先填充有多種液體，使得最終使用者不需要在將測試盒系統(tǒng)100放入到分析器中之前填充存儲腔室116。在另一個例子中，試劑在被放入到存儲腔室116中之前是凍干的。盒殼體102還可以包括沿著盒殼體102的側(cè)面與流體通道連接的一個或多個處理腔室124a-b。處理腔室124a-b可以用于各種處理和/或廢棄物應(yīng)用。
[0037]根據(jù)一個實施例，樣品經(jīng)由樣品端口 114而引入到盒殼體102中。在一個例子中，樣品端口 114接納固態(tài)、半固態(tài)或液態(tài)樣品。在另一個實施例中，盒殼體102包括用以引導(dǎo)樣品的多于一個的入口。
[0038]圍繞盒殼體102的各個腔室和通道可以使用覆蓋件118、126、127和128進行密封。覆蓋件可以是能夠密封盒殼體102中的流體的膜。在另一個例子中，覆蓋件可以是塑料面板。在一個例子中，一個或多個覆蓋件是透明的。另外，一個或多個覆蓋件可以受到熱控制，以用于殼體102的加熱部分。
[0039]一體化的測試盒系統(tǒng)100允許使用者將樣品放置到例如樣品端口 114中，然后將測試盒系統(tǒng)100放入到分析器中。在多個實施例中，經(jīng)由與分析器相互作用，包括例如純化、裂解、混合、粘結(jié)、貼標簽和/或檢測的待執(zhí)行的反應(yīng)步驟全部可以在測試盒系統(tǒng)100中執(zhí)行，而不需要任何最終使用者進行干預(yù)。另外，因為所有的液體保持密封在測試盒系統(tǒng)100中，所以在完成測試之后，測試盒系統(tǒng)100可以從分析器移除，并且進行安全的處理，而不會污染分析器。
[0040]圖2示出了根據(jù)一個實施例的盒殼體102的側(cè)視圖。列出了盒殼體102的說明，以描述盒殼體102上可能具有的特征，但是不應(yīng)當限制這些特征的設(shè)置或尺寸特性。
[0041]圖2示出了流體網(wǎng)絡(luò)和延伸到盒殼體102中的一系列端口。流體網(wǎng)絡(luò)可以連接到盒殼體102的存儲腔室116和/或處理腔室124a-b中的一者或多者。這些腔室可以設(shè)置在盒殼體102的與圖2所示的一側(cè)相對的側(cè)面上。在一個實施例中，流體網(wǎng)絡(luò)還連接到一系列測試腔室216。
[0042]每個流體通道還可以被設(shè)計成終止于端口處，該端口將與殼體102內(nèi)的可動傳遞模塊(未示出)上的端口或閥區(qū)域交界。根據(jù)一個實施例，多個端口 210允許流體流到殼體102的任何腔室。多個端口 210可以用作用于液體被吸入到盒殼體102內(nèi)的內(nèi)部腔室中的入口端口，或者可以用作用于液體從內(nèi)部腔室排出到盒殼體102的流體網(wǎng)絡(luò)的出口端口。例如，液體可以被加壓，以流過液體端口 210中的右數(shù)第二個端口，并流入到稍遠的右側(cè)測試腔室216中。此外，液體可以經(jīng)由施加的真空壓力而從稍遠的右側(cè)測試腔室216被吸回到液體端口 210中的右數(shù)第二個端口中。
[0043]測試腔室216的形狀可以類似于例如離心管。在一個實施例中，液體可以被吸入到測試腔室216中，以與預(yù)先加載到每個測試腔室中的試劑混合。例如，每個測試腔室可以加載有用于PCR過程的不同的引物和探針，并且液體可以被吸入到每個測試腔室，以在每個腔室中形成不同的混合物。試劑可以在加載到測試腔室216中之前被凍干。在另一個實施例中，測試腔室216還用于樣品檢測。可以利用與分析器聯(lián)接的外部光源和光電檢測器進行檢測，測試盒系統(tǒng)100放置在該分析器中。因此，測試腔室216的任何壁或覆蓋件可以是透明的，以允許進行光學(xué)檢測。在一個例子中，光電檢測器在一種或多種波長下測量通過測試腔室中的液體的吸光度。在另一個例子中，光電檢測器測量由測試腔室中的熒光化合物生成的焚光信號。在一個實施例中，從測試腔室216下方進行焚光測量。測試腔室216可以適用于其它檢測裝置，例如電化學(xué)、機電、表面等離振子共振裝置等。
[0044]根據(jù)一個實施例，在測試腔室216的上游可以觀察到一組較小的通道擴大部214。通道擴大部214可以用作液體感測區(qū)域。因此，通道擴大部214可以與外部光學(xué)探針一起用來檢測在通道擴大部214中是否存在液體。這種確定可以用來激活測試盒系統(tǒng)100的其它功能。在另一個實施例中，通道擴大部214可以包括一體化的傳感器，例如圖案化電阻傳感器，以指示流體的存在或流量。另外，在某些通道擴大部214處檢測到的光學(xué)信號監(jiān)測對應(yīng)測試腔室216中的液體的存在。
[0045]通道擴大部214中的液體感測區(qū)域可以用來設(shè)定待被計量到每個測試腔室216中的液體的預(yù)定量。例如，液體可以單獨地或同時地被加壓到每個通道中，直到液體到達每個通道中的液體感測區(qū)域。這樣，每個通道可以包含基本上相同量的液體，該液體填充通道最多至通道擴大部214。之后，根據(jù)一個實施例，每個通道可以單獨地或同時地被加壓以迫使預(yù)定量的液體向下進入每個測試腔室216。
[0046]根據(jù)一個實施例，多個預(yù)先混合腔室231也可以設(shè)置在測試腔室216的上游。預(yù)先混合腔室231可以包括干化學(xué)品，例如凍結(jié)的或凍干的分析物。在另一個例子中，預(yù)先混合腔室231包括干化學(xué)珠狀物或生物樣品。生物樣品可以在預(yù)先混合腔室231中進行凍干。這樣的生物或化學(xué)化合物可以在使用之前長時間存儲在預(yù)先混合腔室231中。根據(jù)一個實施例，預(yù)先混合腔室231的尺寸可以被設(shè)計成用以特別地配合干化學(xué)珠狀物的尺寸，通常直徑為大約幾毫米。在一個例子中，被吸向反應(yīng)腔室216的流體與存儲在預(yù)先混合腔室231中的樣品混合。
[0047]根據(jù)一個實施例，在圖2中的盒殼體102的下部部分處，在測試腔室216下方設(shè)置有光學(xué)進入?yún)^(qū)域240。光學(xué)進入?yún)^(qū)域240被設(shè)計成對光學(xué)檢測過程期間所用的所有波長都是基本上透明的。在一個例子中，每個單獨的測試腔室216具有其自身的光學(xué)進入?yún)^(qū)域。在另一個例子中，單個光學(xué)進入?yún)^(qū)域延伸跨過多個測試腔室216。
[0048]根據(jù)一個實施例，在盒殼體102的側(cè)面上還示出有壓力端口 236和排出端口 234。根據(jù)一個實施例，壓力端口 236可以連接到外部壓力源，以用于在整個系統(tǒng)中施加正的或負的壓力差。排出端口 234可以通向大氣或者連接到另一個壓力源。例如，正壓力差可以施加到一個端口，同時負壓力差施加到另一個端口，以使得液體更快速地運動通過系統(tǒng)的聯(lián)接的通道。
[0049]一個膜或多個膜可以設(shè)置在該一系列測試腔室216之上。膜可以足夠薄以仍然提供充分的密封，同時還允許測試腔室216中的內(nèi)容物經(jīng)由外部源更加容易地進行加熱和/或冷卻。例如，膜可以具有通過熱電裝置、電阻加熱器和強制氣流中的任一種或它們的組合而進行熱控制的表面。在一個例子中，膜是聚合物膜，其厚度小于100微米。在一個例子中，膜的導(dǎo)熱率大于lW/mK。
[0050]圖3更詳細地示出了根據(jù)一個實施例的測試腔室216的視圖。測試腔室216包括沿著測試腔室216的長度設(shè)置的單個開口 304，該開口聯(lián)接到入口通道302。測試腔室216還具有彎曲底部壁306。彎曲底部壁306可以是透明的，以允許從測試腔室216下方進行光學(xué)檢測。測試腔室216具有足夠大的液壓直徑，大到足以使得重力作用影響測試腔室216內(nèi)的流體流動。因此，測試腔室216被對準，使得其長度與重力矢量基本上平行。由于這種布置，液體受到重力作用的影響，并且從底部向上填充腔室。
[0051]測試腔室216可以容納試劑308。試劑308中可以具有任何數(shù)量的試劑。試劑308可以以液體形式存在，或者為凍干球劑。試劑308重新懸浮在流入到測試腔室216內(nèi)的液體中。在另一個例子中，試劑308存儲在預(yù)先混合腔室231中，以便與測試腔室216上游的流體混合。
[0052]入口通道302經(jīng)由開口 304聯(lián)接到測試腔室216。入口通道302可以是集成在盒殼體102內(nèi)的多個通道中的一個通道。入口通道302提供用于流體流入到測試腔室216中以及從測試腔室216中被吸出的流體路徑。
[0053]在一個實施例中，開口 304的寬度比入口通道302的寬度寬。較寬的開口使得液體更加受控制地進入測試腔室216，并且還減小了在液體通過開口 304進入測試腔室216時由液體產(chǎn)生的液滴的尺寸。這些因素中的每個因素都降低了液體在測試腔室306的兩個側(cè)向壁之間形成彎液面的可能性。彎液面的形成使得難以控制腔室中的液體的量，并且導(dǎo)致氣泡的形成。氣泡可能破壞在測試腔室216中進行的任何生物處理過程，并且導(dǎo)致光學(xué)測量誤差。
[0054]根據(jù)一個實施例，圖4A-C中示出了測試腔室216的示例性操作。在圖4A中，預(yù)定量的液體設(shè)置在入口通道302中。該預(yù)定量的液體通過開口 304分配到測試腔室216中，如圖4B所示。液體可以例如經(jīng)由生成的壓力差而進行分配。
[0055]在一個例子中，計量到測試腔室216中的液體的量被選擇成使得所得的液體水平處于高度h處或下方，其中h是開口 304到測試腔室216底部的距離。所得的液體402如圖4C所示。因此，測試腔室216的頂部部分中的任何氣體經(jīng)由開口 304自由逸出。
[0056]將預(yù)定量的液體計量到測試腔室216中允許該程序經(jīng)由單個加壓事件而進行。因此，簡化了并行的多個測試腔室的填充的協(xié)調(diào)。
[0057]圖5示出了根據(jù)一個實施例的多個測試腔室216的示例性布置。單個連接入口(或端口)502示出為用于將多個測試腔室216連接到例如測試盒系統(tǒng)100的流體網(wǎng)絡(luò)。在一個實施例中，單個入口 502聯(lián)接到單個端口，其中該單個端口是流體系統(tǒng)僅有的外部開
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[0058]在所示的例子中，因為僅僅提供單個入口 502用以將液體計量到多個測試腔室216中，所以流體通道包括多個通道分流器504a-c。通道分流器504a_c的幾何形狀可以被選擇成使得到來的液體的一半沿著一個路徑流動，而另一半沿著另一個路徑流動。作為另外一種選擇，該幾何形狀可以選擇成用以在兩個所得的通道之間形成任何比例的分流液體。多個測試腔室216不需要如圖所示地整個筆直對準，而是可以以保持單個入口 502和每個測試腔室216之間