CN101688875B - 在微流体装置中测定生物流体中分析物的量的方法 - Google Patents

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Abstract

一种测定，其中生物流体样品被分配到微流体装置的入口中，该测定通过以小滴和间隔时间的方式来分配所述生物样品和/或相关液体以便控制所述微流体装置的操作，提高了所述测定的准确度和再现性。

Description

在微流体装置中测定生物流体中分析物的量的方法
技术领域
本发明涉及用于测量生物样品中分析物数量的试剂和仪器，其通过所述分析物与试剂反应以产生可检测的响应来实现。 
背景技术
在含有试剂的基材上分配液体
已经开发出许多仪器来测量生物样品中分析物的数量，所述生物样品例如为尿液、血液、唾液或者粘液或组织提取物。通常，样品液体被施加到含有与所述分析物反应的试剂的表面上。所述试剂产生可检测的响应，测量该响应并将其与所述分析物的量相关联。所述表面性质上通常为亲水性的或者疏水性的，例如滤纸对比于聚苯乙烯。一些装置采用了多个表面的组合，例如尿液分析条试验，其在疏水性的聚苯乙烯手柄顶端使用了亲水性的滤纸垫。在典型的试验中，将含有未反应试剂的条浸蘸，即完全浸入液体样品中，然后测量所述样品中分析物与试剂之间的反应，所述测量通常是通过光学方法实现。所述未反应的试剂本身可以是水溶性或非水溶性的。它们在多孔基材内沉积或固定并干燥。所述基材连接或者放置在承载表面上。另外，可以在测定过程中使用含有或不含试剂的液体。所述液体试剂可以在与分析物的反应之前、之后或过程中施加到已含有干燥试剂的基材表面上，通常是在样品施加之后添加。显然，为了成本和方便等的原因起见，样品和试剂的体积应当尽可能的小。较不明显的是，当施加少量液体试剂或生物样品到含有试剂的表面上时，通常难以得到均匀而准确的响应。在存在小而少量的分析物时，分析物与试剂的反应小于所述反应区域。 
所述基材可用来放大所述反应的响应。膜，例如薄膜，可以用亲和性试剂固定以便阅读区中反应物的捕获和浓缩。在合意的方向(例如横向而非纵向)引导液体流动由于增加了液体样品或试剂与反应区之间流体交换的数量而能够提高效率。每次交换使得分析物发生进一步的反应，从而放大了所述信号。所述基材表面的改性使得试剂能够在反应区被分离。此外，所述表面本身的性质也可用于提高分析物的反应 性，例如通过增加试剂的溶解性或者促进在所述表面上与试剂的反应来实现。 
大多数生物样品和液体试剂具有显著的水含量，因此相容于亲水性基材而不容于疏水性表面。当所述样品和试剂液体分配时会快速散布在亲水性基材上而被疏水性基材所排斥。在所述表面上分配液体与试剂之间的接触通过直接分配到反应区域或部分反应区域上而实现。然而，当基材相对疏水时，所分配的液体会在所述基材表面上形成液珠以试图最小化其与所述表面的接触，从而其不会均匀散布在所述试剂上。与分配液体有关的另一难题是干燥试剂在性质上可能是水溶性的或非水溶性的。非水溶性的干燥试剂可能不容易被所述液体样品达到，而水溶性的试剂可能溶解并随液体在所述基材上一起移动。理想的是所述试剂应当均匀接触样品，因为所述试剂与样品的可测量的响应，例如显色，应当均匀以便获得所述样品中分析物数量的准确读数。 
与获得在表面上被分配的液体与试剂之间的良好接触有关的另一问题涉及所述样品的物理性质。其物理性质如表面张力、粘度、总固体含量、颗粒大小和附着力是有所变化的。因此，其不容易以一致的体积均匀地沉积在被试剂覆盖的基材上。同样，随着液体样品量的减少，将一致量的具有变化性质的样品施加到试剂上变得越来越困难。相反，喷墨打印等等就依赖于为这种用途开发出的且具有一致物理性质的液体。 
液滴的沉积是常见的操作。实例包括喷墨打印机，压电或气泡致动的，所述啧墨打印机由包含几飞升(femtoliter)到几十纳升的直径大约2到300μm(通常为50μm)的多个小液滴的受控沉积来形成印迹。已经提出了沉积小液滴的其它方法，尽管其与典型的喷墨打印机有所不同，但通常采用压电原理来形成液滴。其实例见于美国专利US5063396，5518179，6394363和6656432中。通过注射器型移液管沉积较大的液滴(3-100μL)已知可在诊断系统中再现。这对应于约2至6mm的单个液滴直径。这种移液管系统的商用实例为CLINITEK 尿检分析仪。液滴大小可以为大于或小于喷嘴的大小，这取决于喷嘴的形状、泵的类型以及所施加的压力。 
当液体样品以液滴的形式被分配到包含试剂的垫上时，特别地观察到了上面所讨论的问题。人们发现，当样品以液滴的形式添加而 不是像通常做法那样通过将试剂垫浸入(浸渍)到样品液体中来完全覆盖所述试剂垫时，所述垫的表面与试剂间的相互作用会形成不准确的响应。当基材的疏水性过强时，3至100μL数量级的大液滴不会转移到试剂中而是在表面上形成气泡。如果表面是亲水性的，则其又会以过多的流体覆没(overwhelm)所述试剂。几飞升至几十纳升的较小液滴当被沉积在疏水性过强的基材上时也会产生问题，这是因为其不具有完全覆盖所述表面积的体积，而会以不均匀的图案随机聚集。小液滴还允许了使水溶性试剂迁移的开放空间。这些微小液滴还倾向于发生液体蒸发且形成气溶胶，这被认为是具有生物危害性的，如果所述气溶胶包括尿液或血液样品的话。因此，如果液体以液滴的形式沉积在测试垫上而不是将垫浸渍在样品中，则需要改进。 
在所分配的液体与试剂之间完全接触后，可采用多种方法中的一种来读取结果。通常采用光学方法，其依赖于光谱信号以产生响应。为了成为有用结果，结果必须是可再现的。光学测量受到被观察的试剂区域的影响且所允许的被分配液体与试剂发生反应的时间的影响。视野内不均匀区域的形成和反应时间量的变化会增大误差。例如，对不均匀地横越基材散布的样品或试剂进行的测量在每次读取时会给出不同的结果。 
在作为U.S.2006/0263902A1公布的共同未决美国专利申请11/135928中，发明人报道了其以微小液滴形式沉积生物流体和试剂到载有试剂的基材上的方法，所述申请与本申请共同被转让。他们证明载有试剂的基材取决于所述试剂的水溶性和所述基材的表面能(即，取决于所述载有试剂的基材是亲水性的或是疏水性的)而表现不同。相比于在载有试剂的表面上沉积大约50pL至1μL的小液滴时，沉积大液滴，例如1.7-20.4μL，表现出具有较不准确的结果。发明人还发现小液滴被所述疏水性基材所吸收，而大液滴则不容易被吸收。 
当在载有试剂的表面上散布时，水溶性试剂表现出被溶解并与液体一起移动。发明人发现，这种移动所造成的不均匀的试剂响应会通过沉积小液滴所缓和。 
沉积小液滴可以通过具有许多小开口的喷嘴或者通过单个喷嘴来实现，所述喷嘴可以相对载有试剂的基材移动，或反之亦然，以覆盖预定的区域。液体样品与试剂在所述基材上的反应可以读作为样品覆 盖区域的平均值，或者优选地通过一次一点地扫描反应区域再取结果的平均值。 
向微流体装置中沉积液体
向用于生物样品分析的微流体装置中添加生物样品及相关液体可以通过各种技术实现。将非常少量的血液、尿液等样品引入这种装置，在其中它们与能够指示在所述样品中分析物存在和数量的试剂发生接触。 
作为U.S.2004/0265172A1公布的美国专利申请US 10/608671中讨论了与沉积生物样品及可能为分析所述样品所需的其它液体相关的问题。尤为重要的需要有当液体引入时从所述装置中去除空气，以及计量添加所述被分析样品和相关液体例如试剂、缓冲液、稀释液等的量。 
已经发现，即使在通过适当的微流体装置设计已克服了刚才所讨论的问题之后，测量生物样品中分析物的量可能也不会具有人们所需要的再现性。该问题部分原因涉及这些设计中固有的可变性。首先，表面涂层中的可变性会造成液体蔓延过毛细阻隔物或位于试剂区域周围。这造成了液体移动的计时和反应体积的变化。其次，经验较少的使用者会施加不恰当量的样品或试剂。第三，当以低成本方法大量生产时，这些微流体装置的内部尺寸会依每个芯片而不同。本发明人发现，这些问题可以被克服，使得结果的准确性和再现性显著提高。 
发明创造内容
本发明一方面涉及用于测定在生物流体中包含的分析物量的改进方法。所述方法包括以直径在0.05至1mm范围的液滴的形式将生物流体样品和/或相关液体分配到微流体装置的入口中。所述生物样品和/或相关液体的分配以预定的次数(times)进行，以控制所述微流体装置的操作。相关液体被未分配液体的时间间隔相隔开成液滴组地沉积，从而使样品以选定的次数移入微流体装置中预定的位点以优化测定试验。 
附图说明
图1表示了实施例1的微流体装置。 
具体实施方式
定义
本文所使用的以下术语定义如下： 
“光谱图像”是指包含试剂的区域对沉积在该包含试剂的区域上的生物样品的光学响应的详细视图，例如利用颜色、反光度、透光度或吸光度或其它方面的变化，如拉曼光谱、荧光、化学发光、磷光或电化学阻抗图谱，所述详细视图使得能够对整个包含试剂的区域的亚单位进行检查。所述图像可以是多维的，其中添加了光学响应的位点(即x-y)。 
“亲水性”表面是在该表面与被置于其上的水滴之间具有小于90°的接触角的那些表面。 
“疏水性”表面是在该表面与被置于其上的水滴之间具有90°或更大接触角的那些表面。 
液体与多孔基材的相互作用
本发明提供了对在多孔基材(“垫”)内发生的反应的改良控制，所述多孔基材包含干燥的试剂并位于微流体装置内。所述反应由样品液体与包含试剂的垫之间的相互作用引起。 
当含有未知量的分析物的液体样品接触包含试剂的垫时，所述液体必须溶解所述试剂以使与分析物的反应能够发生，其产生可检测的结果，例如独特的光学信号如颜色，这可通过光谱学手段测得。反应发生的速度和结果可检测的程度受到多种因素的影响。这些因素包括试剂的可达性、其在液体中的溶解度、以及液体所放置的区域中试剂和液体的相对量。如果想获得一致而准确的结果，向多孔垫均匀施加液体十分重要。同样，垫的性质，例如其疏水性/亲水性、其孔隙度和毛细度、以及其厚度也是决定测试结果的因素。垫的性质不仅影响着被吸收液体的体积，还影响着干燥到所述垫上的试剂的溶解和表面相互作用。它们也影响着液体流动的方向以及在特定位点处固定试剂的能力。例如，垫通常与膜例如薄膜一起使用，所述膜使得液体侧向而非垂直向流动。因此流体交换的次数可以在限定的反应区域实现。当反应区域包含固定的生物亲和性分子例如抗体和核酸时，流体交换的次数可提高捕获效率。在实践中，本领域技术人员发现设计实用的测定系统时，垫本身、试剂和样品液体的物理性质都必须考虑到。 
与直接沉积样品(以及相关液体)到包含试剂的垫上相比， 在微流体装置中所述样品将被添加到入口，然后通过间隔的孔和毛细通道转移到含有包含试剂的垫的腔室中。通常样品与其它液体相混合或被稀释，所述其它液体例如液体试剂。所述样品可以在液体试剂之前、同时或者之后加入微流体装置中。可以使用单个或多个入口。尽管样品、液体试剂和混合物可以不同地流动，但均匀分配液体仍然是很重要的。 
在本发明中，以精确的图案特定次数(times)小增量地向目标区域定时施加样品液体和/或其它相关液体提供了对液体与包含试剂的垫之间相互作用的改良控制，从而提供了提高的准确度和结果的均匀性。 
沉积液体样品
在许多测定中，将试剂放置于多孔基材或“垫”中，并将所述条形的基材浸入被测试的生物流体中。尽管这种测定很实用，但其不能如人们所期望的那样具有必要的准确度或再现性。之前证明沉积大的样品液滴(即1-7μL至20.4μL)不如将测试条浸入液体效果好。然而，小液滴(即50pL至1μL)在生物测试阵列中具有优良的结果。 
之前已描述过两类分配喷嘴。第一种采用了单个喷嘴来分配一系列单个液滴到包含试剂的基材上。所述喷嘴或基材将移动以在合意的区域提供均匀的覆盖。第二类喷嘴采用了钻有一连串孔的板，这样一次可以分配多个系列的液滴。在两种类型中，最小的液滴尺寸被认为有大约50pL，这与大约45-50μm的孔直径有关。所述喷嘴可以通过来自各种来源的压力所操控。采用压电促动器是分配所述小液滴的一种优选方法。 
微流体装置
作为U.S.2004/0265172A1公布的美国专利申请10608671中讨论了生物样品与包含在微流体装置的试剂相接触的进入和移动过程。这种装置通常具有大约0.1至200μL的总体积，然而，根据其用途也可以具有更大或更小的体积。一般来说，微流体装置可以通过借助预定量的第二液体移动第一液体来操控，所述移动要么到达毛细阻隔物要么引入所需量的第二液体。本发明的方法提供了在微流体装置中更准确的液体移动。 
已公布申请U.S.2006/0263902A1中描述了将生物样品的小液滴直接沉积到包含试剂的多孔基材上的优点。该方法不适合微流体装 置，所述微流体装置利用毛细作用力来移动液体样品与微流体装置内的试剂相接触。 
有关微流体装置的经验表明，测试结果受到与试剂反应的生物样品量的影响。这要预料到，因为对结果的解释，例如从显色来确定分析物的量，是基于用来校准测量仪器的生物样品中的分析物的量。尽管生物样品的量可以利用具有已知体积的孔或毛细管来定义，但已经发现这些小型装置组中的变量已足以造成结果中不合意的可变性。体积差异是一个因素，但尤为重要的因素涉及被称为“毛细阻隔物(capillarystop)”的性质。这些毛细阻隔物放置在装置内，其中利用了毛细通道尺寸的变化来阻止液体在毛细作用力下继续流动。实践中，生物样品和液体例如缓冲液、洗涤液体(wash liquid)、附加试剂等可以以造成毛细阻隔物被克服的量来添加，从而使液体在所述装置中向前移动。例如，如果生物样品被引入微流体装置并通过毛细作用力移动到包含试剂的腔室的入口，其在毛细阻隔物处停顿，然后必须克服该阻隔物以便使所述样品移动进入腔室。这可以通过引入液体例如洗涤液体到入口中来实现，其造成毛细阻隔物被克服并且生物样品移动进入包含试剂的腔室。人们发现毛细作用力强度和毛细阻隔物的变化对微流体装置的性质有不利的影响。尽管存在该可变性，所述装置仍提供了有用的信息，但仍需寻求改进。 
已经发现，以小液滴的形式施加生物样品和其它液体到微流体装置的入口在控制液体移动通过这种装置方面具有显著的优点。微流体装置中的毛细通道含有非常小的液体体积，例如5nL/mm。因此，仅使用小增量的液体就能克服所述毛细阻隔物。需要精确的分配液滴来引发毛细阻隔物，使得所述分配的开始和停止可控制在纳秒范围内。这种准确的分配在由试剂反应所决定的时间内实现，该时间通过光谱学手段测定。人们发现分配事件的模式对保持均匀流动很重要。特别地，已经发现以已知的量分配液体并间隔以不进行液体分配的时间，使得可以以先前不能获得的方式来控制液体移动的顺序。这在以下实施例中得到证明，在所述实施例中生物样品(全血)被加入微流体装置，接着是裂解(lysis)和洗涤溶液。 
实施例1
使用了以下缩写： PBS-磷酸盐缓冲液BSA-牛血清白蛋白FITC-异硫氰酸荧光素 
在硝酸纤维素基材(5.0μm孔)上进行HbA1C免疫测定，所述基材上放置有两个4mm宽的捕获带。第一条带包含有HbA1C凝集物(分析物HbA1C的模拟物；1mg/mL在PBS中，pH7.4)。第二条带包含单克隆的抗FITC抗体(3mg/mL，在0.05硼酸盐中，pH8.5)。 
制备用于结合HbA1C分析物的缀合物，其包含连接到用FITC和HbA1C抗体标记的BSA上的蓝色乳胶颗粒。制备两种浓度以用于高(8-15％HbA1C)和低(3-8％HbA1C)浓度测定中。将所述BSA标记的物质连接到蓝色乳胶颗粒(300nm，67μeq.的COOH/g)上，每毫克乳胶加载30μg BSA-FITC-抗HbA1C。含有01％BSA的PBS洗涤溶液用于所述高浓度范围，而抗-FITC抗体乳胶缀合物的1∶10稀释液用于所述低浓度范围。所述抗-FITC抗体以每1mg蓝色乳胶颗粒10μg抗体制备。将所述缀合物用酪蛋白阻断缓冲液稀释并干燥在玻璃纤维纸中。对高浓度范围所述缀合物以1∶4的比例稀释，对低浓度范围用1∶400的比例稀释。当HbA1C存在于生物样品(在本例中为血液)中时，其将结合到所述缀合物上。然后结合的缀合物将不与所述凝集带结合，而是会通过第二条带，在第二条带处其会与抗-FITC抗体结合。过量的缀合物将会被所述第一条带结合，因为其会结合到所述缀合物中的HbA1C抗体上。通过测量存在于两条捕获带上的FITC的相对量，可以确定样品中HbA1C 的量。 
将所述含有两条捕获带的硝酸纤维素条放在微流体装置中，如图1中所示。该装置具有四个腔室，通过毛细通道连接，并且具有大约20μL的总体积。所述第一腔室是所述装置的入口。其向周围环境开放。腔室2包含位于玻璃纤维纸上并由微小柱支撑的缀合物。硝酸纤维素捕获条在腔室3中，其进入口(entrance)含有微小柱阵列以分布液体。腔室4包含用于从腔室3去除过量液体的多孔垫。 
使用时，将样品(全血)加入腔室1中，其用来确定所述样品的体积。所述样品流过毛细管并在腔室2的进入口处停住。加入裂解液(Cellytic-M，Sigma Aldrich，St.Louis，MO)以强制样品进入腔室2，在这里其接触所述缀合物。在所述缀合物颗粒与所述样品反应之后，向 腔室1加入洗涤液体以强制所述样品和缀合物通过腔室3进入口处的阻隔物，使得稀释的样品通过在所述条上的捕获带。通过在所述捕获带中的FITC显色并用作为光学检测器的CCD相机读取，然后通过适当的软件与校正数据相比较。将附加液体进料至腔室1以移动残留的样品进入腔室4，这里含有吸收垫。 
用该微流体装置进行测试，其中使用了三种方法来向腔室1中添加液体。具有大约0.3至2mm开口且根据其填充长度可分配大约0.3-100μL液滴的常规毛细移液管用来将样品和其它液体放置在入口中。具有大约50μm开口的微分配头以连续而无停顿的方式分配所述样品和液体。相同的微分配头还用于间断地和定时地精确移动液体以克服毛细阻隔物，所述间断的时间间隔内无液体被分配。已经发现，不时地(attimes)小液滴最适合于给出清晰优良结果的反应，如下表所示。 
  分配方法   ％过填充   ％填充不足   ％不均匀颜色   响应计时
  大移液管   32％   23％   18％   10-20秒
  微分配(连续)   16％   9％   17％   ～3-6秒
  定时组的微分配   0.1％   0.3％   1.2％   ～＞0.01秒
在上表中，“％过填充或％填充不足”是指一系列测试，其中测试了图1的微流体装置并且其中发现添加了比反应所需较多或少的液体。“％不均匀颜色”是指腔室3中的显色，其指示了所捕获的缀合物的量并允许计算样品中HbA1C的量。“响应计时”是指在所述微流体装置中液体开始从腔室2流到腔室3所经历的最小时间。这些测试通常在1到10分钟内实施，包括温育和显色。温育和显色时间的误差会导致响应的误差，因为有比预期更多或更少的试剂发生了反应。 
实施例2
前述实施例中使用的微分配头能够以85滴/微秒的速率分配大约100pL的液滴。除了被未分配液体的间隔所隔开的分配时间段，还可以控制各时间段中分配的体积，即各时间段内的液滴数。这种能力使得可以更准确地控制样品和稀释液移动通过所述微流体装置。在上述HbA1C测定中，提供恰当的时间用于样品与缀合物的温育以及样品/缀合物在洗涤所述测试条之前完成反应是十分重要的。这需要监控样品进程 和控制添加稀释液的时间。样品和样品/缀合物以特定速度移动对于优化测定来说十分重要。这在连续监控样品和样品/缀合物的位置并据此来控制稀释液的添加时成为可能。 
在该实施例中，控制所述微分配以提供每毫秒85滴的组，之间间隔0.1秒。当与移液管和连续的微分配相比时，获得了以下结果 
  分配方法   计时准确度   添加的最小体积   体积容差
  大移液管   ～1秒   1.7μL   0％
  微分配(连续)   ～0.5毫秒   5.0nL   80％
  加强组的微分配   ～0.01毫秒   100pL   99.6％
在上表中，“计时准确度”是指实施所述分配方法所需的最小时间段。“添加的最小体积”是指每种分配方法可以控制的程度。“体积容差”涉及体积的变量，由它可预期所述微流体装置的最佳操作。在本实施例中，腔室之间的毛细管具有大约50nL的体积，其是在所述毛细管末端处的毛细阻隔物被引发之前能够加入的最小体积。当分配的最小体积大于50nL时，对于大移液管来说体积容差为零。即使当使用毛细管作为移液管时，0.3μL(300nL)的体积也会具有零体积容差。 
使用具有密集的液滴组的微分配，最小的组为一滴。在该实施例中，液滴以85滴/毫秒的速度分配并且每滴的体积为100pL。所述体积则大约为0.1μL/毫秒(8.5nL/毫秒)。这一般来说是良好的操作范围。其提供了高体积容差并且所述微流体装置99.996％可靠地准时发射(fire)。由于所述装置通过光谱图像监控，就可以通过额外的液滴组来校正所述微流体毛细管体积中的失误发射或变化。通常的操作范围为30到150滴/毫秒，而所述液滴体积在大约30pL至1000nL。 
当采用连续的微分配时，所述分配器可以电子制动，但通常会分配不止一个液滴。在该实施例中，“添加的最小体积”为50滴0.100nL或者5nL。这意味着体积容差对于该装置来说不高或者为80％的时间(五分之四)。由于微流体装置可以与仅容纳5nL的毛细管一起工作，故这种容差相比于以加强组微分配的观测来说可接受度较小。 

Claims (19)

1.在微流体装置中测定生物流体中分析物的量的方法，所述微流体装置具有至少一个样品入口，至少一个通气口，以及至少一个包含试剂的腔室，所述方法包括：
(a)将所述生物流体的样品分配到所述微流体装置的所述至少一个样品入口中，所述样品由毛细作用力移动通过与所述至少一个样品入口连通的毛细通道到达毛细阻隔物；
(b)将一部分不同于(a)中所述的样品的液体分配到(a)中所述的至少一个入口，所述的液体足以强制所述样品通过所述毛细阻隔物，所述的液体以直径在0.05至1mm范围的液滴组的形式被分配，所述液滴组由未分配液滴的时间间隔所隔开，所述的液体在引入所述样品之后在预定的时间添加；
其中(b)中所述的不同液体的所述液滴组通过微分配喷嘴以3万滴到15万滴每秒的速率被分配。
2.权利要求1的方法，其中(b)中所述的不同液体以足以使所有(a)中所述的样品位移到在所述微流体装置中超过所述毛细阻隔物的位置的量被引入。
3.权利要求2的方法，其中所述的被位移的样品接触在所述至少一个包含试剂的腔室中分配的试剂并且替代在所述至少一个腔室中存在的空气。
4.权利要求3的方法，其中所述样品和所述试剂反应并产生与所述样品中的所述分析物的量相关的可检测结果。
5.权利要求2的方法，其中所述被位移的样品接触调节剂或载体试剂以使所述样品备用于后续的与试剂的接触。
6.权利要求1的方法，其中所述微流体装置具有0.1到200μL的总体积。
7.权利要求1的方法，其中液滴的最小组具有大约100pL的体积。
8.权利要求7的方法，其中所述分配的计时准确度为大约0.01毫秒。
9.在微流体装置中测定生物流体中分析物的量的方法，所述微流体装置具有至少一个样品入口，至少一个通气口，以及至少一个包含试剂的腔室，所述测定包括将所述生物流体的样品分配到所述至少一个入口中，并通过分配不同于所述样品的液体到所述至少一个入口中来使所述样品位移，
其特征在于所述方法包括以直径在0.05至1mm范围的液滴组的形式分配所述不同的液体，所述液滴组由未分配液滴的时间间隔所隔开；
其中所述不同液体的所述液滴组通过微分配喷嘴以3万滴到15万滴每秒的速率分配。
10.权利要求9的方法，其中所述生物流体的样品通过毛细作用力移动到与所述至少一个样品入口连通的毛细通道中的毛细阻隔物处，并且所述不同的液体以足以强制所述样品通过所述毛细阻隔物的量分配。
11.权利要求10的方法，其中所述生物流体的样品被强制通过所述毛细阻隔物而进入所述至少一个包含试剂的腔室。
12.权利要求10的方法，其中所述样品和所述试剂反应并产生与所述样品中的所述分析物的量相关的可检测结果。
13.权利要求10的方法，其中所述样品接触调节剂或载体试剂以使所述样品备用于后续的与试剂的接触。
14.权利要求9的方法，其中所述微流体装置具有0.1到200μL的总体积。
15.权利要求9的方法，其中最小的液滴组具有大约100pL的体积。
16.权利要求9的方法，其中所述分配的计时准确度为大约0.01毫秒。
17.权利要求10的方法，其中被分配的不同液体的体积为大约5nL。
18.操作微流体装置的方法，所述微流体装置具有至少一个入口，至少一个通气口，以及至少一个腔室，所述方法包括：
(a)以直径在0.05至1mm范围的液滴组的形式分配预定量的第一液体到所述至少一个入口中；
(b)将足以强制所述第一液体离开所述至少一个入口的预定量的第二液体分配到所述至少一个入口中，所述第二液体以直径在0.05至1mm范围的液滴组的形式被分配，所述第二液体的液滴组由未分配液滴的时间间隔所隔开，所述第二液体在引入所述第一液体之后的预定的时间添加，其中所述第二液体的液滴组通过微分配喷嘴以3万滴到15万滴每秒的速率分配。
19.权利要求18的方法，其中所述微流体装置包括在所述至少一个入口和所述至少一个腔室之间连通的毛细通道，且所述第一液体通过毛细作用力从所述入口移动到在通往所述至少一个腔室的进入口处的毛细阻隔物处。
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