[发明专利]皮下葡萄糖传感器

权利要求书

1.一种用于测量皮下组织内葡萄糖的葡萄糖传感器，所述传感器包括：

用于皮下插入的探针，所述探针包括指示剂系统，所述指示剂系统包括选择性结合至葡萄糖的受体和与所述受体关联的荧光团，其中所述荧光团具有低于100ns的荧光寿命；

探测头，所述探测头与所述探针光学连接，并位于身体外；

光源；和

检测器，所述检测器布置用于接收由所述指示剂系统发射的荧光，其中所述光源和检测器可选地位于所述探测头内；

其中，所述传感器布置用于通过监测所述荧光团的所述荧光寿命来测量皮下组织内的葡萄糖浓度。

2.根据权利要求1所述的传感器，其中，所述检测器为单光子雪崩二极管。

3.根据权利要求2所述的传感器，进一步包括：

驱动器，所述驱动器布置用于在第一频率下调制光源强度；

偏压源，所述偏压源布置用于对所述单光子雪崩二极管施加偏压，其中在不同于所述第一频率的第二频率下调制所述偏压，且其中所述偏压高于所述单光子雪崩二极管的击穿电压；和

信号处理器，所述信号处理器布置用于至少基于所述单光子雪崩二极管的输出信号来确定与所述荧光团的荧光寿命相关的信息。

4.根据前述任一项权利要求所述的传感器，其中，所述受体为酶或包含一个或多个硼酸基的化合物。

5.根据前述任一项权利要求所述的传感器，其中，所述荧光团具有30ns或更短的荧光寿命。

6.根据前述任一项权利要求所述的传感器，其中，所述荧光团具有20ns或更长的荧光寿命。

7.根据前述任一项权利要求所述的传感器，其中，所述荧光团为非金属荧光团。

8.根据前述任一项权利要求所述的传感器，其中，所述指示剂系统包括结合至水凝胶的荧光团-受体结构体。

9.根据权利要求8所述的传感器，其中，所述水凝胶为具有至少30％w/w的水含量的液体水凝胶。

10.根据前述任一项权利要求所述的传感器，其中，所述指示剂系统以水溶液提供。

11.根据前述任一项权利要求所述的传感器，包括(a)非一次性探测头和(b)一次性探针单元，所述一次性探针单元包括所述探针和连接器，所述连接器布置用于将所述探针与所述探测头连接。

12.根据前述任一项权利要求所述的传感器，进一步包括读数单元，所述读数单元用于连接至所述探测头或接收来自所述探测头的数据，其中所述光源和检测器可选地位于所述读数单元内。

13.根据权利要求12所述的传感器，其中，所述探测头包括所述光源和检测器，且另外包括电源和传输器，所述传输器布置用于将与所述检测器的输出相关的数据无线传输给接收器，且其中所述读数单元包括布置用于接收由所述传输器传输的数据的接收器。

14.根据前述任一项权利要求所述的传感器，进一步包括微处理器和存储器，所述微处理器布置用于控制所述传感器以规定的间隔提供两次或更多次的葡萄糖浓度测量，所述存储器布置用于存储关于荧光寿命数据或葡萄糖浓度的信息。

15.一种在权利要求1至14中任一项所述的葡萄糖传感器中使用的一次性探针单元，包括：(a)用于皮下插入的探针，所述探针包括权利要求1或4至10中任一项所述的指示剂系统；和(b)连接器，所述连接器布置用于可选地将所述探针与探测头连接，所述探测头包括光源和检测器，或所述探测头自身进一步可选地与光源和检测器连接。

16.一种适用于与分离的探针单元连接的探测头，其中所述探测头包括检测器，所述检测器为单光子雪崩二极管，所述检测器布置用于接收来自所述探针单元的光，所述探测头适用于监测低于100ns的荧光寿命。

17.根据权利要求16所述的探测头，其中，所述探测头适用于监测20ns或更长的荧光寿命。