(57)【要約】【課題】  ２電極電気化学センサを有するコンタクトレンズを用いる装置、システムおよび方法を提供することである。【解決手段】  いくつかの態様において、コンタクトレンズは、コンタクトレンズの本体の少なくとも一部を形成する基板と、基板上または基板内に配置され、２電極電気化学センサを含む回路とを含む。２電極電気化学センサは、作用電極と、組み合わせ参照／対電極とを含み得る。電気化学センサは、コンタクトレンズの装着者の生物学的特徴を感知する電流測定センサとすることができる。作用電極は、感知された被検体を示す信号を生成することができ、組み合わせ参照／対電極は、作用電極から生成された信号を通過させることができる。信号は、コンタクトレンズと接触する溶液の被検体濃度を判定するために用いられ得る。【選択図】  図１
2016530970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトレンズであって、
前記コンタクトレンズの本体の少なくとも一部を形成する基板と、
前記基板上または前記基板内に配置され、２電極電気化学センサを含む回路と
を備え、前記２電極電気化学センサが、
作用電極、および
組み合わせ参照／対電極
を含む、コンタクトレンズ。
【請求項２】
前記作用電極が、感知された被検体を示す信号を生成する、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項３】
前記組み合わせ参照／対電極が、前記作用電極から生成された前記信号を通過させる、請求項２に記載のコンタクトレンズ。
【請求項４】
前記作用電極および前記組み合わせ参照／対電極が、同じ材料からなる、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項５】
前記作用電極が、プラチナからなり、前記組み合わせ参照／対電極が、貴金属からなる、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項６】
前記組み合わせ参照／対電極が、炭素または銀／塩化銀のうちの少なくとも１つからなる、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項７】
前記２電極電気化学センサが、２つのプラチナ電極を有する過酸化水素センサを含む、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項８】
前記２電極電気化学センサが、電流測定センサである、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項９】
前記電流測定センサが、前記コンタクトレンズの装着者の身体におけるグルコース、タンパク質、トリグリセリド、尿素または乳酸塩のうちの少なくとも１つのレベルを感知するバイオセンサである、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１０】
前記電流測定センサが、前記作用電極上にグルコースオキシダーゼを堆積させた作用電極を備える、請求項８に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１１】
前記作用電極が、前記組み合わせ参照／対電極よりも小さい、請求項１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１２】
前記組み合わせ参照／対電極の面積と前記作用電極の面積との比率が、２〜１００００である、請求項１１に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１３】
コンタクトレンズであって、
前記コンタクトレンズの本体の少なくとも一部を形成する基板と、
前記基板上または前記基板内に配置され、２電極電気化学センサを含む回路と
を備える、コンタクトレンズ。
【請求項１４】
前記２電極電気化学センサが、２つのプラチナ電極を有する過酸化水素センサを含む、請求項１３に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１５】
前記２電極電気化学センサが、電流測定センサである、請求項１３に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１６】
前記電流測定センサが、グルコース、タンパク質、トリグリセリド、尿素または乳酸塩のうちの少なくとも１つを感知するバイオセンサである、請求項１５に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１７】
前記電流測定センサが、前記作用電極上にグルコースオキシダーゼを堆積させた作用電極を含む、請求項１５に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１８】
前記２電極電気化学センサの構成要素が、同じ材料からなる、請求項１３に記載のコンタクトレンズ。
【請求項１９】
ボルタモグラム上の拡散支配領域を判定すること、および、
コンタクトレンズの２電極電気化学センサに印加されるべき電位を判定することであって、前記電位は、コンタクトレンズの３電極電気化学センサに印加されるべき電位と実質的に同等であり、前記電位を前記判定することは、前記拡散支配領域に基づく、判定すること
を含む、方法。
【請求項２０】
前記拡散支配領域を前記判定することが、１つまたは複数のボルタンメトリー実験を実行して、前記拡散支配領域を判定することを含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、一般に、２電極電気化学センサ（two-electrode electrochemical sensor）を有するコンタクトレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  従来、電気化学電流測定センサは、参照電極と、作用電極と、対電極とを有する３電極式センサ（three-electrode mode sensor）である。参照電極は、作用電極の電気化学電位を制御し、作用電極は、被検体を酸化または還元させて、センサ信号を生成し、対電極は、作用電極から生成された電流信号を通過させる。銀／塩化銀（Ａｇ／ＡｇＣｌ）は、典型的には、参照電極に対して用いられる。しかしながら、参照電極を作成するためには、Ａｇ金属層を堆積し、その後に、Ａｇ金属層を電気化学的に塩化させるべく、複数の追加の工程が使用されなければならない。したがって、２電極電気化学センサのための装置および方法が望まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】[0003]本明細書において説明される態様に係る、２電極電気化学センサを有するコンタクトレンズを容易にする例示的で非限定的なシステムのブロック図の例示である。
【図２】[0004]本明細書において説明される態様に係る、２電極電気化学センサを有するコンタクトレンズのための回路の例示的で非限定的な図の例示である。
【図３】[0005]本明細書において説明される態様に係るコンタクトレンズで用いられる２電極電気化学センサの性能を詳しく示す例示的で非限定的なグラフの例示である。
【図４】本明細書において説明される態様に係るコンタクトレンズで用いられる２電極電気化学センサの性能を詳しく示す例示的で非限定的なグラフの例示である。
【図５】[0006]従来の３電極電気化学センサの性能を詳しく示す例示的で非限定的なグラフの例示である。
【図６】[0007]本明細書において説明される態様に係るコンタクトレンズで用いられる２電極電気化学センサと、従来の３電極式電気化学センサとの比較を詳しく示す例示的で非限定的なグラフの例示である。
【図７】[0008]本明細書において説明される態様に係る、図６に示される結果についての例示的な較正曲線の例示である。
【図８】[0009]本明細書において説明される態様に係る、２電極電気化学センサを有するコンタクトレンズを容易にする方法の例示的で非限定的なフロー図の例示である。
【図９】本明細書において説明される態様に係る、２電極電気化学センサを有するコンタクトレンズを容易にする方法の例示的で非限定的なフロー図の例示である。
【図１０】[0010]本明細書において説明される１つまたは複数の態様に関連付けられ得る、例示的なネットワーク化されたコンピューティング環境または分散コンピューティング環境の概略図の例示である。
【図１１】[0011]本明細書において説明される１つまたは複数の態様に関連付けられ得る例示的なコンピューティング環境の概略図の例示である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
[0012]  様々な態様が、図面を参照しつつ、ここで説明される。図面において、同様の参照符号は、全体を通じて同様の要素を指すために使用される。下記の説明では、説明の目的のために、１つまたは複数の態様のより完全な理解を提供するべく、多くの具体的な詳細が述べられる。しかしながら、そのような態様が、それらの具体的な詳細なしに実施され得ることは、明らかである。他の場合において、構造およびデバイスは、１つまたは複数の態様を説明することを容易にするために、ブロック図の形態で示される。
【０００５】
[0013]  電流測定とは、電流または電流における変化を使用して、溶液中の被検体を検出することである。電流測定は、分析されている物質に極めて接近して置かれる電極を有する電流測定電気化学センサを使用して実行される。電極からの測定値は、電極が物質の近くに存在する場合に発生する、酸化反応または還元反応に基づく。電極に印加される適当な電位が、そのような酸化反応または還元反応を発生させる。結果として得られる電流は、いくつかの実施形態において、被検体を識別する際に用いられ得る。
【０００６】
[0014]  電流測定バイオセンサは、電流生成酸化還元を発生させるために、作用電極上に付加的なバイオセンシング要素を必要とする。１つのタイプのバイオセンシング要素は、酸素によって被検体の酸化に触媒作用を及ぼすオキシダーゼ酵素である。例えば、グルコースオキシダーゼは、バイオセンサ上へ堆積されて、センサがグルコースを検出することを可能にし得る。乳酸塩および尿素などの、他の被検体も、対応するオキシダーゼを用いる実施形態において検出され得る。
【０００７】
[0015]  多くの異なる技術が、上述した電極を製造する際に用いられ得る。例えば、貴金属の薄膜電極の場合には、スパッタリングおよび蒸発を含む真空蒸着が用いられ得る。これらの工程は、フォトリトグラフィ技法と組み合わされて、特定の電極およびその電極への接続をマスクおよびパターニングし得る。炭素電極およびＡｇ／ＡｇＣｌ電極の場合には、カーボンインクのスクリーン印刷が用いられ得る。
【０００８】
[0016]  本明細書において開示される装置、システムおよび方法は、電流測定電気化学センサを含むコンタクトレンズに関する。電流測定センサがコンタクトレンズで用いられる場合、多数の問題が生じ得る。例えば、コンタクトレンズは、水溶液（不使用時にはコンタクトレンズ洗浄液、または使用時には涙）と常に接触しているため、参照電極のＡｇＣｌ材料は、当該溶液中にゆっくりと溶け得る。結果として、電極電位が、不必要に変動し得る。
【０００９】
[0017]  これらの問題に対処するために、いくつかの態様において、コンタクトレンズ上の２電極センサが提供される。コンタクトレンズは、コンタクトレンズの本体の少なくとも一部を形成する基板と、作用電極および組み合わせ参照／対電極（combination reference-counter electrode）を有する回路とを含み得る。この回路は、基板上または基板内に配置され得る。
【００１０】
[0018]  センサは、コンタクトレンズの装着者におけるグルコースレベル、タンパク質レベル、トリグリセリドレベル、尿素レベルまたは乳酸塩レベルを感知するバイオセンサとすることができる。作用電極は、感知された被検体を示す信号を生成することができ、組み合わせ参照／対電極は、作用電極から生成された信号を通過させることができる。１つまたは複数の実施形態において、作用電極は、プラチナから構成され、組み合わせ参照／対電極は、貴金属から構成される。さらに、作用電極の面積は、組み合わせ参照／対電極の面積よりも小さくなるように形成され得る。組み合わせ参照／対電極の面積と作用電極組み合わせ参照／対との比率は、いくつかの実施形態において、２〜１００００である。
【００１１】
[0019]  上記態様のうちの１つまたは複数は、別個の参照電極を必要としない２電極電気化学センサを有利に容易にすることができる。
【００１２】
[0020]  図１は、本明細書において説明される態様に係る、２電極電気化学センサを有するコンタクトレンズを容易にするシステムのブロック図の例示である。システム１００は、眼１０４の少なくとも一部分を覆い、回路１０６を有するコンタクトレンズ１０２を含む。
【００１３】
[0021]  回路１０６は、図２を参照しつつより詳細に説明されるような回路とすることができる。具体的には、回路１０６は、２電極電流測定電気化学センサ（図示せず）を含み得る。
【００１４】
[0022]  ２電極電気化学センサは、作用電極と、組み合わせ参照／対電極とを含み得る。このセンサは、電解液とセンサ回路も含み得る。酵素（例えば、グルコース、タンパク質、トリグリセリド、尿素または乳酸塩に関連付けられるオキシダーゼ）は、作用電極上に堆積されて、電気化学センサがその基質を感知することを可能にし得る。組み合わせ参照／対電極は、典型的な３電極電気化学センサの対電極と参照電極との組み合わされた機能性を実行することができる。そのため、組み合わせ参照／対電極は、コンタクトレンズ組み合わせ参照／対の回路における別個の参照電極の必要性を除去することができる。
【００１５】
[0023]  図１に戻ると、コンタクトレンズ１０２は、コンタクトレンズ１０２に浸透する１つまたは複数の物質を検出することができる。例えば、様々な態様において、コンタクトレンズ１０２は、コンタクトレンズ１０２の装着者の身体におけるグルコースレベル、タンパク質レベル、トリグリセリドレベル、尿素レベルおよび／または乳酸塩レベルを検出することができる。コンタクトレンズ１０２は、そのような検出を、回路１０６の上述した２電極電流測定電気化学センサを介して実行することができる。
【００１６】
[0024]  いくつかの態様において、コンタクトレンズ１０２は、コンタクトレンズ１０２に浸透する物質の被検体濃度、回路１０６によって生成される出力電流、および／または任意の数の他の異なるタイプの情報を通信するための通信コンポーネント（図示せず）を含み得る。限定ではなく、例として、通信コンポーネントは、無線周波数（RF:radio frequency）アンテナであり、またはＲＦアンテナを含み得る。いくつかの態様において、情報１０８は、コンタクトレンズ１０２の外部の読取器１１０へ通信され得る。いくつかの実施形態において、読取器１１０は、ＲＦ読取器とすることができる。したがって、コンタクトレンズ１０２は、読取器１１０との無線通信を行うことができる。
【００１７】
[0025]  本開示において説明される１つまたは複数の態様によれば、ユーザは、データ収集態様に関連して、個人情報、人口統計情報、ロケーション情報、専有情報、機密情報などを提供することをオプトインまたはオプトアウトすることができることが認識されるべきである。さらに、本明細書において説明される１つまたは複数の態様は、収集データ、受信データ、または送信データの匿名化を提供することができる。
【００１８】
[0026]  図２は、本明細書において説明される態様に係る、２電極電気化学センサを有するコンタクトレンズのための回路の例示的で非限定的な図の例示である。様々な態様において、回路２００は、回路１０６の構造および／または機能性のうちの１つまたは複数を含み得る（逆もまた同様である）。
【００１９】
[0027]  図２に示されるように、回路２００は、電気化学センサ２０２、通信コンポーネント２１２、メモリ２１４および／またはマイクロプロセッサ２１６を含み得る。いくつかの態様において、回路２００は、電気化学センサ２０２のみ、ならびに／または、電気化学センサ２０２および通信コンポーネント２１２のみを含んでもよい。電気化学センサ２０２、通信コンポーネント２１２、メモリ２１４および／またはマイクロプロセッサ２１６のうちの１つまたは複数は、互いに化学的、電気的および／または生化学的に結合されて、回路２００の１つまたは複数の機能を実行し得る。
【００２０】
[0028]  様々な態様において、回路２００は、コンタクトレンズの基板（図示せず）上または基板内に配置され得る。回路２００は、２電極電気化学センサ２０２を用いるコンタクトレンズ上またはコンタクトレンズ内の溶液の被検体濃度を感知することができる。
【００２１】
[0029]  電気化学センサ２０２は、様々な態様において、２電極電気化学センサとすることができる。いくつかの態様において、電気化学センサ２０２は、電流測定センサとすることができる。
【００２２】
[0030]  いくつかの態様において、図示されるように、電気化学センサ２０２は、作用電極２０４、組み合わせ参照／対電極２０６、電解液２０８および／またはセンサ回路２１０を含み得る。作用電極２０４、組み合わせ参照／対電極２０６、電解液２０８および／またはセンサ回路２１０は、互いに電気的、通信的、化学的および／または生化学的に結合されて、電気化学センサ２０２の機能を実行し得る。例えば、電気化学センサ２０２の機能は、回路２００が配置されるコンタクトレンズに浸透する溶液の被検体濃度を感知することを含み得る。
【００２３】
[0031]  作用電極２０４は、被検体濃度の判定を容易にすることができる。例えば、いくつかの態様において、酵素は、電気化学センサ２０２の作用電極２０４上に堆積されて、電気化学センサ２０２がその基質を感知することを可能にし得る。例えば、いくつかの態様においては、グルコースオキシダーゼが、電気化学センサ２０２の作用電極２０４上に堆積され得る。その結果、電気化学センサ２０２は、グルコースバイオセンサとなり得る。そのため、グルコースバイオセンサは、コンタクトレンズの装着者の身体におけるグルコースのレベルを感知することができる。様々な態様において、被検体は、グルコース、タンパク質、トリグリセリド、尿素、乳酸塩、および／または、任意の数の他の異なるタイプの液体であってもよい。
【００２４】
[0032]  組み合わせ参照／対電極２０６は、典型的な３電極電気化学センサの対電極および参照電極の機能性を実行することができる。そのため、組み合わせ参照／対電極２０６は、回路２００における別個の参照電極の必要性を除去することができる。したがって、対電極とは別個のＡｇ／ＡｇＣｌ参照電極は、本明細書において説明される態様では必要とされない。
【００２５】
[0033]  したがって、作用電極２０４および組み合わせ参照／対電極２０６は、様々な態様において、電解液２０８と接触し得る。溶液を感知すると、化学反応が発生し得、センサ回路２１０は、電流を生成し得る。
【００２６】
[0034]  いくつかの態様において、回路２００は、メモリ２１４および／またはマイクロプロセッサ２１６を含み得る。メモリ２１４は、感知された被検体濃度に関する情報、出力電流、および／またはマイクロプロセッサ２１６による実行のためのコンピュータ実行可能な命令を記憶することができる。
【００２７】
[0035]  マイクロプロセッサ２１６は、コンピュータ実行可能な命令を実行して、回路２００の１つまたは複数の機能を実行することができる。例えば、いくつかの態様において、マイクロプロセッサ２１６は、電気化学センサ２０２からの出力電流を被検体濃度値に変換することができる。
【００２８】
[0036]  いくつかの態様において、作用電極２０４および組み合わせ参照／対電極２０６は、同じ材料から作られ得る。いくつかの態様において、２電極電気化学センサ２０２は、２つのプラチナ（Pt）電極を有する過酸化水素センサを含み得る。
【００２９】
[0037]  しかしながら、いくつかの態様では、作用電極２０４および組み合わせ参照／対電極２０６が、異なる材料から作られ得る。これらの態様では、例えば、作用電極２０４は、Ｐｔ製であり得、組み合わせ参照／対電極２０６は、（Pt以外の）別の貴金属から作られ得る。様々な態様において、組み合わせ参照／対電極２０６は、炭素（C）製であってもよい。
【００３０】
[0038]  ２電極電気化学センサ２０２の設計は、電位（または電圧）が作用電極２０４と対電極との間に印加される場合に、電位がその開回路値に実質的に留まるほど、対電極の電流密度が低くなり得るような設計とすることができる。そのため、こうした特性を有する単一の対電極は、組み合わせ参照／対電極２０６としての役割を果たすことができる。したがって、参照符号が２０６の構成要素は、組み合わせ参照／対電極２０６と称されるが、様々な態様において、組み合わせ参照／対電極２０６は、実際には、作用電極２０４よりもずっと大きい対電極であり、それにより、電位がその開回路値に留まるほど、対電極の電流密度が低くなる。
【００３１】
[0039]  限定ではなく、例として、いくつかの態様において、組み合わせ参照／対電極２０６の面積と作用電極２０４の面積との比率は、約２〜約１００００である。
【００３２】
[0040]  ２電極電気化学センサの性能は、図３〜図７を参照しつつ例示される。まず、図３および図４を見ると、図３および図４は、本明細書において説明される態様に係るコンタクトレンズで用いられる２電極電気化学センサの性能を詳しく示す例示的で非限定的なグラフの例示である。図３のグラフは、２電極モード電気化学センサについての異なるＨ２Ｏ２濃度における線形走査ボルタモグラムを例示する。
【００３３】
[0041]  作用電極は、約２５ミクロン（μm）×１ミリメートル（mm）である一方、組み合わせ参照／対電極は、Ｐｔであり、約０．５ｍｍ×５ｍｍである。グラフは、電流（１e−７アンペア（A）単位）を電位（ボルト（V））の関数として描く。条件は、次の通りである：初期電圧＝−０．２Ｖ、最終電圧＝０．８Ｖ、走査速度＝０．０５Ｖ／秒（V/s）およびサンプル間隔＝０．００１Ｖ。
【００３４】
[0042]  曲線ごとのＨ２Ｏ２の濃度は、次の通りである。特に、曲線は、電位の変化に従った電流を示す。曲線３０２は、Ｈ２Ｏ２濃度が１０００マイクロモル（μM）の場合の電流電位曲線を例示する。曲線３０４は、Ｈ２Ｏ２濃度が５０μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線３０６は、Ｈ２Ｏ２濃度が１００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線３０８は、Ｈ２Ｏ２濃度が２００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線３１０は、Ｈ２Ｏ２濃度が３００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線３１２は、Ｈ２Ｏ２濃度が４００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線３１４は、Ｈ２Ｏ２濃度が５００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線３１６は、Ｈ２Ｏ２濃度が７００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線３１８は、Ｈ２Ｏ２濃度が０μＭの場合の電流電位曲線を例示する。
【００３５】
[0043]  図示されるように、電位が増加するにつれて、感知された物質の出力電流は、実質的に増加する。出力電流の増加は、Ｈ２Ｏ２の濃度が高くなると、より大きくなる。
【００３６】
[0044]  ここで、図４を見ると、５００マイクロモルのＨ２Ｏ２溶液における、大きく異なるサイズの２つのＰｔ電極の場合の電流電位曲線が示されている。条件は、次の通りである：初期電圧＝０．８Ｖ、最終電圧＝−０．３Ｖ、走査速度＝０．０１Ｖ／秒（V/s）およびサンプル間隔＝０．００１Ｖ。
【００３７】
[0045]  曲線４０２は、約０．５ｍｍ×５ｍｍのサイズを有するＰｔ対電極の性能を示すのに対して、曲線４０４は、約１００μｍ×１ｍｍのサイズを有するＰｔ作用電極の性能を示す。したがって、Ｐｔ作用電極は、Ｐｔ対電極よりもかなり小さい。図４に示されるように、小さな作用電極から結果として生じる小さな酸化電流は、ほぼ平衡電位（電流が約０Ａとなる電位）において、大きな対電極（すなわち、本開示において説明される組み合わせ参照／対電極２０６としての役割を果たす電極）によりバランスがとられる。したがって、図４は、図２を参照しつつ説明した２電極電気化学センサ（例えば、電気化学センサ２０２）としてセンサが機能することを可能にする、本発明の電気化学原理を例示する。
【００３８】
[0046]  図５は、従来の３電極電気化学センサの性能を詳しく示す例示的で非限定的なグラフの例示である。複数のグラフは、異なるＨ２Ｏ２濃度における、Ｐｔ作用電極、Ｐｔ対電極およびＡｇ／ＡｇＣｌ参照電極を有する従来の３電極電気化学センサを表す。作用電極は、約２５μｍ×１ｍｍであるのに対して、対電極は、Ｐｔであり、約０．５ｍｍ×５ｍｍであり、参照電極は、Ａｇ／ＡｇＣｌである。条件は、次の通りである：初期電圧＝０．１Ｖ、最終電圧＝０．８Ｖ、走査速度＝０．０５Ｖ／秒（V/s）およびサンプル間隔＝０．００１Ｖ。
【００３９】
[0047]  曲線ごとのＨ２Ｏ２の濃度は、次の通りである。特に、曲線は、電位の変化に従った電流を示す。曲線５０２は、Ｈ２Ｏ２濃度が１０００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線５０４は、Ｈ２Ｏ２濃度が５０μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線５０６は、Ｈ２Ｏ２濃度が１００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線５０８は、Ｈ２Ｏ２濃度が２００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線５１０は、Ｈ２Ｏ２濃度が３００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線５１２は、Ｈ２Ｏ２濃度が４００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線５１４は、Ｈ２Ｏ２濃度が５００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線５１６は、Ｈ２Ｏ２濃度が７００μＭの場合の電流電位曲線を例示する。曲線５１８は、Ｈ２Ｏ２濃度が０μＭの場合の電流電位曲線を例示する。
【００４０】
[0048]  図示されるように、電位が増加するにつれて、感知された物質の出力電流は、実質的に増加する。出力電流の増加は、Ｈ２Ｏ２の濃度が高くなると、より大きくなる。
【００４１】
[0049]  図６は、本明細書において説明される態様に係るコンタクトレンズで用いられる２電極電気化学センサと、従来の３電極式電気化学センサとの比較を詳しく示す例示的で非限定的なグラフの例示である。
【００４２】
[0050]  具体的には、図６は、電気化学センサに２電極式構成と３電極式構成とを使用して得られた全てのボルタモグラムの重なりを示す。初期電圧−０．２Ｖから始まる最も左側の曲線のセットは、図３を参照しつつ説明した２電極電気化学センサに関連付けられる曲線であり、０．１Ｖから始まる最も右側の曲線のセットは、図５を参照しつつ説明した３電極電気化学センサに関連付けられる曲線である。
【００４３】
[0051]  図３を参照しつつ説明したように、２電極センサの場合、作用電極は、約２５μｍ×１ｍｍであるのに対して、組み合わせ参照／対電極は、Ｐｔであり、約０．５ｍｍ×５ｍｍである。３電極式センサの場合、作用電極は、約２５μｍ×１ｍｍであるのに対して、対電極は、Ｐｔであり、約０．５ｍｍ×５ｍｍであり、参照電極は、Ａｇ／ＡｇＣｌである。
【００４４】
[0052]  図示されるように、２電極電気化学センサを使用した線形走査ボルタモグラムを用いて例示される性能は、従来の３電極式電気化学センサを使用した線形走査ボルタモグラムと同等である。
【００４５】
[0053]  図７は、図６に示される結果についての例示的な較正曲線の例示である。曲線７０２は、２電極電気化学センサに関連付けられ、曲線７０４は、３電極電気化学センサに関連付けられる。電流は、最低値を０ｎＡとして、ナノアンペア（nA）単位で測定され、その値は、軸に沿って次の通りに増加する：５０．０、１００．０、１５０．０、２００．０、２５０．０、３００．０および３５０．０。Ｈ２Ｏ２濃度は、最低値を０として、μＭ単位で測定され、その値は、軸に沿って次の通りに増加する：２００、４００、６００、８００、１０００、１２００。
【００４６】
[0054]  較正曲線は、プラトー電流変化をＨ２Ｏ２濃度と共に示す。電気化学センサについての２電極式構成と３電極式構成との双方から、実質的に同じ反応が得られたことが見て取れる。
【００４７】
[0055]  図８および図９は、本明細書において説明される態様に係る、２電極電気化学センサを有するコンタクトレンズを容易にする方法の例示的で非限定的なフロー図の例示である。
【００４８】
[0056]  まず、図８を見ると、８０２において、方法８００は、ボルタモグラム上の拡散支配領域を判定することを含み得る。拡散支配領域は、１つまたは複数のボルタンメトリー実験を実行することに基づいて判定され得る。
【００４９】
[0057]  ８０４において、方法８００は、コンタクトレンズの２電極電気化学センサに印加されるべき電位を判定することを含み得る。ここで、この電位は、コンタクトレンズの３電極電気化学センサに印加されるべき電位と実質的に同等である。いくつかの態様において、電位を判定することは、判定された拡散支配領域を使用して実行され得る。
【００５０】
[0058]  いくつかの態様において、２電極電気化学センサは、作用電極と、組み合わせ参照／対電極とを含む。作用電極および組み合わせ参照／対電極は、いくつかの態様では同じ材料から作られてもよく、他の態様では異なる材料から作られてもよい。例えば、作用電極は、Ｐｔ製とすることができるのに対して、組み合わせ参照／対電極は、貴金属から作ることができる。別の例として、作用電極は、Ｐｔ製とすることができるのに対して、組み合わせ参照／対電極は、ＣまたはＡｇ／ＡｇＣｌ製とすることができる。ただし、様々な態様において、組み合わせ参照／対電極の面積と作用電極の面積との比率は、２〜１００００である。
【００５１】
[0059]  ここで、図９を見ると、９０２において、方法９００は、コンタクトレンズ上またはコンタクトレンズ内に配置される２電極電気化学センサを介して感知する（例えば、電気化学センサ２０２を使用する）ことによって、コンタクトレンズに浸透する液体の被検体濃度を判定することを含み得る。被検体濃度は、感知されるべき物質のタイプに対応するオキシダーゼにより作用電極を被覆することによって判定され得る。物質が２電気化学センサに近付けられると、化学反応が発生し、この物質のタイプに対応する電流が出力される。そのため、物質の識別は、出力電流に基づいて実行され得る。
【００５２】
例示的なネットワーク化された環境および分散環境
[0060]  図１０は、本開示において説明される１つまたは複数の態様に関連付けられ得る、例示的なネットワーク化されたコンピューティング環境または分散コンピューティング環境の概略図を提供する。分散コンピューティング環境は、コンピューティングオブジェクト１０１０、１０１２等と、コンピューティングオブジェクトまたはコンピューティングデバイス１０２０、１０２２、１０２４、１０２６、１０２８等とを含み、これらは、アプリケーション１０３０、１０３２、１０３４、１０３６、１０３８によって表されるようなプログラム、方法、データストア、プログラマブルロジック等を含み得る。コンピューティングオブジェクト１０１０、１０１２等、およびコンピューティングオブジェクトまたはコンピューティングデバイス１０２０、１０２２、１０２４、１０２６、１０２８等は、アクティブコンタクトレンズ（および、その構成要素）、携帯情報端末（PDA:personal digital assistant）、オーディオ／ビデオデバイス、携帯情報、ＭＰＥＧ−１オーディオレイヤ３（MP3）プレーヤ、パーソナルコンピュータ、ラップトップ、タブレット等などの異なるデバイスを含み得ることが認識され得る。
【００５３】
[0061]  コンピューティングオブジェクト１０１０、１０１２等、およびコンピューティングオブジェクトまたはコンピューティングデバイス１０２０、１０２２、１０２４、１０２６、１０２８等の各々は、１つまたは複数の他のコンピューティングオブジェクト１０１０、１０２０等、およびコンピューティングオブジェクトまたはコンピューティングデバイス１０２０、１０２２、１０２４、１０２６、１０２８等と、通信ネットワーク１０４０を用いて、直接的または間接的に通信することができる。図１０では単一の要素として例示されているが、ネットワーク１０４０は、図１０のシステムにサービスを提供する他のコンピューティングオブジェクトおよびコンピューティングデバイスを含んでもよく、および／または、図示されない複数の相互接続されたネットワークを表してもよい。
【００５４】
[0062]  通信ネットワーク／バス１０４０がインターネットであり得るネットワーク環境において、コンピューティングオブジェクト１０１０、１０１２等は、クライアントコンピューティングオブジェクトまたはクライアントコンピューティングデバイス１０２０、１０２２、１０２４、１０２６、１０２８等が、ハイパーテキスト転送プロトコル（HTTP:hypertext transfer protocol）などの多数の知られているプロトコルのうちのいずれかを用いて通信する、ウェブサーバ、ファイルサーバ、メディアサーバ等であり得る。
【００５５】
例示的なコンピューティングデバイス
[0063]  上記のように、有利には、本開示において説明される技法は、任意の適切なデバイスに関連付けられ得る。それ故に、理解されるべきことは、ハンドヘルドコンピューティングデバイス、ポータブルコンピューティングデバイス、および他のコンピューティングデバイス（様々な機能を計算および／または実行する回路または構成要素を有するアクティブコンタクトレンズを含む）。上記のように、いくつかの態様において、デバイスは、本明細書において説明されるコンタクトレンズ（もしくは、コンタクトレンズの構成要素）および／または読取器とすることができる。様々な態様において、データストアは、本明細書において説明されるメモリのうちのいずれか、本明細書において説明されるコンタクトレンズのうちのいずれか、および／もしくは本明細書において説明されるＲＦ読取器を含んでも、または、本明細書において説明されるメモリのうちのいずれか、本明細書において説明されるコンタクトレンズのうちのいずれか、および／もしくは本明細書において説明されるＲＦ読取器内に含まれてもよい。様々な態様において、データストアは、コンタクトレンズへ送信される情報またはコンタクトレンズから受信される情報を記憶するための任意のレポジトリとすることができる。
【００５６】
[0064]  図１１は、本開示において説明される態様のうちの１つまたは複数が実装され得る適切なコンピューティングシステム環境１１００の例の例示である。コンピュータ１１１０の構成要素は、処理ユニット１１２０と、システムメモリ１１３０と、システムメモリを含む様々なシステムコンポーネントを処理ユニット１１２０に結合するシステムバス１１２２とを含み得るが、これらに限定されない。
【００５７】
[0065]  コンピュータ１１１０は、典型的には、多様なコンピュータ読取可能な媒体を含み、コンピュータ１１１０によってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体とすることができる。システムメモリ１１３０は、読み出し専用メモリ（ROM:read only memory）および／またはランダムアクセスメモリ（RAM:random access memory）などの、揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリの形態のコンピュータ記憶媒体を含み得る。限定ではなく、例として、メモリ１１３０は、オペレーティングシステム、アプリケーションプログラム、他のプログラムコンポーネント、およびプログラムデータも含み得る。
【００５８】
[0066]  ユーザは、入力デバイス１１４０（例えば、キーボード、キーパッド、ポインティングデバイス、マウス、スタイラス、タッチパッド、タッチスクリーン、動き検出器、カメラ、マイクロフォン、または、ユーザがコンピュータ１１１０と相互作用することを可能にする任意の他のデバイス）を通じて、コマンドおよび情報をコンピュータ１１１０内へ入力することができる。モニタまたは他のタイプのディスプレイデバイスも、出力インターフェース１１５０などのインターフェースを介して、システムバス１１２２へ接続され得る。コンピュータは、モニタに加えて、スピーカおよびプリンタなどの他の周辺出力デバイスも含むことができ、他の周辺出力デバイスは、出力インターフェース１１５０を通じて接続され得る。
【００５９】
[0067]  コンピュータ１１１０は、遠隔コンピュータ１１８０などの、１つまたは複数の他の遠隔コンピュータへの論理接続を使用して、ネットワーク化された環境または分散環境内で動作し得る。遠隔コンピュータ１１８０は、パーソナルコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、ピアデバイスもしくは他の共通ネットワークノード、または、任意の他の遠隔メディア消費デバイスもしくは送信デバイスとすることができ、コンピュータ１１１０に関して上述された要素のうちのいずれかまたは全部を含むことができる。図１１に描かれる論理接続は、ローカルエリアネットワーク（LAN:local area network）または広域ネットワーク（WAN:wide area network）などのネットワーク１１８２を含むが、他のネットワーク／バス、例えば、セルラネットワークも含み得る。
【００６０】
[0068]  コンピューティングデバイスは、典型的には、多様な媒体を含む。多様な媒体は、コンピュータ読取可能な記憶媒体および／または通信媒体を含むことができ、これらの２つの用語は、本明細書においては、下記のように互いに異なる意味で使用される。コンピュータ読取可能な記憶媒体は、コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な記憶媒体であり、典型的には、非一時的な性質であり、揮発性媒体および不揮発性媒体と、取り外し可能な媒体および取り外し不可能な媒体との双方を含み得る。限定ではなく、例として、コンピュータ読取可能な記憶媒体は、コンピュータ読取可能な命令、プログラムコンポーネント、構造化データ、または非構造化データなどの情報の記憶のための任意の方法または技術に関連して実装され得る。コンピュータ読取可能な記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、電気的消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ（EEPROM:electrically erasable programmable read only memory）、フラッシュメモリもしくは他のメモリ技術、または、所望の情報を記憶するために使用され得る、他の有形および／もしくは非一時的な媒体を含み得るが、これらに限定されない。コンピュータ読取可能な記憶媒体は、当該媒体によって記憶されている情報に対する多様な動作のために、１つまたは複数のローカルコンピューティングデバイスまたは遠隔コンピューティングデバイスによって、例えば、アクセス要求、問い合わせ、または他のデータ取得プロトコルを用いてアクセスされ得る。様々な態様において、コンピュータ読取可能な記憶媒体は、本明細書において説明されるメモリ、コンタクトレンズ（もしくは、その構成要素）、もしくは読取器とすることができ、または、本明細書において説明されるメモリ、コンタクトレンズ（もしくは、その構成要素）、もしくは読取器内に含まれ得る。
【００６１】
[0069]  他方で、通信媒体は、典型的には、変調データ信号などのデータ信号、例えば、搬送波もしくは他の伝送メカニズムにおいてコンピュータ読取可能な命令、データ構造、プログラムコンポーネント、または、他の構造化データもしくは非構造化データを具現化し、任意の情報配信媒体または移送媒体を含む。「変調データ信号」または信号という用語は、情報を１つまたは複数の信号中に符号化するような手法で、その信号の特性のうちの１つまたは複数を設定または変化させた信号を指す。
【００６２】
[0070]  本開示において説明される態様は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、または、これらの任意の組み合わせにおいて実装され得ることが理解されるべきである。ハードウェア態様の場合、処理ユニットは、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ASIC:application specific integrated circuit）、デジタル信号プロセッサ（DSP:digital signal processor）、デジタル信号処理デバイス（DSPD:digital signal processing device）、プログラマブルロジックデバイス（PLD:programmable logic device）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（FPGA:field programmable gate array）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、および／もしくは、本開示において説明される機能を実行するように設計された他の電子ユニット、または、これらの組み合わせ内において実装され得る。
【００６３】
[0071]  ソフトウェア態様の場合、本開示において説明される技法は、本開示において説明される機能を実行する１つまたは複数のコンポーネント（例えば、プロシージャ、関数など）を用いて実装され得る。ソフトウェアコードは、メモリユニットに記憶され、プロセッサによって実行され得る。
【００６４】
[0072]  上述してきた内容は、１つまたは複数の態様の例を含む。当然ながら、前述した態様を説明する目的のために、構成要素または方法論のあらゆる考え得る組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、様々な態様の多くのさらなる組み合わせおよび置換が可能であることを認識することができる。したがって、説明した態様は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内に収まる全てのそのような変更、変形およびバリエーションを包含することを意図される。
【００６５】
[0073]  さらに、「または」という用語は、排他的な「または」ではなく、包括的な「または」を意味することが意図される。つまり、特に指定がない限り、または文脈から明らかな場合を除き、「ＸはＡまたはＢを用いる」という表現は、自然な包括的置換のいずれかを意味することが意図される。つまり、「ＸはＡまたはＢを用いる」という表現は、下記の場合のうちのいずれかによって満たされる：ＸはＡを用いる、ＸはＢを用いる、または、ＸはＡとＢとの双方を用いる。また、本明細書および添付の特許請求の範囲において使用される冠詞「ａ」および「ａｎ」は、特に指定がない限り、または単数形を対象とすることが文脈から明らかな場合を除き、一般に、「１つまたは複数の」を意味すると解釈されるべきである。
【００６６】
[0074]  前述したシステムは、いくつかの構成要素間の相互作用に関して説明されてきた。そのようなシステムおよび構成要素は、それらの構成要素または特定のサブ構成要素を含み得ることが認識され得る。サブ構成要素も、親構成要素（階層的）内に含まれるのではなく、他の構成要素に通信可能に結合される構成要素として実装され得る。また、１つまたは複数の構成要素は、集約された機能を提供する単一の構成要素に組み合わされ得ることが留意されるべきである。本開示において説明される任意の構成要素は、本開示において具体的に説明されないが、当業者によって一般に知られている１つまたは複数の他の構成要素とも相互作用することができる。
【００６７】
[0075]  上述した例示的なシステムを考慮すると、説明した主題に従って実装され得る方法論は、様々な図のフローチャートを参照することで、より良く認識されるであろう。説明を簡単にする目的で、方法論は、一連のブロックとして図示および説明されているが、特許請求の範囲に記載された主題は、ブロックの順序によって限定されないことが理解および認識されるべきである。なぜなら、いくつかのブロックは、本開示において描かれ、説明される順序とは異なる順序で、および／または、他のブロックと同時に発生してもよいためである。不連続なフローまたは分岐したフローが、フローチャートを用いて例示される場合、同じ結果または同様の結果を達成する様々な他の分岐、フローパス、およびブロックの順序が実装され得ることが認識され得る。さらに、例示されるブロックの全てが、本開示において説明される方法論を実装するために必要とは限らない。
【００６８】
[0076]  本開示において説明される様々な態様に加えて、対応する態様の同じ機能または同等の機能を実行するために、そこから逸脱することなく、他の同様の態様が使用されてもよく、または、説明した態様に対して変形および付加が行われてもよいことが理解されるべきである。またさらに、複数の処理チップまたは複数のデバイスは、本開示において説明される１つまたは複数の機能の性能を共有してもよく、同様に、ストレージが、複数のデバイスにわたって提供されてもよい。本発明は、いかなる単一の態様にも限定されるべきではなく、添付の特許請求の範囲に係る広さ、精神および範囲において解釈され得る。
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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