相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年9月29日提交的美國臨時申請?zhí)?2/056,718的權(quán)益，該申請通過引用并入到本文中。

背景技術(shù)：

體液中的微觀顆粒(諸如白細胞、細菌和病毒以及其他分析物(諸如蛋白質(zhì)、酶和代謝物))的檢測和量化在診斷和治療損害人體健康的許多病癥方面是重要的。例如，識別患者體內(nèi)的cd4t細胞計數(shù)為醫(yī)生提供患者的hiv感染狀態(tài)的信息。健康護理提供者常常隨時間推移而獲取多個cd4t細胞計數(shù)以便確定疾病的發(fā)展和hiv治療的有效性。下降的cd4t細胞計數(shù)指示hiv正在發(fā)展并損害免疫系統(tǒng)，而上升的cd4t細胞計數(shù)指示hiv治療正在改變疾病的過程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

檢測細胞的傳統(tǒng)方法已包括流式細胞術(shù)作為用于實現(xiàn)高靈敏度和準(zhǔn)確度的手段。現(xiàn)有技術(shù)要求復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)過高度訓(xùn)練的人員。傳統(tǒng)的流式細胞術(shù)系統(tǒng)由于此類系統(tǒng)的大小和成本而在很大程度上仍難以用于全球常規(guī)臨床使用。另外，某些系統(tǒng)只能夠分析一個類型的細胞或顆粒，限制了此類系統(tǒng)的有用性，特別是在資源貧乏環(huán)境和邊遠地區(qū)中。因此，本文提供的是與當(dāng)前可用的技術(shù)相比提供較高的成本有效性、便攜性以及可用性的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝。該細胞檢測和分析系統(tǒng)是堅固的、便攜的且緊湊的，允許在現(xiàn)場進行準(zhǔn)確且靈敏的細胞樣品分析。

在一個方面，本文公開了方法和包括匣盒的設(shè)備，所述匣盒包括：一個或多個外殼單元；流體芯片，其并入了一個或多個顆粒或細胞在所述流體芯片內(nèi)流過的一個或多個微流體通道；并入在所述一個或多個外殼中的一個中的檢測窗口，所述檢測窗口可操作用于促進在所述檢測窗口內(nèi)流動的一個或多個顆?；蚣毎囊粋€或多個圖像的捕捉。在一些實施方式中，所述匣盒是一次性匣盒。在一些實施方式中，所述流體芯片還包括：基礎(chǔ)層、第二層以及蓋層；進口，樣品通過所述進口被引入到所述微流體通道；出口，通過所述出口可以從所述流體芯片去除所述樣品；以及位于所述出口附近的廢料儲存器，所述廢料儲存器可操作用于在所述樣品已流過所述微流體芯片之后收集所述樣品。

在一些實施方式中，所述匣盒包括基于毛細管力或表面張力來驅(qū)動流體流動的特征。在一些實施方式中，所述特征還支撐所述匣盒的整體結(jié)構(gòu)，并且可以幫助過濾和準(zhǔn)備被引入到所述匣盒中的所述樣品。在一些實施方式中，所述流體芯片包括位于所述流體芯片內(nèi)的支柱或支柱結(jié)構(gòu)。在另一些實施方式中，所述流體芯片包括可選地采取定義幾何或?qū)ΨQ圖案的圖案化通道或者用以幫助將所述樣品和試劑就地混合的室。在又一些實施方式中，所述流體芯片包括采取非對稱圖案的圖案化通道。在又一些實施方式中，所述流體芯片還包括支柱與圖案化通道的組合。

在一些實施方式中，所述匣盒包括基于機械力來驅(qū)動流體流動的特征。在另外的實施方式中，所述匣盒包括波紋管致動器，其驅(qū)動流體流動通過所述匣盒。在另外的實施方式中，所述波紋管致動器包括微步進馬達。在另外的實施方式中，所述波紋管致動器包括微型泵致動器。在另外的實施方式中，所述波紋管致動器包括微型泵致動器驅(qū)動器。在另外的實施方式中，所述波紋管致動器幫助將所述樣品和試劑就地混合。在另一些實施方式中，所述匣盒包括支柱、圖案化通道以及用以驅(qū)動流體流動的一個或多個波紋管致動器的組合。

在一些實施方式中，所述流體芯片和檢測窗口被并入在一個外殼單元中。在一些實施方式中，所述匣盒連接到檢測模塊，并且所述檢測模塊向用戶呈現(xiàn)樣品分析。在一些實施方式中，所述檢測窗口和檢測模塊可操作用于應(yīng)用多熒光檢測。在一些實施方式中，樣品準(zhǔn)備被集成到所述匣盒中。在另外的實施方式中，將包括樣品準(zhǔn)備的匣盒放置于分離的模塊中以進行樣品處理。在一些實施方式中，樣品準(zhǔn)備模塊包括用于裝載至少一個或多個匣盒以進行樣品處理的多個槽。然后將所述匣盒放置于分析物檢測模塊中以用于檢測。在一些實施方式中，將樣品準(zhǔn)備并入到分離的設(shè)備中。在其他實施方式中，將樣品準(zhǔn)備設(shè)備和匣盒放置于外殼中并集成在一起。

在一些實施方式中，供應(yīng)測試所需的所有試劑并密封在匣盒中。在另外的實施方式中，在所述芯片上將所述試劑干燥。在另外的實施方式中，所述試劑被凍干。在其他實施方式中，所述試劑被緩慢干燥。在另外的實施方式中，所述匣盒上的所述試劑具有0℃至40℃下至少12個月、10℃至40℃下至少12個月、10℃至30℃下至少12個月、20℃至30℃下至少12個月、10℃下至少12個月、20℃下至少12個月、30℃下至少12個月、40℃下至少12個月的保存期限。在另外的實施方式中，裝置上的所述試劑在0℃與50℃之間波動的情況下具有至少48小時的保存期限。在一些實施方式中，所述匣盒保持200微升的最大容積。在其他實施方式中，所述匣盒保持100微升的最大容積。在另一些實施方式中，所述匣盒可以處理具有100微升的最大體積的樣品。在又一些實施方式中，所述匣盒可以處理具有50微升的最大體積的樣品。在另外的實施方式中，所述匣盒可以處理具有20微升至40微升的最大體積的樣品。在一些實施方式中，所述匣盒需要最少2微升用于分析。在一些實施方式中，所述匣盒需要最少2微升至15微升用于分析。在一些實施方式中，所述匣盒需要最少2微升至10微升用于分析。在一些實施方式中，所述匣盒需要最少2微升至5微升用于分析。在一些實施方式中，所述匣盒具有用于計量待分析的血液的量的系統(tǒng)。

在一些實施方式中，所述計量系統(tǒng)并入了軟件方法，其中隨著細胞/顆粒被檢測而測量細胞/顆粒速度。在檢測之后，將隨著其跨檢測區(qū)域移動而跟蹤其運動。給定測量的速度和微通道尺寸(寬度和深度)，嵌入式圖像分析軟件可以計算由檢測系統(tǒng)處理的體積。在其他實施方式中，計量方法并入了基于硬件的方法。在一些實施方式中，在遠離檢測區(qū)域在下游的廢料收集通道中放置兩個光檢測器。所述兩個光檢測器分開已知距離，其規(guī)定一定量的預(yù)定體積。一旦樣品前面到達第一檢測器，則嵌入式軟件開始體積測量，并且當(dāng)樣品前面到達第二檢測器時，其意味著已經(jīng)處理并分析所述預(yù)定量的樣品。所述的兩個示例都可以準(zhǔn)確地測量或計算在微流體設(shè)備上處理的樣品體積。

在一些實施方式中，所述匣盒包括內(nèi)部系統(tǒng)，該內(nèi)部系統(tǒng)為每次測試提供質(zhì)量控制和校準(zhǔn)。在一些實施方式中，所述匣盒具有機械和光學(xué)標(biāo)記以用于對準(zhǔn)。在一些實施方式中，用唯一標(biāo)識號來標(biāo)記所述匣盒。

在另一方面，本文公開了檢測模塊，包括：光學(xué)成像系統(tǒng)；匣盒裝載機構(gòu)；波紋管致動器；以及互連板。在一些實施方式中，所述檢測模塊還包括：顯示器；跟蹤標(biāo)簽讀取器；電源系統(tǒng)；輸入/輸出連接；處理單元；無線連接；以及存儲或存儲器。在一些實施方式中，所述檢測模塊還包括防滑握持表面。在一些實施方式中，所述互連板包括數(shù)據(jù)存儲；輸入/輸出機構(gòu)；以及軟件。在另外的實施方式中，所述檢測模塊還包括電池。在一些實施方式中，所述電池是可再充電的。在另外的實施方式中，所述檢測模塊還包括鍵盤。在一些實施方式中，所述檢測模塊包括觸摸屏。在一些實施方式中，所述檢測模塊在直射陽光下是可讀的。在一些實施方式中，所述檢測模塊尺寸不超過24×13×8.5cm。在一些實施方式中，所述檢測模塊使用視覺和可聽指示器來向用戶傳達測試何時完成或者已失敗。在一些實施方式中，所述檢測模塊能夠讀取、顯示以及存儲日期、時間、操作員id、患者id、地點id、匣盒id、儀器id、絕對和/或％cd4t細胞計數(shù)、白血細胞計數(shù)以及質(zhì)量控制狀態(tài)及其組合。在一些實施方式中，所述檢測模塊可以被中央數(shù)據(jù)中心禁用。在一些實施方式中，所述軟件在顯示、存儲以及發(fā)送患者數(shù)據(jù)時保持相當(dāng)于政府規(guī)章標(biāo)準(zhǔn)的隱私標(biāo)準(zhǔn)，例如hipaa或hl-7。在一些實施方式中，可以從遠程服務(wù)器更新或升級所述檢測模塊的軟件。在一些實施方式中，所述檢測模塊可以使用輸入/輸出連接而連接到計算機。在一些實施方式中，所述輸入/輸出連接是通過usb端口。在一些實施方式中，所述檢測模塊能夠接受可替換sim卡。在一些實施方式中，所述檢測模塊能夠讀取跟蹤標(biāo)簽、條形碼或者接受通過鍵盤或觸摸屏手動地錄入的信息。

在另一方面，本文公開了細胞和顆粒檢測和分析系統(tǒng)，包括：匣盒，其包含并入了微流體通道的流體芯片，該微流體通道可操作用于一個或多個細胞或顆粒在所述微流體通道內(nèi)流動；檢測模塊，其可操作用于捕捉在所述流體芯片內(nèi)流動的所述一個或多個細胞或顆粒的一個或多個圖像。在一些實施方式中，所述流體芯片并入了檢測區(qū)，并且所述檢測模塊可操作用于通過檢測窗口來捕捉在所述流體芯片內(nèi)流動的一個或多個細胞或顆粒的圖像。在一些實施方式中，所述光學(xué)源是位于流體芯片以上或以下的光源。在一些實施方式中，所述檢測模塊并入了cmos檢測器或ccd檢測器。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)對手指刺血樣品、足跟刺血樣品或者使用vacutainer管收集的血液進行操作。在一些實施方式中，系統(tǒng)提供定量絕對cd4t細胞、白血細胞計數(shù)以及％cd4t細胞測量結(jié)果及其組合。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)在每微升50至3000細胞的范圍內(nèi)實現(xiàn)＞90％的準(zhǔn)確度。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)在每微升100至1000細胞的范圍內(nèi)實現(xiàn)＞90％的準(zhǔn)確度。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)在每個芯片中包含內(nèi)部質(zhì)量控制和校準(zhǔn)機構(gòu)。在一些實施方式中，所述檢測模塊并入了圖像分析程序，所述圖像分析程序可操作用于分析由所述檢測模塊捕捉的所述一個或多個圖像以產(chǎn)生分析結(jié)果。在另外的實施方式中，所述圖像分析程序產(chǎn)生診斷結(jié)果。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)是堅固的。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)是便攜式的。在一些實施方式中，可以將所述流體芯片、光學(xué)源以及檢測模塊并入在單個外殼內(nèi)。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)能夠在8小時時段內(nèi)執(zhí)行至少24次測試。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)在以下情況下不報告測試：所述外殼中存在不足的血液量；在樣品中檢測到氣泡；光學(xué)檢測器過熱；存在不足以執(zhí)行完整測試的電力；或者測試是用過期的匣盒運行的。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)耐受：5℃與50℃之間的運輸；5℃與30℃之間的存儲；以及用于操作、運輸或存儲的10-95％的非冷凝濕度范圍。在一些實施方式中，系統(tǒng)能夠無線地或者使用輸入/輸出連接而與打印機通信。在一些實施方式中，所述輸入/輸出連接是通過usb端口。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)提供以下可追溯性：測試程序到用戶id；以及結(jié)果到測試id到患者id到匣盒id。在一些實施方式中，所述系統(tǒng)可操作用于拍攝分析室內(nèi)部的樣品的靜態(tài)光學(xué)圖像。

在另一方面，本文公開了通過包括以下步驟的過程制備的產(chǎn)品：向包含流體芯片的匣盒引入一個或多個細胞或顆粒的樣品；使樣品流過所述流體芯片內(nèi)的微流體通道；以及操作檢測模塊以分析在所述流體芯片內(nèi)流動的所述樣品。在一些實施方式中，用所述過程制備產(chǎn)品還包括以下步驟：檢測器模塊操作檢測器以捕捉流過所述流體芯片的檢測窗口剖面的樣品的一個或多個圖像；檢測模塊操作圖像分析程序以分析所述一個或多個圖像；以及所述圖像分析程序生成關(guān)于所述樣品的結(jié)果。在另外的實施方式中，用所述過程制備產(chǎn)品還包括圖像分析程序生成關(guān)于所述樣品的診斷結(jié)果的步驟。在一些實施方式中，用所述過程制備產(chǎn)品還包括檢測模塊應(yīng)用一個或多個計算以及一個或多個算法來分析所述樣品的步驟。在一些實施方式中，用所述過程制備產(chǎn)品還包括步驟：創(chuàng)建便攜式系統(tǒng)，其包括如本文公開的匣盒，該匣盒并入了流體芯片和光學(xué)成像模塊；以及用戶將包括所述匣盒的所述便攜式系統(tǒng)攜帶至各種位置以執(zhí)行細胞或顆粒物檢測和分析。在另外的實施方式中，用所述過程制備產(chǎn)品還包括步驟：攜帶包括如本文公開的匣盒的便攜式設(shè)備以在以下各項中的一個或多個中執(zhí)行細胞檢測和分析：一個或多個遠程位置；一個或多個正在開發(fā)的位置；一個或多個已開發(fā)位置。在一些實施方式中，用所述過程制備產(chǎn)品還包括存儲細胞樣品的分析的步驟。

在另一方面，本文描述了細胞或顆粒檢測和分析的過程，包括向包含流體芯片的匣盒引入一個或多個細胞或顆粒的樣品；使樣品流過所述流體芯片內(nèi)的微流體通道；以及檢測模塊，其用以分析在所述流體芯片內(nèi)流動的所述樣品。在一些實施方式中，所述過程還包括操作檢測器以捕捉流過所述流體芯片的檢測窗口剖面的細胞樣品的一個或多個圖像；檢測模塊操作圖像分析程序以分析所述一個或多個圖像；以及圖像分析程序生成關(guān)于所述細胞樣品的細胞分析結(jié)果。在另外的實施方式中，所述過程還包括圖像分析程序生成關(guān)于所述細胞樣品的結(jié)果。在另外的實施方式中，所述過程還包括檢測模塊應(yīng)用一個或多個計算以及一個或多個算法來分析所述細胞樣品。在另外的實施方式中，所述過程還包括創(chuàng)建并入了流體芯片和光學(xué)成像模塊的便攜式匣盒；以及用戶將所述便攜式匣盒攜帶至各種位置以執(zhí)行細胞檢測和分析。在另外的實施方式中，所述過程還包括攜帶所述便攜式匣盒以在以下各項中的一個或多個中執(zhí)行細胞檢測和分析：一個或多個遠程位置；一個或多個正在開發(fā)的位置；一個或多個已開發(fā)的位置。在另外的實施方式中，所述過程還包括存儲所述細胞樣品的分析的步驟。

在另一方面，本文公開了工具套裝，其包括一個或多個匣盒；一個或多個刺血針；以及一個或多個毛細管或移液管。在一些實施方式中，所述工具套裝還包括檢測模塊。在一些實施方式中，所述工具套裝的所述毛細管或移液管被標(biāo)記，從而確保正確量的血液被收集并轉(zhuǎn)移至一次性外殼。在一些實施方式中，所述工具套裝的所述毛細管或移液管是抗凝的。在一些實施方式中，所述工具套裝的所述毛細管被用edta處理。

援引并入

在本說明書中提到的所有出版物、專利以及專利申請被通過引用并入到本文中，其程度如同每個單獨的出版物、專利或?qū)＠暾埍痪唧w地且單獨地指示為被通過引用而并入一樣。

附圖說明

在所附權(quán)利要求中特別地闡述了本文公開的方法和設(shè)備的新穎特征。通過參考闡述其中利用本發(fā)明的原理的說明性實施方式的以下詳細描述和附圖，將獲得對本發(fā)明的特征和優(yōu)點的更好理解，在附圖中：

圖1示出了光學(xué)成像系統(tǒng)配置的非限制性示例，其中，光源指向一次性匣盒的(a)頂部邊緣或(b)底部邊緣。

圖2示出了一個實施方式的非限制性示例，包括涉及手持式設(shè)備時的光學(xué)成像系統(tǒng)和匣盒。

圖3示出了并入在兩個或更多個匣盒(例如分析匣盒和匣盒)內(nèi)的組件的非限制性示例。

圖4示出了流體芯片的組件的非限制性示例。

圖5示出了(a)微流體芯片、(b)具有細胞檢測和分析微芯片的放大圖的非限制性示例，特別地示出了支柱。

圖6示出了提供了在流式細胞儀和原型設(shè)備上執(zhí)行的測試的結(jié)果的比較的表的非限制性示例。

圖7示出了提供了在流式細胞儀和原型設(shè)備上執(zhí)行的測試的結(jié)果的比較的線性測試的非限制性示例。

圖8示出了在連續(xù)時間點處捕捉的一系列圖像的非限制性示例。t＝0表示圖像的開始(0秒)，并且t＝1、t＝2、t＝3、t＝4、t＝5分別地指示1秒、2秒、3秒、4秒和5秒。

圖9示出了分析室內(nèi)部的細胞或顆粒物移動的非限制性示例。

圖10示出了由ccd檢測器生成的圖像的組合集合的非限制性示例。

圖11示出了由光學(xué)成像系統(tǒng)檢測器在以下各項下捕捉的圖像的非限制性示例：(a)50ms曝光；s/b3/2；(b)25ms曝光，s/b1300/900；(c)15ms曝光，s/b750/550；(d)10ms曝光，s/b695/500。

圖12示出了以下各項的非限制性示例：(a)作為流動速度的樣品的流體流速，以及(b)每圈時間的樣品的填充時間。

圖13示出了多色熒光檢測的非限制性示例，其中，每個濾波器提供色彩檢測功能性。

圖14示出了由并入了在光學(xué)成像系統(tǒng)中并排放置在一起的兩個半月形光學(xué)濾波器的實施方式捕捉的雙色熒光圖像的非限制性示例。

圖15示出了兩個半月形濾波器的透射譜的非限制性示例。

圖16示出了根據(jù)本文公開的方法和實施方式的匣盒的非限制性示例。

圖17示出了根據(jù)本文公開的方法和實施方式的匣盒的非限制性示例。

圖18示出了根據(jù)本文公開的方法和實施方式的匣盒的非限制性示例。

圖19示出了根據(jù)本文公開的方法和實施方式的匣盒和外殼的非限制性示例。

圖20示出了根據(jù)本文公開的方法和實施方式的匣盒和外殼的非限制性示例。

圖21示出了根據(jù)本文公開的方法和實施方式的匣盒的非限制性示例，其具有關(guān)于端口密封柱塞的進一步細節(jié)。

圖22示出了根據(jù)本文公開的方法和實施方式的匣盒的非限制性示例，其具有關(guān)于并入用于通過匣盒的流體移動的波紋管柱塞的進一步細節(jié)。

圖23示出了根據(jù)本文公開的方法和實施方式的匣盒的非限制性示例，其具有關(guān)于并入在匣盒的檢測窗口以下或下面的檢測模塊的物鏡的進一步細節(jié)。

圖24示出了被并入到匣盒中的塞子的非限制性示例。塞子可操作地維持匣盒內(nèi)的壓力以幫助流體移動。塞子可以可選地并入用于與樣品混合的試劑(“圓錐形試劑表面”)。

圖25示出了匣盒裝載機構(gòu)的非限制性示例，其包括凸輪組裝件、柱塞組裝件以及門。

圖26示出了檢測模塊的非限制性示例，其包括光學(xué)成像系統(tǒng)的可選配置。

具體實施方式

流式細胞術(shù)是在顆粒檢測和識別領(lǐng)域中使用的技術(shù)。通常，流式細胞術(shù)儀器要求復(fù)雜的基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)過高度訓(xùn)練的人員。流式細胞術(shù)在臨床中的使用由于此類系統(tǒng)的大小和成本而受限。本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝的優(yōu)點包括但不限于提供更簡單、更緊湊、有成本效益且便攜式的顆粒物檢測和分析系統(tǒng)。本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝的更多優(yōu)點包括使樣品在檢測模塊之上流動，這允許檢測模塊保持在相同位置處，排除了芯片、樣品或濾波器的必需的重定位。本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝的更多優(yōu)點包括減少的顆粒物成塊、用以分析許多不同類型的顆粒物的縮放能力以及持續(xù)的圖像捕捉能力。

在某些實施方式中，本文描述了一種用于細胞或微粒物檢測和分析的匣盒，包括：一個或多個外殼單元；流體芯片，其并入了樣品的一個或多個細胞或顆粒在流體芯片內(nèi)流過的微流體通道；并入在一個或多個外殼中的一個中的檢測窗口，該檢測窗口可操作用于促進在檢測區(qū)內(nèi)流動的一個或多個細胞或顆粒的一個或多個圖像的捕捉。

在某些實施方式中，本文還描述了檢測模塊，其包括：光學(xué)成像系統(tǒng)；匣盒裝載機構(gòu)；波紋管致動器以及互連板。

在某些實施方式中，本文還描述了細胞或顆粒檢測和分析系統(tǒng)，其包括：匣盒，該匣盒包含流體芯片，該流體芯片并入了可操作用于一個或多個細胞或顆粒在微流體通道內(nèi)流動的微流體通道；檢測模塊，其可操作用于捕捉在流體芯片內(nèi)流動的一個或多個細胞或顆粒的一個或多個圖像。

在某些實施方式中，本文還描述了細胞或顆粒檢測和分析的過程，包括步驟：向包含流體芯片的匣盒引入一個或多個細胞或顆粒的樣品；使樣品流過流體芯片內(nèi)的微流體通道；以及檢測模塊，其用以分析在流體芯片內(nèi)流動的樣品。

在某些實施方式中，本文還描述了工具套裝，其包括一個或多個匣盒；一個或多個刺血針；以及用于樣品收集的一個或多個毛細管。

特定定義

除非另外定義，本文使用的所有技術(shù)術(shù)語具有與本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員一般地理解的相同意義。如在本說明書和所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式“一”、“一個”和“該”包括復(fù)數(shù)參考，除非上下文另外清楚地指明。本文對“或”的任何提及涵蓋“和/或”，除非另外說明。

分析

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括細胞和顆粒檢測和分析。在另外的實施方式中，“細胞”或“多個細胞”可以包括所有類型的細胞材料，包括但不限于人類細胞，例如白血細胞、全血細胞、淋巴細胞和源自于人類的其他細胞、動物細胞、微生物細胞，包括但不限于細菌、真菌或病毒細胞。在一些實施方式中，“顆?！笨梢园ㄋ械挠袡C和無機顆粒和微粒物物質(zhì)，其具有不同的形狀、大小、化學(xué)和生物改性，包括但不限于細胞碎屑、細胞膜、細胞器、合成珠或顆粒以及其他顆?；蝾w粒物或其組合。在另外的實施方式中，顆?？梢园ㄓ袡C化合物，諸如但不限于蛋白質(zhì)、酶、代謝物、維生素、碳水化合物和/或脂肪。在另外的實施方式中，顆?？梢园ㄋ幬锘蚱渌幤贰Ｔ诹硗獾膶嵤┓绞街?，顆粒可以包括過敏原，諸如但不限于花粉、孢子、灰塵以及頭皮屑。

在另外的實施方式中，本文描述的細胞或顆粒檢測和分析設(shè)備、系統(tǒng)和方法可操作用于實現(xiàn)白血細胞分析。在一些實施方式中，本文公開的細胞和顆粒樣品檢測和分析設(shè)備和方法可操作用于檢測hiv、乙型肝炎、丙型肝炎、梅毒、膿毒病、瘧疾以及其他指征或疾病。在其他實施方式中，本文公開的細胞和顆粒樣品檢測和分析設(shè)備和方法能夠檢測食物和水傳病原體。在又一些實施方式中，本文公開的細胞和顆粒樣品檢測和分析設(shè)備和方法能夠?qū)⒂糜趆iv/aids的肌酸酐和病毒載量進行量化。在又一些實施方式中，本文公開的細胞檢測和分析設(shè)備和方法可操作用于實現(xiàn)cd4t細胞分析和計數(shù)。在另外的實施方式中，本文描述的細胞和顆粒樣品檢測和分析設(shè)備、系統(tǒng)和方法可以可操作用于實現(xiàn)其他類型的分析和計數(shù)，例如cd3、cd8、cd64、cd4或cd45細胞的分析和計數(shù)。并且，在一些實施方式中，本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)和工具套裝可以可操作用于對具有從約1微米至100微米直徑的大小的細胞或顆粒進行跟蹤和計數(shù)。在另外的實施方式中，顆?？梢允莵單⑿偷摹Ｔ诟鞣N實施方式中，細胞或顆?？梢孕∮?0微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米或100微米。在又一些實施方式中，細胞或顆?？梢源笥?微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米或100微米。

在一些實施方式中，樣品包括體液、全血、血液、血清、血漿、腦脊髓液、身體組織、尿液或唾液、痰、水、乳或其他流體樣品。在其他實施方式中，樣品來自人類、動物、植物、昆蟲或細胞培養(yǎng)物。在其他實施方式中，樣品來自食物、飲料、生長培養(yǎng)基、環(huán)境樣品、液體、水或其組合。

外殼單元

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)和工具套裝包括外殼單元或其使用。在另外的實施方式中，外殼單元由任何適當(dāng)?shù)耐鈿げ牧闲纬?，例如但不限于塑料或金屬材料或其組合。在另外的實施方式中，外殼的大小和形狀可以隨著匣盒的配置而改變。

流體芯片

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括流體芯片或其使用。在另外的實施方式中，流體芯片可以是流體匣盒、微流體匣盒、微流體芯片或一些其他可適用元件。在又一些實施方式中，流體芯片可以包含基礎(chǔ)層、第二層以及蓋層。在其他實施方式中，流體芯片可以包含基礎(chǔ)層和蓋層。在一些實施方式中，基礎(chǔ)層可以并入流體結(jié)構(gòu)，例如但不限于以su-8負性光致抗蝕劑、塑料、丙烯酸或聚合物材料限定的結(jié)構(gòu)。在另外的實施方式中，可以使用光刻技術(shù)對流體通道進行圖案化，使得沉積步驟可以包括旋涂和干燥技術(shù)或者熱壓印/注塑成型。在其他實施方式中，基礎(chǔ)層可以具有范圍從1mm至300mm的長度和范圍從1mm至200mm的寬度。在一些實施方式中，基礎(chǔ)層可以包括玻璃、聚合物、金屬、半導(dǎo)體材料(諸如硅)或其組合。在又一些實施方式中，基礎(chǔ)層可以是完全固化的。在一些實施方式中，可以用與用來沉積基礎(chǔ)層的相同步驟來沉積第二層。在另外的實施方式中，可以對第二層進行進一步圖案化，諸如但不限于通過光掩模來曝光。在一些實施方式中，第二層可以具有范圍從1mm至300mm的長度和范圍從1mm-200mm的寬度。在其他實施方式中，第二層可以包括玻璃、聚合物、光致抗蝕劑或其混合物。在一些實施方式中，蓋層可以由各種材料制成，諸如但不限于塑料丙烯酸。在另外的實施方式中，蓋層可以是用機械鉆孔沉積以形成進口和出口的部分固化su-8光致抗蝕劑層。在一些實施方式中，包括用以保護流體匣盒的外殼。在其他實施方式中，外殼可以是使用注塑成型過程由聚合物材料(諸如塑料丙烯酸)制成的。在一些實施方式中，外殼還允許容易用于用戶處理匣盒。

在一些實施方式中，流體芯片可以并入一個或多個區(qū)，諸如樣品裝載隔室、混合室、流體通道以及分析室。在另外的實施方式中，流體芯片可以包含樣品裝載隔室，在該樣品裝載隔室中用移液管將樣品轉(zhuǎn)移到端口。在另外的實施方式中，用edta來處理樣品裝載隔室。在另外的實施方式中，用肝素或其他阻凝劑來處理樣品裝載隔室。在一些實施方式中，匣盒容納例如使用移液管收集的來自手指刺血樣品。在一些實施方式中，將使用移液管將從約1微升至約100微升、從約1微升至約50微升、從約1微升至約25微升、從約1微升、從約5微升、從約10微升、從約15微升、從約20微升、從約25微升、從約30微升、從約35微升、從約40微升、從約45微升、從約50微升、從約55微升、從約60微升、從約65微升、從約70微升、從約75微升、從約80微升、從約85微升、從約90微升、從約95微升、從約100微升轉(zhuǎn)移到微流體匣盒。在另一實施方式中，微流體匣盒可以具有樣品收集端口，其中可以直接地收集例如來自手指刺血樣品并裝載到匣盒上。

在又一些實施方式中，樣品裝載隔室要求蓋、塞子或密封。在一些實施方式中，樣品裝載隔室包括如在pct/ep2014/064290中公開的蓋、塞子或密封，該pct/ep2014/064290被整體地并入到本文中。在又一些實施方式中，樣品裝載隔室被氣密密封。在又一些實施方式中，流體芯片可以包含混合室，其中可以將樣品與試劑混合。在又一些實施方式中，混合室可以包含緩慢干燥或冷凍干燥的試劑。在另外的實施方式中，試劑被凍干。在又一些實施方式中，蓋、塞子或密封可以被涂敷或者可以包含試劑以便在匣盒內(nèi)就地混合。在又一些實施方式中，混合室可以包含熒光標(biāo)記抗體。在一些實施方式中，混合室可以包含涂敷到珠(bead)上的抗體。在另一些實施方式中，涂敷到珠上的抗體可以被熒光標(biāo)記。在又一些實施方式中，混合室是被動式流體混合器，并且可以包含在準(zhǔn)備室或分析室內(nèi)。在又一些實施方式中，可以使用波紋管致動系統(tǒng)將混合室內(nèi)的流體混合。

在一些實施方式中，流體芯片可以包含流體信道，其中，該通道可以包括可以被設(shè)計成產(chǎn)生細胞或顆粒的層流的窄探詢區(qū)域。在另外的實施方式中，流體芯片可以包含多個微流體通道。在一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以小于1500微米、小于1200、小于900微米、小于800微米、小于700微米、小于600微米、小于500微米、小于400微米、小于300微米、小于200微米或小于100微米寬。在其他實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是從約400微米至約1000微米寬。在另一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是從約500微米至約700微米寬。在又一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是100微米至1000微米寬。在一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是600微米寬。在其他實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以小于2000微米、小于1800微米、小于1600微米、小于1500微米、小于1400微米、小于1300微米、小于1200微米、小于1100微米、小于1000微米、小于800微米、小于600微米長。在一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是從約800微米至約1600微米長。在另一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域可以是從約1000微米至約1400微米長。在另外的實施方式中，探詢區(qū)域可以是近似1-50微米、小于10微米、小于20微米、小于30微米、小于40微米或小于50微米深。在另一些實施方式中，探詢區(qū)域可以是大于10微米、大于20微米、大于30微米、大于40微米或大于50微米深。在又一些實施方式中，流體通道探詢區(qū)域。在另外的實施方式中，探詢區(qū)域可以由檢測模塊的大小來限定。

在一些實施方式中，微流體通道可以包括一個或多個支柱。在另外的實施方式中，微流體通道支柱可以是各種大小和/或各種形狀的，包括但不限于正方形、圓形、矩形或六邊形。在一些實施方式中，支柱可以是玻璃、聚合物、光致抗蝕劑或其組合。在其他實施方式中，微流體通道支柱可以以規(guī)則的均勻間隔位于通道內(nèi)，或者可以是隨機間隔的。在另外的實施方式中，支柱在寬度方面可以是1-200微米，包括小于10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米、190微米或200微米寬的支柱，包括其中的任何寬度。在另一些實施方式中，支柱可以是大于1微米、10微米、20微米、30微米、40微米、50微米、60微米、70微米、80微米、90微米、100微米、110微米、120微米、130微米、140微米、150微米、160微米、170微米、180微米、190微米或200微米寬的，包括其中的任何寬度。支柱可以具有不同的高度以將芯片的層分離。支柱可以用來避免細胞或顆粒結(jié)塊。在一些實施方式中，支柱被用來將細胞或微粒物大小分離和/或驅(qū)動流體在流體通道和混合通道中流動。

在一些實施方式中，微流體通道可以是圖案化通道。在另外的實施方式中，圖案可以是曲線圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是筆直圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是蛇形圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是曲折圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是“u”形圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是“w”形圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是“c”形圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是微脈管圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是z形圖案。在另外的實施方式中，圖案可以是幾何圖案。

在一些實施方式中，微流體通道可以采取各種幾何或圖案化形狀的形式。在另外的實施方式中，微流體通道可以是圓柱形通道。在另外的實施方式中，微流體通道可以是橢圓形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是三角形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是正方形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是矩形的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是梭狀的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是不規(guī)則形狀的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是自定義形狀的。在另外的實施方式中，微流體通道可以是“v”形的。

在一些實施方式中，流體芯片可以包含分析室，其中，樣品移動進入并充滿分析室。在另外的實施方式中，一旦整個樣品已進入分析室或者在樣品進入分析室之前，可以填充到分析室中的樣品進入。在另外的實施方式中，分析室可以觸發(fā)檢測模塊中的光學(xué)檢測器開始捕捉圖像。在另一些實施方式中，一旦整個分析室被完全填充，則光學(xué)檢測器的圖像捕捉過程可以停止，并且繼而可以將捕捉的圖像進行組合以用于分析。

在一些實施方式中，流體芯片可以包括樣品引入進口、樣品準(zhǔn)備室、顆粒分析室、檢測窗口以及廢料儲存器。在另外的實施方式中，連接了進口和室，使得引入進口被連接到準(zhǔn)備室，使得被引入到匣盒的細胞或顆?？梢詮囊脒M口通過準(zhǔn)備室流到分析室并通過分析室流到廢料儲存器。在另一些實施方式中，可以并入如在ep2437890中公開的廢料儲存器，該ep2437890被整體地并入到本文中。在又一些實施方式中，廢料室被連接到準(zhǔn)備室。在又一些實施方式中，可以通過去除廢料儲存器來處理掉廢料儲存器中收集的細胞或顆粒。在又一些實施方式中，廢料儲存器是可重附著的。在另外的實施方式中，廢料儲存器可以包含一次性容器。在另一些實施方式中，廢料儲存器本身是一次性的。在又一些實施方式中，可以在不拆卸廢料儲存器的情況下從廢料儲存器去除細胞或顆粒，例如但不限于樣品的沖洗或吸出。

在一些實施方式中，流體芯片內(nèi)的流體的流動可以是由毛細管力驅(qū)動的。在一些實施方式中，流體芯片內(nèi)的流體的流動可以是由機械力驅(qū)動的。在另外的實施方式中，流體芯片內(nèi)的流體的流動可以是由波紋管致動器驅(qū)動的。在另外的實施方式中，流體芯片內(nèi)的流體的流動可以是層流。在另外的實施方式中，流體芯片可以是一次性的。在另一些實施方式中，流體芯片可以由玻璃或聚合物基底制成，諸如但不限于塑料丙烯酸。在又一些實施方式中，流體芯片可以是由熱壓印或注塑成型技術(shù)制成的。在一些實施方式中，流體芯片可以是使用光刻技術(shù)制造的。

檢測窗口

在一些實施方式中，本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括檢測窗口或其使用。在另外的實施方式中，檢測窗口允許光學(xué)檢測器捕捉流入或流過分析室的細胞或顆粒的圖像。在另一些實施方式中，檢測窗口可以由一個或多個光學(xué)濾波器構(gòu)成；在這里，可以將光學(xué)濾波器粘附到檢測窗口的頂面，或者可以在可以位于窗口剖面前面的獨立透明光學(xué)元件上提供涂層，或者將濾波器放置在檢測器前面。在一些實施方式中，透明窗口可以由具有優(yōu)良光學(xué)性質(zhì)的材料(諸如透明聚合物或玻璃)制成。在其他實施方式中，不存在與濾波器相關(guān)聯(lián)的放大因數(shù)。在另一些實施方式中，濾波器是熒光發(fā)射濾波器。在一些實施方式中，發(fā)射濾波器的范圍是585/40nm、670/40nm、650長通濾波器或708/75nm。在一些實施方式中，檢測窗口可以位于一次性匣盒的一部分的下面、上方或上面或者整個匣盒的下面、上方或上面。在另一些實施方式中，檢測窗口可以并入相同色彩的光學(xué)濾波器兩次或更多次。這可以用于在細胞樣品經(jīng)過檢測窗口時計算平均值。在另外的實施方式中，檢測通道可以通過檢測窗口?？梢韵驒z測窗口添加附加濾波器以檢測其他發(fā)射波長從而實現(xiàn)多個熒光波長的同時檢測。

檢測模塊和光學(xué)檢測器

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、系統(tǒng)以及工具套裝包括檢測模塊或其使用。在另外的實施方式中，檢測模塊可以可選地包括光學(xué)成像系統(tǒng)、匣盒裝載機構(gòu)、處理單元、波紋管致動器、互連板、電源系統(tǒng)和/或顯示器。

光學(xué)成像系統(tǒng)

在一些實施方式中，本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括光學(xué)成像系統(tǒng)或其使用。在另外的實施方式中，光學(xué)成像系統(tǒng)可以包括光學(xué)源、光學(xué)檢測器以及透鏡組件。在一些實施方式中，檢測模塊可以包括與光學(xué)檢測器集成的自由空間。在另外的實施方式中，檢測模塊可以包括自由空間光學(xué)濾波器。在另一些實施方式中，檢測模塊可以包括一個或多個集成檢測器。在一些實施方式中，組件是獨立設(shè)備或儀器。在另一些實施方式中，檢測系統(tǒng)可以可選地包括光學(xué)透鏡。例如，在一些實施方式中，在沒有集成或優(yōu)化的情況下機械地組裝ccd/cmos相機、顯微鏡物鏡、光源以及濾波器。在另外的實施方式中，光學(xué)成像系統(tǒng)可以可選地包括反射鏡。在另一些實施方式中，反射鏡可以由熔融二氧化硅和鋁構(gòu)成。在一些實施方式中，光學(xué)成像系統(tǒng)可以可選地包括光電二極管。

在另外的實施方式中，光學(xué)成像系統(tǒng)可以不包括任何移動組件，諸如但不限于濾光輪和旋轉(zhuǎn)臺。在一些實施方式中，光學(xué)成像系統(tǒng)可以捕捉一個或多個靜態(tài)光學(xué)圖像。

光學(xué)源

在一些實施方式中，本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括光學(xué)源或其使用。在另外的實施方式中，光學(xué)源可以是光照明源。在一些實施方式中，光照明源可以是激光二極管或發(fā)光二極管設(shè)備。在另一些實施方式中，光源可以是光纖光源。在另外的實施方式中，光纖光源可以包括光導(dǎo)。在另一些實施方式中，光學(xué)源可以是與光學(xué)源耦接或者以其他方式連接到光學(xué)源的自由空間或者光纖/光導(dǎo)。在又一些實施方式中，光學(xué)源可以位于匣盒之上或下面，但不限于這兩個位置。在一些實施方式中，光學(xué)源還可以包括可以集成在光纖/光導(dǎo)中的自由空間光學(xué)濾波器和/或布拉格光柵濾波器。在另外的實施方式中，光學(xué)源可以包括光學(xué)檢測器。在另一些實施方式中，光學(xué)的光輸送可以涂敷激勵濾波器。

光學(xué)檢測器

在另外的實施方式中，檢測模塊可以是可以包括光學(xué)檢測器的圖像獲取和分析模塊。在另一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以是各種類型的，例如電荷耦合器件(ccd)圖像傳感器或互補金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)圖像傳感器。在另一些實施方式中，ccd或cmos傳感器可以具有0.5mm或以下、1mm或以下、2mm或以下、3mm或以下、4mm或以下、5mm或以下、6mm或以下、7mm或以下、8mm或以下、9mm或以下、10mm或以下、15mm或以下、20mm或以下、30mm或以下、40mm或以下、50mm或以下、60mm或以下、70mm或以下、80mm或以下、90mm或以下或者100mm或以下的主動式感測區(qū)對角線寬度。在又一些實施方式中，ccd或cmos傳感器可以具有0.5mm或以上、1mm或以上、2mm或以上、3mm或以上、4mm或以上、5mm或以上、6mm或以上、7mm或以上、8mm或以上、9mm或以上、10mm或以上、15mm或以上、20mm或以上、30mm或以上、40mm或以上、50mm或以上、60mm或以上、70mm或以上、80mm或以上、90mm或以上或者100mm或以上的主動感測區(qū)對角線寬度。在另外的實施方式中，光學(xué)檢測器可以擁至少1兆像素、至少2兆像素、至少3兆像素、至少4兆像素、至少5兆像素、至少6兆像素、至少7兆像素、至少8兆像素、至少9兆像素、至少10兆像素或以上的分辨率。在又一些實施方式中，ccd傳感器可以采用3mm×0.5mm矩形傳感器的尺寸，或者ccd傳感器可以具有約10.2mm×8.3mm的主動檢測區(qū)。在又一些實施方式中，ccd傳感器可以是但不限于ccd相機，諸如pixelflyusb。在一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以隨時間推移、以規(guī)則或不規(guī)則間隔捕捉光學(xué)圖像。在一些實施方式中，光學(xué)檢測器涂敷有一個或多個發(fā)射濾波器，其中，涂層可以是直接涂層或者是可以位于流體芯片的窗口剖面的前面的獨立光學(xué)元件。在另一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以在單個窗口中并入多個發(fā)射濾波器。在一些實施方式中，濾波器形狀是圓形、半月形、矩形或正方形的。在另一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以包括一個或多個二向色濾波器。在一些實施方式中，檢測區(qū)域被分離成用以檢測熒光的兩個子區(qū)域。在另外的實施方式中，光學(xué)檢測器可以不包括發(fā)射濾波器或任何二向色鏡。在另一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以包含用于熒光發(fā)射收集的光學(xué)濾波器，包括但不限于長波通過、寬帶、585/40、670/40以及708/75濾波器。在又一些實施方式中，光學(xué)檢測器可以包含定制設(shè)計的發(fā)射濾波器。在另外的實施方式中，可以將光學(xué)檢測器進一步分割成多個小子區(qū)域，并且每個子區(qū)域可以涂敷有光學(xué)濾波器。在另外的實施方式中，由于光學(xué)濾波器，每個子區(qū)域可以檢測或者以其他方式突出顯示一個特定色彩或熒光染料。在另一些實施方式中，可以將兩個或更多個獨立熒光圖像疊加，以創(chuàng)建多色熒光細胞儀系統(tǒng)。

透鏡

在一些實施方式中，光學(xué)成像系統(tǒng)可以包括透鏡。在另外的實施方式中，透鏡是放大透鏡，例如三元件伸縮5x、7x、10x、20x或其他適當(dāng)光學(xué)透鏡或者其他透鏡。在另一些實施方式中，透鏡是成品顯微鏡物鏡。在又一些實施方式中，透鏡可以是顯微鏡物鏡，諸如但不限于4xna0.1物鏡、10xna0.25物鏡、10xna0.30物鏡或其他適當(dāng)?shù)奈镧R配置。在又一些實施方式中，透鏡可以位于一次性匣盒之上或下面。在另外的實施方式中，透鏡可以是光學(xué)透鏡管組裝件。放大透鏡可以將目標(biāo)細胞或顆粒放大，并且可以將這些細胞或顆粒投影到光學(xué)檢測器上。

匣盒裝載機構(gòu)

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括匣盒裝載機構(gòu)。在一些實施方式中，匣盒裝載機構(gòu)可以包括滑動參考銷。在其他實施方式中，匣盒裝載機構(gòu)可以包括旋轉(zhuǎn)凸輪軸。在另一些實施方式中，匣盒裝載機構(gòu)可以包括線性凸輪。在一些實施方式中，匣盒裝載機構(gòu)包括兩個柱塞。在另外的實施方式中，柱塞設(shè)計有平行刀片機構(gòu)。在另一些實施方式中，柱塞包括不銹鋼參考滾珠。在又一些實施方式中，柱塞機構(gòu)可以包括波形墊圈。在另外的實施方式中，匣盒裝載機構(gòu)可以包括用于手指接近的開口。在一些實施方式中，匣盒裝載機構(gòu)可以包括門。在另外的實施方式中，門可以經(jīng)由例如但不限于襯墊機構(gòu)被密封。在另外的實施方式中，匣盒裝載機構(gòu)可以將流體芯片垂直地或水平地定位，但不限于這兩個位置。

波紋管致動器

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括波紋管致動器。在另外的實施方式中，波紋管致動器包括微型步進馬達。在另外的實施方式中，波紋管致動器包括微型泵致動器。在另外的實施方式中，微型泵致動器可以包括機械和/或非機械微型泵。在另外的實施方式中，微型泵可以是但不限于磁流體動力微型泵、電流體動力微型泵、電滲微型泵、dc電滲微型泵、ac電滲微型泵、電潤濕微型泵、氣泡式微型泵或電化學(xué)微型泵。在另外的實施方式中，微型泵致動器可以是但不限于靜電、壓電、熱力氣動、形狀記憶合金、雙金屬、離子導(dǎo)電聚合物膜或電磁致動方法。

在一些實施方式中，波紋管致動器包括微型泵致動器驅(qū)動器。在另外的實施方式中，微型泵致動器驅(qū)動器被連接到互連板。在另外的實施方式中，微型泵致動器驅(qū)動器可以通過以下方式連接到互連板：內(nèi)置集成電路(i2c)、用戶識別模塊(sim)、通用串行總線(usb)、ads、通用輸入/輸出(gpio)、閃速led輸出、安全數(shù)字輸入/輸出(sdio)、高速芯片間(hsic)、脈寬調(diào)制(pwm)、脈沖編碼調(diào)制(pcm)、串行外圍接口(spi)、控制器區(qū)域網(wǎng)(can)、txburst指示器或者接口，但不限于這些選項。在一些實施方式中，微型泵致動器驅(qū)動器可以擁有1/4、1/8、1/16或1/32步幅微步進，但不限于這些選項中的任何一個。在一些實施方式中，微型泵致動器驅(qū)動器可以擁有寬的電源電壓范圍，例如但不限于1伏至15伏。在一些實施方式中，可以通過串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器來調(diào)整微型泵致動器驅(qū)動器。在一些實施方式中，微型泵致動器驅(qū)動器可以包含編碼器。在另外的實施方式中，微型泵致動器驅(qū)動器可以包含限位開關(guān)。

互連板

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括互連板。在一些實施方式中，互連板可以包括模塊上計算機(com)、模塊上系統(tǒng)(som)和/或片上系統(tǒng)(soc)。在另外的實施方式中，com、som和/或soc可以通過以下方式連接到系統(tǒng)組件：內(nèi)部集成電路(i2c)、用戶識別模塊(sim)、通用串行總線(usb)、ads、通用輸入/輸出(gpio)、閃速led輸出、安全數(shù)字輸入/輸出(sdio)、高速芯片間(hsic)、脈寬調(diào)制(pwm)、脈沖編碼調(diào)制(pcm)、串行外圍接口(spi)、控制器區(qū)域網(wǎng)(can)、txburst指示器或接口，但不限于這些選項。

在一些實施方式中，com、som和/或soc可以擁有至少1mb、至少10mb、至少100mb、至少1000mb、至少1gb、至少10gb、至少100gb或至少1tb的存儲器存儲。在另外的實施方式中，com、som和/或soc可以擁有至少1mb、至少10mb、至少100mb、至少1000mb、至少1gb、至少10gb或至少100gb的隨機存取存儲器。

在一些實施方式中，互連板包括用于系統(tǒng)監(jiān)測的供應(yīng)物。在另外的實施方式中，系統(tǒng)監(jiān)測可以傳達激光溫度。在另外的實施方式中，系統(tǒng)監(jiān)測可以傳達激光功率。在另外的實施方式中，系統(tǒng)監(jiān)測可以傳達系統(tǒng)溫度。在另外的實施方式中，系統(tǒng)監(jiān)測可以包括互連板上的狀態(tài)led。在另外的實施方式中，系統(tǒng)監(jiān)測可以包括用以指示設(shè)備被供電的led。在另外的實施方式中，系統(tǒng)監(jiān)測可以包括在本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)或工具套裝外部的狀態(tài)led。在另外的實施方式中，系統(tǒng)監(jiān)測可以包括互連板上的自振動壓電式蜂鳴器。在另外的實施方式中，系統(tǒng)監(jiān)測可以包括實時時鐘。在另外的實施方式中，時鐘具有備用電池，因此即使當(dāng)設(shè)備不在操作中時其也追蹤時間。

軟件

在一些實施方式中，本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括軟件或其使用。在一些實施方式中，軟件位于互連板上。在其他實施方式中，軟件位于外部計算機上。在另外的實施方式中，軟件可以是圖像分析程序。在另外的實施方式中，圖像分析程序可以利用由光學(xué)檢測器捕捉的圖像。在另外的實施方式中，圖像分析程序可以用于檢測樣品中的強度水平。在另外的實施方式中，圖像分析程序可以用于分析和處理獲取的光學(xué)圖像以進行顆粒和細胞檢測和枚舉。在另外的實施方式中，圖像分析程序包括算法，并且該算法可以應(yīng)用于任何數(shù)目的特性，包括但不限于流過檢測窗口的細胞或顆粒的運動分析或者整個樣品的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。在另一些實施方式中，圖像分析程序包括二相分析，通過該二相分析，第一步驟包括收集在指定時間段期間生成的圖像集合，并且第二步驟包括將圖像作為群組來收集和分析。在又一些實施方式中，圖像分析在細胞或顆粒通過檢測窗口時實時地發(fā)生；在本實施方式中，不需要在開始分析步驟之前收集圖像集合。在一些實施方式中，圖像分析程序被配置用于實現(xiàn)復(fù)用分析。在另外的實施方式中，圖像分析程序可以通過虛擬邊界框的方式來跟蹤熒光標(biāo)記對象的位置，由此，可以通過成像分析程序來識別和記錄每個細胞或顆粒的最小和最大x和y坐標(biāo)。在另外的實施方式中，圖像分析程序可以在細胞或顆粒進入和離開檢測窗口區(qū)域時對其進行計數(shù)。在另外的實施方式中，圖像分析程序可以將已分析圖像存儲于設(shè)備的內(nèi)部或外部。在另一些實施方式中，存儲裝置可以通過有線或無線連接的方式而接線或者以其他方式連接至設(shè)備。

顯示器

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括顯示器。在另外的實施方式中，顯示器通過以下項而連接到互連板：內(nèi)置集成電路(i2c)、用戶識別模塊(sim)、通用串行總線(usb)、ads、通用輸入/輸出(gpio)、閃速led輸出、安全數(shù)字輸入/輸出(sdio)、高速芯片間(hsic)、脈寬調(diào)制(pwm)、脈沖編碼調(diào)制(pcm)、串行外圍接口(spi)、控制器區(qū)域網(wǎng)(can)、txburst指示器或接口，但不限于這些選項。在另外的實施方式中，顯示器可以被配置成使得所有功能可由軟件控制。在另外的實施方式中，顯示器的對角線尺寸可以是至少1英寸、2英寸、3英寸、4英寸、5英寸、6英寸、7英寸、8英寸、9英寸、10英寸或以上。在另外的實施方式中，顯示器可以具有至少0.5伏、1伏、2伏、3伏、4伏、5伏、10伏、15伏或以上的輸入電壓。在另外的實施方式中，顯示器可以位于匣盒插入門上面、側(cè)面或下面，或者以方便于用戶的任何配置來定位。在另外的實施方式中，顯示器可以連接到或獨立于本文描述的設(shè)備、匣盒以及檢測模塊。在另外的實施方式中，顯示器可以連接到或獨立于鍵盤。在另一些實施方式中，顯示器可以包括虛擬鍵盤。在另外的實施方式中，顯示器可以是觸摸屏。

跟蹤標(biāo)簽讀取器

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括跟蹤標(biāo)簽讀取器。在一些實施方式中，讀取器能夠讀取/解碼一維或二維條形碼。在另外的實施方式中，讀取器能夠讀取例如但不限于庫德巴碼、code25、code11、code39、code49、code93、code128、cpc二進制、dx膜邊緣條形碼、ean2、ean5、ean-8、ean-13、面對識別標(biāo)記(facingidentificationmark)、gs1-128、gs1databar、智能郵件(intelligentmail)條形碼、itf-14、jan、kartrakaci、msi、pharmacode、planet、plessey、postbar、postnet、rm4scc、telepen、upc、micropdf、pdf417、azteccode、code1、colorcode、colorconstructcode、crontosign、cybercode、d-touch、dataglyphs、datamatrix、數(shù)字紙、ezcode、highcaapacitycolorbarcode、hanxinbarcode、huecode、intercode、maxicode、mmcc、nexcode、pdf417、qode、qrcode、shotcode、microqr或sparzcode。在一些實施方式中，讀取器可以能夠讀取/解碼射頻識別(rfid)標(biāo)簽。在另外的實施方式中，讀取器可以包括但不限于無源讀取器有源標(biāo)簽(prat)系統(tǒng)、有源讀取器無源標(biāo)簽(arpt)系統(tǒng)和/或有源讀取器有源標(biāo)簽(arat)系統(tǒng)。在一些實施方式中，跟蹤標(biāo)簽讀取器是藍牙讀取器。在另外的實施方式中，跟蹤標(biāo)簽讀取器可以是gps或衛(wèi)星跟蹤讀取器。在另外的實施方式中，跟蹤標(biāo)簽讀取器可以包括但不限于硬接線gps跟蹤設(shè)備、gps記錄器、個人gps跟蹤器和/或?qū)崟rgps跟蹤器。

在一些實施方式中，跟蹤標(biāo)簽讀取器可以通過以下項而連接到互連板：內(nèi)置集成電路(i2c)、用戶識別模塊(sim)、通用串行總線(usb)、ads、通用輸入/輸出(gpio)、閃速led輸出、安全數(shù)字輸入/輸出(sdio)、高速芯片間(hsic)、脈寬調(diào)制(pwm)、脈沖編碼調(diào)制(pcm)、串行外圍接口(spi)、控制器區(qū)域網(wǎng)(can)、txburst指示器或接口，但不限于這些選項。

電源系統(tǒng)

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括電源系統(tǒng)。在另外的實施方式中，電源系統(tǒng)包括電池。在一些實施方式中，電池可以是不可再充電電池。在另外的實施方式中，不可再充電電池可以包括此類類型，但不限于堿性、鋁空氣、原子、干電池、原電池、鋰、鋰空氣、汞、氫氧化鎳、有機基、紙張、氧化銀、固態(tài)、水激活、鋅空氣或鋅碳電池。在一些實施方式中，電池可以是可再充電電池。在另外的實施方式中，不可再充電電池可以包括此類類型，但不限于液流、鋁離子、鋰離子、鉛酸、鎳鎘、鎳氫、鎳金屬氫化物、鎳鋅、有機基、基于聚合物、多硫化物溴化物、鉀離子、可再充堿性、可再充電燃料、硅空氣、銀鋅、銀鈣、鈉離子、鈉硫、糖、超鐵或超級電池。在一些實施方式中，電池位于光學(xué)源或光學(xué)檢測器下面，以產(chǎn)生把手。在另外的實施方式中，電池位于光學(xué)源或光學(xué)檢測器后面，以產(chǎn)生矩形產(chǎn)品。在另外的實施方式中，電池可以以方便于用戶的任何定向來定位。

在一些實施方式中，電源系統(tǒng)包含電池充電器。在另外的實施方式中，電池充電器可以包括此類類型，但不限于供應(yīng)簡單的恒定dc或脈沖dc功率源、快速充電器、感應(yīng)充電器、智能充電器、線性充電器、低功率充電器、運動供電充電器、脈沖充電器、smbus充電器、太陽能充電器、獨立充電器、開關(guān)模式充電器、基于計時器的充電器、涓流充電器、通用電池充電器分析器、基于usb的充電器、無線充電器或移動電源。

在一些實施方式中，電源系統(tǒng)包含壁式插頭適配器。在另外的實施方式中，壁式插頭適配器可以被接地、極化、裝熔絲和/或擁有絕緣插腳。在另外的實施方式中，壁式插頭適配器可以包括但不限于a型、b型、c型、d型、e型、f型、g型、h型、i型、j型、k型、l型、m型、n型或o型插頭和插座類型的插頭和插座。在另外的實施方式中，壁式插頭適配器可以是usb連接器。在另外的實施方式中，壁式插頭轉(zhuǎn)接器適配器可以是低剖面、標(biāo)準(zhǔn)或旋轉(zhuǎn)式的。在另外的實施方式中，壁式插頭適配器可以適合于低壓電源輸出口。在另外的實施方式中，壁式插頭適配器可以適合于高壓電源輸出口。在另外的實施方式中，壁式插頭適配器包含壁裝電源，其可以但不限于輸出大于1瓦特、大于5瓦特、大于10瓦特、大于15瓦特、大于25瓦特、大于35瓦特、大于45瓦特、大于55瓦特、大于65瓦特、大于75瓦特、大于85瓦特或大于100瓦特的功率。在另外的實施方式中，壁式插頭適配器包含壁裝電源，其可以但不限于輸出小于5瓦特、小于10瓦特、小于15瓦特、小于25瓦特、小于35瓦特、小于45瓦特、小于55瓦特、小于65瓦特、小于75瓦特、小于85瓦特或小于100瓦特的功率。

無線連接

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括用于無線連接的能力。在另外的實施方式中，無線連接可以是但不限于藍牙技術(shù)、wi-fi技術(shù)、亞1ghz技術(shù)、6lowpan技術(shù)、zigbee技術(shù)、z-wave技術(shù)、rf4ce技術(shù)、nfc/rfid技術(shù)。在另外的實施方式中，無線連接是更大網(wǎng)絡(luò)的一部分，所述更大網(wǎng)絡(luò)諸如但不限于個域網(wǎng)(pan)、局域網(wǎng)(lan)、城域網(wǎng)(man)、廣域網(wǎng)(wan)、傳感器網(wǎng)絡(luò)、蜂窩網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)。在另外的實施方式中，蜂窩網(wǎng)絡(luò)可以包括但不限于gsm、is-95、umts、w-cdma、edge、cdma2000或lte技術(shù)。

在一些實施方式中，無線連接可能需要的組件中的某些包括天線、調(diào)制解調(diào)器或模塊、sim卡和/或服務(wù)器。在另外的實施方式中，天線可以是但不限于蜂窩信號升壓器、定向蜂窩天線、全向蜂窩天線、wi-fi天線或組合天線。在另外的實施方式中，模塊可以是無線調(diào)制解調(diào)器。在另外的實施方式中，模塊可以是1g、2g、3g或4g模塊，但不限于這些選項。在另外的實施方式中，模塊連接至互連板。在另外的實施方式中，模塊可選地通過uart接口或通過基于uart技術(shù)的另一接口而連接到互連板。在另外的實施方式中，模塊可選地通過以下項而連接到互連板：內(nèi)置集成電路(i2c)、用戶識別模塊(sim)、通用串行總線(usb)、ads、通用輸入/輸出(gpio)、閃速led輸出、安全數(shù)字輸入/輸出(sdio)、高速芯片間(hsic)、脈寬調(diào)制(pwm)、脈沖編碼調(diào)制(pcm)、串行外圍接口(spi)、控制器區(qū)域網(wǎng)(can)、txburst指示器或接口，但不限于這些選項。在另外的實施方式中，模塊使用at命令來發(fā)送和接收信息。在另外的實施方式中，可以由軟件或者用分立線路來禁用模塊。

輸入/輸出連接

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括輸入/輸出連接。在另外的實施方式中，輸入/輸出連接可以包括usb連接。在另外的實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝可以通過但不限于以下方式而連接到計算機：a型、b型、小型a、小型ab、小型b、微型ab、微型b、usb3.0a型、usb3.0b型、usb微型b、c型或其他usb插頭類型。在另外的實施方式中，輸入/輸出連接可以包括以太網(wǎng)、sff、infiniband、usb、pcmcia和/或hdmi，但不限于這些選項。

鍵盤

在一些實施方式中，本文描述的設(shè)備、匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括鍵盤。在另外的實施方式中，鍵盤可以是機械、薄膜、圓頂開關(guān)、剪刀腳開關(guān)、電容、機械開關(guān)、彎曲彈簧、霍爾效應(yīng)、激光、上卷式、光學(xué)或虛擬鍵盤。在另外的實施方式中，可以將鍵盤實現(xiàn)為掃描矩陣。在另外的實施方式中，鍵盤可以出現(xiàn)在顯示器上。在另外的實施方式中，鍵盤可以位于匣盒插入門上面、側(cè)面或下面，但是不限于這些位置。

內(nèi)部質(zhì)量控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)

在一些實施方式中，本文描述的匣盒、檢測模塊、系統(tǒng)以及工具套裝包括內(nèi)部質(zhì)量控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)或其使用。在另外的實施方式中，內(nèi)部質(zhì)量控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)可以由市售珠組成。在另一些實施方式中，內(nèi)部質(zhì)量控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)可以包括對準(zhǔn)珠、細胞計數(shù)珠、補償珠、性能跟蹤珠、參考珠或大小校準(zhǔn)珠。在一些實施方式中，珠涂敷有染料，包括但不限于藻紅蛋白(pe)、pe-cy5、pe-cy7、太平洋藍、級聯(lián)藍、亮紫、apc、納米顆粒、金納米顆粒、量子點及其他適當(dāng)?shù)娜玖匣蚣{米顆粒。在另一些實施方式中，內(nèi)部質(zhì)量控制和校準(zhǔn)系統(tǒng)可以包括藻紅蛋白(pe)(激勵/發(fā)射532nm/585nm)和pe-cy5(激勵/發(fā)射532nm/700nm)標(biāo)記珠，直徑為1-10微米。在替換實施方式中，熒光染料被注入到珠中。在一些實施方式中，內(nèi)部質(zhì)量控制和校準(zhǔn)機構(gòu)可以并入鹽，例如lx磷酸鹽緩沖鹽水(pbs)。在另外的實施方式中，內(nèi)部質(zhì)量控制和校準(zhǔn)機構(gòu)可以由控制單元組成，諸如但不限于細胞質(zhì)控品。

實施例

通過參考作為本申請的示例性實施方式而提供的以下非限制性實施例可以更好地理解本申請。提出以下實施例是為了更全面地說明實施方式，然而絕不應(yīng)理解為限制本申請的寬泛范圍。雖然在本文中已示出并描述了本申請的某些實施方式，但將顯而易見的是此類實施方式僅僅是以示例的方式提供的。在不脫離實施方式的情況下本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到許多變化、改變以及替換；應(yīng)理解的是在實踐本文描述的方法時可以采用對本文描述的實施方式的各種替換。

實施例1—用于檢測和分析細胞或顆粒的匣盒

圖1、圖2、圖3、圖4和圖5提供了本文公開的方法和實施方式的可能配置的非限制性示例。

圖1示出了光學(xué)成像系統(tǒng)的非限制性配置變體。圖1a示出了一個實施方式，其包括光學(xué)檢測器(78)、透鏡(76)、一次性匣盒(74)以及光源(72)，其中，光源(72)位于一次性匣盒(74)之上并成角度以向一次性匣盒(74)的上表面提供光。圖1b示出了替換實施方式，其包括光學(xué)檢測器(80)、透鏡(82)、一次性匣盒(84)以及光源(86)，其中，光源(86)位于一次性匣盒下面，并且可以成角度以向透鏡(82)下面的一次性匣盒(84)的下側(cè)提供光。

圖2是可以在單個外殼內(nèi)發(fā)現(xiàn)的可能組件的非限制性示例，或者在替換方案中，某些組件可以在外殼內(nèi)部，而其他組件在外殼外部。組件可以包括但不限于：外殼(88)、顯示器(90)、鍵盤(92)、光學(xué)成像系統(tǒng)(94)、光源(96)以及匣盒(98)。

圖3是要求保護的系統(tǒng)(118)的可能組件的非限制性示例，包括分析匣盒(120)和匣盒(122)。核心系統(tǒng)(124)可以通過有線或無線連接而連接分析設(shè)備(120)和匣盒(122)。如圖3中所示，可以在分析設(shè)備或匣盒中并入核心系統(tǒng)的元件，例如：光學(xué)源(138)、透鏡(140)、光學(xué)檢測器(142)、圖像分析程序或系統(tǒng)(144)、微流體匣盒(146)以及試劑(148)。分析設(shè)備還可以包含顯示器(126)、輸入/輸出(128)、cpu(130)、存儲器(132)、電源控件(134)、以及與外部服務(wù)器(136)通信的裝置。

圖4是本文描述的流體芯片的可能組件的非限制性示例。組件可以包括但不限于：進口(150)、微流體通道(152)、檢測器窗口(154)、貯存器(156)以及出口(158)。

圖5描繪了微流體芯片(42)的組件的非限制性示例。微流體芯片(42)可以包含具有探詢區(qū)域(46)的微流體通道(44)，其產(chǎn)生樣品的層流。超過檢測點，通道可以加寬(48)以便減小流體阻力并改善流動速度。另外，微流體通道可以包括一個或多個支柱(50)，其可以是各種大小的，并且可以以規(guī)則間隔定位或者遍及整個通道隨機地間隔開。

實施例2—流式細胞儀比較

在磷酸鹽緩沖鹽水(pbs)溶液中與藻紅蛋白(pe)染料結(jié)合而對6-um聚合物微球體進行枚舉測量。初始實驗在olympusbx50豎式熒光顯微鏡上執(zhí)行。帶通濾波器集合用于熒光激勵和發(fā)射測量。獲得1007顆粒/ul的平均計數(shù)，而流式細胞儀使用同一樣品產(chǎn)生970顆粒/ul的計數(shù)。

比較涉及到全血樣品中的cd4t細胞濃度的測量。使用細胞質(zhì)控品來測試微流體芯片，其是用來以高和低濃度兩者校準(zhǔn)流式細胞儀系統(tǒng)的穩(wěn)定血液樣品。在測試穩(wěn)定血液樣品時使用相同熒光染料。測試產(chǎn)生每微升620個細胞的平均計數(shù)，而流式細胞儀測量到每微升670個細胞。在圖6中示出了來自傳統(tǒng)流式細胞儀(62)與一個實施方式的原型(64)之間的比較的結(jié)果。

還執(zhí)行線性測試以示出傳統(tǒng)流式細胞儀與匣盒實施方式之間的差別。在圖7的表中示出了測試的結(jié)果(66)。在平臺上測試cd4枚舉測定感興趣的細胞群體的范圍，從每ul150至每ul720，如圖7中所示。測量在與傳統(tǒng)臨床流式細胞儀的直接比較中完成，并且是對具有臨床相關(guān)性的細胞群體范圍進行的。比較的結(jié)果產(chǎn)生了兩個測量之間的98.6％的一致性。(圖7的表中所示的每個數(shù)據(jù)點(66)是針對該范圍獲得的計數(shù)結(jié)果的平均。)

實施例3—細胞檢測說明

圖8、圖9和圖10示出了細胞檢測的非限制性說明。圖8a-圖8f表示移動通過微流體芯片(27)上的檢測窗口(26)的細胞(25)的時間序列。在本實施例中，t＝0s表示圖像獲取的開始，其中，t等于零秒。圖8b-圖8f示出了分別地在1秒、2秒、3秒、4秒和5秒時移動通過檢測窗口的細胞。雖然時間序列描繪了以1秒間隔捕捉的圖像，但是檢測器可以在分析階段期間以任何間隔捕捉圖像。圖9a和圖9b描繪了通過分析室的細胞(28)的流動(30)，由此，圖9a描繪了開始流動之前(例如t＝0秒)的細胞，并且圖9b描繪了在稍后時間點時(例如t＝5秒)流動的細胞。雖然附圖示出了室內(nèi)的從左向右的細胞流動，但細胞可以根據(jù)流體芯片的設(shè)計在各種方向上流動。圖10示出了可以由圖像獲取和分析模塊將細胞(33)圖像(32、34、36、38和40)組合在一起。設(shè)備可以被配置用于捕捉有或沒有冗余的圖像。圖像內(nèi)的冗余可以改善細胞檢測準(zhǔn)確度。

實施例4—流動速度優(yōu)化和表征

可以通過優(yōu)化光學(xué)檢測器來實現(xiàn)大的信噪比，其可以是實現(xiàn)計數(shù)準(zhǔn)確度時的重要參數(shù)。如果檢測器的積分時間太短，則由檢測器捕捉的熒光信號可能較低，并且可能損害信號與背景比。另一方面，如果積分太長，則樣品中的細胞可能行進太快而使檢測器不能捕捉到此類細胞的圖像。如果細胞流過且未被檢測器捕捉到圖像中，并且因此未被登記，這可能導(dǎo)致計數(shù)誤差和分析結(jié)果中的誤差。本文公開的設(shè)備和方法的最優(yōu)積分時間應(yīng)當(dāng)允許樣品中的熒光標(biāo)記細胞產(chǎn)生與背景噪聲相比足夠的信號。驅(qū)動檢測器的電子電路還應(yīng)當(dāng)快到足以用適當(dāng)?shù)牟蓸铀俾什蹲剿屑毎?。在圖11a-圖11d中示出了光學(xué)成像系統(tǒng)的檢測器曝光時間的影響的示例。圖11a示出了處于50ms曝光、s/b：3/2的圖像。圖11b示出了處于25ms曝光、s/b：1300/900的圖像。圖11c示出了處于15ms曝光、s/b：750/550的圖像。圖11d示出了處于10ms曝光、s/b：695/500的圖像。圖11a-圖11d的比較示出了信號與背景比在較短曝光下較低，并且細胞的形狀(示為圖像中的暗背景內(nèi)的明亮形狀)在較短曝光下看起來更加呈圓形?？梢允褂脛討B(tài)計數(shù)來確定細胞顆粒統(tǒng)計。例如，可以對來自圖11a-圖11d的數(shù)據(jù)進行繪圖以示出表示流體流動速度的流速，如圖12a中所示，或者該繪圖可以示出表示通道填充時間的每圈時間，如圖12b中所示。圖12a和圖12b中所示的繪圖對應(yīng)于圖5a和圖5b中所示的蛇形微流體芯片結(jié)構(gòu)。因此，可以在微流體芯片設(shè)計發(fā)生之前創(chuàng)建數(shù)值模型。

實施例5—雙色成像的分析

用戶執(zhí)行單色或多色成像。通過多色成像，光學(xué)成像系統(tǒng)和軟件顯示出復(fù)用能力，從而生成單獨細胞組群體的統(tǒng)計和多個細胞類型的差分統(tǒng)計。在一個示例中，如圖13中所示，用戶可以使用四個不同的熒光聯(lián)合抗體來分析數(shù)據(jù)，其中通過在光學(xué)檢測器前面并入四個濾波器(160、162、164和166)或成陣列的濾波器來檢測多色功能。在另一示例中，用戶選擇兩個熒光染料，每個被與特定細胞聯(lián)合，使得cd4t細胞被用pe染料標(biāo)記，而cd45細胞被用pe-cy5分子標(biāo)記。由光學(xué)成像系統(tǒng)捕捉并通過圖像分析軟件顯示的圖像示出了用pe(綠色，68)和pe-cy5(紅色，70)波長捕捉的樣品的檢測(圖14)。通過比較兩個圖像，用戶測量已標(biāo)記細胞。在另一示例中，用戶可以分析作為所使用濾波器的透射譜的數(shù)據(jù)，如圖15a和圖15b中所示。圖15a中的光譜(52)表示測量ascii數(shù)據(jù)的濾波器集合輸出，而圖15b中的光譜(54)表示平均ascii數(shù)據(jù)的濾波器集合輸出。關(guān)于圖15a和圖15b兩者的橫軸是用于以nm為單位測量的波長以及到cm^-4的重置，并且豎軸是透射的百分比以及到od的重置。

實施例6—片上混合結(jié)構(gòu)

測定匣盒中包含片上混合結(jié)構(gòu)，其中，流體通道包括至少一個、優(yōu)選地多個曲折的混合微通道。參見例如圖17和圖18。雖然具有相同尺寸的筆直通道中的流體流動是層流，但曲折微通道生成deans流動，其中，流體的慣性在彎曲通道區(qū)域處生成湍流。慣性引發(fā)的湍流顯著地增強混合以確保樣品與試劑完全混合。

實施例7—用以分析細胞溶解產(chǎn)物的顆粒計數(shù)

用戶使用圖19-圖24公開的匣盒來執(zhí)行細胞樣品的分析。在圖25中公開了樣品塞子。用戶使用傳統(tǒng)實驗室技術(shù)將細胞溶解在樣品中。然后用戶將細胞溶解產(chǎn)物引入到微流體芯片。細胞溶解產(chǎn)物內(nèi)的細胞器結(jié)合到樣品準(zhǔn)備室內(nèi)的抗體標(biāo)記珠?？贵w標(biāo)記珠流過微流體通道至探詢室，其中檢測模塊拍攝并存儲珠的圖像以用于進一步分析。