具有二電極電化學(xué)傳感器的隱形眼鏡的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般地涉及具有二電極電化學(xué)傳感器的隱形眼鏡。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)地，電化學(xué)安培型(amperometric)傳感器是具有參考電極、工作電極和反(count er)電極的三電極模式傳感器。參考電極控制工作電極的電化學(xué)電位、工作電極將分析物(analyte)氧化或還原以生成傳感器信號(hào)，并且反電極使從工作電極生成的電流信號(hào)通過(guò)。典型地采用銀/氯化銀(Ag/AgCl)以用于參考電極。然而，為了制作參考電極，不得不使用多個(gè)額外步驟來(lái)沉積Ag金屬層并且隨后電化學(xué)地將它氯化。因此，期望用于二電極電化學(xué)傳感器的裝置和方法。
【附圖說(shuō)明】
[0003]圖1是根據(jù)在此描述的方面的、促進(jìn)具有二電極電化學(xué)傳感器的隱形眼鏡的示例性非限制性系統(tǒng)的框圖的圖示。
[0004]圖2是根據(jù)在此描述的方面的、用于具有二電極電化學(xué)傳感器的隱形眼鏡的電路的示例性非限制性圖的圖示。
[0005]圖3和4是根據(jù)在此描述的方面的、詳述在隱形眼鏡上所采用的二電極電化學(xué)傳感器的性能的示例性非限制性圖的圖示。
[0006]圖5是詳述常規(guī)三電極電化學(xué)傳感器的性能的示例性非限制性圖的圖示。
[0007]圖6是根據(jù)在此描述的方面的、詳述在隱形眼鏡上所采用的二電極電化學(xué)傳感器與常規(guī)三電極模式電化學(xué)傳感器的比較的示例性非限制性圖的圖示。
[0008]圖7是根據(jù)在此描述的方面的、用于圖6中示出的結(jié)果的示例性校準(zhǔn)曲線的圖示。
[0009]圖8和9是根據(jù)在此描述的方面的、促進(jìn)具有二電極電化學(xué)傳感器的隱形眼鏡的方法的的示例性非限制性流程圖的圖示。
[0010]圖10是可以與在此描述的一個(gè)或多個(gè)方面相關(guān)聯(lián)的示例性聯(lián)網(wǎng)或分布式計(jì)算環(huán)境的示意圖的圖示。
[0011]圖11是可以與在此描述的一個(gè)或多個(gè)方面相關(guān)聯(lián)的示例性計(jì)算環(huán)境的示意圖的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0012]現(xiàn)在參考附圖來(lái)描述各個(gè)方面，其中在所有附圖中相同參考標(biāo)記用于指代相同要素。在下面的描述中，為了解釋目的，闡述許多的特定細(xì)節(jié)以便提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)方面的更徹底的理解。然而，顯然的是，可以在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)踐這些方面。在其它實(shí)例中，以框圖形式示出了結(jié)構(gòu)和設(shè)備以便利于描述一個(gè)或多個(gè)方面。
[0013I電流分析法(amper ome try)是使用電流或電流的改變以檢測(cè)溶液中的分析物。使用具有緊靠著被分析的物質(zhì)而放置的電極的安培型電化學(xué)傳感器來(lái)執(zhí)行電流分析法。來(lái)自電極的測(cè)量基于當(dāng)電極接近物質(zhì)時(shí)所發(fā)生的氧化或還原反應(yīng)。施加到電極的適當(dāng)電位使此類氧化或還原反應(yīng)發(fā)生。在一些實(shí)施例中，可以在識(shí)別分析物時(shí)使用所得到的電流。
[0014]安培型生物傳感器要求工作電極上的附加的生物感測(cè)元件，以便使電流生成的氧化還原反應(yīng)發(fā)生。一種類型的生物感測(cè)元件是通過(guò)氧來(lái)催化分析物的氧化的氧化酶。例如，可以將葡萄糖氧化酶沉積(deposit)到生物傳感器上，以使得傳感器能夠檢測(cè)葡萄糖。也可以在實(shí)施例中采用對(duì)應(yīng)的氧化酶來(lái)檢測(cè)諸如乳酸鹽和尿素之類的其它分析物。
[0015]可以在產(chǎn)生以上參考電極時(shí)采用許多不同的技術(shù)。例如，對(duì)于貴金屬薄膜電極，可以采用包括濺射和蒸發(fā)的真空沉積。可以將這些步驟與光刻技術(shù)相結(jié)合，以掩模(mask)和圖案化特定電極以及對(duì)電極的連接。對(duì)于碳和Ag/AgCl電極，可以采用碳墨的絲網(wǎng)印刷(screen printing)。
[0016]在此公開的裝置、系統(tǒng)和方法涉及包括安培型電化學(xué)傳感器的隱形眼鏡。當(dāng)在隱形眼鏡上采用安培型傳感器時(shí)，許多問(wèn)題可能出現(xiàn)。例如，因?yàn)殡[形眼鏡與水溶液(未在使用中的隱形眼鏡清洗液或者在使用中的眼淚)持續(xù)接觸，參考電極的AgCl材料可能慢慢地溶解到溶液中。因此，電極電位可能不期望地偏移。
[0017]為了解決這些問(wèn)題，在一些方面中，提供在隱形眼鏡上的二電極傳感器。隱形眼鏡可以包括:基板，形成隱形眼鏡的本體的至少一部分；以及電路，具有工作電極和組合參考-反電極?？梢詫㈦娐凡贾迷诨迳匣蛘呋鍍?nèi)。
[0018]傳感器可以是感測(cè)隱形眼鏡的佩帶者中的葡萄糖、蛋白質(zhì)、甘油三酸酯、尿素或者乳酸鹽水平的生物傳感器。工作電極可以生成指示感測(cè)的分析物的信號(hào)，并且組合參考-反電極可以使從工作電極生成的該信號(hào)通過(guò)。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，工作電極由鉑組成，并且組合參考-反電極由貴金屬組成。此外，可以將工作電極的面積形成得小于組合參考-反電極的面積。在一些實(shí)施例中，組合參考-反電極與工作電極的面積比率在2至10000之間。
[0019]—個(gè)或多個(gè)方面可以有利地促進(jìn)不要求分離的參考電極的二電極電化學(xué)傳感器。
[0020]圖1是根據(jù)在此描述的方面的、促進(jìn)具有二電極電化學(xué)傳感器的隱形眼鏡的系統(tǒng)的框圖的圖示。系統(tǒng)100包括覆蓋眼睛104的至少一部分并且具有電路106的隱形眼鏡102。
[0021]電路106可以是如參考圖2所更詳細(xì)地描述的。具體地，電路106可以包括二電極安培型電化學(xué)傳感器(未示出)。
[0022]二電極電化學(xué)傳感器可以包括工作電極和組合參考-反電極。該傳感器還可以包括電解液和傳感器電路?？梢詫⒚?例如，與葡萄糖、蛋白質(zhì)、甘油三酸酯、尿素或者乳酸鹽相關(guān)聯(lián)的氧化酶)沉積在工作電極上，以使得電化學(xué)傳感器能夠感測(cè)其基板。組合參考-反電極可以執(zhí)行典型的三電極電化學(xué)傳感器的反電極和參考電極的組合功能。這樣，組合參考-反電極可以消除對(duì)于隱形眼鏡組合參考-反的電路中的分離的參考電極的需要。
[0023]轉(zhuǎn)回圖1，隱形眼鏡102可以檢測(cè)入射(incident)在隱形眼鏡102上的一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)。例如，在各個(gè)方面中，隱形眼鏡102可以檢測(cè)隱形眼鏡102的佩帶者的身體中的葡萄糖、蛋白質(zhì)、甘油三酸酯、尿素和/或乳酸鹽水平。隱形眼鏡102可以經(jīng)由電路106的上述二電極安培型電化學(xué)傳感器來(lái)執(zhí)行這樣的檢測(cè)。
[0024]在一些方面中，隱形眼鏡102可以包括通信組件(未示出)，以傳送入射在隱形眼鏡102上的物質(zhì)的分析物濃度、由電路106生成的輸出電流和/或任何數(shù)量的其它不同類型的信息。舉例而非限制地，通信組件可以是或者可以包括射頻(RF)天線。在一些方面中，可以將信息108傳送到隱形眼鏡102外部的讀取器110。在一些方面中，讀取器110可以是RF讀取器。因此，隱形眼鏡102可以具有與讀取器110的無(wú)線通信。
[0025]將理解的是，根據(jù)在本公開中描述的一個(gè)或多個(gè)方面，用戶可以選擇參加或選擇退出提供與數(shù)據(jù)收集方面有關(guān)的個(gè)人信息、人口統(tǒng)計(jì)信息、位置信息、專有信息、感測(cè)信息等。而且，在此描述的一個(gè)或多個(gè)方面可以提供對(duì)收集的、接收的或傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行匿名。
[0026]圖2是根據(jù)在此描述的方面的、用于具有二電極電化學(xué)傳感器的隱形眼鏡的電路的示例性非限制性圖的圖示。在各個(gè)方面中，電路200可以包括電路106的結(jié)構(gòu)和/或功能中的一個(gè)或多個(gè)(并且反之亦然)。
[0027]如圖2中所示，電路200可以包括電化學(xué)傳感器202、通信組件212、存儲(chǔ)器214和/或微處理器216。在一些方面中，電路200可以僅僅包括電化學(xué)傳感器202和/或可以僅僅包括電化學(xué)傳感器202和通信組件212。可以將電化學(xué)傳感器202、通信組件212、存儲(chǔ)器214和/或微處理器216中的一個(gè)或多個(gè)化學(xué)地、電學(xué)地和/或生化地彼此耦合，以執(zhí)行電路200的一個(gè)或多個(gè)功能。
[0028]在各個(gè)方面中，可以將電路200布置在隱形眼鏡的基板