CN105765054A - 用于分析生物样品的便携式测试装置 - Google Patents

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科里·D·霍奇森
安德鲁·L·布里斯托
保罗·A·赛弗顿
格兰特·L·佩克萨
克里斯托弗·T·戴维斯
里奇·舍内克
杜安·布朗
达伦·库克
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Abstract

便携式测试装置包括外壳，所述外壳具有一体化触摸屏幕显示器和容器，在容器中可以放置含有生物样品与试剂混合物的样品贮器。所述便携式测试装置还包括：安置在所述外壳中的光学组件、配置为从所述光学组件接收数据并且将其传输用于在所述触摸屏幕显示器上的显示的电子组件、和在所述外壳中的对所述便携式测试装置供电的电源。所述光学组件包括延伸跨越整个光学组件的激发滤光器和延伸跨越整个光学组件的发射滤光器。

Description

用于分析生物样品的便携式测试装置
背景
本发明涉及能够分析生物样品的装置，并且特别涉及能够在现场使用的便携式测试装置。
典型地，在现场收集生物样品后，在实验室中测试该生物样品。在收集样品之后，花费大量步骤准备样品，包括将样品与反应缓冲剂、染料、以及任何其他准备用于测试的样品所需的化学溶液混合。在样品准备期间或之后，还需要准备测试设备。这可能包括：使设备变暖、为了要运行的具体试验校准设备、以及任何其他为了使用具体测试设备所需的初始程序。在准备好样品和设备之后，可以将准备好的样品放置在设备中用于测试。
上述的对于测试生物样品来说典型的过程具有显著的缺点。一个缺点是，需要在现场收集生物样品、将其带到实验室，并随后对其测试。这可能呈现以下问题。一，生物样品在收集它的时候和要测试它的时候之间可能受到污染。二，可能发现，在现场未收集足够的生物样品，阻止了测试完成。三，可能在较晚时发现，取得的生物样品在其他方面不适合用于测试。当生物样品因上述原因中的任何一种不适合用于测试时，为了完成测试，将需要收集附加的生物样品。这需要附加的时间、金钱和其他资源来完成。
概述
便携式测试装置包括外壳，所述外壳具有一体化触摸屏幕显示器和容器，在容器中可以放置含有生物样品与试剂混合物的样品贮器。所述便携式测试装置还包括：安置在所述外壳中的光学组件、配置为从所述光学组件接收数据并且将其传输用于在所述触摸屏幕显示器上的显示的电子组件、和在所述外壳中的对所述便携式测试装置供电的电源。所述光学组件包括延伸跨越整个光学组件的激发滤光器和延伸跨越整个光学组件的发射滤光器。
附图简述
图1是便携式测试装置的透视图。
图2A是当将盖罩放置在显示器上方时便携式测试装置的顶侧的透视图。
图2B是便携式测试装置的底平面图。
图3A是当将盖罩放置在显示器上方时便携式测试装置的一个备选设计的顶侧的透视图。
图3B是当将盖罩储存在便携式测试装置的底侧上的凹槽中时便携式测试装置的一个备选设计的底侧的透视图。
图4A是当正在将处于管阵列形式的样品贮器放置在便携式测试装置中时便携式测试装置的透视图。
图4B是当正在将处于卡形式的样品贮器放置在便携式测试装置中时便携式测试装置的透视图。
图4C是当已经将卡放置在便携式测试装置中时便携式测试装置的透视图。
图5是便携式测试装置的框图。
图6A是光学组件的透视图。
图6B是该光学组件的截面图。
图7是光学组件的加热部的分解图。
图8是光学组件的透镜部的分解图。
图9是光学组件的外壳部的分解图。
图10A是光学组件的第一光学安装部的部分分解图。
图10B是光学组件的第二光学安装部的部分分解图。
图10C是光学组件的第一光学安装部和第二光学安装部的部分分解图。
图11A是屏幕组件的透视图。
图11B是该屏幕组件的部分分解图。
图11C是附着至屏幕组件的可机读代码读出器的部分分解图。
图12是便携式测试装置的第二外壳部和盖子的分解图。
图13A是便携式测试装置的屏幕组件和第一外壳部的分解图。
图13B是便携式测试装置的屏幕组件、光学组件、第一外壳部和第二外壳部的部分分解图。
图13C是便携式测试装置的部分分解图。
图14是显示用于操作便携式测试装置的步骤的流程图。
图15A是具有安置在便携式测试装置上的平板计算机的便携式测试装置的透视图。
图15B是当打开光学盖子时在图15A中所见的便携式测试装置的透视图。
图16A是上光学组件的透视图。
图16B是在图16A中所见的上光学组件的分解图。
图17A是光学组件的透视图，所述光学组件包括在图16A-16B中所见的上光学组件以及下光学组件。
图17B是在图17A中所见的光学组件的分解图。
图18A是便携式测试装置的下部的透视图，所述下部包括在图16A-16B中所见的光学组件以及供电组件。
图18B是在图18A中所见的便携式测试装置的下部的分解图。
图19A是便携式测试装置的透视图。
图19B是在图19A中所见的便携式测试装置的分解图。
图20A是在便携式测试装置上的样品准备区的透视图。
图20B是在便携式测试装置上的样品准备区上方的膜盖罩的透视图。
图20C是在图20A中所见的样品准备区的当已经将样品阵列安置在样品准备区中时的透视图。
图20D是在图20A中所见的样品准备区的当已经将样品阵列安置在便携式测试装置中时的透视图。
图21是显示用于操作便携式测试装置的步骤的流程图。
图22A是光学组件的透视图。
图22B是该光学组件的顶视图。
图23是沿着图22B的线23-23取得的光学组件的截面侧视图。
图24A是处于第一位置的光学组件的透视图。
图24B是处于第二位置的光学组件的透视图。
图24C是处于第三位置的光学组件的透视图。
图25是光学组件的截面侧视图。
图26A是根据第一构造的光学组件的第一侧的侧视图。
图26B是根据第一构造的光学组件的第二侧的侧视图。
图27A是根据第二构造的光学组件的第一侧的侧视图。
图27B是根据第二构造的光学组件的第二侧的侧视图。
图28A是光学组件的透视图。
图28B是该光学组件的底视图。
图29A是光学组件的第一侧的分解透视图。
图29B是光学组件的该第一侧的分解透视图。
图29C是光学组件的第二侧的分解透视图。
图29D是光学组件的该第二侧的分解透视图。
图30A是卡的透视图。
图30B是该卡的侧面立视图。
图30C是该卡的前面立视图。
图31A是显示槽变型A-D的卡的前面立视图。
图31B是显示槽变型E-H的卡的前面立视图。
图32A是显示了在卡上的密封物的卡的侧面立视图。
图32B是显示了第一永久密封物和可移除密封物的卡的前面立视图。
图32C是在已经移除了可移除密封物后的卡的前面立视图。
图32D是在应用了第二永久密封物后的卡的前面立视图。
图33A是卡的顶侧的透视图。
图33B是该卡的底侧的透视图。
图34A是当第二体部转下时卡的透视图。
图34B是具有第一永久密封物的卡的透视图。
图34C是具有第一可移除密封物的卡的透视图。
图34D是可以放置在冷冻干燥机中的卡的透视图。
图34E是具有在第一可移除密封物上方的第二可移除密封物的卡的透视图。
图35A是具有第一可移除密封物和第二可移除密封物的卡的透视图。
图35B是已经移除了第一可移除密封物和第二可移除密封物从而提供到槽的入口的卡的透视图。
图35C是当第二体部折叠在槽上方从而用永久密封物将槽密封时卡的透视图。
图35D是已经准备好用于测试的卡的透视图。
图36A是盖子组件的透视图。
图36B是可以与盖子组件一起使用的密封物的顶视图。
图37A是附着至样品管的阵列的盖子组件的透视图。
图37B是具有应用至盖子组件的密封物的盖子组件的透视图。
图37C是处于在密封物上方的关闭位置的盖子组件的透视图。
图37D是打开的盖子组件和从密封物移除的垫片的透视图。
图37E是处于关闭位置从而与永久密封物一起形成密封的盖子组件的透视图。
图38A是包括管阵列和盖子阵列的样品贮器的正视图。
图38B是当已经将盖子阵列放置在管阵列上时样品贮器的透视图。
图39A是包括管阵列和盖子阵列的样品贮器的正视图。
图39B是当已经将盖子阵列放置在管阵列上时样品贮器的透视图。
图39C是当已经将盖子阵列放置在管阵列上时样品贮器的侧视图。
图39D是该样品贮器的顶视图。
图40A是当已经将盖子阵列放置在管阵列上时样品贮器的透视图。
图40B是当已经将盖子阵列放置在管阵列上时样品贮器的正视图。
图40C是该样品贮器的底视图。
详细描述
一般地，本发明是用于分析生物样品的便携式测试装置。可以将所述便携式测试装置带到现场，以当收集到生物样品时测试它们。这相对于现有技术的系统是有利的，因为它允许使用者在使用者一边收集生物样品一边测试它们。这可以防止伴随以下各项的问题：由于为了测试而运输到实验室导致的生物样品的污染和降解、在较晚时发现没有取得足够的样品、或者在较晚时发现收集的生物样品在其他方面不适合使用。允许使用者在现场测试生物样品可以节约时间、金钱和资源。如果测试结果指示可能有害的病原体或毒素，在现场进行测试也提供迅速安全响应的能力。
在以下描述的实施方案中，便携式测试装置能够用等温扩增法(如EnviroLogix’s化学或LAMP化学)测试生物样品。这消除了对于作为为了终点检测而扩增核酸产物的手段的热循环的需要。这允许用户在运行试验的同时从生物样品获得数据。便携式测试装置将此数据显示在便携式测试装置上的屏幕上或平板计算机上，使得用户可以观看现场试验的结果。允许用户观看现场试验的结果是有利的，因为用户可以随后作出是否需要附加试验的明智的决定。而且，如果测试指示了在生物样品中有病原体或毒素，使用者可以立即启动适当的安全方案以针对病原体或毒素进行保护。在备选的实施方案中，便携式测试装置也能够合并热循环仪，以允许使用非等温聚合酶链反应(PCR)化学并导致qPCR和终点分析。
具有光学组件156的便携式测试装置100
图1是一个便携式测试装置100的透视图。便携式测试装置100包括外壳110(包括第一外壳部112和第二外壳部114)、显示器116、把手118、盖子120和容器122(示于图4A中)。
便携式测试装置100用于分析已经与反应混合物混合的生物样品(也称为生物样品与试剂混合物)。外壳110形成了便携式测试装置100的体。外壳110包括第一外壳部112和第二外壳部114。第一外壳部112形成了便携式测试装置100的基座部，并且第二外壳部114形成了便携式测试装置100的顶部。位于外壳110的前面顶侧上的是显示器116。显示器116在所示的实施方案中是触摸屏幕显示器，但在备选的实施方案中可以是任何合适的显示器。使用者可以使用显示器116针对将在便携式测试装置100中运行的试验选择试验方案和设置参数。使用者也可以使用显示器116向便携式测试装置100提供样品和测定可追溯性(traceability)信息。显示器116也将显示在测试期间收集的数据。
外壳110还包括把手118。把手118在所示的实施方案中位于外壳110的前侧上，但在备选的实施方案中可以位于任何合适的位置。把手118在所示的实施方案中显示为与外壳110一体化的把手，但在备选的实施方案中可以以任何合适的方式附着至便携式测试装置100。在便携式测试装置100上包括把手118，使得可以在现场容易地运输便携式测试装置100。
外壳110也包括盖子120。盖子120在所示的实施方案中位于外壳110的顶侧，但在备选的实施方案中可以位于任何合适的位置。在便携式测试装置100上包括盖子120，以覆盖容器122(示于图4A中)。将待测试的生物样品装载到可以随后放置在容器122中的样品贮器中。盖子120覆盖容器122，以防止当在现场使用便携式测试装置100时污染进入容器122。当正在完成测试时，盖子120还防止辐射漏出便携式测试装置100，并且防止环境光进入便携式测试装置100。可以将盖子120在打开和关闭位置之间移动，并且可以以任何合适的手段将其保持在关闭位置。在所示的实施方案中，用磁体将盖子120保持在关闭位置。当盖子120处于关闭位置时，它在放置在便携式测试装置100内的加热台中的样品贮器上施加压力。这改善了样品贮器与便携式测试装置100内的加热台之间的接合和传热。
便携式测试装置100设计为用于现场用途，并且为这样的用途提供许多优点。在现场收集的生物材料可以在现场当收集它们时得到测试。这减轻了对生物样品的污染和降解的担忧，因为不需要为了测试将生物样品运输回到实验室。而且，便携式测试装置100允许使用者对来自现场运行的试验的结果快速地做出反应。如果试验是非决定性的，可以收集附加的生物材料并且立即取样。而且，如果测试指示了在样品中有病原体或毒素，使用者可以立即启动适当的安全方案以针对病原体或毒素进行保护。
便携式测试装置100包括大量使得它适合于现场用途的特征。包括把手118，以容易地运输该装置。将显示器116一体化至便携式测试装置100中，使得便携式测试装置100可以充当一体式系统，因为便携式测试装置100能够测试生物样品、处理收集的数据、并在显示器116上显示数据。显示器116消除了对于将便携式测试装置100连接到其他机器或计算机以处理和显示测试结果的需要。这可以允许使用者避免必须在现场负担附加的装置或者必须等到他们回到实验室才读出数据。便携式测试装置100将对测试、处理和显示试验结果来说必需的全部特征包括在一个紧凑型一体式装置中。
图2A是当将盖罩124放置在显示器116上方时便携式测试装置100的顶侧的透视图。图2B是便携式测试装置100的底平面图。便携式测试装置100包括外壳110、显示器116(未示于图2A-2B中)、盖罩124、供电开关126、供电插口128和电池盖子130。
外壳110形成了便携式测试装置100的体。显示器116安置在外壳110的顶上正面部分上。显示器116是触摸屏幕显示器，并且使用者可以使用显示器116选择试验方案和观看在测试期间收集的数据。提供盖罩124，以覆盖和保护显示器116。便携式测试装置100设计为用于现场用途，所以存在如果当在现场运输便携式测试装置100时将显示器116暴露的话可能损坏它的明显风险。盖罩124形成了在显示器116上方与外壳110的过盈配合。可以将盖罩124安置在显示器116上方，并且卡扣式就位，使得它在便携式测试装置100的运输期间得以保持。盖罩124保护显示器116在便携式测试装置100的运输期间不受损坏。可以使用位于沿着盖罩124的周界部的缺口将盖罩124从显示器116移除。使用者可以将手指放置在缺口中，并且将盖罩124拉离显示器116。
便携式测试装置100还包括位于外壳110侧面的供电开关126和供电插口128。使用者可以使用供电开关126将便携式测试装置100打开和关闭。使用供电插口128将便携式测试装置100连接至供电源，使得可以将便携式测试装置100中的电池充电。电池盖子130将电池保持在便携式测试装置100中，并且可以将其移除以接触电池。
在显示器116上提供盖罩124是有利的，因为当在现场使用便携式测试装置100时可能容易损坏显示器116。显示器116是充当使用者和便携式测试装置100之间的主要用户界面的触摸屏幕显示器，因此对显示器116的损坏可能影响便携式测试装置100的全部操作。用盖罩124保护显示器116防止了显示器116受到损坏。而且，用电池为便携式测试装置100供电是有利的，因为这允许在现场使用便携式测试装置100。
图3A是当将盖罩124’放置在显示器116’上方时便携式测试装置100’的一个备选设计的顶侧的透视图。图3B是当将盖罩124’储存在便携式测试装置100’的底侧上的凹槽132’中时便携式测试装置100’的一个备选设计的底侧的透视图。便携式测试装置100’包括外壳110’、显示器116’(未示于图3A-3B中)、盖罩124’、供电开关126’和凹槽132’。
外壳110’形成了便携式测试装置100’的体。显示器116’安置在外壳110’的顶上正面部分上。盖罩124’形成了在显示器116’上方与外壳110’的过盈配合。可以将盖罩124’安置在显示器116’上方，并且卡扣式就位，使得它在便携式测试装置100’的运输期间得以保持。盖罩124’保护显示器116’在便携式测试装置100’的运输期间不受损坏。可以使用位于沿着盖罩124’的周界部的缺口将盖罩124’从显示器116’移除。使用者可以将手指放置在缺口中，并且将盖罩124’拉离显示器116’。
当使用便携式测试装置100’时，可以将盖罩124’储存在凹槽132’中。凹槽132’构建到便携式测试装置100’的底侧中，并且成形为配合盖罩124’。盖罩124’形成了与凹槽132’的过盈配合，并且可以卡扣就位在凹槽132’中。当不再使用便携式测试装置100’时，可以使用位于沿着盖罩124’的周界的缺口，将盖罩124’拉出凹槽132’外，将盖罩124’从凹槽132’移除。也将供电开关126’安置在便携式测试装置100’的底侧上。可以使用供电开关126’将便携式测试装置100’打开和关闭。
在显示器116’上提供盖罩124’是有利的，因为当在现场使用便携式测试装置100’时可能容易损坏显示器116’。用盖罩124’保护显示器116’防止了显示器116’受到损坏。而且，提供凹槽132’以储存盖罩124’是有利的，应为这允许使用者在使用便携式测试装置100’时容易地储存盖罩124’。这防止了使用者忘记将盖罩124’放在某处或特意地移除盖罩124’，使得使用者不必须保持对盖罩124’的追踪。提供将盖罩124’储存在凹槽132’中的容易方式将确保盖罩124’的正确使用并且保护显示器116’免受损坏。
图4A是当正在将处于管阵列140形式的样品贮器放置在便携式测试装置100中时便携式测试装置100的透视图。图4B是当正在将处于卡142形式的样品贮器放置在便携式测试装置100中时便携式测试装置100的透视图。图4C是当已经将卡142放置在便携式测试装置100中时便携式测试装置100的透视图。便携式测试装置100包括外壳110、显示器116、把手118和盖子120。图4A也包括容器122和管阵列140。图4B-4C也包括容器122’和卡142。
如在图4A中所示的，容器122在所示的实施方案中位于便携式测试装置100的顶侧上，但在备选的实施方案中可以位于任何合适的位置。容器122是在便携式测试装置100的外壳110中的开口。可以将含有生物样品的样品贮器放置在容器122中用于测试。在图4A中，将容器122配置为接收管阵列140。在备选的实施方案中，可以以任何能够接收样品贮器的方式配置容器122。
如在图4B-4C中所示的，容器122’在所示的实施方案中位于便携式测试装置100的顶侧上，但在备选的实施方案中可以位于任何合适的位置。容器122’是便携式测试装置100的外壳110中的开口。可以将含有生物样品的样品贮器放置在容器122’中用于测试。在图4B-4C中，将容器122’配置为接收卡142。在备选的实施方案中，可以以任何能够接收样品贮器的方式配置容器122’。
当将样品贮器放置在便携式测试装置100的容器122(或容器122’)中时，将把它安置在保持在便携式测试装置100中的光学组件中。光学组件将能够扩增、激发和检测样品贮器中的生物样品。光学组件包括用于加热生物样品使其扩增的加热部件。光学组件将随后使用辐射激发生物样品，使得生物样品发射辐射。安置在容器122上方的盖子120防止辐射通过容器122漏出外壳110。盖子120还防止环境光通过容器122进入外壳110，这防止了环境光使得正在便携式测试装置100中运行的试验的结果歪曲或无效。能够将盖子120在打开和关闭位置之间移动。当盖子120处于打开位置时，可以将样品贮器(包括管阵列140或卡142)插入或移出容器122。当关闭盖子120时，样品贮器将保持在容器122中，并且便携式测试装置100中的辐射将不从外壳110漏出。
可以将容器122成形为接收任何样品贮器，允许将便携式测试装置100设计为适应多种多样的标准的和定制设计的样品贮器。管阵列140和卡142是各自的实例。管阵列140是可广泛在市场上得到的标准样品贮器。卡142是设计为与便携式测试装置100一起使用的定制设计的样品贮器。容器122允许将便携式测试装置100设计为适应多种多样的样品贮器形状和尺寸。
图5是便携式测试装置100的框图。便携式测试装置100包括显示器116、电源150、电子组件152、可机读代码读出器154和光学组件156。光学组件156包括加热台160、发光二极管162和光检测器164。
使用便携式测试装置100在现场分析和获得来自生物样品的数据。为了完成此目的，便携式测试装置100装配有显示器116、电源150、电子组件152、可机读代码读出器154和光学组件156。在所示的实施方案中，显示器116是充当使用者和便携式测试装置100之间的主用户界面的触摸屏幕显示器。使用者可以向显示器116中输入信息，以指示对于各种生物样品应当在便携式测试装置100中运行什么测试。而且，使用者可以在显示器116上监测在便携式测试装置100中运行的试验的结果。
用接口电路将显示器116连接至电子组件152。将使用接口电路将输入到显示器116中的信息通讯到电子组件152。电子组件152包括控制便携式测试装置100的操作的硬件、固件和软件，包括微处理器。电子组件152将指示要在便携式测试装置100中运行什么测试，并且将此信息通讯至整个装置。也将把在测试期间在便携式测试装置100中收集的数据通讯至电子组件152。电子组件152可以处理此数据，并且将其传输至显示器116以将其显示。电子组件152还储存此数据用于晚些时候的检索或传送。
用接口电路将电子组件152连接至电源150。电源150包括能够为便携式测试装置100供电的部件，包括电池、配电板、供电开关和可以连接至供电源用于再充电的供电插口。将来自电源150的电力通过接口电路送至电子组件152，使得可以操作便携式测试装置100。
便携式测试装置100可以还包括可机读代码读出器154。当将含有可机读代码的样品贮器放置在便携式测试装置100中时，可机读代码读出器154可以读出样品贮器上的可机读代码。也可以与样品贮器分开地提供可机读代码。可机读代码可以含有用于测试方案的参数及用于要运行的试验的测定可追溯性信息的全部。备选地，可机读代码可以指示要运行什么试验。这是有利的，因为这允许使用者将样品插入便携式测试装置100中并且便携式测试装置100将自动选择试验方案并开始测试。
电子组件152包括：与存储器相联系的微处理器、以及用于与显示器116和光学组件156相互作用的接口电路。可以在电子组件152中处理从显示器116接收在电子组件152中的输入。此信息可以用于控制光学组件156。光学组件156进行放置在便携式测试装置100中的生物样品的测试。当正在完成测试时，可以将在光学组件156中收集的数据通讯至电子组件152。电子组件152处理此数据，并且可以将数据传输至显示器116，使得使用者可以监测测试结果。电子组件152也可以用任何合适的数据传送手段将数据传输至外部装置，所述手段包括无线传送或通过USB端口、microUSB端口、SD卡或microSD卡传送。
光学组件156包括加热台160、发光二极管162和光检测器164，以进行放置在便携式测试装置100中的生物样品的测试。光学组件156将使用热将生物样品扩增，并且将随后用辐射激发生物样品，以检测特定荧光标记的存在。放置在便携式测试装置100中的生物样品将与含有一种以上荧光染料的反应混合物混合。当将生物样品放置在便携式测试装置100中时，加热台160将用热将生物样品扩增。加热台160安置在便携式测试装置100的容器122的下面，使得当将含有生物样品的样品贮器放置在便携式测试装置100中时，样品贮器将安置在加热台160中。当将生物样品扩增时，可以使用发光二极管162和光检测器164分析它。发光二极管162向生物样品发射辐射，以激发生物样品。在便携式测试装置100中可以使用多个发光二极管162，从而以预定的循环速率激发生物样品。在所示的实施方案中，多个发光二极管162以1.54kHz断续地循环。在备选的实施方案中，发光二极管162可以以任何预定的循环速率循环。当以预定的循环速率激发生物样品时，它将以相同的预定的循环速率和加入到生物样品中的荧光染料的相应波长发射辐射。可以通过光检测器164接收此辐射。在便携式测试装置100中可以使用多个光检测器164读出以不同的辐射波长从生物样品发射的辐射。可以随后将由光检测器164产生的信号传输至电子组件152用于处理和分析，并作为在测试期间收集的数据显示在显示器116上。
便携式测试装置100是有利的，因为它是一体式装置。便携式测试装置100包括光学组件156，以在现场进行生物样品的测试。便携式测试装置100还包括电子组件152和显示器116，以规定要运行什么测试，以及处理和显示在测试期间收集的数据。便携式测试装置100还包括电源150，其包括电池，使得便携式测试装置100可以在现场使用。便携式测试装置100包括了每一个进行生物样品的测试所必需的部件，并且将它们包括在能够在现场容易地使用的紧凑装置中。在现场使用便携式测试装置100防止了关于生物样品的污染或降解的担忧，并且允许使用者在现场对测试结果快速地反应。
图6A是光学组件156的透视图。图6B是光学组件156的截面图。光学组件156包括加热部170(未示于图6A中)、透镜部172(未示于图6A中)、外壳部174、第一光学安装部176和第二光学安装部178。在图6B中还示出了管阵列140。
光学组件156包括加热部170，以加热在管阵列140中的生物样品与试剂混合物。安置在加热部170中的是透镜部172，以引导辐射通过光学组件156。外壳部174安置在加热部170周围，并且形成光学组件156的主体部。第一光学安装部176安置在外壳部174的第一侧上，且第二光学安装部178安置在外壳部174的第二侧上。第一光学安装部176和第二光学安装部178都将发光二极管安装到光学组件156，以激发在管阵列140中的生物样品与试剂混合物。而且，第一光学安装部176和第二光学安装部178都将光检测器安装到光学组件156，以检测来自在管阵列140中的生物样品与试剂混合物的信号。
图7是光学组件156的加热部170的分解图。如在图6B和7中所示的，加热部170包括样品台190、加热部件192、温度传感器194、槽196、通路198、通路200、通路202和通路204。
加热部170包括形成加热部170的主体部的样品台190。加热部件192附着至样品台190的第二侧。在所示的实施方案中，加热部件192是平的聚酰亚胺加热器，但是在备选的实施方案中可以是任何合适的加热器。温度传感器194放置在样品台190的底部部分，以感测样品台190的温度。而且，在备选的实施方案中，可以将热保险开关如PEPI开关与加热部件192上的引线串联放置。
样品台190包括在样品台190的顶侧上的槽196。每个槽196的大小设定为接纳管阵列140中的一个管。在图7中所示的实施方案中，加热部件192在恒定温度加热槽196的每一个，使得可以利用等温扩增化学使用便携式测试装置100。在备选的实施方案中，加热部件192可以在跨过梯度的不同温度下加热各个槽196，或者可以有多个加热部件，使得用不同的加热部件将每个槽加热至不同温度。这允许使用者进行初步试验，以确定什么温度应当用于分析特定的生物样品。在进一步的备选的实施方案中，加热部件192可以包括能够将加热部170循环通过不同温度的热循环器，使得可以利用非等温聚合酶链反应(PCR)化学使用便携式测试装置100。
样品台190还包括通路198、通路200、通路202和通路204。通路198从样品台190的第一侧延伸至槽196。通路200从样品台190的底侧延伸至槽196。通路202从样品台190的第二侧延伸至槽196。通路204从样品台190的底侧延伸至槽196。通路198、通路200、通路202和通路204延伸通过样品台190，以引导辐射进入和离开槽196中的管阵列140中的生物样品与试剂混合物。
图8是光学组件156的透镜部172的分解图。如在图6B和8中所示的，透镜部172包括透镜210和透镜定位器212。
透镜部172包括安置在加热部170的样品台190中的透镜210。样品台190中的通路198的大小设定为将透镜210接纳在样品台190的第一侧上。在样品台190的每个通路198中安置一个透镜210。用透镜定位器212将透镜210保持在通路198中。透镜定位器212具有多个孔，使得辐射可以通过透镜定位器212，以通过透镜210。
图9是光学组件156的外壳部174的分解图。如在图6A-6B和9中所示的，外壳部174包括第一外壳220、第二外壳222、挡热板224、通路226、通路228、通路230、通路232和孔234。
外壳部174包括安置在加热部170的第一侧上的第一外壳220和安置在加热部170的第二侧上的第二外壳222。第一外壳220和第二外壳222形成外壳部174的主体部。挡热板224安置在加热部170的顶侧上，在第一外壳220和第二外壳222之间。
第一外壳220包括通路226和通路228。通路226从第一外壳220的第一侧延伸至与样品台190相邻的第一外壳220的内侧。第一外壳220中的每个通路226与样品台190中的一个通路198对准。通路228从第一外壳220的底侧延伸至与样品台190相邻的第一外壳220的内侧。第一外壳220中的每个通路228与样品台190中的一个通路200对准。通路226和228延伸通过第一外壳220，以引导辐射进入和离开样品台190的槽196中的管阵列140中的生物样品与试剂混合物。
第二外壳222包括通路230和通路232。通路230从第二外壳222的第二侧延伸至与样品台190相邻的第二外壳222的内侧。第二外壳222中的每个通路230与样品台190中的一个通路202对准。通路232从第二外壳222的底侧延伸至与样品台190相邻的第二外壳222的内侧。第二外壳222中的每个通路232与样品台190中的一个通路204对准。通路230和232延伸通过第二外壳222，以引导辐射进入和离开样品台190的槽196中的管阵列140中的生物样品与试剂混合物。
将挡热板224安置在样品台190上方，并且保持在第一外壳220和第二外壳222。之间。孔234从挡热板224的顶侧延伸至底侧。挡热板224中的每个孔234与样品台190中的一个槽196对准。这允许将管阵列140通过在挡热板224中的孔234安置在样品台190中的槽196中。挡热板224安置在样品台190上方，以防止热从样品台190的顶侧漏出。挡热板224还提供了隔热的表面，以当样品台190是热的时保护使用者不受样品台190的顶侧的影响。
图10A是光学组件156的第一光学安装部176的部分分解图。图10B是光学组件156的第二光学安装部178的部分分解图。图10C是光学组件156的第一光学安装部176和第二光学安装部178的部分分解图。如在图6A-6B、10A和10C中所示的，第一光学安装部176包括外壳240、外壳242、发射滤光器244、衬垫246、激发滤光器248、通路250、通路252、光检测器安装板254、光检测器256、衬垫258、发光二极管安装板260、发光二极管262和衬垫264。如在图6A-6B和10B-10C中所示的，第二光学安装部178包括外壳270、外壳272、发射滤光器274、衬垫276、激发滤光器278、通路280、通路282、光检测器安装板284、光检测器286、衬垫288、发光二极管安装板290、发光二极管292和衬垫294。
第一光学安装部176安置在外壳部174的第一侧上。第一光学安装部176包括形成第一光学安装部176的主体部的外壳240和外壳242。外壳240附着至外壳部174的第一外壳220的第一侧。发射滤光器244安置在第一外壳220的第一侧上的沟槽中，在外壳240和第一外壳220之间。衬垫246安置在发射滤光器244和外壳240之间。外壳242附着至外壳部174的第一外壳220的底侧。激发滤光器248安置在第一外壳220的底侧上的沟槽中，在外壳242和第一外壳220之间。
外壳240包括通路250。通路250从外壳240的第一侧延伸至与第一外壳220相邻的外壳240的内侧。外壳240中的每个通路250与第一外壳220中的一个通路226对准。外壳242包括通路252。通路252从外壳252的底侧延伸至与第一外壳220相邻的外壳242的内侧。外壳242中的每个通路252与第一外壳220中的一个通路228对准。
光检测器安装板254连接至外壳240的第一侧。光检测器安装板254是包括光检测器256的电子板。光检测器安装板254上的每个光检测器256安置在外壳240中的一个通路250中。衬垫258安置在光检测器安装板254和外壳240之间。发光二极管安装板260附着至外壳242的底侧。发光二极管安装板260是包括发光二极管262的电子板。发光二极管安装板260上的每个发光二极管262安置在外壳242中的一个通路252中。衬垫264安置在发光二极管安装板260和外壳242之间。
第二光学安装部178安置在外壳部174的第二侧上。第二光学安装部178包括形成第二光学安装部178的主体部的外壳270和外壳272。外壳270附着至外壳部174的第二外壳222的第二侧。发射滤光器274安置在第二外壳222的第二侧上的沟槽中，在外壳270和第二外壳222之间。衬垫276安置在发射滤光器274和外壳270之间。外壳272附着至外壳部174的第二外壳222的底侧。激发滤光器278安置在第二外壳222的底侧上的沟槽中，在外壳272和第二外壳222之间。
外壳270包括通路280。通路280从外壳270的第二侧延伸至与第二外壳222相邻的外壳270的内侧。外壳270中的每个通路280与第二外壳222中的一个通路230对准。外壳272包括通路282。通路282从外壳282的底侧延伸至与第二外壳222相邻的外壳282的内侧。外壳272中的每个通路282与第二外壳222中的一个通路232对准。
光检测器安装板284连接至外壳270的第一侧。光检测器安装板284是包括光检测器286的电子板。光检测器安装板284上的每个光检测器286安置在外壳270中的一个通路280中。衬垫288安置在光检测器安装板284和外壳270之间。发光二极管安装板290附着至外壳272的底侧。发光二极管安装板290是包括发光二极管292的电子板。发光二极管安装板290上的每个发光二极管292安置在外壳272中的一个通路282中。衬垫294安置在发光二极管安装板290和外壳272之间。
如在图6A-10C中所示的，光学组件156可以激发和检测来自安置在光学组件156中的管阵列140中的生物样品与试剂混合物的发射。发光二极管262是可以以两个不同波长发射辐射的双色发光二极管。在所示的实施方案中，发光二极管262是蓝光和黄光双色发光二极管，以分别激发酰胺化荧光素(FAM)荧光染料和6-羧基-X-罗丹明(ROX)荧光染料。而且，发光二极管262以1.54kHz的预定的循环速率发射辐射。来自发光二极管262的辐射可以通过通路252、激发滤光器248、通路228和通路200进入保持在槽196中的管阵列140中的生物样品与试剂混合物中。激发滤光器248是能够通过由发光二极管262发射的两个波长中任一个的双带通激发滤光器。激发滤光器248是跨过管阵列140的全部长度延伸的单一的滤光器，因此激发滤光器248在第一外壳220中相邻的通路228之间延伸。来自发光二极管262的辐射可以激发生物样品与试剂混合物中的荧光染料。荧光染料的这一激发将从生物样品与试剂混合物发射信号，并且该发射可以通过通路198、通路226、发射滤光器244和通路250，以被光检测器256检测。在所示的实施方案中，发射滤光器244是双带通发射滤光器。发射滤光器244是跨过管阵列140的全部长度延伸的单一的滤光器，因此激发滤光器244在第一外壳220中相邻的通路226之间延伸。
发光二极管292是以单一波长发射辐射的发光二极管。在所示的实施方案中，发光二极管292是绿色发光二极管，以激发6-羧基-X-六氯荧光素(HEX)荧光染料。而且，发光二极管292以1.54kHz的预定的循环速率发射辐射。来自发光二极管292的辐射可以通过通路282、激发滤光器278、通路232和通路204进入保持在槽196中的管阵列140中的生物样品与试剂混合物中。激发滤光器278是能够通过由发光二极管292发射的波长的单带通滤光器。激发滤光器278是跨过管阵列140的全部长度延伸的单一的滤光器，因此激发滤光器278在第二外壳222中相邻的通路232之间延伸。来自发光二极管292的辐射可以激发生物样品与试剂混合物中的荧光染料。荧光染料的这一激发将从生物样品与试剂混合物发射信号，并且该发射可以通过通路202、通路230、发射滤光器274和通路280，以被光检测器286检测。在所示的实施方案中，发射滤光器274是单带通发射滤光器。发射滤光器274是跨过管阵列140的全部长度延伸的单一的滤光器，因此激发滤光器274在第二外壳222中相邻的通路230之间延伸。
在备选的实施方案中，发光二极管292可以是可以以两个不同波长发射辐射的双色发光二极管。而且，激发滤光器278是能够通过由发光二极管292发射的两个波长中两者的双带通激发滤光器，并且发射滤光器274可以也是双带通滤光器。这会导致便携式测试装置100能够测试四种不同的可以混入生物样品与试剂混合物中的荧光染料。
发光二极管262和发光二极管292发射处于以在1.54kHz的预定速率循环的光的形式的辐射。这造成以相同预定速率的来自生物样品与试剂混合物的发射。光检测器256和光检测器286因此接收同样以1.54kHz的速率的来自生物样品与试剂混合物的发射。连接至光检测器256和光检测器286的电子电路设计为将除了1.54kHz之外的所有其他频率电子过滤掉。这将排除任何环境光或其他可能干扰测试精度的在便携式测试装置100中的辐射源。
具有单一的用于发射滤光器244、激发滤光器248、发射滤光器274和激发滤光器278的滤光器简化了便携式测试装置100的设计。这一简化的设计使得便携式测试装置100更加适用于现场用途。如果必须替换发射滤光器244、激发滤光器248、发射滤光器274或激发滤光器278中的一个，替换整个滤光器而不是替换大量不同的单独的滤光器将会是容易的。而且，使用一个用于发射滤光器244、激发滤光器248、发射滤光器274或激发滤光器278每一个的滤光器减少了便携式测试装置100的成本。
图11A是屏幕组件300的透视图。图11B是该屏幕组件300的部分分解图。图11C是附着至屏幕组件300的可机读代码读出器154的部分分解图。屏幕组件300包括屏幕302、屏幕支架304和电路板306。屏幕302包括显示器116。图11A和11C还显示了可机读代码读出器154。
屏幕组件300包括安装至屏幕支架304的屏幕302。屏幕302包括在屏幕302的第一侧上的显示器116。用紧固件将屏幕302的第二侧安装至屏幕支架304的第一侧。在所示的实施方案中，用粘合紧固件将，屏幕302安装至屏幕支架304，但是在备选的实施方案中可以用任何合适的紧固件将屏幕302安装至屏幕支架304。
用紧固件将电路板306附着至屏幕支架304的第二侧。在所示的实施方案中，用螺丝紧固件将电路板306附着至屏幕支架304，但是在备选的实施方案中可以用任何合适的紧固件将电路板306安装至屏幕支架304。电路板306是与屏幕302通讯并且含有用于便携式测试装置100的系统计算机的电子组件152的部分。电路板306还可以与便携式测试装置100中的电子组件152的其他电子部件通讯。
用紧固件也将可机读代码读出器154附着至屏幕支架304。在所示的实施方案中，用螺丝紧固件将可机读代码读出器154附着至屏幕支架304，但是在备选的实施方案中可以用任何合适的紧固件将可机读代码读出器154附着至屏幕支架304。用接口电路将可机读代码读出器154连接至电子组件152。当使用可机读代码读出器154扫描代码时，可以将代码信息通讯至电子组件152，以向便携式测试装置100指示要运行什么试验方案。
图12是便携式测试装置100的第二外壳部114和盖子120的分解图。第二外壳部114包括开口310、开口312、衬垫314、铰接插入物316、磁体318和窗口320。盖子120包括第一盖子部330、第二盖子部332和磁体334。
第二外壳部114包括开口310和开口312。开口310是第二外壳部114的顶侧上的开口，其中可以安置屏幕组件300的屏幕302。提供衬垫314，以形成第二外壳部114中的开口310与屏幕302之间的密封。将屏幕组件300的屏幕302安置在开口310中允许了通过开口310使用屏幕302的显示器116。开口312是第二外壳部114的顶侧上的开口，其中可以安置光学组件156。在开口312中安置的光学组件156允许使用者为了分析从光学组件156放置和移除管阵列140。盖子116安置在开口312上方。
铰接插入物316安置在第二外壳部114上，以将盖子116铰接至第二外壳部114。磁体318安置在第二外壳部114上，以当盖子处于关闭位置时保持盖子116在开口312上方就位。铰接插入物316和磁体318两者都与第二外壳部114的顶侧上的开口312相邻安置。还在第二外壳部114的一侧上提供窗口320。在便携式测试装置100中，可机读代码读出器154与窗口320相邻安置，使得代码可以通过窗口320由可机读代码读出器154读出。
用铰接插入物316将盖子116附着至第二外壳部114。盖子116包括第一盖子部330和第二盖子部332。第一盖子部330包括与铰接插入物316配对的铰链销，以将盖子116保持在便携式测试装置100上。第一盖子部330还包括内表面上的光滑表面，以当将管阵列140放置在便携式测试装置100中时成为与管阵列140的界面。成为与管阵列140的界面的盖子部330的光滑表面在便携式测试装置100中的试验完成后容易清洁和去污。磁体334安置在第一盖子部330上，并且与第二外壳部114上的磁体318对准。磁体334和磁体318将使盖子116保持在第二外壳部114上。
第二盖子部332连接至第一盖子部330的顶部，其间提供有空间。此空间可以保持开放，或者可以用隔热材料填充它，使得盖子116可以充当便携式测试装置100的容器122上方的隔热体。这将遏制从便携式测试装置100中的加热部件192发出的热。而且，在备选的实施方案中，加热部件可以附着至盖子116，以与管阵列140的顶部接触。这可以进一步加热包围管阵列140的区域，并且防止管阵列140的帽部的冷凝。
图13A是便携式测试装置100的屏幕组件300和第一外壳部112的分解图。图13B是便携式测试装置100的屏幕组件300、光学组件156、第一外壳部112和第二外壳部114的部分分解图。图13C是便携式测试装置100的部分分解图。便携式测试装置包括第一外壳部112、第二外壳部114、电源150、电子组件152、光学组件156、屏幕组件300、电池外壳340、衬垫350和序列标签354。电源150包括供电开关126、供电插口128、配电板342和电池352。电子组件152包括电子板344、通讯板346和USB端口348。电子板344是输入输出控制器板。
如在图13A中所示的，电源150、电子组件152和屏幕组件300安置在第一外壳部112中。电池外壳340也安置在第一外壳部112中，在电池352上方。
电源150包括供附着至配电板342的电开关126和供电插口128。配电板342与第一外壳部112的背侧相邻安置。配电板342还通过接口电路连接至被电池外壳340覆盖的电池352。电源150为便携式测试装置100供电。
电子组件152包括电子板344、通讯板346和USB端口348。电子板344安置在第一外壳部112的中央。屏幕组件300与第一外壳部112的前侧相邻安置，部分安置在电子板344上方。可以用接口电路将屏幕组件300的电路板306连接至电路板300。通讯板346与第一外壳部112的背侧相邻安置。安置在通讯板346上的是两个USB端口348。在备选的实施方案中，USB端口348可以是任何允许将便携式测试装置100与其他电子装置连接的端口，包括蓝牙或无线通讯功能。用接口电路将通讯板346连接至电子板344。在通讯板346中也实现全球定位功能。这允许便携式测试装置100在运行试验时将便携式测试装置100的位置记入日志。这允许使用者当在现场完成测试时追踪检测到的病原体的位置。
如在图13B中所示的，光学组件156安置在配电板342和通讯板346的上方，与便携式测试装置100的背侧相邻。第二外壳部114可以放置在保持在便携式测试装置100的第一外壳部112中的众部件上方。屏幕组件300的屏幕302延伸通过第二外壳部114的开口310，使得使用者可以使用屏幕302的显示器116。光学组件156与第二外壳部314的开口312相邻安置，使得可以将样品贮器通过开口312放置在光学组件156中。衬垫350安置在开口312的周界与光学组件156之间，以形成在第二外壳部114与光学组件156之间的密封。
如在图13C中所示的，将电池352通过第一外壳部112的底侧插入便携式测试装置100中。当将电池352放置在便携式测试装置100中时，它将安置在电池外壳340中(如图13A中所见)。随后可以将电池盖子130放置在电池352上方，并且紧固至第一外壳部112，以将电池352保持在便携式测试装置100中。也将盖罩124安置在便携式测试装置100的显示器116上方，以保护显示器116不受损坏。可以使用任何合适的紧固手段将序列标签354粘贴至第一外壳部112的底侧。
图14是显示用于操作便携式测试装置100的步骤的流程图。该流程图包括步骤370-386。该过程由步骤370开始，其是准备用于测试的生物样品与试剂混合物。试剂混合物可以含有对于想要的测定来说必须的主混合物(mastermix)，其包括对于检测便携式测试装置100中的想要的分析物来说必需的荧光染料或标记如FAM或ROX。在使用者从现场获得生物样品后，可以随后将生物样品与试剂混合，以形成生物样品与试剂混合物。更具体地，首先将生物样品与反应缓冲剂混合。接着，将生物样品与反应缓冲剂混合物的一部分传送至含有干燥了的主混合物的样品贮器。这形成了用于测试的生物样品与试剂混合物。
在步骤372中，使用供电开关126打开便携式测试装置100。在步骤374中，用可机读代码读出器154扫描代码。该代码将含有关于将运行什么试验方案和应当使用什么参数的信息。可以通过便携式测试装置100通讯此信息，使得加热组件170可以开始加热至对于想要的试验方案来说所需的温度。在步骤376中，显示器116上的用户界面将可视地且可听地通报使用者便携式测试装置100已准备好用于测试。使用者随后打开盖子116，并将具有生物样品与试剂混合物的样品贮器放置到便携式测试装置100中的加热组件170中。
在步骤378中，使用者使用显示器116上的用户界面，为想要的测定开始激发和检测序列。光学组件156开始激发和检测序列。在激发和检测序列期间，便携式测试装置100将发射数据传输至电子组件152和显示器116。步骤380包括在显示器116上的用户界面上显示从便携式测试装置100接收的实时反应数据。在步骤382期间，电子组件152和显示器116将从便携式测试装置100接收的数据记入日志并且对于阈值活性监视该数据。当测定完成后，在步骤384中，显示器116向使用者发出阳性的、阴性的或不确定的结果信号。最后，在步骤386中，电子组件152储存所得的数据，用于检索或传送。
一般地，本发明涉及用于分析生物样品的便携式测试装置。可以将所述便携式测试装置带到现场，以当收集到生物样品时测试它们。这相对于现有技术的系统是有利的，因为它允许使用者在使用者一边收集生物样品一边测试它们。这可以防止伴随以下各项的问题：由于为了测试而运输到实验室导致的生物样品的污染和降解、在较晚时发现没有取得足够的样品、或者在较晚时发现收集的生物样品在其他方面不适合使用。允许使用者在现场测试生物样品可以节约时间、金钱和资源。如果测试结果指示可能有害的病原体或毒素，在现场进行测试也提供迅速安全响应的能力。
在以下描述的实施方案中，便携式测试装置能够用使用等温扩增法的EnviroLogix’s化学测试生物样品。这消除了对于作为为了终点检测而扩增核酸产物的手段的热循环的需要。这允许用户在运行试验的同时从样品获得数据。在备选的实施方案中，便携式测试装置可以用于用其他等温扩增化学测试生物样品。便携式测试装置显示此数据，使得用户可以观看现场试验的结果。允许用户观看现场试验的结果是有利的，因为用户可以随后作出是否需要附加试验的明智的决定。在备选的实施方案中，便携式测试装置也能够合并热循环仪，以允许使用非等温聚合酶链反应(PCR)化学并导致qPCR和终点分析。
具有光学组件418的便携式测试装置400
图15A是具有安置在便携式测试装置400上的平板计算机404的便携式测试装置400的透视图。图15B是当打开光学盖子408时如在图15A中所见的便携式测试装置400的透视图。便携式测试装置400包括外壳402和平板计算机404。外壳402包括样品准备区406、光学盖子408、外壳开口410、第一外壳部412、第二外壳部414和托架416。光学组件和供电组件也包括在便携式测试装置400内，但未在图15A-15B中示出。
便携式测试装置400是用于在现场对生物样品采样和测试的一体式装置。便携式测试装置400包括外壳402和平板计算机404。外壳402含有未在图15A-15B中示出的光学组件和供电组件。供电组件为便携式测试装置400供电，并且能够连接至平板计算机102，以为平板计算机102提供电力。平板计算机102使用蓝牙技术或其他合适的无线技术与便携式测试装置400通讯。当将生物样品放置在便携式测试装置400中时，光学组件用于为了等温核酸扩增加热生物样品，且用于分析生物样品。将在测试期间收集的数据传输至平板计算机404，在那里将它实时显示。在所示的实施方案中，无线地将数据从便携式测试装置400传送至平板计算机404，但是在备选的实施方案中可以使用直接连接。
外壳402包括样品准备区406，在那里可以制备生物样品用于测试。样品准备区406安置在便携式测试装置400的外壳402的顶表面上。样品准备区406包括多个可以用于在便携式测试装置400中准备用于测试的生物样品的在外壳402中的孔。外壳402也包括覆盖开口410的光学盖子408。光学盖子408可以打开，这样可以将生物样品放置在外壳402的开口410中用于测试。当将生物样品安置在便携式测试装置400中后，关闭光学盖子408。随后可以使用光学组件测试生物样品。外壳402也包括托架416，其中可以安置平板计算机102。
便携式测试装置400是有利的，因为它允许使用者在现场一边收集生物样品一边测试它们。这可以防止伴随生物样品的污染的问题，因为当收集生物样品时测试它。这也可以防止伴随收集了的并且随后被确定不适合用于测试的生物样品的问题。在现场测试允许使用者实时确定生物样品是否适合用于测试，并且防止使用者必须重新收集样品，节约了时间和金钱。在现场收集的数据可以储存在便携式测试装置400上并且在晚些时候下载或存取。而且，可以将数据经由电话连接、互联网连接或其他合适手段传输至遥远的地点。也可以使用云计算传输数据，用于由另外的人在晚些时候或立即存取，用于快速评价和当需要时的闭环响应。
此外，可以合并GPS功能，以允许使用者追踪特定采样位置和校验测试在正确位置完成。采样位置可以是规定的且使用GPS绘图功能绘制的。作为实例，可以在监视器上展示一张玉米田地的地图，并且将预定的取样点(例如，具体玉米植株的位置)图形化地或用GPS坐标展示。使用者可以观察监视器并使用GPS坐标，以到达正确的取样点。
图16A是上光学组件420的透视图。图16B是在如在图16A中所见的上光学组件420的分解图。上光学组件420包括加热部件422、第一组发光二极管424、第二组发光二极管426、第一结构部件428、第二结构部件430、第一滤光器432、第二滤光器434、第三滤光器436和第四滤光器438。
上光学组件420是形成用于便携式测试装置400的光学系统的两个部分中的一个。上光学组件420包括用于激发当放置在便携式测试装置400中时用于测试的生物样品的第一组发光二极管424和第二组发光二极管426。第一组发光二极管424位于上光学组件420的第一侧上。在所示的实施方案中，第一组发光二极管424是蓝光发光二极管，以激发酰胺化荧光素(FAM)荧光染料。第二组发光二极管426位于上光学组件420的第二侧上。在所示的实施方案中，第二组发光二极管426是黄光发光二极管，以激发6-羧基-X-罗丹明(ROX)荧光染料。在备选的实施方案中，第一组发光二极管424和第二组发光二极管426可以是任何对应于在测试生物样品中使用的染料或标记的彩色发光二极管。
上光学组件也包括加热部件422。在所示的实施方案中，加热部件422是加热台，但是在备选的实施方案中可以是任何合适的加热部件。加热部件422能够从环境温度加热至约95摄氏度的温度。加热部件422具有多个从加热部件422的顶侧通到加热部件422的底侧的孔，其中可以放置管的阵列。管的阵列将完全延伸通过并超出加热部件422中的这组孔。这允许第一组发光二极管424和第二组发光二极管426将光通到管的阵列，以激发管的阵列中的生物样品。
第一结构部件428和第二结构部件430形成对于上光学组件420来说的结构基础。第一结构部件428安置在第一组发光二极管424和加热部件422的第一侧之间。安置第一组发光二极管，使得它们延伸到第一结构部件428中。第二结构部件430安置在第二组发光二极管426和加热部件422的第二侧之间。安置第二组发光二极管，使得它们延伸到第二结构部件430中。第一结构部件428和第二结构部件430还充当热隔绝体，并且防止热从加热部件422中漏出。这改善了加热部件422的有效性和可靠性。第一结构部件428和第二结构部件430提供了路径，来自第一组发光二极管424和第二组发光二极管426的光可以通过该路径行进。这防止了光损失，并且增加了激发放置在加热部件422中的生物样品的第一组发光二极管424和第二组发光二极管426的有效性。
第一结构部件428和第二结构部件430还分别包括可以将第一滤光器432和第二滤光器434各自放置在其中的切口部。第一滤光器432和第二滤光器434都是激发滤光器，以在来自发光二极管的光通过以激发生物样品时对它进行滤光。来自第一组发光二极管424的光通过放置在第一结构部件428中的第一滤光器432，随后该光通入加热部件422中的生物样品中。在所示的实施方案中，第一滤光器432是490纳米滤光器，以匹配FAM激发。来自第二组发光二极管426的光通过放置在第二结构部件430中的第二滤光器434，随后该光通入加热部件422中的生物样品中。在所示的实施方案中，第一滤光器434是580纳米滤光器，以匹配ROX激发。在备选的实施方案中，第一滤光器432和第二滤光器434可以是与不同荧光染料或标记匹配的任何滤光器。
上光学组件420也包括第三滤光器436和第四滤光器438。第三滤光器436和第四滤光器438都是发射滤光器，分别对光电二极管142和144(在图3B中示出)滤光。光电二极管142和144安置在下光学组件中，在加热部件422下面，参考在下图3A-3B描述。第三滤光器436安置在第一组光电二极管和加热部件422之间。在所示的实施方案中，第三滤光器436是610纳米滤光器，以匹配ROX发射。第四滤光器438安置在第二组光电二极管和加热部件422之间。在所示的实施方案中，第四滤光器438是520纳米滤光器，以匹配FAM发射。在备选的实施方案中，第三滤光器436和第四滤光器438可以是与不同荧光染料或标记匹配的任何滤光器。
上光学组件420设计为激发放置在便携式测试装置400中用于测试的生物样品。上光学组件420是有利的，因为它遏制从第一组发光二极管424和第二组发光二极管426发出的光。每次使用便携式测试装置400分析生物样品时这防止光漏出并且确保精确和可靠的结果。
图17A是光学组件418的透视图，所述光学组件包括如在图16A-16B中所见的上光学组件420，以及下光学组件440。图17B是如在图17A中所见的光学组件418的分解图。上光学组件420已参考图16A-16B在上文描述。下光学组件440包括第一组光电二极管442、第二组光电二极管444、间隔物446、衬垫448、上板450和下板452。下光学组件440中还包括用于控制光学组件418的电子部件，包括用于控制加热部件422的加热的电子部件。
下光学组件440安置在上光学组件420下方，以形成光学组件418。下光学组件440包括第一组光电二极管442和第二组光电二极管444。第一组光电二极管442安置在上板450上的第一排中。第二组光电二极管444安置在上板450上的第二排中。上板450放置在上光学组件420之下，使得第一组光电二极管442和第二组光电二极管444安置在上光学组件420的加热部件422之下。这允许第一组光电二极管442和第二组光电二极管444检测来自放置在加热部件422的管的阵列中的生物样品的荧光发射。在所示的实施方案中，选择第一组光电二极管442以与ROX发射对准，且选择第二组光电二极管444以与FAM发射对准。在备选的实施方案中，可以选择第一组光电二极管442和第二组光电二极管444以与不同的荧光染料或标记对准。
下光学组件440也包括间隔物446和衬垫448。间隔物446在上板450至上光学组件420的第一结构部件428和第二结构部件430的底侧之间延伸。间隔物446放置在第一组光电二极管442和第二组光电二极管444周围。这遏制从第一组光电二极管442和第二组光电二极管444发出的光，并将光引导至放置在上光学组件420中的管的阵列的底部。衬垫448安置在间隔物446的顶上，以形成间隔物446和上光学组件420之间的密封。
第一组光电二极管442、第二组光电二极管444、间隔物446和衬垫448全部安置在上板450上。上板450随后安置在下板452上，以形成下光学组件156。电学部件放置在上板450和下板452上，以运行光学组件418，包括加热部件422的加热。
包括上光学组件420和下光学组件440两者的光学组件418能够进行放置在便携式测试装置400中的生物样品的激发和检测两者。光学组件418设计为紧凑型的，以允许它用在便携式测试装置400中。是紧凑型的是有利的，因为它允许当收集生物样品时，在现场进行生物样品的激发和检测。光学组件418可以附加地包括光学组件418周围的光屏障，以放置光从光学组件418漏出。在第一实施方案中，光屏障可以包括用防光胶带包围光学组件418。在备选的实施方案中，光屏障可以包括光学组件418周围的外壳，以防止光漏出。
在图17A-17B中所见的实施方案中，光学组件418设计为与使用等温扩增法的EnviroLogix的化学相容。反应在单一的升高的温度下，通常是56摄氏度下进行。化学允许扩增在少于十分钟内完成。在备选的实施方案中，光学组件418可以用于其他化学，如关于沙门氏菌属(Salmonella)、大豆凝集素、基因修饰生物、大肠杆菌(E.coli)和流感的测定。
图18A是便携式测试装置400的下部的透视图，所述下部包括如在图17A-18B中所见的光学组件418，以及供电组件460。图18B是如在图18A中所见的便携式测试装置400的下部的分解图。便携式测试装置400的下部包括第一外壳部412、光学组件418和供电组件460。光学组件418包括上光学组件420和下光学组件440。供电组件460包括电池462、供电插口464和配电板466。
便携式测试装置400包括充当用于便携式测试装置400的基座的第一外壳部412。光学组件418和供电组件460放置在第一外壳部412中。光学组件418包括附着至用于检测的下光学组件440的用于激发的上光学组件420。光学组件418安置在第一外壳部412中，所以上光学组件420的加热部件422与用于接收生物样品的便携式装置100中的开口对准。供电组件460安置在光学组件418周围的第一外壳部112中，以利用第一外壳部412中的全部空间。这允许便携式测试装置400尽可能紧凑，用于用作手持装置。
供电组件460包括电池462。电池462为便携式测试装置400供电，使得便携式测试装置400可以在现场使用。电池462也能够为平板计算机404供电，示于图15A-15B中。可以用软辫线连接将平板计算机404连接至供电组件460，并通过电池462或AC电源供电。
供电组件460还包括配电板466。配电板466将电力在整个便携式测试装置400中合并和分配。供电组件460中还包括供电插口464，使得可以将供电组件460连接至供电源，以将电池462和平板计算机404再充电。在便携式测试装置400上包括供电组件460是有利的，因为它允许便携式测试装置在现场使用。在备选的实施方案中，便携式测试装置400可以利用太阳能电池、风力发电机、人力发电机、或其他合适的向单元提供电力的手段。这些备选的实施方案允许便携式测试装置400用在不可获得电力或不可获得或负担不起电池的遥远区域中。
图19A便携式测试装置400的透视图。图19B是如在图19A中所见的便携式测试装置400的分解图。便携式测试装置400包括外壳402、样品准备区406、光学盖子408、开口410、托架416、光学组件418、供电组件460和供电开关468。外壳402包括第一外壳部412和第二外壳部414。
第一外壳部412形成用于便携式测试装置400的基座，且第二外壳部414安置在第一外壳部412的顶上。在所示的实施方案中，用紧固件将第一外壳部412和第二外壳部414保持在一起，但是在备选的实施方案中可以用任何合适的手段将它们保持在一起。
外壳402容纳光学组件418和供电组件460。光学组件418测试放置在便携式测试装置400中的生物样品。供电组件460为便携式测试装置供电，并且能够为可以安置在便携式测试装置400上的平板计算机供电。供电开关468在供电组件460和外壳402的外侧之间延伸。供电开关468允许使用者容易地打开和关闭便携式测试装置400。托架416是在外壳402的顶侧上的从便携式测试装置400的第一侧延伸至第二侧的沟槽。当要设置测定方案、从便携式测试装置400接收数据、以及实时显示试验结果时，可以将平板计算机放置在托架416中。
样品准备区406在外壳402的顶侧上。样品准备区406用于准备用于测试的生物样品。开口410在外壳402的顶侧上。开口410安置在光学组件418上方，使得可以将含有生物样品的管的阵列通过开口410放置并进入光学组件418中用于测试。光学盖子408安置在开口410上方，并且沿着铰链连接至外壳402。光学盖子408可以打开，使得可以将生物样品放置在开口410中，并且随后在测试期间关闭。
图20A是在便携式测试装置400上的样品准备区406的透视图。图20B是在便携式测试装置400上的样品准备区406上方的膜盖罩476的透视图。图20C是在图20A中所见的样品准备区406的当已经将样品阵列安置在样品准备区406中时的透视图。图20D是在图20A中所见的样品准备区406的当已经将样品阵列安置在便携式测试装置400中时的透视图。便携式测试装置400包括样品准备区406、光学盖子408、开口410和加热部件422。样品准备区406包括管容器470、第一组管容器472和第二组管容器474。还在图20B中示出了膜盖罩476。
样品准备区406包括位于样品准备区406的第一侧上的管容器470、位于样品准备区406的前侧上的成一排的第一组管容器472、和位于样品准备区406的背侧上的成一排的第二组管容器474。在图20A-20D中所见的实施方案中，可以将单一的含有生物样品的管放置在管容器470中，可以将含有反应缓冲剂的管的阵列放置在第一组管容器472中，并且可以将含有主混合物的管的阵列放置在第二组管容器474中。在备选的实施方案中，样品准备区406可以包括多个管容器170，以容纳多个生物样品。在进一步的备选的实施方案中，样品准备区406可以包括一个以上安置在管容器470、第一组管容器472或第二组管容器474中的加热部件。将加热部件放置在样品准备区406中允许在生物样品的准备期间加热生物样品、反应缓冲剂和/或主混合物。在准备生物样品的同时加热生物样品、反应缓冲剂和/或主混合物将有助于将在现场收集的生物样品裂解，以准备用于测试的生物样品。在备选的实施方案中，可以与便携式测试装置400分开地提供样品准备区406，并且其可以包括附加的容器和加热部件。
如在图20B中所示的，膜盖罩476可以安置在样品准备区406上方。膜盖罩476是预先形成的膜结构体，具有可以对着样品准备区406的顶表面放置的平的部分和多个可以安置在管容器470、第一组管容器472和第二组管容器474的每个中的套筒。膜盖罩476可以在每次试验之前放置在样品准备区406上，并且在每次试验之后从样品准备区406移除，以防止试验之间的污染。在备选的实施方案中，膜盖罩476可以用高温膜制造并且可以延伸至盖罩加热部件422。
如在图20C中所示的，可以通过将生物样品从管容器470中的单一管中分配至在第一组管容器472中的含有反应缓冲剂的管的阵列中，来在样品准备区406上准备生物样品用于测试。随后，可以将反应缓冲剂和生物样品的混合物从在第一组管容器472中的管的阵列传送至在第二组管容器474中的管的阵列。这将使生物样品与反应缓冲剂与含有进行想要的测定必需的试剂(包括荧光染料或标记，如ROX或FAM)的主混合物混合。在备选的实施方案中，用于准备样品的步骤可以改变，并且可以使用不同的溶液。
当准备生物样品用于测试时，可以打开光学盖子408，以露出开口410和加热部件422。随后可以将在第二组管容器474中的管的阵列通过开口410放置在加热部件422的孔中，如在图20D中所见。这将把用于测试的管的阵列与便携式测试装置400中的光学系统安置在一起。
在样品准备区406上准备生物样品是有利的，因为它允许使用者在一个手持装置中进行收集样品、准备样品和测试样品的全部。这允许使用者在现场容易地准备和测试样品，而不必须将样品取回实验室以准备它。它还允许使用者避免在使用者正在现场测试样品时必须带上多个装置，因为不需要单独的样品准备装置。
图21是显示用于操作便携式测试装置400的步骤的流程图。该流程图包括步骤500-522。该过程以步骤500样品准备开始。当使用者从现场获得样品后，可以将它插入便携式测试装置400的样品准备区406中的管容器470中。可以在样品准备区406中将现场样品加热，以辅助从现场样品释放生物样品。在步骤502中，使用供电开关468打开便携式测试装置400。在步骤504中，随后使用者在平板计算机404上的试验设置菜单中输入所需的测定和样品可追溯性信息，所述平板计算机404位于操作便携式测试装置400的外壳402的托架416中。在步骤506中，随后使用者选择并开始用于想要的测定的试验方案。当开始试验方案时，加热部件422开始加热至想要的测定所需的温度。
当加热部件422正在加热时，在步骤508中，在第一组管容器472中的管的阵列中，使用者将来自管容器470的生物样品与想要的测定必需的反应缓冲剂混合。在步骤510中，使用者将来自第一组管容器472的管的阵列的样品与反应缓冲剂混合物传送至第二组管容器474中的相应的管的阵列。在第二组管容器474中的管的阵列含有想要的测定所需的主混合物，包括为了检测便携式测试装置400中想要的分析物必需的荧光染料或标记，如FAM或ROX。主混合物可以是液体或冻干的(lyolphilized)。使用者将样品与缓冲物混合物与第二组管容器474中的管的阵列中的主混合物混合。在步骤512中，在平板计算机404上的用户界面将可视地且可听地提醒使用者便携式测试装置400已准备好用于测试。随后使用者密封第二组管容器474中的管的阵列，打开盖子108并且将管的阵列通过开口410传送至加热部件422中的多个孔中。
在步骤514中，使用者在平板计算机404上开始用于想要的测定的激发和检测序列。光学系统118开始激发和检测序列。在激发和检测序列期间，便携式测试装置400将发射数据传输至平板计算机404。步骤516包括在平板计算机404上的用户界面上显示从便携式测试装置400接收的实时反应数据。在步骤518期间，平板计算机404将从便携式测试装置400接收的数据记入日志并且对于阈值活性监视该数据。当测定完成后，在步骤520中，平板计算机404向使用者发出阳性的或阴性的结果信号。最后，在步骤522中，平板计算机404可以储存所得的数据，用于检索或传送。
一般地，本发明涉及用于分析生物样品的便携式测试装置。可以将所述便携式测试装置带到现场，以当收集到生物样品时测试它们。这相对于现有技术的系统是有利的，因为它允许使用者在使用者一边收集生物样品一边测试它们。这可以防止伴随以下各项的问题：由于为了测试而运输到实验室导致的生物样品的污染和降解、在较晚时发现没有取得足够的样品、或者在较晚时发现收集的生物样品在其他方面不适合使用。允许使用者在现场测试生物样品可以节约时间、金钱和资源。如果测试结果指示可能有害的病原体或毒素，在现场进行测试也提供迅速安全响应的能力。
在以下描述的实施方案中，便携式测试装置能够用使用等温扩增法的EnviroLogix’s化学测试生物样品。这消除了对于作为为了终点检测而扩增核酸产物的手段的热循环的需要。这允许用户在运行试验的同时从样品获得数据。在备选的实施方案中，便携式测试装置可以用于用其他等温扩增化学测试生物样品。便携式测试装置将此数据显示在装置上的屏幕上，使得用户可以观看现场试验的结果。允许用户观看现场试验的结果是有利的，因为用户可以随后作出是否需要附加试验的明智的决定。在备选的实施方案中，便携式测试装置也能够合并热循环仪，以允许使用非等温聚合酶链反应(PCR)化学并导致qPCR和终点分析。
光学组件600
图22A是光学组件600的透视图。图22B是光学组件600的顶视图。光学组件600包括管阵列602、样品台604、可移动外壳606和固定外壳608。样品台604包括槽620。可移动外壳606包括体部610、检测部612和激发部614。
样品台604、可移动外壳606和固定外壳608形成光学组件600的体。光学组件600也能够在样品台604中接收管阵列602。样品台604具有多个位于样品台604的顶侧中的槽620，在所示的实施方案中，它们配置为接收管阵列602。在备选的实施方案中，槽620配置为接收卡或任何其他合适的样品贮器。样品台604含有加热部件，以加热管阵列602中的生物材料。
可移动外壳606包括体部610、检测部612和激发部614。体部610具有矩形的体形状。样品台604安置在体部610的第一侧上。检测部612的第一侧附着至体部610的第二侧。固定外壳608安置在检测部612的第二侧上。检测部612能够保持发射滤光器。固定外壳608能够保持光检测器，以检测来自光学组件600的生物样品中的发色。激发部614附着至样品台604的下方的体部206的第一侧。激发部614能够保持发光二极管和激发滤光器，以激发光学组件600中的生物样品。体部610、检测部612、固定外壳608和激发部614全部具有多个通过它们的路径，使得辐射可以通过可移动外壳606行进并进入样品台604中的生物样品中。
可移动外壳606包括多个可以再不同的辐射波长激发和检测生物材料的检测模块。这允许光学组件600与大量不同的在生物样品的测试期间使用的荧光染料相容。各个荧光染料在不同的辐射波长受到激发和得到检测。为了确保咏鹅各检测模块读出样品台604中的每个槽620，可移动外壳606是能够移动的。在所示的实施方案中，可移动外壳606将在第一位置、第二位置和第三位置之间移动，但是在备选的实施方案中可以在任意数量的位置之间移动。样品台604和固定外壳608是固定的零件，并且可移动外壳606将在样品台604和固定外壳608之间滑动。当可移动外壳606移动时，不同的检测模块将与不同的槽620对准。这将允许用不同的检测模块读出每个槽620。可以用致动器或其他合适的手段移动可移动外壳606。
在光学组件600中提供可移动外壳606是有利的，应为可移动外壳606的移动能力允许光学组件600测试多个辐射波长。光学组件600设计为用于便携式测试装置中。便携式测试装置需要设计为尽可能紧凑，使得它可以在现场容易地运输和使用。在不移动光学组件600的情况下，会需要更多的空间，用于替换可以在不同辐射波长读出的多个检测模块。因为可移动外壳606在光学组件600中移动，可以容易地重新安置不同的检测模块，以从样品台604中的每一个槽620读出。这节约了便携式测试装置中显著的空间，因为测试每一个槽620所需的检测模块的数量大大减少。
图23是沿着图22B的线23-23取得的光学组件600的截面侧视图。光学组件600包括管阵列602、样品台604、可移动外壳606、固定外壳608和检测模块616。样品台604包括槽620、孔622和透镜624。可移动外壳606包括体部610、检测部612和激发部614。每个检测模块616包括发光二极管632、第一路径634、第二路径636、发射滤光器638和激发滤光器640。固定外壳608包括光检测器630。
样品台604和可移动外壳606形成光学组件600的体。样品台604包括多个配置为接收管阵列602的槽620。管阵列602包括多个管，其中每个管含有待测试的生物样品。样品台604还包括多个从样品台604的第一侧延伸至槽620的孔622。每个槽620将具有相应的孔622。透镜624可以也安置在位于样品台604的第一侧与槽620之间的孔622中。透镜624可以将光学组件600中的辐射引导至槽620和样品管202中。
可移动外壳606能够移动，并且可以处于相对于样品台604三个不同的位置。可移动外壳606包括多个与样品台604中的槽620对准的检测模块616。每个检测模块616能够激发和检测来自槽620之一中的生物样品的发射。每个检测模块616包括一个发光二极管632、一个第一路径634、一个第二路径636、一个发射滤光器638和一个激发滤光器640。
固定外壳608安置在可移动外壳606的第二侧上。固定外壳608包括光检测器630。当可移动外壳606在三个不同的位置之间移动时，固定外壳608将保持固定。这将使固定外壳608中的不同的光检测器630中的每一个与不同的检测模块616对准。
可移动外壳606包括形成可移动外壳606的基座的体部610。检测部612附着至可移动外壳606的体部610的第一侧，并且激发部614附着至可移动外壳606的体部610的第二侧。第一路径634水平地通过可移动外壳606的体部610从检测部612延伸至样品台604。第二路径636以一定的角度通过可移动外壳606的体部610从激发部614延伸至检测部612。第一路径634和第二路径636在检测部612处会聚。第一路径634和第二路径636两者都能够将辐射传输通过可移动外壳606。在所示的实施方案中，第一路径634和第二路径636显示为螺纹的路径，但是在备选的实施方案中可以是光滑的路径。使得第一路径634和第二路径636成螺纹可以防止杂散辐射通过可移动外壳606行进，因为当它从主路线偏离时它将被反射。
可移动外壳606的检测部612具有多个能够接收发射滤光器638的孔。发射滤光器638安置在检测部612中的孔中，在检测部612的第一侧和检测部612的第二侧之间。
固定外壳608具有多个能够接收光检测器630的孔。光检测器630安置在固定外壳608的第二侧上，并且向固定外壳608中延伸一段距离。
可移动外壳606的激发部614具有多个能够接收发光二极管632和激发滤光器640的孔。发光二极管632安置在激发部614的第一侧上，并且向激发部614中延伸一段距离。激发滤光器640安置在激发部614中，在发光二极管632和激发部614的第二侧之间。
每个检测模块616如下工作。为了激发安置在槽620中的生物样品，从发光二极管632发射辐射。从发光二极管632发射的辐射将由激发滤光器640滤光。滤光后的辐射随后将从第二路径636的第一端行进至第二端。在第二路径636的第二端，辐射将被反射离开发射滤光器638。反射的辐射将被引导至第一路径634的第一端中。辐射随后将从第一路径634的第一端行进至第二端。在第一路径634的第二端，辐射将通过样品台604中的孔622和透镜624行进并且进入槽620中。一旦到槽620中后，辐射可以激发在管阵列602的管之一中的生物样品。
在激发生物样品之后，它将发射与和生物样品相混合的荧光示踪剂对应的辐射。从生物样品发射的辐射随后可以从槽620行进通过透镜624和孔622进入第一路径634的第二端。辐射随后将从第一路径634的第二端行进至第一端。在第一路径634的第一端，辐射将达到并且通过发射滤光器638。通过发射滤光器638滤光后的辐射随后可以通过检测部612中的孔行进，并且进入固定外壳608中的孔中。安置在固定外壳608中的光检测器630随后可以接收辐射。
在核酸扩增期间，可以使用不同的荧光染料测试生物样品。为了提供能够读出不同荧光染料的仪器，可移动外壳606可以相对于样品台604移动，使得不同的检测模块616取决于向每个槽620中的生物样品加入了什么荧光染料与每一个槽620对准。如果向每个槽620中的生物样品加入了多种荧光染料，可移动外壳606可以在多个位置之间移动，以确保正在读出每个槽620中的不同的荧光。
光学组件600对于便携式测试装置中的使用来说是有利的，因为光学组件600可以用紧凑的设计读出在多个不同辐射波长的荧光。合适的便携式测试装置需要是紧凑型的，使得它可以在现场容易地运输和使用。为了设计紧凑型的便携式测试装置，光学组件600也需要是紧凑的。在此前的光学组件中，“紧凑型”等同于仅仅能够在一个或两个不同辐射波长测试。光学组件600消除了此问题，因为光学组件600可以移动，以将不同的检测模块616与样品台604中的不同槽620一起安置。这允许在不牺牲光学组件600的紧凑性的情况下测试多于两个辐射波长。出于此原因，光学组件600是有利的，并且适合于便携式测试装置的用途。
图24A是处于第一位置的光学组件600的透视图。图24B是处于第二位置的光学组件600的透视图。图24C是处于第三位置的光学组件600的透视图。光学组件600包括管阵列602、样品台604、可移动外壳606、固定外壳608和检测模块616(包括检测模块616A、检测模块616B、检测模块616C、检测模块616D、检测模块616E、检测模块616F、检测模块616G、检测模块616H、检测模块6161和检测模块616J)。样品台604包括槽620(包括槽620A、槽620B、槽620C、槽620D、槽620E、槽620F、槽620G和槽620H)。固定外壳608包括光检测器630(包括光检测器630A、光检测器630B、光检测器630C、光检测器630D、光检测器630E、光检测器630F、光检测器630G和光检测器630H)。
样品台604、可移动外壳606和固定外壳608形成光学组件600的体。样品台604是具有多个槽620的固定零件。管阵列602可以安置在槽620中。管阵列602包括多个单独的管，每个含有生物样品和具有荧光染料的反应混合物。管阵列602中的每个管安置在一个槽620中。固定外壳608也是固定零件，具有多个光检测器630。在固定外壳608中的一个光检测器630与在样品台604中的一个槽620对准。光检测器630A与槽620A对准；光检测器630B与槽620B对准；光检测器630C与槽620C对准；光检测器630D与槽620D对准；光检测器630E与槽620E对准；光检测器630F与槽620F对准；光检测器630G与槽620G对准；且光检测器630H与槽620H对准。
在所示的实施方案中，可移动外壳606是可以在相对于样品台604和固定外壳608的第一位置、第二位置和第三位置之间移动的移动零件。在备选的实施方案中，可移动外壳606可以在任意数量的位置之间移动。可移动外壳606包括多个检测模块616。当可移动外壳606移动时，每个检测模块616将与一个槽620和一个光检测器630对准。每个检测模块616包括发光二极管，以激发生物样品。为了检测多个不同的荧光染料，安置在每个检测模块中的发光二极管可以改变。在图24A-24C中所示的实施方案包括八个槽620、八个光检测器630和十个检测模块616。这允许测试三个不同的荧光染料，因为可移动外壳606可以安置在三个不同的位置。在每个不同的位置，每个槽620和光检测器630将与不同的检测模块616对准，以从每个槽620读出不同的荧光染料。
在图24A-24C中所示的实施方案中，光学组件600可以检测第一荧光染料、第二荧光染料和第三荧光染料。检测模块616A配置为检测第一荧光染料；检测模块616B配置为检测第二荧光染料；检测模块616C配置为检测第三荧光染料；检测模块616D配置为检测第一荧光染料；检测模块616E配置为检测第二荧光染料；检测模块616F配置为检测第三荧光染料；检测模块616G配置为检测第一荧光染料；检测模块616H配置为检测第二荧光染料；检测模块616I配置为检测第三荧光染料；且检测模块616J配置为检测第一荧光染料。当可移动外壳606在第一位置、第二位置和第三位置之间移动时，每个槽620将对于第一荧光染料、第二荧光染料和第三荧光染料中的每一个受到激发和得到检测。
在第一位置，槽620A与检测模块616A对准，以检测第一荧光染料；槽620B与检测模块616B对准，以检测第二荧光染料；槽620C与检测模块616C对准，以检测第三荧光染料；槽620D与检测模块616D对准，以检测第一荧光染料；槽620E与检测模块616E对准，以检测第二荧光染料；槽620F与检测模块616F对准，以检测第三荧光染料；槽620G与检测模块616G对准，以检测第一荧光染料；且槽620H与检测模块616H对准，以检测第二荧光染料。
在第二位置，槽620A与检测模块616B对准，以检测第二荧光染料；槽620B与检测模块616C对准，以检测第三荧光染料；槽620C与检测模块616D对准，以检测第一荧光染料；槽620D与检测模块616E对准，以检测第二荧光染料；槽620E与检测模块616F对准，以检测第三荧光染料；槽620F与检测模块616G对准，以检测第一荧光染料；槽620G与检测模块616H对准，以检测第二荧光染料；且槽620H与检测模块616I对准，以检测第三荧光染料。
在第三位置，槽620A与检测模块616C对准，以检测第三荧光染料；槽620B与检测模块616D对准，以检测第一荧光染料；槽620C与检测模块616E对准，以检测第二荧光染料；槽620D与检测模块616F对准，以检测第三荧光染料；槽620E与检测模块616G对准，以检测第一荧光染料；槽620F与检测模块616H对准，以检测第二荧光染料；槽620G与检测模块616I对准，以检测第三荧光染料；且槽620H与检测模块616J对准，以检测第一荧光染料。
如由此可见的，当可移动外壳606在第一位置、第二位置和第三位置之间移动时，每个槽620将对于第一荧光染料、第二荧光染料和第三荧光染料中的每一个受到激发和得到检测。在测试期间，可以将可移动外壳606重新安置任意次数，以重复每个槽620的激发和检测，直至获得满意的测试结果。而且，在备选的实施方案中，可移动外壳606可以包括更多的检测模块，以突出附加的荧光染料。这将增加可移动外壳606将移动至的位置的数量，使得每个槽620在不同的荧光波长受到激发和得到检测。
光学组件600是有利的，因为它可以用紧凑的和简化的设计激发和检测多个不同的辐射波长。这使得光学组件600适合于在便携式测试装置中的用途，应为光学组件600的紧凑性将减少便携式测试装置的总的尺寸。而且，光学组件600允许便携式测试装置在许多辐射波长测试，在许多辐射波长测试用此前的设计是不可行的。
光学组件700
图25是光学组件700的截面侧视图。光学组件700包括管阵列702、样品台704、第一外壳706、第二外壳708、槽710、第一孔712、第二孔714、第一发光二极管720、第二发光二极管722、第三发光二极管724、第一激发路径726、第二激发路径728、第三激发路径730、激发滤光器732、第一光检测器740、第二光检测器742、第一检测路径744、第二检测路径746、第一发射滤光器748、第二发射滤光器750、第一透镜752和第二透镜754。
样品台704、第一外壳706和第二外壳708形成光学组件700的体。样品台704包括多个槽710。槽710能够接收管阵列702。样品台704也包括加热部件，以加热管阵列702中的生物样品。样品台704包括从样品台704的第一侧延伸至槽710中的第一孔712。样品台704也包括从样品台704的第二侧延伸至槽710中的第二孔714。第一外壳706位于样品台704的第一侧上，且第二外壳708位于样品台704的第二侧上。
第一外壳706和第二外壳708都能够保持发光二极管和光检测器，以激发和检测来自在管阵列702中的生物样品的发射。在图8中所示的实施方案中，发光二极管位于第一外壳706中，且光检测器位于第二外壳708中。在备选的实施方案中，光检测器可以位于第一外壳706中，且发光二极管可以位于第二外壳708中，或发光二极管和光检测器的混合可以在第一外壳706和第二外壳708两者中交替。在每种排布中，一个发光二极管安置在槽710的一侧上，且一个光检测器安置在槽710的相反侧上。
如在图25中所示的，第一发光二极管720、第二发光二极管722和第三发光二极管724安置在第一外壳706中。第一发光二极管720、第二发光二极管722和第三发光二极管724以三角形构造定位。通过在不同的波长发射辐射，每个发光二极管能够激发在生物样品中的不同的荧光染料。在所示的实施方案中，第一发光二极管720激发第一荧光染料，第二发光二极管722激发第二荧光染料，且第三发光二极管724激发第三荧光染料。第一发光二极管720安置在从第一发光二极管720到样品台704的第一路径726中。第二发光二极管722安置在从第二发光二极管722到样品台704的第二路径728中。第三发光二极管724安置在从第三发光二极管724到样品台704的第三路径730中。激发滤光器732安置在样品台704中，以对来自第一发光二极管720、第二发光二极管722和第三发光二极管724的光进行滤光。激发滤光器732是能够对在针对第一荧光染料、第二荧光染料和第三荧光染料的波长处的辐射进行滤光的三带通滤光器。在备选的实施方案中，可以对每个发光二极管使用单独的激发滤光器。
第一光检测器740和第二光检测器742安置在第二外壳708中。第一光检测器740能够检测第一荧光染料和第三荧光染料两者。第二光检测器742能够检测第二荧光染料。第一光检测器740安置在从第一光检测器740延伸至样品台704的第一路径744中。第二光检测器742安置在从第二光检测器742延伸至样品台704的第二路径346中。第一发射滤光器748安置处于第一光检测器740和样品台704之间的第一路径744中。第一发射滤光器748是能够对在针对第一荧光染料和第三荧光染料的波长处的辐射进行滤光的双带通滤光器。第二发射滤光器750安置在处于第二光检测器742和样品台704之间的第二路径746中。第二发射滤光器750是能够对在针对第二荧光染料的波长处的辐射进行滤光的单带通滤光器。在第一路径744中也安置第一透镜752。在第二路径746中也安置第二透镜754。第一透镜752和第二透镜754将把从在管702中的生物样品的发射的辐射分别引导至第一光检测器740和第二光检测器742中。
光学组件700设计为使得生物样品可以在三个不同的辐射波长受到激发和得到检测。在三个不同的辐射波长检测和激发是有利的，因为可以针对第一荧光染料、第二荧光染料和第三荧光染料中的每一种测试每个生物样品。使用第一光检测器740和第二光检测器742也是有利的，因为它将限制检测通道之间的串扰，以改善检测性能。具有发光二极管和光检测器的群集(clustering)的光学组件700的设计也是有利的，因为它允许光学组件700以紧凑构造设计。“是紧凑的”允许光学组件700用在便携式测试装置中。便携式测试装置需要时紧凑的，使得它们可以容易地在现场运输和使用。
图26A是根据第一构造的光学组件700的第一侧的侧视图。图26B是根据第一构造的光学组件700的第二侧的侧视图。光学组件700包括第一外壳706、第二外壳708、第一发光二极管720(包括第一发光二极管720A、第一发光二极管720B、第一发光二极管720C、第一发光二极管720D、第一发光二极管720E、第一发光二极管720F、第一发光二极管720G和第一发光二极管720H)、第二发光二极管722(包括第二发光二极管722A、第二发光二极管722B、第二发光二极管722C、第二发光二极管722D、第二发光二极管722E、第二发光二极管722F、第二发光二极管722G和第二发光二极管722H)、第三发光二极管724(包括第三发光二极管724A、第三发光二极管724B、第三发光二极管724C、第三发光二极管724D、第三发光二极管724E、第三发光二极管724F、第三发光二极管724G和第三发光二极管724H)、第一光检测器740(包括第一光检测器740A、第一光检测器740B、第一光检测器740C、第一光检测器740D、第一光检测器740E、第一光检测器740F、第一光检测器740G和第一光检测器740H)和第二光检测器742(包括第二光检测器742A、第二光检测器742B、第二光检测器742C、第二光检测器742D、第二光检测器742E、第二光检测器742F、第二光检测器742G和第二光检测器742H)。
第一发光二极管720、第二发光二极管722和第三发光二极管724安置在第一外壳706中。第一发光二极管720能够激发第一荧光染料。第二发光二极管722能够激发第二荧光染料。第三发光二极管724能够激发第三荧光染料。第一发光二极管720、第二发光二极管722和第三发光二极管724以三角形构造排布在第一外壳706中。作为示例性说明，可以看到此构造具有以三角形构造排布的第一发光二极管720A、第二发光二极管722A和第三发光二极管724A。此三角形构造以交替方式在整个第一外壳706中交替，以提供紧凑型构造。
第一光检测器740和第二光检测器742安置在第二外壳708中。第一光检测器740能够检测来自第一荧光染料和第三荧光染料的发射。第二光检测器742能够检测来自第二荧光染料的发射。第一光检测器740和第二光检测器742在第二外壳708中一个堆叠在另一个顶上。作为示例性说明，可以看到此构造具有一个堆叠在另一个顶上的第一光检测器740A和第二光检测器742A。此堆叠构造在整个第二外壳708中重复。
在图26A-26B中所见的构造中，发光二极管安置在样品台的第一侧上的第一外壳706中，并且光检测器安置在样品台的第二侧上的第二外壳708中。第一发光二极管720和第三发光二极管724在第一光检测器740的相对处定位。第二发光二极管722在第二光检测器742的相对处定位。当激活第一发光二极管720或第三发光二极管724时，第一光检测器740将读出来自生物样品的发射。当激活第二发光二极管722时，第二光检测器742将读出自生物样品的发射。
在图26A-26B中所见的发光二极管和光检测器的第一构造是有利的，因为它提供了能够在三个不同的辐射波长激发和检测的紧凑型排布。这使得光学组件700适合于在便携式测试装置中的用途。
图27A是根据第二构造的光学组件700的第一侧的侧视图。图27B是根据第二构造的光学组件700的第二侧的侧视图。光学组件700包括第一外壳706、第二外壳708、第一发光二极管720(包括第一发光二极管720A、第一发光二极管720B、第一发光二极管720C、第一发光二极管720D、第一发光二极管720E、第一发光二极管720F、第一发光二极管720G和第一发光二极管720H)、第二发光二极管722(包括第二发光二极管722A、第二发光二极管722B、第二发光二极管722C、第二发光二极管722D、第二发光二极管722E、第二发光二极管722F、第二发光二极管722G和第二发光二极管722H)、第三发光二极管724(包括第三发光二极管724A、第三发光二极管724B、第三发光二极管724C、第三发光二极管724D、第三发光二极管724E、第三发光二极管724F、第三发光二极管724G和第三发光二极管724H)、第一光检测器740(包括第一光检测器740A、第一光检测器740B、第一光检测器740C、第一光检测器740D、第一光检测器740E、第一光检测器740F、第一光检测器740G和第一光检测器740H)和第二光检测器742(包括第二光检测器742A、第二光检测器742B、第二光检测器742C、第二光检测器742D、第二光检测器742E、第二光检测器742F、第二光检测器742G和第二光检测器742H)。
第一发光二极管720、第二发光二极管722、第三发光二极管724、第一光检测器740和第二光检测器742以交替的图案安置在第一外壳706和第二外壳708中。第一发光二极管720能够激发第一荧光染料。第二发光二极管722能够激发第二荧光染料。第三发光二极管724能够激发第三荧光染料。第一光检测器740能够检测来自第一荧光染料和第三荧光染料的发射。第二光检测器742能够检测来自第二荧光染料的发射。
第一发光二极管720、第二发光二极管722和第三发光二极管724以三角形构造排布在第一外壳706和第二外壳708两者中。作为示例性说明，可以看到此构造具有以三角形构造排布的第一发光二极管720A、第二发光二极管722A和第三发光二极管724A。第一光检测器740和第二光检测器742以对角线构造排布在第一外壳706和第二外壳708两者中。作为示例性说明，可以看到此构造具有以对角线构造排布的第一光检测器740B和第二光检测器742B。发光二极管的三角形构造与光检测器的对角线构造在整个第一外壳706和整个第二外壳708中都交替。
在图27A-27B中所见的构造中，第一发光二极管720和第三发光二极管724在第一光检测器740的相对处定位。第二发光二极管722在第二光检测器742的相对处定位。当激活第一发光二极管720或第三发光二极管724时，第一光检测器740将读出来自生物样品的发射。当激活第二发光二极管722时第二光检测器742将读出来自生物样品的发射。
在图27A-27B中所见的发光二极管和光检测器的第二构造是有利的，因为它提供了能够在三个不同的辐射波长激发和检测的紧凑型排布。这使得光学组件700适合于在便携式测试装置中的用途。
光学组件800
图28A是光学组件800的透视图。图28B是该光学组件800的底视图。
光学组件800包括第一外壳部802、第二外壳部804、第一光学外壳806、第二光学外壳808、加热台810和板820。加热台810包括槽812。板820包括孔822。
光学组件800能够接收用于测试的管的阵列。加热台810将管的阵列接收在槽812中。槽812安置在加热台810的顶侧上，并且每个槽812配置为接收管的阵列中的一个管。加热台810形成光学组件800的基座，并且加热放置在管的阵列中的管的每一个中的生物样品。在备选的实施方案中，加热台810可以是能够接收管的阵列的样品台，并且可以使用不同的手段加热管。
在光学组件800中也包括板820，并且将其放置在加热台810的顶侧的上方。板820包括多个从板820的顶侧到板820的底侧的孔822。板820中的每个孔822可以与加热台810中的一个槽812对准。当将管的阵列放置在加热台810中时，一个管在安置在槽812中之前可以通过板820的各孔822。在所示的实施方案中，板820由不透明材料制出。这防止辐射从光学组件800漏出，并且防止环境光进入光学组件800中。板820也充当保持从光学组件800中的加热台810发出的热的隔热体。
在加热台810的每一侧上也安置外壳部。第一外壳部802安置在加热台810的第一侧上，且第二外壳部804安置在加热台810的第二侧上。第一外壳部802和第二外壳部804在加热台810周围相互结合。可以以任何合适手段将第一外壳部802和第二外壳部804相互连接。
光学组件800也包括第一光学外壳806和第二光学外壳808。第一光学外壳806连接至在加热台810的第一侧上的第一外壳部802。可以以任何合适的手段将第一光学外壳806连接至第一外壳部802。第一光学外壳806能够保持第一套发光二极管和第一套光检测器。第二光学外壳808连接至在加热台810的第二侧上的第二外壳部804。可以以任何合适的手段将第二光学外壳808连接至第二外壳部804。第二光学外壳808能够保持第二套发光二极管和第二套光检测器。
第一外壳部802、第二外壳部804、第一光学外壳806和第二光学外壳808由不透明材料制出。这允许通过光学组件800的辐射保留在通过第一外壳部802、第二外壳部804、第一光学外壳806和第二光学外壳808的通路中。而且，在备选的实施方案中，光学组件800可以在加热台810的每一侧包括一个外壳部，可以包括一个单一的外壳件，或任何其他合适的构造。
光学组件800是有利的，因为它具有允许将一套发光二极管和一套光检测器安置在加热台810的两侧的紧凑型设计。这允许在每一套发光二极管中安置更多的发光二极管，增加了光学组件800的总的能力。发光二极管可以在不同的辐射波长激发生物样品。因此，允许在光学组件800中安置更多的发光二极管是有利的，因为光学组件将能够激发和检测与不同的荧光染料对应的发射。
图29A是光学组件800的第一侧的分解透视图。图29B是光学组件800的该第一侧的分解透视图。图29C是光学组件800的第二侧的分解透视图。图29D是光学组件800的该第二侧的分解透视图。
光学组件800包括第一外壳部802、第二外壳部804、第一光学外壳806、第二光学外壳808、加热台810、板820、第一发光二极管套组830、第二发光二极管套组832、第一光检测器套组834、第二光检测器套组836、激发滤光器852、激发滤光器862、发射滤光器872和发射滤光器882。加热台810包括槽812、通路856、通路866、通路876和通路886。板820包括孔822。第一外壳部802包括通路854和通路874。第二外壳部804包括通路864和通路884。第一光学外壳806包括通路850和通路870。第二光学外壳808包括通路860和通路880。第一发光二极管套组830包括发光二极管840、发光二极管842和发光二极管844。第二发光二极管套组832包括发光二极管840、发光二极管842和发光二极管844。第一光检测器套组834包括光检测器846。第二光检测器套组836包括光检测器846。
光学组件800能够接收用于测试的管的阵列。加热台810将管的阵列接收在槽812中。槽812安置在加热台810的顶侧上，并且每个槽812配置为接收管的阵列中的一个管。加热台810形成光学组件800的基座，并且加热放置在管的阵列中的管的每一个中的生物样品。加热台810还包括通路856、通路866、通路876和通路886。通路856和通路876从加热台810的第一侧延伸至槽812。通路866和通路886从加热台810的第二侧延伸至槽812。通路856、通路866、通路876和通路886提供了途径，辐射可以通过该途径行进通过光学组件800。
在光学组件800中也包括板820，并且将其放置在加热台810的顶侧的上方。板820包括多个从板820的顶侧到板820的底侧的孔822。板820中的每个孔822可以与加热台810中的一个槽812对准。当将管的阵列放置在加热台810中时，一个管在安置在槽812中之前可以通过板820的各孔822。
在加热台810的每一侧上也安置外壳部。第一外壳部802安置在加热台810的第一侧上，且第二外壳部804安置在加热台810的第二侧上。第一外壳部802包括从第一外壳部802的第一侧延伸至第一外壳部802的第二侧的通路854和通路874。第二外壳部804包括从第二外壳部804的第一侧延伸至第二外壳部804的第二侧的通路864和通路884。通路854、通路864、通路874和通路884提供了途径，辐射可以通过该途径行进通过光学组件800。
光学组件800还包括第一光学外壳806和第二光学外壳808。第一光学外壳806连接至在加热台810的第一侧上的第一外壳部802。可以以任何合适的手段将第一光学外壳806连接至第一外壳部802。第一光学外壳806包括从第一光学外壳806的第一侧延伸至第一光学外壳806的第二侧的通路850和通路870。第二光学外壳808连接至在加热台810的第二侧上的第二外壳部804。可以以任何合适的手段将第二光学外壳808连接至第二外壳部804。第二光学外壳808包括从第二光学外壳808的第一侧延伸至第二光学外壳808的第二侧的通路860和通路880。通路850、通路860、通路870和通路880提供了途径，辐射可以通过该途径行进通过光学组件800。
激发滤光器852安置在第一光学外壳806和第一外壳部802之间。激发滤光器852与第一光学外壳806中的通路850和第一外壳部802中的通路854对准。激发滤光器862安置在第二光学外壳808和第二外壳部804之间。激发滤光器862与第二光学外壳808中的通路860和第二外壳部804中的通路864对准。在所示的实施方案中，激发滤光器852和激发滤光器862显示为多个滤光器，但是在备选的实施方案中它可以是一个滤光器。
发射滤光器872安置在第一光学外壳806和第一外壳部802之间。发射滤光器872与第一光学外壳806中的通路870和第一外壳部802中的通路874对准。发射滤光器882安置在第二光学外壳808和第二外壳部804之间。发射滤光器882与第二光学外壳808中的通路880和第二外壳部804中的通路884对准。在所示的实施方案中，发射滤光器872和发射滤光器882各自显示为一个滤光器，但是在备选的实施方案中它们可以是多个滤光器。
第一发光二极管套组830和第一光检测器套组834安置在第一光学外壳806中。第一套组830中的每个发光二极管安置在第一光学外壳806中的一个通路850中。第一套组834中的每个光检测器安置在第一光学外壳806中的一个通路870中。第一发光二极管套组830包括四簇三个不同的发光二极管，包括发光二极管840、发光二极管842和发光二极管844。发光二极管840、发光二极管842和发光二极管844中的每个在不同的荧光波长激发生物样品。在所示的实施方案中，发光二极管840可以激发第一荧光染料，发光二极管842可以激发第二荧光染料，且发光二极管844可以激发第三荧光染料。第一光检测器套组834包括八个光检测器846。在所示的实施方案中，每个光检测器846检测两个不同的波长带的辐射，此处检测第一荧光染料和第三荧光染料。
第二发光二极管套组832和第二光检测器套组836安置在第二光学外壳808中。第二套组832中的每个发光二极管安置在第二光学外壳808中的一个通路860中。第二套组836中的每个光检测器安置在第二光学外壳808中的一个通路880中。第二发光二极管套组832包括四簇三个不同的发光二极管，包括发光二极管840、发光二极管842和发光二极管844。发光二极管840、发光二极管842和发光二极管844中的每个在不同的荧光波长激发生物样品。在所示的实施方案中，发光二极管840可以激发第一荧光染料，发光二极管842可以激发第二荧光染料，且发光二极管844可以激发第三荧光染料。第二光检测器套组836包括八个光检测器846。在所示的实施方案中，每个光检测器846检测一个波长带的辐射，此处检测第二荧光染料。
多个激发通路在两侧上延伸通过光学组件800，使得辐射可以从第一组发光二极管830和第二组发光二极管832行进至加热台810。第一组激发通路在加热台810的第一侧上形成。第一组激发通路中的每一个延伸通过一个通路850、一个通路854和一个通路856。存在多个通路850，以容纳第一套组830中的每一个发光二极管。这样，三个通路850安置为通到一个通路854中。而且，激发滤光器852也安置在第一组激发通路中，在通路850和通路854之间。第二组激发通路在加热台810的第二侧上形成。第二组激发通路中的每一个延伸通过一个通路860、一个通路864和一个通路866。存在多个通路860，以容纳第二套组832中的每一个发光二极管。这样，三个通路860安置为通到一个通路864中。而且，激发滤光器862也安置在第二组激发通路中，在通路860和通路864之间。
多个发射通路也在两侧上延伸通过光学组件800，使得辐射可以从加热台810行进至第一套光检测器834和第二套光检测器836。第一组发射通路在加热台810的第一侧上形成。第一组发射通路中的每一个延伸通过一个通路876、一个通路874和一个通路870。而且，发射滤光器872安置在第一组发射通路中的每一个中，在通路874和通路870之间。第二组发射通路在加热台810的第二侧上形成。第二组发射通路中的每一个延伸通过一个通路886、一个通路884和一个通路880。而且，发射滤光器882安置在第二组发射通路中的每一个中，在通路884和通路880之间。
为了激发安置在加热台810中的生物样品，激活第一发光二极管套组830或第二发光二极管套组832中任一套组中的发光二极管。如果激活选自第一套组830的发光二极管，辐射将通过通路850、激发滤光器852、通路854和通路856行进至加热台810的槽812中。如果激活选自第二套组832的发光二极管，辐射将通过通路860、激发滤光器862、通路864和通路866行进至加热台810的槽812中。
从安置在加热台810中的生物样品发射的辐射将由在第一套组834或第二套组836中的任一套组中光检测器检测。选自第一套组834的每个光检测器将读出从加热台810的槽812通过通路876、通路874、发射滤光器872和通路870行进的发射。选自第二套组836的每个光检测器将读出从加热台810的槽812通过通路886、通路884、发射滤光器882和通路880行进的发射。
光学组件800是有利的，因为它允许在加热台810中的每个槽812周围安置多个发光二极管。这允许在多个不同的辐射波长激发槽812中的生物样品。在图29A-29D中所示的实施方案中，生物样品可以包括全部可以由发光二极管激发的第一荧光染料、第二荧光染料和第三荧光染料。光学组件800是进一步有利的，因为它是没有移动零件的紧凑型设计。紧凑型设计允许光学组件800用于便携式测试装置，以在现场测试生物材料。
卡900
图30A是卡900的透视图。图30B是卡900的侧面立视图。图30C是卡900的前面立视图。卡900包括体902、槽904、把手或突舌(tab)906和代码908。每个槽904包括第一空腔910、第二空腔912和通道914。
卡900能够接收将经历核酸扩增并随后进行测试的生物材料。卡900由体902形成。在所示的实施方案中，体902由透明塑料制出，但是在备选的实施方案中可以由任何合适的材料制出。卡900包括多个在体902上的槽904。在卡900的制造期间，将槽904压入体902中。体902也包括在体902的顶侧处的把手906。在所示的实施方案中，把手906是从体902的矩形突出物，并且允许使用者容易抓握卡900。代码908也印刷在卡900的体902上。代码908是当将卡900放置在装置中用于测试时可以由机器代码读出器读出的可机读代码。
卡900上的每个槽904包括第一空腔910、第二空腔912和通道914。第一空腔910和第二空腔912相互分开安置。通道914在第一空腔910和第二空腔912之间延伸并且连接它们。第一空腔910能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910中后，它将通过通道914行进至第二空腔912中。第二空腔912可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912中时，随后可以进行核酸扩增。可以从卡900的第一侧和第二侧激发和检测第二空腔912中的生物样品。
卡900是样品贮器，在所述样品贮器中生物材料可以经历核酸扩增。卡900相对于此前的用于进行核酸扩增的样品贮器产品是有利的，因为卡900具有简化的设计并且易于管理。在此前的样品贮器的情况下，存在多个当将生物材料分散至样品贮器中时难以抓握和保持稳定的零件和部件。卡900由一个主要的体902形成，使它易于管理。当正在生物材料分散时，将可以用把手906抓住卡900，或者将其躺平在桌上。这使得卡900能够与便携式测试装置一起在现场使用，因为不需要单独的保持台或支持结构体支持卡900。
卡900是进一步有利的，因为卡900可以在第二空腔912中预先装载有反应混合物。这简化了准备卡900用于测试的过程。而且，卡900包括代码908。代码908是可以由其中放置卡900的装置读出的可机读代码。代码908可以包括关于用具体的卡900进行什么试验方案的信息，包括嵌入式终端点嵌入算法(embeddedendpointcallalgorithms)和反应混合物可追溯性信息。代码908可以还包括可以由便携式测试装置读出的附加信息。
图31A是显示槽变型A-D的卡900的前面立视图。图31B是显示槽变型E-H的卡900的前面立视图。卡900包括体902和槽904，后者包括槽904A、槽904B、槽904C、槽904D、槽904E、槽904F、槽904G和槽904H。槽904可以包括第一空腔910、第二空腔912、通道914、空气管916和第三空腔918。
卡900包括体902。槽904安置在体902上。槽904可以采取任何数量的形状，其一些变型可见于图31A-31B。槽904都能够接收生物样品并且将生物样品与预先装载在槽904中的反应混合物混合。在每个槽904中的生物样品可以随后经历核酸扩增和测试。
槽904A各自包括第一空腔910A、第二空腔912A和通道914A。第一空腔910A和第二空腔912A相互分开安置。第一空腔910A具有圆形形状和第一深度。第二空腔912A具有卵形形状和第二深度。通道914A在第一空腔910A和第二空腔912A之间延伸并连接它们。通道914A具有变化的深度，始于第一空腔910A处的第一深度，终于第二空腔912A处的第二深度。第一空腔910A能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910A中后，它将通过通道914A行进至第二空腔912A中。第二空腔912A可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912A中时，随后可以进行核酸扩增。
槽904B各自包括第一空腔910B、第二空腔912B、通道914B和空气管916B。第一空腔910B和第二空腔912B相互分开安置。第一空腔910B具有圆形形状。第二空腔912B具有卵形形状。通道914B在第一空腔910B和第二空腔912B之间延伸并连接它们。第一空腔910B能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910B中后，它将通过通道914B行进至第二空腔912B中。空气管916B连接至通道914B，并且当生物样品通过通道914B行进时允许排出通道914B中的空气。第二空腔912B可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912B中时，随后可以进行核酸扩增。
槽904C各自包括第一空腔910C，第二空腔912C和通道914C。第一空腔910C和第二空腔912C相互分开安置。第一空腔910C具有圆形形状且具有第一深度。第二空腔912C具有卵形形状且具有与第一空腔910C相同的深度。通道914C在第一空腔910C和第二空腔912C之间延伸并连接它们。通道914C具有与第一空腔910C和第二空腔912C两者相同的深度。第一空腔910C能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910C中后，它将通过通道914C行进至第二空腔912C中。第二空腔912C可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912C中时，随后可以进行核酸扩增。
槽904D各自包括第一空腔910D、第二空腔912D和通道914D。第一空腔910D和第二空腔912D相互分开安置。第一空腔910D具有圆形形状。第二空腔912D具有模仿三个交叠的圆形的形状。通道914D在第一空腔910D和第二空腔912D之间延伸并连接它们。第一空腔910D能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910D中后，它将通过通道914D行进至第二空腔912D中。第二空腔912D可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912D中时，随后可以进行核酸扩增。第二空腔912D的形状允许发光二极管和光检测器安置在三个交叠的圆形中的一个的每一个的上方。这允许三个不同的发光二极管和三个不同的光检测器与第二空腔912D对准。
槽904E各自包括第一空腔910E、第二空腔912E和第三空腔918E。第一空腔910E具有细矩形形状。第二空腔912E具有圆形形状。第三空腔918E具有细马蹄形状。第一空腔910E直接连接至第二空腔912E，且第二空腔912E直接连接至第三空腔918E。第一空腔910E能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910E中后，它将行进至第二空腔912E中。第二空腔912E可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912E中时，随后可以进行核酸扩增。在槽904E中的任何过量的空气或流体可以行进进入第三空腔918E中。在备选的实施方案中，可以将生物样品接收在第三空腔918E中，并且过量的空气或流体可以积累在第一空腔910E中。
槽904F各自包括第一空腔910F、第二空腔912F和第三空腔918F。第一空腔910F具有细矩形形状。第二空腔912F具有圆形形状。第三空腔918F具有泪滴形状。第一空腔910F直接连接至第二空腔912F，且第二空腔912F直接连接至第三空腔918F。第一空腔910F能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910F中后，它将行进至第二空腔912F中。第二空腔912F可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912F中时，随后可以进行核酸扩增。在槽904F中的任何过量的空气或流体可以行进进入第三空腔918F中。
槽904G各自包括第一空腔910G、第二空腔912G和通道914G。第一空腔910G和第二空腔912G相互分开安置。第一空腔910G具有圆形形状。第二空腔912G具有圆形形状。通道914G在第一空腔910G和第二空腔912G之间延伸并连接它们。第一空腔910G能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910G中后，它将通过通道914G行进至第二空腔912G中。第二空腔912G可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912G中时，随后可以进行核酸扩增。
槽904H各自包括第一空腔910H、第二空腔912H和第三空腔918H。第一空腔910H具有细矩形形状。第二空腔912H具有有圆角的矩形形状。第三空腔918H具有细马蹄形状。第一空腔910H直接连接至第二空腔912H。用限制零件将第二空腔912H连接至第三空腔918H。第一空腔910H能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910H中后，它将行进至第二空腔912H中。第二空腔912H可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。在第二空腔912H和第三空腔918H之间的限制零件允许空气从第二空腔912H通至第三空腔918H，但将流体保留在第二空腔912H中。当生物样品在第二空腔912H中时，随后可以进行核酸扩增。
卡900是有利的，因为可以使用多个不同地成形的槽904。在图31A-31B中示出的槽904A-904H是可以制造的各种不同地成形的槽904中的小样本。卡900允许将生物材料放置在槽904中并通过各槽904行进，以与反应混合物混合。生物样品与试剂混合物随后可以经历核酸扩增并可以得到测试。每个槽904需要小量的反应混合物和生物材料以进行核酸扩增和测试。这将在材料上节约金钱。而且，为了完成测试需要收集的生物样品较少。
图32A是显示了在卡900上的密封物的卡900的侧面立视图。图32B是显示了第一永久密封物920和可移除密封物922的卡900的前面立视图。图32C是在已经移除了可移除密封物922后的卡900的前面立视图。图32D是在应用了第二永久密封物924后的卡900的前面立视图。卡900包括体902、槽904、第一永久密封物920、可移除密封物922、第二永久密封物924和垫片926。每个槽904包括第一空腔910、第二空腔912和通道914。
卡900包括安置在卡900的体902上槽904的。卡900上的每个槽904包括第一空腔910、第二空腔912和通道914。第一空腔910好第二空腔912相互分开安置。通道914在第一空腔910和第二空腔912之间延伸并连接它们。第一空腔910能够接收生物样品。在将生物样品放置在第一空腔910中后，它将通过通道914行进至第二空腔912中。第二空腔912可以含有生物样品可以与之混合的反应混合物。当生物样品在第二空腔912中时，随后可以进行核酸扩增。
卡900还包括第一永久密封物920、可移除密封物922、第二永久密封物924和垫片926。第一永久密封物920安置在卡900的体902上，并且覆盖槽904的通道914和第二空腔912。可移除密封物922安置在卡900的体902上，并且覆盖槽904的第一空腔910。第二永久密封物924附着至卡900的体902的顶部，但是并不初始地将第二永久密封物924密封到卡900的体902上。垫片926附着至第二永久密封物924。
可以在卡900的密封前，将第一永久密封物920和可移除密封物922密封至卡900。在卡的制造期间，可以将反应混合物加入至槽904的第二空腔912。反应混合物可以呈液体形式，或者可以将它冻干。在加入反应混合物之后，可以将第一永久密封物920应用至卡900，以密封槽904的通道914和第二空腔912。也可以将可移除密封物922应用至卡900，以密封槽904的第一空腔910。也可以将第二永久密封物924和垫片926附着至卡900的体902的顶部。这可见于图32A-32B。
当使用者想要将生物材料放置在槽904中时，可以将可移除密封物922从卡900的体902移除，如在图32C中所见。这将暴露槽904的第一空腔910。随后可以将生物样品放置在第一空腔910中，通常是通过将液体形式的生物样品移液至第一空腔910中进行。当将生物样品放置在第一空腔910中时，它可以通过通道914行进进入第二空腔912。当生物样品达到第二空腔912时，它可以与预先放置在第二空腔912中的反应混合物混合。在将生物样品完全装载至卡900中后，可以将垫片926从第二永久密封物924移除。随后可以将第二永久密封物924放置在卡900的体902上，以完全密封槽904，如在图32D中所见。在所示的实施方案中，第二永久密封物924覆盖第一空腔910和第一永久密封物920。在备选的实施方案中，第二永久密封物924可以仅覆盖第一空腔910，或它可以覆盖第一空腔910和第一永久密封物920的一部分。
卡900是有利的，因为它允许使用者容易地将生物样品装载至样品贮器中。卡900是进一步有利的，因为它可以预先装载有反应混合物。在将生物样品装载至卡900中之后，它将与反应混合物混合，以将它准备用于核酸扩增。这是准备生物样品用于测试的简单方法。而且，在卡900上提供的密封式的对于使用者来说容易在防止槽904的污染的同时将生物样品装载至卡900中。
卡1000
图33A是卡1000的顶侧的透视图。图33B是卡1000的底侧的透视图。卡1000包括体1002和槽1004。体1002包括第一体部1010、第二体部1012和铰接1014。
卡1000能够接收将要经历核酸扩增并得到测试的生物材料。卡1000由体1002形成。在所示的实施方案中，体1002由透明塑料制出，但在备选的实施方案中可以是任何合适的材料。体1002包括第一体部1010、第二体部1012和铰接1014。第一体部1010是矩形形状。第二体部1012是T形。第一体部1010的第一长侧沿着铰接1014附着至第二体部1012的T形的顶部长的部分。第一体部1010和第二体部1012可以沿着铰接1014相互对向或反向翻折。第一体部1010比第二体部1012宽，这允许当将生物样品放置在第一体部1010中时或当用第一体部1010密封第二体部1012时保护第一体部1010。
多个槽1004安置在第一体部1010上。每个槽1004是圆形形状，并且槽1004在第一体部1010上安置在一条线上。槽1004能够接收要经历核酸扩增的生物样品和反应混合物。
第二体部1012的T形允许T形的竖直部分充当卡1000的把手。第二体部1012可以容易地由使用者抓握，以保持和移动卡1000。而且，可以在第二体部1012的把手上印刷可机读代码。当将卡1000放置在装置中时，代码读出器可以读出第二体部1012上的可机读代码。可机读代码可以指示要运行什么试验方案等信息。
卡1000是有利的，因为它允许使用者在紧凑且易于使用的样品贮器上准备生物样品用于测试。可以容易地将生物材料放置在槽1004中并与反应混合物混合。而且，具有在第二体部1012上的把手的卡1000的设计使得卡1000易于抓握和操纵。卡1000允许使用者在槽1004中进行小样品量的核酸扩增。
图34A是当第二体部1012转下时卡1000的透视图。图34B是具有第一永久密封物1020的卡1000的透视图。图4C是具有第一可移除密封物1022的卡1000的透视图。图34D是可以放置在冷冻干燥机中的卡1000的透视图。图34E是具有在第一可移除密封物1022上方的第二可移除密封物1026的卡1000的透视图。卡1000包括体1002、槽1004、永久密封物1020、第一可移除密封物1022、开口1024和第二可移除密封物1026。体1002包括第一体部1010、第二体部1012和铰接1014。
卡1000能够接收要经历核酸扩增的生物材料。卡1000由体1002形成。体1002包括第一体部1010、第二体部1012和铰接1014。第一体部1010和第二体部1012沿着铰接1014附着，并且可以沿着铰接1014相互对向或反向翻折。多个槽1004安置在第一体部1010上。每个槽1004是圆形形状，并且槽1004在第一体部1010上安置在一条线上。在备选的实施方案中，槽1004可以是任何形状，包括卵形、矩形或泪滴形。槽1004能够接收要经历核酸扩增的生物样品和反应混合物。
为了准备用于测试的卡1000，可以首先将第二体部1012沿铰接1014向下翻折。这允许使用者抓握第二体部1012以保持卡1000稳定或将第二体部1012放置在支持卡1000的贮器上。当保持卡1000稳定或它得到支持时，可以将反应混合物分散至槽1004中，如在图34A中所见。典型地，以液体形式分散反应混合物。
在将反应混合物分散至槽1004中之前或之后立即，可以将永久密封物1020应用至第一体部1010，如在图34B中所见。在所示的实施方案中，永久密封物1020是应用至包围槽1004的第一体部1010的顶侧的永久胶粘剂。在备选的实施方案中，永久密封物1020可以是任何合适的密封物。
在应用永久密封物1020并且已经将反应混合物分散至槽1004中后，将第一可移除密封物1022放置在永久密封物1020上方，如在图34C中所见。第一可移除密封物1022可以是任何适合用于作为密封物并且可以容易地从永久密封物1020移除的材料。第一可移除密封物1022在其中具有多个开口1024。在每个槽1004上方安置一个开口1024。提供开口1024，以允许负载水分的空气在剩余的准备步骤期间流进和流出槽1004。
在已经将第一可移除密封物1022放置在槽1004的上方之后，可以将卡1000放置在冷冻干燥机中，如在图34D中所见。可以以任何取向将卡1000插入冷冻干燥机中。冷冻干燥机将将干燥在槽1004中的液体反应混合物。在第一可移除密封物1022中的开口1024允许空气在冻干期间通入和通出槽1004。
在将槽1004中的反应混合物冻干之后，可以将第二可移除密封物1026放置在第一可移除密封物1022中的开口1024的上方，如在图34E中所见。第二可移除密封物1026可以是任何适于用作密封物的材料。将第二可移除密封物1026放置在第一可移除密封物1022上方将覆盖第一可移除密封物1022中的开口1024。这将把冻干了的反应混合物密封至槽1004中，并且它防止槽1004受到污染。
如从上述步骤中可见，为了核酸扩增和测试容易准备卡1000。在卡1000的准备期间，将第一可移除密封物1022和第二可移除密封物1026应用至卡1000，以保护卡1000不受污染。当要将生物材料放置在槽1004中时，可以容易地将第一可移除密封物1022和第二可移除密封物1026从卡1000移除。卡1000是进一步有利的，因为它具有预先装载至槽1004中的冻干的反应混合物。这使得易于在卡1000中为了核酸扩增准备生物样品。准备的容易性使得卡1000适合于在现场的用途。
图35A是具有第一可移除密封物1022和第二可移除密封物1026的卡1000的透视图。图35B是已经移除了第一可移除密封物1022和第二可移除密封物1026从而提供到槽1004的入口的卡1000的透视图。图35C是当第二体部1012折叠在槽1004上方从而用永久密封物1020将槽1004密封时卡1000的透视图。图35D是已经准备好用于测试的卡1000的透视图。卡1000包括体1002、槽1004、永久密封物1020、第一可移除密封物1022、开口1024和第二可移除密封物1026。体1002包括第一体部1010、第二体部1012和铰接1014。
卡1000能够接收要经历核酸扩增的生物材料。卡1000由体1002形成。体1002包括第一体部1010、第二体部1012和铰接1014。第一体部1010和第二体部1012沿着铰接1014附着，并且可以沿着铰接1014相互对向或反向翻折。多个槽1004安置在第一体部1010上。每个槽1004是圆形形状，并且槽1004在第一体部1010上安置在一条线上。槽1004能够接收可以经历核酸扩增的生物样品和反应混合物。
在使用者已经获得卡1000之后，使用者可以将生物样品放置到卡1000的槽1004中，以测试生物样品。卡1000示于图35A中，如其会由使用者收到时一样。为了准备生物样品和卡1000用于测试，将第一可移除密封物1022和第二可移除密封物1026通过将它们撕离卡1000从卡1000移除，如图35B中所见。这将暴露永久密封物1020。在移除第一可移除密封物1022和第二可移除密封物1026之后，可以将生物样品放置在槽1004中。典型地，放置在槽1004中的生物样品处于液体形式。随后可以将该液体与在卡1000的准备期间放置在槽1004中的冻干了的反应混合物混合。
在将生物样品放置在槽1004中之后，可以将卡1000的第二体部1012沿着铰接1014向着第一体部1010翻折。如在图35C中所示的，第二体部1012将与第一体部1010上的永久密封物1020接触。这将永久地密封卡1000的槽1004，如在图35D中所见。在将卡1000永久密封之后，使用者可以抓握第二体部1012的把手，以将卡1000放置在测试装置中。
卡1000是有利的，因为可以通过移除第一可移除密封物1022和第二可移除密封物1026容易地将生物样品装载至卡1000中。在装载生物样品之后，可以将卡1000沿着铰接1014翻折，以形成第一体部1010和第二体部1012之间的永久密封。随后可以将卡1000放置在装置中用于测试。将生物材料装载至卡1000中和密封用于测试的卡1000的容易性使得卡1000适合于在现场的用途。
盖子组件1100
图36A是盖子组件1100的透视图。图36B是可以与盖子组件1100一起使用的密封部1110的顶视图。盖子组件1100包括基座部1102、盖子部1104、孔1106和凸缘1108。密封部1110包括永久密封物1112、垫片1114和突舌1116。
盖子组件1100包括基座部1102和盖子部1104。用多个铰接构件将盖子部1104附着至基座部1102，使得可以将盖子部1104沿着铰接构件向着基座部1102翻折。基座部1102包括多个孔1106。设定各个孔1106的大小，以配合在标准管上，使得基座部1102可以附着至管阵列。盖子部1104包括多个凸缘1108。设定各个凸缘1108的大小，以安置在标准管中，使得可以将盖子部1104在基座部1102上方翻折，并且可以将每个凸缘1108放置在管阵列中的一个管中，以密封这些管。
与盖子组件1100一起也包括密封部1110。密封部1110包括永久密封物1112、垫片1114和突舌1116。永久密封物1112形成密封部1110的第一层，并且垫片1114安置在永久密封物1112上方，以形成第二层。可以将密封部1110放置在盖子组件1100的基座部1102上，使得将永久密封物1112安置在基座部1102上，且垫片1114安置在永久密封物1112的顶侧上。通过将垫片1114撕离永久密封物1112，能够将垫片1114从永久密封物1112移除。突舌1116从垫片1114的第一侧向外延伸。突舌1116是可以由使用者抓握以将密封部1110安置在盖子组件1100的基座部1102上的矩形形状。也可以将可机读代码印刷在突舌1116上。当将载有盖子组件1100和密封部1110的管阵列放置在装置中用于测试时，装置可以扫描突舌1116上的可机读代码。可机读代码可以指示要运行什么试验的指示，包括关于终端点嵌入算法的信息和反应混合物可追溯性信息等信息。
当将密封部1110安置在盖子组件1100的基座部1102上时，可以在垫片1114在密封部1110上时将盖子部1104翻折到基座部1102上。这将形成基座部1102和盖子部1104之间的机械密封。当移除了垫片1114时，将暴露永久密封物1112。随后可以将盖子部1104翻折到基座部1102上，以形成基座部1102和盖子部1104之间的永久密封。
使用标准管阵列是有利的，因为管阵列可以与市场上已有的各种装置一起使用。当使用标准管阵列时出现的一个问题是，可能有意地或无意地移开管阵列的盖子部。这造成了对于管阵列中的生物样品的污染的担忧。因此，盖子组件1100是有利的，因为它允许使用者形成与标准管阵列的永久密封。可以将盖子组件1100在密封部1110的垫片1114上方关闭，以形成当准备用于测试的管阵列时可以打开和关闭的机械密封。当将生物样品放置在管阵列中时，可以移除垫片1114，以暴露永久密封物1112。当将盖子组件1100在永久密封物1112上方关闭时，将永久密封管阵列。这消除了关于管阵列中的生物样品的污染的担忧，因为难以从管阵列移除盖子组件1100。
图37A是附着至管阵列1120的盖子组件1100的透视图。图37B是具有应用至盖子组件1100的密封部1110的盖子组件1100的透视图。图37C是处于在密封部1110上方的关闭位置的盖子组件1100的透视图。图37D是打开的盖子组件1100和从密封部1110移除的垫片1114的透视图。图37E是处于关闭位置从而与永久密封物1112一起形成密封的盖子组件1100的透视图。盖子组件1100包括基座部1102、盖子部1104、孔1106和凸缘1108。密封部1110包括永久密封物1112、垫片1114和突舌1116。也示出了管阵列1120。
盖子组件1100能够安置在管阵列1120上。管阵列1120是在市场上容易得到的标准管阵列。盖子组件1100包括基座部1102和盖子部1104。用多个铰接构件将盖子部1104附着至基座部1102，使得可以将盖子部1104沿着铰接构件向着基座部1102翻折。基座部1102包括多个孔1106。设定各个孔1106的大小，以配合在标准管上，使得基座部1102可以附着至管阵列1120。盖子部1104包括多个凸缘1108。设定各个凸缘1108的大小，以安置在标准管中，使得可以将盖子部1104在基座部1102上方翻折，并且可以将凸缘1108放置在管阵列1120中的管中，以密封这些管。
与盖子组件1100一起也包括密封部1110。密封部1110包括永久密封物1112、垫片1114和突舌1116。永久密封物1112形成密封部1110的第一层，并且垫片1114安置在永久密封物1112上方，以形成第二层。可以将密封部1110放置在盖子组件1100的基座部1102上，使得将永久密封物1112安置在基座部1102上，且垫片1114安置在永久密封物1112的顶侧上。通过将垫片1114撕离永久密封物1112，能够将垫片1114从永久密封物1112移除。突舌1116从垫片1114的第一侧向外延伸。突舌1116是可以由使用者抓握以将密封部1110安置在盖子组件1100的基座部1102上的矩形形状。
为了准备用于测试的管阵列1120，需要将生物材料放置在管阵列1120中的管中的每一个中，并且需要将管阵列1120密封。为了完成此工作，使用者首先获得管阵列1120和盖子组件1100。可以通过将盖子组件1100的孔1106放置在管阵列1120中的管中的每一个的周围，将盖子组件1100连接至管阵列1120，如在图37A中所见。孔1106形成与管阵列1120中的管的过盈配合，以将盖子组件1100保持在管阵列1120上。而且，在备选的实施方案中，孔1106和管阵列1120中的管可以具有突出物，使得盖子组件1100将卡扣到管阵列1120上。将管阵列1120放置在盖子组件1100的孔1106中，使得当盖子组件1100关闭时，管阵列1120中的连接管的构件安置在基座部1102和盖子部1104之间。这防止在将盖子组件1100永久密封之后盖子组件1100从管阵列1120移开。在备选的实施方案中，可以在销售管阵列1120之前将盖子组件1100焊接或粘合到管阵列1120上。
在已经将盖子组件1100放置在管阵列1120上之后，可以将密封部1110放置在盖子组件1100的基座部1102上。密封部1110包括作为第一层的永久密封物1112和作为第二层的垫片1114。永久密封物1112将安置在盖子组件1100的基座部1102上，并且垫片1114将从基座部1102朝上，如在图37B中所见。
在已经将密封部1110放置在盖子组件1100的基座部1102上之后，可以将反应混合物放置在管阵列1120中的管的每一个中。典型地，将反应混合物移液至管阵列1120中的管的每一个中。在将反应混合物分散后，可以将它冻干。冻干将干燥反应混合物。在将反应混合物冻干后，可以将盖子组件1100的盖子部1104在基座部1102和密封部1110上方翻折。可以将盖子部1104的凸缘1108插入至管阵列1120中的管的每一个中。盖子部1104将与密封部1110的垫片1114接触。这将形成盖子组件1100的盖子部1104和基座部1102之间的机械密封，如在图37C中所见。随后可以储存管阵列1120，直至需要测试生物材料。而且，可以将盖子组件1100在垫片1114上方打开和关闭，以提供到管阵列1120的入口。
当将生物材料放置在管阵列1120中用于测试时，可以通过将盖子部1104从基座部1102分开，将盖子组件1100打开。这将暴露管阵列1120中的管的每一个。随后可以将生物材料分散至管阵列1120中的管的每一个中，这通常通过移液完成。典型地，将生物材料以液体形式加入至管阵列1120，并且可以将其与预先放置在管阵列1120中的反应混合物混合。在已经将生物材料加入至管阵列1120之后，可以将垫片1114和突舌1116从管阵列1120移除，如在图37D中所见。这将暴露永久密封物1112。突舌1116可以具有印刷在它上面的可机读代码。使用者可以在丢弃突舌1116之前保留待用测试装置扫描的突舌1116。
在已经暴露永久密封物1112之后，可以将盖子组件1100的盖子部1104在盖子组件1100的基座部1102上方翻折。可以将盖子部1104上的凸缘1108放置在管阵列1120中的管的每一个中。盖子组件1100的盖子部1104将与永久密封物1112接触，这将形成盖子部1104和基座部1102之间的永久密封，如在图37E中所见。随后可以将管阵列1100和盖子组件1100放置在装置中，以经历核酸扩增和测试。
盖子组件1100是有利的，因为它允许使用者永久地密封标准的管的阵列。使用标准的管的阵列允许使用者使用在市场上已经可得的装置测试生物样品。在标准的管的阵列上放置盖子组件1100允许使用者将反应混合物放置在管中，随后在包括垫片1114的密封部1110上方关闭管，直至管要用于测试。在这点时，可以将管打开，并且可以将生物样品放置在它们中。随后可以移除垫片1114，并且可以将盖子组件1100在永久密封物1112上方关闭。这永久地密封了管的阵列并且防止了管中的生物样品的污染。
样品贮器1200
图38A是包括管阵列1202和盖子阵列1204的样品贮器1200的正视图。图38B是当已经将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时样品贮器1200的透视图。样品贮器1200包括管阵列1202和盖子阵列1204。管阵列1202包括槽1206、槽唇边1210和管唇边1214。盖子阵列1204包括凸缘1208、凸缘唇边1212和盖子唇边1216。
样品贮器1200包括管阵列1202和盖子阵列1204。管阵列1202包括多个槽1206。槽1206从管阵列1202的基座部向下延伸。每个1206能够接收反应混合物和待测的生物材料。在图38A-38B中所见的实施方案中，槽1206具有标准形状和构造。在备选的实施方案中，槽1206是任何能够得到测试的形状。盖子阵列1204包括多个凸缘1208。凸缘1208从盖子阵列1204的基座部向下延伸。盖子阵列1204可以放置在管阵列1202上，以形成样品贮器1200。盖子阵列1204上的每个凸缘1208可以放置在管阵列1202上的一个槽1206中，以形成管阵列1202和盖子阵列1204之间的第一机械密封。
为了强化管阵列1202和盖子阵列1204之间的第一机械密封，凸缘1208和槽1206可以包括多个用于增强管阵列1202和盖子阵列1204之间的密封的突出物。槽1206包括在各个槽1206的上内侧周界上的槽唇边1210。槽唇边1210可以包括多个沿槽1206的周界延伸的突出物。凸缘1208包括在各个凸缘1208的下外侧周界上的凸缘唇边1212。凸缘唇边1212可以包括多个沿凸缘1208的周界延伸的突出物。当将凸缘1208放置在槽1206中时，凸缘唇边1212将与槽唇边1210接触。在凸缘唇边1212和槽唇边1210两者中的突出物将形成第一机械密封。通过突出物强化了第一机械密封，因为突出物使得盖子阵列1204更难从管阵列1202移除。
可以在管1202的基座部和盖子阵列1204的基座部之间形成第二机械密封。管阵列1202的基座部包括包围槽1206的凹入区域。在图38A-38B中所示的实施方案中，凹入区域成形为多个从中间平分的相互连接的圆。盖子阵列1204设计为模仿此形状，使得当将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时，它将配合在管阵列1202上的凹入区域中。这形成了管阵列1202和盖子阵列1204之间的第二机械密封。这也允许盖子阵列1204齐平地与管阵列1202配合，这使得难以将盖子阵列1204从管阵列1202移除。在备选的实施方案中，管阵列1202中的凹入区域和盖子阵列1204的形状可以是任何合适的形状。
为了强化管阵列1202和盖子阵列1204之间的第二机械密封，管阵列1202和盖子阵列1204可以包括多个用于增强管阵列1202的基座部和盖子阵列1204的基座部之间的密封的突出物。管阵列1202包括在管阵列1202的凹入区域的上内侧周界上的管唇边1214。管唇边1214可以包括多个沿管阵列1202的凹入部分的周界延伸的突出物。盖子阵列1204包括在盖子阵列1204的基座部的外侧周界上的盖子唇边1216。盖子唇边1216可以包括多个沿盖子阵列1204的基座部的周界延伸的突出物。当将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时，盖子唇边1216将与管唇边1214接触。在盖子唇边1216和管唇边1214两者中的突出物将形成第二机械密封。通过突出物强化了第二机械密封，因为突出物使得盖子阵列1204更难从管阵列1202移除。
样品贮器1200是有利的，因为可以将盖子阵列1204牢固地放置在管阵列1202上。此前的管阵列存在的一个问题是容易有意地或无意地使盖子从管阵列脱落。这产生了对于管阵列中材料的污染的担忧。为了防止其发生，样品贮器1200提供了双重密封机制。第一密封在盖子阵列1204的凸缘1208和管阵列1202的槽1206之间形成。第二密封在盖子阵列1204的基座部和管阵列1202的基座部之间形成。此双重密封机制是有利的，因为盖子阵列1204更难从管阵列1202移除。而且，由将盖子阵列1204与管阵列1202接合的突出物强化了第一机械密封和第二机械密封，使得盖子阵列1204更难从管阵列1202移除。在备选的实施方案中，第二密封可以是胶粘密封或任何其他合适的密封。
而且，将盖子阵列1204放置到管阵列1202的基座部中的凹入区域中。这允许盖子阵列1204与管阵列1202平齐地坐落，并且使得难以将盖子阵列1204从管阵列1202有意地或无意地移除。使得盖子阵列1204难以从管阵列1202移除是有利的，因为它减轻了关于管阵列1202中的材料的污染的担忧。
图39A是包括管阵列1202和盖子阵列1204的样品贮器1200的正视图。图39B是当已经将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时样品贮器1200的透视图。图39C是当已经将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时样品贮器1200的侧视图。图39D是样品贮器1200的顶视图。样品贮器1200包括管阵列1202和盖子阵列1204。管阵列1202包括槽1206、槽唇边1210和管唇边1214。盖子阵列1204包括凸缘1208、凸缘唇边1212和盖子唇边1216。
样品贮器1200包括管阵列1202和盖子阵列1204。管阵列1202包括多个槽1206。槽1206从管阵列1202的基座部向下延伸。每个1206能够接收反应混合物和待测的生物材料。在图39A-39D中所见的实施方案中，槽1206具有带有第一平侧和第二平侧长椭圆卵形形状。此形状允许通过第一平侧和第二平侧两者读出槽1206中的生物样品。
盖子阵列1204包括多个凸缘1208。凸缘1208从盖子阵列1204的基座部向下延伸。盖子阵列1204可以放置在管阵列1202上，以形成样品贮器1200。盖子阵列1204上的每个凸缘1208可以放置在管阵列1202上的一个槽1206中，以形成管阵列1202和盖子阵列1204之间的第一机械密封。
为了强化管阵列1202和盖子阵列1204之间的第一机械密封，凸缘1208和槽1206可以包括多个用于增强管阵列1202和盖子阵列1204之间的密封的突出物。槽1206包括在各个槽1206的上内侧周界上的槽唇边1210。槽唇边1210可以包括多个沿槽1206的周界延伸的突出物。凸缘1208包括在各个凸缘1208的下外侧周界上的凸缘唇边1212。凸缘唇边1212可以包括多个沿凸缘1208的周界延伸的突出物。当将凸缘1208放置在槽1206中时，凸缘唇边1212将与槽唇边1210接触。在凸缘唇边1212和槽唇边1210两者中的突出物将形成第一机械密封。通过突出物强化了第一机械密封，因为突出物使得盖子阵列1204更难从管阵列1202移除。
可以在管1202的基座部和盖子阵列1204的基座部之间形成第二机械密封。管阵列1202的基座部包括包围槽1206的凹入区域。在图39A-39D中所示的实施方案中，凹入区域具有带有圆角的矩形形状。盖子阵列1204设计为模仿此形状，使得当将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时，它将配合在管阵列1202上的凹入区域中。这形成了管阵列1202和盖子阵列1204之间的第二机械密封。这也允许盖子阵列1204齐平地与管阵列1202配合，这使得难以将盖子阵列1204从管阵列1202移除。
为了强化管阵列1202和盖子阵列1204之间的第二机械密封，管阵列1202和盖子阵列1204可以包括多个用于增强管阵列1202的基座部和盖子阵列1204的基座部之间的密封的突出物。管阵列1202包括在管阵列1202的凹入区域的上内侧周界上的管唇边1214。管唇边1214可以包括多个沿管阵列1202的凹入区域的周界延伸的突出物。盖子阵列1204包括在盖子阵列1204的基座部的外侧周界上的盖子唇边1216。盖子唇边1216可以包括多个沿盖子阵列1204的基座部的周界延伸的突出物。当将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时，盖子唇边1216将与管唇边1214接触。在盖子唇边1216和管唇边1214两者中的突出物将形成第二机械密封。通过突出物强化了第二机械密封，并且突出物使得盖子阵列1204更难从管阵列1202移除。
样品贮器1200是有利的，因为非常难以有意地或无意地将盖子阵列1204从管阵列1202移除。首先，在盖子阵列1204和管阵列1202之间有双重密封机制。其次，在盖子阵列1204和管阵列1202两者上有使得难以将它们分开的突出物。第三，盖子阵列1204与管阵列1202平齐地坐落，使得非常难以将盖子阵列1204从管阵列1202移除。使得盖子阵列1204难以从管阵列1202移除是有利的，因为它减轻了关于管阵列1202中的生物样品的污染的担忧。
样品贮器1200因为槽1206的形状是进一步有利的。槽1206具有第一平侧和第二平侧。这允许辐射从任一侧行进进入和离开槽1206。槽1206的两个平侧为这样的辐射行进进入和离开槽1206中的生物样品提供了宽的基础。
图40A是当已经将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时样品贮器1200的透视图。图40B是当已经将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时样品贮器1200的正视图。图40C是样品贮器1200的底视图。样品贮器1200包括管阵列1202和盖子阵列1204。管阵列1202包括槽1206、槽唇边1210和管唇边1214。盖子阵列1204包括凸缘1208、凸缘唇边1212和盖子唇边1216。也是除了胶粘剂1220。
样品贮器1200包括管阵列1202和盖子阵列1204。管阵列1202包括多个槽1206。槽1206从管阵列1202的基座部向下延伸。每个槽1206能够接收反应混合物和待测的生物材料。在图40A-40C中所见的实施方案中，槽1206具有带有平底的六边形状。槽的六边形状为每个槽1206提供了六个不同的侧。此形状允许通过六侧中的任一个读出每个槽1206中的生物材料。
盖子阵列1204包括多个凸缘1208。凸缘1208从盖子阵列1204的基座部向下延伸。盖子阵列1204可以放置在管阵列1202上，以形成样品贮器1200。盖子阵列1204上的每个凸缘1208可以放置在管阵列1202上的一个槽1206中，以形成管阵列1202和盖子阵列1204之间的第一机械密封。
为了强化管阵列1202和盖子阵列1204之间的第一机械密封，凸缘1208和槽1206可以包括多个用于增强管阵列1202和盖子阵列1204之间的密封的突出物。槽1206包括在各个槽1206的上内侧周界上的槽唇边1210。槽唇边1210可以包括多个沿槽1206的周界延伸的突出物。凸缘1208包括在各个凸缘1208的下外侧周界上的凸缘唇边1212。凸缘唇边1212可以包括多个沿凸缘1208的周界延伸的突出物。当将凸缘1208放置在槽1206中时，凸缘唇边1212将与槽唇边1210接触。在凸缘唇边1212和槽唇边1210两者中的突出物将形成第一机械密封。通过突出物强化了第一机械密封，因为突出物使得盖子阵列1204更难从管阵列1202移除。
可以在管1202的基座部和盖子阵列1204的基座部之间形成第二密封。当将盖子阵列1204放置在管阵列1202上时，盖子阵列1204的基座部的底侧将与管阵列1202的基座部的顶侧接触。可以将胶粘剂1220放置在盖子阵列1204的基座部的底侧和管阵列1202的基座部的顶侧之间，以将盖子阵列1204密封到管阵列1202上。胶粘剂1220可以是任何合适的胶粘剂，并且可以使用任何合适的方法应用。
样品贮器1200是有利的，因为非常难以有意地或无意地将盖子阵列1204从管阵列1202移除。在盖子阵列1204和管阵列1202之间有双重密封机制。第一密封是机械密封且第二密封是胶粘密封。在盖子阵列1204和管阵列1202两者上也有使得难以将它们分开的突出物。使得盖子阵列1204难以从管阵列1202移除是有利的，因为它减轻了关于管阵列1202中的生物样品的污染的担忧。
样品贮器1200因为槽1206的形状是进一步有利的。槽1206具有带有六个清晰的侧的六边形状。这允许辐射从六侧中的任一侧行进进入和离开槽1206。这允许将三个不同的发光二极管安置在槽1206的三侧上，并且将三个光检测器安置在槽1206的剩余三侧上。每个发光二极管可以在不同的辐射波长激发槽1206中的生物样品，并且每个光检测器可以检测从生物样品发射的不同的辐射波长。这允许从槽1206测出三种不同的荧光染料。
尽管参照一个或多个示例性实施方案描述了本发明，本领域技术人员应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，对于其要素可以做出各种改变并且可以置换等价物。此外，可以进行许多修改，以使特定的情况或材料适合于本发明的教导，而不脱离其实质范围。因此，用意在于，本发明不受限于所公开的一个或多个特定实施方案，而是本发明将包括落在后附权利要求的范围内的全部实施方案。

Claims (65)

1.一种便携式测试装置，所述便携式测试装置包含：
外壳，所述外壳具有一体化触摸屏幕显示器和能够将含有生物样品与试剂混合物的样品贮器放置在其中的容器；
安置在所述外壳中的光学组件，其中所述光学组件配置为扩增和检测来自在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物的信号，其中所述光学组件包括延伸跨过整个光学组件的激发滤光器和延伸跨过整个光学组件的发射滤光器；
电子组件，所述电子组件配置为接收来自所述光学组件的数据并将它传输以用于在所述触摸屏幕显示器上的显示；和
在所述外壳中的电源，以为所述便携式测试装置供电。
2.权利要求1所述的便携式测试装置，其中所述便携式测试装置的所述外壳还包含：
一体化的把手，以允许所述装置的运输；和
在所述容器上的盖子，所述盖子能够在打开和关闭位置之间移动。
3.权利要求1所述的便携式测试装置，所述便携式测试装置还包含：
在所述外壳中的可机读代码读出器，用于读出可机读代码。
4.权利要求1所述的便携式测试装置，其中所述容器包括多个配置为接收管阵列的空腔。
5.权利要求1所述的便携式测试装置，其中所述容器包括一个配置为接收卡的空腔。
6.权利要求5所述的便携式测试装置，其中所述卡包含：
限定所述卡的形状的体部；
多个槽，所述多个槽是与所述体部一体地形成的，其中每个槽具有第一空腔、第二空腔、和将所述第一空腔连接至所述第二空腔的通道；
第一永久密封物，所述第一永久密封物覆盖所述多个槽中的每一个的所述通道和所述第二空腔；
可移除密封物，所述可移除密封物覆盖所述多个槽中的每一个的所述第一空腔，能够移除所述可移除密封物以提供到所述多个槽中的每一个的入口；和
第二永久密封物，所述第二永久密封物具有附着至所述卡样品贮器的所述体部的可移除的垫片，其中能够移除所述可移除的垫片，并且能够将所述第二永久密封物放置在所述卡的所述体部上，以密封所述多个槽中的每一个的所述第一空腔。
7.权利要求1所述的便携式测试装置，其中所述光学组件还包含：
加热部件，以加热在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物；
多个发光二极管，以激发在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物，其中所述多个发光二极管安置在所述激发滤光器的第一侧上并且所述样品贮器安置在所述激发滤光器的第二侧上；和
多个光检测器，以检测来自在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物的信号，其中所述多个光检测器安置在所述发射滤光器的第一侧上且所述样品贮器安置在所述发射滤光器的第二侧上。
8.一种用于在便携式测试装置中的光学组件，所述光学组件包含：
样品台，其中能够安置含有生物样品与试剂混合物的样品贮器，所述样品台包含：
多个成形为接收所述样品贮器的空腔；和
加热部件，以加热在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物；
安置在所述样品台的第一侧上的第一外壳部，所述第一外壳部包含：
安置在所述第一外壳部中的第一激发滤光器；
安置在所述第一激发滤光器的第一侧上的第一组发光二极管；
安置在所述第一外壳部中的第一发射滤光器；和
安置在所述第一发射滤光器的第一侧上的第一组光检测器；和安置在所述样品台的第二侧上的第二外壳部，所述第二外壳部包含：
安置在所述第二外壳部中的第二激发滤光器；
安置在所述第二激发滤光器的第一侧上的第二组发光二极管；
安置在所述第二外壳部中的第二发射滤光器；和
安置在所述第二发射滤光器的第一侧上的第二组光检测器。
9.权利要求8所述的光学组件，其中所述样品台还包含：
第一组孔，其中每个孔从所述样品台的底侧延伸至所述多个空腔中的一个；
第二组孔，其中每个孔从所述样品台的第一侧延伸至所述多个空腔中的一个；
第三组孔，其中每个孔从所述样品台的底侧延伸至所述多个空腔中的一个；和
第四组孔，其中每个孔从所述样品台的第二侧延伸至所述多个空腔中的一个。
10.权利要求9所述的光学组件，所述光学组件还包含：
多个透镜，其中在所述样品台中的所述第二组孔中的每个中安置一个透镜。
11.权利要求10所述的光学组件，其中所述第一外壳部还包含：
第一组通路，其中在所述第一外壳部中的所述第一组通路中的每一个与所述样品台中的所述第一组孔中的一个对准，并且其中所述第一组通路安置在所述第一激发滤光器的第二侧上；和
第二组通路，其中在所述第一外壳部中的所述第二组通路中的每一个与所述样品台中的所述第二组孔中的一个对准，并且其中所述第二组通路安置在所述第一发射滤光器的第二侧上。
12.权利要求11所述的光学组件，其中所述第二外壳部还包含：
第三组通路，其中在所述第二外壳部中的所述第三组通路中的每一个与所述样品台中的所述第三组孔中的一个对准，并且其中所述第三组通路安置在所述第二激发滤光器的第二侧上；和
第四组通路，其中在所述第二外壳部中的所述第四组通路中的每一个与所述样品台中的所述第四组孔中的一个对准，并且其中所述第四组通路安置在所述第二发射滤光器的第二侧上。
13.权利要求12所述的光学组件，其中：
安置所述第一组通路和所述第一组孔，使得来自所述第一组发光二极管中每一个的光通过所述第一激发滤光器、所述第一组通路中的一个、和所述第一组孔中的一个，进入在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物中；并且
安置所述第三组通路和所述第三组孔，使得来自所述第二组发光二极管中每一个的光通过所述第二激发滤光器、所述第三组通路中的一个、和所述第三组孔中的一个，进入在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物中。
14.权利要求13所述的光学组件，其中：
安置所述第二组通路和所述第二组孔，使得来自在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物的发射通过所述第二组孔中的每一个、所述第二组通路中的每一个、和所述第一发射滤光器，到第一组光检测器；和
安置所述第四组通路和所述第四组孔，使得来自在所述样品贮器中的所述生物样品与试剂混合物的发射通过所述第四组孔中的每一个、所述第四组通路中的每一个、和所述第二发射滤光器，到第二组光检测器。
15.权利要求14所述的光学组件，其中：
所述第一组发光二极管是双色发光二极管；
所述第一激发滤光器是双带通滤光器；并且
所述第一发射滤光器是双带通滤光器。
16.权利要求14所述的光学组件，其中：
所述第二组发光二极管是双色发光二极管；
所述第二激发滤光器是双带通滤光器；并且
所述第二发射滤光器是双带通滤光器。
17.权利要求14所述的光学组件，其中：
所述第一组发光二极管以1.54kHz的预定的循环速率发射辐射；并且
所述第二组发光二极管以1.54kHz的预定的循环速率发射辐射。
18.一种光学组件，所述光学组件包含：
样品台，向其中能够放置含有生物样品与试剂混合物的样品管，其中
所述样品台包含：
多个成形为配合所述样品管的空腔；
加热部件，以加热在所述样品管中的所述生物样品与试剂混合物；
在所述样品台的底侧上的第一组孔，其中所述第一组孔中的每一个从所述样品台的底侧延伸至所述多个空腔中的一个；
在所述样品台的第一侧上的第二组孔，其中所述第二组孔中的每一个从所述样品台的第一侧延伸至所述多个空腔中的一个；
在所述样品台的底侧上的第三组孔，其中所述第三组孔中的每一个从所述样品台的底侧延伸至所述多个空腔中的一个；和
在所述样品台的第二侧上的第四组孔，其中所述第四组孔中的每一个从所述样品台的第二侧延伸至所述多个空腔中的一个；
第一组发光二极管，所述第一组发光二极管与所述第一组孔相邻安置，在所述第一组发光二极管和所述第一组孔之间安置有第一激发滤光器；
第一组光电二极管，所述第一组光电二极管与所述第二组孔相邻安置，在所述第一组光电二极管和所述第二组孔之间安置有第一发射滤光器；
第二组发光二极管，所述第二组发光二极管与所述第三组孔相邻安置，在所述第二组发光二极管和所述第三组孔之间安置有第二激发滤光器；和
第二组光电二极管，所述第二组光电二极管与所述第四组孔相邻安置，在所述第二组光电二极管和所述第四组孔之间安置有第二发射滤光器。
19.一种在便携式测试装置中分析生物样品与试剂混合物的方法，所述方法包括：
准备用于测试的生物样品与试剂混合物，并且将所述生物样品与试剂混合物放置在样品贮器中；
将所述样品贮器放置在所述便携式测试装置上的开口中；
开始激发和检测试验序列，以分析所述生物样品与试剂混合物；以及从所述激发和检测试验序列实时收集数据。
20.权利要求19所述的方法，并且还包括：
打开所述便携式测试装置的开关；
向所述便携式测试装置中的试验设置菜单中输入所需的测定和样品可追溯性信息；
在所述便携式测试装置中选择试验方案；以及
按照所选择的试验方案预热所述便携式测试装置。
21.权利要求19所述的方法，并且还包括：
打开所述便携式测试装置的开关以预热所述便携式测试装置；以及
用可机读代码读出器扫描可机读代码，其中所述可机读代码包含测试参数和样品可追溯性信息。
22.权利要求19所述的方法，并且还包括：
在平板计算机上实时显示所述收集的数据；
将所述收集的数据记入日志并储存，用于检索或传送；
监测所述收集的数据的阈值活性；以及
在所述试验结束时发出阳性的、阴性的或不确定的结果信号。
23.权利要求19所述的方法，其中准备用于测试的生物样品与反应混合物还包括：
收集现场样品；
在所述便携式测试装置的外部准备所述现场样品，以形成准备好的样品；
将所述准备好的样品放置在安置在所述便携式测试装置上的第一孔上的第一管中；
将所述准备好的样品从所述第一管传送到安置在所述便携式测试装置上的第二组孔中的第二管的阵列中，其中所述第二管的阵列含有反应缓冲剂；以及
将所述准备好的样品和所述反应缓冲剂从所述第二管的阵列传送到安置在所述便携式测试装置上的第三组孔中的第三管的阵列中，其中所述第三管的阵列含有主混合物。
24.一种用于分析生物样品的便携式测试装置，所述便携式测试装置包含：
外壳，所述外壳具有用于管的阵列的在所述外壳的顶侧上的开口；
在所述外壳中的样品准备区，所述样品准备区包含：
第一孔，所述第一孔能够容纳含有生物样品的管；
第一组孔，所述第一组孔安置成一排，能够容纳管的阵列；和
第二组孔，所述第二组孔安置成一排，能够容纳管的阵列；
托架，所述托架在所述外壳的顶侧上，其中能够安置平板计算机；和在所述外壳中的光学组件，以激发和检测所述生物样品。
25.权利要求24所述的便携式测试装置，所述便携式测试装置还包含：
盖子，所述盖子安置在所述外壳的所述开口的上方。
26.权利要求24所述的便携式测试装置，其中所述光学组件还包含：
加热部件，所述加热部件安置在所述外壳中的所述开口下方，所述加热部件包含多个其中能够安置所述管的阵列的孔；
上光学组件，所述上光学组件具有在所述加热部件的第一侧上的第一组发光二极管和在所述加热部件的第二侧上的第二组发光二极管；和
下光学组件，所述下光学组件具有安置成一排的第一组光电二极管和安置成一排的第二组光电二极管，其中所述第一组光电二极管和所述第二组光电二极管安置在所述加热部件的下面。
27.权利要求26所述的便携式测试装置，其中所述加热部件是加热台。
28.权利要求27所述的便携式测试装置，其中所述加热台能够从环境温度加热至约95摄氏度。
29.权利要求26所述的便携式测试装置，其中所述第一组发光二极管安置成一排。
30.权利要求26所述的便携式测试装置，其中所述第一组发光二极管是蓝光发光二极管。
31.权利要求26所述的便携式测试装置，其中所述第二组发光二极管安置成一排。
32.权利要求26所述的便携式测试装置，其中所述第二组发光二极管是黄光发光二极管。
33.权利要求26所述的便携式测试装置，所述便携式测试装置还包含：
第一滤光器，所述第一滤光器安置在所述第一组发光二极管和所述加热部件之间；
第二滤光器，所述第二滤光器安置在所述第二组发光二极管和所述加热部件之间；
第三滤光器，所述第三滤光器安置在所述第一组光电二极管和所述加热部件之间；和
第四滤光器，所述第四滤光器安置在所述第二组光电二极管和所述加热部件之间。
34.权利要求33所述的便携式测试装置，其中：
所述第一滤光器是490纳米滤光器，
所述第二滤光器是580纳米滤光器，
所述第三滤光器是610纳米滤光器，
所述第四滤光器是520纳米滤光器。
35.权利要求26所述的便携式测试装置，所述便携式测试装置还包含：
第一支持结构体，所述第一支持结构体在所述加热部件的第一侧上，其中能够安置所述第一组发光二极管；和
第二支持结构体，所述第二支持结构体在所述加热部件的第二侧上，其中能够安置所述第二组发光二极管。
36.权利要求35所述的便携式测试装置，其中所述第一支持结构体从所述加热部件延伸至所述第一组发光二极管，以将来自所述第一组发光二极管的光遏制在所述上光学组件中。
37.权利要求35所述的便携式测试装置，其中所述第二支持结构体从所述加热部件延伸至所述第二组发光二极管，以将来自所述第二组发光二极管的光遏制在所述上光学组件中。
38.权利要求26所述的便携式测试装置，所述便携式测试装置还包含：
间隔物，所述间隔物安置在所述第一和第二组光电二极管和所述加热部件之间；和
衬垫，所述衬垫安置在所述间隔物和所述加热部件之间，以形成在所述间隔物和所述加热部件之间的密封。
39.权利要求24所述的便携式测试装置，所述便携式测试装置还包含：
在所述外壳中的供电组件，所述供电组件包含：
电池；
连接至所述电池的AC电源适配器；
配电板，以将电力在所述便携式测试装置中合并和分配；和
连接至所述配电板的供电插口。
40.权利要求39所述的便携式测试装置，其中能够将平板计算机连接至所述供电插口。
41.一种用于分析生物样品的便携式测试装置，所述便携式测试装置包含：
外壳，所述外壳具有用于管的阵列的在所述外壳的顶侧上的开口；
在所述外壳中的光学组件，所述光学组件包含：
加热部件，所述加热部件安置在所述外壳中的所述开口下方，所述加热部件包含多个其中能够安置所述管的阵列的孔；
上光学组件，所述上光学组件具有在所述加热部件的第一侧上的第一组发光二极管和在所述加热部件的第二侧上的第二组发光二极管；和
下光学组件，所述下光学组件具有安置成一排的第一组光电二极管和安置成一排的第二组光电二极管，其中所述第一组光电二极管和所述第二组光电二极管安置在所述加热部件的下面；和
在所述外壳中的样品准备区，所述样品准备区包含：
第一孔；
第一组孔，所述第一组孔安置成一排；和
第二组孔，所述第二组孔安置成一排。
42.一种光学组件，所述光学组件包含：
样品台，其中能够安置含有生物样品的样品管，其中所述样品台包含：
加热部件，以加热在所述样品管中的所述生物样品；
多个成形为接收所述样品管的空腔；和
多个辐射能够通过的孔，其中每个孔从所述样品台的第一侧延伸至所述空腔；和
能够移动的外壳，其中所述外壳包括多个各自能够激发和检测在所述样品台中的所述样品管之一的检测模块，其中各检测模块包含：
安置在第一路径的第一端处的光电二极管，所述第一路径从所述光电二极管延伸至所述样品台中的所述孔，其中从在所述样品管中的所述生物样品发射的辐射能够通过所述第一路径行进，以被所述光电二极管检测到；
发射滤光器，所述发射滤光器安置在所述第一路径中的所述光电二极管和所述样品管之间；
安置在第二路径的第一端处的发光二极管，所述第二路径从所述发光二极管延伸至所述光电二极管，其中从所述发光二极管发射的波长能够通过所述第二路径行进，以被反射离开所述发射滤光器，并且通过所述第一路径，以激活在所述样品管中的所述生物样品；和
激发滤光器，所述激发滤光器在所述第二路径中与所述发光二极管相邻安置。
43.权利要求42所述的光学组件，所述光学组件还包含：
多个安置在所述样品台中的所述多个孔中的透镜。
44.权利要求42所述的光学组件，其中所述第一路径和所述第二路径是带螺纹的，以消除杂散辐射。
45.一种光学组件，所述光学组件包含：
样品台，其中能够放置含有生物材料的样品管，其中所述样品台包含：
多个成形为配合所述样品管的空腔；
加热部件，以加热在所述样品管中的所述生物样品；
在所述样品台的第一侧上的第一组孔，其中每个孔从所述样品台的第一侧延伸至所述空腔；和
在所述样品台的第二侧上的第二组孔，其中每个孔从所述样品台的第二侧延伸至所述空腔；
多个安置在所述样品台的第一侧上的发光二极管，其中三个发光二极管由隧道连接至所述第一组孔的每一个；
安置在所述发光二极管和所述第一组孔之间的三带通滤光器；
第一组光电二极管，所述第一组光电二极管安置在所述样品台的第二侧上，并且由隧道连接至所述第二组孔中的每一个；
安置在所述第一组光电二极管和所述第二组孔之间的双带通滤光器；
第二组光电二极管，所述第二组光电二极管安置在所述样品台的第二侧上，并且由隧道连接至所述第二组孔中的每一个；和
安置在所述第二组光电二极管和所述第二组孔之间的单带通滤光器。
46.一种光学组件，所述光学组件包含：
样品台，其中能够放置含有生物材料的样品管，其中所述样品台包含：
多个成形为配合所述样品管的空腔；
加热部件，以加热在所述样品管中的所述生物样品；
在所述样品台的第一侧上的第一组孔，其中每个孔从所述样品台的第一侧延伸至所述空腔；和
在所述样品台的第二侧上的第二组孔，其中每个孔从所述样品台的第二侧延伸至所述空腔；
第一模块，所述第一模块在所述样品台的第一侧上，具有多个发光二极管和多个光电二极管，其与所述第一组孔相邻安置，其中三个发光二极管连接至在所述样品台的第一侧上交替的孔，并且其中两个光电二极管连接至在所述样品台的第一侧上的交替的孔；安置在所述第一模块和所述第一组孔之间的三带通滤光器；
第二模块，所述第二模块在所述样品台的第二侧上，具有多个发光二极管和多个光电二极管，其与所述第二组孔相邻安置，其中两个光电二极管连接至在所述样品台的第二侧上交替的孔，并且其中三个发光二极管连接至在所述样品台的第二侧上的交替的孔，和多个安置在所述第二模块和所述第二组孔之间的发射滤光器；
其中在所述样品台中的每个样品管将具有三个安置在所述样品台的一侧上的发光二极管和两个安置在所述样品台的相反侧上的光电二极管。
47.一种光学组件，所述光学组件包含：
样品台，其中能够放置含有生物材料的样品管，其中所述样品台包含：
多个成形为配合所述样品管的槽；
加热部件，以加热在所述样品管中的所述生物材料；
在所述样品台的第一侧上的第一组通路，其中每个通路从所述样品台的第一侧延伸至所述槽；
在所述样品台的第一侧上的第二组通路，其中每个通路从所述样品台的第一侧延伸至所述槽；
在所述样品台的第二侧上的第三组通路，其中每个通路从所述样品台的第二侧延伸至所述槽；和
在所述样品台的第二侧上的第四组通路，其中每个通路从所述样品台的第二侧延伸至所述槽；
在所述样品台的第一侧上的第一外壳部；
在所述样品台的第二侧上的第二外壳部；
第一组发光二极管，所述第一组发光二极管安置在所述第一外壳部中的多个激发通路中，其中所述激发通路的每一个延伸通过所述第一外壳部，到在所述样品台中的所述第一组通路中的一个；
第二组发光二极管，所述第二组发光二极管安置在所述第二外壳部中的多个激发通路中，其中所述激发通路的每一个延伸通过所述第二外壳部，到在所述样品台中的所述第三组通路中的一个；
第一组光检测器，所述第一组光检测器安置在所述第一外壳部中的多个发射通路中，其中所述发射通路的每一个延伸通过所述第一外壳部，到在所述样品台中的所述第二组通路中的一个；和
第二组光检测器，所述第二组光检测器安置在所述第二外壳部中的多个发射通路中，其中所述发射通路的每一个延伸通过所述第二外壳部，到在所述样品台中的所述第四组通路中的一个。
48.一种卡，所述卡包含：
限定所述卡的形状的体部；
多个与所述体部一体地形成的槽，其中每个槽具有第一空腔、第二空腔和将所述第一空腔连接至所述第二空腔的通道；
第一永久密封物，所述第一永久密封物覆盖所述多个槽中的每一个的所述通道和所述第二空腔；
可移除密封物，所述可移除密封物覆盖所述多个槽中的每一个的所述第一空腔，能够移除所述可移除密封物，以提供到所述多个槽中的每一个的入口；和
第二永久密封物，所述第二永久密封物具有可移除垫片，所述可移除垫片附着至所述卡样品贮器的所述体部，其中能够移除所述可移除垫片并且能够将所述第二永久密封物放置在所述卡的所述体部上，以密封所述多个槽中的每一个的所述第一空腔。
49.权利要求48所述的卡，其中所述多个槽中的每一个的所述第二空腔含有反应混合物。
50.权利要求49所述的卡，其中能够将生物样品放置在所述多个槽中的每一个的所述第一空腔中。
51.权利要求50所述的卡，其中在将所述生物样品放置在所述多个槽中的每一个的所述第一空腔中之后，它能够通过所述通道行进至所述第二空腔中，从而与所述反应混合物混合。
52.一种卡，所述卡包含：
卡，所述卡包含具有多个槽的第一体部、成形为突舌的第二体部、和将所述第一体部与所述第二体部连接的铰合部；
永久密封物，所述永久密封物在与所述槽相邻的区域应用至所述第一体部；
制造的密封物，所述制造的密封物应用在所述永久密封物上，具有在所述槽中的每一个上方的开口；和
临时密封物，所述临时密封物应用至所述制造的密封物，以完全将所述槽密封；
其中能够从所述第一体部移除所述永久密封物和所述制造的密封物，以提供到所述槽的入口；并且
其中能够将所述第二体部沿着所述铰合部翻折以与在所述第一体部上的所述永久密封物接触，以永久地密封所述卡。
53.权利要求52所述的卡，其中在所述第二体部上有条码。
54.权利要求52所述的卡，其中所述第二体部成形为突舌，以协助所述卡的操作。
55.一种能够安置在管的阵列上的盖子组件，其中所述盖子组件包含：
具有多个孔的基座部，其中能够将所述孔的每一个安置在管的阵列中的一个管周围；
盖子部分，所述盖子部分具有多个从所述盖子部分向外延伸的凸缘，其中每个凸缘能够形成与在管的阵列中的一个管的密封；和
密封部，所述密封部包含：
永久密封物，所述永久密封物能够安置在所述基座部上的所述多个孔的周围；
垫片，所述垫片覆盖所述永久密封物，其中能够移除所述垫片，使得所述盖子组件能够与所述永久密封物接触；和
突舌，所述突舌从所述垫片向外延伸。
56.权利要求55所述的盖子组件，其中能够在所述突舌上印刷可机读代码。
57.一种准备用于分析测试的管的阵列的方法，所述方法包括：
获得管的阵列和盖子组件；
通过将所述盖子组件的基座部中的孔放置在所述管的阵列中的管的周围，将所述盖子组件的所述基座部卡扣到所述管的阵列上；
将密封物的第一侧在包围所述孔的区域附着至所述盖子组件的所述基座部，其中用垫片覆盖所述密封物的第二侧；
将反应混合物放置在所述管的阵列中的所述管的每一个中；
将所述反应混合物冻干；
将所述盖子组件在所述密封物上的所述垫片上方关闭，以形成机械密封；
打开所述盖子组件；
将样品加入至在所述管中冻干的反应混合物中；
移除所述垫片，以将安置在所述盖子组件上的所述密封物暴露；以及在所述密封物上方关闭所述盖子组件，以与所述密封物的所述第二侧形成永久密封。
58.一种样品贮器，所述样品贮器包含：
管阵列，所述管阵列具有多个从所述管阵列的基座部朝外延伸的槽；
盖子阵列，所述盖子阵列具有多个从所述盖子阵列的基座部朝外延伸的凸缘，其中能够将在所述盖子阵列上的每个凸缘安置在所述管阵列上的一个槽中；
在所述盖子阵列上的所述多个凸缘和所述管阵列上的多个槽之间形成的第一密封；和
在所述管阵列的所述基座部和所述盖子阵列的所述基座部之间形成的第二密封，其中当将所述盖子阵列放置在所述管阵列上时，所述盖子阵列与基座阵列平齐。
59.权利要求58所述的样品贮器，其中所述第一密封是机械密封。
60.权利要求58所述的样品贮器，其中在所述管阵列上的所述多个槽和在所述盖子阵列上的所述多个凸缘具有脊，以形成紧密密封。
61.权利要求58所述的样品贮器，其中所述第二密封是机械密封。
62.权利要求58所述的样品贮器，其中所述管阵列的所述基座部和所述盖子阵列的所述基座部具有脊，以形成紧密密封。
63.权利要求58所述的样品贮器，其中所述第二密封是胶粘密封。
64.权利要求58所述的样品贮器，其中所述多个槽中的每一个具有带有第一平侧和第二平侧的长椭圆形状。
65.权利要求58所述的样品贮器，其中所述多个槽中的每一个具有六边形状。
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