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公開番号2025137546
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2025115024,2023010402
出願日2025-07-08,2019-06-11
発明の名称温度に影響されない膜材料とそれを含む分析物センサー
出願人アボットダイアベティスケアインコーポレイテッド,ABBOTT DIABETES CARE INC.
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G01N 27/327 20060101AFI20250911BHJP(測定;試験)
要約【課題】温度に影響されない膜材料とそれを含む分析物センサーを提供する。
【解決手段】分析物を透過する膜は、センサーの動作している感知領域を覆って、分析物の流束を制限し、センサーの応答直線性を改善することができる。分析対象物の透過性の温度変化は、場合によっては問題になり得る。温度の関数として分析物透過性の変化が制限されているポリマー膜組成物は、複素環を含む1つ以上の側鎖を含むポリマー骨格と、アミンを含まないポリエーテルアームであって、アルキルスペーサー又はヒドロキシ官能化アルキルスペーサーを介して、1つ以上の側鎖の少なくとも一部の複素環に付加されている、アミンを含まないポリエーテルアームとを含み得る。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
感知領域と、
前記感知領域を覆うポリマー膜材料とを含む分析物センサーにおいて、
前記ポリマー膜材料は、ポリビニルピリジンを含む第１のポリマー骨格を含み、このポリビニルピリジンの複数のピリジン環の一部は、アルキルスペーサー又はヒドロキシ官能化アルキルスペーサーを介して当該一部のピリジン環の窒素原子に付加された、アミンを含まないポリエーテルアームによって官能化されており、
前記アミンを含まないポリエーテルアームは、少なくとも１つのポリエチレンオキシドブロックと、少なくとも１つのポリプロピレンオキシドブロックとを含み、
前記ポリマー膜材料は、１５℃から４５℃の温度範囲にわたって、少なくともグルコース透過性に対して温度非感受性である、前記分析物センサー。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
前記ポリマー膜材料の前記第１のポリマー骨格が、ポリビニルピリジンホモポリマーを含む、請求項１に記載の分析物センサー。
【請求項３】
前記ポリマー膜材料の前記第１のポリマー骨格が、ビニルピリジンとスチレンのコポリマーを含む、請求項１に記載の分析物センサー。
【請求項４】
前記感知領域が、分析物応答性酵素を含む、請求項１に記載の分析物センサー。
【請求項５】
前記分析物応答性酵素が、グルコース応答性酵素である、請求項４に記載の分析物センサー。
【請求項６】
前記グルコース応答性酵素が、グルコースオキシダーゼ又はグルコースデヒドロゲナーゼである、請求項５に記載の分析物センサー。
【請求項７】
前記分析物応答性酵素が、乳酸応答性酵素である、請求項４に記載の分析物センサー。
【請求項８】
前記乳酸応答性酵素が、乳酸オキシダーゼ又は乳酸デヒドロゲナーゼである、請求項７に記載の分析物センサー。
【請求項９】
前記分析物応答性酵素が、前記ポリマー膜材料に共有結合される、請求項４に記載の分析物センサー。
【請求項１０】
前記ポリマー膜材料の前記アミンを含まないポリエーテルアームは以下の構造を有し、
JPEG
2025137546000015.jpg
92
170
式中、ｗは０又は１であり、ｘは４から２４の間の範囲であり、ｙは８から６０の間の範囲であり、ｚは６から３６の間の範囲である、請求項１に記載の分析物センサー。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は温度に影響されない膜材料とそれを含む分析物センサーに関する。
続きを表示（約 2,700 文字）【背景技術】
【０００２】
個人体内のさまざまな分析物の検出は、健康状態を監視するために不可欠な場合がある。通常の分析物レベルからの逸脱は、多くの場合、多くの生理学的状態を示している可能性がある。例えば、グルコースレベルは、糖尿病の個人を検出及び監視するために特に重要となり得る。十分な規則性を持って血糖値を監視することにより、糖尿病患者は、有意な生理学的危害が発生する前に、是正措置を講じる（例えば、インスリンを注入して血糖値を下げるか、食事をして血糖値を上げる）ことができる場合がある。同様に監視することが望ましい可能性がある生理学的調節不全に一般的にさらされる他の分析物には、乳酸、酸素、ｐＨ、Ａ１ｃ、ケトン、薬物レベルなどが含まれるが、これらに限定されない。
【０００３】
個人の分析物の監視は、定期的、又は一定期間にわたって継続的に行われる場合がある。定期的な分析物のモニタリングは、設定された時間間隔で血液などの体液のサンプルを採取し、エクスビボ（体外）で分析することによって行うことができる。連続的な分析物モニタリングは、分析がインビボで実施され得るように、皮膚、皮下又は静脈内など、個体の組織内に少なくとも部分的に埋め込まれたままである１つ以上のセンサーを使用して実施され得る。埋め込まれたセンサーは、個人の特定の健康ニーズ及び／又は以前に測定された分析物レベルに応じて、分析物データを継続的又は散発的に収集する場合がある。
【０００４】
多くの個人の生理学的状態を判断するには、定期的なエクスビボ分析物モニタリングで十分である。ただし、エクスビボでの分析物のモニタリングは、一部の人にとっては不便又は苦痛を伴う場合がある。さらに、分析物の測定値が適切な時に取得されない場合、失われたデータを回復する方法はない。
【０００５】
インビボで埋め込まれたセンサーを用いた継続的な分析物モニタリングは、重度の分析物調節不全及び／又は急速に変動する分析物レベルを有する個人にとってより望ましいアプローチであるかもしれないが、他の個人にとっても有益である可能性がある。埋め込まれたセンサーによる継続的な分析物のモニタリングは有利な場合があるが、これらのタイプの測定に関連する課題がある。静脈内分析物センサーには、血液から直接分析物濃度を提供するという利点があるが、侵襲的であり、個人が長期間着用すると痛みを伴う場合がある。皮下及び皮膚の分析物センサーは、多くの場合、個人が着用する痛みが少なく、多くの場合、十分な測定精度を提供できる。
【０００６】
センサー全体を個人体内に（例えば、外科的に）移植することができるが、主にセンサーの動作部分を、１つ以上の追加のセンサーとともに（例えば、皮膚貫通を通して）内部に移植し、さらなるセンサーの部品は個人の体の外部に残っていることがより望ましいことが多い。特定の例において、インビボで分析物レベルを測定するために適したセンサーは、皮膚上など、長期間にわたり「身体上」に着用されるように設計されたセンサーハウジングから延伸していることができる。このような身体上の分析物センサーは、侵襲的なセンサー移植手順を実行するために医療専門家に頼るのではなく、着用者によって直接適用されることが多いため、特に望ましい場合がある。
【０００７】
センサーは、センサーが少なくとも埋設された部分に配置された膜を含み得る。一態様では、膜は、インビボでのセンサーの生体適合性を改善し得る。別の態様では、膜は、対象の分析物に対して透過性又は半透過性であり得るが、センサーの動作中の感知部分への分析物の全体的な流れを制限する。センサーの動作している感知部分への分析物のアクセスを制限することは、動作している感知部品の過負荷（飽和）を回避するために役立ち、それによってセンサーの性能と精度を向上させることができる。例えば、酵素ベースの検出を採用するセンサーの場合、センサーへの分析物のアクセスを制限することにより、感知プロセスの化学反応速度を酵素によって制限するではなく分析物によって制限することができる。分析物が制限されている酵素反応により、センサー出力の関数としての分析物センサーの容易な較正を実現することができる。すなわち、酵素反応が分析物によって制限されている場合、センサー出力は、何らかの方法で分析物の量と相関し得る。多くの場合、センサー応答は、酵素反応が分析物による制限を受ける場合、対象の生体液中の分析物濃度の関数として直線的に変化し得る。
【０００８】
図面は、本開示の特定の態様を例示するために含まれており、排他的な実施形態として見なされるべきではない。
開示された主題は、本開示の範囲から逸脱することなく、形態及び機能においてかなりの修正、変更、組み合わせ、及び同等物が可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
分析物センサーに膜を組み込むことに関連する１つの問題は、膜を通過する分析物の流束が温度の関数として大幅に変化する可能性がある点である。温度の関数としての分析物の流れの変動性を補うために較正の係数又は方程式を使用することができるが、そうすることは、特に分析物の流れが温度に対して非線形に変化する場合、センサーの使用に有意の複雑さを加える可能性がある。さらに、較正式の適用に使用されるサーミスタは、操作が複雑になる可能性があり、そのサイズがセンサーの小型化の取り組みを妨げる可能性がある。さらなる困難な点として、較正温度測定場所は、必ずしもセンサーの動作部分を覆う膜と同じ温度であるとは限らないことがある。センサーの他の部品も同様に、温度によって性能が変動する可能性があり（例えば、酵素ベースのセンサーの場合は酵素反応速度）、それにより、膜のキャリブレーション係数又は方程式の分離と適用がかなり困難となり得る部品の複雑さと動作特性の変動性が増すと、コストが高くなり、測定エラーが増える可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示は、一般に、インビボでの使用に適した分析物センサー、より詳細には、温度の関数として限定された分析物透過性変動を示す膜材料、及びそのような膜材料を組み込んだ分析物センサーについて記載する。
（【００１１】以降は省略されています）

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