Голографический датчик, имеющий гетерогенные характеристики

012218 Область техники Настоящее изобретение относится к топографическому датчику и к способу его изготовления. Уровень техники Топографические датчики могут использоваться для обнаружения (детектирования) широкого круга аналитов. В заявке WO 95/26499 описан голографический датчик на основе объемной голограммы. Известный датчик содержит матрицу, чувствительную к аналиту и имеющую распределенную по своему объему структуру, совершающую оптическое преобразование. В связи с таким выполнением преобразователя оптический сигнал, генерируемый датчиком, очень чувствителен к изменениям объема или к структурным перестройкам, имеющим место в чувствительной к аналиту матрице в результате взаимодействия или реакции с аналитом. Сущность изобретения В соответствии с первым аспектом изобретения датчик содержит несущую среду и голограмму,распределенную по объему данной среды. В результате изменения свойства среды изменяется ее оптическая характеристика, при этом среда является неоднородной (гетерогенной), так что изменение ее свойства также неоднородно (гетерогенно). В соответствии со вторым аспектом изобретения способ изготовления голографического датчика включает операции формирования неоднородной несущей среды путем;(a) полимеризации мономеров с изменением в процессе полимеризации по меньшей мере одного из условий реакции полимеризации или(b) введения в среду компонента, осуществления реакции данного компонента со средой или со вторым компонентом, присутствующим в среде, и варьирования масштабов реакции в среде; размещения в несущей среде материала для записи голограммы и записи голографического изображения. Данный способ позволяет точно задавать чувствительность датчика. Массив датчиков, изготовленных способом согласно изобретению, может содержать датчики, имеющие различные согласованные чувствительности. Другим аспектом изобретения является создание способа изготовления датчика, который содержит среду и заключенную в ней голограмму, причем в результате изменения свойства среды изменяется ее оптическая характеристика. Данный способ включает операции формирования неоднородной несущей среды путем полимеризации смеси полимеризующихся компонентов и другого компонента; размещения в несущей среде голографического регистрирующего материала и записи голографического изображения; при этом температура, при которой происходит указанное изменение физического свойства, зависит от количества указанного другого компонента, присутствующего в смеси. Оптическая характеристика может изменяться как результат фазового перехода в среде. В соответствии со следующим аспектом изобретения способ изготовления бессеребряного голографического датчика включает операции формирования неоднородной несущей среды с голограммой, размещенной в объеме указанной среды, путем:(1) обеспечения распределения смеси сшивающих мономеров по объему первого полимера;(2) осуществления реакции в смеси мономеров с образованием второго полимера, в котором записывается голографическое изображение, при этом первый и второй полимеры образуют несущую среду,а масштаб проведения указанной реакции варьируют по объему среды. Изобретение обеспечивает получение датчиков, которые могут быть особенно полезны при обеспечении защиты продуктов и изделий. В частности, чувствительность датчика согласно изобретению может изменяться в таких пределах и иметь такой сложный характер, что изготовление точной копии датчика представляется, практически, невозможным. Перечень чертежей На фиг. 1 представлен график зависимости длины волны (в нанометрах, нм) от времени обработки(в секундах) янтарным ангидридом при различных значениях рН. На фиг. 2 представлен график зависимости длины волны (нм) от значения рН для образца, обработанного янтарным ангидридом (S), нормального (необработанного) образца (N) и образца, обработанного уксусным ангидридом (А). На фиг. 3 представлен график зависимости длины волны (нм) от значения рН при других условиях. На фиг. 4 представлен еще один график зависимости длины волны (нм) от значения рН при других условиях. Сущность изобретения Неоднородность, которой обладает датчик по изобретению, может быть распределена случайным образом. Альтернативно, изменение свойств датчика может быть, по существу, непрерывным или плавным/скачкообразным. Такое выполнение позволяет получить датчик, одновременно обладающий различными откликами, например имеющий множество зон с различными свойствами/реактивностью.-1 012218 Датчик согласно изобретению предпочтительно содержит полимерную несущую среду. При этом неоднородность может быть обеспечена варьированием степени полимеризации по объему среды. Например, среда может содержать области с относительно высокой и с относительно низкой степенью полимеризации. В этом случае данные области могут быть заданы таким образом, что при конкретной концентрации аналита или в некотором диапазоне концентраций значение оптической характеристики является одним и тем же или, по существу, одним и тем же в каждой зоне. В предпочтительном варианте полимерная среда содержит функциональные группы, которые могут быть легко модифицированы. В качестве такой среды могут быть использованы, например, мономеры оксиэтилметакрилата (ОЭМА), аминоэтилметакрилата (АЭМА) и/или дигликольметакрилата (ДГМА). Получаемый в результате полимер содержит легко модифицируемую функциональную аминогруппу. Аминогруппы могут быть модифицированы, например, посредством ангидрида, такого как уксусный ангидрид, янтарный ангидрид или 4-нитрофталевый ангидрид. Использование различных полимеризующихся компонентов позволяет получить различные значения чувствительности, например, в одном голографическом элементе. При рН ниже 4 голографический элемент, содержащий ОЭМА/АЭМА, модифицированные янтарным ангидридом, работает примерно на той же длине волны, что и содержащий ОЭМА/АЭМА, модифицированные уксусным ангидридом. Благодаря этому элемент, использующий полимерную среду на основе ОЭМА/АЭМА, модифицированных янтарным ангидридом и уксусным ангидридом, может быть использован как рН-датчик: если все зоны кажутся имеющими одинаковый цвет, пользователь знает, что рН менее 4. Аналогичный эффект для рН 8,5 наблюдается при сравнении немодифицированной среды на основе ОЭМА/АЭМА и среды, модифицированной уксусным ангидридом. Голограмма может быть распределена по всему объему несущей среды. Датчик согласно изобретению может содержать голографический элемент, имеющий "градиент чувствительности". Такой градиент может быть создан варьированием степени, в которой модифицируется полимерная среда, например введением градиента степени полимеризации. Данный эффект может быть достигнут созданием для среды дифференцированных условий (де)полимеризации. Голографический элемент, содержащий существенно модифицированную среду, может иметь для заданного интервала концентраций аналита больший интервал длин волн, пригодных для воспроизведения голограммы, чем датчик с менее модифицированной средой. В таком случае, если существенно модифицированная и относительно менее модифицированная области требуют использования для воспроизведения одной и той же длины волны, это может указывать на то, что каждая область повергается воздействию аналита, имеющего различные концентрации. Следовательно, в конкретной точке вдоль линии градиента чувствительности определенный цвет будет указывать на определенную концентрацию аналита. В другой точке вдоль той же линии градиента тот же цвет будет указывать на другую концентрацию аналита. Так, если датчик содержит голографический элемент, обладающий градиентом чувствительности, можно использовать стандартизованный (опорный) цвет для того, чтобы прокалибровать градиент в терминах концентрации аналита. Способ согласно изобретению может включать введение в полимер дополнительного мономера с последующей дополнительной полимеризацией. Например, дополнительный мономер может быть получен путем снятия защиты с защищенного мономера, уже присутствующего в полимеризуемой смеси. Мономеры перед начальной полимеризацией могут быть защищены с помощью таких групп, как N(трет-бутоксикарбонил), так что полимеризованная смесь будет в этом случае содержать полимеризованные и неполимеризованные области. Затем с защищенных мономеров может быть селективно снята защита, после чего они будут полимеризованы. Такое решение позволяет точно настраивать чувствительность датчика. Альтернативно, дополнительный компонент может создавать поперечные связи (сшивки) в полимере, содержащем группы, способные к образованию таких связей. Образование сшивок представляет еще одно средство точного управления структурой полимера и,следовательно, чувствительностью голографического элемента. Особенно предпочтительным для достижения желаемого варьируемого отклика является фотохимическое сшивание, предусматривающее использование маски с переменной плотностью (маски серых тонов). Чувствительностью голографического элемента можно управлять и с использованием агента, такого как соль хромовой кислоты (хромат). Применение хромата в сочетании с несущей средой на основе желатина (особенно сшитой с помощью формальдегида) способно понизить чувствительность элемента при одновременном увеличении длины волны, необходимой для воспроизведения. В данном варианте первая операция способа состоит в создании на подложке желатинового полимера, не имеющего поперечных связей. Для этого соответствующую подложку (например, стекло или пластик, обработанные с целью обеспечения адгезии желатина) покрывают слоем раствора желатина,после чего дают желатину возможность охладиться и застыть. Застывший желатин может быть обработан различными концентрациями, например, ионов хрома с дифференцированным образованием поперечных связей и, соответственно, с получением дифференцированной чувствительности. Данная задача может быть решена различными путями. В одном из вариан-2 012218 тов используется кювета, в которую желатиновая пленка может быть погружена полностью. В кювете находится холодный раствор хрома, содержащий более 1-5% ионов хрома. Вся пленка, помещенная в кювету, оказывается погруженной в хромосодержащий раствор. Затем пленку медленно вынимают из раствора, так что некоторые ее части, которые дольше вымачивались в растворе, будут иметь большую плотность поперечных связей. Аналогичный эффект может быть достигнут при прокачивании через кювету, в которой находится желатиновая пленка, двух растворов. Один из них представляет концентрированный хромосодержащий раствор, а второй - воду. Если расход воды будет увеличиваться быстрее, чем расход хромосодержащего раствора, концентрация хрома будет постепенно уменьшаться. Формируемый градиент может быть изменен на обратный путем увеличения расхода раствора по сравнению с расходом воды. Данный принцип применим и в случае использования в качестве сшивающего агента, вместо хромосодержащего раствора, раствора глутаральдегида. Сшитый полимер может быть затем преобразован в голограмму, в частности, посредством диффузии, как это описано, например, в WO 95/26949. Голографический датчик может быть построен таким образом, чтобы он имел усиленный отклик при реакции с аналитом. В подобном датчике голографический элемент предпочтительно содержит несущую среду на основе гидрогеля, который в результате реакции с аналитом претерпевает фазовый переход, например, в застеклованное состояние. Данный переход сопровождается изменением оптической характеристики, например смещением длины волны, соответствующей дифракционному максимуму,причем величина этого смещения зависит от температуры. При конкретном (как правило, повышенном) значении температуры наблюдается максимальное смещение. Было обнаружено, что температуру, при которой имеет место подобный "сверхсильный" отклик, можно варьировать добавлением к исходному полимеру сополимера с проведением дополнительной полимеризации. В результате может быть получен датчик, рассчитанный на конкретную температуру, т.е. имеющий на данной температуре максимальный отклик. В большинстве датчиков для получения голограммы используется серебро. Однако может оказаться желательным получение бессеребряных голографических датчиков. При этом за счет применения неоднородной среды могут быть получены бессеребряные датчики с градиентом чувствительности. Для этого сначала получают полимер (Р 1), составляющий основу датчика, а затем проводят вторую полимеризацию с использованием сшивающей смеси (Р 2) мономеров с получением полос, обусловленных наличием жесткого сшитого полимера, и формируя тем самым голограмму в объеме Р 1. Полимеризацию Р 2 осуществляют, облучая смесь Р 2, внедренную в Р 1, излучением ультрафиолетового (УФ) лазера. Длительность облучения Р 2 УФ-лазером будет влиять на степень образования поперечных связей и на твердость полимера Р 2. Это, в свою очередь, будет влиять на чувствительность получаемого голографического датчика. Данным способом может быть получен виртуальный прибор, в котором различные значения чувствительности обеспечиваются различной длительностью облучения датчика, содержащего смесь Р 2, УФ-лазером. Бессеребряная технология, описанная в WO 2004/081676, может быть использована для создания голограммы, обладающей двумя различными значениями чувствительности. Данный подход основан на использовании первой чувствительности, свойственной начальному полимеру (Р 1), и второй чувствительности в полосах, обусловленных наличием полимера (Р 2). Более конкретно, в дополнение к методу по WO 2004/081676, создается вторая, дополнительная чувствительность путем формирования смеси Р 2, содержащей лиганды для второго аналита. В результате расширения или сжатия полос Р 2 разность показателей преломления Р 2 и Р 1 будет изменяться, приводя к изменению яркости. В отличие от этого, связывание аналита с Р 1 приводит к увеличению объема всего полимера и к изменению длины волны сигнала, соответствующего минимальному изменению показателя преломления. Следовательно, можно разделить два сигнала по различному смещению по длинам волн в зависимости от изменения интенсивности. Датчик по настоящему изобретению может содержать голограмму, генерируемую за счет дифракции оптического излучения. Голограмма может быть видимой только при увеличении, при освещении белым светом, УФ или инфракрасным (ИК) излучением. Альтернативно, она может наблюдаться при конкретных температурных или магнитных условиях или при определенном давлении. Голографическое изображение может соответствовать какому-либо объекту или представлять собой двумерный или трехмерный эффект. Датчик может содержать средства создания интерференционного эффекта при облучении его лазерным излучением, причем эти средства могут представлять собой деполяризующий слой. Датчик может быть чувствителен к аналиту, представляющему собой частицы химического, биохимического или биологического типа. Настоящее изобретение относится к способу обнаружения в образце любого подобного аналита. Способ включает приведение образца в контакт с датчиком и обнаружение любого изменения его оптической характеристики. Настоящее изобретение относится также к изделию, содержащему датчик в соответствии с изобретением. Данное изделие может представлять собой карту для осуществления транзакций, банкноту, паспорт, идентификационную карточку, интеллектуальную карту, водительские права, сертификат на акцию, денежное обязательство, чек, дорожный чек, акцизную марку, подарочный ваучер, почтовую марку,-3 012218 железнодорожный билет или авиабилет, телефонную карту, лотерейную карточку, пригласительный билет, кредитную или дебитовую карту, визитную карточку или объект, используемый в целях защиты потребителя, бренда или продукта для того, чтобы отличать подлинные продукты от поддельных или чтобы идентифицировать украденные продукты. Изделие может быть также частью системы интеллектуальной упаковки. Такая система содержит контейнер, упаковку или емкость и служит для отслеживания,индикации или тестирования информации о продукте или его качества, или окружающих условий, которые будут оказывать влияние на качество продукта, срок его хранения или безопасность. Типичными применениями являются индикаторы изменений температуры во времени, свежести, влажности, содержания алкоголя, газа, наличия физических повреждений. Изделие может представлять собой товар промышленного или ручного производства, содержащий декоративный элемент и выбранный из группы, включающей ювелирные изделия, предметы одежды (в том числе обувь), ткани, мебель, игрушки, сувениры, товары бытового назначения (в том числе керамику и стеклянную посуду), изделия для внутренних и наружных архитектурных сооружений (в том числе из стекла, черепицы, краски, металлов, кирпичей, керамики, дерева и пластика), произведения искусства (в том числе картины, скульптуры, керамику и световые установки), канцелярские принадлежности (в том числе открытки, печатные бланки и промоутерские материалы) и спортивные товары. Кроме того, изделие может представлять собой продукт или устройство для использования в сельскохозяйственных или экологических исследованиях, прогностике применительно к людям или животным, тераностике, диагностике, терапии или химическом анализе. При этом оно может быть выполнено как индикаторная полоска, чип, картридж, тампон, трубка, пипетка, контактная линза, интраокулярный имплант, подкожный имплант, алкогольно-респираторная трубка, катетер или устройство для отбора или анализа проб. Изобретение относится также к голографической пленке, которая может быть перенесена на другое изделие и которая содержит датчик согласно изобретению. Пленка может находиться на ленте для горячего тиснения; альтернативно, она может служить для повышения степени защиты изделия путем переноса на изделие датчика с пленки. Далее, настоящее изобретение относится к продукту, содержащему датчик согласно изобретению,способный генерировать данные, а также к системе, которая использует указанные данные для считывания, обработки, хранения, управления, передачи, распределения, представления отчетов и/или моделирования. Подобные системы включают мобильные телефоны, персональные цифровые помощники и другие портативные электронные устройства. Изобретение иллюстрируется также приводимыми далее примерами. Примеры 1-3 и 4, 5 соответствуют датчикам, содержащим серебро, и бессеребряным датчикам. 2,2-Диметокси-2-фенилацетофенон и раствор гипосульфита в воде с массовой концентрацией (масса/объем), равной 20%, далее будут обозначаться, соответственно, как ДМФА и ГС, а 1,1'-диэтил-2,2'-цианин йодид - как ДЦЙ. Приготовление слайдов для датчиков в примерах 1-3 Полимер приготовлялся с использованием 0,3 мМ мономеров на 1 слайд. Заливка слайдов производилась с использованием 3-(триметоксисилил)пропилметакрилата. Раствор полимера (в расчете на 1 слайд) содержал ОЭМА (34 мг), АЭМАHCl (4,95 мг), ДГМА (1,52 мг), n-пропанол (24,4 мкл) и 2,71 мкл раствора ДМФА в МеОН при концентрации 5%. Раствор полимеризовали на слайдах при облучении УФ-излучением при 25 С в течение 50 мин. После полимеризации каждый слайд промывали деионизированной водой и этанолом. Затем каждый слайд обрабатывали 0,3 М раствором AgClO4 в 80% n-пропаноле (200 мкл) в течение 2 мин и 15 с. После этого слайдам давали высохнуть, а затем их приводили в колебательное движение в 40 мл раствора LiBr (при массовой концентрации 3%) в 70% метанола с 1 мл ДЦЙ в метаноле (при массовой концентрации 0,1%) в течение 2 мин. Каждый слайд перед экспонированием приводился в равновесное состояние в молярном растворе Na2SO4 с добавлением 70 мл аскорбиновой кислоты с массовой концентрацией 2% в течение 10 мин. Экспонирование осуществлялось одиночным импульсом излучения Nd:YAG-лазера с удвоением частоты (длина волны 532 нм). Затем слайды проявляли в растворах гидрохинона (при массовой концентрации 2,5%) и NaOH (при массовой концентрации 0,75%) в 50% метаноле в течение 1 мин с последующим приведением в колебательное движение в 5% (по объему) растворе уксусной кислоты с целью прекращения процесса проявления. Слайды обрабатывались также сначала ГС (40 мл), который уже использовался ранее в течение 2 мин, а затем свежим ГС в течение еще 2 мин. Пример 1. Слайд разделили на несколько участков и обработали янтарным ангидридом в соответствии со следующим протоколом. 2,5 г янтарного ангидрида добавляли к перемешиваемому буферному раствору с концентрацией NaH2PO4 0,1 М (500 мл, рН 7,0) в стеклянном химическом стакане. Слайд с голограммой начинали погружать в раствор немедленно, до того, как в нем полностью растворялся янтарный ангидрид. Слайд погружали в реактивный раствор дискретными шагами, с заданными временными интервалами между шагами. После завершения описанного процесса слайды тщательно промывали в деионизированной воде сразу же после их извлечения для того, чтобы удалить любые реагенты. После этого слайды промывали в NaOH, a затем в HNO3 (при концентрации 5 мМ).-4 012218 Участки, на которые был разделен слайд, обрабатывались описанным методом в течение 0, 10, 30,90, 210, 330 и 510 с. После этого тестировали отклик обработанных слайдов при рН 4, рН 5,5 и рН 7. На фиг. 1 представлена зависимость длины волны, соответствующей дифракционному максимуму, от длительности обработки янтарным ангидридом для трех различных значений рН. Результаты показывают,что чем дольше длится обработка, тем больший интервал длин волн может быть достигнут для заданного интервала рН. Пример 2. Участок слайда был обработан в кювете с уксусным ангидридом (20 мкл) в буфере, соответствующем раствору NaH2PO4 с концентрацией 0,1 М (500 мкл, рН 7,0). Мониторинг реакции проводили с помощью спектрометра, давая реакции полностью завершиться. Для другого участка того же слайда обработку проводили посредством янтарного ангидрида (0,0517 г) в буфере NaH2PO4 (500 мкл, рН 7,0) в течение 10 мин. Затем проводили тестирование слайда в различных буферах с ионной силой 500 мМ. Чувствительность немодифицированного участка, а также участков, модифицированных янтарным ангидридом и уксусным ангидридом, иллюстрируется фиг. 2. Поведение участка, обработанного янтарным ангидридом, было противоположно поведению необработанного участка, поскольку обработка приводила к образованию свободной кислотной группы. Интервал смещения максимума по длинам волн для участка, обработанного янтарным ангидридом, значительно превосходил смещения для двух других участков, перекрывая весь видимый диапазон спектра. При рН 4 участки, обработанные янтарным и уксусным ангидридами, имели примерно одинаковую длину волны воспроизведения; аналогичный эффект наблюдался для немодифицированного участка и для участка, модифицированного янтарным ангидридом при рН 8,5. Пример 3. Перед регистрацией голограммы в полимере участок слайда обрабатывали уксусным ангидридом(1 мл) в буфере на основе NaH2PO4 (250 мл, рН 7,0), приводя его в колебательное движение над слоем льда. Перед добавлением серебра слайд промывали в растворах NaOH (при концентрации 100 мМ) иHNO3 (при концентрации 5 мМ). Затем слайд помещали в Na2SO4, как это было описано выше. Другой участок слайда обрабатывали уксусным ангидридом (1 мл) в буфере на основе Na2SO4 (250 мл, рН 7,0) с приведением в колебательное движение над слоем льда после регистрации голограммы в полимере. На другом участке после записи голограммы в соответствии с протоколом, приведенным в примере 1,создавали градиент янтарного ангидрида. Различные зоны слайда обрабатывали в течение 360, 240, 150,120, 90 и 60 с. На фиг. 3 иллюстрируется зависимость оптической характеристики от значения рН для участков,модифицированных янтарным ангидридом и уксусной кислотой. Длина волны в максимуме дифракции для участков, модифицированных уксусной кислотой, оставалась приблизительно постоянной в выбранном интервале рН. Однако участки, обработанные янтарным ангидридом, были очень чувствительны к изменениям рН. При этом чувствительность возрастала при более длительной обработке ангидридом. Это иллюстрируется большим смещением по длинам волн в интервале значений рН 4-10 для обработки в течение 240 с по сравнению с меньшими длительностями обработки. Пример 4. Бессеребряный голографический датчик, чувствительный к рН, был создан с использованием полимера Р 1 и смеси Р 2 мономеров, способствующей сшиванию. Полимер Р 1 представлял собой сополимер ОЭМА (молярная концентрация 85%) с метакриловой кислотой (молярная концентрация 10%) и с этиленгликольдиметакрилатом (ЭДМА, молярная концентрация 5%). Смесь Р 2 состояла из 20 мг фотоинициатора Irgacure 2959, 7 мл метанола, 2 мл ЭДМА, 200 мл оксиэтилметакрилата (ОЭМА), 20 мл этиленгликоля и 20 мл воды. Два отдельных участка Р 1 (на одном стеклянном слайде) были проэкспонированы в течение 15 и 30 с УФ лазерным излучением для получения бессеребряных голограмм со слоями Р 2 различной жесткости. Как показано на фиг. 4, отклик полученной таким образом системы на рН (ионная сила 25 мМ,30 С) при длительности экспозиции УФ-излучением 30 с был меньше, чем у такой же системы, полученной при длительности экспозиции 15 с. Этот результат показывает, что чувствительность голографического датчика можно настраивать простым регулированием экспозиции УФ-излучением. Подобные системы могут выполняться на одном и том же слайде, содержащем Р 1, что позволяет получить на одной подложке набор датчиков с чувствительностью, настроенной на конкретное применение, или единственный датчик с откликом, изменяющимся по его поверхности. Пример 5. Был сформирован бессеребряный голографический датчик, обладающий двумя различными чувствительностями. Базовый полимер (Р 1) содержал 64 мол.% акриламида, 32 мол.% метакриламида и 3 мол.% метилен-бис-акриламида, полимеризованных в воде. Названные полимеры чувствительны к растворителям, таким как этанол, поскольку весьма гидрофильны и будут сжиматься в присутствии растворителя. Композиция Р 2 была составлена из 100 мл раствора аскорбиновой кислоты в воде (массовая концентрация 2%), 1 мл метанола, 4 мл воды, 500 мл диэтиленгликоля, 5 мг Irgacure 2959, 5 мг ДМФА, 0,4 г 1,4 бис-акрилоилпиперазина (1,4-bis-acryloylpiperazine) и 0,148 г акриловой кислоты. Такой состав дает рН-5 012218 чувствительную смесь Р 2 и, следовательно, рН-чувствительные полосы. При тестировании полимера можно было наблюдать голограмму в буфере с рН 3 (ионная сила 50 мМ). Такой уровень рН не должен влиять на полимер Р 1. При рН 9 (ионная сила 50 мМ) голограмма исчезала. Это обусловлено расширением кислотных групп в Р 2 в качестве отклика на уровень рН 9 буфера,уменьшающим разность показателей преломления Р 1 и Р 2 и, тем самым, приводящим к исчезновению голограммы. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Датчик, содержащий голограмму, размещенную в несущей ее среде, и имеющий оптическую характеристику, изменяющуюся в результате изменения свойства указанной среды, которая является неоднородной, обеспечивая, тем самым, неоднородное изменение указанной характеристики. 2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что указанная среда является полимером. 3. Датчик по п.2, отличающийся тем, что указанная среда содержит области, полимеризованные в большей степени и в меньшей степени. 4. Датчик по п.3, отличающийся тем, что при детектировании аналита, преимущественно некоторой конкретной его концентрации, оптическая характеристика датчика является, по существу, одинаковой во всех областях. 5. Датчик по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что оптическая характеристика представляет собой дифракцию, отражение, преломление или поглощение топографического элемента. 6. Датчик по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что голограмма сформирована посредством дифракции оптического излучения. 7. Датчик по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что голограмма выполнена доступной для наблюдения только при увеличении. 8. Датчик по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что голографическое изображение соответствует объекту или представляет собой двумерный или трехмерный эффект. 9. Датчик по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит средство для получения эффекта интерференции при освещении лазерным излучением. 10. Датчик по п.9, отличающийся тем, что указанное средство содержит деполяризующий слой. 11. Датчик по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что голограмма выполнена доступной для наблюдения при использовании белого света или ультрафиолетового или инфракрасного излучения. 12. Датчик по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что голограмма выполнена доступной для наблюдения при конкретных температурных или магнитных параметрах или параметрах давления. 13. Датчик по любому из предыдущих пунктов, предназначенный для детектирования химических,биохимических или биологических частиц. 14. Способ детектирования аналита в образце, включающий приведение образца в контакт с датчиком по любому из предыдущих пунктов и детектирование любого изменения оптических характеристик датчика. 15. Применение датчика по любому из пп.1-13 в качестве защитной метки. 16. Применение по п.15 датчика на изделии, которое представляет собой карту для осуществления транзакций, банкноту, паспорт, идентификационную карточку, интеллектуальную карту, водительские права, сертификат на акцию, денежное обязательство, чек, дорожный чек, акцизную марку, подарочный ваучер, почтовую марку, железнодорожный билет или авиабилет, телефонную карту, лотерейную карточку, пригласительный билет, кредитную или дебитовую карту, визитную карточку или объект, используемый в целях защиты потребителя, бренда или продукта. 17. Применение по п.15 датчика на изделии, которое является частью системы интеллектуальной упаковки. 18. Применение по п.15 датчика на изделии, которое представляет собой товар промышленного или ручного производства, содержащий декоративный элемент и выбранный из группы, включающей ювелирные изделия, предметы одежды, в том числе обувь, ткани, мебель, игрушки, сувениры, товары бытового назначения, в том числе керамику и стеклянную посуду, изделия для внутренних и наружных архитектурных сооружений, в том числе из стекла, черепицы, краски, металлов, кирпичей, керамики, дерева и пластика, произведения искусства, в том числе картины, скульптуры, керамику и световые установки,канцелярские принадлежности, в том числе открытки, печатные бланки и промоутерские материалы, и спортивные товары. 19. Применение по п.15 датчика в составе пленки, закрепляемой на изделии. 20. Применение по п.19 датчика в составе пленки, которая входит в состав ленты для горячего тиснения. 21. Аналитическое устройство для использования в сельскохозяйственных или экологических исследованиях, прогностике применительно к людям или животным, тераностике, диагностике, терапии или химическом анализе, отличающееся тем, что содержит датчик по любому из пп.1-13.-6 012218 22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что выполнено как индикаторная полоска, чип, картридж, тампон, трубка, пипетка, контактная линза, интраокулярный имплант, подкожный имплант, алкогольно-респираторная трубка, катетер или устройство для отбора или анализа проб. 23. Способ усиления защиты изделия, включающий перенос на изделие датчика с пленки, содержащей датчик по любому из пп.1-13. 24. Аппарат для записи/воспроизведения данных, содержащий датчик по любому из пп.1-13 и средство для воспроизведения и/или записи данных от датчика. 25. Способ изготовления голографического датчика, включающий операции формирования неоднородной среды, для размещения в ней голограммы, путем полимеризации мономеров с изменением в процессе полимеризации по меньшей мере одного из условий реакции полимеризации; размещения в указанной среде материала для формирования голограммы и записи голографического изображения. 26. Способ изготовления голографического датчика, включающий операции формирования неоднородной среды, для размещения в ней голограммы путем введения в среду компонента, осуществления реакции данного компонента с указанной средой или со вторым компонентом, присутствующим в среде, и варьирования степени реакции в среде; размещения в указанной среде материала для формирования голограммы и записи топографического изображения. 27. Способ по п.26, отличающийся тем, что указанная среда является полимером. 28. Способ по п.26 или 27, отличающийся тем, что указанная среда содержит аминогруппу, а компонент представляет собой ангидрид. 29. Способ по п.28, отличающийся тем, что указанную среду получают путем полимеризации мономеров, включающих оксиэтилметакрилат, аминоэтилметакрилат и/или этилдиметакрилат. 30. Способ по п.28 или 29, отличающийся тем, что компонент представляет собой янтарный ангидрид или уксусный ангидрид. 31. Способ по п.26 или 27, отличающийся тем, что указанная среда способна к образованию поперечных связей, а компонент является сшивающим агентом. 32. Способ по п.26 или 27, отличающийся тем, что компонент является полимеризующимся, а указанная среда содержит второй, также полимеризующийся компонент. 33. Способ по п.32, отличающийся тем, что указанная среда содержит защищенные мономеры, а компоненты являются мономерами, получаемыми путем снятия защиты с защищенных мономеров. 34. Способ по любому из пп.25-33, отличающийся тем, что изображение записывают посредством контактной печати. 35. Способ по любому из пп.25-34, отличающийся тем, что для получения датчика, оптическая характеристика которого изменяется в результате изменения физического свойства указанной среды, указанную среду формируют путем полимеризации смеси полимеризующихся компонентов и другого компонента, а температура, при которой происходит изменение физического свойства, зависит от содержания в смеси указанного другого компонента. 36. Способ по п. 35, отличающийся тем, что указанная среда содержит гидрогель. 37. Способ по п.35 или 36, отличающийся тем, что оптическая характеристика изменяется в результате фазового перехода в среде. 38. Способ по п.35, отличающийся тем, что компонент является N-изопропилакриламидом.