多重珠陣列測定的制作方法
交叉引用
本申請要求2014年11月28日提交的第62/085,441號美國申請的權(quán)益，該申請通過引用而整體并入。
背景技術(shù)：
抗原、分析物或其他微顆粒物的檢測和量化在診斷和治療損害人體健康的許多病癥方面是重要的。例如，確定患者體內(nèi)的cd4t細胞計數(shù)為醫(yī)生提供患者的hiv感染狀態(tài)的信息。健康護理提供者常常隨時間推移而獲取多個cd4t細胞計數(shù)以便確定疾病的進展和hiv治療的有效性。下降的cd4t細胞計數(shù)指示hiv正在進展并損害免疫系統(tǒng)，而上升的cd4t細胞計數(shù)指示hiv治療正在改變疾病的過程。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本文提供了用于測定患者樣品中的多種抗原、分析物或其他微顆粒物的系統(tǒng)、檢測方法和工具套裝。在一個實施方式中，本文提供了用于檢測樣品中的分析物的系統(tǒng)，其包括：一個或多個外殼單元；珠陣列，其中所述珠陣列包括標記有可檢測信號的至少一個檢測珠和附接到該檢測珠表面的捕捉探針，并且其中所述珠陣列能夠檢測樣品中的多于兩種的分析物；分析物檢測分子；流體芯片，所述流體芯片并入了一個或多個檢測珠在所述流體芯片內(nèi)流過的至少一個微流體通道；并入到所述一個或多個外殼之一中的檢測窗口，所述檢測窗口可操作用于促進在所述檢測窗口內(nèi)流動的一個或多個檢測珠的一個或多個圖像的捕捉；以及檢測模塊，所述檢測模塊包括光學(xué)成像系統(tǒng)和用于圖像分析的軟件，該軟件允許與中央數(shù)據(jù)庫來回通信。
在一個實施方式中，所述珠陣列包含熒光檢測珠。在一些實施方式中，所述珠陣列包含不同熒光波長的檢測珠。在另一實施方式中，所述珠陣列包含不同熒光強度的檢測珠。在又一實施方式中，所述珠陣列包含不同大小的檢測珠。在另一些實施方式中，所述珠陣列包含與捕捉探針偶聯(lián)的熒光珠。在一些實施方式中，所述檢測珠具有磁性微珠芯。在其他實施方式中，所述檢測珠具有聚合物涂層。在一些實施方式中，所述檢測珠具有量子點。在其他實施方式中，所述捕捉探針為抗體。在另一些實施方式中，所述捕捉探針為寡核苷酸探針。在又一實施方式中，所述珠陣列包含檢測分子。在另一些實施方式中，所述檢測分子被生物素化。在一些實施方式中，所述珠陣列還包含與藻紅蛋白綴合的鏈霉親和素。在一些實施方式中，供應(yīng)檢驗所需的所有試劑并密封在匣盒中。在另一些實施方式中，在所述芯片上將所述試劑干燥。在又一些實施方式中，所述試劑被凍干或緩慢干燥。在其他實施方式中，本文公開的所述試劑和工具套裝是保存穩(wěn)定的。在又一些實施方式中，本文公開的所述試劑和工具套裝穩(wěn)定至少12個月。在另一些實施方式中，本文公開的所述匣盒和工具套裝上的試劑在0℃至40℃下具有至少12個月的保存期限。在一些實施方式中，本文公開的所述匣盒和工具套裝上的試劑在0℃至50℃之間波動的情況下具有至少48小時的保存期限。
在一些實施方式中，所述檢測模塊還包括：包含光源和檢測器的光學(xué)成像系統(tǒng)；用于圖像分析的軟件，其允許與中央數(shù)據(jù)庫來回通信；顯示器；輸入/輸出裝置；cpu；存儲或存儲器裝置；電力控制；以及通信裝置。在一些實施方式中，所述檢測模塊得到加強。在其他實施方式中，所述檢測模塊是便攜式的。在其他實施方式中，所述檢測模塊包括電源。在另一些實施方式中，所述檢測模塊包括可充電電池。在又一些實施方式中，所述檢測模塊包括鍵盤。在一些實施方式中，所述檢測模塊包括觸摸屏。在一些實施方式中，所述檢測模塊在昏暗光條件下是可讀的。在另一些實施方式中，所述檢測模塊在直射陽光下是可讀的。在一些實施方式中，所述檢測模塊的尺寸不超過25x15x5cm。在一些實施方式中，所述檢測模塊使用視覺和可聽指示器來向用戶傳達檢驗何時完成或者已失敗。在其他實施方式中，所述檢測模塊能夠讀取、顯示以及存儲日期、時間、操作員id、患者id、地點id、匣盒id、儀器id以及質(zhì)量控制狀態(tài)。在一些實施方式中，所述檢測模塊可以被中央數(shù)據(jù)中心禁用。在另一些實施方式中，所述軟件在顯示、存儲以及傳輸患者數(shù)據(jù)時保持相當于hipaa(健康保險攜帶和責任法案(healthinsuranceportabilityandaccountabilityact)(國際公法104-191(1996年8月21日)))的隱私標準。在一些其他實施方式中，可以從遠程服務(wù)器更新或升級所述軟件。在又一些實施方式中，所述檢測模塊可以使用usb端口而連接到計算機。在另一些實施方式中，所述檢測模塊能夠接受可替換sim卡。在又一些實施方式中，所述檢測模塊能夠讀取條形碼或接受通過鍵盤手動地錄入的信息。
本文公開了用于測定至少兩種抗原、分析物或其他微顆粒物的方法，其包括：將樣品引入微流體芯片上的微流體室；使所述樣品與分析物檢測珠混合，所述珠包括浸有不同熒光信號或其他基于光的信號的珠的混合物，該信號允許不同珠群體的區(qū)分；洗滌所述樣品和檢測珠混合物；使所述樣品和檢測珠混合物與第一檢測分子混合；洗滌所述樣品、檢測珠和檢測分子混合物；使所述樣品和檢測珠混合物與第二檢測分子混合；以及利用可操作用于捕捉在所述流體芯片內(nèi)流動的一個或多個細胞的一個或多個圖像的檢測模塊來檢測所述檢測珠。
在一個方面，本文公開了一種用于顆粒檢測和分析的系統(tǒng)，其包括：一個或多個外殼單元；多重珠陣列；流體芯片，所述流體芯片并入了一個或多個檢測珠在所述流體芯片內(nèi)流過的至少一個微流體通道；并入到所述一個或多個外殼之一中的檢測窗口，所述檢測窗口可操作用于促進在所述檢測窗口內(nèi)流動的一個或多個檢測珠的一個或多個圖像的捕捉；以及檢測模塊，該檢測模塊包括光學(xué)成像系統(tǒng)和用于圖像分析的軟件，該軟件允許與中央數(shù)據(jù)庫來回通信。
所述多重珠陣列利用熒光進行檢測和量化。在一些實施方式中，所述多重珠陣列包含熒光檢測珠。在一些實施方式中，所述多重珠陣列包含不同熒光波長的檢測珠。在一些實施方式中，所述多重珠陣列包含不同熒光強度的檢測珠。在一些實施方式中，所述多重珠陣列包含不同大小的檢測珠。在一些實施方式中，所述多重珠陣列包含與捕捉探針偶聯(lián)的熒光珠。在一些實施方式中，所述捕捉探針為抗體。在其他實施方式中，所述捕捉探針為寡核苷酸探針。在一些實施方式中，所述檢測分子被生物素化。在一些實施方式中，所述多重珠陣列還包含與藻紅蛋白綴合的鏈霉親和素。
在一些實施方式中，所述多重珠陣列采用檢測珠。在一些實施方式中，所述檢測珠具有磁性微珠芯。在其他實施方式中，所述檢測珠具有聚合物涂層。在一些實施方式中，所述檢測珠具有量子點。
在一些實施方式中，供應(yīng)檢驗所需的所有試劑并密封在所述匣盒中。在另外的實施方式中，所述試劑在所述匣盒或設(shè)備中干燥。在另外的實施方式中，將所述試劑凍干。在另外的實施方式中，所述匣盒上的試劑具有0℃至40℃下至少12個月、10℃至40℃下至少12個月、10℃至30℃下至少12個月、20℃至30℃下至少12個月、10℃下至少12個月、20℃下至少12個月、30℃下至少12個月、40℃下至少12個月的保存期限。在另外的實施方式中，所述裝置上的試劑在0℃與50℃之間波動的情況下具有至少48小時的保存期限。在一些實施方式中，所述匣盒保持50微升的最大容積。在其他實施方式中，所述匣盒保持10微升至50微升的最大容積。在又一些實施方式中，所述匣盒保持20微升至40微升的最大容積。在另一些實施方式中，所述匣盒保持25微升至30微升的最大容積。在一些實施方式中，所述匣盒需要最少2微升用于分析。在一些實施方式中，所述匣盒需要最少2微升至15微升用于分析。在一些實施方式中，所述匣盒需要最少2微升至10微升用于分析。在一些實施方式中，所述匣盒需要最少2微升至5微升用于分析。在一些實施方式中，所述匣盒具有用于計量待分析的血液的量的系統(tǒng)。
在一些實施方式中，本文公開的設(shè)備和系統(tǒng)包括允許同時檢測多種熒光信號或其他基于光的信號的多通道檢測模塊。在其他實施方式中，本文公開的設(shè)備和系統(tǒng)還包括：光學(xué)成像系統(tǒng)；用于圖像分析的軟件；用于允許與中央數(shù)據(jù)庫來回通信的裝置和設(shè)備；顯示器；輸入/輸出裝置；cpu；存儲或存儲器；電力控制；以及通信裝置。在一些實施方式中，所述檢測模塊還包括防滑握持表面。在一些實施方式中，所述檢測模塊還包括電源。在另外的實施方式中，所述檢測模塊還包括可充電電池。在另外的實施方式中，所述檢測模塊還包括鍵盤。在一些實施方式中，所述檢測模塊使用視覺和可聽指示器來向用戶傳達檢驗何時完成或者已失敗。在一些實施方式中，所述檢測模塊能夠讀取、顯示以及存儲日期、時間、操作員id、患者id、地點id、匣盒id、儀器id以及質(zhì)量控制狀態(tài)。在一些實施方式中，所述檢測模塊可以被中央數(shù)據(jù)中心禁用。在一些實施方式中，所述軟件在顯示、存儲以及傳輸患者數(shù)據(jù)時保持相當于政府規(guī)章標準例如hipaa的隱私標準。在一些實施方式中，可以從遠程服務(wù)器更新或升級所述檢測模塊的軟件。在一些實施方式中，所述檢測模塊可以使用usb端口而連接到計算機。在一些實施方式中，所述檢測模塊能夠接受可替換sim卡。在一些實施方式中，所述檢測模塊能夠讀取條形碼或者接受通過鍵盤手動地錄入的信息。
在另一方面，本文公開了用于檢測樣品中的一種或多種分析物、抗原或其他微顆粒物的測定方法，其包括：將樣品引入微流體芯片上的微流體室；使所述樣品與綴合至捕捉探針的已標記的檢測珠混合，所述珠包括浸有不同熒光信號或其他基于光的信號的珠的混合物，該信號允許不同珠群體的區(qū)分；洗滌所述樣品和檢測珠混合物；使所述樣品和檢測珠混合物與所述檢測分子混合；洗滌所述樣品、檢測珠和檢測分子混合物；利用可操作用于捕捉在所述流體芯片內(nèi)流動的一個或多個珠的一個或多個圖像的檢測模塊對所述檢測珠和捕捉探針信號進行檢測并量化。本文公開的方法和設(shè)備與普通技術(shù)人員所使用的各種樣品制備技術(shù)相兼容；因此，各種樣品制備方法和設(shè)備可被整合并定制到本文公開的所述設(shè)備和方法中，或者可與本文公開的所述設(shè)備和方法分離。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測珠是熒光的。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測珠在熒光波長上不同。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測珠在熒光強度上不同。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測珠在大小上不同。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測珠與捕捉探針偶聯(lián)。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測珠具有磁性微珠芯。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測珠具有聚合物涂層。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測珠具有量子點。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述捕捉探針為抗體。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述捕捉探針為寡核苷酸探針。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述檢測分子被生物素化。在本文描述的方法的一些實施方式中，所述分析物檢測分子可以用與藻紅蛋白綴合的鏈霉親和素進行檢測。
在另一方面，本文公開了用于測定多種抗原、分析物或其他微顆粒物的工具套裝，其包括一個或多個多重珠陣列匣盒；一個或多個無菌刺血針；以及一個或多個無菌毛細管。在一些實施方式中，所述工具套裝可以包括含有與捕捉探針綴合的微顆粒物、檢測分子和熒光標記的匣盒。在一些實施方式中，所述工具套裝可以包括輔助試劑，諸如但不限于緩沖液、稀釋劑、洗滌劑或所述應(yīng)用所需的其他試劑。在一些實施方式中，所述工具套裝還包括檢測模塊。在一些實施方式中，所述工具套裝可以包括校準珠。在一些實施方式中，所述工具套裝的毛細管被標記，從而確保正確量的血液被收集并轉(zhuǎn)移至一次性外殼。在一些實施方式中，所述工具套裝的毛細管是肝素化的或edta包被的。
與當前可用的技術(shù)相比，本文公開的實施方式提供了優(yōu)異的成本效益、便攜性和可用性。所述多重檢測和分析系統(tǒng)堅固耐用、便于攜帶且結(jié)構(gòu)緊湊，從而允許在現(xiàn)場進行準確靈敏的分析。
援引并入
在本說明書中提到的所有出版物、專利以及專利申請被通過引用并入到本文中，其程度如同每個單獨的出版物、專利或?qū)＠暾埍痪唧w地且單獨地指示為被通過引用而并入。
附圖說明
在所附權(quán)利要求中特別地闡述了本發(fā)明的新穎特征。通過參考對其中利用本發(fā)明的原理的說明性實施方式加以闡述的以下詳細描述和附圖，將獲得對本發(fā)明的特征和優(yōu)點的更好理解，在附圖中：
圖1示出了多重檢測珠夾心法測定的非限制性實例。
圖2a-d示出了(a)微流體室內(nèi)的測定組分、(b)流動通過分析物檢測珠的樣品、(c)流動通過分析物檢測分子的樣品、(d)流動通過檢測窗口的檢測珠/抗體復(fù)合物的非限制性實例。
圖3示出了光學(xué)成像系統(tǒng)配置的非限制性實例。
圖4示出了基于檢測珠熒光強度的珠群體分析的非限制性實例。
圖5示出了從所測量的檢測珠熒光強度來計算分析物濃度的非限制性實例。
具體實施方式
流式細胞術(shù)是在顆粒檢測和鑒別領(lǐng)域中使用的技術(shù)。通常，流式細胞術(shù)儀器要求復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)過高度訓(xùn)練的人員。流式細胞術(shù)在臨床中的使用由于此類系統(tǒng)的大小和成本而受限。本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝的優(yōu)點包括但不限于提供更簡單、更緊湊、有成本效益且便攜式的顆粒物檢測和分析系統(tǒng)。本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝的更多優(yōu)點包括使樣品在檢測模塊之上流動，這允許檢測模塊保持在相同位置處，排除了芯片、樣品或濾波器的必需的重定位。本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝的更多優(yōu)點包括減少的顆粒物成塊、用以分析許多不同類型的顆粒物的縮放能力以及持續(xù)的圖像捕捉能力。
在某些實施方式中，本文描述了一種用于分析物、抗原和微顆粒物檢測和分析的系統(tǒng)，其包括：一個或多個外殼單元；位于流體芯片上、含有多重珠陣列的匣盒，該流體芯片并入了一個或多個檢測珠在流體芯片內(nèi)流過的至少一個微流體通道；并入到所述一個或多個外殼之一中的檢測窗口，該檢測窗口可操作用于促進在檢測窗口內(nèi)流動的一個或多個檢測珠的一個或多個圖像的捕捉；以及檢測模塊，該檢測模塊包括光學(xué)成像系統(tǒng)和用于圖像分析的軟件，該軟件允許與中央數(shù)據(jù)庫來回通信。
在某些實施方式中，本文還描述了用于檢測樣品中的分析物、抗原和/或微顆粒物的方法，其包括：將樣品引入微流體芯片上的微流體室；將該樣品與檢測珠混合；洗滌樣品和檢測珠混合物；將樣品和檢測珠混合物與已標記的捕捉分子混合；洗滌該樣品、檢測珠和檢測分子混合物；以及利用可操作用于捕捉在流體芯片內(nèi)流動的一個或多個結(jié)合和未結(jié)合的檢測珠的一個或多個圖像的檢測模塊來檢測該檢測珠和捕捉分子。
在某些實施方式中，本文還描述了工具套裝，其包括：一個或多個多重珠陣列匣盒；一個或多個無菌刺血針；以及一個或多個無菌毛細管。
特定定義
除非另有定義，本文使用的所有技術(shù)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的相同意義。如在本說明書和所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式“一種”、“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)指代物，除非上下文另外清楚地指明。本文對“或”的任何提及涵蓋“和/或”，除非另有說明。
分析
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括測定多種細胞、抗原、分析物或其他微顆粒物。在另外的實施方式中，“細胞”或“多個細胞”可以包括所有類型的細胞材料，包括但不限于人類細胞，例如白細胞、全血細胞、淋巴細胞和源自于人類的其他細胞、動物細胞、微生物細胞，包括但不限于細菌、真菌或病毒細胞。在一些實施方式中，“微顆粒物”可以包括所有的有機和無機顆粒和微粒物物質(zhì)，其具有不同的形狀、大小、化學(xué)和生物修飾，包括但不限于細胞碎屑、細胞膜、細胞器、合成珠或顆粒以及其他顆粒或顆粒物或其組合。在另外的實施方式中，顆?？梢园ㄓ袡C化合物，諸如但不限于蛋白質(zhì)、酶、代謝物、維生素、毒素、碳水化合物和/或脂肪。在另外的實施方式中，顆?？梢园ㄋ幬锘蚱渌幤?。在另外的實施方式中，顆?？梢园ㄗ儜?yīng)原，諸如但不限于花粉、孢子、灰塵以及頭皮屑。還可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他細胞、抗原、分析物或其他微顆粒物或其組合。
在另外的實施方式中，本文描述的對于多種抗原、分析物或其他微顆粒物的測定可操作用于實現(xiàn)白細胞分析。在一些實施方式中，本文公開的細胞和顆粒樣品檢測和分析設(shè)備和方法可操作用于檢測hiv、乙型肝炎、丙型肝炎、梅毒、膿毒癥、瘧疾以及其他指征或疾病。在其他實施方式中，本文公開的細胞和顆粒樣品檢測和分析設(shè)備和方法能夠檢測食物和水傳病原體。在又一些實施方式中，本文公開的細胞和顆粒樣品檢測和分析設(shè)備和方法能夠針對hiv/aids對肌酸酐和病毒載量進行量化。在又一些實施方式中，本文公開的細胞檢測和分析設(shè)備和方法可操作用于實現(xiàn)cd4t細胞分析和計數(shù)。在另外的實施方式中，本文描述的細胞和顆粒樣品檢測和分析設(shè)備、系統(tǒng)和方法可以可操作用于實現(xiàn)其他類型的分析和計數(shù)，例如cd3、cd8、cd64、cd4或cd45細胞的分析和計數(shù)。并且，在一些實施方式中，本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)和工具套裝可以可操作用于對具有從約亞微米至100微米直徑的大小的細胞進行跟蹤和計數(shù)。在各種實施方式中，該細胞或顆?？梢孕∮?0微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米或100微米。在又一些實施方式中，該細胞或顆粒可以大于1微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米或100微米。
在一些實施方式中，樣品包括體液、全血、血液、血清、血漿、腦脊髓液、身體組織、尿液或唾液、痰、水、乳或其他流體樣品。在其他實施方式中，樣品來自人類、動物、植物、昆蟲或細胞培養(yǎng)物。在其他實施方式中，樣品來自食物、飲料、生長培養(yǎng)基、環(huán)境樣品、液體、水或其組合。
外殼單元
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括外殼單元或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，該外殼單元由任何適當?shù)耐鈿げ牧闲纬桑绲幌抻谒芰匣蚪饘俨牧匣蚱浣M合。在另外的實施方式中，該外殼的大小和形狀可以隨著匣盒的配置而改變。
內(nèi)部質(zhì)量控制和強度校準系統(tǒng)
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括內(nèi)部質(zhì)量控制和強度校準系統(tǒng)或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，該質(zhì)量控制和內(nèi)部強度校準系統(tǒng)可以由市售珠組成。在另一些實施方式中，該質(zhì)量控制和內(nèi)部強度校準系統(tǒng)可以包括對準珠、珠計數(shù)標準、補償珠、性能跟蹤珠、參考珠或大小校準珠。在一些實施方式中，這些珠涂覆有染料，包括但不限于藻紅蛋白(pe)、pe-cy5、pe-cy7、太平洋藍、級聯(lián)藍、亮紫、apc、納米顆粒、金納米顆粒、量子點及其他適當?shù)娜玖匣蚣{米顆粒。在又一些實施方式中，該內(nèi)部強度校準系統(tǒng)可以包括藻紅蛋白(pe)(激發(fā)/發(fā)射532nm/585nm)和pe-cy5(激發(fā)/發(fā)射532nm/700nm)標記的珠，直徑為6-8微米。在替代實施方式中，熒光染料被注入到珠中。在一些實施方式中，該質(zhì)量控制和內(nèi)部強度校準系統(tǒng)可以并入鹽水，例如1x磷酸鹽緩沖鹽水(pbs)。在另外的實施方式中，該內(nèi)部質(zhì)量控制和強度校準系統(tǒng)可以由諸如但不限于immunotrol的控制單元組成。
檢測珠
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括檢測珠或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，該檢測珠可以是微球體。在另外的實施方式中，該檢測珠可以是微粒。在另外的實施方式中，該檢測珠可以是基于聚苯乙烯的微球體。在另外的實施方式中，該檢測珠可以是基于聚乙烯的微球體。在另外的實施方式中，該檢測珠可以包含具有聚合物涂層的磁性微珠芯。在另外的實施方式中，該聚合物涂層可以是但不限于聚苯乙烯或與其他共聚物如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、二乙烯基苯、聚乙烯基甲苯(pvt)、苯乙烯、丁二烯、乙烯基甲苯、膠乳或二氧化硅組合的聚苯乙烯。在另外的實施方式中，該檢測珠可以由市售珠組成。在另外的實施方式中，該檢測珠可以是戴諾磁珠(dynabeads)、納米顆粒、納米帶、量子點、嵌有量子點的聚合物珠。在另外的實施方式中，該檢測珠可以是0.1至1,000微米的直徑。該檢測珠優(yōu)選1-100微米的顆粒大小。在另外的實施方式中，該檢測珠可以是1至10微米的直徑。在又一些實施方式中，該檢測珠可以是6-8微米的直徑。在另外的實施方式中，該檢測珠涂覆有染料，包括但不限于藻紅蛋白(pe)、pe-cy5、pe-cy7、太平洋藍、級聯(lián)藍、亮紫、apc、納米顆粒、金納米顆粒、量子點及其他適當?shù)娜玖匣蚣{米顆粒。在替代實施方式中，熒光染料可以被注入到珠中。在另外的實施方式中，該檢測珠可以與捕捉探針綴合。在另外的實施方式中，該捕捉探針為抗體。在另外的實施方式中，該捕捉探針為單克隆抗體。在另外的實施方式中，該捕捉探針為多克隆抗體。在另外的實施方式中，該捕捉探針為寡核苷酸探針。本文公開的方法在便攜式或手持式平臺上執(zhí)行，用于借助微流體芯片系統(tǒng)進行定點照護檢驗。
檢測分子
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括檢測分子。在另外的實施方式中，該檢測分子包括結(jié)合域和標記域。在另外的實施方式中，該檢測分子被熒光標記。在另外的實施方式中，該熒光標記可以包括但不限于cy2、cy3、cy3b、cy3.5、cy5、cy5.5、cy7、羧基熒光素、異硫氰酸熒光素、熒光素脒(fluoresceinamidite)、羥基香豆素、氨基香豆素、甲氧基香豆素、級聯(lián)藍、太平洋藍、太平洋橙、熒光黃、nbd、r-藻紅蛋白(pe)、pe-cy5綴合物、pe-cy7綴合物、pe-德克薩斯紅、percp、fluorx、bodipy-fl、tritc、x-羅丹明、德克薩斯紅、別藻藍蛋白(apc)、apc-cy7綴合物、dylight染料、alexa-fluor染料、atto染料或fluoprobes。在另外的實施方式中，該熒光標記可以包括但不限于hoechst33342、dapi、hoechst33258、sytoxblue、色霉素a3、光神霉素、yoyo-1溴化乙錠、吖啶橙、sytoxgreen、toto-1、to-pro-1、to-pro、噻唑橙、cytrakorgance、碘化丙錠、lds751、7-aad、sytoxorange、tot-3、to-pro-3、draq5或draq7。在另外的實施方式中，該熒光標記可以包括但不限于gfp(y66h突變)、gfp(y66f突變)、ebfp、ebfp2、石青(azurite)、gfpuv、t-sapphire、cerulean、mcfp、mturquoise2、ecfp、cypet、gfp(y66w突變)、mkeima-red、tagcfp、amcyan1、mtfp1、gfp(s65a突變)、midoriishicyan、野生型gfp、gfp(s65c突變)、turbogfp、taggfp、gfp(s65l突變)、egfp、azamigreen、zsgreen1、tagyfp、eyfp、topax、venus、mcitrine、ypet、turboyfp、zsyellow1、kusabiraorange、morange、mko、turborfp，tdtomato，tagrfp，dsred單體、dsred2、mstrawberry、turbofp602、asred2、mrfp1、j-red、r-藻紅蛋白(rpe)、b-藻紅蛋白(bpe)、mcherry、hcred1、katusha、p3、多甲藻素葉綠素、mkate(tagfp635)、mplum或mraspberry。還可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他熒光團或其組合。
流體芯片
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括流體芯片或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，該流體芯片可以是流體匣盒、微流體匣盒、微流體芯片或一些其他可適用元件。在又一些實施方式中，該流體芯片可以包含基礎(chǔ)層、第二層以及蓋層。在其他實施方式中，該流體芯片可以包含基礎(chǔ)層和蓋層。在一些實施方式中，基礎(chǔ)層可以并入流體結(jié)構(gòu)，例如但不限于以su-8負性光致抗蝕劑、塑料、丙烯酸或聚合物材料限定的結(jié)構(gòu)。在另外的實施方式中，可以使用光刻技術(shù)對流體通道進行圖案化，使得沉積步驟可以包括旋涂和干燥技術(shù)或者熱壓印/注塑成型。在其他實施方式中，基礎(chǔ)層可以具有范圍從1mm至300mm的長度和范圍從1mm至200mm的寬度。在一些實施方式中，基礎(chǔ)層可以包含玻璃、聚合物、金屬、半導(dǎo)體材料(諸如硅)或其組合。在又一些實施方式中，基礎(chǔ)層可以是完全固化的。在一些實施方式中，可以用與用來沉積基礎(chǔ)層的相同步驟來沉積第二層。在另外的實施方式中，可以對第二層進行進一步圖案化，諸如但不限于通過光掩模來曝光。在一些實施方式中，第二層可以具有范圍從1mm至300mm的長度和范圍從1mm-200mm的寬度。在其他實施方式中，第二層可以包含玻璃、聚合物、光致抗蝕劑或其混合物。在一些實施方式中，蓋層可以由諸如但不限于塑料丙烯酸的各種材料制成。在另外的實施方式中，蓋層可以是用機械鉆孔沉積以形成進口和出口的部分固化的su-8光致抗蝕劑層。在一些實施方式中，包括用以保護流體匣盒的外殼。在其他實施方式中，外殼可以是使用注塑成型過程由聚合物材料(諸如塑料丙烯酸)制成的。在一些實施方式中，外殼還允許用戶容易地用于處理匣盒。
在一些實施方式中，流體芯片可以并入一個或多個區(qū)，諸如樣品裝載隔室、混合室、反應(yīng)室、流體通道、分析室和廢料收集室。在另外的實施方式中，流體芯片可以包含樣品裝載隔室，在該樣品裝載隔室中用移液管將樣品轉(zhuǎn)移到端口。在另外的實施方式中，用edta來處理樣品裝載隔室。在一些實施方式中，匣盒容納例如使用移液管收集的來自手指刺血樣品。在一些實施方式中，將使用移液管將從約1微升至約100微升、從約1微升至約50微升、從約1微升至約25微升、從約1微升、從約5微升、從約10微升、從約15微升、從約20微升、從約25微升、從約30微升、從約35微升、從約40微升、從約45微升、從約50微升、從約55微升、從約60微升、從約65微升、從約70微升、從約75微升、從約80微升、從約85微升、從約90微升、從約95微升、從約100微升轉(zhuǎn)移到微流體匣盒。在另一實施方式中，微流體匣盒可以具有樣品收集端口，其中可以直接地收集例如來自手指刺血的樣品并裝載到匣盒上。
在又一些實施方式中，樣品裝載隔室要求蓋、塞子或密封。在一些實施方式中，樣品裝載隔室包括如在pct/ep2014/064290中公開的蓋、塞子或密封，該pct/ep2014/064290被整體地并入到本文中。在又一些實施方式中，樣品裝載隔室被氣密密封。在又一些實施方式中，流體芯片可以包含混合室，其中可以將樣品與試劑混合。在又一些實施方式中，混合室可以包含緩慢干燥或冷凍干燥的試劑。在另外的實施方式中，試劑被凍干。在又一些實施方式中，蓋、塞子或密封可以涂覆有或者含有試劑以便在匣盒內(nèi)就地混合。在又一些實施方式中，混合室可以包含熒光標記的抗體。在一些實施方式中，混合室可以包含涂覆到珠上的抗體。在另一些實施方式中，涂覆到珠上的抗體可以被熒光標記。在又一些實施方式中，混合室是被動式流體混合器，并且可以包含在準備室或分析室內(nèi)。在又一些實施方式中，可以使用波紋管致動系統(tǒng)將混合室內(nèi)的流體混合。由于利用本文的方法和設(shè)備進行復(fù)用(multiplex)的能力，所以可將兩個以上的樣品混合在一起以實施本文公開的檢測方法。
在一些實施方式中，流體芯片可以包含流體通道或多個微流體通道，其中，該通道可以包括可以被設(shè)計成產(chǎn)生細胞或顆粒的層流的窄探詢區(qū)域。在另外的實施方式中，流體芯片可以包含多個微流體通道。在一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以小于1500微米、小于1200、小于900微米、小于800微米、小于700微米、小于600微米、小于500微米、小于400微米、小于300微米、小于200微米或小于100微米寬。在其他實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是從約400微米至約1000微米寬。在另一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是從約500微米至約700微米寬。在又一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是100微米至1000微米寬。在一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是600微米寬。在其他實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以小于2000微米、小于1800微米、小于1600微米、小于1500微米、小于1400微米、小于1300微米、小于1200微米、小于1100微米、小于1000微米、小于800微米、小于600微米長。在一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是從約800微米至約1600微米長。在另一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是從約1000微米至約1400微米長。在另外的實施方式中，探詢區(qū)域可以是近似1-50微米、小于10微米、小于20微米、小于30微米、小于40微米或小于50微米深。在另一些實施方式中，探詢區(qū)域可以是大于10微米、大于20微米、大于30微米、大于40微米或大于50微米深。在又一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域。在另外的實施方式中，該探詢區(qū)域可以由檢測模塊的大小來限定。
在一些實施方式中，微流體通道可以包括一個或多個支柱。在另外的實施方式中，微流體通道支柱可以是各種大小和/或各種形狀的，包括但不限于正方形、圓形、矩形或六邊形。在一些實施方式中，該支柱可以是玻璃、聚合物、光致抗蝕劑或其組合。在其他實施方式中，微流體通道支柱可以以規(guī)則的均勻間隔位于通道內(nèi)，或者可以是隨機間隔的。在另外的實施方式中，該支柱在寬度上可以是1-200微米，包括小于10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米、190微米或200微米寬的支柱，包括其中的任何寬度。在另一些實施方式中，該支柱可以大于1微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米、190微米或200微米寬，包括其中的任何寬度。該支柱可以具有不同的高度以將芯片的層分離。該支柱可以用來避免細胞或顆粒結(jié)塊。在一些實施方式中，該支柱被用來將細胞或微粒物大小分離和/或驅(qū)動流體在流體通道和混合通道中流動。
在一些實施方式中，微流體通道可以是圖案化的通道。在另外的實施方式中，該圖案可以是曲線圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是筆直圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是蛇形圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是曲折圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是“u”形圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是“w”形圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是“c”形圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是微脈管圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是z形圖案。在另外的實施方式中，該圖案可以是幾何圖案。
在一些實施方式中，微流體通道可以采取各種幾何或圖案化的形狀的形式。在另外的實施方式中，微流體通道可以是圓柱形通道。在另外的實施方式中，微流體通道可以是橢圓形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是三角形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是正方形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是矩形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是紡錘形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是不規(guī)則形狀的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是自定義形狀的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是“v”形的。
在一些實施方式中，微流體通道系統(tǒng)可以采取曲折的蛇形結(jié)構(gòu)的形式。在另外的實施方式中，樣品在試劑室中來回移動。在另外的實施方式中，試劑室的上游和下游的曲折蛇形結(jié)構(gòu)增強了樣品與芯片上的試劑之間的混合。在另外的實施方式中，試劑在組裝期間被干燥并整合到匣盒中。在又一些實施方式中，試劑是液體形式，并在檢驗準備程序期間被引入到匣盒中。
在一些實施方式中，流體芯片可以包含分析室，其中，樣品移動進入并充滿分析室。在另外的實施方式中，一旦整個樣品已進入分析室或者在樣品進入分析室之前，可以填充樣品向分析室中的進入通道。在另外的實施方式中，分析室可以觸發(fā)檢測模塊中的光學(xué)檢測器以開始捕捉圖像。在另一些實施方式中，一旦整個分析室被完全填充，則光學(xué)檢測器的圖像捕捉過程可以停止，并且繼而可以將捕捉的圖像進行組合以供分析。
在一些實施方式中，流體芯片可以包括樣品引入進口，樣品準備室，試劑室，抗原、分析物或其他微顆粒物分析室，檢測窗口，以及廢料儲存器。在另外的實施方式中，連接了進口和室，使得引入進口被連接到準備室，使得被引入到匣盒的細胞或顆?？梢詮囊脒M口通過準備室流到分析室并通過分析室流到廢料儲存器。在另一些實施方式中，可以并入如在ep2437890中公開的廢料儲存器，ep2437890被整體地并入本文。在又一些實施方式中，廢料室連接到準備室。在又一些實施方式中，可以通過去除廢料儲存器來處理掉廢料儲存器中收集的細胞或顆粒。在又一些實施方式中，廢料儲存器是可重附接的。在另外的實施方式中，廢料儲存器可以包含一次性容器。在另一些實施方式中，廢料儲存器本身是一次性的。在又一些實施方式中，可以在不拆卸廢料儲存器的情況下從廢料儲存器中移出細胞或顆粒，例如但不限于樣品的沖洗或吸出。
在一些實施方式中，流體芯片內(nèi)的流體的流動可以是由毛細作用力驅(qū)動的。在另外的實施方式中，流體芯片內(nèi)的流體的流動可以是由因致動器容積變化所導(dǎo)致的壓力變化而驅(qū)動的。在另外的實施方式中，流體芯片內(nèi)的流體的流動可以是層流。在另外的實施方式中，流體芯片可以是一次性的。在另一些實施方式中，流體芯片可以由玻璃或聚合物基底諸如但不限于塑料丙烯酸制成。在又一些實施方式中，流體芯片可以是由熱壓印或注塑成型技術(shù)制成的。在一些實施方式中，流體芯片可以是使用光刻技術(shù)制造的。
檢測窗口
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括檢測窗口或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，檢測窗口允許光學(xué)檢測器捕捉流入或流過分析室的細胞或顆粒的圖像。在另一些實施方式中，檢測窗口可以涂覆有一個或多個光學(xué)濾波器；在這里，可以將光學(xué)濾波器粘附到檢測窗口的頂面，或者可以在可以位于窗口剖面前面的獨立透明光學(xué)元件上提供涂層，或者將濾波器放置在檢測器前面。在一些實施方式中，檢測窗口被分成用于多波長熒光檢測的一個或多個子區(qū)域。在一些實施方式中，透明窗口可以由具有優(yōu)良光學(xué)性質(zhì)的材料(諸如透明聚合物或玻璃)制成。在其他實施方式中，不存在與濾波器相關(guān)聯(lián)的放大因數(shù)。在另一些實施方式中，該濾波器是熒光發(fā)射濾波器。在一些實施方式中，該發(fā)射濾波器的范圍是585/40nm、670/40nm、650長通濾波器或708/75nm。在一些實施方式中，檢測窗口可以位于一次性匣盒的一部分的下面、上方或上面或者整個匣盒的下面、上方或上面。在另一些實施方式中，檢測窗口可以并入相同色彩的光學(xué)濾波器兩次或更多次。這可以用于在細胞樣品經(jīng)過檢測窗口時計算平均值。在另外的實施方式中，檢測通道可以通過檢測窗口。
檢測模塊和光學(xué)檢測器
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括檢測模塊或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，該檢測模塊可以包括光學(xué)成像系統(tǒng)和用于圖像分析的軟件。
光學(xué)源
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括光學(xué)源或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，該光學(xué)源可以是光照明源。在一些實施方式中，該光照明源可以是激光二極管或發(fā)光二極管設(shè)備。在另一些實施方式中，光源可以是光纖光源。在另外的實施方式中，該光纖光源可以包括光導(dǎo)。在另一些實施方式中，該光學(xué)源可以是與光學(xué)源耦接或者以其他方式連接到光學(xué)源的自由空間或者光纖/光導(dǎo)。在另外的實施方式中，該光源可以是基于半導(dǎo)體的激光設(shè)備。包括但不限于垂直腔表面發(fā)射激光器(vcsel)。在又一些實施方式中，光學(xué)源可以位于匣盒之上或下面，但不限于這兩個位置。在一些實施方式中，光學(xué)源還可以包括可以集成在光纖/光導(dǎo)中的自由空間光學(xué)濾波器和/或布拉格光柵濾波器。在另外的實施方式中，光學(xué)源可以包括光學(xué)檢測器。在另一些實施方式中，光學(xué)的光輸送可以涂覆有激發(fā)濾波器。
光學(xué)檢測器
在另外的實施方式中，檢測模塊可以是可以包括光學(xué)檢測器的圖像獲取和分析模塊。在另一些實施方式中，該光學(xué)檢測器可以是各種類型的，例如光電二極管陣列、光電倍增管、電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器或互補金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)圖像傳感器。在另一些實施方式中，ccd或cmos傳感器可以具有0.5mm或以下、1mm或以下、2mm或以下、3mm或以下、4mm或以下、5mm或以下、6mm或以下、7mm或以下、8mm或以下、9mm或以下、10mm或以下、15mm或以下、20mm或以下、30mm或以下、40mm或以下、50mm或以下、60mm或以下、70mm或以下、80mm或以下、90mm或以下或者100mm或以下的主動式感測區(qū)對角線寬度。在另一些實施方式中，ccd或cmos傳感器。在又一些實施方式中，ccd傳感器可以采用3mm×0.5mm矩形傳感器的尺寸，或者ccd傳感器可以具有約10.2mm×8.3mm的主動檢測區(qū)。在又一些實施方式中，ccd傳感器可以是但不限于ccd相機。在一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以隨時間推移、以規(guī)則或不規(guī)則間隔捕捉光學(xué)圖像。在一些實施方式中，光學(xué)檢測器涂覆有一個或多個發(fā)射濾波器，其中，涂層可以是直接涂層或者是可以位于流體芯片的窗口剖面的前面的獨立光學(xué)元件。在另一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以在單個單元中并入熒光濾波器。在一些實施方式中，濾波器形狀是圓形、半月形、矩形或正方形的。在一些實施方式中，檢測區(qū)域被分成用以檢測熒光的兩個子區(qū)域。在一些實施方式中，檢測區(qū)域被分成用于多波長熒光檢測的一個或多個子區(qū)域。在另外的實施方式中，光學(xué)檢測器可以不包括發(fā)射濾波器或任何二向色鏡。在另一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以包含用于熒光發(fā)射收集的光學(xué)濾波器，包括但不限于寬帶、585/40、670/40以及708/75濾波器。在又一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以包含定制設(shè)計的發(fā)射濾波器。在另外的實施方式中，可以將光學(xué)檢測器進一步分割成多個小子區(qū)域，并且每個子區(qū)域可以涂覆有光學(xué)濾波器。在另外的實施方式中，由于光學(xué)濾波器的存在，每個子區(qū)域可以檢測或者以其他方式突出顯示一個特定色彩或熒光染料。在另一些實施方式中，可以將兩個或更多個獨立熒光圖像疊加，以創(chuàng)建多色熒光細胞儀系統(tǒng)。
透鏡
在一些實施方式中，光學(xué)成像系統(tǒng)可以包括透鏡。在另外的實施方式中，該透鏡是放大透鏡，例如三元件伸縮5x、7x、10x、20x或其他適當光學(xué)透鏡或者其他透鏡。在另一些實施方式中，該透鏡是成品顯微鏡物鏡。在又一些實施方式中，該透鏡可以是顯微鏡物鏡，諸如但不限于4xna0.1物鏡、10xna0.25物鏡、10xna0.30物鏡或其他適當?shù)奈镧R配置。在又一些實施方式中，該透鏡可以位于一次性匣盒之上或下面。在另外的實施方式中，該透鏡可以是光學(xué)透鏡管組裝件。放大透鏡可以將目標細胞或顆粒放大，并且可以將這些細胞或顆粒投影到光學(xué)檢測器上。
軟件
在一些實施方式中，本文描述的系統(tǒng)、方法和工具套裝包括軟件或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，該軟件可以是圖像分析程序。在另外的實施方式中，該圖像分析程序可以利用由光學(xué)檢測器捕捉的圖像。在另外的實施方式中，該圖像分析程序可以用于檢測樣品中的強度水平。在另外的實施方式中，該圖像分析程序可以用于分析和處理獲取的光學(xué)圖像以進行顆粒和細胞檢測、跟蹤和計數(shù)。在另外的實施方式中，該圖像分析程序包括算法，并且該算法可以應(yīng)用于任何數(shù)目的特性，包括但不限于流過檢測窗口的細胞或顆粒的運動分析或者整個樣品的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在另一些實施方式中，該圖像分析程序包括二相分析，通過該二相分析，第一步包括收集在指定時間段期間生成的一組圖像，而第二步包括將圖像作為群組來收集和分析。在又一些實施方式中，該圖像分析在細胞或顆粒通過檢測窗口時實時地發(fā)生；在本實施方式中，不需要在開始分析步驟之前收集一組圖像。在一些實施方式中，該圖像分析程序被配置用于實現(xiàn)。
網(wǎng)絡(luò)模塊
在一些實施方式中，本文描述的裝置、平臺、設(shè)備、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括一個或多個網(wǎng)絡(luò)模塊或其應(yīng)用。在一些實施方式中，網(wǎng)絡(luò)模塊是裝置/平臺/系統(tǒng)/設(shè)備的一部分，或者與裝置/平臺/系統(tǒng)/設(shè)備耦合。網(wǎng)絡(luò)模塊是無線的。無線模塊包括蜂窩接口或非蜂窩接口，或蜂窩接口與非蜂窩接口的組合。在某些實施方式中，網(wǎng)絡(luò)模塊在衛(wèi)星通信和/或全球定位系統(tǒng)(gps)上運行。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以輕松識別在網(wǎng)絡(luò)上運行的各種協(xié)議；非限制性實例包括：互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、tcp協(xié)議、ftp、udp、xml和數(shù)據(jù)綁定方案如xsd。
在一些實施方式中，網(wǎng)絡(luò)模塊包括專門設(shè)計用于傳輸數(shù)據(jù)(例如，檢驗結(jié)果、患者概況、身高、體重、日記信息以及在照護點位置拍攝的圖片)的電子邏輯。在一些實施方式中，網(wǎng)絡(luò)模塊是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?、與裝置/平臺/系統(tǒng)/設(shè)備耦合的便攜式數(shù)字處理設(shè)備(例如，智能電話、平板計算機、便攜式計算機、膝上型計算機、臺式計算機、一體式計算機、掌上電腦等)。
在一些實施方式中，網(wǎng)絡(luò)模塊包括專門設(shè)計用于傳輸數(shù)據(jù)(例如，檢驗結(jié)果、患者概況、身高、體重、日記信息以及在照護點位置拍攝的圖片)的電子邏輯電路/元件。在一些實施方式中，網(wǎng)絡(luò)模塊是用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)?、與裝置/平臺/系統(tǒng)/設(shè)備耦合的便攜式數(shù)字處理設(shè)備(例如，智能電話、平板計算機、便攜式計算機、膝上型計算機、臺式計算機、一體式計算機、掌上電腦等)。
數(shù)據(jù)加密和保護
在一些實施方式中，采用一種或多種數(shù)據(jù)加密機制。在一些實施方式中，采用數(shù)據(jù)加密機制以符合hipaa標準。在一些實施方式中，采用數(shù)據(jù)加密機制以符合規(guī)定要求。在一些實施方式中，在網(wǎng)絡(luò)模塊/接口發(fā)送數(shù)據(jù)之前應(yīng)用具有加密協(xié)議的軟件模塊。在一些實施方式中，網(wǎng)絡(luò)模塊/接口在發(fā)送數(shù)據(jù)包之前對該數(shù)據(jù)包進行加密。在一些實施方式中，在接收器處采用加密軟件模塊以對加密數(shù)據(jù)進行解密。在一些實施方式中，接收器處的網(wǎng)絡(luò)模塊/接口在接收到加密數(shù)據(jù)包之后對其進行解密。加密算法的非限制性示例包括密碼安全偽隨機數(shù)字生成器、信息理論安全算法、整數(shù)分解算法、素性測試、對稱密鑰算法、高級訪問內(nèi)容系統(tǒng)、對稱密鑰算法、破解加密算法(brokencryptographyalgorithm)、密碼分析算法、sha算法、rsa算法和加密散列函數(shù)。加密可以利用采用了公鑰、私鑰和/或口令短語(如在安全電子郵件傳輸中所使用的)的密鑰對概念。例如，每當發(fā)送者希望發(fā)送加密的序列時，他們必須具有接收者的公鑰。類似地，接收者也必須具有發(fā)送者的公鑰。私鑰與恰好一個公鑰連接。沒有私鑰時，加密數(shù)據(jù)的內(nèi)容極難提取。通常認為80比特的密鑰長度是對稱加密算法的強安全性的最小值。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地認識到實施方式中的比特數(shù)。常常采用128比特密鑰，并認為其非常強。密鑰散列消息認證碼(hmac)也可用于利用加密散列函數(shù)與秘密加密密鑰組合來生成消息認證碼。消息認證碼可同時用來驗證數(shù)據(jù)完整性和認證正在發(fā)送的序列或數(shù)據(jù)。用于發(fā)送和接收序列數(shù)據(jù)的密鑰可以真正隨機地生成并包含足夠的熵。熵可以源自不可預(yù)測的計算機操作，如磁盤驅(qū)動器頭的移動。
在一些設(shè)計中，加密包括密鑰交換機制。密鑰交換信息的非限制性實例包括但不限于公鑰基礎(chǔ)設(shè)施(pki)、pki證書的傳輸、對稱密鑰信息、異步密鑰信息以及交換加密信息的節(jié)點之間的任何密鑰協(xié)商信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地認識到加密密鑰交換的可能實施方式。
在一些實施方式中，當加密數(shù)據(jù)即將傳輸時，該傳輸包括一段或多段加密信息，如加密密鑰、原語、種子、協(xié)議、算法、對象、程序、過程以及其他信息。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地認識到所包含的加密信息。
在一些實施方式中，通信信道被加密；應(yīng)該使用帶外和信道外方法預(yù)先安排或交換即將用于信道加密的加密密鑰。在這樣的通信信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以是純文本或加密數(shù)據(jù)。
在一些實施方式中，執(zhí)行多層加密。例如，純文本數(shù)據(jù)由第一加密機制進行加密；然后，所加密的數(shù)據(jù)進一步由一種或多種加密機制進行加密。
數(shù)字處理設(shè)備
在一些實施方式中，本文描述的裝置、平臺、設(shè)備、系統(tǒng)、方法、介質(zhì)和軟件包括數(shù)字處理設(shè)備或其應(yīng)用。在另外的實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備包括執(zhí)行該設(shè)備的功能的一個或多個硬件中央處理器(cpu)。在另外的實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備還包括被配置用于執(zhí)行可執(zhí)行指令的操作系統(tǒng)。在一些實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備可選地連接到計算機網(wǎng)絡(luò)。在另外的實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備可選地連接到因特網(wǎng)，以便數(shù)字處理設(shè)備訪問萬維網(wǎng)。在另外的實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備可選地連接到云計算基礎(chǔ)架構(gòu)。在其他實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備可選地連接到內(nèi)聯(lián)網(wǎng)。在其他實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備可選地連接到數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。
根據(jù)本文公開的描述，舉非限制性實例來說，合適的數(shù)字處理設(shè)備包括服務(wù)器計算機、臺式計算機、膝上型計算機、筆記本電腦、次筆記本電腦、上網(wǎng)本計算機、上網(wǎng)平板(netpad)計算機、機頂計算機、手持式計算機、互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用工具、移動智能電話、平板計算機、個人數(shù)字助理、視頻游戲機和載具(vehicles)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，許多智能電話適用于本文描述的系統(tǒng)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將認識到，具有可選的計算機網(wǎng)絡(luò)連接性的選擇電視機、視頻播放器和數(shù)字音樂播放器適用于本文描述的系統(tǒng)。合適的平板計算機包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的具有小冊子(booklet)、平板(slate)和可轉(zhuǎn)換配置的平板計算機。
在一些實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備包括被配置用于執(zhí)行可執(zhí)行指令的操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)是，例如軟件，包括程序和數(shù)據(jù)，其管理設(shè)備的硬件并為應(yīng)用程序的執(zhí)行提供服務(wù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，舉非限制性實例來說，合適的服務(wù)器操作系統(tǒng)包括freebsd、openbsd、
在一些實施方式中，所述設(shè)備包括存儲和/或存儲器設(shè)備。存儲和/或存儲器設(shè)備是用于臨時或永久地存儲數(shù)據(jù)或程序的一個或多個物理裝置。在一些實施方式中，所述設(shè)備是易失性存儲器，并且需要電力來維持存儲的信息。在一些實施方式中，所述設(shè)備是非易失性存儲器，并且在數(shù)字處理設(shè)備未通電時保留存儲的信息。在另外的實施方式中，非易失性存儲器包括閃速存儲器。在一些實施方式中，非易失性存儲器包括動態(tài)隨機存取存儲器(dram)。在一些實施方式中，非易失性存儲器包括鐵電隨機存取存儲器(fram)。在一些實施方式中，非易失性存儲器包括相變隨機存取存儲器(pram)。在其他實施方式中，所述設(shè)備是存儲設(shè)備，舉非限制性實例來說，包括cd-rom、dvd、閃速存儲器設(shè)備、磁盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器和基于云計算的存儲。在另外的實施方式中，所述存儲和/或存儲器設(shè)備是諸如本文所公開的那些的設(shè)備的組合。
在一些實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備包括用于向用戶發(fā)送視覺信息的顯示器。在一些實施方式中，該顯示器為陰極射線管(crt)。在一些實施方式中，該顯示器為液晶顯示器(lcd)。在另外的實施方式中，該顯示器為薄膜晶體管液晶顯示器(tft-lcd)。在一些實施方式中，該顯示器為有機發(fā)光二極管(oled)顯示器。在各種其他實施方式中，該oled顯示器為無源矩陣oled(pmoled)或有源矩陣oled(amoled)顯示器。在一些實施方式中，該顯示器為等離子體顯示器。在其他實施方式中，該顯示器為視頻投影儀。在其他實施方式中，該顯示器是基于電子墨水(e-ink)或電子紙(e-paper)的。在另一些實施方式中，該顯示器是諸如本文所公開的那些的設(shè)備的組合。
在一些實施方式中，數(shù)字處理設(shè)備包括用于從用戶接收信息的輸入設(shè)備。在一些實施方式中，該輸入設(shè)備為鍵盤。在一些實施方式中，該輸入設(shè)備為指點設(shè)備，舉非限制性實例來說，包括鼠標、軌跡球、軌跡板、操縱桿、游戲控制器或觸控筆。在一些實施方式中，該輸入設(shè)備為觸摸屏或多點觸摸屏。在其他實施方式中，該輸入設(shè)備是用來捕捉聲音或其他語音輸入的麥克風。在其他實施方式中，該輸入設(shè)備是用來捕捉動作或視覺輸入的攝相機。在另一些實施方式中，該輸入設(shè)備是諸如本文所公開的那些的設(shè)備的組合。
非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)
在一些實施方式中，本文公開的平臺、系統(tǒng)、軟件應(yīng)用程序、介質(zhì)和方法包括一個或多個非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，其編碼有程序，包括可被可選地聯(lián)網(wǎng)的數(shù)字處理設(shè)備的操作系統(tǒng)執(zhí)行的指令。在另外的實施方式中，計算機可讀存儲介質(zhì)是數(shù)字處理設(shè)備的有形組件。在另一些實施方式中，計算機可讀存儲介質(zhì)可選地可從數(shù)字處理設(shè)備中移除。在一些實施方式中，舉非限制性實例來說，計算機可讀存儲介質(zhì)包括cd-rom、dvd、閃速存儲器設(shè)備、固態(tài)存儲器、磁盤驅(qū)動器、磁帶驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、云計算系統(tǒng)和服務(wù)等。在一些情況下，程序和指令永久地、基本上永久地、半永久地或非暫時性地編碼在介質(zhì)上。
網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序
在一些實施方式中，計算機程序包括網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。根據(jù)本文提供的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，在各種實施方式中，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序利用一個或多個軟件框架和一個或多個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。在一些實施方式中，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序創(chuàng)建于軟件框架，如
獨立應(yīng)用程序
在一些實施方式中，計算機程序包括獨立應(yīng)用程序，該獨立應(yīng)用程序是作為獨立的計算機進程運行的程序，而不是附加到現(xiàn)有進程之上的程序，例如，不是插件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，常常對獨立應(yīng)用程序進行編譯。編譯器是將以編程語言編寫的源代碼轉(zhuǎn)換成二進制目標代碼如匯編語言或機器代碼的計算機程序。舉非限制性實例來說，合適的編譯編程語言包括c、c++、objective-c、cobol、delphi、eiffel、javatm、lisp、pythontm、visualbasic和vb.net或其組合。編譯通常至少部分地執(zhí)行以創(chuàng)建可執(zhí)行程序。在一些實施方式中，計算機程序包括一個或多個可執(zhí)行的編譯應(yīng)用程序。
軟件模塊
在一些實施方式中，本文公開的平臺、系統(tǒng)、軟件應(yīng)用程序、介質(zhì)和方法包括軟件、服務(wù)器和/或數(shù)據(jù)庫模塊或其應(yīng)用。鑒于本文提供的公開內(nèi)容，利用已知的機器、軟件和語言，通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的技術(shù)來創(chuàng)建軟件模塊。本文公開的軟件模塊以多種方式實現(xiàn)。在各種實施方式中，軟件模塊包括文件、代碼段、編程對象、編程結(jié)構(gòu)或其組合。在另外的各種實施方式中，軟件模塊包括多個文件、多個代碼段、多個編程對象、多個編程結(jié)構(gòu)或其組合。在各種實施方式中，舉非限制性實例來說，一個或多個軟件模塊包括網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序、移動應(yīng)用程序和獨立應(yīng)用程序。在一些實施方式中，軟件模塊位于一個計算機程序或應(yīng)用程序中。在其他實施方式中，軟件模塊位于多于一個計算機程序或應(yīng)用程序中。在一些實施方式中，軟件模塊托管在一個機器上。在其他實施方式中，軟件模塊托管在多于一個機器上。在另外的實施方式中，軟件模塊托管在云計算平臺上。在一些實施方式中，軟件模塊托管在一個位置中的一個或多個機器上。在其他實施方式中，軟件模塊托管在多于一個位置中的一個或多個機器上。
數(shù)據(jù)庫
在一些實施方式中，本文公開的平臺、系統(tǒng)、軟件應(yīng)用程序、介質(zhì)和方法包括一個或多個數(shù)據(jù)庫或其應(yīng)用。鑒于本文提供的公開內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，許多數(shù)據(jù)庫適用于網(wǎng)絡(luò)事件數(shù)據(jù)的存儲和檢索。在各種實施方式中，舉非限制性實例來說，合適的數(shù)據(jù)庫包括關(guān)系數(shù)據(jù)庫、非關(guān)系數(shù)據(jù)庫、面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫、對象數(shù)據(jù)庫、實體關(guān)系模型數(shù)據(jù)庫、關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫和xml數(shù)據(jù)庫。在一些實施方式中，數(shù)據(jù)庫是基于因特網(wǎng)的。在另外的實施方式中，數(shù)據(jù)庫是基于網(wǎng)絡(luò)的。在另一些實施方式中，數(shù)據(jù)庫是基于云計算的。在其他實施方式中，數(shù)據(jù)庫基于一個或多個本地計算機存儲設(shè)備。
實施例
通過參考作為本申請的示例性實施方式而提供的以下非限制性實施例可以更好地理解本申請。提出以下實施例是為了更全面地說明實施方式，然而絕不應(yīng)理解為限制本申請的寬泛范圍。雖然在本文中已示出并描述了本申請的某些實施方式，但顯而易見的是，此類實施方式僅僅是以示例的方式提供的。在不脫離實施方式的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到許多變化、改變以及替換；應(yīng)當理解，在實踐本文描述的方法時可以采用本文描述的實施方式的各種替代方式。
實施例1——多重珠陣列測定組件
圖1示出了多重檢測珠夾心法測定的非限制性實例。用不同的熒光信號或其他基于光的信號浸漬珠的混合物，該信號允許不同珠群體的區(qū)分。每個熒光珠與捕捉探針偶聯(lián)，該捕捉探針與靶分析物的一部分特異性結(jié)合。檢測分子與靶分析物的第二特定部分結(jié)合。在一些情況下，該檢測分子是生物素化的抗體，其中鏈霉親和素綴合的藻紅蛋白隨后與該檢測分子結(jié)合。在其他實施方式中，該檢測分子被熒光標記。在相同的測定期間，樣品暴露于多個珠群體，每個群體含有針對特定抗原或分析物的獨特捕捉探針，從而提高了定點照護檢驗的成本效益、便攜性和可用性。圖3示出了光學(xué)成像系統(tǒng)配置的非限制性實例。
實施例2——珠流動通過微流體室
圖2示出了(a)微流體室內(nèi)的測定組分、(b)流動通過分析物檢測珠混合物的樣品、(c)流動通過分析物檢測探針的樣品、(d)流動通過檢測窗口的檢測珠/抗體復(fù)合物的非限制性實例。
實施例3——靶標檢測的分析
用戶執(zhí)行多重珠陣列測定。光學(xué)成像系統(tǒng)和軟件顯示出復(fù)用能力，從而在單個樣品內(nèi)生成多種單獨分析物的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。作為實例，用戶可以使用在光學(xué)檢測器前面的熒光濾波器或成陣列的濾波器來分析數(shù)據(jù)。由光學(xué)成像系統(tǒng)捕捉并通過圖像分析軟件顯示的圖像示出了通過鏈霉親和素綴合的藻紅蛋白捕捉的樣品的檢測。圖4示出了靶分析物檢測分析的非限制性實例。對不同熒光強度的六個熒光珠進行成像，并通過熒光強度單位分離珠群體。對每個珠群體的靶分析物結(jié)合量進行量化，并顯示為每個珠群體被檢測探針結(jié)合的珠數(shù)目。圖5示出了靶分析物量化的非限制性實例。分析物濃度決定了經(jīng)由熒光標記的捕捉抗體/抗原與熒光珠結(jié)合的分析物的量。捕捉探針的熒光強度是樣品中靶分析物濃度的量度。通過生成圖5所示的標準曲線，可以確定樣品中的靶分析物濃度。
實施例4——移動健康提供者
本文公開的系統(tǒng)和設(shè)備被用作便攜式定點照護輔助設(shè)備。由于高移動性，護士能夠輕松地攜帶該設(shè)備拜訪各個護理家庭。在流感季節(jié)期間的早晨，護士可以拜訪一名年長的患者。護士可以執(zhí)行多個檢驗以診斷流感狀態(tài)。護士可以收集單個小血滴，并且該定點照護設(shè)備可以對感染狀態(tài)進行分析。數(shù)據(jù)被發(fā)送到遠程服務(wù)器，醫(yī)師進一步訪問該服務(wù)器以實時評估該檢驗的結(jié)果。當發(fā)現(xiàn)可疑結(jié)果時，醫(yī)師可以立即呼叫護士為患者提供適當?shù)恼兆o。整個過程花費不長于2小時。
由于便攜性，護士可以進一步拜訪另一個城鎮(zhèn)中的另一名患者。第二名患者的行動能力有限，所以護士登門拜訪比讓這名男子去往診所更方便。該男子要求定期體檢。護士利用本文公開的設(shè)備從該男子采集單個血滴，然后該設(shè)備可以自動確定該男子的當前健康狀態(tài)。
我們的診斷和患者管理平臺移動性極強、使用簡單并且價格便宜。位于偏遠位置的健康工作者從單滴血液就可以快速、準確地執(zhí)行檢驗，從而診斷或監(jiān)測一系列傳染性和非傳染性疾病。云連接性使得能夠從中心位置對結(jié)果進行審查以供質(zhì)量控制、決策支持，并促進emr數(shù)據(jù)整合。
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