CN113474084A - 用于液滴检测的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于从乳剂的液滴检测信号的系统和方法。示例性系统可包括流体输送装置，该流体输送装置具有：管件，该管件具有用于吸入液滴的开口端；分离器，该分离器用于将液滴以单列形式布置并用于使单列的液滴彼此分隔开；以及与检测器光学连通的检测通道，该检测器被配置成用于从液滴检测信号。在一些实施例中，分离器可具有通道结和锥形间隔通道，单列形式的液滴的流与间隔流体的流在该通道结处组合，锥形间隔通道从通道结朝向检测通道向下游延伸。在一些实施例中，流体输送装置可从各自的源吸入包含液滴的流体和间隔流体通过检测通道。在一些实施例中，在液滴通过检测通道之前，可以使其经受分解例程。

Description

用于液滴检测的系统和方法

优先权申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)基于并要求2017年6月28日提交的美国临时专利申请序列第62/526,259号的权益，该申请出于所有目的通过引用以其整体并入本文。

其他材料的交叉引用

本申请出于所有目的通过引用将以下材料以其整体结合在本文中：2010年7月8日公开的美国专利申请公开第2010/0173394A1号；2011年9月8日公开的美国专利申请公开第2011/0217712A1号；2011年12月22日公开的美国专利申请公开第2011/0311978A1号；2012年7月26日公开的美国专利申请公开第2012/0190033A1号；2016年12月29日提交的美国专利申请序列第15/394,605号；以及2016年12月29日提交的美国专利申请序列第15/394,624号。

引言

可以使用基于乳剂的策略分析生物样本的核酸靶标的水平。在将样本划分成液滴之前，可以将其与试剂结合以支持靶标的扩增，诸如通过聚合酶链反应(PCR)。然后可以形成包括包含样本的液滴的乳剂，其中靶标仅存在于液滴的子集中。乳剂可以被加热(诸如被热循环)，以鼓励靶标在包含靶标的至少一个副本的每个液滴中的的扩增。可以从液滴检测信号，以允许确定哪些液滴包含扩增的靶标。靶标的水平可以使用针对靶标为正液滴数(或为负的液滴数)和液滴总数来计算，这被描述为数字测定。

乳剂的液滴可以在宏观流体环境中处理，接着在微观流体环境中处理。例如，液滴可在宏观流体环境(例如，密封孔)中热循环，而液滴处于体相形式的乳剂内。然后，乳剂的液滴可以从体相形式转移到微观流体环境中，以用于检测来自逐个通过微观流体通道的检测区域的液滴的信号。已经描述了与传输相关的检测系统，该检测系统用于将液滴从体相乳剂转移到微流体环境，并且用于组织液滴以供连续通过检测通道，从该检测通道中检测信号(例如，参见美国专利申请公开第2010/0173394 A1号和美国专利申请公开第2011/0311978 A1号)。

基于液滴的数字测定通常依赖于对来自乳剂的液滴总数的统计分析以获得结果。通常，当使用更多数量的液滴时，该测定会更加准确，并且液滴具有均匀的大小，使得每个液滴接收到靶标的副本的概率相同。液滴大小不可避免的变化会降低准确度。为了校正这些变化，可以通过测量其通过检测通道的检测区域的行进时间来确定每个液滴的大小。例如，液滴对光的偏转可以在从检测区域检测到的偏转信号中产生波形，其中该波形的宽度对应于液滴的大小。然而，偏转信号作为液滴大小的准确报告者的可靠性可能取决于流体/液滴通过检测通道的均匀流速以及液滴之间的均匀间隔。

有利的是，将高百分比的乳剂的液滴传输到检测系统中，使液滴使用最大化，并使液滴以相对恒定的速率并且彼此良好间隔地快速地通过系统的检测通道。然而，随着时间的推移，各种因素会减少液滴传输效率和乳剂吞吐量、以及流体流动和液滴间隔的均匀性。这些效率降低会使液滴测定较不准确且不可再现，因为从较少的液滴收集到的数据、从各个液滴检测到的信号可能受到可变的液滴变形的影响，并且对液滴大小变化的各个校正可能不可靠。

需要改善液滴检测系统。这些经改善的系统可以产生检测通道中更高的液滴利用率、更大的乳剂吞吐量、更一致的流速和液滴间距、和/或较少变化的液滴形状等。

发明内容

本公开描述了用于检测来自乳剂的液滴的信号的系统和方法。示例性系统可包括：流体输送装置，该流体输送装置具有管件，该管件具有用于吸入液滴的开口端；分离器，该分离器用于将液滴以单列形式布置并用于使单列的液滴彼此间隔开；以及与检测器光学连通的检测通道，该检测器被配置成用于检测来自液滴的信号。在一些实施例中，分离器可具有通道结和锥形间隔通道，单列形式的液滴流与间隔流体流在该通道结处组合，该锥形间隔通道从通道结朝向检测通道向下游延伸。在一些实施例中，流体输送装置可从各自的源通过检测通道吸取包含液滴的流体和间隔流体。在一些实施例中，在液滴通过检测通道之前，可以使其经受分解例程。

附图说明

图1是根据本公开的方面的用于液滴检测的示例性系统的示意图。

图2是根据本公开的方面的图1的示例性版本的系统的流体输送装置和样本保持器的示意图，图1的示例性版本的系统使用抽吸通过系统的上游通道结和下游检测通道来汲取乳剂的包含液滴的流体和间隔流体。

图3是根据本公开的方面的包括分离的流动池的图2的系统的实施例的流体运输装置和样本保持器的示意图，该示意图在施加抽吸时的系统操作的检测阶段期间截取，其中线性箭头指示流体流动的方向。

图4是根据本公开的方面的图3的流体输送装置和样本保持器的另一示意图，该示意图在检测阶段之后(并且在利用不同的乳剂发起另一检测阶段之前)的冲洗阶段期间截取，以在检测阶段结束时移除位于检测通道中或检测通道上游的残留液滴。

图5是根据本公开的方面的图3的流体传输装置和样本保持器的另一示意图，该示意图在冲洗阶段期间截取并且图示出冲洗来自液滴流入线的液滴并将先前检测到的液滴推动到废物的流体流动。

图6是根据本公开的方面的与其他系统组件隔离截取的图3的流体输送装置的分离的流动池的平面图。

图7是根据本公开的方面的图6的流动池的局部平面图，该局部平面图在液滴在通道结的上游以单列形式布置并在通道结下游在到达检测通道之前彼此隔开时的系统操作的检测阶段期间围绕通道结和下游检测通道截取，其中示意性地描述的光源和系统的检测模块的操作相关检测器用于标识检测到液滴所在的检测通道的检测区域。

图8是根据本公开的方面的在存在光源和一对可操作地相关联的检测器的情况下总体上沿着图6的线8-8截取的图6的流动池的局部截面图。

图9是根据本公开的方面的总体上沿着图6的线9-9截取的图6的流动池的另一局部截面图。

图10是根据本公开的方面的总体上沿着图6的线10-10截取的图6的流动池的又另一局部截面图。

图11是根据本公开的方面的另一个示例性版本的图1的系统的流体输送装置和样本保持器的示意图，其中在输送装置被置于分离和检测经所加载的液滴的分离/检测配置中之前流体输送装置处于加载配置中以用于将液滴加载到输送装置中。

图12是根据本公开的方面的处于分离/检测配置中的图11的系统的示意图，该分离/检测配置推动所加载的液滴和间隔流体通过分离器和检测通道。

图13是根据本公开的方面的在执行作为液滴检测方法的一部分的示例性液滴分解例程的期间孔、包括聚集液滴的乳剂和流体输送装置的一系列配置的部分地截面的局部视图。

图14是根据本公开的方面的在执行作为液滴检测方法的一部分的另一示例性液滴分解例程的期间孔、包括聚集液滴的乳剂和液滴输送装置的一系列配置的部分地截面的局部视图。

图15是(A)无分解例程、(B)图14的分解例程(例程A)和(C)图13的分解例程(例程B)之后的液滴利用率的一系列直方图和相应的箱线图。

图16是利用(A)无分解例程、(B)图14的分解例程(例程A)和(C)图13的分解例程(例程B)所接受的液滴间隔的四分位距的一系列直方图和相应的箱线图。

具体实施方式

本公开描述了用于检测来自乳剂的液滴的信号的系统和方法。示例性系统可包括：流体输送装置，该流体输送装置具有管件，该管件具有用于吸入液滴的开口端；分离器，该分离器用于将液滴以单列形式布置并用于使单列的液滴彼此间隔开；以及与检测器光学连通的检测通道，该检测通道被配置成用于检测来自液滴的信号。在一些实施例中，分离器可具有通道结和锥形间隔通道，单列形式的液滴流与间隔流体流在该通道结处组合，该锥形间隔通道从通道结朝向检测通道向下游延伸。在一些实施例中，流体输送装置可从各自的源通过检测通道吸取包含液滴的流体和间隔流体。在一些实施例中，在液滴通过检测通道之前，可以使其经受分解例程。

描述了液滴检测的示例性方法。在该方法中，可以在载液中生成液滴的单列流。间隔流体的至少一个流可以与载液中的液滴的单列流组合。可以使用朝向检测通道呈锥形的间隔通道将组合流引导到检测通道。相邻液滴之间的距离可随此类液滴沿着间隔通道朝向检测通道行进而增加。可以从通过检测通道的液滴检测信号。

描述了用于液滴的示例性检测系统。系统可以包括通道网络，该通道网络包括样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、和在通道结处彼此相遇的间隔通道、以及经由间隔通道与通道结连通的检测通道。系统还可以包括连接到通道网络的间隔流体源。系统进一步可以包括与检测通道光学连通的检测器。一个或多个正压/负压源可以操作地连接到通道网络，并被配置成用于经由样本入口通道将包含液滴的流体从乳剂源驱动到通道结、经由至少一个间隔流体入口通道将间隔流体从间隔流体源驱动到通道结、以及将与间隔流体组合的包含液滴的流体从通道结驱动通过间隔通道和检测通道。样本入口通道可以朝向通道结呈锥形，以迫使液滴在此类液滴到达通道结之前成为单列。间隔通道可以朝向检测通道呈锥形，以随着相邻液滴从通道结向检测通道行进而逐渐增加相邻液滴之间的距离。

前面两个段落的方法和系统，以及本文其他地方描述的附加实施例(诸如在第VI节中)，可以解决各种问题，这些问题包括检测到的液滴之间的间隔不充分和/或不一致、液滴吞吐率不足、和/或液滴被对准和被间隔开时的液滴损伤(融合/碎裂)，等等。

描述了液滴检测的另一示例性方法。在该方法中，可以使管件的开口端和孔相对于彼此移动，以在开口端与由孔保持的样本之间创建接触。样本可以是包括被载液包围的液滴的乳剂。可以在检测通道的下游施加抽吸。抽吸可(i)从孔中汲取包含液滴的载液并经由开口端将包含液滴的载液汲取到管件中，并且汲取包含液滴的载液通过通道接合处和检测通道，并且(ii)汲取间隔流体通过结和检测通道。间隔流体的流可以在检测通道上游的通道结处与包含液滴的载液的流组合。可以从通过检测通道的液滴检测信号。

描述了用于液滴检测的另一示例性系统。该系统可以包括用于保持乳剂的孔，该乳剂包括被载液包围的液滴。该系统还可以包括具有开口端的管件。孔和开口端相对于彼此可以是可移动的，以在开口端和乳剂之间创建接触。该系统进一步可以包括通道结、检测通道、和检测器。检测器可以与检测通道光学连通，并且检测器被配置成用于从通过检测信道的液滴中检测信号。抽吸源可位于检测通道的下游，并被配置成用于施加抽吸，该抽吸：(i)从孔驱动包含液滴的载液并经由开口端将其驱动到管件中，并且驱动其通过通道结和检测通道，并且(ii)驱动间隔流体通过通道结和检测通道。间隔流体的流可以在检测通道上游的通道结处与包含液滴的载液的流组合。

前两个段落的方法和系统，以及本文其他地方(诸如第VI节)所描述的附加的实施例，可以解决各种问题，这些问题包括泵之间的不充分协调、不可预测和不期望地可变的流速，和/或由于液滴被困在检测通道上游而造成的污染，等等。

描述了液滴检测的又一示例性方法。在该方法中，管件和孔可以相对于彼此移动，以在管件的开口端和由孔保持的乳剂之间创建接触。经由管件的开口端从孔中吸入乳剂的流体。经由管件的开口端将吸入的流体的至少一部分分配回孔中。在吸入和分配步骤之后，乳剂的液滴可从孔中经由管件的开口端被输送到检测通道。可以从通过检测通道的液滴检测信号。分配步骤可以分解乳剂的液滴。本文其他地方(诸如第VI节)所描述的方法和附加的实施例可以解决各种问题，这些问题包括液滴从体相乳剂到微观流体检测通道的低效的转移，和/或检测通道中液滴之间的不充分的和/或可变的分隔等等。

以下各节描述了本公开的其他方面：(I)检测系统和方法概述，(II)吸取-通过检测系统和方法，(III)分离器，(IV)抽吸加载、推动-通过检测系统，(V)液滴分解和(VI)所选择的实施例。

I.检测系统和方法概述

本节提供了用于液滴检测的示例性系统和方法的概述；参见图1。

图1示意性地描绘了用于液滴检测的示例性系统50的所选择的组件。该系统包括用于传输、布置、分隔和检测液滴(也称为读取液滴)的读取器仪器52(可互换地称为液滴读取器)。乳剂源54(诸如包含一种或多种乳剂58的样本保持器56)向仪器52供应乳剂的包含液滴的流体。在一些实施例中，仪器52也可以被配置成用于分解液滴(参见第V节)。读取器仪器52可以包括流体输送装置60、传送机62(可互换地称为驱动机构)、检测模块64和处理器66(其可以被称为控制器)，它们彼此连接、彼此操作地关联和/或彼此通信。

每个乳剂58可包括由载流体(carrier fluid)包围的(诸如，包封的)液滴，该液滴形成乳剂的连续相。液滴在大小上可以基本上均匀的(也称为单分散的)，和/或可以是水状的。每个液滴可包含标记(诸如光致发光标记)。载流体可以是液体，并且可以包括疏水流体，该疏水流体可以构成载流体的大部分。疏水流体可以是油。液滴可以具有小于或大于载流体的密度的密度，使得液滴在载流体中漂浮或沉入在载流体中。

仅液滴的子集可以包含靶标(诸如核酸靶标)的至少一个副本。在利用检测系统进行分析之前，靶标可能已经在液滴的子集中被扩增。从标记检测到的信号可允许利用处理器66确定哪些单个的液滴包含靶标。可列举靶标阳性液滴或靶标阴性液滴。可以使用靶标阳性液滴或靶标阴性液滴的数量和液滴总数(阳性和阴性)来计算靶标的水平(诸如浓度)。乳剂中的液滴总数和/或由系统处理(包括信号检测)的乳剂的液滴数可以为至少约10²、10³、10⁴、10⁵或10⁶等。在上述交叉引用的专利文献中描述了基于液滴的测定的其他方面，包括液滴、乳剂、乳剂形成、靶标、靶标扩增、信号检测、阳性/阴性的枚举和靶标水平的计算等，这些内容通过引用并入本文中。

流体输送装置60可以是被配置成用于主动地或被动地从乳剂源54吸收包含液滴的流体、保持流体、驱动流体流动到组件的隔室中、驱动流体流动到组件的隔室内和/或驱动流体流动到组件的隔室之间，和/或引导流体流动的任何组件。流体流动的示例性方向在图1中通过在被标记的框之间延伸的实线箭头和实心角箭头所示；光辐射的传播用虚线箭头表示。流体输送装置可以具有端口68和通道网70，在该端口68处乳剂流体进入(并且任选地退出)输送装置，该通道网络70用于引导流体流动并且包括分离器72和检测通道74。输送装置60还可具有一个或多个阀和一个或多个正压/负压源76，该一个或多个阀用于调节流体流动和/或改变通道网络70内的流体流动路径，该一个或多个正压/负压源76包括用于驱动流体流动到输送装置60中、驱动流体流动到输送装置60内、和/或驱动流体流动出输送装置60的一个或多个泵78。输送装置可以进一步包括用于向分离器72供应间隔流体82(例如油)的一个或多个储存器/容器(诸如储存器80)和任何相关联的(多个)通道、以及用于接收和存储废物流体86的废物容器84。相同的间隔流体(也称为输送装置流体)可用于灌注输送装置、液滴分解、液滴间隔、清洗、冲洗和/或类似操作，如下文更全面地描述。废物流体可以是与已经通过检测通道的间隔流体、已经冲洗通道网络70的部分以使输送装置准备用于读取另一种乳剂的液滴的间隔流体等组合的包含液滴的流体。

端口68可以由管件的开口端形成。开口端可以位于管件的底端。在一些实施例中，管件可以是空心针。管件可以具有任何合适的大小和形状。例如，管件可以具有均匀的或变化的内径和外径。管件内部的形状和管件外部的形状可能彼此相对应或可能彼此不相对应。该管件可能比将该管件连接到通道网络的其他部分(诸如连接到通道结和/或流动池)的管道更加刚性。在一些实施例中，在管件与流动池之间使用柔性管道防止了管件的抖动(例如，如果管道穿透密封构件以进入孔)被传送到流动池和检测模块的相关联的光学器件。该管件和管道可以由相同的或不同的材料形成。例如，管件可以由金属(例如，不锈钢)、玻璃、或硬质聚合物形成，并且管道可以由聚合物等形成。示例性的柔性管道可以是例如氟聚合物管道，该氟聚合物管道可以是PFA(全氟烷氧基)、FEP(氟化乙烯丙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)等。

通道网络70包括多个通道。如本文所使用的，“通道”是通常细长的隔室或通道，用于传送流体并引导其流动。通道可以被沿其长度的位置处的一个或多个壁周向地束缚，以径向地约束流体。通道可以具有任何合适的截面形状，诸如圆形、椭圆形、多边形等，其中形状是均匀的或是沿通道的长度变化的。通道网络的任何通道，特别是分离器72的通道和检测通道74，都可以是微观流体通道，这意味着该通道具有小于一毫米的最小或平均截面尺寸，诸如小于500微米、400微米、300微米或200微米。每个通道可由相对刚性的管件、相对柔性的管道、流动池或其组合等形成。通道网络的至少三个通道可以在分离器72的通道结处彼此相交，如下文更加详细地描述的。通道结可互换地描述为汇合区域。在一些实施例中，至少三个通道可以(诸如通过流动池)彼此一体地形成。通道网络的一对或多对通道可以端对端无缝结合，以创建至少一个较长的通道，该通道可以由至少一对纵向对准的较短通道组成。每个通道可以由管道、平面构件(诸如流动池)、连接器等形成。

分离器72是被配置成用于将液滴以单列的形式布置和/或增加在该设备或结构内和/或行进通过该设备或结构的液滴之间的距离的任何设备或结构。该距离可在相邻的液滴之间从中心到中心、作为相邻的液滴之间的边到边间隔等来测量。将液滴以单列的形式布置和/或增加液滴之间的距离的过程被描述为分离，并且可以将液滴彼此分隔开或增加其分隔，以改善从基本上彼此独立的各个液滴对信号的检测。在一些实施例中，分离器可以增加沿着流动路径的至少一部分以单列的形式布置的液滴之间的平均距离。

通道网络70的检测通道74可以位于分离器72的下游，并且可以将液滴传送通过检测模块64从其中检测信号的通道的检测区域。检测通道可以与分离器一体地形成或可以不与分离器一体地形成。在检测区域处的检测通道可具有与被读取的液滴的标称直径相对应的宽度和/或直径，其中，标称直径是由液滴在球形(即未变形)时定义的平均直径。例如，标称直径可以在通道的宽度/直径的约50％、25％、20％、15％、10％或5％的范围内。然而，当液滴被驱动通过通道时，在检测通道中可由粘性力使液滴基本上从球形变形。

每个正压/负压源76可以是被配置成用于生成压差的任何设备或机构，该压差驱动流体在一个或多个通道中纵向流动。源76可以在通道的下游创建抽吸(负压)以沿着流动路径朝向源汲取流体，可以在通道的上游创建正压以沿着流动路径推动流体远离源，或者两者在各自不同的时间进行。可适用的示例性源包括可由电动机驱动的泵78。可适用的示例性泵包括正排量泵，诸如注射泵、蠕动泵、活塞泵和隔膜泵等。泵可能具有或可能不具有集成阀。

储存器80保存经由通道网络70的一个、两个、或更多个通道供应到分离器72的间隔流体82。间隔流体可以是与每种乳剂的载流体(即连续相)混溶或不混溶的流体。间隔流体和载流体可以分别是间隔液和载液(carrier liquid)。乳剂的液滴可以是亲水性的(诸如水性的)，并且间隔液和载液各自可以是疏水性液体，诸如包括油的液体，其中油任选地构成每种流体的大部分。油可以是或者可包括氟化油(例如全氟化油)、硅油、氟硅油、矿物油、植物油等。载液和/或间隔液还可包括可以稳定液滴的表面活性剂。在一些实施例中，间隔流体可以是亲水性的(例如水性的)或气体，并且乳剂的载流体可以是疏水性的，反之亦然。间隔流体也可被称为和/或用作在加载乳剂之前填充输送装置的流体线的一些或全部的灌注/填充流体，和/或被称为和/或用作当准备仪器52以接收和检测不同乳剂的液滴时用于冲洗来自位于检测通道74上游的通道的液滴的冲洗流体。

除非另有规定，否则如本文所使用的相对术语“上游”和“下游”涉及用于系统操作的分离/检测阶段的流体移动。更具体地，在分离/检测阶段或操作的其他指定的阶段期间，流体从上游区域或元件朝向下游区域或元件移动。如本文中用于相对于元件或区域的流体移动的术语“朝向(toward)”意指沿着通向该元件或区域的流体流动路径。通常，在系统操作的分离/检测阶段期间，流体从上游乳剂源54和上游储存器80移动到下游分离器72，并通过分离器到达更下游的检测通道74。

传送机62是驱动仪器52的端口68和乳剂源54(例如，其孔)相对于彼此移动以在端口与源的乳剂之间创建接触的任何设备或机构。传送机可在端口保持固定的同时驱动乳剂源(及其样本保持器/乳剂)的运动，在乳剂源保持固定的同时驱动端口的运动，或驱动乳剂源和端口两者的运动。该运动可产生垂直位移，以改变端口和源相对于彼此的高程(例如，创建或破坏端口与乳剂之间的接触，和/或改变乳剂/孔内端口的高度)。该运动还可以或者替代地可以产生水平位移，以使端口依次与不同的孔/乳剂对准。在一些实施例中，传送机可被配置成用于沿着三个正交轴(例如，x、y和z)中的每一个独立地驱动移动，和/或可被配置成用于驱动三维空间中的净相对移动。传送机可以包括用于驱动运动的至少一个电动机，并且在一些实施例中，可以包括用于驱动三维中的净运动的至少两个或三个电动机。可以结合至少一个传感器以感测端口和乳剂源相对于彼此的位置/移动。因此，在一些实施例中，传送机可包括至少一个、两个、或三个伺服电动机，等等。

检测模块64可以包括至少一个检测器88，该检测器88被配置成用于从通过检测通道74的检测区域的液滴检测至少一个信号。该检测器可以检测电磁辐射(例如，光辐射)、电或磁特性、或亚原子粒子(例如，α或β粒子)等。检测信号可以包括检测辐射、能量、特性和/或粒子等并创建对应于检测到的辐射、能量、特性、和/或粒子的信号(例如，电信号)。检测区域可以表示检测通道的仅一部分。该部分可以是检测通道的长度的仅部分。例如，检测区域可以具有沿通道的流动路径测量的纵向范围，该纵向范围小于被检测液滴的直径。

检测器88可以包括与检测区域光学连通的光学检测器并且该光学检测器被配置成用于从检测区域检测光辐射(即紫外线、可见光和/或红外线)。光学连通可以由位于检测区域与光检测器之间的光路径中的一个或多个光学元件创建。光学元件可以将光从检测区域引导到检测器的感光接收区域。可适用的示例性光学元件包括镜子、透镜、分束器、光纤、狭缝、掩模、滤波器等。光学元件可以形成聚光镜和物镜。

光学检测器可包括用于检测光学辐射的一个或多个光电传感器。每个光电传感器可以例如将光转换成电流或电压。示例性光电传感器包括硅光电倍增管、光电二极管、光电晶体管、有源像素传感器、电荷耦合器件等。在一些实施例中，检测器88可包括光致发光检测器和/或偏转检测器，该光致发光检测器用于检测从液滴发射的光，该偏转检测器用于检测由液滴通过折射、反射、米氏散射(Mie scattering)等偏转的光。检测器及其在液滴检测系统中的使用的其他方面在以上在交叉引用下所列出的专利文件中描述，特别是美国专利申请序列第15/394,605号和美国专利申请序列第15/394,624号，这些申请通过引用并入本文。

为了进行光学检测，检测模块64可以包括用于利用光辐射照射检测区域的至少一个光源90。该光源可生成激发光以从液滴诱导光致发光，尤其是其光致发光标记。替代地或附加地，光源可以生成入射辐射，该入射辐射在通过检测区域之后被检测。可以适用的示例性光源包括固态光源(例如，发光二极管)、激光器、高强度放电灯等。

处理器66包括一个或多个电子电路，这些电子电路可以是用于控制和协调系统50的其他组件的操作和/或用于处理从这些组件接收的数据的集成电路。示例性处理器可以包括中央处理单元、外围处理单元、现场可编程门阵列等。处理器可以被配置成用于利用指令来控制/操作系统的其他组件，这些指令可以由软件或硬件等进行编码。指令可以例如由处理器携载或由诸如储存器之类的外部存储源提供。处理器可以与流体输送装置60通信，流体输送装置60诸如每个正压/负压源76的致动器/控制器和/或输送装置的阀。来自处理器的信号可以确定每个源76何时活动、源正在生成正压还是负压以及由该源产生的流体流速。处理器还可以在适当时发送关闭、打开、切换或以其他方式调节每个阀的信号。处理器66还可以操作传送机62以改变乳剂源54与端口68的位置关系，如本文中其他地方(诸如第II和第V节等)中更详细地描述的。处理器可以进一步与检测模块64通信，以例如将激活信号发送到检测器并从其中接收检测到的信号。

II.吸取-通过(Suck-Through)检测系统及方法

本节描述第I节的系统和方法的示例性实施例，其中将抽吸施加在检测通道74的下游；参见图2-5。本节的系统和方法可以与其他节(包括第I、III、IV、V、和VI节)中公开的系统和方法的任何合适的方面和特征组合或通过其他节(包括第I、III、IV、V、和VI节)中公开的系统和方法的任何合适的方面和特征来修改。

第IV节的检测系统将乳剂的处理划分成连续阶段。在加载阶段，乳剂的液滴被加载到流体输送装置中。例如，流体输送装置可以通过吸取乳剂的液滴通过长管件和阀并到保持线圈中来采集乳剂的液滴。在已完成液滴加载之后，系统通过调节阀切换到分离/检测阶段，并且然后所有所加载的液滴都通过分离器和检测通道。

相比之下，本节的检测系统可以从体相乳剂连续地吸取液滴到流体输送装置中，并通过分离器及其检测通道。该“吸取-通过”设计可以大大简化位于检测通道上游的流体输送装置的流体携载部分。例如，相对于第IV节的系统的实施例，吸取-通过设计可以将流体输送装置内的管道、配件和阀从检测通道的上游迁移到下游。所有这些组件都是液滴可能被陷入的潜在位置。通过操作地将这些组件定位成经过检测通道，可以大大降低液滴残留的可能性，并改善液滴读取性能。

该吸取-通过设计可以通过通道大小/几何形状和传送机的配置来实现。首先，可以将检测通道的长度减小到足以允许液滴在检测通道的上游彼此间隔之后在形状上稳定的最小长度。由于检测通道可以确定液滴在输送装置中遵循的流动路径的最小直径，因此缩短检测通道可以实质上减小整体流动阻力，并且由此减小输送通道内的压降的大小。较小的压降意味着输送装置内较少的气泡形成，得到更加一致和可预测的流动。此外，当液滴通过较短的检测通道时，液滴可能会较少聚集，从而使较高百分比的液滴在检测到的信号中彼此充分分辨。第二，可以将接触由样本保持器(例如，多孔板)保持的乳剂的流体输送装置的采集管件固定就位，并且可以使样本保持器相对于拾取管件移动以在管件与每个乳剂之间创建接触。这种布置允许系统的分离器和检测模块(包括检测通道和光学器件)相对于彼此刚性地安装。刚性地安装的光学器件可能是有利的：光学器件可以是庞大的并且难以快速移动，并且避免了干扰光学组件对准的风险。

使沿检测通道的压降最小化对于成功实现吸取-通过设计非常重要。检测通道出口端的压力可能等于大气压(采集管件的开口端处的压力)减去压降。在不使压降最小化的情况下，检测通道的出口处的低压可以接近或低于输送装置/乳剂流体的蒸气压，这可以使其沸腾、或至少接近沸腾。低压还可以使得输送装置/乳剂中所溶解的气体从溶液中逸出。当在流体输送装置的通道网络中出现蒸汽时，该输送装置会失去液压刚性，这可能导致流速波动急剧增加。这些波动会使液滴大小的检测更具挑战性，并增加信号幅度变化。

当不同直径的液滴沿着同一毛细管移动时，较大的液滴行进较慢。如果分离器的通道结与检测通道之间的通道长度足够长，则较大的液滴可能被一个或多个较小的液滴紧跟，该一个或多个较小的液滴已经赶上了较大的液滴。由于如果液滴具有至少最小的分隔，则可归因于各个液滴的检测到的信号的部分更准确，因此彼此过近的液滴可能被拒绝。因此，相对于现有技术，在分离器与检测通道之间的减小的距离可以允许吸取-通过设计，以拒绝由于缺乏分隔而导致的较少液滴。

吸取-通过设计也是一项改善，因为它可以使用单个泵汲取乳剂的包含液滴的流体，并将通过分离器和检测通道的流体间隔开。相比之下，另一系统依靠两个泵来推动相应的流体通过分离器和检测通道(例如，参见第IV节)。这两个泵必须同步并协同起作用，以实现适当的液滴分离和均匀的流速。因此，吸取通过设计可以向分离器提供包含液滴的流体与间隔流体的更加一致的比率。

图2示意性地图示了系统50的示例性版本100的流体输送装置60和样本保持器56。检测系统100可以具有上文针对检测系统50所描述的组件和特征的任何合适的组合。系统100具有“吸取-通过”设计，该“吸取-通过”设计利用由一个或多个泵(诸如单个泵78)生成的抽吸来汲取每种乳剂58的包含液滴104的流体102和间隔流体82通过包括通道结106的分离器72，并且通过位于该分离器下游的检测通道74。泵78在检测通道74下游的位置处向通道网络70施加抽吸(负压)。位于通道网络相邻区域的实线箭头指示流体流动的方向。开箭头108a、108b各自从通道网络的以较小的圆圈包围的相应部分延伸到包封被包围的部分的放大图示的较大的圆圈。

流体输送装置60限定用于乳剂58的包含液滴的流体102的流入路径110。流入路径110从端口68延伸至通道结106。端口68可以由管件114的开口端112形成，该开口端112可以是其底端。因此，管件114限定流入路径110的至少入口部分。

乳剂58可以由样本保持器56的相应的孔116保持。这些孔可以以线性阵列或二维阵列等布置。每个孔可具有附接到其顶部的密封构件118(诸如热封箔)以密封该孔。(在所描绘的实施例中，密封构件覆盖并密封样本保持器的所有孔。)密封构件可防止蒸发(例如，如果在检测前对乳剂进行热循环以鼓励靶标扩增)和/或污染。

每种乳剂58包括包围液滴104的不互溶的载液120。由泵78施加的抽吸经由管件114的开口端112将包含液滴的流体102(即，包括载液120和液滴104的乳剂58的至少一部分)汲取到通道网络70中。

液滴可形成覆盖乳剂的基本上无液滴区域的浮力包层。在其他实施例中，液滴可下沉到孔的底部以形成沉没包层，或可以具有中性浮力，使其既不下沉也不漂浮。第V节描述了用于分散包层的液滴的方法。

管件114的开口端112可通过传送机62的操作被定位在每个孔116中，并与其中的乳剂58接触。在所描绘的实施例中，样本保持器56安置在支承件122上，该支承件122经由连杆连接到传送机62。由124处的水平运动箭头和垂直运动箭头指示，输送装置的操作移动支承件，并且因此移动样本保持器56。水平运动可以使管件114的开口端与每个孔116中的每一个连续地对准。垂直运动可以将开口端定位在孔底部的上方的适当高度(可互换地称为高程)处，诸如在图中所示的孔的底部附近。在一些实施例中，垂直运动可以穿透密封构件118，以便为管件114提供对孔的内部的进入。

流体输送装置60使液滴104对准并间隔开。在分离器72上游的位置处，沿流入路径110的较宽部分行进的液滴(在108a处放大)可以彼此靠近并且以二维或三维的方式随机布置(即，跨流动路径和沿流动路径两者)。然而，在检测通道74中(在108b处放大)，液滴104通过检测通道在流动轴上彼此对准，并且具有平行于流动轴的距离彼此实质上增加的分隔。通道结106的几何形状以及在该结处彼此相遇的通道有助于液滴对准和分隔。这些通道可以包括样本入口通道126、一个或多个间隔流体入口通道128a、128b和中间通道(诸如间隔通道130)，如下文更详细地描述的。中间通道可以从通道结106延伸到检测通道74，和/或可以限定从通道结延伸到检测通道的流动路径的至少一部分。

可将通过检测通道74的流体汲取并收集在保持区域132(例如，保持线圈)中，该保持区域132位于沿着流动路径从检测通道到泵78的位置。在调节阀134之后，可以利用泵78将流体从保持区域推动到废物容器84，该阀134将检测通道与保持区域隔离，并在保持区域和废物容器之间创建流体连通。

图3示出了具有吸取通过设计的示例性检测系统150的流体输送装置60和样本保持器56，如图2总体地所示。系统150可以具有上文针对系统50和系统100所描述的组件和特征的任何合适的组合。例如，系统150可以包括流体输送装置60、检测模块、处理器和/或传送机等，如上文针对系统50和系统100所描述的。如用线箭头所指示，对于检测阶段(图3)或冲洗阶段(图4和图5)的两个示例性过程，流体流动到输送装置中以及流体在输送装置内流动。

泵78a、78b(也分别称为泵1和泵2)分别驱动流体流动到流体输送装置60(特别是其通道网络70)中和在流体输送装置60(特别是其通道网络70)内流动。每个泵都被配置成用于任选择地作为施加负压以朝向泵汲取流体的抽吸泵或作为将液体从泵中推动出的排出泵(正压泵)来操作。

泵驱动通道网络70内沿着不同的流动路径的流体流动。可以通过改变一个或多个阀152a-152e的位置来选择和/或修改流动路径。每个阀具有由圆圈表示的主体154和两个或更多个端口156(参见阀152b)，诸如端口156a-156g(参见阀152e)。每个阀的至少一对端口可以被放置成经由可移动端口连接器158(参见阀152b和阀152e)彼此流体连通。在所描绘的实施例中，连接器158可旋转以创建或破坏阀的所选择的端口之间的流体连通。阀152a和152b可以是三端口阀，该三端口阀可调节以选择第一端口是与第二端口连通还是与第三端口连通。阀152c和152d可以是可调节以使第一端口和第二端口相对于彼此连接或隔离的两端口阀。阀152e可以是多位置阀，其中连接器158可旋转地调节以将中心端口156a与多个不同的横向端口156b-156g中的任何一个连接。

通道网络的其他功能也以示意图形式显示。T形连接器160a、160b形成相应的结，在该结处三个通道彼此连通。表示单独通道的线彼此交叉所在的位置在其中一条线中包括半圆形凸块162，以指示通道在其交叉处彼此隔离。被配置成用于保持更大的流体量的通道网络的保持区域164a、164b被示出为线圈并且可以由通道的长部分和/或通道的更大的内径创建。套筒166围绕管件114的一部分，该套筒任选地与其同轴布置，并具有打开的底端。套筒和管件可统称为流体输送装置的尖端，该尖端可以是同轴尖端。在美国专利申请公开第2012/0190033A1号中描述了同轴尖端及其在液滴检测系统中的使用的其他方面，该专利申请通过引用并入本文。

该系统可以包括形成流体输送装置60的通道网络70的至少一部分的流动池170。(流动池的边界用虚线标出以将其与通道区分开。)本文所使用的术语“流动池”是限定通道的固定布置的任何构件，固定布置诸如互联的道网络，该互联的通道网络可以包括至少三个彼此相遇的通道。流动池的通道可彼此一体地形成，和/或流动池可不具有移动部件。流动池可形成分离器72，该分离器72包括通道结106，样本入口通道126、一个或多个间隔流体入口通道128a、128b以及间隔通道130在该通道结106处彼此相遇。流动池还可以形成检测通道74和冲洗通道172。示出了通道结和通道的示例性相对大小和几何形状。相比之下，流动池外部的通道网络70的通道未按比例绘制，而是用单条线示意性表示。流动池可以限定通道网络的最小宽度/直径和/或从开口端112到检测通道的流动路径的最小宽度/直径；流动池外部的每个通道在宽度/直径上可以大于流动池的一个或多个通道的最小宽度/直径。

流动池170可限定多个端口，流体可在这些端口处进入和退出流动池。示例性端口包括用于从样本保持器56的孔116接收的样本(即，乳剂58的包含液滴的流体102)的进入的样本端口174、用于从储存器80接收的间隔流体82的进入的间隔流体端口176、用于流体在通过检测通道74之后从流动池的退出的流出端口178。流动池170还可以限定冲洗端口180，以促进冲洗流动池中具有间隔流体82和另一流体的区域，以在将另一种乳剂58的包含液滴的流体引入流动池170之前从至少部分通道网络中移除被陷入的/残留的液滴。

输送装置60可通过用来自储存器80的间隔流体82填充通道网络70的通道并将间隔流体汲取到泵78a、78b中的一者或两者中来准备使用。间隔流体82可在调节阀152a之后被汲取到泵78a中，以沿着灌注/填充流动路径182在储存器80与泵之间创建了流体连通。间隔流体也可在调节阀152e之后被汲取到泵78b中，以将连接器158与中心端口156a和横向端口156b对准，这沿着灌注/填充流动路径184在储存器80与泵之间创建了流体连通。然后，按照需要，在适当地调节阀152a-152e之后，泵可以通过抽吸和/或正压将间隔流体82驱动到通道网络的其他通道中。

图3示出了系统150处于操作的检测阶段，如图2中针对系统100，其中管件114的底端与乳剂58中的一种接触。在检测阶段，泵78a对应于系统100的泵78，并且施加抽吸。相比之下，泵78b可施加正压以经由清洗流动路径186将少量间隔流体82推动到套管166，以在乳剂从孔中吸入并进入管件中时清洗管件114的突出的底端区域的外部。(沿着清洗流动路径186的流体流动用虚线的箭头指示。)因此，泵78b可以部分地用于增加来自给定孔116的液滴进入管114的百分比。在美国专利申请公开第2012/0190033A1号中描述了同轴尖端及其使用的其他方面，该专利申请通过引用并入本文。

泵78a可以在检测通道74的下游施加抽吸，诸如在流动池170并且尤其是其流出端口178的下游。抽吸在泵与管114的开口端112之间创建压差，该压差足以驱动乳剂58的包含液滴的流体102进入并通过管件114以到达样本端口174，并通过样本端口、样本入口通道126和通道结106。

同时，抽吸还在泵78a与储存器80之间创建压差。该压差足以驱动间隔流体82沿着储存器80与流动池170之间的间隔流动路径188的流动。间隔流动路径188从储存器延伸，通过保持区域164b、阀152c、和T形结160b并到达间隔流体端口176。抽吸进一步驱动间隔流体从间隔流体端口176通过间隔流体入口通道128a、128b，并通过通道结106，其中至少一种间隔流体的流与乳剂的包含液滴的流体的流组合。抽吸进一步驱动组合流体的流通过间隔通道130和检测通道74到达流出端口178，并离开流动池到达保持区域164a。可以施加抽吸，直到任何合适百分比的给定乳剂58和/或其液滴已经通过检测通道74。

可以在泵78a与储存器80之间和/或在泵与管件114的开口端112之间创建任何合适的压差。任一个或两个压差都可以小于约3、2或1磅每平方英寸(psi)(即小于约20.7、13.8或6.9千帕斯卡(kPa))。可以通过改变沿流动路径188的管道的直径/长度，和/或改变储存器80(和/或其中的流体)和泵相对于彼此的高程等来调节泵78a与储存器80之间的压差。可以通过改变沿从开口端112延伸到泵78a的流动路径190的管道的直径/长度和/或改变泵和开口端112相对彼此的高程来调节泵78a与开口端112之间的压差。

图4示出了在图3的检测阶段之后的冲洗阶段期间系统150的流体输送装置60和样本保持器56的配置。冲洗阶段可以移除位于通道网络70中(诸如在检测通道74中或上游的位置处)的乳剂58的残留液滴104，以准备检测系统用于处理另一种乳剂。(如果从未反向驱动流体通过检测通道，则在检测阶段之后潜藏在检测通道下游的液滴通常不会造成污染物的问题。)在开始冲洗过程之前，可将管件114的底端从样本保持器56的孔116中移除，并将管件114的底端放置成与废物入口192对准和/或放置到废物入口192中，以避免将任何更多的乳剂58的液滴引入通道网络中。如果需要，还可通过调节阀152d将废物入口放置成与废物容器84流体连通。可以操作泵(诸如蠕动泵194)，以驱动废物流体从废物入口192通过阀152d流到废物容器84。

泵78a和78b两者通常如图3所示操作。泵78a使用流动路径190的部分(类似于图3)施加抽吸以在泵与通道结106之间创建压差。泵78b经由通过调节阀152e而打开的流动路径196将现在用作冲洗流体的间隔流体82推动到流动池170中，以在端口156a与156d之间创建流体连通。间隔流体在冲洗端口180处进入流动池，并经由冲洗通道172流动到样本端口174。由于泵78a施加的抽吸，可以促使间隔流体的部分通过通道结106、间隔通道130、和检测通道74以冲洗来自样本入口通道126、间隔通道130、和检测通道74的残留的液滴。间隔流体的另一部分可经由样本端口174并朝向管件114的开口端112流出流动池170，以冲洗来自从样本端口174延伸到开口端112的流动路径198的液滴。

图5示出了在图3的检测阶段之后的冲洗阶段期间系统150的流体输送装置60和样本保持器56的另一配置。两个泵78a和78b都是活动的，并将间隔流体82推动到通道网络70中。阀152a、阀152b已被调节成打开泵78a与废物容器84之间的流动路径200。泵78a正将在保持区域164a中收集的流体推动到废物容器。所收集的流体可以包括乳剂的包含液滴的流体和从检测通道74接收的间隔流体。如图4所示，泵78b经由流动路径196、流动池170、和流动路径198将用作冲洗流体的间隔流体推动到废物入口192。

III.分离器

本节描述了用于本公开的任何检测系统和方法的分离器配置的其他方面，如由流动池170所例示的；参见图6-图10(还参见图1-图5)。

图6示出了与其他系统组件隔离的检测系统150的流动池170(也见第二节)；并且图7示出了在系统150操作的检测阶段期间布置液滴104的流动池的局部的部分，其中示意性地图示了检测模块64。。流动池可具有布置在平面中并形成分离器72的通道。分离器(无论是否由流动池形成)都可包括对准区域202，在该对准区域202中，液滴104任选地随着液滴行进到通道结106而逐渐地被编组为单列。分离器(无论是否由流动池形成)还可以包括间隔区域204，在该间隔区域204中，单列液滴之间的距离任选地随着液滴朝向检测通道74行进远离通道结106而逐渐增加。

图7示出了流体的流如何通过分离器72彼此组合。由乳剂提供的包含液滴的流体102的流206可以由样本入口通道126引导至通道结106。间隔流体的一个或多个流208a、208b可由一个或多个间隔流体入口通道128a、128b引导至通道结。可以在通道结106处创建包含液滴的流体102和间隔流体的组合流210，并由间隔通道130将其引导至检测通道74。可引导组合流通过检测通道到达出口通道212，该出口通道212可以延伸到流动池170的流出端口178(也参见图3和图6)。

在图7中将液滴104显示为球形以简化表示。然而，当每个液滴通过分离器时，特别是在通道的截面尺寸最小的位置处，液滴可能变形，诸如(例如，通过粘性力)在流动方向上变长。除非另有说明，否则本文中所使用的液滴直径是在液滴基本上未变形(即球形)时限定的直径，无论液滴是否实际上呈该形状。

本文使用术语直径、宽度和/或深度来描述截面通道尺寸。通道的直径是在沿着通道的(多个)给定位置处与通道的长轴正交所测量的平均截面尺寸。通道的宽度是(a)在沿着通道的(多个)给定位置处，与通道的长轴正交且平行于指定平面(例如，流通池的平面、或由在通道结处相遇的多个通道限定的平面)测量的通道的截面尺寸；和/或(b)在沿通道的(多个)给定位置处与通道的长轴正交所测量的最大截面尺寸。通道的深度是在沿着通道的(多个)给定位置处与通道的宽度和局部长轴正交的截面尺寸。如果通道在给定位置具有圆形截面，则该通道的直径、宽度、和深度在该位置彼此相等。如果通道在给定位置处具有细长的截面，则通道的直径具有介于通道的宽度和深度的相应值中间的值。通道的长轴遵循通道的路径，因此可以是线性或非线性的。

对准区域202可以由样本入口通道126的至少一部分提供，该入口通道126在下游方向上朝向通道结106呈锥形(参见图6和图7)。锥度可以是平行于由分离器72限定的平面所测量的宽度上的锥度、与平面垂直所测量的深度上的锥度、和/或直径上的锥度。锥度可以相对于样本入口通道的长轴限定任何合适的锥度角。锥度角可以是恒定的以产生线性锥度，或者可以变化以产生朝向通道结106增大或减小的锥度角。锥度角可以例如小于约10度、8度、6度、5度、4度、3度或2度，和/或大于约0.5度、1度或2度的平均值等，其中角度值表示恒定锥度角或平均锥度角。在一些实施例中，锥度角可以是约0.5-10度、1-5度或1.5-3度等，其中该角度值表示恒定锥度角或平均锥度角。所选择的锥度角可以是相对较小的锥度角(这是有利的，因为它不太可能损坏液滴)与相对较大的锥度角(这允许样本入口通道更短，从而提供较小的流阻并占用更少的地方)之间的折衷。

对准区域可以具有任何合适的长度和截面尺寸。呈锥形的样本入口通道126的部分(或全部)的长度可以是样本入口通道在通道结106附近或在通道结106处的最小宽度、深度、直径、和/或截面尺寸的至少约5倍、10倍、15倍或20倍。样本入口通道的锥形部分的相对较长的长度可能是有利的，因为不太可能使液滴碎裂/融合。样本入口通道的最小直径、宽度、和/或深度可以小于液滴平均直径的两倍。在一些实施例中，该最小直径可以基本上与液滴104的平均直径匹配。例如，样本入口通道的最小直径、宽度、和/或深度可以比液滴的平均直径大(或小于)不超过约50％、25％、20％、或10％，和/或可以在液滴的平均直径的约50％、25％、20％、或10％的范围内。样本入口通道的最大直径、宽度、和/或深度可以大于液滴的平均直径的两倍，诸如，至少为液滴的平均直径的约3、4或5倍。

图7图示了对准区域202可如何利用平缓的锥度在通道结106上游使液滴104以单列形式彼此逐渐对准。液滴在至少二维上随机布置，在对准区域202的最宽部分中，在通道的单个纵向位置处存在三个或更多个液滴，并在液滴接近通道结106时与通道的长轴对准。

当通道延伸到通道结106时，每个间隔流体入口通道128a、128b可与样本入口通道126形成任何合适的角度214和/或彼此形成任何合适的角度216(见图6)。每个角度的值在一对通道的相应的长轴之间限定。例如，角度214可以是90度或小于90度，诸如小于约60度、50度、40度或30度等。例如，角度216可以大于180度、大约是180度、或小于180度，诸如小于约120度、100度、90度、80度、70度、60度或50度等。角度214和/或角度216的较小值允许流体流更平缓地彼此结合，这可以减少对液滴的损害。

分离器72的间隔区域204可以由间隔通道130(参见图6和图7)限定。间隔区域可以在对准区域202的末端处增加相邻的液滴之间相对于其分隔的距离(如果有的话)，和/或可以随着液滴沿着间隔通道130朝向检测通道行进而逐渐地增大相邻的液滴之间的距离。

间隔通道130可具有任何合适的特性。间隔通道可以在直径、宽度和/或深度上朝向检测通道呈锥形。例如，宽度可以减小而深度保持基本上恒定。锥度可以是恒定的或可变的。例如，如所描绘的实施例中所示，锥度可以朝向检测通道减小，这可能损坏小于恒定锥度或增加锥度的液滴。在一些实施例中，锥度可以提供液滴的基本上恒定的加速度。间隔通道130在邻近通道结106处可具有宽度(例如，最大宽度)，该宽度(例如，最大宽度)与样本入口通道126和间隔流体入口通道128a、128b邻近通道结106处的组合宽度大约相同。该间隔通道可在间隔通道连接检测通道74处具有最小宽度和/或最小直径。最小宽度和/或最小直径可以与检测通道的平均宽度和/或平均直径相同，或者随着检测通道从间隔通道延伸，该检测通道在横截面尺寸上可以减小。间隔通道的最小宽度和/或最小直径可以对应于液滴104的平均直径，诸如在平均直径的约50％、25％、20％、或10％的范围内。间隔通道的最大宽度可以是其最小宽度的至少约3、4或5倍。在图7中，在218处指示的间隔通道的长度可以是其最小宽度的至少约10、15或20倍和/或其最大宽度的至少约3、4或5倍。

检测通道74可具有任何合适的结构和特性。检测通道可以例如与间隔通道130连续。检测通道74可以具有恒定的或变化的宽度、深度、和/或直径。在一些实施例中，宽度和深度可以在彼此约20％或10％的范围内。检测通道可以具有至少约为其宽度、深度和/或直径的3倍、4倍、5倍、6倍或8倍和/或至少约为液滴104的平均直径的3倍、4倍、5倍、6倍或8倍的长度(在220处所指示)。可以配置和操作检测系统，使得当包含液滴的流体通过流动池170时，在检测通道中基本上总是存在至少一个液滴104，以最小化脉冲。检测通道和/或样本入口通道126可以限定分离器72、流动池170的通道的最小宽度和/或最小直径，和/或从管114的开口端到泵的流动路径的最小宽度和/或最小直径，该泵汲取包含乳剂的流体并通过分离器72汲取间隔流体。因此，出口通道212可在紧接检测通道下游在宽度和/或直径上增加，以最小化对由分离器72外部的流动池创建的流体流动的阻力。

在图7中示意性地示出了检测系统150的检测模块64，以图示检测通道74的示例性检测区222，从该示例性检测区222中可以检测光辐射。可以利用由至少一个光源90生成的光(紫外线、可见光、和/或红外光)照射检测区域222。可以利用至少一个检测器88来检测来自检测区域的光辐射(紫外线、可见光、和/或红外线)。检测到的光辐射可以是用于照射的光的偏转的部分，和/或可以是通过照射引起的光致发光等。检测区域可以表示沿着检测通道的长轴测量的检测通道74的长度的任何合适部分(诸如，小于长度的约50％、20％、10％或5％，和/或可能更短)，而不是液滴的平均直径。

图6示出了流动池170和/或分离器72的其他的示例性方面。间隔流体可以经由单个流入通道224从间隔流体端口176流到间隔流体入口通道128a、128b。流入通道可以分支以形成间隔流体入口通道128a、128b，或者入口通道可以经由流动单元的各个间隔流体端口被馈送有间隔流体。每个间隔流体入口通道128a、128b随其延伸到通道结106而呈锥形。例如，相对于相应通道的长轴的锥度角可以小于约5、4、3、2或1度等。检测系统150可被设计和被操作使得液滴进入通道结106的速度基本上与间隔流体进入通道结的速度匹配，以最小化由不匹配的速度产生的对液滴的损害。例如，速度可以在彼此的约50％或25％范围内。

图8示出了流动池170的示例性构造。流动池可包括彼此面对面接合的层230、232(可互换地称为基底)。如图8所示，这些层可以具有相同的厚度或可以在厚度上不同。这些层对于光辐射(诸如可见光)可以是透明的，并且可以由诸如玻璃或塑料之类的任何合适的透明材料形成。流动池的通道(诸如通道126、通道128a、通道128b、通道130和通道74)可以通过这些层彼此一体地形成。更具体地，可以通过在层230的面中限定的凹槽234和在层232的面中限定的对应凹槽236来协作地创建每个通道。当这些层被接合时，这些凹槽可以彼此对准，以形成通道。凹槽可以具有彼此相同的深度或可以在深度上不同。

凹槽234、凹槽236可通过蚀刻这些层而形成。每层的面可以利用抗蚀刻剂掩模掩蔽。可利用蚀刻剂(诸如酸(例如氢氟酸))各向同性地蚀刻每个面的非掩蔽的区域以创建凹槽。如图8所示，每个凹槽的深度可以是基本上恒定的，或者可以通过将凹槽的某些部分蚀刻更长(例如，通过使用两个蚀刻步骤)而改变。因此，正交于流动池的平面所测量的流动池的各个通道的深度可以相同，而平行于该平面所测量的宽度可以变化。例如，图9和图10示出了检测通道74和冲洗通道172的示例性截面几何形状，该检测通道74可以是将近圆柱形的，并且冲洗通道172可以具有其深度的至少两倍或三倍的宽度。

图8还示出了样本端口174和冲洗端口180。流动池的每个端口可以是在这些层中的一个中形成的圆柱形孔，诸如取向成与流动池的平面正交，并且与凹槽234、236中的一者相交。在所描绘的实施例中，每个端口由较厚的层230限定并且与凹槽234相交，但是在其他实施例中，一个或多个端口可以由每个层限定。端口可以通过诸如超声钻孔之类任何合适的过程形成。每个端口可以具有与由该端口相交的通道的宽度匹配的直径。

流动池的内部通道可以经由流动池的端口连接到流体输送装置的通道网络的其余部分。例如，可将通道网络的管件238的端部放置在每个端口中，并使用面密封件240密封以防止端口周围的泄漏。

图8图示了用于检测模块64的示例性布置。流动池170提供允许与检测区域222光学连通的两个侧部242、244。这些侧部彼此背离，并且可以是平面的并且彼此平行。可以利用光源90的光通过这些侧部中的一个(例如，侧部244)照射检测区域，并且可以经由一个侧部或两个侧部242、244从检测区域接收光。例如，在所描绘的实施例中，来自光源90的照射光通过分束器246和侧部244照射检测区域。偏转检测器88a可经由侧部242检测偏转光。(偏转光可以是被液滴反射、折射、和/或散射的光。)从检测区域发射的光可以经由侧部244由光致发光检测器88b检测。用于检测从液滴偏转的光和发射的光的检测系统的其他方面在以上在交叉引用下所列出的专利文件中描述，这些申请通过引用并入本文，这些申请包括美国专利申请序列第15/394,605号和美国专利申请序列第15/394,624号。

分离器和检测通道(任选地均由同一流动池提供)可以包括本文所公开的液滴检测系统的上下文中的以下新颖特征的任意组合。检测通道可以紧密接近于分离器的间隔通道，这可以在检测点处提供液滴的最大分隔。检测通道可以由流动池提供，在液滴通过流动池时，该流动池具有对于光致发光检测和偏转检测可用的两个侧部。锥形的样本入口“漏斗”可在将液滴彼此间隔开之前将其逐渐编组为单列。通道的几何形状可以匹配样本和间隔流体在汇合区域的流速，以使液滴进入间隔通道时对液滴的应力最小化。间隔通道可以在汇合区域与检测通道之间具有锥形的轮廓，其中几何形状提供了液滴的逐渐且近似恒定的加速度。加速度分布可以被配置成用于最小化液滴上的应力以避免损坏、用于允许液滴在检测通道中被检测时具有稳定的形状、并且用于允许液滴以比先前可能速率更高的速率通过检测通道。分离器和检测通道可提供较低的总流体阻力，这使得在无明显放气的情况下，使用在检测通道下游施加抽吸的泵以及环境压力下的间隔流体源来操作具有吸取-通过设计的输送装置是有可能的。流动池的圆柱形端口可以使在流体界面与流动池的结处的残留最小化。

IV.抽吸加载、推动-通过检测系统

本节描述利用用于液滴检测的两阶段方法的示例性检测系统250。在第一阶段期间，乳剂58的包含液滴的流体102通过抽吸被加载到系统的流体输送装置60中(参见图11)。在第二阶段中，流体102与分离器72内的间隔流体82组合，并被推动通过检测通道74(参见图12)。检测系统250可以包括以上针对检测系统50、100和150所描述的组件和特征的任何合适的组合，尽管其用于加载和推动-通过的两阶段方法与系统100和150的单阶段、吸取-通过方法基本上不同。

检测系统250与检测系统150具有一些相似性，并且使用相同的约定进行绘制以示出流动路径和流体流动。与系统150相似，系统250具有一对泵78a、8b，以将流体驱动到包括分离器72和检测通道74的通道网络70中并且在通道网络70内驱动流体。而且，可以预先利用间隔流体82灌注泵和通道网络，以准备用于乳剂处理的流体输送装置60。然而，泵的使用不同于系统150中泵的使用。

图11示出了在响应于由泵78a施加的抽吸而将包含液滴的流体102汲取到通道网络70时的系统250。与系统150相比，泵78a在这一点上与间隔流体储存器80隔离，因此抽吸不会将间隔流体82从储存器汲取到通道网络中。抽吸经由通道网络70的流动路径传输到管件114的开口端112，通道网络70的流动路径延伸通过多端口阀252、保持区域254、分离器72的通道结106、和三端口阀256。流体102通过阀252被汲取并进入保持区域254，但是没有超过保持区域。因此，在该加载阶段期间，很少或没有流体102可以被汲取通过通道结106。保持区域254的容量可足以容纳乳剂58的基本上全部体积。因此，可以使用不包括检测通道74的流动路径将大多数乳剂加载到保持区域254中。而且，可以经由流出阀258阻止通过检测通道的流动，该流出阀258阻塞流体从检测通道流到废物容器84。

在加载阶段期间，泵78b可以或可以不移动流体。在所描绘的实施例中，泵78b经由阀260连接到储存器80，并且泵78b可以是空闲的或主动地将间隔流体82汲取到泵中。然而，在其他实施例中，泵78b可以被配置成用于(诸如经由套筒)将诸如间隔流体82之类的推动流体通过阀252和260并到管件114的外部，以清洗其突出端部区域，如上文针对系统150、泵78b、和套筒166所描述(参见图3)。

图12示出了在使用利用泵78b施加的正压从保持区域254推动包含液滴的流体102的系统250。泵经由阀252和260与保持区域254流体连通，阀252和阀260中的每一个相对于图11已被调节以创建流体连通。阀258也已经被调节以在保持区域254与(排放的)废物容器84之间创建流体连通，这允许流体102在进入废物容器之前通过通道结106、检测通道74、和阀258。

同时，泵78a利用从泵分配的间隔流体82向通道网络70施加正压。正压促使间隔流体到达通道结106，使得来自样本入口通道的流体102的流与来自一个或多个间隔流体入口通道的间隔流体的至少一个流在结处组合，如上文针对系统100与系统150所描述。所得的组合流被传送通过检测通道74，在检测通道中从液滴检测到信号，并且将组合流引导向下游至废物容器84。

V.液滴分解

本节描述了液滴检测的示例性方法和用于液滴检测的系统，该系统和方法包括或利用液滴分解例程(也称为分解方法和/或液滴清洗例程)；参见图13和图14。本节中公开的方法/例程步骤能以任何合适的顺序和组合来执行，并且可以与本公开中其他地方公开的任何其他合适的步骤组合。本节的方法/例程可以由任何适当的检测系统执行，包括本公开的任何检测系统(例如，系统50、系统100、系统150和/或系统250)以及这些系统的组件和特征的任何适当组合。

本文公开的液滴检测系统可用于将体相乳剂从孔输送到微观流体检测通道，当乳剂的液滴连续通过通道的检测区域时，从该微观流体检测通道检测信号。为了使这些系统最有效，应将乳剂平稳地、有效地、且可预测地从孔中输送到检测通道。然而，某些乳剂配方和加工步骤可能会导致液滴彼此之间具有关联性。例如，在每个液滴与乳剂的连续相之间的界面处具有表皮的液滴，诸如包括形成表皮的蛋白质的蛋白质性表皮(例如，大量蛋白(诸如血清白蛋白))，有时彼此粘附(也称为簇)以形成液滴聚合体。可以通过将液滴加热到至少50摄氏度、60摄氏度、70摄氏度、80摄氏度或90摄氏度(例如，当液滴包含在孔中时)，诸如当液滴被热循环时，来加剧液滴相互粘附的趋势，以(例如，经由聚合酶链反应和/或连接酶链反应)鼓励扩增。诸如在加热之前或之后储存液滴也可以以时间依赖性方式促进聚合。在美国专利申请公开第2011/0217712A1号中描述了创建液滴表皮和合适的表皮形成蛋白的其他方面，该申请通过引用并入本文。

由于若干原因，聚合的液滴会降低液滴检测的效率和准确度。第一，聚合的液滴更难以利用流体输送装置高效地吸入。样本利用率可能较低：由于采集不完全，聚合的液滴可能会留在孔中。在将大部分乳剂的载液从孔中吸入之后，液滴的实质部分可能会留在孔中，诸如作为一个或多个液滴簇留在其侧壁上。因此，较少的液滴通过检测通道，这浪费了液滴并降低了对液滴进行测定的准确度。第二，作为液滴簇吸入的聚合液滴可能会阻塞检测系统内的通道，这可能会降低吞吐量、需要输送装置维修、和/或在检测来自一系列不同乳剂的液滴时，在流体输送装置的检测通道上游造成更大的交叉污染风险。第三，给定乳剂的液滴可能需要更长的时间才能通过检测器：液滴可能会流过检测通道并有多次破裂。第四，通过检测通道的流速可能会有更多的变化，并且液滴的间隔可能会更加不规则，这会导致检测到的液滴大小的较大变化并降低测量准确度。孔中(多个)液滴聚合体的存在可能会导致乳剂的液滴不均匀且不可预测地进入输送装置，对于给定的乳剂，这进而可以导致液滴之间的间隔、液滴的速度以及液滴的形状/变形大幅波动。因此，每种乳剂可花更长的时间读取，并且所收集的数据可能较不准确。

本文所公开的分解例程作为液滴检测方法的一部分，可以使液滴包封更加均匀，以便减少读取时间、增加样本利用率并最小化流量变化对数据质量的影响。该例程可在数字PCR测定中读取液滴的方法中执行。可以应用该方法的特定配置包括聚合物孔，该聚合物孔保持包含在被油连续相包围的水性液滴中的生物样本，并且使用空心针将液滴吸入到包括分离器和微观流体检测通道的通道网络中。针的末端被放入乳剂中；针的尖端优选地在孔的底部上方的短距离内(例如100-500或150-300微米)，并且然后将液体从孔中吸入针中，并且然后被分配回孔中一次或多次，如下文中更详细地描述。

图13示出了液滴检测系统50的示例性配置(组A至组E)，该液滴检测系统50可以在对乳剂58执行示例性液滴分解例程时产生，该乳剂58包括被液体连续相(即，不混溶的载液120)包围的(例如封装的)液滴104。该乳剂可由孔116包含，孔116可以是由样本保持器56创建的多孔阵列的构件(例如，由聚合物形成的样本保持器)。

如图所示，该例程可利用液滴或沉入载液中的液滴执行。在任何情况下，乳剂可包括液滴包封280，其中液滴被包封在一起，诸如紧密包封。该包封可以是位于乳剂的顶部的浮力包封或位于乳剂底部的下沉包封。包封中的液滴可能针对彼此具有关联性，这可能导致包封中的液滴的至少一个子集粘附在一起以形成一个或多个聚合体。关联性可以通过液滴的表面成分之间的相互作用产生。在热循环期间，液滴包封的顶层可能变得粘性，这可能具有上文所述的不利影响。在示例性实施例中，乳剂的总体积可以约为10-100μL、20-80μL、30-70μL或40-60μL等。

液滴的仅子集可以包括靶标，诸如核酸靶标。该子集可以包含与靶标相对应并通过液滴内的扩增产生的扩增子。可以通过加热液滴来促进扩增。

载液120可分布在乳剂的基本上无液滴的体积部分282(该体积部分282可位于包封280的下面(或上面))与包封280内的液滴104之间的间隙体积部分284之间。乳剂可具有体积部分282与体积部分284的任何合适的比率，诸如大于1、约为1、或小于1等。在示例性实施例中，液滴104的体积加上间隙体积部分284可以例如为总乳剂体积的约40-80％或50-70％。

流体输送装置60的管件114和孔116可以相对于彼此移动，以在管件的开口端112与乳剂58之间创建接触(参见图13的组A)，如本文其他地方所述。相对运动可以将开口端112定位在无液滴的体积部分282中。例如，在所描绘的实施例中，开口端112被定位在包封280下方，在体积部分282的下部区域中，靠近孔116的底部。在本节的任何方法和例程中，开口端112和孔116相对于彼此的移动可以通过移动开口端、孔或两者来实现。可以将管件114的底端停止在孔的底部上方和液滴包封下方的预定高度处。高度，也称为高程，可以例如在底部上方约50-1000微米、100-500微米或150-300微米。

可以经由开口端112从孔116吸入乳剂的流体58，如图13的组B中的流箭头286所指示。无液滴的体积部分282可以选择性地和/或基本上排他地吸入，并且体积部分282的大部分(例如，至少约60％、70％、80％、或90％)可以被吸入。吸入的流体的体积可以是预定的体积，该预定的体积可以小于、大约等于、或大于开始吸入时的无液滴体积部分282的体积。

吸入的流体的至少一部分可以经由开口端112分配回到孔116中，如在288处的流箭头和在290处的虚线所指示，如分配开始和结束时分别在组C和组D中所示。分配步骤分解乳剂的液滴(参见图D和图E)。(液滴在组D和组E中显示为彼此分隔开，以指示较多分散发状态和/或较少聚合的状态。)随着液滴改进包封280，液滴可以非常迅速地再次紧密地包封，但是在将它们吸入到流体输送装置中以用于检测之前，这些液滴不会再次彼此粘附，或者至少不那么稳定地彼此粘附。

开口端112与孔116相对于彼此的高程可以相对于在步骤分配(比较组B和组D)之前立即执行的吸入步骤来改变分配步骤。例如，开口端112可从乳剂中抽出并定位在保留在孔116中的乳剂部分292上方，并与孔和/或乳剂部分292垂直对准。开口端112可与乳剂部分292的顶部分离，并且分离任何合适的距离(诸如至少约2毫米、3毫米、4毫米或5毫米等)。

可以以比在先前步骤中吸入的流体的流速更高的流速来分配流体，和/或分配步骤可以具有比吸入的步骤更短的持续时间。因此，可以通过分配步骤将流体从开口端112有力地喷出并淋到孔中的流体上，以鼓励液滴的分解。

可以分配比吸入的流体体积的更大的流体体积(比较组A和组D)。分配的流体可以是吸入的第一体积的乳剂，加上来自流体输送装置60的第二体积的非乳剂。第一体积与第二体积的比率可以例如是约0.25-1.0、0.5-1.0、0.5-1.5或1.0-2.0等。非乳剂流体可以是在分解例程开始时存在于管件114(和输送装置的其他通道)中的输送装置流体。非乳剂流体可与乳剂的载液混溶，而与液滴不混溶。非乳剂流体可以是间隔流体(参见第I和第II节)。

吸入步骤和随后的分配步骤可以作为一个周期重复进行任何合适的次数，这可以更彻底地分解粘性液滴。然而，在第一个吸入和分配周期之后，吸入和分配的流体体积可以彼此相同，以避免利用输送装置流体过度稀释乳剂和/或过度填充孔。

在吸入和分配步骤之后，可利用管件114从孔116吸入包含液滴的流体102，并输送通过系统的检测通道(由294处的流箭头所指示)(参见图13的组E)。为了从孔中吸入流体，开口端112可以被定位在孔116的底部附近的预定高度处，如组B所示，并且基本上无液滴的液体可以首先从孔中吸入以达到组E的配置，并且然后将包含液滴的流体吸入到输送装置中。(液滴在此阶段可再次紧密包封，但彼此之间不太粘附。)如本文中其他地方所述(例如，参见第I节和第II节)，当液滴通过检测通道时可以从液滴检测到信号。

图14示出了液滴检测系统50的示例性配置(组A-组E)，该示例性配置可以在对乳剂58执行另一示例性液滴分解例程时产生。图14的例程与图13的例程非常相似，除了通过吸入步骤从孔中吸入较大体积的流体之外，使得一旦无液滴体积部分变得基本上耗尽，液滴就被吸入(比较图13和图14的组B)。此外，由于液滴被吸入，它们也通过分配步骤进行分配(比较图13和图14的组C)。

在图13和图14的例程的一些实施例中，开口端112和孔116相对彼此的垂直运动以及流体位移(吸入和/或分配)可以至少部分地并行地执行。例如，吸入步骤(面板B)可至少部分地在开口端112和孔116相对于彼此垂直移动以将开口端放置在孔的底部附近时被执行。另外，或者替代地，分配步骤(组C)可以至少部分在使开口端112和孔116相对于彼此垂直地移动的同时被执行。此外，组E中对流体的吸入可至少部分地在使开口端112和孔116相对于彼此垂直地移动以将开口端放置在孔的底部附近的同时被执行。在这些实施例中，可以更快地执行例程，以增加吞吐量。

图15和图16显示了使用检测方法的实施例从乳剂中收集的数据的直方图和箱线图，该检测方法包括无分解例程、图14的例程(“例程A”)或图13的例程(“例程B”)。每个直方图均表示从由孔的集合所包含的乳剂收集的数据。直方图的每个条表示那些孔中的一个或多个，其中条的长度与所表示的孔数相对应。四分位箱296被叠加在每个直方图上。箱的顶侧298位于分布的第三个四分位数处，箱的底侧300位于第一个四分位数处，并且箱内的线302位于中位处。

图15示出了利用率数据，该利用率数据是每个孔中被吸入并通过检测通道的分散的体积(液滴)的分数。与无分解例程相比，在采集和检测液滴之前执行分解例程A和B的情况下，数据显示出更高的利用率。换句话说，这两个例程都减少了残留在孔中的液滴分数。

图16显示了孔的三个集合的可接受液滴间隔的四分位距的数据。液滴间隔是通过液滴通过检测区域的飞行时间归一化的相邻的液滴之间的时间间隙。清洗例程A和B的范围比没有清洗例程的范围小，这是因为预期使液滴更少成团，更好地分散。

VI.所选择的实施例

本节将本公开的所选择实施例描述为一系列有索引的段落。

段落A1。一种液滴检测方法，该方法包括：(a)在载液中生成液滴的单列流；(b)将至少间隔流体的至少一个流与载液中的液滴的单列流组合；(c)使用朝向检测通道呈锥形的间隔通道将组合流引导至检测通道，其中随着相邻的液滴沿着间隔通道朝向检测通道行进，此类液滴之间的距离增加；以及(d)从通过检测通道的液滴检测信号，其中，任选地，检测信号包括检测从检测通道接收的光并创建表示检测到的光的信号。

段落A2。如段落A1的方法，其中生成的步骤包括使液滴通过样本入口通道的对准区域的步骤，其中对准区域的锥度使液滴在到达通道结之前以单列的形式布置，并且其中组合的步骤包括在通道结处将间隔流体至少一个的流与载液中的液滴的单列流组合的步骤。

段落A3。如段落A2的方法，其中对准区域的最大宽度大于两倍的液滴的平均直径，并且其中对准区域的最小宽度与液滴的平均直径大约相同。

段落A4。如段落A2或A3的方法，其中组合的步骤包括将间隔流体传送到一对间隔流体入口通道中的通道结中的步骤，并且其中，当此类入口通道延伸至该通道结时，该对间隔流体入口通道彼此形成小于约180度、120度或90度的角。

段落A5。如段落A4的方法，其中，每个间隔流体入口通道朝向通道结呈锥形。

段落A6。如段落A2至A5中的任一项的方法，其中，引导组合流的步骤包括利用限定锥度角的间隔通道从通道结引导组合流的步骤，该锥度角随着间隔通道朝向检测通道向下游延伸而减小。

段落A7。如段落A2至段落A6中的任一项的方法，其中，间隔流体进入通道结的速度与液滴进入通道结的速度基本匹配。

段落A8。如段落A1或段落A7中的任一项的方法，其中，生成步骤包括将液滴通过对准区域的步骤，并且该对准区域限定中心轴线具有限定相对于中心轴线的小于约10度、7度、或5度的平均锥角的锥度。

段落A9。如段落A1至A8中的任一项的方法，其中，组合的步骤包括将间隔流体的一对流中的每个流与载液中的液滴的单列流组合的步骤，并且其中，间隔流体的每个流以小于约90度、60度或45度的角度与载液中的液滴的单列流相遇。

段落A10。如段落A1至A9中的任一项的方法，其中，检测步骤在液滴通过基本上非锥形的检测通道时执行。

段落A11。如段落A1至A10中的任一项的方法，其中，间隔通道的下游端平滑且无缝地过渡到检测通道的上游端。

段落A12。如段落A1至A11中的任一项的方法，进一步包括在检测通道的下游施加抽吸的步骤，其中，抽吸驱动所有流体流动以用于生成的步骤、组合的步骤、引导的步骤和检测的步骤。

段落A13。如段落A1至A12中的任一项的方法，其中，仅有单个泵驱动流体流动以用于生成、组合、引导、和检测的步骤。

段落A14。如段落A1至A13中的任一项的方法，其中，液滴在间隔通道中被加速，并且任选地，其中液滴在间隔通道中具有基本恒定的加速度。

段落A15。如段落A1至A14中的任一项的方法，其中，间隔流体是液体并且可与载液混溶。

段落A16。如段落A1至A15中的任一项的方法，其中，组合的步骤在多个通道彼此相遇所在的通道结处执行，并且其中，多个通道和检测通道通过流动池彼此一体地形成。

段落A17。如段落A16的方法，其中，流动池具有彼此背离的第一侧部和第二侧部，并且其中，检测的步骤包括检测从第一侧部接收的光致发光和从第二侧部接收的偏转光的步骤。

段落A18。如段落A1至A17中的任一项的方法，其中该方法利用段落B1至B25、段落C1到C4、段落E1到E6和段落G1中的任一项的检测系统执行。

段落A19。如段落A1至A17中的任一项的方法，其中该方法进一步包括段落D1至D17和段落F1至F19中的任一项的方法的任何步骤。

段落B1。一种用于液滴的检测系统，包括：(a)通道网络，该通道网络包括：在通道结处彼此相遇的样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、和间隔通道并且包括经由间隔通道与通道结流体连通的检测通道；(b)间隔流体源，所述间隔流体源连接到通道网络；(c)被配置成用于从检测通道接收和检测光的检测器；以及(d)一个或多个正压/负压源，该一个或多个正压/负压源操作地连接到通道网络，并被配置成用于经由样本入口通道将包含液滴的流体从乳剂源驱动到通道结、经由至少一个间隔流体入口通道将间隔流体从间隔流体源驱动到通道结，以及从通道结驱动与间隔流体组合的包含液滴的流体并驱动通过间隔通道和检测通道；其中，样本入口通道朝向通道结呈锥形，以在这些液滴到达通道结之前迫使液滴为成单列，并且其中，间隔通道朝向检测通道呈锥形，以随相邻的液滴从通道结行进到检测通道而逐渐增加相邻的液滴之间的距离。

段落B2。如段落B1的检测系统，其中，样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、间隔通道、通道结和检测通道通过流动池彼此一体地形成。

段落B3。如段落B2的检测系统，其中，所述流动池包括一对彼此接合的层，并且其中，每一层限定以下各项的部分：样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、间隔通道、通道结、和检测通道。

段落B4。如段落B3的检测系统，其中，层由玻璃形成，并且其中，该样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、间隔通道、通道结、和检测通道通过在这些层彼此接合之前蚀刻玻璃而被形成。

段落B5。如段落B2至B4中的任一项的检测系统，其中，该检测通道具有与流动池的平面正交所测量的深度以及与该平面平行所测量的宽度，并且其中该深度在该宽度的50％、30％、或20％的范围内。

段落B6。如段落B2至B5中的任一项的检测系统，其中，样本入口通道具有最小宽度的位点，并且其中，在最小宽度的位点处的对准区域的深度在最小宽度的50％、30％或20％的范围内。

段落B7。如段落B2至B6中的任一项的检测系统，其中，样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、间隔通道、通道结、和检测通道各自具有相同的深度。

段落B8。如段落B2至B7中的任一项的检测系统，其中，流动池限定样本端口和间隔流体端口，包含液滴的流体在样本端口处进入流动池，间隔流体在间隔流体端口处进入流动池的间隔流体端口。

段落B9。如段落B8的检测系统，其中，流动池限定平面，并且其中，样本端口和间隔流体端口中的每一者均被取向成垂直于所述平面定向。

段落B10。如段落B8或B9的检测系统，其中，流动池限定冲洗端口和冲洗通道，流体在该冲洗端口处进入流动池的冲洗端口，冲洗通道从冲洗端口延伸至样本端口。

段落B11。如段落B10的检测系统，其中，冲洗端口连接到正压/负压源，该正压/负压源被配置成用于在检测的步骤已经完成之后，驱动冲洗流体在冲洗端口处进入流动池并通过冲洗通道到样本端口和/或样本入口通道，并且其中任选地，冲洗流体是来自间隔流体源的间隔流体。

段落B12。如段落B1至B11中的任一项的检测系统，其中，样本入口通道包括限定中心轴线和相对于中心轴线小于约10度、7度、或5度的锥度角的对准区域。

段落B13。如段落B1至B12中任一项的检测系统，其中，每个间隔流体入口通道与样本入口通道在邻近通道结处形成小于约90度、60度、或45度的角。

段落B14。如段落B1至B13中任一项的检测系统，其中，至少一个间隔流体入口通道包括在邻近通道结处彼此之间形成小于约180度、120度、或90度的角的一对间隔流体入口通道。

段落B15。如段落B1至B14中的任一项的检测系统，其中，间隔通道限定朝向检测通道向下游减小的锥度角。

段落B16。如段落B1至B15中的任一项的检测系统，其中，间隔通道具有非线性锥度。

段落B17。如段落B1至B16中的任一项的检测系统，其中，样本入口通道和检测通道具有各自的最小宽度，该各自的最小宽度在彼此的约50％、30％、或20％的范围内。

段落B18。如段落B1至B17中的任一项的检测系统，其中，检测通道具有与液滴的平均直径大约相同的平均宽度。

段落B19。如段落B1至B18中的任一项的检测系统，其中，样本入口通道在邻近通道结处具有的最小宽度，并且其中间隔通道的平均宽度大于最小宽度。

段落B20。如B1至B19中任一项的检测系统，其中，间隔通道在通道结处的宽度至少近似等于样本入口通道与至少一个间隔流体入口通道在通道结处的组合宽度。

段落B21。如B1至B20中的任一项的检测系统，其中，每个间隔流体入口通道朝向通道结呈锥形。

段落B22。如段落B1至B21中的任一项的检测系统，其中，该检测通道具有基本均匀的宽度。

段落B23。如段落B22中的任一项的检测系统，其中，该检测通道具有长度和均匀的宽度，并且其中，该长度不超过约20倍或10倍的该均匀宽度。

段落B24。如段落B23中的任一项的检测系统，其中，间隔通道具有一长度，间隔通道的宽度随该长度变化，其中，检测通道具有均匀的宽度，并且其中间隔通道的长度小于约5、4、3或2倍的检测通道的长度。

段落B25。如段落B1至B24中的任一项的检测系统，其中，样本入口通道和/或检测通道具有最小宽度，并且其中间隔通道的间隔区域具有一长度，间隔通道的宽度随该长度变化，并且其中长度不超过约20倍的最小宽度。

段落B26。如段落B1至B25中的任一项的检测系统，进一步包括段落C1至C4、段落E1至E6、和段落G1中任一项的检测系统的一个或多个限制。

段落C1。一种用于液滴的检测系统，包括：(a)流动池，该流动池包括在通道结处彼此相遇的样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、和间隔通道并且包括经由间隔通道与通道结流体连通的检测通道，这些通道彼此一体地形成；(b)间隔流体源；(c)被配置成用于接收和检测来自检测通道的光的检测器；以及(d)一个或多个正压/负压源，该一个或多个正压/负压源操作地连接到流动池，并被配置成用于经由样本入口通道将包含液滴的流体从乳剂源驱动到通道结、经由至少一个间隔流体入口通道将间隔流体从间隔流体源驱动到通道结，以及从通道结驱动与间隔流体组合的包含液滴的流体并驱动通过间隔通道和检测通道。

段落C2。如段落C1的检测系统，其中，流动池具有彼此背离的第一侧部和第二侧部，并且其中，检测器包括第一检测器和第二检测器，该第一检测器被配置成用于检测从流动池的第一侧部接收到的光致发光，该第二检测器被配置成用于检测从流动池的第二侧部接收的偏转光。

段落C3。如段落C1的检测系统，其中，流动池限定了样本端口、间隔流体端口、冲洗端口、流出端口、和冲洗通道，其中，该样本端口经由样本入口通道与流动池内的通道结流体连通，其中，间隔流体端口经由至少一个间隔流体入口通道与流动池内的通道结流体连通，其中，流出端口经由间隔通道和检测通道与流动池内的通道结流体连通，并且其中，冲洗端口经由冲洗通道与流动池内的样本端口和样本入口通道流体连通。

段落C4。如段落C1至C3中的任一项的检测系统，其中，至少一个正压/负压源包括被配置成用于在检测通道的下游施加抽吸，以驱动包含液滴的流体和间隔流体通过通道结和检测通道的正压/负压源。

段落C5。如段落C1至C4中的任一项的检测系统，进一步包括段落A1至A17、段落B1至B25、段落E1至E6和段落G1中任一项的检测系统的一个或多个限制。

段落D1。一种液滴检测方法，该方法包括：(a)使管件的开口端与孔相对于彼此移动，以在开口端和由孔保持的乳剂之间创建接触，该乳剂包括被载液包围的液滴；(b)在检测通道的下游施加抽吸，其中，该抽吸(i)从孔中汲取包含液滴的载液并经由开口端汲取到管件中并且汲取通过通道结和检测通道，并且(ii)汲取间隔流体通过该结和检测通道，其中，间隔流体的流与包含液滴的载液的流在检测通道上游的通道结处组合；以及(c)从通过检测通道的液滴检测信号，其中，任选地，检测信号包括检测从检测通道接收的光并创建表示检测到的光的信号。

段落D2。如段落D1的方法，其中，移动的步骤包括在管件的开口端保持静止的同时时移动孔的步骤。

段落D3。如段落D1或D2的方法，其中，孔的顶部由密封构件密封，进一步包括任选地利用管件刺穿该密封构件以获得对孔的进入的步骤。

段落D4。段落D1至D3中任一项的方法，其中，在施加抽吸的步骤期间，仅单个泵驱动流体流动通过通道结。

段落D5。段落D1至D4中任一项的方法，其中，施加抽吸的步骤将包含液滴的载液汲取到具有锥形对准区域的样本入口通道中的通道结处，并将间隔流体汲取到一对间隔流体入口通道中的通道结处，该一对间隔流体入口通道中的每个间隔流体入口通道在通道结处与样本入口通道相遇。

段落D6。如段落D1至D5中的任一项的方法，其中，间隔流体是液体并且与乳剂的载液混溶并且与液滴不混溶。

段落D7。如段落D1至D6中的任一项的方法，其中，包含液滴的载液遵循从管件的开口端延伸到检测通道的下游位置的流动路径，并且其中，样本入口通道的锥形对准区域和/或检测通道限定流动路径的最小宽度。

段落D8。如段落D1至D7中的任一项的方法，其中，包含液滴的载液遵循无阀流动路径，该无阀流动路径从管件的开口端延伸到检测通道的下游位置。

段落D9。如段落D1至D8中的任一项的方法，其中，施加抽吸的步骤利用泵来执行，并且包括在位于检测通道下游的保持区域中收集从检测通道接收到的流体的步骤，进一步包括在检测的步骤已经完成之后利用泵将收集到的流体从保持区域推动到废物容器的步骤。

段落D10。如段落D1至D9中的任一项的方法，其中，通道结和检测通道通过流动池彼此一体地形成，其中流动池限定采样端口、间隔流体端口和冲洗端口，其中，施加抽吸的步骤在样本端口处将乳剂的包含液滴的载液汲取到流动池中并在间隔流体端口处将间隔流体汲取到流动池中，进一步包括在检测的步骤完成之后将冲洗流体从冲洗端口驱动到样本端口的步骤，该冲洗流体任选地与间隔流体具有相同的成分。

段落D11。如段落D10的方法，其中，驱动冲洗流体的步骤包括驱动冲洗流体从冲洗端口通过结和检测通道的步骤。

段落D12。段落D1至D11中任一项的方法，进一步包括在包含载液的液滴接近通道结时将此类液滴以单列形式布置的步骤，以及随相邻的液滴从通道结行进到检测通道而增加相邻的液滴之间的距离。

段落D13。如段落D12的方法，其中，布置液滴的步骤包括使液滴通过样本入口通道的对准区域的步骤，并且其中对准区域朝向通道结呈锥形。

段落D14。如段落D13的方法，其中，增加相邻的液滴之间的距离的步骤包括使液滴通过通道结与检测通道之间的流动路径上的锥形间隔通道的步骤。

段落D15。如段落D1至D14中任一项的方法，其中，施加抽吸的步骤利用抽吸源执行，并且在管件的开口端与抽吸源之间产生小于2psi(13.8kPa)的压力差。

段落D16。如段落D1至D15中的任一项的方法，其中，通道结与保持间隔流体的储存器流体连通，并且其中，在施加抽吸的步骤期间，储存器保持排放。

段落D17。如段落D1至D16中的任一项的方法，其中，施加抽吸的步骤生成包含液滴的载液的第一流和间隔流体的第二流，并且其中，在通道结处第一流的速度与第二流的速度匹配。

段落D18。段落D1至D17中的任一项的方法，其中该方法利用段落B1至B25、段落C1到C5、段落E1到E6和段落G1中的任一项的检测系统执行。

段落D19。段落D1至D17中的任一项的方法，其中该方法进一步包括段落A1至A17和段落F1至F19中的任一项的方法的任何步骤。

段落E1。用于液滴检测的系统，包括：(a)孔，用于保持包括由载液包围的液滴的乳剂；(b)具有开口端的管件，孔和开口端可相对彼此移动以在开口端与乳剂之间创建接触；(c)通道结；(d)检测通道；(e)检测器，该检测器被配置成用于从通过检测通道的液滴检测信号，其中，任选地，该检测器被配置成用于接收和检测来自检测通道的光，并创建表示检测到的光的信号；以及(f)位于检测通道下游并被配置成用于施加抽吸的抽吸源，该抽吸用于：(i)从孔中驱动包含液滴的载液并经由开口端驱动到管件中并且驱动通过通道结和检测通道，并且(ii)驱动间隔流体通过通道结和检测通道，其中，使间隔流体的流与包含液滴的载液的流在检测通道上游的通道结处组合。

段落E2。如段落E1的系统，进一步包括传送机，该传送机被配置成用于在管件的开口端保持静止的同时垂直地驱动孔的移动。

段落E3。如段落E1或E2的系统，其中，抽吸源是包括泵的正压/负压源。

段落E4。如段落E3的系统，其中，检测通道经由用于收集从检测通道接收到的流体的保持区域与泵流体连通，并且其中，泵被配置成用于在施加抽吸之后通过施加正压将收集到的流体从保持区域动到废物容器。

段落E5。如段落E1至E4中的任一项的系统，进一步包括用于向通道结供应间隔流体的储存器，其中该储存器向环境压力排放。

段落E6。如段落E1至E5中的任一项的系统，其中，该管件经由比该管件更加柔性的管道与该通道结流体连通，其中，管件任选地由金属形成，其中，管道任选地由聚合物形成、和/或其中通道结任选地由流动池形成。

段落E7。如段落E1至E6中的任一项的检测系统，进一步包括段落B1至B24、段落C1至C4、和段落G1中任一项的检测系统的一个或多个限制。

段落F1。一种液滴检测方法，该方法包括：(a)使管件和孔相对于彼此移动，以在管件的开口端和由孔保持的乳剂之间创建接触；(b)经由管件的开口端从孔中吸入乳剂流体；(c)经由管件的开口端将所吸入的流体的至少部分分配回到孔中；(d)在吸入和分配步骤之后，从孔输送乳剂的液滴经由管件的开口端并到检测通道中；和(e)从通过检测通道的液滴检测信号，其中，任选地，检测信号包括检测从检测通道接收的光并创建表示检测到的光的信号。

段落F2。如段落F1的方法，其中，分配的步骤包括将比通过吸入的步骤所吸入流体的更多的流体分配到孔中的步骤。

段落F3。如段落F2的方法，其中，吸入的步骤包括吸入第一体积的与液滴不混溶的液体的步骤，其中分配的步骤包括分配第二体积的与液滴不混溶的液体的步骤，并且其中第二体积大于第一体积。

段落F4。如段落F1至F3中的任一项的方法，其中，吸入和分配的步骤是第一吸入和分配周期，该方法进一步包括在输送液滴的步骤之前执行一个或多个附加的吸入和分配周期。

段落F5。如段落F1至F4中的任一项的方法，其中，分配步骤包括将来自管件的流体分配到保留在孔中的乳剂的一部分上的步骤，同时管件的开口端与乳剂的该部分垂直对准并与乳剂的该部分分隔开，使得所分配的流体落到乳剂的该部分上。

段落F6。如段落F5的方法，其中，分配的步骤具有比吸入的步骤的持续时间更短的持续时间。

段落F7。如段落F1至F6中的任一项的方法，其中，在吸入的步骤中流体以比在分配的步骤中流体退出管件的流速更低的流速进入管件中。

段落F8。如段落F1至F7中的任一项的方法，其中，检测信号的步骤包括检测从液滴发射的光的步骤。

段落F9。如段落F1至F8中的任一项的方法，其中，在吸入的步骤和分配的步骤期间，管件与检测通道流体连通。

段落F10。如段落F1至F9中的任一项的方法，其中，乳剂包括液体连续相，并且其中吸入流体的步骤包括相对于液滴选择性地吸入液体连续相的步骤。

段落F11。如段落F10的方法，其中，由于液滴与连续相之间的密度差，液滴形成包封，并且其中，吸入的步骤至少部分地在管件的开口端位于该连续相的位于该包封的下方或上方的基本上无液滴的体积部分中的同时执行。

段落F12。如段落F10的方法，其中，吸入的步骤包括吸入乳剂的液滴的步骤。

段落F13。如段落F12的方法，其中，液滴被选择性地朝向吸入步骤的结束来吸入。

段落F14。如段落F1至F13中的任一项的方法，其中，该管件具有均匀的外径。

段落F15。如段落F1至F14中的任一项的方法，其中，各个液滴被蛋白质性表皮包围。

段落F16。如段落F1至F15中的任一项的方法，其中，移动的步骤包括利用管件刺穿该密封构件以进入孔的步骤。

段落F17。如段落F1至F16中的任一项的方法，其中，管件的开口端在吸入的步骤时比在分配的步骤时更接近孔的底部。

段落F18。如段落F1至F17中的任一项的方法，其中，当在吸入的步骤中吸入流体和/或在分配的步骤期间分配流体时，管件的开口端与孔的底部之间的垂直距离被改变。

段落F19。如段落F1至F18中的任一项的方法，其中，吸入的步骤将少于一半的乳剂液滴通过管件的开口端输送到管件中。

段落F20。如段落F1至F19中的任一项的方法，其中，分配步骤分解乳剂的液滴。

段落F21。段落F1至F20中的任一项的方法，其中该方法利用段落B1至B25、段落C1到C4、段落E1到E6和段落G1中的任一项的检测系统执行。

段落F22。段落F1至F21中的任一项的方法，其中该方法进一步包括段落A1至A17和段落D1至D17中的任一项的方法的任何步骤。

段落G1。用于液滴检测的系统，包括：(a)孔，该孔用于保持乳剂；(b)管件，该管件具有开口端；(c)检测通道；(d)检测器，该检测器被配置成用于接收和检测来自检测通道的光；(e)一个或多个正压/负压源，每个正压/负压源均可操作地连接至管件和/或检测通道；(f)传送机，该传送机被配置成用于使孔和管件的开口端相对于彼此移动；以及(g)处理器，该处理器被配置成用于操作输送装置、一个或多个正压/负压源、以及检测器以用于：(i)在管件的开口端与由孔保持的乳剂之间创建接触，(ii)经由管件的开口端从孔中吸入乳剂的流体，(iii)经由管件的开口端将所吸入的流体的至少部分分配回孔中，以分解乳剂的液滴，(iv)从孔输送乳剂的液滴、经由管件的开口端、并到检测通道，并且(v)检测通过检测通道的液滴的信号，其中，任选地，通过检测从检测通道接收的光并创建表示检测到的光的信号来检测信号。

上文阐述的本公开可涵盖具有独立的效用的多个相区别的发明。尽管每个这些发明已经以其(多个)优选形式来公开，但是本文中公开以及图示出的其具体实施例不应以限制性的意义来考虑，这是因为许多变型是可能的。本发明的主题包括本文中公开的各种要素、特征、功能和/或属性的所有新颖的以及非显而易见的组合和子组合。以下的权利要求特别地指出视为新颖的以及非显而易见的某些组合以及子组合。可以在要求该申请或相关申请的优先权的申请中请求保护特征、功能、元素和/或特性的其他组合以及子组合中体现的发明。此类权利要求无论是针对不同发明还是针对同一发明，以及无论相对于原始权利要求的范围更宽、更窄、相等或不同，也被认为包括在本公开的本发明的主题内。此外，除非另有具体说明，否则用于所标识元素的诸如第一、第二或第三的顺序指示符用于区分元素，并且不指示这些元素的特定位置或顺序。最后，本公开通过引用结合了材料。如果通过引用并入导致术语含义中的任何歧义或冲突，则本申请的字面内容决定术语的构造。

Claims (90)

1.一种液滴检测方法，所述方法包括：

在载液中生成液滴的单列流；

将间隔流体的至少一个流与载液中的所述液滴的单列流进行组合；

使用间隔通道将组合流引导至检测通道，所述间隔通道朝向所述检测通道呈锥形，其中随着相邻的液滴沿着所述间隔通道朝向所述检测通道行进，此类液滴之间的距离增加；以及

从通过所述检测通道的液滴检测信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成的步骤包括：使液滴通过样本入口通道的对准区域的步骤，其中所述对准区域的锥度使液滴在到达通道结之前以单列的形式布置，并且其中，组合的步骤包括在所述通道结处将间隔流体的至少一个流与所述液滴的单列流组合的步骤。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对准区域的最大宽度大于两倍的所述液滴的平均直径，并且其中，所述对准区域的最小宽度与所述液滴的平均直径大约相同。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，组合的步骤包括将间隔流体传送到一对间隔流体入口通道中的所述通道结中，并且其中，当此类入口通道延伸至所述通道结时，所述一对间隔流体入口通道彼此形成小于约180度、120度或90度的角。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，每个间隔流体入口通道朝向所述通道结呈锥形。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，引导组合流的步骤包括利用限定锥度角的间隔通道从所述通道结引导组合流的步骤，所述锥度角随着所述间隔通道朝向所述检测通道向下游延伸而减小。

7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，间隔流体进入所述通道结的速度与液滴进入所述通道结的速度基本匹配。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，生成的步骤包括使液滴通过对准区域的步骤，所述对准区域限定中心轴线并且具有限定相对于所述中心轴线的小于约10度的平均锥角的锥度。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，组合的步骤包括将间隔流体的一对流中的间隔流体每个流与载液中的液滴的单列流组合的步骤，并且其中，间隔流体的每个流以小于约90度、60度或45度的角度与载液中的液滴的所述单列流相遇。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，检测的步骤在液滴通过基本上非锥形的检测通道时执行。

11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述间隔通道的下游端平滑且无缝地过渡到所述检测通道的上游端。

12.如权利要求1所述的方法，进一步包括在所述检测通道的下游施加抽吸的步骤，其中，所述抽吸驱动所有流体流动以用于生成的步骤、组合的步骤、引导的步骤和检测的步骤。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，仅有单个泵驱动流体流动以用于生成的步骤、组合的步骤、引导的步骤、和检测的步骤。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，液滴在所述间隔通道中被加速，并且任选地，其中液滴在所述间隔通道中具有基本恒定的加速度。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述间隔流体是液体并且与所述载液混溶。

16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，组合的步骤在多个通道彼此相遇所在的通道结处执行，并且其中，所述多个通道和所述检测通道通过流动池彼此一体地形成。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述流动池具有彼此背离的第一侧部和第二侧部，并且其中，所述检测的步骤包括检测从所述第一侧部接收的光致发光和从所述第二侧部接收的偏转光的步骤。

18.一种用于液滴的检测系统，包括：

通道网络，所述通道网络包括在通道结处彼此相遇的样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、和间隔通道并且包括经由所述间隔通道与所述通道结流体连通的检测通道；

间隔流体源，所述间隔流体源连接到所述通道网络；

检测器，所述检测器被配置成用于接收并检测来自所述检测通道的光；以及

一个或多个正压/负压源，所述一个或多个正压/负压源操作地连接到所述通道网络并被配置成用于：经由所述样本入口通道将包含液滴的流体从乳剂源驱动到所述通道结、经由所述至少一个间隔流体入口通道将间隔流体从所述间隔流体源驱动到所述通道结，以及从所述通道结驱动与间隔流体组合的包含液滴的流体并驱动通过所述间隔通道和所述检测通道；

其中，所述样本入口通道朝向所述通道结呈锥形，以在此类液滴到达所述通道结之前迫使液滴成为单列，并且其中，所述间隔通道朝向所述检测通道呈锥形，以随所述相邻的液滴从所述通道结行进到所述检测通道而逐渐地增加相邻的液滴之间的距离。

19.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述样本入口通道、所述至少一个间隔流体入口通道、所述间隔通道、所述通道结、和所述检测通道通过流动池彼此一体地形成。

20.如权利要求19所述的检测系统，其特征在于，所述流动池包括一对彼此接合的层，并且其中，每一层限定以下各项的部分：所述样本入口通道、所述至少一个间隔流体入口通道、所述间隔通道、所述通道结、和所述检测通道。

21.如权利要求20所述的检测系统，其特征在于，所述层由玻璃形成，并且其中，所述样本入口通道、所述至少一个间隔流体入口通道、所述间隔通道、所述通道结、和所述检测通道通过在所述层彼此接合之前蚀刻玻璃而被形成。

22.如权利要求19所述的检测系统，其特征在于，所述检测通道具有与所述流动池的平面正交所测量的深度以及与所述平面平行所测量的宽度，并且其中所述深度在所述宽度的50％、30％、或20％的范围内。

23.如权利要求19所述的检测系统，其特征在于，所述样本入口通道具有最小宽度的位点，并且其中，在所述最小宽度的位点处的对准区域的深度在所述最小宽度的50％、30％或20％的范围内。

24.如权利要求19所述的检测系统，其特征在于，所述样本入口通道、所述至少一个间隔流体入口通道、所述间隔通道、所述通道结、和所述检测通道各自具有相同的深度。

25.如权利要求19所述的检测系统，其特征在于，所述流动池限定样本端口和间隔流体端口，包含液滴的流体在所述样本端口处进入所述流动池，间隔流体在所述间隔流体端口处进入所述流动池。

26.如权利要求25所述的检测系统，其特征在于，所述流动池限定平面，并且其中，所述样本端口和所述间隔流体端口中的每一者均被取向成垂直于所述平面。

27.如权利要求25所述的检测系统，其特征在于，所述流动池限定冲洗端口和冲洗通道，流体在所述冲洗端口处进入所述流动池，所述冲洗通道从所述冲洗端口延伸至所述样本端口。

28.如权利要求27所述的检测系统，其特征在于，所述冲洗端口连接到正压/负压源，所述正压/负压源被配置成用于在所述检测的步骤已经完成之后，驱动冲洗流体在所述冲洗端口处进入所述流动池并通过所述冲洗通道到所述样本端口和/或所述样本入口通道，并且其中，任选地，所述冲洗流体是来自所述间隔流体源的间隔流体。

29.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述样本入口通道包括限定中心轴线和相对于所述中心轴线的小于约10度的锥度角的对准区域。

30.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，每个间隔流体入口通道与所述样本入口通道在邻近所述通道结处形成小于约90度、60度、或45度的角。

31.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述至少一个间隔流体入口通道包括在邻近所述通道结处彼此之间形成小于约180度、120度、或90度的角的一对间隔流体入口通道。

32.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述间隔通道限定朝向所述检测通道向下游减小的锥度角。

33.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述间隔通道具有非线性锥度。

34.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述样本入口通道和所述检测通道具有各自的最小宽度，所述各自的最小宽度在彼此的约50％、30％、或20％的范围内。

35.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述检测通道具有与所述液滴的平均直径大约相同的平均宽度。

36.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述样本入口通道在邻近所述通道结处具有最小宽度，并且其中，所述间隔通道的平均宽度大于所述最小宽度。

37.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述间隔通道在通道结处的宽度至少近似等于所述样本入口通道与所述至少一个间隔流体入口通道在所述通道结处的组合宽度。

38.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，每个间隔流体入口通道朝向所述通道结呈锥形。

39.如权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述间隔通道具有基本上均匀的宽度。

40.如权利要求39所述的检测系统，其特征在于，所述检测通道具有长度和均匀的宽度，并且其中，所述长度不超过约20倍或10倍的所述均匀宽度。

41.如权利要求40所述的检测系统，其特征在于，所述间隔通道具有一长度，所述间隔通道的宽度随所述长度变化，其中，检测通道具有均匀的宽度，并且其中所述间隔通道的所述长度小于约5、4、3或2倍的所述检测通道的所述长度。

42.权利要求18所述的检测系统，其特征在于，所述样本入口通道和/或所述检测通道具有最小宽度，并且其中，所述间隔通道的所述间隔区域具有一长度，所述间隔通道的宽度随所述长度变化，并且其中所述长度不超过约20倍的所述最小宽度。

43.一种用于液滴的检测系统，包括：

流动池，所述流动池包括在通道结处彼此相遇的样本入口通道、至少一个间隔流体入口通道、和间隔通道，并且包括经由所述间隔通道与所述通道结流体连通的检测通道，所述通道彼此一体地形成；

间隔流体源；

检测器，所述检测器被配置成用于接收并检测来自所述检测通道的光；以及

一个或多个正压/负压源，所述一个或多个正压/负压源操作地连接到所述流动池并被配置成用于：经由所述样本入口通道将包含液滴的流体从乳剂源驱动到所述通道结、经由所述至少一个间隔流体入口通道将间隔流体从所述间隔流体源驱动到所述通道结，以及从所述通道结驱动与间隔流体组合的包含液滴的流体并驱动通过所述间隔通道和所述检测通道。

44.如权利要求43所述的检测系统，其特征在于，所述流动池具有彼此背离的第一侧部和第二侧部，并且其中，所述检测器包括第一检测器和第二检测器，所述第一检测器被配置成用于检测从所述流动池的所述第一侧部接收到的光致发光，所述第二检测器被配置成用于检测从所述流动池的所述第二侧部接收的偏转光。

45.如权利要求43所述的检测系统，其特征在于，所述流动池限定样本端口、间隔流体端口、冲洗端口、流出端口、和冲洗通道，其中，所述样本端口经由所述样本入口通道与所述流动池内的所述通道结流体连通，其中，所述间隔流体端口经由至少一个间隔流体入口通道与所述流动池内的所述通道结流体连通，其中，所述流出端口经由所述间隔通道和所述检测通道与所述流动池内的所述通道结流体连通，并且其中，所述冲洗端口经由所述冲洗通道与所述流动池内的所述样本端口和所述样本入口通道流体连通。

46.如权利要求43所述的检测系统，其特征在于，所述至少一个正压/负压源包括被配置成用于在所述检测通道的下游施加抽吸以驱动包含液滴的流体和间隔流体通过所述通道结和所述检测通道的正压/负压源。

47.一种液滴检测方法，所述方法包括：

使管件的开口端与孔相对于彼此移动，以在所述开口端和由所述孔保持的乳剂之间创建接触，所述乳剂包括被载液包围的液滴；

在检测通道的下游施加抽吸，其中所述抽吸(i)从所述孔中汲取包含液滴的载液并经由所述开口端汲取到所述管件中，并且汲取通过通道结和所述检测通道，并且(ii)汲取间隔流体通过所述结和所述检测通道，其中，所述间隔流体的流与所述包含液滴的载液的流在所述检测通道上游的所述通道结处组合；以及

从通过所述检测通道的液滴检测信号。

48.如权利要求47所述的方法，其特征在于，移动的步骤包括在所述管件的所述开口端保持静止同时移动所述孔的步骤。

49.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述孔的顶部由密封构件密封，进一步包括任选地利用所述管件刺穿所述密封构件以获得对所述孔的进入的步骤。

50.如权利要求47所述的方法，其特征在于，在施加抽吸的步骤期间，仅单个泵驱动流体流动通过所述通道结。

51.如权利要求47所述的方法，其特征在于，施加抽吸的步骤将包含液滴的载液汲取到具有锥形对准区域的样本入口通道中的所述通道结处，并将间隔流体汲取到一对间隔流体入口通道中的所述通道结处，所述一对间隔流体入口通道中的每个间隔流体入口通道在所述通道结处与所述样本入口通道相遇。

52.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述间隔流体是液体并且与所述乳剂的所述载液混溶并且与所述液滴不混溶。

53.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述包含液滴的载液遵循从所述管件的所述开口端延伸到所述检测通道的下游位置的流动路径，并且其中，样本入口通道的锥形对准区域和/或所述检测通道限定所述流动路径的最小宽度。

54.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述包含液滴的载液遵循无阀流动路径，所述无阀流动路径从所述管件的所述开口端延伸到所述检测通道的下游位置。

55.如权利要求47所述的方法，其特征在于，施加抽吸的步骤利用泵来执行，并且包括在位于所述检测通道下游的保持区域中收集从所述检测通道接收到的流体的步骤，进一步包括在检测的步骤已经完成之后利用所述泵将收集到的流体从所述保持区域推动到废物容器的步骤。

56.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述通道结和所述检测通道通过流动池彼此一体地形成，其中所述流动池限定采样端口、间隔流体端口和冲洗端口，其中，施加抽吸的步骤在所述样本端口处将所述乳剂的包含液滴的载液汲取到所述流动池中并在所述间隔流体端口处将间隔流体汲取到的所述流动池中，进一步包括在检测的步骤已经完成之后将冲洗流体从所述冲洗端口驱动到所述样本端口的步骤，所述冲洗流体任选地与所述间隔流体具有相同的成分。

57.如权利要求56所述的方法，其特征在于，驱动冲洗流体的步骤包括驱动冲洗流体从所述冲洗端口通过所述结和所述检测通道的步骤。

58.如权利要求47所述的方法，进一步包括：在所述包含液滴的载液的液滴接近所述通道结时将此类液滴以单列形式布置的步骤，以及随相邻的液滴从所述通道结行进到所述检测通道而增加所述相邻的液滴之间的距离。

59.如权利要求58所述的方法，其特征在于，布置液滴的步骤包括使液滴通过样本入口通道的对准区域的步骤，并且其中，所述对准区域朝向所述通道结呈锥形。

60.如权利要求59所述的方法，其特征在于，增加相邻的液滴之间的距离的步骤包括使所述液滴通过所述通道结与所述检测通道之间的流动路径上的锥形间隔通道的步骤。

61.如权利要求47所述的方法，其特征在于，施加抽吸的步骤利用抽吸源执行，并且在所述管件的所述开口端与所述抽吸源之间产生小于2psi(13.8kPa)的压差。

62.如权利要求47所述的方法，其特征在于，所述通道结与保持间隔流体的储存器流体连通，并且其中，在所述施加抽吸的步骤期间，所述储存器保持排放。

63.如权利要求47所述的方法，其特征在于，施加抽吸的步骤生成所述包含液滴的载液的第一流和所述间隔流体的第二流，并且其中，在所述通道结处所述第一流的速度与所述第二流的速度匹配。

64.一种用于液滴检测的系统，包括：

孔，所述孔用于保持包括由载液包围的液滴的乳剂；

具有开口端的管件，所述孔和所述开口端能相对彼此移动以在所述开口端与所述乳剂之间创建接触；

通道结；

检测通道；

检测器，所述检测器被配置成用于从通过所述检测通道的液滴检测信号；以及

抽吸源，所述抽吸源位于所述检测通道下游并被配置成用于施加抽吸，所述抽吸：(i)从所述孔驱动包含液滴的载液并经由所述开口端驱动到所述管件中并且驱动通过所述通道结和所述检测通道，并且(ii)驱动间隔流体通过所述通道结和所述检测通道，其中，使所述间隔流体的流与所述包含液滴的载液的流在所述检测通道上游的所述通道结处组合。

65.如权利要求64所述的系统，进一步包括传送机，所述传送机被配置成用于在所述管件的所述开口端保持静止的同时垂直地驱动所述孔的移动。

66.如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述抽吸源是包括泵的正压/负压源。

67.如权利要求66所述的系统，其特征在于，所述检测通道经由用于收集从所述检测通道接收到的流体的保持区域与所述泵流体连通，并且其中，所述泵被配置成用于在施加所述抽吸之后通过施加正压将收集到的流体从所述保持区域推动到废物容器。

68.如权利要求64所述的系统，进一步包括用于向所述通道结供应间隔流体的储存器，其中，所述储存器向环境压力排放。

69.如权利要求64所述的系统，其特征在于，所述管件经由比所述管件更加柔性的管道与所述通道结流体连通，其中，所述管件任选地由金属形成，其中，所述管道任选地由聚合物形成、和/或其中，所述通道结任选地由流动池形成。

70.一种液滴检测方法，所述方法包括：

使管件和孔相对于彼此移动，以在所述管件的开口端和由所述孔保持的乳剂之间创建接触；

经由所述管件的所述开口端从所述孔中吸入所述乳剂的流体；

经由所述管件的所述开口端将所吸入的流体的至少部分分配回到所述孔中；

在所述吸入和分配步骤之后，从所述孔输送所述乳剂的液滴经由所述管件的所述开口端并到检测通道中；

从通过所述检测通道的液滴检测信号。

71.如权利要求70所述的方法，其特征在于，分配的步骤包括将比通过吸入的步骤所吸入液体的更多的液体分配到所述孔中的步骤。

72.如权利要求71所述的方法，其特征在于，吸入的步骤包括吸入第一体积的与液滴不混溶的液体的步骤，其中，分配的步骤包括分配第二体积的与液滴不混溶的液体的步骤，并且其中，所述第二体积大于所述第一体积。

73.如权利要求70所述的方法，其特征在于，吸入和分配的步骤是第一吸入和分配周期，所述方法进一步包括在输送液滴的步骤之前执行一个或多个附加的吸入和分配周期。

74.如权利要求70所述的方法，其特征在于，分配的步骤包括将来自所述管件的流体分配到保留在所述孔中的所述乳剂的部分上的步骤，同时所述管件的所述开口端与所述乳剂的所述部分垂直对准并与所述乳剂的所述部分分隔开以使得所分配的流体落到所述乳剂的所述部分上。

75.如权利要求74所述的方法，其特征在于，分配的步骤具有比吸入的步骤的持续时间更短的持续时间。

76.如权利要求70所述的方法，其特征在于，在吸入的步骤中流体以比在分配的步骤中流体退出所述管件的流速更低的流速进入所述管件。

77.如权利要求70所述的方法，其特征在于，检测信号的步骤包括检测从液滴发射的光的步骤。

78.如权利要求70所述的方法，其特征在于，在吸入的步骤和分配的步骤期间，所述管件与所述检测通道流体连通。

79.如权利要求70所述的方法，其特征在于，所述乳剂包括液体连续相，并且其中，吸入流体的步骤包括相对于所述液滴选择性地吸入所述液体连续相的步骤。

80.如权利要求79所述的方法，其特征在于，由于所述液滴与所述连续相之间的密度差，所述液滴形成包封，并且其中，吸入的步骤至少部分地在所述管件的所述开口端位于所述连续相的位于所述包封的下方或上方的基本上无液滴的体积部分中的同时执行。

81.如权利要求79所述的方法，其特征在于，吸入的步骤包括吸入所述乳剂的液滴的步骤。

82.如权利要求81所述的方法，其特征在于，所述液滴被选择性地朝向所述吸入步骤的结束来吸入。

83.如权利要求70所述的方法，其特征在于，所述管件具有均匀的外径。

84.如权利要求70所述的方法，其特征在于，各个液滴被蛋白质性表皮包围。

85.如权利要求70所述的方法，其特征在于，移动的步骤包括利用所述管件刺穿密封构件以进入所述孔步骤。

86.如权利要求70所述的方法，其特征在于，所述管件的所述开口端在吸入的步骤时比在分配的步骤时更接近所述孔的底部。

87.如权利要求70所述的方法，其特征在于，当在吸入的步骤中吸入流体和/或在分配的步骤期间分配流体时，所述管件的所述开口端与所述孔的底部之间的垂直距离被改变。

88.如权利要求70所述的方法，其特征在于，吸入的步骤将少于一半的所述乳剂的所述液滴通过所述管件的所述开口端输送到所述管件中。

89.如权利要求70所述的方法，其特征在于，分配的步骤使所述乳剂的液滴分解。

90.一种用于液滴检测的系统，包括：

孔，所述孔用于保持乳剂；

管件，所述管件具有开口端；

检测通道；

检测器，所述检测器被配置成用于检测从所述检测通道接收到的光；

一个或多个正压/负压源，每个正压/负压源均操作地连接至所述管件和/或所述检测通道；

传送机，所述传送机被配置成用于使所述孔和所述管件的所述开口端相对于彼此移动；以及

处理器，所述处理器被配置成用于操作所述传送机、所述一个或多个正压/负压源、以及所述检测器，以用于：(i)在所述管件的开口端与由所述孔保持的所述乳剂之间创建接触，(ii)经由所述管件的所述开口端从所述孔中吸入所述乳剂的流体，(iii)经由所述管件的所述开口端将所吸入的流体的至少部分分配回所述孔中，以分解所述乳剂的液滴，(iv)从所述孔输送所述乳剂的液滴、经由所述管件的所述开口端、并到所述检测通道，并且(v)从通过所述检测通道的液滴检测信号。

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