流体测试芯片和盒制造技术

一种流体测试盒可包括具有收缩部的延伸的微流体通道以及在所述收缩部内的微制造集成传感器。在一个实施方式中，所述收缩部小于或等于30μm。在一个实施方式中，所述盒进一步包括将所述微流体通道连接至排放贮存器的喷嘴，其中热敏电阻将所述微流体通道内的流体排出到所述排放贮存器中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】流体测试芯片和盒
技术介绍
各种不同的传感器件目前可用于感测诸如血的流体的不同特性。这些传感器通常大、复杂且昂贵。附图说明图1是示例微流体诊断测试芯片的示意图。图2是示意性地例示另一示例微流体诊断测试芯片的剖视图。图3是示意性地例示另一示例微流体诊断测试芯片的剖视图。图4是另一示例微流体诊断测试芯片的示意图。图5是包括另一示例微流体诊断芯片的示例流体测试系统的示意图。图6是其中设置有示例流体泵和传感器的示例微流体通道的示意图。图7是另一示例流体测试系统的示意图。图8是示例盒的立体图。图9A是具有改进外部的图8的盒的剖视图。图9B是具有省去或者透明显示的部分的图9A的盒的立体图。图9C是具有省去或者透明显示的部分的图9A的盒的俯视图。图10A是支撑示例微流体盒和漏斗部的示例盒板的俯视图。图10B是图10A的盒板的仰视图。图11是图10A的盒板的一部分的局部剖视图。图12是图8和9A的盒的微流体芯片的另一示例的俯视图。图13是图12的微流体芯片的示例感测区域的放大局部俯视图。图14是示例微流体芯片的局部俯视图，例示了示例微流体通道内的示例电传感器。图15是例示微流体通道的示例收缩部相对于示例细胞的体积的图示。图16是包括示例电传感器的示例微流体通道的图示，例示电场的形成和即将穿过电场的细胞的相对尺寸。图17是在图8和9A的盒中适用的另一示例微流体芯片的局部俯视图。图18是在图8和9A的盒中适用的另一示例微流体芯片的局部俯视图，例示示例微流体通道部分。图19是图18的微流体芯片的局部俯视图，例示微流体通道部分内的示例泵和传感器。图20是在图8和9A的盒中适用的另一示例微流体芯片的局部俯视图。图21是示例阻抗感测电路的示意图。图22是例示由图7的流体测试系统执行的示例多线程方法的图示。具体实施方式图1示意性地例示示例微流体诊断测试芯片30。如将在下文中所描述的那样，芯片30包括具有集成微机电系统和微流体的芯片，便于测试或诊断芯片或单个模具上的流体。因而，可利用更少量的流体和更少量的试剂执行流体测试，相比目前用于流体测试的台式方法，产生更少的废物并且可能产生更少的生物危害物质。芯片30包括其中形成有微流体贮存器34、微流体通道36和微制造集成传感器38的基底32。基底32包括基础结构或基部。在例示的示例中，基底32包括硅。在其它实施方式中，基底32由其它材料形成。微流体贮存器34包括腔洞、腔室或体积部，诸如血的流体或液体被接收并容纳在该腔洞、腔室或体积部中，直到被抽吸到通道36中。在一个实施方式中，贮存器34接收来自更大贮存器的流体，该更大贮存器被提供为芯片30支撑于其中的盒的一部分。微流体通道36包括形成在基底32内并从贮存器34延伸的流体通道。如图1中的虚线示意性显示，微流体通道36在不同实施方式中可引导流体流动到各种位置或将流体指引到各种位置。如虚箭头44所示，在一个实施方式中，通道36将流体指引返回至贮存器34用于循环流体。如虚箭头46所示，在另一实施方式中，微流体通道36将流体指引返回至排放贮存器48。如虚箭头50所示，在又一实施方式中，通道36延伸至其它流体目标。微流体通道36包括流体流过的收缩部40。为此公开的目的，“收缩部”指的是沿至少一个维度的任意收缩部。“收缩部”可由下述结构形成：(A)通道的一侧，该侧具有朝向通道的另一侧突出的突起；(B)通道的两侧，该两侧具有朝向通道的另一侧突出的至少一个突起，其中这些多个突起彼此对齐或者沿着通道交错；或者(C)至少一个柱状部或支柱，在通道的两个壁之间突出，以区别何物可以或不可以流过通道。在一个实施方式中，收缩部40包括通道36的下述区域，该区域比通道36在收缩部40的上游和下游的两个相邻区域具有更小的横截面积。收缩部40具有的横截面积类似于穿过收缩部40并进行测试的各个微粒或细胞的横截面积。在一个实施方式中，其中进行测试的细胞具有6μm的常规或平均最大数据提，收缩部40具有100μm2的横截面积。在一个实施方式中，收缩部40具有1000μm3的感测体积。例如，在一个实施方式中，收缩部40具有长度为10μm、宽度为10μm且高度为10μm的感测体积形式生物区。在一个实施方式中，收缩部40具有不大于30μm的宽度。收缩部40的尺寸或维度限制任意时刻可穿过收缩部40的微粒或各个细胞的数量，从而便于测试穿过收缩部40的各个细胞或微粒。微制造集成传感器38包括在收缩部40内形成在基底32上的微制造器件。在一个实施方式中，传感器38包括被设计用于输出电信号或导致电信号变化的微器件，该电信号表示穿过收缩部40的流体和/或流体的细胞/微粒的性能、参数或特性。在一个实施方式中，传感器38包括阻抗传感器，其基于电阻的变化输出信号，该电阻的变化由穿过收缩部40的不同尺寸微粒或细胞产生并影响收缩部40上或内的电场的阻抗。在一个实施方式中，传感器38包括在收缩部40内形成在通道36的表面内或集成在通道36的表面内的带电高压侧电极和低压侧电极。在一个实施方式中，低压侧电极电接地。在另一实施方式中，低压侧电极为浮动低压侧电极。图2为示意性地例示示例流体诊断或测试盒110的剖视图。盒110包括直接或经由中间接口设备或多个中间接口设备间接可松脱地连接到便携式电子设备的单元。盒110包括盒体112、微流体芯片130和电连接器152。盒体112支撑微流体芯片130和电连接器152。在所示示例中，盒体112包括样品输入口和通路154以及排放贮存器156。样品输入口和通路154包括流体接收腔室或腔洞，用以接收待测试的流体样品。样品输入口和通路154将接收流体引导至微流体芯片130进行测试。在一个实施方式中，样品输入口和通路154朝上，并具有开放嘴部，流体微滴通过该开放嘴部被沉积或抽吸(通过毛细作用)到贮存器154中。在另一实施方式中，样品输入口和通路154包括薄膜，针可插入穿过该薄膜以将测试流体注射到贮存器154中。在一个实施方式中，样品输入口和通路154具有至少10μL并且小于或等于1000μL的容积，在其它实施方式中，样品输入口和通路154可具有其它容量。排放贮存器156包括在盒体112内的腔洞或腔室，被布置用以接收从芯片130排放的流体。在一个实施方式中，排放贮存器156具有10μL的最小容积。排放贮存器156容纳已穿过芯片130并且已被处理或测试的流体。在所示示例中，排放贮存器156如样品输入口154那样在微流体芯片130的相反侧在微流体芯片130下方延伸，从而微流体芯片130被夹在样品输入口154与排放贮存器156之间。排放贮存器156接收处理过的或测试过的流体，从而相同流体不被测试多次。在一个实施方式中，排放贮存器156完全容纳在盒体112内，并且不可接近(但通过诸如切割、钻孔或其它常备结构破坏盒体112或使盒体112破裂)，将处理过的或测试过的流体锁定在盒体112内，用于存储或随着处理盒110的后续卫生处理。在又一实施方式中，排放贮存器156通过门或隔板158(虚线示意性地显示)可接近，从而允许处理过的或测试过的流体从贮存器156收回，用于进一步分析测试过的流体，用于存储分离容器中的已测试流体或者用于腾空贮存器156以便于盒110的连续使用。微流体芯片130类似于微流体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体测试盒，包括：芯片，包括：微流体贮存器；微流体通道，其从所述微流体贮存器延伸并具有宽度不大于30μm的收缩部；以及在所述收缩部内的微制造集成传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体测试盒，包括：芯片，包括：微流体贮存器；微流体通道，其从所述微流体贮存器延伸并具有宽度不大于30μm的收缩部；以及在所述收缩部内的微制造集成传感器。2.根据权利要求1所述的流体测试盒，进一步包括支撑所述芯片的盒体，所述盒体包括连接到所述微流体贮存器的样品输入口。3.根据权利要求2所述的流体测试盒，进一步包括：在所述样品输入口内的试剂；以及横过所述样品输入口的嘴部将所述试剂密封在所述样品输入口内的薄膜。4.根据权利要求2所述的流体测试盒，进一步包括：在所述样品输入口内的试剂；以及完全封闭所述盒体和所述芯片的可移除封装部。5.根据权利要求2所述的流体测试盒，进一步包括从所述样品输入口弯曲地延伸到所述微流体贮存器的驻留通路。6.根据权利要求5所述的流体测试盒，其中，所述驻留通路具有邻近所述样品输入口的上游部分和邻近所述芯片的下游部分，其中所述上游部分竖直地位于所述下游部分下方，使得从所述上游部分流动至所述下游部分的流体克服重力流动。7.根据权利要求2所述的流体测试盒，其中，所述盒体进一步包括用于接收已经通过所述芯片的流体的排放贮存器。8.根据权利要求7所述的流体测试盒，其中，所述芯片进一步包括：将所述微流体通道连接到所述排放贮存器的喷嘴；以及将流体通过所述喷嘴排出到所述排放贮存器中的热敏电阻。9.根据权利要求1所述的流体测试盒，其中，所述微流体通道包括：从所述微流体贮存器延伸并包含热敏电阻的第一部分；从所述第一部分分支返回至所述微流体贮存器的第二部分，该第二部分具有包含所述阻抗传感器的所述收缩部；以及从所述第一部分和所述第二部分中的一个分支返回至所述微流体贮存器的第三部分，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：玛尼西·吉里，汉特尔·E·多明格，罗伯特·J·莫利内，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US