背景技術(shù)：

各種不同的傳感器件目前可用于感測諸如血的流體的不同特性。這些傳感器通常大、復(fù)雜且昂貴。

附圖說明

圖1是示例微流體診斷測試芯片的示意圖。

圖2是示意性地例示另一示例微流體診斷測試芯片的剖視圖。

圖3是示意性地例示另一示例微流體診斷測試芯片的剖視圖。

圖4是另一示例微流體診斷測試芯片的示意圖。

圖5是包括另一示例微流體診斷芯片的示例流體測試系統(tǒng)的示意圖。

圖6是其中設(shè)置有示例流體泵和傳感器的示例微流體通道的示意圖。

圖7是另一示例流體測試系統(tǒng)的示意圖。

圖8是示例盒的立體圖。

圖9a是具有改進(jìn)外部的圖8的盒的剖視圖。

圖9b是具有省去或者透明顯示的部分的圖9a的盒的立體圖。

圖9c是具有省去或者透明顯示的部分的圖9a的盒的俯視圖。

圖10a是支撐示例微流體盒和漏斗部的示例盒板的俯視圖。

圖10b是圖10a的盒板的仰視圖。

圖11是圖10a的盒板的一部分的局部剖視圖。

圖12是圖8和9a的盒的微流體芯片的另一示例的俯視圖。

圖13是圖12的微流體芯片的示例感測區(qū)域的放大局部俯視圖。

圖14是示例微流體芯片的局部俯視圖，例示了示例微流體通道內(nèi)的示例電傳感器。

圖15是例示微流體通道的示例收縮部相對(duì)于示例細(xì)胞的體積的圖示。

圖16是包括示例電傳感器的示例微流體通道的圖示，例示電場的形成和即將穿過電場的細(xì)胞的相對(duì)尺寸。

圖17是在圖8和9a的盒中適用的另一示例微流體芯片的局部俯視圖。

圖18是在圖8和9a的盒中適用的另一示例微流體芯片的局部俯視圖，例示示例微流體通道部分。

圖19是圖18的微流體芯片的局部俯視圖，例示微流體通道部分內(nèi)的示例泵和傳感器。

圖20是在圖8和9a的盒中適用的另一示例微流體芯片的局部俯視圖。

圖21是示例阻抗感測電路的示意圖。

圖22是例示由圖7的流體測試系統(tǒng)執(zhí)行的示例多線程方法的圖示。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地例示示例微流體診斷測試芯片30。如將在下文中所描述的那樣，芯片30包括具有集成微機(jī)電系統(tǒng)和微流體的芯片，便于測試或診斷芯片或單個(gè)模具上的流體。因而，可利用更少量的流體和更少量的試劑執(zhí)行流體測試，相比目前用于流體測試的臺(tái)式方法，產(chǎn)生更少的廢物并且可能產(chǎn)生更少的生物危害物質(zhì)。

芯片30包括其中形成有微流體貯存器34、微流體通道36和微制造集成傳感器38的基底32。基底32包括基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)或基部。在例示的示例中，基底32包括硅。在其它實(shí)施方式中，基底32由其它材料形成。

微流體貯存器34包括腔洞、腔室或體積部，諸如血的流體或液體被接收并容納在該腔洞、腔室或體積部中，直到被抽吸到通道36中。在一個(gè)實(shí)施方式中，貯存器34接收來自更大貯存器的流體，該更大貯存器被提供為芯片30支撐于其中的盒的一部分。

微流體通道36包括形成在基底32內(nèi)并從貯存器34延伸的流體通道。如圖1中的虛線示意性顯示，微流體通道36在不同實(shí)施方式中可引導(dǎo)流體流動(dòng)到各種位置或?qū)⒘黧w指引到各種位置。如虛箭頭44所示，在一個(gè)實(shí)施方式中，通道36將流體指引返回至貯存器34用于循環(huán)流體。如虛箭頭46所示，在另一實(shí)施方式中，微流體通道36將流體指引返回至排放貯存器48。如虛箭頭50所示，在又一實(shí)施方式中，通道36延伸至其它流體目標(biāo)。

微流體通道36包括流體流過的收縮部40。為此公開的目的，“收縮部”指的是沿至少一個(gè)維度的任意收縮部。“收縮部”可由下述結(jié)構(gòu)形成：(a)通道的一側(cè)，該側(cè)具有朝向通道的另一側(cè)突出的突起；(b)通道的兩側(cè)，該兩側(cè)具有朝向通道的另一側(cè)突出的至少一個(gè)突起，其中這些多個(gè)突起彼此對(duì)齊或者沿著通道交錯(cuò)；或者(c)至少一個(gè)柱狀部或支柱，在通道的兩個(gè)壁之間突出，以區(qū)別何物可以或不可以流過通道。在一個(gè)實(shí)施方式中，收縮部40包括通道36的下述區(qū)域，該區(qū)域比通道36在收縮部40的上游和下游的兩個(gè)相鄰區(qū)域具有更小的橫截面積。收縮部40具有的橫截面積類似于穿過收縮部40并進(jìn)行測試的各個(gè)微粒或細(xì)胞的橫截面積。在一個(gè)實(shí)施方式中，其中進(jìn)行測試的細(xì)胞具有6μm的常規(guī)或平均最大數(shù)據(jù)提，收縮部40具有100μm²的橫截面積。在一個(gè)實(shí)施方式中，收縮部40具有1000μm³的感測體積。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，收縮部40具有長度為10μm、寬度為10μm且高度為10μm的感測體積形式生物區(qū)。在一個(gè)實(shí)施方式中，收縮部40具有不大于30μm的寬度。收縮部40的尺寸或維度限制任意時(shí)刻可穿過收縮部40的微?；蚋鱾€(gè)細(xì)胞的數(shù)量，從而便于測試穿過收縮部40的各個(gè)細(xì)胞或微粒。

微制造集成傳感器38包括在收縮部40內(nèi)形成在基底32上的微制造器件。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器38包括被設(shè)計(jì)用于輸出電信號(hào)或?qū)е码娦盘?hào)變化的微器件，該電信號(hào)表示穿過收縮部40的流體和/或流體的細(xì)胞/微粒的性能、參數(shù)或特性。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器38包括阻抗傳感器，其基于電阻的變化輸出信號(hào)，該電阻的變化由穿過收縮部40的不同尺寸微?；蚣?xì)胞產(chǎn)生并影響收縮部40上或內(nèi)的電場的阻抗。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器38包括在收縮部40內(nèi)形成在通道36的表面內(nèi)或集成在通道36的表面內(nèi)的帶電高壓側(cè)電極和低壓側(cè)電極。在一個(gè)實(shí)施方式中，低壓側(cè)電極電接地。在另一實(shí)施方式中，低壓側(cè)電極為浮動(dòng)低壓側(cè)電極。

圖2為示意性地例示示例流體診斷或測試盒110的剖視圖。盒110包括直接或經(jīng)由中間接口設(shè)備或多個(gè)中間接口設(shè)備間接可松脫地連接到便攜式電子設(shè)備的單元。盒110包括盒體112、微流體芯片130和電連接器152。

盒體112支撐微流體芯片130和電連接器152。在所示示例中，盒體112包括樣品輸入口和通路154以及排放貯存器156。樣品輸入口和通路154包括流體接收腔室或腔洞，用以接收待測試的流體樣品。樣品輸入口和通路154將接收流體引導(dǎo)至微流體芯片130進(jìn)行測試。在一個(gè)實(shí)施方式中，樣品輸入口和通路154朝上，并具有開放嘴部，流體微滴通過該開放嘴部被沉積或抽吸(通過毛細(xì)作用)到貯存器154中。在另一實(shí)施方式中，樣品輸入口和通路154包括薄膜，針可插入穿過該薄膜以將測試流體注射到貯存器154中。在一個(gè)實(shí)施方式中，樣品輸入口和通路154具有至少10μl并且小于或等于1000μl的容積，在其它實(shí)施方式中，樣品輸入口和通路154可具有其它容量。

排放貯存器156包括在盒體112內(nèi)的腔洞或腔室，被布置用以接收從芯片130排放的流體。在一個(gè)實(shí)施方式中，排放貯存器156具有10μl的最小容積。排放貯存器156容納已穿過芯片130并且已被處理或測試的流體。在所示示例中，排放貯存器156如樣品輸入口154那樣在微流體芯片130的相反側(cè)在微流體芯片130下方延伸，從而微流體芯片130被夾在樣品輸入口154與排放貯存器156之間。排放貯存器156接收處理過的或測試過的流體，從而相同流體不被測試多次。在一個(gè)實(shí)施方式中，排放貯存器156完全容納在盒體112內(nèi)，并且不可接近(但通過諸如切割、鉆孔或其它常備結(jié)構(gòu)破壞盒體112或使盒體112破裂)，將處理過的或測試過的流體鎖定在盒體112內(nèi)，用于存儲(chǔ)或隨著處理盒110的后續(xù)衛(wèi)生處理。在又一實(shí)施方式中，排放貯存器156通過門或隔板158(虛線示意性地顯示)可接近，從而允許處理過的或測試過的流體從貯存器156收回，用于進(jìn)一步分析測試過的流體，用于存儲(chǔ)分離容器中的已測試流體或者用于騰空貯存器156以便于盒110的連續(xù)使用。

微流體芯片130類似于微流體芯片30(上文所述)，除了微流體芯片130被例示成特別額外包括泵160和排放通路162。微流體芯片130的那些對(duì)應(yīng)于微流體芯片30的部件的其余部件或元件類似地進(jìn)行編號(hào)。泵160包括用于橫過傳感器38將流體移動(dòng)通過微流體通道36并通過收縮部40的器件。泵160將流體從微流體貯存器34抽吸至通道36中。泵160進(jìn)一步將橫過傳感器38穿過收縮部40的流體通過排放通路162推動(dòng)或排出至排放貯存器156。

在一個(gè)實(shí)施方式中，泵160包括熱敏電阻，其中通過熱敏電阻的電流脈沖導(dǎo)致熱敏電阻產(chǎn)生熱，將鄰近流體加熱至高于該鄰近流體的成核能的溫度，從而形成蒸汽泡，該蒸汽泡強(qiáng)勁地將流體通過排放通路162排出到排放貯存器156。一旦蒸汽泡塌陷，負(fù)壓將流體從微流體貯存器34抽吸到通道36中并橫過收縮部40和傳感器38，以便占據(jù)塌陷后的蒸汽泡的原有體積。

在又一實(shí)施方式中，泵160可包括其它泵送器件。例如，在其它實(shí)施方式中，泵160可包括壓阻器件，該壓阻器件響應(yīng)于所施加的電流改變形狀或振動(dòng)以便移動(dòng)膜片，由此使鄰近流體移動(dòng)通過排放通路162進(jìn)入排放貯存器156。還在其它實(shí)施方式中，泵160可包括與微流體通道36和排放通路162流體連通的其它微流體泵送器件。

排放通路162從泵160延伸至排放貯存器156。排放通路162阻止排放貯存器內(nèi)的流體反向?qū)踊亓鞯奖?60或通道36中。在一個(gè)實(shí)施方式中，排放通路162包括噴嘴，流體通過該噴嘴由泵160泵送到排放貯存器156中。在另一實(shí)施方式中，排放通路162包括單向閥。

電連接器152包括下述器件，微流體盒110通過該器件直接或間接地可松脫地電連接至便攜式電子設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器152提供的電連接便于傳輸用于為微流體芯片130的部件提供電力的電功率。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器152提供的電連接便于以電信號(hào)的形式傳輸電功率，電信號(hào)向微流體芯片130提供數(shù)據(jù)傳輸，以便于控制微流體芯片130的部件。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器152提供的電連接便于以電信號(hào)的形式傳輸電功率，以便于將數(shù)據(jù)從微流體芯片130傳輸?shù)奖銛y式電子設(shè)備，例如傳輸來自傳感器160或其它傳感器的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，電連接器152方便向微流體芯片130提供電力，以及將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)轿⒘黧w芯片130和從微流體芯片130傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)中的每個(gè)。

在所示示例中，電連接器160包括多個(gè)電接觸墊，其接觸便攜式電子設(shè)備或中間連接接口或設(shè)備的對(duì)應(yīng)墊。在又一實(shí)施方式中，電連接器160包括多個(gè)電插腳或銷、多個(gè)電銷或插腳容納部，或二者的組合。在所示示例中，電連接器152經(jīng)由形成在盒體112之內(nèi)或之上、或形成在固定至盒體112的柔性電路之上或之內(nèi)的電跡線電連接到微流體芯片130的部件。

電連接器152方便與便攜式電子設(shè)備的可松開電連接，因而微流體盒110可與便攜式電子設(shè)備分開，從而便于對(duì)具有容納在排放貯存器156內(nèi)的諸如血的經(jīng)過分析的流體的微流體盒110進(jìn)行處理或存儲(chǔ)。因而，微流體盒110一旦使用便可利用未使用的微流體盒110進(jìn)行更換；未使用的微流體盒110連接到便攜式電子設(shè)備。電連接器152提供模塊化，允許便攜式電子設(shè)備和相關(guān)的流體分析電路重復(fù)使用，而盒110被分開以用于存儲(chǔ)或處理。

圖3是微流體盒110的另一示例實(shí)施方式——微流體盒210的示意剖視圖。微流體盒210類似于微流體盒110，除了微流體盒210額外包括駐留通路263、流體試劑264、薄膜266和封裝部268。盒210的那些對(duì)應(yīng)于盒110的剩余元件類似地進(jìn)行編號(hào)。

駐留通路263(示意性顯示)包括流體通道、導(dǎo)管、管或在樣品輸入口154與微流體貯存器34之間延伸的其它通路。駐留通路263以曲折方式(盡是迂回曲折的間接或非線性方式)在樣品輸入口154與微流體貯存器34之間延伸，以便延長通過樣品輸入口154輸入的接收樣品移動(dòng)到或流到微流體貯存器34的時(shí)間。駐留通路263提供在到達(dá)貯存器34之前進(jìn)行測試的流體樣品與流體試劑264混合所在的體積。在一個(gè)實(shí)施方式中，駐留通路263是迂回的，包括在輸入貯存器154與微流體貯存器34之間的盒體112的空間中纏繞的圓形或螺旋形通路。在另一實(shí)施方式中，駐留通路263在樣品輸入口154與微流體貯存器34之間的空間內(nèi)迂回曲折、呈之字形、呈蛇形、蜿蜒和/或以之字形方式曲折。

流體試劑264包括與待測試流體互相作用的成分，從而增強(qiáng)微流體芯片130對(duì)待測試流體的選擇特性或一組選擇特性進(jìn)行分析的能力。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體試劑264包括對(duì)進(jìn)行測試的流體進(jìn)行稀釋的成分。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體試劑264包括對(duì)進(jìn)行測試的流體進(jìn)行溶解的成分。在又一實(shí)施方式中，流體試劑264包括便于對(duì)進(jìn)行測試的流體的所選部分進(jìn)行標(biāo)記的成分。例如，在一個(gè)限制例中，流體試劑264包括磁珠、金珠或乳膠珠。在其它實(shí)施方式中，流體試劑264包括其它液態(tài)或固態(tài)成分或液體，其與待測試樣品流體不同，在放置在樣品輸入口154內(nèi)的樣品流體由微流體芯片130接收、處理和分析之前與樣品流體互相作用或?qū)χM(jìn)行修改。

在所示示例中，在待測試的流體樣品插入到樣品輸入口154之前，流體試劑264被容納在樣品輸入口154和/或駐留通路263內(nèi)。在所示示例中，薄膜266完全延伸橫過樣品輸入口154的嘴部，以便將流體試劑264密封或容納在樣品輸入口154內(nèi)，至少直到流體樣品被沉積在樣品輸入口154內(nèi)。因而，流體試劑264可作為盒110的一部分被預(yù)先包裝，準(zhǔn)備用于待測試流體樣品的后續(xù)沉積。例如，容納第一流體試劑264的第一盒110可預(yù)先設(shè)計(jì)用于測試第一流體樣品的第一特性，而容納不同于第一流體試劑264的第二流體試劑264的第二盒110可預(yù)先設(shè)計(jì)用于測試第二流體樣品的第二特性。換言之，不同的盒110可特別設(shè)計(jì)用于測試不同的特性，這取決于容納在其中的流體試劑264的類型或量。

如虛線269所示，在一個(gè)實(shí)施方式中，薄膜266包括通過壓敏粘合劑或其它粘合劑完全固定在貯存器154的嘴部周圍和之上的面板或薄層，以便允許薄膜266與貯存器154的嘴部剝離，允許流體樣品沉積在貯存器154內(nèi)并與流體樣品混合。在另一實(shí)施方式中，流體試劑264通過面板或門密封或容納在貯存器154內(nèi)，該面板或門滑動(dòng)打開、樞轉(zhuǎn)到打開狀態(tài)或沿著穿孔線或撕裂線撕開。在上述每個(gè)實(shí)施方式中，因?yàn)樵谑褂煤?10之前流體試劑264被密封或容納在盒210內(nèi)，所以盒210可作為包括微流體芯片130和流體試劑264兩者的自容納單元進(jìn)行制造、儲(chǔ)備和銷售或分配。

在所示示例中，微流體盒210包括補(bǔ)充流體試劑源270。補(bǔ)充流體試劑源270根據(jù)盒210的使用者的選擇對(duì)樣品輸入口154補(bǔ)充額外量的流體試劑。在所示示例中，補(bǔ)充流體試劑源270包括容納流體試劑274的側(cè)腔室272。側(cè)腔室272由柔性隔膜276限界，柔性隔膜276由使用者的一個(gè)手指或多個(gè)手指手動(dòng)按壓兩次，以便將試劑274按壓并擠壓到貯存器154中。如所述的擠壓，試劑274留在側(cè)腔室272內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體試劑234與流體試劑264是相同的。在另一實(shí)施方式中，流體試劑274包括與試劑264相比不同的流體試劑。在又一實(shí)施方式中，流體試劑264被省去，其中樣品流體可沉積在貯存器154中，并且不利用任何試劑進(jìn)行測試，或者可替代地，流體試劑274可選擇性地添加到流體樣品中。在另一實(shí)施方式中，盒210包括在貯存器154旁邊的多個(gè)補(bǔ)充流體試劑源，多個(gè)補(bǔ)充流體試劑源中的每個(gè)容納不同的流體試劑，并允許使用者選擇性地將相關(guān)的流體試劑沉積在貯存器154中，用于與流體樣品進(jìn)行混合。例如，盒體112可包括帶有多個(gè)可按壓或可擠壓的薄膜276的多個(gè)側(cè)腔室272，以便選擇性地將相關(guān)的流體試劑擠壓到貯存器154中。在又一實(shí)施方式中，補(bǔ)充流體試劑源270被省去。

封裝部268包括薄層、包裝、薄膜或封裝、圍繞或容納微流體盒210的其它面板材料。封裝部268將盒210和所容納的流體試劑264、274與封裝部268外的外部環(huán)境隔開。在一個(gè)實(shí)施方式中，封裝部268包括用于撕開或用于移除盒體112以插入待測試流體樣品的沉積的薄層。封裝部268便于盒210作為容納流體試劑或多種流體試劑的自容納單元進(jìn)行預(yù)先制造和儲(chǔ)備。封裝部268進(jìn)一步表明盒210的任何改造或先前使用，有助于測試結(jié)果的精確度。在提供封裝部268的實(shí)施方式中，薄膜266可省去。在提供薄膜266的一些實(shí)施方式中，封裝部268可省去。在其它實(shí)施方式中，盒210包括薄膜266和封裝部268兩者。

圖4示意性地例示微流體芯片30的另一實(shí)施方式——微流體芯片330。微流體芯片330類似于微流體芯片30，除了微流體芯片330被特別例示為對(duì)已處理或測試返回至微流體貯存器34的流體進(jìn)行循環(huán)。微流體芯片330的那些對(duì)應(yīng)于微流體芯片30的部件或元件的部件或元件被類似地進(jìn)行編號(hào)。

微流體芯片330例示在基底32中的貯存器34的相反側(cè)上的兩個(gè)示例循環(huán)結(jié)構(gòu)332、334。循環(huán)結(jié)構(gòu)332包括微流體通道336、傳感器338和泵360。微流體通道336包括在基底32內(nèi)延伸或形成在基底32內(nèi)用于流體樣品流動(dòng)的通路。通道336包括容納泵的中央部分362和一對(duì)容納傳感器的分支部分364、366。中央部分362從貯存器34延伸并容納泵360。

容納傳感器的分支部分364、366從中央部分362的相反側(cè)岔開或分支，并且延伸返回至貯存器34。每個(gè)分支部分364、366包括流體流動(dòng)通過的收縮部40(上文所述)。在一個(gè)實(shí)施方式中，分支部分364、366彼此類似。在另一實(shí)施方式中，分支部分的形狀或尺寸彼此不同，以方便不同的流體流動(dòng)特性。例如，收縮部40或部分364、366的其它區(qū)域可彼此尺寸不同，從而如果發(fā)生的話，第一尺寸的微?；蚣?xì)胞相比于部分364、366中的另一個(gè)更易于流過部分364、366中的一個(gè)。因?yàn)椴糠?64、366從中央部分362的相反側(cè)分開，所以部分364、366二者均直接從部分362接收流體，而不會(huì)有流體事先被虹吸到任何其它部分。

泵360包括用于使流體橫過一個(gè)傳感器38移動(dòng)通過微流體通道36并通過收縮部40的器件。泵360將流體從微流體貯存器34抽吸到通道336中。泵360進(jìn)一步將已穿過收縮部40并橫過傳感器38的流體循環(huán)返回至貯存器34。

在一個(gè)實(shí)施方式中，泵360包括熱敏電阻，其中通過熱敏電阻的電流脈沖導(dǎo)致熱敏電阻產(chǎn)生熱，從而將鄰近流體加熱至高于該鄰近流體的成核能的溫度，以形成蒸汽泡，該蒸汽泡強(qiáng)勁地將流體橫過收縮部40排出并返回至貯存器34中。一旦蒸汽泡塌陷，負(fù)壓將流體從微流體貯存器34抽吸到通道336中，以便占據(jù)塌陷后的蒸汽泡的原有體積。

在又一實(shí)施方式中，泵360可包括其它泵送器件。例如，在其它實(shí)施方式中，泵360可包括壓阻器件，該壓阻器件響應(yīng)于所施加的電流改變形狀或振動(dòng)以便移動(dòng)膜片，由此使鄰近流體移動(dòng)橫過收縮部40并返回至貯存器34。還在其它實(shí)施方式中，泵360可包括與微流體通道336流體連通的其它微流體泵送器件。

循環(huán)結(jié)構(gòu)334包括微流體通道376、傳感器378和泵380。微流體通道376包括在基底32內(nèi)延伸或形成在基底32內(nèi)用于流體樣品流動(dòng)的通路。通道376包括容納泵的末端部分382和一系列容納傳感器的分支部分384、386、388。末端部分382從貯存器34延伸并容納泵380。

容納傳感器的分支部分384、386、388從末端部分382岔開或分支，并且延伸返回至貯存器34。每個(gè)分支部分384、386、388包括流體流動(dòng)通過的收縮部40(上文所述)。在所示示例中，分支部分的形狀或尺寸彼此不同，以方便不同的流體流動(dòng)特性。例如，收縮部40或部分384、386、388的其它區(qū)域可彼此尺寸不同，從而如果發(fā)生的話，第一尺寸的微?；蚣?xì)胞相比于部分384、386、388中的另一個(gè)更易于流過部分384、386、388中的一個(gè)。因?yàn)椴糠?84、386、388在末端部分382的一側(cè)上被布置成一系列，所以進(jìn)行測試的流體連續(xù)地通過或越過每個(gè)部分384、386、388，直到該流體被允許通過部分384、386、388中的一個(gè)。例如，在部分386的收縮部40大于部分384的收縮部40并且部分388的收縮部40大于部分386的收縮部40的一個(gè)實(shí)施方式中，較小的微粒或細(xì)胞被首先橫過部分384虹吸離開，而較大的微?；蚣?xì)胞連續(xù)通過部分384直到它們到達(dá)允許返回至貯存器34的通路的部分386、388。對(duì)于部分386的收縮部40過大的那些微粒或細(xì)胞繼續(xù)前進(jìn)到部分388上，微?；蚣?xì)胞在此返回至貯存器34。因而，進(jìn)行測試的流體樣品的不同部分被選擇性地抽走或虹吸，以由不同部分384-388中的不同類型的傳感器進(jìn)行測試。在另一實(shí)施方式中，分支部分384、386、388彼此類似。

泵380類似于泵360，并包括使流體移動(dòng)通過微流體通道376并橫過一個(gè)傳感器通過收縮部40的器件。泵380將流體從微流體貯存器34抽吸到通道376。泵380進(jìn)一步將已橫過一個(gè)傳感器378穿過收縮部40的流體循環(huán)返回至貯存器34。

在一個(gè)實(shí)施方式中，泵380包括熱敏電阻，其中通過熱敏電阻的電流脈沖導(dǎo)致熱敏電阻產(chǎn)生熱，從而將鄰近流體加熱至高于該鄰近流體的成核能的溫度，以形成蒸汽泡，該蒸汽泡強(qiáng)勁地將流體移動(dòng)通過收縮部40至貯存器34。一旦蒸汽泡塌陷，負(fù)壓將流體從微流體貯存器34抽吸到通道376中，以便占據(jù)塌陷后的蒸汽泡的原有體積。

在又一實(shí)施方式中，泵380可包括其它泵送器件。例如，在其它實(shí)施方式中，泵380可包括壓阻器件，該壓阻器件響應(yīng)于所施加的電流改變形狀或振動(dòng)以便移動(dòng)膜片，由此使鄰近流體移動(dòng)通過收縮部40并返回至貯存器34。還在其它實(shí)施方式中，泵380可包括與微流體通道376流體連通的其它微流體泵送器件。

圖5示意性地例示示例流體測試系統(tǒng)400。流體測試系統(tǒng)400包括微流體芯片430和便攜式電子設(shè)備432。微流體芯片430包括基底32、微流體貯存器34、微流體通道336、436、泵360、460、排放通路462、傳感器338、傳感器438、溫度傳感器440、電連接器152和多路復(fù)用電路444?；?2、貯存器34、通道336、泵360、傳感器338和電連接器152如上所述。微流體通道436包括形成在基底32內(nèi)并從貯存器34延伸至排放通路460的流體通道或通路。在所示示例中，微流體通道436包括從沿著貯存器34的不同間隔位置延伸至排放通路462的多個(gè)入口部分450。每個(gè)入口部分450包括一個(gè)傳感器438位于其中的收縮部40。在一個(gè)實(shí)施方式中，每一個(gè)入口部分450的收縮部40的尺寸不同或者具有不同的橫截面積，以允許不同尺寸的細(xì)胞或微粒流入并通過這些不同尺寸的收縮部40。例如，第一尺寸的微?；蚣?xì)胞可流過入口部分450中的第一個(gè)，但由于其它入口部分450的收縮部40的較小尺寸可被阻止流過其它的入口部分450。同樣，小于第一尺寸的微?；蚣?xì)胞的第二尺寸的微?；蚣?xì)胞可流過入口部分450中的第一個(gè)或者入口部分450中的第二個(gè)，但可被阻止流過其它的入口部分450。

泵460類似于上述的泵160。同樣，排放通路462類似于上述的排放通路162。泵460包括使流體移動(dòng)通過微流體通道436并橫過傳感器438通過收縮部40的器件。泵460將流體從微流體貯存器34抽吸至通道436中。泵460進(jìn)一步將橫過一個(gè)傳感器438穿過收縮部40的流體通過排放通路462推動(dòng)或排出至排放貯存器156(上文所述)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，泵460包括熱敏電阻，其中通過熱敏電阻的電流脈沖導(dǎo)致熱敏電阻產(chǎn)生熱，從而將鄰近流體加熱至高于該鄰近流體的成核能的溫度，以形成蒸汽泡，該蒸汽泡強(qiáng)勁地將流體通過排放通路462排出到排放貯存器156中。一旦蒸汽泡塌陷，負(fù)壓將流體橫過收縮部40和傳感器38從微流體貯存器34抽吸到通道436中，以便占據(jù)塌陷后的蒸汽泡的原有體積。

還在其它施方式中，泵460可包括其它泵送器件。例如，在其它實(shí)施方式中，泵460可包括壓阻器件，該壓阻器件響應(yīng)于所施加的電流改變形狀或振動(dòng)以便移動(dòng)膜片，由此使鄰近流體移動(dòng)通過排放通路462進(jìn)入排放貯存器156。還在其它實(shí)施方式中，泵460可包括與微流體通道36和排放通路462流體連通的其它微流體泵送器件。

排放通路462從泵460延伸至排放貯存器156。排放通路462阻止排放貯存器內(nèi)的流體反向?qū)踊亓鞯奖?60或通道436中。在一個(gè)實(shí)施方式中，排放通路462包括噴嘴，流體通過該噴嘴由泵460泵送到排放貯存器156中。在另一實(shí)施方式中，排放通路462包括單向閥。

傳感器438類似于上述的傳感器38、138、338。傳感器438位于收縮部內(nèi)以在進(jìn)行測試的樣品流體穿過相關(guān)收縮部40時(shí)感測樣品流體的細(xì)胞、微?；蚱渌煞?。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)部分450容納不同類型的傳感器，從而目標(biāo)在于穿過相關(guān)收縮部40的流體樣品的不同性能或特性。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)傳感器438包括阻抗傳感器，其基于電阻抗的變化輸出信號(hào)，該電阻抗的變化由穿過收縮部40的不同尺寸微粒或細(xì)胞產(chǎn)生并影響收縮部40上或內(nèi)的電場的阻抗。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器38包括在收縮部40內(nèi)形成在通道36的表面內(nèi)或集成在通道36的表面內(nèi)的帶電高壓側(cè)電極和低壓側(cè)電極。在一個(gè)實(shí)施方式中，低壓側(cè)電極電接地。在另一實(shí)施方式中，低壓側(cè)電極為浮動(dòng)低壓側(cè)電極。在其它實(shí)施方式中，傳感器438中的一個(gè)或者每個(gè)傳感器438包括其它類型的傳感器，用于檢測穿過相關(guān)收縮部40的樣品流體的特性或參數(shù)。

溫度傳感器440包括傳感器，用于輸出表示芯片430內(nèi)樣品流體的溫度的信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，溫度傳感器440被定位成直接感測貯存器34內(nèi)或流過一個(gè)或兩個(gè)通路336、436的樣品流體的溫度。在又一實(shí)施方式中，溫度傳感器440檢測與容納在芯片430內(nèi)的樣品流體的實(shí)際溫度相關(guān)聯(lián)的感測溫度。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)溫度傳感器440包括電阻溫度傳感器，其中傳感器的電阻響應(yīng)于溫度變化而改變，從而表示傳感器的當(dāng)前電阻的信號(hào)也表示或?qū)?yīng)于相鄰環(huán)境的當(dāng)前溫度。在其它實(shí)施方式中，傳感器440包括其它類型的溫度感測器件。

多路復(fù)用電路444形成在基底32之中或之上，并將傳感器338、438、泵360、460和溫度傳感器440中的每一個(gè)電連接到電連接器152。多路復(fù)用電路444便于控制多個(gè)傳感器、泵和溫度傳感器和/或與多個(gè)傳感器、泵和溫度傳感器通信，其數(shù)量大于芯片430上各個(gè)電連接器的數(shù)量。例如，盡管芯片430具有n個(gè)接觸墊，但利用大于n個(gè)的多個(gè)不同單獨(dú)部件可獲得通信。因而，節(jié)省寶貴空間或基板面，從而便于芯片430和其中使用芯片430的測試設(shè)備的尺寸的減少。

盡管芯片430被例示成包括傳感器338、438、泵360、460和溫度傳感器440中的每一個(gè)，但是在其它實(shí)施方式中，并不是所有這些部件都提供在芯片430上。在這些實(shí)施方式中，仍舊采用多路復(fù)用電路444，以相對(duì)于芯片430獲得空間節(jié)省。特別地，利用往返連接到數(shù)量更少的傳感器338、438的多個(gè)電觸點(diǎn)152，多路復(fù)用電路444便于與多個(gè)傳感器338、438通信。利用往返連接到數(shù)量更少的溫度傳感器440的多個(gè)電觸點(diǎn)152，多路復(fù)用電路444便于與多個(gè)泵360、460通信。利用往返連接到數(shù)量更少的溫度傳感器440的多個(gè)電觸點(diǎn)152，多路復(fù)用電路444便于與多個(gè)傳感器338、438通信。

便攜式電子設(shè)備432包括移動(dòng)式電子設(shè)備，用于從微流體芯片430接收數(shù)據(jù)。便攜式電子設(shè)備432可松脫地或者可移除地連接到芯片430，直接或間接地電連接到額外的電連接器。在一個(gè)實(shí)施方式中，便攜式電子設(shè)備432橫過與微流體盒承載芯片430相關(guān)的額外電連接器與芯片430間接通信，其中額外的電連接器自身連接到電連接器152。便攜式電子設(shè)備432利用從芯片430接收的數(shù)據(jù)形成不同功能。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，便攜式電子設(shè)備432存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在另一實(shí)施方式中，便攜式電子設(shè)備432額外或可替代地操縱進(jìn)程數(shù)據(jù)。在又一實(shí)施方式中，便攜式電子設(shè)備432額外或可替代地顯示數(shù)據(jù)和/或進(jìn)一步通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)教峁╊~外存儲(chǔ)和/或處理能力的服務(wù)器。

在所示示例中，便攜式電子設(shè)備432包括顯示器470、處理器472、存儲(chǔ)器474、電連接器476和多路復(fù)用電路478。顯示器470包括可視化地呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示屏或屏幕。在一個(gè)實(shí)施方式中，顯示器470便于基于從芯片430接收的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)圖表。在一些實(shí)施方式中，顯示器470可省去，或者可由其它數(shù)據(jù)通信元件替代，例如發(fā)光二極管、聽覺設(shè)備或其它基于從芯片430接收的信號(hào)或數(shù)據(jù)表示結(jié)果的元件。

處理器472包括至少一個(gè)處理單元，用于生成控制傳感器338、438、泵360、460和溫度傳感器440的操作以及從傳感器338、438和傳感器440獲得的數(shù)據(jù)的控制信號(hào)。在所示示例中，處理器472進(jìn)一步分析從芯片430接收的數(shù)據(jù)，以生成輸出，該輸出存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器474中，顯示在顯示器470上，或者進(jìn)一步通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。為該申請(qǐng)的目的，術(shù)語“處理單元”應(yīng)表示目前研發(fā)或未來研發(fā)的執(zhí)行包含在存儲(chǔ)器474中的指令序列的處理單元。存儲(chǔ)器474包括包含程序邏輯的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于引導(dǎo)處理單元的操作。執(zhí)行指令序列使處理單元執(zhí)行諸如生成控制信號(hào)的動(dòng)作。該指令可加載在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)中，以由只讀存儲(chǔ)器(rom)、大容量存儲(chǔ)設(shè)備或一些其它永久性存儲(chǔ)器的處理單元執(zhí)行。在其它示例中，硬線電路可替代機(jī)器可讀指令使用或者結(jié)合機(jī)器可讀指令使用，以實(shí)現(xiàn)所述功能。例如，處理器472和存儲(chǔ)器474可實(shí)現(xiàn)為專用集成電路(asic)的一部分。除非明確指出，控制器不限于硬件電路和機(jī)器可讀介質(zhì)的任意具體組合，也不限于由處理單元執(zhí)行的指令的任意特定源。

電連接器476包括便攜式電子設(shè)備432可松脫地直接或間接地電連接到微流體芯片430的電連接器152的器件。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器476提供的電連接便于傳輸電功率，以向微流體芯片430的部件提供電力。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器476提供的電連接便于以電信號(hào)的形式傳輸電功率，從而向微流體芯片430提供數(shù)據(jù)傳輸，以便于控制微流體芯片430的部件。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器476提供的電連接便于以電信號(hào)的形式傳輸電功率，以便于將數(shù)據(jù)從微流體芯片430傳輸?shù)奖銛y式電子設(shè)備432，例如從傳感器338、438和/或傳感器440傳輸信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，電連接器476方便向微流體芯片430提供電力，以及向微流體芯片430傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和從微流體芯片430傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)中的每一個(gè)。

在所示示例中，電連接器476包括多個(gè)電接觸墊，電接觸墊與(a)微流體芯片430，(b)其中這些墊電連接到電連接器152的盒，或者(c)中間連接接口或設(shè)備的相應(yīng)的墊相接觸。在又一實(shí)施方式中，電連接器476包括多個(gè)電插腳或銷，多個(gè)電銷或插腳容納部，或二者的組合。

電連接器476方便便攜式電子設(shè)備432與芯片430的可松開電連接，從而便攜式電子設(shè)備432可與芯片430分離，方便帶有多個(gè)可互換的芯片430(或它們的盒)的便攜式電子設(shè)備432的使用，以及對(duì)具有容納在排放貯存器156內(nèi)的諸如血的經(jīng)過分析的流體的微流體盒110的處理或存儲(chǔ)。電連接器476提供模塊化，以允許便攜式電子設(shè)備432和相關(guān)的流體分析電路重復(fù)重新使用，而芯片430及其盒110被分開用于存儲(chǔ)或處理。

多路復(fù)用電路478形成在便攜式電子設(shè)備432內(nèi)，并將處理器472電連接到電連接器476。多路復(fù)用電路478與芯片430上的多路復(fù)用電路444協(xié)作，以便控制和/或方便與數(shù)量大于各個(gè)電連接器152和476的數(shù)量的多個(gè)傳感器、泵和溫度傳感器的通信。例如，盡管芯片430和便攜式電子設(shè)備432具有n個(gè)接觸墊，但利用大于n個(gè)的多個(gè)不同單獨(dú)部件可獲得通信。因而，節(jié)省芯片上的寶貴空間或基板面，從而便于芯片430和其中使用芯片430的測試設(shè)備的尺寸的減少。

在一個(gè)實(shí)施方式中，便攜式電子設(shè)備432包括平板電腦。在其它實(shí)施方式中，便攜式電子設(shè)備432包括智能手機(jī)或膝上電腦或筆記本電腦。還在其它實(shí)施方式中，便攜式電子設(shè)備432由例如臺(tái)式電腦或一體式電腦的固定式計(jì)算設(shè)備替代。

圖6示意性地例示示例微流體通道536和傳感器538a、538b(共同被稱為傳感器538)與泵560的示例相關(guān)間距。在所示示例中，傳感器538彼此類似，并包括微制造集成電阻抗傳感器，其基于電阻抗的變化檢測流過這些傳感器的流體的細(xì)胞或微粒的特性。泵560包括熱敏電阻，該熱敏電阻將鄰近流體加熱至高于該流體的新產(chǎn)生能的溫度，從而形成蒸汽泡，以便沿著通道536泵送流體。

如圖6所示，傳感器538a位于沿著通道536具有長度l1的第一收縮部40內(nèi)。傳感器538b位于第二收縮部40內(nèi)的通道536內(nèi)，并與傳感器538a隔開距離d1。距離d1至少是兩倍的長度l1。因而，這些傳感器538之間的串?dāng)_被減少。

在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器53均具有至少4μm并且小于等于10μm的長度l1。這些傳感器538中的每一個(gè)具有寬度w，其大于或等于傳感器位于其中的收縮部40的寬度的一半。在一些實(shí)施方式中，收縮部40被省去，其中傳感器538位于通道536的具有不變橫截面積的部分內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，通道536的這些傳感器位于其中的部分的橫截面尺寸為直徑至少5μm，并且直徑小于或等于40μm。

如圖6進(jìn)一步所顯示，泵560位于通道536內(nèi)，并沿著通道536具有長度l2。泵560和緊相鄰的傳感器——傳感器538a在通道536內(nèi)彼此隔開距離d2。距離d2大于或等于泵560的長度l2。泵560與通道536的嘴部541至微流體貯存器34隔開距離d3。距離d3也大于或等于泵560的長度l2。這些間距便于流體的微粒或細(xì)胞穩(wěn)定流過傳感器538。

圖7例示示例微流體診斷或測試系統(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)，諸如血樣的流體樣品由該系統(tǒng)分析。為此公開的目的，術(shù)語“流體”包括該流體中或由該流體攜帶的分析物，例如，細(xì)胞、微粒或其它生物物質(zhì)。流體的阻抗指的是流體和/或流體中的任意分析物的阻抗。系統(tǒng)1000(其各部分被示意性地例示)包括微流體盒1010、盒接口1200、移動(dòng)式分析器1232和遠(yuǎn)程分析器1300。總體來說，微流體盒1010接收流體樣品，并基于該流體樣品的感測特性輸出信號(hào)。接口1200用作移動(dòng)式分析器1232與盒1010之間的中介結(jié)構(gòu)。接口1200可移除地連接到盒1010，并便于將電功率從移動(dòng)式分析器1232傳輸?shù)胶?010，以便操作盒1010上的泵和傳感器。接口1200進(jìn)一步便于通過移動(dòng)式分析器1232控制盒1010上的泵和傳感器。移動(dòng)式分析器1232通過接口1200控制盒1010的操作，并接收由盒1010產(chǎn)生的與進(jìn)行檢測的流體樣品有關(guān)的數(shù)據(jù)。移動(dòng)式分析器1232分析數(shù)據(jù)并產(chǎn)生輸出。移動(dòng)式分析器1232進(jìn)一步將處理過的數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程分析器1300，用于進(jìn)一步更詳細(xì)的分析和處理。系統(tǒng)1000提供用于測試諸如血樣的流體樣品的便攜式診斷平臺(tái)。

圖8-21詳細(xì)例示微流體盒1010。如圖8-10所示，盒1010包括盒板1012、盒體1014、薄膜1015和微流體芯片1030。圖10a和10b所示的盒板1012包括其中或其上安裝有流體芯片1030的面板或平臺(tái)。盒板1012包括導(dǎo)電線或跡線1015，其從微流體芯片1030的電連接器延伸到盒板1012的末端部分上的電連接器1016。如圖8所示，電連接器1016暴露在外部盒體1014上。如圖7所示，暴露的電連接器1016將被插入到接口1200中，以便被定位為與接口1200內(nèi)的對(duì)應(yīng)的電連接器進(jìn)行電接觸，從而在微流體芯片1030與盒接口1200之間提供電連接。

盒體1014部分地圍繞盒板1012，以便覆蓋并保護(hù)盒板1012和微流體芯片1030。盒體1014便于手動(dòng)操縱盒1010，從而便于將盒1010手動(dòng)定位為與接口1200可松開互連。盒體1014在獲得流體或血樣期間額外定位和密封抵靠人員手指，同時(shí)將接收到的流體樣品引導(dǎo)至微流體芯片1030。

在所示示例中，盒體1014包括指夾部分1017、樣品接收口1018、駐留通道1020、樣品保留腔室1021、芯片漏斗部1022、通風(fēng)口1023和排放貯存器1024。指夾部分1017包括盒體1014的與盒1010的末端相對(duì)的薄部分，電連接器1016位于該薄部分處。指夾部分1017便于在將盒1010連接或插入到盒接口1200的接收口1204(如圖7所示)時(shí)握持盒1010。在所示示例中，指夾部分1017具有小于或等于2英寸的寬度w，小于或等于2英寸的長度l和小于或等于0.5英寸的厚度。

樣品接收口1018包括諸如血樣的流體樣品被接收在其中的開口。在所示示例中，樣品接收口1018具有嘴部1025，其形成在延伸于指夾部1017與盒板1012的暴露部分之間的升高平臺(tái)或丘狀部1026的頂表面1027上。丘狀部1026清楚地表明樣品接收口1018的位置，以直觀使用盒1010。在一個(gè)實(shí)施方式中，頂表面1027是彎曲的或者凹入的，以匹配或者近似匹配人員手指的下凹表面，從而對(duì)取樣的人員手指的底部形成增強(qiáng)密封。毛細(xì)作用吸入形成樣品的來自手指的血。在一個(gè)實(shí)施方式中，血樣為5至10微升。在其它實(shí)施方式中，樣品接收口1018位于可替代位置，或者丘狀部1026省去，例如圖9a所示。盡管與圖8所示的盒體1014相比，圖9a例示具有略微不同的外部構(gòu)造的盒體1014的盒1010，其中圖9a所示的盒體1014省去丘狀部1026，但是圖8和9a中所示的那些其余元件或部件在圖8和9a所示的盒體中均可見。

如圖9a-9c所示，駐留通路1020包括流體通道、導(dǎo)管、管或者在樣品輸入口1018與樣品保留腔室1021之間延伸的其它通路。駐留通路1020以曲折方式(盡是迂回曲折的間接或非線性方式)在樣品輸入口1018與樣品保留腔室1021之間延伸，以便延長通過樣品輸入口1018輸入的接收樣品移動(dòng)到或流到芯片1030的時(shí)間。駐留通路1018提供在到達(dá)芯片1030之前進(jìn)行測試的流體樣品與流體試劑可混合所在的體積。在所示示例中，駐留通路263是迂回的，包括在口1018與芯片1030之間的盒體1012的空間中纏繞的圓形或螺旋形通路。在另一實(shí)施方式中，駐留通路1020在樣品輸入口1018與芯片1030之間的空間內(nèi)迂回曲折、呈之字形、呈蛇形、蜿蜒和/或以之字形方式曲折。

在所示示例中，駐留通路1020沿向下的方向朝著微流體芯片1030(沿重力方向)延伸，并隨后沿著向上的方向遠(yuǎn)離微流體芯片1030(沿與重力的方向相反的方向)延伸。例如，如圖9a和9b所示，上游部分1028在駐留通路1020的下游末端部分1029下方豎直延伸，其鄰近并直接連接到樣品保留腔室1021。盡管上游部分在末端部分1029之前從輸入口1018接收流體，但末端部分1029在豎直方向上物理地更靠近輸入口1018。因而，從上游部分流動(dòng)的流體克服重力流到下游或者末端部分1029。如后文所述，在一些實(shí)施方式中，駐留通路1020容納與進(jìn)行測試的流體樣品或血樣反應(yīng)的試劑1025。在一些情況下，該反應(yīng)將產(chǎn)生殘留物或者放射性沉降物。例如，已經(jīng)歷溶解的諸如血的流體樣品將具有溶解的細(xì)胞或溶解產(chǎn)物。因?yàn)轳v留通路1020的末端部分1029在駐留通路1020的上游部分1028上方延伸，所以流體樣品與試劑1025反應(yīng)產(chǎn)生的這些殘留物或放射性沉降物沉淀，并捕獲或保持在這些上游部分1028內(nèi)。換言之，通過駐留通路1020到達(dá)微流體芯片1030的這些殘留物或放射性沉降物的量減少。在其它實(shí)施方式中，駐留通路1020在其整個(gè)路線中沿向下的方向延伸至樣品保留腔室1021。

樣品保留腔室1021包括腔室或內(nèi)體積，進(jìn)行測試的流體樣品或血樣在該腔室或內(nèi)體積中匯集在芯片1030上方。芯片漏斗部1022包括漏斗狀設(shè)備，其向下朝著芯片1030變窄，從而使腔室1021的較大區(qū)域至芯片1030的較小流體接收區(qū)域呈漏斗形。在所示示例中，樣品輸入口1018、駐留通路1020、樣品保留腔室1021和芯片漏斗部1022形成內(nèi)流體準(zhǔn)備區(qū)，流體或血樣在進(jìn)入芯片1030之前在此可與試劑混合。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體準(zhǔn)備區(qū)具有20μl至250μl的總體積。在其它實(shí)施方式中，這些內(nèi)腔室提供的流體準(zhǔn)備區(qū)可具有其它體積。

如圖9a中的點(diǎn)畫所示，在一個(gè)實(shí)施方式中，在待測試樣品流體插入到口1018之前，盒1010預(yù)填充有流體試劑1025。流體試劑1025包括與待測試流體互相作用的成分，從而增強(qiáng)微流體芯片130對(duì)待測試流體的選擇特性或一組選擇特性進(jìn)行分析的能力。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體試劑1025包括用于稀釋進(jìn)行測試的流體的成分。在一個(gè)實(shí)施方式中，流體試劑1025包括用于對(duì)進(jìn)行測試的流體或血進(jìn)行溶解的成分。在又一實(shí)施方式中，流體試劑264包括便于對(duì)進(jìn)行測試的流體的所選部分進(jìn)行標(biāo)記的成分。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，流體試劑1025包括磁珠、金珠或乳膠珠。在其它實(shí)施方式中，流體試劑1025包括其它液態(tài)或固態(tài)成分或液體，其與待測試樣品流體不同，在放置在樣品輸入口1018內(nèi)的樣品流體由微流體芯片1030接收、處理和分析之前與樣品流體互相作用或?qū)χM(jìn)行修改。

通風(fēng)口1023包括在樣品保留腔室1021與盒體1014的外部之間連通的通路。在圖8所示的示例中，通風(fēng)口1023延伸穿過丘狀部1026的側(cè)部。通風(fēng)口1023的尺寸足夠小，以便通過毛細(xì)作用將流體保持在樣品保留腔室1021內(nèi)，但又足夠大，從而允許保留腔室1021內(nèi)的空氣隨著保留腔室1021充滿流體而逸出。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)通風(fēng)口具有開口或者50至200微米的直徑。

排放貯存器1024包括盒體1014內(nèi)被布置為接收從芯片1030排放的流體的腔洞或腔室。排放貯存器1024用于容納已穿過芯片1030并且已處理或測試過的流體。排放貯存器1024接收處理過的或測試過的流體，從而相同流體不被測試多次。在所示示例中，排放貯存器1024在盒體1014中形成在芯片1030的下方或者芯片1030的與芯片漏斗部1022和樣品保留腔室1021相對(duì)的一側(cè)上，從而芯片1030被夾在芯片漏斗部1022與排放貯存器1024之間。在一個(gè)實(shí)施方式中，排放貯存器1024完全容納在盒體1014內(nèi)，并且不可接近(但通過諸如切割、鉆孔或其它常備結(jié)構(gòu)破壞盒體1014或使盒體1014破裂)，將處理過的或測試過的流體鎖定在盒體112內(nèi)，用于存儲(chǔ)或隨著處理盒1010的后續(xù)衛(wèi)生處理。在又一實(shí)施方式中，排放貯存器1024通過門或隔板可接近，從而允許處理過的或測試過的流體從貯存器1020收回，用于進(jìn)一步分析測試過的流體，用于存儲(chǔ)分離容器中的已測試流體或者用于騰空貯存器1024以便于盒1010的連續(xù)使用。

在一些實(shí)施方式中，微流體貯存器1024被省去。在這些實(shí)施方式中，流體樣品或血樣的已測試過的那些部分由微流體芯片1030處理，再循環(huán)返回至微流體芯片1030的輸入側(cè)或輸入部分。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，微流體芯片1030包括微流體貯存器，其通過芯片漏斗部1022在由微流體芯片1030提供的傳感器的輸入側(cè)接收流體。流體樣品或血樣的已測試過的那些部分在微流體芯片1030的傳感器的輸入側(cè)返回至微流體貯存器。

薄膜1015包括無孔、不可滲透液體的面板、薄層或粘合或采用其它方式固定就位的其它材料層，以便完全延伸橫過口1018的嘴部1025并完全覆蓋該嘴部1025。在一個(gè)實(shí)施方式中，薄膜1015用作確定盒1010的內(nèi)部體積及其預(yù)期內(nèi)容物是否已受危害或損害的損害指示器。在盒1010的樣品準(zhǔn)備區(qū)已預(yù)填充有試劑，例如上文所述的試劑1025的實(shí)施方式中，薄膜1015將流體試劑1025密封在流體準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)、密封在口1018、駐留通路1020、流體保留腔室1021和芯片漏斗部1022內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，薄膜1015額外地延伸橫過通風(fēng)口1023。在一些實(shí)施方式中，薄膜1015額外地不能滲透氣體或空氣。

在所示示例中，薄膜1015將流體試劑1025密封或容納在盒1010內(nèi)，至少直到流體樣品沉積到樣品輸入口1018中。此時(shí)，薄膜1015可被剝離、撕裂或刺穿，以允許通過嘴部1018插入流體樣品。在其它實(shí)施方式中，薄膜1015可包括隔膜，針插入穿過該隔膜，以穿過嘴部1018沉積流體或血樣。薄膜1015便于流體試劑1025作為盒1010的一部分預(yù)先包裝，其中流體試劑1025準(zhǔn)備用于待測試流體樣品的后續(xù)沉積。例如，容納第一流體試劑1025的第一盒1010可預(yù)先設(shè)計(jì)用于測試第一流體樣品的第一特性，而容納不同于第一流體試劑1025的第二流體試劑1025的第二盒1010可預(yù)先設(shè)計(jì)用于測試第二流體樣品的第二特性。換言之，不同的盒1010可特別設(shè)計(jì)用于測試不同的特性，這取決于容納在其中的流體試劑1025的類型或量。

圖10a、10b和11例示微流體芯片1030。圖10a例示盒板1012、芯片漏斗部1022和微流體芯片1030的頂側(cè)。圖10a例示夾在芯片漏斗部1022與盒板1012之間的微流體芯片1030。圖10b例示盒板1012和微流體芯片1030的底側(cè)。圖11是芯片漏斗部1022下方的微流體芯片1030的剖視圖。如圖11所示，微流體芯片1030包括由諸如硅的材料形成的基底1032。微流體芯片1030包括形成在基底1032中并在芯片漏斗部1022下方延伸以將流體樣品(在一些測試中帶有試劑)接收到芯片1030中的微流體貯存器1034。在所示示例中，微流體貯存器具有嘴部或頂部開口，其具有小于1mm并額定為0.5mm的寬度w。貯存器1030具有0.5mm和1mm之間并且額定為0.7mm的深度d。如將在下文中描述的，微流體芯片1030包括沿著芯片1030的底部在區(qū)域1033中的泵和傳感器。

圖12和13為微流體芯片1130——微流體芯片1030的示例實(shí)施方式的放大視圖。微流體芯片1130將流體泵送、阻抗感測和溫度感測中的每個(gè)功能集成在低功率平臺(tái)上。微流體芯片1130特別用于具有盒體1014的盒1010，其省去排放貯存器1024。如將在下文中描述的，微流體芯片1133將流體樣品的已測試的部分再循環(huán)返回至微流體芯片1133的傳感器的輸入側(cè)或上游側(cè)。如圖12所示，微流體芯片1030包括其中形成有微流體貯存器1034(上文所述)的基底1032。另外，微流體芯片1130包括多個(gè)感測區(qū)域735，每個(gè)感測區(qū)域包括微流體通道1136、微制造集成傳感器1138和泵1160。

圖13為例示圖12所示的芯片1130的感測區(qū)域1135中的一個(gè)的放大視圖。如圖13所示，微流體通道1136包括在基底1032內(nèi)延伸或形成在基底1032內(nèi)的通路，用于流體樣品的流動(dòng)。通道1136包括容納泵的中央部分1162和一對(duì)容納傳感器的分支部分1164、1166。每個(gè)分支部分1164、1166包括朝著微流體貯存器1134變寬的漏斗狀嘴部。中央部分1162從貯存器1134延伸，使得較窄嘴部開口朝向貯存器1134。中央部分1162容納泵1160。

容納傳感器的分支部分1164、1166從中央部分162的相反側(cè)岔開或分支，并且延伸返回至貯存器1134。每個(gè)分支部分1164、1166包括流體流動(dòng)通過的變窄部分、喉部或收縮部1140。

在一個(gè)實(shí)施方式中，分支部分1164、1166彼此類似。在另一實(shí)施方式中，分支部分1164、1166的形狀或尺寸彼此不同，以方便不同的流體流動(dòng)特性。例如，收縮部1140或部分1164、1166的其它區(qū)域可彼此尺寸不同，從而如果發(fā)生的話，第一尺寸的微?；蚣?xì)胞相比于部分1164、1166中的另一個(gè)更易于流過部分1164、1166中的一個(gè)。因?yàn)椴糠?164、1166從中央部分1162的相反側(cè)分開，所以部分1164、1166二者均直接從部分1162接收流體，而不會(huì)有流體事先被虹吸到任何其它部分。

微制造集成傳感器1138中的每一個(gè)包括在收縮部1140內(nèi)形成在基底1032上的微制造器件。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器1138包括被設(shè)計(jì)用于輸出電信號(hào)或?qū)е码娦盘?hào)變化的微器件，該電信號(hào)表示穿過收縮部1140的流體和/或流體的細(xì)胞/微粒的性能、參數(shù)或特性。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器1138中的每一個(gè)包括細(xì)胞/微粒傳感器，其檢測包含在流體中的細(xì)胞或微粒的性能和/或檢測流過傳感器1138的流體中的細(xì)胞或微粒的數(shù)量。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器1138包括電傳感器，其基于電阻抗的變化輸出信號(hào)，該電阻抗的變化由流過收縮部1140的不同尺寸微?；蚣?xì)胞產(chǎn)生并影響收縮部1140上或內(nèi)的電場的阻抗。在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器1138包括在收縮部40內(nèi)形成在通道1136的表面內(nèi)或集成在通道1136的表面內(nèi)的帶電高壓側(cè)電極和低壓側(cè)電極。在一個(gè)實(shí)施方式中，低壓側(cè)電極電接地。在另一實(shí)施方式中，低壓側(cè)電極包括浮動(dòng)低壓側(cè)電極。為此公開的目的，“浮動(dòng)”低壓側(cè)電極指的是使所有連接導(dǎo)納為零的電極。換言之，浮動(dòng)電極是斷開的，而不是連接到另一電路或地。

圖14-16例示傳感器1138的一個(gè)示例。如圖14所示，在一個(gè)實(shí)施方式中，傳感器1138包括電傳感器，其包括低壓側(cè)電極1141、1143以及帶電或有源高壓側(cè)電極1145。低壓側(cè)電極或者接地或者是浮動(dòng)的。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位于形成在通道1136內(nèi)的收縮部1140內(nèi)。收縮部1140包括通道1136的下述區(qū)域，該區(qū)域比通道36的在收縮部1140上游和下游的兩個(gè)相鄰區(qū)域具有更小的橫截面積。

圖15例示收縮部1140的一個(gè)示例大小或尺寸。收縮部1140具有的橫截面積類似于穿過收縮部1140并正在測試的各個(gè)微粒或細(xì)胞的橫截面積。進(jìn)行測試的細(xì)胞1147具有常規(guī)或平均6μm的最大尺寸的一個(gè)實(shí)施方式中，收縮部1140具有100μm²的橫截面積。在一個(gè)實(shí)施方式中，收縮部1140具有1000μm³的感測體積。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，收縮部1140具有形成下述區(qū)域的感測體積，該區(qū)域具有10μm的長度、10μm的寬度和10μm的高度。在一個(gè)實(shí)施方式中，收縮部1140具有不大于30μm的寬度。收縮部1140的大小或尺寸限制任意時(shí)刻可穿過收縮部1140的微?；蚋鱾€(gè)細(xì)胞的數(shù)量，以便于測試穿過收縮部1140的各個(gè)細(xì)胞或微粒。

圖16例示由電傳感器1138的電極形成的電場。如圖16所示，低壓側(cè)電極1143共用有源或高壓側(cè)電極1145，其中在有源高壓側(cè)電極1145與兩個(gè)低壓側(cè)電極1141、1143中的每一個(gè)之間形成電場。在一個(gè)實(shí)施方式中，低壓側(cè)電極1141、1143可能接地。在另一實(shí)施方式中，低壓側(cè)電極1141、1143包括浮動(dòng)低壓側(cè)電極。隨著流體流過電極1141、1143、1145并通過電場，流體內(nèi)的微粒、細(xì)胞或其它分析物影響電場的阻抗。該阻抗被感測以確定細(xì)胞或微粒的特性或計(jì)算通過電場的細(xì)胞或微粒的數(shù)量。

泵1160包括用于使流體移動(dòng)通過微流體通道1136并橫過一個(gè)傳感器1138通過收縮部1140的器件。泵1160將流體從微流體貯存器1134抽吸到通道1136。泵1160進(jìn)一步將已穿過收縮部1140并橫過傳感器1138的流體循環(huán)返回至貯存器1134。

在所示示例中，泵1160包括電阻，其可致動(dòng)至泵送狀態(tài)或溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)。電阻60由耐電材料形成，這些耐電材料能夠發(fā)出足夠量的熱，從而將鄰近流體加熱至高于流體的成核能的溫度。電阻1160進(jìn)一步能夠發(fā)出較少量的熱，從而將鄰近電阻1160的流體加熱至低于流體的成核能的溫度，從而流體在沒有蒸發(fā)的情況下被加熱至更高的溫度。

當(dāng)形成泵1160的電阻處于泵送狀態(tài)時(shí)，通過電阻的電流脈沖使電阻產(chǎn)生熱，從而將鄰近流體加熱至高于該鄰近流體的成核能的溫度，以形成蒸汽泡，該蒸汽泡強(qiáng)勁地將流體橫過收縮部1140排出并返回至貯存器34中。一旦蒸汽泡塌陷，負(fù)壓將流體從微流體貯存器1134抽吸到通道1136，以便占據(jù)塌陷后的蒸汽泡的原有體積。

當(dāng)形成泵1160的電阻處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)或流體加熱狀態(tài)時(shí)，鄰近流體的溫度升高到低于流體的成核能的第一溫度，然后保持或調(diào)節(jié)操作狀態(tài)，從而鄰近流體的溫度保持恒定或持續(xù)處于低于成核能的預(yù)定溫度范圍內(nèi)。相反，當(dāng)電阻1160被致動(dòng)至泵送狀態(tài)時(shí)，電阻1160處于操作狀態(tài)，從而鄰近電阻1160的流體的溫度不會(huì)被保持在恒定溫度或者持續(xù)處于預(yù)定溫度范圍內(nèi)(會(huì)升高和下降至預(yù)定溫度范圍內(nèi))，而是會(huì)快速連續(xù)地增高或斜升至高于流體的成核能的溫度。

在又一實(shí)施方式中，泵1160可包括其它泵送器件。例如，在其它實(shí)施方式中，泵1160可包括壓阻器件，該壓阻器件響應(yīng)于所施加的電流改變形狀或振動(dòng)以便移動(dòng)膜片，由此使鄰近流體移動(dòng)橫過收縮部1140并返回至貯存器1134。還在其它實(shí)施方式中，泵1160可包括與微流體通道1136流體連通的其它微流體泵送器件。

如圖13中的箭頭所示，將泵1160致動(dòng)至流體泵送狀態(tài)使流體樣品沿箭頭1170所示的方向移動(dòng)穿過中央部分1162。流體樣品流過收縮部1140并橫過傳感器1138，其中流體樣品內(nèi)的細(xì)胞影響電場(圖16所示)，并且其中阻抗被測量或檢測，以便確定這些細(xì)胞或微粒的特性和/或計(jì)算在特定時(shí)間段流過傳感器1138的感測體積的細(xì)胞數(shù)量。在經(jīng)過收縮部1140之后，流體樣品的各部分繼續(xù)流回至微流體貯存器1134，如箭頭1171所示。

進(jìn)一步如圖12所示，微流體芯片1130額外包括溫度傳感器1175、電接觸墊1177和多路復(fù)用電路1179。溫度傳感器1175在感測區(qū)域1135中位于不同位置。每個(gè)溫度傳感器1175包括溫度感測器件，用于直接或間接輸出表示微流體通道1136中的流體樣品的各部分的溫度的信號(hào)。在所示示例中，每個(gè)溫度傳感器1135在通道36外部定位，以便間接感測通道1136內(nèi)樣品流體的溫度。在其它實(shí)施方式中，溫度傳感器1175位于微流體貯存器1134內(nèi)，以便直接感測貯存器1134內(nèi)的樣品流體的溫度。在又一實(shí)施方式中，溫度傳感器1175位于通道1136內(nèi)。還在其它實(shí)施方式中，溫度傳感器240可位于其它位置，其中在這些其它位置處的溫度與進(jìn)行測試的樣品流體的溫度相關(guān)。在一個(gè)實(shí)施方式中，溫度傳感器1135輸出信號(hào)，該信號(hào)被匯聚并成組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便確定進(jìn)行測試的樣品流體的溫度的統(tǒng)計(jì)值，例如進(jìn)行測試的樣品流體的平均溫度。在一個(gè)實(shí)施方式中，芯片1130包括位于貯存器1134內(nèi)的多個(gè)溫度傳感器1175、在通道1136內(nèi)的多個(gè)溫度傳感器1175和/或在貯存器1134和通道1136提供的流體接收體積外、但在芯片1130的基底內(nèi)的多個(gè)溫度傳感器。

在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)溫度傳感器1175包括電阻溫度傳感器，其中傳感器的電阻響應(yīng)于溫度變化而改變，從而表示傳感器當(dāng)前電阻的信號(hào)也表示或?qū)?yīng)于相鄰環(huán)境的當(dāng)前溫度。在其它實(shí)施方式中，傳感器1175包括其它類型的微制造或微觀溫度感測器件。

電接觸墊1177位于微流體芯片1130的彼此隔開小于3mm且額定為小于2mm的末端部分上，為微流體芯片1130提供緊湊長度便于盒1010的緊湊尺寸。電接觸墊1177夾住微流體感測區(qū)域1135，并電連接到傳感器1138、泵1160和溫度傳感器1175。電接觸墊1177進(jìn)一步電連接到盒板1012的電連接器1016(圖9b、9c、10a和10b所示)。

多路復(fù)用電路1179電聯(lián)接在電接觸墊1177與傳感器1138、泵1160與溫度傳感器1175之間。多路復(fù)用電路1179便于控制多個(gè)傳感器1138、泵1160和溫度傳感器1175和/或便于與多個(gè)傳感器1138、泵1160和溫度傳感器1175通信，其數(shù)量大于芯片430上各個(gè)電接觸墊1177的數(shù)量。例如，盡管芯片1130具有n個(gè)接觸墊，但利用大于n個(gè)的多個(gè)不同單獨(dú)部件可獲得通信。因而，節(jié)省寶貴空間或基板面，從而便于芯片1130和其中使用芯片1130的盒1010的尺寸的減少。在其它實(shí)施方式中，多路復(fù)用電路1179可省去。

圖17是微流體芯片1030的另一示例實(shí)施方式——微流體芯片1230的一部分的放大視圖。類似于微流體芯片1030，微流體芯片1430包括上文關(guān)于微流體芯片1130例示和描述的溫度傳感器1175、電接觸墊1177和多路復(fù)用電路1179。如同微流體芯片1130，微流體芯片1230包括具有電傳感器1138和泵1160的傳感器區(qū)域。微流體芯片1230額外包括到處分散的溫度傳感器1175。微流體芯片1230類似于微流體芯片1130，除了微流體芯片1230包括不同大小或尺寸的微流體通道。在所示示例中，微流體芯片1230包括u形微流體通道1236a和1236b(共同稱為微流體通道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接收流體樣品中的不同大小的細(xì)胞或微粒進(jìn)行測試。在一個(gè)這種實(shí)施方式中，不同大小的通道1236中的不同傳感器1138以不同交流電頻率操作，從而基于不同大小的通道1236中的不同大小的細(xì)胞執(zhí)行不同測試。在另一這種實(shí)施方式中，不同大小的通道1236包含不同類型或不同的電傳感器1138，以便檢測穿過不同大小的通道1236的不同大小的細(xì)胞、微?；蚱渌治鑫锏牟煌匦浴?/p>

圖18和19是例示微流體芯片1030的另一示例實(shí)施方式——微流體芯片1330的一部分的放大視圖。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例示和描述的溫度傳感器1175、電接觸墊1177和多路復(fù)用電路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包括具有可變寬度的微流體通道部分1336a、1336b和1336c(共同稱為通道1336)。微流體芯片1330與微流體芯片1230相比具有不同的幾何結(jié)構(gòu)。如同微流體芯片1230，微流體芯片1330包括各種感測區(qū)域，其中感測區(qū)域包括電傳感器1138和泵1160。

圖18省去傳感器1138和泵1160以便更好例示通道1336。如圖18所示，通道部分1336a具有的寬度大于通道部分1336b的寬度。通道部分1336b具有的寬度大于通道部分1336c的寬度。通道部分1336a從微流體貯存器1134延伸。通道部分1336b從通道部分1336a延伸，并連續(xù)返回至微流體貯存器1134。通道部分1336c從通道部分1336b分支，并返回至通道部分1336b。如圖19所示，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)。因而，單一泵1160將流體樣品泵送通過通道部分1336b和1336c橫過容納在不同大小通道內(nèi)的相應(yīng)的傳感器1138。所有泵送流體中的細(xì)胞通過通道部分1336b中的傳感器1138并由其感測。足夠小以便穿過較窄的通道部分1336c的那些細(xì)胞通過通道部分1336c中的傳感器1138并由其感測。因而，傳感器1138和通道部分1336c感測由泵1160泵送的細(xì)胞和流體的子集或小于整個(gè)部分的部分。

圖20是微流體芯片1030的另一示例實(shí)施方式——微流體芯片1430的一部分的放大視圖。微流體芯片1430被特別設(shè)計(jì)用于諸如盒1010的盒，該盒包括諸如圖9a所示的排放貯存器1024的排放貯存器。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例示和描述的溫度傳感器1175、電接觸墊1177和多路復(fù)用電路1179。

圖20例示微流體芯片1430的一個(gè)示例感測區(qū)域1435，其中微流體芯片1430包括多個(gè)這種感測區(qū)域1435。微流體感測區(qū)域1435包括微流體通道1436、流體傳感器1138、泵1460和排放通路1462。微流體通道1436形成在基底1032中，并包括入口部分1466和分支部分1468。入口部分1466具有從微流體貯存器1134延伸的漏斗狀嘴部。入口部分1466便于包括細(xì)胞或微粒的流體流入到通道1436并通過每個(gè)分支部分1468。

分支部分1468從中央部分1466的相反側(cè)延伸。每個(gè)分支部分1468終止于相關(guān)的排放通路1462。在所示示例中，每個(gè)分支部分1468包括傳感器1138位于其中的收縮部1140。

泵1460被定位成鄰近排放通路1462并且名義上與排放通路1462相對(duì)，以便通過排放通路1462將流體泵送到下面的排放貯存器1024(圖9a所示)。泵1460包括電阻，類似于上文所述的泵1160。在泵送狀態(tài)，泵1460接收電流以將鄰近流體加熱至高于該流體的成核能的溫度，從而形成蒸汽泡，該蒸汽泡在泵1460與排放通路1462之間將流體通過排放通路1462推壓至排放貯存器1024。蒸汽泡的塌陷將流體樣品的部分從微流體貯存器1134抽吸，通過中央部分1466并橫過分支部分1468中的傳感器1138。

排放通路1462從通路1436的鄰近泵460的部分延伸至排放貯存器156。排放通路1462阻止排放貯存器1024內(nèi)的流體通過排放通路1462反向或回流返回到通道1436中。在一個(gè)實(shí)施方式中，每個(gè)排放通路1462包括噴嘴，流體通過該噴嘴由泵1460泵送到排放貯存器1024中。在另一實(shí)施方式中，排放通路1462包括單向閥。

返回參見圖7，盒接口1200有時(shí)被稱為“讀取器”或者“電子狗”，將盒1010和移動(dòng)式分析器1232互連并用作它們之間的接口。盒接口1200包含指定、專門定制或特定用來控制微流體盒1010的各部件的部件或電路。盒接口1200便于使用常規(guī)便攜式電子設(shè)備，裝載有合適的機(jī)器可讀指令和應(yīng)用程序接口，但其中便攜式電子設(shè)備可省去特別用于實(shí)現(xiàn)控制盒1010的各部件的硬件或固件。因而，盒接口220便于使用已通過上傳應(yīng)用程序和應(yīng)用程序接口而簡單更新的多個(gè)不同的便攜式電子設(shè)備1232。盒接口1200便于使用并非特別指定或?qū)ｉT定制僅用于特定微流體盒1010的移動(dòng)式分析器1232。換種說法，盒接口1200便于通過連接不同的盒接口1200而將移動(dòng)式分析器1232用于具有不同的測試能力的多個(gè)不同的盒1010。

盒接口220攜帶有指定或?qū)ｉT定制用于控制盒1010的電子部件的特定用途的電路和電子部件。因?yàn)楹薪涌?200攜帶有很多特別指定用于控制盒1010的電子部件的電子電路和部件，而不是這些電子部件由盒1010自身攜帶，所以盒1010可被制造為具有更少的電子部件，這允許盒1010的費(fèi)用、復(fù)雜性和尺寸降低。因而，盒1010由于其更低的基礎(chǔ)費(fèi)用更易于使用后進(jìn)行處置。同樣，因?yàn)楹薪涌?200可松開地連接到盒210，所以盒接口1200可重復(fù)用于多個(gè)更換的盒1010。由盒接口1200攜帶并且指定或?qū)ｉT定制用于控制特定盒1010的電子部件的特定用途的電子部件，在對(duì)不同病人或樣品捐贈(zèng)者的不同血樣或流體樣品執(zhí)行流體或血測試時(shí)可重復(fù)用于每個(gè)不同的盒1010。

在所示示例中，盒接口1200包括電連接器1204、電連接器1206和固件1208(示意性地例示為在接口1200的外殼外)。電連接器1204包括盒接口1200可松開地直接電連接到盒1010的電連接器1016所借助的器件。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器1204提供的電連接便于傳輸電功率，以對(duì)微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的電子部件，例如電傳感器1138或微流體泵1160提供電力。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器1204提供的電連接便于以電信號(hào)的形式傳輸電功率，以將數(shù)據(jù)傳輸提供至微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430，從而便于控制微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的各部件。在一個(gè)實(shí)施方式中，由電連接器1204提供的電連接便于以電信號(hào)的形式傳輸功率，以便于將數(shù)據(jù)從微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430傳輸至移動(dòng)式分析器1232，例如從傳感器38傳輸信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，電連接器1204方便向微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430提供電力，以及向微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)和從微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)中的每一個(gè)。

在所示示例中，電連接器1204包括位于凹口中的多個(gè)電接觸墊，其中電接觸墊接觸盒1010的相應(yīng)墊1016。在又一實(shí)施方式中，電連接器1204包括多個(gè)電插腳或銷、多個(gè)電銷或插腳容納部，或二者的組合。在一個(gè)實(shí)施方式中，電連接器1204包括通用串行總線(μsb)連接器端口，用于接收μsb連接器線的一端，其中μsb連接器線的另一端連接到盒210。還在其它實(shí)施方式中，電連接器1204可省去，其中盒接口1200包括無線通信器件，例如紅外線、rf、藍(lán)牙或用于在接口1200與盒1010之間進(jìn)行無線通信的其它無線技術(shù)。

電連接器1204便于將盒接口1200可松開地電連接到盒1010，從而盒接口1200可與盒1010分離，便于盒接口1200用于多個(gè)可互換的盒1010，以及對(duì)具有諸如血的經(jīng)分析的流體的微流體盒1010進(jìn)行處理或存儲(chǔ)。電連接器1204便于模塊化，從而允許盒接口1200和相關(guān)的電路重復(fù)地重新使用，同時(shí)盒1010被分開進(jìn)行存儲(chǔ)或處理。

電連接器1206便于將盒接口1200可松開地連接到移動(dòng)式分析器1232。因而，電連接器1206便于將盒接口1200用于多個(gè)不同的便攜式電子設(shè)備1232。在所示示例中，電連接器1206包括通用串行總線(μsb)連接器端口，用于接收μsb連接器線1209的一端，其中μsb連接器線1209的另一端連接到移動(dòng)式分析器1232。在其它實(shí)施方式中，電連接器1206包括多個(gè)不同的電接觸墊，這些電接觸墊與移動(dòng)式分析器1232的相應(yīng)的血連接器相接觸，例如其中接口1200和移動(dòng)式分析器1232中的一個(gè)直接插入到接口1200和移動(dòng)式分析器1232中的另一個(gè)中。在另一實(shí)施方式中，電連接器1206包括插腳或插腳接收容納部。還在其它實(shí)施方式中，電連接器1206可省去，其中盒接口1200包括無線通信器件，利用紅外線、rf、藍(lán)牙或用于在接口1200與移動(dòng)式分析器1232之間進(jìn)行無線通信的其它無線技術(shù)。

固件1208包括由盒接口1200攜帶并且特別專門定制用于控制微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430和盒1010的電子部件和電路的電子部件和電路。在所示示例中，固件1208用作控制器的一部分，用來控制電傳感器1138。

如圖7示意性所示，固件1208包括：支撐頻率源1212的至少一個(gè)印刷電路板1210；阻抗提取器1214，用于從傳感器1138接收第一分量或基帶信號(hào)，并用于從基帶信號(hào)中提取阻抗信號(hào)；以及緩存器1216，用于存儲(chǔ)阻抗信號(hào)，隨著或者直到阻抗信號(hào)被傳輸?shù)揭苿?dòng)式分析器1232。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，阻抗提取器1214執(zhí)行模擬正交調(diào)幅(qam)，其使用射頻(rf)分量將頻率分量提取出來，從而可利用測試設(shè)備(特定的傳感器1138)的阻抗所造成的實(shí)際相位變換。

圖21是提供頻率源1212和阻抗提取器1214的示例阻抗感測電路1500的示意圖。在電路塊1510中，從微流體通道1136(測試的設(shè)備(dut))中的高電極和低電極測量信號(hào)。在電路塊1512中，電路將通過高低電極(測試的設(shè)備)的電流轉(zhuǎn)變成電壓。在電路塊1514中，電路調(diào)節(jié)電壓信號(hào)，從而分別在混合器之前和之后具有正確相位和幅度。在電路塊1516中，電路將輸入、輸出電壓信號(hào)分解成實(shí)部和虛部。在電路塊1518中，電路恢復(fù)每個(gè)信號(hào)的幅度。在電路塊1520中，電路過濾掉高頻信號(hào)。在電路塊1522中，電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其中數(shù)字信號(hào)由緩存器1216進(jìn)行緩存，例如利用現(xiàn)場可編程門陣列。

在一個(gè)實(shí)施方式中，固件1208包括用作頻率源控制器的現(xiàn)場可編程門陣列和緩存器1216。在另一實(shí)施方式中，固件1208包括用作頻率源控制器的專用集成電路(asic)、阻抗提取器1214和緩存器1216。在每種情況下，來自傳感器1138的原始或基帶阻抗信號(hào)被放大，并在由現(xiàn)場可編程門陣列或asic使用之前由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在固件1208包括現(xiàn)場可編程門陣列或asic的實(shí)施方式中，現(xiàn)場可編程門陣列或asic可額外地用作微流體芯片1010上的其它電子部件，例如微流體泵1130(例如電阻)、溫度傳感器1175和微流體芯片上的其它電子部件的驅(qū)動(dòng)器。

移動(dòng)式分析器1232包括用于從盒1010接收數(shù)據(jù)的移動(dòng)式或便攜式電子設(shè)備。移動(dòng)式分析器1232可松開或可移除地經(jīng)由盒接口1200間接連接到盒1010。移動(dòng)式分析器1232利用從盒1010接收到的數(shù)據(jù)執(zhí)行可變功能。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，移動(dòng)式分析器1232存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在所示示例中，移動(dòng)式分析器1232額外地操縱或處理數(shù)據(jù)、顯示該數(shù)據(jù)并通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)1500)將該數(shù)據(jù)傳輸至提供額外存儲(chǔ)和處理的遠(yuǎn)程分析器1300。

在所示示例中，移動(dòng)式分析器1232包括電連接器1502、電源1504、顯示器1506、輸入部1508、處理器1510和存儲(chǔ)器1512。在所示示例中，電連接器1502類似于電連接器1206。在所示示例中，電連接器1502包括通用串行總線(μsb)連接器端口，用于接收μsb連接器線1209的一端，其中μsb連接器線1209的另一端連接到盒接口1200。在其它實(shí)施方式中，電連接器1502包括多個(gè)不同的電接觸墊，這些電接觸墊與接口1200的相應(yīng)的電連接器相接觸，例如其中接口1200和移動(dòng)式分析器1232中的一個(gè)直接插入到接口1200和移動(dòng)式分析器1232中的另一個(gè)中。在另一實(shí)施方式中，電連接器1206包括插腳或插腳接收容納部。還在其它實(shí)施方式中，電連接器1502可省去，其中移動(dòng)式分析器1232和盒接口1200各自包括無線通信器件，利用紅外線、rf、藍(lán)牙或用于方便在接口1200與移動(dòng)式分析器1232之間進(jìn)行無線通信的其它無線技術(shù)。

電源1504包括由移動(dòng)式分析器1232攜帶的電源，用于對(duì)盒接口1200和盒1010提供電力。電源1504包括各種電力控制電子部件，其控制供應(yīng)到盒接口1200和盒1010的各種電子部件的電力(電壓、電流)的特性。因?yàn)橛糜诤薪涌?200和盒1010的電力由移動(dòng)式分析器1232供應(yīng)，所以盒接口1200和盒1010的大小、費(fèi)用和復(fù)雜性降低。在其它實(shí)施方式中，用于盒1010和盒接口1200的電力由位于盒接口1200上的電池供應(yīng)。在又一實(shí)施方式中，用于盒1010的電力由盒1010所攜帶的電池提供，并且用于接口1200的電力由用于盒接口1200的單獨(dú)專用電池供應(yīng)。

顯示器1506包括可視化呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示屏或屏幕。在一個(gè)實(shí)施方式中，顯示器1506便于基于從盒1010接收的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)圖形。在一些實(shí)施方式中，顯示器1506可省去，或者可由其它數(shù)據(jù)通信元件替代，例如發(fā)光二極管、聽覺設(shè)備或其它基于從盒1010接收的信號(hào)或數(shù)據(jù)表示結(jié)果的元件。

輸入部1508包括用戶接口，人員可通過該用戶接口將命令、選擇或數(shù)據(jù)輸入至移動(dòng)式分析器1232。在所示示例中，輸入部1508包括提供在顯示器1506上的觸摸屏。在一個(gè)實(shí)施方式中，輸入部1508可額外或替代地使用其它輸入設(shè)備，包括但不限于，鍵盤、撥動(dòng)開關(guān)、按鈕、滑動(dòng)條、觸控板、鼠標(biāo)、具有相關(guān)語音識(shí)別機(jī)器可讀指令的麥克風(fēng)等。在一個(gè)實(shí)施方式中，輸入部1506便于依據(jù)移動(dòng)式分析器1232上運(yùn)行的應(yīng)用程序所提供的提示而輸入不同的流體測試或特定流體測試的模式。

處理器1510包括至少一個(gè)處理單元，用于生成控制傳感器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進(jìn)一步輸出控制泵1160和溫度傳感器1175的操作的控制信號(hào)。在所示示例中，處理器572進(jìn)一步分析從芯片230接收到的數(shù)據(jù)，用于生成存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1512中、顯示在顯示器1506上和/或進(jìn)一步通過網(wǎng)絡(luò)1500傳輸?shù)竭h(yuǎn)程分析器1300的輸出。

存儲(chǔ)器1512包括包含用于指引處理器1510的操作的指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。如圖7示意性所示，存儲(chǔ)器1512包括或存儲(chǔ)應(yīng)用程序接口1520和應(yīng)用程序1522。應(yīng)用程序接口1520包括程序、協(xié)議和工具庫，其用作構(gòu)建塊，用于利用盒1010執(zhí)行各種功能或測試。應(yīng)用程序接口1520包括機(jī)器可讀指令編程邏輯，其讀取庫并組裝“構(gòu)建塊”或模塊，以便利用盒1010執(zhí)行各種功能或測試中的選定的一項(xiàng)。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，應(yīng)用程序接口1520包括應(yīng)用程序接口庫，該庫包含用于指引固件1208以便將電傳感器1138放置在選定操作狀態(tài)的程序，例如，通過應(yīng)用交流電的不同頻率。在所示示例中，庫還包含用于指引固件1208以便操作流體泵1160或響應(yīng)于來自溫度傳感器1175的進(jìn)行測試的流體的感測溫度來動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)這些泵1160或電傳感器1138的操作的程序。在一個(gè)實(shí)施方式中，移動(dòng)式分析器1232包括多個(gè)應(yīng)用程序接口1520，特別設(shè)計(jì)的每個(gè)應(yīng)用程序接口1520專門指定用于特定的總流體或分析物測試。例如，一個(gè)應(yīng)用程序接口1520可被指引用于執(zhí)行細(xì)胞學(xué)測試。另一應(yīng)用程序接口1520可被指引用于執(zhí)行凝結(jié)物測試。在這些實(shí)施方式中，多個(gè)應(yīng)用程序接口1520可共享程序、協(xié)議和工具庫。

應(yīng)用程序接口1520在不同應(yīng)用程序的指引下便于利用盒1010測試流體。換言之，應(yīng)用程序接口1520對(duì)固件1208提供通用編程或機(jī)器可讀命令集，其可由各種不同的應(yīng)用程序中的任一個(gè)使用。例如，移動(dòng)式分析器1232的用戶能夠下載或安裝多個(gè)不同的應(yīng)用程序中的任一個(gè)，其中不同的應(yīng)用程序中的每一個(gè)被設(shè)計(jì)用于使用應(yīng)用程序接口1520，以便利用盒1010進(jìn)行測試。如上所注，固件1208在應(yīng)用程序接口1520與實(shí)際固件或者在盒1010上發(fā)現(xiàn)的電子部件之間接口，這些電子部件例如特定為微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430。

應(yīng)用程序1522包括包含在存儲(chǔ)器1512中的總體機(jī)器可讀指令，其便于用戶與存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1512中的應(yīng)用程序接口1520或多個(gè)應(yīng)用程序接口1520進(jìn)行交互。應(yīng)用程序1522在顯示器1506上呈現(xiàn)輸出并通過輸入部1508接收輸入。應(yīng)用程序1522響應(yīng)于通過輸入部1508接收到的輸入與應(yīng)用程序接口1520通信。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，具體的應(yīng)用程序1522在顯示器1506上呈現(xiàn)圖形化用戶接口，提示用戶利用盒1010選擇對(duì)多種不同測試選項(xiàng)中的哪一個(gè)進(jìn)行運(yùn)行。基于該選擇，應(yīng)用程序1522與應(yīng)用程序接口1520中選定的一個(gè)互相作用，以便指引固件1208利用盒1010的電子部件執(zhí)行所選定的測試操作。利用所選定的測試操作從盒1010接收到的感測值由固件1208接收，并由選定的應(yīng)用程序接口1520處理。應(yīng)用程序接口1520的輸出為通用數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)被格式化，從而能夠由多種不同的應(yīng)用程序中的任一個(gè)使用。應(yīng)用程序1522呈現(xiàn)基礎(chǔ)的通用數(shù)據(jù)和/或執(zhí)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的額外操縱或處理，以便將最終輸出在顯示器1506上呈現(xiàn)給用戶。

盡管應(yīng)用程序接口1520被例示為與應(yīng)用程序1522一起存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1512中，但在一些實(shí)施方式中，應(yīng)用程序接口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)式分析器1232上的應(yīng)用程序1522通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)1500)接入遠(yuǎn)程應(yīng)用程序接口1520。在一些實(shí)施方式中，應(yīng)用程序接口1520本地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1512上，而應(yīng)用程序1522遠(yuǎn)程存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程服務(wù)器上，例如服務(wù)器1300上，并通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)，例如網(wǎng)絡(luò)1500進(jìn)行接入。還在其它實(shí)施方式中，應(yīng)用程序接口1520和應(yīng)用程序1522二者均包含在遠(yuǎn)程服務(wù)器或遠(yuǎn)程計(jì)算設(shè)備上，并通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)進(jìn)行接入(有時(shí)稱為云計(jì)算)。

在所示示例中，通過使用提供有多路復(fù)用電路1179以及接口1200或移動(dòng)式分析器1232上相關(guān)的多路復(fù)用電路的多路復(fù)用電路，系統(tǒng)1000便于減少芯片1130的尺寸。通過在芯片1130的不同受控設(shè)備，例如流體傳感器1138、泵1140和溫度傳感器1175之間適當(dāng)分配芯片1130的總傳輸帶寬，系統(tǒng)1000進(jìn)一步便于減少芯片1130的尺寸。傳輸帶寬包括橫過端口1204和1177的連接器并在其間傳輸信號(hào)的總?cè)萘俊Ｌ幚砥?510通過控制以下各項(xiàng)：控制信號(hào)被輸出并橫過端口1204的連接器和端口1177的連接器發(fā)送給各個(gè)受控設(shè)備，例如流體傳感器1138、泵1160和溫度傳感器1175所采用的時(shí)序和速率，以及受控設(shè)備輪詢數(shù)據(jù)信號(hào)或者數(shù)據(jù)從受控設(shè)備接收所采用的時(shí)序和速率，來分配總傳輸帶寬。取代在所有受控設(shè)備1138、1160、1175或者在諸如流體傳感器、溫度傳感器和泵的不同類型或類別的受控設(shè)備中平均分配這種帶寬，跟隨包含在存儲(chǔ)器1512中的指令的處理器1510在不同的受控設(shè)備中不同地分配傳輸帶寬。

總傳輸帶寬在受控設(shè)備1138、1160、1175上的不同分配基于受控設(shè)備的類別或者由不同的受控設(shè)備執(zhí)行的一般功能。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，總傳輸帶寬的第一部分被分配給傳感器1138，總傳輸帶寬的不同于第一部分的的第二部分被分配給溫度傳感器1175，總傳輸帶寬的不同于第一部分和第二部分的第三部分被分配給泵1160。在一個(gè)實(shí)施方式中，分配給傳感器1138的總傳輸帶寬的第一部分在不同的各個(gè)傳感器1138之間均衡或平均分配，分配給溫度傳感器1175的總傳輸帶寬的第二部分在不同的各個(gè)溫度傳感器1175之間均衡或平均分配，分配給泵1160的總傳輸帶寬的第三部分在不同的各個(gè)受控設(shè)備1160之間均衡或平均分配。

在另一實(shí)施方式中，總傳輸帶寬的第一部分、第二部分和第三部分各自在受控設(shè)備的各個(gè)類別1138、1175、1160的各個(gè)受控設(shè)備之間非均衡或者不平均分配。在一個(gè)實(shí)施方式中，不同的流體傳感器1138不同地操作，以便對(duì)流體樣品形成不同的測試。例如，在傳感器1138包括電傳感器的一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)流體傳感器1138被提供有第一頻率的交流電，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，從而兩個(gè)傳感器輸出表示正在感測的細(xì)胞或微粒的不同參數(shù)(例如特性)的信號(hào)。在這種實(shí)施方式中，基于不同測試或者基于施加給不同傳感器的交流電的不同頻率，處理器1510對(duì)每個(gè)不同的傳感器分配以總傳輸帶寬的不同比例或部分。

在一個(gè)實(shí)施方式中，總傳輸帶寬在各個(gè)受控設(shè)備之間的分配或分?jǐn)傤~外基于各個(gè)受控設(shè)備自身相對(duì)于同一類別設(shè)備中的其它受控設(shè)備的特性。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，不同的傳感器1138位于不同尺寸的收縮部內(nèi)。這些不同尺寸的收縮部可造成流過或通過收縮部的流體中細(xì)胞或微粒的不同濃度、細(xì)胞或微粒流過收縮部的不同頻率、或者越過收縮部的不同流體流率、流體通道1136的傳感器1138位于其中的部分的幾何結(jié)構(gòu)。在一個(gè)實(shí)施方式中，與位于具有細(xì)胞或微粒流過這些傳感器所采用的更低流體流率或更低頻率的收縮部內(nèi)的其它傳感器相比，位于具有細(xì)胞或微粒流過這些傳感器所采用的更高流體流率或更大頻率的收縮部內(nèi)的那些傳感器1138，被分配分?jǐn)偨o該類傳感器的總傳輸帶寬的更高比例。

同樣，在一些實(shí)施方式中，不同的泵1160位于不同的微流體通道1136中，通道1136的具有不同的幾何結(jié)構(gòu)的不同部分。因而，施加在不同的泵1160上的流體流動(dòng)或泵送需求可能也不同。在這些實(shí)施方式中，與那些位于具有更小泵送需求的通道1136內(nèi)的其它泵相比，那些具有更高泵送需求的該類別中的特定泵1160被分配分?jǐn)傊猎擃悇e的泵的總傳輸帶寬的更大比例。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，與用于使流體移動(dòng)通過更短的微流體通道或較少彎曲的微流體通道的另一泵相比，用于使流體移動(dòng)通過更長的微流體通道或更彎曲的微流體通道的泵被提供以總傳輸帶寬的更高比例，以便允許更多的頻率脈沖和更多的頻率泵送。

在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510分配總傳輸帶寬，從而處理器1510以每2μs至少一次的頻率輪詢并接收來自每個(gè)傳感器1138的數(shù)據(jù)。在這種實(shí)施方式中，處理器1510以每100μs至少一次的頻率但不超過每50μs一次的頻率將脈沖傳輸給包括電阻的泵1160。在這種實(shí)施方式中，處理器1510以每10ms至少一次的頻率但不超過每1ms一次的頻率輪詢并接收來自溫度傳感器1175的數(shù)據(jù)信號(hào)。還在其它實(shí)施方式中，采用其它總傳輸帶寬分配。

在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510基于信號(hào)質(zhì)量/分辨率在不同的受控設(shè)備1138之間柔性或動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)帶寬分配。例如，如果因?yàn)榧?xì)胞或其它分析物太快地移動(dòng)通過傳感器1138從而信號(hào)質(zhì)量/分辨率不能滿足預(yù)定存儲(chǔ)的信號(hào)質(zhì)量/分辨率閾值，所以分配給阻抗感測傳感器1138的第一量的帶寬不足，則處理器1510可自動(dòng)地或響應(yīng)于對(duì)用戶建議帶寬分配增加并且從用戶接收到授權(quán)，對(duì)具體的傳感器1138增大帶寬分配。相反，如果具體的傳感器1138因泵送速率具有較低的流體或細(xì)胞流率，從而分配的帶寬超過用于實(shí)現(xiàn)令人滿意的信號(hào)質(zhì)量/分辨率的量，則處理器1510自動(dòng)地或響應(yīng)于對(duì)用戶建議帶寬分配減少并且從用戶接收到授權(quán)，對(duì)具體的傳感器減少帶寬分配，其中處理器1510將目前釋放的帶寬分配給傳感器1138中的另一個(gè)。

在所示的傳感器1138包括電傳感器的示例中，應(yīng)用程序1522和應(yīng)用程序接口1520協(xié)作，用于指引處理器1510控制施加到芯片1130上的每個(gè)傳感器1138的交流電的頻率。相對(duì)于每個(gè)單獨(dú)的傳感器1138，處理器1510被指引將不同非零頻率的交流電施加到單獨(dú)的傳感器1138。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510基于電傳感器1138實(shí)時(shí)進(jìn)行的性能動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)施加到電傳感器1138的交流電的頻率，以便提高系統(tǒng)性能。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，控制器1510輸出將第一非零頻率的交流電施加到選定的電傳感器1138的控制信號(hào)?；谠谑┘拥谝环橇泐l率的交流電期間從選定的電傳感器1138接收到的信號(hào)，控制器1150調(diào)節(jié)施加到電傳感器1138的后續(xù)施加的交流電的頻率的值。處理器1510輸出控制信號(hào)，從而頻率源1212對(duì)選定的電傳感器1138施加第二非零頻率的交流電，其中由頻率源1212施加到選定的電傳感器1138的第二非零頻率的交流電的值，基于在施加第一非零頻率的交流電期間從電傳感器1138接收到的信號(hào)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510選擇性地施加不同的非零頻率的交流電，以便對(duì)流體樣品執(zhí)行不同測試。由于處理器1510使頻率源1212對(duì)電傳感器1138施加不同的非零頻率的交流電，所以電傳感器1138執(zhí)行不同測試，輸出不同信號(hào)，該不同信號(hào)可表示流體或包含于其中的細(xì)胞的不同性能或特性。這些不同測試在單一流體測試平臺(tái)上對(duì)單一流體樣品執(zhí)行，而不需要流體樣品必須從一個(gè)測試設(shè)備傳遞到另一個(gè)測試設(shè)備。因而，流體樣品的完整性被保持，執(zhí)行多個(gè)不同測試的費(fèi)用和復(fù)雜性降低，并且潛在生物危害廢物的量也降低。

在一個(gè)實(shí)施方式中，應(yīng)用程序1522指引處理器1510提示用戶通過系統(tǒng)1000選擇待執(zhí)行的具體流體測試。在一個(gè)實(shí)施方式中，應(yīng)用程序1522使處理器1510由用戶選擇在顯示器1506上顯示供選擇的不同測試的不同名稱或特性或細(xì)胞/微粒參數(shù)。例如，處理器1510可由用戶使用輸入部1508顯示供選擇的細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞大小或一些其它參數(shù)。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在提示用戶選擇具體流體測試之前，應(yīng)用程序1522指引處理器1510利用提供電傳感器1138的流體測試設(shè)備執(zhí)行檢查，以便確定或確認(rèn)何種流體測試或何種頻率范圍可用或者流體測試設(shè)備能夠提供哪一種測試。在這種實(shí)施方式中，程序1522從呈現(xiàn)給用戶的流體測試的可能選擇的列表或菜單中自動(dòng)刪除那些不能由特定盒1010提供的流體測試。在又一實(shí)施方式中，應(yīng)用程序1522呈現(xiàn)流體測試的完整菜單，但會(huì)通知用戶那些即使當(dāng)前盒1010連接到分析器1232目前也不能使用或不能選擇的特定流體測試。

基于對(duì)待執(zhí)行的流體測試的接收選擇，遵循包含在應(yīng)用程序1522中的指令的處理器1510選擇交流電的頻率的掃描范圍，該范圍將在利用電傳感器1138進(jìn)行測試期間被通過或覆蓋。掃描范圍是多個(gè)不同的交流電頻率根據(jù)預(yù)定的掃描配置文件施加到電傳感器38所通過的范圍。掃描范圍確定在測試期間待施加到電傳感器1138的一系列不同的交流電頻率的端點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，1khz至10mhz的掃描范圍施加到傳感器1138。

掃描配置文件指明范圍端點(diǎn)之間的特定ac頻率值及其施加到電傳感器1138的時(shí)序。例如，掃描配置文件可包括在該掃描范圍端點(diǎn)之間的連續(xù)不中斷系列的ac頻率值?？商娲?，掃描配置文件可包括在該掃描范圍端點(diǎn)之間的一系列間歇性ac頻率值。數(shù)量、不同頻率之間的時(shí)間間隔和/或自身的頻率值增量在不同的掃描配置文件中可均衡或不均衡。

在一個(gè)實(shí)施方式或者用戶選擇操作模式中，處理器1510執(zhí)行確定的掃描范圍和掃描配置文件，以便確定對(duì)執(zhí)行的具體測試提供最大信噪比的頻率。在流體樣品被添加并且流體樣品的各部分已到達(dá)感測區(qū)并已在該感測區(qū)被檢測之后，相關(guān)的泵1160被停用，從而分析物(細(xì)胞或微粒)在相鄰傳感器1138的感測區(qū)中是靜止或固定不動(dòng)的。此時(shí)，處理器1510執(zhí)行掃描。在掃描期間，施加到具體傳感器1138的交流電的頻率(其導(dǎo)致最大的信噪比)由處理器1510進(jìn)行確定。之后，將流體橫過具體傳感器1138泵送的泵1160被再次致動(dòng)，并且利用施加到傳感器1138的交流電的確定頻率通過傳感器1138測試流體樣品。在另一實(shí)施方式中，基于正在執(zhí)行的具體流體測試確定交流電的預(yù)定額定頻率，其中額定頻率附近的多個(gè)頻率被施加到傳感器1138。

在一個(gè)實(shí)施方式或者用戶選擇的操作模式中，處理器1510確定最適合于用戶選擇的流體測試的具體范圍，其中掃描配置文件為缺省配置文件，對(duì)于不同范圍中的每一個(gè)都是一樣的。在另一實(shí)施方式或者用戶選擇的操作模式中，處理器1510自動(dòng)地確定最適合于所選擇的流體測試的具體掃描范圍，其中用戶被提示選擇掃描配置文件。在另一實(shí)施方式或者用戶選擇的操作模式中，處理器1510遵循由應(yīng)用程序1522提供的指令，不僅自動(dòng)地確定對(duì)于用戶所選擇的具體流體測試最適合的范圍，而且自動(dòng)地確定用于用戶所選擇的具體流體測試所用的具體范圍的具體掃描配置文件。在又一實(shí)施方式或者用戶可選操作模式中，用戶被提示選擇具體的掃描配置文件，其中處理器1510考慮用于具體所選擇的流體測試的所選擇的掃描配置文件確定最適合的掃描范圍。在一個(gè)實(shí)施方式中，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，該查找表針對(duì)不同可用或可選擇流體測試或可執(zhí)行流體測試的流體/細(xì)胞/微粒參數(shù)確定不同的掃描配置文件中的不同掃描范圍。

在傳感器1138包括電傳感器的一個(gè)實(shí)施方式中，應(yīng)用程序接口1520和應(yīng)用程序1522協(xié)作，用于指引處理器1510將不同頻率的交流電施加到盒1010的同一微流體芯片1130上的不同傳感器1138。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510提供用戶對(duì)施加到不同電傳感器38的不同非零頻率的交流電的選擇。因?yàn)樘幚砥?510指引頻率源1512將不同非零頻率的交流電施加到不同的電傳感器1138，所以不同的電傳感器1138執(zhí)行不同測試，輸出不同信號(hào)，該不同信號(hào)可表示流體或包含在其中的細(xì)胞的不同性能或特性。這些不同測試在單一流體測試平臺(tái)上對(duì)單一流體樣品執(zhí)行，而不需要流體樣品必須從一個(gè)測試設(shè)備傳遞到另一個(gè)測試設(shè)備。因而，流體樣品的完整性被保持，執(zhí)行多個(gè)不同測試的費(fèi)用和復(fù)雜性降低，并且潛在生物危害廢物的量也降低。

在所示示例中，應(yīng)用程序1522和應(yīng)用程序接口1520進(jìn)一步協(xié)作，用于指引處理器1510調(diào)節(jié)正在由盒1010測試的流體樣品的溫度。應(yīng)用程序1522、應(yīng)用程序接口1520和處理器1510用作控制器，該控制器便于用作泵1160的電阻的雙重目的功能，以便實(shí)現(xiàn)流體泵送和流體溫度調(diào)節(jié)。特別地，處理器1510通過輸出控制信號(hào)將電阻致動(dòng)至流體泵送狀態(tài)，使足量的電流經(jīng)過泵1160，從而泵1160的電阻將微流體通道1136、1236、1336、1436內(nèi)的鄰近流體加熱至高于該流體的成核能的溫度。因而，鄰近流體蒸發(fā)，形成蒸汽泡，該蒸汽泡具有的體積大于形成蒸汽泡的流體的體積。該更大的體積用于推動(dòng)通道內(nèi)未蒸發(fā)的剩余流體以便使流體移動(dòng)橫過傳感器1138或多個(gè)傳感器1138。一旦蒸汽泡塌陷，流體從貯存器1134抽吸到通道中，以便占據(jù)塌陷后的蒸汽泡的原有體積。處理器1510以間斷或周期形式將泵1160的電阻致動(dòng)至泵送狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510以周期形式將泵1160的電阻致動(dòng)至泵送狀態(tài)，從而微流體通道內(nèi)的流體連續(xù)地移動(dòng)或連續(xù)地循環(huán)。

在泵1160的電阻未被致動(dòng)至泵送狀態(tài)、至高于流體的成核能的溫度的那些時(shí)間段，處理器1510利用泵1160的同一電阻在至少流體延伸鄰近傳感器1138或與傳感器1138相對(duì)并由傳感器1138感測的那些時(shí)間段調(diào)節(jié)流體的溫度。在電阻1160未處于泵送狀態(tài)的那些時(shí)間段，處理器1510選擇性地將泵1160的電阻致動(dòng)至鄰近流體被加熱但未被蒸發(fā)的溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)。處理器1510通過輸出控制信號(hào)將泵1160的電阻致動(dòng)至流體加熱或溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)，使足夠量的電流通過泵1160的電阻，從而泵1160的電阻將微流體通道內(nèi)的鄰近流體加熱至低于該流體的成核能的溫度，而不會(huì)使鄰近流體蒸發(fā)。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，控制器將電阻致動(dòng)至操作狀態(tài)以使鄰近流體的溫度升高至低于該流體的成核能的第一溫度，然后保持或調(diào)節(jié)該操作狀態(tài)，從而鄰近流體的溫度保持恒定或恒定地保持在低于成核能的預(yù)定溫度范圍內(nèi)。相反，當(dāng)泵1160的電阻被致動(dòng)至泵送狀態(tài)時(shí)，泵1160處于操作狀態(tài)，從而鄰近泵1160的電阻的流體的溫度未保持在恒定溫度或未恒定地保持在預(yù)定溫度范圍內(nèi)(在預(yù)定溫度范圍內(nèi)升高和下降)，而是快速并且連續(xù)地升高或斜升至高于流體的成核能的溫度。

在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510控制橫過泵1160的電阻的電流的供應(yīng)，從而電阻在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)(鄰近流體的溫度未被加熱至高于其成核能的溫度)時(shí)以雙重方式操作。在泵1160的電阻在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)以雙重方式操作的實(shí)施方式中，泵1160的電阻是“開”或者“閉”。當(dāng)泵1160的電阻“開”時(shí)，預(yù)定量的電流經(jīng)過泵1160的電阻，從而泵1160的電阻以預(yù)定速率發(fā)出預(yù)定量的熱。當(dāng)泵1160的電阻“閉”時(shí)，電流不經(jīng)過電阻，從而電阻不會(huì)產(chǎn)生或發(fā)出任何額外的熱。在這種雙重溫度調(diào)節(jié)操作模式中，通過選擇性地將泵1160的電阻在“開”和“閉”狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換，處理器1510控制施加到微流體通道內(nèi)的流體的熱的量。

在另一實(shí)施方式中，處理器1510將泵1160的電阻在處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)時(shí)控制或設(shè)定在多個(gè)不同“開”操作狀態(tài)中的一個(gè)狀態(tài)。因而，處理器1510選擇性地改變泵1160的電阻產(chǎn)生和發(fā)出熱的速率，發(fā)熱速率選自多個(gè)不同可用的非零發(fā)熱速率。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510通過調(diào)節(jié)泵1160的特性選擇性地改變或控制泵1160的電阻修正熱的速率。泵1160(而不是開閉狀態(tài))的電阻的可調(diào)節(jié)特性的示例包括但不限于，調(diào)節(jié)非零脈沖頻率、電壓和橫過電阻供應(yīng)的電流脈沖寬度。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510選擇性地調(diào)節(jié)多個(gè)不同特性，以便控制或調(diào)節(jié)由泵1160的電阻發(fā)出熱的速率。

在一個(gè)用戶可選擇操作模式，處理器1510遵循來自應(yīng)用程序接口1520和應(yīng)用程序52的指令，選擇性地將泵1160的電阻致動(dòng)至溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)，用于將流體的恒定溫度保持低于該流體的成核能或者根據(jù)預(yù)定或預(yù)先確定的計(jì)劃將流體的溫度恒定地保持在低于該流體的成核能的預(yù)定溫度范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，預(yù)先確定的計(jì)劃為預(yù)先確定的周期或時(shí)刻表。例如，通過有關(guān)流體測試系統(tǒng)1000的具體溫度特性的歷史數(shù)據(jù)匯集，可能已發(fā)現(xiàn)，取決于下列因素：例如，進(jìn)行測試的流體的類型，泵1160的電阻被致動(dòng)至泵送狀態(tài)的速率/頻率，在形成單獨(dú)的蒸汽泡的泵送循環(huán)期間由溫度調(diào)節(jié)器60發(fā)出的熱的量，流體測試系統(tǒng)1000的各個(gè)部件的熱性能、導(dǎo)熱性，泵1160的電阻與傳感器1138的間距，流體樣品在最初沉積于樣品輸入口1018或沉積在測試系統(tǒng)1000中時(shí)的初始溫度等等，流體測試系統(tǒng)1000中的具體流體樣品的溫度以可預(yù)測方式或模式經(jīng)歷溫度變化?；谙惹鞍l(fā)現(xiàn)的流體樣品在系統(tǒng)1000中經(jīng)歷溫度變化或溫度損失的可預(yù)測方式或模式，處理器1510輸出控制信號(hào)，該控制信號(hào)選擇性地控制泵1160的電阻何時(shí)如上所述開或閉和/或當(dāng)泵1160的電阻處于“開”狀態(tài)時(shí)選擇性地調(diào)節(jié)泵1160或多個(gè)泵1160的電阻的特性，以適應(yīng)于所發(fā)現(xiàn)的溫度變化或損失模式，并將流體的恒定溫度保持低于該流體的成核能或者將流體的溫度恒定地保持在低于成核能的預(yù)定溫度范圍內(nèi)。在這種實(shí)施方式中，處理器1510將泵1160的電阻致動(dòng)至溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)并且處理器1510選擇性地調(diào)節(jié)電阻的操作特性以調(diào)節(jié)泵1160的電阻的發(fā)熱速率的預(yù)定周期進(jìn)度表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1512中，或者作為諸如專用集成電路的集成電路的一部分進(jìn)行編程。

在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510將泵1160致動(dòng)至溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)并且處理器1510在溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)調(diào)節(jié)泵1160的操作狀態(tài)的預(yù)定進(jìn)度表基于流體樣品插入到測試系統(tǒng)1000或由流體樣品插入到測試系統(tǒng)1000觸發(fā)。在另一實(shí)施方式中，預(yù)定進(jìn)度表基于與泵1160的電阻泵送流體樣品有關(guān)的事件或者由與泵1160的電阻泵送流體樣品有關(guān)的事件觸發(fā)。在又一實(shí)施方式中，預(yù)定進(jìn)度表基于傳感器1138的信號(hào)或數(shù)據(jù)輸出或者傳感器1138感測流體并輸出數(shù)據(jù)的計(jì)劃或頻率或由傳感器1138的信號(hào)或數(shù)據(jù)輸出或者傳感器1138感測流體并輸出數(shù)據(jù)的計(jì)劃或頻率觸發(fā)。

在另一用戶可選擇操作模式中，處理器1510選擇性地將泵1160的電阻致動(dòng)至溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)，并選擇性地將泵1160的電阻致動(dòng)至不同操作狀態(tài)，同時(shí)在基于來自溫度傳感器1175的表示進(jìn)行測試的流體的溫度的信號(hào)的溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施方式中，基于從溫度傳感器1175接收到的表示進(jìn)行測試的流體的溫度的接收到的信號(hào)，處理器1510將泵1160的電阻在泵送狀態(tài)和溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510基于這些信號(hào)確定進(jìn)行測試的流體的溫度。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510以閉環(huán)方式操作，其中，基于連續(xù)地或周期性地從傳感器1175或多于一個(gè)的傳感器1175接收到的流體溫度指示信號(hào)，處理器1510連續(xù)地或者周期性地調(diào)節(jié)處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)的泵1160的電阻的操作特性。

在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510將從溫度傳感器1175接收到的信號(hào)的值關(guān)聯(lián)或索引至泵1160的電阻的相應(yīng)操作狀態(tài)，以及電阻的這種操作狀態(tài)開始的具體時(shí)間、電阻的這種操作狀態(tài)結(jié)束的時(shí)間和/或泵1160的電阻的這種操作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。在這種實(shí)施方式中，處理器1510存儲(chǔ)索引的流體溫度指示信號(hào)及其相關(guān)的電阻操作狀態(tài)信息。利用存儲(chǔ)的索引信息，處理器1510判定或確定電阻泵1160的不同操作狀態(tài)與微流體通道內(nèi)的流體的最后溫度變化之間的電流關(guān)系。因而，處理器1510確定具體流體樣品的溫度或微流體通道內(nèi)的流體的具體類型如何響應(yīng)處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)的電阻泵1160的操作狀態(tài)的變化。在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510呈現(xiàn)所顯示的信息，以允許操作者調(diào)節(jié)測試系統(tǒng)1000的操作，以便解釋測試系統(tǒng)1000的各部件的老化或者可能影響流體如何響應(yīng)于泵1160的電阻的操作特性的變化的其它因素。在另一實(shí)施方式中，基于響應(yīng)于電阻的不同操作狀態(tài)所確定的溫度，處理器1510自動(dòng)地調(diào)節(jié)其如何控制處于溫度調(diào)節(jié)狀態(tài)的泵1160的電阻的操作。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510調(diào)節(jié)預(yù)先確定的計(jì)劃，基于所確定的和所存儲(chǔ)的流體樣品與電阻之間的熱響應(yīng)關(guān)系，泵1160的電阻按照該預(yù)先確定的計(jì)劃在“開”和“閉”狀態(tài)之間致動(dòng)或者在不同的“開”操作狀態(tài)之間致動(dòng)。在另一實(shí)施方式中，處理器1510調(diào)節(jié)控制處理器1510如何實(shí)時(shí)響應(yīng)從溫度傳感器1175接收到的溫度信號(hào)的公式。

盡管在所示示例中移動(dòng)式分析器1232被例示成包括平板電腦，但在其它實(shí)施方式中，移動(dòng)式分析器1232包括智能手機(jī)或膝上型或筆記本電腦。還在其它實(shí)施方式中，移動(dòng)式分析器1232由諸如臺(tái)式電腦或一體式電腦的固定式計(jì)算設(shè)備替代。

遠(yuǎn)程分析器1300包括相對(duì)于移動(dòng)式分析器1232遠(yuǎn)程定位的計(jì)算設(shè)備。遠(yuǎn)程分析器1300通過網(wǎng)絡(luò)1500可接入。遠(yuǎn)程分析器1300提供額外處理電力/速度、額外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)源，以及在一些情況下的應(yīng)用或程序更新。遠(yuǎn)程分析器1300(示意性地顯示)包括通信接口1600、處理器1602和存儲(chǔ)器1604。通信接口1600包括便于通過網(wǎng)絡(luò)1500在遠(yuǎn)程分析器1300與移動(dòng)式分析器1232之間通信的傳送器。處理器1602包括執(zhí)行包含在存儲(chǔ)器1604中的指令的處理單元。存儲(chǔ)器1604包括包含指引處理器1602的操作的機(jī)器可讀指令、代碼、程序邏輯或邏輯編碼的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。存儲(chǔ)器1604進(jìn)一步存儲(chǔ)來自由系統(tǒng)1000執(zhí)行的流體測試的數(shù)據(jù)或結(jié)果。

如圖7進(jìn)一步所示，存儲(chǔ)器1512額外地包括緩存模塊1530、數(shù)據(jù)處理模塊1532和繪制模塊1534。模塊1530、1532和1534包括協(xié)作用于指引處理器1510執(zhí)行的相似的程序、例行程序以及如圖22所示的多線程流體參數(shù)處理方法。圖22例示和描述由處理器1510接收和處理單一數(shù)據(jù)接收線程1704。在一個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)于多個(gè)數(shù)據(jù)集同時(shí)接收于其中的多個(gè)同時(shí)數(shù)據(jù)接收線程中的每一個(gè)，多線程流體參數(shù)處理方法1700由處理器1510同時(shí)執(zhí)行。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510同時(shí)接收代表有關(guān)電參數(shù)、熱參數(shù)和光學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)信號(hào)。對(duì)于接收到的不同參數(shù)的每個(gè)數(shù)據(jù)集或系列信號(hào)，處理器1510同時(shí)執(zhí)行方法1700。所有這些數(shù)據(jù)集被同時(shí)接收、緩存、分析然后繪制或者以其它方式呈現(xiàn)或顯示在移動(dòng)式分析器1232上。

在測試諸如血樣的流體樣品期間，處理器1510同時(shí)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收線程1704，其中表示至少一個(gè)流體特性的信號(hào)由處理器1510接收在該數(shù)據(jù)接收線程1704中。在一個(gè)實(shí)施方式中，由處理器1510依據(jù)數(shù)據(jù)接收線程1704接收到的信號(hào)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。為此公開的目的，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)”指的是來自流體傳感器1138的信號(hào)，這些信號(hào)僅經(jīng)歷了修正，以便于使用這些信號(hào)，例如放大、噪聲過濾或去除、模數(shù)轉(zhuǎn)換以及在阻抗信號(hào)的情況下進(jìn)行正交調(diào)幅(qam)。qam使用射頻(rf)分量將頻率分量提取出來，從而確定測試設(shè)備(特定的傳感器1138)的阻抗所造成的實(shí)際相位變換。

在一個(gè)實(shí)施方式中，在執(zhí)行數(shù)據(jù)接收線程1704期間由處理器1510連續(xù)接收到的信號(hào)包括表示由通過或橫過電場區(qū)域的流體的流動(dòng)造成的電阻抗變化的電阻抗信號(hào)。在執(zhí)行數(shù)據(jù)接收線程1704期間由處理器1510連續(xù)接收到的信號(hào)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，即，這些數(shù)據(jù)已經(jīng)歷各種修正，以便于如上所述后續(xù)使用和處理這些信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施方式中，由處理器1510執(zhí)行的數(shù)據(jù)接收線程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)接收線程1704接收基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)期間，緩存模塊1530指引處理器1510重復(fù)地緩存或臨時(shí)存儲(chǔ)預(yù)先確定的時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào)。在所示示例中，緩存模塊1530指引處理器1510在存儲(chǔ)器，例如存儲(chǔ)器1512或另一存儲(chǔ)器中重復(fù)地緩存或臨時(shí)存儲(chǔ)在一秒間隔或時(shí)間段期間接收到的所有基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)。在其它實(shí)施方式中，預(yù)先確定的時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào)包括在更短或更長時(shí)間段期間接收到的所有基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)。

一旦完成每個(gè)預(yù)先確定的時(shí)間量的信號(hào)的緩存，數(shù)據(jù)處理模塊1532指引處理器1510啟動(dòng)和執(zhí)行數(shù)據(jù)處理線程，該線程執(zhí)行緩存在相關(guān)且正好完成的時(shí)間量的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)中的每個(gè)基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)。如圖3的示例所示，在諸如阻抗信號(hào)的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)已從盒接口1200接收第一預(yù)先確定的時(shí)間段1720并且被緩存之后，數(shù)據(jù)處理模塊1532在時(shí)間1722指引處理器1510啟動(dòng)第一數(shù)據(jù)處理線程724，在此期間，在時(shí)間段1720接收到的每個(gè)基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)被處理或分析。為此公開的目的，關(guān)于基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)的術(shù)語“處理”或“分析”指的是，除了諸如放大、噪聲減小或去除或調(diào)制的動(dòng)作之外，通過應(yīng)用公式等對(duì)基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)進(jìn)行額外操縱，以便確定或估計(jì)進(jìn)行測試的流體的實(shí)際性能。例如，處理或分析基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)包括：利用這些信號(hào)在某一時(shí)間或具體時(shí)間段期間估計(jì)或確定流體中的各個(gè)細(xì)胞的數(shù)量，或者估計(jì)或確定細(xì)胞或流體自身的其它物理特性，例如細(xì)胞的大小等。

同樣，在來自流體測試設(shè)備的流體參數(shù)信號(hào)已被接收并且緩存第二預(yù)先確定的時(shí)間段1726(該時(shí)間段連續(xù)位于第一時(shí)間段1720之后)之后，數(shù)據(jù)處理模塊1532在時(shí)間1728指引處理器1510啟動(dòng)第二數(shù)據(jù)處理線程1730，在此期間，在時(shí)間段1726接收到的每個(gè)基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)被處理或分析。如圖22以及例示的數(shù)據(jù)處理線程1732(數(shù)據(jù)處理線程m)所示，隨著數(shù)據(jù)接收線程1704連續(xù)從盒接口1200接收流體參數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)，所述循環(huán)被連續(xù)重復(fù)，該循環(huán)包括緩存預(yù)先確定的時(shí)間量的信號(hào)，然后一旦時(shí)間量或者時(shí)間段終止，啟動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)線程以作用于或處理在該時(shí)間段內(nèi)接收到的信號(hào)。

如圖22所示，一旦完成每個(gè)數(shù)據(jù)處理線程，則被處理的信號(hào)或數(shù)據(jù)結(jié)果被傳遞或傳送到數(shù)據(jù)繪制線程1736。在所示示例中，一旦在時(shí)間1740完成在時(shí)間段1720接收的流體參數(shù)信號(hào)的處理，則來自這種處理或分析的結(jié)果或過程數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)繪制線程1736，其中結(jié)果被并入到正在進(jìn)行的繪制，該繪制在繪制模塊1534的指引下由數(shù)據(jù)繪制線程1736執(zhí)行。同樣，一旦在時(shí)間1742完成在時(shí)間段1726接收的流體參數(shù)信號(hào)的處理，則來自這種處理或分析的結(jié)果或過程數(shù)據(jù)被傳輸?shù)綌?shù)據(jù)繪制線程1736，其中結(jié)果被并入到正在進(jìn)行的繪制，該繪制在繪制模塊1534的指引下由數(shù)據(jù)繪制線程1736執(zhí)行。

如圖22所示，每個(gè)數(shù)據(jù)處理線程1724、1730消耗最大量的時(shí)間來處理預(yù)先確定時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào)，其中該處理預(yù)先確定時(shí)間量的信號(hào)的時(shí)間的最大量大于預(yù)先確定的時(shí)間量本身。如圖22所示，通過多線程處理在流體測試期間接收到的流體參數(shù)信號(hào)，移動(dòng)式分析器1232通過并行處理實(shí)時(shí)接收到的多個(gè)信號(hào)而用作移動(dòng)式分析器，有助于由繪制模塊1534實(shí)時(shí)繪制該結(jié)果，并避免減少任何漫長的延遲。處理器1510遵循包含在繪制模塊1534中的指令，將數(shù)據(jù)繪制線程的結(jié)果顯示在顯示器1506上，同時(shí)數(shù)據(jù)接收線程1704連續(xù)接收和緩存流體參數(shù)信號(hào)。

處理器1510進(jìn)一步通過網(wǎng)絡(luò)1500將由數(shù)據(jù)處理線程1724、1730、……1732產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程分析器1300。在一個(gè)實(shí)施方式中，隨著在執(zhí)行數(shù)據(jù)處理線程期間產(chǎn)生數(shù)據(jù)處理線程的結(jié)果，處理器1510以連續(xù)的方式將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程分析器1300，該數(shù)據(jù)包含在相關(guān)的數(shù)據(jù)處理線程中執(zhí)行的處理的結(jié)果。例如，在執(zhí)行數(shù)據(jù)處理線程1740期間，在時(shí)間1740產(chǎn)生的結(jié)果被立即傳送到遠(yuǎn)程分析器1300，而不是等到數(shù)據(jù)處理線程1730已經(jīng)結(jié)束的時(shí)間1742。在另一個(gè)實(shí)施方式中，在具體的數(shù)據(jù)處理線程已經(jīng)完成或結(jié)束后，處理器1510將數(shù)據(jù)作為一批數(shù)據(jù)傳送。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，處理器1510在時(shí)間1740將數(shù)據(jù)處理線程1724的所有的結(jié)果作為一批傳送到遠(yuǎn)程分析器1300，同時(shí)該結(jié)果被傳送到數(shù)據(jù)繪制線程1736。

遠(yuǎn)程分析器1300的處理器1602遵循由存儲(chǔ)器1604提供的指令分析接收到的數(shù)據(jù)。處理器1602將其分析結(jié)果、分析數(shù)據(jù)傳回移動(dòng)式分析器1232。移動(dòng)式分析器1232將從遠(yuǎn)程分析器1300接收的分析數(shù)據(jù)顯示或以其它方式呈現(xiàn)在顯示器1506上，或以其它可見或可聽的方式傳達(dá)結(jié)果。

在一個(gè)實(shí)施方式中，遠(yuǎn)程分析器1300從移動(dòng)式分析器1232接收已經(jīng)被移動(dòng)式分析器1232分析或處理過的數(shù)據(jù)，其中移動(dòng)式分析器1232已經(jīng)對(duì)從盒1010接收的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)或基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)執(zhí)行或?qū)嵤┝艘恍┬问降牟僮鳌＠?，在一個(gè)實(shí)施方式中，移動(dòng)式分析器1232對(duì)基礎(chǔ)流體參數(shù)數(shù)據(jù)或信號(hào)執(zhí)行第一級(jí)的分析或處理。例如，在移動(dòng)式分析器上做阻抗分析，其將給出通過傳感器的細(xì)胞數(shù)。這種處理結(jié)果然后被傳送到遠(yuǎn)程分析器1300。遠(yuǎn)程分析器1300對(duì)從移動(dòng)式分析器1232接收的結(jié)果應(yīng)用第二級(jí)的分析或處理。第二級(jí)的分析可能包含對(duì)從移動(dòng)式分析器1232接收的結(jié)果應(yīng)用另外的公式，統(tǒng)計(jì)計(jì)算等等。遠(yuǎn)程分析器1300對(duì)已經(jīng)在移動(dòng)式分析器1232經(jīng)歷一些形式的處理或分析的數(shù)據(jù)執(zhí)行另外的、更復(fù)雜的和更耗時(shí)或處理能力繁重的處理或分析。在遠(yuǎn)程分析器1300上執(zhí)行的這種另外的分析的示例包括但不限于為了發(fā)現(xiàn)趨勢和提供有意義的建議而對(duì)收集自不同的移動(dòng)式分析器的數(shù)據(jù)進(jìn)行的凝固速率計(jì)算和分析。例如，遠(yuǎn)程分析器1232可以聚合來自一個(gè)大的地理區(qū)域的若干病人的數(shù)據(jù)，以便促進(jìn)流行病的研究和確定疾病傳播。

盡管已參照示例實(shí)施方式描述了本公開，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，在不脫離所要求權(quán)利的主題的精神和范圍的情況下可進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的變化。例如，盡管不同的示例實(shí)施方式可能已被描述為包括提供各益處的特征，但是能預(yù)期的是，所描述的特征在所述示例實(shí)施方式或其它可替代實(shí)施方式中可彼此互換或可替代地彼此組合。因?yàn)楸竟_的技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，所以并不是所有技術(shù)的變化是可預(yù)測的。關(guān)于示例進(jìn)行描述并在所附權(quán)利要求中闡述的本公開顯然旨在盡可能廣泛。例如，除非明確另有說明，引述單個(gè)具體元件的權(quán)利要求也包含多個(gè)這種具體的元件。

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種流體測試盒，包括：

芯片，包括：

微流體貯存器；

微流體通道，其從所述微流體貯存器延伸并具有寬度不大于30μm的收縮部；以及

在所述收縮部內(nèi)的微制造集成傳感器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體測試盒，進(jìn)一步包括支撐所述芯片的盒體，所述盒體包括連接到所述微流體貯存器的樣品輸入口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體測試盒，進(jìn)一步包括：

在所述樣品輸入口內(nèi)的試劑；以及

完全封閉所述盒體和所述芯片的可移除封裝部。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體測試盒，進(jìn)一步包括從所述樣品輸入口彎曲地延伸到所述微流體貯存器的駐留通路。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流體測試盒，其中，所述盒體進(jìn)一步包括用于接收已經(jīng)通過所述芯片的流體的排放貯存器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的流體測試盒，其中，所述芯片進(jìn)一步包括：

將所述微流體通道連接到所述排放貯存器的噴嘴；以及

將流體通過所述噴嘴排出到所述排放貯存器中的熱敏電阻。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體測試盒，其中，所述微流體通道包括：

從所述微流體貯存器延伸并包含熱敏電阻的第一部分；

從所述第一部分分支返回至所述微流體貯存器的第二部分，該第二部分具有包含所述阻抗傳感器的所述收縮部；以及

從所述第一部分和所述第二部分中的一個(gè)分支返回至所述微流體貯存器的第三部分，所述第二部分具有包含第二阻抗傳感器的第二收縮部。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的流體測試盒，其中，所述第一部分具有來自所述貯存器且具有第一寬度的入口，其中所述第二部分具有通向所述貯存器且具有大于所述第一寬度的第二寬度的出口，并且其中所述第三部分具有通向所述貯存器且具有大于所述第一寬度的第三寬度的出口。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體測試盒，其中，所述微流體通道包括包含第二傳感器的第二收縮部，其中所述收縮部具有第一寬度，并且其中所述第二收縮部具有不同于所述第一寬度的第二寬度。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體測試盒，進(jìn)一步包括在所述微流體通道內(nèi)用于將流體泵送通過所述微流體通道的熱敏電阻，其中所述熱敏電阻具有沿著所述微流體通道的長度，其中所述傳感器沿著所述微流體通道與所述熱敏電阻間隔至少所述長度的間距。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體測試盒，進(jìn)一步包括在所述微流體通道內(nèi)用于將流體泵送通過所述微流體通道的熱敏電阻，其中所述熱敏電阻具有沿著所述微流體通道的長度，其中所述熱敏電阻沿著所述微流體通道與所述微流體貯存器間隔至少所述長度的間距。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流體測試盒，其中所述傳感器具有沿著所述微流體通道的長度，其中所述微流體通道具有第二收縮部，其中所述芯片進(jìn)一步包括在所述第二收縮部內(nèi)的第二微制造集成傳感器，并且其中所述第二微制造集成傳感器與所述傳感器間隔至少兩倍所述長度的距離。

13.一種流體測試盒，包括：

具有收縮部的微流體通道；

在所述收縮部內(nèi)的微制造集成傳感器；

排放貯存器；

將所述微流體通道連接到所述排放貯存器的噴嘴；

熱敏電阻，其在所述微流體通道內(nèi)并用于將所述微流體通道內(nèi)的流體排出到所述排放貯存器中。