气体灭菌连续代谢监测器制造技术

在一些实施方案中，一种制造代谢传感器的方法包括：组装用于代谢传感器的工作导线；以及将所述干扰层暴露于诸如气体的氧化剂。所述组装包括：在基板上形成干扰层，所述基板具有导电表面；在所述干扰层上形成酶层；以及在所述酶层上形成葡萄糖限制层。所述暴露是在对所述工作导线进行灭菌之前执行的。述工作导线进行灭菌之前执行的。述工作导线进行灭菌之前执行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体灭菌连续代谢监测器
[0001]相关申请
[0002]本申请是2021年6月4日提交的名称为“Gas Sterilized Continu ous Metabolic Monitor”的美国专利申请号17/303,702的部分继续申请；其要求于2021年1月6日提交的题为“Metabolic Analyte Sensor with Integrated Radio”的美国临时专利申请号63/134,397的优先权；这些申请中的所有申请以引用方式并入本文。

技术介绍

[0003]内科患者经常患有需要测量并报告生物学状况的疾病或病状。例如，如果患者患有糖尿病，那么患者对其血液内的葡萄糖水平具有准确了解十分重要。传统上，糖尿病患者通过用小长矛刺破其手指、形成一滴血并且然后将测试条浸入血液中来监测其葡萄糖水平。将测试条放置在对血液进行分析并以可视方式将已测量的葡萄糖水平报告给患者的手持式监测器中。基于此报告水平，患者就食用什么食物或向他们的血液中注射多少胰岛素做出重要决定。尽管全天多次检查葡萄糖水平对患者有利，但许多患者由于疼痛和不便未能充分监测其葡萄糖水平。因此，患者可能进食不当或注射过多或过少的胰岛素。无论哪种方式，患者的生活质量都会降低，并且对其健康和身体造成永久性损害的可能性也会增加。糖尿病是一种毁灭性疾病，如果控制不当，可能会导致可怕的生理病状，诸如肾衰竭、皮肤溃疡或眼睛出血并且最终失明、疼痛和最终截肢。
[0004]定期且准确监测葡萄糖水平对糖尿病患者至关重要。为了促进这种监测，连续葡萄糖监测(CGM)传感器是一天多次通过在就在皮肤下的区域中取样的流体自动测量葡萄糖的一种类型的装置。CGM装置通常包括电子器件位于其中并且其粘附在患者皮肤上以佩戴一段时间的小外壳。装置内的小针递送通常为电化学的皮下传感器。以此方式，患者可在他们身体上安装CGM，并且CGM将提供多天自动且准确的葡萄糖监测，而无需患者或护理人员采取任何行动。应当理解，根据患者的需要，可以不同间隔执行连续葡萄糖监测。例如，一些连续葡萄糖监测器可被设置或编程为每分钟获取多个读数，而在其他情况下，连续葡萄糖监测器可被编程或设置为每小时左右获取读数。应当理解，连续葡萄糖监测器可以不同间隔感测和报告读数。
[0005]连续葡萄糖监测是复杂的过程，并且已知由于若干原因，血液中的葡萄糖水平可显著上升/增加或迅速降低/减小。因此，单次葡萄糖测量仅提供患者体内葡萄糖瞬时水平的简况。这种单次测量几乎没有提供关于患者的葡萄糖用途随时间推移如何变化或患者对特定剂量的胰岛素如何反应的信息。因此，即使是坚持严格的条测试时间表的患者也很可能会在饮食、运动和胰岛素注射方面做出错误的决定。当然，这会因为患者执行其条测试不太一致而加剧。为了使患者对其糖尿病病状有更全面的了解并获得更好的治疗结果，一些糖尿病患者如今正使用连续葡萄糖监测。
[0006]电化学葡萄糖传感器通过使用电极进行操作，所述电极通常检测葡萄糖转化为葡萄糖酸内酯期间酶的氧化所引起的安培信号。然后安培信号可与葡萄糖浓度相关。两电极(也称为两极)设计使用工作电极和参比电极，其中参比电极提供工作电极偏置所针对的参
比。参比电极有效地完成电化学回路中的电子流。三电极(或三极)的设计具有工作电极、参比电极和对电极。对电极补充参比电极处的离子损失，并且是离子回路的一部分。
[0007]常规CGM系统通常使用工作导线，所述工作导线使用在其上沉积有薄铂层的钽芯。钽是相对坚硬的材料，因此能够在不弯曲的情况下压入皮肤，但可使用引入针来促进插入。此外，钽与铂相比价格低廉，这使得工作导线是经济的。众所周知，酶层沉积在铂层之上，所述酶层能够从用户的血液接受氧分子和葡萄糖分子。用于葡萄糖检测的关键化学过程发生在酶膜内。通常，酶膜具有分散在酶膜内的一种或多种葡萄糖氧化酶(GOx)。当一个葡萄糖分子与一个氧气分子(O2)在存在葡萄糖氧化酶的情况下组合时，形成一个葡萄糖酸分子和一个过氧化氢分子(H2O2)。在一种构造中，铂表面促进其中过氧化氢反应以产生水和氢离子并且生成两个电子的反应。通过置于铂导线和参比电极上的偏置电压将电子吸入铂中。以此方式，在铂中流动的电流的大小旨在与过氧化氢反应的数量相关，所述过氧化氢反应的数量继而与氧化的葡萄糖分子的数量成比例。因此，铂导线上的电流的测量结果可与患者的血液或间质液中的特定葡萄糖水平相关联。
[0008]遗憾的是，当前使用连续葡萄糖监测器的成本对于可从其使用中极大受益的许多患者来说是令人望而却步的。如上文大体所述，连续葡萄糖监测器具有两个主要部件。首先，有用于电子器件、处理器、存储器、无线通信和电源的外壳。外壳通常是可重复使用的，并且可在长时间段(诸如几个月)内重复使用。然后，此外壳连接或连通到一次性CGM传感器，所述一次性CGM传感器粘附到患者身体，通常使用引入针将传感器皮下插入患者体内。此传感器有时必须每三天更换一次，并且很可能至少每隔一周更换一次。因此，购买新的一次性传感器的成本对患者和保险公司来说都意味着沉重的财务负担。因为如此，大量可能从连续葡萄糖监测受益的患者不能使用此类系统，并被迫依靠不太可靠且疼痛的手指刺破监测。
[0009]对于CGM传感器，通常用电绝缘层包裹铂层，并且在制造期间移除绝缘层的带以暴露铂导线的限定且有限部分，这使铂的此区域暴露于酶层。此带的移除必须非常准确且精确地进行，因为这会影响传感器的总体电灵敏度。正如预期的那样，准确地形成此带使制造过程的费用、复杂性和不确定性增加。
[0010]此外，使酶层与铂层之间直接接触具有其他缺点。首先，铂导线的暴露部分的实际有用暴露面积由于氧化污染而大量减少，这也可能导致不可预测且不期望的灵敏度结果。为了克服此缺陷，传感器必须经受精密且持续的校准。此外，铂导线与参比电极之间的偏置电压必须设置为相对高，例如在0.4V
‑
1.0V之间。需要这种高偏置电压来将电子吸引到铂导线中，但同时将来自血液或ISF的污染物吸引到传感器中。这些污染物(诸如对乙酰氨基酚和尿酸)干扰化学反应，从而产恒错误和误导性的葡萄糖水平读数。
[0011]然后工作导线与参比电极相关联，并且在一些情况下与形成CGM传感器的一个或多个对电极相关联。在操作中，CGM传感器联接到小外壳中的电子器件并与之协作，例如处理器、存储器、无线电台和电源位于所述小外壳中。CGM传感器通常具有一次性施用器装置，所述施用器装置使用小引入针来将CGM传感器皮下递送到患者体内。一旦CGM传感器就位，就丢弃施用器，并将电子器件外壳附接到传感器。尽管电子器件外壳是可重复使用的并且可长期使用，但CGM传感器和施用器需要相当频繁地更换，通常每几天更换一次。在此类已知CGM传感器中，电子器件外壳具有在传感器外壳中的传感器的所有支持电子器件，诸如模
拟前端、处理器、存储器和无线电部件，以及电池。通常，电池将具有一些涓流电力感测电路，所述涓流电力感测电路可检测电子器件外壳何时联接到CGM传感器。一旦感测到这种检测，电池就可用于为CGM传感器中的电子器件和工作导线充分供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造代谢传感器的方法，所述方法包括：组装用于所述代谢传感器的工作导线，所述组装包括：在基板上形成干扰层，所述基板具有导电表面；在所述干扰层上形成酶层，所述酶层包含葡萄糖氧化酶(GOx)；以及在所述酶层上形成葡萄糖限制层；将所述代谢传感器和电子操作电路放置在非无菌容器中；密封所述非无菌容器；以及对包含所述代谢传感器和所述电子操作电路的所述非灭菌容器进行灭菌；其中形成所述干扰层包括：电聚合聚合物以使所述干扰层稳定，从而在所述灭菌之后提供所述工作导线的与所述灭菌之前相比相同或更高的灵敏度或稳定性。2.如权利要求1所述的方法，其中形成所述酶层包括基于蛋白质的生物分子或亲水性聚合物，所述基于蛋白质的生物分子或亲水性聚合物用于使所述酶层稳定，从而在所述灭菌之后提供所述工作导线的与所述灭菌之前相比相同或更高的所述灵敏度或所述稳定性。3.如权利要求1所述的方法，其中提供所述干扰层的所述稳定性基于：所述电聚合之前的单体浓度、电聚合温度或所述电聚合中的添加剂。4.如权利要求1所述的方法，其中形成所述干扰层包括在所述电聚合之前：将单体与溶剂混合以形成单体溶液，所述单体包括吡咯、苯二胺(PDA)、氨基苯酚、苯胺或它们的组合；以及将所述单体溶液施加到所述基板。5.如权利要求1所述的方法，其还包括：在所述灭菌之前，将所述干扰层暴露于氧化剂。6.如权利要求5所述的方法，其中所述氧化剂呈气体形式。7.如权利要求6所述的方法，其中所述氧化剂是环氧乙烷(EtO)，并且所述气体的EtO浓度大于或等于2500ppm。8.如权利要求5所述的方法，其中将所述干扰层暴露于所述氧化剂是在形成所述酶层之前执行的。9.如权利要求5所述的方法，其还包括：在形成所述酶层之后，将所述酶层暴露于所述氧化剂。10.一种制造代谢传感器的方法，所述方法包括：组装用于所述代谢传感器的工作导线，所述组装包括：在基板上形成干扰层，所述基板具有导电表面；在所述干扰层上形成酶层；以及在所述酶层上形成葡萄糖限制层；以及将所述干扰层暴露于气体，所述气体包括氧化剂，其中所述暴露是在对所述工作导线进行灭菌之前执行的。11.如权利要求10所述的方法，其中将所述干扰层暴露于所述气体是在形成所述酶层之前执行的。12.如权利要求10所述的方法，其中将所述干扰层暴露于所述气体是在形成所述酶层之后执行的，其中所述暴露还包括将所述酶层暴露于所述气体。13.如权利要求10所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
申请(专利权)人：赞思健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：