TWI615655B - 形成併入螢光偵測器的眼用裝置之方法及設備 - Google Patents

Abstract

具有媒介插件的眼用裝置可被用於分析及監測流體中之特定成分，該等媒介插件具有位於其上或其內之螢光基底分析元件。根據螢光基底分析元件之用於主動眼用裝置的方法與裝置亦可被形成。更具體而言，螢光基底分析元件可用於分析分析物，例如流體樣本中之葡萄糖。

Description

形成併入螢光偵測器的眼用裝置之方法及設備

本發明係關於眼用裝置，該等眼用裝置具有螢光偵測器位於其上或其內。眼用裝置可被用於分析眼用環境中之流體中之分析物。

傳統上，眼用裝置(如隱形眼鏡、人工水晶體或淚管塞)包括具矯正、美容或治療性質之生物可相容裝置。隱形眼鏡，舉例來說，可提供一或多種視力矯正功能、加強妝飾、及/或治療效果。每種功能係由該鏡片的物理特性提供。結合折射性能之鏡片設計可提供視力矯正功能。結合至鏡片中之色素可提供妝飾功能。結合至鏡片中之活性劑可提供治療效果。此等物理特性不需使鏡片進入通電狀態便可達成。眼用裝置通常為被動裝置。

基於通電眼用插件之新穎眼用裝置近來已被說明。這些裝置可使用通電功能來供電給主動式光學組件。

於一相關領域中，最近研發之植入眼用組織中之葡萄糖偵測裝置已被說明。這些裝置與未來之替代品可利用螢光共振能量轉移(FRET)探針，產生對在探針附近之葡萄糖濃度敏感之共振信號。例示性裝置可包括置於眼睛內相對透明組織中之植入物，以探測眼用環境之組織間液(ISF)中的葡萄糖濃度。

這些裝置中有些係以手持式螢光偵測器探測。併入螢光 偵測器配置之隱形眼鏡，可提供方便且改良之用以偵測葡萄糖濃度之手段。因此，將眼用裝置設計為可併入經通電的螢光偵測器以分析葡萄糖濃度，可能是有用的。

依據本發明，併入螢光偵測器之眼用裝置克服了如上簡述之先前技術之相關缺點。據此，本發明包括一封裝媒介插件，其包含一螢光分析器組件。

於一些例示性之實施例中，一包含環形媒介插件之眼用鏡片媒介插入裝置可被形成，該環形媒介插件之內包含密封組件腔室。該環形媒介插件可自相接在一起的前環形插入件與後環形插入件形成。後環形插入件可相同地被稱為後方環形插入件。於一些例示性之實施例中，前環形插入件可被密封至後環形插入件。密封可以多種方式及於多個位置出現，且於一些例示性之實施例中，可形成並密封一內環形密封位置及一外環形密封位置兩者。當一環形媒介插件以此種方式被密封時，各密封與前環形插入件及後環形插入件之間的區域可為腔室，其中為各式組件所在處。

於一些例示性之實施例中，能源可能為一位於環形媒介插件內之密封組件腔室中之組件。於其他例示性實施例中，能源可能位於密封組件腔室外部，或部分位於密封組件腔室外部，但具有與密封腔室內之組件電性連接之能力。

於一些例示性實施例中，眼用鏡片媒介插入裝置亦可包含可能至少部分位於密封組件腔室內之互連件。

於一些例示性實施例中，一電子電路可能位於密封組件 腔室內。

於一些例示性實施例中，一材料之舌突可能自前環形插 入件、後或後方環形插入件任一者之環形插入件突出，或作為其中任一者之連接特徵。於一些例示性實施例中，舌突可沿著環形插入件之至少部分表面支撐螢光分析組件。該表面部分於一些例示性實施例中可能位於密封組件腔室外部；或位於可能位於舌突區域內或與該舌突區域連接之密封組件腔室內部。螢光分析組件可能與一部分之互連件連接，且可能與環形媒介插入裝置內之電子電路電性連通。

於一些例示性實施例中，一舌突區域可能形成於前環形 表面上，也可能形成於後或後方環形插入件上。螢光分析組件可被支撐於後環形插入件之舌突區域上。於其他例示性實施例中，螢光分析組件被支撐於前環形插入件之舌突區域上。再於其他例示性實施例中，螢光分析組件可能位於前環形插入件及後環形插入件之任一或兩者附近，但可能未直接固定至任一插入件。於一些例示性實施例中，舌突區域可能僅形成於前環形插入件或後環形插入件其中之一上。

於一些例示性實施例中，可利用環形媒介插入裝置形成 眼用隱形眼鏡裝置。於一些例示性實施例中，一與前述說明一致之媒介插入裝置可被封裝或包覆於一材料之裙件內，該裙件可能與眼用環境中與人體組織之交互作用一致。於一些例示性實施例中，該裙件可包含一水凝膠材料。

一螢光探針可位於人眼睛環境之組織附近，且可能因此 具有在該環境中之固定位置與定位。對於一眼用隱形眼鏡裝置來說，保持定位可能相當重要，以讓螢光分析組件可與螢光探針正確地交互作用。 用於包覆或封裝媒介插件之材料裙件可能包括有助於定位隱形眼鏡之結構性特徵。這些裝置可被視為穩定化特徵或區域，可透過彼等與眼部環境(包括例如使用者之眼皮)之交互作用維持該眼用裝置之正確定位。

各式例示性螢光偵測實施例可包含用於控制功能、執行 分析功能、保留資料及類似該等功能，以及與位於螢光偵測裝置外部之電子組件、接收器或收發器通訊資料之電子組件。於一些例示性實施例中，部分或全部之電子組件可為堆疊式積體組件形式。

於一些例示性實施例中，一眼液分析系統可包含一眼用 裝置。該眼用裝置可能包含通電元件或電池，其中該等元件為眼用裝置之一部分。於一些例示性實施例中，該眼用裝置在接觸使用者眼睛之眼液時，可適合使用者配戴。一螢光分析系統可與能源電性連通。螢光分析系統可被可操作地組態以測量眼部環境中之螢光信號。

於一些例示性實施例中，一螢光分析探針可位於使用者 之眼部組織內，其位於眼部組織內之方式使得包含螢光分析系統之眼用裝置之部分可與其交互作用。螢光分析探針可能與位於螢光分析探針周圍之間隙組織空間中之至少一第一化合物交互作用。螢光分析探針可能與第一化合物交互作用，其交互作用之方式為該交互作用導致探針發出一至少部分基於與其交互作用之第一化合物之濃度之特性信號。藉由與可能接收自螢光分析系統之激發信號交互作用，特性信號之發射可被預測、引發、及/或支持。於一些例示性實施例中，光基底激發信號可在裝置內之電子電路控制下由螢光分析系統發射。光基底激發信號可能被吸收至螢光分析探針內，而探針可隨後發射可能為一螢光信號之特性信號。 電子電路可能包含可形成眼用裝置之一部分之一處理器。該處理器能夠執行一程式，及該處理器能夠儲存藉由螢光分析系統所測得之螢光信號 有關之值或資料。於一些例示性實施例中，處理器可導致或經組態以發射、傳輸或以其他方式輸出一信號。於一些例示性實施例中，處理器的傳輸可根據接收自外部傳送至裝置之信號傳輸而被造成或引起。輸出信號可將已儲存之值以多種形式編碼為一可傳輸之信號。

於一些其他例示性實施例中，該可執行程式之處理器可 根據經預編程臨界值評估一已被偵測之螢光信號。於其他例示性實施例中，臨界值可從來自外部來源之傳輸接收。臨界值可能關於一或多種眼液特性，該眼液特性可由螢光信號特性指示。於一些例示性實施例中，當該經評估之偵側螢光信號在與臨界值有關之限值以外時，處理器或電子電路可導致輸出一信號。於一些例示性實施例中，該信號可被外部收發器或接收器接收，並導致警報或於眼用裝置外部產生其他動作。

併入螢光偵測器之眼用裝置可以多種方式被利用。於一些例示性實施例中，可將包含螢光分析系統之眼用裝置提供給使用者。使用者可例如配戴該眼用裝置作為一隱形眼鏡裝置。於一些例示性實施例中，可在眼用裝置外部接收源自眼用隱形眼鏡之資料值傳輸。換言之，眼用裝置可經組態以與外部裝置單向或雙向通訊。

100‧‧‧媒介插件

105‧‧‧電子組件/負載

110‧‧‧通電元件

115‧‧‧基材

120‧‧‧光學區

125‧‧‧導電跡線

130‧‧‧導電跡線

150‧‧‧眼用裝置

155‧‧‧周緣

200‧‧‧插件

220‧‧‧項目

230‧‧‧項目

290‧‧‧虛線

291‧‧‧前插入件

292‧‧‧後插入件

293‧‧‧積體電路元件

300‧‧‧插件/插入裝置

310‧‧‧控制電路/項目

320‧‧‧外邊界

330‧‧‧通電元件/電池電源

335‧‧‧內邊界

340‧‧‧折片

350‧‧‧螢光分析系統

360‧‧‧互連特徵/項目

400‧‧‧鏡片

410‧‧‧眼用鏡片

411‧‧‧突出舌突

430‧‧‧虛線

431‧‧‧項目

432‧‧‧環形橫斷面代表圖

433‧‧‧螢光偵測元件

440‧‧‧印刷之虹膜圖案

450‧‧‧穩定化特徵

460‧‧‧穩定化特徵

470‧‧‧裙件/水凝膠本體

480‧‧‧螢光分析元件

510‧‧‧使用者眼睛

520‧‧‧分析物探針

530‧‧‧眼用裝置

540‧‧‧螢光基底分析元件

610‧‧‧眼用鏡片

630‧‧‧箭號

640‧‧‧接收元件

650‧‧‧外部接收裝置

710‧‧‧傳輸光及接收螢光信號/項目

715‧‧‧供電管理/層

720‧‧‧供電管理單元

725‧‧‧互連層

730‧‧‧層

735‧‧‧項目

740‧‧‧供應

745‧‧‧通訊

750‧‧‧控制功能

755‧‧‧項目

760‧‧‧積體被動裝置組件

765‧‧‧電池充電器

810‧‧‧處理器

820‧‧‧通訊裝置

830‧‧‧儲存裝置

840‧‧‧程式

850‧‧‧資料庫

870‧‧‧資料庫

從以下的本發明較佳實施例之詳細說明中，並配合附圖所示，將更清楚明白本發明之前述及其他特徵與優勢。

圖1A-1B繪示用於經通電眼用裝置的媒介插件之一例示性實施例以及經通電眼用裝置之一例示性實施例。

圖2A-2B繪示例示性環形插件以及所示位置之橫斷面代表圖。

圖3繪示一具有螢光感測器之媒介插件之例示性實施例，該螢光感測器位於週邊位置且與經通電電子電路元件電性連通。

圖4A-4B繪示一眼用隱形眼鏡之例示性實施例，其具有一包含螢光感測器之媒介插件。亦繪示例示性隱形眼鏡之其他特徵。

圖5A-5B繪示例示性眼用環境，其具有用於分析物之例示性螢光探針。亦繪示位於眼用環境之眼用鏡片之對應覆蓋層。

圖6繪示一位於眼用環境之例示性眼用鏡片，其包含以無線方式傳送資料給接收單元之用於分析物之螢光探針。

圖7繪示一併入螢光偵測元件於眼用裝置內之例示性堆疊晶粒實施例。

圖8繪示一處理器，其可用於實施本發明之例示性實施例。

本發明係關於一眼用裝置，其具有可刺激螢光探針及感測來自探針之螢光發射之感測元件。在下面段落中提供針對本發明之例示性實施例之詳細說明。較佳實施例與另一實施例之說明僅為實例，且精於此項技藝之人士當可輕易思及各種變化、修改及變更。因此，應可理解該例示性實施例並未限制本發明之範疇。

名詞解釋

在有關本發明之說明與申請專利範圍中，各式用語將應用如下定義：「介電濕潤」或「EWOD」：如本文中所使用，係指一類型之裝置或一類型之裝置部分，在其中存在不可融流體或液體的組合、具有已定義的表面自由能之表面區域以及電位場。一般地，電位場將改變表面區域的表面自由能，其可改變不可融流體與表面區域的交互作用。

「通電」：如本文中所使用，係指能夠供應電流至或能夠具有電能儲存於其中之狀態。

「能量」：如本文中所使用，係指物理系統作功之能力。許多於本發明內之使用係涉及可於作功時執行電性動作之能力。

「能量來源」：如本文中所使用，係指能夠供應能量或將邏輯或電性裝置置於通電狀態之一裝置或層。

「能量擷取器」：如本文中所使用，係指能夠從環境提取能量並將之轉換為電能之裝置。

「螢光探針」：如在本文中所使用，係指一種與其環境交互作用以改變該探針顯示之螢光屬性之化學探針。

「螢光基底分析」：如在本文中所使用，係指使用螢光屬性於執行化學基底分析。

「螢光團」：如在本文中所使用，係指可與其他化學化合物結合或組合之在受到光激發時可再發光之螢光化學化合物。

「功能化」：如本文所述，係指使一層或裝置能夠執行一功能，包括例如通電、啟動或控制。

「漏電」：如本文中所使用，係指非必要的能量損失。

「鏡片」或「眼用裝置」：如在本文中所使用，係指裝置於眼睛上或眼睛內的任何裝置。這些裝置可提供光學校正、可為妝飾性或者可提供與眼睛不相關的功能性。例如，術語鏡片可指隱形眼鏡、人工水晶體(intraocular lens)、覆蓋鏡片(overlay lens)、眼插件(ocular insert)、光學插件(optical insert)或其他之類似裝置，透過鏡片可矯正或修正視力，或在不阻礙視力的情況下可妝飾性地改善眼睛生理(例如虹膜顏色)。或者，鏡片可提供非光學的功能，例如監測葡萄糖或投藥。在某些實施例中， 本發明較佳的鏡片係由聚矽氧彈性體或水凝膠所製成的軟性隱形眼鏡，包括例如聚矽氧水凝膠及氟水凝膠。

「鏡片成形混合物」或「反應性混合物」或「反應性單體混合物(RMM)」：如本文中所使用，係指可予以固化並且交聯，或予以交聯以形成眼用鏡片的單體或預聚合物材料。各種實施例可包括鏡片成形混合物，其具有一或多個添加劑(例如紫外線阻斷劑、染劑、光起始劑或催化劑)，以及可能想要用在例如隱形眼鏡或人工水晶體等眼用鏡片上的其他添加劑。

「鏡片成形表面」：如本文中所使用，係指一用於模塑鏡片的表面。在一些例示性實施例中，任何此類表面可具有光學性質表面光度，此表示其平滑與成形程度足以使藉由與模製表面接觸之鏡片成形材料進行聚合作用而製造的鏡片表面在光學上可被接受。而且，在一些實施例中，鏡片成形表面可具有必須賦予該鏡片表面所需之光學特性的幾何性，包括球面、非球面及柱狀度數、波前像差校正、角膜拓樸校正以及類似物及其任何組合。

「鋰離子電池」：如在本文中所使用，係指電化學電池，其中鋰離子穿越電池以產生電能。此電化電池一般稱為電池，可在其標準型態中重新通電或充電。

「媒介插件」：如本文中所使用，係指將被包含在通電眼用裝置中之封裝插件。通電元件及電路可被併入在媒介插件中。媒介插件界定經通電眼用裝置的主要用途。例如，在通電眼用裝置允許配戴者調整光功率的實施例中，媒介插件可包含通電元件，可控制光學區中的液態彎月面部分。替代地，媒介插件為環形以使光學區不含材料。在 這類實施例中，鏡片的通電功能可為非光學性質，但可為例如監測葡萄糖或投藥。

「模具」：如本文中所使用，係指一剛性或半剛性物體，其可用於自未固化配方形成鏡片。某些較佳模具包括形成前曲面模具零件與後曲面模具零件的兩個模型零件。

「操作模式」：如本文中所使用，係指高電流消耗狀態，其中電路上的電流允許該裝置執行其主要的通電功能。

「光學區」：如在本文中所用者係指眼用鏡片之區域，該眼用鏡片之配戴者係透過該區域看東西。

「功率」：如在本文中所使用，係指每單位時間之作功或傳遞之能量。

「可充電」或「可再通電」：在本文中，其係指恢復至具更高容量以作功之狀態的能力。許多上述術語於本發明內之使用可能與恢復之能力有關，所述恢復之能力係指恢復至具有使電流在特定重建之期間內以特定速率流動之能力。

「再通電」或「再充電」：如本文中所使用，係指回復至具有更高容量以作功的狀態。許多上述術語於本發明內之使用可能與設備之恢復有關，該設備之恢復係讓設備恢復至具有使電流在一特定重建之期間內以特定速率流動之能力。

「釋放自模具」：如本文中所使用，係指鏡片已自模具完全分離，或僅鬆弛地貼附使得稍微搖動即可取出鏡片，或使用拭子(Swab)推出。

「堆疊」：如在本文中所使用，係指至少兩個組件層彼此相鄰置放，使得該些層之一者之一表面至少一部分接觸一第二層之一 第一表面。在某些例示性實施例中，一薄膜不論用於黏合或其他功能者，可置於上述兩層之間，使上述兩層透過該薄膜彼此接觸。

「堆疊式積體組件裝置」或「SIC裝置」：在本文中所述係指可藉由將每一層之至少一部分彼此堆疊，將基材的薄層(其可包含電子或機電裝置)組裝成可操作的積體裝置之封裝技術的產物。這多個層件可包含各式類型、材料、形狀、以及尺寸的組件裝置。此外，此等層件可由各種裝置生產技術製成，用以符合並且呈現各式形態。

「儲存模式」：如本文中所使用，係指包括電子組件之系統的狀態，其中電源持續供應，或電源必須供應最小之經設計的負載電流。此術語不可與備用模式互換。

「基材插件」：如在本文中所使用，係指能夠支撐眼用鏡片中之能源之可形成或剛性基材。在某些例示性實施例中，該基材插件亦支撐一或多個組件。

通電眼用裝置

參見圖1A，繪示一用於通電眼用裝置之媒介插件100之例示性實施例以及一對應的通電眼用裝置150(圖1B)。媒介插件100可包括光學區120，其可具有或不具有提供視力矯正的功能。當該眼用裝置之通電功能與視力無關時，該媒介插件之光學區120可不含材料。在某些例示性實施例中，媒介插件可包括非位於光學區120之中的一部分，其包含併入有通電元件110(電源)及電子組件105(負載)的基材115。

在某些例示性實施例中，電源110(例如電池)和負載105(例如半導體晶粒)可被附著至基材115。導電跡線125和130可與 電子組件105和通電元件110電性互連。該媒介插件可被完全封裝以保護並包含該通電元件110、跡線125及電子組件105。在某些例示性實施例中，封裝材料可為半透性的，以例如防止特定物質(例如水)進入媒介插件，並允許特定物質(例如周圍氣體或通電元件內之反應副產物)進入媒介插件或由媒介插件離開。

在某些例示性實施例中，如圖1B所繪示，媒介插件100可被包括在眼用裝置150中，眼用裝置150可包含聚合性生物相容性材料。眼用裝置150可包含剛性中心、軟性裙件設計，其中心剛性光學元件包括媒介插件100。在某些特定實施例中，媒介插件100可與大氣以及個別的前及後表面上的角膜表面直接接觸，或者替代地，媒介插件100可封裝在眼用裝置150之中。眼用裝置或鏡片150之周緣155可為軟性裙件材料，包含例如水凝膠材料。媒介插件100及眼用裝置150之基礎結構可提供一環境給涉及以螢光基底分析元件處理流體樣本之多種實施例。

參照圖2A-2B，一環形例示性多件式插件200之圖式係以圖2A之平面圖及圖2B之橫斷面圖繪示。插件200為環形插件，其具有環繞不含材料之中心光學區的材料環。環形插件200包含以項目220顯示之外延及項目230之內部環帶邊緣。插件200可包含通電元件、各式互連件特徵及電子電路元件。

於290之虛線代表橫斷面方向。圖2B之細節(如290所示)係沿虛線方向之橫斷面。橫斷面顯示插件200可為一前插入件291及一後插入件292之組合。多種將這兩件沿著環帶之不同表面接合及密封之手段可被定義，且一例示性密封設計係經繪示。亦顯示於封裝位置的可為一連接至互連元件之積體電路元件293。在某些例示性實施例中， 後插入件292於積體電路293之區域可能有一缺口。在這些例示性實施例中，積體電路293可包括一可以改良方式運作之感測器，其可在無插入件擾亂之下感測到發射。

用於分析物分析之螢光基底探針元件

使用螢光基底分析技術可偵測及分析多種類型之分析物。這些技術當中一部份涉及來自分析物本身之直接螢光發射。其他較常見的技術與螢光探針有關，該螢光探針具有併入分析物分子之組分，且如此併入時可改變一螢光特徵。例如於螢光共振能量轉移(FRET)中，探針經組態為具有兩個螢光團之組合，該等螢光團可化學附接至交互作用蛋白質。螢光團彼此之間之距離可影響自其發射之螢光信號的效率。其中一螢光團可吸收一激發輻射信號，並可將該激發共振轉移至另一螢光團之電子狀態。分析物與該經附接之交互作用蛋白質之結合可能會干擾幾何，並造成來自該螢光團對之螢光發射的變化。結合部位可經基因編程至交互作用蛋白質之中，例如對葡萄糖敏感之結合部位可經編程。於某些案例中，所形成之部位可能對所欲樣品之組織間液中的其他組分較不敏感或完全不敏感。

分析物與FRET探針之結合可產生一對葡萄糖濃度敏感之螢光信號。在某些例示性實施例中，FRET基底探針可能對低至10uM之葡萄糖濃度敏感，且可能對至高幾百微莫耳之濃度敏感。多種FRET探針可經基因設計及形成。所產生之探針可經組態為可協助個體之組織間液分析之結構。在某些例示性實施例中，探針可被置放於可被組織間液及其成分滲透之材料基質之內，例如FRET探針可被組裝於水凝膠結構內。

在某些例示性實施例中，這些水凝膠探針可被包括於水凝膠基底之眼用隱形眼鏡處理之中，使得當配戴於眼睛上時，它們可存在於浸沒於淚液中之水凝膠封裝中。在其他例示性實施例中，探針可被插入緊臨鞏膜上之眼部組織。一包含螢光發射性分析物敏感探針之水凝膠基質可被置放於與含有分析物之體液接觸之多個位置。

於本發明提供之實例中，螢光探針可與靠近鞏膜之眼部區域的組織間液接觸。在這些探針以侵入性埋入之情況中，一感測裝置可自眼睛外部位置(例如自眼用鏡片或拿至接近眼睛位置之手持式裝置)提供入射至螢光探針之輻射信號。

在其他例示性實施例中，探針可被埋入接近一螢光感測裝置之眼用鏡片內，該螢光感測裝置亦被埋入眼用鏡片之內。在某些例示性實施例中，一水凝膠裙件可封裝具有螢光偵測器之眼用插件以及FRET基底分析物探針。

具有螢光偵測器之眼用插入裝置及眼用裝置

參照圖3，示範一眼用插件，其包括可形成一例示性螢光基底分析系統之組件。所示範之眼用插件顯示為一例示性環形形式，其具有內邊界335及外邊界320。除了通電元件330、控制電路310、及互連特徵360之外，可能另有一螢光分析系統350，於特定例示性實施例中其可能位於折片340。折片340可被連接至插件300或作為其完整、一體成形之延伸部。當一包含螢光偵測器之眼用裝置經配戴時，折片340可適當地定位螢光分析系統350。折片340可允許分析系統350與使用者眼睛遠離光學區之部分重疊。螢光基底分析系統350能夠測定分析物於流體樣品中之存在或其濃度。作為一無限制性之實例，螢光團可包括螢光 黃、四甲基羅丹明、或其他羅丹明及螢光黃之衍生物。對熟悉此項技術者可能顯而易知地，任何螢光發射分析物探針(可包括用於FRET或其他螢光基底分析之螢光團組合)可與在本文中所述之技藝一致。

在螢光分析中，一探針可經一激發光源照射。此光源可位於分析系統350之本體內。在某些例示性實施例中，光源可包含固態裝置諸如發光二極體。於一替代例示性實施例中，InGaN基底藍色雷射二極體可以對應例如442nm波長之頻率照射。作為獨立或陣列來源之奈米級光源可自具有形狀發射特徵(諸如蝴蝶結或十字形)之金屬腔穴形成。在其他例示性實施例中，發光二極體可在例如大約440nm之對應波長發射一範圍之頻率。同樣地，在某些實施例中，發射源可附加一帶通濾波裝置。

當來自固態裝置之光源離開插入裝置時，其他光學元件可被用於擴散該光源。這些元件可被模塑進入眼用插件本體之中。在其他例示性實施例中，元件(諸如光纖纖維)可被附接至插入裝置以作為一擴散發射器。有多種手段可提供自圖3所示之類型的眼用插入裝置300提供照射至一螢光探針。

螢光信號亦可在螢光基底分析系統350內被偵測到。固態偵測器元件可經組態以偵測例如頻帶約525nm之光線。固態元件可經塗裝以使得只有一頻帶可通過，該頻帶不存在於所述之光源中。在其他例示性實施例中，光源可能具有一工作週期，偵測器元件之信號只有在光源處於關閉狀態之期間時才可被記錄。當使用工作週期時，具寬頻帶偵測能力之偵測器較為有利。

圖式顯示為項目360之互連件電子控制匯流排可提供信號至光源及回傳來自偵測器之信號。已通電之電子組件(項目310)可 提供信號及供電態樣。圖3之例示性實施例繪示一至電子電路310之電池電源330。在其他例示性實施例中，亦可透過無線方式(諸如射頻傳送或光電傳送)偶合能量以提供通電至電子電路。

參照圖4A-4B，繪示一形式為具有突出舌突411之隱形眼鏡的眼用鏡片，該舌突併入一螢光偵測器。在圖4B中，項目410表示一眼用鏡片之上視圖。它包括一眼用鏡片裙件470。在某些例示性實施例中，裙件470可由與形成隱形眼鏡一致之多種水凝膠化合物形成。在其他例示性實施例中，特定水凝膠化合物可能較佳，因為彼等具有與所述之多種螢光探針有關之特性。

以虛線430顯示一橫斷面。於圖4A可見沿虛線430繪示之一橫斷面。在圖3中說明之插入裝置300可能位於眼用鏡片內，且具有如於430所繪示之環形橫斷面代表圖432。鏡片以印刷之虹膜圖案440繪示，該圖案可顯示於環形件上為項目431。印刷圖案下方可為參照圖3所說明之插件組件。螢光偵測元件可位於433。眼用鏡片410亦可能具有其他對具有螢光偵測器之鏡片之功能為重要之特徵。於450及460，穩定化特徵可能被包含於該形成之眼用裝置之本體內。當使用者配戴時，這些特徵可允許鏡片410以較佳之組態定位。在螢光基底分析物探針埋入於一使用者眼睛之例示性實施例中，穩定化特徵450及460可被用於協助埋入分析物探針與螢光分析元件480間之良好重疊。在分析物探針可能被包括於鏡片水凝膠本體470之其他例示性實施例中，穩定化特徵450及460可被用於定位分析元件及探針於含有淚液之較佳眼睛區域。

參照圖5A及5B，繪示於一使用者眼睛510使用一併入螢光偵測器之眼用裝置與埋入組織下之分析物探針520。如繪示，當眼用裝置530被置放於使用者眼睛上且採取可由眼用裝置上之特徵引導之 定位時，其可使一螢光基底分析元件540位於與分析物探針520重疊之處。可將分析元件540的尺寸調整為比探針520的尺寸更大，以允許在對齊此兩特徵時有一些彈性。

參照圖6，繪示自一併入螢光偵測器之眼用裝置傳送資訊至一外部資料接收裝置。眼用鏡片610可被配戴於一使用者眼睛上一段足夠的時間，以允許埋入之分析元件與其周圍環境達成平衡，並開始執行分析物分析。在資料被收集時或於其他例示性實施例中在資料已被收集後，一資料傳送協定可被初始化。一由箭號630表示之無線信號，可自眼用鏡片610發射以與外部接收裝置650通訊。一接收元件640可包括一用於射頻傳輸之天線或其他可將光基底信號、聲基底信號或其他無線通訊形式轉換成接收裝置650所接收之資訊的轉換器。

在某些例示性實施例中，併入螢光偵測器之眼用鏡片的通電操作搭配包括於眼用插入裝置中之一體成形(monolithic)組件可運作良好。在其他例示性實施例中，如圖7所示，一堆疊式積體組件可用於執行多種功能，包括供電管理715、通訊745、控制功能750及傳輸光及接收螢光信號710。

在這類型的例示性實施例中，如圖7所示，媒介插件可包括多個不同類型之層，該等層可封裝為與其所佔用之眼用環境一致之形式。在某些例示性實施例中，這些具堆疊式積體組件層之插件可位於插件之整個環形。或者在某些例示性實施例中，媒介插件可能為一環帶，然而堆疊式積體組件可能只佔據整個形狀內之體積的一部分。

繼續圖7之實例，一堆疊式積體組件媒介插件可採用多個功能性態樣。如圖7所示，可能使用薄膜電池以提供通電。在某些例 示性實施例中，這些薄膜電池可包含一或多個相互堆疊之層，在此例中，層730可代表於層中具有多重組件之電池層。

如幾乎可於所有層中看到的，於相互堆疊之兩層之間可能有互連。依最新技術可能有多種方式可製作這些互連；然而，如圖所示，互連可透過層間之焊錫球互連製作。於某些情況中可能只需要這些連接，然而於其他情況中，焊錫球可能與其他互連元件接觸，例如與具有直通層導孔之一組件接觸。

於堆疊式積體組件媒介插件之其他層中，可找到一專用於互連該等互連層中之多個組件之層，例如層725。此層可包含導孔及路由線以令信號自多個組件通過至其他組件。例如層725可提供多個電池元件連接至一供電管理單元720(包括供應740及電池充電器765)，該供電管理單元720可存在於層715之技術層組件中。另外，互連層725可在技術層中之組件與技術層外之組件之間製作連接；可存在於例如以項目755顯示之積體被動裝置組件760中。可有多種電性信號路由方式，該等方式可由存在之專用互連層所支持。

於一給定之應用中可能有多個層被識別為技術層；然而，於此例示性實施例中，只有單一層715。這些特徵代表可被包括於媒介插件中之技術選項之多樣性。在一些例示性實施例中，該層可包括CMOS、BiCMOS、雙極、或記憶體基底技術。另外，該層可包括於一相同整體家族內之不同技術家族；例如層715可包括使用一0.5微米CMOS技術所生產之電子元件，且亦可包括使用一20奈米CMOS技術所生產之元件。顯而易知的是，許多其他不同電子技術類型之組合在本文中所說明之技藝內將為一致。

在某些例示性實施例中，媒介插件可包括用於電性互連至媒介插件以外之組件之位置。然而在其他例示性實施例中，媒介插件亦可能包括以一無線方式與外部組件之互連。在這些情況中，使用天線可提供例示性之無線通訊方式。在一些該等例示性實施例中，一層可能存在(如項目735所示)，其中此一例示性天線可被支撐於該層中。在許多情況中，此一天線層可位於媒介插件內之堆疊式積體組件裝置上方或底部。

在本文中討論之某些例示性實施例中，電池元件可被包括作為於至少一堆疊層本身中之元件。可能亦須注意的是，當電池元件位於堆疊式積體組件層外部時，可能有其他例示性實施例。例示性實施例更進一步之多樣性可能衍生自一事實，即一獨立之電池或其他通電組件亦可能存在於媒介插件內，或這些獨立通電組件亦可能存在於媒介插件外部。

於項目710，一螢光偵測元件可能被附接至一堆疊式積體組件。在某些例示性實施例中，螢光偵測元件可能被附接作為一層之一部分。在其他例示性實施例中，整個螢光偵測元件亦可能包含一與其他積體組件形狀類似之組件。本文中討論之各種不同的螢光基底分析元件類型可與一堆疊式積體組件裝置一致，其中其他特徵諸如光源及光感測器為一層之一部分，或替代性地附接至一堆疊式積體組件。

用於具有積體螢光基底分析組件之眼用裝置之控制系統

現請參照圖8，繪示可依據本發明之一些例示性實施例使用之一控制器。該控制器包括一或多個處理器810，其可包括一或多個與一通訊裝置820耦接之處理器組件。

處理器810可被耦接至通訊裝置，該通訊裝置經組態經由一通訊管道以傳遞能量。通訊裝置可被用於與眼用裝置內之眼用插件內之組件以電子方式通訊。通訊裝置820亦可被用於與例如於併入螢光基分析元件之眼用裝置之生產期間之一或多個控制器設備或製造設備組件通訊。

處理器810亦可與一儲存裝置830通訊。該儲存裝置830可包含任何適當之資訊儲存裝置，包括磁性儲存裝置(如，磁帶及硬碟)、光學儲存裝置及/或半導體記憶體裝置如隨機存取記憶體(RAM)裝置及唯讀記憶體(ROM)裝置之組合。

該儲存裝置830可儲存一用於控制該處理器810之程式840。該處理器810執行軟體程式840之指令，藉以依據本發明進行操作。例如，處理器810可接收說明媒介插件置放、組件置放及類似之資訊。儲存裝置830亦可將眼用相關資料儲存在一或多個資料庫850與870中。資料庫可包括用於控制一螢光基底分析系統之功能的客制化特定控制序列。資料庫亦可包括用於控制可能位於眼用裝置中之螢光基底分析組件之參數與控制演算法，以及由它們的動作所產生之資料。在一些例示性實施例中，資料最終可能被通訊至位於眼用裝置外部之接收裝置。

重要的是應注意，在本文中說明之所有組件可經調整尺寸及組態以用於眼用裝置或應用。此外，較佳之組件為生物可相容或封裝於生物可相容材料中。

儘管相信所顯示與所說明的是最實用且最佳的實施例，但對熟悉此項技術者來說，仍可輕易思及偏離所說明且所顯示的特定設計與方法，且以不脫離本發明的精神與範疇之方式加以運用。本發明並 非限制於所說明與繪示的特定構造，而是應建構為符合所有可落入隨附申請專利範圍之範疇內的所有修改。

300‧‧‧插件/插入裝置

310‧‧‧控制電路/項目

320‧‧‧外邊界

330‧‧‧通電元件/電池電源

335‧‧‧內邊界

340‧‧‧折片

350‧‧‧螢光分析系統

Claims (7)

1. 一種眼用鏡片媒介插入裝置，包含：一前環形插入件及一後環形插入件，其中該前環形插入件係密封於該後環形插入件，形成其內包含一密封組件腔室之一環形媒介插件；一能源，位於該密封組件腔室內；至少一第一互連件，至少部分地位於該密封組件腔室內；一電子電路，位於該密封組件腔室內；以及一舌突，自該前環形插入件及該後環形插入件突出，該舌突經組態以支撐一螢光分析組件及至少一電性互連件，該電性互連件連接該螢光分析組件至該電子電路，其中該舌突為該前環形插入件及該後環形插入件兩者之一形成部分，且其中該螢光分析組件被支撐在該舌突之一腔室內，該腔室係由該前環形插入件與該後環形插入件之該舌突的區域形成。
2. 一種眼用隱形眼鏡裝置，包含：一前環形插入件及一後環形插入件，其中該前環形插入件係密封於該後環形插入件，形成其內包含一密封組件腔室之一環形媒介插件；一能源，位於該密封組件腔室內；至少一第一互連件，至少部分地位於該密封組件腔室內；一電子電路，位於該密封組件腔室內；一舌突，自該前環形插入件及該後環形插入件突出，該舌突經組態以支撐一螢光分析組件及至少一電性互連件，該電性互連件連接該螢光分析組件至該電子電路，其中該舌突為該前環形插入件及該後環形插入件兩者之一形成部分，且其中該螢光分析組件被支撐在該 舌突之一腔室內，該腔室係由該前環形插入件與該後環形插入件之該舌突的區域形成；以及一水凝膠裙件，其包含該媒介插件。
3. 如申請專利範圍第2項所述之眼用隱形眼鏡，進一步包含：一穩定化特徵，其中當一使用者配戴該眼用隱形眼鏡時，該穩定化特徵有助於保持該螢光分析組件之定位。
4. 如申請專利範圍第2項所述之眼用隱形眼鏡，其中該電子電路包含一堆疊式積體組件裝置。
5. 一種用於眼用裝置之眼液分析系統，包含：一經通電眼用裝置，其包含形成該眼用裝置之部分之一能源，其中當該經通電眼用裝置被置放成與一使用者眼睛之眼液接觸時係適合配戴；一螢光分析系統，其與該能源電性連通，其中該螢光分析系統經組態以測量眼環境中之一螢光信號；一埋入眼組織內之螢光分析探針，其中該螢光分析探針與其所在位置之液體中之至少一第一化合物交互作用且發射一特性信號，發射該特性信號係至少部分基於其所交互作用之該第一化合物之濃度及其自該螢光分析系統所接收之一激發信號；以及一形成該眼用裝置之部分之處理器，其能夠執行一程式，包括儲存與該螢光分析系統所觀察之該螢光信號有關之值，其中當接收到來自一外部裝置之一傳輸指令時，該程式經組態以輸出一信號，其中該輸出的信號將一些該經儲存之值編碼成該輸出的信號。
6. 一種用於眼用裝置之眼液分析系統，包含： 一經通電眼用裝置，其包含形成該眼用裝置之部分之一能源，其中當該經通電眼用裝置被置放成與一使用者眼睛之眼液接觸時係適合配戴；一螢光分析系統，其與該能源電性連通，其中該螢光分析系統經組態以測量眼環境中之一螢光信號；一埋入一眼組織內之螢光分析探針，其中該螢光分析探針與其所在位置之液體中之至少一第一化合物交互作用且發射一特性信號，發射該特性信號係至少部分基於其所交互作用之該第一化合物之濃度及其自該螢光分析系統所接收之一激發信號；以及一形成該眼用裝置之部分之處理器，其能夠執行一程式，包括比較一偵測到的螢光信號與一經預編程之臨界值，以評估由該螢光信號的特性所表示之一或多個眼液性質，其中當該量測值在對應的該經預編程之臨界值以外時，該程式係經組態以輸出一信號。
7. 一種監測眼液之方法，包含：提供如申請專利範圍第5至6項中任一項所述包含一眼液分析系統之一眼用裝置給一使用者；以及接收一資料值，該資料值與源自該眼用裝置之一傳輸有關。