体内分析物信号降解的介导的制作方法

体内分析物信号降解的介导
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年2月22日提交的第62/809,238号美国临时申请的优先权，该申请全文援引加入本文中。
3.背景
技术领域
4.本发明大体上涉及当使用包括(部分或完全)植入或插入到活体动物中的传感器的系统测量此活体动物的介质中的分析物时，分析物传感器部分的体内降解的持续减少。具体地，本发明涉及利用一种或多种添加剂的传感器，该添加剂可以掺入分析物指示剂和/或覆盖分析物指示剂的至少一部分的材料内。


背景技术：

5.传感器可以(部分或全部)植入活体动物(例如，人)内，并且用于测量所述活体动物内介质(例如间隙液(isf)、血液或腹腔内液)中的分析物(例如，葡萄糖、氧、心脏标志物、低密度脂蛋白(ldl)、高密度脂蛋白(hdl)或甘油三酯)。传感器可以包括光源(例如，发光二极管(led)或其他发光元件)、指示剂分子以及光电检测器(例如，光电二极管、光电晶体管、光敏电阻器或其他光敏元件)。利用指示剂分子来测量分析物的可植入传感器的示例如第5,517,313和5,512,246号美国专利中所述，其全文援引加入本文中。
6.传感器可以包括分析物指示剂，所述分析物指示剂可以是嵌入移植物(即，层或基质(matrix))内的指示剂分子的形式。例如，在基于荧光的可移植葡萄糖传感器中，荧光物指示剂分子可以可逆地结合葡萄糖，并且当被激发光(例如，波长为约378nm的光)照射时，发射一定量的光(例如，400nm到500nm范围内的光)，这取决于葡萄糖是否与指示剂分子结合。
7.如果传感器被植入活体动物体内，则此动物的免疫系统可能会开始攻击此传感器。例如，如果传感器被植入人体内，则白细胞可能会将此传感器视作异物而对其发起攻击，并且在初始免疫系统猛攻中，中性白细胞可以是攻击传感器的主要白细胞。中性白细胞的防御机制包括释放称为活性氧类(reactive oxygen species)的高腐蚀性物质。所述活性氧类包括例如过氧化氢。
8.过氧化氢和其他反应性物质(reactive species)例如活性氧类和活性氮类可能会降解分析物指示剂的指示剂分子。例如，在具有硼酸酯基团(boronate group)的指示剂分子中，过氧化氢可以通过氧化硼酸酯基团来降解指示剂分子，从而使指示剂分子不能结合葡萄糖。
9.目前本领域有需要在减少分析物指示剂降解方面进行改进。本领域还需要寿命延长的连续分析物传感器。


技术实现要素：

10.本发明通过提供减少的分析物指示剂降解等优点而克服了现有系统的缺点。
11.本发明的一个方面提供了可用于植入或插入活体动物内并且测量活体动物内介质中的分析物的传感器。所述传感器可以包括传感器外壳、覆盖传感器外壳的至少一部分的分析物指示剂、以及减少分析物指示剂的变质(deterioration)的一种或多种添加剂。
12.在一些实施方案中，传感器可以包含至少一种含添加剂的聚合物移植物，并且一种或多种添加剂可与含添加剂的聚合物移植物共聚或分散在含添加剂的聚合物移植物中。在一些实施方案中，含添加剂的聚合物移植物可以覆盖传感器外壳的至少一部分。在一些实施方案中，含添加剂的聚合物移植物可以在传感器外壳内。
13.在一些实施方案中，一种或多种添加剂可以例如作为共聚单体掺入分析物指示剂中。在一些实施方案中，传感器可以包括覆盖分析物指示剂的至少一部分的材料例如膜，并且一种或多种添加剂可以掺入该材料内。
14.下文对本发明的详细描述中描述了在所述系统和方法内涵盖的进一步变化。
附图说明
15.并入本文中并且形成说明书的一部分的附图示出本发明的多个非限制性实施方案。在附图中，相同的附图标记(like reference numbers)指示相同或功能相似的元件。
16.图1是示出实施本发明的方面的传感器系统的示意图。
17.图2示出实施本发明的方面的传感器的透视图。
18.图3示出实施本发明的方面的传感器的分解图。
19.优选实施方案详述
20.图1是实施本发明的方面的传感器系统的示意图。在一些非限制性实施方案中，如图1所示，该系统可以包括传感器100和外部收发器101。在一些实施方案中，传感器100可以是被配置为完全或部分植入活体动物(例如，活人)体内的可植入传感器。传感器100可以被植入例如活体动物的手臂、手腕、腿、腹部、腹膜、或者该活体动物的适于传感器植入的其他区域。例如，在一些非限制性实施方案中，传感器100可植入皮肤下(即，在皮下或腹膜组织中)。但是，这不是必需的，并且在一些替代实施方案中，传感器100可以是经皮传感器。
21.在一些实施方案中，收发器101可以是与传感器100通信从而为传感器100供电、向传感器100提供命令和/或数据、和/或从传感器100接收数据的电子设备。在一些实施方案中，接收到的数据可以包括一个或多个传感器测量值。在一些实施方案中，所述传感器测量值可以包括例如但不限于来自传感器100的一个或多个光电检测器的一个或多个光测量值以及/或者来自传感器100的一个或多个温度传感器的一个或多个温度测量值。在一些实施方案中，收发器101可以根据从传感器100接收的测量信息计算分析物(例如，葡萄糖)浓度。
22.在一些非限制性实施方案中，收发器101可以是手持设备或贴身/可穿戴设备。例如，在收发器101是贴身(on
‑
body)/可穿戴设备的一些实施方案中，收发器101可以通过带(例如，臂带或腕带)和/或粘合剂而保持在适当位置，并且收发器101可以向传感器100传送(例如，周期性地，例如每两分钟，和/或在用户发起后)测量命令(即，对测量信息的请求)。在收发器101是手持设备的一些实施方案中，将收发器101定位(即，悬停或扫动/挥动/穿过)在传感器植入部位上方的范围内(即，在传感器100的附近)可以使收发器101自动向传
感器100传送测量命令并且从传感器100接收数据。
23.在一些实施方案中，如图1所示，收发器101可以包括电感元件103，例如线圈。在一些实施方案中，收发器101可以生成电磁波或电动场(electrodynamic field)(例如，通过使用线圈)以在传感器100的电感元件114中感生电流。在一些非限制性实施方案中，传感器100可以使用在电感元件114中感生的电流来为传感器100供电。但是，这不是必需的，并且在一些替代实施方案中，传感器100可以由内部电源(例如，电池)供电。
24.在一些实施方案中，收发器101可以向传感器100传送数据(例如，命令)。例如，在一些非限制性实施方案中，收发器101可以通过调制由电感元件103产生的电磁波(例如，通过调制流过收发器101的电感元件103的电流)来传送数据。在一些实施方案中，传感器100可以检测/提取收发器101产生的电磁波中的调制(modulation)。此外，收发器101可以从传感器100接收数据(例如，一个或多个传感器测量值)。例如，在一些非限制性实施方案中，收发器101可以通过检测由传感器100产生的电磁波中的调制(例如，通过检测流过收发器101的电感元件103的电流中的调制)来接收数据。
25.在一些实施方案中，如图1所示，传感器100可以包括传感器外壳102(即主体、壳体、胶囊或包装(encasement))，所述传感器外壳可以是刚性的和生物相容的。在示例性实施方案中，传感器外壳102可以由适当的透光聚合物材料例如丙烯酸聚合物(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(pmma))形成。
26.在一些实施方案中，如图1所示，传感器100可以包括分析物指示剂106。在一些非限制性实施方案中，分析物指示剂106可以是涂覆、扩散、粘附或嵌入在传感器外壳102的外表面的至少一部分上的聚合物移植物。分析物指示剂106(例如，聚合物移植物)可以覆盖传感器外壳102的整个表面或者外壳102的表面的仅一个或多个部分。作为将分析物指示剂106涂覆在传感器外壳102的外表面上的替代方案，分析物指示剂106可以以其他方式，例如通过沉积或粘附设置在传感器外壳102的外表面上。在一些实施方案中，分析物指示剂106可以是荧光葡萄糖指示聚合物。在一个非限制性实施方案中，聚合物是生物相容且稳定的，被移植到传感器外壳102的表面上，被设计成允许在植入传感器100后直接测量间隙液(isf)、血液或腹腔内液中的葡萄糖。在一些实施方案中，分析物指示剂106可以是水凝胶。
27.在一些实施方案中，传感器100的分析物指示剂106(例如，聚合物移植物)可以包括指示剂分子104。指示剂分子104可以分布在整个分析物指示剂106各处或者仅分布在分析物指示剂106的一个或多个部分中。指示剂分子104可以具有硼酸酯基团。指示剂分子104可以是荧光指示剂分子(例如，具有化学名称9
‑
[n
‑
[6
‑
(4,4,5,5,
‑
四甲基
‑
1,3,2
‑
二氧杂环戊硼烷)
‑3‑
(三氟甲基)苄基]
‑
n
‑
[3
‑
(甲基丙烯酰胺基)丙基氨基]甲基]
‑
10
‑
[n
‑
[6
‑
(4,4,5,5,
‑
四甲基
‑
1,3,2
‑
二氧杂环戊硼烷)
‑3‑
(三氟甲基)苄基]
‑
n
‑
[2
‑
(羧乙基)氨基]甲基]蒽钠盐的tfm)或吸光、非荧光指示剂分子。在一些实施方案中，指示剂分子104可以可逆地结合分析物(例如，葡萄糖、氧、心脏标志物、低密度脂蛋白(ldl)、高密度脂蛋白(hdl)或甘油三酯)。当指示剂分子104与分析物结合时，指示剂分子可能会发荧光，在这种情况下，指示剂分子104能够吸收激发光329(或被其激发)并且发射光331。在一个非限制性实施方案中，激发光329可以具有约378nm的波长，并且发射光331可以具有400nm到500nm范围内的波长。当没有分析物被结合时，指示剂分子104可能只是微弱的荧光。
[0028]
在一些实施方案中，传感器100可以包括光源108，所述光源可以是例如发光二极
管(led)或发射辐射的其他光源，包括在与指示剂分子104相互作用的波长范围内的辐射。换言之，光源108可以发射被基质层/聚合物104中的指示剂分子吸收的激发光329。如上所述，在一个非限制性实施方案中，光源108可以发射波长为约378nm的激发光329。
[0029]
在一些实施方案中，传感器100还可以包括一个或多个光电检测器(例如，光电二极管、光电晶体管、光敏电阻或其他光敏元件)。例如，在图1所示的实施方案中，传感器100具有第一光电检测器224和第二光电检测器226。但是，这不是必需的，并且在一些替代实施方案中，传感器100可以仅包括第一光电检测器224。在基于荧光的传感器的情况下，一个或多个光电检测器可以对指示剂分子104发射的荧光敏感，使得通过光电检测器(例如，光电检测器224)响应于此而产生信号，所述信号指示所述指示剂分子的荧光水平，并且因此而指示目标分析物(例如，葡萄糖)的量。
[0030]
由光源108发射的激发光329的一部分可以作为反射光333从分析物指示剂106反射回到传感器100中，并且被吸收的激发光的一部分可以作为发射(发荧光的)光331而被发射。在一个非限制性实施方案中，发射光331可以具有与激发光329的波长不同的波长。反射光333和发射(发荧光的)光331可以被传感器100主体内的一个或多个光电检测器(例如，第一和第二光电检测器224和226)吸收。
[0031]
一个或多个光电检测器中的每一个均可以被滤波器(filter)112(参见图3)覆盖，所述滤波器仅允许特定子集的波长的光通过。在一些实施方案中，一个或多个滤波器112可以是薄玻璃滤波器。在一些实施方案中，一个或多个滤波器112可以是沉积在玻璃上的薄膜(例如，二向色(dichroic))滤波器并且可以仅通过窄带波长而以其他方式反射大部分接收到的光。在一些实施方案中，所述滤波器可以是直接沉积在光电检测器上的薄膜(二向色)滤波器，并且可以仅通过窄带波长而以其他方式反射由此接收到的大部分光。滤波器112可以相同的(例如，两个滤波器112都可以允许信号通过)或不同的(例如，一个滤波器112可以是参考滤波器而另一个滤波器112可以是信号滤波器)。
[0032]
在一个非限制性实施方案中，第二(参考)光电检测器226可以被参考光电二极管滤波器覆盖，所述参考光电二极管滤波器允许波长与从光源108发射的波长(例如，378nm)相同的光通过。第一(信号)光电检测器224可以检测从分析物指示剂106中的分子104发射的荧光331的量。在一个非限制性实施方案中，指示剂分子104的峰值发射可以发生在约435nm处，并且第一光电检测器224可以被约400nm到500nm范围内的光通过的信号滤波器覆盖。在一些实施方案中，较高的葡萄糖含量/浓度对应于分析物指示剂106中分子104的更大荧光量，并且因此而对应于撞击第一光电检测器224的更多数量的光子。
[0033]
在一些实施方案中，如图1所示，传感器100可以包括衬底(substrate)116。在一些实施方案中，衬底116可以是电路板(例如，印刷电路板(pcb)或柔性pcb)，其上可以安装或以其他方式附接电路部件(例如，模拟和/或数字电路部件)。然而，在一些替代实施方案中，衬底116可以是其中制造有电路的半导体衬底。所述电路可以包括模拟和/或数字电路。此外，在一些半导体衬底实施方案中，除了制造于半导体衬底中的电路之外，电路还可以安装或以其他方式附接到半导体衬底116。换言之，在一些半导体衬底实施方案中，可以将可包括分立电路元件、集成电路(例如，专用集成电路(asic))和/或其他电子组件的部分或全部电路制造于半导体衬底116中，将所述电路的其余部分固定到半导体衬底116，进而可以提供多个固定部件之间的通信路径。
[0034]
在一些实施方案中，传感器100的传感器外壳102，分析物指示剂106，指示剂分子104，光源108，光电检测器224、226，温度传感器(temperature transducer)670，衬底116和电感元件114中的一种或多种可以包括2013年2月7日提交的第13/761,839号美国申请、2013年7月9日提交的第13/937,871号美国申请以及2012年10月11日提交的第13/650,016号美国申请中的一个或多个中所描述的特征中的一些或全部特征，其所有以全文援引加入本文中。类似地，传感器100和/或收发器101的结构和/或功能可以如序列号为13/761,839、13/937,871和13/650,016的美国专利申请中的一个或多个中所描述的。
[0035]
在一些实施方案中，传感器100可以包括收发器接口装置，并且收发器101可以包括传感器接口装置。在传感器100和收发器101包括一个或多个天线(例如，电感元件103和114)的一些实施方案中，收发器接口装置可以包括传感器100的电感元件114，并且传感器接口装置可以包括收发器101的电感元件103。在传感器100和收发器101之间存在有线连接的一些经皮实施方案中，收发器接口装置和传感器接口装置可以包括有线连接。
[0036]
图2和图3示出实施本发明方面的传感器100的非限制性实施方案，所述传感器可以用在图1所示的传感器系统中。图2和3分别示出传感器100的非限制性实施方案的透视图和分解图。
[0037]
在一些实施方案中，如图3所示，传感器外壳102可以包括端盖(end cap)113。在一些实施方案中，传感器100可以包括一个或多个电容器118。一个或多个电容器118可以是例如一个或多个调谐电容器和/或一个或多个调节电容器。一个或多个电容器118对于制造于半导体衬底116中而言可能太大而不实用。此外，一个或多个电容器118可以是在制造于半导体衬底116中的一个或多个电容器之外的。
[0038]
在一些实施方案中，如图3所示，传感器100可以包括反射器119(即，镜子)。反射器119可以在其端部附接到半导体衬底116。在一个非限制性实施方案中，反射器119可以附接到半导体衬底116，使得反射器119的表面部分121大体垂直于半导体衬底116的顶侧(即，半导体衬底116中具有被安装或制造在其上或其内的光源108和一个或多个光电探测器110的一侧)并面向光源108。反射器119的表面121可以反射由光源108发射的辐射。换言之，反射器119可以阻止光源108发射的辐射离开传感器100的轴向端。
[0039]
根据本发明的一个方面，针对其开发的传感器100的应用(尽管绝不是该传感器所适合的唯一应用)是测量动物(包括人)活体中的各种生物分析物。例如，传感器100可以用于测量例如人体中的葡萄糖、氧、毒素、药剂或其他药物、激素和其他代谢分析物。
[0040]
在一些实施方案中，分析物指示剂106和指示剂分子104的具体组成可以根据传感器将用于检测的特定分析物和/或传感器将用于检测分析物的位置(例如，在皮下组织、血液或腹膜)而变化。在一些实施方案中，分析物指示剂106促进指示剂分子104暴露于分析物中。在一些实施方案中，指示剂分子104可以表现出指示剂分子104所暴露于的特定分析物的浓度的函数的特性(例如，发射一定量的荧光)。
[0041]
在一些实施方案中，传感器100可以包括至少一种药物洗脱聚合物基质和/或一层催化剂和/或一种或多种治疗剂，其可以提供于分析物指示剂或传感器外壳之上、掺入分析物指示剂或传感器外壳中、或者分布在分析物指示剂或传感器外壳内部，如第9,931,068号美国专利(huffstetler等人)中所描述，该专利全文援引加入本文中。在一些实施方案中，一种或多种治疗剂可以掺入分析物指示剂106中。在一些实施方案中，传感器100可以包括
覆盖分析物指示剂106的至少一部分的膜，并且一种或多种治疗剂可以掺入该膜内。在一些实施方案中，所述一种或多种治疗剂包括地塞米松、曲安西龙、倍他米松、甲泼尼龙、倍氯米松、氟氢可的松、其衍生物及其类似物、糖皮质激素、抗炎药(例如非甾体抗炎药，包括但不限于乙酰水杨酸、异丁基苯基丙酸)。
[0042]
将医疗设备例如生物传感器植入或插入用户/患者体内会导致身体表现出不良生理反应，进而对设备的运转造成不利影响。反应各异，包括从植入手术引起的感染到对植入体内的异物的免疫反应。也就是说，通过对感染或设备本身的免疫反应，可植入生物传感器的性能可能在体内受到阻碍或永久损坏。具体来说，分析物指示剂106的性能可能因植入传感器100的身体的免疫反应而劣化。例如，如上所述，包括中性白细胞在内的白细胞可能攻击植入的传感器100。中性白细胞尤其会释放过氧化氢，而过氧化氢可以降解指示剂分子104(例如，通过氧化指示剂分子104的硼酸酯基团并且使指示剂分子104结合葡萄糖的能力失效)。
[0043]
在一些实施方案中，分析物指示剂106可以包含一种或多种添加剂，所述添加剂与一种或多种降解物质相互作用或反应而不损害传感器装置的信号完整性或性能。在一些实施方案中，可以将添加剂掺入分析物指示剂106中，所述分析物指示剂可以覆盖传感器外壳102的至少一部分。降解物质可以包括过氧化氢、活性氧类、活性氮类、自由基、酶和金属离子中的一种或多种。在一些实施方案中，添加剂可以与指示剂分子104共聚。在一些实施方案中，一种或多种添加剂可以在分析物指示剂106(例如，聚合物移植物)中提供。在一些实施方案中，一种或多种添加剂可以与降解物质相互作用和/或反应。在一些实施方案中，一种或多种添加剂可以中和降解物质。在一些实施方案中，一种或多种添加剂可以与降解物质结合。在一些实施方案中，一种或多种添加剂可以螯合降解物质以抑制、减少和/或防止由降解物质引起的分析物指示剂的降解。相应地，在一些实施方案中，一种或多种添加剂减少分析物指示剂106的降解。
[0044]
在一些非限制性实施方案中，一种或多种添加剂可以是与降解物质相互作用而不损害传感器的信号完整性或性能的含硼酸酯和硼酸基团的化合物。
[0045]
在一些非限制性实施方案中，用于测量活体动物(例如，人)体内介质(例如，间隙液)中的分析物(例如，葡萄糖)的传感器100包含以下部件中的一个或多个：传感器外壳102；在传感器外壳102内的被配置为发射激发光329的光源108；覆盖传感器外壳102的一部分的分析物指示剂106；一种或多种指示剂分子104，其为分析物指示剂106的一部分，可逆地结合分析物，被定位成被激发光照射，并且被配置为发射指示活体动物体内培养基中分析物的量的光331；在传感器外壳102内的光电检测器224，所述光电检测器对由一种或多种指示剂分子104发射的光331敏感并且被配置为产生指示活体动物内介质中的分析物的量的信号；以及一种或多种具有含硼酸酯和硼酸基团的化合物，其与降解物质相互作用而不损害传感器100的信号完整性或性能。在一些非限制性实施方案中，传感器100可以包括设在分析物指示剂106上或掺入分析物指示剂106中的药物洗脱基质和/或催化剂层。
[0046]
在一些非限制性实施方案中，一种或多种包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物可以是式i的硼酸化合物：
[0047]
r
‑
b(oh)2[式i]。在一些实施方案中，r选自氢、羟基、烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂芳基、环状基团、多环基团和/或nr1r2。在一些实施方案中，r1和r2可以相同或不同并且各自
可以表示氢原子、羟基、烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂芳基、环状基团、多环基团、羧酸、乙烯基、丙烯酸酯基、丙烯酰基或甲基丙烯酸酯基。
[0048]
在一些非限制性实例中，一种或多种含硼酸基团的化合物可以包括以下含苯基硼酸的化合物中的一种或多种：
[0049]
其中一个或多个r可以独立地选自氢、羟基、烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂芳基、环状基团、多环基团和/或nr1r2。在一些实施方案中，r1和r2可以相同或不同并且各自可以表示氢原子、羟基、烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂芳基、环状基团、多环基团、羧酸、乙烯基、丙烯酸酯基、丙烯酰基或甲基丙烯酸酯基。在一些非限制性实例中，一种或多种含硼酸基团的化合物可以包括以下化合物中的一种或多种：
[0050][0051]
在一些非限制性实施方案中，一种或多种包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物可以是式ii的硼酸酯化合物：其中r独立地选自氢、羟基、烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂芳基、环状基团、多环基团和/或nr1r2，其中r1和r2相同或不同，各自表示氢原子、羟基、烷基、烷氧基、氨基、芳基、杂芳基、环状基团、多环基团、羧酸、乙烯基、丙烯酸酯基、丙烯酰基或甲基丙烯酸酯基，其中x和y＝烷基。
[0052]
在一些非限制性实施方案中，可以在分析物传感器100的分析物指示剂106(例如，聚合物移植物)中提供一种或多种包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物。在一些非限制性实施方案中，可以通过使一种或多种包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物作为共聚单体与指示剂单体和一种或多种丙烯酸酯单体聚合而将一种或多种包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物掺入到分析物指示剂106中。在一些非限制性实施方案中，一种或多种包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物可以作为根据式iii的四种单体的共聚单体提供：
[0053]
abcd[式iii]，其中a为指示剂单体，b为甲基丙烯酸酯单体，c为聚乙二醇单体，d为含硼酸酯或硼酸基团的化合物单体，其中a为总聚合物的0.001至10重量％，b为总聚合物的1至99重量％，c为总聚合物的1至99重量％，d为总聚合物的0.001至99重量％。在一些方面中，a为总聚合物0.01至10重量％，b为总聚合物的1至99重量％，c为总聚合物的1至99重
量％，d为总聚合物的0.01至99重量％。
[0054]
在一些非限制性实施方案中，分析物指示剂106可以包含四种单体：(i)tfm荧光指示剂，(ii)甲基丙烯酸羟乙酯(hema)，其为甲基丙烯酸酯，(iii)聚乙二醇(peg)，和(iv)式i的含硼酸酯或硼酸基团。在一些实施方案中，peg可以是聚乙二醇甲基丙烯酸酯(peg
‑
甲基丙烯酸酯)或聚乙二醇二丙烯酸酯(peg
‑
二丙烯酸酯或pegda)，并且式i的含硼酸酯或硼酸基团的单体可以是含4
‑
乙烯基硼酸的基团。在一些实施方案中，这四种单体可以具有特定的摩尔比。例如，在其中分析物指示剂106是不透明的一些非限制性实施方案中，分析物指示剂106可以占0.001至10摩尔百分比，hema可以占10至90摩尔百分比，pegda可以占10至90摩尔百分比，并且含4
‑
乙烯基硼酸的基团可以占0.001至90摩尔百分比。使用这种配方，在一个示例中，合并的(即，总的)单体可以是用于聚合反应的聚合溶液的30体积％，聚合溶液的剩余部分是水(即，聚合溶液可以是70体积％的水)。对于另一个示例，在一个非限制性实施方案中，分析物指示剂106可以使用50体积％的水和50体积％的单体的聚合物溶液制成。
[0055]
在一些实施方案中，包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物的相对摩尔百分比可在特定范围内。在一些实施方案中，包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物的相对摩尔百分比在0.1至100摩尔百分比的范围内。如果包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物的相对摩尔百分比大于该范围，则不形成水凝胶。如果包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物的相对摩尔百分比小于该范围，则可能无法获得本公开内容中描述的出乎意料的长寿命和功能增强效果。
[0056]
在一些实施方案中，pegda可以用作交联剂并产生海绵状基质/水凝胶。在一些非限制性实施方案中，如果将足够量的额外peg添加到混合物中(即，如果它是用更高浓度的peg制造的)，则含peg的移植物/水凝胶可能变得澄清，并且澄清的聚合物移植物106可以由这样的配方制成。例如，在一个非限制性实施方案中，可以使用聚合物溶液制备聚合物移植物106，所述聚合物溶液为50
‑
60体积％的水和40
‑
50体积％的单体，其中tfm荧光指示剂、hema、peg
‑
甲基丙烯酸酯和包含含硼酸酯或硼酸基团的化合物可以占溶液中单体的0.01至10重量％、1至99重量％、1至99重量％和0.01至99重量％。在一些实施方案中，聚合物移植物可以使用常规自由基聚合合成。
[0057]
包括含添加剂的分析物指示剂的植入的传感器可比不包括含添加剂的分析物指示剂的传感器具有改进的性能。例如，在一些非限制性实施方案中，添加剂可以提高传感器100的寿命和功能。表1示出了在动物模型(豚鼠)中15天之后对在聚合物移植物中不具有添加剂的传感器(对照)与在聚合物移植物中具有添加剂的传感器100的非限制性实施方案(样品id＝h)中的分析物信号调制(s)进行比较的实验结果。
[0058]
表1：
[0059][0060][0061]
调制(％)＝(在指定葡萄糖浓度存在下荧光信号的增加)/(在不存在葡萄糖的情况下的荧光信号)
×
100
[0062]
表1示出了在体内15天之后，对照样品(无添加剂)的％调制从87％下降至57％，这意味着在植入15天之后仅保留了其原始调制的66％。相比之下，样品h(含添加剂)的％调制从104％下降至98％，这意味着保留其原始调制高达94％。因此，动物模型中15天的分析物指示剂调制的非限制性实验结果表明，含添加剂的聚合物移植物显著增加了传感器的寿命和功能。
[0063]
上文已经参照附图充分描述了本发明的实施方案。尽管已经基于这些优选实施方案描述了本发明，但是对于本领域技术人员来说明显的是，可以在本发明精神和范围内对所描述的实施方案进行特定修改、变化和替代构造。例如，尽管在一些实施方案中，分析物传感器100可以是光学传感器，但这不是必需的，并且在一个或多个替代实施方案中，分析物传感器可以是不同类型的分析物传感器，例如，电化学传感器、扩散传感器或压力传感器。此外，尽管在一些实施例中，分析物传感器100可以是可植入传感器，但这不是必需的，并且在一些替代实施方案中，分析物传感器可以是具有连接到外部收发器的有线连接的经皮传感器。例如，在一些替代实施方案中，分析物传感器100可以位于经皮针内或之上(例如，在其尖端)。在这些实施方案中，作为对使用天线(例如，电感元件114)的无线通信的替代，分析物传感器可以使用连接在外部收发器与包括分析物传感器的收发器经皮针之间的一个或多个导线与外部收发器通信。又例如，在一些替代实施方案中，分析物传感器可以位于导管中(例如，用于静脉内血糖监测)并且可以与外部收发器通信(无线或有线通信)。