CN101623660A - 具有液流控制的分析喷射筒 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应用毛细流处理分析样品的分析筒、体系和方法。垂直样品过滤为培养腔提供滤液，在所述培养腔出口的流动调节器控制滤液在培养腔中的时间。所述流动调节器可以包括无侧壁的蜿蜒毛细流动路径。在一段预先确定的时间之后，培养后的滤液可以从培养腔流向检测通道。所述检测腔可以包括两个或多个用于检测来自同一样品的同一分析筒中的分析区域。

Description

具有液流控制的分析喷射筒

技术领域

本发明属于毛细管、微流体分析筒及其使用方法的领域。分析筒可以包括提供样品滤液到一个培养腔的过滤元件，滤液在培养腔的停留时间由一个流动调节器通道来控制。流动调节器可以释放培养过的滤液到分析筒的一个或多个分析区域，在分析区域中，培养产物可以与试剂反应和/或被检测。流动调节器可以包括一个位于两个表面之间的蜿蜒的流动路径，而不需要固体通道侧壁。方法可以包括引入液体样品到分析筒中流动并在一个腔中培养，液体在腔中的停留时间由受限的排出流来控制，该排出流经过非封闭于有侧壁通道的蜿蜒液流路径。

背景技术

微流体设备和毛细管设备的液体流动控制存在疑难。应用大量流动控制技术，例如机械阀控和离散抽吸，可以是复杂、昂贵且难以制造的，而且在微量应用中几乎是没有作用的。一些微量分析筒采用毛细作用、离心过滤、经过疏水处理的表面、电湿法等，以影响经过分析筒通道的液体的流动来解决流动控制问题。在许多微流应用中仍然出现或存在一些问题。

许多所关心的样品，例如在生物鉴定中包括大量必须去除的微粒，以防止化验反应中的干扰并避免堵塞化验设备的通道。使用过滤材料去除微粒在现有技术中是已知的。例如，在一种构造中，为过滤器配置了长的侧向流动路径，例如Buechler等人的美国专利6391265、“组合过滤器用于过滤液体样品的设备”中所描述的。Buechler将样品液体应用到一个平面过滤器的一端，并在同一个过滤器的另一端收集滤液。然而，这种单过滤器技术的缺点是处理样品中的总的微粒的同一个过滤器必须也处理最终的精细滤液。而且，长的过滤路径可能引起过滤中的不适当的延迟以及过量积液带来的样品损失。

在化验分析筒中经常遇到的另外一个问题涉及到如何控制反应腔中的停留时间。理想的是使样品快速流动并接触分析试剂，然后慢速流动以充分混合、完全反应。在一些例子中，可以通过增加液体在表面的接触角来阻止流动(例如，通过增加通道直径或者通过在通道表面覆盖一层疏水材料)，但是不借助外力将很难使流动继续。例如美国专利US7117807所揭示的，通过利用电湿法的力来恢复流动。电毛细管作用或者电湿法(EW)是基于在静电力可以改变一个邻近表面的液体的表面张力的现象。但是，这样的控制要求将电极和控制电子装置结合到化验系统中。另一个选择是，如美国专利US6905882所揭示的，流出一个反应腔的流动可以被一个由疏水表面制成的位于该反应腔的出口的时闸所延迟。当疏水截止表面在反应液体组分的作用下变为亲水性时，反应产物由反应腔中被释放。然而，稳定的流动延迟可能需要不变的液体成分、一致的温度、一致的制造等。

许多化验分析筒通过融化几个层叠的组件来组装。对于这样的设备，控制各层之间的渗漏或者控制沿着有装配缺陷的层之间的接触面的毛细管蔓延可能是很困难的。另外，在层之间的狭窄通道中的气泡或微粒可能引起阻碍。

存在多重化验概念，但这对于微流体或大量筛选环境中普遍存在的小样品尺寸并非最优化的。例如在美国专利US7347972的多重化验系统中，完成五个不同的化验需要五倍于完成一个化验的样品。在美国专利申请US2005/0249633中，多重化验要求样品液体流到一个分支通道系统的多个封闭臂中，需要用于每个封闭臂的额外样品，也设置了填充、冲洗、扫描检查分析筒孤立的分析区域等种种问题。

考虑到以上问题，需要能够容易且有效地提供没有微粒的分析样品的毛细管/微流体分析筒。理想的化验分析筒可以有效地从一小份样品中有效地提供多重分析结果。理想地，限制性流动通道对气泡的阻碍不敏感。一种易于制造的简单反应腔停留时间控制器，不需要很高的组装容限，也不需要输入外部定时力，将在本领域受到欣赏。本发明提供这些以及其他特性，在阅读本文以下内容的基础上这将显而易见。

发明内容

本发明包括用于处理液体样品并检测所关心的分析物的方法、分析筒和系统。样品可以被应用于一个横向的流体过滤器，使得滤液流入一个培养腔用于初步的调节和/或反应。滤液可以由一个位于培养腔的出口的流动调节器保留在培养腔中一段合适的时间以达到滤液反应的条件。经过培养的滤液可以最终流经流动调节器以接触下游检测通道的分析区域中的一个或多个分析片。分析片可以，例如捕获用于检测的反应产物和/或提供试剂用于与滤液组分进一步反应。在优选实施例中，流动调节器是具有开放的路径侧面的蜿蜒的液体流动路径。在许多实施例中，检测通道包括两个或多个分析区域。检测系统可以包括具有容纳本发明的分析筒的平台的设备，优选地包括一个可变幅度的光源用于照明分析筒的分析区域。

本发明的分析筒可以包括，例如，一个包括样品接收表面和滤液溢出表面的过滤元件，其中接收表面的平均孔径大于溢出表面的平均孔径。分析筒还包括，例如，一个与滤液溢出表面流体接触的培养腔，一个与培养腔流体接触的流动调节器，以及两个或更多设置成沿着一个与流动调节器流体接触的检测通道的分析区域。在这样的设置中，从培养腔出来的滤液的流速被流动调节器减慢，从而影响滤液在培养腔中的停留时间。

过滤元件可以在一个过滤腔中，并包括一个沿着滤液流经过滤器的方向由较大孔到较小孔的孔尺寸梯度。例如，过滤元件可以包括两个或更多具有不同平均孔径的过滤层。在优选实施例中，滤液不会从侧面流出过滤元件，但主要是横向地流过过滤元件。在许多实施例中，滤液经过过滤元件接触一个亲水垫或者亲水的毛细凹槽，以加速流动并引导滤液流向培养腔。

流动调节器典型地显著减慢滤液从培养腔进入检测通道的流速，例如，相比于没有流动调节器时直接地在培养腔和检测通道之间的流速。流动调节器的流动路径表面典型地不比培养腔的内表面更加疏水。在一个优选实施例中，流动调节器具有一个由相对的顶流动路径表面和底流动路径表面所限定的流动路径，并且该流动路径不包括固体侧壁。

检测通道可以具有一个或多个具有分析片的分析区域，分析片用于捕获、反应和/或检测分析物或分析物反应产物。在一些实施例中，每个分析区域包括一个不填充检测通道的整个横截面的多孔聚合物分析片。例如，检测通道可以包括一个顶表面和一个底表面以及一个分析区域，该分析区域包括一个连通到顶表面或底表面而非同时连通到两个表面的硝化纤维层。在一个典型的毛细管等级的实施例中，其中检测通道的高度约为150微米或更小，分析区域包括一个连通到所述检测通道的一个表面并且厚度小于15微米的多孔聚合物层。检测通道可以包括两个或更多包含亲水多孔聚合物片的分析区域。在多数实施例中，所述两个或更多分析区域并非彼此邻近的，而是相继沿着检测通道排列，由例如不包含分析片的非分析区域空间隔离开来。

分析筒通常可以以任何合适的方式形成。在许多实施例中，通过组合两个或更多层以形成层叠的平面结构来制备分析筒。在一个优选实施例中，分析筒具有一个较不亲水的顶盖盖在过滤元件上，还有一个较为亲水的表面盖在培养腔上，例如，因而水溶样品不太可能在过滤器和顶盖之间流动，而倾向于完全充满培养腔。在许多实施例中，检测通道形成于一个分析筒顶盖和一个采用透明材料的分析筒底座之间，从而允许外部检测器光源的检测(interrogation)。

本发明包括分析筒读取器，被设置用于检测来自分析筒的一个分析区域的信号，其中该读取器包括一个可调节输出强度的激光器。通过这种方式，分析区域的可检测信号输出可以被调制以提供优化的灵敏度和/或范围。在分析筒的一个方面，可以提供一个条形码用于鉴别适当的激光强度设定，用于这个特定分析筒的分析区域的照明。

本发明包括具有在一侧或多侧未密封的流动路径的流动调节器。例如，分析筒可以包括一个第一腔(例如一个包含分析试剂的培养腔)、一个流动调节器以及一个第二腔(例如，一个检测通道)。流动调节器可以包括一个由相对的顶路径表面和底路径表面所限定的液体流动路径，但是其中流动路径不包含固体侧壁。在这种构造中，液体从第一腔流经流动路径，但液体的表面张力不允许液体从侧面流出流动路径。例如，流体流动路径被配置为使得液体通过毛细管作用沿着该路径流动，但是液体在路径侧部边缘的接触角阻止了液体从侧部流出流动路径。路径侧部边缘的增加的接触角度可以产生于一个扩大的、非毛细的邻近侧部空间和/或对液体具有较小亲合力的侧部表面(例如，更加疏水的表面)。优选地，相对的路径表面基本平行、彼此间隔一个毛细管尺寸的路径间距。在优选实施例中，侧部空间包括上侧部空间表面和下侧部空间表面，侧部空间的上下表面之间的距离大于路径间距。优选地，流动调节器的流动路径表面并不比第一腔的出口表面更加疏水，在滤液或者培养腔反应的组分的作用下不会呈现更加亲水。值得注意的是，流动调节器可以被配置用于起到许多作用，例如，不仅仅是简单的液体流速调节。例如，流动调节器可以包括分析试剂或配位体捕获部分，即，以使得反应或检测功能能够发生。

本发明包括控制液体流动的方法。例如，方法可以包括：提供一个流动调节器，该流动调节器包括一个由相对的顶路径表面和底路径表面限定的液体流动路径，其中该流动路径不包括固体侧壁，其中该流动路径包括一个入口和一个出口；提供一个或多个邻近于流动路径并沿其流体接触的侧部空间；以及，引入液体到液体路径的入口从而使得液体因为毛细管作用沿着所述流动路径流动。通过这种方式，液体在侧部空间的接触角阻止液体从侧面流出流动路径。

方法还可以包括：提供通过流动调节器流体接触的第一腔和第二腔，以及通过引入液体到第一腔从而引入液体到流动路径入口的步骤。分析筒可以被设置成使液体以第一流速流入第一腔，并使液体以第二流速流入流动调节器。在优选实施例中，沿着流动路径的液体流速低于第一流速。然而，独创性的方法可以采用流动路径的设置使得当液体离开流动调节器的出口时，沿着流动路径的液体流速上升，如此处所描述的。

本发明的分析筒可以包括：一个流动调节器，该流动调节器包括一个由相对的顶路径表面和底路径表面限定的液体流动路径，其中该流动路径不包括固体侧壁；以及一个与流动调节器流体接触的检测通道，包含两个或更多沿着该检测通道的独立的分析区域。

定义

除非在此处或说明书的下文中另有定义，这里所有的技术和科学术语具有本发明所属领域一般技术人员所通常理解的含意。

在详细描述本发明之前，需要理解的是，本发明不限于特定设备或生物学系统，本发明当然可以变化。还需要理解的是，这里所使用的术语仅用于描述特定的实施例，而非意在限定。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式“一个”、“一种”、“该”等，包括复数指示，除非内容明确指示的之外。这样，例如，涉及到“一种成分”可以包括两种或更多种成分的组合；涉及到“液体”可以包括液体的混合物，等。

尽管与这里描述的方法和材料类似的、经过修改的、或等同的方法和材料可以不经额外的试验而被用于本发明的实践，优选的材料和方法描述于此。在本发明的说明书和权利要求书中，后面的术语将根据下述定义来使用。

如这里用到的，一个“流动调节器”表示一种改变液体在两个通道和/或多个通道之间的流速的结构，通道或者有侧壁、或者没有侧壁，如这里所讨论的。在本发明的优选实施例中，一个流动调节器是本发明的分析筒中的一个在两个通道和/或多个通道(例如，分析区域的培养腔和检测通道)之间的流动路径中的压缩物，一个在两个通道和/或多个通道之间的一定长度的相对压缩的管道，或者没有侧壁、具有相对压缩的横截面并在本发明的分析筒中两个通道和/或多个通道之间的延伸了一定距离的流动路径。

平面过滤器中的一个“侧部液体流动路径”基本平行于面表面蔓延。也就是说，从液体样品引入过滤器的点到大多数滤液流出过滤器的点画一条直线，其大体上平行于(例如，在20°、10°、5°或2°之内)过滤器的平坦表面。例如，当滤液在离引入点一段距离之后被收集，液体典型地经一个侧部流动通道通过一张过滤纸；并当滤液横向流动后从引入点直接穿过滤纸厚度方向而在滤纸的另一侧被收集，则不被认为是侧向流动。当然，引入过滤器的液体将向所有方向蔓延，但是当前的定义关注的是全部液体大多数的流动方向。

平面过滤器中的一个“横向液体流动路径”基本垂直于面的表面蔓延。也就是说，从液体样品引入过滤器的点到大多数滤液流出过滤器的点画一条直线，其大体上平行于(例如，在20°、10°、5°或2°之内)一条垂直于过滤器的平坦表面的直线。例如，液体垂直地流过一个放置于水平平面上的平面过滤元件是液体横向(而非侧向)流过一个过滤器的一个例子。当然，引入过滤器的液体将向所有方向蔓延，但是当前的定义关注的是全部液体大多数的流动方向。

如这里所用的，平面分析筒元件的外围边缘是显示元件厚度的薄表面，例如，如该术语的通常用法。如这里所用的，方向性术语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”均如通常用法，例如，设于桌上的平面分析筒具有位于基座部分之上的顶盖。

如这里所用的，被说明为“基本”表示大体上地或者主要地，而不必是完全地。

如这里所用的，术语“约”指示一个给定数量的值可以包括在规定值的10％范围之内的数量，或者可选地在规定值的5％范围之内，或者在一些实施例中在规定值的1％范围之内。

“疏水的”和“亲水的”是相对的术语。如果第一表面比第二表面对油脂更具亲合力，或者第一表面比第二表面更加排斥水，则第一表面比第二表面更加疏水。表面的相对疏水性可以客观地确定，例如，通过比较水溶液在这些表面上的接触角。例如，水在第一表面的接触角大于在第二表面的接触角，则第一表面被认为比第二表面更疏水。

如这里所用的，术语“微流体”表示具有一个具有至少一个横截面尺度小于1000微米的液体流动通道的系统或设备。大多数微流体通道允许毛细管流动，取决于特定液体对通道壁的亲合力。一些功能化的毛细管尺度通道可以大于微流体尺度。例如，一个微流体通道可以具有横截面尺度为500微米或更小，300微米或更小，100微米或更小，50微米或更小，或者10微米或更小。在许多实施例中，通道尺寸约为50至100微米，但典型地不小于1微米。本发明中的阀还可以被用于更大尺寸的通道，例如液体可以在其中通过毛细管作用流动的毛细管通道。毛细管现象是一个表示归因于表面张力或界面张力的现象的通用术语。一个毛细管尺度的腔或通道具有至少一个能够使所要的液体通过毛细管作用流动的尺寸。本发明的毛细管尺寸的腔和通道可以是微流体尺寸，也可以不是。

附图说明

图1是本发明的一个典型化验分析筒的示意图，包括样品过滤部分、反应部分、检测部分、废液部分；

图2是一个化验读取器系统的示意图，包括在具有光检测和发射检测的计算机控制设备中的一个平台上的分析筒；

图3是一个实施例性的层叠分析筒组件的示意图，包括夹在基座部分和分析筒顶盖之间的薄膜间隔层；

图4是展示了一个包括没有侧壁的蜿蜒的流动路径的流动调节器的各方面的示意图。

发明详述

本发明一般地指向分析筒和分析方法。分析筒可以包括一个垂直的横向流动过滤器将滤液通过一个反应腔馈入检测通道；其中在反应腔和检测通道之间的流动受到流动调节器组件的影响。检测通道典型地包括两个或更多独立的分析区域，用于检测两种或更多不同的分析物。方法可以包括引入样品到过滤器，过滤器提供滤液到反应腔，滤液在反应腔的停留时间受一个包含非完全封闭的壁的流动路径的流动调节器的控制。

分析筒包括，例如，垂直的流动过滤元件，在顶样品接收表面具有比底样品滤液溢出表面更大的平均孔径。过滤元件可以在与培养腔流体接触的间隔中，典型地样品分析物在此与化验试剂在受控条件下发生反应。反应混合物可以在培养腔中保持一段停留时间，该停留时间依赖于由流动调节器结构引起的溢出流动延迟，例如，一个更狭窄的蜿蜒的流动通道或者流动路径。反应产物可以继续流入一个或多个分析区域用于检测一个与原始样品中的分析物总量成比例的信号。

方法包括，例如，将样品用于垂直的深度过滤及并通过在反应腔出口的流动过滤器控制滤液与试剂的培养。流动调节器可以被设置为包括一个由一对相对的上、下毛细管表面所限定的液体流动路径。流动路径的侧面范围可以被定义为没有固体壁，例如，由一个不会从指定的流动路径引起毛细管流动的侧部邻近空间。

毛细管流动分析筒

本发明的分析筒可以是，例如，多重化验分析筒，接收样品液体通过一个垂直的流动过滤器到一个反应贮液腔经历一段由流动调节器控制的时间。例如，分析筒10可以包括顺序流体接触的间隔腔和通道。如图1所示，过滤腔11包括通过背部扩散栅13与培养腔14流体接触的过滤元件12。液体从培养腔流出受到流动调节器15的调节，流动调节器15最终将反应产物从培养腔释放到检测通道16。检测通道可以包括多个分析片17，在此将发生进一步反应和/或检测。最终，分析筒10可以包括一个或多个排出废液腔18，根据需要被设置用于接收所消耗的样品、试剂和/或清洗溶液。

在使用中，包括微粒组分和推测分析物的复杂样品可以通过样品装载入口19被引入过滤器，在过滤器中液体垂直地流经线性梯度或多层级梯度的下降孔径以去除微粒。样品滤液可以通过毛细管作用流到培养腔以接触培养腔中的化学试剂。在反应了一段适当的时间之后，大多数液体可以流经流动调节器相继接触检测通道中的分析片。如图2中所示，反应产物液体和化验成分之间在分析片的相互作用可以由检测器系统20检测。例如，光源21可以照明一个分析片，然后分析片可以发出(例如发射、发荧光、反射)光线22，光线22的质量和/或数量与原始样品液体中的分析物的有无有关。光线可以被一个适当的检测器23检测，检测器23可以例如发送一个成比例的电信号到一个系统数据获取模块24(例如模数转换器)。该数据可以被计算机系统29的硬件和软件解读。计算机还可以包括用户界面25和显示器26。多重分析可以被并行检测(例如使用电连接的设备阵列)或者化验可以被相继读取，例如，通过分析筒10相对于检测器23和/或光源21的再定位。再定位可以被计算机扫描和功率控制模块界面控制到系统驱动结构28用于光学和/或分析筒平台。

分析筒结构

本发明的典型的分析筒是由两个或更多叠压的层制成的结构，被设置用于提供功能上相互作用的出入口、腔、通道、表面和化学组分，以允许检测感兴趣的一种或多种分析物。

如图3所示，分析筒可以被组装在基座部分30和顶盖31的层中。基座和/或顶盖可以在表面上具有凹槽，当夹在一起之后凹槽用于限定液体流动路径，例如通道和腔。可选地，分析筒可以包括隔膜层32，用于限定分析筒间隔腔的部分(例如侧壁)。

在一个优选实施例中，顶盖的内表面比分析筒的其他部分更加疏水。这可以有助于防止水性样品和/或试剂流出想要的通道。例如，顶盖可以由比基座更加疏水的材料制成。可选地，顶盖内表面可以被处理或被加上涂层使其更加疏水。在这样的设置下，过滤室中的样品过载将不会导致未经过滤的样品沿着顶盖并向下流经过滤元件插入边缘溢出过滤系统。

在另一个优选实施例中，顶盖可以包括围绕在过滤器间隔腔的边缘之上的凹槽空气通道。这样一个通道，或者说是反向壕，可以呈现非常大的接触角，提供侧部毛细管栅以防止样品扩散，从而限制了样品泄漏到过滤器间隔腔边界之外的倾向；尤其是防止了未经过滤的样品流到过滤器元件的边缘的四周。

过滤器元件

本发明的分析筒典型地具有装入过滤腔的多孔过滤器元件。过滤器有助于从样品液体中去除自然的组分微粒(例如血细胞)或外来微粒(例如灰尘)，因此使得这些微粒不会阻塞分析筒通道或干扰化验。

过滤器可以是任何适合的类型，包括例如穿孔的隔膜、线性的或随机的光纤网络材料，开放的单元泡沫矩阵(open cell foammatrix)，等。在优选实施例中，过滤器元件在顶(入口)表面捕获较大的微粒，在底(出口)表面捕获较小的微粒。例如，过滤器可以具有从入口侧到出口侧的孔径变小的梯度。过滤器可以是一片，或者包括多层。在一个更加优选的实施例中，过滤器包括一个常规过滤器叠在一个更加精细的过滤器之上的两层过滤器。在优选实施例中，过滤器的平均有效孔径(全部的，入口和/或出口)变化范围从500微米到0.1微米、从250微米到0.2微米、从100微米到0.5微米、从50微米到1微米、或者从20微米到10微米。在优选实施例中，平均有效过滤器入口孔径为约为250微米，平均有效过滤器出口孔径约为10微米。在一个更加优选的实施例中，平均过滤器入口孔径为约为150微米，平均有效过滤器出口孔径约为20微米。

在一些实施例中，过滤器被压在或邻近于过滤器边缘以帮助控制样品和/或滤液流动。例如，过滤器的边缘可以被压成V型以提供沿着边缘的想要的空间，从而进一步将过滤器表面从过滤腔表面间隔开，并最小化过滤腔表面和过滤器表面之间的毛细管流动的可能性。在更加优选的实施例中，过滤器冲压带与顶盖空气通道凹槽(反向壕)排成一行以进一步阻止液体朝着过滤器元件的边缘流动。

过滤器元件是典型地平面的，具有宽的上部样品入口表面和相对狭窄的厚度尺度。平面入口和出口表面典型的长度和宽度变化范围从3厘米到1毫米、从1厘米到2毫米、或者从0.5厘米到3毫米。过滤器厚度典型的变化范围从5毫米到0.05毫米、从3毫米到0.1毫米、或者从1毫米到0.25毫米；或者约为0.5毫米。平面长度和宽度尺寸典型地至少比过滤器元件的厚度尺寸大100倍、50倍、20倍、10倍或5倍。

在优选实施例中，流过过滤器的净余滤液垂直于平面过滤器表面。也就是说，净余滤液完全地或大部分地横向地流动。在优选实施例中，本发明的分析筒内通过过滤器的净余工作滤液不是侧部流动。

进入本发明的分析筒的滤液样品可以是任何所希望的类型。样品典型地是环境样品、生物样品、医学样品等。例如，样品可以包括血液、唾液、血浆、人体浆液、尿、淋巴液、CSF、细胞培养基、细胞培养液等。

在一些实施例中，滤液通过与一个毛细管结构的接触从过滤器的出口侧被汲取。例如，过滤器间隔腔的底部可以包括有助于将滤液移动到培养腔的过滤器间隔腔的出口的粗糙(开槽的、有凹痕的、多节的、起皱的)结构。可选地，过滤器出口表面可以连通到一个毛细管矩阵，例如可以通过毛细管作用带走并引导滤液朝向培养腔的泡沫垫或纤维垫。

培养腔

样品滤液可以被保留在培养腔中一段期望的时间，例如以达到要求或者与一种或多种化验试剂相互作用。培养腔可以保持滤液在一个期望的温度，将滤液与诸如缓冲溶液、捕获分析物这样的化验组分混合，和/或将滤液与诸如反应物、配合基、发色团、荧光团等这样的反应试剂混合。

发明的分析筒的培养腔典型地具有至少一个毛细管级别的尺度。这样，滤液将倾向于填充腔体。培养腔典型地具有至少一个小于1毫米、小于0.5毫米、小于0.2毫米、0.1毫米或者更小的尺度。在典型的实施例中，腔通常是平面的(例如与分析筒在同一个基本平面)，具有小于长度和宽度的深度。培养腔体积的变化范围通常从，例如从500微升到1微升、从100微升到2微升、从50微升到5微升、或者从20微升到10微升。

在许多实施例中，培养包括一种或多种化验试剂。试剂可以是在腔室中的干燥形态或者涂在腔壁上。试剂可以是液体形态。可选地，试剂可以在滤液进入腔之前、期间或之后流入培养腔。样品滤液可以进入培养腔并接触到试剂。滤液中的一种分析物可以与试剂相互作用形成一种反应产物。例如，一种分析物可以被溶液中的配合基或者附在腔表面的配合基捕获。分析物可以参与与试剂的化学反应，形成一种可鉴定的产物。

液体流出培养腔可以由一个位于培养腔出口的流动调节器进行控制。

流动调节器

流动调节器可以影响从培养腔流出的流速并因而影响滤液和/或反应混合物在培养腔中的保持时间。流动调节器可以是调节液体从培养腔中流出的任何结构，例如相比于在检测通道和培养腔之间存在直接连接的情况下将产生的流动。本发明中的流动调节器典型地并非机械阀、疏水相互作用时间阀或电湿阀。本发明中的流动调节器典型地是紧缩性(有阻力性)的通道或流动路径，其不必在一段时间完全阻止流动，而是典型地降低流速，例如有效地允许期望的培养时间的完成。

在一种形式中，流动调节器可以是位于培养腔输出端口的阻塞物。该阻塞物可以是一个狭窄的端口或者一段连续的狭窄通道。较长的狭窄通道可以被弯曲成图案以最小化所需要的空间，例如蜿蜒的图案。在一个方面，在一个狭窄通道流动调节器中的横截面面积(垂直于液体流动的方向)可以是培养腔输入端口(或者，可选地，输出端口)面积或者检测通道平均横截面面积的0.5倍、0.25倍、0.1倍、0.05倍或更小。例如，当端口或通道横截面面积为1平方毫米，流动调节器的横截面面积可以是0.5平方毫米、0.25平方毫米、0.1平方毫米、0.05平方毫米或更小。在流动调节器和检测通道和/或培养腔之间保持相似的高度尺度提供了不管体积而保持毛细管作用的益处，并且制造简便。在许多实施例中，尽管流动调节器的横截面面积小于培养腔端口或检测通道，至少有一个横截面尺度(优选地为高度)是一样的。例如在许多实施例中，流动调节器的高度尺度与培养腔或检测通道的高度尺度相同，或在高度的110％至90％之间，或在高度的150％至75之间。

基于收缩的流动调节器可以减慢反应产物液体从培养腔流出的流速。然而，有用的是，狭窄的流动调节器流动路径可以起作用以提供两阶流速或三阶流速。这一之前未提及的方面可以允许在低流速下延伸的培养，然后接着是当反应产物被引入检测通道和分析片(在分析区域中)时较快的流动。例如，当样品滤液流入培养腔，流速可以是相对高的。当滤液(典型地已经接触了培养腔中的试剂)进入狭窄的流动调节器流动路径，沿着长度方向流过培养腔的流速可以显著减慢，从而允许有效反应或反应完成的时间。流动调节器流动路径可以具有适合于提供期望的流动延时的横截面和长度。液体流动到达检测通道的延时可以是因为沿着液体向前前进的行进距离的增加。另外，不限于特定理论，我们相信部分延时可以是因为穿过狭窄流动路径的摩擦力和粘性的阻力，部分对流动的阻力可以是因为沿着狭窄流动路径移动时在前行液体表面前端的表面张力。然而，一旦已经提供了期望的延时时间，液体表面前端可以继续，例如受到较小的阻力以较高的流速进入检测通道的横截面，例如可能是因为较宽的流动表面前端所带来的减弱的对流动的阻力。因为液体可以当液体前端在狭窄通道中时较慢流动并当液体前端从狭窄通道通过后较快流动，当加速整体分析时可以提供快-慢-快的次序以控制培养时间。

在流动调节器的一个非常优选的实施例中，垂直于液体流动的横截面在两侧由相对的流动路径表面限定而另两侧由流动路径表面之间的气态空间限定。例如，如图4B所示，蜿蜒的流动路径40可以形成于培养腔14和检测腔16之间。路径可以由从顶盖和/或基座部分的路径表面突起所限定。例如，如部分截面图图4A所示，顶盖41可以包括向下的突起42和/凹进43，限定了在顶盖流动路径表面44和基座部分45流动路径表面之间的毛细管流动路径。突起可以与基座部分45之间间隔开一个毛细管距离46。引入到流动调节器输入端口47的反应混合液体将在毛细管作用下沿着流动路径流动，但将不会从侧部穿过路径间(侧部空间)区域48流动，因为例如在液体50和流动路径表面44的倾斜的或垂直的壁边缘之间形成的毛细管栅大接触角49。注意，液体流动的侧面51并非由固体通道结构所封闭，而是由液体的表面张力所限定并维持，阻止液体流到侧部空间52。

没有侧面的流动路径可以通过多种方式配置。没有限制的固体侧壁的流动路径可以由彼此间隔一个毛细管距离的流动路径表面所限定，在侧部由表面间距超过一个毛细管距离的邻近侧部空间所限定。也就是说，在顶盖底部的流动路径表面可以由凹进的邻近表面限定，和/或基座部分顶部的流动路径表面可以由凹进的邻近表面限定。流动路径可以形成于顶盖和基座部分之间，在此之间，流动路径表面足够接近以允许所关心的液体产生毛细管流动(一个毛细管距离)。液体将不会侧向流动到侧部空间，因为表面之间的距离较大并且表面凹进处的接触角太大，在流动路径边缘的倾斜的或垂直的壁产生了一个高的毛细管栅。当然，取决于特定的应用，毛细管距离可以变化。例如，允许两个相对的流动路径表面之间的毛细管流动的毛细管距离可以取决于液体的自然属性、表面的自然属性、温度、斜面、表面和液体之间的亲合力、液体的流体静压、等等。在优选实施例中，流动路径边缘的倾斜角可以在10度至90度之间变化。

可以想见，流动路径可以通过提供对所关心的液体具有较高和较低亲合力的区域而被形成于表面之间。例如，侧部空间的凹进表面可以通过提供对液体具有较小亲合力的侧部空间表面(例如，更加疏水的侧部空间表面以容纳水性或极性液体，或者更加亲水的侧部空间表面以容纳有机溶剂液体)而被制成对侧向流动更有抵抗力。在一些情况下，流动路径可以被配置于例如平行的平坦表面之间，没有凹进，仅仅基于不同疏水性的图案化区域。

这些流动调节器结构不仅建立了流出培养腔的培养时间流动周期，还提供了之前没有提及的益处，例如防止空气泡沫所引起的阻塞，以及降低了为了制造和组装这些精细结构所需要的精度。例如，从培养腔溢出到具有降低的横截面且没有侧壁的流动调节器的气泡可以溜到流动路径部分之间的气体空间而不会形成流动路径中的水汽锁。另外，在封闭通道壁以及分层分析筒的现有技术中，如果层界面没有完美密封或者精细地排列，层的边缘界面可能引起泄漏或者环绕地毛细管流动。另一方面，本发明中的没有侧壁的流动路径不存在这些问题，因为流动路径不包括侧壁密封或精细排列地层边缘界面。富有创造性的设计内在地避免了气泡阻塞、通道密封、界面毛细管流动的问题。

没有侧壁的流动调节器的另一个之前没有提及的益处在于提供有效率的分析筒排出的机会。例如，当培养腔填充时，被替换的气体可以通过由组合的流动路径和侧部空间所提供的大横截面有效地排出。另外，流动地连通侧部空间与外部环境的排出端口可以为分析筒整体地提供排出。

在没有侧壁的流动调节器的许多实施例中，上流动路径表面和下流动路径表面在平行的平面。典型地，这些表面与培养腔和/或检测通道表面是共面的，诸如顶(例如顶盖)表面和底(例如基座部分)表面。这样，沿着流动路径的几何改变不会造成扰乱流动调节器流动路径之内或之外的液体毛细管流动的接触角变化。或者，流动调节器流动路径的高度可以不同于培养腔和/和检测通道，例如，如期望的那样增加或减少毛细管流动。

在本发明的分析筒的一些实施例中，在培养腔与检测通道中的一个或多个分析片之间提供了一个或多个流动调节器。在一些实施例中，在检测通道中的一个或多个分析片之间提供了一个或多个流动调节器。在一些实施例中，在两个或更多培养腔与检测通道中的一个或多个分析片之间提供了一个或多个流动调节器。例如，可以在一个培养腔和检测通道中的一个第一分析片之间提供第一流动调节器。可以在例如检测通道中的第一分析片和第二分析片之间提供第二流动调节器，以使得液体继续流到下一个分析片之前可以完成期望的反应、检测、或捕获相互作用。

在一些实施例中，反应和/或检测发生于流动调节器中。在一些化验中，培养反应产物具有小体积和/或高的表面体积比的环境可以是有益的。例如，在通道中提供的长保持时间、高表面面积以及短扩散距离的帮助下，覆盖了一层受体的蜿蜒的狭窄通道流动调节器可以有效地捕获其配合基。

分析区域

分析区域(包括分析片)是沿着检测通道的区域，在其中发生与特定分析物的分析有关联的反应和/或检测。本发明的分析筒典型地包括多个分析区域。尽管可能存在一种、两种或更多所关心的假定分析物在培养腔中一起反应或培养，每个分析区域可以被专用于对所关心的一种特定分析物的分析方案起作用，而对所关心的其他分析物的分析不起作用。

分析区域可以作为所关心的一种特定分析物的第一或初级反应点或捕获点，或者作为第二或靠后的反应或捕获点。例如，所关心的反应物可以在培养腔中与试剂反应或被受体捕获，然后在第一或第二反应区域被捕获和/或反应。

本发明中的一个单独的分析筒，可以具有一个分析区域，优选地具有两个或更多分析区域。在优选实施例中，两个或更多分析区域并非提供于沿着分离的检测通道分支，而是提供于相继地沿着同一个检测通道。本发明的分析筒可以具有两个或更多检测通道，例如分流于同一个培养腔或流动调节器，但是优选地，本发明的分析筒具有一个单独的检测通道包含所有的分析区域。本发明的一个分析筒可以具有1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多分析区域。在许多情况下，每个分析区域对所关心的一种不同分析物的化验和检测起作用。

分析区域被提供于沿着一个检测通道。检测通道可以从培养腔接收液体，例如通过一个流动调节器，用于扩散到分析区域进行进一步培养、反应和/或检测。检测通道的长度可以在超过1米到小于1厘米的范围之间变化。在优选实施例中，检测通道的长度(例如在液体流动的方向)变化范围从约20厘米到约2毫米、从10厘米到5毫米、从5厘米到10毫米、或约30毫米。在优选实施例中，检测通道的宽度变化范围从超过约5厘米到小于约0.1毫米、从1厘米到0.5毫米、从5毫米到1毫米或约2毫米。在优选实施例中，检测通道高度的变化范围从超过约5毫米到小于约0.01毫米、从2毫米到0.05毫米、从1毫米到0.1毫米或约0.5毫米。在优选实施例中，检测通道是一个毛细管通道。

分析片典型地不会横穿过分析区域中的液体流动的轴而填满检测通道的横截面。在一个优选实施例中，分析区域包括位于检测通道的一个表面上的一片材料，而非在此横跨整个横截面。例如，分析片可以位于检测通道的底板上(例如基座部分的表面)，延伸出横穿通道的1/10的距离。在优选实施例中，分析片占据了检测通道横截面的90％或更少，约80％、70％、50％、25％；或者更优选地占据了检测通道横截面的15％或更少，约10％、5％、2％或更少。

一个分析片可以包括在一个检测通道的表面上的一种试剂或受体，并且不占据通道横截面的大部分。可替代地，一个分析片可以包括在检测通道的内表面上的基本上三维的结构，优选地是一个多孔聚合物。在优选实施例中，分析片包括参与分析物反应或捕获的成分。分析片可以是一个结构，其长度(例如在液体流动的方向)的变化范围从约1厘米到约0.1毫米、从5毫米到0.2毫米、从3毫米到0.5毫米、或约2毫米。在优选实施例中，分析片延伸至全部或大部分横穿分析区域中的检测通道的宽度。例如分析片的宽度变化范围可以从超过约5厘米到小于约0.1毫米、从1厘米到0.5毫米、从5毫米到1毫米或约2毫米。在优选实施例中，分析片厚度的变化范围从超过约1毫米到小于约0.005毫米、从0.5毫米到0.01毫米、从0.25毫米到0.05毫米或约0.1毫米。在一个优选实施例中，分析区域中的检测通道的横截面约为200微米×2毫米，并且分析片包括横截面为20微米×2毫米、长2毫米的位于检测通道的底板上的硝化纤维分层多孔聚合物。在优选实施例中，分析片的孔径的变化范围可以从超过约0.5毫米到小于约0.005毫米、从0.2毫米到0.01毫米、从0.25毫米到0.05毫米或约0.1毫米。分析片通常用粘合剂粘合在基底上，或更优选地，例如通过化学蒸汽沉积或物理蒸汽沉积采用薄膜沉积物覆盖在基底上。

分析片的材料可以是任何适合的材料。在许多情况下，理想的，分析片包括增加分析区域的表面面积的基底矩阵，例如增加有关联的试剂或捕获半族(受体和/或配合基)的局部浓度。当在分析区域基于光束的信号(interrogation)而发生检测，优选地，分析片的材料和/或围绕检测通道的分析筒的材料对检测光是透明的。

在两个或更多分析区域功能性地与不同的分析物(或他们的有关反应产物)相互作用的实施例中，优选地，分析片上的试剂和/或捕获半族被调整以为预期数量的所关心的每种分析物提供相似强度的输出信号。也就是说，例如，当对于与在第一分析片的第一分析物有关联的反应产物的信号幅度高，而对于与在第二分析片的第二分析物有关联的反应产物的信号幅度低，优选地，可以增加在第二分析片的试剂的浓度。这样一种设置使用相同的标准检测参数可以允许对每种所关心的分析物的数量和/或灵敏度的更宽的范围。

废液腔

本发明的分析筒中可以提供废液腔用于接收从检测通道流过的液体。例如，废液腔可以是一个必须穿过检测通道的体积足够大的腔，取决于特定的化验方案，用于接收超额的缓冲液、样品滤液、试剂、反应产物、清洗/冲洗缓冲液、等。

典型的废液腔是一个适当尺寸的排出腔，用于接收期待的液体。废液腔可以包括毛细管维度以促进废液通过毛细管作用流入到腔中。可选地，废液腔可以包括液体吸收材料，诸如纤维垫、泡沫或亲水聚合物之类，以促进废液的流动和捕获。

使用本发明的分析筒的分析方法

本发明的方法包括提供一个本发明的分析筒，引入样品液体到该分析筒中，以及检测一种或多种所关心的分析物。

分析筒可以如前面所描述的那样提供。分析筒可以配置为，例如，滤液腔输入端口、过滤腔中的垂直的流动过滤元件以及连通到培养腔的过滤腔溢出端口。流动调节器(例如，一段狭窄的通道和/或一条没有侧壁的毛细管流动路径)可以被设置于培养腔和包括一个、两个或更多分析区域的检测通道之间。在引入样品(例如，血液、血清、血浆、调节过的媒介、等)到过滤器元件顶部时，干扰微粒被去除，样品滤液流入到培养腔中，所关心的一种或多种假定的分析物在培养腔中被调节(pH值调节、温度设置、等)，与试剂反应，和/或被相关的受体半族所捕获。培养过的液体从培养腔流出可以受到流动调节器的控制，流动调节器影响从培养腔到检测通道的时间和/或流速。

在检测通道中，一种或多种分析物可以在一个或多个分析区域被检测。在具有两种或更多分析物在两个或更多分析区域被确定的实施例中，优选地，将设置分析筒和/或检测系统以为每种分析物提供最大化验灵敏度和数量范围。如前面所讨论的，从一个分析区域的输出可以通过调节该区域所提供的试剂的数量来调节。可选地，每个分析区域所检测到的与分析物有关的信号可以受到例如检测(interrogation)强度和检测器灵敏度的影响。例如，当高的试剂浓度、高的分析物浓度、或者具有特别强的信号的可检测标记的分析区域可以预期得到强信号，则检测光源的强度可以减弱。可选地，相关检测器的灵敏度可以被降低。

在一个非常优选的实施例中，同一个分析筒中的分析区域被设置为对期待的浓度的分析物提供相似范围的检测信号。另外，保持检测器灵敏度在一定的值并通过调节检测光源的强度来调节对不同的分析筒化验的范围将是优选的。例如，一个通用化验读取器可以通过匹配信号输出范围而被设置。一个检测器(例如，光电倍增电子管)设置了合适的、但不会改变的灵敏度。可调节的检测光源被配置用于以最适宜的适当光波长来照明分析区域从而提供分析区域输出到检测器灵敏度的最优匹配。因而，在一个多重化验分析筒上对多重分析物和分析区域中的每一个可以得到期望的灵敏度和/或数量范围。

具体实施方式

以下实施例用于举例说明而非限制所要求的发明。

实施例1-夹层化验

相同样品中的多种抗原可以在同一个分析筒上被检测到。分析筒的不同分析区域具有针对不同抗原的固体支撑(例如基座部分)束缚抗体。样品可能包括一个或多个所关心的MHC抗原，抗原与对应于该抗原范围的多种标记抗体培养。然后，在每个分析区域，被束缚到其特定抗体的抗原被不同的固体支撑舒服抗体所特别地捕获。通过束缚于支撑的抗体所束缚的抗原，保持在分析区域中的标示抗体在指定给该抗原的区域被检测到。化验可以如下进行：

1)为分析筒提供5种不同的单克隆的抗体作为培养腔中的干的成分。每种单克隆的抗体对应于一种不同的MHC抗原并且每种抗体由一个荧光团标示。

2)白血细胞溶菌液样品被引入到分析筒过滤器元件的上表面。过滤器元件包括一个迭片结构，从一个孔径为150微米的上部通道深度过滤器到一个具有从顶到底孔径从100微米到10微米变化的梯度的较精细且较低的过滤层。细胞片段被过滤器元件从溶菌液中去除以提供滤液流经一个防止反向流动的结构进入培养腔以接触干的单克隆的抗体。

3)滤液包含对应于5中单克隆的抗体中的4种的MHC抗原。滤液填充培养腔并溶解干的抗体。当滤液在培养腔的输出端口接触流动调节器，滤液进入培养腔的流速减慢。由于通过流动调节器的较低的流速，滤液在培养腔中保持一段足够的时间从而使单克隆的抗体与相对应的抗原的结合达到平衡。

4)液体流经流动调节器，继续前进到离开流动调节器进入检测通道的点。当液体前端进入较大横截面的检测通道，流动速度有所增加。

5)滤液中的抗原束缚于抗体的混合物流过沿着检测通道的相继的5个不同分析片。每个分析片包括一种除硝化纤维基底外不同的捕获抗体。束缚于单克隆的抗体的抗原被适当的捕获抗体以一种“夹层”化验的方式所捕获，结果是一个标示抗体-抗原-捕获抗体-固体基底的束缚链。当有关联的抗原没有出现在原始细胞溶菌液的情况下，标示抗体不会被捕获。

6)超额的滤液通过分析区域，冲掉没有束缚到抗原的额外的标示抗体。

7)分析区域被来自一个激光器的激发波长的光相继地照明。发射波长的有或无在每个对应于每个特定的所关心的假定MHC抗原的分析区域被检测。

实施例2-通用检测系统

具有基本不同的可检测信号的用于检测不同类型的分析物的分析筒可以使用相同的检测系统来读取。分析区域的化验不同并且可检测标记的信号强度不同的两个不同化验分析筒可以使用相同的检测器系统来分析。分析筒被调整以给与分析筒上所化验的多种分析物相关联的分析区域提供近似相似的可读取输出范围。分析筒包括可通过检测器读取的代码，定义每个分析筒预期的信号强度。检测器系统将照明强度配置到预期的幅度以最优化对于当前扫描的分析筒上的分析物的灵敏度和/或有用数量范围。化验系统可以如下配置以提供在一个通用分析筒读取系统上读取不同的化验：

1)确定对于在同一个分析筒上将被分析的每一种分析物的有用可检测信号强度。调整分析区域试剂和/或捕获分子的浓度以提供从每个分析区域出来的近似相当的输出信号，例如，基于所关心的样品中的每种分析物的预期范围。

2)确定一个将提供期望的由系统检测器设备检测的灵敏度和/或输出可检测范围的光照明强度。

3)在检测器系统上提供一个条形码读取器。在分析筒上提供一个可以被条形码读取器所读取的条形码，以给检测器系统提供所确定的光照明强度。

4)在检测器系统中提供可以最少1000级强度变化的光源(例如激光器)，其最大输出至少是将被扫描的任何分析筒的最小所需强度。

5)提供一个在检测器系统中或与检测器系统有关的计算机，其可以解读条形码读取器的输出并发送一个指令到光源以将照明强度设定到为特定分析筒所确定的幅度。

本领域技术人员应能理解，这里的实施例和实施例仅用于说明目的，任何据此做出的改动和变化将是被建议的并且被包括在本申请的精神和范围以及所附权利要求的范围之内。

出于清楚性和便于理解的目的，前面的发明已经被描述了一些细节，通过阅读本文件本领域技术人员应能明了，在不偏离本发明的真实范围的情况下，可以做出各种形式和细节上的改变。例如，前面所描述的许多技巧和装置可以通过各种不同的组合来应用。

为了一切目的，本申请中所引用的所有出版物、专利、专利申请和/或其他文献均以全文引用方式于此作为参考，如同为了一切目的单独地指出每一篇单独的出版物、专利、专利申请和/或其他文献以全文引用方式于此作为参考。

Claims (25)

1.一种分析筒，包括：

包括样品接收表面和滤液溢出表面的过滤元件，其中所述样品接收表面的平均孔径大于所述溢出表面的平均孔径；

与所述滤液溢出表面流体接触的培养腔；

与所述培养腔流体接触的流动调节器；以及

两个或更多分析区域，所述分析区域被设置成沿着一个与所述流动调节器流体接触的检测通道；

其中，来自所述培养腔的滤液的流速借所述流动调节器以减慢。

2.根据权利要求1所述的分析筒，其中所述过滤元件包括两个或更多具有不同平均孔径的过滤层。

3.根据权利要求1所述的分析筒，其中滤液不会侧流通过所述过滤元件。

4.根据权利要求1所述的分析筒，还包括亲水垫或者与所述滤液溢出表面接触的毛细凹槽。

5.根据权利要求1所述的分析筒，其中所述流动调节器的一个表面不比所述培养腔的一个出口表面更疏水。

6.根据权利要求1所述的分析筒，其中所述流动调节器包括由相对的顶路径表面和底路径表面限定的流动路径，所述流动路径不包括固体侧壁。

7.根据权利要求1所述的分析筒，其中所述分析区域包括多孔聚合物，该多孔聚合物未充满所述检测通道的横截面。

8.根据权利要求1所述的分析筒，其中所述检测通道包括顶表面和底表面，其中所述分析区域包括与所述顶表面或底表面接触而非同时接触两个表面的硝化纤维层。

9.根据权利要求1所述的分析筒，其中所述检测通道的高度小于150微米，所述分析区域包括与所述检测通道的一个表面接触的多孔聚合物层，该多孔聚合物层的厚度小于15微米。

10.根据权利要求1所述的分析筒，其中所述分析筒还包括顶盖，该顶盖盖在所述过滤元件上比盖在所述培养腔上更不亲水。

11.根据权利要求1所述的分析筒，其中所述检测通道形成于一个分析筒顶盖和一个分析筒底座之间；以及

其中所述顶盖或底座对来自检测器光源的光检测(interrogation)是透明的。

12.一种分析筒读取器，被设置用于检测来自权利要求1所述的分析筒的一个分析区域的的信号，其中所述读取器包括可调节输出强度的激光器。

13.根据权利要求12所述的读取器，其中所述分析筒还包括可以被所述读取器读取的条形码，该条形码确定激光强度设定。

14.一种筒，包括：

第一腔；

流动调节器，该流动调节器包括由相对的顶路径表面和底路径表面限定的液体流动路径，其中，所述流动路径不包括固体侧壁；以及

第二腔；

其中液体从所述第一腔流出，沿着所述流动路径流动，液体的表面张力阻止液体侧面流出所述流动路径。

15.根据权利要求14所述的筒，其中所述第一腔包括分析试剂。

16.根据权利要求14所述的筒，其中所述流动调节器包括分析试剂或者配位体捕获半族(moiety)。

17.根据权利要求14所述的筒，其中所述液体流动路径被设置成使得液体通过毛细管作用沿着该路径流动，但在所述路径侧部的毛细栅阻止了液体从侧部流出所述流动路径。

18.根据权利要求14所述的筒，还包括一个邻近于所述流动路径的侧部空间，该侧部空间与所述流动路径流体接触。

19.根据权利要求18所述的筒，其中所述相对的路径表面基本平行、彼此间隔一个路径间距，其中所述侧部空间包括上侧部空间表面和下侧部空间表面，侧部空间的上下表面之间的距离大于所述路径间距。

20.根据权利要求14所述的筒，其中所述路径表面不同于比所述第一腔的出口表面更加疏水的表面。

21.根据权利要求14所述的筒，其中所述第二腔包括两个或更多分析区域，所述分析区域包含亲水的多孔聚合物。

22.根据权利要求21所述的筒，其中所述两个或更多分析区域间是不接触的。

23.一种控制液体流动的方法，所述方法包括：

提供流动调节器，该流动调节器包括由相对的顶路径表面和底路径表面限定的液体流动路径，其中该流动路径不包括固体侧壁，其中该流动路径包括入口和出口；

提供一个邻近于所述流动路径并沿所述流动路径流体接触的侧部空间；

引入液体到所述液体路径的入口，液体因为毛细管作用沿着所述流动路径流动；以及

其中所述侧部空间的毛细栅阻止液体从侧面流出所述流动路径。

24.根据权利要求23所述的方法，还包括：

提供通过所述流动调节器流体接触的第一腔和第二腔；以及

其中所述引入包括使液体以第一流速流入所述第一腔；以及

其中沿着所述流动路径的液体流速低于所述第一流速；以及

其中当液体离开流动调节器的出口时，沿着所述流动路径的液体流速上升。

25.一种筒，包括：

流动调节器，该流动调节器包括由相对的顶路径表面和底路径表面限定的液体流动路径，其中该流动路径不包括固体侧壁；以及

与所述流动调节器流体接触的检测通道，所述检测通道包含两个或更多沿着该检测通道的独立的分析区域。

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