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流體抽吸和溫度調(diào)節(jié)的制作方法

文檔序號(hào):11287293閱讀:330來源:國(guó)知局
流體抽吸和溫度調(diào)節(jié)的制造方法與工藝



背景技術(shù):

諸如血液樣本的流體樣本被頻繁地測(cè)試或分析以用于診斷或評(píng)估健康問題。在這樣的測(cè)試期間將流體樣本維持在期望溫度有時(shí)是困難的。在這樣的測(cè)試期間合適地定位流體樣本也是困難的。

附圖說明

圖1是示例流體測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。

圖2是用于抽取并調(diào)節(jié)被測(cè)流體的溫度的示例方法的流程圖。

圖3是另一示例流體測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。

圖4是用于抽取并調(diào)節(jié)被測(cè)流體的溫度的另一示例方法的流程圖。

圖5是另一示例流體測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。

圖6是示例卡盒的透視圖。

圖7a是圖6的卡盒的具有經(jīng)修改的外部的截面視圖。

圖7b是圖7a的卡盒的多個(gè)部分被省略或透明示出的透視圖。

圖7c是圖7a的卡盒的多個(gè)部分被省略或透明示出的頂視圖。

圖8a是支撐示例微流體卡盒和漏斗的示例卡盒板的頂視圖。

圖8b是圖8a的卡盒板的底視圖。

圖9是圖8a的卡盒板的部分的不完全截面視圖。

圖10是圖6和9a的卡盒的微流體芯片的另一示例的頂視圖。

圖11是圖10的微流體芯片的示例感測(cè)區(qū)的放大不完全頂視圖。

圖12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13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14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(chǎng)的創(chuàng)建和即將穿過電場(chǎng)的細(xì)胞的相對(duì)大小。

圖15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16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17是圖16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。

圖19是示例阻抗感測(cè)電路的示意圖。

圖20是圖示了通過圖5的流體測(cè)試系統(tǒng)施行的示例多線程方法的圖。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地圖示了用于分析流體樣本的示例流體測(cè)試系統(tǒng)20。如將在后文描述的,流體測(cè)試系統(tǒng)20以雙重方式利用電阻器:(1)控制或調(diào)節(jié)流體樣本的溫度以及(2)定位或抽吸流體樣本。流體測(cè)試系統(tǒng)20包括微流體體積24、細(xì)胞/顆粒傳感器38、電阻器60和控制器70。

微流體體積24接收要測(cè)試的流體樣本。微流體體積24包括微流體儲(chǔ)液器34和微流體通道36。微流體儲(chǔ)液器34包括腔、室或體積,在所述腔、室或體積中諸如血液的流體或液體被接收和包含直到被牽引到通道36中。在一種實(shí)現(xiàn)中,儲(chǔ)液器34從較大儲(chǔ)液器接收流體,所述較大儲(chǔ)液器被提供為芯片在其中被支撐的卡盒的部分。

通道36包括流體通道或通路以指引和引導(dǎo)被測(cè)流體樣本的流體。在一種實(shí)現(xiàn)中,通道36形成在微流體芯片的襯底內(nèi)并且從儲(chǔ)液器34延伸以跨細(xì)胞/顆粒傳感器38指引流體樣本的部分。在一種實(shí)現(xiàn)中,通道36將流體指引回到微流體芯片的儲(chǔ)液器34以用于使流體循環(huán)。在另一種實(shí)現(xiàn)中,微流體芯片36將流體指引回到排放儲(chǔ)液器或排放端口。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,通道36延伸到其他流體目的地。

細(xì)胞/顆粒傳感器38包括響應(yīng)于細(xì)胞或顆粒被定位在傳感器38相對(duì)或相鄰而輸出信號(hào)的傳感器。在一種實(shí)現(xiàn)中,細(xì)胞顆粒傳感器38輸出信號(hào),所述信號(hào)指示在任意時(shí)刻正在跨傳感器38通過的在傳感器38相對(duì)的細(xì)胞或顆粒的數(shù)目或量。在另一種實(shí)現(xiàn)中,細(xì)胞/顆粒傳感器38輸出信號(hào),所述信號(hào)指示作為顆粒的這樣的個(gè)體細(xì)胞的特性,諸如細(xì)胞或顆粒的大小等。

在所圖示的示例中,細(xì)胞/顆粒傳感器38包括在通道內(nèi)在襯底32上形成的微構(gòu)設(shè)備。在一種實(shí)現(xiàn)中,傳感器38包括微設(shè)備,所述微設(shè)備設(shè)計(jì)為輸出電信號(hào)或?qū)е码娦盘?hào)的改變,所述電信號(hào)或所述電信號(hào)的改變指示流體和/或穿過通道36的流體的細(xì)胞/顆粒的屬性、參數(shù)或特性。在一種實(shí)現(xiàn)中,傳感器38包括電傳感器,所述電傳感器基于由流過通道36并且影響跨通道36或通道36內(nèi)的電場(chǎng)的阻抗的不同大小的顆?;蚣?xì)胞帶來的電阻抗的改變來輸出信號(hào)。在一種實(shí)現(xiàn)中,傳感器38包括充電的高側(cè)電極和在通道36的表面內(nèi)形成或集成的低側(cè)電極。在一種實(shí)現(xiàn)中,低側(cè)電極電氣接地。在另一種實(shí)現(xiàn)中,低側(cè)電極包括浮置電極。

電阻器60包括在通道36內(nèi)形成或定位在通道36內(nèi)的微觀設(shè)備,所述微觀設(shè)備響應(yīng)于逆電阻而流動(dòng)的電流來產(chǎn)生或生成熱。電阻器60由電氣電阻性材料形成,所述材料能夠發(fā)射足夠量的熱以便將相鄰流體加熱到流體成核能以上的溫度。對(duì)相鄰流體加熱以嘗試在流體的成核能以上,在流體的成核能以上導(dǎo)致流體汽化以產(chǎn)生汽泡,所述汽泡幫助抽吸而移動(dòng)流體樣本的部分,如將在后文所描述的。電阻器60還能夠發(fā)射較低量的熱以便將與電阻器60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會(huì)被汽化。

控制器70包括控制電阻器60的操作的處理單元。出于本申請(qǐng)的目的,術(shù)語“處理單元”應(yīng)當(dāng)意指執(zhí)行存儲(chǔ)器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(hào)的動(dòng)作。指令可以加載在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)中,以供由處理單元從只讀存儲(chǔ)器(rom)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備或包含程序邏輯或邏輯編碼的一些其他持久性存儲(chǔ)裝置或非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)執(zhí)行。在其他實(shí)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(shí)現(xiàn)所描述的功能。例如,控制器70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。

控制器70促進(jìn)電阻器60用于實(shí)現(xiàn)流體抽吸和流體溫度調(diào)節(jié)二者的雙重目的運(yùn)轉(zhuǎn)??刂破?0通過輸出控制信號(hào)來使電阻器致動(dòng)為流體抽吸狀態(tài),所述控制信號(hào)致使足夠量的電流通過電阻器60,使得電阻器60將通道36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,所述汽泡具有比所述汽泡形成自的流體的體積更大的體積。該更大的體積起作用來推動(dòng)通道36內(nèi)未被汽化的剩余流體以跨傳感器38移動(dòng)流體。汽泡一崩塌,流體就從儲(chǔ)液器34牽引到通道36中以占據(jù)所崩塌汽泡的之前體積。如圖1中虛線所示,取決于通道36的幾何形狀和傳感器38與電阻器60的相對(duì)定位,電阻器60可以定位在傳感器38的任一側(cè)、儲(chǔ)液器34與傳感器38之間或傳感器38與下游位置之間以便跨傳感器38推動(dòng)或牽引流體,所述下游位置諸如至儲(chǔ)液器34的返回通路或排放儲(chǔ)液器。

控制器70以間歇或周期方式將電阻器60致動(dòng)為抽吸狀態(tài)。在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70以周期方式將電阻器60致動(dòng)為抽吸狀態(tài),使得通道36內(nèi)的流體被連續(xù)移動(dòng)或連續(xù)循環(huán)。

在電阻器60未被致動(dòng)為抽吸狀態(tài)的那些時(shí)間段期間,為了流體的成核能以上的溫度,控制器70至少在流體正延伸到相鄰于傳感器38或在傳感器38相對(duì)并且被傳感器38感測(cè)的那些時(shí)間段內(nèi)使用相同電阻器60來調(diào)節(jié)流體的溫度。在電阻器60未處于抽吸狀態(tài)的那些時(shí)間段期間,控制器70選擇性地將電阻器60致動(dòng)為溫度調(diào)節(jié)狀態(tài),在所述溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中,相鄰流體被加熱而不會(huì)被汽化??刂破?0通過輸出控制信號(hào)來將電阻器60致動(dòng)為流體加熱或溫度調(diào)節(jié)狀態(tài),所述控制信號(hào)致使足夠量的電流穿過電阻器60,使得電阻器60將通道36內(nèi)的相鄰流體加熱至低于流體的成核能的溫度,而不會(huì)汽化相鄰流體。例如,在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器將電阻器致動(dòng)為操作狀態(tài),使得相鄰流體的溫度上升至低于流體的成核能的第一溫度,并且然后維持或調(diào)整操作狀態(tài),使得相鄰流體的溫度維持恒定或者恒定地被維持在低于成核能的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)。與此相對(duì)的,當(dāng)電阻器60被致動(dòng)為抽吸狀態(tài)時(shí),電阻器60處于操作狀態(tài),使得與電阻器60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(shí)現(xiàn)中,控制器70控制電阻器60,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(shí)電阻器60以二元方式操作。在其中電阻器60以溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中的二元方式操作的實(shí)現(xiàn)中,電阻器60為“導(dǎo)通”或“關(guān)斷”。當(dāng)電阻器60為“導(dǎo)通”時(shí),預(yù)定量的電流穿過電阻器60,使得電阻器60以預(yù)定速率發(fā)射預(yù)定量的熱。當(dāng)電阻器60為“關(guān)斷”時(shí),電流不穿過電阻器60,使得電阻器60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,控制器70通過將電阻器60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通道36內(nèi)的流體的熱的量。

在另一種實(shí)現(xiàn)中,當(dāng)處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中時(shí),控制器70將電阻器60控制或設(shè)置在多個(gè)不同“導(dǎo)通”操作狀態(tài)中的一種狀態(tài)。作為結(jié)果,控制器70選擇性地改變電阻器60生成和發(fā)射熱的速率,從多個(gè)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(shí)現(xiàn)中,控制器70通過調(diào)節(jié)電阻器60的特性來選擇性地改變或控制電阻器60修改熱的速率。可以被調(diào)節(jié)的電阻器60(導(dǎo)通-關(guān)斷狀態(tài)以外的)特性示例包括但不限于:非零脈沖頻率、電壓和脈沖寬度。在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70選擇性地調(diào)整多個(gè)不同特性以控制或調(diào)節(jié)電阻器60發(fā)射熱的速率。

在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70根據(jù)預(yù)定義或預(yù)定安排將電阻器60選擇性地致動(dòng)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(shí)現(xiàn)中,預(yù)定安排是預(yù)定周期性的或時(shí)間安排。例如,通過關(guān)于流體測(cè)試系統(tǒng)20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(cè)試系統(tǒng)20中的特定流體樣本的溫度以可預(yù)測(cè)方式或模式經(jīng)歷改變:被測(cè)流體的類型、電阻器60被致動(dòng)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(gè)體汽泡)、流體測(cè)試系統(tǒng)20的各種組件的熱屬性和熱導(dǎo)率、電阻器60與傳感器38的間距、當(dāng)初始沉積到儲(chǔ)液器34中或兩個(gè)測(cè)試系統(tǒng)20中時(shí)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)20中經(jīng)歷溫度改變或溫度損失的可預(yù)測(cè)方式或模式,控制器70輸出控制信號(hào),所述控制信號(hào)如上所描述地選擇性地控制電阻器60何時(shí)處于導(dǎo)通或關(guān)斷,和/或當(dāng)電阻器60處于“導(dǎo)通”狀態(tài)時(shí)選擇性地調(diào)整電阻器60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(shí)現(xiàn)中,控制器70將電阻器60致動(dòng)為溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)和控制器70選擇性地調(diào)整電阻器的操作特性以調(diào)整電阻器60的熱發(fā)射速率的預(yù)定義周期性定時(shí)安排,被存儲(chǔ)在控制器70訪問的非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)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(shí)現(xiàn)中,控制器70將電阻器60致動(dòng)為溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)和控制器70在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中調(diào)整電阻器60的操作狀態(tài)的預(yù)定義定時(shí)安排是基于或由流體樣本到測(cè)試系統(tǒng)20中的插入觸發(fā)。在另一種實(shí)現(xiàn)中,預(yù)定義定時(shí)安排是基于或由與某個(gè)電阻器60對(duì)流體樣本的抽吸相關(guān)聯(lián)的事件觸發(fā)。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,預(yù)定義定時(shí)安排是基于或由來自傳感器38的信號(hào)或數(shù)據(jù)的輸出或者傳感器38感測(cè)流體和輸出數(shù)據(jù)的安排或頻率觸發(fā)。

在再另一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70選擇性地將電阻器60致動(dòng)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(shí)基于感測(cè)到的被測(cè)流體的溫度選擇性地將電阻器60致動(dòng)為不同的操作狀態(tài)。在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70基于接收到的指示被測(cè)流體的溫度的信號(hào)來在抽吸狀態(tài)與溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)之間切換電阻器60。在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70基于這樣的信號(hào)來確定被測(cè)流體的溫度。在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70以閉環(huán)方式進(jìn)行操作,在所述閉環(huán)方式中,控制器70基于從一個(gè)或多個(gè)傳感器連續(xù)地或周期性地接收到的流體溫度指示信號(hào),來在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中連續(xù)地或周期性地調(diào)整電阻器60的操作特性。

圖2是可以由控制器70施行的示例方法100的流程圖。如框104所指示的,遵從于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(以程序邏輯、邏輯編碼、機(jī)器可讀指令或電路的形式)中包含的指令,控制器70將控制信號(hào)輸出到電阻器60以抽吸跨細(xì)胞/顆粒傳感器(傳感器38)的診斷芯片的微流體通道36內(nèi)的被測(cè)流體樣本。具體地,控制信號(hào)致使電阻器60發(fā)射足夠量且足夠速率的熱,以將微流體通道36內(nèi)的相鄰流體加熱到流體的成核能以上的溫度。汽泡的產(chǎn)生推動(dòng)并抽吸通道36內(nèi)的流體。汽泡的后續(xù)崩塌牽引并移動(dòng)通道36內(nèi)的流體。

如框106所指示的,遵從于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(以程序邏輯、邏輯編碼、機(jī)器可讀指令或電路的形式)中包含的指令,控制器70將控制信號(hào)輸出到電阻器60以至少在細(xì)胞/顆粒傳感器38正感測(cè)流體時(shí)調(diào)節(jié)流體的溫度。具體地,控制器70輸出控制信號(hào)以致動(dòng)某個(gè)電阻器60,以便將相鄰流體加熱到流體的成核能以下的恒定溫度或者恒定地維持在流體的成核能以下的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)的溫度。如上文所討論的,控制器70可以在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中時(shí)以二元方式控制電阻器60或者可以以動(dòng)態(tài)方式控制電阻器60,從而從電阻器60的多個(gè)不同的可獲得操作“導(dǎo)通”狀態(tài)中選擇操作狀態(tài)。如上文所討論的,控制器70可以使這樣的控制基于預(yù)定義加熱安排或基于實(shí)時(shí)感測(cè)到的溫度反饋。

圖3示意性地圖示了流體測(cè)試系統(tǒng)220——流體測(cè)試系統(tǒng)20——的示例實(shí)現(xiàn)。流體測(cè)試系統(tǒng)220類似于流體測(cè)試系統(tǒng)20,除了流體測(cè)試系統(tǒng)220附加地包括溫度傳感器并且所述控制器70基于來自溫度傳感器240的信號(hào)來調(diào)節(jié)流體溫度。對(duì)流體測(cè)試系統(tǒng)220的與作為流體測(cè)試系統(tǒng)20的元件的組件相對(duì)應(yīng)的那些剩余元件或組件類似地進(jìn)行編號(hào)。

溫度傳感器240包括溫度感測(cè)設(shè)備,用于直接或間接輸出指示微流體通道36中的流體樣本的部分的溫度的信號(hào)。在所圖示的示例中,溫度傳感器140位于通道36內(nèi)以直接感測(cè)通道36內(nèi)的樣本流體的溫度。如虛線所指示的,在另一種實(shí)現(xiàn)中,溫度傳感器240位于微流體儲(chǔ)液器34內(nèi)以直接感測(cè)儲(chǔ)液器34內(nèi)的樣本流體的溫度。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,溫度傳感器440位于微流體體積24外部,諸如在限定體積24的襯底或芯片內(nèi),以便間接感測(cè)體積24內(nèi)的樣本流體的溫度。在再其他實(shí)現(xiàn)中,溫度傳感器240可以位于其他位置,其中在這樣的位置處的溫度與被測(cè)樣本流體的溫度相關(guān)。

盡管流體測(cè)試系統(tǒng)220被圖示為包括單個(gè)溫度傳感器240,但是在其他實(shí)現(xiàn)中,系統(tǒng)220包括多個(gè)溫度傳感器240,多個(gè)溫度傳感器240具有指示體積24內(nèi)的各個(gè)位置處的流體樣本的溫度的輸出信號(hào),所述輸出信號(hào)作為群組被聚合和統(tǒng)計(jì)分析以標(biāo)識(shí)被測(cè)樣本流體的溫度的統(tǒng)計(jì)值,諸如被測(cè)樣本流體的平均溫度。例如,在一種實(shí)現(xiàn)中,系統(tǒng)220包括儲(chǔ)液器34內(nèi)的多個(gè)溫度傳感器240、通道36內(nèi)的多個(gè)溫度傳感器240和/或在體積24外部、在形成體積24的襯底或芯片內(nèi)的多個(gè)溫度傳感器。

在一種實(shí)現(xiàn)中,每個(gè)溫度傳感器440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(hào)也指示或?qū)?yīng)于相鄰環(huán)境的當(dāng)前溫度。在其他實(shí)現(xiàn)中,傳感器440包括其他類型的微構(gòu)或微觀溫度感測(cè)設(shè)備。

控制器70選擇性地將電阻器60致動(dòng)為溫度調(diào)節(jié)狀態(tài),并且在處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中時(shí)基于感測(cè)到的被測(cè)流體的溫度來選擇性地將電阻器60致動(dòng)為不同操作狀態(tài)。在其他實(shí)現(xiàn)中,控制器70基于從傳感器240接收到的指示被測(cè)流體的溫度的信號(hào)來在抽吸狀態(tài)與溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)之間切換電阻器60。在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70基于這樣的信號(hào)來確定被測(cè)流體的溫度。在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70以閉環(huán)方式進(jìn)行操作,在所述閉環(huán)方式中,控制器70基于從一個(gè)或多個(gè)傳感器240連續(xù)地或周期性地接收到的流體溫度指示信號(hào),來在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中連續(xù)地或周期性地調(diào)整電阻器60的操作特性。

在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70將從溫度傳感器140接收到的信號(hào)的值與以下進(jìn)行相關(guān)或者對(duì)該值編索引:電阻器60的對(duì)應(yīng)操作狀態(tài)和電阻器60的這樣的操作狀態(tài)被發(fā)起的特定時(shí)間、電阻器60的這樣的操作狀態(tài)結(jié)束的時(shí)間和/或電阻器60的這樣的操作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。在這樣的實(shí)現(xiàn)中,控制器70存儲(chǔ)經(jīng)編索引的流體溫度指示信號(hào)和它們相關(guān)聯(lián)的電阻器操作狀態(tài)信息。使用所存儲(chǔ)的經(jīng)編索引的信息,控制器70確定或標(biāo)識(shí)電阻器60的不同操作狀態(tài)與作為結(jié)果的通道36內(nèi)流體的溫度變化之間的當(dāng)前關(guān)系。作為結(jié)果,控制器70標(biāo)識(shí)在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中特定流體樣本或通道36內(nèi)特定類型的流體的溫度如何對(duì)電阻器60的操作狀態(tài)的改變做出響應(yīng)。在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70呈現(xiàn)所顯示的信息以允許操作者調(diào)整測(cè)試系統(tǒng)20的操作,來計(jì)及測(cè)試系統(tǒng)220的組件的老化或可能影響流體如何對(duì)電阻器60的操作特性的變化做出響應(yīng)的其他因素。在另一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70基于所標(biāo)識(shí)的對(duì)電阻器60的不同操作狀態(tài)的溫度響應(yīng),來自動(dòng)地調(diào)整控制器70在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中如何控制電阻器60的操作。例如,在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70基于所標(biāo)識(shí)和所存儲(chǔ)的流體樣本與電阻器60之間的熱響應(yīng)關(guān)系,來調(diào)整電阻器60在“導(dǎo)通”與“關(guān)斷”狀態(tài)之間致動(dòng)或在不同的“導(dǎo)通”狀態(tài)之間致動(dòng)的預(yù)定安排。在另一種實(shí)現(xiàn)中,控制器70調(diào)整公式或程序,所述公式或程序控制控制器70如何實(shí)時(shí)地對(duì)從溫度傳感器140接收到的溫度信號(hào)做出響應(yīng)。

圖4是可以由流體測(cè)試系統(tǒng)220施行的示例方法300的流程圖。如框302所指示的,遵從于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(以程序邏輯、邏輯編碼、機(jī)器可讀指令或電路的形式)中包含的指令,控制器70實(shí)時(shí)地輪詢溫度傳感器240或從傳感器240接收流體信號(hào),所述流體信號(hào)指示微流體診斷芯片的微流體通道36內(nèi)的流體溫度。

如框304所指示的,遵從于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(以程序邏輯、邏輯編碼、機(jī)器可讀指令或電路的形式)中包含的指令,控制器70將控制信號(hào)輸出到電阻器60以抽吸跨細(xì)胞/顆粒傳感器(傳感器38)的診斷芯片的微流體通道36內(nèi)的被測(cè)流體樣本。具體地,控制信號(hào)致使電阻器60發(fā)射足夠量且足夠速率的熱,以將微流體通道36內(nèi)的相鄰流體加熱到流體的成核能以上的溫度。汽泡的產(chǎn)生推動(dòng)并抽吸通道36內(nèi)的流體。汽泡的后續(xù)崩塌牽引并移動(dòng)通道36內(nèi)的流體。

如框306所指示的,遵從于非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)(以程序邏輯、邏輯編碼、機(jī)器可讀指令或電路的形式)中包含的指令,控制器70將控制信號(hào)輸出到電阻器60以至少在細(xì)胞/顆粒傳感器38正感測(cè)流體時(shí)調(diào)節(jié)流體的溫度。具體地,控制器70輸出控制信號(hào)以致動(dòng)電阻器60,以便將相鄰流體加熱到流體的成核能以下的恒定溫度或者恒定地在流體的成核能以下的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)的溫度。如上文所討論的,控制器70可以在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中時(shí)以二元方式控制電阻器60或者可以以動(dòng)態(tài)方式控制電阻器60,從而從電阻器60的多個(gè)不同的可獲得操作“導(dǎo)通”狀態(tài)中選擇操作狀態(tài)。

圖5圖示了示例微流體診斷或測(cè)試系統(tǒng)1000。系統(tǒng)1000包括便攜式電子設(shè)備驅(qū)動(dòng)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、顆粒或其他生物物質(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(dòng)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(cè)到的流體樣本的特性來輸出信號(hào)。接口1200充當(dāng)移動(dòng)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(dòng)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(dòng)分析器1232對(duì)卡盒1010上的泵和傳感器的控制。移動(dòng)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(cè)流體樣本相關(guān)的數(shù)據(jù)。移動(dòng)分析器1232分析數(shù)據(jù)并產(chǎn)生輸出。移動(dòng)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(cè)試諸如血液樣本的流體樣本的便攜式診斷平臺(tái)。

圖6-19詳細(xì)圖示了微流體卡盒1010。如圖6-8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8a和8b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(tái)。卡盒板1012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6中所示,電連接器1016曝露在外卡盒體1014上。如通過圖5所示出的,被曝露的電連接器1016被設(shè)計(jì)為插入到接口1200中以便定位在與接口1200內(nèi)的對(duì)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(duì)卡盒1010的手動(dòng)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(dòng)定位??ê畜w1014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(shí)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(chǔ)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(duì)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5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(zhǎng)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(tái)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(shí)了樣本接收端口的位置以供卡盒1010的直觀使用。在一種實(shí)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(shí)現(xiàn)中,血液樣本為5到10微升。在其他實(shí)現(xiàn)中,端口1018位于可替代位置處或者省略堆1026,例如如圖7a中所描繪的那樣。盡管圖7a圖示了與圖6中示出的體1014相比具有稍微不同的針對(duì)卡盒體1014的外部配置的卡盒1010,其中圖7a中示出的卡盒體1014省略了堆1026,但是圖6和7a中示出的那些剩余元件或組件出現(xiàn)在圖6和7a中示出的卡盒體二者中。

如圖7a-7c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(zhǎng)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(shí)間。駐留通路1018提供在其中測(cè)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(shí)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(dòng)、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(shí)現(xiàn)中,駐留通路1020包含與被測(cè)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?yàn)轳v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(shí)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(cè)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(shí)現(xiàn)中,流體制備區(qū)具有20到250μl的總體積。在其他實(shí)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7a中通過點(diǎn)刻所指示的,在一種實(shí)現(xiàn)中,卡盒1010在要測(cè)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(cè)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(cè)試的流體的所選特性或所選特性的群組的能力。在一種實(shí)現(xiàn)中,流體試劑1025包括用于稀釋被測(cè)流體的組成。在一種實(shí)現(xiàn)中,流體試劑1025包括用于對(duì)被測(cè)流體或血液執(zhí)行細(xì)胞溶解的組成。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,流體試劑264包括用于促進(jìn)被測(cè)流體的所選部分的標(biāo)注的組成。例如,在一種實(shí)現(xiàn)中,流體試劑1025包括磁珠、金珠或乳膠珠。在其他實(shí)現(xiàn)中,流體試劑1025包括不同于被測(cè)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6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(shí)逸出。在一種實(shí)現(xiàn)中,填滿的通氣孔中的每一個(gè)具有50到200微米的開口或直徑。

排放儲(chǔ)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(chǔ)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(cè)試的流體。排放儲(chǔ)液器1024接收經(jīng)處理或經(jīng)測(cè)試的流體使得相同流體不會(huì)被測(cè)試多次。在所圖示的示例中,排放儲(chǔ)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(chǔ)液器1024之間。在一種實(shí)現(xiàn)中,排放儲(chǔ)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(duì)體1014進(jìn)行切割、鉆孔或其他永久性毀壞或破壞對(duì)體1014進(jìn)行毀壞是可訪問的),從而將經(jīng)處理或經(jīng)測(cè)試的流體鎖在體112內(nèi)以供存儲(chǔ)或后續(xù)連同卡盒1010的處置的清潔處置。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,釋放儲(chǔ)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(cè)試的流體從儲(chǔ)液器1020離開以供對(duì)經(jīng)測(cè)試流體的進(jìn)一步分析、供經(jīng)測(cè)試流體在分離容器中的存儲(chǔ)或者供清空儲(chǔ)液器1024以促進(jìn)卡盒1010的繼續(xù)使用。

在一些實(shí)現(xiàn)中,省略微流體儲(chǔ)液器1024。在這樣的實(shí)現(xiàn)中,流體樣本或血液樣本的已經(jīng)被微流體芯片1030測(cè)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(shí)現(xiàn)中,微流體芯片1030包括微流體儲(chǔ)液器,所述微流體儲(chǔ)液器通過微流體芯片1030提供在一個(gè)或多個(gè)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(cè)試的那些部分被返回回到微流體芯片1030的一個(gè)或多個(gè)傳感器的輸入側(cè)上的微流體儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)中,膜1015充當(dāng)篡改指示器,其標(biāo)識(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)中,膜1015附加地跨通氣孔1023延伸。在一些實(shí)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(shí)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(shí)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(cè)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(jì)用于測(cè)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(jì)用于測(cè)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(jì)用于測(cè)試不同特性。

圖8a、8b和9圖示了微流體芯片1030。圖8a圖示了卡盒板1012、芯片漏斗1022和微流體芯片1030的頂側(cè)。圖8a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8b圖示了所設(shè)置的板1012和微流體芯片1030的底側(cè)。圖9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9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(chǔ)液器1034,微流體儲(chǔ)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(cè)試中具有試劑)。在所圖示的示例中,微流體儲(chǔ)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(chǔ)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10和11是微流體芯片1130——微流體芯片1030的示例實(shí)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(tái)上的阻抗感測(cè)和溫度感測(cè)的功能中的每一個(gè)。微流體芯片1130被專門設(shè)計(jì)供卡盒1010使用,卡盒1010具有省略了排放儲(chǔ)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(cè)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(chǔ)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(gè)感測(cè)域735,每個(gè)感測(cè)域包括微流體通道1136、微構(gòu)集成傳感器1138以及泵1160。

圖11是圖示了圖10中示出的芯片1130的一個(gè)感測(cè)域1135的放大視圖。如通過圖11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(dòng)。通道1136包括泵,所述泵包含中央部分1162和一對(duì)傳感器包含的分支部分1164、1166。分支部分1164、1166中的每一個(gè)包括漏斗形口,所述漏斗形口朝微流體儲(chǔ)液器1134加寬。中央部分1162從儲(chǔ)液器1134延伸,其中較窄口向儲(chǔ)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(duì)側(cè)分支出并且延伸回到儲(chǔ)液器1134。分支部分1164、1166中的每一個(gè)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(gè)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(gè)突起的兩側(cè),其中這樣的多個(gè)突起與彼此對(duì)齊或者沿通道交錯(cuò),或者(c)在通道的兩個(gè)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(gè)列或柱。

在一種實(shí)現(xiàn)中,分支部分1164、1166類似于彼此。在另一種實(shí)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(gè)相比更容易流過部分364、366的一個(gè)。因?yàn)椴糠?164、1166從中央部分1162的相對(duì)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(huì)事先被虹吸到任何其他部分。

每一個(gè)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(shí)現(xiàn)中,傳感器1138包括微設(shè)備,所述微設(shè)備設(shè)計(jì)為輸出電信號(hào)或?qū)е码娦盘?hào)的改變,所述電信號(hào)指示流體和/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(shí)現(xiàn)中,每一個(gè)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(cè)包含在流體中的細(xì)胞或顆粒的屬性和/或檢測(cè)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(shí)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(hào),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(chǎng)的阻抗。在一種實(shí)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(shí)現(xiàn)中,低側(cè)電極電接地。在另一種實(shí)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12-14圖示了傳感器1138的一個(gè)示例。如通過圖12所示出的,在一種實(shí)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(gè)相鄰域(在收縮部1140的上游和下游)更小的橫截面積的域。

圖13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(cè)試的個(gè)體顆?;蚣?xì)胞的橫截面積類似的橫截面積。在被測(cè)細(xì)胞1147具有6μm的總體或平均最大尺寸的一種實(shí)現(xiàn)中,收縮部1140具有100μm2的橫截面積。在一種實(shí)現(xiàn)中,收縮部1140具有1000μm3的感測(cè)體積。例如,在一種實(shí)現(xiàn)中,收縮部1140具有形成域的感測(cè)體積,所述感測(cè)體積具有10μm的長(zhǎng)度、10μm的寬度和10μm的高度。在一種實(shí)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(gè)時(shí)刻可以穿過收縮部1140的顆粒或個(gè)體細(xì)胞的數(shù)目,從而促進(jìn)對(duì)穿過收縮部1140的個(gè)體細(xì)胞或顆粒的測(cè)試。

圖14圖示了通過電傳感器1138的電極形成電場(chǎng)。如通過圖14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(gè)低側(cè)電極1141、1143的每一個(gè)之間形成電場(chǎng)。在一種實(shí)現(xiàn)中,低側(cè)電極1141、1143可能接地。在另一種實(shí)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(dòng)并流過電場(chǎng)時(shí),流體內(nèi)的顆粒、細(xì)胞或其他分析物影響電場(chǎng)的阻抗。該阻抗被感測(cè)以標(biāo)識(shí)細(xì)胞或顆粒的特性或者對(duì)穿過電場(chǎng)的細(xì)胞或顆粒的數(shù)目計(jì)數(shù)。

泵1160包括用于使流體跨一個(gè)傳感器1138移動(dòng)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(chǔ)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(chǔ)液器1134。

在所圖示的示例中,泵1160包括可致動(dòng)為抽吸狀態(tài)或溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中的任一個(gè)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(shí),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(chǔ)液器34中的汽泡。泡一崩塌,負(fù)壓力將流體從微流體儲(chǔ)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(shí),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(duì)地,當(dāng)電阻器1160被致動(dòng)為抽吸狀態(tài)時(shí),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(shí)現(xiàn)中,泵1160可以包括其他抽吸設(shè)備。例如,在其他實(shí)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(dòng)以移動(dòng)膜片,從而將相鄰流體跨收縮部1140移動(dòng)并回到儲(chǔ)液器1134中。在再其他實(shí)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11中的箭頭所指示的,泵1160到流體抽吸狀態(tài)的致動(dòng)使流體樣本在箭頭1170指示的方向移動(dòng)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(dòng),其中流體樣本內(nèi)的細(xì)胞影響電場(chǎng)(圖14中示出),并且其中阻抗被測(cè)量或檢測(cè)以標(biāo)識(shí)這樣的細(xì)胞或顆粒的特性和/或?qū)υ谔囟〞r(shí)間間隔期間跨傳感器1138的感測(cè)體積流動(dòng)的細(xì)胞的數(shù)目計(jì)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(chǔ)液器1134,如箭頭1171所指示的。

如通過圖10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(cè)域1135當(dāng)中的各個(gè)位置處。每一個(gè)溫度傳感器1175包括溫度感測(cè)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(hào)。在所圖示的示例中,每一個(gè)溫度傳感器1135位于通道36外部以間接感測(cè)通道1136內(nèi)的樣本流體的溫度。在其他實(shí)現(xiàn)中,溫度傳感器1175位于微流體儲(chǔ)液器1134內(nèi)以直接感測(cè)儲(chǔ)液器1134內(nèi)的樣本流體的溫度。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,溫度傳感器1175位于通道1136內(nèi)。在再其他實(shí)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(cè)樣本流體的溫度相關(guān)。在一種實(shí)現(xiàn)中,溫度傳感器1135輸出信號(hào),所述信號(hào)作為群組被聚合和統(tǒng)計(jì)分析以標(biāo)識(shí)被測(cè)樣本流體的溫度的統(tǒng)計(jì)值,諸如被測(cè)樣本流體的平均溫度。在一種實(shí)現(xiàn)中,芯片1130包括儲(chǔ)液器1134內(nèi)的多個(gè)溫度傳感器1175、通道1136內(nèi)的多個(gè)溫度傳感器1175和/或在儲(chǔ)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(gè)溫度傳感器。

在一種實(shí)現(xiàn)中,每個(gè)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(hào)也指示或?qū)?yīng)于相鄰環(huán)境的當(dāng)前溫度。在其他實(shí)現(xiàn)中,傳感器1175包括其他類型的微構(gòu)或微觀溫度感測(cè)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(zhǎng)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(cè)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7b、7c、8a和8b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(gè)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(gè)不同獨(dú)立組件的通信是可獲得的。作為結(jié)果,節(jié)省了有價(jià)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(shí)現(xiàn)中,可以省略復(fù)用器電路1179。

圖15是微流體芯片1230——微流體芯片1030的另一示例實(shí)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?yàn)槲⒘黧w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(cè)試。在一種這樣的實(shí)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(duì)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(cè)試。在另一種這樣的實(shí)現(xiàn)中,不同定大小的通道1236包含不同類型的、不同成形的或不同定大小的電傳感器1138,用于檢測(cè)穿過不同定大小的通道1236的不同定大小的細(xì)胞、顆粒或其他分析物的不同特性。

圖16和17是圖示了微流體芯片1330——微流體芯片1030的另一示例實(shí)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(cè)域,所述各種感測(cè)域具有包括電傳感器1138和泵1160的感測(cè)域。

圖16省略了傳感器1138和泵1160以更好地圖示通道1336。如通過圖16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(chǔ)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(chǔ)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17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(gè)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(cè)。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(cè)。作為結(jié)果,傳感器1138和通道部分1336c感測(cè)泵1160抽吸的細(xì)胞和流體的子集或小于完整部分。

圖18是微流體芯片1430——微流體芯片1030的另一示例實(shí)現(xiàn)——的部分的放大視圖。微流體芯片1430被專門設(shè)計(jì)或制造供諸如卡盒1010的卡盒使用,所述卡盒包括排放儲(chǔ)液器,諸如圖7a中示出的排放儲(chǔ)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18圖示了微流體芯片1430的一個(gè)示例感測(cè)域1435,其中微流體芯片1430包括多個(gè)這樣的感測(cè)域1435。微流體感測(cè)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(chǔ)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(gè)分支部分1468。

分支部分1468從中央部分1466的相對(duì)側(cè)延伸。每一個(gè)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(gè)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(duì),以便將流體抽吸通過排放通路1462至底層排放儲(chǔ)液器1024(圖7a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(dòng)通過排放通路1462到排放儲(chǔ)液器1024中。汽泡的崩塌將流體樣本的部分從微流體儲(chǔ)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(chǔ)液器156。排放儲(chǔ)液器1462禁止排放儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)中,每個(gè)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(chǔ)液器1024中。在另一種實(shí)現(xiàn)中,排放通路1462包括單向閥門。

參照回到圖5,卡盒接口1200有時(shí)稱為“讀取器”或“電子狗”、在卡盒1010與移動(dòng)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。卡盒接口1200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(duì)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(gè)不同便攜式電子設(shè)備1232的使用,多個(gè)不同便攜式電子設(shè)備1232已經(jīng)簡(jiǎn)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(jì)或定制僅供特定微流體卡盒1010使用的移動(dòng)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(cè)試能力的多個(gè)不同卡盒1010來促進(jìn)移動(dòng)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?yàn)榭ê薪涌?200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?yàn)榭ê薪涌?200可釋放地連接到卡盒210,所以卡盒接口1200可供多個(gè)交換的卡盒1010重復(fù)使用。在對(duì)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(cè)試時(shí),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(gè)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(shí)現(xiàn)中,電連接器1204提供的電連接促進(jìn)用于對(duì)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(shí)現(xiàn)中,電連接器1204提供的電連接促進(jìn)電信號(hào)形式的電功率的傳輸,所述電信號(hào)向微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430提供數(shù)據(jù)傳輸以促進(jìn)對(duì)微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的組件的控制。在一種實(shí)現(xiàn)中,電連接器1204提供的電連接促進(jìn)電信號(hào)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(dòng)分析器1232的傳輸,諸如信號(hào)從傳感器傳感器38的傳輸。在一種實(shí)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(hào)至和從微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的傳輸中的每一個(gè)。

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(gè)電接觸墊,其中電接觸墊與卡盒1010的對(duì)應(yīng)墊1016接觸。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,電連接器1204包括多個(gè)電接腳或引腳、多個(gè)電引腳或接腳插座,或者二者的組合。在一種實(shí)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(shí)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(gè)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(chǔ)。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(chǔ)或處置的同時(shí)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(dòng)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(gè)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(dòng)分析器1232。在其他實(shí)現(xiàn)中,電連接器1206包括多個(gè)不同電接觸墊,所述多個(gè)不同電接觸墊與移動(dòng)分析器1232的對(duì)應(yīng)血液連接器接觸,諸如其中接口1200和移動(dòng)分析器1232中的一個(gè)直接塞入接口1200和移動(dòng)分析器1232的另一個(gè)中。在另一種實(shí)現(xiàn)中,電連接器1206包括接收插座的一個(gè)或多個(gè)接腳。在又其他實(shí)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(dòng)分析器1232之間的無線通信的其他無線技術(shù)。

固件1208包括硬件控制器,所述硬件控制器包括由卡盒接口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5所示意性示出的,固件1208包括至少一個(gè)印刷電路板1210,至少一個(gè)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(hào)并且從基信號(hào)提取阻抗信號(hào),緩沖器1216用于在阻抗信號(hào)傳輸?shù)揭苿?dòng)分析器1232時(shí)或直到阻抗信號(hào)傳輸?shù)揭苿?dòng)分析器1232為止存儲(chǔ)阻抗信號(hào)。例如,在一種實(shí)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(cè)設(shè)備(特定傳感器1138)的阻抗致使的實(shí)際相位偏移。

圖19是提供頻率源1212和阻抗提取器1214的示例阻抗感測(cè)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(cè)設(shè)備(dut))測(cè)量信號(hào)。在電路框1512中,電路將通過高低電極(被測(cè)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(hào)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(hào)分解成實(shí)部和虛部。在電路框1518中,電路恢復(fù)每個(gè)信號(hào)的幅度。在電路框1520中,電路過濾出高頻信號(hào)。在電路框1522中,電路諸如利用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),其中數(shù)字信號(hào)被緩沖器1216緩沖。

在一種實(shí)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(chǎng)可編程門陣列。在另一種實(shí)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(hào)在被現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)可編程門陣列或asic的實(shí)現(xiàn)中,現(xiàn)場(chǎng)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(dòng)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(dòng)分析器1232包括用于從卡盒1010接收數(shù)據(jù)的移動(dòng)或便攜式電子設(shè)備。移動(dòng)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(dòng)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(shí)現(xiàn)中,移動(dòng)分析器1232存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在所圖示的示例中,移動(dòng)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(chǔ)和處理。

在所圖示的示例中,移動(dòng)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)中,電連接器1502包括多個(gè)不同電接觸墊,所述多個(gè)不同電接觸墊與接口1200的對(duì)應(yīng)電連接器接觸,諸如其中接口1200和移動(dòng)分析器1232中的一個(gè)直接塞入接口1200和移動(dòng)分析器1232的另一個(gè)中。在另一種實(shí)現(xiàn)中,電連接器1206包括接收插座的一個(gè)或多個(gè)接腳。在又其他實(shí)現(xiàn)中,可以省略電連接器1502,其中移動(dòng)分析器1232和卡盒接口1200的每一個(gè)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(dòng)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(dòng)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?yàn)橛糜诳ê薪涌?200和卡盒1010二者的功率由移動(dòng)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(hào)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(dòng)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(shí)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(dòng)式開關(guān)、按鈕、滑桿、觸摸板、鼠標(biāo)、與語音識(shí)別應(yīng)用相關(guān)聯(lián)的麥克風(fēng)等等。在一種實(shí)現(xiàn)中,輸入1506促進(jìn)不同流體測(cè)試或特定流體測(cè)試模式的與移動(dòng)分析器1232上運(yùn)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(gè)處理單元,所述至少一個(gè)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(hào)。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(hào)。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(chǔ)在存儲(chǔ)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(chǔ)器1512包括非暫時(shí)性計(jì)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5示意性示出的,存儲(chǔ)器1512包括或存儲(chǔ)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(cè)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(cè)試中所選的一個(gè)。例如,在一種實(shí)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(cè)到的被測(cè)流體的溫度,而指引固件1208操作流體泵1160或動(dòng)態(tài)地調(diào)整這樣的泵1160或電傳感器1138的操作。在一種實(shí)現(xiàn)中,移動(dòng)分析器1232包括多個(gè)應(yīng)用編程接口1520,每個(gè)應(yīng)用編程接口1520被專門設(shè)計(jì)為專用于特定整體流體或分析物測(cè)試。例如,一個(gè)應(yīng)用編程接口1520可以被指引來執(zhí)行細(xì)胞學(xué)測(cè)試。另一應(yīng)用編程接口1520可以被指引來執(zhí)行凝血測(cè)試。在這樣的實(shí)現(xiàn)中,多個(gè)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(duì)流體的測(cè)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(dòng)分析物1232的用戶能夠下載或安裝多個(gè)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(gè)設(shè)計(jì)為利用應(yīng)用編程接口1520以便使用卡盒1010施行測(cè)試。如上文所指出的,固件1208在應(yīng)用編程接口1520與實(shí)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(duì)接。

應(yīng)用程序1522包括存儲(chǔ)器1512中包含的支配程序,所述支配程序促進(jìn)與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1512中的一個(gè)應(yīng)用編程接口1520或多個(gè)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(shí)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(cè)試選項(xiàng)中的哪一個(gè)要使用卡盒1010來運(yùn)行?;谶x擇,應(yīng)用程序1522與所選的一個(gè)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(cè)試操作。使用所選測(cè)試操作從卡盒1010接收到的感測(cè)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(duì)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(chǔ)在存儲(chǔ)器1512中,但是在一些實(shí)現(xiàn)中,應(yīng)用編程接口1520存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器或遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備上,其中移動(dòng)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(shí)現(xiàn)中,應(yīng)用編程接口1520本地地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1512上,而應(yīng)用程序1522遠(yuǎn)程地存儲(chǔ)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(shí)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(jì)算設(shè)備上并且跨局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(有時(shí)稱為云計(jì)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(dòng)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(hào)傳輸?shù)目側(cè)萘俊L幚砥?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(hào)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(shí)和速率以及針對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)輪詢受控設(shè)備或從受控設(shè)備接收數(shù)據(jù)的定時(shí)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(chǔ)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(shí)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(shí)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(gè)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(gè)體溫度傳感器1175當(dāng)中均勻或相等地分?jǐn)偅约胺峙浣o泵1160的總傳輸帶寬的第三部分在不同個(gè)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(shí)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(gè)體受控設(shè)備當(dāng)中非均勻或不相等地分?jǐn)?。在一種實(shí)現(xiàn)中,不同流體傳感器1138不同地操作以形成對(duì)流體樣本的不同測(cè)試。例如,在傳感器1138包括電傳感器的一種實(shí)現(xiàn)中,一個(gè)流體傳感器1138被提供有第一頻率的交流電流,而另一個(gè)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(gè)傳感器輸出指示被測(cè)細(xì)胞或顆粒的不同參數(shù)、特性的信號(hào)。在這樣的實(shí)現(xiàn)中,處理器1510基于不同測(cè)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(gè)分配總傳輸帶寬的不同百分比帶寬或部分。

在一種實(shí)現(xiàn)中,總傳輸帶寬在個(gè)體受控設(shè)備當(dāng)中的分配或分?jǐn)偢郊拥鼗趥€(gè)體受控設(shè)備本身相對(duì)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(shí)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(dòng)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(shí)現(xiàn)中,與傳感器類別中這樣的傳感器的位于具有細(xì)胞或顆粒跨這樣的傳感器流動(dòng)的較低流體流速或較低頻率的收縮部?jī)?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(dòng)的較大流體流速或較大頻率的收縮部?jī)?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(shí)現(xiàn)中,不同泵1160位于不同成形或不同定大小的微流體通道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(dòng)或抽吸需求也可以不同。在這樣的實(shí)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(shí)現(xiàn)中,與要將流體移動(dòng)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(dòng)通過較長(zhǎng)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(shí)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(gè)傳感器1138接收數(shù)據(jù)。在這樣的實(shí)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(shí)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(hào)。在再其他實(shí)現(xiàn)中,采用其他總傳輸帶寬分配。

在一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510基于信號(hào)質(zhì)量/分辨率來靈活地或動(dòng)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?yàn)榧?xì)胞或其他分析物正過快地移動(dòng)經(jīng)過傳感器1138造成分配給傳感器1138感測(cè)阻抗的第一帶寬量不足,使得信號(hào)質(zhì)量/分辨率未能滿足預(yù)定存儲(chǔ)的信號(hào)質(zhì)量/分辨率閾值,則處理器1510可以自動(dòng)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(hào)質(zhì)量/分辨率的量,則處理器1510自動(dòng)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(gè)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(gè)傳感器1138的交流電流的頻率。關(guān)于每個(gè)個(gè)體傳感器1138,處理器1510被指引為向個(gè)體傳感器1138施加不同的非零頻率的交流電流。在一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510基于電傳感器1138的實(shí)時(shí)、正在進(jìn)行的執(zhí)行來動(dòng)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(shí)現(xiàn)中,控制器1510輸出控制信號(hào),所述控制信號(hào)向所選電傳感器1138施加第一非零頻率的交流電流?;谠诘谝环橇泐l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(hào),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(hào)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(hào)。

在一種實(shí)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(duì)流體樣本執(zhí)行不同測(cè)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(cè)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(hào)。這樣的不同測(cè)試對(duì)單個(gè)流體測(cè)試平臺(tái)上的單個(gè)流體樣本執(zhí)行,而流體樣本不必從一個(gè)測(cè)試設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個(gè)。作為結(jié)果,流體樣本的完整性被維持,執(zhí)行多個(gè)不同測(cè)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(shí)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(cè)試。在一種實(shí)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(cè)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(jì)數(shù)、細(xì)胞大小或某個(gè)其他參數(shù)以供用戶使用輸入1508來選擇。

在一種實(shí)現(xiàn)中,在提示用戶選擇特定流體測(cè)試之前,應(yīng)用程序1522指引處理器1510施行對(duì)提供電傳感器1138的流體測(cè)試設(shè)備的檢查,以確定或標(biāo)識(shí)什么流體測(cè)試或什么頻率范圍是可獲得的或者流體測(cè)試設(shè)備能夠針對(duì)哪個(gè)進(jìn)行提供。在這樣的實(shí)現(xiàn)中,程序1522自動(dòng)從呈現(xiàn)給用戶的流體測(cè)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(cè)試。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,應(yīng)用程序1522呈現(xiàn)流體測(cè)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(cè)試。

基于接收到的針對(duì)要施行的流體測(cè)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(cè)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(gè)不同頻率的交流電流要根據(jù)預(yù)定義掃描簡(jiǎn)檔施加于電傳感器38。掃描范圍標(biāo)識(shí)在測(cè)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(diǎn)。在一種實(shí)現(xiàn)中,1khz到10khz的掃描范圍施加于傳感器1138。

掃描簡(jiǎn)檔指示范圍的端點(diǎn)與它們施加到電傳感器1138的它們的定時(shí)之間的特定ac頻率值。例如,掃描簡(jiǎn)檔可以包括掃描范圍端點(diǎn)之間連續(xù)不中斷的ac頻率值系列??商娲?,掃描簡(jiǎn)檔可以包括掃描范圍的端點(diǎn)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、時(shí)間間隔和/或頻率值本身的遞增在不同掃描簡(jiǎn)檔中可以是均勻或非均勻的。

在一種實(shí)現(xiàn)或用戶選擇的操作模式中,處理器1510施行所標(biāo)識(shí)的掃描范圍和掃描簡(jiǎn)檔,以標(biāo)識(shí)為所施行的特定測(cè)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(cè)區(qū)并且已經(jīng)在感測(cè)區(qū)被檢測(cè)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(cè)區(qū)中是靜態(tài)的或靜止的。此時(shí),處理器1510施行掃描。在掃描期間,處理器1510標(biāo)識(shí)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(shí)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(cè)試流體樣本。在另一種實(shí)現(xiàn)中,基于執(zhí)行的特定流體測(cè)試來標(biāo)識(shí)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(gè)頻率施加于傳感器1138。

在一種實(shí)現(xiàn)或用戶選擇的操作模式中,處理器1510標(biāo)識(shí)最適合于所選流體測(cè)試的特定范圍,其中掃描簡(jiǎn)檔是默認(rèn)簡(jiǎn)檔,所述默認(rèn)簡(jiǎn)檔對(duì)于不同范圍的每一個(gè)是相同的。在另一種實(shí)現(xiàn)或用戶選擇的操作模式中,處理器1510自動(dòng)標(biāo)識(shí)最適合于所選流體測(cè)試的特定掃描范圍,其中提示用戶選擇掃描簡(jiǎn)檔。在另一種實(shí)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(dòng)標(biāo)識(shí)對(duì)于用戶選擇的特定流體測(cè)試最合適的范圍,而且針對(duì)用戶選擇的特定流體測(cè)試標(biāo)識(shí)用于該特定范圍的特定掃描簡(jiǎn)檔。在再另一種實(shí)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(jiǎn)檔,其中在給定用于特定所選流體測(cè)試的所選掃描簡(jiǎn)檔的情況下,處理器1510標(biāo)識(shí)最合適的掃描范圍。在一種實(shí)現(xiàn)中,存儲(chǔ)器1512或諸如存儲(chǔ)器1604的遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器包含查找表,所述查找表針對(duì)不同可獲得或可選擇流體測(cè)試或流體/細(xì)胞/顆粒參數(shù)而標(biāo)識(shí)不同掃描簡(jiǎn)檔中的不同掃描范圍,針對(duì)所述流體/細(xì)胞/顆粒參數(shù)可以執(zhí)行流體測(cè)試。

在其中傳感器1138包括電傳感器的一種實(shí)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(shí)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?yàn)樘幚砥?510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(cè)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(hào)。這樣的不同測(cè)試對(duì)單個(gè)流體測(cè)試平臺(tái)上的單個(gè)流體樣本執(zhí)行,而流體樣本不必從一個(gè)測(cè)試設(shè)備轉(zhuǎn)移到另一個(gè)。作為結(jié)果,流體樣本的完整性被維持,執(zhí)行多個(gè)不同測(cè)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(cè)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(shí)現(xiàn)流體抽吸和流體溫度調(diào)節(jié)二者的雙重目的運(yùn)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(hào)來將電阻器致動(dòng)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(dòng)通道內(nèi)未被汽化的剩余流體以跨一個(gè)或多個(gè)傳感器1138移動(dòng)流體。汽泡一崩塌,流體從儲(chǔ)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(dòng)為抽吸狀態(tài)。在一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510以周期性方式將泵1160的電阻器致動(dòng)為抽吸狀態(tài),使得微流體通道內(nèi)的流體連續(xù)移動(dòng)或連續(xù)循環(huán)。

在泵1160的電阻器未被致動(dòng)為抽吸狀態(tài)、流體的成核能以上的溫度的那些時(shí)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(duì)地延伸并且被傳感器1138感測(cè)的那些時(shí)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(shí)間段期間,處理器1510選擇性地將泵1160的電阻器致動(dòng)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(hào)來將泵1160的電阻器致動(dòng)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(huì)汽化相鄰流體。例如,在一種實(shí)現(xiàn)中,控制器將電阻器致動(dòng)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(duì)地,當(dāng)泵1160的電阻器被致動(dòng)為抽吸狀態(tài)時(shí),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(shí)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(shí)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(shí)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(shí),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(shí),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(shí)現(xiàn)中,當(dāng)處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)中時(shí),處理器1510將泵1160的電阻器控制或設(shè)置在多個(gè)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(gè)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(shí)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(shí)現(xiàn)中,處理器1510選擇性地調(diào)整多個(gè)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(dòng)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(shí)現(xiàn)中,預(yù)定安排是預(yù)定周期性的或時(shí)間安排。例如,通過關(guān)于流體測(cè)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(cè)試系統(tǒng)1000中的特定流體樣本的溫度以可預(yù)測(cè)方式或模式經(jīng)歷溫度改變:被測(cè)流體的類型、泵1160的電阻器被致動(dòng)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(gè)體汽泡)、流體測(cè)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(cè)試系統(tǒng)1000中時(shí)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(cè)方式或模式,處理器1510輸出控制信號(hào),所述控制信號(hào)如上所描述地選擇性地控制泵1160的電阻器何時(shí)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(shí)選擇性地調(diào)整一個(gè)或多個(gè)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(shí)現(xiàn)中,處理器1510將泵1160的電阻器致動(dòng)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(shí)安排,被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)中,處理器1510將泵1160致動(dòng)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(shí)安排是基于或由流體樣本到測(cè)試系統(tǒng)1000中的插入觸發(fā)。在另一種實(shí)現(xiàn)中,預(yù)定義定時(shí)安排是基于或由與泵1160的電阻器對(duì)流體樣本的抽吸相關(guān)聯(lián)的事件觸發(fā)。在再另一種實(shí)現(xiàn)中,預(yù)定義定時(shí)安排是基于或由來自傳感器1138的信號(hào)或數(shù)據(jù)的輸出或者傳感器1138感測(cè)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(dòng)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(shí)基于來自溫度傳感器1175指示被測(cè)流體溫度的信號(hào)選擇性地將泵1160的電阻器致動(dòng)為不同的操作狀態(tài)。在一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510基于從溫度傳感器1175接收到的指示被測(cè)流體的溫度的信號(hào)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(shí)現(xiàn)中,處理器1510基于這樣的信號(hào)來確定被測(cè)流體的溫度。在一種實(shí)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(gè)或多個(gè)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(hào),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(shí)現(xiàn)中,處理器1510將從溫度傳感器1175接收到的信號(hào)的值與以下進(jìn)行相關(guān)或者對(duì)該值編索引:泵1160的電阻器的對(duì)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(shí)間、電阻器的這樣的操作狀態(tài)結(jié)束的時(shí)間和/或泵1160的電阻器的這樣的操作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。在這樣的實(shí)現(xiàn)中,處理器1510存儲(chǔ)經(jīng)編索引的流體溫度指示信號(hào)和它們相關(guān)聯(lián)的電阻器操作狀態(tài)信息。使用所存儲(chǔ)的經(jīng)編索引的信息,處理器1510確定或標(biāo)識(shí)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(shí)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(duì)泵1160的電阻器的操作狀態(tài)的改變做出響應(yīng)。在一種實(shí)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(cè)試系統(tǒng)1000的操作,來計(jì)及測(cè)試系統(tǒng)1000的組件的老化或可能影響流體如何對(duì)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(shí)現(xiàn)中,處理器1510基于所標(biāo)識(shí)的對(duì)電阻器的不同操作狀態(tài)的溫度響應(yīng),來自動(dòng)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(shí)現(xiàn)中,處理器1510基于所標(biāo)識(shí)和所存儲(chǔ)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(dòng)或在不同的“導(dǎo)通”狀態(tài)之間致動(dòng)的預(yù)定安排。在另一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510調(diào)整公式或公式,所述公式或公式控制處理器1510如何實(shí)時(shí)地對(duì)從溫度傳感器1175接收到的溫度信號(hào)做出響應(yīng)。

盡管在所圖示的示例中,移動(dòng)分析器1232被圖示為包括平板計(jì)算機(jī),但是在其他實(shí)現(xiàn)中,移動(dòng)分析器1232包括智能電話或膝上型計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)。在再其他實(shí)現(xiàn)中,移動(dòng)分析器1232被替換為固定計(jì)算設(shè)備,諸如臺(tái)式計(jì)算機(jī)或一體計(jì)算機(jī)。

遠(yuǎn)程分析器1300包括關(guān)于移動(dòng)分析器1232遠(yuǎn)程定位的計(jì)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(chǔ)、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(chǔ)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(dòng)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(chǔ)器1604中包含的指令的處理單元。存儲(chǔ)器1604包括非暫時(shí)性計(jì)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(chǔ)器1604還用于存儲(chǔ)來自系統(tǒng)1000執(zhí)行的流體測(cè)試的數(shù)據(jù)或結(jié)果。

如通過圖5所進(jìn)一步示出的,存儲(chǔ)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包括程序、例程等,所述程序、例程等協(xié)同操作來指引處理器1510施行如圖20中所繪的多線程流體參數(shù)處理方法。圖20圖示和描述通過處理器1510對(duì)單個(gè)數(shù)據(jù)接收器線程1704的接收和處理。在一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510針對(duì)多個(gè)并發(fā)數(shù)據(jù)接收器線程中的每一個(gè)并發(fā)地執(zhí)行多線程流體參數(shù)處理方法1700,其中多個(gè)數(shù)據(jù)集被并發(fā)地接收。例如,在一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510并發(fā)地接收數(shù)據(jù)信號(hào),所述數(shù)據(jù)信號(hào)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(duì)于針對(duì)被接收到的不同參數(shù)的每個(gè)數(shù)據(jù)集或信號(hào)系列,處理器1510并發(fā)地施行方法1700。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(dòng)分析器1232上被繪圖或以其他方式呈現(xiàn)或顯示。

在測(cè)試諸如血液樣本的流體樣本期間,處理器1510連續(xù)地執(zhí)行數(shù)據(jù)接收器線程1704,在數(shù)據(jù)接收器線程1704中,由處理器1510接收指示至少一個(gè)流體特性的信號(hào)。在一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510依照數(shù)據(jù)接收器線程104接收到的信號(hào)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(hào)”、“基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)”或“基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)”是指來自流體傳感器1138的這樣的信號(hào):所述信號(hào)已經(jīng)單獨(dú)經(jīng)歷了用于促進(jìn)這樣的信號(hào)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(hào)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(shí)由被測(cè)設(shè)備(特定傳感器1138)的阻抗致使的實(shí)際相位偏移。

在一種實(shí)現(xiàn)中,在數(shù)據(jù)接收器線程1704的執(zhí)行期間由處理器1510連續(xù)接收到的信號(hào)包括電阻抗信號(hào),所述電阻抗信號(hào)指示從流體跨電場(chǎng)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1704的執(zhí)行期間由處理器1510連續(xù)接收到的信號(hào)包括基礎(chǔ)信號(hào),意味著這樣的信號(hào)已經(jīng)經(jīng)歷促進(jìn)這樣的信號(hào)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(shí)現(xiàn)中,由處理器1510施行的數(shù)據(jù)接收器線程1704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(hào)。

在數(shù)據(jù)接收器線程1704下基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)的接收期間,緩沖器模塊1530指引處理器1510重復(fù)緩沖或臨時(shí)存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào)。在所圖示的示例中,緩沖器模塊1530指引處理器1510在諸如存儲(chǔ)器1512或另一存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)器中重復(fù)緩沖或臨時(shí)存儲(chǔ)在一秒時(shí)間間隔或時(shí)間段期間接收到的所有基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)。在其他實(shí)現(xiàn)中,預(yù)定時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào)包括在更短時(shí)間段期間或更長(zhǎng)時(shí)間段期間接收到的所有基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)。

一完成每個(gè)預(yù)定時(shí)間量的信號(hào)的緩沖,數(shù)據(jù)處理模塊1532指引處理器1510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(duì)以下中的每一個(gè)執(zhí)行的:相關(guān)聯(lián)緩沖的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)和剛完成的時(shí)間量的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)。如圖3的示例中所繪的,在諸如阻抗信號(hào)的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)已經(jīng)在第一預(yù)定時(shí)間段1720內(nèi)從卡盒接口1200被接收到并被緩沖之后,數(shù)據(jù)處理模塊1532在時(shí)間1722指引處理器1510發(fā)起第一數(shù)據(jù)處理線程724,在第一數(shù)據(jù)處理線程724期間,在時(shí)間段1720期間接收到的每個(gè)基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)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(hào)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(dòng)作、噪聲減小或移除或調(diào)制對(duì)基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)的附加操縱,以確定或估計(jì)被測(cè)流體的實(shí)際屬性。例如,處理或分析基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)包括使用這樣的信號(hào)來估計(jì)或確定在一時(shí)間處或在特定時(shí)間段期間流體中個(gè)體細(xì)胞的數(shù)目,或者來估計(jì)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(cè)試設(shè)備的流體參數(shù)信號(hào)已經(jīng)在第二預(yù)定時(shí)間段1726內(nèi)被接收到并被緩沖之后,數(shù)據(jù)處理模塊1532在時(shí)間1728指引處理器1510發(fā)起第二數(shù)據(jù)處理線程1730,在第二數(shù)據(jù)處理線程1730期間,在時(shí)間段1726期間接收到的每個(gè)基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)被處理和分析,第二預(yù)定時(shí)間段1726連續(xù)地跟隨在第一時(shí)間段1720之后。如圖20和所圖示的數(shù)據(jù)處理線程1732(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1704繼續(xù)從卡盒接口1200接收流體參數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí),所描述的以下的周期連續(xù)重復(fù):緩沖預(yù)定時(shí)間量的信號(hào)并然后該時(shí)間量或時(shí)間段一期滿,發(fā)起相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)線程以對(duì)在該時(shí)間段期間接收到的信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作或處理。

一完成每個(gè)數(shù)據(jù)處理線程,經(jīng)處理的信號(hào)或數(shù)據(jù)結(jié)果被傳遞或傳送到如圖20中所繪的數(shù)據(jù)繪圖線程1736。在所圖示的示例中,一完成在時(shí)間1740處對(duì)時(shí)間段1720期間接收到的流體參數(shù)信號(hào)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1736,其中所述結(jié)果被合并到正在進(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1736在繪圖模塊1534的指引下施行。同樣,一完成在時(shí)間1742處對(duì)時(shí)間段1726期間接收到的流體參數(shù)信號(hào)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1736,其中所述結(jié)果被合并到正在進(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1736在繪圖模塊1534的指引下施行。

如通過圖20所示出的,每個(gè)數(shù)據(jù)處理線程1724、1730消耗最大時(shí)間量來處理預(yù)定時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào),其中用于處理預(yù)定時(shí)間量的信號(hào)的該最大時(shí)間量大于預(yù)定時(shí)間量本身。如通過圖20所示出的,通過對(duì)流體測(cè)試期間接收到的流體參數(shù)信號(hào)的處理進(jìn)行多線程化,移動(dòng)分析器1232通過并行地處理實(shí)時(shí)接收到的多個(gè)信號(hào)來充當(dāng)移動(dòng)分析器,從而促進(jìn)通過繪圖模塊1534實(shí)時(shí)地對(duì)結(jié)果繪圖,避免了減少任何長(zhǎng)度延遲。遵從于繪圖模塊1534中包含的指令,處理器1510在顯示器1506上顯示數(shù)據(jù)繪圖線程的結(jié)果,同時(shí)數(shù)據(jù)接收器線程1704正在繼續(xù)接收并緩沖流體參數(shù)信號(hào)。

處理器1510還跨網(wǎng)絡(luò)1500將數(shù)據(jù)處理線程1724、1730……1732產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器1300。在一種實(shí)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(shí),處理器1510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1300。例如,在執(zhí)行數(shù)據(jù)處理線程1740期間在時(shí)間1740處生成的結(jié)果被立即傳送到遠(yuǎn)程分析器1300,而不是等待直到數(shù)據(jù)處理線程1730已經(jīng)結(jié)束的時(shí)間1742為止。在另一種實(shí)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,1510傳輸作為數(shù)據(jù)分支的數(shù)據(jù)。例如,在一種實(shí)現(xiàn)中,處理器1510在時(shí)間1740處將數(shù)據(jù)處理線程1724的所有結(jié)果作為分支傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器1300,同時(shí),這樣的結(jié)果被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)繪圖線程1736。

遵從于存儲(chǔ)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(dòng)分析器1232。移動(dòng)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(shí)現(xiàn)中,遠(yuǎn)程分析器1300從移動(dòng)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(dòng)分析器1232已經(jīng)執(zhí)行或施行了對(duì)從卡盒1010接收到的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)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(shí)現(xiàn)中,移動(dòng)分析器1232對(duì)基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)、信號(hào)執(zhí)行第一級(jí)分析或處理。例如,在移動(dòng)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(duì)從移動(dòng)分析器1232接收到的結(jié)果應(yīng)用第二級(jí)分析或處理。第二級(jí)分析可以包括對(duì)從移動(dòng)分析器1232接收到的結(jié)果應(yīng)用附加公式、統(tǒng)計(jì)計(jì)算等。遠(yuǎn)程分析器1300對(duì)已經(jīng)在移動(dòng)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(shí)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(jì)算以及還有對(duì)從各種移動(dòng)分析器收集到的數(shù)據(jù)的分析以找出趨勢(shì)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(shí)疾病的擴(kuò)散。

盡管已經(jīng)參照示例實(shí)現(xiàn)描述了本公開,但是本領(lǐng)域技術(shù)工作者將認(rèn)識(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)中或在其他可替代實(shí)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?yàn)楸竟_的技術(shù)是相對(duì)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(shí)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(gè)特定要素的權(quán)利要求也涵蓋多個(gè)這樣的特定要素。

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