TW201341789A - 用於藥劑的封裝之感測器配置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於用以監測至少一周遭參數(24)的感測器配置，此感測器配置包含：- 第一層(12)，具有第一導電率，及- 至少第二層(14)，具有與該第一導電率不同之第二導電率且至少部分地與該第一層(12)直接接觸，- 其中該第一與第二層(12,14)在初始組態時包含不同濃度的可擴散成分(22)，此可擴散成分(22)會影響該第一及/或第二層(12,14)的導電率。

Description

用於藥劑之封裝之感測器配置
本發明係關於用以偵測與監測藥劑或藥劑之封裝所曝露的至少一周遭參數或周遭條件的感測器與感測器配置。尤其，本發明係關於整合至藥劑之一級或二級封裝中以在較長的時間內監測周遭參數如溫度、曝光、濕度或特定物質尤其是氣態物質之存在的感測器配置。
藥劑如製藥產品必須以預定的方式維持與儲存。許多藥劑需要例如恆久冷藏且必須被維持或儲存在預定之最高溫度以下的溫度。又，某些藥劑對於明亮的照明較敏感，因此應被維持在較黑或光線較弱的環境中。其他藥劑對於濕度較敏感，因此不應被曝露至濕氣。
取決於其所曝露的周遭參數如溫度、照明與濕度，特定的藥劑可能會遭受到無法回復的退化過程。因此標示出此類藥劑之到期日是很重要的，在此日期之後則不應再使用、施用此藥劑。到期日通常會標示於藥劑的二級或一級封裝上。必須以特定方式來決定到期日，俾以在妥善運輸與儲存的情況下在到期日時仍能使用藥劑。基於該藥劑的一般退化特性以及其製造時間來計算與決定到期日(在該到期日之前應使用藥劑)。
然而，若總是將對熱與照明敏感的藥劑維持在弱光及/或冷藏的環境中，可能在到期日之後仍能使用該藥劑。但，由於一般而言無法以非破壞性的方式測試藥劑或者此法並不實際，因此只是簡 單地因為預防措施而不顧藥劑的真實成分，便丟棄大量過了到期日之後的藥劑。
在另一情況下，藥劑可能暫時地被曝露至不被許可的周遭參數，因此在其到期日之前便表現出過早的衰敗。由於藥劑的此類衰敗可能不會被醫事人員或終端使用者所察覺，因此存在著提早衰敗的藥劑被施用至病患的危險或風險。此類施用可能會對病患的健康造成損害。
在一較不常見的情況下，特定的藥劑變得會對健康造成損害，為了防患未然，必須要追蹤相同批次生產的此些藥劑並因安全因素而丟棄此些藥劑。因此，到目前為止尚未存在一種充足可靠的監測系統，以非破壞性的方式判定單獨藥劑的真實狀態與可用性。
因此本發明的目的在於提供簡單且符合成本效益的感測器配置，其能夠監測藥劑及/或其一級或二級封裝所曝露至的周遭參數。感測器配置應該要能夠提供與藥劑之實際狀態與成分的品質與數量資訊。又，感測器配置應該要能夠基於可忽略的能量消耗或在完全不消耗能量的方式下監測物理與分析參數。
本發明提供一種用以監測感測器配置所曝露至之至少一周遭參數的感測器配置。感測器配置包含具有第一導電率的第一層並更包含具有第二導電率的至少一第二層。第一與第二導電率的大小不同且第一與第二層至少部分地彼此直接機械接觸。較佳地，第一與第二層包含平坦均勻的幾何形狀且以彼此接觸的組態配置，在此組態中第一與第二層的上及/或下平坦表面至少部分彼此鄰接。
此外，第一與第二層至少在其初始組態下包含不同濃度的可擴散成分。可擴散成分(即其在第一及/或在第二層中的濃度)對第一及/或第二層的導電率具有可量測的影響。此外，可擴散成分對於本發明之感測器配置欲監測之至少一周遭參數敏感。換言之，可擴散成分的擴散程序係受到感測器配置所曝露至之周遭參數所支配或至少 受到其影響。
關於可擴散成分，感測器配置感測到在第一與第二層之介面處的濃度梯度(取決於感測器配置曝露至之周遭參數的大小、強度及/或期間)，抵消之或彼此皆調整。事際上，可擴散成分的濃度會因為有害周遭條件而變化。可擴散成分的濃度在第一及/或在第二層中的變化會導致各別膜層的導電率的可量測變化，此導電率的可量測變化可輕易地由適當的量測裝置所量測與偵測。
在第一與第二層間所發生的擴散程序本身並不需要電能或機械能。因此，即便在不耗能的情況下感測器配置亦能夠經歷可量測的擴散程序。只有在判斷第一及/或第二層之導電率的所得變化時才需要施加各別的電訊號。一般而言，可在藥劑的整個壽命週期內監測第一與第二層間所發生的擴散程序。取決於感測器配置欲監測之周遭參數的類型，擴散程序甚至適合整合至周遭參數與經歷時間，藉此能夠測定例如感測器配置已被曝露至熱能一段預定時間的總量。
在一較佳實施例中，擴散行為尤其是可擴散成分的速度是會受到周遭參數之大小及/或強度的影響及/或控制。又，擴散行為與擴散程序取決於感測器配置曝露至各別周遭參數的經歷時間。
以此方式，感測器配置大致上能提供擴散程序之進展的品質與數量資訊，其代表曝露至各別周遭條件的大小、強度與經歷時間。
根據另一較佳實施例，可擴散成分係嵌合在第一層中或配置於第一層處。一開始便存在於第一層中或第一層處的可擴散成分更適合朝向第二層擴散或甚至擴散至第二層中。尤其設計相對於彼此之第一與第二層以及可擴散成分，以在特定周遭參數下提供妥善定義與可再現的擴散程序。較佳地，第一與第二層包含結晶結構，可擴散成分係以雜質或缺陷的方式嵌合於結晶結構中。因此，擴散程序可以具有間質或取代機制，一般將其稱為晶格擴散。
根據另一較佳實施例，該感測器配置更包含該第二層 面離該第一層之表面至少部分地直接接觸的第三層。較佳地，第二層係夾置於第一與第三層之間，其中此些膜層上下交疊且更以平行方式配置。較佳地，第一、第二與第三層形成疊層，其中各種不同的單一膜層包含實質上相同形狀的接觸表面。相較於第一層，第三層可包含類似或相同的材料。又，相較於第一層，第三層亦可具有類似或相同的可擴散成分的濃度。亦可思及，只有第一層包含可擴散成分而第三層包含類似或相同但未摻雜的材料。
在另一較佳實施例中，第一與第三層可電連接至一量測裝置以測定夾置於其間之第二層的導電率。在此類配置下，第一與第三層可較佳地在面離第二層的一側處包含或提供電接觸件。藉由此些接觸件，可利用適當的量測裝置便利地量測到夾置於第一與第三層之間之第二層的導電率，此量測裝置例如適合測定第二層的導電率或電阻率。
在另一態樣中，感測器配置欲監測的周遭參數是周遭溫度、周遭照明或輻射及/或周遭濕度。在感測器配置係適合量測溫度及/或照明的情況下，有效利用置於第一、於第二及/或於第三層之取決於熱或輻射能的擴散程序。取決於第一、第二及/或第三層的材料選擇以及取決於可擴散成分的選擇，擴散程序亦可受到可因此監測之周遭濕度的直接或間接支配。因此，亦可應用感測器配置來量測存在於感測器配置附近之特定氣態物質的存在及/或濃度。
感測器配置對於選定之電磁光譜的光譜範圍可具有特定的敏感度。一般而言，感測器配置能夠偵測UV光譜範圍、可見光譜範圍以及紅外光譜範圍內的電磁輻射。又，可設計擴散程序，使其對於選定的光譜範圍尤其是可見光與UV光譜範圍特別敏感。以此方式，可監測曝露至UV或可見光。
在另一較佳的態樣中，第一及/或第三層包含具有可擴散摻質物質的導電或半導電材料。較佳地，第一及/或第三層係由結晶固體形式或非晶形式的半導體材料或液體半導體所構成。適合的半導 體材料例如是結晶矽但也可以是氫化的非晶矽以及砷、硒與碲以各種比例混合的混合物。其他可用且大致適合的半導體材料可包含第三族與第五族之化學元素的組合例如GaP、GaAs、InP、InSb、InAs、GaSb、GaN、AlN、InN、AlxGa1-xAs、InxGa1-xN及/或第二族與第六族的組合例如ZnO、TnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、Hg(1-x)Cd(x)Te、BeSe、BeTe、HgS。又，第一及/或第三層亦可包含III-VI族半導體例如GaS、GaSe、GaTe、InS、InSe、InTe、I-III-VI族半導體例如CuInSe2、CuInGsSe2、CuInS2、CuInGaS2及/或IV-IV族半導體材料例如SiC或SiGe。
額外地或或者，第一及/或第三層亦可包含有機半導體材料例如並四苯、並五苯、酞菁、聚噻吩、PTCDA、MePTCDI、喹啉(Chinacridon)、嗄啶酮、陰丹酮、黃烷士酮、紫環酮、Alq3、聚乙烯基咔唑或TCNQ。
取決於針對第一及/或第三層所選定的半導體材料，可變化可擴散摻質物質的選擇。例如，當利用矽或鍺時，第三族的元素如硼、銦、鋁或鎵可提供p型摻雜之半導電層。或者，第一及/或第三層亦可以藉著將磷、砷或銻嵌合至半導體材料中而成為n型摻雜。
當利用有機半導體材料時，在各個聚合物之鏈結構中的選擇性碳原子可被取代以對此類分子之各別能帶提供中間能階。尤其，導電聚合物如聚苯胺(PANI)可形成提供濕度感測配置的基質，因為當此類有機半導體材料被曝露至水及/或氧時通常會表現衰敗。
在另一較佳的實施例中，通常夾置於第一與第三層之間的第二層在初始組態下是實質上不導電的。當第二層自第一及/或自第三層吸收或接受可擴散成分時，第二層的特徵為其導電率增加。
此外，尤其有利地，當可擴散成分或摻質物質在一開始係嵌合於第一及/或第三層中或處或由第一及/或第三層中或處所提供。以此方式，可建立第一與第二層間及/或第三與第二層間的濃度梯度，一旦相關的周遭參數開始或加速擴散程序後便立即引發各別的擴 散程序。
在另一較佳的實施例中，摻質物質包含曝露至水會表現出化學反應的分子成分。以此方式，可提供有效的濕度感測組態，其中摻質物質是適合與水化學反應者，且其中摻質物質的至少一剩餘成分如分子氧可表現出對第一、第二及/或第三層的擴散程序，這會造成第二層之導電率的可量測變化。
在另一較佳的實施例中，第二層包含至少兩個相對表面部分，此兩個相對表面部分包含與第一與第三層相鄰設置之具有不同尺寸的接觸表面。結果，分別藉由第一與第二層之間或第三與第二層之間的接觸表面的尺寸可操控甚至控制擴散程序。一般而言，可量測之擴散的大小會隨著接觸表面增加而增加。藉著適當地調整各別膜層之相互鄰接表面，可改變與控制可擴散成分的一般擴散行為，例如使感測器配置的敏感度朝向可量測之周遭參數的較小或較大值或範圍移動。
更有利地根據另一實施例，第一及/或第三層包含至少兩個位於各自膜層之平面上且由填充材料或由空隙所分離之幾何上彼此不重疊的結構。尤其有利的是當第一及/或第三層地包含一或數個例如三角形或矩形的幾何結構以提供各別膜層之特定表面部分，此些表面部分的特徵在於不同尺寸的接觸表面部分，每一接觸表面部分會因各個周遭參數表現出不同的擴散敏感度。
更有利的是當以電絕緣方式設置在第一與第三層之間之第二層的導電率係基於該表面部分所量測。為了測定第二層之導電率，第一及/或第三層之各種接觸表面部分係較佳地各自耦合至量測裝置以測定其各別的導電率與各別的擴散程度。
第一及/或第三層的表面部分可以二維格柵的方式設置，其可以是規則或不規則型。
此處，更有利地的是，當第一層的至少一幾何結構在平行於第一及/或第三層之表面法向的投影平面上會越過第三層的至 少一幾何結構時。幾何結構以及嵌入了此些結構的膜層並未彼此直接接觸而是在一開始時被絕緣第二層所分隔。
然而，由於第一與第三層的幾何結構至少部分重疊，因此可提供具有不同尺寸的許多重疊區域，每一此重疊區域對於上述的周遭參數表現出不同程度的敏感度。以此方式，可延伸可使用感測器配置持續監測之周遭參數的可量測範圍以及經歷時間。
又可思及，第一層或第三層的不同幾何結構會表現出可擴散成分的不同濃度。又可思及，一相同膜層的各種幾何結構可包含摻有不同可擴散摻質的不同半導體材料。亦以此方式，可延伸感測器配置的可量測範圍。
在另一較佳的實施例中，感測器配置的第一與第三層包含實質上相同的幾何形狀。又，第一層沿著實質上平行於該第一及/或第三層之表面法向量(z)延伸的旋轉軸相對於該第三層旋轉一特定角度。第一與第三層間的旋轉角度可受到各別膜層之幾何結構之特定幾何形狀的支配。在膜層包含了幾個平行位向之三角形幾何結構的情況下，膜層可例如旋轉約90度。
一般而言，旋轉軸可位於第一及/或第三層之表面的中央處，俾使膜層的橫向延伸及/或膜層的疊層實質上不受到該相互旋轉的影響。在此文義下，尤其有利的是當膜層具有實質上的二次形狀(quadratic shape)。
根據另一實施例，更有利的是當第一與第三層之幾何結構形成包含至少兩個不同尺寸之表面部分的圖案時。又，尤其在一旋轉配置如90°之旋轉配置中，該圖案可包含特徵為至少兩個相同尺寸之表面部分的特定對稱圖形。以此方式，可提供特定程度的冗餘。又，一般而言可使用在實質上尺寸相同之重覆表面部分之區域中的第二層的可量測導電率來決定平均值，藉此能增加感測器配置的精準度與可靠度。
在另一較佳實施例中，該感測器配置更包含電性天線 電路及/或處理單元。天線電路、處理單元與膜層的疊層可被整合至單一晶片中，此晶片可被整合至藥劑之一級或二級封裝中或與其連接。例如，可將天線及/或處理單元設計成能夠與其他分析裝置如RFID讀取器等進行無線通信的元件。
又，若例如設計天線電路設計使其用來接收及/或傳送RF訊號，則整個感測器配置可被整合至RFID晶片組裝之中，其可自外部施加的RF場擷取判定第二層之導電率所需的電能。
此外，本發明反應在於其中容納或接收及/或儲存至少一品項且包含上述之至少一感測器配置的封裝中。可將封裝置設計成用以儲存食物或飲料及儲存藥劑。一般而言，將封裝設計成用以維持及/或儲存容易衰敗或退化的品項與物質。尤其，封裝包含藥劑用的二級或一級封裝。例如，一級封裝可包含已至少填充有液體藥劑的玻璃體。例如，二級封裝可包含瓶、安瓶、卡普耳瓶、藥筒或注射器。此外，二級封裝可包含已配有一級封裝的注射裝置，如已充填有藥劑之藥筒的形式。或者或是此外，二級封裝亦可包含用以容納複數藥劑的盒或各別醫學裝置。
此處所用的「藥物」或「藥劑」一詞代表包含至少一種治療活性化合物的治療配製物，其中在本發明之一實施例中，該治療活性化合物具有上至1500 Da的分子量及/或是肽、蛋白、多醣體、疫苗、DNA、RNA、抗體、酵素、抗體或其區段、荷爾蒙或寡核苷酸、或上述治療活性化合物的混合物，其中在另一實施例中，該治療活性化合物可用於治療及/或預防糖尿病或糖尿病併發症如糖尿病視網膜病變、血栓病症如深層靜脈或肺血栓、急性冠狀動脈症候群(ACS)、心絞痛、心肌梗塞、癌症、黃斑部退化、炎症、花粉過敏、動脈粥狀硬化及/或類風濕性關節炎，其中在另一實施例中，該治療活性化合物包含治療及/ 或預防糖尿病或糖尿病併發症如糖尿病視網膜病變用的至少一肽，其中在另一實施例中，該治療活性化合物包含至少一人胰島素或人胰島素之類似物或衍生物、類升醣素之肽(GLP-1)或其類似物或衍生物、或艾塞那肽-3或艾塞那肽-4或艾塞那肽-3或艾塞那肽-4之類似物或衍生物。
胰島素類似物例如是甘胺酸(A21)、精胺酸(B31)、精胺酸(B32)人胰島素；離胺酸(B3)、麩胺酸(B29)人胰島素；離胺酸(B28)、脯胺酸(B29)人胰島素；天門冬胺酸(B28)人胰島素；其中B28位置之脯氨酸係被天門冬胺酸、離胺酸、白胺酸、纈胺酸或丙胺酸所取代且其中B29位置的離胺酸可被脯胺酸所取代的人胰島素；丙胺酸(B26)人胰島素；結蛋白(B28-B30)人胰島素；結蛋白(B27)人胰島素及結蛋白(B30)人胰島素。
胰島素衍生物例如是B29-N-肉豆蔻醯基-結蛋白(B30)人胰島素；B29-N-棕櫚醯基-結蛋白(B30)人胰島素；B29-N-肉豆蔻醯基人胰島素；B29-N-棕櫚醯基人胰島素；B28-N-肉豆蔻醯基離胺酸B28脯胺酸B29人胰島素；B28-N-棕櫚醯基-離胺酸B28脯胺酸B29人胰島素；B30-N-肉豆蔻醯基-酥胺酸B29離胺酸B30人胰島素；B30-N-棕櫚醯基-酥胺酸B29離胺酸B30人胰島素；B29-N-(N-棕櫚醯基-Y-麩胺醯基)-結蛋白(B30)人胰島素；B29-N-(N-光膽醯-Y-麩胺醯基)-結蛋白(B30)人胰島素；B29-N-(ω-羰基十七醯)-結蛋白(B30)人胰島素及B29-N-(ω-羰基十七醯)人胰島素。
艾塞那肽-4例如是艾塞那肽-4(1-39)，下列序列之肽：H組胺酸-甘胺酸-麩胺酸-甘胺酸-酥胺酸-苯丙胺酸-酥胺酸-絲胺酸-天門冬胺酸-白胺酸-絲胺酸-離胺酸-麩胺醯胺-甲硫胺酸-麩胺酸-麩胺酸-麩胺酸-丙胺酸-纈胺酸-精胺酸-白胺酸-苯丙胺酸-異白胺酸-麩胺酸-色胺酸-白胺酸-離胺酸-天門冬醯胺-甘胺酸-甘胺酸-脯胺酸-絲胺酸-絲胺酸-甘胺酸-丙胺酸-脯胺酸-脯胺酸-脯胺酸-絲胺酸-NH2。
艾塞那肽-4的衍生物例如係選自下列化合物： H-(離胺酸)4-結蛋白脯胺酸36,結蛋白脯胺酸37艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-(離胺酸)5-結蛋白脯胺酸36,結蛋白脯胺酸37艾塞那肽-4(1-39)-NH2，結蛋白脯胺酸36艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[異天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14,異天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39),結蛋白脯胺酸36[色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[色胺酸(O2)25,異天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14色胺酸(O2)25,異天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)；或結蛋白脯胺酸36[天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[異天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14,異天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[色胺酸(O2)25,異天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14色胺酸(O2)25,異天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)，其中-離胺酸6-NH2基團可被限制為艾塞那肽-4衍生物的C-終端； 或下面序列的艾塞那肽-4衍生物：結蛋白脯胺酸36艾塞那肽-4(1-39)-離胺酸6-NH2(AVE0010)H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36[天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-離胺酸6-NH2，結蛋白天門冬胺酸28脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸38[天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-天門冬醯胺-(麩胺酸)5結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-天門冬醯胺-(麩胺酸)5-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36[色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-離胺酸6-NH2，H-結蛋白天門冬胺酸28脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[色胺酸(O2)25]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-天門冬醯胺-(麩胺酸)5-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2， H-天門冬醯胺-(麩胺酸)5-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-離胺酸6-NH2，結蛋白甲硫胺酸(O)14天門冬胺酸28脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-天門冬醯胺-(麩胺酸)5-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-天門冬醯胺-(麩胺酸)5結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-離胺酸6-結蛋白脯胺酸36[甲硫胺酸(O)14,色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-離胺酸6-NH2，H-結蛋白天門冬胺酸28脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,色胺酸(O2)25]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，H-天門冬醯胺-(麩胺酸)5-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-NH2，結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2，H-(離胺酸)6-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(S1-39)-(離胺酸)6-NH2， H-天門冬醯胺-(麩胺酸)5-結蛋白脯胺酸36,脯胺酸37,脯胺酸38[甲硫胺酸(O)14,色胺酸(O2)25,天門冬胺酸28]艾塞那肽-4(1-39)-(離胺酸)6-NH2；或上述艾塞那肽-4衍生物之治療可接受的鹽類或溶劑化物中的任一者。
荷爾蒙例如是Rote Liste,ed.2008,Chapter 50中所列之腦下垂體荷爾蒙或下視丘荷爾蒙或調節活性肽與其抑制劑，如性腺激素(促濾泡素、促黃體素、绒毛膜促性腺激素、促卵泡激素)、Somatropine(重組人生長激素)、Desmopressin、Terlipressin、Gonadorelin、Triptorelin、Leuprorelin、Buserelin、Nafarelin、Goserelin(上述之英文皆為藥名)。
多醣例如是醣胺多醣、玻尿酸、肝素、低分子量肝素、或超低分子量肝素、或其衍生物，或上述多醣之硫化如多重硫化的形式，及/或其治療可接受的鹽類。多重硫化之低分子量肝素之治療可接受的鹽類的實例為依諾肝素鈉(藥名)。
抗體為球形的血漿蛋白質(~150 kDa)，已知其亦為共享基本結構的免疫球蛋白。當其具有添加至氨基酸殘基之糖鏈時，其為糖蛋白。每一抗體的基本功能單元為免疫球蛋白(Ig)單體(只包含一個Ig單元)；分泌抗體亦可以是具有兩個Ig單元如同具有IgA的二聚體、具有四個Ig單元如硬骨魚IgM的四聚體或者具有五個Ig單元如哺乳動物IgM的五聚體。
Ig單體為"Y"字形的分子，其係由四種多肽鏈所構成；藉由半胱氨酸殘基之間的雙硫鍵所連接之兩個相同的重鏈以及兩個相同的輕鏈。每一重鏈約440個氨基酸長；每一輕鏈約220個氨基酸長。重鏈與輕鏈每一者皆包含鏈內的雙硫鍵而穩定其摺皺。每一鏈係由所謂Ig域的結構域所構成。此些結構域包含約70-110個氨基酸且根據其尺寸與功能而被分成不同的種類(例如變異或V與固定或C)。其具有特殊的免疫球蛋白摺皺，其中兩個β摺板(sheet)由保留性半胱氨酸 與其他帶電氨基酸之間的作用而維持在一起並形成一個「三明治」形狀。
有五種哺乳動物Ig重鏈，其由α、δ、ε、γ與μ所表示。重鏈的類型定義了抗體的同型；此些鏈可分別在IgA、IgD、IgE、IgG與IgM抗體中找到。
獨特重鏈的尺寸與組成不同；α與γ包含約450個氨基酸、δ包含約500個氨基酸、而μ與ε具有約550個氨基酸。每一重鏈具有兩個區域，即固定區域(CH)與變異區域(VH)。在一種類中，相同同型的所有抗體中固定區域基本上相同，但不同同型的抗體中固定區域不同。重鏈γ、α與δ具有由三個串聯Ig域所構成的固定區域與為了添加彈性的絞鏈區域；重鏈μ與ε具有由四個免疫球蛋白域所構成的固定區域。藉由不同B細胞所產生之抗體中重鏈的變異區域不同，但是藉由單一B細胞或B細胞株所產生之所有抗體的變異區域相同。每一重鏈的變異區域約為110個氨基酸長且由單一Ig域所構成。
在哺乳動物中，有兩種免疫球蛋白輕鏈，以λ與κ表示之。一個輕鏈具有兩個連續區域：一固定區域(CL)與一變異區域(VL)。輕鏈的大約長度為211至217個氨基酸。每一抗體包含兩個永遠相同的輕鏈；在哺乳動物中每一抗體中只存在一種輕鏈即κ或λ。
雖然所有抗體的通常結構皆很類似，但特定抗體的獨特特性係由上面詳細說明的變異(V)區域所決定。更具體而言，各種環(三種輕鏈(VL)與三種重鏈(VH))負責接合至抗原即負責其抗原特異性。此些環被稱為互補決定區域(CDRs)。因為來自VH與VL兩區域的CDRs會對抗原結合位置有所貢獻，因此是重鏈與輕鏈兩者的結合而非單獨決定最終的抗原特異性。
一“抗體區段”包含至少一個上述的抗原結合區段且基本上表現出與衍生該區段之整個抗體相同的功能與特異性。木瓜酵素的有限蛋白水解消化將Ig原型劈成三個區段。兩個相同的氨基終端區段(每一者包含一整個L鏈與約半個H鏈)為抗原結合區段(Fab)。第三 區段(尺寸類似但包含羧基終端，兩個重鏈的一半但具有其鏈內雙硫鍵)為結晶區段(Fc)。Fc包含醣類、補體結合點位與FcR-結合點位。有限的胃蛋白酶消化產生包含兩個Fab與絞鏈區域並包含H-H鏈內雙硫鍵的單一F(ab')2區段。F(ab')2對於抗原結合而言是二價的。F(ab')2的雙硫鍵可被劈開以獲得Fab'。又，重鏈與輕鏈的變異區域可融合在一起而形成單一鏈變異區域(scFv)。
製藥所能接受的鹽類例如是酸加成鹽與鹼鹽。酸加成鹽例如是HCl或HBr鹽。鹼鹽例如是具有選自鹼金屬之陽離子的鹽類，鹼金屬的陽離子例如是Na+或K+或Ca2+或銨離子N+(R1)(R2)(R3)(R4)，其中R1至R4彼此獨立地代表：氫、經選擇性取代的C1-C6-烷基團、經選擇性取代的C2-C6-烯基團、經選擇性取代的C6-C10-芳基團、或經選擇性取代的C6-C10-雜芳基團。製藥所能接受之鹽類的其他實例係載於下列文獻中："Remington's Pharmaceutical Sciences" 17.ed.Alfonso R.Gennaro(Ed.),Mark Publishing Company,Easton,Pa.,U.S.A.,1985與Encyclopedia of Pharmaceutical Technology。
製藥所能接受的溶劑化物例如是水合物。
熟知此項技藝者應瞭解，在不脫離本發明之精神與範疇的情況下可對本發明進行各種修改與變化。又，應注意，在申請專利範圍中所使用的任何參考標號皆不應被解讀為限制本發明的範疇。
10‧‧‧感測器配置
12‧‧‧層
14‧‧‧層
16‧‧‧層
18‧‧‧量測裝置
20‧‧‧接觸件
22‧‧‧可擴散成分/摻質
24‧‧‧周遭參數
26‧‧‧疊層
28‧‧‧天線電路
30‧‧‧上表面
32‧‧‧下表面
34‧‧‧接觸表面部分
36‧‧‧接觸表面部分
38‧‧‧處理單元
40‧‧‧幾何結構
42‧‧‧終端部分
44‧‧‧終端部分
45‧‧‧空隙
46‧‧‧圖案
50‧‧‧幾何結構
55‧‧‧空隙
60‧‧‧幾何結構
65‧‧‧空隙
4040‧‧‧表面部分
4050‧‧‧表面部分
4060‧‧‧表面部分
4070‧‧‧表面部分
5040‧‧‧表面部分
6050‧‧‧表面部分
7040‧‧‧表面部分
7060‧‧‧表面部分
在面將參考附圖更詳細地說明本發明之較佳實施例，其中：圖1概略地顯示在初始組態下之感測器配置的橫剖面圖，圖2代表曝露至周遭條件之後或期間的感測器配置，圖3顯示其第一層具有較少接觸表面的另一感測器配置，及圖4顯示具有較多第一層的感測器配置， 圖5顯示第一及/或第三層的三角形幾何結構，及圖6概略地顯示第一與第三層的橫剖面配置，每一者具有數個三角形幾何結構，及圖7概略地顯示配有天線與處理單元的感測器配置。
圖1至4中之橫剖面所概略顯示的感測器配置包含實質上重疊之三膜層12、14、16的疊層26。此處，第一層12包含嵌合於其中的許多可擴散成分22，當此些可擴散成分22曝露至特定的周遭參數24時會開始擴散進入相鄰的第二層14'，如圖2中所示。由於此擴散程序，相較於圖1中所示之處於其初始組態下的第二層14，第二層14'可能會具有變化過的電導率。導電率的此變化通常可藉由利用接觸件20而與第一層12與第三層16作電接觸的各別量測裝置18所量測到。
外層(故而在此為第一層12與第三層16)可包含半導體材料且可為可擴散摻質物質22的n型或p型材料。當在第一層12'與在第二層14'中建立起可擴散成分22的濃度平衡時，可受到溫度、輻射照明之強度或濕度24影響的擴散程序可中止或至少減緩。
為了監測與量測周遭參數24的強度與持續時間，可適當地選擇第一與第三層12、16的可擴散成分的濃度22以及半導體材料。可取決於本發明的感測器配置10欲連接之藥劑的種類而選擇與配置該材料與可擴散成分，俾以在超過各個周遭參數24之閾值時(例如當周遭溫度超過或低於預定溫度24時)使擴散程序開始或加速。
只要感測器配置被維持且儲存在低於或高於此預定溫度(即落在預定的溫度範圍內)，即便在經過較長的時間後仍將無法量測擴散程序。但一旦周遭溫度24超過預定閾值，擴散程序將會至少緩慢地開始。當溫度24更進一步地上升如高於第二預定溫度時，擴散程序會因此而加速直到到達平衡組態為止。取決於擴散的程度，欲利用量測裝置18量測之第二層的導電率可能會發生不同可量測的變化。由 於已知及/或可量化可擴散成分的一般擴散行為，擴散可量測的程度可提供感測器配置10已曝露至周遭參數的時間及/或強度的充分資訊。
在第二層14包含實質上不導電之材料的情況下，愈多可擴散粒子22穿越第一層12與第二層14之介面可能會使得第二層的導電率上升而電阻率下降。尤其可設計擴散行為，使其適合各別藥劑的化學或物理退化特性。因此，藉由感測器配置可映射出且圖像化藥劑的真實與無可避免的衰敗過程。
圖3與4相鄰膜層12"、14之尺寸對於擴散程序之大小的影響。此處，第二層14包含與此膜層之下表面或下表面32尺寸相等的表面30。然而，上表面30只有表面部分34係與第一層12"直接接觸。因此，相較於圖4中所示之實施例，擴散程序的程度與大小以及從尺寸較小之第一層12"之朝向第二層14擴散與擴散進入第二層14之可擴散粒子22的總數減少，其中第一層12與第二層14之各別接觸表面實質上相同。
即便並未特別顯示說明但亦可思及，不僅僅是第一層12在一開始時可配有可擴散成分，且第三層16在一開始時也可以配有相同或另一種用來朝向第二層14擴散的可擴散成分22。在圖3中，第二層14的下接觸表面36幾乎是與對應之第三層16的上接觸表面相同且完全重疊。
在圖5與6顯示了在空間上修改越過膜層12、14、16之相鄰介面之擴散程度的另一種方式。圖5說明一特殊的幾何結構40，其具有三角形且特徵在於圖5中之左側的較寬末端部42以及位於右側之相對端處的較小尖縮末端部44。如圖6中更進一步地顯示，第一層12可包含四個相鄰配置且幾何形狀相等的結構40、50、60、70且結構與結構之間分別具有空隙45、55、65。若不用空隙，亦可思及使用不同、實質上惰性的材料來填充相鄰配置之幾何結構40、50、60、70間的平面間隙。如圖6中更進一步地顯示，第三層16包含一個相匹配或實質上相等的幾何結構。因此，第三層16亦包含四個幾何結構 40、50、60、70，每一結構的特徵在於三角形狀以及在膜層的平面上相鄰配置。
如圖6中更進一步地顯示，具有實質相同形狀的兩膜層12、16相互轉動約90°以產生表面部分的圖案46，在圖6中例示性地顯示了此些表面部分的某些部分4040、4050、4060、4070、5040、6050、7040、7060。在此處，第一與第三層12、16的幾何結構40、50、60、70在沿著第一及/或第三層12、16之表面法向(z)的投影平面上實質上重疊。如圖6中所示的圖案46，其中相互重疊之第一與第三層12、16之實質上重疊的表面部分40、50、60、70係以黑色區域表示。
由於三角幾何結構40、50、60、70，此表面部分4040、4050、4060、4070的尺寸會彼此不同。實際上，由於其不同的尺寸例如表面部分4070與7040會表現出大致不同的擴散行為，造成置於其間之第二層14的導電率會有不同的局部變化。亦更有利的是，當第二層14也包含大致上對應至如圖6中所示之重疊表面部分4040、4050、4060、4070、5040、6050、7040、7060之圖案的圖案化結構時。以此方式，可以延長感測器能夠監測擴散程序的感測器配置的可量測範圍以及時間期間。
當如圖6中所示之感測器配置10被設計成溫度監測配置時，表面部分4070相較於較小的表面部分7040會表現出較大的擴散感受性。因此且作為非限制性的實例，當其曝露至約30℃的溫度超過24小時時，表面部分7040可到達平衡組態即最大的導電率。與其相較，表面部分4070只有在曝露至至少36℃的溫度超過7天時才會表現出相匹配的導電率。
剩餘的表面部分的每一者可提供介於這兩個極端樣本之間的敏感度。實際上，特徵為不同尺寸之表面部分之相互性的感測器配置10可涵蓋較大的溫度範圍以及較大的時間間隔(包含數個月或甚至數年)。尤其有利的是，某些擴散程序在低於預定的閾值溫度時是 較無活性的，但一旦溫度上升超過了此類閾值則馬上以指數方式增加。
在此文義下應注意，當感測器配置被曝露在極明亮的照明下或被曝露至潮濕的環境下或當感測器配置被曝露於特定氣態物質(若此特定之氣態物質本身適合用來穿透並擴散至膜層12、14、16中的任何一者)的附近時，可能亦會觀察到相匹配的擴散行為。
又，圖6中所示之實施例表現出，因第一層12相對於第三層16作90°轉動，具有實質上相等尺寸之表面部分的相互性。例如，兩個表面部分5040與7060具有實質上相同的尺寸。當被曝露至周遭參數或周遭條件時，表面部分5040與7060一般會表現出相同或至少高度類似的擴散行為。以此方式，可以提供一種兩倍的冗餘及/或可利用兩個內相關之表面部分5040、7060的可量測導電率來決定平均值。
如所示，本發明的感測器配置10並非只能用來測定與監測感測器配置10所曝露至的溫度歷程。又，藉著使用當曝露至水會發生化學反應的分子成分作為摻質物質22，可將感測器配置10用來作為濕度感測器。接著，當感測器配置10已被曝露至濕氣中後，化學反應的剩餘成分及/或反應產物可能會擴散進入第二層14中。為達此目的，第一層與第三層中的至少一者應該要與周遭氣氛接觸。
此外，感測器配置亦可適合偵測周遭環境中的化學成分。因此，感測器配置亦可具有氣體感測器的形式，其中膜層12、14、16中的至少一者易接收及/或嵌合存在於周遭氣氛中的氣態物質。例如，一旦當感測器配置被曝露至周遭氣氛時，分子氧或其他氣體可能會立即擴散進入第一層12並經由第一層12而朝向第二層14。
最後圖7顯示更包含天線電路28與處理單元38的感測器配置10。天線電路28尤其用來接收及/或傳送能量訊號，自能量訊號可感應出用以判斷膜層12、14、16之疊層26的第二層14的導電率的電能。因此，可將整個感測器配置10設計成毋需就地電源但只有被放置到RFID讀取配置之廣播區域中時才會被啟動的被動RFID標 籤。
一般而言，感測器配置10不需要自己的電源，因為膜層12、14、16之間的擴散程序只會受到欲監測與量測之周遭條件的支配與控制。
10‧‧‧感測器配置
12‧‧‧層
14‧‧‧層
16‧‧‧層
18‧‧‧量測裝置
20‧‧‧接觸件
22‧‧‧可擴散成分/摻質
26‧‧‧疊層

Claims (15)

  1. 一種監測至少一周遭參數(24)的感測器配置，此感測器配置包含：第一層(12)，具有第一導電率，及至少一第二層(14)，具有與該第一導電率不同的第二導電率且至少部分地與該第一層(12)直接接觸，其中該第一與第二層(12,14)在初始組態下包含不同濃度之可擴散成分(22)，該可擴散成分會影響該第一及/或第二層(12,14)的導電率。
  2. 如申請專利範圍第1項之感測器配置，其中該可擴散成分(22)的擴散行為會受到周遭參數(24)之大小的影響。
  3. 如前述申請專利範圍中任何一項之感測器配置，其中該可擴散成分(22)係嵌合於該第一層(12)中或該第一層(12)處，以朝向該第二層(14)擴散或擴散至該第二層(14)中。
  4. 如前述申請專利範圍中任何一項之感測器配置，更包含：與該第二層(14)面離該第一層(12)之表面至少部分地直接接觸的第三層(16)。
  5. 如申請專利範圍第4項之感測器配置，其中該第一層(12)與該第三層(16)係可電連接至量測裝置(18)以測定夾置於兩者間之該第二層(14)的導電率。
  6. 如前述申請專利範圍中任何一項之感測器配置，其中該周遭參數(24)為周遭溫度、周遭照明、周遭濕度及/或周遭氣態物質的濃度。
  7. 如前述申請專利範圍中任何一項之感測器配置，其中該第一及/或第三層(12,16)包含具有該可擴散摻質物質(22)的導電或半導電材料。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之感測器配置，其中該第一及/或第三層(12,16)包含有機半導體。
  9. 如申請專利範圍第7或8項之感測器配置，其中該摻質物質(22)包含曝露至水會表現出化學反應的分子成分。
  10. 如申請專利範圍第4至9項中任何一項之感測器配置，其中該第二層(14)包含具有相同尺寸之至少兩相對表面部分(30,32)，此兩相對表面部分(30,32)具有與該第一與該第三層(12,16)相鄰設置之不同尺寸的接觸表面(34,36)。
  11. 如前述申請專利範圍中任何一項之感測器配置，其中該第一及/或第三層(12,16)包含位於各別膜層(12,16)之平面上且由填充材料或由空隙(45,55,65)所分離的至少兩個幾何上不重疊的結構(40,50,60,70)。
  12. 如申請專利範圍第11項之感測器配置，其中該第一層(12)的至少一幾何結構(40,50,60,70)在平行於該第一及/或第三層(12,16)之表面法向(z)的投影平面上越過該第三層(16)的至少一幾何結構(40,50,60,70)。
  13. 如申請專利範圍第11或12項之感測器配置，其中該第一層(12)與該第三層(16)包含實質上相同的幾何形狀，且其中該第一層(12)沿著實質上平行於該第一及/或第三層(12,16)之表面法向量(z)延伸的旋轉軸相對於該第三層(16)旋轉一特定角度。
  14. 如前述申請專利範圍中任何一項之感測器配置，更包含電性天線電路(28)及/或處理單元(38)。
  15. 一種用於至少一品項的封裝，包含如前述申請專利範圍中任何一項之感測器配置(10)。
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