CN107735180B - 用于分析器的分配器 - Google Patents

Abstract

本文公开了一种用于分析器的分配器和分配方法的实施方案。该分配器可包括第一结构和探针，该第一结构包括第一流路，该探针包括第二流路。该第一结构可包括可加热第一结构以及被容纳在该第一结构中的流体的热源。该第一结构可物理地和热连接到探针，使得该探针经由通过第一结构传送的热量而被热源间接加热。可控制热源以将第一结构加热至第一期望温度和/或温度范围，这可导致将探针以及被容纳在探针中的流体加热至第二期望温度和/或温度范围。

Description

用于分析器的分配器

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求于2015年3月19日提交的标题为“DISPENSER FOR AN ANALYZER”(用于分析器的分配器)的美国临时专利申请No.62/135,580的权益，该临时专利申请全文以引用方式并入本文。

背景技术

执行测定可涉及将一种或若干种流体诸如洗涤缓冲液、试剂和稀释剂施用于样品。许多测定步骤取决于温度，因为在整个测定的时间过程中，测量结果可能基于测定反应混合物的温度而变化。因此，测定精确度取决于测定的每个实例的一致温度分布。许多测定还通过比较来自测定的不同实例的测量结果来确定结果，其中的一些实例包括已知浓度校准品的测量结果。因此，测定准确度也取决于测定的每个实例的一致温度分布。测定德文每个实例的一致温度分布有助于确保精确而准确的测定结果。在一些测定中，可能希望保持恒温。然而，样品的温度、流体的温度、执行测定的设备的温度、或执行测定所处的室内温度可影响测定反应温度，并且改变测定的不同实例的温度分布。

将测定反应混合物的温度保持在期望的范围内和/或期望的温度下可能是困难的，因为被施用到样品的流体的体积可能在步骤之间发生变化，并且在同一设备上执行的不同测定的步骤可能有所不同。不同类型的流体可被保存在不同温度下。试剂可被保存在冷藏室中的冷藏温度下，而洗涤缓冲液可被保存在室温下。因此，当执行测定的设备不得不分配试剂、洗涤缓冲液、或两者时，可能有利地是能够在不影响测定反应温度的温度下分配这些流体。如果测定需要约37℃的测定反应混合物温度，则冷藏试剂和室温洗涤缓冲液可被加热至最高约37℃并在该温度下分配。

流体可能需要被快速分配到一系列测定中，或者在测定之间可能存在延长的时间段。在每小时处理数百次测定的高通量测定系统中，流体可能需要每几秒钟被分配到一系列测定中。作为另外一种选择，在同一测定内，在多步洗涤序列中，洗涤缓冲液流体可能需要每几秒钟被分配和抽吸到同一样品中。当测定之间并且因此将流体施用到样品之间存在延长的时间段时，流体的温度可能不同于期望的温度和/或温度范围和/或可接近执行测定所处的室内的环境温度。当常规的分配器在延长的时间段内空闲时，探针以及被包含在探针内的预加热的流体可冷却至环境温度并且保持在该环境温度下。例如，当常规的分配器空闲约七分钟时，被包含在探针内的被预加热至约37℃的流体可冷却至约18℃的环境温度并且保持在该环境温度下。因此，被包含在探针内的预加热流体的大部分热量已散失到其周围环境。

若干种技术已被用于保持流体的期望温度和/或温度范围。这些技术包括将执行测定所处的室内的环境温度保持在期望的温度下和/或期望的温度范围内，和/或经由例如一个或若干个管式加热器来加热流体。当流体已被加热时，先前的设计已无法将整个分配器中的流体(包括在分配点处以及在延长的时间段内的流体)保持在期望的温度下。这些问题已通过将流体“回抽”到分配器的加热部分和/或从分配器中清除一些流体来解决。

虽然用于将流体保持在期望温度的当前所使用的技术可能是有效的，但它们具有若干个缺点。具体地，将室内的环境温度保持在期望的温度下和/或期望的温度范围内可能是困难且昂贵的，“回抽”流体可通过使气体沉淀在流体柱中而降低所分配的流体体积的准确度，通过“回抽”和重新加热流体而降低通量，并且清除流体可降低通量并导致流体浪费以及与其相关联的成本增加。另外，“回抽”和清除可能需要附加硬件，诸如更长的管材或用于处理所清除的流体的贮存器，其难以呈现紧凑的设计。

发明内容

本公开的一个方面涉及用于分析器的分配器。该分配器包括具有第一流体通路的第一结构。在一些实施方案中，第一流体通路可容纳流体。该分配器可包括可具有入口和出口的探针。在一些实施方案中，该探针可容纳流体，并且在一些实施方案中，流体中的探针的入口可与第一流体通路连通。该分配器可包括与第一结构和探针热连通的热源。在一些实施方案中，该热源可适于将第一结构加热至第一预选择温度范围并且将探针加热至第二预选择温度范围。

在一些实施方案中，该第一流体通路的一部分具有螺旋状构造，并且在一些实施方案中，该第一结构还具有可加热内部结构和外部结构，该可加热内部结构具有多个凹槽，并且外部结构围绕可加热内部结构，使得外部结构和多个凹槽配合以形成第一流体通路的一部分中的螺旋状构造。在一些实施方案中，该热源耦接至第一结构，无热源耦接至探针(即，热源不耦接至探针)，并且探针耦接至第一结构以传导来自第一结构的热量。

在一些实施方案中，该第一预选择温度范围为35℃至38℃。在一些实施方案中，该第一预选择温度范围与第二预选择温度范围相同。在一些实施方案中，该探针和第一结构具有至少约6.5开尔文每瓦特(K/W)的热阻。在一些实施方案中，该探针由包含镍、镍合金、铝、不锈钢、导热塑料和具有至少70瓦特每米开尔文(W/mK)的热导率的材料中的至少一者的所选择的材料制成。

在一些实施方案中，探针还具有一定的高度和壁厚，并且在一些实施方案中，高度对壁厚的比率可为约67.5、约136、约136.15、介于50和150之间、介于60和70之间、介于130和140之间、和/或任何其他比率或中间比率。在一些实施方案中，该探针还具有一定高度、近侧壁厚和远侧壁厚，并且在一些实施方案中，高度与近侧壁厚的比率为约4.81，并且高度与远侧壁厚的比率为约19.5。

本公开的一个方面涉及用于分析器的分配器。该分配器可包括具有入口、出口和流体通路的可加热结构。在一些实施方案中，该可加热结构的入口可接收最小分配体积的流体。该分配器可包括具有入口和出口的探针，该探针的入口与可加热结构的出口流体连通。在一些实施方案中，该探针可容纳最小分配体积的流体的至少第一部分，并且探针的出口可分配处于第一预选择温度范围内的最小分配体积的流体。该分配器可包括与可加热结构和探针热连通的热源。

在一些实施方案中，该热源适于将探针的出口处的最小分配体积的第一部分加热至第二预选择温度范围，并且将可加热结的出口处的最小分配体积的第二部分加热至第一预选择温度范围。在一些实施方案中，该分配器适于以分配之间的预选择周期来分配最小分配体积。

在一些实施方案中，该流体通路的一部分具有螺旋状构造，该可加热结构还具有可加热内部结构和外部结构，该可加热内部结构具有多个凹槽，并且外部结构围绕可加热内部结构，使得外部结构和多个凹槽配合以形成流体通路的一部分中的螺旋状构造。在一些实施方案中，热源耦接至可加热结构，无热源耦接至探针(即，热源未耦接至探针)，并且探针耦接至可加热结构以传导来自可加热结构的热量。在一些实施方案中，该流体通路可容纳最小分配体积的流体的至少第二部分，并且被容纳在探针中的最小分配体积的流体的第一部分少于被容纳在流体通路中的最小分配体积的流体的第二部分。

在一些实施方案中，该探针可通过探针的出口来抽吸流体。在一些实施方案中，分配器还包括用于调节第一预选择温度范围和第二预选择温度范围的温度控制器。在一些实施方案中，该第一预选择温度范围为35℃至38℃。

本公开的一个方面涉及一种用于将流体分配到分析器的方法。该方法包括向可加热结构的流体通路提供最小分配体积，当最小分配体积被容纳在可加热结构的出口处时，使用与可加热结构热连通的热源来将最小分配体积加热至第一预选择温度范围，当最小分配体积被容纳在探针中时，使用与探针热连通的热源来将最小分配体积加热至第二预选择温度范围，以及在探针的出口处以分配之间的预选择周期来分配处于第一预选择温度范围内的最小分配体积。

根据下文提供的详细描述，本公开的适用性的其他领域将变得显而易见。应当理解，在指示各种实施方案时，该详细说明和特定示例旨在仅用于说明目的，而不旨在必然地限制本公开的范围。

附图说明

图1A和图1B为分配器的部分的第一实施方案的侧视图。

图2A和图2B为分配器的第一实施方案的剖视图。

图3A和图3B为分配器的芯和探针的第一实施方案的剖视图。

图4A和图4B为加热的分配器内的温度分布的第一实施方案的示意图。

图5为分配器的第二实施方案的剖视图。

图6为分配器的芯和探针的第二实施方案的剖视图。

图7为加热的分配器的第二实施方案内的温度分布的一个实施方案的示意图。

图8A和图8B为分配器的第三实施方案的正面的透视图。

图9为分配器的第三实施方案的背面的透视图。

图10为没有前板和探针板的分配器的第三实施方案的透视图。

图11A和图11B为分配器的第三实施方案的剖视图。

图12A和图12B为加热的分配器的第三实施方案内的温度分布的实施方案的示意图。

图13为包括分配器的系统的示意图。

图14A和图14B为加热的分配器内的温度分布的实施方案的示意图。

图15为具有弯管的分配器的一个实施方案的侧视图。

图16为具有弯管的分配器的一个实施方案的剖视图。

图17为包括弯管的分配器内的温度分布的实施方案的示意图。

在附图中，类似的部件和/或特征结构可具有相同的附图标记。在附图标记被用于说明的情况下，该描述适用于具有相同附图标记的类似部件中的任一部件。

具体实施方式

用于分析器的分配器可包括有利于分配处于期望的流体温度下和/或期望的流体温度范围内的流体的一个或若干个特征结构。这些特征结构还可以多种分配速率、频率和多种分配体积来保持该期望的流体温度和/或期望的流体温度范围，而无需例如回抽和/或清除分配流体中的一部分或全部分配流体。

在一个实施方案中，分配器可包括可具有第一射流通路的第一结构，该第一射流通路在本文中也被称为“第一流体通路”和/或“第一流路”。该第一流路可被定位在第一结构内并且可与热源热连通。该热连通可允许通过热源来加热第一流路内的流体。

该探针可连接到第一结构。该探针可包括在本文中也被称为“第二流体通路”和/或“第二流路”的第二射流通路。该探针可连接到第一结构，使得第一流体通路和第二流体通路允许流体流经第一流体通路，并且然后流经第二流体通路。另外，该探针可热连接到第一结构，从而允许经由第一结构由热源间接地加热探针。探针与第一结构之间的这种热连接可使得探针保持在期望的探针温度下和/或期望的探针温度范围内。该流体在探针的出口处被分配。因此，在分配点处的流体的温度可保持在期望的温度下和/或期望的温度范围内。在一些实施方案中，该期望的探针温度和/或期望的探针温度范围可与期望的流体温度和/或期望的流体温度范围相同或不同。

现在参考图1A和图1B，其示出了分配器100的部分的第一实施方案的侧视图。在一些实施方案中，该分配器100可为可用于分析一种或若干种样品的分析器的一部分。该分配器100可为任何期望类型的分配器，包括例如洗涤缓冲液分配器。该分配器100可包括被构造成用于以期望的速率、分配之间的周期和/或在期望的温度下分配期望体积的流体的一个或若干个特征结构。虽然本发明的部分以最小分配体积来描述期望分配体积的流体，但期望分配体积的流体在替代方案中可为最大分配体积或介于最大小分配体积与最大分配体积之间的任何分配体积。

在图1A-4B的实施方案中，该分配器100可分配约100μL至约500μL和/或任何其他中间体积的体积，并且可容纳约1035μL的总流体体积。另选地，在图5-7的实施方案中，分配器100可分配约5μL至约2500μL和/或任何其他中间体积的体积，并且可容纳最高至5000μL的总流体体积。

该分配器100可以分配之间的预选择周期来分配该分配体积。该分配之间的预选择周期可根据期望的通量水平而变化。该分配器100可以约9秒至无限、1秒至9秒和/或任何其他中间值的分配之间的预选择周期来进行分配。当许多测定需要以较短时间量被处理时，则分配器100可被构造成用于约每9秒或以小于9秒的任何周期进行分配。在以高通量条件运行时诸如在Beckman Coulter Unicel DxI 800免疫测定系统中每小时进行400次测试时，系统的分配器每9秒分配一次。相比之下，当测定系统空闲时，则分配器100可仅约4小时分配一次。该系统甚至可空闲超过4小时，诸如在非工作时间期间空闲。

该分配器100可被构造成用于加热并分配处于预选择温度下或温度范围内的流体。如果测定的温度分布要求测定反应混合物温度为约37℃，则分配器可被构造成用于加热并分配处于约37℃的预选择温度下的流体。在图1A-4B的实施方案中，该分配器100可加热并分配约37℃+/-0.7℃的预选择温度下的流体。在图5-8的实施方案中，分配器100可加热并分配37℃+/-2℃的预选择温度下的流体。另选地，其他测定的温度分布可能要求不同的测定反应混合物温度。因此，在其他实施方案中，分配器100可分配约20℃、约30℃、约35℃、约37℃、约37℃+/-0.5℃、约40℃、约50℃、和/或任何其他中间值下的流体。

该预选择温度或温度范围可通过设置热源230的热源设定值来进行配置。热源230适于通过将其设定值设置为第一预选择温度范围内的温度来将第一结构加热至第一预选择温度范围并且将探针加热至第二预选择温度范围。在图1A-4B的实施方案中，可将热源230的设定值设置为约37.7℃，以将第一结构加热至约36℃-38℃的第一预选择温度范围并且将探针加热至约26℃-36℃的第二预选择温度范围。在图5-7的实施方案中，可将热源230的设定值设置为约37.7℃，以将第一结构加热至约36℃-38℃的第一预选择温度范围并且将探针加热至约25℃-36℃的第二预选择温度范围。

在一些实施方案中，可分配约20℃、约30℃、约35℃、约37℃、约40℃、约50℃、约60℃、约75℃的温度、约37℃+/-0.5℃、约37℃+/-0.7℃、约37℃+/-2℃、和/或任何其他温度或中间温度或温度范围内的流体。因此，以举例的方式，该分配器100可加热并分配约55℃的预选择温度下的流体。可将热源230的设定值设置为约55℃，以将第一结构加热至约55℃+/-2℃的预选择温度范围并且将探针加热至约55℃+/-15℃的第二预选择温度范围，从而使得分配器100可分配约55℃+/-2℃的预选择温度范围内的流体。类似地，以另一个示例的方式，该分配器800可加热并分配约55℃的预选择温度下的流体。可将热源900的设定值设置为约55℃，以将第一结构加热至约55℃+/-2℃的预选择温度范围并且将探针加热至约55℃+/-15℃的第二预选择温度范围，从而使得分配器100可分配约55℃+/-2℃的预选择温度范围内的流体。

在一些实施方案中，这些温度中的一个或多个温度可对应于热源设定值。如本文所用，“约”是指为其相关联的值的10％之内的值。

该分配器100可包括加热模块102和探针104，该加热模块在本文中也被称为“第一结构”或“可加热结构”。该第一结构102可被构造成用于允许将被容纳在第一结构102中的第一流体通路和探针104中的第二流体通路中的一者或两者中的流体加热至预选择温度和/或预选择温度范围。被容纳在第一流体通路和第二流体通路中的一者或两者中的流体可为静态或动态的流体。因此，第一结构102可加热并保持静态或动态的流体。当该分配器100处于分配、抽吸或交换流体的过程中时，被容纳在第一流体通路和第二流体通路中的一者或两者中的流体可为动态的。另选地，当分配器100处于分配之间或抽吸之间时，被容纳在第一流体通路和第二流体通路中的一者或两者中的流体可为静态的。因此，被容纳在流体通路中的流体可为动态或静态的。

在流体被容纳在第一流体通路和第二流体通路中的实施方案中，被容纳在第一流体通路中的流体可被称为第一流体部分，并且被定位在第二流体通路中的流体可被称为第二流体部分。在一些实施方案中，从分配器100分配的流体可包括第一流体部分和第二流体部分的组合，并且在一些实施方案中，所分配的流体可包括多于来自第二流体通路中的第二流体部分的流体的来自第一流体通路中的第一部分的流体。在一些实施方案中，该第一流体通路可包括入口和出口，流体通过该入口进入第一流体通路和第一结构102，并且流体通过该出口离开该第一流体通路和第一结构102。

如图1A和图1B所示的，该第一结构102包括外壳106。该外壳106可具有多种形状和尺寸，并且可由多种材料制成。在一些实施方案中，该外壳106的全部或部分可接触被容纳在第一结构102中的流体。在此类实施方案中，该外壳106可由不与流体反应的材料制成。另选地，在一些实施方案中，可以不接触外壳106的方式来容纳流体。在此类实施方案中，该外壳106的材料不受与流体的潜在反应性或实际反应性的约束。在图1示出的实施方案中，该外壳106可由聚合物诸如例如聚碳酸酯或丙烯酸类树脂制成。在一个实施方案中，该外壳106可包含具有0.20W/mK的热导率的透光浇注丙烯酸类树脂。

该外壳106可包括芯108。该芯108可具有多种形状和尺寸。在一些实施方案中，该芯108可为例如圆柱形的细长构件。在一些实施方案中，该芯108可相对于外壳106定位，使得在外壳106与芯108之间存在一个或若干个空间。这些空间可限定第一流体通路110。在一些实施方案中，这些一个或若干个空间可由被定位在芯108的外壁113上的一个或若干个脊112限定。这些脊112的尺寸和形状可被设定成接合例如无缝接合外壳106，以限定用于形成第一流体通路110的一个或若干个空间。在一些实施方案中，脊112围绕芯108的外壁113的全部或部分延伸，并且如图1A和图1B的第一实施方案中所见的，在一些实施方案中，脊112的部分或全部围绕芯108的外壁113螺旋缠绕，并且第一流体通路110的部分或全部可同样围绕芯108的外壁113螺旋缠绕，从而可例如提供螺旋状构造的第一流体通路110。

图1-7的实施方案示出了具有螺旋状构造的第一流体通路110。该螺旋状构造是有利的，因为相比于被构造成具有相同直径的直圆柱形管的流体通路，这种构造可将更多流体容纳在第一流体通路110中。因此，相比于具有相同直径的直圆柱形管，该螺旋状构造使第一结构的表面积最大化。该螺旋状构造是有利的还因为其具有在抽吸和分配过程中将不被清除最小的死空间。这可避免保留可能污染后续转移的流体的凹坑。

该芯108可包括多种形状和尺寸，并且可由多种材料制成。在一些实施方案中，可基于一种或若干种材料特性(包括例如反应性、热导率等)来选择芯108的材料。在一些实施方案中，该芯108的全部或部分可接触被容纳在第一结构102中的流体。在图1-7的实施方案中，被容纳在第一流体通路110中的流体与芯108接触，这使得热量能够从芯108传递至被容纳在第一流体通路110中的流体。在一些实施方案中，芯108可由与流体接触但不与流体反应的材料制成。另选地，在一些实施方案中，可以不接触芯108的方式来容纳流体。在此类实施方案中，在芯108中使用的材料不受与流体的潜在反应性或实际反应性的约束。

在一些实施方案中，芯108的热导率可能影响分配器100的功能，并且可选择具有期望热导率的材料，以便实现期望的结果。该芯108可由镍、镍合金、铝、不锈钢、导热塑料和具有至少约70瓦特每米开尔文(W/mK)的热导率的材料、前述材料的组合和/或合金等制成。导热塑料意指具有至少约0.25W/mK的热导率的塑料。例如，聚醚醚酮(PEEK)为具有约0.25W/mK的热导率的导热塑料。在图1-7的实施方案中，芯108由镍合金制成，并且具体地由镍200合金制成，该镍合金具有约70.3W/mK的热导率、约8.9g/cm³的密度、以及约456J/kg℃的比热。对于图1A-4B的实施方案，在约18℃的环境温度下操作具有由镍200合金制成的芯108的分配器100，可以约每9秒分配一次的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-0.7℃的预定温度下分配例如约500μL。对于图5-7的实施方案，在约18℃的环境温度下操作具有由镍200合金制成的芯108的分配器100，可以约每9秒分配一次的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-2℃的预定温度下分配例如约500μL。

在图1-7的实施方案中，具有螺旋状构造的第一流体通路110被芯108和外壳106的组合包围，如图1A-2B和图5所示的。在图1A-4B的实施方案中，在芯108由镍200合金制成的情况下，对于约18℃的水，与被容纳在第一流体通路110中的流体接触的芯108的一部分在静态状态下可获得约7.5W/m²K的传热系数，并且在动态状态下可获得约2,215.1W/m²K的传热系数。在图5-7的实施方案中，在芯108由镍200合金制成的情况下，对于约18℃的水，与被容纳在第一流体通路110中的流体接触的芯108的一部分在静态状态下可获得约8.0W/m²K的传热系数，并且在动态状态下可获得约8,155.4W/m²K的传热系数。在图1-7的实施方案中，对于由丙烯酸类树脂制成的外壳106，与被容纳在第一流体通路110中的流体接触的丙烯酸类树脂的一部分在静态状态下可获得约5.035W/m²K至约6.92W/m²K范围内的传热系数。

第一结构102还可包括可具有一个或若干个线材的缆线114，该一个或若干个线材可用于为分配器供电和/或发送/接收来自分配器100的信号，诸如例如一种或若干种控制信号、感测信号等。

该探针104可接收来自第一结构102的流体并且可输送该流体。该探针104可具有多种形状和尺寸，并且可由多种材料制成。该探针104可由镍、镍合金、铝、不锈钢、导热塑料和具有至少约70W/mK的热导率、约19瓦特每平方米开尔文(W/m²K)的传热系数的材料、前述材料的组合、和/或合金等制成。在图1-7的实施方案中，该探针104可由镍合金制成，并且具体地由镍200合金制成，该镍合金具有约70.3W/mK的热导率、约8.9g/cm³的密度、以及约456J/kg℃的比热。在图1A-4B的实施方案中，对于由镍200合金制成的探针104，探针104在静态状态下可获得约19W/m²K的传热系数。在图5-7的实施方案中，对于由镍200合金制成的探针104，探针104在静态状态下可获得约10W/m²K的传热系数。对于图1A-4B的实施方案，在约18℃的环境温度下操作具有由镍200合金制成的探针104的分配器100，可以约每9秒分配一次的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-0.7℃的预定温度下分配例如约500μL。对于图5-7的实施方案，在约18℃的环境温度下操作具有由镍200合金制成的探针104的分配器100，可以约每9秒分配一次的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-2℃的预定温度下分配例如约500μL。

另选地，对于图5-7的实施方案，该探针104可由不锈钢制成。因此，在图1A-4B的实施方案中，对于由不锈钢制成的探针104和由镍200合金制成的芯108，可将热源230的设定值设置为约37.7℃，以将第一结构加热至约36℃-38℃的第一预选择温度范围并且将探针加热至约21.5℃-36℃的第二预选择温度范围。

该探针中的第二流体通路的尺寸被设计成接近理想翅片。该理想翅片为表现出无热阻的理想传热性能的具有均匀横截面的长的圆形翅片。该探针可由多个尺寸限定，如下文进一步描述的。

该理想翅片可由翅片效率和其翅片效能来限定。该翅片效率是理想翅片将热量从热源(T_base)传递到周围环境(T_amb)的能力的量度。为了测量翅片效率，可将探针的第二流体通路中的实际温度梯度与探针的第二流体通路的理想温度梯度进行比较。该理想温度梯度可表现出无热阻的理想传热性能。该探针的第二流体通路中的理想温度梯度可为例如1，因为在理想情况下，探针的第二流体通路的入口处的温度可与探针的第二流体通路的出口处的温度相同。

该翅片效率可根据以下公式来确定，其中：

N_翅片为翅片效率；

m_翅片被定义为：

h_探针为探针的传热系数；

k为探针的材料的热导率；

d_探针为探针的直径；

L_c为临界长度并且被定义为：

L_探针为探针的长度。

翅片效能是对(1)从第一结构传递至探针的热量与(2)从没有探针的第一结构传递的热量的比较。希望翅片效能大于1，因为这证明将探针耦接到第一结构是合理的。翅片效能为1或更小意味着在(1)第一结构耦接到探针与(2)第一结构不耦接到探针之间无差别，并且因此无法证明将探针连接到第一结构是合理的。

该翅片效能可根据以下公式来确定，其中：

E_翅片为翅片效能；

T_h为处于第一温度和/或温度范围下的流体的温度；

T_amb为处于第二温度和/或温度范围内的流体的温度；

h_探针为探针的传热系数或膜系数；

A_base为探针附接的第一结构的一部分的面积；

Q_翅片为传递至探针的热量。

对于图1A-4B的实施方案，当探针104由镍200合金制成时，探针104可表现出约0.79的翅片效率和约69的翅片效能。约0.79的翅片效率意味着探针104的效率可为理想翅片的约79％。约69的翅片效能意味着通过在第一结构102的端部包括探针104而能够使传热效果提升约69倍。对于图5-7的实施方案，当探针104由镍200合金制成时，探针104可表现出约0.89的翅片效率和约102的翅片效能。约0.89的翅片效率意味着探针104的效率可为理想翅片的约89％。约102的翅片效能意味着通过在第一结构102的端部包括探针104而能够使传热效果提升约102倍。

在一些实施方案中，芯108和探针104的材料还可与流体相容。洗涤缓冲液为可使芯108的材料劣化的已知的氧化剂。洗涤缓冲液可从金属的表面开始对金属进行氧化。经氧化的金属可随后进入流体中并导致酶促反应。经氧化的金属可利用所发射的化学发光而进行反应，并导致测定结果呈假阴性或假阳性。镍200合金在包括最高至315℃的温度下表现出优异的抗氧化性。镍200合金已被证明不与洗涤缓冲液反应或不显著影响Lumi-Phos 500底物流体。

在一些实施方案中，探针104可具有近侧端部116、远侧端部118、以及在探针104的近侧端部116与远侧端部118之间延伸的管腔，该管腔在本文中也被称为第二流体通路。在图1A-4B的实施方案中，探针104的第二流体通路可容纳约54μL的体积。另选地，在图5-7的实施方案中，探针104的第二流体通路可容纳约80μL的体积。在其他实施方案中，探针104的第二流体通路可容纳适于约5μL、约10μL、约20μL、约30μL、约40μL、约50μL、约60μL、约70μL、约90μL、约100μL、约150μL、约200μL的体积、和/或任何中间体积的待传输的流体量的体积。

现在参考图2A和图2B，其示出了分配器100的第一实施方案的剖视图。如图2A和图2B中所见的，该分配器100包括具有外壳106和芯108的第一结构102。如上文所述，该外壳106和芯108经由脊112来共同限定第一流体通路110。第一流体通路110还包括被定位在外壳106中的入口200、将入口200连接到芯108的外壁113的入口通道202、出口206、以及将出口206连接到芯108的外壁113的出口通道208。密封件210可在芯108与外壳106之间延伸并且邻近出口206。该密封件210可为O形圈或类似的密封件，起可防止流体逸出第一流体通路110。在将连接部分212连接到探针104的连接器214时，密封件210被压缩以便为探针104提供顺应性反馈，以防止在正常振动和操作期间探针104与连接部分212断开连接。

该出口206被定位在连接部分212上，该连接部分为第一结构102的一部分，并且具体地为芯108的一部分。该连接部分212可连接到探针204的连接器214，以将第一流体通路110的出口206以流体方式连接到具有入口218和出口220的第二流体通路216。在一些实施方案中，该分配器100可被构造成用于通过出口220分配流体，和/或在一些实施方案中，分配器100可被构造成用于通过出口220来抽吸流体。在此类实施方案中，该分配器100可被构造成用于抽吸从约5μL至约500μL、从约25μL至约55μL、和/或中间体积的流体。在图1A-7的实施方案中，分配器100可抽吸从约5μL至约500μL的体积、和/或任何中间体积的流体。

在一些实施方案中，连接部分212和连接器214的尺寸、形状和/或设计可被设定成从第一结构102到探针104实现期望的热传递程度，使得当第一结构102处于第一温度下和/或在第一温度范围内时，探针104处于第二温度下和/或在第二温度范围内。在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围与第二温度和/或第二温度范围中的一者或两者可为预选择的。在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围相同，并且在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围不同。

如图2A-3B所示，连接部分212和连接器214可物理连接探针104和第一结构102，可流体连接第一流体通路110和第二流体通路216，并且可热连接探针104和第一结构102。第一结构102和探针104可通过连接器214和连接部分212的螺纹配合来连接，诸如凸螺纹和凹螺纹5/16-18UNC。如图2-3所示，该连接器214通过螺纹配合而与连接部分212配接。连接器214的内表面具有以旋转的方式与连接部分212的外表面上的对应螺旋状螺纹配接的螺旋状螺纹。在一些实施方案中，当连接器214与连接部分212配接时，连接部分112的外表面与连接器214的内表面发生物理接触，这实现第一结构102与探针104之间的热传导。当连接器214通过该螺纹连接与连接部分212配接时，分配器100在约18℃的环境温度下操作，可以约9秒的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-2℃的预定温度下分配例如约500μL的分配体积。另外，当连接器214与连接部分212配接时，则第一流体通路的出口206与第二流体通路216的入口218流体连通。连接部分212和连接器214的相关尺寸在下文文参考图3A和3B进一步描述。

相比于一体式结构，如上所述使第一结构102和探针104为独立但可连接的结构是有利的，因为其改善了可维修性。如果探针104出现缺陷，则用户或维护人员可仅更换探针，并且无需更换整个分配器。更换整个分配器可能困难且耗时，因为其需要了解分配器如何连接到整个分析器。另选地，其他分配器可包括嵌入在分配器内的探针，并且要更换此类探针，需要了解如何拆卸分配器以取出此类探针。普通用户可能不了解如何更换或拆卸分配器或没有时间更换或拆卸分配器，因此需要预先安排维护人员，从而浪费了时间。因此，由于无需更换或拆卸整个分配器，这样通过简单更换探针的方式改善了可维修性，这样节省了成本和时间。

如图2A和图2B中所见的，在一些实施方案中，芯108可包括可限定芯108的内部体积224的内壁222，该内部体积可为例如可在一个端部处闭合并且在另一端部处开放的细长内部体积224。芯108的内部体积224可具有邻近缆线114的顶部226和邻近芯108的连接部分212的底部228。如图所示，内部体积224的顶部226为开放的，并且内部体积224的底部228为闭合的。

芯108可包括和/或连接到热源230，该热源可加热芯108并且经由从芯108传递的热量来间接地加热探针104。在一些实施方案中，热源230可整合到芯108中，并且在一些实施方案中，热源230可与芯108物理连接和/或热连接。在图1A-7的实施方案中，热源230直接与芯108连接/耦接，但热源230不直接连接/耦接至探针104。热源230经由芯108与探针104热连通，从而使得探针104能够传导来自芯108和热源230的热量、经由芯108来传导来自热源230的热量或为它们的组合。对探针104的这种间接加热可有利地控制探针104的温度，同时将探针104的直径限制为与小直径反应容器及其他流体容器兼容。在其他实施方案中，热源230可直接连接/耦接至探针104。

该热源230可包括多种形状、尺寸和类型，并且可基于热源230在一组期望的操作条件和/或预期的操作条件下实现期望的流体温度和/或流体温度范围的能力/适用性进行选择。在一些示例性实施方案中，热源230可包括液体循环加热热源、电阻热源、热泵等。在一个具体实施方案中并且如图2A和图2B所示，热源230可包括可被定位在芯108的内部体积224并且具体地可附连到芯108的内壁222的蚀刻箔电阻加热器，诸如例如12W蚀刻箔电阻加热器。在热源230为电阻热源的实施方案中，可经由缆线114来为热源230供电。

在一些实施方案中，芯108的内部体积224还可包括热感测元件，诸如热敏电阻器232。该热感测元件可被构造成用于检测第一结构102的全部或部分的温度。在一些实施方案中，热感测元件可被构造成用于检测第一结构102的一部分的温度，具体地是邻近出口206的芯108的一部分。在一些实施方案中，热感测元件可被定位在芯108的内部体积224的底部228处，以使得能够感测邻近出口206的芯108的一部分的温度。热感测元件可电连接到缆线114中的线材中的一个或多个线材，并且可连接到可被构造成用于调节第一结构102和探针104中的一者或两者的温度的温度控制器。

该内部体积224还可包括温度断路器(TCO)234。该TCO 234可被构造成用于检测热源230和/或芯108和/或第一结构102的一个或若干个部分的温度，以在所检测到的温度超出阈值时影响热源230的操作。在一些实施方案中，该TCO 234可包括开关，诸如例如双金属开关。在一些实施方案中，当由TCO 234测得的温度超出阈值时，被提供至热源230的电力即减小和/或被切断。在一些实施方案中，该TCO 234可邻近芯的内部体积224的顶部226定位。

在一些实施方案中，芯108的内部体积224的剩余部分可填充有内芯236。该内芯236可被构造成用于填充内部体积224内的剩余空间，并且从而对被定位在芯108的内部体积224中的并且热连接被定位在芯108的内部体积224中的部件的部件提供支持。在一些实施方案中，该内芯236可包含一种或若干种树脂，诸如例如一种或若干种环氧树脂。在一个具体实施方案中，该内芯236可包含一种或若干种导热环氧树脂。

该芯108可被附连和/或固定在外壳106内。在一些实施方案中并且如图2A所示，芯108可经由第一固定特征结构诸如邻近芯108的出口206定位的第一卡环238、第二固定特征结构诸如邻近内部体积224的顶部226定位的第二卡环240以及弹簧诸如被定位在第二卡环240与内部体积224的顶部226之间的波形弹簧242而被附连到外壳106和/或被固定在该外壳内。这些特征结构238、240、242可彼此相互作用和/或与芯108和外壳106相互作用，以将芯108固定在外壳106内。

现在参考图3A和3B，其示出了芯108和探针104的实施方案的剖视图。在图3A和图3B中所示的芯108包括被定位在外壁113上的用于限定多个凹槽300的多个脊112。在图1A-4B的实施方案中，每个凹槽300具有约0.094英寸的直径。该芯108还包括由芯108的内壁222限定并且具有顶部226和底部228的内部体积224。该芯108还包括与探针104的连接器214连接的连接部分212。该探针104包括近侧端部116、远侧端部118和第二流体通路216，该近侧端部116包括邻近该近侧端部的入口218，该远侧端部118包括邻近该远侧端部的出口220，该第二流体通路216包括在入口218与出口220之间延伸的管腔。

在一些实施方案中，芯108和探针104两者由多个尺寸限定。在图1A-4B的实施方案中，芯长度A为约2.8英寸、约2.88英寸、约3英寸、约3.157英寸、介于1英寸和5英寸之间、介于2英寸和4英寸之间、介于2.5英寸和3.5英寸之间、介于2.75英寸和3英寸之间、介于3英寸和3.5英寸之间、或任何其他值或中间值、或处于任何其他范围或中间范围内。该芯108的内部体积可由从内部体积的顶部226至底部228测量的内部体积长度B来限定。在图1A-4B的实施方案中，内部体积长度B为约2英寸、约2.03英寸、约2.033英寸、约2.3英寸、约2.310英寸、介于1英寸和4英寸之间、介于2英寸和3英寸之间、和/或任何其他值或中间值、或处于任何其他范围或中间范围内。该芯108还可由芯直径C限定。在图1A-4B的实施方案中，芯外径C为约0.419英寸。

芯壁厚D可从内壁222与外壁113之间测量。在图1A-4B的实施方案中，芯壁厚D在不含凹槽直径切口时为约0.082英寸，并且在具有凹槽直径切口时为约0.035英寸。在图1A-4B的实施方案中，内芯直径U为约0.255英寸。

探针104可由多个尺寸限定。该连接器214可由连接器近侧外径E、近侧长度K、近侧内径L、连接器远侧外径N、远侧长度M和连接器远侧内径F限定。连接器远侧内径F约等于细长构件302的构件直径F，如下文所述。在图1A-4B的实施方案中，连接器近侧外径E为约0.4英寸，近侧长度K为约0.39英寸，近侧内径L为约0.25英寸、约0.26英寸、约0.39英寸、约0.4英寸、介于0.25英寸和0.5英寸之间、和/或任何其他值或中间值、或处于任何其他范围或中间范围内，连接器远侧外径N为约0.15英寸，远侧长度M为约0.15英寸、约0.18英寸、介于0.1英寸和0.2英寸之间、和/或任何其他值或中间值、或处于任何其他范围或中间范围内，并且连接器远侧内径F为约0.062英寸。该探针104可包括限定第二流体通路216的细长构件302。该细长构件302可具有构件直径F。在图1A-4B的实施方案中，匹配连接器内径F的构件直径F为约0.062英寸。第二流体通路216可具有第二流体通路直径G。在图1A-4B的实施方案中，第二流体通路直径G为约0.022英寸。该细长构件302可具有壁厚H。在图1A-4B的实施方案中，该壁厚H为约0.02英寸。该细长构件302可具有从入口218到出口220测量的构件长度I。在图1A-4B的实施方案中，构件长度I为约1.25英寸、约1.35英寸、约1.5英寸、约1.75英寸、约2.0英寸、约2.5英寸、约2.723英寸、约2.75英寸、约3英寸、约3.5英寸、介于1英寸和4英寸之间、和/或任何其他值或中间值、或处于任何其他范围或中间范围内。芯长度J从该108的内部体积224的底部228带探针104的出口220测量。在图1A-4B的实施方案中，该长度J为约2.0英寸、约2.20英寸、约2.5英寸、约2.75英寸、约3.5英寸、约3.57英寸、约4英寸、介于1英寸和5英寸之间、和/或任何其他值或中间值、或处于任何其他范围或中间范围内。因此，在图1A-4B的实施方案中，该构件长度I与壁厚H的比率为约60、约67.5、约100、约130、约130、约136、约136.15、约150、和/或任何其他值或中间值；该构件长度I与第二流体通路直径G的比率为约60、约61.4、约100、约120、约123.77、约130、约150、和/或任何其他值或中间值；该构件长度I与构件直径F的比率为约20、约21.8、约30、约40、约32、约43.19、约50、和/或任何其他值或中间值；该第二流体通路直径G与构件直径F的比率为约2.82。

该连接部分212可由长度K和外径L限定。该外径L包括多个螺旋状螺纹。该连接部分212的长度K约等于连接器214的近侧长度K，并且连接部分212的外径L约等于连接器214的近侧内径L。因此，当连接器214与连接部分212配接时，由连接部分212的长度K和外径L限定的连接部分112的外表面与由连接器213的近侧长度K和近侧内径L限定的连接器214的内表面发生物理接触。

如上文所述的A-N的尺寸描述了图1A-4B的示例性实施方案。对于这些A-N的尺寸，分配器100在约18℃的环境温度下操作，可以约每9秒分配一次的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-0.7℃的预定温度下分配例如约500μL。

由于分配器100的尺寸和热源230的布置方式，分配器100的不同部分可保持在不同的温度下。这一点在图4A和4B中示出，其显示出第一结构102处于第一组温度下，并且经由芯108被热源230间接加热的探针104处于第二组温度下。具体地，在一些实施方案中，邻近出口206的芯108和/或离开出口206的流体可处于第一温度下和/或第一温度范围内，其中第一温度和/或温度范围可经过预选择，并且邻近出口220的探针和/或离开出口220的流体可处于第二温度下和/或第二温度范围内，其中第二温度和/或温度范围可经过预选择。在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围相同，并且在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围不同。在一些实施方案中，该第一温度范围可例如介于约35℃和38℃之间，并且该第二温度范围可例如介于25℃和35℃之间。在一些实施方案中，第一温度范围的上限可高于第二温度范围的下限不超过15℃。在一些实施方案中，该分配器可在约18℃的环境温度下操作。实施方案的设计允许在对受控温度范围的影响极小的各种环境温度下操作。用于分析器的分配器可在约18℃至约36℃的宽泛环境温度下操作。

现在参考图5，其示出了分配器100的第二实施方案的剖视图。该分配器100包括第一结构102和探针104，其中第一结构102包括外壳106和芯108。如图4所示的分配器100的部件和材料与上述实施方案中讨论的相同，但那些部件中的一些的尺寸、形状和/或位置不同。

现在参考图6，其示出了芯108和探针104的第二实施方案的剖视图。在图6中所示的芯108包括被定位在外壁113上的多个脊112以及由芯108的内壁222限定并且具有顶部226和底部228的内部体积224。该芯108还包括与探针104的连接器214连接的连接部分212。如图6中所见，该探针104包括近侧端部116、远侧端部118和第二流体通路216，该近侧端部116包括邻近该近侧端部的入口218，该远侧端部118包括邻近该远侧端部的出口220，该第二流体通路216包括在入口218与出口220之间延伸的管腔。

如图6中所见，芯108和探针104两者由多个尺寸限定。在图5-7的实施方案中，该芯长度A为约3.28英寸。

该芯108的内部体积可由从内部体积的顶部226至底部228测量的内部体积长度B来限定。在图5-7的实施方案中，该内部体积长度B为约2.4英寸。该芯108还可由内部体积直径C限定。在图5-7的实施方案中，该内部体积直径C为约0.38英寸。芯壁厚D在内壁222与外壁113之间测量，并且其可为最小厚度或最大厚度。在图5-7的实施方案中，芯壁厚D在不含凹槽直径切口时为约0.169英寸，并且在具有凹槽直径切口时为约0.122英寸。在图6中所示的芯108包括被定位在外壁113上的用于限定多个凹槽300的多个脊112。在图5-7的实施方案中，每个凹槽300具有约0.094英寸的直径。在图5-7的实施方案中，该内芯直径U为约0.38英寸。

探针104可由多个尺寸限定。连接器214可由连接器近侧外径E、近侧长度Q、近侧内径I、连接器远侧外径J、远侧长度K和连接器远侧内径L限定。连接器远侧内径L约等于细长构件302的第一构件直径F-1，如下文所述。在图5-7的实施方案中，连接器外径E为约0.4英寸，近侧长度Q为约0.39英寸，近侧内径I为约0.26英寸，连接器远侧外径J为约0.15英寸，远侧长度K为约0.15英寸，并且连接器远侧内径L为约0.26英寸。

该探针104可包括限定第二流体通路216的细长构件302。該细长构件302可具有从入口218至出口220测量的构件长度H。在图5-7的实施方案中，构件长度H为约3.937英寸。该细长构件302还可具有邻近第二流体通路216的入口218定位的第一构件直径F-1。在图5-7的实施方案中，第一构件直径F-1为约0.118英寸，并且近侧壁厚F-3为约0.081英寸。该第二构件直径F-2邻近第二流体通路216的出口220定位。在图5-7的实施方案中，第二构件直径F-2为约0.057英寸，并且远侧壁厚F-4为约0.02英寸。为了适应较长的探针直径，构件长度H、探针104的壁厚从近侧壁厚F-3和远侧壁厚F-4渐缩。第二流体通路216可具有第二流体通路直径G。在图5-7的实施方案中，第二流体通路直径G为约0.037英寸。因此，在图5-7的实施方案中，该构件长度H与第二流体通路直径G的比率为约106.4；该构件长度H与近侧壁厚F-3的比率为约4.81；该构件长度H与远侧壁厚F-4的比率为约19.5；该构件长度H与第一构件直径F-1的比率为约33.4；该构件长度H与第二构件直径F-2的比率为约69.1；该第一构件直径F-1与第二流体通路直径G的比率为约3.2；该第二构件直径F-2与第二流体通路直径G的比率为约1.5。

该连接部分212可由长度R和外径S限定。该外径S包括多个螺旋状螺纹。该连接部分212的长度R约等于连接器214的近侧长度H，并且连接部分212的外径S约等于连接器214的近侧内径I。因此，当连接器214与连接部分212配接时，由连接部分212的长度R和外径S限定的连接部分112的外表面与由连接器213的近侧长度H和近侧内径I限定的连接器214的内表面发生物理接触。如上文所述的A-L的尺寸描述了图5-7的示例性实施方案。对于这些A-L的尺寸，在约18℃的环境温度下操作分配器100，可以约每9秒分配一次的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-2℃的预定温度下分配例如约500μL。

由于分配器100的尺寸和热源230的布置方式，分配器100的不同部分可保持在不同的温度下。这一点在图7中示出，其显示第一结构102处于第一组温度下，并且经由芯108被热源230间接加热的探针104处于第二组温度下。具体地，在一些实施方案中，邻近出口206的芯108和/或离开出口206的流体可处于第一温度下和/或第一温度范围内，其中第一温度和/或温度范围可经过预选择，并且邻近出口220的探针和/或离开出口220的流体可处于第二温度下和/或第二温度范围内，其中第二温度和/或温度范围可经过预选择。在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围相同，并且在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围不同。在一些实施方案中，该第一温度范围可例如介于约35℃和38℃之间，并且该第二温度范围可例如介于25℃和35℃之间。在一些实施方案中，第一温度范围的上限可高于第二温度范围的下限不超过15℃。如图7中所见，在一些实施方案中，该分配器可在约18℃的环境温度下操作。

现在参考图8，其示出了分配器800的第三实施方案的正面的透视图。该分配器800可包括被构造成用于以分配之间的期望周期和/或在期望的温度下分配期望的流体体积的一个或若干个特征结构。虽然本发明的部分以最小分配体积来描述期望分配体积的流体，但期望分配体积的流体在替代方案中可为最大分配体积或介于最大小分配体积与最大分配体积之间的任何分配体积。

在图8A-12的实施方案中，该分配器800可分配最多约200μL。在其他实施方案中，该分配器800可分配约50μL至约1000μL的范围内和/或任何中间值的体积。在图8A-12的实施方案中，该分配器100可容纳约650μL的总流体体积。在其他实施方案中，该分配器100可容纳约500μL至约6000μL的范围内和/或任何中间值的总流体体积。

该分配器800可以分配之间的预选择周期来分配最小分配体积。分配之间的预选择周期来可根据例如期望的通量水平而变化。例如，该分配器800可以约每9秒分配一次至约每4小时分配一次、和/或任何其他中间值的分配之间的预选择周期来进行分配。当许多测定需要以较短时间处理时，则分配器800可被构造成用于约每9秒或介于1秒至9秒的任何周期来分配最小分配体积。在以高通量条件运行时，诸如在Beckman Coulter Unicel DxI800免疫测定系统中每小时进行400次测试时，该系统的分配器每9秒分配一次。相比之下，当测定系统空闲时，则分配器100可被构造成用于以约4小时或更长时间来分配最小分配体积。该系统可空闲超过4小时，诸如在非工作时间内空闲。因此，在其他实施方案中，该分配器100可被构造成用于以长于约4小时诸如从约4小时至无限或任何其他中间值的分配之间的预选择周期来分配最小分配体积。

该分配器800可被构造成用于加热并分配处于预选择温度或温度范围的流体。如果测定的温度分布要求测定反应混合物温度为约37℃，则分配器可被构造成用于加热并分配处于约37℃的预选择温度下的流体。在图8A-12的实施方案中，该分配器800可加热并分配处于约37℃+/-0.5℃的预选择温度下的流体。另选地，其他测定的温度分布可能要求不同的测定反应混合物温度。因此，在其他实施方案中，该分配器100可分配约20℃、约30℃、约35℃、约37℃、约37℃+/-0.7℃、约37℃+/-2℃、约40℃、约50℃、和/或任何其他中间值的流体。预选择温度或温度范围可通过设置热源900的热源设定值来配置。该热源900适于通过将其设定值设置为第一预选择温度范围内的温度来将第一结构加热至第一预选择温度范围并且将探针加热至第二预选择温度范围。可将热源900的设定值设置为约37.5℃，以将第一结构加热至约36℃-38℃的第一预选择温度范围并且将探针加热至约25℃-36℃的第二预选择温度范围。

该分配器800可包括主体802和探针804，该主体802在本文中也被称为“第一结构”。该第一结构802可被构造成用于将第一结构802内容纳的流体加热至期望的温度和/或期望的温度范围内。因此，第一结构802可包括其中可容纳流体的第一流体通路。在一些实施方案中，该第一流体通路可包括入口和出口，流体通过该入口进入第一流体通路和第一结构802，并且流体通过该出口离开第一流体通路和第一结构802。

如图8A和图8B所示，第一结构802包括背板806、前板808和探针板810。板806,808,810可具有多种形状和尺寸并且可由多种材料制成。在图8A-12的实施方案中，板806,808和810各自具有约0.24英寸的厚度。在其他实施方案中，该板806,808,810中的一个或多个板可具有例如约0.1英寸、约0.2英寸、约0.3英寸、约0.4英寸、约0.5英寸、约0.6英寸、约0.8英寸、约1英寸、和/或任何中间值的厚度。

在一些实施方案中，板806,808,810由铝诸如6061-T6铝制成。6061-T6铝具有约167W/mK的热导率。在其他实施方案中，板806,808,810可由其他金属、金属合金、或铝合金制成。在一些实施方案中，板806,808,810可包括能够将热量传递至流体通道内的流体的热容量。在一些实施方案中，板806,808,810中的一个或多个板可由具有约167W/m的热导率的材料制成。在一些实施方案中，板808和810可被整合，以形成一个板。

该第一结构802还可包括可具有一个或若干个线材的缆线812，该一个或若干个线材可用于为分配器供电和/或发送/接收来自分配器800的信号诸如例如一种或若干种控制信号、感测信号等。

探针804可接收来自第一结构802的流体并且可输送该流体。探针804可具有多种形状和尺寸并且可由多种可导热的材料制成。探针804可经由背板806而与热源900热连通。因此，探针804可传导来自背板806和热源900的热量、经由背板806传导来自热源900的热量、或为它们的组合。如图11A中所述，在一些实施方案中，探针804包括导电芯1110和壳体1112。在一些实施方案中，导电芯1110可被完全封闭在壳体1112内，并且在一些实施方案中，导电芯1110可被部分封闭在壳体1112内。在一些实施方案中，探针804可具有近侧端部814、远侧端部816以及在探针804的近侧端部814与远侧端部816之间延伸的管腔，该管腔在本文中也被称为第二流体通路。在一些实施方案中，该探针804的第二流体通路可容纳约5μL、约10μL、约20μL、约25μL、约30μL、约40μL、约50μL、约54μL、约60μL、约70μL、约75μL、约80μL、约90μL、约100μL、约150μL、约200μL、约250μL、约300μL、和/或任何其他或中间体积的体积。

探针804由其上模制有聚丙烯的铝制成。当探针804由其上模制有聚丙烯的铝制成时，探针804可表现出约0.96的翅片效率和约27的翅片效能。约0.96的翅片效率意味着探针804的效率可为理想翅片的约96％。约27的翅片效能意味着通过在第一结构802的端部包括探针804而能够使传热效果提升约27倍。另外，对于由其上模制有聚丙烯的铝制成的探针804，探针804在静态状态下可获得约10W/m²K的传热系数。

现在参考图9，其示出了分配器800的背面的透视图。在该视图中，可看到包括板806,808,810和缆线812的第一结构802、以及探针804。另外，如该图中所见，背板806包括热源900，该热源可直接加热背板806，经由传递自背板806的热量间接加热板808,810，以及经由传递自背板806的热量间接加热探针804。在一些实施方案中，该热源900可整合到背板806中，并且在一些实施方案中，该热源900可与背板806物理连接和/或热连接。在一些实施方案中，该热源900可直接连接到探针804；在一些实施方案中，该热源900不直接连接到探针804。

热源900可具有多种形状、尺寸和类型，并且可基于热源900在一组期望的操作条件和/或预期的操作条件下实现期望的流体温度和/或流体温度范围的能力进行选择。在一些示例性实施方案中，热源900可包括液体循环加热热源、电阻热源、热泵等。在一个具体实施方案中并且如图9所示，热源900可包括可附连到背板806的外壁的蚀刻箔电阻加热器，诸如例如12W蚀刻箔电阻加热器。在热源900为电阻热源的实施方案中，可经由缆线812来为热源900供电。

该背板806可包括热感测元件，诸如热敏电阻器902。该热感测元件可被构造成用于检测第一结构802的全部或部分的温度，并且具体地用于检测被容纳在第一结构802的全部或部分流体的温度和/或邻近热感测元件的背板806的一部分的温度。该热感测元件可电连接到缆线812中的一个或多个线材，并且可连接到可被构造成用于调节第一结构802和探针804中的一者或两者的温度的温度控制器。

该背板806还可包括温度断路器(TCO)904。TCO 904可被构造成用于检测热源900和/或背板806和/或第一结构802的一个或若干个部分的温度，以及用于在所检测到的温度超过阈值时影响热源900的操作。在一些实施方案中，TCO 904可包括开关，诸如例如双金属开关。在一些实施方案中，当由TCO 904测得的温度超出阈值时，被提供至热源900的电力即减小和/或被切断。

在一些实施方案中，该第一结构802还可包括入口906。该入口可被构造成用于接收进入第一结构802中并且具体地进入第一结构的流体通路中的流体。在一些实施方案中，如图9或本文所公开的任何其他实施方案中所示的入口906可包括被构造成用于接合其他部件以将流体输送到入口906的一个或若干个特征结构。

现在参考图10，其示出了不含前板808和探针板810的分配器800的一个实施方案的透视图。如图10中所见，流体管1000从入口906延伸至出口1002。在一些实施方案中，流体管1000可与通道和/或凹槽一起被定位在板806、808、810中的一个或多个板中。在图8A-12、图14A和图14B的实施方案中，通道和/或凹槽具有约0.1英寸的直径。在其他实施方案中，该通道和/或凹槽可具有例如约0.05英寸、约0.2英寸、约0.3英寸、约0.4英寸、约0.5英寸、和/或任何中间值的直径。

该流体管1000可限定可为第一流体通路并且可被构造成用于容纳流体的管腔。如上文所述，被容纳在第一流体通路和/或第二流体通路中的流体可为静态或动态的。流体管1000可具有多种形状和尺寸。在一些实施方案中，流体管1000的尺寸和形状可根据一个或若干个设计参数来设定，该设计参数诸如例如期望输送的流体体积、流体输送的期望时间、和所输送的流体的期望压力。在图8A-12、图14A和图14B的实施方案中，管100具有约0.1英寸的外径和约0.06英寸的内径。在实施方案中，该管1000可具有例如约0.05英寸、约0.2英寸、约0.3英寸、约0.4英寸、约0.5英寸和/或任何中间值的外径，以及例如约0.01英寸、约0.02英寸、约0.03英寸、约0.04英寸、约0.05英寸、约0.07英寸、约0.08英寸、约0.09英寸、约0.1英寸、约0.2英寸、约0.3英寸、约0.5英寸、约0.7英寸、约0.9英寸、和/或任何中间值的内径。

在图8A-12、图14A和图14B的实施方案中，该流体管1000具有约14英寸的长度。在其他实施方案中，流体管1000可具有多种长度，包括例如约1英寸、约2英寸、约3英寸、约4英寸、约5英寸、约6英寸、约7英寸、约8英寸、约10英寸、约12英寸、约16英寸、约18英寸、约20英寸、约24英寸、和/或任何中间值。在图8A-12、图14A和图14B的实施方案中，该管1000可容纳约650μL的体积。在其他实施方案中，该管1000可容纳例如约100μL、约200μL、约300μL、约400μL、约500μL、约600μL、约700μL、约800μL、约1000μL、约1500μL、和/或任何中间体积的体积。

该流体管1000可由多种材料制成。在一些实施方案中，该流体管1000可由不与流体反应的材料制成，并且在一些实施方案中，流体管1000可由与流体反应的材料制成。在一些实施方案中，该流体管1000可包含不与流体反应的人造材料，诸如导热聚合物/塑料，包括例如聚四氟乙烯(PTFE)或聚丙烯(PP)。在一些实施方案中，该流体管1000被构造成使得流体不暴露于光。例如，各种底物流体诸如聚乙二醇(PEG)、Lumi-Phos 530或其他化学荧光标记底物若暴露于光或金属中可能受损和/或受影响，并且因此可能希望避免此类暴露。在图8A-12、图14A和图14B的实施方案中，该流体管1000由不与所容纳的流体反应的聚丙烯(PP)制成。另外，在图8A-12、14A和14B的实施方案中，被容纳在流体管1000中的流体不暴露于光中，因为流体管1000被定位在板806,808,810内。

另外，如图10中所见，该流体管1000可从入口906延伸至出口1002，其中流体管1000可与探针804的近侧端部814流体连接，并且从而将流体管1000的第一流体通路与探针804的第二流体通路连接在一起。在一些实施方案中，流体管1000可经由一个或若干个连接器1004而被连接到探针804。在一些实施方案中，该连接器1004可邻近探针804定位，并且可为例如螺纹连接器、弹簧锁连接器等。

现在参考图11A和11B，其示出了分配器800的第三实施方案的剖视图，该分配器包括例如第一结构802和探针804。第一结构802包括具有入口906、流体管1000、出口1002和连接器1004的背板806，该连接器将流体管1000连接到探针804，并且具体地将流体管1000的出口1002流体连接到探针804的近侧端部814处的入口1100，其中入口1100连接到形成第二流体通路的探针804的管腔1102，并且最终流体连接到探针804的出口1104。

如上所述，图11A的探针804包括导电芯1110和壳体1112。在一些实施方案中，该导电芯1110可完全封闭于壳体1112内，并且在一些实施方案中，该导电芯1110可部分封闭于壳体1112内。在一些实施方案中，该导电芯1110由铝制成，并且壳体1112由聚丙烯(PP)制成。聚丙烯(PP)为不与流体反应的导热塑料。在导电芯1110由铝制成并且壳体1112由聚丙烯(PP)制成的情况下，对于约18℃下的水，第一结构800的第一流体通路在静态状态下可获得约5W/m²K的传热系数，并且在动态状态下可获得约2,389.67W/m²的传热系数。

在其他实施方案中，导电芯1110可由其他导热材料诸如铝合金、镍、镍合金、导热塑料、或前述材料的任何组合制成。在其他实施方案中，壳体1112可由其他导热聚合物/塑料诸如聚四氟乙烯(PTFE)制成。在一些实施方案中，导电芯1110可包含易于导热的材料，诸如例如镍、镍合金、铝、铝合金、和/或其他金属。在一些实施方案中，探针804的导电芯1110可包含例如6061-T6铝和/或可具有约167瓦特。每米开尔文(W/mK)的热导率。

虽然导电芯1110可高效传热，但在一些实施方案中，可能希望防止导电芯1110接触流体。在此类实施方案中，该导电芯1110可被壳体1112包围，使得导电芯1110不接触流体。

为了进一步改善探针804的热传递特性，在一些实施方案中，导电芯1110可包括不由壳体覆盖和/或覆以薄壳体并且与板806,808,810中的一者或多者热连接的一个或若干个部分。在一些实施方案中，例如探针804的近侧端部814处的导电芯1110的部分未由壳体1112包围，并且与背板806的部分直接接触，从而使得在探针804与背板806之间能够进行热传递。在一些实施方案中，探针804的近侧端部814具有圆柱形锚定件构造，以便将探针804锚定到用于接收背板806的一部分的对应圆柱形锚定件。为了将探针804与背板806接合，将远侧端部816插入并滑动穿过用于接收背板806的一部分的对应圆柱形锚定件。当近侧端部814被锚定至用于接收背板806的一部分的对应圆柱形锚定件时，近侧端部814处的导电芯1110的外表面与背板806的内部部分发生物理接触，这使得在探针804与背板806之间能够进行热传导。因此，当近侧端部814被锚定至用于接收背板806的一部分的对应圆柱形锚定件时，分配器800在约18℃的环境温度下操作，可以约每9秒分配一次的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-0.4℃的预定温度下分配例如约200μL。另外，当近侧端部814被锚定至用于接收背板806的一部分的对应圆柱形锚定件时，连接器1004可将该连接固定到位。探针804和背板806的相对尺寸在下文中参考图14A和14B进一步描述。

另外，如图11A和11B中所见，分配器可由一个或若干个尺寸限定。第一结构802可具有长度A和高度B。在第一结构802的一些实施方案中，长度A为约2.48英寸，并且高度B为约2.76英寸。

另外，如图11A和11B中所见，探针804可具有在近侧端部814与远侧端部816之间测量的探针长度C。在一些实施方案中，该探针长度C可为约1英寸、约1.48英寸、约1.75英寸、约2英寸、约2.5英寸、约3英寸、约3.445英寸、约4英寸、约5英寸、和/或任何其他值或中间值。该穿透深度D为探针804刺入第一结构802中的长度。在一些实施方案中，该穿透深度D为约0.26英寸。该探针804可通过探针外径E和探针内径F来描述。在一些实施方案中，该探针外径E可为约0.1英寸、约0.15英寸、约0.155英寸、约0.189英寸、约0.2英寸、和/或任何其他值或中间值，并且探针内径F可为约0.02英寸、约0.06英寸、约0.039英寸、约0.04英寸、约0.047英寸、约0.06英寸、和/或任何其他值或中间值。在一些实施方案中，该探针804可容纳约64μL、约100μL、约150μL、约200μL、约250μL、约300μL、和/或任何其他体积或中间体积的总流体体积。因此，在一些实施方案中，该探针长度C与探针外径E的比率可为约5、约6、约7、约7.8、约9、约10、约15、约20、约22.2、约25、约30、和/或任何其他比率或中间比率；该探针长度C与探针内径F的比率可为约20、约25、约30、约31.4、约35、约40、约50、约70、约75、约80、约85、约88.3、约90、约100、约150、和/或任何其他比率或中间比率，并且该探针外径E与探针内径F的比率可为约2、约3、约3.5、约4、约4.5、约5、和/或任何其他比率或中间比率。

在图14A和14B中，示出了探针804和背板806的不同的实施方案。现在参考图14A，该探针804的金属部分可由第一近侧外径G、第一近侧长度I、第二外径J、第二近侧长度K、伸长外径L、伸长长度M、和金属内径N来限定。在图14A的实施方案中，第一近侧外径G为约0.209英寸，第一近侧长度I为约0.1英寸，第二外径J为约0.19英寸，第二近侧长度K为约0.2英寸，伸长外径L为约0.15英寸，伸长长度M为约1.03英寸，并且金属内径N为约0.1英寸。该探针804的锚定件可由第一近侧长度I和第一近侧外径G限定。

仍然参考图14A，探针804的非金属导热部分可由探针直径F、内壁O和外壁P限定。在图14A的实施方案中，内壁O具有约0.265英寸的厚度，并且外壁P具有约0.03英寸的厚度。如图14A所示，非金属导热部分被模制在该金属部分上方。该非金属导热部分可传导来自金属部分的热量。如上所述，在图14A的实施方案中，该金属部分由铝制成，并且非金属导热部分由聚丙烯(PP)制成。

仍然参考图14A，该背板806可由第一内径Q、第一长度R、第二内径S、第二长度T、第三内径U和第三长度V限定。第一内径Q为约0.11英寸，第一长度R为约0.2英寸，第二内径S为约0.209英寸，第二长度T为约0.095英寸，第三内径U为约0.213英寸，并且第三长度V为约0.3英寸。用于接收背板806的一部分的对应圆柱形锚定件可由第二内径S和第二长度T限定。背板806的第二内径S约等于探针804的第一近侧外径G，并且背板806的第一内径Q约等于探针804的第二外径J。因此，当探针804被锚定至背板806时，具有第一近侧外径G的第一近侧长度I与具有第二内径S的第二长度T发生物理接触，并且具有第二外径J的第二近侧长度K与具有第一内径Q的第一长度R发生物理接触。如图14A的实施方案中所述，该背板806由铝制成。因此，热量从热源传递至铝背板806、传递至探针804的铝部分、传递至探针804的非金属导热部分，并且最终传递至被容纳在探针804中的流体。

现在参考图14B，其示出了探针804的第二实施方案。图14B的探针804可包括从探针804的近侧端部814延伸至探针804的远侧端部816的聚合物管1400。聚合物管1400在探针804的近侧端部814处可包括凸缘，可包含能够承受使用聚合物管1400的环境的任何期望的聚合物，并且具体地可包含能够适用于通过聚合物管1400输送的流体以及使用过程中的聚合物管1400的温度的任何聚合物。在一些实施方案中，聚合物管1400可包含含氟聚合物，诸如例如全氟烷氧基烷烃(PFA)。该聚合物管1400可由外径N、内径F和壁厚O限定。在一些实施方案中，聚合物管1400的外径N可为例如约0.05英寸、约0.06英寸、约0.07英寸、约0.079英寸、约0.08英寸、约0.09英寸、约0.1英寸、约0.15英寸、和/或任何其他值或中间值。在一些实施方案中，该内径F可为例如约0.01英寸、约0.02英寸、约0.03英寸、约0.039英寸、约0.04英寸、约0.05英寸、约0.1英寸、和/或任何其他值或中间值。在一些实施方案中，该聚合物管1400的壁厚O可为例如约0.005英寸、约0.0075英寸、约0.01英寸、约0.02英寸、约0.03英寸、约0.04英寸、约0.05英寸、和/或任何其他厚度或中间厚度。在一些实施方案中，该聚合物管1400的长度可等于探针804的长度。

该聚合物管1400可部分被容纳在探针1402外壳内。该探针外壳1402可从探针804的近侧端部814朝向探针804的远侧端部816延伸。在一些实施方案中，该探针外壳1402可延伸至探针804的远侧端部816，并且在一些实施方案中，探针外壳1402可在到达探针804的远侧端部816之前终止。在一些实施方案中，该探针外壳1402可沿探针804的长度的约80％、沿探针804的长度的约85％、沿探针804的长度的约90％、沿探针804的长度的约95％和/或沿探针804的长度的任何其他期望百分比或中间百分比延伸。

在一些实施方案中，该探针外壳1402可包括例如可完全或部分被封闭在聚合物部分1406内的金属部分1404。在一些实施方案中，该金属部分1404可包含具有期望的机械特性或材料特性诸如例如期望的热传递特性的任何金属。在一些实施方案中，该金属部分1404可包含下列金属中的至少一者：铜；青铜；黄铜；镍；和/或铝。在一些实施方案中，探针外壳1402可被构造成使得金属部分1404直接接触聚合物管1400，并且在一些实施方案中，该探针外壳1402可被构造成使得金属部分1404不接触聚合物管1400。在金属部分1404不接触聚合物管1400的一些实施方案中，金属部分1404可通过聚合物部分1406的薄层与聚合物管1400分隔开，该薄层可具有例如约0.002英寸、约0.003英寸、约0.004英寸、约0.005英寸、和/或任何其他值或中间值的厚度。

该金属部分1404可由直径P和壁厚Q限定。在一些实施方案中，该直径P可为例如约0.08英寸、约0.09英寸、约0.1英寸、约0.12英寸、约0.125英寸、约0.13英寸、约0.15英寸、约0.2英寸、和/或任何其他值或中间值。在一些实施方案中，该壁厚Q可为例如约0.005英寸、约0.0075英寸、约0.01英寸、约0.02英寸、约0.03英寸、约0.04英寸、约0.05英寸、和/或任何其他厚度或中间厚度。

类似地，金属部分1406可包含具有期望的机械特性或材料特性诸如例如期望的热传递特性、耐腐蚀性等的任何聚合物。在一些实施方案中，该聚合物部分1406可包含例如聚丙烯(PP)和/或聚醚醚酮(PEEK)。该聚合物部分1406可由外径L和壁厚W限定。在一些实施方案中，该外径L可为例如约0.1英寸、约0.11英寸、约0.12英寸、约0.13英寸、约0.14英寸、约0.15英寸、约0.155英寸、约0.16英寸、约0.17英寸、约0.18英寸、约0.19英寸、约0.2英寸、和/或任何其他值或中间值。在一些实施方案中，该壁厚W可为例如约0.005英寸、约0.0075英寸、约0.01英寸、约0.015英寸、约0.02英寸、约0.03英寸、约0.04英寸、约0.05英寸、和/或任何其他厚度或中间厚度。

图14B的探针804还可由第一近侧外径G、第一近侧长度I和第二外径J限定。在一些实施方案中，该第一近侧外径G为约0.209英寸，第一近侧长度I为约0.05英寸、约0.06英寸、约0.065英寸、约0.07英寸、约0.08英寸、约0.09英寸、约0.1英寸、和/或任何其他值或中间值。在一些实施方案中，该第二外径J为约0.19英寸。

仍然参考图14B，该背板806可由第一内径X、第一长度R、第二内径S、第二长度T、第三内径U和第三长度V限定。该第一内径X可为约0.1英寸、约0.11英寸、约0.12英寸、约0.13英寸、约0.14英寸、约0.15英寸、约0.16英寸、约0.17英寸、约0.18英寸、约0.19英寸、约0.2英寸、约0.22英寸、和/或任何其他值或中间值。该第一长度R可为约0.15英寸、约0.175英寸、约0.181英寸、约0.19英寸、约0.2英寸、和/或任何其他值或中间值。该第二内径S可为约0.209英寸，第二长度T可为约0.15英寸、约0.16英寸、约0.17英寸、约0.173英寸、约0.18英寸、约0.19英寸、约0.2英寸、和/或任何其他值或中间值。该第三内径U可为约0.19英寸、约0.2英寸、约0.21英寸、约0.213英寸、约0.22英寸、约0.23英寸、和/或任何其他值或中间值。该第三长度V可为约0.29英寸、约0.3英寸、约0.31英寸、约0.315英寸、约0.32英寸、约0.33英寸、和/或任何其他值或中间值。用于接收背板806的一部分的对应圆柱形锚定件可由第二内径S和第二长度T限定。该背板806的第二内径S约等于探针804的第一近侧外径G，并且背板806的第一内径X约等于探针804的第二外径J。因此，当探针804锚定至背板806时，具有第一近侧外径G的第一近侧长度I与具有第二内径S的第二长度T发生物理接触，并且具有第二外径J的第二近侧长度K与具有第一内径X的第一长度R发生物理接触。该背板806由铝制成。因此，热量从热源传递至铝背板806、传递至探针804的金属部分1404、传递至探针804的聚合物管1400，并且最终传递至被容纳在探针804中的流体。

上述尺寸描述了图8A-12B和图14A-14B的示例性实施方案。对于这些尺寸，在约18℃的环境温度下操作分配器800，可以约每9秒分配一次的分配之间的预选择周期或介于1秒至9秒之间的任何周期并且在约37℃+/-0.4℃的预定温度下分配例如约200μL。

由于分配器800的尺寸和热源900的布置方式，分配器800的不同部分可保持在不同温度下。这一点在图12A和12B中示出，其显示出第一结构802处于第一组温度吸，并且经由背板806被热源900间接加热的探针804处于第二组温度下。在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围相同，并且在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围不同。在一些实施方案中，该第一温度范围可例如介于约35℃和38℃之间，并且该第二温度范围可例如介于25℃和35℃之间。在一些实施方案中，第一温度范围的上限可高于第二温度范围的下限不超过15℃。在一些实施方案中，第一温度范围的上限可高于第二温度范围的下限不超过7℃。如图12A和12B中所见，在一些实施方案中，该分配器可在约18℃的环境温度下操作。

在一些实施方案中，该分配器100和800可分别经由探针104和804的出口来将流体分配到反应容器中。在一些实施方案中，该分配器100和800能够安装到分配板组件上，诸如Beckman Coulter Access 2分配板或Beckman Coulter DxI分配板。

在一些实施方案中，桁架可承载分配器100和/或分配器800。该桁架可将分配器顺序地移动至试剂抽吸位置、分配位置、和清洗工位。当设置在清洗工位处时，可经由流体通路通过借由探针分配洗涤缓冲液来清洁分配器。该分配操作清洁来自分配器中的残留试剂，并且还通过分配器的内表面与加热的洗涤缓冲液之间的接触来向分配器传递热量。通过温度受控的洗涤缓冲液进行的对热量的这种传递可将分配器的温度进一步控制在目标温度下，使得在洗涤操作期间通过如上所述来自芯的热传导与来自洗涤缓冲液的间歇性热传递的组合效应来保持分配器的温度。

现在参考图13，其示出了包括分配器100、800中的一个分配器的系统1300的示意图。该系统1300包括流体供给装置1302，通过泵1304从该流体供给装置中去除流体。通过泵1304来将流体提供到可为分配器100和800中的至少一个分配器的分配器1306。在一些实施方案中，可将流体提供到分配器1306的第一流体通路。由泵1304提供到分配器1306的流体体积可对应于由分配器1306分配的流体量，诸如例如最小分配体积、最大分配体积或介于最小分配体积与最大分配体积之间的分配体积。虽然本发明的部分以最小分配体积来描述期望的流体分配体积，但期望的流体分配体积在替代方案中可为最大分配体积或介于最大小分配体积与最大分配体积之间的任何分配体积。

不同类型的流体可保存在不同温度下。因此，流体供给装置1302可处于室温或冷藏温度下。对于试剂，流体供给装置1302可将试剂保存在冷藏温度下。另选地，对于洗涤缓冲液，流体供给装置1302可将洗涤缓冲液保存在室温下。因此，当执行测定的设备必须分配试剂、洗涤缓冲液、或两者时，可能有利地是在对测定反应混合物温度无不利影响的温度下分配此类流体。例如，如果测定的温度分布需要测定反应混合物温度为约37℃，则冷藏试剂和室温洗涤缓冲液可被加热至最高约37℃并且在该温度下分配。

分配器1306可包括第一结构1308和探针1310，并且可划分为不同的区域，这些区域对应于分配器1306的不同温度和/或流过分配器1306的该部分的流体的不同温度。第一结构1308可为第一结构102或802中的至少一个第一结构。探针1310可为探针104或804中的至少一个探针。这些区域包括预热区域1312、控制区域1314、和分配区域1316。在一些实施方案中，预热区域1312可被构造成用于使流体从初始温度达到第一温度和/或第一温度范围，控制区域1314可被构造成用于使流体的温度保持在第一温度和/或第一温度范围，并且分配区域1316可被构造成用于防止流体下降至低于第二温度和/或第二温度范围。分配区域1316可传导来自控制区域1314的热量。在一些实施方案中，分配区域1316的一部分可驻留在控制区域1314中。

被容纳在分配器的第一流体通路中的流体可经由分配器1306的第一结构1308和探针1310中的一者或两者的区域1312、1314、1316中的一个或若干个区域中的热源进行加热。在一些实施方案中，在该加热过程中，该流体可被加热至第一预选择温度和/或温度范围，ga流体的温度可在流体位于第一结构1308的出口处时测定。

在一些实施方案中，所接收的流体的全部或部分可从第一结构1308移至探针1310，并且可被加热至第二预选择温度和/或温度范围。在一些实施方案中，该第二温度和/或温度范围小于第一预选择温度和/或温度范围，并且在一些实施方案中，可通过经由第一结构1308间接传递至探针1310的能量来实现该加热。该流体的第二温度可在探针1310的出口处测定。

在一些实施方案中并且如图13的灰度所示，分配器1306的不同区域可处于不同温度下，并且因此，流体在一个区域中保留的时间越长，流体的温度越接近容纳流体的区域的温度。因此，分配已在分配区域1316中容纳较长时间段的流体时，流体的温度可与已在控制区域1314中容纳相当长时间段的流体的温度不同。因此，在单次分配包括在多个区域中容纳较长时间段的流体的一些实施方案中，在单次分配期间分配的流体的瞬时温度可以是变化的，并且可包括高于或低于期望的温度和/或温度范围的一些流体。然而，在此类实施方案中，所分配的流体的平均温度处于期望的温度和/或期望的温度范围内。因此，当瞬时量的分配流体处于期望的温度和/或期望的温度范围内和/或当来自分配活动的组合流体的温度处于期望的温度和/或期望的温度范围内时，所分配的流体可处于期望的温度和/或期望的温度范围内。

在一些实施方案中，所接收的流体可随后由分配器1306经由探针1310的出口而被分配到反应容器1320。在一些实施方案中，可根据分配之间的恒定或变化的预选择周期来进行该分配。类似地，在一些实施方案中，所分配流体的体积可为预选择的恒定或变化体积。在以下公式中，流体的总体积V_T可为期望的流体分配体积。在一些实施方案中，所分配的流体可包括处于第一温度和/或温度范围和第二温度和/或温度范围内的流体。由于处于这些温度范围内的流体的体积，在一些实施方案中，单次分配的组合流体具有处于第一温度和/或第一温度范围内的温度。流体的该温度可根据以下公式来确定，其中：

T_avg为所得的平均流体温度；

T_h为处于第一温度和/或温度范围内的流体的温度；

V_T为流体的总体积；

V_i为处于第一温度和/或温度范围内的流体的体积；以及

T_amb为处于第二温度和/或温度范围内的流体的温度。

热阻为对象耐热传导的热特性和度量。热阻为热导率的倒数。分配器的每个实施方案的总当量热阻可使用下列公式导出，其中：

R_eq为总当量热阻；

T₁为热源的设定温度；

T₂为探针的远侧端部处的温度；

Q为热源的额定功率；以及

Duty为热源处于稳态时的占空比。

在图1A-4B的实施方案中，对于由镍200合金制成的芯和探针，在T₁为约37.7℃、T₂为约31.3℃、Q为约12W并且占空比为约8％的情况下，可获得约6.66K/W的R_eq。在本文所述的实施方案中，热阻可为约5K/W至8K/W、约6K/W至7K/W、约6.25K/W至6.75K/W、约6.5K/W、约至少6.5K/W、和/或任何其他值或中间值。

在图5-7的实施方案中，对于由镍200合金制成的芯和探针，在T₁为约37.7℃、T₂为约21.5℃、Q为约12W并且占空比为约12％的情况下，可获得约11.25K/W的R_eq。

另选地，在图5-7的实施方案中，对于由镍200合金制成的芯和由不锈钢制成的探针，在T₁为约37.7℃、T₂为约18.5℃、Q为约12W并且占空比为约12％的情况下，可获得约13.33K/W的R_eq。相比于图1-4的实施方案，图5-7的实施方案具有较大的总当量热阻，这是因为探针的长度较大。

在图8A-12、14A和14B的实施方案中，对于由铝制成的芯和由其上模制有聚丙烯的铝制成的探针，在T₁为约37.5℃、T₂为约35.1℃、Q为约12W并且占空比为约21％的情况下，可获得约0.97K/W的R_eq。相比于图1A-7的实施方案，图8A-12、14A和14B的实施方案具有较低的总当量热阻，这是因为其尺寸较小并且具有高于镍200合金的热导率。

还公开了一种用于将流体分配到分析器的方法。首先，向可加热结构的流体通路提供最小分配体积的流体。可加热结构可为第一结构102或802中的至少一个第一结构。该流体通路可为第一结构102或802中的至少一个第一结构的第一流体通路。该流体可通过泵诸如泵1304而被提供到流体通路。该流体可在其环境温度下被提供到流体通路。其次，当最小分配体积被容纳在可加热结构的出口处时，与可加热结构热连通的热源将最小分配体积加热至第一预选择温度范围。如本文所述，被容纳在流体通路中的最小分配体积可为静态的或动态的流体。最小分配体积可通热传导加热，因为最小分配体积从第一结构102或802中的至少一个第一结构吸取热量。该热源可为热源230或900中的至少一个热源。可加热结构的出口可为出口206或1002中的至少一个出口。第三，当最小分配体积被容纳在探针中时，同样与探针热连通的热源将最小分配体积加热至第二预选择温度范围。如本文所述，被容纳在探针中的最小分配体积可为静态的或动态的流体。探针可为探针104或804中的至少一个探针。最小分配体积可通过热传导加热，因为最小分配体积从探针104或804中的至少一个探针吸取热量。最后，在探针的出口处以分配之间的预选择周期来分配处于第一预选择温度范围内的最小分配体积。探针的出口可为出口220或1104中的至少一个出口。

现在参考图15，其示出了分配器100的一个实施方案的侧视图。分配器100可包括加热模块102和探针104。该探针104可包括近侧端部116、远侧端部118、和第二流体通路216。该加热模块102包括具有芯108的外壳106以及可与分配器100的另一部件配接的配接部分1500。在一些实施方案中，加热模块102的配接部分1500可被构造成用于接合一个或若干个连接器1502，以与分配器100的另一部件连接在一起。

如图15中所见，分配器包括将外壳106连接到探针104的弯管1506。该弯管1506可具有多种形状和尺寸并且可由多种材料制成。在一些实施方案中，弯管1506可由金属诸如镍或镍合金制成。

该弯管1506可包括可与加热模块102的配接部分1500连接在一起的近侧端部1508，并且该弯管1506可包括与探针104连接在一起的远侧端部1510。该弯管1506还包括从弯管1506的近侧端部1508延伸至弯管1506的远侧端部1510的流路1512。在一些实施方案中，弯管1506的流路1512可为从加热器模块102接收的流体形成穿过弯管1506并且到达探针104的通道。

现在参考图16，其示出了芯108、弯管1506和探针104的一个实施方案的剖视图。如图中所见，该芯108包括由被定位在芯108的外壁113上的多个脊112限定的多个凹槽300。在一些实施方案中，该凹槽300的直径可为约0.01英寸、0.02英寸、0.03英寸、0.04英寸、0.047英寸、0.05英寸、0.06英寸、0.07英寸、0.08英寸、0.09英寸、0.1英寸、和/或任何其他值或中间值。

芯108还包括可具有邻近缆线114的顶部226和邻近芯108的连接部分212的底部228的内部体积224。如图2中所见，内部体积224的顶部226为开放的，并且内部体积224的底部228为闭合的。该芯108还包括延伸穿过芯108的连接部分212至出口206的出口通道208以及将由多个凹槽300中的至少一个凹槽限定的流体通路连接到出口通道208的连接通道280。芯108可包括被定位在芯108的内部体积224的内部的热源230。

另外如图16中所见，弯管1506包括尺寸和形状被设定成适于接收芯的连接部分212的接收部分1600。在一些实施方案中，接收部分1600和连接部分212两者可为螺纹的，以便连接弯管1506和芯108，并且在其他实施方案中，接收部分1600和连接部分212中的一者或两者可为无螺纹的并且弯管1506和芯可经由外壳106的配接部分1500而被连接。

延伸穿过弯管1506的流体通路1512可包括入口路径1602、出口路径1604、以及连接入口路径1602与出口路径1604的连接路径1606。在一些实施方案中，入口路径1602的尺寸、形状和位置可被设定成与探针104的第二流体通路216流体连接。该弯管1506还可包括可被构造成用于连接到探针104的探针连接部分1608。在一些实施方案中并且如图16所示，该探针连接部分1608可为螺纹的。

在一些实施方案中，该芯108可由芯长度A限定，该长度可为约1英寸、约1.5英寸、约2英寸、约2.5英寸、约2.8英寸、约2.87英寸、约3英寸、约3.157英寸、介于1英寸和5英寸之间、介于2英寸和4英寸之间、介于2.5英寸和3.5英寸之间、介于2.75英寸和3英寸之间、介于3英寸和3.5英寸之间、或任何其他值或中间值、或处于任何其他范围或中间范围内。该芯108还可由从内部体积224的顶部226至底部228测量的内部体积长度B限定。图16的实施方案的内部体积长度B可为约1英寸、约1.5英寸、约2英寸、约2.07英寸、约2.079英寸、约2.1英寸、约2.5英寸、介于1英寸和4英寸之间、介于2英寸和3英寸之间、和/或任何其他值或中间值、或处于任何其他或中间范围内。该芯108还可由芯直径C限定，该直径可为例如约0.4英寸、约0.41英寸、约0.42英寸、约0.43英寸、约0.435英寸、约0.45英寸、约0.5英寸、和/或任何其他值或中间值。

该芯108还可由从最靠近芯108的顶部226的凹槽至链接通道280测量的长度G限定。在一些实施方案中，长度G可为例如约1.2英寸、约1.3英寸、约1.4英寸、约1.5英寸、约1.6英寸、约1.625英寸、约1.7英寸、约1.8英寸、约1.9英寸、约2英寸、和/或任何其他值或中间值。

在一些实施方案中，该分配器100可由长度H和长度I限定，该长度H从连接通道连接通道280至链接路径1606来测量，并且长度I从连接路径1606至探针104的远侧端部118来测量。在一些实施方案中，该长度H可为例如约0.5英寸、约0.6英寸、约0.7英寸、约0.8英寸、约0.88英寸、约0.9英寸、约1英寸、约1.5英寸、约2英寸、和/或任何其他值或中间值。在一些实施方案中，该长度I可为例如约0.7英寸、约0.8英寸、约0.9英寸、约1英寸、约1.02英寸、约1.2英寸、约1.2英寸、约1.3英寸、约1.4英寸、约1.5英寸、约2英寸、和/或任何其他值或中间值。

另外，如图16中所见，该弯管1506可由宽度K限定，该宽度可为例如约0.5英寸、约0.6英寸、约0.7英寸、约0.8英寸、约0.88英寸、约0.9英寸、约1英寸、约1.5英寸、约2英寸、和/或任何其他值或中间值。另外，该弯管1506的接收部分1600可由直径L限定。该直径L可为例如约0.1英寸、约0.2英寸、约0.3英寸、约0.31英寸、约0.4英寸、约0.5英寸、约0.7英寸、约1英寸、约1.5英寸、和/或任何其他值或中间值。

由于分配器100的尺寸和热源230的布置方式，分配器100的不同部分可保持在不同的温度下。这一点在图17中示出，其显示第一结构102处于第一组温度下，并且经由芯108被热源230间接加热的探针104处于第二组温度下。另外，弯管1506可经由来自芯108的传导而被加热至介于第一结构102的温度与探针104的温度之间的中间温度。具体地，在一些实施方案中，邻近出口206的芯108和/或离开出口206的流体可处于第一温度和/或第一温度范围内，其中第一温度和/或温度范围可经过预选择，并且邻近探针连接部分1608的探针104和/或离开探针连接部分1608的流体可处于第二温度和/或第二温度范围内，其中第二温度和/或温度范围可经过预选择。在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围相同，并且在一些实施方案中，第一温度和/或第一温度范围可与第二温度和/或第二温度范围不同。在一些实施方案中，该第一温度范围可例如介于约35℃和38℃之间，并且该第二温度范围可例如介于25℃和35℃之间。在一些实施方案中，第一温度范围的上限可高于第二温度范围的下限不超过15℃。如图17中所见，在一些实施方案中，分配器可在约18℃的环境温度下操作。实施方案的设计允许在对受控温度范围的影响极小的各种环境温度下操作。用于分析器的分配器可在约18℃至约36℃的宽泛环境温度下操作。

在前面的说明中，参考其特定实施方案对本发明加以描述，但本领域的技术人员将认识到本发明不限于所述特定实施方案。以上描述的本发明的各特征和方面可单独或结合使用。而且，在不脱离本说明书的更宽泛的实质和范围的情况下，本发明可用于除本文所描述的那些以外的任何数量的环境和应用。因此，本说明书和附图应视为示例性的而非限制性的。应认识到，如本文所用的术语“包含”、“包括”、以及“具有”特别地旨在被解读为开放式的技术术语。

Claims (20)

1.一种利用分配器在分析器中分配流体的方法，

所述方法包括：

提供总流体体积给所述分配器，所述分配器包括具有第一流体通路的加热模块并且所述分配器进一步包括具有第二流体通路的探针，所述第一流体通路包括入口和出口，所述第二流体通路包括入口和出口，并且所述第一流体通路的所述出口与所述第二流体通路的所述入口流体连通；

在环境温度(Tamb)下向所述第一流体通路的所述入口提供流体；

当所述分配器不空闲时，以分配之间的预选择周期的速度来反复地分配来自所述第二流体通路的所述出口的被分配体积的流体；以及

从所述加热模块向所述第一流体通路中的流体以及向所述探针传递热量并且因此在预选择的温度范围内反复地分配来自所述第二流体通路的所述出口的所述被分配体积的流体；

当所述分配器空闲延长的时间段时，在分配区域和控制区域中容纳流体所述延长的时间段，在所述分配区域中容纳所述延长的时间段的流体的温度不同于在所述控制区域中容纳所述延长的时间段的流体的温度；以及

在单次分配中，分配来自所述分配区域和所述控制区域的被容纳所述延长的时间段的所述流体；

其中，在所述分配区域和/或所述控制区域中容纳所述延长的时间段的所述流体的至少一些的瞬时温度高于或者低于所述预选择的温度范围，并且其中，在所述单次分配中的所述流体的平均温度在所述预选择的温度范围内。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境温度(Tamb)从18摄氏度到36摄氏度变动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述环境温度(Tamb)为18摄氏度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预选择的温度范围为35至38摄氏度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配之间的预选择周期为8秒。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述分配器为空闲时，所述延长的时间段为7分钟。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述分配器为空闲时，所述延长的时间段大于4小时。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配器的所述总流体体积为1035μL。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配器的所述总流体体积最高至5000μL。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一流体通路的至少一部分具有螺旋状构造。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被提供至所述第一流体通路的所述入口的所述流体被提供有泵。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，被提供至所述第一流体通路的所述入口的所述流体为洗涤缓冲液、底物、或试剂中的一者。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探针适于通过所述第二流体通路的所述出口来抽吸流体。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被分配体积为从50μL到500μL变动的体积。

15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被分配体积为500μL的体积。

16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

反复地分配来自所述第二流体通路的所述出口的所述被分配体积的流体导致一系列的分配，每次分配具有被分配流体的平均温度；

所述一系列的分配各自之间的间隔时间从8秒到4小时；

被分配流体的所述平均温度的范围不大于2摄氏度。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括提供控制器，其中，所述控制器的反馈回路接收所述环境温度(Tamb)的输入，从而控制有所述加热模块产生的热能。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述第一流体通路和所述第二流体通路之间，在所述一系列分配期间，流体仅在从所述第一流体通路到所述第二流体通路的方向上流动。

19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在所述一系列分配期间，被分配流体的所述平均温度的所述范围被维持，而未清除。

20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探针可从所述加热模块移除，用于更换和/或维修。

Images