導(dǎo)電圖案和用于制造導(dǎo)電圖案的方法
【專(zhuān)利摘要】本文檔提供導(dǎo)電圖案、包括導(dǎo)電圖案的電傳感器以及制造在電傳感器中使用的導(dǎo)電圖案的方法。在一些情況下，所述導(dǎo)電圖案能夠定義一個(gè)或多個(gè)微電極。例如，熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)被描述。在一些情況下，微流體裝置能夠在微通道中包括一個(gè)或多個(gè)微電極。
【專(zhuān)利說(shuō)明】導(dǎo)電圖案和用于制造導(dǎo)電圖案的方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年5月5日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序號(hào)61/518，399的優(yōu)先權(quán)。在先申請(qǐng)的公開(kāi)被認(rèn)為是本申請(qǐng)的公開(kāi)的一部分(并且通過(guò)引用結(jié)合在其中)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文檔涉及導(dǎo)電圖案和用于制造導(dǎo)電圖案的方法。例如，本文檔提供被配置成產(chǎn)生附接到固體支持件的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電圖案的熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)。本文檔還提供使用熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)產(chǎn)生的導(dǎo)電圖案以及被配置成包括使用熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)產(chǎn)生的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電圖案的傳感器。此外，本文檔提供被適配成產(chǎn)生附接到固體支持件的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電圖案的熱轉(zhuǎn)印打印裝置和轉(zhuǎn)印打印系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]診斷疾病能夠涉及使用分析各式各樣生物標(biāo)記物的平臺(tái)。用于檢測(cè)生物標(biāo)記物的當(dāng)前技術(shù)的示例包括用于檢測(cè)靶細(xì)胞的培養(yǎng)增菌技術(shù)；用于檢測(cè)蛋白質(zhì)的ELISA ;以及用于檢測(cè)核酸的DNA微陣列。這些技術(shù)遭受幾個(gè)限制:1)它們可能是費(fèi)時(shí)的，常常需要若干天完成；2)它們可能是昂貴的，每個(gè)測(cè)試耗資從幾十至幾千美元不等；以及3)它們可能是復(fù)雜的，需要在專(zhuān)門(mén)實(shí)驗(yàn)室中工作的熟練技師。這些限制已阻礙了能夠在藥房、醫(yī)生的辦公室中以及甚至由患者在家中負(fù)擔(dān)得起地使用的低成本臨床診斷技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
[0005]也被稱(chēng)為“滴測(cè)棒”或“快速測(cè)試”的側(cè)流免疫層析法已針對(duì)以高濃度(即，納摩爾)存在的一些蛋白質(zhì)啟用了護(hù)理現(xiàn)場(chǎng)商業(yè)測(cè)試，諸如妊娠測(cè)試和HIV測(cè)試。這些測(cè)試能夠通過(guò)眼睛或通過(guò)簡(jiǎn)單的光學(xué)檢測(cè)器來(lái)檢測(cè)。基于催化電化學(xué)傳感器的葡萄糖測(cè)試能夠檢測(cè)一些高豐度小分子，同時(shí)葡萄糖測(cè)試是主要的商業(yè)應(yīng)用。一些微流體裝置提供了檢測(cè)細(xì)胞、病毒、細(xì)菌、核酸以及低濃度蛋白質(zhì)(即，亞皮摩爾)的可能性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本文檔提供導(dǎo)電圖案和制造在電傳感器中使用的導(dǎo)電圖案的方法。導(dǎo)電圖案能夠包括導(dǎo)電跡線。在一些情況下，導(dǎo)電圖案能夠包括一個(gè)或多個(gè)微電極。本文中提供的導(dǎo)電圖案能夠至少部分地位于微流體裝置的一個(gè)或多個(gè)微通道內(nèi)以形成傳感器。這種傳感器能夠被用來(lái)檢測(cè)和/或量化靶細(xì)胞、病毒、細(xì)菌、蛋白質(zhì)以及肽生物標(biāo)記物、核酸生物標(biāo)記物和其它分析物。
[0007]本文檔還提供用于形成導(dǎo)電圖案的熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)。如本文使用的“熱轉(zhuǎn)印打印”指的是其中第一襯底上的轉(zhuǎn)印材料被加熱并且抵靠接收襯底放置以將轉(zhuǎn)印材料轉(zhuǎn)印到接收襯底的印刷過(guò)程。例如，熱轉(zhuǎn)印打印過(guò)程中的第一襯底可以是包括一層或多層的可熱轉(zhuǎn)印的導(dǎo)電材料的熱轉(zhuǎn)印帶的背襯層。熱轉(zhuǎn)印帶的選擇性部分能夠被熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)加熱以將可熱轉(zhuǎn)印的導(dǎo)電材料的期望圖案轉(zhuǎn)印到接收襯底。第一襯底的選擇部分的加熱能夠使材料軟化和/或熔化、從第一襯底釋放并且用熱的方法接合到接收襯底，導(dǎo)致被轉(zhuǎn)印材料到接收襯底的可靠附接。在一些情況下，經(jīng)轉(zhuǎn)印打印的材料能夠被轉(zhuǎn)印為完整層。用來(lái)形成本文中提供的導(dǎo)電圖案的經(jīng)轉(zhuǎn)印打印的材料能夠包括具有小微粒尺寸的導(dǎo)電材料的微粒以降低經(jīng)轉(zhuǎn)印印刷的(一個(gè)或多個(gè))導(dǎo)電圖案的粒度。本文中提供的轉(zhuǎn)印打印技術(shù)能夠被可靠地用來(lái)以高速度產(chǎn)生導(dǎo)電圖案，從而允許具有本文中提供的導(dǎo)電圖案的電傳感器的大量生產(chǎn)。
[0008]用于制造電傳感器的方法能夠包括:將導(dǎo)電圖案熱轉(zhuǎn)印打印到接收襯底的非導(dǎo)電表面上；以及將接收襯底固定到至少第二襯底以形成外殼。在一些情況下，導(dǎo)電圖案能夠定義一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電跡線和/或微電極。導(dǎo)電圖案的至少一部分能夠被定位于外殼內(nèi)。在一些情況下，電源能夠在兩個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電跡線之間施加電壓，并且形成包括導(dǎo)電跡線和在導(dǎo)電跡線之間的外殼中的任何其它物質(zhì)的電路。導(dǎo)電跡線還能夠被連接到信號(hào)放大裝置和/或數(shù)據(jù)采集裝置以測(cè)量和/或記錄跨通道的電特征(例如，電流、阻抗以及電導(dǎo))。因?yàn)橥鈿?nèi)的不同組分能夠具有不同的電導(dǎo)率，所以電路中電流的測(cè)量能夠被用來(lái)計(jì)算外殼中各物質(zhì)的電阻抗。傳感器能夠檢測(cè)和分析溶液作為整體的阻抗數(shù)據(jù)。電阻抗能夠連同附加的數(shù)據(jù)(例如，已知電解質(zhì)溶液的阻抗數(shù)據(jù))一起被分析以確定特定組分是否存在和/或以確定特定組分的量。在一些情況下，檢測(cè)和量化特定組分能夠涉及被配置用于各個(gè)的特定分析物電極的陣列。
[0009]提供了 一種用于制造電傳感器的方法。所述方法包括將定義至少一個(gè)導(dǎo)電跡線的導(dǎo)電圖案熱轉(zhuǎn)印打印到接收襯底的表面上。導(dǎo)電圖案能夠用具有至少300dpi的打印頭密度的熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)打印。在一些情況下，打印頭密度可以是至少600dp1、至少900dpi或至少1200dpi。所述方法進(jìn)一步包括將接收襯底的至少一部分固定到至少第二襯底以形成外殼。導(dǎo)電圖案的至少一部分被定位于外殼內(nèi)。在一些情況下，導(dǎo)電圖案定義被定位于微流體裝置的微通道內(nèi)的至少兩個(gè)電極。導(dǎo)電圖案能夠具有厚度為I微米或更少和/或?qū)挾葹?50微米的一個(gè)或多個(gè)部分。在一些情況下，導(dǎo)電圖案能夠具有寬度為50微米或更少的一個(gè)或多個(gè)部分。導(dǎo)電圖案能夠包括叉指電極段。導(dǎo)電圖案能夠包括鋁、銀、鉬、鐵、石墨或其衍生物或組合。在一些情況下，導(dǎo)電圖案能夠包括導(dǎo)電聚合物。在一些情況下，導(dǎo)電材料能夠具有微粒連同蠟和/或樹(shù)脂基體的形式。在一些情況下，外殼包括生物涂層。外殼能夠保持或者被適配成以液體或蒸氣形式保持流體(例如，試劑)。
[0010]包括外殼和至少部分地定位于外殼內(nèi)的多個(gè)熱轉(zhuǎn)印打印的導(dǎo)電跡線的電傳感器也被提供。經(jīng)轉(zhuǎn)印打印的導(dǎo)電跡線具有厚度為I微米或更少且寬度在I微米與500微米之間的至少一個(gè)部分。在一些情況下，外殼是微流體裝置的微通道并且所述多個(gè)導(dǎo)電跡線被至少部分地定位于微通道內(nèi)。導(dǎo)電跡線能夠包括叉指微電極。導(dǎo)電跡線能夠具有厚度為I微米或更少和/或?qū)挾葹?50微米或更少的一個(gè)或多個(gè)部分。導(dǎo)電跡線能夠包括鋁、銀、鉬、鐵、石墨、導(dǎo)電聚合物或其衍生物或組合的金屬或非金屬微粒。導(dǎo)電跡線的一個(gè)或多個(gè)部分能夠被打印在生物或非生物涂層上或者本身涂有生物或非生物材料。在一些情況下，導(dǎo)電跡線具有比周?chē)牧系谋砻婺艽蠡蛐≈辽?達(dá)因/厘米的第一表面能。
[0011]包括定義至少第一微流體通道的主體的微流體傳感器被提供。微流體通道具有包括至少兩種不同材料的至少一個(gè)表面。第一材料具有第一表面能而第二材料具有比第一表面能大至少5達(dá)因/厘米的第二表面能。第二材料能夠包括熱轉(zhuǎn)印打印的材料。第二材料能夠具有大于45達(dá)因/厘米的表面能。第二材料能夠具有大于60達(dá)因/厘米的表面能。第二材料可以是導(dǎo)電的和/或非導(dǎo)電的。在一些情況下，所述導(dǎo)電材料包括鋁微粒，可選地在樹(shù)脂或蠟基體中。在一些情況下，導(dǎo)電的第二材料能夠被連接到電源以將電位施加到第二材料來(lái)改變第二材料的潤(rùn)濕屬性。第一材料能夠具有小于45達(dá)因/厘米的表面能。在一些情況下，第一材料能夠具有小于40達(dá)因/厘米的表面能。第一材料能夠包括pMMA。在一些情況下，微通道中的導(dǎo)電圖案能夠在有或沒(méi)有添加涂層的情況下具有比周?chē)芰细呋虻偷谋砻婺堋?br> [0012]電傳感器能夠形成微流體裝置的一部分，而微流體裝置的外殼可以是具有定位在其中的熱轉(zhuǎn)印打印的導(dǎo)電圖案的至少一部分的微通道。在一些情況下，經(jīng)熱轉(zhuǎn)印打印的導(dǎo)電圖案能夠定義各定義多個(gè)微電極的兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電跡線。經(jīng)熱轉(zhuǎn)印打印的導(dǎo)電圖案能夠被形成在接收襯底上，并且接收襯底的至少一部分能夠被對(duì)齊和/或固定到塊結(jié)構(gòu)以在其間定義微通道。在一些情況下，塊結(jié)構(gòu)還能夠定義進(jìn)入微通道的一個(gè)或多個(gè)入口和離開(kāi)微通道的一個(gè)或多個(gè)出口，通過(guò)所述入口和出口樣品和/或試劑能夠流動(dòng)。放置在微通道中的樣品的電阻抗的測(cè)量能夠被單獨(dú)或者與其它測(cè)試和/或測(cè)量結(jié)果相結(jié)合地用來(lái)確定樣品的內(nèi)容。在一些情況下，微通道能夠包括與放置在微通道中的樣品相互作用的試劑或其它物質(zhì)。
[0013]本文中提供的導(dǎo)電圖案能夠具有厚度為I微米或更少(例如，小于1.0微米、小于0.9微米、小于0.8微米、小于0.7微米、小于0.6微米或小于0.5微米)的段(例如,微電極)。在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案能夠具有厚度在0.5微米與1.0微米之間、在0.6微米與1.0微米之間、在0.7微米與1.0微米之間、在0.8微米與1.0微米之間、在0.9微米與1.0微米之間、在0.5微米與0.8微米之間或在0.6微米與0.9微米之間的段(例如，微電極)。在微流體裝置中，大于I微米的導(dǎo)電圖案厚度能夠干擾樣品的層流屬性。在導(dǎo)電圖案不干擾引入到微流體通道中的樣品的層流的情況下，I微米或更少的導(dǎo)電圖案厚度能夠位于微通道的表面上。
[0014]在一些情況下，導(dǎo)電圖案能夠定義各具有多個(gè)微電極的兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)電跡線。微電極的對(duì)和/或陣列的寬度和間距能夠確定局部電場(chǎng)的強(qiáng)度，以及因此能夠確定電化學(xué)診斷方法的檢測(cè)的靈敏度和閾值。電極之間的較小寬度和較窄間距能夠提供較好的分辨率，并且能夠允許在皮摩爾、毫微微摩爾以及甚至微微微摩爾濃度下檢測(cè)目標(biāo)分析物。在一些情況下，本文中提供的微電極能夠具有寬度為500微米或更少的至少一個(gè)部分。例如，本文中提供的微電極能夠具有在300微米與200微米之間、在200微米與100微米之間、在100微米與50微米之間、在50微米與10微米之間、或在20微米與5微米之間的寬度。在一些情況下，本文中提供的微電極能夠具有多個(gè)寬度的多個(gè)部分。在一些情況下，本文中提供的微電極對(duì)或微電極陣列能夠具有500微米或更少的微電極間間距。例如，本文中提供的微電極對(duì)或陣列能夠具有在300微米與200微米之間、在200微米與100微米之間、在100微米與50微米之間、在50微米與10微米之間、或在20微米與5微米之間的電極間間距。在一些情況下，本文中提供的微電極對(duì)或陣列能夠具有在電極的不同部分中變化的間距。在一些情況下，本文中提供的微電極對(duì)或陣列能夠具有500微米或更大、Imm或更大、5_或更大、或者I厘米或更大的電極間間距。具有精細(xì)和一致尺寸的微電極能夠許可更復(fù)雜的微電極圖案，并且當(dāng)檢測(cè)各種組分時(shí)能夠具有更多靈敏度。
[0015]在一些情況下，本文中提供的熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)能夠在在生產(chǎn)運(yùn)行期間打印的導(dǎo)電圖案方面導(dǎo)致一致的導(dǎo)電圖案寬度和厚度。在一些情況下，打印導(dǎo)電圖案的方法能夠包括打印帶相同預(yù)定導(dǎo)電圖案的多個(gè)接收襯底。當(dāng)打印帶具有有在100微米與200微米之間的寬度的導(dǎo)電跡線的相同導(dǎo)電圖案的至少100個(gè)連續(xù)接收襯底時(shí)，本文中提供的轉(zhuǎn)印打印技術(shù)對(duì)于導(dǎo)電跡線來(lái)說(shuō)能夠具有小于10微米的標(biāo)準(zhǔn)方差、小于30微米的范圍以及小于±15的容差范圍。
[0016]因?yàn)樯a(chǎn)運(yùn)行內(nèi)的最小變化，來(lái)自相同生產(chǎn)運(yùn)行的各具有導(dǎo)電圖案的整批傳感器能夠使用僅對(duì)該批傳感器的子集執(zhí)行的校準(zhǔn)程序來(lái)校準(zhǔn)。這個(gè)程序有時(shí)被稱(chēng)為批抽樣。每個(gè)傳感器能夠通過(guò)計(jì)算進(jìn)入傳感器的外殼的已知樣品或流體的電阻抗而具有針對(duì)整批的校準(zhǔn)的一點(diǎn)校準(zhǔn)或校正。例如，被添加到微流體通道的試劑的電阻抗能夠被用來(lái)校準(zhǔn)或者確認(rèn)微流體裝置的校準(zhǔn)。在一些情況下，每個(gè)傳感器能夠被獨(dú)立地校準(zhǔn)。傳感器能夠通過(guò)將已知電導(dǎo)率的多個(gè)溶液傳遞到包括導(dǎo)電圖案的外殼中以獲得數(shù)據(jù)點(diǎn)來(lái)設(shè)置校準(zhǔn)斜率或曲線而被校準(zhǔn)。
[0017]在一些情況下，本文中提供的傳感器的導(dǎo)電圖案能夠與集成電路一起被組合到針對(duì)將微通道的陣列用于探測(cè)臨床上有關(guān)樣品的復(fù)用高吞吐量分析的便攜式手持式裝置中。例如，本文中提供的導(dǎo)電圖案能夠被用在被設(shè)計(jì)成針對(duì)細(xì)胞間或細(xì)胞內(nèi)組分、一個(gè)或多個(gè)多肽生物標(biāo)記物、一個(gè)或多個(gè)核酸生物標(biāo)記物、一個(gè)或多個(gè)致病生物或其組合來(lái)分析包括人血清的體液的手持式裝置內(nèi)。
[0018]在下面在附圖和描述中闡述了一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的細(xì)節(jié)。其它特征和優(yōu)點(diǎn)從描述和圖中以及從權(quán)利要求中將是顯而易見(jiàn)的。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是包括定義導(dǎo)電跡線的導(dǎo)電圖案的微電極片的示例。
[0020]圖2是被適配成接收微電極片以定義微流體裝置的微通道的塊結(jié)構(gòu)的頂視圖。
[0021]圖3是具有固定到微電極片以定義微通道的塊結(jié)構(gòu)的微流體裝置的一部分的透視圖。
[0022]圖4A和4B是示出由塊結(jié)構(gòu)所定義的微通道和流通路的微流體裝置的橫截面視圖。
[0023]圖5A和5B是微流體裝置的微通道的相對(duì)端的詳細(xì)視圖。
[0024]圖6A-6C是能夠被用在微流體裝置中的示例性導(dǎo)電圖案的頂視圖。
[0025]圖7A和7B是能夠被打印在單個(gè)接收襯底上并且分開(kāi)以形成多個(gè)微電極片的示例性導(dǎo)電圖案的頂視圖。
[0026]各個(gè)圖中的相同附圖標(biāo)記指示相同的元素。
【具體實(shí)施方式】
[0027]本文檔提供導(dǎo)電圖案和用于制造導(dǎo)電圖案的技術(shù)、包含導(dǎo)電圖案的裝置和系統(tǒng)、以及被適配成產(chǎn)生附接到固體支持件的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電圖案的轉(zhuǎn)印打印裝置和轉(zhuǎn)印打印系統(tǒng)。導(dǎo)電圖案能夠包括導(dǎo)電跡線。在一些情況下，導(dǎo)電圖案能夠定義微電極。
[0028]如本文中所描述的，熱轉(zhuǎn)印打印包括通過(guò)將第一襯底抵靠接收襯底放置并且加熱來(lái)將來(lái)自第一襯底的期望材料轉(zhuǎn)印到接收襯底。任何適當(dāng)?shù)臒徂D(zhuǎn)印打印機(jī)能夠被用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案或傳感器。熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)的制造商包括Zebra、IntermecEasyCoder、Sato、DatamaX、Toshiba、TEC、Citizen、GodeX、Wasp、Brother、Fargo、Printroni X 以及 Oki。
[0029]熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)通過(guò)將轉(zhuǎn)印材料的涂層熔化在第一襯底(例如，帶的背襯層)上使得該轉(zhuǎn)印材料被固定到應(yīng)用打印的接收襯底(例如，在電傳感器中使用的固體表面)來(lái)打印。熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)能夠使用固定寬度熱打印頭和驅(qū)動(dòng)橡膠輥(B卩，壓紙卷筒)。接收襯底和熱轉(zhuǎn)印帶能夠在打印頭與壓紙卷筒之間通過(guò)。熱轉(zhuǎn)印帶能夠包括背襯層(第一襯底)和轉(zhuǎn)印材料。帶能夠被卷繞到卷抽上并且通過(guò)打印機(jī)構(gòu)與接收襯底同步驅(qū)動(dòng)。隨著接收襯底和帶一起在打印頭下面被驅(qū)動(dòng)，跨接打印頭寬度的微像素被加熱和冷卻以便使轉(zhuǎn)印材料溶化離開(kāi)背襯層并且到接收襯底上。
[0030]用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案的熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)的熱打印頭在300X300點(diǎn)陣列中具有至少300點(diǎn)每英寸(dpi)。例如，具有500X500dpi或更多、600X600dpi或更多、或1200dpi或更多的打印頭密度的轉(zhuǎn)印打印裝置能夠被用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案或傳感器。較大dpi能夠提高轉(zhuǎn)印打印的導(dǎo)電圖案的分辨率。在一些情況下，打印機(jī)能夠具有1200dpi X 1200dpi密度以一致地創(chuàng)建具有約20微米寬度的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電圖案的部分。在一些情況下，打印頭能夠具有混合密度。例如，打印頭能夠具有1200X600dpi。在一些情況下，能夠使用具有大于2英寸每秒的吞吐量速度的熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)。例如，能夠使用具有在2與12英寸每秒之間的打印速度的熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)。
[0031]熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)能夠具有內(nèi)部處理器和內(nèi)部存儲(chǔ)器。在一些情況下，具有內(nèi)部描述語(yǔ)言的熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)能夠被用來(lái)允許一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電圖案的期望圖案在打印之前被配置在打印機(jī)的存儲(chǔ)器中。在一些情況下，熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)能夠直接地或間接地被連接到將打印指令提供給打印機(jī)的計(jì)算機(jī)。打印指令能夠由在計(jì)算機(jī)上或在打印機(jī)內(nèi)的CAD軟件來(lái)提供。
[0032]用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案的熱轉(zhuǎn)印帶能夠包括背襯層和轉(zhuǎn)印材料。在一些情況下，聚酯薄膜能夠被用作背襯層。轉(zhuǎn)印層能夠包括導(dǎo)電材料，諸如金屬、合金、導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電陶瓷、或其組合。在一些情況下，轉(zhuǎn)印層包括具有至少一個(gè)導(dǎo)電層的多個(gè)層。在一些情況下，用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案的轉(zhuǎn)印打印材料能夠包括鋁、銀、鉬、鐵、石墨、或其組合。例如，轉(zhuǎn)印打印材料能夠包括鋁微粒。導(dǎo)電材料能夠被提供在蠟和/或樹(shù)脂的基體內(nèi)以便于熱轉(zhuǎn)印打印過(guò)程。在一些情況下，導(dǎo)電材料具有樹(shù)脂和/或蠟基體內(nèi)的微粒的形式。例如，鋁的納米微粒能夠被包括在被用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案的樹(shù)脂基體中。
[0033]在一些情況下，用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案的轉(zhuǎn)印打印材料能夠包括不同材料的多個(gè)層，其中至少一個(gè)層是導(dǎo)電的。轉(zhuǎn)印材料的導(dǎo)電層能夠具有范圍在I微米與0.01微米之間的厚度。在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電層可以是在0.05微米與0.5微米之間或在0.1微米與0.3微米之間。在一些情況下，轉(zhuǎn)印材料的總厚度可以是I微米或更少。例如，轉(zhuǎn)印材料的總厚度可以是在1.0與0.1微米之間、在0.9與0.2微米之間、或在0.8與0.5微米之間。在一些情況下，用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案的熱帶能夠包括在背襯材料與轉(zhuǎn)印材料之間的釋放層。在一些情況下，用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案的轉(zhuǎn)印材料可以是柔性的。例如，存在于柔性接收襯底上的本文中提供的導(dǎo)電圖案的轉(zhuǎn)印材料能夠在沒(méi)有轉(zhuǎn)印打印材料破裂的情況下隨著接收襯底而彎曲。
[0034]能夠被用來(lái)制造本文中提供的導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電熱轉(zhuǎn)印帶的示例包括由Miyakusa等人的美國(guó)專(zhuān)利N0.6，139，947所描述的那些(見(jiàn)描述熱轉(zhuǎn)印記錄介質(zhì)的總體結(jié)構(gòu)的第2列第32-39行；描述釋放層的第2列第50行至第3列第19行；描述錨層的第3列第20-30行與第4列第6-18行；以及描述金屬沉積層的第4列第19-30行；和描述粘合層的第4列第31-47行)以及由IIMAK公司(阿默斯特，紐約)和ZeroNine Manufacturing G0.股份有限公司(伍德斯托克，伊利諾伊斯州)所銷(xiāo)售的那些。熱轉(zhuǎn)印帶能夠通過(guò)使用卷對(duì)卷工藝的濕涂層工藝而被制造以在背襯材料上創(chuàng)建具有約0.8微米的厚度的轉(zhuǎn)印層。該轉(zhuǎn)印層能夠包括具有約0.26微米的厚度的鋁層。在一些情況下，該鋁層能夠在約0.03微米與0.16微米之間。
[0035]接收襯底能夠包括非導(dǎo)電打印-接收表面。在一些情況下，接收襯底能夠包括塑料。例如，接收襯底能夠包括多(異丁烯酸甲酯)、聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚烯烴、環(huán)烯烴共聚物、硅酮、聚氨基甲酸乙脂、淀粉基材料或其任何組合。在一些情況下，接收襯底能夠被注塑成期望的形狀。在一些情況下，接收襯底能夠被擠出或者拉成薄膜或片。例如，本文中提供的裝置的接收襯底可以是多(異丁烯酸甲酯)的柔性薄膜或片。在一些情況下，接收襯底能夠包括編織材料或非編織材料。在一些情況下，接收襯底能夠包括紡粘法纖維或水力纏結(jié)纖維。例如，接收襯底能夠包括紡粘法聚酯纖維。
[0036]在一些情況下，本文中提供的裝置的接收襯底的打印-接收表面能夠包括涂層。例如，接收襯底能夠包括粘結(jié)層以便促使接收襯底與微電極的轉(zhuǎn)印打印材料之間的粘連。在一些情況下，粘結(jié)材料可以是非導(dǎo)電的。在一些情況下，接收襯底上的涂層能夠包括生物材料。在一些情況下，微電極的熱轉(zhuǎn)印打印能夠完成而不損壞接收襯底上的生物材料。例如，本文中提供的熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)的打印頭能夠具有約10毫秒或更少的熱占空比，并且短的加熱周期能夠避免損壞某種生物材料。如本文中所描述的，熱轉(zhuǎn)印過(guò)程能夠?qū)⒕芴卣骰膶?dǎo)電網(wǎng)絡(luò)圖案打印在涂層上或在涂層附近而不損壞相鄰?fù)扛矃^(qū)域。例如，導(dǎo)電圖案能夠在水合作用之前被施加到在微流體部分中使用的水凝膠涂層。
[0037]接收襯底能夠具有基本上平的打印-接收表面。在一些情況下，襯底能夠被是浮雕狀。例如，本文中提供的裝置的襯底的表面能夠被是設(shè)有凹部的浮雕狀。凹部能夠被配置成導(dǎo)致與熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)的打印頭接觸的中斷以及因此中斷導(dǎo)電圖案的沉積。在一些情況下，凹部能夠幫助確保所期望的導(dǎo)電圖案被形成。例如，凹部能夠許可兩個(gè)或更多個(gè)電極被打印有非常近的接近點(diǎn)(例如，小于25微米、小于20微米、小于15微米、小于10微米或小于5微米)。這能夠提高傳感器的靈敏度。在一些情況下，凹部能夠具有約5微米或更大(例如，在5微米與50微米之間、在10微米與40微米之間、或在15微米與30微米之間)的深度和約5微米或更大(例如，在5微米與50微米之間、在10微米與40微米之間、或在15微米與30微米之間)的寬度。在一些情況下，是浮雕狀的凹陷能夠形成微通道本身并且能夠在是浮雕狀的微通道的任一側(cè)具有熱轉(zhuǎn)印打印的微電極位置。例如，浮雕狀的微通道能夠具有約20微米的深度和約5微米的寬度，并且能夠讓本文中提供的微電極被打印在浮雕狀的微通道上方的開(kāi)口的相對(duì)側(cè)上。
[0038]在一些情況下，轉(zhuǎn)印材料的熱靈敏度能夠被用來(lái)在轉(zhuǎn)印材料被轉(zhuǎn)印到接收襯底之后形成導(dǎo)電材料的期望圖案。這個(gè)過(guò)程有時(shí)被稱(chēng)作熱消融。例如，接收襯底能夠被選擇性地加熱或者冷卻以從接收襯底移除被加熱的導(dǎo)電材料。例如，這樣的過(guò)程能夠被用來(lái)確保定義微電極的導(dǎo)電圖案被適當(dāng)?shù)馗綦x和隔開(kāi)。在一些情況下，第一導(dǎo)電圖案能夠被轉(zhuǎn)印打印并且然后通過(guò)選擇性移除第一導(dǎo)電圖案的部分而更改成第二導(dǎo)電圖案。例如，第一導(dǎo)電圖案可以是連續(xù)的但部分被用熱的方法消融以創(chuàng)建多個(gè)隔離的微電極。當(dāng)轉(zhuǎn)印材料包括在比接收襯底低的溫度下熔化的樹(shù)脂或蠟時(shí)，轉(zhuǎn)印材料的選擇性部分能夠被用熱的方法消融而不損壞下層的接收襯底。
[0039]在一些情況下，轉(zhuǎn)印材料的熱靈敏度能夠被用來(lái)創(chuàng)建例如能夠被用來(lái)使傳感器去激活的熱開(kāi)關(guān)。例如，在導(dǎo)電熱轉(zhuǎn)印材料由于由電流所生成的熱而變得不穩(wěn)定之前，導(dǎo)電熱轉(zhuǎn)印材料能夠具有最大電流密度，所述由電流所生成的熱能夠使轉(zhuǎn)印材料中的樹(shù)脂或蠟軟化。導(dǎo)電圖案的一部分能夠包括能夠作為保險(xiǎn)絲的窄化部分，以及因此在導(dǎo)電圖案的剩余部分達(dá)到最大電流密度之前熔化并且使電路中斷。
[0040]如本文中所描述的，接收襯底可以是剛性的或柔性的。接收襯底能夠轉(zhuǎn)印打印有所期望的微電極圖案并且然后被固定到其它元件。在一些情況下，接收襯底能夠被連接到其它兀件以形成外殼(例如，微通道)，其中導(dǎo)電圖案包括面對(duì)外殼的內(nèi)部的一個(gè)或多個(gè)微電極。
[0041]本文中提供的轉(zhuǎn)印打印技術(shù)能夠被用來(lái)創(chuàng)建具有精細(xì)且可再生產(chǎn)的尺寸的導(dǎo)電圖案。在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電跡線能夠具有I微米或更少的厚度和在500微米與I微米之間的寬度。例如，I微米或更少的微電極厚度能夠最小化對(duì)微流體裝置的微通道內(nèi)的層流的干擾。在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電跡線能夠具有小于400微米、小于300微米、小于250微米、小于200微米、小于150微米、小于100微米、小于50微米、小于25微米、小于20微米、小于15微米、小于10微米或小于5微米的寬度。在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電跡線能夠具有在10微米與20微米之間、在15微米與30微米之間、在20微米與50微米之間、在30微米與100微米之間、在50微米與150微米之間、在100微米與300微米之間、或在200微米與500微米之間的寬度。例如，電極的尺寸能夠影響傳感器的靈敏度。在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電跡線能夠具有1.0微米或更少(例如，0.9微米或更少、0.75微米或更少、0.5微米或更少、0.4微米或更少、0.3微米或更少、0.2微米或更少、或0.1微米或更少)的厚度。在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電跡線能夠具有在0.05微米與0.3微米之間、在0.1微米與0.5微米之間、在0.3微米與0.7微米之間、或在0.5微米與1.0微米之間的厚度。在一些情況下，導(dǎo)電跡線能夠具有在I與5微米之間、在5與25微米之間、或者在10與50微米之間的厚度。樣品的層流可能不會(huì)影響特定類(lèi)型的傳感器。
[0042]在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案能夠被涂布。例如，本文中提供的導(dǎo)電圖案或微電極能夠涂有水凝膠。水凝膠能夠響應(yīng)于環(huán)境改變而膨脹以提供電導(dǎo)率讀數(shù)。在一些情況下，涂層材料能夠被用來(lái)控制傳感器靈敏度。例如，離子選擇性電極(ISE)傳感器能夠使用本文中提供的技術(shù)來(lái)形成。
[0043]在一些情況下，本文中提供的導(dǎo)電圖案或其一部分能夠被適配成溶解細(xì)胞。例如，第一組電極(例如，銀或鉬電極)能夠提供高場(chǎng)強(qiáng)度以溶解細(xì)胞。例如，本文中提供的微流體裝置的微通道能夠包括溶解細(xì)胞的第一段和測(cè)量第一段的下游流體的阻抗的第二段。在一些情況下，測(cè)量電極能夠與溶解電極位于一處。在一些情況下，溶解電位能夠被移除并且電極能夠被用來(lái)測(cè)量結(jié)果得到的溶液的阻抗。第一段能夠包括使用高場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)溶解細(xì)胞的、包含銀和/或鉬的第一組熱轉(zhuǎn)印打印的微電極，而第二段能夠包括檢測(cè)預(yù)期從已溶解細(xì)胞被釋放的特定生物材料的不存在或存在的熱轉(zhuǎn)印打印的微電極。
[0044]在一些情況下，熱轉(zhuǎn)印打印的材料能夠改變微流體通道內(nèi)的流圖案。例如，相對(duì)憎水性的轉(zhuǎn)印打印材料在不太憎水性的接收襯底上的圖案能夠影響沿著微流體裝置的微通道流動(dòng)的流體的流動(dòng)行為和/或混合行為。相對(duì)親水性的和/或憎水性的轉(zhuǎn)印材料能夠用設(shè)計(jì)成實(shí)現(xiàn)特定流圖案的各種圖案被沉積到接收襯底上。材料的憎水性和/或親水性特性能夠通過(guò)材料的表面能來(lái)量化。經(jīng)轉(zhuǎn)印打印的材料能夠具有不同于接收襯底的表面能。在一些情況下，經(jīng)熱轉(zhuǎn)印打印的材料具有比接收襯底的表面能大至少5達(dá)因/厘米(例如，大至少10達(dá)因/厘米、大至少15達(dá)因/厘米、大至少20達(dá)因/厘米、大至少25達(dá)因/厘米、或大至少30達(dá)因/厘米)的表面能。在一些情況下，本文中提供的轉(zhuǎn)印打印材料具有大于45達(dá)因/厘米(例如，大于50達(dá)因/厘米、大于55達(dá)因/厘米、大于60達(dá)因/厘米、在45與100達(dá)因/厘米之間、在50與80達(dá)因/厘米之間)的表面能，或者例如，接收襯底能夠包括具有約38達(dá)因/厘米的表面能的pMMA，并且轉(zhuǎn)印打印材料能夠具有大于約60達(dá)因/厘米的表面能。在一些情況下，經(jīng)熱轉(zhuǎn)印打印的材料具有比接收襯底的表面能小至少5達(dá)因/厘米(例如，小至少10達(dá)因/厘米、小至少15達(dá)因/厘米、小至少20達(dá)因/厘米、小至少25達(dá)因/厘米、或小至少30達(dá)因/厘米)的表面能。表面能的差能夠更改和/或穩(wěn)定流體在通道(例如，微流體裝置的微通道)中流體的流動(dòng)，而不管轉(zhuǎn)印打印材料是否從接收襯底的表面中凸出。在一些情況下，具有I微米或更少的厚度的導(dǎo)電圖案能夠更改經(jīng)過(guò)微通道的流體的流動(dòng)。
[0045]在一些情況下，轉(zhuǎn)印打印材料能夠被打印為相對(duì)于微通道的流體流動(dòng)方向橫向的平行線。具有與接收襯底不同的表面能的轉(zhuǎn)印材料的橫向圖案能夠跨微通道的寬度使流量平滑；轉(zhuǎn)印材料使流體前面跨接通道寬度傳播。在一些情況下，轉(zhuǎn)印打印材料能夠被打印為相對(duì)于微通道的流體流動(dòng)方向縱向延伸的平行線。具有與接收襯底不同的表面能的轉(zhuǎn)印材料的縱向圖案能夠?qū)е驴缥⑼ǖ赖膶挾鹊淖兓牧髀?；轉(zhuǎn)印材料作為干擾流體跨微通道的寬度的移動(dòng)的道路劃分器。在一些情況下，轉(zhuǎn)印打印材料能夠用各種尺寸的各種其它形狀被打印以促使或阻止混合和/或在微通道內(nèi)創(chuàng)建期望的流動(dòng)圖案。
[0046]在一些情況下，導(dǎo)電轉(zhuǎn)印打印材料的沉積物能夠被電力地連接到電源。電源能夠選擇性地將電位施加到導(dǎo)電轉(zhuǎn)印打印材料的不同沉積物，以改變轉(zhuǎn)印材料與外殼(例如，微流體裝置的微通道)中的流體之間的固體-流體接觸角。被稱(chēng)為“電潤(rùn)濕”的這個(gè)現(xiàn)象能夠被用來(lái)積極地改變微通道中的流體流動(dòng)動(dòng)態(tài)特性。例如，一系列導(dǎo)電轉(zhuǎn)印材料沉積物能夠選擇性地從電源接收脈沖以創(chuàng)建流體的脈沖流動(dòng)。
[0047]本文中提供的導(dǎo)電圖案能夠被結(jié)合到微流體裝置中。圖1是適配用于在微流體裝置中使用的微電極的示例性圖案的頂視圖。使用熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)，所描繪的導(dǎo)電圖案101能夠被打印在接收襯底105上。例如，接收襯底105可以是pMMA材料的片。接收襯底105能夠被沿著線108切割以形成微電極片100,微電極片100適于裝配在塊結(jié)構(gòu)的凹部?jī)?nèi)以形成微流體裝置的微通道。
[0048]進(jìn)一步參考圖1，導(dǎo)電圖案101包括在微電極片100上各與彼此電隔離的2個(gè)導(dǎo)電跡線120與130。各個(gè)導(dǎo)電跡線120與130分別包括接觸墊128與138。這些接觸墊能夠通過(guò)將電壓施加到接觸墊來(lái)與儀器對(duì)接以讀取微通道中溶液的阻抗數(shù)據(jù)。接觸墊128、138、148、158以及168能夠被用來(lái)在使用之前通過(guò)探測(cè)成對(duì)的墊來(lái)測(cè)試圖案的連續(xù)性以確保導(dǎo)電線路不斷裂。各個(gè)導(dǎo)電跡線120與130分別包括多個(gè)叉指微電極122與132。微電極122能夠與微電極162交叉。傳感器的靈敏度能夠通過(guò)具有叉指微電極來(lái)改進(jìn)。隨著微電極對(duì)的數(shù)目增加，叉指陣列的靈敏度被提高。表面電阻率與電極間距除以總電極長(zhǎng)度成比例?？傞L(zhǎng)度通過(guò)添加叉指對(duì)或微電極而被增加。各個(gè)叉指微電極122與132能夠具有I微米或更少的厚度和約150微米的寬度(具有約6微米或更少的標(biāo)準(zhǔn)方差)。叉指微電極之間的間距可以是約250微米。能夠產(chǎn)生具有較小寬度和更緊密地間隔的微電極。例如，微電極能夠在間距在5微米與10微米之間的情況下，具有約100微米、約50微米、或約20微米的寬度。
[0049]參考圖2，塊結(jié)構(gòu)200被適配成接收微電極片(諸如參考圖1上面所討論的或參考圖5A、5B、6A-6C、7A以及7B在下面所討論的那些)。如圖3中所示，圖2的塊結(jié)構(gòu)200能夠被固定到微電極片305以形成定義微通道310的微流體裝置300。微流體裝置300能夠被用來(lái)檢測(cè)生物標(biāo)記物。
[0050]塊結(jié)構(gòu)200包括用于接收微電極片305的凹部205。凹部205包括被適配成當(dāng)微電極片305被固定在凹部205中時(shí)形成微通道310的微通道凹部210。微電極片305被放置在凹部205中，其中導(dǎo)電圖案面一側(cè)抵靠塊結(jié)構(gòu)200被定位。接觸切口 280允許接觸墊被暴露使得電源能夠?qū)⑵谕碾妷禾峁┙o各個(gè)微電極并且檢測(cè)阻抗數(shù)據(jù)。在一些情況下，各個(gè)導(dǎo)電跡線的側(cè)部能夠被定位于微電極片305上，使得它們?cè)谖⑼ǖ?10的側(cè)壁212之外延伸，使得僅叉指微電極段被暴露于微通道310的內(nèi)容。
[0051]多個(gè)開(kāi)口 272、274、276以及278被形成在塊結(jié)構(gòu)200中并且能夠作為去往和來(lái)自微通道的入口和出口。開(kāi)口 272、274、276以及278各能夠具有約800微米的直徑。開(kāi)口 274允許流體從微通道310逸出并且進(jìn)一步移動(dòng)到流體性網(wǎng)絡(luò)通路中，所述流體性網(wǎng)絡(luò)通路能夠位于塊結(jié)構(gòu)200的底面上。
[0052]微通道310能夠具有約3.5mm的寬度和約50微米的深度。在一些情況下，微通道能夠具有至少10微米、至少25微米、至少50微米、至少100微米、至少250微米、或至少500微米的深度。在一些情況下，微通道310的深度能夠小于500微米、小于250微米、小于100微米、小于50微米、小于25微米或小于10微米。微通道310的寬度能夠大于1mm、大于2mm、大于3mm、大于5mm或大于1.0厘米。微通道310的寬度能夠小于1.0厘米、小于5mm、小于4mm、小于3mm、小于2mm或小于Imnin
[0053]塊結(jié)構(gòu)200能夠通過(guò)常規(guī)模塑和/或成型技術(shù)來(lái)形成。在一些情況下，凹部205和微通道凹部210被加工成一塊材料以形成塊結(jié)構(gòu)200。流通路能夠被加工成材料塊。在一些情況下，塊結(jié)構(gòu)200還能夠被注塑成型。塊結(jié)構(gòu)200能夠包括塑料材料，諸如多(異丁烯酸甲酯)、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚烯烴、環(huán)烯烴共聚物、硅酮和/或聚氨基甲酸乙酯。
[0054]與感興趣的一個(gè)或多個(gè)目標(biāo)特異且互補(bǔ)的探測(cè)分子能夠在微通道310中被固定。探測(cè)分子能夠經(jīng)由開(kāi)口 272、274、276以及278而被引入到微通道310中。例如，探測(cè)分子可以是微?；蛐〉蔚牟糠?。
[0055]參考圖4A和4B，微流體裝置300能夠具有由塊結(jié)構(gòu)200所定義的微通道310和流通路274、474以及476。各種布置中的多個(gè)流通路能夠由在塊結(jié)構(gòu)300中形成的凹槽、通道和通孔來(lái)定義。薄膜或其它襯底420能夠被施加到塊結(jié)構(gòu)300的底部以覆蓋凹槽和通道。塊結(jié)構(gòu)200能夠包括用于將樣品(例如，血液)輸送到微通道310的流通路。塊結(jié)構(gòu)200能夠包括用于將一個(gè)或多個(gè)試劑輸送到微通道310的流通路。塊結(jié)構(gòu)200能夠包括用于將微通道310疏散到廢物室(例如，生物廢物室)的出口流通路。
[0056]參考圖5A和5B，微通道510能夠由塊結(jié)構(gòu)的側(cè)壁512來(lái)定義。多個(gè)流修改結(jié)構(gòu)582和584靠近在微通道510的任一端處的開(kāi)口 572、574、576以及578被定位。如上所述，流修改結(jié)構(gòu)582和584能夠具有與周?chē)牧喜煌挠H水性和/或表面能。在一些情況下，流修改結(jié)構(gòu)582和584具有I微米或更少的厚度。在一些情況下，流修改結(jié)構(gòu)能夠被電力地連接到電源以將電位施加到流修改結(jié)構(gòu)。流修改結(jié)構(gòu)582和584被布置為正方形的偏移圖案，以當(dāng)它們進(jìn)入和/或離開(kāi)微通道510時(shí)促使能夠增加樣品和/或試劑的混合的回旋型流體流通路。
[0057]導(dǎo)電跡線530、540、550以及560各包括被連接到沿著微通道510的至少一部分長(zhǎng)度在微通道510內(nèi)延伸的導(dǎo)電跡線支路臂537、547、557以及567的多個(gè)叉指微電極532、543,552以及562。各個(gè)導(dǎo)電跡線的多個(gè)冗余連接器537、547、555以及565將支路臂537、547,557以及567連接到在微通道510外面沿著微通道510延伸的微電極澆口 536、546、556以及566。多個(gè)冗余連接器535、545、555以及565能夠確保各接觸墊(例如，558和568)之間的正確電連接，即使使微電極片固定到塊結(jié)構(gòu)的過(guò)程熔化和/或斷開(kāi)延伸到微通道510中的連接器535、545、555以及565中的一個(gè)或多個(gè)。例如，激光或熱焊接可能使冗余連接器555和565中的一個(gè)或多個(gè)斷裂。
[0058]參考圖6A，導(dǎo)電圖案601a能夠具有兩個(gè)導(dǎo)電跡線620a和630a。各個(gè)導(dǎo)電跡線能夠包括接觸墊628a和638a以及多個(gè)叉指微電極622a和632a。多個(gè)冗余連接器625a和635a被定位成跨過(guò)密封微電極片的焊線(未示出)到塊結(jié)構(gòu)以形成微通道。
[0059]參考圖6B，導(dǎo)電圖案601b能夠具有四個(gè)導(dǎo)電跡線620b、630b、640b以及650b。各個(gè)導(dǎo)電跡線能夠包括接觸墊628b以及638b、648b和658b。導(dǎo)電跡線620b和630b包括多個(gè)叉指微電極622b和632b。寬外置導(dǎo)電跡線640b和650b可以是電動(dòng)(離子導(dǎo)入)電極。當(dāng)?shù)秃涟搽娏鹘?jīng)過(guò)寬外置導(dǎo)電跡線640c和650c時(shí)，電荷載流子被傳輸?shù)较鄬?duì)極。寬外置導(dǎo)電跡線640b和650b能夠被用來(lái)在微通道中選擇性地分離各成分。
[0060]參考圖6C,導(dǎo)電圖案601c能夠具有兩組兩個(gè)導(dǎo)電跡線:第一組導(dǎo)電跡線620c和630c以及第二組導(dǎo)電跡線640c和650c。各個(gè)導(dǎo)電跡線能夠具有電荷墊628c、638c、648c以及658c、冗余連接器625c、635c、645c以及655c和叉指微電極622c、632c、642c以及652c。各個(gè)組能夠報(bào)告與針對(duì)該組叉指微電極的定位相對(duì)應(yīng)的微通道的區(qū)域內(nèi)的阻抗。這能夠被用來(lái)監(jiān)控阻抗隨著流體流過(guò)微通道的改變率或者能夠被用來(lái)監(jiān)控發(fā)生在微通道中的不同點(diǎn)處的不同事件。
[0061]參考圖7A和7B，多個(gè)導(dǎo)電圖案能夠被打印在單個(gè)襯底上并且切割以供在分離的裝置中使用。參考圖7A，接收襯底705的單片能夠接收能夠被模切成分離的微電極片710、720,730以及740的多個(gè)導(dǎo)電圖案。微電極片710和720具有第一導(dǎo)電圖案設(shè)計(jì)而微電極片730和740具有第二導(dǎo)電圖案設(shè)計(jì)。兩個(gè)設(shè)計(jì)都能夠被用在相同的微流體裝置中。第二導(dǎo)電圖案設(shè)計(jì)能夠具有允許每個(gè)電極的完整性被測(cè)試的質(zhì)量控制特征。
[0062]片710和720能夠各包括兩個(gè)導(dǎo)電跡線。各個(gè)導(dǎo)電跡線能夠包括單個(gè)接觸墊711、712,713以及714。片730和740還能夠各包括兩個(gè)導(dǎo)電跡線，但各個(gè)導(dǎo)電跡線包括兩個(gè)接觸墊。對(duì)于片730和740的每個(gè)導(dǎo)電跡線，導(dǎo)電跡線的完整性能夠通過(guò)使用針對(duì)該導(dǎo)電跡線提供的兩個(gè)接觸墊跨接導(dǎo)電跡線施加電壓來(lái)測(cè)試。例如，片730的上部導(dǎo)電跡線包括接觸墊732和733以及澆口 735，所述澆口 735連接在兩個(gè)接觸墊732和733之間的微電極中的全部。片730的底部導(dǎo)電跡線包括接觸墊731和734以及澆口 736，所述澆口 736連接在兩個(gè)接觸墊731和734之間的微電極中的全部。片740的上部導(dǎo)電跡線包括接觸墊742和743以及澆口 745。片740的底部導(dǎo)電跡線包括接觸墊741和744以及澆口 746。線751-760將圖案系在一起以確保熱打印頭將片710、720、730以及740的四個(gè)圖案視為一個(gè)圖案。這能夠降低或者消除打印運(yùn)行期間的位置變化。小正方形748和749是視覺(jué)系統(tǒng)使用來(lái)模切接收襯底705的流體性標(biāo)記。
[0063]參考圖7B，五個(gè)微電極片770、775、780、785以及790的布置能夠被轉(zhuǎn)印打印在單個(gè)接收襯底706上。這個(gè)布置能夠具有沿著微通道的長(zhǎng)度運(yùn)行的叉指微電極。線761-766將圖案系在一起以確保熱打印頭將片770、775、780、785以及790的五個(gè)圖案視為一個(gè)圖案。這能夠降低或者消除打印運(yùn)行期間的位置變化。小正方形767和768能夠被用作視覺(jué)系統(tǒng)使用來(lái)模切接收襯底706的流體性標(biāo)記。
[0064]應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然已經(jīng)與其具體描述相結(jié)合地描述了導(dǎo)電圖案的熱轉(zhuǎn)印打印，但是前述描述旨在舉例說(shuō)明而不限制所附權(quán)利要求的范圍。其它方面、優(yōu)點(diǎn)以及修改是在所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制造電傳感器的方法，包括: (a)將定義至少一個(gè)導(dǎo)電跡線的導(dǎo)電圖案熱轉(zhuǎn)印打印到接收襯底的表面上；以及 (b)將所述接收襯底的至少一部分固定到至少第二襯底以形成外殼，其中所述導(dǎo)電圖案的至少一部分被定位于所述外殼內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述傳感器是微流體裝置并且所述導(dǎo)電圖案定義被定位于所述微流體裝置的微通道內(nèi)的至少兩個(gè)電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述導(dǎo)電圖案具有厚度為I微米或更少的至少一部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中所述導(dǎo)電圖案具有至少一個(gè)導(dǎo)電跡線，所述至少一個(gè)導(dǎo)電跡線具有寬度為250微米或更少的至少一部分。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的方法，其中所述導(dǎo)電圖案具有至少一個(gè)導(dǎo)電跡線，所述至少一個(gè)導(dǎo)電跡線具有寬度為50微米或更少的至少一部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中一項(xiàng)所述的方法，其中所述導(dǎo)電圖案包括叉指微電極。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其中所述導(dǎo)電圖案用具有至少300dpi的打印頭密度的熱轉(zhuǎn)印打印機(jī)打印。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的一項(xiàng)所述的方法，其中所述導(dǎo)電圖案包括鋁、銀、鉬、鐵、石墨、或其衍生物或組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述導(dǎo)電圖案包括鋁、銀、鉬、鐵、石墨或其組合的微粒。`
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中`的一項(xiàng)所述的方法，其中所述導(dǎo)電圖案包括一種或多種導(dǎo)電聚合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述外殼包括流體。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述流體包括試劑。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述流體包括蒸氣。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中非導(dǎo)電的表面包括生物涂層。
15.—種電傳感器,包括: (a)外殼；以及 (b)至少部分地定位于所述外殼內(nèi)的多個(gè)熱轉(zhuǎn)印打印的導(dǎo)電跡線。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳感器，其中所述傳感器是微流體裝置，所述外殼包括微通道，并且所述多個(gè)導(dǎo)電跡線被至少部分地定位于所述微通道內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳感器，其中所述導(dǎo)電跡線包括叉指微電極。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳感器，其中所述導(dǎo)電跡線具有厚度為I微米或更少的一個(gè)或多個(gè)部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳感器，其中所述導(dǎo)電跡線具有寬度為500微米或更少的一個(gè)或多個(gè)部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳感器，其中所述導(dǎo)電跡線包括鋁、銀、鉬、鐵、石墨或其組合的微粒。
21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳感器，其中所述多個(gè)熱轉(zhuǎn)印打印的導(dǎo)電跡線被打印在生物涂層上。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的傳感器，其中所述導(dǎo)電跡線具有第一表面能，所述第一表面能比周?chē)牧系谋砻婺艽蠡蛐≈辽?達(dá)因/厘米。
23.一種包括定義至少第一微流體通道的主體的微流體傳感器，所述微流體通道具有包括至少兩種不同材料的至少一個(gè)表面，其中，第一材料具有第一表面能，并且第二材料包括比所述第一表面能大至少5達(dá)因/厘米的第二表面能。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的微流體傳感器，其中所述第二材料包括熱轉(zhuǎn)印打印的材料。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的微流體傳感器，其中所述第二材料具有大于45達(dá)因/厘米的表面能。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的微流體傳感器，其中所述第二材料具有大于60達(dá)因/厘米的表面能。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的微流體傳感器，其中所述第二材料包括導(dǎo)電材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的微流體傳感器，其中所述第二材料的一個(gè)或多個(gè)部分被連接到電源以將電位施加到所述第二材料來(lái)改變所述第二材料的潤(rùn)濕屬性。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的微流體傳感器，其中所述第二材料包括鋁微粒。
30.根據(jù)權(quán)利要求23、25以及26中的一項(xiàng)所述的微流體傳感器，其中所述第一材料具有小于45達(dá)因/厘米的表面能。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的微流體傳感器，其中所述第一材料具有小于40達(dá)因/厘米的表面能?！?br> 32.根據(jù)權(quán)利要求23或權(quán)利要求29所述的微流體傳感器，其中所述第一材料包括pMMAo
33.根據(jù)權(quán)利要求23至32中的一項(xiàng)所述的微流體傳感器，其中所述第二材料具有I微米或更少的厚度。
【文檔編號(hào)】B41J2/315GK103718030SQ201280031694
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月5日
【發(fā)明者】羅伯特·溫斯頓·埃瑟里奇三世, 阿倫·奧本海默 申請(qǐng)人:達(dá)克雷診斷器材有限公司