[實用新型]一種光學分析物傳感器以及包括光學分析物傳感器和胰島素注入設備的糖尿病管理系統

有效

• 申請號: 201420844498.5
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN204542139U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: P·艾德尼;鄭玲;J·派提賽
• 申請（專利權）人: 貝克頓·迪金森公司
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;G01N21/64
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 杜文樹

技術領域

本實用新型涉及用于監視分析物的光學分析物傳感器。更具體地說，本實用新型涉及用于使用分析物濃度獨立波長的熒光信號來動態校準并測量糖尿病管理系統——諸如連續血糖監測儀——中的分析物濃度的光學分析物傳感器。

背景技術

糖尿病是以由胰島素生成、胰島素作用或其兩者的缺陷引起的高血糖水平為標志的一組疾病。美國有2360萬人或者說8％的人口有糖尿病。糖尿病的總患病率自2005-2007時間段起已經增長13.5％。糖尿病可以導致嚴重的并發癥和早逝，但是有眾所周知的產品可供有糖尿病的人幫助控制疾病并且降低并發癥的風險。慢性高血糖導致包括腎衰竭、周圍神經病變、視網膜病變和血管系統并發癥在內的嚴重的、有時不可逆的并發癥。

有糖尿病的人的治療選項包括專門的飲食、口服藥物和/或胰島素療法。糖尿病治療的主要目的是控制患者的血糖(糖)水平以增加無并發癥生活的幾率。

受1型或者2型糖尿病折磨的患者的血糖控制對使低血糖癥或者高血糖癥的急性和慢性效果最小化是必不可少的。作為測量聚焦于獲得血糖控制的治療的有效性的手段的連續血糖監測儀(CGM)的利用超過十年前被首次引入商用。從那時開始，CGM已被包含到胰島素泵中，胰島素泵在血糖水平被CGM測量為高于患者在咨詢其醫師后所選擇的閾值水平時自動注入胰島素。

葡萄糖傳感器是糖尿病管理中的必要元件。具體而言，連續葡萄糖傳感器提供了優于陣發式血糖傳感器或者傳統的手指血糖試紙的許多優點。人工胰腺架構依賴于準確的連續血糖測量。

許多現有的CGM當前是基于葡萄糖氧化酶的。然而，更近的時候，BD公司(Becton、Dickinson?and?Company)已經展示了基于葡萄糖滲透水凝膠基質(bydrogel?matrix)中包含的熒光標記的葡萄糖結合蛋白(GBP)的CGM。葡萄糖結合蛋白在存在葡萄糖的情況下經歷構象變化，這影響熒光強度。因此，熒光發射光譜可被用來連續地確定葡萄糖濃度。熒光測量系統的一個困難是由于光強信號的固有嘈雜性質。CGM設備的另一個問題是初始校準和在傳感器的生命周期中維持校準，以確保準確的葡萄糖測量。因此，存在對能夠進行自校準和使用期間的動態校準，以提高葡萄糖測量的速度和精度的CGM的需要。盡管在這里描述的實施例討論了基質中包含的GBP，但是應當認識到任何合適的物質或者化合物都可以被包含在基質內。本實用新型的實施例不限于包含GBP的基質，并且尤其可以無限制地的包括硼酸或者任何葡萄糖結合化合物。此外，應當明白本實用新型的實施例可被部署到宿主的任何合適位置，包括但不限于皮下、皮內、上真皮(supradermal)和血管內的空間。另外，應當明白本實用新型的實施例可被部署在任何體液內或者利用任何體液，包括但不限于血液、尿液、組織液、淋巴液和淚液。

實用新型內容

本實用新型的示例性實施例至少解決了上面描述的問題和/或缺點并且至少提供了下面描述的優點。因此，本實用新型的某些實施例的目的是提供一種用于確定分析物濃度的改善的光學分析物傳感器。該光學分析物傳感器包括用于接收包含未知濃度的分析物的樣本的基質。該傳感器包括用于對樣本發射刺激頻率的光的光發射器。光接收器接收第一等吸收度(isosbestic)頻率和第二頻率的熒光信號，并且用于測量第一頻率和第二頻率的熒光信號的強度。處理部用于接收測量到的第一頻率和第二頻率的相應強度并輸出分析物的濃度。

優選地，該傳感器是體外傳感器。優選地，該傳感器是體內傳感器。優選地，該傳感器是連續傳感器。優選地，分析物是葡萄糖。優選地，分析物是HbA1c血紅蛋白。優選地，分析物是糖化白蛋白。優選地，基質包括在存在葡萄糖的情況下呈第一構象并且在不存在葡萄糖的情況下呈第二構象的葡萄糖結合蛋白。優選地，基質包括硼酸。優選地，基質包括任何分析物結合化合物。優選地，基質包括任何葡萄糖結合化合物。

本實用新型的另一示例性實施例提供了一種包括光學分析物傳感器和胰島素注入設備的糖尿病管理系統。該光學分析物傳感器包括用于接收包含未知濃度的分析物的樣本的基質和用于對樣本發射刺激頻率的光的光發射器。該傳感器還包括用于接收第一等吸收度頻率和第二頻率的熒光信號并且用于測量第一和第二頻率的熒光信號的強度的光接收器。該傳感器還包括處理部，用于接收測量到的第一頻率和第二頻率的相應強度并輸出分析物的濃度。該傳感器還包括用于向胰島素注入設備發射信號的收發器。