ES2592175T3 - Dispositivo de biodetección implantable y métodos de uso del mismo - Google Patents

Abstract

Un dispositivo de detección (400) para detectar la presencia o la concentración de un analito en un fluido, que comprende: un cuerpo estructural (406) que comprende una serie de depósitos, teniendo cada uno de los depósitos una primera abertura en el cuerpo estructural; un sensor situado dentro de cada uno de los depósitos, comprendiendo el sensor un electrodo de trabajo, un catalizador que cubre al menos una parte del electrodo de trabajo y un electrodo auxiliar de generación de oxígeno; al menos una tapa de depósito que cierra la primera abertura para aislar el electrodo de trabajo y el electrodo auxiliar dentro de cada uno de los depósitos y para evitar que el analito del exterior del primer depósito entre en contacto con el catalizador; y un medio de ruptura o de desplazamiento de la al menos una tapa de depósito de cada uno de los depósitos para permitir que el analito del exterior entre en contacto con el catalizador; en el que la serie de depósitos comprende una primera serie de sensores de baja sensibilidad (402) y una segunda serie de sensores de alta sensibilidad (404).

Description

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DESCRIPCION

Dispositivo de biodeteccion implantable y metodos de uso del mismo Referencia cruzada con solicitudes relacionadas

La presente solicitud reivindica el beneficio de la solicitud provisional de EE.UU. n.° 61/376.339, presentada el 24 de agosto de 2010, que se incorpora en el presente documento por referencia en su totalidad.

Campo de la invencion

La presente invencion se refiere, en general, a dispositivos de deteccion, y mas particularmente, a sensores electroquimicos y series de sensores que se pueden empaquetar para aplicaciones de implantes medicos.

Antecedentes

La patente de EE.UU. n.° 7.604.628, la patente de EE.UU. n.° 6.551.838 y la publicacion de solicitud de patente de EE.UU. n.° 2005/0096587, concedidas a Santini, et al., describen sensores y componentes de sensores almacenados en un deposito o en una serie de depositos de proteccion, diferenciados, que se pueden abrir de forma selectiva y activa para exponer el sensor o el componente a un entorno liquido fuera del deposito. En un ejemplo, el sensor es un sensor quimico, y forma parte de un dispositivo medico implantable para detectar glucosa u otros analitos in vivo. En un caso, estos depositos tienen una o mas aberturas definidas que estan cerradas por una o mas tapas de deposito, que se pueden desintegrar mediante la aplicacion selectiva de una corriente electrica a traves de las tapas.

Seria deseable proporcionar mejores dispositivos de deteccion. Por ejemplo, seria ventajoso mejorar la precision de la deteccion, aumentar las eficiencias de produccion y de funcionamiento, y prolongar la vida util del/de los sensor/es, reduciendo al minimo, a la vez, el tamano del dispositivo de implante medico para facilitar la implantacion en un paciente. Seria deseable empaquetar los sensores en formas que mejoraran la precision de la deteccion, aumentaran las eficiencias de produccion y de funcionamiento, prolongaran la vida util del/de los sensor/es y/o redujeran el tamano del dispositivo de implante medico para facilitar la implantacion en un paciente.

Sumario

En un aspecto, se proporciona un dispositivo de deteccion para detectar la presencia o la concentracion de un analito en un fluido. En una realization, el dispositivo incluye un cuerpo estructural que comprende un primer deposito que tiene una primera abertura en el cuerpo estructural; un electrodo de trabajo situado dentro del primer deposito; un catalizador que cubre al menos una parte del electrodo de trabajo; un electrodo auxiliar de generation de oxigeno situado dentro del primer deposito; y al menos una tapa para el deposito que cierra la primera abertura para aislar el electrodo de trabajo y el electrodo auxiliar dentro del primer deposito y para evitar que un analito del exterior del primer deposito entre en contacto con el catalizador. El dispositivo puede incluir ademas un medio de ruptura o de desplazamiento selectivo de la al menos una tapa del deposito para permitir que el analito del exterior del primer deposito entre en contacto con el catalizador. El catalizador puede comprender una capa que contenga enzima y una membrana. La capa que contiene la enzima puede comprender glucosa oxidasa u otras enzimas utiles en el diagnostico medico. El cuerpo estructural puede incluir una serie de depositos, cada uno de los cuales alberga un sensor para detectar la presencia o la concentracion del analito. En una realizacion particular, el dispositivo de deteccion forma parte de un dispositivo medico implantable.

En otro aspecto, se proporcionan metodos para la monitorizacion de una o mas especies bioquimicas en un paciente, tal como para el diagnostico y/o el tratamiento del paciente. En una realizacion, se proporciona un metodo para la monitorizacion in vivo del nivel de glucosa de un paciente. El metodo puede incluir: i) implantar en el paciente un dispositivo que comprenda una serie de dos o mas depositos, teniendo cada deposito al menos una abertura cerrada por una tapa de deposito y conteniendo cada deposito un electrodo de trabajo, una membrana y glucosa oxidasa cubriendo al menos una parte del electrodo de trabajo, y un electrodo auxiliar de generacion de oxigeno; ii) desintegrar la tapa del deposito de un primero de los dos o mas depositos para permitir que la glucosa entre en el primer deposito; iii) generar oxigeno usando el electrodo auxiliar de generacion de oxigeno del primer deposito; y iv) usar el electrodo de trabajo del primer deposito para oxidar el peroxido de hidrogeno producido por la reaction del oxigeno con la glucosa en presencia de la glucosa oxidasa, y por lo tanto, detectar el nivel de glucosa endogena del paciente. El oxigeno generado puede estar en una cantidad eficaz para garantizar que la glucosa sea el reactivo limitante en la reaccion con el oxigeno. La corriente para la electrolisis se puede proporcionar cargando y descargando de manera alternativa un condensador que este conectado electricamente al electrodo de generacion de oxigeno. En una realizacion, el metodo incluye ademas desintegrar la tapa del deposito de un segundo de los dos o mas depositos para permitir que la glucosa endogena entre en el segundo deposito; generar oxigeno usando el electrodo auxiliar de generacion de oxigeno del segundo deposito; y usar el electrodo de trabajo del segundo deposito para oxidar el peroxido de hidrogeno producido mediante la reaccion del oxigeno con la glucosa en presencia de la glucosa oxidasa, y por lo tanto, para detectar el nivel de glucosa endogena del paciente.

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Breve descripcion de las figuras

La FIG. 1 es una vista en seccion transversal de una realizacion de un dispositivo de deteccion de acuerdo con la presente descripcion.

La FIG 2 es una vista en seccion transversal de otra realizacion de un dispositivo de deteccion de acuerdo con la presente descripcion.

La FIG. 3-19 son vistas en planta (que muestran los depositos) de diferentes configuraciones de electrodos de los dispositivos de deteccion de acuerdo con la presente descripcion.

Las FIG. 20-21 son vistas en seccion transversal de una realizacion de un dispositivo de deteccion que muestra el deposito en un estado hermeticamente cerrado (FIG. 20) y luego en un estado operativo, abierto (FIG. 21).

La FIG. 22 es una vista en planta (que muestra los depositos) de una realizacion de un dispositivo de deteccion que comprende una serie de sensores de baja sensibilidad y una serie de sensores de alta sensibilidad.

Descripcion detallada

Se proporcionan dispositivos de deteccion electroquimicos en configuraciones/paquetes para cubrir una o mas de las necesidades descritas anteriormente. Por ejemplo, se han disenado y se han dispuesto electrodos de sensor para mejorar la precision de los sensores, aumentar la vida util de los sensores y permitir la reduccion de las dimensiones de los dispositivos de implante.

En un aspecto, se proporciona un dispositivo de deteccion para detectar la presencia o la concentracion de un analito en un fluido. El dispositivo de deteccion puede comprender un cuerpo estructural que comprenda un primer deposito que tenga al menos una abertura, un electrodo de trabajo situado dentro del primer deposito, un catalizador que cubra al menos una parte del electrodo de trabajo, un electrodo auxiliar de generacion de oxigeno situado dentro del primer deposito y al menos una tapa de deposito que cierre la al menos una abertura para aislar el electrodo de trabajo y el electrodo auxiliar dentro del primer deposito y para evitar que un analito del exterior del primer deposito entre en contacto con el catalizador. Ciertos ambientes biologicos pueden no tener niveles adecuados de concentracion de oxigeno para el funcionamiento fiable del sensor. Se ha determinado que se puede situar ventajosamente un electrodo auxiliar de generacion de oxigeno en el deposito con el electrodo de trabajo para proporcionar un suministro a demanda de oxigeno y mejorar la funcionalidad de deteccion del electrodo de trabajo.

En ciertas realizaciones, el dispositivo de deteccion incluye una serie de dos o mas de estos sensores, es decir, depositos que contienen electrodos. De esta manera, el dispositivo de deteccion puede servir como un monitor continuo mediante la utilization de cada sensor por orden a medida que se alcanzan sus vidas utiles operativas. La metodologia mas sencilla para la construction del monitor es la de contener cada sensor individual dentro de un deposito. Sin embargo, puede haber razones para considerar diferentes configuraciones en las que (i) los electrodos individuales que constituyen un sensor no esten contenidos dentro del mismo deposito, o (ii) un subconjunto de los electrodos que constituyen un sensor no este contenido en ningun deposito en absoluto. Estas pueden ser importantes, por ejemplo, cuando se trata de reducir el tamano de un dispositivo de deteccion implantado.

En algunas realizaciones, el electrodo auxiliar de generacion de oxigeno genera oxigeno mediante la electrolisis del agua o de otras especies oxidables presentes en el deposito. En una realizacion preferida, el electrodo auxiliar de generacion de oxigeno se emplea en un sensor de glucosa. El oxigeno generado por el electrodo se difunde hacia un catalizador, tal como glucosa oxidasa, y reacciona con la glucosa en presencia del catalizador para producir peroxido de hidrogeno, que se oxida en el electrodo de trabajo. Aunque hay oxigeno presente en la sangre y en el fluido intersticial junto con la glucosa, se puede mejorar la precision de la deteccion proporcionando oxigeno adicional con el electrodo auxiliar, asegurando asi que la glucosa sea el reactivo limitante.

Se puede situar un catodo para hundir la corriente de electrolisis procedente del electrodo de generacion de oxigeno en el deposito con electrodo de generacion de oxigeno. El catodo puede reducir ventajosamente los posibles efectos de variation del pH producidos como consecuencia de la difusion de los productos de la reaction de electrolisis fuera del deposito.

El electrodo de generacion de oxigeno (anodo de electrolisis) puede funcionar de un modo potenciostatico, potenciodinamico, galvanostatico o galvanodinamico. El anodo puede funcionar de forma continua o de un modo pulsado. En algunas realizaciones, la corriente de electrolisis se proporciona cargando y descargando de manera alternativa un condensador que esta conectado electricamente, por ejemplo, en derivation, al electrodo de generacion de oxigeno. En dicha realizacion, la duration del ciclo de la secuencia de carga y descarga se puede controlar mediante el sistema de control del dispositivo de deteccion, de modo que la duracion del ciclo sea lo suficientemente corta como para proporcionar suficiente concentracion de oxigeno al electrodo de trabajo mientras dure la medicion del sensor. En algunas realizaciones, la duracion del ciclo, medida entre las cargas del condensador puede ser de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 5 minutos, o mas preferentemente de aproximadamente 5 segundos a aproximadamente 3 minutos, o incluso mas preferentemente de aproximadamente 10 segundos a aproximadamente 2 minutos, o lo mas preferentemente de aproximadamente 20 segundos a aproximadamente 1 minuto. Varios factores pueden afectar a la duracion preferida del ciclo del condensador, tales como la ubicacion de la implantation del sensor (por ejemplo, si el sensor esta expuesto a un flujo de fluido

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turbulento o de reposo), la concentracion de ox^geno local, los requerimientos de ox^geno del sensor, asi como los tamanos y las configuraciones de los electrodos y de los depositos.

Es posible controlar el potencial del electrodo de generacion de ox^geno para generar una cantidad suficiente de oxigeno que proporcione un rendimiento estable del sensor. Sin limitarse a ninguna teoria, se espera que la tasa de generacion de oxigeno siga la expresion de Bulter-Volmer, que relaciona la densidad de la corriente del electrodo con una funcion exponencial de la sobretension de la reaccion electroquimica. El circuito puede mantener el potencial con relacion a un electrodo de referencia adecuado tal como un electrodo de cloruro de plata-plata (Ag/AgCl) para mejorar el control de la tasa de generacion de oxigeno. En algunas realizaciones, la magnitud del potencial puede ser de aproximadamente 2,4 voltios a aproximadamente 5,0 voltios, o mas preferentemente, de aproximadamente 2,4 a aproximadamente 4,0 voltios, o incluso mas preferentemente de aproximadamente 2,8 a aproximadamente 3,1 voltios. Varios factores pueden afectar al potencial de electrolisis preferido, tales como la ubicacion de la implantacion del sensor (por ejemplo, si el sensor se deja al descubierto al flujo de fluido turbulento o de reposo), la concentracion de oxigeno local, los requerimientos de oxigeno del sensor, la posibilidad de generar productos que se puedan detectar en el electrodo de trabajo, y los tamanos y las configuraciones de los electrodos y de los depositos.

El sistema de control para el dispositivo de deteccion puede utilizar un software para controlar la magnitud del potencial (por ejemplo, la tasa de generacion de oxigeno), la duracion de la electrolisis y/o la programacion de la electrolisis. Por ejemplo, se puede configurar un bucle de servo para comprobar la tension del condensador en un periodo de tiempo programable, por ejemplo, cada 15 segundos. Si la tension del condensador es superior a la tension de referencia, el sistema de control puede derivar al condensador y comprobar la tension del condensador cada 2 ms hasta que la tension del condensador sea inferior a la tension de referencia. Si la tension del condensador es inferior a la tension de referencia, el sistema de control puede cargar el condensador y comprobar la tension del condensador cada 5 ms hasta que el condensador este por encima de la tension de referencia. La electrolisis tambien se puede controlar en funcion de la concentracion de analito disponible en el sensor. Por lo tanto, la tasa de generacion de oxigeno puede ser una funcion del oxigeno necesario para garantizar la estequiometria adecuada. Las concentraciones de analito superiores requeriran tasas mas altas de oxigeno, y viceversa. Tambien se contemplan otros metodos de control.

Dispositivo de deteccion

En ciertas realizaciones, los dispositivos de deteccion electroquimicos incluyen un cuerpo estructural que comprende al menos un deposito, o mas normalmente una serie de dos o mas depositos diferenciados, teniendo cada deposito al menos una abertura en el cuerpo estructural; uno o mas de los electrodos de uno o mas sensores quimicos situados dentro del deposito; al menos una tapa del deposito diferenciada que cierra la al menos una abertura de cada deposito para aislar el/los electrodo/s (y el catalizador, si esta presente) que se encuentran dentro de el deposito y evitar que los componentes ambientales exteriores (por ejemplo, un analito) del exterior del deposito entren en contacto con el electrodo en el mismo; y medios de activacion para romper o desplazar la tapa del deposito para permitir que los componentes ambientales exteriores (por ejemplo, un analito) entren en contacto con el electrodo. En realizaciones ilustrativas, las tapas de los depositos diferenciados estan en correspondencia con las aberturas predefinidas del cuerpo estructural. En varias realizaciones, la serie puede incluir de 4 a 400, de 10 a 200, de 20 a 100, o cualquier numero de estos sensores/depositos espaciados entre si en una disposicion estrechamente empaquetada.

El termino "biosensor", como se usa en el presente documento, no se ha de interpretar como limitado a los sensores para aplicaciones medicas. Las estructuras de los dispositivos de deteccion descritos en el presente documento pueden ser utiles en aplicaciones no medicas.

El dispositivo de deteccion puede comprender un biosensor amperometrico que mida directamente la corriente producida por oxidacion o reduccion de una especie electroactiva en un electrodo adecuadamente polarizado. Un biosensor amperometrico puede incluir tres electrodos: un electrodo de trabajo, un electrodo de referencia y un contraelectrodo. Se puede usar instrumentacion adecuada para mantener el electrodo de trabajo a un potencial controlado con respecto al electrodo de referencia. En algunos casos, el biosensor amperometrico se puede construir con dos electrodos, donde se combinen las funciones del electrodo de referencia y el contraelectrodo. El elemento de reconocimiento biologico de los biosensores puede ser, aunque no en todas las realizaciones, una enzima para la que el analito de interes sea un sustrato bioquimico. Los sensores amperometricos pueden aprovechar el hecho de que muchos cosustratos o productos de la reaccion catalizada por la enzima son electroactivos. Estos sensores sirven para medir la concentracion de un cosustrato o producto en la capa de enzima. En presencia del analito, la concentracion del cosustrato disminuira y la del producto aumentara. El cambio resultante en la corriente del sensor puede estar relacionado con la concentracion de analito a traves de una calibracion adecuada. Los ejemplos representativos de enzimas adecuadas pueden incluir glucosa oxidasa, glucosa deshidrogenasa, NADH oxidasa, uricasa, ureasa, creatininasa, sarcosina oxidasa, creatinasa, creatina quinasa, creatina amidohidrolasa, colesterol esterasa, colesterol oxidasa, glicerol quinasa, hexoquinasa, glicerol-3-fosfato oxidasa, lactato oxidasa, lactato deshidrogenasa, fosfatasa alcalina, alanina transaminasa, aspartato transaminasa, amilasa, lipasa, esterasa, gamma-glutamil transpeptidasa, L-glutamato oxidasa, piruvato oxidasa, diaforasa,

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bilirrubina oxidasa y mezclas de las mismas. Un biosensor amperometrico podria construirse sin una capa de enzima, por ejemplo, si el biosensor se configurara para medir el ox^geno.

Es ventajoso contener el electrodo de trabajo en un deposito cerrado hermeticamente durante la exposicion selectiva (tal como en el momento exacto que se necesite el electrodo para que un determinado sensor funcione) para proteger el electrodo de trabajo contra (i) la obstruccion de la capa exterior del sensor por las proteinas y las celulas que influyen en el transporte del analito hacia la capa de enzima; (ii) la degradation de la enzima por el peroxido de hidrogeno producido por las enzimas oxidasas; (iii) la degradacion de las capas de polimero, por ejemplo, la hidrolisis de enlaces de ester de las membranas de poliuretano; y (iv) los procesos de degradacion mediados por las celulas del sistema inmune (por ejemplo, macrofagos, celulas gigantes de cuerpos foraneos). Ademas, los depositos cerrados hermeticamente permiten el control del entorno (por ejemplo, la atmosfera de gas inerte, la humedad) del interior del deposito cerrado hermeticamente, lo que puede conducir a una mayor vida util del sensor.

En una realization, el dispositivo de detection es un biosensor de glucosa basado en la enzima glucosa oxidasa. La conversion catalizada por la enzima del analito (por ejemplo, glucosa) da lugar a un producto de reaction (por ejemplo, peroxido de hidrogeno) que es activo en condiciones redox. (Alternativamente, la actividad catalitica de la enzima puede producir el consumo de un cosustrato activo en condiciones redox, tal como el oxigeno en el sensor de glucosa). La oxidation o la reduction del compuesto activo en condiciones redox en un electrodo adecuadamente polarizado produce una corriente que se puede volver a relacionar con la concentration de analito.

El dispositivo de deteccion puede comprender un cuerpo estructural que tenga un primer deposito dispuesto en el mismo. El cuerpo estructural puede tener en su exterior una primera abertura conectada fluidamente al deposito. El primer deposito puede contener un electrodo de trabajo y un electrodo auxiliar. Un catalizador puede cubrir al menos una parte del electrodo de trabajo. El electrodo auxiliar se puede configurar para generar oxigeno de manera que el oxigeno generado por el electrodo auxiliar se difunda hacia el electrodo de trabajo. El dispositivo de deteccion puede comprender ademas al menos una tapa en el deposito que cierre la primera abertura para aislar el electrodo de trabajo y el electrodo auxiliar dentro del primer deposito y para evitar que un analito del exterior del primer deposito entre en contacto con el catalizador.

Los sensores particulares empaquetados como se describe en el presente documento pueden adoptar varias formas diferentes. En algunas realizaciones, los sensores estan adaptados para la deteccion de la glucosa. En una cierta realizacion, el presente dispositivo de deteccion empaquetado puede incluir electrodos y productos quimicos de deteccion de la glucosa, por ejemplo, catalizadores, como se describe en la patente de EE.UU. n.° 6.881.551, concedida a Heller et al., o como se describe en la patente de EE.UU. n.° 4.890.620, concedida a Gough et al.

En una realizacion preferida, el dispositivo de deteccion utiliza tres electrodos de deteccion y un electrodo auxiliar de generation de oxigeno. Los tres electrodos de deteccion incluyen el electrodo de trabajo, el contraelectrodo y el electrodo de referencia. El electrodo de trabajo es donde se oxida o se reduce el analito deseado, produciendo la corriente del sensor. El electrodo de referencia se usa para establecer el potencial en la solution; la circuiteria exterior (potenciostato) mantiene un potencial especificado entre el electrodo de referencia y el electrodo de trabajo. Se desea que el electrodo de referencia este en estrecha proximidad con el electrodo de trabajo para reducir cualquier caida del potencial resistivo (IR), que pueda variar el potencial del electrodo de trabajo. El contraelectrodo hunde o produce la corriente del electrodo de trabajo. El contraelectrodo puede tener una superficie igual o superior a la del electrodo de trabajo para reducir la densidad de corriente y la sobretension en el contraelectrodo.

En ciertas realizaciones de los presentes dispositivos y metodos, el electrodo de trabajo y el electrodo de generacion de oxigeno se encuentran dentro de un deposito que esta cerrado hermeticamente, y que se puede abrir selectivamente. En una realizacion preferida, los electrodos de referencia tambien se protegen mediante su ubicacion dentro de uno o mas depositos. Esta puede ser una configuration preferida para un dispositivo de deteccion implantable. El electrodo de referencia puede estar en estrecha proximidad con el electrodo de trabajo, por ejemplo, en el mismo deposito del electrodo de trabajo, y puede estar protegido de la degradacion del medio ambiente por la tapa del deposito.

El electrodo de trabajo del deposito incluye, por ejemplo, esta cubierto por completo o al menos parcialmente por, un catalizador apropiado. El electrodo de referencia puede o no estar cubierto por el catalizador. En una realizacion, puede ser preferible o mas facil depositar el catalizador sobre ambos electrodos, y de esta manera, se puede considerar que el electrodo de referencia mide el entorno observado por el electrodo de trabajo. Sin embargo esto puede no ser deseable para ciertas realizaciones en las que la composition del electrodo de referencia es tal que reacciona o interfiere con el catalizador. Por ejemplo, los iones de plata de un electrodo de referencia de plata/cloruro de plata pueden inhibir la actividad de la glucosa oxidasa. En dichas realizaciones, el catalizador se aplica preferentemente para cubrir solamente el electrodo de trabajo. Se puede facilitar el deposito de un catalizador sobre un electrodo para rodear primero el electrodo con una barrera como se conoce convencionalmente, por ejemplo, como se muestra en la patente de EE.UU. n.° 5.376.255, concedida a Gumbrecht, et al.

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Se pueden variar la naturaleza y la situacion del contraelectrodo fuera del deposito. Por ejemplo, se puede situar en una parte de sustrato inferior, coplanar con los electrodos de trabajo y de referencia, o podria estar sobre una superficie de una parte de sustrato superior. (El termino "parte de sustrato superior", como se usa en el presente documento, se puede denominar en la tecnica "microchip" o "parte de microchip", ya que este sustrato puede incluir circuitos electronicos para el funcionamiento/accionamiento de la desintegracion de la tapa del deposito). En una realizacion, se pueden utilizar como contraelectrodo las partes de las tapas de deposito que quedan tras la activacion, por ejemplo, tras la ablacion electrotermica, y las trazas electricas que conectan las tapas de deposito. En otra realizacion, el contraelectrodo se encuentra en una superficie de la parte de sustrato superior del dispositivo de deposito, pero esta aislado electricamente de las tapas de deposito o trazas conectadas a las tapas de deposito. En otra realizacion mas, se puede usar un contraelectrodo "exterior" al sensor y a los sustratos del deposito, tales como un cable conductor o la caja de sistema electronico. Puede ser ventajoso ubicar el contraelectrodo fuera del deposito para reducir al minimo la interaccion entre las reacciones redox que se producen en el contraelectrodo y las reacciones que tienen lugar en el electrodo de trabajo. Una razon para separar los electrodos es que el oxigeno se puede consumir en el contraelectrodo, permitiendo limitar de otro modo la cantidad de oxigeno disponible en la capa de enzima del electrodo de trabajo para la oxidacion de la glucosa.

En otra realizacion, el electrodo de referencia se proporciona en un deposito separado al del electrodo de trabajo y electrodo de generacion de oxigeno. Esto puede ser menos deseable desde el punto de vista de tener el electrodo de referencia cerca del electrodo de trabajo, pero puede ser deseable cuando la vida util del electrodo de referencia es considerablemente superior a la del electrodo de trabajo, de manera que se podria usar un solo electrodo de referencia con una sucesion de electrodos de trabajo. En una realizacion, se puede usar un solo electrodo de referencia (y un solo contraelectrodo) con dos electrodos de trabajo funcionando simultaneamente, en una configuracion bajo el control de un bipotenciostato. En otra realizacion, se puede usar un solo electrodo de referencia (y un solo contraelectrodo) con mas de dos electrodos de trabajo funcionando simultaneamente. Del mismo modo, se puede usar un contraelectrodo con mas de un electrodo de trabajo.

En las FIG. 1-21, se ilustran ejemplos de diversas realizaciones de los dispositivos de deteccion. Estos no estan dibujados a escala. Las formas y las dimensiones de los electrodos, los depositos, las aberturas de los depositos, el catalizador y las membranas, los sustratos y las capas de union, si las hay, se pueden variar segun las necesidades para dar cabida a las especificaciones y a las restricciones de diseno de fabricacion del dispositivo. Se ha de entender a partir de las figuras que solo muestran un solo deposito, que, en ciertas realizaciones, un dispositivo de deteccion incluiria un cuerpo estructural que comprenderia una serie de multiples dichos depositos/sensores representativos.

La FIG. 1 muestra una realizacion de un dispositivo de deteccion 10. El dispositivo 10 incluye, en general, un cuerpo estructural o sustrato 12. Los depositos 16 y 26 estan formados en, o definidos de otra manera por, el sustrato 12, y estan separados por una pared 18. Aunque solo se muestran dos depositos, se puede proporcionar una serie de depositos. Cada deposito puede ser, por ejemplo, identico y diferente, aunque son posibles otras configuraciones. Por ejemplo, el deposito 16, que es adyacente al deposito 26, puede ser de un tamano diferente.

El dispositivo de deteccion 10 tambien incluye un electrodo de trabajo 24, un electrodo auxiliar de generacion de oxigeno 28, un electrodo de referencia 14 y un contraelectrodo 30. Como se muestra, el electrodo de trabajo 24 y el electrodo auxiliar 28 estan dispuestos dentro del deposito 26, el electrodo de referencia 14 esta dispuesto dentro del deposito 16 y el contraelectrodo 30 se proporciona sobre el sustrato 12 fuera de los depositos 26 y 16.

El dispositivo 10 incluye, ademas, el catalizador 22 situado en el deposito 26. El catalizador 22 puede incluir, por ejemplo, una enzima y una membrana 20. La membrana 20 puede comprender una o mas capas de polimero, tales como las que son utiles como membranas semipermeables para permitir el paso de un analito de interes a traves de las mismas mientras se excluyen otras ciertas moleculas. El catalizador 22 se puede depositar directamente sobre el electrodo de trabajo 24. Aunque no se muestra, el catalizador 22 tambien se puede depositar sobre el electrodo de referencia 14, de modo que el electrodo de referencia 14 se exponga (es decir, "mire") al mismo entorno que el electrodo de trabajo 24. En la realizacion ilustrada, el catalizador 22 no se deposita sobre el electrodo de referencia 14.

Aunque no se muestra en la presente ilustracion, una o mas tapas de deposito cubren las aberturas del deposito 26 y del deposito 16. Por ejemplo, una sola tapa de deposito podria cubrir tanto el deposito 16 como el deposito 26, o cada uno de los depositos 16 y 26 pueden estar cubiertos por una tapa de deposito diferenciada. En otro ejemplo, cada deposito 16 y/o deposito 26 tiene dos o mas aberturas predefinidas, que podrian estar definidas por las estructuras de soporte de la tapa del deposito. Estas multiples aberturas por cada deposito pueden estar cerradas por su propia tapa de deposito. En cualquiera de estos ejemplos, la una o mas tapas de deposito pueden ser conductoras de electricidad, y se pueden proporcionar rastros o cables para dirigir la corriente electrica a traves de la tapa del deposito.

El dispositivo de deteccion 10 tambien incluye sistemas de alimentacion y de control (no mostrados) que generan energia y controlan la desintegracion de la una o mas tapas de deposito, y se acoplan operativamente a los electrodos. Los sistemas de alimentacion y de control se pueden proporcionar de manera cableada o inalambrica,

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por ejemplo, como se describe en la patente de EE.UU. n.° 7.226.442 y la publication de la solicitud de patente de EE.UU. n.° 2005/0096587.

La realization ilustrada del dispositivo 10 incluye un solo conjunto de electrodos 14, 24, 28 y 30 asociado con un par de depositos 16 y 26, formando un sensor. En otras realizaciones, el dispositivo 10 puede incluir una serie de depositos 16 y 26. Por ejemplo, el dispositivo 10 puede incluir una serie de depositos diferenciados que se pueden abrir secuencialmente, tal como uno o dos a la vez, cuando se obstruye un sensor expuesto anterior y se necesita un nuevo sensor.

La FIG. 2 muestra una realizacion alternativa de un dispositivo de detection 50, en el que un catodo 72 esta situado en un solo deposito 66 con el electrodo de trabajo 64 y el electrodo auxiliar generador de oxigeno 68. El electrodo de referencia 54 se proporciona en un deposito separado 56 que esta separado del deposito 66 por una pared 58. El catodo 72 sirve para hundir la corriente de electrolisis generada por el oxigeno generado por el electrodo auxiliar 68. Al colocar el catodo 72 en el deposito 66 con el electrodo auxiliar 68, el catodo 72 puede reducir ventajosamente el efecto de los productos de la reaction de electrolisis fuera del deposito, por ejemplo, mediante la prevention o la limitation del cambio de pH. El dispositivo de deteccion 50 tambien puede incluir un contraelectrodo 70 fuera de los depositos 56 y 66.

Aunque no se muestra en la presente ilustracion, una o mas tapas de deposito pueden cubrir las aberturas del deposito 66 y del deposito 56. Por ejemplo, una sola tapa de deposito podria cubrir tanto el deposito 56 como el deposito 66, o cada uno de los depositos 56 y 66 puede estar cubierto por una tapa de deposito diferenciada. La una o mas tapas de deposito pueden ser conductoras de electricidad, y se pueden proporcionar rastros o cables para dirigir la corriente electrica a traves de la tapa del deposito.

El dispositivo 50 incluye, ademas, el catalizador 62 situado en el deposito 66. El catalizador 62 puede incluir, por ejemplo, una enzima y una membrana 60. La membrana 60 puede comprender una o mas capas de polimero, tales como las que son utiles como membranas semipermeables para permitir el paso de un analito de interes a traves de la misma mientras que se excluyen otras determinadas moleculas. El catalizador 62 se puede depositar directamente sobre el electrodo de trabajo 64. Aunque no se muestra, el catalizador 62 tambien se puede depositar sobre el electrodo de referencia 54, de modo que el electrodo de referencia 54 se exponga (es decir, "mire") al mismo entorno que el electrodo de trabajo 24. En la realizacion ilustrada, el catalizador 62 no se puede depositar sobre el electrodo de referencia 54.

El dispositivo de deteccion 50 tambien incluye sistemas de alimentation y de control (no mostrados) que realizan y controlan la desintegracion de la una o mas tapas de deposito y que estan acoplados operativamente a los electrodos como se ha descrito con referencia a la FIG. 1.

La realizacion ilustrada del dispositivo 50 incluye un solo conjunto de electrodos 54, 64, 68, 70 y 72 asociado con un par de depositos 56 y 66, formando un sensor. En otras realizaciones, el dispositivo 50 puede incluir una serie de depositos 56 y 66. Por ejemplo, el dispositivo 50 puede incluir un numero de depositos diferenciados que se pueden abrir de forma secuencial, tal como uno o dos a la vez, cuando un sensor expuesto anterior se obstruye y se necesita un sensor nuevo.

Las FIG. 3-19 ilustran variaciones de configuraciones de electrodos que se pueden usar en un dispositivo de deteccion, tal como los dispositivos de deteccion de las FIG. 1 y 2. Cada una de las FIG. 3-19 ilustran la configuration de los electrodos dentro de un solo deposito. Debe tenerse en cuenta que el sensor puede comprender una serie de dichos depositos y electrodos. La serie puede comprender una pluralidad de depositos identicos con configuraciones identicas de electrodos.

La FIG. 3 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 82 y un electrodo auxiliar de generation de oxigeno 84 en un deposito 80 comun. La FIG. 4 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 88 y dos electrodos auxiliares de generacion de oxigeno 90 y 92 en un deposito 86 comun. La FIG. 5 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 96 y cuatro electrodos auxiliares de generacion de oxigeno 98, 100, 102 y 104 en un deposito 94 comun. La FIG. 6 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 108 circular y cuatro electrodos auxiliares 110, 112, 114 y 116 dispuestos angularmente alrededor del electrodo de trabajo 108 en un deposito 106 comun. Los cuatro electrodos auxiliares 110, 112, 114 y 116 pueden ser todos anodos de generacion de oxigeno, o uno o mas de los electrodos pueden ser catodos.

La FIG. 7 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 120, un electrodo auxiliar 122 de generacion de oxigeno y un catodo 124 para el electrodo auxiliar 122 en un deposito 118 comun. En esta realizacion, el electrodo auxiliar 122 y el catodo 124 estan situados de lado a lado junto a un lado del electrodo de trabajo 120.

La FIG. 8 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 130, un electrodo auxiliar 132 de generacion de oxigeno y un catodo 128 para el electrodo auxiliar 132 en un deposito 126 comun. En esta

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realizacion, el electrodo auxiliar 132 y el catodo 128 estan situados en lados opuestos del electrodo de trabajo 130.

La FIG. 9 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 136, dos electrodos auxiliares 138 y 142 de generacion de oxigeno y dos catodos 140 y 144 para los electrodos auxiliares 138 y 142 en un deposito 134 comun. En esta realizacion, los electrodos auxiliares 138 y 142 estan situados en lados opuestos del electrodo de trabajo 136. Los catodos 140 y 144 tambien estan situados en lados opuestos del electrodo de trabajo 136.

La FIG. 10 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 148 circular, dos electrodos auxiliares 150 y 154 de generacion de oxigeno y dos catodos 152 y 156 para los electrodos auxiliares 150 y 154 en un deposito 146 comun. En esta realizacion, los electrodos auxiliares 150 y 154 y los catodos 140 y 144 estan situados alternativamente angularmente alrededor del electrodo de trabajo 148.

La FIG. 11 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 160, un electrodo auxiliar 164 de generacion de oxigeno y un catodo 162 para el electrodo auxiliar 164 en un deposito 158 comun. En esta

realizacion, el electrodo de trabajo 160, el electrodo auxiliar 164 y el catodo 162 se disponen linealmente con el

catodo 162 que esta situado entre el electrodo de trabajo 160 y el electrodo auxiliar 164.

La FIG. 12 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 168, un electrodo auxiliar 170 de generacion de oxigeno y un catodo 172 para el electrodo auxiliar 170 en un deposito 166 comun. En esta

realizacion, el electrodo de trabajo 168, el electrodo auxiliar 170 y el catodo 172 se disponen linealmente con el

electrodo auxiliar 170 que esta situado entre el electrodo de trabajo 168 y el catodo 172.

La FIG. 13 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 176, un electrodo auxiliar 178 de generacion de oxigeno y un electrodo de referencia 180 en un deposito 174 comun. En esta realizacion, el electrodo auxiliar 178 y el electrodo de referencia 180 estan situados de lado a lado junto a un lado del electrodo de trabajo 176.

La FIG. 14 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 186, un electrodo auxiliar 188 de generacion de oxigeno y un electrodo de referencia 184 en un deposito 182 comun. En esta realizacion, el electrodo auxiliar 188 y el electrodo de referencia 184 estan situados en lados opuestos del electrodo de trabajo 186.

La FIG. 15 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 194, dos electrodos auxiliares de generacion de oxigeno 192 y 198 y dos electrodos de referencia 196 y 200 en un deposito comun 190. En esta realizacion, los electrodos auxiliares 192 y 198 estan situados en lados opuestos del electrodo de trabajo 194. Los electrodos de referencia 196 y 200 tambien estan situados en lados opuestos del electrodo de trabajo 194.

La FIG. 16 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 204 circular, dos electrodos auxiliares 206 y 210 de generacion de oxigeno y dos electrodos de referencia 208 y 212 en un deposito 202 comun. En esta realizacion, los electrodos auxiliares 206 y 210 y los electrodos de referencia 208 y 212 estan situados alternativamente angularmente alrededor del electrodo de trabajo 204.

La FIG. 17 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 214, un electrodo auxiliar 220 de generacion de oxigeno y un electrodo de referencia 218 en un deposito 216 comun. En esta realizacion, el electrodo de trabajo 214, el electrodo auxiliar 220 y el electrodo de referencia 218 estan dispuestos de forma lineal con el electrodo de referencia 218 que esta situado entre el electrodo de trabajo 214 y el electrodo auxiliar 220.

La FIG. 18 muestra una realizacion de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 224, un electrodo auxiliar 226 de generacion de oxigeno y un electrodo de referencia 228 en un deposito 222 comun. En esta realizacion, el electrodo de trabajo 224, el electrodo auxiliar 226 y el electrodo de referencia 228 estan dispuestos de forma lineal con el electrodo auxiliar 226 que esta situado entre el electrodo de trabajo 224 y el electrodo de referencia 228.

Las FIG. 19A-C muestran realizaciones de un sensor que tiene un electrodo de trabajo 324a/324b/324c, un electrodo auxiliar 328a/328b/328c de generacion de oxigeno, un catodo 326a/326b/326c para el electrodo auxiliar 328a/328b/328c y un electrodo de referencia 322a/322b/322c en un deposito 320a/320b/320c comun.

Las FIG. 20-21 ilustran una realizacion de un dispositivo de detection en la que se proporcionan componentes de electrodo del dispositivo de deteccion en depositos o pocillos diferenciados, separados. En la realizacion ilustrada, los depositos diferenciados estan conectados con fluidez de modo que el fluido que entra en el dispositivo a traves de las aberturas de deposito, por ejemplo, tras la rotura o el desplazamiento de la tapa del deposito, pueden estar expuestos al electrodo de referencia y al electrodo de trabajo al mismo tiempo.

Las FIG. 20 y 21 muestran una realizacion de un dispositivo de deteccion 330 que comprende dos partes de sustrato 332 y 334. La parte de sustrato 332 incluye partes de junta 354 que se acoplan a una parte de junta 356 de la parte de sustrato 334 para formar un deposito 342 cerrado hermeticamente. Las dos partes de sustrato 332 y 334 se pueden unir entre si, por ejemplo, mediante una soldadura en frio de compresion. Alternativa o adicionalmente, se puede usar un adhesivo para unir las partes de sustrato 332 y 334 entre si.

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La parte de sustrato 332 comprende una pluralidad de tapas de deposito 340, que sellan hermeticamente el deposito 342 y su contenido del entorno de alrededor del dispositivo 330. Uno o mas cables 348 estan conectados electricamente a cada una de las tapas de deposito. En la realizacion ilustrada, dos cables 348 estan conectados electricamente a cada tapa de deposito 340 para permitir la rotura selectiva de las tapas de deposito 340 por ablacion electrotermica.

El deposito 342 comprende dos depositos o pocillos 338 y 346 diferenciados. El deposito 338 contiene un electrodo de referencia 336 y el deposito 346 contiene un electrodo de trabajo 344 y un electrodo auxiliar 350 de generacion de oxigeno. Al menos una parte del electrodo de trabajo 344 esta cubierta por un catalizador 360. El catalizador 360 puede comprender una enzima tal como una glucosa oxidasa, y una membrana selectivamente permeable. Se proporciona un contraelectrodo 352 en una superficie exterior del dispositivo 330.

El dispositivo 330 tambien incluye sistemas de alimentacion y de control (no mostrados) que realizan y controlan la desintegracion de la una o mas tapas de deposito y que estan acoplados operativamente a los electrodos. El sistema de control puede abrir las tapas de deposito 340 en un momento seleccionado, como se ilustra en la FIG. 21, mediante la transmision de una corriente adecuada para la ablacion electrotermica de las tapas de deposito 340. Esto deja al descubierto las aberturas 358 del sustrato 332 y permite que el liquido llene los depositos 342, 338 y 346. Tras ello, el sistema de control puede suministrar una tension adecuada para la electrolisis al electrodo auxiliar 350 de generacion de oxigeno para generar oxigeno. El oxigeno generado por el electrodo auxiliar se difunde al catalizador 360.

En la Patente de EE.UU. n.° 7.604.628, que se incorpora en el presente documento por referencia, se describe un ejemplo de estructura de la parte superior del sustrato 332 y de la tapa de deposito 340. De esta manera, un deposito individual puede tener al menos dos aberturas de deposito con una estructura de soporte entre las mismas y estar cerrado por dos o mas tapas de deposito que cubren las aberturas para controlar la exposicion del/de los electrodo/s dentro de dicho deposito. En una realizacion, el sustrato comprende al menos un soporte de tapa de deposito que se extiende sobre el contenido del deposito, en el que las dos o mas tapas de deposito estan, en parte, soportadas por el al menos un soporte de tapa de deposito. En una realizacion, un dispositivo de deteccion puede comprender una serie de dos o mas de dichos depositos, teniendo cada uno multiples aberturas de deposito. Los soportes de tapa de deposito pueden comprender un material de sustrato, material estructural o material de recubrimiento, o sus combinaciones. El/los soporte/s de tapa de deposito puede/n estar integrado/s en la parte de sustrato superior. Como alternativa, el soporte de tapa de deposito puede estar hecho de un recubrimiento o material depositado distinto de la parte de sustrato. Los soportes de tapa de deposito que comprenden material de sustrato se pueden formar en la misma etapa que los depositos. Se pueden usar metodos de MEMS, y tecnicas de microfabricacion, micromoldeado y micromecanizado descritos en el presente documento o conocidos en la tecnica para fabricar el sustrato/los depositos, asi como soportes de tapa de deposito, a partir de varios materiales de sustrato.

Aunque se muestra un solo deposito en varias de las realizaciones descritas anteriormente e ilustradas en las figuras adjuntas, se entiende que el dispositivo de deteccion de acuerdo con la invencion incluye una serie de multiples depositos, tal como dos, cuatro, diez, veinte o cien depositos, estando cada deposito asociado con una combinacion diferenciada o compartida de electrodos para formar un sensor. Del mismo modo, se contemplan otras combinaciones de estructuras de sustrato, formas de deposito/angulos de pared lateral, medio de desintegracion de tapas de deposito, y similares, ademas de las combinaciones particulares ilustradas y descritas en el presente documento.

La FIG. 22 ilustra una realizacion ilustrativa de un dispositivo de deteccion 400 de acuerdo con la invencion. El dispositivo 400 incluye un sustrato 406. El sustrato 406 puede ser, por ejemplo, un sustrato micromecanizado de silicio o de otro tipo, o una combinacion de sustratos micromecanizados tales como silicio y vidrio, por ejemplo, como se describe en la publicacion de solicitud de patente de EE.UU. 2005/0149000 o en la patente de EE.UU. n.° 6.527.762. En otra realizacion, el sustrato comprende multiples obleas de silicio unidas entre si. En otra realizacion mas, el sustrato comprende una ceramica tratada a baja temperatura (LTCC) u otra ceramica tal como alumina.

El dispositivo 400 incluye una serie de sensores 402 y 404. En la realizacion ilustrada, el dispositivo incluye una serie 402 de doce sensores de baja sensibilidad (por ejemplo, aproximadamente 1 nA/100 mg/dl) y una serie 404 de ocho sensores de alta sensibilidad (por ejemplo, aproximadamente 15 nA/100 mg/dl). La sensibilidad de los sensores se puede controlar empleando una membrana limitadora de la glucosa y variando la formulacion de la membrana entre los sensores 402 de baja sensibilidad y los sensores 404 de alta sensibilidad.

Durante el uso, por ejemplo, tras la implantacion, el sistema de alimentacion y de control del dispositivo puede accionar selectivamente la abertura de los depositos de uno o mas de los sensores 402 de baja sensibilidad y/o uno o mas de los sensores 404 de alta sensibilidad. Por ejemplo, el sistema de control puede accionar primero la apertura de un solo sensor 402 de baja sensibilidad y la apertura de un solo sensor 404 de alta sensibilidad mediante la ruptura de las tapas de deposito que cubren los sensores. En un momento posterior, tal como una vez que los sensores expuestos hayan comenzado a obstruirse, el sistema de control puede accionar la apertura de un segundo sensor 402 de baja sensibilidad y de un segundo sensor 404 de alta sensibilidad.

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Sustrato y depositos

En una realizacion, el dispositivo de contencion comprende una parte del cuerpo, es decir, un sustrato, que incluye uno o mas depositos para contener los contenidos de los depositos, cerrados hermeticamente de una manera hermetica o hermetica a los liquidos. Como se usa en el presente documento, el termino "hermetico" se refiere a un sello/una contencion eficaz para impedir la entrada del helio, vapor de agua y otros gases. Como se usa en el presente documento, la expresion "hermetico a los liquidos" se refiere a un sello/una contencion que no es hermetica a los gases, pero que es eficaz para impedir la entrada de materiales disueltos (por ejemplo, glucosa) en estado liquido. El sustrato puede ser el cuerpo estructural (por ejemplo, parte de un dispositivo), en el que se forman los depositos, por ejemplo, que contiene los depositos atacados, mecanizados o moldeados.

En realizaciones preferidas, los depositos estan diferenciados, son deformables o no deformables, y estan dispuestos en una serie a traves de una o mas superficies (o areas de las mismas) del cuerpo del dispositivo. Como se usa en el presente documento, el termino "deposito" significa un pocillo, una cavidad o un orificio adecuado para el almacenamiento o la contencion de una cantidad exacta de un material, tal como el sensor o subcomponente. Por el contrario, los poros interconectados, al azar, de un material poroso no se considerarian "depositos", segun el uso de ese termino en el presente documento. En una realizacion, el dispositivo incluye una pluralidad de los depositos situados en posiciones diferenciadas por al menos una superficie de la parte del cuerpo. En otra realizacion, hay un solo deposito por cada parte de sustrato del deposito; opcionalmente, se pueden usar dos o mas de estas partes juntas en un solo dispositivo.

Los depositos se pueden fabricar en una parte del cuerpo estructural usando cualquier tecnica de fabrication adecuada conocida en la materia. Las tecnicas de fabricacion representativas incluyen los procesos de fabricacion de MEMS, los procesos de microfabricacion u otros procesos de micromecanizado, diversas tecnicas de perforation (por ejemplo, perforacion de laser, mecanica y de ultrasonidos), y tecnicas de acumulacion o de lamination, tales como LTCC. Opcionalmente, se puede tratar o recubrir la superficie del deposito para alterar una o mas propiedades de la superficie. Los ejemplos de dichas propiedades incluyen hidrofilidad/hidrofobicidad, propiedades humectantes (energias superficiales, angulos de contacto, etc.), rugosidad de la superficie, carga electrica, caracteristicas de liberation, y similares. Se pueden usar metodos de MEMS, y las tecnicas de micromoldeado, de micromecanizado y de microfabricacion conocidas en la materia para fabricar el sustrato/los depositos de varios materiales. Tambien se pueden usar otros numerosos metodos conocidos en la tecnica para formar los depositos. Vease, por ejemplo, la patente de EE.UU. n.° 6.123.861 y la patente de EE.UU. n.° 6.808.522. Tambien se pueden usar diversas tecnicas de formation de polimeros conocidas en la materia, por ejemplo, el moldeo por inyeccion, el moldeo por termocomprension, la extrusion, y similares.

En diversas realizaciones, la parte del cuerpo del dispositivo de contencion comprende silicio, un metal, una ceramica, un polimero o una combination de los mismos. Los ejemplos de materiales de sustrato adecuados incluyen metales (por ejemplo, titanio, acero inoxidable), ceramicas (por ejemplo, alumina, nitruro de silicio), semiconductores (por ejemplo, silicio), vidrios (por ejemplo, Pyrex™, BPSG), y polimeros degradables y no degradables. Cuando solo se requiere estanqueidad a los fluidos, el sustrato puede estar formado de un material polimerico, en lugar de un metal o de ceramica que, en general, se requeririan para la hermeticidad a los gases.

En una realizacion, cada deposito esta formado por (es decir, definido en) materiales hermeticos (por ejemplo, metales, silicio, vidrios, ceramicas) y esta cerrado hermeticamente por una tapa del deposito. Deseablemente, el material de sustrato es biocompatible y adecuado para la implantation a largo plazo en un paciente. En una realizacion preferida, el sustrato esta formado por uno o mas materiales hermeticos. El sustrato, o partes del mismo, se puede recubrir, encapsular o contener de otro modo en un material hermetico biocompatible (por ejemplo, ceramica inertes, titanio y similares) antes de su uso. Los materiales no hermeticos pueden estar completamente recubiertos con una capa de un material hermetico. Por ejemplo, un sustrato polimerico podria tener un recubrimiento de metal fino. Si el material de sustrato no es biocompatible, entonces se puede recubrir con, encapsular o contener de otra manera en un material biocompatible, tal como poli(etilenglicol), materiales de tipo politetrafluoroetileno, carbono similar al diamante, carburo de silicio, ceramica inertes, alumina , titanio, y similares, antes de su uso. En una realizacion, el sustrato es hermetico, es decir, impermeable (al menos durante el tiempo de uso del dispositivo de deposito) al contenido del deposito y a los gases o fluidos circundantes (por ejemplo, agua, sangre, electrolitos u otras soluciones).

El sustrato se puede conformar en varias formas o superficies con forma. Puede tener, por ejemplo, una superficie plana o curvada que, por ejemplo, se podria conformar para ajustarse a una superficie de fijacion. En diversas realizaciones, el sustrato o el dispositivo de contencion esta en forma de un chip planar, un disco circular u ovoide, un tubo alargado, una esfera o un cable. El sustrato puede ser flexible o rigido. En un caso, los sensores a base de depositos estan dispuestos en el extremo distal de un cable flexible o cateter para el despliegue en una luz corporal u otra zona tisular en un paciente. En diversas realizaciones, los depositos estan diferenciados, son no deformables y estan dispuestos en una serie por una o mas superficies (o areas de las mismas) de un dispositivo medico implantable.

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El sustrato puede consistir en un solo material, o puede ser un material compuesto o multilaminado, es dedr, estar compuesto de varias capas del mismo o diferentes materiales de sustrato que estan unidas entre sL Partes del sustrato pueden ser, por ejemplo, silicio u otro sustrato micromecanizado, o combinacion de sustratos micromecanizados tales como el silicio y el vidrio, por ejemplo, como se describe en la solicitud de patente de EE.UU. n.° 2005/0149000 o en la patente de EE.UU. n.° 6.527.762. En otra realizacion, el sustrato comprende multiples obleas de silicio unidas entre si. En otra realizacion mas, el sustrato comprende una LTCC u otra ceramica tal como alumina. En una realizacion, la parte del cuerpo es el soporte para un dispositivo de microchip. En un ejemplo, este sustrato esta formado por silicio.

En una realizacion, uno o ambos sustratos que se van a unir pueden estar formados por uno o mas vidrios, que pueden ser particularmente utiles en realizaciones en las que se desee ver o interrogar a un objeto o material que se encuentre entre los sustratos cerrados hermeticamente, por ejemplo, en una cavidad o un deposito. Es decir, en las que el sustrato puede servir como una ventana hermetica a los fluidos. Los ejemplos representativos de vidrios incluyen vidrio de aluminosilicato, vidrio de borosilicato, vidrios de cristal, etc.

El espesor total del sustrato y el volumen del deposito se pueden aumentar mediante la union o fijacion de obleas o capas de materiales de sustrato entre si. El espesor del dispositivo puede afectar al volumen de cada deposito y/o puede afectar al numero maximo de depositos que se pueden incorporar a un sustrato. El tamano y el numero de sustratos y depositos se pueden seleccionar para adaptarse al tamano y a la disposition de los componentes sensores necesarios para una determinada aplicacion, a las limitaciones de fabrication y/o a las limitaciones al tamano total del dispositivo para que sean aptos para la implantation en un paciente, preferentemente usando procedimientos minimamente invasivos.

En una realizacion preferida para una aplicacion de sensor implantable usando un sensor planar, el sustrato preferentemente es relativamente delgado, como se ha indicado anteriormente.

El sustrato puede tener uno, dos, tres o mas depositos. En diversas realizaciones, decenas, cientos o miles de depositos estan dispuestos por el sustrato. El numero de depositos del dispositivo puede estar determinado por la vida util de los sensores individuales. Por ejemplo, un dispositivo de control de la glucosa implantable de un ano que tiene sensores individuales que permanecen funcionales durante 30 dias tras la exposition al organismo puede contener al menos 12 depositos (suponiendo un sensor por deposito). En otra realizacion del sensor, la distancia entre la superficie del sensor y el medio de apertura de los depositos se reduce al minirno, preferentemente aproximandose a unos cuantos micrometros. En este caso, el volumen del deposito esta determinado principalmente por el area de superficie del sensor. Por ejemplo, los electrodos de un sensor tipico de glucosa enzimatica pueden ocupar un espacio que sea de 400 |jm por 800 |jm.

En una realizacion, los depositos son microdepositos. El "microdeposito" es un deposito adecuado para contener una microcantidad de material, tal como materiales de los componentes del sensor y gas rociador, si esta presente. En una realizacion, el microdeposito tiene un volumen igual o inferior a 500 jl (por ejemplo, inferior a 250 jl, inferior a 100 jl, inferior a 50 jl, inferior a 25 jl, inferior a 10 jl, etc.) y superior a aproximadamente 1 nl (por ejemplo, superior a 5 nl, superior a 10 nl, superior a aproximadamente 25 nl, superior a 50 nl, superior a aproximadamente 1 nl, etc.). El termino "microcantidad" se refiere a volumenes de 1 nl hasta 500 jl. En una realizacion, la microcantidad es de entre 1 nl y 1 jl. En otra realizacion, la microcantidad es de entre 10 nl y 500 nl. En otra

realizacion mas, la microcantidad esta entre aproximadamente 1 jl y 500 jl. La forma y las dimensiones del

microdeposito se pueden seleccionar para aumentar al maximo o reducir al minirno la superficie de contacto entre el sensor y la superficie circundante del microdeposito.

En una realizacion, el deposito esta formado en un sustrato de espesor de 200 micrometros, y tiene unas dimensiones de 1,5 mm por 0,83 mm, para un volumen de aproximadamente 250 nl, sin contar el volumen que seria absorbido por las estructuras del soporte, que puede ser de aproximadamente 20 a aproximadamente 50 micrometros de espesor.

En otra realizacion, los depositos son macrodepositos. El "macrodeposito" es un deposito adecuado para contener una cantidad de material superior a una microcantidad. En una realizacion, el macrodeposito tiene un volumen

superior a 500 jl (por ejemplo, superior a 600 jl, superior a 750 jl, superior a 900 jl, superior a 1 ml, etc.) e inferior

a 5 ml (por ejemplo, inferior a 4 ml, inferior a 3 ml, inferior a 2 ml, inferior a 1 ml, etc.).

A menos que se indique expresamente que se limita a volumenes/cantidades a escala micrometrica o macrometrica, el termino "deposito" pretende abarcar ambas escalas.

En una realizacion, el dispositivo incluye chips o dispositivos polimericos compuestos de materiales no basados en silicio que podrian no denominarse "microchips. "

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Soportes de la tapa del deposito

Los soportes de la tapa del deposito pueden comprender material de sustrato, material estructural o material de recubrimiento, o sus combinaciones. Los soportes de la tapa del deposito que comprenden material de sustrato se pueden formar en la misma etapa que los depositos. Se podrian usar los metodos de MEMS, y las tecnicas de microfabricacion, micromoldeado y micromecanizado mencionados anteriormente para fabricar el sustrato/los depositos, asi como los soportes de la tapa del deposito, de varios materiales de sustrato. Los soportes de la tapa del deposito que comprenden material estructural tambien se pueden formar mediante tecnicas de deposicion sobre el sustrato y luego metodos de MEMS, tecnicas de microfabricacion, micromoldeado y micromecanizado. Los soportes de la tapa del deposito formados a partir de material de recubrimiento se pueden formar usando los procesos de recubrimiento conocidos y tecnicas de enmascaramiento con cinta adhesiva y de enmascaramiento con sombra, tecnicas de eliminacion selectiva por laser, u otros metodos selectivos.

Un deposito puede tener varios soportes de tapa del deposito en varias configuraciones sobre el contenido del deposito. Por ejemplo, un soporte de tapa de deposito puede abarcar desde un lado del deposito hasta el lado opuesto; otro soporte de tapa del deposito puede atravesar el primer soporte de tapa del deposito y abarcar los otros dos lados del deposito. En dicho ejemplo, se podrian apoyar cuatro tapas de deposito sobre el deposito.

En una realizacion para una aplicacion de sensor (por ejemplo, un sensor de la glucosa), el deposito (de un dispositivo, que puede incluir solamente uno o que puede incluir dos o mas depositos) tiene tres o mas aberturas de deposito y tapas de deposito correspondientes. Las dimensiones y la geometria de la estructura de soporte pueden variar dependiendo de los requisitos particulares de una aplicacion especifica.

Tapas de deposito

Como se usa en el presente documento, la expresion "tapa de deposito" se refiere a una membrana, pelicula delgada u otra estructura adecuada para separar el contenido de un deposito del entorno exterior del deposito, pero que esta destinada a eliminarse o desintegrarse en un momento seleccionado para abrir el deposito y dejar al descubierto su contenido. En una realizacion, una tapa de deposito diferenciada cubre completamente una sola abertura de un deposito. En esta realizacion, el deposito puede tener una o mas de una abertura. Si hay mas de una abertura, cada abertura esta cubierta por su propia tapa de deposito, que puede desintegrarse selectivamente de manera simultanea a o por separado de la desintegracion de las otras tapas de deposito asociadas con el deposito. En otra realizacion, una tapa del deposito abarca dos o mas aberturas a la vez; estas aberturas pueden estar en el mismo deposito o en dos depositos diferentes. En dispositivos controlados activamente preferidos, la tapa del deposito incluye cualquier material que se pueda desintegrar o permeabilizar en respuesta a un estimulo aplicado (por ejemplo, campo electrico o corriente, campo magnetico, cambio en el pH, o por medios termicos, quimicos, electroquimicos o mecanicos). Los ejemplos de materiales de la tapa de deposito adecuados incluyen oro, titanio, platino, estano, plata, cobre, cinc, aleaciones y materiales eutecticos tales como eutecticos de oro-silicio y de oro- estano. Cualquier combinacion de capas de barrera pasiva o activa puede estar presente en un solo dispositivo.

En una realizacion, las tapas de deposito son conductoras de la electricidad y no porosas. En una realizacion preferida, las tapas de deposito estan en forma de una pelicula delgada de metal. En otra realizacion, las tapas de deposito estan hechas de multiples capas de metal, tales como una estructura de multiples capas/laminado de platino/titanio/platino. Por ejemplo, las capas superior e inferior se podrian seleccionar para las capas de adhesion en (normalmente solo sobre una parte de) las tapas de deposito para asegurarse que las tapas se adhieren a/se peguen tanto con la superficie del sustrato en torno a las aberturas del deposito, como a los soportes de tapa de deposito y una sobrecapa dielectrica. En un caso, la estructura es de titanio/platino/titanio/platino/titanio, donde las capas superior e inferior sirven como capas de adhesion y las capas de platino proporcionan estabilidad/bioestabilidad adicional y proteccion a la capa central de titanio, principal. El espesor de estas capas podria ser, por ejemplo, de aproximadamente 300 nm para la capa de titanio central, de aproximadamente 40 nm para cada una de las capas de platino y de entre aproximadamente 10 y 15 nm para las capas de adhesion de titanio.

Medio de control para la desintegracion o la permeabilizacion de tapas de deposito

El dispositivo de contencion incluye un medio de control que facilita y controla la apertura de los depositos, por ejemplo, para desintegrar o permeabilizar las tapas de deposito en un momento seleccionado despues de cerrar hermeticamente los depositos como se describe en el presente documento. El medio de control comprende el/los componente/s estructural/es y la electronica (por ejemplo, circuitos y fuente de energia) para alimentar y controlar el momento en que se inicie la exposicion del sensor.

El medio de control puede adoptar varias formas. En una realizacion, la tapa del deposito comprende una pelicula de metal que se desintegra por ablacion electrotermica como se describe en la patente de EE.UU. n.° 7.510.551, y el medio de control incluye el hardware, componentes electricos y el software necesarios para controlar y suministrar energia electrica a partir de una fuente de alimentacion (por ejemplo, bateria, condensador de almacenamiento) a las tapas de deposito seleccionadas para el accionamiento, por ejemplo, la apertura del deposito. Por ejemplo, el

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dispositivo puede incluir una fuente de ene^a electrica para aplicar una corriente electrica a traves de un cable electrico de entrada, un cable electrico de salida y una tapa de deposito conectada entre los mismos en una cantidad eficaz para desintegrar la tapa del deposito. La energia se puede suministrar al medio de control del sistema de deposito de multiples tapas localmente con una bateria, un condensador, una pila de (bio)combustible o, de forma remota, mediante transmision inalambrica, como se describe, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n.° 7.226.442. Se puede cargar de forma local un condensador con una bateria de a bordo o a distancia, por ejemplo, mediante una serial de RF o ultrasonido.

En una realizacion, el medio de control incluye una fuente de entrada, un microprocesador, un temporizador, un desmultiplexor (o multiplexor). El temporizador y los circuitos del (des)multiplexor se pueden diseriar e incorporar directamente sobre la superficie del sustrato durante la fabrication. En otra realizacion, algunos de los componentes del medio de control se proporcionan como un componente separado, que puede estar inmovilizado o no inmovilizado en la parte de deposito del dispositivo. Por ejemplo, el controlador y/o la fuente de energia pueden estar fisicamente separados del, pero conectados operativamente a y/o en comunicacion con, el dispositivo de deposito de multiples tapas. En una realizacion, el funcionamiento del sistema de deposito de multiples tapas sera controlado por un microprocesador de a bordo (por ejemplo, dentro de un dispositivo implantable). En otra realizacion, se usa una maquina de estado simple, ya que normalmente es mas sencilla, mas pequeria y/o usa menos energia que un microprocesador.

En ciertas realizaciones, el cuerpo estructural (que a veces se puede denominar "sustrato"), los depositos, las tapas de deposito y el medio de activation para romper o desplazar la tapa del deposito, y como se pueden empaquetar estos diversos componentes conjuntamente para formar dispositivos de deposito hermeticamente cerrados, se describen, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n.° 6.527.762 (que describe medios termicos para la ruptura de tapas de deposito); la patente de EE.UU. n.° 6.551.838; la patente de EE.UU. n.° 6.976.982 (que describe estructuras de sustrato/cuerpo flexibles); la publication de solicitud de patente de EE.UU. n.° 2006/0115323 (que describe estructuras de deposito cerrado hermeticamente y metodos de sellado de soldadura en frio por compresion); la patente de EE.UU. n.° 7.510.551 (que describe medios de ablation electrotermica para la desintegracion de tapas de deposito); la patente de EE.UU. n.° 7.604.628 (que describe diserios de deposito/cuerpo estructural con multiples tapas de deposito diferenciadas que cierran una sola abertura de deposito); y la publicacion de solicitud de patente de EE.UU. n.° 2005/0096587. Estas patentes y solicitudes de patentes se incorporan en el presente documento por referencia.

En una cierta realizacion, la tapa del deposito esta formada de un material conductor, tal como una pelicula de metal, a traves del cual puede pasar una corriente electrica para realizar la ablacion electrotermica, como se describe en la patente de EE.UU. n.° 7.510.551, concedida a Uhland, et al. En esta realizacion, la propia tapa del deposito sirve como barrera estructural para aislar el contenido del deposito de las sustancias del exterior del deposito y como elemento de calentamiento. Los ejemplos representativos de materiales de tapa de deposito adecuados incluyen oro, cobre, aluminio, plata, platino, titanio, paladio, diversas aleaciones (por ejemplo, Au/Si, Au/Ge, Pt-Ir, Ni-Ti, Pt-Si, SS 304, SS 316), y el silicio dopado con una impureza para aumentar la conductividad electrica, como se conoce en la tecnica. La tapa del deposito puede estar en forma de una estructura de multiples capas, tal como una estructura de multiples capas/laminada de platino/titanio/platino.

La tapa del deposito puede estar conectada operativamente (es decir, electricamente) a un cable electrico de entrada y a un cable electrico de salida, para facilitar el flujo de una corriente electrica a traves de la tapa del deposito. Cuando se aplica una cantidad eficaz de una corriente electrica a traves de los cables y la tapa de deposito, la temperatura de la tapa del deposito se aumenta localmente debido al calentamiento resistivo, y el calor generado dentro de la tapa del deposito aumenta la temperatura lo suficiente como para hacer que la tapa del deposito se someta a ablacion electrotermica (se rompa o se desintegre). El calentamiento puede ser rapido y esencialmente instantaneo tras la aplicacion de una corriente electrica a traves de la tapa del deposito, de manera que no se produzca el calentamiento sustancial de las sustancias (por ejemplo, los compuestos quimicos del sensor, tejidos del paciente) adyacentes a la tapa del deposito.

En una realizacion, la tapa del deposito y los cables conductores estan formados del mismo material, y la temperatura de la tapa del deposito aumenta localmente al aplicarse la corriente debido a que la tapa del deposito esta suspendida en un medio que es menos conductor termico que el sustrato. Como alternativa, la tapa del deposito y los cables conductores estan formados por el mismo material, y la tapa del deposito tiene un area de section transversal mas pequeria en la direction del flujo de corriente electrica, donde el aumento de la densidad de corriente a traves de la tapa del deposito provoca un aumento del calentamiento localizado. La tapa del deposito puede estar formada, como alternativa, de un material que sea diferente del material que forma los cables, teniendo el material que forma la tapa del deposito una resistividad electrica, una difusividad termica, una conductividad termica diferentes y/o una temperatura de fusion inferior a las del material que forma los cables. Se pueden emplear diversas combinaciones de estas realizaciones. Por ejemplo, la tapa del deposito y los cables de entrada y de salida se pueden diseriar para proporcionar (i) un aumento de la densidad de corriente electrica en la tapa del deposito con relation a la densidad de corriente en los cables de entrada y de salida, tras la aplicacion de la corriente electrica; (ii) que el material que forma la tapa del deposito tenga una resistividad electrica, una difusividad termica, una conductividad termica diferentes y/o una temperatura de fusion inferior a las del material que forma los cables de

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entrada y de salida, o (iii) tanto (i) como (ii) .

En otra realization, la tapa del deposito esta configurada como un anodo y el dispositivo incluye ademas un catodo, junto con los circuitos electricos, una fuente de alimentation y los controles para la aplicacion de un potencial electrico entre el catodo y el anodo en un entorno liquido electricamente conductor (por ejemplo, in vivo) para hacer que la tapa del deposito se desintegre como se describe en la patente de EE.UU. n.° 5.797.898, concedida a Santini Jr. et al. En otra realizacion mas, la tapa del deposito esta configurada para romperse por calentamiento usando un elemento de calentamiento resistivo separado, que puede estar situado ya sea en el interior del deposito o fuera del deposito, en general, adyacente a la tapa del deposito, como se describe, por ejemplo, en la patente de EE.UU. n.° 6.527.762, concedida a Santini Jr. et al.

Uso de los dispositivos de detection

Los dispositivos de deteccion y los sistemas descritos en el presente documento se pueden usar en una amplia variedad de aplicaciones. Las aplicaciones preferidas incluyen la biodeteccion, tal como la deteccion de glucosa. En una realizacion preferida, el sistema de deposito de multiples capas es parte de un dispositivo medico implantable. El dispositivo medico implantable puede adoptar una amplia variedad de formas y usarse en varias aplicaciones terapeuticas y/o de diagnostico.

Los depositos se pueden abrir cuando sea necesario (dependiendo, por ejemplo, de la obstruction del sensor) o de acuerdo con lo dictado por un programa predeterminado. En una realizacion particular, los depositos comprenden un sensor de glucosa que puede, por ejemplo, comprender glucosa oxidasa inmovilizada sobre un electrodo del deposito y que esta recubierto con una o mas membranas permeables/semipermeables. Dado que la enzima podria perder su actividad cuando se exponga al medio ambiente (por ejemplo, el organismo) antes de su momento de uso previsto, el deposito cerrado hermeticamente sirve para proteger a la enzima hasta que se necesite.

Se entiende que los dispositivos de deteccion descritos en el presente documento se pueden usar como o adaptarse para su inclusion en (por ejemplo, incluidos como parte de) un dispositivo medico, tal como un dispositivo medico implantable. En un ejemplo no limitante, el dispositivo medico implantable puede incluir una serie de varios sensores para aplicaciones de deteccion a largo plazo, tales como deteccion de glucosa, lo que seria util, por ejemplo, en el tratamiento de la diabetes de un paciente. En otra realizacion, el dispositivo de deteccion puede estar integrado en la parte del extremo de un cateter medico u otro cable flexible destinado a la insertion en el cuerpo de un paciente con fines terapeuticos o de diagnostico.

Se contempla que un dispositivo de deteccion, tal como un dispositivo medico implantable u otro dispositivo medico, puede incluir diversas combinaciones de los tipos de sensores y de las configuraciones descritos en el presente documento. Por ejemplo, un solo dispositivo, tal como un dispositivo implantable, puede incluir multiples sensores diferentes. En un ejemplo particular, dicho dispositivo puede incluir un sensor amperometrico (por ejemplo, configurado como un sensor de glucosa).

Tambien se entiende que los dispositivos de deteccion descritos en el presente documento se pueden usar como o adaptarse para su inclusion en dispositivos y sistemas no medicos. Por ejemplo, los dispositivos cerrados hermeticamente descritos en el presente documento tienen numerosas aplicaciones de diagnostico in vitro y comerciales, tales como diagnosticos de analisis quimicos y medicos. Ademas, los sensores se pueden usar como sensores ambientales, que pueden tener una serie de aplicaciones particulares. En un caso, los dispositivos se pueden usar para detectar metales pesados u otros contaminantes en cuerpos de agua, tales como lagos y arroyos. En otro caso, los dispositivos se pueden usar para detectar agentes de armas biologicas. Dichos dispositivos podrian adaptarse para estar fijos o moviles, para su uso en lugares publicos, como un dispositivo portatil en primeros respondedores, sistemas de transporte publico, aeropuertos, en vehiculos militares, etc.

Todos los documentos citados en la description de la invention se incorporan, en su parte pertinente, en el presente documento por referencia. La mention de cualquier documento no se ha de interpretar como una admision de que es la tecnica anterior con respecto a la presente invencion. En la medida en que cualquier significado o definition de un termino o de una expresion del presente documento entre en conflicto con cualquier significado o definicion del mismo termino o de la misma expresion de un documento incorporado por referencia, prevalecera el significado o la definicion asignado a dicho termino o expresion en el presente documento.

Las modificaciones y las variaciones de los metodos y de los dispositivos descritos en el presente documento seran evidentes para los expertos en la materia a partir de la descripcion anterior detallada. Dichas modificaciones y variaciones pretenden estar dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.

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   REIVINDICACIONES

   1. Un dispositivo de deteccion (400) para detectar la presencia o la concentracion de un analito en un fluido, que comprende:

   un cuerpo estructural (406) que comprende una serie de depositos, teniendo cada uno de los depositos una primera abertura en el cuerpo estructural;

   un sensor situado dentro de cada uno de los depositos, comprendiendo el sensor un electrodo de trabajo, un catalizador que cubre al menos una parte del electrodo de trabajo y un electrodo auxiliar de generation de oxigeno;

   al menos una tapa de deposito que cierra la primera abertura para aislar el electrodo de trabajo y el electrodo auxiliar dentro de cada uno de los depositos y para evitar que el analito del exterior del primer deposito entre en contacto con el catalizador; y

   un medio de ruptura o de desplazamiento de la al menos una tapa de deposito de cada uno de los depositos para permitir que el analito del exterior entre en contacto con el catalizador;

   en el que la serie de depositos comprende una primera serie de sensores de baja sensibilidad (402) y una segunda serie de sensores de alta sensibilidad (404).
2. 2. El dispositivo de deteccion de la reivindicacion 1, en el que el medio de ruptura o de desplazamiento comprende:

   un par de cables conductores conectados electricamente a la al menos una tapa de deposito, comprendiendo la al menos una tapa de deposito un material conductor de la electricidad; y

   una fuente de alimentation para aplicar una corriente electrica a traves de la al menos una tapa de deposito por medio del par de cables conductores,

   en el que el par de cables conductores y la fuente de alimentacion estan adaptados para romper la al menos una tapa de deposito por ablation electrotermica.
3. 3. El dispositivo de deteccion de la reivindicacion 1, en el que el medio de ruptura o de desplazamiento efectua un cambio de fase en la tapa del deposito.
4. 4. El dispositivo de deteccion de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que comprende ademas un electrodo de referencia.
5. 5. El dispositivo de deteccion de la reivindicacion 4, en el que el electrodo de referencia esta situado dentro de cada uno de los depositos.
6. 6. El dispositivo de deteccion de la reivindicacion 5, en el que cada uno de los depositos comprende una pared que separa el electrodo de referencia del electrodo de trabajo.
7. 7. El dispositivo de deteccion de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende ademas un contraelectrodo.
8. 8. El dispositivo de deteccion de la reivindicacion 7, en el que el contraelectrodo esta situado fuera de los depositos.
9. 9. El dispositivo de deteccion de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el catalizador comprende una capa, que contiene enzima, y una membrana.
10. 10. El dispositivo de deteccion de la reivindicacion 9, en el que la enzima se selecciona del grupo que consiste en glucosa oxidasa, glucosa deshidrogenasa, NADH oxidasa, uricasa, ureasa, creatininasa, sarcosina oxidasa, creatinasa, creatina quinasa, creatina amidohidrolasa, colesterol esterasa, colesterol oxidasa, glicerol quinasa, hexoquinasa, glicerol-3-fosfato oxidasa, lactato oxidasa, lactato deshidrogenasa, fosfatasa alcalina, alanina transaminasa, aspartato transaminasa, amilasa, lipasa, esterasa, gamma-glutamil transpeptidasa, L-glutamato oxidasa, piruvato oxidasa, diaforasa, bilirrubina oxidasa y mezclas de las mismas.