DE69933547T2

DE69933547T2 - Implantierbare anordnung zur glukose-messung im blut

Info

Publication number: DE69933547T2
Application number: DE69933547T
Authority: DE
Inventors: David Windsor Eglise
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-03-20
Filing date: 1999-03-22
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2019-03-23
Also published as: ES2277431T3; NZ507666A; US6579498B1; WO1999048419A1; ATE341991T1; CA2330553C; ZA200005714B; DE69933547D1; PT1063916E; DK1063916T3; GB9805896D0; AU752074B2; AU3043699A; EP1063916A1; CA2330553A1; EP1063916B1

Description

Diese Erfindung betrifft Erfassungsvorrichtungen und Erfassungssysteme, einschließlich solcher Vorrichtungen zur Verwendung bei der Überwachung des Vorhandenseins oder der Aktivität eines spezifischen chemischen Analyts der Art, bei der ein makromolekulares Material, das eine physikalische Veränderung als Reaktion auf Kontakt mit dem chemischen Analyt vorweist, in einem Behältnis enthalten ist, das eine äußere Membranwand hat, die für den chemischen Analyt semipermeabel ist.
Eine Erfassungsvorrichtung der oben beschriebenen Art, und ein Erfassungssystem einschließlich einer solchen Vorrichtung ist aus WO-A96/36 275 bekannt, wobei die Fluoreszenzmarkierungstechnik verwendet wird, um eine Reaktion auf freie Glukose zu bewirken. Ein Sensorpatch zum subkutanen Implantieren besteht aus einem Element einer glukosepermeablen Zellulosemembran, die fluoreszenzdonormarkiertes, glukosebindendes Protein und einen fluoreszenzakzeptormarkierten Zucker enthält. Um das Fluoreszenzmaterial des Patches durch die Haut anzuregen, wird eine äußere Lichtquelle verwendet, und die resultierenden Akzeptorfluoreszenzemissionen, die vom Patch durch die Haut verlaufen, werden mittels extern angeordneten Photoelektronenvervielfachern detektiert. Die Wellenlänge-Zeit-Charakteristiken der detektierten Emissionen werden mit denen des anregenden Lichts korreliert, um die Menge der biologisch signifikanten Substanzen, die durch den Patch erfaßt werden, zu messen. Der Korrelationsprozeß basiert auf einem von empirischen Daten abgeleiteten mathematischen Modell.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Form einer Erfassungsvorrichtung der oben beschriebenen Art bereitzustellen, die verwendet werden kann, um die Überwachung des Vorhandenseins oder der Aktivität eines spezifischen chemi schen Analyts direkter als mit der bekannten Vorrichtung und dem bekannten System zu ermöglichen.
Unter einem erfindungsgemäßen Aspekt ist eine Erfassungsvorrichtung der oben beschriebenen Art dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor in dem Behältnis enthalten ist, um auf die physikalische Veränderung des makromolekularen Materials zu reagieren, und daß auch eine Sender-Einrichtung zum Übertragen eines Signals in Abhängigkeit von der Antwort des Sensors in dem Behältnis enthalten ist, um aus der Erfassungsvorrichtung zu strahlen.
Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung ist besonders zur Überwachung des Vorhandenseins oder des Aktivitätsgrades eines spezifischen biochemischen Analyts, Arzneimittels oder weiteren Analyts in vivo, im Körper eines menschlichen oder tierischen Patienten, geeignet. In diesem Zusammenhang kann die Erfassungsvorrichtung dafür vorgesehen sein, subkutan oder anderweitig im Patienten implantiert zu werden, so daß der bestimmte Analyt erfasst werden kann, während er die semipermeable Wand der Vorrichtung durchdringt.
Das makromolekulare Material kann so beschaffen sein, daß es eine Veränderung seines rheologischen Parameters als Reaktion auf den Analyt vorweist. Der Parameter kann Viskosität sein, und das Material, das zum Beispiel ein Gemisch aus Concanavalin A und Ficoll sein kann, kann auf das Vorhandensein von Glukose ansprechen, um eine Veränderung seiner Viskosität oder anderer Parameter vorzuweisen. Im Zusammenhang mit der Reaktion auf Glukose findet die Erfassungsvorrichtung der Erfindung besondere Anwendung für die in-vivo-Überwachung des Blutzuckers diabetischer Patienten.
Die Signalübertragungseinrichtung kann eine Einrichtung zum Übertragen des Signals durch elektromagnetische Strahlung sein, und das Behältnis kann die Form einer Kapsel haben, die vollständig oder im wesentlichen vollständig aus einer semipermeablen Membran ist. Weiterhin kann die Einrichtung zum Übertragen eines Signals aus der Erfassungsvorrichtung eine Einrichtung zum Ableiten digitaler Daten in Übereinstimmung mit der Antwort des Sensors und zum Übertragen derselben aus der Erfassungsvorrichtung aufweisen.
Unter einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Erfassungssystem zur Verwendung bei der Überwachung des Vorhandenseins oder der Aktivität eines spezifischen chemischen Analyts bereitgestellt, das eine Erfassungsvorrichtung und eine Abfrageeinrichtung aufweist, die zum Abfragen der Erfassungsvorrichtung betriebsfähig ist, wobei die Erfassungsvorrichtung ein Behältnis hat, das eine äußere Membranwand hat, die für den chemischen Analyt semipermeabel ist und die makromolekulares Material enthält, das eine physikalische Veränderung als Reaktion auf Kontakt mit dem chemischen Analyt vorweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor in dem Behältnis enthalten ist, um auf die physikalische Veränderung des makromolekularen Materials zu reagieren, daß auch eine Sender-Einrichtung in dem Behältnis enthalten ist und daß die Sender-Einrichtung als Antwort auf die Abfrage der Erfassungseinrichtung durch die Abfrageeinrichtung zum Übertragen eines Signals in Abhängigkeit von der Antwort des Sensors betriebsfähig ist, um aus der Erfassungsvorrichtung zur Abfrageeinrichtung zu strahlen.
Das von der Antwort des Sensors abhängige Signal kann zur Abfrageeinrichtung durch Übertragung mittels elektromagnetischer Wellen übertragen werden. Ebenso kann die Abfrage der Erfassungsvorrichtung durch Übertragung mittels elektromagnetischer Wellen von der Abfrageeinrichtung bewirkt werden. In diesem letzteren Fall kann die elektrische Leistung für die Sender-Einrichtung von der Abfrageübertragung mittels elektromagnetischer Wellen abgeleitet werden.
Die Abfrage einer implantierbaren Vorrichtung zum Erfassen von Glukose mittels Übertragung elektromagnetischer Wellen ist aus EP-A-0 554 955 bekannt. In diesem Fall jedoch verwendet die Erfassungsvorrichtung einen amperometrischen Enzymsensor, der mit der Transponder-Einrichtung verbunden ist, die in einem nichtpermeablen Glasbehältnis eingekapselt ist. Folglich schließt diese bekannte Erfassungsvorrichtung, im Unterschied zur Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung, nicht die Erfassung der physikalischen Veränderung makromolekularen Materials in einem Behältnis ein, das eine äußere semipermeable Membranwand hat und den Sender enthält.
Ein erfindungsgemäßes Erfassungssystem und erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtungen zur Verwendung in diesem werden nunmehr anhand von Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, die folgendes zeigen:
1 ist ein Blockschema, das das erfindungsgemäße Erfassungssystem veranschaulicht;
2 ist eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Erfassungsvorrichtung, die einen Teil des Systems gemäß 1 bildet;
3 ist eine Blockschemadarstellung der elektrischen Schaltungsanordnung der Erfassungsvorrichtung gemäß 2;
4 ist eine Blockschemadarstellung der elektrischen Schaltungsanordnung, die als Alternative zur elektrischen Schaltungsanordnung gemäß 3 für die Erfassungsvorrichtung gemäß 2 verwendet werden kann;
5 stellt eine Blockschemadarstellung der elektrischen Schaltungsanordnung eines Transponders der Erfassungsvorrichtung gemäß 2 dar;
6 stellt eine Blockschemadarstellung der elektrischen Schaltungsanordnung einer Abfrageeinheit dar, die einen Teil des Erfassungssystems gemäß 1 bildet, und
7 ist beispielhaft für eine praktische Ausführung des Erfassungssystems gemäß 1.
Das zu beschreibende Erfassungssystem dient zur Verwendung bei der in-vivo-Überwachung des Vorhandenseins oder des Aktivitätsgrades eines spezifischen biochemischen Analyts, Arzneimittels oder weiteren Analyts in einem Patienten.
Mit Bezug auf 1 weist das Erfassungssystem eine Erfassungsvorrichtung auf, die subkutan in den Patienten implantiert wird. Die Erfassungsvorrichtung 1 weist ein nichttoxisches makromolekulares Gemisch oder eine makromolekulare Verbindung 2 auf, das/die in eine Hülle 3 aus biokompatibler, semipermeabler Membran eingekapselt ist. Das Gemisch oder die Verbindung 2 hat die Charakteristik, daß sich seine/ihre physikalischen Eigenschaften bei Vorhandensein des relevanten Analyts verändern, und die Veränderung des physikalischen Zustands des Gemischs oder der Verbindung 2, die in dieser Hinsicht stattfindet, wenn der Analyt die Wand der Hülle 3 durch dringt, wird mittels eines Sensors 4 erfaßt. Der Sensor 4 ist mit dem Gemisch oder der Verbindung 2 in die Hülle 3 eingekapselt und liefert ein von der erfassten physikalischen Veränderung abhängiges elektrisches Signal an einen Meßkreis 5.
Die Schaltung 5 ist, wie die Vorrichtung 4, mit dem Gemisch oder der Verbindung 2, in die Hülle 3 eingekapselt und leitet aus dem Signal, das der Sensor 4 liefert, ein digitales Datensignal ab, das eine Messung des physikalischen Zustands des erfassten Gemischs oder der erfassten Verbindung 2 ermöglicht. Dieses Signal wird an einen Hochfrequenz-Transponder 6 geliefert, der auch mit dem Gemisch oder der Verbindung 2 in die Hülle 3 eingekapselt ist.
Der Transponder 6 wird von außerhalb der implantierten Erfassungsvorrichtung 1 durch Betätigung einer Abfrageeinheit 7 abgefragt. Die durch die Schaltung 5 abgeleiteten Meßdaten werden daraufhin vom Transponder 6 übertragen, und diese Daten werden, wie von der Einheit 7 empfangen, entweder lokal in der Einheit 7 bearbeitet und gespeichert oder an ein Datenerfassungssystem (nicht gezeigt) übertragen. Die Aktivität des chemischen Analyts im Patienten kann aus den von der Erfassungsvorrichtung 1 erhaltenen Meßdaten bestimmt werden und dadurch kontinuierlich oder periodisch mittels des erfindungsgemäßen Systems überwacht werden. Weiterhin können eine geeignete Alarmmeldung und/oder Maßnahme (zum Beispiel Verabreichung eines Medikaments) erfolgen, wenn die Aktivität des Analyts dies in Zusammenhang mit dem Überwachungsbetrieb wünschenswert oder erforderlich macht.
Die erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung findet besondere Anwendung für die in-vivo-Überwachung bei Diabetes-Patienten. Es sind Versuche gemacht worden, die sich auf die Anpassung bekannter Biosensor-Technologien konzentrieren, um für diesen Zweck einen in-vivo-Glukose-Sensor zu entwickeln. Aber diese Versuche sind aufgrund von Problemen der Biokompatibilität, Drift, Instabilität, Verschmutzung, Infektion und elektrischen Verbindung mit dem Implantat weitgehend gescheitert. Jedoch rühren die Hauptprobleme von der inhärenten Instabilität jeglichen enzymgestützten Systems her, was die potentielle Lebensdauer der Erfassungsvorrichtung und die Kon struktion einer zuverlässigen Schnittstelle zwischen der inneren Erfassungsvorrichtung und ihrer zugehörigen, äußeren Elektronik begrenzt. Diese Probleme können mit dem erfindungsgemäßen Erfassungssystem in einem großen Umfang insofern überwunden werden, als das Behältnis biokompatibel sein kann und ein nichttoxisches, makromolekulares Gemisch oder eine nichttoxische, makromolekulare Verbindung enthält, die eher mit physikalischer als biochemischer Veränderung auf den Blutzuckerspiegel des Patienten reagiert. Die physikalische Reaktion des makromolekularen Gemischs oder der makromolekularen Verbindung ist reversibel, so daß die Erfassungsvorrichtung eine sehr lange Betriebslebensdauer haben kann.
Obwohl die Erfassungsvorrichtung oben für die Verwendung als Implantat beschrieben wurde, kann sie in anderen Zusammenhängen verwendet werden, wo es wünschenswert oder notwendig ist, das Vorhandensein oder die Aktivität einer spezifischen Chemikalie durch eigenständige Erfassung zu überwachen, ohne daß eine äußere elektrische oder andere Verbindung mit der Erfassungsvorrichtung notwendig ist.
Das Gemisch oder die Verbindung 2 hat insofern eine wichtige Funktion im Erfassungssystem und bei der Erfassungsvorrichtung gemäß der Erfindung, als es/sie eine physikalische Veränderung als Reaktion auf den Analyt vorweist, die überwacht wird. Zum Beispiel kann das Material 2 ein Gemisch aus Concanavalin A und Ficoll sein, das eine theologische Veränderung auf Glukose vorweist. Andere geeignete Gemische oder Verbindungen können verwendet werden und können für Langlebigkeit und optimale Leistung durch Moleküldesign oder Molekularprägeverfahren kundenspezifisch synthetisiert werden. Die Einbeziehung nichtproteinartiger synthetischer Erkennungsmoleküle wird möglicherweise bevorzugt.
Die physikalische Veränderung des Gemischs oder der Verbindung 2, die durch den Sensor 4 in der Erfassungsvorrichtung 1 erfaßt wird, kann, wie oben angezeigt, rheologisch sein und kann eine spezielle Veränderung der Viskosität sein. Als Alternative kann die erfaßte physikalische Veränderung mit elektrischer Leitfähigkeit, Dichte, Volumen, Druck oder Helligkeit oder Fluoreszenz zusammenhängen. Helligkeit oder Fluores zenz kann während der Stimulierung des Gemischs oder der Verbindung 2 durch sichtbares oder nichtsichtbares Licht, das von einem außen befindlichen Laser auf die Vorrichtung 1 auftrifft, durch den Sensor 4 erfaßt werden. Eine ähnliche Stimulierung einer gerichteten physikalischen Eigenschaft kann durch Verwenden von Schallstrahlung erreicht werden.
Die semipermeable Hülle 3 kann aus metallischen, halbsynthetischen oder natürlichen Materialien hergestellt sein. Beispiele dafür sind gesintertes Titan, Polyvinylchlorid, Silikongummi, Nylon und Zellulosederivate. Für in-vivo-Anwendungen der Erfassungsvorrichtung 1 wird die Membran wünschenswerterweise mit einer Chemikalie wie etwa Phosphorylcholin oder Derivaten behandelt, um Zell- oder Proteinadhäsion möglichst gering zu halten.
Das Erfassungssytem gemäß 1 kann speziell zur Überwachung des Blutzuckerspiegels bei einem an Diabetes erkrankten Patienten verwendet werden, und die Erfassungsvorrichtung des Systems kann dann die Form haben, die in 2 gezeigt ist.
Mit Bezug auf 2 hat die Erfassungsvorrichtung in diesem Fall die Form einer dünnen Kapsel 11, die zum Beispiel ein Gemisch aus Concanavalin A und Ficoll als makromolekulares Material 12 enthält. Das Gemisch oder die Verbindung 12 ist in eine fortlaufende, nahtlose Wand 13 eingekapselt, die vollständig oder im wesentlichen vollständig aus einer semipermeablen Membran ausgebildet ist. Ein in das Gemisch oder die Verbindung 12 in der Kapsel 11 eingetauchter Sensor 14 ist so verbunden, daß er durch die Wand eines umgebenden Gehäuses 15 reicht, das die elektrische Schaltungsanordnung der Erfassungsvorrichtung 11 enthält. Insbesondere enthält das Gehäuse 15 ein Substrat 16, mit dem der Sensor 14 gekoppelt ist und das die Meß- und Transponderschaltungsanordnung 17 zusammen mit der Transponderantenne 18 und einem Ladungsspeicherkondensator 19 trägt.
Die Kapsel 11 wird subkutan in einen Patienten implantiert, um auf eine Veränderung seines Blutzuckerspiegels zu reagieren. Die Veränderung der Viskosität, die in dem Gemisch oder der Verbindung 12 als Reaktion auf die Veränderung des die semipermeable Wand 13 durchdringenden Glukosespiegels auftritt, wird mittels des Sensors 14 erfaßt und an die Schaltungsanordnung 17 übertragen. Insbesondere für ein Gemisch aus Concanavalin A und Ficoll wird eine große Veränderung der Viskosität (zum Beispiel von 1 auf 10 mM) zwischen dem niedrigsten und höchsten Spiegel des Blutzuckers eines Patienten vorgewiesen. Das Ausgangssignal des Sensors 14 wird als Antwort auf die Veränderung in der Schaltungsanordnung 17 zur Übertragung an die entsprechende Abfrageeinheit über die Antenne 18 in Daten umgesetzt, die die Viskosität und dementsprechend den Blutzuckerspiegel darstellen.
Der Sensor 14 kann in diesem Beispiel so beschaffen sein, daß als Antwort auf eine Viskositätsänderung des Gemischs oder der Verbindung 12 eine Veränderung des piezomechanischen Koppelwirkungsgrads erfolgt. Diese Veränderung kann genutzt werden, um eine Spannungs- oder Phasenänderung eines angelegten Signals zu erzeugen. Wenn Phasenänderung benutzt wird, kann die Schaltungsanordnung 17 die in 3 veranschaulichte Form haben.
Mit Bezug auf 3 wird von einem Oszillator 20 eine Schwingungswellenform an den Sensor 14 übergeben, und das Ausgangssignal des Sensors 14 wird über eine Spannungspufferstufe 21 zum Vergleich mit dem Ausgangssignal eines spannungsgesteuerten Oszillators 23 in einer Phasenregelschleife, die ein Schleifenfilter 24 aufweist, an einen Phasendetektor 22 geliefert. Das resultierende Ausgangssignal des Filters 24 wird mit dem Ausgangssignal des Oszillators 20 an einen Signalprozessor 25 geliefert, um die relevanten Daten aus der detektierten Phasenverschiebung zwischen den beiden Signalen abzuleiten und um diese an einen Transponderstromkreis 26 zu liefern.
Elektrische Energie zur Versorgung der Elektronik der Kapsel 11 wird im Transponderstromkreis 26 gewonnen, ohne daß die Kapsel 11 eine Batterie aufweisen muß. Die erforderliche Energie wird aus dem von der Abfrageeinheit 7 übertragenen Abfragesignal gewonnen (1). Das über die Antenne 18 empfangene Signal lädt den Speicherkondensator 19, und von dieser Ladung wird die Schaltungsanordnung 17 versorgt, um die Blut zuckermeßdaten zu sammeln und über die Antenne 18 zur externen Verwendung zu übertragen.
In einer alternativen Konstruktion der Kapsel 11 hat der verwendete Sensor 14 eine Form, die die Übertragung von Schallwellen in dem Gemisch oder der Verbindung 12 nutzt. Die in diesem Fall verwendete Form des Sensors 14 und der Schaltungsanordnung 17 ist in 4 gezeigt und wird nun beschrieben.
Mit Bezug auf 4 weist der Sensor 14 in diesem Fall beabstandete piezoelektrische Wandlerelemente 30 und 31 auf, die in das Gemisch oder die Verbindung 12 eingetaucht sind. Das Element 30 wird von einem Oszillator 32 erregt, und die folgenden Schwingungen, die über das Gemisch oder die Verbindung 12 übertragen werden, werden durch das Element 31 detektiert. Das resultierende Signal, das durch das Element 31 abgeleitet worden ist und dessen Amplitude und Frequenz ohne weiteres mit der Viskosität des Gemischs oder der Verbindung 12 korreliert werden können, wird über eine Spannungspufferstufe 33 zum Vergleich mit dem Ausgangssignal des Oszillators 32 an einen Komparator 34 angelegt. Das Ausgangssignal des Vergleichers 34 wird in einem Prozessor 35 genutzt, um die gewünschten Meßdaten zum Anzeigen des Blutzuckerspiegels mit Bezug auf das Ausgangssignal des Oszillators 32 abzuleiten. Die in einem nichtflüchtigen Speicher 36 gespeicherten Daten definieren den Bezugswert, gegen den die Meßdaten zur Übertragung durch eine Transponderschaltung 37 abgeleitet werden.
Der Transponder 6 gemäß 1 (oder speziell die Transpondereinheiten 26 und 37 gemäß 3 bzw. 4) kann aufgebaut sein, wie in 5 veranschaulicht.
Mit Bezug auf 5 wird das Hochfrequenzabfragesignal in der Antenne 18 in einem Resonanzkreis empfangen, der durch eine Antennenspule 40 mit Parallelkondensator 41 gebildet wird. Das Schwingungsausgangssignal an der Spule 40 wird über einen Gleichrichter 42 bereitgestellt, um den Speicherkondensator 19 durch Lieferung elektrischer Leistung an die Elektronik der Kapsel 11 über einen Regler 43 zu laden, und wird über einen Komparator 44 auch an einen Demodulator 45 geliefert. Der Demodulator 45 leitet Daten ab, die im Abfragesignal an den Transponder 18 übertragen werden, und liefert diese an eine Prozessoreinheit 46. Diese Daten werden in der Prozessoreinheit 46 zur Protokollsynchronisierung verwendet und um Bezugswerte für die Meßdaten, die durch die Meßschaltung 5 vom Sensor 4 (1) signalisiert werden, zu setzen und/oder zurückzusetzen.
Die durch die Prozessoreinheit 46 abgeleiteten Daten werden in einem Speicher 47 gespeichert. Diese gespeicherten Daten werden ausgelesen und unter Steuerung der Prozessoreinheit 46 mit anderen Daten in einer MUX-Einheit 48 zur Übertragung über einen Modulator 49 und eine Spule 50 der Antenne 18 kombiniert. Die Übertragung wird durch die Prozessoreinheit 46 in Abhängigkeit von der Stromversorgungsfunktion, wie durch eine Einschalt/Rücksetzeinheit 51 bestimmt, gesteuert.
Die Abfrageeinheit 7 des Systems gemäß 1 kann so beschaffen sein, wie in 6 veranschaulicht.
Mit Bezug auf 6 wird die Übertragung des Abfragesignals zur Erfassungsvorrichtung 1 über eine Antenne 60 bewirkt, die mit dem Signal von einem Modulator 61 über einen Leistungsverstärker 62 versorgt wird. Der Modulator 61 moduliert das übertragene Hochfrequenzsignal mit Daten, die von einer Steuereinheit 63 abgeleitet werden, die einen Digitalspeicher aufweist. Diese Daten werden in der Einheit 63 oder in einer Datenerfassungsstation (nicht gezeigt), mit der sie verbunden sein kann, in Abhängigkeit von den Daten, die durch die Erfassungsvorrichtung 1 zu übertragen sind, und von den Bezugswerten, bezüglich derer die Messung darin auszuführen ist, abgeleitet.
Die durch die Antenne 60 von der Erfassungsvorrichtung 1 empfangenen Datensignale werden in einem Verstärker 64 verstärkt und zur Lieferung an die Einheit 63 in einem Demodulator 65 demoduliert. Ein Komparator 66 ist aktiv, um in Abhängigkeit von den übertragenen und empfangenen Signalen Steuereingangssignale für die Einheit 63 abzuleiten.
Die Abfrageeinheit 7 gemäß 1 kann in Form einer Einheit ausgeführt sein, die nach Art einer Armbanduhr am Handgelenk getragen wird. Dies ist in 7 veranschaulicht, wobei man verstehen muß, daß eine Kapsel 70 derselben Form wie Kapsel 11 gemäß 2 subkutan in das Handgelenk eines Patienten implantiert worden ist und die Abfrageeinheit 71 in diesem Fall Bänder 72 hat, um sie am Handgelenk unmittelbar über der implantierten Kapsel 70 festzuhalten.
Mit Bezug auf 7 ist eine Antennenspule 73 in die Basis der Einheit 71 unter der zugehörigen elektronischen Schaltungsanordnung 74 einbezogen. Die Einheit 71 weist auch eine LCD-Anzeige 75 und eine akustische Alarmeinrichtung 76 zusammen mit Drucktasten 77 zur Eingabe von Daten in die Schaltungsanordnung 74 und Anzeige 75 auf.

Claims

Erfassungsvorrichtung (1) zur Verwendung bei der Überwachung des Vorhandenseins oder der Aktivität eines spezifischen chemischen Analyts, wobei ein makromolekulares Material (2), das eine physikalische Veränderung als Antwort auf Kontakt mit dem chemischen Analyt vorweist, in einem Behältnis (3) enthalten ist, das eine äußere Membranwand hat, die für den chemischen Analyt semipermeabel ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (4) in dem Behältnis (3) enthalten ist, um auf die physikalische Veränderung des makromolekularen Materials zu reagieren, und daß auch eine Sender-Einrichtung (5, 6) zum Übertragen eines Signals in Abhängigkeit von der Antwort des Sensors (4) in dem Behältnis (3) enthalten ist, um aus der Erfassungsvorrichtung (1) zu strahlen.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Signalübertragungseinrichtung eine Einrichtung (6) zum Übertragen des Signals durch die elektromagnetische Strahlung aufweist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Behältnis die Form einer Kapsel (3) vollständig oder im wesentlichen vollständig aus einer semipermeablen Membran hat.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das makromolekulare Material (2) eine Veränderung seines rheologischen Parameters als Antwort auf Kontakt mit dem Analyt vorweist und die vom Sensor (4) gegebene Antwort von der Veränderung dieses Parameters abhängig ist.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der chemische Analyt Glukose enthält und das makromolekulare Material (2) die physikalische Veränderung als Antwort auf das Vorhandensein von Glukose vorweist.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei das makromolekulare Material (2) ein Gemisch aus Concanavalin A und Ficoll ist.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Signalübertragungseinrichtung eine Einrichtung (5, 6) zum Ableiten digitaler Daten in Übereinstimmung mit der Antwort des Sensors (4) und zum Übertragen des Signals in digitaler Form aus der Erfassungsvorrichtung (1) aufweist.
Erfassungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Signalübertragungseinrichtung eine Vorkehrung (46) für eine von außen bewirkte Einstellung einer Bezugsgröße aufweist, bezüglich der das Signal abgeleitet wird.
Erfassungssystem zur Verwendung bei der Überwachung des Vorhandenseins oder der Aktivität eines spezifischen chemischen Analyts, mit einer Erfassungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und einer Abfrageeinrichtung (7), die zum Abfragen der Erfassungsvorrichtung (1) betriebsfähig ist, wobei die Sender-Einrichtung (5, 6), als Antwort auf eine Abfrage der Erfassungseinrichtung (1) durch die Abfrageeinrichtung (7), zum Übertragen eines von der Antwort des Sensors (4) abhängigen Signals betriebsfähig ist, um aus der Erfassungsvorrichtung (1) zur Abfrageeinrichtung (7) zu strahlen.
Erfassungssystem nach Anspruch 9, wobei das von der Antwort des Sensors (4) abhängige Signal an die Abfrageeinrichtung (7) durch Übertragung elektromagnetischer Wellen übertragen wird.
Erfassungssystem nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Abfrage der Erfassungseinrichtung (1) durch Übertragung mittels elektromagnetischer Wellen von der Abfrageeinrichtung (7) bewirkt wird.
Erfassungssystem nach Anspruch 11, wobei elektrische Leistung für die Sender-Einrichtung (5, 6) von der Abfrageübertragung mittels elektromagnetischer Wellen abgeleitet wird.
Erfassungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei der chemische Analyt Glukose enthält und das makromolekulare Material (2) die physikalische Veränderung als Antwort auf Kontakt mit diesem aufweist.
Erfassungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei ein makromolekulares Material (2) ein Gemisch aus Concanavalin A und Ficoll ist.
Erfassungssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die Signalübertragungseinrichtung (5, 6) eine Vorkehrung (46) zur Einstellung einer Bezugsgröße aufweist, bezüglich der das Signal abgeleitet wird, wobei die Einstellung in Übereinstimmung mit von der Abfrageeinrichtung (7) übertragenen Daten erfolgt.