TW201628557A

TW201628557A - 通道之形成

Info

Publication number: TW201628557A
Application number: TW104129404A
Authority: TW
Inventors: 丹尼爾派屈克巴洛斯; 詹姆仕依特寇恩
Original assignee: 維爾利生命科學有限公司
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2015-09-04
Publication date: 2016-08-16
Also published as: US9907498B2; CN107072602A; US20160066825A1; EP3169217A1; WO2016036908A1; TWI574668B; EP3169217A4

Abstract

本發明揭示一種身體可安裝裝置，其可由一聚合材料形成。一模製形式可界定一腔且可使用模具形成聚合材料以產生根據該腔塑形之一裝置。可藉由形成聚合材料之一第一層、將一基板定位於該第一層上且接著在該基板上方形成聚合材料之一第二層來將安置於該基板上之電子器件囊封於該聚合材料內。一通道可暴露安置於該基板上之一感測器。可在該基板上方模製聚合材料之該第二層時形成該通道。該模製形式可包含朝向該感測器延伸之一突部。可將一犧牲密封劑材料施用至該感測器或該突部以在該突部與該感測器之間產生一密封件。該聚合材料圍繞該經密封突部形成以產生該通道。

Description

通道之形成

除非本文中另有指示，否則此段落中所描述之材料並非本申請案中之申請專利範圍之先前技術且並未因其等包含於此段落中而被承認為先前技術。

身體可安裝及/或可植入裝置可包含感測器及其他生物互動電子器件。在一些情況中此等裝置可使用來自一光伏打電池或來自一射頻天線之經收集能量操作。此等電子器件可嵌入於生物相容材料(諸如經塑形以促進安裝及/或植入於身體中之聚合材料)中。

電化學安培型感測器藉由在存在一帶電電極之情況下量測藉由一分析物之氧化或還原反應引起之電流來量測該分析物之濃度。一般而言，在其中分析物變得更加帶負電之一還原反應中一帶負電電極放出電子至分析物，而在其中分析物變得更加帶正電之一氧化(或離子化)反應中一帶正電電極自分析物接收電子。該帶電電極(或工作電極)引發該等反應且接收或放出電子以產生提供輸出信號之一電流。因此，當該工作電極適當帶電時，該輸出電流與反應速率成比例，該反應速率提供圍繞該工作電極之分析物之濃度之一量測。

在一些實例中，酶緊鄰工作電極固定以與一所要分析物選擇性反應。例如，葡萄糖氧化酶可靠近工作電極固定以與葡萄糖反應且釋放過氧化氫，該過氧化氫接著藉由工作電極以電化學方式偵測以指示葡萄糖之存在。其他酶及/或試劑可用於偵測其他分析物。

一身體可安裝裝置可由一聚合材料形成。一模製形式可界定一腔且可使用模具形成聚合材料以產生根據該腔塑形之一裝置。可藉由形成聚合材料之一第一層、將一基板定位於該第一層上且接著在該基板上方形成聚合材料之一第二層來將安置於該基板上之電子器件囊封於該聚合材料內。一通道可暴露安置於該基板上之一感測器。可在於該基板上方模製聚合材料之該第二層時形成該通道。該模製形式可包含朝向該感測器延伸之一突部。可將一犧牲密封劑材料施用至該感測器或該突部以產生介於該突部與該感測器之間的一密封件。該聚合材料圍繞該經密封突部形成以產生該通道。

本發明之一些實施例提供一種方法。該方法可包含在一模製形式之一第一部分中形成聚合材料之一第一層。該模製形式可包含該第一部分及一第二部分，該第一部分及該第二部分經組態以在界定該第一部分與該第二部分之間的一腔之一邊界之一介面處彼此接合。該第二部分可包含界定該腔之一部分之一表面及自該表面延伸之一突部。該方法亦可包含將一基板定位於聚合材料之該第一層上方。該基板可具有安置於其上之一感測器。該方法亦可包含施用一犧牲密封劑材料至該突部或該感測器之至少一者。該方法亦可包含使該模製形式之該第二部分與該第一部分接合，使得該突部接觸該犧牲密封劑材料同時該犧牲密封劑材料接觸該感測器。該犧牲密封劑材料可實質上覆蓋該感測器。該方法亦可包含在該犧牲密封劑材料接觸該突部及該感測器兩者時在該基板及該第一層上方且圍繞該突部形成聚合材料之一第二層。聚合材料之該第二層及聚合材料之該第一層可組合於該模製形式內以便將該基板實質上囊封於根據腔塑形之聚合材料內。該方法亦可包含自模製形式移除該經塑形聚合材料。該方法亦可包含移除覆蓋感測器之犧牲密封劑材料以藉此暴露該感測器。該感測器可透過聚合材料中之一通道暴露。該通道可至少部分藉由突部形成。

本發明之一些實施例提供一種系統。該系統可包含包含一第一部分及一第二部分之一模製形式，該第一部分及該第二部分經組態以在界定該第一部分與該第二部分之間的一腔之一邊界之一介面處彼此接合。該第一部分可包含界定該腔之一部分之一表面。該第二部分可包含界定該腔之一部分之一表面及自該表面延伸之一突部。該突部可經組態以接觸一犧牲密封劑材料同時該犧牲密封劑材料接觸形成於模製形式內之一身體可安裝裝置之一感測器。該身體可安裝裝置可包含暴露感測器所藉助之一通道。該通道可至少部分藉由該突部形成。

本發明之一些實施例提供一種身體可安裝裝置。該身體可安裝裝置可包含根據一模製形式塑形之一聚合材料。該模製形式可包含一第一部分及一第二部分，該第一部分及該第二部分經組態以在界定該第一部分與該第二部分之間的一腔之一邊界之一介面處彼此接合。該第二部分可包含界定該腔之一部分之一表面及自該表面延伸之一突部。該身體可安裝裝置亦可包含具有安置於其上之一感測器之一基板。該基板可實質上囊封於聚合材料內。該感測器可透過聚合材料中之一通道暴露。該通道可至少部分藉由突部及藉由在該身體可安裝裝置之形成期間接觸該感測器及該突部兩者之一犧牲密封劑材料形成。

本發明之一些實施例提供用於在一模製形式之一第一部分中形成聚合材料之一第一層之構件。本發明之一些實施例提供用於將一基板定位於聚合材料之該第一層上方之構件。本發明之一些實施例提供用於施用一犧牲密封劑材料至突部或感測器之至少一者之構件。本發明之一些實施例提供用於使該模製形式之該第二部分與該第一部分接合，使得突部接觸犧牲密封劑材料同時該犧牲密封劑材料接觸感測器之構件。本發明之一些實施例提供用於在犧牲密封劑材料接觸突部及感測器兩者時在該基板及該第一層上方且圍繞該突部形成聚合材料之一第二層之構件。本發明之一些實施例提供用於自模製形式移除經塑形聚合材料之構件。本發明之一些實施例提供用於移除覆蓋感測器之犧牲密封劑材料以藉此暴露該感測器之構件。

一般技術者藉由在適當情況下參考隨附圖式閱讀以下詳細描述將變得明白此等以及其他態樣、優點及替代例。

10‧‧‧眼睛

20‧‧‧角膜

22‧‧‧角膜表面/經暴露角膜表面

30‧‧‧上眼瞼/眼瞼

32‧‧‧下眼瞼/眼瞼

40‧‧‧淚膜層/淚膜/內層

42‧‧‧淚膜層/淚膜/外層/外淚膜層

100‧‧‧系統

110‧‧‧身體可安裝裝置/裝置/眼可安裝裝置

120‧‧‧聚合材料

130‧‧‧基板/經嵌入基板

140‧‧‧電源供應器/電源供應器區塊

141‧‧‧DC供應電壓/DC電源

142‧‧‧射頻能量收集天線/能量收集天線/天線

144‧‧‧太陽能電池

146‧‧‧整流器/調節器

150‧‧‧控制器/控制器區塊

151‧‧‧互連件

152‧‧‧感測器介面模組/感測器介面

154‧‧‧顯示驅動器模組

156‧‧‧通信電路

157‧‧‧互連件

160‧‧‧生物互動電子器件/感測器電子器件

162‧‧‧分析物生物感測器/電化學感測器/感測器

164‧‧‧像素陣列

170‧‧‧通信天線/天線/環形天線

171‧‧‧無線信號/無線通信鏈路/通信鏈路/射頻輻射/反向散射信號/反向散射輻射

180‧‧‧外部讀取器/讀取器

182‧‧‧記憶體

183‧‧‧資料儲存器

184‧‧‧程式指令/指令

186‧‧‧處理器

188‧‧‧天線

210‧‧‧眼可安裝裝置/裝置/眼可安裝電子裝置

220‧‧‧聚合材料

221‧‧‧中心區域

222‧‧‧外周邊

224‧‧‧凸表面/表面

226‧‧‧凹表面/表面

228‧‧‧圓形外側邊緣

230‧‧‧基板

232‧‧‧面向內表面/安裝表面/面向內側

234‧‧‧面向外表面/安裝表面/面向外側

250‧‧‧控制器/晶片

251‧‧‧互連件/導電互連件

257‧‧‧互連件

260‧‧‧電化學感測器/感測器/電化學分析物感測器

262‧‧‧通道

270‧‧‧環形天線/天線

300‧‧‧模製系統/模製形式

301‧‧‧眼可安裝裝置

302‧‧‧腔/模製腔

304‧‧‧中心軸/軸

310‧‧‧第一部分/部分/模製部分

312‧‧‧模製表面/安裝表面

320‧‧‧第二部分/部分/模製部分

322‧‧‧模製表面/安裝表面/表面

324‧‧‧突部

326‧‧‧側壁

330‧‧‧介面

332‧‧‧銳化介面

334‧‧‧第一介面

336‧‧‧夾止腔

340‧‧‧模製聚合材料/聚合材料

341‧‧‧聚合材料之第一層/第一層/聚合材料層

342‧‧‧聚合材料之第二層/第二層/聚合材料層

344‧‧‧前表面

346‧‧‧後表面

350‧‧‧基板

352‧‧‧犧牲密封劑材料/密封劑材料

360‧‧‧通道

362‧‧‧側壁

364‧‧‧感測器

400‧‧‧程序

402‧‧‧方塊/步驟

404‧‧‧方塊/步驟

406‧‧‧方塊/步驟

408‧‧‧方塊/步驟

410‧‧‧方塊/步驟

412‧‧‧方塊/步驟

414‧‧‧方塊/步驟

520‧‧‧透明聚合材料

524‧‧‧前表面/前側

526‧‧‧後表面

530‧‧‧基板

531‧‧‧內徑/內徑側邊緣

532‧‧‧外徑/外徑側邊緣

534‧‧‧安裝側

536‧‧‧反向側

550‧‧‧控制晶片

554‧‧‧跡線

555‧‧‧互連件

556‧‧‧互連件

558‧‧‧互連件

560‧‧‧感測器/電化學感測器

562‧‧‧電極/工作電極/感測器電極

564‧‧‧電極/參考電極/感測器電極

570‧‧‧通道

572‧‧‧頂部唇緣

574‧‧‧底部唇緣

576‧‧‧側壁/通道側壁

578‧‧‧凹部

580‧‧‧保形生物相容材料/生物相容塗層

θ‧‧‧角度

圖1係根據一例示性實施例之具有與一外部讀取器無線通信之一身體可安裝裝置之一系統的一方塊圖。

圖2A係根據一例示性實施例之一眼可安裝裝置之一俯視圖。

圖2B係根據一例示性實施例之一眼可安裝裝置之一側視圖。

圖2C係根據一例示性實施例之圖2A及圖2B之眼可安裝裝置在安裝至一眼睛之一角膜表面時之一橫截面側視圖。

圖2D係展示根據一例示性實施例之圍繞在如圖2C所展示般安裝時之眼可安裝裝置之表面之淚膜層的一橫截面側視圖。

圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E、圖3F及圖3G繪示根據一例示性實施例之使用一模具形成一眼可安裝裝置之階段。

圖4係繪示根據一例示性實施例之製造一身體可安裝裝置之一方法之一流程圖。

圖5A係根據一例示性實施例之暴露一眼可安裝裝置中之一感測器區域之一通道之一俯視圖。

圖5B係根據一例示性實施例之暴露一眼可安裝裝置中之一感測器區域之一通道之一橫截面側視圖。

以下詳細描述參考隨附圖式描述所揭示方法、設備及系統之各種特徵及功能。在圖式中，除非上下文另有說明，否則類似符號通常標示類似組件。本文中所描述之闡釋性方法、設備及系統實施例並不意欲為限制性。將易於理解，所揭示方法、設備及系統之特定態樣可配置及組合成多種不同組態，其全部涵蓋於本文中。

I.概述

一身體可安裝裝置可經組態以基於在佩戴該身體可安裝裝置之一使用者之一流體中偵測到的至少一分析物來監測健康相關資訊。此一身體可安裝裝置可依一模製形式形成(例如，製造)。該模製形式可界定一腔且可使用模具形成聚合材料以產生根據該腔塑形之一裝置。可藉由形成聚合材料之一第一層、將一基板定位於該第一層上且接著在該基板上方形成聚合材料之一第二層來將安置於該基板上之電子器件囊封於該聚合材料內。該聚合材料中之一通道可暴露安置於該基板上之一感測器且該感測器可量測佔據該通道之流體之一分析物濃度。可在於該基板上方模製聚合材料之該第二層時形成該通道。該模製形式可包含朝向該感測器延伸之一突部。可將一犧牲密封劑材料施用至該感測器或該突部以在該突部與該感測器之間產生一密封件。該聚合材料圍繞該經密封突部形成以產生該通道。

該身體可安裝裝置可為由一兩部分模具中之聚合材料形成之一眼可安裝裝置。該模具可包含界定一眼可安裝裝置之一後表面之一第一部分及界定一前表面之一第二部分。在使用中，該後表面可類似於一隱形眼鏡抵靠一眼表面接觸安裝且該前表面可具有與眼瞼運動相容之一平滑凸曲率。

此等身體可安裝裝置可包含安置於一基板上之實質上囊封於聚合材料中之各種生物互動電子器件。例如，模製程序可涉及首先形成聚合材料之一第一層，接著將一基板定位於該第一層上方且接著在該基板及該第一層上方形成聚合材料之一第二層。該聚合材料可經固化且接著自模製形式移除。

安置於基板上之電子器件可包含用於獲得關於身體可安裝裝置所處之生物環境之量測之一感測器。例如，一眼可安裝裝置可包含經組態以獲得在塗佈該眼可安裝裝置之淚液中之分析物濃度位準之量測之一電化學感測器。該電化學感測器包含安置於基板上之電極，在該等電極與一樣本體積流體連接時該等電極基於分析物濃度產生一安培電流。因此，為促進此等量測，身體可安裝裝置可包含通過聚合材料之暴露安置於經嵌入基板上之感測器電極之一通道。

一通道可使用模製形式之一者中之一突部形成於聚合材料中以防止聚合材料在模製期間形成於感測器上方。例如，在將基板定位於聚合材料之第一層上方之後，模具之另一部分可與延伸至感測器之突部對準。聚合材料之第二層可接著在基板上方及圍繞該突部形成。在自該形式移除經固化之聚合材料之後，該聚合材料包含向內朝向感測器延伸之一通道。該通道根據突部塑形。

為防止聚合材料在第二層之形成期間覆蓋感測器，可在定位突部之前將保形密封劑材料(諸如聚乙二醇)之一犧牲層施用於感測器上方。該犧牲密封劑材料覆蓋感測器且接觸該感測器及突部兩者以填充該突部之端部與該感測器之間的間隙(例如，歸因於基板及/或感測器之深度之機器公差)。當突部經對準及定位於適當位置時，犧牲密封劑材料填充突部之端部與基板上之感測器區域之間的任何公差間隙。犧牲密封劑材料因此在第二層之形成期間提供對聚合材料之一障壁。

在最終固化之後，該裝置可自模具移除且可移除犧牲層(例如，藉由沖洗)。在移除犧牲層之後，感測器電極可透過通道暴露且該等電極可與身體可安裝裝置之一環境流體連通。此外，通道側壁實質上藉由突部界定，此容許控制及重複通道之形狀。

亦已發現，通道側壁之形狀可促進佩戴者舒適度。例如，在一眼可安裝裝置中，可部分藉由干涉沿著該裝置之前表面之眼瞼運動之程度來判定佩戴者舒適度。藉由在前模具中加工之一突部形成通道提供沿著外表面與通道側壁之間的邊緣之一致、可控制輪廓。

II.例示性身體可安裝電子器件平台

圖1係包含與一外部讀取器180無線通信之一身體可安裝裝置110之一系統100之一方塊圖。該身體可安裝裝置110係由經形成以安裝至一身體表面之一聚合材料120製成。例如，該聚合材料120可經形成以接觸安裝至一眼睛之一角膜表面。一基板130嵌入於該聚合材料120中以對電子組件(諸如一電源供應器140、一控制器150、生物互動電子器件160及一通信天線170)提供一安裝位置。該生物互動電子器件160藉由該控制器150操作。該電源供應器140供應操作電壓至控制器150及/或生物互動電子器件160。該天線170藉由控制器150操作以傳送資訊至身體可安裝裝置110及/或自身體可安裝裝置110傳送資訊。天線170、控制器150、電源供應器140及生物互動電子器件160可全部位於經嵌入基板130上。在其中身體可安裝裝置類似於一隱形眼鏡配置以接觸安裝至一眼睛之應用中，該身體可安裝裝置亦可在本文中稱為一眼科電子器件平台。

A.聚合材料

聚合材料120可經塑形以包含經組態以與一所要身體安裝位置介接之一外表面。例如，聚合材料120可包含一牙齒可安裝表面、一頭可安裝表面、一耳朵可安裝表面、一皮膚可安裝表面、一眼可安裝表面等。身體可安裝裝置110亦可依經組態以安裝至其他身體位置以便存取活體內樣本流體之一外觀尺寸(包含可植入組態)實施。例如，聚合材料120可為平滑的且包含適用於其中裝置110植入於皮膚下面及/或皮膚內之應用之一生物相容塗層。聚合材料120可部分或完全囊封電子器件於裝置110內。在一些實例中，身體可安裝裝置110可包含經組態以安裝至一牙齒、一皮膚表面、一黏膜，安裝於一皮下區域上，安裝於一間質區域內或安裝於其中可量測活體內流體分析物濃度之另一區域中之一安裝表面。

為促進接觸安裝至一眼睛，聚合材料120可具有經組態以(例如，藉由與塗佈角膜表面之淚膜之毛細管力)黏附(「安裝」)至一濕潤角膜表面之一凹表面。此外或替代性地，身體可安裝裝置110可歸因於凹曲率而藉由一真空力黏附於角膜表面與聚合材料之間。在使凹表面抵靠眼睛安裝時，聚合材料120之面向外表面可具有經形成以在身體可安裝裝置110安裝至眼睛時並不干涉眼瞼運動之一凸曲率。例如，聚合材料120可為類似於一隱形眼鏡塑形之一實質上透明彎曲聚合圓盤。

聚合材料120可包含一或多個生物相容材料，諸如經採用以用於隱形眼鏡或涉及與角膜表面直接接觸之其他眼科應用中之材料。聚合材料120可視需要部分由此等生物相容材料形成或可包含具有此等生物相容材料之一外塗層。聚合材料120可包含經組態以使角膜表面潮濕之材料，諸如水凝膠及類似者。在一些實施例中，聚合材料120可為提高佩戴者舒適度之一可變形(「非剛性」)材料。在一些實施例中，聚合材料120可經塑形以提供一預定、視力校正光學功率(例如，用於視力校正應用)。

B.基板

基板130包含適用於安裝生物互動電子器件160、控制器150、電源供應器140及天線170之一或多個表面。基板130可用作用於基於晶片之電路之一安裝平台(例如，藉由覆晶安裝至在基板130上圖案化之導電端子)及/或亦用作用於圖案化導電材料(例如，金、鉑、鈀、鈦、銅、鋁、銀、金屬、其他導電材料、此等材料之組合等)以產生電極、互連件、連接墊、天線等之一平台。在一些實例中，實質上透明導電材料(例如，氧化銦錫)可經圖案化於基板130上以形成電路、電極等。例如，可藉由憑藉沈積、光微影術、電鍍等在基板130上形成金或另一導電材料之一圖案來製造天線170。類似地，可藉由在基板130上沈積導電材料之合適圖案來分別形成控制器150與生物互動電子器件160之間及控制器150與天線170之間的互連件151、157。可採用包含但不限於使用光阻劑、遮罩、沈積技術及/或電鍍技術之製造技術之一組合以在基板130上圖案化此等材料。

基板130可為一相對較剛性材料，諸如聚對苯二甲酸乙二酯(「PET」)、聚對二甲苯及/或經組態以在結構上支撐聚合材料120內之電路及/或基於晶片之電子器件之另一材料。身體可安裝裝置110可替代性地用一群組未連接基板而非一單一基板配置。例如，控制器150及包含於生物互動電子器件160中之一感測器可安裝至一基板，而天線170安裝至另一基板且該兩個基板可經由互連件157電連接。在另一實例中，基板130可包含各支撐天線170之分離、重疊盤繞部分之單獨分區。舉例而言，諸如其中將天線170劃分成依各自半徑圓周捲繞身體可安裝裝置110且並聯及/或串聯連接之多個繞組之一實施例。為促進個別繞組相對於彼此移動，且藉此提高身體可安裝裝置110之可撓性且幫助防止天線之黏結或其他變形，個別繞組可各安裝於基板130之分離部分上。

在一眼可安裝應用中，基板130(及其上之生物互動電子器件160)可遠離裝置110之使光透射穿過至瞳孔之區域(例如，該裝置之中心)定位。因而，基板130可避免干涉光透射至眼睛之中心、光敏感區域。例如，在眼可安裝裝置110塑形為一凹彎曲圓盤之情況下，基板130可圍繞該圓盤之周邊(例如，靠近外圓周)嵌入。然而，在一些實例中，生物互動電子器件160(及基板130)可定位於眼可安裝裝置110之中心區域中或附近。此外或替代性地，生物互動電子器件160及/或基板130對傳入可見光可係實質上透明以減輕干涉光透射至眼睛。此外，在一些實施例中，生物互動電子器件160可包含根據顯示器指令發射及/或透射待由眼睛接收之光之一像素陣列164。因此，生物互動電子器件160可視需要經定位以便對一眼可安裝裝置之一佩戴者產生可感知視覺線索，諸如藉由顯示關於像素陣列164之資訊(例如，字元、符號、閃爍圖案等)。

基板130之尺寸可取決於各種因素。例如，在一眼可安裝應用中，基板130可經塑形為具有足以對經嵌入電子組件提供一安裝平台之一徑向寬度尺寸之一圖案化環。基板130可具有足夠小以容許基板130嵌入於聚合材料120中而不會影響眼可安裝裝置之輪廓之一厚度。基板130可具有足夠大以提供適於支撐安裝於其上之電子器件之結構穩定性之一厚度。例如，基板130可經塑形為具有約10毫米之一直徑、約1毫米之一徑向寬度(例如，一外半徑比一內半徑大1毫米)及約50微米之一厚度之一環。基板130可沿著界定一內半徑及一外半徑之兩個圓形環之間之一虛錐之表面塑形。在此一實例中，沿著該虛錐之表面之基板130之表面界定依該半徑之與眼安裝表面之曲率近似對準之一傾斜表面。

C.電源供應器

電源供應器140經組態以收集周圍能量以對控制器150及生物互動電子器件160供電。例如，一射頻能量收集天線142可自入射無線電輻射捕獲能量。此外或替代性地，(若干)太陽能電池144(「光伏打電池」)可自傳入紫外輻射、可見輻射及/或紅外輻射捕獲能量。此外，可包含一慣性電力捕集系統以自身體可安裝裝置110之運動捕獲能量。該能量收集天線142可視需要為亦用於傳送資訊至外部讀取器180之一兩用天線。即，可用(若干)相同實體組件實現通信天線170及能量收集天線142之功能。

一整流器/調節器146可用於將經捕獲能量調節至被供應至控制器150之一穩定DC供應電壓141。例如，能量收集天線142可接收入射射頻輻射。在天線142之引線上之不同電信號係輸出至該整流器/調節器146。該整流器/調節器146將該等不同電信號整流至一DC電壓且調節該經整流DC電壓以用於對裝置110之其餘電子器件(例如，控制器150)供電。在一些情況中，電源供應器140亦可包含一可再充電電池，諸如一薄膜固態電池。此一電池可經由整流器/調節器146自能量收集系統充電，且放電以對裝置110供電(例如，在未收集能量時之時間間隔期間)。

D.控制器及生物互動電子器件

可在將DC供應電壓141提供至控制器150時開啟控制器150，且該控制器150中之邏輯操作生物互動電子器件160及天線170。控制器150可包含經組態以操作生物互動電子器件160以便與身體可安裝裝置110之一生物環境相互作用之邏輯電路。例如，一或多個組件(諸如一分析物生物感測器162)可用於自該生物環境獲得輸入。此外或替代性地，一或多個組件(諸如像素陣列164)可用於提供一輸出至該生物環境。

在一實例中，控制器150包含經組態以操作分析物生物感測器162之一感測器介面模組152。該分析物生物感測器162可為(例如)包含一工作電極及一參考電極之一安培型電化學感測器。可在該工作電極與該參考電極之間施加一電壓以使一分析物在該工作電極處經歷一電化學反應(例如，一還原反應及/或氧化反應)。該電化學反應產生可透過工作電極量測之一安培電流。該安培電流係與電化學反應速率有關，該電化學反應速率係與分析物濃度有關。因此，透過工作電極量測之安培電流可提供分析物濃度之一指示。在一些實施例中，感測器介面模組152可為經組態以在透過工作電極量測一電流時施加一電壓於工作電極與參考電極之間的一穩壓器。

在一些例項中，亦可包含一試劑以使電化學感測器對一或多個特定分析物敏感。例如，接近於工作電極之一層葡萄糖氧化酶(「GO_X」)可催化葡萄糖氧化以產生過氧化氫(H₂O₂)。該過氧化氫可接著在工作電極處電氧化，此釋放電子至該工作電極，從而導致可透過該工作電極量測之一安培電流。此等反應在下文展示。

H₂O₂→2H⁺+O₂+2e^-

藉由還原反應或氧化反應產生之電流與電化學反應速率近似成比例。此外，反應速率係取決於分析物分子到達電化學感測器電極以直接或透過一試劑催化地對反應供以燃料之速率。在一穩定狀態中，分析物分子依與額外分析物分子擴散至經取樣區域近似相同之速率擴散至電化學感測器電極，且反應速率與分析物分子之濃度近似成比例。透過工作電極量測之電流因此提供分析物濃度之一指示。

控制器150可視需要包含用於操作一像素陣列164之一顯示驅動器模組154。該像素陣列164可為以列及行配置之單獨可程式化光透射、光反射及/或光發射像素之一陣列。個別像素電路可視需要包含液晶技術、微機電技術、發射二極體技術等以根據來自顯示驅動器模組154之資訊選擇性透射、反射及/或發射光。此一像素陣列164亦可視需要包含一個以上顏色之像素(例如，紅色、綠色及藍色像素)以呈現彩色視覺內容。顯示驅動器模組154可包含(例如)提供程式化資訊至像素陣列164中之單獨程式化像素之一或多條資料線及用於設定像素群組以接收此程式化資訊之一或多條定址線。位於眼睛上之此一像素陣列164亦可與一或多個透鏡相關聯以引導光至眼睛可感知之一焦平面。

控制器150亦可包含用於經由天線170發送及/或接收資訊之一通信電路156。該通信電路156可視需要包含一或多個振盪器、混頻器、頻率噴射器等以調變及/或解調變待由天線170傳輸及/或接收之關於一載波頻率之資訊。在一些實例中，身體可安裝裝置110經組態以藉由依可由外部讀取器180感知之一方式調變天線170之一阻抗來指示來自一生物感測器之一輸出。例如，通信電路156可引起來自天線170之後向散射輻射之振幅、相位及/或頻率之變動且可藉由讀取器180偵測此等變動。

控制器150經由互連件151連接至生物互動電子器件160。例如，在控制器150包含實施於一積體電路中以形成感測器介面模組152及/或顯示驅動器模組154之邏輯元件之情況下，一圖案化導電材料(例如，金、鉑、鈀、鈦、銅、鋁、銀、金屬、此等材料之組合等)可將晶片上之一端子連接至生物互動電子器件160。類似地，控制器150經由互連件157連接至天線170。

應注意，為方便描述，圖1中所展示之方塊圖係結合功能模組進行描述。然而，身體可安裝裝置110之實施例可配置有實施於一單一晶片、積體電路及/或實體組件中之功能模組(「子系統」)之一或多者。例如，雖然整流器/調節器146係繪示於電源供應器區塊140中，但整流器/調節器146可實施於亦包含控制器150之邏輯元件及/或身體可安裝裝置110中之經嵌入電子器件之其他特徵之一晶片中。因此，自電源供應器140提供至控制器150之DC供應電壓141可為藉由定位於一晶片上之整流器及/或調節器組件提供至相同晶片上之組件之一供應電壓。即，展示為電源供應區塊140及控制器區塊150之圖1中之功能區塊不需要實施為實體分離模組。此外，可藉由彼此電連接之個別分裝晶片實施圖1中所描述之功能模組之一或多者。

此外或替代性地，能量收集天線142及通信天線170可用相同實體天線實施。例如，一環形天線既可收集用於電力產生之入射輻射又可經由後向散射輻射傳送資訊。

E.讀取器

外部讀取器180包含一天線188(或多個天線之一群組)以發送無線信號171至身體可安裝裝置110及自身體可安裝裝置110接收無線信號171。外部讀取器180亦包含具有與一記憶體182通信之一處理器186之一運算系統。該記憶體182可為可包含(但不限於)可藉由該處理器186讀取之磁碟、光學磁碟、有機記憶體及/或任何其他揮發性儲存系統(例如，RAM)或非揮發性儲存系統(例如，ROM)之一非暫時性電腦可讀媒體。記憶體182可包含儲存資料之指示之一資料儲存器183，該資料諸如感測器讀數(例如，其來自分析物生物感測器162)、程式設定(例如，其用以調整身體可安裝裝置110及/或外部讀取器180之行為)等。記憶體182亦可包含用於藉由處理器186執行以使外部讀取器180執行藉由程式指令184指定之程序之程式指令184。例如，程式指令184可致使外部讀取器180提供容許擷取自身體可安裝裝置110傳送之資訊(例如，來自分析物生物感測器162之感測器輸出)之一使用者介面。外部讀取器180亦可包含用於操作天線188以發送無線信號171至身體可安裝裝置110及自身體可安裝裝置110接收無線信號171之一或多個硬體組件。例如，振盪器、頻率噴射器、編碼器、解碼器、放大器、濾波器等可根據來自處理器186之指令驅動天線188。

外部讀取器180可為具有足以提供無線通信鏈路171之無線連接能力之一智慧型電話、數位助理或其他可攜式運算裝置。外部讀取器180亦可實施為可插入至一可攜式運算裝置之一天線模組，諸如在通信鏈路171依可攜式運算裝置中通常不採用之載波頻率操作之一實例中。在一些例項中，外部讀取器180係經組態以佩戴在相對較靠近一佩戴者之眼睛處以容許無線通信鏈路171在一低功率預算下操作之一專用裝置。例如，外部讀取器180可經整合在一件珠寶(諸如一項鏈、耳環等)中或整合在一服裝物件或佩戴在靠近頭部處之一配件(諸如一帽子、頭巾、一圍巾、一對眼鏡等)中。

在一些實施例中，系統100可操作以非連續地(「間歇地」)供應能量至身體可安裝裝置110以對控制器150及感測器電子器件160供電。例如，可供應射頻輻射171以足夠長時間地對身體可安裝裝置110供電以操作感測器電子器件160及傳送此操作之一結果。在此一實例中，經供應之射頻輻射171可被視為自外部讀取器180至身體可安裝裝置110以請求回饋(例如，一感測器量測)之一詢問信號。藉由週期性詢問身體可安裝裝置110(例如，藉由供應射頻輻射171以暫時開啟該裝置)，外部讀取器180可隨時間流逝自感測器電子器件160累積一組量測(或其他回饋)而無需對身體可安裝裝置110連續供電。

F.例示性操作

實務上，電源供應器140可運行以使用能量收集天線142及整流器/調節器146自經接收之射頻輻射收集能量，且該經收集能量可用於對裝置110供電。例如，射頻輻射可引起天線142之引線上之射頻電信號。整流器146可連接至天線引線且將射頻電信號轉換至一DC電壓，該DC電壓可輸出供應電壓(即，DC電源141)以操作控制器150之硬體邏輯及亦對電化學感測器162供電。該(等)DC供應電壓141可為適用於驅動數位邏輯電路之電壓，諸如約1.2伏特、約3伏特等。在一些實例中，自外部讀取器180(或另一源，諸如周邊輻射等)接收射頻輻射使供應電壓141供應至感測器162及控制器150之硬體邏輯，藉此啟動身體可安裝裝置110。在經供電時，感測器162及控制器150之感測器介面152經組態以產生及量測指示分析物濃度之一電流且傳送結果。

外部讀取器180(例如，根據使用查詢表、校準資訊等使天線170之阻抗與來自感測器162之輸出相關聯之一預程式化關係)使後向散射信號171與感測器結果相關聯。讀取器180可接著(例如，藉由透過一網路傳送)將經指示之感測器結果(例如，分析物濃度值)儲存於一本端記憶體及/或一外部資料儲存器中。

在一些實施例中，展示為分離功能區塊之特徵之一或多者可實施(「封裝」)於一單一晶片上。例如，身體可安裝裝置110可實施有一起封裝於一單一晶片或控制器模組中之一整流器146、電壓調節器、感測器介面152及其他硬體邏輯。控制器晶片亦可具有連接至環形天線170之互連件(「引線」)且分析物生物感測器162經安置，其可安置於(例如)覆晶安裝於導電安裝墊上方之一感測器晶片上。此一控制器操作以收集在環形天線170處接收之能量、施加足以形成一安培電流之一電壓於感測器162之電極之間、量測該安培電流及經由天線170(例如，透過後向散射輻射171)指示該經量測電流。

G.例示性眼可安裝電子器件平台

圖2A係一例示性眼可安裝裝置210(或眼科電子器件平台)之一俯視圖。圖2B係圖2A中所展示之該例示性眼可安裝裝置之一態樣視圖。應注意，圖2A及圖2B中之相對尺寸並不一定按比例繪製，而是僅為說明目的呈現來描述該例示性裝置210之配置。該眼可安裝裝置210可由塑形為一彎曲圓盤之一聚合材料220形成。眼可安裝裝置210包含安裝於嵌入於該聚合材料220中之一基板230上之一環形天線270、一控制器250及一電化學感測器260。眼可安裝裝置210可使用該電化學感測器260以獲得圍繞該裝置210之淚膜中之分析物濃度之一量測。

聚合材料220可為一實質上透明材料以在眼可安裝裝置210安裝至眼睛時容許入射光透射至眼睛。聚合材料220可為類似於經採用以形成驗光學中之視力校正及/或美瞳隱形眼鏡之材料之一生物相容材料，諸如聚對苯二甲酸乙二酯(「PET」)、聚甲基丙烯酸甲酯(「PMMA」)、聚甲基丙烯酸羥乙酯(「polyHEMA」)、聚矽氧水凝膠、其等之組合等。聚合材料220可形成有具有適於配合於一眼睛之一角膜表面上方之一凹表面226之一側。圓盤之相對側可具有在眼可安裝裝置210安裝至眼睛時並不干涉眼瞼運動之一凸表面224。一圓形外側邊緣228連接該凹表面226與該凸表面224。聚合材料220可以各種方式形成有一彎曲形狀。例如，可採用類似於經採用以形成視力校正隱形眼鏡之技術之技術(諸如熱模製、注射模製、旋塗澆鑄等)以形成聚合材料220。

眼可安裝裝置210可具有類似於一視力校正及/或美瞳隱形眼鏡之尺寸，諸如約1厘米之一直徑及約0.1毫米至約0.5毫米之一厚度。然而，僅為例示性目的提供此等直徑及厚度值。在一些實施例中，可根據佩戴者之眼睛之角膜表面之尺寸及/或形狀選擇眼可安裝裝置210之尺寸以適應嵌入於聚合材料220中之一或多個組件及/或實現一目標光學校正。

在眼可安裝裝置210安裝於一眼睛中時，凸表面224向外面向周圍環境而凹表面226向內面朝角膜表面。凸表面224可因此被視為眼可安裝裝置210之一外、頂部表面，而凹表面226可被視為一內、底部表面。圖2A中所展示之「俯視」圖係面向凸表面224之一圖解說明。

基板230可嵌入於聚合材料220中以便沿著聚合材料220之外周邊222、遠離中心區域221定位。基板230可塑形為一平坦、圓形環(例如，具有一中心孔之一圓盤)。基板230之平坦表面(例如，沿著徑向寬度)用作用於(例如，經由覆晶安裝)安裝諸如晶片之電子器件及用於(例如，經由微製造技術，諸如光微影術、沈積、鍍敷等)圖案化導電材料以形成電極、天線、安裝墊及/或互連件之一平台。基板230及聚合材料220兩者皆可繞一共同中心軸近似圓柱對稱。例如，基板230可具有約10毫米之一直徑、約1毫米之一徑向寬度(例如，一外半徑比一內半徑大1毫米)及約50微米之一厚度。然而，僅為例示性目的提供此等尺寸且此等尺寸決不限制本發明。基板230可經實施以呈現各種不同外觀尺寸，類似於上文結合圖1之基板130之論述。

控制器250可為包含經組態以操作一電化學感測器及環形天線270之邏輯元件之一晶片。控制器250藉由亦位於基板230上之互連件257電連接至環形天線270。類似地，控制器250藉由互連件251電連接至感測器260。該等互連件251、257、環形天線270及包含於感測器260中之導電電極可由導電材料形成，該等導電材料藉由用於精確圖案化此等材料之一程序(諸如沈積、光微影術等)圖案化於基板230上。在一些例項中，電化學感測器260可包含形成於與基板230分離之一基板上之電極。此一感測器晶片可包含在該感測器晶片之相對側上之接合墊以促進覆晶接合。例如，使感測器260電耦合至晶片250之互連件251可包含以一對導電安裝墊端接之跡線。感測器260可接著覆晶接合於該等安裝墊上方以藉此使該感測器260電耦合至晶片250中之電子器件。在其他實例中，感測器電極可直接圖案化於基板230上且互連件251可為與感測器電極之各者重疊之跡線。圖案化於基板230上之導電材料可為(例如)金、鉑、鈀、鈦、碳、鋁、銅、銀、氯化銀、由貴材料形成之導體、金屬、此等材料之組合等。

環形天線270係沿著基板230之平坦表面圖案化以形成一平坦導電環之一導電材料層。在一些實例中，為容許沿著聚合材料之曲率之額外可撓性，環形天線270可包含並聯或串聯電接合在一起之多個實質上同心區段。各區段可接著沿著眼可安裝裝置210之凹/凸曲率獨立撓曲。在一些實例中，環形天線270可經形成而不產生一完整環圈。例如，天線270可具有一切口以容許控制器250及感測器260之空間，如圖2A中所繪示。然而，環形天線270亦可配置為一或多次完全捲繞基板230之平坦表面之一連續導電材料條帶，且此等條帶可並聯及/或串聯連接以達成所要信號效能。例如，具有多個繞組之一導電材料條帶可圖案化於基板230之與控制器250及感測器260相對之側上。此一捲繞天線之端部之間的互連件(例如，天線引線)可接著穿過基板230 至控制器250。

圖2C係例示性眼可安裝電子裝置210在安裝至一眼睛10之一角膜表面22時之一橫截面側視圖。圖2D係經放大以展示圍繞例示性眼可安裝裝置210之表面224、226之淚膜層40、42之一特寫橫截面側視圖。應注意，圖2C及圖2D中之相對尺寸並不一定按比例繪製，而是僅為闡釋目的呈現來描述例示性眼可安裝電子裝置210之配置。例如，眼可安裝裝置之總厚度可為約100微米至200微米，而淚膜層40、42之厚度可各為約10微米，但在圖式中可能未反映此比率。一些態樣經放大以容許圖解說明及有利於說明。

眼睛10包含藉由使上眼瞼30及下眼瞼32一起位於該眼睛10之頂部上方而經覆蓋之一角膜20。藉由眼睛10透過該角膜20接收入射光，其中光被光學引導至眼睛10之光感測元件(例如，測桿及視錐等)以刺激視覺感知。眼瞼30、32之運動跨眼睛10之經暴露角膜表面22分佈一淚膜。該淚膜係由淚腺分泌之一水溶液以保護及潤滑眼睛10。當眼可安裝裝置210安裝於眼睛10中時，淚膜用一內層40(沿著凹表面226)及一外層42(沿著凸表面224)塗佈凸表面224及凹表面226兩者。淚膜層40、42可為約5微米至10微米厚且共占約5微升至10微升。

淚膜層40、42藉由眼瞼30、32之運動跨角膜表面22及/或凸表面224分佈。例如，眼瞼30、32可分別抬起及放下以跨眼可安裝裝置210之角膜表面22及/或凸表面224散佈小部分淚膜。角膜表面22上之淚膜層40亦藉由凹表面226與角膜表面22之間的毛細管力促進安裝眼可安裝裝置210。

如圖2C及圖2D之橫截面視圖中所展示，基板230可經定位使得該基板230之平坦安裝表面近似平行於凸表面224之一鄰近部分。基板230可為具有一面向內表面232(較接近聚合材料220之凹表面226)及一面向外表面234(較接近凸表面224)之一平坦化環。基板230可具有安裝至安裝表面232、234之任一者或兩者之電子組件及/或經圖案化導電材料。如圖2D中所展示，電化學感測器260、控制器250及導電互連件251安裝於面向外的表面234上。電化學分析物感測器260可安置於基板230上且經由圖案化於基板230上之互連件251電耦合至控制器250。控制器250可使用電化學感測器260以藉由施加一電壓至電化學感測器260之電極及監測通過工作電極之所得安培電流來獲得淚膜分析物濃度之量測。控制器250可接著使用天線270以指示經量測電流。眼可安裝裝置210亦可包含使感測器260暴露至外淚膜層42之一通道262。該通道262可為聚合材料220中之在眼可安裝裝置210之製造期間模製之一開口。

在一些實例中，位於基板230上之其他電子器件、電極等可安裝至面向內的側232或面向外的側234。此外，在一些實施例中，一些電子組件可安裝於一側(例如，232)上，而其他電子組件安裝至相對側(例如，234)且可透過通過基板230之導電材料進行該兩側之間的連接。

眼可安裝裝置210可用於監測眼睛10之表面上之淚膜40、42中之如藉由感測器260指示之分析物濃度。淚膜40、42係自淚腺分泌以塗佈眼睛10之一水層。淚膜透過眼睛之結構中之毛細管與血液供應接觸且包含在血液中找到之許多生物標記，該等生物標記經分析以特性化一人的(若干)健康狀況。例如，淚膜包含葡萄糖、鈣、鈉、膽固醇、鉀及其他生物標記等。淚膜中之生物標記濃度可在系統上不同於血液中之生物標記之對應濃度，但可建立該兩個濃度位準之間的一關係以將淚膜生物標記濃度值映射至血液濃度位準。例如，可確定(例如，以經驗判定)葡萄糖之淚膜濃度為對應血液葡萄糖濃度之約十分之一。因此，與藉由採大量血液以在一人的身體外予以分析來執行之血液取樣技術相比，量測淚膜分析物濃度位準提供用於監測生物標記位準之一無創傷技術。此外，本文揭示之眼科分析物生物感測器平台可實質上經連續操作以實現分析物濃度之即時監測。

III.例示性通道形成

本文中揭示用於形成身體可安裝裝置之程序。一些態樣係關於在一身體可安裝裝置中形成一通道。該通道可經定位以暴露該裝置中之一感測器且藉此促進取樣該身體可安裝裝置所暴露至之流體(例如，血液、汗、淚液、唾液)。例如，身體可安裝裝置可由實質上囊封安置於一基板上之電子器件之一聚合材料模製。一通道可形成於該聚合材料中以暴露安置於該基板上之一感測器。藉由使該感測器暴露至體液，該等流體之性質可經量測且用於診斷及/或監測佩戴者之一健康相關狀況。用於此等裝置之例示性模製技術可涉及形成聚合材料之一第一層、將一基板定位於該第一層上且在該基板上方形成聚合材料之一第二層。聚合材料之該第一層及該第二層可一起組合於模製形式內以實質上將基板囊封於聚合材料內。該模製形式可根據該模製形式之一腔塑形聚合材料。

可藉由自模製形式之一內模製表面延伸之一突部形成通道。例如，在於基板上形成聚合材料之第二層之前，該突部可與感測器區域對準且經定位以覆蓋該感測器。可將一犧牲密封劑材料施用至該感測器或該突部之端部之一者或兩者以將該突部密封至該感測器。例如，該密封劑材料可填充感測器與突部之間的歸因於表面缺陷、製造公差等之任何間隙。雖然犧牲材料接觸感測器及突部兩者，但聚合材料之第二層可圍繞突部形成，藉此形成至感測器之通道。可接著自模製形式移除身體可安裝裝置且可移除犧牲材料(例如，藉由用一溶劑沖洗)。所得身體可安裝裝置具有模製於聚合材料中以暴露感測器之一通道，且該通道至少部分藉由模製形式中之突部形成。

在一些實例中，製造程序亦可涉及在接合模製形式之前相對於感測器定向該模製形式。例如，模製形式可為一兩部分設備且該等部分可在界定該模製形式內之一腔之一邊界之一介面處彼此接合。聚合材料之第一層及基板可位於模製形式之該第一部分中，且該第二部分可在注射模製聚合材料之第二層之前與該第一部分接合。在接合模製形式之該兩部分之前，可相對於基板定向第二部分以便使突部與基板上之感測器對準。定向突部可涉及使用一光學偵測系統以識別感測器在基板上之一位置且接著操縱第二部分以使突部與經識別之位置對準。此外或替代性地，定向突部可涉及操縱基板。例如，第二部分可經組態使得突部在相對於模製形式之第一部分之一固定位置中接合該第一部分。因此，相對於基板定向突部可涉及操縱基板直至感測器處於該固定位置處。

可將犧牲密封劑材料施用至突部及感測器之一者或兩者，且模製形式可經定位使得密封劑材料同時接觸感測器及突部兩者。在一些情況中，可在將基板定位於聚合材料之第一層上之前將一犧牲密封劑材料層施用於感測器上。在藉由密封劑材料密封感測器時，可在基板上方及圍繞形成通道之突部注射模製聚合材料之第二層。聚合材料可固化成模製形式且接著可自該模製形式移除所得模製裝置。

出於圖解說明目的，在本文中描述結合利用澆鑄模製或壓縮模製之一製造裝置之製造程序，以及其他程序。然而，應理解，可藉由利用其他方法及/或形成身體可安裝裝置之程序之一製造裝置來執行所揭示之通道製造程序。此外，本文中描述結合一眼可安裝裝置之製造之製造程序。然而，應理解，該等程序可涉及其中身體可安裝裝置係經組態以安裝於一生物寄主之其他部分上或其他部分中之另一裝置之方案。例如，身體可安裝裝置可包括一牙齒可安裝裝置及/或一皮膚可安裝裝置。此外，一些應用可涉及在並不涉及安裝於一生物寄主上或一生物寄主內之應用中在模製裝置中形成通道以暴露模製裝置中之感測器。

圖3A、圖3B、圖3C、圖3D、圖3E、圖3F及圖3G繪示根據一例示性實施例之使用一模製系統300形成一眼可安裝裝置之階段。該模製系統300包含一第一部分310及一第二部分320。該第一部分310具有一模製表面312且該第二部分320具有一模製表面322。該兩個部分310、320經組態以在一介面330處彼此接合。當如此接合時，該兩個部分310、320界定介於該兩個模製表面312、322之間及藉由該介面330定界之一腔302。該腔302經塑形以在其中產生一眼可安裝裝置。因此，該腔302可具有類似於上文結合圖2A至圖2D所描述之眼可安裝裝置210之一形狀及尺寸。

例如，模製表面312可為界定經組態以接觸安裝至一角膜表面之一凹表面之一凸表面。類似地，模製表面322可為界定經組態以在眼可安裝裝置安裝至一眼睛時定位於眼瞼下方之一凸表面之一凹表面。一突部324自第二部分之模製表面322延伸以界定眼可安裝裝置中之一通道。該眼可安裝裝置之凹表面(藉由安裝表面312界定)在本文中亦可稱為一後表面。眼可安裝裝置之凸表面(藉由安裝表面322界定)在本文中亦可稱為一前表面。

圖3A中之圖解說明展示通過模製系統300之中心之一橫截面側視圖。圖3A亦展示一中心軸304，該中心軸304可為模製系統300之一對稱軸。例如，第一部分310可繞該軸304圓柱對稱，使得模製表面312係界定眼可安裝裝置之後表面之一凸表面。第二部分320亦可實質上圓柱對稱(惟突部324除外)，該突部324可僅佔據模製表面322上之對應於藉由模製系統300形成之一眼可安裝裝置中之一感測器之一位置之一特定位置。此外，兩個部分310、320彼此接合所處之介面330可界定眼可安裝裝置之一圓形邊界。

在一些實例中，模製系統300之部分310、320可由一金屬(諸如一不銹鋼或其他合金)及/或塑膠材料(諸如聚醚醯亞胺或具有一高熔化溫度之另一塑膠)製成。模製表面312、322亦可包含一不黏塗層，諸如聚四氟乙烯或另一熱塑性聚合物。模製表面312、322可經組態以耐受模製於其中之聚合材料之固化溫度，該聚合材料可包含上文結合圖2A至圖2D描述之矽水凝膠及/或其他材料。此外，在一些實例中，模製系統300可涉及並不涉及熱固化之模製/固化程序。例如，模製系統300可用於模製藉由暴露至紫外光或藉由施用另一刺激物來固化之聚合材料。在此等實例中，模製表面312、322可經組態以耐受暴露至紫外光。舉一實例，模製於模製表面312、322之間之聚合材料可包含藉由施用紫外光而固化之聚丙烯或聚苯乙烯。

圖3B展示在於第一部分310上形成聚合材料之一第一層341及將一基板350定位於該第一層341上之後之模製系統300。聚合材料之該第一層341可藉由旋塗、注射模製、手動施用或另一程序形成於第一部分310之模製表面312上方。該第一層341可接著部分固化以容許該第一層341保持其形式及在基板350定位於其上時支撐該基板350。第一層341可形成有(例如)約20微米至1000微米之一厚度。如圖3B中所展示，模製系統300之第二部分320可與第一部分310脫離以形成在第一層341上方操縱基板350之空間。基板350可包含安置於其上之一感測器及各種電子器件，類似於上文結合圖2A至圖2D所描述之基板230。基板350可為一平坦化環且可符合聚合材料之第一層341之一曲率，使得該基板350之安裝表面近似局部平行於眼可安裝裝置之對應於模製表面322之未成形前表面。

如圖3B中所展示，第一部分310與第二部分320之間之介面330可為一夾止介面。該夾止介面包含：一第一介面334，其可為模製表面312之一圓形邊界；一銳化介面332，其可為模製表面322之一圓形邊界；及一夾止腔336。該夾止腔336可為第二部分320(及/或第一部分 310)中之在模製系統300經接合時產生緊鄰模製腔302之一腔之一特徵。夾止腔336接納並未配合於腔302中之過度聚合材料。夾止介面亦可在所得眼可安裝裝置上提供在該裝置安裝於一眼睛上時並不干涉眼瞼運動之一精細外邊緣。然而，在一些實例中，介面330可實施為並非一夾止介面。例如，一些實例可涉及其中在兩個部分310、320保持彼此接合時自模製表面312、322之一者中之一埠注射聚合材料之一注射模製程序。

圖3C係圖3B中所展示之橫截面之一特寫視圖。如圖3C中所展示，基板350可具有安置於其上之犧牲密封劑材料352之一層。可施用具有約20微米至100微米之一厚度之該犧牲密封劑材料352且該犧牲密封劑材料352可實質上覆蓋安置於基板350上之一感測器。犧牲密封劑材料352之厚度可部分基於模製系統之製造公差、感測器之幾何形狀及形成通道之突部324之形狀。例如，在一些應用中該厚度可為約60微米至100微米，而在其他應用中該厚度可為約30微米。其他實例亦可行。犧牲密封劑材料352可為聚乙二醇(PEG)或另一聚合材料且可藉由在完成感測器之製造之後在感測器區域上方形成一滴劑來予以施用。在一些實例中，感測器可為具有藉由圖案化及/或電鍍於基板350上之金屬材料形成之至少兩個電極之一電化學感測器。例如，鈀、鉑、金、銀或另一金屬之一相互交錯圖案可經圖案化以形成安置於基板350之一感測器區域上之一工作電極及一參考電極。可接著將犧牲密封劑材料352施用於該感測器區域上方以在任何其餘製造處理基板期間(例如，安裝晶片、圖案化電極、施用生物相容塗層等)保護該區域中所形成之該等電極。因此，犧牲密封劑材料352可在感測器區域平坦時施用於一薄層中。一旦經施用，密封劑材料352即可至少部分固化，使得在進一步操縱基板350期間犧牲密封劑材料352保持其形狀及在基板350上之位置。基板350(其上具有密封劑材料352)可接著定位於第一層341上方且符合該第一層之曲率。在一些實例中，可此外或替代性地將犧牲密封劑材料施用至突部324。

如圖3C中所展示，突部324自模製表面322附近延伸至一遠端。該遠端可為經組態以接合藉由犧牲密封劑材料352塗佈之感測器區域之一表面。圖3C中所展示之視圖繪示在接合第一部分310之前之第二部分320。在一些實例中，可操縱第二部分320、第一部分310及/或基板350以便確保突部324經對準以接觸塗佈基板350上之感測器區域之犧牲密封劑材料352。此對準可包含對基板350進行成像、識別感測器區域之一位置且接著致使一或多個組件之一位置及/或定向被操縱以便對準突部324與感測器區域之一光學偵測系統。此對準亦可包含在於聚合材料之第一層341上定位及/或保形基板350期間，使基板350上之一或多個固定組件與模製系統300之固定組件對準。基板350與此等固定組件之對準可經配置使得在使第二部分320與第一部分310接合之後突部324亦與感測器區域對準。在接合模製部分310、320之前使突部324與感測器區域對準之其他實例亦可行。

突部324亦包含可界定藉由該突部324形成之通道之側壁之側壁326。該等側壁326可經配置使得相對側壁大體變得相互更接近且更接近遠端。因此，突部324之在模製表面322附近之一橫截面積可大於突部324之在遠端處之一橫截面積。在一些情況中，側壁326可配置為具有一頂點之一圓錐表面之與突部324之遠端相比更遠離模製表面322之部分。此一圓錐表面可具有(例如)在約10°與約80°之間之一張角。替代性地，突部324(及藉由其形成之通道)可具有除圓錐部分以外之形狀。例如，突部324可具有為具有修圓邊緣之橢圓或矩形之一橫截面形狀，以及其他形狀。此外，突部324之橫截面積可朝向遠端逐漸減小。例如，突部324之側壁326可相對於彼此傾斜，使得跨突部324之跨度(例如，一圓形/圓錐突部之直徑)在表面322附近比遠端處大。

突部324之形狀可在自模製系統300移除眼可安裝裝置期間促進自藉由該突部324形成之通道提取該突部324。此外，突部324之形狀可經組態以在所得通道上提供提高佩戴者舒適度之一邊緣輪廓。例如，突部324可形成通道與眼可安裝裝置之外表面之間之一轉變以具有一平滑邊緣(例如，側壁與外表面之間的一角度可超過90°)。此外，經如此塑形，通道可促進淚膜在整個通道中循環及/或齊平以便增加感測器量測之準確度。相比而言，若通道用懸垂聚合材料形成(例如，歸因於通道之在感測器附近之一跨度超過在外表面附近之一跨度)，則淚液可不易於循環通過通道且懸垂材料可干涉眼瞼運動。突部324可重複及準確地形成具有根據突部324之側壁326塑形之側壁之通道。

圖3D展示在第二部分320在介面330處接合第一部分310之後之模製系統300。突部324接觸犧牲密封劑材料352，該犧牲密封劑材料352亦接觸基板350之感測器區域。突部324及密封劑材料352藉此共同界定在形成其餘聚合材料之後將暴露感測器區域之一通道。犧牲密封劑材料352填充突部324之遠端與感測器區域之間的空間，該等空間可歸因於設計公差、表面缺陷及/或其他因素產生。突部324可因此具有近似為比犧牲密封劑材料352之層之厚度少達所得通道之深度之一長度。在一些情況中，突部324可經組態以在第二部分320之接合期間移位犧牲密封劑材料352之至少一些以藉此完成密封。例如，密封劑材料352可具有約40微米之一厚度，且突部324之遠端可經組態以通過密封劑材料層穿透至約20微米之一深度。此一實例容許在製造期間在突部324相對於感測器區域之放置中之加或減20微米之一公差。其他實例亦可行。

倘若一些密封劑材料352在模製系統300之接合期間藉由突部324移位，則經移位之密封劑材料可移動至基板350之緊鄰感測器區域之區域上。在移除犧牲材料之後，經移位之密封劑材料亦可在通道側壁之基底處形成緊鄰感測器之一小唇緣。通道之其餘側壁可根據突部324之形狀形成。

圖3E展示在形成聚合材料之第二層342之後之模製系統300。該第二層342係在第二部分320與第一部分310在介面330處接合時形成，且同時犧牲密封劑材料352與突部324及基板350上之感測器兩者接觸。例如，可(例如，透過第二部分320之模製表面322中之一孔隙)將聚合材料注射至模製系統300之腔中。聚合材料之第二層342係在基板350及聚合材料之第一層341上方且圍繞突部324形成。第二層342亦抵靠第二部分320之模製表面322形成。聚合材料之第一層341及第二層342一起形成一眼可安裝裝置。在模製系統300經接合時，聚合材料層341、342可組合在一起且經固化以產生經模製眼可安裝裝置。

突部324可與第二部分320一體地形成或可附接至第二部分320之模製表面322。例如，突部324可經加工至第二部分320之模製表面322中。在其他實例中，突部324可為機械聯接至模製系統300之第二部分320之一分離組件。例如，突部324可實施為延伸穿過第二部分320之一桿。在此一實例中，該桿可用一彈簧或另一彈性裝置偏置以容許突部324相對於模製表面322沿著至少一方向移動。此一經偏置突部可用於(例如)在第二部分320與模製系統300之第一部分310脫離時經由密封劑材料352維持與感測器區域接觸。第二部分320及第一部分310可接著在介面330處接合，此引起任何過度聚合材料在夾止介面處射出及亦形成所得眼可安裝裝置之一平滑外邊緣。

圖3F展示在自模製系統300移除之後之一眼可安裝裝置301。可藉由使模製系統300之第一部分310與第二部分320脫離及提取該眼可安裝裝置301來移除該眼可安裝裝置301。眼可安裝裝置301包含模製聚合材料340，該模製聚合材料340具有藉由模製表面312界定之一後表面346、藉由模製表面322界定之一前表面344及在該前表面344中之藉由突部324界定之一通道360。基板350實質上囊封於該聚合材料340內(除至感測器之通道360以外)。該通道360具有根據突部324之側壁326塑形之側壁362。藉由犧牲密封劑材料352覆蓋感測器區域。

圖3G展示在自通道360移除犧牲密封劑材料352之後之眼可安裝裝置301。可藉由用溶解犧牲密封劑材料352之一溶劑沖洗通道360來移除該犧牲密封劑材料352。在移除密封劑材料之後，感測器364透過通道360暴露。

圖4係繪示根據一例示性實施例製造一身體可安裝裝置之一程序400之一流程圖。該程序400可整體或部分藉由一自動化系統(諸如結合圖3A至圖3G描述之模製系統300)執行。在一些實例中，可藉由經組態以由根據一模具塑形之聚合材料製造另一身體可安裝或可植入裝置之另一模製系統執行程序400。為例示性目的及為有利於理解，參考使用模製系統300製造眼可安裝裝置301來描述程序400中所涉及之一些技術。

在方塊402處，程序400涉及在一模製形式之一第一部分中形成一第一聚合層。例如，可在模製系統300之第一部分310中形成聚合材料之第一層341。可在第一部分310之模製表面312上形成該第一層341。在一些實例中，第一聚合層可經部分固化以防止聚合材料在後續製造程序期間改變形狀。

在方塊404處，可將一基板定位於第一聚合層上方。該基板可包含安置於其上之一感測器以及其他電子組件(諸如互連件、一天線及經組態以操作感測器及該天線以獲得量測及傳送結果之一控制晶片)。可藉由使用一取置系統或另一操縱系統操縱基板以將該基板放置於第一聚合層上方來定位該基板。例如，基板350可定位於第一層341上方。如結合圖3B至圖3D所提及，將基板350定位於第一層341上方可涉及使該基板之一或多個特徵與模製系統之一或多個特徵對準。在一些實例中，一光學系統可用於擷取基板及/或模製系統之(若干)影像及識別特徵(例如，諸如感測器區域)之位置且接著致使基板350及/或模製部分310、320以實現感測器與突部324(一旦經接合)之間的對準之一方式移動。

在方塊406處，可將一犧牲密封劑材料施用至感測器區域及/或模製形式之第二部分中之突部。可在方塊402及404之形成第一聚合材料及定位基板之前執行密封劑材料之該施用。例如，可在製造基板及其上之電子器件期間將犧牲密封劑材料施用至感測器區域。密封劑材料可施用於直接位於感測器電極上方之一薄層中且至少部分經固化以在基板之後續製造程序及/或操縱期間保護感測器電極。在其他實例中，可使用一施用器施用密封劑材料以將密封劑材料散佈於感測器區域上方，或可將密封劑材料噴射或旋塗或滴落於感測器區域上方。在一些例項中，施用具有約10微米與20微米之間之一厚度之犧牲密封劑材料，但其他厚度亦可行。犧牲密封劑材料可為可隨後(例如，藉由用溶解該犧牲材料之一溶劑沖洗)移除之聚乙二醇(PEG)或另一聚合材料。

在方塊408處，模製形式與經對準之第一部分及第二部分接合，使得突部接觸犧牲密封劑材料同時該犧牲密封劑材料亦接觸感測器。例如，當模製系統300之兩個部分310、320在介面330處接合時，來自第二部分320之模製表面322之突部324接觸密封劑材料352，該密封劑材料352亦接觸基板350之感測器區域，藉此密封該感測器區域。接合模製形式可涉及使兩個部分相對於彼此定向及接著使該兩個部分朝向彼此移動以便彼此接合。

在方塊410處，可在第一聚合層及基板上方且圍繞突部形成一第二聚合層。在形成該第二聚合層期間，密封劑材料維持與感測器及突部兩者接觸。第二聚合層圍繞突部形成且密封於感測器上方之密封劑材料抑制第二聚合層形成於感測器上方。例如，第二層342可在第一層341上方及圍繞藉由密封劑材料352密封至感測器之突部324形成。聚合材料之第二層342可接著與第一層341組合以形成根據模製系統300之腔塑形之一眼可安裝裝置。該經塑形之聚合材料可囊封基板350及基板350上之電子器件(惟藉由密封劑材料352覆蓋之感測器電極及突部324除外)。將聚合材料之第一層及第二層組合於模製形式內可涉及固化該聚合材料。

在方塊412處，可自模製形式移除經塑形之聚合材料。自模製形式提取之聚合材料可根據模製形式之腔塑形且可包含至少一身體可安裝表面。例如，第一部分310及第二部分320可彼此脫離且經塑形之眼可安裝裝置301可自模製系統300提取。使模製形式300之兩個部分310、320脫離可涉及使第二部分320移動遠離第一部分310。使模製形式脫離引起模製表面312、322之至少一者自所得眼可安裝裝置301之對應表面釋放。

在方塊414處，可自通道移除犧牲密封劑材料。移除犧牲密封劑材料使感測器暴露在通道內。例如，可藉由用一溶劑沖洗眼可安裝裝置301來溶解來自通道360內之犧牲密封劑材料352。

IV.例示性模製通道

圖5A係根據一例示性實施例之暴露一眼可安裝裝置中之一感測器560之一通道570之一俯視圖。圖5B係該通道570之一橫截面側視圖。該感測器560安置於嵌入於一眼可安裝裝置中之一基板530上。除了感測器560之外，該基板530亦包含安置於其上(例如，安裝於經圖案化於基板530上之導電安裝墊上)之一控制晶片550。該控制晶片550可藉由圖案化於基板530上之導電跡線連接至感測器560、一天線及基板530上之其他電子器件。

圖5A中之視圖繪示基板530之一部分。例如，基板530可為適於圍繞一眼可安裝裝置之一周邊嵌入之一平坦化環。基板530包含一內徑531及一外徑532。該基板530亦包含緊鄰眼可安裝裝置之一前表面524之一安裝側534及緊鄰眼可安裝裝置之一後表面526之一反向側536。圖5A繪示自前側524經由形成於透明聚合材料520中以暴露感測器560之通道570看穿透明聚合材料520之一視圖。

一保形生物相容材料580囊封基板及基板上之電子器件(惟感測器560除外)。可藉由施加於基板530及其上之電子器件上方之一保形層中之聚對二甲苯或另一熱塑性塑膠來形成該生物相容塗層580。例如，生物相容塗層580可覆蓋控制晶片550及安置於基板530之安裝側534上之導電跡線。此外，生物相容塗層580可覆蓋基板530之內徑側邊緣531及外徑側邊緣532以及反向側536。在施用保形生物相容塗層580期間感測器560可歸因於覆蓋該感測器560之一犧牲層而未經覆蓋。在一些應用中，生物相容塗層580可省略或施用至較少位置。

感測器560包含一對相互交錯電極562、564。可藉由依一所要圖案圖案化及/或電鍍導電材料(諸如鉑、鈀、銀、金等)來製造該等電極562、564。工作電極562可包含自一電連接基底延伸之具有約25微米之一寬度之許多延伸部。工作電極562之該等延伸部之各者可在參考電極564之各自延伸部之間延伸。該參考電極564可具有擁有(例如)約125微米之一寬度之延伸部且各延伸部可自一電連接基底延伸。工作電極562之延伸部可沿著其等之側邊緣與參考電極564之兩側上之延伸部近似等距。在操作期間，施加於電極562與電極564之間的一電壓引發在工作電極562處優先沿著該等電極之延伸部之側邊緣發生之電化學反應。一試劑可局部化於感測器電極562、564上及/或周圍以使電化學感測器560對一特定分析物之偵測敏感。可自通過工作電極562之一安培電流量測電化學反應速率且因此量測分析物濃度。電極562、 564之各自基底提供用於進行與控制晶片550之互連之電連接點。例如，控制晶片550可透過一互連件558電耦合至工作電極562，且控制晶片550可透過一跡線554及一互連件556電耦合至參考電極。此外，控制晶片550可透過一互連件555連接至一天線。

暴露感測器電極562、564之通道570可具有對應於藉由該兩個電極562、564在基板530上佔據之區域之一橫截面形狀。因此，在圖5A中，通道570具有擁有修圓隅角之一大體矩形形狀。通道570可具有約200微米至約2毫米之一跨度，此取決於感測器電極562、564之尺寸。如本文中所使用，通道570之跨度係指使通道570之相對側分離之一距離。例如，具有一圓形橫截面之一通道具有為該圓形橫截面之一直徑之一跨度。通道570在眼可安裝裝置之前表面524與感測器560之間延伸。通道570之側壁576在一頂部唇緣572與一底部唇緣574之間延伸。該頂部唇緣572產生介於眼可安裝裝置之外表面(即，前表面524)與通道570之側壁576之間的一邊緣。藉由頂部唇緣572界定之轉變可提供在外表面與側壁576之間之大於90°之一角度，此可有助於減輕對眼瞼運動的干涉。

通道570亦可包含藉由在模製程序期間圍繞突部之移位密封劑材料形成之一凹部578。例如，當突部接觸犧牲密封劑材料時，該密封劑材料中之一些可經移位以佔據緊鄰突部之一體積。在沖洗眼可安裝裝置以溶解犧牲密封劑材料之後，經移位材料可留在凹部578。在一些情況中，凹部578可延伸以部分未覆蓋基板530之鄰近感測器電極562、564之區域。藉由突部之遠端形成之底部唇緣574可因此懸垂於凹部。在一些實例中，凹部578可具有少於10微米或20微米之一高度，而通道570可具有約100微米或大於100微米之至聚合材料520中之一深度。因此凹部578係通道570之輪廓中之一相對較小特徵，該通道570主要藉由塑形側壁576之突部界定。

如圖5B中所展示，通道570可具有在眼可安裝裝置之外表面(即，前表面524)附近比在感測器附近要大之一跨度。換言之，跨通道570之一距離在該外表面附近可比在感測器560附近要大。通道側壁576之相對部分可沿著在離外表面比離感測器560更遠之一位置處相交之線相對於彼此定向。例如，在具有含有一圓形橫截面之一通道之一實例中，該通道之側壁可界定一圓錐表面之一部分。側壁576之相對部分之間之交點之角度可為一角度θ，如圖5B中所展示。例如，該角度θ可介於約10°與約80°之間。側壁576之相對側之相對定向及通道570之形狀大體藉由塑形眼可安裝裝置之模製形式中之突部界定。

V.額外實施例

應注意，雖然在本文中藉由如一眼可安裝裝置或一眼科裝置之實例描述各種電子器件平台，但應注意，用於經密封薄膜電池之組態之所揭示系統及技術亦可應用於其他背景內容。例如，其中活體內及/或自相對較小樣本體積獲得量測或將量測限於小外觀尺寸(例如，可植入生物感測器或其他電子器件平台)之背景內容可採用本文中所描述之通道形成程序以在此等裝置中形成通道以暴露該等裝置之內部分(諸如感測器區域)。

例如，在一些實施例中，電子器件平台可包含一身體可安裝裝置，諸如一牙齒可安裝裝置。在一些實施例中，該牙齒可安裝裝置可呈身體可安裝裝置110及/或眼可安裝裝置210之形式或在形式上類似於身體可安裝裝置110及/或眼可安裝裝置210。例如，牙齒可安裝裝置可包含與本文中所描述之聚合材料或透明聚合物之任一者相同或類似之一生物相容聚合材料或一透明聚合物及與本文中所描述之基板或結構之任一者相同或類似之一基板或一結構，但聚合材料之外表面可經形成以促進牙齒安裝而非眼安裝。在此一配置中，牙齒可安裝裝置可經組態以量測佩戴牙齒可安裝裝置之一使用者之一流體(例如，唾液)之分析物濃度。其他身體安裝位置亦可行。

此外，在一些實施例中，一身體可安裝裝置可包括一皮膚可安裝裝置。在一些實施例中，該皮膚可安裝裝置可呈身體可安裝裝置110及/或眼可安裝裝置210之形式或在形式上類似於身體可安裝裝置110及/或眼可安裝裝置210。例如，皮膚可安裝裝置可包含與本文中所描述之聚合材料或透明聚合物之任一者相同或類似之一生物相容聚合材料或一透明聚合物及與本文中所描述之基板或結構之任一者相同或類似之一基板或一結構，但聚合材料之外表面可經形成以促進皮膚安裝而非眼安裝。在此一配置中，身體可安裝裝置可經組態以量測佩戴身體可安裝裝置之一使用者之一流體(例如，汗液、血液等)之分析物濃度。

在例示性實施例中，例示性系統可包含一或多個處理器、一或多個記憶體形式、一或多個輸入裝置/介面、一或多個輸出裝置/介面及在藉由該一或多個處理器執行時致使該系統執行上文所描述之各種功能、任務、能力等之機器可讀指令。

如上文提及，在一些實施例中，可藉由以一機器可讀格式編碼於一非暫時性電腦可讀儲存媒體上或編碼於其他非暫時性媒體或製造物件上之電腦程式指令實施所揭示技術。此運算系統(及非暫時性電腦可讀程式指令)可根據本文中所提出之包含結合圖4所展示及描述之程序之至少一些實施例組態。

程式化指令可為(例如)電腦可執行及/或邏輯實施指令。在一些實例中，一運算裝置經組態以回應於藉由電腦可讀媒體、電腦可記錄媒體及/或通信媒體之一或多者傳送至該運算裝置之程式化指令提供各種操縱、功能或動作。非暫時性電腦可讀媒體亦可分佈於可彼此遠端定位之多個資料儲存元件中。執行經儲存指令之一些或所有之運算裝置可為一微製造控制器或另一運算平台。替代性地，執行經儲存指令之一些或所有之運算裝置可為遠端定位之電腦系統，諸如一伺服器。

雖然本文中已揭示各種態樣及實施例，但熟習此項技術者將明白其他態樣及實施例。本文中所揭示之各種態樣及實施例係出於圖解說明之目的且並不意欲為限制性，其中藉由以下申請專利範圍指示真實範疇。