CN111936837A - Qmax测定及应用 - Google Patents
Qmax测定及应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111936837A CN111936837A CN201880021933.5A CN201880021933A CN111936837A CN 111936837 A CN111936837 A CN 111936837A CN 201880021933 A CN201880021933 A CN 201880021933A CN 111936837 A CN111936837 A CN 111936837A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sample
- plate
- preceding embodiment
- plates
- spacer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims abstract description 74
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 1219
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 777
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 611
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims description 484
- 230000027455 binding Effects 0.000 claims description 320
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 256
- 230000009089 cytolysis Effects 0.000 claims description 244
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 207
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 196
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 141
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims description 136
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims description 136
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 123
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 116
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 91
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 claims description 89
- 210000000265 leukocyte Anatomy 0.000 claims description 79
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 74
- 210000001772 blood platelet Anatomy 0.000 claims description 64
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 64
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 63
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 62
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 56
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 52
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 52
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 51
- 239000011710 vitamin D Substances 0.000 claims description 45
- 229940046008 vitamin d Drugs 0.000 claims description 45
- 229930003316 Vitamin D Natural products 0.000 claims description 43
- QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N Vitamin D3 Natural products C1(/[C@@H]2CC[C@@H]([C@]2(CCC1)C)[C@H](C)CCCC(C)C)=C/C=C1\C[C@@H](O)CCC1=C QYSXJUFSXHHAJI-XFEUOLMDSA-N 0.000 claims description 43
- 235000019166 vitamin D Nutrition 0.000 claims description 43
- 150000003710 vitamin D derivatives Chemical class 0.000 claims description 43
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 41
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 40
- JWUBBDSIWDLEOM-XHQRYOPUSA-N (3e)-3-[(2e)-2-[1-(6-hydroxy-6-methylheptan-2-yl)-7a-methyl-2,3,3a,5,6,7-hexahydro-1h-inden-4-ylidene]ethylidene]-4-methylidenecyclohexan-1-ol Chemical group C1CCC2(C)C(C(CCCC(C)(C)O)C)CCC2\C1=C\C=C1/CC(O)CCC1=C JWUBBDSIWDLEOM-XHQRYOPUSA-N 0.000 claims description 38
- 235000021318 Calcifediol Nutrition 0.000 claims description 38
- -1 reservoir Substances 0.000 claims description 35
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 35
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 32
- YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N (+)-Biotin Chemical compound N1C(=O)N[C@@H]2[C@H](CCCCC(=O)O)SC[C@@H]21 YBJHBAHKTGYVGT-ZKWXMUAHSA-N 0.000 claims description 30
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 30
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 30
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 25
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 25
- 238000011534 incubation Methods 0.000 claims description 25
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 23
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 22
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 21
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 21
- 229960002685 biotin Drugs 0.000 claims description 19
- 239000011616 biotin Substances 0.000 claims description 19
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 claims description 19
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 19
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 18
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 claims description 18
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 17
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 claims description 16
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 16
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 16
- 238000012875 competitive assay Methods 0.000 claims description 16
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 claims description 16
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 16
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 claims description 15
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 claims description 15
- 235000020958 biotin Nutrition 0.000 claims description 15
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 15
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 15
- 230000010070 molecular adhesion Effects 0.000 claims description 15
- 108010090804 Streptavidin Proteins 0.000 claims description 14
- 230000023555 blood coagulation Effects 0.000 claims description 14
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 13
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 claims description 13
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 13
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 108010000499 Thromboplastin Proteins 0.000 claims description 11
- 102000002262 Thromboplastin Human genes 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 claims description 11
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 claims description 11
- 210000002381 plasma Anatomy 0.000 claims description 11
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 11
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 11
- 230000007017 scission Effects 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 108091034117 Oligonucleotide Proteins 0.000 claims description 10
- 230000005281 excited state Effects 0.000 claims description 10
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 claims description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- BVTJGGGYKAMDBN-UHFFFAOYSA-N Dioxetane Chemical compound C1COO1 BVTJGGGYKAMDBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 9
- DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N acridine orange free base Chemical compound C1=CC(N(C)C)=CC2=NC3=CC(N(C)C)=CC=C3C=C21 DPKHZNPWBDQZCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N benzoquinolinylidene Natural products C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 9
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 108010059382 Zea mays trypsin inhibitor Proteins 0.000 claims description 8
- 239000012190 activator Substances 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 8
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 claims description 8
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 claims description 8
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 claims description 8
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 claims description 8
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical class C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 7
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 7
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 claims description 7
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 7
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 206010036790 Productive cough Diseases 0.000 claims description 6
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 claims description 6
- 210000002939 cerumen Anatomy 0.000 claims description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 6
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 claims description 6
- 238000002866 fluorescence resonance energy transfer Methods 0.000 claims description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 6
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims description 6
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 claims description 6
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 claims description 6
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 6
- 235000021067 refined food Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000002821 scintillation proximity assay Methods 0.000 claims description 6
- 210000003802 sputum Anatomy 0.000 claims description 6
- 208000024794 sputum Diseases 0.000 claims description 6
- PGOHTUIFYSHAQG-LJSDBVFPSA-N (2S)-6-amino-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-4-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S,3R)-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S,3R)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-5-amino-2-[[(2S)-1-[(2S,3R)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2R)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-1-[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-[[(2S)-2-amino-4-methylsulfanylbutanoyl]amino]-3-(1H-indol-3-yl)propanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]propanoyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]-3-methylbutanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]acetyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-3-sulfanylpropanoyl]amino]-4-methylsulfanylbutanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]-3-hydroxybutanoyl]pyrrolidine-2-carbonyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-3-(1H-imidazol-5-yl)propanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-3-hydroxybutanoyl]amino]-3-(1H-indol-3-yl)propanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-3-hydroxybutanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-3-carboxypropanoyl]amino]-3-hydroxypropanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]-3-phenylpropanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]-3-methylbutanoyl]amino]-4-methylpentanoyl]amino]-4-oxobutanoyl]amino]-5-carbamimidamidopentanoyl]amino]-3-(1H-indol-3-yl)propanoyl]amino]-4-carboxybutanoyl]amino]-5-oxopentanoyl]amino]hexanoic acid Chemical compound CSCC[C@H](N)C(=O)N[C@@H](Cc1c[nH]c2ccccc12)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CS)C(=O)N[C@@H](CCSC)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N1CCC[C@H]1C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](Cc1cnc[nH]1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](Cc1c[nH]c2ccccc12)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](Cc1ccccc1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](Cc1c[nH]c2ccccc12)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(O)=O PGOHTUIFYSHAQG-LJSDBVFPSA-N 0.000 claims description 5
- WYNZXNXFHYJUTE-UHFFFAOYSA-N 1,2-dioxetanedione Chemical compound O=C1OOC1=O WYNZXNXFHYJUTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 5
- 108010094028 Prothrombin Proteins 0.000 claims description 5
- 102100027378 Prothrombin Human genes 0.000 claims description 5
- JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N [3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-[[5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)-3-hydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(6-aminopurin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-5-(4-amino-2-oxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl [5-(6-aminopurin-9-yl)-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] hydrogen phosphate Polymers Cc1cn(C2CC(OP(O)(=O)OCC3OC(CC3OP(O)(=O)OCC3OC(CC3O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)C(COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3COP(O)(=O)OC3CC(OC3CO)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3ccc(N)nc3=O)n3cc(C)c(=O)[nH]c3=O)n3cnc4c3nc(N)[nH]c4=O)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)n3cnc4c(N)ncnc34)O2)c(=O)[nH]c1=O JLCPHMBAVCMARE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 5
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000412 dendrimer Substances 0.000 claims description 5
- 229920000736 dendritic polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 238000004049 embossing Methods 0.000 claims description 5
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 5
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 5
- 239000000816 peptidomimetic Substances 0.000 claims description 5
- 125000005010 perfluoroalkyl group Chemical group 0.000 claims description 5
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 5
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 claims description 5
- 229940039716 prothrombin Drugs 0.000 claims description 5
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 claims description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims description 5
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 claims description 5
- 210000001138 tear Anatomy 0.000 claims description 5
- CFWRDBDJAOHXSH-SECBINFHSA-N 2-azaniumylethyl [(2r)-2,3-diacetyloxypropyl] phosphate Chemical compound CC(=O)OC[C@@H](OC(C)=O)COP(O)(=O)OCCN CFWRDBDJAOHXSH-SECBINFHSA-N 0.000 claims description 4
- 229930182555 Penicillin Natural products 0.000 claims description 4
- JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N Penicillin G Chemical compound N([C@H]1[C@H]2SC([C@@H](N2C1=O)C(O)=O)(C)C)C(=O)CC1=CC=CC=C1 JGSARLDLIJGVTE-MBNYWOFBSA-N 0.000 claims description 4
- 102100031083 Uteroglobin Human genes 0.000 claims description 4
- 108090000203 Uteroglobin Proteins 0.000 claims description 4
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 4
- 102000023732 binding proteins Human genes 0.000 claims description 4
- 108091008324 binding proteins Proteins 0.000 claims description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 4
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 4
- BFMYDTVEBKDAKJ-UHFFFAOYSA-L disodium;(2',7'-dibromo-3',6'-dioxido-3-oxospiro[2-benzofuran-1,9'-xanthene]-4'-yl)mercury;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Na+].O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC(Br)=C([O-])C([Hg])=C1OC1=C2C=C(Br)C([O-])=C1 BFMYDTVEBKDAKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 4
- 210000003060 endolymph Anatomy 0.000 claims description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- 210000002751 lymph Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 4
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 4
- 108010087904 neutravidin Proteins 0.000 claims description 4
- 229940049954 penicillin Drugs 0.000 claims description 4
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 claims description 4
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 claims description 4
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 claims description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 3
- 208000005228 Pericardial Effusion Diseases 0.000 claims description 3
- 208000025747 Rheumatic disease Diseases 0.000 claims description 3
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 claims description 3
- 210000004381 amniotic fluid Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000001742 aqueous humor Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000003567 ascitic fluid Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 claims description 3
- 235000012206 bottled water Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 3
- 210000001268 chyle Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004913 chyme Anatomy 0.000 claims description 3
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002361 compost Substances 0.000 claims description 3
- 239000004567 concrete Substances 0.000 claims description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 claims description 3
- 210000004211 gastric acid Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004051 gastric juice Anatomy 0.000 claims description 3
- 235000020256 human milk Nutrition 0.000 claims description 3
- 210000004251 human milk Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 claims description 3
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 claims description 3
- 210000003097 mucus Anatomy 0.000 claims description 3
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 claims description 3
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 claims description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 210000004912 pericardial fluid Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004049 perilymph Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004910 pleural fluid Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004915 pus Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 3
- 230000000552 rheumatic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011435 rock Substances 0.000 claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 3
- 210000002374 sebum Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000000582 semen Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 210000001179 synovial fluid Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 claims description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 claims description 3
- 210000004127 vitreous body Anatomy 0.000 claims description 3
- 210000004916 vomit Anatomy 0.000 claims description 3
- 230000008673 vomiting Effects 0.000 claims description 3
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 claims description 3
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 3
- NBQXYAJLUDQSNV-UHFFFAOYSA-N 1-[(4-methylphenyl)methyl]-5-oxopyrrolidine-3-carboxylic acid Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1CN1C(=O)CC(C(O)=O)C1 NBQXYAJLUDQSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PMECOBBGCPFYPP-UHFFFAOYSA-N 2-[2,2-bis[[2-[heptyl(methyl)amino]-2-oxoethoxy]methyl]butoxy]-n-heptyl-n-methylacetamide Chemical compound CCCCCCCN(C)C(=O)COCC(CC)(COCC(=O)N(C)CCCCCCC)COCC(=O)N(C)CCCCCCC PMECOBBGCPFYPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 108090001008 Avidin Proteins 0.000 claims description 2
- XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N L-Cysteine Chemical compound SC[C@H](N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- 101150049354 Scgb1a1 gene Proteins 0.000 claims description 2
- 108010067973 Valinomycin Proteins 0.000 claims description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 claims description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 claims description 2
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 claims description 2
- FCFNRCROJUBPLU-UHFFFAOYSA-N compound M126 Natural products CC(C)C1NC(=O)C(C)OC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(C(C)C)OC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(C)OC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(C(C)C)OC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(C)OC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(C(C)C)OC1=O FCFNRCROJUBPLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N cysteine Natural products SCC(N)C(O)=O XUJNEKJLAYXESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000018417 cysteine Nutrition 0.000 claims description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 2
- 230000009149 molecular binding Effects 0.000 claims description 2
- GKRBLFCTFPAHMH-UHFFFAOYSA-N n,n-dicyclohexyl-2-[2-[2-(dicyclohexylamino)-2-oxoethoxy]phenoxy]acetamide Chemical compound C1CCCCC1N(C1CCCCC1)C(=O)COC1=CC=CC=C1OCC(=O)N(C1CCCCC1)C1CCCCC1 GKRBLFCTFPAHMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PVWNDKPREJPMNY-UHFFFAOYSA-N n-benzyl-2-[2-[2-(n-benzylanilino)-2-oxoethoxy]phenoxy]-n-phenylacetamide Chemical compound C=1C=CC=CC=1CN(C=1C=CC=CC=1)C(=O)COC1=CC=CC=C1OCC(=O)N(C=1C=CC=CC=1)CC1=CC=CC=C1 PVWNDKPREJPMNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 claims description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920005613 synthetic organic polymer Polymers 0.000 claims description 2
- FCFNRCROJUBPLU-DNDCDFAISA-N valinomycin Chemical compound CC(C)[C@@H]1NC(=O)[C@H](C)OC(=O)[C@@H](C(C)C)NC(=O)[C@@H](C(C)C)OC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](C)OC(=O)[C@@H](C(C)C)NC(=O)[C@@H](C(C)C)OC(=O)[C@H](C(C)C)NC(=O)[C@H](C)OC(=O)[C@@H](C(C)C)NC(=O)[C@@H](C(C)C)OC1=O FCFNRCROJUBPLU-DNDCDFAISA-N 0.000 claims description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims 8
- 238000004904 shortening Methods 0.000 claims 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims 3
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims 2
- 108091032973 (ribonucleotides)n+m Proteins 0.000 claims 1
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims 1
- 230000009141 biological interaction Effects 0.000 claims 1
- 108091033319 polynucleotide Proteins 0.000 claims 1
- 102000040430 polynucleotide Human genes 0.000 claims 1
- 239000002157 polynucleotide Substances 0.000 claims 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 234
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 192
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 description 29
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 27
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 15
- 101150021494 cof gene Proteins 0.000 description 12
- 239000013310 covalent-organic framework Substances 0.000 description 12
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 11
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 11
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 description 10
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 10
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 10
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- 210000005061 intracellular organelle Anatomy 0.000 description 9
- QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N dioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo]=O QXYJCZRRLLQGCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000003018 immunoassay Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 7
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 6
- 230000010411 postconditioning Effects 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 108091003079 Bovine Serum Albumin Proteins 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004713 Cyclic olefin copolymer Substances 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 239000002981 blocking agent Substances 0.000 description 5
- 210000000601 blood cell Anatomy 0.000 description 5
- 229940098773 bovine serum albumin Drugs 0.000 description 5
- 210000000170 cell membrane Anatomy 0.000 description 5
- 238000002967 competitive immunoassay Methods 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 5
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 5
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 4
- 229920000106 Liquid crystal polymer Polymers 0.000 description 4
- 239000004977 Liquid-crystal polymers (LCPs) Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 4
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 4
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 208000007536 Thrombosis Diseases 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 229910000449 hafnium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 4
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 4
- 229920011301 perfluoro alkoxyl alkane Polymers 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 4
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 239000002094 self assembled monolayer Substances 0.000 description 4
- 239000013545 self-assembled monolayer Substances 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 4
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 4
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 3
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 3
- 230000006037 cell lysis Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L di(octadecanoyloxy)lead Chemical compound [Pb+2].CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O.CCCCCCCCCCCCCCCCCC([O-])=O UQLDLKMNUJERMK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 3
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N perfluorooctanoic acid Chemical group OC(=O)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)C(F)(F)F SNGREZUHAYWORS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 3
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 3
- LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N tris Chemical compound OCC(N)(CO)CO LENZDBCJOHFCAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 102100040428 Chitobiosyldiphosphodolichol beta-mannosyltransferase Human genes 0.000 description 2
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 2
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 2
- 102000009123 Fibrin Human genes 0.000 description 2
- 108010073385 Fibrin Proteins 0.000 description 2
- BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N Fibrin monomer Chemical compound CNC(=O)CNC(=O)CN BWGVNKXGVNDBDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 101000891557 Homo sapiens Chitobiosyldiphosphodolichol beta-mannosyltransferase Proteins 0.000 description 2
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 2
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 2
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 2
- 229920012266 Poly(ether sulfone) PES Polymers 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000003167 anti-vitamin Effects 0.000 description 2
- 239000000090 biomarker Substances 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 2
- 238000004820 blood count Methods 0.000 description 2
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 2
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 2
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 2
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 2
- 125000000597 dioxinyl group Chemical group 0.000 description 2
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 2
- 229940088598 enzyme Drugs 0.000 description 2
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229950003499 fibrin Drugs 0.000 description 2
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N hafnium(4+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Hf+4] WIHZLLGSGQNAGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 2
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009871 nonspecific binding Effects 0.000 description 2
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 2
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011534 wash buffer Substances 0.000 description 2
- VHJLGBQZIDQOFQ-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) undecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O VHJLGBQZIDQOFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010039209 Blood Coagulation Factors Proteins 0.000 description 1
- 102000015081 Blood Coagulation Factors Human genes 0.000 description 1
- 101100491335 Caenorhabditis elegans mat-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 1
- 208000034656 Contusions Diseases 0.000 description 1
- 208000028399 Critical Illness Diseases 0.000 description 1
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 1
- 102000008394 Immunoglobulin Fragments Human genes 0.000 description 1
- 108010021625 Immunoglobulin Fragments Proteins 0.000 description 1
- 241000283973 Oryctolagus cuniculus Species 0.000 description 1
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 1
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 1
- 101710186153 S-adenosylmethionine synthase 2 Proteins 0.000 description 1
- 101710167557 S-adenosylmethionine synthase isoform type-2 Proteins 0.000 description 1
- 102100035947 S-adenosylmethionine synthase isoform type-2 Human genes 0.000 description 1
- 108090000190 Thrombin Proteins 0.000 description 1
- 206010052428 Wound Diseases 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 1
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 1
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 1
- 238000002820 assay format Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical group OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010256 biochemical assay Methods 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 208000015294 blood coagulation disease Diseases 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 230000009852 coagulant defect Effects 0.000 description 1
- 238000007820 coagulation assay Methods 0.000 description 1
- 230000009137 competitive binding Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002322 conducting polymer Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 102000034287 fluorescent proteins Human genes 0.000 description 1
- 108091006047 fluorescent proteins Proteins 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 230000013632 homeostatic process Effects 0.000 description 1
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 1
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 239000012139 lysis buffer Substances 0.000 description 1
- 230000002101 lytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- UPSFMJHZUCSEHU-JYGUBCOQSA-N n-[(2s,3r,4r,5s,6r)-2-[(2r,3s,4r,5r,6s)-5-acetamido-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-(4-methyl-2-oxochromen-7-yl)oxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]acetamide Chemical compound CC(=O)N[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](NC(C)=O)[C@H](OC=2C=C3OC(=O)C=C(C)C3=CC=2)O[C@@H]1CO UPSFMJHZUCSEHU-JYGUBCOQSA-N 0.000 description 1
- 230000036963 noncompetitive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000414 obstructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001048 orange dye Substances 0.000 description 1
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 1
- 150000002926 oxygen Chemical class 0.000 description 1
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000002823 phage display Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 230000009870 specific binding Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 1
- ZDPHROOEEOARMN-UHFFFAOYSA-N undecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCC(O)=O ZDPHROOEEOARMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000020799 vitamin D status Nutrition 0.000 description 1
- 235000008939 whole milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000012224 working solution Substances 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
- G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/65—Raman scattering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/66—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence
- G01N21/69—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light electrically excited, e.g. electroluminescence specially adapted for fluids, e.g. molten metal
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
- G01N21/76—Chemiluminescence; Bioluminescence
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/483—Physical analysis of biological material
- G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
- G01N33/49—Blood
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
- G01N33/558—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor using diffusion or migration of antigen or antibody
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/40—Concentrating samples
- G01N1/405—Concentrating samples by adsorption or absorption
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
- G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
- G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
- G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
- G01N21/648—Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Ecology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
本发明尤其提供了针对各种分析物的不同形式的基于QMAX卡的测定，实现了更简单、快速且更灵敏的测定。
Description
交叉引用
本申请是PCT申请，要求2017年2月8日提交的美国临时专利申请USSN62/456,628、2017年2月8日提交的美国临时专利申请USSN62/456,631、2017年2月8日提交的美国临时专利申请USSN62/456,528、2017年2月8日提交的美国临时专利申请USSN62/456,537、以及2017年2月8日提交的美国临时专利申请USSN62/456,585的权益，其各自的全部内容出于所有目并入本文。
技术领域
本发明尤其涉及生物/化学取样、感测、测定以及其他应用领域。特别地，本发明涉及如何使用纳米颗粒标签进行生物/化学测定。
背景技术
在生物化学测定(例如诊断测试)中，纳米颗粒标签用于测定，其中纳米颗粒标签被配置为与其他结合实体(例如目标分析物和结合剂)结合并提供与结合相关的可检测信号。然而，结合时间的范围通常是30分钟至数小时。本发明提供了可以将结合时间减少到几分钟或甚至少于60秒的装置和方法。
本发明尤其涉及竞争性测定。在一些实施例中，本文公开的装置和方法可用于检测和/或测量维生素D。维生素D是在骨骼的形成和维护以及人或动物体内的其他过程中起作用的活性形式。在临床实践中，25-羟基-维生素D(25羟基维生素D)的血清水平是维生素D状态的主要指标。传统的维生素D测定(例如25羟基维生素D竞争性免疫测定)需要较大体积的样品(>20μL)以及样品预处理以使25羟基维生素D在免疫测定中被测试之前释放。该过程复杂、耗时、费力，并且需要实验室设备和大量可消耗的实验耗材。希望开发能够快速简单地测量样品中的25羟基维生素D并且能够由非专业人员实施的装置和方法。本发明提供了用于实现这些目的的装置和方法。
附图说明
本领域技术人员将理解，下面描述的附图仅用于说明目的。附图不旨在以任何方式限制本发明的范围。附图不是完全按比例绘制的。在给出实验数据点的图中，连接数据点的线仅用于引导观察数据，而没有其他意义。
图1是QMAX卡上的维生素D竞争性测定的示意图。QMAX(Q：定量；M：扩增；A：加入试剂；
X：加速；也称为压缩调节开放流(CROF))装置，其用于免疫测定。在图1中，QMAX装置处于开放构造。
图2是在QMAX卡上进行维生素D竞争性测定的示意图。在图2(iv)和(v)中，QMAX装置处于闭合构造。
图3示出了在具有Au表面并使用40nm荧光珠粒作为标签的QMAX卡上进行的A维生素D测定的标准曲线的示例。
图4示出了本发明提供的用于分析液体样品的装置的示例性实施例。图(A)示出了第一板和第二板的透视图；图(B)示出了纳米颗粒标签；图(C)示出了使用第一板和第二板将样品压成薄层，并且其中纳米颗粒标签直接与第一板上的结合剂结合。
图5示出了本发明提供的用于分析液体样品的装置的另一个示例性实施例。图(A)示出了在开放构造中沉积任何样品之前，其上附着有纳米颗粒标签的第一板和第二板的透视图；图(B)示出了在开放构造中样品沉积在其中一个板上；图(C)示出了两个板从开放构造变为闭合构造，将沉积的样品限定在它们之间，并且纳米颗粒标签在接触样品后在样品中释放并扩散；图(D)示出了使用第一板和第二板将样品压成薄层，其中纳米颗粒标签通过样品中的目标分析物的介导直接与第一板上的结合剂结合。
图6示出了本发明提供的用于分析液体样品的装置的另一个示例性实施例。图(A)示出了第一板、第二板以及间隔件的透视图；图(B)示出了纳米颗粒标签；图(C)示出了使用第一板和第二板将样品压成厚度均匀的层，该层的均匀厚度由间隔件调节，并且其中纳米颗粒标签直接与第一板上的结合剂结合。
图7是使用纳米颗粒标签分析液体样品的方法的示例性实施例的流程图。
图8示出了针对两种不同的结合剂浓度的在使用Au板(具有金表面的板)和40nm珠粒的测定中测量的荧光强度和孵育时间之间的关系。
图9示出了在使用Au板和40nm珠粒并且孵育时间为1分钟的测定中测量的荧光强度和IgG浓度、以及检测极限(LoD)之间的关系。
图10示出了在使用玻璃板和1μm珠粒的测定中测量的荧光强度和孵育时间之间的关系。
图11示出了在使用Au板和1μm珠粒并且孵育时间为10分钟的测定中测量的荧光强度和IgG浓度、以及检测极限(LoD)之间的关系。
图12示出了QMAX(Q：定量；M：扩增；A：加入试剂；X：加速；也称为压缩调节开放流(CROF))装置的实施例。图(A)示出了第一板、第二板以及间隔件的透视图；图(B)示出了样品沉积在其中一个板上的透视图和截面图；图(C)示出了使用第一板和第二板将样品压成厚度均匀的层，该层的均匀厚度由间隔件的高度调节。
图13示出了本发明的示例性实施例的截面图。图(A)示出了在添加任何样品之前的QMAX装置的一部分；图(B)示出了添加了液体样品之后但在板被完全压紧之前的QMAX装置；图(C)示出了已经完成压紧并且某些细胞类型已经裂解之后的装置；图(D)示出了已经完成压紧并且某些细胞类型已经裂解之后的、与图(C)相比间隔件高度不同的装置。
图14示出了本发明的其他示例性实施例的截面图，其中位于不同位置处的间隔件的高度不同；图(A)示出了在添加任何样品之前具有两组高度不同的间隔件的装置；图(B)示出了添加了液体样品之后但在板被完全压紧之前的QMAX装置；图(C)示出了已经完成压紧并且某些细胞类型已经在一个位置裂解而不在其他位置裂解之后的装置；图(D)示出了已经完成压紧并且不同细胞类型已经在不同位置裂解之后的、与图(C)相比间隔件高度不同的装置。
图15示出了(i)将小体积样品滴加在玻璃基板上、(ii)在CROF的闭合构造中扩大的样品区域的顶视图和截面图。
图16示出了纳米阵列X板的扫描电子显微照相(SEM)照片。
图17示出了在2μm、1μm、500nm和200nm间距尺寸的QMAX装置中的血细胞的明视场照片。
图18示出了在2μm、1μm、500nm和200nm间距尺寸的QMAX装置中的血细胞的荧光照片。
图19示出了在具有不同柱高度的QMAX装置中的无抗凝剂新鲜未稀释全血的明视场照片。
图20示出了本发明提供的用于分析液体样品的装置的示例性实施例。
图21示出了本发明提供的用于分析液体样品的装置的另一个示例性实施例。
图22是本发明提供的用于分析液体样品的方法的示例性实施例的流程图。
图23是采用电极进行电检测的QMAX(Q：定量；M：扩增；A：加入试剂；X：加速；也称为压缩调节开放流(CROF))装置的示例性实施例的示意图。在一些实施例中，可以使用电测量来测量样品介电常数，这进而可以作为评估血液凝固的基础。
图24是示出了使用QMAX电测量装置测量样品介电常数的示例性过程中的基本步骤的流程图。
图25示出了样品介电常数的测量结果的示例。
图26是用于测量血液吸光度的QMAX(Q：定量；M：扩增；A：加入试剂；X：加速；也称为压缩调节开放流(CROF))装置的示例性实施例的示意图。
图27是示出了使用QMAX装置测量样品吸光度的示例性过程中的基本步骤的流程图。
图28示出了样品吸光度的测量结果的示例。
示例性实施方案的详细描述
以下详细描述通过示例而非限制的方式示出了本发明的一些实施例。本文使用的章节标题和任何副标题，如果有，仅用于组织目的，而不应被解读为以任何方式限制所描述的主题。章节标题和/或副标题下的目录不限于章节标题和/或副标题，而是适用于本发明的整个描述。
对任何出版物的引用是为了在申请日之前予以公开，并且不应当被解读为承认本发明权利要求因在先发明而无权先于这些出版物。此外，所提供的公开日期可以不同于实际的公开日期，其可能需要单独确认。
定义
在本申请中或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中定义了用于描述本文公开的装置、系统和方法的术语，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
术语“CROF卡(或卡)”、“COF卡”、“QMAX卡”、“Q卡”、“CROF装置”、“COF装置”、“QMAX装置”、“CROF板”、“COF板”以及“QMAX板”是可互换的，除了在一些实施例中，COF卡不包含间隔件；并且这些术语是指一种装置，该装置包含第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同构造(包括开放构造和闭合构造)，并且该装置包含调节板之间的间距的间隔件(COF的一些实施例除外)。术语“X板”是指CROF卡中的两个板中的一个，其中间隔件固定到该板。COF卡、CROF卡和X板的更多描述在2017年2月7日提交的临时申请序列号62/456065中进行描述，其全部内容出于所有目的并入本文。
A.维生素D的竞争性测定(042)
如图1所示，在固体表面上，可以特异性地捕获维生素D的捕获剂通过生物/化学结合固定。捕获剂可以是抗VD抗体，或VD结合蛋白。
如图1所示，在一些实施例中，第一板包含涂覆在第一板的内表面上的捕获抗体。在一些实施例中，捕获抗体可以通过印刷、喷雾、浸泡或任何其他涂覆均匀试剂层的方法涂覆到表面。在某些实施例中，捕获抗体在第一板上干燥。在一些实施例中，捕获抗体是单克隆抗体、多克隆抗体、工程化抗体(例如单链可变区片段(scFv))或它们的片段。在一些实施例中，涂覆的捕获抗体的浓度范围为1fg/mL至1g/mL。
如图1所示，生物/化学结合可以是具有分子粘附层的自组装单层或其聚合物层，分子粘附层具有一端与捕获剂结合而另一端与第一板的表面结合的官能团。
如图1所示，在阻断并稳定捕获剂之后，将含有分析物的样品直接滴加到制备的第一板上，然后加入竞争剂，竞争剂为与标签偶联的维生素D。样品可以是任何需要测试的液体。在一些实施例中，样品是经过或未经过处理或稀释的体液。例如，体液可以是全血、血浆、血清、尿液、唾液、汗液或呼吸冷凝物。在一些实施例中，样品是血液。在某些实施例中，样品包含血浆。在某些实施例中，样品包含全血。在某些实施例中，样品是已经用0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、300、400、500、600、700、800、900、1,000、5,000、10,000、50,000、100,000、500,000、或1,000,000倍或在任两个值之间的范围内的缓冲液稀释的血液或血浆。
如图1所示，在一些实施例中，第一板包含涂覆在第一板的内表面上的阻断剂。在一些实施例中，阻断剂阻断可在测定中引起不需要的非特异性结合的固体表面上的任何空闲位点。在某些实施例中，阻断剂减少非特异性结合。在某些实施例中，阻断剂可以通过印刷、喷雾、浸泡或任何其他涂覆均匀试剂层的方法涂覆到表面。在一些实施例中，阻断剂是牛血清白蛋白(BSA)、酪蛋白或来自全脂乳的总蛋白等。在某些实施例中，阻断剂的浓度范围为0.1％至10％(w/v)。
如图1所示，竞争剂是与标签生物/化学偶联的25羟基维生素D。标签是荧光标签。在某些实施例中，标签是直径为10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、200、500、1000、2000纳米或在任两个值之间的范围内的荧光颗粒。在某些实施例中，标签是荧光蛋白，即R-藻红蛋白。在某些实施例中，标签是量子点，即CdSe、CdS。在某些实施例中，标签是与荧光底物反应的酶，即辣根过氧化物酶(HRP)。
竞争剂用于与样品中的分析物竞争固定在QMAX卡上的捕获剂。竞争剂的信号用于关联与捕获剂结合的分析物的量。例如，在本发明的一些实施例中，样品中分析物越多，带标签的竞争剂与捕获剂结合得越少，因此可检测到的信号越低。例如，在本发明的一些实施例中，样品中分析物越少，带标签的竞争剂与捕获剂结合得越多，因此可检测到的信号越高。来自可检测的竞争剂的信号水平与被捕获试剂结合的分析物的量关联。
如图1所示，将样品中的分析物与带标签的竞争剂混合。一旦它们彼此接触，则它们通过扩散开始混合。在孵育期间，样品中的维生素D和竞争剂将竞争第一板上的有限的捕获剂。与捕获剂结合的分析物(无标签)越多，与捕获剂结合的竞争剂(带标签)就越少。因此，维生素D分析物的浓度越高，则可以测量的信号越低。
如图2所示，样品和竞争剂都与抗-25羟基抗体接触。维生素D抗体是本领域已知的，并且广泛用于现有的维生素D免疫测定。这些相同的抗体以及其他结合蛋白也可用于本发明。例如，可以使用比如采用噬菌体展示技术制成的抗体片段代替维生素D抗体。合适的抗体可以是单克隆抗体或多克隆抗体。它们可以以已知的方式获得，例如多克隆山羊抗维生素D、多克隆兔抗维生素D，或本领域已知的用于维生素D免疫测定的任何其他合适的维生素D抗体。所用的抗体优选是固定的。它们优选以包含固体载体的颗粒形式使用。通常，抗体被涂覆在固相上，例如涂覆在QMAX卡上。在优选实施例中，抗体被涂覆在QMAX的第一板上，这通过减少扩散时间促进了它们捕获分析物和竞争剂的速度。
A.1使用QMAX装置进行维生素D竞争性免疫测定的过程
图2示出了使用QMAX装置进行维生素D竞争性免疫测定的过程，包含：(a)制备带有结合的捕获剂的第一板，(b)制备带有干燥的竞争剂和释放剂的第二板，(c)将样品添加到制备的第一板的表面上；(d)将制备好的第二板闭合并按压到样品上；(c)孵育一段时间，然后(d)可选的洗涤；(e)确定与荧光标签结合的竞争剂的量。
如图2所示，(i)在第一板上，捕获剂生物/化学结合在表面上，然后被干燥、阻断并稳定。
如图2所示，(ii)在第二板上，检测剂和释放剂在表面上滴干。维生素D与功能性标签的偶联物在QMAX第二板上滴干。已知许多带标签的化合物能够在测定维生素D的免疫测定中用作竞争性结合抗原。典型的标签是放射性标签、荧光标签、发光标签、生物素标签、金标签、酶标签。竞争性结合测定是本领域技术人员已知的，并且不需要说明，特别是因为本发明方法的这一部分可以使用已知适合测定维生素D的任何标签进行。可以使用的标签尤其是关于现有维生素D免疫测定的上述参考文献中公开的那些。
如图2所示，(ii)来自样品的维生素D释放剂是具有4-12个原子碳链的全氟烷基酸，或这类物质的组合。在某些实施例中，释放剂是羟基化芳族羧酸。在某些实施例中，释放剂是pH调节剂，即甲酸、磷酸。在某些实施例中，释放剂是蛋白水解酶试剂以消化DBP蛋白。
如图2(iii)所示，将样品直接滴加到带有捕获剂的第一板的表面上，然后将第二板的带有检测剂和释放剂的表面侧按压到样品上。
如图2(iv)所示，在孵育期间，样品通过释放剂开始释放维生素D，并且第二板上的竞争剂开始溶解于样品中并扩散到第一板。竞争剂和样品中释放的维生素D将竞争捕获剂的有限的结合位点。
如图2(v)所示，孵育后，进行可选的洗涤步骤，移除第二板并用洗涤缓冲液(含有表面活性剂的Tris缓冲液)洗涤。干燥后，QMAX卡准备就绪进行测量。荧光信号通过荧光测定设备测量，其使用与荧光标签的激发带匹配的光来激发荧光发射，荧光发射可以从反射或透射方向被检测。
两个板(第一板和第二板)可相对于彼此移动成不同的构造。其中一个构造是开放构造，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节。图1示出了处于开放构造的板，在开放构造中，可以将样品比如但不限于血液添加到板中的第一板、第二板或两者上。在一些实施例中，相应板的内表面包含占据整个内表面的一部分的样品接触区域。在某些实施例中，间隔件位于样品接触区域内。在一些实施例中，间隔件不固定于任何一个板上，而是混合于样品中。
图2(iv)示出了处于闭合构造的板的截面图，闭合构造是第一板和第二板之间的另一个构造。在闭合构造中，板的内表面彼此压靠，至少一部分样品被压成厚度非常均匀的层。在一些实施例中，该厚度均匀的层由两个板的内表面限定，并且厚度由间隔件的高度调节。为了清楚起见，在图2中未按比例示出间隔件，并且样品层的厚度与图1所示的间隔件高度不成比例。在一些实施例中，样品的均匀厚度与板之间的间距相同；在某些实施例中，样品的厚度和板之间的间距与间隔件的高度相同。
在一些实施例中，第一板可以是具有平坦或工程化固体表面的任何材料。第一板的示例包括但不限于：塑料、硅、PMMA、金和玻璃。在一些实施例中，第二板可以是具有平坦或工程化固体表面的任何材料。第一板的示例包括但不限于：塑料、硅、PMMA、金和玻璃。
在一些实施例中，本发明的方法在步骤(v)之前和步骤(iv)之后还包含将厚度均匀的层孵育预定时间段。在某些实施例中，预定时间段等于或长于检测抗体扩散到样品中穿过厚度均匀的层所需的时间。在某些实施例中，预定时间段小于10秒、20秒、30秒、45秒、1分钟、1.5分钟、2分钟、3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟或60分钟，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，内表面可以用吸收在海绵中的洗涤溶液洗涤。在一些实施例中，通过挤压海绵以将洗涤溶液释放到第一板的内表面上并释放海绵以再吸收洗涤溶液来进行洗涤。在一些实施例中，洗涤改善了可检测信号的检测极限(LOD)。
为了检测和/或测量信号，可以使用读板仪。在一些实施例中，板被读取而不进行洗涤，并且两个板(处于闭合构造)都被插入读板仪中。在一些实施例中，在读取之前洗涤第一板的内表面并将第二板放回到第一板上，如此将两个板(处于闭合构造)都插入读板仪中。在一些实施例中，在读取之前洗涤第一板的内表面并不将第二板放回到第一板上，如此只将第一板插入读板仪中。在某些实施例中，如果仅读取第一板，则用户可以在插入读板仪之前干燥第一板。
在一些实施例中，读板仪被配置为连接到计算装置，比如但不限于平板计算机和手机。例如，在某些实施例中，读板仪被配置为连接到手机，手机可以提供硬件和软件以用于样品检测和定量，比如但不限于照明、图像捕获、图像分析以及分析物量的计算。
A.2免疫测定结果的示例
图3示出了在涂覆有50nm厚的金的QMAX卡上进行的维生素D竞争性免疫测定的标准曲线的示例，所使用的竞争剂是与直径为40nm的荧光珠粒偶联的维生素D；以及释放剂是全氟辛酸PFOA。样品中维生素D的浓度通过竞争性测定确定。应当理解，测量值的解释由标签的测量结果确定，即荧光强度或荧光标签的数目。测定的校准可以通过提供包含预定浓度的25羟基维生素D的标准物来实现。校准物中维生素D的浓度优选使用LC-MS-MS方法确定。
根据以下方案在QMAX卡上进行25羟基D的竞争性测定。
1.首先，用二硫代双(琥珀酰亚氨基十一酸酯)(DSU)SAM制备具有Au表面(3mm×3mm)的第一板。通过浸泡将优选浓度的DSU滴加到Au表面上并孵育过夜。
2.洗涤后，通过浸泡滴加优选浓度的单克隆小鼠抗VD抗体(BBI溶液)并在室温下孵育5小时。通过浸泡用Tris缓冲液中的酪蛋白阻断板并用抗体稳定剂干燥，抗体稳定剂的组成是标准的并且是众所周知的，因此不需要说明。
3.将20μL优选浓度的竞争剂和释放剂在第二板上滴干。通过将优选浓度的与生物素偶联的维生素D与优选浓度的涂覆有链霉亲和素的40nm荧光珠粒混合来制备竞争剂。释放剂是PFOA。
4.在第一板上，将2μL样品滴加到表面上。在该步骤之后，立即闭合并压紧第二板。让QMAX卡孵育5分钟。
5.(可选)孵育后，移除第二板并用洗涤缓冲液(含有表面活性剂的Tris缓冲液)洗涤。干燥后，QMAX卡准备就绪进行测量。
在QMAX卡上进行测定而产生的信号与样品或标准物中的25羟基维生素D的浓度成反比。未知样品中的25羟基维生素D的浓度可以通过将未知物的信号与标准物的响应进行比较来计算。
如图3(ii)所示。测量浓度为0nM-375nM的样品(血清中掺杂的维生素D)。它们的荧光强度对比浓度绘制成标准曲线。通过使用公认的检测极限(LOD)标准，即背景样品信号减去其标准偏差的3倍。发现LOD为19.3nM。(视为VD缺乏的典型阈值水平是50nM)。
A.3本发明的其他实施例
A1一种用于进行竞争性测定的方法，包含
(a)获取第一板，第一板在其内表面上包含具有结合位点的样品接触区域，其中，结合位点包含与样品中的目标分析物结合的固定捕获剂；
(b)获取第二板，第二板包含具有储存位点的样品接触区域，其中，储存位点包含能够在接触样品时在样品中扩散的竞争剂，其中，竞争剂与分析物竞争来与结合位点处的捕获剂结合，其中，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
(c)在开放构造中，将样品沉积在板的样品接触区域中的一个或两个上，其中，在开放构造中，板的样品接触区域间隔大于200μm；
(d)在(c)之后，使两个板变为闭合构造，其中，在闭合构造中，在(c)中沉积的至少一部分样品被限定在两个板的样品接触区域之间并且其平均厚度在0.01μm至200μm的范围内；以及
(e)检测来自(i)由结合位点捕获的竞争剂、(ii)由结合位点捕获的分析物、或(iii)(i)和(ii)两者的信号。
B1一种用于进行竞争性测定的装置，包含：
第一板、第二板、结合位点以及储存位点，其中：
第一板在其内表面上包含具有结合位点的样品接触区域，其中，结合位点包含与样品中的目标分析物结合的固定捕获剂；
第二板包含具有储存位点的样品接触区域，其中，储存位点包含能够在接触样品时在样品中扩散的竞争剂，其中，竞争剂与分析物竞争来与结合位点处的捕获剂结合；
其中，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造；
其中，其中一个构造中是开放构造，在开放构造中，板是部分或完全分开的，并且板的样品接触区域之间的平均间距大于300μm；并且
其中，另一个构造是闭合构造，在闭合构造中，板的样品接触区域之间的平均间距为200μm或以下。
C1.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，样品接触区域中的一个或两个包含间隔件，其中，当板处于闭合构造时，间隔件调节板的样品接触区域之间的间距。
C2.如任一前述实施例所述的方法，其中，板处于闭合构造时，样品接触区域之间的间距由间隔件调节。
C3.如任一前述实施例所述的装置，其中，该装置还包含间隔件，间隔件在板处于闭合构造时调节样品接触区域之间的间距。
C4.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，除竞争剂之外，储存位点还包含另一种试剂。
C5.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，除固定捕获剂之外，结合位点还包含另一种在接触样品时能够在样品中扩散的试剂。
C6.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，当板处于闭合构造时，结合位点面对储存位点。
C7.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，第一板包含多个结合位点，并且第二板包含多个对应的储存位点，其中，当板处于闭合构造时，每个结合位点面对对应的储存位点。
C8.如任一前述实施例所述的方法和装置，其中，检测剂在储存位点上干燥。
C9.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，结合位点处的捕获剂位于扩增表面上，扩增表面扩增分析物或被捕获的竞争剂的光学信号。
C10.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，结合位点处的捕获剂位于扩增表面上，扩增表面扩增实施例1、2和3中的分析物或被捕获的竞争剂的光学信号，其中，扩增是取决于邻近度的，因为扩增随着捕获剂与分析物或竞争剂之间的距离增加而显著减小。
C11.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，信号的检测是电学的、光学的或两者的。(稍后将进一步介绍检测。荧光、SPR等)。
C12.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，目标分析物是25羟基维生素D。
C13.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，样品是血液样品(全血、血浆或血清)。
C14.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，目标分析物是25羟基维生素D。
C15.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，维生素D捕获剂是与25羟基维生素D特异性结合的抗体；并且
C16.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，固定捕获剂通过分子粘附层固定在结合位点上。
C17.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，分子粘附层是具有与第一板的表面生物/化学结合的官能团的分子。
C18.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，分子粘附层是具有与捕获剂生物/化学结合的官能团的分子。
C19.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，除检测剂之外，储存位点还储存25羟基维生素D释放剂，25羟基维生素D释放剂将维生素D从其结合剂例如结合蛋白释放。
C20.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，捕获剂与游离的25羟基维生素D特异性结合。
C21.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，维生素D释放剂是具有4-12个原子碳链的全氟烷基酸，或其酸的组合。
C22.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，维生素D释放剂在第一板的表面上滴干。
C23.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，释放剂与样品形成均匀混合物后，释放剂的浓度为0.1％至5％。
[竞争剂]
C24.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，在释放剂的存在下，将竞争剂与样品混合。
C25.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂与捕获剂特异性结合。
C26.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂在第二板上滴干。
C27.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，在样品接触第二板之后，竞争剂立即溶解于样品中。
C28.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂在溶解于样品中之后与样品形成均匀混合物。
C29.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂是与生物素偶联的25羟基维生素D。
C30.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，第一板的捕获剂上的结合位点的总量等于或小于竞争剂的总量。
C31.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂和从样品释放的25羟基维生素D竞争来与第一板上有限的结合位点结合。
C32.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，与捕获剂结合的竞争剂的量受限于样品中的25羟基维生素D的量。
C33.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，与捕获剂结合的竞争剂的量由与竞争剂结合的检测剂的量确定。
C34.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，检测剂是与生物素特异性结合的荧光标签。
C35.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光标签是涂覆有多种链霉亲和素或中性亲和素或其组合抗生物素蛋白复合物的荧光微球。
C36.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光微球的直径为20nm至2μm。
C37.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光微球中的荧光染料的量为1nM-1μM。
C38.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光微球的材料是介电的(例如SiO2、聚苯乙烯)或其介电材料的组合。
C39.如任一前述实施例所述的方法或装置，包含将所述荧光标签的检测剂添加到第一板以与竞争剂结合的步骤。
C40.如任一前述实施例所述的方法或装置，包含在将检测剂添加到第一板之后进行洗涤的步骤。
AA1.一种用于竞争性测定的AA装置，包含：
第一板、第二板、结合位点以及储存位点，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造；
ii.每个板分别包含内表面，内表面具有用于接触包含目标分析物的样品的样品接触区域，
iii.第一板在其样品接触区域中的结合位点处包含捕获剂，并且
iv.第二板在其样品接触区域中的储存位点处包含检测剂；
其中，其中一个构造是开放构造，在开放构造中，板是部分或完全分开的，并且板的样品接触区域之间的平均间距大于300μm；
其中，另一个构造是闭合构造，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，并且在闭合构造中，板的样品接触区域之间的平均间距为200μm或以下；
其中，捕获剂被配置为与目标分析物结合并且将分析物固定至第一板的内表面；并且
其中，检测剂被配置为扩散到厚度均匀的层中并且与分析物特异性结合以产生可检测信号。
BB1.一种用于竞争性测定的方法，包含
(f)获取如实施例AA1所述的装置；
(g)将样品沉积在板的样品接触区域中的一个或两个上；
(h)在(b)之后，使两个板变成闭合构造，其中，在闭合构造中；
(i)孵育预定时间段，并且
(j)检测来自：(i)由结合位点捕获的检测剂、(ii)由结合位点捕获的分析物、或(iii)(i)和(ii)两者的信号。
CC1.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，当板处于闭合构造时，结合位点面对储存位点。
CC2.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，第一板包含多个结合位点，并且第二板包含多个对应的储存位点，其中，当板处于闭合构造时，每个结合位点面对对应的储存位点。
CC3.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，样品接触区域中的一个或两个包含间隔件，其中，在板的闭合构造中，间隔件调节板的样品接触表面之间的间距。
CC4.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，结合位点处的捕获剂位于扩增表面上，扩增表面被配置为扩增分析物或被捕获的检测剂的光学信号。
CC5.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，结合位点处的捕获剂位于扩增表面上，扩增表面被配置为扩增分析物或被捕获的检测剂的光学信号，并且扩增是取决于邻近度的。
CC6.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，信号的检测是电学的、光学的或两者的类型的信号。
CC7.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，目标分析物是维生素D。
CC8.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，样品是血液样品(全血、血浆或血清)。
[捕获剂]
CC9.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，维生素D捕获剂是与25羟基维生素D特异性结合的抗体。
CC10.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，捕获剂是通过一个或多个分子粘附层固定在样品接触表面上的抗体。
[分子粘附层]
CC11.如实施例CC10所述的装置和方法，其中，分子粘附层包含具有被配置为与第一板的内表面生物/化学结合的官能团的分子。
CC12.如实施例CC10所述的装置和方法，其中，分子粘附层包含具有被配置为与捕获剂生物/化学结合的官能团的分子。
[释放剂]
CC13.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，目标分析物是25羟基维生素D，其由释放剂从样品中释放。
CC14.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，在释放剂的存在下，捕获剂与25羟基维生素D特异性结合。
CC15.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，释放剂是具有4-12个原子碳链的全氟烷基酸，或其酸的组合。
CC16.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，释放剂在第一板的表面上滴干。
CC17.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，在样品接触第一板之后，释放剂立即溶解于样品中。
CC18.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，释放剂与样品形成均匀混合物。
CC19.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，在释放剂与样品形成均匀混合物之后，释放剂的浓度为0.1％至5％。
[竞争剂]
CC20.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，样品还包含竞争剂。
CC21.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂被配置为与捕获剂特异性结合。
CC22.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂在第二板上滴干。
CC23.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，在样品接触第二板之后，竞争剂立即溶解于样品中。
CC24.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂在溶解于样品中之后与样品形成均匀混合物。
CC25.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂是与生物素偶联的25羟基维生素D。
[竞争性测定(CCompetitive AAassay)]
CC26.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，第一板的捕获剂上的分子结合位点的总量等于或小于竞争剂的总量。
CC27.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂和从样品释放的25羟基维生素D竞争来与第一板上有限的结合位点结合。
CC28.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，与捕获剂结合的竞争剂的量受限于样品中的25羟基维生素D的量。
CC29.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，与捕获剂结合的竞争剂的量由与竞争剂结合的检测剂的量确定。
[检测剂(Detection AAgent)]
CC30.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，检测剂包含与生物素特异性结合的荧光标签。
CC31.如实施例CC30所述的装置和方法，其中，荧光标签是涂覆有多种链霉亲和素或中性亲和素或其组合抗生物素蛋白复合物的荧光微球。
CC32.如实施例CC31所述的装置和方法，其中，荧光微球的直径为20nm至2μm。
CC33.如实施例CC30所述的装置和方法，其中，微球中荧光染料的量为1nM-1μM。
CC34.如实施例CC30所述的装置和方法，其中，荧光微球的材料是介电的(例如SiO2、聚苯乙烯)或其介电材料的组合。
CC35.如任一前述实施例所述的方法，还包含将带有荧光标签的检测剂添加到第一板以与竞争剂结合的步骤。
CC36.如任一前述实施例所述的方法，还包含在将检测剂添加到第一板之后进行洗涤的步骤。
相关文件
本发明包括只要各种组分彼此不矛盾就可以以多种方式组合的各种实施例。实施例应当被认为是单个发明文件：每个申请将其他申请作为引用，并且也出于所有目的而整体地而不是作为离散的独立文件被引用。这些实施例不仅包括当前文件中的公开内容，而且还包括在此引用、并入或要求优先权的文件。
B.使用珠粒标签的测定(011)
本发明的一个方面是通过在结合之前使纳米颗粒标签接近结合剂来加速纳米颗粒标签结合时间，使得纳米颗粒标签将无需扩散长距离(因此无需长扩散时间)而与结合剂结合。
本发明的另一方面是通过以下步骤加速纳米颗粒标签结合时间：(a)在提供液体样品之前，将结合剂放置在第一板的内表面上，并将纳米颗粒标签放置在第二板的内表面上，(b)在两个板的内表面之间提供待测定的样品，(c)将板按压成最终构造，最终构造的板间距比按压板之前小，以及(d)将板的内表面上的纳米颗粒标签释放到溶液中，其中，最终构造的间距等于或小于250微米。
本发明的另一方面是通过使最终样品膜的至少一部分具有显著均匀厚度来加速纳米颗粒标签结合时间。
本发明的另一方面是通过使最终样品膜的至少一部分具有显著均匀厚度来加速纳米颗粒标签结合时间，其中，均匀厚度由多个间隔件调节。
本发明的另一方面是通过使最终样品膜的至少一部分具有显著均匀厚度来加速纳米颗粒标签结合时间，其中，均匀厚度由多个间隔件调节，并且最终样品膜通过手动按压板的外表面来实现。
装置
图4示意性地示出了本发明提供的一种用于分析液体样品的装置的示例性实施例，该装置包含第一板10、第二板20、至少一个纳米颗粒标签99以及可选的间隔机构(未示出)。
特别地，图4(A)示出了第一板10和第二板20的透视图和截面图。如图所示，每个板分别括外表面(12和22)和内表面(11和21)，并且每个内表面具有用于接触可能含有目标分析物的样品的样品接触区域(未示出)。此外，第一板内表面11具有结合位点101(在截面图中未示出)，结合位点101具有预定区域并且涂覆有至少一种结合剂111(在透视图中未示出)。然而，应当注意，可以存在多于一个的结合位点，并且结合位点101也可以存在于第二板内表面21(未示出)上，或者存在于第一板和第二板两者的内表面(11和21，未示出)上。
图4(B)是纳米颗粒标签99的示意图，其包含相互连接的两部分：纳米颗粒991和检测剂992。图中连接两部分991和992的线段表示两部分之间的相互连接。
如本文所用，术语“纳米颗粒”是指在生物/化学感测、测定和反应领域中使用的尺寸在1nm和5μm之间的一系列颗粒。如本文所用，术语“纳米颗粒标签”是指如下文公开的能够通过其检测剂亲和结合的官能化纳米颗粒，其检测剂能够引起纳米颗粒标签相关信号的变化。在特定实施例中，为了测定的目的，位于结合位点101处的检测剂992和结合剂111被配置为直接或间接地以特定的方式彼此结合，并且它们的结合被配置为引起纳米颗粒标签相关信号的变化。
在一些实施例中，纳米颗粒标签相关信号是由纳米颗粒991和/或检测剂992自身提供的信号。例如，纳米颗粒可以是金纳米颗粒，其可以通过根据其聚集状态改变其显示的颜色而用作比色传感器，指示纳米颗粒标签是否与检测剂结合以及结合的程度。在其他实施例中，纳米颗粒标签99可以包含提供这种信号的第三组分。在其他实施例中，纳米颗粒标签相关信号可以是由装置中的其他实体和/或外部实体提供的信号，并且纳米颗粒标签99与结合剂111之间的结合引起导致信号变化的物理或化学改变。例如，当结合剂与含有贵金属纳米颗粒的纳米颗粒标签结合时，贵金属的靠近可产生等离子体效应，等离子体效应增强或降低可由结合位点或预先存在于或添加到样品溶液中的其他结合实体提供的荧光信号。
在一些实施例中，第一板10、第二板20或两者可包含一个或多个扩增位点，当纳米颗粒标签靠近扩增位点时，扩增位点各自能够扩增纳米颗粒标签相关信号。例如，当纳米颗粒标签距离扩增位点100nm或以下、200nm或以下、500nm或以下、1μm或以下、5μm或以下、20nm或以上、80nm或以上、320nm或以下或1.5μm或以上时，扩增位点可以扩增信号。例如，结合位点可以涂覆有贵金属材料层，贵金属材料层尤其可以提供等离子体效应，等离子体效应增强纳米颗粒标签、分析物和/或结合位点可能携带的荧光信号。
在一些实施例中，纳米颗粒991可以选自一组纳米级材料，包括但不限于碳纳米管、富勒烯、树枝状聚合物、量子点、贵金属纳米颗粒、荧光团掺杂纳米颗粒、稀土掺杂纳米颗粒、超顺磁纳米颗粒，以及它们的任何组合。基于其组成和尺寸，纳米颗粒可以能够提供发光信号、彩色信号、电信号、磁信号、其他形式的信号，或它们的任何组合。
在一些实施例中，检测剂992可以选自一组分子，包括但不限于蛋白质、肽、肽模拟物、链霉亲和素、生物素、寡核苷酸、寡核苷酸模拟物、任何其他亲和配体，以及它们的任何组合。
在一些实施例中，检测剂992和结合剂111被配置为以目标分析物相关的方式特异性地彼此结合，使得它们可以以特异性的方式直接地、间接地或两者地彼此结合，并且它们的结合受到目标分析物浓度的影响。在一些实施例中，检测剂和结合剂可以彼此直接结合，例如，在竞争性免疫测定中，纳米颗粒标签可以被配置为直接地或间接地与样品中的目标分析物结合，这与纳米颗粒标签和结合剂之间的特异性直接结合竞争。在其他实施例中，检测剂和结合剂被配置为通过样品中的目标分析物的介导或在一些其他情况下通过目标分析物和其他结合实体的介导而彼此间接地结合。例如，在典型的夹心免疫测定中，结合剂和纳米颗粒标签可以不直接地彼此结合，但是它们都可以在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，形成结合剂-目标分析物-纳米颗粒标签夹心结构。在其他实施例中，检测剂和结合剂可以被配置为直接地并且间接地彼此结合，并且它们的距离(例如它们是否直接地或间接地结合，或者检测剂和结合剂之间存在多少介导物)受到目标分析物浓度的影响。本领域技术人员将能够选择合适的纳米颗粒标签和结合剂以用于它们的特定应用，而无需过多的实验。
参照图4，第一板10和第二板20可相对于彼此移动成不同的构造。在一些实施例中，其中一个构造是开放构造，如图(A)所示，在开放构造中，两个板是部分或完全彼此分开的，并且两个板之间的间距不由间隔机构调节。在一些实施例中，为了分析液体样品，当板处于开放构造时，样品可以沉积在板中的一个或两个上。
图4(C)示出了两个板的另一个构造，即闭合构造。在一些实施例中，在样品在板的开放构造中沉积之后，则可以在板处于闭合构造时进行样品分析。在闭合构造中，两个板之间的间距102由间隔机构调节；更重要的是，与板的开放构造相比，相关体积的沉积样品的厚度减小成薄层904。如本文所用，“相关体积”是指沉积样品的一部分或全部。厚度减小的层904由板的内表面(11和21)限定并且与结合位点101接触，并且由板(10和20)和间隔机构调节。此外，如图所示，纳米颗粒标签99位于薄层904中，这允许纳米颗粒标签99扩散到结合位点101，并且允许纳米颗粒标签99与结合剂111之间的潜在结合。
减小两个板之间的间距102并且因此减小相关体积的样品904的厚度可以显著地减少结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间。因此，使用本发明的装置对液体样品进行生物/化学测定的速度可以显著加快。在一些实施例中，由间隔机构调节的减小的厚度是5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、250μm或以下、100μm或以下、50μm或以下、1μm或以下、500nm或以下、100nm或以下、50nm或以下、10nm或以下、2nm或以上、5nm或以上、20nm或以上、200nm或以上、2μm或以上、20μm或以上、200μm或以上或2mm或以上。在其他实施例中，减小的厚度基本上小于结合位点101的预定区域的平均线性尺寸。
在一些实施例中，间隔机构包含多个间隔件，间隔件在板处于闭合构造时可以位于第一板10与第二板20之间。在一些实施例中，间隔机构可以具有一系列不同的高度，但是最大高度为5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、250μm或以下、100μm或以下、50μm或以下、1μm或以下、500nm或以下、100nm或以下、50nm或以下、10nm或以下、2nm或以上、5nm或以上、20nm或以上、200nm或以上、2μm或以上、20μm或以上、200μm或以上或2mm或以上。在其他实施例中，间隔件可以具有预定的基本均匀的高度，该高度为5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、250μm或以下、100μm或以下、50μm或以下、1μm或以下、500nm或以下、100nm或以下、50nm或以下、10nm或以下、2nm或以上、5nm或以上、20nm或以上、200nm或以上、2μm或以上、20μm或以上、200μm或以上或2mm或以上。
如图4中示出并描述的针对通用装置的特征也适用于图5至10中示出并描述的实施例。此外，应当注意的是，该装置用作在所有附图中示出并描述的特征的示例。通常，在附图中，用于类似或至少基本类似目的的元件在各附图中用一致的数字标记。每个附图中相同的数字及对应元件在此不参考每个附图详细讨论。类似地，在每个附图中可以不标记或示出所有元件，但是为了一致性，可以使用与其相关联的附图标记。参考一个或多个附图讨论的元件、部件和/或特征可以包括在任何附图中和/或与任何附图一起使用，而不脱离本公开的范围。在每个附图中示出的元件仅用于说明性目的，它们的相对位置、比例和/或顺序可以在特定实施例中改变，而不脱离本公开的范围。
图5示出了本发明提供的装置的另一个示例性实施例。特别地，图(A)示出了第一板10在其结合位点101上具有至少一种结合剂111，并且纳米颗粒标签99涂覆在第二板样品接触区域20上。图(B)示出了在开放构造中，含有分析物92的液体样品90沉积在第一板10、第二板20(未示出)或两者(未示出)上。图(C)示出了开放构造的实施例，在开放构造中，两个板之间的间距102不由间隔机构(未示出)调节，而两个板变成彼此面对并通过它们的样品接触区域(未示出)与样品90接触。如图(C)所示，涂覆在第二板20上的纳米颗粒标签99可以被配置为在接触沉积的液体样品90时溶解到样品中，然后在其中扩散，形成标签溶液904。然而，应当注意，纳米颗粒99也可以涂覆在第一板10上，或者涂覆在第一板10和第二板20两者上。在某些实施例中，结合剂111和纳米颗粒99可以涂覆在不同的板上。在其他实施例中，一些结合剂111和一些纳米颗粒99可以涂覆在相同板上的不同位置，或者甚至涂覆在相同板上的相同位置。图(D)示出了在该特定实施例中，与开放构造中的标签溶液的厚度或图(C)中的两个板之间的间距102相比，在闭合构造中，两个板之间的间距102以及因此相关体积的标签溶液904的厚度减小，纳米颗粒标签99在标签溶液904的相关体积中扩散并与被结合剂111特异性结合而被捕获并固定的分析物特异性结合，形成结合剂-分析物-纳米颗粒标签夹心结构。如上所述，在其他实施例中，纳米颗粒标签也可以被配置为直接与结合剂结合。并且在其他实施例中，纳米颗粒标签和结合剂可以被配置为通过标签溶液中的分析物和其他物质的介导而彼此结合。
在其他实施例中，纳米颗粒标签99可以与两个板(10和20)分开，并且可以在样品沉积在板中的一个或两个上之前、期间或之后添加到样品中。
图6示出了本发明提供的装置的另一个示例性实施例。该装置包含第一板10、第二板20、间隔件40以及至少一个纳米颗粒99(在图(B)中仅示出了一个)。特别地，如图(A)所示，第二板20包含固定在其内表面21上的多个间隔件40，并且间隔件中的至少一个位于样品接触区域(未示出)内。然而，应当注意，间隔件40也可以固定于第一板内表面11(未示出)上，或者固定于第一板内表面和第二板内表面(11和21，未示出)两者上。在这些实施例中，间隔件40用作间隔机构并且是第一板10、第二板20或两者的一部分。在一些实施例中，间隔件具有非常均匀的高度和/或预定的恒定间隔距离。在两个板的闭合构造中，如图(C)所示，两个板之间的间距102由间隔件40调节。在一些实施例中，间距102可以约等于间隔件40的均匀高度，并且因此，薄层904可以成为厚度基本均匀的层，并且该均匀厚度约为间隔件的均匀高度。
在这些特定实施例中，两个板形成压缩调节开放流(CROF)装置或以其他方式命名为QMAX(Q：定量；M：多路复用；A：加入试剂；X：加速)装置的一部分，比如但不限于2015年8月10日提交的美国临时专利申请号62/202,989、2015年9月14日提交的美国临时专利申请号62/218,455、2016年2月9日提交的美国临时专利申请号62/293,188、2016年3月8日提交的美国临时专利申请号62/305,123、2016年7月31日提交的美国临时专利申请号62/369,181、2016年9月15日提交的美国临时专利申请号62/394,753、2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437、2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/051775、2016年9月15日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/051794、以及2016年9月27日提交的PCT/US2016/054025中描述的CROF装置或QMAX装置，其全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。
图7是一种使用纳米颗粒标签分析液体样品的方法的示例性实施例的流程图。该测定方法使用如上所述的装置。如图所示，该方法可以包含：
a)提供第一板10、第二板20、间隔机构以及至少一个纳米颗粒标签99，其中如上所述：
i.第一板10和第二板20可相对于彼此移动成不同的构造；
ii.每个板分别包含外表面和内表面，内表面具有用于接触液体样品的样品接触区域；并且
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点101，结合位点101具有预定区域并且涂覆有至少一种结合剂111；
b)将纳米颗粒标签99添加到液体样品中以形成标签溶液；
其中，纳米颗粒标签99包含两个相互连接的部分：纳米颗粒991和检测剂992，
其中，检测剂992和结合剂111被配置为以目标分析物相关的方式特异性地彼此结合，并且
其中，检测剂992与结合剂111之间的结合被配置为引起与纳米颗粒标签99相关的可检测信号的改变；
c)当两个板处于开放构造时，将样品沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔机构调节；以及
d)通过使两个板变成闭合构造来压缩沉积的标签溶液的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的相关体积的标签溶液的厚度减小成薄层904，薄层904由板的内表面限定并且与结合位点接触；该层的减小的厚度由板和间隔机构调节；并且纳米颗粒标签位于该薄层中，
其中，相关体积为标签溶液体积的一部分或全部；
其中，减小相关体积的标签溶液的厚度缩短了结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间。
如所公开的，在两个板的闭合构造中，相关体积的标签溶液的厚度的减小可以显著地减少结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间(在下文中称为“饱和时间”)。在一些实施例中，减小的厚度为5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、250μm或以下、150μm或以下、50μm或以下、1μm或以下、500nm或以下、100nm或以下、50nm或以下、10nm或以下、2nm或以上、5nm或以上、20nm或以上、200nm或以上、2μm或以上、20μm或以上、200μm或以上，或2mm或以上。在其他实施例中，减小的厚度基本小于结合位点101的预定区域的平均线性尺寸。
在一些实施例中，该方法还可以包含以下步骤e)在步骤(d)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于纳米颗粒标签扩散穿过厚度减小的层的厚度所花费的时间之后，通过分析纳米颗粒标签相关信号来评估薄层904中的结合剂111与纳米颗粒标签99之间的结合。
在一些实施例中，步骤(e)可以包含在所述时间之后停止孵育，然后评估薄层中的结合剂与纳米颗粒标签之间的结合。
在一些实施例中，步骤(e)中的信号分析可以包含测量纳米颗粒相关信号，比如但不限于(i)选自光致发光、电致发光以及电化学发光的发光；(ii)光吸收、反射、透射、衍射、散射或扩散；(iii)表面拉曼散射；(iv)选自电阻、电容以及电感的电阻抗；(v)磁弛豫性；(vi)(i)-(v)的任何组合。
如上所述，在用于分析液体样品的装置的一些实施例中，间隔机构可以包含固定到第一板10、第二板20或两者上的间隔件40，并且第一板10和第二板20可形成CROF装置的一部分。相应地，在一些实施例中，使用纳米颗粒标签的测定方法可以包含：
(a)提供第一板和第二板，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，
ii.每个板分别包含外表面和内表面，内表面具有用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有至少一种结合剂，并且
iv.板中的一个或两个包含固定于各自的样品接触区域的多个间隔件，其中，间隔件具有预定的基本均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内；
(b)向样品添加至少一个纳米颗粒标签以形成标签溶液，
其中，纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂；
其中，检测剂和结合剂被配置为以目标分析物相关的方式特异性地彼此结合，并且
其中，检测剂与结合剂之间的结合被配置为引起与纳米颗粒相关的可检测信号的改变；
(c)当两个板处于开放构造时，将标签溶液沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(d)通过使两个板变成闭合构造来压缩沉积的标签溶液的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的相关体积的标签溶液的厚度减小成厚度非常均匀的层，该厚度非常均匀的层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层的均匀厚度由板和间隔件调节，并且为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于该厚度均匀的层中。
其中，相关体积为标签溶液体积的一部分或全部；并且
其中，减小相关体积的标签溶液的厚度缩短了结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间。
在这些实施例中，构造具有基本均匀的高度和恒定间隔距离的间隔件并且使沉积的标签溶液的至少一部分成为厚度非常均匀的层可以提供多个优点。特别地，层的均匀厚度可以约等于间隔件的均匀高度。在一些实施例中，将样品厚度减小至均匀厚度可以均匀地减少纳米颗粒标签与结合剂之间的结合达到平衡所需的时间，并且以均匀的方式使测定加速。在一些实施例中，厚度均匀的层的相关体积可以通过将预定均匀高度与相关体积的横向面积相乘来确定，因此，在未知被沉积并分析的标签溶液的精确体积时，可以通过将厚度均匀的层中目标分析物的估定量除以厚度均匀的层的体积来确定目标分析物的浓度。在其他实施例中，可以仅确定在其中定量目标分析物的相关体积的一部分。所述部分的体积可以通过间隔件高度乘以所述部分的横向面积来计算，其可以基于该部分中间隔件的数目以及预定间隔件高度和间隔距离来计算。因此，分析物的浓度可以通过用厚度均匀的层的所述部分中的分析物的量除以所述部分的体积来计算。在一些实施例中，可以在两个板变成闭合构造之后移除适形按压力，因为两个板可保持自保持，并且移除适形按压力之后的厚度均匀的层的厚度可与移除适形按压力之前的厚度均匀的层的厚度基本上相同，且偏离间隔件高度少于10％。这样的构造可以使该装置便于操作。
示例：
根据一些实施例，已经实验性地实现了本发明提供的装置和方法。在下述实验中，在直接测定中测试了两种不同类型的装置，其中，链霉亲和素偶联的微球用作纳米颗粒标签，人IgG-生物素抗体(IgG)用作结合剂。如下所示的实验数据表明：1)所公开的装置和方法可用于减少纳米颗粒标签与结合剂结合的饱和时间，并因此显著加速生物/化学测定，在本文所示的实施例中，饱和时间可减少到30秒至60秒之间；2)此外，利用减少的饱和时间，荧光扩增表面(在这种情况下是金表面)，即板中的一个的内表面上的示例性扩增位点，可以显著地扩增纳米颗粒标签的荧光信号并降低纳米颗粒使能的生物/化学测定中的检测极限。
在本文中测试的一种类型的装置包括：表面涂覆有金并且表面涂覆有IgG层的3.5mm×3.5mm普通玻璃板(在本文中称为“Au板”)，具有均匀高度为30μm的柱间隔件的5mm×5mm X板，以及40nm直径链霉亲和素偶联的红色荧光(580/605nm)微球(40nm链霉亲和素珠粒)。另一种类型的装置包括：一个表面涂覆有IgG层的3.5mm×3.5mm普通玻璃板，X板(与上述相同)，以及1μm直径链霉亲和素偶联的红色荧光(580/605nm)微球(1μm链霉亲和素-珠粒)。如本文所用，术语“X-板”是指本公开的装置的一部分，该板具有固定在其一个表面上的间隔件，其中，间隔件具有预定的均匀高度和恒定间隔距离。
板制备：对于Au板，假定蛋白质不与金属表面良好结合，则使用二硫代双琥珀酰亚氨基十一酸酯(DSU)的自组装单层(SAM)作为粘附层。首先，在室温(RT)下用DSU溶涂覆Au板液(Dioxane中1mM)过夜。第二，在形成DSU粘附层之后，将结合剂(人IgG-生物素)结合到板上。简言之，将10μL人IgG-生物素抗体(IgG)溶液滴加到Au板的金表面上，形成1mm厚的层，在室温下孵育2小时，然后用PBST洗去，使IgG与Au板上的粘附层结合。此处，将人IgG-生物素以1μg/mL到1fg/mL的一系列浓度溶解于PBS溶液中，并用预定浓度的IgG涂覆每个板。最后，将10μL BSA(PBS中4％)滴加到板上，在室温下阻断2小时，然后用PBST洗去。
对于普通玻璃板，按照与Au板类似的方案制备它们，除了由于蛋白质与玻璃可以有效直接结合而没有DSU涂覆步骤，所以IgG和BSA被直接滴加到玻璃板上以用于结合剂涂覆和阻断。
珠粒的制备：40nm和1μm链霉亲和素-珠粒都保持在1％(w/v)原液中，并在4℃下加入BSA溶液(PBS中4％)过夜以进行阻断，形成珠粒最终浓度为0.1％(w/v)的工作溶液。40nm珠粒的最终摩尔浓度为50nM，1μm珠粒的最终摩尔浓度为32pM。
测定步骤：对于使用不同板和珠粒溶液的每次测定：
(1)将1μL阻断的珠粒溶液滴加到测定板(Au或玻璃板)的结合位点上；
(2)然后将X板放置在测定板的顶部，使间隔件柱朝向沉积的珠粒溶液，并且用手将两个板彼此压靠，并使其“自保持”在闭合构造中以进行一定时间的测定孵育；
(3)孵育后，剥离X板，将测定板用PBST洗涤1分钟，然后用H2O洗涤1分钟，之后用测定板进行荧光测量。
结果：图8示出了针对两种不同结合剂浓度的在使用Au板(具有金表面的板)和40nm珠粒的测定中测量的荧光强度和孵育时间之间的关系。使用“一次性集总”方法检测该实验中的荧光信号。黑色正方形是从用1ng/mL(7pM)IgG涂覆的板收集的数据点，红色实心圆圈是从用100ng/mL(700pM)IgG涂覆的板收集的数据点。对于两种条件，随着孵育时间从0分钟增加到1分钟，荧光信号显著增加，然而，当孵育时间超过1分钟时，其保持相对稳定。该数据表明，在实验条件下，使用Au板进行测定的饱和时间在30秒到1分钟之间，不论结合位点上涂覆的是1ng/mL还是100ng/mL的IgG。
图9示出了在使用Au板和40nm珠粒并且孵育时间为1分钟的测定中测量的荧光强度和IgG浓度、以及检测极限(LoD)之间的关系。此处，在相同条件下测试用不同浓度的IgG涂覆的Au板，并使用“一次性集总”(a)和“像素计数”(b)两种方法检测荧光信号。如两个图中所示，荧光信号随着用于涂覆板的IgG的浓度而增加。在实验条件下，当使用“一次性集总”方法时，用于测定的IgG的LoD为约15pg/mL(100fM)，当使用“像素计数”方法时，其LoD为约10pg/mL(67fM)。Lod被确定为与荧光信号对应的IgG浓度，其等于背景光学噪声加上其标准偏差的三倍。误差条是标准偏差，根据每种浓度在五个不同样品区域的测量值计算。
表1列出了确定使用Au板和“像素计数”检测方法的测定的LoD的实验的原始数据。在此表中，通过将用于制备板的IgG溶液的浓度和体积相乘来计算“涂覆的总IgG”，假定溶液中的所有IgG分子都与板结合。然后，通过在IgG分子数目上平均Au板的表面积来计算“平均IgG距离”。通过将在测定期间装载到Au板上的珠粒溶液的浓度和体积相乘来计算“添加的总珠粒”。基于像素计数和计数面积估计“估计捕获的总珠粒”。计算两种不同类型的“捕获率”，一种是“估计捕获的总珠粒”和“总珠粒”的数目的商，另一种是“估计捕获的总珠粒”和“涂覆的总IgG”的数目的商。通过在“估计捕获的总珠粒”上平均Au板的表面积来计算“捕获的珠粒平均距离”。
表1使用金板的LoD确定实验的原始数据
图10示出了在使用玻璃板和1μm珠粒的测定中测量的荧光强度和孵育时间之间的关系。此处，用1μg/mL(67nM)IgG涂覆的玻璃板在采用一系列不同孵育时间的测定中进行测试。使用“一次性集总”方法检测荧光信号。如图中所示，随着孵育时间从0分钟增加到10分钟，荧光信号显著增加，但是当孵育时间超过10分钟时，其保持相对稳定。该数据表明，在实验条件下，使用玻璃板的这些测定的饱和时间在5分钟到10分钟之间。误差条是标准偏差，根据每种浓度在五个不同样品区域的测量值计算。
图11示出了在使用Au板和1μm珠粒并且孵育时间为10分钟的测定中测量的荧光强度和IgG浓度、以及检测极限(LoD)之间的关系。此处，在相同条件下测试用不同浓度的IgG涂覆的玻璃板，并使用“一次性集总”方法检测荧光信号。如图中所示，存在荧光信号随着用于涂覆板的IgG的浓度而增加的趋势。在低IgG浓度范围内，信号在低水平附近波动，但当IgG浓度超过100ng/mL时，信号显著增加。基于这些数据，因此确定在实验条件下，测定的IgG的LoD为约100ng/mL(667pM)。Lod如上确定。误差条是标准偏差，根据每种浓度在五个不同样品区域的测量值计算。
本发明的示例
A1.一种用于分析液体样品的装置，包含：
第一板、第二板以及纳米颗粒标签，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，
ii.每个板各自包含内表面，内表面具有用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有结合剂，并且
iv.纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂；
其中，其中一个构造是闭合构造，在闭合构造中：两个板被配置为用于将样品的至少一部分限定成它们的内表面之间的薄层，薄层的厚度为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于薄层中；并且
其中，检测剂和结合剂被配置为彼此直接地或间接地结合，并且检测剂与结合剂之间的结合被配置为改变与纳米颗粒标签相关的可检测信号。
B1.一种用于分析液体样品的装置，包含：
第一板、第二板、间隔件以及纳米颗粒标签件，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，
ii.每个板在其各自的内表面上分别包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有结合剂，
iv.板中的一个或两个包含固定于各自的内表面的间隔件，其中，间隔件具有预定的基本均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内，并且
v.纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂；
其中，检测剂和结合剂被配置为彼此直接地或间接地结合，并且检测剂与结合剂之间的结合被配置为改变与纳米颗粒标签相关的可检测信号；
其中，在直接结合中，检测剂配置为直接与结合剂结合，并且检测剂或结合剂被配置为与目标分析物结合，目标分析物竞争性地抑制检测剂与结合剂之间的结合；
其中，在间接结合中，检测剂和结合剂被配置为在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中，与板的开放构造相比，沉积的相关体积的样品的厚度减小成厚度基本均匀的层，该厚度基本均匀的层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层的均匀厚度由板和间隔件调节，并且为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于该厚度均匀的层中；并且
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部。
C1.一种使用纳米颗粒标签分析液体样品的方法，包含以下步骤：
(a)提供第一板、第二板以及间隔机构，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造；
ii.每个板在其各自的内表面上分别包含用于接触液体样品的样品接触区域；
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有结合剂；并且
iv.间隔机构被配置为在闭合构造中调节第一板和第二板之间的间距；
(b)将纳米颗粒标签添加到液体样品中以形成标签溶液；
其中，纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂，
其中，检测剂和结合剂被配置为彼此直接地或间接地结合，并且检测剂与结合剂之间的结合被配置为改变与纳米颗粒标签相关的可检测信号；
其中，在直接结合中，检测剂被配置为直接与结合剂结合，并且检测剂或结合剂被配置为与目标分析物结合，目标分析物竞争性地抑制检测剂与结合剂之间的结合，并且
其中，在间接结合中，检测剂和结合剂被配置为在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
(c)当两个板处于开放构造时，将标签溶液沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔机构调节；以及
(d)通过使两个板变成闭合构造来压缩沉积的标签溶液的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的相关体积的标签溶液的厚度减小成薄层，该薄层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层的减小的厚度由板和间隔机构件调节，并且为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于薄层中，
其中，相关体积为标签溶液体积的一部分或全部；并且
其中，减小相关体积的标签溶液的厚度缩短了结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间。
D1.一种使用纳米颗粒标签分析液体样品的方法，包括以下步骤：
(e)提供第一板、第二板以及间隔件，其中：
v.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，
vi.每个板在其各自的内表面上分别包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
vii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有结合剂，并且
viii.板中的一个或两个包含固定于各自的内表面的间隔件，其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内；
(f)将纳米颗粒标签添加到样品中以形成标签溶液；
其中，纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂，并且
其中,检测剂和结合剂被配置为彼此直接地或间接地结合，并且检测剂与结合剂之间的结合被配置为改变与纳米颗粒标签相关的可检测信号；
其中，在直接结合中，检测剂被配置为直接与结合剂结合，并且检测剂或结合剂被配置为与目标分析物结合，目标分析物竞争性地抑制检测剂与结合剂之间的结合，并且
其中，在间接结合中，检测剂和结合剂被配置为在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
(g)当两个板处于开放构造时，将标签溶液沉积在两个板中的至少一个的内表面上，其中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(h)通过使两个板变成闭合构造来压缩沉积的标签溶液的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的相关体积的标签溶液的厚度减小成厚度基本均匀的层，该厚度基本均匀的层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层的均匀厚度由板和间隔件调节，并且为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于厚度均匀的层中，
其中，相关体积为标签溶液体积的一部分或全部；并且
其中，减小相关体积的标签溶液的厚度缩短了结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间。
A2.如实施例A1所述的装置，其中，纳米颗粒标签附着在其中一个板的内表面上，并且被配置为在接触样品时在样品中释放并扩散。
A3.如实施例A1或A2中任一实施例所述的装置，其中，在直接结合中，检测剂被配置为直接与结合剂结合，并且检测剂或结合剂被配置为与目标分析物结合，目标分析物竞争性地抑制检测剂与结合剂之间的结合。
A4.如任一前述实施例所述的装置，其中，在间接结合中，检测剂和结合剂被配置为在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，通过目标分析物的介导形成间接结合。
A5.如任一前述实施例所述的装置，其中，纳米颗粒标签相关信号包含：
i.选自光致发光、电致发光以及电化学发光的发光；
ii.光吸收、反射、透射、衍射、散射或扩散；
iii.表面拉曼散射；
iv.选自电阻、电容和电感的电阻抗；
v.磁弛豫性；或者
vi.i-v的任何组合。
A6.如任一前述实施例所述的的装置，还包含间隔机构，间隔机构在闭合构造中调节两个板之间的间距。
A7.如任一前述实施例所述的的装置，其中，其中一个构造是开放构造，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔机构调节，允许样品沉积在板中的一个或两个上。
A8.如任一前述实施例所述的的装置，其中，间隔机构包含多个间隔件，并且在闭合构造中，间隔件位于两个板的内表面之间。
A9.如实施例A8所述的装置，其中，间隔件的最大高度为250μm或以下。
A10.如实施例A8所述的装置，其中，间隔件具有250μm或以下的预定的基本均匀的高度。
A11.如实施例A8-A10中任一实施例所述的装置，其中，间隔件具有预定的恒定间隔距离。
A12.如实施例A8-A11中任一实施例所述的装置，其中，间隔件固定于板中的一个或两个的相应内表面。
A13.如实施例A8-A12中任一实施例所述的装置，其中，间隔件中的至少一个位于样品接触区域内。
A14.如实施例A8-A13中任一实施例所述的装置，其中，薄层具有基本均匀的厚度，该厚度约为间隔件的均匀高度。
C2.如实施例C1所述的方法，其中，步骤(d)中的压紧包含：
将两个板合在一起；以及
平行地或顺序地适形按压至少一个板的一个区域以将板按压在一起成为闭合构造，其中，适形按压在板上在标签溶液的相关体积上产生基本均匀的压力，并且该按压将标签溶液的相关体积在板的样品接触表面之间横向地铺展。
C3.如实施例C1或C2中任一实施例所述的方法，其中，步骤(d)的压紧是通过人手执行的。
C4.如实施例C1或C2中任一实施例所述的方法，其中，步骤(d)的压紧由加压液体、加压气体或适形材料提供。
C5.如任一前述方法实施例所述的方法，其中，纳米颗粒标签附着在其中一个板的内表面上，并且被配置为在接触样品时在样品中释放并扩散。
C6.如实施例C5所述的方法，其中，具有步骤(b)包含将液体样品沉积在其上附着有纳米颗粒标签的板的内表面上并且使纳米颗粒标签释放到样品中以形成标签溶液。
C7.如任一前述方法实施例所述的方法，还包含：
(e)在步骤(d)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于纳米颗粒标签扩散穿过薄层的厚度所花费的时间之后，通过分析纳米颗粒标签相关信号来评估薄层的一部分或全部中的纳米颗粒标签与结合剂之间的结合。
C8.如实施例C7所述的方法，其中，纳米颗粒标签相关信号包含：
i.选自光致发光、电致发光以及电化学发光的发光；
ii.光吸收、反射、透射、衍射、散射或扩散；
iii.表面拉曼散射；
iv.选自电阻、电容和电感的电阻抗；
v.磁弛豫性；或者
vi.i-v的任何组合。
C9.如任一前述方法实施例所述的方法，其中，间隔机构包含多个间隔件，并且间隔件在闭合构造中位于两个板的内表面之间。
C10.如实施例C9所述的方法，其中，间隔件的最大高度为250μm或以下。
C11.如实施例C9所述的方法，其中，间隔件具有250μm或以下的预定的基本均匀的高度。
C12.如实施例C9-C11中任一实施例所述的方法，其中，间隔件具有预定的恒定间隔距离。
C13.如实施例C9-C12中任一实施例所述的方法，其中，间隔件固定于板中的一个或两个的内表面。
C14.如实施例C9-C13中任一实施例所述的方法，其中，间隔件中的至少一个位于样品接触区域内。
C15.如实施例C9-C14中任一实施例所述的方法，其中，薄层具有基本均匀的厚度，该厚度约为间隔件的均匀高度。
C16.如任一前述实施例所述的方法，还包含一个或多个洗涤步骤。
C17.如任一前述实施例所述的方法，其中，液体样品是由生物样品制成的，生物样品选自羊水、房水、玻璃体液、血液(例如，全血、分级分离的血液、血浆或血清)、母乳、脑脊髓液(CSF)、耳垢(耳屎)、乳糜、食糜、内淋巴(endolymph)、外淋巴(perilymph)、粪便、呼吸、胃酸、胃液、淋巴液(lymph)、粘液(包括鼻引流和痰)、心包液、腹膜液、胸膜液、脓液、风湿液、唾液、呼出的冷凝物、皮脂、精液、痰液、汗液、滑液、泪液、呕吐物以及尿液。
C18.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是来自选自下组的来源的环境液体样品：河流、湖泊、池塘、海洋、冰川、冰山、雨、雪、污水、水库、自来水或饮用水、来自土壤、堆肥、砂、岩石、混凝土、木材、砖、污物的固体样品，以及它们的任何组合。
C19.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是来自选自下组的来源的环境气体样品：空气、水下散热口、工业废气、车辆废气，以及它们的任何组合。
C20.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是选自下组的食物样品：原料、熟食品、植物和动物食品源、预加工食品、部分或完全加工食品，以及它们的任何组合。
D2.如实施例D1所述的方法，其中，步骤(d)中的压紧包含：
将两个板合在一起；以及
平行地或顺序地适形按压至少一个板的一个区域以将板按压在一起成为闭合构造，其中，适形按压在板上在标签溶液的相关体积上产生基本均匀的压力，并且该按压将标签溶液的相关体积在板的样品接触表面之间横向地铺展。
D3.如实施例D1或D2中任一实施例所述的方法，还包含：
(i)在步骤(d)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于纳米颗粒标签扩散穿过厚度均匀的层的厚度所花费的时间之后，通过分析纳米颗粒标签相关信号来评估厚度均匀的层的一部分或全部中的纳米颗粒标签与结合剂之间的结合。
D4.如实施例D3所述的方法，还包含在步骤(d)之后并且步骤(e)之前的步骤：在板处于闭合构造之后，移除适形按压力，其中，移除适形按压力之后的厚度均匀的层的厚度：(i)与移除适形按压力之前的厚度均匀的层的厚度基本上相同并且(ii)偏离间隔件高度少于10％。
D5.如实施例D1-D4中任一实施例所述的方法，其中，在步骤(c)的沉积过程中，沉积在板上的标签溶液的量是未知的。
E1.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间为约等于或小于60秒。
E2.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，结合位点的线性尺寸与均匀厚度的比率大于5。
E3.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，结合位点由一块干燥试剂限定。
E4.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，结合位点在一对电极之间。
E5.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，一个或两个板样品接触表面包含一个或多个扩增位点，当纳米颗粒标签距离扩增位点500nm以内时，扩增位点各自能够扩增纳米颗粒标签相关信号。
E6.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，检测剂和结合剂是选自下组的分子：蛋白质、肽、肽模拟物、链霉亲和素、生物素、寡核苷酸、寡核苷酸模拟物、任何其他亲和配体以及它们的任何组合。
E7.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，纳米颗粒的最宽尺寸在1nm至5μm的范围内。
E8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，纳米颗粒的最宽尺寸在1nm至200nm的范围内。
E9.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，纳米颗粒选自下组：碳纳米管、富勒烯、树枝状聚合物、量子点、贵金属纳米颗粒、荧光团掺杂纳米颗粒、稀土掺杂纳米颗粒、超顺磁纳米颗粒，以及它们的任何组合。
E10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板的厚度小于200μm。
E11.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板的厚度小于100μm。
E12.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，每个板的面积小于5cm2。
E13.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，每个板的面积小于2cm2。
E14.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个是部分或完全透明的。
E15.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个由柔性聚合物制成。
E16.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个是柔性板，并且柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60GPa-μm至75GPa-μm的范围内。
E17.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的均匀高度在0.5μm至100μm的范围内。
E18.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，均匀高度在0.5μm至20μm的范围内。
E19.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的恒定间隔距离在7μm至50μm的范围内。
E20.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的恒定间隔距离在5μm至200μm的范围内。
E21.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或它们的任何组合的柱。
E22.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件具有柱状形状和基本平坦的顶表面，其中，对于每个间隔件，间隔件的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
E23.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，对于每个间隔件，间隔件的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
E24.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的最小横向尺寸小于或基本上等于样品中的目标分析物的最小尺寸。
E25.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件具有柱状形状，并且间隔件的侧壁拐角具有曲率半径至少为1μm的圆形形状。
E26.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的密度为至少100/mm2。
E27.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的密度为至少1000/mm2。
E28.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的填充因子至少为1％，其中，填充因子是与厚度均匀的层接触的间隔件面积与与厚度均匀的层接触的总板面积的比率。
E29.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于10MPa，其中，填充因子是与厚度均匀的层接触的间隔件面积与与厚度均匀的层接触的总板面积的比率。
E30.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中
板中的至少一个是柔性的，并且
对于柔性板，间隔距离(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E)，ISD4/(hE)，等于或小于106μm3/GPa。
E31.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件通过对板直接压花或注塑成型而固定在板上。
E32.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板和间隔件的材料独立地选自聚苯乙烯、PMMG、PC、COC、COP或另一塑料。
C.细胞裂解和选择性(006)
在生物和化学测定中，有时需要靶向样品中的特定细胞类型。例如，在一些测定中，希望选择性裂解某些细胞类型而使其他细胞类型不裂解，从而分析被裂解细胞的一种或多种细胞内组分；在其他测定中，需要选择性裂解某些细胞类型而使其他细胞类型不裂解，从而可以分析未裂解细胞的某些性质，例如细胞数目。需要开发选择性裂解特定细胞类型的装置和方法，特别是关于裂解的高均匀性。
本发明提供了一种针对选择性裂解样品中特定细胞类型的问题的解决方案。在一些实施例中，通过使用两个平行板的机械应力裂解细胞。利用间隔机构，比如但不限于固定在一个或两个板上的间隔件，板被压紧以在板之间产生间隙。利用本发明，板之间的间隙在相当大的面积上是基本均匀的(例如间隙尺寸的变化小)，从而得到高选择性且均匀的裂解结果。现有技术不存在能够实现这种结果的装置或方法。在传统的细胞裂解装置中，裂解是不均匀的，这在很大程度上是由于间隙尺寸缺乏均匀性的。传统的机械裂解装置中的间隙尺寸不均匀是由以下因素中的一个或任何组合引起的：(a)使用未固定的珠粒作为间隔件，(b)使用刚性板，以及(c)施加不均匀的按压力。
本发明的一个方面实现两个板之间的间隙尺寸的均匀性，因此使得特定细胞类型在显著区域上均匀裂解。
本发明的另一方面是选择性裂解液体样品中的一种类型的细胞，而样品中的其他类型的细胞保持未裂解。
本发明的另一方面是在一个板的选定区域裂解液体溶液中的一种或多种类型的细胞，而在板的其他区域不裂解相同类型的细胞。
示例性实施方案的详细描述
以下详细描述通过示例而非限制的方式示出了本发明的一些实施例。本文使用的章节标题和任何副标题，如果有，仅用于组织目的，而不应被解读为以任何方式限制所描述的主题。章节标题和/或副标题下的目录不限于章节标题和/或副标题，而是适用于本发明的整个描述。
对任何出版物的引用是为了在申请日之前予以公开，并且不应当被解读为承认本发明权利要求因在先发明而无权先于这些出版物。此外，所提供的公开日期可以不同于实际的公开日期，其可能需要单独确认。
QMAX装置，选择性裂解以及位置特异性选择性裂解
图12示出了QMAX(Q：定量；M：扩增；A：加入试剂；X：加速；也称为压缩调节开放流(CROF))装置的实施例，其包含第一板10和第二板20。特别地，图(A)示出了第一板10和第二板20的透视图，其中，间隔件40固定于第一板10。然而，应当注意，在一些实施例中，间隔件40也固定在第二板20上或固定在第一板10和第二板20两者上。图(B)示出了在开放构造中将样品90沉积在第一板10上的透视图和截面图；然而，应当注意，在一些实施例中，样品90沉积在第二板20上，或沉积在第一板10和第二板20两者上。在一些实施例中，每个板包含用于接触样品的样品接触区域。在一些实施例中，样品接触区域占据相应板的部分或全部内表面。在一些实施例中，内表面也称为样品表面。在一些实施例中，间隔件40的至少一部分位于样品接触区域中。图(C)示出了(i)使用第一板10和第二板20铺展样品90(样品在板的内表面之间流动)并减小样品厚度，以及(ii)在QMAX装置的闭合构造中使用间隔件40和板10和20调节样品厚度。在一些实施例中，每个板的内表面具有一个或多个结合位点和/或储存位点(未示出)。在一些实施例中，间隔件40永久地固定在板10和20中的一个或两个上。在本文中，术语“永久地固定”是指间隔件附接于板上并且在板的一次或多次使用期间保持该附接。
在一些实施例中，本发明中的装置包括但不限于2015年8月10日提交的美国临时专利申请号62/202,989、2015年9月14日提交的美国临时专利申请号62/218,455、2016年2月9日提交的美国临时专利申请号62/293,188、2016年3月8日提交的美国临时专利申请号62/305,123、2016年7月31日提交的美国临时专利申请号62/369,181、2016年9月15日提交的美国临时专利申请号62/394,753、2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437、2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/051775、2016年9月15日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/051794、以及2016年9月27日提交的PCT/US2016/054025中描述的QMAX装置，其全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。在一些实施例中，当板例如通过铰链连接时，QMAX装置被称为QMAX卡。
使用QMAX装置的选择性裂解的实施例
图13-14示出了QMAX装置的一些示例性实施例，其用于选择性地裂解包含多个组分的样品中的一个或多个组分。如图12中示出并描述的关于QMAX装置的特征也适用于图13-14中示出并描述的实施例。此外，应当注意，QMAX装置用作图13-14中示出并描述的特征的示例，而非限制因素。除了QMAX装置，这些特征，特别是与选择性裂解相关的特征，也适用于其他装置、仪器和结构。
图13示出了本发明的示例性实施例的截面图和局部视图。如图13(A)所示，该装置包含第一板10和第二板20，其中，第一板10包含第一板内表面11和第一板外表面12，第二板20包含第二板内表面21和第二板外表面22。该装置还包含具有均匀高度401的间隔件40。在图(A)中，间隔件40固定在第一板10上；然而，应当注意，在一些实施例中，间隔件40固定在第二板20上，或者固定在第一板10和第二板20两者上。
在一些实施例中，板10和20可相对于彼此移动成不同的构造。其中一个构造是开放构造，在开放构造中，两个板10和20是部分或完全分开的，并且板10和20之间的间距不由间隔件40调节。参考图12(B)和图13(A)，在开放构造中，样品90沉积在板中的一个或两个上。另一个构造是闭合构造。参考图12(C)和图2(C)，在闭合构造中：样品90的至少一部分被两个板10和20压成厚度均匀的层，并且该层由两个板10和20的内表面11和21限定并且由间隔件40调节。尽管图12示出了未连接的板10和20，但是应当注意，在一些实施例中，本发明的装置还包含连接结构，比如但不限于铰链和接头，其用于连接第一板10和第二板20并允许板在开放构造和闭合构造之间切换。
如图13(B)所示，本发明的装置包含第一板10和第二板20，其中，第一板10包含第一板内表面11和第一板外表面12，第二板20包含第二板内表面21和第二板外表面22。参见图12(B)，在一些实施例中，在开放构造中，液体样品90被添加到其中一个板或两个板上。进一步参考图12(C)和图13(B)，两个板10和20被压紧，使得样品90被第一板10和第二板20限定。图13(B)示出了两个板正在被压紧，但是是在板完全切换到闭合构造之前。在图13(B)中，第一板内表面11和第二板内表面21彼此面对，压紧力F被施加到板上，样品90在板上铺展并流动，但是板10和20之间的间距和样品90的厚度不由间隔件40的高度调节。
如图13(B)所示，样品90包含多个组分。为了说明的目的，图13(B)中所示的样品90至少包含第一组分50、第二组分60以及第三组分70。在一些实施例中，第一组分50、第二组分60和第三组分70是细胞，并且每个组分表示不同的细胞类型。除了细胞组分之外，样品90还包含液体组分。
在一些实施例中，可以并行地或顺序地将QMAX装置适形按压成闭合构造。适形按压是使施加在一个区域上的压力基本上恒定而与板的外表面的形状变化无关的方法；特别地，平行适形按压同时将压力施加到预期区域上，而顺序适形按压将压力施加到预期区域的一部分上并且逐渐移动到其他区域。在一些实施例中，通过人手、吹气、液体压力或其他力施加适形按压。
图13(C)示出了压紧已经完成并且某些细胞类型已经裂解之后的本发明的装置。如板(C)所示，该装置处于闭合构造。在闭合构造中，两个板10和20之间的间距102由间隔件40调节；在一些实施例中，间距102是均匀的并且基本上与间隔件40的均匀高度相同。闭合构造是样品90在开放构造中沉积之后的构造；在闭合构造中，样品90的至少一部分被两个板10和20压成厚度均匀的层，并且该层由两个板10和20的内表面11和21限定并且由间隔件40调节。
在一些实施例中，间隔件40具有均匀高度，并且在闭合构造中样品层90具有与间隔件40的均匀高度基本相同的均匀厚度。在本文中，术语“基本上相同”是指差异小于20％、15％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％或0.1％，或在任两个值之间的范围内。在一些实施例中，间隔件高度、板之间的间距(间隙尺寸)和/或样品厚度等于或小于3nm、10nm、50nm、100nm、200nm、500nm、800nm、1000nm、1.2μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.8μm、2μm、3μm、5μm、10μm、20μm、30μm、50μm、100μm、150μm、200μm、300μm、500μm、800μm、1mm、2mm、4mm，或在任两个值之间的范围内。在某些实施例中，间隔件高度小于0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、2.2μm、2.5μm、3μm或3.5μm，或在任两个值之间的范围内。在一些实施例中，厚度非常均匀的层在相关体积的横向区域上的厚度变化等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，厚度变化是相对于横向区域的平均厚度的。
在一些实施例中，样品层的均匀性和/或裂解结果也受间隔件之间的距离影响。在一些实施例中，间隔件40固定于板的一个或两个上。使用固定的间隔件精确地控制了间隔距离。在某些实施例中，间隔件具有恒定间隔距离。在一些实施例中，相邻间隔件之间的距离(即，间隔距离)等于或小于1μm、5μm、7μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、1mm、2mm、3mm、5mm、7mm、10mm，或在任两个值之间的范围内。在某些实施例中，间隔距离在7-20μm、20-50μm、50-100μm、100-150μm、150-200μm或200-500μm的范围内。
如图13(C)所示，在一些实施例中，第一组分50已经由于两个板10和20的压紧而裂解。第一组分50的细胞已经成为裂解碎片51并且不再维持具有可观察到的细胞轮廓的完整细胞膜。通过这种裂解，第一组分50的细胞中的细胞内细胞器和分子分布在样品90中并暴露。在某些实施例中，第一组分的细胞内细胞器和分子可用于测定。在一些实施例中，如图13(C)所示，第二组分60未裂解，但第二组分60的细胞至少部分地由于第一板10和第二板20施加的机械力而被压缩和拉伸。在一些实施例中，如图13(C)所示，第三组分70未裂解。在某些实施例中，第三组分70的细胞大致是完整的。在某些实施例中，第一组分50的裂解对进行与第二组分60和/或第三组分70的细胞表面分子相关的测定是有利的；对进行与未裂解细胞性质(例如细胞数目或膜结合分子的表达)、第二组分60和/或第三组分70相关的测定也是有利的。
在某些实施例中，不同的细胞类型具有不同的最大自然尺寸和最小自然尺寸。在本文中，术语细胞类型的“自然尺寸”是指特定细胞类型的平均可测量尺寸(长度尺寸)，特定细胞类型包括处于其自然体内条件下的非培养细胞或悬浮于模拟生理体内稳态状态的溶液中时的培养细胞。根据不同细胞类型的形状和结构，每种单元类型具有多个可测量尺寸。例如，处于自然状态的成熟人红细胞(RBC)具有双凹盘形状，其平均直径为约6-8μm并且平均盘厚度为约2μm。RBC的最大自然尺寸是指盘的平均直径；RBC的最小自然尺寸是指盘的平均盘厚度。
在本发明的实施例中，样品中细胞组分的最大和/或最小自然尺寸小于100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm、950nm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、2.1μm、2.2μm、2.3μm、2.4μm、2.5μm、2.6μm、2.7μm、2.8μm、2.9μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、90μm、95μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、950μm或1mm，或在任两个值之间的范围内。细胞组分的最大和/或最小自然尺寸影响特定细胞组分可裂解的特定间隙尺寸。在如图13(B)所示的实施例中，与第一组分50和第三组分70相比，第二组分60的最大自然尺寸和最小自然尺寸最大；与第一组分50和第二组分60相比，第三组分70的最大自然尺寸和最小自然尺寸最小。由间隔件40的平均高度确定并且与样品层90的厚度相同的特定间距102可以基于细胞的自然尺寸以及影响裂解结果的其他因素而被特殊设计以裂解某些细胞组分。在一些实施例中，为了裂解特定细胞类型，间隙尺寸或均匀层的厚度显著小于细胞的最小自然尺寸。在本文中，术语“显著小于”是指小于最小自然尺寸的90％、80％、70％、60％、50％、40％、30％或20％，或在任两个值的范围内。
每种细胞类型的自然尺寸是确定该细胞类型是否易于被机械力裂解的因素。其他因素比如但不限于细胞弹性、细胞膜渗透性、样品盐浓度也起作用。例如，如图13(C)所示，尽管与第一组分相比，第二组分60的最大尺寸和最小尺寸更大，但是在相同的条件下，第一组分50裂解，而第二组分60未裂解。此外，与细胞无关的特征，比如但不限于间隙尺寸、板粗糙度、间隔距离以及间隔件密度也影响细胞有多大的可能性被裂解。所有其他情况相同，当细胞被困在两个板之间的间隙中时，细胞是否被裂解取决于间隙尺寸。
在一些实施例中，裂解对特定细胞类型的选择性取决于间隙尺寸和间隙尺寸的均匀性；间隙尺寸越均匀，裂解结果越一致。在本文中，被选择裂解的细胞组分称为“目标裂解组分”；被选择不裂解的细胞组分称为“非目标裂解组分”。均匀一致的裂解结果是指：大部分目标裂解组分在间隙中裂解，而大部分非目标裂解组分未裂解。在一些实施例中，间隙尺寸(或样品层的厚度)由间隔件40调节。因此，在某些实施例中，选择间隔件40的高度使得在闭合构造中，厚度均匀的层中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，而厚度均匀的层中的大部分非目标裂解组分未裂解。在本文中，术语“大部分”是指等于或大于50％、51％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或100％，或在任两个百分比值之间的范围内的百分比。
图13(D)示出了压紧已经完成并且某些细胞类型已经裂解之后的、与图(C)相比具有不同间隔件高度的装置。如图(D)所示，该装置处于闭合构造。在闭合构造中，两个板10和20之间的间距102由间隔件40调节；在一些实施例中，间距102是均匀的并且基本上与间隔件40的均匀高度相同。此外，厚度均匀的层也基本上与间距102相同。
如图13(D)所示，由于厚度均匀的层小于图(C)中的厚度，所以在图(C)的实施例中未裂解的第二组分60在图(D)的实施例中被裂解并且已经成为裂解碎片61。第一组分50也被裂解并且已经成为裂解碎片51。第一组分50和第二组分60的细胞不再维持具有可观察到的细胞轮廓的完整细胞膜。第一组分50和第二组分60的裂解使这些细胞中的细胞内细胞器和分子分布在样品90中并暴露。在某些实施例中，第一组分50和第二组分60的细胞内细胞器和分子可用于测定。在一些实施例中，如图13(D)所示，第三组分70未裂解。在某些实施例中，第一组分50和第二组分60的裂解对进行与第三组分70的细胞表面分子相关的测定是有利的；对进行与第三组分70的未裂解细胞性质(例如细胞数目或膜结合分子的表达)相关的测定也是有利的。
在一些实施例中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。在某些实施例中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
图14示出了本发明的其他示例性实施例，其中不同位置处的间隔件具有不同的高度。应当注意，关于图12和13所示的实施例的某些描述也适用于图14的实施例，只要这些描述不与关于图14的实施例的具体讨论相矛盾。例如，尽管图14(A)示出了间隔件41和42附接到第一板10的第一板内表面11，但是根据关于图12-13中的实施例的描述清楚的是，这样的间隔件固定于第二板20，或者固定于第一板10和第二板20两者。
图14(A)示出了包含第一板10和第二板20的装置，其中，第一板10具有第一板内表面11和第一板外表面12，第二板20具有第二板内表面21和第二板外表面22。如图14(A)所示，存在两组间隔件：第一组间隔件41具有第一均匀高度411；第二组间隔件42具有第二均匀高度421；第一组间隔件41和第二组间隔件42位于第一板10上的不同位置处。在一些实施例中，第一组间隔件41位于第一样品接触区域中，第二组间隔件42位于第二样品接收区域中。在某些实施例中，第一均匀高度411基本上不同于第二均匀高度421。在本文中，术语“基本上不同”是指差异至少为5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％或95％，或在任两个值之间的范围内。
图14(B)示出了添加了样品90之后的本发明的装置；板10和20被力F压紧，但是是在板已经完全切换到闭合构造之前；样品90在板上铺展并流动，但是板10和20之间的间距和样品90的厚度不由间隔件40的高度调节。如图14(B)所示，本发明的装置包含第一板10和第二板20，其中，第一板10包含第一板内表面11和第一板外表面12，第二板20包含第二板内表面21和第二板外表面22。在一些实施例中，在开放构造中(例如，如图12(B)所示)，将液体样品90添加到其中一个板或两个板上。进一步参考图12(C)和图14(B)，两个板10和20被压紧，使得样品90被第一板10和第二板20限定。
如图14(B)所示，样品90包含多个组分。为了说明的目的，图14(B)中所示的样品90至少包含第一组分50、第二组分60以及第三组分70。在一些实施例中，第一组分50、第二组分60和第三组分70是细胞，并且每个组分表示不同的细胞类型。除了细胞组分之外，样品90还包含液体组分。在某些实施例中，与第一组分50和第三组分70相比，第二组分60的最大自然尺寸和最小自然尺寸最大；与第一组分50和第二组分60相比，第三组分70的最大自然尺寸和最小自然尺寸最小。
间隔件高度411和421被设计成选择性裂解位于板的不同位置上的特定细胞类型。在一些实施例中，间隔件高度411和421都小于或等于约3nm、10nm、50nm、100nm、200nm、500nm、800nm、1000nm、1.2μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.8μm、2μm、3μm、5μm、10μm、20μm、30μm、50μm、100μm、150μm、200μm、300μm、500μm、800μm、1mm、2mm、4mm，或在任两个值之间的范围内。在某些实施例中，间隔件高度411和421都为约0.2μm、0.5μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.5μm、1.8μm、2μm、2.5μm、3μm或3.5μm。在一些特定实施例中，第一间隔件高度411等于或大于约1.5μm并且第二间隔件高度421等于或小于约0.5μm。在一些特定实施例中，第一间隔件高度411等于或大于约2μm并且第二间隔件高度421等于或小于约1μm。在一些特定实施例中，第一间隔件高度411等于或大于约0.5μm并且第二间隔件高度421等于或小于约0.2μm。
图14(C)示出了压紧已经完成并且某些细胞类型已经在特定位置裂解之后的本发明的装置。如图(C)所示，该装置处于闭合构造。在闭合构造中，样品90被两个板10和20压成至少具有位于两个不同位置处的两个厚度的层。与间隔件高度411(见图14(A))基本相同的第一厚度1021由第一组间隔件41调节；与间隔件高度421(见图14(A))基本相同的第二厚度1022由第二组间隔件42调节。第一厚度1021非常均匀，第二厚度1022也非常均匀；在一些实施例中，这两个厚度基本上彼此不同。
如图14(C)所示，样品层90是连续层。然而，在一些实施例中，该层不是连续的，并且样品被分成板上的不同区域。如图14(C)所示，第一板10是柔性的，并且在部分15处弯曲以容纳位于第一板10和第二板20的不同位置处的不同间隔件高度1021和1022。应当注意，在QMAC装置中，板中的一个或两个是柔性的。
如图14(C)所示，在一些实施例中，第一组分50、第二组分60和第三组分70在由第一组间隔件41调节的第一厚度1021中都未裂解；在QMAX装置的另一位置处，第二组分60和第三组分70未裂解，而第一组分502在由第二组间隔件42调节的第二厚度1022中被裂解。在第二厚度1022中，第一组分50的细胞已经成为裂解碎片51并且不再维持具有可观察到的细胞轮廓的完整细胞膜。通过这种裂解，第一组分50的细胞中的细胞内细胞器和分子分布在样品90中并暴露。在某些实施例中，第一组分的细胞内细胞器和分子可用于测定。
在一些实施例中，裂解对特定细胞类型的选择性取决于间隙尺寸和间隙尺寸的均匀性；间隙尺寸越均匀，裂解结果越一致。在本文中，被选择在特定位置裂解的细胞组分称为“目标裂解组分”；被选择在特定位置不裂解的细胞组分称为“非目标裂解组分”。在一些实施例中，间隙尺寸(或样品层的厚度)由间隔件40调节。因此，在某些实施例中，间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中，(a)间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度并且在第二样品接触区域中具有不同的基本相同的间隔件高度，并且(b)在第一样品接触区域中：厚度均匀的层中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，并且厚度均匀的层中的大部分非目标裂解组分未裂解，而在第二样品接触面积中：目标裂解组分和非目标裂解组分都未被裂解。在本文中，术语“大部分”是指等于或大于30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％、99％或100％，或在任两个值之间的范围内的百分比。
如图14所示的QMAX装置允许选择性地裂解位于板10和20的不同位置上的特定细胞类型。特定测定被设计以测量板10和20的不同位置处的特定细胞器/分子/性质，从而能够使用相同装置对样品进行全面有效的分析。例如，在一些实施例中并且如图14(C)所示，在第一厚度1021中，所有三个组分都未裂解，从而允许分析与所有细胞(例如总细胞数目)或与特定细胞类型(例如第一组分50的细胞上的细胞表面分子的染色性质)相关的性质。在如图14(C)所示的一些实施例中，在第二厚度1022中，第一组分被裂解而第二组分60和第三组分70未裂解；可以分析例如第一组分的细胞的细胞内细胞器和分子，同时还可以监测第二组分60和第三组分70的细胞数目。此外，第一组分50的裂解还有利于测量第二组分60和/或第三组分70的性质。
图14(D)示出了与图(C)相比具有不同间隔件高度的QMAX装置，在压紧已经完成并且不同细胞类型已经在不同位置裂解之后。如图14的图(D)所示，在一些实施例中，在由第一组间隔件41调节的第一厚度1021中，第一组分50被裂解，而第二组分60和第三组分70未裂解；在QMAX装置的另一个位置，在由第二组间隔件42调节的第二厚度1022中，第一组分50和第二组分60被裂解，但是第三组分70未裂解。在细胞组分50和/或60被裂解的位置，这些细胞已经成为裂解碎片51和/或61，并且不再维持具有可观察到的细胞轮廓的完整细胞膜。通过这种裂解，裂解组分的细胞中的细胞内细胞器和分子分布在样品90中并暴露。在某些实施例中，第一组分的细胞内细胞器和分子可用于QMAX装置的特定位置处的测定。此外，在某些实施例中，一些组分的裂解有利于测量与未裂解细胞相关的性质(例如细胞数目或膜结合分子的表达)。
应当注意，在一些实施例中，QMAX装置包含固定于多于两个位置的多于两组的间隔件，而每组间隔件或多于一组的间隔件的每个组合具有不同的高度。例如，QMAX装置具有三个间隔件组合，每个组合包括具有样品高度的三组。每组间隔件位于板上的不同位置处。然后使用QMAC装置选择性裂解样品中的不同组分。因此，在某些实施例中，每个间隔件组合使得在闭合构造中不同的组分被裂解和/或未裂解。在每组间隔件的位置处进行相同或不同的测定。
QMAX装置的性质
本章节的描述涉及QMAX装置的板和间隔件。这些描述的元素也可以与图12-14所示并描述的特征相结合。
开放构造。在一些实施例中，在开放构造中，两个板(即第一板和第二板)是彼此分开的。在某些实施例中，两个板的一个边在板的所有操作(包括开放和闭合构造)期间连接在一起，两个板类似于书本而开放和闭合。在一些实施例中，两个板的形状为矩形(或正方形)，并且在板的所有操作过程中，矩形的两个侧边连接在一起(例如通过铰链或类似连接件)。
在一些实施例中，开放构造是板彼此远离的构造，使得样品沉积在该对板中的一个板上而不阻碍另一个板。在一些实施例中，当板的两个侧边连接时，开放构造是板形成广角(例如在60度至180度、90度至180度、120度至180度或150度至180度的范围内)的构造，使得样品沉积到该对板中的一个板上而不阻碍另一个板。
在一些实施例中，开放构造包含板彼此远离的构造，使得样品直接沉积到一个板上，如同另一个板不存在一样。
在一些实施例中，开放构造是该对板间隔开至少10nm、至少100nm、至少1000nm、至少0.01cm、至少0.1cm、至少0.5cm、至少1cm、至少2cm或至少5cm，或在任两个值之间的范围内的距离的构造。
在一些实施例中，开放构造是该对板取向于不同方向的构造。在一些实施例中，开放构造包含在该对板之间限定被配置为允许添加样品的进入间隙的构造。
在一些实施例中，开放构造包含一种构造，其中，每个板具有样品接触表面，并且其中，板的接触表面中的至少一个在板处于开放构造时是暴露的。
闭合构造与样品厚度调节。在一些实施例中，两个板的闭合构造是两个板的内表面之间的间距(即距离)由两个板之间的间隔件调节的构造。在一些实施例中，闭合构造与样品是否已经添加到板上无关。在一些实施例中，两个板的内表面之间的间距是基本上均匀的并且类似于间隔件的均匀高度。
由于板的内表面(也称为“样品表面”)在添加样品之后的CROF过程的压紧步骤期间与样品接触，因此在一些处于闭合构造的实施例中，样品厚度由间隔件调节。
在将板从开放构造变为闭合构造的过程中，板彼此面对(板的至少一部分彼此面对)，并且使用力来将这两个板合在一起。如果已经沉积了样品，当两个板从开放构造变为闭合构造时，两个板的内表面压紧沉积在板上的样品以减小样品厚度(此时样品在板之间横向地具有开放流)，并且相关体积的样品的厚度由间隔件、板、以及使用的方法和样品机械/流体性质确定。对于给定的样品和给定的间隔件、板和板按压方法，可以预先确定闭合构造下的厚度。
术语“由间隔件调节板的内表面之间的间距”或“由板和间隔件调节样品厚度”或“由间隔件和板调节样品的厚度”是指在CROF过程中，板之间的间距和/或样品的厚度由给定的板、间隔件、样品以及按压方法确定。
在一些实施例中，在闭合构造中，内表面之间的调节后间距和/或调节后样品厚度与间隔件的高度或间隔件的均匀高度相同；在这种情况下，在闭合构造下，间隔件直接接触两个板(其中一个板是其上固定有间隔件的板，另一个板是与间隔件接触的板)。
在某些实施例中，在闭合构造中，内表面之间的调节后间距和/或调节后样品厚度大于间隔件的高度；在这种情况下，在闭合构造中，间隔件仅直接接触间隔件所固定或附接在其表面上的板，并且间接接触另一个板(即间接接触)。术语与板“间接接触”是指间隔件和板被薄空气层(当没有样品沉积时)或薄样品层(当样品已经沉积时)隔开，该层称为“剩余层”，其厚度称为“剩余厚度”。对于给定的间隔件和板、给定的板按压方法以及给定的样品，可以预先确定剩余厚度(预先确定指在达到闭合构造之前)，从而预先确定闭合构造下的样品厚度。这是因为剩余层厚度对于给定条件(样品、间隔件、板和按压力)是相同的，并且可以预先校准和/或计算。调节后间距或调节后样品厚度近似等于间隔件高度加上剩余厚度。
在许多实施例中，间隔件具有柱状形状，且柱的尺寸和形状在其使用之前被预先表征(即预先确定)。并且预定参数用于后续测定，比如确定样品体积(或相关体积)。
在一些实施例中，调节内表面之间的间距和/或样品厚度包括对板施加闭合(压紧)力以保持板之间的间距。
在一些实施例中，调节内表面之间的间距和/或样品厚度包括使用间隔件建立板之间的间距、施加到板上的闭合力以及样品的物理性质，并且可选地，其中，样品的物理性质包括粘度和压缩性中的至少一个。
在一些实施例中，可以并行地或顺序地将QMAX装置适形按压成闭合构造。适形按压是使施加在一个区域上的压力基本上恒定而与板的外表面的形状变化无关的方法；特别地，平行适形按压同时将压力施加到预期区域上，而顺序适形按压将压力施加到预期区域的一部分上并且逐渐移动到其他区域。通过人手、吹气、液体压力或其他力施加适形按压。
板。在本发明中，CROF板通常由(i)能够与间隔件一起用于调节板之间的部分或全部间距和/或样品的部分或全部体积的厚度，并且(ii)对样品、测定、或者板旨在实现的目的没有显著的不利影响的任何材料制成。然而，在某些实施例中，特定材料(也即它们的性质)可用于板实现某些目的。
在一些实施例中，针对以下参数中的每一个，两个板具有相同或不同的参数：板材料、板厚度、板形状、板面积、板柔度、板表面性质以及板光学透明度。
板材料在一些实施例中，板由单一材料、复合材料、多种材料、多层材料、合金或它们的组合制成。用于板的每种材料是无机材料、有机材料或混合物，其中，材料的示例在Mat-1和Mat-2的段落中给出。
Mat-1。用于板中的任何一个的无机材料包括但不限于玻璃、石英、氧化物、二氧化硅、氮化硅、氧化铪(HfO)、氧化铝(AlO)、半导体：(硅、GaAs、GaN等)、金属(例如金、银、铜、铝、钛、镍等)、陶瓷，或它们的任何组合。
MAT-2用于板中的任何一个的有机材料包括但不限于聚合物(例如塑料)或无定形有机材料。用于板的聚合物材料包括但不限于丙烯酸酯聚合物、乙烯基聚合物、烯烃聚合物、纤维素聚合物、非纤维素聚合物、聚酯聚合物、尼龙、环烯烃共聚物(COC)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯醚(PPE)、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚邻苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、橡胶，或它们的任何组合。
在一些实施例中，板各自独立地由玻璃、塑料、陶瓷以及金属中的至少一个制成。在一些实施例中，每个板独立地包括玻璃、塑料、陶瓷以及金属中的至少一个。
在一些实施例中，一个板在横向面积、厚度、形状、材料或表面处理方面与另一个板不同。在一些实施例中，一个板在横向面积，厚度，形状，材料或表面处理方面与另一个板相同。
用于板的材料是刚性的、柔性的或介于两者之间的任何柔度。刚性(即硬度)或柔性是相对于用于使板变成闭合构造的给定按压力而言的。
在一些实施例中，刚性或柔性板的选择是根据在闭合构造下控制样品厚度的均匀性的要求来确定的。
在一些实施例中，两个板中的至少一个是透明的(对光)。在一些实施例中，一个板或两个板的至少一部分或几个部分是透明的。在一些实施例中，板是不透明的。
板厚度。在一些实施例中，板中的至少一个的平均厚度为2nm或以下、10nm或以下、100nm或以下、200nm或以下、500nm或以下、1000nm或以下、2μm(微米)或以下、5μm或以下、10μm或以下、20μm或以下、50μm或以下、100μm或以下、150μm或以下、200μm或以下、300μm或以下、500μm或以下、800μm或以下、1mm(毫米)或以下、2mm或以下、3mm或以下，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，板中的至少一个的平均厚度为至多3mm(毫米)、至多5mm、至多10mm、至多20mm、至多50mm、至多100mm、至多500mm，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，板中的至少一个的平均厚度在1至1000μm、10至900μm、20至800μm、25至700μm、25至800μm、25至600μm、25至500μm、25至400μm、25至300μm、25至200μm、30至200μm、35至200μm、40至200μm、45至200μm或50至200μm的范围内。在一些实施例中，板中的至少一个的平均厚度在50μm至75μm、75μm至100μm、100μm至125μm、125μm至150μm、150μm至175μm或175μm至200μm的范围内。在一些实施例中，板中的至少一个的平均厚度是约50μm、约75μm、约100μm、约125μm、约150μm、约175μm或约200μm。
在一些实施例中，板的厚度在整个板上是不均匀的。在不同位置使用不同的板厚度可用于控制板的弯曲、折叠、样品厚度调节等。
板的形状和面积。通常，板可以具有任何形状，只要该形状允许样品的压缩开放流和样品厚度的调节。然而，在某些实施例中，特定形状是有利的。在某些实施例中，板的形状是圆形、椭圆形、矩形、三角形、多边形、环形或这些形状的任何叠加。
在一些实施例中，两个板可以具有相同的大小和/或形状、或不同的大小和/或形状。板的面积取决于具体应用。在一些实施例中，板的面积为至多1mm2(平方毫米)、至多10mm2、至多100mm2、至多1cm2(平方厘米)、至多2cm2、至多5cm2、至多10cm2、至多100cm2、至多500cm2、至多1000cm2、至多5000cm2、至多10,000cm2、或超过10,000cm2，或在任两个值之间的范围内。
在某些实施例中，板中的至少一个是具有宽度、厚度和长度的带(或条带)的形式。宽度为至多0.1cm(厘米)、至多0.5cm、至多1cm、至多5cm、至多10cm、至多50cm、至多100cm、至多500cm、至多1000cm、或在任两个值之间的范围内。长度可以是所需的长度。带可以卷成卷。
板表面平坦度。在许多实施例中，板的内表面是平坦的或显著平坦的、平面的。在某些实施例中，板的两个内表面在闭合构造下彼此平行。平坦的内表面便于通过仅使用闭合构造下的预定间隔件高度来量化和/或控制样品厚度。对于板的非平坦内表面，不仅需要知道间隔件高度，还需要知道内表面的确切拓扑结构，以量化和/或控制闭合构造下的样品厚度。为了知道表面拓扑结构，需要额外的测量和/或校正，这可能是复杂、耗时并且昂贵的。
板表面的平坦度是相对于最终样品厚度的(最终厚度是在闭合构造下的厚度)，并且通常由术语“相对表面平坦度”表征，“相对表面平坦度”是板表面平坦度变化与最终样品厚度的比率。
在一些实施例中，相对表面平坦度小于0.01％、0.1％、小于0.5％、小于1％、小于2％、小于5％、小于10％、小于20％、小于30％、小于50％、小于70％、小于80％、小于100％，或在任两个值之间的范围内。
板表面平行度。在一些实施例中，板的两个表面在闭合构造中彼此显著平行。在本文中，“显著平行”是指两个板延伸形成的角度小于0.1、0.2、0.5、1、2、3、4、5、10或15度。在某些实施例中，板的两个表面彼此不平行。
板柔度。在一些实施例中，在CROF过程的压紧下，一个板是柔性的。在一些实施例中，在CROF过程的压紧下，两个板都是柔性的。在一些实施例中，CROF过程的压紧下，一个板是刚性的而另一个板是柔性的。在一些实施例中，两个板都是刚性的。在一些实施例中，两个板都是柔性的，但具有不同的柔度。
板的光学透明度。在一些实施例中，板是光学透明的。在一些实施例中，两个板都是光学透明的。在一些实施例中，一个板是光学透明的并且另一个板是不透明的。在一些实施例中，两个板都是不透明的。在一些实施例中，两个板都是光学透明的，但是具有不同的透明度。板的光学透明度是指板的一部分或全部区域。
板表面润湿性质。在一些实施例中，板的内表面润湿(即接触角小于90度)样品、转移液体或两者。在一些实施例中，两个板的内表面都润湿样品、转移液体或两者；具有相同或不同的润湿性。在一些实施例中，一个板的内表面润湿样品、转移液体或两者；另一个板的内表面不润湿(即接触角等于或大于90度)样品、转移液体或两者。板内表面的润湿是指板的一部分或全部区域。
在一些实施例中，板的内表面具有其他纳米或微结构，以在CROF过程期间控制样品的横向流动。纳米或微结构包括但不限于通道、泵等。纳米和微结构也用于控制内表面的润湿性质。
间隔件功能。在本发明中，间隔件被配置为具有以下功能和性质中的一个或任何组合：间隔件被配置为(1)与板一起控制板之间的间距和/或相关体积的样品的样品厚度(优选地，厚度控制在相关区域上是精确的或均匀的或两者的)；(2)允许样品在板表面上具有压缩调节开放流(CROF)；(3)在给定的样品面积(体积)中不显著占据表面积(体积)；(4)减少或增加样品中颗粒或分析物的沉降效果；(5)改变和/或控制板的内表面的润湿性质；(6)标识板的位置、尺寸标度和/或与板相关的信息，和/或(7)进行上述的任何组合。
间隔件结构和形状。为了实现期望的减小和控制样品厚度，在某些实施例中，将间隔件固定在其各自的板上。通常，间隔件可具有任何形状，只要间隔件能够在CROF过程期间调节板之间的间距和样品厚度，但某些形状是优选的以实现某些功能，比如更好的均匀性、减小按压中的过冲等。
间隔件是单个间隔件或多个间隔件(例如阵列)。多个间隔件的一些实施例是间隔件(例如，柱)阵列，其中，间隔距离是周期性的或非周期性的，或者在板的某些区域中是周期性的或非周期性的，或者在板的不同区域中具有不同的距离。
有两种间隔件：开放间隔件和封闭间隔件。开放间隔件是允许样品流过间隔件(即样品围绕间隔件流动并经过间隔件。例如，柱作为间隔件)的间隔件，而封闭间隔件是阻止样品流动(即样品不能流动超过间隔件)的间隔件。例如，环形间隔件，样品在环内。两种类型的间隔件都使用它们的高度在闭合构造中调节板之间的间距和/或最终样品厚度。
在一些实施例中，间隔件仅是开放间隔件。在一些实施例中，间隔件仅是封闭间隔件。在一些实施例中，间隔件是开放间隔件和封闭间隔件的组合。
术语“柱间隔件”是指具有柱状形状的间隔件，并且柱状形状是指其高度和横向形状允许样品在压缩开放流期间围绕其流动的的物体。
在一些实施例中，柱间隔件的横向形状是选自下组的形状：(i)圆形、椭圆形、矩形、三角形、多边形、环形、星形、字母形(例如L形、C形、从A到Z的字母)、数字形(例如类似0、1、2、3、4、……、9的形状)；(ii)具有至少一个圆角的组(i)中的形状；(iii)具有之字形或粗糙边缘的组(i)中的形状；以及(iv)(i)、(ii)和(iii)的任何叠加。对于多个间隔件，不同的间隔件可以具有不同的横向形状和尺寸以及与相邻间隔件的不同距离。
在一些实施例中，间隔件是和/或包括柱(post)、柱(column)、珠粒、球和/或其他合适的几何形状。间隔件的横向形状和尺寸(即横向于相应板表面)可以是任何形状和尺寸，除了在一些实施例中的以下限制：(i)间隔件几何形状不会在测量样品厚度和体积时引起显著误差；或者(ii)间隔件几何形状不会阻止样品在板之间流出(即它不是封闭形式的)。但是在一些实施例中，它们需要一些间隔件是封闭间隔件以限制样品流动。
在一些实施例中，间隔件的形状具有圆角。例如，矩形间隔件具有一个、几个或全部圆角(类圆形而不是90度角)。圆角通常使得间隔件的制造更容易，并且在一些情况下对生物材料的损害更小。
柱的侧壁在侧壁的不同部分可以是直的、弯曲的、倾斜的或不同形状的。在一些实施例中，间隔件是具有各种横向形状、侧壁以及柱高度与柱横向面积比率的柱。
在优选实施例中，间隔件的柱形状允许开放流。
间隔件的材料。在本发明中，间隔件通常由能够与两个板一起用于调节相关体积的样品的厚度的任何材料制成。在一些实施例中，间隔件的材料与板的材料不同。在一些实施例中，用于间隔件的材料至少与用于至少一个板的材料的一部分相同。
间隔件由单一材料，复合材料、多种材料、多层材料、合金或它们的组合制成。用于间隔件的每种材料是无机材料、有机材料或它们的混合物。
用于间隔件的无机材料包括但不限于玻璃、石英、氧化物、二氧化硅、氮化硅、氧化铪(HfO)、氧化铝(AlO)、半导体：(硅、GaAs、GaN等)、金属(例如金、银、铜、铝、钛、镍等)、陶瓷，或它们的任何组合。
用于间隔件的有机材料包括但不限于聚合物(例如塑料)或无定形有机材料。用于板的聚合物材料包括但不限于丙烯酸酯聚合物、乙烯基聚合物、烯烃聚合物、纤维素聚合物、非纤维素聚合物、聚酯聚合物、尼龙、环烯烃共聚物(COC)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯醚(PPE)、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚邻苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、氟化乙烯丙烯(FEP)、全氟烷氧基烷烃(PFA)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、橡胶，或它们的任何组合。
在一个实施例中，间隔件由与QMAX装置中使用的板相同的材料制成。
间隔件的机械强度和柔度。在一些实施例中，间隔件的机械强度足够强，使得在压紧过程中以及板的闭合构造中，间隔件的高度与板处于开放构造时的高度相同或显著相同。在一些实施例中，间隔件在开放构造与闭合构造之间的差异可以被表征及预先确定。
用于间隔件的材料是刚性的、柔性的或介于两者之间的任何柔度。刚性是相对于用于使板成为闭合构造的给定按压力而言的:如果间隔件在按压力的作用下其高度的变形不大于1％，则间隔件材料被称为刚性，否则称为柔性。当间隔件由柔性材料制成时，仍然可以根据按压力和间隔件的机械性质预先确定闭合构造下的最终样品厚度。
样品内的间隔件。为了实现期望的减小和控制样品厚度，特别是为了实现良好的样品厚度均匀性，在某些实施例中，间隔件被置于样品或样品的相关体积内。在一些实施例中，样品或样品的相关体积内存在一个或多个间隔件，其具有合适的间隔距离。在某些实施例中，间隔件中的至少一个在样品内，间隔件中的至少两个在样品或样品的相关体积内，或间隔件中的至少“n”个在样品或样品的相关体积内，其中“n”由CROF期间的样品厚度均匀性或所需样品流动性质确定。
间隔件高度。在一些实施例中，所有间隔件具有相同的预定高度。在一些实施例中，间隔件具有不同的预定高度。在一些实施例中，间隔件可以被分成组合或区域，其中，每个组合或区域具有其自身的间隔件高度。并且在某些实施例中，间隔件的预定高度是间隔件的平均高度。在一些实施例中，间隔件的高度大致相同。在一些实施例中，百分比数目的间隔件具有相同的高度。
通过板之间所需的调节后间距和/或调节后最终样品厚度以及剩余样品厚度来选择间隔件的高度。间隔件高度(预定间隔件高度)、板之间的间隔和/或样品厚度为3nm或以下、10nm或以下、50nm或以下、100nm或以下、200nm或以下、500nm或以下、800nm或以下、1000nm或以下、1μm或以下、2μm或以下、3μm或以下、5μm或以下、10μm或以下、20μm或以下、30μm或以下、50μm或以下、100μm或以下、150μm或以下、200μm或以下、300μm或以下、500μm或以下、800μm或以下、1mm或以下、2mm或以下、4mm或以下，或在任两个值之间的范围内。
间隔件高度、板之间的间距和/或样品厚度在一个优选实施例中为1nm至100nm，在另一个优选实施例中为100nm至500nm，在单独的优选实施例中为500nm至1000nm，在另一个优选实施例中为1μm(即1000nm)至2μm，在单独的优选实施例中为2μm至3μm，在另一个优选实施例中为3μm至5μm，在单独的优选实施例中为5μm至10μm，并且在另一个优选实施例中10μm至50μm，在单独的优选实施例中为50μm至100μm。
在一些实施例中，间隔件高度被精确控制。间隔件的相对精度(即偏差与期望间隔件高度的比率)为0.001％或以下、0.01％或以下、0.1％或以下；0.5％或以下、1％或以下、2％或以下、5％或以下、8％或以下、10％或以下、15％或以下、20％或以下、30％或以下、40％或以下、50％或以下、60％或以下、70％或以下、80％或以下、90％或以下、99.9％或以下，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，间隔件高度、板之间的间距和/或样品厚度为：(i)等于或稍大于分析物的最小尺寸，或(ii)等于或稍大于分析物的最大尺寸。“稍大于”是指大大约1％至5％以及在两个值之间的任何数值。
在一些实施例中，间隔件高度、板之间的间距和/或样品厚度大于分析物的最小尺寸(例如分析物具有各向异性形状)，但小于分析物的最大尺寸。
例如，红细胞具有最小尺寸为2μm(盘厚度)和最大尺寸为11μm(盘直径)的盘形状。在本发明的实施例中，间隔件被选择成使得板在相关区域中的内表面间距在一个实施例中为2μm(等于最小尺寸)，在另一个实施例中为2.2μm，或在其他实施例中是3(比最小尺寸大50％)，但小于红细胞的最大尺寸。这种实施例在血细胞计数方面具有一定优势。在一个实施例中，对于红细胞计数，通过使内表面间距为2μm或3μm以及这两个值之间的任何数值，未稀释的全血样品被限定在该间距中；平均起来，每个红细胞(RBC)不与其他红细胞重叠，从而允许在视觉上精确计数红细胞。(RBC之间的重叠太多可能导致计数中的严重错误)。
在一些实施例中，间隔件高度、板之间的间距和/或样品厚度为：(i)等于或小于分析物的最小尺寸，或(ii)等于或稍小于分析物的最大尺寸。“稍小于”是指小大约1％到5％以及这两个值之间的任何数值。
在一些实施例中，间隔件高度、板之间的间距和/或样品厚度大于分析物的最小尺寸(例如分析物具有各向异性形状)，但小于分析物的最大尺寸。
在本发明中，在一些实施例中，板和间隔件不仅用于调节样品的厚度，而且用于调节当板处于闭合构造时的样品中分析物/实体的取向和/或表面密度。当板处于闭合构造时，样品的厚度较薄，使得每一表面积中的分析物/实体较少(即表面浓度较小)。
间隔件横向尺寸。对于开放间隔件，横向尺寸可以通过其在x和y两个正交方向上的横向尺寸(有时称为宽度)来表征。间隔件在每个方向上的横向尺寸相同或不同。在一些实施例中，每个方向(x或y)的横向尺寸为1nm或以下、3nm或以下、5nm或以下、7nm或以下、10nm或以下、20nm或以下、30nm或以下、40nm或以下、50nm或以下、100nm或以下、200nm或以下、500nm或以下、800nm以下、1000nm以下、1μm以下、2μm以下、3μm以下、5μm以下、10μm以下、20μm以下、30μm以下、50μm以下、100μm以下、150μm以下、200μm以下、300μm以下或500μm以下，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，x与y方向的横向尺寸的比率是1、1.5、2、5、10、100、500、1000、10,000，或在任两个值之间的范围内。在一些实施例中，使用不同的比率来调节样品流方向；比率越大，流越沿着一个方向(较大尺寸方向)。
在一些实施例中，间隔件在x和y方向上的不同横向尺寸用作(a)使用间隔件作为标度以指示板的取向，(b)使用间隔件以在优选方向上产生更多样品流，或两者。
在优选实施例中，间隔件的周期、宽度和高度基本上相同。在一些实施例中，所有间隔件具有相同的形状和尺寸。在一些实施例中，间隔件具有不同的横向尺寸。
对于封闭间隔件，在一些实施例中，内部横向形状和尺寸是基于待被封闭间隔件封闭的样品的总体积来选择的，其中，该体积尺寸已经在本公开中描述；并且在某些实施例中，外部形状和尺寸是基于支持液体抵靠间隔件的压力和按压板的压紧压力所需的强度来选择的。
在某些实施例中，柱间隔件的高度与平均横向尺寸的纵横比为100,000、10,000、1,000、100、10、1、0.1、0.01、0.001、0.0001、0.00001，或在任两个值之间的范围内。
间隔距离。间隔件可以是板上或样品的相关区域中的单个间隔件或多个间隔件。在一些实施例中，板上的间隔件被配置为和/或布置为阵列形式，并且该阵列是周期性、非周期性的阵列或在板的一些位置是周期性的而在其他位置是非周期性的。
在一些实施例中，间隔件的周期性阵列布置为正方形、矩形、三角形、六边形、多边形或它们的任何组合的格子，其中，组合指板的不同位置具有不同的间隔件格子。
在一些实施例中，间隔件阵列的间隔距离在阵列的至少一个方向上是周期性的(即，均匀的间隔距离)。在一些实施例中，间隔距离被配置为改进闭合构造下板间距之间的均匀性。
在一些实施例中，相邻间隔件之间的距离(即，间隔距离)为1μm或以下、5μm或以下、7μm或以下、10μm或以下、20μm或以下、30μm或以下、40μm或以下、50μm或以下、60μm或以下、70μm或以下、80μm或以下、90μm或以下、100μm或以下、200μm或以下、300μm或以下、400μm或以下，或在任两个值的范围内。
在某些实施例中，间隔距离是在400μm或以下、500μm或以下、1mm或以下、2mm或以下、3mm或以下、5mm或以下、7mm或以下、10mm或以下，或在这些值之间的任何范围内。在某些实施例中，间隔距离为10mm或以下、20mm或以下、30mm或以下、50mm或以下、70mm或以下、100mm或以下，或在这些值之间的任何范围内。
选择相邻间隔件之间的距离(即间隔距离)，使得对于板和样品的给定性质，在板的闭合构造中，两个相邻间隔件之间的样品厚度变化为，在一些实施例中至多0.5％、1％、5％、10％、20％、30％、50％、80％，或在这些值之间的任何范围内；或在某些实施例中，至多80％、100％、200％、400％，或在任两个值之间的范围内。
显然，为了保持两个相邻间隔件之间的给定样品厚度变化，当使用更柔性的板时，需要更接近的间隔距离。
在优选实施例中，间隔件是周期性正方形阵列，其中，间隔件是高度为2μm至4μm、平均横向尺寸为1μm至20μm、间隔距离为1μm至100μm的柱。
在优选实施例中，间隔件是周期性正方形阵列，其中，间隔件是高度为2μm至4μm、平均横向尺寸为1μm至20μm、间隔距离为100μm至250μm的柱。
在优选实施例中，间隔件是周期性正方形阵列，其中，间隔件是高度为4μm至50μm、平均横向尺寸为1μm至20μm、间隔距离为1μm至100μm的柱。
在优选实施例中，间隔件是周期性正方形阵列，其中，间隔件是高度为4μm至50μm、平均横向尺寸为1μm至20μm、间隔距离为100μm至250μm的柱。
间隔件阵列的周期在一个优选实施例中在1nm至100nm之间，在另一个优选实施例中在100nm至500nm之间，在单独的优选实施例中在500nm至1000nm之间，在另一个优选实施例中在1μm(即1000nm)至2μm之间，在单独的优选实施例中在2μm至3μm之间，在另一个优选实施例中在3μm至5μm之间，在单独的优选实施例中在5μm至10μm之间，在另一个优选实施例中在10μm至50μm之间，在单独的优选实施例中在50μm至100μm之间，在单独的优选实施例中在100μm至175μm之间，以及在单独的优选实施例中175μm至300μm之间。
间隔件密度。间隔件布置在相应板上的表面密度为大于一个每μm2、大于一个每10μm2、大于一个每100μm2、大于一个每500μm2、大于一个每1000μm2、大于一个每5000μm2、大于一个每0.01mm2、大于一个每0.1mm2、大于一个每1mm2、大于一个每5mm2、大于一个每10mm2、大于一个每100mm2、大于一个每1000mm2、大于一个每10000mm2，或在任两个值之间的范围内。在一些实施例中，间隔件的密度为至少1/mm2、至少10/mm2、至少50/mm2、至少100/mm2、至少1,000/mm2或至少10,000/mm2。
间隔件面积填充因子定义为间隔件面积与总面积的比率或间隔件周期与宽度的比率。在一些实施例中，填充因子为至少1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、20％，或在任两个值之间的范围内。在某些实施例中，填充因子为至少2.3％。
间隔件体积与样品体积的比率。在许多实施例中，控制间隔件体积(即间隔件的体积)与样品体积(即样品的体积)的比率，和/或在相关体积的样品内的间隔件体积与样品的相关体积的比率，以实现某些优点。这些优点包括但不限于样品厚度控制的均匀性、分析物的均匀性、样品流性质(即流速、流动方向等)。
在一些实施例中，间隔件被配置为在给定的样品面积(体积)中不占据显著的表面积(体积)。
在某些实施例中，间隔件体积与样品体积的比率，和/或在相关体积的样品内的间隔件体积与样品的相关体积的比率为小于100％、至多99％、至多90％、至多70％、至多50％、至多30％、至多10％、至多5％、至多3％、至多1％、至多0.1％、至多0.01％、至多0.001％，或在这些值之间的任何范围内。
固定于板上的间隔件。在本发明中起关键作用的间隔距离和间隔件的取向在使板从开放构造变成闭合构造的过程中优选地被保持，和/或在从开放构造变成闭合构造的过程之前优选地被预先确定。
在本发明的一些实施例中，在使板变成闭合构造之前，间隔件固定于板中的一个上。术语“间隔件固定于其相应的板上”是指间隔件附接于板上并且在板的使用过程中保持附接。“间隔件固定于其相应的板上”的示例是间隔件整体地由板的材料制成并与板一体成型，并且间隔件相对于板表面的位置不改变。“间隔件不固定于其相应的板上”的示例是间隔件通过粘合剂粘合到板上，但是在板的使用期间，粘合剂不能将间隔件保持在其在板表面上的初始位置(即间隔件移动离开其在板表面上的初始位置)。
在一些实施例中，间隔件中的至少一个固定于其相应的板上。在某些实施例中，至少两个间隔件固定于其相应的板上。在某些实施例中，大多数间隔件固定于其相应的板上。在某些实施例中，所有间隔件都固定于其相应的板上。
在一些实施例中，间隔件整体地固定于板上。
在一些实施例中，间隔件通过以下方法和/或配置中的一个或任何组合固定于其相应的板上：附接于、粘合于、熔附于、压印以及蚀刻。
术语“压印”是指通过压印(即压花)一体材料以在板表面上形成间隔件而将间隔件和板整体地固定。该材料可以是单层材料或多层材料。
术语“蚀刻”是指通过蚀刻一体材料以在板表面上形成间隔件而将间隔件和板整体地固定。该材料可以是单层材料或多层材料。
术语“熔附于”是指通过将间隔件和板连接在一起而将间隔件和板整体地固定，间隔件和板的原始材料彼此熔合，并且熔合之后在两种材料之间存在清晰的材料边界。
术语“粘合于”是指通过粘合将间隔件和板结合而将间隔件和板整体地固定。
术语“附接于”是指间隔件和板连接在一起。
在一些实施例中，间隔件和板由相同的材料制成。在其他实施例中，间隔件和板由不同的材料制成。在其他实施例中，间隔件和板一体成型。在其他实施例中，间隔件的一端固定于其相应的板上，而该端部是开放的以用于适应两个板的不同构造。
在其他实施例中，每个间隔件独立地为附接于、粘合于、熔附于、压印于以及蚀刻于相应的板上中的至少一种。术语“独立地”是指一个间隔件以选自附接于、粘合于、熔附于、压印于以及蚀刻于相应的板上的方法中的相同或不同的方法固定于其相应的板上。
在一些实施例中，至少两个间隔件之间的距离是预先确定的(“预定间隔距离”是指当使用者使用板时，该距离是已知的)。
在本文所述的所有方法和装置的一些实施例中，除固定间隔件之外还存在额外间隔件。
样品。在使用CROF过程的方法和装置的本发明中，通过几种方法中的一种或这些方法的组合来沉积样品。在沉积的一个实施例中，样品仅沉积在一个板上。在某些实施例中，样品沉积在两个板(即第一板和第二板)上。
当板处于开放构造时沉积样品。在一些实施例中，样品的沉积可以是单个液滴或多个液滴。多个液滴可以位于一个板或两个板的一个位置或多个位置。液滴可以彼此良好地分离、连接或它们的组合。
在一些实施例中，样品包含一种以上材料，且这些材料一起沉积或单独沉积。在某些实施例中，材料以平行或顺序的方式单独沉积。
可以使用装置或者直接从测试对象到板将样品沉积在板(即第一板和第二板)上。在一些实施例中，使用装置沉积样品。该装置包括但不限于移液管、针、棒、拭子、管、喷嘴、液体分配器、尖端、棒、喷墨、打印机、喷射装置等。在某些实施例中，通过将样品源处的样品与QMAX板之间直接接触来沉积样品，而不使用任何装置(即将样品和板合在一起以在两者之间形成接触)。这称为“直接样品沉积”。
样品到板的直接样品沉积的示例是(a)刺破的手指(或其他身体部分)与板之间的直接接触，(b)将唾液喷洒在板上，(c)通过泪液与板之间的直接接触在人眼中取得泪液，(d)汗液与板之间的直接接触，以及(e)直接呼吸到板上以沉积呼吸等。这种直接沉积方法可用于人和动物。
在一些实施例中，直接和间接(通过装置)样品沉积都被使用。
在本发明中，沉积在板或多个板上的样品的体积(“样品体积”)为至多0.001pL(皮升)、至多0.01pL、至多0.1pL、至多1pL、至多10pL、至多100pL、至多1nL(纳升)、至多10nL、至多100nL、至多1μL(微升)、至多10μL、至多100μL、至多1mL(毫升)、至多10mL，或在这些值中的任何两个的范围内。
在一些实施例中，样品的沉积包含以下步骤：(a)将样品置于一个或两个板上，以及(b)在CROF过程中使用不同于第二板压紧的方法铺展样品。铺展样品的方法包括使用另一装置(例如棒、刀片)、吹气、液体压力或其他。
样品变形。在CROF过程期间，在一些实施例中，样品表现为近似不可压缩液体(其指在形状变形下保持恒定体积的液体)，因此样品厚度的变化将导致样品面积的变化。在一些实施例中，样品的表现类似于可压缩液体，但是当它们的厚度在CROF过程中减小时，它们的横向面积仍然扩张。在某些实施例中，样品是液体、凝胶或软固体，只要在CROF过程中，当它们的厚度减小时它们的横向面积扩张。
在公开的本发明中，“面对第一板和第二板”是操纵第一板或第二板或两者的位置和取向的过程，使得样品在第一板和第二板的内表面之间。在一些实施例中，“面对第一板和第二板”的动作由人手、持有某些装置的人手或无需人手的自动装置执行。
在一些实施例中，厚度是至多1mm、至多100μm、至多20μm、至多10μm或至多2μm。在一些实施例中，厚度是至少0.1μm。在一些实施例中，还包含测量厚度。
在一些实施例中，相关体积的样品的厚度变化为相关区域的有效直径的至多300％、至多100％、至多30％、至多10％、至多3％、至多1％、至多0.3％或至多0.1％。
在一些实施例中，厚度至少部分地由预定高度确定。
最终样品厚度。板的闭合构造中的最终样品厚度是减少饱和孵育时间的重要因素。样品厚度减小/变形之后的最终样品厚度，取决于实体和样品的性质以及应用，如关于板的调节间距所讨论的。
在一些实施例中，最终样品厚度小于约0.5μm(微米)、小于约1μm、小于约1.5μm、小于约2μm、小于约4μm、小于约6μm、小于约8μm、小于约10μm、小于约12μm、小于约14μm、小于约16μm、小于约18μm、小于约20μm、小于约25μm、小于约30μm、小于约35μm、小于约40μm、小于约45μm、小于约50μm、小于约55μm、小于约60μm、小于约70μm、小于约80μm、小于约90μm、小于约100μm、小于约110μm、小于约120μm、小于约140μm、小于约160μm、小于约180μm、小于约200μm、小于约250μm、小于约300μm、小于约350μm、小于约400μm、小于约450μm、小于约500μm、小于约550μm、小于约600μm、小于约650μm、小于约700μm、小于约800μm、小于约900μm、小于约1000μm(1mm)、小于约1.5mm、小于约2mm、小于约2.5mm、小于约3mm、小于约3.5mm、小于约4mm、小于约5mm、小于约6mm、小于约7mm、小于约8mm、小于约9mm、小于约10mm，或在任两个值之间的范围内。
在某些实施例中，闭合构造中的最终样品厚度基本上与间隔件的均匀高度相同并且小于0.5μm(微米)、小于1μm、小于5μm、小于10μm、小于20μm、小于30μm、小于50μm、小于100μm、小于200μm、小于300μm、小于500μm、小于800μm、小于200μm、小于1mm(毫米)、小于2mm(毫米)、小于4mm(毫米)、小于8mm(毫米)，或在任两个值之间的范围内。
在本发明中，观察到可以通过使用更小的板间距(对于给定的样品面积)或更大的样品面积(对于给定的板间距)或两者来实现更大的板保持力(即将两个板保持在一起的力)。
在一些实施例中，板中的至少一个在包围相关区域的区域中是透明的，每个板具有被配置为在闭合构造中接触样品的内表面；在闭合构造中，板的内表面基本上彼此平行；除了有间隔件的位置之外，板的内表面基本上是平面的；或它们的任何组合。
最终样品厚度和均匀性。在一些实施例中，闭合构造中的样品是显著平坦的，这是相对于最终样品厚度确定的，并且取决于实施例和应用，与样品厚度的比率为小于0.1％、小于0.5％、小于1％、小于2％、小于5％、或小于10％，或在这些值中的任何两个之间的范围内。
在一些实施例中，相对于样品厚度的平坦度小于0.1％、小于0.5％、小于1％、小于2％、小于5％、小于10％、小于20％、小于50％、或小于100％，或这些值中的任何两个之间的范围内。
在一些实施例中，显著平坦是指表面平坦度变化本身(根据平均厚度测量)小于0.1％、小于0.5％、小于1％、小于2％、小于5％或小于10％，或这些值中的任何两个之间的范围内。通常，相对于板厚度的平坦度小于0.1％、小于0.5％、小于1％、小于2％、小于5％、小于10％、小于20％、小于50％、或小于100％，或在这些值中的任何两个之间的范围内。
选择性裂解的示例和结果
本章节提供了选择性裂解装置和方法的某些实施例。这些实施例仅演示而不以任何方式限制本发明。如本文所用，术语“X板”是指其上固定有间隔件的柔性板；术语“基板”是指不包括固定的间隔件的板。在一些实施例中，X板被视为如图13-14所示的第一板10，基板被视为如图13-14所示的第二板20。
图15示出了(i)将小体积样品滴在玻璃基板上、(ii)在QMAX装置的闭合配置中扩张的样品区域的顶视图和截面图。如图15所示，首先，将小体积(几μl或以下)的样品沉积在基板或X板上，其形成小液摊。第二，将板合在一起，使板的样品表面重叠。第三，用手将板压成闭合构造，其中，样品成为面积比初始液摊大得多的薄膜。第四，手是相关的。以及第五，在闭合构造下进行各种测量。
特别地，将血液(无抗凝剂的新鲜血液或带有抗凝剂的储存血液)以0.8μL(针对2μm间距的X装置)、0.4μL(针对1μm间距的X装置)、0.2μL(针对500nm和200nm间距的X装置)的体积滴加到玻璃基板的中心；b)用手按压血液顶部的X板的中心(1”×1”)10秒。
在一些实验中，新鲜血液首先在试管中在吖啶橙染料中染色1分钟。(比例为1:1，AO染料为PBS中100μg/mL)。在将染色的血液滴加到玻璃基板上之后，用手将X板按压到血液上。吖啶橙(AO)是对核酸具有天然亲和力的稳定染料。当与DNA结合时，AO插入DNA作为单体并在蓝色激发下产生强烈的绿色荧光。(470nm激发，525nm绿色发射用于WBC)。当与RNA和蛋白质结合时，其形成聚合物形式的静电复合物，其在蓝色激发下产生红色荧光。(470nm激发，685nm红色发射用于WBC、PLT)。RBC没有核酸，因此没有染色。WBC具有DNA和RNA的细胞核，因此被强染色。血小板(PLT)具有少量RNA，因此仅弱染色。
QMAX装置中的样品通过具有两个滤光片、一个光源和放大/聚焦透镜组的商业DSLR相机
观察。在明视场模式中，使用没有任何滤光片的宽带白光Xe灯源。在荧光模式中，激发源是具有470±20nm激发滤光片的氙灯
并且发射滤光片是500nm长通滤光片
结果总结于表1中。
表1：用于血细胞裂解测试的QMAX装置的设置
对于样品3和4，利用使用熔融石英材料、具有柱直径为85nm、周期为200nm、柱高度为500nm和200nm的柱阵列的成品X板进行测试。图16示出了柱直径为85nm、周期为200nm、柱高度为200nm的纳米阵列X板的扫描电子显微照相(SEM)照片。
图17示出了在2μm、1μm、500nm和200nm间距尺寸的QMAX装置中的血细胞的明视场照片。在图17中，明图照片显示：a)使用2μm间隔尺寸的X板，血液中的RBC和WBC不被裂解并排列成单层。b)使用1μm间隔尺寸的X板，大多数(99％)RBC被裂解，但WBC不裂解。c、d)使用500nm和200nm间隔尺寸的X板，RBC和WBC都被裂解。在明视场观察模式下，只能观察到气泡。
图18示出了在2μm、1μm、500nm和200nm间距尺寸的QMAX装置中的血细胞的荧光照片。如图18所示，在荧光模式下，仅观察到WBC或WBC中的DNA/RNA链。a、b)使用2μm和1μm间隔尺寸的X板，血液中的WBC不裂解并且可以清楚地观察到呈圆形。c、d)使用500nm和200nm间隔尺寸的X板，WBC被裂解。DNA/RNA链(细胞中的绿色线)被从细胞中提取出来。
图19示出了在具有不同柱高度的QMAX装置中的无抗凝剂的新鲜未稀释全血的明视场照片。血液直接从刺破的手指添加到处于打开构造的QMAX装置中。X板在该表面上具有由PMMA制成的微柱阵列；微阵列的柱尺寸为30μm×40μm，间隔距离(ISD)为80μm，高度在0.5μm至10μm之间。另一个板由玻璃制成。
不同间隔件高度的选择性裂解的结果总结于表2中。
表2：使用不同QMAX设置的裂解表现总结
在表2中，*1：纳米阵列X板85nm柱尺寸(圆形，直径)，115nm ISD，200nm间距，在500μm厚熔融石英材料上；*2：X板：30x40μm柱尺寸(矩形)，80μm ISD，在175μm厚PMMA(丙烯酸树脂)材料上；以及*3：平坦或粗糙基板为1mm厚聚苯乙烯(PS)材料。
对于0.5μm的限定间隙，几乎所有RBC被裂解，而WBC和PLT被保留。对于1μm的限定间隙，大多数(80％)RBC被裂解，而WBC和PLT保持未裂解。对于1μm至1.8μm之间的限定间隙，一些RBC被裂解，一些保留。间隙越厚，保留的RBC越多，越多的WBC和PLT未裂解。对于2μm的限定间隙，每个RBC彼此分离，没有可观察到的重叠，并且每个细胞被明确限定的边界围绕并且中心遮蔽(由于中心厚度较薄)。此外，WBC和血小板也与其他细胞分离。对于2.2μm的间隙，一些RBC开始与另一些RBC重叠，但是没有观察到血小板重叠。对于2.6μm和3μm的间隙，RBC重叠较多，开始三重RBC重叠，血小板与RBC重叠，重叠随间隙增大而增多。对于5μm和10μm的间隙，大量的细胞重叠(例如凝结)，可以看到RBC钱串，并且许多RBC细胞呈窄椭圆形状，这是由于RBC相对于成像平面旋转。
美国临时专利申请号62/456,528，其全部内容通过引用并入本文，其图9示出了具有不同柱高度的QMAX装置中的带抗凝剂的储存未稀释全血的明视场照片。X板在该表面上具有由PMMA制成的微柱阵列；微阵列的横向柱尺寸为30μm×40μm，间隔距离(ISD)为80μm，高度在0.5μm至10μm之间。另一个板由玻璃制成。
总的来说，结果与使用新鲜血液的结果相似，除了：(1)对于0.5μm至1.8μm之间的约束间隙，RBC似乎更脆弱，表明在相同的间隙尺寸下，更多的RBC被裂解；(2)对于2μm至10μm之间的限定间隙，使用抗凝剂，尽管RBC没有凝结在一起，但是它们可以旋转并且重叠以形成较大的间隙。
美国临时专利申请号62/456,528，其全部内容通过引用并入本文，其图10示出了具有0.5μm柱高度的QMAX装置中的新鲜血液样品的明视场照片和相衬照片(放大20倍)。在QMAX装置中，柱的横向尺寸为10μm×20μm，间隔距离(ISD)为80μm，高度为0.5μm。另一个板由玻璃制成。对于0.5μm的限定间隙，几乎所有(95％-99％)RBC被裂解，而WBC和PLT被保留。WBC被压成比典型的独立状态更大的尺寸。
美国临时专利申请号62/456,528，其全部内容通过引用并入本文，其图11示出了具有0.5μm柱高度的QMAX装置中的新鲜血液样品的明视场照片(放大4倍)。对于0.5μm的限定间隙，几乎所有(95％-99％)RBC被裂解，而WBC和PLT被保留。WBC被压成比典型的独立状态更大的尺寸。
美国临时专利申请号62/456,528，其全部内容通过引用并入本文，其图12示出了具有1.0μm柱高度的QMAX装置中的新鲜血液样品的明视场照片和相衬照片(放大20倍)。X板在该表面上具有由PMMA制成的微柱阵列；这些柱的横向柱尺寸为30μm×40μm，间隔距离(ISD)为80μm，高度为1.0μm。另一个板由玻璃制成。对于1.0μm的限定间隙，大多数(80-95％)RBC被裂解，保留5-20％的RBC、WBC和PLT未裂解。
美国临时专利申请号62/456,528，其全部内容通过引用并入本文，其图13示出了在平坦塑料基板上具有1.0μm和0.5μm柱高度的QMAX装置中的新鲜血液样品的明视场照片。美国临时专利申请号62/456,528，其全部内容通过引用并入本文，其图14示出了在粗糙塑料基板上具有2.0μm、1.0μm和0.5μm柱高度的QMAX装置中的新鲜血液样品的明视场照片。
美国临时专利申请号62/456,528，其全部内容通过引用并入本文，其图15示出了在具有0.5μm间隙的QMAX装置上计数的血小板(PLT)和白细胞(WBC)的明视场照片。如本文所用，在QMAX装置中，X板在该表面上具有由PMMA制成的微柱阵列。柱的横向尺寸为10μm×20μm，间隔距离(ISD)为80μm，高度为0.5μm。另一个板由玻璃制成。新鲜刺破手指的血液立即从手指直接沉积到QMAX装置以用于测试。
在QMAX装置上的9个区域(3×3阵列，周期为8mm，因此有效面积为16mm×16mm)中进行计数。每个区域具有用于WBC计数的1650μm×1100μm的计数视场以及用于PLT计数的330μm×220μm的计数视场。为了进行比较，使用商业手动血细胞计数器对相同的新鲜血液进行计数。首先，用EDTA涂覆的试管收集超过10μL的新鲜血液。然后，5μL血液在RBC裂解缓冲液中稀释100倍以裂解RBC。10μL裂解后的血液被装载到商业手动血细胞计数器(Sigma-Aldrich，Z359629)，并对PLT和WBC进行手动计数。结果示于表3中。
表3间隙为0.5μm的PLT、WBC计数对比手动计数
根据上述结果，使用0.5μm QMAX卡的PLT和WBC计数结果与手动计数结果相近(相差10％以内)。(a)PLT在0.5μm QMAX卡中没有裂解并且是可计数的；(b)大多数WBC在0.5μmQMAX卡中没有裂解并且是可计数的。总之，0.5μm QMAX卡可以用于对PLT和WBC进行计数。
选择性裂解结果总结于表4。
表4血液样品的选择性裂解
| 已裂解 | 未裂解 | 板间隙范围(μm) |
| RBC | 血小板 | 0.2-2 |
| RBC | WBC | 1-2 |
| WBC | 血小板 | 0.2-1 |
| RBC | WBC+血小板 | 1-2 |
| RBC+WBC | 血小板 | 0.2-1 |
如表4所示，当目标裂解组分是RBC并且非目标裂解组分是血小板时，板间隙(间隔件高度)等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
如表4所示，当目标裂解组分是RBC并且非目标裂解组分是WBC时，板间隙(间隔件高度)等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在两个值的任何一个之间的范围内。
如表4所示，当目标裂解组分是白细胞并且非目标裂解组分是血小板时，板间隙(间隔件高度)等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
如表4所示，当目标裂解组分是RBC并且非目标裂解组分包括WBC和血小板时，板间隙(间隔件高度)等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
如表4所示，当目标裂解组分包括RBC和WBC并且非目标裂解组分是血小板时，板间隙(间隔件高度)等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
在一些实施例中，本发明中的QMAX装置(当两个板例如通过铰链连接时称为QMAX卡)包括但不限于2015年8月10日提交的美国临时专利申请号62/202,989、2015年9月14日提交的美国临时专利申请号62/218,455、2016年2月9日提交的美国临时专利申请号62/293,188、2016年3月8日提交的美国临时专利申请号62/305,123、2016年7月31日提交的美国临时专利申请号62/369,181、2016年9月15日提交的美国临时专利申请号62/394,753、2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437、2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/051775、2016年9月15日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/051794，以及2016年9月27日提交的PCT/US2016/054025中描述的实施例，所有这些公开的全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。
本文公开的装置和方法具有各种类型的生物/化学取样、感测、测定以及应用，其包括但不限于2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和2016年9月14日提交的PCT/US16/51794中描述的那些，其全部内容通过引用并入本文。
本文公开的装置和方法用于样品，比如但不限于诊断样品、临床样品、环境样品以及食品样品。样品的类型包括但不限于2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437中列出、描述或总结的样品，其全部内容通过引用并入本文。
本文公开的装置和方法用于检测、纯化和/或定量分析物，比如但不限于生物标记。生物标记的示例包括但不限于2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437中列出、描述和总结的那些，其全部内容通过引用并入本文。
本文公开的装置和方法使用时结合移动通信装置和系统的促进和增强，移动通信装置和系统包括但不限于2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437中列出、描述和总结的装置和系统，其全部内容通过引用并入本文。
本发明的第一组其他实施例
在以下列举的段落中描述了根据本公开的发明主题的其他实施例。
A0.一种用于裂解液体样品中的组分的装置，包含：
第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.板中的每一个在其各自的样品表面上具有用于接触样品的样品接触区域，其中，样品至少包含目标裂解组分；
iii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板；
iv.间隔件具有两个相邻间隔件之间的间距，该间距为目标裂解组分的尺寸的两倍或更大，并且
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且样品沉积在板中的一个或两个上；
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中：样品的至少一部分被两个板压成厚度非常均匀的层，并且该均匀厚度由板的样品接触表面限定并且由板和间隔件调节；并且
其中，间隔件具有预定高度，该预定高度被配置为在闭合构造中使厚度非常均匀的层中的样品的大部分目标裂解组分被裂解。
A1.一种用于选择性裂解液体样品中的组分的装置，包含：
第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.板中的每一个在其各自的样品表面上具有用于接触样品的样品接触区域，其中，样品包含至少目标裂解组分以及至少非目标裂解组分；
iii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的样品接触区域，并且
iv.选择间隔件的高度使得在闭合构造中，样品的相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，样品的相关体积中的大部分非目标裂解组分未裂解；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且样品沉积在板中的一个或两个上；
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中：样品的相关体积被两个板压成厚度非常均匀的层，并且层的均匀厚度由板的样品接触表面限定并且由板和间隔件调节；并且
其中，样品的相关体积是样品体积的一部分或全部。
A2.如任一前述实施例所述的装置，其中，大部分是样品的相关体积中的组分的至少51％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。
A3.如任一前述实施例所述的装置，其中，厚度非常均匀的层在相关体积的横向区域上的厚度变化等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，厚度变化是相对于横向区域的平均厚度的。
A4.如任一前述实施例所述的装置，其中，厚度非常均匀的层的面积等于或大于0.1mm2、0.5mm2、1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、20mm2、50mm2、70mm2、100mm2、200mm2、500mm2、800mm2、1000mm2、2000mm2、5000mm2、10000mm2、20000mm2、50000mm2或100000mm2，或在任两个值之间的范围内。
A5.如任一前述实施例所述的装置，其中，液体样品是全血。
A6.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A7.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A8.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A9.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
A10.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A11.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
A12.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A13.如任一前述实施例所述的装置，其中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。
A14.如实施例A13所述的装置，其中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
B0.一种用于裂解液体样品中的组分的方法，包含：
(a)获取样品，样品至少包含目标裂解组分；
(b)获取第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造，其中：
i.每个板在其各自的表面上具有样品接触区域，
ii.板中的一个或两个包含固定于相应的样品接触表面的间隔件，
其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度，并且间隔件中的至少一个位于样品接触区域内；
(c)当板处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上，
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；
以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
其中，在闭合构造中：样品的相关体积被两个板压成厚度非常均匀的层，层的均匀厚度由两个板的样品表面限定并且由间隔件和板调节，
其中，选择间隔件的高度使得在闭合构造中，样品的相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解；并且
其中，样品的相关体积是样品体积的一部分或全部。
B1.一种用于选择性裂解液体样品中的组分的方法，包含：
(a)获取样品，样品包含至少非目标裂解组以及至少目标裂解组分；
(b)获取第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造，其中：
i.每个板在其各自的表面上具有样品接触区域，
ii.板中的一个或两个包含固定于相应的样品接触表面的间隔件，
其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度，并且间隔件中的至少一个位于样品接触区域内；
(c)当板处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上，
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；
以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
其中，在闭合构造中：样品的相关体积被两个板压成厚度非常均匀的层，层的均匀厚度由两个板的样品表面限定并且由间隔件和板调节，
其中，选择间隔件的高度使得在闭合构造中，样品的相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，并且样品的相关体积中的大部分非目标裂解组分未裂解；并且
样品的相关体积是样品体积的一部分或全部。
B2.如任一前述实施例B所述的方法，其中，大部分是样品的相关体积中的组分的至少51％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。
B3.如任一前述实施例B所述的方法，其中，厚度非常均匀的层在相关体积的横向区域上的厚度变化等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，厚度变化是相对于横向区域的平均厚度的。
B4.如任一前述实施例B所述的方法，其中，厚度非常均匀的层的面积等于或大于0.1mm2、0.5mm2、1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、20mm2、50mm2、70mm2、100mm2、200mm2、500mm2、800mm2、1000mm2、2000mm2、5000mm2、10000mm2、20000mm2、50000mm2或100000mm2，或在任两个值之间的范围内。
B5.如任一前述实施例B所述的方法，其中，液体样品是全血。
B6.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B7.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B8.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B9.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
B10.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B11.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
B12.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B13.如任一前述实施例所述的方法，其中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。
B14.如实施例B13所述的方法其中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
C0.一种用于裂解液体样品中的组分的装置，包含：
第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.第一板在其各自的样品表面上具有位于一个位置处的第一样品接触区域以及位于另一个位置处的第二样品接触区域，其中，样品接触区域用于接触样品，其中，样品包含至少目标裂解组分，
iii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板，并且
iv.间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中，(a)间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度并且在第二样品接触区域中具有不一样的基本相同的间隔件高度，并且(b)在第一样品接触区域中：样品的第一相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，而在第二样品接触面积中：样品的第二相关体积中的目标裂解组分未裂解；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且样品沉积在板中的一个或两个上；并且
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中：样品的第一相关体积被两个板压缩、位于第一样品接触区域上并且具有第一非常均匀厚度，并且样品的第一相关体积被两个板压缩、位于第一样品接触区域上并且具有第一非常均匀厚度，
其中，第一均匀厚度和第二均匀厚度由两个板的样品表面限定并且由间隔件调节，并且
其中，样品的第一相关体积和第二相关体积是样品的一部分。
C1.一种用于选择性裂解液体样品中的组分的装置，包含：
第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.第一板在其各自的样品表面上具有位于一个位置处的第一样品接触区域以及位于另一个位置处的第二样品接触区域，其中，样品接触区域用于接触样品，其中，样品包含至少目标裂解组分和至少非目标裂解组分，
iii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板，并且
iv.间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中，(a)间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度并且在第二样品接触区域中具有不一样的基本相同的间隔件高度，并且(b)在第一样品接触区域中：样品的第一相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，并且样品的第一相关体积中的大部分非目标裂解组分未裂解，而在第二样品接触面积中：样品的第二相关体积中的目标裂解组分和非目标裂解组分都未被裂解；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且样品沉积在板中的一个或两个上；并且
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中：样品的第一相关体积被两个板压缩、位于第一样品接触区域上并且具有第一非常均匀厚度，并且样品的第一相关体积被两个板压缩、位于第一样品接触区域上并且具有第一非常均匀厚度，
其中，第一均匀厚度和第二均匀厚度由两个板的样品表面限定并且由间隔件调节，并且
其中，样品的第一相关体积和第二相关体积是样品的一部分。
C2.如任一前述实施例C所述的装置，其中，大部分是样品的第一相关体积中的组分的至少51％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。
C3.如任一前述实施例C所述的装置，其中，厚度非常均匀的第一层在第一相关体积的横向区域上的厚度变化等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，厚度变化是相对于横向区域的平均厚度的。
C4.如任一前述实施例C所述的装置，其中，第一样品接触区域或第二样品接触区域的面积等于或大于0.1mm2、0.5mm2、1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、20mm2、50mm2、70mm2、100mm2、200mm2、500mm2、800mm2、1000mm2、2000mm2、5000mm2、10000mm2、20000mm2、50000mm2或100000mm2，或在任两个值之间的范围内。
C5.如任一前述实施例C所述的装置，其中，液体样品是全血。
C6.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
C7.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
C8.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
C9.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
C10.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
C11.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
C12.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
C13.如任一前述实施例C所述的装置，其中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。
C14.如实施例C13所述的装置，其中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
D0.一种裂解样品中的组分的方法，包含：
(a)获取样品，样品至少包含目标裂解组分；
(b)获取第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，其中：
i.第一板在其对应的样品表面上具有位于一个位置处的第一样品接触区域以及位于另一个位置处的第二样品接触区域，
ii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板；
(c)当板处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上，
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的；以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
其中，在闭合构造中：样品的至少一部分被两个板压成层，该层在第一样品接触区域具有第一均匀厚度并且在第二样品接触区域具有第二均匀厚度，
其中，第一均匀厚度由第一组间隔件调节并且第二均匀厚度由第二组间隔件调节，
其中，第一均匀厚度与第二均匀厚度不同；并且
其中，间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中：
i.间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度并且在第二样品接触区域中具有不一样的基本相同的间隔件高度，并且
ii.在第一样品接触区域中：厚度均匀的层中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，而在第二样品接触面积中：目标裂解组分未裂解。
D1.一种用于选择性裂解样品中的组分的方法，包含：
(a)获取样品，样品包含至少非目标裂解组以及至少目标裂解组分；
(b)获取第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，其中：
i.第一板在其对应的样品表面上具有位于一个位置处的第一样品接触区域以及位于另一个位置处的第二样品接触区域，
ii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板；
(c)当板处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上，
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的；以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
其中，在闭合构造中：样品的至少一部分被两个板压成层，该层在第一样品接触区域具有第一均匀厚度并且在第二样品接触区域具有第二均匀厚度，
其中，第一均匀厚度由第一组间隔件调节并且第二均匀厚度由第二组间隔件调节，
其中，第一均匀厚度与第二均匀厚度不同；并且
其中，间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中，
i.间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度并且在第二样品接触区域中具有不一样的基本相同的间隔件高度，并且
ii.在第一样品接触区域中：厚度均匀的层中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，并且厚度均匀的层中的大部分非目标裂解组分未裂解，而在第二样品接触面积中：目标裂解组分和非目标裂解组分都未被裂解。
D2.如任一前述实施例D所述的方法，其中，大部分是样品的第一相关体积中的组分的至少51％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。
D3.如任一前述实施例D所述的方法，其中，厚度非常均匀的第一层在第一相关体积的横向区域上的厚度变化等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，厚度变化是相对于横向区域的平均厚度的。
D4.如任一前述实施例D所述的方法，其中，第一样品接触区域或第二样品接触区域的面积等于或大于0.1mm2、0.5mm2、1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、20mm2、50mm2、70mm2、100mm2、200mm2、500mm2、800mm2、1000mm2、2000mm2、5000mm2、10000mm2、20000mm2、50000mm2或100000mm2，或在任两个值之间的范围内。
D5.如任一前述实施例D所述的方法，其中，液体样品是全血。
D7.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
D7.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
D8.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
D9.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
D10.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
D11.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
D12.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
D13.如任一前述实施例D所述的方法，其中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。
D14.如实施例D13所述的方法，其中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
E1.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件：
i.形状为具有基本上均匀的截面和平坦的顶表面的柱；
ii.宽度与高度的比率等于或大于1；
iii.填充因子等于或1％或更大；并且
iv.间隔件的填充因子与杨氏模量的乘积为2MPa或更大，
其中，填充因子是间隔件接触面积与总板面积的比率。
E2.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，层的均匀厚度的平均值基本上与间隔件的均匀高度相同，变化小于10％。
E3.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含第二目标裂解组分。
E4.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，在闭合构造中，至少90％的目标裂解组分被裂解并且至少90％的非目标裂解组分被裂解。
E5.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，在闭合构造中，至少99％的目标裂解组分被裂解并且至少99％的非目标裂解组分被裂解。
E6.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，在闭合构造中，至少90％的所有目标裂解组分被裂解并且至少90％的非目标裂解组分被裂解。
E7.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，厚度均匀的层的变化小于30nm。
E8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，厚度均匀的样品层具有高达+/-5％或更好的厚度均匀性。
E8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或它们的任何组合的柱。
E9.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，分析非目标组分包含对非裂解目标分析物的数目进行计数并计算非目标组分的浓度。
E10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件：
i.形状为具有基本上均匀的截面和平坦的顶表面的柱；
ii.宽度与高度的比率等于或大于1；
iii.预定的恒定间隔距离在10μM至200μM的范围内；
iv.填充因子等于或1％或更大；并且
v.间隔件的填充因子与杨氏模量的乘积为2MPa或更大，
其中，填充因子是间隔件接触面积与总板面积的比率。
E10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，将板按压成闭合构造是平行或顺序进行的，平行按压同时在预期区域上施加外力，而顺序按压在预期区域的一部分上施加外力并且逐渐移动到其他区域。
E11.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，血液样品在被分析之前被染色。
E12.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，血液样品被吖啶橙(AO)染色。
E13.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，染色剂涂覆在至少一个样品接触区域上，并且血液样品被染色剂染色。
E14.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，血液样品通过以下方式分析：
i.照射厚度均匀的层中的至少一部分血液样品；
ii.使用CCD或CMOS传感器获取细胞的一个或多个图像；
iii.使用计算机识别图像中的血小板；以及
iv.对图像区域中的血小板数目进行计数。
E15.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，均匀厚度样品层具有高达+/-5％或更好的厚度均匀性。
D.血液凝固测定(036)
在生物和化学测定(例如，诊断测试)中，通常需要快速简单地对样品或部分样品测量体积、改变形状和/或检测分析物。本发明提供了用于实现这些目的的装置和方法。
本发明尤其可用于测量血液凝固。凝固(也称为凝结)是血液从液体变为凝胶从而形成血凝块的过程。它可能带来止血作用、停止受损血管的失血，然后修复。血凝块由嵌入不溶性纤维蛋白分子网络中的血小板插塞组成。凝固的机制包括血小板的活化、粘附和聚集以及纤维蛋白的沉积和成熟。凝血障碍是可导致流血(出血或挫伤)或阻塞性凝血(血栓形成)的疾病状态。凝血的主要因素包括：蛋白水解酶凝血酶、钙离子(Ca2+)以及其他蛋白凝血因素。
凝血病的早期鉴定对于管理危重病、严重损伤或进行抗凝治疗的患者具有重要的临床意义。快速并准确的评估对于确保易患血凝块的患者(以及那些凝血困难的患者)得到对其病症的适当护理是必要的。传统的测试(凝血酶原时间(PT)和活化的部分促凝血酶原激酶时间(aPTT)测试)需要在专业测试装置中进行并且需要至多10mL血液。因此，需要快速、容易使用且/或廉价的简单便携的测定。
术语“CROF卡(或卡)”、“COF卡”、“QMAX卡”、Q卡”、“CROF装置”、“COF装置”、“QMAX装置”、“CROF板”、“COF板”以及“QMAX板”是可互换的，除了在一些实施例中，COF卡不包含间隔件；并且这些术语是指一种装置，该装置包含第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造(包括开放构造和闭合构造)，并且该装置包含调节板之间的间距的间隔件(COF的一些实施例除外)。术语“X板”是指CROF卡中的两个板之一，其中间隔件固定到该板COF卡，CROF卡和X板的更多描述在临时申请序列号No。COF卡、CROF卡和X板的更多描述在于2017年2月7日提交的临时申请序列号62/456065以及于2017年2月8日提交的美国临时申请序列号62/456504中进行描述，其全部内容出于所有目的并入本文。
QMAX电测量血液介电常数用于血液凝固测试的示例
图23示出了QMAX(Q：定量；M：扩增；A：加入试剂；X：加速；也称为压缩调节开放流(CROF))装置的实施例，其包含第一板(在一些实施例中标记为“基板”)10、第二板(在一些实施例中标记为“X板”)20以及间隔件(标记为“柱”)40。
图23(A)示出了处于开放构造的板的截面图，其中板10和20是部分或完全分开的，允许样品(例如血液样品)90沉积在板中的一个或两个上。如图(A)所示，在一些实施例中，样品是血液。在某些实施例中，样品包含血清。在某些实施例中，样品包含全血。在某些实施例中，样品是包含添加的Ca2+的血液样品。在某些实施例中，样品是包含用于抗凝血目的的柠檬酸盐或酸的血液样品。在一些实施例中，样品包含添加的抗凝血剂玉米胰蛋白酶抑制剂(CTI)。在一些实施例中，样品还包含添加的抗凝血剂青霉素。在一些实施例中，样品包含添加的活化剂脑磷脂。在一些实施例中，样品还包含添加的活化剂组织因子(ATF)。
凝固也可以受温度影响。在一些实施例中，温度可以是0℃、10℃、20℃、50℃、100℃，或在任两个值之间的范围内；以及模拟体温的37℃的优选值。可添加温度控制器单元以维持所需温度。
在一些实施例中，第一板10面对第二板20的表面被限定为内表面；第二板20面对第一板10的表面也被限定为第二板20的内表面。如图23(A)所示，第一板10可以包含固定在第一板10的内表面上的间隔件40。然而，应当注意，在一些实施例中，间隔件40固定在第二板20的内表面上，而在其他实施例中，间隔件固定在第二板20和第一板10的内表面上。
如图(A)所示，板10和20中每一个可以分别包含位于板的内表面上的一个或多个电极。在一些实施例中，电极附接于板10和20的内表面。如图(A)所示，电极80附接于第一板10的内表面，电极85附接于第二板20的内表面。在一些实施例中，一个板只有一个电极。在一些实施例中，一个板具有多个电极。电极由导电材料制成。在一些实施例中，电极由金属制成，比如但不限于铝、和铜以及它们的合金和混合物。
板10和20可相对于彼此移动成不同的构造。其中一个构造是开放构造，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不通过间隔件40调节。图23(A)示出了处于开放构造的板，其中可以将样品90比如但不限于血液添加到板10和20中的第一板10、第二板20或两者上。在一些实施例中，相应板的内表面包含占据整个内表面的一部分的样品接触区域。在某些实施例中，间隔件40位于样品接触区域内。在一些实施例中，间隔件40不固定于任何一个板上，而是混合于在样品90中。在一些实施例中，样品90是血液。
板10和20之间的另一种构造是闭合构造。图23(B)示出了处于闭合构造的板的截面图，其中板10和20的内表面彼此压靠，样品90的至少一部分被压成厚度非常均匀的层。在一些实施例中，厚度均匀的层由两个板的内表面限定，并且该厚度由间隔件的高度40调节。在一些实施例中，样品90的均匀厚度与板10和20之间的间距相同；在某些实施例中，样品90的厚度和板之间的间距与间隔件40的高度相同。当板处于闭合构造时，电极80和85与样品90的至少一部分接触。在某些实施例中，电极80和85与样品90压成厚度非常均匀的层的部分接触。
在一些实施例中，间隔件的高度为1μm、10μm、100μm、1mm、1cm或在任两个值之间的范围内；以及生理相关的10μm至100μm的优选范围，其提供对人类微血管更真实的几何表示。
如图23(B)所示，在一些实施例中，本发明的装置还包含电源100，比如但不限于提供交流电(AC)或直流电(DC)的电源。在一些实施例中，电源100可操作地连接到电极80和85，电极80和85与样品90压成厚度非常均匀的层接触。。在一些实施例中，本发明的装置还包含测量单元，其可用于测量样品90的电信号。在一些实施例中，电信号包括电流、电势、电导率和/或电容。在一些实施例中，AC的频率为100Hz、1kHz、10kHz、100kHz、1MHz、10MHz、100MHz、1000MHz或在任两个值之间的范围内；以及1kHz至10kHz、10kHz至100kHz或100kHz至1MHz的优选范围内。
其中，测量电极之间的电容与样品的介电常数成比例，该电容在将样品装载到装置中之后在10秒、30秒、60秒、2分钟、3分钟、5分钟、8分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟或在任两个值之间的范围内的时间进行测量和记录；
其中，电极是金属，选自金、铜、银、铝，或它们的混合物的金属，或由任何这些金属制成的合金，
其中，电极是导电金属氧化物或金属化合物，选自氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiOx)、二氧化钼(MoO2)、氟化锂(LiF)或它们的组合，
其中，电极是导电小分子和导电聚合物，选自聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)、富勒烯衍生物(如C60)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)或它们的组合，其中，电极是金属，选自金、铜、银、铝或它们的混合物，或由任何这些金属制成的合金，
其中，电极是导电金属氧化物或金属化合物，选自氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化钛(TiOx)、二氧化钼(MoO2)、氟化锂(LiF)或它们的组合，
其中，电极是导电小分子和导电聚合物，选自聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT：PSS)、富勒烯衍生物(如C60)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)或它们的组合。
如段落A1所述的装置，其中，至少一个电极连接到电源的阳极，一个电极连接到电源的阴极，这两个电极是测量电极。
如段落A1所述的装置，其中，所有测量电极位于第一板上或所有测量电极位于第二板上；
如段落A1所述的装置，其中，第一板和第二板都具有测量电极；
如段落A1所述的装置，其中，所有电极都在外部，不接触第一板和第二板；
如段落A1所述的装置，其中，电极的宽度比两个测量电极之间的高度和间隙大2倍，
其中，电极的宽度比两个测量电极之间的高度和间隙大5倍，
其中，电极的宽度比两个测量电极之间的高度和间隙大10倍，
其中，电极的宽度比两个测量电极之间的高度和间隙大100倍，
其中，电极的宽度比两个测量电极之间的高度和间隙大1000倍，
如段落A1所述的装置，其中，电极的高度为1nm、10nm、50nm、100nm、500nm、1μm、10μm、50μm、100μm、500μm、1mm、5mm、10mm，或在任两个值之间的范围内；
如段落A1所述的装置，其中，电极的宽度为1nm、10nm、50nm、100nm、500nm、1μm、10μm、50μm、100μm、500μm、1mm、5mm、10mm、50mm、100mm，或在任两个值之间的范围内；
如段落A1所述的装置，其中，两个电极之间的间隙为1nm、10nm、50nm、100nm、500nm、1μm、10μm、50μm、100μm、500μm、1mm、5mm、10mm、50mm、100mm，或在任两个值之间的范围内。
使用QMAX装置电测量介电常数的过程
用于电测量的QMAX装置可以用于各种目的。例如，在一些实施例中，该装置用于测量样品介电常数。在某些实施例中，当样品是血液时，介电常数值可以被转换成与血液凝固相关的参数。
图24提供了测量血液样品介电常数的过程的示例性流程图。然而，应当注意，本发明的装置可以用于各种测定，包括但不限于测量介电常数，从而测量血液的凝固特性。如图24所示，在一些实施例中，该过程包括：(1)将血液沉积在基板的中心；(2)覆盖X板，并将两个板压在一起；(3)施加高频交流电，并实时测量介电常数；以及(4)确定达到介电常数峰值(Tpeak)所需的时间。
在一些实施例中，分析液体样品的介电常数的方法可以包含：
(a)获取液体样品；
(b)获取装置，该装置包含第一板、第二板和固定于板中的一个或两个上的间隔件；其中：(i)板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；(ii)每个板分别包含具有用于接触样品的样品接触区域的内表面，并且(ii)间隔件具有预定的基本上均匀的高度，并且(iv)每个板分别包含一个或多个电极；
(c)当板处于开放构造时，将样品沉积在板中的一个或两个上，其中在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板压成闭合构造，其中，在闭合构造中：样品的至少一部分被两个板压成厚度非常均匀的层，该层的均匀厚度由两个板的内表面限定并由间隔件调节，并且电极在厚度均匀的层处与样品接触；以及
(e)通过电极，测量厚度均匀的层处的样品的电性质(例如电流、电容、电势和/或电导)。
可以使用本发明的装置和方法分析各种类型的样品。一个具体示例是血液样品。在某些实施例中，样品包含处理过的血液或血液组分，比如但不限于血清。在某些实施例中，样品包含全血。在某些实施例中，样品还包含添加的Ca2+。在某些实施例中，样品还包含添加的柠檬酸或盐。在一些实施例中，添加有Ca2+和柠檬酸盐的样品可用作对照。
在一些实施例中，当板处于闭合构造时，血液样品的介电常数，特别是在厚度非常均匀的层处的血液样品的介电常数的某些特性，可以用于指示血液凝固性质。在某些实施例中，介电常数参比如但不限于Tpeak可用于定性或定量地评估血液凝固。在某些实施例中，某些介电常数参数可用于计算和/或估计PT或aPPT。
测量介电常数的示例
图25提供了介电常数测量结果的实施例。根据图2所示的过程将血液样品装载到如图23所示的装置中；向样品施加偏压为0.1V的1MHz交流电并测量介电常数。时间0是血液添加到装置中的时间。结果示于图25中，其示出了2分钟的标准化Tpeak。可以相应地测量和评估各种样品的介电常数以及凝固性质。
QMAX测量血液吸光度用于血液凝固测试的示例
图26示出了QMAX(Q：定量；M：扩增；A：加入试剂；X：加速；也称为压缩调节开放流(CROF))装置的实施例，其包含第一板(在一些实施例中标记为“基板”)10、第二板(在一些实施例中标记为“X板”)20以及间隔件(标记为“柱”)40。图26(A)示出了处于开放构造的板的截面图，其中板10和20是部分或完全分开的，允许样品(例如血液样品)90沉积在板中的一个或两个上。如图(A)所示，在一些实施例中，样品是血液。在某些实施例中，样品包含血清。在某些实施例中，样品包含全血。在某些实施例中，样品是包含添加的Ca2+的血液样品。在某些实施例中，样品是包含用于抗凝血目的的柠檬酸盐或酸的血液样品。在一些实施例中，样品包含添加的抗凝血剂玉米胰蛋白酶抑制剂(CTI)。在一些实施例中，样品还包含添加的抗凝血剂青霉素。在一些实施例中，样品包含添加的活化剂脑磷脂。在一些实施例中，样品还包含添加的活化剂组织因子(ATF)。
凝固也可以受温度影响。在一些实施例中，温度可以是0℃、10℃、20℃、50℃、100℃，或在任两个值之间的范围内；以及模拟体温的37℃的优选值。可添加温度控制器单元以维持所需温度。
在一些实施例中，第一板10面对第二板20的表面被限定为内表面；第二板20面对第一板10的表面也被限定为第二板20的内表面。如图26(A)所示，第一板10可以包含固定在第一板10的内表面上的间隔件40。然而，应当注意，在一些实施例中，间隔件40固定在第二板20的内表面上，而在其他实施例中，间隔件固定在第二板20和第一板10的内表面上。
板10和20可相对于彼此移动成不同的构造。其中一个构造是开放构造，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不通过间隔件40调节。图26(A)示出了处于开放构造的板，其中可以将样品90比如但不限于血液添加到板10和20中的第一板10、第二板20或两者上。在一些实施例中，相应板的内表面包含占据整个内表面的一部分的样品接触区域。在某些实施例中，间隔件40位于样品接触区域内。在一些实施例中，间隔件40不固定于任何一个板上，而是混合于在样品90中。在一些实施例中，样品90是血液。
板10和20之间的另一种构造是闭合构造。图26(B)示出了处于闭合构造的板的截面图，其中板10和20的内表面彼此压靠，样品90的至少一部分被压成厚度非常均匀的层。在一些实施例中，厚度均匀的层由两个板的内表面限定，并且该厚度由间隔件的高度40调节。在一些实施例中，样品90的均匀厚度与板10和20之间的间距相同；在某些实施例中，样品90的厚度和板之间的间距与间隔件40的高度相同。
在一些实施例中，该装置包含电磁辐射源和检测器。在某些实施例中，电磁辐射源被配置为可控地发射电磁波，当板处于闭合构造时，电磁波穿过板或从板反射。
在一些实施例中，板是透明的并且电磁波穿过板。在一些实施例中，板中的一个是反射性的并且电磁波被反射。
在一些实施例中，电磁波具有相同的波长。在某些实施例中，电磁波是可见光、紫外光、红外光或具有其他波长的波。在一些实施例中，检测器还被配置为计算血液样品对电磁波的吸收。在某些实施例中，当板处于闭合构造时，检测器和电磁辐射源位于板的同一侧。在某些实施例中，当板处于闭合构造时，检测器和电磁辐射源位于板的不同侧。
在一些实施例中，间隔件的高度为1μm、10μm、100μm、1mm、1cm或在任两个值之间的范围内；以及生理相关的10μm至100μm的优选范围，其提供对人类微血管更真实的几何表示。
在一些实施例中，第一板和第二板可以由透明或半透明或具有平坦或工程固体表面的反射性的任何材料制成。示例是但不限于塑料或玻璃。
如图26(B)所示，在一些实施例中，本发明的装置还包含光源115和光电检测器110。
光可以由产生可以被光电检测器检测到的光子的任何物体提供。示例是但不限于LED、卤素灯或激光二极管。
光可以是可见的或不可见的。在一些实施例中，光的波长为1nm、10nm、100nm、1μm、10μm、100μm或在任两个值之间的范围内；以及400nm至700nm的优选范围。
在一些实施例中，光可以从任一板的外侧、或在任一板上、或在任一板中、或从任一板的内侧提供。
在一些实施例中，光的方向可以是从第一板到第二板，反之亦然。
使用QMAX装置测量吸光度的过程
图27提供了测量血液样品吸光度的过程的示例性流程图。如图27所示，在一些实施例中，该过程包括：(1)将血液沉积在基板的中心；(2)覆盖X板，并将两个板压在一起；(3)施加光并实时测量吸光度；以及(4)确定信号强度平台。
在一些实施例中，分析液体样品的吸光度的方法可以包含：
(a)获取如图26所示和/或如上所述的用于测量吸光度的装置，
(b)在开放构造中将血液样品沉积在板中的一个或两个上；
(c)在(b)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
(d)启动电磁辐射源向限定在板中的样品层发射电磁波；
(e)测量电磁波的吸收或反射。
可以使用本发明的装置和方法分析各种类型的样品。一个具体示例是血液样品。在某些实施例中，样品包含处理过的血液或血液组分，比如但不限于血清。在某些实施例中，样品包含全血。在某些实施例中，样品还包含添加的Ca2+。在某些实施例中，样品还包含添加的柠檬酸或盐。在一些实施例中，添加有Ca2+和柠檬酸盐的样品可用作对照。
在一些实施例中，当板处于闭合构造时，血液样品的吸光度，特别是在厚度非常均匀的层处的血液样品的吸光度的某些特性，可以用于指示血液凝固性质。在某些实施例中，吸光度参数，例如但不限于信号强度的平台，可用于定性或定量评估血液凝固。在某些实施例中，某些吸光度参数可用于计算和/或估计PT或aPPT。
测量吸光度的示例
图28提供了吸光度测量结果的实施例。根据如图27所示的过程将血液样品装载到如图26所示的装置中；将来自LED的白光源施加到样品上并测量吸光度。时间0是血液添加到装置中的时间。结果示于图28中，其示出了20秒后吸光度信号强度的平台。相应地测量和评估各种样品的吸光度以及凝固特性。
A1.一种用于分析血液凝固的装置，包含：
第一板、第二板、间隔件以及检测单元，其中：
v.板可相对于彼此移动成不同的构造；
vi.每个板分别包含具有用于接触血液样品的样品接触区域的内表面；
vii.间隔件具有预定的基本上均匀的高度；并且
其中，其中一个构造是开放构造，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且血液样品沉积在板中的一个或两个上；
其中，另一个构造是闭合构造，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，并且在闭合构造中：至少一个间隔件位于两个板之间，沉积的血液样品的至少一部分被板压成厚度非常均匀的层并且并且相对于板基本是停滞的其中，层的均匀厚度由两个板的内表面限定并且由板和间隔件调节；并且
其中，板和检测单元被配置为测量血液样品的凝固。
B1.如实施例A1所述的装置，其中，检测单元包含：
i.电磁辐射源；以及
ii.检测器；
其中，电磁辐射源被配置为可控地发射电磁波，当板处于闭合构造时，电磁波穿过板或从板反射。
B2.如实施例B1所述的装置，其中，板是透明的并且电磁波穿过板。
B3.如实施例B1所述的装置，其中，板中的一个是反射性的并且电磁波被反射。
B4.如任一实施例B所述的装置，其中，电磁波具有相同的波长。
B5.如任一实施例B所述的装置，其中，电磁波是可见光、紫外光、红外光或具有其他波长的波。
B6.如任一实施例B所述的装置，其中，检测器还被配置为计算血液样品对电磁波的吸光度。
B7.如任一实施例B所述的装置，其中，当板处于闭合构造时，检测器和电磁辐射源位于板的同一侧。
B8.如任一实施例B所述的装置，其中，当板处于闭合构造时，检测器和电磁辐射源位于板的不同侧。
C1.一种用于测量血液凝固的方法，包含：
(a)获取如任一实施例B所述的装置，
(b)在开放构造中将血液样品沉积在板中的一个或两个上；
(c)在(b)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
(d)启动电磁辐射源向限定在板内的样品层发射电磁波；
(e)测量电磁波的吸收或反射。
C3.如实施例C1所述的方法，还包含评估血液样品的凝固性质。
C3.如任一前述实施例C所述的方法，还包含基于血液样品的吸收或反射计算凝血酶原时间(PT)和活化的部分促凝血酶原激酶时间(aPTT)。
D1.如实施例A1所述的装置，其中，检测单元包含一个或多个被配置为测量样品的介电常数的电极。
D2.如任一前述实施例D所述的装置，其中，间隔件中的至少一个包含其中一个电极。
D3.如任一前述实施例D所述的装置，其中，所有电极位于板的内表面中的一个或两个上。
D4.如任一前述实施例D所述的装置，其中，所有电极位于所述板的外表面上。
D5.如任一前述实施例D所述的装置，还包含阻挡膜，其被配置为允许样品中的选定分析物穿过而阻挡其他分析物。
D6.如任一前述实施例D所述的装置，还包含阻挡膜，其中，样品通过阻挡膜接触表面与阻挡膜连通。
D7.如任一前述实施例D所述的装置，还包含阻挡膜，其由不可溶、不可熔合成有机聚合物基质制成，该不可溶、不可熔合成有机聚合物基质与选择性地允许样品中的某些分析物穿过阻挡膜的化学物质结合。
D8.如任一前述实施例D所述的装置，还包含阻挡膜，其由选自下组的有机聚合物基质制成：聚(氯乙烯)(PVC)、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、全氟聚醚等。用作选择性地通过某些分析物的化学物质选自ETH157载体、ETH227载体、ETH2120载体、双(12-冠-4)化合物、半胱氨酸、缬氨霉素、BBPA、KTpClPB和'70邻硝基苯基辛基醚等。
D9.如任一前述实施例D所述的装置，其中，阻挡膜涂覆在电极的顶部。
D10.如任一前述实施例D所述的装置，其中，其中一个电极包含穿孔导电片，穿孔导电片提供阻挡膜接触表面的功能。
D11.如任一前述实施例D所述的装置，其中，电极连接到被配置为测量样品的介电常数的电路。
D12.如任一前述实施例D所述的装置，其中，电极由金属或导电金属氧化物或金属化合物制成。
D13.如任一前述实施例D所述的装置，还包含向测量电极施加电势的电源。
D14.如任一前述实施例D所述的装置，其中，电源提供交流电(AC)或直流电(DC)。
D15.如任一前述实施例D所述的装置，其中，样品中的选定电解质穿过阻挡膜并由于电源而与电极中的至少一个连通。
E1.一种用于分析血液样品的介电常数的方法，包含：
(a)获取如任一实施例D所述的装置，
(b)当板处于开放构造时将血液样品沉积在板中的一个或两个上，
(c)在(b)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
(e)通过检测来自电极的电信号测量厚度均匀的层中的样品的介电常数。
E2.如任一前述实施例E所述的方法，其中，该装置还包含被配置为测量样品的介电常数的测量单元。
E3.如任一前述实施例E所述的方法，还包含基于血液样品的介电常数评估血液样品的凝固。
E4.如任一前述实施例E所述的方法，还包含评估血液样品的凝血酶原时间(PT)。
E5.如任一前述实施例E所述的方法，还包含评估血液样品的活化的部分促凝血酶原激酶时间(aPTT)。
F1.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品包含血清。
F2.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品包含全血。
F3.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的Ca2+。
F4.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的柠檬酸或盐。
F5.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的抗凝血剂玉米胰蛋白酶抑制剂(CTI)。
F6.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的抗凝血剂青霉素。
F7.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的活化剂脑磷脂。
F8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的活化剂组织因子。
F9.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的高度小于1μm、10μm、100μm或1cm，或在任两个值之间的范围内。
F10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，在板中的一个或两个上预沉积并干燥凝固调节剂。
F11.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，凝固调节剂是肽、蛋白质(例如组织因子)或小分子(例如离子、抗生素以及其他药物)。
E.快速AphaLISA测定(007)
在生物和化学测定(例如诊断测试)中，溶液中两种珠粒的结合用于测定，其中，每种珠粒为不同类型(通常涂覆有不同的捕获剂)并且在结合之前位于溶液的不同位置。然而，结合时间的范围通常是30分钟至数小时。本发明提供了可以将结合时间减少到几分钟或甚至少于60秒的装置和方法。
本发明的一个方面是通过在结合之前使两种不同类型的珠粒制备彼此邻近来加速珠粒结合时间，使得两种类型的珠粒将无需扩散长距离(因此无需长扩散时间)而进行重组。
本发明的另一方面是通过以下步骤加速珠粒结合时间：(a)在提供液体样品之前，将一种类型的珠粒放置在第一板的内表面上，并将另一种类型的珠粒放置在第二板的内表面上，(b)在两个板的内表面之间提供待测定的样品，(c)将板按压成最终构造，最终构造的板间距比按压板之前小，以及(d)将板的内表面上的珠粒释放到溶液中，其中，最终构造的间距等于或小于150微米。
本发明的另一方面是通过使最终样品膜的至少一部分具有显著均匀厚度来加速珠粒结合时间。
本发明的另一方面是通过使最终样品膜的至少一部分具有显著均匀厚度来加速珠粒结合时间，其中，均匀厚度由多个间隔件调节。
本发明的另一方面是通过使最终样品膜的至少一部分具有显著均匀厚度来加速珠粒结合时间，其中，均匀厚度由多个间隔件调节，并且最终样品膜通过手动按压板的外表面来实现。
本发明的另一方面是加速珠粒对的珠粒结合时间，其中，珠粒对构成测定的基础，并且其中，珠粒对中的一个珠粒是供体珠粒，另一个是受体珠粒，供体珠粒释放转化物质或能量，该转化物质或能量刺激供体珠粒附近的受体珠粒提供或改变信号。
1.装置
本发明的一个方面是一种用于分析液体样品的装置。图20示意性地示出了装置的示例性实施例，其包含第一板10、第二板20、间隔机构(未示出)，以及至少一个第一珠粒601和至少一个第二珠粒602。
特别地，图20(A)示出了第一板10和第二板20的透视图。如图所示，每个板分别包含内表面(分别为11和21)和外表面(分别为12和22，未示出)，并且每个内表面具有用于接触可能含有目标分析物的样品的样品接触区域(未示出)。此外，第一板内表面11和第二板内表面21在其各自的样品接触区域中都具有具有预定区域的结合位点(分别为101和201)。如图所示，至少一个第一珠粒601涂覆在第一板结合位点101上，至少一个第二珠粒602涂覆在第二板结合位点201上。然而，应当注意，在每个相应的板上可以有多于一个的结合位点，并且每个结合位点可以具有一个或多个第一珠粒或第二珠粒。第一珠粒601也可以涂覆在第二板结合位点201上，第二珠粒602也可以涂覆在第一板结合位点101上。在一些实施例中，第一珠粒601和第二珠粒602可以共存于相同的板内表面上，涂覆在不同的结合位点或甚至相同的结合位点上，只要它们的物理接近不影响它们在如下公开的测定中的主要功能。
此外，应当注意的是，该装置用作在所有附图中示出并描述的特征的示例。通常，在附图中，可选的或可替换的元件以虚线示出。用于相似或至少基本相似目的的元件用附图中一致的数字标记。在每个附图中相同的数字和对应的元件在此不参考每个附图详细讨论。类似地，在每个附图中可以不标记或示出所有元件，但是为了一致性，可以使用与其相关联的附图标记。参考一个或多个附图讨论的元件、部件和/或特征可以包括在任何附图中和/或与任何附图一起使用，而不脱离本公开的范围。在每个附图中示出的元件仅用于说明性目的，它们的相对位置、比例和/或顺序可以在特定实施例中改变，而不脱离本公开的范围。
1.1珠粒和测定类型
第一珠粒601和第二珠粒602分别被配置为用于至少两种功能：亲和结合以及提供珠粒对相关信号。其通常包含纳米颗粒作为骨架，比如包括但不限于碳纳米管、富勒烯、树枝状聚合物、量子点、贵金属纳米颗粒、荧光团掺杂纳米颗粒、稀土掺杂纳米颗粒、超顺磁纳米颗粒，以及它们的任何组合。如本文所用，术语“纳米颗粒”是指尺寸为1nm至5μm的任何类型的纳米尺度颗粒。在一些实施例中，珠粒还可以包含用于与纳米颗粒亲和结合的结合剂，亲和结合如下文公开是偶联或通过任何其他相互作用类型附着。结合剂可以选自一组分子，比如但不限于蛋白质、肽、肽模拟物、链霉亲和素、生物素、寡核苷酸、寡核苷酸模拟物、任何其他亲和配体，以及它们的任何组合。在一些实施例中，珠粒还可以包含信号单元，信号单元包含在纳米颗粒内或附着于纳米颗粒并且被配置为提供或改变珠粒对相关信号。
第一珠粒601和第二珠粒602构成珠粒对。它们可以被配置为以目标分析物相关的方式特异性地彼此结合，使得它们可以以特异性的方式直接地、间接地或两者地彼此结合，并且它们的结合受到目标分析物浓度的影响。在一些实施例中，特别是在该装置可以使用的某些竞争性生物/化学测定中，第一珠粒601和第二珠粒602可以被配置为彼此直接结合，并且它们的直接结合受到目标分析物浓度的影响。例如，第一珠粒601也可以与目标分析物结合，目标分析物又竞争并抑制第一珠粒601与第二珠粒602之间的结合。在其他实施例中，特别是在该装置可以使用的某些非竞争性测定中，第一珠粒601和第二珠粒602可以被配置为彼此间接结合，这受到目标分析物浓度的影响。例如，第一珠粒601和第二珠粒602可能不能彼此直接结合，但是它们都可以被配置为与目标分析物结合，但是在目标分析物的不同部分结合，形成第一珠粒-目标分析物-第二珠粒夹心结构。除了目标分析物之外，这种夹心结构还可以由第一珠粒和第二珠粒之间的其他分子或物质组成。第一珠粒601和第二珠粒602还可以通过目标分析物以外的其他物质的介导而彼此结合，同时目标分析物影响介导物与第一珠粒和/或第二珠粒之间的这种结合。在其他实施例中，第一珠粒601和第二珠粒602可以被配置为能够直接地并且间接地彼此结合，并且它们的距离(例如它们是否直接地或间接地结合，或者间接结合的两珠粒之间存在多少介导物)受到目标分析物浓度的影响。
第一珠粒601和第二珠粒602之间的结合可以被配置为引起与珠粒对相关信号的可检测变化，比如但不限于发光信号、彩色信号、电信号、磁信号、其他形式的信号，或它们的任何组合。换句话说，珠粒对被配置为用于取决于邻近度的测定，其中珠粒对相关信号的强度与第一珠粒和第二珠粒之间的距离成比例。在一些实施例中，第一珠粒和第二珠粒之间的结合并且因此两者之间的邻近度增加了珠粒对相关信号。在其他实施例中，两个珠粒之间的结合降低了珠粒对相关信号。在一些实施例中，第一珠粒、第二珠粒或两者是珠粒对相关信号的源。在其他实施例中，存在提供珠粒对相关信号的外部源，其由第一珠粒和第二珠粒之间的距离调节。
在一些实施例中，第一珠粒601可以是供体珠粒，第二珠粒602可以是受体珠粒，或反之亦然。供体珠粒可以自发地或在受到刺激时被激发，并且可以被配置为在其激发态释放转化能量或物质。例如，供体珠粒可以包含放射性标签的分子，使得其放射性原子的自发衰变释放电子作为转化物质。或者在一些情况下，供体珠粒在化合物附近或以任何其他刺激形式受到刺激时被激发，例如在能量(例如光、磁或热刺激)的存在下。受体珠粒可以被一定水平的转化能量或物质转化，并在其转化状态下提供信号。转换能量或物质可以以时空调节的方式耗散(就其强度或浓度而言)或退化(就其存在而言)，使得受体珠粒可以仅在被激发的供体珠粒附近和/或在一定时间段内提供信号，或者使得一般地信号强度取决于两个珠粒之间的距离和/或两个珠粒接近的时间。
在一些示例性实施例中，珠粒对被配置为用于发光氧通道测定，其中供体珠粒含有光敏化合物，光敏化合物在受到激光刺激时释放亚稳态物质，其在含有发光化合物的受体珠粒附近触发级联化学事件。由单线态氧诱导的级联化学事件引起发光化合物发光。这种氧通道发光效应严格地取决于供体珠粒和受体珠粒之间的距离，因为亚稳态物质只能在短距离行进中存活。亚稳态物质包括但不限于单线态氧、三重态、二氧杂环丁烷(dioxetanes)以及二氧杂环丁烷二酮(dioxetane diones)。在一些示例性实施例中，珠粒对被配置为用于荧光共振能量转移测定，其中供体珠粒含有供体发色团在其激发态可以通过非辐射偶极-偶极耦合将光形式的能量转移至受体珠粒中包含的受体发色团。受体发色团发射与供体发色团发射的光波长不同的光。该能量转移的效率与供体和受体之间距离的六次幂成反比，使得FRET对小距离变化极其敏感。在一些其他示例性实施例中，珠粒对被配置为用于闪烁亲近测定法(SPA)，其中供体珠含有在自发衰变的同时释放β颗粒的放射性标签分子，并且受体珠粒含有在供体珠粒附近被电子刺激而发射光信号的闪烁化合物。电子拥有的能量随电子在介质(例如样品)中行进而耗散，因此需要受体珠粒靠近供体珠粒(例如与供体珠粒结合)以被电子撞击受体供体珠珠粒产生的一定水平的能量激发。在其他实施例中，珠粒对也可以以不同于这三种示例性测定形式的其他不同方式配置，只要它为取决于邻近度的测定提供基础。
1.2.板构造、厚度减小以及结合加速
如图20所示，第一板10和第二板20可相对于彼此移动成不同的构造。其中一个构造是开放构造，如在图(A)至(C)中所示，其中第一板10和第二板20是彼此部分或完全分开的，并且它们之间的间距不由间隔机构调节。图(B)示出了在开放构造中，样品可以沉积在第一板内表面11上。然而，应当注意，样品可以沉积在第二板内表面21或两个板的内表面上。
现在参见图20(C)，在样品沉积之后，当两个板合在一起以彼此面对并通过样品接触区域接触样品时，第一珠粒601和第二珠粒602中的一者或两者可以释放到样品中并在样品中扩散。在一些实施例中，如图(C)所示，第二珠粒602释放到样品中，而第一珠粒601保持附着到第一板结合位点101(未示出)。在这种情况下，第一珠粒601可以用作直接或间接捕获并固定第二珠粒602的捕获剂。在其他实施例中，还可以被配置为第一珠粒601释放到样品中而第二珠粒602用作捕获剂。在其他实施例中，第一珠粒601和第二珠粒602都可以释放到样品中，使得它们都可以在样品中扩散。
在一些实施例中，第一板10、第二板20或两者还可以包含一个或多个扩增位点，当珠粒对靠近扩增位点时，扩增位点各自能够扩增珠粒对相关信号。例如，当珠粒对距离扩增位点100nm或以下、200nm或以下、500nm或以下、1μm或以下、5μm或以下、20nm或以上、80nm或以上、320nm或以下、或1.5μm或以上时，扩增位点可以扩增信号。结合位点可以涂覆有贵金属材料层，贵金属材料层尤其可以提供等离子体效应，等离子体效应增强珠粒对、分析物、样品中的其他物质、和/或结合位点可能携带的荧光信号。
现在参见图20(D)，通过向两个板(分别为12和22)的外表面施加压紧力(F)使板变成其另一种构造，即闭合构造。在闭合构造中，两个板之间的间距102由间隔机构调节；更重要的是，与板的开放构造相比，相关体积的沉积样品的厚度减小成厚度减小的层904。如本文所用，“相关体积”是指沉积样品的一部分或全部。层904的减小的厚度由板的内表面(11和21)限定并且与结合位点101和102(未示出)都接触，并且由板(10和20)和间隔机构调节。此外，如图所示，至少一个珠粒对位于厚度减小的层904中，这允许第二珠粒602扩散以及第一珠粒601和第二珠粒602之间的潜在结合。
减小两个板102之间的间距(也即是相关体积的样品904的厚度)可以显著减小第一珠粒、第二珠粒或两者的扩散距离，并且因此减少第一珠粒与第二珠粒之间的结合达到平衡所需的时间。因此，使用本装置的液体样品的生物/化学测定的速度可以显著加快。在一些实施例中，间隔机构调节的减小的厚度是5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、250μm或以下、150μm或以下、100μm或以下、50μm或以下、1μm或以下、500nm或以下、100nm或以下、50nm或以下、10nm或以下、2nm或以上、5nm或以上、20nm或以上、200nm或以上、2μm或以上、20μm或以上、200μm或以上、或2mm或以上。在一些实施例中，减小的厚度基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸。
1.3.间隔机构和厚度均匀的层
在一些实施例中，间隔机构包含多个间隔件，间隔件在板处于闭合构造时可以位于第一板10与第二板20之间。在一些实施例中，间隔机构可以具有一系列不同的高度，但是最大高度为5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、250μm或以下、150μm或以下、100μm或以下、50μm或以下、1μm或以下、500nm或以下、100nm或以下、50nm或以下、10nm或以下、2nm或以上、5nm或以上、20nm或以上、200nm或以上、2μm或以上、20μm或以上、200μm或以上、或2mm或以上。在其他实施例中，间隔件可以具有预定的基本上均匀的高度，其为5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、250μm或以下、100μm或以下、50μm或以下、1μm或以下、500nm或以下、100nm或以下、50nm或以下、10nm或以下、2nm或以上、5nm或以上、20nm或以上、200nm或以上、2μm或以上、20μm或以上、200μm或以上，或2mm或以上。在一些实施例中，间隔件可以固定于板的一个或两个的内表面上。在其他实施例中，间隔件可以与板分开。在一些实施例中，间隔件可以具有预定的恒定间隔距离，其为50nm或以上、100nm或以上、500nm或以上、1μm或以上、5μm或以上、10μm或以上、20μm或以上、50μm或以上、100μm或以上、200μm以上、500μm或以上、1mm或以下、250μm或以下、150μm或以下、75μm或以下、25μm或以下、15μm或以下、2μm或以下、750nm或以下、250nm或以下、150nm或以下、75nm或以下。在其他实施例中，间隔件可以具有不规则的间隔距离。在一些实施例中，间隔件中的至少一个位于样品接触区域内。在其他实施例中，没有间隔件位于样品接触区域内。在一些实施例中，厚度减小的层具有基本上均匀的厚度，该厚度约为间隔件的均匀高度。
图21示出了由本发明提供的装置的另一个示例性实施例。该装置包含第一板10、第二板20以及至少一个第一珠粒601和至少一个第二珠粒602。特别地，如图(A)所示，第二板20包含固定在其内表面21上的多个间隔件40(未在透视图中示出)，并且间隔件中的至少一个位于样品接触区域(未示出)内。然而，应当注意，间隔件40也可以固定在第一板内表面11(未示出)上，或者固定在第一板内表面和第二板内表面(11和21，未示出)两者上。在这些实施例中，间隔件40用作如上所述的间隔机构并且相应地是第一板10、第二板20或两者的一部分。在一些实施例中，间隔件具有非常均匀的高度和/或预定的恒定间隔距离。在两个板的闭合构造中，如图(B)所示，两个板102之间的间距由板和间隔件40调节。在一些实施例中，间距102可以约等于间隔件40的均匀高度，并且因此，厚度减小的层904可以成为厚度非常均匀的层，并且该均匀厚度约为间隔件的均匀高度。如图所示，在该示例性实施例中，第一珠粒601和第二珠粒602都释放到样品中并在样品中扩散。一些第一珠粒601和第二珠粒602与样品中的目标分析物92结合，形成第一珠粒-目标分析物-第二珠粒夹心结构。
在这些特定实施例中，两个板形成压缩调节开放流(CROF)装置或以其他方式命名为QMAX(Q：定量；M：多路复用；A：加入试剂；X：加速)装置的一部分，比如但不限于2015年8月10日提交的美国临时专利申请号62/202,989、2015年9月14日提交的美国临时专利申请号62/218,455、2016年2月9日提交的美国临时专利申请号62/293,188、2016年3月8日提交的美国临时专利申请号62/305,123、2016年7月31日提交的美国临时专利申请号62/369,181、2016年9月15日提交的美国临时专利申请号62/394,753、2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437、2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/051775、2016年9月15日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/051794，以及2016年9月27日提交的PCT/US2016/054025中描述的CROF装置或QMAX装置，其全部公开内容出于所有目的通过引用并入本文。
2.方法
本发明的另一方面是一种用于分析液体样品的方法。图22是该方法的示例性实施例的流程图。该测定方法使用如上所述的装置。如图所示，该方法可以包含：
(a)提供第一板10、第二板20、间隔机构以及至少一个第一珠粒601和至少一个第二珠粒602，其中如上所述：
i.第一板10和第二板20可相对于彼此移动成不同的构造；
ii.每个板分别包含外表面和内表面，内表面具有用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域；
iii.两个板在各自的样品接触区域中包含具有预定区域的一个或多个结合位点(分别为101和201)；
iv.第一珠粒601和第二珠粒602构成珠粒对并且被配置为以目标分析物相关的方式彼此结合，并且第一珠粒与第二珠粒之间的结合被配置为引起与珠粒对相关的可检测信号的变化；并且
v.第一珠粒601和第二珠粒602分别涂覆在一个或两个板的结合位点上，并且珠粒对中的一个或两个珠粒被配置为在接触样品时释放到样品中并在样品中扩散；
(b)当两个板处于开放构造时，将含有目标分析物92的液体样品90沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔机构调节；以及
(c)通过使两个板成为闭合构造来压缩沉积的样品90的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的相关体积的样品的厚度减小成厚度较小的层904，该层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层的减小的厚度904由板和间隔机构件调节，并且是150μm或更小并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且至少一个珠粒对位于该厚度减小的层中，
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部；并且
其中，减小相关体积的样品的厚度缩短了第一珠粒和第二珠粒之间的结合达到平衡的时间。
如所公开的，在两个板的闭合构造中，相关体积的样品的厚度的减小可以显著地减少第一珠粒与第二珠粒之间的结合达到平衡的时间(在下文中称为“饱和时间”)。在一些实施例中，减小的厚度为5mm或以下、1mm或以下、500μm或以下、250μm或以下、100μm或以下、50μm或以下、1μm或以下、500nm或以下、100nm或以下、50nm或以下、10nm或以下、2nm或以上、5nm或以上、20nm或以上、200nm或以上、2μm或以上、20μm或以上、200μm或以上、或2mm或以上。在其他实施例中，减小的厚度基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸。
在一些实施例中，该方法还可以包含以下步骤：
(d)在步骤(c)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于珠粒对中的一个或两个珠粒扩散穿过厚度减小的层904的厚度所花费的时间之后，通过分析珠粒对相关信号来评估厚度减小的层904的一部分或全部中的分析物的量。
在一些实施例中，步骤(d)可以包含在所述时间之后停止孵育，然后评估厚度减小的层904的一部分或全部中的分析物的量。
在一些实施例中，步骤(d)中的信号分析可以包含测量珠粒对相关信号，比如但不限于(i)选自光致发光、电致发光以及电化学发光的发光；(ii)光吸收、反射、透射、衍射、散射或扩散；(iii)表面拉曼散射；(iv)选自电阻、电容以及电感的电阻抗；(v)磁弛豫性；(vi)(i)-(v)的任何组合。
如上所述，在用于分析液体样品的装置的一些实施例中，间隔机构可包含固定到第一板10、第二板20或两者上的间隔件40，并且第一板10和第二板20可形成“CROF装置”的一部分。相应地，在一些实施例中，该测定方法可以包含：
(a)提供第一板、第二板、至少一个第一珠粒以及至少一个第二珠粒，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造；
ii.每个板分别包含外表面和内表面，内表面具有用于接触疑似含有目标分析物的样品的样品接触区域；
iii.两个板在各自的样品接触区域中包含具有预定区域的一个或多个结合位点；
iv.板中的一个或两个包含固定于各自的内表面的多个间隔件，其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内；
v.第一珠粒和第二珠粒构成珠粒对并且被配置为以目标分析物相关的方式彼此结合，并且第一珠粒与第二珠粒之间的结合被配置为引起与珠粒对相关的可检测信号的变化；并且
vi.第一珠粒和第二珠粒分别涂覆在一个或两个板的结合位点上，并且珠粒对中的一个或两个珠粒被配置为在接触样品时释放到样品中并在样品中扩散；
(b)当两个板处于开放构造时，将液体样品沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(c)通过使两个板成为闭合构造来压缩沉积的样品的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的相关体积的样品的厚度减小成厚度非常均匀的层，该层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层的均匀厚度由板和间隔机构件调节，并且是150μm或更小并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且至少一个珠粒对位于该厚度均匀的层中，
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部；并且
其中，减小相关体积的样品的厚度缩短了第一珠粒和第二珠粒之间的结合达到平衡的时间。
在一些实施例中，该方法还可以包含以下步骤：
(d)在步骤(c)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于纳米颗粒标签扩散穿过厚度均匀的层的厚度所花费的时间之后，通过分析珠粒对相关信号来评估厚度均匀的层的一部分或全部中的分析物的量。
在这些实施例中，构造具有基本上均匀的高度和恒定间隔距离的间隔件并且使沉积的样品的至少一部分成为厚度非常均匀的层可以提供多种优点。特别地，层的均匀厚度可以约等于间隔件的均匀高度。在一些实施例中，将样品厚度减小至均匀厚度可以均匀地减少珠粒对之间的结合达到平衡所需的时间，并且以均匀的方式加速测定。在一些实施例中，厚度均匀的层的相关体积可以通过将预定均匀高度与相关体积的横向面积相乘来确定，因此，在未知被沉积并分析的样品的精确体积时，可以通过将厚度均匀的层中目标分析物的估定量除以厚度均匀的层的体积来确定目标分析物的浓度。在其他实施例中，可以仅确定定量的目标分析物的相关体积的一部分。所述部分的体积可以通过间隔件高度乘以所述部分的横向面积来计算，其可以基于该部分中间隔件的数目以及预定间隔件高度和间隔距离来计算。因此，分析物的浓度可以通过将均匀厚度的层的所述部分中的分析物的量除以所述部分的体积来计算。在一些实施例中，可在使两个板成为闭合构造之后移除适形按压力，因为两个板可保持自保持，并且移除适形按压力之后的厚度均匀的层的厚度可与移除适形按压力之前的厚度均匀的层的厚度基本上相同，且偏离间隔件高度小于10％。这样的构造可以使该装置便于操作。
本发明的示例
A1.一种用于分析液体样品中的目标分析物的装置，包含：
第一板、第二板、一个第一类型珠粒、一个第二类型珠粒以及间隔机构，其中：
v.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
vi.每个板在其各自的内表面上包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域；
vii.间隔机构被配置为在闭合构造中调节第一板和第二板之间的间距；
viii.在开放构造中，第一类型珠粒附着到第一板的样品接触区域上，并且第二类型珠粒附着到第二板的样品接触区域上，其中，附着的第一类型珠粒和第二类型珠粒中的一者或两者在样品接触珠粒后被释放并在样品中扩散；并且
ix.第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为直接或间接地彼此特异性结合；
其中，在直接结合中，第一类型珠粒被配置为与目标分析物特异性结合，目标分析物竞争性抑制第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合；
其中，在间接结合中，第一类型珠粒和第二类型珠粒配置成在不同位置与目标分析物特异性结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；
其中，在闭合构造中，与板的开放构造相比，沉积的相关体积的样品的厚度减小成厚度减小的层，该减小的厚度由板的内表面限定并且由板和间隔机构调节，并且为150μm或以下；并且至少一个第一类型珠粒和至少一个第二类型珠粒位于厚度减小的层中；并且
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部。
A2.如实施例A1所述的装置，其中，第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合被配置为产生信号。
A3.如实施例A1所述的装置，其中，第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合被配置为引起由第一类型珠粒和/或第二类型珠粒提供的信号的增加或减少。
A4.如实施例A2或A3中任一实施例的装置，其中，该信号是：
i.选自光致发光、电致发光以及电化学发光的发光；
ii.光吸收、反射、透射、衍射、散射或扩散；
iii.表面拉曼散射；
iv.选自电阻、电容以及电感的电阻抗；
v.磁弛豫性；或者
vi.i-v的任何组合。
A5.如任一前述实施例所述的装置，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于发光氧通道测定，其中：
i.第一类型珠粒包含光敏剂，其中，光敏剂在其激发态能够释放固有亚稳态物质；
ii.第二类型珠粒包含在与固有亚稳物质反应时能够化学发光的化学发光化合物；并且
iii.第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合使得第二类型珠粒的化学发光化合物与从第一类型珠粒释放的亚稳态物质之间能够反应。
A6.如实施例A5所述的装置，其中，亚稳态物质选自：单线态氧、三重态、二氧杂环丁烷(dioxetanes)以及二氧杂环丁烷二酮(dioxetane diones)。
A7.如任一前述实施例所述的装置，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于荧光共振能量转移测定，其中：
i.第一类型珠粒包含供体发色团，供体发色团能够在其激发态发射激发光；
ii.第二类型珠粒包含受体发色团，受体发色团能够在受到激发光刺激时发射与激发光波长不同的被激发光。
iii.第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合使得从第一类型珠粒发射的激发光能够刺激第二类型珠粒的受体发色团。
A8.如任一前述实施例所述的装置，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于闪烁亲近测定，其中：
i.第一类型珠粒包含能够自发释放β粒子的放射性标签分子；
ii.第二类型珠粒包含闪烁化合物，闪烁化合物在供体珠粒附近被β粒子激发而发射光。
iii.第一类型珠粒第二类型珠粒之间的结合使得从第一类型珠粒释放的β颗粒能够刺激第二类型珠粒的闪烁化合物。
A9.如任一前述实施例所述的的装置，其中，间隔机构包含多个间隔件，并且在闭合构造中，间隔件位于两个板的内表面之间。
A10.如实施例A9所述的装置，其中，间隔件的最大高度为150μm或以下。
A11.如实施例A9所述的装置，其中，间隔件具有150μm或以下的预定的基本上均匀的高度。
A12.如实施例A9-A11中任一实施例所述的装置，其中，间隔件具有预定的恒定间隔距离。
A13.如实施例A9-A12中任一实施例所述的装置，其中，间隔件固定于板中的一个或两个的相应内表面。
A14.如实施例A9-A13中任一实施例所述的装置，其中，间隔件中的至少一个位于样品接触区域内。
A15.如实施例A9-A14中任一实施例所述的装置，其中，厚度减小的层具有基本上均匀的厚度，该厚度约为间隔件的均匀高度。
B1.一种用于分析液体样品的装置，包含：
第一板、第二板、一个第一类型珠粒以及一个第二类型珠粒，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.每个板在其各自的内表面上包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域；
iii.板中的一个或两个包含固定于内表面的多个间隔件，其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内；
iv.在开放构造中，第一类型珠粒附着到第一板的样品接触区域上，并且第二类型珠粒附着到第二板的样品接触区域上，其中，附着的第一类型珠粒和第二类型珠粒中的一者或两者在样品接触珠粒后被释放并在样品中扩散；并且
v.第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为直接或间接地彼此特异性结合；
其中，在直接结合中，第一类型珠粒被配置为与目标分析物特异性结合，目标分析物竞争性抑制第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合；
其中，在间接结合中，第一类型珠粒和第二类型珠粒配置成在不同位置与目标分析物特异性结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；
其中，在闭合构造中，与板的开放构造相比，沉积的相关体积的样品的厚度减小成厚度基本均匀的层，该均匀厚度由板的内表面限定并且由板和间隔件调节，并且为150μm或以下；并且至少一个第一类型珠粒和至少一个第二类型珠粒位于厚度减小的层中；并且
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部。
C1.一种用于分析液体样品的方法，包含以下步骤：
(f)提供第一板、第二板、一个第一类型珠粒、一个第二类型珠粒以及间隔机构，其中：
v.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
vi.每个板在其各自的内表面上包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域；
vii.间隔机构被配置为在闭合构造中调节第一板和第二板之间的间距；
viii.在开放构造中，第一类型珠粒附着到第一板的样品接触区域上，并且第二类型珠粒附着到第二板的样品接触区域上，其中，附着的第一类型珠粒和第二类型珠粒中的一者或两者在样品接触珠粒后被释放并在样品中扩散；并且
ix.第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为直接或间接地彼此特异性结合；
x.其中，在直接结合中，第一类型珠粒被配置为与目标分析物特异性结合，目标分析物竞争性抑制第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合；
xi.其中，在间接结合中，第一类型珠粒和第二类型珠粒配置成在目标分析物的不同位置与目标分析物特异性结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
(g)当两个板处于开放构造时，将液体样品沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(h)通过使两个板成为闭合构造来压缩沉积的样品的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的相关体积的样品的厚度减小成厚度减小的层，该减小的厚度由板的内表面限定并且由板和间隔机构调节，并且为150μm或以下；并且至少一个第一类型珠粒和至少一个第二类型珠粒位于厚度减小的层中，
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部；并且
其中，减小相关体积的样品的厚度缩短了第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合达到平衡的时间。
C2.如实施例C1所述的方法，还包含：
(i)在步骤(c)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于第一类型珠粒和/或第二类型珠粒扩散穿过厚度减小的层的厚度所花费的时间之后，通过分析与第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合相关的信号来评估厚度减小的层的一部分或全部中的分析物的量，
其中，该信号由第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合引起或改变。
C3.如实施例C2所述的方法，其中，该信号是：
i.选自光致发光、电致发光以及电化学发光的发光；
ii.光吸收、反射、透射、衍射、散射或扩散；
iii.表面拉曼散射；
iv.选自电阻、电容以及电感的电阻抗；
v.磁弛豫性；或者
vi.i-v的任何组合。
C4.如任一前述实施例所述的方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于发光氧通道测定，其中：
i.第一类型珠粒包含光敏剂，其中，光敏剂在其激发态能够释放固有亚稳态物质；
ii.第二类型珠粒包含在与固有亚稳态物质反应时能够化学发光的化学发光化合物；并且
iii.第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合使得第二类型珠粒的化学发光化合物与从第一类型珠粒释放的亚稳态物质之间能够反应。
C5.如实施例C4所述的方法，其中，亚稳态物质选自：单线态氧、三重态、二氧杂环丁烷(dioxetanes)以及二氧杂环丁烷二酮(dioxetane diones)。
C6.如任一前述实施例所述的方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于荧光共振能量转移测定，其中：
i.第一类型珠粒包含供体发色团，供体发色团能够在其激发态发射激发光；
ii.第二类型珠粒包含受体发色团，受体发色团能够在受到激发光刺激时发射与激发光波长不同的被激发光。
iii.第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合使得从第一类型珠粒发射的激发光能够刺激第二类型珠粒的受体发色团。
C7.如任一前述实施例所述的方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于闪烁亲近测定，其中：
i.第一类型珠粒包含能够自发释放β粒子的放射性标签分子；
ii.第二类型珠粒包含闪烁化合物，闪烁化合物在供体珠粒附近被β粒子激发而发射光。
iii.第一类型珠粒第二类型珠粒之间的结合使得从第一类型珠粒释放的β颗粒能够刺激第二类型珠粒的闪烁化合物。
C8.如任一前述方法实施例所述的方法，其中，间隔机构包含多个间隔件，并且间隔件在闭合构造中位于两个板的内表面之间。
C9.如实施例C8所述的方法，其中，间隔件的最大高度为150μm或以下。
C10.如实施例C8所述的方法，其中，间隔件具有150μm或以下的预定的基本均匀的高度。
C11.如实施例C8-C10中任一实施例所述的方法，其中，间隔件具有预定的恒定间隔距离。
C12.如实施例C8-C11中任一实施例所述的方法，其中，间隔件固定于板中的一个或两个的内表面。
C13.如实施例C8-C12中任一实施例所述的方法，其中，间隔件中的至少一个位于样品接触区域内。
C14.如实施例C8-C13中任一实施例所述的方法，其中，厚度减小的层具有基本上均匀的厚度，该厚度约为间隔件的均匀高度。
D1.一种用于分析液体样品的方法，包含以下步骤：
(d)提供第一板、第二板、一个第一类型珠粒以及一个第二类型珠粒，其中：
vii.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
viii.每个板在其各自的内表面上包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
ix.板中的一个或两个包含固定于内表面的多个间隔件，其中，间隔件具有预定的基本均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内；
x.在开放构造中，第一类型珠粒附着到第一板的样品接触区域上，并且第二类型珠粒附着到第二板的样品接触区域上，其中，附着的第一类型珠粒和第二类型珠粒中的一者或两者在样品接触珠粒后被释放并在样品中扩散；并且
xi.第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为直接或间接地彼此特异性结合；
其中，在直接结合中，第一类型珠粒被配置为与目标分析物特异性结合，目标分析物竞争性抑制第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合；并且
其中，在间接结合中，第一类型珠粒和第二类型珠粒配置成在不同位置与目标分析物特异性结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
(e)当两个板处于开放构造时，将液体样品沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(f)通过使两个板成为闭合构造来压缩沉积的样品的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的相关体积的样品的厚度减小成厚度非常均匀的层，该均匀厚度由板的内表面限定并且由板和间隔件调节，并且为150μm或以下；并且至少一个第一类型珠粒和至少一个第二类型珠粒位于厚度均匀的层中，
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部；并且
其中，减小相关体积的样品的厚度缩短了第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合达到平衡的时间。
D2.如实施例D1所述的方法，其中，步骤(c)中的压缩包含：
将两个板合在一起；以及
平行地或顺序地适形按压板中的至少一个的区域以将板一起压紧成闭合构造，其中，适形按压在板上在样品的相关体积上产生基本均匀的压力，并且该按压将样品的相关体积在板的样品接触表面之间横向地铺展。
D3.如实施例D1或D2中任一实施例所述的方法，还包含：
(d)在步骤(c)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于第一类型珠粒和/或第二类型珠粒扩散穿过厚度均匀的层的厚度所花费的时间之后，通过分析与第一类型珠粒和/或第二类型珠粒之间的结合相关的信号来评估厚度均匀的层的一部分或全部中的分析物的量，
其中，该信号由第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合引起或改变。
D4.如实施例D3所述的方法，包含在步骤(c)之后并且在步骤(d)之前的步骤：在板处于闭合构造之后，移除适形按压力，其中，移除适形按压力之后的厚度均匀的层的厚度：(i)与移除适形按压力之前的厚度均匀的层的厚度基本上相同并且(ii)偏离间隔件高度少于10％。
D5.如实施例D1-D4中任一实施例所述的方法，其中，在步骤(c)的沉积过程中，沉积在板上的样品的量是未知的。
E1.如任一前述实施例所述的方法，其中，步骤(d)包含：在所述时间之后停止孵育，然后评估厚度均匀的层的一部分或全部中的分析物的量。
E2.如任一前述方法实施例所述的方法，其中，在步骤(c)期间，适形按压是用人手进行的。
E3.如前述任一方法实施例所述的方法，其中，步骤(c)的适形按压由加压液体、加压气体或适形材料提供。
E4.如任一前述实施例所述的方法，还包含一个或多个洗涤步骤。
E5.如任一前述实施例所述的方法，其中，液体样品是由生物样品制成的，生物样品选自：羊水、房水、玻璃体液、血液(例如，全血、分级分离的血液、血浆或血清)、母乳、脑脊髓液(CSF)、耳垢(耳屎)、乳糜、食糜、内淋巴、外淋巴、粪便、呼吸、胃酸、胃液、淋巴、粘液(包括鼻引流和痰)、心包液、腹膜液、胸膜液、脓液、风湿液、唾液、呼出的冷凝物、皮脂、精液、痰液、汗液、滑液、泪液、呕吐物、尿液，以及它们的任何组合。
(4)E6.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是来自选自下组的来源的环境液体样品：河流、湖泊、池塘、海洋、冰川、冰山、雨、雪、污水、水库、自来水或饮用水、来自土壤、堆肥、砂、岩石、混凝土、木材、砖、污物的固体样品，以及它们的任何组合。
(5)
(6)E7.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是来自选自下组的来源的环境气体样品：空气、水下散热口、工业废气、车辆废气，以及它们的任何组合。
(7)
(8)E8.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是选自下组的食物样品：原料、熟食品、植物和动物食品源、预加工食品、部分或完全加工食品，以及它们的任何组合。
F1.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合达到平衡的时间为约等于或小于60秒。
F2.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，一个或两个板表面包含一个或多个扩增位点，当结合的第一类型珠粒和第二类型珠粒距离扩增位点500nm以内时，扩增位点各自能够扩增信号。
F3.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒分别包含选自下组的分子亲和结合剂：蛋白质、肽、肽模拟物、链霉亲和素、生物素、寡核苷酸、寡核苷酸模拟物、任何其他亲和配体以及它们的任何组合。
F4.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒仅其中之一被配置为在接触样品时释放到样品中并且在样品中扩散，而两者中的另一珠粒被配置为在接触样品时保持附着在相应的内表面。
F5.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒都被配置为在接触样品时释放到样品中并且在样品中扩散。
F6.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒分别包含最宽尺寸在1nm至5μm的范围内的纳米颗粒。
F7.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒分别包含最宽尺寸在1nm至500nm的范围内的纳米颗粒。
F8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒分别包含选自下组的纳米颗粒：碳纳米管、富勒烯、树枝状聚合物、量子点、贵金属纳米颗粒、荧光团掺杂纳米颗粒、稀土掺杂纳米颗粒、超顺磁纳米颗粒，以及它们的任何组合。
F9.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板的厚度小于200μm。
F10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板的厚度小于100μm。
F11.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，每个板的面积小于5cm2。
F12.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，每个板的面积小于2cm2。
F13.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个是部分或完全透明的。
F14.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个由柔性聚合物制成。
F15.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个是柔性板，并且柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60GPa-μm至75GPa-μm的范围内。
F16.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的均匀高度在0.5μm至100μm的范围内。
F17.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，均匀高度在0.5μm至20μm的范围内。
F18.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的恒定间隔距离在7μm至50μm的范围内。
F19.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的恒定间隔距离在5μm至200μm的范围内。
F20.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或它们的任何组合的柱。
F21.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件具有柱状形状和基本平坦的顶表面，其中，对于每个间隔件，间隔件的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
F22.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，对于每个间隔件，间隔件的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
F23.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的最小横向尺寸小于或基本上等于样品中的目标分析物的最小尺寸。
F24.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件具有柱形形状，并且间隔件的侧壁拐角具有曲率半径至少为1μm的圆形形状。
F25.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的密度为至少100/mm2。
F26.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的密度为至少1000/mm2。
F27.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的填充因子至少为1％，其中，填充因子是与厚度均匀的层接触的间隔件面积与与厚度均匀的层接触的总板面积的比率。
F28.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于10MPa，其中，填充因子是与厚度均匀的层接触的间隔件面积与与厚度均匀的层接触的总板面积的比率。
F29.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中
板中的至少一个是柔性的，并且
对于柔性板，间隔距离(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E)，ISD4/(hE)，等于或小于106μm3/GPa。
F30.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件通过对板直接压花或注塑成型而固定在板上。
F31.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板和间隔件的材料独立地选自聚苯乙烯、PMMG、PC、COC、COP或另一塑料。
(1)定义
在本申请中或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中定义了用于描述本文公开的装置、系统和方法的术语，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
术语“CROF卡(或卡)”、“COF卡”、“QMAX卡”、“Q卡”、“CROF装置”、“COF装置”、“QMAX装置”、“CROF板”、“COF板”以及“QMAX板”是可互换的，除了在一些实施例中，COF卡不包含间隔件；并且这些术语是指一种装置，该装置包含第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同构造(包括开放构造和闭合构造)，并且该装置包含调节板之间的间距的间隔件(COF的一些实施例除外)。术语“X板”是指CROF卡中的两个板之一，其中间隔件固定到该板。COF卡、CROF卡和X板的更多描述在2017年2月7日提交的临时申请序列号62/456065中进行描述，其全部内容出于所有目的并入本文。
(2)Q卡、间隔件和均匀样品厚度
本文公开的装置、系统和方法可以包括或使用用于样品检测、分析和定量的Q卡、间隔件和均匀样品厚度实施例。在一些实施例中，Q卡包含间隔件，其有助于使样品的至少一部分成为高度均匀的层。在本文中公开了或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中列出、描述和总结了间隔件的结构、材料、功能、变化和尺寸以及间隔件和样品层的均匀性，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
(3)铰链、开口槽口、凹边和滑动件
本文公开的装置、系统和方法可以包括或使用用于样品检测、分析和定量的Q卡。在一些实施例中，Q卡包含铰链、槽口、凹槽和滑动件，其有助于促进Q卡的操作和样品的测量。在本文中公开了或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中列出、描述和总结了铰链、槽口、凹槽和滑动件的结构、材料、功能、变化和尺寸，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
(4)Q卡、滑动件和手机检测系统
本文公开的装置、系统和方法可以包括或使用用于样品检测、分析和定量的Q卡。在一些实施例中，Q卡与使卡能够被手机检测系统读取的滑动件一起使用。在本文中公开了或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中列出、描述和总结了Q卡、滑动件和手机检测系统的结构、材料、功能、变化、尺寸和连接，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
(5)检测方法
本文公开的装置、系统和方法可以包括或用于各种类型的检测方法。在本文中公开了或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中列出、描述和总结了检测方法，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
(6)标签
本文公开的装置、系统和方法可以采用用于分析物检测的各种类型的标签。在本文中公开了或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中列出、描述和总结了标签，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
(7)分析物
本文公开的装置、系统和方法可以应用于操作和检测各种类型的分析物(包括生物标记物)。在本文中公开了或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中列出、描述和总结了分析物，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
(8)应用(领域和样品)
本文公开的装置、系统和方法可以用于各种应用(领域和样品)。在本文中公开了或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中列出、描述和总结了应用，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
(9)云
本文公开的装置、系统和方法可以采用云技术进行数据传输、存储和/或分析。在本文中公开了或在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)号PCT/US2016/045437和PCT/US0216/051775、2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456504中列出、描述和总结了相关的云技术，所有这些申请的全部内容出于所有目的并入本文。
其他注释
在以下列举的段落中描述了根据本公开的发明主题的其他实施例。
必须注意，如本文和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示对象，除非上下文另外明确指出，例如当使用词语“单个”时。例如，提及“分析物”包括单个分析物和多个分析物，提及“捕获剂”包括单个捕获剂和多个捕获剂，提及“检测剂”包括单个检测剂和多个检测剂，提及“试剂”包括单个试剂和多个试剂。
如本文所用，术语“适配”和“配置”意味着元件、部件或其他主题被设计和/或旨在执行给定功能。因此，术语“适配”和“配置”的使用不应被解读为意味着给定的元件、组件或其他主题仅“能够”执行给定的功能。类似地，被陈述为被配置为执行特定功能的主题可以附加地或可选地描述为可操作以执行该功能。
如本文所用，当在提及根据本公开的一个或多个部件、特征、细节、结构、实施例和/或方法时，使用短语“例如”、短语“作为示例”和/或只是术语“示例”和“示例性”旨在传达所描述的部件、特征、细节、结构、实施例、和/或方法是根据本公开的部件、特征、细节、结构、实施例、和/或方法的说明性的非排他示例。因此，所描述的部件、特征、细节、结构、实施例、和/或方法不旨在是限制性的、必需的或排他性的/穷尽的；并且其他部件、特征、细节、结构、实施例、和/或方法，包括结构上和/或功能上类似和/或等效的部件、特征、细节、结构、实施例、和/或方法，也在本公开的范围内。
如本文所用，关于多于一个实体的列表的短语“至少一个”和“一个或多个”是指实体列表中的任何一个或多个实体，并且不限于实体列表中具体列出的每个(each)和每个(every)实体中的至少一个。例如，“A和B中的至少一个”(或等效地，“A或B中的至少一个”，或等效地，“A和/或B中的至少一个”)可指单独的A、单独的B，或A和B的组合。
如本文所用，置于第一实体和第二实体之间的术语“和/或”是指(1)第一实体，(2)第二实体，以及(3)第一实体和第二实体中的一个。使用“和/或”列出的多个实体应当以相同的方式来解释，即如此结合的实体的“一个或多个”。除了由“和/或”子句具体标识的实体之外，可以可选地存在其他实体，无论其与具体标识的那些实体相关还是无关。
当本文提及数值范围时，本发明包括其中包括端点的实施例、其中排除两个端点的实施例、以及其中包括一个端点而排除另一个端点的实施例。应当假定包括两个端点，除非另有说明。此外，除非另有说明或本领域普通技术人员从上下文和理解中明显看出。
如果任何专利、专利申请或其他参考文献通过引用并入本文并且(1)定义术语的方式与本公开的未并入部分或其他并入的参考文献不一致和/或(2)以其他方式与本公开的未并入部分或其他并入的参考文献不一致，应当以本公开的未并入部分为准，而所述术语或其中并入的公开应当仅以所述术语被首次定义和/或并入的公开内容最初出现的参考文献为准。
Claims (46)
1.一种用于进行竞争性测定的方法，包含
(a)获取第一板，第一板在其内表面上包含具有结合位点的样品接触区域，其中，结合位点包含与样品中的目标分析物结合的固定捕获剂；
(b)获取第二板，第二板包含具有储存位点的样品接触区域，其中，储存位点包含能够在接触样品时在样品中扩散的竞争剂，其中，竞争剂与分析物竞争来与结合位点处的捕获剂结合，其中，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
(c)在开放构造中，将样品沉积在板的样品接触区域中的一个或两个上，其中，在开放构造中，板的样品接触区域间隔大于200μm；
(d)在(c)之后，使两个板变为闭合构造，其中，在闭合构造中，在(c)中沉积的至少一部分样品被限定在两个板的样品接触区域之间并且其平均厚度在0.01μm至200μm的范围内；以及
(e)检测来自(i)由结合位点捕获的竞争剂、(ii)由结合位点捕获的分析物、或(iii)(i)和(ii)两者的信号。
2.一种用于进行竞争性测定的装置，包含：
第一板、第二板、结合位点以及储存位点，其中：
第一板在其内表面上包含具有结合位点的样品接触区域，其中，结合位点包含与样品中的目标分析物结合的固定捕获剂；
第二板包含具有储存位点的样品接触区域，其中，所述储存位点包含能够在接触所述样品时在样品中扩散的竞争剂，其中，所述竞争剂与所述分析物竞争来与结合位点处的捕获剂结合；
其中，所述第一板和所述第二板可相对于彼此移动成不同的构造；
其中，其中一个构造中是开放构造，在开放构造中，所述板是部分或完全分开的，并且所述板的所述样品接触区域之间的平均间距大于300μm；并且
其中，另一个构造是闭合构造，在闭合构造中，所述板的所述样品接触区域之间的平均间距为200μm或以下。
3.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述样品接触区域中的一个或两个包含间隔件，其中，当所述板处于闭合构造时，所述间隔件调节所述板的所述样品接触区域之间的间距。
4.如任一前述实施例所述的方法，其中，所述板处于闭合构造时，所述样品接触区域之间的间距由间隔件调节。
5.如任一前述实施例所述的装置，其中，该装置还包含间隔件，所述间隔件在所述板处于闭合构造时调节所述样品接触区域之间的间距。
6.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，除所述竞争剂之外，所述储存位点还包含另一种试剂。
7.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，除固定捕获剂之外，所述结合位点还包含另一种在接触样品时能够在样品中扩散的试剂。
8.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，当所述板处于闭合构造时，所述结合位点面对所述储存位点。
9.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述第一板包含多个结合位点，并且第二板包含多个对应的储存位点，其中，当所述板处于闭合构造时，每个结合位点面对对应的储存位点。
10.如任一前述实施例所述的方法和装置，其中，所述检测剂在所述储存位点上干燥。
11.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述结合位点处的所述捕获剂位于扩增表面上，所述扩增表面扩增所述分析物或被捕获的竞争剂的光学信号。
12.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述结合位点处的所述捕获剂位于扩增表面上，所述扩增表面扩增实施例1、2和3中的所述分析物或所述被捕获的竞争剂的光学信号，其中，所述扩增取决于邻近度，因为所述扩增随着所述捕获剂与所述分析物或所述竞争剂之间的距离增加而显著减小。
13.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述信号的检测是电学的、光学的或两者的。(稍后将进一步介绍检测。荧光、SPR等)。
14.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述目标分析物是25羟基维生素D。
15.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述样品是血液样品(全血、血浆或血清)。
16.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述目标分析物是25羟基维生素D。
17.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述维生素D捕获剂是与25羟基维生素D特异性结合的抗体；并且
18.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述固定捕获剂通过分子粘附层固定在所述结合位点上。
19.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述分子粘附层是具有与第一板的表面生物/化学结合的官能团的分子。
20.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述分子粘附层是具有与所述捕获剂生物/化学结合的官能团的分子。
21.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，除所述检测剂之外，所述储存位点还储存25羟基维生素D释放剂，所述25羟基维生素D释放剂将维生素D从其结合剂例如结合蛋白释放。
22.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述捕获剂与游离的25羟基维生素D特异性结合。
23.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述维生素D释放剂是具有4-12个原子碳链的全氟烷基酸，或其酸的组合。
24.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述维生素D释放剂在所述第一板的表面上滴干。
25.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，所述释放剂与样品形成均匀混合物后，释放剂的浓度为0.1％至5％。
26.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，在释放剂的存在下，将竞争剂与样品混合。
27.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂与捕获剂特异性结合。
28.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂在第二板上滴干。
29.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，在样品接触第二板之后，竞争剂立即溶解于样品中。
30.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂在溶解于样品中之后与样品形成均匀混合物。
31.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂是与生物素偶联的25羟基维生素D。
32.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，第一板的捕获剂上的结合位点的总量等于或小于竞争剂的总量。
33.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，竞争剂和从样品释放的25羟基维生素D竞争来与第一板上有限的结合位点结合。
34.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，与捕获剂结合的竞争剂的量受限于样品中的25羟基维生素D的量。
35.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，与捕获剂结合的竞争剂的量由与竞争剂结合的检测剂的量确定。
36.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，检测剂是与生物素特异性结合的荧光标签。
37.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光标签是涂覆有多种链霉亲和素或中性亲和素或其组合抗生物素蛋白复合物的荧光微球。
38.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光微球的直径为20nm至2μm。
39.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光微球的直径为2μm至10μm。
40.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光微球的直径为10μm至20μm。
41.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光微球中的荧光染料的量为1nM-1μM。
42.如任一前述实施例所述的方法或装置，其中，荧光微球的材料是介电的(例如SiO2、聚苯乙烯)或其介电材料的组合。
43.如任一前述实施例所述的方法或装置，包含将所述荧光标签的检测剂添加到第一板来与竞争剂结合的步骤。
44.如任一前述实施例所述的方法或装置，包含在将检测剂添加到第一板之后进行洗涤的步骤。
AA1.一种用于竞争性测定的AA装置，包含：
第一板、第二板、结合位点以及储存位点，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造；
ii.每个板分别包含内表面，内表面具有用于接触包含目标分析物的样品的样品接触区域，
iii.第一板在其样品接触区域中的结合位点处包含捕获剂，并且
iv.第二板在其样品接触区域中的储存位点处包含检测剂；
其中，其中一个构造是开放构造，在开放构造中，板是部分或完全分开的，并且板的样品接触区域之间的平均间距大于300μm；
其中，另一个构造是闭合构造，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，并且在闭合构造中，板的样品接触区域之间的平均间距为200μm或以下；
其中，捕获剂被配置为与目标分析物结合并且将分析物固定至第一板的内表面；并且
其中，检测剂被配置为扩散到厚度均匀的层中并且与分析物特异性结合以产生可检测信号。
BB1.一种用于竞争性测定的方法，包含
(f)获取如实施例AA1所述的装置；
(g)将样品沉积在板的样品接触区域中的一个或两个上；
(h)在(b)之后，使两个板变成闭合构造，其中，在闭合构造中；
(i)孵育预定时间段，并且
(j)检测来自：(i)由结合位点捕获的检测剂、(ii)由结合位点捕获的分析物、或(iii)(i)和(ii)两者的信号。
CC1.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，当板处于闭合构造时，结合位点面对储存位点。
CC2.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，第一板包含多个结合位点，并且第二板包含多个对应的储存位点，其中，当板处于闭合构造时，每个结合位点面对对应的储存位点。
CC3.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，样品接触区域中的一个或两个包含间隔件，其中，在板的闭合构造中，间隔件调节板的样品接触表面之间的间距。
CC4.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，结合位点处的捕获剂位于扩增表面上，扩增表面被配置为扩增分析物或被捕获的检测剂的光学信号。
CC5.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，结合位点处的捕获剂位于扩增表面上，扩增表面被配置为扩增分析物或被捕获的检测剂的光学信号，并且扩增取决于邻近度。
CC6.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，信号的检测是电学的、光学的或两者类型的信号。
CC7.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，目标分析物是维生素D。
CC8.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，样品是血液样品(全血、血浆或血清)。
[捕获剂]
CC9.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，维生素D捕获剂是与25羟基维生素D特异性结合的抗体。
CC10.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，捕获剂是通过一个或多个分子粘附层固定在样品接触表面上的抗体。
[分子粘附层]
CC11.如实施例CC10所述的装置和方法，其中，分子粘附层包含具有被配置为与第一板的内表面生物/化学结合的官能团的分子。
CC12.如实施例CC10所述的装置和方法，其中，分子粘附层包含具有被配置为与捕获剂生物/化学结合的官能团的分子。
[释放剂]
CC13.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，目标分析物是25羟基维生素D，其由释放剂从样品中释放。
CC14.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，在存在释放剂的情况下，捕获剂与25羟基维生素D特异性结合。
CC15.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，释放剂是具有4-12个原子碳链的全氟烷基酸，或其酸的组合。
CC16.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，释放剂在第一板的表面上滴干。
CC17.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，在样品接触第一板之后，释放剂立即溶解于样品中。
CC18.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，释放剂与样品形成均匀混合物。
CC19.如实施例CC13所述的装置和方法，其中，在释放剂与样品形成均匀混合物之后，释放剂的浓度为0.1％至5％。
[竞争剂]
CC20.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，样品还包含竞争剂。
CC21.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂被配置为与捕获剂特异性结合。
CC22.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂在第二板上滴干。
CC23.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，在样品接触第二板之后，竞争剂立即溶解于样品中。
CC24.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂在溶解于样品中之后与样品形成均匀混合物。
CC25.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂是与生物素偶联的25羟基维生素D。
[竞争性测定]
CC26.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，第一板的捕获剂上的分子结合位点的总量等于或小于竞争剂的总量。
CC27.如实施例CC20所述的装置和方法，其中，竞争剂和从样品释放的25羟基维生素D竞争来与第一板上的有限的结合位点结合。
CC28.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，与捕获剂结合的竞争剂的量受限于样品中的25羟基维生素D的量。
CC29.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，与捕获剂结合的竞争剂的量由与竞争剂结合的检测剂的量确定。
[检测剂]
CC30.如任一前述实施例所述的装置和方法，其中，检测剂包含与生物素特异性结合的荧光标签。
CC31.如实施例CC30所述的装置和方法，其中，荧光标签是涂覆有多种链霉亲和素或中性亲和素或其组合抗生物素蛋白复合物的荧光微球。
CC32.如实施例CC31所述的装置和方法，其中，荧光微球的直径为20nm至2μm。
CC33.如实施例CC30所述的装置和方法，其中，微球中荧光染料的量为1nM-1μM。
CC34.如实施例CC30所述的装置和方法，其中，荧光微球的材料是介电的(例如SiO2、聚苯乙烯)或其介电材料的组合。
CC35.如任一前述实施例所述的方法，还包含将带有荧光标签的检测剂添加到第一板来与竞争剂结合的步骤。
CC36.如任一前述实施例所述的方法，还包含在将检测剂添加到第一板之后进行洗涤的步骤。
A1.一种用于分析液体样品的装置，包含：
第一板、第二板以及纳米颗粒标签，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，
ii.每个板各自包含内表面，内表面具有用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有结合剂，并且
iv.纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂；
其中，其中一个构造是闭合构造，在闭合构造中：两个板被配置为用于将样品的至少一部分限定成它们的内表面之间的薄层，薄层的厚度为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于薄层中；并且
其中，检测剂和结合剂被配置为彼此直接地或间接地结合，并且检测剂与结合剂之间的结合被配置为改变与纳米颗粒标签相关的可检测信号。
B1.一种用于分析液体样品的装置，包含：
第一板、第二板、间隔件以及纳米颗粒标签件，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，
ii.每个板在其各自的内表面上分别包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有结合剂，
iv.板中的一个或两个包含固定于各自的内表面的间隔件，其中，间隔件具有预定的基本均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内，并且
v.纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂；
其中，检测剂和结合剂被配置为彼此直接地或间接地结合，并且检测剂与结合剂之间的结合被配置为改变与纳米颗粒标签相关的可检测信号；
其中，在直接结合中，检测剂被配置为直接与结合剂结合，并且检测剂或结合剂被配置为与目标分析物结合，目标分析物竞争性地抑制检测剂与结合剂之间的结合；
其中，在间接结合中，检测剂和结合剂被配置为在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中，与板的开放构造相比，沉积的样品的相关体积的厚度减小成厚度基本均匀的层，该厚度基本均匀的层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层的均匀厚度由板和间隔件调节，并且为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于该厚度均匀的层中；并且
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部。
C1.一种使用纳米颗粒标签分析液体样品的方法，包含以下步骤：
(a)提供第一板、第二板以及间隔机构，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造；
ii.每个板在其各自的内表面上分别包含用于接触液体样品的样品接触区域；
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有结合剂；并且
iv.间隔机构被配置为在闭合构造中调节第一板和第二板之间的间距；
(b)将纳米颗粒标签添加到液体样品中以形成标签溶液；
其中，纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂，
其中，检测剂和结合剂被配置为彼此直接地或间接地结合，并且检测剂与结合剂之间的结合被配置为改变与纳米颗粒标签相关的可检测信号；
其中，在直接结合中，检测剂被配置为直接与结合剂结合，并且检测剂或结合剂被配置为与目标分析物结合，目标分析物竞争性地抑制检测剂与结合剂之间的结合，并且
其中，在间接结合中，检测剂和结合剂被配置为在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
(c)当两个板被配置为开放构造时，将标签溶液沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔机构调节；以及
(d)通过使两个板变成闭合构造来压缩沉积的标签溶液的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的标签溶液的相关体积的厚度减小成薄层，该薄层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层减小的厚度由板和间隔机构件调节，并且为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于薄层中，
其中，相关体积为标签溶液体积的一部分或全部；并且
其中，标签溶液的相关体积的厚度减小，缩短了结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间。
D1.一种使用纳米颗粒标签分析液体样品的方法，包括以下步骤：
(a)提供第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，
ii.每个板在其各自的内表面上分别包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
iii.板中的一个或两个在各自的样品接触区域中包含一个或多个结合位点，结合位点具有预定区域并且涂覆有结合剂，并且
iv.板中的一个或两个包含固定于各自的内表面的间隔件，其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内；
(b)将纳米颗粒标签添加到样品中以形成标签溶液；
其中，纳米颗粒标签包含相互连接的两部分：纳米颗粒和检测剂，并且
其中,检测剂和结合剂被配置为彼此直接地或间接地结合，并且检测剂与结合剂之间的结合被配置为改变与纳米颗粒标签相关的可检测信号；
其中，在直接结合中，检测剂被配置为直接与结合剂结合，并且检测剂或结合剂被配置为与目标分析物结合，目标分析物竞争性地抑制检测剂与结合剂之间的结合，并且
其中，在间接结合中，检测剂和结合剂被配置为在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
(c)当两个板被配置为开放构造时，将标签溶液沉积在两个板中的至少一个的内表面上，其中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(d)通过使两个板变成闭合构造来压缩沉积的标签溶液的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的标签溶液的相关体积的厚度减小成厚度基本均匀的层，该厚度基本均匀的层由板的内表面限定并且与结合位点接触；层的均匀厚度由板和间隔件调节，并且为250μm或以下并且基本上小于结合位点的预定区域的平均线性尺寸；并且纳米颗粒标签位于厚度均匀的层中，
其中，相关体积为标签溶液体积的一部分或全部；并且
其中，标签溶液的相关体积的厚度减小，缩短了结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间。
一种用于分析样品的系统，包含：
(a)如权利要求XX所述的装置；
(b)读取装置，其用于生成从第二板的结合位点发出的信号的图像；
(c)装置组件，其将读取装置可操作地连接至第一板和第二板的闭合构造；
(d)存储器，其用于存储所述图像；以及
(e)编程，其用于识别和计数图像的区域中纳米颗粒的单个结合事件。
3-1.如权利要求3XX所述的系统，其中，装置组件是连接到手持移动通信装置的相机的适配器。
3-2.如权利要求3XX所述的系统，其中，信号代表单个目标分析物结合事件。
3-3.如权利要求3XX所述的系统，其中，装置组件在三个(x、y、z)正交方向中的至少一个方向上，控制或改变板与读取装置之间的相对位置，以读取纳米颗粒信号。
3-4.如权利要求3XX所述的系统，其中，读取装置为CCD相机。
3-5.如权利要求3XX所述的系统，其中，读取装置是光电检测器，光电检测器包含选自光学滤镜、光谱仪、透镜、光阑、分束器、反射镜、偏振器、波片以及快门的一个或多个其他光学装置。
3-6.如权利要求3XX所述的系统，其中，读取装置收集所述信号的位置、局部强度、局部光谱以及局部拉曼特征。
3-7.如权利要求3XX所述的系统，其中，编程包括编程用于：(1)确定背景信号的局部强度或光谱或拉曼特征，(2)确定一个标签、两个标签、三个标签以及四个或更多个标签的局部信号强度或光谱或拉曼特征；以及(3)确定成像区域内标签的总数。
3-8.如权利要求3XX所述的系统，其中，识别和计数包含确定局部强度、光谱和拉曼特征中的任一个、某些或全部。
3-9.如权利要求3XX所述的系统，其中，所述系统还包含光源、电源或化学源以用于激发所述板的表面上的标签。
3-10.如权利要求3XX所述的系统，其中，所述系统包含电极，所述电极用于在电极与感测扩增层之间施加电压以产生电场和/或电场梯度的，电场和/或电场梯度(a)将已被放置在板表面上的溶液中的分析物移动至感测扩增层上的捕获剂。
3-11.如权利要求3XX所述的系统，其中，所述系统包含电极，所述电极用于在所述信号扩增层与另一电极之间施加偏压以进一步提高灵敏度。
3-12.如权利要求3XX所述的系统，其中，读取装置是电或机械或生物探针，其收集板与读取装置之间的位置、局部电、局部机械、局部生物以及局部光学相互作用。
3-13.如权利要求13所述的系统，其中，读取装置是手持移动通信装置的相机。
45.一种用于测定流体样品的方法，包含：
(a)获取包含目标分析物的样品；
(b)获取如权利要求1所述的装置；
(c)当板被配置为处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上；
(d)在(c)之后，将如权利要求1所述的装置的两个板移动成闭合构造；以及
(e)用读取装置读取第二板的样品接触区域以生成信号图像。
20-1.如权利要求20所述的方法，还包含：(f)量化图像区域中的信号，以提供样品中一种或多种分析物的量的估计。
20-2.如权利要求20-1所述的方法，其中，步骤(f)包含识别并计数图像区域中分析物与捕获剂之间的单个结合事件，从而提供样品中一种或多种分析物的量的估计。
20-3.如权利要求20-1所述的方法，其中，步骤(f)包含量化图像区域中的一次性集总信号，从而提供样品中一种或多种分析物的量的估计。
20-4.如权利要求20所述的方法，其中，第二板的样品接触区域具有试剂储存位点。
20-5.如权利要求20所述的方法，其中，第二板的样品接触区域具有试剂储存位点，并且储存位点在闭合构造中大致在第一板上的结合位点上方。
20-6.如权利要求20所述的方法，其中，第一板中的样品接触区域还包含试剂存储位点。
20-7.如权利要求20所述的方法，其中，第一板中的样品接触区域还包含试剂储存位点，其中，试剂储存位点与结合位点不在样品接触区域的相同位置处。
20-8.如权利要求20-7所述的方法，其中，试剂储存位点中的试剂是与目标分析物结合的检测剂。
20-9.如权利要求20所述的方法，其中，方法还包含用检测剂标记目标分析物的步骤。
20-10.如权利要求20-9所述的方法，其中，检测剂包含标签。
20-11.如权利要求20-9所述的方法，其中，捕获剂和检测剂都与目标分析物结合以形成夹心结构。
20-12.如权利要求20所述的方法，其中，方法还包含测量读取装置成像的区域中的样品的体积。
20-13.如权利要求20所述的方法，其中，第一板包含多个结合位点，每个结合位点包含：
(i)取决于邻近度的信号扩增层，以及
(ii)附着于取决于邻近度的信号扩增层的捕获剂。
20-14.如权利要求20所述的方法，其中，目标分析物是蛋白质、肽、DNA、RNA、核酸、小分子、细胞或纳米颗粒。
20-15.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，捕获剂与目标分析物特异性结合。
20-16.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，图像示出信号的位置、局部强度和局部光谱。
20-17.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，信号是发光信号，选自由荧光、电致发光、化学发光以及电化学发光信号组成的组。
20-18.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，信号是拉曼散射信号。
20-20.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，信号是由于板与读取装置之间的局部电相互作用、局部机械相互作用、局部生物相互作用或局部光学相互作用而产生的力。
20-21.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，在步骤(b)之前，还包含在目标分析物与捕获剂结合之前或之后，用标签标记目标分析物的步骤。
20-22.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，通过在所述信号扩增层与另一电极之间施加偏压来执行读取步骤(b)，从而提供更高的灵敏度。
20-23.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，识别并计数步骤(c)包含：(1)确定背景信号的局部强度，(2)确定一个标签、两个标签、三个标签以及四个或更多个标签的局部信号强度；以及(3)确定成像区域内标签的总数。
20-24.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，识别并计数步骤(c)包含：(1)确定背景信号的局部光谱，(2)确定一个标签、两个标签、三个标签以及四个或更多个标签的局部信号光谱；以及(3)确定成像区域内标签的总数。
20-25.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，识别并计数步骤(c)包含：(1)确定背景信号的局部拉曼特征，(2)确定一个标签、两个标签、三个标签以及四个或更多个标签的局部信号拉曼特征；以及(3)确定成像区域中的标签的总数。
20-26.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，识别并计数步骤包含确定局部强度、光谱以及拉曼特征中的一个或多个。
20-27.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，结合步骤(a)通过向板施加电场而加速，从而将分析物移动至感测扩增层。
20-28.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，依赖邻近度的信号扩增层包含D2PA。
20-29.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，依赖邻近度的信号扩增层包含一个或多个金属盘和显著平坦的金属膜，其中，金属盘的大部分与金属膜是有间隔的，并且间隔和盘的尺寸小于用于感测的光的波长。
20-30.如权利要求20-29所述的方法，其中，金属盘的形状选自圆形、多边形、棱锥形、椭圆形、细长条形或它们的任何组合。
20-31.如权利要求20-29所述的方法，其中，间隔为0.5nm至30nm，并且其中，盘的平均横向尺寸在20nm至250nm的范围内。
20-32.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，捕获剂通过分子链接层而附着到感测扩增层，分子链接层将所述捕获剂链接至所述感测扩增层。
20-33.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，信号是光信号。
20-34.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，在分析物与捕获剂结合之前或之后，信号由荧光标签产生，荧光标签与结合的分析物相关联。
20-35.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，在读取步骤(c)中被读取以形成信号图像的两个相邻信号之间的平均距离大于10nm。
20-36.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，信号是拉曼散射产生的信号。
20-37.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，捕获剂是抗体。
20-38.如任一前述方法权利要求所述的方法，其中，捕获剂是多核苷酸。
A2.如实施例A1所述的装置，其中，纳米颗粒标签附着在其中一个板的内表面上，并且被配置为在接触样品时在样品中释放并扩散。
A3.如实施例A1或A2中任一实施例所述的装置，其中，在直接结合中，检测剂被配置为直接与结合剂结合，并且检测剂或结合剂被配置为与目标分析物结合，目标分析物竞争性地抑制检测剂与结合剂之间的结合。
A4.如任一前述实施例所述的装置，其中，在间接结合中，检测剂和结合剂被配置为在目标分析物的不同位置与目标分析物结合，通过目标分析物的介导形成间接结合。
A5.如任一前述实施例所述的装置，其中，纳米颗粒标签相关信号包含：
i.选自光致发光、电致发光以及电化学发光的发光；
ii.光吸收、反射、透射、衍射、散射或扩散；
iii.表面拉曼散射；
iv.选自电阻、电容和电感的电阻抗；
v.磁弛豫；或者
vi.i-v的任何组合。
A6.如任一前述实施例所述的的装置，还包含间隔机构，间隔机构在闭合构造中调节两个板之间的间距。
A9.如实施例A8所述的装置，其中，间隔件的最大高度为250μm或以下。
A10.如实施例A8所述的装置，其中，间隔件具有250μm或以下的预定的基本均匀的高度。
A12.如实施例A8-A11中任一实施例所述的装置，其中，间隔件固定于板中的一个或两个的相应内表面。
A13.如实施例A8-A12中任一实施例所述的装置，其中，间隔件中的至少一个位于样品接触区域内。
A14.如实施例A8-A13中任一实施例所述的装置，其中，薄层具有基本均匀的厚度，该厚度约为间隔件的均匀高度。
C2.如实施例C1所述的方法，其中，步骤(d)中的按压包含：
将两个板合在一起；以及
平行地或顺序地适形按压至少一个板的一个区域以将板按压在一起成为闭合构造，其中，适形按压在板上在标签溶液的相关体积上产生基本均匀的压力，并且该按压将标签溶液的相关体积在板的样品接触表面之间横向地铺展。
C3.如实施例C1或C2中任一实施例所述的方法，其中，步骤(d)的按压是通过人手执行的。
C4.如实施例C1或C2中任一实施例所述的方法，其中，步骤(d)的按压由加压液体、加压气体或适形材料提供。
C5.如任一前述方法实施例所述的方法，其中，纳米颗粒标签附着在其中一个板的内表面上，并且被配置为在接触样品时在样品中释放并扩散。
C6.如实施例C5所述的方法，其中，具有步骤(b)包含将液体样品沉积在其上附着有纳米颗粒标签的板的内表面上，并且使纳米颗粒标签释放到样品中以形成标签溶液。
C7.如任一前述方法实施例所述的方法，还包含：
(e)在步骤(d)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于纳米颗粒标签扩散穿过薄层的厚度所花费的时间之后，通过分析纳米颗粒标签相关信号，来评估薄层的一部分或全部中的纳米颗粒与结合剂之间的结合。
C9.如任一前述方法实施例所述的方法，其中，间隔机构包含多个间隔件，并且间隔件在闭合构造中位于两个板的内表面之间。
C16.如任一前述实施例所述的方法，还包含一个或多个洗涤步骤。
C17.如任一前述实施例所述的方法，其中，液体样品是由生物样品制成的，生物样品选自羊水、房水、玻璃体液、血液(例如，全血、分级分离的血液、血浆或血清)、母乳、脑脊髓液(CSF)、耳垢(耳屎)、乳糜、食糜、内淋巴、外淋巴、粪便、呼吸、胃酸、胃液、淋巴液、粘液(包括鼻引流和痰)、心包液、腹膜液、胸膜液、脓液、风湿液、唾液、呼出的冷凝物、皮脂、精液、痰液、汗液、滑液、泪液、呕吐物以及尿液。
C18.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是一种环境液体样品，其来源选自以下组成的组：河流、湖泊、池塘、海洋、冰川、冰山、雨、雪、污水、水库、自来水或饮用水、来自土壤、堆肥、砂、岩石、混凝土、木材、砖、污物的固体样品，以及它们的任何组合。
C19.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是一种环境气体样品，其来源选自以下组成的组：空气、水下散热口、工业废气、车辆废气，以及它们的任何组合。
C20.如任一前述实施例所述的方法，其中，样品是一种食物样品，其选自以下组成的组：原料、熟食品、植物和动物食品源、预加工食品、部分或完全加工食品，以及它们的任何组合。
D4.如实施例D3所述的方法，还包含在步骤(d)之后并且步骤(e)之前的步骤：在板处于闭合构造之后，移除适形按压力，其中，移除适形按压力之后的厚度均匀的层的厚度：(i)与移除适形按压力之前的厚度均匀的层的厚度基本上相同并且(ii)偏离间隔件高度少于10％。
D5.如实施例D1-D4中任一实施例所述的方法，其中，在步骤(c)的沉积过程中，沉积在板上的标签溶液的量是未知的。
E1.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，结合剂与纳米颗粒标签之间的结合达到平衡的时间为约等于或小于60秒。
E2.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，结合位点的线性尺寸与均匀厚度的比率大于5。
E3.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，结合位点由一块干燥试剂界定。
E4.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，结合位点在一对电极之间。
E5.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，一个或两个板样品接触表面包含一个或多个扩增位点，当纳米颗粒标签距离扩增位点500nm以内时，扩增位点各自能够扩增纳米颗粒标签相关信号。
E6.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，检测剂和结合剂是选自下组的分子：蛋白质、肽、肽模拟物、链霉亲和素、生物素、寡核苷酸、寡核苷酸模拟物、任何其他亲和配体以及它们的任何组合。
E7.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，纳米颗粒的最宽尺寸在1nm至5μm的范围内。
E8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，纳米颗粒的最宽尺寸在1nm至200nm的范围内。
如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，纳米颗粒的最宽尺寸在50nm至500nm的范围内。
E9.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，纳米颗粒选自下组：碳纳米管、富勒烯、树枝状聚合物、量子点、贵金属纳米颗粒、荧光团掺杂纳米颗粒、稀土掺杂纳米颗粒、超顺磁纳米颗粒，以及它们的任何组合。
E10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板的厚度小于200μm。
E11.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板的厚度小于100μm。
E12.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，每个板的面积小于5cm2。
E13.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，每个板的面积小于2cm2。
E14.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个是部分或完全透明的。
E15.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个由柔性聚合物制成。
E16.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板中的至少一个是柔性板，并且柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60GPa-μm至75GPa-μm的范围内。
E17.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的均匀高度在0.5μm至100μm的范围内。
E18.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，均匀高度在0.5μm至20μm的范围内。
E19.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的恒定间隔距离在7μm至50μm的范围内。
E20.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，柱的恒定间隔距离在5μm至200μm的范围内。
E21.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或它们的任何组合的柱。
E22.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件具有柱状形状和基本平坦的顶表面，其中，对于每个间隔件，间隔件的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
E23.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，对于每个间隔件，间隔件的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
E24.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的最小横向尺寸小于或基本上等于样品中目标分析物的最小尺寸。
E25.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件具有柱状形状，并且间隔件的侧壁拐角具有曲率半径至少为1μm的圆形形状。
E26.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的密度为至少100/mm2。
E27.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的密度为至少1000/mm2。
E28.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的填充因子至少为1％，其中，填充因子是与厚度均匀的层接触的间隔件面积跟与厚度均匀的层接触的总板面积的比率。
E29.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于10MPa，其中，填充因子是与厚度均匀的层接触的间隔件面积跟与厚度均匀的层接触的总板面积的比率。
E30.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中
板中的至少一个是柔性的，并且
对于柔性板，间隔距离(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E)，ISD4/(hE)，等于或小于106μm3/GPa。
E31.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件通过对板直接压花或注塑成型而被固定在板上。
E32.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，板和间隔件的材料独立地选自聚苯乙烯、PMMG、PC、COC、COP或另一塑料。
一种用于裂解液体样品中的组分的装置，包含：
第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.板中的每一个在其各自的样品表面上具有用于接触样品的样品接触区域，其中，样品至少包含目标裂解组分；
iii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板；
iv.间隔件具有两个相邻间隔件之间的间距，该间距为目标裂解组分的尺寸的两倍或更大，并且
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且样品沉积在板中的一个或两个上；
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中：样品的至少一部分被两个板压成厚度非常均匀的层，并且该均匀厚度由板的样品接触表面限定并且由板和间隔件调节；并且
其中，间隔件具有预定高度，该预定高度被配置为在闭合构造中使厚度非常均匀的层中的样品的大部分目标裂解组分被裂解。
A1.一种用于选择性裂解液体样品中的组分的装置，包含：
第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.板中的每一个在其各自的样品表面上具有用于接触样品的样品接触区域，其中，样品包含至少目标裂解组分以及至少非目标裂解组分；
iii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的样品接触区域，并且
iv.选择间隔件的高度使得在闭合构造中，样品的相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，样品的相关体积中的大部分非目标裂解组分未被裂解；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且样品沉积在板中的一个或两个上；
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中：样品的相关体积被两个板压成厚度非常均匀的层，并且层的均匀厚度由板的样品接触表面限定并且由板和间隔件调节；并且
其中，样品的相关体积是样品体积的一部分或全部。
A2.如任一前述实施例所述的装置，其中，大部分是指样品的相关体积中的组分的至少51％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。
A3.如任一前述实施例所述的装置，其中，厚度非常均匀的层在相关体积的横向区域上的厚度变化，等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，厚度变化是相对于横向区域的平均厚度来说的。
A4.如任一前述实施例所述的装置，其中，厚度非常均匀的层的面积等于或大于0.1mm2、0.5mm2、1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、20mm2、50mm2、70mm2、100mm2、200mm2、500mm2、800mm2、1000mm2、2000mm2、5000mm2、10000mm2、20000mm2、50000mm2或100000mm2，或在任两个值之间的范围内。
A5.如任一前述实施例所述的装置，其中，液体样品是全血。
A6.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A7.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A8.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A9.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
A10.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A11.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
A12.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
A13.如任一前述实施例所述的装置，其中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。
A14.如实施例A13所述的装置，其中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
B0.一种用于裂解液体样品中的组分的方法，包含：
(a)获取样品，样品至少包含目标裂解组分；
(b)获取第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造，其中：
i.每个板在其各自的表面上具有样品接触区域，
ii.板中的一个或两个包含固定于相应的样品接触表面的间隔件，
其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度，并且间隔件中的至少一个位于样品接触区域内；
(c)当板处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上，
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
其中，在闭合构造中：样品的相关体积被两个板压成厚度非常均匀的层，层的均匀厚度由两个板的样品表面限定并且由间隔件和板调节，
其中，选择间隔件的高度使得在闭合构造中，样品的相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解；并且
其中，样品的相关体积是样品体积的一部分或全部。
B1.一种用于选择性裂解液体样品中的组分的方法，包含：
(a)获取样品，样品包含至少非目标裂解组以及至少目标裂解组分；
(b)获取第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造，其中：
i.每个板在其各自的表面上具有样品接触区域，
ii.板中的一个或两个包含固定于相应的样品接触表面的间隔件，
其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度，并且间隔件中的至少一个位于样品接触区域内；
(c)当板处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上，
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
其中，在闭合构造中：样品的相关体积被两个板压成厚度非常均匀的层，层的均匀厚度由两个板的样品表面限定并且由间隔件和板调节，
其中，选择间隔件的高度使得在闭合构造中，样品的相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，并且样品的相关体积中的大部分非目标裂解组分未被裂解；并且
样品的相关体积是样品体积的一部分或全部。
B2.如任一前述实施例B所述的方法，其中，大部分是指样品的相关体积中的组分的至少51％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。
B3.如任一前述实施例B所述的方法，其中，厚度非常均匀的层在相关体积的横向区域上的厚度变化等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，厚度变化是相对于横向区域的平均厚度来说的。
B4.如任一前述实施例B所述的方法，其中，厚度非常均匀的层的面积等于或大于0.1mm2、0.5mm2、1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、20mm2、50mm2、70mm2、100mm2、200mm2、500mm2、800mm2、1000mm2、2000mm2、5000mm2、10000mm2、20000mm2、50000mm2或100000mm2，或在任两个值之间的范围内。
B5.如任一前述实施例B所述的方法，其中，液体样品是全血。
B6.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B7.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B8.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B9.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
B10.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B11.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内。
B12.如任一前述实施例B所述的方法，其中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
B13.如任一前述实施例所述的方法，其中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。
B14.如实施例B13所述的方法其中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
C0.一种用于裂解液体样品中的组分的装置，包含：
第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.第一板在其各自的样品表面上具有位于一个位置处的第一样品接触区域以及位于另一个位置处的第二样品接触区域，其中，样品接触区域用于接触样品，其中，样品包含至少目标裂解组分，
iii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板，并且
iv.间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中，(a)间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度，并且在第二样品接触区域中具有不一样的基本相同的间隔件高度，并且(b)在第一样品接触区域中：样品的第一相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，而在第二样品接触面积中：样品的第二相关体积中的目标裂解组分未被裂解；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且样品沉积在板中的一个或两个上；并且
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中：样品的第一相关体积被两个板压缩、位于第一样品接触区域上并且具有第一非常均匀厚度，并且样品的第一相关体积被两个板压缩、位于第一样品接触区域上并且具有第一非常均匀厚度，
其中，第一均匀厚度和第二均匀厚度由两个板的样品表面限定并且由间隔件调节，并且
其中，样品的第一相关体积和第二相关体积是样品的一部分。
C1.一种用于选择性裂解液体样品中的组分的装置，包含：
第一板、第二板以及间隔件，其中：
i.板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.第一板在其各自的样品表面上具有位于一个位置处的第一样品接触区域以及位于另一个位置处的第二样品接触区域，其中，样品接触区域用于接触样品，其中，样品包含至少目标裂解组分和至少非目标裂解组分，
iii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板，并且
iv.间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中，(a)间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度，并且在第二样品接触区域中具有不一样的基本相同的间隔件高度，并且(b)在第一样品接触区域中：样品的第一相关体积中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，并且样品的第一相关体积中的大部分非目标裂解组分未被裂解，而在第二样品接触面积中：样品的第二相关体积中的目标裂解组分和非目标裂解组分都未被裂解；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且样品沉积在板中的一个或两个上；并且
其中，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，在闭合构造中：样品的第一相关体积被两个板压缩、位于第一样品接触区域上并且具有第一非常均匀厚度，并且样品的第一相关体积被两个板压缩、位于第一样品接触区域上并且具有第一非常均匀厚度，
其中，第一均匀厚度和第二均匀厚度由两个板的样品表面限定并且由间隔件调节，并且
其中，样品的第一相关体积和第二相关体积是样品的一部分。
C2.如任一前述实施例C所述的装置，其中，大部分是指样品的第一相关体积中的组分的至少51％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。
C3.如任一前述实施例C所述的装置，其中，厚度非常均匀的第一层在第一相关体积的横向区域上的厚度变化等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，所述厚度变化是相对于横向区域的平均厚度来说的。
C4.如任一前述实施例C所述的装置，其中，第一样品接触区域或第二样品接触区域的面积等于或大于0.1mm2、0.5mm2、1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、20mm2、50mm2、70mm2、100mm2、200mm2、500mm2、800mm2、1000mm2、2000mm2、5000mm2、10000mm2、20000mm2、50000mm2或100000mm2，或在任两个值之间的范围内。
C5.如任一前述实施例C所述的装置，其中，液体样品是全血。
C6.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是红细胞，并且间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
C7.如任一前述实施例所述的装置，其中，目标裂解组分是白细胞，并且间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内。
C8.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
C9.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
C10.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
C11.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
C12.如任一前述实施例C所述的方法，其中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
C13.如任一前述实施例C所述的装置，其中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。
C14.如实施例C13所述的装置，其中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
D0.一种裂解样品中的组分的方法，包含：
(a)获取样品，样品至少包含目标裂解组分；
(b)获取第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，其中：
i.第一板在其对应的样品表面上具有位于一个位置处的第一样品接触区域以及位于另一个位置处的第二样品接触区域，
ii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板；
(c)当板处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上，
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的；以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
其中，在闭合构造中：样品的至少一部分被两个板压成层，该层在第一样品接触区域具有第一均匀厚度并且在第二样品接触区域具有第二均匀厚度，
其中，第一均匀厚度由第一组间隔件调节并且第二均匀厚度由第二组间隔件调节，
其中，第一均匀厚度与第二均匀厚度不同；并且
其中，间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中：
i.间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度并且在第二样品接触区域中具有不一样的基本相同的间隔件高度，并且
ii.在第一样品接触区域中：厚度均匀的层中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，而在第二样品接触面积中：目标裂解组分未被裂解。
D1.一种用于选择性裂解样品中的组分的方法，包含：
(a)获取样品，样品包含至少非目标裂解组以及至少目标裂解组分；
(b)获取第一板和第二板，第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，其中：
i.第一板在其对应的样品表面上具有位于一个位置处的第一样品接触区域以及位于另一个位置处的第二样品接触区域，
ii.板中的一个或两个包含间隔件，并且间隔件固定于相应的板；
(c)当板处于开放构造时将样品沉积在板中的一个或两个上，
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的；以及
(d)在(c)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
其中，在闭合构造中：样品的至少一部分被两个板压成层，该层在第一样品接触区域具有第一均匀厚度并且在第二样品接触区域具有第二均匀厚度，
其中，第一均匀厚度由第一组间隔件调节并且第二均匀厚度由第二组间隔件调节，
其中，第一均匀厚度与第二均匀厚度不同；并且
其中，间隔件的高度被配置为使得在闭合构造中，
i.间隔件在第一样品接触区域中具有基本相同的间隔件高度并且在第二样品接触区域中具有不一样的基本相同的间隔件高度，并且
ii.在第一样品接触区域中：厚度均匀的层中的样品的大部分目标裂解组分被裂解，并且厚度均匀的层中的大部分非目标裂解组分未被裂解，而在第二样品接触面积中：目标裂解组分和非目标裂解组分都未被裂解。
D2.如任一前述实施例D所述的方法，其中，大部分是指样品的第一相关体积中的组分的至少51％、60％、70％、80％、90％、95％或99％。
D3.如任一前述实施例D所述的方法，其中，厚度非常均匀的第一层在第一相关体积的横向区域上的厚度变化等于或小于40％、30％、20％、15％、10％、7％、5％、3％或1％，或在任两个值之间的范围内，其中，厚度变化是相对于横向区域的平均厚度来说的。
D4.如任一前述实施例D所述的方法，其中，第一样品接触区域或第二样品接触区域的面积等于或大于0.1mm2、0.5mm2、1mm2、3mm2、5mm2、10mm2、20mm2、50mm2、70mm2、100mm2、200mm2、500mm2、800mm2、1000mm2、2000mm2、5000mm2、10000mm2、20000mm2、50000mm2或100000mm2，或在任两个值之间的范围内。
D5.如任一前述实施例D所述的方法，其中，液体样品是全血。
D7.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
D7.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
D8.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm、1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
D9.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分是白细胞，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
D10.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
D11.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分是红细胞，非目标裂解组分包括白细胞和血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于2μm、1.9μm、1.8μm、1.7μm、1.6μm、1.5μm、1.4μm、1.3μm、1.2μm、1.1μm或1.0μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于2μm。
D12.如任一前述实施例D所述的方法，其中，目标裂解组分包括红细胞和白细胞，非目标裂解组分是血小板，并且第一样品接触区域中的间隔件高度等于或小于1.0μm、0.9μm、0.8μm、0.7μm、0.6μm、0.5μm、0.4μm、0.3μm或0.2μm，或在任两个值之间的范围内，并且第二样品接触区域中的间隔件高度大于1μm。
D13.如任一前述实施例D所述的方法，其中，在一个或两个样品接触区域上，相应的板还包含一层试剂。
D14.如实施例D13所述的方法，其中，该试剂促进：(a)目标裂解组分裂解，和/或(b)非目标裂解组分不裂解。
E1.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件：
i.形状为具有基本上均匀的截面和平坦的顶表面的柱；
ii.宽度与高度的比率等于或大于1；
iii.填充因子等于或1％或更大；并且
iv.间隔件的填充因子与杨氏模量的乘积为2MPa或更大，
其中，填充因子是间隔件接触面积与总板面积的比率。
E2.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，层的均匀厚度的平均值基本上与间隔件的均匀高度相同，变化小于10％。
E3.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含第二目标裂解组分。
E4.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，在闭合构造中，至少90％的目标裂解组分被裂解并且至少90％的非目标裂解组分被裂解。
E5.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，在闭合构造中，至少99％的目标裂解组分被裂解并且至少99％的非目标裂解组分被裂解。
E6.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，在闭合构造中，至少90％的所有目标裂解组分被裂解并且至少90％的非目标裂解组分被裂解。
E7.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，均匀厚度层的变化小于30nm。
E8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，均匀厚度样品层具有高达+/-5％或更好的厚度均匀性。
E8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件是截面形状选自圆形、多边形、环形、正方形、矩形、卵形、椭圆形或它们的任何组合的柱。
E9.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，分析非目标组分包含对非裂解目标分析物的数目进行计数，并计算非目标组分的浓度。
E10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件：
i.形状为具有基本上均匀的截面和平坦的顶表面的柱；
ii.宽度与高度的比率等于或大于1；
iii.预定的恒定间隔距离在10μM至200μM的范围内；
iv.填充因子等于或1％或更大；并且
v.间隔件的填充因子与杨氏模量的乘积为2MPa或更大，
其中，填充因子是间隔件接触面积与总板面积的比率。
E10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，将板按压成闭合构造是平行或顺序进行的，平行按压同时在预期区域上施加外力，而顺序按压在预期区域的一部分上施加外力并且逐渐移动到其他区域。
E11.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，血液样品在被分析之前被染色。
E12.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，血液样品被吖啶橙(AO)染色。
E13.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，染色剂涂覆在至少一个样品接触区域上，并且血液样品被染色剂染色。
E14.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，血液样品通过以下方式分析：
i.照射厚度均匀的层中的至少一部分血液样品；
ii.使用CCD或CMOS传感器获取细胞的一个或多个图像；
iii.使用计算机识别图像中的血小板；以及
iv.对图像区域中的血小板数目进行计数。
E15.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，均匀厚度样品层具有高达+/-5％或更好的厚度均匀性。
A1.一种用于分析血液凝固的装置，包含：
第一板、第二板、间隔件以及检测单元，其中：
v.板可相对于彼此移动成不同的构造；
vi.每个板分别包含具有用于接触血液样品的样品接触区域的内表面；
vii.间隔件具有预定的基本上均匀的高度；并且
其中，其中一个构造是开放构造，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，板之间的间距不由间隔件调节，并且血液样品沉积在板中的一个或两个上；
其中，另一个构造是闭合构造，闭合构造在样品在开放构造中沉积之后配置，并且在闭合构造中：至少一个间隔件位于两个板之间，沉积的血液样品的至少一部分被板压成厚度非常均匀的层-并且相对于板基本是停滞的，其中，层的均匀厚度由两个板的内表面限定并且由板和间隔件调节；并且
其中，板和检测单元被配置为测量血液样品的凝固。
B1.如实施例A1所述的装置，其中，检测单元包含：
i.电磁辐射源；以及
ii.检测器；
其中，电磁辐射源被配置为可控地发射电磁波，当板处于闭合构造时，电磁波穿过板或从板反射。
B2.如实施例B1所述的装置，其中，板是透明的并且电磁波穿过板。
B3.如实施例B1所述的装置，其中，板中的一个是反射性的并且电磁波被反射。
B4.如任一实施例B所述的装置，其中，电磁波具有相同的波长。
B5.如任一实施例B所述的装置，其中，电磁波是可见光、紫外光、红外光或具有其他波长的波。
B6.如任一实施例B所述的装置，其中，检测器还被配置为计算血液样品对电磁波的吸光情况。
B7.如任一实施例B所述的装置，其中，当板处于闭合构造时，检测器和电磁辐射源位于板的同一侧。
B8.如任一实施例B所述的装置，其中，当板处于闭合构造时，检测器和电磁辐射源位于板的不同侧。
C1.一种用于测量血液凝固的方法，包含：
(a)获取如任一实施例B所述的装置，
(b)在开放构造中将血液样品沉积在板中的一个或两个上；
(c)在(b)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
(d)启动电磁辐射源向限定在板内的样品层发射电磁波；
(e)测量电磁波的吸收或反射。
C3.如实施例C1所述的方法，还包含评估血液样品的凝固特性。
C3.如任一前述实施例C所述的方法，还包含基于血液样品的吸收或反射计算凝血酶原时间(PT)和活化部分凝血活酶时间(aPTT)。
D1.如实施例A1所述的装置，其中，检测单元包含一个或多个被配置为测量样品的介电常数的电极。
D2.如任一前述实施例D所述的装置，其中，间隔件中的至少一个包含其中一个电极。
D3.如任一前述实施例D所述的装置，其中，所有电极位于板的内表面中的一个或两个上。
D4.如任一前述实施例D所述的装置，其中，所有电极位于所述板的外表面上。
D5.如任一前述实施例D所述的装置，还包含阻挡膜，其被配置为允许样品中的选定分析物穿过而阻挡其他分析物。
D6.如任一前述实施例D所述的装置，还包含阻挡膜，其中，样品通过阻挡膜接触表面与阻挡膜连通。
D7.如任一前述实施例D所述的装置，还包含阻挡膜，其由不可溶、不可熔合成有机聚合物基质制成，该不可溶、不可熔合成有机聚合物基质与选择性地允许样品中的某些分析物穿过阻挡膜的化学物质结合。
D8.如任一前述实施例D所述的装置，还包含阻挡膜，其由选自下组的有机聚合物基质制成：聚(氯乙烯)(PVC)、聚乙烯吡咯烷酮、聚二甲基硅氧烷、全氟聚醚等。用作选择性地通过某些分析物的化学物质选自ETH157载体、ETH227载体、ETH2120载体、双(12-冠-4)化合物、半胱氨酸、缬氨霉素、BBPA、KTpClPB和'70邻硝基苯基辛基醚等。
D9.如任一前述实施例D所述的装置，其中，阻挡膜涂覆在电极的顶部。
D10.如任一前述实施例D所述的装置，其中，其中一个电极包含穿孔导电片，穿孔导电片起到阻挡膜接触表面的功能。
D11.如任一前述实施例D所述的装置，其中，电极连接到被配置为测量样品的介电常数的电路。
D12.如任一前述实施例D所述的装置，其中，电极由金属或导电金属氧化物或金属化合物制成。
D13.如任一前述实施例D所述的装置，还包含向测量电极施加电势的电源。
D14.如任一前述实施例D所述的装置，其中，电源提供交流电(AC)或直流电(DC)。
D15.如任一前述实施例D所述的装置，其中，样品中的选定电解质穿过阻挡膜，并由于电源而与至少一个所述电极连通。
E1.一种用于分析血液样品的介电常数的方法，包含：
(a)获取如任一实施例D所述的装置，
(b)当板处于开放构造时将血液样品沉积在板中的一个或两个上，
(c)在(b)之后，将两个板合在一起并且将板按压成闭合构造，
(e)通过检测来自电极的电信号来测量厚度均匀的层中的样品的介电常数。
E2.如任一前述实施例E所述的方法，其中，该装置还包含被配置为测量样品的介电常数的测量单元。
E3.如任一前述实施例E所述的方法，还包含基于血液样品的介电常数评估血液样品的凝固。
E4.如任一前述实施例E所述的方法，还包含评估血液样品的凝血酶原时间(PT)。
E5.如任一前述实施例E所述的方法，还包含评估血液样品的活化部分凝血活酶时间(aPTT)。
F1.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品包含血清。
F2.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品包含全血。
F3.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的Ca2+。
F4.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的柠檬酸或盐。
F5.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的抗凝血剂玉米胰蛋白酶抑制剂(CTI)。
F6.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的抗凝血剂青霉素。
F7.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的活化剂脑磷脂。
F8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，样品还包含添加的活化剂组织因子。
F9.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，间隔件的高度小于1μm、10μm、100μm或1cm，或在任两个值之间的范围内。
F10.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，在板中的一个或两个上预沉积并干燥凝固调节剂。
F11.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，凝固调节剂是肽、蛋白质(例如组织因子)或小分子(例如离子、抗生素以及其他药物)。
46.一种用于分析液体样品中的目标分析物的装置，包含：
第一板、第二板、一个第一类型珠粒、一个第二类型珠粒以及间隔机构，其中：
v.所述第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
vi.每个板在其各自的内表面上包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域；
vii.所述间隔机构被配置为在闭合构造中调节第一板和第二板之间的间距；
viii.在开放构造中，第一类型珠粒附着到第一板的样品接触区域上，并且第二类型珠粒附着到第二板的样品接触区域上，其中，附着的第一类型珠粒和第二类型珠粒中的一者或两者在样品接触珠粒后被释放并在样品中扩散；并且
ix.第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为直接或间接地彼此特异性结合；
其中，在直接结合中，第一类型珠粒被配置为与目标分析物特异性结合，目标分析物竞争性抑制第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合；
其中，在间接结合中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置成在不同位置与目标分析物特异性结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；
其中，在闭合构造中，与板的开放构造相比，沉积的样品的相关体积的厚度减小成薄层，该薄层由板的内表面限定并且由板和间隔机构调节，并且为150μm或以下；并且至少一个第一类型珠粒和至少一个第二类型珠粒位于薄层中；并且
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部。
A2.如实施例A1所述的装置，其中，第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合被配置为产生信号。
A3.如实施例A1所述的装置，其中，第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合被配置为引起由第一类型珠粒和/或第二类型珠粒提供的信号的增加或减少。
A5.如任一前述实施例所述的装置，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于发光氧通道测定，其中：
i.第一类型珠粒包含光敏剂，其中，光敏剂在其激发态能够释放固有亚稳态物质；
ii.第二类型珠粒包含化学发光化合物，该化学发光化合物在与固有亚稳态物质反应时能够化学发光；并且
iii.第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合，使得第二类型珠粒的化学发光化合物与从第一类型珠粒释放的亚稳态物质之间能够反应。
A6.如实施例A5所述的装置，其中，所述亚稳态物质选自：单线态氧、三重态、二氧环丁烷以及二氧环丁烷二酮。
A7.如任一前述实施例所述的装置，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于荧光共振能量转移测定，其中：
i.第一类型珠粒包含供体发色团，供体发色团能够在其激发态发射激发光；
ii.第二类型珠粒包含受体发色团，受体发色团能够在受到激发光刺激时发射与激发光波长不同的被激发光。
iii.第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合，使得从第一类型珠粒发射的激发光能够刺激第二类型珠粒的受体发色团。
A8.如任一前述实施例所述的装置，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于闪烁亲近法测定，其中：
i.第一类型珠粒包含能够自发释放β粒子的放射性标签分子；
ii.第二类型珠粒包含闪烁化合物，该闪烁化合物在供体珠粒附近被β粒子激发而发射光。
iii.第一类型珠粒第二类型珠粒之间的结合，使得从第一类型珠粒释放的β颗粒能够刺激第二类型珠粒的闪烁化合物。
A9.如任一前述实施例所述的装置，其中，间隔机构包含多个间隔件，并且在闭合构造中，间隔件位于两个板的内表面之间。
B1.一种用于分析液体样品的装置，包含：
第一板、第二板、一个第一类型珠粒以及一个第二类型珠粒，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.每个板在其各自的内表面上包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域；
iii.板中的一个或两个包含固定于内表面的多个间隔件，其中，间隔件具有预定的基本上均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内；
iv.在开放构造中，第一类型珠粒附着到第一板的样品接触区域上，并且第二类型珠粒附着到第二板的样品接触区域上，其中，附着的第一类型珠粒和第二类型珠粒中的一者或两者在样品接触珠粒后被释放并在样品中扩散；并且
v.第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为直接或间接地彼此特异性结合；
其中，在直接结合中，第一类型珠粒被配置为与目标分析物特异性结合，目标分析物竞争性抑制第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合；
其中，在间接结合模式中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置成在不同位置与目标分析物特异性结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
其中，在开放构造中，两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；
其中，在闭合构造中，与板的开放构造相比，沉积的样品的相关体积的厚度减小成厚度基本均匀的层，该均匀厚度由板的内表面限定并且由板和间隔件调节，并且为150μm或以下；并且至少一个第一类型珠粒和至少一个第二类型珠粒位于厚度减小的层中；并且
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部。
C1.一种用于分析液体样品的方法，包含以下步骤：
(f)提供第一板、第二板、一个第一类型珠粒、一个第二类型珠粒以及间隔机构，其中：
v.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
vi.每个板在其各自的内表面上包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域；
vii.间隔机构被配置为在闭合构造中调节第一板和第二板之间的间距；
viii.在开放构造中，第一类型珠粒附着到第一板的样品接触区域上，并且第二类型珠粒附着到第二板的样品接触区域上，其中，附着的第一类型珠粒和第二类型珠粒中的一者或两者在样品接触珠粒后被释放并在样品中扩散；并且
ix.第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为直接或间接地彼此特异性结合；
x.其中，在直接结合中，第一类型珠粒被配置为与目标分析物特异性结合，目标分析物竞争性抑制第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合；
xi.其中，在间接结合中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置成在目标分析物的不同位置与目标分析物特异性结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
(g)当两个板被配置为开放构造时，将液体样品沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(h)通过使两个板成为闭合构造来压缩沉积的样品的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的样品的相关体积的厚度减小成薄层，该薄层由板的内表面限定并且由板和间隔机构调节，并且为150μm或以下；并且至少一个第一类型珠粒和至少一个第二类型珠粒位于薄层中，
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部；并且
其中，样品的相关体积的厚度减小，缩短了第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合达到平衡的时间。
C2.如实施例C1所述的方法，还包含：
(i)在步骤(c)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于第一类型珠粒和/或第二类型珠粒扩散穿过厚度减小的薄层的厚度所花费的时间之后，通过分析与第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合相关的信号来评估厚度减小的薄层的一部分或全部中的分析物的量，
其中，该信号由第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合引起或改变。
C4.如任一前述实施例所述的方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于发光氧通道测定，其中：
i.第一类型珠粒包含光敏剂，其中，光敏剂在其激发态能够释放固有亚稳态物质；
ii.第二类型珠粒包含在与固有亚稳态物质反应时能够化学发光的化学发光化合物；并且
iii.第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合，使得第二类型珠粒的化学发光化合物与从第一类型珠粒释放的亚稳态物质之间能够反应。
C5.如实施例C4所述的方法，其中，亚稳态物质选自：单线态氧、三重态、二氧环丁烷以及二氧环丁烷二酮。
C6.如任一前述实施例所述的方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于荧光共振能量转移测定，其中：
i.第一类型珠粒包含供体发色团，供体发色团能够在其激发态发射激发光；
ii.第二类型珠粒包含受体发色团，受体发色团能够在受到激发光刺激时发射与激发光波长不同的被激发光。
iii.第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合使得从第一类型珠粒发射的激发光能够刺激第二类型珠粒的受体发色团。
C7.如任一前述实施例所述的方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为用于闪烁亲近测定，其中：
i.第一类型珠粒包含能够自发释放β粒子的放射性标签分子；
ii.第二类型珠粒包含闪烁化合物，闪烁化合物在供体珠粒附近被β粒子激发而发射光。
iii.第一类型珠粒第二类型珠粒之间的结合，使得从第一类型珠粒释放的β颗粒能够刺激第二类型珠粒的闪烁化合物。
C8.如任一前述方法实施例所述的方法，其中，间隔机构包含多个间隔件，并且间隔件在闭合构造中位于两个板的内表面之间。
D1.一种用于分析液体样品的方法，包含以下步骤：
(a)提供第一板、第二板、一个第一类型珠粒以及一个第二类型珠粒，其中：
i.第一板和第二板可相对于彼此移动成不同的构造，包括开放构造和闭合构造；
ii.每个板在其各自的内表面上包含用于接触含有目标分析物的液体样品的样品接触区域，
iii.板中的一个或两个包含固定于内表面的多个间隔件，其中，间隔件具有预定的基本均匀的高度和预定的恒定间隔距离，并且间隔件中的至少一个在样品接触区域内；
iv.在开放构造中，第一类型珠粒附着到第一板的样品接触区域上，并且第二类型珠粒附着到第二板的样品接触区域上，其中，附着的第一类型珠粒和第二类型珠粒中的一者或两者在样品接触珠粒后被释放并在样品中扩散；并且
v.第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置为直接或间接地彼此特异性结合；
其中，在直接结合中，第一类型珠粒被配置为与目标分析物特异性结合，目标分析物竞争性抑制第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合；并且
其中，在间接结合中，第一类型珠粒和第二类型珠粒被配置成在不同位置与目标分析物特异性结合，通过目标分析物的介导形成间接结合；
(b)当两个板被配置为开放构造时，将液体样品沉积在两个板中的至少一个的内表面上，在开放构造中：两个板是部分或完全分开的，并且板之间的间距不由间隔件调节；以及
(c)通过使两个板成为闭合构造来压缩沉积的样品的相关体积，在闭合构造中：与板的开放构造相比，沉积的样品的相关体积的厚度减小成厚度非常均匀的层，该均匀厚度由板的内表面限定并且由板和间隔件调节，并且为150μm或以下；并且至少一个第一类型珠粒和至少一个第二类型珠粒位于厚度均匀的层中，
其中，相关体积为样品体积的一部分或全部；并且
其中，样品的相关体积的厚度减小，缩短了第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合达到平衡的时间。
D2.如实施例D1所述的方法，其中，步骤(c)中的压缩包含：
将两个板合在一起；以及
平行地或顺序地适形按压板中的至少一个的区域以将板一起按压成闭合构造，其中，适形按压在板上在样品的相关体积上产生基本均匀的压力，并且该按压将样品的相关体积在板的样品接触表面之间横向地铺展。
D3.如实施例D1或D2中任一实施例所述的方法，还包含：
(d)在步骤(c)之后并且当板处于闭合构造时，在孵育大约等于或长于第一类型珠粒和/或第二类型珠粒扩散穿过厚度均匀的层的厚度所花费的时间之后，通过分析与第一类型珠粒和/或第二类型珠粒之间的结合相关的信号来评估厚度均匀的层的一部分或全部中分析物的量，
其中，该信号由第一类型珠粒与第二类型珠粒之间的结合引起或改变。
D4.如实施例D3所述的方法，包含在步骤(c)之后并且在步骤(d)之前的步骤：在板处于闭合构造之后，移除适形按压力，其中，移除适形按压力之后的厚度均匀的层的厚度：(i)与移除适形按压力之前的厚度均匀的层的厚度基本上相同并且(ii)偏离间隔件高度少于10％。
D5.如实施例D1-D4中任一实施例所述的方法，其中，在步骤(c)的沉积过程中，沉积在板上的样品的量是未知的。
E1.如任一前述实施例所述的方法，其中，步骤(d)包含：在所述时间之后停止孵育，然后评估厚度均匀的层的一部分或全部中的分析物的量。
E2.如任一前述方法实施例所述的方法，其中，在步骤(c)期间，适形按压是用人手进行的。
E3.如前述任一方法实施例所述的方法，其中，步骤(c)的适形按压由加压液体、加压气体或适形材料提供。
E4.如任一前述实施例所述的方法，还包含一个或多个洗涤步骤。
F2.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，一个或两个板表面包含一个或多个扩增位点，当结合的第一类型珠粒和第二类型珠粒距离扩增位点500nm以内时，扩增位点各自能够扩增信号。
F3.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒分别包含选自下组的分子亲和结合剂：蛋白质、肽、肽模拟物、链霉亲和素、生物素、寡核苷酸、寡核苷酸模拟物、任何其他亲和配体以及它们的任何组合。
F4.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒，仅其中之一被配置为在接触样品时释放到样品中并且在样品中扩散，而两者中的另一珠粒被配置为在接触样品时保持附着在相应的内表面。
F5.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒都被配置为在接触样品时释放到样品中并且在样品中扩散。
F6.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒分别包含最宽尺寸在1nm至5μm的范围内的纳米颗粒。
F7.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒分别包含最宽尺寸在1nm至500nm的范围内的纳米颗粒。
F8.如任一前述实施例所述的装置或方法，其中，第一类型珠粒和第二类型珠粒分别包含选自下组的纳米颗粒：碳纳米管、富勒烯、树枝状聚合物、量子点、贵金属纳米颗粒、荧光团掺杂纳米颗粒、稀土掺杂纳米颗粒、超顺磁纳米颗粒，以及它们的任何组合。
Applications Claiming Priority (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201762456585P | 2017-02-08 | 2017-02-08 | |
| US201762456537P | 2017-02-08 | 2017-02-08 | |
| US201762456528P | 2017-02-08 | 2017-02-08 | |
| US201762456631P | 2017-02-08 | 2017-02-08 | |
| US201762456628P | 2017-02-08 | 2017-02-08 | |
| US62/456,628 | 2017-02-08 | ||
| US62/456,631 | 2017-02-08 | ||
| US62/456,537 | 2017-02-08 | ||
| US62/456,528 | 2017-02-08 | ||
| US62/456,585 | 2017-02-08 | ||
| PCT/US2018/017499 WO2018152005A1 (en) | 2017-02-08 | 2018-02-14 | Qmax assays and applications |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111936837A true CN111936837A (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=63170766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880021933.5A Pending CN111936837A (zh) | 2017-02-08 | 2018-02-08 | Qmax测定及应用 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20200319176A1 (zh) |
| CN (1) | CN111936837A (zh) |
| CA (1) | CA3052809A1 (zh) |
| WO (1) | WO2018152005A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112649417A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-04-13 | 西北大学 | 一种检测mmp-14的电化学发光生物传感器及其制备方法 |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111970970A (zh) * | 2017-10-26 | 2020-11-20 | Essenlix公司 | 血小板的快速测量 |
| JP2021501321A (ja) * | 2017-10-26 | 2021-01-14 | エッセンリックス コーポレーション | 組織および細胞染色のためのデバイスおよび方法 |
| CN113260860A (zh) * | 2018-08-16 | 2021-08-13 | Essenlix 公司 | 体液，特别是血液中的细胞分析 |
| USD898224S1 (en) | 2018-11-15 | 2020-10-06 | Essenlix Corporation | Assay plate with sample landing mark |
| USD898221S1 (en) | 2018-11-15 | 2020-10-06 | Essenlix Corporation | Assay plate |
| USD897555S1 (en) | 2018-11-15 | 2020-09-29 | Essenlix Corporation | Assay card |
| USD898939S1 (en) | 2018-11-20 | 2020-10-13 | Essenlix Corporation | Assay plate with sample landing mark |
| USD910202S1 (en) | 2018-11-21 | 2021-02-09 | Essenlix Corporation | Assay plate with sample landing mark |
| USD893469S1 (en) | 2018-11-21 | 2020-08-18 | Essenlix Corporation | Phone holder |
| USD910203S1 (en) | 2018-11-27 | 2021-02-09 | Essenlix Corporation | Assay plate with sample landing mark |
| USD893470S1 (en) | 2018-11-28 | 2020-08-18 | Essenlix Corporation | Phone holder |
| USD912842S1 (en) | 2018-11-29 | 2021-03-09 | Essenlix Corporation | Assay plate |
| CN109382052B (zh) * | 2018-12-04 | 2020-09-01 | 郑州大学 | 一种可视化全自动偶联反应装置 |
| USD898222S1 (en) | 2019-01-18 | 2020-10-06 | Essenlix Corporation | Assay card |
| WO2022161057A1 (en) * | 2021-01-26 | 2022-08-04 | Mobiusloop BioScience Limited | Autocatalytic relay loop signal amplification mechanism and applications thereof |
| JP7488310B2 (ja) | 2022-10-26 | 2024-05-21 | シャープディスプレイテクノロジー株式会社 | 検出器及び検出器の製造方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027944A (en) * | 1990-11-22 | 2000-02-22 | Applied Research Systems Ars Holding Nv | Capillary-fill biosensor device comprising a calibration zone |
| US20040214310A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Parker Russell A. | Apparatus and method for array alignment |
| US20130065788A1 (en) * | 2005-12-21 | 2013-03-14 | Meso Scale Technologies, L.L.C. | Assay modules having assay reagents and methods of making and using same |
| CN104749385A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-07-01 | 普迈德（北京）科技有限公司 | 定量检测25-羟基维生素d的免疫层析试剂条及其制备方法 |
| CN105229467A (zh) * | 2013-03-15 | 2016-01-06 | 普林斯顿大学理事会 | 快速且灵敏的分析物测量测定法 |
| US20160033496A1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-02-04 | The Trustees Of The Princeton University | Analyte Detection Enhancement by Targeted Immobilization, Surface Amplification, and Pixelated Reading and Analysis |
| CN105917003A (zh) * | 2013-11-17 | 2016-08-31 | 宽腾矽公司 | 用于生物和化学试样的快速分析的有源像素集成装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4022521A (en) * | 1974-02-19 | 1977-05-10 | Honeywell Inc. | Microscope slide |
| US5998220A (en) * | 1991-05-29 | 1999-12-07 | Beckman Coulter, Inc. | Opposable-element assay devices, kits, and methods employing them |
| US7713703B1 (en) * | 2000-11-13 | 2010-05-11 | Biosite, Inc. | Methods for monitoring the status of assays and immunoassays |
| US6770441B2 (en) * | 2000-02-10 | 2004-08-03 | Illumina, Inc. | Array compositions and methods of making same |
| US7076092B2 (en) * | 2001-06-14 | 2006-07-11 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | High-throughput, dual probe biological assays based on single molecule detection |
| JP2010190880A (ja) * | 2008-04-18 | 2010-09-02 | Fujifilm Corp | 光信号検出方法、光信号検出装置、光信号検出用試料セルおよび光信号検出用キット |
| KR20140039151A (ko) * | 2011-01-06 | 2014-04-01 | 더 리전트 오브 더 유니버시티 오브 캘리포니아 | 무렌즈 단층 촬영 이미징 장치들 및 방법들 |
| WO2012129650A1 (en) * | 2011-03-25 | 2012-10-04 | Nanospeed Diagnostics Inc. | Lateral flow immunoassay for detecting vitamins |
-
2018
- 2018-02-08 CN CN201880021933.5A patent/CN111936837A/zh active Pending
- 2018-02-08 CA CA3052809A patent/CA3052809A1/en active Pending
- 2018-02-08 US US16/484,678 patent/US20200319176A1/en active Pending
- 2018-02-14 WO PCT/US2018/017499 patent/WO2018152005A1/en active Application Filing
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6027944A (en) * | 1990-11-22 | 2000-02-22 | Applied Research Systems Ars Holding Nv | Capillary-fill biosensor device comprising a calibration zone |
| US20040214310A1 (en) * | 2003-04-25 | 2004-10-28 | Parker Russell A. | Apparatus and method for array alignment |
| US20130065788A1 (en) * | 2005-12-21 | 2013-03-14 | Meso Scale Technologies, L.L.C. | Assay modules having assay reagents and methods of making and using same |
| CN105229467A (zh) * | 2013-03-15 | 2016-01-06 | 普林斯顿大学理事会 | 快速且灵敏的分析物测量测定法 |
| US20160033496A1 (en) * | 2013-03-15 | 2016-02-04 | The Trustees Of The Princeton University | Analyte Detection Enhancement by Targeted Immobilization, Surface Amplification, and Pixelated Reading and Analysis |
| CN105917003A (zh) * | 2013-11-17 | 2016-08-31 | 宽腾矽公司 | 用于生物和化学试样的快速分析的有源像素集成装置 |
| CN104749385A (zh) * | 2015-02-06 | 2015-07-01 | 普迈德（北京）科技有限公司 | 定量检测25-羟基维生素d的免疫层析试剂条及其制备方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112649417A (zh) * | 2020-12-01 | 2021-04-13 | 西北大学 | 一种检测mmp-14的电化学发光生物传感器及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20200319176A1 (en) | 2020-10-08 |
| CA3052809A1 (en) | 2018-08-23 |
| WO2018152005A9 (en) | 2018-12-20 |
| WO2018152005A1 (en) | 2018-08-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111936837A (zh) | Qmax测定及应用 | |
| Mori et al. | A pretreatment‐free, polymer‐based platform prepared by molecular imprinting and post‐imprinting modifications for sensing intact exosomes | |
| KR101982331B1 (ko) | 샘플 특히 혈액샘플을 분석하기 위한 장치와 시스템 및 그 사용 방법 | |
| Zhang et al. | Molecular and functional extracellular vesicle analysis using nanopatterned microchips monitors tumor progression and metastasis | |
| Rosman et al. | Multiplexed plasmon sensor for rapid label-free analyte detection | |
| KR101982332B1 (ko) | 단계 간단화, 소량 샘플, 속도 가속화, 사용이 용이한 생물화학 측정장치 및 방법 | |
| Wang et al. | Prostate specific antigen biosensor based on long range surface plasmon-enhanced fluorescence spectroscopy and dextran hydrogel binding matrix | |
| JP2022058772A (ja) | 試料分析のためのデバイスおよび方法 | |
| Gaikwad et al. | Advances in point-of-care diagnostic devices in cancers | |
| Liu et al. | Multiplexed detection and characterization of rare tumor cells in Hodgkin’s lymphoma with multicolor quantum dots | |
| Wang et al. | Duplex microfluidic SERS detection of pathogen antigens with nanoyeast single-chain variable fragments | |
| CN111381031B (zh) | 基于拴系颗粒的生物传感器及感测分析物的方法 | |
| US20130088221A1 (en) | Detection of magnetic particles and their clustering | |
| Liu et al. | Biosensors for detection of human placental pathologies: a review of emerging technologies and current trends | |
| CN112218720A (zh) | 均相测定 | |
| Zhou et al. | Integrating a microwave resonator and a microchannel with an immunochromatographic strip for stable and quantitative biodetection | |
| CN110998325A (zh) | 扩增测定 | |
| JP2021512299A (ja) | 試料中の細胞および非細胞分析物の並行アッセイ法 | |
| Fried et al. | Optical nanopore sensors for quantitative analysis | |
| US9339813B2 (en) | Substance determining apparatus | |
| US11709162B2 (en) | Homogeneous assay with particle aggregation or de-aggregation | |
| CN112204381A (zh) | 减少干扰的测定 | |
| JP2022520050A (ja) | 干渉が低減されたアッセイ（ｉｉｉ） | |
| Krishnamoorthy et al. | Electrokinetic lab-on-a-biochip for multi-ligand/multi-analyte biosensing | |
| Mostufa et al. | Giant Magnetoresistance Based Biosensors for Cancer Screening and Detection |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20231103 Address after: 200245 Room 409, 4th Floor, Building 2, No. 1508 Kunyang Road, Minhang District, Shanghai Applicant after: Shanghai Yisheng Biotechnology Co.,Ltd. Address before: Unit B, 14th Floor, Wing Cheung Commercial Building, 19-25 Suhang Street, Sheung Wan, Hong Kong, China Applicant before: Yewei Co.,Ltd. Effective date of registration: 20231103 Address after: Unit B, 14th Floor, Wing Cheung Commercial Building, 19-25 Suhang Street, Sheung Wan, Hong Kong, China Applicant after: Yewei Co.,Ltd. Address before: Zhang Keshen, New Jersey, USA Applicant before: Essenlix |