利用微結(jié)構(gòu)化表面檢測(cè)樣品中的所關(guān)注分析物的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了用于檢測(cè)樣品中所關(guān)注分析物的方法。所述方法可包括提供包含微結(jié)構(gòu)化表面的容器，并將所述容器朝所述微結(jié)構(gòu)化表面的方向進(jìn)行離心以形成所述樣品的沉降物和上清液。在離心后，可以將所述容器倒置以使至少一部分所述樣品上清液從第二部分潷析出來，使得所述樣品的濃縮物（例如包含所述沉降物）保持在微結(jié)構(gòu)化表面中。然后可解析所述微結(jié)構(gòu)化表面中的所述濃縮物中是否有所述所關(guān)注分析物。在一些實(shí)施例中，所述第二部分的至少一部分可以基本上透明，使得可以從所述容器外側(cè)解析所述濃縮物，而無需在解析之前打開所述容器。
【專利說明】利用微結(jié)構(gòu)化表面檢測(cè)樣品中的所關(guān)注分析物的系統(tǒng)和方
法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明整體涉及用于檢測(cè)樣品中的所關(guān)注分析物(例如細(xì)菌)的方法，具體涉及相對(duì)大的樣品體積中的所關(guān)注分析物的快速檢測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]測(cè)試含水樣品中微生物(如細(xì)菌、病毒、真菌、孢子等)和/或其他所關(guān)注分析物(如毒素、過敏原、激素等)的存在可能在眾多應(yīng)用(包括食品和飲用水安全、傳染病診斷和環(huán)境監(jiān)測(cè))中很重要。例如，諸如由普通人群消耗的食品、飲料和/或公用水的可食用樣品可能含有或可獲得微生物或其他分析物，該微生物或其他分析物根據(jù)其所處環(huán)境而定可能會(huì)滋生或生長(zhǎng)。這種生長(zhǎng)可能導(dǎo)致病原生物體增殖，從而可能產(chǎn)生毒素或增加至感染性劑量。再例如，可對(duì)非食用樣品(如地下水、尿液等)進(jìn)行多種分析方法以確定樣品中是否含有特定分析物。例如，可以測(cè)試地下水中的微生物或化學(xué)毒素，也可以測(cè)試尿液中的各種診斷指標(biāo)以便做出診斷(如糖尿病、懷孕等)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一些方面提供用于檢測(cè)樣品中的所關(guān)注分析物的方法。該方法可包括提供適于容納樣品的容器，該容器包含微結(jié)構(gòu)化表面。該方法還可包括將容器朝微結(jié)構(gòu)化表面的方向離心以形成樣品的沉降物和上清液。該方法還可包括在將容器離心后，將容器倒置以使至少一部分樣品上清液從第二部分中潷析出來，使得樣品的濃縮物保持在微結(jié)構(gòu)化表面中，該濃縮物包含沉降物；并解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物是否有所關(guān)注分析物。
[0004]本發(fā)明的一些方面可提供用于檢測(cè)樣品中的所關(guān)注分析物的方法。該方法可包括提供適于容納樣品的容器，該容器包括第一部分和適于聯(lián)接到第一部分的第二部分。第二部分可包括第一側(cè)面和第二側(cè)面，第一側(cè)面具有微結(jié)構(gòu)化表面且面向容器內(nèi)部，第二側(cè)面與第一側(cè)面相對(duì)且面向容器外側(cè)，其中第二部分的至少一部分基本上透明，使得由第二側(cè)面可以看到微結(jié)構(gòu)化表面。該方法還可包括將容器朝容器第二部分的微結(jié)構(gòu)化表面的方向離心。該方法還可包括在將容器離心后，將容器倒置以使至少一部分樣品上清液從微結(jié)構(gòu)化表面潷析出來，使得樣品的濃縮物保持在容器第二部分的微結(jié)構(gòu)化表面中，該濃縮物包含沉降物。該方法還可包括解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物是否有所關(guān)注分析物，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括從容器第二部分的第二側(cè)面解析濃縮物。
[0005]通過考慮【具體實(shí)施方式】和附圖，本發(fā)明的其他特征和方面將變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的樣品檢測(cè)系統(tǒng)的分解透視圖，該檢測(cè)系統(tǒng)可用于檢測(cè)樣品中所關(guān)注分析物的存在。
[0007]圖2A-2C為圖1的樣品檢測(cè)系統(tǒng)的側(cè)面立視圖，并且示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的樣品檢測(cè)方法。
[0008]圖3A-3E為圖1的樣品檢測(cè)系統(tǒng)的側(cè)面立視圖，并且示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的分析物檢測(cè)。
[0009]圖4為某個(gè)時(shí)間點(diǎn)圖1和圖2A-3E的樣品檢測(cè)系統(tǒng)的一部分沿圖3C中的線4_4截取的放大示意性局部截面圖。
[0010]圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的樣品檢測(cè)系統(tǒng)的分解透視圖。
[0011]圖6A-6C為圖5的樣品檢測(cè)系統(tǒng)的側(cè)面立視圖，并且示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的樣品檢測(cè)方法。
[0012]圖7-15為根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施例的微結(jié)構(gòu)化表面的光學(xué)顯微照片。
[0013]圖16A為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的包含微結(jié)構(gòu)化表面的基材的透視圖。
[0014]圖16B為圖16A的基材的俯視平面圖。
[0015]圖16C為圖16A和16B的基材沿圖16B中的線16C-16C截取的側(cè)截面圖。
[0016]圖16D為圖16A-16C的基材截取自圖16B中標(biāo)記為16D的區(qū)域的特寫俯視平面圖。
[0017]圖16E為圖16A-16D的基材截取自圖16C中標(biāo)記為16E的區(qū)域的特寫側(cè)截面圖。
[0018]圖16F為圖16A-16E的基材頂部表面的光學(xué)顯微照片，放大倍數(shù)為50X。
[0019]圖16G為圖16A-16F的基材的截面的光學(xué)顯微照片，放大倍數(shù)為50X。
[0020]圖16H為圖16A-16G的基材的截面的光學(xué)顯微照片，放大倍數(shù)為150X。
[0021]圖17A為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的包含微結(jié)構(gòu)化表面的基材的俯視平面圖。
[0022]圖17B為圖17A的基材沿圖17A中的線17B-17B截取的側(cè)剖視圖。
[0023]圖17C為圖17A和17B的基材截取自圖17A中標(biāo)記為17C的區(qū)域的特寫俯視平面圖。
[0024]圖17D為圖17A-17C的基材截取自圖17B中標(biāo)記為17D的區(qū)域的特寫側(cè)截面圖。
[0025]圖17E為圖17A-17D的基材截取自圖17B中標(biāo)記為17E的區(qū)域的特寫側(cè)截面圖。
[0026]圖17F為圖17A-17E的基材頂部表面的光學(xué)顯微照片，放大倍數(shù)為50X。
[0027]圖17G為圖17A-17F的基材的截面的光學(xué)顯微照片，放大倍數(shù)為50X。
[0028]圖17H為圖17A-17G的基材的截面的光學(xué)顯微照片，放大倍數(shù)為150X。
[0029]圖18為用于形成根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的微結(jié)構(gòu)化表面的模具的光學(xué)顯微照片。
[0030]圖19A為用于制備圖12的微結(jié)構(gòu)化表面的模具的特寫俯視平面圖。
[0031]圖19B為圖19A的模具的特寫側(cè)面立視圖。
[0032]圖20A為用于制備圖13的微結(jié)構(gòu)化表面的模具的特寫俯視平面圖。
[0033]圖20B為圖20A的模具的特寫側(cè)面立視圖。
[0034]圖21A為用于制備圖15的微結(jié)構(gòu)化表面的模具的特寫俯視平面圖。
[0035]圖21B為圖21A的模具的特寫側(cè)面立視圖。
[0036]圖22k為用于制備圖16A-16H的微結(jié)構(gòu)化表面的模具的特寫俯視平面圖。
[0037]圖22B為圖22A的模具的特寫側(cè)面立視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]在詳細(xì)說明本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明在其應(yīng)用中并不受限于在下文描述中提及的或下列附圖中所示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件布置。本發(fā)明可具有其他實(shí)施例，并且能夠以多種方式實(shí)踐或?qū)嵤?。另外還應(yīng)理解，本文中所用的用語(yǔ)和術(shù)語(yǔ)的目的是為了進(jìn)行說明，不應(yīng)被認(rèn)為是限制性的。本文中所用的“包括”、“包含”或“具有”以及它們的變化形式意在涵蓋其后所列舉的項(xiàng)目及其等同項(xiàng)目以及附加項(xiàng)目。除非另有規(guī)定或限制，術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接到”及其變化形式具有廣泛意義并涵蓋直接和間接的聯(lián)接。應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，可采用其他實(shí)施例，并且可進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯上的改變。此外，諸如“頂部”、“底部”等術(shù)語(yǔ)僅用于描述其彼此關(guān)聯(lián)的元件，但不必描述裝置的具體取向，用于表明或暗示裝置的必需或要求的取向，或規(guī)定本文描述的發(fā)明在應(yīng)用時(shí)應(yīng)如何使用、安裝、陳列或設(shè)置。
[0039]在各種期望測(cè)試所關(guān)注分析物的樣品中，分析物可以低濃度存在于樣品中，這可能需要樣品濃縮為較小體積以達(dá)到所關(guān)注分析物的合適濃度，從而達(dá)到分析技術(shù)的檢測(cè)閾值。
[0040]在一些已有的系統(tǒng)和方法中，離心被用于具有足夠高的分析物濃度(例如，細(xì)菌濃度)的樣品，以在離心瓶的底部中形成可見的、堆積的“沉淀物”。然后，可通過潷析或抽吸去除離心處理所產(chǎn)生的上清液。可在潷析和抽吸中采用視覺檢測(cè)以確定待去除的上清液的合適體積，在上清液和沉淀物之間的界面處可能出現(xiàn)顯著的分析物損耗。此外，在具有特別低濃度的所關(guān)注分析物的樣品中，分析物在離心期間可移至離心瓶的底部，但不會(huì)形成可見的沉淀物并且不會(huì)緊緊地堆積。在這種情況下，分析物可在潷析或抽吸期間容易地移去，這可降低所關(guān)注分析物的總體收集效率，并且可降低樣品測(cè)試程序的精度。
[0041]結(jié)果，在一些已有的系統(tǒng)和方法中，采用過濾來濃縮低濃度的樣品。雖然過濾可增加樣品中所關(guān)注分析物的濃度，但從過濾器中回收濃縮樣品可能是困難的和/或耗時(shí)的。例如，在一些情況下，可能需要大洗脫體積，以從過濾器將濃縮的樣品反沖或洗滌出去，特別是對(duì)于可能需要大直徑的過濾器的大初始樣品體積而言。此外，樣品的各部分在過濾期間可能變得不可逆地被截留在過濾器中。使用均孔過濾器可以克服截留，然而，濾過均孔過濾器可能是緩慢的，并且均孔過濾器的孔可在過濾期間容易且很快地被堵塞。
[0042]本發(fā)明整體涉及用于檢測(cè)樣品中(具體地講是液體樣品中，并且更具體地講是稀的含水樣品中)的所關(guān)注分析物的存在或不存在(和/或?qū)λP(guān)注分析物進(jìn)行計(jì)數(shù))。此外，本發(fā)明整體涉及用于快速檢測(cè)分析物的系統(tǒng)和方法。在一些實(shí)施例中，將分析物選擇用于檢測(cè)(例如)水樣中的大腸桿菌(Escherichia coli)或其他大腸菌群(例如,存在或不存在)。檢測(cè)水樣中的所關(guān)注微生物(或其他分析物)可能存在困難，因?yàn)檫@些微生物的濃度低。由于微生物濃度低，需要使微生物增長(zhǎng)(或者需要提高分析物濃度)至可檢測(cè)水平，而這可能需要花費(fèi)一定時(shí)間，因此現(xiàn)有系統(tǒng)和方法的檢測(cè)可能非常慢。
[0043]然而，本
【發(fā)明者】已經(jīng)發(fā)明了用于大大縮短檢測(cè)樣品(例如水樣，并且更具體地講是稀的水樣)中的所關(guān)注分析物所需時(shí)間的系統(tǒng)和方法。具體地講，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法可包括將樣品濃縮(如基于密度)至包含微結(jié)構(gòu)化凹陷部或孔的微結(jié)構(gòu)化表面中，其中各個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部可作為小體積(如微升或納升級(jí))的單獨(dú)“測(cè)試管”，使得樣品中的所關(guān)注分析物(如果存在)達(dá)到高濃度。所關(guān)注分析物濃度的提高可有利于并加快樣品中分析物的檢測(cè)，例如以檢測(cè)樣品中分析物的存在/不存在，和/或?qū)ζ溥M(jìn)行計(jì)數(shù)。存在于微結(jié)構(gòu)中的高濃度、小體積樣品等分試樣還可有利于對(duì)所關(guān)注分析物進(jìn)行計(jì)數(shù)。[0044]在一些實(shí)施例中，所關(guān)注分析物可以為所關(guān)注微生物自身；而在一些實(shí)施例中，分析物可以為活的所關(guān)注微生物的指示物。在一些實(shí)施例中，本發(fā)明可包括用于通過解析樣品是否有代表微生物的所關(guān)注分析物來確定樣品中所關(guān)注微生物的存在/不存在的系統(tǒng)和方法。
[0045]在一些實(shí)施例中，快速檢測(cè)可指不超過8小時(shí)的檢測(cè)；在一些實(shí)施例中，指不超過6小時(shí)的檢測(cè)；在一些實(shí)施例中，指不超過5小時(shí)的檢測(cè)；在一些實(shí)施例中，指不超過4小時(shí)的檢測(cè)；并且在一些實(shí)施例中，指不超過3小時(shí)的檢測(cè)。然而，檢測(cè)時(shí)間可取決于待檢測(cè)分析物的類型，因?yàn)槟承┪⑸锉绕渌⑸镌鲩L(zhǎng)更快，因而將更快速地達(dá)到檢測(cè)閾值。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解如何確定用于檢測(cè)所關(guān)注分析物(如微生物)的合適測(cè)定方法(例如包括合適的酶和酶底物)。然而，對(duì)于給定的所關(guān)注分析物，不論采用何種測(cè)定方法或選擇哪種分析物，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法通常都會(huì)比使用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)技術(shù)(例如在微量滴定板(如96孔板)上基于增長(zhǎng)的檢測(cè))更快獲得結(jié)果。即，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法檢測(cè)分析物可比標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)技術(shù)(例如，其中每個(gè)孔含有100微升樣品)快至少50% ;在一些實(shí)施例中，快至少75% ;并且在一些實(shí)施例中，快至少90%。
[0046]這類要進(jìn)行所關(guān)注分析物的分析的樣品可通過多種方式獲得。例如，在一些實(shí)施例中，待分析的樣品自身為液體樣品，例如稀液體樣品和/或稀含水樣品。在一些實(shí)施例中，樣品可包括用稀釋劑洗滌或沖洗所關(guān)注的源(例如，表面、傳染體等)所產(chǎn)生的液體。在一些實(shí)施例中，樣品可包括過濾或沉降所關(guān)注的源與合適的稀釋劑組合形成的液體組合物所產(chǎn)生的濾液。即，大的不溶性物質(zhì)和/或密度比所關(guān)注分析物的密度低或高的物質(zhì)，例如各種食品、傳染體等，可在第一過濾或沉降步驟中從液體組合物中去除，以形成要利用本發(fā)明的方法進(jìn)行分析的樣品。
[0047]術(shù)語(yǔ)“源”可用來指期望測(cè)試分析物的食物或非食物。源可以為固體、液體、半固體、凝膠狀材料以及它們的組合。在一些實(shí)施例中，源可由基材(例如藥簽或擦拭物)提供，該基材用于(例如)從所關(guān)注的表面采集該源。在一些實(shí)施例中，液體組合物可包括基材，基材可被進(jìn)一步分解(例如在攪拌或溶解過程中)，以提高源和任何所關(guān)注分析物的回收。所關(guān)注的表面可包括多種表面的至少一部分，包括但不限于壁(包括門)、地板、天花板、排水管、制冷系統(tǒng)、管道(如風(fēng)道)、通風(fēng)孔、馬桶座圈、手柄、門把手、扶手、床欄桿(如醫(yī)院中的床欄桿)、工作臺(tái)面、桌面、餐具表面(如盤、器皿等)、工作表面、設(shè)備表面、衣服等以及它們的組合。源的全部或一部分可用于獲得要利用本發(fā)明的方法進(jìn)行分析的樣品。例如，“源”可以為水源或流過水管的水，并且相對(duì)較大體積的樣品可取自該來源以形成要利用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法進(jìn)行測(cè)試的樣品。因此，“樣品”也可來自任何上述的源。
[0048]術(shù)語(yǔ)“食物”通常用于表示固體、液體(例如，包括但不限于溶液、分散液、乳狀液、懸浮液等以及它們的組合)和/或半固體可食用組合物。食物的例子可包括但不限于肉類、家禽、蛋、魚、海鮮、蔬菜、水果、預(yù)加工食品(如湯、調(diào)味汁、糊)、谷物產(chǎn)品(如面粉、谷類食物、面包)、罐裝食物、奶、其他乳制品(如奶酪、酸奶、酸奶油)、脂肪、油類、甜點(diǎn)、調(diào)味品、香料、面食、飲料、水、動(dòng)物飼料、飲用水、其他合適的可食用材料以及它們的組合。
[0049]術(shù)語(yǔ)“非食物”通常用于指不在“食物”定義之內(nèi)且通常認(rèn)為不可食用的所關(guān)注的源。非食物源的例子可包括但不限于臨床樣品、細(xì)胞溶解物、全血或血液的一部分(如血清)、其他體液或分泌物(如唾液、汗液、皮脂、尿液)、糞便、細(xì)胞、組織、器官、活組織檢查、植物材料、木材、污垢、沉降物、藥物、化妝品、膳食補(bǔ)充劑(如人參膠囊)、藥劑、傳染體、其他合適的非食用材料以及它們的組合。
[0050]術(shù)語(yǔ)“傳染體”通常用于指能夠攜帶和/或傳播傳染性生物體的無生命物體或基材。傳染體可包括但不限于布、拖把頭、毛巾、海綿、抹布、餐具、硬幣、紙幣、手機(jī)、衣物(包括鞋子)、門把手、女性用品、尿布等以及它們的部分或它們的組合。
[0051]術(shù)語(yǔ)“分析物”通常用于指要檢測(cè)(例如通過實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè))的物質(zhì)?？舍槍?duì)具體分析物的存在、數(shù)量和/或存活力對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試。這種分析物可存在于源內(nèi)(例如內(nèi)部)或源之外(例如外表面上)。分析物的例子可包括但不限于微生物、生物分子、化學(xué)品(如殺蟲劑、抗生素)、金屬離子(如汞離子、重金屬離子)、含金屬離子的絡(luò)合物(如包含金屬離子和有機(jī)配體的絡(luò)合物)、酶、輔酶、酶底物、指示染料、染色劑、三磷酸腺苷(ATP)、二磷酸腺苷(ADP)、腺苷酸激酶、螢光素酶、螢光素以及它們的組合。
[0052]可利用多種測(cè)試方法來識(shí)別或定量所關(guān)注分析物，包括但不限于微生物測(cè)定、生物化學(xué)測(cè)定(如免疫測(cè)定)或它們的組合。在一些實(shí)施例中，所關(guān)注分析物可以用基因、免疫、比色、熒光、發(fā)光等方法進(jìn)行檢測(cè)；通過檢測(cè)從樣品中的活細(xì)胞釋放出來的酶進(jìn)行檢測(cè)；通過檢測(cè)指示所關(guān)注分析物的光線進(jìn)行檢測(cè)；通過由吸光度、反射率、熒光或它們的組合檢測(cè)光線來進(jìn)行檢測(cè)；或通過以上方法的組合進(jìn)行檢測(cè)。即，在一些實(shí)施例中，解析樣品(或樣品的濃縮物)包括通過光學(xué)方法解析樣品，其可以包括任何上述類型的光學(xué)解析方法或任何下文所述的方法。
[0053]可以使用的測(cè)試方法的具體例子包括但不限于抗原-抗體相互作用、分子傳感器(親和結(jié)合)、熱分析、顯微鏡法(例如，光學(xué)顯微鏡、突光顯微鏡、免疫突光顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM))、光譜法(例如，質(zhì)譜、核磁共振(NMR)光譜、拉曼光譜、紅外(IR)光譜、X-射線光譜、衰減全反射光譜、傅里葉變換光譜、伽馬射線光譜等)、分光光度法(例如，吸光度、反射率、熒光、發(fā)光、比色檢測(cè)等)、電化學(xué)分析、遺傳學(xué)技術(shù)(例如，聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)、轉(zhuǎn)錄介導(dǎo)擴(kuò)增(TMA)、雜交保護(hù)測(cè)定(HPA)、DNA或RNA分子識(shí)別測(cè)定等)、三磷酸腺苷(ATP)檢測(cè)測(cè)定、免疫測(cè)定(例如，酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA))、細(xì)胞毒性測(cè)定法、病毒空斑測(cè)定法、細(xì)胞病變效應(yīng)評(píng)估技術(shù)、其他合適的分析物測(cè)試方法或它們的組
口 o
[0054]術(shù)語(yǔ)“微生物”通常用于指任何原核或真核微觀生物體，包括但不限于一種或多種細(xì)菌(如運(yùn)動(dòng)性細(xì)菌或植物性細(xì)菌、革蘭氏陽(yáng)性菌或革蘭氏陰性菌)、病毒(如諾羅病毒(Norovirus)、諾瓦克病毒(Norwalk virus)、輪狀病毒(Rotavirus)、腺病毒(Adenovirus)、DNA病毒、RNA病毒、有包膜病毒、無包膜病毒、人免疫缺陷病毒(HIV)、人乳頭瘤病毒(Papillomavirus) (HPV)等)、細(xì)菌孢子或內(nèi)生孢子、藻類、真菌(如酵母、絲狀真菌、真菌孢子)、朊病毒、支原體和原生動(dòng)物。在一些情況下，特別要關(guān)注的微生物是病原性微生物，術(shù)語(yǔ)“病原體”用于指任何病原性微生物。病原體的例子可包括但不限于腸桿菌科(Enterobacteriaceae)成員、或微球菌科(Micrococaceae)成員、或葡萄球菌屬(Staphylococcus spp.)、鏈球菌屬(Streptococcus spp.)、假單胞菌屬(Pseudomonas spp.)、腸球菌屬(Enterococcus spp.)、沙門氏菌屬(Salmonella spp.)、軍團(tuán)菌屬(Legionella spp.)、志賀氏菌屬(Shigella spp.)、耶爾森菌屬(Yersiniaspp.)、腸桿菌屬(Enterobacter spp.)、埃希桿菌屬(Escherichia spp.)、芽孢桿菌屬(Bacillus spp.)、李斯特菌屬(Listeria spp.)、彎曲菌屬(Campylobacter spp.)、不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter spp.)、弧菌屬(Vibrio spp.)、梭菌屬(Clostridium spp.)以及棒狀桿菌屬(Corynebacterium spp.)。病原體的具體例子可包括但不限于大腸桿菌，其包括腸出血性大腸桿菌，如血清型0157:H7、0129:H11 ;銅綠假單胞菌(Pseudomonasaeruginosa);臘狀芽抱桿菌(Bacillus cereus);炭疽芽抱桿菌(Bacillus anthracis)；腸炎沙門氏菌(Salmonella enteritidis);腸沙門氏菌(Salmonella enterica)血清型鼠傷寒；單核細(xì)胞增多性李斯特菌(Listeria monocytogenes);肉毒梭狀芽孢桿菌(Clostridium botulinum);產(chǎn)氣莢膜梭狀芽抱桿菌(Clostridium perfringens)；金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus);耐甲氧西林金黃色葡萄球菌；空腸彎曲菌(Campylobacter jejuni);小腸結(jié)腸炎耶爾森菌(Yersinia enterocolitica);創(chuàng)傷弧菌(Vibrio vulnificus);艱難梭狀芽孢桿菌(Clostridium difficile);耐萬古霉素腸球菌(Enterococcus);腸桿菌屬[阪崎腸桿菌](Enterobacter [Cronobacter] sakazakii);以及大腸菌群?？赡苡绊懳⑸锷L(zhǎng)的環(huán)境因素可包括是否存在養(yǎng)分、PH值、含水量、氧化-還原電位、抗微生物化合物、溫度、大氣氣體組成和生物結(jié)構(gòu)或屏障。
[0055]術(shù)語(yǔ)“生物分子”通常用于指出現(xiàn)在生物體內(nèi)或由生物體形成的分子或其衍生物。例如，生物分子可包括但不限于氨基酸、核酸、多肽、蛋白質(zhì)、多核苷酸、脂質(zhì)、磷脂、糖類、多糖中的至少一者以及它們的組合。生物分子的具體例子可包括但不限于代謝物(如葡萄球菌腸毒素)、變應(yīng)原(如花生變應(yīng)原、蛋變應(yīng)原、花粉、塵螨、霉菌、毛屑或其中固有的蛋白質(zhì)等)、激素、毒素(如芽孢桿菌屬腹瀉毒素、黃曲霉毒素、艱難梭狀芽孢桿菌毒素等)、RNA (如mRNA、總RNA、tRNA等)、DNA (如質(zhì)粒DNA、植物DNA等)、標(biāo)記蛋白、抗體、抗原、ATP以及它們的組合。
[0056]術(shù)語(yǔ)“可溶性物質(zhì)”和“不溶性物質(zhì)”通常用于指在某些條件下在給定介質(zhì)內(nèi)相對(duì)可溶解或不可溶解的物質(zhì)。具體地講，在給定的一組條件下，“可溶性物質(zhì)”是進(jìn)入溶液并可以溶解在體系的溶劑(如稀釋劑)中的物質(zhì)。“不溶性物質(zhì)”是在給定的一組條件下，不會(huì)進(jìn)入溶液內(nèi)并不溶解在體系的溶劑中的物質(zhì)。源或取自該源的樣品可包括可溶性物質(zhì)和不溶性物質(zhì)(如細(xì)胞碎片)。不溶性物質(zhì)有時(shí)稱作顆粒、沉淀或碎片，并且可以包括源物質(zhì)本身的部分(即來自源的內(nèi)部或外部(如外表面))或攪拌過程產(chǎn)生的其他源殘余物或碎片。此外，包含源和稀釋劑的液體組合物可包括較為致密的物質(zhì)(即，密度比混合物中的稀釋劑和其他物質(zhì)高的物質(zhì))和不太致密的物質(zhì)(即，密度比混合物中的稀釋劑和其他物質(zhì)低的物質(zhì))。因此，可以選擇樣品的稀釋劑，使得所關(guān)注分析物比稀釋劑致密，并且可通過沉降(如離心)而被濃縮。
[0057]術(shù)語(yǔ)“稀釋劑”通常用來指添加至源材料以分散、溶解、懸浮、乳化、洗滌和/或沖洗該源的液體。稀釋劑可用來形成液體組合物，由該液體組合物可獲得要利用本發(fā)明的方法進(jìn)行分析的樣品。在一些實(shí)施例中，稀釋劑是無菌液體。在一些實(shí)施例中，稀釋劑可包括各種添加劑，其包括但不限于表面活性劑或其他有助于分散、溶解、懸浮或乳化源以隨后對(duì)分析物進(jìn)行測(cè)試的合適添加劑；流變劑；抗菌中和劑(例如，用于中和防腐劑或其他抗微生物劑)；包含營(yíng)養(yǎng)物的富集或生長(zhǎng)培養(yǎng)基(例如，用于促進(jìn)所需微生物選擇性生長(zhǎng))和/或生長(zhǎng)抑制劑(例如，用于抑制不需要的微生物生長(zhǎng))；PH緩沖劑；酶；指示劑分子(如pH或氧化/還原指示劑)；孢子萌發(fā)劑；用于中和消毒劑的試劑(例如，利用硫代硫酸鈉中和氯)；用于促進(jìn)細(xì)菌復(fù)蘇的試劑(如丙酮酸鈉)；穩(wěn)定劑(例如，用于穩(wěn)定所關(guān)注分析物，其含有諸如氯化鈉、蔗糖等溶質(zhì))；或它們的組合。在一些實(shí)施例中，稀釋劑可包括無菌水(如無菌雙蒸餾水(ddH20));一種或多種用于選擇性溶解、分散、懸浮或乳化源的有機(jī)溶劑；含水有機(jī)溶劑；或它們的組合。在一些實(shí)施例中，稀釋劑為無菌緩沖液(如得自田納西州孟菲斯(MemphisTN)的Edge Biological的Butterfield氏緩沖液)。在一些實(shí)施例中，稀釋劑為選擇性或半選擇性營(yíng)養(yǎng)制劑，使得稀釋劑可用于所需分析物(如細(xì)菌)的選擇性或半選擇性生長(zhǎng)。在這些實(shí)施例中，可將稀釋劑與源一起溫育一段時(shí)間(例如在規(guī)定溫度下)，以促進(jìn)所需分析物的這種生長(zhǎng)和/或發(fā)育。
[0058]生長(zhǎng)培養(yǎng)基的例子可以包括但不限于胰酶大豆肉湯(TSB)、緩沖蛋白胨水(BPW)、通用預(yù)富集肉湯(UPB)、李斯特菌富集肉湯(LEB)、乳糖肉湯、博爾頓肉湯、或本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員已知的其他通用、非選擇性或略帶選擇性的培養(yǎng)基。生長(zhǎng)培養(yǎng)基可包括支持一種以上的所需微生物(即所關(guān)注分析物)的生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。
[0059]生長(zhǎng)抑制劑的例子可以包括但不限于膽酸鹽、脫氧膽酸鈉、亞硒酸鈉、硫代硫酸鈉、硝酸鈉、氯化鋰、亞碲酸鉀、連四硫酸納、磺胺乙酰鈉、扁桃酸、連四硫酸半胱氨酸亞硒酸鹽、磺胺二甲嘧啶、亮綠、孔雀石綠草酸鹽、結(jié)晶紫、十四烷基硫酸鈉、磺胺嘧啶、阿米卡星、氨曲南、萘唳酮酸鈉鹽、n 丫唳黃、多粘菌素B、新生霉素、阿拉磷、有機(jī)和無機(jī)酸、噬菌體、二氯硝基苯胺孟加拉紅、氯霉素、氯四環(huán)素、一定濃度的氯化鈉、蔗糖和其他溶質(zhì)以及它們的組
入
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[0060]術(shù)語(yǔ)“攪拌”及其衍生形式一般用于描述使液體組合物運(yùn)動(dòng)的過程，例如使這種液體組合物的內(nèi)容物混合或共混的過程。有多種攪拌方法可以使用，包括但不限于手動(dòng)搖動(dòng)、機(jī)械搖動(dòng)、超聲振動(dòng)、渦旋攪拌、手動(dòng)攪拌、機(jī)械攪拌(如通過機(jī)械螺旋槳、磁力攪拌棒、或另夕卜的攪拌輔助工具如滾珠)、手動(dòng)攪動(dòng)、機(jī)械攪動(dòng)、共混、捏合、以及它們的組合。
[0061]術(shù)語(yǔ)“過濾”通常用來指按粒度、電荷和/或功能來分離物質(zhì)的過程。例如，過濾可包括將可溶性物質(zhì)和溶劑(如稀釋劑)與不溶性物質(zhì)分離，或過濾可包括將可溶性物質(zhì)、溶劑和相對(duì)較小的不溶性物質(zhì)與相對(duì)較大的不溶性物質(zhì)分離。因此，可將液體組合物進(jìn)行“預(yù)過濾”，以獲得要利用本發(fā)明的方法進(jìn)行分析的樣品?？墒褂枚喾N過濾方法，包括但不限于，將液體組合物(例如，包括所關(guān)注的源，從該源可獲得待濃縮的樣品)濾過過濾器、通過其他合適的過濾方法以及它們的組合。
[0062]“沉降”通常用來指按密度分離物質(zhì)的過程，例如，通過讓液體組合物中較為致密的物質(zhì)(即，密度比混合物中的稀釋劑和其他物質(zhì)高的物質(zhì))沉降或下沉，和/或通過讓液體組合物中不太致密的物質(zhì)(即，密度比混合物中的稀釋劑和其他物質(zhì)低的物質(zhì))上升或漂浮。沉降可通過重力或通過離心進(jìn)行。然后，通過從較為致密的物質(zhì)抽吸不太致密的物質(zhì)(即，不沉降的或漂浮的物質(zhì))和稀釋劑、潷析不太致密的物質(zhì)和稀釋劑以及它們的組合，較為致密的物質(zhì)可與不太致密的物質(zhì)(和稀釋劑)分離開。除了預(yù)過濾步驟之外或者代替預(yù)過濾步驟的是，預(yù)沉降步驟可以用來獲得要利用本發(fā)明的樣品檢測(cè)系統(tǒng)和方法進(jìn)行濃縮的樣品。
[0063]“過濾器”通常用來描述用于將液體組合物中的可溶性物質(zhì)(或可溶性物質(zhì)和相對(duì)較小的不溶性物質(zhì))和溶劑與不溶性物質(zhì)(或相對(duì)較大的不溶性物質(zhì))分離和/或用于在樣品濃縮期間過濾樣品的裝置。過濾器的例子可包括但不限于織造網(wǎng)或非織造網(wǎng)(如絲網(wǎng)、布網(wǎng)、塑料網(wǎng)等)、織造或非織造聚合物網(wǎng)(如包含以均勻或不均勻工藝鋪設(shè)的聚合物纖維，其可被壓延)、表面過濾器、深度過濾器、膜(如陶瓷膜(如可以商品名ANOPORE購(gòu)自新澤西州弗洛厄姆帕爾克的沃特曼有限公司(Whatman Inc.(Florham Park, NJ))的陶瓷氧化招膜過濾器)、聚碳酸酯膜(如可以商品名NUCLE0P0RE購(gòu)自沃特曼有限公司(Whatman，Inc.)的徑跡刻蝕聚碳酸酯膜過濾器))、聚酯膜(如包含徑跡刻蝕聚酯等)、篩、玻璃棉、玻璃料、濾紙、泡沫等以及它們的組合。
[0064]在一些實(shí)施例中，過濾器可構(gòu)造為根據(jù)(例如)尺寸、電荷和/或親和力從樣品中分離出所關(guān)注微生物。例如，在一些實(shí)施例中，過濾器可構(gòu)造為截留所關(guān)注微生物，使得截留在過濾器上的濾渣中包含所關(guān)注微生物。
[0065]合適的過濾器的其他例子在下列共同待審的PCT專利公開中有描述:PCT專利公開N0.TO2011/156251 (Rajagopal等人)，其要求美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/352，229的優(yōu)先權(quán)；PCT專利公開N0.W02011/156258 (Mach等人)，其要求美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/352，205的優(yōu)先權(quán)；PCT專利公開N0.W02011/152967 (Zhou)，其要求美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/350，147和61/351，441的優(yōu)先權(quán)；以及PCT專利公開N0.W02011/153085 (Zhou)，其要求美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/350, 154和61/351，447的優(yōu)先權(quán)，這些專利全文均以引用方式并入本文。
[0066]在一些實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“濾液”通常用來描述已從液體組合物中分離或移除不溶性物質(zhì)(或至少相對(duì)較大的不溶性物質(zhì))之后剩下的液體。在一些實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“上清液”通常用來描述已從液體組合物中分離或移除較為致密的物質(zhì)之后剩下的液體。此類濾液和/或上清液可形成待用于本發(fā)明的樣品?？捎糜谛纬杀景l(fā)明中的樣品的預(yù)過濾系統(tǒng)和方法的例子在提交于2011年6月30日的共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/503356中有描述，該專利全文以引用的方式并入本文。在一些實(shí)施例中，可將濾液和/或上清液溫育一段時(shí)間以使所關(guān)注微生物生長(zhǎng)，所得的經(jīng)過溫育的濾液和/或上清液可形成待用于本發(fā)明的樣品。在一些實(shí)施例中，可添加生長(zhǎng)培養(yǎng)基以有助于所關(guān)注微生物生長(zhǎng)。
[0067]在一些實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“濾渣”通常用于描述將液體源(例如待測(cè)試的水)進(jìn)行過濾以將不溶性物質(zhì)與可溶性物質(zhì)分開后剩余的固體。此類濾渣可進(jìn)一步稀釋并任選地?cái)嚢?、生長(zhǎng)(例如，通過添加生長(zhǎng)培養(yǎng)基)和/或溫育以形成待用于本發(fā)明的樣品。濾渣可存在于過濾器的一個(gè)表面或側(cè)面上和/或可至少部分地滲透到過濾器深處中。因此，在一些實(shí)施例中，包含洗脫溶液、洗滌溶液等的稀釋劑可用于促進(jìn)從過濾器除去濾渣。在一些實(shí)施例中，可優(yōu)選表面過濾器(如，比深層過濾器優(yōu)選)以促進(jìn)和增強(qiáng)從過濾器除去濾渣。
[0068]在一些情況下，可通過改變過濾器位置以使得重力導(dǎo)致截留的生物體與過濾器分離進(jìn)而從過濾器洗脫，使得截留的所關(guān)注分析物(如微生物)從過濾器上洗脫下來。在其他情況下，可通過手動(dòng)搖動(dòng)過濾器使截留的分析物與過濾器分離，從而將截留的分析物從過濾器上洗脫下來。在其他情況下，可通過對(duì)過濾器進(jìn)行渦旋使截留的分析物與過濾器分離，從而將截留的分析物洗脫。在其他情況下，分析物可通過泡沫洗脫從過濾器上洗脫下來。
[0069]在一些實(shí)施例中，不論起始樣品的形態(tài)如何或它如何得來，可以對(duì)樣品進(jìn)行攪拌、生長(zhǎng)(例如，通過添加生長(zhǎng)培養(yǎng)基)和/或溫育以形成待通過本發(fā)明的系統(tǒng)和方法進(jìn)行分析的樣品。在一些實(shí)施例中，可以在處理過程的各個(gè)階段添加各種試劑，包括但不限于添加到初始樣品，添加到濾渣(例如，用稀釋劑)或用于形成待測(cè)試樣品的上清液，涂覆和/或干燥于用作樣品濃縮物檢測(cè)容器的微結(jié)構(gòu)化凹陷部中，或它們的組合。[0070]在一些實(shí)施例中，術(shù)語(yǔ)“沉降物(sediment) ”通常用于描述當(dāng)更致密的物質(zhì)從液體組合物中分離出來或除去(例如通過離心)后從上清液中分離出來的“沉淀物(pellet) ”或固體。
[0071]術(shù)語(yǔ)“微結(jié)構(gòu)”或“微結(jié)構(gòu)化特征物”及其衍生詞通常用于指具有這樣的結(jié)構(gòu)的構(gòu)造物或者特征物，該結(jié)構(gòu)是凸起的(如，壁)或者凹陷的(如，至少部分地由壁所限定的孔)可辨認(rèn)幾何形狀。例如，微結(jié)構(gòu)可包括形成來保持液體、固體、半固體、凝膠材料、其他合適的材料或它們的組合的微結(jié)構(gòu)孔。微結(jié)構(gòu)還可包括至少部分地限定微結(jié)構(gòu)孔的壁或底部。此夕卜，微結(jié)構(gòu)可包括存在于任何上述微結(jié)構(gòu)上的凸起、凹陷部等。例如，微結(jié)構(gòu)孔或壁可具有紋理,這種紋理也可被稱為微結(jié)構(gòu)。
[0072]在一些實(shí)施例中，“微結(jié)構(gòu)化”可以指在至少兩個(gè)可能的維度上不大于1000微米的特征物；在一些實(shí)施例中，不大于500微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于200微米。然而，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，“微結(jié)構(gòu)化特征物”可以為任何足以在正常重力下以任意取向保持一部分樣品(例如，將樣品朝包含微結(jié)構(gòu)化特征物的微結(jié)構(gòu)化表面的方向離心后得到的液體濃縮物)的特征物。因此，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)化特征物可具有足夠的深度(例如，z維度)或z維度與x-y維度之比(S卩“縱橫比”)(或者反之亦然)，其提供足以保持具有給定表面張力的樣品(例如，包含樣品沉降物的濃縮液)的毛細(xì)作用力?？梢哉{(diào)控微結(jié)構(gòu)化特征物的表面能(例如，通過表面處理改性)以提高其保持特性，然而一般來講，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)化特征物(如孔、凹陷部或下陷部)的縱橫比能提供必要的毛細(xì)作用力以保持所關(guān)注樣品。
[0073]在一些實(shí)施例中，縱橫比可為至少約0.1 ;在一些實(shí)施例中，為至少約0.25 ;在一些實(shí)施例中，為至少約0.5 ;在一些實(shí)施例中，為至少約I ;在一些實(shí)施例中，為至少約2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約5 ;并且在一些實(shí)施例中，為至少約10。因?yàn)樵谝恍?shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化特征物(例如凹陷部)的x-y維度可以沿著其深度或z維度變化(例如，如果特征物具有一定的拔模斜度)，則縱橫比可以為z維度與“代表性”x-y維度之比。代表性x-y維度可以為頂部維度(即，凹陷部開口處的x-y維度)、底部維度(例如，凹陷部底部處的x-y維度)、中部維度(例如，一半深度位置處的x-y維度)、平均x-y維度(例如，沿深度的平均值)、其他合適的代表性維度等。
[0074]術(shù)語(yǔ)“微結(jié)構(gòu)化表面”通常用來指包含微結(jié)構(gòu)或微結(jié)構(gòu)化特征物的表面。
[0075]術(shù)語(yǔ)“微復(fù)制(miCTor印licate) ”及其衍生詞通常用于指通過在模具中形成正的結(jié)構(gòu)化表面特征物(例如，柱子、銷、突起等)的過程生成微結(jié)構(gòu)化表面，該模具用于在材料中形成負(fù)的特征物(例如，凹陷部、孔、下陷部等)。
[0076]當(dāng)術(shù)語(yǔ)“一級(jí)”用于指微結(jié)構(gòu)時(shí)，通常用于指在同一表面上的任何微結(jié)構(gòu)當(dāng)中具有最大尺度的微結(jié)構(gòu)。
[0077]當(dāng)術(shù)語(yǔ)“二級(jí)”用于指微結(jié)構(gòu)時(shí)，通常用于指相對(duì)于在同一表面上的一個(gè)或多個(gè)一級(jí)微結(jié)構(gòu)具有較小尺度微結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)。
[0078]短語(yǔ)“基本上透明”通常用于指如下物體或基材，其透射波長(zhǎng)處于紫外到紅外光譜范圍(例如，從約200nm到約1400nm，“UV_IR”)中的選定波長(zhǎng)處或選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射的至少50% ;在一些實(shí)施例中，透射UV-1R光譜中的選定波長(zhǎng)(或范圍)的至少約75% ;并且在一些實(shí)施例中，透射UV-1R光譜中的選定波長(zhǎng)(或范圍)的至少約90%。
[0079]短語(yǔ)“基本上不透明”通常用于指如下物體或基材，其透射波長(zhǎng)處于紫外到紅外光譜范圍(例如，從約200nm到約1400nm，“UV_IR”沖的選定波長(zhǎng)處或選定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射的小于50% ;在一些實(shí)施例中，透射UV-1R光譜中的選定波長(zhǎng)(或范圍)的小于25% ;并且在一些實(shí)施例中，透射UV-1R光譜中的選定波長(zhǎng)(或范圍)的小于10%。
[0080]有關(guān)“基本上透明”和“基本上不透明”材料的各種詳細(xì)信息在PCT專利公開N0.W02011/063332中有描述，該專利全文以引用的方式并入本文。
[0081 ] 術(shù)語(yǔ)“疏水性”和“親水性”通常按本領(lǐng)域中的慣常理解使用。因此，“疏水性”材料對(duì)水或含水介質(zhì)的親和力相對(duì)很小或沒有，而“親水性”材料對(duì)水或含水介質(zhì)的親和力則相對(duì)較強(qiáng)。所需的疏水性和親水性水平可取決于樣品性質(zhì)，但其應(yīng)用于各種疏水性或親水性表面時(shí)可易于根據(jù)對(duì)液體樣品的簡(jiǎn)單經(jīng)驗(yàn)觀察進(jìn)行調(diào)整。
[0082]在一些實(shí)施例中，可使用接觸角測(cè)定(例如，靜態(tài)或動(dòng)態(tài)測(cè)定)來表征表面的疏水性/親水性。此類表面特性可歸因于表面自身的材料組成,其可能與本體材料無關(guān)。即,在一些實(shí)施例中，即使形成結(jié)構(gòu)體的本體材料具有較高的疏水性,其將要接觸樣品的表面也可以改性為親水性，以使得含水樣品(例如)對(duì)改性表面具有更高的親和力。示例性的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)定方法在實(shí)例12和13中有描述。
[0083]在一些實(shí)施例中，用于形成本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)化表面的材料的靜態(tài)水表面接觸角(例如，可以在結(jié)構(gòu)化表面上或同一材料的平滑非結(jié)構(gòu)化表面上進(jìn)行測(cè)定)可以為至少約50度；在一些實(shí)施例中，為至少約65度；在一些實(shí)施例中，為至少約75度；在一些實(shí)施例中，為至少約85度；在一些實(shí)施例中，為至少約95度；在一些實(shí)施例中，為至少約100度；并且在一些實(shí)施例中，為至少約130度。
[0084]在一些實(shí)施例中，用于形成本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)化表面的材料的動(dòng)態(tài)前進(jìn)表面接觸角(例如，可以在結(jié)構(gòu)化表面上或同一材料的平滑非結(jié)構(gòu)化表面上進(jìn)行測(cè)定)可以為至少約50度；在一些實(shí)施例中，為至少約65度；在一些實(shí)施例中，為至少約75度；在一些實(shí)施例中，為至少約85度；在一些實(shí)施例中，為至少約95度；在一些實(shí)施例中，為至少約100度；并且在一些實(shí)施例中，為至少約130度。
[0085]在一些實(shí)施例中，用于形成本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)化表面的材料的動(dòng)態(tài)后退表面接觸角(例如，可以在結(jié)構(gòu)化表面上或同一材料的平滑非結(jié)構(gòu)化表面上進(jìn)行測(cè)定)可以為至少約25度；在一些實(shí)施例中，為至少約35度；在一些實(shí)施例中，為至少約45度；在一些實(shí)施例中，為至少約65度；在一些實(shí)施例中，為至少約75度；在一些實(shí)施例中，為至少約90度；并且在一些實(shí)施例中，為至少約100度。
[0086]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的樣品檢測(cè)系統(tǒng)100。在一些實(shí)施例中，樣品檢測(cè)系統(tǒng)100可用于濃縮樣品以形成濃縮物(例如，在微結(jié)構(gòu)化凹陷部136中，如下文所述)，還可用于解析濃縮物中是否有所關(guān)注分析物，即用于檢測(cè)所關(guān)注分析物的存在或不存在。
[0087]用于通過第一次離心步驟提高稀樣品的濃度然后通過第二次離心步驟使所得的濃縮物沉淀的濃縮系統(tǒng)和方法的各種細(xì)節(jié)和特征在PCT專利公開N0.W02010/080232 (Halverson)中有描述，該專利公開要求美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/139，144的優(yōu)先權(quán)，這兩項(xiàng)專利全文均以引用方式并入本文中。使用預(yù)先過濾處理提高稀樣品的濃度的其他系統(tǒng)和方法在PCT專利公開N0.W02010/080236 (Halverson)中有描述，該專利公開要求美國(guó)專利申請(qǐng)N0.61/139，158的優(yōu)先權(quán)，這兩項(xiàng)專利全文均以引用方式并入本文中。[0088]在一些實(shí)施例中，樣品檢測(cè)系統(tǒng)100可用于通過解析樣品中是否有微生物自身或代表微生物存在的所關(guān)注分析物，來確定樣品中的所關(guān)注微生物的存在或不存在。例如，在一些實(shí)施例中，微生物自身可以在樣品中被濃縮(例如，通過離心沉降到微結(jié)構(gòu)中)，然后在微結(jié)構(gòu)中進(jìn)行檢測(cè)；在一些實(shí)施例中，代表微生物存在的分析物可以在樣品中被濃縮(例如，通過離心沉降到微結(jié)構(gòu)中)，然后在微結(jié)構(gòu)中進(jìn)行檢測(cè)。例如，在一些實(shí)施例中，可以向樣品中添加底物(例如，X-gal糖底物，如實(shí)例16所述)，底物在被適當(dāng)?shù)拿噶呀夂髮l(fā)生沉淀。此類沉淀的底物可以被濃縮(例如，通過離心與微生物/細(xì)胞一起沉降到微結(jié)構(gòu)中)，并且比起以低濃度存在于大體積樣品中的底物可得到更迅速的檢測(cè)和/或定量。
[0089]分析物的各種例子如上文所述，其中包括指示染料。在一些實(shí)施例中，此類指示染料可包括沉淀染料和/或內(nèi)化染料。就沉淀染料而言，染料通常為從細(xì)胞中擴(kuò)散出來的小分子并且可能需要足夠的溫育時(shí)間才可達(dá)到可檢測(cè)濃度，即使其濃縮在微結(jié)構(gòu)中也是如此。然而，就內(nèi)化染料而言，細(xì)胞(即，微生物)自身即可被染料“標(biāo)記”，并且只要細(xì)胞濃縮到微結(jié)構(gòu)中即可進(jìn)行檢測(cè)(例如，存在/不存在和/或定量)。
[0090]可使用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法進(jìn)行的檢測(cè)的另一個(gè)具體的例子，涉及使用化學(xué)發(fā)光法通過將樣品濃縮到微結(jié)構(gòu)中并加入試劑以執(zhí)行基于ATP的檢測(cè)來進(jìn)行檢測(cè)微生物(例如，存在/不存在和/或定量)。試劑可以在離心前或離心后加入，或?qū)⒃噭┩扛埠?或干燥于微結(jié)構(gòu)化凹陷部136中。在此類實(shí)施例中，試劑可包括裂解劑、螢光素(底物)和螢光素酶(酶)。裂解劑可用于打開細(xì)胞以釋放出ATP，螢光素酶需要ATP以引起螢光素產(chǎn)生化學(xué)發(fā)光。因此，包含所關(guān)注微生物的微結(jié)構(gòu)化凹陷部136將被“標(biāo)記”(例如，將會(huì)發(fā)光)，而不含微生物的凹陷部將不會(huì)被“標(biāo)記”(例如，將呈暗色)，從而微生物可間接得到檢測(cè)。
[0091]如圖1所示，在一些實(shí)施例中，樣品檢測(cè)系統(tǒng)100可包括第一部分102和第二部分104。在一些實(shí)施例中，第一部分102和第二部分104可以可拆卸地或永久地聯(lián)接到一起以形成容器108。
[0092]通常，可使用圖1的樣品檢測(cè)系統(tǒng)100執(zhí)行樣品檢測(cè)的方法如下:將樣品放置在第一部分102中，并且第一部分102可聯(lián)接到第二部分104以形成容器108。容器108可以朝第二部分104的方向離心以在第二部分104中形成樣品濃縮物，該樣品濃縮物保持在第二部分104中。然后可在濃縮物保持在第二部分104中時(shí)解析其中是否有所關(guān)注分析物。因此，在一些實(shí)施例中，“濃縮物”(即，樣品的較高濃度部分)還可以稱作“截留物”。在一些實(shí)施例中，可通過將第二部分104從第一部分102取下來解析濃縮物，任選地密封第二部分104的至少一部分，并從其開口端或封閉端解析第二部分104。作為另一種選擇，可通過如下方式解析濃縮物:倒置容器108以從第二部分104移除上清液，然后從其封閉端解析第二部分104中的濃縮物。
[0093]本發(fā)明的示例性樣品檢測(cè)方法將參照?qǐng)D2A-2C和圖3A-3E在下文中進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0094]容器108可適于容納待分析的樣品，例如分析是否有一種或多種所關(guān)注分析物。樣品通常是液體樣品，在一些實(shí)施例中，為稀液體樣品(即，樣品中存在的任何所關(guān)注分析物以低濃度存在)；并且在一些實(shí)施例中，為稀的含水樣品。容器108的尺寸和形狀可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)以便適應(yīng)待分析的樣品，第一部分102和第二部分104的形狀和構(gòu)造是僅以舉例的方式示出。[0095]容器108的第一部分102在圖1中僅以舉例的方式示出為容器108的適于容納大部分樣品的部分(例如，“管”或“貯存器”)。此外，第二部分104僅以舉例的方式示出為容器108的頂蓋，其有效覆蓋或封閉第一部分102。然而，如圖5所示及下文更詳細(xì)的描述，在一些實(shí)施例中，第一部分102可以為容器108的頂蓋，而第二部分104可以為適于容納大部分樣品的部分。因此，短語(yǔ)“第二部分”在本文中通常是指容器108的用于保持至少一部分待檢測(cè)樣品的部分(例如，通過微結(jié)構(gòu)，其在下文中有更詳細(xì)的描述)，而不論該部分為容器108的管還是頂蓋。因此，短語(yǔ)“第一部分”通常用于指容器108的另一部分，其與第二部分聯(lián)接以形成封閉容器。
[0096]如上文所述，第一部分102和第二部分104可以可拆卸地聯(lián)接到一起以形成容器108。僅以舉例的方式，第一部分102在圖1中示出為具有封閉端或底部112和開口端114的細(xì)長(zhǎng)管，第二部分104示出為具有封閉端或底部116和開口端118的頂蓋。第二部分104的開口端118的尺寸被設(shè)計(jì)為接納第一部分102的至少一部分，并且具體地講，其接納第一部分102的開口端114，使得將第二部分104與第一部分102聯(lián)接在一起就封閉和/或覆蓋第一部分102的開口端114。再以舉例的方式，第二部分104包括內(nèi)表面120，該內(nèi)表面120包括一條或多條螺紋121，并且第一部分102包括外表面122，該外表面122包括一條或多條與開口端114相鄰的螺紋123。第二部分104的螺紋121被構(gòu)造用于配合和接合第一部分102的螺紋123，使得第二部分104和第一部分102可以聯(lián)接到一起。在一些實(shí)施例中，第一部分102和第二部分104可聯(lián)接在一起以形成被密封而與周圍環(huán)境隔絕的容器108 (例如，使得容器108包括不透液密封件、不透氣密封件或它們的組合)。例如，在一些實(shí)施例中，第一部分102和第二部分104中的一者或兩者可包括一個(gè)或多個(gè)密封件(例如，0形環(huán))。
[0097]僅以舉例的方式，第一部分102具有錐形封閉端112。再以舉例的方式，第一部分102具有凸緣130，該凸緣130從第一部分102的側(cè)壁延伸至與錐形封閉端112的終點(diǎn)相同的距離。凸緣130可以使第一部分102立置,從而有利于第一部分102的抓握、儲(chǔ)存和/或運(yùn)輸。
[0098]第一部分102和第二部分104可由多種材料形成，包括但不限于聚合物材料、金屬(例如，鋁、不銹鋼等)、陶瓷、玻璃以及它們的組合。聚合物材料的例子可包括但不限于聚烯烴(如聚乙烯、聚丙烯及其組合等)、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、聚苯乙烯、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯、其他能夠形成獨(dú)立式和/或自支承容器的合適聚合物材料或它們的組合。第一部分102和第二部分104可由相同材料或不同材料形成。
[0099]第一部分102和第二部分104或其部分可以是基本上透明的、非透明的(S卩，基本上不透明的)或介于兩者之間(例如，半透明)，并可具有任何合適的尺寸，這些均取決于待分析的樣品的類型、數(shù)量和/或尺寸以及待收集和解析的濃縮物的類型、數(shù)量和/或尺寸。在一些實(shí)施例中，第一部分102可具有至少約lmL、至少約5mL、至少約10mL、至少約25mL、至少約50mL、至少約IOOmL或至少約250mL的容量。在一些實(shí)施例中，第二部分104可具有不大于約lmL、不大于約2mL、不大于約5mL或不大于約IOmL的容量。即，在一些實(shí)施例中，第一部分102的容量或體積可處于約ImL至約250mL的范圍內(nèi)，并且在一些實(shí)施例中，可處于約ImL至約IOOmL的范圍內(nèi)。
[0100]第一部分102和第二部分104的形狀、尺寸和聯(lián)接方式僅僅以舉例的方式如上所述和如圖1所示。然而，應(yīng)當(dāng)理解，第一部分102和第二部分104可以采用多種形狀和尺寸。另外，可采用多種聯(lián)接方式將第一部分102和第二部分104可拆卸地和/或永久地聯(lián)接在一起，其包括但不限于螺紋(如圖中所示)；夾具(例如，彈簧支承夾具、按扣型夾具等)；夾子(例如，彈簧支承夾等)；系帶(例如，扎線帶)；一個(gè)或多個(gè)磁鐵；條帶；膠粘劑；粘合劑；鉤環(huán)扣件；扣合接頭(例如，其中第二部分104用作掀蓋);壓合接頭(有時(shí)也稱作“摩擦配合接頭”或“干涉配合接頭”)；熱粘結(jié)(例如，對(duì)要聯(lián)接的一個(gè)或兩個(gè)組件加熱和/或施壓)；焊接(例如，聲波(如超聲)焊接)；其他合適的聯(lián)接方式；以及它們的組合。
[0101]在一些實(shí)施例中，如圖1所示，第一部分102可包括標(biāo)記132，所述標(biāo)記可用來方便向第一部分102添加所需的體積。
[0102]在一些實(shí)施例中，第二部分104可包括一個(gè)或多個(gè)適于保持待分析樣品的濃縮物的凹陷部136，每個(gè)凹陷部136朝向第二部分104的開口端118開口。每個(gè)凹陷部136可包括孔、下陷部、槽等中的至少一者以及它們的組合。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)凹陷部136可包含向外突出的微結(jié)構(gòu)之間的槽或空隙空間，例如在Ylitalo等人的美國(guó)專利N0.6, 386, 699中所描述的那些。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)凹陷部136可包括表面改性(例如，親水/親油處理或涂覆)以方便保持所關(guān)注濃縮物。凹陷部136不必都具有相同的形狀或尺寸，在一些實(shí)施例中，第二部分104包括多個(gè)凹陷部136，范圍為從微結(jié)構(gòu)化的到較大的，并且具有多種形狀和構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)凹陷部136可直接形成于第二部分104的內(nèi)表面120中；并且在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)凹陷部136可形成于聯(lián)接至第二部分104并可形成容器108的一部分的基材(或“插件(insert) ”或“鏡片(lens) ”)中。此類基材將參照?qǐng)D16A-16H和圖17A-17H在下文進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0103]在一些實(shí)施例中，例如將結(jié)合圖4予以更詳細(xì)地描述，第二部分104的內(nèi)表面120的至少一部分可包括微結(jié)構(gòu)化表面138。在使用微結(jié)構(gòu)化表面138的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)凹陷部136可以為微結(jié)構(gòu)化凹陷部136，并且微結(jié)構(gòu)化表面138可以包括各種微結(jié)構(gòu)化特征物。
[0104]在一些實(shí)施例中，第二部分104可以被描述為在第二部分104的第一側(cè)面(其通常面對(duì)容器108的內(nèi)部(或“內(nèi)側(cè)”)和第一部分102的內(nèi)部)包括凹陷部136 (例如，微結(jié)構(gòu)化表面138)，并且通常包括內(nèi)表面120或其一部分。特別是，第一側(cè)面140可包括第一主表面148 (參見，例如圖4)，其中可形成凹陷部136或微結(jié)構(gòu)化表面138，此類凹陷部或“孔”可包括開口端，開口端朝向第二部分104的第一側(cè)面140以及朝向容器108的內(nèi)部開口。第二部分104還可包括具有第二主表面149 (參見，例如圖4)的第二側(cè)面141，其通常分別與第一側(cè)面140和第一主表面148相對(duì)。第二主表面149的至少一部分可以限定凹陷部136(例如，微結(jié)構(gòu)化凹陷部)的封閉端或底部146的至少一部分。第二側(cè)面141可以面向容器108的外側(cè)，例如，遠(yuǎn)離第一部分102。因此，保持在第二部分104中的濃縮物可以從第一側(cè)面140或從第二側(cè)面141進(jìn)行解析，例如在其中第二部分104的至少一部分(例如，封閉端或底部116和/或第二側(cè)面141)基本上透明的實(shí)施例中。
[0105]如上所述，在一些實(shí)施例中，第一部分102的體積(即，第一部分102的容量)可處于約ImL至約250mL的范圍內(nèi)。因此，在一些實(shí)施例中，樣品的體積可以為至少約ImL ;在一些實(shí)施例中，為至少約IOmL ;并且在一些實(shí)施例中，為至少約100mL。在一些實(shí)施例中，樣品的體積為不大于約200mL ;在一些實(shí)施例中，不大于約IOOmL ;在一些實(shí)施例中，不大于約75mL;并且在一些實(shí)施例中，不大于約50mL。在一些實(shí)施例中，樣品的體積的范圍為約ImL至約 10OmT, n
[0106]在一些實(shí)施例中，第二部分104的體積和/或一個(gè)或多個(gè)凹陷部136的收集體積(即，用于保持一定體積濃縮物的容量)為至少約I微升(UL);在一些實(shí)施例中，為至少約5 ii L ;在一些實(shí)施例中，為至少約IOiiL ;并且在一些實(shí)施例中，為至少約25iiL。在一些實(shí)施例中，第二部分104的體積和/或一個(gè)或多個(gè)凹陷部136的收集體積不大于200 ii L ;在一些實(shí)施例中，不大于約100 V- L ;在一些實(shí)施例中，不大于約75 y L ;并且在一些實(shí)施例中，不大于約50ii L。在一些實(shí)施例中，第二部分104的體積和/或一個(gè)或多個(gè)凹陷部136的收集體積處于約I U L至約IOOii L的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，這些體積可以用每單位面積的體積(例如，U L每cm2)表示，從而凹陷部136的收集體積可以與第二部分104的總尺寸無關(guān)。
[0107]在一些實(shí)施例中，第一部分102 (或容器108的“接納”部分)的體積與保持在第二部分104 (或容器108的“檢測(cè)部分”、“頂蓋”、“上蓋”或“頂蓋部分”)中的樣品濃縮物(或者截留物)的體積之比為至少約10:1 ;在一些實(shí)施例中，為至少約100:1 (102:1);在一些實(shí)施例中，為至少約1000:1 (103:1);在一些實(shí)施例中，為至少約10, 000:1 (104:1);并且在一些實(shí)施例中，為至少約100，000:1 (105:1)。在一些實(shí)施例中，第一部分102的體積與第二部分104中濃縮物的體積之比處于約10:1至約IO5:1的范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，如下文中結(jié)合圖5所述，接納部分也可以為檢測(cè)部分。這樣，上述比值也可以作為接納部分與頂蓋部分的體積比值。作為另一種選擇，在描述頂蓋部分與接納部分的體積比值時(shí)可使用上述比值的倒數(shù)。
[0108]在一些實(shí)施例中，濃度增加(S卩，保持在第二部分104中的所得的濃縮物的濃度(例如，較為致密的物質(zhì)的濃度，例如所關(guān)注分析物的濃度)，除以初始樣品的濃度，表示為比值)可以為至少約10:1 ;在一些實(shí)施例中，為至少約100:1 (102:1);在一些實(shí)施例中，為至少約1000:1 (103:1);在一些實(shí)施例中，為至少約10, 000:1 (104:1);并且在一些實(shí)施例中，為至少約100, 000:1 (IO5Il)0在一些實(shí)施例中，濃度效率的范圍為約10:1至約IO5:1。
[0109]參照?qǐng)D2A-2C，現(xiàn)在將繼續(xù)參照?qǐng)D1的樣品檢測(cè)系統(tǒng)100描述樣品檢測(cè)方法150，為了簡(jiǎn)單和清楚起見，去除了第一部分102的凸緣130。
[0110]如圖2A所示，樣品152可以放置于由第一部分102和第二部分104形成的容器108中，并且容器108可以沿朝向第二部分104的第一方向(或取向)D1倒置和離心。此離心處理可引起包含樣品152的更致密物質(zhì)的濃縮物154 (參見圖4)移至第二部分104，具體地講移至第二部分104中形成的一個(gè)或多個(gè)凹陷部136中?！皾饪s物”154通?？砂x心處理所形成的樣品沉降物，但也可包括樣品的至少一些上清液或稀釋劑，這將在下文參照?qǐng)D4作詳細(xì)描述。
[0111]在圖2A所示的離心步驟中，在第二部分104中形成和保持濃縮物154所需的離心g力、持續(xù)時(shí)間和/或循環(huán)次數(shù)可根據(jù)樣品152的組成、所關(guān)注分析物等因素中的一者或多者而變化。在一些實(shí)施例中，濃縮所關(guān)注分析物所需的g力大小可取決于分析物的尺寸和密度、稀釋劑的密度和粘度以及第一部分102中樣品152的體積(即，第一部分102中樣品152的高度限定了分析物在規(guī)定g力作用下遷移到達(dá)第二部分104所需的距離)。沉降速度(V，單位為厘米每秒(cm/s))可用公式I近似得到:[0112]V=2ga2(P 1-P 2)/9 n (I)
[0113]其中g(shù)=單位為cm/s2的加速度(即，單位為gs*980cm/s2的g力)，P 1=單位為g/cm3的分析物密度，P 2=單位為g/cm3的樣品介質(zhì)(如稀釋劑)的密度，n=單位為泊(g/cm/s)的粘度系數(shù)，a=單位為厘米的分析物半徑(假設(shè)為球形形狀)。在一些離心機(jī)中，g力可以由轉(zhuǎn)速(例如，單位為轉(zhuǎn)數(shù)每分鐘(RPM))和樣品離轉(zhuǎn)子中心的距離決定(即，在相同的轉(zhuǎn)速下，如果樣品位置遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子，樣品所受的g力更大)。因此，為了收集樣品152中可能位于距第二部分104最遠(yuǎn)處的所關(guān)注分析物，可計(jì)算轉(zhuǎn)子中心與設(shè)置在最靠近轉(zhuǎn)子處的樣品152高度之間的距離，以估計(jì)將需要多少g力來使所關(guān)注分析物在樣品中移動(dòng)該最遠(yuǎn)距離，使得所關(guān)注分析物的收集最大化。 [0114]可利用上述公式計(jì)算沉降速度，然后，可通過所關(guān)注分析物(如果存在)將需要行進(jìn)的距離(如最大距離)除以該沉降速度來計(jì)算離心時(shí)間(即，持續(xù)時(shí)間)。作為另一種選擇，可將期望的時(shí)間和距離用來估計(jì)沉降速度，然后可利用公式I來計(jì)算所需的g力。
[0115]在一些實(shí)施例中，離心步驟中的g力可以為至少約500 *g (例如，在海平面高度的地面上為500*9.8m/s2);在一些實(shí)施例中，為至少約1000 ? g ;并且在一些實(shí)施例中，為至少約5000 * g。在一些實(shí)施例中，離心步驟中的g力可以不大于約100，000 ? g ;在一些實(shí)施例中，不大于約50,000 ? g ;并且在一些實(shí)施例中，不大于約10，000vg。
[0116]在一些實(shí)施例中，離心步驟的持續(xù)時(shí)間可以為至少約I分鐘；在一些實(shí)施例中，為至少約5分鐘；并且在一些實(shí)施例中，為至少約10分鐘。在一些實(shí)施例中，離心步驟的持續(xù)時(shí)間可以為不大于約120分鐘；在一些實(shí)施例中，不大于約60分鐘；并且在一些實(shí)施例中，不大于約20分鐘。
[0117]如圖2B所示，然后可以將容器108倒置，使得離心步驟所得到的上清液156從第二部分104潷析出來，而濃縮物154仍然保持在第二部分104中。術(shù)語(yǔ)“倒置”在本文中用來指改變?nèi)∠?，可包括各種角度的取向，而不限于改變?nèi)∠蜻_(dá)180度。第二部分104可適于在正常重力(例如，在標(biāo)準(zhǔn)重力下，即，在海平面處的地球重力加速度標(biāo)準(zhǔn)值，9.8m/s2)下保持濃縮物154。
[0118]本
【發(fā)明者】意外發(fā)現(xiàn)，在一些實(shí)施例中，倒置容器108的速度可影響濃縮物154在第二部分104 (尤其是在微結(jié)構(gòu)化表面138)中的保持方式。例如，在一些實(shí)施例中，如果倒置速度過快，則部分樣品可能懸掛在微結(jié)構(gòu)化表面的各個(gè)表面、邊緣或邊角(例如，銳邊或銳角)上。即，部分樣品(例如，含水樣品)可能以不合需要的方式以相對(duì)較大的液滴收集于凹陷部136上方，而非分成小體積、高濃度的等份樣品而位于凹陷部136中。任何以此類較大體積液滴存在的所關(guān)注分析物都可能至少部分地不能夠進(jìn)行正確檢測(cè)(例如，在成像或光學(xué)解析過程中)，因?yàn)榉治鑫?如果存在)在這些較大體積液滴中的濃度較低和/或因?yàn)檩^大體積液滴可能沒有適當(dāng)定位以便檢測(cè)。此外，如果所關(guān)注分析物包括運(yùn)動(dòng)性微生物，此類覆蓋多個(gè)凹陷部136的“橋”或“液滴”可能使微生物發(fā)生遷移而非離散開，而離散開可有利于對(duì)微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0119]然而，如果容器108以合適的轉(zhuǎn)速和/或以合適的角度(單位為度)進(jìn)行倒置，則濃縮物154可與上清液156的其余部分實(shí)現(xiàn)良好分離，使得濃縮物154基本上包含于凹陷部136中?！盎旧习凇蓖ǔ？芍笣饪s物包含于凹陷部136中，在可能包含較大體積樣品152或濃縮物154的第一主表面148上未形成可見的(即，以肉眼或裸眼)橋或液滴。[0120]在一些實(shí)施例中，倒置速度可以不大于約20度/秒；在一些實(shí)施例中，不大于約10度/秒；并且在一些實(shí)施例中，不大于約4.3度/秒。此類數(shù)值可憑借經(jīng)驗(yàn)獲得，如實(shí)例14中所述，其中將容器從-30度(相對(duì)于水平方向)倒置到+30度，即倒置了 60度。換言之，在一些實(shí)施例中，倒置速度可以不大于約0.4rpm ;在一些實(shí)施例中，不大于約0.35rpm ;在一些實(shí)施例中，不大于約0.3rpm ;在一些實(shí)施例中，不大于約0.25rpm ;在一些實(shí)施例中，不大于約0.20rpm ;并且在一些實(shí)施例中，不大于約0.15rpm。在一些實(shí)施例中，倒置速度可以為0.3rpm ;在一些實(shí)施例中，倒置速度可以為0.2rpm ;并且在一些實(shí)施例中，倒置速度可以為 0.7rpm。
[0121]在一些實(shí)施例中，倒置步驟可包括將容器108倒置至少20度(例如，從-10度到+10度，或從0度到+20度等)；在一些實(shí)施例中，倒置至少45度；在一些實(shí)施例中，倒置至少60度；在一些實(shí)施例中，倒置至少90度；并且在一些實(shí)施例中，倒置至少180度。例如，在其中第二部分104取向?yàn)?90度(例如，相對(duì)于水平方向)的實(shí)施例中，如圖2A所示，容器108可能需要倒置至少90度(例如，倒置到0度)或更大角度才足以清除第二部分104 (和微結(jié)構(gòu)化表面138)上的上清液156。
[0122]如圖2C所示，然后可以從容器108的外側(cè)或外部(即，從第二部分104的第二側(cè)面141和面向第二主表面149的方向，如大箭頭所表示)解析(如，光學(xué)解析)第二部分104中的濃縮物154。這樣，凹陷部136可以從其封閉端或底部146進(jìn)行檢測(cè)。在此類實(shí)施例中，如上文所述，第二部分104或其至少一部分可以基本上透明，以便從第二側(cè)面141解析濃縮物154 (例如，通過光學(xué)方法)。另外，此類實(shí)施例可采用永久聯(lián)接在一起的第一部分102和第二部分104，因?yàn)闄z測(cè)或解析步驟可以從容器108外側(cè)進(jìn)行，使得無需為了解析步驟而將第二部分104與第一部分102分開。另外,在此類實(shí)施例中，如圖2C所不，上清液156可充當(dāng)濕度貯存器以免濃縮物154在檢測(cè)過程可得以完成前大量蒸發(fā)。
[0123]對(duì)濃縮物154的解析可包括任何上述的用于檢測(cè)樣品中的所關(guān)注分析物的檢測(cè)方法，包括光學(xué)解析方法，如光學(xué)掃描、成像或任何上述的其他方法。例如，熒光檢測(cè)可包括朝向微結(jié)構(gòu)化表面138中的濃縮物154導(dǎo)入第一頻率的電磁能量，并檢測(cè)微結(jié)構(gòu)化表面138的濃縮物154發(fā)射的第二頻率的電磁能量。再以舉例的方式，比色檢測(cè)可包括在微結(jié)構(gòu)化表面138中的濃縮物154處發(fā)射寬頻率范圍的電磁能量(S卩，寬頻譜光線)，并檢測(cè)微結(jié)構(gòu)化表面中至少一部分濃縮物154的透射比和吸光度中的至少一者。
[0124]在一些實(shí)施例中，凹陷部或孔136 (如微結(jié)構(gòu)化凹陷部)可包括由第二部分104的第二側(cè)面(或第二主表面)141的至少一部分形成的底部，并且該底部基本上透明，使得可以從第二部分104的第二側(cè)面141 (g卩，從容器108的外側(cè))看到凹陷部136的內(nèi)容物。在此類實(shí)施例中，凹陷部136的任何側(cè)壁都可以為基本上不透明的，從而防止孔之間產(chǎn)生串?dāng)_并提高檢測(cè)(尤其是光學(xué)檢測(cè)或解析)的效果。
[0125]在一些實(shí)施例中，第二部分104的至少一部分可包括基本上透明的光學(xué)窗口。光學(xué)窗口可以至少部分地與凹陷部136 (如微結(jié)構(gòu)化表面138)共延(S卩，重疊)，使得從容器108的外部(尤其是從第二部分104的第二側(cè)面141)可以看到至少部分的凹陷部136 (及其內(nèi)容物)。
[0126]盡管僅以舉例的方式示出第二部分104通常具有平坦的且平面的第一側(cè)面140和第二側(cè)面141，但并不一定如此。盡管平坦的且平面的側(cè)面可能有助于檢測(cè)，但第二部分104可具有任何合適的形狀或構(gòu)造。
[0127]如圖2A-2C所示，在一些實(shí)施例中，容器108的第一部分102和第二部分104可以在離心步驟、倒置步驟和檢測(cè)或解析步驟中保持聯(lián)接在一起(例如，通過可拆卸地或永久地聯(lián)接)。然而，在一些實(shí)施例中，如參照下文的圖3A-3E所述，第二部分104可以在離心后和任選地在倒置過程中或倒置后從第一部分102移除(參見圖3C)。
[0128]繼續(xù)參照?qǐng)D1的樣品檢測(cè)系統(tǒng)100，圖3A-3E示出了另一種樣品檢測(cè)方法250，為了簡(jiǎn)單和清楚起見，去除了第一部分102的凸緣130。
[0129]與圖2A和2B所示的樣品檢測(cè)方法步驟類似，樣品檢測(cè)方法250可包括第一離心步驟(參見圖3A)和倒置步驟(參見圖3B)。離心步驟包括以朝向第二部分104的第一方向(或取向)D1進(jìn)行離心以形成上清液156和包含樣品沉降物的濃縮物154?？墒褂蒙鲜龉絀近似得到在第二部分104中形成和保持濃縮物154所需的離心g力、持續(xù)時(shí)間和/或循環(huán)次數(shù)。倒置步驟可包括至少部分地倒置容器108 (參見圖3B)。
[0130]因此，圖3A和3B所示的方法250的步驟可以基本上與圖2A和2B所示的方法150的那些步驟相同。然而，在方法250中，在倒置之后的步驟中(參見圖3C)，第一部分102和第二部分104可以分開。在一些實(shí)施例中，可將包含上清液156的第一部分102用于后續(xù)的處理步驟(例如,重復(fù)的離心步驟,例如圖2A中所示的離心步驟)，并且在一些實(shí)施例中，可將第一部分102和/或上清液156棄去。
[0131]因此，圖3D中僅顯示了第二部分104。注意，第二部分104已從其在圖3C中的取向發(fā)生倒置，使得凹陷部136 (例如，微結(jié)構(gòu)化表面138)朝向上。并不一定必須如此，但這一取向可能有助于后續(xù)的檢測(cè)步驟。如圖3E所示，可任選地在凹陷部136上設(shè)置上蓋或密封件153以阻止?jié)饪s物154的蒸發(fā)。此類密封件153可包括任何合適的密封件，并且可包括但不限于:任何基本上透明的薄膜或條帶，所述的基本上透明的薄膜或條帶包含被構(gòu)造為粘附到濕表面的粘合劑，例如有機(jī)硅聚脲粘合劑，如美國(guó)專利N0.6，730，397所述，該專利以引用的方式并入本文；任何基本上透明的薄膜，所述的基本上透明的薄膜被構(gòu)造為可以熱封到微結(jié)構(gòu)化表面138上；其他合適的密封件；以及它們的組合。
[0132]如圖3E中的大箭頭所示，然后可以從第二部分104的第一側(cè)面140對(duì)濃縮物154進(jìn)行解析，或從第二部分104的內(nèi)部或面向內(nèi)表面120或第一主表面148對(duì)其進(jìn)行解析。在此類實(shí)施例中，第二部分104不一定包含任何基本上透明的部分，因?yàn)榘枷莶?36的開口端147將面向的方向?yàn)榻馕霭枷莶?36內(nèi)的濃縮物154所取的方向。然而，應(yīng)當(dāng)理解，第二部分104或其一部分仍然可以為基本上透明的(如果需要)。
[0133]圖4示出了第二部分104沿圖3C中的線4-4截取的示意性截面圖，其中濃縮物154保持在第二部分104的凹陷部136中。如圖4所示，一個(gè)或多個(gè)凹陷部136(例如，形成微結(jié)構(gòu)化表面138的微結(jié)構(gòu)化凹陷部136)可以形成于第二部分104的內(nèi)表面120或第一主表面148。在一些實(shí)施例中，如圖4所示，濃縮物154可包含不溶性物質(zhì)158和液體160，其還可包含可溶性物質(zhì)，并且特別是包含密度低于不溶性物質(zhì)158的可溶性物質(zhì)。濃縮物154，特別是其中的不溶性物質(zhì)158 (如果存在)可包含(如果存在于樣品152中)所關(guān)注分析物(例如，所關(guān)注微生物或代表所關(guān)注微生物的分析物)。
[0134]圖2A-2C和圖3A-3E分別示出以及如上所述的樣品檢測(cè)方法150和250可提供對(duì)樣品152的濃縮物154(8卩，任何可能存在于樣品152中的所關(guān)注分析物)的有效收集，樣品152和/或濃縮物154的損失極少。例如，可通過在圖2A和3A所示的離心步驟中將第二部分104中的濃縮物154 (包含所關(guān)注分析物，如果存在)基本上“捕集”來實(shí)現(xiàn)有效收集。濃縮物154中所關(guān)注分析物的濃度通常比樣品152中可能存在的任何所關(guān)注分析物濃度要
高得多。
[0135]根據(jù)離心步驟中采用的離心參數(shù)和/或第二部分104中采用的凹陷部136的數(shù)量、形狀和尺寸，可確定保持在第二部分104中的濃縮物154的質(zhì)量和/或體積。即，可根據(jù)待濃縮的樣品152和期望的所關(guān)注分析物來配置第二部分104 (和/或離心步驟)。在一些實(shí)施例中，因?yàn)榈诙糠?04的凹陷部136的體積是恒定的，所以每次可用第二部分104來獲得預(yù)測(cè)的體積。在一些實(shí)施例中，可將更加濃縮的初始樣品152添加至容器108中，并且第二部分104的凹陷部136的恒定體積/尺寸可以用來獲得已知數(shù)量或量的一種或多種所關(guān)注分析物，例如，給定的所關(guān)注微生物的已知細(xì)胞群體?，F(xiàn)在將更加詳細(xì)地說明第二部分104的凹陷部136。
[0136]返回圖4，一個(gè)或多個(gè)凹陷部136可形成于第二部分104的內(nèi)表面120中和/或一個(gè)或多個(gè)凹陷部136可形成于可聯(lián)接到(例如，設(shè)置得緊靠)第二部分104的內(nèi)表面120的至少一部分并設(shè)置在容器108內(nèi)的基材(或插件或薄膜)中。在采用基材(或薄膜)的實(shí)施例中，基材的厚度可以為至少約25微米；在一些實(shí)施例中，為至少約100微米；并且在一些實(shí)施例中，為至少約400微米。在一些實(shí)施例中，基材的厚度可不超過約2000微米；在一些實(shí)施例中，可不超過約1000微米；并且在一些實(shí)施例中，可不超過約250微米。
[0137]在一些實(shí)施例中，基材可以為由各種合適的材料所形成的薄膜，所述材料包括但不限于聚烯烴，例如聚丙烯、聚乙烯或其共混物；烯烴共聚物(例如，與乙酸乙烯基酯的共聚物)；聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯；聚酰胺(尼龍-6和尼龍_6，6);聚氨酯；聚丁烯；聚乳酸；聚乙烯醇；聚苯硫醚；聚砜；聚碳酸酯；聚苯乙烯；液晶聚合物；乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；聚丙烯腈；環(huán)狀聚烯烴；或它們的組合。在一些實(shí)施例中，薄膜可以包含選自以下的化合物:1-(3-甲基-正丁基氨基)_9，10-蒽二酮；1-(3_甲基-2- 丁基氨基)_9，10-蒽二酮；1-(2_庚基氨基)_9，10-蒽二酮；1，I, 3，3-四甲基丁基-9，10-蒽二酮；1，10-十亞甲基-雙-(-1-氨基-9，10-蒽二酮)；1，1-二甲基乙基氨基-9，10-蒽二酮；以及1-(正丁氧基丙基氨基)_9，10-蒽二酮。在一些實(shí)施例中，薄膜材料可以包括固化的聚合物。此類固化的聚合物都可以衍生自樹脂，所述樹脂選自:丙烯酸酯樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯酸基樹脂，其衍生自環(huán)氧化物、聚酯、聚醚和聚氨酯；烯鍵式不飽和化合物；具有至少一個(gè)丙烯酸酯側(cè)基的氨基塑料衍生物；衍生自異氰酸酯和多羥基化合物(或多胺)的聚氨酯(聚脲);具有至少一個(gè)丙烯酸酯側(cè)基的異氰酸酯衍生物；丙烯酸化環(huán)氧化物以外的環(huán)氧樹脂；以及它們的混合物和組合。
[0138]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的凹陷部136。在圖1和2所示的實(shí)施例中，可以為孔和/或槽的凹陷部136至少部分地由多個(gè)壁142所限定。在其中凹陷部136包括孔的實(shí)施例中，多個(gè)壁142可以包括多個(gè)相互交叉的壁142。
[0139]在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)凹陷部136為微結(jié)構(gòu)化凹陷部136并且限定微結(jié)構(gòu)化表面138。在此類實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化表面138可通過多種方法形成，包括多種微復(fù)制方法，其包括但不限于澆鑄、涂覆、模制和/或壓合技術(shù)以及其他合適的技術(shù)或其組合。例如，微結(jié)構(gòu)化表面138的微結(jié)構(gòu)化可通過下列方法中的至少一個(gè)形成:(1)利用具有微結(jié)構(gòu)化圖案的模具澆鑄熔化的熱塑性塑料，(2)將流體涂覆到具有微結(jié)構(gòu)圖案的模具上，使流體固化，移除得到的薄膜，和/或(3)使熱塑膜通過壓料輥從而對(duì)著具有微結(jié)構(gòu)圖案的模具(例如，凸模具)進(jìn)行擠壓(即，壓印)?？梢允褂帽绢I(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員已知的許多技術(shù)中的任何一種來形成該模具，技術(shù)的選擇部分地取決于模具材料和所期望外形的特征。其他合適的技術(shù)包括蝕刻(如,化學(xué)蝕刻、機(jī)械蝕刻、反應(yīng)離子刻蝕等、以及它們的組合)、燒蝕(例如,激光燒蝕等)、光刻法、立體光刻、顯微機(jī)械加工、滾花(如切滾或酸強(qiáng)化滾花)、刻痕、切削等，或它們的組合。
[0140]形成微結(jié)構(gòu)表面138的替代方法包括熱塑性擠出法、可固化流體涂覆法，以及壓印熱塑層，該熱塑層也可固化。可找到有關(guān)基材或薄膜材料和多種形成微結(jié)構(gòu)化表面138的工藝的額外信息，例如，在Halverson等人的PCT公開N0.W02007/070310和美國(guó)公開N0.US2007/0134784 ；Hanschen 等人的美國(guó)公開 N0.US2003/0235677 ；Graham 等人的 PCT 公開N0.W02004/000569 ；Ylitalo等人的美國(guó)專利N0.6，386，699 ；以及Johnston等人的美國(guó)公開 N0.US2002/0128578 和美國(guó)專利 N0.US6, 420，622、US6, 867，342 和 US7, 223，364 中可找到，這些專利均以弓I用方式并入本文。
[0141]通過微復(fù)制，可大規(guī)模制備微結(jié)構(gòu)化表面138而在產(chǎn)品間無明顯差異，并且未使用相對(duì)復(fù)雜的加工技術(shù)。在一些實(shí)施例中，通過微復(fù)制制備的微結(jié)構(gòu)化表面在制備中及制備后各特征物得到保真復(fù)制，產(chǎn)品間的差異不大于約50微米。在一些實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化表面138在制備中及制備后各特征物得到保真復(fù)制，產(chǎn)品間的差異不大于25微米。在一些實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化表面138具有各特征得到保真復(fù)制的表面特征物(即，物品、地方或其區(qū)域的表面特征物)，個(gè)體特征保真性以約50至0.05微米之間的分辨率得以保持，并且在一些實(shí)施例中以約25至I微米之間的分辨率得以保持。
[0142]凹陷部136適于保持圖2A和3A中所示的且如上所述的離心步驟所獲得的濃縮物154。圖4中所示的各個(gè)凹陷部136具有大致呈矩形的橫截面形狀并且由至少兩個(gè)壁142和一個(gè)底部或封閉端146形成，并且各個(gè)凹陷部136與其相鄰的凹陷部136通過壁142分開。各個(gè)凹陷部136還包括開口端或開口 147。應(yīng)當(dāng)理解，凹陷部136可以包括各種形狀，只要凹陷部136被限定在第二部分104的內(nèi)表面120和/或適于連接到內(nèi)表面120的基材中以便能夠保持濃縮物154。換句話講，各個(gè)凹陷部136的形狀和尺寸被設(shè)計(jì)成給濃縮物154提供容器或孔。
[0143]不管凹陷部136是否包括孔、下陷部、槽或它們的組合，合適的凹陷部形狀的例子可包括但不限于多種多面體形狀、平行六面體(例如，如圖4和7所示)、擬柱體、棱柱體等，以及它們的組合。例如，凹陷部136可以為多面體、圓錐體、截頭圓錐體、棱錐體、截頭棱錐體、球體、部分球體、半球體、橢球體、穹頂、圓柱體、立體角(例如，參見圖18，其示出了可用于形成立體角形凹陷部的模具)、其他合適的形狀以及它們的組合。此外，凹陷部136可具有多種截面形狀(包括如圖4所示的豎直截面、水平截面或它們的組合)，其包括但不限于:平行四邊形、帶圓角的平行四邊形、矩形、正方形、圓形、半圓形、橢圓形、半橢圓形、三角形、梯形、星形、其他多邊形(例如以下如圖8所示的六邊形)、其他合適的橫截面形狀中的至少一種以及它們的組合。
[0144]在一些實(shí)施例中，凹陷部136被成形為包括邊或角。這樣的邊或角可方便將濃縮物154保持在凹陷部136中并且可防止?jié)饪s物154在正常重力下被從凹陷部136移出。例如，在其中濃縮物154具有高表面能或者其中濃縮物154所包括的分子被吸引到構(gòu)成第二部分104的內(nèi)表面120的材料或形成凹陷部136的基材的分子的實(shí)施例中，濃縮物154可優(yōu)先地被吸引到凹陷部136的邊和/或角(即，在這些地方濃縮物154可保持與兩個(gè)或更多個(gè)表面接觸)而不是光滑的單個(gè)表面。
[0145]在圖4所示的實(shí)施例中，各凹陷部136的底部146是平坦的且平面的(S卩，具有面積)，并且與第一主表面148 (例如,第二部分104的內(nèi)表面120的主表面和/或適于與內(nèi)表面120聯(lián)接的基材的主表面)大致平行。然而，由于凹陷部136可采用其他形狀，因此底部146不必為平面，而是可以包括與第一主表面148具有最大間距的一個(gè)點(diǎn)或一條線。例如，在采用一個(gè)或多個(gè)半球狀凹陷部136的實(shí)施例中，此類凹陷部136的底部146可以包括半球上的與第一主表面148具有最大間距的點(diǎn)。此外，即使在采用平面底部146的實(shí)施例中，底部146也不必完全平坦，而是可以為至少部分地彎曲、平坦或它們的組合。此外，即使在采用平坦的平面底部146的實(shí)施例中，底部146也不必與主表面148平行，而是可取向成相對(duì)于主表面148成一角度(例如，非零角度)。
[0146]此外，在圖4所示的實(shí)施例中，各個(gè)凹陷部136均示出為具有不同的對(duì)稱線，并且底部146相對(duì)于凹陷部136的開口 147處于中心位置。然而，應(yīng)當(dāng)理解，凹陷部136不必包括任何對(duì)稱線，并且底部146 (不論底部146是否包括點(diǎn)、線或面)也不必相對(duì)于凹陷部136的開口 147處于中心位置。
[0147]圖4所示的各個(gè)凹陷部136僅以舉例的方式示出為具有相同尺寸和形狀；然而，應(yīng)當(dāng)理解，所有凹陷部136不必具有相同的尺寸或形狀。即，各個(gè)凹陷部136均可由大概相同的形狀和尺寸、相同或相似的形狀但不同的尺寸、不同的形狀但相似的尺寸、不同的形狀和尺寸或它們的組合所形成。例如，在一些實(shí)施例中，凹陷部136可包括交替尺寸的形狀相似的凹陷部136的圖案，或者包括凹陷部136的一些區(qū)域，其中同一區(qū)域內(nèi)的凹陷部136的尺寸(或形狀)相同，但與相鄰區(qū)域的凹陷部136的尺寸(或形狀)不同，等等，以及它們的組合。
[0148]此外，圖4所示的凹陷部136僅以舉例的方式示出為規(guī)則地排列(例如，在其中凹陷部136包括孔的實(shí)施例中為格形陣列)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，凹陷部136可包括多種規(guī)則排列或陣列、無規(guī)排列或它們的組合。在一些實(shí)施例中，凹陷部136在局部或較小范圍內(nèi)無規(guī)排列，但該無規(guī)排列在較大范圍內(nèi)有序出現(xiàn)或重復(fù)。作為另一種選擇，在一些實(shí)施例中，凹陷部136在較小范圍內(nèi)有序排列，但該有序區(qū)域在較大范圍內(nèi)無規(guī)排列。
[0149]此外，在圖4所示的實(shí)施例中，所有的壁142均具有相同的尺寸和形狀。然而，應(yīng)當(dāng)理解，壁可能具有多種其他形狀。例如，壁142的截面形狀不必是大致的矩形，而是可包括上述截面形狀中的任何一種。
[0150]壁142和凹陷部136可通過多種尺寸、維度、壁142或凹陷部136之間的距離、相對(duì)尺寸等來表征。壁142通常具有諸如厚度、高度、長(zhǎng)度、寬度等之類的維度。凹陷部136通常具有諸如半徑、直徑、高度、寬度、長(zhǎng)度等之類的維度的體積。通常，壁142和/或凹陷部136的尺寸、形狀和間隔被設(shè)計(jì)成在第二部分104為任意取向時(shí)將濃縮物154保持在凹陷部136中(如，通過毛細(xì)力)。
[0151]在一些實(shí)施例中，壁142的平均厚度為至少約I微米；在一些實(shí)施例中，至少約5微米；并且在一些實(shí)施例中，至少約10微米。在一些實(shí)施例中，壁142的平均厚度可不大于約50微米；在一些實(shí)施例中，不大于約30微米；在一些實(shí)施例中，不大于約20微米。[0152]壁142的形狀和/或尺寸可設(shè)計(jì)為使得壁142的頂部表面的面積最小，從而任何被收集在壁142的頂部表面上的物質(zhì)可轉(zhuǎn)移到相鄰的凹陷部136中。例如，在一些實(shí)施例中，壁142可包括朝向頂部表面的漸縮部。在一些實(shí)施例中，頂部表面可包括凸面形狀。在一些實(shí)施例中，可以采用漸縮部和凸面形狀的組合。在一些實(shí)施例中，頂部表面并非呈弧形，而是平坦的；然而，限定凹陷部136的開口 147的頂部表面平滑，沒有或者幾乎沒有明顯的邊緣。
[0153]在一些實(shí)施例中，可選擇任何給定區(qū)域中的壁142和凹陷部136的構(gòu)造，使得壁或凹陷部的平均間距P (即，分別為相鄰的壁142或凹陷部136之間的中心至中心距離)為至少約I微米；在一些實(shí)施例中，為至少約10微米；并且在一些實(shí)施例中，為至少約50微米。在一些實(shí)施例中，壁或凹陷部的平均間距P不大于約1000微米；在一些實(shí)施例中，不大于約800微米；在一些實(shí)施例中，不大于約600微米；在一些實(shí)施例中，不大于約500微米；在一些實(shí)施例中，不大于約200微米；在一些實(shí)施例中，不大于約150微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約100微米。在一些實(shí)施例中，間距P可處于50微米至850微米的范圍內(nèi)。
[0154]在一些實(shí)施例中，凹陷部136可以在第一主表面148上比在其他表面上更致密地堆積在一起。凹陷部136的堆積密度越高(例如，用平均凹陷部密度或平均孔密度來表示)，通常給定面積的第二部分104的第一側(cè)面140可以容納更多的濃縮物154。另外，在一些實(shí)施例中，如果微結(jié)構(gòu)化表面138在各個(gè)凹陷部136之間包括更多的“平臺(tái)區(qū)域(landarea) ”，有可能樣品中更致密的部分(例如，包含所關(guān)注分析物)可以被離心到平臺(tái)區(qū)域上，然后在倒置容器時(shí)可能往往隨上清液被帶走。因此，一般來講，優(yōu)選在微結(jié)構(gòu)化表面138上有較高的凹陷部密度，以便有較高的捕集可能性。
[0155]在一些實(shí)施例中，平均凹陷部密度為至少約20個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約30個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約70個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約100個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約150個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約200個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約500個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約800個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約900個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約1000個(gè)凹陷部/cm2 ;在一些實(shí)施例中，為至少約2000個(gè)凹陷部/cm2 ；并且在一些實(shí)施例中，為至少約3000個(gè)凹陷部/cm2。在一些實(shí)施例中，凹陷部密度可以為約825個(gè)凹陷部/cm2。
[0156]在一些實(shí)施例中，凹陷部136可通過第一主表面148的平面內(nèi)X方向的維度(例如，長(zhǎng)、寬、半徑、直徑、對(duì)角線等)來表征。短語(yǔ)“平面內(nèi)”通常用于指x-y平面維度，且僅用于與深度或z方向的維度區(qū)分，但并不一定要求該維度完全在第一主表面148的平面內(nèi)，而是可以包括位于與第一主表面148的平面大致平行的其他類似x-y平面的維度。在一些實(shí)施例中，平均凹陷部X-方向(或y_方向)的維度(例如，底部146的寬度)為至少約I微米；在一些實(shí)施例中，為至少約10微米；并且在一些實(shí)施例中，為至少約50微米。在一些實(shí)施例中，平均凹陷部X方向的維度為小于約1000微米；在一些實(shí)施例中，小于約500微米；并且在一些實(shí)施例中，小于約100微米。
[0157]在一些實(shí)施例中，平均凹陷部體積為至少約I皮升(pL);在一些實(shí)施例中，為至少約IOpL ;在一些實(shí)施例中，為至少約IOOpL ;并且在一些實(shí)施例中，為至少約IOOOpL(InL)。在一些實(shí)施例中，平均凹陷部體積為不大于約1，000，OOOpL (IiiL);在一些實(shí)施例中，不大于約100，OOOpL ;在一些實(shí)施例中，不大于約10，OOOpL0在一些實(shí)施例中，平均凹陷部體積處于 IOnKlO, OOOpL)至 IOOnL (100，OOOpL)的范圍內(nèi)。
[0158]表征壁142和凹陷部136的另一種方式是以它們的縱橫比來描述。凹陷部136的“縱橫比”是指凹陷部136的深度與凹陷部136的寬度之比。壁142的“縱橫比”是指壁142的高度與壁142的寬度(或厚度)之比。凹陷部136和/或壁142的縱橫比可包括上述那些縱橫比。
[0159]在一些實(shí)施例中，平均壁縱橫比為至少約0.01 ;在一些實(shí)施例中，至少約0.05 ;并且在一些實(shí)施例中，至少約I。在一些實(shí)施例中，平均壁縱橫比不大于約15 ;在一些實(shí)施例中，不大于約10 ;并且在一些實(shí)施例中，不大于約8。
[0160]在一些實(shí)施例中，壁142的平均高度或凹陷部136的平均深度(即，凹陷部136的封閉端或底部146與凹陷部136的開口端或開口 147 (即第一主表面148的鄰近部分)之間的距離)為至少約5微米；在一些實(shí)施例中，至少約20微米；并且在一些實(shí)施例中，至少約30微米。在一些實(shí)施例中，壁142的平均高度或凹陷部136的平均深度可不大于約1000微米；在一些實(shí)施例中，不大于約250微米；在一些實(shí)施例中，不大于約100微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約50微米。在圖4所示的實(shí)施例中，壁高基本上與凹陷部深度相同；然而，應(yīng)當(dāng)理解并不一定如此。例如，在一些實(shí)施例中，凹陷部136包括凹進(jìn)去甚至低于壁142的底端的部分，使得孔的深度大于壁的高度。然而，即使在這些實(shí)施例中，以上尺寸范圍也可適用。
[0161]在一些實(shí)施例中，與圖4所示的實(shí)施例不同，凹陷部136可具有一定的拔模斜度，使得各個(gè)壁142相對(duì)于各自的底部146以非零且非直角取向(參見，例如圖16E)。在一些實(shí)施例中，拔模斜度可用凹陷部136的壁142與豎直方向(即，與平坦底部146垂直或正交的線或面)之間的夾角表示，例如，如圖16E所示。在一些實(shí)施例中，拔模斜度可以為至少約5度；在一些實(shí)施例中，至少約10度；在一些實(shí)施例中，至少約12.5度；并且在一些實(shí)施例中，至少約15度。在一些實(shí)施例中，拔模斜度不大于約50度；在一些實(shí)施例中，不大于約30度；在一些實(shí)施例中，不大于約25度；并且在一些實(shí)施例中，不大于約20度。在一些實(shí)施例中，拔模斜度處于約10度至約12.5度的范圍內(nèi)。
[0162]無論凹陷部136或壁142自身是否是微結(jié)構(gòu)化的，第二部分104都可包括微結(jié)構(gòu)化表面138，該微結(jié)構(gòu)化表面138包括其他微結(jié)構(gòu)化特征物，例如突起部、下陷部或凹陷部，或者它們的組合。至少一些微結(jié)構(gòu)化特征物可以以納米級(jí)、微米級(jí)或宏觀級(jí)形成。每個(gè)微結(jié)構(gòu)特征物可由兩個(gè)或更多個(gè)維度(如，一個(gè)或多個(gè)進(jìn)入/離開第一主表面148的平面的維度以及一個(gè)或多個(gè)在第一主表面148的平面內(nèi)的維度)限定。在一些實(shí)施例中，第一主表面148包括微結(jié)構(gòu)化特征物的構(gòu)造，使得每個(gè)特征物的至少兩個(gè)維度是微觀的?！疤卣魑铩笨梢园ㄔ诘谝恢鞅砻?48形成的任何上述微結(jié)構(gòu)化特征物，包括壁142、凹陷部136或任何其他形成于第一主表面148上的微結(jié)構(gòu)化特征物。
[0163]微結(jié)構(gòu)化特征物可具有所需的特征尺寸(如，長(zhǎng)度、寬度、深度、半徑、直徑或沿任何方向測(cè)量的其他維度)和密度(如，第一主表面148的單位面積的特征物數(shù)量)?？蓸?gòu)造特征物，使得在全部三個(gè)方向上(如，x、y (在第一主表面148的平面內(nèi))和z (進(jìn)入/離開第一主表面148的平面))的特征長(zhǎng)度類似。作為另一種選擇，可構(gòu)造特征物，使得在一個(gè)或多個(gè)方向上的特征長(zhǎng)度比其他方向上的大。[0164]在一些實(shí)施例中，特征物在一個(gè)或多個(gè)維度上可具有不大于約500微米的最大特征長(zhǎng)度。在一些實(shí)施例中，最大特征長(zhǎng)度是50微米；并且在一些實(shí)施例中，最大特征長(zhǎng)度是10微米。在一些實(shí)施例中，在一個(gè)或多個(gè)維度上的最小特征長(zhǎng)度是I納米。在一些實(shí)施例中，最小特征長(zhǎng)度是10納米，并且在一些實(shí)施例中，最小特征長(zhǎng)度是100納米。此外，在一些實(shí)施例中，特征物密度為每平方毫米(mm2)至少100個(gè)特征物；在一些實(shí)施例中，每平方毫米(mm2)至少1，000個(gè)特征物；并且在一些實(shí)施例中，每平方毫米(mm2)至少10，000個(gè)特征物。
[0165]可米用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的微結(jié)構(gòu)化表面的其他實(shí)施例將參照?qǐng)D7-17H在下文中予以更詳細(xì)的描述。
[0166]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的樣品檢測(cè)系統(tǒng)200。樣品檢測(cè)系統(tǒng)200具有許多與以上參照?qǐng)D1所示實(shí)施例所描述的元件和特征物相同的元件和特征物。因此，與圖1所示實(shí)施例中的元件和特征物所對(duì)應(yīng)的元件和特征物用200系列的相同的附圖標(biāo)記示出。參考以上附圖1-4的描述，以更完整地描述圖5所示的實(shí)施例的特征物和元件(以及這些特征物和元件的替代形式)。
[0167]如圖5所示，在一些實(shí)施例中，樣品檢測(cè)系統(tǒng)200可包括第一部分202和第二部分204。在一些實(shí)施例中，第一部分202和第二部分204可以可拆卸地或永久地聯(lián)接到一起以形成容器208。
[0168]容器208可適于容納待分析的樣品，例如分析是否有一種或多種所關(guān)注分析物。樣品可以為任何上述的樣品。容器108的尺寸和形狀可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成適應(yīng)待分析的樣品，第一部分202和第二部分204的形狀和構(gòu)造僅以舉例的方式示出。
[0169]容器208的第二部分204在圖5中僅以舉例的方式示出為容器208的適于容納大部分樣品的部分(例如，“管”或“貯存器”)。此外，第一部分202僅以舉例的方式示出為容器208的有效覆蓋或封閉第二部分204的頂蓋。
[0170]僅以舉例的方式，第二部分204在圖5中示出為具有封閉端或底部216和開口端218的細(xì)長(zhǎng)的、基本上呈柱形的管，第一部分202示出為具有封閉端212和開口端214的頂蓋。第一部分202的開口端214的尺寸被設(shè)計(jì)為接納第二部分204的至少一部分，并且具體來講，其接納第二部分204的開口端218，使得第二部分204與第一部分202聯(lián)接在一起就封閉和/或覆蓋第二部分204的開口端218。再以舉例的方式，第一部分202和第二部分204被構(gòu)造為通過扣合型接頭聯(lián)接在一起；然而，可使用任何上述聯(lián)接方式代替或補(bǔ)充扣合型接頭。此外，在一些實(shí)施例中，第一部分202和第二部分204中的一者或兩者可包括一個(gè)或多個(gè)密封件(如0形環(huán))。
[0171]第一部分202和第二部分204可以由上文針對(duì)圖1-4所示實(shí)施例所述的任何材料形成。第一部分202和第二部分204可由相同材料或不同材料形成。此外，第一部分202和第二部分204可具有如上文針對(duì)圖1-4所示容器108所述的透明性和尺寸(例如，體積)范圍。
[0172]在一些實(shí)施例中，第二部分204可包括標(biāo)記，所述標(biāo)記可用來方便向第二部分204添加所需的體積。
[0173]在一些實(shí)施例中，第二部分204可包括一個(gè)或多個(gè)凹陷部236 (例如，與其封閉端或底部212相鄰或形成于其中)，其適于保持待分析樣品的濃縮物，各個(gè)凹陷部236朝向第二部分204的開口端218開口。凹陷部236可包括上文針對(duì)圖1_4所示實(shí)施例的凹陷部136所述的任何特征物。一個(gè)或多個(gè)凹陷部236可直接形成于形成第二部分204的材料中，或者一個(gè)或多個(gè)凹陷部236可形成于聯(lián)接至第二部分204并可形成容器208的一部分的基材(或“插件(insert) ”或“鏡片(lens)”)中。此類基材將參照?qǐng)D16A-16H和圖17A-17H在下文進(jìn)行更詳細(xì)的描述。
[0174]在一些實(shí)施例中，第二部分204的內(nèi)表面220的至少一部分可以包括微結(jié)構(gòu)化表面238。在采用微結(jié)構(gòu)化表面238的實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)凹陷部236可以為微結(jié)構(gòu)化凹陷部236，并且微結(jié)構(gòu)化表面238可以包括各種微結(jié)構(gòu)化特征物。
[0175]與圖1-4所示的實(shí)施例一樣，在一些實(shí)施例中，第二部分204可以被描述為包括位于第二部分204的第一側(cè)面240 (并且具體地講位于底部216的第一側(cè)面240)中的凹陷部236 (例如，微結(jié)構(gòu)化表面238)，其通常面向容器208的內(nèi)部(或“內(nèi)側(cè)”)和第一部分202的內(nèi)部，并且通常包括內(nèi)表面220或其一部分。具體地講，第一側(cè)面240可包括第一主表面248 (S卩，與圖4所示的第一主表面148類似)，其中可形成凹陷部236或微結(jié)構(gòu)化表面238，此類凹陷部或“孔”可包括開口端，開口端朝向第二部分204的第一側(cè)面240以及朝向容器208的內(nèi)部開口。第二部分204還可包括具有第二主表面249的第二側(cè)面241 (參見，例如圖4),其通常分別與第一側(cè)面240和第一主表面248相對(duì)。第二主表面249的至少一部分可以限定凹陷部236(例如，微結(jié)構(gòu)化凹陷部)的封閉端或底部的至少一部分。第二側(cè)面241可以面向容器208的外部(或“外側(cè)”)，例如，遠(yuǎn)離第一部分202。因此，保持在第二部分204中的濃縮物可以從第一側(cè)面240或從第二側(cè)面241進(jìn)行解析，例如在其中第二部分204的至少一部分(例如，底部216和/或第二側(cè)面241)基本上透明的實(shí)施例中。
[0176]上文針對(duì)圖1-4所示樣品檢測(cè)系統(tǒng)100的第一部分102所述的任何體積、尺寸和形狀也可應(yīng)用于圖5所示樣品檢測(cè)系統(tǒng)200的第二部分204。類似地，上文針對(duì)圖1-4所示樣品檢測(cè)系統(tǒng)100的第二部分104所述的任何體積、尺寸和形狀可應(yīng)用于圖5所示樣品檢測(cè)系統(tǒng)200的第一部分202。類似地，上文針對(duì)樣品檢測(cè)系統(tǒng)100的凹陷部136所述的任何特征物也可應(yīng)用于圖5所示樣品檢測(cè)系統(tǒng)200的凹陷部236，包括“收集體積”和各個(gè)體積的范圍。
[0177]在一些實(shí)施例中，第二部分204可以稱為容器108的“接納部分”和“檢測(cè)部分”，并且第一部分202可以稱為容器108的“頂蓋”、“上蓋”或“頂蓋部分”。容器208的第二部分204 (或“檢測(cè)部分”)相對(duì)于容器208的第一部分202 (或“頂蓋部分”)的體積范圍和體積比值可與上文針對(duì)容器108的接納部分102和頂蓋部分104所述的體積比值相同。這樣，可使用圖5所示的容器208獲得的濃度增加及其范圍可與使用圖1-4所示容器108獲得的濃度增加及其范圍相同。
[0178]參照?qǐng)D6A-6C，現(xiàn)在將繼續(xù)參照?qǐng)D5的樣品檢測(cè)系統(tǒng)200描述樣品檢測(cè)方法350。
[0179]如圖6A所不,樣品252可以設(shè)置在由第一部分202和第二部分204形成的容器208中。容器208 (無需首先倒置)可以朝向第二部分204的第一方向(或取向)D1進(jìn)行離心。此離心處理可引起包含樣品252中更致密物質(zhì)的濃縮物254移至第二部分204，具體地講移至第二部分204中形成的一個(gè)或多個(gè)凹陷部236 (例如，微結(jié)構(gòu)化表面238)中?！皾饪s物”254通?？砂x心處理所形成的樣品的沉降物，但也可包括樣品的至少一部分上清液或稀釋劑，如上文參照?qǐng)D4所述。[0180]在圖6A所示的離心步驟中，在第二部分204中形成和保持濃縮物254所需的離心g力、持續(xù)時(shí)間和/或循環(huán)次數(shù)可根據(jù)樣品252的組成、所關(guān)注分析物等因素中的一者或多者而變化。
[0181]如圖6B所示，然后可以將容器208倒置，使得離心步驟所得到的上清液256從第二部分204中潷析出來，而濃縮物254則繼續(xù)保持在第二部分204中(并且具體地講保持在第二部分204的凹陷部236或微結(jié)構(gòu)化表面238中)。第二部分204 (并且具體地講凹陷部236或微結(jié)構(gòu)化表面238)可適于在正常重力作用(例如，在標(biāo)準(zhǔn)重力，即海平面的地球重力加速度的標(biāo)準(zhǔn)值9.8m/s2)下保持濃縮物254。S卩，濃縮物254可以保持在第二部分204中，直到施加足夠的g力(例如，沿基本上與第一方向或取向D1相對(duì)的第二方向或取向)以從第二部分204移出濃縮物254，而與第二部分204的取向無關(guān)。
[0182]如圖6C所示，然后可從容器208的外側(cè)(S卩，從第二部分204的第二側(cè)面241)解析第二部分204中的濃縮物254，如大箭頭所表示。在此類實(shí)施例中，第二部分204或其至少一部分可以基本上透明，以便能夠從第二側(cè)面241解析濃縮物254 (例如，通過光學(xué)方法)。另外，此類實(shí)施例可采用永久聯(lián)接在一起的第一部分202和第二部分204，因?yàn)闄z測(cè)或解析步驟可以從容器208外側(cè)進(jìn)行，使得無需為了解析步驟而將第二部分204與第一部分202分開。另外，在此類實(shí)施例中，如圖6C所示，上清液256可充當(dāng)濕度貯存器以免濃縮物254在檢測(cè)過程可得以完成前大量蒸發(fā)。
[0183]上文針對(duì)圖2A-2C所述的使得能夠從第二部分204的第二側(cè)面241進(jìn)行解析的各種方式也可應(yīng)用于樣品檢測(cè)系統(tǒng)200。
[0184]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的示例性微結(jié)構(gòu)化表面338，其采用一級(jí)和二級(jí)微結(jié)構(gòu)特征物。微結(jié)構(gòu)化表面338具有許多與以上參照?qǐng)D4所示實(shí)施例所描述的元件和特征物相同的元件和特征物。因此，與圖7所示實(shí)施例中的元件和特征物相對(duì)應(yīng)的元件和特征物用300系列的相同的附圖標(biāo)記示出。參考以上附圖4的描述，以更完整地描述圖7所示實(shí)施例的特征物和元件(以及這些特征物和元件的替代形式)。
[0185]微結(jié)構(gòu)化表面338包括第一主表面348，該第一主表面348至少部分地由多個(gè)一級(jí)相互交叉的壁342限定，并且具體地講由該多個(gè)一級(jí)相互交叉的壁342的上表面限定。主表面348也可稱作“一級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面”348。一級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面348包括多個(gè)一級(jí)凹陷部376 (8卩，在圖7中限定為孔)，每個(gè)凹陷部至少部分地由四個(gè)一級(jí)壁342、一個(gè)一級(jí)底部或封閉端346以及一個(gè)一級(jí)開口或開口端347限定。
[0186]微結(jié)構(gòu)化表面338還包括第二水平或程度的微結(jié)構(gòu)。具體地講，微結(jié)構(gòu)化表面338包括二級(jí)主表面368，其還可稱作“二級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面”368。二級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面368至少部分地由多個(gè)二級(jí)相互交叉的壁372限定，并且具體地講由該多個(gè)二級(jí)相互交叉的壁372的上表面限定。在圖7所不的實(shí)施例中，多個(gè)二級(jí)壁372的上表面與主表面348之間間隔一定距離，使得二級(jí)壁372相對(duì)于微結(jié)構(gòu)化表面338的主表面348凹陷。
[0187]二級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面368還由多個(gè)二級(jí)凹陷部366 (S卩，在圖7中限定為孔)所限定，每個(gè)凹陷部至少部分地由四個(gè)二級(jí)壁372、一個(gè)二級(jí)底部或封閉端376以及一個(gè)二級(jí)開口或開口端377限定。二級(jí)底部376與一級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面348之間間隔一定距離，并且與二級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面368之間間隔一定距離。在圖7所示的實(shí)施例中，各個(gè)一級(jí)底部346至少部分地由多個(gè)二級(jí)底部376限定，并且二級(jí)底部376設(shè)置為其與一級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面348的距離和一級(jí)底部346與一級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面348的距離相同。然而，應(yīng)當(dāng)理解，二級(jí)底部376不一定與一級(jí)底部246設(shè)置在相同的深度,相反地,二級(jí)底部376可以設(shè)置為與一級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面348相隔另外的距離并且可以與各個(gè)一級(jí)底部346也間隔一定距離。例如，在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)一級(jí)凹陷部336可包括一個(gè)或多個(gè)二級(jí)凹陷部366，該一個(gè)或多個(gè)二級(jí)凹陷部366設(shè)置成使得二級(jí)凹陷部366限定一級(jí)底部346和二級(jí)底部376之間的階梯構(gòu)造。
[0188]濃縮物可以設(shè)置在微結(jié)構(gòu)化凹陷部336、微結(jié)構(gòu)化表面338的366中，并且具體地講設(shè)置在二級(jí)凹陷部366中。即，每個(gè)一級(jí)凹陷部336和每個(gè)二級(jí)凹陷部366均適于保持濃縮物。在如圖7所示的實(shí)施例中，二級(jí)壁372示出為比一級(jí)壁342低，然而，應(yīng)當(dāng)理解，二級(jí)壁372相反可以與一級(jí)壁342 —樣高(或尺寸相對(duì)于二級(jí)壁372更加相似)。在一些使用較低二級(jí)壁372的實(shí)施例中，可允許濃縮物溢出二級(jí)凹陷部366而仍然保持在微結(jié)構(gòu)化表面338中。
[0189]僅以舉例的方式，圖7所示的實(shí)施例包括兩個(gè)水平或程度的微結(jié)構(gòu)化。然而，附加程度的微結(jié)構(gòu)化可進(jìn)一步提高濃縮物在微結(jié)構(gòu)化表面238中的保持。此類額外附加的微結(jié)構(gòu)化可以包括附加的三級(jí)微結(jié)構(gòu)、四級(jí)微結(jié)構(gòu)等。每個(gè)附加水平的微結(jié)構(gòu)化可以更加深入主表面348中(例如，由第二部分例如第二部分104、204或限定微結(jié)構(gòu)化表面338的基材提供)，并且所形成的附加孔的底部與一級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面348的距離可以和一級(jí)底部346與一級(jí)微結(jié)構(gòu)化表面348的距離相同、不同或其組合。
[0190]圖7的微結(jié)構(gòu)化表面338示出了一級(jí)凹陷部336以及處于各個(gè)一級(jí)凹陷部336中的多個(gè)二級(jí)凹陷部366。然而，應(yīng)當(dāng)理解，可采用多種規(guī)則構(gòu)造、不規(guī)則構(gòu)造或組合構(gòu)造。例如，在一些實(shí)施例中，不規(guī)則一級(jí)凹陷部336可包括二級(jí)凹陷部366，或者每隔一個(gè)一級(jí)凹陷部336可包括二級(jí)凹陷部366，或者微結(jié)構(gòu)化表面338的一些區(qū)域可包括一級(jí)和二級(jí)凹陷部336和366，而微結(jié)構(gòu)化表面338的一些區(qū)域僅僅包括一級(jí)凹陷部336，等等。
[0191]在圖7所示的實(shí)施例中，二級(jí)壁372相對(duì)于一級(jí)壁342以約45度的角度取向。然而，應(yīng)當(dāng)理解，二級(jí)壁372相對(duì)于一級(jí)壁342可以改為以多種其他角度(例如，0度、90度等)取向。此外，二級(jí)凹陷部366示出為具有與一級(jí)凹陷部336相同的形狀；然而，應(yīng)當(dāng)理解，上文針對(duì)圖7的凹陷部136描述的有關(guān)形狀、數(shù)量、取向、尺寸等的所有可替代方案都適用于圖7的微結(jié)構(gòu)化表面338的一級(jí)凹陷部336和二級(jí)凹陷部366。
[0192]二級(jí)壁372和二級(jí)凹陷部366可具有尺寸范圍，且可由上文針對(duì)圖4所示壁142和凹陷部136給出的尺寸范圍來限定。此外，在一些實(shí)施例中，二級(jí)凹陷部366的平均深度或二級(jí)壁372的平均高度為至少約0.1微米；在一些實(shí)施例中，為至少約I微米；并且在一些實(shí)施例中，為至少約2微米。在一些實(shí)施例中，二級(jí)凹陷部366的平均深度或二級(jí)壁372的平均高度不大于約50微米；在一些實(shí)施例中，不大于約20微米；在一些實(shí)施例中，不大于約10微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約5微米。
[0193]二級(jí)壁372和二級(jí)孔366還可由與一級(jí)壁342和一級(jí)孔336比較得出的相對(duì)大小來限定。例如，在一些實(shí)施例中，二級(jí)壁的平均高度或二級(jí)孔的平均深度比一級(jí)壁的平均高度或一級(jí)孔的平均深度分別少至少約5微米。一級(jí)壁的平均高度和一級(jí)孔的平均深度以及一級(jí)壁342和一級(jí)凹陷部336的其他特性可假定為與上文針對(duì)圖4的壁142和凹陷部136所述的那些相同。此外，在一些實(shí)施例中，二級(jí)壁的平均高度或二級(jí)孔的平均深度比一級(jí)壁的平均高度或一級(jí)孔的平均深度分別少至少約20微米；在一些實(shí)施例中，分別少至少約50微米；并且在一些實(shí)施例中，分別少至少約70微米。
[0194]在一些實(shí)施例中，一級(jí)孔的平均體積與二級(jí)孔的平均體積之比為至少約5 ;在一些實(shí)施例中，為至少約30 ;在一些實(shí)施例中，為至少約50 ;并且在一些實(shí)施例中，為至少約150。在一些實(shí)施例中，一級(jí)孔的平均體積與二級(jí)孔的平均體積之比不大于約2，000, 000 ；在一些實(shí)施例中，不大于約1，000，000 ;在一些實(shí)施例中，不大于約150,000 ;并且在一些實(shí)施例中，不大于約500。
[0195]在圖7所示微結(jié)構(gòu)化表面338的一個(gè)實(shí)施例中，一級(jí)凹陷部336 (其為孔的形式)和一級(jí)壁342包括約250微米的間距(即，分別地，相鄰的各一級(jí)壁342或各凹陷部336之間的中心至中心間距)。一級(jí)凹陷部336的形狀為平行六面體形，標(biāo)稱深度為約67微米，并且一級(jí)壁342取向成與基材的縱向成45度的角度。一級(jí)壁相交處之間的一級(jí)壁高度為約67微米，并且在相交區(qū)域中的一級(jí)壁高度為約75微米。二級(jí)壁372的高度為約4微米，并且二級(jí)壁372和二級(jí)凹陷部366包括約25微米的間距(即，分別地，相鄰的各二級(jí)壁372或各凹陷部336之間的中心至中心間距)。二級(jí)壁372排列為使得其與基材的縱向平行或垂直(即，二級(jí)壁372與一級(jí)壁342排列成約45度角)。微結(jié)構(gòu)化表面338及其制備方法的實(shí)施例的更多詳細(xì)信息在Halverson等人的PCT公開N0.W02007/070310中有描述，該專利公開以引用方式并入本文中。
[0196]圖8-15分別示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的微結(jié)構(gòu)化表面438、538、538、738、838、938、1038 和 1138。微結(jié)構(gòu)化表面 438、538、538、738、838、938、1038 和 1138 具有許多與上文參照?qǐng)D4所示實(shí)施例所述的元件和特征物相同的元件和特征物。因此，與圖4所示實(shí)施例的元件和特征物相對(duì)應(yīng)的元件和特征物分別用400、500、600、700、800、900、1000和1100系列的相同的附圖標(biāo)記給出。參考以上附圖4的描述，以更完整地描述圖8-15所示實(shí)施例的特征物和元件(以及這些特征物和元件的替代形式)。
[0197]如圖8所示，微結(jié)構(gòu)化表面438包括多個(gè)形成于第一主表面448中的凹陷部436，其適于保持樣品的濃縮物，例如在第一離心步驟之后(參見，例如圖2A、3A和6A)。圖8所示的每個(gè)凹陷部436至少部分地由六個(gè)壁442、一個(gè)底部或封閉端446以及一個(gè)開口或開口端447限定。因此，每個(gè)凹陷部436的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部436的底部446的平面截取的橫截面)形狀為六邊形。在一些實(shí)施例中，凹陷部436不包括拔模斜度或者拔模斜度為0度。
[0198]在一些實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化表面438可以由蝕刻的母模形成，例如，通過使用玻璃板將印模材料壓到模具上至1_的大約最終厚度而形成。
[0199]在圖8所示的微結(jié)構(gòu)化表面438的一個(gè)實(shí)施例中，凹陷部436的間距(即，分別地，相鄰的壁342或凹陷部336之間中心到中心的間距)可以為大約100微米，壁高(或凹陷部深度)為大約50微米，并且拔模斜度(即，從壁342與垂直方向之間進(jìn)行測(cè)量)為大約10度。
[0200]如圖9所示，微結(jié)構(gòu)化表面538包括多個(gè)形成于第一主表面548中的凹陷部536，其適于保持樣品的濃縮物，例如在第一離心步驟之后(參見，例如圖2A、3A和6A)。圖9所示的每個(gè)凹陷部536至少部分地由圓形側(cè)壁542、一個(gè)圓形底部或封閉端546以及一個(gè)圓形開口或開口端547限定，使得每個(gè)凹陷部536的形狀基本上為圓柱形。因此，每個(gè)凹陷部536的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部536的底部546的平面截取的橫截面)形狀為圓形。此外，凹陷部536采用六角形排列或以六角形堆積的陣列成形。
[0201]如上文結(jié)合圖4所述，微結(jié)構(gòu)化表面438、538、638、738、838、939、1038和1138可通過多種工藝形成。僅以舉例的方式說明，在一些實(shí)施例中，圖9所示的微結(jié)構(gòu)化表面538可通過蝕刻涂覆有光致抗蝕劑的硅片而形成。此類工藝的一個(gè)例子在“實(shí)例”中描述為制備微結(jié)構(gòu)化表面MSl的工藝。
[0202]在一些實(shí)施例中，圖10-15所示的微結(jié)構(gòu)化表面638、738、838、938、1038和1138可以代表可根據(jù)澆鑄工藝形成的微結(jié)構(gòu)化表面的例子，所述澆鑄工藝包括將熔化的聚合物材料對(duì)著配備有凸模具的澆鑄輥進(jìn)行澆鑄，所述凸模具具有所需微結(jié)構(gòu)化表面的反轉(zhuǎn)(例如，“負(fù)”)圖案。此類工藝的一個(gè)例子在“實(shí)例”中作為制備微結(jié)構(gòu)化表面MS2A-MS2F的工藝有更詳細(xì)的描述。在此類澆鑄工藝中，凸模具有必要具有一定的拔模斜度，以使得模具的每個(gè)突起朝向其末端或頂端漸縮，所述模具的末端或頂端進(jìn)入熔化的聚合物材料中。因此，由該工藝形成的每個(gè)凹陷部從其開口端到其封閉端或底部通常會(huì)是漸縮的。如本文所用，短語(yǔ)“拔模斜度”可用于指用來制造凹陷部的模具，或指形成于微結(jié)構(gòu)化表面的所得凹陷部中的角度。
[0203]如圖10所示，微結(jié)構(gòu)化表面638包括多個(gè)形成于第一主表面648中的凹陷部636，其適于保持樣品的濃縮物。圖10所示的每個(gè)凹陷部636至少部分地由四個(gè)側(cè)壁642(例如，每個(gè)側(cè)壁642取向?yàn)榛旧吓c相鄰側(cè)壁642垂直)、一個(gè)底部或封閉端646以及一個(gè)開口端647限定，使得每個(gè)凹陷部636的形狀基本上為平行六面體形(具體是在圖10中，為立方體或長(zhǎng)方體)。術(shù)語(yǔ)“基本上”用于說明任何拔模斜度。然而，應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)凹陷部636的三維形狀可能更接近正截頭棱錐，其具有正方形(或矩形)底部646和正方形(或矩形)開口端647以及錐形側(cè)壁642。因此，每個(gè)凹陷部636的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部636的底部646的任何平面截取的橫截面)形狀為正方形。如上所述，拔模斜度可有利于在制備微結(jié)構(gòu)化表面638的過程中從形成微結(jié)構(gòu)化表面638的材料移除凸模具。
[0204]此外,在圖10所不的實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化表面638還包括形成于第一主表面648中并從一個(gè)凹陷部636直線延伸至另一個(gè)凹陷部的徑跡665。在一些實(shí)施例中，這僅僅是澆鑄工藝中所使用的模具得到的產(chǎn)物(artifact),但在一些實(shí)施例中，徑跡665還可起到保持根據(jù)本發(fā)明的樣品的濃縮物的作用。
[0205]在一些實(shí)施例中(參見，例如圖9-10)，第一主表面(例如548和648)可以在各個(gè)凹陷部(例如536和636)之間包括較大部分的“平臺(tái)區(qū)域”;而在一些實(shí)施例中(參見圖8)，凹陷部(例如436)可以非常致密地排列或堆積在第一主表面(例如448)上，使得各個(gè)凹陷部之間存在的“平臺(tái)區(qū)域”非常少。一般來講，凹陷部的堆積密度將以“孔密度”或“凹陷部密度”來描述，如上文結(jié)合圖4所述。作為另一種選擇，這一概念可通過描述第一主表面上的“開放區(qū)域百分比”來反映，其通常是指第一主表面被凹陷部(或孔)占據(jù)的百分比，與平臺(tái)區(qū)域相對(duì)。
[0206]如圖11所示，微結(jié)構(gòu)化表面738包括多個(gè)形成于第一主表面748中的凹陷部736，其適于保持樣品的濃縮物。圖11所示的每個(gè)凹陷部736至少部分地由六個(gè)側(cè)壁742、一個(gè)底部或封閉端746以及一個(gè)開口或開口端747限定，使得每個(gè)凹陷部736的形狀基本上為六邊形，至少在第一主表面748的水平上如此。因此，每個(gè)凹陷部736的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部736的底部746的平面截取的橫截面)形狀通常為六邊形。在一些實(shí)施例中，如圖11所示的實(shí)施例，微結(jié)構(gòu)化表面738可通過具有形狀為圓形的突起頂端的模具形成，使得底部746為圓形。在一些實(shí)施例中，如圖11所示，凹陷部736可以(例如)朝向底部746漸縮。如上文所述，此類漸縮部通常被稱作“拔模斜度”，并且在形成(例如，澆鑄)微結(jié)構(gòu)化表面738的過程中可用于從第一主表面748上除去模具。
[0207]如圖12所示，微結(jié)構(gòu)化表面838包括多個(gè)形成于第一主表面848中的凹陷部836，其適于保持樣品的濃縮物。圖12所示的每個(gè)凹陷部836至少部分地由四個(gè)側(cè)壁842(例如，每個(gè)側(cè)壁842取向?yàn)榛旧吓c相鄰側(cè)壁842垂直)、一個(gè)底部或封閉端846以及一個(gè)開口或開口端847限定，使得每個(gè)凹陷部836的形狀基本上為平行六面體形(具體在圖12中，為立方體或長(zhǎng)方體)。術(shù)語(yǔ)“基本上”用于說明任何拔模斜度。然而，應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)凹陷部836的三維形狀可能更接近正截頭棱錐，其具有正方形(或矩形)底部846和正方形(或矩形)開口端847以及錐形側(cè)壁842。因此，每個(gè)凹陷部836的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部836的底部846的平面截取的橫截面)形狀為正方形(或矩形)。此外，在圖12所示的實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化表面838還包括凸起區(qū)域、隆起或突起867，其形成于第一主表面848并圍繞每個(gè)凹陷部836。每個(gè)凸起區(qū)域867的形狀通常為圓形或半球形。在一些實(shí)施例中，這僅僅是由用于產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)化表面838(例如，在澆鑄工藝中)的模具得來的產(chǎn)物(artifact)。在一些實(shí)施例中，可優(yōu)選使用不會(huì)在所得的微結(jié)構(gòu)化表面138中形成此類產(chǎn)物的模具。
[0208]圖13所示的微結(jié)構(gòu)化表面938與圖12所示的微結(jié)構(gòu)化表面838基本上類似，不同的是凹陷部936在第一主表面948上的排列或堆積比在圖12中更為致密。即，每個(gè)凹陷部936形成于第一主表面948中并且至少部分地由四個(gè)側(cè)壁942、一個(gè)底部或封閉端946以及一個(gè)開口端947限定，使得每個(gè)凹陷部936的形狀基本上為平行六面體形。術(shù)語(yǔ)“基本上”同樣用于說明任何拔模斜度。然而，應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)凹陷部936的三維形狀可能更接近正截頭棱錐，其具有正方形(或矩形)底部946和正方形(或矩形)開口端947以及錐形側(cè)壁942。因此，每個(gè)凹陷部936的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部936的底部946的平面截取的橫截面)形狀為正方形，并且每個(gè)凹陷部936被通常為圓形或半球形的凸起區(qū)域、隆起或突起967圍繞。
[0209]可用于形成圖12和13所示微結(jié)構(gòu)化表面838和938的模具850和950 (例如，凸模具)的例子分別顯示在圖19A-19B和20A-20B中。如圖19A-19B和20A-20B所示，每個(gè)模具850和950分別可包括從模具表面或主表面880、980延伸出的多個(gè)突起、柱子或銷855、955，其各自分別對(duì)應(yīng)于一個(gè)凹陷部836、936。如圖中所示，每個(gè)突起855、955的形狀通常為截頭棱錐形。如圖中所示，突起855、955包括凹陷部836、936的反轉(zhuǎn)或“負(fù)”形狀。每個(gè)突起855、955包括最終將形成并對(duì)應(yīng)于凹陷部836、936的開口端847、947的底部857、957，以及最終將形成并對(duì)應(yīng)于凹陷部836、936的底部或封閉端846、946的頂端859、959。
[0210]每個(gè)頂端859、959的寬度用“Xt”表示，并且其長(zhǎng)度通常用字母“Yt”表示(參見圖19A和20A)。每個(gè)底部857、957的寬度(或長(zhǎng)度)用“Xb.”表示。間距或相鄰的突起855、955之間中心到中心的距離用字母“P”表示(參見圖19A和20A)，并且突起855、955之間的距離用字母“d”表示(參見圖19B和20B)。每個(gè)突起855、955的總高度用“HT”表示，并且每個(gè)頂端859、959的高度用“Ht”表示(參見圖19B和20B)?？偢叨取癏T”將通常分別對(duì)應(yīng)于每個(gè)凹陷部836、936的深度。每個(gè)突起855、955的拔模斜度用角度a表示。
[0211]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，圖12和13的凹陷部836和936分別由模具850和950形成，所述凹陷部的測(cè)量尺寸和/或計(jì)算尺寸在“實(shí)例”的表I中給出，在其中微結(jié)構(gòu)化表面838和939分別稱為“MS2C”和“MS2D”。此外，模具850和950的示例性實(shí)施例的尺寸在“實(shí)例”的表2中給出。
[0212]如圖14所示，微結(jié)構(gòu)化表面1038包括多個(gè)形成于第一主表面1048中的凹陷部1036，其適于保持樣品的濃縮物。圖14所示的每個(gè)凹陷部1036至少部分地由六個(gè)側(cè)壁1042、一個(gè)底部或封閉端1046以及一個(gè)開口或開口端1047限定，使得每個(gè)凹陷部1036的形狀基本上為六方形，至少在第一主表面1048的水平上如此。因此，每個(gè)凹陷部1036的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部1036的底部1046的平面截取的橫截面)形狀通常為六邊形。在一些實(shí)施例中，如圖14所示的實(shí)施例，微結(jié)構(gòu)化表面1038可通過具有形狀為圓形的突起頂端的模具形成，使得底部1046為圓形。每個(gè)凹陷部1036包括一定的拔模斜度(例如，如在“實(shí)例”中對(duì)微結(jié)構(gòu)化表面MS2E所報(bào)道)，使得每個(gè)凹陷部1036從其開口端1047到其封閉端或底部1046漸縮。此外，凹陷部1036呈六角形堆積，使得其中心到中心的距離(或間距)通常小于類似正方形堆積設(shè)計(jì)的間距，從而凹陷部密度高于類似正方形堆積設(shè)計(jì)的密度。
[0213]微結(jié)構(gòu)化表面1038可以由類似于模具850、950的模具形成，不同的是突起將呈六角形堆積。例如，在一些實(shí)施例中，模具可以包括六角形堆積的突起，其間距P為350微米，頂端直徑(即，“特征尺寸”)為225微米，底部直徑為300-325微米，并且高度為250微米。
[0214]圖15所示的微結(jié)構(gòu)化表面1138與圖12所示的微結(jié)構(gòu)化表面838或圖13所示的微結(jié)構(gòu)化表面938基本上類似，不同的是凹陷部1136在第一主表面1148上的排列或堆積比在圖12或13中更為致密。即，每個(gè)凹陷部1136形成于第一主表面1148中并且至少部分地由四個(gè)側(cè)壁1142、一個(gè)底部或封閉端1146以及一個(gè)開口端1147限定，使得每個(gè)凹陷部1136的形狀基本上為平行六面體形。同樣，術(shù)語(yǔ)“基本上”用于說明任何拔模斜度。然而，應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)凹陷部1136的三維形狀可能更接近正截頭棱錐，其具有正方形(或矩形)底部1146和正方形(或矩形)開口端1147以及錐形側(cè)壁1142。因此，每個(gè)凹陷部1136的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部1136的底部1146的平面截取的橫截面)形狀為正方形。如圖15所示，每個(gè)凹陷部1136被正方形凹痕或凹槽包圍，其在一些實(shí)施例中為用于產(chǎn)生微結(jié)構(gòu)化表面1138的模具的產(chǎn)物(artifact)(例如，在澆鑄工藝中)。
[0215]可用于形成圖15所示微結(jié)構(gòu)化表面和1138的模具1150 (例如，凸模具)的一個(gè)例子在圖21A-21B中示出。如圖21A-21B所示，模具1150可包括從模具表面或主表面1180延伸出的多個(gè)突起或銷1155，其各自對(duì)應(yīng)于一個(gè)凹陷部1136。如圖中所示，每個(gè)突起1155的形狀通常為截頭棱錐形。如圖中所示，突起1155包括凹陷部1136的反轉(zhuǎn)或“負(fù)”形狀。每個(gè)突起1155包括最終將形成并對(duì)應(yīng)于凹陷部1136的開口端1147的底部1157，以及最終將形成并對(duì)應(yīng)于凹陷部1136的底部或封閉端1146的頂端1159。
[0216]每個(gè)頂端1159的寬度用“Xt”表示，并且其長(zhǎng)度通常用字母“Yt”表示(參見圖21A)。每個(gè)底部1157的寬度(或長(zhǎng)度)用“Xb.”表示。間距或相鄰的突起1155之間的中心到中心的距離用字母“P”表示(參見圖21A)，并且突起1155之間的距離用字母“d”表示(參見圖21B)。每個(gè)突起1155的總高度用“HT”表示(參見圖21B)?？偢叨取癏T”通常將對(duì)應(yīng)于每個(gè)凹陷部1136的深度。每個(gè)突起1155的拔模斜度用角度a表示。
[0217]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，凹陷部1136由模具1150形成，所述凹陷部的測(cè)量尺寸和/計(jì)算尺寸在“實(shí)例”的表I中給出，其中微結(jié)構(gòu)化表面1138被稱為“MS2F”。此外，模具1150的一個(gè)示例性實(shí)施例的尺寸在“實(shí)例”的表2中給出。
[0218]圖16A-16H，特別是圖16A-16E，示出了可聯(lián)接到第二部分(例如，圖1_3的第二部分104或圖5-6C的第二部分204)的基材或插件1290，并且在其中可以形成微結(jié)構(gòu)化表面1238。如圖16A所示，基材1290可包括外壁1291和凸緣1292，其可用于聯(lián)接到第二部分。第二部分可包括用于接合外壁1291和凸緣1292中的至少一者的嚙合脊或特征物。例如，在一些實(shí)施例中，基材1290可聯(lián)接到第二部分以形成容器(例如，圖1-3的容器108或圖5-6C的容器208)的頂蓋，其很類似于具有蓋子和罩子的梅森食品瓶，該罩子被構(gòu)造成用于聯(lián)接到該瓶并使蓋子在該瓶的開口端上保持就位。這樣，在一些實(shí)施例中，基材1290可以被稱作第二部分或第二部分的至少一部分。這樣，本文中關(guān)于基材1290的任何描述也適用于本發(fā)明的“第二部分”。
[0219]基材1290還可包括在其中形成微結(jié)構(gòu)化表面1238的第一側(cè)面1240以及與第一側(cè)面1240相對(duì)的第二側(cè)面1241，使得第一側(cè)面1240通常面向容器內(nèi)部,而第二側(cè)面1241通常面向容器外部。
[0220]如上提到，在一些實(shí)施例中，基材1290的至少一部分(例如，與微結(jié)構(gòu)化表面1238重疊或共延的部分)可以基本上透明，以便從第二側(cè)面1241查看、檢測(cè)和/或解析微結(jié)構(gòu)化表面1238。具體地講，微結(jié)構(gòu)化表面1238可包括一個(gè)或多個(gè)凹陷部1236，所述凹陷部形成于基材1290的第一主表面1248中，凹陷部1236適于保持樣品的濃縮物。在一些實(shí)施例中，凹陷部1236的至少一部分(例如，其底部1246)可以基本上透明，以便從第二側(cè)面1241查看、檢測(cè)和/或解析凹陷部1236中的內(nèi)容物。
[0221]圖16A-16H所示的每個(gè)凹陷部1236至少部分地由四個(gè)側(cè)壁1242、一個(gè)底部或封閉端1246以及一個(gè)開口或開口端1247限定，使得每個(gè)凹陷部1236的形狀基本為平行六面體形。術(shù)語(yǔ)“基本上”用于說明任何拔模斜度a，如圖16E所示。S卩，如圖16D-16H所示，每個(gè)凹陷部1236的三維形狀可能更接近正截頭棱錐，其具有正方形(或矩形)底部1246和正方形(或矩形)開口端1247以及從開口端1247到封閉端1246漸縮的錐形側(cè)壁1242。因此，每個(gè)凹陷部1236的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部1236的底部1246的平面截取的橫截面)形狀為正方形(或矩形)。此類錐形側(cè)壁1242可以為用于制備凹陷部1236的方法得到的產(chǎn)物(artifact)。在一些實(shí)施例中,微結(jié)構(gòu)化表面1238可通過模制形成,這在“實(shí)例”中被描述為用于制備微結(jié)構(gòu)化表面MS3A和MS3B的工藝。圖16A-16H所示的微結(jié)構(gòu)化表面1238的一個(gè)例子在“實(shí)例”中被描述為“MS3A”。
[0222]圖16F-16H的光學(xué)顯微照片還示出，在一些實(shí)施例中，開口端1247可以為至少部分地平滑或圓化。此類平滑或圓化頂部邊緣或開口端1247可有助于在離心步驟之后充分地使上清液從保持在凹陷部1236中的濃縮物移除。即，在一些實(shí)施例中，如果開口端1247由過于急轉(zhuǎn)的邊緣或角度限定，那么在離心之后倒置容器時(shí)，液體樣品(如含水樣品)可能有在這些急轉(zhuǎn)的邊緣處斷開的傾向。此類頸縮或斷開現(xiàn)象可能引起部分液體樣品(如上清液)收集在第一主表面1248的小橋或洼處，而不是充分地保持在凹陷部1236中。此類跨接或頸縮可能成為問題，因?yàn)槿绻x心處理所形成大部分沉降物最終位于第一主表面1248上而非處在凹陷部1236內(nèi)，那些部分可能就不易被檢測(cè)到。因此，凹陷部1236的開口端1247的平滑或圓化表面和邊緣可增強(qiáng)樣品沉降物在凹陷部1236中的保持，并且還可增強(qiáng)樣品中所關(guān)注分析物的檢測(cè)。如上文提到，可能影響橋、頸縮或洼處在凹陷部1236上方第一主表面1248上的形成的另一個(gè)因素是在離心步驟之后倒置包含微結(jié)構(gòu)化表面1238的容器的速度。
[0223]在一些實(shí)施例中，這可以被描述為具有彎曲、弓形或弧形的上表面的凹陷部1236的側(cè)壁1242，并且第一主表面1248可以被描述為由彎曲、弓形或弧形的表面形成。在一些實(shí)施例中，側(cè)壁1242的弧形部分與側(cè)壁1242的其余部分(例如，其從拐點(diǎn)到底部1246之間可以為直線)之間的拐點(diǎn)1245 (參見圖16H)可以確定保持在凹陷部1236中的濃縮物的高度。拐點(diǎn)還可以稱為側(cè)壁1242的弧形部分的正切(或一階導(dǎo)數(shù))變?yōu)槠叫杏趥?cè)壁1242的點(diǎn)。實(shí)例17描述了如何估計(jì)液體(濃縮物)保持在微結(jié)構(gòu)化凹陷部的高度，以及如何確定液體高度與側(cè)壁的拐點(diǎn)相重合。因此，實(shí)例17闡述了本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)化表面中的凹陷部如何可被設(shè)計(jì)成使得在離心和倒置之后所需高度(如液體高度)的濃縮物(如液體)保持在凹陷部中。此高度還可對(duì)應(yīng)于所關(guān)注分析物(如果存在)的所需體積以及所需濃度。因此，可以控制側(cè)壁的幾何形狀(如曲率半徑、拐點(diǎn)等)，以在每個(gè)凹陷部中獲得體積更少的濃縮物，從而在濃縮物中獲得更高濃度的所關(guān)注分析物(如果存在)，這可增強(qiáng)檢測(cè)。
[0224]在一些實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化凹陷部的高度可以按凹陷部的底部與相鄰側(cè)壁的頂部平面(正切)之間的垂直高度或距離來計(jì)算。在一些實(shí)施例中，側(cè)壁中的拐點(diǎn)(以及所得的凹陷部中濃縮物的水平或高度)可以出現(xiàn)在凹陷部高度的至少50%的位置處；在一些實(shí)施例中，在至少60%處；在一些實(shí)施例中，在至少70% ;并且在一些實(shí)施例中，在至少75%處。在一些實(shí)施例中，側(cè)壁中的拐點(diǎn)可以出現(xiàn)在不大于(高于)凹陷部高度95%的位置處；在一些實(shí)施例中，在不大于90%處；并且在一些實(shí)施例中，在不大于85%處。如實(shí)例17中所述,在一些實(shí)施例中，拐點(diǎn)可以發(fā)生在凹陷部高度的約70%處。
[0225]每個(gè)底部1246的寬度用字母“X”表示，其長(zhǎng)度通常用字母“Y”表示(參見圖16D)。間距或相鄰凹陷部1236之間中心到中心的距離用字母“P”表示(參見圖16D)，并且每個(gè)凹陷部1236的垂直高度或深度用字母“H”表示(參見圖16E)。
[0226]如圖16C所示，在一些實(shí)施例中，基材1290的凸緣1292可包括與水平方向成3角的呈一定角度的頂部表面。此外，基材1290的總高度或厚度在圖16C中用表示，凸緣1292的高度或厚度在圖16C中用“T2”表示。此外，僅以舉例的方式，基材1290的形狀通常為圓形，并且外壁1291 (或包括外壁1291的基材1290的部分)的橫向尺寸(例如，圓形實(shí)施例中的直徑)在圖16C中示出。此外，凸緣1292 (或基材1290的包括凸緣1292的部分)的橫向尺寸(例如，圓形實(shí)施例中的直徑)“X2”也在圖16C中示出。
[0227]可用于形成圖16A-16H所示微結(jié)構(gòu)化表面和1238的模具1250 (例如，凸模具)的一個(gè)例子在圖22A-22B中示出。如圖22A-22B所示，模具1250可包括從模具表面或主表面1280延伸出的多個(gè)突起或銷1255，其各自對(duì)應(yīng)于一個(gè)凹陷部1236。如圖中所示，每個(gè)突起1255的形狀通常為截頭棱錐形。如圖中所示，突起1255包括凹陷部1236的反轉(zhuǎn)或“負(fù)”形狀。每個(gè)突起1255包括最終將形成并對(duì)應(yīng)于凹陷部1236的開口端1247的底部1257，以及最終將形成并對(duì)應(yīng)于凹陷部1236的底部或封閉端1246的頂端1259。
[0228]每個(gè)頂端1259的寬度用“Xt”表示，并且其長(zhǎng)度通常用字母“Yt”表示(參見圖21A)。每個(gè)底部1257的寬度(或長(zhǎng)度)用“Xb.”表示。間距或相鄰的突起1255之間的中心到中心距離用字母“P”表示(參見圖22A)，并且突起1255之間的距離用字母“d”表示(參見圖22B)。每個(gè)突起1255的總高度用“HT”表示(參見圖22B)?？偢叨取癏T”通常對(duì)應(yīng)于每個(gè)凹陷部1236的深度。每個(gè)突起1255的拔模斜度用角度a表示。
[0229]在一個(gè)示例性實(shí)施例中，凹陷部1236由模具1250形成,所述凹陷部的測(cè)量尺寸和/計(jì)算尺寸在“實(shí)例”的表I中給出，其中微結(jié)構(gòu)化表面1238被稱為“MS3A”。此外，模具1150的一個(gè)示例性實(shí)施例的尺寸在“實(shí)例”的表2中給出。
[0230]模具850、950、1050和1150分別代表用于形成微結(jié)構(gòu)化表面838、938、1038和1138的模具的具體例子。然而，在一些實(shí)施例中，突起855、955、1155、1255的頂端859、959、1059、1159的寬度(Xt)或長(zhǎng)度(Yt)可不大于約100微米；在一些實(shí)施例中，不大于約90微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約75微米。
[0231]在一些實(shí)施例中，突起855、955、1155、1255的底部857、957、1157、1257的寬度或長(zhǎng)度(Xb)可不大于約300微米；在一些實(shí)施例中，不大于約250微米；在一些實(shí)施例中，不大于約150微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約100微米。
[0232]在一些實(shí)施例中，突起855、955、1155、1255的間距或中心至中心距離(P)可不大于約1_ ;在一些實(shí)施例中，不大于約850微米；在一些實(shí)施例中，不大于約800微米；在一些實(shí)施例中，不大于約600微米；在一些實(shí)施例中，不大于約200微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約150微米。
[0233]在一些實(shí)施例中，突起855、955、1155、1255的底部857、957、1157、1257之間的距離可不大于約600微米；在一些實(shí)施例中，不大于約550微米；在一些實(shí)施例中，不大于約350微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約50微米。
[0234]在一些實(shí)施例中，突起855、955、1155、1255的總高度(Ht)可不大于約500微米；在一些實(shí)施例中，不大于約400微米；在一些實(shí)施例中，不大于約250微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約150微米。
[0235]在一些實(shí)施例中，突起855、955的頂端859、959的高度(Ht)可不大于約100微米；并且在一些實(shí)施例中，不大于約50微米。
[0236]在一些實(shí)施例中，突起855、955、1055、1155、1255的拔模斜度(a)可以為約5度；在一些實(shí)施例中，至少約10度；在一些實(shí)施例中，至少約12.5度；并且在一些實(shí)施例中，至少約15度。在一些實(shí)施例中，拔模斜度不大于約50度；在一些實(shí)施例中，不大于約30度；在一些實(shí)施例中，不大于約25度；并且在一些實(shí)施例中，不大于約20度。在一些實(shí)施例中，拔模斜度處于約10度至約12.5度的范圍內(nèi)。
[0237]圖17A-17H，特別是圖17A-17E，示出了可聯(lián)接到第二部分(例如，圖1_3的第二部分104或圖5-6C的第二部分204)的基材或插件1390，并且在其中可以形成微結(jié)構(gòu)化表面1338?；?390具有多個(gè)與以上結(jié)合圖16A-16H所示實(shí)施例描述的元件和特征物相同的元件和特征物。因此，與圖16A-16H所示實(shí)施例的元件和特征物相對(duì)應(yīng)的元件和特征物分另Ij用1300系列的相同的附圖標(biāo)記給出。參考以上附圖16A-16H的描述，以更完整地描述圖17A-17H所示實(shí)施例的特征物和元件(以及這些特征物和元件的替代形式)。圖17A-17H所示基材1390與圖16A-16H所示基材1290的最顯著差別在于微結(jié)構(gòu)化表面1338的凹陷部或孔、尺寸和密度與微結(jié)構(gòu)化表面1238中的不同。即，微結(jié)構(gòu)化表面1338的凹陷部密度遠(yuǎn)高于微結(jié)構(gòu)化表面1238的凹陷部密度。
[0238]如圖17A所示，基材1390可包括外壁1391和凸緣1392，其可用于聯(lián)接到第二部分。如結(jié)合基材1290所述，第二部分可包括用于接合外壁1391和凸緣1392中的至少一者的嚙合脊或特征物。
[0239]基材1390還可包括在其中形成微結(jié)構(gòu)化表面1338的第一側(cè)面1340以及與第一側(cè)面1340相對(duì)的第二側(cè)面1341，使得第一側(cè)面1340通常面向容器內(nèi)部,而第二側(cè)面1341通常面向容器外部。
[0240]如上提到，在一些實(shí)施例中，基材1390的至少一部分(例如，與微結(jié)構(gòu)化表面1338重疊或共延的部分)可以基本上透明，以便從第二側(cè)面1341查看、檢測(cè)和/或解析微結(jié)構(gòu)化表面1338。具體地講，微結(jié)構(gòu)化表面1338可包括一個(gè)或多個(gè)凹陷部1336，所述凹陷部形成于基材1390的第一主表面1348中，凹陷部1336適于保持樣品的濃縮物。在一些實(shí)施例中，凹陷部1336的至少一部分(例如，其底部1346)可以基本上透明，以便從第二側(cè)面1341查看、檢測(cè)和/或解析凹陷部1336中的內(nèi)容物。
[0241]圖17A-17H中所示的每個(gè)凹陷部1336至少部分地由四個(gè)側(cè)壁1342、一個(gè)底部或封閉端1346以及一個(gè)開口或開口端1347限定，使得每個(gè)凹陷部1336的形狀基本為平行六面體形。術(shù)語(yǔ)“基本上”用于說明任何拔模斜度a，如圖17D所示。S卩，如圖17D和17F-17H所示，每個(gè)凹陷部1336的三維形狀可能更接近正截頭棱錐，其具有正方形(或矩形)底部1346和正方形(或矩形)開口端1347以及從開口端1347到封閉端1346漸縮的錐形側(cè)壁1342。因此，每個(gè)凹陷部1336的水平橫截面(即，沿通常平行于每個(gè)凹陷部1336的底部1346的平面截取的橫截面)形狀為正方形(或矩形)。此類錐形側(cè)壁1342可以為用于制備凹陷部1336的方法得到的產(chǎn)物(artifact)。在一些實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化表面1338可通過模制形成，這在“實(shí)例”中被描述為用于制備微結(jié)構(gòu)化表面MS3A和MS3B的工藝。圖17A-17H所示的微結(jié)構(gòu)化表面1338的一個(gè)例子在“實(shí)例”中被描述為“MS3B”。
[0242]圖17F-17H的光學(xué)顯微照片還示出在一些實(shí)施例中，開口端1347可以為至少部分平滑或圓化，其可具有上文針對(duì)基材1290所述的優(yōu)點(diǎn)。
[0243]每個(gè)底部1346的寬度用字母“X”表示，其長(zhǎng)度通常用字母“Y”表示(參見圖17C)。間距或相鄰的凹陷部1336之間的中心到中心距離用字母“P”表示(參見圖17C)，每個(gè)凹陷部1336的垂直高度或深度用字母“H”表示(參見圖17D)。
[0244]如圖17E所示，在一些實(shí)施例中，基材1390的凸緣1392可包括與水平方向成3角的呈一定角度的頂部表面。此外，基材1390的總高度或厚度在圖17B中用表示，凸緣1392的高度或厚度在圖17B中用“T2”表示。此外，僅以舉例的方式，基材1390的形狀通常為圓形，并且外壁1391 (或基材1390的包括外壁1391的部分)的橫向尺寸(例如，圓形實(shí)施例中的直徑)在圖17B中示出。此外，凸緣1392 (或基材1390的包括凸緣1392的部分)的橫向尺寸(例如，圓形實(shí)施例中的直徑)“X2”也在圖17B中示出。
[0245]一種非常類似于圖22A和22B的模具1250的模具可用于形成微結(jié)構(gòu)化表面1338，不同的是用于形成微結(jié)構(gòu)化表面1338的模具包括排列或堆積為堆積密度高于模具1250的堆積密度的銷。
[0246]在一些實(shí)施例中，微結(jié)構(gòu)化表面可包括倒置的(S卩，上下倒置和中空)的立體角形凹陷部，其可以(例如)利用熱固化的聚二甲基硅氧烷(PDMS ;可以以商品名s Y 1....( iA RD?184得自密歇根州米德蘭的道康寧公司(Dow Corning Corporation, Midland, MI))從凸模具進(jìn)行復(fù)制。此類凸模具1450的一個(gè)例子可包括3M?DIAM0ND GRADE?棱柱回射片材(得自明尼蘇達(dá)州圣保羅的3M公司(3M Company, St.Paul, MN))的立體角側(cè)，其掃描電鏡照片如圖18所示。例如，在一些實(shí)施例中，可將模具1450放置容器(例如，培養(yǎng)皿)中，立體角朝上。用于形成微結(jié)構(gòu)化表面的材料(例如，PDMS試劑)可以混合(如有必要)并傾注到模具1450上(例如，至大約Imm的厚度)以形成基材?？赏ㄟ^在封閉室中采用反復(fù)暴露于真空然后再暴露于大氣壓進(jìn)行脫氣來去除氣泡。然后可任選地覆蓋容器，并可固化(例如，在80°C下2小時(shí))微結(jié)構(gòu)材料(例如PDMS)。固化之后，基材可以從模具1450中分離以形成包含微結(jié)構(gòu)化表面的基材，所述微結(jié)構(gòu)化表面包括角錐狀(即，三角形或三邊錐形)凹陷部。如圖18所示，在一些實(shí)施例中，模具的中心至中心的距離或“間距”(P)可以為0.42mm。然而，上文給定的P的其他范圍也可應(yīng)用于模具1450。
[0247]圖4和7-17H表示可利用本發(fā)明的系統(tǒng)和方法從樣品中分離所關(guān)注分析物(如果存在)并檢測(cè)保持在微結(jié)構(gòu)化表面中的所關(guān)注分析物的存在的多種微結(jié)構(gòu)化表面的示例性實(shí)施例。微結(jié)構(gòu)化表面 138、238、338、438、538、638、738、838、938、1038、1138、1238 和1338僅以舉例的方式示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的系統(tǒng)和方法中可以采用微結(jié)構(gòu)化表面 138、238、338、438、538、638、738、838、938、1038、1138、1238 和 1338 的任何組合。除此之外或作為另一種選擇，任何其他本發(fā)明所公開的或者等同形式的微結(jié)構(gòu)化表面都可用于第二部分104和204以保持可進(jìn)行解析的所關(guān)注樣品的濃縮物。
[0248]在一些實(shí)施例中，本發(fā)明的微結(jié)構(gòu)化表面(例如，任何上述微結(jié)構(gòu)138、238、338、438、538、638、738、838、938、1038、1138、1238和1338、其他合適的微結(jié)構(gòu)或其組合)在凹陷部之間(例如圖7所示的一級(jí)凹陷部336之間、圖7所示的二級(jí)凹陷部366之間、圖8所示的凹陷部436之間等)可包括“平臺(tái)區(qū)域”(例如，圖7所示微結(jié)構(gòu)化表面338的一級(jí)側(cè)壁342或二級(jí)側(cè)壁372的頂部或圖8所示微結(jié)構(gòu)化表面438的壁442的頂部等)。在一些實(shí)施例中，可以修改此類平臺(tái)區(qū)域以便于樣品(或其部分，例如更致密的物質(zhì))移至凹陷部中。例如，如上所述，在一些實(shí)施例中，平臺(tái)區(qū)域可以修改為尖的、凸面的、弧形的、彎曲的、弓形的、漸縮的(例如，遠(yuǎn)離凹陷部的底部或底部漸縮)或其他形狀，以促進(jìn)流體移至凹陷部中。除此之外或作為另一種選擇，此類平臺(tái)區(qū)域可以由疏水性強(qiáng)于形成凹陷部?jī)?nèi)部的表面的材料形成，或改性(例如，通過表面處理)為疏水性強(qiáng)于形成凹陷部?jī)?nèi)部的表面，使得含水樣品對(duì)凹陷部的親和力高于對(duì)平臺(tái)區(qū)域的親和力，從而抑制樣品液滴懸掛在平臺(tái)區(qū)域或其他不期望的微結(jié)構(gòu)化表面部分上。美國(guó)專利N0.6，391，578描述了使用親水性液體保持區(qū)和疏水性平臺(tái)區(qū)域分配樣品的方法和裝置，該專利全文以引用的方式并入本文。
[0249]圖11-17H示出了用于以下“實(shí)例”部分的微結(jié)構(gòu)化表面538、638、738、838、938、1038、1138、1238、1338。因此，在“實(shí)例”中測(cè)試的此類微結(jié)構(gòu)的具體尺寸和詳細(xì)信息在以下“實(shí)例”部分的表I中示出。
[0250]然而，應(yīng)當(dāng)理解，在一些實(shí)施例中，尺寸、體積、角度、形狀、孔密度和構(gòu)造可以不同于“實(shí)例”中所公開的數(shù)值，并且可落入上文給定的此類變量的范圍內(nèi)。
[0251]上面描述并在附圖示出的實(shí)施例僅作為舉例呈現(xiàn)，并無意于作為對(duì)本發(fā)明的概念和原則的限制。這樣，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以對(duì)各元件及其構(gòu)造和排列進(jìn)行各種改變。
[0252]本文中引用的所有參考資料和專利公開明確地以全文引用方式并入本發(fā)明。
[0253]如下實(shí)施例旨在說明本發(fā)明而非進(jìn)行限制。[0254]實(shí)施例
[0255]實(shí)施例1為用于檢測(cè)樣品中所關(guān)注分析物的方法，該方法包括:
[0256]提供適于容納樣品的容器,該容器包含微結(jié)構(gòu)化表面；
[0257]將容器朝微結(jié)構(gòu)化表面的方向進(jìn)行離心以形成樣品的沉降物和上清液；
[0258]在對(duì)容器離心后，將容器倒置以使至少一部分樣品上清液從第二部分潷析出來，使得樣品濃縮物保持在微結(jié)構(gòu)化表面中，該濃縮物包含沉降物；以及
[0259]解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物中是否有所關(guān)注分析物。
[0260]實(shí)施例2為實(shí)施例1所述的方法，其中容器包括第一部分以及適于聯(lián)接到第一部分的第二部分，其中第二部分包含微結(jié)構(gòu)化表面，并且還包括:
[0261]倒置容器后，使容器的第二部分與容器的第一部分分開；以及
[0262]密封微結(jié)構(gòu)化表面以防止蒸發(fā)。
[0263]實(shí)施例3為實(shí)施例1或2所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面形成容器內(nèi)表面的至少一部分，并且其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括從容器內(nèi)部解析濃縮物。
[0264]實(shí)施例4為實(shí)施例1或2所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面形成容器內(nèi)表面的至少一部分，并且其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括從容器外部解析濃縮物。
[0265]實(shí)施例5為實(shí)施例4所述的方法，其中鄰近微結(jié)構(gòu)化表面的容器的至少一部分基本上透明，從而便于從容器外部解析濃縮物。
[0266]實(shí)施例6為實(shí)施例1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面形成于在容器中并緊靠容器的內(nèi)表面設(shè)置的插件中，使得微結(jié)構(gòu)化表面面向容器內(nèi)部并形成容器內(nèi)表面的至少一部分。
[0267]實(shí)施例7為實(shí)施例6所述的方法，其中插件包含聚合物薄膜。
[0268]實(shí)施例8為實(shí)施例1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面形成于容器的內(nèi)表面中。
[0269]實(shí)施例9為實(shí)施例1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面形成于基材中，該基材形成容器的至少一部分，使得微結(jié)構(gòu)化表面面向容器內(nèi)部并形成容器內(nèi)表面的至少一部分。
[0270]實(shí)施例10為實(shí)施例9所述的方法，其中鄰近微結(jié)構(gòu)化表面的基材的至少一部分為基本上透明的。
[0271]實(shí)施例11為實(shí)施例1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中容器包括第一部分以及適于聯(lián)接到第一部分的第二部分，其中微結(jié)構(gòu)化表面形成于第二部分的第一側(cè)面中，在離心過程中第二部分的第一側(cè)面被定位為面向容器內(nèi)部，并且其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括從容器第二部分的第一側(cè)面進(jìn)行解析。
[0272]實(shí)施例12為實(shí)施例1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中容器包括第一部分以及適于聯(lián)接到第一部分的第二部分，其中微結(jié)構(gòu)化表面形成于第二部分的第一側(cè)面中，在離心過程中第二部分的第一側(cè)面被定位為面向第一部分，其中第二部分還包括與第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面，并且其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括從容器第二部分的第二側(cè)面進(jìn)行解析。
[0273]實(shí)施例13為實(shí)施例12所述的方法，其中鄰近微結(jié)構(gòu)化表面的第二部分的至少一部分為基本上透明的。[0274]實(shí)施例14為實(shí)施例12或13所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部，每個(gè)凹陷部都具有底部，并且其中每個(gè)底部基本上透明，使得多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部的內(nèi)容物可以從容器第二部分的第二側(cè)面看到。
[0275]實(shí)施例15為實(shí)施例14所述的方法，其中多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部中的至少一個(gè)包括側(cè)壁，并且其中側(cè)壁基本上不透明。
[0276]實(shí)施例16為用于檢測(cè)樣品中所關(guān)注分析物的方法，該方法包括:
[0277]提供適于容納樣品的容器，該容器包括第一部分以及適于聯(lián)接到第一部分的第二部分，該第二部分包括:
[0278]包含微結(jié)構(gòu)化表面的第一側(cè)面，該第一側(cè)面面向容器內(nèi)部，和
[0279]與第一側(cè)面相對(duì)且面向容器外側(cè)的第二側(cè)面，其中該第二部分的至少一部分基本上透明，使得從第二側(cè)面可以看到微結(jié)構(gòu)化表面；
[0280]將容器朝容器第二部分的微結(jié)構(gòu)化表面的方向進(jìn)行離心；
[0281]將容器離心后，將容器倒置以使至少一部分樣品上清液從微結(jié)構(gòu)化表面潷析出來，使得樣品濃縮物保持在容器第二部分的微結(jié)構(gòu)化表面中，該濃縮物包含沉降物；以及
[0282]解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物中是否有所關(guān)注分析物，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括從容器第二部分的第二側(cè)面解析濃縮物。
[0283]實(shí)施例17為實(shí)施例16所述的方法，其中第二部分的第二側(cè)面包括基本上透明的
光學(xué)窗口。
[0284]實(shí)施例18為實(shí)施例17所述的方法，其中光學(xué)窗口與至少一部分的微結(jié)構(gòu)化表面共延。
[0285]實(shí)施例19為實(shí)施例16-18中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部，每個(gè)凹陷部都具有底部，并且其中每個(gè)底部基本上透明，使得多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部的內(nèi)容物可以從容器第二部分的第二側(cè)面看到。
[0286]實(shí)施例20為實(shí)施例19所述的方法，其中多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部中的至少一個(gè)包括側(cè)壁，并且其中側(cè)壁基本上不透明。
[0287]實(shí)施例21為實(shí)施例16-20中任一項(xiàng)所述的方法，其中容器的第一部分與第二部分在離心步驟、倒置步驟和解析步驟中保持聯(lián)接在一起。
[0288]實(shí)施例22為實(shí)施例16-21中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括在離心之后將容器的第
一部分與第二部分分離。
[0289]實(shí)施例23為實(shí)施例16-22中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物是在容器的第二部分保持與容器的第一部分聯(lián)接的情況下進(jìn)行，從而上清液充當(dāng)濕度貯存器。
[0290]實(shí)施例24為實(shí)施例1-23中任一項(xiàng)所述的方法，其中分析物選自:酶、輔酶、酶底物、指示劑染料、染色劑以及它們的組合。
[0291]實(shí)施例25為實(shí)施例1-24中任一項(xiàng)所述的方法，其中分析物被選擇用于檢測(cè)大腸桿菌或其他大腸菌群的存在或不存在。
[0292]實(shí)施例26為實(shí)施例1-25中任一項(xiàng)所述的方法，其中分析物包含用于檢測(cè)ATP的試劑。
[0293]實(shí)施例27為實(shí)施例1-26中任一項(xiàng)所述的方法,其中分析物包含用于檢測(cè)腺苷酸激酶的試劑。
[0294]實(shí)施例28為實(shí)施例1-27中任一項(xiàng)所述的方法，其中分析物包含螢光素酶或螢光素。
[0295]實(shí)施例29為實(shí)施例1-28中任一項(xiàng)所述的方法，其中上清液在解析步驟中保留在容器中以充當(dāng)濕度貯存器。
[0296]實(shí)施例30為實(shí)施例1-29中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部，并且其中濃縮物保持在多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部的至少一個(gè)中。
[0297]實(shí)施例31為實(shí)施例1-30中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括在離心之前將容器進(jìn)行溫育，以使樣品中的微生物(如果存在)生長(zhǎng)。
[0298]實(shí)施例32為實(shí)施例1-31中任一項(xiàng)所述的方法，其還包括在離心之前對(duì)容器進(jìn)行攪拌。
[0299]實(shí)施例33為實(shí)施例1-32中任一項(xiàng)所述的方法，其中倒置容器包括以不大于0.3rpm的旋轉(zhuǎn)速度將容器倒置。
[0300]實(shí)施例34為實(shí)施例1-32中任一項(xiàng)所述的方法，其中倒置容器包括以不大于0.2rpm的旋轉(zhuǎn)速度將容器倒置。
[0301]實(shí)施例35為實(shí)施例1-34中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括解析吸光度、透射比、熒光、化學(xué)發(fā)光及其組合中的至少一者。
[0302]實(shí)施例36為實(shí)施例1-35中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括光學(xué)解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物。
[0303]實(shí)施例37為實(shí)施例36所述的方法，其中光學(xué)解析包括解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物的熒光。
[0304]實(shí)施例38為實(shí)施例36或37所述的方法，其中光學(xué)解析包括:
[0305]朝微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物導(dǎo)入第一頻率的電磁能量，并且
[0306]檢測(cè)從微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物發(fā)射出的第二頻率的電磁能量。
[0307]實(shí)施例39為實(shí)施例38所述的方法，其中光學(xué)解析包括以比色法解析濃縮物。
[0308]實(shí)施例40為實(shí)施例36或39所述的方法，其中光學(xué)解析包括:
[0309]在微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物處發(fā)射寬頻率范圍的電磁能量，并且
[0310]檢測(cè)微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物的至少一部分的透射比和吸光度中的至少一者。
[0311]實(shí)施例41為實(shí)施例36-40中任一項(xiàng)所述的方法，其中光學(xué)解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括光學(xué)掃描微結(jié)構(gòu)化表面。
[0312]實(shí)施例42為實(shí)施例36-41中任一項(xiàng)所述的方法，其中光學(xué)解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括對(duì)微結(jié)構(gòu)化表面成像。
[0313]實(shí)施例43為實(shí)施例1-42中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括檢測(cè)指示所關(guān)注分析物的存在的光線。
[0314]實(shí)施例44為實(shí)施例1-43中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括通過吸光度、反射率或熒光檢測(cè)光線。
[0315]實(shí)施例45為實(shí)施例1-44中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括以免疫學(xué)方法檢測(cè)所關(guān)注分析物。
[0316]實(shí)施例46為實(shí)施例1-45中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括以遺傳學(xué)方法檢測(cè)所關(guān)注分析物。
[0317]實(shí)施例47為實(shí)施例1-46中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括檢測(cè)從樣品的活細(xì)胞中釋放出的酶。
[0318]實(shí)施例48為實(shí)施例1-47中任一項(xiàng)所述的方法，其中解析微結(jié)構(gòu)化表面中的濃縮物包括以比色法、熒光法、發(fā)光法或它們的組合檢測(cè)所關(guān)注分析物。
[0319]實(shí)施例49為實(shí)施例1-48中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括每平方厘米至少約100個(gè)凹陷部的凹陷部密度。
[0320]實(shí)施例50為實(shí)施例1-49中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括每平方厘米至少約800個(gè)凹陷部的凹陷部密度。
[0321]實(shí)施例51為實(shí)施例1-50中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括每平方厘米至少約3000個(gè)凹陷部的凹陷部密度。
[0322]實(shí)施例52為實(shí)施例1-51中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面的至少一部分包括至少65度的靜態(tài)水表面接觸角。
[0323]實(shí)施例53為實(shí)施例1-52中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面的至少一部分包括至少95度的靜態(tài)水表面接觸角。
[0324]實(shí)施例54為實(shí)施例1-53中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)凹陷部，并且其中多個(gè)凹陷部中的至少一個(gè)為截頭棱錐形。
[0325]實(shí)施例55為實(shí)施例1-54中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)凹陷部，并且其中多個(gè)凹陷部中的每一個(gè)的體積均不大于I微升。
[0326]實(shí)施例56為實(shí)施例1-55中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)凹陷部，其中多個(gè)凹陷部限定了收集體積，并且其中收集體積不大于100微升。
[0327]實(shí)施例57為實(shí)施例1-56中任一項(xiàng)所述的方法，其中微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)凹陷部，并且其中多個(gè)凹陷部中的至少一個(gè)包含試劑。
[0328]實(shí)施例58為實(shí)施例57所述的方法，其中試劑包括底物、酶、生長(zhǎng)試劑、裂解試劑或它們的組合中的至少一者。
[0329]實(shí)施例59為實(shí)施例1-58中任一項(xiàng)所述的方法，其中所關(guān)注分析物在濃縮物中進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間不大于8小時(shí)，如果該分析物存在于樣品中的話。
[0330]實(shí)施例60為實(shí)施例1-59中任一項(xiàng)所述的方法，其中所關(guān)注分析物在濃縮物中進(jìn)行檢測(cè)的時(shí)間不大于3小時(shí)，如果該分析物存在于樣品中的話。
[0331]實(shí)施例61為實(shí)施例1-60中任一項(xiàng)所述的方法，其中所關(guān)注分析物包括大腸桿菌和大腸菌群中的至少一者。
[0332]下面工作實(shí)例和預(yù)測(cè)性實(shí)例旨在說明本發(fā)明而非進(jìn)行限制。
[0333]實(shí)施
[0334]定義
[0335]? MS:微結(jié)構(gòu)化表面
[0336]?微結(jié)構(gòu):微結(jié)構(gòu)為形成于熱塑性或熱固性材料的表面中的孔。每個(gè)孔由二維(如橫截面)形狀(如，正方形、六邊形、圓形)表征，其包含頂部開口、一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁以及底部。每個(gè)孔的體積以納升(nL)計(jì)，該體積由頂部和底部的面積以及深度限定，該面積按從一個(gè)邊緣穿過中心點(diǎn)到相對(duì)邊緣的距離(單位為微米(y m))計(jì)算，該深度為從孔的頂部到孔的底部的距離(單位為Pm)。
[0337]?拔模斜度a (角度)，單位為度:垂直于孔底部的線與孔的側(cè)壁之間形成的角度。
[0338]?密度:一平方厘米的表面中的孔的數(shù)量。
[0339]?間距:從一個(gè)孔的一點(diǎn)到相鄰孔的同一點(diǎn)之間的孔間距離(例如，中心到中心的距離)，單位為Pm。
[0340]?開始時(shí)間:在圖像中首次觀測(cè)到熒光的時(shí)間。微結(jié)構(gòu)的圖像以固定間隔采集，例如I小時(shí)后、2小時(shí)后、3小時(shí)后等?！皩?shí)例”中記錄的時(shí)間代表在圖像中首次觀測(cè)到熒光的時(shí)間。實(shí)際開始時(shí)間是顯示出熒光的圖像與上一個(gè)圖像之間的時(shí)間。
[0341]?頂蓋:帶螺紋的離心管上蓋，用于固定到離心管(其中頂蓋充當(dāng)本發(fā)明的容器的“第二部分”，而離心管則充當(dāng)其“第一部分”)。 [0342]?封蓋:平的離心管或離心瓶頂蓋，使用摩擦配合固定到離心管(其中封蓋形成本發(fā)明容器的“第二部分”的至少一部分，而離心管則充當(dāng)其“第一部分”)。
[0343]材料與儀器
[0344]?獲自美國(guó)肯塔基州弗羅倫薩的Topas先進(jìn)聚合材料有限公司(Topas AdvancedPolymers Gmbh; Florence KY)的聚合物:
[0345]? COCl -透明的環(huán)狀烯烴共聚物；Topas?8007X10
[0346]? C0C2 -透明的環(huán)狀烯烴共聚物，高阻濕性；Topas?8007S-04
[0347]? COP -透明的環(huán)狀烯烴聚合物；ZeOnOrTM1430R ;美國(guó)肯塔基州路易斯維爾的瑞翁化學(xué)公司(Zeon Chemicals L.P.;Louisville KY)
[0348]? PC - Lexan聚碳酸酯；HPS1R ;美國(guó)德克薩斯州休斯敦的沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC Americas Corp.;Houston TX)
[0349].PMMA-WFlOO聚(甲基丙烯酸甲酯)；日本東京的三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社(MitsubishiRayon Co Ltd, Tokyo, Japan)
[0350]* PP-聚丙烯5724 ;美國(guó)德克薩斯州休斯敦的道達(dá)爾石化集團(tuán)(TotalPetrochemicals;Houston, TX)
[0351]? Colilert?培養(yǎng)基_ Colilert?大腸菌群/大腸桿菌試驗(yàn)培養(yǎng)基；美國(guó)緬因州韋斯特布魯克的愛德士實(shí)驗(yàn)室(IDEXX Laboratories, Inc.; Westbrook, ME)對(duì)于“實(shí)例”,該培養(yǎng)基如下制備:將來自Snap Pack的用于IOOmL樣品的培養(yǎng)基混合于IOOmL的無菌水中。
[0352]? Readycul培養(yǎng)基-Readycuir ColiformslOO大腸菌群/大腸桿菌試驗(yàn)
培養(yǎng)基；美國(guó)新澤西州吉布斯敦的EMD化學(xué)公司(EMD Chemicals;Gibbstown, NJ)對(duì)于“實(shí)例”，該培養(yǎng)基如下制備:將來自Snap Pack的用于IOOmL樣品的培養(yǎng)基混合于IOOmL的無菌水中。
[0353]?離心管-50mL自立式離心管(部件號(hào)430921 )，帶頂蓋(CentriStar?離心管頂蓋)，離心管及其頂蓋均獲自美國(guó)紐約州康寧的康寧公司(Corning, Inc.;Corning, NY)
[0354]?多用途離心機(jī)-多用途離心機(jī)(型號(hào)5804)，帶搖擺斗轉(zhuǎn)頭(A_4_44)，離心機(jī)及其轉(zhuǎn)頭均由美國(guó)紐約州霍波格的艾本德公司(Eppendorf;Hauppauge NY)制造
[0355]?臺(tái)式離心機(jī)-臺(tái)式離心機(jī)(Allegra25R臺(tái)式冷凍離心機(jī))，帶搖擺斗轉(zhuǎn)頭(TS-5.1-500)，離心機(jī)及其轉(zhuǎn)頭均獲自美國(guó)加利福尼亞州布雷亞的貝克曼庫(kù)爾特公司(Beckman Coulter, Inc., Brea, CA)[0356]?成像系統(tǒng)-照明/熒光立體顯微鏡(型號(hào)SteREO Lumar.V12)，使用照明光(照明成像儀)或熒光(熒光成像儀)；利用AxioCam MRc5照相機(jī)和AxioVisioM.6.3版程序捕集圖像，所有這些均獲自美國(guó)新澤西州索恩伍德的卡爾蔡司顯微成像公司(Carl ZeissMicroimaging, Inc., Thornwood NJ)。[0357]微結(jié)構(gòu)的制備
[0358]1-澆鑄 PDMS(MSl)
[0359]圓柱形微突起陣列是通過在涂覆有光致抗蝕劑的硅片上形成圖案并進(jìn)行濕化學(xué)蝕刻來制備。具有陣列(孔)的反轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)化表面MSl是通過將蝕刻的硅片放置在IOOmmX 15mm的培養(yǎng)皿中(目錄號(hào)25384-302 ;美國(guó)賓夕法尼亞州西切斯特的VWRInternational 公司(VWR International, West Chester, PA))來制備。可熱固化的聚二甲基硅氧烷組合物是通過將聚二甲基硅氧烷(PDMS，以商品名SYLGARDB184獲自美國(guó)密歇根州米德蘭的道康寧公司(Dow Corning Corporation, Midland, MI))試劑按10:1的重量比進(jìn)行混合，并將其倒到蝕刻的硅片上至厚度約I毫米來制備。通過將培養(yǎng)皿放在玻璃干燥器中并暴露在真空(600_ Hg)下，然后暴露于大氣壓，來從PDMS除去氣泡。重復(fù)這個(gè)過程三次。將培養(yǎng)皿從干燥器中取出，蓋上封蓋，并使PDMS在80°C固化2小時(shí)。
[0360]固化后，將表面形成有微腔陣列的PDMS與硅片分離。每個(gè)腔或孔的物理尺寸在表I中示出。PDMS復(fù)制結(jié)構(gòu)的光學(xué)顯微照片(如圖9所示)是用照明成像儀在25倍的放大倍數(shù)下獲取。
[0361]2 -澆鑄聚丙烯薄臘(MS2A - MS2F)
[0362]將熔化的聚丙烯樹脂(DOW C700-35N聚丙烯樹脂DA，美國(guó)密歇根州奧本希爾斯的陶氏汽車系統(tǒng)事業(yè)部(Dow Automotive, Auburn Hills, MI)燒鑄到母模棍上以形成具有微結(jié)構(gòu)化表面的薄膜。用于澆鑄具有微結(jié)構(gòu)化表面的樹脂的一般程序在美國(guó)專利N0.6，617，002 (Wood)中有描述。使用另一不同的模具來模制表1中示出MS2A - MS2F每個(gè)表面。用于形成表面MS2C、MS2D和MS2F的模具上的微結(jié)構(gòu)化表面的物理尺寸在表2中示出。澆鑄形成的具有微結(jié)構(gòu)化表面的聚丙烯片材的厚度為約0.1至0.5mm。
[0363]包含復(fù)制結(jié)構(gòu)MS2 - MS2F的聚丙烯片材的光學(xué)顯微照片是用照明成像儀在25倍的放大倍數(shù)下獲取，分別如圖10-15所示。片材上的構(gòu)造物的物理尺寸在表1中示出:MS(微結(jié)構(gòu)化表面);密度(孔密度，以每平方厘米特征物的數(shù)量表示);形狀(片材中的構(gòu)造物的形狀)；間距(中心到中心的距離);頂部(橫過頂部的尺寸，單位為Pm);底部(橫過底部的尺寸，單位為Pm);深度(從孔的頂部到孔的底部的尺寸，單位為Pm);角度(拔模斜度，單位為度)；以及每個(gè)孔的體積，單位為納升(nL)。
[0364]3 -灃塑封蓋(MS3A 二 MS3B)
[0365]使用電火花加工(EDM)制備插件模具，該模具中包含用于注塑出封蓋的正方形柱子陣列，所述封蓋具有微結(jié)構(gòu)化表面MS3A (圖16A-16H)和MS3B (圖17A-17H)，其物理尺寸在表1中不出。用于形成表面MS3A的模具上的微結(jié)構(gòu)化表面的物理尺寸在表2中不出。對(duì)每個(gè)微結(jié)構(gòu)，將插件模具組裝在模架中以產(chǎn)生在內(nèi)表面上具有微結(jié)構(gòu)的封蓋，其周邊有凸緣用于聯(lián)接到離心管的頂部。封蓋的非結(jié)構(gòu)化側(cè)面為平坦的。對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得用于模制該微結(jié)構(gòu)化表面的插件模具與用于模制具有各種微結(jié)構(gòu)化表面(例如，有不同的孔密度、結(jié)構(gòu)物尺寸和形狀等)的封蓋的其他插件模具可互換。[0366]直徑為24mm、周邊帶有凸緣的封蓋是在KraussMaffei注塑機(jī)(型號(hào)K65-CX ;德國(guó)慕尼黑的克勞斯瑪菲技術(shù)公司(KraussMaffei technologies;Munich, Germany))中用各種樹脂C0C1、C0C2、COP、PP、PMMA和PC注塑出微結(jié)構(gòu)化表面MS3A或MS3B。將用于每個(gè)封蓋的樹脂粒料進(jìn)行熔化(COCl、C0C2和COP在232至238°C之間熔化，PP在204至215°C之間熔化，PC在285至288°C之間熔化，PMMA在215至227°C之間熔化)，然后在16000psi下進(jìn)行注塑。模具溫度對(duì)PP保持為38 °C，對(duì)COCl、C0C2和PMMA保持為66 °C，對(duì)PC保持為71 °C，并且所有樹脂的注射時(shí)間均為0.78秒。每個(gè)封蓋單獨(dú)進(jìn)行模制。微結(jié)構(gòu)化表面(MS3A和MS3B)的物理特性在表1中示出。
[0367]表1-微結(jié)構(gòu)化表面(MS)的物理尺寸
[0368]
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測(cè)樣品中所關(guān)注分析物的方法，所述方法包括: 提供適于容納所述樣品的容器，所述容器包含微結(jié)構(gòu)化表面； 將所述容器朝微結(jié)構(gòu)化表面的方向進(jìn)行離心以形成所述樣品的沉降物和上清液； 在將所述容器離心后，將所述容器倒置以使至少一部分所述樣品上清液從第二部分潷析出來，使得所述樣品的濃縮物保持在所述微結(jié)構(gòu)化表面中，所述濃縮物包含所述沉降物；以及 解析所述微結(jié)構(gòu)化表面中的所述濃縮物中是否有所述所關(guān)注分析物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述容器包括第一部分以及適于聯(lián)接到所述第一部分的第二部分，其中所述第二部分包含所述微結(jié)構(gòu)化表面，并且還包括: 倒置所述容器后，使所述容器的所述第二部分與所述容器的所述第一部分分開；以及 密封所述微結(jié)構(gòu)化表面以防止蒸發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面形成所述容器內(nèi)表面的至少一部分，并且其中解析所述微結(jié)構(gòu)化表面中的所述濃縮物包括從所述容器內(nèi)部解析所述濃縮物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面形成所述容器內(nèi)表面的至少一部分，并且其中解析所述微結(jié)構(gòu)化表面中的所述濃縮物包括從所述容器外部解析所述濃縮物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中鄰近所述微結(jié)構(gòu)化表面的所述容器的至少一部分基本上透明，從而便于從所`述容器外部解析所述濃縮物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面形成于在所述容器中并緊靠所述容器的內(nèi)表面設(shè)置的插件中，使得所述微結(jié)構(gòu)化表面面向所述容器內(nèi)部并形成所述容器內(nèi)表面的至少一部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述插件包含聚合物薄膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面形成于所述容器的內(nèi)表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面形成于基材中，所述基材形成所述容器的至少一部分，使得所述微結(jié)構(gòu)化表面面向所述容器內(nèi)部并形成所述容器內(nèi)表面的至少一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中鄰近所述微結(jié)構(gòu)化表面的所述基材的至少一部分為基本上透明的。
11.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述容器包括第一部分以及適于聯(lián)接到所述第一部分的第二部分，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面形成于所述第二部分的第一側(cè)面，在離心過程中所述第二部分的所述第一側(cè)面被定位為面向所述容器的內(nèi)部，并且其中解析所述微結(jié)構(gòu)化表面中的所述濃縮物包括從所述容器的所述第二部分的所述第一側(cè)面進(jìn)行解析。
12.根據(jù)權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述容器包括第一部分以及適于聯(lián)接到所述第一部分的第二部分，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面形成于所述第二部分的第一側(cè)面，在離心過程中所述第二部分的所述第一側(cè)面被定位為面向所述第一部分，其中所述第二部分還包括與所述第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面，并且其中解析所述微結(jié)構(gòu)化表面中的所述濃縮物包括從所述容器的所述第二部分的所述第二側(cè)面進(jìn)行解析。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中鄰近所述微結(jié)構(gòu)化表面的所述第二部分的至少一部分為基本上透明的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部，每個(gè)凹陷部都具有底部，并且其中每個(gè)底部基本上透明，使得所述多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部的內(nèi)容物可以從所述容器的所述第二部分的所述第二側(cè)面看到。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部中的至少一個(gè)包括側(cè)壁，并且其中所述側(cè)壁基本上不透明。
16.一種用于檢測(cè)樣品中所關(guān)注分析物的方法，所述方法包括: 提供適于容納所述樣品的容器，所述容器包括第一部分以及適于聯(lián)接到所述第一部分的第二部分，所述第二部分包括: 包含微結(jié)構(gòu)化表面的第一側(cè)面，所述第一側(cè)面面向所述容器內(nèi)部，和 與所述第一側(cè)面相對(duì)且面向所述容器外側(cè)的第二側(cè)面，其中所述第二部分的至少一部分基本上透明，使得從所述第二側(cè)面可以看到所述微結(jié)構(gòu)化表面； 將所述容器朝所述容器的所述第二部分的所述微結(jié)構(gòu)化表面的方向進(jìn)行離心； 將所述容器離心后，將所述容器倒置以使至少一部分所述樣品上清液從所述微結(jié)構(gòu)化表面潷析出來，使得所述樣品的濃縮物保持在所述容器的所述第二部分的所述微結(jié)構(gòu)化表面中，所述濃縮物包含所述沉降物；以及 解析所述微結(jié)構(gòu)化表面中的所述濃縮物中是否有所述所關(guān)注分析物，其中解析所述微結(jié)構(gòu)化表面中的所述濃縮物包括從所述容器的所述第二部分的所述第二側(cè)面解析所述濃縮物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1-16中任一項(xiàng)所述的方法，其中倒置所述容器包括以不大于0.3rpm的旋轉(zhuǎn)速度倒置所述容器。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面包括每平方厘米至少約100個(gè)凹陷部的凹陷部密度。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)凹陷部，并且其中所述多個(gè)凹陷部中每一個(gè)的體積均不大于I微升。
20.根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)凹陷部，其中所述多個(gè)凹陷部限定收集體積，并且其中所述收集體積不大于100微升。
21.根據(jù)權(quán)利要求1-19中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述微結(jié)構(gòu)化表面包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)化凹陷部，每個(gè)凹陷部都具有底部和側(cè)壁，并且其中每個(gè)側(cè)壁的上表面為弧形。
【文檔編號(hào)】G01N1/40GK103608658SQ201280029992
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】K·J·哈爾弗森, R·拉亞戈帕爾, R·庫(kù)達(dá)瓦拉曼桑努莫爾西 申請(qǐng)人:3M創(chuàng)新有限公司