柔性分析物传感器制造技术

提供了柔性分析物传感器。柔性分析物传感器可以是便于连续监测诸如血糖那样的分析物的柔性连续分析物传感器。所述柔性分析物传感器可以具有相对柔软的导电或非导电芯，可以由多个基本上平面的层形成，或者可以被配置成从体外独立传感器变换到体内非独立传感器。

Flexible analyte sensor

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】柔性分析物传感器相关申请的参考引用申请数据表或其任何更正中列出的任何和所有优先权要求在此皆根据37CFR1.57以引用的方式并入。本申请要求2017年1月19日提交的美国临时申请62/488,295的权益。上述申请以全文引用的方式并入本文中，并且在此明确地作为本说明书的一部分。
本专利技术一般涉及传感器，更具体地，涉及一种连续分析物传感器。
技术介绍
糖尿病是胰腺不能产生足够的胰岛素(I型或胰岛素依赖型)和/或其中胰岛素不够有效(2型或非胰岛素依赖型)的病症。在糖尿病病况中，患者遭受高血糖，这可导致与小血管恶化相关的一系列生理性紊乱，例如肾衰竭，皮肤溃疡或眼睛玻璃体内出血。无意中过量使用胰岛素，或在正常剂量的胰岛素或降糖剂同时伴有超量运动或食物摄入不足后，都可诱发低血糖反应(低血糖)。常规地，患有糖尿病的人携带自我监测血糖(SMBG)监测器，其通常需要让人不舒服的手指刺穿方法。由于缺乏舒适性和便利性，糖尿病患者通常仅每天测量自己的葡萄糖水平两到四次。不幸的是，这样的时间间隔跨度太大，使得患有糖尿病的人可能太迟发现过高的血糖或低血糖症状，这有时会产生危险的副作用。可选地，通过包括皮肤上传感器组件的传感器系统连续监测葡萄糖水平。传感器系统可以具有无线发射器，其将测量数据发送到接收器，接收器可以基于测量结果处理和显示信息。现在已经发展了可植入的葡萄糖传感器和透皮葡萄糖传感器用于连续测量葡萄糖值。然而，许多植入式葡萄糖传感器在体内诱发并发症，并且仅提供短时间的且不是很准确的血糖测量。皮肤是一种复杂的粘弹性组织。皮肤的机械性质是动态的，并且随着年龄和皮肤区域的不同而不同。因此，提供生物力学兼容的透皮传感器可能是具有挑战性的。提供本背景以介绍以下概述和详细描述的简要内容。本
技术介绍
目的不在于帮助确定所要求保护的主题的范围，也不在于将所要求保护的主题限制为解决上述任何或所有缺点或问题的实施方式。
技术实现思路
根据各种实施例，公开了柔性分析物传感器，例如柔性连续分析物传感器。柔性分析物传感器可以作为连续分析物传感器系统的一部分提供，其具有包围传感器电子器件的外壳，并且柔性分析物传感器从外壳延伸。柔性分析物传感器可以被配置用于体内植入，使得柔性分析物传感器从传感器电子器件外壳延伸到患者皮肤中，用于经皮或皮下分析物测量。根据一些实施例，柔性分析物传感器可包括低模量柔性芯，例如低模量柔性金属芯。在其他实施例中，柔性分析物传感器可包括低模量柔性非金属芯或可由多个基本上平面的柔性层形成。与传统的体内传感器相比，柔性分析物传感器可以减少或消除传感器周围的局部组织上的插入后应力，和/或例如在体内使用期间由传感器的微动和压力所引起的相关组织反应，由可引起界面应力的各种运动引起的皮肤变形，透皮传感器相对于局部组织的位移所引起的组织磨损，局部炎症和代谢，细胞因子和其他细胞产物的产生，微出血，淋巴破坏，间质液混合，以及异物反应的发展。通过减少对传感器的组织反应(例如，周围组织的炎症和/或传感器的封装)，相对于传统的透皮传感器，可以进一步改善信号质量和可靠性。例如，可以减少或消除植入传感器之后的第一天效应，其中传感器信号质量可能受到由传感器植入引起的炎症的影响。更具体地，柔性分析物传感器可以减少可导致重复组织损伤和慢性炎症的频繁微动作。炎症反应的这些急性和慢性效应的减少可以减少传感器数据错误的发生和/或对传感器准确性的负面影响。此外，传感器相对于局部传感区域的滑动运动的减少可以减少脆弱的组织-传感器界面中的干扰并且有助于防止重新建立局部组织液堆积和葡萄糖浓度梯度，这些可导致传感器信号波动。此外，柔性分析物传感器可以促进组织整合并减少或消除由传感器相对于局部组织的微小运动引起的任何疼痛感，并且因此可以改善用户体验，尤其是当被固定到传感器的外壳和电子组件进一步小型化时更是如此。此外，通过减少传感器相对于局部组织的运动，可以减小传感器上的力并且可以增加传感器本身的功能寿命，从而降低患者在为了插入新传感器而用针刺伤患者方面的花费和频率。在一些实施例中，柔性分析物传感器的杨氏模量可以小于例如钽的杨氏模量(例如，大约186千兆帕(GPa))。作为另一个例子，在一些实施例中，柔性分析物传感器的杨氏模量可以小于铂的杨氏模量(例如，大约147GPa)。在一些实施例中，柔性分析物传感器可具有与周围组织的杨氏模量基本相同的杨氏模量。柔性分析物传感器的弯曲模量可小于150GPa(例如，对于金属芯柔性分析物传感器)，或小于5GPa，小于2GPa或小于1.5GPa(例如，对于聚合物芯或纤维增强芯柔性分析物传感器)。在一些实施例中，柔性分析物传感器可以在植入之前具有第一硬度并且在体内具有第二硬度。例如，可以响应于传感器和体内环境之间的相互作用而降低传感器的硬度。在各种实施例中，响应于温度的变化，响应于流体的吸收，响应于化学反应，或响应于施加或移除的电磁场，传感器可以从基本上独立的传感器变换到基本上非独立的传感器。根据一个实施例，提供了一种配置用于体内使用的连续分析物传感器，所述连续分析物传感器包括：细长芯；设置在细长芯上的工作电极；膜，覆盖所述工作电极的至少一部分，其中膜包括酶层，并且其中连续分析物传感器的一部分被配置为从传感器电子器件外壳延伸并且具有小于0.25牛顿(N)的屈曲力。根据另一个实施方案，提供了一种配置用于体内使用的连续分析物传感器，所述连续分析物传感器包括：具有工作电极的细长导电体，其中细长导电体具有多个基本上平面的层，并且其中被配置成构造成从连续分析物传感器系统的外壳延伸的多个基本上平面的层的一部分具有总计小于0.25牛顿(N)的屈曲力；以及膜，其覆盖所述工作电极的至少一部分，其中所述膜包括酶层。根据另一个实施例，提供了一种配置用于体内使用的连续分析物传感器，所述连续分析物传感器包括：包括工作电极的细长导电体，其中细长导电体被配置为在体外的独立细长导电体和在体内的非独立细长导电体；以及膜，覆盖所述工作电极的至少一部分，所述膜包括酶层。应当理解，本领域技术人员从本公开内容将容易明白本主题技术的各种配置，其中通过图示的方式示出和描述了本主题技术的各种配置。如将认识到的，本主题技术能够具有其他的和不同的配置，并且其若干细节能够在各种其他方面进行修改而不脱离本主题技术的范围。因此，本
技术实现思路
，附图和详细描述在本质上被认为是说明性的而不是限制性的。附图说明现在将详细讨论本实施例，重点在于突出有利特征。这些实施例描述了在附图中所示的新颖且非显而易见的传感器信号处理与校准系统和方法，这些附图仅用于说明目的并且不是按比例的，而是强调本专利技术的原理。这些附图包括以下附图，其中相同的数字表示相同的部件。图1是连接到主机并与多个示例设备通信的连续分析物传感器系统的示意图。图2是示出与图1的传感器系统相关联的电子器件的框图。图3是示出连续分析物传感器系统的底部透视图示意图，所述系统具有从连续分析物传感器系统的外壳延伸的独立式连续分析物传感器。图4是示出连续分析物传感器系统的底部透视图示意图，所述系统具有从连续分析物传感器系统的外壳延伸的非独立式连续分析物传感器。图5A是示出分析物传感器的一部分的横截面侧视示意图。图5B是示出分析物传感器的一部分的透视示意图。图5C是示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种被配置成用于体内使用的连续分析物传感器，其特征在于，所述连续分析物传感器包括：细长芯；布置在所述细长芯上的工作电极；和膜，其覆盖所述工作电极的至少一部分，其中所述膜包括酶层，并且所述连续分析物传感器的一部分被配置为从传感器电子器件外壳延伸，并具有小于0.25牛顿(N)的屈曲力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.19 US 62/448,2951.一种被配置成用于体内使用的连续分析物传感器，其特征在于，所述连续分析物传感器包括：细长芯；布置在所述细长芯上的工作电极；和膜，其覆盖所述工作电极的至少一部分，其中所述膜包括酶层，并且所述连续分析物传感器的一部分被配置为从传感器电子器件外壳延伸，并具有小于0.25牛顿(N)的屈曲力。2.根据权利要求1所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长芯包括细长导电芯，所述细长导电芯的杨氏模量小于147GPa。3.根据权利要求2所述的连续分析物传感器，其特征在于，所述连续分析物传感器还包括覆盖所述细长导电芯的至少一部分的导电材料层。4.根据权利要求3所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长导电芯包括从由铜、金、镁、银、锡、钛、钛合金和锌组成的组中选择的至少一种材料。5.根据权利要求4所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述导电材料包括从由铂、铂-铱、金、钯、铱、它们的合金、石墨、碳和导电聚合物组成的组中选择的导电材料。6.根据权利要求3所述的连续分析物传感器，其特征在于，所述连续分析物传感器还包括覆盖所述导电材料层的至少一部分的绝缘材料层，其中所述工作电极部分地由暴露于所述绝缘材料层中的窗口的导电材料层的电极部分形成。7.根据权利要求6所述的连续分析物传感器，其特征在于，所述连续分析物传感器还包括覆盖所述绝缘材料层的至少一部分的附加导电层，所述附加导电层包括参考电极。8.根据权利要求1-7中任一项所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长芯包括细长聚合物芯，并且其中所述细长芯的部分具有小于1.5GPa的弯曲模量。9.根据权利要求8所述的连续分析物传感器，其特征在于，所述连续分析物传感器还包括沿着所述细长聚合物芯的长度延伸的至少一条导电迹线，其中所述导电迹线的一部分包括所述工作电极。10.根据权利要求8所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长聚合物芯包括细长椭圆形聚合物芯，并且至少一个导电迹线沿着所述细长椭圆形聚合物芯延伸。11.根据权利要求10所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述工作电极包括所述至少一条导电迹线的一部分。12.根据权利要求1-11中任一项所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长芯包括细长纤维芯。13.根据权利要求12所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长芯还包括：基本上环绕所述细长纤维芯的细长绝缘体；和沿着所述细长绝缘体延伸的至少一条导电迹线。14.根据权利要求12所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长纤维芯包含一根或多根凯夫拉尔纤维。15.根据权利要求14所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长芯还包括在所述一根或多根凯夫拉尔纤维上的导电涂层，并且其中所述一根或多根具有所述导电涂层的凯夫拉尔纤维的一部分形成所述工作电极。16.一种连续分析物传感器系统，其特征在于，所述连续分析物传感器系统包括根据权利要求1-15中任一项所述的连续分析物传感器和被配置为处理来自所述连续分析物传感器的传感器信号的传感器电子器件，其中所述传感器电子器件被设置在所述传感器电子器件外壳中，并且所述电子器件外壳被配置成连接到患者皮肤的外部。17.根据权利要求1-15中的任一项所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长芯的部分具有小于0.02N的屈曲力。18.根据权利要求17所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述细长芯的部分具有在0.1kPa与300kPa之间的挠曲模量。19.一种被配置成用于体内使用的连续分析物传感器，其特征在于，所述连续分析物传感器包括：细长导电体，其包括工作电极，其中所述细长导电体包括多个基本上平面的层，并且被构造成从连续分析物传感器系统的外壳延伸的多个基本上平面的层的一部分具有总计小于0.25牛顿(N)的屈曲力；和膜，其覆盖所述工作电极的至少一部分，其中所述膜包括酶层。20.根据权利要求19所述的连续分析物传感器，其特征在于，其中所述多个基本上平面的层包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王尚儿，D·M·黑登，S·泊姆，T·T·李，J·休斯，P·C·辛普森，邹炯，
申请(专利权)人：德克斯康公司，
类型：发明
国别省市：美国,US