The present invention describes a portable device with a sensor which is constructed to detect the amount of analyte, pH, temperature, strain or pressure, and an ultrasonic transducer with a length of about 5mm or less in the longest dimension. The transducer is constructed to receive current modulated based on the amount of analyte, pH, temperature or pressure detected by the sensor and based on the connection. Received current emits ultrasonic backscattering. The portable device can be transplanted into a subject, such as an animal or a plant. The invention also describes a system comprising one or more portable devices and a questioner comprising one or more ultrasonic transducers, wherein the ultrasonic transducer is constructed for transmitting ultrasound to one or more portable devices or receiving ultrasonic backscattering by one or more portable devices. The invention also describes a method for detecting analyte, pH, temperature, strain or pressure.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用超声背向散射用于传感生理学状况的移植物相关申请的交叉引用本申请要求2016年7月7日提交的标题为“NEURALDUSTANDULTRASONICBACKSCATERIMPLANTSANDSYSTEMS,ANDAPPLICATIONSFORSUCHSYSTEMS”的美国临时申请No.62/359,672的优先权,就所有目的而言,上述文献的内容以引用方式并入本文。关于联邦资助的研究的声明本专利技术是在由美国国防高级研究计划局(theDefenseAdvancedResearchProjectsAgency(DARPA))授予的GrantNos.HR0011-15-2-0006下,在政府的支持下研发的。政府具有本专利技术的某些权利。
本专利技术涉及使用超声背向散射,用于传感和报告受试对象的生理学状况的可移植装置。
技术介绍
之前已知的“神经尘埃”系统包括小的可移植装置(称为“神经尘埃”或“灰尘”),使用超声波透射以及由灰尘反射的背向透射与各个灰尘通讯的可移植超声波收发器,以及与可移植的超声波收发器无线通讯的外部收发器。参见Seo等人的Neuraldust:anultrasonic,lowpowersolutionforchronicbrain-machineinterfaces,arXiv:1307.2196v1(July8,2013);Seoetal.,Modelvalidationofuntethered,ultrasonicneuraldustmotesforcorticalrecording,JournalofNeuroscienceMethods, ...
【技术保护点】
1.一种可移植装置,其包含:传感器,其被构造用于检测分析物、pH、温度、应变或压力的量;以及在最长的温度下的长度为大约5mm或更低的超声波换能器,其被构造用于接收基于所述的传感器检测的所述的分析物的量、所述的pH、所述的温度或所述的压力来调制的电流;以及基于所述的接收电流发射超声背向散射。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.07 US 62/359,6721.一种可移植装置,其包含:传感器,其被构造用于检测分析物、pH、温度、应变或压力的量;以及在最长的温度下的长度为大约5mm或更低的超声波换能器,其被构造用于接收基于所述的传感器检测的所述的分析物的量、所述的pH、所述的温度或所述的压力来调制的电流;以及基于所述的接收电流发射超声背向散射。2.权利要求1所述的可移植装置,其中所述的超声波换能器被构造用于接收为所述的可移植装置提供电源的超声波。3.权利要求2所述的可移植装置,其中所述的超声波换能器被构造用于由包含一个或多个超声波换能器的问询器接收超声波。4.权利要求1-3的任意一项所述的可移植装置,其中所述的超声波换能器为体压电换能器、压电微加工超声波换能器(PMUT)或电容式微加工超声波换能器(CMUT)。5.权利要求1-4的任意一项所述的可移植装置,其中所述的可移植装置在所述的最长的温度下的长度为大约5mm或更低。6.权利要求1-5的任意一项所述的可移植装置,其中所述的可移植装置的体积为大约5mm3或更低。7.权利要求1-6的任意一项所述的可移植装置,其中所述的可移植装置被移植到受试对象中。8.权利要求7所述的可移植装置,其中所述的受试对象为人类。9.权利要求7所述的可移植装置,其中所述的受试对象为动物或植物。10.权利要求1-9的任意一项所述的可移植装置,其中所述的传感器检测所述的分析物或pH的量。11.权利要求10所述的可移植装置,其中所述的传感器为光学传感器。12.权利要求11所述的可移植装置,其中所述的光学传感器包含光源和光学检测器。13.权利要求11或12所述的可移植装置,其中所述的光学传感器检测血压或脉搏。14.权利要求11或12所述的可移植装置,其中所述的光学传感器包含具有荧光团的基质,并且其中所述的荧光团的荧光强度或荧光寿命取决于所述的分析物的量。15.权利要求11、12或14的任意一项所述的可移植装置,其中所述的传感器检测pH或氧。16.权利要求11或12所述的可移植装置,其中所述的光学传感器被构造用于实施近红外光谱法。17.权利要求16所述的可移植装置,其中所述的传感器检测葡萄糖。18.权利要求1-10的任意一项所述的可移植装置,其中所述的传感器为电位计化学传感器或安培计化学传感器。19.权利要求18所述的可移植装置,其中所述的传感器检测氧、pH或葡萄糖。20.权利要求1-10的任意一项所述的可移植装置,其中所述的传感器为温度传感器。21.权利要求20所述的可移植装置,其中所述的温度传感器为热敏电阻、热电偶或与绝对温度成比例(PTAT)的电路。22.权利要求1-10的任意一项所述的可移植装置,其中所述的可移植装置包含体压电超声波换能器和热敏电阻。23.权利要求1-9的任意一项所述的可移植装置,其中所述的传感器为压力传感器。24.权利要求23所述的可移植装置,其中所述的压力传感器为微机电系统(MEMS)传感器。25.权利要求23或24所述的可移植装置,其中所述的可移植装置被构造用于测量血压或脉搏。26.权利要求1-9的任意一项所述的可移植装置,其中所述的传感器为应变传感器。27.权利要求1-26的任意一项所述的可移植装置,其中所述的可移植装置进一步包含集成电路。28.权利要求27所述的可移植装置,其中所述的集成电路包含以下的一个或多个:电源电路;驱动器,其被构造用于为所述的传感器提供电流;前端,其被构造用于由所述的传感器接收信号;或者数字电路。29.权利要求27或28所述的可移植装置,其中所述的集成电路包含所述的数字电路,并且其中所述的数字电路被构造用于操作调制电路。30.权利要求28或29所述的可移植装置,其中所述的数字电路被构造用于向所述的调制电路传输数字化信号,其中所述的数字化信号是基于所述的分析物、所述的温度、所述的应变或所述的压力的检测量。31.权利要求1-30的任意一项所述的可移植装置,其中所述的移植的装置被生物相容性材料至少部分封装。32.权利要求1-31的任意一项所述的可移植装置,其中所述的移植的装置进一步包含无响应性反射器。33.权利要求1-32的任意一项所述的可移植装置,其中所述的移植的装置包含两个或更多的传感器。34.一种系统,其包含根据权利要求1-33的任意一项所述的一个或多个可移植装置,以及包含一个或...
【专利技术属性】
技术研发人员:M·M·马哈贝兹,J·M·卡梅纳,M·安瓦尔,B·A·欧兹根,徐东进,F·法瓦,
申请(专利权)人:加州大学评议会,
类型:发明
国别省市:美国,US
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