后被處置掉。在與要被分析的試劑和樣本兼容的同時(shí),微流控分配設(shè)備10—般由盡可能廉價(jià)的材料制成。以示例的方式,可以由塑料(諸如聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯或聚亞安酯)或其它材料(諸如硅酸鹽、硅酮、陶瓷、玻璃、蠟、樹脂、金屬及其組合,但不限制于這些材料)來制成微流控分配設(shè)備10。在此于別處描述了可以使用的其它材料。
[0058]在圖1和圖2所示的目前所公開的和要求的發(fā)明構(gòu)思的非限制性實(shí)施例中,微流控通道系統(tǒng)22包括多個(gè)微通道,流體樣本被引入至其中并且被分析。圖1A和圖1B的微流控通道系統(tǒng)22包括微通道26、第二微通道28、第三微通道30和第四微通道32。第一微通道26例如意圖被用于對(duì)血液樣本進(jìn)行溶血并且分析溶血產(chǎn)物。第二微通道28例如意圖被用于分析全血樣本。第三微通道30可以被用于替換的分析。微流控通道系統(tǒng)22進(jìn)一步包括第四微通道32,其包括處理應(yīng)用于微流控分配設(shè)備10的血液樣本的子樣本的多個(gè)子微通道34、36、38、40和42。將理解的是,在目前所公開的和要求的(多個(gè))發(fā)明構(gòu)思的微流控分配設(shè)備的其它實(shí)施例中,設(shè)備可以包含多于或少于四個(gè)的微通道(諸如一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、五個(gè)、六個(gè)、七個(gè)、八個(gè)、九個(gè)或十個(gè)或更多個(gè)微通道),以及少于或多于一個(gè)的包括子微通道的微通道(諸如零個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、或四個(gè)或更多個(gè))或其任何組合。微通道26、28、30和32中的每一個(gè)分別具有處理樣本分?jǐn)偼ǖ?4a、44b、44c和44d,其被連接到流體樣本入口端口 24并且與之流體連通。更特別地,處理樣本分?jǐn)偼ǖ?4a-44c接收被引入到流體樣本入口端口 24中的流體樣本的各部分。在其它實(shí)施例中,每個(gè)微通道26、28、30和32可以被供給有其自身的流體樣本入口端口。
[0059]關(guān)于微通道26、28和30,處理樣本分?jǐn)偼ǖ?4a_44c接收到的流體樣本的部分分別傳送到微通道26-30的閥46a-46c。進(jìn)而,閥46a_46c處于與閥出口通道48a_48c流體連通,閥出口通道48a-48c進(jìn)而連接到試劑區(qū)域50a_50c并且與之流體連通。閥46a_46c可以構(gòu)建為從而防止樣本在其已經(jīng)從中通過之后的回流。如在此使用的那樣,“閥”意味著可以被控制或激勵(lì)以控制或調(diào)節(jié)微流控設(shè)備的各個(gè)組件之間或當(dāng)中的流體、氣體或溶液流動(dòng)(包括流動(dòng)通道、溶劑或試劑儲(chǔ)藏器、反應(yīng)腔室、圓柱、歧管、溫度控制元件和設(shè)備等之間的流動(dòng))的設(shè)備。通過示例的方式,并且并非限制,這樣的閥可以包括機(jī)械(或微機(jī)械閥)、(壓力激活的)彈性閥、氣動(dòng)閥和固態(tài)閥。這樣的閥及其制備方法的示例可發(fā)現(xiàn)于例如“The NewGenerat1n of Microvalves,,Analytical Chemistry, Felton, 429-432 (2003)中。
[0060]閥46a_46c接收到的流體樣本部分因此分別通過閥出口通道48a_48c去往試劑區(qū)域50a-50c,在那里流體樣本的部分與試劑區(qū)域50a-50c中的一個(gè)或多個(gè)試劑反應(yīng)。設(shè)備的單個(gè)試劑區(qū)域可以包含多個(gè)試劑。每個(gè)試劑區(qū)域50a_50c —般包含與流到其中的流體樣本反應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)試劑。流體樣本部分與試劑的混合也可以發(fā)生在試劑區(qū)域中。如在此使用的那樣,術(shù)語“試劑區(qū)域”可以提及包含試劑的多于一個(gè)的分立式腔室。例如,試劑區(qū)域可以包括兩個(gè)分離的試劑子腔室,以使得流體樣本進(jìn)入第一試劑子腔室,在那里,其與第一試劑反應(yīng),然后被通至第二試劑子腔室,在那里,反應(yīng)的流體樣本進(jìn)一步在第二試劑子腔室中與第二試劑反應(yīng)。在流體樣本已經(jīng)在試劑區(qū)域50a-50c中反應(yīng)之后,它們被分別通至試劑區(qū)域出口通道52a-52c中。這些試劑區(qū)域出口通道52a_52c分別連接到測(cè)定區(qū)域54a_54c并且與之流體連通。流體樣本通至測(cè)定區(qū)域54a-54c中,在那里流體樣本的具體地被測(cè)量的部分分別通至輸出通道56a-56c中,并且分別通過出口端口 58a_58c輸出,在那里,已反應(yīng)的和測(cè)定的流體樣本可以被傳送到測(cè)試設(shè)備(圖3-圖7),其能夠分析已經(jīng)通過出口端口58a-58c離開的反應(yīng)流體樣本。每個(gè)輸出通道56a_56c可選地分別包括關(guān)閉閥57a_57c,用于使得能夠關(guān)閉對(duì)應(yīng)的輸出通道56a-56c。例如,關(guān)閉閥57a_57c可以被激勵(lì),以在樣本已經(jīng)在微流控分配設(shè)備10中被處理之后但在設(shè)備10已經(jīng)附接到用于分析已處理的樣本的測(cè)試設(shè)備之前關(guān)閉輸出通道56a-56c。如在此于別處討論的那樣,試劑區(qū)域50a_50c中的試劑可以被部署在基片上或在基片中或在試劑區(qū)域50a-50c的內(nèi)表面上。在替換的實(shí)施例中,試劑可以沉積在分?jǐn)偼ǖ?4a-44c、閥出口通道48a_48c、試劑區(qū)域出口通道52a_52c和輸出通道56a-56c中的任何一個(gè)或多個(gè)的表面上,其中,這樣的試劑將服務(wù)于根據(jù)目前所公開的和要求的發(fā)明構(gòu)思的有用目的,從而提供抗凝血?jiǎng)?,以防止通過化驗(yàn)路徑的血液樣本的凝血。試劑區(qū)域50a以虛線示出,以表示試劑區(qū)域50a可以作為分立式實(shí)體而出現(xiàn)或可以不作為分立式實(shí)體出現(xiàn)。
[0061]由分?jǐn)偼ǖ?4d接收到的流體樣本的部分被傳送到閥60,以用于流體樣本進(jìn)一步分?jǐn)偛⑶曳峙涞轿⑼ǖ?2的子微通道34-42中(分?jǐn)偼ǖ?4d也可以在此被提及為主要微通道)。更特別地,在圖1和圖2的實(shí)施例中,如上面所注明的那樣,微通道32具有五個(gè)分離的子微通道34-42,用于處理閥60所保持的流體樣本的子樣本。每個(gè)子微通道34-42分別開始于對(duì)應(yīng)子分?jǐn)偼ǖ?2a-62e,其從閥60延伸并且與之流體連通,并且分別連接到對(duì)應(yīng)的閥64a_64e并且與之流體連通,對(duì)應(yīng)的閥64a_64e控制子樣本分別經(jīng)由對(duì)應(yīng)閥出口通道66a_66e流動(dòng)(具體地說,抑制回流)到對(duì)應(yīng)的試劑區(qū)域68a_68e中。
[0062]試劑區(qū)域68a_68e在屬性上與上述試劑區(qū)域50a_50c相似,但一般包含不同的試劑。例如,在圖1和圖2的實(shí)施例中,試劑區(qū)域68a-68e中的試劑可以是抗凝血?jiǎng)?例如EDTA, NaF、肝素、草酸鹽、檸檬酸鹽或血液或血漿分析的本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其它物質(zhì))。一旦已經(jīng)利用對(duì)應(yīng)試劑進(jìn)行處理,每個(gè)流體子樣本就經(jīng)由試劑區(qū)域出口通道70a_70e分別傳輸?shù)郊?xì)胞(例如血液細(xì)胞)分離區(qū)域72a_72e,試劑區(qū)域出口通道70a_70e與對(duì)應(yīng)的試劑區(qū)域68a_68e以及相應(yīng)的細(xì)胞分離區(qū)域72a_72e流體連通。在細(xì)胞分離區(qū)域72a_72e處,細(xì)胞與流體分離(例如血液細(xì)胞與血漿分離),這樣使得測(cè)試設(shè)備能夠更有效并且精確地測(cè)量純化后的流體(例如血漿)的想要的方面。細(xì)胞分離區(qū)域中的細(xì)胞分離機(jī)構(gòu)可以是血液細(xì)胞與血漿分離的任何特征、機(jī)構(gòu)、設(shè)備或處理,包括但不限制于離心、不對(duì)稱隔膜、切向流動(dòng)隔膜、超聲、微流控、凝集、粘接、其它物理阻擋元件或上面的其任何組合。
[0063]在與細(xì)胞的分離后,子樣本的處理過的流體部分經(jīng)由與對(duì)應(yīng)細(xì)胞分離區(qū)域72a-72e流體連通的分離區(qū)域出口通道74a_74e傳遞到對(duì)應(yīng)的測(cè)定區(qū)域76a_76e。一旦在測(cè)定區(qū)域76a_76e中,每個(gè)被處理的流體(例如血漿)部分就被測(cè)定到具體地被測(cè)量部分,其經(jīng)由輸出通道78a_78e通至對(duì)應(yīng)的出口端口 80a_80e,輸出通道78a_78e連接到對(duì)應(yīng)的測(cè)定區(qū)域76a_76e和出口端口 80a_80e并且與之流體連通。要注意的是,如果測(cè)定區(qū)域54a_54e和76a-76e中的一個(gè)或多個(gè)對(duì)于微通道根據(jù)目前所公開的和要求的發(fā)明構(gòu)思來起作用而言并非必須,例如,如果離開試劑區(qū)域50a_50c或68a_68e的整個(gè)子樣本將要被分析,則可以可選地從對(duì)應(yīng)的微通道或子微通道省略它們。每個(gè)輸出通道78a-78c可選地分別包括關(guān)閉閥79a-79c,用于使得能夠關(guān)閉對(duì)應(yīng)的輸出通道。例如,關(guān)閉閥79a_79c可以被激勵(lì),以在樣本已經(jīng)在微流控分配設(shè)備10中被處理之后但在設(shè)備10已經(jīng)附接到用于分析已處理的樣本的測(cè)試設(shè)備之前關(guān)閉輸出通道78a-78c。
[0064]圖3中示出的并且其中由一般的參考標(biāo)號(hào)100指定的是根據(jù)目前所公開的和要求的發(fā)明構(gòu)思所構(gòu)建的微流控分析系統(tǒng)。微流控分析系統(tǒng)100包括基底102,其具有上表面103。由一般的參考標(biāo)號(hào)104、106、108、110、112、114、116和118指定的多個(gè)測(cè)試設(shè)備位于基底102的上表面103上。每個(gè)測(cè)試設(shè)備104-118分別具有入口端口 105、107、109、111、113、115、117和119。一般地,每個(gè)測(cè)試設(shè)備104-118要么以摩擦方式要么通過插入要么通過本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的其它緊固機(jī)構(gòu)(諸如但不限制于鎖扣、緊固器、脊和拉環(huán))緊固到基底102。
[0065]如先前所描述的微流控分配設(shè)備10部署在基底102上,并且至于測(cè)試設(shè)備104-118,通常要么以摩擦方式(例如通過插入到基底102中的腔體)要么通過例如上面描述的其它本領(lǐng)域已知的緊固機(jī)構(gòu)緊固到基底102 (雖然參照?qǐng)D3的實(shí)施例和以下的其它分析系統(tǒng)來使用微流控分配設(shè)備10,但意圖的是在此所描述和/或預(yù)期的或者根據(jù)目前所公開的和要求的發(fā)明構(gòu)思而起作用的任何微流控分配設(shè)備可以被用于在此所描述的微流控分析系統(tǒng)中)?;?02進(jìn)一步包括多個(gè)傳遞導(dǎo)管120、122、124、126、128、130、132和134。如下面解釋的那樣,每個(gè)傳遞導(dǎo)管120-134被定位,從而在對(duì)應(yīng)傳遞導(dǎo)管的一個(gè)端部處連接到微流控分配設(shè)備10的出口端口,并且在對(duì)應(yīng)的傳遞導(dǎo)管的另一端部處與測(cè)試設(shè)備的對(duì)應(yīng)的入口端口連接。例如,在圖3的實(shí)施例的情況下,出口端口 80a通過傳遞導(dǎo)管120以流體方式連接到測(cè)試設(shè)備104的入口端口 105,出口端口 80b通過傳遞導(dǎo)管122以流體方式連接到測(cè)試設(shè)備106的入口端口 107,出口端口 80c通過傳遞導(dǎo)管124以流體方式連接到測(cè)試設(shè)備108的入口端口 109,出口端口 80d通過傳遞導(dǎo)管126以流體方式連接到測(cè)試設(shè)備110的入口端口 111,出口端口 80e通過傳遞導(dǎo)管128以流體方式連接到測(cè)試設(shè)備112的入口端口 113,出口端口 58c通過傳遞導(dǎo)管130以流體方式連接到測(cè)試設(shè)備114的入口端口 115,出口端口 58b通過傳遞導(dǎo)管132以流體方式連接到測(cè)試設(shè)備116的入口端口 117,出口端口 58a連接到測(cè)試設(shè)備118的入口端口 119。因此在激勵(lì)微流控分配設(shè)備10的微流控處理時(shí),其微通道中的流體子樣本可以經(jīng)由傳遞導(dǎo)管120-134分別傳遞到測(cè)試設(shè)備104-118,以用于根據(jù)其中的想要的分析來測(cè)試流體子樣本。流體子樣本進(jìn)入測(cè)試設(shè)備104-118中的傳遞以及流體樣本的其中的分析可以根據(jù)想要的分析而同時(shí)地或獨(dú)立地或順序地發(fā)生。
[0066]進(jìn)一步地,在流體樣本被部署在微流控分配設(shè)備10的入口