CN106660041B - 用于分析生物样品的可旋转盒 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种盒（100），其可操作以围绕旋转轴线（102）旋转，以用于自动分析机（1400）。盒包括：用于接收流体（107）的流体室（104）；等分室（116）；连接流体室和等分室的管道（114）；下游流体元件（134）；用于将流体从等分室虹吸到下游流体元件的虹吸管（114）；用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构（136）；以及用于实现已处理的生物样品的测量的测量结构（144、1410）。虹吸管包括在等分室中的虹吸管入口（128），其中，虹吸管还包括在下游流体元件中的虹吸管出口（133），其中，虹吸管包括弯曲部（120），其中，该弯曲部是虹吸管最接近旋转轴线的部分，其中，虹吸管入口始于弯曲部，其中，虹吸管入口延伸到等分室的下部部分。这使得流体的多个等分部分能够通过虹吸管从等分室移除。

Description

用于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（其允许参与元件所需的多种形式运动）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，必须预先进行洗涤步骤，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模塑技术或热冲压产生。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测量的方法、用于自动分析机的盒以及自动分析机。实施例在从属权利要求中给出。测量可例如为光学测量或电气测量。
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包含如从有机体取得的样品衍生的、拷贝的、复制的或重制的化学产品。
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管道。管道被构造成或可操作用于将流体从流体室转移到等分室。在一些示例中，等分室相比流体室更远离旋转轴线。在这种情况下，管道可简单地为连接等分室和流体室的通道。在其他示例中，管道可为虹吸管，且可用于将流体从流体室转移到等分室。
盒还包括下游流体元件。下游流体元件被认为在等分室的流体地下游处。盒还包括虹吸管，以将流体从等分室虹吸到下游流体元件。虹吸管包括在等分室中的虹吸管入口。虹吸管还包括在下游流体元件中的虹吸管出口。虹吸管包括弯曲部，其中，弯曲部是虹吸管的最靠近旋转轴线的部分。
虹吸管入口始于弯曲部处，但也延伸到等分室的下部部分。下部部分相比弯曲部更远离旋转轴线。虹吸管入口具有几何尺寸，其允许流体通过毛细作用进入并填充虹吸管，且因此在功能上为虹吸管结构的一部分。相比在虹吸管入口的流体地下游处的虹吸管部分，虹吸管入口延伸到等分室中。等分室具有邻近于虹吸管入口的最小宽度。虹吸管入口具有虹吸管入口宽度。虹吸管的其他部分能够具有小于虹吸管入口宽度的尺寸，以改善毛细流动。
虹吸管入口宽度小于等分室邻近于虹吸管入口的最小宽度。该最小宽度简单地是在邻近于虹吸管入口的等分室中所测量的最小宽度。例如，在许多示例中，盒是扁平且盘状的，且各种室和流体元件使用平面形状构造。然而，这不是必要的，例如当沿轴向方向测量时，等分室能够具有变化的宽度。邻近于虹吸管入口的最小宽度是等分室在邻近于虹吸管入口进入到等分室中处的最小宽度。可能存在更大的邻近于虹吸管入口的等分室的其他部分；然而，最小宽度是等分室邻近于虹吸管入口的最小宽度。等分室的最小宽度足够大，以便在等分室内不存在毛细流动。
盒还包括用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构。用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构包括或流体地连接到下游流体元件。如在本文中使用的流体地连接包含路径、通道或使得流体能够在两个或更多流体元件之间输送或转移的另一流体连接。
下游流体元件是流体元件，其是用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构的部分或者流体地连接到该流体结构。流体结构包括用于实现已处理的生物样品的测量的测量结构。流体结构被构造成用于接收生物样品。
该方法包括将生物样品放置到流体结构中的步骤。例如可存在接受器或用于存放生物样品的位置（例如，样品端口）。该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。例如，盒可以围绕旋转轴线以不同的速率旋转不同的持续时间以进行处理。该方法还包括用流体填充流体室。在一些示例中，这可意味着，将流体从外部源存放到流体室中。在其他示例中，在流体室内或连接到流体室的流体贮存器可以被打开，且因此用流体填充流体室。
该方法还包括控制盒的旋转速率以通过管道将流体从流体室输送到等分室的步骤。例如，如果等分室相比流体室更远离旋转轴线，则盒能够简单地以足够大的速率围绕旋转轴线旋转，且离心力将迫使流体径向朝外通过管道且进入等分室中。该方法还包括控制盒的旋转速率以将流体的第一部分从等分室转移到下游流体元件的步骤。虹吸管的虹吸管宽度可选择成使得，在虹吸管中的流体的毛细作用导致其从等分室自动地转移到虹吸管中，且通过毛细作用填充虹吸管。在虹吸管出口和下游流体元件之间的通路可形成为毛细管截止阀，使得在虹吸管中的毛细管力防止流体被转移到下游流体元件中。如果仅施加超过在虹吸管中的毛细管力（和表面张力）的离心力，则流体能够被输送到径向朝外定位的下游流体元件中。
如本文中使用的毛细管截止阀是一种阀或结构，其使用流体的毛细管力来防止流体流动通过毛细管截止阀。例如，具有足够小的直径的管将吸入流体至其中，且毛细管力将防止流体从管流出。对于该管的情况，管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。
以足够的速率围绕旋转轴线旋转盒将导致离心力，离心力将抵消虹吸管的毛细作用。因此通过以足够的速率旋转盒，能够防止流体通过虹吸管从等分室到下游流体元件的转移。减慢旋转速率允许虹吸管的毛细作用以将流体吸入到虹吸管中并填充虹吸管。
该方法还包括控制盒的旋转速率，以将流体的第一部分从等分室转移到下游流体元件。盒的旋转速率的增大导致空气在弯曲部处进入虹吸管。通常，当虹吸管正在转移流体时，其可仅使用一次。应当注意，空气能够在弯曲部处直接进入虹吸管，这是因为虹吸管入口从弯曲部一直延伸到等分室的下部部分。
使弯曲部暴露使得空气能够在此处进入。由于增大盒的旋转速率而产生的增大的离心力作用在位于弯曲部的径向朝外处的虹吸管的两个“臂”上。包含在虹吸管中的流体被径向朝外输送。包含在弯曲部和等分室之间的虹吸管臂中的流体部分被输送回到等分室中。包含在弯曲部和流体下游元件之间的虹吸管臂内的流体部分被输送到下游流体元件中。因为暴露的弯曲部使得空气能够在虹吸管的弯曲部处进入，所以空气能够进入虹吸管的两个臂中，其分离两个流体部分。虹吸管将被清除流体且然后可再次使用。这具有将计量的量的流体从等分室转移到流体下游元件的优势。
该方法还包括控制盒的旋转速率，以将流体的至少第二部分从等分室转移到下游流体元件。在该步骤中，旋转速率可再次减慢，从而使得在虹吸管内的毛细作用能够克服离心力。这导致再次用来自等分室的流体的第二部分填充虹吸管。该方法还包括控制盒的旋转速率增大并且将流体的第二部分转移到下游流体元件，如先前所述。盒的旋转速率的增大还导致空气再次在弯曲部处进入虹吸管，且分离包含在虹吸管的相应臂中的两个流体部分。该过程能够重复多次，从而导致多个流体部分以受控方式的随后转移。
因为限定了在弯曲部和流体下游元件之间的虹吸管臂的容积，所以该方法还能够用于计量在每个随后步骤中输送到下游流体元件中的流体部分。
该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。应当注意，该方法的第一步骤是将生物样品放置到流体结构中并且最后的步骤是进行测量。然而，该方法中的其他步骤可以以不同的顺序进行，且各个步骤可进行多于一次。
该方法可具有的优势是流体能够从等分室多次转移到下游流体元件。
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。然而，气孔在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，即使得具有从弯曲部延伸到等分室的下部部分的虹吸管入口。该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必须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，毛细管必须被排干/排空，且其后被再次填充。由于毛细管的壁仍然是湿的，所以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，流体沿着湿的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相对通道壁上的流体接触。这导致气泡的形成，该气泡堵塞通道。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。
所进行的实验表明长毛细管无法在重复的等分步骤中可靠地使用。带有单个长毛细管和靠近弯曲部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。相比之下且根据我们的发明，使虹吸管入口从弯曲部延伸到等分室的下部部分提供大的区域，在该区域中，空气能够从虹吸管移除到等分室中。进一步，虹吸管入口的毛细管通道由三个壁而不是四个组成。因此，最小化沿着虹吸管壁伸出的流体与在相对虹吸管壁上伸出的流体接触以形成气泡的可能性。两种效应都显著地减小虹吸管将被气泡堵塞的可能性。
带有从弯曲部延伸到等分室的下部部分的虹吸管入口的虹吸管通过缩短在每个等分步骤中待填充的毛细管的长度来实现连续的等分步骤。该虹吸管被分成两个部分：径向朝内引导的部分和在径向朝内位置处的弯曲部的一部分，其特征例如在于仅三个通道壁。通道的该部分（其为虹吸管入口）因此在其整个长度上从等分室的下部部分连接到上部部分。换言之：虹吸管入口通向等分室，且形成带有仅三个邻接壁的“敞开”的毛细管结构。这样的带有三个壁或者带有从弯曲部延伸到等分室的下部部分的通道入口的通道显著减小了气泡形成的可能性。这增大了再填充毛细管以进行连续的等分过程的几率。虹吸管的径向朝外引导的臂的特征在于四个壁。由于仅毛细管的该部分由四个壁组成的事实，所以缩短了毛细管（在其中气泡形成以更高的可能性发生）的长度。
上文描述假定虹吸管具有矩形或正方形剖面。上述论证参照适用于具有其他剖面的虹吸管。例如，虹吸管可具有圆形或椭圆形的剖面，其具有沿着形成虹吸管入口的壁的敞开区段。
在一些示例中，测量是光学测量。测量可包括但不限于：光度测定透射测量、光的散射的测量，化学发光、荧光、全内反射荧光（TIRF）以及电化学发光（ECL）测量。
在一些示例中，测量结构可以是或包括透明结构。
在另一实施例中，盒在其旋转时是水平的。将盒放置在水平位置中等同于将旋转轴线放置在垂直位置中。
在另一实施例中，测量结构是透明结构。透明结构可例如为窗。透明结构还可为光学透明的。在另一示例中，透明结构具有多于一个的透明和/或光学部件。例如，在一侧，容器的一个面，可存在窗，且在另一侧可存在镜子。光学透明结构可例如为在盒的一侧或全部两侧中的孔。透明结构还可包括光学过滤器。透明结构还可包含在可见光范围之外（诸如在近红外线或近紫外线范围中）是透明的。如在本文中使用的光学测量还可包含在近红外线或近紫外线范围中的测量。在其他示例中，光学透明可排除近红外线或近紫外线范围。
在其他示例中，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。
在其他示例中，光学透明可排除近红外线或近紫外线。
流体结构可以是微流体结构。
应当注意，将生物样品处理成已处理的生物样品以及将流体从等分室等分到下游流体元件没有任何特定顺序，且等分可在该方法的执行期间多次发生。
在另一方面，本发明提供一种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管道。盒还包括下游流体元件。盒还包括虹吸管，其用于将流体从等分室虹吸到下游流体元件。虹吸管包括在等分室中的虹吸管入口。虹吸管还包括在下游流体元件中的虹吸管出口。虹吸管包括弯曲部。弯曲部是虹吸管最接近旋转轴线的部分。虹吸管入口始于弯曲部。虹吸管入口延伸到等分室的下部部分。下部部分相比弯曲部更远离旋转轴线。等分室具有邻近于虹吸管的最小宽度。虹吸管具有虹吸管宽度。虹吸管宽度小于最小宽度。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。流体结构还包括下游流体元件。流体结构包括用于实现已处理的生物样品的测量的测量结构。流体结构被构造成用于接收生物样品。例如，流体结构可具有接受器或室，生物样品被放置到接受器或室中。
在另一实施例中，等分室的下部部分是距旋转轴线最远的等分室的区域或点。
在另一实施例中，等分室包括最低点。最低点是等分室的距旋转轴线最远的位置。虹吸管入口延伸到最低点。在该示例中，虹吸管入口从弯曲部一直延伸到等分室的最低点。这可是有益的，因为被包含在等分室中的几乎全部流体都能够在多个等分步骤中转移到下游流体元件。仅被包含在弯曲部和虹吸管入口之间的虹吸管臂中的流体体积不能转移到下游流体元件中，因为该流体体积将总是被转移回到等分室中。
在一些示例中，虹吸管入口的径向宽度大于等分室的径向宽度的一半。径向宽度是关于旋转轴线测量的两个点的差。等分室的径向宽度是在最接近旋转轴线的等分室的点和最远离旋转轴线的等分室的点之间的径向宽度。虹吸管入口的径向宽度是在最接近旋转轴线的虹吸管入口的点和最远离旋转轴线的虹吸管入口的点的径向宽度。
在另一示例中，虹吸管入口的径向宽度大于等分室的径向宽度的四分之一。在另一示例中，虹吸管入口的径向宽度大于等分室的径向宽度的四分之三。
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。还可能的是致动器可用于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，该设备可导致贮存器或附接到贮存器的机构的致动，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。
贮存器可例如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。刺穿结构可以是能够刺穿特定能刺穿密封件的任何结构，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，虹吸管可操作用于导致流体通过毛细作用进入且完全填充虹吸管。这例如可通过适当地选择虹吸管的虹吸管宽度以及其他几何尺寸被选定。然而这还取决于流体的特定组成和类型，特别是取决于其流变特性。
在另一实施例中，虹吸管宽度在100μm和500μm之间。这可能是有益的，因为在100μm和500μm之间是其中毛细作用将允许虹吸管自动地填充的典型尺寸。
在另一实施例中，虹吸管出口是毛细管截止阀。
在另一实施例中，测量结构包括两个或更多个电极。测量结构是电极或电化学发光系统。
在另一实施例中，测量结构包括透明结构。测量系统包括光学测量系统。
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，测量结构可以是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。
示例也可仅具有电极。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，等分室包括上部部分。相比下部部分，上部部分更接近旋转轴线。上部部分接触弯曲部。虹吸管入口通向上部部分和下部部分中。上部部分具有第一宽度。第一宽度是邻近于虹吸管入口的另一部分的宽度。下部部分具有第二宽度。第二宽度是邻近于虹吸管入口的下部部分的宽度。第二宽度大于第一宽度。虹吸管宽度小于第一宽度。
在另一实施例中，盒还包括连接到等分室的过量流体容器。在一些示例中，过量流体室可连接到等分室的下部部分。这可用于控制进入等分室并且能够被转移到下游流体室中的流体的总量。
在另一实施例中，等分室包括大气通气口或通气口。这可实现或辅助在等分室中的多个等分步骤。在一些实施例中，通气口在上部部分中。
在另一实施例中，虹吸管包括空气排出通道。如在本文中使用的空气排出通道包含小的通道或通道，其邻近于虹吸管且沿着虹吸管的长度被连接，用于将空气和/或和气泡从虹吸管的一个部分输送到虹吸管的另一部分。
在一个示例中，空气排出通道具有小于虹吸管的主要通道的特征尺寸或宽度。主要通道用于输送流体。例如，先前提到，虹吸管的直径或虹吸管宽度可在100μm和500μm之间。在该示例中，沿着虹吸管附接的空气排出通道将具有小于该尺寸的特征尺寸。虹吸管然后将具有宽度或直径为大约80-400μm的空气排出通道。
在另一示例中，空气排出通道具有特征尺寸或该空气排出通道与虹吸管的主要通道同样大小或比其更大。
在需要多于一个等分时，如果虹吸管能够清除其自身的流体且实现虹吸管的再使用，则靠近虹吸管的该额外通道或空气排出通道可能是有利的。
在另一方面，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、测量系统和配置成控制自动分析机的控制器。在一些示例中，自动分析机还可具有用于分配流体到盒的配量针，或者其还可具有致动器，其用于打开填充有流体的贮存器，贮存器连接到流体室。在一些示例中，操作人员将首先把生物样品放到盒中，且然后将盒安装到自动分析机中。在其他示例中，自动分析机可具有配量针，该配量针可允许将生物样品自动地放到盒中，或者还用流体填充流体室。自动分析机可包括流体填充装置，其用于用流体填充室。流体填充装置可通过配量针提供流体，或者使用如上所述的致动器打开贮存器。
控制器被配置或编程为通过控制盒旋转器来控制盒的旋转速率，以使用流体结构将生物样品处理成已处理的生物样品。控制器可进一步被配置或编程为用流体填充流体室。这例如可通过控制配量针系统或通过操纵致动器实现，该致动器导致贮存器将其流体排到流体室中。控制器进一步被配置或编程为通过控制盒旋转器来控制盒的旋转速率，以将流体从流体室经由管道输送到等分室。控制器进一步被配置成用于控制盒的旋转速率，以第一次用流体填充虹吸管。控制器进一步被配置或编程为通过控制盒旋转器来控制盒的旋转速率增大，以将虹吸管中的流体的第一部分转移到下游流体元件。盒的旋转速率的增大导致空气在弯曲部处进入虹吸管。该增大还迫使流体的第一部分通过虹吸管出口。在一些示例中，虹吸管出口可起着毛细管截止阀的作用。控制器进一步被配置或编程为控制盒的旋转速率，以第二次用来自等分室的流体填充虹吸管。这通过控制盒旋转器的控制器实现，且例如降低旋转速率。控制器进一步被配置或编程为控制盒的旋转速率增大，以将来自虹吸管的流体的第二部分转移到下游流体元件。盒的旋转速率的增大导致空气在弯曲部处进入虹吸管。旋转速率的增大还迫使流体的第二部分通过虹吸管出口。最后，控制器进一步被配置或编程为使用测量结构和测量系统进行测量。
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示出盒的示例；
图2示出使用图1的盒制作流体的多个等分部分的方法的一部分；
图3进一步示出使用图1的盒制作流体的多个等分部分的方法的一部分；
图4进一步示出使用图1的盒制作流体的多个等分部分的方法的一部分；
图5进一步示出使用图1的盒制作流体的多个等分部分的方法的一部分；
图6进一步示出使用图1的盒制作流体的多个等分部分的方法的一部分；
图7进一步示出使用图1的盒制作流体的多个等分部分的方法的一部分；
图8进一步示出使用图1的盒制作流体的多个等分部分的方法的一部分；
图9示出在流体室内的流体贮存器的示例；
图10示出打开的图9的流体贮存器；
图11示出在等分室和下游流体元件之间的虹吸管的顶视图；
图12示出图11的虹吸管的透视图；
图13示出图11的虹吸管的顶部横截面视图；
图14示出自动分析机的示例；
图15示出流程图，其说明操作图14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被完全地转移通过阀，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等分室转移到下游流体元件中。等分室可还称为上游室。
示例可具有如下优势：即，来自虹吸管的弯曲部中的通气口的空气或气泡将虹吸管中的该流体分成两个部分。每个部分均具有限定的体积。一个部分被转移到下游流体元件；另一部分被转移到上游室。通气口不像在现有技术系统中那样经由狭窄的通道连接到虹吸管。相反，通气口沿虹吸管的整个上升臂与其一直接触，其径向朝内指向虹吸管。虹吸管的上升臂是虹吸管与等分室接触的部分，且其在弯曲部和虹吸管的距旋转轴线最远的点之间。没有壁将通气口与虹吸管分离。因此，出现在虹吸管中的气泡能够最佳地转移到通气口中。这可实现虹吸管通气口的再填充。
图1示出盒100的示例。盒是扁平且盘状的，且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107的流体贮存器106在该示例中利用能刺穿密封件108密封，且在流体室104的壁上存在刺穿元件110。流体贮存器具有若干接合表面或贮存器打开元件112，其可手动或由诸如致动器的器械操纵，致动器导致能刺穿密封件108接触刺穿元件110。这然后导致利用流体107填充流体室104。流体室104示出为连接到管道114。管道114连接到等分室116。当盘100围绕旋转轴线102旋转时，离心力迫使流体107通过管道114。这然后导致利用流体107填充等分室116。
等分室116示出为连接到虹吸管118。在虹吸管118和等分室116之间存在边界128。这是虹吸管入口。虹吸管118包括弯曲状结构120，其是虹吸管118最接近旋转轴线102的部分。虹吸管118始终沿着整个边界128通向等分室116。在该示例中，虹吸管118能够视为从弯曲部一直延伸到等分室116的最低点122。最低点122是等分室116距旋转轴线102最远的点。然而，这仅仅是个示例。虹吸管118可具有不同设计，使得虹吸管不一直延伸到最低点122。在这种情况下，在使用期间，在等分室116内可能残留有一些流体107。在该示例中，等分室116被示出为具有下部部分124和上部部分126。在该示例中，等分室116以平面状方式布置成与盘的平面对准。旋转轴线垂直于平面。当沿着旋转轴线102测量时，上部部分126和下部部分124可具有不同的宽度。在等分室116的上部部分中存在通气口130。过量流体容器132附接到等分室116。该过量流体容器为可选元件。
虹吸管118被示出为具有到下游流体元件134中的虹吸管出口133。虹吸管出口133可起着毛细管截止阀的作用。下游流体元件134是用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构136的部分。虹吸管118将具有特征宽度或直径。虹吸管118的特征宽度或直径将小于等分室116沿着边界128的宽度。流体结构136包括若干流体元件138，这些流体元件由各种管道和虹吸管140连接。在流体结构136内还存在若干通气口142。在该示例中，存在开口146，其使生物样品能够被放置到流体结构136中。还存在罩盖148，其用于关闭和密封开口146。流体结构136还包括测量结构144，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控制。虹吸管118、140被设计为使用毛细作用自动地填充。然而，围绕旋转轴线102的足够大的旋转速率将产生与毛细管作用相对的离心力。因此，通过控制旋转速率和在特定速率下的旋转的持续时间，生物样品的处理以及流体从等分室116到下游流体元件134的流动能够被控制。在典型的使用中，生物样品可被放置到入口146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，并导致刺穿元件110刺穿能刺穿密封件108。然后旋转能够迫使流体进入等分室，并且各种旋转速率可用于使用盒100进行多个等分。
图2-8用于示范等分室116如何能够用于提供流体107的多个等分部分。在该示例中，罩盖148被拉开为处于敞开。然而，当盒正围绕旋转轴线102旋转时，罩盖148将是关闭的。
同样，在图2-8中，能刺穿密封件108被示出为还未破裂。事实上，密封件已破裂。
图2示出等分过程的开始。流体107已经排到等分室116中。流体107被示出为填充虹吸管118和等分室116的一部分。盘100正以足够大的速率围绕旋转轴线102旋转，使得离心力平衡在虹吸管118中的毛细作用，且流体107仍留在等分室116和虹吸管118的在等分室116附近的径向朝外部分中。流体107例如可以是洗涤缓冲剂或来自流体贮存器106的试剂。
接下来在图3中，盒的旋转速率减慢，且能够看到流体107运动通过虹吸管118到下游流体元件134。流体107不进入下游流体元件134，因为虹吸管出口133用作毛细管阀，从而在没有任何额外力的情况下防止流体107进入下游流体室136中。
在图4中，围绕旋转轴线102的旋转速率增大，且盒以更高的速率旋转。这导致增大的离心力，该离心力克服了在虹吸管118和下游室134之间的毛细管阀处的毛细管力，从而现在允许流体进入下游流体室134。当流体从虹吸管转移到下游流体室134中（并且还回到等分室116）时，气泡或一定量空气404在弯曲部120处进入。弯曲部120通向等分室116，所以空气能够在此处被迫进入。换言之，用于虹吸管的入口从弯曲部一直延伸到等分室的下部部分。因为弯曲部暴露于等分室中的空气，所以这使得气泡能够恰好在弯曲部处形成，并且这使得流体能够分成两个部分。
离心力然后将流体107分成流体的第一部分400和剩余部分402。离心力然后将第一部分400通过虹吸管出口133输送到下游流体元件134中，并将剩余部分402输送回到等分室116中。
图5示出在离心力已经推动流体的第一部分400至下游流体元件134中且剩余部分402已进入等分室116中之后的盒100。
图6、图7和图8示出可如何重复该过程。在流体的第一部分400已经消耗或使用后，接下来在图6中，减慢盒100的旋转速率。如先前在图3中示出的，毛细作用然后再次迫使流体107流入并填充虹吸管118。为了将流体的又一部分转移到下游流体室134中，围绕旋转轴线102的旋转速率然后再次增大，使得离心力将流体和虹吸管118分成两个部分，第二部分700和剩余部分402。在虹吸管中的流体的该分开先前在图4中图示。在图7中示出进行第二等分。只要在等分室116中存在流体107，该过程就可重复。
在流体700、402已经分开之后，它们看起来就像其在图8中那样。这示出在图5中示出的过程的重复。
图9更详细地示出图1的流体贮存器106和流体室104。
图10示出与图9相同的视图，除了接合表面或贮存器打开元件112已被致动，使得能刺穿密封件108已被推动抵靠刺穿元件110。这将导致流体从流体贮存器106排出。
图11示出类似于在图1中示出的等分室116、虹吸管118和下游流体元件134。然而，在该示例中，虹吸管118具有不同的设计。虹吸管118包括两个通道。存在主要虹吸通道1102和空气排出通道1100。该虹吸管118和图1中示出的虹吸管之间的差异在于额外的空气排出通道1100提供用于空气返回通过虹吸管118的位置。该修改的虹吸管118被设计成使得气泡将不阻塞虹吸管118。这便于使用等分室116制作流体107的多个等分。在图11中的视图是顶视图。
图12示出与在图11中所示相同的结构，除了代替地示出了透视图。
图13示出与在图11中所示相同的视图。然而，已经绘出了标记为1300的第一横截面线AA和标记为BB的第二横截面线1302。横跨线A-A 1300的第一横截面视图在图示1304中示出。第二横截面视图B-B在横截面视图1306中示出。在这些横截面视图中，虹吸通道1102和空气排出通道1100能够清楚地看到。在横截面B-B中，能够看到紧挨着等分室116的虹吸管118。同样在该图中，还能够看到空气排出通道1310、虹吸管宽度1308和在边界128处的最小宽度1312的相对宽度。
图14示出自动分析机的示例。自动分析机1400适于接收盒100。存在盒旋转器1400，其可操作用于使盒100围绕旋转轴线102旋转。盒旋转器1402具有附接到夹持件1406的马达1404，夹持件1406附接到盒1408的一部分。盒100还被示出为具有测量或透明结构1410。盒100能够旋转成使得测量结构1410在测量系统1412的前面，测量系统1412能够在已处理的生物样品上进行例如光学测量。如先前所示的致动器1404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，以用于填充盒100的流体室。
致动器1411、盒旋转器1402、和测量系统1412示出为全部连接到控制器1414的硬件接口1416。控制器1414包含处理器1418，其与硬件接口1416、电子储存器1420、电子存储器1422和网络接口1424通信。电子存储器1430具有机器可执行指令，其使得处理器1418能够控制自动分析机1400的操作和功能。电子储存器1420被示出为包含测量值1432，其在通过处理器1418执行指令1430时获得。网络接口1424使得处理器1418能够经由网络接口1426发送测量值1432到实验室信息系统1428。
图15示出流程图，其示出使用或操作图14的自动分析机1400的方法。首先，在步骤1500中，将生物样品放置到流体结构中。例如，当使用盒100时，这可包括将流体或其他生物样品添加到开口146中且然后关闭罩148。接下来在步骤1502中，处理器1418控制马达1404，从而以不同的旋转速率旋转盒100不同的时间，以使用流体结构136将生物样品处理成已处理的生物样品。接下来在步骤1504中，用流体107填充流体室104。这可通过将配量针插入到特别设计的流体室或用于流体室的接受器中完成，或者其可如在图1中所示的通过打开在流体室104内或连接到流体室104的贮存器106来完成。
接下来在步骤1506中，处理器控制马达1404，以控制盒的旋转速率，从而将流体从流体室经由管道输送到等分室。盒100的旋转导致离心力，其导致流体穿过管道114到等分室中。接下来在步骤1508中，处理器1418通过控制马达1404再次控制盒的旋转速率。这可包括降低盒的旋转速率或甚至停止盒的旋转以及作用在等分室116内的流体上的旋转力。这导致第一次用流体填充虹吸管118。接下来在步骤1510中，处理器1418控制马达1404，使得盒的旋转速率增大。这导致流体的第一部分（在虹吸管出口133和弯曲部120之间的流体）进入下游流体元件134中。盒的旋转速率的增大导致空气在弯曲部处进入虹吸管。旋转速率的增大还迫使流体通过虹吸管出口，其用作毛细管截止阀。
接下来在步骤1512中，控制盒的旋转速率，以允许从等分室到下游流体元件第二次用流体填充虹吸管。这可包括降低盒100的旋转速率。
接下来在步骤1514中，处理器1418控制马达1404，使得盒的旋转速率增大，以将流体的第二部分从虹吸管转移到下游流体元件。盒的旋转速率的增大导致空气在弯曲部120处进入虹吸管。转移到下游流体元件134的流体的量通过在虹吸管出口133和弯曲部120之间的虹吸管中的流体的体积限定。能够一再重复该过程，以将计量的量的流体可控地转移到下游流体元件。
最后在步骤1516中，处理器1418控制测量系统1412，以使用测量结构1410使用测量系统1412进行测量。
图15的方法类似于图2-8的方法。图2对应于步骤1506。图3对应于图1508。图4和图5对应于步骤1510。图6对应于步骤1512。图7和图8对应于步骤1514。
附图标记列表
100 盒
102 旋转轴线
104 流体室
106 带有流体的流体贮存器
107 流体
108 能刺穿密封件
110 刺穿元件
112 接合表面或贮存器打开元件
114 管道
116 等分室
118 虹吸管
120 弯曲部
122 最低点
124 下部部分
126 上部部分
128 在虹吸管和等分室之间的边界
130 通气口
132 过量流体容器
133 虹吸管出口
134 下游流体元件
136 流体结构
138 流体元件
140 虹吸管
142 通气口
144 测量结构
146 开口
148 罩盖
400 流体的第一部分
402 流体的剩余部分
404 空气
700 流体的第二部分
1100 空气排出通道
1102 主要虹吸通道
1300 第一截面线A-A
1302 第二截面线B-B
1304 在第一截面线处的横截面视图
1306 在第二截面线处的横截面视图
1308 虹吸管宽度
1310 空气排出通道宽度
1312 在边界128处的最小宽度
1400 自动分析机
1402 盒旋转器
1404 马达
1406 夹持件
1408 盒的部分
1410 测量结构
1411 致动器
1412 测量系统
1414 控制器
1416 硬件接口
1418 处理器
1420 电子储存器
1422 电子存储器
1424 网络接口
1426 网络连接
1428 实验室信息系统
1430 可执行指令
1432 测量值
1500 将生物样品放置到流体结构中；
1502 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
1504 用流体填充流体室
1506 控制盒的旋转速率以经由管道将流体从流体室输送到等分室
1508 控制盒的旋转速率以将流体的第一部分从等分室转移到下游流体元件
1510 控制盒的旋转速率增大，以停止流体的第一部分从等分室到下游流体元件的转移
1512 控制盒的旋转速率，以将流体的至少一个第二部分从等分室转移到下游流体元件
1514 控制盒的旋转速率增大，以停止流体的第二部分从等分室到下游流体元件的转移
1516 使用测量结构并且使用测量系统进行测量。

Claims (15)

1.一种使用盒（100）进行已处理的生物样品的测量（1432）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（107）的流体室（104）；
- 等分室（116）；
- 连接所述流体室和所述等分室的管道（114）；
- 下游流体元件（134）；
- 用于将所述流体从所述等分室虹吸到所述下游流体元件的虹吸管（118），其中，所述虹吸管包括到所述等分室中的虹吸管入口（128），其中，所述虹吸管还包括到所述下游流体元件中的虹吸管出口（133），其中，所述虹吸管包括弯曲部（120），其中，所述弯曲部是所述虹吸管最接近所述旋转轴线的部分，其中，所述虹吸管入口从所述弯曲部一直延伸到所述等分室的下部部分（124），其中，所述下部部分相比所述弯曲部更远离所述旋转轴线，其中，所述等分室具有邻近于所述虹吸管（128）的最小宽度（1312），其中，所述虹吸管具有虹吸管宽度（1310），其中，所述虹吸管宽度在横截面视图中小于所述等分室的所述最小宽度；以及
- 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（136），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（144、1410），以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；
其中，所述方法包括如下步骤：
- 将所述生物样品放置（1500）到所述流体结构中；
- 控制（1502）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（1504）所述流体室；
- 控制（1506）所述盒的旋转速率，以将所述流体从所述流体室经由所述管道输送到所述等分室；
- 控制（1508）所述盒的旋转速率，以第一次用所述流体填充所述虹吸管；
- 控制（1510）所述盒的旋转速率增大，以便将所述虹吸管中的所述流体的第一部分转移到所述下游流体元件，其中，所述盒的旋转速率的增大导致空气（404）在所述弯曲部处进入所述虹吸管，其中，所述盒的旋转速率的第一次增大迫使所述流体的所述第一部分通过所述虹吸管出口；
- 控制（1512）所述盒的旋转速率，以第二次用所述流体填充所述虹吸管；
- 控制（1514）所述盒的旋转速率增大，以便将所述虹吸管中的所述流体的第二部分转移到所述下游流体元件，其中，所述盒的旋转速率的增大导致空气在所述弯曲部处进入所述虹吸管，其中，所述盒的旋转速率的第二次增大迫使所述流体的所述第二部分通过所述虹吸管出口，其中，所述第一部分和所述第二部分具有相同体积；以及
- 使用所述测量结构并且使用测量系统进行（1516）所述测量。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述盒还包括填充有所述流体的贮存器（106），其中，所述贮存器被构造成用于被打开，以及用于将所述流体转移到所述流体室。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述虹吸管可操作以使用毛细作用导致流体流动到所述下游流体元件。
4.一种用于自动分析机（1400）的盒（100），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（107）的流体室（104）；
- 等分室（116）；
- 连接所述流体室和所述等分室的管道（114）；
- 下游流体元件（134）；
- 用于将所述流体从所述等分室虹吸到所述下游流体元件的虹吸管（114），其中，所述虹吸管包括在所述等分室中的虹吸管入口（128），其中，所述虹吸管还包括在所述下游流体元件中的虹吸管出口（133），其中，所述虹吸管包括弯曲部（120），其中，所述弯曲部是所述虹吸管最接近所述旋转轴线的部分，使得所述盒的旋转速率的增大导致空气在所述弯曲部处进入所述虹吸管，其中，所述虹吸管入口从所述弯曲部一直延伸到所述等分室的下部部分，其中，所述下部部分相比所述弯曲部更远离所述旋转轴线，其中，所述等分室具有邻近于所述虹吸管（128）的最小宽度（1312），其中，所述虹吸管具有虹吸管宽度（1310），其中，所述虹吸管宽度在横截面视图中小于所述等分室的所述最小宽度；以及
- 用于将生物样品处理成已处理的生物样品的流体结构（136），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（140）到所述流体结构，其中，所述流体结构包括测量结构（144、1410），以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。
5.根据权利要求4所述的盒，其中，所述等分室包括最低点（122），其中，所述最低点是所述等分室距离所述旋转轴线最远的位置，其中，所述虹吸管入口延伸到所述最低点。
6.根据权利要求4或5所述的盒，其中，所述流体室或连接到所述流体室的流体接收结构被构造成用于接收配量针，以用于将所述流体分配到所述流体室。
7.根据权利要求4或5所述的盒，其中，所述虹吸管宽度在100微米和500微米之间。
8.根据权利要求4或5所述的盒，其中，所述测量结构包括两个或更多个电极，并且其中，所述测量系统是电极或电化学发光系统。
9.根据权利要求4或5所述的盒，其中，所述测量结构包括透明结构，并且其中，所述测量系统是光学测量系统。
10.根据权利要求4或5所述的盒，其中，所述等分室包括上部部分（126），其中，所述上部部分相比所述下部部分更接近所述旋转轴线，其中，所述上部部分接触所述弯曲部，其中，所述虹吸管入口通向所述上部部分和所述下部部分中，其中，所述上部部分具有第一宽度，其中，所述第一宽度是所述上部部分邻近于所述虹吸管入口的宽度，其中，所述下部部分具有第二宽度，其中，所述第二宽度是所述下部部分邻近于所述虹吸管入口的宽度，其中，所述第二宽度大于所述第一宽度，其中，所述第一宽度是所述最小宽度，并且其中，所述虹吸管宽度小于所述第一宽度。
11.根据权利要求4或5所述的盒，其中，所述盒还包括连接到所述等分室的过量流体容器（132）。
12.根据权利要求4或5所述的盒，其中，所述等分室包括大气通气口（130）。
13.根据权利要求4或5所述的盒，其中，所述虹吸管包括空气排出通道（1100）。
14.根据权利要求13所述的盒，其中，所述空气排出通道的宽度（1308）小于所述虹吸管宽度（1310）。
15.一种自动分析机，其被构造成用于接收根据权利要求4到14中的任一项所述的盒，其中，所述自动分析机包括盒旋转器（1402）、测量系统（1412）和配置成控制所述自动分析机的控制器（1414），其中，所述控制器被配置成：
- 通过控制所述盒旋转器控制（1502）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（1504）所述流体室；
- 通过控制所述盒旋转器控制（1506）所述盒的旋转速率，以将所述流体从所述流体室经由所述管道输送到所述等分室；
- 控制（1508）所述盒的旋转速率，以第一次用所述流体填充所述虹吸管；
- 控制（1510）所述盒的旋转速率增大，以便将所述流体的所述第一部分从所述虹吸管转移到所述下游流体元件，其中，通过控制所述盒旋转器，所述盒的旋转速率的增大导致空气在所述弯曲部处进入所述虹吸管，其中，所述盒的旋转速率的第一次增大迫使所述流体的所述第一部分通过所述虹吸管出口；
- 控制（1512）所述盒的旋转速率，以第二次用所述流体填充所述虹吸管；
- 控制（1514）所述盒的旋转速率增大，以便将所述流体的第二部分从所述虹吸管转移到所述下游流体元件，其中，通过控制所述盒旋转器，所述盒的旋转速率的增大导致空气在所述弯曲部处进入所述虹吸管，其中，所述盒的旋转速率的第二次增大迫使所述流体的所述第二部分通过所述虹吸管出口，其中，所述第一部分和所述第二部分具有相同体积；以及
- 通过控制所述测量系统使用所述测量结构进行（1516）所述测量。
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