CN106660040B - 用于处理和分析生物样品的可旋转盒 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于自动分析机（1100）的盒（300），其中，盒可操作用于围绕旋转轴线（102）旋转。盒包括：用于接收流体（307）的流体室（104）、等分室（108）、连接流体室和等分室的第一管道（106）、计量室（112），其可操作用于使用毛细作用导致流体填充计量室、连接计量室与等分室的第二管道（110）、以及通气口（128）。通气口连接到计量室。相比计量室，通气口更靠近旋转轴线。计量室具有侧壁（204）和中心区域（206）。侧壁逐渐变细远离中心区域，其中，靠近计量室的侧壁的毛细作用大于在计量室的中心区域中的毛细作用。第二管道包括在等分室中的管道入口（114）。第二管道还包括在计量室中的管道出口（116），其中，相比管道入口，管道出口更接近旋转轴线。第二管道可操作用于使用毛细作用导致流体流动到计量室。盒还包括经由阀（121）连接到计量室的下游流体元件（122）和用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构（336）。流体结构包括测量结构（344、1110），用于实现已处理的生物样品的测量，其中，流体结构被构造成用于接收生物样品。

Description

用于处理和分析生物样品的可旋转盒
技术领域
本发明涉及用于生物样品的分析测试设备，尤其涉及用于进行生物样品的测量的可旋转盒的设计和使用。
背景和相关技术
在医学分析领域中已知两类分析系统：湿法分析系统和干法化学分析系统。基本上使用“湿试剂”（液体试剂）操作的湿法分析系统通过若干所需步骤进行分析，所述步骤诸如，例如，将样品和试剂提供到试剂器皿中、在试剂器皿中将样品和试剂混合在一起，以及测量和分析该混合物用于测量变量特性以提供期望的分析结果（分析结果）。这样的步骤常常使用技术上复杂的、大的、线性操作的分析仪器（其允许参与元件的多种形式运动）进行。这类分析系统通常用于大型医学分析实验室。
另一方面，干法化学分析系统使用“干试剂”操作，所述干试剂通常集成在测试元件中且实施为例如“测试条”。当使用这些干法化学分析系统时，液体样品溶解测试元件中的试剂，且样品和所溶解的试剂的反应导致测量变量的改变，其能够在测试元件自身上测量。首先，在该类别中，光学上可分析的（尤其比色法）分析系统是典型的，其中，测量变量是颜色改变或其他光学上可测量的变量。电化学系统在该类别中也是典型的，其中，用于分析的电气测量变量特性，尤其是在应用限定电压时的电流，能够使用设置在测量地带中的电极在测试元件的测量地带中测量。
干法化学分析系统的分析仪器通常是紧凑的，且它们中的一些是便携式的和利用电池操作的。所述系统用于分散分析，例如，在住院医师处，在医院的病房上，以及在通过患者自己监测医学分析参数（尤其是通过糖尿病患者的血糖分析或通过华法林患者的凝血状态）期间的所谓“家庭监测”中。
在湿法分析系统中，高性能分析仪器允许进行更复杂的多步反应序列（“测试方案”）。例如，免疫化学分析常常需要多步反应序列，其中，需要“结合/游离分离”（此后称为“b/f分离”），即，结合相和游离相的分离。根据一个测试方案，例如，探针能够首先被输送通过多孔固体基质，其包含用于分析物的特定结合试剂。随后能够使标记试剂流动通过多孔基质，以标记结合的分析物并允许其检测。为了实现精确分析，必须进行洗涤步骤，其中，完全地移除未结合的标记试剂。已知用于确定多种分析物的许多测试方案，其以多种方式不同，但是其共同特征在于，其均要求具有多个反应步骤的复杂处理，尤其还可能需要b/f分离。
测试条和类似分析元件通常不允许受控的多步反应序列。类似于测试条的测试元件是已知的，其允许除了供给干燥形式的试剂之外的其他功能，诸如，从全血分离红细胞。然而，它们通常不允许精确控制各个反应步骤的时间序列。湿化学实验室系统提供这些能力，但是这些系统太大、太昂贵且对于许多应用来说操作太复杂。
为了弥补这些缺口，已经提出使用测试元件进行操作的分析系统，所述测试元件以如下方式实施，即使得至少一个外部控制的（即，使用测试元件自身外侧的元件）液体输送步骤在其中发生（“可控测试元件”）。外部控制能够基于压差的应用（超压或低压），或者基于力作用的改变（例如，通过测试元件的姿态改变或通过加速力导致的重力的作用方向的改变）。外部控制尤其经常地通过离心力进行，离心力根据旋转速度作用在旋转的测试元件上。
具有可控测试元件的分析系统是已知的，且通常具有：壳体，其包括尺寸上稳定的塑料材料；以及通过壳体包围的样品分析通道，其常常包括多个通道区段的序列和位于通道区段之间相比于通道区段扩大的室。具有其通道区段和室的样品分析通道的结构通过塑料部分的压型限定。该压型能够通过注射成型技术或热冲压产生。然而，通过光刻方法产生的微结构越来越多地被使用。
具有可控测试元件的分析系统允许仅能够使用大型实验室系统进行的测试的小型化。此外，其通过重复应用相同的结构而允许程序的平行化，用于来自一个样品的类似分析和/或来自不同样品的相同分析的平行处理。又一优势在于测试元件能够通常使用已确立的生产方法生产，且其还能够使用已知的分析方法被测量和分析。已知的方法和产品也能够用于这样的测试元件的化学和生物化学组分中。
即使有这些优点，但是仍存在对于改进的进一步需要。尤其，使用可控测试元件操作的分析系统仍然太大。可能的最紧凑尺寸对于许多预期应用具有重大实际意义。
美国专利US 8,114,351 B2公开了一种分析系统，其用于分析用于分析物的体液样品。该分析系统提供测试元件和分析仪器，分析仪器具有配量站和测量站。测试元件具有壳体和通过壳体包围的（至少）一个样品分析通道。测试元件可围绕延伸通过测试元件的旋转轴线旋转。
美国专利8,470,588 B2公开了一种测试元件和一种用于检测分析物的方法。测试元件基本上是盘形且扁平的，且能够围绕优选地中心轴线旋转，该中心轴线垂直于盘形测试元件的平面。
Kim、Tae-Hyeong等的“Flow-enhanced electrochemical immunosensors oncentrifugal microfluidic platforms.”Lab on a Chip 13.18（2013）：3747-3754，doi：10.1039/c3lc50374g，（此后称为“Kim等”）公开了一种完全集成的离心微流体设备，其具有用于从生物样品进行靶抗原捕获，通过基于珠（bead）的酶联免疫吸附剂测定，以及流动增强的电化学检测的特征。其集成为离心微流体盘，也被称为“盘上实验室”或微流体CD。
Martinez-Duarte、Rodrigo等的“The integration of 3D carbon-electrodedielectrophoresis on a CD-like centrifugal microfluidic platform.”Lab on aChip10.8（2010）：1030-1043，doi：10.1039/B925456K（此后称为“Martinez-Duarte等”）公开了带有基于光盘（CD）的离心平台的介电泳（DEP）辅助的过滤器。3D碳电极使用C-MEMS技术制成，且用于实施启用DEP的主动过滤器以捕获感兴趣的颗粒。
欧洲专利申请公布EP 2 302 396 A1公开了一种分析设备，其包括：操作腔，其沿旋转驱动的圆周方向邻近于保留样品液体的第一储备腔；连接区段，其设置在第一储备腔的侧壁上以通过毛细管力吸入样品液体且将样品液体转移到操作腔；以及第二储备腔，其沿旋转驱动的圆周方向安置在操作腔外侧且通过连接通路与操作腔的最外部位置连通。连接区段相比保留在第一储备腔中的样品液体的液体水平在周向上延伸得更远。
美国专利申请公布US 2009/0246082公开了一种分析设备，其包括用于将样品溶液分离成溶液组分和固体组分的分离室、用于保持预定量的分离的固体组分的保持通道、连接到保持通道的混合室、连接在保持通道和分离室之间的溢流通道、在分离室中剩余的样品溶液排出到其中的样品溢流室，以及连接分离室和样品溢流室的接合通道。在分离的溶液组分通过毛细管力优先填充溢流通道之后，分离的固体组分通过溢流通道转移到保持通道，且测量预定量的固体组分。在保持通道中的固体组分通过离心力转移到混合室，且同时，在分离室中剩余的样品溶液通过接合通道的虹吸效应排出到样品溢流室。
发明内容
本发明在独立权利要求中提供了一种进行已处理的生物样品的测量的方法、盒以及自动分析机。实施例在从属权利要求中给出。
在一方面，本发明提供一种使用盒进行已处理的生物样品的测量的方法。
如此处使用的盒包含用于将生物样品处理成已处理的生物样品的测试元件。盒可包括结构或部件，其使得能够在生物样品上进行测量。盒是如在美国专利8,114,351 B2和8,470,588 B2中定义和解释的测试元件。如在本文中使用的盒还可称为离心微流体盘，也称为“盘上实验室”或微流体CD。
如在本文中使用的生物样品还包含从有机体取得的样品衍生的、拷贝的、复制的或重制的任何化学产品。
盒可操作用于围绕旋转轴线旋转。盒包括用于接收流体的流体室。在不同背景中，接收流体可具有不同的意义。在一种解释中，接收流体可例如通过移液管或其他分配器接收流体。在其他情形中，流体的接收可始于打开盒内的贮存器。盒还包括等分室。盒还包括连接流体室和等分室的第一管道。盒还包括计量室。计量室可操作用于使用毛细作用导致流体填充计量室。
如在本文中使用的毛细作用还可指的是毛细现象、毛细运动、或芯吸作用，或毛细管力。毛细作用是在没有类似重力或离心力的外力的帮助下液体流到狭窄空间中的能力。
毛细作用通过在液体和邻近的固体表面之间的分子间力导致。在液体和邻近的固体表面之间的附着力能够用于抵消重力或其他外力。在一些情形中，能够通过缩短在邻近的固体表面之间的距离来增大毛细作用。
盒还包括连接计量室与等分室的第二管道。第二管道包括在等分室中的管道入口。第二管道还包括在计量室中的管道出口。相比管道入口，管道出口更接近旋转轴线。第二管道可操作用于使用毛细作用导致流体流动流入计量室中。盒还包括下游流体元件。下游流体元件经由阀连接到计量室。在流体从计量室流动到下游流体元件的意义上讲，下游流体元件在下游。
盒还包括流体结构，其用于将生物样品处理成已处理的生物样品。流体结构包括下游流体元件。流体结构包括下游流体元件。下游流体元件流体地连接到流体结构。下游流体元件可被认为是流体结构的部件或其一部分。流体结构包括测量结构，其用于实现已处理的生物样品的测量。流体结构被构造成用于接收生物样品。例如，盒可具有适于接收生物样品的入口接受器。
所述方法包括将生物样品放置到流体结构中的步骤。方法还包括控制盒的旋转速率以使用流体结构将生物样品处理成已处理的生物样品的步骤。通过控制旋转速率和在不同的旋转速率下的持续时间，盘或盒可用于将生物样品处理成已处理的生物样品。所述方法还包括用流体填充流体室的步骤。在不同的实施例中，这可以以不同的方式实现，例如，可以打开盒内的贮存器，或者外部源可用于将流体分配到流体室中。所述方法还包括控制盒的旋转速率以经由第一管道将流体从流体室输送到等分室的步骤。在不同的实施例中，这可以以不同的方式实现，例如，在一些示例中，相比等分室，流体室可更接近旋转轴线。在该情形中，通过增加旋转速率，可使用离心力迫使流体通过第一管道。在其他示例中，第一管道可例如为虹吸管。虹吸管例如可通过使用毛细作用和离心力导致流体自动地流动。在该情况下，减小盒的旋转速率可导致流体填充虹吸管，且旋转速率的增大可导致流体从流体室流动到等分室。
所述方法还包括降低盒的旋转速率，以允许在贮存器中的流体流入第二管道中且第一次填充计量室。毛细管力导致流体从等分室流动到第二管道，且然后流到计量室。带有离心力的盒的旋转可用于抵消该毛细管力。当盒的旋转速率减慢时，其然后允许毛细作用将流体吸入计量室。而且，降低盒的旋转速率的动作可导致施加在流体上的力，其导致流体被迫流到计量室中。所述方法还包括如下步骤：增大盒的旋转速率，以将流体的第一部分从计量室转移通过阀，并且将第一剩余部分转移回到等分室。
所述方法还包括如下步骤：降低盒的旋转速率，以允许在贮存器中的流体流入第二管道中且第二次填充计量室。所述方法还包括如下步骤：增大盒的旋转速率，以将流体的第二部分从计量室转移通过阀，并且将第二剩余部分转移回到等分室中。尽管这描述为重制流体的等分部分两次，但是流体的等分可一再重复，只要在等分室内存在足够流体以有效地填充计量室。所述方法还包括使用测量结构和使用测量系统进行测量的步骤。
所述方法可具有如下优势，即，流体能够多次从等分室转移到下游流体元件。在一些示例中，测量是光学测量。测量可包括但是不限于：光度测定透射测量、光的散射的测量、化学发光、荧光和电致化学发光（ECL）测量。
所述方法可以是有益的，因为其可提供进行到下游流体元件中的流体的多次等分的装置。
在另一实施例中，计量室具有侧壁和中心区域。侧壁逐渐变细远离中心区域。靠近计量室的侧壁的毛细作用大于在计量室的中心区域中的毛细作用。
在另一实施例中，盒还包括通气口，其连接到计量室。相比计量室，通气口更接近旋转轴线。通气口例如可连接成使得气体能够进入或离开计量室。这可使得流体能够进入或离开计量室。
在另一实施例中，盒还包括带有通气口的扩展室（expansion chamber）。扩展室连接到计量室。在计量室中的毛细作用大于在扩展室中的毛细作用。相比计量室，扩展室更接近旋转轴线。
在另一实施例中，在计量室和扩展室之间的接口被形成为毛细管阀或毛细管截止阀。在该实施例中，计量室的横截面朝着扩展室的更大横截面阶梯状增大。因此，如果不施加额外的力的话，流体将不从计量室流动到扩展室中。
该实施例可具有如下优势，即：计量室首先在围绕中心区域的侧壁处填充，且然后在中心区域处填充。这以可预测且可控的方式填充计量室，其减少了气泡将形成或附着的几率。
气泡的形成阻止大部分微流体结构被使用多于一次，用于分配流体的计量的量。例如，专利申请US 2009/0246082 A1教导了气孔的使用，气孔定位在溢流室或通道中的不同位置处。参见例如US 2009/0246082 A1的图3、图4、和图5。图5（a）的13的室本质上是虹吸管。然而，气孔在如图5（a）中所描述的虹吸管的弯曲部处的定位不能以下述方式实现流体的可重复等分，即如上所述的具有带有侧壁和中心区域的计量室。该潜在优势在下文中更详细地描述。
类似地，在EP 2302396 A1中描述的等分结构实现流体以若干等分部分的平行分配，但是也使用通气结构，其仅在最靠近旋转轴线的位置处使空气进入。例如，参见EP2302396 A1的图55和随附文本。在照片中示出的结构的特征在于不得不通过流体填充的长的毛细管通道。通道的特征在于多个通气口和到下游室的连接。
在EP 2302396 A1的图42中，虹吸管215b连接室210b与另一室209c。将通气口放置在虹吸管215b的最接近旋转轴线107的点处由于气泡形成的风险将不能实现每次流体的相同量的可靠等分。在EP 2302396中示出的结构具有如下缺点：用于第二等分步骤的这样的结构的再填充高度不可靠。对于第二等分步骤，毛细管必须被再次填充。当毛细管的壁仍然是湿的时，填充过程不同于第一等分步骤的初始填充过程。相比沿着通道中心，流体沿着通道壁显著更快地运动。由于小的通道直径，所以在一个通道壁上前进的流体常常与其他通道壁上的流体接触。这导致堵塞通道的气泡的形成。如果具有低表面张力的流体（例如，洗涤缓冲剂）被等分，则该效应显著地增大。气泡形成的可能性随着待填充的毛细管的长度增大。
所进行的实验示出长的毛细管在重复等分步骤中不能可靠地使用。带有单个长毛细管和在弯曲部附近的通气口的结构被构造。在测试期间，当尝试液体的第二等分时，气泡持续地堵塞通气口。
当前实施例可具有又一优势，即，实现连续且精确的等分步骤。在该结构中能够完全避免带有四个壁的“闭合”毛细管。在一些示例中，通过利用负的加速度停止盘的旋转，由于流体的惯性，流体可经过第二管道且到达计量室。在一些示例中，第二管道不用作毛细管。在一些实施例中，由于毛细管力和由惯性导致的力两者，所以流体可经过第二管道且到达计量室。在计量室中，由于比中心区域更高的毛细作用，侧壁可起着引导结构的作用，以在外部壁处引导流体。在已经填充侧壁之后，计量室的中心部分也可通过毛细管力填充。引导结构的特征在于“打开的”毛细管结构，其包括三个壁，从而防止气泡形成或附着。计量室的最接近旋转轴线的边缘与扩展室接界。在一些示例中，计量室的中心部分在其整个宽度上与扩展室接界。这可避免或降低在计量室中气泡形成的风险，其可实现计量室的精确计量和可靠再填充，用于使用同一微流体结构进行多次随后的等分。
除了上文中描述的潜在优点之外，在与本实施例相比较时，在US 2009/0246082中的流体结构具有额外的缺陷。与本实施例相比，溢出室15（参见US 2009/0246082的图5（c））用于维持和保持过剩流体。过剩流体将被捕获在溢出室15中。在本实施例中，在等分室中的流体可能够转移到计量室。
在一些实施例中，流体的第一部分具有与流体的第二部分相同的体积。在一些实施例中，第一剩余部分具有与第二剩余部分相同的体积。
第一和第二剩余部分是在计量室中但是当盒的旋转速率增大时被转移回到等分室中的流体的部分。
在一些实施例中，盒的旋转使得旋转方向首先穿过等分室且然后计量室。当以这种方式完成时，当盒减速时，流体的惯性自然地迫使其进入第二管道，且辅助计量室的填充。
在另一实施例中，在进行所述方法期间，盒沿水平方向定向。替代地，旋转轴线可描述为是垂直的。
在另一实施例中，阀是毛细管阀或毛细管截止阀。
如本文中使用的毛细管阀或毛细管截止阀是一种阀或结构，其使用流体的毛细管力以防止流体流动通过毛细管截止阀。例如，具有充分小的直径的管道将流体吸入其中，且毛细管力将防止流体从管道流出。对于该管道的情形，管道的入口和出口起着毛细管截止阀的作用。在一些示例中，虹吸管出口自身可具有足够小的尺寸（与邻近的流体结构和室相比），使得虹吸管出口起着毛细管截止的作用。
在另一实施例中，阀是微型阀，其能够打开和重新密封。例如，可使用带有嵌入的微型加热器的基于石蜡的阀。
在另一实施例中，计量室的侧壁与扩展室接界。
在另一实施例中，侧壁具有最接近旋转轴线的区域，其中，所述区域接界到扩展室且通向扩展室中。
在另一实施例中，计量室的中心区域与扩展室接界。
在另一实施例中，中心区域具有最接近旋转轴线的地带，其中，所述区域接界到扩展室且通向扩展室中。
在另一实施例中，测量室具有在计量室和扩展室之间的边界。该边界比阀的宽度长至少5倍。
在另一示例中，微型阀可为基于铁磁流体的阀，诸如在Park等在Lab Chip杂志，2007，7，557-564页中的文章“Multifunctional Microvalves Control by OpticalIllumination on Nanoheaters and Its Application in Centrifugal MicrofluidicDevices”中描述的。
在另一实施例中，流体结构是微流体结构。
在另一实施例中，增大盒的旋转速率以将流体的第一部分从计量室转移通过阀的步骤包括：增大盒的旋转速率到第一旋转速率，以将流体的剩余部分转移回到等分室；以及增大盒的旋转速率到第二旋转速率，以将流体的第一部分从计量室转移通过阀。当盒以第一旋转速率以更高速率旋转时，离心力变得比任何毛细管力（其将流体吸入计量室中）都更大。流体然后被迫离开计量室，直到流体水平与管道出口的最低水平相等为止。增大到第二旋转速率，然后迫使流体通过阀。在一些示例中，阀是打开的。例如，如果使用基于铁磁流体或石蜡的微型阀的话。该实施例可具有提高分配到下游流体元件的流体的精确度的益处。作为此的替代方案，盒简单地以快到足以迫使流体通过阀的速率旋转。如果使用第一和第二旋转速率，则这可能导致流体的量被转移到下游流体元件。在其他替代方案中，如果阀是可控地可密封或可打开的微型阀，则盒可以以迫使流体的剩余部分回到等分室中的旋转速率操作。在实现此之后，然后打开微型阀，且旋转迫使流体从计量室进入下游流体元件。作为替代方案，可能能够利用可再用的虹吸管替换微型阀。
在一些示例中，流体可通过毛细管力被吸入计量室中。旋转速率的降低可导致流体飞溅或者运动抵靠连接管道，且然后毛细管力可然后填充计量室。增大盒的旋转速率以转移流体的第一部分可具有还抵消将流体吸入计量室中的任何毛细管力的效应。
在另一实施例中，增大盒的旋转速率以将流体的第一部分从计量室转移通过阀的步骤包括：增大盒的旋转速率到第一旋转速率，以将流体的剩余部分转移回到等分室；以及增大盒的旋转速率到第二旋转速率，以将流体的第一部分从计量室转移通过阀。当盒以更高速率的第一旋转速率旋转时，离心力变得比任何毛细管力（其将流体吸入计量室中）都更大。流体然后被迫离开计量室，直到流体水平与管道出口的最低水平相等为止。增大到第二旋转速率然后迫使流体通过阀。在一些示例中，阀是打开的。
在另一实施例中，使用基于铁磁流体或石蜡的微型阀。该实施例可具有提高分配到下游流体元件的流体的精确度的益处。作为此的替代方案，盒简单地以快到足以迫使流体通过阀的速率旋转。如果使用第一和第二旋转速率，则这可能导致流体的量被转移到下游流体元件。在另一替代方案中，如果阀是可控地可密封或可打开的微型阀，则盒可以以迫使流体的剩余部分回到等分室中的旋转速率操作。在实现此之后，然后打开微型阀，且旋转迫使流体从计量室进入下游流体元件。
在另一实施例中，增大盒的旋转速率以将流体的第二部分从计量室转移通过阀的步骤包括：增大盒的旋转速率到第一旋转速率，以将流体的剩余部分转移回到等分室；以及增大盒的旋转速率到第二旋转速率，以将流体的第二部分从计量室转移通过阀。
在一个示例中，等分室具有大约2.5 mm的深度和4.0 mm的宽度。沿着径向方向（朝着旋转轴线）的高度可为6 mm。
在一个示例中，计量室可具有0.8 mm的深度和3.8 mm的宽度。没有扩展室的高度可为大约7.0 mm。
在一个示例中，第二管道具有0.5 mm的深度和1 mm的宽度。在其他示例中，第二管道的深度在0.1 mm和1 mm之间。在其他示例中，第二管道具有在0.1和1.5 mm之间的宽度。深度在旋转轴线的方向上且宽度位于垂直于旋转轴线的平面中。
在另一方面中，本发明提供用于自动分析机的盒。盒可操作用于围绕旋转轴线旋转。盒包括用于接收流体的流体室。盒还包括等分室。盒还包括连接流体室和等分室的第一管道。盒还包括计量室，其可操作用于使用毛细作用导致流体填充计量室。
盒还包括连接计量室与等分室的第二管道。第二管道包括在等分室中的管道入口。第二管道还包括在计量室中的管道出口。相比管道入口，管道出口更接近旋转轴线。第二管道可操作用于或设计成使得其使用毛细作用导致流体流动到计量室。可使第二管道可操作用于通过使用特征尺寸导致流体流到计量室，特征尺寸足够小，使得其导致毛细管力。
盒还包括下游流体元件。下游流体元件经由阀连接到计量室。盒还包括流体结构，其用于将生物样品处理成已处理的生物样品。流体结构包括下游流体元件。下游流体元件流体地连接到流体结构。流体结构包括测量结构，用于实现已处理的生物样品的测量。流体结构被构造成用于接收生物样品。
在另一实施例中，等分室具有上部部分和下部部分。相比下部部分，上部部分更接近旋转轴线。计量室具有上部分。计量室具有下部分。相比下部分，上部分更接近旋转轴线。管道出口在计量室的上部分内。管道入口在等分室的下部部分内。
在另一实施例中，第二管道和等分室的横截面视图的形状类似于喷壶。
在另一实施例中，计量室具有计量室表面。计量室表面至少部分为圆形。在该实施例中，在计量室中避免锐利（hard）拐角以减小在计量室内气泡形成或附着的几率，并且以促进用流体完全填充计量室。可能期望的是在计量室中避免气泡，因为气泡改变能够储存在计量室中的流体的体积。如果在计量室的填充期间气泡形成，则这可能导致转移到下游流体元件的流体的量不一致。
在另一实施例中，计量室具有侧壁和中心区域。侧壁逐渐变细远离中心区域。使侧壁逐渐变细远离中心区域可导致在侧壁附近的毛细作用比在中心区域范围中更大。这可导致首先用流体填充侧壁，且这可减小在计量室中气泡形成的几率。
在其他实施例中，计量室具有侧壁。计量室的轮廓朝着侧壁逐渐变细。
在另一实施例中，靠近计量室的侧壁的毛细作用大于在计量室的中心区域中的毛细作用。这可导致在中心区域之前用流体填充侧壁。
在另一实施例中，侧壁可操作用于在中心区域之前用流体填充，以防止气泡在计量室中的形成和/或附着。
在另一实施例中，计量室的毛细作用大于在第二管道中的毛细作用。这可辅助用流体填充计量室。
在另一实施例中，盒还包括带有通气口的扩展室。扩展室流体地连接到计量室。在计量室中的毛细作用大于在扩展室中的毛细作用。相比计量室，扩展室更接近旋转轴线。这样的扩展室的使用可允许空气均匀地离开计量室。这还可减小在计量室中气泡形成或附着的几率。
在另一实施例中，计量室具有上部边缘或表面。上部边缘或表面是计量室的比计量室的剩余部分更接近旋转轴线的边界。在该实施例中，计量室的整个上部区段或边界可通向扩展室中。当填充计量室时，这可进一步减小气泡形成或附着的几率。
在另一实施例中，相比等分室，扩展室更接近旋转轴线。这可以有益的，因为其减小了扩展室将用流体填充的几率。
在另一实施例中，盒还包括填充有流体的贮存器。贮存器被构造成用于被打开以及用于将流体转移到流体室。盒可具有例如贮存器打开元件，其可用于打开贮存器。还可能的是可使用致动器来致动或激活贮存器打开元件。例如，自动分析机可具有一种设备，其可导致贮存器或附接到其的机构的致动，以便打开贮存器，从而允许包含在贮存器中的流体进入流体室中。
贮存器可例如利用能移除或能刺穿的密封件来密封，该密封件可例如为薄膜或箔。例如，小片金属箔或塑料薄膜可用作能刺穿密封件。盒的流体室或另一部件可具有用于打开能刺穿密封件的刺穿结构。刺穿结构可为任何结构，其能够刺穿特定能刺穿密封件，且例如可为销、矛或尖锐边缘。在其他示例中，能移除密封件可以能够被剥离以打开贮存器。
在另一实施例中，流体室或连接到流体室的流体接收结构被构造成用于接收将流体分配到流体室的配量针。这例如可手动进行，或者自动分析机可具有配量针，其自动地分配流体到流体室或流体接收结构。
在另一实施例中，流体是如下中的任一种：胶体溶液、包含纳米颗粒的流体、包含血型试剂的流体、包含免疫试剂的流体、包含抗体的流体、包含酶的流体、包含用于酶促反应的一个或多个酶作用物的流体、包含荧光发射分子的流体、包含用于测量免疫化学反应的分子的流体、包含用于测量核酸的反应的分子的流体、包含重组蛋白质的流体、包含病毒分离株的流体、包含病毒的流体、包含生物试剂的流体、溶剂、稀释液、缓冲剂、包含蛋白质的流体、包含盐的流体、清洁剂、包含含有核酸的流体的流体、包含酸的流体、包含碱的流体、水溶液、非水溶液及其组合。
在另一实施例中，测量结构包括两个或更多电极和/或光学测量结构。测量系统包括用于进行电气测量的系统。测量系统包括用于进行光学测量的系统。
在一些实施例中，光学测量结构可为透明结构。测量系统包括光学测量系统。
在一些示例中，光学透明可包括近红外线和近紫外线。在其他示例中，光学透明可排除近红外线或近紫外线。
一些示例可既具有带有透明结构的测量结构又还具有用于更复杂测试的电极。例如，测量结构可为用于进行电化学发光测量的结构；其中，电极在样品中引起光激发。
在另一示例中，测量结构包括两个或更多电极，用于进行已处理的生物样品的电气测量或ECL测量。例如，Martinez-Duarte等或Kim等的测量结构可并入到盒中。
示例还可仅具有电极。例如，在电化学检测结构中，电极可用于测量由于酶促反应引起的电流。
在另一实施例中，盒还包括过量流体室，其经由流体连接连接到等分室。流体连接包括流体连接入口。相比管道出口，流体连接入口更远离旋转轴线。这可能是有益的，因为这意味着，在等分室中的流体的最大水平低于管道出口。
在另一方面中，本发明提供自动分析机，其被构造成用于接收根据实施例的盒。自动分析机包括盒旋转器、测量系统、和配置成用于控制自动分析机的控制器。
控制器被配置或编程为控制盒旋转器以控制盒的旋转速率，以使用流体结构将生物样品处理成已处理的生物样品。控制器进一步被配置或编程为控制盒旋转器，以控制盒的旋转速率，以将流体从流体室经由第一管道输送到等分室。
控制器进一步被配置或编程为控制盒旋转器，以迫使贮存器中的流体流入第二管道中并且第一次填充计量室。控制器进一步被配置或编程为控制盒旋转器以增大盒的旋转速率，以将流体的第一部分从计量室转移通过阀并且将第一剩余部分转移回到等分室中。控制器进一步被配置或编程为控制盒旋转器，以降低盒的旋转速率，以迫使贮存器中的流体流入第二管道中并且第二次填充计量室。
控制器进一步被配置或编程为控制盒旋转器以增大盒的旋转速率，以将流体的第二部分从计量室转移通过阀并且将第二剩余部分转移回到等分室中。控制器进一步被配置或编程为控制测量系统，以使用测量结构进行测量。
应当理解，本发明的上述实施例中的一个或多个可以组合，只要组合的实施例不相互排斥。
附图说明
在下文中，仅通过示例参考附图更详细地解释本发明的实施例，在附图中：
图1示出用于进行流体的多个等分部分的流体元件；
图2示出计量室的横截面视图；
图3示出并入了流体元件的盒的示例；
图4示出使用图1的流体元件进行分配流体的方法的部分；
图5进一步示出使用图1的流体元件进行分配流体的方法的部分；
图6进一步示出使用图1的流体元件进行分配流体的方法的部分；
图7进一步示出使用图1的流体元件进行分配流体的方法的部分；
图8进一步示出使用图1的流体元件进行分配流体的方法的部分；
图9进一步示出使用图1的流体元件进行分配流体的方法的部分；
图10进一步示出使用图1的流体元件进行分配流体的方法的部分；
图11示出自动分析机的示例；以及
图12示出流程图，其示出操作图11的自动分析机的方法。
具体实施方式
在这些图中类似标记的元件要么是等效元件要么执行相同的功能。如果功能等效的话，则先前已经讨论的元件将不必然在后面的图中讨论。
对于异质免疫化学测定，常常需要洗涤缓冲剂来进行分离或者洗涤步骤以提高测试灵敏度和可重现性。对于临床化学测试，常常需要缓冲剂以用于样品稀释或生物化学反应。根据德国医学协会指南（RiliBAK）床旁护理（POC）一次性用品的指导方针，所有液体试剂必须预储存在一次性用品上。从这样的预储存容器，所释放的流体体积通常立即释放。如果流体体积必须分成若干等分部分，则需要复杂的占用空间的微流体结构。该空间占用常常阻碍将用于操纵板（panel）的平行微流体结构实施成微流体一次性用品。
而且，通常用于盘样式一次性用品的阀如虹吸管、几何阀或疏水阀能够仅使用一次，或者虹吸管的特定变型能够使用若干次，但是在互连室中的流体体积通过阀完全地转移，而没有将体积分成若干等分部分的可能性。因此，利用现有技术阀，不可能将来自预储存容纳件的流体体积释放到特征在于虹吸管阀的微流体腔中且将该体积分成若干等分部分。
几何阀的缺陷是：在减小的表面张力是可能的情况下，不存在对流体的控制。这对于洗涤缓冲剂尤其是真的。
使用疏水阀的缺陷是：在减小的表面张力是可能的情况下，不存在对流体的控制。这对于洗涤缓冲剂尤其是真的。疏水阀还具有它们只能使用一次的缺陷。
现有技术虹吸管的缺陷在于现有技术虹吸管只能填充一次。在这之后残留在虹吸管中的气泡已用于抑制虹吸管的第二填充。而且，虹吸管将位于虹吸管的径向朝内处的全部流体体积从上游室转移到下游流体元件中。
图1示出若干流体部件100。流体部件100是构成盘的流体部件的部分。存在旋转轴线，标记为102。同样在附图中示出的是流体室104的一部分。流体室或者设计为用于接收流体，或者用于具有贮存器，其经由通向等分室108的流体室管道106提供流体。在该示例中，等分室108是井形的。存在第二管道110，其连接等分室108与计量室112。第二管道110具有管道入口114和管道出口116。管道入口114通向等分室108，且管道出口116通向计量室112。相比第二管道的管道出口116，管道入口114更远离旋转轴线102。
计量室112经由管道120连接到下游流体元件122。在该示例中，在管道120和下游流体元件122之间存在阀121。在该示例中，阀121是毛细管阀。阀121可以以不同方式实施。在一些实施例中，管道120可起着毛细管阀的作用。在一些实施例中，管道可在相同位置中连接，且代替地可使用可控微型阀。可控微型阀可放置在计量室112和管道120之间或在管道120和下游流体元件122之间。
扩展室124被示出为与计量室112的上部边缘126接界。存在通气口128，其使扩展室124通风。在计量室112和扩展室124之间的整个边界是打开的。这可帮助减小在计量室112中气泡形成的几率。在一些示例中，扩展室124可具有大于计量室112的厚度的厚度。然后可使用毛细管力以将流体保持在计量室112中。标记为130的虚线以及还有A-A示出计量室112的横截面视图的位置。该横截面视图在图2中示出。等分室108能够被示出为还具有通气口128。围绕管道入口114的区域在该实施例中为漏斗形。还可注意到，等分室108被示出为不具有尖锐边缘。当盘减速时，尖锐边缘的缺乏帮助便于流体从等分室108运动到管道入口114。
等分室108还被示出为具有到流体连接134的连接，流体连接134通向过量流体室132。流体连接134具有流体连接入口136。流体连接入口136限定在等分室108中的最大流体水平。相比管道出口116，在等分室108中的最大流体水平更远离旋转轴线102。在该示例中，流体连接134连接到过量流体室132。阀或毛细管阀的使用是可选的。过量流体室被示出为具有通气口128，且其还连接到失效安全室140。当流体流入过量流体室132中时，填充失效安全室140。失效安全室140可用于光学指示流体是否已经进入过量流体室132。例如，在使用期间，如果失效安全室140未被填充，则其可指示等分室108没有适当地填满流体。
图2示出在图1中标记为130的剖面A-A的横截面视图200。在该图中，能看到盒的主体202。在主体202中存在用于计量室112的开口。在该示例中，盒的主体202通过注射模塑制成。盒的主体由盖208和支撑结构210组装。
在计量室的远端处，能够看到到阀121中的入口。计量室112能够视为被分成若干不同的区域。在边缘上存在两个侧壁区域204。在两个侧壁区域或两个侧区域之间是中心区域206。侧壁204区域远离中心区域206变得更狭窄或者逐渐变细。这导致在该区域中计量室112的尺寸的变窄。相比在中心区域206中，毛细作用可因此在侧壁区域204中更高。这可导致计量室112在中心区域206之前首先用流体填充侧壁区域。这可具有如下益处，即，当用流体填充计量室112时，使用形成或捕获在计量室112中的若干气泡。
图3示出流体部件100到盒300中的集成。盒300是扁平且盘状的，且被示出为具有旋转轴线102。存在流体室104，其适于或可操作用于接收流体。填充有流体307的流体贮存器306在该示例中利用能刺穿密封件308密封，且在流体室104的壁上存在刺穿元件310。流体贮存器具有若干接合表面或贮存器打开元件312，其可手动或由诸如致动器的器械操纵，这导致能刺穿密封件308接触刺穿元件310。这然后导致流体室104填充有流体307。流体室104被示出为连接到第一管道106。第一管道106连接到等分室108。当盒300围绕旋转轴线102旋转时，离心力迫使流体307通过管道106。这然后导致等分室108填充有流体307。
等分室108被示出为连接到第二管道110，其通向如在图1中所示的计量室112。在该示例中，等分室108以平面状样式布置成与盘的平面对准。旋转轴线垂直于该平面。过量流体容器132附接到等分室108。这是可选元件。
计量室112被示出为经由管道120连接到下游流体元件122。然而存在定位在计量室112和管道120之间的阀121。下游流体元件122是用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构336的部分。
流体结构336包括若干流体元件338，其通过各种管道和虹吸管340连接。在流体结构336内还存在若干通气口342。在该示例中，存在开口346，其使得生物样品能够放置到流体结构336中。还存在罩盖348，其用于关闭和密封开口346。流体结构336还包括测量结构344，其允许使用测量系统在生物样品上进行测量。
测量系统可例如为用于在已处理的生物样品上进行测量的光学系统、电气系统或两个系统的组合。
生物样品的处理能够通过控制围绕旋转轴线的旋转速率和持续时间来受控。虹吸管340被设计为使用毛细作用自动地填充。然而，围绕旋转轴线102充分大的旋转速率将产生离心力，其将对抗毛细作用。因此，通过控制旋转速率和特定速率下的旋转的持续时间，能够控制生物样品的处理。在典型的使用中，生物样品可放置到入口346中，且系统的旋转速率可被控制。然后，在某个时刻，致动器或其他机械装置用于操纵贮存器打开元件，且导致刺穿元件310刺穿能刺穿密封件308。然后旋转能够迫使流体进入等分室，且各种旋转速率可用于使用盒300进行多个等分。
图4-10示出流体部件100可如何用于进行流体到下游流体元件122的多次等分。
首先，在图4中，流体已经添加到流体室104。盒然后围绕旋转轴线102旋转。这迫使流体307行进通过第一管道106到等分室108中。流体307然后利用流体填充等分室108和第二管道110的对应径向朝外部分。
图5示出正在以如在图4中所示的相同速率和相同方向400旋转的盒。在图5中，所有流体已经从流体室104排出。流体307能够被示出为填充第二管道110和等分室108到通过流体连接入口136设置的最大流体水平500。过量流体307能够被示出为填充到过量流体室132和失效安全室140中。
接下来在图6中，盘停止或减慢其旋转速率。在第二管道110和计量室112中的毛细作用被示出为开始将流体吸入计量室112中。流体307首先填充计量室112的周边或边缘。这帮助防止气泡在计量室112内的形成或粘附。当盒迅速减速时，流体307的惯性还可帮助其进入计量室112。
接下来在图7中，盒被示出为仍然静止或处于减小的旋转速率，且计量室112利用流体307完全填充。盒或盘可仍然被认为是静止的。
图8示出与如在图7中所示的相同视图，除了已经在计量室112中绘出虚线800外。在计量室112中的该线800将在计量室中的流体分成若干部分（part）或部分（portion）。从线800径向朝内（更接近旋转轴线102）的流体体积的一部分或整个流体体积804可流动回到贮存器中。径向朝外的部分（更远离旋转轴线102）或部分802可转移到下游流体元件122中。径向朝内部分804能够称为流体的剩余部分，且径向朝外部分802能够称为流体802的转移到下游流体元件122中的部分。流体802的体积为等分部分。
接下来在图9中，盘开始加速且围绕方向400旋转。盘例如可以以在图1和图2中示出的速率旋转。盘加速：这导致毛细管阀121打开。流体804的剩余部分被转移回等分室108。流体802的部分处于被转移到下游流体元件122的过程中。流体的下降能够从管120滴落看出。
接下来在图10中，能够看到，流体体积802已经完全转移到下游流体元件122，且在图10中不再可见。流体804的剩余部分已经被转移到等分室108中且与流体307混合。完成第一等分步骤：该过程可从图6再次重复，且可重复直到在等分室108中的流体体积307小于计量室112的体积为止。
图11示出自动分析机的示例。自动分析机1100适于接收盒300。存在盒旋转器1102，其可操作用于围绕旋转轴线102旋转盒300。盒旋转器1102具有附接到夹持件1106的马达，夹持件1106附接到盒的部分1108。盒300还被示出为具有测量或透明结构1110。盒300能够旋转成使得测量结构1110在测量系统1112的前面，测量系统1112能够例如在已处理的生物样品上进行光学测量。如先前所示的致动器1111也在该图中示出，其能够用于打开在盒100中的流体贮存器。在一些示例中，致动器可利用带有配量针的分配器替换，用于填充盒300的流体室。
致动器1111、盒旋转器1102、和测量系统1112被示出为都连接到控制器的硬件接口1116。控制器包含处理器1118，其与硬件接口1116、电子储存器1120、电子存储器1122和网络接口1124连通。电子储存器1120具有机器可执行指令，其使得处理器1118能够控制自动分析机1100的操作和功能。电子储存器1120被示出为包含测量值1132，其在通过处理器1118执行指令1130时获得。网络接口1124使得处理器1118能够经由网络接口1126发送测量值1132到实验室信息系统1128。
图12示出流程图，其示出操作图11的自动分析机1100的方法。首先在步骤1200中，指令1130导致处理器1118控制盒旋转器，以控制盒的旋转速率，从而使用流体结构将生物样品处理成已处理的生物样品。接下来在步骤1202中，指令1130导致处理器1118控制盒旋转器1102，以控制盒的旋转速率，从而经由第一管道将流体从流体室输送到等分室。接下来在步骤1204中，指令1130导致处理器1118控制盒旋转器，以迫使在贮存器中的流体流入第二管道且第一次填充计量室。接下来在步骤1106中，指令1130的执行导致处理器1118控制盒旋转器1102，以增大盒的旋转速率，从而将流体的第一部分从计量室转移通过阀，并且将第一剩余部分转移回到等分室中。接下来在步骤1208中，指令1130的执行导致处理器1118控制盒旋转器1102，以降低盒的旋转速率，从而迫使在贮存器中的流体流入第二管道，且第二次填充计量室。接下来在步骤1210中，指令1130的执行导致处理器控制盒旋转器，以增大盒的旋转速率，从而将流体的第二部分从计量室转移通过阀，并且将流体的第二剩余部分转移回到等分室中。最后在步骤1212中，指令1130的执行导致处理器1118控制测量系统1112，以使用测量结构进行测量。
附图标记的列表
100 流体部件
102 旋转轴线
104 流体室
106 流体室管道
108 等分室
110 第二管道
112 计量室
114 管道入口
116 管道出口
120 管道
121 阀
122 下游流体元件
124 扩展室
126 上部边缘
128 通气口
130 剖面A-A
132 过量流体室
134 流体连接
136 流体连接入口
140 失效安全室
200 横截面视图A-A
202 盒的主体
204 侧壁
206 中心区域
208 盖
210 支撑结构
300 盒
306 带有流体的流体贮存器
307 流体
308 能刺穿密封件
310 刺穿元件
312 接合表面或贮存器打开元件
336 流体结构
338 流体元件
340 虹吸管
342 通气口
344 测量结构
346 开口
348 罩盖
400 箭头
500 最大流体水平
800 分界线
802 流体的部分
804 流体的剩余部分
1100 自动分析机
1102 盒旋转器
1106 夹持件
1108 盒的部分
1110 测量结构
1111 致动器
1112 测量系统
1116 硬件接口
1118 处理器
1120 电子储存器
1122 电子存储器
1124 网络接口
1126 网络连接
1128 实验室信息系统
1130 可执行指令
1132 测量值
1200 控制盒的旋转速率以使用流体结构将生物样品处理成已处理的生物样品；
1202 控制盒的旋转速率以经由第一管道将流体从流体室输送到等分室；
1204 控制盒旋转器，以允许在等分室中的流体流入第二管道中并且第一次填充计量室；
1206 增大盒的旋转速率，以将流体的第一部分从计量室转移通过阀，并且将第一剩余部分转移回到等分室中；
1208 降低盒的旋转速率，以允许在贮存器中的流体流入第二管道中，并且第二次填充计量室；
1210 增大盒的旋转速率，以将流体的第二部分从计量室转移通过阀，并且将第二剩余部分转移回到等分室中；以及
1212 使用测量结构进行测量。

Claims (16)

1.一种使用盒（300）进行已处理的生物样品的测量的方法，其中，所述盒可操作用于围绕旋转轴线（102）旋转，其中，所述盒包括：
- 用于接收流体（307）的流体室（104）；
- 等分室（108）；
- 连接所述流体室和所述等分室的第一管道（106）；
- 计量室（112），其中，所述计量室可操作用于使用毛细作用导致流体填充所述计量室，其中，所述计量室具有侧壁区域（204）和中心区域（206），其中，所述侧壁区域在所述计量室的横截面视图（200）中比所述中心区域更窄，其中，靠近所述计量室的所述侧壁区域的毛细作用大于在所述计量室的所述中心区域中的毛细作用；
- 连接所述计量室与所述等分室的第二管道（110），其中，所述第二管道包括在所述等分室中的管道入口（114），其中，所述第二管道还包括在所述计量室中的管道出口（116），其中，相比所述管道入口，所述管道出口更接近所述旋转轴线，其中，所述第二管道可操作用于使用毛细作用导致流体流动到所述计量室；
- 下游流体元件（122），其中，所述下游流体元件经由阀（121）连接到所述计量室；
- 用于将生物样品处理成所述已处理的生物样品的流体结构（336），其中，所述流体结构包括所述下游流体元件，其中，所述下游流体元件流体地连接到所述流体结构，其中，所述流体结构包括测量结构（344），用于实现所述已处理的生物样品的测量，其中，所述流体结构被构造成用于接收所述生物样品；
- 连接到所述计量室的通气口（128），其中，相比所述计量室，所述通气口更靠近所述旋转轴线，
其中，所述方法包括如下步骤：
- 将所述生物样品放置到所述流体结构中；
- 控制（1200）所述盒的旋转速率，以使用所述流体结构将所述生物样品处理成所述已处理的生物样品；
- 用所述流体填充所述流体室；
- 控制（1202）所述盒的旋转速率，以经由所述第一管道将所述流体从所述流体室输送到所述等分室；
- 降低（1204）所述盒的旋转速率，以允许在所述等分室中的所述流体流入所述第二管道中且第一次填充所述计量室；
- 增大（1206）所述盒的旋转速率，以将所述流体的第一部分从所述计量室转移通过所述阀，并且将第一剩余部分转移回到所述等分室中；
- 降低（1208）所述盒的旋转速率，以允许在等分室中的所述流体流入所述第二管道中且第二次填充所述计量室；
- 增大（1210）所述盒的旋转速率，以将所述流体的第二部分从所述计量室转移通过所述阀，并且将第二剩余部分转移回到所述等分室中；以及
- 使用所述测量结构以及使用测量系统进行（1212）所述测量。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，增大所述盒的旋转速率以将所述流体的所述第一部分从所述计量室转移通过所述阀的所述步骤包括：增大所述盒的旋转速率到第一旋转速率，以将所述流体的所述第一剩余部分转移回到所述等分室，并且增大所述盒的旋转速率到第二旋转速率，以将所述流体的所述第一部分从所述计量室转移通过所述阀；和/或
其中，增大所述盒的旋转速率以将所述流体的第二部分从所述计量室转移通过所述阀的所述步骤包括：增大所述盒的旋转速率到所述第一旋转速率，以将所述流体的所述第二剩余部分转移回到所述等分室，并且增大所述盒的旋转速率到所述第二旋转速率，以将所述流体的所述第二部分从所述计量室转移通过所述阀。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述侧壁区域可操作用于在所述中心区域之前用流体填充，以防止气泡在所述计量室中的形成和/或附着。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述等分室具有上部部分和下部部分，其中，相比所述下部部分，所述上部部分更接近所述旋转轴线，其中，所述计量室具有上部分，其中，所述计量室具有下部分，其中，相比所述计量室的下部分，所述计量室的上部分更接近所述旋转轴线，其中，所述管道出口在所述计量室的所述上部分内，并且其中，所述管道入口在所述等分室的所述下部部分内。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述计量室具有计量室表面，其中，所述计量室表面是圆形的。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所述计量室中的所述毛细作用大于在所述第二管道中的所述毛细作用。
7.一种用于自动分析机（1100）的盒（300），其中，所述盒可操作用于围绕旋转轴线（102）旋转，其中，所述盒包括：
- 用于接收流体（307）的流体室（104）；
- 等分室（108）；
- 连接所述流体室和所述等分室的第一管道（106）；
- 计量室（112），其可操作用于使用毛细作用导致流体填充所述计量室，其中，所述计量室具有侧壁区域（204）和中心区域（206），其中，所述侧壁区域在横截面视图（200）中比所述中心区域更窄，其中，靠近所述计量室的所述侧壁区域的毛细作用大于在所述计量室的所述中心区域中的毛细作用；
- 连接所述计量室与所述等分室的第二管道（110），其中，所述第二管道包括在所述等分室中的管道入口（114），其中，所述第二管道还包括在所述计量室中的管道出口（116），其中，相比所述管道入口，所述管道出口更接近所述旋转轴线，其中，所述第二管道可操作用于使用毛细作用导致流体流动到所述计量室；
- 下游流体元件（122），其中，所述下游流体元件经由阀（121）连接到所述计量室；
- 用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构（336），其中，所述流体结构包括所述下游流体元件，其中，所述下游流体元件流体地连接到所述流体结构，其中，所述流体结构包括测量结构（344、1110），用于实现所述已处理的生物样品的测量，其中，所述流体结构被构造成用于接收所述生物样品；以及
- 通气口（128），其中，所述通气口连接到所述计量室，其中，相比所述计量室，所述通气口更靠近所述旋转轴线。
8.根据权利要求7所述的盒，其中，所述等分室具有上部部分和下部部分，其中，相比所述下部部分，所述上部部分更接近所述旋转轴线，其中，所述计量室具有上部分，其中，所述计量室具有下部分，其中，相比所述计量室的下部分，所述计量室的上部分更接近所述旋转轴线，其中，所述管道出口在所述计量室的所述上部分内，并且其中，所述管道入口在所述等分室的所述下部部分内。
9.根据权利要求7或8中的任一项所述的盒，其中，所述计量室具有计量室表面，其中，所述计量室表面是圆形的。
10.根据权利要求7或8所述的盒，其中，在所述计量室中的所述毛细作用大于在所述第二管道中的所述毛细作用。
11.根据权利要求7或8所述的盒，其中，所述盒还包括扩展室，其中，所述通气口在所述扩展室内，其中，所述扩展室连接到所述计量室，其中，在所述计量室中的毛细作用大于在所述扩展室中的毛细作用，其中，相比所述计量室，所述扩展室更靠近所述旋转轴线。
12.根据权利要求11所述的盒，其中，相比所述等分室，所述扩展室更接近所述旋转轴线。
13.根据权利要求7或8所述的盒，其中，所述测量结构包括两个或更多电极和/或光学测量结构。
14.根据权利要求7或8所述的盒，其中，所述盒还包括填充有所述流体的贮存器，并且其中，所述贮存器被构造成用于被打开并且用于将所述流体转移到所述流体室。
15.根据权利要求7或8所述的盒，其中，所述盒还包括经由流体连接（134）连接到所述等分室的过量流体室，其中，所述流体连接包括流体连接入口（136），并且其中，相比所述第二管道（110）的所述管道出口（116），所述流体连接入口更远离所述旋转轴线。
16.一种自动分析机，其被构造成用于接收根据权利要求7至15中的任一项所述的盒，其中，所述自动分析机包括盒旋转器（1102）、测量系统（1112）和配置成控制所述自动分析机的控制器（1118），其中，所述控制器被配置成：
- 控制（1200）所述盒旋转器以控制所述盒的旋转速率，从而使用所述流体结构将所述生物样品处理成所述已处理的生物样品；
- 控制（1202）所述盒旋转器以控制所述盒的旋转速率，从而将所述流体从所述流体室经由所述第一管道输送到所述等分室；
- 控制（1204）所述盒旋转器，以允许在所述等分室中的所述流体流入所述第二管道中，并且第一次填充所述计量室；
- 控制（1206）所述盒旋转器以增大所述盒的旋转速率，从而将所述流体的第一部分从所述计量室转移通过所述阀，并且将第一剩余部分转移回到所述等分室中；
- 控制（1208）所述盒旋转器以降低所述盒的旋转速率，从而允许在所述等分室中的所述流体流入所述第二管道中，并且第二次填充所述计量室；
- 控制（1210）所述盒旋转器以增大所述盒的旋转速率，从而将所述流体的第二部分从所述计量室转移通过所述阀，并且将第二剩余部分转移回到所述等分室中；以及
- 控制（1212）所述测量系统，以使用所述测量结构进行所述测量。
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