[發(fā)明專利]基于光學(xué)的傳感裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680021119.0
• 申請(qǐng)日: 2006-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101198857A
• 公開(kāi)（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小A·E·科爾文;C·J·奧康納;A·D·德埃尼斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 醫(yī)藥及科學(xué)傳感器公司
• 主分類號(hào): G01N21/77
• 分類號(hào): G01N21/77;G01N21/64;A61B5/00;F21V19/00
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 蔡勝利

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)液體或者氣體介質(zhì)中分析物的存在或者濃度的光電傳感裝置。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及(但在所有情形均不是必須局限于)基于光學(xué)的傳感裝置，其特征在于，它是完全自包含的，具有光滑和圓的長(zhǎng)圓形、卵形或者橢圓形形狀(例如豆形或者藥用膠囊形)，并且具有允許該裝置植入人體中以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)各種分析物的尺寸。

背景技術(shù)

美國(guó)專利No.5517313描述了基于熒光的傳感裝置，其包括示蹤劑分子(indicator?molecules)和諸如光檢測(cè)器等光敏元件，該專利所公開(kāi)的內(nèi)容包含在此引作參考。一般說(shuō)來(lái)，在本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域范圍內(nèi)，示蹤劑分子是如下分子，即，其一種或者多種光學(xué)特性受局部存在的分析物的影響。在根據(jù)美國(guó)專利No.5517313的裝置中，諸如發(fā)光二極管(“LED”)的光源至少部分位于含有熒光示蹤劑分子的材料層中，或者作為選擇，至少部分位于波導(dǎo)層中，以至于光源發(fā)出的輻射(光)照在示蹤劑分子上并導(dǎo)致示蹤劑分子發(fā)出熒光。高通濾波器在過(guò)濾掉來(lái)自光源的散射光的同時(shí)允許由示蹤劑分子發(fā)出的熒光到達(dá)光敏元件(光檢測(cè)器)。

用在美國(guó)專利No.5517313所述裝置中的示蹤劑分子的熒光是已被局部存在的分析物調(diào)制過(guò)的，即，被衰減或者加強(qiáng)。例如，復(fù)合三(4，7-二苯1-1，10-鄰二氮雜菲)釕(II)高氯酸鹽(complextris(4，7-dipheny?1-1，10-phenanthroline)ruthenium(II)perchlorate)的橘紅熒光被局部存在的氧氣減弱。因此，這種復(fù)合物可以有利地用作氧氣傳感器中的示蹤劑分子。其熒光屬性受其它各種分析物影響的示蹤劑分子也是公知的。

此外，如下示蹤劑分子也是公知的，其吸收光且吸收水平受分析物的存在或者濃度的影響。例如，參見(jiàn)美國(guó)專利No.5512246，該專利公開(kāi)了其光譜響應(yīng)被局部存在的諸如糖等多羥基化合物削弱的組合物，該專利公開(kāi)的內(nèi)容包含在此引作參考。然而可以相信，這種吸收光的示蹤劑分子此前還未用在如美國(guó)專利No.5517313所教導(dǎo)的傳感器構(gòu)造或者本文所教導(dǎo)的傳感器構(gòu)造中。

在美國(guó)專利No.5517313所述的傳感器中，包含示蹤劑分子的材料對(duì)于分析物是可滲透的。因此，分析物可以從周圍的測(cè)試介質(zhì)擴(kuò)散到這種材料中，從而影響示蹤劑分子的熒光性。光源、包含示蹤劑分子的基體材料、高通濾波器和光檢測(cè)器構(gòu)造為使得示蹤劑分子發(fā)出的熒光對(duì)光檢測(cè)器產(chǎn)生影響，以至于產(chǎn)生用于表示分析物在周圍介質(zhì)中的濃度的電信號(hào)。

美國(guó)專利No.5517313所述的傳感裝置代表了對(duì)構(gòu)成該專利現(xiàn)有技術(shù)的裝置的顯著改進(jìn)。然而，仍然需要能允許在極其重要的環(huán)境-人體中檢測(cè)各種分析物的傳感器。并且，進(jìn)一步的改進(jìn)已經(jīng)在該領(lǐng)域中進(jìn)行，這種改進(jìn)已經(jīng)產(chǎn)生了或多或少的有效裝置。

美國(guó)專利No.6400974和No.6711423都描述了被設(shè)計(jì)用于人體中的包括示蹤劑分子和光敏元件的基于熒光的傳感裝置，這些專利公開(kāi)的內(nèi)容包含在此引作參考。

發(fā)明內(nèi)容

在一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種光電傳感裝置。在一個(gè)具體實(shí)施方式中，該傳感裝置包括：外殼，其具有外表面；多個(gè)示蹤劑分子，其位于外殼的外表面的至少一部分上；電路板，其容納在外殼中；支撐構(gòu)件，其具有側(cè)面，所述側(cè)面位于與電路板的頂側(cè)所在的平面大致垂直的平面上；輻射源，其安裝在支撐構(gòu)件的所述側(cè)面上，并且位于電路板的頂側(cè)之上的一段距離處；以及光檢測(cè)器，其與電路板相連，用于檢測(cè)示蹤劑分子的響應(yīng)。

有利的是，為了便于支撐構(gòu)件安裝到電路板上，電路板可以在其頂側(cè)具有凹槽，并且支撐構(gòu)件可以具有插入所述凹槽中的端部。

所述傳感裝置還可以包括反射器，該反射器與輻射源間隔開(kāi)，并且具有面向輻射源的反射側(cè)。光檢測(cè)器可以設(shè)置在輻射源和反射器的反射側(cè)之間的區(qū)域下方的位置處。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述傳感裝置包括：外殼，其具有外表面；多個(gè)示蹤劑分子，其位于外殼的外表面的至少一部分上；電路板，其容納在外殼中；光檢測(cè)器，其具有頂側(cè)和底側(cè)，其中，該光檢測(cè)器與電路板上的電路電連接，并且至少該光檢測(cè)器的頂側(cè)是光敏的；濾波器，其具有頂側(cè)和底側(cè)，所述底側(cè)設(shè)置在光檢測(cè)器的頂側(cè)的上方；以及輻射源，其設(shè)置在濾波器的頂側(cè)的上方。