CN102077072B - 流体供应装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及向用于分析流体的分析装置(17；33)供应流体的流体供应装置(5；34)以及涉及该分析装置(17；33)。该流体供应装置(34)包括具有引入口(7)的壳体(35)，流体转移元件(1)通过该引入口可被引入到壳体(35)中，以向流体供应装置(34)转移流体。壳体(35)还包括从流体转移元件(1)释放流体的流体释放区(8)和通过与分析装置(17；33)的流体转移元件检测单元相互作用来检测流体转移元件(1)是否被引入壳体(35)内的流体转移元件检测区(36)。

Description

流体供应装置

技术领域

本发明涉及向用于分析流体的分析装置供应流体的流体供应装置。本发明还涉及分析装置、分析方法和用于分析由流体供应装置供应的流体的计算机程序，以及用于分析流体的分析系统，该系统包括流体供应装置和流体分析装置。

背景技术

流体分析系统例如为用于分析唾液的系统，包括一次性的筒体和读取装置。提供一次性的药签棒，用于收集唾液标本并且将其转移到一次性的筒体，以向读取装置提供唾液标本，读取装置用于分析所提供的唾液标本。一般提供密封包装，包括一次性的药签棒和一次性的筒体。在标准程序中，先将筒体插入读取装置中，然后用药签棒收集唾液标本。当唾液标本收集好时，可以将它与缓冲液混合。随后缓冲的样品可以被施加到筒体，缓冲的唾液流过过滤区和试剂释放区，进入分析区，在分析区用读取装置分析唾液。该流体分析系统公开在下面的论文中：“

RapiScan口腔流体药物检验系统：柯卡因检测的灵敏度、特异性和效率之评价，与酶免疫测定法和气相色谱-质谱法相比较，遵循受控的柯卡因管理”(Erin A.Kolbrich等，分析毒物学学报，卷27，2003年10月)。

当筒体被插入读取装置中时，读取装置检测筒体的存在，并且用于分析唾液标本的检测电子仪器被接通。在筒体检测和流体化验或者分析之间的期间内，需要收集样品。样品收集平均至少花30秒钟，并且可能花高达几分钟。此外，还需要时间由操作员处理。在此期间，检测电子仪器被接通。这会在读取装置中不必要地消耗能量。

用于分析流体的另一系统公开在EP1389455A中，其中吸收垫经受受控的压缩程度以释放唾液，设置有流体指示器用于在吸收垫已经吸收预定量的唾液时确保当前流动。当挤压可压缩管时唾液转移到测试条上，这是在收集装置连接到测试筒体上时进行的。

用于分析流体的另一系统公开在GB2339615A中，其中设置具有窗口的测试筒体，以进行免疫测定。设置在接收区的微型开关在测试筒体插入隔离装置时垂直地移动。所显示装置设置用于在薄膜上进行分析测试。

US5192506A公开了一种具有光源和光检测器的分析流体的系统，光检测器用于检测移液管的存在。移液管的末端中断光束，该末端通常是透光的。在吸附控制单元控制下的吸附管连接到微处理器，微处理器指挥控制单元以吸附液体并且在必要时释放真空并施加正压以排出液体试剂。因此，流体转移元件借助于微处理器与流体供应单元相互作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种向分析流体的分析装置提供流体的流体供应装置和一种分析装置、一种用于分析由流体供应装置提供的流体的分析方法和计算机程序、以及一种用于分析流体的分析系统，该系统包括流体供应装置和流体分析装置，其中分析装置的功耗可以被降低。

在本发明的一个方面中，公开了一种流体供应装置，用于向用于分析流体的分析装置提供流体，所述流体供应装置包括壳体，所述壳体具有：

-引入口，流体转移元件通过所述引入口可被引入所述壳体，以将所述流体转移到所述流体供应装置；

-流体释放区，用于从所述流体转移元件释放流体；

-流体转移元件检测区，用于通过与分析装置的流体转移元件检测单元相互作用来检测所述流体转移元件是否被引入所述壳体；

其中，所述流体转移元件检测区包括至少一个光学透明部分，用于允许光学地检测所述流体转移元件是否被引入所述壳体；以及所述的流体供应装置还包括用于分析从所述流体转移元件释放的流体的分析区，所述分析区被设计成与所述分析装置的分析单元相互作用。

本发明基于这样一种思想，即分析单元的读取器直到流体转移元件被引入流体供应装置才需处于工作状态。流体转移元件检测区通过与分析装置的流体转移元件检测单元相互作用允许检测流体转移元件是否被引入壳体内，因此允许操作，尤其是根据流体供应装置内的流体转移元件的检测接通或者关闭分析装置的读取器。这降低了分析装置的读取器的不必要的功耗。

举例来说，流体供应装置允许分析装置将用于分析流体的分析单元从非分析模式切换到分析模式，尤其是只有当流体分析装置的流体转移元件检测单元通过与流体转移元件检测区相互作用已经检测流体转移元件是否被引入壳体时才接通分析单元。因此，举例来说，如果流体供应装置(可以是筒体)已经被引入流体分析装置(可以称为读取装置)，那么只有当已经检测到流体转移元件(可以是药签棒)已经被插入流体供应装置中时，分析单元(可以包括用于分析流体的检测电子仪器)才可以被接通。因此，分析装置的分析单元接通的时间可以减少，这允许降低分析装置的功率消耗。

流体转移元件检测区最好包括至少一个光学透明部分，它允许光学地检测流体转移元件是否被引入壳体。这允许用非接触方式检测流体转移元件是否已经被引入壳体，并且没有机械磨耗。此外，光学检测一般不需要流体供应装置的额外部分或者子组件。它只需要流体供应装置包括至少一个光学透明部分。这使得流体供应装置的成本降低。

此外，还优选至少一个光学透明部分适合于允许分析装置的流体转移元件检测单元的光源的流体转移元件检测光进入流体转移元件检测区，以光学地检测流体转移元件是否被引入壳体。此外，还优选至少一个光学透明部分适合于允许流体转移元件检测光透过流体转移元件区。这允许通过确定已经通过至少一个光学透明部分进入流体转移元件检测区的流体转移元件检测光是否至少部分被流体转移元件阻挡，从而确定流体转移元件是否已经被引入壳体。至少一个光学透明部分也可以适合于它可以通过检测流体转移元件检测光是否被流体转移元件检测区内的流体转移元件反射，来确定流体转移元件是否已经被引入壳体。光学透明部分优选是位于转移元件检测区的壳体的一部分，转移元件检测区对流体转移元件检测光是透明的。此外，这个至少一个光学部分优选让流体转移元件检测光可以根据流体分析装置的相应的流体转移元件检测单元的需要进入和离开壳体的流体转移元件检测区。

流体供应装置还优选包括分析区，用于通过与分析装置的分析单元相互作用来分析由流体转移元件释放的流体。

流体供应装置优选为筒体，它优选是一次性的。流体供应装置优选适合于提供液体，例如像唾液、尿液、或者血液、或者别的液体。流体供应装置也可以适合于提供气体。

流体转移元件优选包括药签，并且优选是药签棒。流体转移元件也优选是一次性的，并且适合于可以被引入流体供应装置。流体转移元件的优选的药签优选适合于收集类似液体的流体样品，例如唾液、尿液、或者血液。

流体转移元件检测区和流体释放区优选位于流体供应装置内的同一地点，或者彼此接近，并且优选被集成在一起。流体转移元件检测区优选是流体释放区的一部分。这允许通过流体转移元件检测区检测流体转移元件是否已经引入流体释放区。由于只有在流体已经被流体转移元件释放，即只有在流体转移元件已经被引入流体释放区时，流体分析装置的分析单元才优选必须从非分析模式被切换到分析模式，具体是必须被接通，并且由于流体转移元件首先通过引入口被引入壳体，然后进入流体释放区，因此这进一步降低了分析装置的功耗，并且不会对分析或者化验造成不利影响。

壳体还优选包括流体检测区，用于通过与分析装置的流体检测单元相互作用来检测流体是否已经进入分析区。这允许检测已经在流体释放区中释放的流体是否已经进入分析区。因此，举例来说，如果流体从流体释放区到分析区的流动受到干扰，那么这可以由流体检测区和分析装置的流体检测单元检测，并且在此情况下，分析装置可以从分析模式被切换到非分析模式，具体是被关闭，并且/或者可以向用户输出告警信号。

流体检测区和分析区优选位于流体供应装置的壳体内的同一地点，或者彼此靠近，或者被集成在一起。流体检测区优选是分析区的一部分，并且相对于流体的流向优选位于分析区的开始位置处。

在另一个优选实施例中，流体供应装置包括至少两个相对于流体的流向位于分析区的开始和末端位置处的流体检测区。这允许确定流体是否已经穿过分析区。这优选允许监控分析区是否被完全装满。因此，在分析区的开始位置处首先看到流体已经进入分析区，具体是在分析区的开始位置处已经发生润湿。然后，一般可以看到流体已经到达分析区的末端，具体是在分析区的末端已经发生润湿。在此情况下，优选可以确定传感区域完全被“润湿”，即被流体覆盖。另外，通过监控在分析区的开始位置和在分析区的末端位置之间所需的时间，具体是通过监控完全充满分析区所需的时间，通过测量流体从第一流体检测区移动到第二流体检测区、具体是从第一润湿传感器移动到第二润湿传感器所需的时间，可以获得有关流体的信息，例如关于流体的粘度。

流体检测区优选包括光学透明部分，它允许光学检测流体是否已经进入分析区。这允许用非接触方式检测流体是否已经进入分析区，并且没有机械磨耗。另外，流体供应装置一般不需要额外的部件或者子组件，这使得流体供应装置的制造成本较低。

这一光学透明部分也适合于让光可以进入壳体，尤其是壳体的流体检测区。此外，流体检测区的这一光学透明部分适合于可以根据流体分析装置的流体检测单元的需要，用光来光学检测流体是否已经进入分析区。

在一个优选实施例中，流体释放区适合于压榨流体转移元件，以释放流体。还优选流体释放区沿着远离引入口的方向直径减小，即它从流体释放区到分析区的位置变尖。这允许通过用于将流体转移元件引入壳体的相同操作从流体转移元件释放流体。

还优选地壳体包括过滤区，过滤区又包括过滤器，用于过滤由流体转移元件释放的流体。这允许从流体中过滤出可能干扰分析区中的分析(尤其是测量)或者化验的部分流体，从而改进分析或者化验。也可以提供另一个过滤器，以从流体、尤其是从唾液中除去气泡。

本发明还公开了一种分析装置，用于分析由如权利要求1所述的具有流体释放区的流体供应装置提供的流体，所述分析装置包括：

-控制单元，用于根据所述流体供应装置内所述流体转移元件的检测来接通或者关闭所述分析装置。

在一个优选实施例中，流体转移元件检测单元包括：

-光源，用于生成流体转移元件检测光，所述检测光通过所述流体转移元件检测区的光学透明部分进入所述流体供应装置的流体转移元件检测区；

-反射光检测器，用于检测由所述流体转移元件反射的反射光，以光学地检测所述流体转移元件是否被引入所述流体供应装置的壳体。这允许通过确定反射光是否已经因将流体转移元件引入壳体内而改变，尤其是通过确定反射光的强度是否已经增减，以便检测光是否被流体转移元件反射，从而来确定流体转移元件是否已经被引入壳体。

还优选地流体转移元件检测单元包括：

-光源，用于生成流体转移元件检测光，所述检测光通过所述流体转移元件检测区的至少一个光学透明部分进入所述流体供应装置的流体转移元件检测区；

-透射光检测器，用于检测通过所述至少一个光学透明部分透过所述流体转移元件检测区的透射光，以光学地检测所述流体转移元件是否被引入所述流体供应装置的壳体内。这允许通过确定透射光是否已经因将流体转移元件引入壳体内而改变，尤其是通过确定透射光的强度是否已经增减，例如通过确定光是否透过转移元件检测区或者光是否没有透过流体转移元件检测区，即光是否被流体转移元件检测区内的流体转移元件阻挡，从而来确定流体转移元件是否已经被引入壳体。

在一个优选实施例中，分析装置还包括分析单元，它通过与流体供应装置的分析区相互作用，用于分析由流体供应装置的流体释放区从流体转移元件释放的流体，其中分析单元包括分析模式和非分析模式。

还优选地分析装置包括用于控制流体转移元件检测单元和分析单元的控制单元，以便在流体转移元件检测单元确定流体转移元件已经被引入流体供应装置的壳体时，分析单元从非分析模式被切换到分析模式。

由于控制单元适合在流体转移元件检测单元确定流体转移元件已经被引入流体供应装置的壳体时，将分析单元从非分析模式切换到分析模式，因此如果流体转移元件确实已经被引入流体供应装置的壳体，即如果预料到流体会进入流体供应装置的分析区，以由分析单元分析流体，那么分析单元只在分析模式下运行。这降低了分析单元的、因而也是分析装置的功耗。

在非分析模式中，分析单元优选被关闭，而在分析模式中，分析单元优选被接通。

在一个优选实施例中，分析装置包括流体检测单元，它通过与流体供应装置的流体检测区相互作用，用于检测流体是否已经进入流体供应装置的分析区。这允许检测流体是否已经进入流体供应装置的分析区，举例来说，如果在流体转移元件检测区中检测到流体转移元件之后的预定时间之后，流体检测单元检测到流体还没有进入分析区，那么分析单元可以被切换到非分析模式，具体是可以被关闭，从而进一步降低功耗。在此情况下，作为备选项，或者额外地，可以输出告警信号。

在一个优选实施例中，流体供应装置包括至少两个流体检测单元，如果流体供应装置已经插入分析装置中，那么这两个流体检测单元相对于流体的流向位于分析区的开始和末端位置处。这允许确定流体是否已经穿过分析区。

还优选地流体检测单元包括用于发出流体检测光的光源和用于光学检测流体是否已经进入流体供应装置的分析区的流体检测光检测器。这允许光学检测流体是否已经进入分析区，从而提供无接触方法，这可以是稳固的，并且无机械磨耗。此外，优选光学检测方法不需要流体供应装置的额外的部件或者子组件，这使得流体供应装置的成本较低。

在一个优选实施例中，分析装置包括确定单元，用于确定在由流体转移元件检测单元检测到流体转移元件之后的预定时间间隔之后，流体是否还没有被流体检测单元检测到。分析装置优选包括输出单元，如果确定单元确定在由流体转移元件检测单元检测到流体转移元件之后的预定时间间隔之后，流体还没有被流体检测单元检测到，用于输出信号。还优选地控制单元适合于在确定单元确定在由流体转移元件检测单元检测到流体转移元件之后的预定时间间隔之后流体还没有被流体检测单元检测到时将分析单元切换到非分析模式。

在另一个实施例中，流体供应装置的流体检测区和分析装置的流体检测单元相对于流体的流向位于流体释放区的下游位置，其中这一位置不一定必须在分析区内。这允许确定流体供应装置中、尤其是筒体中的流体流动出了问题。

在本发明的另一个方面中，提供了一种用于分析流体的分析系统，包括如权利要求1所述的流体供应装置和如权利要求7所述的流体分析装置。

在本发明的另一个方面中，提供了一种用于分析由如权利要求1所述的流体供应装置提供的流体的分析方法，所述流体供应装置包括用于接收流体转移元件的壳体，所述分析方法包括检测步骤，所述检测步骤通过在所述流体在所述流体供应装置的流体释放区内被释放的同时让流体转移元件检测单元与流体供应装置的流体转移元件检测区相互作用来检测流体转移元件是否被引入壳体。

该分析方法优选还包括分析步骤，它通过由分析单元与流体供应装置的分析区相互作用来分析由流体供应装置的流体释放区从流体转移元件释放的流体，其中分析单元包括分析模式和非分析模式。

还优选地该分析方法包括控制流体转移元件检测单元和分析单元的控制步骤，以便在流体转移元件检测单元确定流体转移元件已经被引入流体供应装置的壳体时，由控制单元将分析单元从非分析模式切换到分析模式。

在本发明的另一个方面中，提供了一种用于分析由流体供应装置提供的流体的计算机程序，所述流体供应装置包括用于接收流体转移元件的壳体，所述计算机程序包括程序代码，当所述计算机程序在控制所述分析装置的电脑上运行时，所述程序代码用于使如权利要求7中所述的分析装置执行如权利要求14所述的分析方法的步骤。。

不难理解，权利要求1的流体供应装置、权利要求7的分析装置、权利要求13的分析系统、权利要求14的分析方法和权利要求15的计算机程序具有在从属权利要求中限定的类似的和/或等同的优选实施例。公开了本发明的一些实施例，其中控制单元被包括在流体供应装置中，或者被包含在分析装置中。

不难理解，本发明的优选实施例也可以是各从属权利要求与各自的独立权利要求的任何组合。

附图说明

参照如下所述的各实施例，本发明的这些和其他方面会变得显而易见，并且得以阐明。在下面的附图中：

图1示意性地和示例性地显示了流体转移元件的实施例；

图2示意性地和示例性地显示了流体供应装置的实施例的剖面图；

图3示意性地和示例性地显示了分析装置的实施例；

图4示意性地和示例性地显示了用于在分析区和分析单元中分析流体的读取器的原理，

图5和6示意性地和示例性地显示了在分析区中检测流体的原理；

图7到11展示了各种参数分别与流体供应装置的流体检测区内的光学透明部分的楔形的楔角和该光学透明部分的折射指数的相关性；

图12显示了流体供应装置的分析区的光学透明部分和流体供应装置的流体检测区的光学透明部分的实施例，流体供应装置的流体检测区的光学透明部分被部分集成到分析区的光学透明部分中；

图13示意性地和示例性地显示了流体供应装置的实施例的剖面图；

图14示意性地和示例性地显示了分析装置的实施例；以及

图15典型地显示了一幅流程图，它展示了用于分析流体的分析方法。

具体实施方式

图1示意性地和示例性地显示了流体转移元件的实施例，在该实施例中，流体转移元件是药签棒1。药签棒1包括药签2，用于接收类似液体的流体的样品，例如唾液或者血液样品。药签棒1还包括棒3，棒3包括与药签2相连的第一端部和包括把手4的第二端部。

流体转移元件1，即在该实施例中的药签棒1，可以通过引入口7被引入到流体供应装置34的壳体35中。通过流体供应装置34的剖面图被示意性地和示例性地显示在图2中。流体供应装置34优选为筒体，优选是一次性的。流体转移元件1也优选是一次性的。

流体供应装置34包括壳体35，壳体35包括引入口7，流体转移元件1通过该引入口可以被引入到壳体35中，以将流体转移到流体供应装置34。壳体6还包括从流体转移元件1，即在该实施例中从药签棒1的药签2，释放流体的流体释放区8。流体释放区适合于挤压流体转移元件1，即在该实施例中药签棒1的药签2，以释放流体。释放区具有在远离引入口7的方向上减小的直径，因此如果药签棒1的药签2被引入和压入壳体35内，尤其是流体释放区8内，那么它就会受到挤压。

流体供应装置34还包括流体转移元件检测区36，它通过与分析装置33的流体转移元件检测单元相互作用——这将在下面作进一步描述，以检测流体转移元件1是否被引入到壳体35内。流体转移元件检测区36位于流体释放区8所处的同一位置，以便确定流体转移元件是否已经被引入流体释放区，在该实施例中，具体是为了确定药签棒1的药签2是否已经被引入流体释放区8。

流体转移元件检测区36包括至少一个光学透明部分10、23，以允许光学检测流体转移元件1是否已经被引入壳体35。在该实施例中，至少一个光学透明部分10、23适合于让下面将要进一步描述的分析装置33的流体转移元件检测单元的光源的流体转移元件检测光可以进入流体转移元件检测区，并在与流体转移元件检测光进入流体转移元件检测区的位置相对的位置处离开流体转移元件检测区，以便如果流体转移元件1，具体是药签棒1的药签2，没有被引入壳体35内，具体是没有被引入流体释放区8内，允许流体转移元件检测光透过流体转移元件检测区。这允许通过确定流体转移元件1是否阻挡流体转移元件检测区内的流体转移元件检测光或者至少一部分流体转移元件检测光，光学地检测流体转移元件1是否已经被引入流体供应装置34的壳体35。

壳体35还包括过滤区14，过滤区14包括过滤器15，用于过滤从流体转移元件1释放，具体是从药签棒1的药签2释放的流体。过滤元件优选为SaF过滤器，流体具体是唾液或者血液通过它受到挤压。过滤器15也可以适合于从流体中，尤其是从唾液或者从血液中除去气泡。通过干燥缓冲剂组分，优选将它们添加在SaF和脱泡过滤器中。当流体，尤其是唾液或者血液，流过SaF和脱泡过滤器时，缓冲剂组分被再分散。

尤其是在干燥过程中，过滤器被浸泡在缓冲溶液中，在该实施例中，缓冲溶液是化验所需要的。在缓冲剂已经干燥之后，缓冲剂组分，例如盐和蛋白质，留在过滤器中。如果现在引入流体，这些缓冲剂组分会从过滤器中被溶出，并且进入被过滤的样品，从而能进行化验，因为这些专门的盐、蛋白质等对于生物化验一般是必需的。这意味着，通过干燥过滤器内的缓冲剂，并且通过添加流体，尤其是唾液或者血液，缓冲剂组分被保存在过滤器中，这些缓冲剂组分“再次进入”，并且有助于化验，即它们再分散。

做为另一种选择，流体样品与缓冲液混合，随后缓冲的样品可以被施加于流体供应装置34，尤其是筒体。在这个例子中，过滤器优选不包括缓冲剂组分。

过滤器优选适合过滤出固体部分和/或特殊蛋白质，这取决于过滤器如何被“功能化”，即过滤器如何适合于保留某些物质，尤其是像蛋白质一样的分子。过滤器优选适合滤出在分析区中干扰分析、尤其是测量的物质。

流体供应装置34还包括分析区11，它通过与流体分析装置的分析单元相互作用——这将在下面进一步描述，分析已经由流体转移元件1释放并且在该实施例中已经被过滤的流体。

壳体35还包括流体检测区12，它通过与分析装置33的流体检测单元相互作用——这将在下面进一步描述，以检测流体是否已经进入分析区11。在该实施例中，流体检测区12是分析区11的一部分，并且相对于流体的流向位于分析区11的开始位置处。流体检测区12包括光学透明部分13，它允许光学检测流体是否已经进入分析区11。光学透明部分13的形状在图2中仅仅是示意性地展示。光学透明部分13的形状适合于允许分析装置33的流体检测单元的光根据流体检测单元的需要进入和离开壳体35，尤其是光学透明部分。

分析区11也优选包括光学透明部分39，它允许光学地分析分析区11内的流体。光学透明部分13和光学透明部分39可以是单个的光学透明部分，也可以是两个或多个光学透明部分。

壳体35还包括出口40，它允许流体或者其他气体或者液体离开分析区11，尤其是紧接分析区11的壳体部分。

图3示意性地和示例性地显示了用于分析流体供应装置34所提供的流体的分析装置33的实施例，其中分析装置33包括开口42，具体是空腔42，流体供应装置34可以被引入该开口内。分析装置33包括流体转移元件检测单元46，它通过与流体供应装置34的流体转移元件检测区36相互作用，以检测流体转移元件1(在该实施例中具体是药签棒1)是否被引入已经被引入分析装置33的开口42内的壳体35内。

流体转移元件检测单元46包括用于产生流体转移元件检测光27的光源24，流体转移元件检测光可通过流体供应装置34的流体转移元件检测区36的至少一个光学透明部分10、23进入流体供应装置34的流体转移元件检测区36内。流体转移元件检测单元46还包括透射光检测器25，用于检测通过至少一个光学透明部分10、23透过流体转移元件检测区36的透射光，以便光学检测流体转移元件1是否已经被引入流体供应装置34的壳体35内。如果流体供应装置34已经被引入分析装置33的开口42内，并且如果流体转移元件1没有被引入流体供应装置34的壳体35内，那么流体转移元件检测光27可以透过流体供应装置34的转移元件检测区36，并且可以被透射光检测器25检测到，即可以检测到流体转移元件没有被引入流体供应装置34。如果流体转移元件1已经被引入流体供应装置34的流体转移元件检测区36内，那么流体转移元件1至少部分地阻挡流体转移元件检测光27，因此该光的亮度下降，尤其是该光不能再被透射光检测器25检测到，从而检测出流体转移元件1已经被引入流体供应装置34的壳体35内，具体是流体供应装置34的流体转移元件检测区36内。

分析装置33还包括分析单元18，它通过与流体供应装置34的分析区11相互作用，用于分析被流体供应装置34的流体释放区8从流体转移元件1释放的流体，其中分析单元18包括分析模式和非分析模式。分析单元18包括发射分析光44用于分析存在于流体供应装置34的分析区11中的流体的分析光源43、和用于检测分析光44的分析检测器45。

分析单元18和具有光学透明开口39的相应分析区11优选地适合于使得可以用受抑全内反射来分析流体。这个分析单元和流体供应装置的相应分析区的实施例用剖面图示意性地和示例性地显示在图4中。

图4示意性地和示例性地显示了通过检测微粒201来分析流体的分析区11的和分析单元18的各个元件，这将在下面进一步解释。显示的是适合光学检测有待分析的流体的读取器的示意图。

分析区11的光学透明部分39可以称为载体39，它可以由例如玻璃或者透明塑料像聚苯乙烯组成。存在于分析区中的流体包括有待检测的目标组分(例如药物、抗体、DNA、等)和磁性微粒201，例如超顺磁性珠粒，其中这些微粒201通常作为标记被绑定到上述目标组分上(为简单起见，图4中只显示出磁性微粒201)。

载体39和分析区11之间的界面由称为“边界面”212的表面形成，分析区11优选形成样品室。这个边界面212可以选择性地涂覆截获元件，例如抗体，它可以特别地结合目标组分。

传感器装置包括磁性单元38，具体是磁场发生器38，例如具有线圈和芯体的电磁体，用于在边界面212处和分析区11的邻近空间中可控制地产生磁场B。借助于该磁场B，磁性微粒201可以被操纵，即被磁化并且尤其是被移动(如果使用具有梯度的磁场)。因此，例如可以将磁性微粒201吸引到边界面212，以加速关联的目标组分结合到所述表面上。

传感器装置还包括光源43，例如激光或者LED，它们产生输入光束L1，输入光束L1被传递到载体39里。输入光束L1以大于全内反射(TIR)的临界角θc的角度到达边界面212，因此作为“输出光束”L2被全部内反射。输出光束L2通过另一个表面离开载体39，并且被光探测器45、例如光电二极管检测到。光探测器45确定输出光束L2的光量(例如用整个光谱或者某部分光谱中该光束的光强度表示)。测量结果在整个观察期内被与检测器45结合在一起的评价和记录模块232评价和选择性地监控。

在光源43中，可以使用商用DVD(λ＝658nm)激光二极管。可以用准直透镜使输入光束L1平行，并且可以用例如0.5mm的小孔223来减小光束直径。对于精密测量，需要高稳定性的光源。但是，即使用绝对稳定的功率源，激光器的温度变化也可以导致输出出现偏移和随机变化。

为处理这个问题，光源可以选择性地具有集成的输入光监测二极管222，用于测量激光的输出级。然后，监控传感器222的(低通过滤)输出可以与评价模块232结合，评价模块232可以用监控传感器222的输出分割来自检测器45的(低通过滤)光信号。为了提高信噪比，产生的信号可以被时间平均。分割消除了激光输出因功率变化(不需要稳定电源)以及温度漂移(不需要预防措施，象Peltier元件)导致的波动现象。

除了光源43的末级输出，即使不(或者不只)测量激光输出本身，也可以实现进一步的改善。如图4粗略展示的那样，只一小部分激光输出从小孔223射出。只有这一部分被用于在载体39中实际测量，因此是最直接的源信号。显然，这一部分与激光的输出有关，激光输出由例如集成的监测器二极管222测定，但会受到光程中的任何机械改变或者不稳定性的影响(激光光束轮廓近似为具有高斯剖面的椭圆形，即相当不均匀)。因此，在小孔223之后和/或在光源43的其他最终的光学元件之后测量输入光束L1的光量是有利的。这可以用许多方式进行，例如：

平行玻璃板224可以45°放置，或者光束分离器方块(例如90％透射，10％反射)可以插入光程中小孔223的后方，以使少部分光束偏向单独的输入光监控传感器222’；

小孔223或者输入光束L1边缘处的小镜子可用于使一小部分光束偏向检测器。

图4显示了“第二光探测器”45’，它可以替代地或者另外地用于检测因输入光束L1的渐逝波的激发而由荧光微粒201发射的荧光。由于该荧光通常各向同性地向四面发射，因此第二检波器45’原则上可以设置在任何地方，例如也位于边界面212上方。此外，当然也可以使用检测器45采集荧光样本，其中后者可以例如通过光谱(spectrally)与反射光L2区分。

上述分析单元和分析区用光学方法来检测磁性微粒201和目标组分，其中检测实际上关心的是目标组分。为了消除背景(例如样品流体，像唾液、血液等)的影响或者至少使其减到最小，检测技术应该是表面专用的。这利用受抑全内反射的原理来实现，下面将对其进行解释。

根据斯涅耳折射定律，相对于两种介质A和B之间的界面的法线的角度θ_A和θ_B满足方程

n_Asinθ_A＝n_Bsinθ_B

其中n_A、n_B分别是介质A和B中的折射指数。在与具有低折射指数的介质B诸如空气(n_B＝1)或水(n_B＝1.3)的界面处，具有高折射指数的介质A(例如n_A＝2的玻璃)中的光线例如会以角度θ_B折离法线。一部分入射光会在界面处以与入射角θ_A相同的角度反射。当入射角θ_A逐渐增大时，折射角θ_B也会增大，直到它到达90°。相应的入射角被称为临界角θc，并且由sinθ_C＝n_B/n_A求出。在更大的入射角下，所有的光将会在介质A(玻璃)中被反射，由此得名“全内反射”。但是，在非常接近介质A(玻璃)和介质B(空气或者水)之间的界面时，会在介质B中形成渐逝波，渐逝波远离该表面按指数规律衰减。作为与该表面的距离z的函数，场幅度可以表示为：

$\exp (-k\sqrt{{n_A}^2{\sin }^2\left({\mathrm{\θ}}_A\right)-{n_B}^2}\·z)$

其中k＝2π/λ，θ_A是全反射光束的入射角，n_A和n_B是各相关介质的折射指数。

对于波长λ的典型值，即，λ＝650nm，并且n_A＝1.53，n_B＝1.33，在大约228nm的距离z之后，场幅度已经下降到其原始值的exp(-1)≈0.37。当该渐逝波与图4的装置中的另一种介质、像磁性微粒201相互作用时，部分入射光会被结合到样品流体里(这被称为“受抑全内反射”)，并且反射强度会降低(而对于清洁的界面并且没有相互作用时，反射强度会是100％)。根据干扰量，即边界面212(不在分析区11、尤其是样品室11的其余部分中)上的或者离它非常近(约200nm内)的磁性珠粒的量，反射强度会因此而下降。这一强度下降是对结合的磁性珠粒201的量，因此即是对目标分子的浓度，直接测量。当渐逝波的大约200nm的上述相互作用距离可以与抗体、目标分子和磁性珠粒的典型尺寸相比时，显然背景的影响会最小。更大的波长λ会增加相互作用距离，但背景液体的影响仍然会很小。

上述过程与施加的磁场无关。这允许制备、测量和洗涤阶段的实时光学监测。监控信号也可以用来控制测量或者单独的工序。

对于通常使用的材料，载体39的介质A可以是玻璃和/或通常折射指数为1.52的某些透明塑料。分析区11中、具体是样品室11中的介质B将是水基的，并且具有接近1.3的折射指数。这相当于60°的临界角θc。因此70°的入射角是实际选择，它允许流体介质具有稍大的折射指数(假定n_A＝1.52，允许n_B最大达1.43)。n_B的更高值需要更大的n_A和/或更大的入射角。

流体优选用所谓的夹层化验来分析。优选是磁性珠粒的微粒涂有特异抗体，特异抗体依附到存在于像血或者唾液一类的流体中的目标分子上。在分散在流体中之后，磁性珠粒就自由地存在于流体中，当磁性珠粒与可用的目标分子已经起反应时，珠粒被吸引到已经涂有可以与目标分子结合的其他抗体的检测表面上。用于将附着有目标分子的磁性珠粒吸引到检测表面上的吸引力是由磁性单元38产生的磁力。在足够长的反应时间之后，切换磁场，使得未与检测表面结合的磁性珠粒脱离检测表面，因此只有与目标分子特别结合的磁性珠粒继续附着于检测表面，其中目标分子与相应的抗体结合。检测表面上的磁性珠粒可以用上述FTIR(傅里叶转换红外光谱)技术进行光学检测。因此，通过检测检测表面212上的微粒201，可以确定流体中目标分子的浓度。

在一个实施例中，分析单元和分析区形成以检测表面上的超顺磁性标记物的光学检测为基础的生物传感器，超顺磁性标记物也可以被称为珠粒，并且优选为微粒。也可以用磁性检测代替光学检测来检测磁性微粒。

分析单元和分析区优选适合通过确定结合在检测表面上的结合位置处的微粒、具体是磁性微粒的量来检测像唾液或者血液一样的流体中的特定的目标分子，诸如药物或者心脏标记物。粘结剂优选为特别与目标分子结合的抗体和/或药物分子，附着有磁性微粒的附着成分已经附着到抗体和/或药物分子上。

具体地，微粒是磁性珠粒，而附着成分是磁性珠粒上的原发抗体，并且在结合侧存在次生抗体。原发和次生抗体结合到分析物(目标元件)的不同部分，即原发和次生抗体优选分别为原发的和次生的抗PTH(抗甲状旁腺激素)/抗肌钙蛋白抗体。

如果在其他实施例中用抑制化验(inhibition assay)代替夹层化验，或者除了夹层化验之外，还使用抑制化验，那么包括附着成分在内的微粒为例如鸦片制剂磁性微粒、苯异丙胺磁性微粒、可卡因磁性微粒或者甲基苯异丙胺磁性微粒，相应的结合位置为例如与牛血清蛋白共轭的鸦片制剂、与牛血清蛋白共轭的苯异丙胺、与牛血清蛋白共轭的可卡因和与牛血清蛋白共轭的甲基苯异丙胺。

分析装置33还包括控制单元26，用于控制流体转移元件检测单元46和分析单元18，以便如果流体转移元件检测单元46确定流体转移元件1已经被引入流体供应装置34的壳体35，具体是已经被引入流体供应装置34的流体转移元件检测区36，那么分析单元18就从非分析模式被切换到分析模式。

分析装置33还包括流体检测单元28，它通过与流体供应装置34的流体检测区12相互作用，尤其是通过与流体供应装置34的流体检测区12的至少一个光学透明部分13相互作用，以检测流体是否已经进入流体供应装置34的分析区11。流体检测单元28包括用于发出流体检测光31的光源29和用于光学检测流体是否已经进入流体供应装置34的分析区11的流体检测光检测器30。

为了用分析装置33获得可靠的和精确的结果，分析区应该适当注入流体。如果没有有效的运送装置可以利用，以致于运送流体贯穿流体供应装置34将完全取决于毛细管填充，这一情况尤其如此。因此希望有流体检测区和相应的流体检测单元来检测分析区是否被适当地和/或完全填充，其中相应的流体检测单元可以称为润湿检测器。这样的润湿检测优选应该是非接触式的，因此不需要在流体供应装置34内布线，或者布线至流体供应装置34，或者从流体供应装置34布线，以增加稳固性，并导致成本降低。

为解决上述问题，提出了用于检测流体供应装置34的分析区中存在流体的技术，下面将根据图5和6进行解释。在一个实施例中，该技术可以用分析装置33的光学机构中的主反射分支进行润湿检测。因此，可以用与用于调查生物检测的光学系统相同的光学系统进行润湿检测(例如在平滑接触表面处测量FTIR的光学系统，或者在上述光学结构处测量输出光束的光学系统)。

这种技术的中心思想是对于聚苯乙烯-水界面(在润湿情况下)和聚苯乙烯-空气界面(不润湿)，利用发生TIR的临界角的差异。因此可以构造折射的光学结构350，以便在不润湿情况下，在折射界面处发生TIR，而在润湿情况下，不发生TIR。在后一种情况下，光被聚苯乙烯-水界面透射，并且被该光学结构(部分)俘获，并且被改向(“反射回”)到流体供应装置34里，具体是筒体里。通过仔细地调整光学结构的几何形状，可以构造一种“镜反射”的后“反射器”(但是用折射代替反射)，光在载体-液体界面和液体-载体界面处被折射两次。也可以用更定量的方式使用该设计，其中测量信号是对载体顶上的流体的折射指数直接测量。楔状光学结构350可以例如压印在塑料载体基底上。

图5显示了流体检测区11充满折射指数n_a＝1的空气的情形。图6显示了流体检测区充满具有折射指数n_w的水状液体的情形。

对于从高折射指数n₁到低折射指数n₂的光界面处的TIR的临界角θc由如下关系式给出：sin(θc)＝n₂/n₁。如果流体检测区12的光学透明部分13是折射指数n₁＝1.58的聚苯乙烯载体13和折射指数n₂＝n_w＝1.33的水状流体，那么当流体检测区12充满流体时，临界角为θ_cw＝57.3°。但是，如果流体检测区12注入空气，则临界角变为θ_ca＝39.3°。

在图5中，输入光束L1的入射角(相对于激励小平面353)大于在流体检测区12中对于空气的临界角θ_ca。因此，输入光束L1在光学结构350的激励小平面353处被全部内反射成TIR光束L3，TIR光束L3相对于表面法线以与输入光束L1完全不同的角度传播。

在图6中，流体检测区12充满折射指数为n_w的水状液体。现在TIR的临界角是这样的，即在激励小平面353处不发生全内反射，但输入光束L1正常折射到流体检测区12。在展示的情形中，可以区分三种不同的情况：

1.在点A和B之间离开激励小平面353的入射光传播过下一个楔形，并且作为光束L1’进入样品。如具有指数“(n₂)”的箭头所示，如果折射指数n₂增加，那么光束L1’的斜度(相对于水平面)会变得更陡，并且它里面的光量会变得更高。

2.在点B和C之间离开激励小平面353的入射光被聚集在相邻楔形的聚集小平面354的点B’和C’之间；然后在该楔形的激励小平面的点B’和C″之间被全部内反射，并且作为总输出光的次要分量L2’离开载体13。如果折射指数n₂增加，那么该次要分量L2’的斜度会变得更陡，并且它的光量会更高。

3.在点C和D之间离开激励小平面353的入射光被聚集在相邻楔形的聚集小平面354的点C’和D之间；然后作为总输出光的主要分量L2传播通过载体13，并且不与光学结构350进一步干涉。随着折射指数n₂增加，该主要分量L2的斜度会变小(更水平)，并且它的光的量会降低。

图5和6表明在润湿的情况下，只有一部分光会被折射回载体13，导致明显小于100％的“背反射”效率。应该指出的是，主输出光束L2和/或次输出光束L2’都可以用作润湿信号。

在使用FTIR的上述分析装置33的典型实施例中，输入光束相对于接触表面的法线的入射角被固定在70°，即充分大于无论是充满的和还是空的分析区的临界角。FTIR的原理包括监控主TIR反射光束的强度因光在结合的目标颗粒处散射和/或吸收而导致的减小；因此检测分支的角度也被制成相对于表面法线为70°的角度。给定几何形状，全内反射的发生会与润湿状态无关。

但是，通过提供具有象图5和6那样的光学结构350的载体(优选紧挨着分析区、在其附近或者集成到它里面)，可以获得只有在润湿状态下才能实现的情形，即光被反射到主光探测器(例如CCD传感器)(参见图6中的光束L2、L2’)。在不润湿的条件下，全内反射发生(参照图5中的光束L3)在基本不同于主FTIR光束的方向上，并且没有光被反射到主光探测器。

例如，如果楔角α以及输入光束L1与接触表面法线之间的角度i均等于70°，那么输入光束L1相对于激励小平面353形成50°的角度。这是两个临界角θca＝39.3°和θcw＝57.3°的中间的某个角度。因此，当没有润湿发生时(图5)，入射线束L1沿一个方向被全内反射成光束13，以便FTIR光探测器不能看见任何光(因检测光学系统的有限聚集NA)，导致零(黑暗)信号。当润湿发生时，入射光束L1被透射到流体里，并且在折射光学结构的上升边缘处透射的部分射线被再次折射(图6)。

对于给定的折射指数n₁和n₂，可以选择几何形状，以使入射光束L1的入射角i正好等于输出光束的主要分量L2的出射角e，从而模拟回射器的工作原理，并且使FTIR光探测器的信号增加(明亮)。由于具有聚苯乙烯载体和水界面的典型结构，这形成74度的楔角α。

具有上述类型的光学结构350的载体可以例如借助于用在注模工艺中的铝或者NiP型芯制造，以生产聚苯乙烯筒体。在型芯中可以通过菱形研磨工艺或者通过3d聚焦离子束(FIB)研磨形成必要的结构。

按照任何选择方向被折射到检测器的主输出光束L2中的光的量可以通过楔形结构350的适当设计达到最佳化。图7中的图形显示对入射角i＝70°的聚苯乙烯-水润湿结构的模拟结果，其中楔角α从65°变到75°(纵轴：规格化的主反射强度I(L2))。图8显示了主输出光束L2的相应的出射角e。

由于所述润湿传感器使用接近临界角的入射角，因此折射角对折射指数的改变很敏感。因而，该传感器也可以用作折射指数传感器。图9-11显示了水状液体的折射指数n₂从1.3变到1.4时的模拟结果。为了从测量信号中分离出折射指数n₂，可以使用几个量，例如：

-主输出光束L2的强度I(L2)(图9，纵轴上的规格化单位)。

-主输出光束L2的“反射”角e，例如使用位置感测二极管(图9)。

-主输出光束L2和次输出光束L2’的强度之比I(L2)/I(L2’)(图11)。

在另一个实施例中，光学结构350可以由规则排列的倾斜结构组成，其中该结构的倾斜角(以及因而也是凹槽的间距)作为其x位置的函数、即沿表面线性增加/减小。当该结构现在成像在2D检测器或者线性阵列上时，在发生全内反射的位置处会出现光探测的中断。给定载体的折射指数n₁和光学结构350的几何形状，该中断的位置(用毫米或者检测器像素表示)是对样品室中的介质的折射率n₂的直接测量。

图12示意性地和示例性地显示了分析区的光学透明部分302的一个实施例，其中流体检测区的两个光学透明部分303被部分集成到光学透明部分302中。相对于流体的流向301，第一光学透明部分303位于光学透明部分302的开始位置处，而第二光学透明部分303位于光学透明部分302的末端处。光学透明部分303优选被制成在图5和6中限定的形状，而光学透明部分302优选是平滑的，但也可以包括如上面参照图5和6所述的楔形。如图12所示的长度尺寸优选如下：a等于300μm，b等于900μm，c等于1400μm，d等于350μm，e等于350μm，f等于1800μm，而g等于1100μm。

分析装置33包括确定单元32，用于在通过流体转移元件检测单元34检测流体转移元件1之后的预定时间间隔之后确定流体是否还没有被流体检测单元28检测。分析装置33还包括输出单元37，如果确定单元32确定在通过流体转移元件检测单元34检测流体转移元件1之后的预定时间间隔之后流体还没有被流体检测单元28检测到，用于输出信号。输出单元37优选适合提供声学的和/或光学的输出。输出单元37例如是适合显示警告信息的显示器。

在该实施例中，如果确定单元32确定在通过流体转移元件检测单元46检测流体转移元件1之后的预定时间间隔之后流体还没有被流体检测单元28检测，控制单元26适合于将分析单元18切换到非分析模式。在此情况下，分析单元18优选被关掉。在另一个实施例中，在此情况下，整个分析装置33都被关掉。

控制单元26优选适合控制流体转移元件检测单元46、流体检测单元28、分析单元18、确定单元32和输出单元37。

不同的单元被封装在一个壳体41内，壳体可以做成合适的形状，以便分析装置33可以作为手持分析装置33来操作，它还可以被表示为手持读取器。

分析装置33还包括磁系统38，用于在流体供应装置34的分析区11内形成磁场，它可以像上面参考图4所述的那样用于分析流体。

流体供应装置5的另一个实施例在图13中示意性地和示例性地用剖面图显示。

图13所示的流体供应装置5中的各元件和各区与图2所示的流体供应装置34中的各元件和各区相似或相同，因此用相同的参考数字表示。为了描述这些区和元件，参考就图2所做的上述解释。

流体供应装置5包括流体转移元件检测区9，用于通过与流体分析装置33的流体转移元件检测单元相互作用以检测流体转移元件1是否被引入壳体6中，下面将对此做进一步的描述。流体转移元件检测区9包括一个光学透明部分10，它允许光学检测流体转移元件1是否已经引入壳体6。这一光学透明部分10适合于让光可以进入流体转移元件检测区，并且让被流体转移元件1反射的光可以离开壳体6，以由分析装置33的相应检测器检测，下面将对此进行进一步的描述。

图14示意性地和示例性地显示了分析装置17的另一个实施例，它对应于图13所示的流体供应装置5。

分析装置17的各元件等同于或者类似于分析装置17的各元件，因此用相同的参考数字表示。为了描述这些元件，参考就图3所做的上述解释。

分析装置17包括流体转移元件检测单元16，它通过与流体供应装置5的流体转移元件检测区9相互作用，以检测流体转移元件1是否被引入壳体6。流体转移元件检测单元16包括生成流体转移元件检测光21的光源24，所述检测光通过流体转移元件检测区9的光学透明部分10进入流体供应装置5的流体转移元件检测区9。流体转移元件检测单元16还包括反射光检测器22，用于检测由流体转移元件1反射的反射光，以光学检测流体转移元件1是否被引入流体供应装置5的壳体6。

分析装置17包括控制单元19，它对应于分析装置17的控制单元26，并且至少适合控制流体转移元件检测单元16和分析单元18，以便如果流体转移元件检测单元16确定流体转移元件1已经被引入流体供应装置5的壳体6，那么分析单元18就从非分析模式被切换到分析模式。

下面将参照图15所示的流程图典型地描述用于分析由流体供应装置提供的流体的分析方法的一个实施例，其中流体供应装置包括用于接收流体转移元件的壳体。

在步骤101中，装在包装内的一次性的流体转移元件和一次性的流体供应装置由用户拆包。

在步骤102中，流体供应装置被引入分析装置17，而在步骤103中，有待分析的流体样品被流体转移元件接收。在执行步骤102和103的过程中，分析装置17的分析单元仍处于非分析模式，具体是仍然被关着。在执行步骤102和103期间，优选整个分析装置17都是关着的。

在步骤104中，流体转移元件被引入已经被引入分析装置17的流体供应装置。在步骤105中，流体在流体供应装置的流体释放区内被释放，并且优选同时流体转移元件检测单元通过与流体供应装置的流体转移元件检测区相互作用来检测流体转移元件被引入壳体。

在已经检测到流体转移元件已经被引入流体供应装置的壳体以后，在步骤105中，分析装置17的分析单元被从非分析模式切换到分析模式。

被释放的流体通过过滤区流到流体供应装置的流体检测区，并且在步骤106中，流体检测单元检测流体是否已经进入流体检测区，并且从而进入流体供应装置的分析区。此外，分析装置17的确定单元确定在通过流体转移元件检测单元检测流体转移元件后的预定时间间隔之后，流体是否已经被检测。如果在检测到流体转移元件之后的预定时间间隔内已经在流体检测区内检测到流体，那么就在步骤107中，在分析区中分析流体。如果在检测到流体转移元件之后的预定时间间隔内还没有在流体检测区中检测到流体，例如因为流体还没有到达分析单元，那么在步骤108中，向用户提供输出信号，并且优选关闭分析单元。

流体供应装置和分析装置17、33的系统可以作为受抑全内反射生物传感器来提供，用于在例如唾液或者血液中进行滥用药物(DOA)快速测试。举例来说，该生物传感器可以用于通窗路边测试，它类似于汽车驾驶员的酒精测试，和现场测试，尤其是安全性的关键工业。

尽管在上述实施例中，已经描述了某些流体检测单元和流体检测区，用于确定流体是否已经进入流体供应装置的分析区，但在其他实施例中，也可以用其他润湿传感器来确定流体是否已经进入分析装置17、33。

在优选实施例中，在不同测试之间，即在不同分析程序之间，分析装置17、33被关闭。优选这一点自动进行。例如，在分析程序已经完成并且流体供应装置(优选是筒体)已经从分析装置17、33中取出之后，该取出由分析装置17、33和分析单元检测，并且优选分析装置17、33的其他单元也被关闭。如果别的流体供应装置被插入分析装置17、33中，并且如果流体转移元件被插入这一新的流体供应装置中，那么流体转移元件的这一插入由流体转移元件检测单元检测，并且分析装置17、33被接通，具体是分析单元被切换到分析模式。在分析装置17、33内检测流体供应装置、具体是筒体是公知的。这种检测被提供在例如Cozart DDS系统中。在大多数情况下，这一检测由简单的机械开关进行。但是在现有技术中，只要在分析装置17、33内检测到筒体，不管流体转移元件是否已经被引入筒体，分析装置17、33都会被接通工作模式。

控制单元19、26可以适合于在包括流体转移元件在内的流体供应装置已经被引入分析装置17、33，流体转移元件已经从流体供应装置中取出，并且流体转移元件已经再次插入分析装置17、33中时，分析单元会从非分析模式被切换到分析模式。控制单元19、26也可以适合于在流体供应装置(不包括流体转移元件)已经被引入分析装置17、33，并且流体转移元件被引入流体供应装置时，分析单元会从非分析模式被切换到分析模式。分析装置17、33可以包括开关，它允许用户在不同操作顺序(诸如引入或者取出流体转移元件)之间作出选择，这导致分析单元从非分析模式切换到分析模式，或者导致分析单元从分析模式切换到非分析模式。

流体供应装置优选适合于至少在流体供应装置的一部分中，流体由毛细管力驱动。

在上述实施例中使用的光源例如是发光二极管，而检测器优选是CMOS成像器。但是在其他实施例中，也可以使用其他光源和/或检测器。

流体释放区优选适合于它是液体不透过的，以免溢出并污染分析装置17、33。对于光学提供单元的不同区域，这可以，例如，只用唯一一个具有光学透明部分的塑料件来实现。如果在一个实施例中，流体供应装置用不同的多个制成，优选用橡胶环之类的密封件使至少流体释放区和流体转移元件检测区是流体不透过的。

尽管在上述实施例中，已经描述过流体转移元件、流体供应装置和分析装置17，33的某些结构，但是在其他实施例中，流体转移元件、流体供应装置和分析装置17、33可以包括其他结构，只要流体转移元件适合于将唾液或者血液之类的流体转移到流体供应装置，如在权利要求1中限定的那样，流体供应装置包括引入口、流体释放区和流体转移元件检测区，而如在权利要求6中限定的那样，分析装置17、33包括流体转移元件检测单元。

尽管在上述实施例中，运用了某些技术来分析流体、具体是用于测量或者检测流体中的颗粒，但是在其他实施例中，分析区和/或分析单元17、33也可以适合于用其他技术、具体是用其他光学或者磁性技术来分析流体。

分析装置17、33、流体供应装置和/或流体转移元件可以适合于根据任何检测原理、根据颗粒的任何性质来检测传感器表面上或者其附近磁性微粒的存在，例如它们可以借助磁方法(例如磁阻、霍尔、线圈)、光学方法(例如成像、荧光作用、化学发光、吸收、散射、渐逝场技术、表面胞质团共振、拉曼效应等)、声音检测(例如表面声波、体声波、悬臂、石英晶体等)、电学检测(例如电导、电阻、安培计、还原氧化循环)、及其它们的组合等来检测。

可以用例如线圈、磁抗传感器、限磁传感器、霍尔传感器、平面霍尔传感器、磁通门传感器、SQUID、磁共振传感器等来检测传感器表面或者其附近的颗粒的磁性。

除了上述分子化验之外、也可以检测更大的成分，例如细胞、病毒，或者细胞或者病毒的碎片、组织提取液等。相对于生物传感器表面扫描不扫描传感元件都可以进行检测。可以通过动态地或者间歇性地记录信号导出测量数据作为终点测量数据。可以通过传感法直接检测标记物。在检测之前，也可以对颗粒进一步处理。进一步处理的例子是添加材料，或者改变标记物的(生物)化学或者物理性能，以便于检测。分析装置17、33、流体供应装置和/或流体转移元件可以与几种生化化验类型一起使用，例如绑定/解绑化验、夹层化验、竞争化验、置换化验、酶化验等。本发明的装置、方法和系统适合于传感器倍增(即并联使用不同的传感器和传感器表面)、标记物倍增(即并联使用不同类型的标记物)、以及腔室倍增(即并联使用不同的反应室)。在本发明中描述的装置、方法和系统可以用作快速、稳固、并且容易地使用用于小样品体积的关注点生物传感器。本发明的装置、方法和系统也可以用在处理能力高的自动测试中。在此情况下，流体供应装置的分析区是例如坑窝板或者试管。

上述的磁性珠粒优选为至少一个维度介于3nm和5000nm之间的纳米颗粒，优选在10nm和3000nm之间，更优选在50nm和1000nm之间。

尽管在上述实施例中，不同的功能由几个单元完成，但这些功能也可以由任何其他数目的单元或者装置完成。例如，分析区和流体确定区以及相应的分析单元和流体检测单元可以集成，分别形成单一区和单一单元，其中，例如用相同的光源和/或相同的检测单元来检测和分析流体。

流体供应装置和分析装置17、33优选包括对准装置，用于使流体供应装置和分析装置17，33相对彼此对准，具体是用于使流体转移元件检测区相对于流体转移元件检测单元、使流体检测区相对于流体检测单元、以及使分析区相对于分析单元17、33对准。例如，对准装置是位于流体供应装置和/或分析装置17、33上的啮合装置，如果流体供应装置和分析装置17、33相对于彼此被对准，它们就啮合，以在对准位置将流体供应装置保持在分析装置17、33内。

通过研究附图、说明书和所附的权利要求书，对公开的各实施例所做的其他改变是可以理解的，并且可以由实施请求保护的发明的本领域熟练技术人员实施。

在权利要求书中，措词“包括”不排除其他元件或者步骤，不定冠词“一个”不排除多个。

单个单元或者一个装置可以实现权利要求中列出的几个部件的功能。在相互不同的从属权利要求中提到了某些测量方法，这仅仅是个事实，不表示这些测量方法的组合不能用于产生良好的效果。

计算机程序可以储存/分配在合适的介质上，例如光存储介质或者与其他硬件一起或者作为其他硬件的一部分提供的固态介质，但也可以用其他形式来分配，例如通过因特网或者其他有线的或者无线的电信系统。

权利要求书中的任何参考标记都不应被看做用于限制保护范围。

Claims (13)

1.一种流体供应装置（5；34），用于向用于分析流体的分析装置（17）提供流体，所述流体供应装置（5；34）包括壳体（6；35），所述壳体具有：

-引入口（7），流体转移元件（1）通过所述引入口可被引入所述壳体（6；35），以将所述流体转移到所述流体供应装置（5；34）；

-流体释放区（8），用于从所述流体转移元件（1）释放流体；

-流体转移元件检测区（9；36），用于通过与分析装置（17；33）的流体转移元件检测单元（16,46）相互作用来检测所述流体转移元件（1）是否被引入所述壳体（6；35）；

其特征在于，所述流体转移元件检测区（9；36）包括至少一个光学透明部分（10，23），用于允许光学地检测所述流体转移元件（1）是否被引入所述壳体（6；35）；以及所述流体供应装置（5；34）还包括分析区（11），用于分析从所述流体转移元件（1）释放的流体，所述分析区（11）被设计成与所述分析装置（17；33）的分析单元（18）相互作用；

所述流体供应装置还包括至少两个相对于流体的流向位于所述分析区的开始和末端位置处的流体检测区，用于通过与所述分析装置（17；33）的流体检测单元相互作用来检测流体是否已经进入分析区（11）。

2.如权利要求1所述的流体供应装置（5；34），其特征在于，所述流体转移元件检测区（9；36）是所述流体释放区（8）的一部分，以及所述流体供应装置（5；34）设计成用于所述流体从所述流体释放区（8）流到所述分析区（11）。

3.如权利要求1所述的流体供应装置（5；34），其特征在于，所述流体检测区（12）包括光学透明部分（13），用于通过与所述分析装置（17；33）的流体检测单元相互作用来以允许光学地检测所述流体是否已经进入所述分析区（11）。

4.如上述权利要求任一所述的流体供应装置（5；34），其特征在于，所述分析区（11）包括光学透明部分（39；302），用于允许光学地检测所述流体是否已经进入所述分析区（11），所述光学透明部分（302）具有两个部分集成的光学透明部分（303）。

5.如权利要求1所述的流体供应装置（5；34），其特征在于，所述流体释放区（8）适合于压榨所述流体转移元件（1），以通过用于将所述流体转移元件（1）引入所述壳体（6；35）的相同操作来释放流体，所述流体释放区（8）沿着远离所述引入口（7）的方向具有减小的直径。

6.一种分析装置（17；33），用于分析由如权利要求1所述的具有流体释放区（8）的流体供应装置（5；34）提供的流体，所述分析装置（17；33）包括：

-控制单元（19；26），用于根据对所述流体供应装置（5；34）内所述流体转移元件（1）的检测来接通或者关闭所述分析装置（17；33）。

7.如权利要求6所述的分析装置（17；33），其特征在于，所述流体转移元件检测单元（16）包括：

-光源（20），用于生成流体转移元件检测光（21），所述检测光通过所述流体转移元件检测区（9）的光学透明部分（10）进入所述流体供应装置（5）的流体转移元件检测区（9）；

-反射光检测器（22），用于检测由所述流体转移元件（1）反射的反射光，以光学地检测所述流体转移元件（1）是否被引入所述流体供应装置（5）的壳体（6）。

8.如权利要求6所述的分析装置（17；33），其特征在于，所述流体转移元件检测单元（46）包括：

-光源（24），用于生成流体转移元件检测光（27），所述检测光通过所述流体转移元件检测区（36）的至少一个光学透明部分（10，23）进入所述流体供应装置（34）的流体转移元件检测区（36）；

-透射光检测器（25），用于检测通过所述至少一个光学透明部分（10，23）透过所述流体转移元件检测区（36）的透射光，以光学地检测所述流体转移元件（1）是否被引入所述流体供应装置（34）的壳体（35）内。

9.如权利要求6所述的分析装置，其特征在于，还包括分析单元（18），用于通过与所述流体供应装置（5；34）的分析区（11）相互作用来分析由所述流体供应装置（5；34）的流体释放区（8）从所述流体转移元件（1）释放的流体，其中，所述分析单元（18）包括分析模式和非分析模式；以及所述控制单元（19；26）设计成用于控制所述流体转移元件检测单元（16；46）和所述分析单元（18），使得如果所述流体转移元件检测单元（16；46）确定所述流体转移元件（1）已经被引入所述流体供应装置（5；34）的壳体（6；35），所述分析单元（18）从非分析模式被切换到分析模式。

10.如权利要求6所述的分析装置，其特征在于，所述分析装置（17；33）包括流体检测单元（28），用于通过与所述流体供应装置（5；34）的流体检测区（12）相互作用来检测流体是否已经进入所述流体供应装置（5；34）的分析区（11）。

11.如权利要求10所述的分析装置，其特征在于，所述分析装置（17；33）包括确定单元（32），用于在所述流体转移元件检测单元（16；46）检测到所述流体转移元件（1）之后的预定时间间隔之后确定流体是否还没有被所述流体检测单元（28）检测到。

12.一种用于分析流体的分析系统，其特征在于，包括如权利要求1所述的流体供应装置和如权利要求6所述的分析装置。

13.一种用于分析由如权利要求1所述的流体供应装置（5；34）提供的流体的分析方法，所述流体供应装置包括用于接收流体转移元件（1）的壳体（6；35），其特征在于，所述分析方法包括检测步骤，所述检测步骤通过在所述流体在所述流体供应装置（5；34）的流体释放区（8）内被释放的同时让流体转移元件检测单元（16；46）与流体供应装置（5；34）的流体转移元件检测区（9；36）相互作用来检测流体转移元件（1）是否被引入壳体（6；35）。

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