基于微传感器的测试装置制造方法及图纸

提供一种流体测试带，包括在基材表面上形成的微传感器(如，微悬臂)和在基材表面上形成的试剂沉积位点，该试剂沉积位点可操作地控制试剂沉积物的大小和位置。还提供一种形成流体测试带的方法，包括在基材表面上形成微传感器并且在基材表面上形成试剂沉积位点，该试剂沉积位点可操作地控制试剂沉积物的大小和位置。优选地，试剂沉积位点包括由一个或多个沟槽以及在表面材料中的任选的围栏环绕的中心岛部分。还提供用于实施测试带制造方法的装置和计算机可读介质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】基于微传感器的测试装置专利
本专利技术涉及用于遏制在基于微传感器的测试带上的试剂化学品的表面图案结构的集成。专利技术背景在医疗保健、工业测试和类似的领域中，很多化学和生物反应被用来提供诊断或其他测试功能。为了提供所发生的反应的一个或多个参数的精确的检测，这些诊断测试通常包括以受控的方式将一种或多种试剂引入到待测的流体(或彼此引入)。这样的诊断测试的示例包括免疫测定法、凝血试验和类似测试。化学或生物诊断测试的一个特别示例是基于微传感器的测试带，其中包括微传感器的测试带可以被浸在待测的流体里，或可以包括围绕该微传感器的测试反应室来遏制试剂和待测流体，其中该测试反应室充满了被测流体和一种或多种试剂。该测试带试剂可以在制造期间被沉积到测试带表面上，然后在使用前经与被测流体接触被活化或活化被测流体。在这样的测试带传感器中，相对于测试微传感器，诸如在微传感器上或接近微传感器，且相对于生物或化学样品的流动控制试剂的放置是特别有用的。通常，该放置必须以高精度进行(例如，偏差<25微米)。其中试剂在制造测试带的期间沉积，准备经与被测流体或类似物接触而活化，它对减少形成测试带所需的处理步骤的数量是有利的，此后这些测试带可以数以百万计地制造。而且，为确保结果的一致性，测试带的制造也应该是一致的。这对基于微传感器的测试带是特别的情况，因为试剂沉积的公差可以是非常精密的。专利技术概述本专利技术的实施方案提供一种流体测试带，包括在基材表面上形成的微传感器和在基材表面上形成的试剂沉积位点，该试剂沉积位点可操作地控制试剂沉积物的大小和位置。流体测试带是本文用于包含地描述包括微传感器和放置试剂的一部分的位置的单片集成测试传感器模块的术语。它们可以包括测试室或类似物，以允许基于微传感器的流体测试带遏制在试剂和/或微传感器附近和在试剂和/或微传感器附近进行测试。它们可以是可重复使用的或仅一次性使用的，并且可以与相应的电子读数装置一起使用，流体测试带可以插入到电子读数装置中用于使用测试带获取读数。在一个(或多个)传感器附近可以提供不只一个沉积位点，例如其中多个传感器操作，各自具有不同的试剂，或其中单一的传感器操作，具有多种试剂。根据反应的需求，每个沉积位点可以在或不在单独的室或通道中。可选择地，沉积位点包括中心岛部分，其由不存在的表面材料的一部分环状围绕。换言之，沉积位点可以包括中心岛部分，其通过至少一个沟槽(moat)来环状围绕。可选择地，试剂沉积位点可以邻近微传感器和/或以对微传感器的操作有利的预先确定的形状来形成。可选择地，一个或多个沉积位点的预先确定的形状可以包括可操作地包围微传感器的至少一部分或单独的微传感器的形状。可选择地，微传感器可以包括微悬臂，并且预先确定的形状包括包围微传感器的灵敏部分的一部分，诸如基于微悬臂的微传感器的自由端的一部分。可选择地，不存在的表面材料的一部分可以包括沟槽。可选择地，流体测试带还包括至少一个围栏(fence)，其中围栏包括环状围绕不存在的表面材料的一部分的表面材料的一部分。可选择地，所述至少一个围栏可以包括多个沟槽和围栏，沟槽和围栏每个的数目在1到3的范围内。可选择地，所述至少一个沟槽可以包括在一个和三个之间的沟槽，并且所述至少一个围栏可以包括在一个和三个之间的围栏。可选择地，微传感器是至少一个基于微悬臂的传感器，其可操作地检测被测流体由于被测流体与沉积在沉积位点中的一种或多种试剂之间的反应而引起的变化。可选择地，试剂沉积位点可以包括固定的面积，诸如在100微米和600微米之间宽。任何沟槽和/或围栏可以构成多达总沉积位点面积的40％。沉积位点可以取决于以下的一种或多种来形成：表面材料的接触角；沉积的试剂流体的体积；表面材料的亲水性；表面材料的疏水性；表面材料的表面能；表面材料的表面处理。所述至少一个沟槽可以包括不存在的表面材料的一部分。围栏和沟槽的数量可以是不等的。最外的环的构造可以包括沟槽。中心岛部分可以包括厚度与其余基材基本上相似的表面材料的预先确定的区域。沟槽可以包括除去表面材料的(环状)区域，其中本文的“环状”可以表示“围绕的”(实际的形状可以是任意的，而不是圆形或任何其他规则包围的形状，诸如椭圆形和类似形状。)。围栏可以包括未除去的表面材料的环状区域。可选择地，沉积位点可以通过将基材蚀刻、流动成型或冲压以形成中心岛部分和至少一个沟槽或不存在的表面材料的部分来形成。沉积位点还可以由上述制造方法的组合来形成。沉积位点可以同样被称为图案或图案结构。还提供一种形成流体测试带的方法，包括在基材表面上形成微传感器并且在基材表面上形成试剂沉积位点，该试剂沉积位点可操作地控制试剂沉积物的大小和位置。还提供一种被设置成实施任何所描述的方法的测试带制造装置，以及提供一种包括指令的计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时使处理器实施任何所描述的方法。该方法还包括在形成沉积位点之前或之后对基材表面应用表面处理，该表面处理可操作地加强沉积位点的操作。参考下文描述的实施方案，本专利技术的这些或其他方面将是明显的且被说明。本专利技术的实施方案提供在诸如聚合物的基材上放置试剂的改善的方法。附图简要说明参考附图，仅经由实施例来描述本专利技术的进一步细节、方面和实施方案。在附图中，相同的附图标记被用来标识相同或功能相似的元件。图中的元件为了简单且清楚被图示，且不一定按比例绘制的。图1包括显示在具有产生不同接触角的不同表面处理的聚合物表面材料上小的、相同体积的(例如试剂)沉积物的沉积面积的变化的示例的显微镜图像；图2绘制图1中的沉积面积对接触角的变化；图3包括显示对在邻近测试带的微传感器的未改变的聚合物表面材料上相同体积的沉积物的沉积位置和面积的变化的示例的显微镜图像；图4显示测量的凝血酶原时间(PT)对试剂沉积物的面积的变化；图5显示如图4相同的PT时间，但通过沉积宽度而不是面积相比较；图6显示邻近基于微悬臂的微传感器的、沉积在未改变的聚合物表面材料上的、用于凝血试验的干燥的试剂的两个示例的位置和面积，该微传感器包括其中毛细通道被放置越过单独的微传感器的指示；图7显示根据本专利技术的示例实施方案的用于改善试剂的沉积的准确度和一致性的表面材料的构造(例如，图案结构)；图8显示根据本专利技术的示例实施方案的表面材料图案结构的效果，其中左侧图是根据本专利技术图案化的，并且右侧图示是基本的孔结构；图9显示根据本专利技术的表面材料的构造的可替代的实施方案；图10显示沉积前和沉积后根据本专利技术的表面材料的构造的另一个示例实施方案；图11显示根据本专利技术的表面材料的构造的又一示例实施方案。优选实施方案的详细描述因为本专利技术的所示实施方案可以在大多数情况下使用本领域技术人员已知的部件和方法来实施，为了不混淆或转移本专利技术的教导，将不会在比被认为对本专利技术的基本概念的理解和认识是必要的任何更大的程度上解释细节。本专利技术的实施方案提供用于遏制在基于微传感器的测试带上的试剂化学品的表面图案结构的构造，特别地提供当测试带和微传感器是单片集成时的示例。所提供的遏制通过在沉积期间对于一系列的亲水性或疏水性表面、相对湿度和温度(即动态接触角，因为随着液滴开始在表面上展开，温度驱使边缘处的液滴蒸发，所以温度越高，蒸发越快并且结果是(干燥的)液滴的较小面积。这实际上如同在表面材料上的接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体测试带，包括：微传感器，其在基材表面上形成；以及试剂沉积位点，其在所述基材表面上形成，其可操作地控制试剂沉积物的大小和位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.16 GB 1202694.41.一种流体测试带，包括：微传感器，其在基材表面上形成，其中所述微传感器是至少一种基于微悬臂的传感器；以及试剂沉积位点，其在所述基材表面上形成，其可操作地控制试剂沉积物的大小和位置；其中所述试剂沉积位点包括中心岛部分，所述中心岛部分由不存在的表面材料的一部分环状围绕；并且其中所述试剂沉积位点邻近所述微悬臂且与所述微悬臂分开形成。2.如权利要求1所述的流体测试带，其中所述试剂沉积位点以对所述微传感器的操作有利的预先确定的形状形成。3.如权利要求2所述的流体测试带，其中所述预先确定的形状包括可操作地包围所述微传感器的至少一部分的形状。4.如权利要求2或3所述的流体测试带，其中所述预先确定的形状包括包围所述微悬臂的灵敏端的一部分。5.如权利要求1-3任一项所述的流体测试带，其中不存在的表面材料的一部分包括沟槽。6.如权利要求1-3任一项所述的流体测试带，还包括至少一个围栏，其中围栏包括环状围绕不存在的表面材料的一部分的表面材料的一部分。7.如权利要求6所述的流体测试带，其中所述至少一个围栏包括多个围栏。8.如权利要求6所述的流体测试带，其中所述至少一个围栏的数目在1至3之间，并且其中所述流体测试带还包括至少一个沟槽，并且所述至少一个沟槽的数目在1至3之间。9.如权利要求1-3任一项所述的流体测试带，其中所述微传感器可操作地检测被测流体由于所述被测流体与沉积在所述试剂沉积位点中的一种或多种试剂之间的反应而引起的变化。10.如权利要求1-3任一项所述的流体测试带，其中所述试剂沉积位点包括固定的面积。11.如权利要求10所述的流体测试带，其中任何沟槽和/或围栏构成多达总沉积面积的40％。12.如权利要求6所述的流体测试带，其中所述试剂沉积位点取决于以下的一种或多种来形成：所述表面材料的接触角；沉积的试剂流体的体积；所述表面材料的亲水性；所述表面材料的疏水性；所述表面材料的表面能；所述表面材料的表面处理。13.如权利要求1-3任一项所述的流体测试带，还包括在一个或多个微传感器附近...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·伊博森，V·贾科夫，理查德·杜恩，
申请(专利权)人：麦克罗威斯克有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB