纖維，以用于將紅色血液細(xì)胞從血漿分離，從而它們不干擾血漿的分析。一個或多個血液抗凝血劑(例如肝素、m)TA、草酸鹽、檸檬酸鈉、酸檸檬酸葡萄糖和氟化鈉/草酸鉀)可以被包括在微通道、試劑區(qū)域或另外地方中，以防止凝結(jié)，并且可以包括溶血試劑以引起細(xì)胞的溶解。
[0042]微流控分配設(shè)備的腔室或微通道中的任一個可以包括本領(lǐng)域公知的微結(jié)構(gòu)，其用于確保液體樣本與試劑或已經(jīng)部署在試劑區(qū)域或微通道中的其它劑的均勻接觸和混合。在一些情況下，試劑是已經(jīng)涂敷在多孔支撐件上并且被干燥的液體。例如，微結(jié)構(gòu)可以包括試劑區(qū)域中所部署的柱體的陣列，從而液體樣本必須在非直線的、非筆直的方向上從入口端口經(jīng)過。液體被恒定地受迫而隨著其經(jīng)過柱體的陣列而改變方向。例如，柱體中的每個可以包含一個或多個楔形斷流器，其促進(jìn)液體的移動，如美國專利N0.6，296，126中所討論的那樣。
[0043]有用的其它類型的微結(jié)構(gòu)對于本領(lǐng)域技術(shù)人員是公知的，并且包括(但不限制于)三維柱體形狀，其具有可以是圓形、星形、三角形、方形、五邊形、八邊形、六邊形、七邊形、橢圓形、十字形或矩形或其組合的截面形狀。具有二維形狀的微結(jié)構(gòu)(諸如向上到達(dá)平穩(wěn)區(qū)(plateaus)上的試劑的斜面)也可以是有用的。
[0044]目前所要求的和公開的發(fā)明構(gòu)思的微流控分配設(shè)備具有很多應(yīng)用。可以對包括但不限制于血液、血漿、血清、尿、膀胱沖洗、唾液、痰、脊髓液、腸液、腹腔流體、食物、膽囊流體、腹水、汗水、淚水、糞便、精液、乳頭吸氣和膿的作為流體的或已經(jīng)流體化的生物源的很多流體的樣本執(zhí)行分析。如上面提到那樣，血液是尤其感興趣的。還包括的是被處理的生物流體(諸如牛奶、果汁、白酒、啤酒和燒酒)。還包括非生物源的或可能被污染的流體(諸如水)。要被測試的流體的樣本沉積在微流控分配設(shè)備的入口端口中，并且隨后分?jǐn)偟奖环峙涞蕉鄠€反應(yīng)腔室(試劑區(qū)域)中的若干個子樣本中，以與其中的試劑反應(yīng)，并且在反應(yīng)之后被分析?？梢詮陌ㄈ祟惢蛉魏纹渌溉閯游铩ⅧB、魚、爬行動物、兩棲動物、昆蟲、甲殼動物、海洋動物、植物、真菌和微生物的任何生物樣本獲得在此所分析的生物樣本。已反應(yīng)的樣本將被針對物質(zhì)而進(jìn)行化驗，或是進(jìn)行感興趣分析物。
[0045]可以針對污染微生物(諸如E.coli, Pseudomonas sp., H.pylori,Streptococcus sp., Chlamydia)和單核細(xì)胞增多癥病原體評估流體樣本?？梢詸z測的金屬包括但不限制于鐵、錳、鈉、鉀、鋰、鈣和鎂。
[0046]在很多應(yīng)用中，想要測量通過試劑與樣本流體的反應(yīng)而顯影的并且可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的分析器來測量或檢測的色彩、光或波長發(fā)射。還可行的是，使用位于芯片的小壁中的電極來進(jìn)行樣本的電測量。這樣的分析的示例包括基于電流計、阻抗計或電位計檢測方法的電化學(xué)信號換能器。示例包括氧化和還原化學(xué)的檢測以及結(jié)合事件的檢測。
[0047]預(yù)期事實上在生物、化學(xué)或生化分析的領(lǐng)域中使用的任何試劑可以被用在目前所要求的和公開的發(fā)明構(gòu)思的微流控分配設(shè)備中。試劑可以經(jīng)受改變，由此所生成的信號的強(qiáng)度、屬性、頻率或類型與在臨床標(biāo)本中所測量的分析物的濃度成比例。這些試劑可以包含指示物染料、金屬、酶、聚合物、抗體、電化學(xué)反應(yīng)配料(ingredient)以及放置到載體(在此又提及為試劑基片)上的各種其它化學(xué)制劑。通常使用的載體是具有各種樣本攝入和輸送性質(zhì)的紙張、隔膜或聚合物。液體試劑當(dāng)使用時優(yōu)選地由防止水貫穿設(shè)備的迀移的壁皇材料隔離，因此避免通過蒸騰或蒸發(fā)的濃度上的改變并且防止?jié)駳獾竭_(dá)干燥試劑。
[0048]檢測并且測量液體樣本中的分析物的任何方法可以被用在目前所要求的和公開的發(fā)明構(gòu)思的微流控設(shè)備中。用于檢測分析物的各種化驗在本領(lǐng)域中是熟知的，并且包括例如酶抑制化驗、抗體染色、膠乳凝聚和免疫化驗(例如放射免疫化驗)。在此的術(shù)語“抗體”被用在廣泛意義上，并且提及例如無損單克隆抗體、多克隆抗體、多特異(multispecific)抗體(例如雙特異(bispecific)抗體)，并且提及展現(xiàn)想要的生物活性(例如抗原-結(jié)合)的抗體片段?？贵w可以是任何類型或類別(例如IgG、IgE、IgM、IgD和IgA)或子類別(例如IgGU IgG2、IgG3、IgG4、IgAl 和 IgA2)的。
[0049]包括放射免疫化驗和酶聯(lián)(enzyme-1 inked)免疫化驗的如所注明的免疫化驗在目前所要求的和公開的發(fā)明構(gòu)思的方法中是有用的。包括例如競爭和非競爭免疫化驗格式、抗原捕獲化驗和雙抗體三明治(two-antibody sandwich)化驗的各種免疫化驗格式可以用在本發(fā)明的方法中。酶聯(lián)免疫吸收劑化驗(ELISA)可以被用在目前所要求的和公開的發(fā)明構(gòu)思中。在酶免疫化驗的情況下，酶典型地一般借助戊二醛或高碘酸鹽而聯(lián)合到第二抗體。然而，如將容易地認(rèn)識到的那樣，存在對于本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地可得到的廣泛的各種不同聯(lián)合(conjugat1n)技術(shù)。
[0050]在特定實施例中，可以使用化學(xué)發(fā)光檢測來檢測并且測量分析物。例如，在特定實施例中，分析物特異抗體被用于捕獲生物樣本中出現(xiàn)的分析物，并且用于抗體特異的并且被利用化學(xué)發(fā)光標(biāo)記標(biāo)記的特異抗體被用于檢測樣本中出現(xiàn)的分析物。任何化學(xué)發(fā)光標(biāo)記和檢測系統(tǒng)可以被用在本設(shè)備和方法中?？梢詮母鞣N源以商業(yè)方式獲得化學(xué)發(fā)光二級(secondary)抗體。檢測化學(xué)發(fā)光二級抗體的方法是本領(lǐng)域已知的，并且在此并不進(jìn)一步詳細(xì)討論。
[0051]可以于在此所描述的微流控分配設(shè)備的使用期間執(zhí)行的化驗的示例包括但不限制于用于血液氣體、凝血因子、免疫原、細(xì)菌和蛋白質(zhì)的測試。在一個實施例中，可以利用測試設(shè)備檢測的化驗是“發(fā)光O2通道化驗”(L0CI?)，其包括例如基于分析物特異抗體和生物素(b1tinylated)抗體的三明治化驗的使用，其中，特定波長由流體子樣本生成并且由測試設(shè)備檢測。用于化驗方法的試劑配置包括例如基于抗原或抗體的三明治格式、競爭格式或具有擴(kuò)展鏈(Extended Linker)的三明治格式，并且可以用在免疫化驗、傳染病測試和DNA測試中?？梢员粶y量的特定血液化學(xué)制劑包括但不限制于TSH、自由T4、自由T3、全PSA、自由 PSA、AFP、CEA、CA15.3、CA 19_9、CA 125、心臟肌鈣蛋白-1、NT-pro BNP、肌紅蛋白、巨(mass) CKMB (MMB)、BNP、鐵蛋白、維生素B12、葉酸、全B-HCG、FSH、LH、催乳素、雌二醇、睪丸激素、黃體酮和地高辛。
[0052]熒光檢測也可以對于檢測目前所要求的和公開的發(fā)明構(gòu)思中的分析物是有用的。有用的熒光染料包括但不限制于DAP1、熒光素、鑭系金屬、Hoechst 33258、R-藻藍(lán)蛋白、B-藻紅蛋白、R-藻紅蛋白、羅丹明、德克薩斯紅和麗斯胺(Iissamine)。焚光化合物可以被化學(xué)耦合到抗體，而不改動它們的結(jié)合能力。當(dāng)由通過具有特定波長的光的照射而被激活時，被熒光染料標(biāo)記的抗體吸收光能量，包括分子中的應(yīng)激性的狀態(tài)，后隨在利用光顯微鏡在視覺上可檢測的特征色彩處的光的發(fā)射。放射免疫化驗(RIA)在本發(fā)明的特定方法中可能是有用的。這樣的化驗是本領(lǐng)域熟知的?？梢岳缋糜?25I標(biāo)記的初級或二級抗體來執(zhí)行放射免疫化驗。
[0053]分離步驟是可能的，其中，分析物在第一反應(yīng)腔室中與試劑反應(yīng)，并且然后反應(yīng)的試劑或樣本被引導(dǎo)到第二反應(yīng)腔室，以用于進(jìn)一步的反應(yīng)。此外，試劑可以再次懸浮在第一反應(yīng)腔室中，并且移動到第二反應(yīng)腔室以用于反應(yīng)?？梢栽诘谝磺皇一虻诙皇抑胁都治鑫锘蛟噭⑶疫M(jìn)行自由的試劑相對于結(jié)合的試劑的確定。自由的試劑相對于結(jié)合的試劑的確定對于多區(qū)帶免疫化驗和核酸化驗特別有用。存在可以適配于該設(shè)備的各種類型的多區(qū)帶免疫化驗。在適配免疫色譜化驗的情況下，試劑過濾器放置到分離壁中，并且不用必須處于物理接觸，因為色譜力并不起作用。可以針對細(xì)菌(諸如Gram陰性物種(negativespecies)(例如 E.coli, Enterobacter, Pseudomonas, Klebsiella)和 Gram 陽性物種(positive species)(例如 Staphylococcus aureus, Enterococcus))的檢測開發(fā)免疫化驗或DNA化驗。可以針對蛋白質(zhì)和肽(諸如白蛋白、血紅素、肌球蛋白、α-1-微球蛋白、免疫球蛋白、酶、糖蛋白質(zhì)、蛋白酶抑制劑、藥物和細(xì)胞因子)的完整整體(complete panel)開發(fā)免疫化驗。設(shè)備可以被用在用于其各方面或用于其中的一個或多個成分的尿的分析中，諸如但不限制于白細(xì)胞、亞硝酸鹽、尿膽素原、蛋白質(zhì)、白蛋白、肌酐、人尿胰蛋白酶抑制劑、草酸鈣、肌紅蛋白、pH、血液、特定重力、酮、膽紅素和葡萄糖。
[0054]現(xiàn)在參照附圖，并且更特別地參照圖1和圖2，其中示出根據(jù)在此所公開的和要求的發(fā)明構(gòu)思所構(gòu)造的微流控分配設(shè)備10的示例性實施例。微流控分配設(shè)備10包括基底部分12和蓋子或頂部覆蓋物14?；撞糠?2具有底部16、形成周界的外周圍邊沿18以及出口端口邊沿20。形成在微流控分配設(shè)備10中的是微流控通道系統(tǒng)22。微流控通道系統(tǒng)22在基底12中具有流體樣本入口端口 24，用于從與微流控分配設(shè)備10接合的流體容器(未示出)接收流體樣本。
[0055]微流控分配設(shè)備10可以被提及為“芯片”。微流控分配設(shè)備10 —般是小的并且平坦的，具有如在此于別處討論的形狀和尺寸。微流控分配設(shè)備10被示出為具有矩形形狀，然而，將理解的是，目前所要求的和公開的發(fā)明構(gòu)思的微流控分配設(shè)備的形狀包括但不限制于圓形、矩形、梯形、不規(guī)則形、橢圓形、星形或允許其中的微流控通路根據(jù)目前所要求的和公開的發(fā)明構(gòu)思而起作用的任何其它幾何形狀。將領(lǐng)會的是，存在可以在基底部分12中形成微流控通道系統(tǒng)22的各個組件的若干方式，例如諸如但不限制于注入模制、激光燒蝕、金剛石磨制、浮雕及其組合。
[0056]頂部覆蓋物14具有在基底12中的流體樣本入口端口 24之上的薄弱的開孔或區(qū)域。頂部覆蓋物14可以是透明的，以允許流體樣本隨著其通過微流控通道系統(tǒng)22的成像和觀測。倘若實質(zhì)上流體不可滲透的連接被形成在微流控分配設(shè)備10的基底部分12與頂部覆蓋物14之間，那么頂部覆蓋物14可以以任何合適的方式(諸如通過模制、超聲焊接、射頻焊接、鍵合、膠合、雙側(cè)粘接帶及其組合)(持久地或可拆卸地)緊固到基底部分12。
[0057]微流控分配設(shè)備10取決于所意圖的使用可以是可重用的或一次性的。在一個實施例中，微流控分配設(shè)備10可以在單次使用之