el sensor 100 puede realizar una medición y conversión de la luz ambiental del segundo fotodetector. Por ejemplo, en algunas modalidades, mientras que la fuente de luz 108 está apagada (es decir, mientras que la fuente de luz 108, bajo el control del controlador de la medición 532 no está emitiendo luz), el segundo fotodetector 226 puede generar una segunda señal análoga de la medición de la luz ambiental, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector 226 y transmitir la segunda señal análoga de la medición de la luz ambiental a la señal MUX 666. La señal MUX 666 puede seleccionar la segunda señal análoga de la medición de la luz ambiental y, el ADC 664 puede convertir la segunda señal análoga de la medición de la luz ambiental a una segunda señal digital de la medición de la luz ambiental. El controlador de la medición 532 puede recibir la segunda señal digital de la medición de la luz ambiental y generar (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), la información de la medición, de acuerdo con la segunda señal digital de la medición de la luz ambiental, recibida.

En una modalidad no limitante, el segundo fotodetector 226 puede ser parte de un canal de referencia, la luz recibida por el segundo fotodetector 226 puede emitirse por las moléculas indicadoras 104 distribuidas a través de la membrana de referencia 106”, y la segunda señal análoga de la medición de la luz ambiental puede ser una medición de referencia de la luz ambiental.

En el paso 1818, el sensor 100 puede realizar una medición y conversión de la luz ambiental del primer fotodetector. Por ejemplo, en algunas modalidades, mientras que la fuente de luz 108 está apagada (es decir, mientras que la fuente de luz 108, bajo el control del controlador de la medición 532, no está emitiendo luz), el primer fotodetector 224 puede generar una primera señal análoga de la medición de la luz ambiental, indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector 224 y transmitir la primera señal análoga de la medición de la luz ambiental a la señal MUX 666. La señal MUX 666 puede seleccionar la primera señal análoga de la medición de la luz ambiental y, el ADC 664 puede convertir la primera señal análoga de la medición de la luz ambiental a una primera señal digital de la medición de la luz ambiental. El controlador de la medición 532 puede recibir la primera señal digital de la medición de la luz ambiental y generar (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), la información de la medición de acuerdo con la primera señal digital de la medición de la luz ambiental, recibida.

En una modalidad no limitante, el primer fotodetector 224 puede ser parte de un canal de la señal, la luz recibida por el primer fotodetector 224 puede emitirse por las moléculas indicadoras 104 distribuidas a través de la membrana indicadora 106’, y la primera señal análoga de la medición de la luz ambiental puede ser una medición del indicador de la luz ambiental.

En el paso 1820, el sensor 100 puede realizar una medición y conversión de la temperatura de la fuente de luz apagada. Por ejemplo, en algunas modalidades, mientras que la fuente de luz 108 está apagada (es decir, mientras que la fuente de luz 108, bajo el control del controlador de la medición 532, no está emitiendo luz), la interfaz análoga 534 puede generar una segunda señal análoga de la medición de la temperatura, indicativa de una temperatura del sensor 100. En una modalidad, el transductor de la temperatura 670 puede generar la segunda señal análoga de la medición de la temperatura, mientras que la fuente de luz 108 está apagada. El ADC 664 puede convertir la segunda señal análoga de la medición de la temperatura a una segunda señal digital de la medición de la temperatura. El controlador de la medición 532 puede recibir la segunda señal digital de la medición de la temperatura y generar (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), la información de la medición de acuerdo con la segunda señal digital de la medición de la temperatura, recibida.

En consecuencia, en una modalidad en la cual se realizan los pasos de la secuencia 1806-1820 del proceso de medición y conversión 1800, el controlador de la medición 532 puede generar información de la medición de acuerdo con (i) la primera señal digital de la medición de la temperatura, (ii) la primera señal digital de la medición de la luz, (iii) la segunda señal digital de la medición de la luz, (iv) la señal digital de la medición de la diferencia de la luz, (v) la segunda señal digital de la medición de la temperatura, (vi) la primera señal digital de la medición de la luz ambiental y (vii) la segunda señal digital de la medición de la luz ambiental. En una modalidad no limitante, el cálculo de la concentración del analito realizada por el controlador de la medición 532 del sensor 100 y/o el lector del sensor 101, puede incluir sustraer las señales digitales de la luz ambiental de las señales digitales de la medición de la luz correspondientes. El cálculo de la concentración del analito tambien puede incluir la detección del error. En algunas modalidades, el controlador de la medición 532 puede incorporar métodos para atenuar los efectos de la luz ambiental, tal como, por ejemplo, aquéllos descritos en la Patente de E.U.A. No. 7,227,156, que se incorpora en el presente documento con referencia en su totalidad. En algunas modalidades, el controlador de la medición 532 puede generar la información de la medición que comprende simplemente las señales digitales de la medición recibidas de la interfaz análoga 534. Sin embargo, en otras modalidades, el controlador de la medición 532 puede procesar las señales digitales recibidas de la interfaz análoga 534 y determinar (es decir, calcular y/o estimar) la concentración de un analito en el medio en el cual se implanta el sensor 100, y la información de la medición puede, de manera adicional o alterna, incluir la concentración determinada.

En algunas modalidades, si el sensor 100 determina en el paso 1804 que debe realizarse una secuencia de medición, el proceso de medición y conversión 1800 puede proceder a un paso 1822, en el cual se realiza una única medición y conversión. En algunas modalidades, basándose en la orden recibida para la medición, la única medición y conversión realizada en el paso 1822, puede ser cualquiera de las mediciones y conversiones realizadas en los pasos 1806-1820. En consecuencia, en un ejemplo en donde se realiza el paso 1822 del proceso de medición y conversión 1800, el controlador de la medición 532 puede recibir sólo la señal digital de la medición, y la información de la medición generada por el controlador de la medición 532 (por ejemplo, en el paso 1708 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700), puede, en una modalidad, simplemente ser la señal digital de la medición recibida por el controlador de la medición.

En algunas modalidades, la fuente de luz 108 puede encenderse antes de la ejecución del paso 1806 y no apagarse hasta la ejecución del paso 1814. Sin embargo, esto no se requiere. Por ejemplo, en otras modalidades, la fuente de luz 108 puede encenderse durante las porciones de medición de los pasos 1806-1814, y apagarse durante las porciones de conversión de los pasos 1806-1814.

Además, aunque la Figura 18 ilustra una posible secuencia del proceso de medición y conversión 1800, no es necesario que los pasos 1806-1820 del proceso de medición y conversión 1800 se realicen en alguna secuencia particular. Por ejemplo, en una modalidad alterna, los pasos de medición y conversión de la luz 1806-1814, pueden realizarse en un orden diferente (por ejemplo, 1808, 1812, 1814, 1810, 1806), y/o los pasos de medición y conversión de la luz ambiental 1816-1820, pueden realizarse en un orden diferente (por ejemplo, 1818, 1820, 1816). En algunas modalidades, la medición de la temperatura de la fuente de luz encendida puede utilizarse para proporcionar una bandera de error en cada medición individual (por ejemplo, utilizando un comparador para comparar la medición de la temperatura de la fuente de luz encendida con un valor umbral). En otra modalidad alterna, los pasos de medición y conversión de la luz ambiental 1816-1820, pueden realizarse antes de los pasos de medición y conversión de la luz 1806-1814. En aún otra modalidad alterna, los pasos 1806-1820 del proceso de medición y conversión 1800 pueden realizarse en una secuencia, en la cual todos los pasos de uno de los pasos de la medición y conversión de la luz 1806-1814, y los pasos de la medición y conversión de la luz ambiental 1816-1820, están contemplados antes de que se ejecuten uno o más pasos de los otros (por ejemplo, en una modalidad, los pasos 1806-1820 pueden realizarse en la secuencia 1806, 1808, 1810, 1818, 1816, 1812, 1814, 1820).

Las Figuras 21 A y 21 B ilustran la sincronización de una modalidad ejemplar del proceso de medición y conversión 1800, descrito con referencia a la Figura 18.

La Figura 19 ilustra un proceso de ejecución de la orden para obtener resultado 1900, que puede realizarse en el paso 1604 del proceso de control del sensor 1600 por el sensor 100, para ejecutar una orden para obtener resultado recibida por el sensor 100, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El proceso de ejecución de la orden para la medición 1900 puede empezar con un paso 1902 de recuperar la información de la medición guardada. Por ejemplo, la información de la medición recuperada puede guardarse durante el paso 1712 del proceso de ejecución de la orden para la medición 1700, mostrada en la Figura 17. En algunas modalidades, la información de la medición se guarda en el medio de almacenamiento no volátil 660. En respuesta a una solicitud del controlador de la medición 532, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede transmitir la información de la medición guardada al bus de datos y control 654. En algunas modalidades, el bus de datos y control 654 puede transferir la información de la medición recuperada al controlador de la medición 532. Sin embargo, en las modalidades alternas, el bus de datos y control 654 puede transferir la información de la medición recuperada al decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652, sin transferir primero la información de la medición recuperada al controlador de la medición 532.

En algunas modalidades, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede transmitir al bus de datos y control 654, la información de la medición guardada más recientemente al medio de almacenamiento no volátil 660. En algunas modalidades alternas, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede transmitir al bus de datos y control 654 la información de la medición más antigua guardada al medio de almacenamiento no volátil 660. En otras modalidades alternas, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede transmitir al bus de datos y control 654, la información de la medición solicitada de manera específica por el controlador de la medición 532 (por ejemplo, mediante una dirección enviada al medio de almacenamiento no volátil 660 con una solicitud de lectura).

Despues de que se recupera la información de la medición guardada, el proceso de ejecución de la orden para obtener resultado 1900, puede proceder a un paso 1904, en el cual el sensor 100 puede transmitir la información de la medición recuperada. En una modalidad, el controlador de la medición 532 puede transmitir la información de la medición recuperada al bus de datos y control 654. El bus de datos y control 654 puede transferir la información de la medición al decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652, que puede codificar la información de la medición recuperada. El señalizador de datos 656 puede señalizar la información de la medición recuperada codificada. El codificador 658 puede codificar la información de la medición recuperada señalizada. El estabilizador/modulador 646 puede modular la corriente que fluye a través del elemento inductivo 114 (por ejemplo, la bobina 220), como una función de la información de la medición recuperada codificada. De esta manera, la información de la medición recuperada codificada puede transmitirse por el elemento inductivo 114 como una onda electromagnética modulada. En algunas modalidades, la información de la medición recuperada codificada transmitida por el sensor 100, puede recibirse por el lector del sensor 1500.

La Figura 20 ilustra un proceso de ejecución de la orden para obtener la información de la identificación 2000, que puede realizarse en el paso 1604 del proceso de control del sensor 1600 por el sensor óptico 100, para ejecutar una orden para obtener la información de la identificación recibida por el sensor óptico 100, de acuerdo con una modalidad de la presente invención. El proceso de ejecución de la orden para obtener la información de la identificación 2000, puede empezar con un paso 2002 de recuperar la información de la identificación almacenada. En algunas modalidades, la información de la identificación está almacena en un medio de almacenamiento no volátil 660. En respuesta a una solicitud del controlador de la medición 532, el medio de almacenamiento no volátil 660 puede transmitir la información de la identificación al bus de datos y control 654. En algunas modalidades, el bus de datos y control 654 puede transferir la información de la identificación recuperada al controlador de la medición 532. Sin embargo, en las modalidades alternas, el bus de datos y control 654 puede transferir la información de la identificación recuperada al decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652, sin transferir primero la información de la identificación recuperada al controlador de la medición 532.

Despues de que se recupera la información de la identificación almacenada, el proceso de ejecución de la orden para obtener la información de la identificación 2000, puede proceder a un paso 2004, en el cual el sensor 100 puede transmitir la información de la identificación recuperada. En una modalidad, el controlador de la medición 532 puede transmitir la información de la identificación recuperada al bus de datos y control 654. El bus de datos y control 654 puede transferir la información de la identificación al decodificador de las órdenes/codificador de los datos 652, que puede codificar la información de la identificación. El señalizador de datos 656 puede señalizar la información de la identificación codificada. El codificador 658 puede codificar la información de la identificación señalizada. El estabilizador/modulador 646 puede modular la corriente que fluye a traves del elemento inductivo 114 (por ejemplo, la bobina 220), como una función de la información de la identificación codificada recuperada. De esta manera, la información de la identificación codificada puede transmitirse por el elemento inductivo 114 como una onda electromagnética modulada. En algunas modalidades, la información de la identificación codificada transmitida por el sensor 100 puede recibirse por el lector del sensor 1500.

El sensor 100 puede ser capaz de ejecutar otras órdenes recibidas por el sensor. Por ejemplo, el sensor 100 puede realizar un proceso de ejecución de los parámetros de la configuración que puede realizarse en el paso 1604 del proceso de control del sensor 1600, por el sensor 100, para ejecutar una orden para actualizar los parámetros de la configuración. En algunas modalidades, el proceso de ejecución de la actualización de parámetro de la configuración puede reemplazar uno o más parámetros de la configuración (es decir, información de inicialización) almacenados en el medio de almacenamiento no volátil 660. En una modalidad, tras recibir una orden de actualizar los parámetros de la configuración, el controlador de la medición 532 puede transmitir uno o más de los parámetros de la configuración recibidos con la orden al bus de datos y control 654, que puede transferir los parámetros de la configuración al medio de almacenamiento no volátil 660. El medio de almacenamiento no volátil 660 puede almacenar los parámetros de la configuración recibidos. En una modalidad no limitante, los parámetros de la configuración recibidos, pueden reemplazar uno o más parámetros de la configuración almacenados previamente en el medio de almacenamiento no volátil 660.

Las modalidades de la presente invención se han descrito completamente en lo anterior con referencia a las Figuras de los dibujos. Aunque la invención se ha descrito basándose en estas modalidades preferidas, será evidente para aquellos con experiencia en la teenica, que ciertas modificaciones, variaciones y construcciones alternas, podrían hacerse a las modalidades descritas, dentro del espíritu y alcance de la invención.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un sensor óptico para el implante dentro de un animal viviente y la medición de una concentración de un analito en un medio dentro del animal viviente, el sensor óptico comprende: moleculas indicadoras que tienen una característica óptica que responde a la concentración del analito, las moléculas indicadoras están configuradas para interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico se implanta dentro del animal viviente; un sustrato semiconductor; un primer fotodetector montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para producir una primera señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector; un segundo fotodetector montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para producir una segunda señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector, en donde el primer y segundo fotodetectores están colocados de manera simétrica con relación a una línea central que corre entre el primer y segundo fotodetectores; una fuente de luz configurada para emitir luz de excitación a las moléculas indicadoras de un punto de emisión alineado en la línea central que corre entre el primer y segundo fotodetectores; un transductor de temperatura montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para producir una señal análoga de la medición de la temperatura indicativa de una temperatura del sensor óptico; un comparador fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para producir una señal análoga de medición de la diferencia de luz, indicativa de una diferencia entre la primera y segunda señales análogas de medición de la luz; un convertidor de análogo a digital (ADC) fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para convertir (i) la señal análoga de medición de la temperatura a una señal digital de medición de la temperatura, (ii) la primera señal análoga de medición de la luz a una primera señal digital de medición de la luz, (iii) la segunda señal análoga de medición de la luz a una segunda señal digital de medición de la luz y (iv) la señal análoga de medición de la diferencia de luz a una señal digital de la medición de la diferencia de luz; un elemento inductivo; un circuito de entrada/salida fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para transmitir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, la información de la medición y recibir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, una orden para la medición y energía; y un controlador de la medición fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para: (i) de acuerdo con la orden para la medición, controlar la fuente de luz; (ii) generar la información de la medición de acuerdo con (a) la señal digital de medición de la temperatura, (b) la primera señal digital de medición de la luz, (c) la segunda señal digital de medición de la luz, y (d) la señal digital de medición de la diferencia de la luz; y (iii) controlar el circuito de entrada/salida para transmitir de manera inalámbrica la información de la medición.

2.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el sensor óptico es un sensor químico o bioquímico.

3.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el primer y segundo fotodetectores se fabrican en el sustrato semiconductor.

4.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el primer y segundo fotodetectores son fotodiodos que se han formado de manera monolítica en el sustrato semiconductor, utilizando un proceso de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS).

5.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente pastillas para el montaje de la fuente de luz en el sustrato semiconductor, y configurado de manera que la fuente de luz, cunado se monta en las pastillas para el montaje de la fuente de luz, tiene un punto de emisión alineado en la línea central que corre entre el primer y segundo fotodetectores; y en donde la fuente de luz se monta en las pastillas para el montaje de la fuente de luz.

6.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente un canal de aislamiento que separa de manera electrica el primer y segundo fotodetectores.

7.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente un medio de almacenamiento no volátil fabricado en el sustrato semiconductor.

8.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el medio de almacenamiento no volátil tiene almacenado en el mismo, información de la calibración de la medición, y el controlador de la medición está configurado para controlar la fuente de luz de acuerdo con la orden para la medición y la información de calibración de la medición.

9.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el medio de almacenamiento no volátil tiene almacenado en el mismo, información de la identificación, el circuito de entrada/salida está configurado para transmitir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, la información de la identificación y el controlador de la medición está configurado para controlar el circuito de entrada/salida, para transmitir de manera inalámbrica la información de identificación.

10.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el transductor de temperatura es un transductor de la temperatura basado en un hueco de banda fabricado en el sustrato semiconductor.

11.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el comparador es un amplificador de transimpedancia.

12.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el circuito de entrada/salida comprende un rectificador fabricado en el sustrato semiconductor.

13.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque el rectificador es un diodo de Schottky.

14.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la información de la medición es información digital de la medición.

15.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las moléculas indicadoras son moléculas indicadoras del canal de la señal, y el sensor óptico comprende además, moléculas indicadoras del canal de referencia configuradas para no interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico se implanta dentro del animal viviente; en donde la fuente de luz está configurada para emitir la luz de excitación a las moléculas indicadoras del canal de la señal y las moléculas indicadoras del canal de referencia cuando se enciende, el primer fotodetector está configurado para recibir la luz de excitación emitida por las moléculas indicadoras del canal de la señal, y el segundo fotodetector está configurado para recibir la luz de excitación emitida por las moléculas indicadoras del canal de referencia.

16.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el animal viviente es un ser humano viviente.

17.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende el medio es fluido intersticial.

18.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el analito es glucosa.

19.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque el analito es oxígeno.

20.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende el medio es sangre.

21.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque las moléculas indicadoras son moléculas indicadoras fluorescentes.

22.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el sensor óptico tiene un tamaño y forma que permite que el sensor sea implantado dentro del animal viviente, y en donde la información de la medición es indicativa de la concentración del analito en el medio dentro del animal viviente.

23.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el elemento inductivo comprende una bobina.

24.- El sensor óptico de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el elemento inductivo comprende además un núcleo de ferrita, y la bobina se forma en el núcleo de ferrita.

25.- Un método para controlar un sensor óptico implantado dentro de un animal viviente, para medir una concentración de un analito en un medio dentro del animal viviente, el método comprende: (a) recibir de manera inalámbrica, por medio de un elemento inductivo y un circuito de entrada/salida del sensor óptico implantado dentro del animal viviente, una orden para la medición y energía, en donde el circuito de entrada/salida está fabricado en un sustrato semiconductor del sensor óptico: (b) después de recibir la orden para la medición, encender y apagar una fuente de luz del sensor óptico una o más veces, en donde la fuente de luz está configurada para que cuando se encienda, irradie moléculas indicadoras que tienen una característica óptica que responde a la concentración del analito con luz de excitación, las moléculas indicadoras están configuradas para interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico está implantado dentro del animal viviente; (c) mientras que la fuente de luz está encendida: (i) generar, por medio de un transductor de temperatura montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor, una primera señal análoga de medición de la temperatura, indicativa de una temperatura del sensor óptico; (ii) generar, por medio de un primer fotodetector montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor, una primera señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector; (iii) generar, por medio de un segundo fotodetector montado en, o fabricado en el sustrato semiconductor, una segunda señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector; y (iv) generar, por medio de un comparador fabricado en el sustrato semiconductor, una señal análoga de medición de la diferencia de luz, indicativa de una diferencia entre la primera y segunda señales análogas de medición de la luz; y (d) mientras que la fuente de luz está apagada: (i) generar, por medio del transductor de temperatura, una segunda señal análoga de medición de la temperatura, indicativa de una temperatura del sensor óptico; (ii) generar, por medio del primer fotodetector, una primera señal análoga de medición de la luz ambiental, indicativa de la cantidad de luz recibida por el primer fotodetector; y (iii) generar, por medio del segundo fotodetector, una segunda señal análoga de medición de la luz ambiental, indicativa de la cantidad de luz recibida por el segundo fotodetector; (e) mientras que la fuente de luz está encendida o apagada: (i) convertir, por medio de un convertidor de análogo a digital (ADC) fabricado en el sustrato semiconductor, la primera señal análoga de medición de la temperatura a una primera señal digital de medición de la temperatura; (ii) convertir, por medio del ADC, la primera señal análoga de medición de la luz a una primera señal digital de medición de la luz; (iii) convertir, por medio del ADC, la segunda señal análoga de medición de la luz a una segunda señal digital de medición de la luz; (iv) convertir, por medio del ADC, la señal análoga de medición de la diferencia de luz a una señal digital de medición de la diferencia de luz; (v) convertir, por medio del ADC, la segunda señal análoga de medición de la temperatura a una segunda señal digital de medición de la temperatura; (vi) convertir, por medio del ADC, la primera señal análoga de la medición de la luz ambiental a una primera señal digital de la medición de la luz ambiental; y (vii) convertir, por medio del ADC, la segunda señal análoga de la medición de la luz ambiental a una segunda señal digital de la medición de la luz ambiental; (f) generar, por medio de un controlador de la medición fabricado en el sustrato semiconductor, información de la medición de acuerdo con (i) la primera señal digital de medición de la temperatura, (ii) la primera señal digital de medición de la luz, (iii) la segunda señal digital de medición de la luz, (iv) la señal digital de medición de la diferencia de luz, (v) la segunda señal digital de medición de la temperatura, (vi) la primera señal digital de la medición de la luz ambiental y (vii) la segunda señal digital de la medición de la luz ambiental; y (g) transmitir, por medio del circuito de entrada/salida y el elemento inductivo, la información de la medición; en donde los pasos (a) hasta (g) se realizan mientras el sensor óptico está implantado dentro del animal viviente, y la información de la medición es indicativa de la concentración del analito en el medio dentro del animal viviente.

26.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el sensor óptico es un sensor químico o bioquímico.

27.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque comprende adicionalmente: leer la información de la calibración almacenada en un medio de almacenamiento no volátil fabricado en el sustrato semiconductor; y controlar la fuente de luz de acuerdo con la información de la calibración.

28.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque comprende adicionalmente transmitir, por medio del circuito de entrada/salida y el elemento inductivo, la información de identificación almacenada en un medio de almacenamiento no volátil fabricado en el sustrato semiconductor.

29.- El metodo de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque comprende adicionalmente: mientras que la fuente de luz está encendida, generar una señal análoga de medición de la desviación de la fuente de luz; y mientras que la fuente de luz está encendida o apagada, convertir, por medio del ADC, la señal análoga de medición de la desviación de la fuente de luz a una señal digital de medición de la desviación de la fuente de luz; en donde la información de la medición se genera de acuerdo con la señal digital de medición de la desviación de la fuente de luz.

30.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque comprende adicionalmente determinar, por medio del circuito de medición de la fuerza del campo, si la energía recibida de manera inalámbrica es suficiente para realizar los pasos (b) hasta (g).

31.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque las moléculas indicadoras son moléculas indicadoras del canal de la señal, y el método comprende además: irradiar las moléculas indicadoras del canal de la señal y las moléculas indicadoras del canal de referencia del sensor óptico con luz de excitación emitida por la fuente de luz cuando se enciende, en donde las moléculas indicadoras del canal de referencia están configuradas para no interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico está implantado dentro del animal viviente; recibir, por el primer fotodetector, la luz emitida por las moleculas indicadoras del canal de la señal; y recibir, por el segundo fotodetector, la luz emitida por las moléculas indicadoras del canal de referencia.

32 - El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el animal viviente es un ser humano viviente.

33.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el medio es fluido intersticial.

34.- El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque el analito es glucosa.

35.- El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque el analito es oxígeno.

36.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque el medio es sangre.

37.- El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque las moléculas indicadoras son moléculas indicadoras fluorescentes.

38.- Un sensor para el implante dentro de un animal viviente y la medición de una concentración de un analito en un medio dentro del animal viviente, el sensor óptico comprende: moléculas indicadoras que tienen una característica óptica que responde a la concentración del analito, las moléculas indicadoras están configuradas para interactuar con el analito en el medio dentro del animal viviente, cuando el sensor óptico está implantado dentro del animal viviente; un sustrato semiconductor; un fotodiodo fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para transmitir una señal análoga de medición de la luz, indicativa de la cantidad de luz recibida por el fotodiodo; una fuente de luz configurada para emitir la luz de excitación a las moleculas indicadoras; un convertidor de análogo a digital fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para convertir la señal análoga de medición de la luz a una señal digital de medición de la luz; un elemento inductivo; un circuito de entrada/salida fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para transmitir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, la información de la medición y recibir de manera inalámbrica vía el elemento inductivo, una orden para la medición y energía; y un controlador de la medición fabricado en el sustrato semiconductor y configurado para: (i) de acuerdo con la orden para la medición, controlar la fuente de luz; (ii) generar la información de la medición de acuerdo con la señal digital de medición de la luz; y (iii) controlar el circuito de entrada/salida para transmitir de manera inalámbrica la información de la medición.

39.- El sensor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque el fotodiodo se ha formado de manera monolítica en el sustrato semiconductor, utilizando un proceso de semiconductor de óxido de metal complementario (CMOS).

40.- El sensor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque comprende adicionalmente pastillas para el montaje de la fuente de luz en el sustrato semiconductor, en donde la fuente de luz está montada en las pastillas para el montaje de la fuente de luz.

41.- El sensor de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado además porque comprende adicionalmente un medio de almacenamiento no volátil fabricado en el sustrato semiconductor.