具有交流電頻率控制的阻抗測(cè)試的制作方法
【專(zhuān)利摘要】控制器輸出控制信號(hào)，所述控制信號(hào)控制頻率源來(lái)在不同時(shí)間向微流體通道內(nèi)的電傳感器施加交流電的不同非零頻率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有交流電頻率控制的阻抗測(cè)試
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求享有Nicholas McGuinness等人在2014年I月30日提交的題為aMlCROFLUIDIC SENSING DEVICE”的共同未決PCT/US2014/13748的優(yōu)先權(quán)，在此通過(guò)引用將其整個(gè)公開(kāi)內(nèi)容并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]諸如血液樣本等流體樣本被頻繁采集并分析，用于臨床診斷，以識(shí)別疾病和其它健康相關(guān)的問(wèn)題。為了進(jìn)行這樣的診斷，對(duì)流體進(jìn)行很多不同測(cè)試，需要多種不同流體樣本。例如，這樣的流體測(cè)試常常涉及識(shí)別細(xì)胞或顆粒的尺寸以及識(shí)別這種細(xì)胞或顆粒的數(shù)量。為了執(zhí)行很多不同測(cè)試，常常需要多個(gè)不同的流體測(cè)試系統(tǒng)。這樣的現(xiàn)有流體測(cè)試系統(tǒng)(例如臺(tái)式測(cè)試系統(tǒng))很大、笨重且難以使用。
【附圖說(shuō)明】
[0004]圖1是示例性流體測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。
[0005]圖2是圖1的流體測(cè)試系統(tǒng)的示例性電傳感器的示意圖。
[0006]圖3是用于流體測(cè)試的示例性方法的流程圖。
[0007]圖4是另一示例性流體測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。
[0008]圖5是用于流體測(cè)試的另一示例性方法的流程圖。
[0009]圖6A是用于流體測(cè)試的另一示例性方法的流程圖。
[0010]圖6B是示出了示例性連續(xù)交替頻率掃描曲線的示圖。
[0011 ]圖6C是示出了示例性間歇式交替頻率掃描曲線的示圖。
[0012]圖7是另一示例性流體測(cè)試系統(tǒng)的示意圖。
[0013]圖8是示例性測(cè)試盒(cassette)的透視圖。
[0014]圖9A是具有修改的外部的圖8的測(cè)試盒的截面圖。
[0015]圖9B是部分被省略或被示為透明的圖9A的測(cè)試盒的透視圖。
[0016]圖9C是部分被省略或被示為透明的圖9A的測(cè)試盒的頂視圖。
[0017]圖1OA是支撐示例性微流體測(cè)試盒和漏斗的示例性測(cè)試盒板的頂視圖。
[0018]圖1OB是圖1OA的測(cè)試盒板的底視圖。
[0019]圖11是圖1OA的測(cè)試盒板的一部分的片斷截面圖。
[0020]圖12是圖8和9A的測(cè)試盒的微流體芯片的另一示例的頂視圖。
[0021]圖13是圖12的微流體芯片的示例性感測(cè)區(qū)域的放大的片斷頂視圖。
[0022]圖14是示例性微流體芯片的片斷頂視圖，示出了示例性微流體通道之內(nèi)的示例性電傳感器。
[0023]圖15是示出微流體通道相對(duì)于示例性細(xì)胞的示例性收縮的體積的示圖。
[0024]圖16是包括示例性電傳感器的示例性微流體通道的示圖，示出了電場(chǎng)的創(chuàng)建以及要通過(guò)電場(chǎng)的細(xì)胞的相對(duì)尺寸。
[0025]圖17是圖8和9A的測(cè)試盒中可用的另一示例性微流體芯片的片斷頂視圖。
[0026]圖18是圖8和9A的測(cè)試盒中可用的另一示例性微流體芯片的片斷頂視圖，示出了示例性微流體通道部分。
[0027]圖19是圖18的微流體芯片的片斷頂視圖，示出了微流體通道部分之內(nèi)的示例性栗和傳感器。
[0028]圖20是圖8和9A的測(cè)試盒中可用的另一示例性微流體芯片的片斷頂視圖。
[0029]圖21是示例性阻抗感測(cè)電路的示意圖。
[0030]圖22是示出由圖7的流體測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施的示例性多線程方法的示圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ]圖1示意性地示出了示例性流體測(cè)試系統(tǒng)20。如此后將要描述的，流體測(cè)試系統(tǒng)20提供了單一平臺(tái)以對(duì)單一流體樣本執(zhí)行多種不同測(cè)試。因?yàn)闇y(cè)試系統(tǒng)20使用單一流體樣本針對(duì)被測(cè)試流體的多個(gè)不同特性或參數(shù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，所以系統(tǒng)20允許利用單一測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行這樣的測(cè)試和診斷。此外，測(cè)試系統(tǒng)20減少了必須要采集的流體樣本或血液樣本的數(shù)量，并且減少了這種測(cè)試所導(dǎo)致的潛在危險(xiǎn)醫(yī)療廢品的量。
[0032]流體測(cè)試系統(tǒng)20包括基板32、微流體通道36、電傳感器38、頻率源62和頻率控制器64。通道36包括流體通道或通路，以引導(dǎo)并指引被測(cè)試的流體樣本的流體。在一種實(shí)施方式中，通道36形成于微流體芯片的基板之內(nèi)，并從入口(未示出)延伸以引導(dǎo)流體樣本的部分穿過(guò)電傳感器38。在一種實(shí)施方式中，通道36引導(dǎo)流體回到微流體芯片的貯存器以使流體循環(huán)。在另一實(shí)施方式中，微流體通道36引導(dǎo)流體回到排放貯存器或排放口。在又一實(shí)施方式中，通道36延伸至其它流體目的地。
[0033]電傳感器38包括在通道36之內(nèi)的基板32之上形成的微制造的裝置。在例示的示例中，傳感器38包括被設(shè)計(jì)成輸出電信號(hào)或?qū)е码娦盘?hào)發(fā)生變化的微裝置，所述變化指示并測(cè)量通過(guò)通道36的流體和/或流體的細(xì)胞/顆粒的性質(zhì)、參數(shù)或特性。在例示的示例中，傳感器38被用作電傳感器。電傳感器輸出信號(hào)，該信號(hào)基于電信號(hào)的變化直接反映由流經(jīng)通道的不同尺寸的顆?；蚣?xì)胞帶來(lái)的電阻抗。在一種實(shí)施方式中，傳感器38包括形成于或集成于通道36的表面之內(nèi)的帶電電極和電接地電極。在一種實(shí)施方式中，電傳感器38輸出指示在任何時(shí)刻與傳感器38相對(duì)或通過(guò)傳感器38的細(xì)胞或顆粒的數(shù)量或量的信號(hào)，電傳感器38輸出指示這種個(gè)體細(xì)胞或顆粒的特性(例如細(xì)胞或顆粒的尺寸等)的信號(hào)。
[0034]頻率源62包括交流電的不同非零頻率的至少一個(gè)源。在一種實(shí)施方式中，頻率源62包括個(gè)體電傳感器38專(zhuān)用的個(gè)體頻率源。在另一實(shí)施方式中，頻率源62包括單一頻率源，其有選擇地向不同電傳感器38施加交流電的不同非零頻率，或者同時(shí)向不同的電傳感器38供應(yīng)交流電的不同非零頻率。
[0035]在一種實(shí)施方式中，頻率源62包括直接數(shù)字合成器，其包括頻率基準(zhǔn)，例如晶體或表面聲波(SAW)振蕩器、數(shù)字控制振蕩器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。在另一實(shí)施方式中，頻率源62包括模擬或鎖相環(huán)(PLL)頻率源。在一種實(shí)施方式中，頻率源62被設(shè)計(jì)成向電傳感器38施加交流電的第一較低非零頻率以便于確定個(gè)體細(xì)胞的尺寸，并被設(shè)計(jì)成向電傳感器38施加交流電的第二較高非零頻率以便于確定其它性質(zhì)。在一種實(shí)施方式中，頻率源62被設(shè)計(jì)成施加不同的非零頻率，以便于統(tǒng)計(jì)通過(guò)傳感器38中的每個(gè)傳感器的細(xì)胞或顆粒的數(shù)量。
[0036]頻率控制器64控制向電傳感器38施加交流電的不同非零頻率。在一種實(shí)施方式中，頻率控制器64便于用戶(hù)對(duì)施加到電傳感器38的交流電的不同非零頻率進(jìn)行選擇。頻率控制器64包括處理單元66和存儲(chǔ)器68。處理單元遵循存儲(chǔ)器68中包含的指令以輸出引導(dǎo)頻率源62的操作的控制信號(hào)。出于本申請(qǐng)的目的，術(shù)語(yǔ)“處理單元”應(yīng)當(dāng)表示當(dāng)前開(kāi)發(fā)或?qū)?lái)開(kāi)發(fā)的處理單元，其執(zhí)行存儲(chǔ)器中包含的指令序列。執(zhí)行指令序列使得處理單元執(zhí)行諸如生成控制信號(hào)等動(dòng)作。可以在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中加載來(lái)自只讀存儲(chǔ)器(R0M)、大容量存儲(chǔ)裝置、或包含程序邏輯或邏輯編碼的一些其它持久性?xún)?chǔ)存器或非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的指令，以用于由處理單元執(zhí)行。在其它實(shí)施方式中，可以使用硬布線電路替代機(jī)器可讀指令或與之組合，以實(shí)現(xiàn)所述功能。例如，控制器64可以體現(xiàn)為專(zhuān)用集成電路(ASIC)的部分。除非另行具體指出，控制器64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。
[0037]在一種實(shí)施方式中，控制器64基于電傳感器38的實(shí)時(shí)且正在進(jìn)行的性能而自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)施加于電傳感器38的交流電的頻率，以改善系統(tǒng)20的性能。例如，在一種實(shí)施方式中，控制器64輸出向電傳感器38施加交流電的第一非零頻率的控制信號(hào)。基于在施加交流電的第一非零頻率期間從電傳感器38接收的信號(hào)，控制器64調(diào)節(jié)接下來(lái)施加于電傳感器38的交流電的頻率的值。控制器64輸出控制信號(hào)，使得頻率源62向電傳感器38施加交流電的第二非零頻率，其中頻率源62向電傳感器38施加的交流電的第二非零頻率的值基于在施加交流電的第一非零頻率期間從電傳感器38接收的信號(hào)。
[0038]在一種實(shí)施方式中，控制器64選擇性地施加交流電的不同非零頻率以對(duì)流體樣本執(zhí)行不同的測(cè)試。由于控制器64令頻率源62向電傳感器38施加交流電的不同非零頻率，電傳感器38執(zhí)行不同測(cè)試，輸出可以指示流體或其中包含的細(xì)胞的不同性質(zhì)或特性的不同信號(hào)。這種不同的測(cè)試是在單一流體測(cè)試平臺(tái)上對(duì)單一流體樣本執(zhí)行的，而不需要將流體樣本從一個(gè)測(cè)試裝置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)。結(jié)果，維持了流體樣本的完整性，降低了執(zhí)行多個(gè)不同測(cè)試的成本和復(fù)雜性，并且還減少了可能的有生物害處的廢品的量。
[0039]圖2示意性地示出了電傳感器138，即電傳感器38中的至少一個(gè)的示例。如圖2所示，電傳感器138包括低側(cè)電極141、143和帶電或有源高側(cè)電極145。有源高側(cè)電極145夾在低側(cè)電極143之間。低側(cè)電極143共享有源高側(cè)電極145，其中在有源高側(cè)電極145與兩個(gè)低側(cè)電極141、143中的每個(gè)低側(cè)電極之間形成電場(chǎng)。在例示的示例中，低側(cè)電極141、143被電接地。在另一實(shí)施方式中，低側(cè)電極可以不被接地，但可以使低側(cè)電極浮置。在流體流過(guò)電極141、143、145并通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，流體之內(nèi)的顆粒或細(xì)胞影響電場(chǎng)的阻抗。感測(cè)該阻抗以識(shí)別細(xì)胞或顆粒的特性。
[0040]如圖2進(jìn)一步所示，頻率源62電耦合或連接到有源電極145以向有源高側(cè)電極145施加交流電的受控非零頻率。在其它實(shí)施方式中，電傳感器38具有不同的配置或設(shè)計(jì)，其中生成至少一個(gè)電場(chǎng)，其響應(yīng)于細(xì)胞通過(guò)電場(chǎng)而受到擾動(dòng)。
[0041]圖3是用于使用電傳感器感測(cè)流體的細(xì)胞或顆粒的不同特性的示例性方法200的示圖。在一種實(shí)施方式中，由上文結(jié)合圖1所述的系統(tǒng)20實(shí)施方法200。如方框204所示，控制器64遵循存儲(chǔ)器68中包含的指令而輸出控制信號(hào)，以引導(dǎo)頻率源62向電傳感器38施加交流電的第一非零頻率。結(jié)果，在流體通道36之內(nèi)建立了第一電場(chǎng)。
[0042]如方框206所示，處理器66接收信號(hào)，該信號(hào)指示響應(yīng)于流體樣本或血液樣本流經(jīng)電傳感器38的第一電場(chǎng)而發(fā)生的阻抗變化，所述第一電場(chǎng)由施加于電傳感器38的(多個(gè))有源電極的交流電的第一頻率產(chǎn)生。處理器66利用這種信號(hào)來(lái)估計(jì)或確定流經(jīng)電場(chǎng)的流體的第一特性。該第一特性被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器68中和/或被轉(zhuǎn)發(fā)用于進(jìn)一步的分析或診斷。
[0043]如方框208所示，控制器64遵循存儲(chǔ)器68中包含的指令而輸出控制信號(hào)，以引導(dǎo)頻率源62向電傳感器38施加與交流電的第一非零頻率不同的交流電的第二非零頻率。結(jié)果，在流體通道36之內(nèi)建立了第二電場(chǎng)。
[0044]如方框210所示，處理器66接收信號(hào)，該信號(hào)指示響應(yīng)于流體樣本或血液樣本流經(jīng)電傳感器38的第二電場(chǎng)而發(fā)生的阻抗變化。處理器66利用這種信號(hào)來(lái)估計(jì)或確定流經(jīng)電場(chǎng)的流體的第二特性，該第二特性不同于第一特性。該第二特性被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器68中和/或被轉(zhuǎn)發(fā)用于進(jìn)一步的分析或診斷。
[0045]在一種實(shí)施方式中，選擇施加于電傳感器38的交流電的第一和第二非零頻率，以便檢測(cè)流過(guò)電傳感器38的流體的不同特性或?qū)ζ渥龀鲰憫?yīng)。例如，在一種實(shí)施方式中，交流電的第一非零頻率是落在一范圍之內(nèi)的低頻率，以增強(qiáng)對(duì)流體內(nèi)包含的在電傳感器38兩端對(duì)準(zhǔn)的個(gè)體細(xì)胞或顆粒的尺寸的檢測(cè)。在這種實(shí)施方式中，交流電的第二非零頻率是落在較高范圍內(nèi)的高頻率，以增強(qiáng)對(duì)個(gè)體細(xì)胞的其它特性的檢測(cè)。結(jié)果，使用工作于交流電的不同頻率的單一電傳感器38提取了關(guān)于個(gè)體細(xì)胞的較大量信息。在一種實(shí)施方式中，交流電的第一非零頻率處于最高1MHz的頻率N。
[0046]在其它實(shí)施方式中，選擇交流電的第一和第二非零頻率以增強(qiáng)對(duì)在特定時(shí)間窗口期間流過(guò)電傳感器38的流體內(nèi)的個(gè)體細(xì)胞或顆粒進(jìn)行統(tǒng)計(jì)期間的可靠性。通過(guò)感測(cè)在交流電的多個(gè)不同非零頻率下的阻抗變化，可以獲得對(duì)細(xì)胞流經(jīng)的通道36的微流體設(shè)計(jì)的依賴(lài)更小的結(jié)果。結(jié)果，獲得了對(duì)細(xì)胞類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)和區(qū)分的較大的容限誤差。
[0047]圖4示意性地示出了流體測(cè)試系統(tǒng)320，即流體測(cè)試系統(tǒng)20的示例性實(shí)施方式。流體測(cè)試系統(tǒng)320包括流體測(cè)試裝置330和分析器333。流體測(cè)試系統(tǒng)320類(lèi)似于流體測(cè)試系統(tǒng)20，只是流體測(cè)試系統(tǒng)320被額外例示為包括存儲(chǔ)器輸入350、顯示器352和存儲(chǔ)器364。流體測(cè)試系統(tǒng)320的對(duì)應(yīng)于流體測(cè)試系統(tǒng)20的元件或部件的那些其余元件或部件被類(lèi)似編號(hào)。
[0048]輸入350包括用戶(hù)接口，人可以通過(guò)其向處理器66輸入命令、選擇或數(shù)據(jù)。輸入350的示例包括但不限于，鍵盤(pán)、觸摸屏(在一種實(shí)施方式中為顯示器570的觸摸屏)、觸摸板、鼠標(biāo)、按鈕或滑塊條、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、與語(yǔ)音識(shí)別程序相關(guān)的麥克風(fēng)等。在一種實(shí)施方式中，輸入350便于輸入與要在放在通道36中的流體樣本上運(yùn)行的不同測(cè)試對(duì)應(yīng)的交流電的不同頻率。
[0049]顯示器352包括監(jiān)視器或屏幕，可以通過(guò)其以視覺(jué)方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。在一種實(shí)施方式中，顯示器352便于用戶(hù)選擇不同的測(cè)試或交流電的不同非零頻率。在一種實(shí)施方式中，顯示器352包括充當(dāng)輸入350的觸摸屏。
[0050]存儲(chǔ)器364包括非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。存儲(chǔ)器364類(lèi)似于存儲(chǔ)器64，只是存儲(chǔ)器364被特定例示為包括應(yīng)用程序模塊368。應(yīng)用程序模塊368包括存儲(chǔ)器364中存儲(chǔ)的機(jī)器可讀指令、代碼、編程邏輯或邏輯編碼，以通過(guò)輸入350和顯示器352來(lái)引導(dǎo)系統(tǒng)320與用戶(hù)之間的交互。應(yīng)用程序368輔助實(shí)行圖5中所示的方法400。
[0051]如圖5的方框404所示，應(yīng)用程序模塊368引導(dǎo)處理器66提示用戶(hù)選擇要由系統(tǒng)320實(shí)行的特定流體測(cè)試。在一種實(shí)施方式中，應(yīng)用程序模塊368令處理器66顯示不同測(cè)試的不同名稱(chēng)或者用于選擇的特性或細(xì)胞/顆粒參數(shù)以供用戶(hù)選擇。例如，處理器66可以顯示細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞尺寸或一些其它參數(shù)以供用戶(hù)使用輸入350來(lái)選擇。
[0052]在一種實(shí)施方式中，在提示用戶(hù)選擇特定流體測(cè)試之前，模塊368引導(dǎo)處理器66對(duì)提供電傳感器38的流體測(cè)試裝置實(shí)行檢查，以確定或識(shí)別什么流體測(cè)試或什么頻率范圍是可用的或流體測(cè)試裝置能夠提供什么。在這種實(shí)施方式中，模塊368自動(dòng)從呈現(xiàn)給用戶(hù)的流體測(cè)試的可能選項(xiàng)的列表或菜單中消除流體測(cè)試裝置330不能提供的那些流體測(cè)試。在又一實(shí)施方式中，鑒于流體測(cè)試裝置330連接到分析器333，模塊368呈現(xiàn)流體測(cè)試的完整菜單，但通知用戶(hù)當(dāng)前不可用或不可選擇的那些特定流體測(cè)試。
[0053]如圖5的方框406所示，基于所接收的對(duì)要實(shí)行的流體測(cè)試的選擇，處理器66遵循應(yīng)用程序模塊368中包含的指令來(lái)選擇要施加于電傳感器38的交流電的頻率的(多個(gè))值。在一種實(shí)施方式中，處理器66識(shí)別要施加的交流電的特定頻率。在另一實(shí)施方式中，處理器26識(shí)別要施加于電傳感器38的特定頻率范圍。在另一實(shí)施方式中，處理器26識(shí)別要相繼施加于電傳感器38以實(shí)行針對(duì)所選細(xì)胞/顆粒參數(shù)所選擇的流體測(cè)試的交流電的多個(gè)不同頻率。
[0054]在另一實(shí)施方式中，省略了方框406，其中應(yīng)用程序模塊368令處理器66顯示用于用戶(hù)可以選擇的測(cè)試的不同可用頻率或頻率范圍。例如，處理器66可以顯示多個(gè)不同的可用頻率范圍或可以提示用戶(hù)輸入或識(shí)別特定的頻率值。在這樣的實(shí)施方式中，用戶(hù)直接向電傳感器38輸入要在流體測(cè)試期間施加的交流電的頻率、交流電的頻率范圍或交流電的多個(gè)不同或獨(dú)立的頻率。例如，模塊368可以確定:通過(guò)在預(yù)定義時(shí)間段內(nèi)并且按照預(yù)定義次序向電傳感器38特定地施加三個(gè)不同的預(yù)定頻率，可以增強(qiáng)在方框404中由用戶(hù)選擇的特定流體測(cè)試的結(jié)果的準(zhǔn)確度。
[0055]如方框408所示，應(yīng)用程序模塊368引導(dǎo)處理器66輸出控制信號(hào)，令頻率源62向微流體通道36中的電傳感器38施加交流電的所選擇或識(shí)別的頻率(或范圍或多個(gè)不同值)。如上所述，在一種實(shí)施方式中，施加了單一頻率。在一種實(shí)施方式中，施加了單一變化的頻率，其中頻率可以在值的預(yù)定義選擇范圍內(nèi)波動(dòng)。在又一實(shí)施方式中，在測(cè)試期間相繼施加交流電的多個(gè)不同的預(yù)定義頻率。
[0056]如圖5的方框410所示，分析器333響應(yīng)于施加交流電的所選擇的頻率而從電傳感器38接收信號(hào)，其中該信號(hào)指示或?qū)?yīng)于被測(cè)試流體樣本或血液樣本的特性或參數(shù)。如上所述，在一個(gè)用戶(hù)選擇的流體測(cè)試中，由響應(yīng)于交流電的所施加頻率而從電傳感器38接收的信號(hào)所反映的阻抗變化指示接近電傳感器38的流體的細(xì)胞或顆粒的尺寸。在另一個(gè)用戶(hù)選擇的流體測(cè)試中，由響應(yīng)于交流電的所施加頻率而從電傳感器38接收的信號(hào)反映的阻抗變化指示接近電傳感器38的流體的細(xì)胞或顆粒的數(shù)量。在其它用戶(hù)選擇的流體測(cè)試中，由響應(yīng)于交流電的所施加頻率而從電傳感器38接收的信號(hào)反映的阻抗變化指示其它機(jī)組六個(gè)是細(xì)胞或顆粒的參數(shù)。通過(guò)自動(dòng)識(shí)別交流電的最適合被測(cè)試的特定參數(shù)的那些特定頻率并且然后在測(cè)試期間自動(dòng)向電傳感器38施加所識(shí)別的頻率，流體測(cè)試系統(tǒng)320提供了更準(zhǔn)確且可靠的結(jié)果。
[0057]圖6A是方法500(可以由流體測(cè)試系統(tǒng)320在測(cè)試流體樣本時(shí)實(shí)行的方法的另一個(gè)示例)的流程圖。在一種實(shí)施方式中，流體測(cè)試系統(tǒng)320提示用戶(hù)選擇不同的工作模式，實(shí)行關(guān)于圖5所示并描述的方法400或此后描述的方法500。方法500類(lèi)似于方法400，只是方法500在針對(duì)個(gè)體參數(shù)特性進(jìn)行測(cè)試時(shí)，利用交流電的跨頻率范圍或頻率譜的不同頻率的掃描。
[0058]如方框504所示，應(yīng)用程序模塊368指示處理器66提示用戶(hù)選擇要由系統(tǒng)320實(shí)行的特定流體測(cè)試。在一種實(shí)施方式中，應(yīng)用程序模塊368令處理器66顯示不同測(cè)試的不同名稱(chēng)或者用于選擇的特性或細(xì)胞/顆粒參數(shù)以供用戶(hù)選擇。例如，處理器66可以顯示細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞尺寸或一些其它參數(shù)，以供用戶(hù)使用輸入350進(jìn)行選擇。
[0059]在一種實(shí)施方式中，在提示用戶(hù)選擇特定流體測(cè)試之前，模塊368引導(dǎo)處理器66對(duì)提供電傳感器38的流體測(cè)試裝置實(shí)行檢查，以確定或識(shí)別什么流體測(cè)試或什么頻率范圍可用或流體測(cè)試裝置能夠提供什么。在這種實(shí)施方式中，模塊368自動(dòng)從呈現(xiàn)給用戶(hù)的流體測(cè)試的可能選項(xiàng)的列表或菜單中消除流體測(cè)試裝置330不能提供的那些流體測(cè)試。在又一實(shí)施方式中，鑒于當(dāng)前流體測(cè)試裝置330連接到分析器333，模塊368呈現(xiàn)流體測(cè)試的完整菜單，但通知用戶(hù)當(dāng)前不可用或不可選擇的那些特定流體測(cè)試。
[0060]如圖6A的方框506所示，基于所接收的對(duì)要實(shí)行的流體測(cè)試的選擇，處理器66遵循應(yīng)用程序模塊368中包含的指令而選擇交流電的要在測(cè)試期間被電傳感器38穿過(guò)或覆蓋的頻率的范圍。與上文關(guān)于方框406所述的范圍(其是為交流電的所施加頻率提供波動(dòng)容限的范圍)相反，在方框506所識(shí)別和選擇的范圍是根據(jù)預(yù)定義掃描曲線要施加到電傳感器38的交流電的多個(gè)不同頻率跨越的范圍。方框508中的范圍識(shí)別要在測(cè)試期間施加于電傳感器38的交流電的一系列不同頻率的端點(diǎn)。該掃描曲線指示范圍端點(diǎn)之間的具體AC頻率值以及將其施加到電傳感器38的定時(shí)。
[0061]在一種實(shí)施方式或用戶(hù)選擇的工作模式中，處理器66識(shí)別最適合于在方框504由用戶(hù)選擇的流體測(cè)試的特定范圍，其中掃描曲線為默認(rèn)曲線，與不同范圍中的每個(gè)相同。在另一種實(shí)施方式或用戶(hù)選擇的工作模式中，處理器66自動(dòng)識(shí)別最適合于所選擇的流體測(cè)試的特定掃描范圍，其中提示用戶(hù)選擇掃描曲線。在另一種實(shí)施方式或用戶(hù)選擇的工作模式中，處理器66遵循模塊368中包含的指令而自動(dòng)識(shí)別針對(duì)在方框504由用戶(hù)選擇的特定流體測(cè)試的最適當(dāng)范圍，以及針對(duì)在方框504由用戶(hù)選擇的特定流體測(cè)試的特定范圍的特定掃描曲線。在又一種實(shí)施方式或用戶(hù)可選擇的工作模式中，提示用戶(hù)選擇掃描曲線，其中考慮到針對(duì)特定的所選擇的流體測(cè)試的所選擇的掃描曲線，處理器66識(shí)別最適當(dāng)?shù)膾呙璺秶Ｔ谝环N實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器364或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器包含查找表，其識(shí)別針對(duì)可以執(zhí)行流體測(cè)試的不同可用或可選擇流體測(cè)試或流體/細(xì)胞/顆粒參數(shù)的不同掃描曲線中的不同掃描范圍。
[0062]圖6B和6C不出了不同的掃描曲線的各種不例。如圖6B所不，在一種實(shí)施方式中，范圍端點(diǎn)520、530之間的不同頻率的施加可以采用連續(xù)形式在采用不停止、不間斷、不中斷或恒定的方式的預(yù)定義時(shí)間段期間斜升或斜降。如示例性頻率掃描曲線540所示，在一種用戶(hù)選擇的工作模式中，系統(tǒng)320在端點(diǎn)520、530之間線性斜升。如示例性頻率掃描曲線542所示，在一種用戶(hù)選擇的工作模式中，系統(tǒng)320以連續(xù)弓形方式改變所施加的頻率。如示例性頻率掃描曲線544所示，在一種用戶(hù)選擇的工作模式中，系統(tǒng)320以連續(xù)方式通過(guò)多個(gè)中間線性斜變區(qū)段來(lái)改變所施加的頻率。
[0063]在又一種工作模式或在另一種實(shí)施方式中，如圖6C所示，該范圍識(shí)別上下邊界，其中流體測(cè)試系統(tǒng)333在彼此分開(kāi)的預(yù)定義時(shí)間在端點(diǎn)620、630之間施加交流電的一系列不同頻率。例如，在時(shí)間TO，施加頻率!7O。在時(shí)間Tl，施加頻率Fl。在時(shí)間T2，施加頻率F2，等等。
[0064]盡管圖6C示出了示例性掃描曲線640，其中在端點(diǎn)620、630之間施加了交流電的五個(gè)不同頻率，但在其它實(shí)施方式或其它用戶(hù)可選擇的模式中，可以施加更多或更少的這種不同頻率。盡管圖6C示出了以在時(shí)間上分開(kāi)基本均勻時(shí)段的周期性方式施加不同頻率，但在其它實(shí)施方式或其它用戶(hù)可選擇的模式中，可以在不均勻隔開(kāi)的間隔處施加不同頻率。盡管圖6C示出了根據(jù)線性函數(shù)施加不同頻率，其中以均勻的方式(Fl和F2之間的跳躍等于F2和F3之間的跳躍，等等)逐漸增大每個(gè)不同時(shí)間施加的交流電頻率的值，但在其它實(shí)施方式或在其它用戶(hù)可選擇的模式中，可以通過(guò)非均勻形式或非線性地(Fl和F2之間的跳躍與F2和F3之間的跳躍不同，等等)使不同頻率的施加遞增。
[0065]在另一實(shí)施方式中，省略了方框506，其中應(yīng)用程序模塊368令處理器66顯示針對(duì)可以由用戶(hù)選擇的測(cè)試的不同頻率范圍。例如，在一種實(shí)施方式中，處理器66顯示多個(gè)不同的可用頻率范圍或可以提示用戶(hù)輸入或識(shí)別特定頻率范圍。在一種實(shí)施方式中，處理器66識(shí)別關(guān)于最適于用于被測(cè)試的特定流體或細(xì)胞特性的所選擇的流體測(cè)試的頻率范圍的多個(gè)推薦替代物，其中，處理器66然后提示用戶(hù)從系統(tǒng)推薦的替代物子集中做出選擇。例如，在一組掃描范圍A、B、C、D、E和F中，處理器66可以確定范圍C、D和E最適于被測(cè)試的特定流體測(cè)試或特定流體特性。用戶(hù)66然后允許用戶(hù)從范圍C、D和E中進(jìn)行選擇。
[0066]在一種實(shí)施方式中，處理器66還顯示各頻率的掃描曲線以供選擇或提示用戶(hù)輸入各頻率的掃描曲線，例如是否要遵循諸如掃描曲線540、542、544、640等掃描曲線或另一掃描曲線。在一種實(shí)施方式中，處理器66推薦特定掃描曲線，但允許用戶(hù)選擇。在一種實(shí)施方式中，處理器66僅呈現(xiàn)用戶(hù)可以做出選擇的推薦掃描曲線。在這種實(shí)施方式中，用戶(hù)直接向電傳感器38輸入要在流體測(cè)試期間施加的交流電的頻率掃描范圍以及掃描曲線。
[0067]如方框508所示，應(yīng)用程序模塊368指示處理器66輸出控制信號(hào)，令頻率源62向微流體通道36中的電傳感器38施加所選擇或識(shí)別的掃描頻率范圍和掃描曲線。
[0068]如圖6A的方框510所示，分析器333響應(yīng)于施加所選擇的掃描頻率范圍和掃描曲線而從電傳感器38接收信號(hào)，其中該信號(hào)指示或?qū)?yīng)于被測(cè)試的流體樣本或血液樣本的特性或參數(shù)。如上所述，在一個(gè)用戶(hù)選擇的流體測(cè)試中，由響應(yīng)于在掃描范圍內(nèi)且根據(jù)掃描曲線的所施加的不同頻率而從電傳感器38接收的信號(hào)所反映的阻抗變化指示接近電傳感器38的流體的細(xì)胞或顆粒的尺寸。在另一個(gè)用戶(hù)選擇的流體測(cè)試中，由響應(yīng)于在掃描范圍內(nèi)且根據(jù)掃描曲線的所施加的不同頻率而從電傳感器38接收的信號(hào)所反映的阻抗變化指示接近電傳感器38的流體的細(xì)胞或顆粒的數(shù)量。在其它用戶(hù)選擇的流體測(cè)試中，由響應(yīng)于在掃描范圍內(nèi)且根據(jù)掃描曲線的所施加的頻率而從電傳感器38接收的信號(hào)所反映的阻抗變化指示細(xì)胞或顆粒的其它特性或參數(shù)。通過(guò)自動(dòng)識(shí)別最適合被測(cè)試的特定參數(shù)的那些特定掃描范圍(在一些實(shí)施方式中還有掃描曲線)，然后在測(cè)試期間自動(dòng)向電傳感器38施加所識(shí)別的掃描頻率范圍和掃描曲線，流體測(cè)試系統(tǒng)320提供了更準(zhǔn)確且可靠的結(jié)果。
[0069]圖7示出了示例性微流體的診斷或測(cè)試系統(tǒng)1000。系統(tǒng)1000包括便攜式電子裝置驅(qū)動(dòng)的、基于阻抗的系統(tǒng)，通過(guò)其分析流體樣本，例如血液樣本。出于本公開(kāi)內(nèi)容的目的，術(shù)語(yǔ)“流體”包括流體中或由流體攜帶的被分析物，例如細(xì)胞、顆粒或其它生物學(xué)物質(zhì)。流體的阻抗是指流體和/或流體中任何被分析物的阻抗。示意性地示出了系統(tǒng)1000的部分，系統(tǒng)1000包括微流體測(cè)試盒1010、測(cè)試盒接口 1200、移動(dòng)式分析器1232和遠(yuǎn)程分析器1300?？傮w上，微流體測(cè)試盒1010接收流體樣本并基于感測(cè)的流體樣本的特性來(lái)輸出信號(hào)。接口 1200充當(dāng)移動(dòng)式分析器1232與測(cè)試盒1010之間的中介物。接口 1200可移除地連接到測(cè)試盒1010并便于從移動(dòng)式分析器1232向測(cè)試盒1010傳輸電力，以操作測(cè)試盒1010上的栗和傳感器。接口 1200還便于由移動(dòng)式分析器1232控制測(cè)試盒1010上的栗和傳感器。移動(dòng)式分析器1232通過(guò)接口 1200控制測(cè)試盒1010的操作并接收測(cè)試盒1010產(chǎn)生的涉及被測(cè)試的流體樣本的數(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還將經(jīng)處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(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(cè)試諸如血液樣本的流體樣本的便攜式診斷平臺(tái)。
[0070]圖8-21詳細(xì)地示出了微流體測(cè)試盒1010。如圖8-10所示，測(cè)試盒1010包括測(cè)試盒板1012、測(cè)試盒主體1014、隔膜1015和微流體芯片1030。圖1OA和1B中所示的測(cè)試盒板1012包括安裝流體芯片1030的面板或平臺(tái)。測(cè)試盒板1012包括從微流體芯片1030的電連接器延伸到測(cè)試盒板1012的端部上的電連接器1016的導(dǎo)電線或跡線1015。如圖8所示，電連接器1016暴露于外部測(cè)試盒主體1014上。如圖7所示，暴露的電連接器1016被設(shè)計(jì)成插入接口1200中，以便被放置成與接口 1200內(nèi)的對(duì)應(yīng)的電連接器電接觸，以提供微流體芯片1030與測(cè)試盒接口 1200之間的電連接。
[0071]測(cè)試盒主體1014部分圍繞測(cè)試盒板1012，以便覆蓋并保護(hù)盒板1012和微流體芯片1030。測(cè)試盒主體1014便于測(cè)試盒1010的手動(dòng)操縱，便于將測(cè)試盒1010手動(dòng)放置成與接口1200的可釋放互連。在采集流體或血液樣本期間，測(cè)試盒主體1014在向微流體芯片1030引導(dǎo)所接收的流體樣本時(shí)進(jìn)行額外地放置和針對(duì)人的手指的密封。
[0072]在例示的示例中，測(cè)試盒主體1014包括手指抓握部分1017、樣本接收端口 1018、駐留通道1020、樣本容納腔室1021、芯片漏斗1022、通氣孔1023和排出貯存器1024。手指抓握部分1017包括主體1014上與電連接器1016所在的測(cè)試盒11的末端相對(duì)的細(xì)部分。手指抓握部分1017便于在將測(cè)試盒1010連接到或插入測(cè)試盒接口 1200的接收端口 1204(圖7中所示)時(shí)抓握測(cè)試盒1010。在例示的示例中，手指抓握部分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。
[0073]樣本接收端口1018包括要向其中接收諸如血液樣本等流體樣本的開(kāi)口。在例示的示例中，樣本接收端口 1018具有形成于在手指抓握部分1017與測(cè)試盒板1012的暴露部分之間延伸的高架平臺(tái)或堆體1026的頂表面1027上的口部1025。堆體1026清晰地識(shí)別樣本接收端口 1018的位置，以用于直觀地使用測(cè)試盒1010。在一種實(shí)施方式中，頂表面1027是彎曲的或中凹的，以匹配或大致匹配人手指的下凹表面，以便形成針對(duì)拿起樣本的人的手指底部的增強(qiáng)密封。毛細(xì)管作用從手指吸引血液，其形成樣本。在一種實(shí)施方式中，血液樣本為5到10微升。在其它實(shí)施方式中，端口 1018位于替代位置或者省略堆體1026，例如，如圖9A中所示。盡管與圖8中所示的主體1014相比，圖9A示出的測(cè)試盒1010具有稍微不同的測(cè)試盒主體1014的外部配置，其中圖9A中所示的測(cè)試盒主體1014省略了堆體1026，在圖8和9A中所示的測(cè)試盒主體中都有圖8和9A中所示的那些剩余元件或部件。
[0074]如圖9A-9C所示，駐留通道1020包括流體通道、管道、管子或在樣本輸入端口 1018與樣本保持腔室1021之間延伸的其它通道。駐留通道1020在樣本輸入端口 1018與樣本保持腔室1021之間以扭曲形式、以轉(zhuǎn)彎抹角的間接或非線性形式延伸，以加長(zhǎng)通過(guò)樣本輸入端口 1018輸入的所接收的樣本行進(jìn)或流向芯片1030的時(shí)間。駐留通道1018提供容積，被測(cè)試的流體樣本和流體試劑可以在到達(dá)芯片1030之前在該容積中進(jìn)行混合。在例示的示例中，駐留通道263是迂回的，包括在測(cè)試盒主體1012的位于端口 1018與芯片1030之間的空間中卷繞的圓形或螺旋形通道。在另一實(shí)施方式中，駐留通道1020以曲折形式在樣本輸入端口1018與芯片1030之間的空間內(nèi)扭轉(zhuǎn)、曲折、蛇行、盤(pán)旋和/或蜿蜒。
[0075]在例示的示例中，駐留通道1020沿向下方向朝向微流體芯片1030延伸(在重力方向上)，接下來(lái)沿向上方向遠(yuǎn)離微流體芯片1030延伸(在與重力相反的方向上)。例如，如圖9A和9B所示，上游部分1028在駐留通道1020中的與樣本保持腔室1021相鄰并直接連接的下游端部1029下方垂直延伸。盡管上游部分在端部1029之前從輸入端口 1018接收流體，但端部1029在物理上在垂直方向上距輸入端口 1018更近。結(jié)果，從上游部分流出的流體抵抗重力向下游或端部1029流動(dòng)。如下文所述，在一些實(shí)施方式中，駐留通道1020包含試劑1025，試劑1025與被測(cè)試的流體樣本或血液樣本反應(yīng)。在一些情況下，這種反應(yīng)將產(chǎn)生殘留物或沉降物。例如，已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)溶解作用的諸如血液等流體樣本將具有溶解細(xì)胞或溶胞產(chǎn)物。因?yàn)轳v留通道1020的端部1029在駐留通道1020的上游部分1028上方延伸，所以由流體樣本與試劑1025的反應(yīng)得到的這種殘余物或沉降物沉淀下來(lái)并被捕獲或保持在這種上游部分1028內(nèi)。換言之，減少了通過(guò)駐留通道1020到達(dá)微流體芯片1030的這種殘余物或沉降物的量。在其它實(shí)施方式中，駐留通道1020在其整個(gè)路線中沿向下方向延伸到樣本保持腔室1021。
[0076]樣本保持腔室1021包括腔室或內(nèi)部體積，其中在芯片1030上方收集被測(cè)試的流體樣本或血液樣本。芯片漏斗1022包括漏斗傳輸裝置，其向下到芯片1030逐漸縮窄，以便將腔室1021的較大面積匯集到芯片1030的較小流體接收面積。在例示的示例中，樣本輸入端口1018、駐留通道1020、樣本保持腔室1021和芯片漏斗1022形成內(nèi)部流體準(zhǔn)備區(qū)，流體或血液樣本可以在進(jìn)入芯片1030之前在內(nèi)部流體準(zhǔn)備區(qū)中與試劑混合。在一種實(shí)施方式中，流體準(zhǔn)備區(qū)具有20到250yL的總?cè)莘e。在其它實(shí)施方式中，由這樣的內(nèi)部空腔提供的流體準(zhǔn)備區(qū)可以具有其它容積。
[0077]如圖9A中的點(diǎn)畫(huà)所示，在一種實(shí)施方式中，在將待測(cè)樣本流體插入端口 1018之前，測(cè)試盒1010被預(yù)裝填有流體試劑1025。流體試劑1025包括與待測(cè)流體相互作用的成分，增強(qiáng)了微流體芯片130對(duì)待測(cè)流體的選擇的特性或一組選擇的特性進(jìn)行分析的能力。在一種實(shí)施方式中，流體試劑1025包括用于稀釋被測(cè)試的流體的成分。在一種實(shí)施方式中，流體試劑1025包括用于對(duì)被測(cè)試的流體或血液進(jìn)行溶解的成分。在又一種實(shí)施方式中，流體試劑264包括便于標(biāo)記被測(cè)試的流體的選擇的部分的成分。例如，在一種實(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包括其它液體或固體成分或與待測(cè)樣本流體不同的液體，其在微流體芯片1030接收、處理并分析樣本流體之前，與樣本輸入端口 1018之內(nèi)放置的樣本流體相互作用或?qū)ζ溥M(jìn)行修改。
[0078]通氣孔1023包括在樣本保持腔室1021與測(cè)試盒主體1014外部之間相通的通道。在圖8例示的示例中，通氣孔1023貫穿底座1026的側(cè)面延伸。通氣孔1023的尺寸足夠小，以通過(guò)毛細(xì)作用在樣本保持腔室1021之內(nèi)維持流體，但又足夠大，以便許可保持腔室1021內(nèi)的空氣在利用流體填充保持腔室1021時(shí)逸出。在一種實(shí)施方式中，它們的通氣孔中的每個(gè)通氣孔具有50到200微米的開(kāi)口或直徑。
[0079]排放貯存器1024包括主體1014內(nèi)的空腔或腔室，其被布置成接收從芯片1030排放的流體。排放貯存器1024要包含已經(jīng)通過(guò)芯片1030且已經(jīng)被處理或測(cè)試的流體。排放貯存器1024接收已處理或測(cè)試的流體，使得不會(huì)將同一流體測(cè)試多次。在例示的示例中，排放貯存器1024形成于主體1014中，位于芯片1030下方或芯片1030的與芯片漏斗1022和樣本保持腔室1021相對(duì)的一側(cè)上，以使芯片1030夾在芯片漏斗1022與排放貯存器1024之間。在一種實(shí)施方式中，排放貯存器1024完全包含于主體1014內(nèi)并難以接近(只有通過(guò)破壞主體1014，例如通過(guò)對(duì)主體1014的切割、鉆孔或其它永久性的破壞或破碎)，將已處理或測(cè)試的流體鎖定在主體112內(nèi)，用于存儲(chǔ)或接下來(lái)與處理測(cè)試盒1010—起進(jìn)行后續(xù)衛(wèi)生處理。在又一個(gè)實(shí)施方式中，排放貯存器1024可以通過(guò)門(mén)或隔片來(lái)進(jìn)入，這允許從貯存器1020取出經(jīng)處理或測(cè)試的流體，以對(duì)被測(cè)試的流體進(jìn)行進(jìn)一步分析，以在獨(dú)立的容器中存儲(chǔ)被測(cè)試的流體或排空貯存器1024以便于繼續(xù)使用測(cè)試盒1010。
[0080]在一些實(shí)施方式中，省略了微流體貯存器1024。在這樣的實(shí)施方式中，流體樣本或血液樣本的已被微流體芯片1030測(cè)試并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)施方式中，微流體芯片1030包括微流體貯存器，其通過(guò)由微流體芯片1030提供的(多個(gè))傳感器的輸入側(cè)上的芯片漏斗1022接收流體。流體樣本或血液樣本的已被測(cè)試的那些部分返回到微流體芯片1030的(多個(gè))傳感器的輸入側(cè)上的微流體貯存器。
[0081]隔膜1015包括無(wú)孔、不透液體的面板、膜或黏附并固定在適當(dāng)位置的其它材料層，以便完全延伸跨越并完全覆蓋端口 1018的口部1025。在一種實(shí)施方式中，隔膜1015充當(dāng)篡改指示器，其識(shí)別測(cè)試盒1010的內(nèi)部容積及其期望的內(nèi)容物是否已經(jīng)受到損害或被篡改。在已經(jīng)利用試劑(例如上文所述的試劑1025)預(yù)填充測(cè)試盒1010的樣本準(zhǔn)備區(qū)的實(shí)施方式中，隔膜1015密封流體準(zhǔn)備區(qū)內(nèi)、端口 1018、駐留通道1020、流體保持腔室1021和芯片漏斗1022內(nèi)的流體試劑1025。在一些實(shí)施方式中，隔膜1015額外延伸跨越通氣孔1023。在一些實(shí)施方式中，隔膜1015還是不透氣或不透空氣的。
[0082]在例示的示例中，隔膜1015密封或包含測(cè)試盒1010內(nèi)的流體試劑1025，至少直到要將流體樣本沉積到樣本輸入端口 1018中。在這樣的時(shí)間，隔膜1015可以被剝落、撕掉或刺穿，以許可通過(guò)口部1018插入流體樣本。在其它實(shí)施方式中，隔膜1015可以包括隔片，通過(guò)隔片插入針，以通過(guò)口部1018沉積流體或血液樣本。隔膜1015便于將流體試劑1025作為測(cè)試盒1010的一部分預(yù)封裝，其中流體試劑1025準(zhǔn)備好用于待測(cè)試的流體樣本的后續(xù)沉積。例如，包含第一流體試劑1025的第一測(cè)試盒1010可以被預(yù)先設(shè)計(jì)成用于測(cè)試流體的第一樣本的第一特性，而包含不同于第一流體試劑1025的第二流體試劑1025的第二測(cè)試盒1010可以被預(yù)先設(shè)計(jì)或預(yù)先制造成用于測(cè)試流體的第二樣本的第二特性。換言之，可以特定地設(shè)計(jì)不同的測(cè)試盒1010以用于根據(jù)其中包含的流體試劑1025的類(lèi)型或量來(lái)測(cè)試不同的特性。
[0083]圖1OA、1B和11示出了微流體芯片1030。圖1OA示出了測(cè)試盒板1012、芯片漏斗1022和微流體芯片1030的頂側(cè)。圖1OA示出了夾在芯片漏斗1022與測(cè)試盒板1012之間的微流體芯片1030。圖1OB示出了該組板1012和微流體芯片1030的底側(cè)。圖11是芯片漏斗1022下方的微流體芯片1030的截面圖。如圖11所示，微流體芯片1030包括由諸如硅的材料形成的基板1032。微流體芯片1030包括形成于基板1032中并在芯片漏斗1022下方延伸以向芯片1030中接收流體樣本(在一些測(cè)試中帶有試劑)的微流體貯存器1034。在例示的示例中，微流體貯存器具有口部或頂開(kāi)口，其具有小于I毫米且標(biāo)稱(chēng)為0.5毫米的寬度W。貯存器1030具有0.5毫米到I毫米之間且標(biāo)稱(chēng)為0.7毫米的深度D。如后面將要描述的，微流體芯片1030沿區(qū)域1033中的芯片1030的底部包括栗和傳感器。
[0084]圖12和13是微流體芯片1130(微流體芯片1030的示例性實(shí)施方式)的放大圖。微流體芯片1130在低功率平臺(tái)上集成了流體栗、阻抗感測(cè)和溫度感測(cè)功能中的每一個(gè)。微流體芯片1130被特定設(shè)計(jì)成用于具有省略了排放貯存器1024的測(cè)試盒主體1014的測(cè)試盒1010。如后面將要描述的，微流體芯片1133使已經(jīng)測(cè)試的流體樣本的部分再循環(huán)回到微流體芯片1133的傳感器的輸入或上游側(cè)。如圖12所示，微流體芯片1030包括基板1032，其中形成了微流體貯存器1034(如上所述)。此外，微流體芯片1130包括多個(gè)感測(cè)區(qū)域735，每個(gè)感測(cè)區(qū)域包括微流體通道1136、微制造的集成傳感器1138和栗1160。
[0085]圖13是示出圖12中所示的芯片1130的感測(cè)區(qū)域1135之一的放大視圖。如圖13所示，微流體通道1136包括在基板1032內(nèi)延伸或形成的通道，用于流體樣本的流動(dòng)。通道1136包括含中心部分1162的栗和一對(duì)含分支部分1164、1166的傳感器。分支部分1164、1166中的每一個(gè)包括漏斗形口部，其朝向微流體貯存器1134加寬。中心部分1162從具有較窄口部開(kāi)口的貯存器1134延伸到貯存器1134。中心部分1162包含栗1160。
[0086]包含分支部分1164、1166的傳感器在中心部分1162的相對(duì)側(cè)堵住或從中心部分1162的相對(duì)側(cè)分支出來(lái)并延伸回到貯存器1134。分支部分1164、1166中的每者包括使流體流動(dòng)的縮窄部分、咽喉或收縮部1140。出于本公開(kāi)的目的，“收縮部”表示在至少一個(gè)維度上的任何縮窄?！笆湛s部”可以通過(guò)如下方式形成:(A)通道的一側(cè)具有向通道的另一側(cè)突出的隆突，(B)通道兩側(cè)具有向著通道的另一側(cè)突出的至少一個(gè)隆突，其中這樣的多個(gè)隆突彼此對(duì)準(zhǔn)或沿通道交錯(cuò)，或者(C)至少一個(gè)柱或支柱在通道的兩個(gè)壁之間突出，以區(qū)分什么能夠或不能流過(guò)通道。
[0087]在一種實(shí)施方式中，分支部分1164、1166彼此類(lèi)似。在另一實(shí)施方式中，分支部分1164、1166的形狀或尺度彼此不同，以便于不同的流體流動(dòng)特性。例如，可以將部分1164、1166的收縮部1140或其它區(qū)域設(shè)定為不同尺寸，使得與部分1164、1166之一相比，第一尺寸的顆粒或細(xì)胞更容易流過(guò)(如果不是全部的話)部分364、366中的另一個(gè)。因?yàn)椴糠?164、1166從中心部分1162的相對(duì)側(cè)偏離，所以部分1164、1166都直接從部分1162接收流體而流體不會(huì)事先被虹吸到任何其它部分。
[0088]微制造的集成傳感器1138中的每個(gè)包括形成于基板1032上的收縮部1140內(nèi)的微制造裝置。在一種實(shí)施方式中，傳感器1138包括被設(shè)計(jì)成輸出電信號(hào)或?qū)е码娦盘?hào)變化的微裝置，電信號(hào)變化指示通過(guò)收縮部1140的流體的流體和/或流體的細(xì)胞/顆粒的性質(zhì)、參數(shù)或特性。在一種實(shí)施方式中，傳感器1138中的每個(gè)包括細(xì)胞/顆粒傳感器，其檢測(cè)流體中包含的細(xì)胞或顆粒的性質(zhì)和/或檢測(cè)通過(guò)傳感器1138的流體中的細(xì)胞或顆粒數(shù)量。例如，在一種實(shí)施方式中，傳感器1138包括電傳感器，電傳感器基于流經(jīng)收縮部1140并影響收縮部1140兩端或其內(nèi)電場(chǎng)的阻抗的不同尺寸的顆粒或細(xì)胞引起的電阻抗的變化而輸出信號(hào)。在一種實(shí)施方式中，傳感器1138包括形成于或集成于通道1136的位于收縮部40內(nèi)的表面內(nèi)的帶電高側(cè)電極和低側(cè)電極。在一種實(shí)施方式中，低側(cè)電極是電接地的。在另一實(shí)施方式中，低側(cè)電極包括浮置低側(cè)電極。出于本公開(kāi)的目的，“浮置”低側(cè)電極是指連接導(dǎo)納全部為零的電極。換言之，浮置電極是斷開(kāi)的，不連接到另一個(gè)電路或地。
[0089]圖14-16不出了傳感器1138的一個(gè)不例。如圖14所不，在一種實(shí)施方式中，傳感器1138包括電傳感器，該電傳感器包括低側(cè)電極1141、1143和帶電或有源高側(cè)電極1145。低側(cè)電極是接地或浮置的。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位于通道1136內(nèi)形成的收縮部1140內(nèi)。收縮部1140包括通道1136的比通道36的兩個(gè)相鄰區(qū)域、收縮部的上游和下游具有更小截面積的區(qū)域。
[0090]圖15示出了收縮部1140的一個(gè)示例性尺寸或尺度設(shè)定。收縮部1140的截面積類(lèi)似于通過(guò)收縮部1140并被測(cè)試的個(gè)體顆粒或細(xì)胞的截面積。在被測(cè)試的細(xì)胞1147具有6μπι的一般或平均最大尺度的一種實(shí)施方式中，收縮部1140具有10ym2的截面積。在一種實(shí)施方式中，收縮部1140具有100ym3的感測(cè)容積。例如，在一種實(shí)施方式中，收縮部1140具有形成長(zhǎng)度為ΙΟμπι、寬度為ΙΟμπι且高度為ΙΟμπι的區(qū)域的感測(cè)容積。在一種實(shí)施方式中，收縮部1140具有不大于30μπι的寬度。收縮部1140的尺寸或尺度設(shè)定限制了在任一時(shí)刻可以通過(guò)收縮部1140的顆?；騻€(gè)體細(xì)胞的數(shù)量，便于對(duì)通過(guò)收縮部1140的個(gè)體細(xì)胞或顆粒的測(cè)試。
[0091]圖16示出了由電傳感器1138的電極形成電場(chǎng)。如圖16所示，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中的每一個(gè)之間形成電場(chǎng)。在一種實(shí)施方式中，低側(cè)電極1141、1143可能接地。在另一實(shí)施方式中，低側(cè)電極1141,1143包括浮置低側(cè)電極。在流體流過(guò)電極1141、1143、1145并通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，流體內(nèi)的顆粒、細(xì)胞或其它被分析物影響電場(chǎng)的阻抗。感測(cè)這一阻抗以識(shí)別細(xì)胞或顆粒的特性或者統(tǒng)計(jì)通過(guò)電場(chǎng)的細(xì)胞或顆粒的數(shù)量。
[0092]栗1160包括將流體移動(dòng)通過(guò)微流體通道1136并通過(guò)跨越傳感器1138之一的收縮部1140的裝置。栗1160將流體從微流體貯存器1134汲取到通道1136中。栗1160還使已經(jīng)通過(guò)收縮部1140并跨越傳感器1138的流體循環(huán)回到貯存器1134。
[0093]在例示的示例中，栗1160包括電阻器，電阻器可被致動(dòng)到栗送狀態(tài)或溫度調(diào)整狀態(tài)中的任一個(gè)。電阻器60由能夠發(fā)射足夠量的熱量以便將相鄰流體加熱到高于流體的成核能量的溫度的電阻材料形成。電阻器1160還能夠發(fā)射較低量的熱量，以便將與電阻器1160相鄰的流體加熱到低于流體的成核能量的溫度，使得流體被加熱到較高的溫度而不被蒸發(fā)。
[0094]在形成栗1160的電阻器處于栗送狀態(tài)中時(shí)，通過(guò)電阻器的電流脈沖導(dǎo)致電阻器產(chǎn)生熱量，將相鄰流體加熱到高于相鄰流體的成核能量的溫度，以產(chǎn)生蒸汽泡，蒸汽泡有力地推動(dòng)流體跨越收縮部1140并回到貯存器34中。在蒸汽泡破裂時(shí)，負(fù)壓將流體從微流體貯存器1134汲取到通道1136中，以占據(jù)破裂的蒸汽泡的先前容積。
[0095]在形成栗1160的電阻器處于溫度調(diào)整狀態(tài)或流體加熱狀態(tài)時(shí)，相鄰流體的溫度升高到低于流體的成核能量的第一溫度，然后保持或調(diào)節(jié)操作狀態(tài)，以使相鄰流體的溫度保持恒定或恒定保持在低于成核能量的預(yù)定義的溫度范圍內(nèi)。相反，在正將電阻器1160致動(dòng)到栗送狀態(tài)時(shí)，電阻器1160處于一種操作狀態(tài)，使得與電阻器1160相鄰的流體的溫度不會(huì)保持在恒定溫度或恒定保持在預(yù)定義的溫度范圍內(nèi)(在預(yù)定義的溫度范圍內(nèi)上升和下降)，而是迅速并連續(xù)地升高或斜升到高于流體的成核能量的溫度。
[0096]在其它實(shí)施方式中，栗1160可以包括其它栗送裝置。例如，在其它實(shí)施方式中，栗1160可以包括壓電-電阻裝置，其響應(yīng)于所施加的電流而改變形狀或振動(dòng)，以移動(dòng)隔膜片，由此使相鄰流體移動(dòng)跨越收縮部1140并返回到貯存器1134。在其它實(shí)施方式中，栗1160可以包括與微流體通道1136流體相通的其它微流體栗送裝置。
[0097]如圖13中的箭頭所示，將栗1160致動(dòng)到流體栗送狀態(tài)會(huì)沿著箭頭1170所示的方向移動(dòng)流體樣本通過(guò)中心部分1162。流體樣本流過(guò)收縮部1140并跨越傳感器1138，其中流體樣本內(nèi)的細(xì)胞影響電場(chǎng)(圖16中所示)，且其中測(cè)量或檢測(cè)阻抗以識(shí)別這種細(xì)胞或顆粒的特性和/或統(tǒng)計(jì)在特定時(shí)間間隔期間流過(guò)傳感器1138的感測(cè)容積的細(xì)胞的數(shù)量。在通過(guò)收縮部1140之后，流體樣本的部分繼續(xù)如箭頭1171所示流回微流體貯存器1134。
[0098]如圖12進(jìn)一步所示，微流體芯片1130另外包括溫度傳感器1175、電接觸焊盤(pán)1177和復(fù)用器或電路1179。溫度傳感器1175位于感測(cè)區(qū)域1135之中的不同位置。溫度傳感器1175這的每個(gè)包括溫度感測(cè)裝置，以直接或間接輸出指示微流體通道1136中的流體樣本部分的溫度的信號(hào)。在例示的示例中，溫度傳感器1135中的每個(gè)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)，以直接感測(cè)貯存器1134內(nèi)的樣本流體的溫度。在又一實(shí)施方式中，溫度傳感器1175位于通道1136內(nèi)。在其它實(shí)施方式中，溫度傳感器240可以位于其它位置，其中這種其它位置處的溫度與被測(cè)試的樣本流體的溫度相關(guān)。在一種實(shí)施方式中，溫度傳感器1135輸出信號(hào)，該信號(hào)被匯總并作為一組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以識(shí)別用于被測(cè)試的樣本流體的溫度的統(tǒng)計(jì)值，例如被測(cè)試的樣本流體的平均溫度。在一種實(shí)施方式中，在芯片1130的基板內(nèi)，芯片1130包括貯存器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/或由貯存器1134和通道1136提供的流體接收容積外部的多個(gè)溫度傳感器。
[0099]在一種實(shí)施方式中，溫度傳感器1175中的每個(gè)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，使得指示傳感器的當(dāng)前電阻的信號(hào)還指示或?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(lèi)型的微制造或微觀溫度感測(cè)裝置。
[0100]電接觸焊盤(pán)1177位于微流體芯片1130的端部上，它們彼此間隔小于3mm且標(biāo)稱(chēng)為小于2mm，為微流體芯片1130提供了緊湊的長(zhǎng)度，便于測(cè)試盒1010的緊湊尺寸。電接觸焊盤(pán)1177夾住微流體和感測(cè)區(qū)域1135并電連接到傳感器1138、栗1160和溫度傳感器1175。電接觸焊盤(pán)1177進(jìn)一步電連接到測(cè)試盒板1012的電連接器1016(圖9B、9C、10A和1B所示)。
[0101]復(fù)用器電路1179電耦合于電接觸焊盤(pán)1177與傳感器1138、栗1160和溫度傳感器1175之間。復(fù)用器電路1179便于對(duì)若干傳感器1138、栗1160和溫度傳感器1175進(jìn)行控制和/或與其進(jìn)行通信，其數(shù)量大于芯片430上的個(gè)體電接觸焊盤(pán)1177的數(shù)量。例如，盡管芯片1130具有數(shù)量為η的接觸焊盤(pán)，但可以與數(shù)量大于η的若干不同的獨(dú)立部件通信。結(jié)果，節(jié)省了寶貴的空間或芯片面積，便了于減小芯片1130以及利用芯片1130的測(cè)試盒1010的尺寸。在其它實(shí)施方式中，可以省略復(fù)用器電路1179。
[0102]圖17是微流體芯片1230(微流體芯片1030的另一示例性實(shí)施方式)的一部分的放大圖。類(lèi)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所示出并描述的溫度傳感器1175、電接觸焊盤(pán)1177和復(fù)用器電路1179。像微流體芯片1130那樣，微流體芯片1230包括傳感器區(qū)域，傳感器區(qū)域包括電傳感器1138和栗1160。微流體芯片1230另外包括散布于整個(gè)芯片1230中的溫度傳感器1175。微流體芯片1230類(lèi)似于微流體芯片1130，只是微流體芯片1230包括不同尺寸或尺度的微流體通道。在例示的示例中，微流體芯片1230包括U形的微流體通道1236A和1236B(統(tǒng)稱(chēng)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。
[0103]因?yàn)槲⒘黧w通道1236具有不同的寬度或不同的截面積，所以通道1236接收用于測(cè)試的流體樣本中的不同尺寸的細(xì)胞或顆粒。在一種這樣的實(shí)施方式中，在交流電的不同頻率下操作不同尺寸的通道1236中的不同傳感器1138，從而在不同尺寸通道1236中對(duì)不同尺寸的細(xì)胞進(jìn)行不同測(cè)試。在另一種這樣的實(shí)施方式中，不同尺寸的通道1236包含不同類(lèi)型或不同設(shè)計(jì)的電傳感器1138，以檢測(cè)通過(guò)不同尺寸的通道1236的不同尺寸的細(xì)胞、顆?；蚱渌环治鑫锏牟煌匦?。
[0104]圖18和19是示出微流體芯片1330(微流體芯片1030的另一示例性實(shí)施方式)的一部分的放大圖。類(lèi)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所示出并描述的溫度傳感器1175、電接觸焊盤(pán)1177和復(fù)用器電路1179。微流體芯片1330類(lèi)似于微流體芯片1230，因?yàn)槲⒘黧w芯片1330包括寬度變化的微流體通道部分1336A、1336B和1336C(統(tǒng)稱(chēng)為通道1336)。微流體芯片1330具有與微流體芯片1230相比不同的幾何形狀。像微流體芯片1230那樣，微流體芯片1330包括各種感測(cè)區(qū)域，其具有包括電傳感器1138和栗1160的感測(cè)區(qū)域。
[0105]圖18省略了傳感器1138和栗1160，以更好地示出通道1336。如圖18所示，通道部分1336A的寬度大于通道部分1336B的寬度。通道部分1336B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延伸并繼續(xù)返回到微流體貯存器1134。通道部分1336C從通道部分1336B分支出來(lái)，并返回通道部分1336B。如圖19所示，栗1160位于通道部分1336A內(nèi)。傳感器1138位于通道部分13368和通道部分1336C內(nèi)。結(jié)果，單一的栗1160栗送流體樣本通過(guò)跨越包含在不同尺寸的通道內(nèi)的相應(yīng)傳感器1138的通道部分1336B和1336C兩者。所有被栗送流體中的細(xì)胞橫穿通道部分1336B中的傳感器1138并被其感測(cè)到。小到足以通過(guò)較窄通道部分1336C的那些細(xì)胞通過(guò)通道部分1336C中的傳感器1138并被其感測(cè)到。結(jié)果，傳感器1138和通道部分1336C感測(cè)栗1160栗送的細(xì)胞和流體的子集或小于完整部分。
[0106]圖20是微流體芯片1430(微流體芯片1030的另一示例性實(shí)施方式)的一部分的放大圖。微流體芯片1430被特別設(shè)計(jì)成用于測(cè)試盒，例如測(cè)試盒1010，其包括排放貯存器，例如圖9A中所示的排放貯存器1024。類(lèi)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所示出并描述的溫度傳感器1175、電接觸焊盤(pán)1177和復(fù)用器電路1179。
[0107]圖20示出了微流體芯片1430的一個(gè)示例性感測(cè)區(qū)域1435，其中微流體芯片1430包括多個(gè)這樣的感測(cè)區(qū)域1435。微流體感測(cè)區(qū)域1435包括微流體通道1436、流體傳感器1138、栗1460和排放通道1462。微流體通道1436形成于基板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延伸的漏斗形口部。入口部分466便于包括細(xì)胞或顆粒的流體流入通道1436中并通過(guò)分支部分1468中的每一個(gè)。
[0108]分支部分1468從中心部分1466的相對(duì)側(cè)延伸。分支部分1468中的每一個(gè)終止于相關(guān)聯(lián)的排放通道1462。在例不的不例中，分支部分1468中的每一個(gè)包括傳感器1138所在的收縮部1140。
[0109]栗1460接近排放通道1462并在名義上與排放通道1462相對(duì)，以便通過(guò)排放通道1462將流體栗送到下方的排放貯存器1024(圖9A中所示)。栗1460包括與上文描述的栗1160類(lèi)似的電阻器。在栗送狀態(tài)中，栗1460接收電流，將相鄰流體加熱到高于流體的成核能量的溫度，以便產(chǎn)生蒸汽泡，蒸氣泡推動(dòng)栗1460與排放通道1462之間的流體通過(guò)排放通道1462進(jìn)入排放貯存器1024。蒸汽泡破裂會(huì)通過(guò)中心部分1466并跨越分支部分1468中的傳感器1138從微流體貯存器1134汲取流體樣本的部分。
[0110]排放通道1462從通道1436的與栗460相鄰的部分延伸到排放貯存器156。排放通道1462禁止排放貯存器1024內(nèi)的流體通過(guò)排放通道1462反轉(zhuǎn)或回流到通道1436中。在一種實(shí)施方式中，排放通道1462中的每個(gè)包括噴嘴，流體通過(guò)噴嘴被栗1460栗送到排放貯存器1024中。在另一實(shí)施方式中，排放通道1462包括單向閥門(mén)。
[0111]返回參考圖7，測(cè)試盒接口1200有時(shí)稱(chēng)為“讀取器”或“軟件保護(hù)器”，在測(cè)試盒1010與移動(dòng)式分析器1232之間互連并充當(dāng)接口。測(cè)試盒接口 1200包含專(zhuān)用、定制或特別適合于控制微流體測(cè)試盒1010的部件的部件或電路。測(cè)試盒接口 1200便于使用加載有適當(dāng)計(jì)算機(jī)可讀指令和應(yīng)用程序接口的一般便攜式電子裝置，但其中便攜式電子裝置可以省略特別用于使能對(duì)測(cè)試盒1010的部件的控制的硬件或固件。結(jié)果，測(cè)試盒接口 220便于使用多個(gè)不同的便攜式電子裝置1232，其利用應(yīng)用程序的上載和應(yīng)用編程接口而被簡(jiǎn)單地更新。測(cè)試盒接口 1200便于使用未特別指定或定制用于特定微流體測(cè)試盒1010的移動(dòng)式分析器1232。換言之，測(cè)試盒接口 1200便于通過(guò)連接不同的測(cè)試盒接口 1200將移動(dòng)式分析器1232用于具有不同測(cè)試能力的多個(gè)不同測(cè)試盒1010。
[0112]測(cè)試盒接口220承載被專(zhuān)用于或定制成控制測(cè)試盒1010的電子部件的特定用途的電路和電子部件。因?yàn)闇y(cè)試盒接口 1200承載特別專(zhuān)用于控制測(cè)試盒1010的電子部件的很多電子電路和部件，而不是由測(cè)試盒1010自身承載的這種電子部件，所以可以將測(cè)試盒1010制造成具有較少的電子部件，允許減小測(cè)試盒1010的成本、復(fù)雜性和尺寸。結(jié)果，由于其較低的基礎(chǔ)成本，所以更容易在使用之后丟棄測(cè)試盒1010。同樣，因?yàn)闇y(cè)試盒接口 1200可釋放地連接到測(cè)試盒210，所以測(cè)試盒接口 1200可以重復(fù)用于多個(gè)互換的測(cè)試盒1010。在對(duì)來(lái)自不同患者或樣本供體的不同流體樣本或血液樣本進(jìn)行流體或血液測(cè)試時(shí)，由測(cè)試盒接口1200承載并被專(zhuān)用于或定制成控制特定測(cè)試盒1010的電子部件的特定用途的電子部件可以重復(fù)用于不同測(cè)試盒1010中的每一個(gè)。
[0113]在例示的示例中，測(cè)試盒接口 1200包括電連接器1204、電連接器1206和固件1208(示意性圖示為在接口 1200的外殼的外部)。電連接器1204包括一裝置，測(cè)試盒接口 1200通過(guò)該裝置而可釋放地直接電連接到測(cè)試盒1010的電連接器1016。在一種實(shí)施方式中，電連接器1204提供的電連接便于電力傳輸，用于為微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的電子部件(例如電傳感器1138或微流體栗1160)供電。在一種實(shí)施方式中，電連接器1204提供的電連接便于電信號(hào)形式的電力的傳輸，向微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430提供數(shù)據(jù)傳輸，以便于控制微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的部件。在一種實(shí)施方式中，電連接器1204提供的電連接便于電信號(hào)形式的電力的傳輸，以便于從微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430向移動(dòng)式分析器1232傳輸數(shù)據(jù)，例如從傳感器38進(jìn)行信號(hào)傳輸。在一種實(shí)施方式中，電連接器1204便于為微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430供電以及往返于微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸中的每者。
[0114]在例示的示例中，電連接器1204包括位于母端口中的多個(gè)電接觸焊盤(pán)，其中電接觸焊盤(pán)與測(cè)試盒1010的對(duì)應(yīng)焊盤(pán)1016接觸。在又一實(shí)施方式中，電連接器1204包括多個(gè)電管腳或插針、多個(gè)電插針或管腳插座或兩者的組合。在一種實(shí)施方式中，電連接器1204包括通用串行總線(USB)連接器端口，以接收USB連接器線的一端，其中USB連接器線的另一端連接到測(cè)試盒210。在其它實(shí)施方式中，可以省略電連接器1204，其中測(cè)試盒接口 1200包括無(wú)線通信裝置，例如紅外線、RF、藍(lán)牙和其它無(wú)線技術(shù)，用于在接口 1200與測(cè)試盒1010之間的無(wú)線通信。
[0115]電連接器1204便于將測(cè)試盒接口1200可釋放地電連接到測(cè)試盒1010，使得測(cè)試盒接口 1200可以與測(cè)試盒1010分開(kāi)，便于將測(cè)試盒接口 1200用于多個(gè)可互換測(cè)試盒1010，以及丟棄或保存帶有被分析流體(例如血液)的微流體測(cè)試盒1010。電連接器1204便于模塊化，允許在分開(kāi)測(cè)試盒1010以進(jìn)行保存或丟棄的同時(shí)，反復(fù)重復(fù)使用測(cè)試盒接口 1200和相關(guān)聯(lián)的電路。
[0116]電連接器1206便于將測(cè)試盒接口1200可釋放地連接到移動(dòng)式分析器1232。結(jié)果，電連接器1206便于將測(cè)試盒接口 1200用于多個(gè)不同的便攜式電子裝置1232。在例示的示例中，電連接器1206包括通用串行總線(USB)連接器端口，以接收USB連接器線1209的一端，其中USB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包括與移動(dòng)式分析器1232的對(duì)應(yīng)血液連接器接觸的多個(gè)不同的電接觸焊盤(pán)，例如在接口1200和移動(dòng)式分析器1232之一直接插入接口 1200和移動(dòng)式分析器1232中的另一個(gè)的情況下。在另一實(shí)施方式中，電連接器1206包括管腳或管腳接收插座。在其它實(shí)施方式中，可以省略電連接器1206，其中測(cè)試盒接口 1200包括利用紅外線、RF、藍(lán)牙或其它無(wú)線技術(shù)的無(wú)線通信裝置，以在接口 1200與移動(dòng)式分析器1232之間進(jìn)行無(wú)線通信。
[0117]固件1208包括由測(cè)試盒接口1200承載并特別專(zhuān)用于對(duì)微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430的電子部件和電路以及測(cè)試盒1010的控制的電子部件和電路。在例示的示例中，固件1208充當(dāng)控制器的部分以控制電傳感器1138。
[0118]如圖7示意性地所示，固件1208包括:至少一個(gè)印刷電路板1210，其支撐頻率源1212和阻抗提取器1214，以從傳感器1138接收第一復(fù)合或基帶信號(hào)，并從基帶信號(hào)提取阻抗信號(hào)；以及緩沖器1216，其在向移動(dòng)式分析器1232發(fā)送阻抗信號(hào)時(shí)或直到向移動(dòng)式分析器1232發(fā)送阻抗信號(hào)，存儲(chǔ)阻抗信號(hào)。例如，在一種實(shí)施方式中，阻抗提取器1214執(zhí)行模擬正交幅度調(diào)制(QAM)，其利用射頻(RF)分量來(lái)提取出頻率分量，從而可以利用由被測(cè)裝置(尤其是傳感器1138)的阻抗導(dǎo)致的相位實(shí)際偏移。
[0119]圖21是提供頻率源1212和阻抗提取器1214的示例性阻抗感測(cè)電路1500的示意圖。在電路方框1510中，從微流體通道1136中的高和低電極(被測(cè)裝置(DUT))測(cè)量信號(hào)。在電路方框1512中，該電路將通過(guò)高低電極(被測(cè)器件)的電流轉(zhuǎn)換成電壓。在電路方框1514中，電路調(diào)節(jié)電壓信號(hào)以便在混頻器前后分別具有正確的相位和幅度。在電路方框1516中，該電路將輸入和輸出電壓信號(hào)分解成實(shí)部與虛部。在電路方框1518中，該電路恢復(fù)每個(gè)信號(hào)的幅度。在電路方框1520中，該電路過(guò)濾掉高頻信號(hào)。在電路方框1522中，該電路將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其中，通過(guò)例如具有現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列的緩沖器1216來(lái)緩沖數(shù)字信號(hào)。
[0120]在一種實(shí)施方式中，固件1208包括現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列，其充當(dāng)頻率源控制器和緩沖器1216。在另一實(shí)施方式中，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(zhuān)用集成電路(ASIC)。在每種情況下，來(lái)自傳感器1138的原始或基帶阻抗信號(hào)在由現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)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(mén)陣列或ASIC的實(shí)施方式中，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列或ASIC可以另外充當(dāng)微流體芯片1010上的其它電子部件的驅(qū)動(dòng)器，例如微流體栗1130(例如電阻器)、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。
[0121]移動(dòng)式分析器1232包括移動(dòng)或便攜式電子裝置以從測(cè)試盒1010接收數(shù)據(jù)。移動(dòng)式分析器1232經(jīng)由測(cè)試盒接口 1200可釋放或可移除地間接連接到測(cè)試盒1010。移動(dòng)式分析器1232使用從測(cè)試盒1010接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行各種功能。例如，在一種實(shí)施方式中，移動(dòng)式分析器1232存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。在例示的示例中，移動(dòng)式分析器1232另外操縱或處理數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)并通過(guò)局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(網(wǎng)絡(luò)1500)向提供額外的存儲(chǔ)和處理的遠(yuǎn)程分析器1300發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0122]在例示的示例中，移動(dòng)式分析器1232包括電連接器1502、電源1504、顯示器1506、輸入1508、處理器1510和存儲(chǔ)器1512。在例示的示例中，電連接器1502類(lèi)似于電連接器1206。在例示的示例中，電連接器1502包括通用串行總線(USB)連接器端口，以接收USB連接器線1209的一端，其中USB連接器線1209的另一端連接到測(cè)試盒接口 1200。在其它實(shí)施方式中，電連接器1502包括與接口 1200的對(duì)應(yīng)電連接器接觸的多個(gè)不同電接觸焊盤(pán)，例如，在接口 1200和移動(dòng)式分析器1232中的一個(gè)直接插入接口 1200和移動(dòng)式分析器1232中的另一個(gè)的情況下。在另一實(shí)施方式中，電連接器1206包括管腳和管腳接收插座。在其它實(shí)施方式中，可以省略電連接器1502，其中移動(dòng)式分析器1232和測(cè)試盒接口 1200均包括利用紅外線、RF、藍(lán)牙或其它無(wú)線技術(shù)的無(wú)線通信裝置，用于便于在接口 1200與移動(dòng)式分析器1232之間進(jìn)行無(wú)線通信。
[0123]電源1504包括由移動(dòng)式分析器1232承載的電力源，用于向測(cè)試盒接口1200和測(cè)試盒1010供電。電源1504包括各種功率控制電子部件，其控制被供應(yīng)到測(cè)試盒接口 1200和測(cè)試盒1010的各個(gè)電子部件的電力(電壓，電流)的特性。因?yàn)闇y(cè)試盒接口 1200和測(cè)試盒1010二者的電力是由移動(dòng)式分析器1232供應(yīng)的，所以減小了測(cè)試盒接口 1200和測(cè)試盒1010的尺寸、成本和復(fù)雜性。在其它實(shí)施方式中，測(cè)試盒1010和測(cè)試盒接口 1200的電力是由位于測(cè)試盒接口 1200處的電池供應(yīng)的。在又一實(shí)施方式中，測(cè)試盒1010的電力是由測(cè)試盒1010承載的電池供應(yīng)的，接口 1200的電力是由測(cè)試盒接口 1200的單獨(dú)的專(zhuān)用電池供應(yīng)的。
[0124]顯示器1506包括監(jiān)視器或屏幕，可以通過(guò)其以視覺(jué)方式呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。在一種實(shí)施方式中，顯示器1506便于基于從測(cè)試盒1010接收的數(shù)據(jù)來(lái)呈現(xiàn)圖表。在一些實(shí)施方式中，顯示器1506可以被省略并可以被替換為其它數(shù)據(jù)通信元件，例如發(fā)光二極管、聽(tīng)覺(jué)裝置和/或基于從測(cè)試盒1010接收的信號(hào)或數(shù)據(jù)來(lái)指示結(jié)果的其它元件。
[0125]輸入1508包括用戶(hù)接口，人可以通過(guò)用戶(hù)接口向移動(dòng)式分析器1232輸入命令、選擇或數(shù)據(jù)。在例示的示例中，輸入1508包括在顯示器1506上提供的觸摸屏。在一種實(shí)施方式中，輸入1508可以另外或替代地利用其它輸入裝置，包括但不限于鍵盤(pán)、撥動(dòng)開(kāi)關(guān)、按鈕、滑塊條、觸摸板、鼠標(biāo)、具有相關(guān)聯(lián)的語(yǔ)音識(shí)別程序的麥克風(fēng)等。在一種實(shí)施方式中，輸入1506便于根據(jù)由移動(dòng)式分析器1232上運(yùn)行的應(yīng)用程序所提供的提示來(lái)輸入不同的流體測(cè)試或特定的流體測(cè)試模式。
[0126]處理器1510包括至少一個(gè)處理單元，其被設(shè)計(jì)成產(chǎn)生控制信號(hào)，該控制信號(hào)控制傳感器1138的操作以及從傳感器1138采集數(shù)據(jù)。處理器1510還輸出控制栗1160和溫度傳感器1175的操作的控制信號(hào)。在例示的示例中，處理器572還分析從芯片230接收的數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生輸出，該輸出被存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器1512中，顯示于顯示器1506上和/或跨網(wǎng)絡(luò)1500被進(jìn)一步發(fā)送到遠(yuǎn)程分析器1300。
[0127]存儲(chǔ)器1512包括非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包含用于引導(dǎo)處理器1510的操作的指令。如圖7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包括例程、協(xié)議和工具的庫(kù)，其充當(dāng)構(gòu)建塊，用于使用測(cè)試盒1010實(shí)行各種功能或測(cè)試。應(yīng)用編程接口 1520包括編程邏輯或機(jī)器可讀指令，其訪問(wèn)庫(kù)并組裝“構(gòu)建塊”或模塊，以使用測(cè)試盒1010來(lái)執(zhí)行各種功能或測(cè)試中所選擇的功能或測(cè)試。例如，在一種實(shí)施方式中，應(yīng)用編程接口 1520包括應(yīng)用編程接口庫(kù)，其包含用于引導(dǎo)固件1208通過(guò)施加交流電的不同頻率而將電傳感器1138置于選擇的操作狀態(tài)的例程。在例示的示例中，該庫(kù)還包含用于響應(yīng)于來(lái)自溫度傳感器1175的被測(cè)試流體的感測(cè)溫度而引導(dǎo)固件1208操作流體栗1160或動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)這種栗1160或電傳感器1138的操作的例程。在一種實(shí)施方式中，移動(dòng)式分析器1232包括多個(gè)應(yīng)用編程接口 1520，被特別設(shè)計(jì)的每個(gè)應(yīng)用編程接口 1520專(zhuān)用于特定的全面流體或被分析物測(cè)試。例如，可以引導(dǎo)一個(gè)應(yīng)用編程接口 1520執(zhí)行細(xì)胞學(xué)測(cè)試?？梢砸龑?dǎo)另一個(gè)應(yīng)用程序接口 1520執(zhí)行凝固測(cè)試。在這樣的實(shí)施方式中，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(kù)。
[0128]應(yīng)用編程接口1520便于在不同應(yīng)用程序的引導(dǎo)下使用測(cè)試盒1010測(cè)試流體。換言之，應(yīng)用編程接口 1520提供了用于固件1208的通用編程命令集，其可以由多種不同應(yīng)用程序中的任一種使用。例如，移動(dòng)式分析器1232的用戶(hù)能夠下載或安裝若干不同應(yīng)用程序中的任一種，其中不同應(yīng)用程序中的每一種被設(shè)計(jì)成利用應(yīng)用程序接口 1520以使用測(cè)試盒1010實(shí)行測(cè)試。如上所述，固件1208在應(yīng)用編程接口 1520與測(cè)試盒1010上發(fā)現(xiàn)的實(shí)際硬件或電子部件(具體而言，微流體芯片1030、1130、1230、1330、1430)之間接口連接。
[0129]應(yīng)用程序1522包括存儲(chǔ)器1512中包含的周延程序，其便于用戶(hù)與存儲(chǔ)器1512中存儲(chǔ)的應(yīng)用編程接口 1520或多個(gè)應(yīng)用編程接口 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(guò)輸入1508接收輸入。應(yīng)用程序1522響應(yīng)于通過(guò)輸入1508接收的輸入而與應(yīng)用程序接口 1520通信。例如，在一種實(shí)施方式中，特定應(yīng)用程序1522在顯示器1506上呈現(xiàn)圖形用戶(hù)界面，提示用戶(hù)選擇要使用測(cè)試盒1010運(yùn)行多種不同測(cè)試選項(xiàng)中的哪個(gè)?；谠撨x擇，應(yīng)用程序1522與應(yīng)用編程接口 1520中所選擇的應(yīng)用編程接口進(jìn)行交互，以引導(dǎo)固件1208使用測(cè)試盒1010的電子部件來(lái)實(shí)行選擇的測(cè)試操作。使用所選擇的測(cè)試操作從測(cè)試盒1010接收的感測(cè)值被固件1208接收，并被選擇的應(yīng)用程序接口 1520處理。應(yīng)用編程接口1520的輸出是普通數(shù)據(jù)，即被格式化以便可由多種不同應(yīng)用程序中的任一種使用的數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序1522呈現(xiàn)基帶普通數(shù)據(jù)和/或?qū)鶐?shù)據(jù)執(zhí)行額外的操縱或處理，以在顯示器1506上向用戶(hù)呈現(xiàn)最終輸出。
[0130]盡管應(yīng)用編程接口1520被例示為與應(yīng)用程序1522—起存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器1512中，但在一些實(shí)施方式中，應(yīng)用編程接口 1520被存儲(chǔ)于遠(yuǎn)程服務(wù)器上或遠(yuǎn)程計(jì)算裝置上，其中移動(dòng)式分析器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(wèn)遠(yuǎn)程應(yīng)用編程接口1520。在一些實(shí)施方式中，應(yīng)用編程接口 1520在本地存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器1512上，而應(yīng)用程序1522遠(yuǎn)程存儲(chǔ)于諸如服務(wù)器1300等遠(yuǎn)程服務(wù)器上，并跨局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(例如網(wǎng)絡(luò)1500)被訪問(wèn)。在其它實(shí)施方式中，應(yīng)用編程接口 1520和應(yīng)用程序1522都包含在遠(yuǎn)程服務(wù)器或遠(yuǎn)程計(jì)算裝置上并跨局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)(有時(shí)稱(chēng)為云計(jì)算)被訪問(wèn)。
[0131]在例示的示例中，在接口 1200或移動(dòng)式分析器1232上提供了復(fù)用器電路1179和相關(guān)聯(lián)的復(fù)用器電路的情況下，系統(tǒng)1000便于通過(guò)利用復(fù)用器電路來(lái)減小芯片1130的尺寸。系統(tǒng)1000還便于通過(guò)在芯片1130的不同受控裝置(例如流體傳感器1138、栗1140和溫度傳感器1175)之間適當(dāng)分配芯片1130的總傳輸帶寬來(lái)減小芯片1130的尺寸。傳輸帶寬包括跨端口 1204和1177的連接器并且在端口 1204和1177的連接器之間傳輸信號(hào)的總能力。通過(guò)控制跨端口 1204的連接器和1177的連接器向各種受控裝置(流體傳感器1138、栗1160和溫度傳感器1175)輸出和發(fā)送控制信號(hào)的定時(shí)和速率、以及輪詢(xún)受控裝置以獲得數(shù)據(jù)信號(hào)或從受控裝置接收數(shù)據(jù)的定時(shí)和速率，處理器1510分配總傳輸帶寬。替代在所有受控裝置1138、1160、1175之間或在不同類(lèi)型或種類(lèi)的受控裝置(例如流體傳感器、溫度傳感器和栗)之間均等分?jǐn)傔@樣的帶寬，處理器1510遵循存儲(chǔ)器1512中包含的指令而通過(guò)不同方式在不同受控裝置之間分配傳輸帶寬。
[0132]跨受控裝置1138、1160、1175進(jìn)行的總傳輸帶寬的不同分配基于受控裝置的種類(lèi)或由不同受控裝置執(zhí)行的普通功能。例如，在一種實(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栗1160。在一種實(shí)施方式中，總傳輸帶寬的分配給傳感器1138的第一部分均勻或均等地分?jǐn)傇诓煌瑐€(gè)體傳感器1138之間，總傳輸帶寬的分配給溫度傳感器1175的第二部分均勻或均等地分?jǐn)傇诓煌瑐€(gè)體溫度傳感器1175之間，總傳輸帶寬的分配給栗1160的第三部分給均勻或均等地分?jǐn)傇诓煌瑐€(gè)體受控裝置1160之間。
[0133]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均被非均勻或不均等地分?jǐn)傇谑芸匮b置中的每種受控裝置1138、1175、1160的個(gè)體受控裝置之間。在一種實(shí)施方式中，不同的流體傳感器1138以不同方式工作，以對(duì)流體樣本形成不同測(cè)試。例如，在傳感器1138包括電傳感器的一種實(shí)施方式中，為流體傳感器1138之一提供交流電的第一頻率，而為流體傳感器1138中的另一個(gè)提供交流電的第二不同頻率，使得兩個(gè)傳感器輸出指示被感測(cè)細(xì)胞或顆粒的不同參數(shù)和特性的信號(hào)。在這樣的實(shí)施方式中，處理器1510基于不同測(cè)試或基于被施加于不同傳感器的交流電的不同頻率而為不同傳感器中的每一個(gè)分配總傳輸帶寬的不同百分比或部分。
[0134]在一種實(shí)施方式中，在個(gè)體受控裝置之間分配或分?jǐn)偪倐鬏攷捔硗饣趥€(gè)體受控裝置自身相對(duì)于同一種類(lèi)裝置中的其它受控裝置的特性。例如，在一種實(shí)施方式中，不同的傳感器1138位于不同尺寸的收縮部?jī)?nèi)。這種不同尺寸的收縮部可能導(dǎo)致流經(jīng)或流過(guò)收縮部的流體中的細(xì)胞或顆粒的不同濃度、細(xì)胞和顆粒流過(guò)收縮部的不同頻率或跨收縮部的不同流體流速、流體通道1136中的設(shè)置傳感器1138的部分的幾何形狀。在一種實(shí)施方式中，與位于細(xì)胞或顆粒流經(jīng)該種類(lèi)中的這種傳感器的流體流速或頻率較低的收縮部?jī)?nèi)的這種傳感器相比，位于細(xì)胞或顆粒流經(jīng)那些傳感器1138的流體流速或頻率較大的收縮部?jī)?nèi)的這種傳感器被分配了分?jǐn)偟皆摲N類(lèi)的傳感器的總傳輸帶寬中的較大的百分比。
[0135]同樣，在一些實(shí)施方式中，不同的栗1160位于經(jīng)過(guò)不同設(shè)計(jì)的微流體通道1136中，通道1136的不同部分具有不同的幾何結(jié)構(gòu)。結(jié)果，對(duì)不同栗1160設(shè)定的流體流動(dòng)或栗送需求也可以不同。在這樣的實(shí)施方式中，與該種類(lèi)中這種栗中的位于具有較少栗送需求的通道1136內(nèi)的其它栗相比，具有較大栗送需求的那些特定的栗1160被分配了分?jǐn)偟皆摲N類(lèi)的栗的總傳輸帶寬中的較大的百分比。例如，在一種實(shí)施方式中，與要通過(guò)較短的微流體通道或較不扭曲的微流體通道移動(dòng)流體的栗相比，要通過(guò)較長(zhǎng)的微流體通道或更扭曲的微流體通道移動(dòng)流體的另一個(gè)栗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栗送。[ΟΙ36] 在一種實(shí)施方式中，處理器1510分配總傳輸帶寬，使得處理器1510以至少每2ys—次的頻率輪詢(xún)每個(gè)傳感器1138并從每個(gè)傳感器1138接收數(shù)據(jù)。在這樣的實(shí)施方式中，處理器1510以至少每10ys—次、不高于每50ys—次的頻率向包括電阻器的栗1160發(fā)送脈沖。在這樣的實(shí)施方式中，處理器1510以至少每1ms—次且不高于每Ims—次的頻率輪詢(xún)溫度傳感器1175并從溫度傳感器1175接收數(shù)據(jù)信號(hào)。在其它實(shí)施方式中，采用其它總傳輸帶寬分配。
[0137]在一種實(shí)施方式中，處理器1510基于信號(hào)質(zhì)量/分辨率而靈活地或動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)不同受控裝置138之間的帶寬分配。例如，如果由于細(xì)胞或其它被分析物正在過(guò)快地移動(dòng)通過(guò)傳感器1138而使信號(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，分配給由傳感器1138感測(cè)的阻抗的第一帶寬量不夠用，則處理器1510可以自動(dòng)地或響應(yīng)于向用戶(hù)建議增大帶寬分配并從用戶(hù)接收到授權(quán)，而增大對(duì)特定傳感器1138的帶寬分配。相反，如果特定傳感器1138由于栗送速率而具有較低的流體或細(xì)胞流速，使得分配的帶寬超過(guò)用于達(dá)到滿意信號(hào)質(zhì)量/分辨率的量，處理器1510則自動(dòng)或響應(yīng)于向用戶(hù)建議減小帶寬分配并從用戶(hù)接收到授權(quán)，而減少對(duì)特定傳感器的帶寬分配，其中處理器1510向傳感器1138中的另一個(gè)分配現(xiàn)在釋放的帶寬。
[0138]在圖示的傳感器1138包括電傳感器的示例中，應(yīng)用程序1522和應(yīng)用編程接口 1520合作以引導(dǎo)處理器1510控制施加于芯片1130上的傳感器1138中的每個(gè)的交流電頻率。相對(duì)于每個(gè)個(gè)體傳感器1138，引導(dǎo)處理器1510向個(gè)體傳感器1138施加交流電的不同非零頻率。在一種實(shí)施方式中，處理器1510基于電傳感器1138的實(shí)時(shí)和正在進(jìn)行的性能而動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié)施加于電傳感器1138的交流電的頻率，以改善系統(tǒng)性能。例如，在一種實(shí)施方式中，控制器1510輸出控制信號(hào)，其向選擇的電傳感器1138施加交流電的第一非零頻率?；谠谑┘咏涣麟姷牡谝环橇泐l率期間從選擇的電傳感器1138接收到的信號(hào)，控制器1510調(diào)節(jié)隨后施加的施加于電傳感器1138的交流電頻率的值。處理器1510輸出控制信號(hào)，使得頻率源1212向選擇的電傳感器1138施加交流電的第二非零頻率，其中頻率源1212向選擇的電傳感器1138施加的交流電的第二非零頻率的值基于在施加交流電的第一非零頻率期間從電傳感器1138接收到的信號(hào)。
[0139]在一種實(shí)施方式中，處理器1510有選擇地施加交流電的不同非零頻率以對(duì)流體樣本執(zhí)行不同測(cè)試。由于處理器1510令頻率源1212向電傳感器1138施加交流電的不同非零頻率，電傳感器1138執(zhí)行不同測(cè)試，輸出可以指示流體或其中包含的細(xì)胞的不同性質(zhì)或特性的不同信號(hào)。這種不同測(cè)試是在單一流體測(cè)試平臺(tái)上對(duì)單一流體樣本執(zhí)行的，不需要將流體樣本從一個(gè)測(cè)試裝置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)。結(jié)果，維持了流體樣本的完整性，降低了進(jìn)行多個(gè)不同測(cè)試的成本和復(fù)雜性，并還減少了可能有生物害處的廢品的量。
[0140]在一種實(shí)施方式中，應(yīng)用程序1522引導(dǎo)處理器1510提示用戶(hù)選擇要由系統(tǒng)1000實(shí)行的特定流體測(cè)試。在一種實(shí)施方式中，應(yīng)用程序1522令處理器1510在顯示器1506上顯示不同測(cè)試的不同名稱(chēng)或用于選擇的特性或細(xì)胞/顆粒參數(shù)以供用戶(hù)選擇。例如，處理器1510可以顯示細(xì)胞計(jì)數(shù)、細(xì)胞尺寸或某個(gè)其它參數(shù)，以供用戶(hù)使用輸入1508進(jìn)行選擇。
[0141]在一種實(shí)施方式中，在提示用戶(hù)選擇特定流體測(cè)試之前，應(yīng)用程序1522引導(dǎo)處理器1510對(duì)提供電傳感器1138的流體測(cè)試裝置實(shí)行檢查，以確定或識(shí)別什么流體測(cè)試或什么頻率范圍可用或流體測(cè)試裝置能夠提供什么。在這種實(shí)施方式中，程序1522從呈現(xiàn)給用戶(hù)的流體測(cè)試的可能選項(xiàng)的列表或菜單自動(dòng)消除特定測(cè)試盒1010不能提供的那些流體測(cè)試。在又一實(shí)施方式中，鑒于當(dāng)前測(cè)試盒1010連接到分析器1232，應(yīng)用程序1522呈現(xiàn)流體測(cè)試的完整菜單，但通知用戶(hù)當(dāng)前不可用或不可選擇的那些特定流體測(cè)試。
[0142]基于所接收的對(duì)要實(shí)行的流體測(cè)試的選擇，處理器1510遵循應(yīng)用程序1522中包含的指令而選擇要在利用電傳感器1138進(jìn)行測(cè)試期間穿過(guò)或覆蓋的交流電頻率的掃描范圍。該掃描范圍是要根據(jù)預(yù)定義的掃描曲線向電傳感器38施加交流電的多個(gè)不同頻率所跨越的范圍。該掃描范圍識(shí)別要在測(cè)試期間施加于電傳感器1138的交流電的一系列不同頻率的端點(diǎn)。在一種實(shí)施方式中，向傳感器1138施加IkHz到1MHz的掃描范圍。
[0143]該掃描曲線指示范圍的端點(diǎn)之間的具體AC頻率值以及將該頻率施加到電傳感器1138的定時(shí)。例如，掃描曲線可以包括掃描范圍的端點(diǎn)之間的AC頻率值的連續(xù)不間斷的系列。替代地，掃描曲線可以包括掃描范圍的端點(diǎn)之間的一系列間斷式AC頻率值。在不同的掃描曲線中，不同頻率和/或頻率值自身的增量之間的數(shù)量、時(shí)間間隔可以是均勻或不均勻的。
[0144]在一種實(shí)施方式或用戶(hù)選擇的操作模式中，處理器1510實(shí)行所識(shí)別的掃描范圍和掃描曲線，以識(shí)別為所實(shí)行的特定測(cè)試提供最大信噪比的頻率。在添加流體樣本且流體樣本的部分已到達(dá)感測(cè)區(qū)并已在感測(cè)區(qū)中被檢測(cè)到之后，使相關(guān)聯(lián)的栗1160去活，使得被分析物(細(xì)胞或顆粒)在相鄰傳感器1138的感測(cè)區(qū)中靜止或不動(dòng)。此時(shí)，處理器1510實(shí)行掃描。在掃描期間，由處理器1510識(shí)別施加于特定傳感器1138的導(dǎo)致最大信噪比的交流電的頻率。之后，再次激活栗送流體穿過(guò)特定傳感器1138的栗1160，并使用傳感器1138在向傳感器1138施加所識(shí)別的交流電頻率的情況下測(cè)試流體樣本。在另一實(shí)施方式中，基于所執(zhí)行的特定流體測(cè)試來(lái)識(shí)別交流電的預(yù)定標(biāo)稱(chēng)頻率，其中向傳感器1138施加標(biāo)稱(chēng)頻率附近的多個(gè)頻率。
[0145]在一種實(shí)施方式或用戶(hù)選擇的操作模式中，處理器1510識(shí)別最適合用戶(hù)選擇的流體測(cè)試的特定范圍，其中掃描曲線為默認(rèn)曲線，與不同范圍中的每個(gè)范圍相同。在另一種實(shí)施方式或用戶(hù)選擇的操作模式中，處理器1510自動(dòng)識(shí)別最適合所選擇的流體測(cè)試的特定掃描范圍，其中提示用戶(hù)選擇掃描曲線。在另一種實(shí)施方式或用戶(hù)選擇的操作模式中，處理器1510遵循應(yīng)用程序1522提供的指令，不僅自動(dòng)識(shí)別用于用戶(hù)選擇的特定流體測(cè)試的最適合范圍，而且自動(dòng)識(shí)別用于用戶(hù)選擇的特定流體測(cè)試的特定范圍的特定掃描曲線。在又一種實(shí)施方式或用戶(hù)可選的操作模式中，提示用戶(hù)選擇特定掃描曲線，其中鑒于用于特定的所選擇的流體測(cè)試的所選擇的掃描曲線，處理器1510識(shí)別最適合的掃描范圍。在一種實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器1512或遠(yuǎn)程存儲(chǔ)器(例如存儲(chǔ)器1604)包含查找表，其標(biāo)識(shí)用于可以執(zhí)行流體測(cè)試的不同可用或可選流體測(cè)試或流體/細(xì)胞/顆粒參數(shù)的不同掃描曲線中的不同掃描范圍。
[0146]在傳感器1138包括電傳感器的一種實(shí)施方式中，應(yīng)用程序接口 1520和應(yīng)用程序1522合作以引導(dǎo)處理器1510向測(cè)試盒1010的同一微流體芯片1130上的不同傳感器1138施加交流電的不同頻率。在一種實(shí)施方式中，處理器1510為用戶(hù)提供施加于不同電傳感器38的交流電的不同非零頻率的選擇。因?yàn)樘幚砥?510引導(dǎo)頻率源1512向不同的電傳感器1138施加交流電的不同非零頻率，不同的電傳感器1138執(zhí)行不同測(cè)試，輸出可以指示流體或其中包含的細(xì)胞的不同性質(zhì)或特性的不同信號(hào)。這種不同測(cè)試是在單一流體測(cè)試平臺(tái)上對(duì)單一流體樣本執(zhí)行的，而不需要將流體樣本從一個(gè)測(cè)試裝置轉(zhuǎn)移到另一個(gè)。結(jié)果，維持了流體樣本的完整性，降低了執(zhí)行多個(gè)不同測(cè)試的成本和復(fù)雜性，并還減少了可能有生物害處的廢品的量。
[0147]在例示的示例中，應(yīng)用程序1522和應(yīng)用編程接口 1520進(jìn)一步合作以引導(dǎo)處理器1510調(diào)整測(cè)試盒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，控制器便于充當(dāng)栗1160的電阻器的雙目的功能，以實(shí)現(xiàn)流體栗送和流體溫度調(diào)整二者。具體而言，處理器1510通過(guò)輸出控制信號(hào)而將電阻器致動(dòng)到流體栗送狀態(tài)，該控制信號(hào)令足夠量的電流通過(guò)栗1160，使得栗1160的電阻器將微流體通道1136、1236、1336、1436內(nèi)的相鄰流體加熱到高于流體的成核能量的溫度。結(jié)果，相鄰流體被汽化，生成容積大于形成蒸汽泡的流體的容積的蒸汽泡。該較大的容積用來(lái)推動(dòng)通道內(nèi)未汽化的剩余流體以使流體移動(dòng)通過(guò)傳感器1138或多個(gè)傳感器1138。在蒸汽泡破裂時(shí)，流體被從貯存器1134汲取到通道中，以占據(jù)破裂的蒸汽泡的先前容積。處理器1510以間歇或周期形式將栗1160的電阻器致動(dòng)到栗送狀態(tài)。在一種實(shí)施方式中，處理器1510以周期形式將栗1160的電阻器致動(dòng)到栗送狀態(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)。
[0148]在未將栗1160的電阻器致動(dòng)到栗送狀態(tài)的那些時(shí)段期間，直到高于流體的成核能量的溫度，處理器1510使用栗1160的同一電阻器在至少那些時(shí)段內(nèi)調(diào)整流體的溫度，在那些時(shí)段內(nèi)流體與傳感器1138相鄰或相對(duì)地延伸并正在被傳感器1138感測(cè)。在電阻器1160未處在栗送狀態(tài)的那些時(shí)段期間，處理器1510選擇性地將栗1160的電阻器致動(dòng)到溫度調(diào)整狀態(tài)，在該狀態(tài)中加熱相鄰流體而不使其汽化。處理器1510通過(guò)輸出控制信號(hào)而將栗1160的電阻器致動(dòng)到流體加熱或溫度調(diào)整狀態(tài)，該控制信號(hào)令足夠量的電流通過(guò)栗1160的電阻器，使得栗1160的電阻器將微流體通道內(nèi)的相鄰流體加熱到低于流體的成核能量的溫度而不使相鄰流體汽化。例如，在一種實(shí)施方式中，控制器將電阻器致動(dòng)到操作狀態(tài)，使得相鄰流體的溫度升高到低于流體的成核能量的第一溫度，并且然后維持或調(diào)節(jié)操作狀態(tài)，使得相鄰流體的溫度維持恒定或恒定維持在低于成核能量的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)。相反，在將栗1160的電阻器致動(dòng)到栗送狀態(tài)時(shí)，栗1160處于操作狀態(tài)，使得與栗1160的電阻器相鄰的流體的溫度不被維持在恒定溫度或恒定維持在預(yù)定義溫度范圍內(nèi)(在預(yù)定義溫度范圍內(nèi)升降)，而是迅速且連續(xù)地增大或斜升到高于流體的成核能量的溫度。
[0149]在一種實(shí)施方式中，處理器1510控制跨越栗1160的電阻器的電流供應(yīng)，使得電阻器在處于溫度調(diào)整狀態(tài)(相鄰流體的溫度未被加熱到高于其成核能來(lái)的溫度)時(shí)以雙態(tài)模式進(jìn)行操作。在栗1160的電阻器在溫度調(diào)整狀態(tài)下以雙態(tài)模式進(jìn)行操作的實(shí)施方式中，栗1160的電阻器是“開(kāi)”或“關(guān)”。在栗1160的電阻器為“開(kāi)”時(shí)，預(yù)定量的電流通過(guò)栗1160的電阻器，使得栗1160的電阻器以預(yù)定速率發(fā)射預(yù)定量的熱量。在栗1160的電阻器為“關(guān)”時(shí)，電流不通過(guò)電阻器，使得電阻器不會(huì)產(chǎn)生或發(fā)射任何額外的熱量。在這種雙態(tài)溫度調(diào)整操作模式中，處理器1510通過(guò)在“開(kāi)”與“關(guān)”狀態(tài)之間選擇性切換栗1160的電阻器，來(lái)控制施加于微流體通道內(nèi)的流體的熱量的量。
[0150]在另一實(shí)施方式中，處理器1510在處于溫度調(diào)整狀態(tài)時(shí)將栗1160的電阻器控制或設(shè)置在多個(gè)不同的“開(kāi)”操作狀態(tài)之一。結(jié)果，處理器1510選擇性地改變栗1160的電阻器產(chǎn)生和發(fā)射熱量的速率，熱發(fā)射速率是從多個(gè)不同可用非零發(fā)熱速率之中選擇的。例如，在一種實(shí)施方式中，處理器1510通過(guò)調(diào)節(jié)栗1160的特性來(lái)選擇性地改變或控制栗1160的電阻器改正熱量的速率。栗1160的電阻器的可以調(diào)節(jié)的特性的示例(除了開(kāi)關(guān)狀態(tài)之外)包括但不限于調(diào)節(jié)電阻器兩端供應(yīng)的電流的非零脈沖頻率、電壓和脈沖寬度。在一種實(shí)施方式中，處理器1510選擇性地調(diào)節(jié)多個(gè)不同特性，以控制或調(diào)整栗1160的電阻器發(fā)熱的速率。
[0151]在一種用戶(hù)可選的操作模式中，處理器1510遵循來(lái)自應(yīng)用編程接口 1520和應(yīng)用程序52的指令，選擇性地將栗1160的電阻器致動(dòng)到溫度調(diào)整狀態(tài)，以根據(jù)預(yù)定義或預(yù)定安排，維持流體的低于流體成核能量的恒定溫度或?qū)⒘黧w溫度恒定維持在低于流體成核能量的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)。在一種實(shí)施方式中，預(yù)定安排是預(yù)定周期或時(shí)間安排。例如，通過(guò)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)收集，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，取決于各種因素，例如被測(cè)試流體的類(lèi)型、將栗1160的電阻器致動(dòng)到栗送狀態(tài)的速率/頻率、在生成個(gè)體蒸汽泡的栗送周期期間溫度調(diào)節(jié)器60發(fā)熱的量、流體測(cè)試系統(tǒng)1000的各個(gè)部件的熱性質(zhì)、熱導(dǎo)率、栗1160和傳感器1138的電阻器的間距、初始沉積到樣本輸入端口 1018或測(cè)試系統(tǒng)1000中的流體樣本的初始溫度等，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)歷溫度變化?；诹黧w樣本經(jīng)歷系統(tǒng)1000中溫度變化或溫度損失的先前發(fā)現(xiàn)的可預(yù)測(cè)方式或模式，處理器1510輸出控制信號(hào)，控制信號(hào)如上所述選擇性地控制栗1160的電阻器何時(shí)開(kāi)或關(guān)、和/或在栗1160的電阻器處于“開(kāi)”狀態(tài)時(shí)選擇性地調(diào)節(jié)栗1160或多個(gè)栗1160的電阻器的特性，以便適應(yīng)所發(fā)現(xiàn)的溫度變化或損失模式，并且以便維持流體的低于流體成核能量的恒定溫度或?qū)⒘黧w溫度恒定維持在低于成核能量的預(yù)定義溫度范圍內(nèi)。在這種實(shí)施方式中，處理器1510將栗1160的電阻器致動(dòng)到溫度調(diào)整狀態(tài)以及處理器1510選擇性調(diào)節(jié)電阻器的操作特性以調(diào)節(jié)栗1160的電阻器的發(fā)熱速率的預(yù)定義周期定時(shí)安排存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1512中或被編程為諸如專(zhuān)用集成電路等集成電路的部分。
[0152]在一種實(shí)施方式中，處理器1510將栗1160致動(dòng)到溫度調(diào)整狀態(tài)以及處理器1510調(diào)節(jié)處于溫度調(diào)整狀態(tài)的栗1160的操作狀態(tài)的預(yù)定義時(shí)間安排基于向測(cè)試系統(tǒng)1000中插入流體樣本或由其觸發(fā)。在另一實(shí)施方式中，預(yù)定義時(shí)間安排基于與栗1160的電阻器栗送流體樣本相關(guān)聯(lián)的事件或被其觸發(fā)。在又一種實(shí)施方式中，預(yù)定義時(shí)間安排基于從傳感器1138輸出信號(hào)或數(shù)據(jù)或基于傳感器1138感測(cè)流體并輸出數(shù)據(jù)的安排或頻率，或者由這二者觸發(fā)。
[0153]在另一種用戶(hù)可選的操作模式中，處理器1510基于來(lái)自溫度傳感器1175的指示被測(cè)試流體的溫度的信號(hào)，選擇性地將栗1160的電阻器致動(dòng)到溫度調(diào)整狀態(tài)并在處于溫度調(diào)整狀態(tài)時(shí)選擇性地將栗1160的電阻器致動(dòng)到不同操作狀態(tài)。在一種實(shí)施方式中，處理器1510基于從溫度傳感器1175接收的指示被測(cè)試流體的溫度的所接收的信號(hào)，在栗送狀態(tài)與溫度調(diào)整狀態(tài)之間切換栗1160的電阻器。在一種實(shí)施方式中，處理器1510基于這種信號(hào)來(lái)確定被測(cè)試流體的溫度。在一種實(shí)施方式中，處理器1510以閉環(huán)方式進(jìn)行操作，其中，處理器1510基于從傳感器1175或超過(guò)一個(gè)傳感器1175連續(xù)或周期性接收的流體溫度指示信號(hào)，而連續(xù)或周期性地調(diào)節(jié)處于溫度調(diào)整狀態(tài)的栗1160的電阻器的操作特性。
[0154]在一種實(shí)施方式中，處理器1510將從溫度傳感器1175接收的信號(hào)的值相關(guān)到或索引到栗1160的電阻器的對(duì)應(yīng)操作狀態(tài)和開(kāi)始電阻器的這種操作狀態(tài)的特定時(shí)間、結(jié)束電阻器的這種操作狀態(tài)的時(shí)間和/或栗1160的電阻器的這種操作狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間。在這樣的實(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)聯(lián)的電阻器操作狀態(tài)信息。使用所存儲(chǔ)的索引信息，處理器1510確定或識(shí)別栗1160的電阻器的不同操作狀態(tài)之間的當(dāng)前關(guān)系以及微流體通道內(nèi)的流體的所產(chǎn)生的溫度變化。結(jié)果，處理器1510識(shí)別微流體通道內(nèi)的特定流體樣本或特定類(lèi)型的流體的溫度如何對(duì)處于溫度調(diào)整狀態(tài)的栗1160的電阻器的操作狀態(tài)的變化做出響應(yīng)。在一種實(shí)施方式中，處理器1510呈現(xiàn)所顯示的信息以允許操作員調(diào)節(jié)測(cè)試系統(tǒng)1000的操作，以補(bǔ)償測(cè)試系統(tǒng)1000的部件的老化或可能影響流體如何對(duì)栗1160的電阻器的操作特性的變化做出響應(yīng)的其它因素。在另一實(shí)施方式中，處理器1510自動(dòng)調(diào)節(jié)其如何基于所識(shí)別的對(duì)電阻器的不同操作狀態(tài)的溫度響應(yīng)來(lái)控制處于溫度調(diào)整狀態(tài)的栗1160的電阻器的操作。例如，在一種實(shí)施方式中，處理器1510基于所識(shí)別并存儲(chǔ)的流體樣本與電阻器之間的熱響應(yīng)關(guān)系來(lái)調(diào)節(jié)在“開(kāi)”和“關(guān)”狀態(tài)之間或在不同的“開(kāi)”操作狀態(tài)之間致動(dòng)栗1160的電阻器的預(yù)定安排。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)對(duì)從溫度傳感器1175接收的溫度信號(hào)做出響應(yīng)的方案。
[0155]盡管在圖示的示例中，移動(dòng)式分析器1232被示為包括平板計(jì)算機(jī)，但在其它實(shí)施方式中，移動(dòng)式分析器1232包括智能電話或膝上計(jì)算機(jī)或筆記本計(jì)算機(jī)。在其它實(shí)施方式中，利用固定計(jì)算裝置，例如臺(tái)式計(jì)算機(jī)或一體式計(jì)算機(jī)來(lái)替換移動(dòng)式分析器1232。
[0156]遠(yuǎn)程分析器1300包括相對(duì)于移動(dòng)式分析器1232被設(shè)置在遠(yuǎn)處的計(jì)算裝置?？梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)1500訪問(wèn)遠(yuǎn)程分析器1300。遠(yuǎn)程分析器1300提供額外的處理能力/速度、額外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)資源，在一些情況下，還提供應(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，其便于通過(guò)網(wǎng)絡(luò)1500在遠(yuǎn)程分析器1300與移動(dòng)式分析器1232之間進(jìn)行通信。處理器1602包括處理單元，其實(shí)行存儲(chǔ)器1604中包含的指令。存儲(chǔ)器1604包括非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包含引導(dǎo)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還存儲(chǔ)來(lái)自系統(tǒng)1000執(zhí)行的流體測(cè)試的數(shù)據(jù)或結(jié)果。
[0157]如圖7進(jìn)一步所示，存儲(chǔ)器1512另外包括緩沖器模塊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，它們合作以引導(dǎo)處理器1510實(shí)行如圖22所示的多線程流體參數(shù)處理方法。圖22示出并描述了處理器1510對(duì)單一數(shù)據(jù)接收器線程1704的接收和處理。在一種實(shí)施方式中，處理器1510針對(duì)同時(shí)接收多個(gè)數(shù)據(jù)集的多個(gè)同時(shí)發(fā)生的數(shù)據(jù)接收器線程中的每一個(gè)同時(shí)執(zhí)行多線程流體參數(shù)處理方法1700。例如，在一種實(shí)施方式中，處理器1510同時(shí)接收表示關(guān)于電參數(shù)、熱參數(shù)和光學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)信號(hào)。對(duì)于用于所接收的不同參數(shù)的每個(gè)數(shù)據(jù)集或信號(hào)系列，處理器1510同時(shí)實(shí)行方法1700。所有這種數(shù)據(jù)集被同時(shí)接收、緩沖、分析，然后被繪制或以其它方式呈現(xiàn)或顯示在移動(dòng)式分析器1232上。
[0158]在測(cè)試諸如血液樣本等流體樣本期間，處理器1510連續(xù)執(zhí)行數(shù)據(jù)接收器線程1704，其中由處理器1510接收指示至少一個(gè)流體特性的信號(hào)。在一種實(shí)施方式中，處理器1510根據(jù)數(shù)據(jù)接收器線程104接收的信號(hào)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。出于本公開(kāi)的目的，術(shù)語(yǔ)“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(lái)自流體傳感器1138的信號(hào)，其單獨(dú)經(jīng)歷修改，以便于使用這樣的信號(hào)，例如放大、噪聲過(guò)濾或去除、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) WAM利用射頻(RF)分量提取出頻率分量，從而識(shí)別被測(cè)裝置(特定傳感器1138)的阻抗所導(dǎo)致的相位實(shí)際偏移。
[0159]在一種實(shí)施方式中，處理器1510在執(zhí)行數(shù)據(jù)接收器線程1704期間連續(xù)接收的信號(hào)包括電阻抗信號(hào)，其指示由流體流經(jīng)電場(chǎng)區(qū)域造成的電阻抗的變化。處理器1510在執(zhí)行數(shù)據(jù)接收器線程1704期間連續(xù)接收的信號(hào)包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，表示這樣的信號(hào)經(jīng)歷過(guò)各種修改，以便于如上所述地隨后使用并處理這樣的信號(hào)。在一種實(shí)施方式中，由處理器1510執(zhí)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)。
[0160]在數(shù)據(jù)接收器線程1704下接收基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)期間，緩沖模塊1530引導(dǎo)處理器1510反復(fù)緩沖或暫時(shí)存儲(chǔ)預(yù)定時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào)。在例示的示例中，緩沖模塊1530引導(dǎo)處理器1510在諸如存儲(chǔ)器1512或另一存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)器中反復(fù)緩沖或暫時(shí)存儲(chǔ)在一秒時(shí)段或一段時(shí)間期間所接收的所有基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)。在其它實(shí)施方式中，預(yù)定時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào)包括在更短或更長(zhǎng)的時(shí)間段期間所接收的所有基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)。
[0161]在完成對(duì)每一預(yù)定時(shí)間量的信號(hào)的緩沖時(shí)，數(shù)據(jù)處理模塊1532引導(dǎo)處理器1510開(kāi)始并實(shí)行數(shù)據(jù)處理線程，該數(shù)據(jù)處理線程是在基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)的相關(guān)聯(lián)且剛好完成的時(shí)間量中所緩沖的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)中的每一個(gè)上執(zhí)行的。如圖3的示例中所示，在已經(jīng)在第一預(yù)定時(shí)間段1720從測(cè)試盒接口 1200接收到基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)(例如阻抗信號(hào))并對(duì)該信號(hào)進(jìn)行緩沖之后，數(shù)據(jù)處理模塊1532在時(shí)間1722引導(dǎo)處理器1510開(kāi)始第一數(shù)據(jù)處理線程724，在此期間，處理或分析在時(shí)間段1720期間接收的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)中的每一個(gè)。出于本公開(kāi)的目的，關(guān)于基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)的術(shù)語(yǔ)“處理”或“分析”是指通過(guò)施加方案等對(duì)基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)進(jìn)行的諸如放大、噪聲減小或去除或調(diào)制等動(dòng)作之外的額外的操縱，以確定或估計(jì)被測(cè)試流體的實(shí)際性質(zhì)。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(lái)估計(jì)或確定某一時(shí)間或在特定時(shí)間段期間流體中的個(gè)體細(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性質(zhì)，例如細(xì)胞的尺寸等。
[0162]類(lèi)似地，在第一時(shí)間段1720之后的第二預(yù)定時(shí)間段1726內(nèi)已經(jīng)接收并緩沖來(lái)自流體測(cè)試裝置的流體參數(shù)信號(hào)之后，數(shù)據(jù)處理模塊1532在時(shí)間1728引導(dǎo)處理器1510開(kāi)始第二數(shù)據(jù)處理線程1730，在此期間，處理或分析在時(shí)間段1726期間接收的基礎(chǔ)流體參數(shù)信號(hào)中的每一個(gè)。如圖22和例示的數(shù)據(jù)處理線程1732(數(shù)據(jù)處理線程M)中所示，在數(shù)據(jù)接收器線程1704繼續(xù)從測(cè)試盒接口 1200接收流體參數(shù)數(shù)據(jù)信號(hào)時(shí)，連續(xù)重復(fù)以下所描述的周期:緩沖預(yù)定時(shí)間量的信號(hào)，然后在該時(shí)間量或時(shí)間段到期時(shí)，開(kāi)始相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)線程以作用于或處理在該時(shí)間段期間接收的信號(hào)。
[0163]在完成每個(gè)數(shù)據(jù)處理線程時(shí)，將處理的信號(hào)或數(shù)據(jù)結(jié)果傳遞或傳輸?shù)綌?shù)據(jù)繪圖線程1736，如圖22中所示。在例示的示例中，當(dāng)在時(shí)間1740完成對(duì)在時(shí)間段1720期間接收的流體參數(shù)信號(hào)的處理時(shí)，將這種處理或分析的結(jié)果或處理數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)繪圖線程1736，其中在繪圖模塊1534的引導(dǎo)下將結(jié)果并入由數(shù)據(jù)繪圖線程1736實(shí)行的正在進(jìn)行的繪圖中。類(lèi)似地，當(dāng)在時(shí)間1742完成對(duì)在時(shí)間段1726期間接收的流體參數(shù)信號(hào)的處理時(shí)，將這種處理或分析的結(jié)果或處理數(shù)據(jù)發(fā)送到數(shù)據(jù)繪圖線程1736，其中在繪圖模塊1534的引導(dǎo)下將結(jié)果并入由數(shù)據(jù)繪圖線程1736實(shí)行的正在進(jìn)行的繪圖中。
[0164]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(lái)處理預(yù)定時(shí)間量的基礎(chǔ)信號(hào)，其中處理預(yù)定時(shí)間量的信號(hào)的該最大量的時(shí)間大于預(yù)定時(shí)間量自身。如圖22所示，通過(guò)對(duì)在流體測(cè)試期間接收的流體參數(shù)信號(hào)的處理進(jìn)行多線程化，移動(dòng)式分析器1232通過(guò)處理實(shí)時(shí)并行接收的多個(gè)信號(hào)而充當(dāng)移動(dòng)式分析器，便于由繪圖模塊1534實(shí)時(shí)繪制結(jié)果，避免并減少了任何冗長(zhǎng)的延遲。處理器1510遵循繪圖模塊1534中包含的指令而在顯示器1506上顯示數(shù)據(jù)繪圖線程的結(jié)果，而數(shù)據(jù)接收器線程1704繼續(xù)接收并緩沖流體參數(shù)信號(hào)。
[0165]處理器1510還通過(guò)網(wǎng)絡(luò)1500向遠(yuǎn)程分析器1300發(fā)送由數(shù)據(jù)處理線程1724、1730……1732產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。在一種實(shí)施方式中，由于在執(zhí)行數(shù)據(jù)處理線程期間生成了數(shù)據(jù)處理線程，處理器1510以連續(xù)方式向遠(yuǎn)程分析器1300發(fā)送包括在相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)處理線程中實(shí)行的處理的結(jié)果的數(shù)據(jù)。例如，立即向遠(yuǎn)程分析器1300傳輸在執(zhí)行數(shù)據(jù)處理線程1740期間在時(shí)間1740生成的結(jié)果，而不是一直等到數(shù)據(jù)處理線程1730結(jié)束的時(shí)間1742。在另一實(shí)施方式中，1510在特定數(shù)據(jù)處理線程已經(jīng)完成或結(jié)束之后將數(shù)據(jù)作為批數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。例如，在一種實(shí)施方式中，處理器1510在時(shí)間1740(與向數(shù)據(jù)繪圖線程1736發(fā)送這種結(jié)果同時(shí))將數(shù)據(jù)處理線程1724的所有結(jié)果作為一批發(fā)送到遠(yuǎn)程分析器1300。
[0166]遠(yuǎn)程分析器1300的處理器1602遵循存儲(chǔ)器1604提供的指令而分析所接收的數(shù)據(jù)。處理器1602向移動(dòng)式分析器1232發(fā)回其分析的結(jié)果(經(jīng)分析的數(shù)據(jù))。移動(dòng)式分析器1232在顯示器1506上顯示或以其它方式呈現(xiàn)從遠(yuǎn)程分析器1300接收的經(jīng)分析的數(shù)據(jù)，或以其它形式(無(wú)論是視覺(jué)還是聽(tīng)覺(jué)的)傳送結(jié)果。
[0167]在一種實(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)被分析器1232分析或處理的數(shù)據(jù)，其中移動(dòng)式分析器1232已經(jīng)執(zhí)行或?qū)嵭辛藢?duì)從測(cè)試盒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)的某種形式的操縱。例如，在一種實(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)和信號(hào)執(zhí)行第一級(jí)分析或處理。例如，在移動(dòng)式分析器上進(jìn)行阻抗分析，這會(huì)給出通過(guò)傳感器的細(xì)胞的數(shù)量。然后將這種處理的結(jié)果發(fā)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)果施加第二級(jí)分析或處理。第二級(jí)分析可以包括向從移動(dòng)式分析器1232接收的結(jié)果施加額外的方案、統(tǒng)計(jì)計(jì)算等。遠(yuǎn)程分析器1300對(duì)已經(jīng)在移動(dòng)式分析器1232處經(jīng)歷過(guò)某種形式的處理或分析的數(shù)據(jù)實(shí)行額外的、更復(fù)雜且更消耗時(shí)間或處理能力繁重的處理或分析。在遠(yuǎn)程分析器1300處實(shí)行的這種額外分析的示例包括但不限于，對(duì)從各個(gè)移動(dòng)式分析器收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行的凝固速率計(jì)算和分析，以發(fā)現(xiàn)趨勢(shì)并提供有意義的建議。例如，遠(yuǎn)程分析器1232可以匯集來(lái)自大地理區(qū)域內(nèi)的幾個(gè)患者的數(shù)據(jù)，以便于進(jìn)行流行病學(xué)研究并識(shí)別疾病的傳播。
[0168]盡管已經(jīng)參考示例性實(shí)施方式描述了本公開(kāi)內(nèi)容，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)至IJ，可以在形式和細(xì)節(jié)上做出很多改變而不脫離所主張主題的精神和范圍。例如，盡管可能將不同的示例性實(shí)施方式描述為包括提供益處的特征，但想到過(guò)在所述示例性實(shí)施方式中或在其它備選實(shí)施方式中，可以將所述特征彼此互換或者彼此組合。因?yàn)楸竟_(kāi)內(nèi)容的技術(shù)相對(duì)復(fù)雜，所以并不能預(yù)見(jiàn)到技術(shù)中的所有變化。參考示例性實(shí)施方式所描述的并在以下權(quán)利要求中闡述的本公開(kāi)內(nèi)容明顯旨在盡可能地寬泛。例如，除非專(zhuān)門(mén)另行指出，否則引述單一特定元件的權(quán)利要求也涵蓋多個(gè)這樣特定的元件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種設(shè)備，包括: 微流體通道； 所述微流體通道內(nèi)的電傳感器，所述電傳感器在所述微流體通道內(nèi)形成電場(chǎng)并輸出指示所述微流體通道內(nèi)的所述電場(chǎng)內(nèi)的流體的阻抗的信號(hào)； 頻率源；以及 控制器，所述控制器輸出控制信號(hào)，所述控制信號(hào)控制所述頻率源以在不同時(shí)間向所述電傳感器選擇性地施加交流電的不同非零頻率。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，要由所述控制器輸出的所述控制信號(hào)向所述電傳感器施加交流電的第一非零頻率并向所述電傳感器施加交流電的第二非零頻率，其中，向所述電傳感器施加的交流電的所述第二非零頻率的值基于在施加交流電的所述第一非零頻率期間從所述電傳感器接收的信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，要由所述控制器輸出的所述控制信號(hào)向所述電傳感器施加交流電的第一非零頻率并向所述電傳感器施加交流電的第二非零頻率，其中，所述第一非零頻率包括基于用于第一流體測(cè)試的第一頻率的信噪比性能而為所述第一流體測(cè)試選擇的頻率，并且其中，所述第二非零頻率包括基于用于不同于所述第一流體測(cè)試的第二流體測(cè)試的第二頻率的信噪比性能而為所述第二流體測(cè)試選擇的頻率。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，所述控制器在向所述電傳感器施加第一多個(gè)非零頻率時(shí)跨一頻率范圍進(jìn)行掃描。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述控制器在向所述電傳感器施加所述第一多個(gè)非零頻率時(shí)多次跨一頻率范圍進(jìn)行掃描。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述控制器在向所述電傳感器施加所述第一多個(gè)非零頻率時(shí)跨所述頻率范圍進(jìn)行連續(xù)掃描。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述控制器在向所述電傳感器施加所述第一多個(gè)非零頻率時(shí)跨所述頻率范圍進(jìn)行間斷性掃描。8.一種方法，包括: 向電傳感器施加第一非零頻率交流電以跨流體流經(jīng)的微流體通道形成第一電場(chǎng)； 對(duì)響應(yīng)于流體流經(jīng)所述第一電場(chǎng)發(fā)生的所述第一電場(chǎng)的阻抗變化進(jìn)行感測(cè)； 施加不同于所述第一非零頻率交流電的第二非零頻率交流電，以跨流體所流經(jīng)的所述微流體通道形成第二電場(chǎng)； 對(duì)響應(yīng)于流體流經(jīng)所述第二電場(chǎng)發(fā)生的所述第二電場(chǎng)的阻抗變化進(jìn)行感測(cè)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，交流電的所述第一非零頻率和交流電的所述第二非零頻率都處于單一的選定頻率范圍內(nèi)，所述單一的選定范圍基于所述范圍內(nèi)的用于單一流體測(cè)試的頻率的信噪比性能。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括:連續(xù)調(diào)節(jié)被施加到所述電傳感器的交流電的頻率以跨一頻率范圍進(jìn)行掃描。11.一種設(shè)備，包括: 非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其包含指令，所述指令引導(dǎo)處理器以: 提示用戶(hù)從多個(gè)可用測(cè)試之中選擇測(cè)試； 基于所述用戶(hù)對(duì)所述測(cè)試的選擇來(lái)選擇要施加于微流體通道內(nèi)的電傳感器的交流電的非零頻率； 輸出控制信號(hào)，以向微流體通道內(nèi)的所述電傳感器施加交流電的所述非零頻率；以及 響應(yīng)于向所述電傳感器施加所述非零頻率而接收信號(hào)，所述信號(hào)指示所述微流體通道內(nèi)的流體的特性。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，作為所選測(cè)試的部分，所述指令進(jìn)一步引導(dǎo)所述處理器向所述電傳感器施加包括所述非零頻率的多個(gè)非零頻率。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，所述指令引導(dǎo)所述處理器在向所述電傳感器施加所述多個(gè)非零頻率時(shí)跨一頻率范圍進(jìn)行掃描。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述指令基于所述用戶(hù)對(duì)所述測(cè)試的選擇而從多個(gè)可用掃描曲線中自動(dòng)選擇掃描曲線，并且其中，所述控制信號(hào)根據(jù)所選掃描曲線而使得所述多個(gè)非零頻率被施加給所述電傳感器。15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述指令在向所述電傳感器施加所述多個(gè)非零頻率時(shí)應(yīng)用連續(xù)掃描曲線。
【文檔編號(hào)】B81B1/00GK105940294SQ201580006445
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2015年1月30日
【發(fā)明人】S·C·陸, M·M·巴倫西亞, J·塞爾斯, M·吉里
【申請(qǐng)人】惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)