特許 7090067 ウェアラブルセンサの生物付着防止、ならびにそれに関連した使用方法および較正

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-15

(45)【発行日】2022-06-23

(54)【発明の名称】ウェアラブルセンサの生物付着防止、ならびにそれに関連した使用方法および較正

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/1459 20060101AFI20220616BHJP

【ＦＩ】

A61B5/1459

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2019502255

(86)(22)【出願日】2017-06-07

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2019-09-19

(86)【国際出願番号】 US2017036314

(87)【国際公開番号】W WO2018017196

(87)【国際公開日】2018-01-25

【審査請求日】2020-02-28

(31)【優先権主張番号】62/363,577

(32)【優先日】2016-07-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】62/363,572

(32)【優先日】2016-07-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】508147326

【氏名又は名称】シーメンス・ヘルスケア・ダイアグノスティックス・インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100127926

【弁理士】

【氏名又は名称】結田 純次

(74)【代理人】

【識別番号】100140132

【弁理士】

【氏名又は名称】竹林 則幸

(72)【発明者】

【氏名】デーヴィッド・レデン

【審査官】遠藤 直恵

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２５９６５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２２４５１５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００４５７２０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１２－５２００８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２７５３１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ５／０６－５／２２

Ｇ０１Ｎ ２１／００－２１／７４、３３／４８－３３／９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

患者の流体サンプルにおける少なくとも１つの検体の継続した検出およびモニタリングのための留置ウェアラブルバイオセンサデバイスであって：
マイクロニードルアレイ（１２）であって、該マイクロニードルアレイ（１２）は、少なくとも１つのポリマー性材料で構築される複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）を含み、複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）は、患者の表皮組織に埋め込まれ、その結果、複数のマイクロニードルは、患者の流体サンプルと継続して接触し、各マイクロニードルは、外面、内面、穴および開口部を含み、ここで、流体サンプルは、開口部を通ってマイクロニードルの穴へ流れる流体サンプルにより、マイクロニードルの外面および内面と接触し、そしてさらに、複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）の各マイクロニードルの内面および外面の少なくとも一部は、前記マイクロニードルアレイ（１２）が患者の表皮組織に埋め込まれる場合、創傷治癒プロセスを阻害する、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物（３５Ａ－３５Ｄ）でコーティングされていて、そして、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物は、免疫抑制化合物、副腎皮質ステロイド、キトサン、非ステロイド性抗炎症薬、アスピリン、ナプロキセン、イブプロフェン、抗凝固化合物、およびそれらの組合せからなる群から選択される、前記マイクロニードルアレイ（１２）と；
複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）の各マイクロニードルのポリマー性材料と作動的に会合する複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）、ここで、複数の検体センサは少なくとも一つのフルオロフォアを含み、該複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）は、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を示す蛍光シグナルを生成する、前記複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）と；
表面部（３４）および裏面部（３６）を有する基体（１６）であって、前記マイクロニードルアレイ（１２）は、前記基体（１６）の裏面部（３６）に永続的に付着されている、前記基体（１６）と；
検出器（１８）であって、該検出器（１８）は、複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）により生成されたシグナルを受信し、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を計算し、提案された処置を診断および評価するために、濃度を外部デバイス（４８）に伝達するための回路を含み、そして、マイクロニードルアレイ（１２）の各マイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）内に含有され、および／または、それにコーティングされているフルオロフォアセンサによって放射される蛍光シグナルを受信する、前記検出器と
を含む、前記デバイス。

【請求項2】

ポリマー性材料はポリアクリルアミドである、請求項１に記載のデバイス。

【請求項3】

流体サンプルは、間質液および血液からなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項4】

基体（１６）の裏面部（３６）は、基体（１６）を患者の表皮組織に取り付けるための接着剤を含む、請求項１に記載のデバイス。

【請求項5】

検出器（１８）は、マイクロ蛍光光度計、フィルタ蛍光光度計または分光蛍光光度計からなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項6】

少なくとも１つのフルオロフォアは、フルオレセイン、ローダミン、エオシン、オレゴングリーン、テキサスレッド、クマリン誘導体、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン、メロシアニン、スクアライン誘導体、ピリジオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、アントラキノン、ピレン誘導体、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー、オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン、ポルフィリン、フタロシアニン、ビリルビン、ボロネート、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。

【請求項7】

患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体は、グルコースである、請求項１に記載のデバイス。

【請求項8】

患者の流体サンプルにおける少なくとも１つの検体の継続した検出およびモニタリングのための留置ウェアラブルバイオセンサデバイスであって：
マイクロニードルアレイ（１２）であって、該マイクロニードルアレイ（１２）は、少なくとも１つのポリマー性材料で構築される複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）を含み、複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）は、患者の表皮組織に埋め込まれ、その結果、複数のマイクロニードルは、患者の流体サンプルと継続して接触し、さらに該複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）の少なくとも１つのマイクロニードルは、少なくとも１つの圧電素子（４４Ａ－４４Ｌ）を含む、前記マイクロニードルアレイ（１２）と；
表面部（３４）および裏面部（３６）を有する基体（１６）であって、前記マイクロニードルアレイ（１２）は、前記基体（１６）の裏面部（３６）に永続的に付着されている、前記基体（１６）と；
検出器（１８）であって、該検出器（１８）は、少なくとも１つの圧電素子（４４Ａ－４４Ｌ）により生成されたシグナルを受信し、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を計算し、提案された処置を診断および評価するために、濃度を外部デバイス（４８）に伝達するための回路を含み、さらに、前記検出器（１８）は、少なくとも１つの圧電素子（４４Ａ－４４Ｌ）により生成された第１の電気シグナルを受信し、第２の電気シグナルを少なくとも１つの圧電素子（４４Ａ－４４Ｌ）に送達し、これにより、少なくとも１つの圧電素子（４４Ａ－４４Ｌ）の振動が得られる、前記検出器と
を含む、前記デバイス。

【請求項9】

ポリマー性材料はポリアクリルアミドである、請求項８に記載のデバイス。

【請求項10】

流体サンプルは、間質液および血液からなる群から選択される、請求項８に記載のデバイス。

【請求項11】

少なくとも１つの圧電素子（４４Ａ－４４Ｌ）は、石英、ベルリナイト、トパーズ、トルマリン、ショ糖、ロッシェル塩、チタン酸バリウム、およびチタン酸ジルコン酸鉛からなる群から選択される、請求項８に記載のデバイス。

【請求項12】

基体（１６）の裏面部（３６）は、基体（１６）を患者の表皮組織に取り付けるための接着剤を含む、請求項８に記載のデバイス。

【請求項13】

患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体は、グルコースである、請求項８に記載のデバイス。

【請求項14】

患者の流体サンプルにおける少なくとも１つの検体の継続した検出およびモニタリングのための留置ウェアラブルバイオセンサデバイスであって：
マイクロニードルアレイ（１２）であって、該マイクロニードルアレイ（１２）は、ポリマー性材料で構築される複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）を含み、複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）は、少なくとも１本の較正マイクロニードル（１５Ａ－１５Ｃ）を含み、複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）は、患者の表皮組織に埋め込まれ、その結果、複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）は、患者の流体サンプルと継続して接触し、各マイクロニードルは、外面、内面、穴および開口部を含み、ここで、流体サンプルは、開口部を通ってマイクロニードルの穴へ流れる流体サンプルにより、マイクロニードルの外面および内面と接触し、そしてさらに、複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）の各マイクロニードルの内面および外面の少なくとも一部は、前記マイクロニードルアレイ（１２）が患者の表皮組織に埋め込まれる場合、創傷治癒プロセスを阻害する、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物（３５Ａ－３５Ｄ）でコーティングされていて、そして、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物は、免疫抑制化合物、副腎皮質ステロイド、キトサン、非ステロイド性抗炎症薬、アスピリン、ナプロキセン、イブプロフェン、抗凝固化合物、およびそれらの組合せからなる群から選択される、前記マイクロニードルアレイ（１２）と；
複数のマイクロニードル（１４Ａ－１４Ｌ）の各マイクロニードルのポリマー性材料と作動的に会合する複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）、ここで、複数の検体センサは少なくとも一つのフルオロフォアを含み、該複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）は、少なくとも１つの検体の存在下で蛍光シグナルを生成し、シグナルは、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を示し、さらに、少なくとも１本の較正ニードル（１５Ａ－１５Ｃ）のポリマー性材料と作動的に会合する前記複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）は、患者の流体サンプルに曝露した際に、一定なシグナルを放射し、そして、較正マイクロニードル（１５Ａ－１５Ｃ）のそれぞれは、蛍光シグナルを放射し、常に活性である較正マイクロニードル（１５Ａ－１５Ｃ）を形成するフルオロフォアセンサを含む、複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）と；
表面部（３４）および裏面部（３６）を有する基体（１６）であって、前記マイクロニードルアレイ（１２）は、前記基体（１６）の裏面部（３６）に永続的に付着されている、前記基体（１６）と；
検出器（１８）であって、該検出器（１８）は、複数の検体センサ（２０Ａ－２０Ｅ）により生成されたシグナルを受信し、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を計算し、提案された処置を診断および評価するために、濃度を外部デバイス（４８）に伝達するための回路を含む、前記検出器（１８）と
を含む、
前記デバイス。

【請求項15】

ポリマー性材料はポリアクリルアミドである、請求項１４に記載のデバイス。

【請求項16】

流体サンプルは、間質液および血液からなる群から選択される、請求項１４に記載のデバイス。

【請求項17】

基体（１６）の裏面部（３６）は、基体（１６）を患者の表皮組織に取り付けるための接着剤を含む、請求項１４に記載のデバイス。

【請求項18】

検出器（１８）は、マイクロ蛍光光度計、フィルタ蛍光光度計または分光蛍光光度計からなる群から選択される、請求項１４に記載のデバイス。

【請求項19】

少なくとも１つのフルオロフォアは、フルオレセイン、ローダミン、エオシン、オレゴングリーン、テキサスレッド、クマリン誘導体、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン、メロシアニン、スクアライン誘導体、ピリジオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、アントラキノン、ピレン誘導体、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー、オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン、ポルフィリン、フタロシアニン、ビリルビン、ボロネート、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１４に記載のデバイス。

【請求項20】

患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体は、グルコースである、請求項１４に記載のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年７月１８日に出願された米国仮出願第６２／３６３，５７７号、および２０１６年７月１８日に出願された米国仮出願第６２／３６３，５７２号に対する優先権を主張し、これらの開示のいずれも、それら全体が参照によってここに組み入れられる。

【0002】

連邦政府資金による研究または開発に関する陳述
不適用。

【0003】

ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念は、糖尿病前症のウェアラブルセンサを含むが、それらに限定されない、ウェアラブルセンサ用デバイス、ならびにその使用方法および較正に関する。より具体的には、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念は、そのようなウェアラブルセンサの生物付着を低下させ、かつ／または排除するよう構成されたウェアラブルセンサに関する。

【背景技術】

【0004】

例えば、患者の間質液サンプルを含む、患者の流体サンプルに存在し得る検体を継続して検出するためのデバイスおよび方法は、多数存在する。そのようなデバイスは、患者の体内、例えば患者の角質層または表皮組織内に留置された場合、特定の疾患または障害、例えば例でしかないが糖尿病などを示す検体の濃度の検出および継続的なモニタリングに有効であることが証明されている。さらに、そのようなデバイスは、デバイスが患者の体内に留置されている場合、例えば、薬物および／または他の治療化合物の送達に有効なことがある。しかし、そのような留置ウェアラブルセンサには、バイオセンサのマイクロニードルにおける生物付着という重大な問題が存在し、このため、精度、寿命、また、いくつかのケースではバイオセンサそのものの安定した機能が低下する。生物付着は、留置センサおよび／またはそのマイクロニードルが、患者の体に異物として認識される創傷治癒プロセスに関連する自然現象を指す。結果として、細胞およびタンパク質（および／または他の生体物質）をマイクロニードルに結合させ、それにより、バイオセンサ機能が損なわれ、弱まり、かつ／または破綻する生物学的反応（例えば、明確な止血、炎症、増殖、および成熟段階を含む創傷治癒カスケード）が誘発される。したがって、現在、生物付着プロセスの有害作用を軽減し、かつ／または取り除き、それにより、バイオセンサの継続作動、アクティブセンシング、およびウェアラブル持続時間を改善する、改善された留置ウェアラブルバイオセンサの必要性がある。そのような改善されたセンサ（およびそれに関連した使用方法）は、一実施形態では、創傷治癒プロセスを阻害する少なくとも１つの化合物を含む少なくとも１本のマイクロニードルを含むマイクロニードルアレイを含み得る。さらに（または別法として）、改善された留置ウェアラブルバイオセンサは、検出器から電気シグナルを受信できる少なくとも１つの圧電素子も含み得、これにより、少なくとも１つの圧電素子を振動させて、それによりバイオセンサのマイクロニードル上で、またはその中に堆積したある細胞、タンパク質、および／または他の生体物質を取り除く、かつ／または排除する。ここで開示され、請求されている本発明の概念は、そのような改善されたデバイスおよび方法に関する。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】ここで開示され、かつ／または請求されている改善された留置ウェアラブルバイオセンサの一実施形態の透視側面図である。

【図1A】複数の較正マイクロニードルをさらに含む、図１の留置ウェアラブルバイオセンサのさらなる実施形態の透視側面図である。

【図2A】ここで開示され、かつ／または請求されている、改善された留置ウェアラブルバイオセンサの、改善されたマイクロニードルの一実施形態の平面側面図である。

【図2B】フルオロフォアセンサがさらに例証され、図２Ａで描写されている、ここで開示され、かつ／または請求されている、改善された留置ウェアラブルバイオセンサの、改善されたマイクロニードルの先端部の一実施形態の詳細な平面側面図である。

【図3】少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物が、バイオセンサの生物付着を防止する、軽減する、および／または排除するために、創傷治癒阻害化合物がマイクロニードルの少なくとも１つの表面にコーティングされるように、マイクロニードルを形成するポリマー性材料と会合している、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の、改善されたマイクロニードルの先端部の一実施形態の詳細な概略図である。

【図4】バイオセンサが、患者の表皮組織内に留置され、患者の流体サンプルと流体連結している、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の、改善された留置ウェアラブルバイオセンサの一実施形態の側面図である。

【図5】バイオセンサの生物付着を防止、軽減、および／または排除するための圧電素子を含む、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の一代替実施形態を描写する概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

模範的な図面、実験、結果および検査法により本発明の概念の少なくとも１つの実施形態を詳細に説明する前に、発明の概念は、その適用において、以下の説明に記載されている、または図面、実験および／もしくは結果において例証されている部品の構築および配置の詳細に限定されないことは理解されるべきである。本発明の概念は、他の実施形態になることが可能である、または様々な手段で実践する、もしくは実行することが可能である。上記のように、本明細書で使用される言葉は、最大限に広い範囲および意味で示されることが意図されており；実施形態は、模範的であるが網羅的ではないことを意味する。また、本明細書で用いられる表現および術語は、説明の目的のためであり、限定とみなすべきではないことを理解すべきである。

【0007】

本明細書において特に定義がない限り、ここで開示され、請求されている本発明の概念に関連して使用される科学および技術用語は、当業者により一般的に理解される意味を有するものとする。さらに、文脈によって必要とされない限り、単数形の用語は、複数形を含むものとし、複数形の用語は単数形を含むものとする。先述の技術および手順は、一般的に、当業界で周知の従来の方法に従って行われ、本明細書全体で引用され、論じられている様々な一般的な、また、より具体的な参考文献に記載されている通りである。本明細書に記載されている分析化学、合成有機化学、ならびに医薬品化学および製薬化学に関連して利用される命名法、ならびにその検査法および技術は、当業界で周知かつ一般的に使用されるものである。

【0008】

本明細書で言及されるすべての特許、公開特許出願および非特許文献は、ここで開示され、請求されている本発明の概念に関する当業者の技術レベルを示す。本出願のある部分で参照されるすべての特許、公開特許出願および非特許文献は、個々の特許または文献のそれぞれが参照によって具体的かつ個々に組み入れられるように指し示された場合と同程度に、参照によってその全体が本明細書に明白に組み入れられる。

【0009】

本明細書で開示され、請求されているすべてのデバイス、キット、および／または方法は、本開示を踏まえ、過度の実験なしで作り、実行できる。ここで開示され、請求されている本発明の概念の組立ておよび方法は、好ましい実施形態について記載されているが、当業者には、変形は、ここで開示され、請求されている本発明の概念、その精神および範囲から逸脱することなく、本明細書に記載されている方法の組立ておよび／または方法に、また、その方法の工程、または工程順序において適用できることが明らかである。当業者に明らかなそのような類似した置換および改変は、いずれも、添付の特許請求の範囲により定義されている本発明の概念の精神、範囲、および概念内とされる。

【0010】

本開示により利用されているように、以下の用語は、特に指示がない限り、以下の意味を有すると理解されるものとする：

【0011】

「ａ」または「ａｎ」という単語の使用は、請求項および／または明細書において「を含む」と併せて使用される場合、「１」を意味し得るが、これは、「１つまたはそれ以上」、「少なくとも１つ」、および「１つまたはそれ超」の意味とも一致する。単数形「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、文脈で特に明らかに指し示されない限り、複数の指示対象を含む。したがって、例えば、「ある化合物」への言及は、１もしくはそれ以上、２以上、３以上、４以上またはそれより大きい数の化合物を指し得る。「複数」という用語は、「２つ以上」を指す。請求項における「または」という用語の使用は、代用物のみを指すこと、または代用物が互いに排他的であることが明らかに指し示されない限り、「および／または」を意味するように使用されるが、本開示は、代用物のみ、および「および／または」を指す定義を支持する。本出願全体で、「約」という用語は、値が、デバイスのエラーに固有の変化を含むことを指し示すように使用され、この方法を用いて、研究対象の間で存在する値または変化を判定する。例えば、「約」という用語が利用される場合、限定しないが、指定値は、規定値から±２０％または±１０％または±５％または±１％または±０．１％変化してよく、そのような変化は、開示されている方法を実施するのに適し、当業者により理解される。「少なくとも１」という用語の使用は、１、ならびに２、３、４、５、１０、１５、２０、３０、４０、５０、１００などを含むが、それらに限定されない１を超える任意の量を含むと理解される。「少なくとも１つの」という用語は、それを伴う用語に応じて１００、または１０００以上まで拡大し得；さらに、１００／１０００の量は、より高い限定が満足すべき結果を生むこともあるので、限定と考えるべきではない。さらに、「少なくとも１つのＸ、ＹおよびＺ」の使用は、Ｘ単独、Ｙ単独およびＺ単独、ならびにＸ、ＹおよびＺの任意の組合せを含むと理解される。序数の用語（すなわち、「第１の」、「第２の」、「第３の」、「第４の」など）の使用は、単に、２つ以上の品目の間で区別する目的のためのものであり、例えば任意の順序もしくは順番、または、別のものと比較したある品目に対する重要性、または任意の添加の順番を暗示することを意味しない。

【0012】

本明細書および請求項に使用されている「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（ならびに、例えば「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「を含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」を含む任意の形態）、「を有する（ｈａｖｉｎｇ）」（ならびに、例えば「を有する（ｈａｖｅ）」および「を有する（ｈａｓ）」を有する任意の形態）、「を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」（ならびに、例えば「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」を含む任意の形態）または、「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）」（ならびに、例えば「含有する（ｃｏｎｔａｉｎｓ）」および「含有する（ｃｏｎｔａｉｎ）」を含有する任意の形態）という用語は、包括的または非限定的であり、挙げられていない追加の構成要素または方法の工程を除外しない。

【0013】

本明細書で使用されている「またはそれらの組合せ」という用語は、この用語に先行する、列挙された品目のすべての並べ替えおよび組合せを指す。例えば、「Ａ、Ｂ、Ｃまたはそれらの組合せ」は：Ａ、Ｂ、Ｃ、ＡＢ、ＡＣ、ＢＣまたはＡＢＣ、また、特定の文脈において、順番が重要な場合は、ＢＡ、ＣＡ、ＣＢ、ＣＢＡ、ＢＣＡ、ＡＣＢ、ＢＡＣまたはＣＡＢの少なくとも１つを含むことが意図される。この例に続いて、例えばＢＢ、ＡＡＡ、ＡＡＢ、ＢＢＣ、ＡＡＡＢＣＣＣＣ、ＣＢＢＡＡＡ、ＣＡＢＡＢＢの１つまたはそれ以上の品目または用語の繰り返しを含有する組合せが、明白に含まれる。当業者は、典型的には、文脈から特に明らかでない限り、任意の組合せにおける品目または用語の数に対して限定はないことを理解する。

【0014】

本明細書で使用されている「実質的に」という用語は、その後に記載される事象または状況が必ず発生すること、または，その後に記載される事象または状況が、大部分で、または高い程度で発生することを意味する。例えば、「実質的に」という用語は、その後に記載される事象または状況が、少なくとも９０％の確率、または少なくとも９５％の確率、または少なくとも９８％の確率で発生することを意味する。

【0015】

本明細書で使用されている「と会合する」という語句は、２つの部分の互いの直接的な会合、ならびに、２つの部分の互いの間接的な会合の両方を含む。会合の非限定的な例は、ある部分と別の部分の、直接結合による、または、スペーサー基を介した共有結合、ある部分と別の部分の直接の、またはその部分に結合する特定の結合対メンバーによる非共有結合、例えばある部分の別の部分への溶解、または合成による、ある部分の別の部分への組入れ、およびある部分の別の部分へのコーティングを含む。

【0016】

「創傷治癒阻害化合物」という用語は、創傷治癒プロセスおよび／またはカスケードを軽減する、阻害する、および／または排除する任意の化合物、物質、またはそれらの組合せを含む。創傷治癒阻害化合物の例は、免疫抑制化合物、副腎皮質ステロイド、キトサン、アスピリン、ナプロキセン、および／またはイブプロフェンを含むが、限定されない非ステロイド性抗炎症薬、ならびに抗凝固化合物、ならびにそれらの組合せを含むが、それらに限定されない。創傷治癒阻害化合物は、マイクロニードルアレイのマイクロニードルのそれぞれ、一部またはすべての上に、または中に組み入れられ、マイクロニードルアレイのマイクロニードルのそれぞれ、一部またはすべての表面（複数可）上における創傷治癒阻害化合物のコーティングによることを含むが、それらに限定されない。別法として、またはさらに、創傷治癒阻害化合物は、マイクロニードルアレイの製造プロセス中に、マイクロニードルを形成するポリマー性材料内に含浸させてよい。

【0017】

本明細書で使用されている「生物付着」という用語は、バイオセンサの機能が損なわれ、弱まり、かつ／または排除される、留置ウェアラブルバイオセンサのマイクロニードルアレイのマイクロニードルの少なくとも１つの表面上における、および／または、その中における細胞、タンパク質および／または他の生体物質の蓄積および／または凝集を意味する。そのような細胞、タンパク質、他の生体物質は、フィブリン、フィブロネクチン、糖タンパク質、増殖因子、キニン、サイトカイン、ケモカイン、線維芽細胞、血小板、セロトニン、ブラジキニン、プロスタグランジン、プロスタサイクリン、トロンボキサン、およびヒスタミンを含むが、限定されない炎症誘発性因子、プロテアーゼ、マクロファージ、単球、貪食細胞、血管作動性アミン、エイコサノイド、白血球、および好中球（多形核好中球を含む）を含むが、それらに限定されない。

【0018】

本明細書で使用されている「回路」という用語は、アナログおよび／もしくはデジタル部品であってよい、または、１つ以上の好適にプログラムされたプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）ならびに関連ハードウェアおよびソフトウェア、コントローラ、もしくはハードワイヤード論理であってよい。また、「部品」は、１つ以上の機能を行うことができる。「部品」という用語は、ハードウェア、例えばプロセッサ（例えばマイクロプロセッサ）および特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ハードウェアおよびソフトウェアの組合せなどを含み得る。本明細書で使用されている「プロセッサ」という用語は、独立して、または一緒に動作して正確にタスクを実行する、単一のプロセッサまたは複数のプロセッサを意味する。

【0019】

本明細書で使用されている「流体サンプル」という用語は、ここで開示され、請求されている本発明の概念に従って利用できる、任意のタイプの生物学的流体サンプルを含むと理解される。全血またはその一部（すなわち、血漿または血清）、唾液、痰、脳脊髄液（ＣＳＦ）、腸液、腹腔内液、嚢胞液、汗、間質液、涙液、粘液、尿、膀胱洗浄液、精液、組合せなどを含むが、それらに限定されない生物学的サンプルの例が、利用できる。非限定的な一実施形態では、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念に従って利用される流体サンプルは、間質液である。

【0020】

「患者」という用語は、ヒトおよび獣医学的対象を含む。ある実施形態では、患者は哺乳動物である。ある他の実施形態では、患者は、乳児、幼児、小児、若年成人、成人、および高齢者のヒト対象を含むが、それらに限定されないヒトである。処置の目的のための「哺乳動物」は、ヒト、家畜（ｄｏｍｅｓｔｉｃ ａｎｉｍａｌｓ）および家畜（ｆａｒｍ ａｎｉｍａｌｓ）、非ヒト霊長類および動物園の動物、スポーツ動物またはペット動物、例えばイヌ、ウマ、ネコ、ウシを含む、哺乳動物として分類されるある動物を指す。

【0021】

「圧電性の」、「圧電性」および／または「圧電効果」という用語は、ある材料が、機械的応力および／または圧力の変化に応答して電荷を生成する能力を意味する。さらに、これらの用語は、そのような材料が、電界、電気シグナル、または電気入力に曝露した際に伸びる、圧縮する、および／または振動する逆の（すなわち、逆圧電効果）意味を包含する。圧電材料／素子の例は、石英、ベルリナイト、トパーズ、トルマリン、ショ糖、ロッシェル塩、チタン酸バリウム、およびチタン酸ジルコン酸鉛を含むが、それらに限定されない。

【0022】

「無線通信」という用語は、無線で行われ、送達され、また、無線通信技術およびデバイスを介し、無線シグナルを使用して、２つ以上のデバイスの間で接続し、通信するすべての手順および形態を組み入れるデータ通信を意味する。無線通信という用語は、衛星、モバイル、無線ネットワーク、赤外線、およびブルートゥース通信を含むが、それに限定されない。

【0023】

次に詳細な実施形態を参照すると、ここで開示され、請求されている本発明の概念は、マイクロニードルアレイの生物付着を軽減し、かつ／または排除し、それにより、バイオセンサの性能および寿命を改善するためのデバイスおよび方法に関する。患者の流体テストサンプルは、本明細書では、主に患者の間質液サンプルに関して論じられているが、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念は、あらゆるタイプの患者の流体サンプルに適用されることは、当業者により容易に理解されるはずである。さらに、本明細書に記載されている例の大多数は、グルコースの検出および継続したモニタリングを指すが、当業者は、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念は、グルコースの検出のみに限定されず、患者の流体サンプルに存在し得るあらゆる数の、またはあらゆるタイプの検体の検出およびモニタリングにも利用できることを容易に理解するはずである。より具体的には、ここで開示され、請求されている本発明の概念は、生物付着の影響を軽減する、または排除する、改善された留置ウェアラブルバイオセンサ、およびそれに関連した使用方法の実施形態に関する。

【0024】

事実上、生物学的、化学的または生化学的分析およびアッセイの分野で使用されるいかなる試薬も、ここで請求され、開示されている本発明の概念のデバイス、および方法に、患者の流体サンプルに存在する目的の検体を検出するためのセンサとして使用できることが期待される。これらの試薬は、目的の検体に結合した場合に、物理的および／または化学的変化を受け、それによって、試薬－検体複合体により生成されたシグナルの強度、色、性質、周波数、蛍光性、波長またはタイプが患者の流体サンプル内に存在する検体の濃度に正比例または反比例することが期待される。これらの試薬は、目的の検体と反応させた場合に、色、蛍光性または波長の変化を呈し得る、指示色素、金属、酵素、フルオロフォア、ポリマー、抗体、ならびに電気化学的に反応性の原料および／またはその化学物質を含有する、または含み得る。一実施形態では、試薬（検体センサとして作用する）は、各マイクロニードルの少なくとも１つの外面上、各マイクロニードル内（各マイクロニードルの先端部内を含むが、それに限定されない）、またはマイクロニードルアレイの各マイクロニードルの外側および内部の両方におけるポリマー性材料と会合するフルオロフォアおよび／または蛍光色素を含む。検体センサを含むフルオロフォアおよび／または蛍光色素は、マイクロニードルアレイの各マイクロニードルの外面上に、または各マイクロニードルの先端内におけるポリマー性材料と会合し得る。そのようなフルオロフォアおよび蛍光色素は、フルオレセイン、ローダミン、エオシン、オレゴングリーン、テキサスレッド、クマリン誘導体、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン、メロシアニン、スクアライン誘導体、ピリジオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、アントラキノン、ピレン誘導体、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー、オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン、ポルフィリン、フタロシアニン、ビリルビン、ボロネート、およびそれらの組合せを含むが、それらに限定されない。非限定的な一実施形態では、試薬は、ボロネートフルオロフォアである。

【0025】

ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念は、サンプルの比重、濃度、および／またはｐＨを含むが、それらに限定されない、患者の流体サンプルに関連するある状態を検出できる。本明細書で開示されているように、本明細書で開示され、かつ／または請求されているデバイス、キット、および方法は、全血、血漿、血清、尿、または間質液を含むが限定されない、患者の任意の流体サンプルを分析するのに使用できる。非限定的な一実施形態では、患者の流体サンプルは、間質液である。

【0026】

一実施形態では、検体センサは、少なくとも、マイクロニードルアレイのマイクロニードルを形成するポリマー性材料に共有結合的に会合する少なくとも１つのフルオロフォアを含む。検体センサは、少なくとも１つのフルオロフォアを含む場合、主に光誘起電子移動の原則に基づいて機能する。患者の流体サンプルに目的の検体（例えば、グルコース）がない場合、フルオロフォアセンサのアミン基の窒素は、電子が豊富な中心として作用し、フルオロフォアを消光する。しかし、目的の検体（例えば、グルコース）の存在下では、検体分子は、フルオロフォアセンサに結合し、それにより、消光効果が阻害され、蛍光発光し、その強度は目的の検体の濃度に正比例する。本明細書でさらに論じられているように、マイクロニードルアレイは、少なくとも１本の較正ニードルをさらに含み得る。少なくとも１本の較正マイクロニードルを含む検体センサは、マイクロニードルを含む他のマイクロニードルアレイとは異なり、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体により活性化されず；それどころか、少なくとも１本の較正ニードルの検体センサは常に「オン」であり、シグナルを断続的に、また、一定して放射し（例えば、検体センサが少なくとも１つのフルオロフォアを含む場合、検体センサは、蛍光シグナルを継続して、また、一定して放射し）、その強度は、既知の、および／または予め計算された、目的の検体の濃度を示す。

【0027】

次に図、より詳細には図１を参照すると、ここで開示され、かつ／または請求されている改善された留置ウェアラブルバイオセンサ１０の一実施形態が示されている。バイオセンサ１０は、マイクロニードルアレイ１２、基体１６、および検出器１８を含む。

【0028】

マイクロニードルアレイ１２は、複数のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌを含む。１２本のマイクロニードルを含むように図１で示されているが、マイクロニードルアレイ１２は、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念を遂行する任意の数のマイクロニードルを含み得ることは、当業者により容易に理解されるはずである。限定ではなく単なる例としては、マイクロニードルアレイ１２は、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１５０、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０、６００、６５０、７００、７５０、８００、８５０、９００、９５０、１０００、または１０００本超のマイクロニードルを含み得る。マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌは、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念を遂行することが可能である任意の材料で構築してよい。そのような材料は、一般的に熱的に安定であり、生物学的および化学的に相溶性があり、安全で可撓性であり、非吸湿性、不活性、かつ光透過性である。そのような材料は、ポリマー性材料、例えば、単なる例として、ポリアクリルアミド、ポリ（メチルビニルエーテル－ａｌｔ－無水マレイン酸）（ＰＭＶＥ／ＭＡ）、マルトース、カルボキシメチルセルロース、アミロペクチン、ヒアルロン酸ナトリウム、コンドロイチン硫酸／デキストリン、アルギン酸ナトリウム、ヒドロキシプロピルセルロース、ＰＭＶＥ／ＭＡ－ポリ（エチレングリコール）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ＰＶＡ－デキストリン、ポリ（乳酸－ｃｏ－グリコール酸）（ＰＬＧＡ）、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）、および／またはそれらの組合せを含むが、それらに限定されない。非限定的な一実施形態では、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌは、ポリアクリルアミドで構築される。

【0029】

マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌの寸法は、同一であっても、異なっていても、またはそれらの組合せであってもよいが、但し、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌは、患者の表皮組織を貫通し、その中に存在し、その結果、患者の流体サンプルと継続して接触し続けることができることが条件である。典型的には、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌは：（１）長さ１５０マイクロメートル以下、または約３００から約１，５００マイクロメートル、または約４００から約１，４００マイクロメートル、または約５００から約１，３００マイクロメートル、または約６００から約１，２００マイクロメートル、または約７００から約１，１００マイクロメートル、または約８００から約１，０００マイクロメートル、または約９００マイクロメートル；（２）幅約１００から約５００マイクロメートル、または約２００から約４５０マイクロメートル、または約２５０から約４００マイクロメートル、または約３００から約３５０マイクロメートル；、また、（３）厚さ約１５から約１００マイクロメートル、または約２５から約９０マイクロメートル、または約３５から約８０マイクロメートル、または約４５マイクロメートルから約７０マイクロメートル、または約５５から約６０マイクロメートルの寸法を有する。さらに、また、図２Ａおよび図２Ｂに関してさらに論じられているように、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌの先端部を含むが、限定されない少なくとも一部は、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物（図３で示されているように）で、（マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれを形成するポリマー性材料との会合により）含浸され、かつ／またはコーティングされ、この化合物は、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌが、患者の角質層または表皮組織内に留置され、患者の流体サンプルと接触する場合に生物付着を軽減し、かつ／または排除する。図２Ａおよび２Ｂにさらに関して論じられているように、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれは、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれを形成するポリマー性材料と会合する少なくとも１つのフルオロフォアセンサを含有し、かつ／またはそれでコーティングされる。したがって、目的の検体（例えば、グルコース）の存在下で、フルオロフォアセンサは、患者の流体サンプルにおける目的の検体の濃度を示し、かつ／またはそれに正比例する、蛍光シグナルを放射する。そのような蛍光シグナルは、検出器１８により受信され（本明細書でより詳細に論じられている）、これにより患者の流体サンプル内に存在する目的の検体の濃度に特異的な蛍光シグナルが解明され、相互に関連付けられる

【0030】

留置ウェアラブルバイオセンサ１０は、基体１６をさらに含み、非限定的な一実施形態では、基体は、第１の末端２６、第２の末端２８、第１の側部３０、第２の側部３２、表面部３４、および裏面部３６を含む。図１では、形状に関してほぼ長方形であるように示されているが、基体１６は、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念を遂行するための助けとなる任意の形状であってよいことは、当業者には容易に理解されるはずである。そのような形状は、円形、三角形、正方形、ダイヤ形、五角形、六角形、七角形、八角形、九角形、十角形、菱形、台形、および平行四辺形を含むが、それらに限定されない。

【0031】

基体１６は、好ましくは、耐久性があり、可撓性であり、ごく薄く軽量で伸縮自在の、「皮膚状」膜で構築され、これは、周知のガーゼ付絆創膏および／または経皮パッチのものと同様に、適合的に、軟接触により患者の皮膚の表面に接着し、かつ／または積層する。一実施形態では、基体１６の裏面部３６は、バイオセンサ１０を患者の皮膚に固定するための接着剤材料（示されていない）を含む。別法として、バイオセンサ１０は、基体１６および患者の皮膚の間のファンデルワールス相互作用により、単体で患者の皮膚に接着し、固定できる；しかし、基体１６は、当業界で一般的に公知の任意の手段により、患者の皮膚を固定できることは、当業者により容易に理解されるはずである。そのような耐久性があり、可撓性の材料は、織布、プラスチック、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレン、および／もしくはポリウレタン、ポリ（ジメチルシロキサン）（ＰＤＭＳ）、もしくはラテックス、ならびに／または、それらの組合せを含み得るが、それらに限定されない。そのような接着剤材料は、メタクリレートおよびエポキシジアクリレート／ビニル樹脂を含むが、限定されないアクリレート物質、ならびに／またはそれらの組合せを含み得るが、それらに限定されない。好ましくは、基体１６は、接着剤（示されていない）が、基体１６の裏面部３６に沿った位置で、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌを堅固に固定しているテープまたはフィルムである。したがって、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれは、そのようなマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌが、患者の角質層または表皮組織内に留置される場合、基体１６の裏面部３６に、それを介して堅固に、かつ／または永続的に固定され続ける。マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌを固定するための、そのような方法および手段は、当業界で一般的に公知である。図１では、基体１６の裏面部３６に沿って均一に間隔を置くように示されているが、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌは、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念を遂行することが可能である任意の構成で位置させてよいことは、当業者により容易に理解されるはずである。例えば、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌ（または本明細書で検討されているものより多い、もしくは少ないマイクロニードル）は、無作為に、または任意の所定の構成で、基体１６の裏面部３６に、またはその全体に位置させてよい。

【0032】

留置ウェアラブルバイオセンサ１０は、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれの中に含有され、かつ／または、それにコーティングされているフルオロフォアセンサ（図２Ａおよび図２Ｂでより詳細に示されている）により放射される蛍光シグナルを受信する検出器１８をさらに含む。したがって、一実施形態では、検出器１８は、マイクロ蛍光光度計、フィルタ蛍光光度計または分光蛍光光度計を含むが、それに限定されない蛍光光度計を含む。図１で示されているように、非限定的な一実施形態では、検出器１８は、基体１６の表面部３４に位置する（また、一実施形態では、そこに永続的に取り付けることができる）；しかし、検出器１８は、基体１６の任意の部分に位置でき、但し、検出器１８は、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれの中に含有され、かつ／または、それにコーティングされているフルオロフォアセンサ（図２Ａおよび図２Ｂでより詳細に示されている）により放射される蛍光シグナルを受信できることを条件とするのは当業者により理解されるはずである。

【0033】

本明細書において以下でより具体的に論じられているように（また、図５で示されているように）、検出器１８は、回路（コントローラ、マイクロプロセッサ、メモリ、および／またはインタフェースを含むが、限定されない）を含み、これにより検出器１８は：（ａ）検体センサにより受信されるシグナルに基づいて少なくとも１つの目的の検体の濃度を計算し、相互に関連付け；（ｂ）少なくとも１つの外部デバイスと無線通信することを可能にし、その結果、そのような少なくとも１つの外部デバイスと無線通信できる検出器１８によりデータ（蛍光性および計算した濃度を含むが、限定されない）を収集できる。その後、使用者（医師、看護師、または患者のケア実施担当者（患者本人を含む）を含むが、限定されない）は、そのような少なくとも１つの外部デバイスにおけるそのようなデータの提示に基づいて、患者を処置するための有効な治療プランを解明し、モニターし、展開することができる。

【0034】

バイオセンサ１０は、マイクロニードルアレイ１２および検出器１８が、基体１６との連結により、またはそれを介して互いに近くに位置するように構成される。この近接近の結果として、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれの中に含有され、かつ／または、それにコーティングされているフルオロフォアセンサ（図２Ａおよび図２Ｂでより詳細に示されている）から検出器１８により受信される蛍光シグナルの損失は、軽減され、最小化され、および／または排除され、それにより、患者の流体のサンプル内に含有される目的の検体の濃度がさらに正確に検出される。

【0035】

次に図１Ａを参照すると、図１の留置ウェアラブルバイオセンサ１０の非限定的なさらなる実施形態が示されており、バイオセンサ１０のマイクロニードルアレイ１２は、複数の較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃをさらに含む。図１Ａでは、３本の較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃを含むように示されているが、マイクロニードルアレイ１２は、任意の数の較正マイクロニードル（単一の較正マイクロニードルを含むが、それに限定されない）を含み得、そのような較正マイクロニードルは、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念を遂行する任意の構成で方向づけられることは、当業者には容易に理解されるはずである。簡略化のために、図１および図１Ａに関して記載されている実施形態の差は、複数の較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃの包含および機能だけなので、バイオセンサ１０の説明は、本明細書において繰り返さない。

【0036】

較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃのそれぞれが、患者の流体サンプルに存在し得る少なくとも１つの目的の検体（例えば、単なる例として、グルコース）の濃度を示す蛍光シグナルを放射するフルオロフォアセンサ（示されていないが、較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃを形成するポリマー性材料と会合する）を含むという点で、複数の較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃはマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌと同様に構造化され、構築される。しかし、較正ニードル１５Ａ～１５Ｃのフルオロフォアセンサは、常に活性であり（すなわち、これらは、目的の検体をフルオロフォアセンサに結合させることによって別々に活性化されず）、結果として、検出器１８により受信できる蛍光シグナルを常に放射する。較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃのフルオロフォアセンサにより放射される一定の蛍光シグナルは、目的の検体の既知の濃度を示す強度で、蛍光シグナルの放射を予め較正でき、かつ／または予め選択できる。そのような強度（したがって、既知の濃度）は、較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃの各フルオロフォアセンサに対して、同一であっても、異なっていても、または同一のものと異なるものの組合せであってもよい。したがって、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌにより能動的に検知された目的の検体（例えば、グルコース）の濃度は、検出器１８により、そのような蛍光シグナルを、較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃのフルオロフォアセンサにより放射される一定の蛍光シグナルと比較することで、正確に計算できる。さらに、検出器１８が、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのフルオロフォアセンサにより放射される蛍光シグナルの変化を、較正ニードル１５Ａ～１５Ｃのフルオロフォアセンサにより放射される一定の蛍光シグナルと比較して検出できるので、較正マイクロニードル１５Ａ～１５Ｃは、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌの生物付着が発生しているか否かの検出にさらに利用できる。生物付着が検出された場合、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念に従って、また、本明細書に記載されているように適切な修復が達成できる。

【0037】

次に図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の改善されたマイクロニードル１４Ａの一実施形態が示されている。図２Ａおよび図２Ｂは、本明細書において上で論じられているように単一のマイクロニードル１４Ａを示すが、マイクロニードルアレイ１２は、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念を遂行する任意の数のマイクロニードルを含み得ることは、当業者には容易に理解されるはずである。しかし、例示および簡略化を目的として、図２Ａおよび図２Ｂでは、１本のみのマイクロニードル１４Ａが示されている。マイクロニードル１４Ａに対する以下の説明は、例えば、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌを含むマイクロニードルアレイ１２を含む、いずれかの、また、すべてのマイクロニードルに等しく適用可能である。

【0038】

次に図２Ａを参照すると、マイクロニードル１４Ａは、ベース部２２、先端部２４、ベース部２２から先端部２４へとマイクロニードル１４Ａの長さにわたって伸びる穴２３、および先端部２４の穴２３の遠位端における開口部２５を含む。図２Ａ（ならびに図２Ｂ、図３、および図４）では、マイクロニードル１４Ａは、開口部２５を含むように描写されているが、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念が、この実施形態に限定されないことは、当業者により容易に理解されるはずである。例えば、非限定的な一実施形態では、マイクロニードル１４Ａは、多孔ヒドロゲル（ポリアクリルアミドを含むが、それらに限定されない）で形成できる。この実施形態では、開口部２５は必須ではないが、その理由は、患者の流体サンプルが、マイクロニードル１４Ａを形成する多孔ヒドロゲルを介して、また、その中で拡散し、それによって、患者の流体サンプル内に含有される少なくとも１つの目的の検体が、マイクロニードル１４Ａと会合し、かつ／または重合し、かつ／または含浸している少なくとも１つの検体センサと会合することが可能なためである。

【0039】

図２Ａで示されているように、また、本明細書で論じられているように、マイクロニードル１４Ａのベース部２２は、基体１６の裏面部３６に堅固に固定される。一実施形態では、マイクロニードル１４Ａのベース部２２の、基体１６の裏面部３６への固定は、バイオセンサ１０の製造プロセス中に、接着剤、またはシームレスな組込みを含むが、それらに限定されない当業界で一般的に公知の任意の機構により、達成できる。非限定的な代替実施形態では、マイクロニードル１４Ａは、検出器１８内の直接的な組込みにより、またはそこへの付着で（すなわち、基体１６を介して）堅固に固定されており、その結果、患者の流体サンプルにおける目的の検体の検出に応答するフルオロフォアセンサにより生成され、放射される蛍光シグナルは、穴２３を介して検出器１８に直接伝達される（それにより、シグナルの損失が軽減する）。別の非限定的な代替実施形態では、基体１６は、基体１６全体に及ぶ、予め形成された開口部（示されていない）を含む。マイクロニードル１４Ａ（ならびにマイクロニードルアレイ１２を含むいずれかの、およびすべてのマイクロニードル）は、基体１６全体にキャストしてよく、その結果、マイクロニードル１４Ａを形成する材料の一部が、基体の表面部３４に存在し、それにより、マイクロニードル１４Ａを基体１６中に、また、その全体に固定するための固定リムが形成される。この実施形態では、マイクロニードル１４Ａは、鋳型（示されていない）の周囲に形成され、この鋳型は、マイクロニードル１４Ａ（また、マイクロニードルアレイ１２のいずれかの、およびすべてのマイクロニードル）を形成する助けとなる任意の構造および形状であってよい。非限定的な一実施形態では、鋳型は、マイクロニードル１４Ａの形成後に、マイクロニードル１４Ａから除去できる少なくとも１つのワイヤまたは不活性ロッドであってよく、これは、マイクロニードル１４Ａの形成後に、マイクロニードル１４Ａおよび基体１６からの鋳型の引き抜きによることを含むが、それに限定されない。

【0040】

次に、図２Ｂを参照すると、図２Ａで描写されているマイクロニードル１４Ａの先端部２４の詳細図が示されている。マイクロニードル１４Ａの先端部２４は、マイクロニードル１４Ａが構築されるポリマー性材料と会合する複数の検体センサ２０Ａ～２０Ｅを含む。検体センサ２０Ａ～２０Ｅが、そのようなポリマー性材料と会合する場合、検体センサ２０Ａ～２０Ｅは、マイクロニードル１４Ａの先端部２４に（例えば、図２Ｂで示されているように、マイクロニードル１４Ａの先端部２４の少なくとも１つの内面２４Ａに）、または別法として（またはさらに）、マイクロニードル１４Ａの先端部２４の少なくとも１つの外面２４Ｂに会合し得る。非限定的な代替実施形態では、検体センサ２０Ａ～２０Ｅは、マイクロニードル１４Ａを構築するのに使用されるポリマー性材料に別々に含まれ得、その結果、マイクロニードル１４Ａを重合する際には、検体センサ２０Ａ～２０Ｅは、マイクロニードル１４Ａを形成するポリマー性材料内に配置される。したがって、この実施形態では、検体センサ２０Ａ～２０Ｅは、マイクロニードル１４Ａの構造全体の中に配置され、マイクロニードル１４Ａの先端部２４のみに限定されない。図２Ｂでは、５つの検体センサ２０Ａ～２０Ｅが描写されているが、任意の数の検体センサを利用して、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念を遂行できることは、当業者には容易に理解されるはずである。本明細書において、上で既に論じられているように、そのような検体センサが、少なくとも１つのフルオロフォアを含む場合、そのような少なくとも１つのフルオロフォアセンサ、および／または蛍光色素は、フルオレセイン、ローダミン、エオシン、オレゴングリーン、テキサスレッド、クマリン誘導体、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン、メロシアニン、スクアライン誘導体、ピリジオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、アントラキノン、ピレン誘導体、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー、オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン、ポルフィリン、フタロシアニン、ビリルビン、およびボロネートを含むが、それらに限定されない。非限定的な一実施形態では、少なくとも１つの検体センサは、ボロネートフルオロフォアを含む。

【0041】

フルオロフォアセンサ２０Ａ～２０Ｅは、患者の流体サンプルに存在し得る任意の目的の検体を検出するように適合できるが、例示の目的として、検体センサ２０Ａ～２０Ｅは、患者の流体サンプルにおけるグルコースの検出に関して本明細書で以下に記載されている。非限定的な一実施形態では、検体センサ２０Ａ～２０Ｅは、フルオロフォアをレポートするグルコース受容体、および、モノマー結合部位で構成される分子を含む。この実施形態では、全体の検体センサ２０Ａ～２０Ｅは、マイクロニードル１４Ａを形成するポリマー性材料、より具体的には、図２Ｂで示されているように、マイクロニードル１４Ａの先端部２４の少なくとも１つの内部２４Ａと会合する。検体センサ２０Ａ～２０Ｅは、少なくとも１つのフルオロフォアを含む場合、光誘起電子移動の原則に基づいて作動する。例えばグルコースなしでは、検体センサ２０Ａ～２０Ｅの受容体を含むアミン基の窒素は、電子が豊富な中心として作用し、それにより、受容体から移動する電子によりフルオロフォアを消光する。しかし、グルコースの存在下では、グルコース分子は、グルコース受容体に結合し、グルコース受容体のレドックス状態を変化させる。結果として、電子移動によるフルオロフォアの消光が阻害されることで、フルオロフォアから蛍光が放射され、その強度は、グルコースの濃度に正比例する（すなわち、具体的な目的の検体がモニターされる）。この実施形態では、検体センサ２０Ａ～２０Ｅのフルオロフォアにより放射される蛍光は、マイクロニードル１４Ａを形成する光透過性のポリマー性材料（例えば、ポリマー性材料そのものを介して、またはマイクロニードル１４Ａの穴２３を上方に通って）を介して伝播し、その場合、検出器１８により受信される。非限定的な代替実施形態では、マイクロニードル１４Ａの少なくとも一部は、少なくとも１つの反射性被覆材料を含み得、少なくとも１つの反射性被覆材料は、検体センサ２０Ａ～２０Ｅにより、マイクロニードル１４Ａの穴２３を通って検出器１８へと放射されるシグナル（例えば、検体センサが少なくとも１つのフルオロフォアを含む場合の蛍光シグナル）の伝播を促す。非限定的な一実施形態では、少なくとも１つの反射性被覆材料は、金属銀を含み、金属銀を含有する溶液中にマイクロニードル１４Ａを浸漬することにより、または、金属銀をマイクロニードル１４Ａの少なくとも一部に噴霧することにより、金属銀はマイクロニードル１４Ａの少なくとも一部に適用される。ひいては、検出器１８は、検体センサ２０Ａ～２０Ｅから受信した蛍光シグナルの強度に基づき、患者の流体サンプルに存在するグルコースの濃度を相互に関連付け、計算する。続いて、また、図５についてさらに論じられているように、検出器は、相互に関連付けられた蛍光性／濃度の情報を、提示し、さらに分析するために、少なくとも１つの外部デバイスに無線通信する。その後、ユーザ（医師、看護師、または患者本人を含めた患者へのケア実施担当者を含むが、限定されない）は、そのような外部デバイスでの、そのようなデータの提示に基づき、患者を処置するために有効な治療プランを解明し、モニターし、展開することができる。検出器１８は、検体センサ２０Ａ～２０Ｅから蛍光シグナルを所定の間隔で（例えば、単なる例として、１、２、または５分おきに）受信するようにプログラムできる、または別法として、検出器は、そのような蛍光シグナルを継続的に受信できる。したがって、検出器１８は、蛍光性／濃度データを相互に関連付け、計算できる、かつ／またはそのようなデータを所定の間隔で、または継続的に無線通信できる。

【0042】

グルコースに対する検体センサ２０Ａ～２０Ｅの親和性は、動的検知を可能にするほど低く、グルコースがモニターされる検体である場合、他の炭水化物を上回る、Ｄ－グルコースに対する結合親和性を所有する。そのような結合親和性は、患者の流体サンプルに存在する低レベルのグルコースを検出できるほど強く、その場合、とりわけそのような患者の流体サンプルは、間質液である。

【0043】

次に図３を参照すると、生物付着プロセスを防止する、軽減する、および／または排除するために、マイクロニードル１４Ａの先端部２４が、創傷治癒阻害化合物でコーティングされている、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の非限定的な一実施形態が示されている。単に簡略化のために、図３では、創傷治癒阻害化合物の非限定的な例が、個別の符号３５Ａ、３５Ｂ、３５Ｃ、および３５Ｄとして描写されている。しかし、任意の数の、または任意の組合せの創傷治癒阻害化合物は、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の目的を遂行するために使用できることは、当業者には容易に理解されるはずである。さらに、創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄを含む、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の創傷治癒阻害化合物は、同一の化合物、薬物、および／または組成物、異なるもの、または、同一のものおよび異なるものの組合せを含み得る。さらに、マイクロニードル１４Ａの先端部２４のみが、図３では描写されているが、創傷治癒阻害化合物に関する以下の説明は、留置ウェアラブルバイオセンサ１０のマイクロニードルアレイ１２を含むマイクロニードルのそれぞれに等しく適用されることは、当業者には容易に理解されるはずである。さらに、図３は、マイクロニードル１４Ａの先端部２４上に、また、その中に実質的に位置するように創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄを描写するが、創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄ（および、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の任意の創傷治癒阻害化合物）が、マイクロニードル１４Ａの全長内に、および／または全長上を含むが、それに限定されない、マイクロニードル１４Ａ内に、および／または、その任意の部分上に位置し得ることを、当業者は容易に認識するはずである。

【0044】

マイクロニードル１４Ａが患者の表皮組織内に留置される場合、創傷治癒プロセスは、患者の体がマイクロニードル１４Ａ（ならびにマイクロニードルアレイ１２のいずれかの、およびすべてのマイクロニードル）を異物として感知することで誘発される。結果として、細胞、タンパク質および／または他の生体物質がマイクロニードル１４Ａ（とりわけ先端部２４Ａ）に結合し、かつ／または塞ぎ、それにより、留置ウェアラブルバイオセンサ１０の機能が損なわれ、弱まり、かつ／または破壊される生物学的反応（例えば創傷治癒カスケード）、すなわち生物付着として公知のプロセスが誘発される。

【0045】

一実施形態では、図３で示されているように、生物付着の影響は、マイクロニードル１４Ａの先端部２４の少なくとも１つの内面２４Ａ、および少なくとも１つの外面２４Ｂにおける少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄに会合することで防止でき、軽減でき、かつ／または排除することができる。図３では、先端部２４の内面２４Ａおよび外面２４Ｂのみと会合するように示されているが、創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄは、マイクロニードル１４Ａのいずれの表面とも会合でき、先端部２４のみに限定されないことは、当業者により容易に理解されるはずである。沈降、浸漬、および／または噴霧による少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄの、マイクロニードル１４Ａの先端部２４への（および／またはマイクロニードル１４Ａの任意の部分または全体への）適用を含むが、それらに限定されない、当業界で一般的に公知の任意の方法により、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄは、マイクロニードル１４Ａの表面と会合し得る。さらなる実施形態では、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄは、マイクロニードル１４Ａ（または、マイクロニードルアレイ１２を含むマイクロニードルのいずれか、および／またはすべて）を形成するために使用されるポリマー性材料中に別々に混合してよく、その結果、創傷治癒阻害化合物は、マイクロニードル１４Ａを形成するポリマー性材料内に含浸する。一実施形態では、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄは、徐放性製剤を含み得、それによって、創傷治癒阻害化合物が、患者の流体サンプルと接触する際に、所定の間隔で放出される。

【0046】

マイクロニードル１４Ａは、患者の表皮組織に挿入する際に、患者の流体サンプル、例えば、患者の間質液（示されていない）と接触した状態になる。患者の流体サンプル（示されていない）は、マイクロニードル１４Ａの外面２４Ｂ、およびマイクロニードル１４Ａの内面２４Ａの両方と接触する（開口部２５を通ってマイクロニードル１４Ａの穴２３へと流れる流体サンプルにより、または、上で論じたように、マイクロニードル１４Ａが、多孔ポリマー性ヒドロゲルから形成される場合、細孔を介したマイクロニードル１４Ａの穴２３への拡散により）。マイクロニードル１４Ａ（およびマイクロニードルアレイ１２を含む他のマイクロニードル）が患者の表皮組織に挿入されると、マイクロニードル１４Ａは、患者の流体サンプル（例えば患者の間質液）により水分補給される。患者の流体サンプルを用いたこの水分補給で、検体が検体センサ２０Ａ～２０Ｅに結合することによる、患者の流体サンプルに存在する目的の検体（例えば、グルコース）のリアルタイム検出、ならびに、本明細書で論じられている生物付着プロセスを防止する、軽減する、および／または排除する創傷治癒阻害化合物３５Ａ～３５Ｄの放出の両方が可能になる。

【0047】

次に図４を参照すると、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念の、改善された留置ウェアラブルバイオセンサ１０の非限定的な一実施形態が示されており、そこでは、バイオセンサ１０が、患者の表皮組織３８内に留置され、患者の流体サンプル４０と流体連結する。この非限定的な実施形態では、留置ウェアラブルバイオセンサ１０は：複数のマイクロニードル１４Ａ、１４Ｃ、１４Ｅ、１４Ｇ、１４Ｉ、１４Ｋ（簡略化の目的のためにマイクロニードル１４と総称される）を含むマイクロニードルアレイ１２；第１の末端２６、第２の末端２８、第１の側部３０、第２の側部３２（示されていない）、表面部３４、および裏面部３６を含む基体１６；ならびに検出器１８を含む。マイクロニードル１４のそれぞれは、複数の検体センサ２０Ａ、２０Ｃ、２０Ｅ、２０Ｇ、２０Ｉ、および２０Ｋ（簡略化の目的のために検体センサ２０と総称される）、ならびにマイクロニードル１４を形成するポリマー性材料と会合する少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物３５Ａ、３５Ｃ、３５Ｅ、３５Ｇ、３５Ｉ、および３５Ｋ（簡略化の目的のために少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物３５と総称される）を含む。

【0048】

バイオセンサ１０は、基体１６の上面３４に適用される圧力を含むが、それに限定されない圧力により、患者の表皮組織３８に適用され、非限定的な一実施形態では、基体１６の裏面３６に存在する接着剤により適切な位置で保持される。適用されると、マイクロニードルアレイ１２は、患者の表皮組織３８を貫通し、それにより、複数のマイクロニードル１４を、非限定的な一実施形態では患者の間質液である患者の流体サンプル４０と流体連結させる。患者の流体サンプル４０は、外面および内面の両方を含む複数のマイクロニードル１４に水分補給する（患者の流体サンプル４０の、開口部を介した、また、複数のマイクロニードル１４を含む各マイクロニードルの穴への拡散により）。この水分補給の結果として、複数の創傷治癒阻害化合物３５が、放出され、それにより、生物付着プロセスが防止される、軽減される、および／または排除される（例えば、単なる例として、創傷治癒プロセスの炎症段階を阻害または軽減することにより、ならびに／または、複数のマイクロニードル１４の各マイクロニードルの周辺および／または内部で、細胞４２、タンパク質、および／もしくは他の生体物質の蓄積および凝集を防止することにより）。さらに、水分補給により、患者の流体サンプル４０は、複数のマイクロニードル１４の各マイクロニードル内に拡散する。患者の流体サンプル４０が目的の検体（例えば、グルコース）（示されていない）を含有する場合、目的の検体は、複数の検体センサ２０と会合し、それによって、複数の検体センサ２０が少なくとも１つのフルオロフォアを含む場合、複数の検体センサ２０は、蛍光シグナルを放射し、このシグナルは、続いて検出器１８により検出される（例えば、複数のマイクロニードル１４の光透過性のマイクロニードルのそれぞれの全長まで、またはそれに沿って進むことにより）。検出器１８は、次いで、複数の検体センサ２０から受信した蛍光シグナルの強度に基づく濃度を相互に関連付け、計算する。検出器１８は、（内部回路（示されていない）により）相互に関連付け、計算すると、相互に関連付け、計算したデータを、コンピュータのモニターおよびモバイルデバイス、例えばノートパソコン、タブレット、および／または携帯電話（示されていない）を含むが、それらに限定されない少なくとも１つの外部デバイスに無線で伝達する。外部デバイスは、次いで、相互に関連付け、計算したデータを、ユーザが、そのような外部デバイスでの、そのようなデータの提示に基づいて患者を処置するために有効な治療プランを解明し、モニターし、展開できるように提示する。

【0049】

次に図５を参照すると、圧電素子４４Ａ～４４Ｌがマイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれに組み入れられている、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念のさらなる一実施形態が示されている。

【0050】

さらに、図５は、検出器１８のコントローラ４６から、ノートパソコン、携帯電話、タブレット、およびコンピュータ／コンピュータモニターを含むが、それに限定されない少なくとも１つの外部デバイス４８への、相互に関連付けられ、計算されたデータの無線通信、および伝達を例証する。このデータの伝達は、ここで開示され、かつ／または請求されている本発明の概念のいずれかの、およびすべての実施形態に適用可能である。例えば、検出器が、患者の流体サンプルに存在する目的の検体の濃度を、以前に論じられている検体センサから受信されるシグナル（例えば、蛍光シグナル）に基づいて、相互に関連付け、計算した後で、このデータは、次いで、少なくとも１つの外部デバイス４８に無線で伝達される。

【0051】

非限定的な一実施形態では、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれは、少なくとも１つの圧電素子４４Ａ～４４Ｌを含む。少なくとも１つの圧電素子４４Ａ～４４Ｌは、マイクロニードルアレイ１２の各マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌ内の圧力の変化および／または差（例えば、本明細書で論じられている生物付着プロセスに由来する細胞、タンパク質、および／または他の生体物質（示されていない）の蓄積または凝集による、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれの閉塞、または部分的な閉塞に由来する圧力の変化および／または差）を検出する。圧力の変化および／または差（図５ではΔＰにより表される）を検出する際には、電気シグナルが検出器１８に送られ、そこでコントローラ４６により受信される。コントローラ４６は、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのいずれかまたはすべてに関連する圧力の変化および／または差を示す電気シグナルを受けた後、続いて、電気シグナル（図５ではＥにより表される）をマイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれに送達し、これは、少なくとも１つの圧電素子４４Ａ～４４Ｌにより受信される。電気シグナルの受け取りに応答して、少なくとも１つの圧電素子４４Ａ～４４Ｌが振動し、振動は、それにより、生物付着の結果として、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのそれぞれの上、または中に蓄積され、または凝集され、ある細胞、タンパク質、および／または他の生体物質を取り除き、除去する。

【0052】

図５は、マイクロニードルアレイの各マイクロニードル１２当たりの単一の圧電素子を描写しているが、各マイクロニードルが、１つ超の圧電素子を含み得、または別法として、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのうち特定のもののみが圧電素子を含み得ることは、当業者には容易に理解されるはずである。圧電素子４４Ａ～４４Ｌは、同一であっても、異なっていても、または同一および異なる組成の組合せであってもよい。さらに、圧力の変化および／または差を示す受信されたシグナルに応答して電気シグナルを送らず、検出器１８のコントローラ４６は、電気シグナルを、圧電素子４４Ａ～４４Ｌの１つ、一部またはすべてに、規則的に予定された間隔で送達するようにプログラムまたはプリプログラムし、それにより、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌの１つ、一部、またはすべての上に、またはその中における、細胞、タンパク質、および／または他の生体物質の蓄積および／または凝集を継続的に防止することができる。

【0053】

非限定的な代替実施形態では、バイオセンサ１０は、基体１６の表面部３４上に配置される少なくとも１つの圧電素子を含み得る。この実施形態では、検出器１８（コントローラ４６を経由して）は、電気シグナルを少なくとも１つの圧電素子に送達し、それにより、少なくとも１つの圧電素子を振動させることが可能である。少なくとも１つの圧電素子により生成された振動シグナルは、続いて、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌの１つ、一部またはすべてにより受信されて（単なる例として、基体１６の表面部３４に存在するマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌのリム部を経由し、これにより、マイクロニードル１４Ａ～１４Ｌは基体１６に固定される）、それにより、マイクロニードルアレイ１２のマイクロニードル１４Ａ～１４Ｌの１つ、一部、またはすべての上に、またはその中における、細胞、タンパク質、および／または生体物質の蓄積および／または凝集を防止し、軽減し、かつ／または排除する。

【0054】

本発明の概念の非限定的な例
患者の流体サンプルにおける少なくとも１つの検体の継続した検出およびモニタリングのための留置ウェアラブルバイオセンサデバイスであって：マイクロニードルアレイであって、マイクロニードルアレイは、少なくとも１つのポリマー性材料で構築される複数のマイクロニードルを含み、複数のマイクロニードルは、患者の表皮組織に埋め込まれ、その結果、複数のマイクロニードルは、患者の流体サンプルと継続して接触し、さらに、複数のマイクロニードルの各マイクロニードルの少なくとも１つの表面は、マイクロニードルアレイが患者の表皮組織に埋め込まれる場合、創傷治癒プロセスを阻害する、少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物を含む、マイクロニードルアレイと；複数のマイクロニードルの各マイクロニードルのポリマー性材料と作動的に会合する複数の検体センサであって、複数の検体センサは、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を示すシグナルを生成する、複数の検体センサと；表面部および裏面部を有する基体であって、マイクロニードルアレイは、基体の裏面部に永続的に付着されている、基体と；検出器であって、検出器は、複数の検体センサにより生成されたシグナルを受信し、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を計算し、提案された処置を診断および評価するために、濃度を外部デバイスに伝達するための回路を含む、検出器とを含む、デバイス。

【0055】

ポリマー性材料はポリアクリルアミドである、バイオセンサデバイス。

【0056】

流体サンプルは、間質液および血液からなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0057】

基体の裏面部は、基体を患者の表皮組織に取り付けるための接着剤を含む、バイオセンサデバイス。

【0058】

検出器は、マイクロ蛍光光度計、フィルタ蛍光光度計または分光蛍光光度計からなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0059】

複数の検体センサは、少なくとも１つのフルオロフォアを含み、少なくとも１つのフルオロフォアは、フルオレセイン、ローダミン、エオシン、オレゴングリーン、テキサスレッド、クマリン誘導体、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン、メロシアニン、スクアライン誘導体、ピリジオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、アントラキノン、ピレン誘導体、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー、オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン、ポルフィリン、フタロシアニン、ビリルビン、ボロネート、およびそれらの組合せからなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0060】

患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体は、グルコースである、バイオセンサデバイス。

【0061】

少なくとも１つの創傷治癒阻害化合物は、免疫抑制化合物、副腎皮質ステロイド、キトサン、非ステロイド性抗炎症薬、アスピリン、ナプロキセン、イブプロフェン、抗凝固化合物、およびそれらの組合せからなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0062】

患者の流体サンプルにおける少なくとも１つの検体の継続した検出およびモニタリングのための留置ウェアラブルバイオセンサデバイスであって：マイクロニードルアレイであって、マイクロニードルアレイは、少なくとも１つのポリマー性材料で構築される複数のマイクロニードルを含み、複数のマイクロニードルは、患者の表皮組織に埋め込まれ、その結果、複数のマイクロニードルは、患者の流体サンプルと継続して接触し、さらに、複数のマイクロニードルの少なくとも１本のマイクロニードルは、少なくとも１つの圧電素子を含む、マイクロニードルアレイと；表面部および裏面部を有する基体であって、マイクロニードルアレイは、基体の裏面部に永続的に付着されている、基体と；検出器であって、検出器は、少なくとも１つの圧電素子により生成されたシグナルを受信し、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を計算し、提案された処置を診断および評価するために、濃度を外部デバイスに伝達するための回路を含む、検出器とを含み、さらに、検出器は、少なくとも１つの圧電素子により生成された第１の電気シグナルを受信し、第２の電気シグナルを少なくとも１つの圧電素子に送達し、これにより、少なくとも１つの圧電素子の振動が得られる、デバイス。

【0063】

ポリマー性材料はポリアクリルアミドである、バイオセンサデバイス。

【0064】

流体サンプルは、間質液および血液からなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0065】

少なくとも１つの圧電素子は、石英、ベルリナイト、トパーズ、トルマリン、ショ糖、ロッシェル塩、チタン酸バリウム、およびチタン酸ジルコン酸鉛からなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0066】

基体の裏面部は、基体を患者の表皮組織に取り付けるための接着剤を含む、バイオセンサデバイス。

【0067】

患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体は、グルコースである、バイオセンサデバイス。

【0068】

患者の流体サンプルにおける少なくとも１つの検体の継続した検出およびモニタリングのための留置ウェアラブルバイオセンサデバイスであって：マイクロニードルアレイであって、マイクロニードルアレイは、ポリマー性材料で構築される複数のマイクロニードルを含み、複数のマイクロニードルは、少なくとも１本の較正マイクロニードルを含み、複数のマイクロニードルは、患者の表皮組織に埋め込まれ，その結果、複数のマイクロニードルは、患者の流体サンプルと継続して接触する、マイクロニードルアレイと；複数のマイクロニードルの各マイクロニードルのポリマー性材料と作動的に会合する複数の検体センサであって、複数の検体センサは、少なくとも１つの検体の存在下でシグナルを生成し、シグナルは、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を示し、さらに、少なくとも１本の較正ニードルのポリマー性材料と作動的に会合する複数の検体センサは、患者の流体サンプルに曝露した際に、一定なシグナルを放射する、複数の検体センサと；表面部および裏面部を有する基体であって、マイクロニードルアレイは、基体の裏面部に永続的に付着されている、基体と；検出器であって、検出器は、複数の検体センサにより生成されたシグナルを受信し、患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体の濃度を計算し、提案された処置を診断および評価するために、濃度を外部デバイスに伝達するための回路を含む、検出器とを含む、デバイス。

【0069】

ポリマー性材料はポリアクリルアミドである、バイオセンサデバイス。

【0070】

流体サンプルは、間質液および血液からなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0071】

基体の裏面部は、基体を患者の表皮組織に取り付けるための接着剤を含む、バイオセンサデバイス。

【0072】

検出器は、マイクロ蛍光光度計、フィルタ蛍光光度計または分光蛍光光度計からなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0073】

複数の検体センサは、少なくとも１つのフルオロフォアを含み、少なくとも１つのフルオロフォアは、フルオレセイン、ローダミン、エオシン、オレゴングリーン、テキサスレッド、クマリン誘導体、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン、メロシアニン、スクアライン誘導体、ピリジオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール、ベンゾオキサジアゾール、アントラキノン、ピレン誘導体、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー、オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン、ポルフィリン、フタロシアニン、ビリルビン、ボロネート、およびそれらの組合せからなる群から選択される、バイオセンサデバイス。

【0074】

患者の流体サンプルに存在する少なくとも１つの検体は、グルコースである、バイオセンサデバイス。

【0075】

したがって、ここで開示され、請求されている本発明の概念に従って、バイオセンサの生物付着による影響を防止し、軽減し、かつ／または排除する、改善された留置ウェアラブルバイオセンサのデバイスおよび方法（ならびに、それに関連したバイオセンサを較正するためのデバイスおよびそれに関連した方法）が提供される。本明細書に記載されているように、ここで開示され、請求されている本発明の概念は、改善された、留置ウェアラブルバイオセンサの実施形態、それに関連した使用方法、バイオセンサへの生物付着による影響を防止、軽減、および／または排除するためのデバイスおよび方法、ならびにバイオセンサの較正に関連したデバイスおよび方法に関する。ここで開示され、かつ／または請求されているそのような本発明の概念は、本明細書で上に記載されている目的および利点を完全に満たす。ここで開示され、請求されている本発明の概念は、本明細書で上に記載されている具体的な図面、実験、結果、および言葉と併せて記載されているが、多くの代用物、改変および変化は、当業者に明らかなことは明白である。したがって、ここで開示され、請求されている本発明の概念の精神および広範な範囲の範疇であるそのような代用物、改変および変化すべてを包括することが意図される。

【図1】

【図1A】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】