背景技術(shù):
諸如血液樣本的測試流體樣本經(jīng)常生成大量必須處理的數(shù)據(jù)。現(xiàn)有移動設(shè)備可能缺少處理大量數(shù)據(jù)的能力。然而,通過網(wǎng)絡(luò)將大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)捷^大計算資源當(dāng)前也是不切實際的。
附圖說明
圖1是示例流體測試系統(tǒng)的示意圖。
圖2是示例多線程流體參數(shù)處理方法的流程圖。
圖3是圖示了依照圖2的方法的多線程的執(zhí)行的圖。
圖4是圖示了由示例數(shù)據(jù)繪圖線程隨時間對細(xì)胞計數(shù)的示例繪圖的圖。
圖5是另一示例流體測試系統(tǒng)的示意圖。
圖6是用于分析流體數(shù)據(jù)的另一示例方法的流程圖。
圖7是另一示例流體測試系統(tǒng)的示意圖。
圖8是示例卡盒的透視圖。
圖9a是圖8的卡盒的具有經(jīng)修改外部的截面視圖。
圖9b是圖9a的卡盒的多個部分被省略或透明示出的透視圖。
圖9c是圖9a的卡盒的多個部分被省略或透明示出的頂視圖。
圖10a是支撐示例微流體卡盒和漏斗的示例卡盒板的頂視圖。
圖10b是圖10a的卡盒板的底視圖。
圖11是圖10a的卡盒板的部分的不完全截面視圖。
圖12是圖8和9a的卡盒的微流體芯片的另一示例的頂視圖。
圖13是圖12的微流體芯片的示例感測域的放大的不完全頂視圖。
圖14是示例微流體芯片的不完全頂視圖,其圖示了示例微流體通道內(nèi)的示例電傳感器。
圖15是圖示了與示例細(xì)胞相關(guān)的微流體通道的示例構(gòu)造的體積的圖。
圖16是包括示例電傳感器的示例微流體通道的圖,其圖示了電場的創(chuàng)建和即將穿過電場的細(xì)胞的相對大小。
圖17是圖8和9a的卡盒中可用的另一示例微流體芯片的不完全頂視圖。
圖18是圖8和9a的卡盒中可用的另一示例微流體芯片的不完全頂視圖,其圖示了示例微流體通道部分。
圖19是圖18的微流體芯片的不完全頂視圖,其圖示了微流體通道部分內(nèi)的示例泵和傳感器。
圖20是圖8和9a的卡盒中可用的另一示例微流體芯片的不完全頂視圖。
圖21是示例阻抗感測電路的示意圖。
具體實施方式
圖1示意性地圖示了用于分析從具有流體傳感器38的流體測試設(shè)備30接收到的諸如血液樣本的流體樣本的示例移動分析器100。如將在后文所描述的,移動分析器100提供便攜式平臺,當(dāng)從流體測試設(shè)備30接收信號時,所述便攜式平臺用于實時地分析信號或數(shù)據(jù)流。在所圖示的示例中,移動分析器100以以下方式利用多線程化:移動分析器100能夠處理從正在進(jìn)行的流體測試連續(xù)地接收到的大量數(shù)據(jù)并且能夠以及時方式對數(shù)據(jù)結(jié)果繪圖。
移動分析器100包括移動或便攜式電子設(shè)備或自包含單元。在一種實現(xiàn)中,移動分析器100包括計算設(shè)備,所述計算設(shè)備被定大小和定重量為在其使用期間(諸如在數(shù)據(jù)接收時實際測試期間、在數(shù)據(jù)分析和結(jié)果呈現(xiàn)期間)在延長的時間段內(nèi)被用戶一人手動握持。在一種實現(xiàn)中,移動分析器100包括體現(xiàn)在單個基本上矩形面板中的計算設(shè)備(基本上意指角可以是圓形的、被剪裁或切斷),其中單個矩形面板的一個面的大部分包括充當(dāng)顯示器和輸入二者的觸摸屏。例如,在一種實現(xiàn)中,移動分析器100包括平板計算機(jī),所述平板計算機(jī)具有小于或等于12英寸的兩個角的對角線尺寸(標(biāo)稱地,小于8到20英寸的高度以及小于或等于7英寸的寬度)、小于或等于0.4英寸的厚度以及小于或等于1.5磅的重量(并且標(biāo)稱地,小于或等于1磅)。在再其他實現(xiàn)中,移動分析器100包括智能電話、動畫播放器或平板手機(jī),其具有小于等于7英寸的長度、小于或等于4英寸的寬度、小于或等于0.5英寸的厚度以及小于或等于8盎司的重量。
在另一種實現(xiàn)中,移動分析器100包括自包含計算設(shè)備,所述自包含計算設(shè)備定大小和定重量為在使用之間由單個人手動從一個測試位置攜帶到另一個測試位置,其中計算設(shè)備在實際測試、數(shù)據(jù)分析和結(jié)果呈現(xiàn)期間被放置在支撐表面上。例如,在一種實現(xiàn)中,移動分析器100包括特大號平板計算機(jī),有時稱為桌面或多模計算機(jī),其具有小于或等于21英寸的兩個角的對角線尺寸、小于或等于1英寸的厚度以及小于或等于10磅的重量。在再其他實現(xiàn)中,移動分析器100包括膝上型計算設(shè)備或筆記本計算設(shè)備。
如圖1示意性示出的,移動分析器100包括顯示器102、緩沖器104、處理器106以及存儲器108。顯示器102包括通過其視覺呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的屏幕。在一種實現(xiàn)中,顯示器570促進(jìn)基于從測試設(shè)備38接收到的數(shù)據(jù)的圖形繪圖的呈現(xiàn)。在一種實現(xiàn)中,顯示器102包括觸摸屏,并發(fā)地充當(dāng)輸入設(shè)備。在再另一種實現(xiàn)中,移動分析器100包括可以與顯示器102協(xié)同操作以充當(dāng)輸入設(shè)備的鍵盤、觸摸板、鼠標(biāo)、觸筆或其他輸入設(shè)備。
緩沖器104包括存儲從測試設(shè)備30接收到的數(shù)據(jù)或信號值的非暫時性存儲器。在一種實現(xiàn)中,緩沖器104是存儲器108的部分。
處理器106包括至少一個處理單元,所述至少一個處理單元遵從于存儲器108中包含的指令而獲取并分析來自測試設(shè)備30的數(shù)據(jù)。在所圖示的示例中,處理器106遵從于存儲器108中包含的指令,以其他方式在顯示器102上對分析數(shù)據(jù)的顯示結(jié)果繪圖。在一種實現(xiàn)中,處理器106附加地跨局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析站點或中心,諸如傳輸?shù)竭h(yuǎn)程服務(wù)器。在一種實現(xiàn)中,傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析站點的數(shù)據(jù)被進(jìn)一步處理并再次被處理器106接收以供存儲和/或顯示。
出于本申請的目的,術(shù)語“處理單元”應(yīng)當(dāng)意指執(zhí)行存儲器108中包含的指令序列的目前已開發(fā)出的或?qū)黹_發(fā)出的處理單元。指令序列的執(zhí)行使得處理單元執(zhí)行諸如生成控制信號的動作。指令可以加載在隨機(jī)存取存儲器(ram)中,以供由處理單元從只讀存儲器(rom)、大容量存儲設(shè)備或一些其他持久性存儲裝置執(zhí)行。在其他實現(xiàn)中,硬連線電路可以替代于和組合于機(jī)器可讀指令來使用以實現(xiàn)所描述的功能。例如,處理器106和存儲器108可以體現(xiàn)為專用集成電路(asic)的部分。除非另有具體指出,否則控制器既不限于硬件電路和機(jī)器可讀指令的任何特定組合,也不限于由處理單元執(zhí)行的指令的任何特定源。
存儲器108包括非暫時性或非瞬態(tài)計算機(jī)可讀介質(zhì),其包含指引處理器106的操作的機(jī)器可讀指令、代碼、編程的邏輯或邏輯編碼。存儲器108包括緩沖器模塊110、數(shù)據(jù)處理模塊112和繪圖模塊114。模塊110、112和114包括程序、例程等,所述程序、例程等協(xié)同操作以指引處理器106施行圖2中描畫以及在圖3中可見地描繪的示例多線程流體參數(shù)處理方法200。
圖2中描畫的以及在圖3中可見地描繪的方法200圖示和描述了通過處理器106對單個數(shù)據(jù)接收器線程304的接收和處理。在一種實現(xiàn)中,處理器106針對多個并發(fā)數(shù)據(jù)接收器線程中的每一個并發(fā)地執(zhí)行多線程流體參數(shù)處理方法200,其中多個數(shù)據(jù)集被并發(fā)地接收。例如,在一種實現(xiàn)中,處理器106并發(fā)地接收數(shù)據(jù)信號,所述數(shù)據(jù)信號表示關(guān)于電參數(shù)、熱參數(shù)和光學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)集。對于針對被接收到的不同參數(shù)的每個數(shù)據(jù)集或信號系列,處理器106施行方法200。所有這樣的數(shù)據(jù)集被并發(fā)地接收、緩沖、分析并然后在移動分析器100上被繪圖或以其他方式呈現(xiàn)或顯示。在再另一種實現(xiàn)中,單個數(shù)據(jù)接收器線程接收多個數(shù)據(jù)集,其中每個數(shù)據(jù)集包括指示被測流體樣本的不同參數(shù)/特性(諸如溫度、阻抗或細(xì)胞/顆粒計數(shù))或流體測試系統(tǒng)本身上的參數(shù)的信號。
在一種實現(xiàn)中,與多個不同流體參數(shù)相關(guān)的結(jié)果在移動分析器100上并發(fā)地繪圖和呈現(xiàn)。例如,在一種實現(xiàn)或用戶選擇的移動分析器100的操作模式中,屏幕被劃分成多個區(qū)段,其中第一區(qū)段顯示與微流體芯片上或中的流體樣本的隨時間的溫度相關(guān)的繪圖結(jié)果,第二區(qū)段顯示與流體的分析物阻抗隨時間或細(xì)胞到細(xì)胞的改變相關(guān)的繪圖結(jié)果,并且第三區(qū)段顯示在預(yù)定量時間內(nèi)或當(dāng)分析物或細(xì)胞技術(shù)在測試期間改變時流體中細(xì)胞或分析物的計數(shù)。在再另一種實現(xiàn)或用戶選擇的模式中,在移動分析器100上呈現(xiàn)的圖形或圖表上對不同流體參數(shù)中的每一個并發(fā)繪圖。
如圖2的框204所指示以及在圖3中所描繪的,在諸如血液樣本的流體樣本的測試期間,處理器106連續(xù)地執(zhí)行數(shù)據(jù)接收器線程304,在數(shù)據(jù)接收器線程304中,由處理器106接收指示至少一個流體特性的信號。在一種實現(xiàn)中,處理器106依照數(shù)據(jù)接收器線程104接收到的信號包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。出于本公開的目的,術(shù)語“基礎(chǔ)數(shù)據(jù)”、“基礎(chǔ)信號”、“基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)”或“基礎(chǔ)流體參數(shù)信號”是指來自流體傳感器38的這樣的信號:所述信號已經(jīng)單獨經(jīng)歷了用于促進(jìn)這樣的信號的使用的修改,諸如放大、噪聲過濾或移除、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及在阻抗信號的情況下的正交幅度調(diào)制(qam)。qam利用射頻(rf)分量以提取出頻率分量,使得標(biāo)識由被測設(shè)備(特定傳感器38)的阻抗致使的實際相位偏移。
在一種實現(xiàn)中,在數(shù)據(jù)接收器線程304的執(zhí)行期間由處理器106連續(xù)接收到的信號包括電阻抗信號,所述電阻抗信號指示從流體跨電場域的流過而導(dǎo)致的電阻抗的變化。在數(shù)據(jù)接收器線程304的執(zhí)行期間由處理器106連續(xù)接收到的信號包括基礎(chǔ)信號,意味著這樣的信號已經(jīng)經(jīng)歷促進(jìn)這樣的信號的后續(xù)使用和處理的各種修改,如上文所描述的。在一種實現(xiàn)中,由處理器106施行的數(shù)據(jù)接收器線程304以至少500khz的速率接收基礎(chǔ)阻抗數(shù)據(jù)或基礎(chǔ)阻抗信號。
如通過圖2中框206所指示的,在數(shù)據(jù)接收器線程304下基礎(chǔ)流體參數(shù)信號的接收期間,緩沖器模塊110(在圖1中示出)指引處理器106重復(fù)緩沖或臨時存儲預(yù)定時間量的基礎(chǔ)信號。如通過圖3所示出的,在所圖示的示例中,緩沖器模塊110指引處理器106在諸如存儲器108或另一存儲器的存儲器中重復(fù)緩沖或臨時存儲在一秒時間間隔或時間段期間接收到的所有基礎(chǔ)流體參數(shù)信號。在其他實現(xiàn)中,預(yù)定時間量的基礎(chǔ)信號包括在更短時間段期間或更長時間段期間接收到的所有基礎(chǔ)流體參數(shù)信號。
如通過圖2中框208所指示的,一完成每個預(yù)定時間量的信號的緩沖,數(shù)據(jù)處理模塊112(在圖1中示出)指引處理器106發(fā)起和施行數(shù)據(jù)處理線程,所述數(shù)據(jù)處理線程是對以下中的每一個執(zhí)行的:相關(guān)聯(lián)緩沖的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號和剛完成的時間量的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號。如圖3的示例中所繪的,在諸如阻抗信號的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號已經(jīng)在第一預(yù)定時間段320內(nèi)從流體測試設(shè)備30被接收到并被緩沖之后,數(shù)據(jù)處理模塊112在時間322指引處理器106發(fā)起第一數(shù)據(jù)處理線程324,在第一數(shù)據(jù)處理線程324期間,在時間段320期間接收到的每個基礎(chǔ)流體參數(shù)信號被處理和分析。出于本公開的目的,關(guān)于基礎(chǔ)流體參數(shù)信號的術(shù)語“處理”或“分析”是指通過公式等的應(yīng)用、諸如放大的超越動作、噪聲減小或移除或調(diào)制對基礎(chǔ)流體參數(shù)信號的附加操縱,以確定或估計被測流體的實際屬性。例如,處理或分析基礎(chǔ)流體參數(shù)信號包括使用這樣的信號來估計或確定在一時間處或在特定時間段期間流體中個體細(xì)胞的數(shù)目,或者來估計或確定細(xì)胞或流體本身的其他物理屬性,諸如細(xì)胞的大小等。
同樣,在來自流體測試設(shè)備的流體參數(shù)信號已經(jīng)在第二預(yù)定時間段326內(nèi)被接收到并被緩沖之后,數(shù)據(jù)處理模塊112在時間328指引處理器106發(fā)起第二數(shù)據(jù)處理線程330,在第二數(shù)據(jù)處理線程330期間,在時間段326期間接收到的每個基礎(chǔ)流體參數(shù)信號被處理和分析,第二預(yù)定時間段326連續(xù)地跟隨在第一時間段320之后。如圖3和所圖示的數(shù)據(jù)處理線程332(數(shù)據(jù)處理線程m)中所指示的,當(dāng)數(shù)據(jù)接收器線程304繼續(xù)從卡盒接口30接收流體參數(shù)數(shù)據(jù)信號時,所描述的以下的周期連續(xù)重復(fù):緩沖預(yù)定時間量的信號并然后該時間量或時間段一期滿,發(fā)起相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)線程以對在該時間段期間接收到的信號進(jìn)行動作或處理。
如通過圖2中的框210所指示的,一完成每個數(shù)據(jù)處理線程,經(jīng)處理的信號或數(shù)據(jù)結(jié)果被傳遞或傳送到如圖3中所繪的數(shù)據(jù)繪圖線程336。在所圖示的示例中,一完成在時間340處對時間段320期間接收到的流體參數(shù)信號的處理,來自這樣的處理或分析的結(jié)果或處理數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)繪圖線程336,其中所述結(jié)果并合并到正在進(jìn)行的繪圖中,所述正在進(jìn)行的繪圖由數(shù)據(jù)繪圖線程336在繪圖模塊114(在圖1中示出)的指引下施行。同樣,一完成在時間342處對時間段326期間接收到的流體參數(shù)信號的處理,來自這樣的處理或分析的結(jié)果或處理數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)繪圖線程336,其中所述結(jié)果并合并到正在進(jìn)行的繪圖中,所述正在進(jìn)行的繪圖由數(shù)據(jù)繪圖線程336在繪圖模塊114的指引下施行。
如通過圖3所示出的,每個數(shù)據(jù)處理線程324、330消耗最大時間量來處理預(yù)定時間量的基礎(chǔ)信號,其中用于處理預(yù)定時間量的信號的該最大時間量大于預(yù)定時間量本身。如通過圖3所示出的,通過對流體測試期間接收到的流體參數(shù)信號的處理進(jìn)行多線程化,移動分析器100并行地處理實時接收到的多個信號,從而促進(jìn)通過繪圖模塊114實時地對結(jié)果繪圖,避免了減少任何長度延遲。如通過圖2中的框212所指示的,遵從于繪圖模塊114中包含的指令,處理器106在顯示102上顯示數(shù)據(jù)繪圖線程的結(jié)果,同時數(shù)據(jù)接收器線程304(圖3中示出)正在繼續(xù)接收并緩沖流體參數(shù)信號。
圖4是在流體參數(shù)信號從流體測試設(shè)備30被接收時由移動分析器100實時地產(chǎn)生的一個示例圖表的圖。在給定進(jìn)展中的測試的表示的情況下,向用戶呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時圖表。由于數(shù)據(jù)接收、對數(shù)據(jù)繪圖中數(shù)據(jù)的處理或者由不同線程處置,用戶體驗未被損害,這歸因于同時處理巨量數(shù)據(jù)。
在所圖示的示例中,被繪圖的數(shù)據(jù)是跨感測設(shè)備30的流體傳感器38流動的血液樣本中特定類型細(xì)胞的數(shù)目的計數(shù)。在所圖示的示例中,特定流體傳感器38包括電傳感器,跨所述電傳感器抽吸血液樣本的部分。電傳感器包括在通道表面內(nèi)形成或集成的帶電電極和電接地電極。在其他實現(xiàn)中,可以關(guān)于血液樣本或關(guān)于其他類型流體對其他結(jié)果或其他數(shù)據(jù)繪圖。在其他實現(xiàn)中,采用其他類型的流體感測設(shè)備。
圖5示意性地圖示了示例流體測試系統(tǒng)500,用于測試諸如血液樣本的流體樣本并且用于向人員呈現(xiàn)結(jié)果。流體測試系統(tǒng)500包括具有流體傳感器38的流體感測設(shè)備30(上文所描述的)、移動分析器600和遠(yuǎn)程分析器650。移動分析器600類似于移動分析器100,除了移動分析器600專門圖示為附加地包括發(fā)射器620。遠(yuǎn)程分析器600的與遠(yuǎn)程分析器100的元件對應(yīng)的那些剩余元件或組件被類似編號。
發(fā)射器620包括移動分析器600承載的跨網(wǎng)絡(luò)622與遠(yuǎn)程分析器650通信的設(shè)備。在一種實現(xiàn)中,網(wǎng)絡(luò)622包括局域網(wǎng)。在另一種實現(xiàn)中,網(wǎng)絡(luò)622包括廣域網(wǎng),諸如互聯(lián)網(wǎng)。在所圖示的示例中,發(fā)射器620以無線方式與遠(yuǎn)程分析器650通信,從而促進(jìn)移動分析器600的移動性。
遠(yuǎn)程分析器650包括諸如遠(yuǎn)程服務(wù)器的遠(yuǎn)程計算設(shè)備,其提供對來自流體測試設(shè)備30的數(shù)據(jù)的附加處理和分析。在一種實現(xiàn)中,遠(yuǎn)程分析器650從移動分析器600接收基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)或信號,并施行對基礎(chǔ)流體參數(shù)信號或數(shù)據(jù)的分析或處理。在一種實現(xiàn)中,遠(yuǎn)程分析器650對基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)施行與移動分析器600相同的分析。作為結(jié)果,用于處理基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)的總體處理負(fù)載在移動分析器600和遠(yuǎn)程分析器650當(dāng)中共享以減少移動分析器600上的負(fù)載。在一種實現(xiàn)中,遠(yuǎn)程分析器650對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)施行與移動分析器600對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)施行的任何分析或處理功能不同的分析或處理功能。作為結(jié)果,系統(tǒng)500提供從流體參數(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)得出的不同類型的結(jié)果、確定或估計。
在一種實現(xiàn)中,遠(yuǎn)程分析器650從移動分析器600接收已經(jīng)被分析器600分析或處理的數(shù)據(jù),其中移動分析器600已經(jīng)執(zhí)行或施行了對從流體感測設(shè)備30接收到的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號或基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)的某些形式的操縱。例如,在一種實現(xiàn)中,移動分析器600對基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)、信號執(zhí)行第一級分析或處理。例如,在移動分析器上完成阻抗分析,所述阻抗分析將給出穿過傳感器的細(xì)胞的數(shù)目。這樣的廣播員處理的結(jié)果然后被傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器650。遠(yuǎn)程分析器650對從移動分析器600接收到的結(jié)果應(yīng)用第二級分析或處理。第二級分析可以包括對從移動分析器600接收到的結(jié)果應(yīng)用附加公式、統(tǒng)計計算等。遠(yuǎn)程分析器650對已經(jīng)在移動分析器600處經(jīng)歷了某種形式的處理或分析的數(shù)據(jù),施行附加的更復(fù)雜且更耗時或處理功率更繁重的處理或分析。在遠(yuǎn)程分析器650處施行的這樣的附加分析的示例包括但不限于:凝血速率計算以及還有對從各種移動分析器收集到的數(shù)據(jù)的分析以找出趨勢并提供有意義建議。
除了減輕置于移動分析器600上的處理負(fù)擔(dān)或降低其成本和復(fù)雜性以外以及除了增強(qiáng)移動設(shè)備600關(guān)于流體測試結(jié)果的呈現(xiàn)的實時響應(yīng)性,遠(yuǎn)程分析器650還促進(jìn)處理成本的共享、流體分析編程更新的共享和時效性以及結(jié)果本身的共享。在一種實現(xiàn)中,遠(yuǎn)程分析器650與來自中央位置的多個移動分析器600通信。通過在單個位置中合并在多個遠(yuǎn)程定位的移動分析器600當(dāng)中共享的處理功率,成本被減少。同樣,可以立即完成對各種地理上分布的移動分析器的流體分析編程的任何更新,以確保移動分析器600以最新的編程和流體測試技術(shù)操作。最后,遠(yuǎn)程分析器650促進(jìn)來自多個地理上分布的移動分析器600的流體測試結(jié)果的存儲和合并。作為結(jié)果,來自流體測試的結(jié)果可以更容易或更方便地傳輸?shù)娇赡芟M吹竭@的結(jié)果的其他方,諸如保險公司、另一個醫(yī)生、專家等。在一些實現(xiàn)中,經(jīng)合并的結(jié)果進(jìn)一步促進(jìn)程序或公式本身的改進(jìn),所述程序或公司本身用于處理基礎(chǔ)流體參數(shù)信號或由遠(yuǎn)程分析器650本身用來執(zhí)行上文描述的第二級分析。例如,在一種實現(xiàn)中,遠(yuǎn)程分析器650分析來自多個地理上分布的移動分析器600的結(jié)果,以標(biāo)識趨勢和/或微調(diào)或調(diào)整公式和程序,所述公式和程序用于分析基礎(chǔ)流體參數(shù)信號或從每個移動分析器600輸出的結(jié)果,以便實現(xiàn)更好的結(jié)果,諸如更大準(zhǔn)確性、精度或一致性。
遠(yuǎn)程分析器650包括發(fā)射器652、處理器654和存儲器656。發(fā)射器652類似于發(fā)射器620。發(fā)射器652與發(fā)射器620協(xié)同操作以促進(jìn)數(shù)據(jù)或信號從移動分析器600到遠(yuǎn)程分析器650的傳送,無論這樣的信號是基礎(chǔ)信號的形式還是這樣的信號是移動分析器600已經(jīng)對基礎(chǔ)信號執(zhí)行的第一級分析的結(jié)果。發(fā)射器652還與發(fā)射器620協(xié)同操作以促進(jìn)從數(shù)據(jù)分析或處理產(chǎn)生的、原始從移動分析器600接收到的信號或數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)程分析器650傳送回到移動分析器600,以供向本地移動分析器600的用戶顯示或呈現(xiàn)。在一種實現(xiàn)中,發(fā)射器652包括天線和相關(guān)聯(lián)的固件、硬件以及機(jī)器可讀指令,用于促進(jìn)跨網(wǎng)絡(luò)622至移動分析器600以及其它位置或流體測試站點處的其它移動分析器600的無線通信。
處理器654包括用于施行對接收到的數(shù)據(jù)的至少一個分析功能的處理單元。在一種實現(xiàn)中,處理器654還存儲接收到的數(shù)據(jù)和/或其分析的結(jié)果。在一種實現(xiàn)中,處理器654自動將接收到的數(shù)據(jù)和其對數(shù)據(jù)的分析的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到關(guān)于移動分析器600遠(yuǎn)程定位的其它服務(wù)器或其它站點或遠(yuǎn)程分析器650。在一種實現(xiàn)中,處理器654將處理器654進(jìn)行分析的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)回到移動分析器600,以供在移動分析器600上呈現(xiàn),從移動分析器600已接收到已被遠(yuǎn)程分析器650處理的數(shù)據(jù)。處理器654根據(jù)存儲器656提供的指令、用于處理器654的指引的非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì)包含代碼、機(jī)器可讀指令、程序邏輯或邏輯編碼來施行這樣的功能。
圖6是可以由流體測試系統(tǒng)500施行的示例方法700的流程圖。方法500類似于上文所描述的方法200,除了方法500附加地包括框714、716、718和720。如通過框714所指示的,處理器106跨網(wǎng)絡(luò)622將數(shù)據(jù)處理線程324、330……332產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器650。在一種實現(xiàn)中,當(dāng)數(shù)據(jù)處理線程執(zhí)行期間生成數(shù)據(jù)處理線程的結(jié)果時,處理器106以連續(xù)方式將包括相關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)處理線程中施行的處理結(jié)果的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器650。例如,在執(zhí)行數(shù)據(jù)處理線程340期間在時間340處生成的結(jié)果被立即傳送到遠(yuǎn)程分析器650,而不是等待直到數(shù)據(jù)處理線程330已經(jīng)結(jié)束的時間342為止。在另一種實現(xiàn)中,在特定數(shù)據(jù)處理線程已經(jīng)完成或已經(jīng)結(jié)束之后,處理器106傳輸作為數(shù)據(jù)分支的數(shù)據(jù)。例如,在一種實現(xiàn)中,處理器106在時間340處將數(shù)據(jù)處理線程324的所有結(jié)果作為分支傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器650,同時,這樣的結(jié)果被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)繪圖線程336。
如通過框716所指示的,遵從于存儲器656提供的指令,遠(yuǎn)程分析器650的處理器654分析接收到的數(shù)據(jù)。如通過框718所指示的,處理器654將其分析的結(jié)果、經(jīng)分析的數(shù)據(jù)傳輸回到移動分析器600。如通過框720所指示的移動分析器600在顯示器102上顯示或以其他方式呈現(xiàn)從遠(yuǎn)程分析器650接收到的經(jīng)分析的數(shù)據(jù),或者以其他方式(無論是可見的還是可聽的)傳達(dá)結(jié)果。
圖7圖示了示例微流體診斷或測試系統(tǒng)1000。系統(tǒng)1000包括便攜式電子設(shè)備驅(qū)動的、基于阻抗的系統(tǒng),通過該系統(tǒng)來分析諸如血液樣本的流體的樣本。出于本公開的目的,術(shù)語“流體”包括流體中或流體承載的分析物,諸如細(xì)胞、顆?;蚱渌镂镔|(zhì)。流體的阻抗是指流體和/或流體中的任何分析物的阻抗。其的部分被示意性圖示的系統(tǒng)1000包括微流體卡盒1010、卡盒接口1200、移動分析器1232以及遠(yuǎn)程分析器1300??傮w上,微流體卡盒1010接收流體樣本并基于感測到的流體樣本的特性來輸出信號。接口1200充當(dāng)移動分析器1232與卡盒1010之間的居間物。接口1200可移除地連接到卡盒1010并促進(jìn)電功率從移動分析器1232到卡盒1010的傳輸以操作卡盒1010上的泵和傳感器。接口1200還促進(jìn)通過移動分析器1232對卡盒1010上的泵和傳感器的控制。移動分析器1232通過接口1200來控制操作卡盒1010并接收由卡盒1010產(chǎn)生的與被測流體樣本相關(guān)的數(shù)據(jù)。移動分析器1232分析數(shù)據(jù)并產(chǎn)生輸出。移動分析器1232進(jìn)一步將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器1300以供進(jìn)一步更詳細(xì)分析和處理。系統(tǒng)1000提供用于測試諸如血液樣本的流體樣本的便攜式診斷平臺。
圖8-21詳細(xì)圖示了微流體卡盒1010。如圖8-10所示出的,卡盒1010包括卡盒板1012、卡盒體1014、膜1015以及微流體芯片1030。如圖10a和10b中所示出的,卡盒板1012包括流體芯片1030安裝在其中或其上的面板或平臺??ê邪?012包括電導(dǎo)線或跡線1015,電導(dǎo)線或跡線1015從微流體芯片1030的電連接器延伸到卡盒板1012的端部上的電連接器1016。如圖8中所示,電連接器1016曝露在外卡盒體1014上。如通過圖7所示出的,被曝露的電連接器1016要插入到接口1200中以便定位在與接口1200內(nèi)的對應(yīng)電連接器的電接觸中,從而在微流體芯片1030與卡盒接口1200之間提供電連接。
卡盒體1014部分地圍繞卡盒板1012以便覆蓋并保護(hù)卡盒板1012和微流體芯片1030??ê畜w1014促進(jìn)對卡盒1010的手動操縱,從而促進(jìn)卡盒1010到與接口1200的可釋放互連中的手動定位。卡盒體1014附加地在流體或血液樣本的獲取期間定位并密封以抵靠人的手,同時將接收到的流體樣本指引到微流體芯片1030。
在所圖示的示例中,卡盒體1014包括指握部分1017、樣本接收端口1018、駐留通路1020、樣本保持室1021、芯片漏斗1022、通氣孔1023以及排放儲液器1024。指握部分1017包括體1014的與卡盒1010的電連接器1016位于的端相對的薄部分。指握部分1017在卡盒1010的連接或插入到卡盒接口1200的接收端口1204中促進(jìn)卡盒1010的握持(在圖7中示出)。在所圖示的示例中,指握部分1017具有小于或等于2英寸的寬度w、小于或等于2英寸的長度l以及小于或等于0.5英寸的厚度。
樣本接收端口1018包括諸如血液樣本的流體樣本被接收到其中的開口。在所圖示的示例中,樣本接收端口1018具有口1025或堆(mound)1026,口1025形成在升起平臺的頂表面1027上,堆1026在指握部分1017與卡盒板1012的曝露部分之間延伸。堆1026清楚地標(biāo)識了樣本接收端口的位置以供卡盒1010的直觀使用。在一種實現(xiàn)中,頂表面1027被彎曲或凹入以匹配或近似匹配人手指的較低凹表面,以便形成抵靠樣本從中取出的人手指底部的加強(qiáng)的密封。毛細(xì)管作用從手指拉入形成樣本的血液。在一種實現(xiàn)中,血液樣本為5到10微升。在其他實現(xiàn)中,端口1018位于可替代位置處或者省略堆1026,例如如圖9a中所描繪的那樣。盡管圖9a圖示了與圖8中示出的體1014相比具有稍微不同的針對卡盒體1014的外部配置的卡盒1010,其中圖9a中示出的卡盒體1014省略了堆1026,但是圖8和9a中示出的那些剩余元件或組件出現(xiàn)在圖8和9a中示出的卡盒體二者中。
如圖9a-9c所示出的,駐留通路1020包括流體通道、導(dǎo)管、管或在樣本輸入端口1018與樣本保持室1021之間延伸的其他通路。駐留通路1020以曲折方式、充滿扭曲和反轉(zhuǎn)的迂回或非線性方式在樣本輸入端口1018與樣本保持室1021之間延伸,以拉長接收到的樣本輸入通過樣本輸入端口1018而行進(jìn)或流到芯片1030的時間。駐留通路1018提供在其中測試流體樣本并且流體試劑可以在到達(dá)芯片1030之前混合的體積。在所圖示的示例中,駐留通路263是繞行的,包括在卡盒體1012的空間中在端口1018與芯片1030之間卷繞的圓形或螺旋形通路。在另一種實現(xiàn)中,駐留通路1020在樣本輸入端口1018與芯片1030之間的空間內(nèi)以之字形方式扭曲和反轉(zhuǎn)、之字形移動、蜿蜒前進(jìn)、繞曲前進(jìn)和/或曲行。
在所圖示的示例中,駐留通路1020朝微流體芯片1030在向下方向(在重力方向)延伸,并且后續(xù)在向上方向遠(yuǎn)離微流體芯片1030(在與重力方向相反的方向)延伸。例如,如圖9a和9b所示出的,上游部分1028在駐留通路1020的下游端部1029下方豎直延伸,下游端部1029相鄰于并且直接連接到樣本保持室1021。盡管上游部分在端部1029之前接收來自輸入端口1018的流體,但是端部1029在豎直方向物理上更靠近輸入端口1018。作為結(jié)果,從上游部分流來的流體抵抗重力地流到下游或端部1029。如后文所描述的,在一些實現(xiàn)中,駐留通路1020包含與被測流體樣本或血液樣本反應(yīng)的試劑1025。在一些環(huán)境中,該反應(yīng)將產(chǎn)生殘留物或沉降物。例如,已經(jīng)經(jīng)歷了細(xì)胞溶解的諸如血液的流體樣本將具有經(jīng)溶解的細(xì)胞或溶解產(chǎn)物。因為駐留通路1020的端部1029在駐留通路1020的上游部分1028上方延伸,所以得自流體樣本與試劑1025的反應(yīng)的這樣的殘留物或沉降物沉淀并且被捕獲或保留在這樣的上游部分1028內(nèi)。換言之,穿過駐留通路1020至微流體芯片1030的這樣的殘留物或沉降物的量減少。在其他實現(xiàn)中,貫穿其整體過程,駐留通路1020在向下方向上延伸到樣本保持室1021。
樣本保持室1021包括在其中被測流體樣本或血液樣本收聚集在芯片1030之上的室或內(nèi)部體積。芯片漏斗1022包括漏斗式設(shè)備,所述漏斗式設(shè)備向下縮窄至芯片1030,以便使室1021的較大區(qū)域到芯片1030的較小流體接收區(qū)域成漏斗形。在所圖示的示例中,樣本輸入端口1018、駐留通路1020、樣本保持室1021和芯片漏斗1022形成內(nèi)部流體制備區(qū),在所述內(nèi)部流體制備區(qū)中,流體或血液樣本可以在進(jìn)入芯片1030之前與試劑混合。在一種實現(xiàn)中,流體制備區(qū)具有20到250μl的總體積。在其他實現(xiàn)中,由這樣的內(nèi)部腔提供的流體制備區(qū)可以具有其他體積。
如圖9a中通過點刻所指示的,在一種實現(xiàn)中,卡盒1010在要測試的樣本流體插入端口1018之前被預(yù)先填充有流體試劑1025。流體試劑1025包括與要測試的流體互相作用的組成,從而增強(qiáng)微流體芯片130分析要測試的流體的所選特性或所選特性的群組的能力。在一種實現(xiàn)中,流體試劑1025包括用于稀釋被測流體的組成。在一種實現(xiàn)中,流體試劑1025包括用于對被測流體或血液執(zhí)行細(xì)胞溶解的組成。在再另一種實現(xiàn)中,流體試劑264包括用于促進(jìn)被測流體的所選部分的標(biāo)注的組成。例如,在一種實現(xiàn)中,流體試劑1025包括磁珠、金珠或乳膠珠。在其他實現(xiàn)中,流體試劑1025包括不同于被測樣本流體的其他液態(tài)或固態(tài)組成或液體,在放置在樣本輸入端口1018內(nèi)的樣本流體被微流體芯片1030接收、處理和分析之前,所述其他液體或固態(tài)組成或液體與該樣本流體互相作用或修改該樣本流體。
通氣孔1023包括在樣本保持室1021與卡盒體1014的外部之間流通的通路。在圖8中圖示的示例中,通氣孔1023延伸通過堆1026的側(cè)。通氣孔1023大小被設(shè)為足夠小以通過毛細(xì)管作用將流體保留在樣本保持室1021內(nèi),但是也足夠大以便允許保持室1021內(nèi)的空氣在保持室1021被流體填滿時逸出。在一種實現(xiàn)中,填滿的通氣孔中的每一個具有50到200微米的開口或直徑。
排放儲液器1024包括在體1014內(nèi)布置為接收從芯片1030排放的流體的腔或室。排放儲液器1024用于包含已經(jīng)穿過芯片1030的流體和已經(jīng)被處理或測試的流體。排放儲液器1024接收經(jīng)處理或經(jīng)測試的流體使得相同流體不會被測試多次。在所圖示的示例中,排放儲液器1024在體1014中形成在芯片1030下方或芯片1030的與芯片漏斗1022和樣本保持室1021的側(cè)相反的側(cè)上,使得芯片1030夾在芯片漏斗1022與排放儲液器1024之間。在一種實現(xiàn)中,排放儲液器1024被完全包含在體1014內(nèi)并且是不可訪問的(但是通過諸如經(jīng)由對體1014進(jìn)行切割、鉆孔或其他永久性毀壞或破壞對體1014進(jìn)行毀壞是可訪問的),從而將經(jīng)處理或經(jīng)測試的流體鎖在體112內(nèi)以供存儲或后續(xù)連同卡盒1010的處置的清潔處置。在再另一種實現(xiàn)中,釋放儲液器1024是通過門或隔膜可訪問的,從而允許經(jīng)處理或經(jīng)測試的流體從儲液器1020離開以供對經(jīng)測試流體的進(jìn)一步分析、供經(jīng)測試流體在分離容器中的存儲或者供清空儲液器1024以促進(jìn)卡盒1010的繼續(xù)使用。
在一些實現(xiàn)中,省略微流體儲液器1024。在這樣的實現(xiàn)中,流體樣本或血液樣本的已經(jīng)被微流體芯片1030測試、處理的那些部分被再循環(huán)回到微流體芯片1030的輸入側(cè)或輸入部分。例如,在一種實現(xiàn)中,微流體芯片1030包括微流體儲液器,所述微流體儲液器通過微流體芯片1030提供在一個或多個傳感器的輸入側(cè)上的芯片漏斗1022來接收流體。流體樣本或血液樣本的已經(jīng)被測試的那些部分被返回回到微流體芯片1030的一個或多個傳感器的輸入側(cè)上的微流體儲液器。
膜1015包括無孔的、液體不可滲透面板,粘附材料的薄膜或其他層以其他方式被適當(dāng)固定以便跨端口1018的口1025完全延伸且完全覆蓋端口1018的口1025。在一種實現(xiàn)中,膜1015充當(dāng)篡改指示器,其標(biāo)識卡盒1010的內(nèi)部體積及其預(yù)期內(nèi)容是否已經(jīng)被損害或篡改。在卡盒1010的樣本制備區(qū)已經(jīng)被預(yù)先填充有諸如上文描述的試劑1025的試劑的實現(xiàn)中,膜1015將流體試劑1025密封在流體制備區(qū)內(nèi)、端口1018內(nèi)、駐留通路1020內(nèi)、流體保持室1021內(nèi)以及芯片漏斗1022內(nèi)。在一些實現(xiàn)中,膜1015附加地跨通氣孔1023延伸。在一些實現(xiàn)中,膜1015附加地是氣體或空氣不可滲透的。
在所圖示的示例中,膜1015將流體試劑1025密封或包含在卡盒1010內(nèi),至少直到流體樣本要沉積到樣本輸入端口1018中為止。在這樣的時間處,膜1015可以被剝掉、撕開或刺破,以允許流體樣本通過口1018插入。在其他實現(xiàn)中,膜1015可以包括隔膜,針通過所述隔膜插入以使流體或血液樣本通過口1018沉積。膜1015促進(jìn)將流體試劑1025預(yù)先封裝為卡盒1010的部分,其中流體試劑1025準(zhǔn)備好供要測試的流體樣本的后續(xù)沉積使用。例如,包含第一流體試劑1025的第一卡盒1010可以被預(yù)先設(shè)計或指明用于測試流體的第一樣本的第一特性,而包含第二流體試劑1025(不同于第一流體試劑1025)的第二卡盒1010可以預(yù)先設(shè)計或指明用于測試流體的第二樣本的第二特性。換言之,不同的卡盒1010可以取決于包含在其中的流體試劑1025的類型或量而專門設(shè)計用于測試不同特性。
圖10a、10b和11圖示了微流體芯片1030。圖10a圖示了卡盒板1012、芯片漏斗1022和微流體芯片1030的頂側(cè)。圖10a圖示了夾在芯片漏斗1022與卡盒板1012之間的微流體芯片1030。圖10b圖示了所設(shè)置的板1012和微流體芯片1030的底側(cè)。圖11是芯片漏斗1022的下方的微流體芯片1030的橫截面視圖。如通過圖11所示出的,微流體芯片1030包括由諸如硅的材料形成的襯底1032。微流體芯片1030包括微流體儲液器1034,微流體儲液器1034形成在襯底1032中并且在芯片漏斗1022下方延伸以接收到芯片1030中的流體樣本(在一些測試中具有試劑)。在所圖示的示例中,微流體儲液器具有口或頂部開口,所述口或頂部開口具有小于1mm并且標(biāo)稱為0.5mm的寬度w。儲液器1030具有介于0.5mm與1mm之間并且標(biāo)稱為0.7mm的深度d。如將在后文描述的,微流體芯片1030包括沿芯片1030的底部的在域1033中的泵和傳感器。
圖12和13是微流體芯片1130——微流體芯片1030的示例實現(xiàn)——的放大視圖。微流體芯片1130集成了流體抽吸、低功率平臺上的阻抗感測和溫度感測的功能中的每一個。微流體芯片1130被專門指明供卡盒1010使用,卡盒1010具有省略了排放儲液器1024的卡盒體1014。如將在后文描述的,微流體芯片1133將流體樣本的已經(jīng)被測試的部分再循環(huán)回到微流體芯片1133的傳感器的輸入或上游側(cè)。如通過圖10所示出的,微流體芯片1030包括襯底1032,微流體儲液器1034(上文所描述的)形成在襯底1032中。附加地,微流體芯片1130包括多個感測域735,每個感測域包括微流體通道1136、微構(gòu)集成傳感器1138以及泵1160。
圖13是圖示了圖12中示出的芯片1130的一個感測域1135的放大視圖。如通過圖13所示出的,微流體通道1136包括在襯底1032內(nèi)延伸或形成的通路,用于流體樣本的流動。通道1136包括泵,所述泵包含中央部分1162和一對傳感器包含的分支部分1164、1166。分支部分1164、1166中的每一個包括漏斗形口,所述漏斗形口朝微流體儲液器1134加寬。中央部分1162從儲液器1134延伸,其中較窄口向儲液器1134開口。中央部分1162包含泵1160。
傳感器包含的分支部分1164、1166源于或從中央部分162的相對側(cè)分支出并且延伸回到儲液器1134。分支部分1164、1166中的每一個包括流體流過的縮窄部分、喉部或收縮部1140。出于本公開的目的,“收縮”意指在至少一個維度的任何縮窄?!笆湛s”可以通過以下來形成(a)通道的具有朝通道的另一側(cè)突出的突起的一側(cè),(b)通道的具有朝通道的另一側(cè)突出的至少一個突起的兩側(cè),其中這樣的多個突起與彼此對齊或者沿通道交錯,或者(c)在通道的兩個壁之間突出以區(qū)分哪些可以或哪些不可以流過通道的至少一個列或柱。
在一種實現(xiàn)中,分支部分1164、1166類似于彼此。在另一種實現(xiàn)中,分支部分1164、1166彼此不同地成形或定尺寸,以便促進(jìn)不同的流體流特性。例如,收縮部1140或部分1164、1166的其他域可以不同地定大小,使得第一大小的顆?;蚣?xì)胞更容易流過,如果發(fā)生的話,與部分1164、1166的另一個相比更容易流過部分364、366的一個。因為部分1164、1166從中央部分1162的相對側(cè)發(fā)散,所以部分1164、1166二者直接從部分1162接收流體,而流體不會事先被虹吸到任何其他部分。
每一個微構(gòu)集成傳感器1138包括在收縮部1140內(nèi)的襯底1032上形成的微構(gòu)設(shè)備。在一種實現(xiàn)中,傳感器1138包括微設(shè)備,所述微設(shè)備設(shè)計為輸出電信號或?qū)е码娦盘柕母淖儯鲭娦盘栔甘玖黧w和/或穿過收縮部1140的流體的細(xì)胞/顆粒的屬性、參數(shù)或特性。在一種實現(xiàn)中,每一個傳感器1138包括細(xì)胞/顆粒傳感器,所述細(xì)胞/顆粒傳感器檢測包含在流體中的細(xì)胞或顆粒的屬性和/或檢測跨傳感器1138傳遞的流體中的細(xì)胞或顆粒的數(shù)量。例如,在一種實現(xiàn)中,傳感器1138包括電傳感器,所述電傳感器基于不同定大小的顆?;蚣?xì)胞帶來的電阻抗改變而輸出信號,所述不同定大小的顆?;蚣?xì)胞流過收縮部1140并影響跨收縮部1140或收縮部1140內(nèi)的電場的阻抗。在一種實現(xiàn)中,傳感器1138包括收縮部40內(nèi)的通道1136的表面內(nèi)形成或內(nèi)集成的帶電高側(cè)電極和低側(cè)電極。在一種實現(xiàn)中,低側(cè)電極電接地。在另一種實現(xiàn)中,低側(cè)電極包括浮置的低側(cè)電極。出于本公開的目的,“浮置的”低側(cè)電極是指所有連接導(dǎo)納為零的電極。換言之,浮置電極被斷開連接,不連接到另一電路或地球。
圖14-16圖示了傳感器1138的一個示例。如通過圖14所示出的,在一種實現(xiàn)中,傳感器1138包括電傳感器,所述電傳感器包括低側(cè)電極1141、1143和帶電或有源高側(cè)電極1145。低側(cè)電極接地或者浮置。有源電極1145夾在接地電極143之間。形成電傳感器1138的電極1141、1143和1145位于收縮部1140內(nèi),收縮部1140形成在通道1136內(nèi)。收縮部1140包括通道1136的具有比通道36的兩個相鄰域(在收縮部1140的上游和下游)更小的橫截面積的域。
圖15圖示了收縮部1140的一種示例定大小或定尺寸。收縮部1140具有與穿過收縮部1140并且正被測試的個體顆?;蚣?xì)胞的橫截面積類似的橫截面積。在被測細(xì)胞1147具有6μm的總體或平均最大尺寸的一種實現(xiàn)中,收縮部1140具有100μm2的橫截面積。在一種實現(xiàn)中,收縮部1140具有1000μm3的感測體積。例如,在一種實現(xiàn)中,收縮部1140具有形成域的感測體積,所述感測體積具有10μm的長度、10μm的寬度和10μm的高度。在一種實現(xiàn)中,收縮部1140具有不大于30μm的寬度。收縮部1140的定大小或定尺寸限制在任何一個時刻可以穿過收縮部1140的顆粒或個體細(xì)胞的數(shù)目,從而促進(jìn)對穿過收縮部1140的個體細(xì)胞或顆粒的測試。
圖16圖示了通過電傳感器1138的電極形成電場。如通過圖16所示出的,低側(cè)電極1143共享有源或高側(cè)電極1145,其中在有源高側(cè)電極1145與兩個低側(cè)電極1141、1143的每一個之間形成電場。在一種實現(xiàn)中,低側(cè)電極1141、1143可能接地。在另一種實現(xiàn)中,低側(cè)電極1141、1143包括浮置低側(cè)電極。當(dāng)流體跨電極1141、1143、1145流動并流過電場時,流體內(nèi)的顆粒、細(xì)胞或其他分析物影響電場的阻抗。該阻抗被感測以標(biāo)識細(xì)胞或顆粒的特性或者對穿過電場的細(xì)胞或顆粒的數(shù)目計數(shù)。
泵1160包括用于使流體跨一個傳感器1138移動通過微流體通道1136和通過收縮部1140的設(shè)備。泵1160將流體從微流體儲液器1134牽引到通道1136中。泵1160還使已經(jīng)穿過收縮部1140并跨傳感器1138傳遞的流體循環(huán)回到儲液器1134。
在所圖示的示例中,泵1160包括可致動為抽吸狀態(tài)或溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中的任一個的電阻器。電阻器60由能夠發(fā)射足夠量的熱的電阻性材料形成,以便將相鄰流體加熱到流體的成核能以上的溫度。電阻器1160還能夠發(fā)射較低量的熱,以便將電阻器1160相鄰的流體加熱到流體的成核能以下的溫度,使得流體被加熱到較高溫度而不被汽化。
當(dāng)形成泵1160的電阻器處于抽吸狀態(tài)時,穿過電阻器的電流脈沖致使電阻器產(chǎn)生熱,從而將相鄰流體加熱到相鄰流體的成核能以上的溫度,以產(chǎn)生迫使跨收縮部1140驅(qū)逐流體并使流體回到儲液器34中的汽泡。泡一崩塌,負(fù)壓力將流體從微流體儲液器1134牽引到通道1136中以占據(jù)所崩塌汽泡的之前體積。
當(dāng)形成泵1160的電阻器處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)或流體加熱狀態(tài)時,相鄰流體的溫度上升到流體的成核能以下的第一溫度并然后維持或調(diào)整操作狀態(tài),使得相鄰流體的溫度維持恒定或恒定地維持在成核能以下的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)。相對地,當(dāng)電阻器1160被致動為抽吸狀態(tài)時,電阻器1160處于操作狀態(tài),使得電阻器1160相鄰的流體的溫度不被維持在恒定溫度或恒地地維持在預(yù)定義溫度范圍內(nèi)(上升或落入預(yù)定義溫度范圍內(nèi)二者),而是迅速地且持續(xù)地增加或斜升至流體的成核能以上的溫度。
在再另一種實現(xiàn)中,泵1160可以包括其他抽吸設(shè)備。例如,在其他實現(xiàn)中,泵1160可以包括壓電式電阻性設(shè)備,所述壓電式電阻性設(shè)備響應(yīng)于施加的電流而改變形狀或振動以移動膜片,從而將相鄰流體跨收縮部1140移動并回到儲液器1134中。在再其他實現(xiàn)中,泵1160可以包括與微流體通道1136流體連通的其他微流體抽吸設(shè)備。
如通過圖13中的箭頭所指示的,泵1160到流體抽吸狀態(tài)的致動使流體樣本在箭頭1170指示的方向移動通過中央部分1162。流體樣本流過收縮部1140并跨傳感器1138流動,其中流體樣本內(nèi)的細(xì)胞影響電場(圖16中示出),并且其中阻抗被測量或檢測以標(biāo)識這樣的細(xì)胞或顆粒的特性和/或?qū)υ谔囟〞r間間隔期間跨傳感器1138的感測體積流動的細(xì)胞的數(shù)目計數(shù)。在穿過收縮部1140之后,流體樣本的部分繼續(xù)流回到微流體儲液器1134,如箭頭1171所指示的。
如通過圖12進(jìn)一步示出的,微流體芯片1130附加地包括溫度傳感器1175、電接觸墊1177以及復(fù)用或電路1179。溫度傳感器1175位于感測域1135當(dāng)中的各個位置處。每一個溫度傳感器1175包括溫度感測設(shè)備,用于直接或間接輸出指示微流體通道1136中的流體樣本的部分的溫度的信號。在所圖示的示例中,每一個溫度傳感器1135位于通道36外部以間接感測通道1136內(nèi)的樣本流體的溫度。在其他實現(xiàn)中,溫度傳感器1175位于微流體儲液器1134內(nèi)以直接感測儲液器1134內(nèi)的樣本流體的溫度。在再另一種實現(xiàn)中,溫度傳感器1175位于通道1136內(nèi)。在再其他實現(xiàn)中,溫度傳感器240可以位于其他位置處,其中在這樣的其他位置處的溫度與被測樣本流體的溫度相關(guān)。在一種實現(xiàn)中,溫度傳感器1135輸出信號,所述信號作為群組被聚合和統(tǒng)計分析以標(biāo)識被測樣本流體的溫度的統(tǒng)計值,諸如被測樣本流體的平均溫度。在一種實現(xiàn)中,芯片1130包括儲液器1134內(nèi)的多個溫度傳感器1175、通道1136內(nèi)的多個溫度傳感器1175和/或在儲液器1134和通道1136提供的流體接收體積外部、在芯片1130的襯底內(nèi)的多個溫度傳感器。
在一種實現(xiàn)中,每個溫度傳感器1175包括電阻溫度傳感器,其中該傳感器的電阻響應(yīng)于溫度的改變而變化,使得指示該傳感器的當(dāng)前電阻的信號也指示或?qū)?yīng)于相鄰環(huán)境的當(dāng)前溫度。在其他實現(xiàn)中,傳感器1175包括其他類型的微構(gòu)或微觀溫度感測設(shè)備。
電接觸墊1177位于微流體芯片1130的端部上,所述端部彼此隔開小于3mm并且標(biāo)稱地彼此隔開小于2mm,向微流體芯片1130提供緊致長度促進(jìn)卡盒1010的緊致大小。電接觸墊1177夾入微流體和感測域1135并且電連接到傳感器1138、泵1160和溫度傳感器1175。電接觸墊1177還電連接到卡盒板1012的電連接器1016(在圖9b、9c、10a和10b中示出)。
復(fù)用器電路1179電耦合在電接觸墊1177與傳感器1138、泵1160與溫度傳感器1175之間。復(fù)用器電路1179促進(jìn)控制和/或與比芯片430上的個體電接觸墊1177的數(shù)目更大數(shù)目的傳感器1138、泵1160和溫度傳感器1175通信。例如,盡管芯片1130具有數(shù)目n的接觸墊,但是與具有大于n的數(shù)目的多個不同獨立組件的通信是可獲得的。作為結(jié)果,節(jié)省了有價值的空間或基板面(realestate),從而促進(jìn)芯片1130和芯片1130利用在其中的卡盒1010的大小的減小。在其他實現(xiàn)中,可以省略復(fù)用器電路1179。
圖17是微流體芯片1230——微流體芯片1030的另一示例實現(xiàn)——的部分的放大視圖。類似于微流體芯片1130,微流體芯片1430包括如上文關(guān)于微流體芯片1130所圖示和描述的溫度傳感器1175、電接觸墊1177和復(fù)用器電路1179。與微流體芯片1130相似,微流體芯片1230包括傳感器域,所述傳感器域包括電傳感器1138和泵1160。微流體芯片1230附加地包括遍及散布的溫度傳感器1175。微流體芯片1230類似于微流體芯片1130,除了微流體芯片1230包括不同定大小或定尺寸的微流體通道。在所圖示的示例中,微流體芯片1230包括u形微流體通道1236a和1236b(統(tǒng)稱為微流體通道1236)。微流體通道1236a具有第一寬度,而微流體通道1236b具有小于第一寬度的第二寬度。
因為微流體通道1236具有不同寬度或不同橫截面積,所以通道1236接收流體樣本中的不同定大小的細(xì)胞或顆粒以供測試。在一種這樣的實現(xiàn)中,以不同頻率的交流電流操作不同定大小的通道1236中的不同傳感器1138,從而對不同定大小的通道1236中的不同定大小的細(xì)胞執(zhí)行不同測試。在另一種這樣的實現(xiàn)中,不同定大小的通道1236包含不同類型的、不同形狀的或不同定大小的電傳感器1138,用于檢測穿過不同定大小的通道1236的不同定大小的細(xì)胞、顆?;蚱渌治鑫锏牟煌匦?。
圖18和19是圖示了微流體芯片1330——微流體芯片1030的另一示例實現(xiàn)——的部分的放大視圖。類似于微流體芯片1130,微流體芯片1430包括上文關(guān)于微流體芯片1130所圖示和描述的溫度傳感器1175、電接觸墊1177和復(fù)用器電路1179。微流體芯片1330與微流體芯片1230類似之處在于:微流體芯片1330包括不同寬度的微流體通道部分1336a、1336b和1336c(統(tǒng)稱為通道1336)。微流體芯片1330與微流體芯片1230相比具有不同幾何形狀。與微流體芯片1230一樣,微流體芯片1330包括各種感測域,所述各種感測域具有包括電傳感器1138和泵1160的感測域。
圖18省略了傳感器1138和泵1160以更好地圖示通道1336。如通過圖18所示出的,通道部分1336a具有比通道部分1336b的寬度大的寬度。通道部分1336b具有比通道部分1336c的寬度大的寬度。通道部分1336a從微流體儲液器1134延伸。通道部分1336b從通道部分1336a延伸并繼續(xù)回到微流體儲液器1134。通道部分1336c從通道部分1336b分支出并返回到通道部分1336b。如通過圖19所示出的,泵1160位于通道部分1336a內(nèi)。傳感器1138位于通道部分1336b和通道部分1336c內(nèi)。作為結(jié)果,單個泵1160跨包含在不同定大小的通道內(nèi)的相應(yīng)傳感器1138通過通道部分1336b和1336c二者抽吸流體樣本。所有所抽吸的流體中的細(xì)胞跨通道部分1336b中的傳感器1138傳遞并被該傳感器1138感測。足夠小從而穿過較窄的通道部分1336c的那些細(xì)胞穿過通道部分1336c中的傳感器1138并被該傳感器1138感測。作為結(jié)果,傳感器1138和通道部分1336c感測泵1160抽吸的細(xì)胞和流體的子集或小于完整部分。
圖20是微流體芯片1430——微流體芯片1030的另一示例實現(xiàn)——的部分的放大視圖。微流體芯片1430被專門設(shè)計或指明供諸如卡盒1010的卡盒使用,所述卡盒包括排放儲液器,諸如圖9a中示出的排放儲液器1024。類似于微流體芯片1130,微流體芯片1430包括上文關(guān)于微流體芯片1130所圖示和描述的溫度傳感器1175、電接觸墊1177和復(fù)用器電路1179。
圖20圖示了微流體芯片1430的一個示例感測域1435,其中微流體芯片1430包括多個這樣的感測域1435。微流體感測域1435包括微流體通道1436、流體傳感器1138、泵1460以及排放通路1462。微流體通道1436形成在襯底1032中并包括入口部分1466和分支部分1468。入口部分1466具有從微流體儲液器1134延伸的漏斗形口。入口部分466促進(jìn)包括細(xì)胞和顆粒的流體流入到通道1436中并流過每一個分支部分1468。
分支部分1468從中央部分1466的相對側(cè)延伸。每一個分支部分1468在相關(guān)聯(lián)的排放通路1462處終止。在所圖示的示例中,每一個分支部分1468包括傳感器1138位于其中的收縮部1140。
泵1460位于接近排放通路1462并且標(biāo)稱地與排放通路1462相對,以便將流體抽吸通過排放通路1462至底層排放儲液器1024(圖9a中示出)。類似于上文所描述的泵1160,泵1460包括電阻器。在抽吸狀態(tài)中,泵1460接收將相鄰流體加熱到流體成核能以上的溫度的電流,以便產(chǎn)生汽泡,所述汽泡將泵1460與排放通路1462之間的流體推動通過排放通路1462到排放儲液器1024中。汽泡的崩塌將流體樣本的部分從微流體儲液器1134、通過中央部分1466并跨傳感器1138牽引到分支部分1468中。
排放通路1462從與泵460相鄰的通路1436的部分延伸到排放儲液器156。排放儲液器1462禁止排放儲液器1024內(nèi)的流體通過排放通路1462反向或回流回到通道1436中。在一種實現(xiàn)中,每個排放通路1462包括噴嘴,通過所述噴嘴,流體被泵1460抽吸到排放儲液器1024中。在另一種實現(xiàn)中,排放通路1462包括單向閥門。
參照回到圖7,卡盒接口1200有時稱為“讀取器”或“電子狗”、在卡盒1010與移動分析器1232之間互連并充當(dāng)接口。卡盒接口1200包含專用、定制或?qū)iT適配用于控制微流體卡盒1010的組件的組件或電路??ê薪涌?200促進(jìn)加載有合適機(jī)器可讀指令和應(yīng)用程序接口的通用便攜式電子設(shè)備的使用,但是其中便攜式電子設(shè)備可以省略專門用于使能對卡盒1010的組件的控制的硬件或固件。作為結(jié)果,卡盒接口220促進(jìn)多個不同便攜式電子設(shè)備1232的使用,多個不同便攜式電子設(shè)備1232已經(jīng)簡單地利用應(yīng)用程序的上傳和應(yīng)用編程接口被更新??ê薪涌?200促進(jìn)不是專門設(shè)計或定制僅供特定微流體卡盒1010使用的移動分析器1232的使用。換一種方式來說,卡盒接口1200通過不同卡盒接口的連接利用具有不同測試能力的多個不同卡盒1010來促進(jìn)移動分析器1232的使用。
卡盒接口220承載專用或定制用于控制卡盒1010的電子組件的特定用途的電路和電子組件。因為卡盒接口1200承載專門專用于控制卡盒1010的電子組件的許多電子電路和組件,而不是由卡盒1010本身承載這樣的電子組件,所以卡盒1010可以利用較少電子組件來制造,從而允許減少卡盒1010的成本、復(fù)雜性和大小。作為結(jié)果,歸因于其較低的基礎(chǔ)成本,卡盒1010在使用之后是更容易可任意處置的。相似的,因為卡盒接口1200可釋放地連接到卡盒210,所以卡盒接口1200可供多個交換的卡盒1010重復(fù)使用。在對來自不同患者或樣本捐獻(xiàn)者的不同流體樣本或流體樣本執(zhí)行流體或血液測試時,由卡盒接口1200承載并且專用或定制用于控制特定卡盒1010的電子組件的特定用途的電子組件可供每個不同卡盒1010重復(fù)使用。
在所圖示的示例中,卡盒接口1200包括電連接器1204、電連接器1206和固件1208(示意性地圖示在接口1200的外殼外部)。電連接器1204包括卡盒接口1200通過其可釋放地直接電連接到卡盒1010的電連接器1016的設(shè)備。在一種實現(xiàn)中,電連接器1204提供的電連接促進(jìn)用于對微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的電組件(諸如電傳感器1138或微流體泵1160)供電的電功率的傳輸。在一種實現(xiàn)中,電連接器1204提供的電連接促進(jìn)電信號形式的電功率的傳輸,所述電信號向微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430提供數(shù)據(jù)傳輸以促進(jìn)對微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的組件的控制。在一種實現(xiàn)中,電連接器1204提供的電連接促進(jìn)電信號形式的電功率的傳輸,以促進(jìn)數(shù)據(jù)從微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430到移動分析器1232的傳輸,諸如信號從傳感器傳感器38的傳輸。在一種實現(xiàn)中,電連接器1204促進(jìn)微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的供電以及數(shù)據(jù)信號至和從微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的傳輸中的每一個。
在所圖示的示例中,電連接器1204包括位于凹形端口中的多個電接觸墊,其中電接觸墊與卡盒1010的對應(yīng)墊1016接觸。在再另一種實現(xiàn)中,電連接器1204包括多個電接腳或引腳、多個電引腳或接腳插座,或者二者的組合。在一種實現(xiàn)中,電連接器1204包括通用串行總線(usb)連接器端口,用于接收usb連接器電繩的一端,其中ubs連接器電繩的另一端連接到卡盒210。在又其他實現(xiàn)中,可以省略電連接器1204,其中卡盒接口1200包括無線通信設(shè)備,諸如紅外、rf、藍(lán)牙、用于接口1200與卡盒1010之間的無線通信的其他無線技術(shù)。
電連接器1204促進(jìn)卡盒接口1200到卡盒1010的可釋放電連接,使得卡盒接口1200可以與卡盒1010分離,從而促進(jìn)卡盒接口1200供多個可互換卡盒1010的使用以及微流體卡盒1010與諸如血液的被分析流體的處置或存儲。電連接器1204促進(jìn)模塊化,從而允許在卡盒1010分離用于存儲或處置的同時重復(fù)地重用卡盒接口1200和相關(guān)聯(lián)的電路。
電連接器1206促進(jìn)卡盒接口1200到移動分析器1232的可釋放連接。作為結(jié)果,電連接器1206促進(jìn)卡盒接口1200供多個不同便攜式電子設(shè)備1232的使用。在所圖示的示例中,電連接器1206包括通用串行總線(usb)連接器端口,用于接收usb連接器電繩1209的一端,其中ubs連接器電繩1209的另一端連接到移動分析器1232。在其他實現(xiàn)中,電連接器1206包括多個不同電接觸墊,所述多個不同電接觸墊與移動分析器1232的對應(yīng)血液連接器接觸,諸如其中接口1200和移動分析器1232中的一個直接塞入接口1200和移動分析器1232的另一個中。在另一種實現(xiàn)中,電連接器1206包括接收插座的一個或多個接腳。在又其他實現(xiàn)中,可以省略電連接器1206,其中卡盒接口1200包括無線通信設(shè)備,利用紅外、rf、藍(lán)牙或用于接口1200與移動分析器1232之間的無線通信的其他無線技術(shù)。
固件1208包括由卡盒接口1200承載并且專門專用于微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430以及卡盒1010的電子組件和電路的控制的電子組件和電路。在所圖示的示例中,固件1208充當(dāng)用于控制電子傳感器1138的控制器的部分。
如通過圖7所示意性示出的,固件1208包括至少一個印刷電路板1210,至少一個印刷電路板1210支撐頻率源1212和阻抗提取器1214以及緩沖器1216,阻抗提取器1214用于從傳感器1138接收第一組成或基信號并且從基信號提取阻抗信號,緩沖器1216用于在阻抗信號傳輸?shù)揭苿臃治銎?232時或直到阻抗信號傳輸?shù)揭苿臃治銎?232為止存儲阻抗信號。例如,在一種實現(xiàn)中,阻抗提取器1214執(zhí)行模擬正交幅度調(diào)制(qam),所述模擬正交幅度調(diào)制利用射頻(rf)分量以提取出頻率分量,使得可以利用由被測設(shè)備(特定傳感器1138)的阻抗致使的實際相位偏移。
圖21是提供頻率源1212和阻抗提取器1214的示例阻抗感測電路1500的示意圖。在電路框1510中,從微流體通道1136中的高和低電極(被測設(shè)備(dut))測量信號。在電路框1512中,電路將通過高低電極(被測設(shè)備)的電流轉(zhuǎn)換成電壓。在電路框1514中,電路調(diào)適電壓信號以便分別在混合器之前和之后具有正確的相位和幅度。在電路框1516中,電路將輸入和輸出電壓信號分解成實部和虛部。在電路框1518中,電路恢復(fù)每個信號的幅度。在電路框1520中,電路過濾出高頻信號。在電路框1522中,電路諸如利用現(xiàn)場可編程門陣列將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,其中數(shù)字信號被緩沖器1216緩沖。
在一種實現(xiàn)中,固件1208包括充當(dāng)頻率源控制器和緩沖器1216的現(xiàn)場可編程門陣列。在另一種實現(xiàn)中,固件1208包括充當(dāng)頻率源控制器、阻抗提取器1214和緩沖器1216的專用集成電路(asic)。在每一種情況中,來自傳感器1138的原始或基阻抗信號在被現(xiàn)場可編程門陣列或asic使用之前被放大并被模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換。在固件1208包括現(xiàn)場可編程門陣列或asic的實現(xiàn)中,現(xiàn)場可編程門陣列或asic可以附加地充當(dāng)用于微流體芯片1010上的其他電子組件的驅(qū)動器,所述其他電子組件諸如微流體泵1130(諸如電阻器)、溫度傳感器1175和微流體芯片上的其他電子組件。
移動分析器1232包括用于從卡盒1010接收數(shù)據(jù)的移動或便攜式電子設(shè)備。移動分析器1232經(jīng)由卡盒接口1200可釋放地或可移除地間接連接到卡盒1010。移動分析器1232使用從卡盒1010接收到的數(shù)據(jù)來執(zhí)行各種功能。例如,在一種實現(xiàn)中,移動分析器1232存儲數(shù)據(jù)。在所圖示的示例中,移動分析器1232附加地操縱或處理數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)并跨局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)1500)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器1300,遠(yuǎn)程分析器1300提供附加存儲和處理。
在所圖示的示例中,移動分析器1232包括電連接器1502、電源1504、顯示器1506、輸入1508、處理器1510以及存儲器1512。在所圖示的示例中,電連接器1502類似于電連接器1206。在所圖示的示例中,電連接器1502包括通用串行總線(usb)連接器端口,用于接收usb連接器電繩1209的一端,其中ubs連接器電繩1209的另一端連接到卡盒接口1200。在其他實現(xiàn)中,電連接器1502包括多個不同電接觸墊,所述多個不同電接觸墊與接口1200的對應(yīng)電連接器接觸,諸如其中接口1200和移動分析器1232中的一個直接塞入接口1200和移動分析器1232的另一個中。在另一種實現(xiàn)中,電連接器1206包括接收插座的一個或多個接腳。在又其他實現(xiàn)中,可以省略電連接器1502,其中移動分析器1232和卡盒接口1200的每一個包括無線通信設(shè)備,利用紅外、rf、藍(lán)牙或用于促進(jìn)接口1200與移動分析器1232之間的無線通信的其他無線技術(shù)。
電源1504包括由移動分析器1232承載的電功率的源,用于向卡盒接口1200和卡盒1010供應(yīng)功率。電源1504包括各種功率控制電子組件,其控制供應(yīng)給卡盒接口1200和卡盒1010的各種電子組件的功率(電壓、電流)的特性。因為用于卡盒接口1200和卡盒1010二者的功率由移動分析器1232供應(yīng),所以減少了卡盒接口1200和卡盒1010的大小、成本和復(fù)雜性。在其他實現(xiàn)中,由位于卡盒接口1200上的電池供應(yīng)用于卡盒1010和卡盒接口1200的功率。在再另一種實現(xiàn)中,由卡盒1010承載的電池提供用于卡盒1010的功率,并且由用于卡盒接口1200的分離專用電池供應(yīng)用于接口1200的功率。
顯示器1506包括通過其視覺呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的監(jiān)視器或屏幕。在一種實現(xiàn)中,顯示器1506促進(jìn)基于從卡盒1010接收到的數(shù)據(jù)的圖形圖表的呈現(xiàn)。在一些實現(xiàn)中,顯示器1506可以被省略或者可以被替換為其他數(shù)據(jù)通信元件,諸如發(fā)光二極管、聽覺設(shè)備或基于從卡盒1010接收到的信號或數(shù)據(jù)來指示結(jié)果的其他元件。
輸入1508包括用戶接口,人員可以通過所述用戶接口向移動分析器1232輸入命令、選擇或數(shù)據(jù)。在所圖示的示例中,輸入1508包括在顯示器1506上提供的觸摸屏。在一種實現(xiàn)中,輸入1508可以附加地或可替代地利用其他輸入設(shè)備,包括但不限于:鍵盤、撥動式開關(guān)、按鈕、滑桿、觸摸板、鼠標(biāo)、與語音識別應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的麥克風(fēng)等等。在一種實現(xiàn)中,輸入1506促進(jìn)不同流體測試或特定流體測試模式的與移動分析器1232上運行的應(yīng)用程序提供的提示相關(guān)的輸入。
處理器1510包括至少一個處理單元,所述至少一個處理單元生成控制傳感器1138的操作以及從傳感器1138的數(shù)據(jù)獲取的控制信號。處理器1510還輸出控制泵1160和溫度傳感器1175的操作的控制信號。在所圖示的示例中,處理器572進(jìn)一步分析從芯片230接收到的數(shù)據(jù)以生成輸出,所述輸出存儲在存儲器1512中、顯示在顯示器1506上和/或跨網(wǎng)絡(luò)1500進(jìn)一步傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器1300。
存儲器1512包括非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì),其包含用于指引處理器1510的操作的指令。如通過圖7示意性示出的,存儲器1512包括或存儲應(yīng)用編程接口1520和應(yīng)用程序1522。應(yīng)用編程接口1520包括充當(dāng)構(gòu)建塊的例程、協(xié)議和工具的庫,用于使用卡盒1010施行各種功能或測試。應(yīng)用編程接口1520包括經(jīng)編程的邏輯,所述經(jīng)編程的邏輯訪問庫并組裝“構(gòu)建塊”或模塊以使用卡盒1010執(zhí)行各種功能或測試中所選的一個。例如,在一種實現(xiàn)中,應(yīng)用編程接口1520包括應(yīng)用編程接口庫,所述應(yīng)用編程接口庫包含用于諸如通過不同頻率交流電流的應(yīng)用來指引固件1208將電傳感器1138置于所選操作狀態(tài)的例程。在所圖示的示例中,庫還包含用于以下的例程:響應(yīng)于從溫度傳感器1175感測到的被測流體的溫度,而指引固件1208操作流體泵1160或動態(tài)地調(diào)整這樣的泵1160或電傳感器1138的操作。在一種實現(xiàn)中,移動分析器1232包括多個應(yīng)用編程接口1520,每個應(yīng)用編程接口1520被專門設(shè)計為專用于特定整體流體或分析物測試。例如,一個應(yīng)用編程接口1520可以被指引來執(zhí)行細(xì)胞學(xué)測試。另一應(yīng)用編程接口1520可以被指引來執(zhí)行凝血測試。在這樣的實現(xiàn)中,多個應(yīng)用編程接口1520可以共享例程、協(xié)議和工具的庫。
應(yīng)用編程接口1520促進(jìn)在不同應(yīng)用程序的指引下使用卡盒1010對流體的測試。換言之,應(yīng)用編程接口1520提供用于固件1208的通用編程或機(jī)器可讀命令集,所述命令集可以由各種不同應(yīng)用程序中的任何應(yīng)用程序使用。例如,移動分析物1232的用戶能夠下載或安裝多個不同應(yīng)用程序中的任何應(yīng)用程序,其中不同應(yīng)用程序中的每一個設(shè)計為利用應(yīng)用編程接口1520以便使用卡盒1010施行測試。如上文所指出的,固件1208在應(yīng)用編程接口1520與實際硬件或出現(xiàn)在卡盒1010上的電子組件(并且具體地,微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430)之間對接。
應(yīng)用程序1522包括存儲器1512中包含的支配機(jī)器可讀指令,所述支配機(jī)器可讀指令促進(jìn)與存儲在存儲器1512中的一個應(yīng)用編程接口1520或多個應(yīng)用編程接口1520的用戶交互。應(yīng)用程序1522在顯示器1506上呈現(xiàn)輸出并且通過輸入1508接收輸入。應(yīng)用程序1522響應(yīng)于通過輸入1508接收到的輸入而與應(yīng)用程序接口1520通信。例如,在一種實現(xiàn)中,特定應(yīng)用程序1522在顯示器1506上呈現(xiàn)圖形用戶接口,從而向用戶提示選擇各種不同測試選項中的哪一個要使用卡盒1010來運行。基于選擇,應(yīng)用程序1522與所選的一個應(yīng)用編程接口1520交互,以指引固件1208使用卡盒1010的電子組件施行所選測試操作。使用所選測試操作從卡盒1010接收到的感測值被固件1208接收并且被所選應(yīng)用程序接口1520處理。應(yīng)用編程接口1520的輸出是通用數(shù)據(jù)、被格式化以便由各種不同應(yīng)用程序中的任何應(yīng)用程序可使用的數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序1522在顯示器1506上呈現(xiàn)基本通用數(shù)據(jù),和/或執(zhí)行對基本數(shù)據(jù)的附加操縱或處理以在顯示器1506上向用戶呈現(xiàn)最終輸出。
盡管應(yīng)用編程接口1520被圖示為連同應(yīng)用程序1522一起存儲在存儲器1512中,但是在一些實現(xiàn)中,應(yīng)用編程接口1520存儲在遠(yuǎn)程服務(wù)器或遠(yuǎn)程計算設(shè)備上,其中移動分析器1232上的應(yīng)用程序1522跨局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)1500)訪問遠(yuǎn)程應(yīng)用編程接口1520。在一些實現(xiàn)中,應(yīng)用編程接口1520本地地存儲在存儲器1512上,而應(yīng)用程序1522遠(yuǎn)程地存儲在諸如服務(wù)器1300的遠(yuǎn)程服務(wù)器處并且跨諸如網(wǎng)絡(luò)1500的局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)被訪問。在又其他實現(xiàn)中,應(yīng)用編程接口1520和應(yīng)用程序1522二者包含在遠(yuǎn)程服務(wù)器或遠(yuǎn)程計算設(shè)備上并且跨局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(有時稱為云計算)被訪問。
在所圖示的示例中,系統(tǒng)1000通過利用復(fù)用器電路來促進(jìn)芯片1130大小的減少,所述復(fù)用器電路具有復(fù)用器電路1179和接口1200或移動分析器1232上的相關(guān)聯(lián)復(fù)用器電路的供應(yīng)。系統(tǒng)1000還通過芯片1130的總傳輸帶寬在芯片1130的不同受控設(shè)備當(dāng)中的合適分配來促進(jìn)芯片1130大小的減少,所述不同受控設(shè)備諸如流體傳感器1138、泵1140和溫度傳感器1175。傳輸帶寬包括用于跨端口1204和1177的連接器以及在端口1204和1177的連接器之間的信號傳輸?shù)目側(cè)萘?。處理?510通過控制跨端口1204的連接器和1177的連接器輸出和發(fā)送控制信號到各種受控設(shè)備(流體傳感器1138、泵1160和溫度傳感器1175)的定時和速率以及針對數(shù)據(jù)信號輪詢受控設(shè)備或從受控設(shè)備接收數(shù)據(jù)的定時和速率,來分配總傳輸帶寬。取代于在所有受控設(shè)備1138、1160、1175當(dāng)中或在不同類型或類別的受控設(shè)備(諸如流體傳感器、溫度傳感器和泵)當(dāng)中相等地分?jǐn)傔@樣的帶寬的是,遵從于存儲器1512中包含的指令,處理器1510在不同受控設(shè)備當(dāng)中不同地分配傳輸帶寬。
總傳輸帶寬跨受控設(shè)備1138、1160、1175的不同分配基于受控設(shè)備的類別或不同受控設(shè)備執(zhí)行的通用功能。例如,在一種實現(xiàn)中,總傳輸帶寬的第一部分分配給傳感器1138,總傳輸帶寬的不同于第一部分的第二部分分配給溫度傳感器1175,以及總傳輸帶寬的不同于第一部分和第二部分的第三部分分配給泵1160。在一種實現(xiàn)中,分配給傳感器1138的總傳輸帶寬的第一部分在不同個體傳感器1138當(dāng)中均勻或相等地分?jǐn)?,分配給溫度傳感器1175的總傳輸帶寬的第二部分在不同個體溫度傳感器1175當(dāng)中均勻或相等地分?jǐn)?,以及分配給泵1160的總傳輸帶寬的第三部分在不同個體受控設(shè)備1160當(dāng)中均勻或相等地分?jǐn)偂?/p>
在另一種實現(xiàn)中,總傳輸帶寬的第一部分、第二部分和第三部分中的每一部分在受控設(shè)備的每一類別1138、1175、1160的個體受控設(shè)備當(dāng)中非均勻或不相等地分?jǐn)?。在一種實現(xiàn)中,不同流體傳感器1138不同地操作以形成對流體樣本的不同測試。例如,在傳感器1138包括電傳感器的一種實現(xiàn)中,一個流體傳感器1138被提供有第一頻率的交流電流,而另一個流體傳感器1138被提供有第二不同頻率的交流電流,使得這兩個傳感器輸出指示被測細(xì)胞或顆粒的不同參數(shù)、特性的信號。在這樣的實現(xiàn)中,處理器1510基于不同測試或基于施加于不同傳感器的不同頻率的交流電流,向不同傳感器的每一個分配總傳輸帶寬的不同百分比帶寬或部分。
在一種實現(xiàn)中,總傳輸帶寬在個體受控設(shè)備當(dāng)中的分配或分?jǐn)偢郊拥鼗趥€體受控設(shè)備本身相對于相同類別設(shè)備中其他受控設(shè)備的特性。例如,在一種實現(xiàn)中,不同傳感器1138位于不同定大小的收縮部中。這樣不同定大小的收縮部可以在跨收縮部流動或流過收縮部的流體中導(dǎo)致不同濃度的細(xì)胞或顆粒、導(dǎo)致細(xì)胞或顆粒流過收縮部的不同頻率或跨收縮部的不同流體流速、導(dǎo)致傳感器1138位于其中的流體通道1136的部分的幾何形狀。在一種實現(xiàn)中,與傳感器類別中這樣的傳感器的位于具有細(xì)胞或顆??邕@樣的傳感器流動的較低流體流速或較低頻率的收縮部內(nèi)的其他傳感器相比,位于具有細(xì)胞或顆??邕@樣的傳感器流動的較大流體流速或較大頻率的收縮部內(nèi)的那些傳感器1138被分配分?jǐn)偨o該類別傳感器的總傳輸帶寬的較大百分比。
同樣,在一些實現(xiàn)中,不同泵1160位于不同定大小、不同成形或不同構(gòu)建的微流體通道1136中、通道1136的具有不同幾何形狀的不同部分中。作為結(jié)果,置于不同泵1160上的流體流動或抽吸需求也可以不同。在這樣的實現(xiàn)中,與泵類別中這樣的泵的位于具有較少抽吸需求的通道1136內(nèi)的其他泵相比,具有較大抽吸需求的那些特定泵1160被分配分?jǐn)偨o該類別泵的總傳輸帶寬的較大百分比。例如,在一種實現(xiàn)中,與要將流體移動通過較短微流體通道或較不曲折的微流體通道的另一泵相比,要將流體移動通過較長微流體通道或更曲折的微流體通道的泵被提供有總傳輸帶寬的較大百分比以允許更頻繁的脈沖和更頻繁的抽吸。
在一種實現(xiàn)中,處理器1510分配總傳輸帶寬,使得處理器1510以每2μs至少一次的頻率輪詢和從每個傳感器1138接收數(shù)據(jù)。在這樣的實現(xiàn)中,處理器1510以每100μs至少一次但是不比每50μs一次更頻繁的頻率向包括電阻器的泵1160傳輸脈沖。在這樣的實現(xiàn)中,處理器1510以每10ms至少一次但是不比每1ms一次更頻繁的頻率輪詢和從溫度傳感器1175接收數(shù)據(jù)信號。在再其他實現(xiàn)中,采用其他總傳輸帶寬分配。
在一種實現(xiàn)中,處理器1510基于信號質(zhì)量/分辨率來靈活地或動態(tài)地調(diào)整不同受控設(shè)備138當(dāng)中的帶寬分配。例如,如果因為細(xì)胞或其他分析物正過快地移動經(jīng)過傳感器1138造成分配給傳感器1138感測阻抗的第一帶寬量不足,使得信號質(zhì)量/分辨率未能滿足預(yù)定存儲的信號質(zhì)量/分辨率閾值,則處理器1510可以自動或響應(yīng)于向用戶建議帶寬分配增加并從用戶接收到授權(quán),而向特定傳感器1138增加帶寬分配。相反地,如果特定傳感器1138歸因于抽吸速率而具有較低流體或細(xì)胞流速,使得所分配的帶寬超過用于達(dá)到滿足的信號質(zhì)量/分辨率的量,則處理器1510自動或響應(yīng)于向用戶建議帶寬分配降低并從用戶接收到授權(quán),而向特定傳感器降低帶寬分配,其中處理器1510將現(xiàn)在空閑的帶寬分配給另一個傳感器1138。
在所圖示的其中傳感器1138包括電傳感器的示例中,應(yīng)用程序1522和應(yīng)用編程接口1520協(xié)同操作來指引處理器1510控制施加于芯片1130上的每個傳感器1138的交流電流的頻率。關(guān)于每個個體傳感器1138,處理器1510被指引為向個體傳感器1138施加不同的非零頻率的交流電流。在一種實現(xiàn)中,處理器1510基于電傳感器1138的實時、正在進(jìn)行的執(zhí)行來動態(tài)地調(diào)整施加于電傳感器1138的交流電流的頻率以改進(jìn)系統(tǒng)性能。例如,在一種實現(xiàn)中,控制器1510輸出控制信號,所述控制信號向所選電傳感器1138施加第一非零頻率的交流電流。基于在第一非零頻率的交流電流的施加期間從所選電傳感器1138接收到的信號,控制器1510調(diào)整后續(xù)施加于電傳感器1138的交流電流的施加頻率的值。處理器1510輸出控制信號使得頻率源1212向所選電傳感器1138施加第二非零頻率的交流電流,其中由頻率源1212施加于所選電傳感器1138的交流電流的第二非零頻率的值基于在第一非零頻率的交流電流的施加期間從電傳感器1138接收到的信號。
在一種實現(xiàn)中,處理器1510選擇性地施加不同的非零頻率的交流電流以對流體樣本執(zhí)行不同測試。作為處理器1510致使頻率源1212向電傳感器1138施加不同的非零頻率的交流電流的結(jié)果,電傳感器1138執(zhí)行不同測試,從而輸出可以指示流體或其中包含的細(xì)胞的不同屬性或特性的不同信號。這樣的不同測試對單個流體測試平臺上的單個流體樣本執(zhí)行,而流體樣本不必從一個測試設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個。作為結(jié)果,流體樣本的完整性被維持,執(zhí)行多個不同測試的成本和復(fù)雜性減少,并且潛在地生物有害廢棄物的量也減少。
在一種實現(xiàn)中,應(yīng)用程序1522指引處理器1510提示用戶選擇要由系統(tǒng)1000施行的特定流體測試。在一種實現(xiàn)中,應(yīng)用程序1522致使處理器1510在顯示器1506上顯示供用戶選擇的不同測試或特性或細(xì)胞/顆粒參數(shù)的不同名稱以供選擇。例如,處理器1510可以顯示細(xì)胞計數(shù)、細(xì)胞大小或某個其他參數(shù)以供用戶使用輸入1508來選擇。
在一種實現(xiàn)中,在提示用戶選擇特定流體測試之前,應(yīng)用程序1522指引處理器1510施行對提供電傳感器1138的流體測試設(shè)備的檢查,以確定或標(biāo)識什么流體測試或什么頻率范圍是可獲得的或者流體測試設(shè)備能夠針對哪個進(jìn)行提供。在這樣的實現(xiàn)中,程序1522自動從呈現(xiàn)給用戶的流體測試的可能選擇的列表或菜單中消除不能由特定卡盒1010提供的那些流體測試。在再另一種實現(xiàn)中,應(yīng)用程序1522呈現(xiàn)流體測試的全部菜單,但是向用戶通知給定連接到分析器1232的當(dāng)前卡盒1010情況下目前不可獲得或不可選擇的那些特定流體測試。
基于接收到的針對要施行的流體測試的選擇,遵從于應(yīng)用程序1522中包含的指令,處理器1510選擇在利用電傳感器1138進(jìn)行測試期間要橫跨或覆蓋的交流電流的頻率掃描范圍。該掃描范圍是這樣的范圍,跨所述范圍多個不同頻率的交流電流要根據(jù)預(yù)定義掃描簡檔施加于電傳感器38。掃描范圍標(biāo)識在測試期間要施加于電傳感器1138的一系列不同頻率的交流電流的端點。在一種實現(xiàn)中,1khz到10khz的掃描范圍施加于傳感器1138。
掃描簡檔指示范圍的端點與它們施加到電傳感器1138的它們的定時之間的特定ac頻率值。例如,掃描簡檔可以包括掃描范圍端點之間連續(xù)不中斷的ac頻率值系列。可替代地,掃描簡檔可以包括掃描范圍的端點之間的一系列間歇的ac頻率值。不同頻率之間分隔開的數(shù)目、多個時間間隔和/或頻率值本身的遞增在不同掃描簡檔中可以是均勻或非均勻的。
在一種實現(xiàn)或用戶選擇的操作模式中,處理器1510施行所標(biāo)識的掃描范圍和掃描簡檔,以標(biāo)識為所施行的特定測試提供最大信噪比的頻率。在添加流體樣本并且流體樣本的部分已經(jīng)到達(dá)感測區(qū)并且已經(jīng)在感測區(qū)被檢測到之后,相關(guān)聯(lián)的泵1160被解激活,使得分析物(細(xì)胞或顆粒)在相鄰傳感器1138的感測區(qū)中是靜態(tài)的或靜止的。此時,處理器1510施行掃描。在掃描期間,處理器1510標(biāo)識施加于特定傳感器1138的導(dǎo)致最大信噪比的交流電流的頻率。之后,跨特定傳感器1138抽吸流體的泵1160被再次激活,并且在所標(biāo)識頻率的交流電流施加于傳感器1138的情況下使用傳感器1138來測試流體樣本。在另一種實現(xiàn)中,基于執(zhí)行的特定流體測試來標(biāo)識交流電流的預(yù)定標(biāo)稱頻率,其中在標(biāo)稱頻率附近的多個頻率施加于傳感器1138。
在一種實現(xiàn)或用戶選擇的操作模式中,處理器1510標(biāo)識最適合于所選流體測試的特定范圍,其中掃描簡檔是默認(rèn)簡檔,所述默認(rèn)簡檔對于不同范圍的每一個是相同的。在另一種實現(xiàn)或用戶選擇的操作模式中,處理器1510自動標(biāo)識最適合于所選流體測試的特定掃描范圍,其中提示用戶選擇掃描簡檔。在另一種實現(xiàn)或用戶選擇的操作模式中,遵從于應(yīng)用程序1522提供的指令,處理器1510不僅自動標(biāo)識對于用戶選擇的特定流體測試最合適的范圍,而且針對用戶選擇的特定流體測試標(biāo)識用于該特定范圍的特定掃描簡檔。在再另一種實現(xiàn)或用戶可選擇的操作模式中,提示用戶選擇特定掃描簡檔,其中在給定用于特定所選流體測試的所選掃描簡檔的情況下,處理器1510標(biāo)識最合適的掃描范圍。在一種實現(xiàn)中,存儲器1512或諸如存儲器1604的遠(yuǎn)程存儲器包含查找表,所述查找表針對不同可獲得或可選擇流體測試或流體/細(xì)胞/顆粒參數(shù)而標(biāo)識不同掃描簡檔中的不同掃描范圍,針對所述流體/細(xì)胞/顆粒參數(shù)可以執(zhí)行流體測試。
在其中傳感器1138包括電傳感器的一種實現(xiàn)中,應(yīng)用編程接口1520和應(yīng)用程序1522協(xié)同操作來指引處理器1510向卡盒1010的相同微流體芯片1130上的不同傳感器1138施加不同頻率的交流電流。在一種實現(xiàn)中,處理器1510提供施加于不同電傳感器38的交流電流的不同非零頻率的用戶選擇。因為處理器1510指引頻率源1512向不同電傳感器1138施加不同非零頻率的交流電流,所以不同電傳感器1138執(zhí)行不同測試,從而輸出可以指示流體或其中包含的細(xì)胞的不同屬性或特性的不同信號。這樣的不同測試對單個流體測試平臺上的單個流體樣本執(zhí)行,而流體樣本不必從一個測試設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個。作為結(jié)果,流體樣本的完整性被維持,執(zhí)行多個不同測試的成本和復(fù)雜性減少,并且潛在地生物有害廢棄物的量也減少。
在所圖示的示例中,應(yīng)用程序1522和應(yīng)用編程接口1520進(jìn)一步協(xié)同操作以指引處理器1510調(diào)節(jié)卡盒1010測試的流體樣本的溫度。應(yīng)用程序1522、應(yīng)用編程接口1520和處理器1510充當(dāng)控制器,所述控制器促進(jìn)充當(dāng)泵1160的電阻器實現(xiàn)流體抽吸和流體溫度調(diào)節(jié)二者的雙重目的運轉(zhuǎn)。具體地,處理器1510通過輸出致使足夠量的電流穿過泵1160的控制信號來將電阻器致動為流體抽吸狀態(tài),使得泵1160的電阻器將微流體通道1136、1236、1336、1436內(nèi)的相鄰流體加熱到流體的成核能以上的溫度。作為結(jié)果,相鄰流體被汽化,從而產(chǎn)生汽泡,所述汽泡具有比從其形成所述汽泡的流體的體積更大的體積。該更大體積用來推動通道內(nèi)未被汽化的剩余流體以跨一個或多個傳感器1138移動流體。汽泡一崩塌,流體從儲液器1134牽引到通道中以占據(jù)所崩塌汽泡的之前體積。處理器1510以間歇或周期性方式將泵1160的電阻器致動為抽吸狀態(tài)。在一種實現(xiàn)中,處理器1510以周期性方式將泵1160的電阻器致動為抽吸狀態(tài),使得微流體通道內(nèi)的流體連續(xù)移動或連續(xù)循環(huán)。
在泵1160的電阻器未被致動為抽吸狀態(tài)、流體的成核能以上的溫度的那些時間段期間,處理器1510使用泵1160的相同電阻器至少在流體與傳感器1138相鄰或相對地延伸并且被傳感器1138感測的那些時間段內(nèi)調(diào)節(jié)流體的溫度。在電阻器1160未處于抽吸狀態(tài)的那些時間段期間,處理器1510選擇性地將泵1160的電阻器致動為其中相鄰流體被加熱而不被汽化的溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)。處理器1510通過輸出致使足夠量的電流穿過泵1160的電阻器的控制信號來將泵1160的電阻器致動為流體加熱或溫度調(diào)節(jié)狀態(tài),使得泵1160的電阻器將微流體通道內(nèi)的相鄰流體加熱到流體的成核能以下的溫度,而不會汽化相鄰流體。例如,在一種實現(xiàn)中,控制器將電阻器致動為這樣的操作狀態(tài),所述操作狀態(tài)使得相鄰流體的溫度上升到流體的成核能以下的第一溫度,并然后維持或調(diào)整操作狀態(tài)使得相鄰流體的溫度維持恒定或恒定地維持在成核能以下的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)。相對地,當(dāng)泵1160的電阻器被致動為抽吸狀態(tài)時,泵1160處于操作狀態(tài),所述操作狀態(tài)使得與泵1160的電阻器相鄰的流體的溫度不維持在恒定溫度或被恒定地維持在預(yù)定義溫度范圍內(nèi)(在預(yù)定義溫度范圍內(nèi)上升和下降二者),而是迅速地且持續(xù)地增加或斜升至流體的成核能以上的溫度。
在一種實現(xiàn)中,處理器1510控制電流跨泵1160的電阻器的供應(yīng),使得當(dāng)處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)(相鄰流體的溫度不被加熱到其成核能以上的溫度)時電阻器以二元方式操作。在其中泵1160的電阻器以溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中的二元方式操作的實現(xiàn)中,泵1160的電阻器為“導(dǎo)通”或“關(guān)斷”。當(dāng)泵1160的電阻器為“導(dǎo)通”時,預(yù)定量的電流穿過泵1160的電阻器,使得泵1160的電阻器以預(yù)定速率發(fā)射預(yù)定量的熱。當(dāng)泵1160的電阻器為“關(guān)斷”時,電流不穿過電阻器,使得電阻器不生成或發(fā)射任何附加熱。在這樣的二元溫度調(diào)節(jié)操作模式中,處理器1510通過將泵1160的電阻器在“導(dǎo)通”與“關(guān)斷”狀態(tài)之間選擇性地切換,來控制施加于我們臨床通道內(nèi)的流體的熱的量。
在另一種實現(xiàn)中,當(dāng)處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中時,處理器1510將泵1160的電阻器控制或設(shè)置在多個不同“導(dǎo)通”操作狀態(tài)中的一種狀態(tài)。作為結(jié)果,處理器1510選擇性地改變泵1160的電阻器生成和發(fā)射熱的速率,從多個不同的可獲得非零熱發(fā)射速率當(dāng)中選擇熱發(fā)射速率。例如,在一種實現(xiàn)中,處理器1510通過調(diào)節(jié)泵1160的特性來選擇性地改變或控制泵1160的電阻器修改熱的速率。可以被調(diào)節(jié)的泵1160的電阻器(導(dǎo)通-關(guān)斷狀態(tài)以外的)特性示例包括但不限于:調(diào)整跨電阻器供應(yīng)的電流的非零脈沖頻率、電壓和脈沖寬度。在一種實現(xiàn)中,處理器1510選擇性地調(diào)整多個不同特性以控制或調(diào)節(jié)泵1160的電阻器發(fā)射熱的速率。
在一種用戶可選擇操作模式中,遵從于來自應(yīng)用編程接口1520和應(yīng)用程序52的指令,處理器1510根據(jù)預(yù)定義或預(yù)定安排將泵1160的電阻器擇性地致動為溫度調(diào)節(jié)狀態(tài),以將流體的恒定溫度維持在流體的成核能以下,或者將流體的溫度恒定地維持在流體中的成核能以下的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)。在一種實現(xiàn)中,預(yù)定安排是預(yù)定周期性的或時間安排。例如,通過關(guān)于流體測試系統(tǒng)1000的特定溫度特性的歷史數(shù)據(jù)集合,可能已經(jīng)取決于諸如以下的因素發(fā)現(xiàn)流體測試系統(tǒng)1000中的特定流體樣本的溫度以可預(yù)測方式或模式經(jīng)歷改變:被測流體的類型、泵1160的電阻器被致動為抽吸狀態(tài)的速率/頻率、溫度調(diào)節(jié)器60在抽吸周期期間發(fā)射的熱的量(在所述抽吸周期中產(chǎn)生個體汽泡)、流體測試系統(tǒng)1000的各種組件的熱屬性和熱導(dǎo)率、泵1160的電阻器與傳感器1138的間距、當(dāng)初始沉積到樣本輸入端口1018中或測試系統(tǒng)1000中時流體樣本的初始溫度,等等?;谠谙劝l(fā)現(xiàn)的流體樣本在系統(tǒng)1000中經(jīng)歷溫度改變或溫度損失的可預(yù)測方式或模式,處理器1510輸出控制信號,所述控制信號如上所描述地選擇性地控制泵1160的電阻器何時處于導(dǎo)通或關(guān)斷,和/或當(dāng)泵1160的電阻器處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時選擇性地調(diào)整一個或多個泵1160的電阻器的特性以便適配所發(fā)現(xiàn)的溫度改變或損失模式,并且以便將流體的恒定溫度維持在流體的成核能以下或?qū)⒘黧w的溫度恒定地維持在成核能以下的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)。在這樣的實現(xiàn)中,處理器1510將泵1160的電阻器致動為溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)和處理器1510選擇性地調(diào)整電阻器的操作特性以調(diào)整泵1160的電阻器的熱發(fā)射速率的預(yù)定義周期性定時安排,被存儲在存儲器1512中或者編程為諸如專用集成電路的集成電路的部分。
在一種實現(xiàn)中,處理器1510將泵1160致動為溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)和處理器1510在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中調(diào)整泵1160的操作狀態(tài)的預(yù)定義定時安排是基于或由流體樣本到測試系統(tǒng)1000中的插入觸發(fā)。在另一種實現(xiàn)中,預(yù)定義定時安排是基于或由與泵1160的電阻器對流體樣本的抽吸相關(guān)聯(lián)的事件觸發(fā)。在再另一種實現(xiàn)中,預(yù)定義定時安排是基于或由來自傳感器1138的信號或數(shù)據(jù)的輸出或者傳感器1138感測流體和輸出數(shù)據(jù)的安排或頻率觸發(fā)。
在另一種用戶可選擇操作模式中,處理器1510選擇性地將泵1160的電阻器致動為溫度調(diào)節(jié)狀態(tài),并且在處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)時基于來自溫度傳感器1175指示被測流體溫度的信號選擇性地將泵1160的電阻器致動為不同的操作狀態(tài)。在一種實現(xiàn)中,處理器1510基于從溫度傳感器1175接收到的指示被測流體的溫度的信號來在抽吸狀態(tài)與溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)之間切換泵1160的電阻器。在一種實現(xiàn)中,處理器1510基于這樣的信號來確定被測流體的溫度。在一種實現(xiàn)中,處理器1510以閉環(huán)方式進(jìn)行操作,在所述閉環(huán)方式中,處理器1510基于從一個或多個傳感器1175連續(xù)地或周期性地接收到的流體溫度指示信號,來在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中連續(xù)地或周期性地調(diào)整泵1160的電阻器的操作特性。
在一種實現(xiàn)中,處理器1510將從溫度傳感器1175接收到的信號的值與以下進(jìn)行相關(guān)或者對該值編索引:泵1160的電阻器的對應(yīng)操作狀態(tài)和電阻器的這樣的操作狀態(tài)被發(fā)起的特定時間、電阻器的這樣的操作狀態(tài)結(jié)束的時間和/或泵1160的電阻器的這樣的操作狀態(tài)的持續(xù)時間。在這樣的實現(xiàn)中,處理器1510存儲經(jīng)編索引的流體溫度指示信號和它們相關(guān)聯(lián)的電阻器操作狀態(tài)信息。使用所存儲的經(jīng)編索引的信息,處理器1510確定或標(biāo)識泵1160的電阻器的不同操作狀態(tài)與作為結(jié)果的麥克風(fēng)通道內(nèi)流體的溫度變化之間的當(dāng)前關(guān)系。作為結(jié)果,處理器1510標(biāo)識在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中特定流體樣本或微流體通道內(nèi)特定類型的流體的溫度如何對泵1160的電阻器的操作狀態(tài)的改變做出響應(yīng)。在一種實現(xiàn)中,處理器1510呈現(xiàn)所顯示的信息以允許操作者調(diào)整測試系統(tǒng)1000的操作,來計及測試系統(tǒng)1000的組件的老化或可能影響流體如何對泵1160的電阻器的操作特性的變化做出響應(yīng)的其他因素。在另一種實現(xiàn)中,處理器1510基于所標(biāo)識的對電阻器的不同操作狀態(tài)的溫度響應(yīng),來自動地調(diào)整處理器1510在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中如何控制泵1160的電阻器的操作。例如,在一種實現(xiàn)中,處理器1510基于所標(biāo)識和所存儲的流體樣本與電阻器之間的熱響應(yīng)關(guān)系,來調(diào)整泵1160的電阻器在“導(dǎo)通”與“關(guān)斷”狀態(tài)之間致動或在不同的“導(dǎo)通”狀態(tài)之間致動的預(yù)定安排。在另一種實現(xiàn)中,處理器1510調(diào)整公式或算法,所述公式或公式控制處理器1510如何實時地對從溫度傳感器1175接收到的溫度信號做出響應(yīng)。
盡管在所圖示的示例中,移動分析器1232被圖示為包括平板計算機(jī),但是在其他實現(xiàn)中,移動分析器1232包括智能電話或膝上型計算機(jī)或筆記本計算機(jī)。在再其他實現(xiàn)中,移動分析器1232被替換為固定計算設(shè)備,諸如臺式計算機(jī)或一體計算機(jī)。
遠(yuǎn)程分析器1300包括關(guān)于移動分析器1232遠(yuǎn)程定位的計算設(shè)備。遠(yuǎn)程分析器1300是跨網(wǎng)絡(luò)1500可訪問的。遠(yuǎn)程分析器1300提供附加處理功率/速度、附加數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)資源以及在一些環(huán)境中提供應(yīng)用或程序更新。遠(yuǎn)程分析器1300(示意性示出)包括通信接口1600、處理器1602和存儲器1604。通信接口1600包括發(fā)射器,所述發(fā)射器促進(jìn)遠(yuǎn)程分析器1300與移動分析器1232之間跨網(wǎng)絡(luò)1500的通信。處理器1602包括施行存儲器1604中包含的指令的處理單元。存儲器1604包括非暫時性計算機(jī)可讀介質(zhì),其包含指引處理器1602的操作的機(jī)器可讀指令、代碼、程序邏輯或邏輯編碼。存儲器1604還用于存儲來自系統(tǒng)1000執(zhí)行的流體測試的數(shù)據(jù)或結(jié)果。
遵從于存儲器1604提供的指令,遠(yuǎn)程分析器1300的處理器1602分析接收到的數(shù)據(jù)。處理器1602將其分析的結(jié)果、經(jīng)分析的數(shù)據(jù)傳輸回到移動分析器1232。移動分析器1232在顯示器1506上顯示或以其他方式呈現(xiàn)從遠(yuǎn)程分析器1300接收到的經(jīng)分析的數(shù)據(jù),或者以其他方式(無論是可見的還是可聽的)傳達(dá)結(jié)果。
在一種實現(xiàn)中,遠(yuǎn)程分析器1300從移動分析器1232接收已經(jīng)被分析器1232分析或處理的數(shù)據(jù),其中移動分析器1232已經(jīng)執(zhí)行或施行了對從卡盒1010接收到的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號或基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)的某些形式的操縱。例如,在一種實現(xiàn)中,移動分析器1232對基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)、信號執(zhí)行第一級分析或處理。例如,在移動分析器上完成阻抗分析,所述阻抗分析將給出穿過傳感器的細(xì)胞的數(shù)目。這樣的處理的結(jié)果然后被傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器1300。遠(yuǎn)程分析器1300對從移動分析器1232接收到的結(jié)果應(yīng)用第二級分析或處理。第二級分析可以包括對從移動分析器1232接收到的結(jié)果應(yīng)用附加公式、統(tǒng)計計算等。遠(yuǎn)程分析器1300對已經(jīng)在移動分析器1232處經(jīng)歷了某種形式的處理或分析的數(shù)據(jù),施行附加的更復(fù)雜且更耗時或處理功率更繁重的處理或分析。在遠(yuǎn)程分析器1300處施行的這樣的附加分析的示例包括但不限于:凝血速率計算以及還有對從各種移動分析器收集到的數(shù)據(jù)的分析以找出趨勢并提供有意義建議。例如,遠(yuǎn)程分析器1232可以聚集來自大地理區(qū)域上的若干患者的數(shù)據(jù),以促進(jìn)流行病學(xué)研究并標(biāo)識疾病的擴(kuò)散。
如通過圖7所示出的,存儲器1512附加地包括緩沖器模塊1530、數(shù)據(jù)處理模塊1532和繪圖模塊1534。模塊1530、1532和1534對應(yīng)于上文描述的緩沖器模塊110、數(shù)據(jù)處理模塊112和繪圖模塊114。模塊1530、1532和1534指引處理器1510使用從卡盒接口1200接收到的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號來施行上文所描述的方法200,在顯示器1506上顯示所繪圖的結(jié)果,以及跨網(wǎng)絡(luò)1500將移動分析器1232進(jìn)行分析的結(jié)果轉(zhuǎn)發(fā)到遠(yuǎn)程分析器1300而不是遠(yuǎn)程分析器650,其中遠(yuǎn)程分析器1300施行上文描述的功能,所述上文描述的功能在上文描述為由遠(yuǎn)程分析器650施行。
盡管已經(jīng)參照示例實現(xiàn)描述了本公開,但是本領(lǐng)域技術(shù)工作者將認(rèn)識到,可以在形式和細(xì)節(jié)上做出改變而不脫離所要求保護(hù)的主題的精神和范圍。例如,盡管可能已經(jīng)將不同的示例實現(xiàn)描述為包括提供益處的特征,但是應(yīng)設(shè)想到,在所描述的示例實現(xiàn)中或在其他可替代實現(xiàn)中,所描述的特征可以彼此互換或可替代地彼此組合。因為本公開的技術(shù)是相對復(fù)雜的,所以并非所有技術(shù)上的改變都是可預(yù)見的。參照示例實現(xiàn)所描述并在所附權(quán)利要求中闡述的本公開清楚地意圖是盡可能寬泛的。例如,除非另外專門指出,否則記載單個特定要素的權(quán)利要求也涵蓋多個這樣的特定要素。