(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
生きた動物の媒体中の被検体を測定するセンサであって、
センサ筐体と、
前記センサ筐体内に励起光を放出するように設けられている光源と、
前記センサ筐体の少なくとも一部を覆う被検体インジケータであり、被検体インジケータが、前記被検体を可逆的に結合する１つ又は複数のインジケータ分子を含み、該１つ又は複数のインジケータ分子が、前記励起光によって照射されるように配置され、前記生きた動物の前記媒体中の前記被検体の量を示す光を放出するように構成されている、被検体インジケータと、
前記センサ筐体内にある光検出器であり、光検出器が、前記１つ又は複数のインジケータ分子によって放出された光に対して感応性を有し、前記生きた動物の前記媒体中の前記被検体の量を示す信号を生成するように構成されている、光検出器と、
前記センサ筐体の少なくとも一部を覆い、前記被検体インジケータと離れており別個である少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスであり、薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、（ａ）予備形成された形状を有しており、前記センサ筐体に前記予備形成された形状を取り付ける前記センサ筐体に塗布されている、又は（ｂ）ディップコーティング又はスプレーコーティングによって前記センサ筐体に塗布されている、少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスと、
前記被検体インジケータの劣化を抑え、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散するとともに、抗炎症剤を含む１つ又は複数の治療剤と
を備えるセンサ。
【請求項２】
生きた動物に埋設可能である、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３】
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、ディップコーティング又はスプレーコーティングによって前記センサ筐体に塗布される、請求項１に記載のセンサ。
【請求項４】
前記治療剤のうちの１つ又は複数が、水性媒体の存在下で切れて前記１つ又は複数の治療剤を放出する１つ又は複数の共有結合を介して、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスに組み込まれる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項５】
前記治療剤のうちの１つ又は複数が、光への曝露で切れて前記１つ又は複数の治療剤を放出する１つ又は複数の共有結合を介して、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスに組み込まれる、請求項１に記載のセンサ。
【請求項６】
前記共有結合が、前記光源により放出された光への曝露で切れる、請求項５に記載のセンサ。
【請求項７】
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、予備形成された形状を有する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項８】
前記予備形成された形状が、リングである、請求項７に記載のセンサ。
【請求項９】
前記予備形成された形状が、スリーブである、請求項７に記載のセンサ。
【請求項１０】
前記予備形成された形状が、共形シェルである、請求項７に記載のセンサ。
【請求項１１】
前記予備形成された形状が、円筒である、請求項７に記載のセンサ。
【請求項１２】
前記予備形成された形状が、モノリスである、請求項７に記載のセンサ。
【請求項１３】
前記モノリスが、矩形のモノリスである、請求項１２に記載のセンサ。
【請求項１４】
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記被検体インジケータに隣接する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項１５】
生きた動物の媒体中の被検体を測定するセンサであって、
センサ筐体と、
前記センサ筐体の少なくとも一部を覆う被検体インジケータと、
前記被検体インジケータの両側で前記被検体インジケータに隣接して配置される少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスと、
前記被検体インジケータの劣化を抑え、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散する１つ又は複数の治療剤と、
を備えるセンサ。
【請求項１６】
生きた動物の媒体中の被検体を測定するセンサであって、
センサ筐体と、
前記センサ筐体の少なくとも一部を覆う被検体インジケータと、
前記センサ筐体内にある少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスと、
前記被検体インジケータの劣化を抑え、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散する１つ又は複数の治療剤と、
を備えるセンサ。
【請求項１７】
前記センサ筐体が、前記１つ又は複数の治療剤を溶出できるように穿孔される、請求項１６に記載のセンサ。
【請求項１８】
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記センサ筐体の穴、開口、溝、又はチャネル内にあり、前記センサ筐体が、前記１つ又は複数の治療剤を溶出できる曝露面を有する、請求項１６に記載のセンサ。
【請求項１９】
前記被検体インジケータが、ポリマーマトリクス中に配置される、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２０】
１つ又は複数の治療剤が、前記被検体インジケータのポリマーマトリクスに組み込まれる、請求項１９に記載のセンサ。
【請求項２１】
前記抗炎症剤が、非ステロイド系抗炎症剤である、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２２】
前記非ステロイド系抗炎症剤が、アセチルサリチル酸である、請求項２１に記載のセンサ。
【請求項２３】
前記非ステロイド系抗炎症剤が、イソブチルフェニルプロパン酸である、請求項２１に記載のセンサ。
【請求項２４】
前記１つ又は複数の治療剤が、グルココルチコイドを含む、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２５】
前記１つ又は複数の治療剤が、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、これらの誘導体、及びこれらの類似体のうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２６】
前記１つ又は複数の治療剤が、前記被検体インジケータの酸化を抑える、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２７】
前記被検体インジケータが、グラフトである、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２８】
前記被検体インジケータの少なくとも一部に付いている触媒の層をさらに備え、前記触媒が、過酸化水素を水及び酸素に変換可能である、請求項１に記載のセンサ。
【請求項２９】
前記被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜をさらに備える、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３０】
前記膜が、多孔質で不透明な拡散膜である、請求項２９に記載のセンサ。
【請求項３１】
前記膜が、
白血球の通過を防止し、
関心被検体のグラフトまでの通過を可能とし、
少なくとも特定の波長又は波長範囲の光の透過を防止する
ように構成される、請求項２９に記載のセンサ。
【請求項３２】
１つ又は複数の治療剤が、前記膜に組み込まれる、請求項２９に記載のセンサ。
【請求項３３】
前記膜に組み込まれる前記治療剤のうちの１つ又は複数が、水性媒体の存在下で切れて前記１つ又は複数の治療剤を放出する１つ又は複数の共有結合を介して、前記膜に組み込まれる、請求項３２に記載のセンサ。
【請求項３４】
前記治療剤のうちの１つ又は複数が、光への曝露で切れて前記１つ又は複数の治療剤を放出する１つ又は複数の共有結合を介して、前記膜に組み込まれる、請求項３２に記載のセンサ。
【請求項３５】
前記共有結合が、前記光源により放出された光への曝露で切れる、請求項３４に記載のセンサ。
【請求項３６】
光が、紫外線又は可視光である、請求項３５に記載のセンサ。
【請求項３７】
第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクス及び第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスをさらに備え、前記１つ又は複数の治療剤が、前記第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散し、１つ又は複数の治療剤が、前記第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散する、請求項１に記載のセンサ。
【請求項３８】
前記第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散した前記１つ又は複数の治療剤を第１の速度で放出し、前記第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散した前記１つ又は複数の治療剤を前記第１の速度と異なる第２の速度で放出する、請求項３７に記載のセンサ。
【請求項３９】
生きた動物の媒体中の被検体を測定するセンサであって、
センサ筐体と、
前記センサ筐体の少なくとも一部を覆う被検体インジケータと、
前記被検体インジケータの少なくとも一部に付いている触媒の層であり、触媒の層が、過酸化水素の水及び酸素への変換を促進する触媒の層と、
前記センサ筐体の少なくとも一部を覆い、前記被検体インジケータと離れており別個である少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスであり、薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、（ａ）予備形成された形状を有しており、前記センサ筐体に前記予備形成された形状を取り付ける前記センサ筐体に塗布されている、又は（ｂ）ディップコーティング又はスプレーコーティングによって前記センサ筐体に塗布されている、少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスと、
前記少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散した１つ又は複数の治療剤であり、１つ又は複数の治療剤が前記被検体インジケータの劣化を抑えるとともに抗炎症剤を含む、１つ又は複数の治療剤と
を備えるセンサ。
【請求項４０】
前記被検体インジケータの劣化を抑える１つ又は複数の治療剤が、前記被検体インジケータに組み込まれる、請求項３９に記載のセンサ。
【請求項４１】
前記被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜をさらに備える、請求項３９に記載のセンサ。
【請求項４２】
前記被検体インジケータの劣化を抑える１つ又は複数の治療剤が、前記膜に組み込まれる、請求項４１に記載のセンサ。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
[0001]本願は、２０１３年８月２１日に出願された米国仮特許出願第６１／８６８，１７９号に対する優先権の利益を主張し、そのすべての内容を参照により本明細書に援用する。
【背景】
【０００２】
［発明の分野］
[0003]本発明は一般的に、生きた動物に埋設又は挿入されたセンサを含むシステムを用いた当該動物の媒体中の被検体の測定に関する。詳細には、本発明は、薬剤溶出性ポリマーマトリクス内に組み込み得る１つ若しくは複数の治療剤、被検体インジケータ、及び／又は当該被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜を利用したセンサに関する。
【０００３】
［背景の説明］
[0005]生きた動物（例えば、ヒト）にセンサが埋設され、これを用いることにより、当該動物の媒体（例えば、間質液（ＩＳＦ）、血液、又は腹腔内液）中の被検体（例えば、グルコース、酸素、心臓マーカ、低比重リポタンパク（ＬＤＬ）、高比重リポタンパク（ＨＤＬ）、又はトリグリセリド）の測定が行われる場合がある。センサは、光源（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）又は他の発光素子）、インジケータ分子、及び光検出器（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、他の感光素子）を具備していてもよい。インジケータ分子を用いて被検体を測定する埋設可能なセンサの例は、米国特許第５，５１７，３１３号及び第５，５１２，２４６号に記載されており、これらすべての内容を参照により本明細書に援用する。
【０００４】
[0006]センサは被検体インジケータを具備していてもよく、上記被検体インジケータはグラフト（すなわち、層又はマトリクス）中に埋め込まれたインジケータ分子の形態を取り得る。例えば、埋設可能な蛍光ベースのグルコースセンサにおいて、蛍光インジケータ分子は、グルコースを可逆的に結合し、励起光（例えば、波長が約３７８ｎｍの光）が照射された場合に、グルコースがインジケータ分子に結合されているか否かに応じた強さの光（例えば、４００〜５００ｎｍの範囲の光）を放出するようにしてもよい。
【０００５】
[0007]センサが生きた動物の体内に埋設されている場合、当該動物の免疫系は、センサへの攻撃を開始する可能性がある。例えば、センサがヒトに埋設されている場合は、白血球がセンサを異物として攻撃する可能性があり、免疫系の初期の攻撃では、好中球がセンサを最初に攻撃する白血球となり得る。好中球の防御機構には、活性酸素種として知られている高腐食性物質の放出が含まれる。活性酸素種としては、例えば過酸化水素が挙げられる。
【０００６】
[0008]過酸化水素及び他の活性酸素種は、被検体インジケータのインジケータ分子を劣化させる場合がある。例えば、ボロン酸基を有するインジケータ分子において、過酸化水素は、ボロン酸基の酸化によってインジケータ分子を劣化させ、グルコースを結合するインジケータ分子の能力を無効化するおそれがある。
【０００７】
[0009]グルココルチコイドを心臓ペースメーカ及び眼科手術に用いることにより、炎症が抑えられる。例えば、欧州特許出願公開第２４１６７８３号明細書（「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｇｌｕｃｏｃｏｒｔｉｃｏｉｄ  ｔｈｅｒａｐｙ」）、欧州特許第１４７７１８７号明細書（「Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｒｅｌｅａｓｅ  ｏｆ  ｄｒｕｇｓ  ｂｙ  ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ  ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ  ａｎｄ  ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  ａｇｅｎｔｓ」）、欧州特許出願公開第１６３７１６４号明細書（「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｒｅｌｅａｓｅ  ｏｆ  ｄｒｕｇｓ  ｂｙ  ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ  ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｉｃ  ａｎｄ  ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃ  ａｇｅｎｔｓ」）、及び欧州特許出願公開第２３０３２２７号明細書（「Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  ｒｅｌｅａｓｅ  ｃｏｒｔｉｃｏｓｔｅｒｏｉｄ  ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ｏｆ  ｏｐｔｉｃ  ｄｉｓｏｒｄｅｒｓ」）といった欧州特許出願公開明細書等には、ペースメーカのリード及び制御されたステロイドの放出が記載されている。ただし、これらの装置は被検体インジケータを有しておらず、グルココルチコイドの使用によって被検体インジケータの劣化が抑えられているわけではない。その代わりに、グルココルチコイドの使用によって、瘢痕組織の形成が防止されている。
【０００８】
[0010]現在、当技術分野においては、被検体インジケータの劣化抑制の改善が求められている。
【概要】
【０００９】
[0011]本発明は、数ある利点の中でも、被検体インジケータの劣化抑制によって、従来のシステムの不都合を解消する。
【００１０】
[0012]本発明の一態様は、生きた動物への埋設又は挿入及び当該動物の媒体中の被検体の測定が可能なセンサを提供する。このセンサは、センサ筐体と、当該センサ筐体の少なくとも一部を覆う被検体インジケータと、当該被検体インジケータの劣化を抑える１つ又は複数の治療剤とを具備していてもよい。
【００１１】
[0013]いくつかの実施形態において、このセンサは少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスを具備していてもよく、上記１つ又は複数の治療剤は薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散していてもよい。いくつかの実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクスは、センサ筐体の少なくとも一部を覆っていてもよい。いくつかの実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクスは、センサ筐体内にあってもよい。センサ筐体は、当該センサ筐体内の薬剤溶出性ポリマーマトリクスから上記１つ又は複数の治療剤を溶出できるように穿孔されていてもよい。
【００１２】
[0014]いくつかの実施形態において、上記１つ又は複数の治療剤は、被検体インジケータに組み込まれていてもよい。いくつかの実施形態において、このセンサは、被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜を具備し、上記１つ又は複数の治療剤がこの膜に組み込まれていてもよい。
【００１３】
[0015]上記システム及び方法に含まれる他の変形例については、本発明の詳細な説明において後述する。
【００１４】
[0016]本明細書に援用するとともにその一部を構成する添付の図面は、本発明の非限定的な種々の実施形態を示している。図中、同じ参照番号は、同一要素又は機能的に類似する要素を指し示している。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の態様を具現化したセンサシステムの模式図である。
【図２】本発明の態様を具現化したセンサの斜視図である。
【図３】本発明の態様を具現化したセンサの分解図である。
【図４】本発明の態様を具現化したセンサのセンサ本体／シェル／カプセル内のセンサ構成要素の斜視図である。
【図５】本発明の態様を具現化したセンサのセンサ本体／シェル／カプセル内のセンサ構成要素の斜視図である。
【図６】本発明の態様を具現化したセンサの側面図である。
【図７】本発明の態様を具現化したセンサの横断端面図である。
【図８】本発明の態様を具現化したディップコーティングされた薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサを示した図である。
【図９Ａ】本発明の態様を具現化した予備形成された薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサの一例を示した図である。
【図９Ｂ】本発明の態様を具現化した予備形成された薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサの一例を示した図である。
【図９Ｃ】本発明の態様を具現化した予備形成された薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサの一例を示した図である。
【図９Ｄ】本発明の態様を具現化した予備形成された薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサの一例を示した図である。
【図９Ｅ】本発明の態様を具現化した予備形成された薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサの一例を示した図である。
【図９Ｆ】本発明の態様を具現化した予備形成された薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサの一例を示した図である。
【図９Ｇ】本発明の態様を具現化した予備形成された薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサの一例を示した図である。
【図１０】一実施形態に係る、薬剤溶出性ポリマーマトリクスからの酢酸デキサメタゾンの放出プロファイルを示した図である。
【図１１】動物モデルにおける３０日後について、薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有さないセンサとリング状の薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサの一実施形態とにおける被検体変調を比較する実験結果を示したグラフである。
【好適な実施形態の詳細な説明】
【００１６】
[0027]図１は、本発明の態様を具現化したセンサシステムの模式図である。非限定的な一実施形態において、このシステムは、センサ１００及び外部送受信機１０１を具備する。図１に示す実施形態において、センサ１００は、生きた動物（例えば、生きたヒト）に埋設されていてもよい。センサ１００は、例えば生きた動物の上肢、手首、下肢、腹部、腹膜、又はセンサの埋設に適する生きた動物の他の部位に埋設されていてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、センサ１００は、皮膚の下（すなわち、皮下組織又は腹膜組織）に埋設されていてもよい。いくつかの実施形態において、センサ１００は、光学センサであってもよい。いくつかの実施形態において、センサ１００は、化学又は生化学センサであってもよい。
【００１７】
[0028]送受信機１０１は、センサ１００と通信して、センサ１００への給電及び／又はセンサ１００からの測定情報（例えば、光検出器及び／又は温度センサの測定値）の受信を行う電子装置であってもよい。測定情報には、センサにおける１つ若しくは複数の光検出器による１つ若しくは複数の測定値、及び／又はセンサにおける１つ若しくは複数の温度センサによる１つ若しくは複数の測定値を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、送受信機１０１は、センサ１００から受信した測定情報により、被検体（例えば、グルコース）の濃度を計算するようにしてもよい。
【００１８】
[0029]非限定的ないくつかの実施形態において、送受信機１０１は、ハンドヘルド装置（ｈａｎｄｈｅｌｄ  ｄｅｖｉｄｅ）であってもよいし、オンボディ／ウェアラブル装置（ｏｎ−ｂｏｄｙ／ｗｅａｒａｂｌｅ  ｄｅｖｉｃｅ）であってもよい。例えば、送受信機１０１がオンボディ／ウェアラブル装置であるいくつかの実施形態において、送受信機１０１は、バンド（例えば、アームバンド若しくはリストバンド）及び／又は接着剤で適所に保持してもよく、また、送受信機１０１は、（例えば、２分ごと等の周期的及び／又はユーザ始動によって）測定コマンド（すなわち、測定情報の要求）をセンサ１００に伝達するようにしてもよい。送受信機１０１がハンドヘルド装置であるいくつかの実施形態においては、センサ埋設箇所の上方領域内（すなわち、センサ１００の近傍）での送受信機１０１の位置決め（すなわち、ホバリング又はスワイプ／揺動／通過）により、送受信機１０１が自動で測定コマンドをセンサ１００に伝達するとともに、センサ１００から測定値を受信するようになっていてもよい。
【００１９】
[0030]いくつかの実施形態において、送受信機１０１は、例えばコイル等の誘導素子１０３を具備していてもよい。送受信機１０１は、（例えば、コイルを用いて）電磁波又は電気力学場を生成することにより、センサ１００の誘導素子１１４に電流を誘導してセンサ１００に給電するようにしてもよい。また、送受信機１０１は、データ（例えば、コマンド）をセンサ１００に伝達するようにしてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、送受信機１０１は、（例えば、当該送受信機１０１のコイル１０３を流れる電流の変調により）センサ１００への給電に用いる電磁波を変調させることによって、データを伝達するようにしてもよい。送受信機１０１により生成された電磁波中での変調は、センサ１００により検出／抽出されるようになっていてもよい。さらに、送受信機１０１は、センサ１００からデータ（例えば、測定情報）を受信するようにしてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、送受信機１０１は、センサ１００により生成された電磁波の変調を検出すること（例えば、当該送受信機１０１のコイル１０３を流れる電流の変調の検出）によって、データを受信するようにしてもよい。
【００２０】
[0031]送受信機１０１の誘導素子１０３及びセンサ１００の誘導素子１１４は、これら２つの誘導素子が十分な物理的近接状態となった場合に十分な電磁場強度が得られる任意の構成であってもよい。
【００２１】
[0032]いくつかの実施形態において、センサ１００は、剛性及び生体適合性であってもよいセンサ筐体１０２（すなわち、本体、シェル、カプセル、又はケーシング）を具備する。例示的な実施形態において、センサ筐体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））等、適当な光透過性ポリマー材料で構成されていてもよい。
【００２２】
[0033]いくつかの実施形態において、センサ１００は、被検体インジケータを具備していてもよい。非限定的ないくつかの実施形態において、被検体インジケータは、センサ筐体１０２の外表面の少なくとも一部に被覆、分散、付着、又は埋め込まれたポリマーグラフト１０６であってもよい。ポリマーグラフト１０６は、センサ筐体１０２の表面全体を覆っていてもよいし、筐体１０２の表面の１つ又は複数の部分のみを覆っていてもよい。センサ筐体１０２の外表面にポリマーグラフト１０６を被覆する代わりに、堆積又は接着等の他の方法によって、センサ筐体１０２の外表面にポリマーグラフト１０６が配設されていてもよい。いくつかの実施形態において、ポリマーグラフト１０６は、蛍光グルコース指示ポリマー（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  ｇｌｕｃｏｓｅ  ｉｎｄｉｃａｔｉｎｇ  ｐｏｌｙｍｅｒ）であってもよい。非限定的な一実施形態において、上記ポリマーは、生体適合性且つ安定であり、センサ筐体１０２の表面に植設され、センサ１００の埋設後、間質液（ＩＳＦ）、血液、又は腹腔内液におけるグルコースを直接測定できるように設計されている。
【００２３】
[0034]いくつかの実施形態において、センサ１００の被検体インジケータ（例えば、ポリマーグラフト１０６）は、インジケータ分子１０４を含んでいてもよい。インジケータ分子１０４は、ポリマーグラフト１０６全体に分布していてもよいし、ポリマーグラフト１０６の１つ又は複数の部分にのみ分布していてもよい。インジケータ分子１０４は、蛍光インジケータ分子（例えば、化学名が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であるＴＦＭ）であってもよいし、光を吸収する非蛍光インジケータ分子であってもよい。いくつかの実施形態において、インジケータ分子１０４は、被検体（例えば、グルコース、酸素、心臓マーカ、低比重リポタンパク（ＬＤＬ）、高比重リポタンパク（ＨＤＬ）、又はトリグリセリド）を可逆的に結合するようにしてもよい。インジケータ分子１０４は、被検体を結合した場合、蛍光性となってもよく、この場合は、励起光３２９の吸収（又は、励起光３２９による励起）及び光３３１の放出が可能である。非限定的な一実施形態において、励起光３２９は、波長が約３７８ｎｍであってもよく、放出光３３１は、波長が４００〜５００ｎｍの範囲であってもよい。被検体が結合していない場合、インジケータ分子１０４は、弱い蛍光であってもよい。
【００２４】
[0035]いくつかの実施形態において、センサ１００は、光源１０８を具備していてもよく、これは例えば、インジケータ分子１０４と相互作用する波長範囲にわたる放射を含む、放射を行う発光ダイオード（ＬＥＤ）又はその他の光源であってもよい。言い換えると、光源１０８は、マトリクス層／ポリマー中のインジケータ分子１０４により吸収される励起光３２９を放出するようにしてもよい。上述の通り、非限定的な一実施形態において、光源１０８は、約３７８ｎｍの波長で励起光３２９を放出するようにしてもよい。
【００２５】
[0036]また、いくつかの実施形態において、センサ１００は、１つ又は複数の光検出器（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタ又はその他の感光素子）を具備していてもよい。例えば、図１に示す実施形態において、センサ１００は、第１の光検出器２２４及び第２の光検出器２２６を有する。ただし、これは必須ではなく、いくつかの別の実施形態においては、センサ１００が第１の光検出器２２４のみを具備していてもよい。蛍光ベースのセンサの場合、これら１つ又は複数の光検出器は、インジケータ分子１０４により放出された蛍光に感応することによって、インジケータ分子の蛍光レベルひいては関心被検体（例えば、グルコース）の量を示す信号がこれに応答して光検出器（例えば、光検出器２２４）により生成されるようになっていてもよい。
【００２６】
[0037]光源１０８により放出された励起光３２９の一部は、反射光３３３としてポリマーグラフト１０６からセンサ１００に跳ね返されるようになっていてもよく、吸収された励起光の一部は、放出（蛍光）光３３１として放出されるようになっていてもよい。非限定的な一実施形態において、放出光３３１は、励起光３２９と異なる波長を有していてもよい。反射光３３３及び放出（蛍光）光３３１は、センサ１００の本体内の１つ又は複数の光検出器（例えば、第１及び第２の光検出器２２４及び２２６）により吸収されるようになっていてもよい。
【００２７】
[0038]上記１つ又は複数の光検出器はそれぞれ、光の波長の特定部分のみが通過できるフィルタ１１２（図３参照）によって覆われていてもよい。いくつかの実施形態において、１つ又は複数のフィルタ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において、１つ又は複数のフィルタ１１２は、ガラスに堆積された薄膜（例えば、２色性）フィルタであってもよく、狭い波長帯域のみを通過可能或いは受光のほとんどを反射可能であってもよい。いくつかの実施形態において、フィルタは、光検出器に直接堆積された薄膜（２色性）フィルタであってもよく、狭い波長帯域のみを通過可能或いは受光のほとんどを反射可能であってもよい。フィルタ１１２は、同一（例えば、両フィルタ１１２を信号が通過可能）であってもよいし、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り、別のフィルタ１１２が信号フィルタであってもよい）。
【００２８】
[0039]非限定的な一実施形態において、第２の（基準）光検出器２２６は、光源１０８から放出される光と同じ波長（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いてもよい。第１の（信号）光検出器２２４は、ポリマーグラフト１０６中のインジケータ分子１０４から放出された蛍光３３１の強さを検出するようにしてもよい。非限定的な一実施形態において、インジケータ分子１０４のピーク放出は、４３５ｎｍ前後で生じるようになっていてもよく、第１の光検出器２２４は、およそ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いてもよい。いくつかの実施形態において、グルコースのレベル／濃度が高くなると、ポリマーグラフト１０６中のインジケータ分子１０４の蛍光が強くなるため、第１の光検出器２２４に衝突する光子の数が増加する。
【００２９】
[0040]いくつかの実施形態において、センサ１００は、基板１１６を具備していてもよい。いくつかの実施形態において、基板１１６は、回路部品（例えば、アナログ及び／又はデジタル回路部品）の搭載或いは取り付けが可能な回路基板（例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）又はフレキシブルＰＣＢ）であってもよい。ただし、いくつかの別の実施形態において、基板１１６は、回路が作られた半導体基板であってもよい。回路には、アナログ及び／又はデジタル回路を含んでいてもよい。また、いくつかの半導体基板の実施形態においては、当該半導体基板に作られた回路のほか、半導体基板１１６に対して回路の搭載或いは取り付けが行われていてもよい。言い換えると、いくつかの半導体基板の実施形態においては、回路の一部又は全部が、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））、及び／又は他の電子部品を具備してもよく、半導体基板１１６に作られており、回路の残部が半導体基板１１６に固定されていてもよく、固定された種々の構成要素間に通信経路を設けてもよい。いくつかの実施形態において、センサ１００の回路には、米国特許出願第１３／６５０，０１６号に記載の構造の一部又は全部を組み込んでいてもよく、特に図１１Ｄに関連して、そのすべての内容を参照により本明細書に援用する。
【００３０】
[0041]いくつかの実施形態においては、上記１つ又は複数の光検出器（例えば、光検出器２２４及び２２６）が半導体基板１１６に搭載されていてもよいが、いくつかの好適な実施形態においては、当該１つ又は複数の光検出器が半導体基板１１６に作られていてもよい。いくつかの実施形態において、光源１０８は、半導体基板１１６に搭載されていてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、光源１０８は、半導体基板１１６にフリップチップ搭載されていてもよい。ただし、いくつかの実施形態において、光源１０８は、半導体基板１１６に作られていてもよい。
【００３１】
[0042]図２〜図７は、図１に示すセンサシステムに使用可能な本発明の態様を具現化したセンサ１００の非限定的な一実施形態を示している。図２及び図３はそれぞれ、センサ１００の非限定的な実施形態を示した斜視図及び分解図である。
【００３２】
[0043]いくつかの実施形態においては、図３に示すように、センサ筐体１０２がエンドキャップ１１３を具備していてもよい。いくつかの実施形態において、センサ１００は、１つ又は複数のコンデンサ１１８を具備していてもよい。１つ又は複数のコンデンサ１１８は、例えば１つ若しくは複数の同調コンデンサ及び／又は１つ若しくは複数の調節用コンデンサであってもよい。１つ又は複数のコンデンサ１１８は、大きくて、半導体基板１１６への作り込みが現実的でなくてもよい。さらに、１つ又は複数のコンデンサ１１８は、半導体基板１１６に作られた１つ又は複数のコンデンサに追加してもよい。
【００３３】
[0044]いくつかの実施形態においては、図３に示すように、センサ１００が反射器１１９（すなわち、鏡）を具備していてもよい。反射器１１９は、半導体基板１１６の端部に取り付けられていてもよい。非限定的な一実施形態において、反射器１１９は、反射器１１９の表面部１２１が半導体基板１１６の上面（すなわち、光源１０８及び１つ又は複数の光検出器１１０が搭載又は作られた半導体基板１１６の面）に大略垂直で、光源１０８に対向するように、半導体基板１１６に取り付けられていてもよい。反射器１１９の表面１２１は、光源１０８による放射を反射するようにしてもよい。言い換えると、反射器１１９は、光源１０８による放射がセンサ１００の軸端から出ることを防止するようになっていてもよい。
【００３４】
[0045]本発明の一態様によれば、センサ１００の開発対象となった用途は（決してこれだけが適する用途ではないが）、（ヒトを含む）動物の生体内における様々な生物学的被検体の測定である。例えば、センサ１００は、人体等におけるグルコース、酸素、毒素、医薬品若しくはその他の薬剤、ホルモン、及び他の代謝被検体の測定に使用可能である。
【００３５】
[0046]ポリマーグラフト１０６及びインジケータ分子１０４の具体的な組成は、センサを用いて検出する特定の被検体及び／又はセンサを用いて被検体を検出する部位（例えば、皮下組織、血液、又は腹膜）により決まるものであってもよい。ただし、ポリマーグラフト１０６は、被検体に対するインジケータ分子の曝露を促進するものであるのが好ましい。また、インジケータ分子の光学的特性（例えば、蛍光インジケータ分子の蛍光レベル）は、インジケータ分子が曝露される特定の被検体の濃度の関数であるのが好ましい。
【００３６】
[0047]図４及び図５は、センサ１００の斜視図である。図４及び図５においては、センサ１００のいくつかの実施形態に含まれ得るセンサ筐体１０２、フィルタ１１２、及び反射器１１９を示していない。図示の実施形態に示すように、誘導素子１１４は、コイル２２０を備えていてもよい。一実施形態において、コイル２２０は、銅コイルであってもよいが、例えばスクリーン印刷した金等、他の導電性材料にて代用してもよい。いくつかの実施形態において、コイル２２０は、フェライトコア２２２の周りに形成されている。コア２２２は、いくつかの実施形態ではフェライトであるが、他の実施形態においては、他のコア材料にて代用してもよい。いくつかの実施形態において、コイル２２０は、コアの周りに形成されていない。コイル２２０は、図４及び図５では円筒コイルとして示しているが、他の実施形態においては、例えば平坦コイル等、異なる種類のコイルであってもよい。
【００３７】
[0048]いくつかの実施形態において、コイル２２０は、コイル２２０の主軸がフェライトコア２２２の長手軸に対して（磁気的に）平行となるようにフェライトコア２２２の周りにコイル２２０を印刷することによって、フェライトコア２２２上に形成されている。フェライトコアに印刷されたコイルの非限定的な一例としては、米国特許第７，８００，０７８号に記載されており、そのすべての内容を参照により本明細書に援用する。別の実施形態において、コイル２２０は、巻線コイルであってもよい。ただし、コイル２２０が巻線コイルではなく印刷コイルである実施形態が好ましい。これは、各巻線コイルは、製造公差のために特性が若干異なっており、巻線コイルを用いた各センサの場合は、付随アンテナに対して動作周波数が適正に整合するように個別の調節が必要となる場合があるためである。これに対して、印刷コイルは、埋設用途に重要で、製造の費用対効果が高くなる高度の再現性及び物性の均質性並びに信頼性をもたらす自動化技術によって製造可能である。
【００３８】
[0049]いくつかの実施形態において、コイル２２０上には、誘電体層が印刷されていてもよい。非限定的な一実施形態において、誘電体層は、コイル２２０にスクリーン印刷され、焼成されたガラスベースの絶縁体であってもよい。例示的な一実施形態において、上記１つ又は複数のコンデンサ１１８及び半導体基板１１６は、誘電体を貫通するビア上に搭載されていてもよい。
【００３９】
[0050]図示の実施形態において、上記１つ又は複数の光検出器１１０は、第１の光検出器２２４及び第２の光検出器２２６を具備する。第１及び第２の光検出器２２４及び２２６は、半導体基板１１６に搭載されていてもよいし、作られていてもよい。
【００４０】
[0051]図６及び図７はそれぞれ、一実施形態に係る、センサ１００の側面図及び横断端面図である。図６及び図７に示すように、光源１０８は、センサ筐体１０２内を進行してポリマーグラフト１０６のインジケータ分子１０４に到達する光を放出するように配置されていてもよく、フィルタ１１２の下に配置可能な光検出器１１０は、ポリマーグラフト１０６のインジケータ分子１０４からの光を受容するように配置されていてもよい。
【００４１】
[0052]バイオセンサ等の医療装置をユーザ／患者の体内に埋設又は挿入すると、当該装置の作用に支障を来たす副次的な生理的反応を身体が示す可能性がある。これらの反応は、埋設手術に起因する感染症から体内に埋設された異物に対する免疫反応にまで及ぶ可能性がある。すなわち、埋設可能なバイオセンサの性能は、免疫反応から感染症又は装置自体によって、生体内で妨害又は回復不能な損傷を被る可能性がある。特に、被検体インジケータの性能は、センサ１００を埋設した身体の免疫反応によって劣化する場合がある。例えば、上述の通り、好中球を含む白血球が埋設センサ１００に攻撃を仕掛ける場合がある。特に、好中球は、（例えばインジケータ分子のボロン酸基を酸化して、グルコースを結合するインジケータ分子の能力を無効化することによって）インジケータ分子１０４を劣化させ得る過酸化水素を放出する。
【００４２】
[0053]センサ１００は、１つ又は複数の薬剤溶出性ポリマーマトリクスを具備していてもよい。一実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクスは、センサ筐体１０２の少なくとも一部を覆っていてもよい。薬剤溶出性ポリマーマトリクス（例えば、不活性ポリマーマトリクス）には、１つ又は複数の治療剤が分散していてもよい。いくつかの実施形態において、１つ又は複数の治療剤は、好中球が移動して創傷空間に進入することを抑制又は防止することにより、過酸化水素及び線維性被包の発生を抑制又は防止するようにしてもよい。以上から、いくつかの実施形態において、上記１つ又は複数の治療剤は、被検体インジケータ（例えば、ポリマーグラフト１０６）の劣化を抑制可能である。
【００４３】
[0054]非限定的ないくつかの実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクスは、ディップコーティングによってセンサ筐体１０２に塗布されていてもよい。図８は、ディップコーティングされた薬剤溶出性ポリマーマトリクス８２８を有するセンサ１００を示している。図８に示す実施形態において、ディップコーティングされた薬剤溶出性ポリマーマトリクス８２８は、センサ筐体１０２の一部を覆っている。ただし、これは必須ではなく、別の実施形態においては、ディップコーティングされた薬剤溶出性ポリマーマトリクス８２８がセンサ筐体１０２の異なる部分又はセンサ筐体１０２全体を覆っていてもよい。非限定的ないくつかの実施形態においては、ディップコーティングの代替として、薬剤溶出性ポリマーマトリクスがスプレーコーティングによりセンサ筐体１０２に塗布されていてもよい。
【００４４】
[0055]非限定的ないくつかの実施形態においては、ディップコーティング又はスプレーコーティングされた薬剤溶出性ポリマーマトリクスの代替として、例えばリング又はスリーブ等、予備形成された形状を薬剤溶出性ポリマーマトリクスが有していてもよい。シェル（例えば、共形シェル）、円筒、又は任意の適当なモノリス（例えば、矩形）等、予備形成された他の形状も可能であるが、これらに限定されない。図９Ａは、センサ筐体１０２の一部を覆う予備形成されたリング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０の一例を示している。図９Ｂに示すように、リング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０は、センサ筐体１０２の一部を包み込んでいてもよい。いくつかの別の実施形態において、リング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０は、図９Ｂに示す当該リング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０より幅が広くてもよいし、狭くてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、予備形成されたリング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０は、センサ１００と同等の幅を有し（ポリマーグラフト１０６を構成している部分を除く）、センサ１００の幅全体を包み込んでいてもよい。非限定的な別の実施形態においては、図９Ｃに示すように、リング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０がポリマーグラフト１０６に隣接して配置されていてもよい。リング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０は、図９Ｃに示す実施形態ではポリマーグラフト１０６の一方側に配置されているが、ポリマーグラフト１０６の他方側又はポリマーグラフト１０６の両側への配置も可能である。
【００４５】
[0056]非限定的ないくつかの実施形態においては、図９Ｄに示すように、センサ筐体１０２が溝９３２を具備していてもよく、リング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０がこの溝９３２に配置されていてもよい。溝９３２の縁部は、センサ筐体１０２の適所へのリング状薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０の保持に役立つものであってもよい。
【００４６】
[0057]非限定的ないくつかの実施形態において、被検体インジケータ（例えば、ポリマーグラフト１０６）は、ポリマーグラフト１０６の外側に薄層（例えば、１０ｎｍ）を有していてもよい。薄層は、インジケータ分子の劣化に対する保護であってもよい。薄層は白金であってもよく、白金は、インジケータ分子１０４を含み得るポリマーグラフト１０６の外側表面にスパッタリングされていてもよい。白金は、迅速な触媒作用によって、センサに無害な水及び酸素へと過酸化水素を変換する。この反応の速度は、ボロン酸の酸化よりもはるかに高速であるため、白金は、活性酸素種による酸化に対する保護となる。いくつかの実施形態において、過酸化水素の水及び酸素への変換の触媒は白金であるが、別の実施形態においては、白金の代替又は追加として、例えばパラジウム又はカタラーゼ等をこの反応の触媒として薄層に用いるようにしてもよい。
【００４７】
[0058]非限定的ないくつかの実施形態において、図９Ｅに示すように、センサ１００は、被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜９３４を具備していてもよい。非限定的な一実施形態において、膜９３４は、被検体透過膜であってもよい。膜９３４は、ポリマーグラフト１０６上（及び、ポリマーグラフト１０６の外側の任意の薄層上）に配置されていてもよい。膜９３４は、不透明であることにより、遮光機能を果たすようになっていてもよい。言い換えると、膜９３４の不透明性は、外部光を効果的に遮って、ポリマーグラフト１０６のインジケータ分子１０４が過度に刺激されることのないようにする機能を果たすようになっていてもよい。非限定的ないくつかの実施形態において、不透明膜９３４は、付加的な微小ウェルをカプセル／筐体１０２に穿孔した後、ポリマーグラフト１０６上に物理的に取り付けられるようになっていてもよい。
【００４８】
[0059]いくつかの実施形態において、膜９３４は多孔質であってもよい。言い換えると、膜９３４は、１つ又は複数の被検体（例えば、グルコース）をポリマーグラフト１０６へと案内するように構造化されていてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、膜９３４は、直径が６〜１２ミクロンの白血球（例えば、好中球）が下層のポリマーグラフト１０６に到達して攻撃することを阻止する微細孔（例えば、孔径が数ミクロン以下の細孔）を有していてもよい。ただし、微細孔は、被検体がポリマーグラフト１０６に到達できる十分な大きさも併せ持つことになる。このように、微細孔を有する多孔質膜９３４によれば、被検体を測定する能力への影響なく、センサ１００の寿命が長くなる。
【００４９】
[0060]いくつかの実施形態において、不透明膜９３４は、生体防御（ｂｏｄｙ’ｓ  ｄｅｆｅｎｓｅ）に対して不都合に反応することのない材料で構成されていてもよい。非限定的な実施形態において、不透明膜９３４を構成する材料は、さらに多孔質（例えば、グルコース等の被検体の流通が可能）且つ不透明（例えば、光の進行を防止）であってもよい。例えば、いくつかの実施形態において、膜（例えば、メッシュ）の材料は、ナイロン、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリ無水物、ポリアミド、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び／又はポリカーボネート等であってもよい。
【００５０】
[0061]いくつかの実施形態において、膜９３４は、白血球の通過を実質的に防止し、関心被検体のグラフトまでの通過を可能とし、少なくとも特定の波長又は波長範囲の光の透過を実質的に防止するように構成された多孔質で不透明な拡散膜であってもよい。
【００５１】
[0062]いくつかの実施形態においては、生体適合性及び／又は親水性の向上のため、膜９３４が別の薄層を備えていてもよく、及び／又は膜９３４が複数のメッシュ層を備えていてもよい。いくつかの実施形態において、膜９３４及び１つ又は複数の治療剤は、被検体インジケータの酸化を抑える相加効果を有していてもよい。
【００５２】
[0063]いくつかの実施形態において、センサ１００は、２０１３年１２月２７日に出願された米国特許出願第１４／１４２，０００号及び第１４／１４２，０１７号に記載の特徴のうちの１つ又は複数を有していてもよく、これらすべての内容を参照により本明細書に援用する。
【００５３】
[0064]いくつかの実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散し得る１つ又は複数の治療剤は、例えば非ステロイド系抗炎症剤（例えば、アセチルサリチル酸（アスピリン）及び／又はイソブチルフェニルプロパン酸（イブプロフェン））等、１つ又は複数の抗炎症剤を含んでいてもよい。非限定的ないくつかの実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散した１つ又は複数の治療剤は、１つ又は複数のグルココルチコイドを含んでいてもよい。非限定的ないくつかの実施形態において、１つ又は複数の治療剤は、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、これらの誘導体、及びこれらの類似体のうちの１つ又は複数を含んでいてもよい。いくつかの実施形態において、上記１つ又は複数の治療剤は、好中球及びマクロファージによる過酸化水素の生成を抑制可能である。また、いくつかの実施形態において、上記１つ又は複数の治療剤は、被検体インジケータ（例えば、ポリマーグラフト１０６）の劣化を抑制可能である。
【００５４】
[0065]非限定的ないくつかの実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクスは、薬剤溶出性ポリマーマトリクスの全体に分散した１つ又は複数の治療剤を制御された様態で放出するようにしてもよい。例えば、種々の実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクスは、数時間、数日間、数週間、又は数カ月間の期間にわたって、１つ又は複数の治療剤を制御された様態で放出するようにしてもよい。図１０は、非限定的な一実施形態に係る、薬剤溶出性ポリマーマトリクスからの酢酸デキサメタゾンの放出プロファイルを示している。
【００５５】
[0066]上述の通り、いくつかの実施形態において、センサ１００は１つ又は複数の薬剤溶出性ポリマーマトリクス（例えば、薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０）を具備していてもよく、上記１つ又は複数の薬剤溶出性ポリマーマトリクスは、センサ筐体１０２の外側に配置され、センサ筐体１０２の少なくとも一部を覆っていてもよい。ただし、これは必須ではなく、いくつかの実施形態においては、センサ筐体内に配置された１つ又は複数の薬剤溶出性ポリマーマトリクスをセンサ１００が追加又は代替として具備していてもよい。例えば、図９Ｆ及び図９Ｇに示すように、センサ１００は、センサ筐体１０２内に薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３６及び９３９をそれぞれ具備していてもよい。非限定的ないくつかの実施形態において、センサ筐体１０２は、１つ又は複数の治療剤が溶出可能な１つ又は複数の穿孔（例えば、穴、開口、空洞、溝、又はチャネル）を具備していてもよい。例えば、図９Ｆに示す非限定的な実施形態において、薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３６は、センサ筐体１０２の端部（例えば、端部１１３）に形成された穴又は空洞９３８に配置された立体（例えば、円筒）の形態であってもよい。図９Ｇの実施形態において、穴又は空洞９３８は、センサ１００の長手軸Ａと実質的に平行な方向に形成される。非限定的な他の実施形態において、図９Ｇに示すように、薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３９は、センサ筐体１０２の端部（例えば、端部１１３）に形成されたチャネル又は空洞９４０に配置された立体（例えば、円筒）の形態であってもよい。図９Ｇの実施形態において、チャネル又は空洞９４０は、センサ１００の長手軸Ａと実質的に直角な方向に形成される。図９Ｇの実施形態は、センサの一端から他端に延びた薬剤溶出性ポリマーマトリクス９４０を示しているが、これは必須ではない。他の実施形態において、チャネル若しくは空洞９４０及び／又は薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３９は、センサ筐体１０２の両端部の一方又は両方の端部までの一部にのみ延びていてもよい。いくつかの実施形態においては、センサ筐体１０２内に薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３６及び／又は９３９を有することにより、センサ筐体１０２が薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３６及び／又は９３９を保護するようになっていてもよい。
【００５６】
[0067]上述の通り、いくつかの実施形態において、センサ１００は、１つ又は複数の薬剤溶出性ポリマーマトリクス（例えば、薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０）に分散した１つ又は複数の治療剤を含んでいてもよい。ただし、これは必須ではなく、いくつかの実施形態においては、被検体インジケータ（例えば、ポリマーグラフト１０６）及び／又は当該被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜（例えば、膜９３４）に１つ又は複数の治療剤が代替又は追加として組み込まれていてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、センサ１００は、薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有しておらず、代わりに、被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜に組み込まれている１つ又は複数の治療剤を有していてもよい。非限定的な別の実施形態において、センサ１００は、薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有しておらず、代わりに、被検体インジケータ（例えば、ポリマーグラフト１０６）（膜で覆われていてもよいし、覆われていなくてもよい）に組み込まれている１つ又は複数の治療剤を有していてもよい。非限定的なさらに別の実施形態において、センサ１００は、薬剤溶出性ポリマーマトリクス（例えば、薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０）を含むとともに、被検体インジケータ及び膜（被検体インジケータの少なくとも一部を覆っていてもよい）のうちの１つ又は複数に組み込まれた１つ又は複数の治療剤を含んでいてもよい。
【００５７】
[0068]いくつかの実施形態において、上記１つ又は複数の治療剤は、薬剤溶出性ポリマーマトリクス、膜、又は被検体インジケータを含むヒドロゲル及び／若しくはポリマーに化学的に組み込まれていてもよい。非限定的ないくつかの実施形態において、１つ又は複数の治療剤は、薬剤溶出性ポリマーマトリクス、膜、又は被検体インジケータを含むヒドロゲル及び／若しくはポリマーに共有結合で組み込まれていてもよい。薬剤溶出性ポリマーマトリクス、膜、又はヒドロゲル及び／若しくは被検体インジケータを含むポリマーは、共有結合のうちの１つ又は複数が切れた場合に、１つ又は複数の治療剤を放出するようにしてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、共有結合は、水の存在下（例えば、間質液、血液、又は腹腔内液における水の存在下）で切れるようになっていてもよい。ただし、これは必須ではなく、いくつかの別の実施形態においては、紫外線又は可視光への曝露によって、共有結合が追加又は代替として切れるようになっていてもよい。非限定的ないくつかの実施形態において、共有結合は、光源１０８により放出された光への曝露によって切れるようになっていてもよい。例えば、一実施形態においては、光源１０８により放出された励起光３２９（例えば、波長が約３７８ｎｍ）への曝露によって、共有結合が切れるようになっていてもよい。さらに、光源１０８は、（例えば、インジケータ種の酸化防止効果を最大化するために）１つ又は複数の治療剤の溶出プロファイルを変化させる（例えば、１つ又は複数の治療剤の放出速度を高くする）ように光の放出（例えば、特定の間隔及び／又は強度での点滅）が制御されるようになっていてもよい。いくつかの実施形態において、光切断（すなわち、共有結合の切断及び放出）には、特定範囲（例えば、１５０ｎｍ〜１０００ｎｍ又は３００〜６００ｎｍ）の波長が必要となる可能性があり、センサ１００の光源１０８により放出される光の波長は、この特定の範囲内であってもよい。
【００５８】
[0069]いくつかの実施形態において、センサ１００は、複数の薬剤溶出構成要素を具備していてもよい。非限定的ないくつかの実施形態において、センサ１００は、１つ若しくは複数の外部の薬剤溶出性ポリマーマトリクス（すなわち、センサ筐体１０２の外側に配置され、当該センサ筐体１０２の少なくとも一部を覆う薬剤溶出性ポリマーマトリクス）、１つ若しくは複数の内部薬剤溶出性ポリマーマトリクス（すなわち、センサ筐体１０２内に配置された薬剤溶出性ポリマーマトリクス）、１つ若しくは複数の治療剤が組み込まれた１つ若しくは複数の被検体インジケータ、及び／又は被検体インジケータの少なくとも一部を覆い、１つ若しくは複数の治療剤が組み込まれた１つ若しくは複数の膜の任意の組み合わせを具備していてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、センサ１００は、２つの外部薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有していてもよい。非限定的な別の実施形態において、センサ１００は、１つの外部薬剤溶出性ポリマーマトリクス、１つの内部薬剤溶出性ポリマーマトリクス、及び被検体インジケータの少なくとも一部を覆い、１つ又は複数の治療剤が組み込まれた膜を有していてもよい。
【００５９】
[0070]いくつかの実施形態において、複数の薬剤溶出構成要素は、溶出／放出速度が異なっていてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、センサ１００は、第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクス及び第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスを具備していてもよく、第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクスの内部に分散した１つ又は複数の治療剤を第１の速度で放出するとともに、第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスの内部に分散した１つ又は複数の治療剤を第１の速度と異なる第２の速度で放出するようにしてもよい。例えば、非限定的な一実施形態において、初期の免疫反応（例えば、０〜２１日）には、より高い放出速度を利用するようにしてもよく、任意の慢性的な免疫反応（例えば、１４〜３６５日以上）を抑えるには、より低い放出速度を持続放出として利用するようにしてもよい。いくつかの実施形態において、別の薬剤溶出構成要素では、様々な速度で１つ又は複数の治療剤を放出するようにしてもよい。
【００６０】
[0071]薬剤溶出性ポリマーマトリクス、膜、又は被検体インジケータを具備した埋設センサは、薬剤溶出性ポリマーマトリクスを具備していないセンサよりも優れた性能を有する可能性がある。例えば、１つ又は複数の治療剤の（例えば、薬剤溶出性ポリマーマトリクスによる）制御された放出により、寿命及び機能が向上する可能性がある。図１１は、動物モデル（ラット）における３０日後について、薬剤溶出性ポリマーマトリクス及び膜９３４を有さないセンサと、リング状の薬剤溶出性ポリマーマトリクス９３０を有するセンサ１００の非限定的な一実施形態と、における被検体変調を比較する実験結果を示したグラフである。図１１は、動物モデルにおける３０日後について、薬剤溶出性ポリマーマトリクス及び膜９３４を有さないセンサの被検体インジケータが、免疫反応のない生体外条件（ＩＶＣ）における変調に対して、約１５％の平均変調を有することを示している（「センサ」と表記した結果を参照）。これに対して、薬剤溶出性ポリマーマトリクスを有するセンサにおいては、動物モデルにおける３０日後について、被検体インジケータが、ＩＶＣにおける変調に対して９０％超の変調を有していた（「センサ＋Ｄｅｘ」と表記した結果を参照）。これにより、動物モデルにおける３０日後の被検体インジケータの変調に関する非限定的な実験結果から、薬剤溶出性ポリマーマトリクスによって、センサの寿命及び機能が大幅に向上することが分かる。
【００６１】
[0072]以上、図面を参照して、本発明の実施形態をすべて説明した。本発明は、これらの好適な実施形態に基づいて説明したが、当業者には、本発明の主旨及び範囲において、上記実施形態の特定の改良、変形、及び別の構成が可能であることが明らかであろう。例えば、いくつかの実施形態においては、被検体センサ１００が光学センサであってもよいが、これは必須ではなく、１つ又は複数の別の実施形態においては、被検体センサが電気化学センサ、拡散センサ、又は圧力センサ等の異なる種類の被検体センサであってもよい。また、いくつかの実施形態においては、被検体センサ１００が埋設可能なセンサであってもよいが、これは必須ではなく、いくつかの別の実施形態においては、被検体センサが外部送受信機と有線接続された経皮センサであってもよい。例えば、いくつかの別の実施形態において、被検体センサ１００は、経皮針（例えば、その先端）の中又は上に配置されていてもよい。これらの実施形態において、被検体センサは、アンテナ（例えば、誘導素子１１４）を用いた無線通信の代わりに、外部送受信機と当該被検体センサを含む送受信機の経皮針との間に接続された１つ又は複数の配線を用いて、外部送受信機と通信するようにしてもよい。別の例として、いくつかの別の実施形態においては、被検体センサが（例えば、静脈内グルコースモニタリング用の）カテーテルに配置され、外部送受信機と（無線又は有線で）通信するようにしてもよい。
［発明の項目］
［項目１］
生きた動物の媒体中の被検体を測定するセンサであって、
センサ筐体と、
前記センサ筐体の少なくとも一部を覆う被検体インジケータと、
前記被検体インジケータの劣化を抑える１つ又は複数の治療剤と
を備えるセンサ。
［項目２］
生きた動物に埋設可能である、項目１に記載のセンサ。
［項目３］
少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスをさらに備え、前記１つ又は複数の治療剤が、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散する、項目１に記載のセンサ。
［項目４］
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記センサ筐体の少なくとも一部を覆う、項目３に記載のセンサ。
［項目５］
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、ディップコーティング又はスプレーコーティングによって前記センサ筐体に塗布される、項目３に記載のセンサ。
［項目６］
前記治療剤のうちの１つ又は複数が、水性媒体の存在下で切れて前記１つ又は複数の治療剤を放出する１つ又は複数の共有結合を介して、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスに組み込まれる、項目３に記載のセンサ。
［項目７］
前記治療剤のうちの１つ又は複数が、光への曝露で切れて前記１つ又は複数の治療剤を放出する１つ又は複数の共有結合を介して、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスに組み込まれる、項目３に記載のセンサ。
［項目８］
光源をさらに備え、前記共有結合が、前記光源により放出された光への曝露で切れる、項目７に記載のセンサ。
［項目９］
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、予備形成された形状を有する、項目３に記載のセンサ。
［項目１０］
前記予備形成された形状が、リングである、項目９に記載のセンサ。
［項目１１］
前記予備形成された形状が、スリーブである、項目９に記載のセンサ。
［項目１２］
前記予備形成された形状が、共形シェルである、項目９に記載のセンサ。
［項目１３］
前記予備形成された形状が、円筒である、項目９に記載のセンサ。
［項目１４］
前記予備形成された形状が、モノリスである、項目９に記載のセンサ。
［項目１５］
前記モノリスが、矩形のモノリスである、項目１４に記載のセンサ。
［項目１６］
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記被検体インジケータに隣接する、項目３に記載のセンサ。
［項目１７］
前記被検体インジケータが、第１の面及び第２の面を有し、前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記被検体インジケータの前記第１の面及び前記第２の面上で前記被検体インジケータに隣接して配置される、項目３に記載のセンサ。
［項目１８］
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記センサ筐体内にある、項目３に記載のセンサ。
［項目１９］
前記センサ筐体が、前記１つ又は複数の治療剤を溶出できるように穿孔される、項目１８に記載のセンサ。
［項目２０］
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記センサ筐体の穴、開口、溝、又はチャネル内にあり、前記センサ筐体が、前記１つ又は複数の治療剤を溶出できる曝露面を有する、項目１８に記載のセンサ。
［項目２１］
前記被検体インジケータが、ポリマーマトリクス中に配置される、項目１に記載のセンサ。
［項目２２］
前記１つ又は複数の治療剤が、前記被検体インジケータのポリマーマトリクスに組み込まれる、項目２１に記載のセンサ。
［項目２３］
前記１つ又は複数の治療剤が、抗炎症剤を含む、項目１に記載のセンサ。
［項目２４］
前記抗炎症剤が、非ステロイド系抗炎症剤である、項目２３に記載のセンサ。
［項目２５］
前記非ステロイド系抗炎症剤が、アセチルサリチル酸である、項目２４に記載のセンサ。
［項目２６］
前記非ステロイド系抗炎症剤が、イソブチルフェニルプロパン酸である、項目２４に記載のセンサ。
［項目２７］
前記１つ又は複数の治療剤が、グルココルチコイドを含む、項目１に記載のセンサ。
［項目２８］
前記１つ又は複数の治療剤が、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、これらの誘導体、及びこれらの類似体のうちの１つ又は複数を含む、項目１に記載のセンサ。
［項目２９］
前記１つ又は複数の治療剤が、前記被検体インジケータの酸化を抑える、項目１に記載のセンサ。
［項目３０］
前記被検体インジケータが、インジケータ分子を含むグラフトである、項目１に記載のセンサ。
［項目３１］
前記被検体インジケータの少なくとも一部において、過酸化水素を水及び酸素に変換可能な触媒の層をさらに備える、項目１に記載のセンサ。
［項目３２］
前記被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜をさらに備える、項目１に記載のセンサ。
［項目３３］
前記膜が、多孔質で不透明な拡散膜である、項目３２に記載のセンサ。
［項目３４］
前記膜が、
白血球の通過を実質的に防止し、
関心被検体のグラフトまでの通過を可能とし、
少なくとも特定の波長又は波長範囲の光の透過を実質的に防止する
ように構成される、項目３２に記載のセンサ。
［項目３５］
前記１つ又は複数の治療剤が、前記膜に組み込まれる、項目３２に記載のセンサ。
［項目３６］
前記治療剤のうちの１つ又は複数が、水性媒体の存在下で切れて前記１つ又は複数の治療剤を放出する１つ又は複数の共有結合を介して、前記膜に組み込まれる、項目３５に記載のセンサ。
［項目３７］
前記治療剤のうちの１つ又は複数が、光への曝露で切れて前記１つ又は複数の治療剤を放出する１つ又は複数の共有結合を介して、前記膜に組み込まれる、項目３５に記載のセンサ。
［項目３８］
光源をさらに備え、前記共有結合が、前記光源により放出された光への曝露で切れる、項目３７に記載のセンサ。
［項目３９］
光が、紫外線又は可視光である、項目３８に記載のセンサ。
［項目４０］
第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクス及び第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスをさらに備え、前記１つ又は複数の治療剤が、前記第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散し、１つ又は複数の治療剤が、前記第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散する、項目１に記載のセンサ。
［項目４１］
前記第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記第１の薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散した前記１つ又は複数の治療剤を第１の速度で放出し、前記第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記第２の薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散した前記１つ又は複数の治療剤を前記第１の速度と異なる第２の速度で放出する、項目４０に記載のセンサ。
［項目４２］
生きた動物の媒体中の被検体を測定するセンサであって、
センサ筐体と、
前記センサ筐体の少なくとも一部を覆う被検体インジケータと、
前記被検体インジケータの少なくとも一部における過酸化水素の水及び酸素への変換を促進する触媒の層と、
薬剤溶出性ポリマーマトリクスに分散した少なくとも１つの薬剤溶出性ポリマーマトリクスであり、１つ又は複数の治療剤が前記被検体インジケータの劣化を抑える、薬剤溶出性ポリマーマトリクスと
を備えるセンサ。
［項目４３］
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記センサ筐体の少なくとも一部を覆う、項目４２に記載のセンサ。
［項目４４］
前記薬剤溶出性ポリマーマトリクスが、前記センサ筐体内にあり、前記センサ筐体が、前記１つ又は複数の治療剤を溶出できるように穿孔される、項目４２に記載のセンサ。
［項目４５］
前記被検体インジケータの劣化を抑える１つ又は複数の治療剤が、前記被検体インジケータに組み込まれる、項目４２に記載のセンサ。
［項目４６］
前記被検体インジケータの少なくとも一部を覆う膜をさらに備える、項目４２に記載のセンサ。
［項目４７］
前記被検体インジケータの劣化を抑える１つ又は複数の治療剤が、前記膜に組み込まれる、項目４６に記載のセンサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図１０】
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【図１１】
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