[发明专利]用来确定哺乳动物组织液中的物质的浓度的光学传感器所用的测量腔室

说明书

技术领域

本发明涉及一种用来确定包含在哺乳动物组织液中的物质的浓度的、以光学方式工作的传感器所用的测量腔室装置，其中，该测量腔室装置具有如下的测量腔室，该测量腔室被构造用于置入哺乳动物体内，被以测量介质加注以及具有壁部，该壁部至少在一壁部部段中相比于组织液的其他组分而言，对于所述物质具有更佳的扩散透过能力。

本发明还涉及一种用于物质浓度传感器的模块，该模块具有前述类型的测量腔室装置。

本发明还涉及一种物质浓度传感器，该物质浓度传感器具有前述类型的测量腔室装置。

最后，本发明涉及一种用于制造所提及的测量腔室装置、模块及传感器的方法。

背景技术

物质浓度测量是一种经常遇到的技术任务。当待测物质存在于其他物质的混合物中时，则这种物质浓度测量遇到特别的难点。这样的基质使得：为了很好地进行浓度测量，不但需要测量方法具有尽可能高的灵敏度，而且需要其具有尽可能高的选择性。由此，凭借单一的测量是行不通的，或者需要应用花费巨大的选择机制，例如气相色层分离法等。在此，测量任务的难度随着基质的复杂程度而增高。

非常复杂的物质混合物自然来自生物学。因此，对生物基质中的物质浓度的测量是花费最为巨大的任务。

原则上，测量花费与测量系统的小型化的可行方案背道而驰。而小型化的物质传感器特别是对于生物学应用而言，令人颇感兴趣。众所周知，对于生命必需的是：对于人类而言，例如葡萄糖、食盐、尿酸、氨基酸等的物质以调节好的浓度存在。但在患疾病的情况下，可能发生生物调控循环的失控，致使一种亦或多种对生命必需的物质的浓度处于生理上许可的范围之外。为了通过治疗措施来扭转这种失控，进行医治的医生必须知道一种或多个所述物质的当前浓度；也就是必须测量浓度，并且有时这必须是连续的。于是，一次性进行测量的试纸是不够的。

于是，例如对于由体内葡萄糖代谢调节的紊乱引起的糖尿病的情况，葡萄糖水平表现为过高(高糖)数值或者过低(低糖)数值。这在长期导致神经细胞发生不可逆转的凋亡，并且引发一系列的病变，首要是在血管处引发病变。可能的后果是如下后遗症：失明、肾功能衰竭、心肌梗塞，高血压和四肢坏死。因此，糖尿病的治疗要求将血糖水平尽可能精确而又持续地调整到处于医学上可接受范围内的数值，例如通过给用胰岛素或葡萄糖来加以调整。注射胰岛素的时间和数量或者进食的必需性依赖于当前的葡萄糖浓度以及一天期间的浓度变化走向。

由此，葡萄糖浓度是对于复杂的基质中的物质浓度的示例，葡萄糖浓度需要被尽可能连续地、无时间上间断地并且无需反复进行的适配措施地得到监测。毫无例外地目前所有实施的治疗方案都致力于对血糖水平产生影响，所以大多数葡萄糖浓度测量腔室装置都还确定血液中的葡萄糖含量。然而同样已知的是：对组织间隙液体加以应用，这是因为组织间隙液体的葡萄糖含量仅以很小的时间推迟成正比地随血液中的葡萄糖含量变化。

例如在DE 19911265 C2中介绍了一种用于对特别是在组织间隙的组织液中的含蛋白质的水性溶液的葡萄糖浓度进行测量的测量腔室装置，其中，对透析液同时以偏振和谱图的方式加以分析。然而这种装置的技术花费由于并行采用两种测量方法而非常大。可以预期这种装置还有着庞大的构造尺寸。此外，还列出一种用于实施物质分离的、由合成材料构成的透析膜，然而这种透析膜与光学测量系统在技术上花费非常巨大的关联方案并未详细公开。

DE 3736092 A1中公开了一种类似的方案。

当需要检测生物组织中的物质浓度时，组织以及组织间液体表现为基质。对此，需要能置入组织内的传感器，这是因为这样才能对物质浓度加以连续监测。由DE 102007031284 A1已知这样的传感器。在那里介绍的构造实现了将测量腔室、发送器与接收器作为能够置入哺乳动物体内的紧凑的单元。

置入哺乳动物体内的过程要求对传感器进行可靠的消毒。在DE 102007031284 A1的构造中，传感器中所包纳的测量液体也必须被消毒。这只有通过离子化的(辐射有效的(radiaktiv))射束才可行，但是这却带来了发送器和接收器受到离子化射束损伤的问题。

当依照DE 102007031284 A1制造传感器时，测量腔室必须被无气泡地加注，这只能借助使用真空才可靠地实现。这进一步要求，必须将整套传感器沉入测量介质内。这种类型的真空加注必须被留意的是：发送器和接收器、尤其所用的光学器件不要被测量介质加注。这导致很高的防护费用。