专利名称：用于制造双生物传感器测试条的方法
用于制造双生物传感器测试条的方法相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年6月30日提交的美国临时专利申请No. 61/360,010的权益。
背景技术：
在许多保健领域中，对体液(例如血液或尿液)中存在的特定被分析物的重复测量和监测特别重要。一种特殊情况涉及例如患有糖尿病的患者，这些患者需要非常频繁地测量葡萄糖的浓度，以便立即利用正确的药物进行响应。超过特定血糖界限可以导致昏迷或死亡。甚至稍微提高的血糖水平可以导致健康逐渐恶化，从而需要长期监测以将血糖水平保持在控制下。因而，血糖数据对以下两者来说均有用具有确定最合适长期疗法的任务的医生；以及每日需要根据所测量出的葡萄糖水平对药物的服用进行适配的患者。这些不仅取决于饮食，而且取决于日常体力活动和影响新陈代谢的许多其他因素。多个较小的、可靠且低成本的、可手持的医疗设备现今对患者来说可用于自我监测。用于对治疗剂的受控服用的设备(例如，胰岛素泵)也是商业上可获得的。然而，本发明所涉及的示例性各种医疗设备不限于糖尿病护理。值得一提的是例如，用于监测血压或诸如凝血因子之类的其他血液参数的那些设备。
发明内容
新测试条提供了生物传感器中以及其生产中的改进的机会。如一般所想到的，可以在监测各种不适(例如，糖尿病)时使用测试条，这是由于测试条可以针对被分析物(例如，血糖)的存在或浓度对流体样本进行测试。测试条包括用于容纳液体样本的毛细管室以及排气孔(vent)。样本室在顶部和底部以由隔片层分隔开的两个衬底层为界。可选地，衬底中的至少一个是清楚的(透明的或半透明的)，以允许用户在视觉上确认毛细管室的剂量。水平地，毛细管室以隔片层的切掉部以及开口为界。在一些实施例中，切掉部被配置为给毛细管室提供针对快速样本填充而优化的室深度与室宽度的高宽比。实施例包括具有较宽样本应用端口的一般末端方正的测试条，其中，用户能够容易且快速地给流体样本配剂量。非末端方正实施例(例如，末端锥形或圆形)提供了类似的有利剂量灵活性。在该条上提供的更宽的剂量位置可以有助于具有减小的视力、手灵巧度或手稳定性困难的那些人。实施例还提供了需要用于测试的小容量流体并快速充满样本流体的样本室。其他特征包括根据其他实施例，在生产测试条时提高制造效率并增加成本节约。这些特征中的一些或所有可以存在于对应的独立或从属权利要求中，但不应解释为限制，除非在特定权利要求中明确阐述。提供了该发明内容，以引入对在这里包含的具体实施方式
和附图中更详细描述的概念的选择。该发明内容并不意在标识要求保护的主题的任何主要或必要特征，也不意在用作对确定所附权利要求的范围的辅助。这里描述的每个实施例并不意在解决这里描述的每个目的，并且每个实施例不是将所描述的每个特征都包括。对本领域技术人员来说，本发明的其他形式、实施例、目的、优势、益处、特征和方面将从这里包含的具体实施方式
和附图中变得显而易见。
图1是根据一个实施例的生物传感器的透视图。图2是图1所描绘的生物传感器的流体采样末端的片断透视图。图3是图1所描绘的生物传感器的分解透视图。图4是被插入到测试仪表中的图1所描绘的生物传感器的俯视图。图5是具有进入样本室的流体的方向示意的图1所描绘的生物传感器的流体采样末端的片断顶部俯视图。图6A、6B、6C和6D是顺序地示意了进入流体室的流体样本的图1所描绘的生物传感器的片断顶部俯视图。图7是在根据另一实施例的2-up制造工艺期间在层压之前多个生物传感器的分解片断视图。图8是在根据采用离散试剂层沉积方法的另一实施例的2-up制造工艺期间在层压之前多个生物传感器的分解片断视图。图9是在层压之后图7所描绘的测试条对之一的片断截面图。图10是根据另一实施例的测试条对的片断截面图。图11是在根据另一实施例的2-up制造工艺期间在层压之前多个生物传感器的分解片断视图。图12是在层压之后图11所描绘的测试条对之一的片断截面图。图13是在根据在列A和列B中的每一个的电极图案上采用离散试剂层的另一实施例的2-up制造工艺期间在层压之前多个生物传感器的分解片断视图。图14是在层压之后并且在制备之后用作根据这里公开的实施例的两用生物传感器的图13中描绘的测试条对之一的片断截面图。图15是制造两用生物传感器的替换实施例的片断截面图。图16是根据图15的完成的两用生物传感器的片断截面图。图17是用于提供顶层和底层衬底的不同悬垂距离的单切分割(singulation)工艺的片断横截面图。图18是用于提供顶层和底层衬底的不同悬垂距离的双切分割工艺的片断横截面图。图19是示出了根据一个实施例的坡口端切割和不同悬垂距离的片断横截面图。图20是示出了根据另一实施例的坡口端切割和不同悬垂距离的片断横截面图。图21是从图22所示的测试条的片(sheet)分割的测试条的顶部俯视图。图22是在根据另一实施例的2-up制造工艺中制造的生物传感器片的片断顶部俯视图。
具体实施例方式为了促进对本发明的原理的理解，现在将参照在附图中示意的所选实施例，并将使用具体语言来描述这些实施例。然而，将理解，并不意在以此限制本发明的范围，并且，本发明所涉及的领域技术人员通常将想到所预期的本发明的原理的这样的替换、修改和其他应用。极详细地示出了本发明的至少一个实施例，然而对相关领域技术人员来说将显而易见的是，为了清楚起见，可能未示出一些特征或一些特征组合。在图1中描绘了根据一个实施例的生物传感器，例如，测试条100。该测试条100一般成形为限定纵轴102的平坦延长矩形。测试条100包括测试仪表连接末端104，其具有电极；以及接触垫图案106，其与测试仪表相连接，以确定被分析物在体液的样本中的浓度和/或存在。测试条100还包括流体采样末端108，其收集体液的样本以供测试。转至图2，测试条100还包括上衬底层110、中衬底层(例如，隔片120)和下衬底层130。隔片120垂直地位于上衬底层110与下衬底层130之间。米样末端108包括上衬底层110的上衬底前边缘112。隔片120包括隔片前边缘122，隔片前边缘122延伸至采样末端108，如下所述。类似地，采样末端108包括下衬底层130的下衬底前边缘132。术语“上”和“下”(以及类似的术语，例如“顶”和“底”)用于示意目的，以代替诸如“第一”和“第二”之类的术语，以便在不使这里公开的实施例的范围变窄的情况下使所示实施例的描述更容易阅读和理解。并不意在有方向偏好。例如，可替换地，可以使用“第一”、“第二”和“下”来代替“上”，并且可替换地，可以使用“第二”、“第一”和“上”(分别地)来代替“下”。应当理解，可以倒置实施例，其中，“上”层变为“底”层，并且“底”层变为“上”层。术语“前”也用于示意目的，以便在不使这里公开的实施例的范围变窄的情况下使所示实施例的描述更容易阅读和理解。并不意在有方向偏好。例如，可替换地，可以使用术语“边缘”来代替“前边缘”。应当理解，可以旋转实施例，其中，“前”变为“后”。隔片120包括第一切掉部148。当组装测试条100时，第一切掉部148限定了样本室150。样本室150被调整大小以容纳用于测试的流体样本。在上衬底层110与下衬底层130之间由切掉部148提供的空间中形成样本室150。上衬底层110的部分形成样本室150的上边界，并且下衬底层130的部分形成样本室150的下边界。样本室150在采样末端108处包括开口 151。样本室150的维度包括高度144、宽度142和深度146。在所示实施例中，第一切掉部148的区域暴露下衬底层130和其上的电极的部分，如以下更详细描述。在所示实施例中，上衬底层110包括与样本室150对准的排气开口 170。可替换地，在其他实施例中，下衬底层130包括排气孔。此外，以任何合适方式提供样本室150的排气开口。一些示例可以包括如这里所述与样本室150对准或通过例如在美国专利No. 7，829，023中公开的槽排气布置而对准的孔，美国专利No. 7，829，023以引用的方式并入于此。在另一实施例中，排气开口 170包括顶衬底110中的多个线性分隔开的孔171。孔171可以是在盖中以横向布置提供的，并分隔开小于样本室的宽度142的最大距离，以便于将排气孔配准到切掉部148之上。由此，一般仅在纵向维度上需要排气开口 170的配准，这是由于至少一个孔171将始终覆盖切掉部148，仅留下期望位置处相对于样本室的深度的对准作为制造所关注的问题。参照图3，测试条100还包括试剂，例如，试剂层152，其在测试期间与流体样本发生反应。在所示实施例中，试剂层152覆盖并接触在采样末端108处形成的电极图案155。电极图案155是在样本室150中形成的，并一般在测试期间直接接触样本流体。电极图案155通过电极迹线156电连接至测试条100的测试仪表连接末端104处的接触垫图案106。粘附层158位于下衬底层130与隔片120之间，并将下衬底层130和隔片120绑定在一起。第二粘附层158’位于上衬底层110与隔片120之间，并将上衬底层110和隔片120绑定在一起。隔片120以及第一和第二粘附层158和158’ 一起具有足以限定样本室150的期望高度144的组合厚度。此外，第一和第二粘附层158和158’具有从其中移除的第二切掉部159和159’，第二切掉部159和159’被与第一切掉部148类似地调整大小。在一个替换实施例中，隔片120包括两侧粘附层(例如，压敏粘合剂(或PSA))，使得不需要分离粘附层158和158’。在这些实施例中，两侧粘附层(例如，双侧带)具有足以限定样本室150的期望高度144的厚度。可采用的粘合剂的示例包括压敏粘合剂、热熔性和其他可热封粘合剂、以及可冷封粘合剂。在其他实施例中，不使用粘附膜或层，而是可以根据本领域一般公知的这种方法、通过热或激光密封将生物传感器的层固定在一起。在图3中描绘的是电极图案155的一个实施例。以下更详细地描述电极图案155的配置。电极图案155是以本领域公知的任何合适方式在样本室150内配置的。电极图案155可以是使用例如宽场激光消融技术或者形成电极图案的其他高清晰度高精确度质量方法来生产的，这些方法是可以在喷墨技术的现有技术状态下实现的。在一个实施例中，在卷盘到卷盘的配置中使用宽场激光消融，以利用每个激光脉冲来形成多个电极图案155。即，两个或更多个相邻图案可以由单个激光脉冲形成，这是由于金属化衬底的网蜿蜒穿过激光消融室。通过利用单个脉冲形成多个图案，增大了总体制造工艺中的电极形成步骤的吞吐量。典型地，这是可以通过提供包括多个电极图案的适当的激光掩模(并且由此大于单图案掩模)以及用于将激光指引穿过掩模的透镜、使用已知宽场激光消融技术来实现的，所述透镜提供了激光的更宽散射以便足以指引穿过更大掩模。使用单个脉冲的这种多图案形成还在以下进一步讨论的2-up制造工艺中提供了优势。在使用中，将测试条100的测试仪表连接末端插入到测试仪表165中，如图4所描绘的那样。测试仪表165包括用于将信息和/或方向提供给用户的显示器166。获得样本流体，例如，典型地通过利用锋利物体(例如，柳叶刀或者针)穿透皮肤表面而获得的血液或间质流体样本。随着样本流体从伤口露出，其聚集在皮肤的表面上，并且用户使样本流体的小滴与样本室150的开口 151接触。当流体接触样本室150的开口 151时，样本室150通过毛细管作用来向内吸入流体。如图5中的示意实施例中所示的，可以在样本室150内提供两个样本充足电极164，以便使用为此目的操作这些电极164的公知方法来确定给足够量的样本配剂量。充足电极164在样本室150内的位置和操作有助于确保测试直到样本流体完全覆盖工作电极之前不开始(一旦测试条被插入到仪表中)。即，样本流体必须在允许分析开始之前桥接样本充足电极之间的间隙，这是通过使用用于通过流体对这种桥接进行电气检测的已知方法完成的。本领域普通技术人员完全知道基于室150的配置、预期剂量流动图案(参见例如图5)和电极图案155的配置，将样本充足电极164最优定位在样本室150内。基本前提是确保直到电极图案155也被样本流体至少在执行准确测量所需的程度上覆盖为止，样本充足电极未被样本流体桥接。因此，在单流前毛细管中，电极164将完全位于电极图案155的下行流。然而，在多流前毛细管(例如，图5所示)中，电极164可以置于以下位置(例如，在样本室150的侧向末端中分隔开)处该位置确保位于电极164之间的电极图案155充分被样本流体覆盖。图5描绘了在开口 148处进入样本室150的流体样本随着样本填充样本室150而扩散的一般方式。在所描绘的示例中，样本流体在样本室宽度的大致中心处进入，并以总体T形特性扩散，总体向内移动并然后沿方向168总体向外移动。在样本填充样本室150的深度直到大约排气开口 170、171时，样本沿总体与测试条100的纵轴102垂直的方向流动。通过沿两个方向同时填充，样本室150可以比沿仅一个方向填充的类似大小的样本室更快地填充。尽管是在替换的呈现中，图6A-6D也描绘了流体样本沿两个维度填充样本室150的方式。图6A描绘了在与样本室150接触之前样本流体的小滴。图6B描绘了向内扩散至样本室150中的样本流体172的小滴，并且此时，样本流体172的小滴开始到达与切掉部148的下行流边缘邻近处。图6C描绘了在两个方向上且沿切掉部148的下行流边缘向外扩散的小滴172。图6D描绘了接触样本充足电极164且继续填充样本室150的小滴172。本发明的实施例展示了改进的样本获取特性。例如，当对所公开的本发明的实施例进行测试时，实现了出乎意料地快的填充时间。快填充时间减少了用户对样本流体进行测试而需要的时间量。快填充时间还导致蒸发较少，例如，这减少了必须从用户挤出的总血量。更小的样本大小使用户能够从交替的测试位点获得血液，这些交替的测试位点可以是不被作为血管的，而且不导致同样多的痛苦。在一些实施例中，上衬底层110的下表面(面向样本室150的表面)由亲水材料组成，这可以进一步增强样本室150快速充满流体的能力。在其他实施例中，样本室150的底部涂覆有亲水的试剂层152，这也可以增强样本室快速充满流体的能力。发现样本室150的高宽比(该比率等于样本室深度146除以样本室宽度142)影响了样本室150的填充时间。一般地，与较大高宽比相比，较小高宽比导致填充时间更快。高宽比小于1. 0的样本室能够进行二维填充(参见例如图5-6D)，这减少了填充样本室所需的总时间。为了实现二维填充，其中样本流体在沿样本室150的宽度斜着扩散出之前接触切掉部148的下行流边缘，期望使样本室深度146小于样本室宽度142。以不同的方式来讲，小于1. 0的高宽比提供了样本室150的快速填充时间。大于1. 0的高宽比可以导致样本室150不完全填充，并可以潜在地导致空气被陷在电极图案155上，从而导致测试误差。在一个实施例中，样本室150具有0. 2的高宽比，其中，例如样本室深度146为I毫米(I mm)，并且样本室宽度145为5毫米(5 mm)。在其他实施例中，样本室150的高宽比为至少九分之一 (1/9，近似0.1)且至多三分之一(1/3，近似0. 3)。在替换实施例中，高宽比为至少六分之一(1/6，近似0. 17)且至多四分之一(1/4，或0. 25)。除高宽比外，样本室的总体尺寸(大小)影响多快地填充样本室。一般地,与较大的样本室相比，需要更少流体来填充较小样本室，这指示了填充较小样本室的时间应当小于较大样本室。然而，发现样本室高度144的特定较小尺寸将导致填充时间增加。例如，当对全血进行采样时,随着样本室高度144减小至低于一百微米(100 iim),样本室150的填充时间增加。期望当给高于额定血细胞比容水平(例如，65-85%)的样本流体配剂量时，样本室150的填充时间将更高。适于对血清、血浆或水溶液进行采样和测试的样本室可以使用更小的样本室高度，并可以潜在地实现更快的填充时间。
尽管图5-6D描绘了被应用于样本室中心的样本流体的小滴，但是应当意识到，可以在沿更宽前开口 151的宽度的任何位置应用小滴。沿更宽前开口 151的宽度的任何位置放置样本的能力对所有用户来说有利，尤其是视力减弱的那些用户，这对糖尿病患者来说并不罕见，对视力减弱的那些用户来说有利的原因是视力减弱的人可能不能在沿测试条的宽度的精确位置处放置样本。由此，如果测试条100的宽度142足够大以允许受损用户容易地使用测试条100，则实现了优势。在一个实施例中，样本室150的宽度142为至少三毫米(3 mm)且至多九毫米(9 mm)。在另一实施例中，样本室150的宽度142为至少四毫米(4 mm)且至多六毫米(6 mm)。在另一实施例中,样本室150的宽度142为五毫米(5 mm)。尽管样本室150 二维填充的能力增强了样本室150快速填充的能力，但是样本室150的相对较小的大小进一步增强了其快速填充的能力，并最小化了测试所需的样本流体的量。例如，测试所需的流体越多，则在给定流体流入样本室的相同或相似流速的情况下填充样本室将需要的时间越多。然而，样本体积太小可以通过蒸发来导致测试期间相对较大的样本大小变化，这可以不利地影响测试结果。在平衡这些和其他因素时，替换实施例包括至多一千纳升(1，000 nl)、五百纳升(500 nl)和一百纳升(100 nl)的样本室容积。对于给定的样本室宽度142，较大的样本室深度146增大容积，增大高宽比并增加样本室150的样本室填充时间。然而，太小的样本室深度146可以在制造工艺期间具有不利影响。例如，当使用以下关于例如图7描述的方法来生产测试条时，分离头对头定向的测试条时的小误差将导致样本室深度较小时样本室容积的大变化。实施例包括等于至多一个半毫米(1. 5 mm)的样本室深度146。替换实施例包括等于至多一毫米(1. 0 mm)的样本室深度146。在一个实施例中，至少上衬底层110在样本室150的区域中透明，以在样本室150充满流体的同时将视觉反馈提供给用户。一旦用户通过经透明上衬底层110的视觉确认，验证了样本室150充满流体，用户就可以从样本室150移除样本流体的供应，以避免在测试期间扰乱样本室150中的流体，这可能不利地影响测试结果。典型地，在一个衬底层(下衬底层130)上形成电极图案155。然而，替换实施例包括在组装的测试条中面向彼此的两个衬底表面上形成的相对的(另外被称为“面向的”)样本末端电极图案。该布置可以帮助进一步减小测试条宽度。然而，如果测试条太窄，则用户可能难以处理，尤其是受损用户。在单个衬底上形成电极图案可以有助于减少电极分离中的变化，这可以不利地影响测试条性能和测试结果。面向的电极(在两个面向的衬底层上形成且面向彼此的电极)之间的分离距离随样本室高度的变化(例如，由于改变隔片120或粘附层158和158’的厚度而导致的样本室高度的变化)而改变。然而，样本室高度的变化不影响在相同衬底上形成的电极之间的分离。当生产意欲在使用前不输入批处理相关代码(一般与预定校正因子相关)的情况下使用的测试条时，该特征可以特别有益。共面的电极(位于相同平面上的电极，例如当在相同衬底层上形成这些电极时)的其他优势可以是在制造期间实现的，这是由于可以对电极图案设计作出一个或多个简单改变，以在需要或期望时调整电极的几何结构、大小或间隔。此外，在其他实施例中，将电极图案155包括在单个衬底(例如，下衬底层130)上允许另一衬底层(例如，上衬底层110)的部分或全部透明或半透明，这帮助用户清楚地识别样本位置并获得样本室适当填充和/或充满的视觉确认。获得样本室充满流体的视觉反馈的能力在帮助用户知道停止尝试对满样本室进行填充时提供了优势，这是由于试图对已满样本室进行填充可以扰乱样本并不利地影响测试结果。在其他实施例中，半透明层110可以用作光导或光管以从置于生物传感器的接触端邻近处的光源(例如，从仪表上的条端口)承载照明。该照明允许用户在低光条件下使该条的剂量区域148可见。光是沿边缘112发射的并可以提供照明以使要应用的样本可见。在Crismore的USP 5，997，817中阐述了透明或半透明上衬底层(也被本领域普通技术人员通称为盖、罩或顶)的其他优势，USP 5，997，817的公开以引用的方式并入于此。参照图2，上衬底前边缘112、隔片前边缘122和下衬底前边缘132 —般对准。可以通过以这种方式对准边缘112、122和132来实现制造效率，尤其是当使用如以下关于例如图7所述的2-up制造工艺时，这是由于当在分割工艺期间将测试条彼此分离时，可以通过上衬底层110、隔片120和下衬底层130来进行单垂直切割。图7描绘了在头对头布置中制造测试条的替换制造技术，另外被称为“2-up”制造技术。利用2-up制造工艺，将多个电极图案301布置在下衬底330的延长层(带)上的两个列(列A中有一个电极图案集合,并且列B中有一个集合)中。以并排方式布置每个列中的电极图案，并且本领域普通技术人员在考虑到本公开的情况下将意识到，一般有用但不必须的是，一个列中的各个图案一般与另一列中的各个图案相对。样本室电极图案355位于彼此附近以及下衬底条330的中心附近，其中，接触垫306彼此分隔开并位于下衬底条的相对边缘附近。在所描绘实施例中，电极图案所有都是类似的，然而在替换实施例中，电极图案中的至少一些与其他电极图案不同。优选地，同时在两个样本室电极图案355上的条中应用试剂层352，并将试剂层352干燥至例如二至十微米(2-10 u m)的厚度。试剂层352可以是使用高速涂覆工艺(例如，具有真空辅助的修正槽膜涂布机)来应用的，或者可以是使用例如刀片涂覆、配药、喷墨涂覆、丝网印刷和旋转丝网印刷来应用的。在图8中示意了具有试剂层352的更离散沉积的示例性替换实施例。与具有多个并排定向的电极图案的单个列相比，通过采用2-up制造技术，在下衬底带330的相同长度(如与测试条纵轴102垂直地测量，参见图1)中生产两倍多的测试条，从而有助于降低成本，减少浪费并增大输出。一个延长的条(带)形成隔片层320，以覆盖电极图案的两个列。隔片层320在试剂352的应用之前或之后附着至下衬底层330的顶部。可替换地，两个延长的条(带)形成两个隔片层，其中，隔片材料的两个分离条分别附着至下衬底层330，一个针对列A并且一个针对列B。在该实施例(未示出)中，这两个隔片层的前边缘可以沿中心线331对准。隔片320包括沿中心线331布置的多个切掉部348。可以通过多种技术来形成隔片320中的切掉部348。一种形成切掉部348的技术可以包括冲模切割。当将隔片320与下衬底层330组装时，切掉部348将形成样本室的周界。上衬底层310附着至隔片层320的顶部。上衬底层310是单个连续层。在所示实施例中，下衬底330、隔片层320和上衬底310利用粘附层358和358’而附着。粘附层可以是PSA的延长条、粘附带、喷射粘附条、热溶性共挤或热封层。在所示实施例中，粘附层358和358’包括沿中心线331布置且与切掉部348相对应的多个切掉部359和359’。与切掉部348类似地对切掉部359和359’调整大小。可替换地，顶粘附层358可以是不具有任何开口或切口的固体层。此外，可以将亲水涂层置于隔片320与顶粘附层358之间，以防止粘附层358与试剂352之间的直接接触。选择亲水涂层，以对样本室的内表面给予亲水特性，以便鼓励水样本(例如，血液)流入样本室中。可替换地，隔片层320可以是双侧粘附带，从而排除对分离粘附层358和358’的需要。在没有粘附层的情况下固定生物传感器的层的替换方式包括热封、激光密封、冷封等。在将下衬底330、试剂352、隔片层320和上衬底310组合和层压在一起之后，将片或卷轴分离为各个测试条。典型地，使用沿中心线331的单个切割，将列A中的测试条与列B中的测试条分离(大致沿中心线331将头对头定向的测试条的样本室彼此分离)，并且，将相邻行中的测试条(并排定向的测试条)在电极图案之间彼此分离。以下关于图11-12讨论的替换实施例采用多个切割。如上所讨论，当采用宽场激光消融技术来形成电极图案355时，有可能将消融技术配置为使得多个图案由每个激光脉冲形成。在2-up制造工艺中，多个图案可以是列A和B的面向的图案，并且如果激光透镜足够宽(并且提供了适当的掩模)，则多个图案可以包括特定列内的横向相邻图案以及列之间的相对地相邻的图案。在一个实施例中，在单个脉冲中形成四个图案。在其他实施例中，在单个脉冲中形成六个或更多个图案。除上述吞吐量优势外，在单个消融脉冲中形成在列A和B之间彼此相对的电极图案的能力还有助于将列之间的间隔变化保持在最小值。这有助于通过使用电极图案来控制在毛细管宽度146中看到的变化，以定位和控制隔片120的放置。电极图案的精确间隔可以用作用于在该条中定位和放置其他组件的数据。在图9中描绘了在将图7所描绘的层附着至彼此之后头对头测试条对302的横截面视图。上衬底310附着至粘附层358’，粘附层358’附着至隔片层320，隔片层320附着至另一粘附层358，另一粘附层358附着至下衬底层330。位于下衬底330顶上的是电极图案301和试剂层352。在上衬底层310、粘附层358和358’、隔片层320和下衬底层330之间的空间中垂直地限定样本室350。样本室350的周界由隔片层320的切掉部348限定，其中，中心线331划分切掉部348以形成两个样本室350。在图10中描绘了根据另一实施例的具有上衬底层310A的头对头测试条对304。对上衬底层310A的使用排除了对图9所描绘的隔片层320的需要。上衬底层310A包括凹槽，例如沟槽314，该凹槽与下衬底层330和粘附层358 —起限定样本室350。样本室350由中心线331划分。可以在制造工艺期间准确地控制沟槽314的深度和宽度。由此，可以准确地控制样本室350的大小，并且消除了包括、对准和附着隔片层320的需要。在一个实施例中，通过激光消融来形成沟槽314。在替换实施例中，使用压延工艺来形成沟槽314，这允许磨光的测试条维持用于高效堆叠的平坦轮廓。在另外的实施例中，通过削磨或通过压纹来形成沟槽314。在图11和12中描绘的是用于在头对头布置中制造测试条的替换实施例制造技术(其还可以被称为修正2-up制造工艺)。图11中的电极图案355比图8中的电极图案355分隔得更开，并且增大的距离限定了在电极图案355的两个集合之间延伸的边沿332(有时被称为狭径)，并一般出于示意的目的以线333和333’为界。隔片320中的切掉部348比图8中的切掉部348分隔得更开或者延长更大量，并且增大的距离与边沿332相对应。类似地，粘附层358和358’中的切掉部359和359’同样比图8中的切掉部358分隔得更开，并且增大的距离与边沿332相对应。在将下衬底330、试剂352、隔片层320、粘附层358和358’以及上衬底310组合和层压在一起之后，将列A中的测试条与列B中的测试条分离，并将相邻行中的测试条在电极图案之间彼此分离。在一个实施例中，进行三个切割，以将列A与列B分离并形成测试条的前向边缘，例如，图2所描绘的前向边缘112、122和132。在边沿332中靠近中心线331处进行切割。沿线333进行另一切割，以形成列A中的测试条的前向边缘，并沿线333’进行另一切割，以形成列B中的测试条的前向边缘。在另一实施例中，进行两个切割，以将列A与列B分离并形成测试条的前向边缘。沿线333邻近列A中的电极图案355处进行切割，以形成列A中的测试条的前向边缘并将列A与边沿332和列B分离。沿线333’进行另一切割，以形成列B的前向边缘并将列B与边沿332分尚。当将列A中的测试条与列B中的测试条分离并形成测试条的采样末端的单个切割不是优选的时，在电极图案355 (关于图11描述)之间有边沿332的实施例可以是有用的。参照图13和14,在替换实施例中,试剂材料的层352包括两个不同试剂位于列A的电极图案355之上的试剂层352A和位于列B的电极图案355之上的试剂层352B。在该实施例中，在相邻行中的测试条(并排定向的测试条)分离时，电极图案的头对头对保持附着至彼此(列A中的测试条保持附着至列B中的测试条)。换言之，列A中的测试条不完全与列B中的测试条分离，并且利用以头对头方式布置的每对测试条来形成测试条对。可以折叠每个测试条对，以将来自列A的测试条的接触垫置于邻近来自列B的测试条的接触垫，并将来自列A的测试条的采样末端置于邻近来自列B的测试条的采样末端且面向与来自列B的测试条的采样末端相同的方向。使用这种类型的头对头测试条对，提供两用生物传感器，其中，用户可以将体液的样本同时应用于这两个测试条。由于两个样本室中的试剂不同，因此每个样本室将针对不同被分析物进行测试，并且将在切开皮肤仅一次之后执行两个分离的测试。作为示例，一个测试条可以针对葡萄糖进行测试，而另一个测试条针对酮或甘油三酯进行测试。在一个实施例中，在将该对折叠在一起之前，在双样本室区域内提供血液过滤介质，以防止这些室之间的血液和试剂混合。应当意识到，当测试条对沿中心线331弯曲时，头对头定向的测试条对中的每一个中的样本室应当暴露。可以使用替换制造技术来确保这两个样本室均暴露。例如，在一个实施例中，在制造期间沿中心线331完全分离衬底层之一(例如，顶层)，同时另一衬底层(例如，底层)未被修改或已修改，以可预测地关于中心线331弯曲。在替换实施例中，例如通过用户沿中心线331容易分离的穿孔或部分切割，对衬底层之一进行修改，同时，例如通过刻痕、产生凹痕或卷曲，对另一衬底进行修改，以可预测地关于直线(例如，中心线331)弯曲或分离。在另一实施例中，上衬底层310和下衬底层330 二者均被修改，以允许沿任一方向折叠头对头测试条，即，用户可以选择弯曲头对头的测试条对，以使两个测试条的上衬底层310位于彼此邻近处或使两个测试条中的每一个的下衬底层330位于彼此邻近处。图15-16示出了两用生物传感器的其他替换实施例。根据图15和16，可以在中心线331的仅一侧的底层330上提供粘附层360。然后，将列A和B关于中心线331完全分离，并沿与以上的折叠实施例(图14)类似的定向、通过粘附层360来贴附列A和B，如图16所示。在这些实施例中，避免使用户折叠底层的潜在变化性，正如对顶层进行穿孔和/或对底层进行刻痕、产生凹痕或进行卷曲以限定折叠线的任何努力。这里讨论的两用生物传感器的实施例包括具有可执行的两个不同电化学分析的单个生物传感器。这种两用生物传感器的每个样本室具有针对特定分析而配置的不同试剂层。在2-up工艺中的制造期间，使用精确且离散的试剂层沉积(例如，通过喷墨)，以便在连续条中或者离散地在每个电极图案上提供不同试剂层。在一个实施例中，使用成角度的切割工具(关于上和/或下衬底层成角度)来分离列A和B。如图17-20所示，成角度的切割工具605生产以下测试条其中，上衬底层610和下衬底层630、周围的隔片620以及毛细管室650从中心线602延伸不同距离。当进行单个有角度切割(例如，将由根据图17的切割产生)时，列A的悬垂距离与列B相反。当使用如图18所示的两个切割工具605A和605B时，沿相对的定向进行两个相对的有角度切割，使得对于从每个列分割的条，悬垂配置一般是相同的。在图19和20中示出了不同悬垂距离的示例性实施例的示意。在本发明的特定实施例中，下衬底层(例如，下衬底层130) —般由绝缘衬底(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET,例如，由E.1. Du Pont de Nemours & Co.制造的Melinex )、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰亚胺(PI)或聚碳酸酯(PC)膜)的10毫英寸(0. 01英寸)条构造。在其他实施例中，使用激光消融或适于在相对较小的测试区域中创建明确定义的电极图案的其他技术，在下衬底层的顶上形成电极和电极图案(例如，采样末端电极图案155)。电极可以由例如喷溅的、印刷的或喷墨的金、钯、钼或碳制成。隔片层(例如，隔片层120)可以是不透明的，并可以包括印刷或标签，例如，标识测试条和/或用于使用测试条的方向的标签。在图21中描绘了根据本发明的另一实施例的测试条500。测试条500包括下衬底层510。测试条500还包括接触垫图案512和在下衬底510顶上提供的电极图案514。试剂层515 (其被描绘为透明的)叠加在电极图案514和下衬底层510的处于电极图案514附近的未被电极图案514覆盖的部分上。电极图案514位于采样末端516处，而接触垫图案512位于测试仪表连接末端5 18处。隔片层520叠加在衬底层510、接触垫图案512和电极图案514上。测试条500还包括上衬底层，尽管在图21中未描绘该上衬底层以提供电极和隔片层的更清楚视图。米样末端516不与测试条500的纵轴522垂直。取而代之，样本末端516以与纵轴522不垂直的角度524倾斜，S卩，角度524不等于九十(90)度。对于指定的横向测试条宽度，成角度的采样末端516呈现甚至更宽的室开口，以供用户应用除具有与纵轴垂直的采样末端的典型测试条外的样本。一些患者发现更长的成角度的边缘更容易使用，尤其是手灵巧度降低的患者。成角度的采样末端516的更宽室开口在与相对较窄的测试条(例如，横向宽度等于五毫米(5 mm)或更小的测试条)一起使用时可以特别有利。在图22中描绘了在根据本发明的一个实施例的用于生产测试条500的制造工艺期间的多个部分构造的测试条530。在下衬底510的延长的带540上形成接触垫图案512和采样末端电极图案514。使用例如激光消融技术，在延长的下衬底带540顶上形成接触垫图案512和电极图案514。带540限定了纵轴542，并且电极图案(其包括电极图案514和接触垫图案512)关于纵轴542成角度。在电极图案和下衬底带540顶上分层堆放形成隔片层520的材料的两个延长的带550。在电极图案514和形成样本室的延长的下衬底带540上分层堆放试剂层条560 (被描绘为透明的)。生产棘齿切割的切割设备移除下衬底带540的过剩材料511。还可以使用类似的棘齿切割设备来产生每个延长的隔片层带550的边缘。在延长的隔片带550和试剂层条560附着至延长的下衬底层540和电极图案之后，应用延长的上衬底带(未描绘以便示出测试条的其他部分的细节)。使用沿纵轴542将列A中的测试条与列B中的测试条分离的分割工艺，将测试条彼此分离。相邻测试条还被沿每个条的横向侧切割的直线分离，尽管首先利用例如棘齿切割技术将过剩材料511与每个列分离。尽管在附图和以上描述中详细示意和描述了本发明的所示示例、代表性实施例和具体形式，但是这些示例、实施例和形式应被视为示意性的而非约束性的或限制。一个实施例中的特定特征的描述并不意味着这些特定特征必须限于这一个实施例。如本领域普通技术人员将理解，一个实施例的特征可以结合其他实施例的特征而使用，不论是否如此明确描述。如本领域普通技术人员将理解，不论是明确使用还是含蓄使用，尺寸并不意在限制，并可以被更改。仅示出并描述了示例性实施例，并且期望落入本发明的精神内的所有改变和修改受到保护。
权利要求
1.一种制造生物传感器测试条的方法，包括 以沿连续衬底内部的线形成多对电极集合，每对电极集合包括头对头布置中的第一电极集合和配对的第二电极集合，所述第一电极集合被对准以沿衬底形成第一列，并且所述第二电极集合被对准以沿衬底形成第二列，每个第一电极集合相邻但与所述配对的第二电极集合分隔开预定距离； 沉积至少部分覆盖电极集合中的每一个的试剂； 将第一电极集合与第二电极集合分离；以及 将每个第一电极集合与每个其他第一电极集合分离，并将每个第二电极集合与每个其他第二电极集合分离， 由此形成各个测试条。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连续衬底具有与所述测试条长度的约两倍相对应的横向宽度。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积试剂包括沉积覆盖电极集合中的每一个的连续试剂层。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积试剂包括沉积覆盖所述第一电极集合中的每一个的第一连续试剂层和覆盖所述第二电极集合中的每一个的第二连续试剂层。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，第一层的试剂与第二层的试剂不同。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将第一电极集合与第二电极集合分离包括所述第一电极集合与所述第二电极集合之间的有角度切割。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将第一电极集合与第二电极集合分离包括在所述第一电极集合与所述第二电极集合之间进行两个有角度切割。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述连续衬底的顶上层压隔片层和覆盖层，所述隔片层具有与电极集合中的每一个对准的开口部分，所述开口部分与完成的测试条中的毛细管室相对应，其中，所述分离形成具有从每个测试条的末端至少延伸至测试条的电极集合的毛细管室的测试条。
9.一种制造生物传感器测试条的方法，包括 在连续衬底上形成头对头电极集合的第一列和第二列； 沉积至少部分覆盖所述第一列中的电极集合的第一连续试剂层； 沉积至少部分覆盖所述第二列中的电极集合的第二连续试剂层；以及 将衬底分离为各个测试条，所述分离包括在头对头电极集合的两个列之间切割衬底。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述沉积所述第一连续试剂层和所述第二连续试剂层包括沉积至少部分覆盖头对头电极集合的这两个列的单个连续试剂层。
11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述第一连续试剂层和所述第二连续试剂层包括不同试剂。
12.根据权利要求9所述的方法，其中，所述切割包括进行有角度切割。
13.根据权利要求9所述的方法，其中，所述切割包括进行两个相对的有角度切割。
14.根据权利要求9所述的方法，还包括 在所述连续衬底的顶上层压连续隔片层和连续覆盖层，所述连续隔片层具有与头对头电极集合中的每一个对准的切掉部；以及其中，所述切割包括通过在所述切掉部处切割衬底和覆盖层来创建毛细管室。
15.根据权利要求14所述的方法，还包括 在所述连续覆盖层中形成排气开口 ；以及 将所述排气开口与所述切掉部对准，以针对所述毛细管室创建排气孔。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，所述电极集合包括共面电极。
17.根据权利要求9所述的方法，其中，所述头对头电极集合分隔开预定距离，并且所述切割包括进行单个切割以形成两个生物传感器测试条。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述切割包括进行有角度切割。
19.根据权利要求9所述的方法，还包括 所述切割包括在一个位置处邻近于第一电极集合进行第一切割以形成被配置为容纳体液样本的第一生物传感器测试条的末端，所述切割还包括在一个位置处邻近于相应的第二电极集合进行第二切割以形成被配置为容纳体液样本的第二生物传感器测试条的末端。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述切割包括进行第一和第二有角度切割。
21.一种制造生物传感器测试条的方法，包括 在连续衬底上形成电极集合的列； 沉积至少部分覆盖电极集合的列的试剂层； 在所述连续衬底的顶上层压限定多个切掉部的连续隔片层，其中，单个切掉部与每个电极集合对准； 在所述连续隔片层的顶上层压具有多个排气开口的连续覆盖层，以创建毛细管室； 将所述排气开口中的至少两个与隔片层的每个切掉部对准，以针对每个毛细管室创建至少两个排气孔；以及 将衬底、隔片层和覆盖层分离为各个生物传感器测试条。
22.一种制造两用生物传感器测试条的方法，包括 在连续衬底上形成头对头电极集合的第一列和第二列； 沉积至少部分覆盖所述第一列中的电极集合的第一连续试剂层； 沉积至少部分覆盖所述第二列中的电极集合的第二连续试剂层； 在头对头电极集合的第一列和第二列之间折叠所述连续衬底，以形成多个配对的电极集合，其中，每个配对的电极集合包含来自所述第一列的一个电极集合和来自所述第二列的一个电极集合；以及 将所述连续衬底分离为两用生物传感器测试条，所述分离包括在配对的电极集合之间切割衬底。
全文摘要
本发明的一些实施例包括用于生产测试条(100)的2-up制造技术，以降低成本，减少浪费并增大输出。还公开了与2-up技术相关的其他技术，例如同时制造在多个列中布置的测试条(100)。其他技术包括通过上衬底(110)和下衬底(130)的切割，以形成上衬底(110)或下衬底(130)的悬垂。其他实施例包括两用生物传感器，在其中用户可以将体液的样本同时应用于两个测试条。
文档编号G01N33/487GK103038637SQ201180032674
公开日2013年4月10日 申请日期2011年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者R.K.里格莱斯, E.R.迪博尔德, A.D.约瑟夫, T.A.比蒂 申请人:霍夫曼-拉罗奇有限公司
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