MXPA06011802A - Inmovilizacion no covalente de moleculas indicadoras. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a metodos de inmovilizacion, particularmente para inmovilizar moleculas indicadores sobre suportes tales como sensores y a sensores que tienen esas moleculas inmovilizadas en su superficie; se describe la inmovilizacion no covalente de moleculas indicadoras macromoleculares sobre estos soportes via redes mecanicas de interpenetracion de intercalado con los polimeros en la superficie de un soporte y por medio de enlace ionico a traves de porciones cargadas de moleculas indicadoras y grupos ionicos sobre la superficie del soporte.

Description

presente descripción como referencia, se basan en el principio de luminiscencia, en particular, fluorescencia. La Patente de E.U.A. No. 6,344,360, describe una molécula indicadora fluorescente que contiene un complejo de quelato de metal lantanido fluorescente cuya intensidad de emisión fluorescente es incrementada por la presencia de determinadas azúcares. Otras categorías de moléculas indicadores incluyen a las moléculas indicadoras colorimétricas, las cuales cambian su color en la presencia de un analito y moléculas indicadoras las cuales cambian la absorbencia a una longitud de onda particular. Las moléculas indicadoras varían de manera amplia en sus composiciones y propiedades químicas. Por ejemplo, las moléculas indicadores pueden ser monoméricas o poliméricas y/o hidrófilas o hidrófobas. Las moléculas indicadoras han sido inmovilizadas sobre soportes, tales como superficies detectoras, uniendo la molécula indicadora en la superficie del soporte. La inmovilización de las moléculas indicadoras o sustratos poliméricos inherentes tiene un desafío particular, debido a que aquellos sustratos tienen que ser modificados para crear o son elegidos para proveer puntos de unión para las moléculas indicadoras. Las moléculas pueden ser inmovilizadas sobre un sustrato en diferentes formas. La inmovilización con frecuencia está basada en los enlaces covalentes entre el sustrato y la molécula inmovilizada. Para facilitar la inmovilización, generalmente se evitan los sustratos inertes, como aquellos que requieren tratamientos previos, por ejemplo, con U.V., o con ácidos duros, tales como ácido nítrico para lograr la oxidación del sustrato para crear sitios reactivos. Estos tratamientos previos generalmente están asociados con cuestiones no deseables, tales como inestabilidad del producto de inmovilización o el manejo de ácidos duros. Por consiguiente, los soportes que se pueden modificar más fácilmente, tales como los soportes de poliacrilamida, generalmente son elegidos para unir las moléculas de interés. Un soporte de poliacrilamida puede, por ejemplo, ser modificado fácilmente, por ejemplo, uniéndolo a través de los grupos amina reactivos, lo cual permite la unión de una variedad amplia de moléculas, incluyendo, haptenos, péptidos, carbohidratos y oligonucleótidos. La inmovilización de moléculas, tales como las moléculas indicadoras, sobre sensores ópticos tiene algunos desafíos únicos. Por ejemplo, es importante que el método de inmovilización no interfiera con la función del sensor óptico. También, determinados métodos de inmovilización podrían dar como resultado la decoloración de un soporte y por consiguiente, interferir con su función como guía de onda óptica. Los métodos de inmovilización pueden también desafiar las propiedades ópticas de la superficie mediante, por ejemplo, provocando un burbujeo o formación de pequeñas ondas de la superficie, deteriorando la trayectoria óptica de un sensor o afectando de manera adversa las propiedades del material. Por consiguiente, existe una necesidad continuada para lograr los mejoramientos en la forma que las moléculas indicadoras son inmovilizadas sobre un sustrato de inmovilización. Esta necesidad es particularmente notable sobre los cuerpos de sensor óptico, utilizados como implantes a largo plazo.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION En un primer aspecto, la presente invención está dirigida a un método para unir en forma no covalente una molécula indicadora macromolecular a un soporte. Este método comprende (a) proveer una superficie de soporte que comprende por lo menos un polímero, (b) cambiar la integridad del polímero para proveer cadenas de polímero aflojadas que forman por lo menos un área de entrelazado, (c) proveer por lo menos un indicador macromolecular o los monómeros del mismo, (d) provocar que el indicador macromolecular o la polimerización de productos del monómero del mismo se entrelacen con las áreas de entrelazado, y (e) producir el aflojamiento de cadenas poliméricas a fortalecer para producir las moléculas indicadoras inmovilizadas. En este primer aspecto de la presente invención, la molécula indicadora macromolecular en (c) puede ser parcial o completamente la molécula indicadora polimerizada. Alternativamente, los monómeros de por lo menos una molécula indicadora macromolecular en (c) puede ser polimerizada secuencialmente en (d) para formar un IPN (red pollmérica de interpenetración) secuencial. Las cadenas poliméricas pueden ser aflojadas mediante un solvente, tal como, por ejemplo, etanol, 2-metoxietanol, dimetilformamida, un monómero de un indicador macromolecular hidrófilo tal como HE A ó mezclas de los mismos. Las cadenas poliméricas pueden ser apretadas nuevamente mediante la remoción del solvente o mediante la polimerización del monómero en el indicador macromolecular hidrófilo, respectivamente. En este aspecto de la presente invención, la superficie de soporte puede ser hidrófoba y la molécula indicadora molecular puede ser hidrófila. El soporte puede ser la superficie de un sensor o una guía de onda óptica. La molécula indicadora de macromoléculas puede tener una o más regiones de referencia. Estas regiones de referencia pueden ser regiones excímeras o pueden comprender o consistir de por lo menos una molécula de referencia. La molécula indicadora macromolecular también puede comprender uno o más reticuladores, los cuales a su vez reticulan la molécula indicadora macromolecular dentro del soporte. En un segundo aspecto, la presente invención está dirigida a un injerto. El injerto, preferentemente comprende una superficie que incluye por lo menos un polímero y una molécula indicadora macromolecular. El injerto está caracterizado porque la molécula indicadora macromolecular es entrelazada en forma estable entre por lo menos una cadena de por lo menos uno de los polímeros del soporte. De acuerdo con una modalidad de la presente invención, la molécula indicadora macromolecular en el injerto tiene determinadas propiedades que substancialmente corresponden a las propiedades de una molécula indicadora macromolecular idéntica que no es parte de un injerto (molécula natural). Estas propiedades pueden incluir, aunque no están limitadas a, la afinidad de la molécula a un analito o sus regiones de referencia, tales como las regiones de un excímero, el cual, en la molécula natural, puede ser un resultado de la estructura primaria y/o terciaria de la molécula. La superficie del injerto puede ser un sensor. En un tercer aspecto, la presente invención está dirigida a otro método para unir de forma no covalente una molécula indicadora a un sensor. El método comprende (a) proveer un soporte que tiene una superficie que comprende por lo menos un grupo iónico fuerte, (b) agregando a la superficie por lo menos una molécula indicadora que comprende por lo menos un residuo cargado que tiene una carga opuesta a aquella del grupo iónico, (c) inmovilizar la molécula indicadora sobre el soporte por medio de un enlace iónico entre el grupo iónico del soporte y el por lo menos un residuo cargado. El grupo iónico, por ejemplo, puede ser un grupo aniónico, en particular, un sulfonato. El por lo menos un residuo cargado, por ejemplo, puede ser un residuo cargado positivamente. El grupo iónico puede ser parte de un copolímero de, por ejemplo, sulfonato y metilmetacrilato, el cual forma un recubrimiento sobre la superficie del soporte. En un cuarto aspecto, la presente invención está dirigida a un sensor para determinar la presencia o concentración de un analito dentro de un medio. El sensor comprende un cuerpo de sensor que tiene preferentemente una superficie exterior polimérica que rodea el cuerpo del sensor, y una molécula indicadora macromolecular la cual, en respuesta a la presencia de un analito en el medio, cambia por lo menos una característica que se puede medir. El sensor comprende adicionalmente un detector, el cual detecta la radiación de las moléculas indicadoras y el cual genera una señal eléctrica, la cual corresponde a los cambios en por lo menos una característica de la molécula indicadora, los cuales son indicativos de la presencia o concentración del analito. En este sensor, la molécula indicadora macromolecular puede ser entrelazada en forma estable entre por lo menos una cadena de por lo menos una de las cadenas poliméricas de la superficie del sensor. El sensor puede ser un sensor óptico, el cual está adaptado para detectar uno o más analitos de interés en un medio, tal como glucosa. En una modalidad preferida, la superficie del sensor puede estar elaborada a partir de polimetilmetacrilato.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Los dibujos que acompañan a la presente descripción, los cuales están incorporados y forman parte de la especificación, ilustran diversas modalidades de la presente invención y, junto con la descripción, sirven adicionalmente para explicar los principios de la presente invención y permitir a un experto en la materia realizar y utilizar la presente invención. En los dibujos, los número de referencia similares indican elementos de funcionalidad idéntica o similar. Adicionalmente, el dígito que se encuentra en la extrema izquierda de un número de referencia identifica el dibujo en el cual aparece el primer número de referencia.

Las Figuras 1A y 1 B, son una ilustración esquemática de la estructura primaria y terciaria de una molécula indicadora macromolecular soluble de acuerdo con la presente invención. Las Figuras 2A y 2B, muestran un soporte de inmovilización para inmovilizar moléculas indicadoras de acuerdo con una modalidad de la presente invención. Las Figuras 3A a 3C, muestran la creación de áreas de entrelazado en la superficie de un soporte de inmovilización a partir de la adición de un solvente. Las Figuras 4A y 4B, muestran un mecanismo de difusión de una molécula indicadora macromolecular polimerizada a través de un área de entrelazado y apretando el área de entrelazado. Las Figuras 5A y 5B, muestran las moléculas indicadoras macromoleculares que contienen una o más porciones cargadas en forma positiva y regiones de excímero. Las Figuras 6A a 6C, muestran un mecanismo para recubrir un soporte con un copolímero que contiene grupos iónicos de acuerdo con un aspecto de la presente invención. La Figura 6D, muestra el producto final del mecanismo mostrado en las Figuras 6A a 6C. La Figura 7A a 7C, muestran cómo la molécula indicadora macromolecular transporta las cargas positivas, las cuales son distribuidas sobre la molécula completa que está unida al cuerpo de un sensor que tiene grupos aniónicos sobre su superficie. Las Figuras 8A a 8C, muestran cómo la molécula indicadora macromolecular transporta una terminal de carga positiva que está unida a un cuerpo de un sensor que tiene grupos aniónicos sobre su superficie.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION El soporte para una molécula indicadora, tal como un dispositivo sensor, tiene que cumplir determinados requerimientos de diseño. En el caso de un alojamiento de sensor óptico, la durabilidad y translucidez generalmente son deseables. Como resultado, la superficie de un soporte, la cual puede estar elaborada de un material que puede actuar como una guía de onda óptica, con frecuencia tiene un grupo de propiedades que es muy diferente de las propiedades de la molécula indicadora que se desea unir a esa superficie. Este grupo de propiedades también con frecuencia es diferente del ambiente en el cual opera el sensor. Por ejemplo, el soporte con frecuencia es muy hidrófobo (por ejemplo, para la protección de la microelectrónica dentro del sensor) mientras que una molécula indicadora puede ser muy hidrófila. Esto es especialmente deseable si los analitos son detectados en un medio acuoso. Determinadas modalidades de la presente invención están dirigidas para lograr la inmovilización efectiva de las moléculas indicadoras, incluyendo las moléculas indicadoras macromoleculares, independientemente de las diferencias en las propiedades del soporte y la molécula indicadora, y sin afectar de manera adversa el desempeño de la molécula indicadora. Determinadas modalidades de la presente invención realmente toman ventaja de estas diferencias, las mejoran y/o incluso las crean para lograr la inmovilización. Una variedad amplia de moléculas indicadoras puede ser utilizada en el contexto de la presente invención. Una molécula indicadora de acuerdo con la presente invención es una molécula que tiene por lo menos una característica, tal como fluorescencia, que es afectada por la presencia local de un analito. Dicha molécula indicadora puede basar su actividad en cualquier número de principios, incluyendo aunque sin limitarse a, luminiscencia, tal como fluorescencia y fosforescencia, absorbancia o colorimetría. Las moléculas indicadoras de la presente invención incluyen moléculas monoméricas así como también, las moléculas indicadoras macromoleculares, tales como moléculas indicadoras macromoleculares solubles en agua. Por ejemplo, los compuestos descritos en la Solicitud de Patente de E.U.A. No. de Serie 10/187,903 y las publicaciones de Patente de E.U.A. Nos. 2002/0127626 ó 2003/0082663, las cuales tienen por lo menos dos elementos de reconocimiento para la glucosa, pueden ser utilizadas en el contexto de la presente invención. Adicionalmente, los complejos metálicos de lantanida fluorescentes descritos en la Patente de E.U.A. No. 6,344,360 ó los compuestos fenilborónicos fluorescentes de la Patente de E.U.A. No. 5,503,770, también se pueden utilizar en el contexto de la presente invención.

Las descripciones de estas patentes y solicitudes están incorporadas en la presente descripción como referencia. Sin embargo, como un experto en la materia apreciará, también se puede utilizar cualquier otra molécula indicadora adecuada. Las moléculas indicadoras de la presente invención generalmente son específicas para uno o más analitos. Por ejemplo, en una modalidad preferida, las moléculas indicadoras son específicas para la glucosa. En otras modalidades, las moléculas indicadoras son específicas para el oxígeno, dióxido de carbono, óxido nítrico, toxinas, pH, iones y cationes mono o divalentes. Sin embargo, como apreciará un experto en la materia, una variedad amplia de otros analitos se puede detectar y/o medir utilizando la presente invención. En determinadas modalidades de la presente invención, las moléculas monoméricas, tales como aquellas descritas en las patentes y solicitudes mencionadas anteriormente, se convierten en las moléculas indicadoras macromoleculares, incluyendo moléculas indicadoras macromoleculares solubles en agua que se incluyen, mediante polimerización en la presencia de sustrato polimérico expandido, o unión a un polímero. Las "moléculas indicadoras macromoleculares" o "indicadores macromoleculares" de acuerdo con la presente invención son moléculas que actúan como moléculas indicadoras, y son macromoleculares a partir de, por ejemplo, ser parcial o totalmente polimerizadas, por ejemplo, copolimerizadas, con una o más moléculas de otro tipo. Un polímero, en el contexto de la presente invención, incluye a cualquier producto de la polimerización de monómeros, complejos o simples, así como también oligómeros. Las "moléculas indicadoras macromoleculares solubles en agua" (WSMIM) de acuerdo con la presente invención son moléculas indicadoras macromoleculares, las cuales son generalmente hidrófilas en su totalidad. Con el objeto de obtener una WSMIM, los monómeros de reconocimiento adecuados pueden ser co-polimerizados con monómeros hidrófilos. Los ejemplos de los monómeros hidrófilos adecuados incluyen, aunque no están limitados a metacrilamidas, determinados metacrilatos, vinilos, polisacáridos, poliamidas, poliaminoácidos, silanos hidrófilos o siloxanos, HEMA (hidroxietilmetacrilato) u otros constituyentes de hidrogel comunes, así como también mezclas de dos o más monómeros diferentes. Los ejemplos de moléculas indicadoras macromoleculares producidas mediante la copolimerización de una molécula indicadora monomérica con un monómero hidrófilo como se describió en las publicaciones de Patentes de E.U.A. Nos. 2003/0013204,2003/0013202, 2003/0008408, 2003/0003592, 2002/0039793 y la solicitud de Patente de E.U.A. No. 10/187,903, incorporadas en la presente descripción como referencia. La naturaleza y proporción de monómeros hidrófilos adecuados variará de acuerdo con un número de factores descritos, por ejemplo, en la publicación de Patente de E.U.A. No. 2003/0013204. En una modalidad preferida, la molécula indicadora macromolecular soluble en agua es un copolímero de 2-hidrox¡ metacrilato (HEMA) y bis-carboxilato bis-boronato- antraceno. Todavía en otra modalidad preferida, la molécula indicadora macromolecular soluble en agua es un copolímero de cloruro de metacrilamidopropiltrimetilamonio (MAPTAC) y bis-carboxilato bis-boronato-antraceno a proporciones de entre aproximadamente 5:1 hasta 80:1. En una modalidad preferida, las moléculas indicadoras macromoleculares de la presente invención tienen regiones de referencia tales como regiones de excímero, las cuales también son denominadas como regiones de emisión de excímero. Las "regiones de excímero" de acuerdo con la presente invención se refieren a la región de una molécula indicadora macromolecular que provee un efecto de excímero. Las regiones de excímero específicas de secuencia existen como un resultado directo de la estructura primaria de una molécula. Sin embargo, la adopción de su estructura terciaria (configuración de 3-D) puede crear regiones de excímero adicionales en una molécula. "Un efecto de excímero" en el contexto de la presente invención se refiere a una emisión de longitud de onda más larga característica de una molécula que tiene regiones de excímero. La base molecular de un efecto de excímero está descrita, por ejemplo, en la publicación de E.U.A. No. 2003/0013204, incorporada en la presente descripción como referencia. Como se describió en la presente descripción, una región de excímero no es sensible a los cambios en la concentración de analito, aunque es sensible a otros aspectos del sistema analizado, tales como una intensidad de excitación, temperatura y pH. Como un resultado, una molécula indicadora que tiene regiones de excímero puede servir, tanto como un indicador como una referencia interna. Por ejemplo, la intensidad de emisión en la longitud de onda de indicador (es decir, la longitud de onda influida por el analito) puede, por medio de filtros de paso de banda seleccionados, ser separada en forma óptica a partir de la intensidad de emisión en la longitud de onda del excímero. El valor resultante se corrige para los factores de interferencia, los cuales afectan las propiedades de emisión fluorescente, tales como apagado de fluorescencia mediante, por ejemplo, oxígeno, desalineación, fotodecoloración, degradación y error en el pH, etc. Las moléculas indicadoras que tienen regiones de excímero que son particularmente útiles para aplicaciones que involucran la implantación a largo plazo, como las condiciones ambiente en cualquier aplicación in vivo a largo plazo que están limitadas para ser sometidas a un cambio frecuente. Por consiguiente, las moléculas con las regiones de excímero son parte de una modalidad preferida de la presente invención. Las publicaciones de Patentes Nos. 2003/0013204, 2003/0013202, 2003/0008408, 2003/0003592 y 2002/0039793 incorporadas en la presente descripción como referencia, describen los ejemplos de dichas moléculas. En otra modalidad de la presente invención, las moléculas indicadoras macromoleculares comprenden una o más moléculas de referencia. Las moléculas de referencia son, por ejemplo, las moléculas fluorescentes que se emiten a longitudes de onda diferentes de la molécula indicadora respectiva y no son sensibles a cambios en la concentración de analito, aunque son sensibles a otros aspectos del sistema analizado, tales como intensidad de excitación, temperatura y pH. Las Figuras 1A y 1 B, muestran la estructura primaria y estructura terciaria de una WS I representativa 100 de acuerdo con la presente invención, respectivamente. La estructura terciaria de dicha molécula generalmente está regida por la configuración de energía más baja, la cual puede lograrse en un ambiente acuoso. La molécula tiene, en la modalidad mostrada, regiones de emisión de excímero 101 , algunas de las cuales son creadas mediante el doblez de la molécula 102. En aquellas regiones de emisión de excímero, dos moléculas planas o estructuras aromáticas (por ejemplo, fluoróforos) están orientadas en configuración coplanar y tienen órbitas pi-electrón que se traslapan. Esto tiene como resultado una o más emisiones a una longitud de onda que es diferente de la longitud de onda característica para las especies principales 103. Por ejemplo, para especies planas fluorescentes, una emisión de campo inferior características ocurre en comparación con aquellas de las especies no acopladas a una longitud de onda de energía substancialmente menor que las especies no acopladas. Como se describió anteriormente, esta emisión característica puede ser utilizada para compensar las condiciones ambiente variables. En determinadas modalidades de la presente invención, se prefieren las moléculas indicadoras que tiene por lo menos una porción cargada en forma positiva o negativa fuerte a un pH adecuado. El pH que permite que una porción transporte una carga negativa o positiva fuerte, depende directamente de la naturaleza de la porción. En una modalidad preferida, la porción puede ser elegida de acuerdo con el ambiente en el cual se utiliza la molécula indicadora. Por consiguiente, un "pH adecuado", en una modalidad preferida puede ser el pH que prevalece en el ambiente de elección. Por consiguiente, en una modalidad preferida, para aplicaciones in vivo de sensores que son sumergidos en fluidos corporales neutrales prevalecientes, se prefieren las moléculas indicadoras que son fuertemente iónicas en pH neutral. Por ejemplo, en valores de pH cercanos a los neutrales, las porciones de amino son cargadas de manera positiva fuertemente y pueden formar un enlace iónico fuerte con un sulfonato que es cargado fuertemente de manera negativa en su pH. Las moléculas indicadoras pueden ser moléculas indicadoras que contienen en forma inherente porciones cargadas fuertemente en forma negativa o positiva a un pH adecuado o moléculas indicadoras que han sido modificadas para incluir dichas porciones mediante, por ejemplo, unirlas a una molécula que contiene una o más porciones cargadas en forma positiva o negativa fuertes, tales como MAPTAC ó cloruro de 2-acrilosietiltrimetilaminio. Las Figuras 5A y 5B, muestran moléculas indicadoras macromoleculares catiónicas representativas que contienen una o más porciones cargadas en forma positiva fuertes. En particular, la Figura 5A, ¡lustra una molécula indicadora macromolecular catiónica 510 que contienen una pluralidad de porciones cargadas en forma positiva fuertes 511. La Figura 5B, ilustra una molécula indicadora macromolecular catiónica 520 que tiene 1 una porción cargada en forma positiva fuerte 522. La molécula de la Figura 5A está cargada en forma positiva como un resultado de un gran número de porciones cargadas en forma positiva, tales como porciones amina, las cuales son distribuidas sobre la molécula completa 510. En contraste, la molécula 520 de la Figura 5B contiene únicamente una carga positiva de terminal 522, por ejemplo, en la forma de una porción amina. Como se indica mediante la letra "n" en ambas figuras, las moléculas pueden ser substancialmente más largas que las representadas en estas figuras. Las moléculas indicadoras ¡lustradas también tienen regiones de emisión de excímero 101 que están presentes en la estructura primaria de la molécula. Las ventajas del uso de moléculas indicadoras que tienen dichas regiones han sido descritas anteriormente. En una modalidad preferida, el soporte sobre, el cual es inmovilizador de la molécula indicadora (en lo sucesivo, "soporte de inmovilización") es un sensor. Los ejemplos de sensores adecuados están descritos en las Patentes de E.U.A. Nos. 5,517,313; 5,910,662; 5,894,351 cuyas descripciones están incorporadas en la presente descripción como referencia. Los ejemplos de sensores que se pueden implantar adecuados están descritos en las Patentes de E.U.A. Nos. 6,330,464; 6,011 ,984; 6,304,766; 6,400,974 y la publicación de Solicitud de Patente No. 2002/0026108, cuyas descripciones están incorporadas en la presente descripción como referencia. Sin embargo, como podrá apreciar un experto en la materia, se pueden utilizar otros sensores.

En una modalidad preferida, un soporte de inmovilización puede ser formado a partir de un material polimérico transmisor en forma óptica. Los materiales poliméricos preferidos, incluyen aunque no están limitados a, polímeros acrílicos tales como polimetilmetacrilato (PMMA), polihidroxipropilmetacrilato, poliestireno, y policarbonatos, tales como aquellos vendidos bajo la Marca comercial LEXAN. El material más preferido es PMMA. Los sensores y soportes que tienen moléculas indicadoras unidas a éstos de acuerdo con la presente invención se pueden utilizar en una variedad amplia de campos. Por ejemplo, éstos se pueden utilizar para detectar sub-niveles o supra-niveles de glucosa en reguladores o fluidos fisiológicos, tales como sangre, plasma, suero, fluido intersticial, fluido cerebroespinal, orina, saliva, fluido infraocular, linfa, lágrimas o sudor, proporcionando de esta manera información valiosa para diagnosticar o monitorear dichas enfermedades tales como diabetes e insuficiencia renal. Se han descrito otros usos en otros documentos, por ejemplo, en la solicitud de Patente de E.U.A. No. 2003/0082663. Sin embargo, los sensores y soportes que tienen las moléculas indicadoras unidas a ellos de acuerdo con la presente invención son particularmente útiles para usos in vivo a largo plazo, tales como implantes a largo plazo. Las Figuras 2A y 2B, ilustran un soporte de inmovilización representativo que puede ser utilizado en el contexto de la presente invención. En particular, las Figuras 2Ay 2B, muestran una envoltura polimérica 204 que contiene la microelectrónica 205 de un dispositivo de detección electro-óptico representativo. La microelectrónica 205 puede comprender componentes microelectrónicos, tales como, por ejemplo, una fuente de radiación 202 y un detector 201. En una modalidad preferida, la fuente de radiación 202 es un LED, aunque se pueden utilizar otras fuentes de radiación. También en una modalidad preferida, el detector 201 es un elemento fotosensible (por ejemplo, un fotodetector), aunque se pueden utilizar otros dispositivos de detección. La microelectrónica que puede estar contenida en un dispositivo de detección electro-óptico está descrita en la Patente de E.U.A. No. 6,330,464, cuya descripción está incorporada en la presente descripción como referencia. Como se muestra con mayor detalle en la Figura 2B, la superficie 206 del soporte de inmovilización comprende una estructura polimérica 207, tal como, por ejemplo, las cadenas de PMMA, las cuales están entretejidas y entrelazadas. Esta estructura polimérica provee, en una modalidad de la presente invención, un límite duro, sólido, hidrófobo a su alrededor y se inserta en la reacción. En determinados aspectos de la presente invención, una molécula indicadora macromolecular es entrelazada con el soporte sin afectar de manera substancial sus propiedades, en particular, su afinidad a un analito y/o sus regiones de referencia, tales como las regiones de excímero, las cuales en la molécula natural, son un resultado de la estructura primaria o terciaria de la molécula. Mantener las propiedades de la molécula indicadora, garantizará que la capacidad de detección de la molécula indicadora no sea afectada en forma negativa. En otra modalidad preferida, la molécula indicadora macromolecular está unida al soporte en una forma que hace a sus regiones de enlace de analito altamente accesibles. En una modalidad preferida, el carácter del material de soporte de volumen, también es preservado en forma substancial después de la inmovilización. Esto garantizará que una función primaria del soporte, por ejemplo, la envoltura de microelectrónica, no sea afectada de manera negativa por la inmovilización. En una modalidad preferida, este objetivo es logrado dependiendo del entrelazado mecánico no covalente para inmovilización. En otra modalidad preferida, la molécula indicadora está asociada con el soporte en una forma en que la distancia de difusión del analito puede ser mantenida relativamente baja. Por ejemplo, la distancia de difusión de un analito es mantenida en aproximadamente 200 mieras o menos, preferentemente 150 mieras o menos, más preferentemente 125 mieras o menos o las distancias de difusión de un analito también pueden ser mantenidas en aproximadamente 80 mieras o menos, más preferentemente menos de aproximadamente 50 mieras y, en determinados casos, tan bajo como aproximadamente 1 miera. Al mantener la distancia de difusión relativamente baja, se mantendrá el tiempo de respuesta en que el sensor en el cual está unida la molécula indicadora es relativamente bajo. Por ejemplo, los tiempos de respuesta pueden ser, por ejemplo, menores de aproximadamente 8 minutos, preferentemente menor de aproximadamente 6 minutos, más preferentemente menor de aproximadamente 5 minutos. En una modalidad no limitante, para la detección de glucosa en un medio acuoso, pueden ser deseables una distancia de difusión de aproximadamente 100 mieras o menos y un tiempo de respuesta de aproximadamente 5 minutos o menos. En otra modalidad no limitante, para la detección de gas de oxígeno, puede ser deseable una distancia de difusión de aproximadamente 50 mieras y un tiempo de respuesta de aproximadamente 50 milisegundos. Mantener el tiempo de respuesta de la molécula indicadora relativamente bajo permitirá, por ejemplo, en el caso de un sensor, acercarse al monitoreo en tiempo real de la concentración y/o la presencia de un analito determinado. En un aspecto de la presente invención, la molécula indicadora macromolecular que será inmovilizada sobre un soporte puede ser hidrófila. En una modalidad preferida de este aspecto de la presente invención, la capacidad hidrófila de la molécula indicadora macromolecular se mantiene substancialmente después de la inmovilización al soporte. En otra modalidad preferida, el indicador macromolecular está asociado con el soporte de una forma que mantiene el micro ambiente del indicador macromolecular lo suficientemente hidrófilo, preferentemente, lo suficientemente hidrófilo para permitir que el acceso de difusión libre y de saturación a grandes porciones del indicador macromolecular completo. Todavía en otra modalidad preferida de este aspecto de la presente invención, el indicador macromolecular está asociado con el material de soporte en una forma que reduce al mínimo cualquier influencia hidrófoba que un soporte hidrófobo ejercerá sobre la distancia de difusión del analito. Todavía en otra modalidad preferida, la molécula indicadora macromolecular es, después de la inmovilización, orientada al exterior en un medio acuoso circundante. Las modalidades anteriores garantizarán que la construcción de indicador-soporte está bien adaptada para detectar un analito en un ambiente acuoso. En los dispositivos de detección óptica, generalmente es deseable tener una trayectoria óptica clara y que tenga la capacidad de exponer el sensor a un grupo amplio de longitudes de onda. Por consiguiente, una modalidad de la presente invención incluye un método de inmovilización de una molécula indicadora sobre un sensor sin introducir las impurezas ópticas. En otra modalidad de la presente invención, la molécula indicadora inmovilizada es resistente a degradación por luz en cualquier longitud de onda a la cual será expuesta. En relación con la producción de rendimiento alto de las moléculas indicadoras inmovilizadas, es generalmente deseable que el método de fabricación pueda ser eficiente, pueda ser escalado, y que el indicador inmovilizado pueda resistir esfuerzos de fabricación. Por consiguiente, en una modalidad de la presente invención, el método de inmovilización es altamente eficiente con respecto al uso del indicador (la reacción de producción de inmovilización) en el escalado. En otra modalidad de la presente invención, el método de inmovilización puede ser escalado fácilmente y la construcción del indicador de soporte puede ser fabricado a índices de rendimiento total alto. Todavía en otra modalidad de la presente invención, la construcción del indicador de soporte puede resistir los métodos de esterilización y los ciclos de lavado a los que necesitarán ser expuestos durante las operaciones de fabricación. En las aplicaciones altamente sensibles, tales como en los sensores para aplicaciones in vivo, es generalmente deseable que la calidad del producto sea consistente. Por consiguiente, en una modalidad de la presente invención, el método de inmovilización permite un grado alto de "igualdad" garantiza la consistencia dispositivo a dispositivo en el procedimiento de calibración y señalización. Especialmente en las aplicaciones a largo plazo, tales como en Implantes de sensor, puede ser importante que el indicador no afecte en forma negativa sus alrededores o no sea desactivada en la condiciones ambiente prevalecientes. Por consiguiente, en un aspecto de la presente Invención, la molécula indicadora inmovilizada está en asociación íntima y directa con la superficie sólida de la envoltura/guía de onda sensora, evitando de esta manera la lixiviación significativa del indicador en el ambiente local. En otra modalidad preferida, la molécula indicadora inmovilizada es substancialmente resistente a la degradación in vivo. Todavía en otra modalidad preferida de la presente invención, la construcción de la molécula de soporte-indicadora tiene suficiente integridad mecánica para resistir las fuerzas anticipadas dentro de su ambiente de uso pretendido. En un aspecto de la presente invención, una molécula indicadora macromolecular puede ser unida a un soporte mediante el entrelazado del indicador molecular con una estructura polimérica sobre el soporte que forma un injerto. Un "injerto" en el contexto de la presente invención es una IPN (red polimérica de interpenetración), la cual puede ser formada mediante por lo menos una molécula indicadora macromolecular y por lo menos una porción de una cadena polimérica localizada preferentemente cerca de la superficie de una red de soporte. Una IPN, en el contexto de la presente invención, es una combinación de dos o más polímeros, en donde por lo menos uno es sintetizado y/o reticulado en la presencia inmediata del otro sin enlaces covalentes algunos entre sí. Como se describe con mayor detalle más adelante, en una modalidad preferida, las IPN de la presente invención pueden ser elaboradas mediante la polimerización secuencial dando como resultado las IPN secuenciales. En otra modalidad preferida, las IPN de la presente invención están elaboradas entrelazando una molécula indicadora macromolecular polimerizada en su totalidad con la estructura polimérica del soporte, dando como resultado lo que se denomina, en el contexto de la presente invención, una red polimérica de interpenetración ("IPN"). Un primer paso durante la producción de un injerto es producir áreas entrelazadas en la superficie del soporte. Un "área entrelazada" de acuerdo con la presente invención puede ser un área cercana a la superficie de un soporte en la cual las cadenas poliméricas del soporte han sido aflojadas para permitir el entrelazado con una molécula indicadora macromolecular polimerizada o mediante la polimerización de interpenetración secuencial.

Las áreas de entrelazado e injerto pueden ser producidas de diversas formas. Por ejemplo, en una modalidad, las cadenas poliméricas sobre la superficie de un soporte son aflojadas para formar áreas de entrelazado mediante un componente monomérico, preferentemente un componente monomérico hidrófilo, tal como HEMA (2-hidrixoetilmetacrilato), de la molécula indicadora macromolecuar que también actúa como solvente para el material de soporte. En una modalidad de este aspecto de la presente invención, un injerto es formado mediante la polimerización de los componentes monoméricos hidrófilos de la molécula indicadora macromolecular que provocó el aflojamiento de las cadenas poliméricas sobre la superficie del soporte, con el resto de los componentes de lo que eventualmente forma la molécula indicadora macromolecular. El entrelazado es el resultado de haber realizado la polimerización a través de áreas de entrelazado para formar un IPN secuencial. La polimerización crea un bloqueo mecánico entre el soporte y la molécula indicadora macromolecular polimerizada. La polimerización de los componentes de la molécula indicadora macromolecular también provoca el ¡nterbloqueo con las cadenas poliméricas aflojadas. De acuerdo con una modalidad, las cadenas poliméricas pueden ser apretadas como se describió, por ejemplo, en relación con las Figuras 4A y 4B. El apretado de las cadenas poliméricas puede ser logrado, por ejemplo, mediante la remoción del solvente, el secado u otros medios.

En una modalidad preferida de la presente invención, la reacción de polimerización comprende un iniciador radical, tal como, por ejemplo, VA-044, (WAKO Chemical Co., Japón). Todavía en otra modalidad preferida, uno o más de los reticuladores, tales como, por ejemplo, EGDMA (dimetilacrilato de etilénglicol), TMPTMA (trimetilacrilato de trimetilolpropano) o ácido para-toluensulfónico se pueden agregar a la reacción de polimerización para mezclar hasta lograr la reticulación de la molécula indicadora macromolecular dentro del soporte. En una modalidad preferida, el reticulado de las moléculas indicadoras macromoleculares forma lazos, mientras que el material de soporte aflojado forma otro lazo, el cual es interbloqueado con los lazos de la molécula(s) indicadora(s) macromolecular(es). El reticulado de las moléculas indicadoras macromoleculares dentro del injerto es alcanzado al lograr una confiabilidad total más alta de la unión de la molécula indicadora. Todavía en otra modalidad preferida, la reacción de polimerización puede ser ejecutada dentro de un molde tal como un molde DELRIN® similar a aquel mostrado en las Figuras 6A a 6D. En otra modalidad de la presente invención, la cual es ¡lustrada en las Figuras 3 y 4, un injerto es formado aflojando primero el material de soporte mediante un solvente y teniendo una molécula indicadora macromolecular parcial o completamente entrelazada con las áreas de entrelazado de la mezcla de monómero sobre el material de soporte. En una modalidad, un reticulador es agregado a una mezcla de solvente y moléculas indicadoras macromoleculares, la cual enlaza las moléculas indicadoras macromoleculares entre sí. Mientras que el reticulado puede ocurrir antes del entrelazado, el procedimiento, en determinadas modalidades, continuará después de que ha ocurrido el entrelazado, proporcionando de esta manera una estabilidad adicional. La Figura 3A, ilustra un sensor 204 que tiene una envoltura polimérica para la microelectrónica 205 como el soporte de inmovilización. La Figura 3B es una vista explotada de la superficie 206 de dicha envoltura polimérica. En esta modalidad, la superficie comprende un polímero de cadena larga entretejido y entrelazado tal como PMMA. El punto indicado con la flecha de la Figura 3B a la Figura 3C, indica la transición de la superficie del material de envoltura desde una configuración entretejida de forma estrecha a una configuración de lazo. Los lazos 308 constituyen, en una modalidad preferida, las áreas de entrelazado. Esta transición es lograda tratando la superficie con un solvente, el cual puede ser, aunque no está limitado a, etanol, 2-metoxietanol, DMF (dimetilformamida), HEMA o mezclas de los mismos. Sin embargo, dependiendo del material de soporte elegido, el experto en la materia apreciará que se puede utilizar cualquier otra sustancia que puede atacar la superficie del soporte para formar las áreas de entrelazado. La Figura 4A, muestra una superficie del soporte 206 con áreas de entrelazado 308, las cuales pueden ser, por ejemplo, creadas en la forma mostrada en las Figuras 3A a 3C. La Figura 4A, también muestra una macromolécula, tal como una molécula indicadora macromolecular 100. La macromolécula es agregada con el área de entrelazado que forma la sustancia, o después de que el área de entrelazado adecuada que forma la sustancia ha creado áreas de entrelazado sobre un soporte, a un recipiente de reacción que contiene dicho soporte. La macromolécula 100 se entrelaza con las áreas de entrelazado 308, mediante, por ejemplo, difusión simple. Para lograr el entrelazado de las moléculas indicadoras macromoleculares substancialmente de manera uniforme sobre la superficie completa del soporte, por ejemplo, tal como un dispositivo sensor con forma de grano como se describió en la Patente de E.U.A. No. 6,330,464, se permite que la difusión proceda. En una modalidad preferida, el indicador macromolecular y el soporte son ambos, por lo menos parcialmente, solubles en el área de entrelazado que forma la sustancia. En una modalidad, la molécula indicadora macromolecular es polimerizada parcialmente en el momento de la interacción con las áreas de entrelazado. En otra modalidad, la molécula indicadora macromolecular es polimerizada completamente al momento de la interacción con las áreas de entrelazado. La flecha entre las Figuras 4A y 4B indica la inmovilización segura de la macromolécula 100 sobre la superficie del soporte a medida que el material de soporte 207 se revierte substancialmente de regreso a su configuración estrecha original. Durante este procedimiento, la macromolécula 100 es atrapada como se muestra en la Figura 4B y por consiguiente, es inmovilizada de manera segura sobre la superficie del material de soporte. En una modalidad preferida, este procedimiento es logrado removiendo en forma activa el área de entrelazado creando la sustancia. En otra modalidad de la presente invención, el área de entrelazado que crea la sustancia se vaporiza con el tiempo. Todavía en otra modalidad, el soporte es secado en la presencia de oxígeno para disminuir la reacción de polimerización, la cual es inhibida por el oxígeno, y de esta manera, facilita la difusión de la molécula indicadora macromolecular a través de las áreas de entrelazado. En otro aspecto de la presente invención, las moléculas indicadoras pueden ser inmovilizadas sobre un soporte mediante el enlace iónico. El enlace iónico se basa en la atracción electrostática de los iones. Las moléculas indicadoras adecuadas que tienen cargas iónicas han sido descritas anteriormente. Esas moléculas indicadoras pueden ser monoméricas o poliméricas. Haciendo referencia a la Figura 5A, se ilustra una molécula indicadora macromolecular adecuada 510, la cual tiene cargas 511 distribuidas sobre la totalidad de la molécula indicadora. La molécula es cargada en forma positiva debido a un gran número de porciones cargadas en forma positiva 511 , por ejemplo, porciones amina, las cuales son distribuidas sobre la molécula. En contraste, la molécula 520 ¡lustrada en la Figura 5B, contiene únicamente una terminal de carga positiva 522. Sin embargo, como se describió anteriormente, cualquier molécula indicadora que transporta cargas positivas o negativas en un intervalo de pH adecuado se puede utilizar en el contexto de la presente invención. En una modalidad preferida, se prefieren las moléculas indicadoras que transportan cargas positivas o negativas fuertes a pH aproximadamente neutrales. Los materiales de soporte adecuados para la inmovilización de las moléculas indicadoras por medio del enlace iónico de acuerdo con la presente invención han sido descritos anteriormente e incluyen, por ejemplo, PMMA. Sin embargo, se puede utilizar cualquier material de soporte que es iónico a intervalos de pH adecuados. Generalmente, los materiales de soporte pueden ser modificados para ser iónicos. Por ejemplo, un material de soporte puede ser modificado para transportar cargas que, en un intervalo de pH determinado, son opuestas a la carga(s) de la molécula indicadora adecuada a la que será unida. En una modalidad, los suifonatos, que han sido copolimerizados con metilmetacrilato ( MA), son unidas en forma covalente a un soporte no iónico mediante los métodos conocidos a partir de la materia de resinas de intercambio iónico. Los grupos iónicos diferentes de los suifonatos también se pueden utilizar en el contexto de la presente invención. Por ejemplo, otros grupos amónicos fuertes adecuados tales como, pero sin limitarse a, metilsulfonato, ácido sulfónico, sulfoisobutil y sulfoetil, se pueden utilizar en el contexto de la presente invención. Los grupos catíónicos fuertes, tales como, aunque sin limitarse a, amonio cuaternario, amina cuaternaria, trimetilamoniometilo y dimetiletanolamina también se pueden utilizar en el contexto de la presente invención. En una modalidad preferida, los grupos son iónicos a pHs aproximadamente neutrales. Aunque los grupos iónicos pueden ser enlazados en forma covalente al soporte, en una modalidad preferida descrita anteriormente, los grupos iónicos son provistos mediante el recubrimiento del soporte con un copolimero de suifonato y metilmetacrilato (MMA) o, en determinadas modalidades, mediante un recubrimiento de vidrio o similar al vidrio. Sin embargo, otros polímeros, tales como copolímeros de acrilato, se pueden utilizar en el contexto de la presente invención. Un procedimiento para recubrir un soporte de acuerdo con una modalidad de la presente invención se ¡lustra en las Figuras 6A a 6D. La Figura 6A, ilustra un sensor con forma de grano 600 y un molde 611 que tiene una superficie interior 612, la cual puede ser dimensionada para coincidir de manera cercana con la forma del sensor 600. Como se muestra en la Figura 6B, cuando el sensor 600 es insertado dentro del molde 611 , una abertura pequeña 613 permanece entre la superficie 606 del sensor y la superficie interior 612 del molde. La Figura 6C, muestra cómo un recubrimiento 614 que contiene grupos de intercambio iónico, tales como un copolimero de suifonato MMA, se agrega al molde para llenar la abertura. El recubrimiento es curado entonces, por ejemplo, por calor, para crear un dispositivo sensor recubierto 615 como se ilustra en la Figura 6D. La Figura 6D, muestra que el dispositivo de detección 615 tiene un recubrimiento fuertemente aniónico 614. Como se planteó anteriormente, los grupos aniónicos del recubrimiento pueden formar enlaces iónicos con los grupos cationicos, tales como los grupos amina, de una molécula indicadora. Sin embargo, como lo apreciará un experto en la materia, el recubrimiento puede ser aplicado en una variedad de formas que incluyen, aunque no están limitadas a, inmersión o rocío. Las Figuras 7A a 7C, ilustran la formación de enlaces iónicos y la inmovilización resultante de una molécula indicadora macromolecular cargada en forma positiva sobre el cuerpo de una superficie sensora. En particular, la Figura 7A, muestra el dispositivo 615, que tiene un recubrimiento 614 que tiene grupos aniónicos 616 distribuidos en forma igual sobre su superficie. La Figura 7B, representa una molécula indicadora macromolecular 510 que tiene cargas positivas 511 distribuidas igualmente sobre la molécula. La atracción de las cargas negativas 616 sobre el soporte del sensor por otra parte, y las cargas positivas 511 sobre la molécula indicadora macromolecular 510 permiten la inmovilización de la molécula indicadora macromolecular sobre la superficie del soporte en una reacción de intercambio iónica simple. Por consiguiente, la molécula indicadora macromolecular puede ser inmovilizada sobre el soporte como se muestra en la Figura 7C poniendo ésta en contacto con el soporte en una solución que tiene un valor de pH que soporta una carga fuertemente amónica del soporte y una carga fuertemente catiónica de la molécula indicadora. Debido a que la molécula indicadora macromolecular tiene cargas positivas distribuidas sobre el cuerpo de la molécula, estas cargas positivas pueden formar enlaces con las cargas negativas múltiples sobre el soporte 717. Las Figuras 8A a 8C, muestran un procedimiento de inmovilización similar a aquel mostrado en las Figuras 7A a 7C. Sin embargo, la molécula indicadora macromolecular 520 transporta únicamente una terminal de carga positiva 522 opuesta a las cargas positivas sobre el cuerpo entero de la molécula, como la molécula mostrada en la Figura 7B. Por consiguiente, cuando las moléculas indicadoras macromoleculares de la Figura 8B son unidas al sustrato aniónico 615 por medio de una reacción de intercambio iónico, las moléculas indicadoras son unidas al sustrato terminal 818, por medio de un enlace iónico entre la terminal de carga positiva en cada molécula indicadora y un grupo cargado en forma negativa individual sobre el soporte.

EJEMPLO I A continuación se describe un ejemplo de un protocolo para producir el injerto de acuerdo con una modalidad de la presente invención: Se provee la solución A que comprende HEMA (95.8%), EGDMA (dimetilacrilato de etilénglicol) (0.2%) como un reticulador y ácido acrílico (4%). Una molécula indicadora monomérica fluorescente, por ejemplo, bis-carboxilato bis-boronato-antraceno, se agregó a la solución A, a 14 mg/ml (hasta aproximadamente 28 mg/ml) para crear la "Solución 1". Entonces se agregaron 300 pl de la Solución 1 a 700 µ? de agua desionizada, destilada para producir la "Solución 2" (gel blanco). Se agregaron 33.6 µ? de una solución al 10% (100 mg/ml) de VA-044 (Wako Chemical Co., Japón) (radical libre, molécula iniciadora soluble en agua) a la "Solución 2" para crear la "Solución 3". Mientras tanto, el sustrato de inmovilización, en este caso un núcleo PMMA, se expuso a ozono durante un total de 30 minutos en un UVOCS (Cámara de ozono Modelo # T0606) para crear los grupos hidroxilo sobre su superficie para ayudar a la humectación. Un recubrimiento delgado de aceite de llaves se aplicó sobre la interfase de un molde DELRIN® de dos partes. Las dos mitades del molde fueron unidas y aseguradas juntas con tres sujetadores de manguera (9 a 22.2 mm) y el orificio del fondo del molde se conectó con un tabique de hule. El molde se cargó con 200 µ? de la Solución 3. Las dimensiones internas del molde del sensor, en este caso un molde de 5.15 mm de ID, se eligieron para garantizar que el injerto fuera aproximadamente 100 pl de espesor. El núcleo de PMMA tratado con ozono se insertó en el molde de tal manera que el extremo de hocico de toro del sensor ingresado al molde primero y el sensor óptico orientado hacia la pared del molde y perpendicular a la unión del molde, mientras que evita la formación de espacios de aire. Entonces el molde se selló. El calentamiento aproximadamente a una temperatura de 50°C durante aproximadamente de 1 a 24 horas, preferentemente de 3 a 16 horas, generó un injerto polimérico de gel blanco. Durante el calentamiento a una temperatura de 50°C durante un período de tiempo extendido, por ejemplo, durante 3 horas, el monómero de HEMA tuvo tiempo para penetrar el PMMA y el entretejido con el polímero de PMMA para generar un IPN (red polimérica de interpenetración) pudo continuar. El núcleo PMMA fue removido en forma subsiguiente del molde y se colocó en almacenamiento PBS (fosfato regulado por solución salina).

EJEMPLO II A continuación se describe un ejemplo de un protocolo para producir el injerto de acuerdo con otra modalidad de la presente invención: Se agregaron 500 mg de una molécula indicadora monomérica, tal como bis-carboxilato bis-boronato-antraceno a una solución de 5 g de HEMA y ácido acrílico (90:10; p/p) para crear la "Soluciónl". Sin embargo, las proporciones molares relativas de los monómeros se pueden variar para lograr una capacidad hidrófila general diferente y controlar la presencia de regiones excímeras. Las concentraciones relativas de la molécula indicadora monomérica y el monómero hidrófilo puede variar, por ejemplo, de 750 mg a 250 mg de indicador para 5 g de la Solución A. El AIBN (2,2 azo-bis-isobutironitrilo, 98%), un iniciador de radical libre que cataliza la polimerización de la molécula indicadora macromolecular, se agregó al 1 por ciento por peso a la "Solución 1" para crear la "Solución 2". La "Solución 2" se combinó con una solución que comprende etanol y 2-metoxietanol (70:30, p/p) a una proporción de peso de 1 :10 para crear la "Solución 3". La solución que comprende etanol y 2-metoxietanol se agregó para permitir que la reacción de polimerización ocurra y en última instancia ataque a la superficie del PMMA para crear áreas de entrelazado. El calentamiento de la "Solución 3" aproximadamente a una temperatura de 56°C durante aproximadamente 24 horas bajo nitrógeno (para expulsar el nitrógeno, el cual inhibe la reacción previa a la polimerización) activado por el indiciador AIBN provocando la polimerización de los monómeros para crear polímeros. La "Solución 4" resultante, generalmente contiene polímeros de longitudes diferentes así como también monómeros sin reaccionar. La "Solución 4" fue mezclada con el ácido sulfónico de para-tolueno reticulador (0.333% w/w). A la mezcla se le permitió permanecer durante 2 horas en la oscuridad para producir la "Solución 5". El núcleo PMMA se sumergió en la "Solución 5" y entonces se le permitió permanecer en la oscuridad expuesto al aire durante 24 horas. El núcleo de PMMA se curó para expulsar el solvente restante a una temperatura de 100 a 110°C durante 3 horas. El material de reacción en exceso, el cual no se fijó en forma mecánica a la superficie, se lavó en una paso de lavado y terminado. Aunque diversas modalidades/variaciones de la presente invención han sido descritas anteriormente, se debe comprender que han sido presentadas únicamente a modo de ejemplo no limitante. Por consiguiente, el espíritu y alcance de la presente invención no deben ser limitados por cualquiera de las modalidades de ejemplo descritas anteriormente, aunque debe ser definido únicamente de acuerdo con las siguientes resinas de tereftalato de polietileno y sus equivalentes.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1. - Un método para unir en forma no covalente un indicador macromolecular a un soporte, que comprende: (a) proveer una superficie de soporte, la cual comprende por lo menos un polímero; (b) cambiar la integridad del polímero para proveer cadenas poliméricas aflojadas que forman por lo menos un área de entrelazado; (c) proveer por lo menos un indicador macromolecular o monómeros del mismo; (d) provocar que el indicador macromolecular se entrelace con dicha por lo menos un área de entrelazado, o provocar la polimerización secuencial de dichos monómeros para formar productos de polimerización, los cuales se entrelazan con dicha por lo menos un área de entrelazado; y (e) provocar que las cadenas poliméricas aflojadas se aprieten para producir moléculas indicadoras inmovilizadas de superficie. 2. - El método de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha molécula indicadora macromolecular en (c) es una molécula indicadora parcialmente o completamente polimerizada. 3. - El método de conformidad con la Reivindicación 1, caracterizado además porque los monómeros de dicha por lo menos una molécula indicadora macromolecular son provistos en (c) y son polimerizadas en forma secuencial en (d). 4. - El método de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicha superficie de soporte es hidrófoba o hidrófila. 5. - El método de conformidad con la Reivindicación 4, caracterizado además porque dicha superficie de soporte es hidrófoba y dicho indicador macromolecular es hidrófilo. 6. - El método de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho soporte es la superficie de un sensor o una guía de onda óptica. 7.- El método de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque la integridad de dicho polímero es cambiada por la adición de un solvente. 8. - El método de conformidad con la Reivindicación 7, caracterizado además porque las cadenas poliméricas aflojadas son apretadas mediante la remoción sustancial de dicho solvente. 9. - El método de conformidad con la Reivindicación 8, caracterizado además porque el solvente es etanol, 2-metoxietanol, dimetilformamida, hidroxietilmetacrilato o mezclas de los mismos. 10. - El método de conformidad con la Reivindicación 8, caracterizado además porque el solvente es un monómero hidrófilo de un indicador macromolecular hidrófilo. 11. - El método de conformidad con la Reivindicación 10, caracterizado además porque la polimerización de dicho monómero hidrófilo con monómeros adicionales de dicha molécula indicadora macromolecular aprieta las cadenas poliméricas aflojadas. 12. - El método de conformidad con la Reivindicación 10, caracterizado además porque dicho monómero hidrófilo es 2-hidroxietilmetacrilato o cloruro de metacrilamidopropiltrimetilamonio. 13. - El método de conformidad con la Reivindicación 11 , caracterizado además porque dicho monómero adicional de la molécula indicadora macromolecular comprende bis-carboxilato bis-boronato-antraceno. 14. - El método de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho indicador macromolecular tiene por lo menos una región de referencia. 15. - El método de conformidad con la Reivindicación 14, caracterizado además porque dicha región de referencia es una región de excímero. 16.- El método de conformidad con la Reivindicación 15, caracterizado además porque la región de excímero es una región de excímero que resulta de la estructura terciaria del indicador macromolecular natural. 17.- El método de conformidad con la Reivindicación 14, caracterizado además porque dicha región de referencia comprende por lo menos una molécula de referencia. 18. - El método de conformidad con la Reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho indicador macromolecular es reticulado por uno o más reticuladores. 19. - El método de conformidad con la Reivindicación 18, caracterizado además porque el uno o más reticuladores son dimetilacrilato de etilénglicol, trimetacrilato de trimetilolpropano, ácido para-toluensulfónico o mezclas de los mismos. 20. - El método de conformidad con la Reivindicación 18, caracterizado además porque dicho por lo menos un indicador macromolecular es reticulado en otra molécula indicadora macromolecular después de que dicha por lo menos una molécula indicadora macromolecular es entrelazada con por lo menos un área de entrelazado. 21. - El método de conformidad con la Reivindicación 18, caracterizado además porque dicha por lo menos una molécula indicadora macromolecular es reticulada durante la polimerización secuencial de los monómeros de dicha por lo menos una molécula indicadora macromolecular. 22. - Un injerto, que comprende: una superficie que comprende por lo menos un polímero, y una molécula indicadora macromolecular, en donde dicho indicador macromolecular es entrelazado de forma estable con por lo menos una cadena de por lo menos uno de dichos polímeros del soporte. 23. - El injerto de conformidad con la Reivindicación 22, caracterizado además porque las propiedades de la molécula indicadora macromolecular que es parte del injerto corresponde en forma sustancial a las propiedades de dicha molécula indicadora macromolecular antes de volverse parte del injerto. 24. - El injerto de conformidad con la Reivindicación 22, caracterizado además porque dicha superficie es la superficie de un sensor. 25. - El injerto de conformidad con la Reivindicación 22, caracterizado además porque dicho injerto es un IPN secuencial. 26. - El injerto de conformidad con la Reivindicación 22, caracterizado además porque dicho injerto es un IPN. 27.- Un método para unir en forma no covalente una molécula indicadora a un sensor, que comprende: (a) proveer un soporte que tiene una superficie que comprende por lo menos un grupo iónico fuerte; (b) agregar a dicha superficie por lo menos una molécula indicadora que comprende por lo menos un residuo cargado que tiene una carga opuesta a aquella del grupo iónico del soporte; (c) inmovilizar dicha molécula indicadora sobre dicho soporte por medio de un enlace iónico entre dicho grupo iónico del soporte y dicho por lo menos un residuo cargado. 28. - El método de conformidad con la Reivindicación 27, caracterizado además porque dicho grupo iónico es un grupo aniónico y dicho por lo menos un residuo cargado es un residuo cargado en forma positiva. 29. - El método de conformidad con la Reivindicación 27, caracterizado además porque dicho grupo iónico es sulfonato. 30.- El método de conformidad con la Reivindicación 29, caracterizado además porque dicho grupo iónico es provisto por un copolímero de sulfonato y metilmetacrilato, el cual forma un recubrimiento sobre dicha superficie. 31.- Un sensor para determinar la presencia o concentración de un analito dentro de un medio, en donde dicho sensor comprende: un cuerpo sensor que tiene una superficie exterior que rodea dicho cuerpo de sensor, en donde dicha superficie exterior comprende por lo menos un polímero; una molécula indicadora macromolecular, la cual, en respuesta a la presencia de un analito en dicho medio, cambia por lo menos una característica que se puede medir; un detector el cual mide dichos cambios en dicha por lo menos una característica de dicha molécula indicadora y el cual emite una señal de salida que refleja dichos cambios en dicha molécula indicadora; y en donde dicha molécula indicadora macromolecular está entrelazada en forma estable con por lo menos una cadena de dicho por lo menos un polímero de dicha superficie. 32. - El sensor de conformidad con la Reivindicación 31 , caracterizado además porque el sensor es un sensor óptico. 33. - El sensor de conformidad con la Reivindicación 31 , caracterizado además porque dicho polímero es polimetilmetacrilato. 34. - El sensor de conformidad con la Reivindicación 31 , caracterizado además porque dicho analito es glucosa, oxígeno, dióxido de carbono, óxido nítrico, toxinas, pH, iones y cationes mono o divalentes. 35. - Un sensor de base óptica para determinar la presencia o concentración de un analito en un medio, en donde dicho sensor comprende: un cuerpo de sensor transmisor en forma óptica, teniendo dicho cuerpo de sensor una superficie exterior que rodea dicho cuerpo de sensor y en donde dicha superficie exterior comprende por lo menos un polímero; una fuente de radiación en dicho cuerpo de sensor, la cual emite radiación dentro de dicho cuerpo de sensor; una molécula indicadora macromolecular que tiene una característica óptica que es afectada por la presencia o concentración de un analito, estando colocada dicha molécula indicadora macromolecular sobre dicho cuerpo de sensor para recibir la radiación que se desplaza desde dicha fuente de radiación, y la cual transmite radiación en dicho cuerpo de sensor; un elemento fotosensible localizado en dicho cuerpo de sensor y colocado para recibir radiación dentro del cuerpo de sensor y el cual emite una señal sensible a la radiación recibida desde dicho elemento indicador; y en donde dicha molécula indicadora macromolecular es entrelazada en forma estable con por lo menos una cadena de dicho por lo menos un polímero de dicha superficie de dicho cuerpo de sensor. 36. - Un método para unir en forma no covalente un indicador macromolecular a un soporte, que comprende: (a) proveer una superficie de soporte, la cual comprende por lo menos un polímero; (b) cambiar la integridad del polímero para proveer cadenas poliméricas aflojadas que forman por lo menos un área de entrelazado; (c) proveer por lo menos un indicador macromolecular o monómeros del mismo; y (d) provocar que el indicador macromolecular se entrelace con dicha por lo menos un área de entrelazado, o provocar la polimerización secuencial de dichos monómeros para formar productos de polimerización, los cuales se entrelazan con dicha por lo menos un área de entrelazado. 37.- El método de conformidad con la Reivindicación 36, caracterizado además porque dicho método comprende adicionalmente el paso de (e) provocar que las cadenas poliméricas aflojadas se aprieten para producir las moléculas indicadoras inmovilizadas de superficie. 38. - El método de conformidad con la Reivindicación 36, caracterizado además porque dicha molécula indicadora macromolecular en (c) es una molécula indicadora polimerizada parcialmente o completamente. 39. - El método de conformidad con la Reivindicación 36, caracterizado además porque los monómeros de dicha por lo menos una molécula indicadora macromolecular son provistos en (c) y son polimerizados en forma secuencial en (d). 40. - El método de conformidad con la Reivindicación 36, caracterizado además porque dicha superficie de soporte es hidrófoba o hidrófila.