CN110730690A - 用于微流体分析的系统、装置和方法 - Google Patents

Abstract

本文描述了涉及分析生物流体以及使用微流体装置控制生物流体分析系统的系统、装置和方法的各种发明及其实施方案。本文公开的生物流体分析系统的实施方案可提供对生物流体的分析以鉴定和表征一种或多种分析物。一种器件可包括限定第一开口和第二开口的第一层。所述第一层可以是基本上透明的。第二层可与所述第一层联结，并限定在所述第一开口与所述第二开口之间建立流体连通路径的微流体沟道。所述第二层的至少一部分可以是基本上不透明的。

Description

用于微流体分析的系统、装置和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年4月21日提交的系列号为62/488,377的美国临时申请的优先权，该申请的内容据此以引用的方式整体并入。

背景技术

来自受试者的生物流体的分析可用作疾病的诊断工具并用于监测受试者的健康状况。例如，受试者的尿液样本的分析(即，尿分析)可用于诊断疾病(例如，糖尿病)和/或用于鉴定样本内的一种或多种沉积物。一些基于显微镜的沉积物分析系统可生成一组用于鉴定一种或多种沉积物的图像。然而，这些系统需要充分混合的样本，这可能导致细胞损失(例如，离心的样本)，并且可能需要一次或多次稀释，从而增加操作这些系统所需的时间以及技能水平。因此，可能期望以另外的装置、系统和方法来进行生物流体分析。

发明内容

总体上，提供了一种器件，其包括限定第一开口和第二开口的第一层，第一层是基本上透明的。第二层可与第一层联结。第二层可限定在第一开口与第二开口之间建立流体连通路径的微流体沟道，第二层的至少一部分是基本上不透明的。

在一些实施方案中，第一层可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，微流体沟道相对于器件的纵向轴线可以是线型的。在一些实施方案中，微流体沟道相对于器件的纵向轴线可以是弯曲的。在一些实施方案中，微流体沟道可与器件的中心纵向平面平行且偏离。在一些实施方案中，可沿器件的中心纵向平面限定微流体沟道。在一些实施方案中，微流体沟道的高度可从第一开口到第二开口连续减小。

在一些实施方案中，在第二层中形成的微流体沟道的侧部可限定一组台阶，使得微流体沟道的高度从第一开口到第二开口以阶梯方式减小。在这些实施方案的一些中，微流体沟道的该组台阶中的每一台阶的高度可以为约0.1mm至约0.9mm。在这些实施方案的一些中，第一开口可以被配置为接收流体。微流体沟道的该组台阶中的至少一个台阶可以被配置为从流体中分离一种或多种组分。在这些实施方案的一些中，第一开口可以被配置为接收流体，且微流体沟道的该组台阶中的每一台阶可以被配置为从流体中分离一种或多种组分。

在一些实施方案中，第一开口可以比第二开口大。在一些实施方案中，可使试剂与微流体沟道的侧部结合。在一些实施方案中，微流体沟道可由亲水材料构成。在一些实施方案中，微流体沟道可包括亲水涂层。在一些实施方案中，第一层和第二层可由丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者组成。

在一些实施方案中，微流体沟道可包括过滤器，其被配置为从微流体沟道中接收的流体中分离一种或多种组分。在一些实施方案中，微流体沟道可以是一组沟道中的第一沟道。在一些实施方案中，第二开口可以是一组开口中的一个开口。在一些实施方案中，第一开口可在第一层的近端，第二开口在第一层的远端。在一些实施方案中，第二层可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，微流体沟道可限定约1μL与约1mL之间的体积。例如，微流体沟道可限定约5μL与约200μL之间的体积。作为另一实例，微流体沟道可限定约10μL与约50μL之间的体积。

在一些实施方案中，器件可以被配置为接收尿液。在一些实施方案中，器件可以被配置为接收一种或多种分析物，包括红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙(calcium-oxolatemonohydrate)、脱水草酸钙(calcium-oxolate,dehydrate)、尿酸、三磷酸盐(triplephotosphate)、粘液和精子中的一种或多种。在一些实施方案中，器件可包括一个或多个基准标记，其被配置为指示微流体沟道的位置。

在一些实施方案中，生物流体分析系统可自动处理和分析微流体装置上的样本以分析和/或测量生物流体特性，包括但不限于折射率和渗透压，以及生物流体(例如，尿液)中的一种或多种分析物，包括红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子。在一些实施方案中，提供生物流体分析系统，其包括组件、辐射源、检测器和控制器。

组件可以被配置为固持器件。器件可包括限定第一开口和第二开口的第一层，第一层是基本上透明的。第二层可与第一层联结，并限定在第一开口与第二开口之间建立流体连通路径的微流体沟道。第二层的至少一部分可以是基本上不透明的。器件可以被配置为接收流体。辐射源可以被配置为发射第一光信号以照射微流体沟道。检测器可以被配置为接收第二光信号。第二光信号可以是响应于使用第一光信号照射微流体沟道而生成的。控制器可与检测器联结，并且包括处理器和存储器。控制器可以被配置为接收对应于由检测器接收的第二光信号的信号数据，使用信号数据生成分析物数据，并且利用分析物数据鉴定流体的一种或多种分析物。

在一些实施方案中，分析物可包括红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子中的至少一种。

在一些实施方案中，组件可包括平台，其被配置为固持器件并以至少两个自由度移动器件。在一些实施方案中，辐射源可包括发光二极管、激光器、显微镜和光学传感器中的一者或多者。在一些实施方案中，器件可包括至少一个基准标记，其被配置为指示微流体沟道的位置。检测器可以被配置为对至少一个基准标记进行成像。在一些实施方案中，输入装置可与控制器联结，该输入装置被配置为控制组件的移动。

本文还描述了对应于生物流体分析方法的实施方案。一般来说，这些方法可包括将尿液样本施加于包括第一层的器件的步骤，所述第一层限定第一开口和第二开口，所述第一层是基本上透明的。第二层可与第一层联结，并限定在第一开口与第二开口之间建立流体连通路径的微流体沟道，第二层的至少一部分是基本上不透明的。可发射第一光信号以照射微流体沟道。第二光束可在检测器处被接收。第二光束可以是响应于使用第一光信号照射微流体沟道而生成的。分析物数据可由检测器生成。可由分析物数据鉴定尿液样本的一种或多种分析物。

在一些实施方案中，分析物可包括红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子中的至少一种。在一些实施方案中，可将试剂施加于微流体沟道。

本文还描述了对应于制作器件的方法的实施方案。一般来说，这些方法可包括以下步骤：形成限定第一开口和第二开口的第一层，第一层是基本上透明的；以及形成限定微流体沟道的第二层，第二层的至少一部分是基本上不透明的。可将第一层与第二层粘结，使得微流体沟道在第一开口与第二开口之间建立起流体连通路径。

在一些实施方案中，可对微流体沟道施加亲水处理。在一些实施方案中，可采用模切、挤出和注射成型中的一者或多者来形成第一层和第二层。在一些实施方案中，可采用粘合剂、超声焊接、激光焊接和溶剂粘结中的一者或多者来粘结第一层和第二层。在这些实施方案的一些中，激光焊接可包括940nm激光二极管光。在一些实施方案中，第一层和第二层中的至少一个可包括PMMA和聚碳酸酯中的至少一种。

参考具体实施方式将可更好地理解本公开的这些及其它实施方案、优点和目的。

附图说明

图1A-1B是根据若干实施方案的微流体装置的说明性视图。图1A是分解透视图，且图1B是组装透视图。

图2A-2B是根据其它实施方案的微流体装置的说明性视图。图2A是分解透视图，且图2B是组装透视图。

图3A-3B是根据其它实施方案的微流体装置的说明性视图。图3A是分解透视图，且图3B是组装透视图。

图4A-4B是根据其它实施方案的微流体装置的说明性视图。图4A是分解透视图，且图4B是组装透视图。

图5A-5B是根据其它实施方案的微流体装置的说明性视图。图5A是分解透视图，且图5B是组装透视图。

图6A-6D是根据其它实施方案的微流体装置的说明性视图。图6A是分解透视图，图6B是组装透视图，图6C是另一透视图，且图6D是透视截面图。

图7A-7D是根据其它实施方案的微流体装置的说明性视图。图7A是分解透视图，图7B是组装透视图，图7C是另一透视图，且图7D是透视截面图。

图8A-8B是根据其它实施方案的微流体装置的说明性视图。图8A是分解透视图，且图8B是组装透视图。

图9A-9B是根据其它实施方案的微流体装置壳体的说明性透视图。

图10A-10B是根据若干实施方案的分析系统的说明性视图。图10A是透视图，且图10B是另一透视图。

图11A-11B是根据其它实施方案的分析系统的框图。

图12是根据若干实施方案的流体分析方法的说明性流程图。

图13是根据若干实施方案制作微流体装置的方法的说明性流程图。

具体实施方式

本文描述了以下发明及实施方案：微流体装置、生物流体分析系统以及鉴定和分析来自诸如尿液之类的生物流体的分析物的方法及制作微流体装置的方法。这些系统和方法可用于表征和/或定量样本，并允许评估受试者健康状况和/或诊断病症。

一般地，本文所述的系统和方法可包括生物流体分析系统，其被配置为对放置在微流体装置上的样本进行成像、分析和表征。根据要测量的分析物情况，微流体装置可以被配置为干式或湿式一次性传感器，并且可仅使用小体积生物流体(例如，约10μL)。在一些实施方案中，

在一些实施方案中，生物流体分析系统提供对放置在微流体装置上的样本(例如，生物流体，尿液)的分析，以便鉴定和表征一种或多种分析物。例如，用户可将少量的生物流体施加到微流体装置(例如，透明微流体装置)的开口里。在一些实施方案中，微流体装置可以被配置为沿微流体装置的微流体沟道的长度分离不同的分析物。然后可使用辐射源(例如，光源、照明源)将光束导向微流体装置的透明部分，包括一条或多条微流体沟道。检测器(例如，光学传感器)可用于接收穿过微流体装置的光并接收来自光束的信号。检测器可以被配置为生成分析物数据，然后这些数据在一些实施方案中可被用于鉴定和/或表征样本的一种或多种分析物。样本可包括例如尿液，其可含有红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子、其组合等中的一种或多种。

I.装置

本文描述了可在各种所述系统的一些实施方案中使用的装置。如本文所述的微流体装置可包括沿微流体装置的长度延伸的一组透明微流体沟道。样本可通过第一开口在该组微流体沟道的第一端输入。输入微流体装置的样本可通过毛细作用流过该组微流体沟道。可在该组微流体沟道的第二端设置出口(例如，排放口)，并且将其配置为在微流体沟道充满样本时将空气排出微流体装置。在一些实施方案中，可用亲水材料处理和/或由亲水材料形成微流体沟道。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)施加于微流体装置以协助鉴定和/或分析一种或多种具体的分析物。

本文详述的各微流体器件(100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000)可接收样本，包括但不限于尿液。所述器件可以被配置为与生物流体分析系统一起使用以鉴定和分析特性，包括但不限于折射率和渗透压，以及尿液中的一种或多种分析物，包括红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液、精子、其组合等。

图1A是根据一些实施方案的微流体装置(100)的说明性实例的分解透视图。微流体装置(100)可包括：包括第一开口(130)(例如，近侧开口)和第二开口(140)(例如，远侧开口)的第一层(110)(例如，盖，顶层部分)；包括微流体沟道(120)的第二层(112)(例如，沟道层，中层部分)；和第三层(114)(例如，基底，衬底，底层部分)。在一些实施方案中，所述层(110,112,114)中的每一个通常可形成细长的矩形结构，其中所述层可被配置为一个在另一个之上地组装成整体结构，如图1B中所示。第一层(110)可以是基本上透明的，而第二层(112)的至少一部分可以是基本上不透明的。如本文所用，透明可包括穿过衬底的光透射为约10％或更多，而不透明可包括穿过衬底的光透射为约10％或更少。例如，丙烯酸材料可以被认为是透明的，因为其提供约90％的UV波长透射。大多数塑料是透明的，并且可采用激光焊接形成的塑料可保持其透明性。在图1B的组装配置中，微流体沟道(120)可在第一开口(130)与第二开口(140)之间联结。第二层(112)可与第一层(110)联结，使得微流体沟道在第一开口(130)与第二开口(140)之间建立起流体连通路径。在一些实施方案中，微流体装置(100)可具有约1mm与约100mm之间的长度、约1mm与约50mm之间的宽度和约1mm与约10mm之间的厚度，包括其间的所有值和子范围。

装置(100)可包括沿微流体沟道(120)的长度的透明部分。透明部分可以被配置为提供高透射和最小的双折射。实际的问题是，由于残余应力的原因，双折射总是存在的，并且不能被完全消除。例如，透明部分可包括第二层(112)的微流体沟道(120)以及第一层(110)和第三层(114)的覆盖(即，在正上方和正下方)微流体沟道(120)的区域。然而，透明部分不一定要垂直于微流体装置的平面，只要光束可通过微流体沟道(120)并且被检测器(例如，光学传感器)接收即可。透明部分可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，装置(100)的一个或多个另外的区域可以是透明的。作为另一实例，基本上整个装置(100)可以是透明的。装置(100)可由例如丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者形成。

在一些实施方案中，装置(100)可用透明聚合物如丙烯酸材料、聚碳酸酯、其组合等形成。在一些实施方案中，装置(100)可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。例如，第二层(112)可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，可使用能增强微流体沟道(120)的亲水特性的低表面能塑料如聚碳酸酯、COC和聚酯来形成微流体沟道(120)。另外或可替代地，可对微流体沟道(120)进行亲水处理以增强毛细填充，以便增加样本的表面能和润湿性。例如，可使用氧等离子体对微流体沟道进行等离子体蚀刻。可替代地，可采用涂覆溶液或化学气相沉积对微流体沟道施加亲水聚合物(例如，PVP、PEG、表面活性剂)涂层。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)设置在微流体沟道中以便于样本分析。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。例如，可将一种或多种物质设置在微流体沟道(120)的特定区域(例如，近端)或微流体沟道(120)的整个长度上。

在一些实施方案中，当如图1B中所示组装时，第一层(110)可覆盖微流体沟道(120)的一侧。第一层(110)可具有与第二层(112)和/或第三层(114)相同或不同的厚度。每层的厚度可在约25μm与2mm之间。例如，每层的厚度可在约25μm与约1mm之间。在图1A-1B中，每层具有基本上相等的厚度。由第一层(110)形成的平面可对应于装置(100)的第一纵向侧，而由第三层(114)形成的平面可对应于装置(100)的第二纵向侧。第一和第二纵向侧可设置在第二层(112)的相对侧。在图1B中，微流体沟道(120)可与第一纵向侧和第二纵向侧大致等距离。就是说，可沿器件的中心纵向平面限定微流体沟道(120)。微流体沟道(120)可被布置成基本上平行于第一纵向侧。

在一些实施方案中，第二层(112)的微流体沟道(120)可具有约1mm与约50mm之间的长度、约50μm与约5000μm之间的深度和约50μm与约5000μm之间的宽度。在图1B中，微流体沟道(120)相对于微流体装置(100)的纵向轴线(102)可以是线型的。然而，在其它变化形式中，微流体沟道(120)相对于微流体装置(100)的纵向轴线(102)可以是弯曲的。例如，微流体沟道(120)可具有通常为蛇形的形状。

第一层(110)的第一开口(130)可以被配置为接收样本，如来自移液管的样本。第一开口(130)可具有用以接收样本的任意合适的形状和/或尺寸。在图1A-1B中，第一开口(130)可设置在装置(100)的近端，并且可与微流体沟道(120)的第一端流体连接。在一些实施方案中，第一开口(130)可具有约5000μm与约2mm之间的直径。

第一层(110)的第二开口(140)可包括出口(例如，排放口)，其被配置为在微流体沟道(120)充满流体时自然地排放气体(例如，空气)。在图1A-1B中，第二开口(140)可设置在装置(100)的远端，并且可与微流体沟道(120)的第二端流体连接。在一些实施方案中，第二开口(140)可具有约10μm与约50μm之间的直径。在一些实施方案中，第一开口(130)和第二开口(140)可间隔约1mm与约100mm之间。如图1A-1B中所示，第一开口(130)可以比第二开口(140)大。虽然图1A-1B示出单个第一开口(130)和单个第二开口(140)，但微流体装置(100)可具有一组第一开口(130)和一组第二开口(140)。

在一些实施方案中，微流体装置(100)可包括一组基准标记(未显示)，这些基准标记可以被生物流体分析系统的光学检测器成像和/或以其它方式检测。例如，可沿微流体沟道(120)的长度以预定的间隔设置一组基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)以协助进行图像分析。在一些实施方案中，微流体沟道(120)可包括一个或多个过滤器(未显示)，其被配置为基于尺寸来分离样本内的分析物。

虽然图1A-1B中所示的装置(100)包括三个层，但是应当理解的是，可使用更多或更少的层来形成微流体装置(100)。在一些实施方案中，装置(100)可包括通常是弯曲的部分，如参照图9更详细地描述的那样，其中一组微流体沟道可因循壳体的弯曲形状。

在一些实施方案中，可使用模切挤出膜形成第三层(114)和第二层(120)，并且可采用注射成型来形成第一层(11)。在一些实施方案中，可采用超声焊接、激光焊接、粘合剂和/或溶剂粘结中的一者或多者将第二层(112)与第一层(110)和第三层(114)粘结。

如本文更详细描述的那样，微流体装置(100)可与微流体装置匣(例如，样本固持件、消耗品、一次性用品)联结以协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置。

在一些实施方案中，可将微流体装置(100)的第三层(114)置于平坦的水平表面上，以允许通过第一开口(130)(例如，样本端口，生物流体输入端)将样本(未显示)输入微流体沟道(120)中。样本可包括但不限于尿液、全血、血浆、血清、其组合等。样本可利用毛细作用从微流体沟道(120)的近端向远端流过微流体沟道(120)。在微流体沟道(120)充满样本时，微流体沟道内的气体(例如，空气)可通过第二开口(140)从微流体装置(100)排出。在一些实施方案中，第一开口(130)可与至少一个微型泵联结，该至少一个微型泵被配置为向微流体装置(100)供应连续的样本流。

在一些实施方案中，样本可在微流体沟道(120)充满时和/或在预定量的时间之后被检测(例如，成像)。例如，可以使样本的比重大于一的分析物(例如，沉积物、颗粒物质)沉积在第三层(114)的一个或多个区域上方的微流体沟道(120)内。这可有助于样本的图像分析，只要样本的颗粒浓度足够稀以避免叠加的颗粒即可。在一些实施方案中，可在一种或多种分析物沉积在微流体沟道(120)内之前对颗粒浓度高的样本进行分析(例如，图像分析)。例如，可分析包括红细胞、血小板、白细胞和尿酸的分析物。红细胞可具有约5兆兆细胞/L的浓度，血小板可具有约0.3兆兆细胞/L的浓度，白细胞可具有约7千兆细胞/L的浓度，且尿酸可具有约100μmol/L的浓度。在一些实施方案中，可分析样本中的单个颗粒，如单晶。另外或可替代地，可定期对微流体装置(100)施加超声振动以减少一种或多种分析物的沉降并保持其悬浮。

在一些实施方案中，可将微流体装置(100)设置在辐射源与光学检测器之间。例如，可使用面向第一层(110)的暴露侧的辐射源和面向第三层(114)的暴露侧的光学检测器对样本进行成像。如本文更详细描述的那样，检测器数据可用于生成分析物数据，所述分析物数据可用于鉴定一种或多种分析物和/或样本属性，包括但不限于折射率和渗透压。

图2A是根据一些实施方案的微流体装置(200)的说明性实例的分解透视图。微流体装置(200)可包括：包括第一开口(230)(例如，近侧开口)和一组第二开口(240)(例如，远侧开口)的第一层(210)(例如，盖，顶层部分)；包括一组微流体沟道(220)的第二层(212)(例如，沟道层，中层部分)；和第三层(214)(例如，基底，衬底，底层部分)。在一些实施方案中，所述层(210,212,214)中的每一个通常可形成细长的矩形结构，其中所述层可被配置为一个在另一个之上地组装成整体结构，如图2B中所示。第一层(210)可以是基本上透明的，而第二层(112)的至少一部分可以是基本上不透明的。在图2B的组装配置中，该组微流体沟道(220)可在第一开口(230)与该组第二开口(240)之间联结。该组微流体沟道(220)可包括一组沟道(220)中的第一沟道、第二沟道和第三沟道。该组第二开口(240)可包括一组开口(240)中的第一开口、第二开口和第三开口。第二层(112)可与第一层(110)联结，使得微流体沟道(220)在第一开口(230)与第二开口(240)之间建立起流体连通路径。在图2A-2B中，该组微流体沟道(220)可包括三条平行沟道，尽管可设置更多或更少的沟道。这样允许对样本进行分离和/或对样本进行平行分析。例如，可将第一试剂和第二试剂设置在相应微流体沟道(220)中以便于分析样本的不同分析物。另外或可替代地，相同的平行沟道可提高样本分析的质量。在一些实施方案中，微流体装置(210)可具有约1mm与约100mm之间的长度、约1mm与约50mm之间的宽度和约1mm与约10mm之间的厚度。

装置(200)可包括沿该组微流体沟道(220)的长度的透明部分。透明部分可以被配置为提供高透射和最小的双折射。例如，透明部分可包括第二层(212)的该组微流体沟道(220)以及第一层(210)和第三层(214)的覆盖(即，在正上方和正下方)该组微流体沟道(220)的区域。然而，透明部分不一定要垂直于微流体装置的平面，只要光束可通过该组微流体沟道(220)并且被检测器(例如，光学传感器)接收即可。透明部分可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，装置(200)的一个或多个另外的区域可以是透明的。作为另一实例，基本上整个装置(200)可以是透明的。装置(200)可由例如丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者形成。

在一些实施方案中，装置(200)可用透明聚合物如丙烯酸材料、聚碳酸酯、其组合等形成。在一些实施方案中，装置(200)可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。例如，层可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，可使用能增强该组微流体沟道(220)的亲水特性的低表面能塑料如聚碳酸酯、COC和聚酯来形成该组微流体沟道(220)。另外或可替代地，可对该组微流体沟道(220)中的一条或多条进行亲水处理以增强毛细填充，以便增加样本的表面能和润湿性。例如，可采用等离子体蚀刻的气相沉积(例如，化学)对微流体沟道施加亲水聚合物(例如，PVP、PEG、表面活性剂)。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)设置在该组微流体沟道(220)中以便于样本分析。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。例如，可将一种或多种物质设置在该组微流体沟道(220)的特定区域(例如，近端)或该组微流体沟道(220)的整个长度上。

在一些实施方案中，当如图2B中所示组装时，第一层(210)可覆盖该组微流体沟道(220)的一侧。第一层(210)可具有与第二层(212)和/或第三层(214)相同或不同的厚度。在图2A-2B中，每层具有基本上相等的厚度。每层的厚度可在约25μm与2mm之间。例如，每层的厚度可在约25μm与约1mm之间。由第一层(210)形成的平面可对应于装置(200)的第一纵向侧，而由第三层(214)形成的平面可对应于装置(200)的第二纵向侧。第一和第二纵向侧可设置在第二层(212)的相对侧。在图2B中，该组微流体沟道(220)可与第一纵向侧和第二纵向侧大致等距离。就是说，可沿器件的中心纵向平面限定微流体沟道(220)。该组微流体沟道(220)可被布置成基本上平行于第一纵向侧。

在一些实施方案中，第二层(212)的该组微流体沟道(120)可具有约1mm与约50mm之间的长度、约50μm与约5000μm之间的深度和约50μm与约5000μm之间的宽度。在图2B中，微流体沟道(220)相对于微流体装置(200)的纵向轴线(202)可以是线型的。然而，微流体沟道(220)相对于微流体装置(200)的纵向轴线(202)可以是弯曲的。例如，微流体沟道(220)可具有通常为蛇形的形状。

第一层(210)的第一开口(230)可以被配置为接收样本，如来自移液管的样本。第一开口(230)可包括用以接收样本的任意合适的形状和/或尺寸。在图2A-2B中，第一开口(230)可设置在装置(200)的近端，并且可与该组微流体沟道(220)的第一端流体连接。在一些实施方案中，第一开口(230)可具有约5000μm与约2mm之间的直径。

第一层(210)的该组第二开口(240)可包括出口(例如，排放口)，其被配置为在该组微流体沟道(220)充满流体时自然地排放气体(例如，空气)。在图2A-2B中，该组第二开口(240)可设置在壳体(2102)的远端，并且可与微流体沟道(220)的第二端流体连接。在一些实施方案中，该组第二开口(240)可具有约10μm与约50μm之间的直径。在一些实施方案中，第一开口(230)和该组第二开口(240)可间隔约1mm与约100mm之间。虽然图2A-2B示出单个第一开口(230)，但微流体装置(100)可包括一组第一开口(230)和一组第二开口(240)。

在一些实施方案中，微流体装置(200)可包括一组基准标记(未显示)，这些基准标记可以被生物流体分析系统的光学检测器成像和/或以其它方式检测。例如，可沿该组微流体沟道(220)的长度以预定的间隔设置一组基准标记以协助进行图像分析。在一些实施方案中，微流体沟道(220)可包括一个或多个过滤器(未显示)，其被配置为基于尺寸来分离样本内的分析物。

虽然图2A-2B中所示的装置(200)包括三个层，但是应当理解的是，可使用更多或更少的层来形成微流体装置(200)。在一些实施方案中，装置(200)可包括通常是弯曲的部分，如参照图9更详细地描述的那样，其中一组微流体沟道可因循壳体的弯曲形状。

在一些实施方案中，可使用模切挤出膜形成第三层(214)和第二层(212)，并且可采用注射成型来形成第一层(210)。在一些实施方案中，可采用超声焊接、激光焊接、粘合剂和/或溶剂粘结中的一者或多者将第二层(212)与第一层(210)和第三层(214)粘结。

如本文更详细描述的那样，微流体装置(200)可与微流体装置匣(例如，样本固持件、消耗品、一次性用品)联结以协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置

在一些实施方案中，可将微流体装置(200)的第三层(214)置于平坦的水平表面上，以允许通过第一开口(230)(例如，样本端口，生物流体输入端)将样本(未显示)输入微流体沟道(220)中。样本可包括但不限于尿液、全血、血浆、血清、其组合等。样本可利用毛细作用从微流体沟道(220)的近端到远端流过微流体沟道(220)。在微流体沟道(220)充满样本时，微流体沟道内的气体(例如，空气)可通过该组第二开口(240)从微流体装置(200)排出。在一些实施方案中，第一开口(230)可与至少一个微型泵联结，该至少一个微型泵被配置为向微流体装置(200)供应连续的样本流。

在一些实施方案中，样本可在微流体沟道(220)充满时和/或在预定量的时间之后被检测(例如，成像)。例如，可以使样本的比重大于一的分析物(例如，沉积物、颗粒物质)沉积在第三层(214)的一个或多个区域上方的微流体沟道(220)内。这可有助于样本的图像分析，只要样本的颗粒浓度足够稀以避免叠加的颗粒即可。在一些实施方案中，可在一种或多种分析物沉积在微流体沟道(220)内之前对颗粒浓度高的样本进行分析(例如，图像分析)。例如，可分析包括红细胞、血小板、白细胞和尿酸的分析物。红细胞可具有约5兆兆细胞/L的浓度，血小板可具有约0.3兆兆细胞/L的浓度，白细胞可具有约7千兆细胞/L的浓度，且尿酸可具有约100μmol/L的浓度。在一些实施方案中，可分析样本中的单个颗粒，如单晶。另外或可替代地，可定期对微流体装置(200)施加超声振动以减少一种或多种分析物的沉降并保持其悬浮。

在一些实施方案中，可将微流体装置(200)设置在辐射源与光学检测器之间。例如，可使用面向第一层(210)的暴露侧的辐射源和面向第三层(214)的暴露侧的光学检测器对样本进行成像。如本文更详细描述的那样，检测器数据可用于生成分析物数据，所述分析物数据可用于鉴定一种或多种分析物和/或样本属性，包括但不限于折射率和渗透压。

图3A是根据一些实施方案的微流体装置(300)的说明性实例的分解透视图。微流体装置(300)可包括：包括微流体沟道(320)、第一开口(330)(例如，近侧开口)和第二开口(340)(例如，远侧开口)的第一层(310)(例如，沟道层，顶层部分，盖)；以及第二层(312)(例如，基底，衬底，底层部分)。在一些实施方案中，所述层(310,312)中的每一个通常可形成细长的矩形结构，其中所述层可被配置为一个在另一个之上地组装成整体结构，如图3B中所示。第一层(310)或第二层(320)可以是基本上透明的，而第二层(312)和第一层(310)中另一个的至少一部分可以是基本上不透明的。在图3B的组装配置中，微流体沟道(320)可在第一开口(330)与第二开口(340)之间联结。第二层(312)可与第一层(310)联结，使得微流体沟道在第一开口(330)与第二开口(340)之间建立起流体连通路径。在一些实施方案中，微流体装置(300)可具有约1mm与约100mm之间的长度、约1mm与约50mm之间的宽度和约1mm与约10mm之间的厚度。

装置(300)可包括沿微流体沟道(320)的长度的透明部分。透明部分可以被配置为提供高透射和最小的双折射。例如，透明部分可包括第一层(310)的微流体沟道(320)和第二层(312)的覆盖(即，在正下方)微流体沟道(320)的区域。然而，透明部分不一定要垂直于微流体装置的平面，只要光束可通过微流体沟道(320)并且被检测器(例如，光学传感器)接收即可。透明部分可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，装置(300)的一个或多个另外的区域可以是透明的。作为另一实例，基本上整个装置(300)都可以是透明的。装置(300)可由例如丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者形成。

在一些实施方案中，装置(300)可用透明聚合物如丙烯酸材料、聚碳酸酯、其组合等形成。在一些实施方案中，装置(300)可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。例如，第二层可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，可使用能增强微流体沟道(320)的亲水特性的低表面能塑料如聚碳酸酯、COC和聚酯来形成微流体沟道(320)。另外或可替代地，可对微流体沟道(320)进行亲水处理以增强毛细填充，以便增加样本的表面能和润湿性。例如，可采用等离子体蚀刻的气相沉积(例如，化学)对微流体沟道施加亲水聚合物(例如，PVP、PEG、表面活性剂)。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)设置在微流体沟道(320)中以便于样本分析。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。例如，可将一种或多种物质设置在微流体沟道(320)的特定区域(例如，近端)或微流体沟道(320)的整个长度上。

在一些实施方案中，当如图3B中所示组装时，第一层(310)可覆盖微流体沟道(320)的一侧。第一层(310)可具有与第二层(312)不同的厚度。第一层(310)可具有约0.5mm与约2mm之间的厚度，且第二层(312)可具有约25μm与约0.5mm之间的厚度。在图3A-3B中，第二层(312)比第一层(310)薄。在图3B中，微流体沟道(320)可比第一和第二开口(330、340)的入口更靠近第二层(312)。微流体沟道(320)可以被布置成基本上平行于微流体装置(300)的第一层(310)的平面和/或与微流体装置(300)的中心纵向平面平行且偏离。

在一些实施方案中，第一层(310)的微流体沟道(320)可具有约1mm与约50mm之间的长度、约50μm与约5000μm之间的深度和约50μm与约5000μm之间的宽度。在图3B中，微流体沟道(320)相对于微流体装置(300)的纵向轴线(302)可以是线型的。然而，在其它变化形式中，微流体沟道(320)相对于微流体装置(300)的纵向轴线(302)可以是弯曲的。例如，微流体沟道(320)可包括通常为蛇形的形状。

第一层(310)的第一开口(330)可以被配置为接收样本，如来自移液管的样本。第一开口(330)可包括用以接收样本的任意合适的形状和/或尺寸。在图3A-3B中，第一开口(330)可设置在装置(300)的近端，并且可与微流体沟道(320)的第一端流体连接。在一些实施方案中，第一开口(330)可具有约5000μm与约2mm之间的直径。

第二层(312)的第二开口(340)可包括出口(例如，排放口)，其被配置为在微流体沟道(320)充满流体时自然地排放气体(例如，空气)。在图3A-3B中，第二开口(340)可设置在装置(300)的远端，并且可与微流体沟道(320)的第二端流体连接。在一些实施方案中，第二开口(340)可具有约10μm与约50μm之间的直径。在一些实施方案中，第一开口(330)和第二开口(340)可间隔约1mm与约100mm之间。虽然图3A-3B示出单个第一开口(330)和单个第二开口(340)，但微流体装置(300)可包括一组第一开口(330)和一组第二开口(340)。

在一些实施方案中，微流体装置(300)可包括一组基准标记(未显示)，这些基准标记可以被生物流体分析系统的光学检测器成像和/或以其它方式检测。例如，可沿微流体沟道(320)的长度以预定的间隔设置一组基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)以协助进行图像分析。在一些实施方案中，微流体沟道(320)可包括一个或多个过滤器(未显示)，其被配置为基于尺寸来分离样本内的分析物。

虽然图3A-3B中所示的装置(300)包括两个层，但是应当理解的是，可使用更多或更少的层来形成微流体装置(300)。在一些实施方案中，装置(300)可包括通常是弯曲的部分，如参照图9更详细地描述的那样，其中一组微流体沟道可因循壳体的弯曲形状。

在一些实施方案中，可使用模切挤出膜或采用注射成型来形成第一层(310)和第二层(320)。例如，可由模切挤出膜形成第二层(312)，而第一层(310)可以是注射成型的。在一些实施方案中，可采用超声焊接、激光焊接、粘合剂和/或溶剂粘结中的一者或多者将第二层(312)与第一层(310)粘结。

如本文更详细描述的那样，微流体装置(300)可与微流体装置匣(例如，样本固持件、消耗品、一次性用品)联结以协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置

在一些实施方案中，可将微流体装置(300)的第二层(312)置于平坦的水平表面上，以允许通过第一开口(330)(例如，样本端口，生物流体输入端)将样本(未显示)输入微流体沟道(320)。样本可包括但不限于尿液、全血、血浆、血清、其组合等。样本可利用毛细作用从微流体沟道(320)的近端到远端流过微流体沟道(320)。在微流体沟道(320)充满样本时，微流体沟道内的气体(例如，空气)可通过第二开口(340)从微流体装置(300)排出。在一些实施方案中，第一开口(330)可与至少一个微型泵联结，该至少一个微型泵被配置为向微流体装置(300)供应连续的样本流。

在一些实施方案中，样本可在微流体沟道(320)充满时和/或在预定量的时间之后被检测(例如，成像)。例如，可以使样本的比重大于一的分析物(例如，沉积物、颗粒物质)沉积在第二层(312)的一个或多个区域上方的微流体沟道(320)内。这可有助于样本的图像分析，只要样本的颗粒浓度足够稀以避免叠加的颗粒即可。在一些实施方案中，可在一种或多种分析物沉积在微流体沟道(320)内之前对颗粒浓度高的样本进行分析(例如，图像分析)。例如，可分析包括红细胞、血小板、白细胞和尿酸的分析物。红细胞可具有约5兆兆细胞/L的浓度，血小板可具有约0.3兆兆细胞/L的浓度，白细胞可具有约7千兆细胞/L的浓度，且尿酸可具有约100μmol/L的浓度。在一些实施方案中，可分析样本中的单个颗粒，如单晶。另外或可替代地，可定期对微流体装置(300)施加超声振动以减少一种或多种分析物的沉降并保持其悬浮。

在一些实施方案中，可将微流体装置(300)设置在辐射源与光学检测器之间。例如，可使用面向第一层(310)的暴露侧的辐射源和面向第二层(312)的暴露侧的光学检测器对样本进行成像，使得检测器更靠近微流体沟道(320)。如本文更详细描述的那样，检测器数据可用于生成分析物数据，所述分析物数据可用于鉴定一种或多种分析物和/或样本属性，包括但不限于折射率和渗透压。

图4A是根据一些实施方案的微流体装置(400)的说明性实例的分解透视图。微流体装置(400)可包括：包括第一开口(430)(例如，近侧开口)和第二开口(440)(例如，远侧开口)的第一层(410)(例如，顶层部分，盖)；以及包括微流体沟道(420)的第二层(412)(例如，基底，沟道层，衬底，底层部分)。在一些实施方案中，所述层(410,412)中的每一个通常可形成细长的矩形结构，其中所述层可被配置为一个在另一个之上地组装成整体结构，如图4B中所示。第一层(410)或第二层(420)可以是基本上透明的，而第二层(412)或第一层(410)中另一个的至少一部分可以是基本上不透明的。在图4B的组装配置中，微流体沟道(420)可在第一开口(430)与第二开口(440)之间联结。第二层(412)可与第一层(410)联结，使得微流体沟道(420)在第一开口(430)与第二开口(440)之间建立起流体连通路径。在一些实施方案中，微流体装置(400)可具有约1mm与约100mm之间的长度、约1mm与约50mm之间的宽度和约1mm与约10mm之间的厚度。

装置(400)可包括沿微流体沟道(420)的长度的透明部分。透明部分可以被配置为提供高透射和最小的双折射。例如，透明部分可包括第二层(412)的微流体沟道(420)以及第一层(410)的覆盖(即，在正上方)微流体沟道(420)的区域。然而，透明部分不一定要垂直于微流体装置的平面，只要光束可通过微流体沟道(420)并且被检测器(例如，光学传感器)接收即可。透明部分可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，装置(400)的一个或多个另外的区域可以是透明的。作为另一实例，基本上整个装置(400)可以是透明的。装置(400)可由例如丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者形成。

在一些实施方案中，装置(400)可用透明聚合物如丙烯酸材料、聚碳酸酯、其组合等形成。在一些实施方案中，装置(400)可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。例如，层可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，可使用能增强微流体沟道(420)的亲水特性的低表面能塑料如聚碳酸酯、COC和聚酯来形成微流体沟道(420)。另外或可替代地，可对微流体沟道(420)进行亲水处理以增强毛细填充，以便增加样本的表面能和润湿性。例如，可采用等离子体蚀刻的气相沉积(例如，化学)对微流体沟道施加亲水聚合物(例如，PVP、PEG、表面活性剂)。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)设置在微流体沟道中以便于样本分析。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。例如，可将一种或多种物质设置在微流体沟道(420)的特定区域(例如，近端)或微流体沟道(420)的整个长度上。

在一些实施方案中，当如图4B中所示组装时，第一层(410)可覆盖微流体沟道(420)的一侧。第一层(410)可具有与第二层(412)不同的厚度。第二层(412)可具有约0.5mm与约2mm之间的厚度，且第一层(410)可具有约25μm与约0.5mm之间的厚度。在图4A-4B中，第二层(412)比第一层(410)厚。在图4B中，微流体沟道(420)可比第二层(412)的底表面更靠近第一层(410)。微流体沟道(420)可以被布置成基本上平行于第一层(410)的平面。就是说，微流体沟道(420)可与器件的中心纵向平面平行且偏离。

在一些实施方案中，第一层(412)的微流体沟道(420)可具有约1mm与约50mm之间的长度、约50μm与约5000μm之间的深度和约50μm与约5000μm之间的宽度。在图4B中，微流体沟道(420)相对于微流体装置(400)的纵向轴线(402)可以是线型的。然而，在其它变化形式中，微流体沟道(420)相对于微流体装置(400)的纵向轴线(402)可以是弯曲的。例如，微流体沟道(420)可包括通常为蛇形的形状。

第一层(410)的第一开口(430)可以被配置为接收样本，如来自移液管的样本。第一开口(430)可包括用以接收样本的任意合适的形状和/或尺寸。在图4A-4B中，第一开口(430)可设置在装置(400)的近端，并且可与微流体沟道(420)的第一端流体连接。在一些实施方案中，第一开口(430)可具有约5000μm与约2mm之间的直径。

第一层(410)的第二开口(440)可包括出口，该出口被配置为在微流体沟道(420)充满流体时自然地排放气体(例如，空气)。在图4A-4B中，第二开口(440)可设置在装置(400)的远端，并且可与微流体沟道(420)的第二端流体连接。在一些实施方案中，第二开口(440)可具有约10μm与约50μm之间的直径。在一些实施方案中，第一开口(430)和第二开口(440)可间隔约1mm与约100mm之间。虽然图4A-4B示出单个第一开口(430)和单个第二开口(440)，但微流体装置(400)可包括一组第一开口(430)和一组第二开口(440)。

在一些实施方案中，微流体装置(400)可包括一组基准标记(未显示)，这些基准标记可以被生物流体分析系统的光学检测器成像和/或以其它方式检测。例如，可沿微流体沟道(420)的长度以预定的间隔设置一组基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)以协助进行图像分析。在一些实施方案中，微流体沟道(420)可包括一个或多个过滤器(未显示)，其被配置为基于尺寸来分离样本内的分析物。

虽然图4A-4B中所示的装置(400)包括两个层，但是应当理解的是，可使用更多或更少的层来形成微流体装置(400)。在一些实施方案中，装置(400)可包括通常是弯曲的部分，如参照图9更详细地描述的那样，其中一组微流体沟道可因循壳体的弯曲形状。

在一些实施方案中，可使用模切挤出膜或采用注射成型来形成第一层(410)和第二层(420)。在一些实施方案中，可采用超声焊接、激光焊接、粘合剂和/或溶剂粘结中的一者或多者将第二层(412)与第一层(410)粘结。

如本文更详细描述的那样，微流体装置(400)可与微流体装置匣(例如，样本固持件、消耗品、一次性用品)联结以协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置

在一些实施方案中，可将微流体装置(400)的第二层(412)置于平坦的水平表面上，以允许通过第一开口(430)(例如，样本端口，生物流体输入端)将样本(未显示)输入微流体沟道(420)。样本可包括但不限于尿液、全血、血浆、血清、其组合等。样本可利用毛细作用从微流体沟道(420)的近端到远端流过微流体沟道(420)。在微流体沟道(420)充满样本时，微流体沟道内的气体(例如，空气)可通过第二开口(440)从微流体装置(400)排出。在一些实施方案中，第一开口(430)可与至少一个微型泵联结，该至少一个微型泵被配置为向微流体装置(400)供应连续的样本流。

在一些实施方案中，样本可在微流体沟道(420)充满时和/或在预定量的时间之后被检测(例如，成像)。例如，可以使样本的比重大于一的分析物(例如，沉积物、颗粒物质)沉积在第二层(412)的一个或多个区域上方的微流体沟道(420)内。这可有助于样本的图像分析，只要样本的颗粒浓度足够稀以避免叠加的颗粒即可。在一些实施方案中，可在一种或多种分析物沉积在微流体沟道(420)内之前对颗粒浓度高的样本进行分析(例如，图像分析)。例如，可分析包括红细胞、血小板、白细胞和尿酸的分析物。红细胞可具有约5兆兆细胞/L的浓度，血小板可具有约0.3兆兆细胞/L的浓度，白细胞可具有约7千兆细胞/L的浓度，且尿酸可具有约100μmol/L的浓度。在一些实施方案中，可分析样本中的单个颗粒，如单晶。另外或可替代地，可定期对微流体装置(400)施加超声振动以减少一种或多种分析物的沉降并保持其悬浮。

在一些实施方案中，可将微流体装置(400)设置在辐射源与光学检测器之间。例如，可使用面向第二层(412)的暴露侧的辐射源和面向第一层(410)的暴露侧的光学检测器对样本进行成像，使得检测器更靠近微流体沟道(420)。如本文更详细描述的那样，检测器数据可用于生成分析物数据，所述分析物数据可用于鉴定一种或多种分析物和/或样本属性，包括但不限于折射率和渗透压。

图5A是根据一些实施方案的微流体装置(500)的说明性实例的分解透视图。微流体装置(500)可包括：包括一组微流体沟道(520)、第一开口(530)(例如，近侧开口)和一组第二开口(540)(例如，远侧开口)的第一层(510)(例如，沟道层，顶层部分，盖)；以及第二层(512)(例如，基底，衬底，底层部分)。在一些实施方案中，所述层(510,512)中的每一个通常可形成细长的矩形结构，其中所述层可被配置为一个在另一个之上地组装成整体结构，如图5B中所示。第一层(510)或第二层(510)可以是基本上透明的，而第二层(512)或第一层(510)中另一个的至少一部分可以是基本上不透明的。在图5B的组装配置中，该组微流体沟道(520)可流体联结以在第一开口(530)与该组第二开口(540)之间建立起流体连通路径。该组微流体沟道(520)可包括一组沟道(520)中的第一沟道、第二沟道和第三沟道。该组第二开口(540)可包括一组开口(540)中的第一开口、第二开口和第三开口。在一些实施方案中，微流体装置(500)可具有约1mm与约100mm之间的长度、约1mm与约50mm之间的宽度和约1mm与约10mm之间的厚度。

装置(500)可包括沿微流体沟道(520)的长度的透明部分。透明部分可以被配置为提供高透射和最小的双折射。例如，透明部分可包括第二层(512)的该组微流体沟道(520)和第一层(510)的覆盖(即，在正下方)该组微流体沟道(520)的区域。然而，透明部分不一定要垂直于微流体装置的平面，只要光束可通过该组微流体沟道(520)并且被检测器(例如，光学传感器)接收即可。透明部分可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，装置(500)的一个或多个另外的区域可以是透明的。作为另一实例，基本上整个装置(500)可以是透明的。装置(500)可由例如丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者形成。

在一些实施方案中，装置(500)可用透明聚合物如丙烯酸材料、聚碳酸酯、其组合等形成。在一些实施方案中，装置(500)可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。例如，层可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，可使用能增强该组微流体沟道(520)的亲水特性的低表面能塑料如聚碳酸酯、COC和聚酯来形成该组微流体沟道(520)。另外或可替代地，可对该组微流体沟道(520)进行亲水处理以增强毛细填充，以便增加样本的表面能和润湿性。例如，可采用等离子体蚀刻的气相沉积(例如，化学)对微流体沟道施加亲水聚合物(例如，PVP、PEG、表面活性剂)。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)设置在微流体沟道中的每一条中以便于样本分析。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。例如，可将一种或多种物质设置在该组微流体沟道(520)的特定区域(例如，近端)或该组微流体沟道(520)的整个长度上。一组微流体沟道(520)允许分析较大体积的生物流体，并允许生物流体独立地流过该组微流体沟道(520)。

在一些实施方案中，当如图5B中所示组装时，第一层(510)可覆盖该组微流体沟道(520)的一侧。第一层(510)可具有与第二层(512)不同的厚度。在图5A-5B中，第二层(512)比第一层(510)厚。第一层(510)可具有约0.5mm与约2mm之间的厚度，且第二层(512)可具有约25μm与约0.5mm之间的厚度。在图5B中，该组微流体沟道(520)可比第一和第二开口(530,540)的入口更靠近第一层(510)。该组微流体沟道(520)可以被布置成基本上平行于第一层(510)的平面。

在一些实施方案中，第二层(512)的该组微流体沟道(520)可具有约1mm与约50mm之间的长度、约50μm与约5000μm之间的深度和约50μm与约5000μm之间的宽度。在图5B中，该组微流体沟道(520)可以是线型的。然而，该组微流体沟道(520)可具有一个或多个弯曲部分。例如，该组微流体沟道(520)可包括通常为蛇形的形状。

第二层(512)的第一开口(530)可以被配置为接收样本，如来自移液管的样本。第一开口(530)可包括用以接收样本的任意合适的形状和/或尺寸。在图5A-5B中，第一开口(530)可设置在装置(500)的近端，并且可与该组微流体沟道(520)的第一端流体连接。在一些实施方案中，第一开口(530)可具有约5000μm与约2mm之间的直径。

第二层(512)的该组第二开口(540)可包括出口，该出口被配置为在该组微流体沟道(520)充满流体时自然地排放气体(例如，空气)。在图5A-5B中，第二开口(540)可设置在装置(500)的远端，并且可与该组微流体沟道(520)的第二端流体连接。在一些实施方案中，该组第二开口(540)可具有约10μm与约50μm之间的直径。在一些实施方案中，第一开口(530)和该组第二开口(540)可间隔约1mm与约100mm之间。虽然图5A-5B示出单个第一开口(530)和一组3个第二开口(540)，但微流体装置(500)可包括一组第一开口(530)和一组第二开口(540)。

在一些实施方案中，微流体装置(500)可包括一组基准标记(未显示)，这些基准标记可以被生物流体分析系统的光学检测器成像和/或以其它方式检测。例如，可沿该组微流体沟道(520)的长度以预定的间隔设置一组基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)以协助进行图像分析。在一些实施方案中，该组微流体沟道(520)可包括一个或多个过滤器(未显示)，其被配置为基于尺寸来分离样本内的分析物。

虽然图5A-5B中所示的装置(500)包括两个层，但是应当理解的是，可使用更多或更少的层来形成微流体装置(500)。在一些实施方案中，装置(500)可包括通常是弯曲的部分，如参照图9更详细地描述的那样，其中一组微流体沟道可因循壳体的弯曲形状。

在一些实施方案中，可使用模切挤出膜或采用注射成型来形成第一层(510)和第二层(512)。例如，可由模切挤出膜形成第一层(510)，而第二层(512)可以是注射成型的。在一些实施方案中，可采用超声焊接、激光焊接、粘合剂和/或溶剂粘结中的一者或多者将第二层(512)与第一层(510)粘结。

如本文更详细描述的那样，微流体装置(500)可与微流体装置匣(例如，样本固持件、消耗品、一次性用品)联结以协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置

在一些实施方案中，可将微流体装置(500)的第一层(510)置于平坦的水平表面上，以允许通过第一开口(530)(例如，样本端口，生物流体输入端)将样本(未显示)输入该组微流体沟道(520)。样本可包括但不限于尿液、全血、血浆、血清、其组合等。样本可利用毛细作用从该组微流体沟道(520)的近端向远端流过该组微流体沟道(520)。在该组微流体沟道(520)充满样本时，该组微流体沟道(520)内的气体(例如，空气)可通过第二开口(540)从微流体装置(500)排出。在一些实施方案中，第一开口(530)可与至少一个微型泵联结，该至少一个微型泵被配置为向微流体装置(500)供应连续的样本流。

在一些实施方案中，样本可在该组微流体沟道(520)充满时和/或在预定量的时间之后被检测(例如，成像)。例如，可以使样本的比重大于一的分析物(例如，沉积物、颗粒物质)沉积在第一层(510)的一个或多个区域上方的该组微流体沟道(520)内。这可有助于样本的图像分析，只要样本的颗粒浓度足够稀以避免叠加的颗粒即可。在一些实施方案中，可在一种或多种分析物沉积在该组微流体沟道(520)内之前对颗粒浓度高的样本进行分析(例如，图像分析)。例如，可分析包括红细胞、血小板、白细胞和尿酸的分析物。红细胞可具有约5兆兆细胞/L的浓度，血小板可具有约0.3兆兆细胞/L的浓度，白细胞可具有约7千兆细胞/L的浓度，且尿酸可具有约100μmol/L的浓度。在一些实施方案中，可分析样本中的单个颗粒，如单晶。另外或可替代地，可定期对微流体装置(500)施加超声振动以减少一种或多种分析物的沉降并保持其悬浮。

在一些实施方案中，可将微流体装置(500)设置在辐射源与光学检测器之间。例如，可使用面向第二层(512)的暴露侧的辐射源和面向第一层(510)的暴露侧的光学检测器对样本进行成像，使得检测器更靠近该组微流体沟道(520)。如本文更详细描述的那样，检测器数据可用于生成分析物数据，所述分析物数据可用于鉴定一种或多种分析物和/或样本属性，包括但不限于折射率和渗透压。虽然图5A-5B中所示的该组微流体沟道(520)包括三个沟道，但是应当理解的是，可使用更多或更少的沟道来形成微流体装置(500)。

图6A是根据一些实施方案的微流体装置(600)的说明性实例的分解透视图。微流体装置(600)可包括：包括微流体沟道(620)、第一开口(630)(例如，近侧开口)和第二开口(640)(例如，远侧开口)的第一层(610)(例如，沟道层，顶层部分，盖)，所述微流体沟道(620)包括具有一组相应高度的一组台阶区(620a,620b,620c)；以及第二层(612)(例如，基底，衬底，底层部分)。在一些实施方案中，所述层(610,612)中的每一个通常可形成细长的矩形结构，其中所述层可被配置为一个在另一个之上地组装成整体结构，如图6B中所示。第一层(610)或第二层(612)可以是基本上透明的，而第二层(612)和第一层(610)中另一个的至少一部分可以是基本上不透明的。在图6B的组装配置中，具有一组台阶区(620a,620b,620c)的微流体沟道(620)可在第一开口(630)与第二开口(640)之间联结。第二层(612)可与第一层(610)联结，使得微流体沟道(620)在第一开口(630)与第二开口(640)之间建立起流体连通路径。在一些实施方案中，微流体装置(600)可具有约1mm与约100mm之间的长度、约1mm与约50mm之间的宽度和约1mm与约10mm之间的厚度。

如图6C-6D中所示，微流体沟道(620)可限定一组台阶(620a,620b,620c)，使得微流体沟道(620)的高度从第一开口(630)到第二开口(640)以阶梯方式减小。就是说，各台阶的体积可从第一开口(630)到第二开口(640)减小。在一些实施方案中，该组台阶(620a,620b,620c)中各台阶的高度可以是约0.1mm至约0.9mm。例如，第一台阶(620a)的高度可以是约0.9mm，第二台阶(620b)的高度可以是约0.4mm，且第三台阶(620c)的高度可以是约0.1mm。

装置(600)可包括沿微流体沟道(620)的长度的透明部分。透明部分可以被配置为提供高透射和最小的双折射。例如，透明部分可包括第一层(610)的微流体沟道(620)和第二层(612)的覆盖(即，在正下方)微流体沟道(620)的区域。然而，透明部分不一定要垂直于微流体装置的平面，只要光束可通过微流体沟道(620)并且被检测器(例如，光学传感器)接收即可。透明部分可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，装置(600)的一个或多个另外的区域可以是透明的。作为另一实例，基本上整个装置(600)都可以是透明的。装置(600)可由例如丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者形成。

在一些实施方案中，装置(600)可用透明聚合物如丙烯酸材料、聚碳酸酯、其组合等形成。在一些实施方案中，装置(600)可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。例如，层可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，可使用能增强微流体沟道(620)的亲水特性的低表面能塑料如聚碳酸酯、COC和聚酯来形成微流体沟道(620)。另外或可替代地，可对微流体沟道(620)的一个或多个区域(620a,620b,620c)进行亲水处理以增强毛细填充，以便增加样本的表面能和润湿性。例如，可采用等离子体蚀刻的气相沉积(例如，化学)对微流体沟道施加亲水聚合物(例如，PVP、PEG、表面活性剂)。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)设置在微流体沟道(620)的一个或多个区域中以便于样本分析。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。例如，可将一种或多种物质设置在微流体沟道(620)的特定区域(620a,620b,620c)(例如，近端)或微流体沟道(620)的整个长度上。

在一些实施方案中，当如图6B中所示组装时，第二层(612)可覆盖微流体沟道(620)的一侧。第一层(610)可具有与第二层(612)不同的厚度。在图6A-6B中，第一层(610)比第二层(612)厚。第一层(610)可具有约0.5mm与约2mm之间的厚度，且第二层(612)可具有约25μm与约0.5mm之间的厚度。在图6B中，微流体沟道(620)从第一开口(630)到第二开口(640)的高度可以减小。微流体沟道(620)可以被布置成基本上平行于第二层(612)的平面。

在一些实施方案中，第一层(610)的微流体沟道(620)可具有约1mm与约50mm之间的长度、约50μm与约5000μm之间的深度和约50μm与约5000μm之间的宽度。在图6B中，微流体沟道(620)相对于微流体装置(100)的纵向轴线(602)可以是线型的。然而，在其它变化形式中，微流体沟道(620)相对于微流体装置(600)的纵向轴线(602)可以是弯曲的。例如，微流体沟道(620)可包括通常为蛇形的形状。微流体沟道(620)的区域(620a,620b,620c)可包括大致相同的长度或具有不同的长度。第一区域(620a)的高度可以是第三区域(620c)的高度的约三倍，且第二区域(620b)的高度可以是第三区域(620c)的高度的约三倍。微流体沟道(620)可具有恒定的宽度，或者可具有依区域(620a,620b,620c)变化的宽度。

第一层(610)的第一开口(630)可以被配置为接收样本，如来自移液管的样本。第一开口(630)可包括用以接收样本的任意合适的形状和/或尺寸。在图6A-6B中，第一开口(630)可设置在装置(600)的近端，并且可与微流体沟道(620)的第一端流体连接。在一些实施方案中，第一开口(630)可具有约5000μm与约2mm之间的直径。

第一层(610)的第二开口(640)可包括出口，该出口被配置为在微流体沟道(620)充满流体时自然地排放气体(例如，空气)。在图6A-6B中，第二开口(640)可设置在装置(600)的远端，并且可与微流体沟道(620)的第二端流体连接。在一些实施方案中，第二开口(640)可具有约10μm与约50μm之间的直径。在一些实施方案中，第一开口(630)和第二开口(640)可间隔约1mm与约100mm之间。虽然图6A-6B示出单个第一开口(630)和单个第二开口(640)，但微流体装置(600)可包括一组第一开口(630)和一组第二开口(640)。

在一些实施方案中，微流体装置(600)可包括一组基准标记(未显示)，这些基准标记可以被生物流体分析系统的光学检测器成像和/或以其它方式检测。例如，可沿微流体沟道(620)的长度以预定的间隔设置一组基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)以协助进行图像分析。例如，微流体沟道(620)的每个区域(620a,620b,620c)可包括相应的基准标记。在一些实施方案中，微流体沟道(620)可包括一个或多个过滤器(未显示)，其被配置为基于尺寸来分离样本内的分析物。例如，过滤器可设置在微流体沟道(620)的各区域(620a,620b,620c)之间。

虽然图6A-6B中所示的装置(600)包括两个层，但是应当理解的是，可使用更多或更少的层来形成微流体装置(600)。在一些实施方案中，装置(600)可包括通常是弯曲的部分，如参照图9更详细地描述的那样，其中一组微流体沟道可因循壳体的弯曲形状。

在一些实施方案中，可使用模切挤出膜或采用注射成型来形成第一层(610)和第二层(612)。例如，可由模切挤出膜形成第一层(610)，而第二层(612)可以是注射成型的。在一些实施方案中，可采用超声焊接、激光焊接、粘合剂和/或溶剂粘结中的一者或多者将第二层(612)与第一层(610)粘结。

如本文更详细描述的那样，微流体装置(600)可与微流体装置匣(例如，样本固持件、消耗品、一次性用品)联结以协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置

在一些实施方案中，可将微流体装置(600)的第二层(612)置于平坦的水平表面上，以允许通过第一开口(630)(例如，样本端口，生物流体输入端)将样本(未显示)输入微流体沟道(620)。样本可包括但不限于尿液、全血、血浆、血清、其组合等。样本可利用毛细作用从微流体沟道(620)的近端向远端流过微流体沟道(620)。在微流体沟道(620)充满样本时，微流体沟道内的气体(例如，空气)可通过第二开口(640)从微流体装置(600)排出。在一些实施方案中，第一开口(630)可与至少一个微型泵联结，该至少一个微型泵被配置为向微流体装置(600)供应连续的样本流。

在一些实施方案中，样本可在微流体沟道(620)充满时和/或在预定量的时间之后被检测(例如，成像)。例如，可以使样本的比重大于一的分析物(例如，沉积物、颗粒物质)沉积在第二层(612)的一个或多个区域上方的微流体沟道(620)内。这可有助于样本的图像分析，只要样本的颗粒浓度足够稀以避免叠加的颗粒即可。在一些实施方案中，可在一种或多种分析物沉积在微流体沟道(620)内之前对颗粒浓度高的样本进行分析(例如，图像分析)。例如，可分析包括红细胞、血小板、白细胞和尿酸的分析物。红细胞可具有约5兆兆细胞/L的浓度，血小板可具有约0.3兆兆细胞/L的浓度，白细胞可具有约7千兆细胞/L的浓度，且尿酸可具有约100μmol/L的浓度。在一些实施方案中，可分析样本中的单个颗粒，如单晶。另外或可替代地，可定期对微流体装置(600)施加超声振动以减少一种或多种分析物的沉降并保持其悬浮。

在一些实施方案中，微流体沟道(620)的该组台阶(620a,620b,620c)中的至少一个台阶可以被配置为由于台阶之间的高度发生变化而从样本中分离一种或多种组分(例如物质)。改变台阶高度可允许对沉降的分析物(例如，颗粒物质)进行成像，同时使出现叠加颗粒的可能性最小化。例如，可在高度/体积不如其它台阶区(620b,620a)的第三台阶区(620c)对高浓度物质进行成像，以便减小沉降后出现叠加颗粒的可能性。类似地，可在高度/体积较高/大的第一台阶区(620a)对低浓度物质进行成像，这可增加颗粒叠加并有助于图像分析中的检测。

在一些实施方案中，可将微流体装置(600)设置在辐射源与光学检测器之间。例如，可使用面向第一层(610)的暴露侧的辐射源和面向第二层(612)的暴露侧的光学检测器对样本进行成像，使得检测器更靠近微流体沟道(620)。如本文更详细描述的那样，检测器数据可用于生成分析物数据，所述分析物数据可用于鉴定一种或多种分析物和/或样本属性，包括但不限于折射率和渗透压。

图7A是根据一些实施方案的微流体装置(700)的说明性实例的分解透视图。微流体装置(700)可包括：包括微流体沟道(720)、第一开口(730)(例如，近侧开口)和第二开口(740)(例如，远侧开口)的第一层(710)(例如，沟道层，顶层部分，盖)；以及第二层(712)(例如，基底，衬底，底层部分)。微流体沟道(720)具有从第一开口(730)到第二开口(740)连续减小的高度。在一些实施方案中，所述层(710,712)中的每一个通常可形成细长的矩形结构，其中所述层可被配置为一个在另一个之上地组装成整体结构，如图7B中所示。第一层(710)或第二层(712)可以是基本上透明的，而第二层(712)和第一层(710)中另一个的至少一部分可以是基本上不透明的。在图7B的组装配置中，高度连续减小的微流体沟道(720)可在第一开口(730)与第二开口(740)之间联结。在一些实施方案中，微流体沟道(720)的斜率可在约0.01与约0.1之间。第二层(712)可与第一层(710)联结，使得微流体沟道(720)在第一开口(730)与第二开口(740)之间建立起流体连通路径。在一些实施方案中，微流体装置(700)可具有约1mm与约100mm之间的长度、约1mm与约50mm之间的宽度和约1mm与约10mm之间的厚度。微流体沟道(720)的高度可在约0.1mm与约0.9mm之间连续变化。例如，如图7C-7D中所示，微流体沟道(720)可具有从第一开口(730)到第二开口(740)连续减小的高度。就是说，沟道(720)的体积可从第一开口(730)到第二开口(740)减小。在一些实施方案中，微流体沟道(720)可具有沿其长度的一组区域。每个区域可具有与沟道(720)的相邻区域不同的斜率。例如，微流体沟道(720)可包括一组四个区域，每个区域的斜率从第一开口(730)到第二开口(740)减小。在一些实施方案中，该组区域可包括具有固定高度的一些区域和具有非零斜率的其它区域。例如，沟道(720)的包括第一开口(730)的第一区域可具有约0.1的斜率，而沟道(720)的包括第二开口(740)的第二区域可具有为零的斜率和约0.1mm的高度。

装置(700)可包括沿微流体沟道(720)的长度的透明部分。透明部分可以被配置为提供高透射和最小的双折射。例如，透明部分可包括第一层(710)的微流体沟道(720)以及第二层(712)的覆盖(即，在正下方)微流体沟道(720)的区域。然而，透明部分不一定要垂直于微流体装置的平面，只要光束可通过微流体沟道(720)并且被检测器(例如，光学传感器)接收即可。透明部分可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，装置(700)的一个或多个另外的区域可以是透明的。作为另一实例，基本上整个装置(700)可以是透明的。装置(700)可由例如丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者形成。

在一些实施方案中，装置(700)可用透明聚合物如丙烯酸材料、聚碳酸酯、其组合等形成。在一些实施方案中，装置(700)可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。例如，层可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，可使用能增强微流体沟道(720)的亲水特性的低表面能塑料如聚碳酸酯、COC和聚酯来形成微流体沟道(720)。另外或可替代地，可对微流体沟道(720)的一个或多个部分进行亲水处理以增强毛细填充，以便增加样本的表面能和润湿性。例如，可采用等离子体蚀刻的气相沉积(例如，化学)对微流体沟道施加亲水聚合物(例如，PVP、PEG、表面活性剂)。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)设置在微流体沟道(720)的一个或多个区域中以便于样本分析。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。例如，可将一种或多种物质设置在微流体沟道(720)的特定区域(例如，近端)或微流体沟道(720)的整个长度上。

在一些实施方案中，当如图7B中所示组装时，第二层(712)可覆盖微流体沟道(720)的一侧。第一层(710)可具有与第二层(712)不同的厚度。在图7A-7B中，第一层(710)比第二层(712)厚。第一层(710)可具有约0.5mm与约2mm之间的厚度，且第二层(712)可具有约25μm与约0.5mm之间的厚度。在图7B中，微流体沟道(720)的高度可从第一开口(730)到第二开口(740)减小。微流体沟道(720)可以被布置成基本上平行于第二层(712)的平面。

在一些实施方案中，第一层(710)的微流体沟道(720)可具有约1mm与约50mm之间的长度、约50μm与约5000μm之间的深度和约50μm与约5000μm之间的宽度。在图7B中，微流体沟道(720)相对于微流体装置(700)的纵向轴线(702)可以是线型的。然而，在其它变化形式中，微流体沟道(720)相对于微流体装置(700)的纵向轴线(702)可以是弯曲的。例如，微流体沟道(720)可包括通常为蛇形的形状。在一些实施方案中，生物流体沟道(720)可具有一组台阶状区域，其中台阶状区域中的至少一个具有连续可变的高度，该区域的斜率可不同于另一台阶状区域的斜率。微流体沟道(720)可具有恒定的宽度，或者可具有依区域(720a,720b,720c)变化的宽度。

第一层(710)的第一开口(730)可以被配置为接收样本，如来自移液管的样本。第一开口(730)可包括用以接收样本的任意合适的形状和/或尺寸。在图7A-7D中，第一开口(730)可设置在装置(700)的近端，并且可与微流体沟道(720)的第一端流体连接。在一些实施方案中，第一开口(730)可具有约5000μm与约2mm之间的直径。

第一层(710)的第二开口(740)可包括出口，该出口被配置为在微流体沟道(720)充满流体时自然地排放气体(例如，空气)。在图7A-7D中，第二开口(740)可设置在装置(700)的远端，并且可与微流体沟道(720)的第二端流体连接。在一些实施方案中，第二开口(740)可具有约10μm与约50μm之间的直径。在一些实施方案中，第一开口(730)和第二开口(740)可间隔约1mm与约100mm之间。虽然图7A-7D示出单个第一开口(730)和单个第二开口(740)，但微流体装置(700)可包括一组第一开口(730)和一组第二开口(740)。

在一些实施方案中，微流体装置(700)可包括一组基准标记(未显示)，这些基准标记可以被生物流体分析系统的光学检测器成像和/或以其它方式检测。例如，可沿微流体沟道(720)的长度以预定的间隔设置一组基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)以协助进行图像分析。例如，微流体沟道(720)的预定高度可包括相应的基准标记。在一些实施方案中，微流体沟道(720)可包括一个或多个过滤器(未显示)，其被配置为基于尺寸来分离样本内的分析物。例如，可在微流体沟道(720)的预定高度设置过滤器。

虽然图7A-7D中所示的装置(700)包括两个层，但是应当理解的是，可使用更多或更少的层来形成微流体装置(700)。在一些实施方案中，装置(700)可包括通常是弯曲的部分，如参照图9更详细地描述的那样，其中一组微流体沟道可因循壳体的弯曲形状。

在一些实施方案中，可使用模切挤出膜或采用注射成型来形成第一层(710)和第二层(712)。例如，可由模切挤出膜形成第二层(712)，而第一层(710)可以是注射成型的。在一些实施方案中，可采用超声焊接、激光焊接、粘合剂和/或溶剂粘结中的一者或多者将第二层(712)与第一层(710)粘结。

如本文更详细描述的那样，微流体装置(700)可与微流体装置匣(例如，样本固持件、消耗品、一次性用品)联结以协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置

在一些实施方案中，可将微流体装置(700)的第二层(712)置于平坦的水平表面上，以允许通过第一开口(730)(例如，样本端口，生物流体输入端)将样本(未显示)输入微流体沟道(720)。样本可包括但不限于尿液、全血、血浆、血清、其组合等。样本可利用毛细作用从微流体沟道(720)的近端向远端流过微流体沟道(720)。在微流体沟道(720)充满样本时，微流体沟道内的气体(例如，空气)可通过第二开口(740)从微流体装置(700)排出。在一些实施方案中，第一开口(730)可与至少一个微型泵联结，该至少一个微型泵被配置为向微流体装置(700)供应连续的样本流。

在一些实施方案中，样本可在微流体沟道(720)充满时和/或在预定量的时间之后被检测(例如，成像)。例如，可以使样本的比重大于一的分析物(例如，沉积物、颗粒物质)沉积在第二层(712)的一个或多个区域上方的微流体沟道(720)内。这可有助于样本的图像分析，只要样本的颗粒浓度足够稀以避免叠加的颗粒即可。在一些实施方案中，可在一种或多种分析物沉积在微流体沟道(720)内之前对颗粒浓度高的样本进行分析(例如，图像分析)。例如，可分析包括红细胞、血小板、白细胞和尿酸的分析物。红细胞可具有约5兆兆细胞/L的浓度，血小板可具有约0.3兆兆细胞/L的浓度，白细胞可具有约7千兆细胞/L的浓度，且尿酸可具有约100μmol/L的浓度。在一些实施方案中，可分析样本中的单个颗粒，如单晶。另外或可替代地，可定期对微流体装置(700)施加超声振动以减少一种或多种分析物的沉降并保持其悬浮。

在一些实施方案中，微流体沟道(720)的连续减小的高度可以被配置为由于高度的变化而从样本中分离一种或多种组分(例如，分析物、物质)。改变沟道高度可允许对沉降的分析物(例如，颗粒物质)进行成像，同时使出现叠加颗粒的可能性最小化。例如，可在沟道(720)的高度/体积不如近侧区的远侧区中对高浓度物质进行成像，以便减小沉降后出现叠加颗粒的可能性。类似地，可在高度/体积较高/大的近侧区中对低浓度物质进行成像，这可增加颗粒叠加并有助于图像分析中的检测。以这种方式，微流体装置(700)可协助分析样本在微流体装置(700)的整个长度上的一组组分。

在一些实施方案中，可将微流体装置(700)设置在辐射源与光学检测器之间。例如，可使用面向第一层(710)的暴露侧的辐射源和面向第二层(712)的暴露侧的光学检测器对样本进行成像，使得检测器更靠近微流体沟道(720)。如本文更详细描述的那样，检测器数据可用于生成分析物数据，所述分析物数据可用于鉴定一种或多种分析物和/或样本属性，包括但不限于折射率和渗透压。

图8A是根据一些实施方案的微流体装置(800)的说明性实例的分解透视图。微流体装置(800)可包括：包括第一开口(830)(例如，近侧开口)和第二开口(840)(例如，远侧开口)的第一层(810)(例如，顶层部分，盖)；以及包括微流体沟道(820)和过滤器(850)的第二层(812)(例如，基底，沟道层，衬底，底层部分)。在一些实施方案中，所述层(810,812)中的每一个通常可形成细长的矩形结构，其中所述层可被配置为一个在另一个之上地组装成整体结构，如图8B中所示。第一层(810)或第二层(820)可以是基本上透明的，而第二层(812)或第一层(810)中另一个的至少一部分可以是基本上不透明的。在图8B的组装配置中，微流体沟道(820)可在第一开口(830)与第二开口(840)之间联结。第二层(812)可与第一层(810)联结，使得微流体沟道(820)在第一开口(830)与第二开口(840)之间建立起流体连通路径。在一些实施方案中，微流体装置(800)可具有约1mm与约100mm之间的长度、约1mm与约50mm之间的宽度和约1mm与约10mm之间的厚度。

装置(800)可包括沿微流体沟道(820)的长度的透明部分。透明部分可以被配置为提供高透射和最小的双折射。例如，透明部分可包括第二层(812)的微流体沟道(820)和第一层(810)的覆盖(即，在正上方)微流体沟道(820)的区域。然而，透明部分不一定要垂直于微流体装置的平面，只要光束可通过微流体沟道(820)并且被检测器(例如，光学传感器)接收即可。透明部分可以对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。在一些实施方案中，装置(800)的一个或多个另外的区域可以是透明的。作为另一实例，基本上整个装置(800)可以是透明的。装置(800)可由例如丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者形成。

在一些实施方案中，装置(800)可用透明聚合物如丙烯酸材料、聚碳酸酯、其组合等形成。在一些实施方案中，装置(800)可包括约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。例如，层可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在一些实施方案中，可使用能增强微流体沟道(820)的亲水特性的低表面能塑料如聚碳酸酯、COC和聚酯来形成微流体沟道(820)。另外或可替代地，可对微流体沟道(820)进行亲水处理以增强毛细填充，以便增加样本的表面能和润湿性。例如，可采用等离子体蚀刻的气相沉积(例如，化学)对微流体沟道施加亲水聚合物(例如，PVP、PEG、表面活性剂)。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，试剂)设置在微流体沟道中以便于样本分析。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。例如，可将一种或多种物质设置在微流体沟道(820)的特定区域(例如，近端)或微流体沟道(820)的整个长度上。

在一些实施方案中，当如图8B中所示组装时，第一层(810)可覆盖微流体沟道(820)的一侧。第一层(810)可具有与第二层(812)不同的厚度。在图8A-8B中，第二层(812)比第一层(810)厚。第二层(812)可具有约0.5mm与约2mm之间的厚度，且第一层(810)可具有约25μm与约0.5mm之间的厚度。在图8B中，微流体沟道(820)可比第二层(812)的底表面更靠近第一层(810)。微流体沟道(820)可以被布置成基本上平行于第一层(810)的平面。就是说，微流体沟道(820)可与器件的中心纵向平面平行且偏离。

在一些实施方案中，第一层(812)的微流体沟道(820)可具有约1mm与约50mm之间的长度、约50μm与约5000μm之间的深度和约50μm与约5000μm之间的宽度。在图8B中，微流体沟道(820)相对于微流体装置(800)的纵向轴线(802)可以是线型的。然而，在其它变化形式中，微流体沟道(820)相对于微流体装置(800)的纵向轴线(802)可以弯曲。例如，微流体沟道(820)可包括通常为蛇形的形状。

第一层(810)的第一开口(830)可以被配置为接收样本，如来自移液管的样本。第一开口(830)可包括用以接收样本的任意合适的形状和/或尺寸。在图8A-8B中，第一开口(830)可设置在装置(800)的近端，并且可与微流体沟道(820)的第一端流体连接。在一些实施方案中，第一开口(830)可具有约5000μm与约2mm之间的直径。

第一层(810)的第二开口(840)可包括出口，该出口被配置为在微流体沟道(820)充满流体时自然地排放气体(例如，空气)。在图8A-8B中，第二开口(840)可设置在装置(800)的远端，并且可与微流体沟道(820)的第二端流体连接。在一些实施方案中，第二开口(840)可具有约10μm与约50μm之间的直径。在一些实施方案中，第一开口(830)和第二开口(840)可间隔约1mm与约100mm之间。虽然图8A-8B示出单个第一开口(830)和单个第二开口(840)，但微流体装置(800)可包括一组第一开口(830)和一组第二开口(840)。

在一些实施方案中，微流体装置(800)可包括一组基准标记(未显示)，这些基准标记可以被生物流体分析系统的光学检测器成像和/或以其它方式检测。例如，可沿微流体沟道(820)的长度以预定的间隔设置一组基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)以协助进行图像分析。在一些实施方案中，微流体沟道(820)可包括一个或多个过滤器(850)，其被配置为从微流体沟道(820)中接收的流体中分离一种或多种组分。过滤器(850)可被配置为基于尺寸来分离样本内的分析物。例如，过滤器(850)可被配置为移除一种或多种物质以协助对具有许多分析物的样本进行成像。

在图8B中，过滤器(850)可被配置为将微流体沟道(820)的第一区域(822a)与第二区域(822b)分开。因此，过滤的第二区域(822b)可比未过滤的第一区域(822a)包括更少的分析物。在一些实施方案中，可将一种或多种试剂施加到过滤器(850)的侧部和/或第二区域(822b)的侧壁上面。这可便于对样本的过滤部分进行流体组分测定。

虽然图8A-8B中所示的装置(800)包括两个层，但是应当理解的是，可使用更多或更少的层来形成微流体装置(800)。在一些实施方案中，装置(800)可包括通常是弯曲的部分，如参照图9更详细地描述的那样，其中一组微流体沟道可因循壳体的弯曲形状。

在一些实施方案中，可使用模切挤出膜或采用注射成型来形成第一层(810)和第二层(820)。在一些实施方案中，可采用超声焊接、激光焊接、粘合剂和/或溶剂粘结中的一者或多者将第二层(812)与第一层(810)粘结。

如本文更详细描述的那样，微流体装置(800)可与微流体装置匣(例如，样本固持件、消耗品、一次性用品)联结以协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置

在一些实施方案中，可将微流体装置(800)的第二层(812)置于平坦的水平表面上，以允许通过第一开口(830)(例如，样本端口，生物流体输入端)将样本(未显示)输入微流体沟道(820)。样本可包括但不限于尿液、全血、血浆、血清、其组合等。样本可利用毛细作用从微流体沟道(820)的近端向远端流过微流体沟道(820)。在微流体沟道(820)充满样本时，微流体沟道内的气体(例如，空气)可通过第二开口(840)从微流体装置(800)排出。在一些实施方案中，第一开口(830)可与至少一个微型泵联结，该至少一个微型泵被配置为向微流体装置(800)供应连续的样本流。

在一些实施方案中，样本可在微流体沟道(820)充满时和/或在预定量的时间之后被检测(例如，成像)。例如，可以使样本的比重大于一的分析物(例如，沉积物、颗粒物质)沉积在第二层(812)的一个或多个区域上方的微流体沟道(820)内。这可有助于样本的图像分析，只要样本的颗粒浓度足够稀以避免叠加的颗粒即可。在一些实施方案中，可在一种或多种分析物沉积在微流体沟道(820)内之前对颗粒浓度高的样本进行分析(例如，图像分析)。例如，可分析包括红细胞、血小板、白细胞和尿酸的分析物。红细胞可具有约5兆兆细胞/L的浓度，血小板可具有约0.3兆兆细胞/L的浓度，白细胞可具有约7千兆细胞/L的浓度，且尿酸可具有约100μmol/L的浓度。在一些实施方案中，可分析样本中的单个颗粒，如单晶。另外或可替代地，可定期对微流体装置(800)施加超声振动以减少一种或多种分析物的沉降并保持其悬浮。

在一些实施方案中，可将微流体装置(800)设置在辐射源与光学检测器之间。例如，可使用面向第二层(812)的暴露侧的辐射源和面向第一层(810)的暴露侧的光学检测器对样本进行成像，使得检测器更靠近微流体沟道(820)。如本文更详细描述的那样，检测器数据可用于生成分析物数据，所述分析物数据可用于鉴定一种或多种分析物和/或样本属性，包括但不限于折射率和渗透压。

图9A-9B是微流体装置壳体的说明性透视图。图9A是具有倾斜表面的微流体装置壳体(910)的透视图。在一些实施方案中，一组微流体沟道(未显示)可因循壳体(910)的斜率，使得沟道不具有一致的深度，这可适用于分离浓度不同的颗粒。具有连续变化斜率的沟道可允许颗粒沿沟道的长度均匀分布，并且进一步允许沿沟道的长度连续地进行图像分析。另外或可替代地，该组微流体沟道可具有零斜率、台阶状、弯曲和/或蛇形的形状。蛇形形状可适用于允许分析较大体积的样本。图9B是具有通常是弯曲的形状和倾斜的表面的微流体装置壳体(920)的透视图。弯曲的壳体(920)可被固持在具有弯曲形状的卡盘中，如轮盘或转子盘内。在一些实施方案中，一组微流体沟道(未显示)可因循壳体(920)的曲率，使得沟道不是线型的，这可适用于分离浓度不同的颗粒。另外或可替代地，该组微流体沟道可具有零斜率、台阶状、弯曲和/或蛇形的形状。不管壳体(910,920)形状如何，从壳体(910,920)由头至尾来看，该组微流体沟道的路径长度可连续变化。

II.系统

本文描述了生物流体分析系统，其可包括使用根据本文所述的各种实施方案的装置进行生物流体分析所需的一个或多个部件。例如，本文所述的生物流体分析系统可使用检测器来自动处理和分析微流体装置上的样本，以鉴定和/或分析一种或多种分析物。一般地，本文所述的生物流体分析系统可包括微流体装置组件、辐射源、检测器和控制器(包括存储器、处理器和计算机指令)中的一者或多者。辐射源可以被配置为发射光信号(例如，光束)并照射微流体沟道。微流体装置组件可以被配置为固持微流体装置并接收光束。检测器可以被配置为接收穿过微流体装置的光束。与检测器联结的控制器可以被配置为接收对应于由检测器接收的光束的信号数据，并使用该信号数据生成分析物数据。可由控制器利用分析物数据来鉴定生物流体的一种或多种分析物。所述一种或多种分析物可包括红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子中的至少一种。本文所述的生物流体可包括如本文所述的任何生物学流体，包括但不限于尿液、血液、血清、精液、其组合等。

图10A-10B是分析系统(1000)的外部透视图。在一些实施方案中，系统(1100)可包括外壳体(1010)、配置为接收如本文详述的微流体装置(1050)和/或微流体装置匣的样本输入开口(1020)(例如，进入孔)和输出装置(1030)(例如，显示装置)。例如，微流体装置(1050)可通过样本输入开口(1020)推进到系统(1000)里。系统(1000)可被放置(例如，安装)在台上、桌上、推车中、地板上、侧壁上或其它合适的支撑表面上。在一些实施方案中，系统(1000)可处理一个或多个配置为接收光束的微流体装置，所述光束用于检测器生成适用于鉴定来自流体样本的一种或多种分析物的信号数据。图10A示出微流体装置(1050)在系统(1000)的外部，且图10B示出微流体装置(1050)部分地插入到输入开口(1020)里。参照图11A-11B更详细描述了系统(1000)的内部部件(例如，辐射源、微流体装置组件、检测器、控制装置等)。

图11A-11B是根据一些实施方案的生物流体分析系统(1100)的框图。所述系统(1100)可包括控制装置(1120)，其被配置为控制辐射源(1110)、微流体装置组件(1112)和检测器(1114)中的一者或多者。图12A-12B是生物流体分析系统的说明性变型的透视图。如图12A中所示，系统(1200)可包括配置为接收微流体装置(1250)的微流体装置输入部(1220)(例如，进入端口)。例如，可利用微流体装置输入部(1220)将微流体装置(1250)推进到系统(1200)里和/或从其中撤出。系统(1200)可还包括显示器(1230)和用户接口。例如，用户接口可以是与显示器(1230)一体的电容式触摸屏。系统(1200)可被放置(例如，安装)在台上、桌上、推车中、地板上、侧壁上或其它合适的支撑表面上。在一些实施方案中，系统(1200)可处理一个或多个微流体装置以生成对应于分析物数据的信号数据，所述分析物数据适用于鉴定来自样本的一种或多种分析物。

辐射源

如本文所述的生物流体分析系统可包括辐射源，其被配置为发射指向微流体装置的第一光信号。辐射源可以被配置为产生UV、可见和/或近IR波长的光束。如本文所述的检测器可以被配置为接收来自微流体装置的第二光束。第二光信号可以是响应于使用第一光信号照射微流体沟道而生成的。第二光信号可用于生成用于分析的分析物数据。在一些实施方案中，辐射源可包括发光二极管、激光器、显微镜、光学传感器、透镜和闪光灯中的一者或多者。

微流体装置组件

生物流体分析系统的微流体装置组件可用于协助相对于生物流体分析系统的其它部件如辐射源和检测器对微流体装置进行操纵和定位。例如，用户可通过系统(1000)的壳体(1010)中的微流体装置输入部(1020)(例如，进入孔)将可在结构和/或功能上类似于本文所述的任何消融装置(100,200,300,400,500,600,700,800,900)的微流体装置(1050)放置在微流体装置组件的可平移平台上。微流体装置组件可在生物流体分析期间将微流体装置相对于平台固持(例如，固定)在适当位置。然后可将平台缩进系统里以定位微流体装置，用于通过辐射源照射及分析。平台可包括响应于校准程序而具有至少一个自由度的平移机构(例如，使用可移动的XY工作台沿X轴和/或Y轴平移)，以使辐射源对准微流体装置。在一些实施方案中，微流体装置组件可包括配置为与微流体装置的一组第一开口流体联结的微型泵。微型泵可通过微流体沟道提供连续的生物流体流。这允许分析较大体积的样本，从而允许分析浓度相对较小的沉积物。该组第二开口可与相应组的流体出口联结。

微流体装置和微流体装置匣

如本文所述的任何微流体装置(100,200,300,400,500,600,700,800,900,1000,1100)均可与如本文所述的生物流体分析系统一起使用。在一些实施方案中，微流体装置可拆卸地固持在微流体装置匣(例如，消耗品、一次性用品、固持件、便携壳体)内，以协助对施加于微流体装置的样本进行处置、功能化、处理和鉴定。可由用户将具有微流体装置的微流体装置匣放入到生物流体分析系统里，用于对样本进行自动处理。微流体装置匣可适用于对微流体装置提供物理支撑和保护。微流体装置可以被配置为将微流体装置相对于壳体固持在固定位置。在一些实施方案中，微流体装置匣可包括一个或多个基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)和一个或多个标识符，如条形码、QR码、其组合等。

检测器

一般地，本文所述的生物流体分析系统可包括用于接收穿过微流体装置的透明微流体沟道内的样本的光信号(例如，光束)的检测器。接收的光可用于生成信号数据，该信号数据可由处理器和存储器处理以生成分析物数据。可将检测器设置在微流体装置的与辐射源相对的一侧，使得检测器接收来自辐射源的穿过微流体装置的透明部分的光束(例如，第二光信号)。检测器可进一步配置为对微流体装置的一个或多个基准标记(例如，有色/不透明点、标尺、狭缝、界标、标示)和标识符进行成像。在一些实施方案中，检测器可包括透镜、相机和测量光学器件中的一者或多者。

控制装置

如本文所述的生物流体分析系统可与一个或多个控制装置(例如，计算机系统)和/或网络联结。图11B是控制装置(1120)的框图。控制装置(1120)可包括控制器(1122)，该控制器(1122)包括处理器(1124)和存储器(1126)。在一些实施方案中，控制装置(1120)还可包括通信接口(1130)。控制器(1122)可与通信接口(1130)联结，以允许用户对控制装置(1120)、辐射源(1110)、微流体装置组件(1112)、检测器(1114)及系统(1100)的任何其它部件进行远程控制。通信接口(1130)可包括网络接口(1132)，其被配置为通过有线和/或无线网络将控制装置(1120)连接于另一系统(例如，因特网、远程服务器、数据库)。通信接口(1130)还可包括用户接口(1134)，其被配置为允许用户对控制装置(1120)进行直接控制。

控制器

一般地，如本文所述的生物流体分析系统可包括微流体装置及与辐射源和检测器联结的相应控制装置。在一些实施方案中，检测器可以被配置为生成信号数据。信号数据可由控制器接收，并用于生成对应于样本的一种或多种分析物的分析物数据。控制装置可相应地鉴定和/或表征样本的一种或多种分析物。如本文更详细描述的那样，控制器(1122)可使用网络接口(1132)与一个或多个网络联结。控制器(1122)可包括与包括用户接口(1134)的通信接口(1130)联结的处理器(1124)和存储器(1126)。控制器(1122)可自动执行微流体装置校准、标引、图像分析和分析物分析中的一个或多个步骤，从而提高生物流体分析的特异性、灵敏度和速度中的一者或多者。

控制器(1122)可包括用于根据其进行操作以使处理器(1124)执行本文所述的一个或多个步骤的计算机指令。在一些实施方案中，计算机指令可以被配置为使处理器接收来自检测器的信号数据，利用该信号数据生成分析物数据，并利用该分析物数据鉴定生物流体的一种或多种分析物。在一些实施方案中，计算机指令可以被配置为使控制器设定成像数据参数。计算机指令可以被配置为使控制器生成分析物数据。可为每一微流体装置的每条微流体沟道保存信号数据和分析。

如图11B中描述的控制装置(1120)可包括与生物流体分析系统(1100)(例如，辐射源(1110)、微流体装置组件(1112)和检测器(1114))通信的控制器(1122)。控制器(1122)可包括一个或多个处理器(1124)和与一个或多个处理器(1124)通信的一个或多个机器可读存储器(1126)。处理器(1124)可包含接收自存储器(1126)和用户输入以控制系统(1100)的数据。存储器(1126)可进一步存储用以使处理器(1124)执行与系统(1100)关联的模块、进程和/或功能的指令。控制器(1122)可通过有线和/或无线通信信道与辐射源(1110)、微流体装置组件(1112)、检测器(1114)、通信接口(1130)等中的一者或多者连接并对其进行控制。

控制器(1122)可与众多通用或专用计算系统或配置一致地实现。可适合与本文公开的系统和装置一起使用的各种示例性计算系统、环境和/或配置可包括但不限于在服务器或服务器计算装置之内或体现在其上的软件或其它部件，如路由/连接部件、多处理器系统、基于微处理器的系统、分布式计算网络、个人计算装置、网络设备、便携式(例如，手持)或膝上型装置。便携式计算装置的实例包括智能手机、个人数字助理(PDA)、移动电话、平板PC、采用智能手表等形式的佩带式计算机，以及便携式或佩带式增强现实装置，其通过传感器与患者的环境接合，并且可使用头戴式显示器进行可视化、视线追踪和用户输入。

处理器

处理器(1124)可以是配置为运行和/或执行一组指令或代码的任意合适的处理装置，并且可包括一个或多个数据处理器、图像处理器、图形处理单元、物理处理单元、数字信号处理器和/或中央处理单元。处理器(1124)可以是例如通用处理器、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其组合等。处理器(1124)可以被配置为运行和/或执行与系统和/或与其关联的网络关联的应用程序进程和/或其它模块、进程和/或功能。可以多种部件类型提供基础装置技术，包括金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)技术如互补金属氧化物半导体(CMOS)、双极技术如射极耦合逻辑(ECL)、聚合物技术(例如，硅共轭聚合物和金属共轭聚合物-金属结构)、模拟和数字混合、其组合等。

存储器

在一些实施方案中，存储器(1126)可包括数据库(未显示)，并且可以是例如随机存取存储器(RAM)、存储器缓冲器、硬盘驱动器、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除只读存储器(EEPROM)、只读存储器(ROM)、闪存、其组合等。如本文所用，数据库是指数据存储资源。存储器(1126)可存储用以使处理器(1124)执行与控制装置(1120)关联的模块、进程和/或功能的指令，如执行校准、标引、微流体装置信号处理、图像分析、分析物分析、通知、通信、验证、用户设定、其组合等。在一些实施方案中，存储可以是基于网络的，并且可由一名或多名授权的用户访问。基于网络的存储可以被称为远程数据存储或云数据存储。授权的用户可经由网络(如因特网)访问存储在云数据存储(例如，数据库)中的信号数据和分析。在一些实施方案中，数据库(1140)可以是基于云的FPGA。

本文描述的一些实施方案涉及具有非暂时性计算机可读介质(也可被称为非暂时性处理器可读介质)的计算机存储产品，所述非暂时性计算机可读介质在其上具有用于执行各种计算机实现的操作的指令或计算机代码。计算机可读介质(或处理器可读介质)是非暂时性的，因为其本身不包括暂时性传播信号(例如，在诸如空间或电缆的传输介质上承载信息的传播电磁波)。介质和计算机代码(也可被称为代码或算法)可以是为一个或多个特定目的设计和构建的那些介质和计算机代码。

非暂时性计算机可读介质的实例包括但不限于磁存储介质，如硬盘、软盘和磁带；光学存储介质，如光盘/数字视频光盘(CD/DVD)；光盘只读存储器(CD-ROM)；全息装置；磁光存储介质，如光盘；固态存储装置，如固态驱动器(SSD)和固态混合驱动器(SSHD)；载波信号处理模块；以及专门配置为存储和执行程序代码的硬件装置，如专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)装置。本文描述的其它实施方案涉及计算机程序产品，其可包括例如本文公开的指令和/或计算机代码。

本文所述的系统、装置和方法可由软件(在硬件上执行的)、硬件或其组合来执行。硬件模块可包括例如通用处理器(或微处理器或微控制器)、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、其组合等。软件模块(在硬件上执行的)可以各种软件语言(例如，计算机代码)来表示，包括C、C++、

Python、Ruby、Visual

和/或其它面向对象、程序或其它编程语言及开发工具。计算机代码的实例包括但不限于微代码或微指令、诸如由编译器产生的机器指令、用于产生网络服务的代码以及含有由计算机使用解译器执行的高级指令的文件。计算机代码的另外的实例包括但不限于控制信号、加密代码和压缩代码。

通信接口

通信接口(1130)可允许用户直接和/或远程地与系统(1100)交互和/或对其进行控制。例如，系统(1100)的用户接口(1134)可包括用户用于输入命令的输入装置和用户和/或其他用户(例如，技术人员)用于接收与系统(1100)的操作有关的输出(例如，查看显示装置上的样本数据)的输出装置。在一些实施方案中，网络接口(1132)可允许控制装置(1120)与如本文更详细描述的网络(1170)(例如，因特网)、远程服务器(1150)和数据库(1140)中的一者或多者进行通信。

用户接口

用户接口(1134)可用作用户(例如，操作员)与控制装置(1120)之间的通信接口。在一些实施方案中，用户接口(1134)可包括输入装置和输出装置(例如，触摸屏和显示器)，并且被配置为自一个或多个传感器、输入装置、输出装置、网络(1170)、数据库(1140)和服务器(1150)接收输入数据和输出数据。例如，由检测器生成的信号数据可由处理器(1124)和存储器(1126)进行处理，并且通过一个或多个输出装置(例如，显示器)以视觉方式输出。信号数据、图像数据和/或分析物数据可由用户接口(1134)接收，并通过一个或多个输出装置以视觉方式、听觉方式和/或通过触觉反馈输出。作为另一实例，由用户接口(1134)接收用户对输入装置(例如，操纵杆、键盘、触摸屏)的控制，然后由处理器(1124)和存储器(1126)进行处理，以供用户接口(1134)对生物流体分析系统(1100)的一个或多个部件输出控制信号。在一些实施方案中，用户接口(1134)可用作输入装置和输出装置(例如，被配置为生成控制信号同时还对用户提供触觉反馈的手持式控制器)两者。

输出装置

用户接口(1134)的输出装置可输出对应于样本和/或系统(1100)的图像数据和/或分析物数据，并且可包括显示装置、音频装置和触觉装置中的一者或多者。显示装置可以被配置为显示图形用户接口(GUI)。用户控制台(1160)可包括集成显示器和/或视频输出，视频输出可经连接输出到一个或多个通用显示器，包括可经由因特网或网络访问的远程显示器。也可将输出数据加密以确保隐私，并且可将全部或部分输出数据保存到服务器或电子医疗记录系统中。显示装置可允许用户查看信号数据、校准数据、功能化数据、图像数据、分析物数据、系统数据、生物流体数据、患者数据和/或由控制器(1122)处理的其它数据。在一些实施方案中，输出装置可包括显示装置，包括发光二极管(LED)、液晶显示器((LCD)、电致发光显示器(ELD)、等离子显示板(PDP)、薄膜晶体管(TFT)、有机发光二极管(OLED)、电子纸/e-墨水显示器、激光显示器、全息显示器、其组合等中的至少一种。

音频装置可以听觉方式输出患者数据、生物流体数据、图像数据、分析物数据、系统数据、警报和/或警告。例如，当发生将微流体装置不适当地插入微流体装置组件中的情况时，音频装置可输出听觉警告。在一些实施方案中，音频装置可包括扬声器、压电音频装置、磁致伸缩扬声器和/或数字扬声器中的至少一种。在一些实施方案中，用户可使用音频装置和通信信道与其他用户通信。

可将触觉装置并入到一个或多个输入和输出装置当中，以对用户提供另外的感觉输出(例如，力反馈)。例如，触觉装置可生成触觉反应(例如，振动)以确认用户对输入装置(例如，操纵杆、键盘、触摸表面)的输入。在一些实施方案中，触觉装置可包括被配置为对用户提供触觉反馈的振动马达。触觉反馈在一些实施方案中可确认微流体装置处理的开始和完成。另外或可替代地，触觉反馈可通知用户出错，如微流体装置放置和/或插入微流体装置组件不适当。这可以防止对系统造成潜在损害。

输入装置

输入装置的一些实施方案可包括至少一个被配置为生成控制信号的开关。例如，输入装置可以被配置为控制微流体装置组件的移动。在一些实施方案中，输入装置可包括被配置为对控制器(1122)的有线和/或无线接收器发送控制信号的有线和/或无线发送器。例如，输入装置可包括用户用于提供对应于控制信号的输入(例如，手指与触摸表面接触)的触摸表面。包括触摸表面的输入装置可以被配置为采用包括电容、电阻、红外、光学成像、色散信号、声脉冲识别和表面声波技术的多种触敏技术中的任一种来检测触摸表面上的接触和移动。在包括至少一个开关的输入装置的实施方案中，开关可包括例如按钮(例如，硬键、软键)、触摸表面、键盘、模拟棒(例如，操纵杆)、定向垫、指点装置(例如，鼠标)、轨迹球、轻推转盘、分档开关、摇杆开关、指针装置(例如，触笔)、运动传感器、图像传感器和麦克风中的至少一种。运动传感器可接收来自光学传感器的用户移动数据，并将用户手势作为控制信号分类。麦克风可接收音频并将用户语音作为控制信号识别。

网络接口

如图11A中描述的那样，本文所述的控制装置(1120)可通过网络接口(1132)与一个或多个网络(1170)和计算机系统(1150)通信。在一些实施方案中，控制装置(1120)可经由一个或多个有线和/或无线网络与其它装置通信。网络接口(1132)可便于经一个或多个外部端口(例如，通用串行总线(USB)、多引脚连接器)与其它装置通信，所述外部端口被配置为直接或经网络(例如，因特网、无线LAN)间接与其它装置联结。

在一些实施方案中，网络接口(1132)可包括被配置为与一个或多个装置和/或网络通信的射频接收器、发送器和/或光学(例如，红外)接收器和发送器。网络接口(1132)可通过有线和/或无线方式与传感器、用户接口(1134)、网络(1170)、数据库(1140)和服务器(1150)中的一者或多者通信。

在一些实施方案中，网络接口(1132)可包括射频(RF)电路(例如，RF收发器)，其包括被配置为与一个或多个装置和/或网络通信的接收器、发送器和/或光学(例如，红外)接收器和发送器中的一者或多者。RF电路可接收和发送RF信号(例如，电磁信号)。RF电路将电信号转换为电磁信号/电磁信号转换为电信号，并经由电磁信号与通信网络及其它通信装置进行通信。RF电路可包括天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、一个或多个振荡器、数字信号处理器、CODEC芯片组、用户身份模块(SIM)卡、存储器等中的一者或多者。无线网络可指不通过任何种类的电缆连接的任何类型的数字网络。

无线网络中的无线通信的实例包括但不限于蜂窝、无线电、卫星和微波通信。无线通信可使用多种通信标准、协议和技术中的任一种，包括但不限于全球移动通讯系统(GSM)、增强型数据GSM环境(EDGE)、高速下行链路分组接入(HSDPA)、宽带码分多址(W-CDMA)、码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、蓝牙、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、无线保真(Wi-Fi)(例如，IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、IEEE 802.11n)、互联网语音传输协议(VoIP)、Wi-MAX、电子邮件协议(例如，互联网邮件访问协议(IMAP)、邮局协议(POP))、即时通讯(例如，可扩展通讯和在线协议(XMPP)、即时通讯会话发起协议、在线利用扩展(SIMPLE)、即时通讯和在线服务(IMPS))、短消息服务(SMS)或任何其它合适的通信协议。一些无线网络部署将来自多个蜂窝网络的网络结合起来或者混合使用蜂窝、Wi-Fi和卫星通信。

在一些实施方案中，无线网络可与有线网络连接，以便与因特网、其他运营商语音和数据网络、商业网络和个人网络接合。有线网络通常以铜双绞线、同轴电缆和/或光纤电缆承载。有许多种不同类型的有线网络，包括广域网(WAN)、城域网(MAN)、局域网(LAN)、因特网区域网(IAN)、校园网(CAN)、全球网(GAN)、如因特网、无线个人局域网(PAN)(例如，蓝牙、低功耗蓝牙)和虚拟专用网(VPN)。如本文所用，网络是指通常通过因特网互连以提供统一的联网和信息访问系统的无线、有线、公共和专用数据网络的任意组合。

III.方法

本文描述了对应于分析诸如尿液的生物流体和制作微流体装置的方法的实施方案。这些方法可鉴定和/或表征样本，并且在一些实施方案中可与所描述的系统和装置一起使用。例如，生物流体分析系统可分析和表征放置在微流体装置上的尿液样本并鉴定一种或多种分析物。可通过添加一种或多种物质(试剂)来使微流体装置功能化，以便协助进行样本分析。

生物流体制备

在一些实施方案中，可在将样本施加在微流体装置上并通过生物流体分析系统进行处理之前对其进行预处理。样本可包括例如尿液、来自血液的血浆、来自血液的血清、粘液、精液、其组合等。生物流体分析系统可以被配置为鉴定和表征范围广泛的分析物。在一些实施方案中，可将一种或多种物质(例如，湿或干试剂)添加到样本中。例如，可在将样本输入到微流体装置中之前将试剂添加到样本中，和/或可将试剂设置在微流体装置的微流体沟道内。试剂可发挥多种功能，包括但不限于优先裂解某些组分、将某些组分优先染色、改变液相的比重以促进或阻止沉积、改变渗透压、改变液相的比重以促进或阻止颗粒物质漂浮以及对液相进行化学表征。

生物流体分析

一些实施方案中的分析生物流体的方法可使用如本文所述的生物流体分析系统和/或微流体装置。本文描述的方法可使用少量样本快速鉴定来自生物流体的分析物。一般地，本文描述的方法可包括将样本施加于微流体装置，并将微流体装置插入生物流体分析系统中。

图12是通常描述分析生物流体的方法(1200)的流程图。方法(1200)可由将样本施加于微流体装置的步骤1202开始。例如，可将诸如尿液的样本输入微流体装置的第一开口中。在一些实施方案中，在将样本施加于微流体装置之前，微流体沟道中的一条或多条可包括一种或多种物质(例如，试剂)。例如，所述试剂可包括裂解剂和/或造影剂。裂解剂可裂解特定的细胞类型，如红细胞。造影剂(例如，染色剂)可包括对应于特定细胞抗原的细胞核、细胞质和线粒体(例如，抗体和抗体缀合物，包括荧光染料)。

在一些实施方案中，在将样本施加于微流体装置之后，可将微流体装置的第一开口和/或第二开口塞住和/或以其它方式密封。以这种方式，可将微流体装置离心，以浓缩微流体装置的微流体沟道的一个或多个区域中的颗粒物质。在一些实施方案中，在进行生物流体分析之前，可将微流体装置在一个或多个温度(例如，室温和/或升高的温度)下保温。在步骤1204，可将微流体装置放置在微流体装置匣(例如，消耗品、一次性用品、平板架、卡盘、固持件和/或类似物)。微流体装置匣可用于协助对施加于微流体装置的样本进行处理、追踪和鉴定中的一项或多项。例如，微流体装置匣可包括用户用来在不触碰微流体装置并潜在地影响到微流体装置的光学品质的情况下进行抓握的握持部分。微流体装置匣可以被配置为将微流体装置相对于微流体装置匣固持在固定位置。

在步骤1206，可将其上设置有微流体装置的微流体装置匣插入生物流体分析系统并放置在平台(例如，微流体装置组件)上面。例如，如图12B中所示，可通过生物流体分析系统(1200)的微流体装置输入部(1220)将微流体装置匣插入到平台上面。在步骤1208，可将平台移动到预定位置(例如，辐射源的输出部之下)并进行校准。可相对于由辐射源发射的光束(例如，第一光信号)和检测器来校准微流体装置及其微流体沟道组的位置。就是说，可确认和标引微流体沟道的位置。标引数据可包括对应于微流体装置和/或微流体装置匣的基准标记和标识符的位置。在一些变型中，可平行于水平面(例如，XY平面)或垂直面(Z平面)布置微流体装置。

在步骤1210，一组微流体沟道可被辐射源的第一光信号顺序地或一次全部地照射。可采用成像、断层摄影、显微镜检查、荧光光谱法、共焦激光扫描显微镜检查、分光光度法和电化学法中的一者或多者来分析微流体装置。在步骤1212，可在检测器处针对每条微流体沟道接收第二光信号并将其存储在存储器中。检测器可与辐射源相对设置。检测器可使用接收的第二光信号生成信号数据。在步骤1214，可由控制器(例如，处理器和存储器)使用接收的信号数据生成分析物数据。

如本文详述的那样，微流体装置可在一个或多个区域进行成像。在一些实施方案中，可在多种样本状态下进行微流体装置的成像。例如，可在许多样本状态下进行成像，所述状态可取决于诸如使用期间的液相密度、重力场和微流体装置取向之类的因素。例如，可在沉积物(例如，颗粒)物质已均匀分散在整个微流体沟道组当中之后、沉降到底表面上之后、漂浮到沟道的顶部之后、沉降之前和之后分析样本。可在诸如室温、高于室温(例如，37℃)和低于室温的任何预定温度下分析微流体装置。

在一些实施方案中，微流体装置中的样本可在悬浮状态下被成像。将样本再悬浮可减少分析期间同时产生的颗粒物质。微流体装置组件可以被配置为通过晃动、倒置和摇动微流体装置中的一者或多者使样本中的沉积物悬浮。在一些实施方案中，微流体装置组件可包括被配置为利用超声波使样本中的沉积物悬浮的超声换能器。

在步骤1214，控制器可以被配置为使用来自检测器的信号数据来生成分析物数据。在步骤1216，控制器可以被配置为利用分析物数据鉴定一种或多种生物流体特性和/或分析物。例如，生物流体特性可包括折射率和渗透压，并且生物流体中的一种或多种被鉴定的分析物可包括红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子。在步骤1218，可对用户输出分析物数据和生物流体分析中的至少一种。

制作微流体装置

本文还描述了对应于制作在一些实施方案中可与本文公开的生物流体分析系统实施方案一起使用的微流体装置的方法的实施方案。本文描述的方法可制作包括限定一组开口的壳体和一组微流体沟道的微流体装置。可处理如本文所述制作的微流体装置以生成对应于生物流体特性的分析物数据。

一般地，本文描述的方法包括形成壳体的一组层中的每一层，施加亲水处理和/或试剂，并将这些层附接在一起以形成整体结构。在步骤1302，可通过模切、激光切割挤出膜和注射成型来形成第一层(例如，顶层，盖)。可使用丙烯酸材料、聚碳酸酯和聚酯聚合物中的一种或多种来形成挤出膜。可添加诸如炭黑和激光吸收染料的添加剂以便于激光焊接。可将添加剂混配到塑料当中和/或可在焊接之前涂覆添加剂。例如，可将约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种添加到第一部分中。例如，第一部分可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。可在第一层中形成一组第一开口和一组第二开口。

在步骤1304，可通过模切、激光切割挤出膜和注射成型来形成第二层(例如，沟道层)。可使用丙烯酸材料、聚碳酸酯和聚酯聚合物中的一种或多种来形成挤出膜。可将添加剂如约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种添加到第二部分中。例如，第二部分可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。可在第二部分中形成一组微流体沟道。另外，可任选通过模切、激光切割挤出膜和注射成型来形成第三层(例如，底层、基底)。可使用丙烯酸材料、聚碳酸酯和聚酯聚合物中的一种或多种来形成挤出膜。可将添加剂如约0.01重量％至约1.0重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种添加到第三部分中。例如，第三部分可包括约0.1重量％至约1.0重量％之间或约0.2重量％至约0.3重量％之间的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。在步骤1306，可对一层或多层施加亲水处理。另外或可替代地，可对一层或多层施加疏水和耐刮擦涂层。在步骤1308，可使一组试剂与微流体沟道的侧部结合。在步骤1310，各层可彼此附接(例如，粘结、焊接)以形成整体结构。例如，可将约0.5重量％的激光吸收染料添加到PMMA或聚碳酸酯注射成型的部件中，并使用约940nm激光二极管光进行焊接。

在一些实施方案中，可采用超声焊接来焊接一个或多个部分。能量导向器可以被配置为集中超声能量并产生超声焊接。在一些实施方案中，可在约15kHz与约40kHz之间进行超声焊接。例如，可在约15kHz、20kHz、30kHz、35kHz和约40kHz下进行超声焊接。

另外或可替代地，可采用粘合剂粘结来附接(例如，粘结)这些部分。可配置粘合剂粘结以用于大批量、低成本、连续的幅材制造。例如，可在第一层与第二层之间以及第二层与第三层之间使用双面胶带。双面胶带可包括两面涂有压敏丙烯酸材料或有机硅粘合剂的衬底。在一些实施方案中，双面胶带的厚度可在约25微米与约1000微米之间变化。

在一些实施方案中，可将微流体装置包装在不透性箔袋中，并且还可包括包装干燥剂。干燥剂可最大程度地减少水分对置于微流体装置内的试剂的影响。

如本文所用，术语“约”和/或“大约”在结合数值和/或范围使用时通常是指接近所列举的数值和/或范围的那些数值和/或范围。在一些情况下，术语“约”和“大约”可表示所列举的值的±10％以内。例如，在一些情况下，“约100[单位]”可表示100的±10％以内(例如，90至110)。术语“约”和“大约”可互换使用。

出于解释的目的，前面的描述采用特定的术语来提供对本文公开的各种发明和实施方案的透彻理解。然而，本领域技术人员显而易见的是，具体的细节并不是实践所公开的发明和实施方案所必需的。因此，前面对于发明的具体实施方案及其相应实施方案的描述是出于说明和描述的目的给出的。它们并不旨在穷举或使本发明限于所公开的确切形式；显然，鉴于上述教导内容，许多修改和实施方案也是可行的。选择和描述这些实施方案是为了最佳地解释本发明的原理、其相应的实施方案和实际应用，以便使本领域的其他技术人员能够按照适合预期特定用途的各种修改最佳地利用本发明及各种实施方式。以下权利要求及其等同方案旨在限定本发明的范围。

此外，本文公开了两种或更多种这类特征、结构、系统、制品、材料、套件、步骤和/或方法的任意组合，如果这类特征、结构、系统、制品、材料、套件、步骤和/或方法不相互矛盾，则其包括在本公开的发明范围内。此外，本文公开的各种发明的一些实施方案可有别于现有技术，因为具体缺少见于参考文献或参考文献组合的一种或多种特征/元件/功能(即，涉及这类实施方案的权利要求可能包括否定限制)。

本申请中任何及所有引用的出版物或其它文件均以全文引用的方式并入本文，包括但不限于专利、专利申请、论文、网页、书籍等。此外，如本文定义和使用的所有定义均应被理解为比字典定义、以引用的方式并入的文件中的定义和/或所定义的术语的普通含义优先采用。

Claims (65)

1.一种器件，其包括：

限定第一开口和第二开口的第一层，所述第一层是基本上透明的；和

与所述第一层联结并限定微流体沟道的第二层，所述微流体沟道在所述第一开口与所述第二开口之间建立流体连通路径，所述第二层的至少一部分是基本上不透明的。

2.如权利要求1所述的器件，其中所述第一层对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。

3.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道相对于所述器件的纵向轴线是线型的。

4.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道相对于所述器件的纵向轴线是弯曲的。

5.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道与所述器件的中心纵向平面平行且偏离。

6.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道是沿所述器件的中心纵向平面限定的。

7.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道的高度从所述第一开口到所述第二开口连续减小。

8.如权利要求1所述的器件，其中形成在所述第二层中的所述微流体沟道的侧部限定一组台阶，使得所述微流体沟道的高度从所述第一开口到所述第二开口以阶梯方式减小。

9.如权利要求8所述的器件，其中所述微流体沟道的所述一组台阶的每一台阶的高度为约0.1mm至约0.9mm。

10.如权利要求9所述的器件，其中所述第一开口被配置为接收流体，并且所述微流体沟道的所述一组台阶的至少一个台阶被配置为从所述流体中分离一种或多种组分。

11.如权利要求9所述的器件，其中所述第一开口被配置为接收流体，并且所述微流体沟道的所述一组台阶的每一台阶被配置为从所述流体中分离一种或多种组分。

12.如权利要求1所述的器件，其中所述第一开口比所述第二开口大。

13.如权利要求1所述的器件，其还包括与所述微流体沟道的侧部结合的试剂。

14.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道由亲水材料构成。

15.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道包括亲水涂层。

16.如权利要求1所述的器件，其中所述第一层和所述第二层由丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者组成。

17.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道包括被配置为从所述微流体沟道中接收的流体中分离一种或多种组分的过滤器。

18.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道是一组沟道中的第一沟道。

19.如权利要求1所述的器件，其中所述第二开口是一组开口中的一个开口。

20.如权利要求1所述的器件，其中所述第一开口在所述第一层的近端，并且所述第二开口在所述第一层的远端。

21.如权利要求1所述的器件，其中所述第二层包括0.5重量％的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。

22.如权利要求1所述的器件，其中所述微流体沟道限定约1μL与约1mL之间的体积。

23.如权利要求1所述的器件，其中所述器件被配置为接收尿液。

24.如权利要求1所述的器件，其中所述器件被配置为接收一种或多种分析物，所述一种或多种分析物包含红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子中的一种或多种。

25.如权利要求1所述的器件，其中所述器件包括一个或多个被配置为指示所述微流体沟道的位置的基准标记。

26.一种系统，其包括：

被配置为固持器件的组件，所述器件包括：限定第一开口和第二开口的第一层，所述第一层是基本上透明的；以及与所述第一层联结并限定微流体沟道的第二层，所述微流体沟道在所述第一开口与所述第二开口之间建立流体连通路径，所述第二层的至少一部分是基本上不透明的，所述器件被配置为接收流体；

被配置为发射第一光信号以照射所述微流体沟道的辐射源；

被配置为接收第二光信号的检测器，所述第二光信号是响应于使用所述第一光信号照射所述微流体沟道而生成的；和

与所述检测器联结并包括处理器和存储器的控制器，其中所述控制器被配置为：

接收对应于由所述检测器接收的所述第二光信号的信号数据；

使用所述信号数据生成分析物数据；并且

利用所述分析物数据鉴定所述流体的一种或多种分析物。

27.如权利要求26所述的系统，其中所述分析物包含红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子中的至少一种。

28.如权利要求26所述的系统，其中所述组件包括被配置为固持所述器件并以至少两个自由度移动所述器件的平台。

29.如权利要求26所述的系统，其中所述辐射源包括发光二极管、激光器、显微镜和光学传感器中的一者或多者。

30.如权利要求26所述的系统，其中所述器件包括至少一个被配置为指示所述微流体沟道的位置的基准标记，并且所述检测器被配置为对所述至少一个基准标记进行成像。

31.如权利要求26所述的系统，其还包括与所述控制器联结的输入装置，所述输入装置被配置为控制所述组件的移动。

32.一种方法，所述方法包括：

将尿液样本施加于器件，所述器件包括：限定第一开口和第二开口的第一层，所述第一层是基本上透明的；以及与所述第一层联结并限定微流体沟道的第二层，所述微流体沟道在所述第一开口与所述第二开口之间建立流体连通路径，所述第二层的至少一部分是基本上不透明的；

发射第一光信号以照射所述微流体沟道；

在检测器处接收第二光束，所述第二光束是响应于使用所述第一光信号照射所述微流体沟道而生成的；

由所述检测器生成分析物数据；并且

由所述分析物数据鉴定所述尿液样本的一种或多种分析物。

33.如权利要求32所述的方法，其中所述分析物包含红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子中的至少一种。

34.如权利要求32所述的方法，所述方法还包括将试剂施加于所述微流体沟道。

35.一种制作器件的方法，所述方法包括：

形成限定第一开口和第二开口的第一层，所述第一层是基本上透明的；

形成限定微流体沟道的第二层，所述第二层的至少一部分是基本上不透明的；并且

将所述第一层与所述第二层粘结，使得所述微流体沟道在所述第一开口与所述第二开口之间建立起流体连通路径。

36.如权利要求35所述的方法，所述方法还包括对微流体沟道施加亲水处理。

37.如权利要求35所述的方法，其中采用模切、挤出和注射成型中的一者或多者来形成所述第一层和所述第二层。

38.如权利要求35所述的方法，其中采用粘合剂、超声焊接、激光焊接和溶剂粘结中的一者或多者来粘结所述第一层和所述第二层。

39.如权利要求38所述的方法，其中所述激光焊接包括940nm激光二极管光。

40.如权利要求35所述的方法，其中所述第一层和第二层中的至少一个包括PMMA和聚碳酸酯中的至少一种。

41.一种器件，其包括：

限定第一开口、第二开口和微流体沟道的第一层，所述微流体沟道在所述第一开口与所述第二开口之间建立流体连通路径，所述第一层的至少一部分是基本上不透明的；和

与所述第一层联结的第二层，所述第二层的至少一部分是基本上透明的。

42.如权利要求41所述的器件，其中所述第一层对紫外光、可见光和近红外光中的至少一种是基本上透明的。

43.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道相对于所述器件的纵向轴线是线型的。

44.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道相对于所述器件的纵向轴线是弯曲的。

45.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道与所述器件的中心纵向平面平行且偏离。

46.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道是沿所述器件的中心纵向平面限定的。

47.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道的高度从所述第一开口到所述第二开口连续减小。

48.如权利要求41所述的器件，其中形成在所述第一层中的所述微流体沟道的侧部限定一组台阶，使得所述微流体沟道的高度从所述第一开口到所述第二开口以阶梯方式减小。

49.如权利要求48所述的器件，其中所述微流体沟道的所述一组台阶的每一台阶的高度为约0.1mm至约0.9mm。

50.如权利要求49所述的器件，其中所述第一开口被配置为接收流体，并且所述微流体沟道的所述一组台阶的至少一个台阶被配置为从所述流体中分离一种或多种组分。

51.如权利要求49所述的器件，其中所述第一开口被配置为接收流体，并且所述微流体沟道的所述一组台阶的每一台阶被配置为从所述流体中分离一种或多种组分。

52.如权利要求41所述的器件，其中所述第一开口比所述第二开口大。

53.如权利要求41所述的器件，其还包括与所述微流体沟道的侧部结合的试剂。

54.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道由亲水材料构成。

55.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道包括亲水涂层。

56.如权利要求41所述的器件，其中所述第一层和所述第二层由丙烯酸材料、聚碳酸酯、环烯烃共聚物(COC)和聚酯中的一者或多者组成。

57.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道包括被配置为从所述微流体沟道中接收的流体中分离一种或多种组分的过滤器。

58.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道是一组沟道中的第一沟道。

59.如权利要求41所述的器件，其中所述第二开口是一组开口中的一个开口。

60.如权利要求41所述的器件，其中所述第一开口在所述第一层的近端，并且所述第二开口在所述第一层的远端。

61.如权利要求41所述的器件，其中所述第一层包括0.5重量％的炭黑和激光吸收染料中的至少一种。

62.如权利要求41所述的器件，其中所述微流体沟道限定约1μL与约1mL之间的体积。

63.如权利要求41所述的器件，其中所述器件被配置为接收尿液。

64.如权利要求41所述的器件，其中所述器件被配置为接收一种或多种分析物，所述一种或多种分析物包含红细胞、白细胞、白细胞团、透明管型、病理管型、鳞状上皮细胞、非鳞状上皮细胞、细菌、酵母、晶体、一水合草酸钙、脱水草酸钙、尿酸、三磷酸盐、粘液和精子中的一种或多种。

65.如权利要求41所述的器件，其中所述器件包括一个或多个被配置为指示所述微流体沟道的位置的基准标记。

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