CN109668949A - 具有分配化学品和微流体盖件的分析物传感器封装体 - Google Patents

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Abstract

一种传感器系统包括被配置用于接收流体样本的测定腔室。分配化学品被布置在所述测定腔室内。第一电极结构包括至少一个导电元件，并且靠近所述第一电极结构的第二电极结构被配置用于通过所述流体样本来传输电信号。所述第一电极结构被配置用于接收通过所述流体样本传输的所述电信号并且响应性地生成感测信号。所述感测信号指示所述流体样本与所述分配化学品的相互作用。控制器电耦合至所述第一电极结构并且被配置用于至少基于由所述第一电极结构生成的所述感测信号来识别所述流体样本中的至少一种分析物。所述第一电极结构嵌入在衬底基板内，并且所述第二电极结构嵌入在耦合至所述衬底基板的微流体盖件内。

Description

具有分配化学品和微流体盖件的分析物传感器封装体
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求在2017年10月13日提交的题为“Analytesensor package with microfluidic cap and method for analyzing fluid samples(具有微流体盖件的分析物传感器封装体以及用于分析流体样本的方法)”的美国临时申请序列号62/571,953以及在2017年10月13日提交的题为“Analyte sensor package withmicrofluidic cap and dispense chemistry and method for analyzing fluidsamples(具有微流体盖件和分配化学品的分析物传感器封装体以及用于分析流体样本的方法)”的美国临时申请序列号62/571,970的权益。以上所引用的临时申请通过引用以其全文结合在此。
背景技术
分析生物流体(例如，血液、尿液、唾液等)和其他流体(例如，液体样本或气体样本等)中的组分在重要性上日益增加。在医疗保健环境中可以使用生物流体测试以确定生理状态和/或生物化学状态，诸如疾病、矿物质含量、制药药物有效性、和/或器官功能。例如，可能希望确定个体血液内的分析物浓度以管理健康状况，诸如糖尿病。因此，个人可以去诊断实验室或医疗设施进行抽血并且然后等待(通常为延长的时段)分析结果。个人通常可以安排与医疗保健提供者的随访以回顾分析结果，这也会增加成本。
附图说明
参照所附附图描述了具体实施方式。说明书和附图中在不同情况下使用相同的参考号可以指示相似或相同的项目。以下具体实施方式和所附附图中公开了本公开的各个实施例或示例(“示例”)。所述附图不一定是按比例绘制的。一般而言，除非权利要求书中另有规定，否则所公开的过程的操作可以以任意顺序来执行。
图1是传感器系统的实施例的图示的截面侧视图；
图2是包括微流体盖件的传感器系统的实施例的图示的截面侧视立面图；
图3是传感器系统的实施例的布置在衬底基板上的第一电极结构的示例的框图表示；
图4是传感器系统的实施例中的分配化学品布置在导电元件之上的第一电极结构的示例的框图表示；
图5是传感器系统的实施例中的分配化学品布置在第一电极结构的表面之上的所述第一电极结构的示例的框图表示；
图6是传感器系统的实施例的布置在测定腔室内的分配化学品的示例的框图表示；
图7是包括具有阶梯状配置的微流体盖件的传感器系统的实施例的框图表示；
图8是包括具有阶梯状配置的微流体盖件的传感器系统的实施例的框图表示；
图9是包括具有阶梯状配置的微流体盖件的传感器系统的实施例的框图表示；
图10是包括具有阶梯状配置的微流体盖件的传感器系统的实施例的框图表示；
图11是包括具有阶梯状配置的微流体盖件以及延伸穿过所述微流体盖件的至少一个孔口的传感器系统的实施例的框图表示；
图12是包括具有阶梯状配置的微流体盖件以及延伸穿过所述微流体盖件的至少一个孔口的传感器系统的实施例的框图表示；
图13是包括微流体盖件的传感器系统的实施例的框图表示；
图14是包括微流体盖件的传感器系统的实施例的框图表示；
图15A是包括具有阶梯状配置的微流体盖件的示例的传感器系统的实施例的框图表示；
图15B是图15A的包括具有阶梯状配置的微流体盖件的示例的传感器系统的实施例的框图表示，其中不同的分析物布置在测定腔室内；
图16A至图16H是在示例制作过程期间传感器系统的实施例的不同阶段的图示；并且
图17是一种使用传感器系统的实施例的方法的示例的流程图表示。
具体实施方式
概述
现场传感器系统可以用于分析新鲜采集的流体样本而非必须去到医疗设施，或者保存流体样本以输送至远程定位实验室以供分析。现场传感器系统还可以用于获得更快的所分析流体样本结果，执行对偏远地区(在所述偏远地区，交通和/或对测试设备的访问是有限的)中流体样本的分析，针对需要频繁分析其生物样本(例如，血液、唾液、尿液等)中的一项或多项的患者执行自测试(而不必在每次需要测试时去医疗保健设施)等。因此，对于可促进现场(例如，需要点)测试的设备，存在日益增加的需求。
因此，描述了用于分析流体的传感器系统。在本公开的示例实施例中，一种传感器系统包括被配置用于接收流体样本的测定腔室。分配化学品被布置在所述测定腔室内。所述传感器系统包括第一电极结构，所述第一电极结构包括至少一个导电元件。所述传感器系统包括靠近所述第一电极结构的第二电极结构。所述第二电极结构被配置用于通过所述流体样本来传输电信号，并且所述第一电极结构被配置用于接收通过所述流体样本传输的所述电信号并且响应性地生成感测信号。所述感测信号表示所述流体样本与所述分配化学品之间的反应。所述传感器系统包括电耦合至所述第一电极结构的控制器。所述控制器被配置用于至少基于由所述第一电极结构生成的所述感测信号来识别所述流体样本中的至少一种分析物。所述传感器系统包括衬底基板。所述第一电极结构或所述第二电极结构嵌入在所述衬底基板内。在替代性实施例中，所述第一电极结构和所述第二电极结构中的一个耦合至所述衬底基板。
在本公开的另一示例实施例中，一种传感器系统包括衬底基板以及被配置用于接收流体样本的测定腔室。分配化学品被布置在所述测定腔室内，其中，所述分配化学品包括干燥的水溶液，所述干燥的水溶液具有多个有涂层的微珠。所述传感器系统包括嵌入在所述衬底基板内的第一电极结构。所述第一电极结构包括以M乘N矩阵安排的导电元件阵列，其中，M为导电元件的行数，并且N为导电元件的列数。所述传感器系统包括耦合至所述衬底基板的微流体盖件。所述微流体盖件包括第二电极结构。所述第二电极结构靠近所述第一电极结构并且被配置用于通过所述流体样本来传输电信号，并且所述第一电极结构被配置用于接收通过所述流体样本传输的所述电信号并且响应性地生成感测信号。所述感测信号指示所述流体样本与所述分配化学品之间的反应。所述传感器系统包括电耦合至所述第一电极结构的控制器。所述控制器被配置用于至少基于由所述第一电极结构生成的所述感测信号来识别所述流体样本中的至少一种分析物。所述第一电极结构和所述第二电极结构限定所述测定腔室的第一部分和第二部分。在替代性实施例中，所述第一电极结构和所述第二电极结构中的一个耦合至所述衬底基板。
在本公开的另一示例实施例中，一种传感器系统包括衬底基板、被配置用于接收流体样本的测定腔室、以及布置在所述测定腔室内的分配化学品。分配化学品被布置在所述测定腔室内。所述传感器系统包括包含第一电极结构的传感器。所述传感器嵌入在所述衬底基板内。所述第一电极结构包括被配置用于通过所述流体样本来传输电信号的多个导电元件。所述传感器系统包括耦合至所述衬底基板并包含第二电极结构的微流体盖件。所述第二电极结构被配置用于接收通过所述流体样本传输的所述电信号并且响应性地生成感测信号。所述感测信号指示所述流体样本与所述分配化学品之间的相互作用。所述传感器系统包括电耦合至所述第二电极结构的控制器。所述控制器被配置用于至少基于由所述第二电极结构生成的所述感测信号来识别所述流体样本中的至少一种分析物。所述第一电极结构和所述第二电极结构可以限定所述测定腔室的相对侧。在替代性实施例中，所述第一电极结构和所述第二电极结构中的一个耦合至所述衬底基板。
示例实施方式
参照图1，示出了一种被配置用于分析流体样本122的传感器系统100的实施例的图示。传感器系统100检测流体样本122内是否存在一种或多种分析物。在实施例中，传感器系统100确定流体样本122中的一种或多种颗粒(例如，细胞、生物结构、珠子、微颗粒等)的至少一个特点(例如，数量、空间分布、维度、浓度等)。贯穿本公开，词语传感器系统和传感器封装体可以互换使用。
在实施例中，传感器系统100被用作测试条。在实施例中，传感器系统100耦合至外部设备。外部设备的示例包括但不限于移动设备、智能电话、可穿戴设备、平板计算机、数字相机、笔记本计算机、媒体播放器、便携式游戏设备、计算机、以及分析仪器。在实施例中，传感器系统100是设备的部件。具有嵌入式传感器系统100的示例设备包括但不限于移动设备、智能电话、可穿戴设备、平板计算机、数字相机、笔记本计算机、媒体播放器、便携式游戏设备、计算机、以及分析仪器。
传感器系统100包括衬底基板102、第一电极结构108、第二电极结构116、测定腔室120以及分配化学品110。测定腔室120被配置用于接收流体样本122。分配化学品110被布置在测定腔室120内。流体样本122中存在一种或多种分析物使得与分配化学品110进行特定反应。在实施例中，第二电极结构116被配置用于通过沉积在测定腔室120内的流体样本122的至少一部分来传输一个或多个电信号134。第一电极结构108被配置用于接收已经穿过流体样本122的一个或多个电信号134，并且响应性地生成感测信号。所述感测信号指示流体样本122中是否存在一种或多种分析物。在实施例中，第一电极结构108包括多个导电元件106。所述感测信号是基于第二电极结构116与一个或多个导电元件106之间的阻抗和/或电容，从而使得流体样本122中存在一种或多种颗粒(例如，分析物)
在实施例中，第一电极结构108被配置用于通过沉积在测定腔室120内的流体样本122的至少一部分来传输一个或多个电信号134。第二电极结构116被配置用于接收已经穿过流体样本122的一个或多个电信号134，并且响应性地生成感测信号。在实施例中，第二电极结构116包括多个导电元件106。
在实施例中，第二电极结构116被布置为靠近第一电极结构108。在实施例中，测定腔室120被布置在第一电极结构108与第二电极结构116之间。在实施例中，测定腔室120被限定在第一电极结构108与第二电极结构116之间。在实施例中，第一电极结构108限定测定腔室120的第一表面，并且第二电极结构116限定测定腔室120的第二表面。在实施例中，第一电极结构108和第二电极结构116限定测定腔室120的相对表面的至少一部分。在实施例中，第一电极结构108和第二电极结构116沿着测定腔室120的周边被布置。
分配化学品110被布置在测定腔室120内。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在第二电极结构116的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108和第二电极结构116两者的至少一部分上。
在实施例中，分配化学品110包括被放置在第一电极结构108和第二电极结构116中的一者或两者上和/或在其上被干燥(例如，干燥的水溶液)的基于水的聚合物溶液/颗粒混合物。所述基于水的聚合物溶液/颗粒混合物作为第一电极结构108和第二电极结构116中的一者或两者上的亲水性表面进行操作。在实施例中，分配化学品110和/或基于水的聚合物溶液/颗粒混合物包括水、洗涤剂、酒精、淀粉中的一项或多项、以及至少一个微珠阵列。在实施例中，分配化学品110包括麦芽糖糊精、稳定剂、催化剂、以及缓冲剂中的一种或多种。分配化学品110可以包括其他组分和/或成分。
在实施例中，分配化学品110包括大约5％v/v的总固体含量，其中，颗粒含量大约为0.5％并且颗粒大小大约为0.4μm至3μm。在实施例中，分配化学品110包括大约70％至95％的水、3％至12％的酒精(例如，乙醇)、1％至5％的蔗糖、1％至2％的洗涤剂(例如，牛血清白蛋白(BSA))、0.5％至5％的洗涤剂(例如，M600)、和/或多个有涂层的微珠。在实施例中，分配化学品110呈一种被布置在第一电极结构108和第二电极结构116中的一者或两者之上的膜的形式，其中，分配化学品110膜的厚度大约为1μm。分配化学品110可以包括其他配置，诸如例如固体含量、颗粒含量、厚度、颗粒大小、以及针对其他测定的配置。
在实施例中，分配化学品110包括一种或多种不同的生物材料以执行一项或多项不同的测定。在实施例中，测定是通过以下操作而执行的测试：向流体样本122中添加一种或多种试剂(例如，分配化学品110)和/或将所述一种或多种试剂与所述流体样本接触；以及基于流体样本122与分配化学品110的反应来检测流体样本122中的分析物。例如，包括有涂层的微珠(例如，包括或涂覆有一种或多种涂层和/或试剂的珠子)的分配化学品110可以在流体样本122中存在某种分析物时凝集或凝聚。测定的一些示例包括凝集测定或凝聚测定，包括但不限于免疫测定、动力凝集测定、珠子凝聚测定、动力珠子凝聚测定、凝结测定、动力凝结测定、表面抗原测定、来自活检程序的受体测定、循环血细胞测定、或者循环核酸测定。
如上所提及的，传感器系统100包括衬底基板102。在实施例中，第一电极结构108耦合至衬底基板102。在实施例中，第二电极结构116耦合至衬底基板102。在实施例中，第一电极结构108被形成在衬底基板102内。在实施例中，第二电极结构116被形成在衬底基板102内。在实施例中，第一电极结构嵌入在衬底基板102内。在实施例中，第二电极结构116嵌入在衬底基板102内。在实施例中，第一电极结构108是衬底基板102的一部分。在实施例中，第二电极结构116是衬底基板102的一部分。
衬底基板102可以包括各种材料和/或配置，诸如半导体材料(例如，硅)、浅沟槽隔离氧化物(和/或场氧化物(FOX))、和/或已经被处理为包括有源电路系统的有源部分(例如，至少一个电极)。在实施例中，衬底基板102包括n型硅晶片或p型硅晶片。在实施例中，衬底基板102包括被配置用于供应n型电荷载流子元素的V族元素(例如，磷、砷、锑等)。在实施例中，衬底基板102包括被配置用于供应p型电荷载流子元素的IIIA族元素(例如，硼等)。在实施例中，衬底基板102包括可以以各种方式进行配置的集成电路。例如，所述集成电路可以包括数字集成电路、模拟集成电路、混合信号电路等。在一种或多种实施方式中，所述集成电路可以包括数字逻辑设备、模拟设备(例如，放大器等)及其组合等。如上所述，所述集成电路可以利用各种制作技术来制作。例如，所述集成电路可以经由互补金属氧化物半导体(CMOS)技术、双极半导体技术等来制作。在实施例中，传感器系统100包括单个芯片。
在实施例中，传感器系统100包括控制器(未示出)。在实施例中，所述控制器电耦合至第一电极结构108并且被配置用于接收由第一电极结构108生成的感测信号。所述控制器至少部分地基于所接收到的感测信号来识别流体样本122中是否存在至少一种分析物。在实施例中，所述控制器耦合至衬底基板102。在实施例中，所述控制器是衬底基板102的集成电路部件。在实施例中，所述控制器嵌入在衬底基板102内。在实施例中，第二电极结构生成感测信号。所述控制器电耦合至第二电极结构116并且从第二电极结构116接收感测信号。在实施例中，所述控制器被配置用于部分地基于从第二电极结构116接收到的感测信号来标识流体样本122中的至少一种分析物。
在实施例中，显示器通信地耦合至所述控制器。在实施例中，所述显示器是传感器系统100的部件。所述显示器被配置用于显示与由所述控制器标识分析物在流体样本122中的存在相关联的数据。可以使用其他机构(诸如例如，音频输出)来提供与由所述控制器或用户标识分析物在流体样本122中的存在相关联的数据。
参照图2，示出了一种包括微流体盖件114的传感器系统100的实施例的图示。在实施例中，微流体盖件114耦合至衬底基板102并且通常被布置在第一电极结构108之上。微流体盖件114由非导电介电材料组成。非导电介电材料的示例包括但不限于玻璃(例如，玻璃板)、聚合物(例如，聚苯乙烯)、陶瓷以及乳状液分层。
第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面被布置或形成。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的整个内表面被布置或形成。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面的基本上平面的部分被布置。第二电极结构116被布置为相对于第一电极结构108处于一种间隔开的关系。在实施例中，第二电极结构116通常平行于第一电极结构108。在实施例中，第二电极结构116靠近测定腔室120。在实施例中，微流体盖件114的内表面以及衬底基板102的上表面限定测定腔室120，其中第一电极结构108和第二电极结构116处于测定腔室120的相对侧。在实施例中，第一电极结构108和第二电极结构116限定测定腔室120的相对侧。
如上所提及的，第一电极结构108包括多个导电元件106。在实施例中，所述多个导电元件106大致位于衬底基板102的中心124处。
分配化学品110被布置在测定腔室120内。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在第二电极结构116的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108和第二电极结构116两者的至少一部分上。
传感器系统100包括孔口118。流体样本122经由孔口118被沉积在传感器系统100的测定腔室120内。在实施例中，流体样本122使用毛细作用通过孔口118被拉入测定腔室120中。在实施例中，孔口118被布置在微流体盖件114与衬底基板102之间。在实施例中，孔口118由微流体盖件114的内表面的一部分以及衬底基板102的上表面的一部分来限定。在实施例中，传感器系统100包括多个孔口118。在具有多个孔口118的实施例中，流体样本122经由所述多个孔口118中的一个进入测定腔室120，并且经由所述多个孔口118中的另一个离开测定腔室120。
在实施例中，一个或多个接触焊盘112被布置在衬底基板102的上表面上。接触焊盘112中的一个或多个电耦合至嵌入或形成在衬底基板102中的有源电路系统。这种有源电路系统的示例包括但不限于第一电极结构108、第一电极结构108中的导电元件106中的一个或多个、以及控制器。接触焊盘112使用导电材料来形成。可以用于形成接触焊盘112的导电材料的示例包括但不限于铜、铝以及钨。
在实施例中，导电材料126用于经由接触焊盘112将嵌入或形成在衬底基板102中的有源电路元件中的一个或多个电耦合至微流体盖件114上的电部件中的一个或多个。在实施例中，导电材料126用于经由布置在衬底基板102上的接触焊盘112中的一个或多个将微流体盖件114机械地耦合至衬底基板102。在实施例中，导电材料126既用于将微流体盖件114上的一个或多个电部件电耦合至嵌入或形成在衬底基板102中的一个或多个有源电路元件，又用于将微流体盖件114机械地耦合至衬底基板102。导电材料的示例包括但不限于焊料、回流焊球、以及焊膏。
在实施例中，导电粘合剂用于经由接触焊盘112将嵌入或形成在衬底基板102中的有源电路元件中的一个或多个电耦合至微流体盖件114上的电部件中的一个或多个。在实施例中，所述导电粘合剂用于经由布置在衬底基板102上的接触焊盘112中的一个或多个将微流体盖件114机械地耦合至衬底基板102。在实施例中，所述导电粘合剂既用于将微流体盖件114上的一个或多个电部件电耦合至嵌入或形成在衬底基板102中的一个或多个有源电路元件，又用于将微流体盖件114机械地耦合至衬底基板102。导电粘合剂的示例包括但不限于环氧树脂以及导电环氧树脂。
在实施例中，导电材料126和导电粘合剂的组合用于电耦合和/或机械耦合以上所述的不同部件中的一个或多个。在实施例中，所述导电粘合剂与玻璃纤维中的一个或多个以及至少一个间隔物组合使用以便在衬底基板102与微流体盖件114之间建立至少一个孔口118。
在实施例中，传感器系统100被配置用于电耦合且机械耦合至电路板128。电路板128的示例包括但不限于印刷电路板、柔性基底板、以及柔性印刷塑料板。在实施例中，电路板128是设备的部件。设备的示例包括但不限于移动设备、智能电话、可穿戴设备、平板计算机、数字相机、笔记本计算机、媒体播放器、便携式游戏设备、计算机、以及分析仪器。
在实施例中，衬底基板102包括布置在衬底基板102的下表面上的一个或多个接触焊盘132。在实施例中，导电材料130用于经由所述一个或多个接触焊盘132将传感器系统100电耦合和/或机械耦合至电路板128。导电材料的示例包括但不限于焊料、回流焊球、以及焊膏。在实施例中，导电粘合剂用于经由所述一个或多个接触焊盘132将传感器系统100电耦合和/或机械耦合至电路板128。导电粘合剂的示例包括但不限于环氧树脂、导电环氧树脂、以及裸片附接粘合剂。在实施例中，导电材料130和导电粘合剂的组合用于经由所述一个或多个接触焊盘132将传感器系统100电耦合和/或机械耦合至电路板128。
参照图3，示出了传感器系统100的实施例的衬底基板102上的第一电极结构108的示例的框图表示。如上所提及的，第一电极结构108包括多个导电元件106。在实施例中，所述多个导电元件106以导电元件106阵列的形式被安排。在实施例中，导电元件106阵列被安排为M乘N矩阵，其中，M为所述M乘N矩阵中导电元件106的行数，并且N为所述M乘N矩阵中导电元件106的列数。在实施例中，所述M乘N矩阵的导电元件106大致位于衬底基板102的中心处。虽然已经描述了导电元件106的M乘N矩阵安排，但是可以以其他配置来安排所述多个导电元件106。其他配置的示例包括但不限于方形配置、矩形配置、圆形配置、不规则配置、以及线性配置。
在实施例中，所述M乘N矩阵的导电元件106中的至少一个导电元件106包括伪元件。在实施例中，所述M乘N矩阵的导电元件106包括至少一列和/或至少一行伪元件。所述一个或多个伪元件耦合至交流(AC)接地和/或其他电势，以使得所述一个或多个伪元件不用作促进检测流体样本122中是否存在分析物的感测元件。
参照图4，示出了传感器系统100的实施例中的分配化学品110布置在导电元件106之上的第一电极结构108的示例的框图表示。第一电极结构108包括以M乘N阵列安排的多个导电元件106。在实施例中，分配化学品110被布置在所述M乘N阵列的导电元件106中的每个单独导电元件106之上。
在实施例中，分配化学品110形成与每个导电元件106相关联的单独分配化学品岛。在实施例中，分配化学品110覆盖每个单独导电元件106的上表面和侧面。每个分配化学品110岛包括覆盖单独导电元件106中每一个的上表面和侧面的分配化学品110。在实施例中，每个分配化学品110岛形成相对于第一电极结构108基本上呈平面的表面。在实施例中，分配化学品110岛被形成在呈M乘N阵列的导电元件106中的一个或多个导电元件上。在实施例中，分配化学品110岛被形成在M乘N阵列的导电元件106的子集之上。
参照图5，示出了传感器系统100的实施例中的分配化学品110布置在第一电极结构108的表面之上的所述第一电极结构108的示例的框图表示。第一电极结构108包括以M乘N阵列安排的多个导电元件106。
在实施例中，分配化学品110基本上覆盖第一电极结构108的整个表面。分配化学品110覆盖每个单独导电元件106的上表面和侧面、第一电极结构108的在相邻导电元件106之间的表面的区域、以及第一电极结构108的延伸超过由呈M乘N阵列的导电元件106的外部限定的周边的区域。在实施例中，分配化学品110形成相对于第一电极结构108基本上呈平面的表面。在实施例中，分配化学品110被布置在呈M乘N阵列的导电元件106中的一个或多个导电元件之上。在实施例中，分配化学品110被布置在M乘N阵列的导电元件106的子集之上。
参照图6，示出了传感器系统100的实施例中的分配化学品110布置在测定腔室120内的所述测定腔室120的示例的剪切框图表示。在传感器系统100的实施例中，测定腔室120被布置在微流体盖件114与衬底基板102之间。在实施例中，测定腔室120被布置在第一电极结构108与第二电极结构116之间。在实施例中，测定腔室120的相对侧由第一电极结构108和第二电极结构116来限定。第一电极结构108包括多个导电元件106。流体样本122被沉积在测定腔室120内。
在实施例中，分配化学品110包括一个或多个微珠136。在实施例中，分配化学品110是一种干燥的水溶液，所述干燥的水溶液包括一个或多个有涂层的微珠136。在实施例中，分配化学品110是一种干燥的水溶液，所述干燥的水溶液包括微珠136阵列。在实施例中，所述一个或多个有涂层的微珠136使用聚合物、玻璃和金属中的一种或多种来形成。在实施例中，有涂层的微珠136中的一个或多个是中空的。在实施例中，有涂层的微珠136中的一个或多个具有芯，所述芯包括与用于形成所述一个或多个微珠136的外表面的材料不同的材料。
在实施例中，每个单独的有涂层的微珠136具有专用于期望的测定或测定组合的涂层。在实施例中，分配化学品110被配置用于提供免疫测定，并且包括具有用于检测特定抗原的抗体的一个或多个有涂层的微珠136。在实施例中，分配化学品110被配置用于提供免疫测定，并且包括具有抗原专用涂层的一个或多个有涂层的微珠136。抗原的示例为人体绒毛膜促性腺素(hCG)激素。
在实施例中，分配化学品110被配置为凝结测定。在实施例中，分配化学品110包括具有促凝血酶原激酶涂层的一个或多个有涂层的微珠136。在实施例中，分配化学品110被配置为电化学测定。在实施例中，分配化学品110包括具有包括纳的涂层的一个或多个有涂层的微珠136。在实施例中，分配化学品110包括具有包括葡萄糖的涂层的一个或多个有涂层的微珠136。
在实施例中，分配化学品110包括具有用于分子测定的涂层的一个或多个有涂层的微珠136。在实施例中，分配化学品110包括具有用于生物化学测定的涂层的一个或多个有涂层的微珠136。在实施例中，所述一个或多个微珠136被配置用于检测单一分析物。在实施例中，所述一个或多个微珠136被配置用于检测多种分析物。在实施例中，所述一个或多个微珠136被配置用于检测分析物的特定组合。分析物的示例包括但不限于血细胞、制药药品、药物、化学制品、离子、元素、酒精、葡萄糖、果糖、苹果酸、金属、以及营养素。
如上所提及的，测定包括一种通过将流体样本122引入包括分配化学品110的测定腔室120中来执行的测试。流体样本122与分配化学品110相互作用。第二电极结构116生成穿过流体样本122的至少一部分的一个或多个电信号134。第一电极结构108检测穿过流体样本122的所述一个或多个电信号的至少一部分，并且响应性地生成感测信号。所述感测信号指示流体样本122中是否存在特定分析物。例如，有涂层的微珠136可以在流体样本122中存在某种分析物时凝集或凝聚。穿过流体样本122的电信号134受到与分析物的存在相关联的凝集或凝聚的影响。所述感测信号指示与分析物的存在相关联的凝集或凝聚的影响。所述控制器电耦合至第一电极结构108并且被配置用于至少部分地基于从第一电极结构108接收到的感测信号来检测分析物在流体样本122中的存在。
参照图7，示出了包括具有阶梯状配置的微流体盖件114的示例的传感器系统100的实施例的框图表示。微流体盖件114的内表面具有阶梯状配置。微流体盖件114耦合至衬底基板102并且通常被布置在第一电极结构108之上。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面的阶梯状配置被布置或形成。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的阶梯状内表面的基本上呈平面的部分被布置，所述阶梯状内表面通常平行于衬底基板102的上表面。
在实施例中，第二电极结构116靠近测定腔室120。在实施例中，微流体盖件114的阶梯状内表面以及衬底基板102的上表面限定测定腔室120。在实施例中，第一电极结构108和第二电极结构116限定测定腔室120的相对侧。
如上所提及的，第一电极结构108包括多个导电元件106。在实施例中，所述多个导电元件106大致位于衬底基板102的中心124处。分配化学品110被布置在测定腔室120内。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在第二电极结构116的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108和第二电极结构116两者的至少一部分上。传感器系统100包括至少一个孔口118。
在替代性实施例中，微流体盖件114的内表面可以具有不同的配置。在实施例中，微流体盖件114的不同部分被布置在距第一电极结构108不同的距离处。在实施例中，微流体盖件114的第一部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第一距离处，并且微流体盖件114的第二部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第二距离处，其中，所述第一距离不同于所述第二距离。微流体盖件114的具有距第一电极结构108不同距离的不同部分可以使得能够分析多种分析物，其中至少一种分析物具有与流体样本122中的第二分析物相较而言不同的大小。
在实施例中，平台104部分地包围衬底基板102。在实施例中，平台104沿着衬底基板102的下表面、沿着衬底基板102的多个侧面、以及沿着衬底基板102的上表面在微流体盖件114的任一侧的多个部分延伸。在实施例中，至少一个通孔140从平台104的下表面延伸至衬底基板102。衬底基板102上的和/或嵌入在所述衬底基板内的一个或多个部件使用通孔140电耦合至电路板128。例如，通孔140的第一端电耦合至衬底基板102上的接触焊盘，并且通孔140的第二端使用导电材料130电耦合且机械耦合至电路板128。
参照图8，示出了包括具有阶梯状配置的微流体盖件114的示例的传感器系统100的实施例的框图表示。微流体盖件114的内表面具有阶梯状配置。微流体盖件114耦合至衬底基板102并且通常被布置在第一电极结构108之上。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面的阶梯状配置被布置或形成。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的阶梯状内表面的基本上呈平面的部分被布置，所述阶梯状内表面通常平行于衬底基板102的上表面。
在替代性实施例中，微流体盖件114的内表面可以具有不同的配置。在实施例中，微流体盖件114的不同部分被布置在距第一电极结构108不同的距离处。在实施例中，微流体盖件114的第一部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第一距离处，并且微流体盖件114的第二部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第二距离处，其中，所述第一距离不同于所述第二距离。
在实施例中，平台104沿着衬底基板102的下表面延伸。在实施例中，至少一个通孔140从平台104的下表面延伸穿过平台104的宽度到达平台104的上表面。在实施例中，至少一个填充通孔142从衬底基板102的下表面延伸穿过衬底基板102的宽度到达衬底基板102的上表面。衬底基板102上的和/或嵌入在所述衬底基板内的一个或多个部件使用填充通孔142和通孔140电耦合至电路板128。
参照图9，示出了包括具有阶梯状配置的微流体盖件114的示例的传感器系统100的实施例的框图表示。微流体盖件114的内表面具有阶梯状配置。微流体盖件114耦合至衬底基板102并且通常被布置在第一电极结构108之上。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面的阶梯状配置被布置或形成。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的阶梯状内表面的基本上呈平面的部分被布置，所述阶梯状内表面通常平行于衬底基板102的上表面。
在替代性实施例中，微流体盖件114的内表面可以具有不同的配置。在实施例中，微流体盖件114的不同部分被布置在距第一电极结构108不同的距离处。在实施例中，微流体盖件114的第一部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第一距离处，并且微流体盖件114的第二部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第二距离处，其中，所述第一距离不同于所述第二距离。
在实施例中，导电材料126用于经由布置在衬底基板102上的接触焊盘112中的一个或多个将微流体盖件114机械地耦合至衬底基板102。在实施例中，导电材料126既用于将微流体盖件114上的一个或多个电部件电耦合至嵌入或形成在衬底基板102中的一个或多个有源电路元件，又用于将微流体盖件114机械地耦合至衬底基板102。导电材料的示例包括但不限于焊料、回流焊球、以及焊膏。在实施例中，柱和桩中的至少一者用于将微流体盖件114机械耦合至衬底基板102。
参照图10，示出了包括具有阶梯状配置的微流体盖件114的示例的传感器系统100的实施例的框图表示。微流体盖件114的内表面具有阶梯状配置。微流体盖件114耦合至衬底基板102并且通常被布置在第一电极结构108之上。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面的阶梯状配置被布置或形成。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的阶梯状内表面的基本上呈平面的部分被布置，所述阶梯状内表面通常平行于衬底基板102的上表面。
在替代性实施例中，微流体盖件114的内表面可以具有不同的配置。在实施例中，微流体盖件114的不同部分被布置在距第一电极结构108不同的距离处。在实施例中，微流体盖件114的第一部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第一距离处，并且微流体盖件114的第二部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第二距离处，其中，所述第一距离不同于所述第二距离。
在实施例中，微流体盖件114中的第二电极结构116使用粘合剂132电耦合和/或机械耦合至衬底基板102的一个或多个部件。在实施例中，所述粘合剂是导电粘合剂。在实施例中，粘合剂132是导电环氧树脂。在实施例中，第二电极结构116使用粘合剂132和导电材料126的组合电耦合和/或机械耦合至衬底基板102的一个或多个部件。第二电极结构116的示例可以包括但不限于工作电极、参考电极、辅助电极、以及对电极。在实施例中，第二电极结构是电化学电池单元。
参照图11，示出了包括具有阶梯状配置的微流体盖件114以及延伸穿过所述微流体盖件114的至少一个孔口118的传感器系统100的实施例的框图表示。微流体盖件114的内表面具有阶梯状配置。微流体盖件114耦合至衬底基板102并且通常被布置在第一电极结构108之上。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面的阶梯状配置被布置或形成。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的阶梯状内表面的基本上呈平面的部分被布置，所述阶梯状内表面通常平行于衬底基板102的上表面。
在替代性实施例中，微流体盖件114的内表面可以具有不同的配置。在实施例中，微流体盖件114的不同部分被布置在距第一电极结构108不同的距离处。在实施例中，微流体盖件114的第一部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第一距离处，并且微流体盖件114的第二部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第二距离处，其中，所述第一距离不同于所述第二距离。
在实施例中，至少一个孔口延伸穿过微流体盖件114进入测定腔室120中。在实施例中，第一孔口延伸穿过微流体盖件114的第一部分，其中，第二电极结构116邻近第一孔口118的区段相对于第一电极结构108被布置在第一距离处；并且第二孔口延伸穿过微流体盖件114的第二部分，其中，第二电极结构116邻近第二孔口118的区段相对于第一电极结构108被布置在第二距离处。所述第一距离不同于所述第二距离。
参照图12，示出了包括具有阶梯状配置的微流体盖件114以及延伸穿过所述微流体盖件114的至少一个孔口118的传感器系统100的实施例的框图表示。微流体盖件114的内表面具有阶梯状配置。微流体盖件114耦合至衬底基板102并且通常被布置在第一电极结构108之上。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面的阶梯状配置被布置或形成。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的阶梯状内表面的基本上呈平面的部分被布置，所述阶梯状内表面通常平行于衬底基板102的上表面。
在替代性实施例中，微流体盖件114的内表面可以具有不同的配置。在实施例中，微流体盖件114的不同部分被布置在距第一电极结构108不同的距离处。在实施例中，微流体盖件114的第一部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第一距离处，并且微流体盖件114的第二部分通常平行于衬底基板102并且相对于第一电极结构108被布置在第二距离处，其中，所述第一距离不同于所述第二距离。
在实施例中，至少一个孔口延伸穿过微流体盖件114进入测定腔室120中。在实施例中，第一孔口延伸穿过微流体盖件114的第一部分，其中，第二电极结构116邻近第一孔口118的区段相对于第一电极结构108被布置在第一距离处；并且第二孔口延伸穿过微流体盖件114的第二部分，其中，第二电极结构116邻近第二孔口118的区段相对于第一电极结构108被布置在第二距离处。所述第一距离不同于所述第二距离。在实施例中，第二电极结构116沿着所述一个或多个孔口118的内表面延伸。
在实施例中，微流体盖件114中的第二电极结构116使用粘合剂132电耦合和/或机械耦合至衬底基板102的一个或多个部件。在实施例中，所述粘合剂是导电粘合剂。在实施例中，粘合剂132是导电环氧树脂。在实施例中，第二电极结构116使用粘合剂132和导电材料126的组合电耦合和/或机械耦合至衬底基板102的一个或多个部件。
参照图13，示出了包括微流体盖件114的传感器系统100的框图表示。在实施例中，微流体盖件114包括空腔151。在实施例中，空腔151是使用蚀刻工艺产生的。微流体盖件114耦合至衬底基板102，并且空腔151通常被布置在第一电极结构108之上。在实施例中，测定腔室120的周边由空腔151和衬底基板102来限定。第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面被布置在空腔151内。
在实施例中，至少一个孔口118从微流体盖件114的上表面延伸到测定腔室120中。在实施例中，两个孔口从微流体盖件114的上表面延伸到测定腔室120中。在实施例中，流体样本122通过所述两个孔口118中的一个进入测定腔室120，并且通过所述两个孔口118中的另一个离开测定腔室120。在实施例中，流体样本122使用毛细作用被拉入测定腔室120中。虽然示出了两个孔口118，但是更少或更多数量的孔口118可以从微流体盖件114的上表面延伸到测定腔室120中。
参照图14，示出了包括微流体盖件114的传感器系统100的框图表示。在实施例中，微流体盖件114包括空腔151。在实施例中，空腔151是使用蚀刻工艺产生的。微流体盖件114耦合至衬底基板102，并且空腔151通常被布置在第一电极结构108之上。在实施例中，测定腔室120的周边由空腔151和衬底基板102来限定。第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面被布置在空腔151内。
在实施例中，至少一个孔口118从微流体盖件114的侧表面延伸到测定腔室120中。在实施例中，第一孔口从微流体盖件114的第一侧表面延伸到测定腔室120中，并且第二孔口从微流体盖件114的第二侧表面延伸到测定腔室中。在实施例中，微流体盖件114的第一和第二侧表面是相对的侧表面。在实施例中，流体样本122通过第一和第二孔口118中的一个进入测定腔室120，并且通过第一和第二孔口118中的另一个离开测定腔室120。在实施例中，流体样本122使用毛细作用被拉入测定腔室120中。虽然示出了两个孔口118，但是更少或更多数量的孔口118可以从微流体盖件114的侧表面中的一个或多个延伸到测定腔室120中。
参照图15A，示出了包括具有阶梯状配置的微流体盖件114的示例的传感器系统100的实施例的框图表示。微流体盖件114的内表面具有阶梯状配置。在实施例中，第二电极结构116沿着微流体盖件114的内表面的阶梯状配置被布置或形成。包括所述多个导体元件106的第一电极结构108被布置在衬底基板102的上表面上。
在实施例中，所述阶梯状配置包括第一台阶、第二台阶以及第三台阶。第一台阶表面被布置在距至少第一导电元件106集合的第一距离处，由此限定测定腔室120的具有第一宽度152的第一部分。第二台阶表面被布置在距第二导电元件106集合的第二距离处，由此限定测定腔室120的具有第二宽度154的第二部分。第三台阶表面被布置在距第三导电元件106集合的第三距离处，由此限定测定腔室120的具有第三宽度156的第三部分。第二宽度154大于第一宽度152。第三宽度156大于第二宽度154。虽然已经描述了包括三个台阶的阶梯状配置，但是替代性实施例可以包括更少或更多数量的台阶。所述第一、第二和第三导电元件106集合中的每一个包括至少一个导电元件106。
在实施例中，微流体盖件114的阶梯状内表面以及衬底基板102的上表面限定测定腔室120。第一电极结构108和第二电极结构116被布置在测定腔室120的相对侧。
分配化学品110被布置在测定腔室120内。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108的基本上整个表面之上。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在第二电极结构116的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在第一电极结构108和第二电极结构116两者的至少一部分上。在实施例中，分配化学品110被布置在所述多个导电元件106的子集上。
传感器系统100包括至少一个孔口118。在实施例中，孔口118被布置在微流体盖件114的侧表面上。在实施例中，多个孔口118被布置在微流体盖件114的一个或多个不同的侧表面上。
在实施例中，至少一种结构可以形成在微流体盖件114上和/或内，诸如钝体和/或台面。微流体盖件114的阶梯状配置中的多个表面可以允许不同的敏感度，和/或可以用于过滤测定腔室120中的流体样本122，以使得在多级第二电极结构116中测定腔室120的每个部分可以对不同范围的颗粒大小敏感。
参照图15B，示出了图15A的包括具有阶梯状配置的微流体盖件114的示例的传感器系统100的实施例的框图表示，其中多种不同的分析物布置在测定腔室120内。微流体盖件114的阶梯状配置使得能够分析多种分析物，其中，所述多种分析物中的每一种具有不同的大小。
例如，测定腔室120的具有第一宽度152的第一部分使得具有不超过第一宽度152的维度的第一分析物144进入测定腔室120的第一部分。然而，第二分析物146和第三分析物148具有超过第一宽度152的维度并且无法进入测定腔室120的第一部分。
测定腔室120的具有第二宽度154的第二部分使得第一分析物144和第二分析物146能够进入测定腔室120的第二部分，其中，第一分析物144和第二分析物146具有不超过测定腔室120的第二宽度154的维度。然而，第三分析物148具有超过第二宽度154的维度并且无法进入测定腔室120的第二部分。
测定腔室120的具有第三宽度156的第三部分使得第一分析物144、第二分析物146和第三分析物148能够进入测定腔室120的第三部分，其中，第一分析物144、第二分析物146和第三分析物具有不超过测定腔室120的第三宽度156的维度。
传感器系统100的实施例可以被配置用于分析血液流体样本122，其中，第一分析物144为血小板，第二分析物146为红血细胞，并且第三分析物148为白血细胞。测定腔室120的第三部分的大小被设计为具有将使得血小板、红血细胞和白血细胞能够进入测定腔室120的第三部分的宽度156。
测定腔室120的第二部分的大小被设计为具有将使得血小板和红血细胞能够进入测定腔室120的第二部分的宽度154。宽度154大小被设计为使得其太窄而不能使相对更大尺寸的白血细胞进入测定腔室120的第二部分。
测定腔室120的第一部分的大小被设计为具有将使得最小的分析物血小板能够进入测定腔室120的第一部分的宽度152。宽度152大小被设计为使得其太窄而不能使相对更大尺寸的分析物红血细胞和白血细胞进入测定腔室120的第一部分。
示例过程
图16A至图16H是在示例制作过程期间传感器系统的实施例的不同阶段的图示。
参照图16A，包括所述多个导体元件106的第一电极结构108被形成或布置在衬底基板102上。一个或多个接触焊盘112被布置在衬底基板102上。
参照图16B，在实施例中，分配化学品110被施加到第一电极结构108，以使得导体元件106中的一个或多个覆盖有分配化学品110。在实施例中，分配化学品110被喷洒在第一电极结构108的一个或多个导电元件106上。在实施例中，分配化学品110被滴落在第一电极结构108的一个或多个导电元件106上。
参照图16C，在实施例中，液体形式的分配化学品110使用可移除模板338被喷洒在第一电极结构108中的导体元件106中的一个或多个上。可移除模板338被配置用于覆盖第一电极结构108的多个部分，其方式为使得能够将液体形式的分配化学品110应用于第一电极结构108中的所选导电元件106。可移除模板338被配置用于覆盖第一电极结构108的多个部分，其方式为使得能够将液体形式的分配化学品110应用于第一电极结构108中的所有导电元件106。
在实施例中，将分配化学品110应用于电极结构108的导电元件106中的一个或多个可以包括：预成型(例如，喷洒和/或干燥)分配化学品110，并且随后使用拾取和放置型过程和装备将分配化学品110放置在所述一个或多个导电元件106上。
在替代性实施例中，将分配化学品110应用于第一电极结构108的一个或多个导电元件106可能涉及其他应用技术的使用，诸如例如包括但不限于喷射(例如，使用喷口来喷洒分配化学品110)、印刷分配化学品110、和/或使用微分配方法。
参照图16D，在实施例中，分配化学品110的应用涉及：在第一电极结构108的导电元件106上放置和/或形成分配化学品110，并且然后干燥分配化学品110。干燥技术的示例包括但不限于使用空气对流和热量。在实施例中，分配化学品110使用可以添加到液体分配化学品110中的干燥增强剂来至少部分地被干燥。干燥增强剂的示例包括但不限于麦芽糖糊精、洗涤剂以及酒精。
虽然分配化学品110在以上附图中被展示为非平面的，但是分配化学品110可以被放置为使得(一旦被干燥)分配化学品110呈平面或者与第一电极结构108的表面基本上呈平面。
参照图16E，在实施例中，诸如例如焊料的导电材料126使用球滴工艺和/或通过施加焊膏并使其回流而被放置在所述一个或多个接触焊盘112上。在实施例中，导电粘合剂(例如，导电环氧树脂)被放置在一个或多个接触焊盘112上。用于放置导电粘合剂的技术的示例包括但不限于喷洒、滴落、和/或刷涂工艺。
参照图16F，微流体盖件114被定位在衬底基板102上。在实施例中，微流体盖件114使用拾取和放置操作被定位在衬底基板102上。微流体盖件114被定位在衬底基板102上，以使得微流体盖件114与所述一个或多个接触焊盘112以及第一电极结构108恰当地对准。微流体盖件114被放置为与衬底基板和第一电极结构108基本上呈平面、在所述衬底基板和第一电极结构之上、和/或与所述衬底基板和第一电极结构平行，以便恰当地限定一个或多个孔口118和/或测定腔室120。
在实施例中，第二电极结构116被布置在微流体盖件114上。在实施例中，第二电极结构116被形成在微流体盖件114上。在实施例中，第二电极结构116被形成为分区电极(例如，第二电极116被形成在微流体盖件114的一部分上)。在实施例中，形成第二电极结构116包括形成两个或更多个第二电极结构116区段，其中，第二电极结构116的第一区段被布置为靠近第一电极结构108的第一部分(例如，第一特定导电元件106)，并且第二电极结构116的第二区段被布置为靠近第一电极结构108的第二部分(例如，不同于第一特定导电元件106的第二特定导电元件106)。
在实施例中，拾取和放置过程用于放置用于形成微流体盖件114中的第二电极结构116的电极材料。电极材料的示例包括但不限于导电材料和金属。在实施例中，第二电极结构116是通过使用蒸镀技术和/或喷洒技术(例如，喷洒导电油墨)将电极材料沉积在微流体盖件114上形成的。在实施例中，第二电极结构116使用光刻工艺被形成在微流体盖件114上，所述光刻工艺诸如沉积(例如，物理气相沉积、化学气相沉积、溅射等)、掩模、掩模之后剥离、和/或蚀刻。
在实施例中，微流体盖件114上和/或嵌入在所述微流体盖件内的第二电极结构116耦合至布置在接触焊盘112上的导电材料126。导电材料126和接触焊盘112的组合提供第二电极结构116、第一电极结构108与嵌入在衬底基板102内的其他部件之间的电连接。在实施例中，第二电极结构116使用导电粘合剂电耦合至衬底基板102。
参照图16G，导电粘合剂被布置在微流体盖件114的远离孔口118的一侧上，并且将接触焊盘112、导电材料126和第二电极结构116电耦合。附加工艺可以包括：使电连接126回流；对传感器封装体100的至少一部分进行包封；和/或将传感器封装体100耦合至平台104和/或电路板128。
参照图16H，在实施例中，分配化学品110被施加到第一电极结构108和第二电极结构116两者。
参照图17，示出了一种使用传感器系统100的实施例的方法1700的示例的流程图表示。一般而言，除非权利要求中另有规定，否则所公开的方法1700的操作可以以任意顺序来执行。在1702处，在测定腔室120处经由至少一个孔口118接收测定腔室内部的流体样本122。在1704处，流体样本122与测定腔室120中的分配化学品110相互作用。在1706处，从第二电极结构116传输至少一个电信号134。在1708处，所述至少一个电信号134穿过流体样本122。在1710处，第一电极结构108的导电元件106在所述至少一个电信号134穿过流体样本122之后接收由第二电极结构116传输的所述至少一个电信号134。在1712处，第一电极结构108基于所接收到的至少一个电信号134生成感测信号。所述感测信号指示流体样本122与分配化学品110之间的相互作用。在1714处，控制器从第一电极结构108接收感测信号。在1716处，控制器至少部分地基于所接收到的感测信号来识别流体样本122中是否存在至少一种分析物。
尽管已经以结构特征和/或过程操作专用的语言描述了主题，但应当理解的是，所附权利要求中限定的主题不一定局限于以上所述的特定特征或动作。相反，以上所述的特定特征或动作是作为实现权利要求的示例形式而公开的。

Claims (20)

1.一种传感器系统，包括：
测定腔室，所述测定腔室被配置用于接收流体样本；
分配化学品，所述分配化学品被布置在所述测定腔室内；
第一电极结构，所述第一电极结构包括至少一个导电元件；
第二电极结构，所述第二电极结构靠近所述第一电极结构并且被配置用于通过所述流体样本来传输至少一个电信号，所述第一电极结构被配置用于接收通过所述流体样本传输的所述至少一个电信号的至少一部分并且响应性地生成感测信号，所述感测信号指示所述流体样本与所述分配化学品的相互作用；
控制器，所述控制器电耦合至所述第一电极结构并且被配置用于至少基于由所述第一电极结构生成的所述感测信号来识别所述流体样本中的至少一种分析物；以及
衬底基板，其中，所述第一电极结构和所述第二电极结构中的一个嵌入在所述衬底基板内。
2.如权利要求1所述的传感器系统，进一步包括耦合至所述衬底基板的微流体盖件，其中，所述第一电极结构和所述第二电极结构中的另一个嵌入在所述微流体盖件内。
3.如权利要求1所述的传感器系统，其中，所述第一和第二电极结构沿着所述测定腔室的周边被布置。
4.如权利要求1所述的传感器系统，其中，所述分配化学品包括干燥的水溶液，所述干燥的水溶液包括多个有涂层的微珠。
5.如权利要求4所述的传感器系统，其中，所述多个有涂层的微珠包括以下各项中的至少一项：聚合物微珠、玻璃微珠、以及金属微珠。
6.如权利要求4所述的传感器系统，其中，所述多个有涂层的微珠涂覆有以下各项中的至少一项：抗体、抗原、钠、以及葡萄糖。
7.如权利要求1所述的传感器系统，其中，所述分配化学品被布置在以下各项中的至少一项上：所述第一电极结构和所述第二电极结构。
8.如权利要求1所述的传感器系统，其中，所述分配化学品被布置在所述第一电极结构上并且围绕所述至少一个导电元件形成分配化学品岛，并且其中，相邻分配化学品岛之间未布置分配化学品。
9.如权利要求8所述的传感器系统，其中，所述分配化学品被配置为与所述第一电极结构的表面基本上呈平面。
10.如权利要求1所述的传感器系统，其中，所述传感器系统包括单个芯片。
11.一种传感器系统，包括：
衬底基板；
测定腔室，所述测定腔室被配置用于接收流体样本；
分配化学品，布置在所述测定腔室内，所述分配化学品包括干燥的水溶液，所述干燥的水溶液具有多个有涂层的微珠；
第一电极结构，所述第一电极结构在所述衬底基板中布置在所述测定腔室内并且包括以M乘N矩阵安排的导电元件阵列，M为导电元件的行数，并且N为导电元件的列数；
微流体盖件，所述微流体盖件耦合至所述衬底基板并且包括布置在所述测定腔室内的第二电极结构，所述第二电极结构靠近所述第一电极结构并且被配置用于通过所述流体样本来传输电信号，并且所述第一电极结构被配置用于接收通过所述流体样本传输的所述电信号并且响应性地生成感测信号，所述感测信号指示所述流体样本与所述分配化学品的相互作用；以及
控制器，所述控制器电耦合至所述第一电极结构并且被配置用于至少基于由所述第一电极结构生成的所述感测信号来识别所述流体样本中的至少一种分析物。
12.如权利要求10所述的传感器系统，其中，所述分配化学品被布置在所述导电元件阵列上以及所述导电元件阵列中的相邻导电元件之间的区域中。
13.如权利要求10所述的传感器系统，其中，所述分配化学品被布置在所述导电元件阵列上，从而围绕每个导电元件形成分配化学品岛，并且其中，相邻分配化学品岛之间未布置分配化学品。
14.如权利要求10所述的传感器系统，其中，所述分配化学品被布置在所述导电元件阵列上以形成膜层，其中，所述膜层的厚度大约为1μm。
15.如权利要求10所述的传感器系统，其中，所述分配化学品在以下各项中的至少一项上形成亲水性表面：所述第一电极结构和所述第二电极结构。
16.如权利要求10所述的传感器系统，其中，所述干燥的水溶液包括以下各项中的至少一项：洗涤剂、酒精、以及淀粉。
17.如权利要求10所述的传感器系统，其中，所述多个有涂层的微珠包括以下各项中的至少一项：聚合物微珠、玻璃微珠、以及金属微珠。
18.如权利要求10所述的传感器系统，其中，所述多个有涂层的微珠涂覆有以下各项中的至少一项：抗体、抗原、钠、以及葡萄糖。
19.一种传感器系统，包括：
衬底基板；
测定腔室，所述测定腔室被配置用于接收流体样本；
分配化学品，所述分配化学品被布置在所述测定腔室内；
传感器，嵌入在所述衬底基板内，所述传感器包括第一电极结构；
微流体盖件，所述微流体盖件耦合至所述衬底基板并且包括第二电极结构，所述第二电极结构被配置用于通过所述流体样本来传输电信号，其中，所述第一电极结构被配置用于接收通过所述流体样本传输的所述电信号并且响应性地生成感测信号，所述感测信号指示所述流体样本与所述分配化学品之间的相互作用；以及
控制器，所述控制器电耦合至所述第一电极结构并且被配置用于至少基于由所述第一电极结构生成的所述感测信号来识别所述流体样本中的至少一种分析物。
20.如权利要求19所述的传感器系统，其中，所述分配化学品包括干燥的水溶液，所述干燥的水溶液具有多个有涂层的微珠。
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