[發明專利]單糖濃度傳感器和方法

有效

• 申請號: 201610975992.9
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN107095682B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: V.科曼
• 申請（專利權）人: K科學合伙有限責任公司
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;G01N21/21
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 李文娟

一種葡萄糖傳感器，包括：光能源，其具有發射器，該發射器具有發射圖案；第一偏振器，其橫切發射圖案；第二偏振器，其與第一偏振器間隔距離并且橫切發射圖案，第二偏振器相對于第一偏振器旋轉第一旋轉量Θ；第一光檢測器，其橫切發射圖案；第二光檢測器，其接近第二偏振器定位，第一偏振器和第二偏振器定位在光能源和第二光檢測器之間，第二光檢測器橫切發射圖案；補償電路，其耦合至第二光檢測器；以及減法器電路，其耦合至補償電路和第一光檢測器。

本申請是申請日為2013年10月16日、申請號為201380054250.7、發明名稱為“單糖濃度傳感器和方法”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年10月16日提交的美國臨時申請序列號61/714,731和2013年7月24日提交的美國非臨時申請序列號13/950,054的權益，二者通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及監測液體(fluid)中的單糖(simple sugar)(或單糖(monosaccharide))含量。更具體地，本發明與偏振器結合地使用光能源以確定被試液體(subject fluid)(諸如，血液)相對于基線濃度的糖水平(例如，葡萄糖)的改變。

背景技術

單糖根據等式Θ＝α×L×C改變通過其的光能的偏振，其中L是通過其中糖聚集的液體的能量的行進長度，C是糖濃度，并且α是依賴于糖的類型、能量的波長和液體的常量。如果已知L和α，則通過測量相對于基線測量的通過含糖液體的能量的偏振的改變，可以推導出液體的糖濃度。

例如，可以使用這個原理非入侵地確定人類血液的葡萄糖濃度。正常血液具有非零葡萄糖濃度C，這引起通過血液的能量的偏振的改變。對于70mg/dL的葡萄糖濃度和α＝45.62(x10^-6)度/mm/(mg/dL)，633nm的波長的能量和3.0mm的路徑長度將具有0.00958度的旋轉Θ。測量由糖引起的旋轉的改變允許推導出當前糖濃度。

發明內容

本發明可以用以監測液體中的糖(例如，葡萄糖)，并且相對于依賴標準偏振分析儀(該分析儀需要有源移動部分和到0.01度的角分辨率精度)的傳統技術提供很多優點。第一，本發明是非侵入的，這降低感染的風險。第二，本發明可以提供流實時、連續數據的能力。第三，本發明提供低操作成本。

本發明包括：光能源，具有發射器，該發射器具有發射圖案；第一偏振器，橫切發射圖案；第二偏振器，與第一偏振器間隔距離并且橫切發射圖案，第二偏振器相對于第一偏振器旋轉第一旋轉量Θ；第一光檢測器，橫切發射圖案；第二光檢測器，接近第二偏振器定位，第一偏振器和第二偏振器定位在光能源和第二光檢測器之間，第二光檢測器橫切發射圖案；補償電路，耦合至第二光檢測器；以及減法器電路，耦合至補償電路和第一光檢測器。

附圖說明

圖1是本發明的實施例的系統圖。

圖2是參考圖1描述的電路的電路圖。

圖3是示出與人類耳朵一起使用的實施例的圖1的系統圖。

圖4A-4C示出來自用以推導三個獨立情況的糖濃度的本發明的實施例的實際數據。

圖5A-5C示出利用相互施加的非偏振和偏振波形在不同形式下圖4A-4C中所示的相同數據。

具體實施方式