專利名稱：用于確定微流體回路的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及微流體回路，特別是涉及用于確定微流體回路的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)的方法和裝置。
背景技術(shù)：
在微流體系統(tǒng)的制造和使用中已經(jīng)越來(lái)越希望獲得化學(xué)和生物信息。微流體系統(tǒng)包括具有大約幾納米至幾百微米尺寸特征的裝置，這些裝置進(jìn)行配合以便執(zhí)行各種所需功能。例如，微流體裝置能夠適合于執(zhí)行材料分析和操作功能，比如化學(xué)、生物和/或物理分析。很多微流體系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)是提高的響應(yīng)時(shí)間、所需試樣體積較小和較低的試劑消耗。當(dāng)使用或產(chǎn)生危險(xiǎn)材料時(shí)，以微流體體積進(jìn)行反應(yīng)也可以提高安全性并減少排放量。
在一些情況下，微流體盒與盒閱讀器結(jié)合使用。盒閱讀器例如可以對(duì)于微流體盒提供支持功能。在一些情況下，例如盒閱讀器可以提供電控制信號(hào)、光束和/或光檢測(cè)器、氣動(dòng)控制壓力或氣流量、電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)或電場(chǎng)、信號(hào)處理和/或其它的支持功能。
很多微流體盒包括一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)槽、流動(dòng)槽道、閥、泵和/或其它結(jié)構(gòu)，它們需要協(xié)調(diào)工作，以便獲得合適的材料分析和/或操作功能，例如化學(xué)、生物和/或物理分析。在一些情況下開(kāi)發(fā)了專用的定時(shí)協(xié)議，以便幫助保證微流體盒的各種操作以合適順序和/或在合適時(shí)間進(jìn)行。開(kāi)發(fā)這樣的定時(shí)協(xié)議可能是困難和費(fèi)時(shí)的過(guò)程。
此外，很多微流體盒由塑料層疊材料或模制部件來(lái)制造，以有助于減小微流體盒的尺寸、成本和復(fù)雜性。不過(guò)，盡管這樣的制造技術(shù)可以提供便宜的部件，但是它們通常尺寸精度差和可重復(fù)性差，并有不對(duì)稱的尺寸和較大公差的截面。這些工藝變化可能使得盒與盒之間產(chǎn)生的流體流量、部件性能等發(fā)生變化，這可能降低了預(yù)先對(duì)于特定等級(jí)的微流體盒而開(kāi)發(fā)的任何定時(shí)協(xié)議的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種用于確定微流體回路的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)的方法和裝置。該一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)例如可以涉及用于微流體盒的定時(shí)協(xié)議。
在一些示例實(shí)施例中，根據(jù)微流體盒的合適微流體處理來(lái)計(jì)算不同流動(dòng)槽道的流速和/或其它合適參數(shù)。例如，在一些情況下，可能希望提供鞘流體作為環(huán)繞另一流體或試樣流動(dòng)的鞘，以便形成芯流。在這種情況下，鞘流體的流速可以大于芯流體或試樣的流速。因此，各流動(dòng)槽道的初始合適流速可以選擇為獲得合適的微流體功能。
為了幫助確定微流體回路的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)，在一個(gè)示例實(shí)施例中，可以利用上述初始流速來(lái)測(cè)量各個(gè)流動(dòng)槽道的一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)濕時(shí)間，且這些潤(rùn)濕時(shí)間可以與預(yù)期值進(jìn)行比較。各槽道的流速和/或其它合適參數(shù)可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，然后可以再次測(cè)量一個(gè)或多個(gè)潤(rùn)濕時(shí)間并與預(yù)期值進(jìn)行比較。這可以繼續(xù)進(jìn)行，直到調(diào)節(jié)后的流速產(chǎn)生的潤(rùn)濕時(shí)間與預(yù)期值一致。
在一些情況下，一個(gè)流動(dòng)槽道的流體流能夠影響另一流動(dòng)槽道的流體流，特別是當(dāng)流動(dòng)槽道相互流體地連通，例如在交叉區(qū)域處。因此，可以同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)或多個(gè)流體槽道的潤(rùn)濕時(shí)間，并與預(yù)期值比較。根據(jù)該結(jié)果，可以調(diào)節(jié)兩個(gè)或更多槽道的流速，且這可以繼續(xù)進(jìn)行，直到測(cè)量的潤(rùn)濕時(shí)間與預(yù)期值一致。需要時(shí)也可以監(jiān)測(cè)和校正氣泡、回流、停止流動(dòng)和/或其它流動(dòng)異常的存在。
在一些情況下，可以利用可調(diào)節(jié)流速來(lái)開(kāi)發(fā)定時(shí)協(xié)議。例如，各流體的開(kāi)始時(shí)間可以根據(jù)在微流體盒中的選定流動(dòng)槽道部分的潤(rùn)濕時(shí)間和長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算。為了執(zhí)行某些分析，可能希望使得第一流體恰好在第二流體之前到達(dá)流體交叉區(qū)域。這時(shí)，根據(jù)流體槽道至流體交叉區(qū)域的長(zhǎng)度以及上述潤(rùn)濕時(shí)間，可以計(jì)算第一和第二流體的開(kāi)始時(shí)間。用于定時(shí)協(xié)議的流速可以是上述調(diào)節(jié)流速。
也可選擇，或者另外，可以考慮調(diào)節(jié)開(kāi)始時(shí)間，以便獲得合適的微流體功能。也就是，開(kāi)始時(shí)間(代替或附加流速)可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便微流體盒獲得合適的工作功能。例如，開(kāi)始時(shí)間可以調(diào)節(jié)成使得各流體在合適時(shí)間和/或以合適順序到達(dá)微流體盒中的特定位置，例如交叉區(qū)域。在一個(gè)示例實(shí)施例中，對(duì)于各流體流可以選擇流體流速，并可以利用這些流體流速來(lái)測(cè)量相應(yīng)潤(rùn)濕時(shí)間。根據(jù)測(cè)量的潤(rùn)濕時(shí)間，初始開(kāi)始時(shí)間可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使各流體在合適時(shí)間和/或以合適順序到達(dá)微流體盒中的特定位置。
如上所述，很多微流體盒可以由塑料層壓材料或模制部件來(lái)制造，這能夠幫助減少微流體盒的尺寸、成本和復(fù)雜性。不過(guò)，盡管該制造技術(shù)可以提供便宜部件，但是它們通常具有較差的尺寸精度和可重復(fù)性，且具有不對(duì)稱尺寸和較大公差的截面。這些處理變量可能使得盒與盒之間的流體流、部件性能等發(fā)生變化，這可能降低了預(yù)先對(duì)于特定等級(jí)的微流體盒而開(kāi)發(fā)的任何定時(shí)協(xié)議的準(zhǔn)確性和/或性能。
為了幫助補(bǔ)償這些處理變量，可以考慮使得一個(gè)或多個(gè)流體處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)與微流體盒的功能部件/結(jié)構(gòu)一起制造?？梢詫?duì)處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，以便確定手頭的特定微流體盒的處理變量。例如，處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)可以包括一系列流動(dòng)槽道，這些流動(dòng)槽道有時(shí)具有與微流體盒的功能部分上的流動(dòng)槽道相似或相同的尺寸。一些或全部處理監(jiān)測(cè)流動(dòng)槽道的潤(rùn)濕時(shí)間可以進(jìn)行測(cè)量，以便確定手頭的特定微流體盒的特定潤(rùn)濕時(shí)間，而不是確定整個(gè)等級(jí)的微流體盒的潤(rùn)濕時(shí)間。通過(guò)采用手頭的微流體盒的潤(rùn)濕時(shí)間，用于特定微流體盒的定時(shí)協(xié)議可以更準(zhǔn)確。也可以提供其它流體處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)，以便幫助提供可以由微流體卡片閱讀器使用的數(shù)據(jù)，從而改進(jìn)特定微流體盒的操作和/或性能。


通過(guò)參考下面的詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合附圖，將能夠很容易理解和更好地了解本發(fā)明的其它目的和本發(fā)明的多個(gè)附加優(yōu)點(diǎn)，在全部附圖中，相同參考標(biāo)號(hào)表示相同部件，且附圖中圖1是表示示例微流體盒的特定結(jié)構(gòu)的示意俯視圖；圖2是表示圖1的微流體盒的一個(gè)示例流動(dòng)槽道的示意側(cè)剖圖；圖3和圖4是表示圖1的微流體盒的流動(dòng)槽道的示意側(cè)剖圖，其中有流體檢測(cè)電路；圖5是表示示例容積驅(qū)動(dòng)壓力源的示意側(cè)剖圖，該壓力源適于向圖1的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)槽道供給壓力；圖6是表示另一示例壓力源的示意側(cè)剖圖，該壓力源適于向圖1的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)槽道供給壓力；圖7是表示用于確定微流體盒的控制順序的示例方法的流程圖，該微流體盒包括在交叉區(qū)域處交叉的兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道；圖8是表示用于確定微流體盒的控制順序的還一示例方法的流程圖，該微流體盒包括在交叉區(qū)域處交叉的兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道；圖9是表示用于控制流過(guò)微流體盒的流體流的示例方法的流程圖，該微流體盒包括在交叉區(qū)域處交叉的兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道；圖10是表示用于控制流過(guò)微流體盒的流體流的另一示例方法的流程圖，該微流體盒包括在交叉區(qū)域處交叉的兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道；圖11是表示用于圖1的微流體盒的示例定時(shí)協(xié)議的定時(shí)圖；圖12是表示示例微流體盒的特定選擇結(jié)構(gòu)的示意俯視圖，該微流體盒包括一個(gè)或多個(gè)流體處理監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)；圖13是表示用于操作圖12的示例微流體盒的微流體卡片閱讀器的示意俯視圖；圖14是表示圖12的示例微流體盒的處理監(jiān)測(cè)區(qū)域的更詳細(xì)示意俯視圖；圖15是表示用于確定微流體盒的特征和操作該微流體盒的示例方法的流程圖；圖16是表示用于操作微流體盒的另一示例方法的流程圖；圖17是表示用于確定微流體盒的特征的還一示例方法的流程圖；以及圖18是表示用于裝箱微流體盒的示例方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示一種示例性微流體盒10的特定結(jié)構(gòu)的俯視示意圖。應(yīng)當(dāng)知道，該微流體盒10只是示例，本發(fā)明可以用于任意的微流體盒，而不管它的形狀、功能和結(jié)構(gòu)如何。例如，該微流體盒可以用于流式細(xì)胞測(cè)量術(shù)、血液學(xué)、分析化學(xué)、血液化學(xué)分析、尿分析和/或血液氣體分析、電解質(zhì)測(cè)量等。還可以考慮，所示微流體盒10可以由任意合適材料或材料系統(tǒng)制成，例如包括玻璃、硅、一種或多種聚合物、或者任意合適材料或材料系統(tǒng)，或者材料或材料系統(tǒng)的組合。
所示微流體盒10包括在第一交叉區(qū)域16處交叉的第一流動(dòng)槽道12和第二流動(dòng)槽道14。第三流動(dòng)槽道18從第一交叉區(qū)域16處延伸。第四流動(dòng)槽道20在第二交叉區(qū)域22處與第三流動(dòng)槽道交叉。第五流動(dòng)槽道24從第二交叉區(qū)域22處延伸。在所示實(shí)施例中，第五流動(dòng)槽道24的一部分通過(guò)微流體盒10的光學(xué)窗口區(qū)域26，該光學(xué)窗口區(qū)域26能夠用于光學(xué)地詢問(wèn)第五流動(dòng)槽道24中的流量，這種詢問(wèn)通常使用微流體盒閱讀器(見(jiàn)圖13)。
在該示例性微流體盒10的正常功能操作過(guò)程中，可以以溶解流速沿第一流動(dòng)槽道12來(lái)提供溶解試劑，并以血液試樣流速沿第二流動(dòng)槽道14來(lái)提供血液試樣。血液試樣流速和溶解流速可以通過(guò)任意合適的壓力源來(lái)控制，例如下面參考圖5和6所示和所述的壓力源。這里使用的術(shù)語(yǔ)壓力源可以根據(jù)需要包括正壓力或負(fù)壓力(例如真空)。
溶解試劑和血液試樣表示為在第一交叉區(qū)域16處交叉。第一交叉區(qū)域16可以設(shè)置為這樣，當(dāng)來(lái)自第一和第二流動(dòng)槽道12和14的流體流過(guò)第一交叉區(qū)域16時(shí)，溶解試劑沿周向環(huán)繞血液試樣流動(dòng)。在一些情況下，溶解試劑的流速高于血液試樣的流速，這可以幫助提高在第三槽道18中的流動(dòng)特性，且在一些情況下有助于形成血液的細(xì)帶，它由溶解試劑完全地和均勻地包圍。當(dāng)它們經(jīng)過(guò)第三流動(dòng)槽道18時(shí)，這樣的帶形流有助于溶解試劑均勻溶解血細(xì)胞。
鞘流體可以以鞘流速沿第四流動(dòng)槽道20提供。在所示微流體盒10中，沿第三流動(dòng)槽道18流動(dòng)的該溶解血液試樣在第二交叉區(qū)域22處與鞘流體交叉。第二交叉區(qū)域22可以設(shè)置成這樣，當(dāng)來(lái)自第三和第四流動(dòng)槽道18和20的流體流過(guò)第二交叉區(qū)域22時(shí)，鞘流體沿周向環(huán)繞該溶解的血液試樣流動(dòng)。在一些情況下，鞘流速明顯高于該溶解血液試樣的流速，這可以幫助促進(jìn)在第五槽道24中形成芯。例如，在流式細(xì)胞儀中，第二交叉區(qū)域22可以設(shè)置成使該溶解的血液試樣中的血細(xì)胞布置在單個(gè)縱列芯中，這樣，當(dāng)它們經(jīng)過(guò)光學(xué)窗口區(qū)域26時(shí)，它們能夠通過(guò)微流體盒閱讀器而逐個(gè)進(jìn)行光學(xué)詢問(wèn)。
在很多情況下，在一個(gè)流動(dòng)槽道中的流體流能夠影響在另一流動(dòng)槽道中的流體流。例如，當(dāng)?shù)诙鲃?dòng)槽道14中的流體流在來(lái)自第一流動(dòng)槽道12的流體流之前進(jìn)入第一交叉區(qū)域16，且具有足夠壓力時(shí)，可能阻止第一流動(dòng)槽道12中的流體流進(jìn)入第一交叉區(qū)域(例如停止流動(dòng))。在一些情況下，在第二流動(dòng)槽道14中的流體流實(shí)際上可以使得第一流動(dòng)槽道12中的流體流反向(例如倒流)。
在另一示例中，當(dāng)?shù)谝涣鲃?dòng)槽道12中的流體流在第二流動(dòng)槽道14中的流體流之前進(jìn)入第一交叉區(qū)域16時(shí)，在第二流動(dòng)槽道14中的流體流可能在它到達(dá)第一交叉區(qū)域16之前將氣泡引入第三流動(dòng)槽道18中。在一些情況下，氣泡可能對(duì)下游微流體盒10的工作產(chǎn)生不利影響。
這些示例只是作為可能由微流體盒10中的各個(gè)流體流的不正確定時(shí)引起的一些不利影響的示例。因此，在很多情況下，必須開(kāi)發(fā)專用的定時(shí)協(xié)議，以便幫助保證微流體盒10的各個(gè)操作以合適順序和/或在合適時(shí)間進(jìn)行。這些定時(shí)協(xié)議例如可以包括微流體盒10的一些或全部流動(dòng)槽道的開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間、流速和其它特性。
在一些情況下，一些或全部流動(dòng)槽道的表面特性可以設(shè)計(jì)為幫助在微流體盒10中產(chǎn)生所需的流動(dòng)特性和/或定時(shí)順序。例如，圖2是表示一個(gè)示例流動(dòng)槽道的示意側(cè)剖圖。在所示實(shí)施例中，流動(dòng)槽道總體以40表示，并包括在它的內(nèi)表面的至少一部分上的涂層或內(nèi)襯。所示涂層或內(nèi)襯包括親水性表面42和憎水性表面44。當(dāng)從左側(cè)進(jìn)入時(shí)，流體將很容易沿親水性表面42流動(dòng)，并將不容易沿憎水性表面44流動(dòng)。在一些實(shí)施例中，在親水性表面42至憎水性表面44之間的過(guò)渡可以布置在這樣的位置，在該位置處，相應(yīng)定時(shí)協(xié)議指示流體流將停止-至少暫時(shí)停止。例如，可能希望在第二流動(dòng)槽道14中的血液試樣流恰好在第一交叉區(qū)域16之前或該第一交叉區(qū)域16處停止。然后，在血液試樣重新開(kāi)始流動(dòng)之前，溶解試劑可以流過(guò)第一交叉區(qū)域16。這可以幫助減少空氣(例如氣泡)，否則，該空氣可能停留在第二流動(dòng)槽道中，而不會(huì)注入第三流動(dòng)槽道18。
圖3和4是表示本發(fā)明另一示例的流動(dòng)槽道50的示意側(cè)剖圖。所示流動(dòng)槽道50包括兩個(gè)導(dǎo)體端子52和54，這兩個(gè)導(dǎo)體端子通向在流動(dòng)槽道50中的、相互靠近但并不相互連接的區(qū)域。通過(guò)該導(dǎo)體的電信號(hào)可以以多種方式使用，作為通向微流體盒的輸入和/或來(lái)作為來(lái)自微流體盒的輸出。
一些信號(hào)可能涉及形成回路，該回路的一部分可以包括在流動(dòng)槽道50中的流體自身。這樣的回路例如可以用于檢測(cè)在流動(dòng)槽道50中的特定位置是否存在流體。外部電極可以監(jiān)測(cè)在導(dǎo)體52和54之間的阻抗，例如通過(guò)在它們之間施加小電壓和監(jiān)測(cè)電流。當(dāng)不存在流體時(shí)，阻抗將非常高。不過(guò)，當(dāng)流體經(jīng)過(guò)槽道中的電極50和52時(shí)，流體將橋接在兩個(gè)端子50和52之間的間隙。當(dāng)流體至少輕微導(dǎo)電時(shí)，流體將使得回路中的阻抗明顯降低。該阻抗的降低可以通過(guò)電子裝置來(lái)檢測(cè)，并可以根據(jù)該輸入來(lái)確定。通過(guò)沿任意流體槽道的長(zhǎng)度布置多個(gè)這樣的回路，外部電子裝置可以用于監(jiān)測(cè)流體速度和/或潤(rùn)濕時(shí)間，如本文進(jìn)一步所述。圖3表示了流體56還沒(méi)有到達(dá)端子50、52時(shí)的流動(dòng)槽道50，而圖4表示了流體56形成回路時(shí)的流動(dòng)槽道50。
圖5是表示一種示例性容積驅(qū)動(dòng)壓力源的側(cè)視示意圖，該壓力源適于向圖1的示例微流體盒的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)槽道施加壓力。在示例實(shí)施例中，該容積驅(qū)動(dòng)壓力源是注射類型的泵，該泵總體以60表示，并由步進(jìn)馬達(dá)62等來(lái)驅(qū)動(dòng)。該容積驅(qū)動(dòng)壓力源可以由控制器64來(lái)控制，該控制器64可以接收一個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)66，如圖所示。
圖6是表示另一示例壓力源的示意側(cè)剖圖，該壓力源適于向圖1的示例微流體盒的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)槽道施加壓力。在該示例實(shí)施例中，壓力源70包括輸入腔室72和輸出腔室74。第一閥76布置在輸入腔室72和輸出腔室74之間，第二閥78布置在輸出腔室74和大氣之間?？梢越邮找粋€(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)82的控制器80可以控制第一閥76和第二閥78。
在工作過(guò)程中，輸入腔室72可以接收來(lái)自壓力源的輸入壓力(標(biāo)記為P1)?？刂破?0可以指示第一閥76打開(kāi)以便增壓輸出腔室74，并產(chǎn)生輸出壓力(標(biāo)記為P2)。一旦輸出腔室74達(dá)到合適壓力，控制器80可以指示第一閥關(guān)閉。需要時(shí)，控制器80還可以指示第二閥78打開(kāi)，以便降低輸出腔室74中的壓力。盡管圖5和6表示了兩個(gè)示例壓力源，但是應(yīng)當(dāng)知道，任意合適的壓力源都可以用于在示例微流體盒10的流動(dòng)槽道中獲得所需的流速，包括正壓源和負(fù)壓源(例如真空)。
圖7是表示一種用于確定微流體盒的控制順序的示例方法的流程圖，該微流體盒包括在交叉區(qū)域處交叉的兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道。在步驟90進(jìn)入該流程，并控制前進(jìn)至步驟92。在步驟92中測(cè)量第一潤(rùn)濕時(shí)間。第一潤(rùn)濕時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于使流體沿第一長(zhǎng)度流過(guò)第一流動(dòng)槽道至第一指定位置所需的時(shí)間。然后控制前進(jìn)至步驟94。在步驟94中，測(cè)量第二潤(rùn)濕時(shí)間。第二潤(rùn)濕時(shí)間可以對(duì)應(yīng)于使流體沿第二長(zhǎng)度流過(guò)第二流動(dòng)槽道至第二指定位置所需的時(shí)間。然后，控制前進(jìn)至步驟96。在步驟96中，至少第一潤(rùn)濕時(shí)間和第二潤(rùn)濕時(shí)間用于確定第一流動(dòng)槽道的第一開(kāi)始時(shí)間和第二流動(dòng)槽道的第二開(kāi)始時(shí)間，使得來(lái)自第一流動(dòng)槽道的流體相對(duì)于來(lái)自第二流動(dòng)槽道的流體以預(yù)定順序流過(guò)交叉區(qū)域。然后，控制前進(jìn)至步驟98，在該步驟中離開(kāi)該流程。
圖8是表示用于確定微流體盒的控制順序還一示例方法的流程圖，該微流體盒包括在交叉區(qū)域處交叉的兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道。在步驟100，利用初始流速來(lái)測(cè)量選定流體槽道的初始潤(rùn)濕時(shí)間。然后，控制前進(jìn)至步驟102。根據(jù)各選定流體槽道的初始測(cè)量潤(rùn)濕時(shí)間和長(zhǎng)度，步驟102確定各選定流體槽道的初始/另一流速和初始/另一開(kāi)始時(shí)間，使得來(lái)自各選定流體槽道的流體在初始/另一所需時(shí)間和/或以初始/另一所需順序到達(dá)交叉流動(dòng)位置。然后，控制前進(jìn)至步驟106。
如上所述，在一個(gè)流動(dòng)槽道中的流體流能夠影響另一流動(dòng)槽道的流體流，特別是當(dāng)流動(dòng)槽道相互流體連通，例如在交叉區(qū)域處。因此，在所示流程圖中，步驟106測(cè)量當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)流體槽道利用初始/另一流速和初始/另一開(kāi)始時(shí)間來(lái)同時(shí)驅(qū)動(dòng)時(shí)選定流體槽道的潤(rùn)濕時(shí)間。然后，控制前進(jìn)至步驟108。在步驟108中，觀察在微流體盒中的回流、氣泡和/或停止流動(dòng)。當(dāng)觀察到回流、氣泡和/或停止流動(dòng)時(shí)，控制返回步驟102，在該步驟102中選擇另一開(kāi)始時(shí)間和/或流速。當(dāng)沒(méi)有觀察到回流、氣泡和/或停止流動(dòng)時(shí)，控制前進(jìn)至步驟112。
根據(jù)各選定流體槽道的初始/另一測(cè)量潤(rùn)濕時(shí)間和長(zhǎng)度，步驟112確定各選定流體槽道的最終流速和最終開(kāi)始時(shí)間，以便使來(lái)自各選定流體槽道的流體在最終所需時(shí)間和/或以最終所需順序到達(dá)交叉流動(dòng)位置。
圖9表示了用于控制流過(guò)微流體盒的流體流的方法的流程圖，該微流體盒包括在交叉區(qū)域處交叉的兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道。在步驟120進(jìn)入流程，且控制前進(jìn)至步驟122。步驟122使得流體在第一流動(dòng)槽道中流動(dòng)。然后，控制前進(jìn)至步驟124。當(dāng)流體處在相對(duì)于交叉區(qū)域的預(yù)定位置時(shí)，步驟124減慢或停止第一流動(dòng)槽道中的流體流動(dòng)。然后，控制前進(jìn)至步驟126。步驟126使得在第二流動(dòng)槽道中的流體通過(guò)交叉區(qū)域。然后，控制前進(jìn)至步驟128。步驟128使得第一流動(dòng)槽道中的流體流過(guò)交叉區(qū)域。然后，控制前進(jìn)至步驟130，在該步驟130中離開(kāi)流程。該方法例如可以幫助減少在微流體盒的下游流動(dòng)槽道中的氣泡。
圖10是表示用于控制流過(guò)微流體盒的流體流的另一示例方法的流程圖，該微流體盒包括兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道。在步驟140進(jìn)入流程，其中，控制前進(jìn)至步驟144。步驟144使得流體以第一流速在第一流動(dòng)槽道中流動(dòng)。然后，控制前進(jìn)至步驟146。步驟146使得流體在第二流動(dòng)槽道中以第二流速流動(dòng)。然后，控制前進(jìn)至步驟148。當(dāng)在第一流動(dòng)槽道中的流體到達(dá)或基本到達(dá)第一預(yù)定位置時(shí)，步驟148增加第一流動(dòng)槽道中的流體流速。然后，控制前進(jìn)至步驟150。當(dāng)?shù)诙鲃?dòng)槽道中的流體到達(dá)或基本到達(dá)第二預(yù)定位置時(shí)，步驟150增加第二流動(dòng)槽道中的流體流速。然后，控制前進(jìn)至步驟152，在該步驟中離開(kāi)流程。
圖11是表示圖1的示例微流體盒10的示例定時(shí)協(xié)議的定時(shí)圖。在示圖中，槽道“A”對(duì)應(yīng)于圖1的第一流動(dòng)槽道12，槽道“B”對(duì)應(yīng)于第二流動(dòng)槽道14，而槽道“C”對(duì)應(yīng)于第四流動(dòng)槽道20。
在所示定時(shí)圖中，血液試樣首先在槽道“B”中以第一血液試樣流速170開(kāi)始流動(dòng)。這持續(xù)大約12秒。然后，溶解試劑以第一溶解試劑流速172開(kāi)始流動(dòng)，同時(shí)，血液試樣流速增加至第二血液試樣流速174。在本示例中，血液試樣流速增加，以便幫助防止第二流動(dòng)槽道14中的血液試樣回流。
該順序使得溶解試劑和血液試樣能夠大約同時(shí)到達(dá)第一交叉區(qū)域16。第一交叉區(qū)域16可以適合于將一血液試樣帶注入在兩個(gè)溶解試劑鞘層之間。該帶在加速進(jìn)入第三流動(dòng)槽道18的過(guò)程中被拉伸得更細(xì)。在一些情況下，該血液試樣帶為兩個(gè)或三個(gè)細(xì)胞厚，這樣，所有的血細(xì)胞都靠近溶解試劑，且所有的細(xì)胞都暴露于溶解試劑中相同時(shí)間。這種“在行進(jìn)中溶解”可以提供比分批溶解更一致的結(jié)果。第三流動(dòng)槽道18的長(zhǎng)度可以是使得血液試樣在到達(dá)第二交叉區(qū)域22之前進(jìn)行所需時(shí)間溶解的長(zhǎng)度。
鞘流體在槽道“C”中以鞘流體流速176開(kāi)始流動(dòng)。這在溶解試劑在槽道“A”中開(kāi)始流動(dòng)之后大約32秒時(shí)進(jìn)行。同時(shí)，溶解試劑流速稍微增加，以便幫助防止在第三流動(dòng)槽道18中產(chǎn)生回流。如上所述，第二交叉區(qū)域22可以設(shè)置成使得在溶解的血液試樣中的血細(xì)胞布置為單個(gè)縱列，使得當(dāng)它們經(jīng)過(guò)光學(xué)窗口區(qū)域26時(shí)，它們逐個(gè)被微流體盒閱讀器詢問(wèn)。在示例實(shí)施例中，利用20秒來(lái)獲得在光學(xué)窗口區(qū)域26處流過(guò)第五流動(dòng)槽道24的穩(wěn)定芯流，如180處所示。隨后是持續(xù)時(shí)間為大約90秒的運(yùn)行時(shí)間階段182，在該階段中，該芯中的細(xì)胞由微流體盒閱讀器進(jìn)行光學(xué)詢問(wèn)。在運(yùn)行時(shí)間階段182結(jié)束后，在第一、第二和第三流動(dòng)槽道中的流動(dòng)停止，并進(jìn)入15秒的等候期184。等候期184可以使得有足夠時(shí)間來(lái)適當(dāng)?shù)仃P(guān)閉壓力源以及關(guān)閉在微流體盒10上的任何閥和/或執(zhí)行任何其它關(guān)閉操作。應(yīng)當(dāng)知道，該定時(shí)協(xié)議只是作為示例，事件的特定順序和事件的定時(shí)將取決于特定微流體盒設(shè)計(jì)。
圖12是表示示例微流體盒的特定選擇結(jié)構(gòu)的示意俯視圖，該微流體盒包括一個(gè)或多個(gè)流體處理監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)。如上所述，很多微流體盒由塑料層壓材料或模制部件來(lái)制造，這能夠有助于減小微流體盒的尺寸、成本和復(fù)雜性。不過(guò)，盡管這樣的制造技術(shù)可以提供便宜的部件，但是它們通常具有較差的尺寸精度和可重復(fù)性，并有不對(duì)稱的尺寸和較大公差的截面。這些處理變量可能使得盒與盒之間的流體流動(dòng)、部件性能等發(fā)生變化，這可能降低了預(yù)先對(duì)于特定等級(jí)的微流體盒而開(kāi)發(fā)的任何定時(shí)協(xié)議的準(zhǔn)確性和/或性能。
為了幫助補(bǔ)償這些處理變量，可以考慮使得一個(gè)或多個(gè)流體處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)與微流體盒的功能部件/結(jié)構(gòu)一起制造。圖12表示了包括各自的處理監(jiān)測(cè)(PM)區(qū)域202的微流體盒200。不過(guò)需要時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮該處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)可以布置在微流體盒的功能部件/結(jié)構(gòu)之間。
還可以對(duì)該處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試，以便確定手頭的特定微流體盒的處理變量。例如，該處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)可以包括一系列流動(dòng)槽道，這些流動(dòng)槽道有時(shí)具有與微流體盒200的功能部分上的第一、第二、第三、第四和第五流動(dòng)槽道12、14、18、20和24相似或相同的尺寸。一些或全部處理監(jiān)測(cè)流動(dòng)槽道的潤(rùn)濕時(shí)間可以被測(cè)量，以便確定手頭的特定微流體盒的特定潤(rùn)濕時(shí)間，而不是確定一個(gè)等級(jí)的微流體盒的通常潤(rùn)濕時(shí)間。當(dāng)采用手頭的微流體盒的潤(rùn)濕時(shí)間和/或其它測(cè)量參數(shù)時(shí)，用于特定微流體盒的定時(shí)協(xié)議可以更準(zhǔn)確。
可以考慮，在微流體盒200進(jìn)行發(fā)貨之前，可以對(duì)處理監(jiān)測(cè)區(qū)域202中的一些或全部處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)試。在一些情況下，專用于該微流體盒200的數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存在微流體盒200上。在圖12所示的示例實(shí)施例中，數(shù)據(jù)可以以機(jī)器可讀形式記錄在處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(PM-DATA)區(qū)域204中。例如，數(shù)據(jù)可以作為印刷在微流體盒200上的條形碼來(lái)進(jìn)行記錄。也可選擇或另外，數(shù)據(jù)可以記錄在光、磁或RF標(biāo)簽上，該標(biāo)簽固定在微流體盒200上。需要時(shí)，也可以使用任意其它類型的儲(chǔ)存裝置，包括永久性存儲(chǔ)器和非永久性存儲(chǔ)器。
在一些情況下，在數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄之后，處理監(jiān)測(cè)區(qū)域202可以在需要時(shí)沿線206從微流體盒200上除去。例如，這可以通過(guò)剪切、鋸或利用任意其它合適處理來(lái)完成。在一些情況下，沿線206可以提供有孔，該孔可以幫助將處理監(jiān)測(cè)區(qū)域202從微流體盒200的其余部分上“拉斷”。
圖13是表示微流體卡片閱讀器220的示意俯視圖，該微流體卡片閱讀器220用于閱讀圖12所示的微流體盒200。在一些實(shí)施例中，微流體盒200插入微流體卡片閱讀器220中的狹槽或其它開(kāi)口內(nèi)。不過(guò)需要時(shí)，可以考慮使用任意其它合適的接口來(lái)接收微流體盒200。微流體卡片閱讀器220可以包括操作微流體盒200所需的硬件和/或軟件。例如，微流體卡片閱讀器220可以包括泵、閥、光源和光檢測(cè)器、控制器等?？刂破骺梢赃m合于執(zhí)行微流體盒200的定時(shí)協(xié)議，如本文中所述。
在一些情況下，微流體卡片閱讀器220可以包括閱讀器，該閱讀器能夠閱讀記錄在處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)域204中的機(jī)器可讀標(biāo)記。利用該數(shù)據(jù)，微流體卡片閱讀器220的操作可以進(jìn)行變化(例如定制)，以便適應(yīng)特定微流體盒200中的處理變量。例如，一些定時(shí)協(xié)議的開(kāi)始時(shí)間、流速和/或其它參數(shù)可以根據(jù)從處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)域204閱讀的處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)而變化。
在一些情況下，整個(gè)定時(shí)協(xié)議可以記錄在處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)域204中。也可選擇或者另外，閱讀卡的類型、所使用的試劑、型號(hào)、序號(hào)以及其它參數(shù)可以記錄在處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)區(qū)域204中。這可以幫助防止在使用過(guò)程中的錯(cuò)誤，因?yàn)橐恍┗蛉靠ㄆ卣骺梢杂晌⒘黧w卡片閱讀器220讀出和進(jìn)行使用。
在優(yōu)選實(shí)施例中，微流體卡片閱讀器220能夠恰好在使用前執(zhí)行處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)的一些或全部測(cè)試。例如，微流體卡片閱讀器220可以通過(guò)處理監(jiān)測(cè)區(qū)域202中的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)槽道來(lái)泵送流體，然后根據(jù)該結(jié)果來(lái)改變定時(shí)協(xié)議的一些參數(shù)，該定時(shí)協(xié)議最終通過(guò)微流體卡片閱讀器220而在微流體盒200的功能操作過(guò)程中使用。
圖14是表示圖12所示的微流體盒200的處理監(jiān)測(cè)區(qū)域202的更詳細(xì)示意俯視圖。如示例實(shí)施例中所示，處理監(jiān)測(cè)區(qū)域202可以根據(jù)需要包括各種處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)。例如，處理監(jiān)測(cè)區(qū)域202可以包括處理監(jiān)測(cè)流動(dòng)槽道結(jié)構(gòu)230、232和234，它們可以有與卡片的功能部分上的功能流動(dòng)槽道12、14和20相同的截面尺寸，且在一些情況下有相同的橢圓形狀。因?yàn)樘幚肀O(jiān)測(cè)流動(dòng)槽道結(jié)構(gòu)230、232和234與功能流動(dòng)槽道12、14和20同時(shí)制造，從處理監(jiān)測(cè)流動(dòng)槽道結(jié)構(gòu)230、232和234收集的數(shù)據(jù)可以很好地預(yù)測(cè)功能流動(dòng)槽道12、14和20的性能。
也可以提供其它類型的處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)。例如，可以提供儲(chǔ)槽240。同樣，可以提供第二交叉區(qū)域22的拷貝(如250處所示)以及光學(xué)窗口26的拷貝(如260處所示)。還可以提供其它結(jié)構(gòu)，例如包括在微流體盒200的不同層壓層之間延伸的各個(gè)流動(dòng)槽道270、一個(gè)或多個(gè)閥280、層對(duì)齊特征290以及可以提供與微流體盒200的處理/制造變量相關(guān)的數(shù)據(jù)的任意其它合適部件/結(jié)構(gòu)。
圖15是表示用于確定微流體盒的特性和操作微流體盒的示例方法的流程圖。在步驟300進(jìn)入流程，且控制前進(jìn)至步驟302。步驟302將一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件布置在微流體盒上，其中，該一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件與微流體盒的功能部分一起制造。然后，控制前進(jìn)至步驟304。步驟304利用該一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件來(lái)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)試，以便產(chǎn)生微流體盒的至少一部分功能部分的特征數(shù)據(jù)。然后，控制前進(jìn)至步驟306。步驟306利用微流體盒閱讀器等來(lái)操作微流體盒，其中，微流體盒閱讀器的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)根據(jù)特征數(shù)據(jù)而變化。然后，控制前進(jìn)至步驟308，在該步驟308中離開(kāi)流程。
圖16是表示用于操作微流體盒的另一示例方法的流程圖。在步驟320進(jìn)入流程，且控制前進(jìn)至步驟322。步驟322接收具有流體回路的微流體盒。然后，控制前進(jìn)至步驟324。步驟324從微流體盒閱讀一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記，其中，該一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記包括微流體盒的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)性能特征。通過(guò)在一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件上進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)量來(lái)確定該一個(gè)或多個(gè)性能特征中的至少一些，該測(cè)試元件與微流體盒一起制造。然后，控制前進(jìn)至步驟326。步驟326根據(jù)信息讀數(shù)來(lái)改變微流體盒閱讀器等的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)。然后，控制前進(jìn)至步驟328。步驟328利用變化的工作參數(shù)來(lái)操作微流體盒閱讀器等。然后，控制前進(jìn)至步驟330，在該步驟330中離開(kāi)流程。
圖17是表示用于確定微流體盒的特征的另一示例方法的流程圖。在步驟340進(jìn)入流程，且控制前進(jìn)至步驟342。步驟342執(zhí)行至少一些制造流體回路裝置的步驟，其中，流體回路裝置包括一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件。然后，控制前進(jìn)至步驟344。步驟344執(zhí)行對(duì)至少一個(gè)測(cè)試元件的一個(gè)或多個(gè)測(cè)試。當(dāng)測(cè)試是通過(guò)/失敗類型的測(cè)試時(shí)，控制前進(jìn)至步驟346，在該步驟346中判斷測(cè)試是通過(guò)還是失敗。當(dāng)測(cè)試通過(guò)時(shí)，需要附加制造步驟來(lái)完成流體回路裝置，且控制返回步驟342。當(dāng)測(cè)試失敗時(shí)，控制前進(jìn)至步驟348，在該步驟348中，微流體盒丟棄。然后，控制前進(jìn)至步驟350，在該步驟350中離開(kāi)流程。
返回步驟344，當(dāng)測(cè)試并不是通過(guò)/失敗類型測(cè)試時(shí)，記錄至少一些測(cè)試結(jié)果，如步驟352所示。然后，控制前進(jìn)至步驟354。步驟354判斷流體盒裝置是否完成制造。當(dāng)流體盒裝置沒(méi)有完成制造時(shí)，控制返回步驟342。不過(guò)，當(dāng)流體盒裝置完全完成制造時(shí)，控制前進(jìn)至步驟350，在該步驟350中離開(kāi)流程。
圖18是用于裝箱微流體盒的示例方法的流程圖。在步驟360進(jìn)入流程，其中，控制前進(jìn)至步驟362。步驟362執(zhí)行至少一些制造流體回路裝置的步驟，其中，流體回路裝置包括一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件。然后，控制前進(jìn)至步驟364。步驟364執(zhí)行對(duì)至少一個(gè)測(cè)試元件的一個(gè)或多個(gè)測(cè)試。然后，控制前進(jìn)至步驟366。步驟366根據(jù)測(cè)試結(jié)果而將微流體回路裝置裝箱至一個(gè)或多個(gè)箱中。然后，控制前進(jìn)至步驟370，在該步驟370中離開(kāi)流程。
盡管已經(jīng)介紹了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)，這里所述的教導(dǎo)可以用于其它實(shí)施例中。
權(quán)利要求
1.一種用于確定流過(guò)微流體盒中的兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道的流動(dòng)控制順序的方法，這兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道在交叉區(qū)域中流體連接，該交叉區(qū)域與下游流動(dòng)槽道流體連接，該方法包括以下步驟測(cè)量流體沿第一長(zhǎng)度流過(guò)第一流動(dòng)槽道至第一指定位置的第一潤(rùn)濕時(shí)間；測(cè)量流體沿第二長(zhǎng)度流過(guò)第二流動(dòng)槽道至第二指定位置的第二潤(rùn)濕時(shí)間；以及使用至少該第一潤(rùn)濕時(shí)間和第二潤(rùn)濕時(shí)間來(lái)確定第一流動(dòng)槽道的第一開(kāi)始時(shí)間和第二流動(dòng)槽道的第二開(kāi)始時(shí)間，使得來(lái)自第一流動(dòng)槽道的流體相對(duì)于來(lái)自第二流動(dòng)槽道的流體以預(yù)定順序流過(guò)該交叉區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中來(lái)自第一流動(dòng)槽道的流體在來(lái)自第二流動(dòng)槽道的流體之前流過(guò)該交叉區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中來(lái)自第一流動(dòng)槽道的流體在來(lái)自第二流動(dòng)槽道的流體之后流過(guò)該交叉區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中來(lái)自第一流動(dòng)槽道的流體與來(lái)自第二流動(dòng)槽道的流體基本同時(shí)流過(guò)該交叉區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該第一潤(rùn)濕時(shí)間利用第一流速來(lái)測(cè)量，而該第二潤(rùn)濕時(shí)間利用第二流速來(lái)測(cè)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中第一流速與第二流速不同。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中第一流速與第二流速基本相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中第一流速大于第二流速，且來(lái)自第一流動(dòng)槽道的流體在來(lái)自第二流動(dòng)槽道的流體之前流過(guò)該交叉區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中第一流速和第二流速由一個(gè)或多個(gè)壓力源來(lái)提供。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中該一個(gè)或多個(gè)壓力源中的至少一個(gè)壓力源由一個(gè)或多個(gè)閥來(lái)控制。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中第一流速和第二流速由一個(gè)或多個(gè)容積驅(qū)動(dòng)源來(lái)提供。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中至少一個(gè)容積驅(qū)動(dòng)源包括注射泵。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中該注射泵由一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)來(lái)控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中第一流動(dòng)槽道包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面的第一部分為憎水性，而該內(nèi)表面的第二部分為親水性。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中第二流動(dòng)槽道包括內(nèi)表面，該內(nèi)表面的第一部分為憎水性，而該內(nèi)表面的第二部分為親水性。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中交叉區(qū)域設(shè)置成這樣，當(dāng)來(lái)自第一和第二流動(dòng)槽道的流體流過(guò)交叉區(qū)域時(shí)，來(lái)自第一流動(dòng)槽道的流體沿周向環(huán)繞來(lái)自第二流動(dòng)槽道的流體而流動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中來(lái)自第一流動(dòng)槽道的流體在來(lái)自第二流動(dòng)槽道的流體之前流過(guò)該交叉區(qū)域。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中當(dāng)流體同時(shí)流過(guò)第一流動(dòng)槽道和第二流動(dòng)槽道時(shí)測(cè)量該第一潤(rùn)濕時(shí)間和該第二潤(rùn)濕時(shí)間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括步驟檢查在第一流動(dòng)槽道和/或第二流動(dòng)槽道中是否有回流。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括步驟檢查在第一流動(dòng)槽道和/或第二流動(dòng)槽道中是否有停止流動(dòng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括步驟檢查在第一流動(dòng)槽道、第二流動(dòng)槽道和/或交叉區(qū)域中是否有氣泡。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括步驟檢查在第一流動(dòng)槽道、第二流動(dòng)槽道和/或交叉區(qū)域中是否有回流、停止流動(dòng)和/或氣泡，并且，如果有，則改變第一開(kāi)始時(shí)間和/或第二開(kāi)始時(shí)間。
23.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該微流體盒用于血細(xì)胞計(jì)數(shù)、血液學(xué)、血液化學(xué)分析、尿分析和/或血液氣體分析。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中經(jīng)過(guò)第一流動(dòng)槽道的流體為第一顏色，而經(jīng)過(guò)第二流動(dòng)槽道的流體為第二顏色。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中該第一顏色和/或第二顏色由熒光染料來(lái)提供。
26.一種用于控制流過(guò)微流體盒的流體流動(dòng)的方法，其中，該微流體盒包括兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道，并且其中這兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道在交叉區(qū)域處流體連接，該交叉區(qū)域與下游流動(dòng)槽道流體連接，該方法包括以下步驟使得流體在第一流動(dòng)槽道中流動(dòng)；當(dāng)流體相對(duì)于該交叉區(qū)域處于預(yù)定位置時(shí)減慢或停止流體在第一流動(dòng)槽道中的流動(dòng)；使得第二流動(dòng)槽道中的流體經(jīng)過(guò)該交叉區(qū)域；以及使得第一流動(dòng)槽道中的流體流過(guò)該交叉區(qū)域。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中第一壓力源用于使得流體在第一流動(dòng)槽道中流動(dòng)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中由第一壓力源提供的壓力由一個(gè)或多個(gè)閥來(lái)控制。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中由第一壓力源提供的壓力由一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)來(lái)控制。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中第一壓力源是容積驅(qū)動(dòng)源。
31.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中第二壓力源用于使得流體在第二流動(dòng)槽道中流動(dòng)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中由第二壓力源提供的壓力由一個(gè)或多個(gè)閥來(lái)控制。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中由第二壓力源提供的壓力由一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)來(lái)控制。
34.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中第二壓力源是容積驅(qū)動(dòng)源。
35.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中該預(yù)定位置在該交叉區(qū)域之前。
36.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中該預(yù)定位置處于或基本處于該交叉區(qū)域。
37.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中該預(yù)定位置在該交叉區(qū)域后面。
38.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，還包括步驟在使得第二流動(dòng)槽道中的流體經(jīng)過(guò)該交叉區(qū)域以前，當(dāng)該流體在該交叉區(qū)域之前時(shí)，減慢或停止在該第二流動(dòng)槽道中的流體流動(dòng)。
39.一種用于控制流過(guò)微流體盒的流體流動(dòng)的方法，其中，該微流體盒包括兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道，并且其中這兩個(gè)或更多流動(dòng)槽道在交叉區(qū)域處流體連接，該交叉區(qū)域與下游流動(dòng)槽道流體連接，該方法包括以下步驟使得流體在第一流動(dòng)槽道中以第一流速流動(dòng)；使得流體在第二流動(dòng)槽道中以第二流速流動(dòng)；當(dāng)在第一流動(dòng)槽道中的流體到達(dá)或基本到達(dá)第一預(yù)定位置時(shí)增大該第一流動(dòng)槽道中的流體流速。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，還包括以下步驟當(dāng)在第二流動(dòng)槽道中的流體到達(dá)或基本到達(dá)第二預(yù)定位置時(shí)增大該第二流動(dòng)槽道中的流體流速。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中第一預(yù)定位置和第二預(yù)定位置對(duì)應(yīng)于在交叉區(qū)域之前的位置。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中第一預(yù)定位置和第二預(yù)定位置對(duì)應(yīng)于在交叉區(qū)域之后的位置。
43.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中第一預(yù)定位置和第二預(yù)定位置對(duì)應(yīng)于在或基本在交叉區(qū)域處的位置。
44.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中第一預(yù)定位置對(duì)應(yīng)于在該交叉區(qū)域之前的位置，第二預(yù)定位置對(duì)應(yīng)于在該交叉區(qū)域處或之后的位置。
45.一種微流體盒，包括一個(gè)或多個(gè)功能元件，該功能元件在微流體盒的正常功能操作過(guò)程中使用；以及至少一個(gè)測(cè)試元件，該測(cè)試元件有測(cè)試接口，該至少一個(gè)測(cè)試元件與該一個(gè)或多個(gè)功能元件一起制造，但是在微流體盒的正常功能操作過(guò)程中并不使用。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的微流體盒，其中該至少一個(gè)測(cè)試元件與該一個(gè)或多個(gè)功能元件中的一個(gè)的至少一部分相同或基本相同，并用于測(cè)量該至少一個(gè)測(cè)試元件的至少一個(gè)特征。
47.根據(jù)權(quán)利要求45所述的微流體盒，其中該微流體盒包括流體處理監(jiān)測(cè)區(qū)域，且該至少一個(gè)測(cè)試元件位于該流體處理監(jiān)測(cè)區(qū)域中。
48.根據(jù)權(quán)利要求45所述的微流體盒，其中該一個(gè)或多個(gè)功能元件中的一個(gè)包括功能流動(dòng)槽道，且該至少一個(gè)測(cè)試元件包括測(cè)試流動(dòng)槽道，該測(cè)試流動(dòng)槽道具有與該功能流動(dòng)槽道相同或基本相同的截面。
49.根據(jù)權(quán)利要求45所述的微流體盒，其中該一個(gè)或多個(gè)功能元件中的一個(gè)包括兩個(gè)或更多個(gè)功能流動(dòng)槽道，這些功能流動(dòng)槽道在一功能交叉區(qū)域處流體連接，且該至少一個(gè)測(cè)試元件包括兩個(gè)或更多測(cè)試流動(dòng)槽道，這些測(cè)試流動(dòng)槽道在一測(cè)試交叉區(qū)域處流體連接。
50.根據(jù)權(quán)利要求45所述的微流體盒，其中該微流體盒包括三個(gè)或更多層，并有在兩個(gè)或更多層之間橫穿的功能流動(dòng)槽道，該微流體盒還包括在相同的兩個(gè)或更多層之間橫穿的測(cè)試流動(dòng)槽道。
51.根據(jù)權(quán)利要求45所述的微流體盒，其中該一個(gè)或多個(gè)功能元件中的一個(gè)包括用于儲(chǔ)存流體的功能儲(chǔ)槽，且該至少一個(gè)測(cè)試元件包括測(cè)試儲(chǔ)槽，該測(cè)試儲(chǔ)槽具有與該功能儲(chǔ)槽相同或基本相同的截面。
52.根據(jù)權(quán)利要求45所述的微流體盒，其中該一個(gè)或多個(gè)功能元件中的一個(gè)包括功能閥，且該至少一個(gè)測(cè)試元件包括測(cè)試閥，該測(cè)試閥與該功能閥相同或基本相同。
53.根據(jù)權(quán)利要求46所述的微流體盒，還包括機(jī)器可讀標(biāo)記，其中，該機(jī)器可讀標(biāo)記代表該至少一個(gè)測(cè)試元件的至少一個(gè)特征。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的微流體盒，其中該機(jī)器可讀標(biāo)記能夠被光學(xué)讀出。
55.根據(jù)權(quán)利要求53所述的微流體盒，其中該機(jī)器可讀標(biāo)記能夠被磁讀出。
56.根據(jù)權(quán)利要求47所述的微流體盒，其中該流體處理監(jiān)測(cè)區(qū)域可與該微流體盒的其余部分分離。
57.一種用于確定微流體盒的特征的方法，該方法包括在微流體盒上提供一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件，該一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件與微流體盒的功能部分一起制造；利用該一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件來(lái)執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)試，以便產(chǎn)生微流體盒的功能部分的至少一部分的特征數(shù)據(jù)。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，還包括以下步驟利用微流體盒閱讀器操作微流體盒，其中，該微流體盒閱讀器的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)根據(jù)該特征數(shù)據(jù)而變化。
59.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，還包括步驟將至少一些特征數(shù)據(jù)記錄在該微流體盒上。
60.根據(jù)權(quán)利要求57所述的方法，還包括以下步驟將至少一些特征數(shù)據(jù)記錄在固定于微流體盒上的標(biāo)簽上。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的方法，其中在該標(biāo)簽上的特征數(shù)據(jù)為機(jī)器可讀的。
62.一種微流體盒，包括微流體回路；機(jī)器可讀標(biāo)記，該機(jī)器可讀標(biāo)記包括微流體盒的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)性能特征，該一個(gè)或多個(gè)性能特征通過(guò)對(duì)與微流體盒一起制造的一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)量而確定。
63.一種用于操作微流體盒閱讀器的方法，該方法包括以下步驟接收具有微流體回路的微流體盒；從微流體盒上讀出一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記，其中，該一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記包括該微流體盒的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)性能特征，并且其中該一個(gè)或多個(gè)性能特征中的至少一些通過(guò)對(duì)與微流體盒一起制造的一個(gè)或多個(gè)測(cè)試元件進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)測(cè)量而確定；根據(jù)讀出的信息而改變微流體盒閱讀器的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)；以及，利用改變的工作參數(shù)來(lái)操作該微流體盒閱讀器。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中該標(biāo)記是可光學(xué)讀出的。
65.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中該標(biāo)記是可磁讀出的。
66.根據(jù)權(quán)利要求63所述的方法，其中該一個(gè)或多個(gè)性能特征中的至少一些對(duì)于該特定微流體盒是唯一的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于確定微流體回路的定時(shí)協(xié)議的一個(gè)或多個(gè)工作參數(shù)的方法。在一些實(shí)施例中，對(duì)于特定流動(dòng)槽道測(cè)量潤(rùn)濕時(shí)間，并計(jì)算開(kāi)始時(shí)間、流速和/或其它參數(shù)，這樣，在微流體盒中的各種流體在合適時(shí)間和/或以合適順序到達(dá)特定位置。為了幫助補(bǔ)償處理變量，一個(gè)或多個(gè)流體處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)可以與微流體盒的功能部件/結(jié)構(gòu)一起制造。測(cè)試可以在處理監(jiān)測(cè)部件/結(jié)構(gòu)上進(jìn)行，以便幫助確定手頭的特定微流體盒的處理變量。通過(guò)使用處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，特定微流體盒的定時(shí)協(xié)議可以更準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G05D7/06GK101052469SQ200580037969
公開(kāi)日2007年10月10日 申請(qǐng)日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月2日
發(fā)明者A·帕曼布漢, E·I·卡布斯, P·洛伊蒂曼 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司