Связь устройства чтения с датчиками контактных линз и устройством отображения

Связь устройства чтения с датчиками контактных линз и устройством отображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предпосылки изобретения

[0001] Если здесь не указано обратное, материалы, описанные в этом разделе, не относятся к уровню техники формулы изобретения в этой заявке и не признаются уровнем техники путем включения в этот раздел.

[0002] Электрохимический амперометрический датчик измеряет концентрацию аналита путем измерения тока, генерируемого в электрохимических реакциях окисления или восстановления аналита на рабочем электроде датчика. Реакция восстановление происходит при переносе электронов от электрода в аналит, тогда как реакция окисление происходит при переносе электронов из аналита на электрод. Направление переноса электрон зависит от электрических потенциалов, подаваемых на рабочий электрод. Противоэлектрод и/или электрод сравнения используется для завершения схемы с рабочим электродом и для обеспечения протекания генерируемого тока. При подаче на рабочий электрод надлежащего смещения, выходной ток может быть пропорционален скорости реакции, для обеспечения меры концентрации аналита, окружающего рабочий электрод.

[0003] В некоторых примерах, вблизи рабочего электрода располагается реагент, избирательно реагирующий с нужным аналитом. Например, вблизи рабочего электрода можно фиксировать глюкооксидазу для реакции с глюкозой и выделения перекиси водорода, которая затем электрохимически регистрируется рабочим электродом для указания присутствия глюкозы. Для обнаружения других аналитов можно использовать другие ферменты и/или реагенты.

Сущность изобретения

[0004] Один аспект настоящего изобретения предусматривает способ. Устройство чтения передает радиочастотную мощность на метку. Метка входит в состав устанавливаемого на глазах устройства. Устройство чтения осуществляет связь с меткой с использованием первого протокола. Осуществление связи с меткой включает в себя: запрашивание данных от метки и прием запрашиваемых данных от метки. Устройство чтения обрабатывает принятые данные. Устройство чтения сохраняет обработанные данные. Устройство чтения осуществляет связь с устройством отображения с использованием второго протокола. Осуществление связи с устройством отображения включает в себя передачу сохраненных данных на устройство отображения. Первый протокол отличается от второго протокола.

[0005] Другой аспект настоящего изобретения предусматривает постоянный компьютерно-считываемый носитель данных. На постоянном компьютерно-считываемом носителе данных хранятся программные инструкции, которые, при выполнении процессором вычислительного устройства, предписывают вычислительному устройству осуществлять функции. Функции включают в себя: передачу радиочастотной (RF) мощности на метку, причем метка входит в состав устанавливаемого на глазах устройства, осуществление связи с меткой с использованием первого протокола, причем осуществление связи с меткой включает в себя запрашивание данных от метки и прием запрашиваемых данных от метки; обработка принятых данных от метки; сохранение обработанных данных; и осуществление связи с устройством отображения с использованием второго протокола, причем осуществление связи с устройством отображения включает в себя передачу сохраненных данных на устройство отображения, и при этом первый протокол отличается от второго протокола.

[0006] Еще один аспект настоящего изобретения предусматривает вычислительное устройство. Вычислительное устройство включает в себя антенну, процессор и постоянный компьютерно-считываемый носитель. На постоянном компьютерно-считываемом носителе хранятся инструкции, которое, при выполнении процессорами, предписывают вычислительному устройству осуществлять функции. Функции включают в себя: передачу радиочастотной (RF) мощности на метку с использованием антенны, причем метка входит в состав устанавливаемого на глазах устройства, осуществление связи с меткой с использованием первого протокола, причем осуществление связи с меткой включает в себя запрашивание данных от метки и прием запрашиваемых данных от метки; обработка принятых данных от метки; сохранение обработанных данных; и осуществление связи с устройством отображения с использованием второго протокола, причем осуществление связи с устройством отображения включает в себя передачу сохраненных данных на устройство отображения, и при этом первый протокол отличается от второго протокола.

[0007] Эти, а также другие аспекты, преимущества и альтернативы, будут понятны специалистам в данной области техники из нижеследующего подробного описания, со ссылкой, когда это целесообразно, на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

[0008] Фиг. 1 – блок-схема иллюстративной системы, которая включает в себя устанавливаемое на глазах устройство, осуществляющее беспроводную связь с устройством чтения, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0009] Фиг. 2A – вид снизу иллюстративного устанавливаемого на глазах устройства, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0010] Фиг. 2B – вид сбоку иллюстративного устанавливаемого на глазах устройства, показанного на фиг. 2A, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0011] Фиг. 2C – вид в разрезе сбоку иллюстративного устанавливаемого на глазах устройства, показанного на фиг. 2A и 2B в случае установки на поверхности роговицы глаза.

[0012] Фиг. 2D – вид в разрезе сбоку, более подробно демонстрирующий слои слезной пленки, окружающие поверхности иллюстративного устанавливаемого на глазах устройства в случае установки, показанной на фиг. 2C, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0013] Фиг. 3 – функциональная блок-схема иллюстративной системы для электрохимического измерения концентрации аналита в слезной пленке, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0014] Фиг. 4A – блок-схема системы офтальмологических электрохимических датчиков, используемой устройством чтения для получения последовательности амперометрических измерений тока в течение времени, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0015] Фиг. 4B – блок-схема системы офтальмологических электрохимических датчиков, описанной в связи с фиг. 4A, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0016] Фиг. 5 – иллюстративный владелец, носящий два устанавливаемых на глазах устройства, повязку, серьги и ожерелье, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0017] Фиг. 6 – сценарий, где устройство чтения осуществляет связь с устанавливаемым на глазах устройством и устройством отображения, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0018] Фиг. 7A-7E – иллюстративные виды пользовательского интерфейса для устройства отображения, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

[0019] Фиг. 8 – блок-схема операций иллюстративного способа, в соответствии с иллюстративным вариантом осуществления.

Подробное описание

I. Обзор

[0020] Офтальмологическая регистрирующая платформа или имплантируемая регистрирующая платформа может включать в себя датчик, управляющее электронное оборудование и антенну, все расположенные на подложке, встроенной в полимерный материал. Полимерный материал может быть встроен в офтальмологическое устройство, например, устанавливаемое на глазах устройство или имплантируемое медицинское устройство. Управляющее электронное оборудование может использовать датчик для осуществления измерений и может использовать антенну для беспроводной передачи результатов измерения от датчика на устройство чтения через антенну.

[0021] В некоторых примерах, полимерный материал может быть выполнен в форме круглой линзы с отрицательной кривизной, выполненной с возможностью установки на поверхности роговицы глаза, например контактной линзы. Подложка может быть внедрена вблизи периферии полимерного материала во избежание интерференции с падающим светом, принятым ближе к центральной области роговицы. Датчик может располагаться на поверхности подложки, обращенной внутрь, к поверхности роговицы, для генерации клинически значимых результатов измерения из окрестности поверхности роговицы и/или из слезной жидкости, находящейся между полимерным материалом и поверхностью роговицы. Дополнительно или альтернативно, датчик может располагаться на поверхности подложки, обращенной наружу, от поверхности роговицы и к слою слезной жидкости, покрывающему поверхность полимерного материала, открытую в атмосферу. В некоторых примерах, датчик полностью внедрен в полимерный материал. Например, электрохимический датчик, который включает в себя рабочий электрод и электрод сравнения, может быть внедрен в полимерный материал и располагаться таким образом, чтобы электроды датчика располагались менее чем в 10 мкм от полимерной поверхности, выполненной с возможностью установки на роговицу. Датчик может генерировать выходной сигнал, указывающий концентрацию аналита, который диффундирует через материал линзы к электродам датчика.

[0022] Слезная жидкость содержит различные неорганические электролиты (например, Ca²⁺, Mg²⁺, Cl^-), органические компоненты (например, глюкозу, лактат, белки, липиды и т.д.), и т.д., которые можно использовать для определения состояния здоровья. Офтальмологическая регистрирующая платформа, включающая в себя вышеупомянутый датчик, может быть выполнена с возможностью измерения одного или более из этих аналитов, что обеспечивает удобную неинвазивную платформу, полезную для определения и/или контроля состояния здоровья. Например, офтальмологическая регистрирующая платформа может быть выполнена с возможностью регистрации глюкозы и может использоваться диабетиками для измерения/контроля их уровней глюкозы. В некоторых вариантах осуществления, датчик может быть выполнен с возможностью измерения дополнительных или иных состояний помимо уровней аналита; например, датчик может быть выполнен с возможностью измерения, например, света, температуры и тока.

[0023] Внешнее считывающее устройство или “устройство чтения” может испускать радиочастотное излучение для обеспечения питания датчика. Таким образом, устройство чтения может управлять работой регистрирующей платформы, управляя подачей мощности на регистрирующую платформу. В некоторых примерах, устройство чтения может время от времени опрашивать регистрирующую платформу для обеспечения считывания путем испускания достаточного излучения для обеспечения питания регистрирующей платформы для получения измерения и передачи результата. Устройство чтения также может сохранять результаты датчика, передаваемые регистрирующей платформой. Таким образом, устройство чтения может получать последовательность измерений концентрации аналита в течение времени без непрерывной подачи питания на регистрирующую платформу.

[0024] Датчик офтальмологической регистрирующей платформы может быть снабжен меткой радиочастотной идентификации (RFID) или быть частью. Метка RFID и устройство чтения могут осуществлять связь с использованием протокола RFID; например, протокола RFID 2 поколения. Метка RFID может быть выполнена с возможностью приема радиосигналов от устройства чтения. В некоторых вариантах осуществления, сигналы устройства чтения можно использовать как для осуществления связи с меткой RFID, так и для обеспечения ее питания; хотя в других вариантах осуществления, метка RFID может получать питание от устройства; например, может быть снабжена батареей, от которой питается метка.

[0025] Устройство чтения может осуществлять связь с другими устройствами, чем метка RFID. В качестве одного возможного примера, устройство чтения может быть снабжено интерфейсом Bluetooth, а также интерфейсом RFID. Устройство чтения может осуществлять связь с другими устройствами, например, устройством отображения, по протоколу Bluetooth или другому протоколу. В одном примере, устройство чтения может получать данные от метки RFID с использованием команды() RFID; например, стандартной команды Read RFID 2 поколения. Получив данные, устройство чтения может сохранять, обрабатывать и/или передавать данные с использованием интерфейса Bluetooth на другое устройство, например, устройство отображения. Возможны и другие интерфейсы для осуществления связи с устройствами, использующими другие протоколы связи.

[0026] В порядке примера, вышеупомянутая контактная линза может быть снабжена датчиком, который включает в себя метку RFID. Как упомянуто выше, датчик, носимый в глазу владельца, может быть выполнен с возможностью производить измерения. После осуществления измерений, датчик может сохранять данные, связанные с измерениями, и затем отправлять данные по запросу от устройства чтения. Устройство чтения, в свою очередь, может сохранять и/или обрабатывать принятые данные. Например, датчик может брать измерения тока через аналит (например, глюкозу) в слезной пленке глаза владельца и отправляют данные об измеренном(ых) токе(ах) на устройство чтения. Устройство чтения может обрабатывать данные измерений тока для определения информации о владельце, связанной с аналитом.

[0027] Информацию о концентрации аналита слезной пленки можно отправлять от устройства чтения на устройство отображения. Устройство отображения может быть, например, носимым, портативным, настольным, карманным или планшетным компьютером, мобильным телефоном, или подсистемой такого устройства. Устройство отображения может включать в себя систему обработки; например, центральный процессор (CPU), и постоянный компьютерно-считываемый носитель, выполненный с возможностью сохранения, по меньшей мере, программных инструкций. Одним примером носимого компьютера является устанавливаемый на голове дисплей (HMD). HMD может быть устройством, которое можно носить на голове, и дисплей которого располагается перед одним или обоими глазами владельца. Устройство отображения может сохранять данные, принятые от устройства чтения, возможно, обрабатывать данные и генерировать дисплей(и) на основании принятых и/или обработанных данных.

[0028] В некоторых вариантах осуществления, устройство чтения и устройство отображения могут быть снабжены данными конфигурации для осуществления обработки, связанной с глюкозой. Например, устройство чтения может включать в себя данные конфигурации, например, данные измерений тока для различных уровней концентрации глюкозы. На основании этих данных конфигурации, устройство чтения может определять концентрацию глюкозы слезной пленки для владельца. Кроме того, владелец может обеспечивать концентрацию(и) глюкозы крови и соответствующую(ие) концентрацию(и) глюкозы слезной пленки для владельца на устройство отображения (например, в ходе конфигурирования), и устройство отображения может определять соотношения между концентрацией(ями) глюкозы крови и концентрацией(ями) глюкозы слезной пленки.

[0029] В ходе выполнения этих вариантов осуществления, метка RFID в глазу владельца может генерировать данные тока через слезную пленку и отправлять данные тока через слезную пленку на устройство чтения. Затем устройство чтения может обрабатывать данные тока через слезную пленку для генерации концентрации(й) глюкозы слезной пленки и отправлять концентрацию(и) глюкозы слезной пленки на устройство отображения. В этом случае, устройство отображения может быть выполнено с возможностью приема концентрации(й) глюкозы слезной пленки от устройства чтения и генерации соответствующей(их) концентрации(й) глюкозы крови. В конкретных вариантах осуществления, либо устройство чтения, либо устройство отображения может брать данные тока через слезную пленку в качестве входного сигнала и генерировать концентрацию(и) глюкозы крови в качестве выходного сигнала; т.е. вся обработка может происходить либо на устройстве чтения, либо на устройстве отображения.

[0030] В некоторых вариантах осуществления, устройство чтения может быть выполнено с возможностью частого ношения вблизи одной или более контактных линз, снабженных датчиками, носимых человеком. Например, устройство чтения может быть выполнено с возможностью быть частью пары очков, ювелирных украшений (например, серег, ожерелья), оголовья, головного убора, например, шляпы или шапки, наушников, другого предмета одежды (например, шарфа) и/или других устройств. Таким образом, устройство чтения может обеспечивать питание и/или принимать измерения, находясь вблизи носимой(ых) контактной(ых) линзы().

[0031] Конфигурирование устройства чтения частого ношения вблизи одной или более контактных линз позволяет линзам иметь надежный внешний источник и/или хранилище энергии для сбора данных датчика, обработки данных датчика и передачи необработанных и/или обработанных данных датчика на дополнительные устройства; например, вышеупомянутое устройство отображения. Таким образом, описанное здесь устройство чтения может обеспечивать ценные функциональные возможности поддержки, в том числе, но без ограничения, ресурсы обеспечения питания, связи и обработки, для улучшения использования контактных линз со встроенными датчиками, в то же время, обеспечивая последующее восстановление функций поддержки на контактной линзе. Это восстановление функций поддержки на контактной линзе может освобождать ресурсы на контактной линзе для обеспечения добавления дополнительных и/или других датчиков и для обеспечения других функциональных возможностей на контактной линзе.

II. Пример платформы офтальмологического электронного оборудования

[0032] На фиг. 1 показана блок-схема системы 100, которая включает в себя устанавливаемое на глазах устройство 110, осуществляющее беспроводную связь с устройством 180 чтения. Открытые области устанавливаемого на глазах устройства 110 выполнены из полимерного материала 120, сформированного с возможностью контактной установки на поверхности роговицы глаза. Подложка 130 внедрена в полимерный материал 120 для обеспечения монтажной поверхности для источника 140 питания, контроллера 150, биоинтерактивного электронного оборудования 160 и антенны 170 связи. Биоинтерактивное электронное оборудование 160 работает под управлением контроллера 150. Источник 140 питания подает рабочие напряжения на контроллер 150 и/или биоинтерактивное электронное оборудование 160. Антенна 170 используется контроллером 150 для передачи информации на и/или от устанавливаемого на глазах устройства 110. Антенна 170, контроллер 150, источник 140 питания и биоинтерактивное электронное оборудование 160 могут располагаться на встроенной подложке 130. Поскольку устанавливаемое на глазах устройство 110 включает в себя электронное оборудование и выполнено с возможностью контактной установки на глаз, оно также именуется здесь платформой офтальмологического электронного оборудования.

[0033] Для облегчения контактной установки, полимерный материал 120 может иметь вогнутую поверхность, выполненную с возможностью прилипать (“устанавливаться”) к смоченной поверхности роговицы (например, капиллярными силами со слезной пленкой, покрывающей поверхность роговицы). Дополнительно или альтернативно, устанавливаемое на глазах устройство 110 может прилипать под действием вакуумной силы между поверхностью роговицы и полимерным материалом вследствие отрицательной кривизны. При установлении с вогнутой поверхностью, обращенной к глазу, обращенная наружу поверхность полимерного материала 120 может иметь положительную кривизну, которая сформирована так, чтобы не мешать движению века, когда устанавливаемое на глазах устройство 110 установлено на глазу. Например, полимерный материал 120 может быть, по существу, прозрачным искривленным полимерным диском, форма которого аналогична форме контактной линзы.

[0034] Полимерный материал 120 может включать в себя один или более биологически совместимых материалов, например, применяемых в контактных линзах или других офтальмологических применениях, предусматривающих прямой контакт с поверхностью роговицы. Полимерный материал 120, в необязательном порядке, может быть сформирован отчасти из таких биологически совместимых материалов или может включать в себя внешнее покрытие с такими биологически совместимыми материалами. Полимерный материал 120 может включать в себя материалы, выполненные с возможностью увлажнения поверхности роговицы, например гидрогели и пр. В некоторых вариантах осуществления, полимерный материал 120 может быть деформируемым (“нежестким”) материалом для повышения комфорта владельца. В некоторых вариантах осуществления, полимерный материал 120 может быть выполнен в форме для обеспечения заранее определенной оптической силы для коррекции зрения, например, которая может обеспечиваться контактной линзой.

[0035] Подложка 130 включает в себя одну или более поверхностей, пригодных для установки биоинтерактивного электронного оборудования 160, контроллера 150, источника 140 питания и антенны 170. Подложка 130 может применяться как монтажная платформа для схемы на кристалле (например, посредством монтажа на соединительных площадках методом перевернутого кристалла) и/или как платформа для формирование рисунка из проводящих материалов (например, золота, платины, палладия, титана, меди, алюминия, серебра, металлов, других проводящих материалов, их комбинаций и т.д.) для создания электродов, межсоединений, соединительных площадок, антенн и т.д. В некоторых вариантах осуществления, по существу, прозрачные проводящие материалы (например, оксид индия-олова) могут снабжаться рисунком на подложке 130 для формирования схемы, электродов и т.д. Например, антенна 170 может быть сформирована путем формирования рисунка из золота или другого проводящего материала на подложке 130 путем осаждения, фотолитографии, электроосаждения и т.д. Аналогично, межсоединения 151, 157 между контроллером 150 и биоинтерактивным электронным оборудованием 160, и между контроллером 150 и антенной 170, соответственно, могут быть сформированы путем осаждения пригодных рисунков из проводящих материалов на подложке 130. Комбинацию методов микротехнологии, включающую в себя, без ограничения, использование фоторезистов, масок, методов осаждения и/или методов плакирования, можно применять к рисунку из материалов на подложке 130. Подложка 130 может быть выполнена из относительно жесткого материала, например, полиэтилентерефталата (“PET”) или другого материала, выполненного с возможностью структурно поддерживать схему и/или электронное оборудование на кристалле с полимерным материалом 120. Устанавливаемое на глазах устройство 110 может, альтернативно, располагаться на группе не соединенных подложек а не на единой подложке. Например, контроллер 150 и биодатчик или другой биоинтерактивный электронный компонент может быть установлен на одной подложке, тогда как антенна 170 может быть установлена на другой подложке, и они могут быть электрически соединены через межсоединения 157.

[0036] В некоторых вариантах осуществления, биоинтерактивное электронное оборудование 160 (и подложка 130) может располагаться поодаль от центра устанавливаемого на глазах устройства 110, чтобы не мешать прохождению света в центральному, светочувствительную область глаза. Например, когда устанавливаемое на глазах устройство 110 выполнено в форме вогнутого диска, подложка 130 может быть внедрена по периферии (например, вблизи внешнего периметра) диска. Однако в некоторых вариантах осуществления, биоинтерактивное электронное оборудование 160 (и подложка 130) может располагаться в или вблизи центральной области устанавливаемого на глазах устройства 110. Дополнительно или альтернативно, биоинтерактивное электронное оборудование 160 и/или подложка 130 может быть, по существу, прозрачной для входящего видимого света для ослабления помехи пропусканию света в глаз. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, биоинтерактивное электронное оборудование 160 может включать в себя пиксельную матрицу 164, которая излучает и/или пропускает свет, принимаемый глазом согласно инструкциям отображения. Таким образом, биоинтерактивное электронное оборудование 160 в необязательном порядке может располагаться в центре устанавливаемого на глазах устройства для генерации воспринимаемых визуальных подсказок владельцу устанавливаемого на глазах устройства 110, например, путем отображения информации (например, знаков, символов, мигающих рисунков и т.д.) на пиксельной матрице 164.

[0037] Подложка 130 может быть выполнена в форме уплощенного кольца с достаточной радиальной шириной для обеспечения монтажной платформы для компонентов встроенного электронного оборудования. Подложка 130 может иметь достаточно малую толщину, чтобы подложку 130 можно было внедрять в полимерный материал 120, не влияя на профиль устанавливаемого на глазах устройства 110. Подложка 130 может иметь достаточно большую толщину для обеспечения структурной стабильности, пригодной для поддержки установленного на нем электронного оборудования. Например, подложка 130 может быть выполнена в форме кольца диаметром около 10 мм, радиальной шириной около 1 миллиметра (например, внешним радиусом 1 мм, превышающим внутренний радиус), и толщиной около 50 мкм. Подложка 130, в необязательном порядке, может быть выровнена с кривизной поверхности установки на глазу устанавливаемого на глазах устройства 110 (например, выпуклой поверхности). Например, подложка 130 может быть выполнен в форме вдоль поверхности воображаемого конуса между двумя круглыми сегментами, которые задают внутренний радиус и внешний радиус. В таком примере, поверхность подложки 130 вдоль поверхности воображаемого конуса задает наклонную поверхность, которая приблизительно выровнена с кривизной поверхности установки на глазу на этом радиусе.

[0038] Источник 140 питания выполнен с возможностью сбора внешней энергии для обеспечения питания контроллера 150 и биоинтерактивного электронного оборудования 160. Например, антенна 142 сбора радиочастотной энергии может захватывать энергию из падающего радиоизлучение. Дополнительно или альтернативно, солнечный(е) элемент(ы) 144 (“фотогальванические элементы”) может захватывать энергию из входящего ультрафиолетового, видимого и/или инфракрасного излучения. Кроме того, инерциальная система захвата мощности может быть включена для захвата энергии из внешних вибраций. Антенна 142 сбора энергии, в необязательном порядке, может быть антенной двойного назначения, которая также используется для передачи информации на устройство 180 чтения. Таким образом, функции антенны 170 связи и антенны 142 сбора энергии могут быть реализованы посредством одной и той же физической антенны.

[0039] Выпрямитель/регулятор 146 можно использовать для преобразования захваченной энергии в стабильное напряжение 141 питания постоянного тока, которое поступает на контроллер 150. Например, антенна 142 сбора энергии может принимать падающее радиочастотное излучение. Изменяющиеся электрические сигналы на проводниках антенны 142 выводятся на выпрямитель/регулятор 146. Выпрямитель/регулятор 146 выпрямляет изменяющиеся электрические сигналы в напряжение постоянного тока и регулирует выпрямленное напряжение постоянного тока до уровня, пригодного для работы контроллера 150. Дополнительно или альтернативно, выходное напряжение от солнечного(ых) элемента(ов) 144 можно регулировать дл уровня, пригодного для работы контроллера 150. Выпрямитель/регулятор 146 может включать в себя одно или более энергосберегающих устройств для ослабления высокочастотных изменений в антенне 142 сбора внешней энергии и/или солнечном(ых) элементе(ах) 144. Например, одно или более энергосберегающих устройств (например, конденсатор, дроссель и т.д.) могут соединяться параллельно между выводами выпрямителя 146 для регулировки напряжения 141 питания постоянного тока и способны функционировать как фильтр низких частот.

[0040] Контроллер 150 включается, когда напряжение 141 питания постоянного тока поступает на контроллер 150, и логика в контроллере 150 управляет биоинтерактивным электронным оборудованием 160 и антенной 170. Контроллер 150 может включать в себя логическую схему, выполненную с возможностью управлять биоинтерактивным электронным оборудованием 160 для взаимодействия с биологической средой устанавливаемого на глазах устройства 110. Взаимодействие может предусматривать использование одного или более компонентов, например биодатчика 162 аналита, в биоинтерактивном электронном оборудовании 160 для получения входа от биологической среды. Дополнительно или альтернативно, взаимодействие может предусматривать использование одного или более компонентов, например пиксельной матрицы 164, для обеспечения выхода в биологическую среду.

[0041] В одном примере, контроллер 150 включает в себя модуль 152 интерфейса датчика, который выполнен с возможностью работать с биодатчиком 162 аналита. Биодатчик 162 аналита может представлять собой, например, амперометрический электрохимический датчик, который включает в себя рабочий электрод и электрод сравнения. Между рабочим электродом и электродом сравнения можно подавать напряжение, чтобы подвергать аналит электрохимической реакции (например, реакции восстановления и/или окисления) на рабочем электроде. Электрохимическая реакция может генерировать амперометрический ток, который можно измерять через рабочий электрод. Амперометрический ток может зависеть от концентрации аналита. Таким образом, величина амперометрического тока, который измеряется через рабочий электрод, может обеспечивать индикацию концентрации аналита. В некоторых вариантах осуществления, модуль 152 интерфейса датчика может представлять собой стабилизатор напряжения, выполненный с возможностью подавать напряжение между рабочим электродом и электродом сравнения при измерении тока через рабочий электрод.

[0042] В ряде случаев, также может быть предусмотрен реагент, делающий электрохимический датчик чувствительным к одному или более нужным аналитам. Например, слой глюкооксидазы (“GOx”) вблизи рабочего электрода может катализировать окисление глюкозы с образованием перекиси водорода (H₂O₂). Затем перекись водорода может подвергаться электроокислению на рабочем электроде, в результате которого электроны переходят в рабочий электрод, приводя к возникновению амперометрического тока, который можно измерять через рабочий электрод.

[0043] Ток, генерируемый реакциями восстановления или окисления приблизительно пропорционален скорости реакции. Кроме того, скорость реакции зависит от скорости молекул аналита, достигающих электродов электрохимического датчика, для снабжения топливом реакций восстановления или окисления, либо напрямую, либо каталитически через реагент. В устойчивом состоянии, когда молекулы аналита диффундируют в электроды электрохимического датчика из выбранной области с приблизительно той же скоростью, с которой дополнительные молекулы аналита диффундируют во выбранную область из окружающих областей, скорость реакции приблизительно пропорциональна концентрации молекул аналита. Ток, измеренный через рабочий электрод, таким образом, обеспечивает индикацию концентрации аналита.

[0044] Контроллер 150, в необязательном порядке, может включать в себя модуль 154 возбудителя дисплея для работы пиксельной матрицы 164. Пиксельная матрица 164 может представлять собой матрицу отдельно программируемых светопропускающих, светоотражающих и/или светоизлучающих пикселей, расположенных строками и столбцами. Отдельные пиксельные схемы, в необязательном порядке, могут включать в себя жидкокристаллические технологии, микроэлектромеханические технологии, светодиодные технологии и т.д. для избирательного пропускания, отражения и/или излучения света согласно информации от модуля 154 возбудителя дисплея. Такая пиксельная матрица 164 также может, в необязательном порядке, включать в себя пиксели более одного цвета (например, пиксели красного, зеленого и синего цвета) для визуализации визуального контента в цвете. Модуль 154 возбудителя дисплея может включать в себя, например, одну или более линий данных, предоставляющих информацию программирования отдельно программируемым пикселям в пиксельной матрице 164 и одну или более линии адресации для задания групп пикселей для приема такой информации программирования. Такая пиксельная матрица 164, расположенная на глазу, также может включать в себя одну или более линз для направления света от пиксельной матрицы к фокальной плоскости, воспринимаемой глазом.

[0045] Контроллер 150 также может включать в себя схему 156 связи для отправки и/или приема информации через антенну 170. Схема 156 связи, в необязательном порядке, может включать в себя один или более генераторов, смесителей, частотных инжекторов и т.д. для модуляции и/или демонстрации информации о несущей частоте, подлежащей передаче и/или приему антенной 170. В некоторых примерах, устанавливаемое на глазах устройство 110 выполнено с возможностью указания выхода из биодатчика путем модуляции импеданса антенны 170, таким образом, которым он воспринимается устройством 180 чтения. Например, схема 156 связи может обуславливать изменения амплитуды, фазы и/или частоты обратнорассеянного излучения от антенны 170, и такие изменения могут регистрироваться устройством 180 чтения.

[0046] Контроллер 150 подключен к биоинтерактивному электронному оборудованию 160 через межсоединения 151. Например, когда контроллер 150 включает в себя логические элементы, реализованные в интегральной схеме для формирования модуля 152 интерфейса датчика и/или модуля 154 возбудителя дисплея, проводящий материал, снабженный рисунком (например, золото, платина, палладий, титан, медь, алюминий, серебро, металлы, их комбинации и т.д.) может соединять вывод на кристалле с биоинтерактивным электронным оборудованием 160. Аналогично, контроллер 150 подключен к антенне 170 через межсоединения 157.

[0047] Заметим, что блок-схема, показанная на фиг. 1, описана в связи с функциональными модулями для удобства описания. Однако варианты осуществления устанавливаемого на глазах устройства 110 могут предусматривать один или более из функциональных модулей (“подсистемы”), реализованных в едином кристалле, интегральной схеме и/или физическом компоненте. Например, хотя выпрямитель/регулятор 146 проиллюстрирован в источнике 140 питания, выпрямитель/регулятор 146 можно реализовать в кристалле, который также включает в себя логические элементы контроллера 150 и/или другие признаки встроенного электронного оборудования в устанавливаемом на глазах устройстве 110. Таким образом, напряжение 141 питания постоянного тока, которое поступает на контроллер 150 от источника 140 питания, может представлять собой напряжение питания, которое компоненты выпрямителя и/или регулятора, расположенные на том же кристалле, подают на компоненты на кристалле. Таким образом, функциональные блоки на фиг. 1, показанные как источник 140 питания и блок 150 контроллера, не обязательно реализовать в виде физически отдельных модулей. Кроме того, один или более из функциональных модулей, описанных со ссылкой на фиг. 1, можно реализовать в виде отдельно упакованных кристаллов, электрически соединенных друг с другом.

[0048] Дополнительно или альтернативно, антенну 142 сбора энергии и антенну 170 связи можно реализовать посредством одной и той же физической антенны. Например, рамочная антенна может как собирать падающее излучение для генерации мощности, так и передавать информацию посредством обратнорассеянного излучения.

[0049] Устройство 180 чтения может быть выполнено с возможностью размещения вне глаза; т.е. не является частью устанавливаемого на глазах устройства. Устройство 180 чтения может включать в себя одну или более антенн 188 для отправки и приема беспроводных сигналов 171 на и от устанавливаемого на глазах устройства 110. В некоторых вариантах осуществления, устройство 180 чтения может осуществлять связь с использованием аппаратного и/или программного обеспечения действующего согласно одному или более стандартам, например, но без ограничения, стандарту RFID, стандарту Bluetooth, стандарту Wi-Fi, стандарту Zigbee и т.д.

[0050] Устройство 180 чтения также может включать в себя вычислительную систему, где процессор 186 осуществляет