Elemento sensor implantable.

Procedimiento para producir un elemento sensor (110) para detectar al menos un analito en un líquido corporal o en un tejido corporal (130),

comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- un primer líquido de prepolímero (152) con al menos un primer prepolímero endurecible para fabricar una pieza de acoplamiento (120) ópticamente transparente se introduce en una cánula (158);

- un segundo líquido de prepolímero (156) con al menos un segundo prepolímero endurecible para fabricar una región sensora (118) se introduce en la cánula (158);

- al menos un material sensor (122) se introduce en el segundo líquido de prepolímero (156), cambiando el material sensor (122) en presencia del analito al menos una propiedad ópticamente medible; y

- el primer líquido de prepolímero (152) y el segundo líquido de prepolímero (156) se reticulan de modo que se produce un cuerpo moldeado (112) con un extremo sensor (114) y un extremo de acoplamiento (116).

Elemento sensor implantable

La invención se refiere a un procedimiento para producir un elemento sensor. Asimismo, se da a conocer también un elemento sensor para detectar al menos un analito en un líquido corporal o en un tejido corporal. Además, se da a conocer también una disposición de sensor que comprende un elemento sensor según la invención y un detector óptico. Elementos sensores, disposiciones sensoras y procedimientos de este tipo se utilizan en particular para determinar al menos una concentración de metabolito en un líquido corporal y/o en un tejido corporal. Meta bolitas de este tipo pueden comprender, por ejemplo, aunque no exclusivamente, glucosa en sangre, lactato, colesterol u otros tipos de analtas o metabolitos. Sin embargo, de manera alternativa o adicional, el elemento sensor o la disposición sensora se puede utilizar también en otros ámbitos de la analítica, por ejemplo, en el ámbito de la analítica química, en particular en la analítica in situ, en la vigilancia de procesos o en ámbitos similares.

Sistemas convencionales para determinar concentraciones de analta o de metabolito se basan en muchos casos en la generación de una muestra de un líquido corporal tal como, por ejemplo, de una gota de sangre, que a continuación se examina mediante un aparato de medición adecuado para determinar su contenido de analito. A este respecto se pueden utilizar, por ejemplo, procedimientos de medición ópticos y/o electroquímicos.

Para reducir las molestias relacionadas con la generación frecuente de muestras de sangre de los pacientes se han desarrollado diferentes tecnologías no invasivas o mínimamente invasivas para medir concentraciones de analta. A continuación se entra a este respecto en la determinación de la concentración de glucosa en sangre sin limitar el alcance de protección de la invención, pudiendo detectarse, sin embargo, naturalmente de manera alternativa o adicional también otros tipos de analtos o metabolitos.

Las tecnologías invasivas para determinar la concentración de analito se basan habitualmente en sensores que se pueden implementar en un tejido corporal y/o en un líquido corporal que pueden determinar de manera óptica y/o electroquímica la concentración de analto.

Sistemas ópticos utilizan a este respecto por regla general al menos un material sensor que en presencia de uno o varios analtos determinados cambia al menos una propiedad ópticamente medióle. Esta propiedad ópticamente medióle puede estar configurada de las maneras más diferentes, siendo conocidos muchos procedimientos, materiales sensores y dispositivos de medición diferentes por el estado de la técnica. Todos estos materiales sensores conocidos se pueden utilizar básicamente también en el marco de la presente invención.

Así, por ejemplo, el documento WO 01/13783 describe un sensor ocular para glucosa que está configurado como lente oftálmico. El sensor ocular comprende como material sensor un receptor de glucosa que está marcado con una primera marca fluorescente, y una porción competidora de glucosa que está marcada con una segunda marca fluorescente ("Donor"). Las dos marcas fluorescentes están elegidas de modo que, cuando la porción competidora está ligada al receptor, la fluorescencia de la segunda marca fluorescente se elimina debido a una transferencia de energía de fluorescencia resonante (extinción). Mediante una vigilancia del cambio de la intensidad de fluorescencia en caso de una longitud de onda alrededor del máximo de fluorescencia de la marca fluorescente extinguióle se puede medir la parte de la porción competidora fluorescentemente marcadas que se ha desplazado por la glucosa. De este modo se puede determinar la concentración de glucosa en el fluido ocular. La medición, a su vez, se puede usar para concluir a partir de ello la concentración de glucosa en sangre. También son concebibles y familiares para el experto en la técnica otros tipos de detección, por ejemplo, una detección de fluorescencia de la primera marca fluorescente.

El documento WO 02/087429 describe un fotómetro de fluorescencia mediante el que se pueden determinar concentraciones de glucosa en sangre mediante una medición de las concentraciones de glucosa en el fluido ocular. El dispositivo representado es capaz de medir al mismo tiempo dos intensidades de fluorescencia en caso de diferentes longitudes de onda.

Sin embargo, un desafío en el uso de sistemas de detección ópticos mediante un material sensor óptico en sensores implantados consiste naturalmente siempre en conducir señales ópticas desde un aparato de medición hacia el material sensor y/o en el sentido inverso, es decir, desde el material sensor hacia el aparato de medición. En los dispositivos descritos en el documento WO 01/13783 y en el documento WO 02/087429, esta problemática desempeña un papel secundario, ya que las capas de tejido que cubren el sensor implantado son por regla general transparentes en la zona ocular y, por tanto, posibilitan un acoplamiento o desacoplamiento de señales luminosas. Sin embargo, el desafío técnico del acoplamiento óptico aumenta cuando se implantan sensores en partes no transparentes de la piel. Por tanto, la presente invención no está limitada al uso en la zona ocular sino incluye también la posibilidad de una implantación en zonas corporales en las que el sensor implantado está cubierto por partes de tejido no transparentes.

Para evitar la problemática descrita del acoplamiento óptico son conocidos diferentes sistemas por el estado de la técnica. Así, por ejemplo, el documento WO 2005/054831 A1 describe un elemento sensor para determinar una concentración de glucosa en el que se utiliza una guía de ondas óptica. En el extremo distal de la guía de ondas se aplica un elemento sensor sobre la misma que comprende una proteína aglutinante que puede ligar con al menos un

analito objetivo. El elemento sensor comprende además al menos un grupo de reporteros que está sujeto a un cambio de luminiscencia cuando cambian las concentraciones de analito. Opcionalmente, el elemento sensor comprende grupos de referencia con propiedades de luminiscencia que fundamentalmente no cambian cuando cambian las concentraciones de analito.

En D. Meadows y J. S. Schultz: Fiber-optic biosensors based on fluorescence energy transfer, Talanta, tomo 35, n° 2, páginas 145-150, 1988 se describe un método bioquímico para realizar una detección para determinar glucosa que se basa en una transferencia de energía de fluorescencia. Entre otras cosas se propone a este respecto utilizar fibras ópticas para realizar un acoplamiento en un elemento sensor. El elemento sensor comprende una fibra de diálisis hueca a través de la que puede difundir el analito a detectar, en este caso glucosa, para llegar al material sensor que se encuentra en el Interior de la fibra de diálisis.

El documento US 7.226.414 B2 describe un dispositivo sensor de glucosa para la implantación dentro del tejido subcutáneo de un cuerpo animal. Un material sensor está dispuesto en una primera cámara, pudlendo entrar glucosa desde el tejido corporal en la primera cámara. El elemento sensor comprende además una cámara de referencia con una solución de referencia. Para acoplar un aparato de lectura se propone de nuevo el uso de fibras ópticas que conectan un aparato de detección con las cámaras.

En el documento US 2007/0122829 A1 se proponen un sistema, un dispositivo y un procedimiento para medir la concentración de un analito en un líquido o en una matriz. Se propone un ligante termodinámicamente estabilizado, que enlaza analitos. También en este caso se propone de nuevo el uso de una guía de luz independiente acoplada a un elemento sensor en forma de una fibra que conecta un aparato de detección con un elemento sensor Implantado.

Sin embargo, con excepción de los materiales sensores dados a conocer que, por ejemplo, también se pueden utilizar en el marco de la presente invención, el documento WO 2005/054831 A1, la publicación de D. Meadows et al., el documento US 7.226.414 B2 y el documento US 2007/0122829 A1 tienen inconvenientes considerables en la práctica. Así, un Inconveniente considerable consiste en particular en la fabricación complicada de elementos sensores de este tipo, ya que en primer lugar se debe fabricar el verdadero elemento sensor, éste se debe conectar entonces con una fibra óptica correspondiente para implantar a continuación esta disposición. Dado que fibras ópticas tienen en la práctica una sensibilidad considerable frente a cargas mecánicas se puede dar el caso además que en la implantación se dañen las guías de luz ópticas, por lo que se altera o incluso se impide la funcionalidad de los elementos sensores. Además, para retirar los elementos... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para producir un elemento sensor (110) para detectar al menos un analito en un líquido corporal o en un tejido corporal (130), comprendiendo el procedimiento las siguientes etapas:

- un primer líquido de prepolímero (152) con al menos un primer prepolímero endurecióle para fabricar una pieza de acoplamiento (120) ópticamente transparente se introduce en una cánula (158);

- un segundo líquido de prepolímero (156) con al menos un segundo prepolímero endurecióle para fabricar una región sensora (118) se introduce en la cánula (158);

- al menos un material sensor (122) se introduce en el segundo líquido de prepolímero (156), cambiando el material sensor (122) en presencia del analito al menos una propiedad ópticamente medióle; y

- el primer líquido de prepolímero (152) y el segundo líquido de prepolímero (156) se reticulan de modo que se produce un cuerpo moldeado (112) con un extremo sensor (114) y un extremo de acoplamiento (116).

2. Procedimiento según la reivindicación anterior, comprendiendo la reticulación al menos una de las siguientes reticulaciones: una reticulación fotoquímica, en particular una reticulación por luz ultravioleta; una reticulación térmica.

3. Procedimiento según una de las reivindicaciones de procedimiento anteriores, siendo el primer prepolímero endurecióle y el segundo prepolímero endurecióle al menos en parte químicamente idénticos y comprendiendo en particular un material de matriz (124) endurecióle.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones de procedimiento anteriores, correspondiendo el cuerpo moldeado (112), con respecto a su forma exterior, al menos en parte a la forma del lumen interior de la cánula (158).

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones de procedimiento anteriores, siendo la cánula (158) al menos en parte transparente.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones de procedimiento anteriores, introduciéndose en la cánula (158) el primer líquido de prepolímero (152) y/o el segundo líquido de prepolímero (156) mediante introducción por aspiración mediante una presión negativa y/o mediante una introducción a presión mediante una sobrepresión desde al menos una reserva de prepolímeros.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones de procedimiento anteriores, en el que el cuerpo moldeado (112) se provee adicionalmente de un revestimiento (126), en el que el revestimiento (126) comprende al menos uno de los siguientes revestimientos (126):

- un revestimiento biocompatible, en particular un revestimiento de hidrogel;

- un revestimiento de múltiples capas;

- un revestimiento con al menos un principio activo que favorece la curación;

- un revestimiento con al menos un segundo material sensor (122) que en presencia del analito cambia al menos una propiedad ópticamente medióle.

8. Procedimiento según la reivindicación de procedimiento anterior, aplicándose el revestimiento (126) mediante al menos uno de los procedimientos siguientes: un procedimiento de sumersión, en particular al menos un procedimiento de sumersión con al menos una etapa de reticulación siguiente para la reticulación del revestimiento (126); un procedimiento de coextrusión mediante una cánula (158) con al menos dos lúmenes de extrusión, utilizándose al menos un primero de los lúmenes de extrusión para la generación del revestimiento (126) y al menos un segundo de los lúmenes de extrusión para la generación de la pieza de acoplamiento (120) y/o la región sensora (118).

9. Procedimiento según una de las dos reivindicaciones de procedimiento anteriores, realizándose antes de la aplicación del revestimiento (126) al menos una etapa de tratamiento previo para mejorar la adhesión del revestimiento (126) sobre el cuerpo moldeado (112).