CN116685926A - 用于护理点器件的精确流体输入控制 - Google Patents

用于护理点器件的精确流体输入控制 Download PDF

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A·F·D·席尔瓦
M·斯坦纳
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Abstract

描述了用于控制液体样本收集的器件和方法。在一个示例中，微流体器件(110，410)可以包括分析器件(111，411)和致动器(112，412)。该致动器(112，412)可以被连接至该分析器件(111，411)。该致动器(112，412)可以可操作以吸收流体(120，420)。该致动器(112，412)可以将所吸收的流体(120，420)引导至该分析器件(111，411)的输入层。该致动器(112，412)可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器(112，412)的变形度指示由该分析器件(111，411)收集的流体(120，420)的体积。

Description

用于护理点器件的精确流体输入控制
背景技术
本公开总体上涉及纸基微流体器件以及通过纸基微流体器件进行自主样本收集的方法。
纸基微流体器件可能需要输入样本或缓冲体积的精确控制。不准确的输入样本量可导致结果精度的降低和误差结果的增加。诸如移液管的外部工具可用于提供所测量的输入样本量，但是来自这些外部工具的测量可能易于出错，特别是对于微小的样本体积(例如，微升范围)。实验室级外部工具(诸如实验室级移液管)可能是昂贵的，并且可能不适合于诸如护理点(PoC)应用之类的应用。
发明内容
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述致动器可以包括具有不同膨胀率的第一材料的第一层和第二材料的第二层。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述致动器可以包括具有不同膨胀率的第一材料的第一层和第二材料的第二层。所述第一材料可以是纸，所述第二材料可以是聚丙烯。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述吸收条件可以包括所述致动器在预定时间量内吸收所述流体。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述吸收条件可以包括所述致动器在预定时间量内吸收所述流体。由所述分析器件收集的流体的体积可以基于所述预定时间量。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述分析器件可以是微流体纸基分析器件(μPAD)。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述致动器可以包括第一材料的第一层、第二材料的第二层以及第三材料的第三层。所述第一材料和所述第二材料可以具有不同的膨胀率，所述第三材料可以是导电材料。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述致动器可以包括第一材料的第一层、第二材料的第二层以及第三材料的第三层。所述第一材料和所述第二材料可以具有不同的膨胀率，所述第三材料可以是导电材料。所述导电材料层可以是以下中的一项：银纳米线(AgNW)；以及AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述吸收条件可以是经由所述第三材料层将预定电压量施加到所述致动器。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。所述装置可包括分析器件和致动器。所述致动器可以被连接至所述分析器件。所述致动器可以可操作以吸收流体。所述致动器可以将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层。所述致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述吸收条件可以是经由所述第三材料层将预定电压量施加到所述致动器。由所述分析器件收集的流体的体积可以基于所述预定电压量。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。所述方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收。所述致动器可以被连接至所述微流体器件的分析器件。所述方法还可以包括：设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件。所述致动器可以响应于所述吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度可以指示由所述分析器件收集的流体的体积。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。所述方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收。所述致动器可以被连接至所述微流体器件的分析器件。所述方法还可以包括：设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件。所述致动器可以响应于所述吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度可以指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述致动器可以包括具有不同膨胀率的第一材料的第一层和第二材料的第二层。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。所述方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收。所述致动器可以被连接至所述微流体器件的分析器件。所述方法还可以包括：设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件。所述致动器可以响应于所述吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度可以指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述致动器可以包括具有不同膨胀率的第一材料的第一层和第二材料的第二层。所述第一材料可以是纸，所述第二材料可以是聚丙烯。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。所述方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收。所述致动器可以被连接至所述微流体器件的分析器件。所述方法还可以包括：设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件。所述致动器可以响应于所述吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度可以指示由所述分析器件收集的流体的体积。设置所述吸收条件可以包括：设置用于所述致动器吸收所述体积的流体的预定时间量。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。所述方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收。所述致动器可以被连接至所述微流体器件的分析器件。所述方法还可以包括：设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件。所述致动器可以响应于所述吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度可以指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述分析器件可以是微流体纸基分析器件(μPAD)。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。所述方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收。所述致动器可以被连接至所述微流体器件的分析器件。所述方法还可以包括：设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件。所述致动器可以响应于所述吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度可以指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述致动器可以包括第一材料的第一层、第二材料的第二层以及第三材料的第三层。所述第一材料和所述第二材料可以具有不同的膨胀率，所述第三材料可以是导电材料。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。所述方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收。所述致动器可以被连接至所述微流体器件的分析器件。所述方法还可以包括：设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件。所述致动器可以响应于所述吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度可以指示由所述分析器件收集的流体的体积。所述致动器可以包括第一材料的第一层、第二材料的第二层以及第三材料的第三层。所述第一材料和所述第二材料可以具有不同的膨胀率，所述第三材料可以是导电材料。所述导电材料层可以是以下中的一项：银纳米线(AgNW)；以及AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。所述方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收。所述致动器可以被连接至所述微流体器件的分析器件。所述方法还可以包括：设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件。所述致动器可以响应于所述吸收条件的出现而变形。所述致动器的变形度可以指示由所述分析器件收集的流体的体积。设置所述吸收条件可以包括：响应于将所述致动器浸入到流体池中，设置要经由第三材料层被施加到所述致动器的预定电压量。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。所述方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。所述第一致动器层可以从所述第一基板的边缘延伸特定长度。所述第一致动器层可以由第一材料构成。所述第二致动器层可以从所述第二基板的边缘延伸所述特定长度。所述第二致动器层可以由与所述第一材料不同的第二材料构成。所述方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。所述方法还可以包括：将所述输入层和所述反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。所述致动器可包括所述第一致动器层和所述第二致动器层。所述致动器可以响应于与所述致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。所述方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。所述第一致动器层可以从所述第一基板的边缘延伸特定长度。所述第一致动器层可以由第一材料构成。所述第二致动器层可以从所述第二基板的边缘延伸所述特定长度。所述第二致动器层可以由与所述第一材料不同的第二材料构成。所述方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。所述方法还可以包括：将所述输入层和所述反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。所述致动器可包括所述第一致动器层和所述第二致动器层。所述致动器可以响应于与所述致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。所述输入层可以通过将所述第一层和所述第二层与导电材料层相结合来形成。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。所述方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。所述第一致动器层可以从所述第一基板的边缘延伸特定长度。所述第一致动器层可以由第一材料构成。所述第二致动器层可以从所述第二基板的边缘延伸所述特定长度。所述第二致动器层可以由与所述第一材料不同的第二材料构成。所述方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。所述方法还可以包括：将所述输入层和所述反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。所述致动器可包括所述第一致动器层和所述第二致动器层。所述致动器可以响应于与所述致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。所述输入层可以通过将所述第一层和所述第二层与导电材料层相结合来形成。所述导电材料层可以是以下中的一种：银纳米线(AgNW)；以及AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。所述方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。所述第一致动器层可以从所述第一基板的边缘延伸特定长度。所述第一致动器层可以由第一材料构成。所述第二致动器层可以从所述第二基板的边缘延伸所述特定长度。所述第二致动器层可以由与所述第一材料不同的第二材料构成。所述方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。所述方法还可以包括：将所述输入层和所述反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。所述致动器可包括所述第一致动器层和所述第二致动器层。所述致动器可以响应于与所述致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。所述第一材料和所述第二材料可以具有不同的膨胀率。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。所述方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。所述第一致动器层可以从所述第一基板的边缘延伸特定长度。所述第一致动器层可以由第一材料构成。所述第二致动器层可以从所述第二基板的边缘延伸所述特定长度。所述第二致动器层可以由与所述第一材料不同的第二材料构成。所述方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。所述方法还可以包括：将所述输入层和所述反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。所述致动器可包括所述第一致动器层和所述第二致动器层。所述致动器可以响应于与所述致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。所述第一材料可以是纸，所述第二材料可以是聚丙烯。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。所述方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。所述第一致动器层可以从所述第一基板的边缘延伸特定长度。所述第一致动器层可以由第一材料构成。所述第二致动器层可以从所述第二基板的边缘延伸所述特定长度。所述第二致动器层可以由与所述第一材料不同的第二材料构成。所述方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。所述方法还可以包括：将所述输入层和所述反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。所述致动器可包括所述第一致动器层和所述第二致动器层。所述致动器可以响应于与所述致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。所述第一基板和所述第二基板可以由纸和蜡构成。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。所述方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。所述第一致动器层可以从所述第一基板的边缘延伸特定长度。所述第一致动器层可以由第一材料构成。所述第二致动器层可以从所述第二基板的边缘延伸所述特定长度。所述第二致动器层可以由与所述第一材料不同的第二材料构成。所述方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。所述方法还可以包括：将所述输入层和所述反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。所述致动器可以包括所述第一致动器层和所述第二致动器层。所述致动器可以响应于与所述致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。所述分析器件可以是微流体纸基分析器件(μPAD)。
下面参考附图详细描述各个实施例的其他特征以及结构和操作。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。
附图说明
图1A是示出一个实施例中的护理点器件的精确流体输入控制的示例实施方式的图；
图1B是示出一个实施例中的护理点器件的精确流体输入控制的另一个示例实施方式的图；
图2是示出一个实施例中的致动器的细节的图；
图3A是示出一个实施例中的根据本公开产生微流体器件的制造步骤的图；
图3B是示出一个实施例中的根据本公开产生微流体器件的附加制造步骤的图；
图3C是示出一个实施例中的根据本公开的微流体器件的多个层的图；
图4是示出一个实施例中的护理点器件的精确流体输入控制的另一个示例实施方式的图；
图5是示出一个实施例中的另一个致动器的细节的图；
图6A是示出一个实施例中的用于产生根据本公开的另一个微流体器件的制造步骤的图；
图6B是示出一个实施例中的用于产生根据本公开的另一个微流体器件的附加制造步骤的图；
图6C是示出一个实施例中的用于产生根据本公开的另一个微流体器件的附加制造步骤的图；
图6D是示出一个实施例中的用于产生根据本公开的另一个微流体器件的附加制造步骤的图；
图6E是示出一个实施例中的根据本公开的另一个微流体器件的多个层的图；
图7是示出一个实施例中的实现护理点器件的精确流体输入控制的过程的流程图；
图8是示出一个实施例中的形成微流体器件的过程的流程图。
具体实施方式
在一些示例中，护理点应用可包括微小规模或量级的样本和试剂的侧流测定，如约10微升(μL)血液的样本沉积和约100μL盐溶液的试剂移液。在一个示例中，一次性塑料移液管可以用于各种应用并且可以是廉价的工具，但是一次性塑料移液管典型地具有低体积准确度(例如，可以最高准确到毫升(mL)范围)。在另一示例中，实验室级微升移液管可提供样本体积的准确度，但可能非常昂贵且可能不适于护理点应用。例如，此类实验室级移液管可能不满足在资源受限国家中用于诊断测试用途的世界卫生组织ASSURED(经济实惠、灵敏度高、特异性好、操作简单、快速并可重复、无需仪器和易获取)标准。
本文描述的器件、系统和方法能够提供一种用于为微流体器件精确地收集样本的自主方法。该自主方法包括利用一种自限制流体输入体积的机制。此外，该自主方法可以通过去除对于使用外部工具的需要(从而降低测试成本和测试套件复杂度/体积)，改进微流体器件在护理点应用中的可用性和准确度。此外，本文描述的器件、系统和方法可以针对护理点或微流体应用的流体或液体输入(例如样本或缓冲液)实现相对高精度(例如在微升范围内)，而无需昂贵的体积控制工具。更进一步地，本文描述的结构可以由被精心选择以实现自主方法和准确度的材料制成，由此提供可靠且可重复的方法以限制去往护理点或微流体器件的液体或流体输入体积。此外，一些应用可以涉及比色反应，其可能要求试剂与样本的可重复比率以获得一致的输出。本文描述的器件、系统和方法能够提供一种用于试剂与样本的可重复比率以获得一致的输出的方法，而不需要昂贵的工具(例如实验室级移液管)，并且不依赖于对外部工具的手动控制或操作者手动能力。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。致动器的变形能够提供用于分析器件的样本流体的精确和自主收集。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该致动器可以包括具有不同膨胀率的第一材料的第一层和第二材料的第二层。具有不同膨胀率的第一和第二层能够促进该致动器的变形。致动器的变形能够提供用于分析器件的样本流体的精确和自主收集。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该致动器可以包括具有不同膨胀率的第一材料的第一层和第二材料的第二层。第一材料可以是纸，第二材料可以是聚丙烯。诸如纸和聚丙烯的材料可以是容易获得的，并且可以是相对廉价的材料。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该吸收条件可以包括该致动器在预定时间量内吸收流体。该预定时间量能够允许致动器在分析器件收集到足够的样本流体时自主地缩回。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该吸收条件可以包括该致动器在预定时间量内吸收流体。由该分析器件收集的流体的体积可以基于该预定时间量。通过控制预定时间量，可以相对容易地控制由分析器件收集的流体的体积。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该分析器件可以是微流体纸基分析器件(μPAD)。分析器件(如μPAD)可以是便携且成本友好的。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该致动器可以包括第一材料的第一层、第二材料的第二层以及第三材料的第三层。第一材料和第二材料可以具有不同的膨胀率，第三材料可以是导电材料。具有不同膨胀率的第一层和第二层能够促进致动器的变形。致动器的变形能够提供用于分析器件的样本流体的精确和自主收集。第三导电材料层能够促进施加外部激励以使致动器变形。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该致动器可以包括第一材料的第一层、第二材料的第二层以及第三材料的第三层。第一材料和第二材料可以具有不同的膨胀率，第三材料可以是导电材料。导电材料层可以是以下中的一项：银纳米线(AgNW)；以及AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。这些导电材料能够容易地获得。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该吸收条件可以是经由第三材料层将预定电压量施加到该致动器。该预定电压量能够允许致动器在分析器件收集到足够的样本流体时自主地缩回。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制液体样本收集的装置。该装置可包括分析器件和致动器。该致动器可以被连接至该分析器件。该致动器可以可操作以吸收流体。该致动器可以将所吸收的流体引导至该分析器件的输入层。该致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度指示由该分析器件收集的流体的体积。该吸收条件可以是经由第三材料层将预定电压量施加到该致动器。由该分析器件收集的流体的体积可以基于该预定电压量。通过控制预定电压量，能够相对容易地控制由分析器件收集的流体的体积。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。该方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起该致动器对该流体的吸收。该致动器可以被连接至该微流体器件的分析器件。该方法还可以包括：设置用于控制由该分析器件收集的流体的体积的吸收条件。该致动器可以响应于该吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度可以指示由该分析器件收集的流体的体积。致动器的变形能够提供用于分析器件的样本流体的精确和自主收集。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。该方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起该致动器对该流体的吸收。该致动器可以被连接至该微流体器件的分析器件。该方法还可以包括：设置用于控制由该分析器件收集的流体的体积的吸收条件。该致动器可以响应于该吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度可以指示由该分析器件收集的流体的体积。该致动器可以包括具有不同膨胀率的第一材料的第一层和第二材料的第二层。具有不同膨胀率的第一层和第二层能够促进致动器的变形。致动器的变形能够提供用于分析器件的样本流体的精确和自主收集。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。该方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起该致动器对该流体的吸收。该致动器可以被连接至该微流体器件的分析器件。该方法还可以包括：设置用于控制由该分析器件收集的流体的体积的吸收条件。该致动器可以响应于该吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度可以指示由该分析器件收集的流体的体积。该致动器可以包括具有不同膨胀率的第一材料的第一层和第二材料的第二层。第一材料可以是纸，第二材料可以是聚丙烯。诸如纸和聚丙烯的材料可以是容易获得的，并且可以是相对廉价的材料。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。该方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起该致动器对该流体的吸收。该致动器可以被连接至该微流体器件的分析器件。该方法还可以包括：设置用于控制由该分析器件收集的流体的体积的吸收条件。该致动器可以响应于该吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度可以指示由该分析器件收集的流体的体积。设置该吸收条件可以包括：设置用于该致动器吸收该体积的流体的预定时间量。该预定时间量可以允许致动器在分析器件收集到足够的样本流体时自主地缩回。通过控制预定时间量，可以相对容易地控制由分析器件收集的流体的体积。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。该方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起该致动器对该流体的吸收。该致动器可以被连接至该微流体器件的分析器件。该方法还可以包括：设置用于控制由该分析器件收集的流体的体积的吸收条件。该致动器可以响应于该吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度可以指示由该分析器件收集的流体的体积。该分析器件可以是微流体纸基分析器件(μPAD)。分析器件(如μPAD)可以是便携且成本友好的。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。该方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起该致动器对该流体的吸收。该致动器可以被连接至该微流体器件的分析器件。该方法还可以包括：设置用于控制由该分析器件收集的流体的体积的吸收条件。该致动器可以响应于该吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度可以指示由该分析器件收集的流体的体积。该致动器可以包括第一材料的第一层、第二材料的第二层以及第三材料的第三层。第一材料和第二材料可以具有不同的膨胀率，第三材料可以是导电材料。具有不同膨胀率的第一层和第二层能够促进该致动器的变形。致动器的变形能够提供用于分析器件的样本流体的精确和自主收集。第三导电材料层能够促进施加外部激励以使致动器变形。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。该方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起该致动器对该流体的吸收。该致动器可以被连接至该微流体器件的分析器件。该方法还可以包括：设置用于控制由该分析器件收集的流体的体积的吸收条件。该致动器可以响应于该吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度可以指示由该分析器件收集的流体的体积。该致动器可以包括第一材料的第一层、第二材料的第二层以及第三材料的第三层。第一材料和第二材料可以具有不同的膨胀率，第三材料可以是导电材料。该导电材料层可以是以下中的一项：银纳米线(AgNW)；以及AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。这些导电材料能够容易地获得。
在一些示例中，总体上描述了一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法。该方法可以包括：将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起该致动器对该流体的吸收。该致动器可以被连接至该微流体器件的分析器件。该方法还可以包括：设置用于控制由该分析器件收集的流体的体积的吸收条件。该致动器可以响应于该吸收条件的出现而变形。该致动器的变形度可以指示由该分析器件收集的流体的体积。设置该吸收条件可以包括：响应于将该致动器浸入到流体池中，设置要经由第三材料层被施加到该致动器的预定电压量。该预定电压量可以允许致动器在分析器件收集到足够的样本流体时自主地缩回。通过控制预定时间量，可以相对容易地控制由分析器件收集的流体的体积。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。该方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。该第一致动器层可以从该第一基板的边缘延伸特定长度。该第一致动器层可以由第一材料构成。该第二致动器层可以从该第二基板的边缘延伸该特定长度。该第二致动器层可以由与该第一材料不同的第二材料构成。该方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。该方法还可以包括：将该输入层和该反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。该致动器可包括该第一致动器层和该第二致动器层。该致动器可以响应于与该致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。致动器的变形能够提供用于分析器件的样本流体的精确和自主收集。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。该方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。该第一致动器层可以从该第一基板的边缘延伸特定长度。该第一致动器层可以由第一材料构成。该第二致动器层可以从该第二基板的边缘延伸该特定长度。该第二致动器层可以由与该第一材料不同的第二材料构成。该方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。该方法还可以包括：将该输入层和该反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。该致动器可包括该第一致动器层和该第二致动器层。该致动器可以响应于与该致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。该输入层可以通过将该第一层和该第二层与导电材料层相结合来形成。第三导电材料层能够促进施加外部激励以使致动器变形。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。该方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。该第一致动器层可以从该第一基板的边缘延伸特定长度。该第一致动器层可以由第一材料构成。该第二致动器层可以从该第二基板的边缘延伸该特定长度。该第二致动器层可以由与该第一材料不同的第二材料构成。该方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。该方法还可以包括：将该输入层和该反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。该致动器可包括该第一致动器层和该第二致动器层。该致动器可以响应于与该致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。该输入层可以通过将该第一层和该第二层与导电材料层相结合来形成。该导电材料层可以是以下中的一种：银纳米线(AgNW)；以及AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。这些导电材料可以容易地获得。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。该方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。该第一致动器层可以从该第一基板的边缘延伸特定长度。该第一致动器层可以由第一材料构成。该第二致动器层可以从该第二基板的边缘延伸该特定长度。该第二致动器层可以由与该第一材料不同的第二材料构成。该方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。该方法还可以包括：将该输入层和该反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。该致动器可包括该第一致动器层和该第二致动器层。该致动器可以响应于与该致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。该第一材料和该第二材料可以具有不同的膨胀率。具有不同膨胀率的第一层和第二层能够促进致动器的变形。致动器的变形能够提供用于分析器件的样本流体的精确和自主收集。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。该方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。该第一致动器层可以从该第一基板的边缘延伸特定长度。该第一致动器层可以由第一材料构成。该第二致动器层可以从该第二基板的边缘延伸该特定长度。该第二致动器层可以由与该第一材料不同的第二材料构成。该方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。该方法还可以包括：将该输入层和该反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。该致动器可包括该第一致动器层和该第二致动器层。该致动器可以响应于与该致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。该第一材料可以是纸，该第二材料可以是聚丙烯。诸如纸和聚丙烯的材料可以是容易获得的，并且可以是相对廉价的材料。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。该方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。该第一致动器层可以从该第一基板的边缘延伸特定长度。该第一致动器层可以由第一材料构成。该第二致动器层可以从该第二基板的边缘延伸该特定长度。该第二致动器层可以由与该第一材料不同的第二材料构成。该方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。该方法还可以包括：将该输入层和该反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。该致动器可包括该第一致动器层和该第二致动器层。该致动器可以响应于与该致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。该第一基板和该第二基板可以由纸和蜡构成。诸如纸和蜡的材料可以是容易获得的，并且可以是相对廉价的材料。
在一些示例中，总体上描述了一种用于形成微流体器件的方法。该方法可以包括：通过将包括第一基板和第一致动器层的第一层与包括第二基板和第二致动器层的第二层相结合，形成输入层。该第一致动器层可以从该第一基板的边缘延伸特定长度。该第一致动器层可以由第一材料构成。该第二致动器层可以从该第二基板的边缘延伸该特定长度。该第二致动器层可以由与该第一材料不同的第二材料构成。该方法还可以包括：通过将包括分布元件的第三层与包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。该方法还可以包括：将该输入层和该反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括分析器件和致动器。该致动器可以包括该第一致动器层和该第二致动器层。该致动器可以响应于与该致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。该分析器件可以是微流体纸基分析器件(μPAD)。分析器件(如μPAD)可以是便携且成本友好的。
图1A是示出一个实施例中的护理点器件的精确流体输入控制的示例实施方式的图。在图1A所示的示例中，装置或微流体器件110可包括分析器件111和致动器112。微流体器件110可以是纸基微流体器件，其包括布置成层的多个纸基板(例如，堆叠在彼此的顶部)，其中每层纸基板可以用不同的材料、区域和/或图案来制造。分析器件111可以是例如微流体纸基分析器件(μPAD)。在一些示例中，被布置为形成分析器件111的纸基板可以包括色谱纸、滤纸、蜡质图案纸和/或其他类型的纸基板。分析器件111可以包括微流体网络，微流体网络可以基于例如使用毛细管力的流体控制来输送、混合、分离或处理流体。
致动器112可以是纸基(例如，由纸质材料组成)致动器。此外，致动器112可以是包括具有不同膨胀率(例如，吸湿收缩/膨胀系数)的两层材料的纸基双层致动器。在一些示例中，两层材料可以是纸和聚丙烯。可以构成致动器112的其他示例性材料可以包括但不限于具有氧化石墨烯或聚二甲基硅氧烷(PDMS)的纸、具有聚苯胺的纳米多孔金、具有与聚酰胺或聚二甲基硅氧烷组合的碳纳米管片的石蜡膜、和/或其他类型的材料。具有不同膨胀率的两层材料可以响应于致动器112收集或吸收特定量的流体，引起致动器112的一部分的变形(例如，缩回、弯曲、卷曲和/或其他类型的变形)。例如，如图1A所示，微流体器件110的致动器112可以被浸入(或浸没、或浸渍、或使一个边缘接触)液体池120。液体池120可以是例如任意类型的流体或液体，这取决于微流体器件110的期望应用。响应于将致动器112的一部分浸入液体120中，条件125(诸如施加一个或多个外部激励)可触发致动器112的变形。
在第一示例实施例中，致动器112可以是包括活性层(例如，纸)和被动层或基板(例如，聚丙烯)的湿度激活的双层样本采集元件。在第一示例实施例中，条件125可以是暴露于湿度(例如，外部激励)。当例如将致动器112浸入液体池120中达预定或特定时间量时，可发生暴露于湿度。致动器112可以在预定时间量内吸收体积V的液体120并且逐渐地变形成结构114。在一个示例中，体积V可以是液体池120的一部分。在第一示例性实施例中，由于纸层具有比聚丙烯层高的吸湿膨胀系数，所以纸的活性层能够比聚丙烯的被动层明显地膨胀和增加大小。这两个层之间的吸湿膨胀系数的差异可以引起致动器112响应于外部湿度激励(例如，当已经吸收足够体积V的液体时)的变形。
在第二示例实施例中，致动器112可以是包括两个活性层(例如，纸和聚丙烯)的热电激活双层样本采集元件。这两个活性层之一可具有更高的热膨胀系数(例如，聚丙烯层)，并且另一个活性层(例如，纸层)可具有更高的吸湿膨胀系数。在第二实施例中，致动器112还可以包括电极层(例如，银纳米线(AgNW)，或AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合)。在第二示例实施例中，条件125可以是电引起的温度变化(例如，热量)和/或暴露于湿度。具有较高热膨胀系数的活性层(例如，聚丙烯层)的电诱导膨胀可以比具有较低热膨胀系数的层(例如，纸层)上的湿度诱导膨胀更强，从而导致整个致动器变形成结构114。可以通过例如向集成在致动器112中的电极施加电压以加热致动器112来诱导电诱导的温度变化。致动器112的具有不同的较高热膨胀系数的活性层(多个)可以响应于温度变化而变形成结构114，同时吸收由致动器浸入液体中的时间所确定的体积V的流体。图1A包括微流体器件110的侧透视图130，微流体器件110包括分析器件111和结构114。
致动器112变形成结构114可以指示已经被致动器112吸收的液体的体积。因此，通过选择具有不同膨胀率的材料来构成致动器112并且设置1)将致动器112浸入液体120中的特定时间以及2)向致动器施加特定电压中的一项，致动器112能够收集精确体积的液体120。由致动器112收集的体积V的液体120可以被引导或流动到分析器件111的输入层以用于进一步处理和分析。在一些示例中，由致动器112吸收的体积V的液体120的一部分可以被引导或流动到分析器件111的输入层，并且体积V的液体120的剩余部分可以保留在致动器112上。
此外，致动器112变形成结构114可导致致动器112的材料提升或弯曲以远离液体120，以使得致动器112的材料可能不再与液体120接触。在图1B所示的示例中，致动器112可以被浸入液体120中。在时间t1过去之后，致动器112可以自主地变形到结构113，其中，从致动器112到结构113的变形度可以指示由致动器112吸收的液体120的第一体积。应注意，结构113可以仍然浸入液体120中。然而，在进一步经过诸如t2的时间之后，结构113可以自主地变形成结构114，并且结构114不再浸入在液体120中。在经过时间t1+t2之后，从致动器112到结构114的变形度可以指示已经由致动器112吸收的液体120的总体积(例如，体积V)，其中，第二体积可以大于第一体积。因此，致动器112变形成结构114能够是自主的，使得能够消除对用于精确收集液体样本的外部工具和/或手动控制的需要。
图2是示出一个实施例中的致动器(例如，图1A和图1B中的致动器112)的细节的图。在一个示例实施例中，致动器112可以包括第一层210和第二层220。第一层210和第二层220可以由不同材料构成，例如具有不同膨胀率的材料。例如，第一层210可以由色谱纸构成，第二层220可以由聚丙烯构成。在一些示例实施例中，第二层220可以由自粘合的聚丙烯构成。第一层210可以具有宽度w1和高度h1+h2。第二层220可以包括具有宽度w1和高度h2的第一部分221，并且可以包括具有宽度w1+w2+w2和高度h1的第二部分222。在图2所示的示例中，致动器112可以是包括活性层(例如，层210)和基板或被动层(例如，层220)的湿度激活的双层样本采集元件。活性层的示例可以是例如可以对外部激励(例如，液体或流体的吸收)做出反应(例如，压缩或扩张)的材料层。致动器112响应于湿度或流体吸收的变形可以是活性层对湿度或流体吸收的反应的结果。双层致动器的基板层可以不对外部激励作出反应。活性层的反应(例如，压缩或膨胀)和基板层的缺乏反应可导致致动器112变形或缩回。在图2的示例中，纸材料的相对高的吸湿膨胀系数可导致纸层随着液体的吸收而膨胀，而聚丙烯材料的相对低的吸湿膨胀可几乎不产生变化或变形，最终导致致动器112变形成图1B中所示的结构114。
第一层210可以具有厚度d1，第二层220可以具有厚度d2。第一层210和第二层220的厚度可以相同或不同。例如，d1可以是0.18毫米(mm)，d2可以是0.3mm。此外，致动器112的吸收速率可以基于第一层210和第二层220的材料和厚度。例如，如果第一层210是具有厚度d1＝0.18mm的色谱纸，并且如果第二层220是具有厚度d2＝0.3mm的聚丙烯，则致动器112可以以大约0.18微升(μL)/平方毫米(mm2)的速率吸收液体120，并且致动器112可能需要大约120秒来捕获或吸收大约100μL的液体120。
图3A是示出一个实施例中的根据本公开产生微流体器件的制造步骤的图。在图3A所示的示例中，第一致动器层310可以附接到分析器件111的基板层302。第一致动器层310可以包括部分311，其中部分311可以覆盖分析器件111的基板层302的一部分，如图3A中的截面307所示。在一个示例中，第一致动器层310可以由纸制成。第一致动器层310可以是湿度激活的双层致动器(诸如图1A至图2中所示的致动器112)的层(例如，活性层)。在一个示例中，基板层302可以是具有蜡印刷的限定结构的纸基器件。
掩模304可以覆盖在基板层302的一部分和第一致动器层310上。在图3A所示的示例中，掩模304可以覆盖在基板层302的背侧或背面303上。在一个示例中，掩模304可以是掩模带或硬掩模，并且可以由诸如塑料、玻璃、金属之类的材料和/或其他类型的材料制成。掩模304可以包括孔、任意几何形状或开口306。开口306可以具有与第一致动器层310相同的形状，以使得当掩模304覆盖在基板层302的背面303和第一致动器层310上时，第一致动器层310可以装入开口306中。开口306可以包括可与基板302的背面303重叠的部分305，并且此部分305可以具有与致动器层310的部分311相等的形状，或者可以具有不同的形状。第一致动器层310的厚度可以小于、大于或等于基板层302的厚度。掩模304可以遮蔽基板层302的背面303的一部分，如截面309所示。
图3B是示出一个实施例中的根据本公开产生微流体器件的附加制造步骤的图。图3B所示的附加制造步骤可以是图3A所示的制造步骤的延续。在图3B所示的示例中，响应于将掩模304覆盖在第一致动器层310和基板层302的背面303上，可以将材料层314施加在第一致动器层310和掩模304的一部分上。材料314可以是例如聚丙烯。材料314可以被施加在整个第一致动器层310和掩模304的一部分上，如图3B中的横截面317所示。注意，在横截面317所示的示例中，材料314的厚度可以大于致动器层310的厚度。然而，材料314和第一致动器层310的厚度可以是任意的。掩模304的厚度可具有与材料314相同的期望厚度，这取决于用于设置材料314的技术。例如，使用丝网方法，掩模304需要具有与材料314相同的厚度。另一方面，喷涂材料314不需要掩模304具有与材料314相同的厚度。材料314可以是被用于形成湿度激活的双层致动器(例如图1A-2所示的致动器112)的另一个致动器层(例如被动层)的材料。例如，材料314可以是可被用于形成图2所示的第二层220的聚丙烯。此外，材料314可包括自粘合材料，以使得将材料314设置在第一致动器层310和掩模304之上能够使得材料314被附接到第一致动器层310和掩模304。此外，材料314的设置面积不能大于掩模304的面积，以防止材料314被附接到基板302的背面303。
响应于将材料314设置在第一致动器层310和掩模304上，可以去除掩模304。去除掩模304可包括去除掩模304的与材料314附接的部分。响应于去除掩模304和附接到掩模304的材料314，可以形成在双层致动器当中具有材料314的第二致动器层(例如，图2所示的第二层220)。所得到的结构316可包括具有材料314的第二致动器层和第一致动器层310，如截面318所示。
图3C是示出一个实施例中的根据本公开的微流体器件的多个层的图。在图3C所示的示例中，基板302的背面303和结构316的材料层314可以形成微流体器件110的第一层320。结构316的层314可以是致动器112的层，而基板302的背面303可以是分析器件111的层。结构316可以具有宽度w1，并且结构316的对应于第一致动器层310的部分可以从基板302延伸约h2的高度或长度。
在图3C所示的示例中，微流体器件110的第二层321可以由基板302和基板334形成。基板302可以是具有蜡印刷几何结构的纸基层。基板334可包括具有宽度w1的部分335，其中基板334的部分335可从基板302延伸约h2的长度。基板334还可以包括集成在基板302中的与图3A中的部分311相对应的部分。在一个示例中，基板302上的形状可以通过将蜡放置于纸基基板层334上而被图案化，留下未被蜡覆盖的剩余纸区域334。基板334可以是例如纸基板。基板334的延伸部分335可形成致动器112的第一致动器层310。第一层320和第二层321可以被结合(例如，在同一个纸基基板的相对侧上被图案化或者从彼此堆叠的两个单独的纸基基板被图案化)以形成微流体器件110的输入结构，其中该输入结构可以收集从致动器112流动的液体或流体。由第一层320和第二层321形成的输入结构可以包括致动器112。在一个示例中，由致动器112收集或吸收的液体样本可沿方向336被吸收到基板334的位于基板302中的部分。此外，基板334可包括可折叠边缘332以防止致动器112的变形使基板302变形。
在图3C所示的示例中，第三层322可包括基板340，其中基板340可包括分布元件342。基板340可以是具有蜡印刷几何形状的纸基层。可在基板340上蚀刻或图案化分布元件342。在一些示例中，诸如喷墨蚀刻、喷墨印刷、蜡印刷、激光印刷、平版印刷、三维(3D)印刷的技术和/或其他类型的蚀刻、图案化、制造技术可用于形成第三层322的基板340和分布元件342。第三层322可以是分析器件111的层。响应于将第三层322结合到第二层321，可以由分布元件342收集由位于基板302中的基板334收集或吸收的液体样本。
在图3C所示的示例中，第四层323可以包括基板350，其中基板350可以包括一个或多个反应室352。基板350可以是具有蜡印刷结构的纸基层。可在基板350上蚀刻或图案化反应室352。在一些示例中，诸如喷墨蚀刻、喷墨印刷、蜡印刷、激光印刷、平版印刷、三维(3D)印刷的技术和/或其他类型的蚀刻、图案化、制造技术可用于形成第四层323的基板350和反应室352。第四层323可以是分析器件111的层。响应于将第三层322结合到第四层323，由第三层322的分布元件342收集或吸收的液体样本可分布到反应室352。第三层322和第四层323可以被结合(例如，彼此堆叠)以形成微流体器件110的反应层。在一个示例中，反应室352之中的每个反应室可以设置有不同的化学试剂。由致动器112收集的液体样本可分布到反应室352中，并且化学反应可以在所收集的样本与不同反应室中的不同试剂之间发生。在一些示例中，化学反应可以经由比色或荧光反应透过反应室352可见。
第一层320、第二层321、第三层322和第四层323可以被结合(例如，堆叠)以形成微流体器件110。响应于将第一层320、第二层321、第三层322和第四层323进行结合，可以形成致动器112，其中致动器112可以从分析器件111的边缘延伸。在一个示例中，结合或堆叠图3C中所示的各个层的顺序可以是第一层320、第二层321、第三层322和第四层323。在一个示例中，第一层320和第二层321可以是同一个基板层的相对侧。在一个示例中，第一层320可以堆叠在第二层321上，以使得基板层的背面303可以覆盖基板334的位于基板302中的部分。在一个示例中，第二层321可以堆叠在第三层322上，以使得基板层302的背面303可以覆盖基板340的分布元件342。第二层321和第三层322的结合可以导致在基板334处收集的样本液体被第三层322的分布元件342所吸收或收集。在一个示例中，第三层322可以堆叠在第四层323上，以使得基板340可覆盖基板350的反应室352。虽然在图3C的示例中示出了四个层，但是对于本领域的普通技术人员应当清楚的是，可以使用不同数量的层来形成微流体器件110。
图4是示出一个实施例中的护理点器件的精确流体输入控制的另一个示例实施方式的图。在图4所示的示例中，装置或微流体器件410可以包括分析器件411、致动器412和接口415。微流体器件410可以是纸基微流体器件，其包括布置成层的多个纸基板(例如，堆叠在彼此的顶部)，其中每层纸基板可以用不同的材料、区域和/或图案来制造。分析器件411可以是例如微流体纸基分析器件(μPAD)。在一些示例中，被布置为形成分析器件411的纸基板可以包括色谱纸、滤纸和/或其他类型的纸基板。分析器件411可以包括微流体网络，微流体网络可以基于例如使用毛细管力的流体控制来输送、混合、分离或处理流体。
致动器412可以是纸基(例如，由纸质材料组成)致动器。此外，致动器412可以是包括具有不同膨胀率(例如，吸湿和/或热收缩系数)的两层材料的纸基双层致动器。在一些示例中，两层材料可以是纸和聚丙烯。可以构成致动器412的其他示例性材料可以包括但不限于具有氧化石墨烯或聚二甲基硅氧烷(PDMS)的纸、具有聚苯胺的纳米多孔金、具有与聚酰胺或聚二甲基硅氧烷组合的碳纳米管片的石蜡膜和/或其他类型的材料。具有不同膨胀速率的两层材料可以响应于致动器412收集或吸收特定量的流体以及由外部电压源401在接口415中施加的电压，引起致动器412的一部分的变形(例如，缩回、弯曲、卷曲和/或其他类型的变形)。例如，如图4所示，微流体器件410的致动器412可以被浸入(或浸没、或浸渍)液体池420中并被连接到电压源401。液体池420可以是例如任意类型的流体或液体，这取决于微流体器件410的期望应用。响应于将致动器412的一部分浸入液体420中以及由从电压源401施加电压引起的温度变化(例如，温度升高)，可以发生致动器412的变形。
在一个示例中，致动器412可以是包括两个活性层(例如，纸和聚丙烯)的热电激活双层样本采集元件，并且可以包括电极(例如，银纳米线(AgNW)，或AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合)。条件425可以是通过电压源401经由接口415向集成在致动器412中的电极施加电压。由电压源401提供的电压可以产生对致动器412之中的两个活性层的外部激励(例如，热)，其中这两个活性层可以对所提供的电压做出反应。电压源401可以是例如电压发生器、计算机设备、电池、电源组和/或可以向接口415提供电压的其他类型的电子设备。接口415可以是例如在不同的电气设备中使用的标准接口(如通用串行总线(USB)及其衍生物(微型USB、迷你USB、USB-C等))，以增加终端用户可用性。施加电压可导致致动器412变形。不同的电压量可导致不同的变形度。例如，施加电压v1可以使致动器412变形成结构413，施加电压v1可以使致动器412变形成结构414。
致动器412变形成结构414可以控制已经被致动器412吸收的液体的体积。因此，通过选择具有不同膨胀率和热膨胀速率的材料来构成致动器412并且设置待施加到致动器412的预定电压，致动器412能够收集精确体积的液体420。例如，施加电压v1可以导致致动器412变形成结构413，但是结构413保持浸入液体420中。电压v1至v2的增加可以允许向致动器412施加电压v2，并且可以导致致动器412变形成结构414。致动器412变形成结构414可导致致动器412的材料提升或弯曲以远离液体420，以使得致动器412的材料可能不再与液体420接触。结构414与液体420之间没有接触可确定何时微流体器件410已收集到期望体积的液体420。由致动器412收集的该体积的液体420可以被引导或流动到分析器件411的输入层以用于进一步处理和分析。致动器412变形成结构414可以是自主的，以使得能够消除对用于精确收集液体样本的外部工具和/或手动控制的需要。在一些示例中，由致动器412吸收的该体积的液体420的一部分可被引导或流动到分析器件411的输入层，并且该体积的液体420的剩余部分可以保留在致动器412上。
图5是示出一个实施例中的另一个致动器(例如，图4中的致动器412)的细节的图。在一个示例实施例中，致动器412可以包括第一层510、第二层520和第三层521。第一层510和第二层520可由不同材料构成，诸如具有不同膨胀率和热膨胀速率的材料。例如，第一层510可以由色谱纸组成，第二层520可以由聚丙烯组成。在一些示例实施例中，第二层520可以由自粘合的聚丙烯构成。第一层510和第二层520可具有不同形状和尺寸(例如，宽度和高度或长度)，如图5所示。在图5所示的示例中，致动器412可以是包括两个活性层(例如，层510和520)的热电激活双层样本采集元件，并且可以包括第三电极层(诸如第三层521)以用作加热器件。第三层521可以由导电材料构成，如银纳米线(AgNW)、或AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。第三层521可以经由诸如接触部(contact)522和523之类的一个或多个接触部被连接到接口415。接触部522和523可以由导电材料构成，如银纳米线(AgNW)、或AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
第一层510可以具有厚度d1，第二层520可以具有厚度d2，第三层521可以具有厚度d3。第一层510、第二层520和第三层521的厚度可以相同或不同。例如，d1可以是0.18毫米(mm)，d2可以是0.3mm，d3可以是约50纳米(nm)至100nm。此外，致动器412的吸收速率可基于第一层510、第二层520、第三层521的材料和厚度以及施加到接口415的电压。例如，如果第一层210是具有厚度d1＝0.18mm的色谱纸，第二层220是具有厚度d2＝0.3mm的聚丙烯，第三层521是具有大约50至100nm的厚度d3的AgNW，则致动器412可以通过施加大约8伏特(V)的电压至接口415而吸收大约100微升(μL)。
图6A是示出一个实施例中的用于产生根据本公开的另一个微流体器件的制造步骤的图。在图6A所示的示例中，致动器层610的片段可以被附接到分析器件411的基板层602。致动器层610可以包括部分611，其中部分611可以覆盖分析器件的基板层602的一部分，如图6A中的截面607所示。在一个示例中，致动器层610可以由纸制成。纸层610可以是图4-5中所示的双层致动器412的层(例如，活性层)。在一个示例中，基板层602可以是具有蜡印刷结构的纸基层。
掩模604可以覆盖在基板层602和致动器层610的一部分上。掩模604可以覆盖在基板层602的背侧或背面603上。在一个示例中，掩模604可以是掩模带或硬掩模，并且可以由诸如塑料、玻璃、金属之类的材料和/或其他类型的材料制成。掩模604可包括孔或开口606。开口606可以具有与致动器层610不同的形状。在图6A所示的示例中，开口606可以是“U”形，以便适应跨致动器412提供均匀加热的电极的形状。开口606可以具有与基板层602的背面603重叠的部分605，并且该部分605可以具有与致动器层610的部分611相同的形状，或者可以具有不同的形状。致动器层610的厚度可以小于、大于或等效于掩模604的厚度。在一些示例中，掩模604可包含具有不同厚度的不同部分。在一个示例中，掩模604可以遮蔽基板610的一部分，如截面608所示。此外，掩模604可以遮蔽基板层602的背面603的一部分，如截面609所示。
图6B是示出一个实施例中的用于产生根据本公开的另一个微流体器件的附加制造步骤的图。图6B中所示的附加制造步骤可以是图6A中所示的制造步骤的延续。在图6B所示的示例中，响应于将掩模604覆盖在致动器层610和基板层602的背面603上，材料层614可以被设置在致动器层610和掩模604的一部分上。材料614可以是例如聚丙烯。材料614可以被设置在致动器层610的一部分和掩模604的一部分上，如图6B中的截面617所示。材料614可以是被用于形成双层致动器(诸如图4-5中所示的致动器412)的层(例如，另一个活性层)的材料。例如，材料614可以是可用于形成图5所示的第二层520的聚丙烯。此外，材料614可以包括自粘合材料，以使得将材料614设置在致动器层610和掩模604之上能够使得材料614被附接到致动器层610和掩模604。此外，材料614的设置面积不能大于掩模604的面积，以便防止材料614附接到基板层602的背面603。
响应于将材料614设置在致动器层610和掩模604之上，可以去除掩模604。去除掩模604可以包括去除掩模604的与材料614附接的部分。响应于去除掩模604和附接到掩模604的材料614，可以形成双层致动器之中的第二致动器层614(例如，图5所示的第二层520)。所得到的结构616可包括具有材料614的第二致动器层和第一致动器层610，如截面618所示。
图6C是示出一个实施例中的用于产生根据本公开的另一个微流体器件的附加制造步骤的图。图6C中所示的附加制造步骤可以是图6B中所示的制造步骤的延续。在图6C所示的示例中，掩模624可以覆盖基板层602的背面603和结构616的材料层614。在一个示例中，掩模624可以是掩模带或硬掩模，并且可以由诸如塑料、玻璃、金属之类的材料和/或其他类型的材料制成。掩模624可包括孔、任意几何形状或开口626。开口626可包括具有与结构616的形状相同的形状的部分，以使得当掩模624覆盖在结构616上时，结构616可以装入开口626中。此外，开口626可包括另一个部分，另一个部分具有可用于促进向包括结构616的双层致动器施加电压的接触部(例如，图5所示的接触部522、523)的形状。在一些示例中，掩模624可以具有厚度不同的不同部分。此外，掩模624可以遮蔽基板层602的背面603，如截面628所示。
图6D是示出一个实施例中的用于产生根据本公开的另一个微流体器件的附加制造步骤的图。图6D中所示的附加制造步骤可以是图6C中所示的制造步骤的延续。在图6D所示的示例中，响应于将掩模624覆盖在基板层602的背面603和结构616的材料层614上，可以将材料层630设置在掩模624上。材料630可以设置在结构616的一部分上(例如，在材料614上)和掩模624的一部分上，如图6D中的截面638所示。材料630可以是被用于在双层致动器(诸如图4-5所示的致动器412)上形成电极层(例如，图5所示的第三层521)的材料。例如，材料630可以是银纳米线(AgNW)，或AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
响应于将材料630设置在掩模624上，可以去除掩模624。去除掩模624可以包括去除掩模624的附接有材料630的部分。响应于去除掩模624和附接到掩模624的材料630，可以形成双层致动器(例如，致动器412)之中的结构636(例如，图5所示的第一层510、第二层520和第三层521的结合)。结构636可以包括材料630、材料614和第一致动器层610，如截面639所示。
图6E是示出一个实施例中的根据本公开的另一个微流体器件的多个层的图。在图6E所示的示例中，基板层602的背面603和结构616可以形成微流体器件410的第一层640。结构616可以是致动器412的层，以及基板层602的背面603可以是分析器件411的层。结构616可以具有宽度w1，并且结构616的一部分可以从基板层602的背面603延伸大约h2的高度或长度。
在图6E所示的示例中，微流体器件410的第二层641可以由材料层630形成。材料层630可以包括接触部631和632，其中接触部631和632可以将层630连接到微流体器件410的接口415。
在图6E所示的示例中，微流体器件410的第三层642可由基板层602和基板654形成。基板层602可以是具有蜡印刷几何结构的纸基层。基板654可以与具有宽度w1的部分655接触，其中，部分655对应于第一致动器层610并且可以从基板602延伸约h2的长度，并且其中，第一致动器层的一部分611可以与基板654重叠。基板654还可以包括集成在基板层602中的部分。在一个示例中，可以通过在纸基基板层602上布置蜡来图案化基板层602上的形状，留下未被蜡覆盖的剩余纸区域654。基板654可以是例如纸基板。基板654的延伸部分655可以形成致动器412的第一层。第一层640、第二层641和第三层642可以被结合(例如，在同一个纸基基板的相对侧上被图案化或从彼此堆叠的两个单独的纸基基板被图案化)以形成微流体器件410的输入层。第二层641可以位于第一层640和第三层642之间。由第一层640、第二层641和第三层642形成的输入层可以包括致动器412。在一个示例中，由致动器412收集或吸收的液体样本可以沿方向656被吸收到基板654的位于基板层602中的部分中。此外，基板654可以包括可折叠边缘652以防止致动器412的变形使基板602变形。
在图6E所示的示例中，第四层643可以包括基板660，其中基板660可以包括分布元件662。基板660可以是具有蜡印刷几何结构的纸基层。可以在基板660上蚀刻或图案化分布元件662。在一些示例中，诸如喷墨蚀刻、喷墨印刷、蜡印刷、激光印刷、平版印刷、三维(3D)印刷的技术和/或其他类型的蚀刻、图案化、制造技术可以用于形成第四层643的基板660和分布元件662。第四层643可以是分析器件411的层。响应于将第四层643结合到第三层642，分布元件662可以收集由位于基板层602中的基板654收集或吸收的液体样本。
在图6E所示的示例中，第五层644可以包括基板670，其中基板670可以包括一个或多个反应室672。基板670可以是具有蜡印刷结构的纸基层。可以在基板670上蚀刻或图案化反应室672。在一些示例中，诸如喷墨蚀刻、喷墨印刷、蜡印刷、激光印刷、平版印刷、三维(3D)印刷的技术和/或其他类型的蚀刻、图案化、制造技术可以用于形成第五层644的基板670和反应室672。第五层644可以是分析器件411的层。第四层643和第五层644可以被结合(例如，彼此堆叠)以形成微流体器件410的反应层。响应于将第四层643结合到第五层644，由第四层643的分布元件662收集或吸收的液体样本可以分布到反应室672。在一个示例中，反应室672中的每个反应室可以设置有不同的化学试剂。由致动器412收集的液体样本可以分布到反应室672中，并且化学反应可以在所收集的样本与不同反应室中的不同试剂之间发生。在一些示例中，化学反应可以透过反应室672可见。
第一层640、第二层641、第三层642、第四层643和第五层644可以被结合(例如，堆叠)以形成微流体器件410。响应于将第一层640、第二层641、第三层642、第四层643和第五层644进行结合，可以形成致动器412，其中致动器412可以从分析器件411的边缘延伸。在一个示例中，结合或堆叠图6E中所示的各个层的顺序可以是第一层640、第二层641、第三层642、第四层643和第五层644。在一个示例中，第一层640与第二层641和第三层642可以是同一个基板层的相对侧。在一个示例中，第三层642可以堆叠在第四层643上，以使得基板602可以覆盖基板660的分布元件662。第三层642和第四层643的结合可以使得在基板654处收集的样本液体被第四层643的分布元件662所吸收或收集。在一个示例中，第四层643可以堆叠在第五层644上，以使得基板660可以覆盖基板670的反应室672。虽然在图6E的实例中示出了五个层，但是对于本领域的普通技术人员应当清楚的是，可以使用不同数量的层来形成微流体器件410。
在此描述的微流体器件(例如，微流体器件110、410)能够提供在例如微升范围内的精确液体样本收集，并且所收集的液体样本收集的体积的测量能够是自主的。在此描述的微流体器件的致动器可以是双层致动器，其中，响应于施加外部激励(如浸入液体中达一定量的时间和/或施加电压)，一个层可以膨胀并且另一个层可以收缩。不同层之间的收缩和膨胀能够引起致动器变形，并且变形度能够指示由微流体器件收集的液体样本的体积和/或器件加热时间。因此，通过控制用于构成致动器的材料、控制浸入时间和/或控制施加的电压，能够精确地控制被吸收或收集的样本液体的体积。
图7是示出一个实施例中的实现护理点器件的精确流体输入控制的过程700的流程图。过程700可以包括由框702、704、706和/或708中的一个或多个所说明的一个或多个操作、动作或功能。尽管被示为分立块，但是取决于所期望的实施方式，不同的块可以被划分成附加块、被组合成更少的块、被去除或并行地被执行。
过程700可在框702处开始。在框702处，可以将微流体器件的致动器浸入流体池以引起致动器对流体的吸收。致动器可以被连接至微流体器件的分析器件。在一些示例中，致动器可以包括第一材料的第一层和第二材料的第二层。第一材料和第二材料可以具有不同的膨胀率。在一些示例中，第一材料可以是纸，第二材料可以是聚丙烯。在一些示例中，分析器件可以是纸基分析器件(μPAD)。在一些示例中，致动器还可以包括第三材料的第三层。第三材料可以是导电材料。
过程700可从框702继续到框704。在框704处，可以设置用于控制由分析器件收集的流体的体积的吸收条件。致动器可以响应于吸收条件的出现而变形。致动器的变形度可以指示由分析器件收集的流体的体积。在一些示例中，吸收条件可以是致动器吸收该体积的流体并达到与液体脱离接触所需的变形度的预定时间量(框706)。在一些示例中，吸收条件可以是响应于将致动器浸入流体池中而经由第三材料层向致动器施加的预定电压量(框708)。
图8是示出一个实施例中的形成微流体器件的过程800的流程图。过程800可以包括由框802、804和/或806中的一个或多个所说明的一个或多个操作、动作或功能。尽管被示为分立块，但是取决于所期望的实施方式，不同的块可以被划分成附加块、被组合成更少的块、被去除或并行地被执行。
过程800可在框802处开始，其中可通过将第一层与第二层相结合，形成输入层。第一层可以包括纸基分析器件(μPAD)的第一基板层和第一致动器层。第一致动器层可以从μPAD的第一基板层的边缘延伸特定长度。第一致动器层可以由第一材料构成。第二层可以包括μPAD的第二基板层和第二致动器层。第二致动器层可以从μPAD的第二基板层的边缘延伸特定长度。第二致动器层可以由与第一材料不同的第二材料构成。在一些示例中，第一材料和第二材料可以具有不同的膨胀率。在一些示例中，第一材料可以是纸，第二材料可以是聚丙烯。在一些示例中，μPAD的第一基板层和μPAD的第二基板层可以由纸和蜡构成。
在一些示例中，第二层可由导电材料层形成。在一些示例中，导电材料层可以位于第一致动器层与第二致动器层之间。在一些示例中，导电材料层可以附接到活性材料层(例如，聚丙烯层)，以使得被提供给导电材料层的电压可以激励活性材料。在一些示例中，导电材料层可以是以下中的一种：银纳米线(AgNW)；以及AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
过程800可从框802前进到框804。在框804处，可以通过将μPAD的包括分布元件的第三层与μPAD的包括至少一个反应室的第四层相结合，形成反应层。过程800可从框804前进到框806。在框806处，可以将输入层和反应层相结合以形成微流体器件。所形成的微流体器件可以包括致动器。致动器可包括第一致动器层和第二致动器层。致动器可以响应于与致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。
附图中的流程图和框图示出了根据本发明的不同实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实施方式的架构、功能和操作。对此，流程图或框图中的每个框可表示指令的模块、段或部分，其包括用于实现指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。在一些备选实施方式中，框中标注的功能可以不按照图中标注的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能，连续示出的两个块实际上可以基本上同时执行，或者这些块有时可以以相反的顺序执行。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作或执行专用硬件与计算机指令的组合的专用的基于硬件的系统来实现。
本文中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨在限制本发明。如本文中使用的，除非上下文另有明确指示，否则单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式。还应当理解，当在本说明书中使用术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”时，其指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或添加。
已经出于说明的目的呈现了本发明的各种实施例的描述，但并不旨在是穷举的或者限于所公开的实施例。在不脱离所描述的实施例的范围和精神的情况下，许多修改和变化对本领域普通技术人员将是显而易见的。本文使用的术语被选择来最好地解释实施例的原理、实际应用或对在市场中找到的技术的技术改进，或者使得本领域普通技术人员能够理解本文公开的实施例。

Claims (25)

1.一种装置，包括：
分析器件；
致动器，其连接到所述分析器件，所述致动器可操作以：
吸收流体；
将所吸收的流体引导至所述分析器件的输入层；以及
响应于吸收条件的出现而变形，其中，所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的流体的体积。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述致动器包括第一材料的第一层和第二材料的第二层，所述第一材料和所述第二材料具有不同的膨胀率。
3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第一材料是纸，所述第二材料是聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述吸收条件包括所述致动器在预定时间量内吸收所述流体。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，由所述分析器件收集的所述流体的体积基于所述预定时间量。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述分析器件是微流体纸基分析器件(μPAD)。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述致动器包括第一材料的第一层、第二材料的第二层、以及第三材料的第三层，所述第一材料和所述第二材料具有不同的膨胀率，所述第三材料是导电材料。
8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述导电材料层是以下中的一项：
银纳米线(AgNW)；以及
AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
9.根据权利要求7所述的装置，其中，所述吸收条件是经由所述第三材料层将预定电压量施加至所述致动器。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，由所述分析器件收集的所述流体的体积基于所述预定电压量。
11.一种用于控制由分析器件收集的流体的体积的方法，所述方法包括：
将微流体器件的致动器浸入流体池中以引起所述致动器对所述流体的吸收，所述致动器被连接至所述微流体器件的分析器件；以及
设置用于控制由所述分析器件收集的流体的体积的吸收条件，其中，所述致动器响应于所述吸收条件的出现而变形，并且所述致动器的变形度指示由所述分析器件收集的所述流体的体积。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述致动器包括第一材料的第一层和第二材料的第二层，所述第一材料和所述第二材料具有不同的膨胀率。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述第一材料是纸，所述第二材料是聚丙烯。
14.根据权利要求9所述的方法，其中，设置所述吸收条件包括：设置用于所述致动器吸收所述体积的流体的预定时间量。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述分析器件是微流体纸基分析器件(μPAD)。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述致动器包括第一材料的第一层、第二材料的第二层、以及第三材料的第三层，所述第一材料和所述第二材料具有不同的膨胀率，所述第三材料是导电材料。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述导电材料层是以下中的一项：
银纳米线(AgNW)；以及
AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，设置所述吸收条件包括：响应于将所述致动器浸入到流体池中，设置要经由所述第三材料层被施加到所述致动器的预定电压量。
19.一种用于形成微流体器件的方法，所述方法包括：
通过结合以下项，形成输入层：
第一层，其包括第一基板和第一致动器层，所述第一致动器层从所述第一基板的边缘延伸特定长度，并且所述第一致动器层由第一材料构成；
第二层，其包括第二基板和第二致动器层，所述第二致动器层从所述第二基板的边缘延伸所述特定长度，并且所述第二致动器层由不同于所述第一材料的第二材料构成；
通过结合以下项，形成反应层：
第三层，其包括分布元件；
第四层，其包括至少一个反应室；以及
将所述输入层和所述反应层相结合以形成微流体器件，其中，所形成的微流体器件包括分析器件和致动器，所述致动器包括所述第一致动器层和所述第二致动器层，并且所述致动器响应于与所述致动器浸入液体池中相关的吸收条件的出现而变形。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，形成所述输入层包括：将所述第一层和所述第二层与导电材料层相结合。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述导电材料层是以下中的一种：
银纳米线(AgNW)；以及
AgNW和聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(PEDOT：PPS)的组合。
22.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一材料和所述第二材料具有不同的膨胀率。
23.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一材料是纸，所述第二材料是聚丙烯。
24.根据权利要求19所述的方法，其中，所述第一基板和所述第二基板由纸和蜡构成。
25.根据权利要求19所述的方法，其中，所述分析器件是微流体纸基分析器件(μPAD)。
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