[发明专利]使用组合的人工受体的传感器

说明书

本申请是于2008年12月1日以受体有限责任公司(Receptors LLC)(一家美国国营公司)作为除了美国以外的所有国家的指定申请人，和以全为美国公民的Robert E.Carlson，Rachel L.Weller Roska，和Stephen A.Brose作为仅对美国的指定申请人的名义申请的PCT国际专利申请，并对美国临时专利申请Nos.60/991,028(于2007年11月29日申请)，61/125,796(于2008年4月28日申请)，61/128,372(于2008年5月20日申请)，和61/112,507(于2008年11月7日申请)要求优先权。这些专利申请的每一个通过引用完整地结合于此。

发明领域

本发明涉及包括人工受体的传感器和使用它们的方法。在一个实施方案中，本发明包括人工受体作为受体系统的组件，所述受体系统包括配体可渗透界面，该配体可渗透界面将人工受体与周围环境的某些组件隔离。在一个实施方案中，本发明包括人工受体和针对目标配体的竞争物。

在一个实施方案中，本发明包括竞争性人工受体作为检测系统的组件，所述检测系统包括半透膜，所述半透膜将竞争性人工受体与周围环境的某些组件隔离。该实施方案还包括竞争物和与竞争性人工受体操作性地偶联的检测器。该检测器产生指示竞争物和/或目标配体与人工受体结合的信号。配置检测系统，以使至少部分通过配体可渗透界面将竞争物保留在人工受体的附近。

背景

糖尿病是发病率和死亡率的主导原因之一。除了生活质量问题以外，糖尿病对于个人和社会都带来了巨大的经济负担。尽管糖尿病目前不可治愈，但是当与胰岛素治疗结合时准确监视血糖水平显著地改善了生活方式和寿命。对于糖尿病患者，整个一天中必须检查或监视葡萄糖水平数次，以便可以周期性地施用胰岛素，从而将葡萄糖浓度保持在正常水平。

在一种普及的方法中，通过首先从手指-穿刺获得血样来监视葡萄糖水平。长期而言，糖尿病患者必须一天多次刺他们的手指来获得血样的要求导致低于理想的测量频率，并且结果，血糖水平在范围之外。另外，葡萄糖水平经常在一天中波动。因此，即使糖尿病患者在一天中以规律的间隔一贯的检查他们的葡萄糖水平，他们可能也不知道他们的葡萄糖水平是不可接受地低或高的时间段。

在过去几十年，已经努力建立一种有用的体内葡萄糖传感器。在这些可植入装置中，将电化学传感器埋入到患者皮肤之下。这些努力没有一种成功。因此，仍然需要一种可植入的葡萄糖测量系统。

概述

本发明涉及包括人工受体的传感器和使用它们的方法。在一个实施方案中，本发明包括人工受体作为受体系统的组件，所述受体系统包括配体可渗透界面，该配体可渗透界面将人工受体与周围环境的某些组件隔离。在一个实施方案中，本发明包括人工受体和针对目标配体的竞争物。

在一个实施方案中，本发明包括竞争性人工受体作为检测系统的组件，所述检测系统包括半透膜，所述半透膜将竞争性人工受体与周围环境的某些组件隔离。该实施方案还包括竞争物和与竞争性人工受体操作性地偶联的检测器。该检测器产生指示竞争物和/或目标配体与人工受体结合的信号。配置检测系统，以使至少部分通过配体可渗透界面将竞争物保留在人工受体的附近。

在一个实施方案中，本发明涉及一种人工受体系统。该实施方案可以包括分子竞争物，人工受体，配体可渗透界面，和检测器。分子竞争物针对目标配体的结合竞争。配置人工受体，以结合目标配体和竞争物。目标配体的结合与竞争物的结合竞争。人工受体包括多个不同的结构单元分子，所述结构单元分子独立地与固体支持体共价偶联。配体可渗透界面对于所述目标配体是可渗透的，但是保留有效量的所述竞争物。所述配体可渗透界面和所述人工受体至少部分地限定一个室。所述竞争物和所述人工受体在所述室内。检测器操作性地与所述人工受体偶联。检测器被配置为产生所述目标配体的存在或浓度的指示。