MX2008015433A

MX2008015433A - Parches, sistemas y metodos para la medicion no invasiva de glucosa.

Info

Publication number: MX2008015433A
Application number: MX2008015433A
Authority: MX
Inventors: Thomas A Peyser; Russell O Potts; Herbert L Berman; James W Moyer; Mikhail A Kouchnir; Robert N Blair
Original assignee: Vivomedical Inc
Priority date: 2006-06-12
Filing date: 2007-06-06
Publication date: 2008-12-18
Also published as: AU2007258618A1; NO20090143L; US20070027383A1; IL195500A0; EP2034880A1; CA2654980A1; JP2009539549A; IS8770A; CN101489470A; US20090270704A1; WO2007146047A1; US20070179371A1; RU2008152759A

Abstract

Se describen parches, sistemas, y métodos para medir glucosa. En general, los parches comprenden una capa de colección microfluídica y un detector, y el sistema comprende un parche y un dispositivo de medición. Algunos métodos para medir la glucosa comprende limpiar la superficie de la piel, colectar sudor de la superficie de la piel usando un dispositivo de colección microfluídico, y medir la glucosa colectada. Otros métodos comprenden limpiar la superficie de la piel, colectar el sudor en un parche que comprende una capa de colección microfluídica, y medir la glucosa colectada en el parche. Todavía otros métodos comprenden limpiar la superficie de la piel, colectar una primera muestra de sudor de la superficie de la piel en el parche que comprende una capa de colección microfluídica y una capa detectora, transferir la primera muestra de sudor de la capa de colección a la capa de detector, medir la glucosa en la primera muestra de sudor, y repetir las etapas de colección, transferir, y medir al menos una vez.

Description

PARCHES, SISTEMAS Y METODOS PARA LA MEDICION NO INVASIVA DE GLUCOSA Campo de la Invención Los dispositivos, métodos, y sistemas aquí descritos están en el campo de la medición de glucosa no invasiva, y más específicamente, la medición no invasiva de cantidades en nanogramos de glucosa, los cuales han llegado a la superficie de la piel por medio del sudor. Antecedentes de la Invención La Asociación Americana para la diabetes reporta que aproximadamente 6% de la población en los Estados Unidos, un grupo de 16 millones de personas, tiene diabetes, y que este número está creciendo a una proporción de 12-15% por año. La Asociación reporta además que la diabetes es la séptima causa de muerte en importancia en los Estados Unidos, que contribuye con casi 200,000 muertes por año. La diabetes es una enfermedad que amenaza la vida con amplias complicaciones, las cuales incluyen ceguera, enfermedad del riñon, enfermedad de los nervios, enfermedad del corazón, amputación y apoplejía. Se cree que la diabetes es la causa principal de nuevos casos de ceguera en individuos con edades entre 20 y 74; aproximadamente 12,000-24,000 personas por año pierden la vista debido a la diabetes. La diabetes también es la principal causa de enfermedad renal en fase terminal, lo que REF:198554 representa cerca del 40% de nuevos casos. Casi 60-70% de las personas con diabetes tienen formas de moderadas a severas de daño diabético en los nervios, en formas severas, lo que puede conducir a amputaciones de las extremidades inferiores. Las personas con diabetes son de 2-4 veces más propensas a tener enfermedad cardiaca y padecer apoplejías. La diabetes resulta de la incapacidad del cuerpo para producir o usar adecuadamente la insulina, una hormona necesaria para convertir el azúcar, almidones, y los similares en energía. Aunque la causa de la diabetes no se entiende completamente, la genética, factores ambientales y causas virales se han identificado parcialmente. Existen dos principales tipos de diabetes: Tipo 1 y Tipo 2. La diabetes de Tipo 1 (también conocida como diabetes juvenil) se provoca por un proceso auotinmunitario que destruye las células beta que segregan insulina en el páncreas . La diabetes de Tipo 1 se presenta más a menudo en adultos jóvenes y niños. Las personas con diabetes de Tipo 1 deben tomar inyecciones diarias de insulina para permanecer vivas. La diabetes de Tipo 2 es un trastorno metabólico que resulta de la incapacidad del cuerpo para hacer suficiente, o usar adecuadamente, insulina. La diabetes de Tipo 2 es más común, lo que representa del 90-95% de la diabetes. En los Estados Unidos, la diabetes de Tipo 2 está cerca de las proporciones epidémicas, debido principalmente a un número creciente de americanos de edad mayores y una prevalencia superior de la obesidad y estilos de vida sedentarios. La insulina en términos sencillos, es la hormona que permite a la glucosa entrar en las células y alimentarlas. En los diabéticos, la glucosa no puede introducirse en las células, entonces la glucosa se acumula en la sangre hasta niveles tóxicos. A los diabéticos que tienen diabetes de Tipo 1 se les requiere típicamente que se auto-administren insulina al usar por ejemplo, una jeringa o una pluma con aguja y cartucho. También está disponible la infusión continua subcutánea de insulina por medio de bombas externas o de implante. Los diabéticos que tienen la diabetes de Tipo 2 se tratan típicamente con cambios en la dieta y ejercicio, así como con medicamentos orales. Muchos diabéticos de Tipo 2 se vuelven dependientes de la insulina en etapas tardías de la enfermedad. Los diabéticos que usan insulina para ayudar a regular sus niveles de azúcar en la sangre están en un riesgo creciente de episodios médicamente peligrosos de baja azúcar en la sangre debido a errores en la administración de insulina, o cambios no anticipados en la absorción de insulina . Está altamente recomendado por la profesión médica que los pacientes que usen insulina practiquen el auto-monitoreo de glucosa en la sangre ( "SMBG" , por sus siglas en inglés). Con base en el nivel de glucosa en la sangre, los 'individuos pueden hacer ajustes a la dosificación de insulina antes de la inyección. Los ajustes son necesarios ya que los niveles de glucosa en la sangre varían día con día por una diversidad de razones, por ejemplo, ejercicio, estrés, tasas de absorción de los alimentos, tipos de alimentos, cambios hormonales (embarazo, pubertad, etc.) y los similares. A pesar de la importancia del SMBG, diversos estudios han encontrado que la proporción de individuos que se auto-monitorean al menos una vez al día declina significativamente con la edad. Esta disminución se debe probablemente simplemente al hecho de que el método típico, más comúnmente usado, de SMBG involucra la obtención de sangre a partir de un piquete capilar en el dedo. Muchos pacientes consideran la obtención de sangre significativamente más dolorosa que la auto-administración de insulina . Las técnicas que no son o que son invasivas en un mínimo se están investigando, algunas de las cuales comienzan a enfocarse en la medición de la glucosa sobre la superficie de la piel o el fluido intersticial. Por ejemplo, la patente de E.U.A., No. 4,821,733 para Peck, describe un proceso para detectar un analito que haya llegado a la superficie de la piel por medio de difusión. Específicamente, Peck enseña un sistema de detección transdérmico para la detección de un analito que migra a la superficie de la piel de un sujeto por difusión en ausencia de un medio de transporte de líquido, tal como el sudor. Como se describirá en mayor detalle a continuación, debido a que el proceso de difusión pasiva de un analito a la superficie de la piel toma un 'periodo de tiempo irracionalmente largo (por ejemplo, unas cuantas horas hasta varios días), Peck no proporciona una solución de monitoreo de glucosa práctica no invasiva. Similarmente, la patente de E.U:A. No. 6,503,198 para Aronowitz y col., ("Aronowitz") describe un sistema transdérmico para la extracción de analitos desde el fluido intersticial. Específicamente, Aronowitz enseña parches que contienen componentes químicos secos y húmedos . El componente húmedo se usa para formar una capa de gel para la extracción y transferencia de un puente de líquido del analito a partir del fluido biológico hasta el componente de química seca. El componente de química seca se utiliza para medir cuantitativamente o cualitativamente el analito. Una desventaja del sistema descrito en Aronowitz es el efecto de la ínterfaz de química húmeda en proporcionar un ambiente de fase líquida sobre la piel en el cual fuentes diferentes de glucosa se pueden mezclar irreversiblemente una con la otra. Un contacto de fase líquida con la superficie de la piel puede hacer imposible diferenciar entre la glucosa en la superficie de la piel que se origina de muchos desechos viejos del día en la epidermis, la glucosa en la superficie de la piel que se origina por muchas horas de difusión transdérmica, y finalmente, la glucosa en la piel de la producción más oportuna de la glándula sudorípara ecrina. Otros han investigado la medición de glucosa en el sudor; sin embargo, han fallado en demostrar una correlación entre los niveles de glucosa en la sangre y los niveles de glucosa en el sudor, y han fallado similarmente en establecer o demostrar que se mida solamente la glucosa que viene del sudor. Por ejemplo, la patente de E.U.A. No. 5,140,985 para Schroeder y col., ("Schroeder") describe una unidad de monitoreo de glucosa no invasiva, la cual usa un pabilo para absorber el sudor y electroquímica para hacer las mediciones de glucosa. Schroeder se basa en un artículo por T.C. Boysen, Shigeree Yanagaun, Fusaho Sato y Uingo Sato publicado en 1984 en el Journal of Applied Psychology para establecer la correlación entre los niveles de glucosa en la sangre y la glucosa en el sudor, pero el análisis cuantitativo de los datos allí proporcionados demuestra que los niveles de glucosa en la sangre y glucosa en el sudor de los dos sujetos descritos no se pueden correlacionar (produciendo coeficientes de correlación de aproximadamente 0.666 y 0.217 respectivamente) . Se deben usar métodos adicionales, más allá de aquellos citados en el documento por Boysen y col., para aislar la glucosa en el sudor de otras fuentes de glucosa en la piel . Similarmente, la patente de E.U.A. No. 5,036,861 para Sembrowich y col., ("Sembrowich") describe la tecnología de monitoreo de glucosa con base en el análisis de la glucosa en la superficie de la piel a partir de una respuesta del sudor localizada, modificada. En una manera similar, la patente de E.U.A. No. 5,638,815 para Schoendorfer ("Schoendorfer") describe un parche térmico a usarse sobre la piel para incrementar la concentración del analito expresado a través de la piel en la transpiración, hasta un nivel convenientemente mesurable. Sin embargo, similar a Schroeder, Sembrowich y Schoendorfer cada uno falla en explicar o describir métodos o etapas para aislar o distinguir la glucosa en el sudor de otras fuentes de suministro de glucosa que se encuentran sobre la superficie de la piel. Debido a que los trastornos tales como la diabetes son crónicos y tienen efectos continuos, también hay una necesidad de métodos económicos y efectivos de monitoreo de la glucosa de un sujeto en puntos de tiempo múltiples, y para dispositivos que puedan ejecutar estos métodos. Breve Descripción de la Invención Se describen aquí parches, sistemas, y métodos para el monitoreo de glucosa. En general, los parches comprenden una capa de recolección de microfluidos y un detector. La capa de recolección de microfluidos puede tener una diversidad de configuraciones diferentes. Por ejemplo, la capa de recolección de microfluidos puede tener una naturaleza de serpentín, o puede comprender canales concéntricos de microfluidos. La capa de recolección de microfluidos también puede estar compuesta de una serie de micro-canales que recolectan el sudor por la acción capilar en una acción de "pabilo". Similarmente, el detector puede ser cualquier detector adecuado. Por ejemplo, el detector puede ser un detector electroquímico (por ejemplo, glucosa oxidasa) . El detector se puede inmovilizar sustancialmente dentro del parche, o puede estar en solución. En algunas variaciones, el detector está en una capa del detector, el cual puede estar o no en comunicación fluida con la capa de recolección. El parche también puede comprender una membrana permeable al sudor configurada para actuar como una barrera a los contaminantes de la epidermis y la glucosa que se trae a la superficie de la piel por medio de difusión. La membrana permeable al sudor se puede hacer de un material que es generalmente oclusivo, pero que permite que pase el sudor a través o se puede hacer de un polímero líquido que se cura cuando se expone al oxígeno y deja las aberturas sobre los poros de las glándulas sudoríparas . También se pueden usar otras membranas alternativas permeables al sudor. El parche también puede comprender un adhesivo o una capa de adhesivo, por ejemplo, para ayudar a adherir el parche a la superficie de la piel. Similarmente, el parche también puede comprender un mecanismo para inducir el sudor. El mecanismo puede ser mecánico (por ejemplo, una capa de respaldo oclusiva, vacío, etc.), químico (por ejemplo, inductores del sudor tales como pilocarpina con o sin un potenciador de la penetración o iontoforesis) , o térmico (por ejemplo, un calentador, etc.). En algunas variaciones, el mecanismo para inducir el sudor es una capa de recolección. También se describen aquí sistemas de monitoreo de glucosa. En general, el sistema de monitoreo de glucosa comprende un parche configurado para recolectar una cantidad en nanogramos de glucosa en el sudor, en donde el parche comprende una capa de recolección de microfluidos y un detector y un dispositivo de medición configurado para medir la cantidad en nanogramos de glucosa. Como con los parches antes descritos, los parches del sistema también pueden comprender una membrana permeable al sudor configurada para actuar como una barrera a los contaminantes de la epidermis y la glucosa que se lleva a la superficie de la piel por medio de difusión, un adhesivo o una capa d adhesivo, y un mecanismo para inducir el sudor. Esto es, cualquiera de las variaciones del parche justo antes descritas se pueden usar con el parche descrito aquí como parte de los sistemas de monitoreo de glucosa . Los sistemas aquí descritos pueden también incluir una bomba. La bomba puede ser una bomba activa (por ejemplo, bombas de desplazamiento de posición tales como bombas de engranes o peristálticas, bombas piezoeléctricas , bombas de membrana, etc.) o una bomba pasiva (por ejemplo, bombas térmicas, bombas osmóticas, un bolo de presión precargado, etc.). Los sistemas también pueden comprender una solución amortiguadora. La solución amortiguadora puede estar en un pH fisiológico y ser isotónica. En algunas variaciones, la solución amortiguadora es solución salina amortiguadora de fosfato o "PBS" . Los dispositivos de medición de los sistemas aquí descritos también pueden comprender una pantalla, un proceso, código ejecutable por computadora para ejecutar un algoritmo de calibración, y un mecanismo de medición para medir la glucosa recolectada en el parche. En algunas variaciones, el dispositivo de medición se coloca sobre el parche por periodos de tiempo prolongados (por ejemplo, el dispositivo de medición es usado por el usuario) , o se aplica repetidamente al parche en intervalos de tiempo predeterminados. El sistema también puede comprender un dispositivo para medir la humedad relativa, la cual puede ser parte o no del dispositivo de medición . Como se señala anteriormente, los métodos para medir la glucosa sobre la superficie de la piel también se proporcionan en la presente. Algunos métodos generalmente comprenden la limpieza de la superficie de la piel con un solvente de glucosa, recolectar el sudor de la superficie de la piel al usar un dispositivo de recolección con microfluidos , y medir la glucosa recolectada. El método también puede incluir una etapa de inducción del sudor previo a la recolección del sudor desde la superficie de la piel . La etapa de inducción del sudor puede comprender inducir mecánicamente el sudor (por ejemplo, al usar una capa de respaldo oclusiva, un vacío, etc.), químicamente (por ejemplo, al administrar agentes inductores del sudor tales como pilocarpina con o sin un potenciador de la penetración o iontoforesis) , o térmicamente (por ejemplo, al aplicar un calentador, o iniciar una reacción química exotérmica, etc.). En algunas variaciones, la medición comprende medir cantidades en nanogramos de glucosa. Otros métodos de medición de la glucosa sobre la superficie de la piel comprenden limpiar la superficie de la piel con un solvente de glucosa, recolectar el sudor de la superficie de la piel en un parche que comprende una capa de recolección de microfluidos , y medir la glucosa recolectada en el parche. Nuevamente, cualquiera de las variaciones del parche antes descritas se pueden usar con el parche aquí descrito como parte de los métodos. En algunas variaciones, la recolección del sudor comprende recolectar sudor en una capa de recolección de microfluidos que contiene una solución amortiguadora.

El método también puede incluir bombear una solución amortiguadora dentro de la capa de recolección de' microfluidos (por ejemplo, después de recolectar el sudor) . En estas variaciones, el parche tiene típicamente una capa de recolección y una capa detectora, las cuales están en comunicación fluida una con la otra. De esta manera, la muestra de sudor se puede mover desde la capa de recolección a la capa del detector para la detección y medición de la glucosa. Por supuesto, se debe entender que cualquiera de las etapas del método se pueden repetir (por ejemplo, recolectar el sudor y medir la glucosa) . Todavía otros medios para medir la glucosa sobre una superficie de la piel comprenden limpiar la superficie de la piel con un solvente de glucosa, recolectar una primera muestra de sudor de la superficie de la piel en un parche que comprende una capa de recolección de microfluidos y una capa detectora, transferir la primera muestra de sudor desde la capa de 'recolección a la capa detectora, medir la glucosa en la primera muestra de sudor, y repetir las etapas de recolección, transferencia y medición al menos una vez. La etapa de recolección de la primera muestra de sudor puede comprender recolectar la primera muestra de sudor en una capa de recolección de microfluidos que contiene una solución amortiguadora o puede comprender recolectar una primera muestra de sudor en una capa de recolección de microfluidos desprovista de una solución amortiguadora. Similarmente, la etapa de transferir la primera muestra de sudor desde la capa de recolección a la capa detectora puede comprender bombear una solución amortiguadora dentro de la capa de recolección de microfluidos o puede comprender aplicar presión (por ejemplo, presión de gas, presión de líquidos, o presión mecánica) dentro de la capa de recolección de microfluidos . Por ejemplo en algunas variaciones, se usa la presión para transferir la muestra de sudor y se aplica la presión con solución salina presurizada. Se pueden también usar otras variaciones para transferir la muestra de sudor. Se pueden repetir las etapas después de un periodo predeterminado de tiempo, por ejemplo, menos de alrededor de 60 minutos, menos de alrededor de 30 minutos, menos de alrededor de 20 minutos, menos de alrededor de 10 minutos, menos de alrededor de 5 minutos, etc. Similarmente, las etapas se pueden repetir por un periodo de tiempo predeterminado, por ejemplo, alrededor de 1 hora, alrededor de 2 horas, alrededor de 3 horas, alrededor de 4 horas, alrededor de 5 horas, alrededor de 6 horas, etc. Estos periodos de tiempo se pueden fijar automáticamente, o se pueden fijar manualmente. Los métodos aquí descritos también pueden incluir la etapa de inducir el sudor previo a la recolección de una primera muestra de sudor. La etapa de inducción del sudor puede comprender inducir el sudor mecánicamente (por ejemplo, al usar una capa de respaldo oclusiva, un vacío, etc.), químicamente (por ejemplo, al administrar agentes inductores del sudor tal como pilocarpina con o sin un potenciador de la penetración o iontoforesis) , o térmicamente (por ejemplo, al aplicar un calentador, o iniciar una reacción química exotérmica, etc.) Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 proporciona un esquema de mecanismos de transporte de glucosa a partir de la sangre a la piel. Las Figuras 2A y 2B proporcionan vistas en sección transversal de parches ilustrativos descritos en la presente.

Las Figuras 3A, 3B, 3C y 3D proporcionan capas de recolección de microfluidos ilustrativas como se describen en la presente. La Figura 4 muestra el efecto de la estimulación térmica en la respuesta para el sudor con el tiempo. Las Figuras 5A-5G muestran variaciones ilustrativas de cómo se puede usar un depósito de volumen fijo con los parches aquí descritos. La Figura 6 proporciona una representación esquemática de un sistema de monitoreo ejemplar de glucosa que se puede usar en la presente. La Figura 7 proporciona un diagrama de flujo de un método ejemplar para medir la glucosa a partir de la superficie de la piel como se describe en la presente.

La Figura 8 muestra los resultados de mediciones de glucosa con y sin el uso de una membrana permeable al sudor. La Figura 9 demuestra una correlación normalizada entre la glucosa en la sangre y la glucosa en sudor cuando se usa una membrana permeable al sudor. La Figura 10 es una gráfica de la relación del flujo de sudor al flujo de glucosa con y sin una membrana permeable al sudor . La Figura 11 es una gráfica que demuestra los niveles de glucosa en la sangre y sudor en un sujeto que ha caído en los niveles de glucosa. Las Figuras 12A y 12B proporcionan gráficas de regresión para los datos graficados en la Figura 11. La Figura 13 es una gráfica que demuestra los niveles de glucosa en el sudor y la sangre en un sujeto que tiene niveles de glucosa en elevación. Las Figuras 14A y 14B proporcionan gráficas de regresión para los datos graficados en la Figura 13. Descripción Detallada de la Invención Se describen aquí parches, sistemas, y métodos para el monitoreo de glucosa. En general, los parches comprenden una capa de recolección de microfluidos y un detector. Similarmente, los sistemas de monitoreo de glucosa aquí descritos comprenden un parche configurado para recolectar una cantidad en nanogramos de glucosa en el sudor, donde el parche comprende una capa de recolección de microfluidos y un detector y un dispositivo de medición configurado para medir la cantidad en nanogramos de glucosa. Finalmente, también se describen aquí métodos para el monitoreo de glucosa. En algunas variaciones, los métodos comprenden generalmente la limpieza de la superficie de la piel con un solvente de glucosa, recolectando el sudor desde la superficie de la piel al usar un dispositivo de recolección de microfluidos, y medir la glucosa recolectada. Estos métodos también pueden incluir una etapa de inducción del sudor previo a la recolección del sudor desde la superficie de la piel. Otros métodos de medición de glucosa sobre la superficie de la piel comprenden limpiar la superficie de la piel con un solvente con glucosa, recolectar el sudor de la superficie de la piel en un parche que comprende una capa de recolección de microfluidos, y medir la glucosa recolectada en el parche. Todavía otros métodos para medir la glucosa sobre una superficie de la piel comprenden limpiar la superficie de la piel con un solvente para glucosa, recolectar una primera muestra de sudor desde la superficie de la piel en un parche que comprende una capa de recolección de microfluidos y una capa detectora, transferir la primera muestra de sudor desde la capa de recolección a la capa del detector, medir la glucosa en la primera muestra de sudor, y repetir las etapas de recolección, transferencia y medición al menos una vez. Los métodos, sistemas y dispositivos aquí descritos proporcionan una forma de medir la glucosa que se lleva a la piel por medio del sudor, lo cual se correlaciona con la glucosa en la sangre como se describirá en mayor detalle a continuación. Se entenderá que cuando se hace referencia al término "piel" en la presente a lo largo, ese término significa que incluye no solamente la parte más externa de la superficie de la piel, sino también el stratum corneum por completo. Los parches, sistemas y métodos se describirán en mayor detalle a continuación. Parches En general , los parches comprenden una capa de recolección de microfluidos y un detector. La capa de recolección de microfluidos puede tener diversas configuraciones diferentes. Por ejemplo, la capa de recolección de microfluidos puede tener una naturaleza de serpentín, o puede comprender canales para microfluidos concéntricos. Similarmente, el detector puede ser cualquier detector adecuado. Por ejemplo, el detector puede ser un detector electroquímico (por ejemplo, glucosa oxidasa) . El detector puede inmovilizarse sustancialmente dentro del parche, o puede estar en solución. En algunas variaciones, el detector está en una capa del detector, el cual puede o no estar en comunicación fluida con la capa de recolección. El parche también puede comprender una membrana permeable al sudor' configurada para actuar como una barrera para contaminantes epidérmicos y glucosa que se lleva a la superficie de la piel por medio de difusión. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 1, hay diferentes rutas por las cuales la glucosa en la sangre migra a la piel con el tiempo. Como se muestra aquí, la glucosa en la sangre (102) pasa al fluido intersticial (104) , o a las glándulas sudoríparas (108) . Después de un periodo de tiempo, los niveles de glucosa en la sangre (102) y niveles de glucosa en el fluido intersticial (104) alcanzan el equilibrio. En sujetos saludables, este periodo de tiempo está típicamente en el orden de cinco hasta diez minutos . Este retraso de tiempo relativamente corto para alcanzar el equilibrio entre niveles de glucosa sanguínea y glucosa de fluido intersticial hace al fluido intersticial el foco de muchos esfuerzos para desarrollar una tecnología de vigilancia de glucosa continua. La glucosa derivada del fluido intersticial (104) también se transporta por difusión (106) a través de la capa exterior de la piel a la superficie de la piel. Sin embargo, la impermeabilidad relativa de la capa exterior de la piel, o alternativamente, la alta calidad de la función de barrera del tejido de la capa exterior de la piel intacto, lo que resulta en retrasos en tiempo importantes para el paso a través de la capa exterior de la piel por difusión transdérmica . La glucosa administrada a la superficie de la piel por difusión transdérmica demora detrás de la glucosa sanguínea por muchas horas lo que hace no apropiado para usos de diagnóstico médico . La glucosa también puede llegar a la superficie de la piel por medio del proceso de descamación de la capa exterior de la piel lo que resulta en contaminantes epidérmicos (110) , y similares. Por ejemplo, la glucosa epidérmica que resulta del desdoblamiento enzimático específico de ciertos lípidos. Esto produce glucosa libre, una fuente1 de energía para las capas superiores de la epidermis que son avasculares y por lo tanto no hacen perfusión con la sangre. Esta glucosa libre no es representativa de la glucosa sanguínea correspondiente, o de los valores de glucosa intersticial. La glándula sudorípara (108) puede considerarse una derivación que atraviesa la capa exterior de la piel y permite el transporte en masa rápido del material a través de una barrera de otra manera relativamente impermeable. La glucosa del fluido intersticial es la fuente primaria de energía para la función de trabajo o bombeo de las glándulas sudoríparas ecrinas (108). El sudor secretado por la glándula sudorípara ecrina contiene una fracción de glucosa de la sangre (102), que brota de la piel a través poros u orificios pequeños en la superficie de la piel. Se ha descubierto que una fracción del sudor secretado puede volverse a absorber por la capa exterior de la piel. La cantidad de sudor, y consecuentemente, la cantidad de glucosa, se vuelven a absorber en la capa exterior de la piel dependiendo del estado de hidratacion de la piel y varia a través del día. Además, el agua en el sudor puede extraer glucosa de la capa exterior de la piel. De esta manera, sin bloquear la transferencia de respaldo de la glucosa entre sudor y la capa exterior de la piel, puede ser difícil desarrollar un instrumento que podrá correlacionar la glucosa en la piel con la de la sangre. Cunningham and Young miden el contenido de glucosa en la capa exterior de la piel usando una variedad de métodos que incluyen remoción de cinta en serie y extracción acuosa, y se encuentran aproximadamente 10 nanogramos por centímetro cuadrado por micrón de profundidad de la capa exterior de la piel. Ver Cunningham, D.D. and Young, D.F., "Measurements of Glucosa on the Skin Surface, in Stratum Corneum and in Transcutaneous Extracts: ímplications for Physiological Sampling", Clin. Chem. Lab Med, 41, 1224-1228, 2003. En estos experimentos para recolectar y cosechar glucosa de la superficie de la piel, Cunningham and Young encuentran que la capa exterior de la piel fue la fuente de contaminantes epidérmicos en la superficie de la piel, y que estos contaminantes no se correlacionan con la glucosa sanguínea. La glucosa de los contaminantes epidérmicos refleja típicamente abundancia de glucosa en cualquier lugar del tejido desde días hasta semanas antes de aparecer durante la descamación (debido a que vuelve a presentarse aproximadamente cada 28 días). Ver, por ejemplo, Rao, G., Guy, R.H., Glikfeld, P., LaCourse, .R., Leung, L. Tamada, J., Potts, R.O., Azimi, N. "Reverse iontophoresis : noninvasive glucose monitoring in vivo in humans," Pharm Res, 12, 1869-1873 (1995). De una manera similar, no es posible que la glucosa que se lleva a la superficie de la piel por medio de difusión (106) pueda correlacionarse con la glucosa sanguínea. Además, debido a que la glucosa tiene que atravesar la trayectoria tortuosa de las capas de piel para alcanzar la superficie, la glucosa que se lleva a la superficie de la piel por medio de difusión a menudo resulta en un retraso en tiempo (por ejemplo, en el rango de algunas horas hasta días) , lo que es indeseable para propósitos de vigilancia de glucosa. La membrana permeable al sudor también puede ayudar a prevenir o minimizar la reabsorción de glucosa que se lleva a la superficie de la piel por medio sudor, en la capa exterior de la capa exterior de la piel. En general, la membrana permeable al sudor puede comprender cualquier material que permite al sudor pasar a través de este, no es tóxico, y previene que la glucosa se lleva a la superficie de la piel por medio de difusión o contaminación epidérmica entre a la capa de recolección. Como se menciona apenas arriba, también puede prevenir la reabsorción del sudor en la piel . Por ejemplo, la membrana permeable al sudor puede hacerse de un revestimiento hidrofóbico o una película hidrofóbica porosa.

La película deberá ser lo suficientemente gruesa para cubrir la piel, pero suficientemente delgada para permitir que el sudor pase a través de esta. Los ejemplos apropiados de materiales hidrofóbicos incluyen petrolato, parafina, aceites minerales, aceites de silicona, aceites vegetales, ceras, y similares . La membrana permeable al sudor puede constituir una capa de parche separada, pero no es necesario. Por ejemplo, en una variación, la membrana permeable al sudor comprende un revestimiento de aceite y/o petrolato aplicado a la superficie de la piel. De esta manera, sólo se detectará la glucosa que llega a la superficie de la piel por medio de la glándula sudorípara ecrina. Similarmente, un revestimiento de polímero líquido, o una venda líquida puede usarse como una membrana permeable al sudor. Típicamente, estos materiales son membranas líquidas con tensión a la superficie baja, que se quedan abiertas sobre los poros de la glándula sudorípara cuando se curan (por ejemplo, polímeros de silicio tales como SILGARE)®) . El revestimiento de polímero líquido tiene ventajas importantes en que es impermeable al agua donde sea excepto los poros de la glándula sudorípara, pero una capa de polímero sólido con microporos también puede usarse, por ejemplo los filtros de membrana grabada en el rastro de policarbonato Whatman NUCLEOPORE®. Otras membranas apropiadas incluyen las membranas inorgánicas ANOPORE® que consisten de una matriz de alúmina de alta pureza con una estructura de poro en panal no deformable precisa. En algunas variaciones, puede ser deseable combinar un polímero adhesivo con los polímeros líquidos descritos arriba. En estas variaciones, el polímero líquido se curaría (o se asienta como un sólido) cuando se expone a oxígeno (por ejemplo, cuando se remueve el forro de liberación) . La capa cubriría la epidermis, pero dejaría orificios sólo sobre los orificios de la glándula sudorípara. De esta manera, sólo la glucosa que se lleva a la superficie de la piel por medio de las glándulas sudoríparas pasaría a través de la capa de recolección. Como se señala anteriormente, además de permitir que la glucosa en el sudor se transporte a la superficie de la piel, la membrana permeable al sudor también puede ser útil para bloquear la difusión y en bloquear la generación de desechos epidérmicos que resultan de la descamación. En consecuencia, sólo la glucosa del sudor, que puede correlacionarse con la glucosa sanguínea, se medirá. El parche también puede comprender un adhesivo o una capa adhesiva, por ejemplo, para ayudar a adherir el parche a la superficie de la piel. El material adhesivo puede comprender una capa traslapada anular o puede comprender una capa de adhesivo contemporánea y coextensiva con al menos otra capa de parche. Puede usarse cualquier adhesivo apropiado. Por ejemplo, los adhesivos sensibles a la presión comunes conocidos en las técnicas de parche transdérmico, tales como silicona, poliacrilatos, y similares, pueden usarse. Se ha notado que en algunas circunstancias, puede ser deseable proporcionar una capa adhesiva, o un adhesivo y una capa de combinación de barrera permeable al sudor, que es relativamente seca. Esto es porque se piensa que la humectación excesiva de la capa exterior de la piel puede inhibir la función de la glándula sudorípara (ver, por ejemplo, Nadel, E.R. and Stolwijk, J.A.J., "Effect of skin wettedness on sudor gland response," J. Ap l . Physiol., 35, 689-694, 1973) . Además, la humectación excesiva de la piel puede ayudar a la liberación de glucosa a la piel, que resulta de la descamación. En consecuencia, puede ser deseable limitar la naturaleza acuosa o de otra manera húmeda del punto de contacto entre la piel y el parche. Aunque apenas se han descrito variaciones de parches que contienen adhesivos, es importante notar que en algunas variaciones el parche no comprende un adhesivo. En estas variaciones, el parche puede de otra manera adherirse apropiadamente, o colocarse en la superficie de la piel del usuario. Por ejemplo, el parche puede mantenerse en la superficie de la piel por el usuario, o puede mantenerse en la piel usando un material elástico, cinta médica, o similares. El parche también puede comprender un componente para inducir el sudor por métodos físicos, químicos, o mecánicos.

Por ejemplo, en una variación, el parche comprende pilocarpina con o sin un potenciador de penetración o permeación para inducir el sudor químicamente o farmacológicamente. El uso de un potenciador de penetración puede ayudar a incrementar la velocidad a la cual la pilocarpina entra al cuerpo y por ello, incrementa el inicio de la respuesta al sudor aumentada. Los ejemplos de potenciadores de permeación apropiados incluyen, pero no se limitan a, etanol y otros alcohol superiores, N-decilmetilsulfóxido (nDMS) , polietilen glicol monolaurato, propilen glicol monolaurato, dilaurato y ésteres relacionados, glicerol mono-oleato y glicéridos mono, di y trifuncionales relacionados, dietil toluamida, ésteres de ácido alquil o aril carboxílico de polietilenglicol monoalquil éter, y polietilenglicol alquil carboximetil éteres. La pilocarpina también puede conducirle en la piel usando iontoforesis . Los inventores actuales han mostrado que la infusión de pilocarpina en la piel usando iontoforesis incrementa la cantidad de sudor por alrededor de 20 veces por área unitaria. Similarmente, pueden introducirse otros químicos en la piel para incrementar la respuesta del sudor. El parche también puede comprender un componente que incrementa la respuesta del sudor al inicio de un incremento de temperatura local. Por ejemplo, puede usarse un calentador (por ejemplo, un calentador de resistencia eléctrico) para incrementar la temperatura de la superficie de la piel y de esta manera incrementar la sudoración. La inducción térmica de la respuesta del sudor puede también alcanzarse por la aplicación de energía (por ejemplo, en las regiones visible o cercana a la infrarroja) . Por ejemplo, puede usarse una lámpara para generar calor e inducir la sudoración. Los experimentos se corrieron para medir la velocidad del sudor (en µL/cm2 x min) como una función de la energía de la lámpara (W) contra tiempo (seg) . Como se muestra por la FIG. 4, parece que hay un umbral mínimo requerido para inducir la respuesta del sudor. En este caso, tal umbral estuvo en el rango de alrededor de 2 hasta alrededor de 2.5 vatios (energía a la lámpara) , cuando se usó una lámpara de halógeno de 6 voltios MAGLITE®, Modelo LR00001. La estimulación eléctrica directa (esto es, estimulación Farádica) también puede usarse para inducir una respuesta del sudor. Similarmente, el compuesto químico, o una combinación de compuestos puede usarse para iniciar un incremento de la temperatura local y por lo tanto inducir o incrementar la respuesta del sudor. Por ejemplo, pueden usarse dos compuestos químicos, separados por una capa delgada. La membrana puede removerse al jalar la lengüeta cuando el parche se adhiere a la piel, por ejemplo poniendo a los compuestos en contacto uno con el otro, y provocar una reacción exotérmica. De esta manera, se proporciona una fuente de calor. También pueden usarse mecanismos físicos para inducir o incrementar el sudor. Por ejemplo, en una variación, el dispositivo de medición, que se describirá en más detalle abajo con respecto a los sistemas, se pone en contacto con el parche y se aplica fuerza al parche de manera suficiente para provocar un incremento en el transporte de sudor a la piel . La presión aplicada sobre el parche de recolección resulta en fluido de la luz de la glándula sudorípara expresado y administrado a la superficie de la piel. Además, el dispositivo de medición podría incluir un mecanismo de succión o vacío, que en combinación con la presión aplicada resultaría en una cantidad más grande de sudor liberada a la capa de recolección del parche. También puede usarse vibración para inducir el sudor. El sudor también puede inducirse por el uso de una capa oclusiva dentro del parche, que inhibe la pérdida por evaporación de la superficie de la piel y permite por ello una acumulación de sudor más eficiente en la capa de recolección del parche. Esta capa oclusiva puede comprender un- elemento dentro del parche, o puede ser un revestimiento removible que se separa del parche antes del uso del dispositivo de medición. Esta capa oclusiva puede, por ejemplo, ser una película de polivinilo delgada o algún otro material impermeable al vapor de agua apropiado. Se entenderá que los parches pueden ser de cualquier configuración o geometría apropiada. Por ejemplo, puede tener una geometría rectangular, una geometría circular, etc. El parche también puede tener una geometría divertida, o incluir diseños divertidos en esta (por ejemplo, dibujos animados, formas, dinosaurios, etc) , para entretener a los niños. Similarmente, el parche puede tener cualquier tamaño apropiado. Por ejemplo, los parches pretendidos para la muñeca típicamente serán más grandes que aquellos pretendidos para la yema del dedo. Típicamente, los parches circulares pretendidos para usarse en la yema del dedo tendrán diámetros en el rango de alrededor de 1.0 cm hasta alrededor de 2.5 cm, o áreas en el rango desde alrededor de 0.785 cm2 hasta alrededor de 4.91 cm2. Para colocación del parche en otras superficies de la piel, el parche puede tener áreas en el rango desde alrededor de 2 cm2 hasta alrededor de 10 cm2. Haciendo referencia ahora a la FIG. 2A, se muestra una vista transversal del parche (200) en la piel (202) . El parche (200) comprende un material adhesivo en la forma de una capa (204) , una capa de recolección de microfluidos (206) , y un detector en la forma de una capa detectora (208) . En algunas variaciones, la capa detectora y la capa de recolección están en comunicación fluida una con la otra como se muestra en forma transversal en la FIG. 2B. Aquí, el parche (210) comprende una capa adhesiva (212), capa de recolección (214), y un detector en la forma de una capa detectora (216) . La capa de recolección (214) y la capa detectora (216) están en comunicación fluida una con la otra (218) . Como se describe en más detalle a continuación, el parche también puede incluir un amortiguador y un depósito amortiguador (220) , un depósito de desechos (222), y varias características de control de microfluidos , tales como válvulas (224), bombas, y similares. El parche también puede incluir un dispositivo para medir la humedad relativa (226) . Aunque no se muestra en las figuras, el parche también puede incluir al menos un recubrimiento de liberación. Por ejemplo, un recubrimiento de liberación en la superficie de adhesivo del fondo protegería la capa adhesiva de perder sus propiedades adhesivas durante el almacenado y antes del uso. Similarmente, el recubrimiento de liberación puede colocarse en la parte superior del parche para proteger cualesquiera de los componentes ópticos o eléctricos que están contenidos en este. En algunas variaciones, no se usa recubrimiento de liberación y el parte se cubre con una capa de respaldo. En algunas variaciones, la capa de respaldo se hace de una lámina flexible tejida o no tejida, tal como aquellas conocidas en la técnica de parches transdérmicos . En otras variaciones, la capa de respaldo se hace de un plástico o hule flexible. La capa de recolección de microfluidos (214) puede tener un número de configuraciones diferentes. En general, la capa de recolección de microfluidos comprende uno o más canales de microfluidos. Por ejemplo, la capa de recolección de microfluidos puede incluir un canal de microfluidos en serpentín (301) , como se muestra en la FIG. 3A, o puede comprender canales de microfluidos concéntricos (303), como se muestra en la FIG. 3B. En algunas variaciones, la capa de microfluidos comprende un canal de microfluidos en espiral (305) , como se muestra en la FIG. 3C. El sudor puede recolectarse dentro del canal o canales de microfluidos. Los canales de microfluidos concéntricos y en serpentín pueden maximizar el área de superficie del canal de recolección en contacto con la piel del sujeto mientras también permite el movimiento del sudor y/o amortiguador a través del canal. En algunas variaciones, el sudor se recolecta en un canal de microfluidos substancialmente seco. En otras variaciones, el sudor se recolecta en el amortiguador que está presente dentro del canal. La recolección de sudor en el parche se describe en mayor detalle a continuación. El sudor recolectado en los canales de microfluidos se mueve típicamente entonces desde la capa de recolección en una capa detectora. Los componentes de microfluidos adicionales (por ejemplo, compartimientos mezclados, compartimientos de tratamiento, etc.) también pueden incluirse. El canal de microfluidos puede comprender un canal sencillo, o canales múltiples, y estos canales pueden contectarse. Similarmente, el canal o canales de microfluidos pueden ser de cualquier tamaño deseable y práctico (por ejemplo, diámetro o área transversal) y longitud. Los canales de microfluidos también pueden abrirse a la piel, o pueden comunicarse con la piel a través una membrana permeable al sudor. En algunas variaciones, la capa de recolección de microfluidos se combina con una capa que induce el sudor, o uno o más mecanismos para inducir el sudor. Por ejemplo, la capa de recolección de microfluidos puede incluir un mecanismo para inducir el sudor que actúa mecánicamente (por ejemplo, al usar una capa de respaldo oclusiva, un vacío, etc.), químicamente (por ejemplo, al administrar agentes que inducen el sudor tal como pilocarpina con o sin un potenciador de penetración o iontoforesis ) , o térmicamente (por ejemplo, al aplicar un calentador, o al iniciar una reacción química exotérmica, etc.). La FIG. 3D muestra la capa de microfluidos de la FIG. 3A con la adición de un mecanismo para inducir sudor (307) al menos rodeando parcialmente el canal (301). En algunas variaciones, el mecanismo para inducir sudor puede incluirse dentro del canal de microfluidos dentro de la capa de recolección de microfluidos. Por ejemplo un amortiguador dentro del canal de microfluidos puede incluir una solución de pilocarpina . En algunas variaciones, puede ser necesario proporcionar un método para minimizar el efecto de relaciones de sudor variables en la cantidad de acumulación de glucosa en la capa de recolección. Hay varias formas en las cuales el efecto de relaciones de sudor variables puede normalizarse por el método de recolección o el uso de varios analitos. Al medir la humedad relativa de la piel bajo el parche puede permitir la determinación de la relación de sudor y por lo tanto la cantidad del sudor recolectado. Un método para minimizar el efecto de una relación de sudor variable es normalizar el flujo de la glucosa medida. Por ejemplo, cuando la glucosa se transporta a la superficie de la piel por el sudor, la cantidad total de glucosa depositada en la unidad de superficie de piel por minuto puede calcularse como sigue: GF = SR x SG donde GF es el flujo de glucosa (ng/cm2 x min) , SR es la relación de sudor (pL/cm2 x min) , y SG es la concentración de glucosa en el sudor (ng/ L) . A menudo las relaciones de sudor fluctúan con el tiempo como resultado de estimulación física o emocional, y esta fluctuación puede resultar en una variación en la cantidad de glucosa recolectada de la superficie de la piel, y por lo tanto la exactitud de la medición de concentración de glucosa. Esta variación puede reducirse significativamente si la relación de sudor se mide como una función del tiempo y se usa para normalizar el flujo de glucosa, como sigue: GF/SR = (SRxSG)/SR =SG Otro método, por ejemplo, puede comprender configurar la capa de recolección de microfluidos para recolectar un volumen constante de fluido de manera que una relación de sudor variable sólo afecta el tiempo para llenar el volumen de recolección, pero no la cantidad de fluido recolectado. Por ejemplo, la capa de recolección puede comprender un depósito que tiene un volumen fijo. La FIG. 5 A muestra un parche (500) en la superficie de la piel (502). En esta variación, la capa adhesiva y la membrana permeable al sudor se combinan en una capa sencilla (504) . Con la capa de recolección (508) hay un depósito de volumen fijo (506). El depósito de volumen fijo (506) se muestra en la FIG. 5A como completamente vacio. En cuanto el sudor comienza a transportarse a la superficie de la piel, y a través la membrana permeable al sudor, el depósito de volumen fijo comienza a llenarse, como se describe en la FIG. 5B. Un número de técnicas diferentes pueden usarse para determinar cuando el depósito de volumen fijo, y por lo tanto la capa de recolección se llena. Por ejemplo, la capacitancia eléctrica, conductancia eléctrica, o mediciones ópticas pueden usarse como se muestra en las FIGS . 5C, 5D, y 5E respectivamente. Por ejemplo, se muestra en la FIG. 5C el parche (510) en la superficie de la piel (512). En esta FIG., el sudor ya ha pasado a través del adhesivo y la capa de membrana permeable al sudor (514) para llenar el depósito de volumen fijo (516) . Los conductores (518) para formar un capacitor de llenado dieléctrico se colocan en cada lado del parche (510) . De esta manera, el volumen dentro del depósito de volumen fijo (516) puede determinarse por un cambio en la capacitancia del capacitador de llenado dieléctrico. Los conductores ilustrativos apropiados para usar con los parches descritos en la presente incluyen aquellos hechos de plata, platino, y similares. Similarmente, la conductancia eléctrica puede usarse para determinar cuando el depósito se llena. Se muestra en la FIG. 5D el parche (520) en la superficie de la piel (522) . El sudor ya ha pasado a través del adhesivo y la capa de membrana permeable al sudor (524) para llenar el depósito de volumen fijo (526) . Un circuito conductor (530) se establece con un depósito (526) , aquí mostrado en la parte superior del depósito. El circuito puede abrirse o cerrarse. De esta manera, el volumen dentro del depósito de volumen fijo (526) puede determinarse por un cambio en la conductancia (por ejemplo, en la parte superior del depósito) . Los soportes (528) pueden proporcionarse en cualquier lado del parche (520) para ayudar a proporcionar integridad estructural a éste. Estos soportes pueden ser substratos plásticos con elementos de circuito impresos configurados apropiadamente que podrían proporcionar una trayectoria de circuito a través del depósito de volumen fijo. Los cambios en la resistencia o conductancia en la parte superior del depósito podrían indicar si el volumen de fluido en el depósito (o dentro del canal de microfluidos) ha alcanzado un máximo. La modesta energía requerida para conducir la corriente a través del circuito descrito aquí podría proporcionarse por un mecanismo de acoplamiento inductivo adjunto con el dispositivo mesurable, una batería de plástico, y similares. También puede usarse la transmisión óptica para determinar cuando se llena el depósito. Se muestra en la FIG. 5E el parche (530) en la superficie de la piel (532). El sudor ya ha pasado a través del adhesivo y la capa de membrana permeable al sudor (534) para llenar el depósito de volumen fijo (536) . Un parche de transmisión óptica (538) se establece con el depósito (536) , mostrado aquí en la parte superior del depósito. De esta manera, el volumen dentro del depósito de volumen fijo (536) puede determinarse por un cambio en la transmisión óptica (por ejemplo, en la parte superior del depósito) . Una trayectoria de fibra óptica podría proporcionarse en la parte superior de los soportes mecánicos (540) en cualquier lado del parche (530) que conecta una fuente óptica en un lado del parche con un detector óptico en el otro. Los cambios en la transmisión medida podrían indicar si el volumen de fluido en el depósito ha alcanzado un máximo. La energía para la fuente óptica y el detector pueden incluirse en el dispositivo de medición. También puede usarse reflexión óptica para determinar cuando el depósito se llena. Por ejemplo, como se muestra en la FIG. 5F es el parche (550) en la superficie de la piel (542) . El sudor ya ha pasado a través del adhesivo y la capa de membrana permeable al sudor (544) y llenado parcialmente el depósito de volumen fijo (546) . Una placa transparente (549) se localiza en la parte superior del depósito. Esta placa tiene un índice óptico de refracción cercano al del sudor (alrededor de 1.33). La incidencia de luz (551) ilumina la interferencia entre los depósitos (546) y la placa (549) . Aquí, la luz reflejada tiene una alta intensidad debido a la diferencia en el índice óptico entre la placa (549) y el aire (que tiene un índice de refracción óptico de alrededor de 1.0) es alto. Se muestra en la FIG. 5G el mismo parche (550) donde el depósito (546) se llena completamente con sudor. Aquí, la luz reflejada tiene una baja intensidad debido a que la diferencia del índice óptico entre la placa (549) y el sudor es baja (ambos tienen un índice de refracción óptico de alrededor de 1.33). De esta manera, la caída en la intensidad de luz reflejada puede usarse como un indicador de que el depósito está lleno. Una fuente óptica y detector pueden incluirse en el dispositivo de medición y el parche puede interrogarse por medio de un punto de contacto óptico. La determinación del nivel de glucosa en el parche puede normalizarse por relaciones de sudor variables por el uso de un analito no de glucosa específico para el sudor que es constante en concentración (por ejemplo, lactato, urea, cloruro de sodio, otros electrolitos, etc.). De esta manera, la concentración de glucosa puede normalizarse a tal valor. Por ejemplo, un detector químico separado puede incorporarse en el parche para determinar independientemente la cantidad de analito de sudor. La cantidad de este analito de sudor acumulado en la capa de recolección depende sólo del volumen de sudor en la capa. Una vez que se determina, la cantidad de glucosa mesurable en el sudor puede normalizarse hasta el volumen total de sudor recolectado, por ello evitando errores asociados con medir una acumulación incrementada de glucosa en la capa de recolección del parche (esto es, debido a una sudoración incrementada en vez de concentraciones de glucosa incrementadas) . Alternativamente, puede haber marcadores fisiológicos en el sudor que se incrementan con la relación de sudor incrementada. La determinación de la concentración de estos marcadores también puede servir como un método para la normalización de la glucosa acumulada en la capa de recolección. En algunas variaciones, la capa de recolección puede configurarse como una capa de perfusión, en donde un amortiguador (por ejemplo, solución salina amortiguada en fosfato, o similares) se usa para asistir en la recolección de sudor. Por ejemplo, la capa de recolección puede incluir un canal (por ejemplo, canal de microfluidos , tubería, etc.) o se pasa a través del cual el amortiguador puede perfusionarse . De regreso ahora a la Fig. 2B, una variación de un parche incluye un depósito amortiguador (220) que puede suministrar amortiguación al canal de microfluidos . El depósito amortiguador puede ser parte de la capa de microfluidos , o puede estar separado, pero se conecta fluidamente a la capa de microfluidos . Puede conectarse una bomba al depósito amortiguador para mover el amortiguador desde el depósito a través del parche (por ejemplo, a través de la capa de recolección de microfluidos y sobre y a través de una capa detectora. Puede usarse cualquier bomba apropiada, incluyendo una bomba activa o una bomba pasiva. Una bomba activa aplica presión activamente para mover el material (por ejemplo, sudor, amortiguador, aire, etc.) a través del dispositivo. En general, la bomba puede ser cualquier bomba compatible con el canal de microfluidos. Los ejemplos de bombas de microfluidoss pueden incluir bombas de desplazamiento posicional tales como bombas de engranajes o peristálticas, bombas piezoeléctricas, y bombas de membrana. También pueden usarse métodos de bombeo pasivo (por ejemplo, bombas pasivas) . Por ejemplo, el material puede moverse a través del dispositivo por bombas térmicas, bombas osmóticas, o un bolo de presión precargado. En una variación, el amortiguador se mueve a través del dispositivo al permitir que un bolo presurizado de amortiguador entre al canal de microfluidos y presione el sudor que contiene glucosa desde la capa de recolección sobre, y finalmente, a través de la capa detectora. Por ejemplo, el amortiguador puede precargarse sobre el dispositivo bajo presión. Después de que el sudor se ha recolectado en el canal de microfluidos hasta un nivel apropiado (o por un periodo de tiempo apropiado) , el amortiguador presurizado se libera del depósito amortiguador sobre el canal de microfluidos de manera que el amortiguador se mueve a través de los canales de microfluidos en la capa de recolección, e impulsa el sudor sobre la capa detectora. El amortiguador puede liberarse del depósito de amortiguador presurizado por cualquier método apropiado, tal como al accionar una válvula, o romper una membrana, etc. La FIG. 2B también ilustra una válvula (224) que separa el depósito amortiguador (220) del canal de microfluidos en la capa de recolección (214) . El flujo de sudor, amortiguador, u otros fluidos (incluyendo gases) a través del dispositivo puede controlarse por componentes tales como válvulas, bombas, e interruptores, que puede controlarse por un controlador. De esta manera estos componentes pueden incluir controles electrónicos o manuales para regular su operación. El controlador puede ser parte del parche (230) o puede estar separado del parche (por ejemplo, parte de un dispositivo de medición, como se describe en más detalle abajo) . El dispositivo mostrado en la FIG. · 2B también incluye un depósito de desechos para almacenar desechos que han pasado a través del dispositivo de medición, tales como sudor, amortiguador, etc. El depósito de desechos también puede incluir una bomba (por ejemplo, para retirar material en el depósito de desechos) . Pueden usarse bombas adicionales si se desea, para ayudar a controlar el movimiento del material a través del dispositivo. Similarmente, también pueden usarse válvulas o interruptores adicionales si se desea. Por ejemplo, una conexión fluida entre la capa de recolección y la capa de detector puede incluir una válvula de manera que el fluido (incluyendo sudor o sudor en amortiguador) no entre en la capa detectora hasta el momento apropiado. Como se describe arriba, el parche puede comprender un detector. El detector puede estar en su propia capa, adyacente a la capa de recolección, o, dependiendo de la naturaleza del detector, puede combinarse en la capa de recolección por sí misma. En ausencia de estimulación térmica, emocional, física, o farmacológica, los valores típicos de salida de sudor en la cara anterior del antebrazo y la yema del dedo son relativamente pequeños. La salida de sudor varía de un individuo al siguiente y de un sitio anatómico en el cuerpo a otro. La relación de sudor máxima por glándula se ha reportado para estar en el rango desde alrededor de 2 nL/min hasta alrededor de 20 nL/min. Ver Sato, K. and Dobson, R.L. "Regional and individual variations in the funetion of the human eccrine sweat gland, " J. Invest. Dermat . , 54, 443, 1970. Suponiendo relaciones de transpiración insensibles por glándula de 1 nL/min y al usar densidades de glándula sudorípara medidas en diferentes partes, del cuerpo, puede estimarse una salida de sudor total. Las densidades de glándula sudorípara típicas en el antebrazo son aproximadamente 100 glándulas por centímetro cuadrado, que dan 0.1 pL de sudor por centímetro cuadrado por minuto. Las densidades de glándula sudorípara típicas en la parte anterior de la yema del dedo son aproximadamente 500 glándulas por centímetro cuadrado, que dan 0.5. pL de sudor por centímetro cuadrado por minuto. En ausencia de estimulación, el número de glándulas sudoríparas activas por área unitaria se reduce a menudo a la mitad del disponible total. Boysen et al., descrito arriba, encuentra que la concentración de glucosa en el sudor fue de aproximadamente uno un ciento de valores de glucosa sanguínea normales (por ejemplo, 1 mg/dl) . Por lo tanto el flujo de glucosa a la superficie de la parte anterior de la yema del dedo puede estimarse para estar en el rango desde alrededor de 2.5 nanogramos hasta alrededor de 5 nanogramos por centímetro cuadrado por minuto. El flujo a la superficie de la parte anterior del antebrazo o la muñeca posiblemente es aún inferior. En consecuencia, el detector descrito en la presente deberá ser capaz de detectar cantidades en nanogramos de glucosa y el dispositivo de medición descrito en la presente deberá ser capaz de realizar mediciones de glucosa ultrasensibles. En efecto, se ha demostrado que el flujo de glucosa llevado a la piel por medio del sudor estuvo en el orden de 1-20 nanogramos por centímetro cuadrado por minuto en ausencia de formas de estimulación térmica, farmacológica u otras. Estas mediciones se hicieron usando el sistema Wescor MACRODUCT® (459 South Main Street Logan, Utah 84321) y en cámaras de recolección de sudor especialmente adaptadas . El sudor recolectado en el Wescor MACRODUCT® y en las cámaras de recolección de sudor se analizaron entonces usando un intercambio de aniones de alto desempeño Dionex (Sunnyvale, California) con un detector de pulso amperométrico (HPAE-PAD, pos sus siglas en inglés) . La sensibilidad y especificidad del sistema HPAE-PAD se probó usando muestras analíticas. Se ha detectado glucosa en cantidades tan bajas como 1 nanogramo usando HPAE-PAD. Pueden usarse varios tipos de detectores apropiadamente sensibles. Por ejemplo, los detectores pueden basarse en electroquímica, o pueden basarse en fluorescencia. Los sensores electroquímicos apropiados pueden ser aquellos que comprenden una glucosa-oxidasa inmovilizada u otras enzimas en o sobre un polímero u otro soporte, y aquellos que comprenden glucosa-oxidasa u otras enzimas en una configuración de microfluidos . Similarmente, el detector puede estar basado en fluorescencia, por ejemplo basado en fluorescencia aumentada o suprimida de una molécula fluorescente sensible a la glucosa. El detector puede inmovilizarse dentro de la capa, o puede estar en solución. Como se señala anteriormente, puede usarse cualquier detector electroquímico apropiado. Por ejemplo, el detector electroquímico puede estar basado en polímero, basado en microfluidos , y similares. Cuando el detector electroquímico se basa en polímero, el polímero típicamente es permeable a la glucosa, y una enzima que reacciona con la glucosa se inmoviliza en o dentro del polímero. En estas variaciones, el detector típicamente comprende al menos dos electrodos, que se activan típicamente por el dispositivo de medición cuando se lleva en contacto eléctrico con el parche, en una variación, se usa la glucosa oxidasa de enzima, que produce peróxido de hidrógeno que reacciona en al menos un electrodo para producir una corriente eléctrica mesurable proporcional a la concentración de glucosa. Esto es, al usar un proceso enzimático conocido en la técnica, la glucosa oxidasa cataliza la reacción de glucosa y oxígeno para producir ácido glucónico y peróxido de hidrógeno. El peróxido de hidrógeno se reduce entonces electroquímicamente en al menos un electrodo, lo que produce dos electrones para detección. El contacto eléctrico entre el dispositivo de medición y el parche también puede servir para proporcionar energía al parche (no obstante, el parche puede comprender una batería en este como sea necesario) . El dispositivo de medición, que se describirá en más detalle abajo, interroga al parche (esto es, el detector) y proporciona una lectura de medición de glucosa. Cuando se usan detectores electroquímicos basados en microfluidos en el parche, el parche típicamente comprende un depósito de fluido, un canal de flujo, una válvula de entrada, y electrodos de sensor. En esta variación, la enzima electroquímica está típicamente en la solución. La capa de punto de contacto comprende al menos un electrodo, que se activa por el dispositivo de medición cuando se coloca en contacto eléctrico con el parche. Como con el caso anterior, el contacto eléctrico entre el dispositivo de medición y el parche, puede servir en energizar el parche. Un sensor de microfluidos también puede comprender un depósito con un analito de referencia para proporcionar calibración in situ del detector. Como con los casos anteriores, el contacto eléctrico entre el dispositivo de medición y el parche, puede servir para proporcionar energía al parche, o el parche puede comprender una batería en este. La sensibilidad a estos detectores electroquímicos puede incrementarse al incrementar la temperatura durante los ciclos de detección, al incrementar la longitud del ciclo de detección, al incrementar el área del detector, al seleccionar apropiadamente el potencial de operación, y por el uso de membranas selectivas para separar sustancias que interfieren tales como ácido ascórbico, ácido úrico, acetaminofen, etc. Además, pueden usarse métodos diferenciales donde la muestra de glucosa se mide en presencia y ausencia de una enzima especifica de glucosa y la concentración de glucosa se determina de la diferencia entre estas dos señales. Por ejemplo, puede incrementarse la sensibilidad al calentar la solución sensora desde 25°C hasta 40°C, y tal temperatura improbablemente se incrementa para afectar la actividad de la enzima del detector de glucosa. Ver, por ejemplo, Kriz, D, Berggre, C, Johansson, A. and Ansell, R.J., "SIRE-technology . Part I. Amperometric biosensor based on flow injection of the recognition element and differential measurements , " Instrumentation Science & Technology, 26, 45-57 (1998) . Similarmente, la sensibilidad puede incrementarse al incrementar el área del detector, ya que la corriente del detector se incrementa linealmente con el área del electrodo detector. Al extender la longitud de tiempo durante el cual la medición puede hacerse, también puede usarse para incrementar la carga mesurable y por lo tanto, la sensiblidad general del detector. Por último, al cubrir el electrodo con membranas selectivas de tamaño y carga se puede permitir el paso de peróxido de hidrógeno, por ejemplo, mientras se excluye el ascorbato, urato y otro material, que puede reaccionar directamente con el sensor para producir una señal falsa. Las membranas selectivas de tamaño apropiadas, por ejemplo, incluyen aquellas hechas de poliuretano, polietileno y otros materiales asi como membranas selectivas de carga hechas de polietilsulfuro, NAFION®, acetato de celulosa, y otros materiales que pueden usarse como membranas de exploración de interferencia para detectores electroquímicos. Como se señala anteriormente, el detector también puede ser un detector fluorescente. En esta variación, la capa detectora, o la capa inmediatamente adyacente al dispositivo de medición puede hacerse de un material que es transparente ópticamente a las longitudes de onda de excitación y emisión relevantes para el detector basado en fluorescencia particular usado por el parche. En una variación, el dispositivo de medición no necesita ponerse en contacto físico directo, debido a que la interrogación del parche se alcanza por acoplamiento óptico del dispositivo y el parche. La electrónica interna del dispositivo de medición también pueden configurarse para registrar una señal máxima que se pasa sobre el parche, por ello reduciendo la necesidad para un registro estático apropiado entre el dispositivo de medición y el parche en sí mismo. El parche también puede incluir una molécula fluorescente de referencia no sensible a la glucosa para proporcionar una medición de intensidad radiométrica , en vez de absoluta. La adición de una molécula de referencia también puede proteger contra una señal falsa que orienta la longitud de onda de emisión del detector basado en fluorescencia . Cuando se usa un detector fluorescente, típicamente comprende una molécula fluorescente sensible a la glucosa inmovilizada en un polímero o solvente apropiado, y como se describe arriba, puede estar en una capa separada, o dispersada a través de la capa de recolección. Debido a que el dispositivo de medición medirá la glucosa a una longitud de onda específica, es deseable que los materiales usados en el parche no tengan fluorescencia a, o substancialmente cerca de, la longitud de onda de la emisión fluorescente de la molécula transductora de glucosa. Similarmente, a menudo es deseable que la membrana permeable al sudor en estas variaciones sea opaca de manera que se previene la autofluorescencia de la piel. Los detectores de fluorescencia apropiados por ejemplo pueden ser aquellos descritos en la Patente de E.U.A No. 6,750,311 para Van Antwerp et al, cuya sección en los detectores de fluorescencia se incorpora por ello para referencia en su totalidad. Como se describe en la presente, los detectores de fluorescencia pueden basarse en la atenuación en la intensidad de fluorescencia de compuestos aromáticos de lectinas o boronato etiquetados (germinato o arsenito) . Las lectinas apropiadas incluyen concanavalina A (Fríjol Jack) , Vicia faba (Fríjol Fava) , Vicia sativa, y similares. Tales lectinas enlazan a la glucosa con constantes de equilibrio de aproximadamente 100. Ver, Falasca, et al., Biochim. Biophys. Acta., 577:71 (1979). La lectinas puede etiquetarse con una porción fluorescente tal como isotiocianato de fluoresceína o rodamina usando kits comercialmente disponibles. La fluorescencia de lectina etiquetada reduce al incrementar la concentración de glucosa.

Los compuestos que enlazan el azúcar basados en boronato también pueden usarse con base en el detector de fluorescencia. La glucosa se enlaza reversiblemente al grupo boronato en estos compuestos. Se han descrito complejos de boronato que translucen la señal de glucosa a través de una variedad de medios. Ver, Nakashima, et al., Chem. Lett. 1267 (1994); James, et al., J. Chem. Soc . Chem. Común, All (1994); y James, et al., Nature, _ 374 : 345 (1995). Estos incluyen cambios geométricos en moléculas tipo porfirina o indol, cambios en la energía de rotación óptica en porfirinas, y transferencia de electrón fotoinducida en porciones tipo antraceno. Similarmente, la fluorescencia de ácido 1-antrilborónico se ha mostrado que se apaga por la adición de glucosa. Ver, Yoon, et al., J. Am. Chem. Soc, 114:5874 (1992).

El pigmento usado en el detector basado en fluorescencia puede, por ejemplo, ser un antraceno, fluoresceína, xanteno (por ejemplo, sulforodamina, rodamina), cianina, cumarina (por ejemplo, cumarina 153), oxazina (por ejemplo, azul del Nilo) , un complejo de metal u otro hidrocarburo poliaromático que produce una señal fluorescente. Al contrario de las aplicaciones previamente descritas de estos sensores, donde los sensores se diseñan específicamente para enlace de equilibrio con un analito objetivo y para reversibilidad, la constante de enlace de los detectores basados en fluorescencia descritos en la presente pueden incrementarse de manera que disminuyen además el límite de detección. Dispositivo de Medición Como se señala anteriormente, los sistemas de revisión de glucosa descritos en la presente comprenden generalmente un parche configurado para recolectar una cantidad en nanogramo de glucosa en el sudor, donde el parche comprende una capa de recolección de microfluidos y un detector, y un dispositivo de medición configurado para medir la cantidad en nanogramos de glucosa recolectada. Los parches se describieron en detalle arriba . El dispositivo de medición interroga al parche para medir la glucosa. El dispositivo mide la cantidad total de glucosa presente en un volumen fijo, y luego convierte la medición de glucosa en una concentración. El dispositivo de medición puede comprender una pantalla, para exhibir los datos. El dispositivo también puede incluir indicadores de advertencia (por ejemplo, un indicador en palabras, luces centellantes, sonidos, etc.) para indicar que los niveles de glucosa del usuario están peligrosamente altos o peligrosamente bajos. Además, como se describe brevemente arriba, el dispositivo de medición también puede configurarse para verificar que el procedimiento de limpieza de la piel se ha realizado. Por ejemplo, cuando se han usado toallitas limpiadoras con un marcador, (que se describirán en mayor detalle a continuación) el marcador se mantiene en la superficie de la piel . Si el dispositivo de medición detecta el marcador, entonces la medición procede. Si el dispositivo de medición no detecta el marcador, la medición no procede. El dispositivo de medición también puede comprender una fuerte iontoférica, por ejemplo, para usarse para auxiliar a conducir la pilocarpina, u otras moléculas de interés en la piel. En general la configuración del dispositivo de medición depende de la configuración del detector en el parche. Por ejemplo, cuando el dispositivo de medición es para usarse con un detector electroquímico, el dispositivo de medición proporciona un contacto eléctrico con la capa de punto de contacto, y ya sea que se acciona por el contacto eléctrico, o se acciona por una fuente de energía independiente (por ejemplo, una batería con el parche en sí mismo, etc) . El dispositivo de medición también comprende típicamente un procesador de computadora para análisis de datos. A la inversa, cuando el dispositivo de medición se configura para c detección fluorescente, el dispositivo de medición se configura para proporcionar contacto óptico o interacción con la capa de punto de contacto. En esta variación, el dispositivo de medición también comprende típicamente una fuente de luz para estimular la fluorescencia. En algunas variaciones, el dispositivo de medición comprende tanto los contactos eléctricos necesarios y los ópticos necesarios de manera que el dispositivo de medición sencillo puede usarse con un parche que tiene varias configuraciones de capas de parche (por ejemplo, una capa comprende una molécula basada en fluorescencia, y otra capa que comprende un detector electroquímico) . El dispositivo de medición puede comprender además un código que se ejecuta en computadora que contiene un algoritmo de calibración, que se relaciona con valores mesurables de glucosa detectada a valores de glucosa en la sangre. Por ejemplo, el algoritmo será un algoritmo de punto múltiple, que es válido típicamente por alrededor de 30 días o más. Por ejemplo, el algoritmo puede necesitar realizar mediciones de glucosa sanguínea capilar múltiples (por ejemplo, punzados de sangre) con mediciones de parche simultáneas por un periodo de arriba de alrededor de 1 día hasta alrededor de 3 días. Esto podría realizarse usando un medidor de glucosa sanguínea dedicado separado proporcionado con el dispositivo de medición descrito en la presente, que comprende un inalámbrico (u otro apropiado) enlacedo al dispositivo de medición. De esta manera, se establece un procedimiento de transferencia de datos automatizado, y se minimizan los errores del usuario en la entrada de datos . Una vez que el número estadísticamente importante de puntos de datos en pares se ha adquirido que tiene un rango suficiente de valores (por ejemplo, que cubre cambios en la glucosa sanguínea de alrededor de 200 mg/dl) , se generará una curva de calibración, que se relaciona con la glucosa en el sudor a glucosa en la sangre medida. Los pacientes pueden realizar revisiones de calibración periódicas con una medición de glucosa en la sangre sencilla, o recalibraciones totales como se desee o sea necesario. El dispositivo de medición también puede comprender una memoria, para guardar lecturas y similares. Además, el dispositivo de medición puede incluir un enlace (inalámbrico, cable o similares) a una computadora. De esta forma, los datos almacenados pueden transferirse del dispositivo de medición a la computadora, para análisis posterior, etc. El dispositivo de medición puede comprende además varias entradas, para controlar las funciones diversas del dispositivo y como interruptor del dispositivo para encender y apagar cuando sea necesario . Como se menciona arriba, el sistema también puede incluir un dispositivo para medir la humedad relativa de la piel bajo el parche, que puede o no ser parte del dispositivo de medición (por ejemplo, puede ser parte del parche como se muestra arriba en la FIG. 2B) . La humedad relativa puede proporcionar un estimado de la cantidad del sudor recolectado por el dispositivo, o la relación del sudor con el tiempo. Puede usarse cualquier detector de humedad relativa apropiado. En algunos casos, puede ser deseable usar sensores de humedad relativa de rango completo (por ejemplo, 0% hasta 100%) . Los ejemplos de sensores de humedad relativa apropiados incluyen sensores de humedad de capacitancia, sensores de humedad resistiva, y sensores de humedad de bajo voltaje. La medición de humedad relativa debajo del parche refleja la cantidad de pérdida de humedad por la piel (por ejemplo, sudor) y por lo tanto la cantidad y velocidad de sudoración. Como se menciona arriba, el dispositivo de medición también puede incluir un controlador para controlar el parche o sus componentes (por ejemplo, válvulas, bombas, interruptores, etc) . En algunas variaciones, el controlador regula el movimiento del fluido (por ejemplo, sudor, amortiguador, y/o aire) a través de las capas de recolección y detectora. El controlador puede alcanzar esto al coordinar la actividad de las bombas, válvulas, e interruptores. Por ejemplo, el controlador puede abrir la conexión (por ejemplo, un interruptor o válvula) entre el depósito amortiguador y el canal de microfluidos y el amortiguador de bomba del depósito amortiguador en el canal de microfluidos. El amortiguador puede agregarse al canal de microfluidos ya sea antes de la recolección de sudor (por ejemplo, en procedimiento de recolección en "húmedo") o después de que el sudor se ha recolectado (en procedimiento de recolección en "seco"). Pueden usarse uno o más interruptores para alternarse entre las diferentes regiones del parche. Por ejemplo, el marcador tal como un bolo de gas, amortiguador, o solución de marcado pueden aplicarse a un extremo del canal de recolección de microfluidos al abrir un canal entre la fuente de material marcador y el extremo del canal de microfluidos. Otro interruptor también puede controlar el movimiento del material desde la cámara de recolección de microfluidos a la capa detectora. Por ejemplo, cuando la capa de recolección comprende un canal de microfluidos en el cual se recolecta el sudor, el extremo distal del canal puede abrirse para un depósito o a la atmósfera, lo que previene una caída de presión con el canal . Después de que se ha recolectado una cantidad apropiada de sudor, la válvula o interruptor puede alternar el canal de microfluidos de manera que en lugar de esto esté en comunicación fluida con la capa detectora lo que permite que el sudor (incluyendo sudor en el amortiguador) y otro material en el canal de microfluidos pase en la capa detectora.' El sudor puede bombearse (pasivamente o activamente) desde la capa de recolección en la capa detectora de manera que el nivel de glucosa puede determinarse.

El dispositivo de medición puede llevarse puesto por el usuario, pero no es necesario. Por ejemplo, ya que los parches descritos aquí son apropiados para mediciones tanto sencillas como repetidas, puede ser deseable en algunas circunstancias que el dispositivo de medición pueda llevarse puesto. Por ejemplo, en el caso donde el parche se interrogará múltiples veces, como se describirá en mayor detalle abajo, el dispositivo de medición puede llevarse puesto sobre el parche en una configuración de brazalete o tipo reloj . En estas variaciones, el dispositivo de medición debería ser de un tamaño apropiado para proporcionar comodidad al que lo lleva puesto, mientras que en algunas veces es capaz de alojar sus componentes necesarios . Debería entenderse que el tamaño del dispositivo de medición y como se configura para llevar puesto de forma cómoda también depende de la ubicación del parche (por ejemplo, lleva del dedo, muñeca, antebrazo, abdomen, muslo, etc) . Una descripción ejemplar del sistema para vigilar la glucosa como se describe en la presente se muestra en la FIG. 6. La FIG. 6 muestra un parche configurado como un dispositivo de detección de glucosa en línea que usa glucosa oxidasa ("GOx") en solución como parte de un detector electroquímico. En esta variación, el dispositivo usa una técnica de medición diferencia para aumentar la señal de glucosa mientras se elimina los contaminantes potenciales.

En el sistema ilustrado en la FIG.6, una muestra de sudor de la piel se recolecta en la capa de recolección de microfluidos del parche (614) . La capa de recolección comprende un canal de microfluidos , que puede ser una canal en serpentín, como se describe arriba. En este ejemplo, el dispositivo incluye una membrana permeable al sudor (612) entre la piel del usuario y la capa de recolección (614). El extremo distal de la cámara de microfluidos está en conexión de fluido con una fuente de amortiguador, tal como el depósito de amortiguador (628) . El amortiguador puede presurizarse (por ejemplo, por una bomba) de manera que cuando la válvula (630) entre el depósito de amortiguador y el canal se abre, el amortiguador fluye en el canal . Como se describe arriba, un amortiguador (el cual puede o no puede ser diferente del amortiguador en el depósito amortiguador) puede precargarse en el canal de microfluidos de manera que el sudor se recolecta en fluido dentro del canal de microfluidos. En algunas variaciones, el sudor se recolecta en un canal relativamente "seco". Típicamente el amortiguador entre en el canal de microfluidos del depósito amortiguador manejando el material (por ejemplo, sudor) del canal de microfluidos y en la región detectora (616) . En algunas variaciones, el fluido en el canal de microfluidos se bombea en la región detectora (616) por aire o por un material diferente al amortiguador (incluyendo materiales inmiscibles tales como aceite, etc.) que se agrega al extremo próximo del canal de microfluidos . En algunas variaciones, esto puede servir para marcar el extremo del material recolectado en el canal de microfluidos que pasa en el detector. Como se muestra en la FIG. 6, la capa de recolección se conecta de manera fluida a la región detectora por tubería (618) . Una válvula adicional puede usarse para separar la capa detectora de la capa de recolección. Como se menciona arriba, los diferentes amortiguadores pueden usarse como parte del mismo sistema. Por ejemplo, un amortiguador de recolección puede usarse para recolectar sudor, y un amortiguador diferente (por ejemplo, un amortiguador de presión) puede usarse para mover una muestra de sudor (y/o amortiguadora de recolección) dentro del sistema. Un amortiguador de marcador diferente puede usarse para "marcar" la solución de microfluidos . En algunas variaciones, el mismo amortiguador puede usarse para todos estos. Estos amortiguadores pueden tener las mismas resistencias iónicas y pH, o pueden tener diferentes resistencias iónicas y pH . En algunas variaciones, el mismo amortiguador se usa para todas estas diferentes aplicaciones.

Como se menciona arriba, el detector mostrado en la FIG. 6, es un detector con base en GOx que aplica un método de detección diferencial para medir la glucosa. De esta manera, la glucosa puede medirse con precisión aún en presencia de compuestos adicionales tales como ácido ascórbico y acetaminofen que pueden de otra manera inhibir o interferir con una medición precisa. Aquí, la capa detectora se divide en dos regiones separadas por una membrana de diálisis (640) que permite que la glucosa pase a través de esto, pero previene moléculas grandes (tales como GOx) de paso. Una técnica de medición diferencial apropiada se describe en Patentes de E.U.A. 6,706,160 y 6,214,206, ambas de las cuales se incorporan en la presente para referencia en su totalidad. Los métodos de medición diferencial típicamente remueven el impacto de substancias de interferencia al registrar de una muestra de sudor en presencia o ausencia de GOx, y produciendo una señal diferente. En la FIG. 6 la capa detectora comprende dos regiones (644, 646) separadas por la membrana de diálisis (640). La región superior (646) contiene tres electrodos (651): un electrodo de trabajo, un contra-electrodo y un electrodo de referencia. Esta región superior también está en comunicación fluida con una fuente de GOx (565) , y un depósito de desechos (658). En algunas variaciones, (particularmente variaciones de medición no diferenciales) el GOx puede fijarse o inmovilizarse (por ejemplo, a los lados de la región detectora, o en o cerca de los electrodos), más que aplicarse en solución. El sudor recolectado en el canal de microfluidos puede pasarse (en línea) en la región inferior del detector (644), como se muestra. Una vez que la muestra de sudor entra a la cámara de detección de la región de recolección, una señal puede medirse de los electrodos (por ejemplo, un par de electrodo de trabajo y un contra-electrodo) . La muestra de sudor típica puede contener otras substancias sin glucosa (tales como ácido ascórbico y acetaminofen) que puede generar una señal en un electrodo, lo que resulta en una corriente de respaldo. Estos compuestos también pueden pasar a través de la membrana de diálisis (640) entre las regiones superior e inferior de la capa detectora, y deberá presentar como respaldo en una señal electroquímica. Sin embargo, como se menciona previamente y se describirá en más detalle a continuación, debido a que una técnica de medición diferencial se usa, no es de consecuencia la señal de respaldo de los compuestos que interfieren potencialmente . Como se menciona previamente, la glucosa también está libre para difundirse a través de la membrana de diálisis (640) entre las cámaras superior e inferior. Para medir la concentración de glucosa, luego se agrega GOx (por ejemplo, del depósito GOx (656) en la cámara superior donde puede reaccionar con la glucosa y produce una señal proporcional a la concentración de glucosa en los electrodos . La enzima no pasa a través de la membrana de diálisis (640) , y convierte la glucosa en peróxido lo que resulta en una "corriente de peróxido" local a los electrodos de la cámara superior. La diferencia en las señales antes y después de la adición de GOx puede reflejar agudamente la concentración de glucosa aún en presencia de compuestos de interferencia. La señal presente en los electrodos (651) puede monitorearse y usarse por el dispositivo de medición (no se muestra) , como se describe arriba. Además, la coordinación de la toma de mediciones, la adición de GOx, etc. puede realizarse por un controlador, incluyendo un controlador que es parte del parche, o parte del dispositivo de medición. En algunas variaciones, la capa detectora comprende un detector GOx que no es un detector diferencial. De esta manera, el sistema mostrado en la FIG. 6 puede simplificarse al remover la membrana de diálisis (640) y reduciendo las regiones superior e inferior (644,646) en una región sencilla. Esto puede ser deseable particularmente si los niveles de compuestos que interfieren potencialmente son bajos. Métodos Como se señala arriba, los métodos para medir la glucosa en la superficie de la piel también se proporcionan aquí. Algunos métodos generalmente comprenden limpiar la superficie de la piel con un solvente de glucosa, recolectando sudor de la superficie de la piel al usar un dispositivo de recolección de microfluidos , y medir la glucosa recolectada. Se realiza típicamente la limpieza de la superficie de la piel (por ejemplo, al limpiar) para remover cualquier glucosa "vieja" o residual que permanece en la piel. En variaciones al usar un limpiador, el limpiador se hace típicamente de un material adecuado para limpiar la piel y comprende de un solvente para remover la glucosa. Para la facilidad de la descripción solamente, el término "limpiador" se usará en la presente para incluir cualquier tipo de mezcla de tela, tejido, no tejido, de trapo, de almohadilla, polimérica o fibrosa, y tales soportes similares capaces de absorber un solvente o tienen un solvente impregnado en ellos. En algunas variaciones, el limpiador contiene un marcador que se deposita en la piel. En estas variaciones, el dispositivo de medición busca la presencia del marcador, y si el marcador se detecta, entonces la medición procede. Si el marcador no se detecta, la medición no procede. En algunas variaciones, como se describirá en más detalle a continuación, el dispositivo de medición proporciona una indicación al usuario de que la piel no se ha limpiado. De esta manera, se minimiza la posibilidad de que el usuario obtenga y libere una medida clínicamente peligrosa (por ejemplo, con base en una lectura errónea que resulta de los residuos alimenticios u otras fuentes de glucosa en la piel que no se correlacionan con la glucosa sanguínea actual del usuario) , y las mediciones agudas se facilitan. El marcador puede comprender un químico que tiene una vida media corta, de manera que se descompone después de un periodo corto de tiempo. De esta manera, un marcador solamente será valido para un limpiador sencillo, o un uso sencillo o detección errónea de un marcador en la superficie de la piel se minimizará. En una manera similar, el marcador también puede enlazarse a un compuesto volátil, y se hace para evaporarse en un periodo de tiempo corto. Deberá notarse sin embargo, que el limpiador no deberá contener solventes, marcadores, u otros químicos que interfieran con la medición de la glucosa. Esto es, un solvente de glucosa adecuado deberá tener la capacidad de solubilizar la glucosa sin interferir con ya sea la medición eléctrica u óptica de la glucosa. Los solventes polares, y en particular, una mezcla de agua destilada y alcohol, proporcionan resultados muy buenos al remover la glucosa residual de la superficie de la piel. La relación de agua destilada hasta alcohol puede elegirse de manera que es suficiente agua para disolver la glucosa, pero no mucho agua para hacer la eliminación del exceso de agua tomada inconvenientemente en un periodo de tiempo largo con relación a la medición de la glucosa (por ejemplo, más de 25 minutos) . Como se señala anteriormente, es deseable que la mezcla de alcohol/agua, u otro solvente polar, se seleccione de manera que remueve la glucosa residual, pero no interfiere con la medición de glucosa. En algunas variaciones, la piel se limpia al enjuagarse o de otra manera al tratarse con un solvente de glucosa para remover potencialmente la glucosa residual contaminante, Después de limpiar la piel, puede secarse (o permitir el secado) , "removiendo el exceso de la solución de limpieza. Una etapa de secado separada es innecesaria en algunas variaciones . Como se señala anteriormente, después de que la piel se limpia, el sudor se recolecta de la superficie de la piel, y esto puede o no puede incluir colocar un parche en la superficie de la piel para la recolección del sudor. Cuando un parche se usa, puede colocarse en cualquier superficie de la piel adecuada como se describe brevemente arriba. Por ejemplo, el parche puede colocarse en un dedo, en la palma, en la muñeca, el antebrazo, el muslo, etc. La colocación del parche en la yema del dedo puede proporcionar un sitio conveniente, discreto, y accesible fácilmente para la prueba, particularmente prueba no continua. Además, las yemas de los dedos tienen la densidad más grande de glándulas sudoríparas. La colocación del parche en la muñeca puede proporcionar un sitio conveniente, discreto, y accesible fácilmente para la prueba cuando las mediciones repetidas son para tomarse de un parche sencillo. Estos métodos también pueden incluir una etapa de inducir sudor previo a la recolección del sudor de la superficie de la piel . La etapa para inducir sudor puede comprender inducir sudor mecánicamente, químicamente, físicamente, o térmicamente, como se describe en detalle arriba. En algunas variaciones, la medición comprende medir cantidades en nanogramos de glucosa. Otros métodos para medir glucosa en la superficie de la piel comprenden limpiar la superficie de la piel con un solvente de glucosa, como se describe justo arriba, recolectando sudor de la superficie de la piel en un parche que comprende una capa de recolección de microfluidos ; y medir la glucosa recolectada en el parche. Nuevamente, cualquiera de las variaciones de parche descritas arriba puede usarse con el parche descrito aquí. En algunas variaciones, la recolección de sudor comprende recolectar sudor en una capa de recolección de microfluidos que contiene un amortiguador. Por ejemplo, el parche puede aplicarse en la piel del usuario, y el canal de microfluidos puede llenarse (o puede pre-llenarse) con un amortiguador. En algunas variaciones, el amortiguador incluye un mecanismo para inducir sudor (por ejemplo, pilocarpina) . El sudor por lo tanto se recolecta en la solución amortiguadora dentro del canal de recolección de microfluidos. Después una cantidad apropiada de sudor se recolecta, el amortiguador dentro del canal de recolección es bombea en la capa detectora. La cantidad apropiada de sudor puede determinarse con base en cualquiera de los métodos descritos arriba. Por ejemplo, la cantidad apropiada de sudor puede determinarse por el volumen del sudor recolectado (por ejemplo, cuando el sudor se agrega al amortiguador dentro de la capa de recolección se incrementa por una cantidad dada) , o con base en la concentración de otro componente del sudor mientras se detecta en el canal de recolección, o con base en la relación de sudor determinado por la humedad relativa de la piel debajo del parche, o con base en un lapso predeterminado de tiempo. El sudor (en el amortiguador) puede moverse en la capa detectora de la capa de recolección. El sudor puede bombearse al aplicar presión en el extremo próximo del conducto de recolección de microfluidos , cuando la capa de recolección está en comunicación fluida con la capa detectora. La presión puede aplicarse al agregar amortiguadora adicional al extremo próximo de la capa de recolección, o al agregar cualquier material apropiado (por ejemplo, aire, etc.). Una vez en la capa detectora, la concentración de glucosa en el sudor puede determinarse por cualquier método apropiado, como se describe arriba. La detección puede ocurrir mientras que el material entra en la capa detectora (por ejemplo, continuamente) , o puede hacerse a periodos de tiempo discretos después de que el sudor ha entrado. El dispositivo de medición puede interrogar al detector como (o después) el sudor entra en la capa detectora. De esta manera, el dispositivo de medición puede probar el detector para determinar la concentración de glucosa. Como se describe arriba, en algunas variaciones, el dispositivo de medición puede aplicar una técnica diferencial para determinar una señal de glucosa, o puede promediar, sumar, o de otra manera analizar la salida del detector para determinar una concentración de glucosa que refleja la concentración de glucosa sanguínea. El sudor (y/o amortiguador) en la capa detectora puede bombearse antes del detector (por ejemplo, electrodos) y en un depósito de desechos . El método también puede incluir bombear un amortiguador en la capa de recolección de microfluidos (por ejemplo, después de recolectar el sudor). En estas variaciones, el parche típicamente tiene una capa de recolección y una capa detectora, las cuales están en comunicación fluida una con la otra. El sudor puede recolectarse en una capa de recolección de microfluidos de manera inicial relativamente seca. Una cantidad suficiente de sudor puede recolectarse antes de mover el sudor en la capa detectora. Como se menciona previamente, la cantidad de sudor recolectado puede medirse por el dispositivo en cualquier forma apropiada. Cualquiera de las etapas previamente descritas luego pueden usarse para determinar la concentración de glucosa en el sudor. Por supuesto, deberá entenderse que cualesquiera de las etapas de los métodos descritos en la presente pueden repetirse (por ejemplo, recolectando el sudor y midiendo la glucosa) . De esta manera, el dispositivo descrito en la presente puede configurarse para repetir las mediciones de glucosa del sudor. Todavía otros métodos para medir la glucosa en una superficie de la piel comprenden limpiar la superficie de la piel con un solvente de glucosa, como se describe arriba, recolectando una primera muestra de sudor de la superficie de la piel en un parche que comprende una capa de recolección de microfluidos y una capa detectora, transfiriendo la primera muestra de sudor de la capa de recolección a la capa detectora, midiendo la glucosa en la primera muestra de sudor, y repitiendo las etapas de recolección, transferencia, y medición al menos una vez. Este método se muestra en forma de organigrama en la FIG. 7. En la FIG. 7, un ejemplo de un método para medir repetidamente la glucosa en el sudor se describe. La piel del sujeto primero se limpia (701), como se describe arriba, con un solvente de glucosa apropiado, y luego el parche se aplica (703). Puede usarse cualquier región de piel apropiada, preferiblemente una región para la cual el parche y/o dispositivo de medición (por ejemplo, monitor) puede enlazarse durante el periodo de tiempo durante el cual las mediciones repetidas son para tomarse (por ejemplo, minutos, horas, días) . Por ejemplo, el parche puede aplicarse en la muñeca del sujeto, abdomen, brazo, etc. Una primera muestra de sudor luego puede recolectarse de la superficie de la piel (705) , de acuerdo a cualesquiera de los métodos descritos en la presente. Durante o antes de la recolección de sudor, un mecanismo para inducir sudor puede aplicarse para inducir una respuesta de sudor de la piel. Por ejemplo, el mecanismo para inducir sudor puede ser químico (por ejemplo, pilocarpina con o sin potenciadores o iontoforesis de penetración) , térmico (por ejemplo, calentador) , o mecánico (por ejemplo, capa oclusiva) . El sudor puede recolectarse a través de una membrana permeable al sudor (pero no necesita estar) en un canal de microfluidos , tal como un canal de microfluidos en serpentín. Como se describe arriba, la etapa de recolección de la primera muestra de sudor puede comprender recolectar la primera muestra de sudor en una capa de recolección de microfluidos que contiene un amortiguador o puede comprender recolectar la primera muestra de sudor en un dispositivo de capa de recolección de microfluidos de un amortiguador. En una variación, la capa de recolección de microfluidos incluye un amortiguador (por ejemplo, PBS a pH 7.4) en el cual el sudor se recolecta. El sudor puede recolectarse durante una cantidad apropiada de tiempo, o hasta que una cantidad apropiada de sudor ha entrado en el canal de microfluidos. En un ejemplo, la cantidad apropiada de sudor se determina con base en el desplazamiento de fluido dentro del canal de microfluidos. Por ejemplo, como el sudor entra al amortiguador dentro del canal, el volumen de fluid (amortiguador más sudor) dentro del canal incrementará, y este incremento puede determinarse por el dispositivo, al usar cualesquiera de los métodos previamente descritos. Por ejemplo, cuando el extremo (más cercano a la entrada de la capa detectora) del canal de microfluidos se bloquea, la adición de sudor al amortiguador extenderá el frente ' del amortiguador dentro de la cámara de microfluidos , la cual puede detectarse ópticamente, eléctricamente, etc. En algunas variaciones, un extremo de la cámara de microfluidos se abre a la atmósfera por medio de una válvula o interruptor, de manera que la contrapresión no se desarrolla. Los ejemplos de la cantidad apropiada del sudor recolectado puede ser menos de alrededor de 20 µ?, menos de alrededor de 10 µ?, menos de alrededor de 5 µ?, menos de alrededor de 1 µ? o menos de alrededor de 0.5 µ? . Después de que la primera muestra de sudor se ha recolectado, la muestra de sudor (en el amortiguador) luego puede transferirse de la capa de recolección de microfluidos en la capa detectora (707) . Como se describe arriba, cualquier método apropiado puede usarse para transferir el sudor y el amortiguador en la capa detectora. Por ejemplo, la etapa de transferir la primera muestra de sudor de la capa de recolección a la capa detectora puede comprender bombear un amortiguador en la capa de recolección de microfluidos o puede comprender aplicar presión (por ejemplo, presión de gas, presión líquida, o presión mecánica) dentro de la capa de recolección de microfluidos . En algunas variaciones, la presión se usa para transferir la muestra de sudor y se aplica presión con solución salina presurizada. Otras variaciones para transferir la muestra de sudor también pueden usarse. La presión se aplica típicamente dentro del canal de recolección de microfluidos cuando el canal está en conexión fluida con la capa detectora. En una variación, el amortiguador adicional se bombea en el extremo próximo de la capa de recolección de microfluidos de un depósito amortiguador después de abrir una válvula al depósito amortiguador del canal de microfluidos, mientras que también abre una válvula entre el canal de microfluidos y la capa detectora. Una vez que la muestra está en la capa detectora, la concentración de glucosa puede determinarse (709) de acuerdo a cualesquiera de los métodos descritos previamente (por ejemplo, electroquímicamente, fluorescentemente, etc.). De esta manera, si un método electroquímico se usa con GOx, el GOx puede hacerse reaccionar con glucosa en la muestra para producir una corriente que es proporcional a la concentración de la glucosa aún en niveles muy bajos (por ejemplo, nanogramo) , como se describe previamente. Después de que la lectura de glucosa se toma, la muestra restante puede conducirse (por ejemplo, por presión) en un depósito de desechos, y el dispositivo puede estar en la preparación para recolectar la siguiente muestra (711) . Por ejemplo, el canal de microfluidos puede purgarse con aire, o rellenarse con amortiguador fresco (o ambos) . En algunas variaciones, el amortiguador limpio se corre de la capa de recolección a la capa detectora hasta que la glucosa no se detecta, y luego las válvulas entre el depósito de desechos y la capa detectora se cierran para prevenir contaminación posterior. Las válvulas entre la capa detectora y la capa de recolección también pueden cerrarse. La capa de recolección luego puede cebarse para recolectar una nueva muestra de sudor . Las etapas pueden repetirse (713) después de un periodo de tiempo predeterminado, por ejemplo, menos de alrededor de 60 minutos, menos de alrededor de 30 minutos, menos de alrededor de 20 minutos, menos de alrededor de 10 minutos, menos de alrededor de 5 minutos, etc. Similarmente, las etapas pueden repetirse durante un periodo de tiempo predeterminado, por ejemplo, alrededor de 1 hora, alrededor de 2 horas, alrededor de 3 horas, alrededor de 4 horas, alrededor de 5 horas, alrededor de 6 horas, etc. Estos periodos de tiempo pueden establecerse automáticamente, o pueden establecerse manualmente . Como con los métodos descritos arriba, estos métodos también pueden incluir la etapa de inducir un sudor previo a la recolección de una primera muestra de sudor. Ejemplos Ejemplo 1: Investigación de los efectos de una membrana permeable al sudor Una iontoforesis de pilocarpina estándar se realizó simultáneamente en la piel seca limpia de ambos brazos de un diabético tipo I del sexo masculino de 40 años de edad. La piel se limpió después de la estimulación y se aplicó una superficie MedOptix (ahora VivoMedical) Macrovial dentro de 1 min después de la iontoforesis. La MedOptix Macrovial permite muestras en serie de sudor para recolectarse del mismo sitio en la piel. Se hace de una placa que tiene un agujero a través de él para el contacto con la superficie de la piel. En el lado de contacto sin piel de la placa, un tubo capilar conecta el agujero a una cámara de recolección o vial) . Un material en barra de parafina de Vaselina (que actúa como una membrana permeable al sudor) se aplicó al sitio en el brazo derecho antes se aplicó MedOptix Macrovial. Las muestras se recolectaron cada 10 minutos de la aparición de la primera gota de sudor en el extremo de la MedOptix Macrovial. El sujeto llegó con un nivel de glucosa sanguínea inicial de alrededor de 220 mg/dl, el cual se estableció a alrededor de 175 mg/dl durante los primeros 40 minutos de la recolección de muestra. El sujeto luego bebió 10 oz de COKE® produciendo una elevación en la glucosa sanguínea hasta alrededor de 300 mg/dL . Las primeras dos muestras del brazo izquierdo (tienen membrana no permeable al sudor) , que contienen aproximadamente 2.0 mg/dl de glucosa. La concentración de glucosa del sudor incrementa monotónicamente a través del resto del experimento a un máximo de aproximadamente 5.0 mg/dl. Esto se incrementa en la concentración no se correlacionó al incremento en glucosa sanguínea, que empezó a elevarse 40 min después de la elevación inicial en glucosa en el brazo izquierdo. En contraste, las muestras de glucosa del brazo derecho, tienen la membrana permeable al sudor, manteniéndose baja a aproximadamente 1.7 mg/dl y se empieza a elevar a un máximo de alrededor de 2.5 mg/dl alrededor de 10 min después de que la glucosa sanguínea inicia a elevarse. Estos resultados se muestran en la FIG. 8. La FIG. 9 muestra un ajuste de la glucosa sanguínea contra la glucosa en el sudor para el sitio que tiene la membrana permeable al sudor, la cual cambia con el tiempo. Los valores de sangre y glucosa en el sudor se correlacionaron altamente, como se muestra por el R2 de 0.98. La concentración de glucosa que se incrementa a lo largo del experimento en el sitio que no tiene membrana permeable al sudor, la cual es consistente con una fuente de glucosa independiente de sudor. La FIG. 10 es un grupo de la relación de flujo de sudor hasta flujo de glucosa. Como se muestra en tal figura, en el caso donde hay una membrana permeable al sudor, la relación permanece constante mientras que el nivel de glucosa sanguínea es constante. A la inversa, en el caso donde no hay membrana permeable al sudor, la relación incrementa durante este tiempo. En consecuencia, estos datos sugieren que el uso de una membrana permeable al sudor puede actuar como una barrera para contaminantes epidérmicos y glucosa que se lleva a la superficie de la piel por medio de difusión. Ejemplo 2: Correlación de glucosa en el sudor a glucosa sanguínea Ambos antebrazos de los sujetos usados se limpiaron con un hisopo de alcohol de isopropilo al 70% estándar. Las almohadillas de algodón se remojan en una solución amortiguadora salina y 1% de solución de pilocarpina se aplicaron respectivamente a los electrodos negativos y positivos de un dispositivo de iontoforesis estándar. Una carga (dosis) de 10 mA-min a una corriente de 1 mA se aplicó a los electrodos de manera que se mantuvieron herméticamente contra la piel de los sujetos con asas elásticas. La piel se limpió después de 10 min de la iontoforesis y un vial MedOptix Macro se aplicó al sitio del electrodo positivo dentro de 1 min después de la iontoforesis . Los viales de muestra se reemplazaron cada 10 ó 15 min hasta que el flujo de sudor se volvió menos de alrededor de 10 µ? durante el intervalo de recolección.

Los niveles de glucosa sanguínea se determinaron de pinchaduras del dedo capilar cada 10 minutos al usar un medidor de glucosa sanguínea personal comercial (ACCU-CHEC ADVANTAGE®, Roche) . En algunos experimentos los macro-viales se colocaron simultáneamente en los brazos derecho e izquierdo, mientras que en otros macro-viales se colocaron primero en un brazo y luego después de una hora en el brazo opuesto. Las muestras se filtraron, diluyeron y analizaron en un sistema DIONEX® HPAE-PAD. El protocolo varía con el estado inicial del sujeto. Por ejemplo, si el sujeto tiene glucosa sanguínea alta (BG) (>200 mg/dL) al sujeto se le pidió que siguiera con sus programa de insulina normal para BG más bajo. De otra manera, a los sujetos se les dio una bebida que contiene 35-70g de glucosa al inicio del experimento para producir una elevación en BG durante el periodo de recolección . El sujeto BCG1701, cuyos resultados se muestran en las FIGS. 11 y 12A-B, es un diabético tipo II, caucásico del sexo femenino de 48 años de edad. El sujeto BDW2002, cuyos resultados se muestran en las FIGS. 13 y 14A-14B, es un no diabético, asiático del sexo masculino de 39 años de edad. La FIG. 11 muestra un resultado típico para una caída en BG. En este experimento el sujeto llega con un nivel BG alto (250 mg/dL) . Después el sujeto tiene un régimen de tratamiento, la insulina se inyectó y las muestra de sudor y sangre se recolectaron de tanto el antebrazo izquierdo como el derecho. Los datos se muestran en la FIG. 11 no se corrige para la compensación de algunos sujetos que se demuestra entre su brazo izquierdo y derecho. En esta figura el BG (círculos) disminuye desde 250 hasta 100 durante las 2.5 hr del experimento. El nivel de glucosa en el sudor (SG) se muestra para el antebrazo izquierdo (LFA) seguido por el antebrazo derecho (RFA) . Los números sobre los puntos SG dan el volumen en µ? del sudor recolectado para cada muestra durante el intervalo de recolección. Las FIGS. 12A y 12B muestran un grupo de regresión lineal de glucosa sanguínea interpolada contra glucosa en el sudor para el LFA y RFA respectivamente. Estos ajustes tienen valores R2 de 0.83 y 0.92, indicando un grado alto de correlación entre los niveles de' sangre y glucosa en el sudor. La FIG. 13 muestra resultados experimentales para un experimento con BG incrementado. En este experimento al sujeto se le dio 75 g de glucosa la cual eleva su BG desde alrededor de 125 hasta alrededor de 200 mg/dL durante el curso del experimento. Los datos agrupados en la FIG. 13 muestran los niveles de glucosa en el sudor (eje izquierdo) de recolecciones "simultáneas" del LFA y RFA junto con el cambio de niveles sanguíneos (eje derecho). Las FIGS. 14A y 14B muestran grupos de la regresión lineal de sangre contra la glucosa en el sudor para el LFA y RFA. Los valores R2 fueron 0.99 y 0.97 para LFA y RFA respectivamente demostrando una correlación fuerte entre la sangre y la glucosa en el sudor en este experimento. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención .

Claims

REIVINDICACIONES
Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones. 1. Un sistema de monitoreo de glucosa caracterizado porque comprende: un parche configurado para recolectar una cantidad en nanogramos de glucosa en el sudor, en donde el parche comprende una capa de recolección de microfluidos y un detector; y un dispositivo de medición configurado para medir la cantidad en nanogramos de glucosa. 2. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el parche además comprende una membrana permeable al sudor configurada para actuar como una barrera para los contaminantes de la epidermis y la glucosa que se lleva a la superficie de la piel por medio de difusión.
3. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la membrana permeable al sudor comprende un material que es generalmente oclusivo, pero permite el paso del sudor a través del mismo.
4. El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la membrana permeable al sudor comprende un polímero líquido que se cura cuando se expone al oxígeno y deja aberturas sobre los poros de las glándulas sudoríparas.
5. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el parche además comprende un adhesivo.
6. El sistema de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión.
7. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el parche además comprende un mecanismo para la inducción del sudor.
8. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el mecanismo para inducir el sudor es mecánico .
9. El sistema de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el parche comprende una capa de respaldo oclusiva.
10. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el mecanismo para inducir el sudor es químico .
11. El sistema de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el parche comprende pilocarpina.
12. El sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el parche comprende un potenciador de la penetración.
13. El sistema de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque además comprende un mecanismo para efectuar la iontoforesis .
14. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el mecanismo para inducir el sudor es térmico .
15. El sistema de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el parche comprende un calentador.
16. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de recolección de microfluidos comprende una capa de recolección de serpentín.
17. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa de recolección de microfluidos comprende canales microfluidos concéntricos .
18. El sistema de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el mecanismo para inducir el sudor está en la capa de recolección.
19. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una capa detectora, en donde el detector está en la capa detectora.
20. El sistema de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la capa detectora y la capa de recolección están en comunicación fluida una con la otra.
21. El sistema de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado porque además comprende una bomba.
22. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la bomba es una bomba activa.
23. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque la bomba es una bomba pasiva.
24. El sistema de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque además comprende una solución amortiguadora .
25. El sistema de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado porque la solución amortiguadora está a un pH fisiológico y es isotónica.
26. El sistema de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque la solución amortiguadora es solución salina amortiguada de fosfato.
27. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el detector es un detector electroquímico .
28. El sistema de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el detector comprende glucosa oxidasa.
29. El sistema de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la glucosa oxidasa está en solución.
30. El sistema de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la glucosa oxidasa se inmoviliza sustancialmente .
31. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo de medición comprende una pantalla, un procesador, un código ejecutable en computadora para ejecutar un algoritmo de calibración, y un mecanismo de medición para medir la glucosa recolectada en el parche.
32. El sistema de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un dispositivo para medir la humedad relativa .
33. Un parche para uso con un dispositivo de monitoreo de glucosa, caracterizado porque comprende: una capa de recolección de microfluidos ; y un detector.
34. El parche de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque además comprende una membrana permeable al sudor configurada para actuar como una barrera a los contaminantes epidérmicos y la glucosa que se trae a la superficie de la piel por medio de difusión.
35. El parche de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque la membrana permeable al sudor comprende un material que es generalmente oclusivo, pero permite que el sudor pase a través del mismo.
36. El parche de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque la membrana permeable al sudor comprende un polímero líquido que se cura cuando se expone al oxígeno y deja las aberturas sobre los poros de las glándulas sudoríparas .
37. El parche de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque además comprende un adhesivo.
38. El parche de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque además comprende un mecanismo para la inducción del sudor.
39. El parche de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el mecanismo para inducir el sudor es mecánico.
40. El parche de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado porque el parche comprende una capa de respaldo oclusiva .
41. El parche de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el mecanismo para inducir el sudor es químico .
42. El parche de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el parche comprende pilocarpina.
43. El parche de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque comprende un potenciador de la penetración.
44. El parche de conformidad con la reivindicación 42, caracterizado porque además comprende un mecanismo para efectuar la iontoforesis .
45. El parche de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el mecanismo para inducir el sudor es térmico .
46. El parche de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque comprende un calentador.
47. El parche de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la capa de recolección de microfluidos comprende una capa de recolección en serpentín.
48. El parche de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la capa de recolección de microfluidos comprende canales microfluidos concéntricos .
49. El parche de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque el mecanismo para inducir el sudor está en la capa de recolección.
50. El parche de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque además comprende una capa detectora, en donde el detector está en la capa detectora.
51. El parche de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque la capa detectora y la capa de recolección están en comunicación fluida una con la otra.
52. Un método para medir la glucosa sobre la superficie de la piel, caracterizado porque comprende: limpiar la superficie de la piel con un solvente de glucosa; la recolección del sudor desde la superficie de la piel al usar un dispositivo de recolección de microfluidos; y medir la glucosa recolectada.
53. El método de conformidad con la reivindicación 52 caracterizado porque además comprende la inducción del sudor previo a la recolección del sudor.
54. El método de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque la inducción del sudor comprende administrar pilocarpina.
55. El método de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque además comprende administrar un potenciador de la penetración.
56. El método de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque además comprende impulsar la pilocarpina dentro de la piel con iontoforesis .
57. El método de conformidad con la reivindicación 52, caracterizado porque la medición comprende medir cantidades en nanogramos de glucosa.
58. Un método para medir la glucosa sobre la superficie de la piel caracterizado porque comprende: limpiar la superficie de la piel con un solvente de glucosa; la recolección del sudor desde la superficie de la piel en un parche que comprende una . capa de recolección de microfluidos ; y medir la glucosa recolectada en el parche.
59. El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque la recolección del sudor comprende la recolección del sudor en una capa de recolección de microfluidos que contiene una solución amortiguadora.
60. El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque además comprende bombear una solución amortiguadora dentro de la capa de recolección de microfluidos .
61. El método de conformidad con la reivindicación 60, caracterizado porque el bombeo de la solución amortiguadora dentro de la capa de recolección de microfluidos se efectúa después de la recolección del sudor.
62. El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque además comprende repetir las etapas de recolección del sudor y medir la glucosa.
63. Un método para medir la glucosa sobre la superficie de la piel caracterizado porque comprende: limpiar la superficie de la piel con un solvente de glucosa; recolectar una primera muestra de sudor desde la superficie de la piel en un parche que comprende una capa de recolección de microfluidos y una capa detectora; transferir la primera muestra de sudor desde la capa de recolección a la capa detectora; medir la glucosa en la primera muestra de sudor; repetir las etapas de recolección, transferencia, y medición al menos una vez.
64. El método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque la recolección de la primera muestra de sudor comprende recolectar la primera muestra de sudor en una capa de recolección de microfluidos que contiene una solución amortiguadora .
65. El método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque la etapa de transferir la primera muestra de sudor desde la capa de recolección a la capa detectora comprende bombear una solución amortiguadora dentro de la capa de recolección de microfluidos .
66. El método de conformidad con la reivindicación 65, caracterizado porque la etapa de transferir la primera muestra de sudor desde la capa de recolección a la capa detectora comprende aplicar presión dentro de la capa de recolección de microfluidos .
67. El método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque la presión aplicada se selecciona del grupo que consiste de: presión líquida, presión de gas, y presión mecánica.
68. El método de conformidad con la reivindicación 66, caracterizado porque la presión aplicada es solución salina presurizada .
69. El método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque las etapas se repiten después de un periodo predeterminado de tiempo.
70. El método de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el periodo predeterminado de tiempo es menor que alrededor de 60 minutos.
71. El método de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el periodo predeterminado de tiempo es menor que alrededor de 30 minutos.
72. El método de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el periodo predeterminado de tiempo es menor que alrededor de 20 minutos.
73. El método de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el periodo predeterminado de tiempo es menor que alrededor de 10 minutos.
74. El método de conformidad con la reivindicación 69, caracterizado porque el periodo predeterminado de tiempo es menor que alrededor de 5 minutos .
75. El método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque las etapas se repiten durante un periodo predeterminado de tiempo.
76. El método de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque las etapas se repiten durante alrededor de 1 hora .
77. El método de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque las etapas se repiten durante alrededor de 2 horas.
78. El método de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque las etapas se repiten durante alrededor de 3 horas .
79. El método de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque las etapas se repiten durante alrededor de 4 horas .
80. El método de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque las etapas se repiten durante alrededor de 5 horas .
81. El método de conformidad con la reivindicación 75, caracterizado porque las etapas se repiten durante alrededor de 6 horas .
82. El método de conformidad con la reivindicación 63, caracterizado porque además incluye la inducción del sudor previo a la recolección de una primera muestra de sudor.
83. El método de conformidad con la reivindicación 82, caracterizado porque la inducción del sudor comprende químicamente la inducción del sudor.
84. El método de conformidad con la reivindicación 82, caracterizado porque la inducción del sudor comprende mecánicamente la inducción del sudor.
85. El método de conformidad con la reivindicación 82, caracterizado porque la inducción del sudor comprende térmicamente la inducción del sudor.