CN107003272A - 纸基底诊断装置及相关方法和系统 - Google Patents

Abstract

在本文中公开了用于POC诊断的纸基底微流控器件（100）连同相关方法和系统。在一个实施方案中，所述器件包括具有第一末端和与第一末端相对的第二末端的疏水基底（102）。所述器件包括在基底的第一表面上的检测区（116），该检测区限定用于感测样品中的被分析物的区域，该检测区包含布置在基底的第一表面上的第一电极（120；WE）和第二电极（122，CE）和布置在这两个电极上和第一与第二电极之间的区域上的亲水墨水层（138）。还存在布置在基底的第一表面上的包含亲水墨水的通道（144），该通道具有与基底的第一末端相邻的入口段（142）、中间段和与亲水墨水层（138）接触的出口段。该通道将流体样品从入口段转移至亲水墨水层。

Description

纸基底诊断装置及相关方法和系统

相关申请

本申请依据35 U.S.C. § 119(e)要求2014年10月24日提交的名称为“纸基底诊断装置及相关方法和系统”的美国临时申请62/068,424的权益，其全文通过引用并入本文。

公开领域

本公开大体上涉及诊断装置，更特别涉及纸基底诊断装置和相关方法和系统。

背景

免疫测定、临床化学测定和/或其它医疗诊断测试常通过测试给定样品中目标被分析物的存在、不存在和/或浓度的自动化诊断分析仪进行。这些自动化诊断分析仪使用多个转盘（carousels）和多个移液机构自动从分析仪中的不同区域吸入流体和将流体分配到分析仪中的不同区域以进行诊断分析程序。但是，由于这些自动化诊断分析仪的成本、尺寸和复杂性，这些分析仪通常存在于实验室中，其中将大量样品送往实验室进行测试。因此，用自动化诊断分析仪测试样品通常在收到结果之前花费较大量的时间。

另一方面，即时（Point-of-care）（POC）测试涉及使用可以在床旁和/或在急诊室环境中进行诊断测试的相对较小和较简单的医疗器件。用于POC测试的一些器件使用小型微流控芯片，其包括微流控通道和传感器。可以将流体样品插入微流控通道并转移至传感器。然后将该器件插入与传感器连通并测定测试结果的读数器中。但是，已知的POC器件通常在制造上昂贵并具有差测定性能。

附图简述

图1是根据本公开的教导构造的示例性基于基底的诊断装置或器件的透视图。

图2A-2F是在图1的示例性基于基底的诊断器件的形成的不同阶段中沿图1中的线A-A截取的截面视图。

图3A是图1的示例性基于基底的诊断器件沿图1中的线B-B截取的截面视图。

图3B是图1的示例性基于基底的诊断器件沿图1中的线C-C截取的截面视图。

图4是包括图1的示例性基于基底的诊断器件和与该示例性基于基底的诊断器件一起使用的示例性读数器的示例性系统。

图5是用于构造图1的示例性基于基底的诊断器件的示例性组装件的图。

图6是用于图5的示例性组装件的示例性处理系统的方框图。

图7是根据本公开的教导构造的另一示例性基于基底的诊断器件的透视图。

图8是图7的示例性基于基底的诊断器件沿图7中的线D-D截取的截面视图。

图9是用于制造图7的示例性基于基底的诊断器件的示例性组装件的图。

图10是用于图9的示例性组装件的示例性处理系统的方框图。

图11是根据本公开的教导构造的另一示例性基于基底的诊断器件的透视图。

图12是图11的示例性基于基底的诊断器件沿图11中的线E-E截取的截面视图。

图13是可用于实施本文中公开的示例性组装件和构造图1和11的示例性基于基底的诊断器件的示例性方法的流程图。

图14是可用于实施本文中公开的示例性组装件和构造图7的示例性基于基底的诊断器件的另一示例性方法的流程图。

图15是可用于实施本文中公开的示例性方法、系统和/或装置的示例性处理器平台。

附图不按比例。而是为了清楚显示多个层和区域，在附图中可能放大层的厚度。只要可能，在一个或多个附图和所附书面描述通篇将使用相同附图标记指示相同或类似部件。

详述

免疫测定（IA）、临床化学（CC）测定和/或其它医疗诊断测试（例如血液学）常在实验室中通过自动化诊断分析仪进行。使用IA和CC测试分析试样或生物样品，例如血、尿、血浆等的相关物体或目标（例如被分析物）的存在、不存在和/或浓度。相关物体或被分析物可包括例如DNA的特定区域、线粒体DNA、RNA的特定区域、信使RNA、转移RNA、线粒体RNA、片段、补体、肽、多肽、酶、朊病毒、蛋白质、抗体、抗原、过敏原、生物体的一部分，如细胞或病毒颗粒（viron），表面蛋白和/或上述这些的一种或多种功能等同物。可以使用许多不同测试分析试样，如患者体液（例如血清、全血、尿、拭子、血浆、脑脊髓液、淋巴液、组织固体）以提供关于患者健康的信息。通常，受试样品的分析涉及受试样品就一种或多种被分析物而言与一种或多种试剂的反应。通过装置分析反应混合物的一个或多个特征，例如受试样品中特定被分析物的存在、不存在和/或浓度。例如，下文公开的装置可用于测试与癌症、甲状腺问题、生育力、HIV或心脏问题相关的被分析物。

由于自动化诊断分析仪的成本、尺寸和复杂性，这些分析仪通常在实验室中使用以测试大批样品（例如400个样品）。将样品送往实验室，进行测试并将结果送回诊所或医院。因此，在实验室中用自动化诊断分析仪测试通常在收到测试结果之前需要较长时间。

另一方面，即时（POC）测试涉及使用可以在床旁和/或在急诊室环境中使用的相对较小的简单器件以更快获得结果（例如在几分钟内）。家用妊娠测试是POC测试的一个实例。也可以借助小POC器件进行IA和CC测试。通常，已知的POC诊断器件通常包括小型芯片或基底，其具有用于感测样品和试剂之间的反应的检测组件和用于在整个芯片上移动该样品和其它液体的微流控组件。该器件通常包括与样品相互作用的试剂和用于测定测试结果的读数器。该器件使流体样品经流动通道移动到传感器上，在此测量该反应。

一些已知器件具有机械加工或图案化到芯片表面中的许多通道。但是，制造这些相对较小的复杂通道造成价格较高的制造法。一些检测器件使用磁驱动、数字微流控技术（例如电润湿）或声学流控技术以使样品移动经过该器件。这些技术同样造成更昂贵的制造法。因此，已知的POC诊断器件通常在制造上昂贵并因此在使用上昂贵。

本文中公开了使用较便宜的材料、较便宜的制造方法和较少制造步骤（这产生相对便宜的诊断器件）制造的示例性基于基底的（例如基于纸的）消耗性诊断器件。因此，所公开的基于基底的诊断器件在制造上相对容易和便宜。

一般而言，本文中公开的示例性基于基底的诊断器件包括微流控组件和检测组件（例如传感器）。本文中公开的一种示例性诊断器件包括具有疏水涂层或排斥流体的疏水性质的纸基底。在纸基底的一个表面（例如顶面）上布置包括一个或多个电极的传感器并在纸基底的顶面上和在传感器上方和周围布置材料悬浮液层以限定检测区。在这一实例中，该材料悬浮液是亲水的并包含粒子，例如形成经这样的粒子的网络吸收或芯吸（wick）流体的多孔结构的微珠或纳米珠。为了将流体样品转移至检测区，该示例性器件还包括布置在纸基底的顶面上并从纸基底的一端通向检测区的材料悬浮液通道。在流体样品沉积到通道末端上时，该样品经通道芯吸（例如经由毛细管作用）到传感器顶部的层中。在一些实例中，将试剂置于传感器顶部上（例如在传感器的电极和材料悬浮液层之间）。由此，样品可以在检测区中与该试剂反应并且传感器可测量由此产成的电性质。此外，在该通道和检测区上方布置覆盖层或不透流体层以在纸基底的顶面（例如底边界）和覆盖层（例如上边界）之间形成防漏通路。该覆盖层减少流体样品的蒸发以及降低污染风险。

在本文中还公开了用于构造或制造示例性基于基底的诊断器件的示例性系统和方法。一种示例性系统包括卷到卷（reel-to-reel）（例如卷材（web）进给连续法）组装件。在这一实例中，将一卷基底在该组装件的一端从一个卷展开并在该组装件的另一端再卷绕。在一个或多个印刷步骤中，将该诊断器件的组件（例如传感器、层、通道、试剂等）印刷到基底顶面上。例如，可以将导电墨水印刷到基底上以形成传感器的电极。在一些实例中，通过喷墨印刷、凹版印刷或柔性版印刷将电极印刷到基底上。可以通过轮转丝网印刷将材料悬浮液（例如亲水墨水）的层和通道印刷到基底顶面上。也可以通过轮转丝网印刷在该层和该通道上方印刷覆盖层。以该方式，能够将该器件的微流控组件和检测组件印刷到疏水基底的顶部上而非使用如已知器件所用的复杂平版印刷术或机械加工法。因此，该基于基底的诊断器件在制造上较便宜，因此是更有成本效益的一次性POC器件。

本文中公开的另一示例性诊断器件使用具有亲水性质的基底（例如纸基底）。在这样的实例中，将微流控组件和检测组件印刷到基底的材料中。将可包括一个或多个电极的传感器印刷到纸基底上并且导电墨水被吸收到纸基底的材料中。为了形成通道和检测区，将疏水屏障印刷到纸基底上并限定防止流体扩散到疏水屏障外的边界。在一些实例中，可以将附加亲水网层印刷到疏水屏障之间的纸基底上。该亲水网层提高通过纸基底的材料芯吸的量。在一些实例中，将疏水基底接合（例如层压、粘合）到纸基底的顶面上并在该通道和检测区上方形成覆盖层。该疏水基底可包括在该疏水基底中形成的样品和/或试剂入口，其允许液体样品和/或试剂经过疏水基底进入纸基底的材料中以供测试。

本文中公开的一种示例性装置包括具有第一末端和与第一末端相对的第二末端的疏水基底。该装置包括在基底的第一表面上的检测区，该检测区限定用于感测样品中的被分析物的区域，该检测区包含布置在基底的第一表面上的第一电极和第二电极和布置在这两个电极上和第一与第二电极之间的区域上的亲水墨水层。该装置还包括布置在基底的第一表面上的包含亲水墨水的通道，该通道具有与基底的第一末端相邻的入口段、中间段和与亲水墨水层接触的出口段。该通道将流体样品从入口段转移至亲水墨水层。

在一些实例中，该装置包括在基底上图案化以覆盖检测区、通道中间段和通道出口段的不透流体层。在一些实例中，该不透流体层在通道和亲水墨水层附近与基底的第一表面接触。在一些实例中，该不透流体层包含在基于水的悬浮液中的纳米纤维纤维素（NFC）。在一些实例中，该不透流体层是通过柔性版印刷、丝网印刷、模版印刷或喷墨印刷的至少一种沉积的疏水墨水。

在一些实例中，该装置包括布置在第一电极的顶面上，在第一电极和亲水墨水层之间的试剂层。在一些实例中，第一电极用试剂官能化。

在一些实例中，该亲水墨水包含微珠或纳米珠和粘合剂以将微珠或纳米珠粘合到基底的第一表面上。在一些这样的实例中，该粘合剂包含聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）或纳米纤维纤维素（NFC）的至少一种。

在一些实例中，该装置包括布置在基底顶面上的第一触点（contact），第一触点电连接到第一电极，布置在基底顶面上的第二触点，第二触点电连接到第二电极，和读数器。在一些这样的实例中，该读数器包括接收包括第一触点和第二触点的基底的至少一部分的插槽（slot）、接收来自第一触点和第二触点的信号的电接头和测定一个或多个电流法、伏安法或电位法测量结果以经由第一和第二电极感测在检测区中发生的生物分子相互作用的处理器。在一些实例中，该传感器进一步包含第三电极且该处理器通过比较(1) 第一和第二电极中的差异和(2) 第二和第三电极中的差异而感测生物分子相互作用。在一些实例中，该检测区包含多个附加电极，且该处理器使用多个附加电极测定多个测量结果。

在一些实例中，该基底包含纸。在一些实例中，该基底是柔性并可印刷的。

在本文中公开了一种制造基于基底的诊断器件的示例性方法。该示例性方法包括在基底顶面上沉积传感器，该基底具有第一末端和与第一末端相对的第二末端，在传感器上方沉积亲水墨水层和将亲水墨水通路沉积到基底顶面上。该通路从与基底的第一末端相邻的区域通向亲水墨水层。

在一些实例中，该方法包括在亲水墨水通路和层顶部上沉积疏水墨水层。在一些实例中，该疏水墨水包含在基于水的悬浮液中的纳米纤维纤维素（NFC）。在一些实例中，沉积疏水墨水层包括使用柔性版印刷机、丝网印刷机、模版印刷机或喷墨印刷机的至少一种印刷疏水墨水。

在一些实例中，该传感器包括第一电极和第二电极，且沉积该传感器包括将第一电极和第二电极印刷到基底的顶面上。在一些这样的实例中，该方法包括在第一电极上沉积试剂层。在一些实例中，在第一电极和亲水墨水层之间布置该试剂层。在一些实例中，将第一电极用试剂官能化。

在一些实例中，沉积亲水墨水层和沉积亲水墨水通路包括使用柔性版印刷机、丝网印刷机、模版印刷机或喷墨印刷机的至少一种印刷亲水墨水。

现在参照附图，图1图示说明用于测量和/或感测流体样品中相关物体或被分析物的存在、不存在和/或浓度的示例性基于基底的诊断器件100。示例性器件100在相对较短时间内产生结果，且器件100可以相对便宜地制造。在一些实例中，根据所用试剂的类型和所用检测方法，在器件100上进行IA测试或CC测试。为了为一种或多种检测组件和一种或多种微流控组件（详细公开在下文中）提供支承表面，器件100包括基底或底板102。在该图示说明的实例中，基底102包含纸条或纸片。示例性纸基底102是疏水的（例如不透流体，抗流体）并排斥流体或降低可渗入纸基底102中的流体量。在一些实例中，纸基底102由疏水材料（例如由具有疏水性质的树木和/或化学品）制成。在另一些实例中，纸基底102具有多孔结构并用防止流体渗入纸基底102的多孔结构中的疏水涂层处理。

在该图示说明的实例中，纸基底102具有第一末端104、与第一末端104相对的第二末端106、第一侧边108、与第一侧边108相对的第二侧边110、顶面112和与顶面112相对的底面114。顶面112限定一种或多种微流控组件和一种或多种检测组件的支承表面。在该图示说明的实例中，纸基底102是基本矩形的。但是，在另一些实例中，纸基底102可以为另一形状，例如正方形、三角形、圆形、椭圆形、不规则形状或能够支承本文中公开的微流控和/或检测组件的任何其它形状。

在一种示例性操作中，在通路或通道140的开口142处或附近，将流体样品移液或以其它方式沉积在基底的第一末端104处或附近。在该图示说明的实例中，将通道140布置在纸基底102的顶面112上。示例性通道140包括第一末端142（例如样品沉积区，入口）、中间段144和第二末端146（例如出口）。在另一些实例中，可能有多于一个通道。通道140用于将样品转移至检测区116，其更详细公开在下文中。为了将流体样品转移或移动至检测区116，示例性通道140包含悬浮材料，其可以是粒子网络、亲水网和/或亲水墨水的形式。通道140的示例性亲水墨水将流体样品经由毛细管作用从通道140的一个末端芯吸到通道140的另一末端。第二末端146与检测区116的悬浮材料层138（例如亲水网和/或亲水墨水）接触。因此，从通道140的第一末端142经过中间段144和经过第二末端146芯吸经过通道140的流体被移入检测区116的层138中，在此该样品与如下文更详细提供的一种或多种试剂和电极120, 122, 124接触。

亲水网或墨水层138能使样品跨过检测区116中的基底102移动以在反应过程中接触包含电极120, 122, 124的传感器118。在传感器118和顶面112上的传感器118周围区域上方布置层138。在该图示说明的实例中，层138覆盖电极120, 122, 124和电极120, 122,124周围的区域。在一些实例中，层138可以仅覆盖电极120, 122, 124的一部分。

布置在通道140和层138中的材料悬浮液或亲水墨水包括粒子，例如微珠（例如25-36微米(µm)的二氧化硅珠，对水溶液而言为10 µm）或纳米珠的悬浮液，它们产生多孔和固定结构（例如亲水粒子的网络或基质）。一些粒子可能以亲水的，另一些粒子可以是疏水的，且粒子的维度和尺寸可变。在一些实例中，该材料悬浮液的粒子在直径上大于20微米和小于100微米。在另一些实例中，使用其它直径尺寸的粒子。在一些实例中，为了生物相容性，该粒子是基于水的。所得亲水结构吸收流体（例如经由芯吸或毛细管作用）。因此，层138吸收流体样品以使样品接触（例如润湿）传感器118的电极120, 122, 124。

在一些实例中，该亲水墨水还包含与粒子混合以助于将亲水墨水粘合（例如粘附）到纸基底102上的粘合剂。在一些实例中，该粘合剂包括聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和/或纳米纤维纤维素（NFC）。在另一些实例中，可以使用其它类型的粘合剂。粘合剂和粒子可以以各种比例混合，并在一些实例中可以与附加溶剂混合。粘合剂和粒子的比例或百分比影响该亲水墨水的性质（例如芯吸速率）。因此，可以改变通道140的材料悬浮液或亲水墨水的组成以控制流体流动。也可用于控制流体流动的其它因素包括粒子的特征，包括例如粒子的亲水性和/或尺寸、粘合剂类型、材料悬浮液的组成百分比（粒子与流体体积的比率）和/或通道尺寸，包括宽度、长度和/或高度。

在一些实例中，通道140的亲水墨水是层138中所用的亲水墨水的类型。在另一些实例中，通道140的亲水墨水不同于层138的亲水墨水。例如，通道140的亲水墨水可包含与层138的亲水墨水不同比例的粒子和粘合剂（例如产生不同芯吸速率）。

在该图示说明的实例中，使用印刷法，例如凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷和/或喷墨印刷将通道140和/或层138的亲水墨水印刷（例如图案化）到器件100上。在另一些实例中，可以使用其它合适类型的印刷法将亲水墨水印刷到纸基底102上以形成通道140和/或层138。在一些实例中，在相同印刷过程中将通道140和层138印刷到纸基底102上。在一些实例中，基于层138的所需尺寸（例如厚度、宽度和/或长度）确定印刷法的类型。例如，在一些实例中，柔性版印刷能够实现通道结构的相对精细分辨率并与小于10微米的粒子相容。在一些实例中，丝网印刷或模版印刷产生较大通道结构并与相对较大的粒度范围相容（例如取决于所用印刷网的特征）。

在该图示说明的实例中，器件100包括布置在纸张102的顶面112上的检测区116。检测区116限定发生反应的位置（例如为了经由电子读数器测试流体样品）。检测区116包括用于检测样品和一种或多种试剂之间的反应的传感器118。使用检测到的信息测定例如样品中的目标被分析物的存在、不存在和/或浓度。在该图示说明的实例中，传感器118是电化学传感器并包括布置在纸基底102的顶面112上的第一电极120（例如工作电极）和第二电极122（例如对电极、接地电极）。可以使用电和/或电化学方法，包括电流法、伏安法和/或电位法技术测量在电极表面上发生的生物分子相互作用。可以将跨过两个电极120, 122发生的电和/或电化学结果与样品中的目标被分析物的存在、不存在和/或浓度相关联。在该图示说明的实例中，还在纸基底102的顶面112上布置第三电极124（例如参比电极）。在一些实例中，第一电极120是工作电极，第二电极122是接地或对电极，且第三电极124是参比电极。通过测量第一和第二电极120, 122（例如工作电极/对电极对）以及第二和第三电极122, 124（例如参比电极/对电极对）之间的差异，可以得出消除噪音和/或其它干扰的测量结果。在一些实例中，仅使用两个电极，例如工作电极和对电极（例如接地电极）。在再一些实例中，使用多个电极（例如四个、六个、九个等）。在这样的实例中，可以在用于检测多个被分析物的同一器件上进行多个测量。

在该图示说明的实例中，器件100使用经由传感器118的电式传感。但是，在另一些实例中，可以使用其它类型的传感器，例如光学传感器、磁性传感器或机械传感器。

在一些实例中，所述一个或多个电极120, 122, 124包含金（Au）、在氯化银（AgCl）上的金、碳（C）和/或银/氯化银（Ag/AgCl）。在一些实例中，使用导电墨水将一个或多个电极120, 122, 124印刷到纸基底102的顶面112上。例如，可以使用凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷和/或喷墨印刷将一个或多个电极120, 122, 124印刷到该器件上。在另一些实例中，可以使用其它合适类型的印刷法将导电墨水印刷到纸基底102上。

为了能将电子读数器（详细公开在下文中）与电极120, 122, 124电连通，器件100包括一个或多个触点。在该图示说明的实例中，在纸基底102的顶面112上布置第一迹线（trace）126（例如线、引线等）和第一触点128。第一迹线126将第一电极120电连接到第一触点128。在该图示说明的实例中，第一触点128位于纸张102的第二末端106附近。但是，在另一些实例中，可以将第一触点128布置在纸张102上的其它位置。

在该图示说明的实例中，在纸张102的顶面112上布置用于第二电极122的第二迹线130和第二触点132，并在纸张102的顶面112上布置用于第三电极124的第三迹线134和第三触点136。在该图示说明的实例中，这三个触点128, 132, 136成行布置在纸张102的第二末端106附近。因此，可以将该器件的第二末端106插入具有接合触点128, 132, 136的销针（pin）的读数器中。在一些实例中，使用与上文公开的电极120, 122, 124类似的印刷法将迹线126, 130, 134和触点128, 132, 136印刷到纸基底102的顶面112上。

在实施IA和CC测试中，通常使用一种或多种试剂与样品相互作用。在一些实例中，将一种或多种试剂（图示说明在图2D中）置于第一电极120（例如工作电极）顶部上。在样品与第一电极120接触时，样品与该试剂相互作用，且该生物分子相互作用造成可跨过第一和第二电极120, 122测得的伏特数、安培数和/或电阻的变化。例如，传感器118可以是纳米线场效应晶体管（FET）传感器。在这样的实例中，可以将FET的栅极用该试剂官能化，并可以测量栅极上的样品之间的电化学反应。所造成的电活性变化具有相关性和/或用于测定样品中的目标被分析物的存在、不存在和/或浓度（例如通过将结果与参考数据相比较）。在另一些实例中，将一种或多种试剂直接官能化到第一电极120的材料中。在另一些实例中，可以将一种或多种试剂置于（例如通过印刷）纸基底112的顶面112上（例如在通道140或层138下方）。在经由通道140和/或层138芯吸样品时，该样品与所述一种或多种试剂反应。

在一些实例中，可以使用无标记检测，例如识别相关被分析物的阻抗、电容或电阻技术进行被分析物检测。附加地或替代性地，可以使用识别相关被分析物的不同区域的第二结合试剂。在一些实例中，第二结合试剂改进检测的特异性，提高检测的灵敏度，和/或改进测定的动态范围。第二结合试剂可以缀合到包含导电粒子（例如金属胶体，如金、银、铜、铂、碳微粒和/或碳纳米粒子和/或导电聚合物粒子）、量子点、胶乳粒子、聚合物粒子、磁性粒子（例如磁性微粒和/或磁性纳米粒子）的标记上。在一些实例中，检测依赖于沉积在电极表面（例如第一电极120的表面）上的氧化还原介体和酶催化剂的使用。

在一些实例中，为了保护暴露出的导电迹线，可以以特定图案沉积（例如通过印刷）介电阻隔材料。在一些实例中，使用介电墨水，且该介电墨水将通道140的亲水墨水和/或层138的亲水墨水锚固和密封到基底102上。在一些实例中，该介电墨水限定暴露于传感器118的反应体积。在另一些实例中，可以在所需位置放置不透膜或抗蚀层并通过层压密封。

为防止流体样品在移动通过通道140和层138并与检测区116中的试剂相互作用时污染和/或蒸发，示例性器件100包括放置在通道140和层138上方的覆盖层148。覆盖层148在通道140和层138的亲水墨水上方制造不透流体（或疏水）表面。在该图示说明的实例中，不在通道140的第一末端142顶部上布置覆盖层148，以使流体样品可在通道140的第一末端142处沉积到通道140的亲水墨水上。在另一些实例中，整个通道140被覆盖层148覆盖并在覆盖层148中限定开口或孔以允许流体样品与通道140的亲水墨水接触。

在该图示说明的实例中，覆盖层148在通道140和检测区116的层138的侧边（immediate sides）接触纸基底102的顶面112。因此，覆盖层148在覆盖层148和纸基底102的顶面112之间形成或限定密封（例如防漏）通路。在一些实例中，覆盖层148是印刷在通道140和检测区116上的墨水。在一些实例中，该墨水包含在基于水的悬浮液中的NFC。在一些实例中，通过柔性版印刷、丝网印刷、模版印刷和/或喷墨印刷将覆盖层148墨水印刷到该器件上。在另一些实例中，可以使用其它类型的印刷法。在该图示说明的实例中，在远离通道140和层138的纸基底102的其余部分上不布置覆盖层148。因此，使用较少材料覆盖或密封通道140和层138。但是，在另一些实例中，可以在整个纸基底102上印刷覆盖层。

在一些实例中，一种或多种导电墨水、一种或多种覆盖层（例如疏水）墨水、一种或多种亲水墨水和/或一种或多种介电墨水的组成可取决于基底102和/或所用印刷法的性质。例如，根据墨水组成和/或基底的耐受性，导电墨水可能需要在沉积后固化或干燥（例如通过紫外线、热、红外（IR）或风干）。

图2A-2F是沿图1中的线A-A截取的器件100的截面视图。图2A-2F图示说明用于制造或构造器件100的示例性步骤。应该指出，附图不一定按比例。实际上，已经为解释说明突出了附图的要素。在图2A中图示说明示例性纸基底102。在一些实例中，将纸基底102预处理为一张疏水纸。例如，纸基底102可以由产生疏水纸基底的材料和/或化学品制造。在另一些实例中，纸基底102可以是用疏水涂层或层处理的更传统的多孔纸张。

在图2B的图示说明的实例中，在纸基底102的顶面112上布置传感器118的第一和第二电极120, 122（图1）。在一些实例中，使用导电墨水将第一和第二电极120, 122印刷到顶面112上。可以通过凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷、喷墨印刷或任何其它合适的印刷法将导电墨水印刷到顶面112上。在这一图示说明中没有显示第三电极124，但要理解的是，可以使用类似印刷法将第三电极124印刷到纸基底的顶面112上。

在图2C的图示说明的实例中，在纸基底102的顶面112上布置第一和第二迹线126,130和第一和第二触点128, 132。在一些实例中，使用导电墨水通过印刷法，例如凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷或喷墨印刷将第一和第二迹线124, 128和第一和第二触点126, 130沉积到顶面112上。在一些实例中，电极120, 122（和/或124）、迹线126,130（和/或134）和触点128, 132（和/或136）都在单个印刷过程中印刷到纸基底102上。在另一些实例中，电极、迹线和/或触点各自可通过单独印刷过程印刷（例如第一电极120由第一轮转丝网印刷机印刷且第二电极122由第二轮转丝网印刷机印刷）。

在图2D的图示说明的实例中，将一种或多种试剂200置于第一电极120上。在流体样品与第一电极120接触时，流体样品与试剂200混合并造成生物分子相互作用。可以通过印刷法，例如喷墨印刷、柔性版印刷、凹版印刷、丝网印刷或槽模沉积（slot diedeposition）将试剂200沉积到第一电极120的表面（例如顶面和/或一个或多个侧面）上。在另一些实例中，将试剂200嵌在水凝胶或其它聚合物中并作为悬浮液印刷，其稍后固化（例如借助紫外线（UV）或电聚合）。在另一些实例中，将试剂200直接混合（例如官能化）到第一电极120的材料中。在这样的情况下，在流体样品与第一电极120接触时，在第一电极120的表面上发生反应，其可被测量为（例如相关联）目标被分析物的存在、不存在和/或浓度。

在图2E的图示说明的实例中，在第一和第二电极120, 118上方将亲水墨水层138沉积到纸基底102的顶面112上，并将亲水墨水通道140沉积到纸基底102的顶面112上。在一些实例中，层138的亲水墨水和通道140的亲水墨水是相同墨水。在另一些实例中，可以使用不同墨水以如上文公开影响经过通道140和层138的不同流速。在操作中，可以在通道140的第一末端142沉积流体样品，且通道140的亲水墨水将该流体样品芯吸（例如经由毛细管作用）至覆盖传感器118的层138（图1）。因此，样品与试剂200接触和相互作用，这产生可被第一电极120检出的电信号。通过上文公开的方法之一将通道140的亲水墨水和/或亲水墨水层138沉积到基底102上。

在图2F的图示说明的实例中，在层138和通道140上方沉积覆盖层148。覆盖层146是不透流体层，其降低样品蒸发量和例如被操作者意外触摸该亲水墨水而污染的风险。在该图示说明的实例中，通道140的第一末端142未被覆盖层148覆盖，以使流体样品可沉积到通道140的亲水墨水上。

图3A是沿图1的线B-B截取的示例性器件100的截面视图。在该图示说明的实例中，覆盖层148覆盖通道140的顶面和侧面，因此由覆盖层148（例如上边界）和纸基底102的顶面112（例如下边界）形成或限定防漏通路。在通道140后方一定距离显示检测区116。

图3B是沿图1的线C-C截取的示例性器件100的截面视图。在该图示说明的实例中，在纸基底102的顶面112上布置第一电极120。在一些实例中，将试剂200置于第一电极120的顶面上。检测区116的亲水墨水层138覆盖电极120和周围区域以使流体样品可与该试剂混合并接触第一电极120。覆盖层148覆盖亲水墨水层138的顶面和侧面并由此产生由覆盖层148（例如上边界）和纸基底102的顶面112（例如下边界）限定的防漏区。还图示说明分别连接至第二和第三触点132, 136的第二和第三迹线130, 134（图1）。

在图4中图示说明与示例性基于基底的诊断器件100一起使用的示例性读数器400。在将样品沉积到通道140的第一末端142上、经通道140和层138芯吸到检测区116中并与试剂200混合后，可读取由该反应产生的电信号。为了读取信号，可以将纸张102的第二末端106插入读数器400中的插槽402中。该插槽包括多个（例如三个）销针（或接触点），它们接合第一、第二和第三触点128, 132, 136。在该图示说明的实例中，读数器400包括屏幕404（例如用户界面、显示屏等）和与屏幕404交互的多个按钮406。在该图示说明的实例中，读数器400使用例如电流法、伏安法和/或电位法技术检测相关被分析物。例如，读数器400可以测量（例如经由处理器）第一电极120和第二电极122对（例如工作电极/对电极对）以及第三电极124和第二电极122对（例如参比电极/对电极对）之间的电压差异。这两个对之间的电压差可与目标被分析物的存在、不存在和/或浓度相关联。在一些实例中，器件100包括多个电极，它们形成各种传感器以检测样品中的被分析物。在这样的实例中，该读数器可包括附加销针以接合附加触点，且读数器400可依次和/或同时进行各种测量。

图5是用于产生（例如制造、制作、构造）基于基底的诊断器件，例如图1的示例性器件100的示例性系统或组装件500的图。组装件500包括一系列或多个辊，包括第一辊502和第二辊504，它们同步旋转运行以驱动基底506通过组装件500。在一些实例中，组装件500包括附加辊以使用卷材进给连续处理或卷到卷技术将基底506移过该组装件。其它实例可使用传送机、滑轮和/或任何其它合适的一种或多种传送机制。

在示例性组装件500中，第一辊502旋转以将基底506展开，其在一些实例中是成卷结构的单张片材。在该图示说明的实例中，基底506是疏水（例如不透流体）纸张，例如纸基底102（图1和2A）。在一些实例中，基底506由产生疏水纸基底的材料（例如树浆）和/或化学品制成。在另一些实例中，基底506一开始是传统纸，然后用蜡或附加涂料/层处理以产生疏水表面。在一些实例中，基底506是疏水纸的连续卷。但是，在另一些实例中，基底506可以被模切、打孔或锯齿分割（sreeated）成限定或不同的片材或条（例如其随后变成独立诊断器件）。

在图5的图示说明的实例中，组装件500包括用于将电极（例如电极120, 122,124）印刷到基底506上（例如印刷到基底506的顶面上）的第一印刷站508和第二印刷站510。在该图示说明的实例中，第一印刷站508将第一类型的电极（例如具有Ag/AgCl）印刷到基底506上且第二印刷站510将第二类型的电极（例如具有Au）印刷到基底506上。在一些实例中，将两个或三个电极印刷到基底506上。例如，第一电极可以是由Au制成的工作电极且第二电极可以是由Au制成的对电极。另外，第三电极可以是由Ag/AgCl制成的参比电极。在这样的情况下，第一印刷站508可包括Au墨水以印刷第一和第二电极，且第二印刷站510可包括Ag/AgCl墨水以印刷第三电极。在另一些实例中，互换第一和第二印刷站508, 510。

在该图示说明的实例中，第一和第二印刷站508, 510是轮转丝网印刷机。通常，轮转丝网印刷机使用围绕滚筒弯曲的具有图像（例如形状的负片）的丝网。在该丝网的图像旋转以与基底接触时，墨水穿过丝网的孔并压印到基底上。轮转丝网印刷机508, 510的丝网可包括待沉积到基底506上的电极的形状。随着滚筒旋转，墨水填充到丝网上的负像中并将该图像（例如一个或多个电极）印刷到基底506上。例如，图1的器件100包括沉积到纸基底102的顶面112上的第一、第二和第三电极120, 122, 124。具有电极的纸基底102的示例性截面视图在图2B中图示说明。

在一些实例中，第一和第二印刷站508, 510也将迹线（例如线、引线）和触点印刷到基底506上。该触点可用于如上文公开将电极通信连接（communicatively coupling）到读数器。例如，图1的器件100包括第一、第二和第三触点128, 132, 136和第一、第二和第三迹线126, 130, 134，且在这样的印刷步骤中的器件100的示例性截面视图在图2C中图示说明。

在一些实例中，将仅一个电极印刷到基底506上。在另一些实例中，将多于一个电极印刷到基底506上。在一些实例中，将所有电极在同一印刷站印刷到基底506上。在另一些实例中，使用多个印刷站印刷多个电极和/或制造具有多个层的电极。

在一些实例中，经由任选的第三印刷站512（以虚线显示）将试剂沉积到一个或多个电极上。第三印刷站512使用喷墨印刷机沉积一种或多种试剂。在另一些实例中，将一种或多种试剂直接印刷到基底506的顶面上（例如在一个或多个电极附近）。例如，器件100包括布置在第一电极120（例如工作电极/活性电极）顶部上的试剂层200（图2D）。在图2D-2F中的截面视图中图示说明试剂200。

在图5的示例性组装件500中，在第四印刷站514将悬浮材料或亲水墨水层（例如层138）和悬浮材料或亲水墨水通道（例如通道140）沉积到基底506上。该层和该通道中所用的墨水可包括与粘合剂混合的亲水粒子（例如微珠或纳米珠）的悬浮液。在电极（和该试剂）上方和在电极之间的基底506表面上印刷该层。在该图示说明的实例中，第四印刷站514是轮转丝网印刷机。该轮转丝网印刷机的丝网可包括待印刷到基底506上的通道和层的负像。

在一些实例中，将组装件500的该通道和该层同时印刷到基底506上。在另一些实例中，组装件500包括多个印刷站并分开和/或通过多个印刷步骤印刷该通道和该层。

在该图示说明的实例中，在第五印刷站516在该层和该通道上方沉积覆盖层（例如图1的覆盖层148）。该覆盖层是疏水墨水，其在该亲水墨水层和通道上方产生不透流体层。在一些实例中，该覆盖层仅沉积在亲水层和通道上方并且不沉积到基底506的其余部分上。因此，使用较少疏水墨水并由此降低制造成本。

在一些实例中，在任选的切分（dicing）站518（以虚线显示）将基底506切分或以其它方式切割或分离成独立器件。在另一些实例中，切分站518仅在两个器件之间制造锯齿线（serration）。在这样的情况下，可以稍后和/或在不同设施中分离器件。

该图示说明的实例的示例性组装件500使用卷到卷（R2R）（例如卷材进给连续处理，卷对卷）法，其中将基底506从第一辊502展开并在该工艺的相对末端再卷绕到第二辊504上。但是，在另一些实例中，可以使用其它类型的印刷法。

图6是与基于基底的诊断器件制造组装件，例如图5的组装件500一起使用以制造例如图1的纸器件100的示例性处理系统600的方框图。示例性处理系统600包括控制器602，其经由所选驱动器组件控制组装件500的运行。

例如，处理系统600包括辊驱动器604，其控制组装件500的一个或多个辊（例如第一和第二辊502, 504）。在一些实例中，处理系统600包括一个或多个辊驱动器604。在所示实例中，一个或多个辊驱动器604通信连接到一个或多个辊606a–n。辊606a–n可对应于例如示例性组装件500的第一和第二辊502, 504。在一些实例中，在该组装件中使用附加辊（例如各印刷站的辊）且一个或多个辊驱动器604控制各自的辊606a-n。一个或多个辊驱动器604使用例如电动机控制辊606a–n的旋转以调节辊的一个或多个运行特征。这样的运行特征可包括辊606a–n的旋转速度、旋转持续时间、旋转方向、加速等。例如，旋转速度可用于决定一部分基底暴露于一个或多个印刷站（例如印刷站508-514的一个或多个）的持续时间。因此，一个或多个辊驱动器604控制一个或多个基底的处理速率。在该图示说明的实例中，处理器608根据辊程序操作一个或多个辊驱动器604和由此辊606a-n。

在图6的图示说明的实例中，处理系统600包括控制组装件500的一个或多个印刷机的印刷机驱动器610。在一些实例中，示例性处理系统600包括一个或多个印刷机驱动器610。在所示实例中，一个或多个印刷机驱动器610通信连接到一个或多个印刷机612a-n。印刷机612a-n可对应于例如示例性组装件500的印刷机508-514。一个或多个印刷机驱动器612a-n控制例如由各自的印刷站508-514施加到基底506上的一个或多个电极、一个或多个触点、一个或多个迹线、亲水通道、亲水层和/或覆盖层材料的厚度、宽度和/或图案。在通过轮转丝网印刷施加墨水（例如一个或多个电极的导电墨水、层和通道的亲水墨水、覆盖层的疏水墨水）的实例中，一个或多个印刷机驱动器610可以控制与各自的印刷机508, 510,514, 516相关的辊的压力，并由此影响施加到基底上的墨水的品质。在一些实例中，印刷机612a-n与辊606a–n相关地运行。在这样的实例中，一个或多个印刷机驱动器610与一个或多个辊驱动器604协同工作以限定例如一个或多个电极、通道、层和覆盖层沉积到基底上的速率。在该图示说明的实例中，处理器608根据导电墨水、亲水墨水和/或疏水墨水施加程序操作一个或多个印刷机驱动器610和由此印刷机612a-n。

示例性处理系统600还包括控制切分站616的切分站驱动器614。在一些实例中，示例性处理系统600包括一个或多个切分站驱动器614。在所示实例中，一个或多个切分站驱动器614通信连接到一个或多个切分站616。一个或多个切分站616可对应于例如示例性组装件500的切分站518。一个或多个切分站驱动器614控制例如基底的切割或分切（例如切割成独立的纸基底诊断器件）、该基底切割成的分立单元的尺寸、由连续基底形成的分立单元之间的间距、切割仪器的运行速度、切割仪器的回退等。在该图示说明的实例中，处理器608根据基底切分程序操作一个或多个切分站驱动器614和由此一个或多个切分站616。

在图6的图示说明的实例中，处理系统600包括可储存与例如示例性系统500的运行相关的信息的数据库618。该信息可包括，例如，关于待进给经过组装件500的基底的长度和尺寸；电极、触点、迹线、亲水层、亲水通道、覆盖层和/或试剂的材料和图案；辊的旋转特征，如速度和/或直径；待施加到基底上的导电材料、疏水材料、亲水材料、粘合材料和/或一种或多种其它材料的性质等的信息。

图6的示例性处理系统600包括用户界面，例如图形用户界面（GUI）620。操作人员或技术人员经由界面620与处理系统600和由此示例性组装件500交互以提供例如与辊606a–n的运行，如辊的速度、旋转持续时间等；待经由印刷机612a-n沉积的一种或多种图案；电极、触点、迹线、亲水层、亲水通道、覆盖层和/或试剂的材料和图案；基底经由切分站616切割成的分立单元的尺寸等相关的指令。操作人员也可使用界面620获得与完成的和/或进行中的任何基底处理的状态相关的信息，核实如速度和定位（alignment）之类的参数，和/或进行校准。

在该图示说明的实例中，处理系统组件604, 608, 610, 614, 618经由通信链路622通信连接到示例性处理系统600的其它组件。通信链路622可以是使用任何过去、现在或未来通信协议（例如蓝牙、USB 2.0、USB 3.0等）的任何类型的有线连接（例如数据总线、USB连接等）和/或任何类型的无线通信（例如射频、红外等）。示例性系统600的组件也可集成在一个器件中或分布在两个或更多个器件中。

图7图解可用于IA或CC测试的另一示例性基于基底的诊断器件700（例如基于纸的检测器件）。类似于上文公开的器件100，器件700包括检测区、通道和覆盖层。但是，在器件700中，通过印刷到基底中的疏水墨水屏障在亲水基底材料内限定检测区和通道。

例如，在图7的图示说明的实例中，器件700包括作为亲水纸张使用的基底702。换言之，基底702是多孔的并且能够吸收和/或保留液体。在该图示说明的实例中，纸基底702具有第一末端704、与第一末端704相对的第二末端706、第一侧边708、与第一侧边708相对的第二侧边710、顶面712和与顶面712相对的底面714。在该图示说明的实例中，纸基底702是基本矩形的。但是，在另一些实例中，纸基底702可以为另一形状，例如正方形、三角形、圆形、椭圆形、不规则形状等。

在该图示说明的实例中，器件700包括检测区716（例如测试区、反应区等），其限定进行测试的位置。检测区716具有用于检测样品和试剂之间的反应的传感器718，其随后用于测量样品中的目标被分析物的存在、不存在和/或浓度。在该图示说明的实例中，传感器718包括第一电极720（例如工作电极）、第二电极722（例如对电极、接地电极）和第三电极724（例如参比电极）。第一、第二和第三电极720, 722, 724可以类似于示例性器件100的第一、第二和第三电极120, 122, 124运行。但是，在该图示说明的实例中，将第一、第二和第三电极720, 722, 724印刷到基底702的材料中。由于基底702是亲水的，第一、第二和第三电极720, 722, 724的导电墨水被吸收到基底702的材料中。在一些实例中，所述一个或多个电极720, 722, 724由金（Au）、在氯化银（AgCl）上的金、碳（C）和/或银/氯化银（Ag/AgCl）制成。可以使用例如凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷和/或喷墨印刷将所述一个或多个电极720, 722, 724印刷到基底702上。在另一些实例中，可以使用其它合适类型的印刷法将导电墨水印刷到纸基底702上。

在图7的图示说明的实例中，器件700包括将第一电极720电连接到第一触点728的第一迹线726、将第二电极722电连接到第二触点732的第二迹线730和将第三电极724电连接到第三触点736的第三迹线734。器件700可通过电读数器（例如读数器400）使用且触点728, 732, 736能将读数器与电极720, 722, 724电连通并感测电信号，包括例如安培数、伏特数和/或电阻的变化。

为了创建检测区716和/或将样品芯吸到检测区716的通道的边界，器件700包括疏水屏障738。疏水屏障738是印刷到基底702中的疏水墨水线并在它们之间形成或限定通路。为使样品能与基底702中的电极720, 722, 724接触，在检测区716将亲水网层740（例如材料悬浮液的亲水墨水）沉积到基底702上。该亲水网吸收到纸基底702的材料中。该亲水网可包含与上文公开的层138类似的亲水墨水。该亲水网具有提高的芯吸能力以将样品芯吸经过检测区716。另外，在该图示说明的实例中，将亲水网通道742沉积到纸基底702的材料中以形成从纸基底702的第一末端704到层740的通道。该亲水网吸收到纸基底的材料中但以疏水屏障738为界。换言之，可以将该亲水网印刷到纸基底702上，且疏水屏障738防止亲水墨水扩散到疏水屏障738外。层740和通道742的亲水网可包含上文关于器件100公开的层138和通道140类似的亲水墨水。可以使用印刷法，例如凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷和/或喷墨印刷将疏水网或层740和/或通道742印刷到基底702上。

图8是在图7的线D-D处截取的示例性器件700的截面视图。在该图示说明的实例中，将疏水屏障738印刷到纸基底702上并吸收到纸基底702的材料中。疏水屏障738排斥或耐受液体并由此在疏水屏障738的线之间形成通路。特别地，在将亲水网印刷到纸基底上时，该亲水墨水吸收到纸基底的材料中但被限定在疏水屏障738之间。当在通道742的入口744（图7）处沉积（例如移液）流体样品时，该样品经过在疏水屏障738的线之间的通道142的亲水网（例如多孔纤维素基质）芯吸（例如经由毛细管作用）到层740的亲水网中。由此，该样品经通道742转移到检测区716中，在此该样品接触或润湿电极720, 722, 724。

在一些实例中，使用印刷法，例如凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷和/或喷墨印刷印刷疏水屏障738的疏水墨水。在另一些实例中，可以使用其它合适类型的印刷法将疏水墨水印刷到基底702上。在一些实例中，可以在印刷传感器的导电墨水之前将疏水墨水印刷到基底上。例如，可以使用疏水墨水或屏障制造用于印刷电极720, 722,724、迹线726, 730, 734和/或触点728, 732, 736的图案。在一些这样的实例中，这使得导电墨水与基底702的粘合增强。

在图8的图示说明的实例中，疏水屏障738仅部分位于基底702的厚度中。但是，在另一些实例中，疏水屏障738完全吸收到基底702中。在这两种实例中，疏水屏障738在基底702的两个部分之间建立屏障。

在一些实例中，将一种或多种试剂印刷到纸基底702中。例如，可以在检测区716中将试剂印刷到基底702中。在将样品芯吸到检测区716中时，该样品与试剂相互作用并可通过传感器718检测该生物分子相互作用。附加地或替代性地，可以将一种或多种试剂印刷到第一电极720上。可以使用例如联机（in-line）喷墨印刷或高通量（例如高达120米/分钟）印刷，例如柔性版印刷、丝网印刷或槽模沉积印刷一种或多种试剂。在一些实例中，将该一种或多种试剂嵌在水凝胶或其它一种或多种聚合物中并作为悬浮液印刷，其稍后固化（例如借助紫外线或电聚合）。在一些实例中，使用多个电极进行不同类型的测定且这些电极可以用不同的结合试剂官能化以检测多种被分析物。

在一些实例中，将覆盖层746施加到纸基底702的顶面712上以防止样品蒸发和/或降低污染风险。覆盖层746在通道742和检测区716的层740的亲水网上方制造不透流体（或疏水）表面。在一些实例中，覆盖层746是接合（例如层压、粘合）到纸基底702的顶面712上的疏水基底（例如疏水纸张）。在一些实例中，不在通道742的入口744的顶部上布置覆盖层746，以可在通道742的入口744处沉积流体样品。在另一些实例中，整个通道742被该覆盖层覆盖并可在该覆盖层中限定开口或孔以允许流体样品在通道742的入口744处与基底702接触。

在该图示说明的实例中，将亲水网或墨水印刷到基底702中以形成通道142和层740。但是，在另一些实例中，不使用亲水网。取而代之地，基底702的多孔结构本身形成通道742和层740。例如，可通过屏障738之间的基底702的多孔/亲水结构芯吸流体。

在一些实例中，一种或多种导电墨水、一种或多种疏水墨水、一种或多种亲水墨水和/或一种或多种介电墨水的组成可取决于基底702和/或所用印刷法的性质。例如，根据墨水组成和/或基底的耐受性，导电墨水可能需要在沉积后固化或干燥（例如通过紫外线、热、红外（IR）或风干）。

图9是用于产生（例如制造、生产、制备、构造、制作）纸基底诊断器件，例如图7的器件700的示例性系统或组装件900的图。组装件900包括一系列或多个辊，包括第一辊902和第二辊904，它们同步旋转运行以驱动基底906经过组装件900。在一些实例中，组装件900包括附加辊以使用卷材进给连续处理或卷到卷技术将基底906移动通过该组装件。其它实例可使用传送机、滑轮和/或任何其它合适的一种或多种传送机制。在该图示说明的实例中，提供多个印刷过程以在基底906上制造一个或多个器件，以使该器件可以大规模生产。

在示例性组装件900中，第一辊902旋转以将基底906展开，其在一些实例中是成卷结构的单张片材。在该图示说明的实例中，基底906是纸并且是亲水的（例如对液体具有强亲合力）。在一些实例中，基底906是亲水纸的连续卷。但是，在另一些实例中，基底906可以被切割、锯齿分割或以其它方式分离成限定或不同的片材或条（例如其随后变成独立诊断器件）。基底906可对应于例如器件700的纸基底702。纸基底702的一个示例性截面视图在图8中图示说明。

在该图示说明的实例中，组装件900包括用于将疏水墨水屏障印刷到基底906上的第一印刷站908。将疏水墨水印刷到基底906上以限定通路和用于测试的检测区。一旦干燥，该疏水墨水产生防止样品在该限定通路和检测区外的区域中被芯吸或吸收到基底中的屏障（例如屏障738）。在该图示说明的实例中，印刷站908是柔性版印刷机。通常，柔性版印刷涉及使用凸版。在该图示说明的实例中，将该凸版包裹在辊周围，以在辊旋转时，其在基底906上沉积图像（例如限定通道和检测区的线）。附加地或替代性地，可以实施其它类型的印刷法以印刷疏水墨水，例如凹版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷或喷墨印刷。

在该图示说明的实例中，组装件900包括用于将电极印刷到基底906上的第二印刷站910和第三印刷站912。在该图示说明的实例中，第二印刷站910将第一类型的电极（例如具有Ag/AgCl）印刷到基底906上且第三印刷站912将第二类型的电极（例如具有AuNP）印刷到基底906上。在一些实例中，将两个或三个电极印刷到基底906上。例如，第一电极可以是由AuNP制成的工作电极且第二电极可以是由AuNP制成的对电极。此外，第三电极可以是由Ag/AgCl制成的参比电极。在这样的情况下，第三印刷站912可包括AuNP墨水以印刷第一和第二电极，且第二印刷站910可包括Ag/AgCl墨水以印刷第三电极。在另一些实例中，互换第二和第三印刷站910, 912。在该图示说明的实例中，第二印刷站910是轮转丝网印刷机且第三印刷站912是喷墨印刷。但是，在另一些实例中，可以实施其它类型的印刷法以将电极印刷到基底906上。该电极可对应于例如器件700的第一、第二和第三电极720, 722, 724。

将电极的导电墨水沉积到基底906上并吸收到基底906的材料中。由此，在该图示说明的实例中，电极至少部分位于基底906的材料内。在一些实例中，第二和第三印刷站910, 912也将迹线（例如线、引线）和触点印刷到基底906上。该触点可用于将诊断器件与读数器连接，以使该读数器包括与该器件上的触点配合的销针或触点。例如，图7的器件700包括第一、第二和第三触点728, 732, 736和第一、第二和第三迹线726, 730, 734。

在一些实例中，将仅一个电极印刷到基底906上。在另一些实例中，将多于一个电极印刷到基底906上。在一些实例中，将所有电极在同一印刷站印刷到基底906上。在另一些实例中，使用多个印刷站印刷多个电极和/或制造具有多个层的电极。

在该图示说明的实例中，组装件900包括用于烧结一个或多个电极的烧结站914。通常，烧结是通过热和/或压力形成材料固体（solid mass）的方法。烧结过程使该材料的原子扩散穿过粒子的边界，使粒子熔融在一起并产生一个固体件。烧结站914可包括热和/或压力源以将各个电极的材料烧结（例如熔融在一起）。烧结站914可通过对一个或多个电极施加交流电或直流电运行以诱发导电材料的聚结。

在该图示说明的实例中，该组装件包括用于将一种或多种试剂沉积到基底906上的电极上或电极周围的第四印刷站916。在该图示说明的实例中，第四印刷站916是喷墨印刷机。附加地或替代性地，可以实施其它类型的印刷法以将一种或多种试剂沉积到基底906上，例如柔性版印刷、丝网印刷或槽模沉积。

在一些实例中，在通道（例如通道742）和检测区（例如检测区740）将亲水网层沉积（例如印刷）到基底906上以提高样品被芯吸经过基底906的能力。在该图示说明的实例中，组装件900包括将亲水墨水沉积（例如印刷和固定）到基底906上的第五印刷站或网层压站918。该亲水墨水渗入或吸收到疏水屏障之间的基底906的材料中以创建通道和检测区。在一些实例中，网层压站918包括印刷机，例如凹版印刷机、柔性版印刷机、丝网印刷机、轮转丝网印刷机和/或喷墨印刷机。

在该图示说明的实例中，在基底906上方布置覆盖层（例如图7的覆盖层746）以密封通道和检测区，以降低样品的蒸发和/或污染的可能性。在该图示说明的实例中，组装件900包括将疏水（例如不透流体）基底922展开的第三辊920。疏水基底922可以是例如疏水纸张或纸片。将疏水基底922层压到基底906顶部上以密封该器件的通道和检测区。因此在基底906中在疏水屏障和覆盖层之间创建基本流体密封的通路。

在该图示说明的实例中，组装件900包括用于将疏水基底922切割成特定图案和/或在疏水基底922中形成样品和/或试剂入口的激光器924（例如CO₂激光器、准分子激光器）。例如，激光器924可改变疏水基底924在某些区域中的疏水性以形成样品和/或试剂入口。该激光器改变疏水基底922的疏水性并提高疏水基底922吸收和/或芯吸流体（例如样品和/或试剂）的能力。在将疏水基底922接合到基底906顶部上时，疏水基底922在该器件上形成不透流体覆盖层，且样品和/或试剂入口能使样品和/或试剂沉积到该器件中（例如经过疏水基底922）。在一些实例中，可以通过改变疏水基底的激光处理程度而改变亲水度。由此可以形成阀结构以控制样品和/或试剂流入和/或经过该器件。在一些实例中，将疏水基底906切割或成型成与通道和检测区匹配的形状，以仅覆盖通道和检测区。因此在形成覆盖层时可以使用较少材料。

在一些实例中，代替使用疏水基底922，将疏水墨水层印刷到基底906上以形成覆盖层。在一些实例中，仅在通道和检测区顶部上印刷该疏水墨水。

在该图示说明的实例中，组装件900包括用于将疏水基底922接合到基底906顶部的层压单元926。层压单元926可包括用于将两个基底906, 922粘合在一起的热和/或压力源。在一些实例中，可以使用粘合剂（例如胶水）。在一些实例中，可以使用多张附加的不透纸张制造多层层压器件。

在一些实例中，将基底906切分或以其它方式分离成独立器件。示例性组装件900包括将基底906切割成独立器件的切分站928。在另一些实例中，切分站926在两个器件之间制造锯齿线。在这样的情况下，可以稍后和/或在不同设施中分离器件。

该图示说明的实例的组装件900使用卷到卷（R2R）（例如卷材进给连续处理，卷对卷）法，其中将基底906从第一辊902展开并在该工艺的相对末端再卷绕到第二辊904上。基底906在第二辊904处具有多个印刷到基底906上的微流控诊断器件。该器件可对应于例如图7的器件700。

图10是与基于基底的诊断器件制造组装件，例如图9的组装件900一起使用的示例性处理系统1000的方框图。示例性处理系统1000包括控制器1002，其经由所选驱动器组件控制组装件900的运行。

例如，示例性处理系统1000包括辊驱动器1004，其控制组装件900的一个或多个辊（例如第一、第二和/或第三辊902, 904, 920）。在一些实例中，处理系统1000包括一个或多个辊驱动器1004。在所示实例中，一个或多个辊驱动器1004通信连接到辊1006a–n。辊1006a–n可对应于例如示例性组装件900的第一、第二和第三辊902, 904, 920。在一些实例中，在该组装件中使用附加辊（例如各印刷站的辊）且一个或多个辊驱动器1004控制各自的辊1006a-n。一个或多个辊驱动器1004使用例如电动机控制辊1006a–n的旋转以调节辊的一个或多个运行特征。这样的运行特征可包括辊1006a–n的旋转速度、旋转持续时间、旋转方向、加速等。例如，旋转速度可用于决定一部分基底暴露于一个或多个印刷站（例如印刷站908, 910, 912, 916的一个或多个）的持续时间。因此，一个或多个辊驱动器1004控制一个或多个基底的处理速率。示例性处理器1008也操作一个或多个辊驱动器1004。

示例性处理系统1000包括控制组装件900的一个或多个印刷机的印刷机驱动器1010。在一些实例中，示例性处理系统1000包括一个或多个印刷机驱动器1010。在所示实例中，一个或多个印刷机驱动器1010通信连接到印刷机1012a-n。印刷机1012a-n可对应于例如示例性组装件900的印刷机908, 910, 912, 916。一个或多个印刷机驱动器1012a-n控制例如由印刷站908, 910, 912, 916施加到基底906上的一个或多个电极、一个或多个触点、一个或多个迹线、亲水屏障和/或一种或多种试剂的厚度、宽度和/或图案。在通过轮转丝网印刷或柔性版印刷机施加墨水（例如一个或多个电极的导电墨水、疏水屏障的疏水墨水）的实例中，一个或多个印刷机驱动器1010可以控制与各自的印刷机908, 910相关的辊的压力，并由此影响施加到基底上的墨水的品质。在一些实例中，印刷机908, 910, 912, 916与辊902, 904, 920相关地运行。在这样的实例中，一个或多个印刷机驱动器1010与一个或多个辊驱动器1004协同工作以限定例如一个或多个电极、一种或多种试剂、疏水屏障等沉积到基底上的速率。在该图示说明的实例中，处理器1008根据导电墨水、疏水墨水和/或试剂墨水施加程序操作一个或多个印刷机驱动器1010和由此印刷机1012a-n。

示例性处理系统1000包括控制示例性组装件900的烧结站的烧结站驱动器1014。在一些实例中，处理系统1000包括一个或多个烧结站驱动器1014.在该图示说明的实例中，所述一个或多个烧结站驱动器1014通信连接到一个或多个烧结站1016。一个或多个烧结站1016可对应于例如示例性组装件900的烧结站914。一个或多个烧结站驱动器1014可以控制例如施加到基底的压力和/或热的强度、暴露于压力和/或热的基底区域的尺寸、暴露于压力和/或热的持续时间等。在该图示说明的实例中，处理器1008根据导电墨水和/或介电墨水施加程序操作一个或多个烧结站驱动器1014和由此一个或多个烧结站1016。

示例性处理系统1000包括控制示例性组装件900的网层压单元的网层压驱动器1018。在一些实例中，处理系统1000包括一个或多个网层压驱动器1018。在该图示说明的实例中，所述一个或多个网层压驱动器1018通信连接到一个或多个网层压单元1020。一个或多个网层压单元1020可对应于例如示例性组装件900的网层压单元 918。一个或多个网层压驱动器1018可以控制例如由网层压单元 918施加到基底906上的亲水墨水或网层的厚度、宽度和/或图案。在一些实例中，网层压单元1020作为印刷机使用并可以例如受一个或多个印刷机驱动器1010控制。在该图示说明的实例中，处理器1008根据网层和/或亲水墨水施加程序操作一个或多个网层压驱动器1018和由此一个或多个网层压单元1020。

示例性处理系统1000包括激光器驱动器1022。在一些实例中，示例性处理系统1000包括一个或多个激光器驱动器1022。在所示实例中，所述一个或多个激光器驱动器1022通信连接到一个或多个激光器1024以控制一个或多个激光器1024。一个或多个激光器1024可对应于例如示例性组装件900的激光器924。一个或多个激光器驱动器1022控制例如一个或多个激光器1024的强度、相对于一个或多个基底的辐射表面积尺寸、一个或多个激光器1024穿透基底的深度、一个或多个激光器1024穿透或未穿透基底的持续时间和/或一个或多个激光器1024影响或改变基底（例如疏水基底922）的疏水性的程度。在该图示说明的实例中，处理器1008根据激光器程序操作一个或多个激光器驱动器1022和由此一个或多个激光器1024。

示例性处理系统1000包括层压单元驱动器1026。在一些实例中，示例性处理系统1000包括一个或多个层压单元驱动器1026。在该图示说明的实例中，所述一个或多个层压单元驱动器1026通信连接到一个或多个层压单元1028以控制一个或多个层压单元1028。一个或多个层压单元1028可对应于例如示例性组装件900的层压单元926。一个或多个层压单元驱动器1026控制例如施加到一个或多个基底（例如疏水基底922和基底906）上的压力和/或热的强度、暴露于压力和/或热的一个或多个基底区域的尺寸、暴露于压力和/或热的持续时间、在一个或多个基底之间施加的粘合剂的量等。在该图示说明的实例中，处理器1008根据层压程序操作一个或多个层压驱动器1026和由此一个或多个层压单元1028。

示例性处理系统1000包括控制切分站1032的切分站驱动器1030。在一些实例中，示例性处理系统1000包括一个或多个切分站驱动器1030。在所示实例中，所述一个或多个切分站驱动器1030通信连接到一个或多个切分站1032。一个或多个切分站1032可对应于例如示例性组装件900的切分站928。一个或多个切分站驱动器1030控制例如一个或多个基底的切割或分切（例如切割成独立的纸基底诊断器件）、该基底切割成的分立单元的尺寸、由连续基底形成的分立单元之间的间距、切割仪器的运行速度、切割仪器的回退等。在该图示说明的实例中，处理器1008根据基底切分程序操作一个或多个切分站驱动器1030和由此一个或多个切分站1032。

示例性处理系统1000包括可储存与例如示例性系统1000的运行相关的信息的数据库1034。该信息可包括，例如，关于待进给经过组装件900的一个或多个基底（例如基底906和/或疏水基底922）的长度和尺寸；电极、触点、迹线、疏水屏障、网层或亲水墨水、覆盖层和/或试剂的材料和图案；辊的旋转特征，如速度和/或直径；待施加到基底上的导电材料、疏水材料、亲水材料、粘合材料和/或其它一种或多种材料的性质等的信息。

示例性处理系统1000包括用户界面，例如图形用户界面（GUI）1036。操作人员或技术人员经由界面1036与处理系统1000和由此示例性组装件900交互以提供例如与辊1006a–n的运行，如辊的速度、旋转持续时间等；待经由印刷机1012a-n沉积的一种或多种图案；电极、触点、迹线、亲水层、亲水通道、覆盖层和/或试剂的材料和图案；基底经由切分站1032切割成的分立单元的尺寸等相关的指令。操作人员也可使用界面1036获得与完成的和/或进行中的任何基底处理的状态相关的信息，核实如速度和定位之类的参数，和/或进行校准。

在所示实例中，处理系统组件1004, 1008, 1010, 1014, 1018, 1022, 1026,1030, 1034经由通信链路1038通信连接到示例性处理系统1000的其它组件。通信链路1038可以是使用任何过去、现在或未来通信协议（例如蓝牙、USB 2.0、USB 3.0等）的任何类型的有线连接（例如数据总线、USB连接等）和/或任何类型的无线通信（例如射频、红外等）。示例性系统1000的组件也可集成在一个器件中或分布在两个或更多个器件中。

图11图示说明可用于IA或CC诊断测试的另一示例性基于基底的诊断器件1100（例如基于纸的检测器件）。类似于上文公开的器件100和700，器件1100包括检测区、通道和/或覆盖层。但是，在器件1100中，在疏水基底的顶面中形成的蚀刻通道内限定检测区和通道。

在图11的图示说明的实例中，器件1100包括基底1102。在该图示说明的实例中，基底1102作为一张疏水纸（例如条、片、一部分等）使用。纸基底1102是不透流体的并排斥流体或显著降低渗入纸基底1102中的流体量。在一些实例中，纸基底1102由疏水材料（例如由具有疏水性质的树木和/或化学品）制成。在另一些实例中，纸基底1102是标准纸张（例如具有孔和纤维）并具有防止流体渗入纸基底1102的多孔结构中的疏水涂层。

在该图示说明的实例中，纸基底1102具有第一末端1104、与第一末端1104相对的第二末端1106、第一侧边1108、与第一侧边1108相对的第二侧边1110、顶面1112和与顶面1112相对的底面1114。在该图示说明的实例中，纸基底1102具有基本矩形形状。但是，在另一些实例中，纸基底1102可以为另一形状，例如正方形、三角形、圆形、椭圆形、不规则形状等。

在该图示说明的实例中，纸基底1102包括在纸基底1102的顶面1112内形成的空隙或凹槽1116。空隙1116限定可布置通道和检测区（详细公开在下文中）的区域。由此，该通道和检测区与纸基底1102的顶面1112相对齐平。在一些实例中，空隙1116被蚀刻（例如经由激光器或其它合适的手段）到纸基底1102的顶面1112中。

在该图示说明的实例中，器件1100包括检测区1118（例如测试区、反应区等），其限定进行测试的位置。检测区1118具有用于检测样品和一种或多种试剂之间的反应的传感器1120，其随后用于测量样品中的目标被分析物的存在、不存在和/或浓度。在该图示说明的实例中，传感器1120包括第一电极1122（例如工作电极）、第二电极1124（例如对电极、接地电极）和第三电极1126（例如参比电极）。第一、第二和第三电极1122, 1124, 1126可以类似于上文公开的示例性器件100的第一、第二和第三电极120, 122, 124运行。但是，在该图示说明的实例中，将第一、第二和第三电极1122, 1124, 1126印刷到在纸基底1102的顶面1112中形成的空隙1116中。由于纸基底1102是疏水的，第一、第二和第三电极1122, 1124,1126的导电墨水不会渗入基底1102的材料中。在一些实例中，所述一个或多个电极1122,1124, 1126由金（Au）、在氯化银（AgCl）上的金、碳（C）和/或银/氯化银（Ag/AgCl）制成。可以使用例如凹版印刷、柔性版印刷、丝网印刷、轮转丝网印刷和/或喷墨印刷将所述一个或多个电极1122, 1124, 1126印刷到基底1102中。在另一些实例中，可以使用其它合适类型的印刷法将导电墨水印刷到纸基底1102中。

在该图示说明的实例中，器件1100包括将第一电极1122电连接到第一触点1130的第一迹线1128、将第二电极1124电连接到第二触点1134的第二迹线1132和将第三电极1126电连接到第三触点1138的第三迹线1136。器件1100可通过电读数器（例如读数器400）使用且触点1130, 1134, 1138能将读数器与电极1122, 1124, 1126电连通并感测电信号，包括例如安培数、伏特数和/或电阻的变化。

为使样品能在反应过程中接触传感器1120，该图示说明的实例的检测区1118包括布置在空隙1116内和传感器1120和/或传感器1120周围的区域上方的材料悬浮液层1140（例如亲水墨水）。层1140促进流体样品的传输。该材料悬浮液或亲水墨水可以类似于对器件100的层138公开的亲水墨水并可以使用上文公开的印刷法沉积。

为了将流体样品转移或移动至检测区1118，示例性器件1100包括材料悬浮液或亲水墨水（例如二氧化硅，多孔材料）的通道1142。在该图示说明的实例中，将亲水墨水置于空隙1116内。由此，通道1142的亲水墨水将流体样品经由毛细管作用从通道1142的一个末端芯吸到通道1142的另一末端。具体而言，在该图示说明的实例中，通道1142包括样品沉积区或第一末端1144（例如入口）、中间段1146和第二末端1148（例如出口）。第二末端1148与检测区1118的亲水墨水层140接触。该材料悬浮液或亲水墨水可以类似于对器件100的通道140公开的亲水墨水并可以使用上文公开的印刷法沉积。

图12是沿图11的线E-E截取的器件1100的截面视图。在该图示说明的实例中，在纸基底1102的顶面1112中形成空隙1116。空隙1116可以为任何形状或图案以限定在其中印刷的通道和检测区的几何形状。在该图示说明的实例中，将通道1142的亲水墨水印刷到空隙1116中以使通道1142的顶部与纸基底1102的顶面1112基本齐平。在另一些实例中，通道1142延伸到纸基底1102的顶面1112上方或超出纸基底1102的顶面1112。

在一些实例中，在亲水墨水之前将一种或多种试剂印刷到空隙1116中和/或印刷到一个或多个电极1122, 1124, 1126上。在样品经通道1142被芯吸到检测区1118的层1140中时，该样品与一种或多种试剂相互作用，然后可通过电极1122, 1124, 1126检测该生物分子相互作用。可以使用例如联机喷墨印刷或高通量印刷，例如柔性版印刷、丝网印刷或槽模沉积印刷一种或多种试剂。在一些实例中，可以将该一种或多种试剂嵌在水凝胶或其它一种或多种聚合物中并作为悬浮液印刷，其稍后固化（例如借助紫外线或电聚合）。在一些实例中，使用多个电极进行不同类型的测定且这些电极可以用不同的结合试剂官能化以检测多种被分析物。

在一些实例中，在通道1142和检测区1118顶部上印刷覆盖层1150以防止样品蒸发和/或降低污染风险。覆盖层1150在通道1142和检测区1118的层1140的亲水墨水顶部上方制造不透流体（或疏水）表面。在一些实例中，不在通道1142的入口1144顶部上布置覆盖层1150，以可在通道1142的入口1144处沉积流体样品。在另一些实例中，整个通道1142被覆盖层1150覆盖并可在该覆盖层中限定开口或孔以允许流体样品在通道1142的入口1144处与基底1102接触。

可以使用类似于上文公开的示例性组装件500的组装件制造图11中所图示说明的示例性器件1100。在该组装件中可包括附加蚀刻步骤以在一个或多个印刷过程之前在基底中形成空隙。

尽管实施图5和9的组装件500和/或组装件900的示例性方式图示说明在图6和10中，但图6和10中所图示说明的一个或多个要素、工艺和/或器件可以组合、分割、重排、省略、消除和/或以任何其它方式实施。此外，可通过硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合实施图6和10的示例性控制器602, 1002、一个或多个示例性辊驱动器604,1004、示例性处理器608, 1008、一个或多个示例性印刷机驱动器610, 1010、一个或多个示例性烧结站驱动器1014、一个或多个示例性网层压驱动器1018、一个或多个示例性激光器驱动器1022、一个或多个示例性切分站驱动器614, 1030、示例性数据库618, 1034和/或，更笼统地，示例性处理系统600和1000。因此，例如，可以通过一个或多个模拟或数字电路、逻辑电路、一个或多个可编程处理器、一个或多个专用集成电路（ASIC）、一个或多个可编程逻辑器件（PLD）和/或一个或多个现场可编程逻辑器件（FPLD）实施图6和10的任何示例性控制器602, 1002、一个或多个示例性辊驱动器604, 1004、示例性处理器608, 1008、一个或多个示例性印刷机驱动器610, 1010、一个或多个示例性烧结站驱动器1014、一个或多个示例性网层压驱动器1018、一个或多个示例性激光器驱动器1022、一个或多个示例性切分站驱动器614, 1030、示例性数据库618, 1034和/或，更笼统地，示例性处理系统600和1000。在阅读本专利的任何装置或系统权利要求以覆盖纯软件和/或固件实施时，示例性控制器602, 1002、一个或多个示例性辊驱动器604, 1004、示例性处理器608, 1008、一个或多个示例性印刷机驱动器610, 1010、一个或多个示例性烧结站驱动器1014、一个或多个示例性网层压驱动器1018、一个或多个示例性激光器驱动器1022、一个或多个示例性切分站驱动器614, 1030和/或示例性数据库618, 1034的至少一个特此明确限定为包括储存该软件和/或固件的有形计算机可读存储设备或存储盘，如存储器、数字通用光盘（DVD）、光盘（CD）、蓝光盘等。再进一步地，图6和10的示例性处理系统600和1000除了或代替图6和10中所图示说明的那些外还可包括一个或多个要素、工艺和/或器件，和/或可包括多于一个的任何或所有所图示说明的要素、工艺和器件。

代表用于实施图6和10的示例性处理系统600和1000的示例性机器可读指令的流程图显示在图13和14中。在这一实例中，机器可读指令包括由处理器，如下文联系图15论述的示例性处理器平台1500中所示的处理器1512执行的程序。该程序可具体体现为储存在有形计算机可读存储介质，如CD-ROM、软盘、硬盘驱动器、数字通用光盘（DVD）、蓝光盘或与处理器1512相关的存储器上的软件，但整个程序和/或其一部分也可由处理器1512以外的器件执行和/或具体体现为固件或专用硬件。此外，尽管参照图13和14中所图示说明的流程图描述了示例性程序，但也可以使用许多其它实施图6和10的示例性处理系统600和1000的方法。例如，可以改变方框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合一些所述方框。

如上文提到的，可以使用存储在有形计算机可读存储介质，如硬盘驱动器、闪存、只读存储器（ROM）、光盘（CD）、数字通用光盘（DVD）、高速缓存、随机存取存储器（RAM）和/或将信息存储任何持续时间（例如长时间、永久、短时间、用于暂时缓冲和/或用于信息高速缓存）的任何其它存储设备或存储盘上的编码指令（例如计算机和/或机器可读指令）实施图13和14的示例性方法。本文所用的术语有形计算机可读存储介质明确定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并排除传播信号和排除传输媒体。本文所用的“有形计算机可读存储介质”和“有形机器可读存储介质”可互换使用。附加地或替代性地，可以使用存储在非暂时性计算机和/或机器可读介质，如硬盘驱动器、闪存、只读存储器、光盘、数字通用光盘、高速缓存、随机存取存储器和/或将信息存储任何持续时间（例如长时间、永久、短时间、用于暂时缓冲和/或用于信息高速缓存）的任何其它存储设备或存储盘上的编码指令（例如计算机和/或机器可读指令）实施图13和14的示例性方法。本文所用的术语非暂时性计算机可读介质明确定义为包括任何类型的计算机可读存储设备和/或存储盘并排除传播信号和排除传输媒体。如本文所用，当在权利要求的前序中使用短语“至少”作为过渡词时，其是开放性的，就像术语“包含”是开放性的那样。

图13描绘代表使用例如图5中所图示说明和通过图6中所图示说明的处理系统600实施/控制的组装件500制造基于基底的诊断器件，例如器件100和/或器件1100的示例性方法1300的示例性流程图。示例性方法1300包括将基底展开（方框1302）。在该图示说明的实例中，该基底是疏水（例如不透流体、耐流体）纸张（例如连续纸张）。在一些实例中，该基底由产生疏水纸的树浆和/或化学品制成。在另一些实例中，该基底可以是传统纸张，其已用疏水层或涂料（例如蜡）涂布或处理。该疏水纸张可对应于例如器件100的纸基底102、组装件500的基底506和/或器件1100的纸基底1102。纸基底102、基底506和/或纸基底1102为待印刷到基底上的一个或多个传感器和一种或多种亲水墨水提供支承表面。可以例如通过一个或多个辊驱动器604控制基底的展开。

在一些实例中，方法1300包括决定是否要在基底的表面中制造空隙或凹槽（方框1304）。空隙或凹槽提供可沉积通道和/或检测区（详细公开在下文中）的区域。空隙壁有助于形成该通道和/或检测区的形状。如果要在基底中制造空隙，方法1300包括蚀刻空隙（方框1306）。在一些实例中，使用激光器蚀刻空隙。例如，器件1100包括空隙1116，其形成或限定布置通道1142和检测区1118的区域。

示例性方法1300包括将工作电极和对电极印刷到基底上（方框1308）。工作电极和对电极形成可用于测定样品中的目标被分析物的存在、不存在和/或浓度的电传感器。可以实施不同的电技术，如电流法、伏安法和/或电位法技术。可以借助轮转丝网印刷机使用例如导电（例如金属）墨水将工作电极和对电极印刷到基底上（例如在基底的顶面上或在基底顶面中的空隙中）。例如，在图1的器件100中，将第一电极120和第二电极122布置在纸基底102的顶面112上。类似地，在图11的器件1100中，将第一电极1122和第二电极1124布置在纸基底1102中的空隙1116内。在图5的示例性处理组装件中，在作为轮转丝网印刷机使用的第一和/或第二印刷站508, 510将工作电极和/或对电极印刷到基底506上。可以通过例如图6中所图示说明的处理系统600的一个或多个印刷机驱动器610控制电极印刷站。在另一些实例中，可以将其它类型的传感器印刷到基底上。例如，一些器件可包括光学或磁传感器，并可以将其组件沉积到基底上（或基底中的空隙内）。

示例性方法1300包括决定是否要使用参比电极（方框1310）。在一些实例中，使用参比电极并使用工作电极/对电极对和参比电极/对电极对之间的差异测定跨过电极的变化。该差异可与受样品和试剂影响的变化相关联，并由此指示目标被分析物的存在、不存在和/或浓度。如果要加入参比电极，示例性方法1300包括印刷参比电极（方框1312）。在一些实例中，通过轮转丝网印刷机将参比电极印刷到基底上（或基底中的空隙内）。例如，在图1的器件100中，第三电极124可以是参比电极。将第三电极124布置在纸基底102的顶面112上。可以对照第二和第三电极122, 124对（例如参比电极/对电极对）测量第一和第二电极120, 122对（例如工作电极/对电极对）之间的差异。类似地，在图11的示例性器件1100中，第三电极1126可以是参比电极。在一些实例中，这两个电极对之间的差异指示目标被分析物的存在、不存在和/或浓度。在示例性组装件500中，使用第一和/或第二印刷站508, 510将参比电极印刷到基底506上。在一些实例中，工作电极和对电极可包含与参比电极不同的材料。在这样的情况下，第一或第二印刷站508, 510之一可包括用于印刷工作电极和对电极的第一导电墨水（例如Au），且第一或第二印刷站508, 510的另一个可包括用于参比电极的第二导电墨水（例如Ag/AgCl）。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器610控制参比电极印刷。

示例性方法1300包括印刷用于各电极的迹线和触点（方框1314）。在一些实例中，在电极之一和相应的触点之间将迹线（例如线或引线）印刷到基底上（或基底中的空隙内）。该触点用于将电极（其可被亲水墨水和覆盖层覆盖）电连接到可感测电信号，包括例如指示跨过电极的伏特数、安培数和/或电阻的一种或多种变化的信号的读数器。在一些实例中，将电极的触点布置在基底的类似边缘附近，以使该边缘可被读数器利用以容易同时接触所有触点。例如，图1的器件100包括用于各自的电极120, 122, 124的迹线126, 130, 134和触点128, 132, 136。将迹线126, 130, 134和触点128, 132, 136布置在纸基底102的顶面112上。在图1的图示说明的实例中，触点128, 132, 136都沿纸基底102的第二末端106布置。如图4中所图示说明的，可随后将第二末端106插入读数器400。类似地，该示例性器件1100包括用于各自的第一、第二和第三电极1122, 1124, 1126的迹线1128, 1132, 1136和触点1130, 1134, 1138。在示例性组装件500中，可以使用第一和/或第二印刷站508, 510将一个或多个迹线和一个或多个触点印刷到基底506上（或基底506中的空隙内）。在一些实例中，在与电极相同的印刷步骤中印刷一个或多个迹线和一个或多个触点。在另一些实例中，将它们分开印刷。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器610控制一个或多个迹线和一个或多个触点印刷。

示例性方法1300包括决定是否要在该器件内包含一种或多种试剂（方框1316）。例如，对于IA和CC测试，通常使用一种或多种试剂以与样品反应。如果要使用试剂，示例性方法1300包括添加试剂（方框1318）。在一些实例中，可以将一种或多种试剂作为试剂墨水印刷到工作电极上。附加地或替代性地，可以在电极周围和/或沿待印刷亲水墨水通道的区域印刷一种或多种试剂。例如，在图1和2A-2F的示例性器件100中，将试剂200印刷到第一电极120顶部上。在样品接触第一电极120时，样品与该试剂相互作用。在图5的示例性组装件500中，在第三印刷站512将试剂印刷到基底506上。在一些实例中，第三印刷站512作为喷墨印刷机使用。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器610控制一种或多种试剂的添加。

示例性方法1300包括在电极上方和周围印刷悬浮材料或亲水墨水层（方框1320）。在电极顶部的疏水墨水层形成检测区，在此样品可润湿电极，由此该电极可感测发生的生物分子相互作用。在一些实例中，该亲水墨水包含粒子（例如微珠或纳米珠），它们使样品被芯吸经过墨水的材料并由此散布在电极周围。例如，在图1的示例性器件100中，检测区116包括布置在纸基底102的顶面112上的电极120, 122, 124上方和周围的疏水墨水层138。层138经该层芯吸（例如经由毛细管作用）流体样品以使样品接触试剂和电极120, 122, 124。类似地，在示例性器件1100中，将层1140沉积到电极1122, 1124, 1126上方的空隙1116中以形成检测区1116。在图5的示例性组装件500中，可以在第四印刷站514将亲水墨水层印刷到基底506上（或基底中的空隙内）。在该图示说明的实例中，第四印刷站514作为轮转丝网印刷机使用。可以例如通过一个或多个印刷机驱动器610控制亲水墨水层印刷。

示例性方法1300包括从基底的第一末端（或在基底卷上的一旦将该卷切割成单独器件就会变成末端的位置）印刷悬浮材料或亲水墨水的通道至该亲水墨水层（方框1322）。该通道提供用于将样品传送至检测区的亲水墨水层的通路。在一些实例中，该通道由从基底的第一末端通向该层的基本直线路径形成。其它实例包括多通道、分支通道和/或具有一个或多个弯曲段的通道。将沉积到该通道上/中的样品传送至该层并由此传送到电极上。例如，图1的器件100包括具有第一末端142和与层138相连的第二末端146的通道140。类似地，在示例性器件1100中，将通道1142沉积到空隙1116中以形成通道1140。在图5的示例性组装件500中，可以通过第四印刷站514将亲水墨水通道印刷到基底上。在一些实例中，该通道和该层的墨水相同，并可以使用轮转丝网印刷机同时将该通道和该层印刷到基底506上。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器610控制通道印刷。

示例性方法1300包括在亲水墨水层和通道上方印刷覆盖层（方框1324）。该覆盖层是降低样品蒸发和/或污染风险的不透流体或疏水层。在一些实例中，在亲水层和亲水通道的顶部和侧面上印刷覆盖层以限定由该覆盖层（例如上边界）和基底（例如底层）创建的不漏流体密封通路，该层和该通道在它们之间。例如，图1的器件100包括覆盖层148。图2F、3A和3B图示说明覆盖层148在层138和通道140上方的布置。在示例性器件1100中，在基底1102中的空隙1116内形成通道1142和检测区1118。在这样的实例中，可以在通道1142和检测区1118上方印刷覆盖层1150以在覆盖层和空隙1116的表面之间形成亲水通道。在图5的示例性组装件500中，例如，可以通过第五印刷站516将覆盖层印刷到基底506上。在一些实例中，第五印刷站516作为轮转丝网印刷机使用。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器610控制覆盖层印刷。

示例性方法1300包括将基底分离成独立器件（方框1326）。在一些实例中，该方法经由R2R或基于卷材的制造方法实施。可以将多个器件印刷到连续基底上。可以将该基底切割或切分成独立器件。在图5的示例性组装件500中，使用任选的切分站518将基底506切割或锯齿分割成独立器件。可以通过例如一个或多个切分站驱动器614控制该分离或切分。

在示例性方法1300结束时（方框1328），该独立器件可用于在该基底上实施例如IA或CC测试。所得器件是可在POC环境中提供快速可靠结果的相对便宜的一次性诊断器件。

图14描绘代表使用例如图9中所图示说明的组装件900制造基于基底的诊断器件，例如器件700的另一示例性方法1400的示例性流程图。示例性方法1400包括将第一基底展开（方框1402）。第一基底充当用于构建该诊断器件的载体。在该图示说明的实例中，第一基底是亲水纸张（例如连续纸张）。该亲水纸张吸收液体，例如墨水。该亲水基底可对应于例如器件700的纸基底702和/或示例性组装件900中的基底906。可以例如通过一个或多个辊驱动器1004控制第一基底的展开。

示例性方法1400包括将疏水屏障印刷到第一基底上以限定通道和/或检测区的外边界（方框1404）。使用疏水墨水印刷该疏水屏障。可以以限定通道和/或检测区（本文中公开）的外边界的图案将该疏水墨水印刷到第一基底上。该疏水墨水吸收到第一基底的材料中并因此产生通路或通道，在此流体可被芯吸经过第一基底。例如，在图7的器件700中，疏水屏障738是布置在基底702中的疏水墨水线。示例性屏障738限定通道742和检测区718的外边界并防止流体样品被芯吸到屏障738外的基底702的区域中。在示例性组装件900中，在第一印刷站908将疏水墨水印刷到基底906上。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器1010控制屏障印刷。

在示例性方法1400中，将工作电极和对电极印刷到第一基底上（方框1406）。工作电极和对电极形成可用于测定样品中的目标被分析物的存在、不存在和/或浓度的电传感器。可以实施不同的电技术，如电流法、伏安法和/或电位法技术。可以使用例如导电（例如金属）墨水将工作电极和对电极印刷到第一基底上。该导电墨水吸收到第一基底中并在第一基底的材料内形成金属电极。例如，在图7的器件700中，将第一电极720和第二电极722印刷到纸基底702中。在图9的示例性处理组装件中，在作为喷墨印刷机使用的第三印刷站912将工作电极和/或对电极印刷到基底906上。该喷墨印刷机可印刷用于形成工作电极和对电极的AuNP墨水。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器1010控制电极印刷。在另一些实例中，可以将其它类型的传感器印刷到第一基底上。例如，一些器件可包括光学或磁传感器，并可以将其组件沉积到第一基底上（或第一基底中的空隙内）。

示例性方法1400包括决定是否要使用参比电极（方框1408）。在一些实例中，使用参比电极并使用工作电极/对电极对和参比电极/对电极对之间的差异测定跨过电极的变化。该差异可与受样品和试剂影响的变化相关联，并由此指示目标被分析物的存在、不存在和/或浓度。如果要加入参比电极，示例性方法1400包括印刷参比电极（方框1410）。例如，在图7的器件700中，第三电极724可以是参比电极。将第三电极724印刷到纸基底702上并吸收到纸基底702的材料中。在示例性组装件900中，使用第二印刷站910将参比电极印刷到基底906上。在图9的图示说明的实例中，第二印刷站910作为轮转丝网印刷机使用并包括导电墨水，例如Ag/AgCl。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器1010控制参比电极印刷。

示例性方法1400包括将用于各电极的迹线和触点印刷到第一基底上（方框1412）。在一些实例中，在电极之一和相应的触点之间将迹线（例如线或引线）印刷到第一基底上。该触点用于将电极（其可布置在第一基底的材料内）电连接到可感测电信号，包括例如指示跨过电极的伏特数、安培数和/或电阻的一种或多种变化的信号的读数器。在一些实例中，将电极的触点布置在第一基底的类似边缘附近，以使该边缘可被读数器利用以容易同时接触所有触点。例如，图7的器件700包括用于各自的电极720, 722, 724的迹线726, 730,734和触点728, 732, 736。迹线726, 730, 734和触点728, 732, 736通过导电墨水印刷到基底702上，且该导电墨水吸收到基底702的材料中以限定迹线和触点。在示例性组装件900中，可以使用第二和/或第三印刷站910, 912将一个或多个迹线和一个或多个触点印刷到基底906上。在一些实例中，在与电极相同的印刷步骤的过程中印刷一个或多个迹线和一个或多个触点。在另一些实例中，将它们分开印刷。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器1010控制一个或多个迹线和一个或多个触点印刷。

示例性方法1400包括烧结电极（方框1414）。在一些实例中，对一个或多个电极施加压力和/或热以熔融导电墨水的原子和分子以在第一基底中形成固体材料。例如，组装件900包括能够烧结印刷到基底906上的电极的烧结站914。烧结站914可通过对电极材料施加交流电或直流电运行。可以通过例如一个或多个烧结站驱动器1014控制烧结。

示例性方法1400包括决定是否要在该器件内包含一种或多种试剂（方框1416）。例如，对于IA和CC测试，通常使用一种或多种试剂以与样品反应。如果要使用试剂，示例性方法1300包括添加试剂（方框1418）。在一些实例中，可以使用试剂墨水将一种或多种试剂印刷到工作电极上。附加地或替代性地，可以在电极周围和/或沿待印刷亲水墨水通道的区域印刷一种或多种试剂。在图9的示例性组装件900中，在作为喷墨印刷机使用的第四印刷站916将试剂印刷到基底906上。可以通过例如一个或多个印刷机驱动器1010控制一种或多种试剂的添加。

示例性方法1400包括在疏水屏障之间印刷亲水网层（方框1420）。该亲水网层有助于将流体样品芯吸经过第一基底的材料。可以使用包含使样品芯吸经过墨水材料的粒子（例如微珠或纳米珠）的材料悬浮液或亲水墨水将该亲水网层印刷到第一基底上。该亲水网层可限定该器件的通道和检测区。例如，在图7的示例性器件700中，将该亲水网布置在疏水屏障738之间并限定用于将流体样品经通道742芯吸至检测区的层740的通路。在图9的示例性组装件900中，通过网层压单元 918将该亲水网层印刷到基底906上。可以例如通过一个或多个网层压驱动器1018控制该网印刷。

示例性方法1400包括将第二基底展开（方框1422）。在这一实例中，第二基底包含如上文公开的疏水材料。在一些实例中，第二基底要接合到第一基底的一面（例如顶面）上并在该器件的至少通道和检测区上方形成覆盖层或不透流体层。例如，在图7的示例性器件700中，在至少检测区716上方布置覆盖层746。在图9的示例性组装件900中，将疏水基底922从第三辊920展开。可以通过例如一个或多个辊驱动器1004控制第二基底的展开。

示例性方法1400包括切割第二基底和/或在第二基底中制造样品和/或试剂入口（方框1424）. 在一些实例中，将第二基底切割成与该通道和/或检测区的形状基本匹配的形状，以在将第二基底接合到第一基底的顶部时，在第二基底和第一基底中的疏水屏障之间形成不透流体密封。在一些实例中，利用激光器切割第二基底。附加地或替代性地，可以使用激光器改变第二基底的疏水性以制造样品和/或试剂入口。在图9的示例性组装件900中，包括激光器924以切割和/或制造样品和/或试剂的入口。该激光器可以改变疏水基底922的疏水性，以使样品和/或试剂可穿过该疏水基底到达该器件中的通道和/或检测区。可以通过例如一个或多个激光器驱动器1022控制第二基底切割。

示例性方法1400还包括组合第一基底和第二基底（方框1426）。可以将第二基底布置在第一基底顶部上以密封第一基底的顶部。第二基底有助于防止样品蒸发和/或降低污染风险。在图9的示例性组装件900中，层压单元926将疏水基底922和基底906组合。在一些实例中，层压单元926利用热和/或压力将疏水基底922接合到基底906的顶部。可以通过例如一个或多个层压单元驱动器1026控制第一基底和第二基底的组合。

示例性方法1400包括将组合的基底分离成独立器件（方框1428）。在一些实例中，该方法经由R2R或基于卷材的制造方法实施。可以将多个器件印刷到连续的第一和第二基底上。可以将组合的基底切割或切分成独立器件。在图9的示例性组装件900中，使用切分站928将基底906切割或锯齿分割成独立器件。可以通过例如一个或多个切分站驱动器1030控制将该组合的基底分离成独立器件。

在示例性方法1400结束时（方框1430），该独立器件可用于在第一基底上实施例如IA或CC测试。所得器件是可在POC环境中提供快速可靠结果的相对便宜的、消耗性、一次性诊断器件。

图15是能够执行图13和14的指令以实施图5、6、9和10的示例性组装件500、示例性处理系统600、示例性组装件900和/或示例性处理系统1000的示例性处理器平台1500的方框图。处理器平台1500可以是例如服务器、个人电脑、移动设备（例如手机、智能电话、平板电脑如iPad^TM）、个人数字助理（PDA）、因特网设备、DVD播放器、CD播放器、数字视频录像机、蓝光播放器、游戏机、个人视频录像机、机顶盒或任何其它类型的计算设备。

该图示说明的实例的处理器平台1500包括处理器1512。该图示说明的实例的处理器1512是硬件。例如，处理器1512可通过一个或多个来自任何所需系列（family）或制造商的集成电路、逻辑电路、微处理器或控制器实施。

该图示说明的实例的处理器1512包括局部存储器1513（例如高速缓存）。该图示说明的实例的处理器1512经母线1518与主存储器，包括易失存储器1514和非易失性存储器1516通信。易失存储器1514可通过同步动态随机存取存储器（Synchronous DynamicRandom Access Memory）（SDRAM）、动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory）（DRAM）、RAMBUS动态随机存取存储器（RDRAM）和/或任何其它类型的随机存取存储器实施。非易失性存储器1516可通过闪存和/或任何其它所需类型的存储设备实施。通过存储控制器控制主存储器1514, 1516的存取。

该图示说明的实例的处理器平台1500还包括接口电路1520。接口电路1520可通过任何类型的接口标准，如以太网接口、通用串行总线（USB）和/或PCI express接口实施。

在该图示说明的实例中，将一个或多个输入设备1522连接到接口电路1520。一个或多个输入设备1522允许使用者将数据和指令输入处理器1512中。该一个或多个输入设备可以通过例如音频传感器、麦克风、摄像机（静态或视频）、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、触控板、轨迹球、isopoint和/或语音识别系统实施。

也将一个或多个输出设备1524连接到该图示说明的实例的接口电路1520。输出设备1524可通过例如显示设备（例如发光二极管（LED）、有机发光二极管（OLED）、液晶显示器、阴极射线管显示器（CRT）、触摸屏、触觉输出设备、印刷机和/或扬声器）实施。该图示说明的实例的接口电路1520因此通常包括显卡驱动卡（graphics driver card）、显卡驱动芯片或显卡驱动处理器。

该图示说明的实例的接口电路1520还包括通信设备，如发射器、接收器、收发器、调制解调器和/或网络接口卡以利于经由网络1526（例如以太网连接、数字用户线（DSL）、电话线、同轴电缆、蜂窝电话系统等）与外部机器（例如任何种类的计算设备）交换数据。

该图示说明的实例的处理器平台1500还包括一个或多个用于存储软件和/或数据的大容量存储设备1528。这样的大容量存储设备1528的实例包括软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器、蓝光盘驱动器、RAID系统和数字通用光盘（DVD）驱动器。

图15的编码指令1532可存储在大容量存储设备1528、易失存储器1514、非易失性存储器1516中和/或可移动有形计算机可读存储介质如CD或DVD上。

由上述内容认识到，上文公开的装置、系统和方法提供可靠、易制造、较便宜的一次性诊断器件。使用上文公开的一种或多种纸基底是有利的，因为纸是易得的材料、便宜、薄并且轻（例如大约10 mg/cm2）；容易储存和/或运输；具有许多性质（例如控制疏水性和表面特性的能力）；柔性并与许多印刷方法相容；可化学改性以固定生物分子；与使用印刷电子元件的比色测定或电化学测定法相容。另外，使用上文公开的一种或多种疏水或不透流体纸基底是有利的，因为可以使用不与该生物反应相互作用但为不透水性流体的任何物质形成纸；可以使用印刷技术在连续卷材进给处理中沉积微流控组件和检测组件；在一些实例中，该方法是增材形式（additive），这降低材料消耗和器件成本；密封一个或多个微流控通道提高流体流过微流控通道和由此该器件的速度；且覆盖层的添加形成限定体积的空间以助于流体计量。

尽管在本文中已经公开了某些示例性方法、装置、系统和制品，但本专利的涵盖范围不限于此。相反，本专利涵盖落在本专利的权利要求书的范围内的所有方法、装置、系统和制品。

Claims (16)

1.一种装置，其包含：

具有第一末端和与第一末端相对的第二末端的疏水基底；

在基底的第一表面上的检测区，所述检测区限定用于感测样品中的被分析物的区域，所述检测区包含：

布置在基底的第一表面上的第一电极和第二电极；和

布置在这两个电极上和第一与第二电极之间的区域上的亲水墨水层；和

布置在基底的第一表面上的包含亲水墨水的通道，所述通道具有与基底的第一末端相邻的入口段、中间段和与亲水墨水层接触的出口段，所述通道将流体样品从入口段转移至亲水墨水层。

2.权利要求1的装置，其进一步包含布置在第一电极的顶面上，在第一电极和亲水墨水层之间的试剂层。

3.权利要求1的装置，其中将第一电极用试剂官能化。

4.权利要求1的方法，其中所述亲水墨水包含微珠或纳米珠和粘合剂以将所述微珠或纳米珠粘合到基底的第一表面上。

5.权利要求4的装置，其中所述粘合剂包含聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯吡咯烷酮（PVP）或纳米纤维纤维素（NFC）的至少一种。

6.权利要求1的装置，其进一步包含：

布置在基底顶面上的第一触点，第一触点电连接到第一电极；

布置在基底顶面上的第二触点，第二触点电连接到第二电极；和

读数器，其包含：

接收包含第一触点和第二触点的基底的至少一部分的插槽；

接收来自第一触点和第二触点的信号的电接头；和

测定一个或多个电流法、伏安法或电位法测量结果以经由第一和第二电极感测在检测区中发生的生物分子相互作用的处理器。

7.权利要求6的装置，其中所述传感器进一步包含第三电极且所述处理器通过比较(1)第一和第二电极中的差异和(2) 第二和第三电极中的差异而感测生物分子相互作用。

8.权利要求6的装置，其中所述检测区包含多个附加电极，且所述处理器使用所述多个附加电极测定多个测量结果。

9.权利要求1的装置，其中所述基底包含纸。

10.权利要求1的装置，其中所述基底是柔性并可印刷的。

11.一种制造基于基底的诊断器件的方法，所述方法包括：

在基底顶面上沉积传感器，所述基底具有第一末端和与第一末端相对的第二末端；

在传感器上方沉积亲水墨水层；和

在基底顶面上沉积亲水墨水通路，所述通路从与基底的第一末端相邻的区域通向亲水墨水层。

12.权利要求11的方法，其中所述传感器包含第一电极和第二电极，且沉积所述传感器包括将第一电极和第二电极印刷到基底的顶面上。

13.权利要求12的方法，其进一步包括在第一电极上沉积试剂层。

14.权利要求13的方法，其中在第一电极和亲水墨水层之间布置所述试剂层。

15.权利要求12的方法，其中将第一电极用试剂官能化。

16.权利要求11的方法，其中沉积亲水墨水层和沉积亲水墨水通路包括使用柔性版印刷机、丝网印刷机、模版印刷机或喷墨印刷机的至少一种印刷亲水墨水。