CN113731518A - 微流体装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

毛细管流动通道中的组件的组合使用毛细管力来被动地控制微流体装置内的液体样品的移动。为了检测靶标，引入微流体装置的毛细管通道的近端部分的液体样品通过毛细管作用沿着毛细管通道的特定组件移动。

Description

微流体装置、系统及方法

本申请是申请号为201780029679.9(申请日为2017年3月17日，发明名称为微流体装置、系统及方法)的中国专利申请的分案申请。

要求的优先权

根据美国法典35章§119(e)的规定，本申请要求2016.3.18提交的，序列号为62/310,640的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及微流体，更具体地涉及用于控制流体流动的微流体装置、系统和方法。

背景技术

微流体涉及操纵小体积的一种或多种流体，例如气体和/或液体。流体的总体积可以是例如约250微升或更低，例如约125微升或更低，约75微升或更低，约50微升或更低，或约25微升或更低。

已知使用微流体来确定液体样品中至少一种靶标的存在。例如，美国专利号7,824,611和PCT/US2013/035505，其全部内容通过引用并入本文，公开了免疫测定装置、测定系统和装置组件，其具有至少两个相对的表面，所述表面设置间隔一定距离的毛细管，其中至少一个能够固定至少一种靶标配体或缀合物，其量与样品中靶标配体的存在或量相关，样品是来自区域中的流体样品，用于受控流体运动到、通过或离开该区域。7，824，611专利还公开了使用试剂(例如受体和缀合物)和生物传感器(例如电化学、光学、电光学或声学机械装置)来确定一种或多种靶标的存在。

发明内容

一种微流体装置，一般包括设置在所述微流体装置内的毛细管流动通道，所述微流体装置包括近端开口和远端开口；设置在所述近端开口处的过滤袋，设置在所述过滤袋远端的混合井；包括试剂的干试剂区域，所述干试剂区域设置在所述混合井的远端；设置在所述干试剂区域的远端的夹紧区域；以及设置在所述夹紧区域的远端的检测区域，其中，所述过滤袋、混合井、干试剂区域、夹紧区域和检测区域流体连通。

在某些方面，所述过滤袋包括具有凹部的样品入口、过滤器平台和通气口，所述凹部配置成接收来自人手指刺伤的血液体积，所述通气口配置成在容纳液体样品时允许空气移位。

在其他方面，所述过滤器平台包括从所述过滤袋的远侧边缘延伸的凸起平台。

在某些实施方式中，所述过滤袋被配置为容纳总体积在大约25-75微升之间的的血液。

在某些实施方式中，所述过滤袋被配置为容纳总体积在大约1-10微升之间的的血液。

在其他实施方式中，所述过滤袋中的过滤器配置成将红血细胞从包含血液的样品中的血浆中分离。

在某些实施方式中，所述过滤袋还包括条状过道，所述条状过道设置成用于将所述血浆体从所述样品入口引导至所述过滤器平台。

在其他实施方式中，所述混合井具有碗形、具有长度、宽度、深度，所述井配置成通过毛细管作用移动已过滤的液体样品。

在其他实施方式中，所述混合井具有约2-6mm的直径和125-225μm的深度。

在某些方面，所述干试剂区域包含位于所述试剂区的底板的试剂，其中所述试剂区配置成在使所述干试剂在已过滤的液体中复原。

在某些方面，所述干试剂区域包含疏水墨水壁，所述疏水墨水壁具有垂直于毛细管流动的高度，所述疏水墨水壁被配置成将所述样品保持在所述试剂区域的亲水区域中。

在某些方面，所述干试剂区域的宽度为1-3mm，长度为6-18mm，和深度约为50-100μm。

在一方面，所述夹紧区域设置在所述试剂的远端，并且已过滤的液体通过毛细管作用移动通过所述夹紧区域并进入所述检测区域。

在一些方面，所述夹紧区域配置有叶片以增加所述样品与所述试剂接触的培育时间并通过毛细管作用移动已过滤的液体样品，从而被动地控制所述流体流速。夹紧区域的长度可以约为10mm-75mm，例如10mm、18mm、36mm、48mm或75mm。夹紧区域的宽度可以约为150μm-250μm，例如150μm、215μm或250μm。夹紧区域的深度可以约为33μm至85μm的深度，例如33μm、50μm、78μm或85μm。

要求保护的微流体装置中的血浆和血液的流速可以在1nl/sec到120nl/sec之间变化，并且取决于毛细管流动通道内的位置。

在某些方面，所述过滤组分混合井中的血浆的流速可以为60-100nl/sec之间，诸如约为80nl/sec。所述过滤组分混合井中的血液流速可以为35-55nl/sec之间，诸如约为40nl/sec。

所述干试剂区域中的血浆流速可以为40-80nl/sec之间，诸如约为60nl/sec。所述干试剂区域中的血液流速可以为25-70nl/sec之间，约为45nl/sec。

所述夹紧区域中的血浆的流速可以为2.5-7nl/sec之间，诸如约为4.5nl/sec。所述夹紧区域中的血液流速可以为1-10nl/sec之间约为3.5nl/sec。

所述检测区域中的血浆流速可以为7-21nl/sec之间，诸如约为14nl/sec。所述检测区域中的血液流速可以为6-18nl/sec之间，诸如约为12nl/sec。

在一些方面，所述夹紧区域具有两个或多个叶片，所述叶片被配置成增加所述样品与所述试剂接触的培育时间并被动地控制所述流体流速。

在一些方面，所述夹紧区域的宽度是所述毛细管流动通道宽度的1/2。

在一些方面，所述夹紧区域的宽度是所述毛细管流动通道宽度的1/4。

在一些实施方式中，所述夹紧区域的宽度是所述毛细管流动通道宽度的1/6。

在一些实施方式中，所述夹紧区域的宽度是所述毛细管流动通道宽度的1/10。

在一些方面，所述夹紧区域的深度为至少50μm、至少75μm或至少100μm。

在一些方面，所述检测区域配置成容纳液体样品并确定所述液体样品中一个或多个靶标的存在。

在一些方面，所述检测区域包含至少一个固相捕获点，所述固相捕获点配置成结合合特定分析物，确保通过所述检测区域的液体充分接触所述捕获点，并提供信号以测量响应。

在其他方面，所述微流体装置包括沿着所述检测区域的长度一系列地布置的两个或多个固相捕获点。

在一些方面，所述固相捕获点是圆形的。

在其他方面，所述固相捕获点是矩形的。

在一些方面，所述固相捕获点提供由读取器测量的信号。

在一些实施方式中，至少一个固相捕获点用作对照物。

在其他方面，所述读取器是扫描荧光计。

在其他方面，所述信号由软件处理，所述软件将所述响应与校准模型相关联并测量所述响应的强度。

在其他方面，所述试剂包括缀合物，所述缀合物包含可检测标记和用于靶标的结合剂。

在某些方面，所述检测区域包含用于所述靶标的结合剂或用于所述缀合物和所述靶标的复合物的结合剂。

在其他方面，所述微流体装置还包括废物通道，所述废物通道被配置成在所述检测区域的洗涤期间保持过量的液体样品。

在其他方面，所述基板的一部分覆盖所述废物通道，并且所述部分用疏水性墨水印刷以增加流速并减少洗涤时间。

在其他方面，所述废物通道的长度为3-7mm，长度为50-90mm，和深度约为25-40μm。

在其他方面，所述毛细管流动通道设置在上基板和下基板之间。

在某些方面，所述下基板包括具有第一深度的第一部分和具有第二深度的第二部分，所述第二深度小于所述第一深度。

在其他方面，所述第一深度比所述第二深度大至少约1.5至2倍。

在其他方面，所述具有第一深度的部分是凸形的，而具有第二深度的部分是平面的。

在其他方面，所述微流体装置还包括在所述过滤器的下表面和所述下基板的上表面之间具有高度d4的间隙，其中高度d从所述过滤器的下表面的中心纵向轴线朝向所述下基板具有第一深度的部分的外周边增加。

在某些方面，所述下基板的表面与所述过滤器的下表面的中心部分接触的部分位于所述下基板具有第一深度的部分处。

在其他方面，所述过滤器的下表面与所述下基板的表面之间的间隙的高度从所述下基板具有第一深度的部分的周边到所述下基板具有第二深度的部分周边是恒定的。

在其他方面，所述微流体装置还包括所述基板具有第三深度的部分，所述第三深度小于所述第二深度。

在其他方面，所述第三深度约为所述第二深度的一半。

在其他方面，所述第一深度由所述混合井的高度限定。

在其他方面，述第二深度由所述干试剂区域的高度限定。

在某些方面，所述第三深度由设置在所述检测区域远端的废物通道的高度限定。

在其他方面，所述下基板还包括由平台限定的第四深度，其中所述平台设置在所述过滤袋的凹部中。

在其他方面，所述过滤袋被配置为通过毛细管作用沿着所述毛细管腔室移动已过滤的液体并进入所述毛细管通道的混合井。

在其他实施方式中，所述混合井被配置成通过毛细管作用沿着所述毛细管腔室移动已过滤的液体并进入所述毛细管通道的夹紧区域。

在某些实施方式中，与所述毛细管流动通道的其余部分相比，所述混合井具有更大深度，所述混合井被配置为抑制过滤组分的浓度并使装置之间的过滤组分变化最小化。

在某些方面，所述混合井的深度约为125-200μm。在其他方面，所述混合井的深度约为175μm。

在某些方面，根据权利要求1所述的微流体装置，还包括设置在所述毛细管流动通道的近端部分内的液体样品，所述液体样品包括设置在所述毛细管流动通道内靠近所述试剂的气液界面；以及设置在所述毛细管流动通道内所述液体样品的气液界面远端的气体，该压力足以防止所述液体样品沿着毛细管通道向试剂前进。

在某些实施方式，一种用于检测样品中的靶标的方法，包括：将微流体装置定位成与用于微流体装置的读取器可操作的关系，所述微流体装置包括毛细管流动通道，所述毛细管流动通道包括近端开口和远端开口；将样品引入处于毛细管流动通道近端部分的过滤袋中，过滤袋分离出样品的液体部分以形成液体样品；使液体样品通过混合井，以最小化装置之间的过滤组分变化；将液体样品从混合井中通入干试剂区域，所述干试剂区域配置成在液体样品中复原干试剂；将液体样品从干试剂区域传送到夹紧区域，所述夹紧区域配置成通过允许试剂额外的时间以减少的扩散距离进行培育来增加测定灵敏度；将液体样品从夹紧区域传送到检测区域，所述检测区域配置为检测靶标的存在；接触检测区域中的固相捕获点；从所述固相捕获点读取信号；以及将所述液体样品从所述检测区域传送到废物通道，所述废物通道配置成从检测区域的洗涤液中保留多余的液体样品。

在其他实施方式，一种用于制造微流体装置的方法，包括：将毛细管流动通道定位在上基板和下基板之间，所述毛细管流动通道包括近端开口和远端开口；在所述毛细管流动通道的近端部分连接过滤袋，所述过滤袋配置成分离样品的液体部分以形成液体样品，并通过毛细管流动仅沿毛细管流动通道的一部分推进液体样品直至作用在液体样品的远端气液界面上的气体压力防止液体样品沿着毛细管流动通道进一步前进；将混合井定位在过滤袋的远端，所述混合井配置成抑制过滤组分的浓度并最小化装置之间的过滤组分变化；将干试剂区域定位在混合井的远端，所述干试剂区域配置成在液体样品复原干试剂；将夹紧区域定位在所述干试剂区域的远端，所述夹紧区域配置成通过允许试剂额外的时间以减少的扩散距离进行培育来增加测定灵敏度；将检测区域定位在所述夹紧区域的远侧，所述检测区域被配置为检测靶标的存在；并且将废物通道定位在所述检测区域的远端，所述废物通道配置成从检测区域的洗涤液中保留多余的液体样品，其中所述过滤袋、所述混合井、所述干试剂区域、所述夹紧区域和所述检测区域都是流体连通的。

在其他实施方式，一种用于制造微流体装置的方法包括在覆盖废物通道的上基板的表面上印刷疏水性墨水，所述疏水性墨水配置成增加流速并减少洗涤时间。

在其他实施方式，所述微流体装置还可以包括与所述毛细管流动通道的远端开口流体连通的泵。

在其他实施方式，所述微流体装置还包括控制器，所述控制器配置成操作所述泵以将所述毛细管流动通道中的气体压力减小，减小的量足以使所述液体样品沿着所述毛细管流动通道前进直至至少液体样品的气液界面与试剂接触。

在其他实施方式，所述读取器被配置成在将所述泵移离所述毛细管流动通道的远端开口移动之后，将光学激发源和光学检测器定位成与所述检测区域光学连通。

基板表面的至少一部分可以是凸形和/或锥形的。

在任何前述过滤器中，过滤器的下表面和基板的表面之间的间隙可以沿着至少两个相反的方向从过滤器的下表面的中心部分朝向周边增加。在每个相反的方向上，间隙可以从约10微米增加，例如约15微米、约20微米。在每个相反的方向上，间隙可以增加到约50微米、约75微米、约100微米、约200微米、约300微米、约500微米。在每个相反的方向上，间隙可以在至少约750微米、至少约1500微米、至少约2000微米的横向距离上增加。在每个相反的方向上，间隙可以在约5000微米或更小、约3000微米或更小、约2500微米或更小的距离上增加。

在任何前述过滤器中，基板表面的一部分可以接触过滤器下表面的中心部分。

在任何前述过滤器中，过滤器可以具有长度和宽度，并且基板表面的一部分可以沿着过滤器的基本上整个长度接触过滤器的下表面的中心部分。过滤器的长度可以是过滤器宽度的至少约1.25倍，例如至少约1.5倍、至少约2.0倍。过滤器的长度可以与过滤器的宽度大致相同。过滤器的长度可以是至少约2mm，例如至少约3mm、例如至少约5mm、例如至少约7.5mm、例如至少约10mm。过滤器的长度可以是约15mm或更小，例如约10mm或更小。过滤器的宽度可以是至少约2mm，例如至少约2mm、例如至少约3mm、例如至少约5mm、例如至少约7.5mm、例如至少约10mm。过滤器的宽度可以是约15mm或更小，例如约10mm或更小、约7.5mm或更小、约5mm或更小。

在任何前述过滤器中，其中基板表面的一部分接触过滤器的下表面，基板表面可以沿着过滤器的下表面小于约一半的宽度接触过滤器的下表面，例如，小于过滤器宽度的约1/4，例如，小于过滤器宽度的约1/8。在任何前述过滤器中，其中基板表面的一部分接触过滤器的下表面，基板表面可以沿着过滤器的长度的至少约一半接触过滤器的下表面，例如，至少约为过滤器长度的3/4，例如，至少约为过滤器长度的4/5，例如，至少约为过滤器长度的9/10，例如，过滤器长度的基本上全部。与过滤器的下表面接触的基板部分可以沿着过滤器的长度与过滤器接触至少约1mm、至少约2mm、至少约5mm、至少约7.5mm、至少约10mm。与过滤器的下表面接触的基板部分可以沿着过滤器的宽度与过滤器接触至少约100微米、至少约200微米、至少约300微米、至少约500微米。与过滤器的下表面接触的基板部分可以沿着过滤器的宽度与过滤器接触约1000微米或更小，约750微米或更小，约500微米或更小。

在任何前述过滤器中，基板表面的一部分可沿过滤器的第一维度并沿过滤器的第二维度接触过滤器下表面的中心部分，并且其中沿着过滤器的第一维度接触的距离可以是沿着过滤器的第二维度接触的距离的至少约5倍、至少约7.5倍、至少约10倍，并且其中第一和第二维度可以是垂直的。

任何前述过滤器还可包括毛细管流动通道，该毛细管流动通道具有开口，所述开口与过滤器的下表面和基板表面之间的空间流体连通。

任何前述过滤器还可包括通气口，所述通气口与过滤器的下表面和基板的表面之间的空间流体连通。毛细管通道的开口与通气口可以基本上在过滤器的全部长度或宽度上间隔开。

任何前述过滤器可以包括孔，并且孔的尺寸可以从过滤器的上表面朝向过滤器的下表面逐渐减小。

任何前述过滤器可以配置成从血液样品中分离红细胞并允许血液样品的液体组分通过。

在任何前述过滤器中，过滤器的下表面可沿至少一个维度凸出或逐渐变细。过滤器的下表面可以沿垂直于过滤器维度的维度凸出或逐渐变细，过滤器的下表面沿着该维度接触基板的表面。

在任何前述过滤器中，基板表面的一部分可沿过滤器的第一维度并沿过滤器的第二维度接触过滤器下表面的中心部分，并且其中沿着过滤器的第一维度接触的距离可以是沿着过滤器的第二维度接触的距离的至少约5倍，例如，至少约7.5倍、例如，至少约10倍，并且其中第一和第二维度可以是垂直且进一步地，其中过滤器的下表面可沿过滤器的第二维度凸出或逐渐变细。

在某些实施方式中，一种确定患者样品中心肌肌钙蛋白存在或不存在的方法，包括：如果肌钙蛋白存在的话，用标记标记肌钙蛋白，所述标记包含肌钙蛋白结合体和可检测的部分；以及在手持式测定中确定标记的存在或不存在来检测样品中的肌钙蛋白，其中检测标记的存在表明样品中存在肌钙蛋白，其中在正常参考群体的99％百分点处，所述测定具有约小于10％的变异系数。

在其他实施方式中，一种用于确定患者样品中心肌肌钙蛋白存在或不存在的方法，包括：如果肌钙蛋白存在的话，用标记标记肌钙蛋白，所述标记包含肌钙蛋白结合体和可检测的部分；以及在手持式测定中确定标记的存在或不存在来检测样品中的肌钙蛋白，其中检测标记的存在表明样品中存在肌钙蛋白，其中该测定具有约3pg/mL的定量限值，变异系数小于约20％。

在某些实施方式中，所述肌钙蛋白可以是心肌肌钙蛋白I(cTnI)。在某些实施方式中，所述肌钙蛋白可以是心肌肌钙蛋白T(cTnT)。在某些实施方式中，所述肌钙蛋白可以是cTnI和cTnT的复合物。

在某些实施方式中，结合体包含对肌钙蛋白特异的抗体。

在某些实施方式中，患者样品是血液、血清或血浆样品。患者样品也可以是血液和血浆样品。

在某些实施方式中，在将患者样品应用于测定的20分钟内确定手持式测定中标记的存在或不存在，或在更少时间内确定，诸如18分钟或更少，或16分钟或更少。

在某些实施方式中，通过在包含微流体装置的手持测定中确定标记的存在或不存在来检测样品中的肌钙蛋白。

在某些实施方式中，通过在包含权利要求的微流体装置的手持测定中确定标记的存在或不存在来检测样品中的肌钙蛋白。

附图说明

图1A是微流体装置的透视顶视图。

图1B是微流体装置的透视顶视图，其进一步示出了过滤袋。

图1C是微流体装置的透视顶视图，其进一步示出了干试剂区域。

图1D是微流体装置的透视顶视图，其进一步示出了诊断通道或检测区域。

图1E是微流体装置的透视顶视图，其进一步示出了废物通道。

图1F是微流体装置的透视顶视图，其进一步示出了温度可变荧光。

图2是图1A的微流体装置从图1A的透视图的近视图。

图3A是图1A的过滤袋的另一近视图。

图3B是图1A的过滤袋从图1A和图2示出的过道和过滤袋平台的透视图的另一近视图。

图4A是沿着图7中示出的截面部分通过图1A的微流体装置的过滤袋透视图的横截面图的近视图。

图4B是沿着图7中示出的截面部分通过图1A的微流体装置的过滤袋透视图的横截面图的又一从图4A的透视图的近视图。

图5是沿着图7中示出的截面部分通过图1的微流体装置的过滤袋横截面图。

图6A是沿着图7中示出的截面部分通过图1A的微流体装置的过滤袋透视图的横截面图的近视图。

图6B是沿着图7中示出的截面部分通过图1A的微流体装置的过滤袋透视图的横截面图的又一从图6A的透视图的近视图。

图7除示出图4A、图4B、图5、图6A和图6B的截面部分外与图1A相同。

图8是图1A的微流体装置的透视顶视图，其中样品过滤器被移除。

图9是图1A的微流体装置的近视图，示出了下基板的上表面和过滤器的下表面的第一和第二结点之间的间隙的高度d4。

图10是图1A的微流体装置的另一近视图，其中样品过滤器被移除并描绘了装置的疏水部分。

图11是图1A的微流体装置的透视顶视图，其中样品过滤器被移除且上基板被移除。

图12是图1A的微流体装置的近视图，其中如图11所示样品过滤器被移除且上基板被移除。

图13是图1的微流体装置的上基板的下侧的透视图。

图14是图13中所示的上基板的下侧的近视图。

图15是图1A的微流体装置的顶视图，在引入液体样品之后的第一状态下，如图5所示上基板已被移除。

图16是图1A的微流体装置的顶视图，在引入液体样品之后的第一状态下，如图5所示上基板已被移除，且进一步示出了泵。

图17表示使用微流体装置在一系列不同制造批次中的改进的测定性能。

图18表示使用微流体装置在一系列不同制造批次中的改进性能。

图19表示使用微流体装置在一系列不同制造批次中的改进性能。

具体实施方式

参考图1A-图7，微流体装置20配置成容纳液体样品，用于测定液体样品中存在的一种或多种靶标。微流体装置20由下基板表面21和上基板表面23形成，在其间形成毛细管流动通道25，毛细管流动通道25具有近端开口27和邻近毛细管通道25的远端部分30设置的通气孔29。试剂区域41和检测区域243设置在毛细管流动通道25内。微流体装置20还包括穿过上基板23的样品引入端口31。液体样品经由端口31引入微流体装置。

微流体装置配置有设计成被动地控制通过毛细管流动通道的流体流速的部件。

本申请通过引用并入2017年3月7日提交的PCT/US2017/021211的申请。

微流体系统包括微流体装置，其包括具有下表面和上表面的基板，设置在上表面和下表面之间的毛细管流动通道，毛细管流动通道包括近端开口和远端开口，过滤袋具有与毛细管流动通道的近端部分流体连通的过滤器平台和过滤袋通气口，所述过滤袋通气口配置成在容纳液体样品时允许空气移位，混合井设置在过滤袋的远端，干试剂区域包括试剂区底板上的试剂，其中试剂区设置在混合井的远端，夹紧区域设置在干试剂区域的远端，检测区域设置在夹紧区域的远端，其中过滤袋、混合井、干试剂区域、夹紧区域和检测区域是流体连通的，并且读取器配置成容纳毛细管流动通道并确定在液体样品中的一个或多个靶标的存在。

微流体系统还可包括设置在毛细管流动通道的近端部分内的液体样品，液体样品包括设置在靠近试剂的毛细管流动通道内的气液界面；和毛细管流动通道内的设置在液体样品的气液界面远端的气体，该压力足以防止液体样品沿着毛细管通道朝向试剂前进。

用于检测样品中的靶标的方法可以包括将微流体装置定位成与微流体装置的读取器处于可操作的关系，所述微流体装置包括毛细管流动通道，所述毛细管流动通道包括近端开口和远端开口，将样品引入毛细管流动通道近端部分的过滤袋中，过滤袋分离出样品的液体部分以形成液体样品，并通过毛细管流动仅沿毛细管流动通道的一部分推进液体样品直至作用在液体样品的远端气液界面上的气体压力阻止液体样品沿毛细管流动通道进一步前进；使液体样品通过混合井，以最小化装置之间的过滤组分变化；将液体样品从混合井中通入干试剂区域，干试剂区域配置成在液体样品中复原(reconstitute)干试剂；将液体样品从干试剂区域传送到夹紧区域，夹紧区域配置成通过允许试剂额外的时间以减少的扩散距离进行培育来增加测定灵敏度。将液体样品从夹紧区域传送到检测区域，检测区域被配置为检测靶标的存在；将液体样品从检测区域传送到废物通道，废物通道配置成从检测区域的洗涤液中保留多余的液体样品。

用于制造微流体装置的方法可包括将毛细管流动通道定位在基板内，毛细管流动通道包括近端开口和远端开口；在毛细管流动通道的近端部分连接过滤袋，过滤袋配置成分离样品的液体部分以形成液体样品，并通过毛细管流动仅沿毛细管流动通道的一部分推进液体样品直至作用在液体样品的远端气液界面上的气体压力阻止液体样品沿着毛细管流动通道进一步前进；将混合井定位在过滤袋的远端，混合井配置成抑制过滤组分的浓度并最小化装置之间的过滤组分变化；将干试剂区域定位在混合井的远端，干试剂区域配置成使所述干试剂在在液体样品复原干试剂；将夹紧区域定位在干试剂区域的远端，夹紧区域配置成通过允许试剂额外的时间以减少的扩散距离进行培育来增加测定灵敏度；将检测区域定位在夹紧区域的远侧，检测区域被配置为检测目标的存在；并且将废物通道定位在检测区域的远端，废物通道从检测区域的洗涤液中保留多余的液体样品，其中过滤袋、混合井、干试剂区域、夹紧区域和检测区域都是流体连通的。

用于制造微流体装置的方法还可以包括在覆盖废物通道的基板表面上印刷疏水性油墨，疏水性油墨配置成增加流速并减少洗涤时间。

所述装置、系统或方法可采用例如免疫学(例如通过使用抗体)和/或电化学来确定一种或多种靶标的存在。该方法还可包括：将液体样品引入毛细管流动通道的近端部分；使液体样品以第一流速朝向毛细管流动通道的远端部分前进，直到液体样品的至少远端气液界面接触在毛细管流动通道内以干燥形式设置的缀合物，所述缀合物包含对靶标有亲和力的结合剂；随后，通过增加液体样品的近端气液界面和液体样品的远端气液界面之间的气压差，使液体样品以第二流速朝毛细管流动通道的远端部分前进，直到至少远端气液界面接触毛细管流动通道内的检测区域，检测区域包含对包含缀合物的复合物和靶标有亲和力的第二结合剂，第二流速慢于第一流速；随后，通过增加液体样品的近端和远端气液界面之间的气体压力差，使液体样品以第三流速向毛细管流动通道的远端部分前进，直到至少大部分缀合物结合到第二结合剂和/或已经超过检测区域朝向毛细管流动通道的远端前进。

参见图1A，微流体装置可包括混合井210和夹紧区域230。微流体装置可具有下基板，该下基板包括具有入口或端口31的过滤袋201，与毛细管流动通道25的近端部分流体连通的过滤器平台202，以及配置成在容纳液体样品时允许空气移位的过滤袋通气孔203。图7表示图1A的横截面，其在图4A和4B，以及5、6A和6B更详细地描述。图8是图1A的微流体装置移除样品过滤器的透视顶视图。

过滤袋

参见图1A和图1B，微流体装置可以包括具有样品入口31的过滤袋33。过滤袋还可以包括过道204和过滤器平台205。过道可以是细长条带，其长度平行于过滤袋的长度延伸，并且具有在近端比在远端处宽的宽度。远端是锥形的，以基于诸如毛细管力的被动流体控制技术的微流体原理将收集的样品引导至混合井和诊断通道或检测区域。

参见图3A，其是图1A的微流体装置的从图1A和图2的透视图的近视图，过滤袋还可包括过道204和过滤器平台202。

过滤器平台202与毛细管流动通道的近端部分流体连通，并且过滤袋通气口配置成允许空气在容纳液体样品时移位。过滤器平台构造为从过滤袋的远端边缘延伸的凸起平台。

过滤袋包括过滤器上表面35和下表面37，其设置在下基板21和上基板23之间。过滤器的上表面35通常配置成容纳液体样品例如血液或尿液，包含微粒的液体样品例如，细胞，例如红细胞或白细胞，通过施加到上表面35并且通过下表面37制备具有减少数量的这种微粒的已过滤的液体样品，例如基本上不含这些微粒。在某些实施方式中，过滤袋的设计和尺寸设计成捕获小的样品体积，例如，与手指刺伤的血液体积相关。这允许设备在护理点使用，或者甚至在某些情况下与最终用户一起使用。

在某些实施方式中，过滤器包括孔47，孔47的直径或尺寸从上表面35朝向下表面37递减。孔可以以规则图案定位或者以更随机的构型定位。孔的尺寸通常配置成变化的，使得施加到表面35的液体样品中的微粒进入过滤器33的内部，但不通过过滤器33的第二表面37。过滤器也可用于输送一种或多种试剂至液体样品，例如一种或多种缓冲剂、一种或多种抗凝血剂、一种或多种盐、一种或多种稳定剂、一种或多种蛋白质阻断剂、或一种或多种这样的试剂的组合。另外的或替代的试剂包括减少血液样品中红细胞溶血的试剂和改善过滤器相对于含水样品的可湿性的试剂。

微流体装置的过滤袋可以配置成通过毛细管作用沿着毛细管腔室移动已过滤的液体并进入毛细管通道的混合井。类似地，混合井可以配置成通过毛细管作用沿着毛细管腔室移动已过滤的液体并进入毛细管通道的夹紧区域。与毛细管流动通道的其余部分相比，混合井可以具有更大的深度，从而被配置为抑制过滤组分的浓度并最小化装置之间的过滤组分的变化。混合井可具有约125-225μm的深度，例如约125、150、175、200或225μm。

在某些实施方式中，过滤袋包括具有端口31的样品入口，其配置成从人的手指刺伤中接收血液体积。过滤袋可以配置成容纳总体积的血液，其为约75微升、50微升、30微升、20微升、15微升或10微升。在一些实施方式中，过滤袋包括过滤器，所述过滤器配置成从包含血液的血浆样品过滤红细胞。在其他实施方式中，过滤器平台202包括从过滤袋的远端边缘延伸的凸起平台。在其他实施方式中，过滤袋还包括条带形过道，其设置用于将血浆从样品入口引导至过滤器平台。

混合井

混合井210设置在过滤袋的远侧并且靠近干试剂区域。混合井可具有圆形形状、近端开口和远端开口，近端开口与过滤袋连通，远端开口与干试剂区域连通。干试剂区域又与夹紧区域连通。混合井可以具有长度、宽度、高度和限定空腔的周边，宽度从混合区的中心部分朝向周边沿至少两个相反的方向减小，从而配置成通过毛细管作用移动已过滤的液体将样品注入毛细管通道的混合井中。在某些实施方式中，混合井可以不含化学添加剂，并且在其他实施方式中，混合井可以含有化学添加剂的混合物。

在某些实施方式中，混合井具有长度、宽度、高度和限定空腔的周边；宽度从混合区的中心部分沿着至少两个相反的方向朝向周边减小，从而配置成通过毛细作用将已过滤的液体样品移动到毛细管通道的混合井中。在某些方面，血浆的流速在过滤组分混合井中可以在60-100nl/sec之间，例如大约80nl/sec。过滤组分混合井中的血液流速可以在35-55nl/sec之间，例如大约40nl/sec。

干试剂区域

参见图1C，微流体装置可以进一步包括干试剂区域220。该区域包括一种或多种试剂41，其有助于检测液体样品中的一种或多种靶标。用于在试剂部分95中沉积这种试剂的示例性试剂和技术描述于美国专利No.7，824，611中，其通过引用并入本文。

干试剂区域220是指通道的一部分，其中试剂41被干燥并在样品中复原。试剂和靶标(如果有的话)与干试剂区域结合和/或反应，例如通过将可检测标记与试剂区中存在的结合剂结合。在足以允许已过滤的液体和试剂反应和/或结合的一段时间之后，毛细管作用将液体进一步沿着毛细管通道107抽吸通过夹紧区域。在其他实施方式中，还可以致动泵以使已过滤的液体移动。干试剂区域中的血浆流速可以在40-80nl/sec之间，例如约60nl/sec。干试剂区域中的血液流速可以在25-70nl/sec之间，例如约45nl/sec。

夹紧区域

夹紧区域230指的是在基本垂直于微流体装置的长度的方向上弯曲或叶片的通道的一部分。它是一种流体阻力特征，用于提高检测灵敏度，并允许靶标分析物和试剂以减少的扩散距离进行培育。其尺寸适合优化流体流动和控制。通道的宽度和高度需要足够大以促进毛细管运动而不停止流动。夹紧区域的长度可以构造为增加的停留时间和限制流体运动的函数。在优选的实施方式中，增加停留时间而不阻碍流体流动并不降低测试的准确性。夹紧区域230设置在试剂的远侧，并且已过滤的液体样品通过毛细管作用移动通过夹紧区域并进入检测区域。夹紧区域配置成通过毛细管作用移动已过滤的液体样品，从而被动地控制流体流速。夹紧区域配置有至少一个叶片，以增加样品与试剂接触的培育时间，并被动地控制流体流速并提高测定灵敏度。在其他实施方式中，夹紧区域可具有两个或更多个叶片，其配置成增加样品与试剂接触的培育时间，并被动地控制流体流速并增加测定灵敏度。因此，夹紧区域沿其长度实现更均匀的液体分布，而不受大气压力的温度影响。

在某些实施方式中，微流体装置可具有夹紧区域230，其中夹紧区域中的通道的宽度小于毛细管流动通道的宽度。例如，宽度可以是毛细管流动通道宽度的1/2、1/4、1/6或1/10，或更小。夹紧区域中的血液流速可以在1nl/sec-10nl/sec之间。例如约3.5nl/sec。夹紧可以具有大约10mm-75mm的长度，例如10mm、18mm、36mm、48mm或75mm。夹紧区域可以具有大约150μm-250μm的宽度，例如150μm、215μm或250μm。夹紧区域可以具有大约33μm至85μm的深度，例如33μm、50μm、78μm或85μm。在某些实施方式中，夹紧区域中液体的流速为1.0nl/sec至10nl/sec之间，并且在某些实施方式中，流速为至少2.5nl/sec、至少3.5nl/sec、至少4.5nl/sec、至少5.5nl/sec。夹紧区域中的血浆的流速可以在2.5-7nl/sec之间，例如约4.5nl/sec。夹紧区域中的血液流速可以在1nl/sec-10nl/sec之间，例如约3.5nl/sec。

检测区域

检测区域是通道的诊断通道，其设置在夹紧区域的远侧并且通常平行于微流体装置的长度。过滤袋、混合井、干试剂区域、夹紧区域和检测区域在微流体装置内流体连通。

在一些实施方式中，检测区域配置成容纳液体样品并确定液体样品中一种或多种靶标的存在。检测区域可包括试剂，所述试剂包含缀合物，所述缀合物包含可检测标记和用于靶标的结合剂。检测区域还可包括用于靶标或缀合物和靶标的复合物的结合剂。检测区域中的血浆流速可以在7-21nl/sec之间，例如大约14nl/sec。检测区域中血液的流速可以在6-18nl/sec之间，例如大约12nl/sec。

微流体装置包括在试剂部分95和远端部分之间具有约900微米宽度的通道25。在某些实施方式中，通道25的宽度为至少约500微米、至少约750微米、至少约850微米。通道25的宽度可以是约2500微米或更小、约2100微米或更小、或约1750微米或更小。

在某些实施方式中，下基板包括具有第一深度的部分和具有第二深度的部分，第二深度小于第一深度。在一些实施方式中，第一深度是第二深度的至少约2倍、至少约1.8倍或至少约1.5倍。例如，第一深度可以是175μm，第二深度可以是75μm。在一些实施方式中，具有第一深度的部分是凸形或碗形的，并且具有第二深度的部分是平面的或平坦的。第一深度可以指混合碗的深度，第二深度可以指干试剂区域的深度。

参见图1D，微流体装置可以进一步包括诊断通道或检测区域243。检测区域可以包含固相捕获点343(参见图15)，其可以是矩形或圆形形状，并且沿着检测区域的长度一系列地布置。一个或多个固相点可以是对照物，以确保通过检测的液体充分接触测试点，并且如果信号响应被认为太高或太低，则提供校正动作的机会。可以设计一个或多个固相点以结合提供信号的特定分析物或标记物，例如荧光信号。固相点可以通过读取器测量，例如扫描荧光计。软件可以将荧光计的读数与某个校准模型或算法相关联，并将荧光计单位转换为浓度值，作为信号响应的度量。

试剂和靶标(如果有的话)与检测区域结合和/或反应，例如，通过将可检测标记与检测区域243中存在的结合剂结合。毛细管作用将进一步沿着毛细管通道吸取已过滤的液体直至基本上所有试剂从未与靶标结合的试剂区域沿着毛细管通道移动到检测区域243的远端。

在进一步的实施方式中，参见图1F，微流体装置20还包含显示温度可变荧光的组合物。例如，第一温度传感器500包括一定量的具有温度可变荧光的组合物并且设置在微流体装置20的远侧表面上，并且第二温度传感器520包括一定量的具有温度可变荧光的组合物作为微粒子提供，其可以固定地附着到检测区域43的区域中的毛细管流动通道25的内表面，或者可以提供在试剂41内，使得当样品被施加到微流体装置20时，温度传感器520在液体样品中复原并沿毛细管流动通道25迁移。

当微流体装置20首先插入光学读取器时，第一温度传感器500由光学读取器的光学器件查询。将温度传感器500的测量的荧光与存储的简档进行比较，以提供微流体装置20的第一温度值。随后，光学读取器的光学器件查询第二温度传感器520，以提供微流体装置20的第二温度值。然后可以将第一温度值和第二温度值结合到用于确定液体样品中靶标的存在或量的分析算法中。在检测区域43处记录的与已捕获的靶标有关的信号可以根据测定温度而变化。例如，当检测区域43包含免疫测定时，其中提供表面固定的抗体以捕获可溶性配体，任何结合相互作用的动力学将随温度而变化。这些效果可包括结合速率以及解离速率的变化，其可进一步受支持液体粘度变化的影响。

可使用显示温度与荧光相关的任何合适的荧光材料来实施温度传感器。这种材料的实例包括但不限于量子点、罗丹明红、四甲基罗丹明和来自碳氰化物基团的染料。这种染料通常显示出作为温度函数的发射峰值的差异。因此可以改进校准曲线，其允许基于相应的第一和第二温度传感器(500，520)的荧光强度确定测定温度。

通过直接在微流体装置20外部以及在其内的流体样品的温度的组合确定，基于考虑温度对免疫测定行为的影响的温度补偿算法，可以实现测定性能的改进，包括测量信号的变化是由传感器表面上靶标配体的更大或更小捕获引起的。

在进一步的实施方式中，微流体装置20配置成确定从受试者获得的血液样品中心肌肌钙蛋白I的存在或量。参考图1B，微流体装置20包含能够与心肌肌钙蛋白I(cTnI)特异性结合的第一试剂，其与设置在干试剂区域220内的荧光微粒缀合。检测区域43包含能够与cTnI的特异性结合的第二试剂。该试剂固定在检测区域43内，使得其用于捕获和定位应用于微流体装置20的样品中存在的任何心肌肌钙蛋白I。第一和第二试剂可同时结合cTnI，使得当cTnI存在应用于微流体装置20的样品内时，在检测区域43内形成复合物，这导致荧光微粒在检测区域43内的累积量与样品中存在的cTnI的量成比例。关于类似测定的特异性结合和灵敏度的其他细节在例如No.13/297，894的美国专利申请、8，114，612的美国专利和WO96/33415，详尽解释，其通过引用并入本文。

上面参考图1A-E讨论的关于微流体装置20描述的改进已经导致cTnI测定的临床性能的改善。在一个实例中，为了符合国家健康和护理卓越研究所(NICE)关于高灵敏度心肌肌钙蛋白测试的指南，需要该测定达到如上所述的严格的性能标准，例如，在www.nice.org.uk/guidance/dgl5/chapter/l-Recommendations中，在此通过引用并入本文。

特别地，预期该测定实现大于80％的临床灵敏度和特异性。在评估期间，该测定显示在99％(41ng/L)时，具有灵敏度84.8％，特异性89.5％；在97.5％(14ng/L)时，具有灵敏度91.1％，特异性81.5％。

预期该测定在99％(参考群体的上限)(41ng/L)下实现小于10％的变异系数。在评估期间，该测定证明了定量限(LOQ)*：15％CV(血浆)下3ng/L的和15％CV(全血)下4ng/L的。参考点*25ng/L-5.4-8.9％CV，15ng/L-4-9.5％CV(全血)，25ng/L-4.3-6.4％CV，15ng/L-5.2-8.6％CV(血浆)。*基于来自6个制造批次的测定装置的25个受试者的样品。

当比较在血液中进行的测量与在血浆中进行的测量时，还显示该测定显示小于5％的偏差。该测定还证明在99％附近允许的总误差小于20％(预期性能是结果的95％，在预期值的+/-20％内)。

进一步的总体改进导致总时间为16分钟(工业基准为20分钟)，如图19所示。工业标准的20分钟用粗体水平线表示，并且测定性能数据由菱形点表示。

参考图17和18，这些结果表明在六个不同制造批次的范围内的一般测定性能。图17表示在25ng/L cTnI掺入血浆中测定的测定精确度。行业标准的10％CV用粗体水平线表示。测定性能数据由方形点表示。图18表示在25ng/L cTnI掺入血浆中测定的测定精确度。行业标准的10％CV用粗体水平线表示。测定性能数据由方形点表示。在每种情况下，如图中所示，平均方差范围为约4％至约8％，远低于制造参数中指定的10％的阈值。例如，在阐述心肌梗塞标准的专家共识文件中阐述了类似的行业标准，例如circ.ahajournals.org/content/126/16/2020，其也通过引用并入本文。

在某些实施方式中，例如图15-16所示，微流体装置还可包括读取器和泵。在足以允许已过滤的液体和试剂与某些固相点343反应和/或结合的一段时间之后，读取器可以致动注射泵801以将封闭气体的体积增加足以降低作用于远端气液界面107气体压力的量。

在某些实施方式中，检测区域被成形为具有沿通道长度的相对壁的通道，壁的顶部侧面是UV划线。检测区域的壁可涂覆有疏水性墨水，墨水用作时间门或用以流体停止，并且其中毛细管拉伸是墨水厚度的函数。

UV划线可以通过用于将第一基板连接到第二基板的工艺来产生，例如，通过用第一波长和强度的激光束照射第一基板的一部分足以增加第一基板对具有不同的第二波长吸光率。这例如在WO/2013/163433中描述，其通过引用并入本文。例如，激光束可以使第一基板的被照射部分的至少一部分碳化。第一基板的碳化部分通常比第一基板的未照射部分具有更高的吸光率。然后将第二基板放置成与第一基板的照射部分接触。在第一和第二基板接触的情况下，第一基板的照射部分用第二激光照射，第二激光具有与第一波长不同的第二波长；具有足够的强度以加热并优选熔化第一基板的照射部分。因为第一基板的照射部分的吸光率高于第一基板的未照射部分的吸光率，所以第二激光束有效地加热(并且优选地熔化)第一基板的预先照射的部分，使得第一和第二基板实现连接在一起，而基本上不影响先前未暴露于第一波长的激光的基板部分。在实施方式中，连接的第一和第二基底形成微流体装置的至少一部分。

废物通道

参见图IE，微流体装置还可以进一步包括废物通道240。废物通道被成形为保持来自检测区域的洗涤物的过量液体样品，其中过滤袋、混合井、干试剂区域、夹紧区域和检测区域都是是流体连通的。在某些实施方式中，废物通道可以被涂覆有疏水性墨水的表面覆盖，所述疏水性墨水被配置为增加流速并减少洗涤时间。

参见图2所示，过滤器33具有长度11和宽度w1(图2)，其足以提供容纳施加到其上表面35的所需量的样品的区域。例如，长度11可以是至少约2.5mm、至少约5mm、至少约7.5mm。长度11可以是约25mm或更小、约20mm或更小、约15mm或更小、约10mm或更小。宽度w1可以是至少约2.5mm、至少约3.5mm、至少约5mm。宽度w1可以是约17.5mm或更小、约12.5mm或更小、约10mm或更小、约7.5mm或更小。

过滤器33通常相对于上基板23固定。例如，过滤器33的上表面35的周边部分39可以例如通过热熔、激光焊接或通过结合剂附接到上基板23的下表面。在图1-3的实施方式中，过滤器33没有附接到下基板21，尽管可以使用这种附接。还参考图13和14，过滤器33的一部分，例如，设置在周边39内部的上表面35的上部，容纳在上基板23的下表面45的过滤袋43内。过滤袋43包括多个凸起47，其从基板23的下表面45向外突出距离d1。凸起47接触过滤器33的上表面35，形成空腔51，空腔51的高度大约与距离d1相同，例如相同。通常，距离d1足以允许气体和/或液体样品在过滤器33的上表面35和基板23的下表面45之间流动。在实施方式中，d1可以是至少约5微米、至少约10微米、至少约15微米、或至少约25微米。在实施方式中，d1为约1000微米或更小、约250微米或更小、约175微米或更小、约125微米或更小、或约100微米或更小。

参见图3A-3B和图14，过滤袋43还包括多个通气孔49，其允许气体在过滤袋43和环境大气(例如，通常围绕微流体装置的大气)之间通过而不通过端口31。在使用中，液体样品应用于过滤器33，通过端口31横向穿过过滤器33的表面35，在表面35和上基板23的表面43之间的间隙51中，而由前进液体排出的气体通过通气孔49从过滤袋43中逸出。因此，施加到端口31的样品将接触到过滤器33的上表面35的区域大于端口31的区域。这使得过滤器33的使用比如果施加到端口31的液体接触上表面35的区域限制在端口31的区域更有效。在一些实施方式中，过滤器33的上表面35的面积与端口31的面积的比率为至少约1.5、至少约2、或至少约2.5。在实施方式中，过滤器33的上表面35的面积与端口31的面积的比率为约10或更小、约7.5或更小、或约5或更小。通常，通过端口31施加到过滤器33的液体样品将接触过滤器33的上表面35的面积的至少约50％、至少约75％、至少约80％、至少约90％或更多。

参见图4A、4B、5、6A、6B和10，下基板21(图4A，图6B)的上表面53(图6B)限定了包括脊57(图10)和远端部分59的过滤器接触表面55(图6A)。过滤器33(图5)的下表面37仅在过滤器接触表面55处接触下基板21(尽管在一些实施方式中，下表面37可在除过滤器接触表面55之外的位置接触下基板21)。

在实施方式中，过滤器33允许液体样品从上表面35到下表面37在过滤器35内横向移动，例如，沿路径p2(图4A和4B)和/或路径p1(图6A和6B)。这种横向移动允许在上表面35端口31内处施加到过滤器33的液体样品在与过滤袋31横向间隔开的位置处离开过滤器33的下表面37。

过滤器接触表面55仅在下表面37从过滤器的周边39向内设置的位置处接触过滤器33的下表面37。周边39与接触表面55的最近接触点之间的距离可以是至少约250微米、至少约375微米、至少约500微米、至少约750微米、或至少约1mm。

脊57(图4B)从毛细管通道25的近端开口27的近端底板61向近端延伸到过滤器接触表面55的远端部分59(图10)。在实施方式中，过滤器接触表面55的脊57(图6A)在一个或多个间隔开的位置处接触过滤器33的下表面37，沿过滤器33长度11至少约50％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％，例如，基本上全部。例如过滤器接触表面55的脊57可以连续地(即，没有间隙)接触过滤器33的下表面37，沿过滤器33长度11至少约50％、至少约70％、至少约80％、至少约90％、至少约95％，例如，基本上全部。在实施方式中，过滤器接触表面55的脊57的长度12至少约5mm、至少约7.5mm、至少约10mm。长度12可以是约25mm或更小、约20mm或更小、或约15mm或更小。

在实施方式中，过滤器接触表面55的脊57在一个或多个间隔开的位置处接触过滤器33的下表面37，沿过滤器33的宽度w1约50％或更小、约30％或更小、约25％或更小、约20％或更小、约15％或更小、约10％或更小，在实施方式中，过滤器接触表面55的脊57的宽度w2(图12)至少约100微米、至少约200微米、至少约300微米、至少约500微米。过滤器接触表面55的宽度w2可以是约1000微米或更小、约750微米或更小、约650微米或更小、或约500微米或更小。在实施方式中，脊57的长度12比脊57的宽度w2大至少约5倍、至少约7.5倍、至少约10倍、至少约15倍，其中长度12和宽度w2沿脊57的垂直尺寸。

过滤器接触表面55的远端部分59的最大长度13通常小于过滤器接触表面55的脊57的长度12(图12)。例如，长度13和长度12的比率可以是约0.5或更小、约0.35或更小、约0.25或更小、约0.2或更小、或约17.5或更小。过滤器接触表面55的远端部分59的最小长度14通常小于长度13(图12)。例如，长度14和长度13的比率可以是约0.95或更小、约0.9或更小、约0.8或更小。

过滤器接触表面55的脊57限定第一和第二相对壁63a、63b，并且过滤器接触表面55的远端部分59限定第一和第二远端壁65a、65b。毛细管通道25的近端部分61限定第一和第二近端壁67a、67b。下基板21的上表面53限定第一和第二倾斜底板部分69a、69b以及第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c。第一和第二倾斜底板部分69a、69b以及第一和第二疏水底板部分71a、71b分别被第一和第二连接点73a、73b分开。第三疏水底板部分71c设置在远离过滤器接触表面59向下延伸的远端壁81的远端。

如所见，例如，在图10和图12所示，第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c的周边部分邻接向上延伸的周壁79a、79b、79c、79e，以在下基板23的上表面53中限定过滤袋81的周边。毛细管接触表面55和第一和第二近端底板部分69a、69b构成在过滤袋81内的第一、第二和第三疏水底板部分71a，71b，71c上方延伸的凸起。

合在一起，第一和第二相对壁63a、63b，第一和第二远端壁65a、65b，第一和第二近端壁67a、67b，第一和第二连接点73a、73b，第一和第二倾斜底板部分69a、69b，下表面37的在第一和第二倾斜底板部分69a，69b上方的部分，以及下表面37的在第一和第二倾斜底板部分69a、69b下方的部分限定相应的样品空腔75a、75b。

参考图4B、6A和图12，样品空腔75a、75b沿着垂直于下基板21的轴线a2与毛细管通道25的底板61的水平间隔开，例如设置在其下方。在实施方式中，空腔75a、75b体积的至少约50％、至少约75％、至少约85％，至少约95％，基本上全部，沿轴线a2设置在毛细管通道25的近端部分的底板61下方。在实施方式中，过滤器33的下表面37的有效区域的至少约50％、至少约75％、至少约85％、至少约95％、或基本上全部沿轴线a2设置在毛细管通道25的近端部分的底板61处或底板61的下方。在实施方式中，空腔75a、75b体积的至少约50％、至少约75％、至少约85％、至少约95％、或基本上全部，沿轴线a2设置在上基板23的上表面或上基板23的上表面相比毛细管通道25的近端部分的底部61距离更远的距离处。在实施方式中，过滤器33的下表面37的有效区域的至少约50％、至少约75％、至少约85％、至少约95％、或基本上全部沿着轴线a2设置在上基板23的上表面或上基板23的上表面相比毛细管通道25的近端部分的底板61距离更远的距离处。过滤器33的有效区域是已过滤的液体在使用过程中进出的区域。

合在一起，第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c，过滤器33的下表面37位于第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c上方的部分，周壁79a、79b、79c、79e限定了与样品空腔75a、75b气体连通的周边空腔85。一方面通气孔83允许气体在有效空腔75a、75b和周边空腔85之间通过，另一方面允许气体通过环境大气(例如，通常围绕微流体装置的大气)而不通过过滤器33。通气孔83设置在有效腔75a，75b的远端。

第一和第二相对壁63a、63b的高度d2通常为至少约10微米、至少约20微米、至少约30微米、至少约50微米、至少约75微米、至少约为100微米、或至少约150微米。高度d2可以是约175微米或更小、约125微米或更小、约100微米或更小、约75微米或更小、或约50微米或更小。通常，第一和第二相对壁63a、63b的高度d2与紧邻的脊57和毛细管通道25的近端部分61的第一和第二近端壁67a、67b的高度大致相同，例如相同。在一些实施方式中，高度d2为零，使得第一和第二倾斜底板部分69a、69b从过滤器接触表面55的脊57向下倾斜。

因为第一和第二倾斜底板部分69a、69b远离过滤器33的下表面37远离脊57横向行进，所以第一和第二近侧壁67a、67b的高度从紧邻的脊57和毛细管通道25的近端部分61的最小值增加到第一和第二近端壁67a、67b的侧向部分77a、77b处的最大高度d3。第一和第二近端壁67a、67b的侧向部分77a、77b的高度d3通常为至少约30微米、至少约50微米、至少约75微米、至少约100微米、至少约150微米、在至少约200微米、或至少约250微米。高度d3可以是约500微米或更小、约350微米或更小、约300微米或更小、约275微米或更小、或约225微米或更小。第一和第二倾斜底板部分69a、69b在至少一个维度上具有凸形形状，例如，围绕在第一和第二近侧壁67a、67b与第一和第二远侧壁65a、65b之间延伸的轴线呈圆柱形凸起。在实施方式中，第一和第二倾斜底板部分69a、69b是平面或弓形的。

第一和第二远端壁65a、65b的高度，即过滤器接触表面55的远端部分59与第一和第二倾斜底板部分69a、69b之间的距离通常与第一和第二近端壁67a、67b的高度大致相同。如上所述，从紧邻的脊57和毛细管通道25的近端部分61的最小值增加到第一和第二近端壁67a、67b的侧向部分77a、77b处的最大高度d3。

下基板21的上表面53的第一和第二连接点73a、73b与过滤器33的下表面37(图5)之间的间隙的高度d4通常至少与在第一和第二近端壁67a、67b的侧向部分77a、77b处的高度d3一样大，例如大于。

参见图9，高度d4选择成通常恒定(但也可以变化)以优化流体管理，并且通常至少约30微米、至少约50微米、至少约75微米、至少约100微米、至少约150微米、至少约200微米、或至少约250微米。高度d4可以是约600微米或更小、约400微米或更小、约350微米或更小、约300微米或更小、或约275微米或更小。下基板21的上表面53的第一和第二疏水底板部分71a、71b与过滤器33的下表面37(图6A)之间的高度d5可以与高度d4大致相同，例如相同。

高度d5通常是恒定的(但也可以变化)从下基板21的上表面53的第一和第二连接点73a、73b朝向第一和第二侧壁79a、79b(图6A、6B和12)横向行进。

第一和第二相对壁63a、63b与第一和第二接合点73a、73b之间的横向距离d6(图12)通常为至少约1mm、至少约1.25mm、至少约1.5mm、在至少约1.75毫米、或至少约2毫米。横向距离d6可以是约10mm或更小、约7.5mm或更小、约5mm或更小、约3mm或更小、或约2.5mm或更小。远端壁79c和远端壁81之间的距离d7(图12)通常与距离d6大致相同，例如相同。

在某些实施方式中，微流体装置可包括小于第二深度的第三深度。在一些实施方式中，第三深度约为第二深度的一半或更小。例如，如果第二深度是75μm，则第三深度例如可以是33μm。

在一些实施方式中，第一深度对应于混合井的高度或由混合井的高度限定。第二深度由干试剂区域的高度限定，第三深度由设置在检测区域远端的废物通道的高度限定。

在一些实施方式中，微流体装置还包括由设置在过滤袋的凹部中的平台限定的第四深度。第四深度可以小于第一深度。第四深度也可以小于第二深度。

在一些实施方式中，过滤袋包括与凸起平台一体的脊，并且从由下基板的上表面限定的凹槽的近端部分向近端延伸。

在一些实施方式中，倾斜的底板部分横向向外和向下延伸到与脊一体的平台。

参考例如图11和12，周壁79a、79b、79c、79e在下基板21的表面53中限定过滤袋86的周边。第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c以及第一和第二倾斜底板部分69a、69b限定过滤袋86的底板。第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c和第一和第二倾斜底板部分69a、69b与下基板21的上表面53的沿着垂直于上表面53的轴线a2和/或当上基板相对于下基板21固定时沿着与上基板23的下表面45垂直的轴线(图13)与过滤袋86相邻的部分间隔开，例如，在其下方。在实施方式中，第一、第二和第三疏水性底板部分71a、71b、71c面积的至少约50％、至少约75％、至少约90％、至少约95％或基本上全部和第一和第二倾斜底板部分69a、69b与下基板21的上表面53与过滤袋86相邻的部分间隔开，例如，在其下方。

下基板21的上表面53还限定了从近端部分93(与近端底板61相同)延伸的凹槽87、试剂部分95、斜坡部分97、检测部分99和远端部分。第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c以及第一和第二倾斜底板部分69a、69b与凹槽87间隔开，例如，在凹槽87下方。在实施方式中，第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c区域的至少约50％、至少约75％、至少约90％、至少约95％或基本上全部以及第一和第二倾斜底板部分69a、69b与凹槽87的至少一部分间隔开，例如，在其下方，如，凹槽87的至少50％，至少约75％，至少约90％，基本上全部。在实施方式中，第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c区域的至少约50％、至少约75％、至少约90％、至少约95％或基本上全部以及第一和第二倾斜底板部分69a、69b与凹槽87设置在检测区域43近端的至少一部分间隔开，例如，在其下方，如，凹槽87的至少50％、至少约75％、至少约90％、基本上全部设置在检测区域43的近端。

在一些实施方式中，干试剂区域95含有位于试剂区底板的试剂，其中试剂区配置成在已过滤的液体中复原干试剂。在一些实施方式中，干试剂区域含有疏水性墨水壁，其具有垂直于毛细管流动的高度，其配置成将样品保持在试剂区域的亲水区域中。在一些实施方式中，干试剂区域具有约75μm的宽度。

微流体装置20的检测区域43通常包括一个或多个捕获区域。捕获区域由试剂(例如受体)或装置(例如与液体样品中的一种或多种组分结合或反应的电极)和/或与液体样品结合的试剂组成。这种结合或反应与样品中靶标配体的存在或量有关。可以将一个或多个检测区域43置于毛细管通道25中以测量一种或多种靶标配体的存在或量。微流体装置20的试剂部分95包括一种或多种有助于检测液体样品中的一种或多种靶标的试剂。用于在试剂部分95中沉积这种试剂的示例性试剂和技术描述于美国专利No.7，824，611中，其通过引用并入本文。

例如，如美国专利No.7，824，611中所述，装置表面上的纹理可以促进装置制备期间表面上的试剂的干燥，以及如下所述的干试剂在表面上的均匀放置。将含有液体试剂的流体放置成与纹理化表面接触，并且在每个纹理结构附近形成小的试剂流体弯月面。在没有纹理的情况下，流体将倾向于在整个腔室的角落处形成较大的弯月面，当干燥时会产生不均匀的干试剂层。当纹理结构设计到装置中时，许多弯月面的存在导致在整个腔室中干燥的更均匀的试剂层。

在实施方式中，试剂包括与来自液体样品的一种或多种组分结合或反应的受体和/或与液体样品结合的试剂。可以通过共价键或通过吸附将诸如受体的试剂固定在装置的表面上。一个实施方式是固定涂覆受体的胶乳微粒，例如直径范围为约0.1μm至5μm。另外，称为“纳米微粒”的微粒也可以用受体涂覆，并且所得的纳米微粒可以通过吸附或共价键固定到装置上。纳米粒子通常由二氧化硅、氧化锆、氧化铝、二氧化钛、二氧化铈、金属溶胶和聚苯乙烯等组成，粒径范围为约1nm至100nm。使用纳米微粒的益处在于，相对于较大的胶乳微粒，涂覆纳米微粒的蛋白质的表面积随固体含量的变化而显着增强。在一个实施方式中，受体通过静电、氢键和/或疏水相互作用与表面结合。例如，在Biochemistry 20，3096(1981)和Biochemistry 29，7133(1990)中讨论了静电、氢键和疏水相互作用。例如，可以用等离子体处理表面以在表面上产生羧酸基团。涂覆胶乳微粒的受体优选在低盐溶液中施用，例如，1-20mM，并且pH低于受体的等电位点。因此，羧酸基团的负特性和受体胶乳的正电荷特性将导致胶乳在表面上的静电稳定性增强。氢键和疏水相互作用也可能有助于稳定和结合受体胶乳到表面。磁场也可用于固定能被磁场吸引的微粒。

如上所述，纹理化表面可用于提供额外的表面积，其允许更高密度的测定试剂固定在其上。此外，可以提供纹理表面或其他表面改性，以影响表面上或表面内的流体的流动特性。例如，如本文所公开的，表面可以设置有疏水区域以减小疏水区域中的流体流动的程度，可以使用纹理来提供表面上干试剂的更均匀分布，可以提供纹理以修改在流体流动前沿处的弯月面的配置，或可以使用纹理以提供在表面内移动流体的毛细管驱动力。

试剂包括信号产生试剂。这些试剂例如包括对吸附在胶体金属(例如金或硒溶胶)上的靶标配体有特异性的受体。其他试剂包括与每种靶标配体的配体类似物-配体补体缀合物和以适当的量吸附每种靶标配体的直径为例如0.1μm至5μm的胶乳微粒的受体，例如，如美国专利No.5，028，535和5，089，391。缀合物上的配体补体可以是任何不与靶标配体的受体结合的化学或生物化学物质。另外的试剂包括用于洗涤步骤的洗涤剂。

在某些实施方式中，微流体装置还包括废物通道240，其配置成在检测区域的洗涤期间保持过量的液体样品。在一些实施方式中，基板的一部分覆盖废物通道，并且覆盖废物通道的部分用疏水性墨水印刷，该结构被配置为增加流速并减少洗涤时间。在一些实施方式中，废物通道具有约30μm的深度。

如本文所用，靶标配体是指一种或多种受体的结合体。靶标配体的同义词是分析物、配体或靶标分析物。

如本文所用，配体是指一种或多种配体受体的结合体。配体的同义词是分析物。例如，配体可包含抗原、核苷酸序列、凝集素或抗生物素蛋白。

如本文所用，配体类似物是指靶标配体的化学衍生物，其可以共价或非共价附接至其他物种，例如，附接至信号发生元件。配体类似物和靶标配体可以是相同的，并且通常都能够与配体受体结合。配体类似物的同义词是分析物类似物或靶标分析物类似物。

如本文所用，配体类似物缀合物是指配体类似物和信号发生元件的缀合物。配体类似物缀合物可称为标记的配体类似物。

如本文所用，受体是指能够与靶标配体反应或结合的化学或生物化学物质，通常是抗体、结合片段、互补核苷酸序列、碳水化合物、生物素或螯合物，但如果试验设计用于检测作为受体的靶标配体，则可以是配体。受体还可包括与靶标配体特异性反应的酶或化学试剂。受体可以称为试剂或结合成分。既不是标记受体也不是固定化受体的受体可以称为辅助受体或辅助结合成分。例如，受体可包含抗体。

如本文所用，配体受体缀合物是指配体受体和信号发生元件的缀合物；该术语的同义词包括结合成分缀合物、试剂缀合物、标记试剂或标记的结合成分。

如本文所用，配体补体是指用于标记配体类似物缀合物、受体、配体类似物构建体或信号发生元件的专用配体。

如本文所用，配体补体受体是指配体补体的受体，配体类似物-配体补体缀合物是指包含配体类似物和配体补体的缀合物。

微流体装置的斜坡部分97沿着毛细管通道25的长度为3mm，并且沿毛细管通道25向远端前进的节距为14微米/mm。正节距使毛细管通道25的高度从斜坡部分97前的75微米减小至斜坡部分97远端的33微米。在实施方式中，斜坡部分的长度为至少约0.5mm、至少约1mm、至少约1.5mm。斜坡部分的长度可为约5mm或更小、约4mm或更小、约3.5mm或更小、约3mm或更小、约2mm或更小、约1.5mm或更小。在实施方式中，斜坡部分的节距可以是至少约10微米/mm、至少约12微米/mm、至少约14微米/mm、至少约17.5微米/mm。斜坡部分的节距可以是约30微米/mm或更小、约25微米/mm或更小、约20微米/mm或更小。在实施方式中，斜坡部分以约1mm长，22微米/mm的节距沿毛细管通道25向远端前进，并且将通道的高度从斜坡部分近端约55微米减小到斜坡部分远端约33微米。

在使用中，微流体装置20通常首先从已经运输和/或储存装置的密封包装材料中移除。包装材料通常由能阻止从包装材料内部到包装材料周围的环境气体的气体交换的材料形成。在从包装中取出后，将微流体装置插入读取器(图15中的101)，该读取器配置成操作微流体装置20以检测液体样品中的一个或多个靶标，例如血液或尿液样品。

在实施方式中，液体样品是血液样品，例如从人的手指获得的血液样品。液体样品的总体积可为约75微升或更低、50微升或更低、30微升或更低、20微升或更低、例如约15微升或更低，例如约10微升或更低。在将液体样品引入微流体装置之前，液体样品可以与试剂(例如液体和/或干试剂)结合。

可选的泵特征

参考图15-16，在某些实施方式中，该系统还可包括注射泵801，其相对于微流体装置20的毛细管通道25的远端通气孔29形成流体连接，例如气密密封。

然后通过端口31将液体样品施加到过滤器33的上表面35。已过滤的液体(例如，在施加到端口31内的上表面35之后，从过滤器33的下表面37出来的液体)进入第一和第二空腔部分样品空腔75a、75b。在第一和第二已过滤的液体经受高毛细管作用，其中过滤器的下表面37接触第一和第二相对壁63a、63b，将液体从过滤器33抽出并进入样品空腔75a、75b，例如，通常沿着路径p2和路径p3。第一和第二疏水底板部分71a、71b、71c防止已过滤的液体通过第一和第二连接点73a、73b并进入周边空腔85。

已过滤的液体通过毛细管作用在样品空腔75a、75b内移动到毛细管通道25的近端开口27，并且通过毛细管作用至少一部分移动到毛细管通道25中。泵与毛细管通道25的远端通气孔29流体连通，作用在已过滤的液体的远端气液界面107上的一定体积的气体被限制在由界面107远端的毛细管通道25的体积和泵的死体积确定的体积内。当远端气液界面107沿通道25向远端移动时，受限气体的体积减小，并且作用在远端气液界面107上的受限气体的压力增加与减小的体积相对应的量。限制在毛细管通道25的开口27远端的气体总体积约为25微升。气体的总体积是指包括通道25中的气体体积和与通道25连通的泵801内的气体体积的体积。在实施方式中，气体的总体积为约50微升或更少、约35微升或更少、约30微升或更少、或约25微升或更少。气体的总体积可以是至少约10微升、至少约15微升、至少约20微升。通道25的体积通常为至少约7.5微升、至少约10微升、或至少约12.5微升。通道25的体积可以是约25微升或更小、约20微升或更小、约17.5微升或更小、或约15微升或更小。

在已过滤的液体的远端气液界面107接触毛细管通道25的试剂部分41之前，作用在远端气液界面107上的气体压力增加，使得已过滤的液体经受的毛细管力不足以进一步沿着毛细管通道移动已过滤的液体(图15)。

使用压力传感器103确定作用在已过滤的液体的远端气液界面上的气体压力，所述压力传感器103与封闭在远端气液界面107远端的气体体积连通。压力传感器103可以配置成确定封闭气体的绝对压力，例如，相对于环境气体压力(例如，作用在微流体装置20的外表面上的气体压力)的压力。

在可选实施方式中，读取器致动注射泵801以使封闭气体的体积增加足以降低作用在远端气液界面107上的气体压力的量。毛细管作用进一步沿着毛细管通道107吸取已过滤的液体，直到远端气液界面107接触然后超过试剂部分41。作用在远端气液界面107上的气体压力增加，使得已过滤的液体所经受的毛细管力不足以使已过滤的液体进一步沿着毛细管通道移动(图16)。

在包括泵的实施方式中，在足以允许已过滤的液体和试剂与试剂部分41中的试剂反应和/或与试剂部分41中的试剂结合的一段时间之后，读取器致动注射泵801以增加封闭气体足以降低作用在远端气液界面107上的气体压力的量的体积。毛细管作用进一步沿着毛细管通道107吸取已过滤的液体，直到远端气体液体界面107接触然后超过检测区域43。作用于远端气液界面107的气体压力增加，使得已过滤的液体所经受的毛细管力不足以使已过滤的液体进一步沿着毛细管通道移动(图16)。

读取器

读取器被构造成以确定微流体装置中一个或多个靶标的存在和/或量，作为微流体系统的一部分。读取器可包括生物传感器以确定一个或多个靶标的存在和/或量。生物传感器可以是电化学、光学、电光学或声学机械检测器。参考图15，例如，读取器可以是扫描荧光计，并且可以包括光源和光检测器，以确定在固相点343中结合的可检测标记的存在和/或量。在如图16所示的可选的实施方式中，泵801可配置成控制流体流动。

在使用中，被吸入毛细管通道25的已过滤液体的总体积小于毛细管通道的总体积，使得已过滤的液体不会离开微流体装置20的排气口29。

毛细管通道25的远端部分包括具有毛细管间断部113的远端止动件111。到达毛细管间断部113的液体经历减小的毛细管力，从而减少液体沿毛细管通道25进一步前进的趋势。远端止动件111的深度是300微米。远端止动件111的深度通常为至少约200微米、至少约250微米、或至少约275微米。远端止动件111的深度可以是约1000微米或更小、约750微米或更小、或约500微米或更小。远端止动件111内的通道25的宽度约为1mm。通常，远端止动件111内的通道25的宽度为至少约500微米、或至少约750微米。远端止动件111内的通道25的宽度可以是约2500微米或更小、约1500微米或更小、或约1250微米或更小。

疏水表面

参见图10，微流体装置20的疏水表面，例如第一、第二和第三疏水底板部分71a、71b、71c，可以使用疏水性化合物制成疏水性的，例如脂族和/或芳族化合物和各种油墨和聚合物等。通常将化合物溶于有机溶剂或水溶剂和有机溶剂的混合物中。美国专利No.7，824，611(在此通过引用并入本文)公开了允许在表面上或表面内施加疏水区的合适技术(例如喷墨印刷、喷涂、丝网印刷、拉伸、压纹等)。

例如，美国专利No.7，824，611公开了几种可用于使表面疏水的技术。对于亲水性表面，可以通过施加破坏等离子体处理或使蛋白质变性的有机溶剂，重建天然疏水性塑料表面或通过变性蛋白质或通过使用聚焦激光束来破坏表面的亲水性以局部加热表面来产生疏水表面来产生疏水区域。可选地，可以通过任何前述方法在形成亲水区域之前掩蔽疏水区域。这些区域可以被诸如模板之类的物体遮挡，或者可以被施加到表面的材料掩盖，然后物体或材料被移除。

在一个实施方式中，可以通过以疏水表面开始产生疏水表面，例如在天然塑料和弹性体(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、硅弹性体等)上发现的疏水表面。在一个实施方式中，疏水性微粒可沉积在表面上。这种微粒包括胶乳微粒，例如直径为约0.01μm至10μm的聚苯乙烯胶乳或疏水聚合物，例如聚丙烯、聚乙烯、聚酯等。在另一个实施方式中，疏水表面可以通过将疏水性化学品(例如油墨或长链脂肪酸)或疏水性贴片施加到所需区域来产生。疏水性化学品或贴片通常不溶于或难溶于反应混合物中。在另一个优选的实施方式中，可以通过将亲水表面改变为疏水表面来形成疏水表面。例如，通过等离子体处理形成亲水性表面的疏水表面可以通过施加溶剂、紫外线或热等转变回疏水表面。这些处理可以起到将亲水性、等离子体改性表面的分子结构改变回疏水形式的作用。

如上所述，根据本发明，疏水性化合物，例如脂族和/或芳族化合物和各种油墨和聚合物等可用于产生疏水区。通常将化合物溶于有机溶剂或水溶剂和有机溶剂的混合物中。本领域技术人员将认识到，本领域已知的各种技术(例如喷墨印刷、喷涂、丝网印刷、拉伸，压纹等)是允许在表面上或表面内施加疏水区的技术。

微流体装置20的组件(例如，下基板和上基板21、23)可由共聚物、共混物、层压板、金属化箔、金属化膜或金属制备。可选地，微流体装置组件可由共聚物、共混物、层压板、金属化箔、金属化膜或沉积下列材料之一的金属制备：聚烯烃、聚酯、含苯乙烯的聚合物、聚碳酸酯、丙烯酸聚合物、含氯聚合物、缩醛均聚物和共聚物、纤维素及其酯、硝酸纤维素、含氟聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、含硫聚合物、聚氨酯、含硅聚合物、玻璃和陶瓷材料。下基板21和上基板23可以相对于彼此固定，各种凹部和凹槽被密封，并且毛细管空腔和通道通过多种技术形成，包括但不限于胶合，通过超声波焊接，铆接等。

已经描述了本发明的许多实施方式。然而，应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。

综上所述，本申请包括但不限于以下各项：

1、一种微流体装置，包括设置在所述微流体装置内的毛细管流动通道，所述微流体装置包括近端开口和远端开口；

包括过滤器的过滤袋，并且所述过滤袋设置在所述近端开口处；

设置在所述过滤袋远端的混合井；

包括试剂的干试剂区域，所述干试剂区域设置在所述混合井的远端；

设置在所述干试剂区域的远端的夹紧区域；以及

设置在所述夹紧区域的远端的检测区域，

其中，所述过滤袋、混合井、干试剂区域、夹紧区域和检测区域被配置为控制流速并且流体连通。

2、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤袋包括具有凹部的样品入口、过滤器平台和通气口，所述凹口配置成接收来自人手指刺伤的血液体积，所述通气口配置成在容纳液体样品时允许空气移位。

3、根据项2所述的微流体装置，其中所述过滤器平台包括从所述过滤袋的远侧边缘延伸的凸起平台。

4、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤袋被配置为容纳总体积在大约25-75微升之间的血液。

5、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤袋被配置为容纳总体积在大约1-10微升之间的血液。

6、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤袋中的所述过滤器配置成将红血细胞从包含血液的样品中的血浆中分离。

7、根据项2所述的微流体装置，其中所述过滤袋还包括条状过道，所述条状过道设置成用于将所述血浆体从所述样品入口引导至所述过滤器平台。

8、根据项1所述的微流体装置，其中所述混合井具有碗形、具有长度、宽度、深度，所述井配置成通过毛细管作用移动已过滤的液体样品。

9、根据项1所述的微流体装置，其中所述混合井具有约2-6mm的直径和125-225μm的深度。

10、根据项1所述的微流体装置，其中所述干试剂区域包含位于所述试剂区的底板的试剂，其中所述试剂区配置成使所述干试剂在已过滤的液体中复原。

11、根据项1所述的微流体装置，其中所述干试剂区域包含疏水墨水壁，所述疏水墨水壁具有垂直于毛细管流动的高度，所述疏水墨水壁被配置成将所述样品保持在所述试剂区域的亲水区域中。

12、根据项1所述的微流体装置，其中所述干试剂区域的宽度为1-3mm，长度为6-18mm，和深度约为50-100μm。

13、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域设置在所述试剂的远端，并且已过滤的液体通过毛细管作用移动通过所述夹紧区域并进入所述检测区域。

14、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域配置有叶片以增加所述样品与所述试剂接触的培育时间并通过毛细管作用移动已过滤的液体样品，从而被动地控制所述流体流速。

15、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤组分混合井中的血浆的流速约为80nl/sec。

16、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤组分混合井中的血液流速约为40nl/sec。

17、根据项1所述的微流体装置，其中所述干试剂区域中的血浆流速约为60nl/sec。

18、根据项1所述的微流体装置，其中所述干试剂区域中的血液流速约为45nl/sec。

19、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域中的血浆的流速约为4.5nl/sec。

20、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域中的血液流速约为3.5nl/sec。

21、根据项1所述的微流体装置，其中所述检测区域中的血浆流速约为14nl/sec。

22、根据项1所述的微流体装置，其中所述检测区域中的血液流速约为12nl/sec。

23、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域具有两个或更多个叶片，所述叶片配置成增加所述样品与所述试剂接触的培育时间并被动地控制所述流体流速。

24、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域的宽度约为150μm-250μm。

25、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域的宽度约为215μm。

26、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域的深度约为33μm-85μm。

27、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域的深度约为78μm。

28、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域的长度至少为50μm。

29、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域的长度为10-75μm。

30、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域的长度约为36μm。

31、根据项1所述的微流体装置，其中所述检测区域配置成容纳液体样品并确定所述液体样品中一个或多个靶标的存在。

32、根据项1所述的微流体装置，其中所述检测区域包含至少一个固相捕获点，所述固相捕获点配置成结合特定分析物，确保通过所述检测区域的所述液体充分接触所述捕获点，并提供信号以测量响应。

33、根据项1所述的微流体装置，还包括沿着所述检测区域的长度一系列地布置的两个或多个固相捕获点。

34、根据项32所述的微流体装置，其中所述固相捕获点是圆形的。

35、根据项32所述的微流体装置，其中所述固相捕获点是矩形的。

36、根据项32所述的微流体装置，其中所述固相捕获点提供由读取器测量的信号。

37、根据项32所述的微流体装置，其中至少一个固相捕获点用作对照物。

38、根据项36所述的微流体装置，其中所述读取器是扫描荧光计。

39、根据项32所述的微流体装置，其中所述信号由软件处理，所述软件将所述响应与校准模型相关联并测量所述响应的强度。

40、根据项1所述的微流体装置，其中所述试剂包括缀合物，所述缀合物包含可检测标记和用于靶标的结合剂。

41、根据项1所述的微流体装置，其中所述检测区域包含用于所述靶标的结合剂或用于所述缀合物和所述靶标的复合物的结合剂。

42、根据项1所述的微流体装置，还包括废物通道，所述废物通道配置成在所述检测区域的洗涤期间保持过量的液体样品。

43、根据项1所述的微流体装置，其中所述基板的一部分覆盖所述废物通道，并且所述部分用疏水性墨水印刷以增加流速并减少洗涤时间。

44、根据项42所述的微流体装置，其中所述废物通道的长度为3-7mm，长度为50-90mm，和深度约为25-40μm。

45、根据项1所述的微流体装置，其中所述毛细管流动通道设置在上基板和下基板之间。

46、根据项45所述的微流体装置，其中所述下基板包括具有第一深度的第一部分和具有第二深度的第二部分，所述第二深度小于所述第一深度。

47、根据项46所述的微流体装置，其中所述第一深度比所述第二深度大至少约1.5至2倍。

48、根据项46所述的微流体装置，其中具有第一深度的所述部分是凸形的，而具有第二深度的所述部分是平面的。

49、根据项45所述的微流体装置，还包括在所述过滤器的下表面和所述下基板的上表面之间具有高度d4的间隙，其中高度d从所述过滤器的所述下表面的中心纵向轴线朝向所述下基板具有第一深度的所述部分的所述外周边增加。

50、根据项45所述的微流体装置，其中所述下基板的所述表面与所述过滤器的所述下表面的中心部分接触的部分位于所述下基板具有第一深度的部分处。

51、根据项45所述的微流体装置，其中所述过滤器的所述下表面与所述下基板的所述表面之间的所述间隙的高度从所述基板具有第一深度的所述部分的所述周边到所述下基板具有第二深度的所述部分的所述周边是恒定的。

52、根据项46所述的微流体装置，还包括所述基板具有第三深度的部分，所述第三深度小于所述第二深度。

53、根据项52所述的微流体装置，其中所述第三深度约为所述第二深度的一半。

54、根据项46所述的微流体装置，其中所述第一深度由所述混合井的高度限定。

55、根据项46所述的微流体装置，其中所述第二深度由所述干试剂区域的高度限定。

56、根据项52所述的微流体装置，其中所述第三深度由设置在所述检测区域远端的废物通道的高度限定。

57、根据项52所述的微流体装置，其中所述下基板还包括由平台限定的第四深度，其中所述平台设置在所述过滤袋的凹部中。

58、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤袋被配置为通过毛细管作用沿着所述毛细管腔室移动已过滤的液体并进入所述毛细管通道的的所述混合井。

59、根据项1所述的微流体装置，其中所述混合井被配置成通过毛细管作用沿着所述毛细管腔室移动已过滤的液体并进入所述毛细管通道的的所述夹紧区域。

60、根据项1所述的微流体装置，其中与所述毛细管流动通道的其余部分相比，所述混合井具有更大深度，所述混合井被配置为抑制过滤组分的浓度并使装置之间的过滤组分变化最小化。

61、根据项1所述的微流体装置，其中所述混合井的深度约为175μm。

62、根据项1所述的微流体装置，还包括设置在所述毛细管流动通道的近端部分内的液体样品，所述液体样品包括设置在所述毛细管流动通道内靠近所述试剂的气液界面；以及设置在所述毛细管流动通道内所述液体样品的的所述气液界面远端的气体，该压力足以防止所述液体样品沿着所述毛细管通道向所述试剂前进。

63、一种用于检测样品中的靶标的方法，包括：

将微流体装置定位成与用于所述微流体装置的读取器可操作的关系，所述微流体装置包括毛细管流动通道，所述毛细管流动通道包括近端开口和远端开口；

将样品引入处于所述毛细管流动通道的所述近端部分的过滤袋中，过滤袋分离出所述样品的液体部分以形成液体样品；

使所述液体样品通过混合井，以最小化装置之间的过滤组分变化；

将所述液体样品从所述混合井中通入干试剂区域，所述干试剂区域配置成在所述液体样品中复原干试剂；

将所述液体样品从所述干试剂区域传送到夹紧区域，所述夹紧区域配置成通过允许试剂额外的时间以减少的扩散距离进行培育来增加测定灵敏度；

将所述液体样品从所述夹紧区域传送到检测区域，所述检测区域被配置为检测靶标的存在；

接触所述检测区域中的固相捕获点；

从所述固相捕获点读取信号；以及

将所述液体样品从所述检测区域传送到废物通道，所述废物通道配置成从所述检测区域的洗涤液中保留多余的液体样品。

64、一种用于制造微流体装置的方法，包括：

将毛细管流动通道定位在上基板和下基板之间，所述毛细管流动通道包括近端开口和远端开口；

在所述毛细管流动通道的所述近端部分连接过滤袋，所述过滤袋配置成分离样品的液体部分以形成液体样品，并通过毛细管流动仅沿所述毛细管流动通道的一部分推进所述液体样品直至作用在所述液体样品的远端气液界面上的气体压力防止所述液体样品沿着所述毛细管流动通道进一步前进；

将混合井定位在所述过滤袋的远端，所述混合井配置成抑制过滤组分的浓度并最小化装置之间的过滤组分变化；

将干试剂区域定位在所述混合井的远端，所述干试剂区域配置成在所述液体样品复原干试剂；

将夹紧区域定位在所述干试剂区域的远端，所述夹紧区域配置成通过允许试剂额外的时间以减少的扩散距离进行培育来增加测定灵敏度；

将检测区域定位在所述夹紧区域的远侧，所述检测区域被配置为检测靶标的存在；并且

将废物通道定位在所述检测区域的远端，所述废物通道配置成从所述检测区域的洗涤液中保留多余的液体样品，

其中所述过滤袋、混合井、干试剂区域、夹紧区域和检测区域都是流体连通的。

65、根据项64所述的方法，还包括在覆盖所述废物通道的所述上基板的表面上印刷疏水性墨水，所述疏水性墨水配置成增加流速并减少洗涤时间。

66、根据项1所述的微流体装置，还包括与所述毛细管流动通道的所述远端开口流体连通的泵。

67、根据项66所述的微流体装置，还包括控制器，所述控制器配置成操作所述泵以将所述毛细管流动通道中的气体压力减小，减小的量足以使所述液体样品沿着所述毛细管流动通道前进直至至少所述液体样品的气液界面与所述试剂接触。

68、根据项36所述的微流体装置，其中所述读取器被配置成在将所述泵移离所述毛细管流动通道的所述远端开口之后，将光学激发源和光学检测器定位成与所述检测区域光学连通。

69、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤组分混合井中的血浆的流速在60-100nl/sec之间。

70、根据项1所述的微流体装置，其中所述过滤组分混合井中的血液流速在35-55nl/sec之间。

71、根据项1的微流体装置，其中所述干试剂区域中血浆的流速为40-80nl/sec之间。

72、根据项1的微流体装置，其中所述干试剂区域中血液的流速为25-70nl/sec之间。

73、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域中的血浆的流速在2.5-7nl/sec之间。

74、根据项1所述的微流体装置，其中所述夹紧区域中的血液流速在1-10nl/sec之间。

75、根据项1的微流体装置，其中所述检测区域中血浆的流速为7-21nl/sec之间。

76、根据项1的微流体装置，其中所述检测区域中血液的流速为6-18nl/sec之间。

77、一种确定患者样品中心肌肌钙蛋白存在或不存在的方法，包括：

a)如果肌钙蛋白存在的话，用标记标记肌钙蛋白，所述标记包含肌钙蛋白结合体和可检测的部分；以及

b)在手持式测定中确定所述标记的存在或不存在来检测所述样品中的肌钙蛋白，其中检测所述标记的存在表明样品中存在肌钙蛋白，其中在正常参考群体的99％百分点处，所述测定具有约小于10％的变异系数。

78、一种用于确定患者样品中心肌肌钙蛋白存在或不存在的方法，包括：

a)如果肌钙蛋白存在的话，用标记标记肌钙蛋白，所述标记包含肌钙蛋白结合体和可检测的部分；以及

b)在手持式测定中确定所述标记的存在或不存在来检测所述样品中的肌钙蛋白，其中检测所述标记的存在表明样品中存在肌钙蛋白，其中所述测定具有约3pg/mL的定量限值，变异系数小于约20％。

79、根据项77或78的方法，其中所述肌钙蛋白是心肌肌钙蛋白I(cTnI)。

80、根据项77或78的方法，其中所述肌钙蛋白是心肌肌钙蛋白T(cTnT)。

81、根据项77或78的方法，其中所述肌钙蛋白是cTnI和cTnT的复合物。

82、根据项77或78的方法，其中所述结合体包含对所述肌钙蛋白特异的抗体。

83、根据项77或78的方法，其中所述患者样品是血液、血清或血浆样品。

84、根据项77或78的方法，其中所述患者样品是血液和血浆样品。

85、根据项77或78的方法，其中在将所述患者样品应用于所述测定的20分钟内确定所述手持式测定中所述标记的存在或不存在。

86、根据项77或78的方法，其中通过在包含微流体装置的手持测定中确定所述标记的存在或不存在来检测所述样品中的肌钙蛋白。

87、根据项77或78的方法，其中通过在包含项所述的微流体装置的手持测定中确定所述标记的存在或不存在来检测所述样品中的肌钙蛋白。

Claims (10)

1.一种微流体装置，包括设置在所述微流体装置内的毛细管流动通道，所述微流体装置包括近端开口和远端开口；

包括过滤器的过滤袋，并且所述过滤袋设置在所述近端开口处；

设置在所述过滤袋远端的混合井；

包括试剂的干试剂区域，所述干试剂区域设置在所述混合井的远端；

设置在所述干试剂区域的远端的夹紧区域；以及

设置在所述夹紧区域的远端的检测区域，

其中，所述过滤袋、混合井、干试剂区域、夹紧区域和检测区域被配置为控制流速并且流体连通。

2.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述过滤袋包括具有凹部的样品入口、过滤器平台和通气口，所述凹口配置成接收来自人手指刺伤的血液体积，所述通气口配置成在容纳液体样品时允许空气移位。

3.根据权利要求2所述的微流体装置，其中所述过滤器平台包括从所述过滤袋的远侧边缘延伸的凸起平台。

4.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述过滤袋被配置为容纳总体积在大约25-75微升之间的血液。

5.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述过滤袋被配置为容纳总体积在大约1-10微升之间的血液。

6.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述过滤袋中的所述过滤器配置成将红血细胞从包含血液的样品中的血浆中分离。

7.根据权利要求2所述的微流体装置，其中所述过滤袋还包括条状过道，所述条状过道设置成用于将所述血浆体从所述样品入口引导至所述过滤器平台。

8.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述混合井具有碗形、具有长度、宽度、深度，所述井配置成通过毛细管作用移动已过滤的液体样品。

9.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述混合井具有约2-6mm的直径和125-225μm的深度。

10.根据权利要求1所述的微流体装置，其中所述干试剂区域包含位于所述试剂区的底板的试剂，其中所述试剂区配置成使所述干试剂在已过滤的液体中复原。

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