用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件和组装传感器组件的方法与流程

文档序号:14954192发布日期:2018-07-17 23:13阅读:157来源:国知局

本发明涉及一种用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件以及一种组装传感器组件的方法。根据本发明的装置和方法可主要用于体液中的分析物浓度的长期监测,例如,血糖水平或体液中的一种或多种其他类型的分析物的浓度的长期监测。本发明可被应用于家庭护理领域以及专业护理领域(例如在医院中)二者。其他应用是可行的。



背景技术:

监测某些身体功能、更特别地监测某些分析物的一个或多个浓度在多种疾病的预防和治疗中起到重要作用。在不限制其他可能的应用的情况下,将在下文中参照血糖监测来描述本发明。然而,附加地或替代性地,本发明还可应用于其他类型的分析物。

除了通过使用光学测量外,特别地可通过使用电化学生物传感器来执行血糖监测。特别地在血液或其他体液中测量葡萄糖的电化学生物传感器的示例从us5,413,690a、us5,762,770a、us5,798,031a、us6,129,823a或us2005/0013731a1获知。

除了所谓的斑点测量(其中以针对性的方式从用户采集体液的样本并针对分析物浓度进行检查之外),持续测量逐渐被建立。因此,近来,间质组织中的葡萄糖的持续测量(也称为持续监测,cm)例如已经被确立为管理、监测和控制糖尿病状态的另一重要的方法。

在该过程中,主动式传感器区域被直接施加到测量部位,测量部位通常布置在间质组织中,并且例如,通过使用酶(例如,葡萄糖氧化酶,god)来将葡萄糖转换成电荷,该电荷与葡萄糖浓度有关,并且可被用作测量变量。此类经皮测量系统的示例在us6,360,888b1或在us2008/0242962a1中描述。

因此,当前的持续监测系统通常是经皮系统或皮下系统,其中两种表述在下文中将等同地使用。这意味着实际传感器或传感器的至少测量部分被布置在用户的皮肤下方。然而,系统的评估和控制部分(也称为贴片)通常位于用户身体之外、人或动物体外。在该过程中,通常使用插入仪器来施加传感器,这同样以示例性方式在us6,360,888b1中描述。其他类型的插入仪器也是已知的。

传感器通常包括基底,例如平坦基底,电极、传导迹线和接触盘的导电图案可施加到所述基底上。在使用中,通常通过使用一种或多种电绝缘材料来隔离传导迹线。电绝缘材料通常还用作针对湿度和其他不利物质的保护,并且举例来说,可包括一个或多个覆盖层,例如抗蚀剂。

如上文所述,在经皮系统中,通常需要控制部分,控制部分可被定位在身体组织外,且必须与传感器通信。通常,该通信通过提供传感器与控制部分之间的至少一个电接触件来建立,所述电接触件可以是永久电接触件或可释放电接触件。用于接触接触盘的三角形组件的电接触件的示例例如在de954712b中示出。其他技术提供或电接触件(如,通过适合的弹簧接触件)是众所周知的并且可应用。

为了避免侵蚀性环境对电接触件的传导性质的不利影响,电接触件的区域通常被封装并保护以免受潮湿。通常,例如从de20020566u1获知通过使用适合的密封件来封装电锁和接触件。特别地,在经皮或皮下传感器中,其中传感器与控制部分之间的电接触的区域接近人类皮肤,针对免受湿度、污垢、汗液或清洁剂(例如,用于身体护理的清洁剂)影响的有效保护是关键的。

us2008/0242962a1公开了一种用于分析物浓度的在体测量的系统。传感器是可替换的传感器载体单元的一部分,所述可替换的传感器载体单元包括传感器设置在其中的密封壳体。传感器载体单元的密封的壳体保护敏感的传感器免于不利的环境影响。此外,传感器载体的壳体锁定到基站,以便将传感器联接至基站。在联接之后传感器可暴露以用于插入,这例如借助于设置在传感器载体单元的壳体上的传感器的预定断点(breakingpoint)来实现。

wo2011/041531a1公开了用于提供可压缩的互连件的系统和方法,以用于允许在体分析物监测装置中的电子单元与分析物传感器之间的电通信,并用于通过使用互连件来减小在体分析物监测装置的z高度。其中,电子单元包括设置成靠近长形互连件的密封件。该密封件是由低硬度硅树脂、橡胶或一些其他材料tpe制成的独立模制的部件。在一些实施例中,互连件延伸超过密封件的表面大约1mm。在电子单元锁定就位时,互连件压缩且与传感器上的传导盘进行接触。密封件还压缩以形成围绕互连件/传感器连接的周边的屏障。互连件可在不存在密封件的情况下工作,然而一旦液体或灰尘进入,则互连件/传感器接口可能受损和失效。

us2015/0087942a1涉及用于经皮测量宿主中的葡萄糖的系统和方法。用于测量宿主中的分析物的装置包括可操作地连接到传感器电子器件的传感器,所述传感器电子器件被构造成测量宿主中的分析物。至少一个电接触件被构造成将传感器连接到传感器电子器件,并且密封构件至少部分地包围传感器和电接触件。此外,粘合盘放置于传感器系统中的一些或所有上,以使得在传感器插入之后可确保粘合,且可选地确保围绕伤口出口部位(或传感器插入部位)的气密密封或水密密封。密封构件包括选自包括硅树脂、聚(硅氧烷-共-聚氨酯)、聚氨酯、聚硫化物或其混合物的组合的材料。密封构件还包括夹在密封构件的上部部分与密封部件的下部部分之间的密封剂。

在其他技术领域中,例如微流体装置的技术领域中,密封也可能是个问题,例如,防止液体泄漏的密封。举例来说,us2012/0244043a1涉及用于密封微流体系统中的流体接口的垫圈。具体而言,微流体装置包含至少一个内部通道、以及与所述通道流体连通的至少一个端口。密封件与端口相关联,并且被构造成接收流体运输机构。密封件可由与氟化油相容使用的弹性体材料形成并抵抗剥落和劣化。在特定实施例中,垫圈由热塑性硅树脂弹性体制成,例如geniomer®200硅氧烷tpe(wackerchemie),其是由软聚二甲基硅氧烷(pdms)相和硬脂族异氰酸酯相构成的两相嵌段共聚物。这样的材料能够在氟化油存在的情况下和/或在密封地接收用于引入样本流体的器件(例如,管或移液管)之后抵抗剥落和劣化。

持续监测领域中的主要挑战还在于,用于将传感器连接到控制部分和/或作为控制部分的一部分的身体安装件上的适合的技术。连接通常在传感器插入到身体组织中期间发生或同时发生,即使这些部件和插入物的电/机械连接在其性质上是两个不同的过程。通常,在电子器件领域中,为了互连到电部件,使用了适合的电连接器例如公/母插头,其通常还包含自动定心或自动对准机构。此外,平坦插头是众所周知的,其可插入到平头千斤顶中。为了增强电互连的稳定性和耐久性,接触配合件中的至少一者可提供夹或弹簧元件来维持机械连接。

us2015/025345a1公开了单次使用的传感器插入件和可移除地附接到其底部的单次使用的粘合安装件。作为插入件套件的操作的概述,所述套件通常与预装入插入件内的传感器包装在一起,且其中插入件处于"竖起"状态。在插入时,传感器从导引器尖头被拉出并且由在粘合到传感器的正交表面上的粘合带的顶部上的传感器接触部分保持就位。选择传感器凹坑(dimple)和配合的导引器凹坑的几何形状以增大它们之间的分离力,其小于正交表面上的带的粘合力,但足够大以在典型的装运和产品操纵冲击负载期间将传感器保持在导引器尖头中。梭(shuttle)下方的驱动表面在正交表面的顶部上向下按压,以在梭与导引器尖头缩回之前确保与粘合带良好接触。

wo2010/040448a1公开了一种插入装置,其包括插入针保持器、用于沿刺入方向直线地移动插入针保持器的驱动机构、以及用于促动驱动机构的至少一个促动元件。这里,驱动机构将促动元件的驱动运动转换成插入针保持器的刺入运动,所述驱动运动横向于刺入方向或与刺入方向相反地延伸。经由身体安装件和插入件上的锁定元件实现传感器传递。

us2007/163880a1公开了包含施加器、安装单元和电子单元的经皮分析物传感器系统。安装单元包含适于安装在宿主的皮肤上的底座、适于经皮插入穿过宿主的皮肤的传感器、以及被构造成提供传感器与电子单元之间的牢固电接触的一个或多个接触件。施加器被设置成用于借助于针以适合的插入角将传感器插入通过宿主的皮肤,以及随后使用连续的推拉动作来移除针。施加器包括施加器本体,所述施加器本体引导施加器部件并且包含施加器本体底座,所述施加器本体底座被构造成在将传感器插入到宿主中期间与安装单元配合。施加器本体底座与安装单元之间的配合可使用任何已知的配合构造,例如,卡扣配合、压配合、过盈配合等,以在使用期间防止分离。一个或多个释放锁扣使得能够例如在施加器本体底座被卡扣配合到安装单元中时释放施加器本体底座。

ep1804650b1公开了一种用于测量宿主中的分析物的传感器系统,其包括:传感器,其适于经皮插入宿主的皮肤中;壳体,其适于放置成邻近于宿主的皮肤;电子单元,其被构造成能够可释放地附接到壳体;以及施加器,其被构造成将传感器插入穿过壳体并插入到宿主的皮肤中,其中,施加器适于与壳体可释放地配合,并且其中,施加器被构造成当电子单元附接到壳体时从壳体释放。

wo2010/051972a2公开了一种用于小型诊断装置中的牢固电连接的组件。此处,采用杠杆原理在空间可用的位置处产生力。杆臂的力被传递到组件的远离产生其的位置的位置,并且用于维持部件之间的牢固连接。诊断装置包括壳体,所述壳体具有上壳体部分和下壳体部分。显示模块安装在壳体中,并且电路板定位在显示模块与下壳体部分之间。杆臂在远离显示模块的方向上从显示模块的第一区段延伸。杆臂的接触部分被偏压抵靠电路板或下壳体部分,并且产生力,所述力被传递到显示模块的远离第一区段的第二区段。

ep2422693a1和us2012/0059231a1公开了一种用于对用户执行至少一种医学功能的装置。所述装置具有被设计成执行医学功能的至少一个医学功能元件。医学功能选自诊断功能、治疗功能和手术功能。所述装置具有至少一个评估和控制部分,所述评估和控制部分包括用于控制医学功能的至少一个促动部件。评估和控制部分具有至少一个罩壳和至少一个电池容座(batteryreceptacle)。电池容座包括至少一个电能储器,更具体地至少一个电池。电池容座被设计成由用户不可逆地打开以用于移除能量储器。

us2014/0316223a1公开了一种用于容纳经皮传感器系统的可重复使用的控制部分以用于检测体液中的至少一种分析物的保护容器。控制部分包括至少一个联接件,所述联接件具有用于连接到至少一个经皮传感器的至少一个传感器联接件。保护容器具有至少一个容器壳体。控制部分可容纳在容器壳体中。容器壳体适于防护控制部分免受环境影响。容器壳体还具有至少一个连接器,所述连接器可连接到联接件并且以介质密封的方式密封后者。

尽管上述发展实现了优点且和进展,但特别是在持续监测技术领域中,仍存在一些重大的技术挑战。因此,通常,用于保护和传感器与控制部分之间的电接触的已知的技术通常相当复杂。通常需要组装多个部件,这通常意味着复杂且昂贵的制造过程。此外,特别是在复杂的结构中,装置的消毒和清洁是一个问题。提高复杂性通常加大了保持部件干净的力度。此外,已知的技术通常需要大量部件,这是个问题,特别是考虑到传感器系统的小型化是有助于使用便利的因素这一事实。特别是在需要通过塑料模制技术制造的复杂封装部分以用于保护电接触件的情形中,通常必须考虑成本的升高和传感器体积的增大。此外,复杂的保护盖的清洁(例如,包含o形环或其他密封件的保护件)是困难的。更进一步,特别是当遵循小型化的目标时,可用的密封元件(诸如o形环)的精度是有挑战的,这通常需要昂贵的选择过程。

最后,特别是考虑到会常常在糖尿病护理的领域中发现的老年或残障用户,对部件的操纵是具有挑战性的,特别是对于在精细运动技能降低时的使用。用于操纵系统的步骤的数目必须减少到最小,并且必须避免如组装或拆卸多个部件的复杂的操纵步骤。此外,在使用例如o形环的密封元件时,为了保护电接触,除了用于保持这些元件所需的附加容积外,接触部件的精确引导是有挑战的并且需要附加的空间。此外,o形环通常产生附加的摩擦,附加的摩擦必须在使部件互连时被克服。通常,当使用例如插座和/或插头的常规电连接器或其他类型的公/母连接器时,需要附加的努力,因为这些插头连接器的连接通常需要插入力,这增加对连接器的刚度和持续性的需求,并因此增加对空间的需求。

待解决的问题

因此,本发明的目的在于提出一种用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件以及一种组装传感器组件的方法,所述传感器组件和方法至少部分地避免了此类已知装置和方法的不足,并且所述传感器组件和方法至少部分地解决了上述挑战。特别地,将公开这样的装置和方法,所述装置和方法避免复杂的和大量的互连件,所述装置和方法可以在大规模生产过程中实施并且所述装置和方法容易使用且具有成本效益。



技术实现要素:

这个问题通过一种用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件以及一种组装传感器组件的方法来解决,所述传感器组件和所述方法具有独立权利要求的特征。在从属权利要求中列出了优选实施例,优选实施例可以以独立的方式或者以任何任意组合来实现。

如在下文中使用的,术语"具有(have)"、"包括(comprise)"或"包含(include)"或其任何任意语法变型以非排他的方式使用。因此,这些术语可表示除由这些术语介绍的特征外,没有其他特征存在于此上下文描述的实体中的情形,以及存在一个或多个其他特征的情形。举例来说,表述"a具有b"、"a包括b"和"a包含b"可以指代以下两种情形:在a中除b之外不存在其他元素(即,a单独地并且排他地包括b),以及在实体a中除了b之外还存在一个或多个其他元素,例如元素c、元素c和d或甚至其他元素。

此外,应当注意的是,术语"至少一个"、"一个或多个"或表明特征或元件可出现一次或多于一次的类似的表述通常仅在引入相应特征或元素时使用一次。在下文中,在大多数情况下,在提到相应的特征或元件时,表述"至少一个"或"一个或多个"将不会重复,虽然相应的特征或元件可能出现一次或多于一次。

此外,如在下文中所使用的,术语"优选"、"更优选"、"具体地"、"更具体地"、"特别地"、"更特别地"或类似术语可选的特征结合使用,而不限制替代性的可能性。因此,由这些术语引入的特征是可选的特征,且不意图以任何方式限制权利要求的范围。如本领域的技术人员将认识到的,本发明可通过使用替代性的特征来执行。类似地,由"在本发明的实施例中"或类似表述引入的特征意图是可选的特征,而不存在对于本发明的替代性实施例的任何限制,不存在对于本发明的范围的任何限制,并且不存在对于将以此方式引入的特征与本发明的其他可选或非可选特征组合的可能性的任何限制。

在本发明的第一方面中,公开了一种用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件。传感器组件包括至少一个控制部分。控制部分具有被构造成附接到用户的身体的至少一个身体安装件。身体安装件包括具有可枢转地安装到身体安装件的至少一个杆的锁定机构,所述杆被构造成将电子单元锁定到身体安装件。此外,控制部分包括能够附接到身体安装件的至少一个电子单元。电子单元具有至少一个电子部件以用于进行以下中的一者或多者:控制所述分析物的检测或将测量数据发送至另一部件。

如本文中所使用的,"组件"通常指至少两个元件的组合,所述至少两个元件可相互作用以便履行至少一个共同的功能。至少两个部件可独立地操纵、或可被联接、是能够连接的、或是能够集成的,以便形成共同的部件。因此,"传感器组件"通常指至少两个元件或部件的组合,所述至少两个元件或部件能够相互作用以便执行至少一个传感器功能,在此情形中,以便执行对体液中的至少一种分析物的至少一种检测,和/或以便有助于对体液中的至少一种分析物的至少一种检测。传感器组件总体上还被可称为传感器系统、传感器套件(kit)或传感器装置。

如在本发明内通常使用的,术语"患者"和"用户"可指人或动物,与该人或动物可能分别处于健康状态或可能患有一种或多种疾病这一事实无关。举例来说,患者或用户可以是患有糖尿病的人或动物。然而,附加地或替代地,本发明可应用于其他类型的用户或患者或疾病。

如本文进一步使用,术语"体液"通常可指流体,所述流体通常存在于用户或患者的身体或身体组织中,并且/或可由用户或患者的身体产生。作为身体组织的示例,可提到间质组织。因此,举例来说,体液可选自包括血液和间质流体的组合。然而,附加地或替代地,可使用一个或多个其他类型的体液,诸如唾液、泪液、尿液或其他体液。在至少一种分析物的检测期间,体液可存在于身体或身体组织内。因此,特别地,如在下文中更详细地描述的,传感器可构造成用于检测身体组织中的至少一种分析物。

如本文进一步使用的,术语"分析物"可指可能存在于体液中并且用户、患者或诸如医生的医疗人员可能对其存在和/或浓度感兴趣的任意元件、部件或化合物。具体地,分析物可以是或可以包括任意化学物质或化学化合物,其可参与用户或患者的新陈代谢,例如至少一次新陈代谢。举例来说,至少一种分析物可选自包括葡萄糖、胆固醇、甘油三酯、乳酸盐的组合。然而,附加地或替代地,可使用其他类型的分析物和/或可确定分析物的任何组合。至少一种分析物的检测特别地可以是分析物特异性(analyte-specific)检测。

如本文中进一步使用的,术语"检测"通常指确定至少一种分析物的存在和/或量和/或浓度的过程。因此,检测可以是或可包括定性检测,简单地确定至少一种分析物的存在或至少一种分析物的缺失,和/或可以是或可以包括定量检测,其确定至少一种分析物的量和/或浓度。作为检测的结果,可产生表征检测的结果的至少一个信号,诸如至少一个测量信号。所述至少一个信号特别地可以是或可以包括至少一个电子信号,诸如至少一个电压和/或至少一个电流。所述至少一个信号可以是或可以包括至少一个模拟信号,和/或可以是或可以包括至少一个数字信号。

如本文中进一步使用的,术语"确定浓度"通常可指生成表明体液中的分析物的浓度的至少一个代表性结果或多个代表性结果的过程。

此外,传感器组件可包括至少一个传感器。如本文中进一步使用的,术语"传感器"通常可指适于执行上述检测过程和/或适于在上述检测过程中使用的任意元件。因此,传感器特别地可适于确定分析物的浓度和/或分析物的存在。

传感器具体地可以是"经皮传感器"。如本文中所使用的,术语经皮传感器通常指代适于完全地或至少部分地布置在患者或用户的身体组织内的传感器。出于此目的,传感器的尺寸通常可设置成使得经皮插入是可行的,例如,通过沿垂直于插入方向的方向提供不大于5mm的宽度,其优选不大于2mm,更优选不大于1.5mm。传感器可具有小于50mm的长度,诸如30mm或更小的长度,例如5mm至30mm的长度。然而,应当注意到,其他尺寸是可行的。为了进一步使传感器能够被用作经皮传感器,传感器可完全地或部分地提供生物相容的表面,即,至少在使用的持续时间期间,对用户、患者或身体组织没有任何不利效果的表面。举例来说,经皮传感器可完全地或部分地覆盖有至少一种生物相容的膜,诸如至少一种聚合物膜或凝胶膜,所述聚合物膜或凝胶膜对于至少一种分析物和/或至少一种体液来说是可渗透的,并且另一方面其还将诸如一种或多种测试化学物质的传感器物质保持在传感器内,并防止这些物质转移到身体组织中。

传感器组件具体地可以是“经皮传感器组件”,其中,传感器完全地或至少部分地布置在患者或用户的身体组织内。传感器系统的至少一个部件可完全地或部分地在身体组织外,例如,控制部分。传感器可穿过患者或用户的组织表面或皮肤而互连。因此,传感器可部分地被插入到身体组织中(诸如利用传感器的传感器部分)并且可部分地位于身体组织外(诸如利用传感器的连接器部分)。然而,其他实施例是可行的。

如本文中所使用的,术语"控制部分"通常可指传感器组件的任意部件,所述部件被设计成致动传感器和/或记录来自传感器的信号,和/或整体地或部分地评估这些信号。控制部分可被设计成机械地保持传感器并且电接触传感器。

如上文所述,控制部分还包括至少一个电子单元。电子单元可特别地被实现为发送器或者可包括发送器以用于发送数据。如本文中所使用的,术语“电子单元”通常指具有至少一个电子部件的任意装置。电子部件被构造成用于进行以下中的一者或多者:控制所述分析物的检测或将测量数据发送至另一部件。特别地,电子部件可被构造成用于进行以下中的一者或多者:用传感器执行测量、执行电压测量、执行电流测量、记录传感器信号、储存测量信号或测量数据、将传感器信号发送至另一部件。因此,电子单元可特别地包括以下中的至少一者:伏特计、安培计、恒电势器、电压源、电流源、信号接收器、信号发送器、模拟数字转换器、电子滤波器、数据储存装置、能量储存装置。电子部件的其他实施例是可行的。电子部件可以是或可包括至少一个有源部件和/或至少一个无源部件。电子单元还可包括至少一个电路板,所述电路板具有设置在其上的电子部件。

电子单元还可包括基本上平坦的底座和壳体。术语“壳体”可通常指适于包围一个或多个元件以便提供以下中的一者或多者的任意元件:机械连接保护、针对潮湿和/或大气压力的环境保护、针对电磁影响的防护等等。特别地,壳体可被构造成防护传感器组件的一个或多个元件免受如潮湿和/或机械应力的外部影响。壳体可以是具有基本上圆状形状的防水壳体。此外,壳体可具有基本上平坦的表面。壳体可完全地或部分地围住电子单元。一般来说,壳体可包括一个或多个部分。

举例来说,电子单元可包括至少一个电路板,所述电路板在一侧上完全地由壳体覆盖。特别地,壳体可完全地或部分地包围电子部件。电子单元还可包括微控制器、计算机或专用集成电路(asic)中的至少一者。

如本文进一步使用,术语“底座”可通常指被构造成保持安装在其上的一个或多个另外的元件的元件。底座特别地可完全地或部分地设计为平坦的底座。底座特别地可包括电路板,诸如印刷电路板。底座可包括面对用户的皮肤的至少一个平坦表面或安装表面。平坦表面可安装到身体安装件上,如将在下文中详细描述的。底座特别地可包括板,所述板可被构造成承载任意元件。特别地,底座可被构造成承载电子单元的电子部件。壳体可在与身体安装件相对的一侧上完全地或部分地覆盖底座。底座可从壳体凸出,从而形成完全地或部分地包围电子单元的边沿。所述边沿可被构造成由身体安装件接合。

底座可具有任意形状,例如圆状形状、椭圆形形状或矩形形状。底座(特别地,底座的平坦的底表面)可由电子单元的至少一个互连装置形成,诸如由电子单元的至少一个印刷电路板形成。

此外,底座可包括至少两个连通件(via)。如本文中所使用的,术语“连通件”通常指完全地或部分地穿透物体(例如,电路板)的传导元件或迹线。连通件可在物体的相对的两侧之间提供电接触。连通件可由导电材料制成。特别地,连通件可镀金。连通件可充分地穿透底座,并且可被构造成充当用于传感器(特别地,用于传感器的接触盘)的反接触件,如将在下文进一步更详细描述的。特别地,电子单元的底座可包括在底座的底侧上的至少两个电接触件,所述电接触件可面对身体安装件,如将在下文进一步描述的。连通件可直接接触电接触件。

如上所述,控制部分包括至少一个身体安装件。如本文中进一步使用的,术语"身体安装件"通常指能够附接到用户或患者的皮肤的装置。因此,身体安装件可包括能够将身体安装件连接到皮肤的至少一个附接部件,诸如至少一个粘合表面和/或至少一个粘合条带或贴膏(plaster)。特别地,粘合表面可被定位在身体安装件的底侧上。

身体安装件还可包括至少一个身体安装件壳体,其可用作传感器支撑件,以用于附接传感器,诸如传感器的接触部分。因此,通常,身体安装件也可被称为传感器支撑件。身体安装壳体可特别地通过注射模制来制造。身体安装件可特别地由能够承受消毒条件并且可不放射出非期望物质的材料制成。示例性地,身体安装件可由聚碳酸酯制成。然而,也可应用其他材料。

电子单元可能够经由至少一个连接元件连接到身体安装件,具体地可释放地或可逆地,例如通过使用至少一个夹持元件、杆等等,如将在下文进一步详细阐释的。身体安装件(特别地,身体安装件壳体)可包括至少一个基本上平坦的底座,所述底座具有面对用户的一侧和面对电子单元的相对侧。

身体安装件可在与杆相对的一侧上具有至少一个容座。如本文中进一步使用的,术语“容座”通常指任意元件内的开放性设计的腔。因此,容座可被构造成接收一个或多个对应的部件并将这些部件保持在适当位置使得完全地或至少部分地减少部件的非期望移位。具体地,容座可具有对应于对应部件的一部分的形状。特别地,容座可能够接收电子单元的一部分,该部分与电子单元的由杆接合的那部分相对。

身体安装件(特别地,身体安装件的底座)还可包括至少一个开口。术语“开口”可通常指元件内的任意孔或窗,其完全地穿透所述元件。开口可具有任意截面,诸如圆状或矩形截面。然而,其他实施例是可行的。开口可被构造成将传感器传递到用户或患者的身体组织。因此,传感器可被部分地定位在身体安装件与电子单元之间,而其他部分可通过开口通向用户或患者的身体组织。

此外,身体安装件可包括至少一个压力元件。如本文中使用的,术语"压力元件"指被构造成用于将一个元件挤压到另一个元件上或反之亦然的任意元件。特别地,压力元件可以择一地是柔性元件或可变形元件,或者是既是柔性元件又是可变形元件。因此,压力元件可包括至少一种柔性或可变形的材料,诸如至少一层柔性和/或可变形材料。

压力元件可包括以下中的至少一者:弹性体;泡沫;织物;弹簧元件;热塑性聚合物。压力元件可被定位在身体安装件的表面与传感器之间。压力元件可以是控制部分的一部分。因此,特别地,压力元件可以是身体安装件的一部分,和/或可附接到身体安装件。压力元件可诸如通过多部件注射模制来完全地或部分地集成到身体安装件的底座中。附加地或替代地,压力元件可附接到传感器的表面,特别是在传感器的背离电子单元和/或背离电子单元的电接触件的一侧上。

在至少一个表面上、特别是在面对传感器的至少一个表面上的压力元件可包括能够用作吸盘的一个或多个腔。术语"腔"可指表面内的任意空穴容积,诸如压力元件的表面。腔可被构造成粘合到任意表面,特别是通过产生部分真空来粘合。可通过周围介质的负流体压力来产生部分真空。

如本文中所使用的,术语"杆"可通常指包括长形臂(也称为杆臂)的机械元件,所述长形臂可枢转地安装到至少一个铰链或支点。特别地,杆可被可枢转地附接到身体安装件的一端。杆可被永久地安装到身体安装件。然而,其他实施例是可行的。

杆特别地可以是或可以包括至少一个自锁杆。如本文中所使用的,术语“自锁”杆通常指被构造成在闭合状态或闭合位置中对至少一个元件进行保持以使得其被保持处于固定位置中的杆,其中,在闭合状态或闭合位置中,待保持的元件将力施加到自锁杆上,其使自锁杆保持处于闭合状态或闭合位置中。特别地可使用放置在杆的枢转部位之后的弹性摇摆件(swing)来提供自锁。

杆(特别地,自锁杆)可以是或可以包括至少一个曲杆。如本文中所使用的,术语“曲杆”通常指除了杆臂和铰链之外还包括从杆臂凸出的至少一个凸起,所述凸起被构造成在杆臂的移动期间将力施加到至少一个元件和/或与至少一个元件相互作用。所述凸起可固定地安装到杆臂、可集成到杆臂中、或可能连接到杆臂。

杆(例如,杆臂)可具有大体任意形状。杆可具有圆状形状。特别地,杆(诸如杆臂)可具有圆状或弯曲形状,特别地以便遵从控制部分的壳体的圆状外部形状,特别地遵从电子单元的外部形状。因此,杆臂特别地可具有至少部分地对应于控制部分的壳体的曲率,特别地控制部分的电子单元的曲率,使得杆臂在闭合状态中可被定位在壳体的顶部上。

杆可具有至少一个打开位置和至少一个闭合位置,在所述打开位置中,电子单元可能够从身体安装件移除,在所述闭合位置中,电子单元被锁定到身体安装件。在电子单元附接到身体安装件并且杆处于闭合位置中的情况下,电子单元可将力施加到杆上并且将杆保持在闭合位置中。特别地,杆可能够绕枢转轴(pivotaxle)枢转。杆可包括在枢转轴的一侧上的杆臂和在枢转轴的相对侧上的延伸部。当电子单元附接到身体安装件并且杆处于闭合位置中时,电子单元可将力施加到延伸部上。因此,电子单元可迫使杆进入到闭合位置中或将杆保持处于闭合位置中。

柔性延伸部(优选地可折叠的箔)可被固定到杆的外端,其能够被用户抓握以便打开杆。如本文中进一步使用的,术语“延伸部”可通常指可被固定地定位到另一个部件上并且超过所述部件的至少一个边沿或至少一个边缘的任意元件。延伸部可超过杆的外端至少5mm,优选地10mm,且特别优选地15mm。因此,延伸部可促进抓住处于闭合状态中的杆。延伸部可为柔性的,使得可不产生可能导致打开杆的力,直到延伸部按照意愿被用户抓握并且被拉到杆的打开位置中。此外,延伸部可包括至少一个凹部,电子单元的端部在闭合位置中可接合到所述凹部中。

为了将电子单元可逆地和/或可释放地连接到身体安装件,控制部分(特别地身体安装件)可包括一个或多个锁定机构。因此,身体安装件可包括具有可枢转地安装到身体安装件的至少一个杆的锁定机构。通过使用杆,电子单元可被可释放地锁定到身体安装件。

锁定机构特别地可以是或可以包括自锁机构。如本文中所使用的,“自锁机构”通常指具有至少一个锁定状态和至少一个解锁状态的机构,其中,所述机构一旦进入锁定状态就被构造成维持锁定状态,这诸如通过将力施加到自锁机构的至少一个锁定元件上以便将这个锁定元件维持处于锁定位置或锁定状态中。

锁定机构可被构造成将电子单元的至少两个电接触件挤压到传感器的接触盘上或反之亦然。在锁定机构的解锁状态中,电子单元可不接触传感器的接触部分。在锁定机构的锁定状态中,电子单元可电接触所述接触盘。因此,传感器可能够附接到身体安装件,使得传感器的接触盘可面对电子单元。电子单元的电接触件可在解锁状态中被定位在面对身体安装件的平坦的底表面上。

杆可被构造成在电子单元很大程度上被用户或患者带到正确位置中就被向下拉或推。因此,身体安装件可包括第一引导结构,并且电子单元可包括第二引导结构。术语“引导结构”通常指被构造成在指定的移动方向(具体地,线性移动方向)内将一个第一部件引导到第二部件上或第二部件中的任意结构。示例性地,第二部件可包括一个或多个容座,并且第一部件可包括一个或多个对应的配对部分。配对部分可具有对应于容座的形状的形状,使得配对部分可能够被至少部分地接收于容座内。

因此,第一和第二引导结构可被构造成相互作用,使得在电子单元可被锁定到身体安装件的状态中可相对于身体安装件来定位电子单元。特别地,如上文所述的电子单元的边沿可用作第二引导结构,且如上文所述的身体安装件的容座可以是第一引导结构的一部分。特别地,容座和/或电子单元的边沿可包括侧向斜面,所述侧向斜面可被构造成在插入期间使电子单元居中。此外,杆可由铰链连接到身体安装件的底座,铰链包括身体安装件上的套筒以及杆上的对应柱,使得杆可能够枢转。杆可具有面向内的凸起。凸起连同杆可形成另外的容座。所述另外的容座也可形成身体安装件的第一引导结构的一部分。

电子单元(特别地电子单元的边沿)可包括至少两个球形突出物(knob)或唇缘。具体地,球形突出物可被定位在边沿的背部分处,所述背部分被构造成能够接收于另外的容座内。术语“球形突出物”可指可被定位在部件的至少一个表面上并且可从该表面伸出的任意元件。特别地,球形突出物可附接到电子单元的边沿的至少一个表面。球形突出物可被构造成初始抑制电子单元的电接触件与传感器的接触盘之间的接触。杆可被构造成在挤压杆时施加向前的力,这可使电子单元的边沿的前部分在身体安装件的容座内定位牢固。球形突出物还可被构造成使得当进一步挤压杆时会必须克服球形突出物的阻力,并且边沿的背部分可被接收于另外的容座内。

杆还可被构造成使得可在打开杆期间使电子单元抬起。由此,电子单元可被定位成至少几乎平行于用户的身体组织。

术语“第一引导结构”和“第二引导结构”可被认为是这样的描述,其不存在指定顺序并且不排除可应用几种第一引导结构和第二引导结构的可能性。另外,可应用另外的引导结构,诸如第三引导结构。

传感器组件还可包括至少一个充电站以用于给包括在电子单元中的至少一个能量储存装置充电。术语“充电站”可通常指被构造成用于给电装置充电或再充电的任意电装置或装置的组合。出于此目的,充电站可包括合适的电功率源和控制系统以用于给电装置充电。与对单个蓄电池的常见充电形成对比,可将整个电装置连接到充电系统以使得可不需要拆卸电装置或至少大大减少对电装置的拆卸。

能量充电站可包括充电锁定机构,所述充电锁定机构也具有充电站锁定机构,所述充电站锁定机构包括可枢转地安装到充电站的至少一个杆。杆可被构造成将电子单元锁定到充电站。充电锁定机构可等同于身体安装件的锁定机构。充电锁定机构也可为自锁机构。此特定的附接机构可允许由用户简单操纵。

传感器可包括至少一个基底。传感器还可具有施加至基底的至少两个电极,其中,所述电极适于检测分析物。传感器还可具有施加到基底的至少两个接触盘、以及施加到基底的至少两条电迹线。电迹线可电连接电极和接触盘。基底可包括一个或多个部件,所述部件可完全地或部分地覆盖电极、传导迹线或接触盘中的一个或多个。因此,通常,基底可包括多层设置,其中,电极、传导迹线和接触盘不必然必须在多层设置的外表面上。然而,通常,电极可优选完全地或部分地保持开放且未被覆盖,或仅由一种或多种可渗透材料覆盖。类似地,接触盘可保持开放,或可仅由一种或多种导电材料覆盖。因此,举例来说,通常可通过使用一种或多种电绝缘材料来隔离传导迹线,例如,一个或多个电绝缘覆盖层,作为定义,其可形成基底的一部分。因此,传感器还可包括至少一种电绝缘材料,其可形成基底的一部分,且其可完全地或部分地覆盖传导迹线,且其可至少部分地使电极和接触盘保持开放或无阻碍。电绝缘材料通常还用作针对湿度和其他不利物质的保护,且举例来说,可包括一个或多个覆盖层,例如抗蚀剂(resist)。

传感器还可包括固定地施加到基底的密封环。在基底包括例如多层设置的多个部件的情况下,可将密封环施加到一个或多个部件。因此,举例来说,基底可包括至少一个底座层,诸如至少一个绝缘底座层,电极、传导迹线和所有接触盘中的一者或多者可施加到绝缘底座层。如上文所述,基底还可包括至少一种绝缘材料,其完全地或部分地覆盖电极、传导迹线或接触盘中的一个或多个。举例来说,至少一种绝缘材料可至少部分地使电极和接触盘保持开放(open)。举例来说,绝缘材料可包括完全地或部分地覆盖电极、传导迹线或接触盘中的一者或多者的一个或多个绝缘层,诸如至少部分地使电极和接触盘保持开放的一个或多个绝缘层。举例来说,密封环可直接地施加到基底的至少一个绝缘底座层(诸如施加到形成基底的底座层的至少一个绝缘箔)或者施加到至少一种绝缘材料(诸如至少一种绝缘覆盖层,其完全地或部分地覆盖电极、接触迹线和接触盘中的一者或多者,并且可至少部分地使电极和接触盘保持开放)。密封环可包围接触盘。

如本文进一步使用的,术语"电极"通常可指任意元件,所述元件被构造成或其可被用于电学地或电化学地检测分析物。特别地,每个电极可包括至少一个传导盘或传导元件,诸如至少一个金属盘和/或至少一个金属元件和/或由至少一种传导性无机或有机材料(诸如碳和/或传导聚合物)制成的至少一个盘或元件。如下文更详细地描述的,至少一个传导盘或传导元件可不被覆盖,和/或可覆盖有至少一种附加材料(诸如至少一种传感器化学物质)。传感器的至少两个电极可被实现为使得电化学反应可在一个或多个电极(诸如一个或多个工作电极)处发生。因此,电极可被实现为使得氧化反应和/或还原反应可在电极中的一个或多个处发生。可通过将一个或多个电极电势(诸如工作电极的静电势)与一个或多个其他电极(诸如反电极或参考电极)的静电势相比较来检测电化学检测反应。通常,两个或多个电极可用于电流测量、静电流测量(amperostaticmeasurement)、电势测量或恒电势测量中的一者或多者。这些类型的测量通常是分析物检测领域中的技术人员已知的,诸如从wo2007/071562a1和/或本文公开的现有技术的文献已知。对于电极、电极材料或测量设置的可能的设置,可参照此文献。然而,应当注意的是,其他设置、电极材料或测量设置可在本发明内使用。

至少两个电极可包括至少一个工作电极。如本文中所使用的,术语"工作电极"指适于或可用于执行至少一个电化学检测反应以检测体液中的至少一种分析物的电极。工作电极可具有对待检测的分析物敏感的至少一种测试化学物质。工作电极还可包括至少一个传导工作电极盘。传导工作电极盘可与至少一种测试化学物质接触。因此,至少一种测试化学物质可被涂覆在至少一个传导工作电极盘上。至少一个测试化学物质可形成可与至少一种体液接触的至少一个测试化学物质表面。举例来说,至少一种测试化学物质表面可以是开放的测试化学物质表面或可由上述至少一个膜覆盖,所述膜对于待检测的至少一种分析物和/或体液或其部分来说是可渗透的,以使得分析物可与测试化学物质相互作用。对于用于传导工作电极盘的可能的测试化学物质和/或材料,同样参照wo2007/071562a1和/或本文中公开的现有技术文献。然而,其他实施例是可行的。

一个或多个"工作电极盘"特别地可由至少一个点、线或网格形成,其每个可以形成电极材料的相干区域。如果电极材料的多于一个的点、线或网格叠加,则传感器可提供多于一个的电极盘。所有电极盘在一起可构成工作电极。传感器可包括具有在从1至50、优选从2至30、优选地从5至20的范围内的多个电极盘的工作电极。

术语"测试化学物质"特别地可指适于在至少一种分析物存在时改变至少一个可检测的性质的任意材料或材料成分。该性质可以是可电化学检测的性质。特别地,至少一种测试化学物质可以是高度选择性的测试化学物质,其仅当体液中存在分析物的情况下改变性质,而在不存在分析物的情况下不发生改变。至少一个性质的改变程度取决于体液中的分析物的浓度,以便允许分析物的定量检测。举例来说,测试化学物质可包括至少一种酶,诸如葡萄糖氧化酶和/或葡萄糖脱氢酶。

至少两个电极还可包括至少一个反电极。如本文中所使用的,术语"反电极"指这样的电极,所述电极适于执行至少一个电化学逆反应并且适于平衡工作电极处检测反应所需的电流。

附加地或替代地,至少两个电极还可包括至少一个参考电极。参考电极可具有稳定且已知的电极电势。电极电势优选地可以是高度稳定的。反电极和参考电极可以是公共电极或两个分离的电极中的一者。

另外,对于可用于反电极和/或参考电极的电势材料,可参照wo2007/071562a1和/或本文所公开的现有技术文献。然而,其他实施例是可行的。

电极,特别是工作电极、反电极和/或参考电极,可具有相同的尺寸。术语"尺寸"指第一电极和第二电极的宽度、长度、表面面积、形状中的一者或多者。电极的形状可由制造过程(诸如切割和/或印刷过程)来确定。形状可以是矩形或圆状的。另外,其他实施例是可行的,诸如工作电极和反/参考电极的尺寸不同的实施例,和/或使用非圆形形状或非矩形形状的实施例。电极可由无腐蚀性和无钝化材料制成。关于可能的电极材料,可参照上文引用的现有技术文献。

如本文中进一步使用的,术语"基底"通常可指适于承载设置在其上或其内的一个或多个其他元件的任意元件。举例来说,基底可以是平坦基底,诸如具有超过其厚度至少2倍、至少5倍、至少10倍、或甚至至少20倍或更大的侧向延伸的基底。

基底特别地可具有长形形状,诸如条带形和/或棒形。举例来说,基底可包括轴,特别是具有长形形状的轴。例如,轴可具有选自包括条带、针、带的集合的形状。

基底可包括至少一个接触部分。接触部分可机械连接和/或电连接到包括传感器的传感器组件的至少一个控制部分,特别是连接到控制部分的身体安装件和/或控制部分的电子单元。接触部分可相比于其余基底被加宽,特别是相比于轴加宽。接触部分可优选地是矩形接触部分。然而,其他形状是可行的。因此,接触部分可具有选自包括圆状、椭圆形、多角形的组合的形状。然而,其他实施例是可行的。

如上文所述,基底可以是长形基底,其中电极放置在长形基底的一端处,且接触盘放置在基底的相对端上。接触盘可被定位在接触部分中。

基底可以是柔性基底,即,可被在穿戴和插入到身体组织中期间通常发生的力(例如,10n或更小的力)弯曲或变形的基底。特别地,基底可由至少一种可变形材料制成或者可包含至少一种可变形材料,诸如至少一种塑料或可塑材料和/或至少一种弹性材料。举例来说,基底可以是或可以包括至少一个箔,诸如由纸材料、硬纸板材料、塑料材料、金属材料、陶瓷材料或玻璃材料中的一种或多种制成的至少一个箔。举例来说,基底可包括至少一个聚酰亚胺箔。特别地,基底可包括至少一种电绝缘材料,诸如至少一种电绝缘塑料箔。

如本文中所使用的,术语"接触盘"通常指具有开放的或可电接触的导电表面的元件。举例来说,接触盘可以是或可以包括至少一种导电材料的至少一层,所述导电材料可被直接地或间接地沉积到基底上并且提供可电接触的表面。在平行于基底的表面的维度或方向上,接触盘可提供接触表面区域,诸如具有矩形形状、多边形形状或圆状形状的区域。其他形状是可能的。

接触盘可被定位在传感器的上述接触部分中。接触盘可完全地或至少部分地由至少一种金属材料制成。因此,举例来说,接触盘可包括至少一个金层。附加地或替代地,可施加其他类型的金属层,诸如cu、ni、ag、au、pd、pt中的至少一者。另外,附加地或替代地,接触盘可完全地或部分地由至少一种非金属导电材料制成,诸如如下中的至少一者:传导碳材料,诸如石墨、石墨烯、碳纳米管、玻璃碳;导电有机材料,诸如导电聚合物。

如本文中进一步使用的,术语"电迹线"通常可指任意导电元件,所述导电元件适于或被构造成将至少两个电元件(诸如在此情形中至少一个接触盘与至少一个相关联的电极)电连接。因此,对于每个电极,至少一个接触盘可被关联,且电极和相关联的接触盘可经由至少一条电迹线连接,由此允许经由至少一个相关联的接触盘来独立地电接触每个电极。电迹线特别地可具有至少两个维度的形状。电迹线特别地可具有长形形状,诸如沿基底的长度超过在基底的平面中的宽度至少5倍(诸如至少10倍,或甚至至少100倍)。例如,电迹线可包括至少一条线或路径。此外,电迹线可包括至少一种导电材料。优选地,导电材料可包括铜。附加地或替代地,可使用上文列出的用于接触盘的一种或多种材料。此外,导电材料可以是或可以包括选自包括以下的组合的至少一种材料:导电有机材料(优选地至少一种导电聚合物)、导电碳材料(优选地石墨、石墨烯、玻璃碳和碳纳米管中的一种或多种);优选来自包括cu、ni、ag、au、pd和pt的组合的金属。然而,附加地或替代地,可使用一种或多种其他导电材料。

传感器还可包括固定地施加到基底的密封环。密封环可包围接触盘。

如本文中进一步使用的,术语"密封环"通常可指被构造成包围待与诸如潮湿的环境影响密封隔离的一个或多个元件的任意元件。特别地,密封环可被构造成在至少两个维度上包围待与环境影响密封隔离的至少一个元件。因此,密封环可以是环形元件。环形元件可具有圆形环、多边形环、椭圆形环的形状或任何其他闭合的形状。特别地,密封环可由至少一种可压缩材料制成。

如本文进一步使用的,术语"固定地施加"通常是指如下事实:密封环接触基底,并且安装到基底上,使得在不存在施加到密封环和/或基底的额外的力(例如,超过重力的附加力)以便将这些元件彼此移除的情况下,密封环不会离开基底。特别地,密封环可通过材料接合来粘合到基底,其诸如通过将密封环直接胶合到基底。特别地,密封环自身可由直接粘合到基底的粘合材料制成,由此通过粘合力将密封环固定地施加到基底。因此,特别地,在密封环与基底之间可没有使用附加的粘合材料,并且密封环可直接接触基底。

如上文所述,密封环包围接触盘。举例来说,接触盘可被定位在基底和/或传感器的表面上,诸如在基底的接触部分中。密封环也可被定位在该表面上,尤其是在基底的接触部分中。如上文所描述的,其中,密封环可直接地接触基底,和/或可接触夹设在基底与密封环之间的至少一种绝缘材料。密封环可防护密封环的内部免受环境空气影响,防止泄漏和/或排除污染物和/或潮湿。接触盘通常可以以组合的方式被定位在基底的表面上,并且密封环可共同地包围该组合。

举例来说,密封环可包括有机材料、硅树脂或塑料材料中的至少一者。特别地,至少一个密封环可包括至少一种聚合物,包括包含至少一种硅树脂材料的聚合物的选项。因此,密封环可包括至少一种弹性体。弹性体可包括至少一种硅树脂材料,优选至少一种硅树脂和/或硅树脂聚合物。弹性体优选地可包括至少一种硅树脂共聚物,优选地聚二甲硅氧烷共聚物,更优选地聚二甲硅氧烷和脲的共聚物。例如,弹性体可包括至少一种聚脲共聚物。弹性体可以是热塑性弹性体或固化的弹性体。作为可用于密封环的材料或材料组合的商业示例,可使用可从wackerchemie公司(慕尼黑,德国)获得的geniomer®材料,该材料形成聚(二甲基硅氧烷)-共聚脲共聚物的基团(group)。举例来说,可使用geniomer®110,geniomer®145或geniomer®345或它们的混合物。在固化的状态中,密封环通常可具有例如5至150的肖氏硬度,诸如10至100、20至90、或25至85的肖氏硬度。然而,应当注意,其他材料和/或其他硬度是可行的。然而,指定的硬度范围变为对于特定的目的有利。

密封唇缘可具有的垂直于传感器的表面的最大高度,其例如是20μm至300μm,诸如50μm至200μm或80μm至150μm,诸如100μm。然而,其他厚度是可行的。

密封环可直接施加到基底,这包括基底被至少一种绝缘材料完全地或部分地覆盖的选项,所述绝缘材料诸如是至少一种绝缘树脂或抗蚀剂,其通常可形成基底的一部分。

特别地,密封环可通过将液体或膏状密封材料施加到基底来产生,包括将液体或膏状密封材料施加到完全地或部分地覆盖基底的至少一种绝缘材料并且因此按照限定可形成基底自身的一部分的选项。液体或膏状密封材料可在施加之后完全地或部分地硬化,诸如通过干燥、至少一种溶剂移除操作、化学硬化或聚合、光固化或其他硬化方式中的一者或多者。在硬化之后,之前的液体或膏状密封材料仍可具有可变形的形状和/或仍可以是可压缩的,以便提供上述密封性质,并且以便在被挤压到表面上时被压缩。

密封环可具有示例性地选自包括以下的组合的形状:圆形形状、椭圆形形状、多边形形状、矩形形状。然而,密封环通常可具有任意形状。此外,密封环通常可具有任意截面,诸如矩形截面和/或圆状截面和/或多边形截面。然而,也可替代地应用其他类型的截面。

密封环还可具有恒定的厚度。因此,密封环可限定密封环沿其接触的闭合的密封线,以及基底被挤压到其上的元件,诸如平坦元件。沿该密封线,密封环可具有恒定厚度,具有例如不大于20%或不大于10%的变化的公差。然而,其他实施例是可行的。

密封环可包括至少一个密封唇缘。因此,在垂直于密封元件和/或垂直于传感器和/或基底的表面的截面视图中,密封环可限定截面轮廓,所述截面轮廓具有至少一个(诸如刚好一个)最高点,诸如局部最大点。因此,轮廓可提供限定密封唇缘的最高点。因此,通常,如本文中所使用的,术语"密封唇缘"可指代密封环的截面轮廓的最高点,当其上具有密封环的传感器被挤压到另一表面上时,所述最高点是密封环的用以接触另一表面的第一部分。轮廓自身在形状上可以是对称的或非对称的,其中,非对称轮廓会是有利的。其中,最大高度可更接近密封环的内周界或外周界。

如本文中进一步使用的,术语"电绝缘材料"可通常指具有低于0.001s/cm的电导率的材料,优选低于0.0001s/cm,最优选低于10-6s/cm,甚至更优选低于10-8s/cm、低于10-9s/cm、低于10-10s/cm、或甚至低于10-11s/cm。例如,电绝缘材料可包括绝缘抗蚀剂。然而,其他材料是可行的。电绝缘材料可至少部分地覆盖电迹线,绝缘材料使电极和接触盘保持开放。电绝缘材料可包括覆盖电迹线的至少一个绝缘覆盖层。电绝缘材料可形成开口,其中,电极被定位在所述开口内。

电绝缘材料可至少不完全地覆盖接触部分。电绝缘材料可与密封环不同。密封环可在高度上超过电绝缘材料(特别是可由电绝缘材料形成的至少一个绝缘层)优选至少1.5倍,更优选至少2倍。因此,至少一个密封环特别地可从传感器和/或传感器基底的表面凸出,和/或从覆盖传感器和/或传感器基底的至少一种电绝缘材料的表面凸出。密封环可完全地或部分地施加到电绝缘材料上。

在本发明的另一方面中,公开了一种组装用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件的方法。特别地,可使用根据如上文所描述的或如下文将进一步描述的任何实施例的传感器组件来执行该方法。所述方法包括以下步骤:

-提供被构造成附接到用户的身体的至少一个身体安装件;

-提供能够附接到身体安装件的至少一个电子单元,所述电子单元具有至少一个电子部件以进行以下中的一者或多者:控制所述分析物的检测或将测量数据发送至另一部件;以及

-通过使用至少一个锁定机构将电子单元锁定到身体安装件,所述锁定机构具有可枢转地安装到身体安装件的至少一个杆。

该方法包括在独立权利要求中给出的以及在下文中列出的方法步骤。该方法步骤可按给定的顺序执行。然而,方法步骤的其他顺序是可行的。此外,方法步骤中的一个或多个可并行地和/或以时间重叠的方式执行。此外,可重复地执行方法步骤中的一个或多个。此外,可存在未列出的附加的方法步骤。

所提出的用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件和所提出的组装用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件的方法提供了优于已知装置和方法的许多优点。

所公开的发明特别地可与一种传感器组件有关,所述传感器组件包括:至少一个身体安装件,其被构造成附接到用户的身体;以及至少一个电子单元,其能够附接到身体安装件。电子单元可特别地具有低结构高度和低制造成本。此外,电子单元可就传感器组件的组装和拆卸而言展现出容易操纵。

所公开的装置和方法的另外的优点可以是:电子单元可为易清洁的。可能够实现传感器与电子单元之间的简单且节约空间的电连接。此外,电子单元可能够以简单的方式连接到身体安装件,并且具有精确的定位和低能量输入。在组装传感器组件之后可不必移除传感器组件的部分或部件,并且可不需要另外的工具或辅助件来使电子单元断开连接。除此之外,传感器组件还可包括至少一个充电站。

电子单元可具有底座。电迹线可被定位在底座上。特别地,底座可包括阻燃板,诸如fr4。电子单元可包括壳体,所述壳体可安装在底座上。具体地,壳体可通过注射模制来制造。定位准确度可由底座的边沿来确定。底座可包括至少两个连通件。连通件可镀金,并且可充当用于传感器的配对接触件。电子单元可包括另外的连通件,这些另外的连通件被构造成经施加以用于充电。特别地,电子单元可不包括或包括数目大大减少的底切部或穹隅(pendentive),所述底切部或穹隅可具有小于1mm或甚至小于2mm的内直径并且会难以接近。

身体安装件可包括基本上平坦的底座。具体地,底座可通过注射模制来制造。底座可包括边沿,特别地边沿可为周向边沿。此外,底座可包括容座,所述容座被构造成用于接收电子单元的一部分,特别地电子单元的凸出边沿。容座可被定位在与杆相对的一侧上,特别地被定位在底座的窄侧上。底座可特别地由能够承受消毒条件并且可不放射出非期望物质的材料制成。示例性地,底座可由聚碳酸酯制成。然而,可应用其他材料。身体安装件还可包括粘合表面,特别地包括贴膏。粘合表面可被定位在身体安装件的底侧上,特别是底座的底侧上。可在制造和储存期间由可移除的衬套来保护粘合表面。此外,身体安装件(特别是底座)可包括用于传感器的开口。压力元件可被定位在身体安装件的上侧上,特别是底座的上侧上。传感器的接触部分可放置在压力元件的顶部上,具体地放置在压力元件的表面上。压力元件可特别地由geniomer®345制成,并且可通过注射模制来制造,特别地通过2k注射模制来制造。具体地,可将压力元件直接制造到身体安装件的底座上。该程序可使得能够准确定位压力元件的表面且因此准确定位传感器的接触部分。

在将身体安装件安装到用户的身体之后并且在将传感器插入到用户的身体组织中之后,可将电子单元附接到身体安装件。特别地,电子单元可被附接成使得初始电子单元可不接触传感器的接触部分。电子单元可被用户或患者很大程度上一带到正确位置中,杆就可被向下拉,并且可将电子单元的底侧挤压到传感器的接触部分上。特别地,可在插入期间通过侧向斜面使电子单元的边沿的前部分(其可被构造成能够接收于身体安装件的容座中)居中,并且可将边沿的背部分置于凸起处。电子单元与传感器的接触部分之间的接触可最初由至少两个球形突出物或唇缘抑制。当挤压杆时,可施加向前力,这可使边沿的前部分在身体安装件的容座内定位牢固。当进一步挤压时,可克服球形突出物或唇缘的阻力,并且可将电子单元挤压到传感器的接触部分上。可存在杆的自锁机构。可通过杆的主动抬起来克服自锁机构。可通过进一步的主动抬起来克服球形突出物或唇缘的阻力,并且可拆卸电子单元。

杆可为半圆形的,并且可以以挤压的方式静止抵靠电子单元。可选地,杆可以是可锁定的。这可导致安全性增加以防不期望的打开。

杆可被构造成使得可在打开杆期间抬起电子单元。由此,杆可定位成至少几乎平行于用户的身体组织。可克服可能由球形突出物或唇缘引起的摩擦力,并且可移除电子单元。

为促进抓住处于闭合状态中的杆,杆可包括柔性延伸部,具体为在杆的外端处的紧密连接的箔。延伸部可以是柔性的,使得示例性地意外接触可不导致会致使杆打开的力,但使得延伸部大到足以实现容易抓住。延伸部可超过杆的外端至少5mm,优选地10mm,且特别优选地15mm。

除此之外,传感器组件可包括充电站。由此,传感器组件可包括至少两个电接触件,所述电接触件可不与传感器的接触部分定位在一起。具体地,电接触件可定位在身体安装件的中心线旁边。出于此目的,电子单元可包括连通件。充电站可包括合适的电源供应器和控制系统以用于给蓄电池充电。

总结本发明的发现,以下实施例是优选的。

实施例1:一种用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件,包括至少一个控制部分,所述控制部分具有:

-被构造成附接到用户的身体的至少一个身体安装件;

-能够附接到所述身体的至少一个电子单元,其具有至少一个电子部件以用于进行以下中的一者或多者:控制所述分析物的检测或将测量数据发送至另一部件;

其中,所述身体安装件包括锁定机构,所述锁定机构具有可枢转地安装到所述身体安装件的至少一个杆,所述杆被构造成将所述电子单元锁定到所述身体安装件。

实施例2:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述杆可枢转地附接到所述身体安装件的一端。

实施例3:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述杆永久地附接到所述身体安装件。

实施例4:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述锁定机构是自锁机构。

实施例5:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述杆是自锁杆。

实施例6:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述杆是曲杆。

实施例7:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述杆具有至少一个打开位置和至少一个闭合位置,在所述至少一个打开位置中,所述电子单元能够从所述身体安装件移除,在所述至少一个闭合位置中,所述电子单元被锁定到所述身体安装件,其中,在所述电子单元附接到所述身体安装件并且所述杆处于所述闭合位置中的情况下,所述电子单元将力施加到所述杆上,所述力将所述杆保持在所述闭合位置中。

实施例8:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述杆能够绕枢转轴枢转,其中,所述杆包括在所述枢转轴的一侧上的杆臂和在所述枢转轴的相对侧上的延伸部,其中,当所述电子单元附接到所述身体安装件并且所述杆处于所述闭合位置中时,所述电子单元将力施加到所述延伸部上,由此迫使所述杆进入到所述闭合位置中或将所述杆保持处于所述闭合位置中。

实施例9:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述延伸部包括至少一个凹部,所述电子单元的端部在所述闭合位置中接合到所述至少一个凹部中。

实施例10:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述电子单元包括基本上平坦的底座和壳体,所述壳体在与所述身体安装件相对的一侧上覆盖所述基本上平坦的底座。

实施例11:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述壳体是具有基本上圆状形状的防水壳体。

实施例12:根据前述两个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述壳体具有基本上平坦的表面。

实施例13:根据前述三个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述底座从所述壳体凸出,从而形成完全地或部分地包围所述电子单元的边沿,所述边沿被构造成由所述身体安装件接合。

实施例14:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述身体安装件包括第一引导结构,其中,所述电子单元包括第二引导结构,其中,所述第一和第二引导结构被构造成相互作用,使得在所述电子单元被锁定到所述身体安装件的状态中相对于所述身体安装件来定位所述电子单元。

实施例15:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,所述身体安装件具有在与所述杆相对的一侧上的容座,所述容座能够接收所述电子单元的一部分,所述部分与所述电子单元的由所述杆接合的部分相对。

实施例16:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,所述杆具有圆状形状。

实施例17:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其中,柔性延伸部(优选地可折叠的箔)被固定到所述杆的外端,能够被用户抓握以便打开所述杆。

实施例18:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述传感器组件还包括用于检测所述体液中的所述至少一种分析物的至少一个传感器,所述传感器具有至少一个基底,所述传感器还具有施加至所述基底的至少两个电极,所述电极适于检测所述分析物,所述传感器还具有施加至所述基底的至少两个接触盘以及施加至所述基底的至少两条电迹线,所述电迹线将所述电极和所述接触盘电连接。

实施例19:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述电子单元在所述锁定机构的锁定状态中电接触所述接触盘。

实施例20:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述锁定机构在所述解锁状态中被构造成将所述电子单元的至少两个电接触件挤压到所述传感器的接触盘上或反之亦然。

实施例21:根据前述两个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述身体安装件具有基本上平坦的底座,所述底座具有面对所述用户的一侧和面对所述电子单元的相对侧,其中,所述传感器能够附接到所述身体安装件,使得所述传感器的接触盘面对所述电子单元。

实施例22:根据前述三个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述电子单元具有在所述解锁状态中面对所述身体安装件的基本上平坦的底表面,其中,所述电子单元的至少两个电接触件被定位在所述平坦的底表面上。

实施例23:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述平坦的底表面由所述电子单元的至少一个互连装置形成,优选地由所述电子单元的至少一个印刷电路板形成。

实施例24:根据前述两个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述电接触件通过至少两个连通件电连接到被定位在所述电子单元的内部空间内部的至少一个电部件。

实施例25:根据前述七个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述传感器还包括固定地施加至所述基底的密封环,所述密封环包围所述接触盘。

实施例26:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述接触盘作为组合被共同定位在所述基底的表面上,其中,所述密封环共同地包围所述组合。

实施例27:根据前述两个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述密封环通过材料接合被固定地连接到所述基底。

实施例28:根据前述三个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述密封环包括至少一种聚合物。

实施例29:根据前述四个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述密封环包括至少一种弹性体。

实施例30:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述弹性体包括至少一种硅树脂材料,优选地至少一种硅树脂和/或硅树脂聚合物。

实施例31:根据前述两个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述弹性体包括至少一种硅树脂共聚物,优选地包括聚二甲硅氧烷共聚物,更优选地包括聚二甲硅氧烷和脲的共聚物。

实施例32:根据前述三个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述弹性体包括至少一种聚脲共聚物。

实施例33:根据前述四个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述弹性体是热塑性弹性体或固化的弹性体。

实施例34:根据前述九个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述密封环包括至少一个密封唇缘。

实施例35:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述密封唇缘被定位在所述密封环的内周界或外周界中的一者或两者上。

实施例36:根据前述两个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述密封环与所述基底间隔开。

实施例37:根据前述十二个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述密封环具有选自包括以下的组合的形状,所述组合由圆形形状、椭圆形形状、多边形形状、矩形形状、任意形状组成。

实施例38:根据前述十三个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述传感器还包括至少一种电绝缘材料,优选地包括绝缘抗蚀计剂,所述电绝缘材料至少部分地覆盖所述电迹线,所述绝缘材料使所述电极和所述接触盘保持开放,其中,所述密封环至少部分地施加至所述绝缘材料。

实施例39:根据前述十四个实施例中的任一项的传感器组件,其中,能够通过将液体或膏状密封材料施加至所述基底来产生所述密封环。

实施例40:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述液体或膏状密封材料在施加之后硬化。

实施例41:根据前述实施例中的任一项的传感器组件,其还包括至少一个充电站以用于给包括在所述电子单元中的至少一个能量储存装置充电,所述能量充电站包括充电锁定机构,所述充电锁定机构还具有充电站锁定机构,所述充电站锁定机构包含可枢转地安装到所述充电站的至少一个杆,所述杆被构造成将所述电子单元锁定到所述充电站。

实施例42:根据前一实施例的传感器组件,其中,所述充电锁定机构等同于所述身体安装件的锁定机构。

实施例43:根据前述两个实施例中的任一项的传感器组件,其中,所述充电锁定机构是自锁机构。

实施例44:一种组装用于检测体液中的至少一种分析物的传感器组件的方法,所述方法包括以下步骤:

-提供被构造成附接到用户的身体的至少一个身体安装件;

-提供能够附接到所述身体安装件的至少一个电子单元,所述电子单元具有至少一个电子部件以用于进行以下中的一者或多者:控制所述分析物的检测或将测量数据发送至另一部件;

-通过使用至少一个锁定机构将所述电子单元锁定到所述身体安装件,所述锁定机构具有可枢转地安装到所述身体安装件的至少一个杆。

实施例45:根据前一实施例的方法,其中,使用根据涉及传感器组件的前述实施例中的任一项的传感器组件。

附图说明

优选连同所附权利要求,在优选实施例的以下描述中,将更详细公开本发明的其他可选的特征和实施例。其中,如技术人员将理解的,相应的可选特征可以以孤立的方式且以任何任意可行的组合来实现。本发明的范围不由优选实施例限制。附图中示意性地示出了实施例。其中,这些附图中的相同的附图标记表示相同或功能上相当的元件。

在附图中:

图1a和图1b示出了用于检测体液中的至少一种分析物的传感器和制造方法所述传感器的示例性实施例;

图2a到图2c以俯视图(图2a)和截面视图(图2b)示出了密封环的示例性实施例,以及密封环的高度轮廓测量结果(图2c);

图3a到图3d示出了用于测试密封环的密封性能的示例性测试设置的多种部件,包括用于模拟传感器的模拟测试元件(图3a)、用于测量接触盘的电阻的电设置的第一电路图(图3b)、用于测量振动阻抗的电设置的第二电路图(图3c)、以及用于测量绝缘阻抗的电设置的第三电路图(图3d);

图4a至图4c示出了用于测试密封环的示例性测试设置(图4a),以及在没有通过使用压力元件施加压力的情况下(图4b)和在通过使用压力元件施加压力的情况下(图4c)的传感器的接触盘与电子单元的电接触件之间的电连接的示意图;

图5a至图5b以截面视图(图5a)和以仰视图(图5b)示出了传感器组件的电子单元的示例性实施例;

图6a至图6c示出了传感器组件的控制部分的身体安装件的示例性实施例的部件;

图7a至图7c示出了插入元件的不同实施例;

图8a至图8d示出了将传感器安装到身体安装件的方法;

图9a至图9b以截面视图(图9a)和以侧视图(图9b)示出了传感器组件的示例性实施例;以及

图10a至图10b以透视图示出了处于完全组装状态(图10a)和拆卸状态(图10b)的传感器组件的示例性实施例。

具体实施方式

在图1a和1b中,示出了用于检测体液中的至少一种分析物的传感器110和制造所述传感器的方法的示例性实施例。图1a示出了传感器110的中间产品112,而传感器110在图1b中示出。然而,传感器110的其他实施例是可行的。

在第一步骤中,如图1a中所示,可提供至少一个基底114,至少两个电极116可施加到基底114,至少两个接触盘118可施加到基底114,且至少两条电迹线120可施加到基底114。对于施加这些元件116、118和120的潜在技术,可参照以上公开内容和/或用于制造电路板、特别是柔性电路板的常规技术。元件116、118和120可完全地或部分地在单个步骤或分离的步骤中施加。如技术人员将认识到的,多种实施例是可行的。

基底114(其特别地可以是或可以包括柔性基底,例如柔性箔)特别地可包括轴122和接触部分124。轴122可具有长形形状。相比于其余的基底114,接触部分124可加宽。举例来说,接触部分124可以是矩形接触部分124。基底114可以是柔性基底114。例如,基底114可包括至少一个聚酰亚胺箔。

电迹线120可优选地具有长形形状。此外,电迹线120可完全地或部分地被定位在基底114的轴122上。电迹线120可使接触盘118与电极116电互连。电迹线120可包括至少一种导电材料。例如,电迹线120可包括铜。然而,如上文进一步详细描述的,其他实施例是可行的。

接触盘118可被定位在接触表面区域126内,接触表面区域126可为覆盖接触盘118的表面区域。在图1a中,接触表面区域126由虚线绘制的圆象征性地描绘。特别地,接触表面区域126可具有圆形和/或矩形形状。

如上文所述,接触盘118可完全地或至少部分地由金属材料制成。特别地,接触盘118可包括至少一个金层。接触盘118可被定位在接触部分124中。

电极116可包括至少一个工作电极128,工作电极128适于执行至少一个电化学检测反应以检测体液中的至少一种分析物。工作电极128可具有对待检测的分析物敏感的至少一种测试化学物质。举例来说,至少一种测试化学物质可被沉积在具有导电性质的工作电极盘的顶部上。此外,电极116可包括至少一个反电极130,反电极130适于执行至少一个电化学逆反应,所述逆反应适于平衡工作电极128处的检测反应所需的电流。此外,电极116还可包括至少一个参考电极132,参考电极132可具有稳定且已知的电极电势。然而,应当注意的是,其他电极设置也可以是可行的,例如,具有多于三个电极或少于三个电极(例如,通过将反电极130与参考电极132组合)的设置。还可以是可行的是,将电极116中的至少一个和电迹线120中的至少一条以及接触盘118中的至少两个施加到基底114的第一侧上,并且将电极116中的至少一个和电迹线120中的至少一条施加到基底114的第二侧,并且由至少一个连通件(via)与第一侧上的至少一个接触盘118连接。因此,通常,传感器110的更复杂的几何形状或更复杂的层设置是通常可行的,例如,在层设置的不同平面中具有电迹线120的层设置,且举例来说,使用不同侧上的接触盘118和/或使用连通件以提供接触盘118中的一个或多个与电迹线120中的一条或多条之间的电接触。

在第二步骤中,如图1b中所示,至少一种电绝缘材料133可施加至基底114。在至少一种绝缘材料可施加至基底114的情况下,电绝缘材料113自身在施加之后可形成基底114的一部分。因此,在本发明的背景下,当提到将一个或多个元件施加至基底114时,所述一个或多个元件可直接地施加至基底114,或可施加到其上设置有绝缘材料133的基底114。

例如,电绝缘材料133可包括绝缘抗蚀剂。然而,其他材料是可行的。电绝缘材料133可至少部分地覆盖电迹线120,电绝缘材料133使电极116和接触盘118保持开放。特别地,电绝缘材料133可包括覆盖电迹线120的至少一个绝缘覆盖层135。

此外,至少一个密封环134可固定地施加至基底114。密封环134可完全地或部分地施加到电绝缘材料133上。密封环134可在高度上超过电绝缘材料133。特别地,至少一个绝缘层136可由电绝缘材料133形成。

施加密封环134的步骤可包括将优选地呈液体或膏状形式的至少一种密封材料施加至基底114。接触盘118可以以组合的方式共同地被定位在基底114的表面125上,且密封件134可共同地包围该组合。密封材料可特别地包括至少一种溶剂,且还可包括至少一种基质材料,诸如聚合物材料、塑料或能够交联或聚合的前体材料中的一者。施加密封环134的步骤可包括至少一个施加方法,例如,定量(dosing)方法,例如,分送方法。此外,施加至少一个密封环134的步骤可包括至少一个固化步骤。因此,在固化步骤中,密封材料可完全地或部分地硬化。

基底114通过使用来自contag公司(柏林,德国)的具有50μm厚度的聚酰亚胺箔来制造。基底114的接触部分124具有5mm×5mm的尺寸。电迹线120由铜制成。此外,电迹线120利用镀金来进行电镀。接触盘118和电极116也利用镀金来进行电镀。电迹线120、接触盘118和电极116分别具有18μm的平均厚度。接触盘118具有0.6mm的平均直径。电迹线120和基底114经由绝缘层136隔离,绝缘层136具有大约28μm的平均厚度。接触表面区域126具有2.4mm的平均直径。

密封材料经如下制造:将4.357g的来自wackerchemie公司的geniomer®145在80℃时溶解于13.43g的异丙醇中,同时搅拌8小时。在此之后,通过使用来自whatman,ge-healthcareuk股份有限公司(littlechalfont,英国)的具有5.0μm的平均孔径的注射器过滤器来过滤。接收到略微浑浊的溶液。

将密封材料放入到1ml注射器中,且经由来自glt(pforzheim,德国)的定量针tip23ga.013x.5orange50pc将密封材料在基底114的接触部分124上沉积为闭合的环。将密封材料以80℃干燥2小时。在干燥之后,密封环134具有大约45μm的平均厚度。

图2a到图2c以多种视图示出了密封环134的示例性实施例的细节。因此,图2a示出了俯视图。图2b示出了在与传感器110的基底114的表面垂直的平面中的截面视图,其在密封环134中沿径向取向。图2c示出了也在图2b的截面视图的平面中的密封环134的高度轮廓测量结果。

如图2a和2b中示例性地描绘的密封环134可通过如上文所述的方法(诸如通过分送)来制造。密封环134可具有圆形形状。特别地,密封环134可跨越其周缘具有恒定的厚度。因此,如图2a至2c中所绘制的,最大高度134的部位m可形成圆形或非圆形的闭合密封线,这由图2a中的虚线绘出的圆m象征性地表示。沿该密封线,密封环134可具有恒定的厚度。然而,应当注意的是,其他实施例是可行的。此外,密封环134可包括至少一个密封唇缘138,密封唇缘138由高度轮廓中的局部最大部位m形成,如图2b和2c中所示。在该实施例中,密封唇缘138可被定位成更接近密封环134的内周界140而不是外周接。因此,密封环134的轮廓大体上可为非对称的。然而,替代地,其他轮廓是可行的,例如,对称轮廓或其中密封唇缘138被定位在密封环134的外周界142上的轮廓。

密封环134可包括至少一种硅树脂材料,诸如弹性体硅树脂材料。特别地,密封环134可被设计成在组装期间被压缩在两个或更多个元件之间。

在实验中,来自wackerchemie公司(慕尼黑,德国)的geniomer®(geniomer®145orgeniomer®345)的溶解于异丙醇中的30%到50%的溶液经由定量方法沉积在基底114上。基底114通过使用聚酰亚胺箔来制造。此外,基底114包括绝缘层136。来自nordsonedf(westlake俄亥俄州,美国)的分别具有0.4mm或0.5mm的外径和0.203mm或0.254mm的内径的tip27gagp.008x.25clear和tip25gagp.010x.25red被应用为定量针。定量压力是2.0bar至4.0bar,且定量针的速度是2.6mm/s至5.0mm/s。施加的直径是3.0mm。定量针的一次或两次循环得到实施。密封环134具有圆状形状,且包括具有范围从55μm至170μm的高度的密封唇缘138。通常,密封唇缘138的高度随被定量施加的密封材料的体积而增大。

此外,当密封材料沿直线沉积时,发现的是,在固化步骤之后,密封环134包括两个密封唇缘138,所述密封唇缘被定位在密封件的两侧上。因此,密封材料大体上根据所谓的咖啡环(coffee-ring)效应或咖啡污渍(coffee-stain)效应起作用。通常,咖啡环效应或咖啡污渍效应还可在geniomer®145溶解在异丙醇中的具有大约3.5mm的直径的25%溶液的球形液滴得到干燥的情形中观察到。然而,在此情形中,观察到接近液滴边缘的独特的珠。相对而言,作为薄层沉积的液滴通常可在不形成独特的珠的情况下而干燥。因此,出乎意料地,发现的是通过施加弹性体溶液作为密封材料,形成了位于密封环134的内周界140上的密封唇缘138。

在图2c中,示出了密封环134的潜在尺寸的示例性实施例。其中,由w表示的水平轴线是相对于密封环134与基底114的表面平行沿径向延伸的轴线。由h表示的图2c中的竖直轴线示出了密封环134的局部高度。如在该高度轮廓中可见,在该实施例中,密封环134的宽度a可在例如400μm至700μm的范围中,例如,560μm,并且最大高度m可在从50μm至80μm的范围中,优选65μm。然而,其他尺寸通常是可行的。

图3a到3d示出了用于测试密封环134的密封性能的示例性测试设置的多种部件。测试设置特别地可包括也被称为模拟测试元件或模拟传感器的示例性测试元件144(图3a)、用于测量接触盘118的电阻的根据第一电路图146的电设置(图3b)、用于测量振动阻抗的根据第二电路图148的电设置(图3c)、以及用于测量绝缘阻抗的根据第三电路图150的电设置(图3d)。

如图3a中所示的测试元件特别地可包括基底114,其包括轴122和接触部分124,与真实传感器110中一样。轴122特别地可具有范围从20mm至70mm的长度,优选为50mm。在与接触部分124相对的一端152上,基底114可包括另外的接触部分154。另外的接触部分154可包括配对接触盘156。配对接触盘156可连接到接触盘118。此外,配对接触盘156可为条带形。然而,其他实施例是可行的。

为了测量电阻,可应用如图3b中所描绘的根据第一电路图146的电设置。如图3a中所描绘的,接触盘118可连接到欧姆计158上。在该实施例中,如图3a中所示,所有接触盘118可串联连接。

为了测量接触盘118的振动阻抗,可应用如图3b中所描绘的根据第二电路图148的电设置。第二电路图148特别地可包括至少一个伏特计160、至少一个电阻器162和至少一个电压源164。

为了测量绝缘阻抗,可应用如图3d中所描绘的根据第三电路图150的电设置。第三电路图150特别地可包括至少一个微安计166、电阻器162和电压源164。

基底114的轴122具有大约50mm的平均长度。两个测试元件144被放置成彼此相对,特别是两个测试元件144的接触盘118被放置成彼此相对。±0.2mm的最大误差是可接受的。通过将粘合条带施加到轴122上来机械地固定两个测试元件144,特别是施加在与接触部分124距离3mm至5mm处。特别地,两个测试元件144被机械地固定到板上。板由聚碳酸酯制成,并且具有2mm的厚度和5mm×5mm的尺寸。

应用fluke117万用表作为欧姆计158。应用来自tektronix(比佛顿,俄勒冈州,美国)的示波器tds3034作为伏特计160。应用keithley2400sourcemeter(kethleyinstruments股份有限公司,克利夫兰,俄亥俄州,美国)作为微安计。

为了测试密封环134的功能,使用了模拟测试设置,其在图4a至4c中示意性地示出。其中,在图4a中,测试设置由附图标记168表示。为了测试目的,使用了两个测试元件144(如例如在图3a中所描绘),且其接触部分124被挤压在一起。在图4b和4c中,示出了接触部分124的放大的截面视图,其分别在没有通过使用压力元件232施加压力的情况下(图4b)和通过使用压力元件232向两个测试元件144的上方的一个施加压力的情况下(图4c)。利用此设置,可模拟传感器110的接触盘118与电子单元186的电接触件之间的电连接。为了模拟此情形,仅两个测试元件114中上方的一个被构造成包括密封环134并因此模拟传感器110,而测试元件114中下方的一个并不包括任何密封环134,并因此模拟电子单元186。

图4a中描绘了测试设置168。测试设置168包括至少一个接线盒170和至少一个夹持螺钉172。两个板176被定位在接线盒170的支撑表面174与夹持螺钉172之间。板176包括与夹持螺钉172机械接触的第一板178、以及附接到第一板178的第二板180。在该设置中,第一板178是硬塑料板,而第二板180包括诸如弹性体材料的可变形的材料,例如泡沫,并因此用作压力元件232。

两个测试元件144被定位在压力元件232与支撑表面174之间且每个均电接触,以便诸如通过使用图3b至图3d中所示的电设置来执行电性能测试。

如上文在图3a的背景下所论述的,测试元件144每个包括基底114和接触盘118。基底114每个被覆盖有电绝缘材料133,因此电绝缘材料133形成基底114的一部分。在图4b和4c的上测试元件144中,密封环134定位在电绝缘材料133的顶部上。

如图4b中所示,其代表没有通过使用夹持螺钉172施加压力的状态,密封环134包括密封唇缘138,其作为密封环134的第一部分,接触下测试元件144。如图4c中所示,一旦通过使用夹持螺钉172施加力184,则压力元件232将压力施加到上测试元件144上。密封环134被压缩,并且密封环134中央的区域朝向下测试元件144完全地或部分地向下弯曲。结果是,上测试元件144的接触盘118被挤压到下测试元件144的对应接触盘118上并形成电连接,这可以利用图3b到3d中所示的设置中的一个或多个来测试。

为了测试压力元件232的功能,也可通过仅施加第一板178来进行测量,省略可变形的第二板180。类似地,为了测试密封环134的功能,实验中测试元件144可都不包括或两个都包括密封环134。此外,可从测试设置168移除第一板178,并且可经由用户的手指施加压力。由此,可以以多种方式测试密封环134和/或压力元件232的性能。

在实验中,两个测试元件144的两个接触部分124被放置于彼此的顶部上而没有密封环134。第一板176可被放置于两个测试元件144的顶部上。仅当施加的力184为至少20n时,才能观察到两个测试元件144之间的电连接。

在另一实验中,第一板被移除,且经由手指将压力施加到两个测试元件144的接触部分124上。从1n至2n的估计值开始,观察到<1.1欧姆的电阻。

在另一实验中,第二板180由来自wackerchemie公司(慕尼黑,德国)的geniomer®345制成,且第二板180具有6mm×6mm×1mm的尺寸。第一板180由聚碳酸酯制成,具有5mm×5mm×2mm的尺寸,且被放置于第二板180的顶部上。从2.2n的估计值开始,观察到了<1.1欧姆的电阻。

在另一实验中,测试元件144包括密封环134。这里,重复前述测试。第二板180由来自wackerchemie公司(慕尼黑,德国)的geniomer®345制成,且第二板180具有6mm×6mm×1mm的尺寸。第一板180由聚碳酸酯制成,具有5mm×5mm×2mm的尺寸,且被放置于第二板180的顶部上。从4n到5n的估计值开始,观察到了<1.1欧姆的电阻。

在另一实验中,应用如上文所述的测试设置168。第二板180由来自wackerchemie公司(慕尼黑,德国)的geniomer®345制成,且第二板180具有6mm×6mm×1mm的尺寸。第一板180由聚碳酸酯制成,具有5mm×5mm×2mm的尺寸,且被放置于第二板180的顶部上。经由夹持螺钉172施加大约8n的力。应用了如图3c中所描绘且如上文所述的用于测量振动阻抗的根据第二电路图148的电设置。观察到的是,在所有接触盘118之间存在电连接。此外,经由螺线管芯施加具有大约1mm的幅度的50hz的振动。未观察到接触盘118之间的电连接的中断。

此外,使用了如图3d中所描绘的用于测量绝缘阻抗的根据第三电路图150的电设置,并且应用了如图4a中所描绘的测试设置168。施加了10v的电压,且分别在两个单独的接触盘118之间测量电流。达到了0.00001μa的最大分辨率。由于存在加或减一个计数单位的主要不确定性,故可假定电流具有0.00002μa的最大值。两个接触盘118之间的绝缘阻抗的值被确定为1兆欧姆。实验在室温下持续达21天,且持续地测量绝缘阻抗。由此,施加pbs缓冲液和0.024%十二烷基硫酸钠的测试溶液,以使得第一板178、第二板180和两个测试元件144在30mm的水柱处悬浮在测试溶液中。相比于初始状态,未观察到变化。为了确保高绝缘阻抗不归因于电迹线120误差,将接触盘118释放在测试溶液内并且去除(lift)密封件。在去除密封件时,观察到最大电流。因此,证实了密封环134能够在至少21天的时期内保持1兆欧姆的绝缘阻抗。

图5a到图5b示出了传感器组件256的电子单元186(在下文中在图9a到图10b中示出)。电子单元186可形成传感器组件256的控制部分254的一部分,并可与身体安装件212相互作用,这将在在下文中在图6a到6c中示出。图5a示出了电子单元186的截面视图,且图5b示出了其仰视图。

电子单元186可包括基本上平坦的底座188,以及在与身体安装件相对的上侧202上覆盖底座188的壳体200,这将在下文中更详细地进一步描述。壳体200优选地可为水密壳体204,其具有基本上圆状的形状。底座188可在至少一侧上从壳体200凸出,由此在电子单元186的至少一侧上形成凸出边沿206。凸出边沿206可仅在一侧上凸出,或可完全地或部分地包围电子单元186,并且如将在下文更详细地阐释的,可用于将电子单元186安装到身体安装件212,这将在下文中进一步描述的那样。特别地,凸出边沿206可形成引导结构的一部分以将电子单元186安装到身体安装件212,并且因此也可被称为“第二引导结构”211,并且以与身体安装件212的第一引导结构230相互作用,这将在图9a到图10b的背景下在下文进一步论述。

壳体200可完全地或至少部分地覆盖电子单元186,并且可针对机械影响和潮湿提供保护。具体地,电子单元186可包括完全地或部分地由壳体200覆盖的一个或多个电子部件208。

电子单元186诸如通过使用电子部件208中的一个或多个可特别地被构造成用于控制分析物的检测或将测量数据发送至另一个部件(诸如传感器组件外的接收器)中的一者或多者。其中,可发生无线或有线绑定(wirebound)发送。

如将在下文更详细地阐述的用于接触传感器110的电子单元186可包括至少两个电接触件210。如上文所述并且如例如在图9a到图10b的背景下在下文更详细地描述的,一旦电子单元186被安装到身体安装件212,则电接触件210可被电连接到传感器110的接触盘118。电接触件210可位于底座188的下侧209上,并且可通过连通件213电连接到壳体200内的电子部件208中的一个或多个。因此,举例来说,底座188可以是或可以包括一个或多个电路板,诸如一个或多个印刷电路板,诸如一个或多个刚性印刷电路板,并且连通件213可从面对身体安装件212的下侧209到面对壳体200的内部的上侧202穿透印刷电路板。一个或多个电子部件208可施加到上侧202上的印刷电路板上。此外,一个或多个电引线或迹线可施加到印刷电路板。然而,应当注意,电子单元186的其他设置是可行的。

图6a到图6c以截面视图(图6a)和身体安装件212的部件的局部透视图(图6b和图6c)示出了传感器组件256的身体安装件212的示例性实施例。

身体安装件212可被构造成附接到用户的身体。身体安装件212可包括如图6b中以透视图描绘的底座234,以及在图6c中以透视图示描绘的杆218。下文将在图9a到图10b的背景下更详细地进一步论述传感器组件256。

身体安装件212可包括用于将身体安装件212安装到用户的皮肤的至少一个安装元件217。在图6a和图6b中示出的示例性实施例中,安装元件217可包括至少一个贴膏(plaster)215,贴膏215具有可粘合到用户的皮肤上的粘合表面214。贴膏215可具有任意的形状,例如,矩形形状或椭圆形形状。然而,其他实施例是可行的。粘合表面214可设置有保护衬垫(未示出),所述保护衬垫可在将粘合表面214粘合到用户的皮肤之前被移除。

此外,身体安装件212可包括在与杆218相对的一侧上的容座228。容座228可能够接收电子单元186的一部分。举例来说,容座228可接收电子单元186的188的凸出边沿206或其一部分,如上文所述,其可用作第二引导结构211,这在上文中在图5b和图5b的背景下阐释。身体安装件212可包括第一引导结构230,且容座228可形成该第一引导结构230的一部分。

此外,身体安装件212、特别是底座234可包括锁定机构216,锁定机构216具有可枢转地安装到身体安装件212的至少一个杆218。特别地,杆218可附接到身体安装件212的一端220,诸如附接到底座234的一端。杆218可永久地或可移除地安装到身体安装件212。举例来说,杆218可以是或可以包括曲杆222。柔性延伸部224、特别是可折叠的箔226,可被固定到杆218的外端,能够被用户抓握来打开杆222。

锁定机构216特别地可以是自锁机构219。如上文更详细地阐述的,自锁可被引起使得当电子单元186插入身体安装件212中时,电子单元186向杆218上施加力,该力将杆保持在闭合状态或闭合位置中。因此,如在下文的图10b的背景中所阐释的,锁定机构216可具有打开状态或打开位置,诸如当杆218打开或枢转到竖直位置中时,其中电子单元186可从身体安装件212取出。当电子单元186插入到身体安装件212中时,杆218可枢转到水平位置中,如将在下文的图10a的背景下所示,其中锁定机构216处于闭合状态或闭合位置中。在该闭合状态或闭合位置中,电子单元186可向杆218上施加力,这将杆218保持在闭合位置中。

出于此目的,如图6c中所示,杆218可以以特定方式成形。杆218由铰链221连接到身体安装件212的底座234,铰链221例如包括身体安装件212上的套筒223并且包括杆218上的对应柱225,以使得杆218可枢转。杆218可特别地被设计成具有面向内的凸起227的曲杆222。凸起连同杆218的主杆臂229可形成另外的容座231,如下文的图10b中所描绘的,底座118的边沿206或其一部分可插入到容座231中。容座231也可形成身体安装件212的第一引导结构230的一部分。

图5b和图5b内所示的电子单元186的第一引导结构230和第二引导结构211可被构造成相互作用,以使得可将电子单元186在电子单元186被锁定到身体安装件212的状态中相对于身体安装件212定位。

此外,压力元件232可集成到身体安装件212的底座234中,诸如通过将压力元件232粘合到底座234和/或通过由多部件注射模制来使234与压力元件232集成。如图6b中所描绘的,压力元件232可集成到底座234的腔233中。压力元件232可以择一地是柔性的或可变形,或者可以是柔性的且可变形的。具体地,压力元件232可包括以下中的至少一者:弹性体;泡沫;织物;弹簧元件;热塑性聚合物。例如,压力元件232可由来自wackerchemie公司(慕尼黑,德国)的geniomer®345制成。压力元件232可具有任意形状。例如,压力元件232可具有柱形形状。然而,其他实施例是可行的。身体安装件212还可包括至少一个开口235,开口235完全穿透身体安装件212,特别是底座234和粘合表面214。开口235可被定位在压力元件232旁边。开口235例如可具有圆状或矩形截面。然而,其他实施例是可行的。如在下文中诸如在图8b、8c、8d、9a或图10b的背景中更详细地阐释的,开口235可用于将套管242和/或传感器110引导到身体组织中,并且因此,套管242和/或传感器110的轴122可穿过开口235。

图7a至图7c示出了插入元件236的不同实施例。插入元件236可被构造成用于将如上文所述的传感器110传递至身体安装件212。插入元件236可包括至少一个柱塞238。此外,插入元件236可包括至少一个套管242,特别地包括至少一个开槽套管244。因此,通过使用插入元件236来将传感器110传递至身体安装件212可与将传感器110的轴122或其一部分插入到身体组织中同时发生,即使这些过程实际上是分离的过程,并且也可独立地执行。因此,举例来说,插入元件236可被设计成不具有套管242,且可仅用于将传感器110连接到身体安装件212。在此情形中,可使用单独的工具以用于将传感器110植入或插入到身体组织中。

传感器110可部分地(特别是以至少一个可插入的部分246)被接收在套管242中。特别地,接触部分124可被定位在套管242外,并且可插入部分146可包括传感器110的轴122或可以是轴122的一部分。

为了将传感器110粘合到身体安装件212,可使用一个或多个第一粘合元件248。至少一个第一粘合元件248可附接到身体安装件212和/或传感器110中的一者或两者上。举例来说,第一粘合元件248可包括至少一种粘合剂,诸如至少一种压敏粘合剂,例如聚合物粘合剂或硅树脂基的粘合剂。其他示例是可行的。此外,第一粘合剂元件248还可完全或部分地集成或附接到压力元件232上。第一粘合元件248可被设计成一旦通过使用插入元件236将传感器110传递至身体安装件212上就将传感器110保持就位,固定地安装到身体安装件212。

例如,为了将传感器110初步地附接到插入元件236(诸如附接到柱塞238),可使用至少一个第二粘合元件250。第二粘合元件250可被附接到和/或集成到传感器110和/或插入元件236(诸如柱塞238)中的一者或两者中。然而,特别地,第二粘合元件250可被附接到传感器110或其一部分。此实施例特别地可通过使用可具有粘合性质的密封环134作为第二粘合元件250来实现。因此,在将传感器110传递至身体安装件212期间,密封环134可粘到柱塞238,并且因此可将传感器110附接到柱塞238的底侧252。

如在附图中可以看见的,第一粘合元件248和第二粘合元件250可在传感器110的相对侧上接触传感器110,特别是接触传感器110的接触部分124。插入元件236可被构造成使得传感器110可沿横向于皮肤的延伸方向的方向(特别地垂直于延伸方向(图7b)或以范围从20°到70°的角度、优选地从30°到50°(图7a和7c))插入到用户的皮肤中。其他实施例是可行的。

图8a到图8d示出了将传感器110安装到能够附接到用户的皮肤的身体安装件212的方法。在第一步骤中,如图8a中所描绘的,可提供身体安装件212,身体安装件212具有底座234和设置在其上或集成在其内的压力元件232,且其中开口235穿透底座234。第一粘合元件248可附接到压力元件232或为压力元件232的一部分。特别地,这可通过将可具有粘合性质的压力元件232用作第一粘合元件248来实现。在此状态中,可通过使用如上文公开的安装元件217(例如贴膏215)来将身体安装件212附接到用户的皮肤。身体安装件212还可包括如上文所阐释且如将在下文中更详细地公开的锁定机构216。

在下一步骤中,如图8b中所描绘的,可提供如图7a到图7c中所示的传感器110和插入元件236。在下一步骤中,如图8c中所描绘的,通过使用插入元件236,传感器110可从如图8b中所描绘的初始位置传递至最终位置,在所述初始位置中,传感器110附接到插入元件236,在所述最终位置中,传感器110经由第一粘合元件248附接到身体安装件212并且从插入元件236释放。因此,在传递期间,传感器110与身体安装件212之间的粘合可通过第一粘合元件248来实现,且传感器110与插入元件236之间由第二粘合元件250实现的粘合被释放。此后,可移除插入元件236。

在下一步骤中,如图8d中所描绘的,电子单元186可通过使用如图6a到图6c中所示的至少一个锁定机构216来锁定到身体安装件212上。电子单元186和身体安装件212可形成传感器组件256的控制部分254。

在示例性实施例中,柱塞238由来自eastmanchemical公司1(金斯波特,田纳西州,美国)的eastartmcopolyestermn021natural通过注射模制而制成。因此,用于进行注射模制的注射模具在附接柱塞238的底侧252的区域处抛光。底座234由来自bayerag(leverkusen,germany)的makrolon®2458制成。基底114由聚酰亚胺制成,并且覆盖有电绝缘材料133。电绝缘材料133由来自dyconex公司(巴塞斯多夫,瑞士)的阻焊剂制成。密封环134由来自wackerchemie公司(慕尼黑,德国)的geniomer®145或替代性地由来自wackerchemie公司(慕尼黑,德国)的geniomer®345制成。压力元件232由来自wackerchemie公司(慕尼黑,德国)的geniomer®345制成。第二粘合材料由喷涂应用duro-tak87-4287(henkelcorporation,布里奇沃特,新泽西,美国)制成。此外,第一粘合元件由喷涂应用duro-tak387-2051/87-2051(henkelcorporation,布里奇沃特,新泽西,美国)制成。

图9a和图9b以截面视图(图9a)和以侧视图(图9b)示出了传感器组件256的示例性实施例。传感器组件256可包括具有身体安装件212和电子单元186的控制部分254。更多细节可参照上文对图1a到图8d的描述。

图10a和图10b以透视图示出处于完全组装状态(图10a)和拆卸状态(图10b)的传感器组件256的另一示例性实施例,在所述完全组装状态中锁定机构216被锁定并处于在闭合状态或闭合位置,在所述拆卸状态中锁定机构216解锁且处于打开状态或打开位置。如上文在图6a到图6c的背景下所阐述的,该锁定或解锁特别地可通过使杆218的杆臂229枢转来执行。

传感器组件256可包括包含身体安装件212和电子单元186的控制部分254。虽然根据图9a和图9b的传感器组件256可包括具有基本上圆状形状的电子单元186,但传感器组件256可包括具有基本上平坦形状的电子单元186。然而,这只是设计问题,且其他实施例可以是可行的。更多细节可以参照图1a到图8d的描述。

通过将电子单元186安装到身体安装件212上,电子单元186的电接触件210可被挤压到接触盘118上,或接触盘118可被挤压到电子单元186的电接触件210上,使得对应的接触盘118与电接触件210之间可形成相互的电接触,电子单元186的电接触件210设置在电子单元186的下侧209上,其形状和位置对应于传感器110的接触盘118。同时地,如在图4c的测试设置中象征性所示,密封环134可被压缩,且接触区域可由密封环134与环境空气隔离。压力元件232可形成传感器110的基底114的所需变形,且可连同锁定机构216一起提供所需压力来形成传感器110与电子单元186之间的耐久且可靠的电接触。

附图标记列表

110传感器

112中间产品

114基底

116电极

118接触盘

120电迹线

122轴

124接触部分

125表面

126接触表面区域

128工作电极

130反电极

132参考电极

133电绝缘材料

134密封环

135绝缘表面区域

136绝缘层

138密封唇缘

140内周界

142外周界

144测试元件

146第一电路图

148第二电路图

150第三电路图

152端部

154另一接触部分

156配对接触盘

158欧姆计

160伏特计

162电阻器

164电压源

166微安计

168测试设置

170接线盒

172夹持螺钉

174支撑表面

176板

178第一板

180第二板

184力

186电子单元

188底座

200壳体

202上侧

204水密壳体

206边沿

208电子部件

209下侧

210电接触件

211第二引导结构

212身体安装件

213连通件(vias)

214粘合表面

215贴膏(plaster)

216锁定机构

217安装元件

218杆

219自锁机构

220端部

221铰链

222曲杆

223套筒

224柔性延伸部

225柱

226可折叠的箔

227凸起

228容座

229杆臂

230第一引导结构

231另外的容座

232压力元件

233腔

234底座

235开口

236插入元件

238柱塞

242套管

244开槽套管

246可插入部分

248第一粘合元件

250第二粘合元件

252底侧

254控制部分

256传感器组件

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