Область техники
Настоящее изобретение относится к тестирующей микросхеме и способу ее изготовления.
Уровень техники
Идея проведения диагностики в непосредственной близости от пациентов и т.д. (диагностика на месте), приобретает все большую популярность в клинических учреждениях. На основе этой идеи была разработана тестирующая микросхема, позволяющая проводить практический анализ, обеспечивая микроразмерные каналы потока и пятна реакции на основном материале листовой формы.
Например, в одном случае вышеуказанная тестирующая микросхема имеет механизм, посредством которого при введении (капании) испытуемой жидкости, содержащей целевое вещество, такое как антиген, испытуемая жидкость протекает через канал потока, и предварительно подготовленная маркирующая среда, такая как антитело и целевое вещество, реагируют для подтверждения присутствия целевого вещества путем проявления цвета (окрашивания). Типичным случаем является тест на беременность.
Микрожидкостные устройства, в которых используется бумага в качестве основного материала и образуются каналы потока или пятна реакции на бумаге с использованием воскового принтера или струйного принтера, уже были зарегистрированы в качестве вышеописанных тестирующих микросхем (Whiteside et al, Analytical Chemistry, Vol. 82, No. 1, January 1, 2010 (НПЛ 1)). Такие устройства также называются «μ-PAD (аналитические устройства на основе микрожидкостной бумаги)» и имеют множество преимуществ, таких как (1) низкая стоимость, (2) отсутствие насоса, (3) отсутствие необходимости в большом оборудовании и (4) простота утилизации. Кроме того, во всем мире проводятся исследования по улучшению таких μ-PAD.
Например, в документе WO 2012/160857 A1 (ПТЛ 1) описано, что тестирующая микросхема может быть изготовлена просто и с низкой стоимостью путем печати внешних краев каналов потока, как описано выше, и пятен реакции на бумаге с использованием отверждаемых ультрафиолетом чернил и отверждения чернил путем облучения их ультрафиолетовым светом. Например, в документе JP 2015-007604 A (ПТЛ 2) описано, что на пористый слой может быть термически перенесен слой, содержащий термопластичный материал, с образованием канала с небольшой неравномерностью на поверхности боковой стенки, тем самым стабилизируя скорость потока.
В дополнение к подтверждению наличия или отсутствия вещества, подлежащего обнаружению, также ожидается, что тестирующая микросхема, такая как описанные выше μ-PAD, будет выполнять его количественную оценку (т.е. количественный анализ). Также важно, чтобы такая количественная оценка не зависела от количества вводимой испытуемой жидкости и могла быть легко выполнена. Однако, поскольку этот аспект не рассматривался в ПТЛ 1 и 2, сложная работа, такая как взвешивание испытуемой жидкости с помощью микропипетки и т.д., по меньшей мере, имела бы важное значение для количественной оценки.
В качестве начала количественной оценки Houghtaling et al., Analytical Chemistry, Vol. 85, 11201-11204, 2013 (НПЛ 2), например, описывает методику, в которой в середине канала потока заранее предусмотрен мостик, состоящий из растворимых компонентов. С помощью этой методики, как только распределяется определенное количество испытуемой жидкости, мостик растворяется, и последующее распределение жидкости может быть заблокировано.
Список литературы
Патентная литература
ПТЛ 1: WO 2012/160857 A1
ПТЛ 2: JP 2015-007604 A
Непатентная литература
НПЛ 1: Whiteside et al, Analytical Chemistry, Vol. 82, No. 1, January 1, 2010
НПЛ 2: Houghtaling et al., Analytical Chemistry, Vol. 85, 11201-11204, 2013
Раскрытие сущности изобретения
Техническая проблема
Все вышеописанные обычные тестирующие микросхемы имеют тенденцию к неравномерному развитию цвета (окрашиванию), что приводит к противоречивым результатам тестирования (неудовлетворительная воспроизводимость). Одним из примеров является проблема, при которой окрашивание происходит вблизи краев зоны обнаружения, что затрудняет ее видимость. Такая проблема может негативно сказаться на диагностике опасных заболеваний и т.д. Поэтому имеется пространство для улучшения обычных тестирующих микросхем, прежде всего, с точки зрения подавления неравномерного окрашивания. В частности, если неравномерное развитие цвета (окрашивание), как описано выше, может быть подавлено, количественная оценка станет более реалистичной за счет идентификации области и информации о цвете части с развитием цвета в тестирующей микросхеме и применения технологии пиксельного анализа.
При использовании метода из НПЛ 2 испытуемая жидкость вступает в контакт с растворимыми компонентами до обнаружения, что вызывает опасения по поводу проблем загрязнения и, в конечном итоге, неблагоприятного воздействия на реакционную систему. Следовательно, существует необходимость в создании альтернативной технологии, позволяющей легко получить количественную оценку.
Настоящее изобретение позволяет решить вышеуказанные существующие проблемы и достичь следующих целей. Настоящее изобретение позволяет получить тестирующую микросхему для подтверждения присутствия целевого вещества путем окрашивания, вызванного реакцией между целевым веществом, содержащимся в испытуемой жидкости, и маркирующей средой, приготовленной заранее, в которой значительно устраняется неравномерная окраска, и количественная оценка может быть легко получена, независимо от количества введенной испытуемой жидкости. Настоящее изобретение также обеспечивает получение способа изготовления тестирующей микросхемы, который позволяет легко изготавливать вышеописанную тестирующую микросхему с высокой точностью и низкой стоимостью.
Решение проблемы
При решении вышеуказанных проблем автор настоящего изобретения обнаружил, что проблема с обычной тестирующей микросхемой, где окраска происходит вблизи краев области обнаружения, обусловлена импульсом и/или направлением потока жидкости, достигающего области обнаружения. Автор настоящего изобретения тщательно изучил проблему и обнаружил, что путем оптимизации канала потока жидкости таким образом, чтобы жидкость достигла области обнаружения от направления толщины листа, окраска может быть вызвана вблизи центра области обнаружения.
Кроме того, автор настоящего изобретения также обнаружил, что микросхема, в которой канал потока жидкости оптимизирован, как описано выше, может управлять количеством жидкости, достигающей области обнаружения, путем герметизации предварительно определенной области с обеих сторон микросхемы с помощью пленки.
Средства для решения вышеупомянутых задач заключаются в следующем.
1. Тестирующая микросхема листовой формы, содержащая:
первый слой на одной стороне поверхности и второй слой на другой стороне поверхности, причем
первый слой и второй слой являются смежными,
или первый слой, или второй слой имеет секцию A приема жидкости,
первый слой имеет по меньшей мере секцию B подтверждения обнаружения,
второй слой имеет по меньшей мере секцию D распределения жидкости, смежную с секцией B подтверждения обнаружения, и канал E потока жидкости, соединенный с секцией D распределения жидкости,
в случае, если первый слой имеет секцию A приема жидкости, секция A приема жидкости отделена от секции B подтверждения обнаружения,
первый слой сформирован на одной стороне листа материала листовой формы, а второй слой сформирован на другой стороне материала листовой формы,
секция A приема жидкости, канал E потока жидкости, секция D распределения жидкости и секция B подтверждения обнаружения выполнены из материала M, в котором распределение испытуемой жидкости выражается капиллярным действием,
части, отличные от частей, изготовленных из материала M, изготовлены из материала, в котором не выражено распределение испытуемой жидкости, и
тестирующая микросхема выполнена таким образом, что при падении испытуемой жидкости на секцию A приема жидкости испытуемая жидкость распределяется через секцию A приема жидкости, секцию С распределения жидкости, канал E потока жидкости и секцию D распределения жидкости в этом порядке посредством капиллярного действия для достижения секции B подтверждения обнаружения, и
при этом из поверхностей первого слоя и поверхностей второго слоя по меньшей мере поверхности материала M, отличного от секции A приема жидкости, герметизирована пленкой, регулируя, тем самым, количество испытуемой жидкости, достигающей секции B подтверждения обнаружения.
2. Тестирующая микросхема согласно аспекту 1, в которой
первый слой имеет секцию A приема жидкости, отдельную от секции B подтверждения обнаружения,
второй слой имеет секцию C распределения жидкости, выполненную из материала M, прилегающую к секции A приема жидкости и соединенную с каналом E потока жидкости, и
тестирующая микросхема выполнена таким образом, что при падении испытуемой жидкости на секцию A приема жидкости испытуемая жидкость распределяется через секцию A приема жидкости, секцию С распределения жидкости, канал E потока жидкости и секцию D распределения жидкости в этом порядке посредством капиллярного действия для достижения секции B подтверждения обнаружения.
3. Тестирующая микросхема согласно аспекту 1 или 2, в которой материал М представляет собой фильтровальную бумагу.
4. Тестирующая микросхема согласно любому из аспектов 1-3, в которой материал, в котором не выражено распределение испытуемоей жидкости, представляет собой материал M', полученный путем пропитки материала M гидрофобным материалом.
5. Тестирующая микросхема согласно аспекту 4, в которой материал M' имеет степень газонепроницаемости 15 секунд или менее.
6. Тестирующая микросхема согласно аспекту 4 или 5, в которой степень пропитки, в которой материал М пропитан гидрофобным материалом для получения материала М', составляет 70% или менее.
7. Тестирующая микросхема согласно любому из аспектов 1-6, в которой реакция окрашивания, вызванная веществом, подлежащим обнаружению, происходит в секции B подтверждения обнаружения.
8. Способ изготовления тестирующей микросхемы согласно любому из аспектов 1-7, включающий:
процесс формирования пленки с использованием гидрофобного материала для формирования первой гидрофобной пленки на первой подложке и второй гидрофобной пленки на второй подложке;
первый процесс печати с использованием первой гидрофобной пленки на первой подложке для печати на первом жертвенном основном материале для формирования перевернутой конструкции первого слоя тестирующей микросхемы;
второй процесс печати с использованием второй гидрофобной пленки на второй подложке для печати на втором жертвенном основном материале с образованием перевернутой конструкции второго слоя тестирующей микросхемы;
первый процесс переноса, в котором первую гидрофобную пленку после первого процесса печати переносят на одну сторону листа материала листовой формы и импрегнируют в материал листовой формы с образованием первого слоя;
второй процесс переноса, в котором вторую гидрофобную пленку после второго процесса печати переносят на другую сторону материала листовой формы и импрегнируют в материал листовой формы с образованием второго слоя; и
процесс герметизации, в котором из поверхностей первого слоя и поверхностей второго слоя по меньшей мере неимпрегнированные поверхности, отличные от секции A приема жидкости, герметизируют пленкой.
Технический результат
Настоящее изобретение позволяет получить тестирующую микросхему для подтверждения присутствия целевого вещества путем окрашивания, вызванного реакцией между целевым веществом, содержащимся в испытуемой жидкости, и маркирующей средой, приготовленной заранее, в которой значительно устраняется неравномерное окрашивание, и может быть легко получена количественная оценка, независимо от количества введенной испытуемой жидкости. Настоящее изобретение также обеспечивает получение способа изготовления тестирующей микросхемы, который позволяет легко изготавливать вышеописанную тестирующую микросхему с высокой точностью и низкой стоимостью.
Краткое описание чертежей
На приложенных чертежах:
на фиг. 1A показан схематический вид в аксонометрии тестирующей микросхемы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения (пленка не показана);
на фиг. 1B показан схематический вид в аксонометрии тестирующей микросхемы по фиг. 1A (пленка не показана);
на фиг. 2 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы по фиг. 1A;
на фиг. 3 показан схематический вид в поперечном сечении тестирующей микросхемы по фиг. 1A;
на фиг. 4 показан схематический вид в разобранном виде тестирующей микросхемы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 5А показан схематический вид в аксонометрии тестирующей микросхемы по фиг. 1A (пленка показана);
на фиг. 5B показан схематический вид в аксонометрии тестирующей микросхемы по фиг. 1A (пленка показана);
на фиг. 6 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 7 показан схематический вид в поперечном сечении тестирующей микросхемы, проиллюстрированной на фиг. 6;
на фиг. 8 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 9 показан схематический вид в поперечном сечении тестирующей микросхемы по фиг. 8;
на фиг. 10 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения;
на фиг. 11 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения; и
на фиг. 12 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы в сравнительном примере.
Осуществление изобретения
Тестирующая микросхема и способ в соответствии с настоящим изобретением подробно описаны ниже на основе вариантов осуществления изобретения.
Тестирующая микросхема
Тестирующая микросхема в соответствии с настоящим изобретением представляет собой тестирующую микросхему листовой формы, содержащую:
первый слой на одной стороне поверхности и второй слой на другой стороне поверхности, причем первый слой и второй слой являются смежными,
или первый слой, или второй слой имеет секцию A приема жидкости,
первый слой имеет по меньшей мере секцию B подтверждения обнаружения,
второй слой имеет по меньшей мере секцию D распределения жидкости, смежную с секцией B подтверждения обнаружения, и канал E потока жидкости, соединенный с секцией D распределения жидкости,
в случае, когда первый слой имеет секцию A приема жидкости, секция A приема жидкости отделена от секции B подтверждения обнаружения, первый слой сформирован на одной стороне листа материала листовой формы, а второй слой сформирован на другой стороне материала листовой формы,
секция A приема жидкости, канал E потока жидкости, секция D распределения жидкости и секция B подтверждения обнаружения выполнены из материала M, в котором распределение испытуемой жидкости выражается капиллярным действием,
части, отличные от частей, изготовленных из материала M, изготовлены из материала, в котором не выражено распределение испытуемой жидкости, и
тестирующая микросхема выполнена таким образом, что при падении испытуемой жидкости на секцию A приема жидкости испытуемая жидкость распределяется через секцию A приема жидкости, канал E потока жидкости и секцию D распределения жидкости в этом порядке посредством капиллярного действия для достижения секции B подтверждения обнаружения («первый признак»).
Другая особенность тестирующей микросхемы в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что из поверхности первого слоя и поверхности второго слоя по меньшей мере поверхности материала M, отличные от секции A приема жидкости, герметизированы пленкой («второй признак»). Эта особенность позволяет тестирующей микросхеме, описанной в настоящем документе, регулировать количество испытуемой жидкости, достигающей секции B подтверждения обнаружения.
Используемый в данном документе термин «герметизация» относится к ограничению или блокированию оттока и притока газа или жидкости с помощью покрытия или других средств.
В тестирующей микросхеме в соответствии с настоящим изобретением секция A приема жидкости представляет собой часть, в которую падает испытуемая жидкость.
В тестирующей микросхеме, раскрытой в настоящем документе, секция B подтверждения обнаружения, представляет собой часть, в которой наличие или отсутствие целевого вещества, такого как антиген, в испытуемой жидкости, упавшей на секцию A приема жидкости, подтверждается наличием или отсутствием окраски. Следовательно, тестирующая микросхема, описанная в настоящем документе, может быть снабжена в соответствующих местах средой, которая реагирует с веществом, подлежащим обнаружению, и/или маркирующей средой, которая вызывает цветовую реакцию, благодаря веществу, подлежащему обнаружению. Соответственно, в тестирующей микросхеме в соответствии с этим вариантом осуществления реакция окрашивания, вызванная веществом, подлежащим обнаружению, происходит в секции B подтверждения обнаружения.
Тестирующая микросхема может иметь несколько наборов комбинаций секций B подтверждения обнаружения, секций D распределения жидкости и каналов E потока жидкости. В этом случае наличие или отсутствие нескольких веществ, подлежащих обнаружению, может быть проверено одновременно в одном тесте.
Как описано выше, тестирующая микросхема в соответствии с настоящим изобретением содержит первый слой и второй слой, образованные с обеих сторон одного листа материала листовой формы (т.е. материала M), и, таким образом, отличается по конфигурации, например, от микросхемы, образованной из двух или более листов материала листовой формы, сложенных вместе, или микросхемы, образованной из одного сложенного листа материала листовой формы. Тестирующая микросхема, раскрытая в настоящем документе, имеет различные преимущества, такие как (1) устранение времени и затрат на ламинирование (или складывание), (2) обеспечение распределения испытуемой жидкости путем капиллярного действия между первым слоем и вторым слоем и (3) простота утилизации, поскольку для удержания ламинированного (или сложенного) материала листовой формы не требуется зажимное приспособление или тому подобное.
Тестирующая микросхема в соответствии с настоящим изобретением может быть изготовлена, например, способом изготовления тестирующей микросхемы, описанным ниже.
Толщина тестирующей микросхемы согласно настоящему изобретению не ограничена, но может составлять, например, от 100 мкм до 300 мкм. Тестирующая микросхема в соответствии с первым вариантом осуществления
На фиг. 1A и 1B показан схематический вид тестирующей микросхемы 1 по первому варианту осуществления (пленка не показана; то же самое относится к фиг. 2-4 и 6-11 ниже). Тестирующая микросхема 1 имеет первый слой 10 на одной стороне поверхности (поверхность, на которой проверяются результаты испытаний при использовании) и второй слой 20 на другой стороне поверхности (задняя поверхность). На фиг. 1A показан вид в аксонометрии тестирующей микросхемы 1 с поверхностью подтверждения, обращенной вверх, а на фиг. 1B показан вид в аксонометрии тестирующей микросхемы 1 с задней поверхностью, обращенной вверх. Как проиллюстрировано на фиг. 1A и 1B, тестирующая микросхема 1 имеет форму листа. Первый слой 10 и второй слой 20 в тестирующей микросхемы 1 примыкают друг к другу без промежуточных слоев между ними. Форма тестирующей микросхемы 1 на виде серху не ограничена и может быть соответствующим образом выбрана в соответствии с назначением. Например, форма может быть прямоугольной, как показано на фиг. 1A и 1B, или она может быть круглой, овальной и т.д.
На фиг. 2 проиллюстрирован схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности вышеуказанной тестирующей микросхемы 1, структура которой соответствует тестирующей микросхеме 1, проиллюстрированной на фиг. 1A и 1B. Как проиллюстрировано на фиг. 2, тестирующая микросхема 1 имеет секцию A приема жидкости и секцию B подтверждения обнаружения в первом слое 10, которая расположена на стороне поверхности подтверждения. Секция A приема жидкости и секция B подтверждения обнаружения разделены в первом слое 10 тестирующей микросхемы 1.
Кроме того, первый слой 10 тестирующей микросхемы 1 имеет нераспределяющую жидкость секцию X в качестве части, отличной от секции A приема жидкости и секции B подтверждения обнаружения. Секция A приема жидкости и секция B подтверждения обнаружения изготовлены из материала M, в котором распределение испытуемой жидкости выражается капиллярным действием. Нераспределяющая жидкость секция X изготовлена из материала, в котором не выражено распределение испытуемой жидкости, в частности, материала M, полученного пропиткой материала M гидрофобным материалом.
Как проиллюстрировано на фиг. 2, тестирующая микросхема 1 имеет секцию C распределения жидкости, секцию D распределения жидкости и канал E потока жидкости во втором слое 20, расположенном на стороне задней поверхности. Канал E потока жидкости соединен с секцией D распределения жидкости и также соединен с секцией C распределения жидкости. Кроме того, второй слой 20 тестирующей микросхемы 1 снабжен нераспределяющей жидкость секцией Y в качестве части, отличной от секции C распределения жидкости, канала E потока жидкости и секции D распределения жидкости. Секция C распределения жидкости, канал E потока жидкости и секция D распределения жидкости выполнены из материала M, в котором распределение испытуемой жидкости выражается капиллярным действием, как в вышеописанной секции A приема жидкости и секции B подтверждения обнаружения. Нераспределяющая жидкость секцию Y, как в вышеописанной нераспределяющей жидкость секции X, выполнена из материала, в котором распределение испытуемой жидкости не выражено, в частности, материала M, полученного путем пропитки материала M гидрофобным материалом.
Схематический вид в поперечном сечении тестирующей микросхемы 1 на фиг. 2 при разрезе вдоль линии a-a' проиллюстрирован на фиг. 3. Как проиллюстрировано на фиг. 3, в тестирующей микросхеме 1 по первому варианту осуществления секция A приема жидкости первого слоя 10 и секция C распределения жидкости второго слоя 20 являются смежными, а секция B подтверждения обнаружения первого слоя 10 и секция D распределения жидкости второго слоя 20 являются смежными. То есть в тестирующей микросхеме 1 по первому варианту осуществления секция A приема жидкости, секция C распределения жидкости, канал E потока жидкости, секция D распределения жидкости и секция B подтверждения обнаружения смежны или соединены в этом порядке. Другими словами, тестирующая микросхема 1 по первому варианту осуществления выполнена таким образом, что, когда испытуемая жидкость падает на секцию A приема жидкости, испытуемая жидкость распределяется через секцию A приема жидкости, секцию C распределения жидкости, канал E потока жидкости и секцию D распределения жидкости в этом порядке посредством капиллярного действия, чтобы, наконец, достичь секции B подтверждения обнаружения.
В обычной тестирующей микросхеме секция приема жидкости, и секция подтверждения обнаружения (область обнаружения), просто соединены каналом потока на основном материале. Следовательно, когда испытуемая жидкость падает на секцию приема жидкости, возникает проблема неравномерной окраски, в которой окраска неравномерно распределена вблизи краев области обнаружения (особенно вблизи краев, удаленных от секции приема жидкости) из-за импульса испытуемой жидкости, продвигающейся в направлении поверхности основного материала и достигающей области обнаружения. С другой стороны, в вышеупомянутой тестирующей микросхеме 1, благодаря описанной выше конфигурации, испытуемая жидкость, упавшая на секцию A приема жидкости, может, наконец, достичь секции B подтверждения обнаружения в направлении толщины тестирующей микросхемы 1 (направление от секции D распределения жидкости к секции B подтверждения обнаружения). Следовательно, область окраски может удерживаться вблизи центра секции B подтверждения обнаружения, что значительно подавляет неравномерную окраску.
В тестирующей микросхеме 1 область сопряжения между первым слоем 10 и вторым слоем 20 не обязательно должна быть по существу плоской. Первый слой 10 может иметь предварительно заданную часть, такую как секция B подтверждения обнаружения, а второй слой 20 может иметь предварительно заданную часть, такую как секция D распределения жидкости. Пунктирная линия, которая представляет собой линию границы между первым слоем 10 и вторым слоем 20, показанным на фиг. 1A, фиг. 1B и фиг. 3 и т.д., является схематической, и обычно первый слой 10 и второй слой 20 объединены.
Схематический вид в разобранном виде тестирующей микросхемы 1 по фиг. 1A и 1B проиллюстрирован на фиг. 4. Как проиллюстрировано на левой стороне фиг. 4, тестирующая микросхема 1 (перед герметизацией пленкой) схематически сформирована из материала M, предварительного первого слоя 10', выполненного из гидрофобного материала 50 с конструкцией первого слоя 10, и предварительного второго слоя 20', выполненного из гидрофобного материала 50 с конструкцией второго слоя 20. Тестирующая микросхема 1 имеет конфигурацию, в которой предварительный первый слой 10' и предварительный второй слой 20' пропитаны материалом M с обеих сторон, как показано на левой стороне фиг. 4. Как проиллюстрировано на правой стороне фиг. 4, тестирующая микросхема 1, с точки зрения материала, изготовлена, например, из материала M и материала M', полученного путем пропитки материала M гидрофобным материалом 50. Благодаря такой конфигурации нет существенной разницы между толщиной материала M, показанного на левой стороне фиг. 4, и толщиной Материал M', показанного на правой стороне фиг. 4.
Материал М может быть любым материалом, вызывающим капиллярное действие. Примеры могут включать бумагу, такую как фильтровальная бумага, нетканый материал, нитроцеллюлоза, полипропилен и т.д. Среди них вышеуказанный материал М предпочтительно представляет собой фильтровальную бумагу с точки зрения простого и недорогого изготовления тестирующей микросхемы. Толщина и масса (плотность) материала M могут быть выбраны соответствующим образом с учетом вязкости и т.д. испытуемой жидкости.
Гидрофобный материал может быть любым материалом, который может быть пропитан материалом M и ингибировать капиллярное действие в материале M. Примеры могут включать воск или композицию, содержащую воск. Гидрофобный материал предпочтительно имеет температуру плавления 90°С или менее для простоты изготовления.
В тестирующей микросхеме материал нераспределяющей жидкость секции X на стороне поверхности подтверждения предпочтительно окрашен таким образом, что человек, проходящий исследование, может легко видеть секцию A приема жидкости и секцию B подтверждения обнаружения, на стороне поверхности подтверждения. С другой стороны, материал M' нераспределяющей жидкость секции Y на стороне задней поверхности тестирующей микросхемы может быть цветным, белым или прозрачным, или может быть бесцветным.
Окрашивание материала М' может быть получено, например, путем пропитки материала М красителем в дополнение к гидрофобному материалу. Такие красители предпочтительно являются гидрофобными и могут включать, например, сажу (черный пигмент) и другие пигменты. Предпочтительно выбирать краситель, который не будет отрицательно влиять на реагенты, используемые в тестирующей микросхеме.
Форма секции A приема жидкости на виде сверху не ограничена и может быть соответствующим образом выбрана в соответствии с назначением. Например, форма может быть круглой, как проиллюстрировано на фиг. 2, или она может быть овальной, прямоугольной или другой формы.
Форма секции B подтверждения обнаружения на виде сверху не ограничена и может быть соответствующим образом выбрана в соответствии с назначением. Форма может быть круглой, как проиллюстрировано на фиг. 2, или она может быть овальной, прямоугольной или другой формы.
Форма секции C распределения жидкости на виде сверху, не ограничена и может быть соответствующим образом выбрана в соответствии с назначением, но форма предпочтительно имеет ту же форму, что и секция A приема жидкости. Секция C распределения жидкости предпочтительно имеет форму, которая по существу соответствует секции A приема жидкости, на виде сверху, тестирующей микросхемы.
Форма секции D распределения жидкости на виде сверху не ограничена и может быть соответствующим образом выбрана в соответствии с назначением, но форма предпочтительно является такой же формой, как и у секции B подтверждения обнаружения. Секция D распределения жидкости предпочтительно имеет форму, которая по существу соответствует секции B подтверждения обнаружения, на виде сверху тестирующей микросхемы.
Кроме того, в тестирующей микросхеме в соответствии с настоящим изобретением из поверхностей первого слоя и поверхностей второго слоя по меньшей мере поверхности материала M, отличного от секции A приема жидкости, герметизированы пленкой («второй признак»). На фиг. 5A и 5B показаны дополнительные иллюстрации пленок на схемах тестирующих микросхем по фиг. 1A и 1B. Как проиллюстрировано на фиг. 5A, тестирующая микросхема 1 по первому варианту осуществления герметизирована пленкой 61, покрывающей все поверхности первого слоя 10, кроме секции A приема жидкости. Как проиллюстрировано на фиг. 5B, тестирующая микросхема 1 по первому варианту осуществления герметизирована путем покрытия всех поверхностей второго слоя 20 пленкой 62. На фиг. 5A и 5B пунктирные линии в пленках 61 и 62 представляют собой контур части, изготовленной из материала M в нижних слоях (первом слое 10 или втором слое 20).
Тестирующая микросхема 1 по первому варианту осуществления, как уже упоминалось, выполнена таким образом, что, когда испытуемая жидкость падает на секцию A приема жидкости, испытуемая жидкость распределяется через часть, изготовленную из материала M, в частности, секцию A приема жидкости, секцию C распределения жидкости, канал E потока жидкости и секцию D распределения жидкости, чтобы, наконец, достичь секции B подтверждения обнаружения. Для того, чтобы испытуемая жидкость, наконец, достигла секции B подтверждения обнаружения, газ, присутствующий в пространстве, где распределяется испытуемая жидкость, должен быть выпущен из системы. Когда жидкость распределена, большая часть вышеуказанного газа считается выведенной из системы из точки, где материал M подвергается воздействию на поверхности. Соответственно, в качестве второго признака в настоящем изобретении, из поверхностей первого слоя 10 и поверхностей второго слоя 20 тестирующей микросхемы 1 поверхности материала M, отличного от секции A приема жидкости, герметизированы пленкой. Таким образом, точка, в которой газ выпускается из системы, ограничена, и, как следствие, количество жидкости, достигающее области обнаружения тестирующей микросхемы 1, то есть секции B подтверждения обнаружения, может контролироваться (регулироваться) независимо от количества вводимой испытуемой жидкости.
В тестирующей микросхеме в соответствии с настоящим изобретением поверхности, подлежащие герметизации пленкой, предпочтительно содержат все поверхности материала M, отличные от секции A приема жидкости, и более предпочтительно содержат по существу все поверхности, отличные от секции A приема жидкости, как показано на фиг. 5A и 5B. Когда все поверхности, кроме секции А приема жидкости, герметизированы пленкой, предполагается, что выброс газа, сопровождающий распределение жидкости, происходит в основном с торцов тестирующей микросхемы.
В качестве материала пленки могут быть использованы различные смолы и полимеры без каких-либо особых ограничений, если пленка обладает герметизирующими характеристиками. В качестве пленки также может использоваться клейкая пленка. Пленка, предпочтительно, является прозрачной для того, чтобы легко подтвердить наличие или отсутствие окрашивания в секции B подтверждения обнаружения.
Когда вышеописанная тестирующая микросхема 1 изготовлена из материала M (материала, в котором распределение испытуемой жидкости выражено капиллярным действием) и материала M' (материала, полученного путем пропитки материала M гидрофобным материалом и в котором распределение испытуемой жидкости не выражено), степень газонепроницаемости материала M предпочтительно составляет 3 секунды или более. Степень газонепроницаемости материала M' предпочтительно составляет 15 секунд или менее. При изготовлении тестирующей микросхемы таким образом, чтобы степень газонепроницаемости составляла 3 секунды или более, утечка жидкости из канала потока может быть в достаточной степени предотвращена (поддержание барьерных свойств), и тестирующая микросхема с желаемой структурой канала потока может быть получена более надежным образом. Изготовление тестирующей микросхемы таким образом, чтобы степень газонепроницаемости составляла 15 секунд или менее, позволяет в достаточной степени избежать засорения и других проблем при пропитке материала M гидрофобным материалом, а выпуск газа, сопровождающий распределение жидкости, является достаточно плавным для более надежного и более быстрого достижения регулируемого количества жидкости, достигающего секции B подтверждения обнаружения.
При измерении степени газонепроницаемости материала М' в качестве образца для измерения используют материал М' размером 40 мм (40 мм, покрытый пленками на обеих поверхностях (одна из пленок должна иметь отверстие). Затем образец прижимают к стеклянной плоской пластине под давлением 1 кг/см2 и производят всасывание через открытую часть образца. Время от момента, когда перепад давления достигает 370 мм рт.ст., до момента, утечки газа 10 см3 определяют как степень газонепроницаемости. Более конкретно, степень газонепроницаемости материала M' может быть получена способом, описанным в приведенном ниже разделе ПРИМЕРЫ.
Вышеуказанная степень газонепроницаемости может быть отрегулирована, например, путем регулировки количества гидрофобного материала, подлежащего пропитке (т.е. степени пропитки, описанного ниже), состава, вязкости и т.д., и путем соответствующего выбора материала M.
Когда вышеописанная тестирующая микросхема 1 изготовлена из материала M (материала, в котором распределение испытуемой жидкости выражается капиллярным действием) и материала M' (материала, полученного путем пропитки материала M гидрофобным материалом и в котором распределение испытуемой жидкости не выражено), степень пропитки пропитки, при котором материал M пропитывается гидрофобным материалом для получения материала M', предпочтительно составляет 14% или более. Степень пропитки, при котором материал М пропитывают гидрофобным материалом для получения материала М', предпочтительно составляет 70% или менее. Изготовление тестирующей микросхемы таким образом, чтобы степень пропитки составлял 70% или менее, позволяет в достаточной степени избежать засорения и других проблем при пропитке материала M гидрофобным материалом, и тестирующая микросхема может быть более надежно снабжена требуемой структурой канала потока. При изготовлении тестирующей микросхемы таким образом, чтобы степень пропитки составляла 14% или более, утечка жидкости из канала потока может быть в достаточной степени предотвращена (поддержание барьерных свойств), и тестирующая микросхема может быть более надежно оснащена требуемой структурой канала потока.
Степень пропитки должна относиться к степени пропитки для материала M' в области тестирующей микросхемы 1, которая изготовлена из материала M', по всему направлению толщины. Степень пропитки можно считать 100% для материала M', который получают погружением материала M в гидрофобный материал, нагретый до достаточно низкой вязкости (например, нагретый до 120°C), и поддержанием температуры в течение достаточного времени (например, 3 минут). Более конкретно, такую степень пропитки можно получить способом, описанным в приведенном ниже разделе ПРИМЕРЫ.
Степень пропитки может быть отрегулирован, например, путем регулировки количества гидрофобного материала, подлежащего пропитке (толщина гидрофобной пленки и т.д.).
Тестирующая микросхема согласно второму варианту осуществления
На фиг. 6 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы 1 по второму варианту осуществления (пленка не показана). Как проиллюстрировано на фиг. 2, тестирующая микросхема 1 имеет секцию A приема жидкости и секцию B подтверждения обнаружения в первом слое 10, который расположен на стороне поверхности подтверждения. Секция A приема жидкости и секция B подтверждения обнаружения разделены в первом слое 10 тестирующей микросхемы 1. Тестирующая микросхема 1 имеет канал F потока жидкости, соединенный с секцией A приема жидкости в первом слое 10, который расположен на стороне поверхности подтверждения.
Кроме того, первый слой 10 тестирующей микросхемы 1 имеет нераспределяющую жидкость секцию X в качестве части, отличной от секции A приема жидкости и секции B подтверждения обнаружения. Секция A приема жидкости и секция B подтверждения обнаружения изготовлены из материала M, в котором распределение испытуемой жидкости выражается капиллярным действием. Нераспределяющая жидкость секция X изготовлена из материала, в котором не выражено распределение испытуемой жидкости, в частности, материала M', полученного пропиткой материала M гидрофобным материалом.
Как проиллюстрировано на фиг. 6, тестирующая микросхема 1 имеет секцию D распределения жидкости и канал E потока жидкости во втором слое 20, расположенном на стороне задней поверхности. Канал E потока жидкости соединен с секцией D распределения жидкости. Кроме того, второй слой 20 тестирующей микросхемы 1 имеет нераспределяющую жидкость секцию Y в качестве части, отличной от канала E потока жидкости и секции D распределения жидкости. Канал E потока жидкости и секция D распределения жидкости выполнены из материала M, в котором распределение испытуемой жидкости выражено капиллярным действием, например, как в описанной выше секции A приема жидкости, секции B подтверждения обнаружения и канале F потока жидкости. Нераспределяющая жидкость секция Y, например, как и описанная выше нераспределяющая жидкость секция X, выполнена из материала, в котором распределение испытуемой жидкости не выражено, в частности, материала M', полученного путем пропитки материала M гидрофобным материалом.
Схематический вид в поперечном сечении тестирующей микросхемы 1 на фиг. 6 при разрезе вдоль линии b-b' проиллюстрирован на фиг. 7. Как показано на фиг. 7, в тестирующей микросхеме 1 второго варианта осуществления секция B подтверждения обнаружения первого слоя 10 и секция D распределения жидкости второго слоя 20 смежны, а канал F потока жидкости первого слоя 10 соединен с каналом E потока жидкости второго слоя 20. То есть в тестирующей микросхеме 1 по второму варианту осуществления секция A приема жидкости, секция C распределения жидкости, канал E потока жидкости, секция D распределения жидкости и секция B подтверждения обнаружения смежны или соединены в этом порядке. Другими словами, тестирующая микросхема 1 по второму варианту осуществления сконфигурирована таким образом, что, когда испытуемая жидкость падает на секцию A приема жидкости, испытуемая жидкость распределяется через секцию A приема жидкости, канал F потока жидкости, канал E потока жидкости и секцию D распределения жидкости в этом порядке посредством капиллярного действия, чтобы, наконец, достичь секции B подтверждения обнаружения. Следовательно, в тестирующей микросхеме 1 по второму варианту осуществления, как и в первом варианте осуществления, испытуемая жидкость, падающая на секцию A приема жидкости, может, наконец, достичь секции B подтверждения обнаружения в направлении толщины тестирующей микросхемы 1 (направлении от секции D распределения жидкости к секции B подтверждения обнаружения).
В тестирующей микросхеме материал нераспределяющей жидкость секции X на стороне поверхности подтверждения предпочтительно окрашен таким образом, что человек, проходящий исследование, может легко видеть секцию A приема жидкости и секцию B подтверждения обнаружения, на стороне поверхности подтверждения. С другой стороны, материал нераспределяющей жидкость секции Y на стороне задней поверхности тестирующей микросхемы может быть цветным, белым или прозрачным, или может быть бесцветным.
Помимо вышеизложенного, аспекты, которые являются общими для первого варианта осуществления, опущены.
Тестирующая микросхема согласно третьему варианту осуществления
На фиг. 8 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы 1 по третьему варианту осуществления (пленка не показана). Как проиллюстрировано на фиг. 8, тестирующая микросхема 1 имеет секцию B подтверждения обнаружения и не имеет секции A приема жидкости, в первом слое 10, который расположен на стороне поверхности подтверждения.
Кроме того, первый слой 10 тестирующей микросхемы 1 имеет нераспределяющую жидкость секцию X в качестве части, отличной от секции B подтверждения обнаружения. Секция B подтверждения обнаружения изготовлена из материала M, в котором распределение испытуемой жидкости выражено капиллярным действием. Нераспределяющая жидкость секция X изготовлена из материала, в котором не выражено распределение испытуемой жидкости, в частности, материала M', полученного пропиткой материала M гидрофобным материалом.
Как проиллюстрировано на фиг. 8, тестирующая микросхема 1 имеет секцию A приема жидкости, секцию D распределения жидкости и канал E потока жидкости во втором слое 20, который расположен на стороне задней поверхности. Канал E потока жидкости соединен с секцией D распределения жидкости и также соединен с секцией C распределения жидкости. Кроме того, второй слой 20 тестирующей микросхемы 1 имеет нераспределяющую жидкость секцию Y в качестве части, отличной от секции C распределения жидкости, канала E потока жидкости и секции D распределения жидкости. Секция C распределения жидкости, канал E потока жидкости и секция D распределения жидкости выполнены из материала M, в котором распределение испытуемой жидкости выражается капиллярным действием, как в вышеописанной секции A приема жидкости и секции B подтверждения обнаружения. Нераспределяющая жидкость секция Y, как в вышеописанной нераспределяющей жидкость секции X, выполнена из материала, в котором распределение испытуемой жидкости не выражено, в частности, материала M', полученного путем пропитки материала M гидрофобным материалом.
Схематический вид в поперечном сечении тестирующей микросхемы 1 на фиг. 8 при разрезе вдоль линии с-с' проиллюстрирован на фиг. 9. Как показано на фиг. 9, в тестирующей микросхеме 1 третьего варианта осуществления секция B подтверждения обнаружения первого слоя 10 и секция D распределения жидкости второго слоя 20 являются смежными. То есть, в тестирующей микросхеме 1 по первому варианту осуществления секция A приема жидкости, секция C распределения жидкости, канал E потока жидкости, секция D распределения жидкости и секция B подтверждения обнаружения смежны или соединены в этом порядке. Другими словами, тестирующая микросхема 1 по третьему варианту осуществления сконфигурирована таким образом, что, когда испытуемая жидкость падает на секцию A приема жидкости, испытуемая жидкость распределяется через секцию A приема жидкости, канал F потока жидкости, канал E потока жидкости и секцию D распределения жидкости в этом порядке посредством капиллярного действия, чтобы, наконец, достичь секции B подтверждения обнаружения. Следовательно, в тестирующей микросхеме 1 по второму варианту осуществления, как и в первом варианте осуществления, испытуемая жидкость, падающая на секцию A приема жидкости, может, наконец, достичь секции B подтверждения обнаружения в направлении толщины тестирующей микросхемы 1 (направлении от секции D распределения жидкости к секции B подтверждения обнаружения).
В вышеупомянутой тестирующей микросхеме материал M' нераспределяющей жидкость секции X на стороне поверхности подтверждения и нераспределяющей жидкость секции Y на стороне задней поверхности предпочтительно окрашен таким образом, что человек, проходящий исследование, может легко видеть секцию A приема жидкости и секцию B подтверждения обнаружения, на стороне поверхности подтверждения.
Тестирующая микросхема по третьему варианту осуществления особенно полезна, например, когда требуется разместить секцию A приема жидкости и секцию B подтверждения обнаружения на разных поверхностях с точки зрения отказоустойчивости.
Помимо вышеизложенного, аспекты, которые являются схожими с первым вариантом осуществления, опущены.
Кроме того, тестирующая микросхема в соответствии с этим вариантом осуществления может иметь признаки, описанные ниже, в зависимости от обстоятельств. Следующее описание основано на первом варианте осуществления, но любой из признаков применим к случаям со вторым вариантом осуществления и третьим вариантом осуществления.
На фиг. 10 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы 1 в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Тестирующая микросхема 1, показанная на фиг. 10, аналогична микросхеме, показанной на фиг. 2, за исключением того, что секция D распределения жидкости во втором слое 20, которая расположена на стороне задней поверхности, имеет кольцевую структуру, и внутри образована нераспределяющая жидкость секция D'. В такой тестирующей микросхеме 1 наличие нераспределяющей жидкость секции D позволяет испытуемой жидкости формировать поток жидкости снаружи по направлению к центру в секции B подтверждения обнаружения по мере того, как испытуемая жидкость продвигается от секции D распределения жидкости к секции B подтверждения обнаружения. Следовательно, область окрашивания может находиться ближе к центру секции B подтверждения обнаружения, что дополнительно значительно подавляет неравномерность окрашивания.
В тестирующей микросхеме 1, как описано выше, секция D распределения жидкости, которая представляет собой кольцевую структуру, может иметь любую форму контура, такую как круглая форма, овальная форма, прямоугольная форма и т.д., но предпочтительно имеет форму контура, которая по существу соответствует секции B подтверждения обнаружения, на виде сверху тестирующей микросхемы. Нераспределяющая жидкость секция D' предпочтительно имеет форму, которая является уменьшенной версией контурной формы распределяющей жидкость секции D, сверху, тестирующей микросхемы. Кроме того, нераспределяющая жидкость секция D' предпочтительно является белой или прозрачной или бесцветной, чтобы не мешать подтверждению окраски в секции B подтверждения обнаружения.
На фиг. 11 показан схематический вид сверху поверхности подтверждения и задней поверхности тестирующей микросхемы 1 в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения. Тестирующая микросхема 1, показанная на фиг. 11, аналогична микросхеме, показанной на фиг. 2, за исключением того, что второй слой 20, расположенный на стороне задней поверхности, имеет множество каналов E потока жидкости (на фиг. 11 показаны два канала E1 и E2 потока). В такой тестирующей микросхеме 1 наличие множества каналов E потока жидкости может способствовать потоку жидкости в направлении толщины тестирующей микросхемы 1 путем компенсации импульса потока жидкости из каждого из каналов E потока жидкости по мере продвижения испытуемой жидкости от секции D распределения жидкости к секции B подтверждения обнаружения. Следовательно, область окрашивания может находиться ближе к центру секции B подтверждения обнаружения, что дополнительно значительно подавляет неравномерность окрашивания.
Что касается вышеуказанных признаков, в случае тестирующей микросхемы по второму варианту осуществления может быть обеспечено столько же каналов F потока жидкости, сколько может быть обеспечено каналов E потока жидкости, и каждое из множества каналов F потока жидкости в первом слое 10 и множества каналов E потока жидкости во втором слое 20 может быть соединено.
Способ изготовления тестирующей микросхемы
Способ изготовления тестирующей микросхемы в соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения представляет собой способ изготовления вышеописанной тестирующей микросхемы, включающий:
процесс образования пленки с использованием гидрофобного материала для образования первой гидрофобной пленки на первой подложке и второй гидрофобной пленки на второй подложке;
первый процесс печати с использованием первой гидрофобной пленки на первой подложке для печати на первом жертвенном основном материале для формирования перевернутой конструкции первого слоя тестирующей микросхемы;
второй процесс печати с использованием второй гидрофобной пленки на второй подложке для печати на втором жертвенном основном материале с образованием перевернутой конструкции второго слоя тестирующей микросхемы;
первый процесс переноса, в котором первую гидрофобную пленку после первого процесса печати переносят на одну сторону листа материала листовой формы и импрегнируют в материал листовой формы с образованием первого слоя;
второй процесс переноса, в котором вторую гидрофобную пленку после второго процесса печати переносят на другую сторону материала листовой формы и импрегнируют в материал листовой формы с образованием второго слоя; и
процесс герметизации, в котором из поверхностей первого слоя и поверхностей второго слоя по меньшей мере неимпрегнированную поверхность, отличную от секции A приема жидкости, герметизируют пленкой.
Таким способом изготовления можно легко изготовить тестирующую микросхему, описанную выше, точно и с низкими затратами.
Процесс формирования пленки
В процессе формирования пленки гидрофобный материал используют для формирования первой гидрофобной пленки на первой подложке и второй гидрофобной пленки на второй подложке.
В гидрофобный материал могут быть добавлены красители. C гидрофобным материалом по мере необходимости могут быть смешаны компоненты, регулирующие вязкость (например, смолы и т.д.), диспергирующие добавки, наполнители и т.д. Гидрофобный материал и краситель являются такими, как описано ранее для тестирующей микросхемы.
Состав гидрофобного материала, используемого для образования первой гидрофобной пленки, и состав гидрофобного материала, используемого для образования второй гидрофобной пленки, могут быть одинаковыми или разными.
Описанные выше гидрофобные материалы предпочтительно нагревают и расплавляют с образованием пленки. Температура нагрева может быть соответствующим образом установлена с учетом температур плавления гидрофобного материала и компонентов, регулирующих вязкость. Вязкость гидрофобного материала при расплавлении может быть соответствующим образом выбрана для пропитки материала листовой формы, который будет использоваться позже, при необходимости, с учетом толщины и плотности материала листовой формы.
Хотя вязкость гидрофобного материала конкретно не ограничена, с точки зрения достаточного предотвращения закупорки и других проблем при пропитке материала, вязкость предпочтительно составляет 100 мПа⋅с или менее при 140°C со скоростью сдвига 3000 с-1, более предпочтительно 50 м⋅Пас или менее и наиболее предпочтительно 30 мПа⋅с или менее.
Первая подложка и вторая подложка не являются компонентами окончательно получаемой тестирующей микросхемы. Например, в качестве первой подложки и второй подложки могут быть использованы сложные полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полиэтиленнафталат (ПЭН), полифениленсульфид (ППС) и пленки из целлофана и т.д. Первая подложка и вторая подложка могут иметь любую форму, такую как ленточная или пленочная форма и т.д. При этом одна и та же подложка может быть использована в качестве первой подложки и второй подложки.
В процессе образования пленки на первой подложке и второй подложке может быть образована гидрофобная пленка путем нанесения вышеописанного гидрофобного материала. Толщина первой гидрофобной пленки и второй гидрофобной пленки, подлежащей формированию, может быть соответствующим образом выбрана с учетом толщины, степени пропитки и других факторов материала листовой формы, который будет использоваться позже.
Первый процесс печати и второй процесс печати
В первом процессе печати первая гидрофобная пленка, сформированная на вышеупомянутой первой подложке, используется для печати на первом жертвенном основном материале. Во втором процессе печати вторая гидрофобная пленка, сформированная на упомянутой второй подложке, используется для печати на втором жертвенном основном материале. Первый жертвенный основной материал и второй жертвенный основной материал не являются компонентами окончательно получаемой тестирующей микросхемы и являются одним из компонентов, используемых для изготовления тестирующих микросхем. Первый жертвенный основной материал и второй жертвенный основной материал предпочтительно являются материалами общего назначения, способными печататься с высокой точностью, и могут представлять собой, например, высококачественную бумагу, бумагу с покрытием, синтетическую бумагу и т.д. Один и тот же основной материал может быть использован в качестве первого жертвенного основного материала и второго жертвенного основного материала.
Нет особых ограничений при печати на первом жертвенном основном материале и втором жертвенном основном материале, но может быть подходящим образом использовано, например, устройство для записи этикеток, которое обычно используется для канцелярских принадлежностей. В первом процессе печати первая гидрофобная пленка на первой подложке используется для печати на первом жертвенном основном материале для формирования перевернутой конструкции первого слоя тестирующей микросхемы. Во втором процессе печати вторая гидрофобная пленка на второй подложке используется для печати на втором жертвенном основном материале для формирования перевернутой конструкции второго слоя тестирующей микросхемы. В связи с этим, в случае изготовления тестирующей микросхемы, проиллюстрированной на фиг. 2, конструкция, напечатанная на первом жертвенном основном материале, представляет собой конструкцию с напечатанной пленкой, соответствующей секции A приема жидкости и секции B подтверждения обнаружения. Конструкция, напечатанная на втором жертвенном основном материале, представляет собой конструкцию с напечатанной пленкой, соответствующей секции C распределения жидкости, секции D распределения жидкости и канала E потока жидкости.
Конструкция, подлежащая печати, может быть создана заранее, например, с помощью персонального компьютера, а данные могут быть импортированы в устройство печати. Первый и второй процессы печати могут выполняться одновременно.
Первый процесс переноса и второй процесс переноса.
В первом процессе переноса первую гидрофобную пленку после первого процесса печати переносят на одну сторону одного листа материала листовой формы и импрегнируют в материал листовой формы с образованием первого слоя. Во втором процессе переноса вторую гидрофобную пленку после второго процесса печати переносят на другую сторону одного листа материала листовой формы и импрегнируют в материал листовой формы с образованием второго слоя.
При этом части, в которые распределяется испытуемая жидкость (секция A приема жидкости, которая имеет либо первый слой, либо второй слой, секция B подтверждения обнаружения, которая имеет первый слой, и секция D распределения жидкости и канал E потока жидкости, которая имеет второй слой), соответствуют непропитанным частям.
Для переноса гидрофобных пленок может быть использован ламинатор или другое устройство переноса. При переносе первой гидрофобной пленки на первую подложку и второй гидрофобной пленки на вторую подложку соответствующие положения переноса должны быть соответствующим образом отрегулированы в соответствии с требуемой конструкцией тестирующей микросхемы.
Материал листовой формы является таким, как описано ранее для материала M.
Импрегнирование гидрофобной пленки в листовой материал может быть достигнута, например, путем нагревания. В связи с этим, например, устройство для переноса, такое как нагреваемый ламинатор, может быть использовано как для переноса, так и для пропитки гидрофобной пленки.
В первом процессе переноса и втором процессе переноса по меньшей мере часть первой гидрофобной пленки, перенесенной с первой подложки, и второй гидрофобной пленки, перенесенной со второй подложки, должна находиться в контакте в материале М посредством вышеуказанного импрегнирования. Другими словами, гидрофобная пленка должна быть импрегнирована по всему направлению толщины на участках материала листовой формы, где гидрофобная пленка переносится с обеих сторон, если смотреть в направлении толщины. С другой стороны, на участках, где гидрофобная пленка переносится только на одну поверхность материала листовой формы при рассмотрении в направлении толщины, гидрофобная пленка не должна быть импрегнирована на другую поверхность. Такая регулировка может быть выполнена, например, путем соответствующего регулирования вязкости вышеописанного гидрофобного материала, толщины материала листовой формы и толщины гидрофобной пленки и т.д.
В первом процессе переноса и втором процессе переноса все перенесенные гидрофобные пленки могут быть импрегнированы в материал листовой формы. В этом случае толщина материала листовой формы практически не изменяется до и после первого процесса переноса и второго процесса переноса (однако существует вероятность того, что толщина может уменьшиться из-за эффекта сжатия ламинатором или другим средством).
Первый процесс переноса может быть выполнен до второго процесса переноса или после второго процесса переноса. Альтернативно, первый процесс переноса и второй процесс переноса могут быть выполнены одновременно в одной партии. В таком случае материал листовой формы может быть зажат между первой подложкой и второй подложкой таким образом, что гидрофобная пленка находится в контакте с листовым материалом.
После первого процесса переноса и второго процесса переноса первая подложка и вторая подложка могут отслаиваться по мере необходимости. Вещества, которые вызывают реакцию окрашивания (например, ферменты), могут быть помещены в соответствующие места в непропитанных частях.
Процесс герметизации
В процессе герметизации между поверхностями первого слоя, сформированного в первом процессе переноса, и поверхностями второго слоя, сформированного во втором процессе переноса, по меньшей мере, непропитанные поверхности, отличные от секции А приема жидкости, герметизируют пленкой. Таким образом, может быть получена тестирующая микросхема в соответствии с этим вариантом осуществления. Пленка является такой, как описано ранее для тестирующей микросхемы.
В процессе герметизации в пленке предпочтительно делают углубление или вырез заранее таким образом, чтобы при размещении пленки открывалась по меньшей мере поверхность части A приема жидкости.
В способе изготовления тестирующих микросхем в соответствии с этим вариантом осуществления, поскольку выполняются описанные выше заранее определенные процессы печати и переноса, тестирующие микросхемы могут быть изготовлены с меньшим количеством дефектов переноса и пустот и более высокой точностью, даже если используется материал листовой формы со сравнительно шероховатой поверхностью, такой как, например, доступная на рынке фильтровальная бумага. В способе изготовления тестирующих микросхем в соответствии с этим вариантом осуществления возможно изготовление по требованию, поскольку первый слой и второй слой с требуемой конструкцией могут быть сформированы без использования пресс-форм и т.д.
Кроме того, поскольку тестирующая микросхема может быть изготовлена путем формирования первого слоя и второго слоя на обеих сторонах листа материала листовой формы, в способе изготовления тестирующей микросхемы в соответствии с этим вариантом осуществления по сравнению со случаем изготовления с использованием двух листов материала листовой формы (или складывания одного листа материала), тестирующая микросхема имеет различные преимущества, такие как (1) предотвращение времени и стоимости ламинирования (или складывания), (2) обеспечение распределения испытуемой жидкости путем капиллярного действия между первым слоем и вторым слоем полученной тестирующей микросхемы и (3) простая утилизация полученной тестирующей микросхемы, поскольку для удержания ламинированного (или сложенного) материала листовой формы не требуется никакого приспособления или тому подобного.
ПРИМЕРЫ
Следующие примеры и сравнительные примеры приведены для более подробного описания тестирующей микросхемы и способа в соответствии с настоящим изобретением, но тестирующая микросхема и способ, раскрытые в настоящем документе, не ограничиваются следующими примерами.
Эксперимент №1:
Во-первых, автор настоящего изобретения исследовал влияние конструкции (структуры канала потока) первого слоя и вторых слоев тестирующей микросхемы без пленочной герметизации на неравномерность цвета. 48 частей по массе парафинового воска («Paraffin Wax -155» производства Nippon Seika Co., Ltd.), 48 частей по массе синтетического воска («Dia Carna® 80» производства Mitsubishi Chemical Corporation; Dia Carna является зарегистрированным товарным знаком в Японии, других странах или и то и другое), 2 части по массе этилен-винилацетатной сополимерной смолы («Ultrasen® 681» производства Tosoh Corporation; Ultrasen является зарегистрированным товарным знаком в Японии, других странах или и то и другое) и 2 части по массе сажи («MA-100» производства Mitsubishi Chemical Corporation) в качестве красителя смешивали, а затем расплавляли при 100°C. В это время для диспергирования каждого компонента использовалась песчаная мельница. Гидрофобный материал получали таким образом.
Подложку (полиэфирная пленка «Lumirror® # 5A-F531» производства Toray Industries, Inc. с одной стороны, подвергнутая термостойкой обработке; Lumirror является зарегистрированным товарным знаком в Японии, других странах или и то и другое) помещали на нагревательную плиту, удерживаемую при 120°C, с другой стороной, не подвергнутой термостойкой обработке, обращенной вверх. Затем вышеуказанный гидрофобный материал, который выдерживали в расплавленном состоянии при 120°С, наносили на подложку с использованием стержня Майера с образованием лентообразных гидрофобных пленок (первой гидрофобной пленки и второй гидрофобной пленки) толщиной от приблизительно 6 мкм до 12 мкм.
Затем с использованием устройства записи этикеток («Tepla SR750» производства King Jim Corporation) описанные выше гидрофобные пленки печатали на тонкой бумаге в качестве первого жертвенного основного материала для формирования желаемой конструкции, созданной заранее на персональном компьютере. Аналогичным образом, вышеописанные гидрофобные пленки печатали на тонкой бумаге в качестве второго жертвенного основного материала для формирования желаемой конструкции, заранее созданной на персональном компьютере. Вышеуказанные две конструкции, напечатанные на тонкой бумаге, каждая соответствуют перевернутым конструкциям на поверхности подтверждения (первом слое) и задней поверхности (втором слое) окончательно получаемой тестирющей микросхемы. Следует отметить, что тонкая бумага после печати не используется в более поздних процессах.
Здесь, в Сравнительном примере 1, конструкция поверхности подтверждения (первый слой) и конструкция задней поверхности (второй слой) являются такими, как показаны на фиг. 12. То есть в Сравнительном примере 1 секция A приема жидкости и секция В подтверждения обнаружения соединены каналом потока жидкости на поверхности подтверждения, а конструкции поверхности подтверждения и задней поверхности по существу идентичны. В Справочном примере 1-1 и Справочном примере 1-2 конструкция поверхности подтверждения (первый слой) и конструкция задней поверхности (второй слой) такие, как показаны на фиг. 2 и фиг. 10, соответственно.
Вышеуказанные напечатанные подложки затем использовали для вставки фильтровальной бумаги (марки Whatman 41) между гидрофобными пленками, контактирующими с фильтровальной бумагой, в качестве материала M листовой формы с соответствующей регулировкой положения. Затем, используя ламинатор, поддерживаемый при 90°С, гидрофобные пленки переносили на обе стороны фильтровальной бумаги в одной партии. Каждая гидрофобная пленка была почти полностью импрегнирована с обеих сторон фильтровальной бумаги, гидрофобизируя часть фильтровальной бумаги непосредственно ниже. В результате на стороне поверхности подтверждения фильтровальной бумаги сформирован первый слой с заданной конструкцией, а на стороне задней поверхности фильтровальной бумаги сформирован второй слой с заданной конструкцией. В областях фильтровальной бумаги, где гидрофобная пленка переносилась в обе стороны в направлении толщины, гидрофобную пленку импрегнировали по всему направлению толщины, а в областях, где гидрофобная пленка переносилась только на одну поверхность в направлении толщины, не позволяли пропитки достичь другой поверхности.
Затем снимали подложки с обеих сторон и, наконец, получали тестирующую микросхему (без герметизации пленкой).
Оценка неравномерности окрашивания
Каждую полученную тестирующую микросхему размещали так, чтобы поверхность подтверждения (первый слой) находилась на верхней стороне, а центр области B секции подтверждения обнаружения, маркировали красной флуоресцентной ручкой на водной основе. Затем капали три капли дистиллированной воды пипеткой на секцию А приема жидкости, и наблюдали изменение красной метки, вызванное потоком воды.
В результате в Сравнительном примере 1 (фиг. 12) красная метка в центре секции B подтверждения обнаружения, переместилась к периферии секции B подтверждения обнаружения (в частности, той, которая находится далеко от секции A приема жидкости), затрудняя визуальное подтверждение красного цвета. Следовательно, признано, что тестирующая микросхема в Сравнительном примере 1 дает неравномерную окраску.
Напротив, в Справочном примере 1-1 (фиг. 2) и Справочном примере 1-2 (фиг. 10) метка флуоресцентного шприца-ручки в центре секции B подтверждения обнаружения оставалась внутри дальше от периферии секции B подтверждения обнаружения. В частности, в Справочном примере 1-2 (фиг. 10) метка флуоресцентного шприца-ручки в центре секции B подтверждения обнаружения оставалась ближе к центру секции B подтверждения обнаружения. Считается, что это связано с тем, что канал потока жидкости оптимизирован таким образом, что вода может быть распределена трехмерно внутри фильтровальной бумаги по сравнению со Сравнительным примером 1. Следовательно, тестирующие микросхемы из Справочного примера 1-1 и Справочного примера 1-2 признаны в значительной степени подавляющими неравномерную окраску.
Эксперимент №2:
Далее, автор настоящего изобретения исследовал влияние герметизации пленки на поведение жидкости, достигающей области обнаружения. 72,0 частей по массе парафинового воска («Paraffin Wax -135» производства Nippon Seika Co., Ltd.), 18,0 частей по массе синтетического воска («Dia Carna® 30» производства Mitsubishi Chemical Corporation), 1,8 части по массе сажи в качестве красителя («MA-100» производства Mitsubishi Chemical Corporation) и 11,25 частей по массе смолы («Ultrasen® 722» производства Tosoh Corporation) смешивали для получения гидрофобного материала (Ink 1). Вязкость Ink 1 составляла 23 мПа⋅с при 140°C со скоростью сдвига 3000 с-1, а плотность составляла 0,85 г/см3.
Тестирующие микросхемы (без пленочной герметизации) затем получали, как правило, таким же образом, как и в Эксперименте 1, за исключением того, что в качестве гидрофобного материала использовали Ink 1. В этом случае толщина лентообразных гидрофобных пленок (первой гидрофобной пленки и второй гидрофобной пленки) составляла 10,8 мкм, конструкции первого слоя и второго слоя, как правило соответствовали тем, как показаны на фиг. 2, а секция A приема жидкости, имела диаметр 5 мм.
Кроме того, в Примере 2 вся поверхность второго слоя тестирующей микросхемы была покрыта (герметизирована) пленкой («660PF» производства Nichiban Corporation), а поверхность первого слоя была покрыта (герметизирована) пленкой с отверстием 6 мм, оставляя поверхность секции A приема жидкости, открытой. С другой стороны, в Сравнительном примере 2 такая пленочная герметизация не выполнялась.
Тестирующие микросхемы Примера 2 (с пленочной герметизацией) и Сравнительного примера 2 (без пленочной герметизации) были размещены так, чтобы поверхности сторон первого слоя были обращенны вверх. Затем предварительно определенное количество окрашенного водного раствора, в котором растворяли пищевой краситель, взвешивали и капали в секцию A приема жидкости. В каждом случае секцию B подтверждения обнаружения фотографировали с помощью цифровой камеры через 5 минут после начала капания, и получали значение Lab с использованием приложения для анализа изображений «ImageJ». В каждом из Примера 2 и Сравнительного примера 2 вышеуказанное испытание проводили путем изменения объема капли окрашенного водного раствора на 5 мкл, 8 мкл, 12 мкл и 16 мкл, в зависимости от обстоятельств. Значение Lab, когда капля окрашенного водного раствора составляла 5 мкл, использовали в качестве эталона (ноль), а изменение значения Lab при увеличении объема капли рассчитывали как разность цветов ΔE. Результаты приводятся в Таблице 1.
Таблица 1 иллюстрирует, что в Примере 2 изменение ΔE при увеличении объема капли является небольшим по сравнению с таковым в Сравнительном примере 2. Из этого следует, что герметизация пленкой заданной поверхности тестирующей микросхемы позволяет регулировать количество жидкости, достигающей области B подтверждения обнаружения, даже если объем капли на секцию A приема жидкости, является чрезмерным.
Затем для тестирующих микросхем Примера 2 и Сравнительного примера 2 взвешивали и капали на приемную жидкость секцию A 16 мкл окрашенного водного раствора, что считается избыточным количеством. Затем секцию B подтверждения обнаружения фотографировали с помощью цифровой камеры через 3, 5, 7, 9 и 12 минут после начала капания, и значение Lab получали таким же образом, как указано выше. В каждом из Примера 2 и Сравнительного примера 2 значение Lab через 3 минуты после начала капания использовали в качестве эталона (ноль), а последующее изменение значения Lab рассчитывали как разность цветов ΔE. Результаты приводятся в Таблице 2.
Таблица 2
Таблица 2 иллюстрирует, что значения ΔE в Примере 2 через 5 минут после капания, как правило, являются малыми по сравнению со значениями в Сравнительном примере 2. Из этого можно понять, что герметизация пленкой заданной поверхности тестирующей микросхемы может уменьшить количество жидкости, достигающей самой секции B подтверждения обнаружения. В Таблице 2 показано, что в Сравнительном примере 2 увеличение значения ΔE все еще продолжается даже через 7 минут после капания, тогда как в Примере 2 увеличение значения ΔE в значительной степени уменьшается через 5 минут после капания. То есть, герметизация пленкой заданной поверхности тестирующей микросхемы приводит к тому, что количество жидкости, достигающее секции B подтверждения обнаружения, достигает насыщения на ранней стадии, и, таким образом, можно ожидать сокращения времени испытания.
Эксперимент 3
Далее автор настоящего изобретения исследовал различные свойства тестирующей микросхемы, которые могут обеспечить хорошее распределение жидкости и барьерные свойства канала потока.
Такую же фильтровальную бумагу (Whatman Grade 41), что и используемую в Эксперименте 2, разрезали на кусочки размером 5 см × 2 см, сушили при 120°С в течение 3 минут и измеряли сухую массу M0(г). Затем фильтровальную бумагу погружали в тот же гидрофобный материал (Ink 1), использованный в эксперименте 2, и оставляли при 120°С в течение 3 минут. После погружения фильтровальную бумагу помещали между фильтровальной бумагой того же типа и предметным стеклом и оставляли при 120°С в течение 1 минуты под нагрузкой 100 грамм-силы для удаления избытка гидрофобного материала. Затем измеряли массу фильтровальной бумаги, M1 (г). Максимальное количество пропитки на единицу площади, Pmax, рассчитывали из (M1-M0) × 1000, и Pmax=68,3 г/м2.
Тестирующие микросхемы (без пленочной герметизации) с конструкциями первого слоя и второго слоя, в целом такими, как показаны на фиг. 2, затем были получены в целом таким же образом, как и в Эксперименте 2, за исключением того, что толщины первой гидрофобной пленки, используемой для формирования первого слоя, и второй гидрофобной пленки, используемой для формирования второго слоя, были соответствующим образом изменены, как указано в Таблице 3. Секция A для приема жидкости в каждом случае составляла 5 мм в диаметре.
Затем, как и в Примере 2 Эксперимента 2, всю поверхность второго слоя тестирующей микросхемы покрывали (герметизировали) пленкой («660PF» производства Nichiban Corporation), а поверхность первого слоя покрывали (герметизировали) пленкой, с отверстием диаметром 6 мм, оставляя поверхность секции А приема жидкости, открытой для получения тестирующих микросхем (с герметизирующей пленкой) из Примера 3-1 - Примера 3-4. Условия Примера 3-2 соответствуют условиям Примера 2 Эксперимента 2.
Степень пропитки гидрофобным материалом
Для каждого случая фактическое количество пропитки P (г/м2) на единицу площади рассчитывали с использованием плотности чернил Ink 1, а степень пропитки (%) гидрофобного материала на фильтровальной бумаге рассчитывали из (P/Pmax)100. Расчетные значения степени пропитки приведены в Таблице 3.
Степень газонепроницаемости пропитанной части (материал М') Фильтровальную бумагу, используемую в каждом случае, то есть Whatman Grade 41, разрезали до размера 40 мм (40 мм. Гидрофобную пленку с тем же составом и толщиной, что и первую гидрофобную пленку, в каждом случае переносили на всю поверхность одной стороны фильтровальной бумаги, и в то же время гидрофобную пленку с тем же составом и толщиной, что и вторую гидрофобную пленку, в каждом случае переносили на всю поверхность другой стороны фильтровальной бумаги. Таким образом, всю фильтровальную бумагу размером 40 мм (40 мм пропитывали гидрофобным материалом для получения материала M. Затем всю поверхность одной стороны пропитанной фильтровальной бумаги покрывали (герметизировали) пленкой, используемой в каждом случае, то есть «660PF», изготовленной Nichiban Corporation, а другую сторону покрывали (герметизировали) аналогичной пленкой с отверстием диаметром 6 мм для подготовки образца к измерению. Затем с помощью измерителя гладкости Бека вышеуказанный образец прижимали к стеклянной плоской пластине, при этом открывающая часть была обращена к всасывающей части под давлением 1 кг/см2, а после всасывания до тех пор, пока разница давлений не достигла 370 мм рт.ст., измеряли время (секунды) до получения 10 см3 утечки газа, как степень газонепроницаемости материала M'. Результаты измерений приведены в Таблице 3. Любая утечка в это время направлялась от торцов образца к секции всасывания в плоском направлении.
Оценка распределения жидкости
Каждую полученную тестирующую микросхему (с пленочной герметизацией) размщали поверхностью стороны первого слоя, обращенной вверх. Затем приблизительно 0,3 мл жидкости водных флуоресцентных чернил, растворенных в дистиллированной воде, с помощью пипетки капали на секцию A приема жидкости, и измеряли время (время распределения) от начала капания до тех пор, пока жидкость не достигла секции B подтверждения обнаружения. Результаты измерений приведены в Таблице 3. Чем меньше время распределения, тем лучше распределение жидкости.
Оценка барьерных свойств канала потока
Каждую полученную тестирующую микросхему (с пленочной герметизацией) размещали поверхностью стороны первого слоя, обращенной вверх. Затем каплю водных флуоресцентных чернил, растворенных в дистиллированной воде, капали в зону приема жидкости A. Наличие или отсутствие утечки жидкости из канала потока визуально подтверждали с помощью УФ-лампы. Если утечка жидкости не была подтверждена, барьер канала потока был оценен как хороший. Результаты измерений приведены в Таблице 3.
Из Таблицы 3 можно увидеть, что во всех примерах с Пимера 3-1 по Пример 3-4 наблюдаются хорошие барьерные свойства распределения жидкости и канала потока. Исходя из этого, можно считать, что хорошие свойства распределения жидкости и барьерные свойства канала потока могут быть более надежно обеспечены, если степень газонепроницаемости материала M' составляет приблизительно 15 секунд или менее. Аналогичным образом, можно считать, что степень пропитки гидрофобным материалом должен составлять приблизительно 70% или менее для более надежного обеспечения свойств распределения жидкости и барьерных свойств канала потока.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение позволяет получить тестирующую микросхему для подтверждения присутствия целевого вещества путем окрашивания, вызванного реакцией между целевым веществом, содержащимся в испытуемой жидкости, и маркирующей средой, приготовленной заранее, в которой значительно устраняется неравномерное окрашивание, и количественная оценка может быть легко получена, независимо от количества введенной испытуемой жидкости. Настоящее изобретение также обеспечивает получение способа изготовления тестирующей микросхемы, который позволяет легко изготавливать вышеописанную тестирующую микросхему с высокой точностью и низкой стоимостью.
Перечень номеров позиций
1 - тестирующая микросхема
10 - первый слой
10' - предварительный первый слой
20 - второй слой
20' - предварительный второй слой
50 - гидрофобный материал
61 - пленка (для первого слоя)
62 - пленка (для второго слоя)
A - секция приема жидкости
B - секция подтверждения обнаружения
C, D - секции распределения жидкости
D - нераспределяющая жидкость секция
E, E1, E2 - каналы потока жидкости
F - канал потока жидкости
M - материал, в котором выражено распределение испытуемой жидкости
M' - материал, в котором распределение испытуемой жидкости не выражено
X, Y – не распределяющие жидкость секции.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ТЕСТОВАЯ МИКРОСХЕМА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ | 2021 |
|
RU2807028C1 |
| СПОСОБ ПЕЧАТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОКРЫТИЯ ВЫБРАННЫХ УЧАСТКОВ ПОДЛОЖКИ ПЛЁНКОЙ | 2016 |
|
RU2706446C2 |
| УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ | 2016 |
|
RU2676988C1 |
| УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ | 2016 |
|
RU2703814C2 |
| ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ С ПОКРЫТЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ И НАНОЗАЗОРОМ ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ РЕДОКС-МОЛЕКУЛ | 2014 |
|
RU2643218C2 |
| УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРЕПАРАТА, ВСАСЫВАЮЩЕГОСЯ ЧЕРЕЗ КОЖУ | 2007 |
|
RU2432148C2 |
| ПЕЧАТАЮЩАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ТЕРМОГРАФИЧЕСКОЙ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТАЮЩЕЙ ГОЛОВКИ ДЛЯ ТЕРМОГРАФИЧЕСКОЙ СТРУЙНОЙ ПЕЧАТИ | 2017 |
|
RU2746306C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СТРУКТУР ГАЛОГЕНИДНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ (ВАРИАНТЫ) | 2018 |
|
RU2708365C1 |
| Технологии получения гибких и прозрачных электронных компонентов на основе графеноподобных структур в полимере для электроники и микроэлектроники | 2021 |
|
RU2778215C1 |
| СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ СВЕРТЫВАНИЯ ЖИДКОСТИ | 2012 |
|
RU2628814C2 |
Изобретение относится к области диагностики. Технический результат: возможность подавлять неравномерную окраску и простым способом производить количественную оценку независимо от количества вводимой испытуемой жидкости. Сущность: тестирующая микросхема содержит первый слой на одной стороне поверхности и второй слой на другой стороне поверхности. Первый или второй слой имеет секцию A приема жидкости. Первый слой имеет по меньшей мере секцию B подтверждения обнаружения. Второй слой имеет по меньшей мере секцию D распределения жидкости, смежную с секцией B подтверждения обнаружения, и канал E потока жидкости, соединенный с секцией D распределения жидкости. При этом тестирующая микросхема выполнена таким образом, что при падении испытуемой жидкости на секцию A приема жидкости испытуемая жидкость распределяется в заданном порядке путем капиллярного действия для достижения секции B подтверждения обнаружения. Из поверхностей первого слоя и поверхностей второго слоя по меньшей мере поверхности материала M, отличного от секции A приема жидкости, герметизированы пленкой. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 12 ил.
1. Тестирующая микросхема листовой формы для подтверждения присутствия целевого вещества путем окрашивания, содержащая:
первый слой на одной стороне поверхности и второй слой на другой стороне поверхности, причем
первый слой и второй слой являются смежными, или первый слой, или второй слой имеет секцию А приема жидкости,
первый слой имеет по меньшей мере секцию В подтверждения обнаружения,
второй слой имеет по меньшей мере секцию D распределения жидкости, смежную с секцией В подтверждения обнаружения, и канал Е потока жидкости, соединенный с секцией D распределения жидкости,
в случае, если первый слой имеет секцию А приема жидкости, секция А приема жидкости отделена от секции В подтверждения обнаружения,
первый слой сформирован на одной стороне листа материала листовой формы, а второй слой сформирован на другой стороне материала листовой формы,
секция А приема жидкости, канал Е потока жидкости, секция D распределения жидкости и секция В подтверждения обнаружения выполнены из материала М, в котором распределение испытуемой жидкости выражается капиллярным действием,
части, отличные от частей, изготовленных из материала М, изготовлены из материала, в котором не выражено распределение испытуемой жидкости, и
тестирующая микросхема выполнена таким образом, что при падении испытуемой жидкости на секцию А приема жидкости испытуемая жидкость распределяется через секцию А приема жидкости, канал Е потока жидкости и секцию D распределения жидкости в этом порядке посредством капиллярного действия для достижения секции В подтверждения обнаружения, и
при этом из поверхностей первого слоя и поверхностей второго слоя по меньшей мере поверхности материала М, отличного от секции А приема жидкости, герметизированы пленкой, регулируя тем самым количество испытуемой жидкости, достигающей секции В подтверждения обнаружения.
2. Тестирующая микросхема по п. 1, в которой
первый слой имеет секцию А приема жидкости, отдельную от секции В подтверждения обнаружения,
второй слой имеет секцию С распределения жидкости, выполненную из материала М, прилегающую к секции А приема жидкости и соединенную с каналом Е потока жидкости, и
тестирующая микросхема выполнена таким образом, что при падении испытуемой жидкости на секцию А приема жидкости испытуемая жидкость распределяется через секцию А приема жидкости, секцию С распределения жидкости, канал Е потока жидкости и секцию D распределения жидкости в этом порядке посредством капиллярного действия для достижения секции В подтверждения обнаружения.
3. Тестирующая микросхема по пп. 1 или 2, в которой материал М представляет собой фильтровальную бумагу.
4. Тестирующая микросхема по любому из пп. 1-3, в которой материал, в котором не выражено распределение испытуемой жидкости, представляет собой материал М', полученный путем пропитки материала М гидрофобным материалом.
5. Тестирующая микросхема по п. 4, в которой материал М' имеет степень газонепроницаемости 15 секунд или менее.
6. Тестирующая микросхема по п. 4 или 5, в которой степень пропитки, в которой материал М пропитан гидрофобным материалом для получения материала М', составляет 70% или менее.
7. Тестирующая микросхема по любому из пп. 1-6, в которой реакция окрашивания, вызванная веществом, подлежащим обнаружению, происходит в секции В подтверждения обнаружения.
8. Способ изготовления тестирующей микросхемы по п. 1, включающий:
процесс формирования пленки с использованием гидрофобного материала для формирования первой гидрофобной пленки на первой подложке и второй гидрофобной пленки на второй подложке;
первый процесс печати с использованием первой гидрофобной пленки на первой подложке для печати на первом жертвенном основном материале для формирования перевернутой конструкции первого слоя тестирующей микросхемы;
второй процесс печати с использованием второй гидрофобной пленки на второй подложке для печати на втором жертвенном основном материале с образованием перевернутой конструкции второго слоя тестирующей микросхемы, при этом
или первая гидрофобная пленка после первого процесса печати, или вторая гидрофобная пленка после второго процесса печати имеет секцию, соответствующую секции А приема жидкости,
первая гидрофобная пленка после первого процесса печати имеет по меньшей мере секцию, соответствующую секции В подтверждения обнаружения, и
вторая гидрофобная пленка после второго процесса печати имеет по меньшей мере секцию, соответствующую секции D распределения жидкости, и секцию, соответствующую каналу Е потока жидкости;
первый процесс переноса, в котором первую гидрофобную пленку после первого процесса печати переносят на одну сторону листа материала листовой формы и импрегнируют в материал листовой формы с образованием первого слоя;
второй процесс переноса, в котором вторую гидрофобную пленку после второго процесса печати переносят на другую сторону материала листовой формы и импрегнируют в материал листовой формы с образованием второго слоя; и
процесс герметизации, в котором из поверхностей первого слоя и поверхностей второго слоя по меньшей мере неимпрегнированные поверхности, отличные от секции А приема жидкости, герметизируют пленкой.
| КОНСТРУКЦИЯ БУМАЖНОГО ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА | 2015 |
|
RU2698818C2 |
| ТЕСТ-СИСТЕМА КОАГУЛЯЦИИ | 2005 |
|
RU2394648C2 |
| CN 103055967 A, 24.04.2013 | |||
| WO 2012160857 A1, 29.11.2012 | |||
| WO 2014133192 A1, 04.09.2014 | |||
| СПОСОБ АНАЛИЗА И УСТРОЙСТВА С ПРИМЕНЕНИЕМ МАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ | 2010 |
|
RU2595843C2 |
