CN103424361A - 检测和控制微流体器件中的流体的装置和方法 - Google Patents

检测和控制微流体器件中的流体的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于快速且准确地确定位于微流体器件中的微通道的特定位置处的流体是流体还是气体的方法和装置。一种流体控制装置可以包括：检测单元，包括朝向微流体器件照射光的光源以及检测从微流体器件反射的光的光电探测器；传输单元，用于将检测单元移动到微流体器件；以及确定单元，用于控制通过传输单元的传输操作，以及通过参考由检测单元测量的信号确定在微流体器件的特定位置处的流体的状态。

Description

检测和控制微流体器件中的流体的装置和方法
技术领域
本公开涉及用于检测和控制微流体器件中的流体的方法和装置，更具体地，涉及用于快速且准确地确定位于微流体器件中的微通道的特定位置处的流体是液体还是气体、并且基于与流体的状态相关的确定来控制微流体器件中的所述流体的移动的方法和装置。
背景技术
随着个性化医疗保健的发展，基因分析、体外诊断、基因核苷酸序列分析等已经变得重要，对其需要也增大。因此，能够通过使用小的样品量快速执行多个测试的系统正在发展并被商业化。此外，为了实施该系统，微流体器件诸如微流控芯片或芯片实验室（LOC）目前正显得重要。包括多个微通道和多个微腔室的微流体器件被设计成控制及处理非常小量的流体（例如，在大约几nl至大约几ml范围内的流体）。通过使用微流体器件，微流体的反应时间可以被最低限度地减少，并且微流体的反应及其结果的测量可以被同时执行。微流体器件可以通过使用不同的方法制造，根据不同的方法使用不同的材料。
微流体器件包括在其中发生反应的多个微腔室和提供样品或试剂到多个微腔室的多个微通道。因而，为了控制样品或试剂移动到期望的位置，必须准确地检测每个微通道的状态和多个微通道中的流体的状态。然而，因为微流体器件的每个微通道的尺寸和每个微腔室的尺寸在大约几十微米至大约几百微米的范围内，所以难以快速且准确地检测流体的状态。
目前提出的流体检测方法的示例包括：在微通道中设置多个电极然后通过测量电极之间的电阻变化来检测流体的状态的方法，以及采集部分微通道的图像并经由图像处理操作确定流体的状态的方法。在使用电极的方法的情形下，在微通道中设置电极困难，微流体器件的制造成本可能增加，并且存在样品或试剂可能被污染的可能性。在采集图像的方法的情形下，由于图像采集设备的设置以及光线的影响（lighting），存在空间限制，并且确定速度可能由于图像处理操作而降低。
发明内容
提供用于快速且准确地确定位于微流体器件中的微通道的特定位置处的流体是液体还是气体、并且基于与流体的状态相关的确定来控制微流体器件中的所述流体的移动的方法和装置。
额外的方面将在以下的描述中部分地阐述，且部分将通过该描述变得显然，或者可以通过对所给出的描述的实践而习知。
根据本发明的一方面，一种流体控制装置包括：检测单元，用于朝向微流体器件照射光，检测从微流体器件反射的光，然后输出信号；传输单元，用于将检测单元移动到微流体器件的测量位置；确定单元，用于控制通过传输单元的传输操作，以及通过参考从检测单元输出的信号确定在微流体器件的测量位置的流体的状态；以及流体控制单元，用于基于通过确定单元的所述确定来控制微流体器件中的流体的移动，其中基于由检测单元测量的反射光的强度的变化，确定单元确定在微流体器件的测量位置的流体是从气体变为液体还是从液体变为气体。
检测单元可以包括朝向微流体器件照射光的光源以及检测从微流体器件反射的光的光电探测器。
检测单元还可以包括朝向光电探测器反射已经透过微流体器件的光的反射板。
光源和光电探测器可以设置在关于微流体器件的相同方向，反射板设置在光源和光电探测器的关于微流体器件的相反侧。
传输单元可以包括：框架；电动机，设置在框架的一侧；导引螺杆，通过电动机转动；底座，根据导引螺杆的转动进行线性移动；以及导杆，附接到框架从而稳定地引导底座的移动。
光源和光电探测器可以设置在底座上。
底座可以包括能够在导杆上滑动以引导底座的移动的夹持器（holder）。
传输单元还可以包括一个或多个位置传感器，该一个或多个位置传感器附接在框架上从而在底座移动时检测底座的位置。
确定单元可以包括：传感器电路，用于与检测单元交换信号；驱动电路，用于与传输单元交换信号；控制电路，经由传感器电路控制检测单元以及经由驱动电路控制传输单元；以及控制软件，控制控制电路的操作以及基于来自检测单元的信号确定流体的状态。
通过比较由检测单元测量的反射光的强度值与参考值，确定单元可以确定流体的状态。
确定单元可以通过比较多个数据的平均值与参考值来确定流体的状态，其中多个数据包含由检测单元测量的、与反射光的强度相关的当前数据，以及紧接着所述当前数据之前测量的、与反射光的强度相关的之前的多个数据。
通过比较差值与参考值，确定单元可以确定流体的状态，其中所述差值相应于与由检测单元测量最近测量的光强度相关的多个数据的平均值和与之前预定次测量的光强度相关的之前的多个数据的平均值的差。
通过比较微分值与参考值，确定单元可以确定流体的状态，其中微分值通过使用由检测单元最近测量的光强度以及之前预定次测量的光强度而获得。
通过比较微分值与参考值，确定单元可以确定流体的状态，其中微分值通过使用与由检测单元最近测量的光强度相关的多个数据的平均值和与之前预定次测量的光强度相关的之前的多个数据的平均值而获得。
在表示流体的状态的变化的信号持续出现预定次数之后，确定单元可以最终确定流体的状态的变化。
根据本发明的另一方面，一种控制流体的方法包括以下操作：将光源和光电探测器移动到微流体器件的测量位置；照射光到微流体器件的测量位置；测量在微流体器件的测量位置处被反射的光的强度；基于所测量的反射光的强度的变化，确定在微流体器件的测量位置的流体的状态是从气体变为液体还是从液体变为气体；以及基于在微流体器件的测量位置的流体的状态，控制微流体器件中的流体的移动。
所述确定操作可以包括通过比较所测量的反射光的强度与参考值，确定流体的状态的操作。
所述确定操作可以包括通过比较多个数据的平均值与参考值来确定流体的状态的操作，其中多个数据包含与由所测量的反射光的强度相关的当前数据、以及与紧接着当前数据之前测量的反射光的强度相关的之前的多个数据。
所述确定操作可以包括通过比较差值与参考值来确定流体的状态的操作，其中差值相应于与最近测量的光强度相关的多个数据的平均值和与之前预定次测量的光强度相关的之前的多个数据的平均值的差。
所述确定操作可以包括通过比较微分值与参考值来确定流体的状态的操作，其中微分值通过使用最近测量的光强度以及之前预定次测量的光强度而获得。
所述确定操作可以包括通过比较微分值与参考值来确定流体的状态的操作，其中微分值通过使用与最近测量的光强度相关的多个数据的平均值和与之前预定次测量的光强度相关的之前的多个数据的平均值而获得。
所述确定操作可以包括在表示流体的状态变化的信号持续出现预定次数之后，最终确定流体的状态变化的操作。
该方法还可以包括在当前测量位置监控流体的状态之后，将光源和光电探测器移动到下一个测量点的操作。
当在测量点监控流体的状态的变化时，所述确定操作可以包括仅在所述测量点确定流体的状态变化的操作。
当在其中流体流动的区段中扫描多个测量点之后，在所有的所述多个测量点监控流体的状态的变化时，所述确定操作可以包括确定在所述区段中流体的状态变化的操作。
该方法还可以包括以下操作：在完成监控所有测量点处的流体的状态之后监控初始测量点处的流体的状态，以及通过比较在当前测量点处之前的测量结果与当前的测量结果，确定在所述当前测量点处流体的状态。
附图说明
通过结合附图对实施方式的以下描述，这些和/或其它方面将变得显然且更易于理解，在附图中：
图1是示出根据一示例实施方式的流体控制装置的布置的框图；
图2是示出根据一示例实施方式的流体控制装置的传输单元的结构的透视图；
图3是示出微流体器件的一示例结构的平面图；
图4是示出根据示例实施方式的流体控制装置的操作原理的概念图；
图5是曲线图，示出在根据示例实施方式的流体控制装置扫描微流体器件时获得的光信号的一示例；
图6是曲线图，示出根据微通道中的流体的状态变化的、光信号的变化；
图7是曲线图，示出在流入微通道中的液体包括气泡时光信号的变化；
图8A和图8B是曲线图，示出根据一示例实施方式、根据用于确定微通道中的流体的状态变化的算法来处理光信号的结果；以及
图9是曲线图，示出根据一示例实施方式的、用于防止由液体中的气泡或气体中的液滴而导致的错误确定的算法。
具体实施方式
现在将详细参考用于检测和控制微流体器件中的流体的方法和装置的实施方式，其示例在附图中示出。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且为了清晰，可以夸大每个组件的尺寸。
图1是示出根据一示例实施方式的流体控制装置100的布置的框图。
参考图1，流体控制装置100可以包括：检测单元130，朝微流体器件200照射光，检测从微流体器件200反射的光，然后输出信号；传输单元120，将检测单元130移动至微流体器件200的特定位置；确定单元110，控制传输单元120的传输操作并通过参考由检测单元130测量的信号而确定在微流体器件200的所述特定位置处的流体的状态；以及流体控制单元140，基于确定单元110的确定来控制微流体器件200中的流体的移动。
检测单元130可包括用于朝向微流体器件200照射光的光源131以及用于检测从微流体器件200反射的光的光电探测器132。光源131的一示例可以包括发光二极管(LED）或激光二极管(LD)。光电探测器132的一示例可包括光电二极管。为了同时检测在微流体器件200中的多个位置处的流体的状态，检测单元130可以包括多个光源131和多个光电探测器132的阵列。
因为微流体器件200一般由透明材料形成，所以微流体器件200可以透射从光源131照射的大部分光。在该情形下，将被光电探测器132接收的光的量可能是不充足的。因而，为了允许已经透过微流体器件200的光被朝着光电探测器132反射，检测单元130还可以包括布置在微流体器件200的底表面的反射板135。反射板135可以位于关于微流体器件200的、光源131和光电探测器132的相反侧。然而，如果微流体器件200的底表面具有足够的反射率，则可以不使用反射板135。
传输单元120与检测单元130结合，并用于将检测单元130的光源131和光电探测器132移动到微流体器件200的期望位置。例如，传输单元120可以将光源131和光电探测器132移动到特定位置，然后可以停在该特定位置处，或者可以使光源131和光电探测器132在特定区段（section）中重复地往复运动。为了执行上述操作，传输单元120可以包括电动机121、位置传感器122、以及其它的驱动件。
确定单元110可以控制传输单元120的传输操作以及检测单元130的检测操作，并可以确定在微流体器件200的特定位置处的流体的状态。例如，确定单元110可以包括连接到检测单元130且与检测单元130交换信号的传感器电路113、连接到传输单元120且与传输单元120交换信号的驱动电路114、以及响应来自控制软件111的指令而控制传感器电路113和驱动电路114的控制电路112。确定单元110可以打开/关闭光源131并通过使用传感器电路113调整从光源131发出的光的强度，以及将光源131和光电探测器132移动到期望的位置，并可以通过经由驱动电路114控制传输单元120来调整移动速度。控制软件111可以计算光源131和光电探测器132的位置，并可以通过使用随后将描述的方法、基于来自光电探测器132的信号来确定流体的状态。
流体控制单元140基于确定单元110的确定来控制微流体器件200中的流体的移动。虽然图1中未示出，但是在其中诸如样品或试剂的流体流动的多个微通道、在其中发生样品和试剂之间的反应的多个微腔室、控制多个微通道中的流体的流动的多个微阀、以及分别连接到多个微通道和多个微阀的多个开口形成在微流体器件200中。例如，流体控制单元140可以包括多个泵（未示出），该多个泵经由多个开口施加真空压力或气动压力到多个微通道或多个微阀。因为多个泵经由多个开口施加真空压力或气动压力到多个微通道或多个微阀，所以流体控制单元140可以推或拉在多个微通道的每个中的流体或可以开和闭多个微阀。流体控制单元140可以基于确定单元110关于多个微通道的每个中的流体的状态的确定来控制多个泵的每个的操作，使得流体控制单元140可以将微流体器件200中的流体移动到期望的位置。
图2是示出根据一示例实施方式的流体控制装置100的传输单元的结构的透视图。
参考图2，传输单元120可以包括框架129、设置在框架129的一侧的电动机121、通过电动机121转动的导引螺杆（lead screw）123、根据导引螺杆123的转动执行线性移动的底座（mount）125、以及附接到框架129从而稳定地引导底座125的移动的导向杆124。光源131和光电探测器132的每个可以在朝向反射板135的方向上设置在底座125处。此外，能够在导向杆124上滑动以引导底座125的移动的夹持器（holder）126可以进一步与底座125接合。此外，传输单元120可以进一步包括用于在底座125移动时检测底座125的位置的一个或多个位置传感器122。例如，沿底座125的移动方向排列的多个位置传感器122可以附接在框架129的内壁上。参考图2，一个光源131和一个光电探测器132设置在底座125上，但是如上所述，多个光源131和多个光电探测器132可以设置在底座125上。在传输单元120的结构中，在底座125根据电动机121的转动方向向左和向右移动时，底座125可以将光源131和光电探测器132设置在微流体器件200的特定位置处。虽然未示出，但是通过前后移动框架129，光源131和光电探测器132可以二维地移动。
图3是平面图，示出微流体器件200的一示例结构。如图3所示，微流体器件200可以包括在其中诸如样品或试剂的流体流动的多个微通道210、以及在其中发生样品和试剂之间的反应的多个微腔室220。例如，在流体控制装置100通过使用传输单元120移动光源131和光电探测器132时，流体控制装置100可以扫描微流体器件200的多个微通道210的每个，从而流体控制装置100可以确定是液体流入微通道210还是气体流入微通道210。
在下文中，将详细描述通过流体控制装置100进行的流体状态检测操作。图4是概念图，示出流体控制装置100的操作原理。参考图4，光源131和光电探测器132设置在关于微流体器件200的相同方向，反射板135设置在光源131和光电探测器132的关于微流体器件200的相反侧。假设在微流体器件200和光源131与光电探测器132之间存在诸如空气的第一媒介A，以及第二媒介B流入微流体器件200的微通道。
如果流入微流体器件200的微通道的第二媒介B是与第一媒介A相同的空气，则从光源131照射的光不在第一媒介A和第二媒介B之间的界面处被折射。然而，在第二媒介B转变为具有与第一媒介A不同的折射率的液体的情形下，光在第一媒介A和第二媒介B之间的界面处被折射，从而光的传播路径改变。结果，行进到光电探测器132的光的量也改变，从而流体控制装置100可以通过参考由光电探测器132检测到的光量的变化来检测流入微流体器件200的微通道的材料的变化，例如流体控制装置100可以检测材料从气体变成液体或从液体变成气体。
图5是曲线图，示出在流体控制装置100扫描微流体器件200时所获得的光信号的一示例。当流体控制装置100在微流体器件200的一个微通道210附近沿着图3所示的箭头方向从左侧移动到右侧时，获得图5的曲线图，这里，微流体器件200由聚苯乙烯（PS）形成，微通道210的深度和宽度分别是300μm和400μm，具有850nm的中心波长的激光用作光源131。此外，作为反射板135的透明硅材料粘接到微通道210的底表面。此外，在图5的曲线图中，由虚线框标记的部分表示微通道210的区域。参考图5，显然地是，与空气流入微通道210的情形相比，在水流入微通道210时光信号减少。因而，通过仅选择性地处理与微通道210的区域相应的坐标数据，有可能容易地检验微通道210中的流体是水还是空气。用这样的方式，通过一个接一个地扫描多个微通道210，流体控制装置100可以通过使用一个光源131和一个光电探测器132以并行方式控制多个微通道210。
图6是曲线图，示出根据微通道210中的流体的状态变化的光信号变化。图6的曲线图通过在微通道210中的流体从空气变成水时测量光信号的变化而获得。这里，微通道210的宽度分别是100μm和400μm，抽样率是100Hz。参考图6，当微通道210中的流体从空气变成水时，光信号减弱。因而，通过使用该原理，在流体控制装置100监控位于微流体器件200的特定位置处的流体的状态时，流体控制装置100可以检测当微通道210中的流体从空气变成水或者从水变成空气时的瞬间，并可以基于这样的信息适当地控制微流体器件200中的流体。例如，当从光电探测器132照射的光的强度等于或大于预定参考值时，控制软件111可以确定流体是气体，当从光电探测器132照射的光的强度小于预定参考值时，控制软件111可以确定流体是液体。
然而，如图6所示，在流体保持稳定态时，光信号保持展现出无规则的噪声分量。一般而言，噪声分量通过包括在气体中的液滴或液体中的气泡引起。例如，图7是曲线图，示出当流入微通道210的液体（例如，水）包括气泡时光信号的变化。由于该噪声分量，可能难以准确地确定流体的状态变化的时刻。此外，根据包括测量点（例如，微通道210）的尺寸、测量点与光源131和光电探测器132之间的距离、反射板135的状态等的各种因素，在流体是水时的光信号与流体是空气时的光信号之间的差别可以变化。因而，当流过测量点的水包括气泡或流过测量点的空气包括液滴时，错误的确定会在流体的状态完全变化之前达到。
以下关于用于准确确定流体变化的时刻而与上述各种因素无关的确定算法提供描述。
首先，为了减小噪声分量的影响，可以平均多个数据。例如，在图8A中，由细点线表示的曲线表明关于由粗实线表示的原始数据的曲线的点的、之前的16个数据的平均值。如图8A所示，当使用平均方法时，可能发现噪声分量减小。然后，通过比较平均值曲线的值与预定参考值，可以确定流体的状态。例如，平均方法可以通过使用以下的方程式1计算。
方程式1
S c ≤ S avg ( n ) = Σ k = 1 n a S ( [ n - ( k - 1 ) ] ) n a
也就是说，如经由方程式1所表示的，通过比较通过平均之前测量的、包括当前数据的na个数据而获得的值Savg(n)与预定参考值Sc，有可能确定当前微通道210中的流体是气体（例如，空气）还是液体（例如，水、样品或试剂）。这里，参考值Sc可以是预定的且固定的特定值，或者可以通过使用在流体的状态变化之前测量的数据而在每次测量中定义。例如，在每次测量中，紧接着在流体从液体变为气体之后的值Savg(n)、以及紧接着在流体从气体变成液体之后的值Savg(n)可以用作参考值Sc。
备选地，代替使用平均值，可以使用平均值的变量。例如，在最近测量的光信号的平均值与之前测量的光信号的平均值之间的差大于参考变化值的情形下，有可能确定流体的状态是否变化。该方法可以通过使用以下的方程式2计算。
方程式2
ΔSc≤｜Savg(n)-Savg(n0)｜
在以上的方程式2中，Savg(n)表示最近测量的na个数据的平均值，Savg(n0)表示在Savg(n)之前预定次测量的na个数据的平均值。也就是说，如果最近测量的多个数据的平均值与之前预定次测量的多个数据的平均值之间的差等于或大于预定参考变化值ΔSc，则有可能确定流体的状态变化。
备选地，所述确定可以利用通过在时间上对多个数据求微分而得到的值来进行。例如，在图8B中，由虚线表示的曲线通过对图8A所示的原始数据的曲线在时间上求微分而获得，由实线表示的曲线通过对图8A所示的平均值的曲线在时间上求微分而获得。在虚线表示的曲线中，微分值随时间显著变化，其变化值在流体的状态从气体变为液体时的瞬间急剧增加。此外，在由实线表示的曲线中，在流体的状态不变化时，微分值的变化非常小，但是在流体的状态从气体变为液体时的瞬间，微分值急剧且立刻变化。因而，通过比较微分值的变化与预定参考值变化，有可能确定流体的状态变化。特别地，当平均数据被求微分时，更容易确定流体的状态的变化。例如，微分方法可以通过使用以下的方程式3计算。
方程式3
Δ S ′ c ≤ | S avg ( n ) - S avg ( n 0 ) | t n - t 0
在方程式3中，tn表示获得Savg(n)的时间，t0表示获得Savg(n0)的时间。也就是说，如果值等于或大于预定参考变化值ΔS'c，则有可能确定流体的状态变化，其中所述值通过由最近测量的多个数据的平均值与在之前预定次测量的多个数据的平均值之间的差除以时间而获得。
为了防止在气泡存在于液体中或液滴存在于气体中时引起的错误确定，可以仅在其中数据值持续大于或等于预定参考值的预定数量的情形被保持时才执行与流体的状态变化相关的确定。例如，参考图9，假设微通道210中的流体最初为液态，然后在预定时间段之后，因为空气进入微通道210，所以流体变为气态。关于在空气流入之前测量的初始光信号的平均数据值是Savg(0)。之后，当空气进入微通道210时，光信号的平均值超过参考值Sc。然而，因为多个液滴存在于微通道210中，所以数据可以关于参考值变化。因而，在数据关于参考值变化时，不确定流体的状态变化，当光信号的值或光信号的平均值（其被顺序地测量预定次数nc）全部等于或大于参考值时，有可能确定微通道210中的流体完全从液体变为气体。也就是说，当表示流体的状态变化的信号出现预定次数时，有可能最终确定流体的状态变化。
确定流体的状态变化的上述方法可以仅在微流体器件200的一个测量点执行或者可以在多个测量点被扫描时执行。此外，在扫描多个测量点时监控流体的状态的情形下，可以在多个测量点的每个上独立地执行所述确定，或者可以综合关于多个测量点的确定结果以及然后可以产生最终确定。例如，流体控制装置100可以通过使用传输单元120将光源131和光电探测器132移动到微流体器件200的测量点，并且可以监控流体的状态，然后可以将光源131和光电探测器132移动到下一个测量点。这里，当流体控制装置100检测测量点中的流体的状态的变化时，流体控制装置100可以仅在该测量点中确定流体的状态变化。备选地，在其中流体流动的区段中的多个测量点比扫描之后，当流体控制装置100检测所有的多个测量点中的流体的状态的变化时，流体控制装置100可以确定在所述区段中的流体的状态变化。
此外，当流体的状态在多个测量点被监控时，可以在预定时间期间最初监控多个测量点的其中之一，然后可以监控多个测量点中的下一个。当完成关于所有的多个测量点的监控操作时，再次监控初始测量点，这里，在该初始测量点之前的测量结果可以与在该初始测量点的当前测量结果相比较，从而可以确定在该初始测量点的流体的状态。
应该理解，在此描述的示例性实施方式仅应该以说明性含义考虑，而不是用于限制目的。在每个实施方式内的特征或方面的描述应被典型地被理解为可用于其它实施方式中的类似特征或方面。
本申请要求享有2012年5月18日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2012-0053158的权益，其公开通过全文引用结合于此。

Claims (27)

1.一种流体控制装置，包括：
检测单元，被配置为朝向微流体器件照射光，检测从所述微流体器件反射的光，并且基于从所述微流体器件反射的光输出信号；
传输单元，被配置为相对于所述微流体器件将所述检测单元移动到测量位置；
确定单元，被配置为控制由所述传输单元执行的传输操作，以及根据从所述检测单元输出的所述信号确定在所述测量位置处的所述微流体器件中的流体的状态；以及
流体控制单元，被配置为基于由所述确定单元确定的流体的状态来控制所述微流体器件中的所述流体的移动，
其中，基于从所述微流体器件反射的光的强度，所述确定单元确定在所述测量位置处的所述微流体器件中的所述流体是液体还是气体。
2.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中所述检测单元包括朝向所述微流体器件照射光的光源以及检测从所述微流体器件反射的光的光电探测器。
3.根据权利要求2所述的流体控制装置，其中所述检测单元还包括朝向所述光电探测器反射已经透过所述微流体器件的光的反射板。
4.根据权利要求3所述的流体控制装置，其中所述光源和所述光电探测器设置在关于所述微流体器件的相同方向，所述反射板设置在所述光源和所述光电探测器的关于所述微流体器件的相反侧。
5.根据权利要求2所述的流体控制装置，其中所述传输单元包括：
框架；
电动机，设置在所述框架的一侧；
导引螺杆，通过所述电动机转动；
底座，根据所述导引螺杆的转动进行线性移动；以及
导杆，附接到所述框架从而稳定地引导所述底座的移动。
6.根据权利要求5所述的流体控制装置，其中所述光源和所述光电探测器设置在所述底座上。
7.根据权利要求5所述的流体控制装置，其中所述底座包括能够在所述导杆上滑动以引导所述底座的移动的夹持器。
8.根据权利要求5所述的流体控制装置，其中所述传输单元还包括一个或多个位置传感器，该一个或多个位置传感器附接在所述框架上从而在所述底座移动时检测所述底座的位置。
9.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中所述确定单元包括：
传感器电路，用于与所述检测单元交换信号；
驱动电路，用于与所述传输单元交换信号；
控制电路，经由所述传感器电路控制所述检测单元以及经由所述驱动电路控制所述传输单元；以及
控制软件，控制所述控制电路的操作以及基于来自所述检测单元的信号确定流体的状态。
10.根据权利要求9所述的流体控制装置，其中通过比较由所述检测单元测量的所述反射光的所述强度值与参考值，所述确定单元确定所述流体的所述状态。
11.根据权利要求9所述的流体控制装置，其中所述确定单元通过比较多个数据的平均值与参考值来确定所述流体的所述状态，其中所述多个数据包含由所述检测单元测量的、与所述反射光的所述强度相关的当前数据，以及紧接着所述当前数据之前测量的、与所述反射光的所述强度相关的之前的多个数据。
12.根据权利要求9所述的流体控制装置，其中通过比较差值与参考值，所述确定单元确定所述流体的所述状态，其中所述差值相应于与由所述检测单元最近测量的光强度相关的多个数据的平均值和与之前预定次测量的所述光的所述强度相关的之前的多个数据的平均值的差。
13.根据权利要求9所述的流体控制装置，其中通过比较微分值与参考值，所述确定单元确定所述流体的所述状态，其中所述微分值通过使用由所述检测单元最近测量的光强度以及之前预定次测量的所述光的强度而获得。
14.根据权利要求9所述的流体控制装置，其中通过比较微分值与参考值，所述确定单元确定所述流体的所述状态，其中所述微分值通过使用由所述检测单元最近测量的光强度相关的多个数据的平均值和与之前预定次测量的所述光的所述强度相关的之前的多个数据的平均值而获得。
15.根据权利要求10所述的流体控制装置，其中在表示所述流体的所述状态的变化的信号持续出现预定次数之后，所述确定单元最终确定所述流体的所述状态的变化。
16.一种控制流体的方法，所述方法包括：
将光源和光电探测器移动到微流体器件的测量位置；
照射光到所述微流体器件的所述测量位置；
测量在所述微流体器件的所述测量位置处被反射的所述光的强度；
基于所测量的所述反射光的强度的变化，确定在所述微流体器件的所述测量位置的所述流体的状态是从气体变为液体还是从液体变为气体；以及
基于在所述微流体器件的所述测量位置的所述流体的所述状态，控制所述微流体器件中的所述流体的移动。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述确定包括通过比较所测量的所述反射光的强度与参考值，确定所述流体的状态。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述确定包括通过比较多个数据的平均值与参考值来确定所述流体的状态，其中所述多个数据包含与由所测量的所述反射光的所述强度相关的当前数据、以及与紧接着所述当前数据之前测量的所述反射光的所述强度相关的之前的多个数据。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述确定包括通过比较差值与参考值来确定所述流体的状态，其中所述差值相应于与最近测量的光强度相关的多个数据的平均值和与之前预定次测量的所述光的所述强度相关的之前的多个数据的平均值的差。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述确定包括通过比较微分值与参考值来确定所述流体的状态，其中所述微分值通过使用最近测量的光强度以及之前预定次测量的所述光的所述强度而获得。
21.根据权利要求16所述的方法，其中所述确定包括通过比较微分值与参考值来确定所述流体的状态，其中所述微分值通过使用与最近测量的光强度相关的多个数据的平均值和与之前预定次测量的所述光的所述强度相关的之前的多个数据的平均值而获得。
22.根据权利要求17所述的方法，其中所述确定包括在表示所述流体的状态变化的信号持续出现预定次数之后，最终确定所述流体的所述状态的变化。
23.根据权利要求16所述的方法，还包括在当前测量位置监控所述流体的所述状态之后将所述光源和所述光电探测器移动到下一个测量点。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，当在测量点监控流体的状态的变化时，所述确定包括仅在所述测量点确定所述流体的所述状态变化。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，当在其中所述流体流动的区段中扫描多个测量点之后，在所有的所述多个测量点监控流体的状态的变化时，所述确定包括确定在所述区段中所述流体的所述状态变化。
26.根据权利要求23所述的方法，还包括在完成监控所有测量点处的所述流体的所述状态之后监控初始测量点处的流体的状态，以及通过比较在当前测量点处之前的测量结果与当前的测量结果，确定在所述当前测量点处所述流体的所述状态。
27.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中，所述检测单元被配置为根据从所述微流体器件反射的光的强度变化来检测在测量位置处的从气体到液体或从液体到气体的流体状态的变化。
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