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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-18
(54)【発明の名称】インビボ分析物信号劣化の媒介
(51)【国際特許分類】
A61B 5/1468 20060101AFI20240910BHJP
A61B 5/1455 20060101ALI20240910BHJP
【ＦＩ】
A61B5/1468
A61B5/1455
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024513041
(86)(22)【出願日】2022-08-26
(85)【翻訳文提出日】2024-04-18
(86)【国際出願番号】 US2022075489
(87)【国際公開番号】W WO2023028572
(87)【国際公開日】2023-03-02
(31)【優先権主張番号】63/237,396
(32)【優先日】2021-08-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】501078166
【氏名又は名称】センセオニクス，インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100120754
【弁理士】
【氏名又は名称】松田 豊治
(72)【発明者】
【氏名】チャテジー，ジュン
(72)【発明者】
【氏名】モハンティー，サナート
(72)【発明者】
【氏名】ハフステトラー，フィリップ
(72)【発明者】
【氏名】ベルバダプ，ベンカタ
(72)【発明者】
【氏名】トレス，ジュニア，レオポルド
【テーマコード（参考）】
4C038
【Ｆターム（参考）】
4C038KK10
4C038KL01
4C038KL05
4C038KL07
4C038KM01
4C038KM03
4C038KX02
4C038KY04
4C038KY10
4C038KY11
4C038KY13
(57)【要約】
生きている動物（例えば、ヒト）内に埋め込むことができ、動物内の媒体（例えば、間質液、血液、または腹腔内液）中の分析物（例えば、グルコースまたは酸素）を測定するために使用することができるセンサー（例えば、光学センサー）。センサーは、センサーハウジング、センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬、および分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含んでもよい。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーであって、センサーが、センサーハウジング、
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬、および
分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含み、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、式Ｉ：
【化1】
【化2】
【請求項2】
生きている動物内に埋め込み可能である、請求項１に記載のセンサー。
【請求項3】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬とのコモノマーである、請求項１または２に記載のセンサー。
【請求項4】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーである、請求項１～３のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項5】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入されている、請求項１～４のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項6】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減する、請求項１～５のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項7】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分析物指示薬の分解速度を低減する、請求項６に記載のセンサー。
【請求項8】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分解種に結合する、請求項６または７に記載のセンサー。
【請求項9】
ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように分解種を封鎖する、請求項６～８のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項10】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物が、【化3】
【請求項11】
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬が、式ＩＩ：ＡｘＢｙＣｚＤｗ［式ＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含み、Ａが分析物指示薬モノマーであり、Ｂがメタクリレートモノマーであり、Ｃがポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄがボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであり、Ａが全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂが１～９９重量％であり、Ｃが１～９９重量％であり、Ｄが０．０１～９９重量％である、請求項１～１０のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項12】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供される、請求項１１に記載のセンサー。
【請求項13】
センサーハウジングの一部を覆う少なくとも１つの薬物溶出ポリマーマトリックスを含む、請求項１～１２のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項14】
生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーを製作する方法であって、方法が、適用された分析物指示薬がセンサーハウジングの少なくとも一部を覆うように、センサーのセンサーハウジングに分析物指示薬を適用するステップを含み、分析物指示薬が、分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含み、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、式Ｉ：
【化4】
【化5】
【請求項15】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬とのコモノマーである、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーである、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項17】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入される、請求項１４～１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項18】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減する、請求項１４～１７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項19】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の分解速度を低減する、請求項１４～１８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項20】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーデバイスの信号の完全性または性能を損なうことなく分解種と相互作用または反応し、分解種が、過酸化水素、活性酸素種、活性窒素種、酵素、フリーラジカルまたは金属イオンである、請求項１４～１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項21】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分解種に結合する、請求項１９に記載の方法。
【請求項22】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように分解種を封鎖する、請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項23】
化合物ボロネートまたはボロン酸部分が、【化6】
【請求項24】
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬が、式ＩＩＩ：ＡＢＣＤ［式ＩＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含み、Ａが分析物指示薬モノマーであり、Ｂがメタクリレートモノマーであり、Ｃがポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄがボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであり、Ａが全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂが１～９９重量％であり、Ｃが１～９９重量％であり、Ｄが０．０１～９９重量％である、請求項１４～２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供される、請求項２４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
[0001]本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０２１年８月２６日出願の米国仮出願第６３／２３７，３９６号の優先権の利益を主張する。
[0001]本出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０２１年８月２６日出願の米国仮出願第６３／２３７，３９６号の優先権の利益を主張する。
【0002】
[0002]発明の分野
[0003]本発明は、一般に、生きている動物に埋め込まれた（部分的もしくは完全に）または挿入されたセンサーを含むシステムを使用して生きている動物の媒体中の分析物を測定する際の、分析物センサー部分のインビボ分解の継続的な低減に関する。具体的には、本発明は、分析物指示薬内に組み込まれてもよい１種以上の添加剤、および／または分析物指示薬の少なくとも一部を覆う材料を利用するセンサーに関する。
[0003]本発明は、一般に、生きている動物に埋め込まれた（部分的もしくは完全に）または挿入されたセンサーを含むシステムを使用して生きている動物の媒体中の分析物を測定する際の、分析物センサー部分のインビボ分解の継続的な低減に関する。具体的には、本発明は、分析物指示薬内に組み込まれてもよい１種以上の添加剤、および／または分析物指示薬の少なくとも一部を覆う材料を利用するセンサーに関する。
【背景技術】
【0003】
[0004]背景の考察
[0005]センサーは、生きている動物（例えば、ヒト）内に埋め込まれ（部分的または完全に）、生きている動物内の媒体（例えば、間質液（ＩＳＦ）、血液、または腹腔内液）中の分析物（例えば、グルコース、酸素、心臓マーカー、低比重リポタンパク質（ＬＤＬ）、高比重リポタンパク質（ＨＤＬ）、またはトリグリセリド）を測定するために使用され得る。センサーは、光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の発光素子）、指示薬分子、および光検出器（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタまたは他の感光素子）を含んでもよい。分析物を測定するために指示薬分子を利用する埋め込み型センサーの例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，５１７，３１３号および第５，５１２，２４６号に記載されている。
[0005]センサーは、生きている動物（例えば、ヒト）内に埋め込まれ（部分的または完全に）、生きている動物内の媒体（例えば、間質液（ＩＳＦ）、血液、または腹腔内液）中の分析物（例えば、グルコース、酸素、心臓マーカー、低比重リポタンパク質（ＬＤＬ）、高比重リポタンパク質（ＨＤＬ）、またはトリグリセリド）を測定するために使用され得る。センサーは、光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の発光素子）、指示薬分子、および光検出器（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタまたは他の感光素子）を含んでもよい。分析物を測定するために指示薬分子を利用する埋め込み型センサーの例は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，５１７，３１３号および第５，５１２，２４６号に記載されている。
【0004】
[0006]センサーは、グラフト（すなわち、層またはマトリックス）に包埋された指示薬分子の形態であり得る分析物指示薬を含んでもよい。例えば、埋め込み可能蛍光系グルコースセンサーでは、蛍光指示薬分子はグルコースと可逆的に結合し、励起光（例えば、約３７８ｎｍの波長を有する光）が照射されると、グルコースが指示薬分子に結合しているかどうかに依存する量の光（例えば、４００～５００ｎｍの範囲の光）を放出してもよい。
【0005】
[0007]センサーが生きている動物の体内に埋め込まれた場合、動物の免疫系がセンサーを攻撃し始める場合がある。例えば、センサーがヒトに埋め込まれた場合、白血球がセンサーを異物として攻撃する場合があり、最初の免疫系の猛攻撃では、好中球がセンサーを攻撃する主要な白血球である可能性がある。好中球の防御機構には、活性酸素種として公知の高度に腐食性の物質の放出が含まれる。活性酸素種には、例えば、過酸化水素が含まれる。
【0006】
[0008]過酸化水素ならびに活性酸素および窒素種などの他の反応性種は、分析物指示薬の指示薬分子を分解する可能性がある。例えば、ボロネート基を有する指示薬分子では、過酸化水素がボロネート基を酸化することによって指示薬分子を分解し、したがって指示薬分子がグルコースに結合する能力を損なわせる可能性がある。
【0007】
[0009]現在、当技術分野では、分析物指示薬の分解の低減の改善が必要とされている。また、当技術分野では、寿命が延長した継続的分析物センサーが必要とされている。
【発明の概要】
【0008】
[0010]本発明は、数ある利点の中でも、分析物指示薬の分解の低減をもたらすことによって先行システムの欠点を克服する。
【0009】
[0011]本発明の一態様は、生きている動物内に埋め込まれるかまたは挿入され、生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーを提供する。センサーは、センサーハウジング、センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬、および分析物指示薬の分解を低減する１種以上の添加剤を含んでもよい。
【0010】
[0012]いくつかの実施形態では、センサーは、少なくとも１種の添加剤含有ポリマーグラフトを含んでもよく、１種以上の添加剤は、添加剤含有ポリマーグラフトと共重合されてもよいか、またはその中に分散されてもよい。いくつかの実施形態では、添加剤含有ポリマーグラフトは、センサーハウジングの少なくとも一部を覆ってもよい。いくつかの実施形態では、添加剤含有ポリマーグラフトは、センサーハウジング内に存在してもよい。
【0011】
[0013]いくつかの実施形態では、１種以上の添加剤は、例えば、コモノマーとして分析物指示薬と共に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、センサーは、分析物指示薬の少なくとも一部を覆う材料、例えば膜を含んでもよく、１種以上の添加剤は材料内に組み込まれる。
【0012】
[0014]本発明の別の態様は、生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーを提供する。センサーは、センサーハウジング、センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬、および分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含んでもよい。ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物は、式Ｉ：
【0013】
【化1】
【0014】
（式中、Ｒ＝メチレンまたはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、環式基、多環式基、ポリアルキレングリコール基、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基、直鎖または置換ポリアルキレングリコールもしくはＰＥＧ基、またはそれらの組合せである）の化合物、またはボロン酸が、式ＩＩ：
【0015】
【化2】
【0016】
（式中、ＸおよびＹ＝アルキルである）のボロネート基で置換されている式Ｉの化合物であってもよい。
【0017】
[0015]いくつかの実施形態では、センサーは、生きている動物内に埋め込み可能であってもよい。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分析物指示薬とのコモノマーであってもよい。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーであってもよい。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入されてもよい。
【0018】
[0016]いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減し得る。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分析物指示薬の分解速度を低減し得る。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分解種に結合し得る。いくつかの実施形態では、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物は、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように、分解種を封鎖し得る。
【0019】
[0017]いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物は、
【0020】
【化3】
【0021】
から選択されてもよい。
【0022】
[0018]いくつかの実施形態では、センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬は、式ＩＩ：ＡｘＢｙＣｚＤｗ［式ＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含んでもよく、Ａは分析物指示薬モノマーであってもよく、Ｂはメタクリレートモノマーであってもよく、Ｃはポリエチレングリコールモノマーであってもよく、Ｄはボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであってもよく、Ａは全ポリマーの０．０１～１０重量％であってもよく、Ｂは１～９９重量％であってもよく、Ｃは１～９９重量％であってもよく、Ｄは０．０１～９９重量％であってもよい。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供され得る。
【0023】
[0019]いくつかの実施形態では、センサーは、センサーハウジングの一部を覆う少なくとも１つの薬物溶出ポリマーマトリックスを含み得る。
【0024】
[0020]本発明のさらに別の態様は、生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーを製作する方法を提供する。方法は、適用された分析物指示薬がセンサーハウジングの少なくとも一部を覆うように、センサーのセンサーハウジングに分析物指示薬を適用するステップを含んでもよく、分析物指示薬は、分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含んでもよい。ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物は、式Ｉ：
【0025】
【化4】
【0026】
（式中、Ｒ＝メチレンまたはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、環式基、多環式基、ポリアルキレングリコール基、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基、直鎖または置換ポリアルキレングリコールもしくはＰＥＧ基、またはそれらの組合せである）の化合物、またはボロン酸が、式ＩＩ：
【0027】
【化5】
【0028】
（式中、ＸおよびＹ＝アルキルである）のボロネート基で置換されている式Ｉの化合物から選択されてもよい。
【0029】
[0021]いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分析物指示薬とのコモノマーであってもよい。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーであってもよい。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入されてもよい。
【0030】
[0022]いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減し得る。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分析物指示薬の分解速度を低減し得る。
【0031】
[0023]いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、センサーデバイスの信号完全性または性能を損なうことなく分解種と相互作用または反応することができ、分解種は、過酸化水素、活性酸素種、活性窒素種、酵素、フリーラジカル、または金属イオンであってもよい。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分解種に結合し得る。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように、分解種を封鎖し得る。
【0032】
[0024]いくつかの実施形態では、化合物ボロネートまたはボロン酸部分は、
【0033】
【化6】
【0034】
から選択されてもよい。
【0035】
[0025]いくつかの実施形態では、センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬は、式ＩＩＩ：ＡＢＣＤ［式ＩＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含んでもよく、Ａは分析物指示薬モノマーであってもよく、Ｂはメタクリレートモノマーであってもよく、Ｃはポリエチレングリコールモノマーであってもよく、Ｄはボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであってもよく、Ａは全ポリマーの０．０１～１０重量％であってもよく、Ｂは１～９９重量％であってもよく、Ｃは１～９９重量％であってもよく、Ｄは０．０１～９９重量％であってもよい。
【0036】
[0026]いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物は、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供されてもよい。
【0037】
[0027]システムおよび方法に包含されるさらなる変形は、以下の発明の詳細な説明に記載されている。
【0038】
[0028]本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する添付の図面は、本発明の様々な非限定的な実施形態を示す。図面において、同様の参照番号は、同一または機能的に同様の要素を示す。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】[0029]本発明の態様を具現化するセンサーシステムを示す概略図である。
【図2】[0030]本発明の態様を具現化するセンサーの透視図を示す図である。
【図3】[0031]本発明の態様を具現化するセンサーの分解図を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0040】
[0032]図１は、本発明の態様を具現化するセンサーシステムの概略図である。いくつかの非限定的な実施形態では、図１に示されるように、システムは、センサー１００および外部トランシーバ１０１を含むことができる。いくつかの実施形態では、センサー１００は、生きている動物（例えば、生きているヒト）に完全にまたは部分的に埋め込まれるように構成された埋め込み可能センサーであってもよい。センサー１００は、例えば、生きている動物の腕、手首、脚、腹部、腹膜、またはセンサーの埋め込みに好適な生きている動物の他の領域に埋め込まれてもよい。例えば、いくつかの非限定的な実施形態では、センサー１００は、皮膚の下（すなわち、皮下または腹膜組織内）に埋め込まれてもよい。しかし、これは必須ではなく、いくつかの代替的な実施形態では、センサー１００は経皮センサーであってもよい。
【0041】
[0033]いくつかの実施形態では、トランシーバ１０１は、センサー１００に電力を供給し、センサー１００にコマンドおよび／もしくはデータを提供し、ならびに／またはセンサー１００からデータを受信するためにセンサー１００と通信する電子デバイスであってもよい。いくつかの実施形態では、受信されたデータは、１つ以上のセンサー測定値を含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサー測定値は、例えば、限定するものではないが、センサー１００の１つ以上の光検出器からの１つ以上の光測定値、および／またはセンサー１００の１つ以上の温度センサーからの１つ以上の温度測定値を含んでもよい。いくつかの実施形態では、トランシーバ１０１は、センサー１００から受信した測定情報から分析物（例えば、グルコース）濃度を計算することができる。
【0042】
[0034]いくつかの非限定的な実施形態では、トランシーバ１０１は、ハンドヘルドデバイスまたはオンボディ／ウェアラブルデバイスであってもよい。例えば、トランシーバ１０１がオンボディ／ウェアラブルデバイスであるいくつかの実施形態では、トランシーバ１０１は、バンド（例えば、アームバンドもしくはリストバンド）および／または接着剤によって所定の位置に保持されてもよく、トランシーバ１０１は、測定コマンド（すなわち、測定情報の要求）をセンサー１００に伝達することができる（例えば、２分ごとなど定期的に、および／または使用者起動時に）。トランシーバ１０１がハンドヘルドデバイスであるいくつかの実施形態では、センサー埋め込み部位上の範囲内（すなわち、センサー１００の近接範囲内）にトランシーバ１０１を位置決めする（すなわち、浮遊させるまたは振る／揺り動かす／通過させる）ことにより、トランシーバ１０１がセンサー１００に測定コマンドを自動的に伝達し、センサー１００からデータを受信することができる。
【0043】
[0035]いくつかの実施形態では、図１に示されるように、トランシーバ１０１は、例えばコイルなどの誘導素子１０３を含んでもよい。いくつかの実施形態では、トランシーバ１０１は、電磁波または電気力学的場を生成して（例えば、コイルを使用して）センサー１００の誘導素子１１４に電流を誘導してもよい。いくつかの非限定的な実施形態では、センサー１００は、誘導素子１１４に誘導された電流を使用してセンサー１００に電力を供給することができる。しかし、これは必須ではなく、いくつかの代替的な実施形態では、センサー１００は、内部電源（例えば、電池）によって電力供給されてもよい。
【0044】
[0036]いくつかの実施形態では、トランシーバ１０１は、データ（例えば、コマンド）をセンサー１００に伝達してもよい。例えば、いくつかの非限定的な実施形態では、トランシーバ１０１は、誘導素子１０３によって生成される電磁波を変調することによって（例えば、トランシーバ１０１の誘導素子１０３を流れる電流を変調することによって）データを伝達してもよい。いくつかの実施形態では、センサー１００は、トランシーバ１０１によって生成された電磁波における変調を検出／抽出してもよい。さらに、トランシーバ１０１は、センサー１００からデータ（例えば、１つ以上のセンサー測定値）を受信してもよい。例えば、いくつかの非限定的な実施形態では、トランシーバ１０１は、センサー１００によって生成された電磁波における変調を検出することによって、例えば、トランシーバ１０１の誘導素子１０３を流れる電流における変調を検出することによってデータを受信してもよい。
【0045】
[0037]いくつかの実施形態では、図１に示されるように、センサー１００は、剛性かつ生体適合性であり得るセンサーハウジング１０２（すなわち、本体、シェル、カプセル、または容器）を含んでもよい。例示的な実施形態では、センサーハウジング１０２は、例えば、アクリルポリマー（例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ））などの好適な光透過性ポリマー材料から形成されてもよい。
【0046】
[0038]いくつかの実施形態では、図１に示されるように、センサー１００は、分析物指示薬１０６を含んでもよい。いくつかの非限定的な実施形態では、分析物指示薬１０６は、センサーハウジング１０２の外表面の少なくとも一部にコーティング、拡散、接着または包埋されたポリマーグラフトであってもよい。分析物指示薬１０６（例えば、ポリマーグラフト）は、センサーハウジング１０２の表面全体またはハウジング１０２の表面の１つ以上の部分のみを覆ってもよい。センサーハウジング１０２の外面に分析物指示薬１０６をコーティングする代わりに、分析物指示薬１０６は、堆積または接着などの他の方法でセンサーハウジング１０２の外面に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、分析物指示薬１０６は、蛍光グルコース指示ポリマーであってもよい。非限定的な一実施形態では、ポリマーは生体適合性かつ安定であり、センサーハウジング１０２の表面にグラフトされ、センサー１００の埋め込み後に間質液（ＩＳＦ）、血液、または腹腔内液中のグルコースを直接測定できるように設計される。いくつかの実施形態では、分析物指示薬１０６はヒドロゲルであってもよい。
【0047】
[0039]いくつかの実施形態では、センサー１００の分析物指示薬１０６（例えば、ポリマーグラフト）は、指示薬分子１０４を含んでもよい。指示薬分子１０４は、分析物指示薬１０６全体にわたって、または分析物指示薬１０６の１つ以上の部分にわたってのみ分布していてもよい。指示薬分子１０４は、ボロネート基を有してもよい。指示薬分子１０４は、蛍光指示薬分子（例えば、化学名９－［Ｎ－［６－（４，４，５，５，－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラノ）－３－（トリフルオロメチル）ベンジル］－Ｎ－［３－（メタクリルアミド）プロピルアミノ］メチル］－１０－［Ｎ－［６－（４，４，５，５，－テトラメチル－１，３，２－ジオキサボロラノ）－３－（トリフルオロメチル）ベンジル］－Ｎ－［２－（カルボキシエチル）アミノ］メチル］アントラセンナトリウム塩）、または光吸収性非蛍光指示薬分子であってもよい。いくつかの実施形態では、指示薬分子１０４は、分析物（例えば、グルコース、酸素、心臓マーカー、低比重リポタンパク質（ＬＤＬ）、高比重リポタンパク質（ＨＤＬ）、またはトリグリセリド）と可逆的に結合し得る。指示薬分子１０４が分析物に結合すると、指示薬分子は蛍光性になる可能性があり、この場合、指示薬分子１０４は励起光３２９を吸収し（またはそれによって励起され）、光３３１を放出することができる。非限定的な一実施形態では、励起光３２９は約３７８ｎｍの波長を有してもよく、放出光３３１は４００～５００ｎｍの範囲の波長を有してもよい。分析物が結合していない場合、指示薬分子１０４は単に弱蛍光性であってもよい。
【0048】
[0040]いくつかの実施形態では、センサー１００は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）、または指示薬分子１０４と相互作用する波長範囲にわたる放射線を含む、放射線を放出する他の光源であってもよい光源１０８を含むことができる。換言すれば、光源１０８は、マトリックス層／ポリマー中の指示薬分子１０４によって吸収される励起光３２９を放出することができる。上述のように、非限定的な一実施形態では、光源１０８は、約３７８ｎｍの波長で励起光３２９を放出してもよい。
【0049】
[0041]いくつかの実施形態では、センサー１００はまた、１つ以上の光検出器（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタまたは他の感光素子）を含むことができる。例えば、図１に示される実施形態では、センサー１００は、第１の光検出器２２４および第２の光検出器２２６を有する。しかし、これは必須ではなく、いくつかの代替的な実施形態では、センサー１００は第１の光検出器２２４のみを含んでもよい。蛍光系センサーの場合、１つ以上の光検出器は、指示薬分子１０４によって放出される蛍光光に感受性であってもよく、それによりそれに応答した光検出器（例えば、光検出器２２４）によって、指示薬分子の蛍光のレベル、ひいては対象の分析物（例えば、グルコース）の量を示す信号が生成される。
【0050】
[0042]光源１０８によって放出された励起光３２９の一部は、分析物指示薬１０６から反射され、反射光３３３としてセンサー１００に戻ってもよく、吸収された励起光の一部は、放出（蛍光）光３３１として放出されてもよい。非限定的な一実施形態では、放出光３３１は励起光３２９の波長とは異なる波長を有してもよい。反射光３３３および放出（蛍光）光３３１は、センサー１００の本体内の１つ以上の光検出器（例えば、第１および第２の光検出器２２４および２２６）によって吸収されてもよい。
【0051】
[0043]１つ以上の光検出器のそれぞれは、特定のサブセットの波長の光のみを通過させるフィルタ１１２（図３参照）によって覆われてもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のフィルタ１１２は、薄いガラスフィルタであってもよい。いくつかの実施形態では、１つ以上のフィルタ１１２は、ガラス上に堆積された薄膜（例えば、ダイクロイック）フィルタであってもよく、狭い波長帯域のみを通過させ、そうでなければ受容した光の大部分を反射してもよい。いくつかの実施形態では、フィルタは、光検出器上に直接堆積された薄膜（ダイクロイック）フィルタであってよく、狭い波長帯域のみを通過させ、そうでなければそれにより受容された光の大部分を反射してもよい。フィルタ１１２は、同一であってもよく（例えば、両方のフィルタ１１２が信号を通過させてもよい）、異なっていてもよい（例えば、一方のフィルタ１１２が基準フィルタであってもよく、他方のフィルタ１１２が信号フィルタであってもよい）。
【0052】
[0044]非限定的な一実施形態では、第２の（基準）光検出器２２６は、光源１０８から放出されるのと同じ波長（例えば、３７８ｎｍ）の光を通過させる基準フォトダイオードフィルタによって覆われてもよい。第１の（信号）光検出器２２４は、分析物指示薬１０６中の分子１０４から放出される蛍光光３３１の量を検出することができる。非限定的な一実施形態では、指示薬分子１０４のピーク放出は約４３５ｎｍで発生してもよく、第１の光検出器２２４は、約４００ｎｍ～５００ｎｍの範囲の光を通過させる信号フィルタによって覆われてもよい。一部の実施形態では、より高いグルコースレベル／濃度は、分析物指示薬１０６中の分子１０４のより多い蛍光量、したがって第１の光検出器２２４に衝突する光子のより多い数に対応する。
【0053】
[0045]いくつかの実施形態では、図１に示されるように、センサー１００は基板１１６を含んでもよい。いくつかの実施形態では、基板１１６は、回路構成要素（例えば、アナログおよび／またはデジタル回路構成要素）を実装するまたは他の方法で取り付けることができる回路板（例えば、プリント回路板（ＰＣＢ）またはフレキシブルＰＣＢ）であってもよい。しかし、いくつかの代替的な実施形態では、基板１１６は、そこに製作された回路を有する半導体基板であってもよい。回路は、アナログおよび／またはデジタル回路を含んでもよい。また、いくつかの半導体基板の実施形態では、半導体基板に製作された回路に加え、半導体基板１１６に回路を実装または他の方法で取り付けることができる。換言すれば、いくつかの半導体基板の実施形態では、ディスクリート回路素子、集積回路（例えば、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ））および／または他の電子構成要素を含み得る回路の一部または全部が半導体基板１１６に製作されてもよく、回路の残部が半導体基板１１６に固定され、これにより固定された様々な構成要素間の通信経路が提供されてもよい。
【0054】
[0046]いくつかの実施形態では、センサー１００のセンサーハウジング１０２、分析物指示薬１０６、指示薬分子１０４、光源１０８、光検出器２２４、２２６、温度変換器６７０、基板１１６、および誘導素子１１４のうちの１つ以上は、２０１３年２月７日出願の米国出願第１３／７６１，８３９号、２０１３年７月９日出願の米国出願第１３／９３７，８７１号、および２０１２年１０月１１日出願の米国出願第１３／６５０，０１６号のうちの１つ以上に記載された特徴の一部または全部を含むことができ、これらはいずれも、その全体が参照により組み込まれる。同様に、センサー１００および／またはトランシーバ１０１の構造および／または機能は、米国出願第１３／７６１，８３９号、第１３／９３７，８７１号、および第１３／６５０，０１６号のうちの１つ以上に記載される通りであってもよい。
【0055】
[0047]いくつかの実施形態では、センサー１００はトランシーバインターフェースデバイスを含んでもよく、トランシーバ１０１はセンサーインターフェースデバイスを含んでもよい。センサー１００およびトランシーバ１０１が１または複数のアンテナ（例えば、誘導素子１０３および１１４）を含むいくつかの実施形態では、トランシーバインターフェースデバイスはセンサー１００の誘導素子１１４を含んでもよく、センサーインターフェースデバイスはトランシーバ１０１の誘導素子１０３を含んでもよい。センサー１００とトランシーバ１０１との間に有線接続が存在する経皮の実施形態のいくつかでは、トランシーバインターフェースデバイスおよびセンサーインターフェースデバイスは、有線接続を含んでもよい。
【0056】
[0048]図２および３は、図１に示されるセンサーシステムで使用され得る、本発明の態様を具現化するセンサー１００の非限定的な実施形態を示す。図２および３は、センサー１００の非限定的な実施形態の透視図および分解図をそれぞれ示す。
【0057】
[0049]いくつかの実施形態では、図３に示されるように、センサーハウジング１０２は、エンドキャップ１１３を含んでもよい。いくつかの実施形態では、センサー１００は、１つ以上のコンデンサ１１８を含んでもよい。１つ以上のコンデンサ１１８は、例えば、１つ以上の同調コンデンサおよび／または１つ以上の調整コンデンサであってもよい。１つ以上のコンデンサ１１８は、半導体基板１１６での製作には大きすぎて実用的でない場合がある。さらに、１つ以上のコンデンサ１１８は、半導体基板１１６に製作された１つ以上のコンデンサに追加されてもよい。
【0058】
[0050]いくつかの実施形態では、図３に示されるように、センサー１００は反射器１１９（すなわち、ミラー）を含んでもよい。反射器１１９は、その端部で半導体基板１１６に取り付けられてもよい。非限定的な実施形態では、反射器１１９は、反射器１１９の面部１２１が半導体基板１１６の上側（すなわち、光源１０８および１つ以上の光検出器１１０がその上または中に実装または製作される半導体基板１１６の側面）に対して概ね垂直であり、光源１０８に面するように半導体基板１１６に取り付けられてもよい。反射器１１９の面１２１は、光源１０８によって放出された放射線を反射することができる。換言すれば、反射器１１９は、光源１０８によって放射された放射線がセンサー１００の軸方向端部から出るのを遮断することができる。
【0059】
[0051]本発明の一態様によれば、センサー１００が開発された用途は（それが適している唯一の用途では決してないが）、動物（ヒトを含む）の生体の様々な生物学的分析物の測定である。例えば、センサー１００は、例えば人体におけるグルコース、酸素、毒素、医薬または他の薬物、ホルモン、および他の代謝分析物の測定に使用することができる。
【0060】
[0052]いくつかの実施形態では、分析物指示薬１０６および指示薬分子１０４の特定の組成は、センサーが検出するために使用される特定の分析物、および／またはセンサーが分析物を検出するために使用される場所（例えば、皮下組織、血液、または腹膜内）に応じて変化し得る。いくつかの実施形態では、分析物指示薬１０６は、指示薬分子１０４の分析物への曝露を促進する。いくつかの実施形態では、指示薬分子１０４は、指示薬分子１０４が曝露される特定の分析物の濃度の関数である特性を示す（例えば、一定量の蛍光光を放出する）ことができる。
【0061】
[0053]いくつかの実施形態では、センサー１００は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第９，９３１，０６８号（Ｈｕｆｆｓｔｅｔｌｅｒ ｅｔ ａｌ．）に記載されるように、分析物指示薬またはセンサーハウジングに提供されるか、組み込まれるか、またはその中に分散され得る少なくとも１つの薬物溶出ポリマーマトリックスおよび／または触媒の層および／または１種以上の治療剤を含み得る。いくつかの実施形態では、１種以上の治療剤は、分析物指示薬１０６に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、センサー１００は、分析物指示薬１０６の少なくとも一部を覆う膜を含んでもよく、１種以上の治療剤は、膜内に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、１種以上の治療剤は、デキサメタゾン、トリアムシノロン、ベタメタゾン、メチルプレドニゾロン、ベクロメタゾン、フルドロコルチゾン、それらの誘導体、およびそれらの類似体、グルココルチコイド、抗炎症薬、例えばアセチルサリチル酸、イソブチルフェニルプロパン酸を含むがこれらに限定されない非ステロイド性抗炎症薬を含む。
【0062】
[0054]バイオセンサーなどの医療デバイスを使用者／患者の体内に埋め込むかまたは挿入すると、身体がデバイスの機能に有害な不利な生理的反応を示す場合がある。反応は、埋め込み手術による感染から、体内に埋め込まれた異物の免疫学的応答まで様々であり得る。すなわち、埋め込み可能バイオセンサーの性能は、感染症またはデバイス自体に対する免疫学的応答によってインビボで妨げられるか、または永久的に損傷される可能性がある。特に、分析物指示薬１０６の性能は、センサー１００が埋め込まれる身体の免疫学的応答によって悪化する可能性がある。例えば、上記で説明したように、好中球を含む白血球は、埋め込まれたセンサー１００を攻撃する可能性がある。好中球は、特に過酸化水素を放出し、過酸化水素は指示薬分子１０４を分解する可能性がある（例えば、指示薬分子１０４のボロネート基を酸化し、指示薬分子１０４がグルコースに結合する能力を損なわせることによって）。
【0063】
[0055]いくつかの実施形態では、分析物指示薬１０６は、センサーデバイスの信号の完全性または性能を損なうことなく、１種以上の分解種と相互作用または反応する１種以上の添加剤を含んでもよい。いくつかの実施形態では、添加剤は、センサーハウジング１０２の少なくとも一部を覆うことができる分析物指示薬１０６に組み込まれてもよい。分解種は、過酸化水素、活性酸素種、活性窒素種、フリーラジカル、酵素、および金属イオンのうちの１つ以上を含み得る。いくつかの実施形態では、添加剤は、指示薬分子１０４と共重合されてもよい。いくつかの実施形態では、１種以上の添加剤は、分析物指示薬１０６（例えば、ポリマーグラフト）中に提供されてもよい。いくつかの実施形態では、１種以上の添加剤は、分解種と相互作用および／または反応してもよい。いくつかの実施形態では、１種以上の添加剤は、分解種を中和してもよい。いくつかの実施形態では、１種以上の添加剤は、分解種に結合してもよい。いくつかの実施形態では、１種以上の添加剤は、分解種による分析物指示薬の分解を阻害、低減および／または防止するように分解種を封鎖してもよい。したがって、いくつかの実施形態では、１種以上の添加剤は、分析物指示薬１０６の分解を低減する。
【0064】
[0056]いくつかの非限定的な実施形態では、１種以上の添加剤は、センサーの信号の完全性または性能を損なうことなく分解種と相互作用するボロネートおよびボロン酸含有部分化合物であってもよい。
【0065】
[0057]いくつかの非限定的な実施形態では、生きている動物（例えば、ヒト）内の媒体（例えば、間質液）中の分析物（例えば、グルコース）を測定するためのセンサー１００は、以下の構成要素の１つ以上を含む：センサーハウジング１０２、励起光３２９を放出するように構成されたセンサーハウジング１０２内の光源１０８、センサーハウジング１０２の一部を覆う分析物指示薬１０６、分析物指示薬１０６の一部であり、分析物に可逆的に結合し、励起光によって照射されるように位置決めされ、生きている動物内の媒体中の分析物の量を示す光３３１を放出するように構成された１つ以上の指示薬分子１０４；１つ以上の指示薬分子１０４によって放出された光３３１に感受性であり、生きている動物内の媒体中の分析物の量を示す信号を生成するように構成されたセンサーハウジング１０２内の光検出器２２４；およびセンサー１００の信号の完全性または性能を損なうことなく分解種と相互作用するボロネートおよびボロン酸含有部分を有する１種以上の化合物。いくつかの非限定的な実施形態では、センサー１００は、分析物指示薬１０６に提供されるかまたは組み込まれる薬物溶出マトリックスおよび／または触媒の層を含んでもよい。
【0066】
[0058]いくつかの非限定的な実施形態では、ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む化合物の１種以上は、式Ｉ：
【0067】
【化7】
【0068】
（式中、Ｒ＝メチレンまたはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、環式基、多環式基、ポリアルキレングリコール基、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基、直鎖または置換ポリアルキレングリコールもしくはＰＥＧ基、またはそれらの組合せである）のボロン酸化合物であってもよい。本発明者らは、式ＩのＲ基が、化合物のヒドロゲルへの予想外に優れた組み込み、活性化の改善、およびセンサーの寿命の向上をもたらすことを見出した。
【0069】
いくつかの態様では、式Ｉのボロン酸部分は、式ＩＩ：
【0070】
【化8】
【0071】
（式中、ＸおよびＹ＝アルキルである）のボロネート基で置換されていてもよい。
【0072】
いくつかの非限定的な例では、１種以上のボロネートまたはボロン酸含有化合物は、以下の化合物：
【0073】
【化9】
【0074】
の１つ以上を含んでもよい。
【0075】
[0059]いくつかの非限定的な実施形態では、ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物は、分析物センサー１００の分析物指示薬１０６（例えば、ポリマーグラフト）中に提供されてもよい。いくつかの非限定的な実施形態では、ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物は、ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物を、指示薬モノマーおよび１つ以上のアクリレートモノマーとのコモノマーとして重合することにより、分析物指示薬１０６に組み込むことができる。いくつかの非限定的な実施形態では、ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物は、式ＩＩＩ：
ＡＢＣＤ［式ＩＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーとして提供されてもよく、Ａは指示薬モノマーであり、Ｂはメタクリレートモノマーであり、Ｃはポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄはボロネートまたはボロン酸含有部分化合物モノマーであり、Ａは全ポリマーの０．００１～１０重量％であり、Ｂは１～９９重量％であり、Ｃは１～９９重量％であり、Ｄは０．００１～９９重量％である。いくつかの態様では、Ａは全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂは１～９９重量％であり、Ｃは１～９９重量％であり、Ｄは０．０１～９９重量％である。
ＡＢＣＤ［式ＩＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーとして提供されてもよく、Ａは指示薬モノマーであり、Ｂはメタクリレートモノマーであり、Ｃはポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄはボロネートまたはボロン酸含有部分化合物モノマーであり、Ａは全ポリマーの０．００１～１０重量％であり、Ｂは１～９９重量％であり、Ｃは１～９９重量％であり、Ｄは０．００１～９９重量％である。いくつかの態様では、Ａは全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂは１～９９重量％であり、Ｃは１～９９重量％であり、Ｄは０．０１～９９重量％である。
【0076】
[0060]いくつかの非限定的な実施形態では、分析物指示薬１０６は、４つのモノマー：（ｉ）ＴＦＭ蛍光指示薬、（ｉｉ）メタクリレートであるヒドロキシエチルメタクリレート（ＨＥＭＡ）、（ｉｉｉ）ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、および（ｉｖ）式Ｉのボロネートまたはボロン酸含有部分を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ＰＥＧは、ポリエチレングリコールメタクリレート（ＰＥＧ－メタクリレート）またはポリエチレングリコールジアクリレート（ＰＥＧ－ジアクリレートもしくはＰＥＧＤＡ）であってもよく、式Ｉのボロネートまたはボロン酸含有部分モノマーは、４－ビニルボロン酸含有部分であってもよい。いくつかの実施形態では、４つのモノマーは、特定のモル比であってもよい。例えば、分析物指示薬１０６が不透明であるいくつかの非限定的な実施形態では、分析物指示薬１０６は０．００１～１０モルパーセントを構成してもよく、ＨＥＭＡは１０～９０モルパーセントを構成してもよく、ＰＥＧＤＡは１０～９０モルパーセントを構成してもよく、４－ビニルボロン酸含有部分は０．００１～９０モルパーセントを構成してもよい。この配合では、組み合わされた（すなわち、全）モノマーは、一例では重合反応に使用される重合溶液の３０体積％であってもよく、重合溶液の残部は水である（すなわち、重合溶液は７０体積％水であってもよい）。別の例として、非限定的な一実施形態では、分析物指示薬１０６は、５０体積％が水であり、５０体積％がモノマーであるポリマー溶液を使用して作製されてもよい。
【0077】
[0061]いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む化合物の相対モルパーセントは、特定の範囲内であってもよい。いくつかの実施形態では、ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む化合物の相対モルパーセントは、０．１～１００モルパーセントの範囲である。ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む化合物の相対モルパーセントがこの範囲より大きい場合、ヒドロゲルが形成されない。ボロネートまたはボロン酸含有部分を含む化合物の相対モルパーセントがこの範囲より低い場合、本開示に記載される予想外の寿命および機能向上効果が得られない可能性がある。
【0078】
いくつかの実施形態では、ＰＥＧＤＡは架橋剤として作用し、スポンジ様マトリックス／ヒドロゲルを生成してもよい。いくつかの非限定的な実施形態では、ＰＥＧ含有グラフト／ヒドロゲルは、十分な量の追加のＰＥＧが混合物に添加されると（すなわち、より高濃度のＰＥＧを用いて製作されると）透明になる可能性があり、透明なポリマーグラフト１０６がそのような配合物から作製されてもよい。例えば、非限定的な一実施形態では、ポリマーグラフト１０６は、５０～６０体積％が水であり、４０～５０体積％がモノマーであるポリマー溶液を使用して作製されてもよく、ここでＴＦＭ蛍光指示薬、ＨＥＭＡ、ＰＥＧ－メタクリレート、およびボロネートまたはボロン酸含有部分を含む化合物は、溶液中のモノマーの０．０１～１０重量％、１～９９重量％、１～９９重量％、および０．０１～９９重量％を構成してもよい。いくつかの実施形態では、ポリマーグラフトは、従来のフリーラジカル重合を使用して合成されてもよい。
【0079】
[0062]添加剤含有分析物指示薬を含む埋め込まれたセンサーは、添加剤含有分析物指示薬を含まないセンサーよりも改善された性能を有してもよい。例えば、いくつかの非限定的な実施形態では、添加剤は、センサー１００の寿命および機能を改善することができる。
【0080】
[0063]本発明の実施形態を、図面を参照しながら上記で十分に説明した。本発明は、これらの好ましい実施形態に基づいて説明されたが、本発明の精神および範囲内で、説明された実施形態に対して特定の修正、変形、および代替的な構築を行うことができることが当業者に明らかであろう。例えば、いくつかの実施形態では、分析物センサー１００は光学センサーであってもよいが、これは必須ではなく、１つ以上の代替的な実施形態では、分析物センサーは、例えば電気化学センサー、拡散センサー、または圧力センサーなどの異なる種類の分析物センサーであってもよい。また、いくつかの実施形態では、分析物センサー１００は埋め込み可能センサーであってもよいが、これは必須ではなく、いくつかの代替的な実施形態では、分析物センサーは、外部トランシーバへの有線接続を有する経皮センサーであってもよい。例えば、いくつかの代替的な実施形態では、分析物センサー１００は、経皮針内または上（例えば、その先端）に位置してもよい。これらの実施形態では、アンテナ（例えば、誘導素子１１４）を使用した無線通信の代わりに、分析物センサーは、外部トランシーバと分析物センサーを含むトランシーバの経皮針との間に接続された１本以上のワイヤを使用して外部トランシーバと通信してもよい。別の例として、いくつかの代替的な実施形態では、分析物センサーは、カテーテル（例えば、静脈内血糖モニタリングのための）内に位置してもよく、外部トランシーバと（無線またはワイヤを使用して）通信してもよい。
【図1】
【図2】
【図3】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-23
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーであって、センサーが、センサーハウジング、
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬、および
分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含み、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、式Ｉ：
【化1】
【化2】
【請求項2】
生きている動物内に埋め込み可能である、請求項１に記載のセンサー。
【請求項3】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬とのコモノマーである、請求項１に記載のセンサー。
【請求項4】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーである、請求項１に記載のセンサー。
【請求項5】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入されている、請求項１に記載のセンサー。
【請求項6】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減する、請求項１に記載のセンサー。
【請求項7】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分析物指示薬の分解速度を低減する、請求項６に記載のセンサー。
【請求項8】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分解種に結合する、請求項６に記載のセンサー。
【請求項9】
ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように分解種を封鎖する、請求項６に記載のセンサー。
【請求項10】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物が、【化3】
【請求項11】
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬が、式ＩＩ：ＡｘＢｙＣｚＤｗ［式ＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含み、Ａが分析物指示薬モノマーであり、Ｂがメタクリレートモノマーであり、Ｃがポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄがボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであり、Ａが全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂが１～９９重量％であり、Ｃが１～９９重量％であり、Ｄが０．０１～９９重量％である、請求項１～９のいずれか一項に記載のセンサー。
【請求項12】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供される、請求項１１に記載のセンサー。
【請求項13】
センサーハウジングの一部を覆う少なくとも１つの薬物溶出ポリマーマトリックスを含む、請求項１に記載のセンサー。
【請求項14】
生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーを製作する方法であって、方法が、適用された分析物指示薬がセンサーハウジングの少なくとも一部を覆うように、センサーのセンサーハウジングに分析物指示薬を適用するステップを含み、分析物指示薬が、分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含み、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、式Ｉ：
【化4】
【化5】
【請求項15】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬とのコモノマーである、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーである、請求項１４に記載の方法。
【請求項17】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入される、請求項１４に記載の方法。
【請求項18】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減する、請求項１４に記載の方法。
【請求項19】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の分解速度を低減する、請求項１４に記載の方法。
【請求項20】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーデバイスの信号の完全性または性能を損なうことなく分解種と相互作用または反応し、分解種が、過酸化水素、活性酸素種、活性窒素種、酵素、フリーラジカルまたは金属イオンである、請求項１４に記載の方法。
【請求項21】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分解種に結合する、請求項２０に記載の方法。
【請求項22】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように分解種を封鎖する、請求項２０に記載の方法。
【請求項23】
化合物ボロネートまたはボロン酸部分が、【化6】
【請求項24】
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬が、式ＩＩＩ：ＡＢＣＤ［式ＩＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含み、Ａが分析物指示薬モノマーであり、Ｂがメタクリレートモノマーであり、Ｃがポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄがボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであり、Ａが全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂが１～９９重量％であり、Ｃが１～９９重量％であり、Ｄが０．０１～９９重量％である、請求項１４～２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項25】
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供される、請求項２４に記載の方法。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0080】
[0063]本発明の実施形態を、図面を参照しながら上記で十分に説明した。本発明は、これらの好ましい実施形態に基づいて説明されたが、本発明の精神および範囲内で、説明された実施形態に対して特定の修正、変形、および代替的な構築を行うことができることが当業者に明らかであろう。例えば、いくつかの実施形態では、分析物センサー１００は光学センサーであってもよいが、これは必須ではなく、１つ以上の代替的な実施形態では、分析物センサーは、例えば電気化学センサー、拡散センサー、または圧力センサーなどの異なる種類の分析物センサーであってもよい。また、いくつかの実施形態では、分析物センサー１００は埋め込み可能センサーであってもよいが、これは必須ではなく、いくつかの代替的な実施形態では、分析物センサーは、外部トランシーバへの有線接続を有する経皮センサーであってもよい。例えば、いくつかの代替的な実施形態では、分析物センサー１００は、経皮針内または上（例えば、その先端）に位置してもよい。これらの実施形態では、アンテナ（例えば、誘導素子１１４）を使用した無線通信の代わりに、分析物センサーは、外部トランシーバと分析物センサーを含むトランシーバの経皮針との間に接続された１本以上のワイヤを使用して外部トランシーバと通信してもよい。別の例として、いくつかの代替的な実施形態では、分析物センサーは、カテーテル（例えば、静脈内血糖モニタリングのための）内に位置してもよく、外部トランシーバと（無線またはワイヤを使用して）通信してもよい。
本発明は以下の態様を含む。
［１］
生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーであって、センサーが、
センサーハウジング、
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬、および
分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含み、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、式Ｉ：
（式中、Ｒ＝メチレンまたはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、環式基、多環式基、ポリアルキレングリコール基、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基、直鎖または置換ポリアルキレングリコールもしくはＰＥＧ基、またはそれらの組合せである）の化合物、またはボロン酸が、式ＩＩ：
（式中、ＸおよびＹ＝アルキルである）のボロネート基で置換されている式Ｉの化合物である、センサー。
［２］
生きている動物内に埋め込み可能である、１に記載のセンサー。
［３］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬とのコモノマーである、１または２に記載のセンサー。
［４］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーである、１～３のいずれか一項に記載のセンサー。
［５］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入されている、１～４のいずれか一項に記載のセンサー。
［６］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減する、１～５のいずれか一項に記載のセンサー。
［７］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分析物指示薬の分解速度を低減する、６に記載のセンサー。
［８］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分解種に結合する、６または７に記載のセンサー。
［９］
ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように分解種を封鎖する、６～８のいずれか一項に記載のセンサー。
［１０］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物が、
から選択される、１～９のいずれか一項に記載のセンサー。
［１１］
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬が、式ＩＩ：Ａ ｘ Ｂ ｙ Ｃ ｚ Ｄ ｗ ［式ＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含み、
Ａが分析物指示薬モノマーであり、Ｂがメタクリレートモノマーであり、Ｃがポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄがボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであり、Ａが全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂが１～９９重量％であり、Ｃが１～９９重量％であり、Ｄが０．０１～９９重量％である、１～１０のいずれか一項に記載のセンサー。
［１２］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供される、１１に記載のセンサー。
［１３］
センサーハウジングの一部を覆う少なくとも１つの薬物溶出ポリマーマトリックスを含む、１～１２のいずれか一項に記載のセンサー。
［１４］
生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーを製作する方法であって、方法が、
適用された分析物指示薬がセンサーハウジングの少なくとも一部を覆うように、センサーのセンサーハウジングに分析物指示薬を適用するステップを含み、分析物指示薬が、分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含み、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、式Ｉ：
（式中、Ｒ＝メチレンまたはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、環式基、多環式基、ポリアルキレングリコール基、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基、直鎖または置換ポリアルキレングリコールもしくはＰＥＧ基、またはそれらの組合せである）の化合物、またはボロン酸が、式ＩＩ：
（式中、ＸおよびＹ＝アルキルである）のボロネート基で置換されている式Ｉの化合物である、方法。
［１５］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬とのコモノマーである、１４に記載の方法。
［１６］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーである、１４または１５に記載の方法。
［１７］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入される、１４～１６のいずれか一項に記載の方法。
［１８］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減する、１４～１７のいずれか一項に記載の方法。
［１９］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の分解速度を低減する、１４～１８のいずれか一項に記載の方法。
［２０］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーデバイスの信号の完全性または性能を損なうことなく分解種と相互作用または反応し、分解種が、過酸化水素、活性酸素種、活性窒素種、酵素、フリーラジカルまたは金属イオンである、１４～１９のいずれか一項に記載の方法。
［２１］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分解種に結合する、１９に記載の方法。
［２２］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように分解種を封鎖する、２０または２１に記載の方法。
［２３］
化合物ボロネートまたはボロン酸部分が、
から選択される、１４～２２のいずれか一項に記載の方法。
［２４］
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬が、式ＩＩＩ：ＡＢＣＤ［式ＩＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含み、
Ａが分析物指示薬モノマーであり、Ｂがメタクリレートモノマーであり、Ｃがポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄがボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであり、Ａが全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂが１～９９重量％であり、Ｃが１～９９重量％であり、Ｄが０．０１～９９重量％である、１４～２３のいずれか一項に記載の方法。
［２５］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供される、２４に記載の方法。
本発明は以下の態様を含む。
［１］
生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーであって、センサーが、
センサーハウジング、
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬、および
分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含み、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、式Ｉ：
【化10】
【化11】
［２］
生きている動物内に埋め込み可能である、１に記載のセンサー。
［３］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬とのコモノマーである、１または２に記載のセンサー。
［４］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーである、１～３のいずれか一項に記載のセンサー。
［５］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入されている、１～４のいずれか一項に記載のセンサー。
［６］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減する、１～５のいずれか一項に記載のセンサー。
［７］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分析物指示薬の分解速度を低減する、６に記載のセンサー。
［８］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分解種に結合する、６または７に記載のセンサー。
［９］
ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように分解種を封鎖する、６～８のいずれか一項に記載のセンサー。
［１０］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物が、
【化12】
［１１］
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬が、式ＩＩ：Ａ ｘ Ｂ ｙ Ｃ ｚ Ｄ ｗ ［式ＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含み、
Ａが分析物指示薬モノマーであり、Ｂがメタクリレートモノマーであり、Ｃがポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄがボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであり、Ａが全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂが１～９９重量％であり、Ｃが１～９９重量％であり、Ｄが０．０１～９９重量％である、１～１０のいずれか一項に記載のセンサー。
［１２］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供される、１１に記載のセンサー。
［１３］
センサーハウジングの一部を覆う少なくとも１つの薬物溶出ポリマーマトリックスを含む、１～１２のいずれか一項に記載のセンサー。
［１４］
生きている動物内の媒体中の分析物を測定するためのセンサーを製作する方法であって、方法が、
適用された分析物指示薬がセンサーハウジングの少なくとも一部を覆うように、センサーのセンサーハウジングに分析物指示薬を適用するステップを含み、分析物指示薬が、分析物指示薬の分解を低減するボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物を含み、ボロン酸含有部分を含む１種以上の化合物が、式Ｉ：
【化13】
【化14】
［１５］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬とのコモノマーである、１４に記載の方法。
［１６］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、ヒドロゲル中の分析物指示薬とのコモノマーである、１４または１５に記載の方法。
［１７］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーハウジングの少なくとも一部を覆うヒドロゲルに封入される、１４～１６のいずれか一項に記載の方法。
［１８］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の化学的分解および／または酸化を低減する、１４～１７のいずれか一項に記載の方法。
［１９］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬の分解速度を低減する、１４～１８のいずれか一項に記載の方法。
［２０］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、センサーデバイスの信号の完全性または性能を損なうことなく分解種と相互作用または反応し、分解種が、過酸化水素、活性酸素種、活性窒素種、酵素、フリーラジカルまたは金属イオンである、１４～１９のいずれか一項に記載の方法。
［２１］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が分解種に結合する、１９に記載の方法。
［２２］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分解種による分析物指示薬の分解を低減するおよび／または防止するように分解種を封鎖する、２０または２１に記載の方法。
［２３］
化合物ボロネートまたはボロン酸部分が、
【化15】
［２４］
センサーハウジングの少なくとも一部を覆う分析物指示薬が、式ＩＩＩ：ＡＢＣＤ［式ＩＩＩ］による４つのモノマーのコモノマーを含むポリマーを含み、
Ａが分析物指示薬モノマーであり、Ｂがメタクリレートモノマーであり、Ｃがポリエチレングリコールモノマーであり、Ｄがボロネートまたはボロン酸部分を含む化合物またはモノマーであり、Ａが全ポリマーの０．０１～１０重量％であり、Ｂが１～９９重量％であり、Ｃが１～９９重量％であり、Ｄが０．０１～９９重量％である、１４～２３のいずれか一項に記載の方法。
［２５］
ボロネートまたはボロン酸部分を含む１種以上の化合物が、分析物指示薬モノマーに対して０．１～１００のモル比で提供される、２４に記載の方法。
【国際調査報告】