[发明专利]血管内葡萄糖传感器

权利要求书

1.一种用于血管内测量葡萄糖浓度的葡萄糖传感器，其中，所述传感器设置用于通过监测荧光团的寿命测量葡萄糖浓度，所述传感器包括：

指示剂系统，所述指示剂系统包括用于选择性地结合至葡萄糖的受体以及与所述受体关联的荧光团，其中所述荧光团的寿命小于100ns；

光源；

光学纤维，所述光学纤维设置用于将光从所述光源导至所述指示剂系统上；

检测器，所述检测器设置用于接收从所述指示剂系统发出的荧光；以及

信号处理器，所述信号处理器设置用于基于至少所述检测器的输出信号测定与所述荧光团的荧光寿命相关的信息。

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，还包括：

驱动器，所述驱动器设置用于以第一频率调制光源强度；

偏压源，所述偏压源设置用于对所述单光子雪崩二极管施加偏压，其中所述偏压以不同于所述第一频率的第二频率调制，并且其中所述偏压高于所述单光子雪崩二极管的击穿电压。

4.根据权利要求3所述的传感器，其中，所述信号处理器以由所述第一频率和第二频率之差给定的频率对所述单光子雪崩二极管的输出信号的部分进行操作。

5.根据权利要求3或4所述的传感器，其中，控制信号发生器以改变下述至少之一：所述第一频率和第二频率之间的频率差；以及用于调制所述光源和调制所述偏压的所述第一频率和第二频率的信号之间的相位差。

6.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到水凝胶的荧光团-受体结构体。

7.根据权利要求6所述的传感器，其中，所述水凝胶为水含量为至少30％w/w的液体水凝胶。

8.根据前述任一项权利要求所述的传感器，其中，所述指示剂系统为溶解有所述受体和荧光团的水溶液。

9.根据前述任一项权利要求所述的传感器，其中，所述荧光团的寿命为30ns或更短。

10.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的荧光团。

11.一种用于血管内测量葡萄糖浓度的方法，包括：

将根据权利要求1或6～10中任一项限定的传感器的指示剂系统插入静脉或动脉内；

使来自光源的入射光经由光学纤维传至所述指示剂系统；

利用检测器接收所述指示剂系统响应从所述光源入射到所述指示剂系统上的光而发出的荧光，并且产生输出信号；以及

基于至少所述检测器的输出信号测定与荧光团的荧光寿命相关的信息。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，所述检测器为单光子雪崩二极管，并且所述方法进一步包括以下步骤：

以第一频率调制光源强度；以及

对所述单光子雪崩二极管施加偏压，其中所述偏压以不同于所述第一频率的第二频率调制，并且其中所述偏压高于所述单光子雪崩二极管的击穿电压。

13.根据权利要求12所述的方法，包括基于频率由所述第一频率和第二频率之差给定的所述单光子雪崩二极管的输出信号的部分测定荧光寿命信息。

14.根据权利要求12或13所述的方法，进一步包括下述步骤中的至少之一：改变所述第一频率和第二频率之间的频率差；以及控制用于调制所述光源和调制所述偏压的所述第一频率和第二频率的信号之间的相位差。