[发明专利]用于形成粘结衬底的系统和方法

说明书

本发明提供一种用于粘结两个衬底的设备，所述设备包括第一辊，配置成与第一辊形成压合部的第二辊，配置成将第一衬底和第二衬底同时移动通过压合部的衬底输送装置。控制器操作衬底输送装置以将第一衬底和第二衬底同时移动通过压合部，第一衬底的第一侧上的疏水材料的图案接合第二衬底的第一侧。第一衬底接合具有比第二辊高的温度的第一辊，并且疏水材料穿透第一和第二衬底以将衬底粘结在一起。

技术领域

本公开总体上涉及用于将衬底粘结在一起的系统和方法，并且更特别地，涉及用于粘结纸质衬底的各层以形成多层化学测定或生物医学测试装置的系统和方法。

背景技术

纸基化学测定装置包括纸质衬底，在纸中形成流体通道和其它流体结构的蜡，以及一种或多种试剂。纸基化学测定装置的普通例子包括由纸制造并且在测试流体(如血液、尿和唾液)中执行生物化学测定和诊断的生物医学测试装置。装置是小的、轻质的和低成本的并且举例来说作为诊断装置在卫生保健、军事和国土安全中具有潜在的应用。

许多纸基诊断装置由嵌入有化学试剂和疏水材料(如蜡或相变墨)的纸的多个层形成，所述疏水材料形成通道以引导生物流体通过多孔纸扩散到一个或多个部位，在所述部位处化学试剂与生物流体反应以执行测定。当适当地对准时，纸的多个层实现三维路径以便流体到达传感器中的测试部位，相比于纸的单层中的二维布置这允许在指定尺寸的装置中形成用于不同测定的更大数量的测试部位。另外，测试装置中的一些化学制品与空气和其它环境污染物起反应。具有蜡或另一疏水材料的可选涂层的纸的多个层将测试装置的部分与环境隔离以防止污染。

由纸或另一衬底的多个层形成的现有的生物医学装置使用插入衬底之间的粘合层将多个衬底层附着在一起。例如，图6描绘用粘合膜的多个相应层508A-508C粘结在一起的多个纸层504A-504D的分解图。例如，粘合膜的每一层是双面胶带。粘合膜层包括使来自一层衬底层的液体能够穿过粘合材料以到达衬底的另一层的孔、通道和其它穿孔。例如，施加到层504A中的区域520的流体穿过粘合层508A中的相应开口524以到达衬底层504B中的相应流体通道区域528。

在现有技术的生物医学中使用的独立粘合层在制造过程期间和在生物医学传感器的使用期间具有缺陷。在制造期间，粘合层必须形成有开口，所述开口与围绕粘合剂的两个衬底层中的开口的尺寸、形状和位置一致。形成开口并且使衬底层与粘合层对准增加制造过程的复杂性。在使用期间，生物医学传感器接收不同的生物流体。在一些情况下，生物流体与粘合层中的粘合材料化学反应。流体和粘合剂之间的反应可能污染生物医学传感器并且减小测定结果的精确性。因此，改善多层生物医学传感器和其它多层装置的生产过程和结构将是有益的。

发明内容

在一个实施例中，已开发一种将第一衬底粘结到第二衬底的设备。所述设备包括：第一辊；第二辊，所述第二辊配置成接合所述第一辊以形成压合部；第一加热器，所述第一加热器可操作地连接到所述第一辊并且配置成将所述第一辊加热到第一温度，所述第一温度大于所述第二辊的第二温度；衬底输送装置，所述衬底输送装置配置成将所述第一衬底和所述第二衬底同时移动通过所述压合部；以及控制器，所述控制器可操作地连接所述第一加热器和所述衬底输送装置。所述控制器配置成启动所述第一加热器以将所述第一辊加热到所述第一温度，并且操作所述衬底输送装置以将所述第一衬底和所述第二衬底移动通过所述压合部，所述第一衬底的第一侧上的疏水材料的预定图案接合所述第二衬底的第一侧，所述第一衬底的第二侧接合所述第二辊并且所述第二衬底的第二侧接合所述第一辊以使所述预定图案中的所述疏水材料能够将所述第一衬底粘结到所述第二衬底。