本公開涉及納米技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及在納米流體和微流體通道中將分子線性化。

背景技術(shù)：

生物聚合物，例如蛋白質(zhì)、dna或rna，通常是半柔性纏繞的聚合物鏈的形式。這些大分子通常假定在游離溶液中具有無規(guī)卷曲構(gòu)型。對于生物溶液中的雙鏈dna(dsdna)，持久長度(限定其剛性的參數(shù))通常是約50nm。為了實現(xiàn)dna和其它生物聚合物的一致和準(zhǔn)確的表征，通常期望生物聚合物移動通過流體通道以促進(jìn)所述生物聚合物的分析或使用。在一些情況下，生物聚合物在通道中線性化；在其它情況下，生物聚合物出于其它目的被引導(dǎo)通過流體流動路徑。此外，為了促進(jìn)大分子和生物聚合物如dna的表征，可以例如用熒光標(biāo)記技術(shù)來標(biāo)記大分子的序列或特征。然后可以對線性化的經(jīng)過標(biāo)記的生物聚合物進(jìn)行光學(xué)成像以提供某些信息。然而，用于生物聚合物的光學(xué)映射技術(shù)已經(jīng)受到光學(xué)映射圖的低信息密度的阻礙，并且常規(guī)技術(shù)僅提供低通過能力。盡管提供生物聚合物分子的精確的高通過量表征的用于線性化和光學(xué)映射的系統(tǒng)和方法正變得越來越普遍，但是這些系統(tǒng)常常由于流體通道的堵塞而受到隨時間降低的通過量的阻礙，所述流體通道例如包括諸如柱陣列的微制造結(jié)構(gòu)的納米流體和/或微流體線性化系統(tǒng)的納米通道或微通道區(qū)域的入口。不管系統(tǒng)是大量裝載dna鏈還是輕度裝載dna鏈，這種堵塞都可能發(fā)生，盡管在輕度裝載的系統(tǒng)中，堵塞可能以較慢的速率發(fā)生。因此，需要用于對處理生物聚合物的流體系統(tǒng)進(jìn)行清潔和清除堵塞的系統(tǒng)和方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置各自具有若干方面，其中沒有一個方面單獨地負(fù)責(zé)其期望的屬性。在不限制由所附權(quán)利要求所表達(dá)的本發(fā)明的范圍的情況下，現(xiàn)在將簡要討論一些特征。在考慮該討論之后，特別是在閱讀標(biāo)題為“具體實施方式”的部分之后，將理解本發(fā)明的各種實施方式的特征如何提供包括改進(jìn)的清潔和增加的通過量的優(yōu)點。

本公開的一個方面提供用于增強流體流動的方法。在一個方面，所述方法包括使生物聚合物分子移動以接觸裝置中或裝置上的至少一個流體通道，由此由于所述生物聚合物分子的卷曲或聚集，或者吸附到所述通道、或所述通道或流體裝置內(nèi)部的任何其它納米圖案化或微圖案化特征，或者纏結(jié)在其周圍，而在所述裝置中發(fā)生堵塞，以及以有效地光切割造成所述堵塞的生物聚合物的方式引導(dǎo)光源對準(zhǔn)所述裝置中已發(fā)生所述堵塞的區(qū)域，從而促進(jìn)所述堵塞的去除或減少。在一些方面，所述方法還包括以有效地從所述裝置中包含所述堵塞的區(qū)域沖洗出被光切割的生物聚合物分子的方式對所述裝置區(qū)域中的流體施加動力。在一些方面，所述動力可包括靜電力、氣動力、毛細(xì)管力或其任何組合。在一些方面，引導(dǎo)光源包括引導(dǎo)具有約473nm或約488nm之一的波長的光源以激發(fā)與dna結(jié)合的yoyo-1。在一些方面，被移動和光切割的生物聚合物分子可包括dna或rna。

在一些方面，所述方法還包括用指示劑或光子吸收劑標(biāo)記所述生物聚合物分子，以便當(dāng)所述生物聚合物分子暴露于光源時促進(jìn)所述生物聚合物分子的光切割。在一些方面，所述光源可以被配置為產(chǎn)生與用于標(biāo)記所述生物聚合物分子的指示劑或光子吸收劑匹配的光，以便在暴露于所述光時最大化所述生物聚合物分子的光切割。在一些方面，用于標(biāo)記生物聚合物分子的指示劑可以包括以下中的一種：yo，yoyo-1，yoyo-3，toto，亞甲基藍(lán)，cu或rh，用于光動力學(xué)療法的化合物或能夠促進(jìn)生物聚合物的光切割的任何其它光子吸收劑。每種指示劑可以用特定波長或一定范圍的波長激發(fā)以便以有效的方式誘導(dǎo)光切割。在一些方面，所述方法還可包括檢測堵塞的或減小的流動狀況。在一些方面，所述檢測包括識別所述生物聚合物分子通過所述裝置的運輸降到運輸閾值以下。在一些方面，所述檢測包括對于裝置中或裝置上的至少一個流體通道的直接成像以指示堵塞。在一些方面，在預(yù)定時間或預(yù)定運輸閾值之一下以自動方式實現(xiàn)所述裝置中已發(fā)生堵塞的區(qū)域的清潔。在一些方面，所述方法還可包括以有效地使所述裝置對光源的暴露最小化的方式來定位光源。

所公開的另一個方面是用于增強流體流動的設(shè)備。在一些方面，所述設(shè)備可包括光源，其被配置為產(chǎn)生被配置用于光切割生物聚合物分子的光；和控制器，其被配置為控制所述生物聚合物分子的移動以接觸裝置中或裝置上的至少一個流體通道，由此由于所述生物聚合物分子的卷曲或聚集，或者吸附到所述通道、或所述通道或流體裝置內(nèi)部的其它納米圖案化或微圖案化特征，或者纏結(jié)在其周圍，而在所述裝置中發(fā)生堵塞，引導(dǎo)所述光源對準(zhǔn)裝置中已形成生物聚合物分子的堵塞物的區(qū)域，并激活所述光源以產(chǎn)生光束持續(xù)一段時間，來促進(jìn)形成所述堵塞物的生物聚合物分子的光切割。

在一些其它方面，所述設(shè)備還包括動力發(fā)生器，其被配置為產(chǎn)生動力，其中所述控制器被配置為經(jīng)由所產(chǎn)生的動力控制所述生物聚合物分子的移動，并且其中所述控制器還被配置為以有效地從所述裝置中出現(xiàn)所述堵塞物的區(qū)域沖洗出被光切割的生物聚合物分子的方式將所述動力施加到所述區(qū)域中的流體。在一些其它方面，所述設(shè)備的動力包括靜電力、氣動力、毛細(xì)管力或其任何組合中的至少一種。在一些方面，所述動力發(fā)生器被配置為產(chǎn)生靜電力、氣動力、毛細(xì)管力或其任何組合中的一種。在一些方面，由光源產(chǎn)生的光束可具有約473nm或488nm之一的波長。在一些其它方面，其中所述生物聚合物分子或所述設(shè)備可包含dna或rna。

在一些其它方面，所述設(shè)備還可包括生物聚合物分子標(biāo)記裝置，其被配置為用指示劑或光子吸收劑標(biāo)記生物聚合物分子，以便當(dāng)暴露于由光源產(chǎn)生的光束時促進(jìn)生物聚合物分子的光切割。在一些方面，用于標(biāo)記生物聚合物分子的指示劑包括以下中的至少一種：yo，toto，亞甲基藍(lán)，cu或rh，用于光動力學(xué)療法的化合物或任何其它合適的光子吸收劑。在一些方面，所述設(shè)備還可包括檢測器，其被配置為檢測通過裝置中或裝置上的至少一個流體通道的堵塞物或減小的流動狀況。在一些方面，所述檢測器可以進(jìn)一步被配置為識別生物聚合物分子通過裝置中或裝置上的至少一個流體通道的運輸降到運輸閾值以下。在一些方面，所述檢測器還可以進(jìn)一步被配置為對裝置中或裝置上的至少一個流體通道直接成像以指示堵塞物。

在一些其它方面，所述控制器進(jìn)一步被配置為在預(yù)定時間或預(yù)定運輸閾值之一下以自動方式操作所述光源并增強流體流動。在一些其它方面，所述設(shè)備還包括x、x-y或x-y-z平移電機，其被配置為以有效地使所述裝置對光源的暴露最小化的方式定位所述光源，并且進(jìn)一步被配置為允許將所述光源定位在相對于所述裝置的任何位置。

在另一個實施方式中，為了光切割的目的，通過在不使用透鏡或其它光學(xué)系統(tǒng)的情況下使諸如led的光源接近流體結(jié)構(gòu)，將光引導(dǎo)到所述流體結(jié)構(gòu)的區(qū)域。led或流體結(jié)構(gòu)可以被平移到位以實現(xiàn)這一點。所述控制器將協(xié)調(diào)移動、光強度和曝光持續(xù)時間。在光與流體結(jié)構(gòu)之間的掩?？梢杂糜谧钚』瘜Σ粦?yīng)該遭受光切割或降解的區(qū)域(例如含有尚未被裝載到芯片的詢問區(qū)域中的分子的樣品孔)的暴露。

另一個實施方式是將發(fā)光區(qū)域包括到流體裝置中，以將局部激發(fā)和光切割應(yīng)用于經(jīng)受阻塞或堵塞的流體裝置的特定區(qū)域。

另一個方面包括用于表征生物聚合物分子的設(shè)備。所述設(shè)備包括流體裝置，所述流體裝置包括包含至少一個通道的檢測區(qū)域和生物聚合物分子。所述設(shè)備還包括將生物聚合物分子移動到檢測區(qū)域中的動力發(fā)生器，其中在流體裝置中可能出現(xiàn)生物聚合物分子的堵塞物，并妨礙新的生物聚合物分子向檢測區(qū)域的進(jìn)一步流動。所述設(shè)備還包括用于確定檢測區(qū)域中的生物聚合物分子的特性的檢測系統(tǒng)和用于放出包括用于光切割形成堵塞物的生物聚合物分子的配置的光的光源組。所述設(shè)備還包括用于將光傳送到流體裝置的任何區(qū)域的光傳送系統(tǒng)，和用于將檢測系統(tǒng)靶向用于表征生物聚合物分子的檢測區(qū)域和將包括光切割配置的光靶向所述裝置中已形成堵塞物的區(qū)域的定位系統(tǒng)。所述設(shè)備還包括控制器，其被配置為激活動力發(fā)生器以將生物聚合物分子移動到檢測區(qū)域中，將檢測系統(tǒng)引導(dǎo)到檢測區(qū)域，激活檢測系統(tǒng)以確定生物聚合物分子的特性，將被配置用于光切割生物聚合物分子的光源引導(dǎo)到其中已形成堵塞物的區(qū)域，激活光源以產(chǎn)生用于光切割形成堵塞物的生物聚合物分子的光，并激活動力發(fā)生器以沖洗出被光切割的生物聚合物分子；其中另外的新的生物聚合物分子流入檢測區(qū)域中用于表征。

另一個方面可包括用于表征生物聚合物的方法。所述方法可包括將生物聚合物分子移動到流體裝置的檢測區(qū)域中，由此在裝置中可能發(fā)生堵塞，從而妨礙生物聚合物向檢測區(qū)域的進(jìn)一步流動。所述方法還可包括在檢測區(qū)域中檢測生物聚合物分子的特性。所述方法還可包括引導(dǎo)光源對準(zhǔn)裝置中已形成堵塞物的區(qū)域并且對引起堵塞的生物聚合物分子進(jìn)行光切割。然后，所述方法可包括施加動力以沖洗出被光切割的生物聚合物分子并施加動力以使另外的生物聚合物分子流動以用于表征。

另一個方面可包括另一種表征生物聚合物的方法。所述方法可包括將生物聚合物分子移動到流體裝置的檢測區(qū)域中，并在所述檢測區(qū)域中檢測生物聚合物分子的特性。所述方法還可包括引導(dǎo)光源對準(zhǔn)檢測區(qū)域，其中所述光源包括用于光切割生物聚合物分子的配置。所述方法還包括對已經(jīng)被表征過的生物聚合物分子進(jìn)行光切割，和沖洗出被光切割的分子，從而允許新的分子進(jìn)入以用于表征。

另一個方面可包括用于表征生物聚合物的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可包括流體裝置，所述流體裝置包括包含至少一個通道的檢測區(qū)域并且還包括生物聚合物；和檢測系統(tǒng)，其用于在檢測區(qū)域中測定所述生物聚合物分子的特性。所述系統(tǒng)還可包括光切割系統(tǒng)，其包括用于放出光的光源組，所述光包括用于光切割已經(jīng)被詢問或者未被詢問并且不需要被詢問的生物聚合物分子以便裝載新的分子用于表征的配置。

附圖說明

圖1是可用于生物聚合物分析的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的非限制性實施方式的示意圖。

圖2描繪可用于生物聚合物分析的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的一個替代非限制性實施方式。

圖3描繪可用于生物聚合物分析的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的另一個非限制性實施方式。

圖4是用于生物聚合物分析的系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的非限制性實施方式的框圖。

圖5是在用于線性化生物聚合物分子之后清潔納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的方法的流程圖。

圖6是增強流體流動的一個示例性方法的流程圖。在一些方面，方法600可由生物聚合物分子分析系統(tǒng)400執(zhí)行。

具體實施方式

在本文提供的描述中，參考構(gòu)成其一部分的附圖。在詳細(xì)描述、附圖和權(quán)利要求中描述的說明性實施方式不意味著限制。在不脫離本文呈現(xiàn)的主題物的精神或范圍的情況下，可利用其它實施方式，并且可以進(jìn)行其它改變。將容易地理解，如本文一般性描述和在附圖中示出的本公開的方面可以以各種各樣的不同配置來布置、替換、組合和設(shè)計，所有這些都被明確地設(shè)想并構(gòu)成本公開的一部分。

應(yīng)當(dāng)理解，為了清楚起見，本文在單獨實施方式的上下文中描述的本發(fā)明的某些特征也可以在單個實施方式中組合提供。相反，為了簡潔起見，在單個實施方式的上下文中描述的本發(fā)明的各種特征也可以單獨地或以任何子組合提供。此外，對以范圍形式所述的值的引用包括該范圍內(nèi)的每一個值。

除非另有定義，否則本文使用的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常所理解相同的含義。

如本文所用，術(shù)語“通道”是指由邊界限定的區(qū)域。這樣的邊界可以是物理的、電的、化學(xué)的、磁性的等。術(shù)語“納米通道”用于闡明某些通道在某些尺度上被認(rèn)為是納米級的；類似地，術(shù)語“微通道”用于闡明某些通道在某些尺度上被認(rèn)為是微米級的。此外，如本文所用，納米流體可以意味著具有尺度在納米級上的組件的流體系統(tǒng)，而微流體可以意味著具有尺度在微米級上的組件的流體系統(tǒng)。如本文所用，生物聚合物分析可以指使用納米級結(jié)構(gòu)如納米通道(例如納米流體系統(tǒng))的大分子或生物聚合物(例如dna或rna)的分析，并且微分析可以指使用微米級結(jié)構(gòu)如微通道(例如微米流體系統(tǒng))的大分子或生物聚合物(例如dna或rna)的分析。在一些實施方式中，生物聚合物分析可包括生物聚合物表征，其中生物聚合物分子的特性可包括物理尺度(即長度、寬度等)、標(biāo)志周期性、形狀、列舉分子、尺寸、密度、電性質(zhì)、光散射/折射等。

如本文所用，術(shù)語“納米通道”也可以指“微通道”。因此，利用納米通道的裝置、系統(tǒng)或方法可以被推斷為也適用于微通道或能夠利用微通道。此外，利用前綴“納米”的任何術(shù)語可以替換為前綴“微”。例如，“納米通道”或“納米流體”的討論包括“微通道”和“微流體”。

如本文所用，術(shù)語“dna”是指任何長度(例如，0.1kb至100兆堿基)的dna。dna可以是高純度的制劑、粗制物質(zhì)或半粗制物質(zhì)。dna可以來自任何生物來源或者可以是合成的。

如本文所用，“樣品”可包括任何含有可以引入到微流體或納米流體裝置中的生物聚合物的流體。樣品可包括含有感興趣的生物聚合物的任何流體，所述感興趣的生物聚合物例如待分析用于光學(xué)基因組映射或測序的純化和標(biāo)記的dna。在一些實施方式中，樣品可以是施加到用于分析的納米流體或微流體芯片的高度處理的流體(即分析物)。樣品可以含有緩沖劑和添加劑以改性流體裝置的表面，以促進(jìn)電泳或防止吸附。在一些實施方式中，樣品可以例如包括以下的一種或多種組分：血液、血清、血漿、痰液、灌洗液、腦脊髓液、組織、微生物、尿液、精液、汗液、淚液、唾液等，包括其任何級分或經(jīng)過加工的部分。類似地，當(dāng)樣品是取自活檢、拭子、涂片等時，“樣品”明確涵蓋源自活檢、拭子、涂片等的經(jīng)過處理的級分或部分。將生物聚合物線性化可能有益于各種生物聚合物分析系統(tǒng)。例如，線性化可用于將生物聚合物成像的系統(tǒng)、生物聚合物光學(xué)映射系統(tǒng)、測序系統(tǒng)或生物聚合物轉(zhuǎn)染系統(tǒng)中。這種線性化對于研究、使用和/或分析生物聚合物分子的物理和生物性質(zhì)可能是關(guān)鍵的。一些生物聚合物分析系統(tǒng)可使用各種方法或結(jié)構(gòu)來線性化生物聚合物。在一些實施方式中，生物聚合物分析系統(tǒng)可包括具有檢測區(qū)域的流體裝置，而在在一些實施方式中，生物聚合物分析系統(tǒng)可包括具有流體裝置的設(shè)備。檢測區(qū)域可包括使生物聚合物流過的至少一個通道(例如，納米流體或微流體通道)。在一些實施方式中，流體裝置可以是生物聚合物分析系統(tǒng)或設(shè)備的一次性可拆卸單元(即如下所述的芯片)、可拆卸的可重復(fù)使用的單元或者永久的或可拆卸部件。例如，流體裝置可以是mapcard或類似單元。檢測區(qū)域可包含一個或多個流體通道(例如，納米流體或微流體通道)。例如，一些系統(tǒng)可利用錐形區(qū)域來促進(jìn)線性化并將生物聚合物引入流體通道中。其它可以使用經(jīng)由動力饋送生物聚合物分子通過的各種障礙物或柱區(qū)域或陣列，所述柱區(qū)域或陣列使得生物聚合物分子在它們移動通過和圍繞柱時變直。其它系統(tǒng)可以在納米通道或微通道中使用限制，可以通過納米縫、納米孔、微縫或微孔進(jìn)料生物聚合物分子，或者可以將生物聚合物分子插入可重構(gòu)的可調(diào)諧/彈性體通道內(nèi)以線性化生物聚合物。一些可以在襯底表面上使用開頂通道。一些系統(tǒng)可以利用其它線性化方法或線性化方法和結(jié)構(gòu)的組合來線性化生物聚合物。在下面的討論中，可以描述各種實施方式。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，這些實施方式是其中引導(dǎo)生物聚合物的流體系統(tǒng)的實例的子集，并且不旨在進(jìn)行限制，除非在權(quán)利要求中特別指出。

例如，在用于線性化生物聚合物分子的系統(tǒng)中，納米通道(或微通道)可以用于拉直或運輸生物聚合物分子(例如dna分子)或者將其保持為線性化形式以允許生物聚合物分子的成像、映射和/或測序。這樣的通道可以形成在可以容易地從生物聚合物分析系統(tǒng)替換或去除的納米流體(或微流體)芯片或類似結(jié)構(gòu)上或其中，或者可以是生物聚合物分析系統(tǒng)的永久固定設(shè)備。在一些實施方式中，納米流體或微流體結(jié)構(gòu)可以包括上文討論的線性化系統(tǒng)或方法中的一種或多種。在其它實施方式中，納米流體或微流體結(jié)構(gòu)可包括上述線性化系統(tǒng)或方法以及由生物聚合物分析系統(tǒng)使用的其它結(jié)構(gòu)，例如樣品孔或儲槽。納米流體或微流體結(jié)構(gòu)可以在其中包括用于移位或拉直生物聚合物的多個納米通道(或微通道)或其陣列。高效率和高通過量成像裝置可具有用于線性化過程的大量的納米通道平行陣列，例如，陣列中的10、50、100、500、1000、5000個或更多個納米通道。在操作中，生物聚合物分析系統(tǒng)可以重復(fù)地裝載生物聚合物分子，并且生物聚合物分子可以在動力(例如電動力、氣動力、毛細(xì)管力或其任何組合)下被引導(dǎo)流過生物聚合物分析系統(tǒng)(例如，流體裝置)，以將生物聚合物分子移動到檢測區(qū)域中。例如，生物聚合物分子流動通過生物聚合物分析成像系統(tǒng)可包括流過一個或多個線性化區(qū)域，并且多個納米通道可包括成像區(qū)域，其中現(xiàn)在已經(jīng)被線性化的生物聚合物分子可以使用成像裝置有效地和高效地成像。在生物聚合物分析系統(tǒng)中，動力(例如流體壓力或電場)可用于驅(qū)動生物聚合物分子通過系統(tǒng)。

此外，生物聚合物分析系統(tǒng)或其中設(shè)備可包括被配置為在流體裝置的檢測區(qū)域中確定生物聚合物分子的特性的檢測系統(tǒng)。在一些實施方式中，檢測系統(tǒng)可包括被配置成使用熒光來詢問生物聚合物分子的基于光學(xué)的裝置。在一些實施方式中，檢測系統(tǒng)可以是配置為獨立于或結(jié)合基于光學(xué)的檢測系統(tǒng)(例如，用于限定拉伸的生物聚合物分子)操作的電化學(xué)檢測系統(tǒng)。在一些實施方式中，被配置為使用熒光來詢問生物聚合物分子的基于光學(xué)的裝置可以使用與用于光切割目的的詢問所用相同的光源。例如，當(dāng)用于光切割而不是詢問時，光源可以被調(diào)整(用于骨架dna檢測和光切割的藍(lán)色激光器473或488nm也是如此)。在一些實施方式中，光切割所需的能量的量可以是成像所需能量的10至100倍。然而，用于生物聚合物分子成像的一個或多個光學(xué)檢測組件(例如，ccd或cmos相機)可能不用于生物聚合物光切割。

生物聚合物分析系統(tǒng)還可包括動力發(fā)生器和檢測系統(tǒng)，所述檢測系統(tǒng)被配置為在檢測區(qū)域中測定生物聚合物分子的特性。上述光源可以被配置為放出包括用于詢問在流體裝置中形成阻塞物的生物聚合物分子或光切割生物聚合物分子的配置的光。在一些實施方式中，光源可包括具有特定或可調(diào)節(jié)波長的一個或多個激光器，led/oled，白熾燈，汞燈，uv燈，弧光燈，氬燈或任何其它氣體燈(例如，氖和氪)。光源可以是脈動的(即，閃光接通有限量的時間)或連續(xù)的，由物理快門門控，濾波的，放大的，衰減的，極化的或以其它方式操縱的以產(chǎn)生用于在各種不同的波長和強度下詢問生物聚合物分子的光。

在一些實施方式中，用于光切割的能量可能對多種標(biāo)記物具有破壞性。例如，發(fā)射紅移的標(biāo)記，例如cy3或atto532，可能被用于對用yoyo-1標(biāo)記的生物聚合物分子進(jìn)行光切割的488nm光源破壞或損壞。因此，使用光切割過程和能量可以抑制隨后對已經(jīng)光切割的這種生物聚合物分子進(jìn)行成像的嘗試，并且必須小心以確保光切割對非目標(biāo)生物聚合物分子和標(biāo)記具有最小的影響。在一些實施方式中，由光源產(chǎn)生的光與待光切割的標(biāo)記的匹配可以減少光對非目標(biāo)種類標(biāo)記物的破壞性影響。另外，在使用熒光的光學(xué)檢測系統(tǒng)中，另外的波長可以用于目標(biāo)多路復(fù)用(目標(biāo)是分子內(nèi)的標(biāo)志，即dna中的限定序列)或樣品多路復(fù)用(用不同顏色或顏色組合標(biāo)記的不同樣品)。

在一些實施方式中，基于光學(xué)的檢測系統(tǒng)還可以包括反射鏡、物鏡、透鏡、濾光器、快門、光纖電纜或其任何組合?；诠鈱W(xué)的檢測系統(tǒng)還可以包括聚焦機構(gòu)，以確保用于光切割的最大光子傳送(其中檢測系統(tǒng)的光源用于光切割和詢問)，并且當(dāng)詢問生物聚合物時提供最大清晰度的定焦。

在一些實施方式中，光傳送系統(tǒng)可以被配置為將由光源產(chǎn)生的光傳送到流體裝置的任何區(qū)域。光傳送系統(tǒng)可以包括光學(xué)系統(tǒng)或繞過所述光學(xué)系統(tǒng)的基于緊密接近的傳送系統(tǒng)，或兩者的組合，其中生物聚合物分子的dna檢測和詢問可以經(jīng)由光學(xué)系統(tǒng)發(fā)生，并且光切割可以在保護(hù)生物聚合物分子在詢問區(qū)外部的同時通過直接照射而發(fā)生。

生物聚合物分析系統(tǒng)還可以包括定位系統(tǒng)和控制器，其中所述定位系統(tǒng)可以被配置為將檢測系統(tǒng)靶向用于表征生物聚合物分子的檢測區(qū)域，并將光切割的光靶向流動裝置中已經(jīng)形成堵塞物的區(qū)域。在一些實施方式中，定位系統(tǒng)可以能夠在x、y和z方向中的一個或多個上移動。在一些實施方式中，定位系統(tǒng)可包括基于方頭螺釘?shù)倪\動系統(tǒng)或者壓電或粘滑運動系統(tǒng)。在一些實施方式中，定位系統(tǒng)可以包括內(nèi)部或外部編碼器或另一反饋機構(gòu)以實現(xiàn)精確定位。

在一些實施方式中，控制器可以被配置為激活動力發(fā)生器以將生物聚合物分子移動到檢測區(qū)域中，并將檢測系統(tǒng)引導(dǎo)到檢測區(qū)域?？刂破骺梢赃M(jìn)一步被配置為激活檢測系統(tǒng)以確定生物聚合物分子的特性。當(dāng)在流體裝置中已形成堵塞物時，控制器可以將被配置用于光切割生物聚合物分子的光源引導(dǎo)到其中已形成堵塞物的區(qū)域，并激活光源以產(chǎn)生用于光切割形成堵塞物的生物聚合物分子的光。此后，控制器可以激活動力發(fā)生器以沖洗出被光切割的生物聚合物分子，使得額外的新分子可以流入檢測區(qū)域以用于表征。

圖1描繪了可用于生物聚合物流體系統(tǒng)中的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100的一個實施方式。描繪了納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100的一個實施方式的組件。納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100鄰近樣品孔120或其它樣品源，例如較大的流體通道。樣品孔120可以填充有含有生物聚合物或大分子的液體樣品，例如dna分子152。流體樣品還可以包含用于電泳目的的緩沖劑和用于表面改性的表面活性劑和其它添加劑。本文中作為示例描述了通過納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100的dna分子152的移動，并且本公開的實施方式不限于此。盡管本文描述的生物聚合物或大分子由dna分子152舉例說明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這僅僅是生物聚合物的實例，而不是限制性的。

納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100可以被劃分為多個區(qū)域，例如過渡區(qū)150a和納米通道區(qū)150b。過渡區(qū)150a可以包括唇部區(qū)域151、一個或多個供給通道153、柱或去卷積或線性化區(qū)域154以及一個或多個弛豫通道157。唇部區(qū)域151有利地鄰近樣品孔120，并且可以包括相對于樣品孔120的凸起部分。唇部區(qū)域151可以是納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100的第一部分，dna分子152在使用例如電泳從樣品孔120移動、移位或以其它方式驅(qū)動時會與其相遇。唇部區(qū)域151提供使dna分子152離開樣品孔120并進(jìn)入納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100的后續(xù)區(qū)域的過渡區(qū)。在唇部區(qū)域151中描繪了已經(jīng)從樣品孔120驅(qū)動的卷曲或纏結(jié)的dna分子152。唇部區(qū)域151可以具有從孔結(jié)構(gòu)124的頂表面測量的約0.1微米至約10微米的深度。唇部區(qū)域的長度可以是約0.5微米至約1000微米，其中長度被定義為在納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100從一個樣品孔120橫穿到另一個樣品孔的方向上。在一些實施方式中，唇部區(qū)域的深度為約1.5微米，長度為約15微米。本文提供的尺寸僅是示例性的，并且尺寸可以被解釋為所列范圍內(nèi)的任何值。

鄰近唇部區(qū)域151的是一個或多個供給通道153。供給通道153將卷曲或纏結(jié)的dna分子152匯集或引導(dǎo)到柱區(qū)域154中。一個或多個供給通道153彼此平行延伸，并且相對于納米通道128是寬通道。供給通道153可以具有約0.05微米至約25微米或者其間的任何值的寬度，其中寬度被理解為在如上所述的垂直于長度的方向上。供給通道153可以具有約20nm至約1000nm或者其間的任何值的深度。在一些實施方式中，供給通道的深度為約50nm，寬度為約1.5微米。

在一個實施方式中，供給通道153可以通向柱區(qū)域154。柱區(qū)域154包括底板156，在一些實施方式中，底板156與供給通道153的底表面相鄰。柱區(qū)域154還包括一個或多個柱155。柱155可以是散布在整個柱區(qū)域中的硅形成物，其中柱155從柱區(qū)域的底板156延伸到底板156上方凸起的頂部。在一些實施方式中，柱區(qū)域的頂部與孔結(jié)構(gòu)124的頂表面在相同的平面中，并且可以與襯底(未示出)接觸。柱155可以是任何形狀，也就是說，柱可以具有圓形、正方形、菱形、卵形、矩形或任何其它所需形狀的橫截面形狀。柱155可以在尺寸、形狀、高度和距其它柱155的距離上彼此不同。柱155可以在整個柱區(qū)域154上均勻間隔或不均勻間隔。在一些實施方式中，柱區(qū)域154可以包括柱155的多個區(qū)(例如，兩個或更多個區(qū))，其中第一區(qū)包括具有第一尺寸、形狀和/或高度中的一個的柱，并且柱的第二區(qū)包括具有不同于第一尺寸的第二尺寸、形狀和/或高度的柱155。在一個實施方式中，柱155從較大尺寸變化到較小尺寸，因為它們進(jìn)一步從供給通道153移除并且更靠近納米通道128。

柱區(qū)域154內(nèi)的柱155被定尺寸、定形狀和定位以解開、展開或以其它方式拉直纏結(jié)或卷曲的生物聚合物或大分子。例如，柱155的尺寸和柱155之間的間距產(chǎn)生曲折的流動路徑，使得卷曲或纏結(jié)的dna分子152不適合通過該流動路徑。因此，當(dāng)諸如靜電場的動力被施加在納米流體或微流體結(jié)構(gòu)100上時，因為分子與柱155相互作用，卷曲或纏結(jié)的dna分子152機械地被迫展開。如所示，可存在多于一個的柱155的區(qū)域，并且不同區(qū)域的柱155可以具有不同的性質(zhì)。例如，在一些實施方式中，第一區(qū)的柱155之間的間距可以大于第二區(qū)的柱155的間距。以這種方式，在分子到達(dá)第二區(qū)之前，第一區(qū)造成初始的部分解開或展開。在第二區(qū)中，分子被迫通過較窄的空間，這可能導(dǎo)致分子的進(jìn)一步解開或展開。柱155之間的距離可以變化。例如，兩個柱155之間的距離可以是約25nm、約50nm、約100nm、約150nm、約200nm、約250nm、約300nm、約350nm、約400nm、約450nm、約500nm、約1000nm、約2000nm、約3000nm、約4000nm、約5000nm或這些值中的任意兩者之間的范圍。在一些實施方式中，柱155之間的距離是約0.1微米至約2.5微米。

柱155可以具有約20nm至約5000nm或其間的任何值的高度，即從底板156到其頂表面的距離。在一些實施方式中，柱155可以具有約50nm至約10000nm或其間的任何值的寬度、直徑或長度尺寸，取決于它們的形狀。在一些實施方式中，柱155具有約50nm的高度和約200nm至約5000nm的寬度、直徑或長度尺寸。如所示，不同區(qū)的柱155可以具有不同的直徑，其中第一區(qū)的柱155可以具有比第二區(qū)的柱155更大的直徑。另外，柱區(qū)域154中的柱155的密度可以隨著柱區(qū)域154接近納米通道孔128而增加。

柱區(qū)域154鄰接多個弛豫通道157。弛豫通道157是作為多個納米通道128的入口的通道。在一些實施方式中，弛豫通道157是漏斗形通道。弛豫通道157在鄰近柱區(qū)域154的端部處具有較寬的尺寸，并且在靠近納米通道128的端部處具有較窄的尺寸。弛豫通道157接收展開和解開或者部分展開和解開的分子，并且有助于在分子進(jìn)入多個納米通道128時進(jìn)一步線性化分子。線性化的dna分子158被描繪為從相關(guān)聯(lián)的弛豫通道157進(jìn)入一個納米通道128。弛豫通道157可以是約10至約5000微米長，約20nm至300nm深，和約50-1000nm寬。在一些實施方式中，弛豫通道157可以在其最寬點處為約80微米長，50nm深，和300nm寬。

多個納米通道128接收線性化的dna分子，并且設(shè)置尺寸以使得只有線性化的分子才能夠符合并且能夠被運輸或移動通過納米通道128。納米通道128可以是約20nm至約300nm寬，約30至約300nm深，以及約10至約10000微米長。在一些實施方式中，納米通道為約45nm寬，約45nm深，和約350微米長。

在使用期間，納米通道128可能被通過納米通道128移位的生物聚合物分子152堵塞(參見堵塞物130)。堵塞物可能妨礙新的生物聚合物分子進(jìn)一步流動通過納米通道128和/或流體裝置。在其它情況下，納米通道128可能在它們與弛豫通道157相交的地方堵塞(參見堵塞物132)，或者弛豫通道157可能變得被未通過柱區(qū)域154完全展開或者一旦它們通過柱區(qū)域154就重新卷曲的dna分子112堵塞或阻塞(參見堵塞物134)。可選地，柱區(qū)域154可能被沒有適當(dāng)?shù)卣归_或者纏繞在一個或多個柱155周圍并積聚的dna分子152堵塞(參見堵塞物136)。另外，可能在樣品孔120與供給通道153相交的地方形成堵塞物138。

在更一般的意義上，當(dāng)通常應(yīng)用于流體裝置時，dna或其它生物聚合物可以在流體流動的任何區(qū)域中積聚或堵塞，但是更通常地在如下地方積聚或堵塞：分支點，閥，從較大通道到較小通道的過渡，發(fā)生湍流的點，小于卷曲的生物聚合物的尺寸的通道入口、廢物通道、低速流道、流動停止一段時間的區(qū)域，或生物聚合物可能聚集或沉淀或者變得吸附在包括柱的流體裝置的任何表面或與包括柱的流體裝置的任何表面纏結(jié)的區(qū)域，納米通道的側(cè)壁，或任何其它線性化結(jié)構(gòu)。

圖2描繪了可用于生物聚合物分析的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)200的一個替代實施方式。描繪了該納米流體或微流體結(jié)構(gòu)200的實施方式的組件并且其可以類似于關(guān)于圖1所描述的組件。納米通道228被示出與樣品孔220相鄰。在一些實施方式中，納米通道228和樣品孔220可以是納米流體或微流體結(jié)構(gòu)200的一部分。在其它實施方式中，只有納米通道228可以是納米流體或微流體結(jié)構(gòu)200的一部分。樣品孔220可以填充有含有生物聚合物或大分子(例如dna分子252)的液體樣品。液體樣品還可以含有用于電泳目的的緩沖劑和用于表面改性的表面活性劑和其它添加劑。本文中以dna分子252通過納米通道結(jié)構(gòu)200的移動為例進(jìn)行描述，并且本發(fā)明的實施方式不限于此。盡管本文描述的生物聚合物或大分子被描述為dna分子252，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這僅僅是生物聚合物的實例，而不是限制性的。

在樣品孔220中描繪了卷曲或纏結(jié)的dna分子252。與樣品孔220相鄰的是多個納米通道228。多個納米通道彼此平行延伸。多個納米通道228接收線性化的dna分子，并且可以被設(shè)置尺寸以使得只有顯著線性化的分子能夠符合并且能夠被運輸或移動通過納米通道228。納米通道228可以有利地為約20nm至約300nm寬，約30至約300nm深，和約10至約10000微米長。在一些實施方式中，納米通道228是約45nm寬，約45nm深，和約350微米長。如所示，一個或多個dna分子252可以位于一個或多個樣品孔220和/或多個納米通道228中的一個中。在一些實施方式中，dna分子252可以同時位于樣品孔220和納米通道228中。

納米通道228的尺寸和間距可以產(chǎn)生限制性流動路徑，卷曲或纏結(jié)的dna分子252不適合通過該限制性流動路徑。因此，當(dāng)諸如電場的動力被施加在納米流體或微流體結(jié)構(gòu)200上時，因為分子與來自樣品孔220的納米通道228相互作用，卷曲或纏結(jié)的dna分子252機械地被迫展開。

在使用期間，納米通道228可能被通過納米通道228移位的生物聚合物分子252堵塞(參見堵塞物230)?？蛇x地，樣品孔220和納米通道228相交的點可能被卷曲的dna分子228堵塞或阻塞(參見堵塞物232)，所述卷曲的dna分子228在動力下無法如其所應(yīng)該的那樣適當(dāng)展開以移動到納米通道228中。

圖3描繪可用于生物聚合物分析的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)300的另一個實施方式。描述了該納米流體或微流體結(jié)構(gòu)300的實施方式的組件并且其可能類似于關(guān)于圖1所描述的那些。在一些實施方式中，納米流體或微流體結(jié)構(gòu)300可包括納米通道328和樣品孔(未示出)。在其它實施方式中，只有納米通道328可以是納米流體或微流體結(jié)構(gòu)300的一部分。樣品孔可以填充有含有生物聚合物或大分子(例如dna分子352)的液體樣品。液體樣品還可以含有用于電泳目的的緩沖劑和用于表面改性的表面活性劑和其它添加劑。本文中以dna分子352通過納米通道結(jié)構(gòu)300的移動為例進(jìn)行描述，并且本發(fā)明的實施方式不限于此。納米縫324可以存在于每個納米通道328之間。如所示，納米縫324可以在兩個納米通道328之間對角地延伸。當(dāng)納米通道328裝載有dna分子352并且dna分子352穿過納米縫324時，納米縫324可用于線性化dna分子352。如所示，一個或多個dna分子352可以位于一個或多個納米通道328和/或一個或多個納米縫324之一中。在一些實施方式中，dna分子352可以位于樣品孔、納米通道328和納米縫324中。盡管本文描述的生物聚合物或大分子被描述為dna分子352，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這僅僅是生物聚合物的實例，而不是限制性的。

在一個或多個納米通道328中描繪了卷曲或纏結(jié)的dna分子352。多個納米通道彼此平行延伸。納米通道328可以是約20nm至約300nm寬，約30至約300nm深，和約10至約10000微米長，并且可以接收線性化或卷曲的dna分子352。在一些實施方式中，納米通道328為約100nm寬，約100nm深，和約350微米長。在一些實施方式中，納米縫324為約45nm寬，約45nm深，和約45微米長。在一些實施方式中，dna分子352可以同時位于樣品孔和納米通道328中。線性化dna分子358被描述為流過一個納米縫324。

納米流體或微流體結(jié)構(gòu)300可以用于使來自樣品孔的生物聚合物分子的至少一部分移位通過納米通道328。然而，在使用期間，納米通道328可能被通過納米通道328移位的dna分子352堵塞(參見堵塞物330)?？蛇x地，樣品孔和納米通道328相交的區(qū)域可能被卷曲或積聚的dna分子352堵塞或阻塞(參見堵塞物332)。另外，納米縫324可能被dna分子352堵塞或阻塞(參見堵塞物334)。

一旦堵塞，使用堵塞的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的線性化過程的效率可能降低。此外，一旦堵塞，可能難以將新鮮的生物聚合物分子引入納米流體或微流體裝置并在其中操縱它們，這嚴(yán)重限制了通過量和效用。堵塞可進(jìn)一步改變在納米流體或微流體結(jié)構(gòu)中操縱生物聚合物分子所需的最佳電氣條件，從而導(dǎo)致低于標(biāo)準(zhǔn)的通過量。遍布多個納米通道的不均勻堵塞可能對從微流體或納米流體裝置的一個部分到下一個部分的電場產(chǎn)生不均勻響應(yīng)。當(dāng)現(xiàn)有的生物聚合物分子堵塞在納米流體或微流體裝置內(nèi)部時，堵塞的速率可能增加，從而產(chǎn)生加速堵塞的雪球效應(yīng)?？紤]到納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的納米通道的尺寸，通過物理或類似手段(例如，清潔解決方案或物理清潔裝置)掃清通道可能是困難的和/或不切實際的。

當(dāng)將生物聚合物分子裝載到納米通道或微通道區(qū)域中時，納米流體或微流體結(jié)構(gòu)(包括但不限于圖1-3中描繪的那些)可以最初實現(xiàn)高通過量。由于線性化區(qū)域和納米通道被重復(fù)用于線性化更多的生物聚合物分子，所述線性化區(qū)域和納米通道可能被纏結(jié)或積聚的生物聚合物分子堵塞。類似地，當(dāng)不完全線性化的分子進(jìn)入納米通道或當(dāng)多個分子同時進(jìn)入納米通道時，納米通道可能被它們堵塞。這種纏結(jié)和/或堵塞可導(dǎo)致通過量降低，因為堵塞部分抑制dna分子流過所需流道(例如納米通道)的能力。例如，隨著時間的推移，當(dāng)驅(qū)動dna通過納米通道陣列時，越來越多的納米通道將被堵塞，因此更少的通道可用于提供信息。通過納米通道行進(jìn)的dna分子數(shù)量的減少導(dǎo)致陣列中的通過量降低或信息密度降低。其它流體裝置可能類似地被dna或其它生物聚合物堵塞，從而以相關(guān)方式降低其效用。

因此，納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的堵塞部分可能需要被清潔以恢復(fù)芯片或其它結(jié)構(gòu)的通過量。作為示例，參考圖1的結(jié)構(gòu)，用于掃清柱區(qū)域和納米通道的一種方法可以包括使用激光器或其它照明源來將作為納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的堵塞部分的生物聚合物分子切成小塊，之后可以通過適當(dāng)?shù)膭恿?，例如通過電泳力或流體壓差，從納米流體或微流體結(jié)構(gòu)中沖洗出切碎的生物聚合物分子的那些小塊。在一些實施方式中，生物聚合物分子可以是“yoyo-1”染色或標(biāo)記的生物聚合物分子。在一些其它實施方式中，被切碎/光切割的生物聚合物分子可以用另一種指示劑染色或標(biāo)記，或者暴露于另一種化合物(即yo，toto，亞甲基藍(lán)，cu或rh，用于光動力療法的化合物等)，所述化合物吸收光子以促進(jìn)或輔助生物聚合物分子在暴露于照明源時的光切割。因此，可以在存在或不存在染色劑、標(biāo)記、指示劑或其它光子吸收劑的情況下實現(xiàn)光切割。替代實施方式可以利用未染色的分子。在一些實施方式中，照明源可以是激光器，例如473nm藍(lán)色激光器或488nm激光器，或任何其它波長的激光器。其它實施方式可以利用其它波長的光能源，例如uv光，和來自其它來源例如發(fā)光二極管的光能。因此，與生物分子上的染料或其它吸收分子的吸收波長匹配或重疊的激光或其它光可以用于切割被標(biāo)記的多核苷酸或其它生物分子，并且uv或其它高能量照明源可以用于切割甚至未被標(biāo)記的多核苷酸或其它生物分子。

通過在所需的時間或間隔下向納米流體或微流體結(jié)構(gòu)施加一定劑量的激光或其它光能，能夠吸收光或被光切割的堵塞的生物聚合物分子或染色/標(biāo)記的生物聚合物分子可以被碎片化，并且更容易從結(jié)構(gòu)中沖洗出。在一個實施方式中，重復(fù)性流體過程中的特定時間，例如分析裝置中的交錯裝載和成像循環(huán)，可以被定義為應(yīng)該去除堵塞的生物聚合物的時間。可選地，可以通過檢測通過量的降低或通道含有的生物分子超過閾值量而至少部分地確定堵塞量?？蛇x地，芯片的直接成像可以指示堵塞?？蛇x地，當(dāng)納米流體或微流體結(jié)構(gòu)當(dāng)前未用于線性化時，可以啟動清潔。

例如，參考圖1的結(jié)構(gòu)，當(dāng)納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的柱區(qū)域是新的并且完全未被堵塞時，裝置可以檢測或測量下游納米通道的通過量或裝載密度。系統(tǒng)可以被配置為檢測納米流體或微流體結(jié)構(gòu)中的堵塞?？赏ㄟ^識別納米通道中的降低的通過量或裝載密度來檢測堵塞物。一些實施方式可以包括額外的檢測方法以確定堵塞物在納米流體或微流體結(jié)構(gòu)中的位置。一旦確定了堵塞物的特定位置，系統(tǒng)可以將照明源聚焦在該位置以僅在需要的地方聚焦定量能量，并且通過不必向生物聚合物分析系統(tǒng)中未被堵塞的部分施加劑量而避免浪費能量?？蛇x地，系統(tǒng)可以將有效地片段化堵塞的生物聚合物的照明能量至少引導(dǎo)至流體裝置中容易堵塞的任何或所有區(qū)域。

在一個實施方式中，新的或未堵塞的流體裝置中的初始通過量或裝載值可以被確定為納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的基線通過量，并且可以是確定閾值水平的基礎(chǔ)，在該閾值水平下，納米流體或微流體結(jié)構(gòu)將被清潔。在一些實施方式中，閾值水平可以被設(shè)置為通過量的50％，使得當(dāng)下游納米通道的通過量下降到低于50％時，裝置清潔納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的柱區(qū)域。在另一個實施方式中，閾值水平可以被設(shè)置為通過量的75％或通過量的25％，或者這些值之間的任何值，或者任何其它期望的閾值，取決于納米通道通過量的要求和以適當(dāng)劑量的生物聚合物切割能量清潔柱區(qū)域的能力(即，裝置可以具有以更大或更小的頻率施加光能劑量的自動能力)?？蛇x地，納米流體或微流體結(jié)構(gòu)可以在每個裝載周期之后施加劑量，以確保結(jié)構(gòu)盡可能掃清。在本文所述的清潔的任何實施方式中，清潔過程可以以自動方式實現(xiàn)，包括在預(yù)定時間下或在預(yù)定堵塞、通過量或裝載值下。

圖4描繪了可以自動或手動執(zhí)行圖5中公開的方法的用于生物聚合物分析系統(tǒng)的控制系統(tǒng)400的一個示例性實施方式。控制系統(tǒng)400包括控制器462和存儲器464?？刂破?62與存儲器464通信。控制器可以包括處理器和內(nèi)部存儲器或高速緩沖存儲器。存儲器464可以包含用于操作控制器462和/或控制系統(tǒng)400的計算機可讀指令。

控制器462還有利地與照明源460、一個或多個x、x-y或x-y-z平移電機492以及動力發(fā)生器494通信。控制器462被配置成接通或斷開照明源460，并且還可以控制照明源460的強度和/或照明的持續(xù)時間。在一些實施方式中，照明源460可以提供對要發(fā)射的光的波長的控制，或者可以選擇為在期望的波長(例如生物聚合物或標(biāo)記以足以實現(xiàn)切割的方式有效地吸收光子的波長)具有強發(fā)射或峰值發(fā)射?？刂破?62可以被配置為通過控制照明光學(xué)器件470來控制照明光束的方向、焦點或波長。單獨地或組合地，照明源460和照明光學(xué)器件470可以有利地包括例如激光光能源或led光能源，或者有效地光切割所討論的生物聚合物的任何其它光子源。

控制器462被配置為向例如本文所描述的一個或多個x、x-y、x-y-z平移電機492發(fā)送控制信號。例如，控制器462可以被配置為控制x、x-y或x-y-z平移電機492的操作，以便移動上文討論的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)，以使納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的部分根據(jù)需要或期望進(jìn)入照明光學(xué)器件470和照明源460的范圍/視界?？蛇x地，x、x-y或x-y-z平移電機492可以移動照明光學(xué)器件470和/或照明源460，以將光能引導(dǎo)到納米流體或微流體結(jié)構(gòu)中被堵塞或以其它方式需要清潔的特定區(qū)域或部分。應(yīng)當(dāng)注意，還預(yù)期預(yù)防性或防止性清潔，使得即使沒有發(fā)生性能的降低或僅有微小的降低，也可以去除積聚的生物聚合物。在一些實施方式中，本文所述的光切割清潔方法可以預(yù)防性地用于防止堵塞，或者可以與其它預(yù)防性清潔方法結(jié)合使用。在一些實施方式中，平移電機492可以替換為上述定位系統(tǒng)?？刂破?62可以被配置為操作動力發(fā)生器494或向動力發(fā)生器494提供控制信號。動力發(fā)生器可以包括電極、壓力產(chǎn)生元件或其它被配置為產(chǎn)生如本文所述的動力的組件。如上所述，動力可以被配置為將生物聚合物分子移動通過流體裝置并進(jìn)入檢測區(qū)域。

在一些實施方式中，控制器462通過自動控制和協(xié)調(diào)操作照明源460、動力發(fā)生器494、照明光學(xué)器件470以及控制系統(tǒng)400的其它部分的時間選擇來操作。例如，在一些實施方式中，控制器462可以向動力發(fā)生器494提供信號，以引起生物聚合物或大分子在流體系統(tǒng)中的移動。在經(jīng)過一段時間之后，控制器462可以移除信號，或者可以提供中斷信號以停止從動力發(fā)生器494施加動力。在動力被移除之后，控制器462可以向照明源460提供信號以照明可能被生物聚合物或大分子堵塞或者在其它方面可能希望被清潔的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的一部分。在一些實施方式中，控制器462可以確定需要清潔生物聚合物分析系統(tǒng)的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)。如上文所討論，該確定可以基于生物聚合物通過納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的流速。在其它實施方式中，在通過生物聚合物分析系統(tǒng)來分析生物聚合物的每個樣品之后，控制器462可以清潔納米流體或微流體結(jié)構(gòu)。注意，雖然公開了自動化系統(tǒng)，但是如果需要，也可以使用手動或部分手動系統(tǒng)。例如，當(dāng)用戶敲擊按鈕，進(jìn)行菜單選擇，手動平移x、x-y或x-y-z電機以照射流體裝置的特定部分或者以其它方式啟動清潔循環(huán)時，可以啟動清潔循環(huán)。這可以在用戶期望的時候發(fā)生，或者可以例如在用戶同意啟動清潔時響應(yīng)于由控制器向用戶請求輸入提供的通知而發(fā)生。

清潔納米流體或微流體結(jié)構(gòu)可以包括向待掃清的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的區(qū)域或部分施加劑量。在一個示例性實施方式中，例如當(dāng)生物聚合物分子如dna用在473nm吸收的染料或其它分子標(biāo)記時，激光劑量施加方法可以包括向每個生物聚合物分子施加1至100mj/m²的473nm激光能量密度/循環(huán)的劑量，這取決于用生物聚合物分析系統(tǒng)分析的生物聚合物分子。例如，在一個實施方式中，每個循環(huán)最常見的能量密度可以是473nm激光器的15mj/m²。另外，在其它實施方式中，可以使用不同波長的激光，例如當(dāng)dna用不同的染料或其它吸收劑標(biāo)記時。設(shè)計者可以容易地確定每個循環(huán)的適當(dāng)能量密度，其有效地光切割生物聚合物分子。以這種方式，先前堵塞納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的一部分或者以其它方式堵塞、減少或抑制生物聚合物分子通過流體結(jié)構(gòu)的流動的生物聚合物分子可以被切割或“切碎”成可以從已經(jīng)積聚有這種生物聚合物分子的區(qū)域通過的較小塊。

控制器462可以通過打開和關(guān)閉照明源460并且使用照明光學(xué)器件470將照明引導(dǎo)到適當(dāng)?shù)奈恢脕砜刂粕鲜黾す鈩┝渴┘舆^程的定量能量?？刂破?62可以基于每個樣品中的生物聚合物分子和基于用于光切割生物聚合物分子的光能源來確定應(yīng)該使用什么能量密度。例如，如上所述，當(dāng)dna分子已經(jīng)用yoyo-1熒光標(biāo)記染色時，由473nm激光器光切割的dna分子可能需要15mj/m²來進(jìn)行光切割?？蛇x地，使用uv光來光切割dna分子可能不需要染色，但是在施加劑量期間可能需要比473nm激光器更多的能量?？刂破?62可以因此確定將被清潔的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的一部分暴露到照明源460和照明光學(xué)器件470的時間量，并且可以向裝置提供期望的能量水平。能量水平的控制可以通過任何適當(dāng)?shù)氖侄蝸韺崿F(xiàn)，例如通過脈沖寬度調(diào)制，對照射源460的能量輸入的控制，濾光或改變照明時間。

在流體系統(tǒng)的至少一部分被照明期間或之后，控制器462可以向動力發(fā)生器494發(fā)信號以激活。在光切割過程之后激活動力發(fā)生器494可以沖洗出經(jīng)過光切割的生物聚合物的碎片。在動力發(fā)生器494被停用之后，控制器462可以向x、x-y或x-y-z平移電機492發(fā)信號以將納米流體或微流體結(jié)構(gòu)移動指定量，以將待清潔的下一部分定位在照明源460和照明光學(xué)器件470的范圍內(nèi)，或者可以將照明源460和照明光學(xué)器件470移動到適當(dāng)?shù)奈恢?，以清潔需要清潔的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的下一部分。在納米流體或微流體結(jié)構(gòu)或照明源460和光學(xué)器件470已經(jīng)移動之后，控制器462可以重新激勵照明源460和光學(xué)器件470以適當(dāng)?shù)叵蚣{米流體或微流體結(jié)構(gòu)的新部分施加劑量，并沖洗生物聚合物分子的切碎部分，以掃清納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的下一個區(qū)域。該過程可以根據(jù)需要重復(fù)多次，以完全清潔和掃清納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的所有堵塞部分，或者根據(jù)需要進(jìn)行?？蛇x地，可以用激光或其它光能以重復(fù)方式掃描一些或所有的待清潔的區(qū)域一次或多次，直到已經(jīng)施加足夠的切割能量。將參考圖5更詳細(xì)地描述該過程。

圖5是用于對在用于線性化生物聚合物分子之后的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔的示例性方法的流程圖。用于清潔納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的方法500可開始于方框502，其中將含有任選標(biāo)記的、加標(biāo)簽的或染色的生物聚合物(例如dna)的樣品加入到第一儲槽或樣品孔中。在一些實施方式中，可以將緩沖溶液或者相同或其它的液體或流體加入到第二儲槽或樣品孔中，以便于生物聚合物或大分子的電泳。在添加樣品后，生物聚合物分析系統(tǒng)可能圍繞儲槽或納米流體或微流體結(jié)構(gòu)形成密封，以防止樣品蒸發(fā)。在一些實施方式中，生物聚合物分析系統(tǒng)可能包括負(fù)極和正極。負(fù)極和正極或其部分可以分別與第一儲槽或樣品孔中的樣品以及第二儲槽或樣品孔中的緩沖溶液或液體接觸，以提供靜電力來移動生物聚合物分子。在其它實施方式中，動力可以包括由如上所述的壓力產(chǎn)生元件產(chǎn)生的壓力，所述壓力產(chǎn)生元件在樣品放置在儲槽或樣品孔中之后被置于適當(dāng)位置。

該方法進(jìn)行到方框504，其中向儲槽或樣品孔施加動力。如上所述，在一些實施方式中，這通過使用例如負(fù)極和正極和/或襯底的電極部分向樣品孔施加電場來實現(xiàn)。在一些實施方式中，這通過施加足以驅(qū)動分子從第一儲槽通過微通道或納米通道到第二儲槽的壓力梯度來實現(xiàn)。

方法500進(jìn)行到方框506，其中在預(yù)定量的時間之后移除動力。在一些實施方式中，方框506可包括當(dāng)通過納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的流動降低到閾值以下時移除動力，這指示通過納米通道的流動完成。可選地，方框506可以被定時以允許納米通道中的生物聚合物移出納米通道和其它生物聚合物移入納米通道中用于成像或其它分析。在方框506中移除動力時，分子通過納米流體或微流體結(jié)構(gòu)并且特別是納米通道的運動、驅(qū)動或遷移停止，并且分子保持其在納米通道內(nèi)或在第二儲槽或樣品孔中的當(dāng)前位置。預(yù)定時間量可以基于感興趣的生物聚合物或大分子來確定。在一些實施方式中，可以基于由系統(tǒng)線性化和運輸?shù)纳锞酆衔锓肿拥臄?shù)量來確定預(yù)定時間量。動力的施加時間可以是1微秒、5微秒、10微秒、20微秒、50微秒、0.1秒、0.5秒、1秒、2秒、3秒、4秒、5秒、10秒、15秒、20秒、25秒、30秒、45秒、60秒、90秒、120秒、5分鐘、10分鐘、15分鐘、20分鐘、30分鐘或更長時間，或其間的任何時間量。

方法500進(jìn)行到方框508，其中移動照明光學(xué)器件或者納米流體或微流體結(jié)構(gòu)，以便通過將光能源引導(dǎo)在流體結(jié)構(gòu)的期望區(qū)域上來引導(dǎo)清潔照明。例如，如果要移動流體結(jié)構(gòu)，則可以移動納米流體或微流體結(jié)構(gòu)附接的組件或平臺，以使納米流體或微流體結(jié)構(gòu)達(dá)到用于清潔的位置。在一些實施方式中，例如，待清潔的第一部分可以包括納米通道與樣品孔相交的點，而第二部分可以包括納米通道本身。在一些實施方式中，清潔的第二部分可以包括柱陣列或納米通道的子集，其不同于先前清潔的那些。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離本申請的范圍的情況下，清潔的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的第二部分可以改變。

可選地，在方框508，可以移動照明光學(xué)器件以便定位照明光學(xué)器件以清潔納米流體或微流體結(jié)構(gòu)或生物聚合物分析系統(tǒng)的一部分。在一些實施方式中，照明光學(xué)器件可以被移動以清潔不可移動的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)或生物聚合物分析系統(tǒng)的一部分。類似地，如上所述，照明光學(xué)器件可以被操作以將照明光束引導(dǎo)到納米流體或微流體結(jié)構(gòu)或生物聚合物分析系統(tǒng)的不同部分，或者掃描一個區(qū)域，然后可以使用照明光束來清潔。在一些實施方式中，例如，待清潔的生物聚合物分析系統(tǒng)的第一部分可以包括納米流體或微流體結(jié)構(gòu)，其包括納米通道或與納米通道的入口相鄰或上游的區(qū)域。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，使用可以暴露于照明光束的生物聚合物的流體系統(tǒng)的任何部分可以使用類似的過程來清潔，該過程根據(jù)所討論的特定系統(tǒng)的需要而調(diào)整?？蛇x地，適當(dāng)?shù)墓庾幽芰吭?例如uvled或可見光led)或這些led的陣列或布置可以被永久地定位成在致動時將光切割光能引導(dǎo)在流體裝置的適當(dāng)部分上。

在方框510，清潔納米流體或微流體結(jié)構(gòu)(或生物聚合物流體系統(tǒng))的一部分。該方框可以包括將流體結(jié)構(gòu)的一部分暴露于照明光束，使得保留在該部分中的任何生物聚合物分子被給予來自照明光束的能量，該能量可以與生物聚合物分子反應(yīng)并且光切割適當(dāng)?shù)囟康纳锞酆衔锓肿右允沟蒙锞酆衔锉磺谐奢^小的塊。如上文所討論，劑量要求可以根據(jù)生物聚合物分子、所使用的染色或標(biāo)記元件或者所使用的照明源中的至少一項而改變。在一些實施方式中，方框510可以針對被確定為需要清潔的特定位置。在一些實施方式中，方框510可以針對芯片的所有位置。在對納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的所選區(qū)域進(jìn)行光切割之后，該方法進(jìn)行到方框512。

方框512可表示可以插入方框510之后的任選的專用清潔方框，其中納米流體或微流體結(jié)構(gòu)區(qū)域或生物聚合物分析系統(tǒng)的部分被預(yù)先清潔。任選的方框512可以向已經(jīng)通過前一步驟清潔的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)或者生物聚合物分析系統(tǒng)的部分提供專用動力的施加。專用的動力可能是專用來沖洗出生物聚合物分子的碎片，并從該區(qū)域清除可能抑制生物聚合物流動通過系統(tǒng)的要素。在一些實施方式中，任選的方框512的過程可以在任選的決策方框514之后執(zhí)行。在一些實施方式中，非專用動力，例如在光切割步驟之后用于將dna裝載到芯片中的動力(例如，方框504的動力)，可用于在下一個dna樣品裝載的同時掃清生物聚合物分子的碎片。

方法500進(jìn)行到任選的決策狀態(tài)514，其中確定需要清潔或被安排清潔的納米流體或微流體結(jié)構(gòu)或生物聚合物分析系統(tǒng)的每個部分是否已經(jīng)被清潔。待清潔的部分可以包括特定的納米通道或納米通道的完整陣列，或者柱陣列(如果存在一個)，或納米通道或流體裝置的任何所需部分。如果納米流體或微流體結(jié)構(gòu)或生物聚合物分析系統(tǒng)尚未完全清潔，則該方法返回到步驟508，其中繼續(xù)清潔流體結(jié)構(gòu)或生物聚合物分析系統(tǒng)的部分。

上述方法500可以提供生物聚合物分子裝載量或通過流體系統(tǒng)的通過量的增加?？梢栽跊]有觀察到副作用如dna尺寸減小、光漂白標(biāo)記或其它相關(guān)度量的情況下實現(xiàn)這種裝載量和通過量的增加。另外，在可在每次裝載情形之后利用清潔方法的系統(tǒng)中，生物聚合物分析系統(tǒng)可能比未清潔的生物聚合物分析系統(tǒng)更積極地裝載，導(dǎo)致更高的通過量。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，方法500的步驟不需要按照指定的順序執(zhí)行，也不必執(zhí)行所有步驟。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以并行地執(zhí)行所述方法，并且一種方法中的步驟不一定排除在另一種方法中步驟的執(zhí)行。在一些實施方式中，所述方法以重疊的方式發(fā)生，來自一種方法的步驟產(chǎn)生來自另一種方法的步驟或起始來自另一種方法的步驟，或者來自一種方法的步驟被來自另一種方法的步驟觸發(fā)。該方法可以是全自動的，可以在需要一個或多個用戶輸入的同時部分自動，或者可以手動實現(xiàn)。

圖6是增強流體流動的一個示例性方法的流程圖。在一些方面，方法600可以由控制系統(tǒng)400執(zhí)行。在一些方面，方法600可以由獨立的光切割系統(tǒng)(未示出)執(zhí)行。方法600可以示出在用于線性化生物聚合物分子之后清潔納米流體或微流體結(jié)構(gòu)的方法，例如圖5中所示的方法500。

在方框605，生物聚合物分子可以移動以接觸裝置中或裝置上的至少一個流體通道，由此由于生物聚合物分子的卷曲或聚集，或者吸附到所述通道、或所述通道或流體裝置內(nèi)部的其它納米圖案化或微圖案化特征，或者纏結(jié)在其周圍，而在所述裝置中發(fā)生堵塞。在一些方面，生物聚合物分子可以使用動力移動，以從清潔的區(qū)域沖洗出被光切割的生物聚合物分子。在一些方面，動力可以包括靜電力、氣動力、毛細(xì)管力或其任何組合。

在方框610，方法600可以引導(dǎo)光源對準(zhǔn)裝置中已發(fā)生所述堵塞的區(qū)域，以便對有助于所述堵塞的任何生物聚合物分子進(jìn)行光切割，并促進(jìn)所述堵塞的去除或減少。在一些實施方式中，光源可以發(fā)射波長為473nm或488nm的光。在一些方面，方法600可以進(jìn)一步包括用指示劑標(biāo)記生物聚合物分子，以便在暴露于光源時促進(jìn)生物聚合物分子的光切割。在一些方面，方法600的方框610或另一個方框(未在該圖中示出)可以配置光源以產(chǎn)生與用于標(biāo)記生物聚合物分子的指示劑或光子吸收劑匹配的光，以使該方法的光切割能力最大化。產(chǎn)生與指示劑或光子吸收劑匹配的光可以包括確定光的哪些特性(即，波長、強度等)將使得用特定指示劑或光子吸收劑標(biāo)記的生物聚合物分子的光切割最大化。每個指示劑或光子吸收劑可以具有使應(yīng)用指示劑或光子吸收劑的生物聚合物分子的光切割最大化的不同光(即，具有不同波長、強度等的光)。在一些方面，方法600還可以包括在方框610之前或同時或之后檢測堵塞或減小的流動狀況。在一些方面，方法600可以在預(yù)定時間或預(yù)定運輸閾值之一下由系統(tǒng)400自動實現(xiàn)。上文關(guān)于方法600描述的任何方框可以由包括控制器462、照明源460和光學(xué)器件470、動力發(fā)生器494以及x、x-y或x-y-z平移電機492的系統(tǒng)400的一個或多個組件執(zhí)行。在一些實施方式中，上述一個或多個方框可以由與圖4中所示相似的結(jié)構(gòu)和功能的組件來執(zhí)行。

該技術(shù)利用許多其它通用或?qū)Ｓ糜嬎阆到y(tǒng)環(huán)境或配置來操作?？赡苓m用于本發(fā)明的眾所周知的計算系統(tǒng)、環(huán)境和/或配置的實例包括(但不限于)個人計算機、服務(wù)器計算機、手持式或膝上型裝置、多處理器系統(tǒng)、基于處理器的系統(tǒng)、可編程消費電子產(chǎn)品、網(wǎng)絡(luò)pc、小型計算機、控制器、微控制器、大型計算機、直接或間接連接的多個處理器、包括上述系統(tǒng)或裝置中的任何一個的分布式計算環(huán)境，以及類似物。這些裝置的組合可以一起使用。

如本文所用，指令是指用于處理系統(tǒng)中的信息的計算機實現(xiàn)的步驟。指令可以在軟件、固件或硬件中實現(xiàn)，并且包括由系統(tǒng)組件執(zhí)行的任何類型的編程步驟。

如本文所用，處理器可以是任何常規(guī)的通用單芯片或多芯片處理器，例如處理器，corei3、i5或i7處理器，8051處理器，amdfx系列處理器，處理器，atom處理器，處理器，或任何其它所需或合適的處理器或處理器的組合。此外，處理器可以是任何常規(guī)的專用處理器，例如數(shù)字信號處理器、圖形處理器或嵌入式微控制器。處理器通常具有常規(guī)地址線、常規(guī)數(shù)據(jù)線以及一個或多個常規(guī)控制線。

所述系統(tǒng)由詳細(xì)討論的各種模塊組成。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的，每個模塊包括各種子例程、程序、定義語句和宏。每個模塊通常單獨編譯并鏈接到單個可執(zhí)行程式中。因此，為了方便描述優(yōu)選系統(tǒng)的功能性，使用每個模塊的描述。因此，每個模塊所執(zhí)行的處理可以任意地重新分配到其它模塊中的一個，一起組合在單一模塊中，或者在例如可共享動態(tài)鏈接庫中可用。

所述系統(tǒng)可以與各種操作系統(tǒng)如或microsoft結(jié)合使用。

所述系統(tǒng)可以用諸如c、c++、c#、basic、pascal或java的任何常規(guī)編程語言編寫，并且在常規(guī)操作系統(tǒng)下運行。c、c++、basic、pascal、java和fortran是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編程語言，許多商業(yè)編譯器可用其來創(chuàng)建可執(zhí)行代碼。所述系統(tǒng)也可以使用諸如perl、python或ruby等編譯語言編寫。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步理解，結(jié)合本文公開的實施方式描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路和算法步驟可以實現(xiàn)為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。為了清楚地說明硬件和軟件的這種可互換性，上文已經(jīng)在其功能性方面一般地描述了各種說明性組件、塊、模塊、電路和步驟。這種功能性被實現(xiàn)為硬件還是軟件取決于特定的應(yīng)用和對整個系統(tǒng)施加的設(shè)計約束。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以針對每個特定應(yīng)用以不同的方式實現(xiàn)所描述的功能性，但是這種實現(xiàn)決策不應(yīng)被解釋為導(dǎo)致偏離本公開的范圍。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步理解，本文描述的方法和設(shè)備可以在可能形成堵塞物的情況下應(yīng)用于利用生物聚合物分子的任何流體系統(tǒng)。

可以用通用處理器、數(shù)字信號處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、場可編程門陣列(fpga)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或被設(shè)計用于執(zhí)行本文所述功能的其任何組合來實現(xiàn)或執(zhí)行結(jié)合本文公開的實施方式描述的各種說明性邏輯塊、模塊和電路。通用處理器可以是微處理器，但是替代地，處理器可以是任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器還可以被實現(xiàn)為計算裝置的組合，例如dsp和微處理器的組合、多個微處理器的組合、結(jié)合dsp核心的一個或多個微處理器的組合，或任何其它的這種配置。

在一個或多個示例實施方式中，所描述的功能和方法可以在處理器上執(zhí)行的硬件、軟件或固件或其任何組合中實現(xiàn)。如果在軟件中實現(xiàn)，則可以將功能存儲在計算機可讀介質(zhì)上或作為計算機可讀介質(zhì)上的一個或多個指令或代碼傳輸。計算機可讀介質(zhì)包括計算機存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)，包括便于將計算機程序從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方的任何介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是可由計算機訪問的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限制，這種計算機可讀介質(zhì)可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其它光盤存儲器、磁盤存儲器或其它磁存儲裝置，或者可以用于以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式攜帶或存儲所需的程序代碼并且可由計算機訪問的任何其它介質(zhì)。此外，任何連接被適當(dāng)?shù)胤Q為計算機可讀介質(zhì)。例如，如果使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(dsl)或諸如紅外、無線電和微波的無線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠(yuǎn)程源傳輸軟件，則所述同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、dsl或諸如紅外、無線電和微波的無線技術(shù)都包括在介質(zhì)的定義中。如本文所用的磁盤和光盤包括密紋磁盤(cd)、激光磁盤、光盤、數(shù)字通用光盤(dvd)、軟盤和藍(lán)光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而光盤用激光光學(xué)地再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)包括在計算機可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。

前面的描述詳細(xì)說明了本文公開的系統(tǒng)、裝置和方法的某些實施方式。然而，應(yīng)當(dāng)理解，無論上述在文本中如何詳細(xì)描述，系統(tǒng)、裝置和方法都可以以許多方式實踐。此外如上所述，應(yīng)當(dāng)指出，在描述本發(fā)明的某些特征或方面時使用特定術(shù)語不應(yīng)被認(rèn)為意味著本文重新定義的術(shù)語被限定為包括與該術(shù)語相關(guān)的技術(shù)的特征或方面的任何具體特性。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離所描述的技術(shù)的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改和改變。這種修改和改變意在落入實施方式的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將理解，一個實施方式中包括的部分與其它實施方式可互換；來自所描繪的實施方式的一個或多個部分可以以任何組合包括在其它所描繪的實施方式中。例如，本文描述的和/或在附圖中描繪的各種組件中的任何一個可以組合，互換或從其它實施方式排除。

關(guān)于在本文中使用基本上任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以適應(yīng)于上下文和/或應(yīng)用，從復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換為單數(shù)形式和/或從單數(shù)轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)形式。為了清楚起見，可以在此明確闡述各種單數(shù)/復(fù)數(shù)排列。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，一般來說，本文使用的術(shù)語通常旨在作為“開放”術(shù)語(例如，術(shù)語“包括”應(yīng)被解釋為“包括但不限于”，術(shù)語“具有”應(yīng)被解釋為“至少具有”，術(shù)語“包括”應(yīng)被解釋為“包括(但不限于)”等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步理解，如果意指說明性權(quán)利要求表述的具體數(shù)量，則這種意圖將在權(quán)利要求中明確地表述，并且在沒有這種表述的情況下，不存在這樣的意圖。例如，為了幫助理解，權(quán)利要求可以包含使用說明性短語“至少一個”和“一個或多個”來說明權(quán)利要求表述。然而，這些短語的使用不應(yīng)被解釋為意味著通過不帶具體數(shù)量的指稱來說明權(quán)利要求表述，就將包含如此被說明了的權(quán)利要求表述的任何特定權(quán)利要求限制為僅包含一種此類表述的實施方式，即使當(dāng)相同的權(quán)利要求包括說明性短語“一個或多個”或“至少一個”和不帶具體數(shù)量的指稱時(例如，不帶具體數(shù)量的指稱通常應(yīng)被解釋為是指“至少一個/種”或“一個/種或多個/種”)；對于用于說明權(quán)利要求表述的定冠詞的使用也是如此。此外，即使明確地表述了說明性權(quán)利要求表述的具體數(shù)量，本領(lǐng)域技術(shù)人員也將認(rèn)識到，這種表述通常應(yīng)被解釋為至少表示所述數(shù)量(例如，沒有其它修飾語的“兩個表述”的簡單表述，通常意味著至少兩個表述，或兩個或更多個表述)。此外，在使用類似于“a、b和c等中的至少一個”的慣例的情況下，一般來說，這種解釋意圖在本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解慣例的意義上(例如，“具有a、b和c中的至少一個的系統(tǒng)”將包括但不限于僅具有a、僅具有b、僅具有c、具有a和b一起、具有a和c一起、具有b和c一起和/或具有a、b和c一起的系統(tǒng)等)。在使用類似于“a、b或c等中的至少一個”的慣例的情況下，通常這種解釋意圖在本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解慣例的意義上(例如，“具有a、b或c中的至少一個的系統(tǒng)”將包括但不限于僅具有a、僅具有b、僅具有c、具有a和b一起、具有a和c一起、具有b和c一起和/或具有a、b和c一起的系統(tǒng)等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步理解，在說明書、權(quán)利要求書或附圖中，呈現(xiàn)兩個或更多個替代術(shù)語的幾乎任何分離詞和/或短語應(yīng)理解為涵蓋包括術(shù)語中的一個、術(shù)語中的任何一個或兩個術(shù)語的可能性。例如，短語“a或b”將被理解為包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。

雖然本文已經(jīng)公開了多個方面和實施方式，但是其它方面和實施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見的。本文公開的多個方面和實施方式是為了說明的目的，而不旨在是限制性的。