コンテナにおけるセンサ組み立ておよび利用システム
コンテナ（１０１）においてパラメータを測定するためのシステム（１００）を開示する。コンテナ（１０１）は溶液（１０１ａ）を有する。少なくとも１つのセンサ（１０３）、およびコンテナの少なくとも１つの壁（１０１ｂ）の上に保護層（１０５）を堆積する。保護層（１０５）をコンテナの壁（１０１ｂ）に接着して、コンテナと少なくとも１つのセンサ（１０３）との間に封止を形成する。少なくとも１つのセンサは、コンテナおよび保護層の厚さに基づいて、動作可能な電磁場を有するように構成されている。少なくとも１つのセンサは、タグ（１０２）とともに、測定デバイス（１１１）を構成するインピーダンス分析器（１０８）およびリーダ（１０６）に近接する。少なくとも１つのセンサ（１０３）は、溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されている。タグ（１０２）は、少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、コンテナ（１０１）はリーダ（１０６）およびインピーダンス分析器（１０８）に近接している。インピーダンス分析器は、所与の周波数範囲において測定した複素インピーダンスに基づいて、少なくとも１つのセンサ（１０３）から所与の範囲の周波数を受信するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互引用
本願は、２００６年１１月２１に出願した米国仮特許出願第６０／８６６，７１４号の優先権を主張する。この出願の開示全体は、ここで引用したことにより本願にも全て含まれるものとする。
発明の分野
本発明は、コンテナにおいてセンサを組み立て利用するためのシステムに関する。
【従来技術】
【０００２】
人に対して有毒または有害であり得る液体のような溶液、気体、および固体から人を安全に保つために、異なるデバイスを用いて溶液を検査して、これらが有害か否か判定する。これらのデバイスは、抗体で識別マーカを接着した化学または生物センサを含む。例えば、一部の化学／生物センサは、抗体に取り付けたチップを含み、チップは特定の抗体を識別する蛍光マーカを含む。
【０００３】
米国特許第６，３５９，４４４号に示されているように、特定の分析物に選択的に応答する材料で形成した構造的要素を含む化学または生物センサが知られている。米国特許第６，０２５，７２５号に示されているように、他の既知の化学または生物センサには、電磁活性材料を含むものがあり、これをセンサ上の特定の場所に配置すると、外的条件によって変化させることができる。米国特許第６，５８６，９４６号に示されているように、既知の化学または生物センサ・システムの中には、１つよりも多い電気的パラメータを測定するための構成機器を含むものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，３５９，４４４号
【特許文献２】米国特許第６，０２５，７２５号
【特許文献３】米国特許第６，５８６，９４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のセンサは電気的パラメータを測定するために用いることができるが、これらのセンサを利用する単用使い捨て生物処理システムは開発されていない。使い捨て生物処理システムおよび技術は容易に用いることができるが、有効な１回使用、非侵襲的監視技術がないため、それらの受入が阻害されている。主要なプロセス・パラメータの監視は、安全性、プロセスの文書化、および生産した化合物の効力を確保するため、ならびにプロセスを統御するためには極めて重大である。使い捨て生物処理アセンブリにおける多重パラメータ・インライン読み取りのために、インライン非侵襲的使い捨てセンサ技術を利用すると、安全で迅速な生産物の展開が可能になる。何故なら、これによって使い捨て浄化方針(strategy)の完璧な取り込みが可能となり、高価で時間を浪費するオフライン分析が不要となるからである。したがって、ユーザが使い捨て生物処理システムにおいて溶液中にある化学および／または生物物質を簡単にそして非侵襲的に検査することを可能にし、ユーザが物質の測定値を安全に得ることができ、続いて生物処理システムを廃棄することができるシステムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した技術的背景に鑑みて遂行されたのであり、本発明の目的は、コンテナにおいてセンサを組み立てて利用するためのシステムを提供することである。
【０００７】
本発明の好適な実施形態では、多数のパラメータを測定するためのシステムがある。コンテナは溶液を有する。少なくとも１つのセンサ、およびコンテナの少なくとも１つの壁の上に保護層を堆積する。保護層をコンテナの壁に接着して、コンテナと少なくとも１つのセンサとの間に封止を形成する。少なくとも１つのセンサは、コンテナおよび保護層の厚さに基づいて、動作可能な電磁場を有するように構成されている。少なくとも１つのセンサは、ディジタル識別タグとともに、測定デバイスを構成するインピーダンス分析器およびリーダに近接する。少なくとも１つのセンサは、溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されている。タグは、少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、コンテナはリーダおよびインピーダンス分析器に近接している。インピーダンス分析器は、パラメータに基づいて少なくとも１つのセンサから所与の範囲の周波数を受信し、所与の周波数範囲において測定した複素インピーダンスに基づいて、パラメータの変化を計算するように構成されている。
【０００８】
本発明の別の好適な実施形態では、パラメータ測定システムを組み立てる方法を開示する。少なくとも１つのセンサを用意し、第１フィルム層と第２フィルム層との間に、少なくとも１つのセンサを配置する。第１フィルム層および第２フィルム層にはある厚さが設けられ、少なくとも１つのセンサは、動作可能な電磁場を有するように構成される。少なくとも１つのセンサ上において、第１層内に第２層を形成する。第２層は、少なくとも１つのセンサを第１層内に埋め込むように、少なくとも１つのセンサ上において、第１層内に形成する。第３フィルム層を用意し、第３フィルム層と共にコンテナを形成するように構成されている第１フィルム層内に、第３フィルム層を形成する。コンテナ内に溶液を供給し、第１フィルム層および少なくとも１つのセンサが、溶液の少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明のこれらおよびその他の利点は、添付図面と合わせて以下の説明を読むに連れて、一層明らかになろう。
【図１】図１は、本発明の一実施形態にしたがって、センサを組み立てコンテナにおいて利用するためのシステムのブロック図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の一実施形態にしたがって、コンテナに埋め込んだセンサを示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、コンテナに埋め込んだセンサを示す。
【図３】図３は、本発明による、図１の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグの分解図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明にしたがって構成したＲＦＩＤシステムの回路の模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明にしたがって構成したＲＦＩＤシステムの回路の模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明にしたがって構成したＲＦＩＤシステムの回路の模式図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明にしたがって構成したＲＦＩＤシステムの回路の模式図である。
【図５】図５は、本発明にしたがって、超音波溶接を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図６】図６は、本発明にしたがって、無線周波数溶接を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図７】図７は、本発明にしたがって、熱積層を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図８】図８は、本発明にしたがって、板溶接(plate welding)を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図９】図９は、本発明にしたがって、射出成型熱可塑性樹脂を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明によるシリコン管組織におけるセンサを示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明によるシリコン管組織におけるセンサを示す。
【図１１】図１１は、本発明によるセンサの一例を示す。
【図１２】図１２は、本発明にしたがってセンサを測定する一例を示す。
【図１３】図１３は、本発明による、図１２からの動的応答および応答強度を表すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明による、図１２の較正曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照しながら、本発明の現時点における好適な実施形態について説明する。図面においては、同様の構成要素は同じ番号で識別することとする。好適な実施形態の説明は、例示であり、本発明の範囲を限定することは意図していない。
【００１１】
図１は、コンテナにおいてパラメータを測定するシステムのブロック図を示す。システム１００は、コンテナ１０１、タグ１０２およびタグ１０２上にあるセンサ１０３、リーダ１０６、インピーダンス分析器１０８、標準的コンピュータ１０９、ならびに測定デバイス１１１を含む。測定デバイス１１１は、リーダ１０６およびインピーダンス分析器１０８を含む。インピーダンス分析器１０８は、ピックアップ・アンテナ１０８ａを含む。ピックアップ・アンテナ１０８ａは、アレイ１０３の中にある複数のＲＦＩＤセンサを励起し、ピックアップ・アンテナ１０８ａは、アレイ１０３の中にある複数のＲＦＩＤセンサからの反射無線周波数信号を収集する。タグ１０２およびセンサ１０３は、コンテナ１０１の中に組み込まれている、即ち、一体化されている。タグ１０２上に数個のセンサ１０３または複数のセンサ１０３を、アレイ・フォーマットで形成することができる。センサ１０３またはセンサ・アレイ１０３をコンテナ１０１に組み込み、ワイヤレス接続または電気ワイヤ接続によって、コンテナ１０１がインピーダンス分析器１０８およびコンピュータ１０９に接続されている。センサ１０３またはセンサ・アレイ１０３、タグ１０２は、ワイヤレス接続または電気ワイヤによって測定デバイス１１１およびコンピュータ１０９に接続されている。インピーダンス分析器１０８は、ワイヤレス接続または電気ワイヤ接続によってコンピュータ１０９に接続されている。
【００１２】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、コンテナ１０１は、使い捨て生物処理コンテナ、ステンレス鋼コンテナ、プラスチック・コンテナ、ポリマ材コンテナ、クロマトグラフィ・コンテナ、濾過デバイス、なんらかの転送導管が付随するクロマトグラフィ・デバイス、何らかの転送導管が付随する濾過デバイス、遠心分離デバイス、何らかの転送導管が付随する遠心分離デバイス、予め殺菌してあるポリマ材コンテナ、あるいは当業者には既知のあらゆる種類のコンテナとすることができる。一実施形態では、生物コンテナ１０１は、単独フィルムまたは多層フィルムのようないずれの組み合わせとした、以下の材料で作ることが好ましいが、これらに限定するのではない。エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）低または極低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥまたはＶＬＤＰＥ）エチレン・ビニル・アルコール（ＥＶＯＨ）ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、当技術分野において全て周知であるエラストマ材。ＲＦＩＤタグは、通例、フロント・アンテナと、プラスチック（例えば、ポリエステル、ポリイミド等）の裏張りをしたマイクロチップとを備えている。
【００１３】
また、コンテナ１０１は、１つの製造業者が製造する多層生物処理フィルムで作られていてもよい。例えば、この製造業者は、ユタ州、Loganに所在するHyclone社とするとよく、例えば、ＨｙＱ（登録商標）ＣＸ５−１４フィルムおよびＨＹＱ（登録商標）ＣＸ３−９フィルムである。ＣＸ５−１４フィルムは、５層の１４ミル・キャスト・フィルムである。このフィルムの外層は、ＥＶＯＨバリア層および超低密度ポリエチレン製接触層(polyethylene product contact layer)と共に同時押し出し成型したポリエステル・エラストマで作られている。ＣＸ３−９フィルムは、３層の９ミル・キャスト・フィルムである。このフィルムの外層は、超低密度ポリエチレン製接触層と共に同時押し出し形成したポリエステル・エラストマである。前述のフィルムを、更に、種々の幾何学的形状および構成の使い捨て生物処理用構成要素に変換することができ、これらの全てが溶液１０１ａを保持することができる。本発明の更に別の実施形態では、コンテナ１０１は、濾過デバイスに組み込まれたポリマ材でもよい。更に、コンテナ１０１は、クロマトグラフ・マトリクス(chromatographic matrix)を含むか、または内蔵してもよい。
【００１４】
コンテナの材料に応じて、センサ１０３またはセンサ・アレイ１０３、タグ１０２は、ワイヤレス接続または電気ワイヤによって、測定デバイス１１１およびコンピュータ１０９に接続される。また、コンテナ１０１は、液体または気体のような流体を収容するベッセルであってもよく、この場合、ベッセルは入力および出力を有することができる。更に、コンテナ１０１は、流体流を有すること、または流体流を有しないことも可能である。更に、コンテナ１０１は、バッグまたは管、あるいはパイプ、あるいはホースとすることもできる。
【００１５】
溶液１０１ａは、生物処理流体と呼んでもよい。コンテナ１０１の内部には、溶液１０１ａがある。コンテナ１０１の中にある溶液１０１ａは、貯蔵してもよく、または転送のためであってもよい。溶液１０１ａは、液体、流体または気体、固体、ペースト、液体および固体の組み合わせでもよい。例えば、溶液１０１ａは、血液、水、生物的緩衝剤(buffer)または気体であってもよい。溶液１０１ａは、有毒な工業用材料、呼気(exhaled breath)における化学戦剤(chemical warfare agent)、気体、蒸気、または爆発性病患マーカ(explosives disease marker)、水中の生物病原体、ウイルス、バクテリア、およびその他の病原体を収容することができる。溶液１０１ａが血液である場合、クレアチニン、尿素、乳酸脱水素酵素、アルカリ性ホスフェート(alkaline phosphate)、カリウム、総合蛋白質、ナトリウム、尿酸、ＣＯ２、Ｏ２、ＮＯｘのような溶解気体および蒸気、エタノール、メタノール、ハロタン、ベンゼン、クロロフォルム、トルエン、化学戦剤、蒸気、生物流体ワクチン、または火薬から分割した生物組織等のような種々の材料を収容することもできる。一方、溶液１０１ａは、気体または蒸気であり、ＣＯ２、Ｏ２、ＮＯｘ、エタノール、メタノール、ハロタン、ベンゼン、クロロホルム・トルエン、または化学戦剤であってもよい。溶液１０１ａが、血液中に吸入され溶解する可能性がある有毒工業用化学薬品である場合、アンモニア、アセトン・シアンヒドリン、三塩化砒素、塩素、硫化カルボニル等であってもよい。溶液１０１ａが化学戦剤である場合、タブン、サリン、ソマン、Ｖｘ、ブリスタ剤、マスタード・ガス、窒息剤、または血液剤であってもよい。溶液１０１ａが呼気における病患マーカである場合、アセトアルデヒド、アセトン、一酸化炭素等であってもよい。溶液１０１ａが生物病原体を含む場合、炭疸、ブルセラ病(brucellosis)、赤痢菌、ツラレミア等であってもよい。更に、コンテナ中の溶液１０１ａは、蛋白質、再結合蛋白質、ウイルス、プラスミド、ワクチン、バクテリア、ウイルス、生体組織等を表す原核および真核細胞を含むこともできる。コンテナ１０１は、多くの構造、例えば、単一生物セル、微小流体チャネル、微小タイター・プレート、ペトリ皿、グローブ・ボックス、フード、ウオークイン・フード、建物内の部屋、または建物を有することもできる。つまり、コンテナ１０１は、センサ１０３およびタグ１０２をコンテナ１０１に組み込むのであればいずれのサイズでも可能であり、これらは、コンテナ１０１内の環境またはコンテナ１０１内の溶液１０１ａを測定するように位置付けられる。
【００１６】
溶液１０１ａに密接して、または溶液１０１ａ内には、複数のセンサがアレイ１０３の中にある。センサ・アレイ１０３は、超音波溶接、誘電体溶接（高周波（ＨＦ）溶接または無線周波数（ＲＦ）溶接としても知られている）、レーザ溶接、熱板溶接、ホット・ナイフ溶接、誘導／インパルス、インサート成型、金型内装飾、ならびに当業者には知られているその他の標準的な形式の材料溶接および接合方法というような、図５から図９において説明する種々のプロセスのいずれかによって、コンテナ１０１の壁１０１ｂに埋め込まれる、一体化される、または組み込まれる。
【００１７】
前述のプロセスは、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、センサ１０３上に保護層１０５を堆積するためにも利用される。保護層１０５は、バリア層、半浸透層、または浸透選択層(perm-selective layer)とするとよい。この保護層１０５は、センサ１０３、および保護層１０５とセンサ１０３（図２Ｂ）との間に位置する任意のセンサ・コーティング１０６の成分がコンテナ１０１の環境内に放出する(discharge)のを防止し、溶液１０１Ａがセンサ１０３を腐食させずに、埋め込みセンサ１０３の適正な化学的または生物的認識を可能にするために用いられる。また、保護層１０５は、生物処理流体（溶液１０１ａ）を、ＲＦＩＤセンサ１０３の中にあるあらゆる侵出物または抽出物から保護する。センサ・コーティング１０７は、適正な化学的または生物的認識を可能にするように選択する。典型的なセンサ・コーティング即ちフィルム１９７は、ポリマ、有機物、無機物、生物、複合、またはナノ複合フィルムであり、これらが内部に置かれている溶液１０１ａに基づいて、電気的特性を変化させる。センサ・フィルム（またはセンサ・コーティング）１０７は、（ポリ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリレートのようなヒドロゲル、ＤＥ、WilmingtonにあるDupont社の登録商標であるＮａｆｉｏｎ（登録商標）のような硫化ポリマ、シリコーン接着剤のような接着性ポリマ、 ゾル−ゲル・フィルムのような無機フィルム、カーボン・ブラック−ポリイソブチレン・フィルムのような複合フィルム、カーボン・ナノチューブ−Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）フィルムのようなナノ複合フィルム、金ナノ粒子−ヒドロゲル・フィルム、エレクトロスパン(electrospun)ポリマ・ナノファイバ、金属ナノ粒子水素フィルム・エレクトロスパン無機ナノファイバ、エレクトロスパン複合ナノファイバ、および他のいずれのセンサ材料でもよい。前述のセンサ・フィルム１０７に向くこれら前述の材料は、インク・ジェット印刷、スクリーン印刷、化学的堆積、蒸着、噴霧、ドロー・コーティング(draw coating)、湿性溶剤コーティング(wet solvent coating)、ロールツーロール・コーティング、スロット・ダイ (slot die)、グラビア・コーティング、ロール・コーティング、ディップ・コーディング等によって、センサ１０３上に堆積すればよい。センサ・フィルム１０７内の材料がコンテナ１０１内に放出するのを防止するために、イオン対生成、価電子接合、静電接合、および当業者には周知のその他の標準的な技法というような標準的な技法を用いて、センサ材料を複数のセンサ・アレイ１０３の表面に接着する。保護層１０５の厚さは、１ナノメートルから３００ｍｍの範囲である。壁１０１ｂの厚さは、５ナノメートルから５０ｃｍの範囲である。好ましくは、壁１０１ｂの厚さは１０ｃｍである。更に好ましくは、壁１１０ｂの厚さは５ｃｍであり、更に一層好ましくは、壁１０１ｂの厚さは１ｃｍである。しかしながら、金型内装飾／射出成型を用いて、３−Ｄコンテナを作成しセンサを埋め込む場合、壁の厚さは、遥かに厚くなり、例えば、１０ｃｍに及ぶこともあり得る。
【００１８】
この保護層１０５および壁１０１ｂの厚さは、センサ１０３を取り巻く電磁場を動作可能とし、センサ１０３がコンテナ１０１の中にある電磁場を保持するために必要となる。センサ１０３のインピーダンス分析器１０８とのワイヤレス一体化が発生するのは、インピーダンス分析器１０８がセンサ１０３に近接して、センサ１０３の周囲で電磁場が発生するときである。具体的には、電磁場は、センサ１０３の面から壁１０１ｂおよび保護層１０５の方向に広がる。ピックアップ・アンテナ１０８ａはＲＦＩＤセンサ１０３を励起する。一実施形態では、ピックアップ・アンテナ１０８ａは、センサ１０３からは逆側となる壁１０１ｂに配置されている。別の実施形態では、センサ１０３に近接するピックアップ・アンテナ１０８ａが、センサ１０３からは逆側となる保護層１０５上に配置されている。
【００１９】
ピックアップ・アンテナ１０８ａがセンサ１０３からの信号を受信するためには、保護層１０５、壁１０１ｂ，およびピックアップ・アンテナ１０８ａとセンサ１０３との間にある任意の検知コーティング１０７の厚さおよび誘電体特性が適切でなければならない。本発明の別の実施形態では、ピックアップ・アンテナ１０８ａは、いくつかの方法でコンテナ１０１に取り付けるまたは接続することができる。１．ピックアップ・アンテナを機械的にコンテナ１０１に取り付ける。２．ピックアップ・アンテナを、接着剤のような典型的な化学的手段によって、化学的にコンテナに取り付ける。３．ピックアップ・アンテナ１０８ａを重力によってコンテナ１０１に取り付ける。本発明の別の実施形態では、ピックアップ・アンテナ１０８ａをコンテナ１０１に取り付け、センサ１０３との電気的な接触はない。センサ１０３からの信号は、センサ１０３とピックアップ・アンテナ１０８ａとの間の距離が長くなるに連れて減衰する。
【００２０】
センサ１０３からの信号は、センサ１０３とピックアップ・アンテナ１０８ａとの間に位置する物質の導電性が高い程、変化し、一般には減衰する。つまり、一般に、壁１０１bまたは保護層１０５の実誘電体特性が一定である場合、壁１０１ｂまたは保護層１０５の厚さが小さい程、センサ１０３からの信号は大きくなる。
【００２１】
ピックアップ・アンテナ１０８ａをセンサ１０３に近接して位置付ける便利な方法を提供するために、ピックアップ・アンテナ１０８aをコンテナ１０１に取り付ける。一実施形態では、コンテナ１０１の外面において、ＲＦＩＤセンサ１０３を埋め込む領域にあたる部分を修正し、センサ１０３に対するピックアップ・アンテナ１０８ａの安定性制御（位置、傾き等）を改良している。別の実施形態では、コンテナ１０１の外面の、ＲＦＩＤセンサ１０３を埋め込む領域の部分を修正し、角、側面等、ピックアップ・アンテナ１０８ａをそのしかるべき位置に留めるまたは他の方法で接続するところに、機械的接続（プラスチック・ニップル、クランプ等）を用いることによって、センサ１０３に対するピックアップ・アンテナ１０８ａの安定性制御を改良する。
【００２２】
更に別の実施形態では、コンテナ１０１の外面において、ＲＦＩＤセンサ１０３を埋め込む領域にあたる部分を修正し、接着剤を用いることによってピックアップ・アンテナ１０８ａがコンテナ１０１上におけるそのしかるべき位置に接続するようにして、センサ１０３に対するピックアップ・アンテナ１０８ａの安定性制御を改良する。別の実施形態では、コンテナ１０１の外面において、ＲＦＩＤセンサ１０３を埋め込む領域にあたる部分を修正し、ピックアップ・アンテナ１０８ａの重力を用いることによって、ピックアップ・アンテナ１０８ａがコンテナ１０１上におけるそのしかるべき位置により良く接続するようにして、センサ１０３に対するピックアップ・アンテナ１０８ａの安定性制御を改良する。ピックアップ１０８ａとセンサ１０３との間においてワイヤの電気的または直接的な接続を用いない他の接続方法も、当業者によって用いることができる。
【００２３】
センサ１０３は、保護層１０５およびセンサ・コーティング１０７によって覆われている。前述の厚さの保護層１０５および壁１０１ｂが接着されていない場合、センサ１０３を取り巻く電磁場は衰弱し、センサ１０３は溶液１０１のパラメータを測定することができなくなる。
【００２４】
保護層１０５の縁端は、例えば、溶接によって、または密封を形成するためのコンテナ１０１の壁１０１ｂへの積層によって、永続的に取り付ける。また、コンテナ１０１は、使い捨て生物処理システムとしても知られており、埋め込まれたセンサまたはセンサ・アレイ１０３は、生体適合性、滅菌性、機械的頑強性、柔軟性、および低侵出性の要件を満たす。また、この保護層は、高密度のプラスチック・フィルム、メンブレーン、微小多孔性層、膨張ポリテトラフルオロエチレンＰＴＦＥ（ｅ−ＰＴＦＥ）のような中間細孔層、ナノ濾過および超濾過メンブレーンも含むことができ、保護層または侵出選択層として用いて、生体汚損を低減し、検出すべき種を集中させ、センサ１０３の構成要素に耐腐食性を備える。本発明の別の実施形態では、保護層１０５は導電性ポリマ・フィルムである。本発明の更に別の実施形態では、保護層１０５は、充填ポリマ、ポリマ配合物、および合金を含むことができる複合フィルムでもよい。この複合フィルムは、所望の電気定数、導電性、熱伝導性、酸素およびＣＯ２のような溶解気体の浸透性を有する。
【００２５】
リーダ１０６は、コンテナ１０１外部の測定デバイス１１１の中に位置する。タグ１０２のアンテナ３０１（図３）は、無機ポリマ、複合またはその他の種類のフィルム・ナノファイバ・メッシュ、あるいはナノ構造コーティングによって覆われているときは、センサ１０３またはセンサ・アレイ１０３になる。アレイ１０３における複数のセンサは、当業者には周知の典型的なセンサまたは典型的なセンサ・アレイとすることができ、あるいはアレイ内にける複数のセンサは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）センサ・アレイ１０３としてもよい。アレイ１０３におけるＲＦＩＤセンサは、溶液１０１ａからのパラメータに基づいて有用な信号を作成することを責務とする。パラメータには、導電性測定値、ｐＨレベル、温度、血液関連測定値、圧力測定値、イオン測定値、非イオン測定値、非導電性、生体堆積物、蛋白質堆積物、バクテリア堆積物、細胞堆積物、ウイルス堆積物のような成分堆積物、カルシウム堆積物のような無機堆積物、電磁放射レベル測定値、圧力、および典型的な溶液から取り込むことができるその他の種類の測定値が含まれる。また、パラメータは、時間の関数としての溶液の物理的、化学的、または生物的特性の測定値も含み、種々の用途には重要である。これらの測定値は、反作用動力学、結合動力学、侵出効果、経年効果、抽出物効果、拡散効果、再現効果、およびその他の動力学的効果に関する有用な情報を提供する。アレイ１０３における複数のセンサは、先に論じた典型的なセンサ・フィルム１０７によって覆われているまたは包まれており、これによって溶液１０１ａのパラメータを得ることが可能になる。アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサの各々は、個々にパラメータを測定することができ、あるいは各センサ１０３が溶液１０１ａにおけるパラメータの全てを測定することもできる。例えば、ＲＦＩＤセンサ・アレイ１０３のセンサ・アレイは溶液１０１ａの温度だけを測定してもよく、複数のＲＦＩＤセンサ・アレイ１０３のセンサ・アレイは溶液１０１ａの導電性、ｐＨ、および温度を測定してもよい。加えて、アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサは、信号を受信する受信機と信号を送信する送信機とを含むトランスポンダである。センサ１０３は、受動的、半受動的、または能動的な典型的なＲＦＩＤセンサとして作動することができる。本発明の別の実施形態では、センサ１０３は標準的なガンマ放射プロセスによって、ガンマ放射することもできる。
【００２６】
図３は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを示す。ＲＦＩＤタグ１０２は、ワイヤレス・センサと呼ぶこともできる。ＲＦＩＤタグ１０２は、基板３０３を含み、その上にアンテナ３０１および識別チップ３０５が配置されている。多種多様な市販のタグを、センサ構造の配置に適用することができる。これらのタグは、約１２５ｋＨｚから約２．４ＧＨｚまでの範囲を取る異なる周波数で動作する。適したタグが、Texas Instrument社、Tagsys社、Digi Key社、Amtel社、日立、およびその他のような異なる供給および流通業者から入手可能である。また、タグは、次のセンサ技術部類、センサ単一パラメータ無線周波数（ＳＳＰＲＦ）およびセンサ多重パラメータ無線周波数（ＳＭＰＲＦ）の内の１つでもよい。適したタグは、受動、半受動、および能動モードで動作することができる。受動ＲＦＩＤタグは、動作のために電源を必要とせず、一方半受動および能動ＲＦＩＤタグは、その動作のために、オンボード電力の使用を拠り所とする。ＲＦＩＤタグ１０２は、ディジタルＩＤをチップ３０５に格納してあり、ＲＦＩＤタグ１０２のアンテナ回路の周波数応答は、複素インピーダンスとして測定することができる。複素インピーダンスには、実部および虚部がある。また、ＲＦＩＤタグ１０２は、トランスポンダとしてもよい。これは、異なる周波数で信号を受信し増幅し、再送信する自動デバイスである。更に、ＲＦＩＤタグ１０２は、既定の受信信号に応答して所定のメッセージを送信する、別の種類のトランスポンダとしてもよい。このＲＦＩＤタグ１０２は、２００５年１０月２６日に出願した米国特許出願第１１／２５９，７１０号"Chemical and Biological Sensors, Systems and Methods Based on Radio Frequency Identification"（無線周波数識別に基づく、化学および生物センサ、システム、ならびに方法）、そして２００６年９月２８日に出願した特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３８１９８および米国特許出願第１１／５３６，０３０号"Systems and Methods for Monitoring Parameters in Containers"（コンテナにおいてパラメータを監視するシステムおよび方法）に開示されている種々のＲＦＩＤタグに相当する。特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３８１９８および米国特許出願第１１／５３６，０３０号は、双方共、２００６年５月２６日に出願した米国仮特許出願第６０／８０３，２６５号の優先権を主張し、その内容はここで引用したことにより本願にも含まれるものとする。
【００２７】
アンテナ３０１は、センサ１０３の一体部分である。複数のＲＦＩＤセンサ１０３が、リーダ１０５およびインピーダンス分析器１０７から約０．１〜１００ｃｍの距離のところに位置している。本発明の別の実施形態では、ＲＦＩＤアンテナ３０１は、アンテナ特性を変調するためにアンテナ材料の一部として用いられる、化学または生物感応物質３０７を含む。これらの化学および生物物質は、無機、ポリマ、複合センサ材料等のような、導電性感応物質である。複合センサ材料は、基本材料を含み、これに導電性、可溶性または非可溶性添加物が配合されている。この添加物は、粒子、繊維、フレークの形態、および導電性を与えるその他の形態となっている。本発明の更に別の実施形態では、ＲＦＩＤアンテナ３０１は、アンテナの電気的特性を変調するためにアンテナ材料の一部として用いられる化学または生物感応物質を含む。この化学または生物感応物質は、配列、インク・ジェット印刷、スクリーン印刷、蒸着、噴霧、ドロー・コーティング、および当業者には既知のその他の典型的な堆積方法によって、ＲＦＩＤアンテナ３０１上に堆積する。溶液１０１ａ（図１）の温度を測定する本発明の更に別の実施形態では、アンテナ３０１を覆う化学または生物物質は、温度変化に応じて収縮および膨潤するように選択した物質とするとよい。この種のセンサ物質は、導電性のある添加物を含有するとよい。添加物は、微小粒子またはナノ粒子、例えば、カーボン・ブラック粉体、またはカーボン・ナノチューブ、または金属ナノ粒子の形態とするとよい。センサ・フィルム３０７の温度が変化すると、これら添加物の個々の粒子も変化して、センサ・フィルム３０７における全体的な導電性に影響を及ぼす。
【００２８】
検知フィルム３０７または検知フィルム１０７でセンサ１０３を覆うことに加えて、溶液の温度、圧力、導電性のような物理的パラメータの一部、およびその他は、センサ１０３を検知フィルム３０７で覆わずに測定する。これらの測定は、検知フィルム３０７をセンサ１０３に被着させずに、物理パラメータの関数としてのアンテナ・特性の変化を拠り所とする。ワイヤレス・センサ１０３の実施形態をいくつか示したが、センサ１０３のその他の実施形態も本発明の範囲に該当することは認められてしかるべきである。例えば、ワイヤレス・センサに内蔵する回路は、図４Ａに示す容量に基づくセンサ４０１の中にある回路４０３のような、高Ｑ共振回路を駆動するための照明ＲＦエネルギからの電力を利用することができる。高Ｑ共振回路４０３は、センサ４０１またはセンサ１０３によって決定される発振の周波数を有し、組み込まれるキャパシタの容量は、検知量にしたがって変化する。照明ＲＦエネルギは、周波数を可変とすることができ、センサの反射エネルギを観察する。反射エネルギが最大となったときに、回路４０３の共振周波数が決まる。次いで、共振周波数を、先に論じた、センサ４０１または１０３のパラメータに変換することができる。
【００２９】
別の実施形態では、高Ｑ発振器の共振周波数に近いある反復周波数で、照明ＲＦエネルギをパルス状にする。例えば、図４Ｂに示すように、パルス状エネルギをワイヤレス・センサ４０１または１０３（図１）において整流し、接続されているセンサ４０５によって決定される発振の共振周波数を有する高Ｑ共振回路４０７を駆動するために用いる。ある時間期間の後、パルス状ＲＦエネルギを停止し、定常レベルの照明ＲＦエネルギを送信する。高Ｑ共振回路４０７は、高Ｑ共振回路４０７の中に蓄積されるエネルギを用いて、アンテナ４０９のインピーダンスを変調するために用いられる。反射ＲＦ信号を受信し、側波帯について調べる。側波帯と照明周波数との間の周波数差が、回路４０１の共振周波数となる。図４Ｃは、高Ｑ共振回路を駆動するために用いられるワイヤレス・センサの別の実施形態を示す。図４Ｄは、共振アンテナ回路およびセンサ共振回路の双方を含むことができるワイヤレス・センサを示す。センサ共振回路は、ＬＣタンク回路を含むことができる。アンテナ回路の共振周波数は、センサ回路の共振周波数よりも、例えば、４倍から１０００倍高い周波数である。共振回路の共振周波数は、何らかの検知環境条件によって変動する場合もある。２つの共振回路は、交流（ＡＣ）エネルギがアンテナ共振回路によって受信されると、直流エネルギをセンサ共振回路に供給するように接続することができる。ＡＣエネルギは、ダイオードおよびキャパシタの使用によって供給することができ、ＡＣエネルギは、ＬＣタンク回路によって、ＬＣタンク回路のＬの中にあるタップ、またはＬＣタンク回路のＣの中にあるタップのいずれかを通じてセンサ共振回路に送信することができる。更に、２つの共振回路は、センサ共振回路からの電圧が、アンテナ共振回路のインピーダンスを変化させることができるように接続することもできる。アンテナ回路のインピーダンスの変調は、トランジスタ、例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）の使用によって遂行することができる。
【００３０】
あるいは、照明無線周波数（ＲＦ）エネルギは、ある繰り返し周波数でパルス状とする。パルス状のエネルギは、ワイヤレス・センサ (図４Ａ〜図４Ｄ）において整流され、接続されているセンサによって決定される発振の共振周波数を有する高Ｑ共振回路を駆動するために用いられる。ある時間期間の後、パルス状ＲＦエネルギを停止し、定常レベルの照明ＲＦエネルギを送信する。
【００３１】
共振回路は、高Ｑ共振回路に蓄積されているエネルギを用いて、アンテナのインピーダンスを変調するために用いられる。反射ＲＦ信号は、受信され、側波帯について調べられる。多数の異なるパルス反復周波数に対して、このプロセスを繰り返す。返送信号の側波帯の振幅を最大にするパルス反復周波数が、共振回路の共振周波数であると判断される。次いで、共振周波数を共振回路に関するパラメータまたは測定値に変換する。
【００３２】
図１を参照すると、ＲＦＩＤタグ１０２の下に、ＲＦＩＤリーダ１０６およびインピーダンス分析器１０８（測定デバイス１１１）がある。インピーダンス分析器１０８は、ＲＦＩＤアンテナ３０１からの情報読み取りに基づいて、ＲＦＩＤタグ１０２の実インピーダンスおよび複素インピーダンスについての情報を提供する。ＲＦＩＤリーダ１０６は、Skyetec社のＭｏｄｅｌ Ｍ−１とするとよい。これは、ＬａｂＶＩＥＷというソフトウェアを用いてコンピュータ制御の下で動作する。また、リーダ１０６はＲＦＩＤタグ１０２からディジタルＩＤを読み取る。リーダ１０６は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）リーダと呼ぶこともできる。ＲＦＩＤタグ１０２は、ワイヤレス接続または電気ワイヤによって、ＲＦＩＤリーダ１０６およびインピーダンス分析器１０８に接続されている。ＲＦＩＤリーダ１０６およびインピーダンス分析器１０８（測定デバイス１１１）は、ワイヤレスまたは電気ワイヤ接続によって、標準的コンピュータ１０９に接続されている。このシステムは、以下を含む３通りの方法で動作することができる。１．ＲＦＩＤリーダ１０６の読み取りシステムにおいて、ＲＦＩＤリーダ１０６が複数のＲＦＩＤセンサ・アレイ１０３から情報を読み取って化学または生物情報を入手し、ＲＦＩＤリーダ１０６がＲＦＩＤタグ１０２のディジタルＩＤを読み取る。２．ＲＦＩＤリーダ１０６がＲＦＩＤタグ１０２のディジタルＩＤを読み取り、インピーダンス分析器１０８がアンテナ３０１を読み取って複素インピーダンスを入手する。３．センサ・フィルムを有するまたは有さない複数のＲＦＩＤセンサ１０３がある場合、ＲＦＩＤリーダ１０６は複数のＲＦＩＤセンサ・アレイ１０３から情報を読み取って化学／または生物情報を入手し、ＲＦＩＤリーダ１０６はＲＦＩＤタグ１０２のディジタルＩＤを読み取り、インピーダンス分析器１０８はアンテナ３０１を読み取り複素インピーダンスを入手する。
【００３３】
測定デバイス１１１またはコンピュータ１０９は、パターン認識副構成機器（図示せず）を含む。パターン認識技法が、パターン認識副構成機器に含まれている。センサ１０３またはアレイ１０３内にある複数のＲＦＩＤセンサの各々から収集した信号に対して、これらのパターン認識技法を利用すると、測定データ点間における類似性および相違を発見することができる。この手法によって、測定データにおける異常発生を警告する技法が得られる。これらの技法は、大きなデータ集合における相関パターンを明らかにすることができ、選抜該当物 (screening hits)間における構造的関係を判定することができ、更にデータ次元(data dimensionality)を大幅に減らして、データベースにおいて管理し易くすることができる。パターン認識方法には、主要成分分析（ＰＣＡ）、階層クラスタ分析（ＨＣＡ）、等級類似性のソフト独立モデリング（ＳＩＭＣＡ）、ニューラル・ネットワーク、および当業者には既知のその他のパターン認識方法が含まれる。リーダ１０６とアレイ１０３内にある複数のＲＦＩＤセンサまたはセンサ１０３との間の距離は、一定に維持するか、または可変とすることもできる。インピーダンス分析器１０８即ち測定デバイス１１１は、周期的に、アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサからの反射無線周波数信号（ＲＦ）信号を測定する。同じセンサ１０３またはアレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサからの周期的な測定によって、センサ信号の変化率に関する情報を提供する。これは、アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサを取り巻く化学的／生物的／物理的環境のステータスに関係する。この実施形態では、測定デバイス１１１は、アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサからの信号の強度を読み取り定量化することができる。
【００３４】
ＲＦＩＤリーダ１０６に近接して、インピーダンス分析器１０８がある。これは、電気ネットワークの周波数依存特性、特に、電気信号の反射および伝送に伴う特性を分析するために用いられる計器である。また、インピーダンス分析器１０８は、所与の周波数範囲全域を走査ＲＦＩＤタグ１０２の共振アンテナ３０１の回路の複素インピーダンスの実部および虚部双方を測定する実験室機器または携帯用特殊製造デバイスであってもよい。加えて、このインピーダンス分析装置１０８は、前述の溶液１０１ａと関連のある種々の材料についての周波数のデータベースを含む。更に、このインピーダンス・分析器１０８は、ネットワーク分析器（例えば、Hewlett Packard社の８７５１ＡまたはAgilent社のＥ５０６２Ａ）または精密インピーダンス分析器（Agilent社の４２４９Ａ）とすることもできる。
【００３５】
コンピュータ１０９は、典型的なコンピュータであり、プロセッサ、入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ、大容量ストレージ、メモリ、ビデオ・アダプタ、接続インターフェース、およびシステム・バスを含む。システム・バスは、動作的、電気的、またはワイヤレスで、前述のシステム構成機器をプロセッサに結合する。また、システム・バスは、電気的にまたはワイヤレスで、典型的なコンピュータ・システム構成機器をプロセッサに動作的に結合する。プロセッサは、演算装置、中央演算装置（ＣＰＵ）、複数の演算装置、または並列演算装置と呼ぶこともできる。システム・バスは、従来のコンピュータに付随する典型的なバスとすればよい。メモリは、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）およびランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含む。ＲＯＭは、基本ルーチンを含む典型的な入力／出力システムを含む。基本ルーチンは、起動中にコンピュータの構成機器間において情報を転送するのを補助する。
【００３６】
メモリの上には大容量ストレージがあり、以下を含む。１．ハード・ディスクおよびハード・ディスク・ドライブ・インターフェースとの間で読み取りおよび書き込みを行うためのハード・ディスク・ドライブ構成機器、２．磁気ディスク・ドライブおよびハード・ディスク・ドライブ・インターフェース、ならびに３．ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光媒体のようなリムーバブル光ディスクおよび光ディスク・ドライブ・インターフェース（図示せず）との間で読み取りおよび書き込みを行うための光ディスク・ドライブ。前述のドライブおよびそれらに付随するコンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ１０９のコンピュータ読み取り可能命令、データ構造、プログラム・モジュール、およびその他のデータの不揮発性格納を行う。また、前述のドライブは、溶液１０１Ａのパラメータを入手する技術的革新を有するアルゴリズム、ソフトウェア、または数式も含むことができる。これについては、コンピュータ１０９のプロセッサによって動作する図５から図９のフロー・チャートにおいて説明する。また、コンピュータ１０９は、ＬａｂＶＩＥＷソフトウェアも含む。これは、タグ１０２からの複素インピーダンス応答からデータを収集する。また、コンピュータ１０９は、受信データを分析するために、Synergy Software社からのKaliedaGraphソフトウェアも含む。このソフトウェアは、ＷＡ、MansonにあるEigenvector research, Inc.,からのReading PA and PLS_Toolboxソフトウェアにおいて、ＭＡ、NatickのMathworks Inc.,からのＭａｔｌａｂソフトウェアと共に動作する。別の実施形態では、溶液１０１ａのアルゴリズム、ソフトウェア、または数式の入手したパラメータをプロセッサ、メモリ、または当業者には既知のコンピュータ１０９のいずれのその他の部分にでも格納することもできる。
【００３７】
図５は、超音波溶接方法を採用することによって、センサをどのようにコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。ブロック５０１において、コンテナ１０１（図１）の層またはフィルムを所望の寸法に切断する。前述のようなコンテナ１０１の層、フィルム、または壁１０１ｂ（図２）は、多層を有し、様々な種類の材料で作ることができる。壁１０１ｂは、フィルム１０１ｂの第１層と呼ぶこともできる。コンテナ１０１のフィルム１０１ｂは、ナイフ、１対の鋏、またはいずれかの標準的な切断デバイス、あるいは当業者には既知の自動切断デバイスのような、いずれの種類の切断デバイスでも切断することができる。コンテナ１０１は、前述のように、ペトリ皿または微小タイター・プレートまたはその他のいずれの種類の構造というような、多くの種々の構造を有することができる。この例では、コンテナのこの切断フィルム１０１ｂの寸法は、センサ１０３（図１）の用途およびサイズに応じて、１×１ｍｍから６×６インチ以上の範囲の長さおよび幅を有する。この切断フィルム１０１ｂの寸法のサイズは、ほぼコンテナ１０１の１つの壁のサイズとなる。次に、ブロック５０３において、前述の典型的な切断デバイスによって、保護層フィルム１０５（図２）を切断する。前述のように、保護層フィルム１０５は、ＰＴＦＥのような異なる種類の材料で作ることができる。保護層フィルム１０５は、コンテナ１０１の切断フィルムよりも小さい寸法に、そして好ましくはセンサ１０３よりは大きな寸法に切断する。例えば、保護層フィルム１０５の寸法は、センサ１０３または壁１０１ｂのサイズに応じて、０．０８×０．０８ｍｍから３×３インチの範囲を有するとよい。保護層フィルム１０５は、フィルム１０５の第２層と呼ぶこともできる。
【００３８】
ブロック５０５において、壁１０１ｂおよび保護層フィルム１０５の間にセンサ１０３を配置または積層する。好ましくは、センサ１０３は、壁１０１ｂの中間部と保護層フィルム１０５との間に配置する。本発明の別の実施形態では、センサ上に任意のセンサ・コーティング１０７を予め堆積させておくか、または前述の切断方法によって切断する。この場合、寸法は保護層フィルム１０５よりも小さくする。次いで、センサ１０３と保護層フィルム１０５との間に任意のセンサ・コーティング１０７を配置する。任意のセンサ・コーティング１０７は、フィルムの第４層と見なすことができる。本発明の別の実施形態では、フィルム１０５の保護層またはセンサ・コーティング１０７は、センサ１０３上に堆積する唯一の層フィルムであってもよい。
【００３９】
次に、ブロック５０７において、超音波溶接プロセスを利用して、センサ１０３上の保護層１０５、任意の検知コーティング１０７を壁１０１ｂに圧入する。典型的な超音波溶接プロセスは、ホーンまたはソノトロード(sonotrode)と呼ばれる、典型的なチタンまたはアルミニウム構成部品を利用し、これを保護層１０５と接触させる。典型的なホーンからの圧力を制御して、センサ１０３上の保護層１０５、任意検知コーティング１０７、および壁１０１ｂに加えて、これらの構成要素を一緒に締結する。ホーンは、通例溶接時間と呼ばれる所定の時間量の間、千分の１インチ（ミクロン）の単位で測定した距離において、毎秒２０，０００Ｈｚ（２０ｋＨｚ）または４０，０００Ｈｚ（４０ｋＨｚ）のレートで垂直に振動する。機械的振動は、保護層１０５を通じて、保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ間の接合面に伝わり、摩擦熱を生ずる。接合面における温度が保護層１０５および壁１０１ｂのプラスチックの融点に達したときに振動を停止し、これらの構成要素の溶融したプラスチックの冷却を開始させる。典型的なホーンの締結値からは、所定の時間量、例えば、３０秒から３時間維持して、保護層１０５および壁１０１ｂの溶融プラスチックが冷却し固化するに連れて、これらの部分を融着させる。これは、保持時間として知られている。本発明の別の実施形態では、この保持時間の間に更に高い圧力を加えて、構成要素を更に強く一緒に保持することもできる。保持時間の後、合体した保護層１０５、検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂから、典型的なホーンを取り外す。
【００４０】
次に、ブロック５０９において、別の壁１０１ｃ、または多層フィルム、またはフィルムの第３層を、ホーン・プロセスによって超音波溶接して、前述のように、合体保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上にコンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃの周縁が壁１０１ｂの周縁上に密閉封止されるように、この壁１０１ｃは壁１０１ｂと同じ寸法を有する。壁１０１ｂおよび１０１ｃの間に１本の管または複数の管を挿入し、前述の典型的なホーン・プロセスを用いることによって、超音波溶接し、複数の管を壁１０１ｂおよび１０１ｃ内に合体し、次いでこのプロセスを終了する。これらの管は、溶液１０１ａをコンテナ１０１に挿入しここから除去する手段を表す。周縁と複数の管との溶接は、別個のステップまたは同じプロセス・ステップのいずれか行うこともできる。
【００４１】
図６は、無線周波数（ＲＦ）溶接方法を採用することによって、どのようにセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。ブロック６０１、６０３、および６０５におけるプロセスは、それぞれ、ブロック５０１、５０３、および５０５におけると同一であるので、これらのプロセスの説明はここでは開示しない。ブロック６０７において、典型的なプラスチック溶接機を利用して、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、およびセンサ１０３を壁１０１ｂ（図２）上に溶融する。典型的なプラスチック溶接機は、無線周波数発生器（無線周波数電流を生成する）、空気式プレス、無線周波数電流を保護層１０５に転送する電極、任意のセンサ・コーティング１０７、溶接しようとするセンサ１０３および壁１０１ｂ、ならびに前述の構成要素を適所に保持する溶接ベンチを含む。また、ターポリン・マシン(tarpaulin machine)、ガーメント・マシン(garment machine)、および自動化マシンというような、無線周波数溶接に用いることができる、異なる種類のプラスチック溶接機もある。前述の機械の調整は、その磁力を溶接する物質に合わせて調節するように管理することができる。
【００４２】
ブロック６０９において、別の壁１０１ｃ即ち多層フィルムを無線周波数溶接して、ブロック６０７におけるように、合体保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上にコンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃの周縁が壁１０１ｂの周縁上に密閉封止されるように、この壁１０１ｃは壁１０１ｂと同じ寸法を有する。壁１０１ｂおよび１０１ｃの間に１本の管または複数の管を挿入し、ＲＦ溶接して複数の管を壁１０１ｂおよび１０１ｃ内に合体し、次いでこのプロセスを終了する。これらの管は、溶液１０１ａをコンテナ１０１に挿入しここから除去する手段を表す。周縁と複数の管との溶接は、別個のステップまたは同じプロセス・ステップのいずれか行うこともできる。
【００４３】
図７は、熱積層方法を採用することによって、どのようにセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。ブロック７０１、７０３、および７０５におけるプロセスは、それぞれ、ブロック５０１、５０３、および５０５におけると同一であるので、これらのプロセスの説明はここでは開示しない。ブロック７０７において、ユーザは、ＩＮ、WabashにあるCarver Inc. が製造するCarver Lamination Press（カーバー積層プレス）、ＡＺ、ScottsdaleにあるK-Sun社が製造するMaxiLam Heat Laminator（熱ラミネータ）のような典型的な積層デバイス、またはＣＴ、BenthanyにあるＰＳＡ社が提供する熱かしめ機械(heat staking machine)を利用して、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、およびセンサ１０３を壁１０１ｂ（図２）上に溶融する。例えば、センサ１０３の公称周波数が１３．５ＭＨｚであるＲＦＩＤタグ１０２を、HyClone社が製造しAldrich社から購入する、5-L Labtainer（商標）Bioprocess Container、ＨｙＱ（登録商標）ＣＸ５−１４フィルムのＵＬＤＰＥ層のような、コンテナ１０１の多層壁１０１ｂの内部に積層する。このＣＸ５−１４フィルムは、５層、１４ミルのキャスト・フィルムである。壁１０１ｂの外層は、ＥＶＯＨバリア層および超低密度ポリエチレン層と共に同時押し出ししたポリエステル・エラストマを含む。保護層１０５は、茶色で厚さが４ミルの超低密度ポリエチレン単層フィルム（HyClone社が製造しAldrich社から購入する、ＨｙＱ（登録商標）ＢＭ１フィルム）である。
【００４４】
実際の積層または埋め込みプロセスを行うには、典型的なカーバー積層プレスにおいて、コンテナの壁フィルム１０１ｂと保護フィルム１０５との間にＲＦＩＤセンサ１０３を挟持して、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、および壁１０１ｂを積層する。カーバー・プレスは、ＲＦＩＤセンサ１０３よりも多少大きなフレームを利用して、カーバー・プレスがセンサ１０３に直接圧力を供給するのを防止している。フレームは、アルミニウムで作られ、解放を容易にするためにＴｅｆｒｏｎが塗布されている。フレームは、いずれの形状でもよいが、この例では、矩形フレームを有し、寸法はいずれの形式でもよく、例えば、５０×７０ｍｍの寸法で、中空の内側の寸法が４０×５０ｍｍ、厚さが０．７ｍｍである。この積層プロセスの間、カーバー・プレスは、摂氏１４０度の定常温度を維持した。次いで、フレームによる挟持構造をカーバー・プレスの内部に移動させ、最低圧力で１分間維持し、そして２０００ｌｂｓ力で３０秒間維持した。保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、および壁１０１ｂの積層構造を、冷間プレスに移送する。
【００４５】
ブロック７０９において、別の壁１０１ｃ即ち多層フィルムを積層し、ブロック７０７におけるように冷間プレスして、合体した保護層１０５、検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上にコンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃの周縁が壁１０１ｂの周縁上に密閉封止されるように、この壁１０１ｃは壁１０１ｂと同じ寸法を有する。ブロック７０７におけるような前述の積層デバイスを利用することによって、少なくとも１本のプラスチック管または複数のプラスチック管を壁１０１ｂおよび１０１ｃに積層する。これらのプラスチック管は、溶液１０１ａをコンテナ１０１に挿入するためのインサートとして、そしてコンテナ１０１から溶液１０１ａを放出するための出口としての役割を果たす。図１１は、３つの積層ＲＦＩＤセンサおよび積層しないＲＦＩＤセンサの一例を示す。３つのＲＦＩＤセンサ１１１１、１１１３、および１１１５は、センサ１０３に相当するので、センサ１１１１、１１１３、および１１１５の説明は、ここでは開示しない。コンテナ１０１のポリプロピレンで作った壁１０１ｂに、ＲＦＩＤセンサ１１１１、１１１３、および１１１５を積層する。ＲＦＩＤセンサ１１１７は、コンテナ１０１に積層しない。
【００４６】
図８は、熱板溶接方法を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むのかを示すフロー・チャートである。ブロック８０１、８０３、および８０５におけるプロセスは、それぞれ、ブロック５０１、５０３、および５０５におけると同一であるので、これらのプロセスの説明はここでは開示しない。ブロック８０７において、ユーザは、典型的な熱板溶接デバイスを利用する。熱板溶接デバイスは、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３の接合面を壁１０１ｂ（図２）上に溶融する加熱プラテンを有する。保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂの半分の部分を、正確に加熱したプラテンに、所定期間、例えば、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂの厚さに応じて５秒から１時間接触させる。保護層１０５、センサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂのプラスチック界面が溶融した後、これらの部分を一緒に合わせて、分子(molecular)、永続的、そして多くの場合密閉した結合(bond)を形成する。適正に設計し、精密なプロセス制御の下で溶接した接合は、他のいずれの部分領域の力とも等しいかこれを上回る場合が多い。
【００４７】
ブロック８０９において、別の壁１０１ｃ即ち多層フィルムを熱板溶接して、ブロック８０７におけるように、合体保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上にコンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃの周縁が壁１０１ｂの周縁上に密閉封止されるように、この壁１０１ｃは壁１０１ｂと同じ寸法を有する。ブロック８０７におけるような前述の加熱プラテンを利用することによって、少なくとも１本のプラスチック管または複数のプラスチック管を壁１０１ｂおよび１０１ｃの間に挿入し、壁１０１ｂおよび１０１ｃに熱板溶接し、次いでこのプロセスを終了する。これらのプラスチック管は、溶液１０１ａをコンテナ１０１に挿入するためのインサートとして、そしてコンテナ１０１から溶液１０１ａを放出するための出口としての役割を果たす。
【００４８】
図９は、射出成型／金型内装飾方法を採用することによって、どのようにセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。ブロック９０１および９０３におけるプロセスは、それぞれ、ブロック５０３および５０５におけるものと同一であるので、これらのプロセスの説明はここでは開示しない。しかしながら、ブロック９０３において、保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３は、単に積み重ねるのではなく、典型的な金型の内部に積み重ねる。ブロック９０５において、ユーザは、典型的な射出成型製造技法を利用して、保護層１０５を任意のセンサ・コーティング１０７および壁１０１ｂと合体させる。通例、射出成型は、熱可塑性材料から部品を作るための製造技法である。壁１０１ｂの材料を高圧で金型に注入する。金型は所望の形状の逆になっている。通例、金型は金型メーカまたはツールメーカによって、金属、通常は鉄またはアルミニウムで作り、精密加工して所望の部品の機構を形成する。固化の後、保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および比較的厚い射出成型壁１０１ｂの構造体が作られる。
【００４９】
ブロック９０７において、別の壁１０１ｃ、ならびに、前述のように、溶液１０１ａの入口および出口として作用する複数の管を、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上に配置し、熱を加えて、複数の管および壁１０１ｃを壁１０１ｂ上で溶融して、コンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃは壁１０１ｂの周縁上で溶融して密閉封止を設け、コンテナ１０１または生物コンテナ１０１を形成し、次いでこのプロセスを終了する。本発明の別の実施形態では、当業者には既知の標準的な誘導加熱方法を、伝導加熱の代わりに用いて、複数の管を保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上で溶融してもよい。図９に示すプロセスは、壁が比較的厚い三次元生物処理コンテナを作るのに有用である。
【００５０】
別の実施形態では、センサを埋め込んだコンテナを作る際に、図５から図９に示したプロセスの種々の変形が用いられる。１つよりも多い物質溶接および接合方法を、コンテナ製作プロセスの種々の段階において用いることができる。例えば、センサを埋め込んだコンテナを作るプロセスの別の実施形態では、センサのコンテナへの取付は、センサの熱封止(sealing)によって行い、一方コンテナ材および管の封止は、ＲＦ溶接によって行う。加えて、図５から図９に示したコンテナ製造プロセス・ステップの種々の変形も用いることができる。例えば、センサを埋め込んだコンテナを作るプロセスの更に別の実施形態では、最初にセンサを埋め込んだコンテナを作る際に、大きな連続織物を用いることができ、プロセス・ステップの最後に、作ったコンテナを分離する切断を行う。
【００５１】
図１０ａは、流体が内部を流れるに連れて差圧を生成するように、直径を異ならせたシリコーン管組織１０００を示す。図１０ｂは、ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３を埋め込んだ、図１０ａのシリコーン管組織の分解図を示す。ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３は、前述のＲＦＩＤセンサと同じ容量(capacity)で動作するので、センサ１００１および１００３の説明はここでは開示しない。しかしながら、圧力ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３は、ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３に近接して位置するネットワーク・インピーダンス分析器１０８（図１）に、圧力関係情報を提供する。例えば、Ｐａは、１０ｐｓｉの圧力レベルを示し、Ｐｂは８ｐｓｉの圧力レベルを示す。つまり、Ｐａ−Ｐｂ＝１０ｐｓｉ−８ｐｓｉ＝２ｐｓｉ、即ち、圧力変化となる。標準的なベルヌーイの原理に基づき、そしてＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３を利用すると、シリコーン管組織１０００を通過して流れる液体の質量流量(flow rate)を計算することができる。
【００５２】
シリコーン管組織１０００の滑らかに変化する構造体を通過する流体には、速度および圧力の変化が生ずる。これらの変化を用いると、流体の流量を測定することができる。流体速度が十分に音速以下である（Ｖ＜マッハ０．３）限り、非圧縮ベルヌーイの式は、この式を水平管の軸に沿って降下する流体の流線に適用することによって、流れを記述し、以下の式が得られる。
【００５３】
ａはパイプに沿った第１地点である。
【００５４】
ｂはパイプに沿った第２地点である。
【００５５】
Ｐは平方メートル当たりのニュートンを単位とする静圧力である。
【００５６】
ρは立方メートル当たりのキログラムを単位とする密度である。
【００５７】
ｖは秒当たりのメートルを単位とする速度である。
【００５８】
ｇは、秒の二乗毎のメートルを単位とする重力加速度である。
【００５９】
ｈはメートルを単位とする高さである。
【００６０】
Ｐａ−Ｐｂ＝ΔＰ＝１／２ρＶｂ２−１／２ρＶａ２ （式１）
連続性から、上述の式から速度Ｖｂを消去すると、次の式が得られる。
【００６１】
ΔＰ＝１／２ρＶａ２［（Ａａ／Ａｂ）２−１］ （式２）
上流速度Ｖａについて解き、断面積Ａａを乗算すると、体積流量Ｑが求められる。
【００６２】
【数１】
【００６３】
理想的には、粘性流体では、上の式に従う。粘性境界層内部で熱に変換される少量のエネルギは、実流体の実際の速度をいくらか低下させる傾向がある。排出係数(discharge coefficient)Ｃは、通例、流体の粘度を考慮するために導入する。
【００６４】
【数２】
【００６５】
Ｃは、流体のレイノルズ数に依存することがわかっており、滑らかに漸減するベンチュリでは通常０．９０および０．９８の間にある。
【００６６】
質量流量は、Ｑを流体密度と乗算することによって求めることができる。
【００６７】
Ｑｍａｓｓ＝ρＱ （式５）
例えば、管組織Ｄａの上流および下流区間Ｄｂのシリコーン管１００１の直径は、それぞれ、２０ｃｍおよび４ｃｍである。管組織内部における流体流の流体密度は、１ｋｇ／ｍ３である。また、シリコン管組織１０００の上流部分の直径、即ち、Ｄａ＝２０ｃｍ、シリコーン管組織１０００のネックの直径、即ち、Ｄｂ＝４ｃｍ，流体密度、即ち、ρ＝１ｋｇ／ｃｍ３、排出係数Ｃ＝０．９８、そして速度ＡまたはＶは２．３５ｍ／ｓである。Ｐａは、１０ｐｓｉの圧力レベルを示し、Ｐｂは８ｐｓｉの圧力レベルを示す。つまり、Ｄρ Ｐａ−Ｐｂ＝１０ｐｓｉ−８ｐｓｉ＝２ｐｓｉ、即ち、圧力変化となる。標準的なベルヌーイの原理に基づき、ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３を利用すると、シリコーン管組織１０００を通過して流れる流体の体積流量および質量流量は、式４および式５から、それぞれ、０．０７ｍ３／ｓおよび０．０７ｋｇ／ｓと計算される。
【００６８】
図１２は、センサから取り込んだ導電性測定値の一例を示す。ＲＦＩＤセンサ１０３は、流体検査チェンバを内蔵する表面１２０１に取り付けられているように示されており、一方この表面は右スタンド１２０５によって保持されている。左スタンド１２０３は、ＲＦＩＤセンサからの信号を拾い上げるピックアップ・アンテナを保持する。２つの管組織１２０７および１２０９が、水または溶液を検査チェンバに流入させるためまたは検査チェンバから流出させるために用いられている。ピックアップ・アンテナは、インピーダンス分析器１０７ａまたは測定デバイス１１１（図１）に接続されている。
【００６９】
図１３は、時間に関して複素インピーダンスを測定する場合における、図１２に示したＲＦＩＤセンサ１０３のグラフ表現である。このグラフは、導電性が異なる水サンプルに反復して露出した場合の、フロー・セルにおける積層ＲＦＩＤセンサ１０３の動的応答および応答強度の再現性のグラフを示す。５つの異なる水サンプルは、０．４９、７．７８、１４．３４、２０．２８、４４．０６ｍＳ／ｃｍの導電性レベルを有する。ここで、これらの水サンプルにそれぞれ１から５までの数字を付ける。センサ応答（一例は図１２における応答Ｚｐである）は、反復露出の間非常に再現性が高かった。図１４は、時間に関して複素インピーダンスを測定した場合（図１３）の、図１２に示したＲＦＩＤセンサ応答を示すグラフである。また、この図は、較正曲線を、導電性が０．４９、７．７８、１４．３４、２０．２８、４４．０６ｍＳ／ｃｍである異なる水サンプルに対するＲＦＩＤセンサ１０３の応答から組み上げた導電性応答として示す。図１４は、センサ応答を水の導電性の関数として示す。ＲＦＩＤセンサを組み込むための別の実施形態では、接着層を利用して物理的、化学的、または生物的測定を行う表面にセンサを取り付ける。
【００７０】
別の実施形態では、コンテナ（使い捨てまたは再利用可能）１０１は、微小タイター・プレートとすることができる。微小タイター・プレートまたは微小タイター・ウェル・プレートの個々のウェルが、ＲＦＩＤセンサを有する。これらのセンサは、先に論じた方法のいずれによってでも、微小タイター・プレートに組み込まれる。ＲＦＩＤセンサは、小分け(dispensing)によって個々のウェルに配置することもできる。多くの場合、化学的、物理的、または生物的摂動によるサンプル摂動の効果を観察、検出、および検知することは欠くことができない。非限定的な例には、試薬付加、溶剤付加、成分付加、加熱、撹拌、冷却、電磁放射線への露出、およびその他多くが含まれる。これらの観察値は、微小タイター・プレート内に配したＲＦＩＤセンサ１０３のアレイによって、リアル・タイムで監視する。
【００７１】
本発明は、使い捨て生物処理システムを組み立てるシステムを提供し、ユーザは生物処理システムを採用して溶液におけるパラメータを別個に測定し、次いでユーザは使い捨て生物処理システムを廃棄することができる。
【００７２】
尚、前述した本発明の詳細な説明は、限定ではなく例示と見なされることを意図しており、全ての均等物を含む、以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定めることを意図していることは言うまでもない。
【技術分野】
【０００１】
関連出願に対する相互引用
本願は、２００６年１１月２１に出願した米国仮特許出願第６０／８６６，７１４号の優先権を主張する。この出願の開示全体は、ここで引用したことにより本願にも全て含まれるものとする。
発明の分野
本発明は、コンテナにおいてセンサを組み立て利用するためのシステムに関する。
【従来技術】
【０００２】
人に対して有毒または有害であり得る液体のような溶液、気体、および固体から人を安全に保つために、異なるデバイスを用いて溶液を検査して、これらが有害か否か判定する。これらのデバイスは、抗体で識別マーカを接着した化学または生物センサを含む。例えば、一部の化学／生物センサは、抗体に取り付けたチップを含み、チップは特定の抗体を識別する蛍光マーカを含む。
【０００３】
米国特許第６，３５９，４４４号に示されているように、特定の分析物に選択的に応答する材料で形成した構造的要素を含む化学または生物センサが知られている。米国特許第６，０２５，７２５号に示されているように、他の既知の化学または生物センサには、電磁活性材料を含むものがあり、これをセンサ上の特定の場所に配置すると、外的条件によって変化させることができる。米国特許第６，５８６，９４６号に示されているように、既知の化学または生物センサ・システムの中には、１つよりも多い電気的パラメータを測定するための構成機器を含むものもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第６，３５９，４４４号
【特許文献２】米国特許第６，０２５，７２５号
【特許文献３】米国特許第６，５８６，９４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のセンサは電気的パラメータを測定するために用いることができるが、これらのセンサを利用する単用使い捨て生物処理システムは開発されていない。使い捨て生物処理システムおよび技術は容易に用いることができるが、有効な１回使用、非侵襲的監視技術がないため、それらの受入が阻害されている。主要なプロセス・パラメータの監視は、安全性、プロセスの文書化、および生産した化合物の効力を確保するため、ならびにプロセスを統御するためには極めて重大である。使い捨て生物処理アセンブリにおける多重パラメータ・インライン読み取りのために、インライン非侵襲的使い捨てセンサ技術を利用すると、安全で迅速な生産物の展開が可能になる。何故なら、これによって使い捨て浄化方針(strategy)の完璧な取り込みが可能となり、高価で時間を浪費するオフライン分析が不要となるからである。したがって、ユーザが使い捨て生物処理システムにおいて溶液中にある化学および／または生物物質を簡単にそして非侵襲的に検査することを可能にし、ユーザが物質の測定値を安全に得ることができ、続いて生物処理システムを廃棄することができるシステムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述した技術的背景に鑑みて遂行されたのであり、本発明の目的は、コンテナにおいてセンサを組み立てて利用するためのシステムを提供することである。
【０００７】
本発明の好適な実施形態では、多数のパラメータを測定するためのシステムがある。コンテナは溶液を有する。少なくとも１つのセンサ、およびコンテナの少なくとも１つの壁の上に保護層を堆積する。保護層をコンテナの壁に接着して、コンテナと少なくとも１つのセンサとの間に封止を形成する。少なくとも１つのセンサは、コンテナおよび保護層の厚さに基づいて、動作可能な電磁場を有するように構成されている。少なくとも１つのセンサは、ディジタル識別タグとともに、測定デバイスを構成するインピーダンス分析器およびリーダに近接する。少なくとも１つのセンサは、溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されている。タグは、少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、コンテナはリーダおよびインピーダンス分析器に近接している。インピーダンス分析器は、パラメータに基づいて少なくとも１つのセンサから所与の範囲の周波数を受信し、所与の周波数範囲において測定した複素インピーダンスに基づいて、パラメータの変化を計算するように構成されている。
【０００８】
本発明の別の好適な実施形態では、パラメータ測定システムを組み立てる方法を開示する。少なくとも１つのセンサを用意し、第１フィルム層と第２フィルム層との間に、少なくとも１つのセンサを配置する。第１フィルム層および第２フィルム層にはある厚さが設けられ、少なくとも１つのセンサは、動作可能な電磁場を有するように構成される。少なくとも１つのセンサ上において、第１層内に第２層を形成する。第２層は、少なくとも１つのセンサを第１層内に埋め込むように、少なくとも１つのセンサ上において、第１層内に形成する。第３フィルム層を用意し、第３フィルム層と共にコンテナを形成するように構成されている第１フィルム層内に、第３フィルム層を形成する。コンテナ内に溶液を供給し、第１フィルム層および少なくとも１つのセンサが、溶液の少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明のこれらおよびその他の利点は、添付図面と合わせて以下の説明を読むに連れて、一層明らかになろう。
【図１】図１は、本発明の一実施形態にしたがって、センサを組み立てコンテナにおいて利用するためのシステムのブロック図を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の一実施形態にしたがって、コンテナに埋め込んだセンサを示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の一実施形態にしたがって、コンテナに埋め込んだセンサを示す。
【図３】図３は、本発明による、図１の無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグの分解図を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明にしたがって構成したＲＦＩＤシステムの回路の模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、本発明にしたがって構成したＲＦＩＤシステムの回路の模式図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、本発明にしたがって構成したＲＦＩＤシステムの回路の模式図である。
【図４Ｄ】図４Ｄは、本発明にしたがって構成したＲＦＩＤシステムの回路の模式図である。
【図５】図５は、本発明にしたがって、超音波溶接を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図６】図６は、本発明にしたがって、無線周波数溶接を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図７】図７は、本発明にしたがって、熱積層を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図８】図８は、本発明にしたがって、板溶接(plate welding)を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図９】図９は、本発明にしたがって、射出成型熱可塑性樹脂を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。
【図１０Ａ】図１０Ａは、本発明によるシリコン管組織におけるセンサを示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、本発明によるシリコン管組織におけるセンサを示す。
【図１１】図１１は、本発明によるセンサの一例を示す。
【図１２】図１２は、本発明にしたがってセンサを測定する一例を示す。
【図１３】図１３は、本発明による、図１２からの動的応答および応答強度を表すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明による、図１２の較正曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図面を参照しながら、本発明の現時点における好適な実施形態について説明する。図面においては、同様の構成要素は同じ番号で識別することとする。好適な実施形態の説明は、例示であり、本発明の範囲を限定することは意図していない。
【００１１】
図１は、コンテナにおいてパラメータを測定するシステムのブロック図を示す。システム１００は、コンテナ１０１、タグ１０２およびタグ１０２上にあるセンサ１０３、リーダ１０６、インピーダンス分析器１０８、標準的コンピュータ１０９、ならびに測定デバイス１１１を含む。測定デバイス１１１は、リーダ１０６およびインピーダンス分析器１０８を含む。インピーダンス分析器１０８は、ピックアップ・アンテナ１０８ａを含む。ピックアップ・アンテナ１０８ａは、アレイ１０３の中にある複数のＲＦＩＤセンサを励起し、ピックアップ・アンテナ１０８ａは、アレイ１０３の中にある複数のＲＦＩＤセンサからの反射無線周波数信号を収集する。タグ１０２およびセンサ１０３は、コンテナ１０１の中に組み込まれている、即ち、一体化されている。タグ１０２上に数個のセンサ１０３または複数のセンサ１０３を、アレイ・フォーマットで形成することができる。センサ１０３またはセンサ・アレイ１０３をコンテナ１０１に組み込み、ワイヤレス接続または電気ワイヤ接続によって、コンテナ１０１がインピーダンス分析器１０８およびコンピュータ１０９に接続されている。センサ１０３またはセンサ・アレイ１０３、タグ１０２は、ワイヤレス接続または電気ワイヤによって測定デバイス１１１およびコンピュータ１０９に接続されている。インピーダンス分析器１０８は、ワイヤレス接続または電気ワイヤ接続によってコンピュータ１０９に接続されている。
【００１２】
図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、コンテナ１０１は、使い捨て生物処理コンテナ、ステンレス鋼コンテナ、プラスチック・コンテナ、ポリマ材コンテナ、クロマトグラフィ・コンテナ、濾過デバイス、なんらかの転送導管が付随するクロマトグラフィ・デバイス、何らかの転送導管が付随する濾過デバイス、遠心分離デバイス、何らかの転送導管が付随する遠心分離デバイス、予め殺菌してあるポリマ材コンテナ、あるいは当業者には既知のあらゆる種類のコンテナとすることができる。一実施形態では、生物コンテナ１０１は、単独フィルムまたは多層フィルムのようないずれの組み合わせとした、以下の材料で作ることが好ましいが、これらに限定するのではない。エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）低または極低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥまたはＶＬＤＰＥ）エチレン・ビニル・アルコール（ＥＶＯＨ）ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、当技術分野において全て周知であるエラストマ材。ＲＦＩＤタグは、通例、フロント・アンテナと、プラスチック（例えば、ポリエステル、ポリイミド等）の裏張りをしたマイクロチップとを備えている。
【００１３】
また、コンテナ１０１は、１つの製造業者が製造する多層生物処理フィルムで作られていてもよい。例えば、この製造業者は、ユタ州、Loganに所在するHyclone社とするとよく、例えば、ＨｙＱ（登録商標）ＣＸ５−１４フィルムおよびＨＹＱ（登録商標）ＣＸ３−９フィルムである。ＣＸ５−１４フィルムは、５層の１４ミル・キャスト・フィルムである。このフィルムの外層は、ＥＶＯＨバリア層および超低密度ポリエチレン製接触層(polyethylene product contact layer)と共に同時押し出し成型したポリエステル・エラストマで作られている。ＣＸ３−９フィルムは、３層の９ミル・キャスト・フィルムである。このフィルムの外層は、超低密度ポリエチレン製接触層と共に同時押し出し形成したポリエステル・エラストマである。前述のフィルムを、更に、種々の幾何学的形状および構成の使い捨て生物処理用構成要素に変換することができ、これらの全てが溶液１０１ａを保持することができる。本発明の更に別の実施形態では、コンテナ１０１は、濾過デバイスに組み込まれたポリマ材でもよい。更に、コンテナ１０１は、クロマトグラフ・マトリクス(chromatographic matrix)を含むか、または内蔵してもよい。
【００１４】
コンテナの材料に応じて、センサ１０３またはセンサ・アレイ１０３、タグ１０２は、ワイヤレス接続または電気ワイヤによって、測定デバイス１１１およびコンピュータ１０９に接続される。また、コンテナ１０１は、液体または気体のような流体を収容するベッセルであってもよく、この場合、ベッセルは入力および出力を有することができる。更に、コンテナ１０１は、流体流を有すること、または流体流を有しないことも可能である。更に、コンテナ１０１は、バッグまたは管、あるいはパイプ、あるいはホースとすることもできる。
【００１５】
溶液１０１ａは、生物処理流体と呼んでもよい。コンテナ１０１の内部には、溶液１０１ａがある。コンテナ１０１の中にある溶液１０１ａは、貯蔵してもよく、または転送のためであってもよい。溶液１０１ａは、液体、流体または気体、固体、ペースト、液体および固体の組み合わせでもよい。例えば、溶液１０１ａは、血液、水、生物的緩衝剤(buffer)または気体であってもよい。溶液１０１ａは、有毒な工業用材料、呼気(exhaled breath)における化学戦剤(chemical warfare agent)、気体、蒸気、または爆発性病患マーカ(explosives disease marker)、水中の生物病原体、ウイルス、バクテリア、およびその他の病原体を収容することができる。溶液１０１ａが血液である場合、クレアチニン、尿素、乳酸脱水素酵素、アルカリ性ホスフェート(alkaline phosphate)、カリウム、総合蛋白質、ナトリウム、尿酸、ＣＯ２、Ｏ２、ＮＯｘのような溶解気体および蒸気、エタノール、メタノール、ハロタン、ベンゼン、クロロフォルム、トルエン、化学戦剤、蒸気、生物流体ワクチン、または火薬から分割した生物組織等のような種々の材料を収容することもできる。一方、溶液１０１ａは、気体または蒸気であり、ＣＯ２、Ｏ２、ＮＯｘ、エタノール、メタノール、ハロタン、ベンゼン、クロロホルム・トルエン、または化学戦剤であってもよい。溶液１０１ａが、血液中に吸入され溶解する可能性がある有毒工業用化学薬品である場合、アンモニア、アセトン・シアンヒドリン、三塩化砒素、塩素、硫化カルボニル等であってもよい。溶液１０１ａが化学戦剤である場合、タブン、サリン、ソマン、Ｖｘ、ブリスタ剤、マスタード・ガス、窒息剤、または血液剤であってもよい。溶液１０１ａが呼気における病患マーカである場合、アセトアルデヒド、アセトン、一酸化炭素等であってもよい。溶液１０１ａが生物病原体を含む場合、炭疸、ブルセラ病(brucellosis)、赤痢菌、ツラレミア等であってもよい。更に、コンテナ中の溶液１０１ａは、蛋白質、再結合蛋白質、ウイルス、プラスミド、ワクチン、バクテリア、ウイルス、生体組織等を表す原核および真核細胞を含むこともできる。コンテナ１０１は、多くの構造、例えば、単一生物セル、微小流体チャネル、微小タイター・プレート、ペトリ皿、グローブ・ボックス、フード、ウオークイン・フード、建物内の部屋、または建物を有することもできる。つまり、コンテナ１０１は、センサ１０３およびタグ１０２をコンテナ１０１に組み込むのであればいずれのサイズでも可能であり、これらは、コンテナ１０１内の環境またはコンテナ１０１内の溶液１０１ａを測定するように位置付けられる。
【００１６】
溶液１０１ａに密接して、または溶液１０１ａ内には、複数のセンサがアレイ１０３の中にある。センサ・アレイ１０３は、超音波溶接、誘電体溶接（高周波（ＨＦ）溶接または無線周波数（ＲＦ）溶接としても知られている）、レーザ溶接、熱板溶接、ホット・ナイフ溶接、誘導／インパルス、インサート成型、金型内装飾、ならびに当業者には知られているその他の標準的な形式の材料溶接および接合方法というような、図５から図９において説明する種々のプロセスのいずれかによって、コンテナ１０１の壁１０１ｂに埋め込まれる、一体化される、または組み込まれる。
【００１７】
前述のプロセスは、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、センサ１０３上に保護層１０５を堆積するためにも利用される。保護層１０５は、バリア層、半浸透層、または浸透選択層(perm-selective layer)とするとよい。この保護層１０５は、センサ１０３、および保護層１０５とセンサ１０３（図２Ｂ）との間に位置する任意のセンサ・コーティング１０６の成分がコンテナ１０１の環境内に放出する(discharge)のを防止し、溶液１０１Ａがセンサ１０３を腐食させずに、埋め込みセンサ１０３の適正な化学的または生物的認識を可能にするために用いられる。また、保護層１０５は、生物処理流体（溶液１０１ａ）を、ＲＦＩＤセンサ１０３の中にあるあらゆる侵出物または抽出物から保護する。センサ・コーティング１０７は、適正な化学的または生物的認識を可能にするように選択する。典型的なセンサ・コーティング即ちフィルム１９７は、ポリマ、有機物、無機物、生物、複合、またはナノ複合フィルムであり、これらが内部に置かれている溶液１０１ａに基づいて、電気的特性を変化させる。センサ・フィルム（またはセンサ・コーティング）１０７は、（ポリ−（２−ヒドロキシエチル）メタクリレートのようなヒドロゲル、ＤＥ、WilmingtonにあるDupont社の登録商標であるＮａｆｉｏｎ（登録商標）のような硫化ポリマ、シリコーン接着剤のような接着性ポリマ、 ゾル−ゲル・フィルムのような無機フィルム、カーボン・ブラック−ポリイソブチレン・フィルムのような複合フィルム、カーボン・ナノチューブ−Ｎａｆｉｏｎ（登録商標）フィルムのようなナノ複合フィルム、金ナノ粒子−ヒドロゲル・フィルム、エレクトロスパン(electrospun)ポリマ・ナノファイバ、金属ナノ粒子水素フィルム・エレクトロスパン無機ナノファイバ、エレクトロスパン複合ナノファイバ、および他のいずれのセンサ材料でもよい。前述のセンサ・フィルム１０７に向くこれら前述の材料は、インク・ジェット印刷、スクリーン印刷、化学的堆積、蒸着、噴霧、ドロー・コーティング(draw coating)、湿性溶剤コーティング(wet solvent coating)、ロールツーロール・コーティング、スロット・ダイ (slot die)、グラビア・コーティング、ロール・コーティング、ディップ・コーディング等によって、センサ１０３上に堆積すればよい。センサ・フィルム１０７内の材料がコンテナ１０１内に放出するのを防止するために、イオン対生成、価電子接合、静電接合、および当業者には周知のその他の標準的な技法というような標準的な技法を用いて、センサ材料を複数のセンサ・アレイ１０３の表面に接着する。保護層１０５の厚さは、１ナノメートルから３００ｍｍの範囲である。壁１０１ｂの厚さは、５ナノメートルから５０ｃｍの範囲である。好ましくは、壁１０１ｂの厚さは１０ｃｍである。更に好ましくは、壁１１０ｂの厚さは５ｃｍであり、更に一層好ましくは、壁１０１ｂの厚さは１ｃｍである。しかしながら、金型内装飾／射出成型を用いて、３−Ｄコンテナを作成しセンサを埋め込む場合、壁の厚さは、遥かに厚くなり、例えば、１０ｃｍに及ぶこともあり得る。
【００１８】
この保護層１０５および壁１０１ｂの厚さは、センサ１０３を取り巻く電磁場を動作可能とし、センサ１０３がコンテナ１０１の中にある電磁場を保持するために必要となる。センサ１０３のインピーダンス分析器１０８とのワイヤレス一体化が発生するのは、インピーダンス分析器１０８がセンサ１０３に近接して、センサ１０３の周囲で電磁場が発生するときである。具体的には、電磁場は、センサ１０３の面から壁１０１ｂおよび保護層１０５の方向に広がる。ピックアップ・アンテナ１０８ａはＲＦＩＤセンサ１０３を励起する。一実施形態では、ピックアップ・アンテナ１０８ａは、センサ１０３からは逆側となる壁１０１ｂに配置されている。別の実施形態では、センサ１０３に近接するピックアップ・アンテナ１０８ａが、センサ１０３からは逆側となる保護層１０５上に配置されている。
【００１９】
ピックアップ・アンテナ１０８ａがセンサ１０３からの信号を受信するためには、保護層１０５、壁１０１ｂ，およびピックアップ・アンテナ１０８ａとセンサ１０３との間にある任意の検知コーティング１０７の厚さおよび誘電体特性が適切でなければならない。本発明の別の実施形態では、ピックアップ・アンテナ１０８ａは、いくつかの方法でコンテナ１０１に取り付けるまたは接続することができる。１．ピックアップ・アンテナを機械的にコンテナ１０１に取り付ける。２．ピックアップ・アンテナを、接着剤のような典型的な化学的手段によって、化学的にコンテナに取り付ける。３．ピックアップ・アンテナ１０８ａを重力によってコンテナ１０１に取り付ける。本発明の別の実施形態では、ピックアップ・アンテナ１０８ａをコンテナ１０１に取り付け、センサ１０３との電気的な接触はない。センサ１０３からの信号は、センサ１０３とピックアップ・アンテナ１０８ａとの間の距離が長くなるに連れて減衰する。
【００２０】
センサ１０３からの信号は、センサ１０３とピックアップ・アンテナ１０８ａとの間に位置する物質の導電性が高い程、変化し、一般には減衰する。つまり、一般に、壁１０１bまたは保護層１０５の実誘電体特性が一定である場合、壁１０１ｂまたは保護層１０５の厚さが小さい程、センサ１０３からの信号は大きくなる。
【００２１】
ピックアップ・アンテナ１０８ａをセンサ１０３に近接して位置付ける便利な方法を提供するために、ピックアップ・アンテナ１０８aをコンテナ１０１に取り付ける。一実施形態では、コンテナ１０１の外面において、ＲＦＩＤセンサ１０３を埋め込む領域にあたる部分を修正し、センサ１０３に対するピックアップ・アンテナ１０８ａの安定性制御（位置、傾き等）を改良している。別の実施形態では、コンテナ１０１の外面の、ＲＦＩＤセンサ１０３を埋め込む領域の部分を修正し、角、側面等、ピックアップ・アンテナ１０８ａをそのしかるべき位置に留めるまたは他の方法で接続するところに、機械的接続（プラスチック・ニップル、クランプ等）を用いることによって、センサ１０３に対するピックアップ・アンテナ１０８ａの安定性制御を改良する。
【００２２】
更に別の実施形態では、コンテナ１０１の外面において、ＲＦＩＤセンサ１０３を埋め込む領域にあたる部分を修正し、接着剤を用いることによってピックアップ・アンテナ１０８ａがコンテナ１０１上におけるそのしかるべき位置に接続するようにして、センサ１０３に対するピックアップ・アンテナ１０８ａの安定性制御を改良する。別の実施形態では、コンテナ１０１の外面において、ＲＦＩＤセンサ１０３を埋め込む領域にあたる部分を修正し、ピックアップ・アンテナ１０８ａの重力を用いることによって、ピックアップ・アンテナ１０８ａがコンテナ１０１上におけるそのしかるべき位置により良く接続するようにして、センサ１０３に対するピックアップ・アンテナ１０８ａの安定性制御を改良する。ピックアップ１０８ａとセンサ１０３との間においてワイヤの電気的または直接的な接続を用いない他の接続方法も、当業者によって用いることができる。
【００２３】
センサ１０３は、保護層１０５およびセンサ・コーティング１０７によって覆われている。前述の厚さの保護層１０５および壁１０１ｂが接着されていない場合、センサ１０３を取り巻く電磁場は衰弱し、センサ１０３は溶液１０１のパラメータを測定することができなくなる。
【００２４】
保護層１０５の縁端は、例えば、溶接によって、または密封を形成するためのコンテナ１０１の壁１０１ｂへの積層によって、永続的に取り付ける。また、コンテナ１０１は、使い捨て生物処理システムとしても知られており、埋め込まれたセンサまたはセンサ・アレイ１０３は、生体適合性、滅菌性、機械的頑強性、柔軟性、および低侵出性の要件を満たす。また、この保護層は、高密度のプラスチック・フィルム、メンブレーン、微小多孔性層、膨張ポリテトラフルオロエチレンＰＴＦＥ（ｅ−ＰＴＦＥ）のような中間細孔層、ナノ濾過および超濾過メンブレーンも含むことができ、保護層または侵出選択層として用いて、生体汚損を低減し、検出すべき種を集中させ、センサ１０３の構成要素に耐腐食性を備える。本発明の別の実施形態では、保護層１０５は導電性ポリマ・フィルムである。本発明の更に別の実施形態では、保護層１０５は、充填ポリマ、ポリマ配合物、および合金を含むことができる複合フィルムでもよい。この複合フィルムは、所望の電気定数、導電性、熱伝導性、酸素およびＣＯ２のような溶解気体の浸透性を有する。
【００２５】
リーダ１０６は、コンテナ１０１外部の測定デバイス１１１の中に位置する。タグ１０２のアンテナ３０１（図３）は、無機ポリマ、複合またはその他の種類のフィルム・ナノファイバ・メッシュ、あるいはナノ構造コーティングによって覆われているときは、センサ１０３またはセンサ・アレイ１０３になる。アレイ１０３における複数のセンサは、当業者には周知の典型的なセンサまたは典型的なセンサ・アレイとすることができ、あるいはアレイ内にける複数のセンサは、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）センサ・アレイ１０３としてもよい。アレイ１０３におけるＲＦＩＤセンサは、溶液１０１ａからのパラメータに基づいて有用な信号を作成することを責務とする。パラメータには、導電性測定値、ｐＨレベル、温度、血液関連測定値、圧力測定値、イオン測定値、非イオン測定値、非導電性、生体堆積物、蛋白質堆積物、バクテリア堆積物、細胞堆積物、ウイルス堆積物のような成分堆積物、カルシウム堆積物のような無機堆積物、電磁放射レベル測定値、圧力、および典型的な溶液から取り込むことができるその他の種類の測定値が含まれる。また、パラメータは、時間の関数としての溶液の物理的、化学的、または生物的特性の測定値も含み、種々の用途には重要である。これらの測定値は、反作用動力学、結合動力学、侵出効果、経年効果、抽出物効果、拡散効果、再現効果、およびその他の動力学的効果に関する有用な情報を提供する。アレイ１０３における複数のセンサは、先に論じた典型的なセンサ・フィルム１０７によって覆われているまたは包まれており、これによって溶液１０１ａのパラメータを得ることが可能になる。アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサの各々は、個々にパラメータを測定することができ、あるいは各センサ１０３が溶液１０１ａにおけるパラメータの全てを測定することもできる。例えば、ＲＦＩＤセンサ・アレイ１０３のセンサ・アレイは溶液１０１ａの温度だけを測定してもよく、複数のＲＦＩＤセンサ・アレイ１０３のセンサ・アレイは溶液１０１ａの導電性、ｐＨ、および温度を測定してもよい。加えて、アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサは、信号を受信する受信機と信号を送信する送信機とを含むトランスポンダである。センサ１０３は、受動的、半受動的、または能動的な典型的なＲＦＩＤセンサとして作動することができる。本発明の別の実施形態では、センサ１０３は標準的なガンマ放射プロセスによって、ガンマ放射することもできる。
【００２６】
図３は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグを示す。ＲＦＩＤタグ１０２は、ワイヤレス・センサと呼ぶこともできる。ＲＦＩＤタグ１０２は、基板３０３を含み、その上にアンテナ３０１および識別チップ３０５が配置されている。多種多様な市販のタグを、センサ構造の配置に適用することができる。これらのタグは、約１２５ｋＨｚから約２．４ＧＨｚまでの範囲を取る異なる周波数で動作する。適したタグが、Texas Instrument社、Tagsys社、Digi Key社、Amtel社、日立、およびその他のような異なる供給および流通業者から入手可能である。また、タグは、次のセンサ技術部類、センサ単一パラメータ無線周波数（ＳＳＰＲＦ）およびセンサ多重パラメータ無線周波数（ＳＭＰＲＦ）の内の１つでもよい。適したタグは、受動、半受動、および能動モードで動作することができる。受動ＲＦＩＤタグは、動作のために電源を必要とせず、一方半受動および能動ＲＦＩＤタグは、その動作のために、オンボード電力の使用を拠り所とする。ＲＦＩＤタグ１０２は、ディジタルＩＤをチップ３０５に格納してあり、ＲＦＩＤタグ１０２のアンテナ回路の周波数応答は、複素インピーダンスとして測定することができる。複素インピーダンスには、実部および虚部がある。また、ＲＦＩＤタグ１０２は、トランスポンダとしてもよい。これは、異なる周波数で信号を受信し増幅し、再送信する自動デバイスである。更に、ＲＦＩＤタグ１０２は、既定の受信信号に応答して所定のメッセージを送信する、別の種類のトランスポンダとしてもよい。このＲＦＩＤタグ１０２は、２００５年１０月２６日に出願した米国特許出願第１１／２５９，７１０号"Chemical and Biological Sensors, Systems and Methods Based on Radio Frequency Identification"（無線周波数識別に基づく、化学および生物センサ、システム、ならびに方法）、そして２００６年９月２８日に出願した特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３８１９８および米国特許出願第１１／５３６，０３０号"Systems and Methods for Monitoring Parameters in Containers"（コンテナにおいてパラメータを監視するシステムおよび方法）に開示されている種々のＲＦＩＤタグに相当する。特許出願ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０３８１９８および米国特許出願第１１／５３６，０３０号は、双方共、２００６年５月２６日に出願した米国仮特許出願第６０／８０３，２６５号の優先権を主張し、その内容はここで引用したことにより本願にも含まれるものとする。
【００２７】
アンテナ３０１は、センサ１０３の一体部分である。複数のＲＦＩＤセンサ１０３が、リーダ１０５およびインピーダンス分析器１０７から約０．１〜１００ｃｍの距離のところに位置している。本発明の別の実施形態では、ＲＦＩＤアンテナ３０１は、アンテナ特性を変調するためにアンテナ材料の一部として用いられる、化学または生物感応物質３０７を含む。これらの化学および生物物質は、無機、ポリマ、複合センサ材料等のような、導電性感応物質である。複合センサ材料は、基本材料を含み、これに導電性、可溶性または非可溶性添加物が配合されている。この添加物は、粒子、繊維、フレークの形態、および導電性を与えるその他の形態となっている。本発明の更に別の実施形態では、ＲＦＩＤアンテナ３０１は、アンテナの電気的特性を変調するためにアンテナ材料の一部として用いられる化学または生物感応物質を含む。この化学または生物感応物質は、配列、インク・ジェット印刷、スクリーン印刷、蒸着、噴霧、ドロー・コーティング、および当業者には既知のその他の典型的な堆積方法によって、ＲＦＩＤアンテナ３０１上に堆積する。溶液１０１ａ（図１）の温度を測定する本発明の更に別の実施形態では、アンテナ３０１を覆う化学または生物物質は、温度変化に応じて収縮および膨潤するように選択した物質とするとよい。この種のセンサ物質は、導電性のある添加物を含有するとよい。添加物は、微小粒子またはナノ粒子、例えば、カーボン・ブラック粉体、またはカーボン・ナノチューブ、または金属ナノ粒子の形態とするとよい。センサ・フィルム３０７の温度が変化すると、これら添加物の個々の粒子も変化して、センサ・フィルム３０７における全体的な導電性に影響を及ぼす。
【００２８】
検知フィルム３０７または検知フィルム１０７でセンサ１０３を覆うことに加えて、溶液の温度、圧力、導電性のような物理的パラメータの一部、およびその他は、センサ１０３を検知フィルム３０７で覆わずに測定する。これらの測定は、検知フィルム３０７をセンサ１０３に被着させずに、物理パラメータの関数としてのアンテナ・特性の変化を拠り所とする。ワイヤレス・センサ１０３の実施形態をいくつか示したが、センサ１０３のその他の実施形態も本発明の範囲に該当することは認められてしかるべきである。例えば、ワイヤレス・センサに内蔵する回路は、図４Ａに示す容量に基づくセンサ４０１の中にある回路４０３のような、高Ｑ共振回路を駆動するための照明ＲＦエネルギからの電力を利用することができる。高Ｑ共振回路４０３は、センサ４０１またはセンサ１０３によって決定される発振の周波数を有し、組み込まれるキャパシタの容量は、検知量にしたがって変化する。照明ＲＦエネルギは、周波数を可変とすることができ、センサの反射エネルギを観察する。反射エネルギが最大となったときに、回路４０３の共振周波数が決まる。次いで、共振周波数を、先に論じた、センサ４０１または１０３のパラメータに変換することができる。
【００２９】
別の実施形態では、高Ｑ発振器の共振周波数に近いある反復周波数で、照明ＲＦエネルギをパルス状にする。例えば、図４Ｂに示すように、パルス状エネルギをワイヤレス・センサ４０１または１０３（図１）において整流し、接続されているセンサ４０５によって決定される発振の共振周波数を有する高Ｑ共振回路４０７を駆動するために用いる。ある時間期間の後、パルス状ＲＦエネルギを停止し、定常レベルの照明ＲＦエネルギを送信する。高Ｑ共振回路４０７は、高Ｑ共振回路４０７の中に蓄積されるエネルギを用いて、アンテナ４０９のインピーダンスを変調するために用いられる。反射ＲＦ信号を受信し、側波帯について調べる。側波帯と照明周波数との間の周波数差が、回路４０１の共振周波数となる。図４Ｃは、高Ｑ共振回路を駆動するために用いられるワイヤレス・センサの別の実施形態を示す。図４Ｄは、共振アンテナ回路およびセンサ共振回路の双方を含むことができるワイヤレス・センサを示す。センサ共振回路は、ＬＣタンク回路を含むことができる。アンテナ回路の共振周波数は、センサ回路の共振周波数よりも、例えば、４倍から１０００倍高い周波数である。共振回路の共振周波数は、何らかの検知環境条件によって変動する場合もある。２つの共振回路は、交流（ＡＣ）エネルギがアンテナ共振回路によって受信されると、直流エネルギをセンサ共振回路に供給するように接続することができる。ＡＣエネルギは、ダイオードおよびキャパシタの使用によって供給することができ、ＡＣエネルギは、ＬＣタンク回路によって、ＬＣタンク回路のＬの中にあるタップ、またはＬＣタンク回路のＣの中にあるタップのいずれかを通じてセンサ共振回路に送信することができる。更に、２つの共振回路は、センサ共振回路からの電圧が、アンテナ共振回路のインピーダンスを変化させることができるように接続することもできる。アンテナ回路のインピーダンスの変調は、トランジスタ、例えば、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）の使用によって遂行することができる。
【００３０】
あるいは、照明無線周波数（ＲＦ）エネルギは、ある繰り返し周波数でパルス状とする。パルス状のエネルギは、ワイヤレス・センサ (図４Ａ〜図４Ｄ）において整流され、接続されているセンサによって決定される発振の共振周波数を有する高Ｑ共振回路を駆動するために用いられる。ある時間期間の後、パルス状ＲＦエネルギを停止し、定常レベルの照明ＲＦエネルギを送信する。
【００３１】
共振回路は、高Ｑ共振回路に蓄積されているエネルギを用いて、アンテナのインピーダンスを変調するために用いられる。反射ＲＦ信号は、受信され、側波帯について調べられる。多数の異なるパルス反復周波数に対して、このプロセスを繰り返す。返送信号の側波帯の振幅を最大にするパルス反復周波数が、共振回路の共振周波数であると判断される。次いで、共振周波数を共振回路に関するパラメータまたは測定値に変換する。
【００３２】
図１を参照すると、ＲＦＩＤタグ１０２の下に、ＲＦＩＤリーダ１０６およびインピーダンス分析器１０８（測定デバイス１１１）がある。インピーダンス分析器１０８は、ＲＦＩＤアンテナ３０１からの情報読み取りに基づいて、ＲＦＩＤタグ１０２の実インピーダンスおよび複素インピーダンスについての情報を提供する。ＲＦＩＤリーダ１０６は、Skyetec社のＭｏｄｅｌ Ｍ−１とするとよい。これは、ＬａｂＶＩＥＷというソフトウェアを用いてコンピュータ制御の下で動作する。また、リーダ１０６はＲＦＩＤタグ１０２からディジタルＩＤを読み取る。リーダ１０６は、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）リーダと呼ぶこともできる。ＲＦＩＤタグ１０２は、ワイヤレス接続または電気ワイヤによって、ＲＦＩＤリーダ１０６およびインピーダンス分析器１０８に接続されている。ＲＦＩＤリーダ１０６およびインピーダンス分析器１０８（測定デバイス１１１）は、ワイヤレスまたは電気ワイヤ接続によって、標準的コンピュータ１０９に接続されている。このシステムは、以下を含む３通りの方法で動作することができる。１．ＲＦＩＤリーダ１０６の読み取りシステムにおいて、ＲＦＩＤリーダ１０６が複数のＲＦＩＤセンサ・アレイ１０３から情報を読み取って化学または生物情報を入手し、ＲＦＩＤリーダ１０６がＲＦＩＤタグ１０２のディジタルＩＤを読み取る。２．ＲＦＩＤリーダ１０６がＲＦＩＤタグ１０２のディジタルＩＤを読み取り、インピーダンス分析器１０８がアンテナ３０１を読み取って複素インピーダンスを入手する。３．センサ・フィルムを有するまたは有さない複数のＲＦＩＤセンサ１０３がある場合、ＲＦＩＤリーダ１０６は複数のＲＦＩＤセンサ・アレイ１０３から情報を読み取って化学／または生物情報を入手し、ＲＦＩＤリーダ１０６はＲＦＩＤタグ１０２のディジタルＩＤを読み取り、インピーダンス分析器１０８はアンテナ３０１を読み取り複素インピーダンスを入手する。
【００３３】
測定デバイス１１１またはコンピュータ１０９は、パターン認識副構成機器（図示せず）を含む。パターン認識技法が、パターン認識副構成機器に含まれている。センサ１０３またはアレイ１０３内にある複数のＲＦＩＤセンサの各々から収集した信号に対して、これらのパターン認識技法を利用すると、測定データ点間における類似性および相違を発見することができる。この手法によって、測定データにおける異常発生を警告する技法が得られる。これらの技法は、大きなデータ集合における相関パターンを明らかにすることができ、選抜該当物 (screening hits)間における構造的関係を判定することができ、更にデータ次元(data dimensionality)を大幅に減らして、データベースにおいて管理し易くすることができる。パターン認識方法には、主要成分分析（ＰＣＡ）、階層クラスタ分析（ＨＣＡ）、等級類似性のソフト独立モデリング（ＳＩＭＣＡ）、ニューラル・ネットワーク、および当業者には既知のその他のパターン認識方法が含まれる。リーダ１０６とアレイ１０３内にある複数のＲＦＩＤセンサまたはセンサ１０３との間の距離は、一定に維持するか、または可変とすることもできる。インピーダンス分析器１０８即ち測定デバイス１１１は、周期的に、アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサからの反射無線周波数信号（ＲＦ）信号を測定する。同じセンサ１０３またはアレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサからの周期的な測定によって、センサ信号の変化率に関する情報を提供する。これは、アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサを取り巻く化学的／生物的／物理的環境のステータスに関係する。この実施形態では、測定デバイス１１１は、アレイ１０３における複数のＲＦＩＤセンサからの信号の強度を読み取り定量化することができる。
【００３４】
ＲＦＩＤリーダ１０６に近接して、インピーダンス分析器１０８がある。これは、電気ネットワークの周波数依存特性、特に、電気信号の反射および伝送に伴う特性を分析するために用いられる計器である。また、インピーダンス分析器１０８は、所与の周波数範囲全域を走査ＲＦＩＤタグ１０２の共振アンテナ３０１の回路の複素インピーダンスの実部および虚部双方を測定する実験室機器または携帯用特殊製造デバイスであってもよい。加えて、このインピーダンス分析装置１０８は、前述の溶液１０１ａと関連のある種々の材料についての周波数のデータベースを含む。更に、このインピーダンス・分析器１０８は、ネットワーク分析器（例えば、Hewlett Packard社の８７５１ＡまたはAgilent社のＥ５０６２Ａ）または精密インピーダンス分析器（Agilent社の４２４９Ａ）とすることもできる。
【００３５】
コンピュータ１０９は、典型的なコンピュータであり、プロセッサ、入力／出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ、大容量ストレージ、メモリ、ビデオ・アダプタ、接続インターフェース、およびシステム・バスを含む。システム・バスは、動作的、電気的、またはワイヤレスで、前述のシステム構成機器をプロセッサに結合する。また、システム・バスは、電気的にまたはワイヤレスで、典型的なコンピュータ・システム構成機器をプロセッサに動作的に結合する。プロセッサは、演算装置、中央演算装置（ＣＰＵ）、複数の演算装置、または並列演算装置と呼ぶこともできる。システム・バスは、従来のコンピュータに付随する典型的なバスとすればよい。メモリは、リード・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）およびランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含む。ＲＯＭは、基本ルーチンを含む典型的な入力／出力システムを含む。基本ルーチンは、起動中にコンピュータの構成機器間において情報を転送するのを補助する。
【００３６】
メモリの上には大容量ストレージがあり、以下を含む。１．ハード・ディスクおよびハード・ディスク・ドライブ・インターフェースとの間で読み取りおよび書き込みを行うためのハード・ディスク・ドライブ構成機器、２．磁気ディスク・ドライブおよびハード・ディスク・ドライブ・インターフェース、ならびに３．ＣＤ−ＲＯＭまたはその他の光媒体のようなリムーバブル光ディスクおよび光ディスク・ドライブ・インターフェース（図示せず）との間で読み取りおよび書き込みを行うための光ディスク・ドライブ。前述のドライブおよびそれらに付随するコンピュータ読み取り可能媒体は、コンピュータ１０９のコンピュータ読み取り可能命令、データ構造、プログラム・モジュール、およびその他のデータの不揮発性格納を行う。また、前述のドライブは、溶液１０１Ａのパラメータを入手する技術的革新を有するアルゴリズム、ソフトウェア、または数式も含むことができる。これについては、コンピュータ１０９のプロセッサによって動作する図５から図９のフロー・チャートにおいて説明する。また、コンピュータ１０９は、ＬａｂＶＩＥＷソフトウェアも含む。これは、タグ１０２からの複素インピーダンス応答からデータを収集する。また、コンピュータ１０９は、受信データを分析するために、Synergy Software社からのKaliedaGraphソフトウェアも含む。このソフトウェアは、ＷＡ、MansonにあるEigenvector research, Inc.,からのReading PA and PLS_Toolboxソフトウェアにおいて、ＭＡ、NatickのMathworks Inc.,からのＭａｔｌａｂソフトウェアと共に動作する。別の実施形態では、溶液１０１ａのアルゴリズム、ソフトウェア、または数式の入手したパラメータをプロセッサ、メモリ、または当業者には既知のコンピュータ１０９のいずれのその他の部分にでも格納することもできる。
【００３７】
図５は、超音波溶接方法を採用することによって、センサをどのようにコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。ブロック５０１において、コンテナ１０１（図１）の層またはフィルムを所望の寸法に切断する。前述のようなコンテナ１０１の層、フィルム、または壁１０１ｂ（図２）は、多層を有し、様々な種類の材料で作ることができる。壁１０１ｂは、フィルム１０１ｂの第１層と呼ぶこともできる。コンテナ１０１のフィルム１０１ｂは、ナイフ、１対の鋏、またはいずれかの標準的な切断デバイス、あるいは当業者には既知の自動切断デバイスのような、いずれの種類の切断デバイスでも切断することができる。コンテナ１０１は、前述のように、ペトリ皿または微小タイター・プレートまたはその他のいずれの種類の構造というような、多くの種々の構造を有することができる。この例では、コンテナのこの切断フィルム１０１ｂの寸法は、センサ１０３（図１）の用途およびサイズに応じて、１×１ｍｍから６×６インチ以上の範囲の長さおよび幅を有する。この切断フィルム１０１ｂの寸法のサイズは、ほぼコンテナ１０１の１つの壁のサイズとなる。次に、ブロック５０３において、前述の典型的な切断デバイスによって、保護層フィルム１０５（図２）を切断する。前述のように、保護層フィルム１０５は、ＰＴＦＥのような異なる種類の材料で作ることができる。保護層フィルム１０５は、コンテナ１０１の切断フィルムよりも小さい寸法に、そして好ましくはセンサ１０３よりは大きな寸法に切断する。例えば、保護層フィルム１０５の寸法は、センサ１０３または壁１０１ｂのサイズに応じて、０．０８×０．０８ｍｍから３×３インチの範囲を有するとよい。保護層フィルム１０５は、フィルム１０５の第２層と呼ぶこともできる。
【００３８】
ブロック５０５において、壁１０１ｂおよび保護層フィルム１０５の間にセンサ１０３を配置または積層する。好ましくは、センサ１０３は、壁１０１ｂの中間部と保護層フィルム１０５との間に配置する。本発明の別の実施形態では、センサ上に任意のセンサ・コーティング１０７を予め堆積させておくか、または前述の切断方法によって切断する。この場合、寸法は保護層フィルム１０５よりも小さくする。次いで、センサ１０３と保護層フィルム１０５との間に任意のセンサ・コーティング１０７を配置する。任意のセンサ・コーティング１０７は、フィルムの第４層と見なすことができる。本発明の別の実施形態では、フィルム１０５の保護層またはセンサ・コーティング１０７は、センサ１０３上に堆積する唯一の層フィルムであってもよい。
【００３９】
次に、ブロック５０７において、超音波溶接プロセスを利用して、センサ１０３上の保護層１０５、任意の検知コーティング１０７を壁１０１ｂに圧入する。典型的な超音波溶接プロセスは、ホーンまたはソノトロード(sonotrode)と呼ばれる、典型的なチタンまたはアルミニウム構成部品を利用し、これを保護層１０５と接触させる。典型的なホーンからの圧力を制御して、センサ１０３上の保護層１０５、任意検知コーティング１０７、および壁１０１ｂに加えて、これらの構成要素を一緒に締結する。ホーンは、通例溶接時間と呼ばれる所定の時間量の間、千分の１インチ（ミクロン）の単位で測定した距離において、毎秒２０，０００Ｈｚ（２０ｋＨｚ）または４０，０００Ｈｚ（４０ｋＨｚ）のレートで垂直に振動する。機械的振動は、保護層１０５を通じて、保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ間の接合面に伝わり、摩擦熱を生ずる。接合面における温度が保護層１０５および壁１０１ｂのプラスチックの融点に達したときに振動を停止し、これらの構成要素の溶融したプラスチックの冷却を開始させる。典型的なホーンの締結値からは、所定の時間量、例えば、３０秒から３時間維持して、保護層１０５および壁１０１ｂの溶融プラスチックが冷却し固化するに連れて、これらの部分を融着させる。これは、保持時間として知られている。本発明の別の実施形態では、この保持時間の間に更に高い圧力を加えて、構成要素を更に強く一緒に保持することもできる。保持時間の後、合体した保護層１０５、検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂから、典型的なホーンを取り外す。
【００４０】
次に、ブロック５０９において、別の壁１０１ｃ、または多層フィルム、またはフィルムの第３層を、ホーン・プロセスによって超音波溶接して、前述のように、合体保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上にコンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃの周縁が壁１０１ｂの周縁上に密閉封止されるように、この壁１０１ｃは壁１０１ｂと同じ寸法を有する。壁１０１ｂおよび１０１ｃの間に１本の管または複数の管を挿入し、前述の典型的なホーン・プロセスを用いることによって、超音波溶接し、複数の管を壁１０１ｂおよび１０１ｃ内に合体し、次いでこのプロセスを終了する。これらの管は、溶液１０１ａをコンテナ１０１に挿入しここから除去する手段を表す。周縁と複数の管との溶接は、別個のステップまたは同じプロセス・ステップのいずれか行うこともできる。
【００４１】
図６は、無線周波数（ＲＦ）溶接方法を採用することによって、どのようにセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。ブロック６０１、６０３、および６０５におけるプロセスは、それぞれ、ブロック５０１、５０３、および５０５におけると同一であるので、これらのプロセスの説明はここでは開示しない。ブロック６０７において、典型的なプラスチック溶接機を利用して、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、およびセンサ１０３を壁１０１ｂ（図２）上に溶融する。典型的なプラスチック溶接機は、無線周波数発生器（無線周波数電流を生成する）、空気式プレス、無線周波数電流を保護層１０５に転送する電極、任意のセンサ・コーティング１０７、溶接しようとするセンサ１０３および壁１０１ｂ、ならびに前述の構成要素を適所に保持する溶接ベンチを含む。また、ターポリン・マシン(tarpaulin machine)、ガーメント・マシン(garment machine)、および自動化マシンというような、無線周波数溶接に用いることができる、異なる種類のプラスチック溶接機もある。前述の機械の調整は、その磁力を溶接する物質に合わせて調節するように管理することができる。
【００４２】
ブロック６０９において、別の壁１０１ｃ即ち多層フィルムを無線周波数溶接して、ブロック６０７におけるように、合体保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上にコンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃの周縁が壁１０１ｂの周縁上に密閉封止されるように、この壁１０１ｃは壁１０１ｂと同じ寸法を有する。壁１０１ｂおよび１０１ｃの間に１本の管または複数の管を挿入し、ＲＦ溶接して複数の管を壁１０１ｂおよび１０１ｃ内に合体し、次いでこのプロセスを終了する。これらの管は、溶液１０１ａをコンテナ１０１に挿入しここから除去する手段を表す。周縁と複数の管との溶接は、別個のステップまたは同じプロセス・ステップのいずれか行うこともできる。
【００４３】
図７は、熱積層方法を採用することによって、どのようにセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。ブロック７０１、７０３、および７０５におけるプロセスは、それぞれ、ブロック５０１、５０３、および５０５におけると同一であるので、これらのプロセスの説明はここでは開示しない。ブロック７０７において、ユーザは、ＩＮ、WabashにあるCarver Inc. が製造するCarver Lamination Press（カーバー積層プレス）、ＡＺ、ScottsdaleにあるK-Sun社が製造するMaxiLam Heat Laminator（熱ラミネータ）のような典型的な積層デバイス、またはＣＴ、BenthanyにあるＰＳＡ社が提供する熱かしめ機械(heat staking machine)を利用して、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、およびセンサ１０３を壁１０１ｂ（図２）上に溶融する。例えば、センサ１０３の公称周波数が１３．５ＭＨｚであるＲＦＩＤタグ１０２を、HyClone社が製造しAldrich社から購入する、5-L Labtainer（商標）Bioprocess Container、ＨｙＱ（登録商標）ＣＸ５−１４フィルムのＵＬＤＰＥ層のような、コンテナ１０１の多層壁１０１ｂの内部に積層する。このＣＸ５−１４フィルムは、５層、１４ミルのキャスト・フィルムである。壁１０１ｂの外層は、ＥＶＯＨバリア層および超低密度ポリエチレン層と共に同時押し出ししたポリエステル・エラストマを含む。保護層１０５は、茶色で厚さが４ミルの超低密度ポリエチレン単層フィルム（HyClone社が製造しAldrich社から購入する、ＨｙＱ（登録商標）ＢＭ１フィルム）である。
【００４４】
実際の積層または埋め込みプロセスを行うには、典型的なカーバー積層プレスにおいて、コンテナの壁フィルム１０１ｂと保護フィルム１０５との間にＲＦＩＤセンサ１０３を挟持して、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、および壁１０１ｂを積層する。カーバー・プレスは、ＲＦＩＤセンサ１０３よりも多少大きなフレームを利用して、カーバー・プレスがセンサ１０３に直接圧力を供給するのを防止している。フレームは、アルミニウムで作られ、解放を容易にするためにＴｅｆｒｏｎが塗布されている。フレームは、いずれの形状でもよいが、この例では、矩形フレームを有し、寸法はいずれの形式でもよく、例えば、５０×７０ｍｍの寸法で、中空の内側の寸法が４０×５０ｍｍ、厚さが０．７ｍｍである。この積層プロセスの間、カーバー・プレスは、摂氏１４０度の定常温度を維持した。次いで、フレームによる挟持構造をカーバー・プレスの内部に移動させ、最低圧力で１分間維持し、そして２０００ｌｂｓ力で３０秒間維持した。保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、および壁１０１ｂの積層構造を、冷間プレスに移送する。
【００４５】
ブロック７０９において、別の壁１０１ｃ即ち多層フィルムを積層し、ブロック７０７におけるように冷間プレスして、合体した保護層１０５、検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上にコンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃの周縁が壁１０１ｂの周縁上に密閉封止されるように、この壁１０１ｃは壁１０１ｂと同じ寸法を有する。ブロック７０７におけるような前述の積層デバイスを利用することによって、少なくとも１本のプラスチック管または複数のプラスチック管を壁１０１ｂおよび１０１ｃに積層する。これらのプラスチック管は、溶液１０１ａをコンテナ１０１に挿入するためのインサートとして、そしてコンテナ１０１から溶液１０１ａを放出するための出口としての役割を果たす。図１１は、３つの積層ＲＦＩＤセンサおよび積層しないＲＦＩＤセンサの一例を示す。３つのＲＦＩＤセンサ１１１１、１１１３、および１１１５は、センサ１０３に相当するので、センサ１１１１、１１１３、および１１１５の説明は、ここでは開示しない。コンテナ１０１のポリプロピレンで作った壁１０１ｂに、ＲＦＩＤセンサ１１１１、１１１３、および１１１５を積層する。ＲＦＩＤセンサ１１１７は、コンテナ１０１に積層しない。
【００４６】
図８は、熱板溶接方法を採用することによって、どのようにしてセンサをコンテナに組み込むのかを示すフロー・チャートである。ブロック８０１、８０３、および８０５におけるプロセスは、それぞれ、ブロック５０１、５０３、および５０５におけると同一であるので、これらのプロセスの説明はここでは開示しない。ブロック８０７において、ユーザは、典型的な熱板溶接デバイスを利用する。熱板溶接デバイスは、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３の接合面を壁１０１ｂ（図２）上に溶融する加熱プラテンを有する。保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂの半分の部分を、正確に加熱したプラテンに、所定期間、例えば、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂの厚さに応じて５秒から１時間接触させる。保護層１０５、センサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂのプラスチック界面が溶融した後、これらの部分を一緒に合わせて、分子(molecular)、永続的、そして多くの場合密閉した結合(bond)を形成する。適正に設計し、精密なプロセス制御の下で溶接した接合は、他のいずれの部分領域の力とも等しいかこれを上回る場合が多い。
【００４７】
ブロック８０９において、別の壁１０１ｃ即ち多層フィルムを熱板溶接して、ブロック８０７におけるように、合体保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上にコンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃの周縁が壁１０１ｂの周縁上に密閉封止されるように、この壁１０１ｃは壁１０１ｂと同じ寸法を有する。ブロック８０７におけるような前述の加熱プラテンを利用することによって、少なくとも１本のプラスチック管または複数のプラスチック管を壁１０１ｂおよび１０１ｃの間に挿入し、壁１０１ｂおよび１０１ｃに熱板溶接し、次いでこのプロセスを終了する。これらのプラスチック管は、溶液１０１ａをコンテナ１０１に挿入するためのインサートとして、そしてコンテナ１０１から溶液１０１ａを放出するための出口としての役割を果たす。
【００４８】
図９は、射出成型／金型内装飾方法を採用することによって、どのようにセンサをコンテナに組み込むかを示すフロー・チャートである。ブロック９０１および９０３におけるプロセスは、それぞれ、ブロック５０３および５０５におけるものと同一であるので、これらのプロセスの説明はここでは開示しない。しかしながら、ブロック９０３において、保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３は、単に積み重ねるのではなく、典型的な金型の内部に積み重ねる。ブロック９０５において、ユーザは、典型的な射出成型製造技法を利用して、保護層１０５を任意のセンサ・コーティング１０７および壁１０１ｂと合体させる。通例、射出成型は、熱可塑性材料から部品を作るための製造技法である。壁１０１ｂの材料を高圧で金型に注入する。金型は所望の形状の逆になっている。通例、金型は金型メーカまたはツールメーカによって、金属、通常は鉄またはアルミニウムで作り、精密加工して所望の部品の機構を形成する。固化の後、保護層１０５、任意の検知コーティング１０７、センサ１０３、および比較的厚い射出成型壁１０１ｂの構造体が作られる。
【００４９】
ブロック９０７において、別の壁１０１ｃ、ならびに、前述のように、溶液１０１ａの入口および出口として作用する複数の管を、保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上に配置し、熱を加えて、複数の管および壁１０１ｃを壁１０１ｂ上で溶融して、コンテナ１０１を形成する。好ましくは、壁１０１ｃは壁１０１ｂの周縁上で溶融して密閉封止を設け、コンテナ１０１または生物コンテナ１０１を形成し、次いでこのプロセスを終了する。本発明の別の実施形態では、当業者には既知の標準的な誘導加熱方法を、伝導加熱の代わりに用いて、複数の管を保護層１０５、任意のセンサ・コーティング１０７、センサ１０３、および壁１０１ｂ上で溶融してもよい。図９に示すプロセスは、壁が比較的厚い三次元生物処理コンテナを作るのに有用である。
【００５０】
別の実施形態では、センサを埋め込んだコンテナを作る際に、図５から図９に示したプロセスの種々の変形が用いられる。１つよりも多い物質溶接および接合方法を、コンテナ製作プロセスの種々の段階において用いることができる。例えば、センサを埋め込んだコンテナを作るプロセスの別の実施形態では、センサのコンテナへの取付は、センサの熱封止(sealing)によって行い、一方コンテナ材および管の封止は、ＲＦ溶接によって行う。加えて、図５から図９に示したコンテナ製造プロセス・ステップの種々の変形も用いることができる。例えば、センサを埋め込んだコンテナを作るプロセスの更に別の実施形態では、最初にセンサを埋め込んだコンテナを作る際に、大きな連続織物を用いることができ、プロセス・ステップの最後に、作ったコンテナを分離する切断を行う。
【００５１】
図１０ａは、流体が内部を流れるに連れて差圧を生成するように、直径を異ならせたシリコーン管組織１０００を示す。図１０ｂは、ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３を埋め込んだ、図１０ａのシリコーン管組織の分解図を示す。ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３は、前述のＲＦＩＤセンサと同じ容量(capacity)で動作するので、センサ１００１および１００３の説明はここでは開示しない。しかしながら、圧力ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３は、ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３に近接して位置するネットワーク・インピーダンス分析器１０８（図１）に、圧力関係情報を提供する。例えば、Ｐａは、１０ｐｓｉの圧力レベルを示し、Ｐｂは８ｐｓｉの圧力レベルを示す。つまり、Ｐａ−Ｐｂ＝１０ｐｓｉ−８ｐｓｉ＝２ｐｓｉ、即ち、圧力変化となる。標準的なベルヌーイの原理に基づき、そしてＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３を利用すると、シリコーン管組織１０００を通過して流れる液体の質量流量(flow rate)を計算することができる。
【００５２】
シリコーン管組織１０００の滑らかに変化する構造体を通過する流体には、速度および圧力の変化が生ずる。これらの変化を用いると、流体の流量を測定することができる。流体速度が十分に音速以下である（Ｖ＜マッハ０．３）限り、非圧縮ベルヌーイの式は、この式を水平管の軸に沿って降下する流体の流線に適用することによって、流れを記述し、以下の式が得られる。
【００５３】
ａはパイプに沿った第１地点である。
【００５４】
ｂはパイプに沿った第２地点である。
【００５５】
Ｐは平方メートル当たりのニュートンを単位とする静圧力である。
【００５６】
ρは立方メートル当たりのキログラムを単位とする密度である。
【００５７】
ｖは秒当たりのメートルを単位とする速度である。
【００５８】
ｇは、秒の二乗毎のメートルを単位とする重力加速度である。
【００５９】
ｈはメートルを単位とする高さである。
【００６０】
Ｐａ−Ｐｂ＝ΔＰ＝１／２ρＶｂ２−１／２ρＶａ２ （式１）
連続性から、上述の式から速度Ｖｂを消去すると、次の式が得られる。
【００６１】
ΔＰ＝１／２ρＶａ２［（Ａａ／Ａｂ）２−１］ （式２）
上流速度Ｖａについて解き、断面積Ａａを乗算すると、体積流量Ｑが求められる。
【００６２】
【数１】
【００６３】
理想的には、粘性流体では、上の式に従う。粘性境界層内部で熱に変換される少量のエネルギは、実流体の実際の速度をいくらか低下させる傾向がある。排出係数(discharge coefficient)Ｃは、通例、流体の粘度を考慮するために導入する。
【００６４】
【数２】
【００６５】
Ｃは、流体のレイノルズ数に依存することがわかっており、滑らかに漸減するベンチュリでは通常０．９０および０．９８の間にある。
【００６６】
質量流量は、Ｑを流体密度と乗算することによって求めることができる。
【００６７】
Ｑｍａｓｓ＝ρＱ （式５）
例えば、管組織Ｄａの上流および下流区間Ｄｂのシリコーン管１００１の直径は、それぞれ、２０ｃｍおよび４ｃｍである。管組織内部における流体流の流体密度は、１ｋｇ／ｍ３である。また、シリコン管組織１０００の上流部分の直径、即ち、Ｄａ＝２０ｃｍ、シリコーン管組織１０００のネックの直径、即ち、Ｄｂ＝４ｃｍ，流体密度、即ち、ρ＝１ｋｇ／ｃｍ３、排出係数Ｃ＝０．９８、そして速度ＡまたはＶは２．３５ｍ／ｓである。Ｐａは、１０ｐｓｉの圧力レベルを示し、Ｐｂは８ｐｓｉの圧力レベルを示す。つまり、Ｄρ Ｐａ−Ｐｂ＝１０ｐｓｉ−８ｐｓｉ＝２ｐｓｉ、即ち、圧力変化となる。標準的なベルヌーイの原理に基づき、ＲＦＩＤ圧力センサ１００１および１００３を利用すると、シリコーン管組織１０００を通過して流れる流体の体積流量および質量流量は、式４および式５から、それぞれ、０．０７ｍ３／ｓおよび０．０７ｋｇ／ｓと計算される。
【００６８】
図１２は、センサから取り込んだ導電性測定値の一例を示す。ＲＦＩＤセンサ１０３は、流体検査チェンバを内蔵する表面１２０１に取り付けられているように示されており、一方この表面は右スタンド１２０５によって保持されている。左スタンド１２０３は、ＲＦＩＤセンサからの信号を拾い上げるピックアップ・アンテナを保持する。２つの管組織１２０７および１２０９が、水または溶液を検査チェンバに流入させるためまたは検査チェンバから流出させるために用いられている。ピックアップ・アンテナは、インピーダンス分析器１０７ａまたは測定デバイス１１１（図１）に接続されている。
【００６９】
図１３は、時間に関して複素インピーダンスを測定する場合における、図１２に示したＲＦＩＤセンサ１０３のグラフ表現である。このグラフは、導電性が異なる水サンプルに反復して露出した場合の、フロー・セルにおける積層ＲＦＩＤセンサ１０３の動的応答および応答強度の再現性のグラフを示す。５つの異なる水サンプルは、０．４９、７．７８、１４．３４、２０．２８、４４．０６ｍＳ／ｃｍの導電性レベルを有する。ここで、これらの水サンプルにそれぞれ１から５までの数字を付ける。センサ応答（一例は図１２における応答Ｚｐである）は、反復露出の間非常に再現性が高かった。図１４は、時間に関して複素インピーダンスを測定した場合（図１３）の、図１２に示したＲＦＩＤセンサ応答を示すグラフである。また、この図は、較正曲線を、導電性が０．４９、７．７８、１４．３４、２０．２８、４４．０６ｍＳ／ｃｍである異なる水サンプルに対するＲＦＩＤセンサ１０３の応答から組み上げた導電性応答として示す。図１４は、センサ応答を水の導電性の関数として示す。ＲＦＩＤセンサを組み込むための別の実施形態では、接着層を利用して物理的、化学的、または生物的測定を行う表面にセンサを取り付ける。
【００７０】
別の実施形態では、コンテナ（使い捨てまたは再利用可能）１０１は、微小タイター・プレートとすることができる。微小タイター・プレートまたは微小タイター・ウェル・プレートの個々のウェルが、ＲＦＩＤセンサを有する。これらのセンサは、先に論じた方法のいずれによってでも、微小タイター・プレートに組み込まれる。ＲＦＩＤセンサは、小分け(dispensing)によって個々のウェルに配置することもできる。多くの場合、化学的、物理的、または生物的摂動によるサンプル摂動の効果を観察、検出、および検知することは欠くことができない。非限定的な例には、試薬付加、溶剤付加、成分付加、加熱、撹拌、冷却、電磁放射線への露出、およびその他多くが含まれる。これらの観察値は、微小タイター・プレート内に配したＲＦＩＤセンサ１０３のアレイによって、リアル・タイムで監視する。
【００７１】
本発明は、使い捨て生物処理システムを組み立てるシステムを提供し、ユーザは生物処理システムを採用して溶液におけるパラメータを別個に測定し、次いでユーザは使い捨て生物処理システムを廃棄することができる。
【００７２】
尚、前述した本発明の詳細な説明は、限定ではなく例示と見なされることを意図しており、全ての均等物を含む、以下の特許請求の範囲が本発明の範囲を定めることを意図していることは言うまでもない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数のパラメータを測定するためのシステムであって、
溶液を有するコンテナと、
少なくとも１つのセンサおよび前記コンテナの少なくとも１つの壁上に堆積した保護層であって、該保護層は、前記コンテナと前記少なくとも１つのセンサとの間に封止を形成するために、前記コンテナの壁に取り付けられ、前記少なくとも１つのセンサは、前記コンテナおよび前記保護層の厚さに基づいて動作可能な電磁場を有するように構成されている、保護層と、
を備えており、
前記少なくとも１つのセンサは、タグと共に、測定デバイスを構成するインピーダンス分析器およびリーダに近接しており、
前記少なくとも１つのセンサは、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されており、
前記タグは、前記少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、前記コンテナは、前記リーダおよびインピーダンス分析器に近接しており、
前記インピーダンス分析器は、前記パラメータに基づいて前記少なくとも１つのセンサから所与の範囲の周波数を受信し、前記所与の範囲の周波数において測定した複素インピーダンスに基づいて、パラメータ変化を計算するように構成されている、
システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記インピーダンス分析器がコンピュータに接続されている、システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、前記測定デバイスは、前記少なくとも１つのセンサから前記少なくとも１つのパラメータを読み取るように構成されている、システム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムにおいて、前記コンピュータは、前記少なくとも１つのセンサからの前記パラメータを表示するように構成されている、システム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは使い捨てコンテナである、システム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナはプラスチック・コンテナである、システム。
【請求項７】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、プラスチック微小タイター・プレート・コンテナである、システム。
【請求項８】
請求項１記載のシステムにおいて、前記溶液は、流体、血液、および気体から成る一群から選択される、システム。
【請求項９】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、以下の物質、クレアチニン、尿素、乳酸脱水素酵素、およびアルカリ性カリウムを含む血液である、システム。
【請求項１０】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、ＣＯ２、Ｏ２、ＮＯｘを含む気体または溶解気体である、システム。
【請求項１１】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、アンモニア、アセトン・シアンヒドリンを含有する有毒な工業剤を含む、システム。
【請求項１２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記リーダは無線周波数識別（ＲＦＩＤ）リーダである、システム。
【請求項１３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのセンサは、アレイ状の複数のセンサである、システム。
【請求項１４】
請求項１３記載のシステムにおいて、前記アレイ状の複数のセンサは、アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサである、システム。
【請求項１５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのパラメータは、導電性測定値、ｐＨレベル、温度、血液関連測定値、生体測定値、イオン測定値、圧力測定値、非イオン測定値、および非導電性測定値を含む、システム。
【請求項１６】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのセンサと前記保護層との間において、前記少なくとも１つのセンサ上にセンサ・コーティングを堆積し、該センサ・コーティングが前記溶液の少なくとも１つのパラメータを決定する、システム。
【請求項１７】
請求項１６記載のシステムにおいて、前記センサ・コーティングは、ポリマ・フィルム、有機フィルム、無機フィルム、生物複合フィルム、またはナノ複合フィルムから成る一群からである、システム。
【請求項１８】
請求項１６記載のシステムにおいて、前記センサ・コーティングは、ヒドロゲル・フィルム、ゾル−ゲル・フィルム、カーボン・ブラック−ポリマ・フィルム、カーボン・ナノチューブ−ポリマ・フィルム、金属ナノ粒子−ポリマ・フィルム、エレクトロスパン・ナノファイバ・フィルムから成る一群から選択される、システム。
【請求項１９】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は原核細胞を含有する、システム。
【請求項２０】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は真核細胞を含有する、システム。
【請求項２１】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、ＣＯ２およびＯ２を含む気体である、システム。
【請求項２２】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、ＣＯ２およびＯ２を含む溶解気体である、システム。
【請求項２３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、ポリマ材で作られている、システム。
【請求項２４】
請求項２３記載のシステムにおいて、前記コンテナは、濾過デバイス、および該濾過デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項２５】
請求項２３記載のシステムにおいて、前記コンテナは、クロマトグラフ・デバイス、および該クロマトグラフ・デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項２６】
請求項２３記載のシステムにおいて、前記コンテナは、遠心デバイス、および該遠心デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項２７】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、予め殺菌してあるポリマ材で作られている、システム。
【請求項２８】
請求項２７記載のシステムにおいて、前記コンテナは、濾過デバイス、および該濾過デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項２９】
請求項２７記載のシステムにおいて、前記コンテナは、クロマトグラフ・デバイス、および該クロマトグラフ・デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項３０】
請求項２７記載のシステムにおいて、前記コンテナは、遠心デバイス、および該遠心デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項３１】
請求項１記載のシステムにおいて、前記溶液は、バクテリア、再結合蛋白質、ウイルス、ワクチン、生体組織、または生物流体からの断片が含まれる一群からの生物物質を含む、システム。
【請求項３２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記保護層は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）および複合フィルムが含まれる一群からである、システム。
【請求項３３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、およびエラストマ材が含まれる一群から作られている、システム。
【請求項３４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは微小タイター・プレートであり、該微小タイター・プレートの個々のウェルが前記アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサを収容する、システム。
【請求項３５】
請求項２８記載のシステムにおいて、前記微小タイター・プレートの個々のウェルの中にある、前記アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサは、前記溶液の物理的特性、前記溶液の化学的特性、および前記溶液の生物的特性を測定する、システム。
【請求項３６】
請求項２８記載のシステムにおいて、前記微小タイター・プレートの個々のウェルの中にある、前記アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサは、溶液の物理的、化学的、または生物的特性を時間の関数として測定する、システム。
【請求項３７】
請求項２８記載のシステムにおいて、前記微小タイター・プレートの個々のウェルの中にある、前記アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサは、溶液の物理的、化学的、または生物的特性を、試薬付加、溶剤付加、成分付加、加熱、撹拌、冷却、電磁放射線への露出というような、個々の溶液と共に実行する実験ステップの関数として測定する、システム。
【請求項３８】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、濾過デバイスに組み込んだポリマ材である、システム。
【請求項３９】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナはクロマトグラフ・マトリクスを収容する、システム。
【請求項４０】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは蓄積のためである、システム。
【請求項４１】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは移送のためである、システム。
【請求項４２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは混合のためである、システム。
【請求項４３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは分離のためである、システム。
【請求項４４】
多数のパラメータを測定するためのシステムであって、
少なくとも１つの溶液を有する微小タイター・ウェル・プレート・コンテナと、
前記微小タイター・ウェル・プレート・コンテナの個々のウェルにある少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ上に堆積されている保護層であって、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサは、前記コンテナと前記保護層の厚さに基づいて、動作可能な電磁場を有するように構成されている、保護層と、
を備えており、
前記少なくとも１つのセンサは、タグと共に、測定デバイスを構成するインピーダンス分析器およびリーダに近接しており、
前記少なくとも１つのセンサは、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されており、
前記タグは、前記少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、前記コンテナは、前記リーダおよびインピーダンス分析器に近接しており、
前記インピーダンス分析器は、パラメータに基づいて前記少なくとも１つのセンサから所与の範囲の周波数を受信し、前記所与の範囲の周波数に基づいてパラメータ変化を計算するように構成されている、
システム。
【請求項４５】
多数のパラメータを測定するためのシステムであって、
少なくとも１つの溶液を有する微小タイター・ウェル・プレート・コンテナと、
微小タイター・ウェル・プレート・コンテナの個々のウェルにある少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ上に堆積されている検知コーティングであって、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサは、前記コンテナと前記検知コーティングの厚さに基づいて、動作可能な電磁場を有するように構成されている、検知コーティングと、
を備えており、
前記少なくとも１つのセンサは、タグと共に、測定デバイスを構成するインピーダンス分析器およびリーダに近接しており、
前記少なくとも１つのセンサは、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されており、
前記タグは、前記少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、前記コンテナは、前記リーダおよびインピーダンス分析器に近接しており、
前記インピーダンス分析器は、前記パラメータに基づいて前記少なくとも１つのセンサから所与の範囲の周波数を受信し、前記所与の範囲の周波数に基づいてパラメータ変化を計算するように構成されている、
システム。
【請求項４６】
請求項４５記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤセンサは生物パラメータを測定する、システム。
【請求項４７】
請求項４５記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤセンサは化学パラメータを測定する、システム。
【請求項４８】
請求項４５記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤセンサは物理パラメータを測定する、システム。
【請求項４９】
パラメータ測定システムであって、
第１フィルム層と第２フィルム層との間に配置されている少なくとも１つのセンサと、
前記第１フィルム層および前記第２フィルム層は、ある厚さを有し、前記少なくとも１つのセンサは動作可能な電磁場を有するように構成されており、
前記第１層は、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第２層内に形成され、前記第１層は、前記第１層および前記少なくとも１つのセンサを前記第２層内に埋め込むために、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第２層内に形成されており、
第３フィルム層であって、前記第１フィルム層内に形成され、前記第１フィルム層と共にコンテナを形成するように構成されている、第３フィルム層と、
前記コンテナの中に挿入された溶液であって、前記第１フィルム層および少なくとも１つのセンサが前記溶液の少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されている、溶液と、
を備えている、システム。
【請求項５０】
パラメータ測定システムの組み立て方法であって、
少なくとも１つのセンサを用意し、該少なくとも１つのセンサを第１フィルム層と第２フィルム層との間に配置するステップと、
前記第１フィルム層および前記第２フィルム層に、ある厚さを設け、前記少なくとも１つのセンサを動作可能な電磁場を有するように構成する、ステップと、
前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するステップであって、前記第１層および前記少なくとも１つのセンサを前記第２層内に埋め込むために、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第２層内に前記第１層を形成するステップと、
第３フィルム層を用意し、該第３フィルム層と共にコンテナを形成するように構成されている前記第１フィルム層内に、前記第３フィルム層を形成するステップと、
前記コンテナの中に溶液を供給するステップであって、前記第１フィルム層および少なくとも１つのセンサを、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを測定するように構成する、ステップと、
を備えている、方法。
【請求項５１】
請求項５０記載の方法であって、更に、
複数の管を用意し、前記第１層フィルム内に前記複数の管を形成するステップを備えている、方法。
【請求項５２】
請求項５０記載の方法において、前記少なくとも１つのセンサはワイヤレス・センサである、方法。
【請求項５３】
請求項５２記載の方法において、前記ワイヤレス・センサは、ＲＦＩＤ（無線周波数識別）センサである、方法。
【請求項５４】
請求項５０記載の方法において、前記第１フィルム層の厚さは、２ナノメートルから１００ｍｍの範囲である、方法。
【請求項５５】
請求項５０記載の方法において、前記第２フィルム層の厚さは、１０ナノメートルから５０ｍｍの範囲である、方法。
【請求項５６】
請求項５０記載の方法において、前記第２フィルム層の厚さは、１０ナノメートルから２０ｍｍの範囲である、方法。
【請求項５７】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記第１フィルム層と前記少なくとも１つのセンサとの間に、第４フィルム層を設けるステップを備えている、方法。
【請求項５８】
請求項５７記載の方法において、前記第４フィルム層はセンサ・コーティングである、方法。
【請求項５９】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、超音波溶接プロセスを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６０】
請求項５９記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に圧入するために、制御した圧力をホーンから供給するステップを備えている、方法。
【請求項６１】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、無線周波数溶接プロセスを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６２】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、熱積層溶接ステップを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６３】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、熱板溶接プロセスを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６４】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、射出成型プロセスを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６５】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記溶液のパラメータを測定するために、前記少なくとも１つのセンサに近接して、ピックアップ・アンテナを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６６】
請求項６５記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記少なくとも１つのセンサに取り付ける、方法。
【請求項６７】
請求項６５記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに機械的に取り付ける、方法。
【請求項６８】
請求項６５記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに化学的に取り付ける、方法。
【請求項６９】
請求項６５記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに化学的に取り付ける、方法。
【請求項７０】
パラメータ測定システムの組み立て方法であって、
少なくとも１つのＲＦＩＤセンサを用意し、該少なくとも１つのＲＦＩＤセンサをコンテナの中に配置するステップと、
前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ上にフィルム層を堆積するステップであって、前記フィルム層を前記コンテナ内にある溶液と接触させ、前記少なくとも１つのセンサが動作可能な電磁場を有するように構成する、ステップと、
所与の周波数範囲において測定した複素インピーダンスに基づいて、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを測定するように、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサを構成するステップと、
前記溶液の少なくとも１つのパラメータと、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサのディジタルＩＤとを測定するために、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサに近接してピックアップ・アンテナを設けるステップと、
を備えている、方法。
【請求項７１】
請求項７０記載の方法において、前記フィルム層は保護層である、方法。
【請求項７２】
請求項７０記載の方法において、前記フィルム層は検知層である、方法。
【請求項７３】
請求項７０記載の方法において、前記センサとは電気的に接触させずに、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに取り付ける、方法。
【請求項７４】
請求項７０記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに機械的に取り付ける、方法。
【請求項７５】
請求項７０記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに化学的に取り付ける、方法。
【請求項７６】
請求項７０記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに物理的に取り付ける、方法。
【請求項１】
多数のパラメータを測定するためのシステムであって、
溶液を有するコンテナと、
少なくとも１つのセンサおよび前記コンテナの少なくとも１つの壁上に堆積した保護層であって、該保護層は、前記コンテナと前記少なくとも１つのセンサとの間に封止を形成するために、前記コンテナの壁に取り付けられ、前記少なくとも１つのセンサは、前記コンテナおよび前記保護層の厚さに基づいて動作可能な電磁場を有するように構成されている、保護層と、
を備えており、
前記少なくとも１つのセンサは、タグと共に、測定デバイスを構成するインピーダンス分析器およびリーダに近接しており、
前記少なくとも１つのセンサは、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されており、
前記タグは、前記少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、前記コンテナは、前記リーダおよびインピーダンス分析器に近接しており、
前記インピーダンス分析器は、前記パラメータに基づいて前記少なくとも１つのセンサから所与の範囲の周波数を受信し、前記所与の範囲の周波数において測定した複素インピーダンスに基づいて、パラメータ変化を計算するように構成されている、
システム。
【請求項２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記インピーダンス分析器がコンピュータに接続されている、システム。
【請求項３】
請求項２記載のシステムにおいて、前記測定デバイスは、前記少なくとも１つのセンサから前記少なくとも１つのパラメータを読み取るように構成されている、システム。
【請求項４】
請求項３記載のシステムにおいて、前記コンピュータは、前記少なくとも１つのセンサからの前記パラメータを表示するように構成されている、システム。
【請求項５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは使い捨てコンテナである、システム。
【請求項６】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナはプラスチック・コンテナである、システム。
【請求項７】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、プラスチック微小タイター・プレート・コンテナである、システム。
【請求項８】
請求項１記載のシステムにおいて、前記溶液は、流体、血液、および気体から成る一群から選択される、システム。
【請求項９】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、以下の物質、クレアチニン、尿素、乳酸脱水素酵素、およびアルカリ性カリウムを含む血液である、システム。
【請求項１０】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、ＣＯ２、Ｏ２、ＮＯｘを含む気体または溶解気体である、システム。
【請求項１１】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、アンモニア、アセトン・シアンヒドリンを含有する有毒な工業剤を含む、システム。
【請求項１２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記リーダは無線周波数識別（ＲＦＩＤ）リーダである、システム。
【請求項１３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのセンサは、アレイ状の複数のセンサである、システム。
【請求項１４】
請求項１３記載のシステムにおいて、前記アレイ状の複数のセンサは、アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサである、システム。
【請求項１５】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのパラメータは、導電性測定値、ｐＨレベル、温度、血液関連測定値、生体測定値、イオン測定値、圧力測定値、非イオン測定値、および非導電性測定値を含む、システム。
【請求項１６】
請求項１記載のシステムにおいて、前記少なくとも１つのセンサと前記保護層との間において、前記少なくとも１つのセンサ上にセンサ・コーティングを堆積し、該センサ・コーティングが前記溶液の少なくとも１つのパラメータを決定する、システム。
【請求項１７】
請求項１６記載のシステムにおいて、前記センサ・コーティングは、ポリマ・フィルム、有機フィルム、無機フィルム、生物複合フィルム、またはナノ複合フィルムから成る一群からである、システム。
【請求項１８】
請求項１６記載のシステムにおいて、前記センサ・コーティングは、ヒドロゲル・フィルム、ゾル−ゲル・フィルム、カーボン・ブラック−ポリマ・フィルム、カーボン・ナノチューブ−ポリマ・フィルム、金属ナノ粒子−ポリマ・フィルム、エレクトロスパン・ナノファイバ・フィルムから成る一群から選択される、システム。
【請求項１９】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は原核細胞を含有する、システム。
【請求項２０】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は真核細胞を含有する、システム。
【請求項２１】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、ＣＯ２およびＯ２を含む気体である、システム。
【請求項２２】
請求項８記載のシステムにおいて、前記溶液は、ＣＯ２およびＯ２を含む溶解気体である、システム。
【請求項２３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、ポリマ材で作られている、システム。
【請求項２４】
請求項２３記載のシステムにおいて、前記コンテナは、濾過デバイス、および該濾過デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項２５】
請求項２３記載のシステムにおいて、前記コンテナは、クロマトグラフ・デバイス、および該クロマトグラフ・デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項２６】
請求項２３記載のシステムにおいて、前記コンテナは、遠心デバイス、および該遠心デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項２７】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、予め殺菌してあるポリマ材で作られている、システム。
【請求項２８】
請求項２７記載のシステムにおいて、前記コンテナは、濾過デバイス、および該濾過デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項２９】
請求項２７記載のシステムにおいて、前記コンテナは、クロマトグラフ・デバイス、および該クロマトグラフ・デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項３０】
請求項２７記載のシステムにおいて、前記コンテナは、遠心デバイス、および該遠心デバイスに付随するあらゆる付随移送導管である、システム。
【請求項３１】
請求項１記載のシステムにおいて、前記溶液は、バクテリア、再結合蛋白質、ウイルス、ワクチン、生体組織、または生物流体からの断片が含まれる一群からの生物物質を含む、システム。
【請求項３２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記保護層は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）および複合フィルムが含まれる一群からである、システム。
【請求項３３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、ポリエチレン、低密度ポリエチレン、超低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、およびエラストマ材が含まれる一群から作られている、システム。
【請求項３４】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは微小タイター・プレートであり、該微小タイター・プレートの個々のウェルが前記アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサを収容する、システム。
【請求項３５】
請求項２８記載のシステムにおいて、前記微小タイター・プレートの個々のウェルの中にある、前記アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサは、前記溶液の物理的特性、前記溶液の化学的特性、および前記溶液の生物的特性を測定する、システム。
【請求項３６】
請求項２８記載のシステムにおいて、前記微小タイター・プレートの個々のウェルの中にある、前記アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサは、溶液の物理的、化学的、または生物的特性を時間の関数として測定する、システム。
【請求項３７】
請求項２８記載のシステムにおいて、前記微小タイター・プレートの個々のウェルの中にある、前記アレイ状の複数のＲＦＩＤセンサは、溶液の物理的、化学的、または生物的特性を、試薬付加、溶剤付加、成分付加、加熱、撹拌、冷却、電磁放射線への露出というような、個々の溶液と共に実行する実験ステップの関数として測定する、システム。
【請求項３８】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは、濾過デバイスに組み込んだポリマ材である、システム。
【請求項３９】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナはクロマトグラフ・マトリクスを収容する、システム。
【請求項４０】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは蓄積のためである、システム。
【請求項４１】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは移送のためである、システム。
【請求項４２】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは混合のためである、システム。
【請求項４３】
請求項１記載のシステムにおいて、前記コンテナは分離のためである、システム。
【請求項４４】
多数のパラメータを測定するためのシステムであって、
少なくとも１つの溶液を有する微小タイター・ウェル・プレート・コンテナと、
前記微小タイター・ウェル・プレート・コンテナの個々のウェルにある少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ上に堆積されている保護層であって、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサは、前記コンテナと前記保護層の厚さに基づいて、動作可能な電磁場を有するように構成されている、保護層と、
を備えており、
前記少なくとも１つのセンサは、タグと共に、測定デバイスを構成するインピーダンス分析器およびリーダに近接しており、
前記少なくとも１つのセンサは、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されており、
前記タグは、前記少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、前記コンテナは、前記リーダおよびインピーダンス分析器に近接しており、
前記インピーダンス分析器は、パラメータに基づいて前記少なくとも１つのセンサから所与の範囲の周波数を受信し、前記所与の範囲の周波数に基づいてパラメータ変化を計算するように構成されている、
システム。
【請求項４５】
多数のパラメータを測定するためのシステムであって、
少なくとも１つの溶液を有する微小タイター・ウェル・プレート・コンテナと、
微小タイター・ウェル・プレート・コンテナの個々のウェルにある少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ上に堆積されている検知コーティングであって、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサは、前記コンテナと前記検知コーティングの厚さに基づいて、動作可能な電磁場を有するように構成されている、検知コーティングと、
を備えており、
前記少なくとも１つのセンサは、タグと共に、測定デバイスを構成するインピーダンス分析器およびリーダに近接しており、
前記少なくとも１つのセンサは、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを決定するように構成されており、
前記タグは、前記少なくとも１つのセンサに付随するディジタルＩＤを提供するように構成されており、前記コンテナは、前記リーダおよびインピーダンス分析器に近接しており、
前記インピーダンス分析器は、前記パラメータに基づいて前記少なくとも１つのセンサから所与の範囲の周波数を受信し、前記所与の範囲の周波数に基づいてパラメータ変化を計算するように構成されている、
システム。
【請求項４６】
請求項４５記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤセンサは生物パラメータを測定する、システム。
【請求項４７】
請求項４５記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤセンサは化学パラメータを測定する、システム。
【請求項４８】
請求項４５記載のシステムにおいて、前記ＲＦＩＤセンサは物理パラメータを測定する、システム。
【請求項４９】
パラメータ測定システムであって、
第１フィルム層と第２フィルム層との間に配置されている少なくとも１つのセンサと、
前記第１フィルム層および前記第２フィルム層は、ある厚さを有し、前記少なくとも１つのセンサは動作可能な電磁場を有するように構成されており、
前記第１層は、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第２層内に形成され、前記第１層は、前記第１層および前記少なくとも１つのセンサを前記第２層内に埋め込むために、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第２層内に形成されており、
第３フィルム層であって、前記第１フィルム層内に形成され、前記第１フィルム層と共にコンテナを形成するように構成されている、第３フィルム層と、
前記コンテナの中に挿入された溶液であって、前記第１フィルム層および少なくとも１つのセンサが前記溶液の少なくとも１つのパラメータを測定するように構成されている、溶液と、
を備えている、システム。
【請求項５０】
パラメータ測定システムの組み立て方法であって、
少なくとも１つのセンサを用意し、該少なくとも１つのセンサを第１フィルム層と第２フィルム層との間に配置するステップと、
前記第１フィルム層および前記第２フィルム層に、ある厚さを設け、前記少なくとも１つのセンサを動作可能な電磁場を有するように構成する、ステップと、
前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するステップであって、前記第１層および前記少なくとも１つのセンサを前記第２層内に埋め込むために、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第２層内に前記第１層を形成するステップと、
第３フィルム層を用意し、該第３フィルム層と共にコンテナを形成するように構成されている前記第１フィルム層内に、前記第３フィルム層を形成するステップと、
前記コンテナの中に溶液を供給するステップであって、前記第１フィルム層および少なくとも１つのセンサを、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを測定するように構成する、ステップと、
を備えている、方法。
【請求項５１】
請求項５０記載の方法であって、更に、
複数の管を用意し、前記第１層フィルム内に前記複数の管を形成するステップを備えている、方法。
【請求項５２】
請求項５０記載の方法において、前記少なくとも１つのセンサはワイヤレス・センサである、方法。
【請求項５３】
請求項５２記載の方法において、前記ワイヤレス・センサは、ＲＦＩＤ（無線周波数識別）センサである、方法。
【請求項５４】
請求項５０記載の方法において、前記第１フィルム層の厚さは、２ナノメートルから１００ｍｍの範囲である、方法。
【請求項５５】
請求項５０記載の方法において、前記第２フィルム層の厚さは、１０ナノメートルから５０ｍｍの範囲である、方法。
【請求項５６】
請求項５０記載の方法において、前記第２フィルム層の厚さは、１０ナノメートルから２０ｍｍの範囲である、方法。
【請求項５７】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記第１フィルム層と前記少なくとも１つのセンサとの間に、第４フィルム層を設けるステップを備えている、方法。
【請求項５８】
請求項５７記載の方法において、前記第４フィルム層はセンサ・コーティングである、方法。
【請求項５９】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、超音波溶接プロセスを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６０】
請求項５９記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に圧入するために、制御した圧力をホーンから供給するステップを備えている、方法。
【請求項６１】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、無線周波数溶接プロセスを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６２】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、熱積層溶接ステップを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６３】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、熱板溶接プロセスを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６４】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記少なくとも１つのセンサ上において前記第１層を前記第２層内に形成するために、射出成型プロセスを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６５】
請求項５０記載の方法であって、更に、前記溶液のパラメータを測定するために、前記少なくとも１つのセンサに近接して、ピックアップ・アンテナを設けるステップを備えている、方法。
【請求項６６】
請求項６５記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記少なくとも１つのセンサに取り付ける、方法。
【請求項６７】
請求項６５記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに機械的に取り付ける、方法。
【請求項６８】
請求項６５記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに化学的に取り付ける、方法。
【請求項６９】
請求項６５記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに化学的に取り付ける、方法。
【請求項７０】
パラメータ測定システムの組み立て方法であって、
少なくとも１つのＲＦＩＤセンサを用意し、該少なくとも１つのＲＦＩＤセンサをコンテナの中に配置するステップと、
前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサ上にフィルム層を堆積するステップであって、前記フィルム層を前記コンテナ内にある溶液と接触させ、前記少なくとも１つのセンサが動作可能な電磁場を有するように構成する、ステップと、
所与の周波数範囲において測定した複素インピーダンスに基づいて、前記溶液の少なくとも１つのパラメータを測定するように、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサを構成するステップと、
前記溶液の少なくとも１つのパラメータと、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサのディジタルＩＤとを測定するために、前記少なくとも１つのＲＦＩＤセンサに近接してピックアップ・アンテナを設けるステップと、
を備えている、方法。
【請求項７１】
請求項７０記載の方法において、前記フィルム層は保護層である、方法。
【請求項７２】
請求項７０記載の方法において、前記フィルム層は検知層である、方法。
【請求項７３】
請求項７０記載の方法において、前記センサとは電気的に接触させずに、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに取り付ける、方法。
【請求項７４】
請求項７０記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに機械的に取り付ける、方法。
【請求項７５】
請求項７０記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに化学的に取り付ける、方法。
【請求項７６】
請求項７０記載の方法において、前記ピックアップ・アンテナを前記コンテナに物理的に取り付ける、方法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２０１０−５１０５２３（Ｐ２０１０−５１０５２３Ａ）
【公表日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５３８４８４（Ｐ２００９−５３８４８４）
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８５１９９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１２７４２９
【国際公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【出願人】（５９８０４１４６３）ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・コーポレイション (43)
【住所又は居所原語表記】８００ Ｃｅｎｔｅｎｎｉａｌ Ａｖｅｎｕｅ， Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ １３２７，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ ０８８５５−１３２７，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２０日（２００７．１１．２０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０８５１９９
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１２７４２９
【国際公開日】平成２０年１０月２３日（２００８．１０．２３）
【出願人】（５９８０４１４６３）ジーイー・ヘルスケア・バイオサイエンス・コーポレイション (43)
【住所又は居所原語表記】８００ Ｃｅｎｔｅｎｎｉａｌ Ａｖｅｎｕｅ， Ｐ．Ｏ．Ｂｏｘ １３２７，Ｐｉｓｃａｔａｗａｙ，Ｎｅｗ Ｊｅｒｓｅｙ ０８８５５−１３２７，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
【Ｆターム（参考）】
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