图案化层沉积制造技术

系统、方法和计算机可读介质，用于将流体类型的图案化层沉积向板表面提供为在布局中组织的层，其具有与板表面的板原点对齐的图案的部位。至少一个层包括限定板表面的几何图形布局的布局。

Patterned layer deposition

The system, method, and computer readable medium are used to deposit the patterned layer of a fluid type to the surface of the plate as a layer organized in the layout, which has a pattern aligned with the plate origin on the plate surface. At least one layer includes the layout of the geometric layout on the surface of the limited plate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图案化层沉积
技术介绍
各种生产工具已经被开发，用于将多种流体物质或液体化合物分配到板表面上，以生成三维(3D)结构、器官、植皮、滴定、化验或其它物理产品和/或进行化学和生物分析。板表面可包括平坦表面、具有井的几何图形的井板(wellplate)、具有腔的非介质(即，非纸张)基底、介质基底(例如具有离散位置的纸张)、样品储存库栅格等。即使具有目前的生产工具，高通量研究和开发团队仍希望更快地测试产品并将产品推向市场。附图说明本公开通过参考下面的附图而被更好地理解。附图的元件没有必要相对于彼此成比例。相反，重点已经着重于清楚地例示要求保护的主题。此外，在几幅视图中，相似的附图标记标示相应的类似部件。图1例示图案化层分配系统的示例的一些部件；图2是整体集成式分配器的示例；图3是具有八个分配器的示例盒或托架；图4A是示例布局编辑器的屏幕截图；图4B是示例布局选择界面的屏幕截图；图4C是示例布局；图4D是示例位图图案编辑器的屏幕截图；图4E是示例选择图案屏幕的屏幕截图；图4F是示例协议编辑器的屏幕截图；图4G是示例选择图案界面的屏幕截图；图5是共享共同的部位布局的一组层的示例协议；图6是示例单元梯度(cellgradient)协议；图7是示例板梯度(plategradient)协议；图8是协议选项的示例；图9是层选项的示例；图10A是计算机实施的图案化层分配系统的示例方块图；图10B是示例编辑指令的方块图；图10C是用于实施图案化层沉积的方法的示例沉积指令的方块图。具体实施方式图案化层分配系统在本文中公开，其准许基于预先定义的协议将流体物质分配成在多个有序的层中的多个部位处对齐的特别设计的精确图案，以允许之前不可能的用于限定重要的分散几何图形的简单而灵活的方式。进一步，公开的方法允许生成多个独特的3D材料结构以及执行药物和生物实验。因此，本文描述的计算机实施的方法、系统和软件程序产品准许具有多个对齐部位的板表面的多种布局以匹配共同的已有的表面，诸如微型板，以及允许生成用于改进的实验测试和/或生成3D结构、药物、滴定、化验或其它实验和产品结果的新的定制分配表面。利用此图案化层沉积系统，多个液体化合物可在板表面上被应用在有序的层中对齐图案的界限内，而不是传统上在单个位置处或者均匀散布在板表面上的区域上。图1例示示例图案化层分配系统10的一些部件。图案化层分配系统10包括一组单独的分配器12，其以基本上线性、平行的方式结合和对齐。在其它示例中，单独的分配器12可对齐为阵列。分配器12可为模拟分配器，其经由可变的或时间闸控的压力、位移、喷嘴限制、阀门开度或流体吸引/排斥/偏转来调节传送的体积。分配器12也可为数字分配器，其能够将可变量的流体类型92传送在多个层54中作为图案化、大量的、小的、类似尺寸的、在指定位置处分配到板表面34上的微滴。为了有助于容易理解、清楚和简洁，下面的定义可被用于本文中论述的图案化层分配系统的额外细节的论述，除非上下文另外要求或者该术语被明显不同地定义。下面的定义不意味着对各个术语的完全限定，而是相反地旨在帮助读者理解下面的论述。协议—在协议50中组织为一组层54的流体和分配信息的集合，使每个层54沉积在所述组中，有时称为“运行”。板表面—有时板表面34只称为“板”，并且是至少两个维度的分配区域，用于从图案化层分配系统接收流体。在一些示例中，其可被限定为井板，在该井板上具有井部位的几何图形。在其它示例中，其可为图案化层分配系统的分配机构可寻址的部位的任何几何图形限定区域。其可为平坦表面或具有变化深度的三维(3D)表面。流体类型—大体上是水(H2O)或DMSO(二甲亚砜)基流体的液体分配化合物；但是，根据应用其它溶剂也是可能的。流体类型92可包含适用于滴定或化验以及其它实验的化学或生物流体。流体类型92也可在实验或产品运行中包括油墨、颜料、pH指示剂、缓冲剂、细胞组织、遗传物质、悬浮的微颗粒或纳米颗粒等。例如，在一些示例中，流体类型92可包括DMSO中的候选药物化合物、水细胞裂解产物、提取或放大的DNA、血液成分等，或者其组合。部位(site)—流体类型92可被分配的板表面上的位置。对于描述具有井部位的几何图形的井板的板表面，部位32可为特定井几何图形的位置和形状。但是，部位32也可根据应用被定义为比特定井几何图形的形状更大、更小的形状或与其不同的形状。例如，井部位可为矩形，部位32可被定义为在特定井的矩形维度内或外的圆形或窄杆。布局—布置在限定的板表面内的各个部位的说明。布局40可在所有的协议50之间共享，并且可从协议50单独储存。部位32可被单独或作为部位32的栅格增加到布局40。部位32可关于板表面34的布局或板原点44在部位32的中心点处或从部位32的角点锚固。每个布局40具有从自布局或板原点44的水平和竖直偏移限定的部位或部位栅格。如果部位32被布置成栅格，则部位32可使用行数和列数来称呼。布局40也包括用于部位栅格的水平和竖直间隔。在一些示例中，部位或部位栅格可包含多个标签，诸如用于利用图形用户界面(GUI)的选择或部位32的识别。图案—一种二进制位图，诸如点或位点的栅格。图案47(示例图案47’在图1中在一个部位32处示出为一个示例)可被在所有的协议50之间共享，并且可被从协议50和层54单独储存。图案47可被限定为诸如通过行和列而具有特定尺寸。图案47可通过水平和竖直的点间隔限定，但是该间隔在一些示例中可基于分配成分的几何图形被限制。图案47可在GUI或其它界面中生成和编辑，或者可从其它生成和编辑源输入或另外接收。例如，图案47可从GIF、TIFF或JPEG文件输入，正如一些示例。在许多实例中，图案47可为一组点、线、矩形、圆、椭圆或其它几何形状。然而，在一些实例中，图案47可为更加复杂的形状或图形。层—作为一组图案47在多个部位处分配的流体类型92。层54在一些示例中可以按严格的底部到顶部顺序分配，并且在其它示例中可以随机地放置或者基于算法放置。层54被增加到协议50以生成“运行”。当层54被增加到协议50，单个流体可被指定用于层54。然而，相同的流体类型92可被限定用于多个层54。未使用的部位32可被从布局40选出以应用单个图案47。部位可直接或通过标签在GUI界面中选出。图案47可根据部位限定位于部位32的中心或角点。如果图案47大于部位几何图形，则其可在其它部位32处重叠图案47。层54也指定待分配的流体体积。在一些实例中，部位32与一致的流体密度(每点)相同。在其它实例中，部位32是相同的，但是具有横过图案47的梯度流体密度。仍在其它实例中，梯度流体密度横过部位32应用，每个部位32在该部位内具有一致的流体密度。梯度—基于位置的流体密度的变化。对于具有梯度流体密度的图案47，梯度可以横过图案47竖直或水平地应用，并且可以为从部位到部位的连续或阶梯函数。开始和结束密度可被在GUI界面中以类似的方式指定用于梯度的每个端部以为部位32选择一致的密度。当梯度被横过一组部位32应用时，每个部位32可例如利用部位之间的阶梯函数而具有单个流体密度。然而，复现的流体密度是可能的。术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于区分一个成分(例如，一行)与另一个成分(例如，另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于图案化层沉积的系统，包括：均包含流体类型的多个流体分配器；以及联接到控制界面的处理器，所述控制界面联接所述多个流体分配器，其中所述处理器用于通过一组层中的协议以特定顺序将流体类型沉积到具有板原点和在几何图形布局中的第一组部位的板表面，每一层包括：顺序；流体类型和量；和具有点的图案的第二组部位的布局，点的图案与流体类型和量被沉积的所述板原点对齐，并且其中所述一组层中的至少一个层包括具有限定所述第一组部位的几何图形布局的所述第二组部位的布局。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于图案化层沉积的系统，包括：均包含流体类型的多个流体分配器；以及联接到控制界面的处理器，所述控制界面联接所述多个流体分配器，其中所述处理器用于通过一组层中的协议以特定顺序将流体类型沉积到具有板原点和在几何图形布局中的第一组部位的板表面，每一层包括：顺序；流体类型和量；和具有点的图案的第二组部位的布局，点的图案与流体类型和量被沉积的所述板原点对齐，并且其中所述一组层中的至少一个层包括具有限定所述第一组部位的几何图形布局的所述第二组部位的布局。2.根据权利要求1所述的系统，其中每个点的图案关于在相应部位中的相应点的图案的中心和角点中的一个与所述板表面的板原点对齐。3.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个点的图案重叠在另一部位处的至少另一点的图案。4.根据权利要求1所述的系统，其中至少一个层中的流体量以横过布局内的点的图案或点的图案的部位的位置的梯度流体密度变化。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述协议包括一组层，一组层相互作用以生成视觉响应。6.一种非暂态计算机可读介质，包括在由处理器读取时使得所述处理器执行操作的指令，用于：使用用户界面生成一组图案化层；以及根据协议通过沉积将在所述一组图案化层中指定的一组流体类型以特定顺序应用到具有第一组部位的几何图形布局的板表面；其中每个图案化层包括：顺序；流体类型和量；具有点的图案的第二组部位的布局，点的图案与流体类型将要被沉积的所述板表面的板原点对齐，并且其中所述一组图案化层中的至少一个层包括具有限定所述第一组部位的几何图形布局的所述第二组部位的布局。7.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中至少一个点的图案重叠在另一部位处的至少另一点的图案。8.根据权利要求6所述的计算机可读介质，其中对于至少一个图案化层，流体类型和量包括以开始流体密度和结束流体...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·H·奥克斯，约书亚·M·尤，杰弗里·A·涅尔森，肯尼思·华德，克里斯蒂·杜登霍弗，
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