ОБНАРУЖЕНИЕ СОСТОЯНИЯ СРЕДЫ ПОЛНОСТЬЮ ИНТЕГРАЛЬНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ УСТРОЙСТВОМ НА ОСНОВЕ ГИДРОГЕЛЯ

1. Преобразовательное устройство для обнаружения состояния среды, в частности для обнаружения состояния среды в биологическом материале, причем упомянутое преобразовательное устройство (300, 400, 500, 600) содержит
базовый элемент (302, 402, 502, 602),
источник (305, 405) излучения, который сформирован на базовом элементе (302, 402, 502, 602) и который выполнен с возможностью излучения электромагнитного излучения (306, 406),
оптический элемент (325, 425, 525, 625), который расположен на базовом элементе (302, 402, 502, 602) и который выполнен с возможностью взаимодействия с электромагнитным излучением (306, 406), излучаемым от источника (305, 405) излучения,
детектор (350, 450, 550, 650) излучения, который сформирован на базовом элементе (302, 402, 502, 602) и который выполнен с возможностью приема электромагнитного излучения (326, 426), взаимодействовавшего с оптическим элементом (325, 425, 525, 626), и
гидрогелевый материал (340, 440, 540, 640), который механически связан с оптическим элементом (325, 425, 525, 625) и который выполнен с возможностью изменения объема при вступлении в контакт с материалом среды преобразовательного устройства (300, 400, 500, 600), так что пространственное положение оптического элемента (325, 425, 525, 625) изменяется,
в котором базовый элемент (302, 402, 502, 602), источник (305, 405) излучения и детектор (350, 450, 550, 650) излучения сформированы как одно целое из материала подложки электроники, и в котором оптический элемент
(i) представляет собой отклоняемое зеркало (325);
(ii) реализован с помощью флуоресцирующих молекул (425);
(iii) реализован с помощью резонатора (525) Фабри-Перо; или
(iv) представляет собой затеняющий элемент, являющийся подвижным зеркалом (625).
2. Преобразовательное устройство по п.1, в котором
оптический элемент (325, 425, 525, 625) сформирован как одно целое с базовым элементом (302, 402, 502, 602).
3. Преобразовательное устройство по п.1, дополнительно содержащее
узел (181) специализированных электронных схем для обработки сигналов, обеспечиваемых детектором (350, 450, 550, 650) излучения, и/или для возбуждения источника (305, 405) излучения.
4. Преобразовательное устройство по п.1, дополнительно содержащее
источник (182) питания, в частности батарею (182), для снабжения энергией по меньшей мере источника (305, 405) излучения и детектора (350, 450, 550, 650) излучения.
5. Преобразовательное устройство по п.1, дополнительно содержащее
блок (183) передатчика, который выполнен с возможностью связи с внешним приемным блоком (296).
6. Преобразовательное устройство по п.1, в котором
детектор (350) излучения имеет пространственное разрешение, в частности детектор (350) излучения содержит матрицу из индивидуальных детекторных элементов (350а).
7. Преобразовательное устройство по п.1, в котором
детектор (350, 450) излучения снабжен просветляющим покрытием (352, 452).
8. Преобразовательное устройство по п.1, в котором
оптический элемент представляет собой отклоняемое зеркало (325).
9. Преобразовательное устройство по п.1, в котором
оптический элемент реализован с помощью флуоресцирующих молекул (425).
10. Преобразовательное устройство по п.9, в котором
флуоресцирующие молекулы (425) внедрены в гидрогелевый материал (440).
11. Преобразовательное устройство по п.9, в котором
источник (405) излучения расположен относительно детектора (450) излучения таким образом, что исключительно флуоресцентный свет (426) достигает чувствительной к излучению стороны детектора (450) излучения.
12. Преобразовательное устройство по п.1, в котором
оптический элемент представляет собой резонатор Фабри-Перо, реализованный с помощью первого оптически полуотражающего слоя (525а) и второго оптически полуотражающего слоя (525b), при этом два слоя (525a, 525b) ориентированы параллельно друг другу и два слоя (525a, 525b) отделены друг от друга промежуточным слоем (540), содержащим гидрогелевый материал.
13. Преобразовательное устройство по п.1, в котором
оптический элемент представляет собой затеняющий элемент (625), который расположен по меньшей мере частично в пределах пути (606) электромагнитного излучения, проходящего от источника излучения до детектора излучения.
14. Медицинская система, содержащая
преобразовательное устройство (100, 200, 300, 400, 500, 600) по любому одному из пп.1 - 13 и
устройство (296) для выпуска лекарственного средства, которое связано с преобразовательным устройством (100, 200, 300, 400, 500, 600) и которое выполнено с возможностью выпуска определенного количества лекарственного средства при инициировании преобразовательным устройством (100, 200, 300, 400, 500, 600).
15. Способ обнаружения состояния среды, в частности обнаружения состояния среды в биологическом материале, с помощью преобразовательного устройства (300, 400, 500, 600) по любому одному из пп.1 - 13, при этом способ содержит этапы, на которых
излучают электромагнитное излучение (306, 406, 506, 606) от источника (305, 405) излучения, который формируют на базовом элементе (302, 402, 502, 602) преобразовательного устройства (300, 400, 500, 600),
направляют электромагнитное излучение (306, 406, 506, 606) к оптическому элементу (325, 425, 525, 625), который располагают на базовом элементе (302, 402, 502, 602), при этом оптический элемент (325, 425, 525, 626) связан с гидрогелевым материалом (340, 440, 540, 640), который выполнен с возможностью изменения объема при вступлении в контакт с материалом среды преобразовательного устройства (300, 400, 500, 600), так что пространственное положение оптического элемента (325, 425, 525, 625) изменяется,
принимают электромагнитное излучение (326, 426), которое по меньшей мере частично взаимодействовало с электромагнитным излучением (306, 406, 506, 606), излученным от источника (305, 405) излучения, с помощью детектора (350, 450, 550, 650) излучения, при этом базовый элемент (302, 402, 502, 602), источник (305, 405) излучения и детектор (350, 450, 550, 650) излучения сформированы как одно целое из материала подложки электроники.