CN110573880B - 具有受控流体流动通道的基底的横向流动测试 - Google Patents

Abstract

描述了一种被构造成在其上限定流体流动通道和/或流体控制特征的基底。基底可另外包含捕获区和/或测试区，以用作测试条，用于确定感兴趣分析物的存在或不存在，例如感染因子或生物标记物。试剂以液滴阵列形式放置在捕获区和/或测试区中。

Description

具有受控流体流动通道的基底的横向流动测试

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年2月10日提交的美国临时申请No.62/457,660，2017年3月16日提交的美国临时申请No.62/472,182和2017年12月14日提交的美国临时申请No.62/598,947的优先权，其中的每一个都通过引用整体并入本文。

技术领域

本文描述的主题涉及具有流体流动通道和通过暴露于激光束创建的流体控制特征的基底，其中流体控制特征被配置为控制流体流动速率和/或流体流动均匀性。例如，基底可用于侧向流动测试，以检测和/或区分流体样品中感兴趣的物质(species)。

背景技术

侧向流动测试是一种已建立的技术，其可适用于传感器、诊断和指示器的各种测试应用。侧向流动测试通常由材料或基底组成，该材料或基底通过被动的毛细管作用将感兴趣的流体样品从施加点(例如样品收集区)输送到检测区。例如，快速侧向流动免疫测试装置用于临床和家庭环境中。这些装置用于测试各种分析物，诸如激素、蛋白质、尿液或血浆组分等。这些装置通常包括侧向流动测试条(诸如硝化纤维或滤纸)、样品应用区、测试结果区和分析物特异性结合试剂，其结合到某种可检测标记，诸如有色颗粒(诸如铕珠)、荧光或发光标记，或酶检测系统。这种设备的简单性是维持其在市场中使用的一个因素。因为流体输送方法是被动的，所以流动速率和特定流动路径在很大程度上取决于液体样品的粘度、基底材料和任何可能施加的涂层的化学性质(例如，亲水性的或疏水的)。在不向基底添加额外的组分或材料的情况下改变流速或控制流体流动的均匀性将是有利的。需要一种在侧向流动测定中调整和调节放置在基底上的流体样品的流动速率和流动均匀性的方法。

发明内容

以下描述和说明的以下方面和实施方式旨在是示例性和说明性的，而不是限制范围。

在一个方面，提供了一种基底。基底包括样品接收区；目标区；从样品接收区和目标区延伸的流体路径；以及在基底上创建的流体控制特征，以控制(i)流过目标区的流体流动速率，和/或(ii)流过目标区的移动流体的前缘的流动速率的均匀性。

在另一方面，提供了一种包括基底的装置。基底包括样品接收区、目标区、从样品接收区和目标区延伸的流体路径、以及位于基底上的流体控制特征，以控制(i)流过目标区的流体流动速率，和/或(ii)流过目标区的移动流体的前缘的流动速率的均匀性。

在一个实施方式中，流体控制特征在流动速率控制区中，在一个实施方式中，该流动速率控制区设置在样品接收区和目标区之间。

在一个实施方式中，目标区是标记区。

在一个实施方式中，流动速率控制区设置在样品接收区和标记区之间。

在另一个实施方式中，基底是硝化纤维。在另一个实施方式中，基底是硝化纤维层和疏水性支撑层的层压体。

在一个实施方式中，在暴露于激光以创建流体控制特征和/或流体流动通道的侧壁之前，硝化纤维不用聚合物(包括光聚合物)处理或浸渍。

在另一方面，提供了包括如本文所述的基底或装置的免疫测定装置。

在又一方面，提供了一种装置，其包括具有厚度l的基底和基底上的第一流体流动通道。第一流体流动通道包括在基底上或基底内的流体流动路径，并且由相对的无基底侧壁或通道限定和界定，在一个实施方式中，通过将基底暴露于激光来创建。相对的无基底侧通道对流体流动是不可渗透的。第一流体控制特征设置在基底上以控制(i)第一流体流动通道中的流体流动速率和/或(ii)第一流体流动通道中移动流体的前缘的流动速率的均匀性。

在一个实施方式中，所述装置包括第二流体流动通道，所述第二流体流动通道通过相对的、无基底的侧壁或通道限定在基底上或基底内，所述侧壁或通道对流体流动是不可渗透的。

在一个实施方式中，第二流体流动通道包括第二流体流动控制特征，其在基底上具有形状和位置以控制(i)第二流体流动通道中的流体流动速率和/或(ii)第二流体流动通道中移动流体的前缘的流动速率的均匀性。

在一个实施方式中，流体流动控制特征和/或相对的无基底侧通道的深度等于基底厚度l。在一个实施方式中，基底是附着于支撑层或第二基底的硝化纤维基底以形成层压体，所述支撑层或第二基底是疏水性材料。

在一个实施方式中，第二流体流动通道具有平行于第一流体流动通道中的第一流体流动路径的流体流动路径，其中第一通道中的流体通过无基底侧通道与第二通道中的流体隔离，该无基底侧通道在一个实施方式中是公共的无基底侧通道。

在一个实施方式中，第二流体流动通道具有在与第一流体流动通道中的流体流动路径相反的方向上的流体流动路径。

在一个实施方式中，第一流体流动通道是圆形的并且限定了圆形流体流动路径。

在另一方面，提供了一种免疫测定装置。该装置包括单一整体基底和基底上的单一样品接收区，样品接收区定位成将放置在其上的样品的至少一部分分配到包括标记区和标记区下游的捕获区的流体流动路径，标记区、捕获区或标记区和捕获区二者包括nxm离散点阵列，其中n大于或等于一(1)且m大于或等于零(0)，其中当m大于零时，nxm阵列中的每个点与相邻的点分开距离x，并且其中每个点包括试剂，该试剂包括结合成员。

在另一方面，提供了一种免疫测定装置。该装置包括单一整体基底和基底上的单一样品接收区。样品接收区定位成将放置在其上的样品的一部分分配到多个单独的流体流动路径中的每一个，每个流体流动路径包括标记区和标记区下游的捕获区。标记区、捕获区或标记区和捕获区二者包括nxm离散点阵列，其中n大于或等于一(1)且m大于或等于零(0)，其中当m大于零时，nxm阵列中的每个点与相邻的点分开距离x，并且其中每个点包括试剂，该试剂包括结合成员。

在一个实施方式中，多个流体流动路径中的每个流体流动路径通过激光刻蚀基底形成的物理屏障与相邻的流体流动路径分开。在一个实施方式中，物理屏障是对应于无基底通道区的间隙。在另一个实施方式中，多个流体流动路径中的每个流体流动路径通过激光刻蚀基底形成的疏水和/或物理屏障与相邻的流体流动路径分开。在一个实施方式中，疏水屏障是层压到基底上的疏水支撑层，该屏障对应于无基底通道或基底间隙以暴露疏水支撑层。

在另一个实施方式中，多个流体流动路径包括2-50个之间的流体流动路径。在另一个实施方式中，多个流体流动路径包括3-50、2-12或2-8或2-6个之间的流体流动路径。

在另一个实施方式中，每个流体流动路径的捕获区在单一光学窗口内以供仪器检查。

在另一个实施方式中，样品接收区以基本相等的量和基本相等的速率将样品分配到每个通道。

在又一个实施方式中，多个流体流动路径中的每个流体流动路径中的捕获区包括直接或间接结合抗体的固定物质，该抗体针对存在于放置在样品接收区液体样品中的感染因子、抗原或抗原的标记物。在另一个实施方式中，捕获区包括结合缀合物的物质，该缀合物包括可检测物质和抗体，该抗体针对存在于放置在样品接收区液体样品中的感染因子、抗原或抗原的标记物。

在一个实施方式中，可检测物质包括抗体。

在一个实施方式中，可检测物质包括光学可检测标记。

在一个实施方式中，光学可检测标记是荧光或化学发光标记。

在一个实施方式中，光学可检测标记是非视觉可光学检测标记。

在一个实施方式中，可检测物质是铕珠。

在另一方面，提供了一种用于检测样品中的多种分析物的免疫测定装置。该装置包括基底，该基底包括配置成接收液体样品的公共区，从公共区延伸的多个通道，多个通道中的每个通道具有独立的流体流动路径并且定位成接收放置在公共区中的样品的一部分，每个流体流动路径包括相关的标记区，该标记区包括可移动的、可检测物质，其与在分配到通道的样品的部分中的分析物(如果存在的话)结合，以及在每个流体流动路径中位于标记区下游的捕获区，捕获区包括对可移动的可检测物质具有直接或间接结合亲和力的固定物质。具有其流体流动路径的每个通道源自公共区(在一些实施方式中可以是样品接收区)，并且每个流体流动路径与相邻通道的流动路径区分开且不同，以最小化并且优选地基本上消除相邻通道之间的交叉污染。每个通道在其流体流动路径中包括通过将基底暴露于激光而创建的流体控制特征。

根据以下说明书、附图、实施方式和权利要求，本发明方法和组成等的其他实施方式将是显而易见的。从前面和后面的描述中可以理解，这里描述的每个和每一特征，以及这些特征中的两个或更多个的每个和每一组合，包括在本公开的范围内，只要这样的组合中包括的特征是不相互矛盾。另外，可以从本发明的任何实施方式中明确地排除任何特征或特征的组合。在以下描述和权利要求中阐述了本发明的其他方面和优点，特别是当结合所附实施方式和附图考虑时。

附图说明

图1A-1L示出了具有流体流动通道的基底，该流体流动通道包括通过将基底暴露于激光束而创建的流体控制特征；

图2A-2C示出了具有多个流体流动通道的基底，该流体流动通道包括用于流体样品的多重分析的流体控制特征；

图3-9示出了根据一些实施方式的具有激光刻蚀的流体流动图样的基底，流体流动图样包括流体控制特征；

图10A是艺术家对具有激光刻蚀通道的基底照片的渲染图，激光刻蚀通道具有激光刻蚀流体控制特征，其被配置为控制通道中移动流体的前沿的前缘的均匀性；

图10B是艺术家对示出了在没有流体控制特征的通道中移动流体的前沿的前缘的照片的渲染图；

图11A-11C示出了流体流动通道中的移动流体的前沿的前缘的基本均匀或平坦的呈现(图11A)和移动流体的前沿的不均匀前缘(图11B-11C)。

图12A-12B是艺术家对具有激光刻蚀通道的基底照片的渲染图，激光刻蚀通道具有激光刻蚀流体控制特征，其中每个通道中的流体控制特征被配置为控制移动流体的前沿的前缘的均匀性并控制通道中的流体流动速率；

图13A是艺术家对具有多个激光刻蚀通道的基底的照片的渲染图，每个通道包括激光刻蚀的流体控制特征，其被配置成控制移动流体的前沿的前缘的均匀性并控制通道中的流体流动的速率；

图13B-13C是艺术家对具有多个激光刻蚀通道的基底的照片的渲染图，每个通道包括激光刻蚀的流体控制特征，该特征不能提供对移动流体的前沿的前缘的均匀性的所需控制。

图14A是免疫测定测试条，其包括具有单一通道的基底，该通道具有流体控制特征、标记区和测试区；

图14B是免疫测定测试条，其具有从单一样品区发散出的8个流体流动通道，其中每个通道包括激光刻蚀的流体控制特征、标记区、以及测试和控制区。

图15A-15C示出了放置在基底上以形成标记区、测试区和/或控制区的点阵；

图16A-16B示出了在基底上点阵的放置以及点间距和位置精度的控制；

图17是具有三个流体流动通道的基底的照片，每个流体流动通道具有6/1液滴阵列的捕获区，在阵列中的每个位置处放置的微滴的数量从80个微滴到5个微滴变化并且具有不同的试剂浓度(板1，1：100；板2，1：200；板3，1：400)；

图18是两个测试条的照片，每个测试条具有6/1液滴阵列的捕获区，其中左侧所示条带上的捕获区具有在6/1阵列上的每个位置上放置80个微滴，液滴之间具有1mm的间距，右侧板上的条带上的捕获区在6/1阵列上的每个位置上放置20个微滴，点间距为250μm；

图19A是具有五个流体流动通道的基底的照片，每个流体流动通道具有流体控制特征，由12/12液滴阵列形成的标记区和包括6/1液滴阵列的测试(捕获)区；

图19B-19C是图19A的基底和五个流体流动通道的照片，其中使用具有不同制剂的释放剂评估可移动的、可检测的抗甲型流感病毒核蛋白抗体的释放；以及

图20A是具有两个流体控制特征的测试条的图示；

图20B是测试条阵列；

图20C是用于检测A群链球菌抗原的测试条的缀合区和捕获区的5分钟时间段拍摄的图像，其中板1和板2显示样品流体在遇到缀合区时的前沿，板3显示流体穿过流体控制特征时的前沿，板4和板5显示捕获区中的样品流体前沿。

图21A-21B提供了硝化纤维基底上的样品微滴的照片，其具有直接放置的疏水背衬(21A)和粘合剂背衬的疏水背衬(21B)。

图22A-22D是放置在具有不同背衬的硝化纤维基底上的样品微滴的照片。图22A示出了直接在放置在具有疏水背衬的基底上的样品微滴上方拍摄的图像。图22B示出了其侧视图。图22C示出了直接在放置在具有亲水背衬的基底上的样品微滴上方拍摄的图像。图22D示出了其侧视图。

图23提供了放置在具有疏水背衬的硝化纤维基底上的不同体积的样品微滴的照片。

图24提供了颗粒分析物在各种缓冲液中沿着具有捕获区的示例性测试条流动之后拍摄的图像，其中板1示出了示例性电泳缓冲液的结果，板2示出了5％蔗糖缓冲液的结果，板3示出了2％牛血清白蛋白(BSA)的缓冲液的结果，板4显示在1％Tween-20的缓冲液的结果，板5显示在10mM、pH8.5的硼酸盐缓冲液的结果。

图25提供了颗粒分析物在血清样品中流动之后(板1)拍摄的图像，与颗粒分析物的溶液在示例性电泳缓冲液中(板2)相比，。

图26示出了根据一些实施方式的示例性条带，其中条带包括通过流体控制特征(菱形)与缀合路径分开的样品接收区，其通过第二流体控制特征(菱形)进一步与捕获路径分开。

图27提供了颗粒分析物在示例性电泳缓冲液中在图26的测试条上流动之后拍摄的图像，其中板1示出了用25μL缓冲液预润湿的条带的结果，板2示出了未预润湿的条带的结果。

图28提供了颗粒分析物在示例性电泳缓冲液中在图26的示例性测试条上流动之后拍摄的图像，其中板1示出了用25μL缓冲液预润湿的条带的结果，板2示出了未预润湿的但是在样品流动之后用另外25μL缓冲液追踪(chased)的条带的结果。

图29示出了根据一些实施方式的示例性条带，其中条带包括样品接收区、缀合区和捕获区。样品接收区通过三个菱形屏障的菱形流体控制特征与缀合区分开，所述三个菱形屏障由收缩区或漏斗形间隔开，所述漏斗形可以由漏斗形宽度限定，漏斗形宽度是两个菱形屏障之间的距离。具有该配置的第二流体控制特征放置在缀合区和捕获区之间。

图30A-30B提供的曲线图示出了测试如图29所示的菱形流体控制特征的漏斗形宽度的影响的实验结果，其中，图30A示出了捕获流动时间。图30B示出完成时间。

图31示出了具有不同捕获路径长度设计的示例性测试条，其中板1具有10mm的捕获路径长度，板2具有8mm的捕获路径长度，并且板3具有5mm的捕获路径长度。

图32提供了显示捕获路径长度对具有图31中例示的配置的测试条中的完成时间的影响的图。

图33A描绘了设计用于测试流体控制特征的效果的两个测试条，其中板1示出了在样品接收区中具有流体控制特征的测试条，而板2的测试条没有流体控制特征。

图33B是对图33A的测试条上的45μL的2％绿色染料测试溶液的通道间流速控制的研究的图像。

具体实施方式

I、定义

现在将在下文中更全面地描述各个方面。然而，这些方面可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于这里阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式是为了使本公开彻底和完整，并且将其范围完全传达给本领域技术人员。

在提供数值范围的情况下，意图是该范围的上限和下限之间的每个中间值，并且该所述范围内的任何其他所述或中间值包含在本公开内。例如，如果规定1μm至8μm的范围，则还明确公开2μm、3μm、4μm、5μm、6μm和7μm，以及大于或等于1μm的值的范围以及小于或等于8μm的值的范围。

除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物。因此，例如，提及“聚合物”包括单一聚合物以及两种或更多种相同或不同的聚合物，提及“赋形剂”包括单一赋形剂以及两种或更多种相同或不同的赋形剂，等等。

"样品"是对感兴趣分析物的存在或数量进行测试的任何材料。优选地，样品是流体样品，优选液体样品。可以使用测试装置测试的液体样品的实例包括体液，包括血液、血清、血浆、唾液、尿液、眼内液、精液、痰、鼻腔排出物和脊髓液。

II、具有流体通道的基底，流体通道包括流体控制特征

在第一方面，提供了一种基底，其包括样品接收区和目标区，具有从样品接收区延伸到目标区的流体路径。在基底的流体路径中创建的是流体控制特征。现在参考图1A-1L描述流体控制特征的示例，其被配置为控制(i)流过目标区的流体流动速率和/或(ii)流过目标区的移动流体的前缘流动速率的均匀性。

首先参考图1A，示出了包括样品接收区12和目标区14的基底10。目标区14位于样品接收区的下游。在区之间延伸的是流体流动通道16，其包括通过将基底暴露于激光束、化学刻蚀或机械烧蚀装置而创建的流体控制特征18。在一些实施方式中，流体控制特征定位在流体流动速率控制区中，通常设置在样品接收区和下游流体流动通道之间或者设置在缀合区和捕获区之间，如下所述。

在一个实施方式中，使用激光、机械方法或化学方法在基底中创建流体控制特征和/或限定样品接收区和目标区的壁、通道、屏障。使用激光构造基底在本文中也称为激光刻蚀或激光烧蚀。下文给出了合适的激光的示例。在本文的示例性实施方式中，通过激光构型在基底中创建流体控制特征和限定流体流动通道的相对的屏障或侧通道。本领域技术人员将理解，可以使用化学刻蚀工艺或机械方法来创建流体控制特征和侧通道。如本文所用，“结构化基底”意指已经暴露于工艺的基底以创建一个或多个流体控制特征和/或壁、通道、间隙或屏障，其以任何方式限定一个或多个流体流动通道、样品接收区和/或目标区，包括暴露于激光、暴露于化学品或暴露于机械工艺。

基底是高吸收性的或非高吸收性的材料。合适的材料包括但不限于源于纤维的材料，诸如滤纸、色谱纸、硝化纤维和醋酸纤维，以及由玻璃纤维、尼龙、聚酯、聚丙烯酰胺、交联葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酸酯、陶瓷等制成的材料。在一个实施方式中，基底是硝化纤维基底。在另一个实施方式中，硝化纤维基底是纯硝化纤维，这意味着在暴露于激光或化学刻蚀工艺以创建流体控制特征和/或侧壁之前硝化纤维基底不用聚合物或光聚合物处理或浸渍。然而，在暴露于构造基底的工艺(例如，激光、化学刻蚀、机械刻蚀)以创建流体控制特征和/或侧壁之后，可任选地处理基底以改变其润湿和/或毛细管流动特性或应用样品的特性。

在一个实施方式中，基底是硝化纤维基底，其被层压到基层或支撑层上以形成层压体。在一个实施方式中，基层是疏水材料，而在另一个实施方式中，基层是亲水材料。疏水材料是与液体(例如水)的接触角>90度的材料。亲水材料是与液体(例如水)的接触角<90度的材料。示例性疏水材料是例如粘合剂、聚酯；尽管可以理解，通过将纤维挤出成某些形状或处理纤维，可以使聚酯具有亲水性。取决于所用流体样品的性质，背衬的疏水性或亲水性可如本文所述配置以提供流体屏障，其减少或消除通道之间的流体串扰，流体样品漫入结构化(例如，激光-刻蚀)区，流体样品渗出基底下方，以及样品流速对外力(例如，振动)的敏感性。此外，基底与背衬的充分层压或其他形式的附着对于控制通道之间的流体串扰，流体样品漫入结构化(例如，激光-刻蚀)区以及流体样品在基底下方渗出是重要的。疏水或亲水背衬的这些特征和充分的层压进一步提供了介质，由此沿着流体通道的样品流动是均匀的。

在将硝化纤维基底暴露于激光时，由于例如烧蚀或去除硝化纤维，基层暴露，从而提供暴露的基层的无基底区。在一个实施方式中，在基层是疏水材料的情况下，疏水材料在激光刻蚀或烧蚀硝化纤维基底时暴露，并且暴露的疏水材料形成对流体流动的额外屏障。激光烧蚀基底上的区域以创建例如流体控制特征和/或侧壁或通道可以被控制以在激光处理区中整体去除基底材料，使得激光处理区完全是没有基底(例如硝化纤维基底)，即它是“无基底”的。在激光刻蚀的硝化纤维基底附着到基层(诸如疏水性材料或亲水材料)的实施方式中，创建层压体，其中基层在基底被激光刻蚀烧蚀的区域中暴露于使用环境中。

在一个实施方式中，具有或不具有基层的基底暴露于激光束以创建流体控制特征，并且在下文描述的实施方式中，还创建流体流动通道。关于后者，在多个单独的独立的通道位于单一独立的基底上的实施方式中，通过激光刻蚀侧通道创建多于一个通道以限定流体流动通道。每个通道是独立的流体流动路径，与相邻通道没有可测量的串扰或流体连通，然而，多个通道通常从公共区发出或终止于公共区。多个通道中的通道除了通过公共起始区(例如，样品接收区)或终止区(例如吸收区或吸收垫)之外不与相邻的通道流体连通。每个通道通过基底材料被去除的间隙(称为“无基底侧通道”)彼此分开。

继续参考图1A，该实施方式中的流体控制特征18包括多条激光刻蚀线，并且线20，22是代表性的。流体控制特征中的激光刻蚀线对应于基底材料通过暴露于激光束被烧蚀或通过暴露于激光束被刻蚀的区。因此，基底的流体控制特征所在的区包括基底的完好区和基底的烧蚀或刻蚀区，其将流入区内或区内的流体引导到完好的基底区中。在一个实施方式中，包括多条基本上平行的线的流体控制特征中的多条激光刻蚀线包括n条线，其中n是3，4，5，6，7，8，9或10。每条线具有近端和位于近端的下游的远端。在一个实施方式中，多条线中的每条线的近端被布置成使得画下的一条与每个近端相交的线是直线。即，如图1A中所示，沿y方向所画的与多条线中的每条线的每个近端相交的线是直线。在另一个实施方式中，多条线中的每条线的远端被布置成使得画下的一条与每个远端相交的线是直线。即，如图1A中所示，沿y方向所画的与多条线中的每条线的每个远端相交的是直线。在图1A的流体控制特征18中，形成流体控制特征的多条线中的每条线的近端和远端被布置成使得画下的一条与每个近端交叉的线是直线，并且画下的一条与每个远端相交的线是直线。

形成图1A中的流体控制特征18的多条激光刻蚀线位于样品接收区12与流体流动通道16的开始或上游部分之间的接合处，该连接被称为流体流速控制区。还观察到形成图1A中的流体控制特征18的多条激光刻蚀线具有长度l₁，l₁在流体流动通道的长度l₂的约0.07-0.1之间。在其他实施方式中，l₁与l₂的比率为约0.05-1.0之间、约0.08-0.8之间、约0.1-0.5之间、约0.1-0.3之间、约0.1-0.25之间或约0.1-0.2之间。

图1B示出了类似于图1A的基底(为了方便，相同的附图标记表示相同的特征)的实施方式。流体流动通道16包括流体控制特征24，流体控制特征24包括多条激光刻蚀线，例如线26，28，其没有基底材料。在该实施方式中，多条激光刻蚀线的每条的长度l₁大致等于流体流动通道的长度l₂，l₁与l₂的比率在约0.9-1.0之间。

图1C示出了一个实施方式，其中基底包括由相对的无基底侧通道30，32限定的流体流动通道16。相对的侧通道通过激光束在基底中创建并且对应于基底材料被刻蚀或烧蚀的基底区。利用激光在流动通道的流体流动路径中创建流体控制特征34。在该实施方式中，流体控制特征34包括激光刻蚀线36，其基本上从样品接收区12延伸到目标区14。沿着激光刻蚀的流体控制线36的长度的中间是激光刻蚀的几何形状40，在这种情况下是菱形，定位成与相对的侧壁中的颈缩区42相互作用。

图1D-1L示出了基底的其他实施方式，基底具有流体控制特征，流体控制特征通过激光烧蚀基底材料创建。在一些实施方式中，流体控制特征是两条相对的曲线，其在流体流动路径中创建收缩，如图1D-1E所示。在其他实施方式中，流体控制特征包括多个两条相对的曲线，这些曲线在流体流动中创建收缩，如图1F所示。在其他实施方式中，流体控制特征包括至少两个相对的曲线，其在流体流动中创建收缩，以及在流体流动通道中形成多个线(图1G，1H)或者在流体流动通道中形成一个或多个几何形状(图1I)。图1J示出了另一个实施方式，其中流体控制特征包括基本上跨越流体流动通道的宽度的多条线，其中每条线具有近端和远端，并且连接近端的第一线是拱形线，连接远端的第二条线是拱形线。参考图11A-11B进一步讨论该实施方式。

图1K示出了基底10的实施方式，基底10具有多个激光刻蚀的径向流动通道44，46，48。每个激光刻蚀的流动通道与单一公共的样品接收区12流体连通。激光刻蚀流体流动通道通过烧蚀基底材料以形成限定通道的相对侧壁来创建，其中相邻的内部流体流动通道共用侧壁。也就是说，内部流体流动通道46与外部通道44和最内部通道48共享相对的侧壁。侧壁对应于烧蚀的基底的区，因此是无基底的通道。在这个意义上，本文使用的术语侧“壁”包括沿z方向向下的壁。

图1L示出了基底或装置10的实施方式，基底或装置10包括多个流体流动通道12，14，16和18。基底是单一的整体材料，在一个实施方式中，其是硝化纤维基底和疏水支撑层的层压体。单一样品接收区20用作多个流体流动通道的公共容器，以将放置在其中的一部分液体样品分配到多个流体流动通道中的每个流体流动通道。多个流体流动通道中的每个流体流动通道包括在基底上或基底内的流体流动路径，流体流动路径由相对的无基底侧通道或壁限定和界定，诸如无基底侧通道22，24。无基底侧通道是基本上没有基底的区，并且对应于疏水支撑层被暴露的间隙或开放区。每个流体流动通道包括标记区、捕获区和流体流动控制特征。在图1L的实施方式中，流体控制特征设置在每个流体流动通道中的标记区和捕获区之间。例如，流体流动通道18包括标记区26、流体流动控制特征28和捕获区30。流体流动控制特征是具有控制流体流动速率和/或移动流体的前缘的流动均匀性的几何形状的无基底区，如下所述。流体流动控制特征28的尺寸被设计成具有非角形形状以使流体流动通道中的流体流动路径变窄。也就是说，流体控制特征的尺寸被设计成具有基本上非角度的尺寸以限制流体流动通道中的流体流动。

本领域技术人员将理解，图1A-1L中所示的以及下文其他地方的实施方式可以通过激光刻蚀以外的方法创建，例如化学或机械方法。

图2A-2C示出了装置或基底的其他实施方式，装置或基底具有多个流体流动通道，所述流体流动通道包括流体控制特征，用于流体样品的多重分析。在图2A，用激光刻蚀单一基底50以去除部分基底以形成多个流体流动通道，在该实施方式中，多个流体流动通道包括四个流体流动通道52，53，54，55。每个流体流动通道具有相对的无基底侧壁或通道，其限定并界定线性流体流动路径，其中相邻通道共享无基底侧壁。每个流体流动通道与单一的公共的样品接收区56流体连通。每个通道具有流体控制特征，诸如通道53中的流体控制特征58，其中流体控制特征包括两条平行的偏移线，在偏移线处基底被刻蚀或去除。在一个实施方式中，平行的偏移线具有大致相等的长度。多个流体控制特征(由58表示)共同限定主控制特征60，其被配置成控制从公共的样品接收区到基底上的每个流体流动通道的流体流动速率和/或每个流体流动通道中流体流动的均匀性。主控制特征60包括单独的通道流体控制特征的集合，其中每个单独通道的流体控制特征包括至少两个平行的、偏移的激光刻蚀的无基底线，每条线具有近端和远端。连接近端的主假想线是拱形假想线，连接远端的第二主假想线是拱形假想线。

图2B示出了用于流体样品的多重分析的单一的基底62。单一的、公共的样品接收区64与多个流体流动通道流体连通，其中在该实施方式中多个流体流动通道为八个，并且其中多个流体流动通道的一部分具有与流体流动通道的剩余部分的流体流动方向相反的流体流动方向。基底中的每个流体流动通道通过激光刻蚀基底材料以去除基底并形成基本无基底材料的无基底通道侧壁来创建，用于在基底材料保持完好的每个通道中的流体流动。在样品接收区和每个单独的流体流动通道的入口之间的接合处是流体控制特征，诸如流体控制特征66，68，它们是代表性的。每个流体控制特征包括通过去除基底创建的两条(或更多条)平行的偏移线。在一个实施方式中，平行的偏移线具有大致相等的长度，但是可以考虑不等长的线。在样品接收区的一侧上的多个单独的通道流体控制特征(用66表示)共同限定主控制特征70，其被配置成控制从公共的样品接收区到基底上的每个通道的流体流动速率和/或每个流体流动通道中流体流动的均匀性。主控制特征70包括单独的通道流体控制特征的集合，其中每个单独的通道的流体控制特征包括至少两个平行的、偏移的激光刻蚀的无基底线，每条线具有近端和远端。连接近端的假想主线是拱形假想线，连接远端的第二假想主线是拱形假想线。

图2C示出了具有刻蚀图样的流体流动通道的基底72，用于对放置在公共的、单一的样品接收区74中的样品进行多重分析。单一的整体基底72暴露于激光束以创建多个从公共的样品接收区发出的流体流动路径。刻蚀的侧壁限定每个流动通道，诸如限定通道80的无基底侧壁76，78。通道80中的流体控制特征包括一系列激光刻蚀线，其中基底被去除，线被配置成引导流体以波浪形或S形进入通道。

图3-9示出了根据其他实施方式的具有激光刻蚀的流体流动图样的基底，其包括流体控制特征。

进行研究以示范流体控制特征，其被配置成控制第一流体流动通道中的流体流动速率和/或控制第一流体流动通道中移动流体的前缘的流动速率的均匀性。在第一项研究中，制备具有多个流体流动通道的基底，所述流体流动通道具有相对的侧壁，每个侧壁通过激光烧蚀基底材料创建。每个流体流动通道包括流体控制特征，该流体控制特征包括一系列平行、均匀间隔和均匀尺寸的激光刻蚀线。流体控制特征设置在样品接收区和流体流动通道之间的接合处。将具有蓝色染料的流体置于样品接收区中，并评估流动通道中的流体流动速率和每个通道中移动流体的前沿的前缘的形状。在放置蓝色流体后的短时间内，拍摄具有多个流体流动通道的基底的照片，并且在图10A中示出照片的渲染图。

测试基底82具有三个流体流动通道84，86，88，每个流体流动通道具有流体控制特征，诸如通道84中的特征90。移动流体的前沿的前缘在通道84中以92表示。可以看出，每个通道中移动流体的前沿的前缘处于大致相同的位置，表明基底上每个通道中的流体流动速率基本相同。在一个实施方式中，基底上每个通道中的流体流动速率在基底上所有其他通道的流体流动速率的约10％，8％，7％，6％，5％，4％，3％，2％或1％内。在一个实施方式中，基底上每个通道中的流体流动速率在基底上超过75％，80％或90％的其他通道的流体流动速率的约10％，8％，7％，6％，5％，4％，3％，2％或1％内。

此外，图10A中的结果示出了移动流体的前沿的前缘92在其沿着流体流动通道向下行进时具有均匀的呈现。参考图11A-11C中，示出了流体流动通道中的移动流体的前沿的前缘的呈现。如图11A所示，前缘94在通道的宽度上具有基本平坦或基本均匀的前缘。移动流体流动的不均匀前缘的示例在图11B-11C中示出，其中前缘在其呈现中是凹的(图11B)或凸的(图11C)。应当理解，均匀或平坦的前缘可以具有微量的凹度或凸度，特别是在具有通道侧壁的流动通道的边缘处。然而，只要在宏观上观察时流体前沿的前缘在流体流动通道的宽度上基本上是平的，则前缘在本文中称为基本上平坦的。在一个实施方式中，移动流体的前沿的前缘具有等于或大于流体流动通道的宽度的曲率半径。在另一个实施方式中，移动流体的前沿的前缘基本上没有视觉上可观察到的曲率。在一个实施方式中，移动或前进的流体前沿是跨越流体流动通道的宽度的单一前进的流体前沿(即，前进的流体前沿以由相对的通道侧壁限定的宽度延伸)，流体流动通道从样品接收区的出口到目标区延伸。

图10B示出了没有流体控制特征的流体流动通道，其中移动流体的前沿的前缘96具有凸曲率。该流体流动通道用作图10A的流体流动通道的对比和对照，在图10A中流体控制特征被配置成提供移动流体的前沿的均匀或基本平坦的前缘。

在另一项研究中，将基底暴露于激光束以创建多个流体流动通道，如图12A-12B中所示。在该研究中，将硝化纤维基底暴露于CO₂激光以创建侧壁来限定多个流体流动通道。将每个流体流动通道暴露于CO₂激光束以通过硝化纤维的烧蚀创建流体控制特征。如图12A-12B所示，每个通道中的流体控制特征包括一系列刻蚀的、平行的和偏移的线，其中画出以连接每条线的远端的假想线是拱形的。图12A的基底上的流体流动通道中的流体控制元件包括n条线，其中n大于3。图12B的基底上的流体流动通道中的流体控制元件包括3条线。流体控制元件设置在每个通道的样品接收区与每个通道中的流体控制元件之间的接合处。从基底左侧的通道开始，将具有蓝色染料的流体放置在每个样品接收区中。评估流动通道中的流体流动速率和每个通道中移动流体的前沿的前缘的形状。在放置蓝色流体后的短时间内，拍摄具有多个流体流动通道的基底的照片，并且在图12A-12B中示出照片的渲染图。随着将流体样品施加到每个样品接收区的时间流逝，每个通道中的移动流体的前沿的前缘略微偏离相邻通道。一旦考虑到这个时间流逝，可以看出基底上每个通道中的流体流动速率基本相同。将图12A的基底的通道中的流体流动速率与在图12B中的基底的通道中的流体流动速率相比较，可以看到图12B中的基底的通道中的流体流动速率更快。也就是说，当流体控制元件包括一系列的3条具有大的线间距的平行的、偏移的无基底线时，导致流体流速比流体控制元件包括一系列n>3条具有小的线间距的线时提供的流速更快。从该研究中，可以理解，流体控制元件的形状和/或设计如何能够被配置成控制流体流动通道中的流体流动速率。

图12A-12B中描绘的研究还示出了包括一系列平行的偏移激光刻蚀线的流体流动元件实现了移动流体的前沿的均匀或平坦的前缘。如下所述，流体流动通道中的移动流体的前沿的前缘呈现为基本上平坦或基本均匀是有利的和期望的。

在另一项研究中，将硝化纤维基底暴露于激光以去除或刻蚀掉基底的部分以创建多个流体流动通道。每个通道包括流体控制特征，流体控制特征也通过去除或刻蚀掉基底材料而创建，流体控制特征位于样品接收区和流体流动通道的入口之间的接合处。换句话说，流体控制特征直接定位在样品接收区的下游，使得流体在沿着流体流动通道向下行进之前遇到流体控制特征。图13A中描绘的通道中的流体控制特征的每个包括一系列平行的、均匀间隔的、没有偏移的线。图13B中描绘的通道中的流体控制特征包括一系列平行的、均匀间隔的、具有偏移的线，其中中间线的远端在相邻线的远端的下游。图13C中描绘的通道中的流体控制特征包括一系列平行的、均匀间隔的、具有偏移的线，其中中间线的近端在相邻线的近端的上游。从基底左侧的通道开始，将具有蓝色染料的流体放置在每个样品接收区中。评估流动通道中的流体流动速率和每个通道中移动流体的前沿的前缘的形状。在图13B-13C的每个图中，包括基底上的缺少流体控制特征的流体流动通道作为对照，如在这些图的基底的左侧通道中所见。在放置蓝色流体后的短时间内，拍摄具有多个流体流动通道的基底的照片，并且在图13A-13C中示出照片的渲染图。随着将流体样品施加到每个样品接收区的时间流逝，每个通道中的移动流体的前沿的前缘略微偏离相邻通道。一旦考虑到这个时间流逝，可以看出基底上每个通道中的流体流动速率基本相同。

在一个实施方式中，基底中的多个流体流动通道的每个单独的通道中的流体流动速率在多个流体流动通道中的任何其他通道的流体流动速率的约25％、或20％或15％或10％或5％内。流体流动速率随移动流体的前沿从发射出多个流体流动通道中的通道的样品接收区移动到目标区的时间测量，例如到标记区、捕获区或通道的末端。可以通过改变每个通道的尺寸(主要是宽度和厚度)，标记区、捕获区或通道内的材料的放置来调节流体流速。在大多数实施方式中，期望移动流体的前沿(例如，每个通道中的样品的一部分)沿着流体流动路径以与相邻通道大致相同的速率前进，使得在捕获区中可见的测试结果在每次使用时出现在大致相同的时间。

图13A中描绘的研究还示出了包括一系列平行的、没有偏移的激光刻蚀线的流体流动元件实现了移动流体的前沿的均匀或平坦的前缘。如下所述，流体流动通道中的移动流体的前沿的前缘呈现为基本上平坦或基本均匀的是有利的和期望的。从该研究中，可以理解，流体控制元件的形状和/或设计如何能够被配置成控制流体流动通道中的流体流动速率。在一个实施方式中，流体控制特征包括一系列平行的激光刻蚀线，具有远端和近端，其中连接每个激光刻蚀线的远端的假想线是直线和/或其中连接每个激光刻蚀线的近端的假想线是直线。

基于前述内容，可以理解，考虑的是包括基底和支撑层的装置。基底的厚度为l。在基底上限定的是第一流体流动通道，其具有通过将基底暴露于激光而创建的相对侧壁。相对的侧壁对应于烧蚀基底材料的激光处理区，并使烧蚀区对流体流动不可渗透。在一个实施方式中，侧壁厚度l，通过激光烧蚀基底的整个厚度l而创建。因此，在没有装置的支撑层的情况下，激光刻蚀以创建侧壁之后的基底将具有狭缝或通孔。通过暴露于激光在基底上限定第一流体控制特征，第一流体控制特征控制(i)第一流体流动通道中的流体流动速率和/或(ii)第一流体流动通道中的移动流体的前缘的流动速率的均匀性。

在另一方面，免疫测试条包括如本文所述的基底。基底具有流体流动通道，可选地通过刻蚀掉基底材料以形成相对的侧通道或壁而创建。在流体流动通道中是如本文所述的流体控制特征，以控制(i)流体流动通道中的流体流动速率和/或(ii)流体流动通道的流动流体的前缘的流动速率的均匀性。流体控制特征是具有几何形状的无基底特征。流体流动通道还包括样品接收区，在优选实施方式中，样品接收区是共用的样品接收区、标记区和测试区。标记区和测试区均可以是目标区。

参考图14A-14B，示出了示例性测试条。测试条100包括具有单一的流体流动通道104的单一的、单独的基底102。流体流动通道从样品接收区106延伸到测试区108。位于样品接收区下游的是流体控制特征110。在该实施方式中，流体控制特征110包括相对的、镜像的激光刻蚀的无基底线，它们一起限定了流体流动通道中的收缩区112。流体控制特征的下游是标记区114。在该实施方式中，测试区108包括第一测试线116、第二测试线118和参考或对照线120。

图14B是免疫测试条124的另一个实施方式，用于对放置于测试条上的样品进行多重分析。测试条124具有单一的样品接收区126，其与多个隔离的、单独的流体流动通道流体连通。在该特定实施方式中，测试条包括从单一的样品接收区出发的8个流体流动通道，其中流体流动通道的第一部分沿第一方向流动，而流体流动通道的第二部分以第二相对方向流动。在该实施方式中，第一部分的数量与第二部分的数量相等，尽管这两个部分可以是不相等的。通过将基底暴露于激光束以刻蚀或烧蚀基底材料以创建一系列平行的无基底侧通道或侧壁(例如侧壁128，130)来创建每个通道。侧壁对流体流动是不可渗透的，使得当样品沿着流体流动通道向下行进时，每个流体流动通道与下一个流体流动通道隔离，并且不发生交叉流体连通。每个单独的流体流动通道包括激光刻蚀的流体控制特征132、标记区134、以及测试和对照区136，138。

在一个实施方式中，基底和包括基底的测试条包括单一的、整体材料块，其形成基底，流体控制元件在基底上创建，且流体流动通道设置在基底上。基底可以具有固定到一侧的支撑层，支撑层通常包括疏水和/或不可渗透的材料，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚酯，硅树脂等。在一些实施方式中，测试条唯一包括且仅包括基底和/或支撑层。在其他实施方式中，测试条另外包括与基底流体连通的第二材料。例如，测试条可以包括具有激光刻蚀的壁的硝化纤维基底，以形成无基底的通道，该通道覆盖在另一种材料上，诸如在基底长度上延伸的不可渗透的背衬，和/或基底可以与吸收材料在通道的一端邻接或者基底在通道的一端与吸收材料重叠。可替代地或另外地，测试条可以包括包含一种或多种材料的区，随后是包含一种或多种不同材料的区。在这种情况下，这些区是流体连通的，并且可以或不可以部分相互重叠。

在一个实施方式中，使用激光在基底上创建流体控制特征和/或流体流动通道的侧壁。在一个特定实施方式中，使用激光以受控方式烧蚀基底材料。激光烧蚀通常是指使用特定波长的入射光去除材料的工艺。例如，在聚合物材料中，入射光通常在聚合物中引起光化学变化，导致化学溶解。在本发明中可以使用任何已知的激光，包括例如CO₂激光、脉冲光激光、二极管激光、ND：Yag 1064nm和532nm激光、翠绿宝石和Q开关激光、脉冲染料激光、光学和RF激光、铒激光、红宝石激光和钬激光。在优选的实施方式中，CO₂激光用于刻蚀安装在支撑固定件上的硝化纤维膜。通过使用移动射束或x-y工作台，在硝化纤维上创建精确通道，以限定例如流体控制特征。另外，各种其他已知的光学装置可以与激光结合使用以增强通道形成，例如光学透镜、反射镜等。在另一个优选实施方式中，使用具有皮秒脉冲的Nd：YV04固态激光器，例如，在532纳米波长和12皮秒脉冲长度、10微焦耳脉冲能量和10千赫兹脉冲频率，使用100毫米F-theta镜头以及每秒25毫秒的费率(fee rate)将光束聚焦在基底上。对于任何给定的激光，激光烧蚀衬底的参数，例如波长、脉冲持续时间、脉冲重复率和光束质量，可以由技术人员确定。

在一个实施方式中，对基底进行激光处理以创建多个流体流动通道，其中多个流体流动通道中的每个流体流动通道与相邻流体流动通道以一定距离物理分开(即，通过对应于烧蚀基底的区的间隙)，该距离为至少约0.01mm、0.025mm、0.03mm、0.05mm、0.07mm、0.08mm、0.09mm、0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm或1mm或介于这些离散值中的任何两个之间的值。在一个实施方式中，多个流体流动通道中的每个流体流动通道的宽度为至少约0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1mm、1.1mm、1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、或2mm或介于这些离散值中的任何两个之间的值。

如上所述，在一个实施方式中，测试条包括标记区和一个或多个测试(或捕获或控制)区。在一个实施方式中，标记区包括可移动的、可检测物质和/或捕获区包括固定的物质。可检测物质的实例，可移动的和固定的，是本领域已知的并且取决于感兴趣的分析物(例如，感染因子)。以下描述了一些示例。关于本文所述的测试条，放置在标记区中的可移动的、可检测物质和/或放置在捕获区或控制区中的固定物质以形成阵列的液滴形式放置，现在将参考图15A-15C和图16A-16B描述和讨论。捕获区、控制区、标记区将统称为目标区。

在这些示例性附图中的每一个中，目标区包括液滴阵列，其中每个液滴对应于用于检测感兴趣分析物的制剂。也就是说，制剂可以包括可移动的、可检测的物质，或者它可以包括固定在基底上的结合配偶体或物质，或者它可以包括可用作对照的物质。在一个实施方式中，阵列包括在一个方向上的m个液滴和在第二方向上的n个液滴，以形成m/n阵列，其中m和/或n是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30。在一个实施方式中，n和m相同，而在另一个实施方式中，n和m具有不同的值。图15A-15C中描绘的阵列中的每一个都是12/15阵列，其中阵列中的每个液滴从精密液体分配仪器(Scienion AG)放置到基底上。进行研究以评估仪器变量对阵列中每个点的位置精度的影响。在图15A的阵列中，每个液滴由分配仪器分配的单滴制剂形成。在图15B的阵列中，阵列的每个液滴通过分配5滴制剂形成。在图15C的阵列中，阵列的每个液滴通过分配10滴制剂形成。分配仪器允许用户选择微滴体积、液滴间距和其他变量。用户还可以选择在仪器分配头的单次通过中或在仪器分配头的多次通过中是否在阵列中的每个位置处放置多个微滴。在图16A中，通过在阵列中的每个m/n位置分配20个微滴(每个380μL)来创建10/10阵列，其中通过分配头在第一次通过中将10个微滴放置到阵列的每个m/n位置，以及通过分配头在第二次通过中将10个微滴放置到阵列中的每个m/n位置。在图16B中，通过在阵列中的每个m/n位置分配20个微滴(每个380μL)创建10/10阵列，通过分配头单次通过阵列中的每个m/n位置。也就是说，分配头在阵列中的每个m/n位置处沉积20滴制剂，然后移动到阵列中的下一个m/n位置。在比较图16A-16B的10/10阵列中的每个液滴的位置精度时，可以看出，液滴较少分配头多次通过，提高了阵列中液滴的位置精度。也就是说，图16A的阵列，分配头每次通过阵列中的每个m/n位置时在阵列中的每个m/n位置处放置10滴，在阵列的液滴之间具有更均匀的间距和更好的位置精度。构建其他测试条以具有包括30/6(m/n)液滴阵列的捕获区，液滴包括山羊抗小鼠IgG抗体，阵列中的每个液滴具有100μm的间距和350微升(pL)的体积。在另一项研究中，放置包括小鼠抗流感荧光珠的6/6(m/n)滴阵列以形成标记区，其中阵列中的每个液滴具有100μm的间距和350pL的体积。

因此，在一个实施方式中，测试条上的目标区包括m/n(或m×n)个离散的液滴或点阵列，其中m大于或等于一(1)且n大于或等于零(0)，其中当n大于零时，m×n阵列中的每个点以距离x与相邻的点分开。在另一个实施方式中，m为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30，n为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30，并且m×n阵列中的每个点以距离x与相邻的点分开。在另一个实施方式中，n为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30，n为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30，并且m×n阵列中的每个点以距离x与相邻的点分开。在一个实施方式中，x也称为间距或间隔，并且在约20-1000μm之间，或约50-500μm之间，或约75-500μm之间，或约100-500μm之间，或约150-500μm之间，或约150-300μm之间，或约150-250μm之间，或约200-500μm之间。

在另一个实施方式中，放置在基底上以形成阵列中的每个液滴(或点)的制剂体积为约20-1000μL，或约50-800μL，或约75-800μL，或约100-600μL，或约150-550μL，或约200-500μL，或约200-450μL。

图17中所示的测试条示出了在创建包括液滴阵列的捕获区中评估这些参数的研究。图17是艺术家对三个测试条的照片的渲染图，指定为板1、板2和板3。在每个测试条上放置了6/1液滴阵列的捕获区，其中阵列中的每个液滴放置有不同的微滴数量。关于板1，制备抗体浓度为1：100的制剂并用于创建6/1阵列。阵列的位置1/1的液滴(m位置1位于阵列的最左侧)具有80个微滴，每个微滴具有400pL的体积。阵列的位置2/1的液滴具有60个微滴，每个微滴具有400pL的体积。阵列的位置3/1的液滴具有40个微滴，每个微滴具有400pL的体积。阵列的位置4/1的液滴具有20个微滴，每个微滴具有400pL的体积。阵列的位置5/1的液滴具有10个微滴，每个微滴具有400pL的体积。阵列的位置6/1的液滴具有5个微滴，每个微滴具有400pL的体积。阵列中每个液滴的可见度逐渐降低是显而易见的。板2示出了类似的测试条，其中分配以形成阵列的制剂的抗体浓度为1：200。板3示出了类似的测试条，其中分配以形成阵列的制剂的抗体浓度为1：400。因此，技术人员可以理解，所创建的阵列可以改变待分配的制剂中的组分浓度、微滴体积、微滴数量和其他因子。

图18是艺术家对两个测试条(板1和板2)的照片的渲染图。每个测试条都有一个6/1液滴阵列的捕获区，其中左侧(板1)显示的条带上的捕获区在6/1阵列的每个位置都有80个微滴放置，液滴之间的间距为1mm。使用后，阵列的液滴保持清晰，与相邻的液滴分开。相比之下，右板(板2)上的条带上的捕获区具有在6/1阵列的每个位置沉积的20个微滴，具有250μm的点间距。使用后，阵列的液滴混合在一起，相邻液滴之间没有间距或间隔。

进行研究以评估具有激光刻蚀的流体控制特征和液滴阵列的标记区的基底上的移动流体的前沿的前缘的流动速率和均匀性。在这些研究中，硝化纤维基底暴露于CO₂激光束以创建多个流体流动通道，每个流体流动通道具有流体控制特征。在每个通道中的流体控制特征的下游放置12/12液滴阵列，液滴阵列包括附着于铕珠(可移动的、可检测的物质)的抗甲型流感病毒核蛋白抗体的试剂。在每个通道中创建测试区，测试区包括6/1液滴阵列，每个液滴包括用于放置固定的抗甲型流感病毒核蛋白抗体的试剂。图19A是具有通过激光刻蚀在其上形成五个流体流动通道的基底的照片。每个流体流动通道具有流体控制特征、由12/12液滴阵列形成的标记区和包括由6/1液滴阵列的测试(捕获)区。

制备包括具有10％蔗糖、5％牛血清白蛋白(BSA)、2％聚氧乙烯(BRIJ)和2％聚氧乙烯山梨醇酐单月桂酸酯

20)的硼酸盐缓冲液的释放试剂。制备类似的释放试剂，其省略了一种组分，没有蔗糖(板2)，没有BSA(板3)，没有

(板4)或没有

(POE)(板5)。将每种试剂置于流体流动通道上，并且在移动流体的前沿越过捕获区的远端或下游边缘之后拍摄照片(图19B)，并且当移动流体的前沿越过测试区时再次拍摄照片(图19C)。释放试剂对捕获区阵列中可移动物质释放的影响是显而易见的，其中蔗糖或糖有利于释放(例如，比较图19B中板2与板1，3，4和5)。该研究还表明不需要这两种表面活性剂。

图20A中示出了基底的另一个实施方式。测试条140包括单一基底142，其具有单一的、公共的样品端口144，用于将样品输送到两个相邻的、平行的流体流动通道146，148。两个通道终止于公共的吸收区150。基底142是单一的、单独的从样品端口到吸收区的连续和/或不间断的层，在基底上创建激光刻蚀特征。每个通道146，148包括缀合区(诸如通道146中的缀合区152)和捕获区(诸如通道146中的缀合区154)，每个区具有离散点阵列，包括具有结合成员的试剂，如下文将参考图20C讨论的那样。在流体流动通道的入口点156处，设置在样品区的边缘处和流体流动通道的远端的入口点是流体控制特征158。在一个实施方式中，阵列是m/n(或m×n)离散液滴或点的阵列，其中m大于或等于一(1)并且n大于或等于零(0)。

测试条140包括两个流体控制特征。第一流体控制特征158通过将基底142暴露于激光而创建，并且其尺寸适于计量、控制和/或引导放置在样品接收区中的流体样品。流体控制特征158定位在距激光刻蚀的内侧壁160的距离w处，该内侧壁160限定样品接收区。该实施方式中的流体控制特征158是具有弧长l的弧。可以理解的是，弧长l可以变化以计量、控制和/或引导放置在样品接收区中的流体样品进入流体流动通道，而弧长l增加流入流体流动通道的流体流动速率。

测试条140上的第二流体控制特征定位在流体流动通道中，并且在该实施方式中是菱形控制特征162。菱形流体控制特征在每个相邻流体流动通道中限定夹点(pinchpoint)166，其影响通道中的流体流动速率。在该实施方式中，每个流体流动通道的激光刻蚀侧壁，诸如侧壁168，170，被配置为增强或进一步缩小夹点。应当理解，通过改变流体控制特征的尺寸和邻近流体控制特征的侧壁的构造，可以改变夹点处的通道宽度。在一个实施方式中，与流体控制特征相邻的侧壁是直的并且不会有助于创建夹点，并且在另一个实施方式中，相较于由流体控制特征单独创建的夹点，与流体控制特征相邻的侧壁是成角度的或V形的以增强夹点。

在一个实施方式中，考虑了具有流体控制特征的基底，所述流体控制特征定位在样品接收区中和/或从样品接收区和流体流动通道的远端流体进入的点附近，其中流体控制特征被配置为弧。在一个实施方式中，弧的长度为l，对于包括弧的圆具有圆弧半径(r)，其范围为l＝2πr(C/360)，其中C是弧的中心角，单位为度(°)并且范围在约10-180°之间。在其他实施方式中，C在10-170°之间，15-160°之间，20-150°之间，30-150°之间，40-150°之间，50-150°之间，60-150°之间，70-150°之间，80-150°之间，90-150°之间，100-150°之间，20-140°之间，30-140°之间，40-140°之间，50-140°之间，60-140°之间，70-140°之间，80-140°之间，90-140°之间，100-140°之间，20-130°之间，30-130°之间，40-130°之间，50-130°之间，60-130°之间，70-130°之间，80-130°之间，90-130°之间，100-130°之间，20-120°之间，30-120°之间，40-120°之间，50-120°之间，60-120°之间，70-120°之间，80-120°之间，90-120°之间，100-120°之间，20-110°之间，30-110°之间，40-110°之间，50-110°之间，60-110°之间，70-110°之间，80-110°之间，90-110°之间，100-110°之间，20-100°之间，30-100°之间，40-100°之间，50-100°之间，60-100°之间，70-100°之间，80-100°之间，90-100°之间，100-100°之间，20-90°之间，30-90°之间，40-150°之间，50-90°之间，60-190°之间，70-90°之间或80-90°之间。

在另一个实施方式中，流体控制特征被配置为具有弧长l的弧，l等于r*C，其中C是以弧度表示的弧的中心角，并且r是弧的半径。在该实施方式中，弧长l等于包括弧的圆的半径。

在另一个实施方式中，弧形流体控制特征距限定样品接收区的激光刻蚀侧壁的距离是w，其中w的范围为约1μm-5mm(0.001mm-5mm)、0.01mm-5mm、0.01mm-3mm、0.01mm-2.5mm、0.01mm-2mm、0.1mm-5mm、0.1mm-3mm、0.1mm-2.5mm、0.1mm-2mm、1mm-5mm、1mm-4mm、1mm-3mm、1mm-2.5mm或1mm-2mm。

在另一个实施方式中，限定流体流动通道的无基底激光刻蚀侧壁(或侧通道)的宽度不同于限定样品接收区的无基底激光刻蚀侧壁的宽度。在图20A所示的测试条中，形成流体流动通道的激光刻蚀侧壁的宽度小于形成样品接收区的激光刻蚀侧壁的宽度。因此，在一个实施方式中，考虑测试条，其中形成样品接收区的侧壁的宽度等于或大于形成流体流动通道的侧壁的宽度，其中样品接收区的壁的宽度和流体流动通道侧壁的宽度的比率为约1-10之间，1-8之间，1-7之间，1-6之间，1-5之间，1.1-10之间，1.1-8之间，1.1-7之间，1.1-6之间，1.1-5之间，1.2-10之间，1.2-8之间，1.2-7之间，1.2-6之间，1.2-5之间，1.3-10之间，1.3-8之间，1.3-7之间，1.3-6之间，1.3-5之间，1.4-10之间，1.4-8之间，1.4-7之间，1.4-6之间，1.4-5之间，1.5-10之间，1.5-8之间，1.5-7之间，1.5-6之间，或1.5-5之间。

在另一个实施方式中，基底是层压到基层或与基层直接接触的硝化纤维基底。在一个实施方式中，基层是亲水基层，而在另一个实施方式中，基层是疏水基层。硝化纤维基底和基层一起形成层压体。参考图20A中所示的基底，考虑基底与亲水基层一起使用并且具有某些设计特征，现在将提到。形成样品接收区的壁的宽度宽于形成流体流动通道的壁的宽度。在该实施例中，形成圆形样品接收区的壁的宽度为约2mm，形成流体流动通道的壁的宽度为约400μm，比率为5。样品接收区中暴露的基底的表面面积大于从样品接收区发出和/或与样品接收区流体连通的流体流动通道的表面面积。在实施方式中，样品接收区中暴露的基底的表面面积比从样品接收区发出和/或与样品接收区流体连通的流体流动通道的表面面积大5％，10％，15％，20％或25％。位于流体流动通道中的流体控制特征被配置成创建夹点，同时允许在通道中的层流体流动。这部分地通过流体流动通道的侧壁中的角度来实现，该角度对应于延伸到每个流体流动通道中的流体流动特征的点。而且，激光创建的流体流动特征中的基底材料基本上被激光完全去除，从而将基层在流体流动特征中暴露于使用环境。

在另一个实施方式中，考虑图20A中所示的基底与疏水基层一起使用。在该实施方式中，设计特征可以与基层是亲水时存在的设计特征相比发生改变。例如，形成样品接收区的壁的宽度可以等于或小于形成流体流动通道的壁的宽度。例如，形成圆形样品接收区的壁的宽度为约400μm，形成流体流动通道的壁的宽度为约400μm，比率为1。样品接收区中暴露的基底的表面面积等于或小于从样品接收区发出和/或与样品接收区流体连通的流体流动通道的表面面积。在实施方式中，样品接收区中暴露的基底的表面面积等于从样品接收区发出和/或与样品接收区流体连通的流体流动通道的表面面积或比从样品接收区发出和/或与样品接收区流体连通的流体流动通道的表面面积小5％，10％，15％，20％或25％。

在一个实施方式中，选择样品接收区的体积以将样品体积接收到样品接收区中，以在通道屏障、侧壁和/或流体控制特征上没有可观察到的流体流动。在另一个实施方式中，流体控制特征的激光刻蚀边界内的基底材料通过激光烧蚀完全去除，而在其他实施方式中，流体控制特征的激光刻蚀边界内的基底材料保持完好或部分完好。

图20A中描绘的测试条在图20B以阵列形式示出。阵列174是5×6阵列，用于单一基底上的总共30个测试条。应当理解，5×6阵列仅仅是示例性的，并且可以考虑和制造任何尺寸的阵列m×n，其中m和n可以相同或不同并且是1至1，000的任何整数，其中当m为1时，n为0、1或2或更多。

III、使用方法

本文所述的装置考虑用于检测任何致病或感染因子。在第一方面，提供了一种用于确定分析物的存在或不存在的装置。在一个实施方式中，该装置构建用于检测多种分析物。至少一种或多种分析物与人类受试者中的疾病或感染相关。在一些实施方式中，分析物包含一种或多种分析物种类或亚型，每种分析物指示疾病或感染，其中种类或亚型的区分有助于分期疾病或感染、诊断或确定治疗或治疗计划。分析物可以是感染性或致病性试剂，或者可以是由于存在感染性或致病性试剂(例如抗体)而产生的分析物。将参考某些附图描述该装置的各种实施方式。

在优选的测试条中，多个流体流动通道中的每个单独的通道具有与公共区连通的流体流动路径，其中每个流体流动路径与其它流体流动通道的流体流动路径是独立的，即，单独分开且有区别的。因此，“流体流动路径”是指每个通道的一部分，该部分开始于其从结构化材料的公共区的离开的点处并且延伸到其末端或延伸到其在第二公共区的终止处。多个流体流动通道中的每个单独流体流动通道包括标记区和捕获区。每个标记区包括能够与感兴趣的分析物结合的可移动的、可检测的物质，如上所述，其可以是感染因子或指示感染因子的分析物，例如针对感染因子的抗体。实例如下。

捕获区(在本文中和在本领域中有时称为测试线或测试区)在每个单独通道中位于标记区的下游。捕获区包括固定的物质，其对与其相关的标记区中的可移动的、可检测的物质具有结合亲和力。结合亲和力意指两个物质之间的间接结合或直接结合，诸如抗原与抗体的直接结合或第二抗体与由第一抗体和抗原形成的缀合物的间接结合，其中第二抗体和第一抗体具有结合亲和力。例如，在一个实施方式中，患者样品中的抗体指示由感染因子引起的感染的存在，并且患者样品中的抗体结合可移动的、可检测的物质，其包括具有对患者样品中的抗体或指示可疑感染的感染因子的抗原或来自指示可疑感染的感染因子的抗原的结合亲和力的非人抗体。

测试装置包括被配置成接收液体样品的样品接收区。通常，样品来自怀疑由于感染因子而感染的受试者，下面描述患者样品和感染因子的类型的实例。如上所述，样品接收区被定位成将样品分配到装置中的每个测试条，并因此与每个测试条的公共区接触，多个流体流动通道中的每个单独通道从该公共区发出。

测试条或装置任选地包括控制线或区和/或参考线或区。如果存在，这样的区或线包括对可检测部分具有结合亲和力的固定物质，所述可检测部分放置或形成在装置上的通道内在对照或参考线或区的上游的位置。

如上所述，在一个实施方式中，捕获区包括直接结合患者样品中存在的抗体的固定的物质，该抗体是由患者的免疫系统针对感兴趣的并且怀疑是病人感染的原因的感染因子产生的抗体。在另一个实施方式中，捕获区包括结合在测试装置上形成的缀合物的固定的物质，缀合物包括(i)第一标记区中的可移动的、可检测的物质和(ii)患者样品中存在的抗体，抗体是由患者的免疫系统针对感兴趣的并且怀疑是患者感染的原因的感染因子产生的抗体。

在一个实施方式中，多个通道内的通道中的捕获区包括直接结合针对感染因子的抗体的固定的物质，该抗体是由患者的免疫系统针对感兴趣的并且被怀疑为病人感染的原因的感染因子产生的抗体。在另一个实施方式中，捕获区包括结合在测试装置上形成的缀合物的固定的物质，缀合物包括(i)第二标记区中的可移动的、可检测的物质和(ii)患者样品中存在的抗体，抗体是由患者的免疫系统针对感兴趣的并且怀疑是患者感染的原因的感染因子产生的抗体。

出于说明的目的，将描述用于检测与莱姆病相关的感染因子的示例性测试条。在该示例性测试条中，期望确定受试者是否具有莱姆病或有患莱姆病的风险，或者，期望确定是否感染疏螺旋体属物质，诸如但不限于伯氏疏螺旋体、阿氏(afzelii)疏螺旋体、伽氏螺旋体、日本(japonica)疏螺旋体，处于感染的早期阶段还是晚期阶段。为了实现这些需求，提供了包括多个单独的流体流动通道的测试条，所述多个单独的流体流动通道与公共的单一的单独的样品接收区流体连通，并且患者的样品放置在样品接收区上或样品接收区中。样品接收区可以是测试条的公共区(如上所述)，或者可以是与一个或多个测试条的公共区流体连通的单独材料。放置在样品接收区中的样品的一部分分配到多个流体流动通道中的每个通道。当样品从公共区或样品接收区开始在下游至上游方向流动时，样品到达与该通道相关的标记区，其中放置可移动的、可检测的物质。在第一个实施方式中，用于分期或检测疏螺旋体属中物质感染的示例性测试条中的可移动的、可检测物质是具有可检测标记或与可检测标记相关的非人抗人抗体。在一些实施方式中，非人抗人抗体是具有可检测标记的非人抗人IgG抗体，诸如荧光、化学发光或其他光学可检测标记，诸如珠或化学部分。在一些实施方式中，非人抗人抗体是具有可检测标记的非人抗人IgM抗体，例如荧光、化学发光或其他光学可检测标记，诸如珠或化学部分。在该示例性测试条中，可检测的非人抗人IgM抗体放置在多个流体流动通道中的单独通道中的一个的标记区中。在多个流体流动通道中的另一个单独通道的标记区中是可检测的非人抗人IgG抗体。具体实例包括在第一单独流体流动通道中的一个标记区中的可检测的山羊抗人IgM抗体，以及在另一个单独的流体流动通道的标记区中放置的可检测的山羊抗人IgG抗体。非人抗人IgG和IgM抗体的示例是山羊抗人抗体，然而抗体的非人部分可以是任何哺乳动物，包括但不限于小鼠、兔、大鼠、绵羊等。

在用于检测或分期莱姆病的示例性测试条的通道中的标记区下游的捕获区上放置的是疏螺旋体属中的物质的抗原。例如，为了检测或分期由伯氏疏螺旋体引起的莱姆病感染，将来自伯氏疏螺旋体的一种或多种肽抗原放置在测试条上的每个流动路径中的测试线(捕获区)上。在一个实例中，对伯氏疏螺旋体的OspC、C6或BBK07区具有结合亲和力的肽抗原以固定的方式放置到捕获区。肽抗原的实例是本领域已知的，诸如在美国专利8,338,556；6,716,574；6,719,983；8,071,109；8,354,240；6,475,492；6,660,274；7,887,815；2015/0017666和15/247,633中已知，其各自通过引用并入本文。在一个实施方式中，沉积在捕获区中的肽抗原结合伯氏疏螺旋体的C6区。在其他实施方式中，放置在至少一个捕获区中的肽抗原是结合C6区并且与生物素-链霉抗生物素蛋白相互作用附着于捕获区的肽抗原。

在一个实施方式中，提供了具有多种肽的测试条，所述多种肽固定在每个流体流动路径中的每个捕获区中或者在每个流体流动路径中的标记区上可移动。在每个捕获区和/或标记区中的多种肽可以相同或不同。在一个实施方式中，所述多种肽包括3种或更多种，或4种或更多种，或5种或更多种，或6种或更多种，或7种或更多种，或8种或更多种来自疏螺旋体物质(诸如广义伯氏疏螺旋体)的不同的肽序列。在另一个实施方式中，所述多种肽包括多于2种但10种或更少种，或多于2种但9种或更少种，或多于2种但8种或种更少，或多于2种但7种或更少种，或多于2种但6种或更少种，或多于2种但少于5种或更少种，或多于2种但4种或更少种可特定结合针对致病性疏螺旋体物质(诸如广义伯氏疏螺旋体)的抗体的不同的肽。在一个实施方式中，肽是与OppA、Bbk32、OspC-型K、RecA、BmpA、OspF、DbpA、ErpP、p35、OspF、CRASP2、FlilB、p66、OspC-型A或DdpB结合的肽的任何组合。在另一个实施方式中，所述多种肽抗原包括肽，该肽包括来自疏螺旋体鞭毛蛋白p41的表位和/或来自疏螺旋体OspC的表位，包括其活性(即，特异性结合的那些)变体。或者/另外，多种肽抗原包括肽，该肽包括来自VLsE(区IR6)疏螺旋体蛋白的表位，或来自该区的较短肽，诸如来自该区的具有12-18个连续残基的肽。

除了上述用于检测和区分针对致病性疏螺旋体物质的IgG和IgM免疫球蛋白的测试条之外，考虑检测和区分或区别单纯疱疹病毒-1和单纯疱疹病毒-2(HSV-1和HSV-2)，甲型流感病毒和乙型流感病毒(Flu A和Flu B)，流感病毒A+B和呼吸道合胞病毒(RSV)以及人类偏肺病毒(hMPV)的测试装置。可以理解的是，具有从公共的样品容器连通的多个流体流动路径的多通道测试条提供了将多个感兴趣分析物与放置在公共的样品容器上的样品区分开的方法。

关于用于检测和区分HSV-1和HSV-2的测试条或装置，考虑包括第一标记区和第二标记区的测试条，每个标记区包括可移动的、可检测的抗人IgG抗体。第一测试区包括对HSV-1具有结合亲和力的固定的抗原，第二测试区包括对HSV-2具有结合亲和力的固定的抗原。任选的参照区可以位于第一测试区的下游，并且包括结合对的独立于HSV感染性病原体的结合成员，或者包括结合放置于标记区的可移动的、可检测的抗人IgG抗体的非人抗体。应理解，标记区、捕获区和/或参考区可包含m×n试剂液滴阵列，其包括所述物质。

关于用于检测和区分甲型流感病毒和乙型流感病毒的测试装置，考虑包括第一流体流动通道和第二流体流动通道的测试条，第一流体流动通道具有相关的标记区，标记区具有可移动的、可检测的抗甲型流感病毒核蛋白抗体，第二流体流动通道具有相关的标记区，标记区具有可移动的、可检测的抗乙型流感病毒核蛋白抗体。每个通道中的测试区位于每个通道中标记区的下游，并分别包括固定的抗甲型流感病毒核蛋白抗体和固定的抗乙型流感病毒核蛋白抗体。如果存在，参照区位于另一个通道中或位于测试线的下游，并且包括结合对的独立于感染性病原体的结合成员或包括结合放置在标记区(阵列)的可移动的、可检测的抗甲型流感病毒和乙型流感核蛋白抗体的非人抗体。应当理解，标记区、捕获区和/或参考区可以包括m×n液滴阵列，其包括所述物质。

关于用于检测和区分甲型流感病毒、乙型流感病毒、RSV和/或hMPV的测试装置，考虑包括单独的流体流动通道中的标记阵列的测试条，每个通道中的阵列具有用于检测其中一种感染性物质的试剂。例如，第一流体流动通道包括具有可移动的、可检测的抗甲型流感病毒核蛋白抗体的标记区；第二流体流动通道包括具有可移动的、可检测的抗乙型流感病毒核蛋白抗体的标记区；第三流体流动通道包括具有可移动的、可检测的抗RSV抗体的标记区；第四流体流动通道包括具有可移动的、可检测的抗hMPV抗体的标记区。标记区可以是包括可移动的、可检测抗体的点阵列。每个通道还包括具有固定物质的捕获区，所述固定物质结合上游标记区中的可移动的、可检测抗体。如果存在，参考阵列在另一个通道中或在测试阵列的下游并且包括独立于感染性病原体的结合对或感兴趣的结合成员，或者包括结合放置在标记阵列的可移动的、可检测抗体的非人抗体。应当理解，标记区、捕获区和/或参考区可以包括m×n试剂液滴阵列，其包括所述物质，其中m和n具有上述任何值。

在其他实施方式中，考虑具有基底的测试条，该基底具有激光刻蚀特征，激光刻蚀特征创建用于检测降钙素原、人绒毛膜促性腺激素、抗白细胞介素-23和化脓性链球菌的存在或不存在。还考虑用于过敏测试或过敏筛查的测试条，并且非限制性实例包括用于检测IgE和IgG的测试条。在一个实施方式中，测试条被设计用于仪器读取并且不意图通过人眼视觉读取。

实例2详述了用于检测感染因子(诸如化脓性链球菌)的另一个示例性测试条。制备与如图20A所示的类似的测试条，以具有缀合区和捕获区，每个区具有包括具有结合成员的试剂的离散点阵列。如实例2中所述，包括用于感染因子的抗体的试剂，在该实施方式中为与化脓性链球菌(A群链球菌)结合的具有附着的、可检测标记的抗A群链球菌抗体以3×12点阵列的形式分配在缀合区中，如图20C中的板1最佳示出。包括第二抗A群链球菌抗体的试剂以1×5离散点的阵列分配在捕获区中。将对A群链球菌呈阳性的样品加入到样品接收区中，并且随着样品流体前沿穿过缀合区(图20C，板1，板2)，穿过流体控制特征(图20C，板3)，以及穿过捕获区(图20C，板4，板5)拍摄测试条的图像。图20C的板5中所示的图像在样品放置在样品接收区中5分钟后拍摄。

应当理解，本文所述的多通道装置可以构建成在单一装置中检测所有上述分析物的存在或不存在。

因此，本文的测试条或装置被设计用于确定由感染因子引起的感染的存在，并且能够检测和区分生物样品中指示感染因子的多种分析物。所述装置或测试条包括样品接收区，所述样品接收区被配置成从怀疑由于感染因子引发感染的受试者接收液体样品，所述样品接收区定位成将所述样品分配到多个流体流动通道，其中每个通道具有包括标记区和捕获区的单独流体流动路径。每个标记区包括由试剂滴组成的阵列，所述试剂滴包括能够结合针对感染因子的不同抗体的可移动的、可检测物质。每个捕获区包括由试剂滴组成的阵列，所述试剂滴包括固定的物质，所述固定的物质对相同流体流动路径中上游的标记区中的可移动的、可检测物质具有结合亲和力。

在一个实施方式中，放置在装置上的流体样品的体积小于约100μL，优选小于75μL，优选小于50μL，优选在10-75μL之间，优选在10-60μL之间，优选在10-50μL之间。

在另一个实施方式中，该测试在放置流体样品后约20分钟或更短时间内在第一和/或第二测试阵列处产生可检测信号，或在放置流体样品后约15分钟或更短时间内，或在放置流体样品后约10分钟或更短时间内，或在放置流体样品后约10-30分钟之间，或在放置流体样品后约10-45分钟之间。

IV、实施例

以下实施方式本质上是说明性的，决不是限制性的。

实施例1

具有流体流动通道和流体控制特征的基底

将长度为约30厘米，宽度为约2.5厘米的硝化纤维膜(来自Millipore公司的HF120)层压到聚对苯二甲酸乙二醇酯的基层(或支撑层)上。使用二氧化碳(CO₂)激光在硝化纤维膜上通过烧蚀硝化纤维以形成平行侧壁形成流体流动通道。得到的流体流动通道的深度约为0.2毫米、长度为2毫米。使用CO₂激光将流体控制特征形成到流体流动通道上。

实施例2

用于检测化脓性链球菌的具有基底的测试条，基底具有激光刻蚀流体通道和流体控制特征

制备用于检测化脓性链球菌的测试条。制备如图20A所示的测试条以具有缀合区和捕获区，每个区具有包括具有结合成员的试剂的离散点阵列。将包括与化脓性链球菌(A群链球菌)结合的具有附着的、可检测标记的兔多克隆抗A群链球菌抗体的试剂以3×12点阵列形式分配在缀合区中。将包括第二兔多克隆抗A群链球菌抗体的试剂以1×5离散点阵列形式分配在捕获区中。将对A群链球菌呈阳性的样品(30uL)加入样品接收区，并将随着样品流体前沿穿过缀合区(图20C，板1，板2)，穿过流体控制特征(图20C，板3)，以及穿过捕获区(图20C，板4，板5)拍摄测试条的图像。图20C的板5中所示的图像在样品放置在样品接收区中5分钟后拍摄。

实施例3

直接放置和粘合背衬基底的比较

在该实验中，在具有不同背衬材料的硝化纤维层压体上评估2％染料在磷酸盐缓冲盐水溶液中的流体行为。将硝化纤维直接投放到疏水背衬上制备第一材料。将一部分硝化纤维基底从背衬上刮下以形成模拟样品接收区的圆形硝化纤维结构。在结构上放置10μL等份的染料溶液。图21A提供了直接放置基底上的样品微滴的照片。可以看出，疏水背衬防止微滴扩散，并且微滴具有椭球形形状。将硝化纤维基底通过粘合剂附着到疏水背衬上制备第二材料。通过刮掉一部分硝化纤维形成圆形硝化纤维结构，并在其上放置10μL等份的染料溶液。图21B提供了粘合剂背衬的硝化纤维基底上的样品微滴的照片，其显示出尖锐的接触角和近似球形的形状。这种更尖锐的接触角和球形形状表明背衬中的粘合剂提供了额外程度的疏水性。

实施例4

疏水和亲水衬背的影响

在该实验中，在具有不同背衬的硝化纤维基底上评估2％染料在磷酸盐缓冲盐水溶液中的流体行为。由无背衬的硝化纤维制备基底，将其用激光以制备内部圆形结构和外环，内部圆形结构模拟样品接收区。内圆直径为10mm，外环与内圆形硝化纤维同心，间隙为1mm，其被设计用于模拟流体屏障(无粘合剂)。然后将基底置于疏水背衬或亲水背衬上，将30μL等份的2％染料溶液置于基底的内圆上。该实验的结果可以在图22A-22D的照片中看到。图22A示出了直接在放置在具有疏水背衬的基底上的样品微滴上方拍摄的图像。图22B示出了其侧视图。可以看出，微滴被限制在圆形结构上，并且不会溢出或渗入流体屏障。此外，微滴具有高度球形的形状，具有尖锐的接触角。相比之下，图22C示出了直接在放置在具有亲水背衬的基底上的样品微滴上方拍摄的图像。图22D示出了其侧视图。可以看出，液滴不被限制在圆形结构上并且溢流到间隙和外环中。对于含水的样品染料溶液，亲水背衬太可润湿而不能将样品限制在中心的硝化纤维环内，样品沿着不含硝化纤维的间隙流动，并继续润湿外部硝化纤维环。

除了上述实验之外，同心圆形疏水背衬进一步受到30，50，60，70和80μL的样品体积的挑战，没有任何可观察到的吸收。结果可以在图23中看到。与图22A中所示的结果一致，在所有情况下，样品都限制在中心圆形硝化纤维内。

在该实验中，显示硝化纤维背衬的疏水性质是有助于样品限制和流体控制的因素，与是否存在粘合剂无关。此外，显示通过控制硝化纤维的性质、背衬的性质和/或测试流体的性质可以实现流体控制。为了获得能够处理大量样品类型的坚固流体结构，控制背衬性质似乎是最合适的选择。当使用极性流体(诸如水基样品)时，硝化纤维应比背衬更亲水，以引导样品流过硝化纤维孔。相反，如果背衬比硝化纤维更亲水，那么样品将更喜爱亲水背衬的更高表面能。

实施例5

电泳缓冲液的测试

开发了电泳缓冲液，其含有在pH8.5的10mM硼酸盐缓冲液中的5wt％蔗糖、2wt％牛血清白蛋白(BSA)和1wt％

(Tw-20)。评估该缓冲液及其每个组分对样品分析物沿流动路径迁移的各自影响。

在该评估中使用的样品测试条具有球形样品接收区、缀合区和捕获区。缀合区和捕获区由五个独立的流动通道组成。缀合区连接到样品接收区，并在其间放置流体控制特征，所述流体控制特征由刻蚀在基底上的菱形结构组成。同样，缀合区通过菱形流体控制特征与捕获区分开。每个捕获流动通道具有四个连续放置在其上从而形成阵列的捕获液滴，其含有山羊抗小鼠抗体(GAMG)，。

包含0.0025wt％测试分析物的电泳缓冲液的等份试样置于样品接收区上并使其洗脱直至完成(即，流体到达捕获区的顶部)。测试分析物是与人绒毛膜促性腺激素(hCG)小鼠抗体缀合的铕颗粒(330nm)。通过铕颗粒的荧光检测测试分析物的迁移。

图24提供了在颗粒分析物流动完成后拍摄的图像，其中板1显示电泳缓冲液的结果，板2显示5％蔗糖缓冲液的结果，板3显示2％牛血清白蛋白(BSA)的缓冲液的结果，板4显示在1％Tween-20的缓冲液的结果，板5显示在10mM，pH8.5的硼酸盐缓冲液中的结果。板1显示在捕获阵列处具有强荧光，在样品接收区具有最小量的荧光，表明电泳缓冲液作用以沿着流动路径携带分析物，直到其在捕获区固定。同样，板3和板4示出了类似的荧光模式，表明BSA和Tween-20是电泳缓冲液中在携带分析物中起作用的主要组分。相反，板2和板5中的荧光主要集中在样品接收区附近，表明蔗糖和硼酸盐缓冲液不足以将分析物携带到捕获区。

进行进一步的实验以比较电泳缓冲液对血清样品的洗脱。图25提供了颗粒分析物(板1)在血清中流动之后拍摄的图像，与颗粒分析物在电泳缓冲液(板2)的溶液相对比。血清样品在捕获区中显示少量荧光，在样品接收区中显示一些荧光，表明血清样品在携带样品分析物时不如电泳缓冲液有效。

实施例6

预润湿和使用额外缓冲剂追踪(chase)的影响

进行进一步的实验以评估预润湿对分析物流动和捕获的影响。在该实验中使用测试条200，如图26所示。在测试条200中，圆形流体接收区205具有流体控制特征208，其形成相对的圆弧，其间具有间隙210。从流体接收区205延伸的是流体通道212，其通过流体控制特征225与流体接收区205分开。从流体通道212的远端处到流体接收区205延伸的是捕获区215。捕获区215包含固定的捕获点216的阵列。在本实验中，捕获点216包含GAMG。捕获区215通过第二流体控制特征227与流体通道212分开。在与流体控制特征227相对的一端，捕获区连接到目标区218，其允许电泳缓冲液在捕获区前面流动。

将第一条带以25μL如实例5中所述的电泳缓冲液预润湿，使其至流动完成。然后将25μL等份的具有与hCG小鼠抗体缀合的0.001％铕颗粒(330nm)的电泳缓冲液加入预润湿和干燥的测试条中。结果如图27所示，其中板1示出了用25μL缓冲液预润湿的条带的结果，而板2示出了未预润湿的条带的结果。预润湿条带在所有四个捕获点中显示荧光，而未预润湿的条带在第一个捕获点显示明亮的荧光，在第二个点显示温和的荧光，在第三和第四个点中几乎没有任何信号。

随后用另外的25μL缓冲液追踪非预润湿条带，结果可以在图28中看到，其中，板1示出了未被追踪的预润湿条带，并且板2示出了在以额外的缓冲液追踪之后的非预润湿条带的结果。可以看出，以额外的缓冲液追踪可以改善分析物的信号输出和样品流动。预润湿技术或追踪技术在具有多个捕获点阵列的测定中可能是有益的，以确保足够的样品分析物捕获。例如，该方法可用于血清学测定，其中血浆或血清样品流动至完成，随后用包括报告因子的缓冲液追踪。

实施例7

流体控制特征中漏斗形宽度的影响

设计测试条并进行实验以评估流体控制特征对流体样品的流动速率和流动时间的影响。图29中描绘了示例性测试条设计，其中条带包括样品接收区、缀合区和捕获区。样品接收区通过三个菱形屏障的菱形流体控制特征与缀合区分开，所述三个菱形屏障由收缩区或漏斗形间隔开，收缩区或漏斗形可以由漏斗形宽度或两个菱形屏障之间的距离限定。具有该配置的第二流体控制特征放置在缀合区和捕获区之间。

根据图29中描绘的设计制备四个条带，其具有不同的漏斗形宽度，宽度为0.5毫米、0.7毫米、1.0毫米和1.2毫米。将50μL等份在磷酸盐缓冲盐水中稀释的2％绿色染料溶液加入到每个条带中，并且对每种流体到达捕获区顶部的时间(捕获时间)和流体完全洗脱的时间(完成时间)进行测量。图30A示出了漏斗形宽度与捕获时间的关系图，图30B示出了漏斗形宽度与完成时间的关系图。在这两种情况下，捕获时间和完成时间随着漏斗形宽度的增加而减小。进行测定的最佳时间可能根据所进行的具体测试和环境而变化，但是该实验的结果表明，通过选择在流体控制特征中的漏斗形宽度可以控制流动速率和完成测试的时间。

实施例8

捕获路径长度的影响

设计测试条并进行实验以评估捕获路径长度对完成时间的影响。图31示出了示例性测试条，类似于图29中所示的测试条，但是具有变化的捕获路径长度设计，其中板1具有10mm的捕获路径长度，板2具有8mm的捕获路径长度，并且板3具有5mm的捕获路径长度。向每个条带中加入50μL在磷酸盐缓冲盐水中稀释的2％绿色染料溶液，并测量每种流体从样品区完全洗脱的时间(完成时间)。图32示出了捕获路径长度与完成时间的关系图。与漏斗形宽度的测试一样，进行测定的最佳时间可能根据所进行的具体测试和环境而变化，但是该实验的结果显示可以通过选择适当的捕获路径长度来控制流动速率和完成测试的时间。

实施例9

控制通道间流动速率

进行该实验以评估流体控制特征对相同测试条上的通道之间的比较流动速率的影响(通道间流速)。为该实验设计了两个测试条，每个测试条具有延伸到五个流体通道中的球形样品接收区。五个流体通道具有在近端可操作地连接到样品接收区的第一区和在远端连接到第一区的第二区以形成线性流动路径。在第一区和第二区的接合处是流体控制特征或收缩区，其由刻蚀的菱形结构组成。第一条带与第二条带的不同之处在于，第二流体控制特征放置在五个流体通道的第一区和样品接收区的接合处，所述样品接收区由刻蚀的菱形结构组成，其间具有漏斗形宽度。两个测试条在图33A中示出。

将45μL等份的在磷酸盐缓冲盐水中的2％染料溶液加入到每个条带中，并允许样品流入第一区。图33B显示样品到达第一区后两个测试条的图像。在流体样品上描绘了假想线以强调流动前沿的形状。样品端口中具有菱形的条带显示出在五个通道中类似的流动速率以及具有平坦的流动前沿(由直线强调)。相比之下，样品端口中没有菱形的条带在外部通道中显示出较慢的流动速率，并且横跨所有五个通道的流动前沿似乎呈现样品端口中的样品微滴的形状(由曲线强调)。结果表明，样品端口中的流体控制特征作用以减缓样品涌入流体通道以及使多通道条带中的通道之间的流动速率均匀。

尽管上面已经讨论了许多示例性方面和实施方式，但是本领域技术人员将认识到其某些修改、置换、添加和子组合。因此，以下所附权利要求和此后引入的权利要求旨在被解释为在其真实构思和范围内包括所有这些修改、置换、添加和子组合。

Claims (28)

1.一种用于具有受控流体流动通道的基底的横向流动测试的装置，包括：

基底，其包括多个平行的流体流动通道，每个平行的流体流动通道与相邻的平行的流体流动通道被无基底的间隙分开，其中每个无基底的间隙形成侧通道，所述侧通道对水性流体的流动是基本上不可渗透的；

单一样品接收区，其定位在所述基底上以将放置在其上的样品的一部分分配至所述多个平行的流体流动通道中的每个流体流动通道；

所述基底上的流体控制特征，所述流体控制特征由无基底区构成，所述无基底区配置为将所述样品部分引导至一个或多个平行的流体流动通道；和

所述多个流体流动通道中的每一个中的捕获区，其中所述捕获区包括含有结合成员的试剂。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述多个流体流动通道包括3-50个流体流动通道。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述结合成员包括固定的结合成员，所述固定的结合成员结合包括可检测物质和抗体的缀合物。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述可检测物质是具有标记的抗体。

5.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中所述基底包括硝化纤维。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中所述基底包括硝化纤维和疏水支撑层的层压体。

7.根据前述任一项权利要求所述的装置，其中所述装置是免疫测定装置。

8.一种免疫测定装置，包括：

基底，其包括多个平行的流体流动通道，每个平行的流体流动通道与相邻的平行的流体流动通道被无基底的间隙分开，其中每个无基底的间隙形成侧通道，所述侧通道对水性流体的流动是基本上不可渗透的；

所述基底还包括单一样品接收区和目标区，其中所述多个平行的流体流动通道从所述样品接收区延伸至所述目标区，并且其中所述单一样品接收区配置为将放置在其上的样品的一部分分配至所述多个平行的流体流动通道中的每个流体流动通道；和

所述基底还包括所述基底上的流体控制特征，所述流体控制特征由无基底区构成，所述无基底区配置为将所述样品部分引导至一个或多个平行的流体流动通道。

9.根据权利要求8所述的装置，其中所述流体控制特征烧蚀或刻蚀在所述多个平行的流体流动通道中的一个或多个中的基底上。

10.根据权利要求8所述的装置，其中所述目标区是捕获区，所述捕获区包括含有结合成员的试剂。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述结合成员包括固定的结合成员。

12.根据权利要求4所述的装置，其中所述标记是可光学检测的。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述可光学检测的标记是荧光或化学发光标记。

14.根据权利要求13所述的装置，其中所述可光学检测的标记是非视觉上可光学检测的标记。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述流体控制特征在流体速率控制区中，所述流体速率控制区设置在所述样品接收区的下游。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述流体速率控制区设置在所述样品接收区和所述捕获区之间。

17.根据权利要求13所述的装置，其中所述可检测物质是铕珠。

18.根据权利要求1所述的装置，其中所述流体控制特征烧蚀或刻蚀在所述基底上。

19.一种用于具有受控流体流动通道的基底的横向流动测试的装置，包括：

基底，其包括多个平行的流体流动通道，每个平行的流体流动通道与相邻的平行的流体流动通道被无基底的间隙分开，其中每个无基底的间隙形成侧通道，所述侧通道对水性流体的流动是基本上不可渗透的；

单一样品接收区，其定位在所述基底上以将放置在其上的样品的一部分分配至所述多个平行的流体流动通道中的每个流体流动通道；

所述基底上的流体控制特征，所述流体控制特征由无基底区构成，所述无基底区配置为将所述样品部分引导至一个或多个平行的流体流动通道；和

样品区下游的捕获区，其位于多个平行的流体流动路径的每一个中，其中所述捕获区包括n×m离散点阵列，其中n大于或等于一(1)且m大于或等于零(0)，其中当m大于零时，n×m阵列中的每个点与相邻的点分开距离x，并且其中每个点包括试剂，该试剂包括固定的结合成员。

20.根据权利要求19所述的装置，其进一步包括样品区下游和捕获区上游的标记区，其中所述标记区包括可移动的可检测的结合成员。

21.根据权利要求19或20所述的装置，其中所述样品接收区以基本相等的量和基本相等的速率将样品分配到每个通道。

22.根据权利要求19-21中任一项所述的装置，其中所述基底包括硝化纤维和疏水支撑层的层压体。

23.根据权利要求19-22中任一项所述的装置，其中所述固定的结合成员结合包括可检测物质和抗体的缀合物。

24.根据权利要求23所述的装置，其中所述可检测物质是具有标记的抗体。

25.根据权利要求24所述的装置，其中所述标记是可光学检测的。

26.根据权利要求25所述的装置，其中所述可光学检测的标记是荧光或化学发光标记。

27.根据权利要求25所述的装置，其中所述可光学检测的标记是非视觉上可光学检测的标记。

28.根据权利要求23-27中任一项所述的装置，其中所述可检测物质是铕珠。

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