CN115856337A - 用于样品捕获和提取的设备、系统和方法 - Google Patents

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CN115856337A CN202211173021.4A CN202211173021A CN115856337A CN 115856337 A CN115856337 A CN 115856337A CN 202211173021 A CN202211173021 A CN 202211173021A CN 115856337 A CN115856337 A CN 115856337A
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D·M·布兰特
R·W·迈尔斯
M·E·莫兰
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Abstract

提供了与气溶胶收集装置(例如但不限于呼吸‑气溶胶收集器装置、呼吸分析器)相关联的方法、设备和系统。

Description

用于样品捕获和提取的设备、系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2021年9月24日提交的美国临时专利申请No. 63/261,644的优先权和权益，其内容通过引用整体并入本文。本申请也是2021年5月5日提交的美国专利申请No.17/302,535的部分继续申请，其内容通过引用整体并入本文。美国专利申请No. 17/302,535要求2020年10月29日提交的美国临时专利申请No. 63/198,609和2021年2月26日提交的美国临时专利申请No. 63/154,476的优先权和权益，这些专利申请全部内容通过引用并入本申请。
技术领域
无。
背景技术
用于收集气溶胶的现有方法、设备和系统受到挑战和限制的困扰。
例如，由于各种因素（诸如但不限于，结构限制、污染风险和/或等等）所致，这些装置的货架期、效率和/或准确性可能受限制。
发明内容
根据本公开的各种示例，提供了用于样品捕获和提取的各种示例方法、设备和系统（诸如但不限于，气溶胶收集装置）。
在一些实施例中，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括：样品转移适配器，其被构造成接收样品；以及装置本体，其连接到样品转移适配器，其中，装置本体限定将样品引导到过滤器部件的流动通道，其中，该过滤器部件包含缓冲溶液。
在一些实施例中，装置本体包括具有样品分配环形物（annulus）元件的容器部件。在一些实施例中，缓冲溶液被包含在过滤器部件的与样品分配环形物元件相邻的第一侧或过滤器部件的与第一侧相对的第二侧中的至少一者中。
在一些实施例中，样品转移适配器是采样隧道。
在一些实施例中，样品转移适配器是面罩部件。
在一些实施例中，气溶胶收集装置进一步包括提取筒体。
在一些实施例中，装置本体包括样品液体提取出口。在一些实施例中，提取筒体包括一个或多个刺穿元件，所述刺穿元件被构造成至少部分地延伸到样品液体提取出口中。
在一些实施例中，装置本体包括：容器部件，其包括至少一个胶囊提取本体元件；至少一个胶囊部件，其被定位在所述至少一个胶囊提取本体元件的顶表面上；以及上柱塞部件，其被定位在所述至少一个胶囊部件的顶表面上。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件存储缓冲溶液。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件中的每一者包括保持器元件和帽元件。在一些实施例中，缓冲溶液通过帽元件被气密密封在保持器元件中。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊提取本体元件包括被定位在所述至少一个胶囊提取本体元件的顶表面上的突起。在一些实施例中，帽元件被定位在该突起的顶部上。
在一些实施例中，容器部件包括设置在容器部件的内侧向表面上的至少两个竖直脊元件之间。在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件中的每一者的至少一部分被定位在所述至少两个竖直脊元件之间。
在一些实施例中，响应于接收到施加在上柱塞部件的顶表面上的竖直向下的力，上柱塞部件被构造成将竖直向下的力转移到所述至少一个胶囊部件并引起所述至少一个胶囊部件的竖直移动。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件的竖直移动引起所述至少一个胶囊提取本体元件使所述至少一个胶囊部件中的每一者的帽元件破裂。
在一些实施例中，在帽元件破裂之后，缓冲溶液在过滤器部件上流动。
在一些实施例中，容器部件进一步包括：样品分配环形物元件，其包括多个孔；以及阀支撑环形物元件，其设置在样品分配环形物元件内。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊提取本体元件从样品分配环形物元件径向向外定位。
在一些实施例中，气溶胶收集装置进一步包括：管部件，其固定到样品分配环形物元件；以及阀部件，其由阀支撑环形物元件支撑。
在一些实施例中，过滤器部件被插入样品分配环形物元件与所述至少一个胶囊提取本体元件之间。在一些实施例中，气溶胶收集装置进一步包括被定位在过滤器部件的顶表面上的下柱塞部件。
在一些实施例中，下柱塞部件包括多个柱塞支撑翼。在一些实施例中，所述多个柱塞支撑翼中的每一者被定位在两个胶囊部件之间。
在一些实施例中，上柱塞部件被构造成通过旋转力从第一构造转变为第二构造。在一些实施例中，在第一构造中，上柱塞部件的底表面与所述至少一个胶囊部件中的每一者的顶表面接触。在一些实施例中，在第二构造中，上柱塞部件的底表面与所述多个柱塞支撑翼中的每一者的顶表面接触。
在一些实施例中，提供了一种容器部件，其具有内底表面和内侧向表面。在一些实施例中，容器部件包括：样品分配环形物元件，其被定位在容器部件的内底表面上；阀支撑环形物元件，其被定位在样品分配环形物元件内；至少一个过滤器支撑本体元件，其被定位在容器部件的内底表面上并从样品分配环形物元件径向向外；以及至少一个胶囊提取本体元件，其被定位在容器部件的内底表面上并从样品分配环形物元件径向向外定位。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊提取本体元件被定位在容器部件的内底表面与容器部件的内侧向表面之间。
在一些实施例中，所述至少一个过滤器支撑本体元件被定位在容器部件的内底表面与容器部件的内侧向表面之间。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊提取本体元件中的每一者被定位在两个过滤器支撑本体元件之间。
在一些实施例中，阀支撑环形物元件包括多个支撑梁。
在一些实施例中，容器部件进一步包括：至少一个水平脊元件；其设置在容器部件的内侧向表面上；以及至少一个竖直脊元件，其设置在容器部件的内侧向表面上。
在一些实施例中，所述至少一个水平脊元件和所述至少一个竖直脊元件连接并呈垂直布置。
在一些实施例中，所述至少一个竖直脊元件包括至少一个竖直锁定脊元件和至少一个竖直止动脊元件。
在一些实施例中，一种管部件包括管道元件和通气非流线型（vent bluff）环形物元件。在一些实施例中，管道元件具有顶部部分和底部部分。在一些实施例中，顶部部分连接到底部部分，从而形成用于接收样品的流动通道的至少一部分。在一些实施例中，通气非流线型环形物元件包围管道元件的顶部部分。
在一些实施例中，通气非流线型环形物元件在通气非流线型环形物元件的侧向表面上具有至少一个开口。
在一些实施例中，一种下柱塞部件包括：柱塞环形物元件，其具有外侧向表面；以及至少一个柱塞支撑翼，其设置在外侧向表面上。在一些实施例中，所述至少一个柱塞支撑翼包括底部部分和侧向部分。
在一些实施例中，所述至少一个柱塞支撑翼的底部部分与所述至少一个柱塞支撑翼的侧向部分呈垂直布置。
在一些实施例中，柱塞环形物元件包括至少一个柱塞支腿部件。在一些实施例中，所述至少一个柱塞支腿部件向内延伸到柱塞环形物元件的中心轴线并与柱塞环形物元件的内侧向表面呈垂直布置。
在一些实施例中，上柱塞部件包括：柱塞本体元件；以及柱塞头元件，其固定到柱塞本体元件。
在一些实施例中，柱塞本体元件进一步包括：中心环形物部分；中间环形物部分；以及至少一个支腿部分。在一些实施例中，中心环形物部分被定位在中间环形物部分内。在一些实施例中，至少一个支腿部分连接到中间环形物部分并从中间环形物部分径向向外定位。
在一些实施例中，中心环形物部分的第一端部分地连接到中间环形物部分的第一端，从而在中心环形物部分与中间环形物部分之间形成至少一个通气口通道的至少一部分。
在一些实施例中，所述至少一个支腿部分的第一端连接到中间环形物部分的第一端，从而在柱塞本体元件的顶表面上形成环形物凹槽的至少一部分。
在一些实施例中，柱塞本体元件的侧向表面限定o形环凹槽。
在一些实施例中，柱塞头元件包括从柱塞头元件的底表面延伸的环形物舌。
在一些实施例中，柱塞头元件限定中心孔和从中心孔径向向外定位的一个或多个开孔（aperture）。
在一些实施例中，一种用于组装气溶胶收集装置的方法包括：提供容器部件，该容器部件至少包括阀支撑环形物元件和样品分配环形物元件；将过滤器部件插入样品分配环形物元件与容器部件的过滤器支撑本体元件或胶囊提取本体元件中的至少一者之间；将阀部件定位在阀支撑环形物元件上；将管部件固定到样品分配环形物元件；将至少一个胶囊部件定位在胶囊提取本体元件的顶表面上；将下柱塞部件定位在过滤器部件的顶表面上；以及将上柱塞部件固定在所述至少一个胶囊部件的顶表面上。
在一些实施例中，阀支撑环形物元件包括多个支撑梁。在一些实施例中，阀部件由所述多个支撑梁支撑。
在一些实施例中，阀部件被定位在阀支撑环形物元件的所述多个支撑梁与管部件的管道元件的中间部分的内表面之间。
在一些实施例中，管部件通过滑动过盈配合而固定到样品分配环形物元件。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件固定在容器部件的至少两个竖直脊元件之间。
在一些实施例中，上柱塞部件通过o形环而固定到容器部件的内侧向表面。
在一些实施例中，该方法进一步包括：将帽部件固定在上柱塞部件上。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括容器部件，该容器部件包括：样品分配环形物元件；在样品分配环形物元件内的阀支撑环形物元件；和/或至少一个胶囊提取本体元件，其从样品分配环形物元件径向向外定位。在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括：阀部件，其由阀支撑环形物元件支撑；管部件，其固定到样品分配环形物元件；至少一个胶囊部件，其被定位在所述至少一个胶囊提取本体元件的顶表面上；和/或上柱塞部件，其被定位在所述至少一个胶囊部件的顶表面上。
在一些实施例中，气溶胶收集装置包括：过滤器部件，其被插入在样品分配环形物元件与所述至少一个胶囊提取本体元件之间；以及下柱塞部件，其被定位在过滤器部件的顶表面上。在一些实施例中，样品分配环形物元件包括多个孔。
在一些实施例中，气溶胶收集装置包括固定到上柱塞部件的帽部件。
在一些实施例中，一种用于操作气溶胶收集装置的方法包括：从气溶胶收集装置的上柱塞部件移除气溶胶收集装置的帽部件；将样品转移适配器连接到由上柱塞部件和管部件限定的流动通道；以及引起样品通过流动通道流入气溶胶收集装置中，使得样品与气溶胶收集装置内的缓冲溶液接触。
在一些实施例中，气溶胶收集装置包括存储缓冲溶液的至少一个胶囊部件。在一些实施例中，将样品转移适配器连接到流动通道引起缓冲溶液从至少一个胶囊部件释放到气溶胶收集装置内的过滤器部件。
在一些实施例中，上柱塞部件被定位在所述至少一个胶囊部件的顶表面上。
在一些实施例中，该方法包括：在上柱塞部件上施加旋转力，从而引起上柱塞部件从第一构造转变为第二构造。在一些实施例中，在第一构造中，上柱塞部件的底表面与所述至少一个胶囊部件的顶表面接触，且在第二构造中，上柱塞部件的底表面与下柱塞部件的顶表面接触。在一些实施例中，该方法包括：当上柱塞部件处于第二构造时，在上柱塞部件的顶表面上施加竖直向下的力，从而引起下柱塞部件按压在过滤器部件上。
在一些实施例中，该方法包括：将样品提取装置连接到气溶胶收集装置以提取缓冲溶液。
在一些实施例中，样品转移适配器包括采样通道，该采样通道被构造成将样品递送到装置本体的样品入口。
在一些实施例中，样品转移适配器进一步包括附接元件，该附接元件被构造成将样品转移适配器连接到装置本体。在一些实施例中，附接元件限定采样通道的至少一部分。
在一些实施例中，样品转移适配器进一步包括一个或多个适配器通风元件，所述适配器通风元件限定施配流动路径的至少一部分以促进将从装置本体发出的所施配的样品递送到周围环境。
在一些实施例中，样品转移适配器是采样隧道。
在一些实施例中，样品转移适配器是面罩部件。
在一些实施例中，样品转移适配器是采样隧道或面罩部件中的至少一者。
在一些实施例中，面罩部件包括一个或多个面部接口元件，所述面部接口元件被构造成接合用户的面部的至少一部分。
在一些实施例中，样品转移适配器被构造成接合装置本体的一个或多个表面，以便围绕装置本体的样品排气出口提供至少基本上不透气的密封部。
在一些实施例中，样品转移适配器包括采样罩（hood）部件，该采样罩部件包括罩内部空腔，该罩内部空腔被构造成经由样品排气出口从装置本体接收样品。
在一些实施例中，采样罩部件进一步包括采样罩出口，该采样罩出口流体地连接到罩内部空腔并限定施配流动路径，以便促进将样品从罩内部空腔分配到流体地连接到采样罩出口的下游环境。
在一些实施例中，一种样品转移适配器包括：样品转移适配器入口，其被构造成接收样品。在一些实施例中，样品转移适配器被构造成附接到气溶胶收集装置本体，该气溶胶收集装置本体包括设置在其中以用于过滤样品的过滤器部件。
在一些实施例中，样品转移适配器进一步包括采样通道，该采样通道被构造成将样品递送到气溶胶收集装置本体的样品入口。
在一些实施例中，样品转移适配器进一步包括附接元件，该附接元件被构造成将样品转移适配器连接到气溶胶收集装置本体。在一些实施例中，附接元件限定采样通道的至少一部分。
在一些实施例中，样品转移适配器进一步包括一个或多个适配器通风元件，所述适配器通风元件限定施配流动路径的至少一部分以促进将从气溶胶收集装置本体发出的所施配的样品递送到周围环境。
在一些实施例中，面罩部件包括一个或多个面部接口元件，所述面部接口元件被构造成接合用户的面部的至少一部分。
在一些实施例中，样品转移适配器进一步被构造成接合气溶胶收集装置本体的一个或多个表面，以便围绕气溶胶收集装置本体的样品排气出口提供至少基本上不透气的密封部。
在一些实施例中，样品转移适配器进一步包括采样罩部件，该采样罩部件包括罩内部空腔，该罩内部空腔被构造成经由样品排气出口接收从气溶胶收集装置本体发出的所施配的样品。
在一些实施例中，采样罩部件进一步包括采样罩出口，该采样罩出口流体地连接到罩内部空腔并限定施配流动路径，以促进将所施配的样品从罩内部空腔递送到流体地连接到采样罩出口的下游环境。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括：胶囊提取本体元件；以及至少一个胶囊部件，其存储缓冲溶液并被定位在胶囊提取本体元件上。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件中的每一者包括保持器元件和帽元件。在一些实施例中，缓冲溶液通过帽元件被气密密封在保持器元件中。
在一些实施例中，帽元件通过化学粘合剂附接到保持器元件。
在一些实施例中，气溶胶收集装置包括具有内侧向表面的容器部件。
在一些实施例中，容器部件包括设置在内侧向表面上的至少两个竖直脊元件。在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件中的每一者的至少一部分被定位在所述至少两个竖直脊元件之间。
在一些实施例中，容器部件包括设置在气溶胶收集装置的内侧向表面上的至少一个水平脊元件。在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件中的每一者的至少顶表面与所述至少一个水平脊元件的顶表面在同一平面上。
在一些实施例中，气溶胶收集装置进一步包括：第一胶囊部件，其存储第一缓冲溶液；以及第二胶囊部件，其存储第二缓冲溶液。
在一些实施例中，第一缓冲溶液与第二缓冲溶液相同。
在一些实施例中，第一缓冲溶液与第二缓冲溶液不同。
在一些实施例中，气溶胶收集装置进一步包括第一胶囊部件、第二胶囊部件和第三胶囊部件。
在一些实施例中，胶囊提取本体元件包括被定位在胶囊提取本体元件的顶表面上的突起。在一些实施例中，胶囊部件的帽元件被定位在突起的顶部上。
在一些实施例中，在胶囊提取本体元件的顶表面与帽元件之间形成气隙。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括：至少一个胶囊部件，其存储缓冲溶液；以及上柱塞部件，其与所述至少一个胶囊部件的顶表面接触。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件中的每一者包括：保持器元件，其限定在对应胶囊部件的底表面上具有开口并存储缓冲溶液的空腔；以及帽元件，其气密密封保持器元件的开口。
在一些实施例中，上柱塞部件与保持器元件的顶表面接触。在一些实施例中，帽元件的至少一部分与胶囊提取本体元件接触。
在一些实施例中，响应于接收到施加在上柱塞部件的顶表面上的竖直向下的力，上柱塞部件被构造成将竖直向下的力转移到所述至少一个胶囊部件并引起所述至少一个胶囊部件的竖直移动。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件的竖直移动引起胶囊提取本体元件使所述至少一个胶囊部件中的每一者的帽元件破裂。
在一些实施例中，在帽元件破裂之后，缓冲溶液在胶囊提取本体元件上流动。
在一些实施例中，过滤器部件被定位成与胶囊提取本体元件相邻。在一些实施例中，在帽元件破裂之后，缓冲溶液流到过滤器部件。
在一些实施例中，一种用于操作气溶胶收集装置的方法包括：在上柱塞的顶表面上施加竖直向下的力，以引起缓冲溶液从至少一个胶囊部件内释放到过滤器部件；以及将样品提供给过滤器部件。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括：上柱塞部件，其包括中心环形物部分和中间环形物部分。在一些实施例中，中心环形物部分设置在中间环形物部分内，从而在中心环形物部分与中间环形物部分之间形成间隙。在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括：管部件，其包括通气非流线型环形物元件。在一些实施例中，中心环形物部分的至少一部分被定位在通气非流线型环形物元件内并与其接触。
在一些实施例中，上柱塞部件包括限定中心孔的柱塞头元件。在一些实施例中，管部件包括管道元件，该管道元件连接到中心孔并形成用于接收样品的流动通道的一部分。
在一些实施例中，中心环形物部分和中间环形物部分限定用于排出样品的通气口通道的一部分。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括：下柱塞部件，其包括多个柱塞支撑翼；以及上柱塞部件，其被构造成通过旋转力从第一构造转变为第二构造。在一些实施例中，所述多个柱塞支撑翼中的每一者被定位在多个胶囊部件中的两者之间。在一些实施例中，在第一构造中，上柱塞部件的底表面与所述多个胶囊部件中的每一者的顶表面接触，且在第二构造中，上柱塞部件的底表面与所述多个柱塞支撑翼中的每一者的顶表面接触。
在一些实施例中，上柱塞部件包括至少一个支腿部分。在一些实施例中，在第一构造中，所述至少一个支腿部分的底表面与所述多个胶囊部件中的每一者的顶表面接触，且在第二构造中，所述至少一个支腿部分的底表面与所述多个柱塞支撑翼中的每一者的顶表面接触。
在一些实施例中，下柱塞部件和上柱塞部件被容纳在容器部件内，该容器部件具有设置在容器部件的内侧向表面上的至少一个竖直锁定脊元件和至少一个竖直止动脊元件。
在一些实施例中，旋转力引起所述至少一个支腿部分的至少一部分旋转越过所述至少一个竖直锁定脊元件并停止在所述至少一个竖直止动脊元件处。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括下柱塞部件和上柱塞部件。在一些实施例中，下柱塞部件的底表面与过滤器部件接触。在一些实施例中，上柱塞部件与下柱塞部件的顶表面接触。
在一些实施例中，响应于接收到施加在上柱塞部件的顶表面上的竖直力，上柱塞部件被构造成将竖直力转移到下柱塞部件并在下柱塞部件处于第二构造时引起下柱塞部件的竖直移动。
在一些实施例中，下柱塞部件的竖直移动引起过滤器部件受到挤压。
在一些实施例中，一种用于操作气溶胶收集装置的方法包括：在上柱塞部件上施加旋转力，从而引起上柱塞部件从第一构造转变为第二构造。在一些实施例中，在第一构造中，上柱塞部件的底表面与多个胶囊部件中的每一者的顶表面接触，且在第二构造中，上柱塞部件的底表面与下柱塞部件的多个柱塞支撑翼中的每一者的顶表面接触。在一些实施例中，用于操作气溶胶收集装置的方法进一步包括：在上柱塞部件的顶表面上施加竖直力。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括被构造成接收样品的装置本体。在一些实施例中，装置本体包括：过滤器部件，其设置在内部装置本体部分内以用于过滤样品；以及样品分配环形物元件，其流体地连接到过滤器部件。在一些实施例中，样品分配环形物元件被构造成接收样品并将样品的至少一部分递送到过滤器部件的一个或多个部分。
在一些实施例中，样品分配环形物元件包括一个或多个样品分配元件，所述样品分配元件被构造成促进样品遍及过滤器部件的分配。
在一些实施例中，所述一个或多个样品分配元件中的每一者被构造成将样品的至少一部分配到遍及过滤器部件限定的多个所分布的过滤器部分中的相应过滤器部分。
在一些实施例中，过滤器部件包括至少部分地由基本上柱形内部过滤器限定的至少基本上柱形构造。在一些实施例中，样品分配环形物元件包括样品分配环形物元件侧壁，并且装置本体被构造成使得样品分配环形物元件的外表面被定位成与内部过滤器表面至少基本上相邻。
在一些实施例中，所述一个或多个样品分配元件包括延伸穿过样品分配环形物元件的样品分配环形物元件侧壁的多个孔口，所述多个孔口中的每一者限定样品分配环形物元件与过滤器部件之间的流体连接。
在一些实施例中，所述多个孔口被构造成促进样品从样品分配环形物元件到内部过滤器表面的至少基本上均匀的环形分配。
在一些实施例中，过滤器部件被构造成接收样品并从过滤器部件内的样品中捕获气溶胶。
在一些实施例中，过滤器部件被缓冲溶液润湿。
在一些实施例中，缓冲溶液被构造成引起设置在过滤器部件内的所捕获的气溶胶被保持为至少部分液态。
在一些实施例中，过滤器部件被构造成允许由被过滤器部件接收的样品的气溶胶去除部分限定的一定体积的空气沿着过滤器部件的长度沿向上方向流到过滤器部件的上边界。
在一些实施例中，过滤器部件进一步被构造成允许由样品的气溶胶去除部分限定的该体积的空气从过滤器部件的上边界出现并进入呼吸分析器室（breathalyzerchamber）中，该呼吸分析器室被定位在过滤器部件上方并被构造成接收该体积的空气。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括被构造成接收样品的装置本体。在一些实施例中，装置本体包括：壳体，其包括一个或多个外部表面并在其中限定内部装置本体部分；过滤器部件，其设置在内部装置本体部分内以用于过滤样品；以及观测孔口，其被构造成以便将视线限定到过滤器部件的至少一部分。在一些实施例中，视线延伸穿过壳体的所述一个或多个外部表面的至少一部分。
在一些实施例中，气溶胶收集装置进一步包括被构造成覆盖观测孔口的表面区域的至少一个透明元件。
在一些实施例中，所述至少一个透明元件实施放大元件，该放大元件被构造成在视觉上放大被定位在视线内的过滤器部件的所述至少一部分。
在一些实施例中，气溶胶收集装置进一步包括多个观测孔口。
在一些实施例中，所述多个观测孔口中的每一者被构造成以便将相应视线限定到设置在内部装置本体部分内的相应呼吸分析器部件，每条相应视线延伸穿过壳体的所述一个或多个外部表面的相应部分。
在一些实施例中，所述多个观测孔口中的每一者被构造成以便将相应视线限定到过滤器部件的相应部分，每条相应视线延伸穿过壳体的所述一个或多个外部表面的相应部分。
在一些实施例中，在视线内的过滤器部件的所述至少一部分被定位成与观测孔口至少基本上相邻。
在一些实施例中，一种气溶胶收集装置包括：装置本体，其被构造成接收样品；以及提取筒体，其被构造成从装置本体内提取一定体积的样品液体。在一些实施例中，装置本体包括设置在装置本体内以用于捕获样品的过滤器部件。在一些实施例中，装置本体在其中提供一定体积的样品液体。
在一些实施例中，该体积的样品液体包括缓冲溶液和气溶胶。
在一些实施例中，装置本体进一步包括样品液体提取出口，该样品液体提取出口包括沿着装置本体的中心轴线延伸穿过装置本体的底表面的开口。
在一些实施例中，提取筒体包括一个或多个附接装置，所述附接装置被构造成用于将提取筒体附接到样品液体提取出口。
在一些实施例中，装置本体包括设置在装置本体的底表面上的凹槽部件。
在一些实施例中，凹槽部件被构造成将样品液体提取出口与装置本体内的该体积的样品液体流体地隔离。
在一些实施例中，提取筒体包括一个或多个附接装置，所述附接装置被构造成用于将提取筒体附接到样品液体提取出口。
在一些实施例中，提取筒体进一步包括一个或多个刺穿装置，所述刺穿装置被构造成用于在提取筒体附接到样品液体提取出口时刺穿装置本体的凹槽部件。
在一些实施例中，提取筒体包括设置在提取筒体的柱形筒体本体内的提取柱塞。
在一些实施例中，提取筒体被构造成至少部分地基于由提取柱塞生成的压差从装置本体内提取该体积的样品液体。
在一些实施例中，提取柱塞被构造成至少部分地基于沿着柱形筒体本体的中心轴线的位移来生成压差。
在一些实施例中，一种从气溶胶收集装置提取样品液体的方法包括：在装置本体内提供样品液体；以及通过样品液体提取出口从装置本体提取样品液体，该样品液体提取出口包括延伸穿过装置本体的底表面的开口。
在一些实施例中，该方法包括：经由至少部分地由提取筒体限定的一个或多个附接装置将提取筒体附接到样品液体提取出口。
在一些实施例中，将提取筒体附接到样品液体提取出口包括：在提取筒体附接到样品液体提取出口时，刺穿绕装置本体的底表面设置的凹槽部件。
在一些实施例中，刺穿绕装置本体的底表面设置的凹槽部件在装置本体与附接到其的提取筒体之间生成流体连通路径。
在一些实施例中，该方法进一步包括：在装置本体与连接到样品液体提取出口的提取筒体之间生成压差。在一些实施例中，由提取筒体至少部分地基于所生成的压差从装置本体内提取样品液体。
在一些实施例中，该方法进一步包括：在连接到样品液体提取出口的提取筒体处接收从装置本体提取的样品液体；确定提取筒体已接收到可以被提取筒体接收的最大体积的样品液体；生成警报信号，该警报信号指示提取筒体已达到样品液体体积容量。在一些实施例中，提取筒体至少部分地由样品液体体积容量限定，该样品液体体积容量对应于可以被提取筒体接收的样品液体的最大体积。
在一些实施例中，该方法进一步包括：将提取筒体与装置的样品液体提取出口断开。
根据本公开的各种实施例，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括具有内表面的帽部件，其中至少一个凸出元件从帽部件的内表面突出；以及具有外表面的顶部柱部件，其中多个脊部部分从外表面突出并形成多个轨道，其中顶部柱部件的至少一部分定位在帽部件内，其中至少一个凸出元件与多个轨道接合。
在一些实施例中，顶部柱部件包括具有内环形表面的螺母部分，该内环形表面包括多个螺纹。在一些实施例中，样品转移适配器被构造成经由多个螺纹固定到顶部柱部件。
在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括容器部件；以及固定到容器部件的内部底表面的基底部件。
在一些实施例中，基底部件包括顶部倾斜表面。在一些实施例中，至少一个胶囊提取本体元件设置在基底部件的顶部倾斜表面上。
在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括固定到基底部件的内部底表面的底部柱部件，其中底部柱部件包括样品分配元件，其中样品分配元件的底部部分固定到基底部件的内部底面上的至少凹槽。
在一些实施例中，底部柱部件包括样品分配部分和阀支撑部分，其中，阀支撑部分定位在样品分配部分内，其中，样品分配部分通过桥连接器部分连接到阀支撑部分。
在一些实施例中，样品分配部分、桥连接器部分和阀支撑部分形成底部柱部件的至少一个顶部凹槽。
在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括中间柱部件，中间柱部件包括柱支撑部分，其中柱支撑部分的底部部分固定到底部柱部件的至少一个顶部凹槽，其中底部柱部件的阀支撑部分的至少一部分定位在中间柱部件的柱支撑部分内。
在一些实施例中，中间柱部件还包括流动通道部分，其中流动通道部分定位在柱支撑部分内，其中柱支撑部分通过圆顶连接器部分（dome connector portion）连接到流动通道部分。
在一些实施例中，柱支撑部分、流动通道部分和圆顶连接器部分形成中间柱部件的至少一个顶部凹槽。
在一些实施例中，顶部柱部件固定到中间柱部件的至少一个顶部凹槽。
在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括容器部件；以及通过至少一个O形环固定到容器部件的上柱塞部件。
在一些实施例中，帽部件与上柱塞部件接触。在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括：下柱塞部件，所述下柱塞部件包括储存缓冲溶液的胶囊部分。
在一些实施方式中，施加在帽部件上的竖直向下的力使下部柱塞部件向下行进，使得胶囊部分与胶囊提取本体元件接触，从而使缓冲溶液从胶囊部分释放。
在一些实施例中，帽部件与上柱塞部件接触，其中，气溶胶收集装置还包括：下柱塞部件，所述下柱塞部件包括挤压器部分。
在一些实施例中，施加在帽部件上的竖直向下的力使下柱塞部件向下行进，使得挤压器部分与过滤器部件接触。
根据本公开的各种实施例，提供了一种用于操作样品收集装置的方法。在一些实施例中，所述方法包括：在所述样品收集装置的帽部件上施加第一旋转力；在所述帽部件上施加第一竖直向下的力，使得胶囊提取本体元件刺穿下柱塞部件的胶囊部分的密封件；在所述样品收集装置的所述帽部件上施加第二旋转力；以及在帽部件上施加第二竖直向下的力，使得下柱塞部件的挤压器部分与过滤器部件接触。
根据本公开的各种实施例，提供了一种底部柱部件。在一些实施例中，所述底部柱部件包括：阀支撑部分；以及样品分配部分，其连接到所述阀支撑部分，其中所述样品分配部分包括沿着所述样品分配部分的底端设置的多个狭槽。
在一些实施例中，多个狭槽沿着样品分配部分的底端径向地定位。
在一些实施例中，多个狭槽中的每一个与相邻狭槽成一定角度定位。
在一些实施例中，所述底部柱部件还包括设置在所述样品分配部分的外表面上的凸缘部分，其中，所述凸缘部分包括多个竖直孔。
根据本公开的各种实施例，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括储存缓冲溶液的胶囊部件并且包括底部密封件；以及固定到气溶胶收集装置的底表面的块部件，其中块部件被构造成当胶囊部件与块部件接触时破坏底部密封件。
根据本公开的各种实施例，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括储存缓冲溶液的胶囊部件，其中胶囊部件附接到气溶胶收集装置的内表面；以及刚性中心柱，其中施加在气溶胶收集装置上的压缩力使胶囊部件与刚性中心柱接触。
根据本公开的各种实施例，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括：帽部件；以及胶囊部件，其包括第一部分和第二部分，其中第一部分固定到帽部件，其中第二部分固定到气溶胶收集装置的底部部分。
根据本公开的各种实施例，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括储存缓冲溶液的胶囊部件，其中胶囊部件限定胶囊部件的顶表面上的顶部孔和胶囊部件的底表面上的底部孔；以及塞子部件，其定位在所述胶囊部件内并密封所述顶部孔和所述底部孔。
根据本公开的各种实施例，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括设置在气溶胶收集装置的至少一个表面上的至少一个排气孔；以及柱塞部件，其设置在气溶胶收集装置的壳体内，其中柱塞部件包括至少一个开孔，该至少一个开孔操作性地联接到至少一个排气孔以便提供自密封机构。
在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括内部空气通道，其被构造成与样品收集装置形成直接连接。
在一些实施例中，内部空气通道操作性地联接到弹簧。
在一些实施例中，柱塞部件还包括一个或多个包覆成型的橡胶密封件，所述橡胶密封件构造成邻近所述至少一个排气孔设置。
在一些实施例中，柱塞部件操作性地联接到内部空气通道。
在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括：基底部件，所述基底部件设置在所述气溶胶收集装置的底表面上，所述基底部件被构造成接收缓冲溶液。
在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括设置在基底部件内的至少一个过滤器部件，该至少一个过滤器部件构造成响应于柱塞部件的运动而被压缩。
根据本公开的各种实施例，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括：可变形壳体；以及设置在可变形壳体内的可破碎安瓿（ampoule），其中可破碎安瓿被构造成响应于施加到可变形壳体的压缩力而破碎。
在一些实施例中，所述可破裂安瓿包括网孔罩（mesh sock）。
根据本公开的各种实施例，提供了一种气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括设置在气溶胶收集装置的至少一个表面上的至少一个排气孔；以及可移动柱塞部件，其被设置成限定气溶胶收集装置的顶表面，其中可移动柱塞部件包括至少一个开孔，该至少一个开孔操作地联接到至少一个排气孔以便提供自密封机构。
在一些实施例中，气溶胶收集装置还包括邻近可移动柱塞部件的底表面设置的疏水过滤器。
根据本公开的各种实施例，提供了一种样品收集装置。在一些实施例中，样品收集装置包括：吹口（mouthpiece），连接到所述吹口的本体部件，所述本体部件包括至少第一止回阀；以及管部件，其被构造成提供与气溶胶收集装置的直接连接，其中所述管部件包括至少第二止回阀。
在一些实施例中，样品收集装置包括指示部件。
在一些实施例中，指示部件包括推进器部件。
在一些实施例中，指示部件包括可移动球部件。
在一些实施例中，可移动球部件操作性地联接到一个或多个棘爪。
在以下详细描述及其附图中进一步解释了本公开的前述说明性概述以及其他示例性目的和/或优点、以及实现本公开的方式。
附图说明
可结合附图来阅读说明性性示例的描述。将了解，为了说明的简单性和清楚性，除非另有描述，否则附图中所图示的部件和元件不必按比例绘制。例如，除非另有描述，否则一些部件或元件的尺寸可相对于其他元件被夸大。关于本文中呈现的附图示出和描述了包含本公开的教导的示例，在附图中：
图1A图示了根据本公开的各种示例的示例气溶胶收集装置的示例视图；
图1B图示了根据本公开的各种示例的示例气溶胶收集装置的示例视图；
图1C图示了根据本公开的各种示例的示例气溶胶收集装置的示例视图；
图2A、图2B、图2C和图2D图示了根据本公开的示例的示例容器部件的示例视图；
图3A和图3B图示了根据本公开的示例的示例管部件的示例视图；
图4A和图4B图示了根据本公开的示例的示例下柱塞部件的示例视图；
图5A、图5B、图5C、图5D、图5E、图5F和图5G各自图示了根据本公开的示例的示例上柱塞部件的至少一部分的示例视图；
图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H、图6I和图6J图示了根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法；
图7A、图7B、图7C、图7D和图7E图示了根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法；
图8图示了根据本公开的各种示例的示例气溶胶收集装置的示例视图；
图9图示了根据本公开的各种示例的示例样品转移适配器的示例视图；
图10图示了根据本公开的各种示例的示例样品转移适配器的示例视图；
图11图示了根据本公开的各种示例的示例样品转移适配器的示例视图；
图12A和图12B图示了根据本公开的各种示例的连接到示例装置本体的示例样品转移适配器的示例视图；
图13A和图13B图示了根据本公开的各种示例的示例样品转移适配器的示例视图；
图14A和图14B图示了根据本公开的各种示例的示例样品转移适配器的示例视图；
图15A、图15B、图15C和图15D图示了根据本公开的各种示例的示例胶囊部件的示例视图；
图16图示了根据本公开的示例实施例的示例胶囊提取本体元件的至少一部分的示例视图；
图17A和图17B图示了根据本公开的示例实施例的示例胶囊部件和示例胶囊提取本体元件的至少一部分的示例视图；
图18A和图18B各自图示了根据本公开的示例实施例的示例胶囊部件的至少一部分和/或示例上柱塞部件的一部分的示例视图；
图19图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置的示例视图；
图20图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置的示例视图；
图21图示了根据本公开的示例的示例上柱塞部件的至少一部分和示例胶囊部件的至少一部分的示例视图；
图22图示了根据本公开的示例的设置在示例容器部件的内侧向表面上的示例脊元件的示例视图；
图23图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置的示例部分的示例视图；
图24图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置的示例部分的示例视图；
图25图示了根据本公开的示例的示例管部件和示例上柱塞部件的示例视图；
图26A、图26B和图26C各自图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图27A和图27B各自图示了根据本公开的示例的示例上柱塞部件的示例视图；
图28图示了根据本公开的示例的示例管部件和示例上柱塞部件的示例视图；
图29A和图29B各自图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图30图示了根据本公开的各种示例的示例气溶胶收集装置的示例截面图；
图31A和图31B图示了根据本公开的各种示例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图32A、图32B和图32C图示了根据本公开的各种示例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图33A至图33B图示了根据本公开的各种示例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图34A至图34B图示了根据本公开的各种示例的示例提取筒体的示例视图；
图35图示了根据本公开的各种示例的示例提取筒体；
图36图示了根据本公开的各种示例的示例提取筒体和示例装置本体；
图37示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图38示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图39A和图39B各自示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图40示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图41A、图41B、图41C和图41D各自示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图42示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图43示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图44示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图45示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图46示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图47A和图47B各自示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图48A、图48B和图48C各自示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图49A和图49B各自图示了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图50A、图50B、图50C和图50D各自示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图51示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图52A和图52B示出了与根据本公开的各种实施例的示例性胶囊部件相关的示例元件；
图53示出了与根据本公开的各种实施例的示例性胶囊部件相关的示例元件；
图54示出了与根据本公开的各种实施例的示例性胶囊部件相关联的示例元件；
图55示出了与根据本公开的各种实施例的示例性胶囊部件相关的示例元件；
图56示出了与根据本公开的各种实施例的示例胶囊部件相关联的示例元件；
图57A和图57B示出了与根据本公开的各种实施例的示例胶囊部件相关的示例元件；
图58A和图58B示出了根据本公开的各种实施例的与示例胶囊部件相关联的示例元件；
图59A和图59B示出了与根据本公开的各种实施例的示例胶囊部件相关联的示例元件；
图60示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图61示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图62示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图63示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图64示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图65示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图66示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图67示出了根据本公开的各种实施例的示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图；
图68示出了根据本公开的各种实施例的示例样品收集装置的至少一部分的示例视图；
图69示出了根据本公开的各种实施例的示例样品收集装置的至少一部分的示例视图；
图70示出了根据本公开的各种实施例的示例样品收集装置的至少一部分的示例视图；
图71示出了根据本公开的各种实施例的示例样品收集装置的至少一部分的示例视图；以及
图72示出了根据本公开的各种实施例的示例样品收集装置的至少一部分的示例视图。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更充分地描述本公开的一些示例，在附图中示出了本公开的一些但非全部的示例。诚然，这些公开可以以许多不同的形式实施且不应被解释为限于本文中所阐述的示例；相反，提供这些示例使得本公开将满足可适用的法定要求。通篇中，相似的附图标记指代相似的元件。
短语“在一个示例中”、“根据一个示例”、“在一些示例中”等等总体上意指该短语之后的特定特征、结构或特性可包括在本公开的至少一个示例中并且可包括在本公开的多于一个的示例中（重要的是，这种短语不一定指代同一示例）。
如果说明书声明部件或特征“可”、“可以”、“可能”、“应”、“会”、“优选地”、“可能地”、“通常地”、“任选地”、“例如”、“作为示例”、“在一些示例中”、“常常”或“也许”（或其他这种语言）被包括或具有一特性，则该特定部件或特征不需要被包括或者不需要具有这一特性。在一些示例中可任选地包括这种部件或特征，或者可排除这种部件或特征。
词语“示例”或“示例性”在本文中用于意指“用作示例、例子或图示”。本文中被描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为比其他实施方式优选或有利。
在研究和商业两项努力中，对生物气溶胶颗粒的采样和捕获可以是一项重要的课题。这可包括检测被采样的气溶胶内的传染，以准确地和快速地检测出传染病。在患者会传染时，许多（如果不是全部）上呼吸道疾病将导致一些引起疾病的病原体处于该患者呼出的气溶胶中。病原体颗粒的示例包括但不限于细菌、病毒和霉菌/真菌孢子。
然而，许多气溶胶采样器不适用于对呼出气的直接采样。例如，许多气溶胶采样器可能需要大的压降、泵、静电场等其他物品，这可抑制患者的自由呼吸或以其他方式用大量的环境空气稀释呼出的气溶胶。另外，与这些气溶胶采样器相关联的过程往往破坏气溶胶内的病原体，这可能对检测所收集病原体的能力产生不利影响。
根据本公开的各种实施例，提供了一种用于从呼出气中的气溶胶捕获（一种或多种）病原体颗粒的气溶胶收集装置。在一些实施例中，气溶胶收集装置可包括可存储液体溶液的一个或多个气密密封的胶囊部件，该液体溶液包括但不限于缓冲溶液。例如，密封的胶囊部件可存储呈水溶液形式的缓冲溶液，其在向缓冲溶液添加酸或碱（例如，来自样品）时可以抵制pH值变化。例如，缓冲溶液可包括弱酸和其共轭碱的混合物，或反之亦然。在一些实施例中，缓冲溶液可提供用于保持生物气溶胶的介质。
在一些实施例中，缓冲溶液可以包含阳性对照分子和阴性对照分子，包括但不限于阳性对照蛋白和阴性对照蛋白。在一些实施例中，可基于对后续诊断的需求来选择阳性对照分子和阴性对照分子。
尽管本文中的描述将缓冲溶液用作液体溶液的示例，但是应注意，本公开的范围不限于缓冲溶液。在一些示例中，除了缓冲溶液之外或在缓冲溶液的替代方案中，本公开的各种实施例可使用其他类型的液体溶液。
在一些实施例中，气溶胶收集装置可以以一连串机械特征为特征，以增加样品捕获的保真度。在一些实施例中，气溶胶收集装置可实施包括流动通道的浸入式鼓泡器机构，该流动通道将呼出气引导到被过滤器部件吸收的缓冲溶液以用于从呼出气收集气溶胶，其中在缓冲溶液中形成一个或多个气泡并且来自呼出气的气溶胶被过滤器部件和/或缓冲溶液捕获，其细节在本文中进行描述。
因而，根据本公开的示例实施例的示例气溶胶收集装置可解决与许多气溶胶采样器和采样方法相关联的各种技术挑战，以提供对来自样品（诸如，呼吸）的传染病的准确且快速的后续检测。例如，示例气溶胶收集装置可提供用于捕获样品中的气溶胶的有效手段，该样品可以进一步提供给下游诊断以进行病原体检测。附加地或替代地，示例气溶胶收集装置可提供低的压降以达到用户舒适度并消除对泵的需求。
现在参考图1A、图1B和图1C，图示了根据本公开的示例实施例的示例气溶胶收集装置100。
现在参考图1A，图示了示例气溶胶收集装置100的示例视图。在图1A中所示的示例中，示例气溶胶收集装置100可包括样品转移适配器115和装置本体126（包括上柱塞部件107）。
在一些实施例中，样品转移适配器115可呈可提供采样隧道的管状结构的形式。例如，样品转移适配器115可在中心包括允许空气穿过的中空部分。在一些实施例中，样品转移适配器115可被实施为诸如但不限于呼吸吸管。本文中描述了样品转移适配器115的附加的实施例。可经由样品转移适配器115将样品（例如，来自用户的呼吸）施用到示例气溶胶收集装置100中。在一些实施例中，样品可包括空气和（一种或多种）气溶胶（其可包含病原体颗粒）。
尽管以上描述提供了样品转移适配器115的示例，但是应注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，样品转移适配器115可被实施为诸如但不限于面罩和/或（一个或多个）其他装置。本文中图示和描述了示例实施例的附加细节，包括但不限于结合至少图8至图14B所描述的那些细节。
在一些实施例中，样品转移适配器115可经由各种手段附接到上柱塞部件107和/或装置本体126，包括但不限于机械手段（例如，可将样品转移适配器115拧入装置本体126中）、化学手段（诸如，化学胶）和/或等等。
现在参考图1B，图示了示例气溶胶收集装置100的示例截面图的一部分。
在图1B中所示的示例中，上柱塞部件107可限定沿着上柱塞部件107的中心轴线定位的孔口111。在一些实施例中，孔口111可允许样品（诸如但不限于，来自用户的呼吸）进入示例气溶胶收集装置100中。例如，用户可对着样品转移适配器115呼气，并且呼吸（也称为样品）可穿过样品转移适配器115和孔口111，并被示例气溶胶收集装置100接收。
在一些实施例中，样品可沿着中心通路117A传送，该中心通路连接到中心通路117B以及连接到示例气溶胶收集装置100的底部部分。在一些实施例中，中心通路117A和中心通路117B限定流动通道的至少一部分，其细节在本文中进行描述。在一些实施例中，示例气溶胶收集装置100可包括沿着中心通路117B设置的阀部件118。阀部件118可防止样品通过中心通路117A和中心通路117B从示例气溶胶收集装置100中提取出来。例如，当用户通过样品转移适配器115意外地从示例气溶胶收集装置100吸取空气时，阀部件118可防止用户从示例气溶胶收集装置100吸取缓冲溶液（其细节在本文中进行描述）。
返回参考图1B，在穿过阀部件118之后，样品然后可进入示例气溶胶收集装置100的底部部分处的开放环形物（open annulus）119中。在一些实施例中，开放环形物119可被限定为样品分配环形物元件127与阀支撑环形物元件128的外部之间的径向间隙，其细节在本文中进行描述。
在一些实施例中，示例气溶胶收集装置100可包括被定位成与过滤器部件105相邻的一个或多个胶囊部件102。在一些实施例中，所述一个或多个胶囊部件102可以是气密密封的。在一些实施例中，所述一个或多个胶囊部件102可存储缓冲溶液103，该缓冲溶液基于要检测的目标病原体颗粒而包含阳性对照分子和/或阴性对照分子，这允许后续的病毒检测方案更准确。例如，在存在目标病原体颗粒的情况下，阳性对照分子和阴性对照分子可允许更准确地量化目标病原体颗粒。在一些实施例中，阳性对照分子和阴性对照分子可提供可以通过下游诊断检测的内标物（internal standard），这提供对靶向病原体的任何未知浓度的更好评估。
在一些实施例中，胶囊部件102可被定位在示例气溶胶收集装置100的容器部件106中，使得胶囊部件102可不径向或周向移动，而只可以竖直向下移动到胶囊提取本体104中。在一些实施例中，胶囊部件102可机械地被定位在胶囊提取本体104上方。在图1B中所示的示例中，胶囊提取本体104可呈来自示例气溶胶收集装置100的底表面的突起的形式，或包括该突起。因而，胶囊提取本体104可被构造成例如使密封部破裂并允许缓冲溶液103被过滤器部件105吸收。在一些实施例中，缓冲溶液103被包含在过滤器部件105的与样品分配环形物元件127相邻的第一侧（例如，上游侧）和/或过滤器部件105的与第一侧相对的第二侧（例如，下游侧）中的至少一者中。
在图1B中所示的示例中，上柱塞部件107可包含o形环108，该o形环可将上柱塞部件107密封在示例气溶胶收集装置100内部。上柱塞部件107可包括接合胶囊部件102的一系列支腿部分109。当样品转移适配器115连接到装置本体126时，由样品转移适配器115将竖直力施加到上柱塞部件107的顶表面上，并且该力进而被转移到所述一个或多个胶囊部件102（例如，通过上柱塞部件107的支腿部分109），从而引起胶囊提取本体104刺穿所述一个或多个胶囊部件102并使胶囊部件102的密封部破裂以将缓冲溶液103释放到过滤器部件105。在一些实施例中，除了被过滤器部件105吸收之外，缓冲溶液还可填充阀部件118下方的内部体积。在一些实施例中，缓冲溶液可附加地填充呼吸分析器室121的下部分。因而，本公开的各种实施例提供了确保正确使用示例气溶胶收集装置100的方法。
在一些实施例中，缓冲溶液103可润湿过滤器部件105，并且当用缓冲溶液103润湿过滤器部件105时，可在缓冲溶液103和/或润湿的过滤器部件105中捕获来自样品的气溶胶。在一些实施例中，润湿的过滤器部件105可从呼吸中捕获病原体气溶胶。例如，当气溶胶接触缓冲溶液103时，气溶胶中存在的病原体颗粒可进入到缓冲溶液液体介质中，因此提高了从样品中对气溶胶的捕获效率。在本公开中，也可将包含气溶胶（诸如但不限于，病原体颗粒）的缓冲溶液液体介质称为样品液体。
在一些实施例中，样品分配环形物元件127的多个孔（例如，所述多个孔120）可抵靠过滤器部件105定位。在一些实施例中，在来自胶囊部件102的缓冲溶液103已被释放到过滤器部件105之后，所述多个孔120可帮助抵靠过滤器部件105均匀地分配样品。
在一些实施例中，可从示例气溶胶收集装置100提取包含来自气溶胶的病原体颗粒的缓冲溶液103。例如，在获得样品之后（例如，在用户对着样品转移适配器115呼吸之后），可将样品转移适配器115与装置本体126断开。例如，可从上柱塞部件107和/或装置本体126拧开样品转移适配器115。在一些实施例中，在从上柱塞部件107拧开样品转移适配器115之后，可在上柱塞部件640上施加旋转力以使上柱塞部件640旋转。
在一些实施例中，可通过支腿部分109与一组脊元件110A、110B、110C和110D的接合来控制上柱塞部件107的运动，这些脊元件设置在示例气溶胶收集装置100的容器部件106的内侧向表面上并自其突出，如图1C中所示。例如，上柱塞部件640可旋转以穿过一个或多个竖直锁定脊元件110C（在一些实施例中，所述一个或多个竖直锁定脊元件110C中的每一者呈三棱柱形状），并且可通过一个或多个竖直止动脊元件110D（在一些实施例中，所述一个或多个竖直止动脊元件110D中的每一者呈矩形棱柱形状）而停止。这两组脊元件110C和110D可将上柱塞部件107锁定到水平固定的位置中，在该位置处，上柱塞部件107的支腿部分109与下柱塞部件116接合，该下柱塞部件进而与过滤器部件105接合。在一些实施例中，竖直力被施加在上柱塞部件107上（例如，上柱塞部件107被向下按压）。在上柱塞部件107被向下按压之后，上柱塞部件107的支腿部分109与下柱塞部件116接合，以挤压来自过滤器部件105的样品液体并将其挤压到示例气溶胶收集装置100的底表面上。
在一些实施例中，示例气溶胶收集装置100可包括基于无触控的机构，以从过滤器部件105提取样品液体。例如，示例气溶胶收集装置100可包括设置在示例气溶胶收集装置100的装置本体的底表面上的凹槽部件122。凹槽部件122可被刺穿，从而为要提取的样品开设区域，其细节在本文中进行描述。
在一些实施例中，可在缓冲溶液103和/或过滤器部件105中捕获来自样品的气溶胶，并且当样品行进通过缓冲溶液103和/或过滤器部件105时，空气可以以气泡的形式与气溶胶分离。
在一些实施例中，上柱塞部件107可被向下压靠下柱塞部件116，并且下柱塞部件116可迫使包含气溶胶的样品液体从过滤器部件105中出来，从而形成压差，该压差由示例气溶胶收集装置100内部的体积的减小引起。在一些实施例中，压差可引起样品液体从已打开的凹槽部件122中推出来。
在一些实施例中，在上柱塞部件107被向下按压之后，空气然后可进入到包括呼吸分析器室121的通气口通道中。在图1B中所示的示例中，呼吸分析器室121的一部分位于过滤器部件105上方，因此使得在竖直力被施加在过滤器部件105上之后空气能够从过滤器部件105逸出，其细节在本文中进行描述。
在一些实施例中，空气可穿过上柱塞部件107的柱塞本体元件112内的间隙，且然后可经由上柱塞部件107内的一组孔离开示例气溶胶收集装置100，其细节在本文中进行描述。在一些实施例中，示例气溶胶收集装置100可包含过滤器元件114，该过滤器元件防止气溶胶（例如，样品中的引起疾病的病原体）从示例气溶胶收集装置100逸出。例如，具有限定中心通路本体的一部分的通气口非流线型环形物元件123的管部件124可接合上柱塞部件107的柱塞本体元件112，使得通过通气口通道逸出的空气在通过开口113离开之前必须通过过滤器元件114，其细节在本文中进行描述。
因此，根据本公开的示例实施例的示例气溶胶收集装置可提供用于采样生物气溶胶颗粒的有效手段。
根据本公开的各种示例实施例，气溶胶收集装置的示例装置本体可包括各种部件，包括但不限于容器部件（其示例在图2A至图2D中示出）、管部件（其示例在图3A至图3B中示出）、下柱塞部件（其示例在图4A至图5B中示出）、上柱塞部件（其示例在图5A至图5G中示出）、帽部件、过滤器部件、阀部件和/或等等。在本公开中，术语“部件”指代气溶胶收集装置的物理部分或零件。在一些实施例中，气溶胶收集装置的每个部件可以是可替换的。在一些实施例中，每个部件可包括一个或多个“元件”，其是部件的零件或部分。
图2A、图2B、图2C和图2D图示了根据本公开的示例的示例容器部件200的示例视图。特别地，图2A图示了示例容器部件200的示例顶视图。图2B图示了从切割线A-A’截取并沿如图2A中的箭头中所示的方向观察的示例截面图。图2C图示了从切割线B-B’截取并沿如图2A中的箭头中所示的方向观察的示例截面图。图2D图示了从切割线C-C’截取并沿如图2A中的箭头中所示的方向观察的示例截面图。
在图2A、图2B、图2C和图2D中所示的示例中，容器部件200呈与柱形形状类似的形状。尽管这些图提供了容器部件的示例，但是应注意，本公开的范围不限于这些图。在一些示例中，示例容器部件可呈与（一种或多种）其他形状类似的形状。
参考图2A和图2B，容器部件200具有内底表面203和内侧向表面201。在一些实施例中，内底表面203对应于柱形形状的内底表面。在一些实施例中，内侧向表面对应于柱形形状的内侧向表面。在一些实施例中，内底表面203与内侧向表面201呈正交或垂直布置。
如图2A和图2B中所示，在一些实施例中，容器部件包括样品分配环形物元件204。在一些实施例中，样品分配环形物元件204被定位在示例容器部件200的内底表面203上。
在图2A和图2B中所示的示例中，样品分配环形物元件204呈与环形状或管形状类似的形状。尽管这些图提供了样品分配环形物元件的示例，但是应注意，本公开的范围不限于这些图。在一些示例中，示例样品分配环形物元件可呈与（一种或多种）其他形状类似的形状。
在一些实施例中，样品分配环形物元件204可在样品分配环形物元件204的表面上包括或限定一个或多个孔、开口或开孔。在一些实施例中，包含样品的一个或多个气泡可流过一个或多个孔、开口或开孔，其细节在本文中进行描述。在一些实施例中，样品可流过所述一个或多个孔、开口或开孔，从而形成一个或多个气泡，其细节在本文中进行描述。
返回参考图2A和图2B中所示的示例，示例容器部件200包括示例阀支撑环形物元件202。在一些实施例中，示例阀支撑环形物元件202与样品分配环形物元件204一起定位。在一些实施例中，示例阀支撑环形物元件202通过底表面上的形成一个或多个出口的一个或多个支腿而连接到样品分配环形物元件204，其细节在本文中进行描述。
在一些实施例中，阀支撑环形物元件202呈与环形状或管形状类似的形状。尽管这些图提供了阀支撑环形物元件的示例，但是应注意，本公开的范围不限于这些图。在一些示例中，示例样品分配环形物元件可呈与（一种或多种）其他形状类似的形状。
在图2B和图2C中所示的示例中，阀支撑环形物元件202包括多个支撑梁205。在一些实施例中，所述多个支撑梁205中的每一者从阀支撑环形物元件202的顶表面延伸。在一些实施例中，示例阀支撑环形物元件202的高度大于示例样品分配环形物元件204的高度。例如，所述多个支撑梁205从阀支撑环形物元件202的顶表面延伸，使得它们不被样品分配环形物元件204遮挡。
返回参考图2A和图2B中所示的示例，示例容器部件200包括至少一个过滤器支撑本体元件（例如，过滤器支撑本体元件206和过滤器支撑本体元件207）。在一些实施例中，所述至少一个过滤器支撑本体元件（例如，过滤器支撑本体元件206和过滤器支撑本体元件207）被定位在容器部件200的内底表面203上并从样品分配环形物元件204径向向外定位。
在一些实施例中，所述至少一个过滤器支撑本体元件中的每一者（例如，过滤器支撑本体元件206和过滤器支撑本体元件207中的每一者）被定位在容器部件200的内底表面203与容器部件200的内侧向表面201之间。
返回参考图2A和图2B中所示的示例，示例容器部件200包括至少一个胶囊提取本体元件（例如，胶囊提取本体元件208）。在一些实施例中，所述至少一个胶囊提取本体元件（例如，胶囊提取本体元件208）被定位在容器部件200的内底表面203上并从样品分配环形物元件204径向向外定位。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊提取本体元件（例如，胶囊提取本体元件208）被定位在容器部件200的内底表面203与容器部件200的内侧向表面201之间。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊提取本体元件中的每一者被定位在两个过滤器支撑本体元件之间。例如，如在至少图2D中所示，胶囊提取本体元件208被定位在过滤器支撑本体元件206与过滤器支撑本体元件207之间。在一些实施例中，所述至少一个过滤器支撑本体元件中的每一者被定位在两个胶囊提取本体元件之间。
参考图2B、图2C和图2D，在一些实施例中，示例容器部件200包括设置在容器部件200的内侧向表面201上的至少一个水平脊元件（例如，水平脊元件210）。在一些实施例中，示例容器部件200包括设置在容器部件200的内侧向表面201上的至少一个竖直脊元件（例如，竖直脊元件212）。
在一些实施例中，所述至少一个水平脊元件和所述至少一个竖直脊元件彼此连接并呈垂直布置。例如，水平脊元件210和竖直脊元件212彼此连接并且彼此呈垂直布置（或正交布置）。
在一些实施例中，所述至少一个竖直脊元件包括一种或多种类型的脊元件。例如，所述至少一个竖直脊元件可包括至少一个竖直锁定脊元件，所述竖直锁定脊元件包括从内侧向表面201延伸的倾斜表面。附加地，或替代地，所述至少一个竖直脊元件可包括至少一个竖直止动脊元件，所述竖直止动脊元件包括从内侧向表面201延伸的脊表面（其中顶部脊表面与内侧向表面201之间的距离满足阈值以阻止上柱塞部件的支腿部分滑动，其细节在本文中进行描述）。
图3A和图3B图示了根据本公开的示例的示例管部件300的示例视图。特别地，图3A图示了示例管部件300的示例透视图。图3B图示了被平面切割的示例管部件300的示例截面图，该平面穿过图3A中的切割线A-A’并与管部件300的中心轴线呈平行布置。
在图3A和图3B中所示的示例中，示例管部件300包括示例管道元件301。在一些实施例中，示例管道元件301呈与管形状类似的形状，其限定用于接收样品的流动通道309的至少一部分，使得样品沿如由图3B中的虚线箭头所示的方向行进通过流动通道309，其附加细节在本文中进行描述。
尽管这些图提供了管道元件的示例，但是应注意，本公开的范围不限于这些图。在一些示例中，示例管道元件可呈（一种或多种）其他形状。
在一些实施例中，示例管道元件包括顶部部分302和底部部分305。在一些实施例中，顶部部分302和底部部分305通过中间部分304连接。在一些实施例中，顶部部分302、中间部分304和底部部分305形成流动通道309的至少一部分。
返回参考图3A和图3B，在一些实施例中，示例管部件300包括通气非流线型环形物元件303。在一些实施例中，通气非流线型环形物元件303呈与环形状或管形状类似的形状。尽管这些图提供了通气非流线型环形物元件的示例，但是应注意，本公开的范围不限于这些图。在一些示例中，示例通气非流线型环形物元件可呈（一种或多种）其他形状。
在一些实施例中，通气非流线型环形物元件303从管道元件301的中间部分304延伸。在一些实施例中，通气非流线型环形物元件303包围管道元件301的顶部部分302，使得管道元件301的顶部部分302在通气非流线型环形物元件303内。在一些实施例中，通气非流线型环形物元件303不包围管道元件301的底部部分305。
在一些实施例中，通气非流线型环形物元件303在通气非流线型环形物元件303的侧向表面上具有至少一个开口307。在一些实施例中，所述至少一个开口307提供通气口通道的一部分并允许从示例气溶胶收集装置排出样品，其细节在本文中进行描述。在一些实施例中，所述至少一个开口307表示一系列通气口端口，这些通气口端口被构造成在中间允许空气从容器逸出，使得上柱塞部件（如本文中详细描述）可以被向下按压到浸入的过滤器部件中而不增加气溶胶收集装置中的压力，因此增加装置的阻力并辅助从浸入的过滤器部件提取流体（诸如，样品液体）。随着上柱塞部件被进一步向下按压，所述至少一个开口307将移动跨越上柱塞部件的锁定脊（其细节在本文中进行描述），这进而将通气口关闭。在一些实施例中，由用户在上柱塞部件上进行的任何进一步按压都将在装置中建立压力并迫使流体出来而进入提取筒体中，其细节在本文中进行描述。
图4A和图4B图示了根据本公开的示例的示例下柱塞部件400的示例视图。特别地，图4A图示了示例下柱塞部件400的示例透视图。图4B图示了被平面切割的示例下柱塞部件400的示例截面图，该平面穿过图4A中的切割线A-A’并与管部件300的中心轴线呈平行布置。
在一些实施例中，示例下柱塞部件400包括示例柱塞环形物元件402。在一些实施例中，示例柱塞环形物元件402呈与环形状或管形状类似的形状。
尽管这些图提供了柱塞环形物元件的示例，但是应注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例柱塞环形物元件可呈（一种或多种）其他形状。
在一些实施例中，示例柱塞环形物元件402具有外侧向表面403。在一些实施例中，至少一个柱塞支撑翼（例如，示例柱塞支撑翼404）设置在示例柱塞环形物元件402的外侧向表面403上。
在图4A和图4B中所示的示例中，示例柱塞支撑翼404包括底部部分408和侧向部分406。在一些实施例中，示例柱塞支撑翼404的底部部分408连接到示例柱塞环形物元件402的外侧向表面403并自其径向向外延伸。在一些实施例中，示例柱塞支撑翼404的底部部分408连接到示例柱塞支撑翼404的侧向部分406并与其呈垂直或正交布置。
在一些实施例中（例如，如图4B中所示），示例柱塞环形物元件402包括至少一个柱塞支腿部件（例如，示例柱塞支腿部件410）。在一些实施例中，所述至少一个柱塞支腿部件向内延伸到柱塞环形物元件的中心轴线并与柱塞环形物元件的内侧向表面呈垂直布置。在图4B中所示的示例中，示例柱塞支腿部件410向内延伸到示例柱塞环形物元件402的中心轴线B-B’，并且与示例柱塞环形物元件402的内侧向表面405呈垂直布置。
在一些实施例中，示例柱塞支腿部件410的底表面与示例气溶胶收集装置的顶表面接触，其细节在本文中进行描述。
图5A、图5B、图5C、图5D、图5E、图5F和图5G各自图示了根据本公开的示例的示例上柱塞部件的至少一部分的示例视图。
特别地，图5A和图5B图示了示例上柱塞部件500的不同视图，该上柱塞部件至少包括示例柱塞头元件501和示例柱塞本体元件503。图5C和图5D图示了示例柱塞本体元件503的示例视图。图5E、图5F、图5G图示了示例柱塞头元件501的示例视图。
现在参考图5A和图5B，示例柱塞头元件501固定到示例柱塞本体元件503。
在一些实施例中，示例柱塞头元件501通过化学手段固定到示例柱塞本体元件503，所述化学手段诸如但不限于化学粘合剂（诸如但不限于，氰基丙烯酸酯）。附加地，或替代地，示例柱塞头元件501通过机械手段固定到示例柱塞本体元件503，所述机械手段诸如但不限于通过舌和凹槽配合（tongue-to-groove fit），其细节在本文中进行描述。附加地，或替代地，示例柱塞头元件501通过其他手段固定到示例柱塞本体元件503。
在一些实施例中，示例o形环531设置在示例柱塞头元件上的示例o形环凹槽上，其细节在本文中进行描述。
现在参考图5C和图5D，示出了示例柱塞本体元件503的示例视图。特别地，图5C图示了示例柱塞本体元件503的示例透视图。图5D图示了被平面切割的示例柱塞本体元件503的示例截面图，该平面穿过图5C中的切割线A-A’并与示例柱塞本体元件503的中心轴线呈平行布置。
在一些实施例中，示例柱塞本体元件503至少包括中心环形物部分505、中间环形物部分507和至少一个支腿部分509。
在一些实施例中，中心环形物部分505呈与环形状或管形状类似的形状。尽管这些图提供了中心环形物部分的示例，但是应注意，本公开的范围不限于这些图。在一些示例中，示例中心环形物部分可呈（一种或多种）其他形状。
在一些实施例中，中间环形物部分507呈与环形状或管形状类似的形状。尽管这些图提供了中间环形物部分的示例，但是应注意，本公开的范围不限于这些图。在一些示例中，示例中间环形物部分可呈（一种或多种）其他形状。
在一些实施例中，中心环形物部分505被定位在中间环形物部分507内。在图5D中所示的示例中，中心环形物部分505的第一端516通过至少一桥连接器521而至少部分地连接到中间环形物部分507的第二端518。在一些实施例中，中心环形物部分505不完全连接到中间环形物部分507，并且可在中心环形物部分505与中间环形物部分507之间形成间隙，和/或可在桥连接器之间限定柱塞本体元件503的顶表面上的开口/开孔。例如，如图5D中所示，可在中心环形物部分505与中间环形物部分507之间形成至少一个通气口通道（例如，通气口通道511）的一部分，并且开口522可充当通气口通道511的通气口端口。如本文中进一步详细描述，通气口通道511提供用于从气溶胶收集装置排出样品的通路。
在一些实施例中，至少一个过滤器元件可被定位成覆盖开口522。在一些实施例中，至少一个过滤器元件被定位在柱塞头元件501与柱塞本体元件503之间。由于通气口通道511被构造成从气溶胶收集装置排出样品，所述至少一个过滤器元件被构造成在从示例气溶胶收集装置排出样品之前从样品去除包含物、气溶胶、细菌、病毒和/或等等，使得从气溶胶收集装置排出的样品并未引起健康或环境危害。
在一些实施例中，至少一个支腿部分509连接到中间环形物部分507并从中间环形物部分507径向向外定位。例如，如图5D中所示，所述至少一个支腿部分509的第一端523连接到中间环形物部分507的第二端518，从而在柱塞本体元件503的顶表面525上形成环形物凹槽513的至少一部分。在一些实施例中，示例柱塞头元件501通过至少环形物凹槽513固定到示例柱塞本体元件503。
在一些实施例中，柱塞本体元件503的侧向表面527限定o形环凹槽515。在一些实施例中，o形环被定位在o形环凹槽上，使得柱塞本体元件503（和作为整体的上柱塞部件500）被密封和/或固定到气溶胶收集装置的容器部件（例如，o形环可被定位在o形环凹槽与容器部件的内侧向表面之间）。
现在参考图5E、图5F和图5G，示出了示例柱塞头元件501的示例视图。特别地，图5E图示了示例柱塞头元件501的示例透视图。图5F图示了示例柱塞头元件501的示例顶视图。图5G图示了被平面切割的示例柱塞头元件501的示例截面图，该平面穿过图5F中的切割线A-A’并与示例柱塞头元件501的中心轴线呈平行布置。
在一些实施例中，示例柱塞头元件501包括从柱塞头元件501的底表面延伸的环形物舌517。在一些实施例中，为了将示例柱塞头元件501固定到示例柱塞本体元件503，在有或没有化学粘合剂的情况下，将环形物舌517锁定和/或附接到柱塞本体元件503的环形物凹槽513。
返回参考图5E、图5F和图5G，示例柱塞头元件501限定中心孔528和从中心孔528径向向外定位的一个或多个开孔（例如，开孔529）。在一些实施例中，所述多个开孔中的每一者限定通气口通道的至少一部分，其细节在本文中进行描述。
在一些实施例中，至少一个过滤器元件可被定位成覆盖所述多个开孔中的每一者。如上文所描述，通气口通道被构造成从气溶胶收集装置排出样品。因而，所述至少一个过滤器元件被构造成在排出样品之前从样品去除包含物、气溶胶、细菌、病毒和/或等等，使得从气溶胶收集装置排出的样品并未引起健康或环境危害。
图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H、图6I和图6J图示了根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法。
现在参考图6A，根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法包括提供（例如但不限于，模制）容器部件602。如上文所描述，容器部件602至少包括阀支撑环形物元件606和样品分配环形物元件604。
现在参考图6B，根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法包括将阀部件608定位在阀支撑环形物元件606上。
在一些实施例中，阀部件608是球形物体。在一些实施例中，阀部件608呈（一种或多种）其他形状和/或形式。在一些实施例中，阀部件608可包括诸如但不限于塑料（包括PVC和CPVC）的材料。
如上文所描述，阀支撑环形物元件606可包括多个支撑梁605。在一些实施例中，阀部件608放置在所述多个支撑梁605的顶部上并由其支撑。
现在参考图6C，根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法包括将过滤器部件616插入样品分配环形物元件604与容器部件602的过滤器支撑本体元件610或胶囊提取本体元件612中的至少一者之间。在一些实施例中，在定位阀部件608之前，将过滤器部件616定位在气溶胶收集装置中。在一些实施例中，在定位阀部件608之后，将过滤器部件616定位在气溶胶收集装置中。
在一些实施例中，过滤器部件616呈环或管形状。在一些实施例中，过滤器部件616呈（一种或多种）其他形状和/或形式。在一些实施例中，过滤器部件616是干式过滤器。在气溶胶收集装置的操作期间，缓冲溶液被释放并润湿过滤器部件616，其细节在本文中进行描述。
在一些实施例中，过滤器部件616可被制造或提供为呈矩形形状，该矩形形状的尺寸为2.1”（长度）x 0.5”（宽度）x 0.125”（厚度），并且该矩形形状的两个边缘可彼此连接以形成环/管形状。在一些实施例中，过滤器部件616可具有（一个或多个）其他尺寸测量值。
在一些实施例中，过滤器部件616可包括诸如但不限于以下各者中的一者或多者的材料：Merv 6聚酯、稀疏玻璃纤维过滤器和/或具有粘性表面处理的基于聚酯的Merv 6。在一些实施例中，过滤器部件616可包括（一种或多种）其他材料。
现在参考图6D，根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法包括将下柱塞部件634定位在过滤器部件616的顶表面上。在一些实施例中，在将管部件定位在气溶胶收集装置中之前来定位下柱塞部件634，其细节在本文中进行描述。在一些实施例中，在将阀部件608定位在阀支撑环形物元件606上之前，将下柱塞部件634放置在过滤器部件616的顶表面上。在一些实施例中，在将阀部件608定位在阀支撑环形物元件606上之后，将下柱塞部件634放置在过滤器部件616的顶表面上。
现在参考图6E和图6F，根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法包括将管部件618固定到样品分配环形物元件604。
如图6F中所示，管部件618可包括凹口620，并且样品分配环形物元件604可包括凹口622。在一些实施例中，管部件618通过凹口620与凹口622之间的滑动过盈配合而固定到样品分配环形物元件604，如图6F中所示。附加地，或替代地，管部件618通过其他手段固定到样品分配环形物元件604，所述其他手段包括但不限于化学手段（诸如，粘合性胶）。
图6G图示了图6E和图6F中所示的示例装置的示例截面图的一部分。在图6G中所示的示例中，阀部件608被定位在阀支撑环形物元件606的所述多个支撑梁605与管部件618的管道元件644的中间部分642的内表面641之间。
在一些实施例中，中间部分642的内表面641可包括对应于阀部件608的表面的弯曲表面。如上文所描述，管道元件644限定了用于接收样品的流动通道的至少一部分，并且阀部件608被构造成防止用户通过流动通道意外地从气溶胶收集装置吸取缓冲溶液。例如，当用户通过管道元件623吸取空气时，阀部件608朝向管道元件644的中间部分642移动并且变得与内表面641接触，这可密封流动通道并防止缓冲溶液通过流动通道从气溶胶收集装置中吸取出来。
在一些实施例中，样品流过中间部分642的内表面641之间的间隙，流过所述多个支撑梁605之间的间隙，并且流过阀支撑环形物元件606并朝向容器部件602的底部流动。
在一些实施例中，管道元件644的底部部分的内表面可包括对应于所述多个支撑梁605之间的间隙的一个或多个凹陷部分（例如，凹陷部分646）。因而，样品可流过所述多个支撑梁605与所述一个或多个凹陷部分之间的间隙。
现在参考图6H和图6I，根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法包括将至少一个胶囊部件624定位在胶囊提取本体元件612的顶表面上。在一些实施例中，在将上柱塞部件定位到示例气溶胶收集装置中的步骤之前，所述至少一个胶囊部件624可以在示例方法的任何步骤处均被定位在胶囊提取本体元件612的顶表面上（其细节在本文中进行描述）。在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件固定在容器部件的至少两个竖直脊元件之间。在图6H中所示的示例中，所述至少一个胶囊部件624固定在第一竖直脊元件630（例如，如本文中所描述的竖直止动脊元件）与第二竖直脊元件632（例如，如本文中所描述的竖直锁定脊元件）之间。
现在参考图6J，根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法包括：将上柱塞部件640固定在所述至少一个胶囊部件624的顶表面上；以及任选地，将帽部件650固定在上柱塞部件640上。在一些实施例中，上柱塞部件640通过o形环652固定到容器部件602的内侧向表面。
图6J图示了已组装的气溶胶收集装置660的示例。如图6J中所示，已组装的气溶胶收集装置660包括容器部件602。在一些实施例中，容器部件602包括样品分配环形物元件604、在样品分配环形物元件604内的阀支撑环形物元件606、从样品分配环形物元件604径向向外定位的至少一个胶囊提取本体元件（例如，胶囊提取本体元件612）。
在一些实施例中，已组装的气溶胶收集装置660包括由阀支撑环形物元件606支撑的阀部件608。在一些实施例中，已组装的气溶胶收集装置660包括固定到样品分配环形物元件604的管部件618。
在一些实施例中，已组装的气溶胶收集装置660包括被定位在所述至少一个胶囊提取本体元件（例如，胶囊提取本体元件612）的顶表面上的至少一个胶囊部件624。
在一些实施例中，已组装的气溶胶收集装置660包括被定位在所述至少一个胶囊部件624的顶表面上的上柱塞部件640。
在一些实施例中，已组装的气溶胶收集装置660包括过滤器部件616，该过滤器部件被插入样品分配环形物元件604与所述至少一个胶囊提取本体元件（例如，胶囊提取本体元件612）（和/或过滤器支撑本体元件）之间。
在一些实施例中，已组装的气溶胶收集装置660包括被定位在过滤器部件616的顶表面上的下柱塞部件634。
在一些实施例中，已组装的气溶胶收集装置660包括固定到上柱塞部件640的帽部件650。例如，上柱塞部件640包括限定在内表面上具有螺纹的中心孔的柱塞头元件，并且帽部件650包括在外表面上具有螺纹的延伸部分。帽部件650的延伸部分可通过螺纹紧固到上柱塞部件640的柱塞头元件的中心孔。
在一些实施例中，帽部件650被构造成密封气溶胶收集装置的流动通道和通气口通道（流动通道和通气口通道的细节在本文中进一步描述）。在一些实施例中，帽部件650可防止污染。
图7A、图7B、图7C、图7D和图7E图示了根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法。
现在参考图7A，根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法包括：从装置本体701的上柱塞部件703移除装置本体701的帽部件；以及将样品转移适配器705连接到由至少上柱塞部件703和管部件707限定的流动通道。
如上文所描述，上柱塞部件703包括限定在内表面上具有螺纹的中心孔的柱塞头元件，并且样品转移适配器705包括在外表面上具有螺纹的延伸部分。样品转移适配器705的延伸部分可通过螺纹紧固到上柱塞部件703的柱塞头元件的中心孔。
在一些实施例中，装置本体701包括存储缓冲溶液的至少一个胶囊部件709。在一些实施例中，将样品转移适配器705连接到上柱塞部件703引起竖直向下的力被施加在上柱塞部件703上。在一些实施例中，上柱塞部件703被定位在所述至少一个胶囊部件709的顶表面上，并且竖直向下的力进而引起缓冲溶液716从至少一个胶囊部件709释放到装置本体701内的过滤器部件713，其细节在本文中进行描述。
在一些实施例中，根据本公开的示例的用于组装示例气溶胶收集装置的示例方法包括引起样品通过流动通道流入装置本体701中。例如，当用户对着样品转移适配器705呼气或咳嗽时，样品流入装置本体701中。在图7A中所示的示例中，样品在流动通道中的流动方向由虚线箭头777示出。在一些实施例中，样品与装置本体701内的缓冲溶液716接触。例如，当用户对着样品转移适配器705呼气或咳嗽时，空气可被吹送到缓冲溶液716中，从而形成一个或多个气泡。
现在参考图7B，根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法包括：将气溶胶收集装置与装置本体701的上柱塞部件703断开；以及将帽部件715连接/重新连接到装置本体701的上柱塞部件703以密封装置本体701。
如上文所描述，上柱塞部件703包括限定在内表面上具有螺纹的中心孔的柱塞头元件，并且帽部件715包括在外表面上具有螺纹的延伸部分。帽部件715的延伸部分可通过螺纹紧固到上柱塞部件703的柱塞头元件的中心孔。在一些实施例中，帽部件715被构造成密封流动通道。
现在参考图7C，根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法包括将提取筒体717连接到装置本体701。
在一些实施例中，装置本体701包括密封装置本体701的底部孔的锁定部件719。在一些实施例中，锁定部件719防止污染。在一些实施例中，连接提取筒体717包括：将锁定部件719与图7B中所示的容器部件730的底部断开；以及将提取筒体717连接到容器部件730的底部上的开口（在移除锁定部件719之后），其细节在本文中进行描述。在一些实施例中，容器部件730的底部上的开口（在移除锁定部件719之后）可连接到入口（例如，波导筒体的入口）以供进一步诊断。
现在参考图7D，根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法进一步包括：在上柱塞部件703上施加旋转力，从而引起上柱塞部件703从第一构造转变为第二构造。在第一构造中，上柱塞部件703的底表面与所述至少一个胶囊部件709的顶表面接触。在第二构造中，上柱塞部件703的底表面与下柱塞部件733的顶表面接触。
在一些实施例中，根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法进一步包括：在上柱塞部件703的顶表面上施加竖直向下的力，这进而引起下柱塞部件733按压在过滤器部件713上，由此将样品液体从过滤器部件713中挤压出来。
在一些实施例中，根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法包括将缓冲溶液716从装置本体701提取到提取筒体717，其细节在本文中进行描述。
现在参考图7E，根据本公开的示例的用于操作示例气溶胶收集装置的示例方法包括将提取筒体717与装置本体701断开。在一些实施例中，提取筒体717存储包含气溶胶的已从装置本体701提取的缓冲溶液716。在一些实施例中，可将包括从样品捕获的气溶胶的缓冲溶液716提供给下游诊断以用于检测样品中的病原体。例如，可将包括从样品捕获的气溶胶的缓冲溶液716提供给波导（诸如但不限于，波导筒体）以供进一步分析和下游诊断。
因而，根据本公开的各种示例，提供了示例气溶胶收集装置以及与该气溶胶收集装置相关联的示例方法。在一些实施例中，气溶胶收集装置可充当利用基于湿式过滤器的捕获系统的气溶胶收集器。在一些实施例中，缓冲溶液被包含在（一个或多个）胶囊部件中，所述胶囊部件在收集样品之前被穿孔。在一些实施例中，气溶胶收集装置是独立地和一次性的。在一些实施例中，气溶胶收集装置的使用意图被设计到气溶胶收集装置中，以便减少用户在使用气溶胶收集装置时的错误。
在一些实施例中，在使用气溶胶收集装置之前，在帽部件固定的情况下密封气溶胶收集装置。在一些实施例中，移除帽部件，并且将或样品转移适配器（诸如但不限于，面罩、吸管或罩连接器）拧入气溶胶收集装置中。在一些实施例中，气溶胶收集装置被向下按压，这将胶囊部件向下按压到胶囊提取本体元件上，从而将缓冲溶液释放到过滤器部件上。在一些实施例中，通过样品转移适配器获得样品并且样品穿过湿式过滤器。一旦完成这，在一些实施例中，就移除样品转移适配器，并且将帽部件重新附接到气溶胶收集装置，从而密封气溶胶收集装置。随后，从气溶胶收集装置提取样品。
现在参考图8至图14B，图示了根据本公开的示例实施例的示例气溶胶收集装置800。
现在参考图8，图示了示例气溶胶收集装置800的示例视图。在图8中所示的示例中，示例气溶胶收集装置800可包括样品转移适配器和装置本体。如所图示，样品转移适配器可包括被构造成附接到装置本体820的面罩部件810。
在各种实施例中，面罩部件810可包括面部接口元件、外部壳（shell）、内部空腔和采样通道。如图8中所图示，面罩部件810包括面部接口元件811、面罩外部壳812、面罩内部空腔813和采样通道814。在各种实施例中，面罩部件810可包括：面罩外部壳812，其限定面罩部件810的结构外部的至少一部分；以及面部接口元件811，其包括一个或多个轮廓化表面，所述轮廓化表面绕面罩外部壳812的一部分布置并在其中限定开口。例如，面部接口元件811的所述一个或多个轮廓化表面可被构造成接合用户的面部的一部分。特别地，面部接口元件811的所述一个或多个轮廓化表面可被构造成压靠用户面部的包围用户的嘴部和/或鼻子的一部分，使得由面部接口元件811限定的开口可被构造成接收用户的嘴部和/或鼻子。在这种示例性情况下，用户的嘴部和/或鼻子被定位在由面部接口元件811限定的开口内，并且面部接口元件811的所述一个或多个轮廓化表面可被构造成使得可沿着压靠用户的面部的所述一个或多个轮廓化表面存在至少基本上不透气的密封部。因而，面罩部件810可被构造成使得用户的面部与面部接口元件811接合（例如，使得用户的嘴部和/或鼻子布置在由面部接口元件811限定的开口内）可使得用户的嘴部和/或鼻子能够与面罩内部空腔813流体连通。例如，可经由面部接口元件811将由用户提供的空气样品（例如，来自用户的呼吸或咳嗽）施用到示例性面罩部件810的面罩内部空腔813中。如本文中进一步详细描述，在一些实施例中，样品可包括空气和气溶胶（其可包含病原体颗粒）。
在各种实施例中，面罩外部壳812可包括基本上中空的外部壳体，该外部壳体至少部分地限定面罩部件810的面罩内部空腔813。例如，面罩内部空腔813可包括面罩外部壳812内的如由面罩外部壳812的中空构造限定的内部体积。在各种实施例中，面罩内部空腔813可被构造成通过由面部接口元件811限定的开口来接收空气样品。例如，在面部接口元件811与用户的面部接合的示例性情况下，面罩内部空腔813可被构造成通过由面部接口元件811限定的开口来从用户的嘴部和/或鼻子接收样品（例如，呼出气）。在各种实施例中，面罩内部空腔813可与面罩部件810的采样通道814流体地连接，使得面罩内部空腔813内的空气样品（例如，从用户提供的呼吸）可进一步流入采样通道814中以用于从面罩部件810递送到装置本体820，如本文中进一步详细描述。
在各种实施例中，示例性面罩部件810的采样通道814可包括导管元件，该导管元件被构造成促进将提供给面罩部件810的空气样品递送到示例性气溶胶收集装置800的下游部件。例如，在本文中所描述的各种实施例中，采样通道814可被构造成促进将面罩内部空腔813内存在的空气样品递送到装置本体820（例如，递送到本文中所描述的流动通道中）。
如图9和图10中所图示，采样通道814可包括管状结构，该管状结构遍及结构的长度具有中空的中心部分，该中心部分允许空气从其穿过。在各种实施例中，采样通道814可包括第一端，该第一端布置成与面罩内部空腔813相邻和/或在面罩内部空腔813内，使得采样通道814与面罩内部空腔813流体连通并被构造成自其接收空气样品。进一步地，采样通道814可包括在管状结构的相对的、远端处的第二端。在各种实施例中，采样通道的至少远侧部分（诸如例如，采样通道814的第二端）可沿向外方向从面罩外部壳812突出，以便延伸远离面罩外部壳812的表面。在各种实施例中，采样通道814可进一步包括样品出口818，通过该样品出口，沿着采样通道814的中空内部行进的样品可自其进行施配。例如，样品出口818可由被定位在采样通道814的管状结构的第二端处的孔口限定。如本文中所描述，在各种实施例中，采样通道814的样品出口818可实施面罩部件810的样品出口。在这种示例性情况下，被面罩部件810接收的空气样品可经由样品出口818从面罩部件810施配到气溶胶收集装置800流体地下游的部件（例如，装置本体820的流动通道）。
在各种实施例中，采样通道814可附接到装置本体820的至少一部分，以便相对于装置本体820来固定面罩部件810。例如，在一些实施例中，采样通道814可经由各种手段附接到装置本体820的流动通道（例如，由至少上柱塞部件限定），包括但不限于机械手段（例如，可经由绕采样通道814的远侧部分的外部表面设置的螺纹将采样通道814拧入装置本体820中）。在各种实施例中，采样通道814可附接到装置本体820，使得如本文中所描述从采样通道814的样品出口818延伸到装置本体820的中心孔的空气流动路径可保持至少基本上不受阻碍。
尽管以上描述提供了采样通道814的示例，但是应注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，采样通道814可被实施为诸如但不限于延伸穿过面罩外部壳812的孔口，该孔口被构造成将面罩内部空腔813流体地连接到气溶胶收集装置800的下游部件（例如，装置本体820），使得面罩内部空腔813内存在的样品可流过面罩外部壳812中的孔口而直接到达气溶胶收集装置800的下游部件。进一步地，在各种实施例中，示例性面罩部件810的一个或多个部件（诸如例如，采样导管816）可以是从面罩部件810的面罩外部壳812选择性地可移除的。
在各种实施例中，示例性面罩部件810可包括一个或多个适配器通风元件，所述适配器通风元件被构造成使得从联接到面罩部件810的装置本体820的排气出口（例如，从本文中所描述的上柱塞部件的柱塞头元件的开口/通气口端口）施配的一定体积的空气能够流入周围环境中。例如，示例性面罩部件810的面罩外部壳812可部分地由面罩通风表面815限定。在各种实施例中，面罩通风表面815可被构造成使得在面罩部件810的采样通道814附接到装置本体820（例如，在装置本体820的上柱塞部件处）的示例性情况下，面罩通风表面815被定位成远离装置本体820一段距离，以便在面罩部件810与装置本体820之间提供开口（例如，适配器通风开口），通过该开口，从装置本体820的排气出口（例如，从本文中所描述的上柱塞部件的柱塞头元件的开口/通气口端口）施配的已去除气溶胶的样品的至少一部分可被排放到周围环境中。如图12A和图12B中进一步所图示，示例性面罩部件810可被构造成使得面罩部件810的面罩排气表面1215被定位成远离装置本体820的外部表面1226（例如，气溶胶收集装置800的外部表面，穿过该外部表面来通过排气出口施配空气样品）一段垂直距离以便提供通风开口1230，通过该通风开口，从外部表面1226施配的已去除气溶胶的样品的至少一部分可被排放到周围环境中。如本文中所描述，在从气溶胶收集装置800被施配之前，样品可沿着通气口通道行进并行进通过上柱塞部件中的过滤器元件。因而，在样品被释放到周围环境中之前，通过过滤器元件可从样品去除气溶胶。
尽管以上描述提供了至少部分地由面罩排气表面1215限定的通风开口1230的示例，但是应注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，通风开口1230可被实施为示例性面罩部件810的适配器通风元件，该适配器通风元件包括一个或多个管状通道，所述管状通道被构造成至少部分地限定在气溶胶收集装置800的排气出口与周围环境之间延伸的空气流动路径，以便促进经由适配器通风通道将从气溶胶收集装置800排放的空气样品递送到周围环境。
尽管以上描述将样品转移适配器的示例提供作为示例性面罩部件810，但是应注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，样品转移适配器可被实施为诸如但不限于采样隧道、采样罩和/或（一个或多个）其他装置。在一些实施例中，样品转移适配器可呈可以提供生物样品的鼻拭子的形式。
例如，如图13A和图13B中所图示，示例性气溶胶收集装置1300可包括被实施为采样隧道1310的样品转移适配器。在各种实施例中，采样隧道1310可呈管状结构的形式，该管状结构具有：样品入口1311，其被构造成从例如用户接收样品；以及采样隧道本体1312，其被构造成将从样品入口1311接收到的样品递送到装置本体1320（采样隧道1310可附接到该装置本体）。例如，采样隧道本体1312可呈管形状和/或在中心包括允许空气穿过的中空部分。在一些实施例中，采样隧道1310可被实施为呼吸吸管。因而，可经由采样隧道1310将样品（例如，来自用户的呼吸）施用到示例装置本体1320中。
在各种实施例中，采样隧道1310可被构造成经由与上文所描述的示例性面罩部件810的装置至少基本上类似的装置附接到示例性装置本体1320。进一步地，在各种实施例中，示例性采样隧道1310可包括一个或多个适配器通风元件，所述适配器通风元件被构造成使得从联接到采样隧道1310的装置本体1320（例如，从本文中所描述的上柱塞部件的柱塞头元件的开口/通气口端口）的排气出口施配的一定体积的空气能够流入周围环境中。例如，采样隧道1310可包括采样隧道通风表面1315。在各种实施例中，采样隧道通风表面1315可被构造成使得在采样隧道1310如本文中所描述附接到装置本体1320的示例性情况下，采样隧道通风表面1315被定位成远离装置本体1320一段距离，以便在采样隧道1310与装置本体1320之间提供开口（例如，适配器通风开口），通过该开口，从装置本体1320（例如，从本文中所描述的上柱塞部件的柱塞头元件的开口/通气口端口）的排气出口施配的已去除气溶胶的样品的至少一部分可被排放到周围环境中。如图13A和图13B中所图示，示例性采样隧道1310可被构造成使得采样隧道通风表面1315被定位成远离装置本体1320的外部表面1326（例如，装置本体1320的外部表面，穿过该外部表面来通过排气出口施配空气样品）一段垂直距离以便提供适配器通风开口1330，通过该适配器通风开口，从外部表面1326施配的已去除气溶胶的样品的至少一部分可被排放到周围环境中。
作为另一个示例，图14A和图14B图示了示例性气溶胶收集装置1400，其包括被实施为采样罩1410的样品转移适配器。在各种实施例中，采样罩1410可限定采样通道1414，该采样通道具有被构造成从例如用户接收样品的样品入口1411。采样通道1414可被实施为管状结构，该管状结构被构造成将从样品入口1411接收到的样品递送到可附接有采样通道1414的装置本体1420。例如，采样通道1414可呈管结构和/或在中心包括允许空气穿过的中空部分。在各种实施例中，采样通道1414可进一步包括采样通道出口1416，通过该采样通道出口，沿着采样通道1414的中空内部行进的样品可自其进行施配。例如，采样罩出口1417可由相对于样品入口1411被定位在采样通道1414的管状结构的相对端处的孔口限定。在各种实施例中，被采样罩1410接收的空气样品可经由采样通道出口1416从采样罩1410施配到气溶胶收集装置1400的流体地下游的部件（例如，装置本体1420的流动通道）。
在各种实施例中，采样罩1410可被构造成经由与上文所描述的示例性面罩部件810和/或采样隧道1310的装置至少基本上类似的装置附接到示例性装置本体1420。进一步地，在各种实施例中，示例性采样罩1410可包括一个或多个适配器通风元件，所述适配器通风元件被构造成使得从联接到采样罩1410的装置本体1420的排气出口施配的一定体积的空气能够流入流体地连接到其的下游环境中。例如，采样罩1410可包括罩盖1412，该罩盖被实施为至少部分地限定采样罩1410的罩内部空腔1413的基本上中空的壳的壳体。例如，采样罩1410的罩内部空腔1413可包括罩盖1412内的如由罩盖1412的中空构造限定的内部体积的至少一部分。在各种实施例中，采样罩1410可包括采样罩出口1417，被接收在罩内部空腔1413内的样品可流过该采样罩出口以便从采样罩1410进行施配。例如，采样罩出口1417可以是延伸穿过罩盖1412的孔口，其被构造成将罩内部空腔1413流体地连接到连接到采样罩出口1417的下游环境，使得罩内部空腔1413内的空气样品（例如，从装置本体1420施配的样品）可流过采样罩出口1417而到达下游环境（例如，流动通道）。
在各种实施例中，罩内部空腔1413可被构造成接收从装置本体1420的排气出口施配的一定体积的空气。例如，在采样罩1410附接到装置本体1420（例如，经由在采样通道1414的远端处的附接装置）的示例性情况下，罩内部空腔1413可被构造成接收从装置本体1420的排气出口施配的样品。如图14A和图14B中所图示，罩盖1412可包括罩盖密封表面1415，该罩盖密封表面被构造成接合装置本体1420的表面，以便沿着罩盖密封表面1415在采样罩1410与装置本体1420之间生成至少基本上不透气的密封部。例如，采样罩1410可被构造成使得在采样罩1410的采样通道1414附接到装置本体1420（例如，在装置本体1420的上柱塞部件处）的示例性情况下，罩盖密封表面1415与装置本体1420的一个或多个外部表面1426（例如，装置本体1420的外部表面，穿过该外部表面来通过通气口通道施配空气样品）物理地接合，以绕装置本体1420的所述一个或多个外部表面1426提供密封的周边。罩盖密封表面1415可被构造成防止从装置本体1420施配（例如，经由绕外部表面1426布置的一个或多个通气口通道）的样品不穿过采样罩1410的至少一部分（例如，采样罩出口1417）而直接流入周围环境中。例如，如图14B中所图示，采样罩1410可附接到装置本体1420，使得由罩盖密封表面1415提供的密封的周边沿着外部表面1426延伸，以便包围装置本体1420的一个或多个通气口通道的所述一个或多个出口中的每一者（例如，包围本文中所描述的上柱塞部件的柱塞头元件的一个或多个开口/通气口端口）。在这种示例性构造中，采样罩1410可被构造成使得从装置本体1420施配（例如，经由所述一个或多个通气口通道）的全部的样品被罩内部空腔1413接收并被导引朝向采样罩出口1417。
在各种实施例中，罩盖1412的与采样罩出口1417至少基本上相邻的一部分可被构造成机械地附接到限定一个或多个下游环境的一个或多个外部部件。例如，罩盖1412可被构造成机械地附接到限定下游受控环境的外部部件，以便将采样罩出口1417流体地连接到下游受控环境。在这种示例性情况下，采样罩出口1417可被构造成将罩内部空腔1413流体地连接到受控的下游，使得从装置本体1420施配到罩内部空腔1413中的样品可进一步流过采样罩出口1417而到达下游受控环境。在各种实施例中，受控环境可展现一个或多个预定义的环境条件，诸如例如已知的压力、温度、体积、气溶胶组成和/或等等。例如，可利用设置在采样罩出口1417下游的受控环境以使得能够在受控环境中对从装置本体1420施配的空气样品进行实验、观测和/或分析。
本公开的各种实施例可在样品收集中提供技术优点和益处，诸如但不限于呼吸-气溶胶收集。如上文所描述，根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置可包括缓冲溶液。在一些实施例中，可将缓冲溶液定制为适合于特定的后续病原体检测技术。
当用鼻拭子收集样本（specimen）时，需要中间步骤以将病原体从拭子提取到液体介质中。液体介质可以是缓冲的溶液，但介质的确切构成根据对样品的近期规划（immediate plan）而变化。例如，如果将要经由邮寄转移或在分析之前存储样品，则可以使用稳定介质。如果将要立即（例如，在几个小时之内）对样品进行分析，则介质可以包含意在提取和保持RNA/DNA环境以进行PCR型测定的化学物质。
根据本公开的示例，实施气溶胶收集装置可消除对鼻拭子的需要，并且气溶胶收集装置的物理不受液体介质的附加化学成分的影响。例如，可将用于特定下游分析的特定液体介质用作缓冲溶液。本公开的各种实施例可将样本收集步骤与病原体提取步骤组合，这可节省附加的劳动力并降低样本污染的风险。在一些实施例中，可将不同的液体存储在单个气溶胶收集装置中的一组胶囊部件中，使得这些液体可在使用的时候组合并起反应。
图15A、图15B、图15C和图15D图示了根据本公开的各种示例的示例胶囊部件1500的示例视图。特别地，图15A图示了示例胶囊部件1500的示例顶视图。图15B图示了示例胶囊部件1500的示例底视图。图15C图示了示例胶囊部件1500的示例透视图。图15D图示了示例胶囊部件1500的另一个示例透视图。
如图15A、图15B、图15C和图15D中所图示的示例胶囊部件1500中所示，示例胶囊部件1500包括保持器元件1501和帽元件1503。
在一些实施例中，缓冲溶液通过帽元件1503被气密密封在保持器元件1501中。例如，保持器元件1501限定在保持器元件1501的底表面1505上具有开口的空腔。在一些实施例中，缓冲溶液设置在由保持器元件1501限定的空腔内。在一些实施例中，帽元件1503密封在保持器元件1501的底表面1505上的开口。
在一些实施例中，帽元件1503通过化学粘合剂（诸如但不限于，化学胶）附接到保持器元件1501。在一些实施例中，帽元件1503通过其他手段附接到保持器元件1501。
现在参考图15C和图15D，保持器元件1501可包括手柄部分1507和本体部分1509。在图15C和图15D中所示的示例中，本体部分1509存储缓冲溶液。在一些实施例中，手柄部分1507从本体部分1509的顶表面延伸。
在一些实施例中，手柄部分1507可限定开口1511。在一些实施例中，在使用气溶胶收集装置之后，可使用钩子（诸如，六角扳手）来与开口1511接合以从气溶胶收集装置中拉出胶囊部件1500。
在一些实施例中，示例气溶胶收集装置可包括一个或多个胶囊部件。例如，示例气溶胶收集装置可包括：第一胶囊部件，其存储第一缓冲溶液；以及第二胶囊部件，其存储第二缓冲溶液。在一些实施例中，第一缓冲溶液与第二缓冲溶液相同。在一些实施例中，第一缓冲溶液与第二缓冲溶液不同。
例如，第一缓冲溶液和/或第二缓冲溶液可包含提取和/或保持从样品收集的遗传蛋白的化学物质。在一些实施例中，第一缓冲溶液和/或第二缓冲溶液可包含可辅助对所收集的样品进行下游分析的化学物质。在一些实施例中，第一缓冲溶液和第二缓冲溶液在它们被释放时可组合并起反应。在一些实施例中，缓冲溶液可具有与人类细胞类似的（一个或多个）pH水平和（一个或多个）离子浓度水平。在这种实施例中，缓冲溶液是保持生物样品的流体。
在一些实施例中，示例缓冲溶液可包括两种试剂，这两种试剂将与生物细胞或蛋白相互作用以产生颜色变化抑或其他性质变化，从而指示目标细胞或蛋白的存在。附加地，或替代地，胶囊部件可包含用于针对用于下游分析的生物元素的阳性对照和阴性对照的缓冲溶液。例如，当样品中存在目标病毒时，一些缓冲溶液可辅助识别和/或检测生物元素。附加地，或替代地，当样品中不存在目标病毒时，一些缓冲溶液可辅助识别和/或检测生物元素。在一些实施例中，一些元素可包含相同的阳性对照和/或阴性对照，且因而，胶囊部件可包含不同的溶液。在一些实施例中，胶囊部件可存储0.7毫升的缓冲溶液。在一些实施例中，胶囊部件可存储小于或大于0.7毫升（例如，近似0.1毫升）的缓冲溶液。
在一些实施例中，示例气溶胶收集装置可包括三个胶囊部件：第一胶囊部件、第二胶囊部件和第三胶囊部件。在一些实施例中，存储在第一胶囊部件、第二胶囊部件和第三胶囊部件中的每一者内的缓冲溶液是相同的。在一些实施例中，存储在第一胶囊部件、第二胶囊部件和第三胶囊部件中的每一者内的缓冲溶液中有两者是相同的。在一些实施例中，存储在第一胶囊部件、第二胶囊部件和第三胶囊部件中的每一者内的缓冲溶液是不同的。在一些实施例中，示例气溶胶收集装置可包括少于或多于三个的胶囊部件。
图16图示了根据本公开的示例实施例的示例胶囊提取本体元件1602的至少一部分的示例视图。在图16中所示的示例中，胶囊提取本体元件1602包括被定位在胶囊提取本体元件1602的顶表面1604上的突起1606。
图17A和图17B图示了根据本公开的示例实施例的示例胶囊部件1701和示例胶囊提取本体元件1703的至少一部分的示例视图。
如上文所描述，根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置可包括胶囊提取本体元件1703和至少一个胶囊部件（例如，胶囊部件1701）。在一些实施例中，胶囊部件1701存储缓冲溶液，如上文所描述。在一些实施例中，胶囊部件1701被定位在胶囊提取本体元件1703上。
在一些实施例中，气溶胶收集装置包括具有内侧向表面1713的容器部件1711。在一些实施例中，容器部件1711包括设置在容器部件1711的内侧向表面1713上的至少两个竖直脊元件。在图17A中所示的示例中，示例容器部件1711包括第一竖直脊元件1715和第二竖直脊元件1717。
在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件中的每一者的至少一部分被定位在所述至少两个竖直脊元件之间。在图17A中所示的示例中，胶囊部件1701的手柄部分1719被定位在第一竖直脊元件1715与第二竖直脊元件1717之间。因而，在一些实施例中，第一竖直脊元件1715和第二竖直脊元件1717保证了胶囊部件1701的位置，并防止胶囊部件1701沿着容器部件1711的内侧向表面1713滑动。
在一些实施例中，容器部件1711包括设置在容器部件1711的内侧向表面1713上的至少一个水平脊元件（例如，水平脊元件1721）。在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件中的每一者的至少顶表面与所述至少一个水平脊的顶表面在同一平面上。在图17A中所示的示例中，胶囊部件1701的顶表面（例如，胶囊部件1701的手柄部分1719的顶表面）与水平脊元件1721的顶表面在同一平面上。
在图17B中所示的示例中，胶囊提取本体元件1703包括从胶囊提取本体元件1703的顶表面延伸的突起1705。在一些实施例中，胶囊部件1701的帽元件1707被定位在突起1705的顶部上。因为突起1705从胶囊提取本体元件1703的顶表面延伸，因此帽元件1707的仅一部分与胶囊提取本体元件1703的突起1705接触，并且在胶囊提取本体元件1703的顶表面（除突起1705之外）与胶囊部件1701的帽元件1707之间形成气隙1709。
本公开的各种实施例可提供各种技术优点和益处。例如，根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置可包括至少一个胶囊部件。在一些实施例中，所述至少一个胶囊部件在气溶胶收集装置的操作期间被接合和刺穿以在使用的时候向过滤器部件提供液体插入，这可防止过早地提供液体插入并且可延长气溶胶收集装置的货架期。
图18A和图18B各自图示了根据本公开的示例实施例的示例胶囊部件的至少一部分和/或示例上柱塞部件的一部分。特别地，图18A图示了示例上柱塞部件1803的底部部分和胶囊部件1801的顶部部分。图18B图示了胶囊部件1801的底部部分和胶囊提取本体元件1805的顶部部分。
如上文所描述，根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置可包括至少一个胶囊部件和上柱塞部件。在图18A和图18B中所示的示例中，示例气溶胶收集装置可包括至少胶囊部件1801和上柱塞部件1803。
在一些实施例中，胶囊部件1801存储缓冲溶液。在一些实施例中，胶囊部件1801的顶表面与上柱塞部件1803的底表面（例如，所述至少一个支腿部分的底表面）接触，如图18A中所示。
如上文所描述，胶囊部件1801可包括保持器元件1807和帽元件1809。在一些实施例中，胶囊部件1801的保持器元件1807限定在胶囊部件1801的底表面上具有开口并存储缓冲溶液的空腔。在一些实施例中，帽元件1809气密密封保持器元件1807的开口。
在一些实施例中，帽元件1809的至少一部分与胶囊提取本体元件1805接触。例如，与上文所描述的那些情况类似，帽元件1809的一部分与胶囊提取本体元件1805的突起1813接触，并且在帽元件1809与胶囊提取本体元件1805的顶表面之间形成气隙1811。
在一些实施例中，上柱塞部件1803与胶囊部件1801的保持器元件的顶表面（例如，保持器元件的手柄部分的顶表面）接触。
在一些实施例中，可在上柱塞部件1803的顶表面上施加竖直向下的力。可通过例如但不限于将气溶胶收集装置连接到上柱塞部件1803来触发该竖直力，如上文所描述。
在一些实施例中，响应于接收到施加在上柱塞部件1803的顶表面上的竖直向下的力，上柱塞部件1803被构造成将竖直向下的力转移到胶囊部件1801并引起胶囊部件1801的竖直移动。在一些实施例中，胶囊部件1801的竖直移动引起胶囊提取本体元件1805（例如，突起1813）使胶囊部件1801的帽元件1809破裂。在帽元件1809破裂之后，存储在胶囊部件1801的保持器元件1807中的缓冲溶液在胶囊提取本体元件1805上流动。在一些实施例中，帽元件1809可包括诸如但不限于聚丙烯（例如，帽元件1809可呈聚丙烯膜的形式）的材料。附加地，或替代地，帽元件1809可包括其他材料。
图19和图20各自图示了根据本公开的示例的在缓冲溶液被释放之后示例气溶胶收集装置的至少一部分的示例视图。
现在参考图19，图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置1900的示例截面图。
在图19中所示的示例中，示例气溶胶收集装置1900包括设置在示例气溶胶收集装置1900的内侧向表面1909上的第一竖直脊元件1901和第二竖直脊元件1903。如上文所描述，胶囊部件1902的保持器元件的手柄部分可被定位和固定在第一竖直脊元件1901与第二竖直脊元件1903之间。在图19中所示的示例中，当竖直向下的力被施加在上柱塞部件1911的顶表面上时，上柱塞部件1911的支腿部分1907在第一竖直脊元件1901与第二竖直脊元件1903之间向下行进，并且推动胶囊部件1905的保持器元件的手柄部分向下行进。
在一些实施例中，在胶囊部件的帽元件被胶囊提取本体元件（例如，胶囊提取本体元件的顶表面上的突起）破裂之后，胶囊部件向下行进，直到被胶囊提取本体元件停止为止。在图19中所示的示例中，胶囊部件1902至少部分地被胶囊提取本体元件1904停止。在这种状态下，胶囊提取本体元件1904至少部分地在胶囊部件1902的空腔（该空腔中先前存储有缓冲溶液）内。
如上文所描述，根据本公开的示例，过滤器部件被定位成与示例气溶胶收集装置的容器部件的胶囊提取本体元件相邻。现在参考图20，示出了示例气溶胶收集装置2000的至少一部分的示例截面图。
在图20中所示的示例中，过滤器部件2002被定位成与胶囊提取本体元件2004相邻。在接收竖直向下的力之后，上柱塞部件2008向下推动胶囊部件2006，从而引起胶囊提取本体元件2004使胶囊部件2006的密封部件破裂并从胶囊部件2006释放缓冲溶液。因为过滤器部件2002被定位成与胶囊提取本体元件2004相邻，因此缓冲溶液流到过滤器部件2002并润湿过滤器部件2002。
因而，根据本公开的示例，提供了一种用于操作气溶胶收集装置的示例方法。在一些实施例中，该示例方法包括：在上柱塞的顶表面上施加竖直向下的力，以引起缓冲溶液从至少一个胶囊部件释放到过滤器部件。如上文所描述，该示例方法可进一步包括：将样品提供给过滤器部件（诸如但不限于，用户通过本文中所描述的样品转移适配器向气溶胶收集装置咳嗽）。
如上文所描述，本公开的示例实施例提供了各种技术优点和益处。例如，本公开的示例实施例提供一种气溶胶收集装置，其可限定用于从样品收集气溶胶的流动通道和/或可限定用于从气溶胶收集装置排出样品的通气口通道。
图21图示了根据本公开的示例的示例上柱塞部件2101的至少一部分和示例胶囊部件2103的至少一部分。
在图21中所示的示例构造中，上柱塞部件2101的底表面与胶囊部件2103的顶表面接触。例如，上柱塞部件2101的支腿部分2111的底表面与胶囊部件2103的顶表面接触。如上文所描述，示例上柱塞部件2101可接收施加在示例上柱塞部件2101的顶表面上的竖直向下的力。该竖直向下的力可引起示例上柱塞部件2101在第一竖直脊元件2105与第二竖直脊元件2107之间向下行进，所述第一竖直脊元件和第二竖直脊元件设置在容器部件的内侧向表面2109上。该竖直向下的力可进一步引起胶囊部件2103的帽元件破裂并从胶囊部件2103释放缓冲溶液。
如上文所描述，第一竖直脊元件2105和第二竖直脊元件2107可包括至少一个竖直锁定脊元件和至少一个竖直止动脊元件。现在参考图22，图示了根据本公开的示例的被定位在示例容器部件的内侧向表面2208上的示例脊元件。
在图22中所示的示例中，竖直锁定脊元件2202、竖直止动脊元件2204和水平脊元件2206设置在容器部件的内侧向表面2208上。在图22中所示的示例中，竖直锁定脊元件2202连接到水平脊元件2206并与其呈正交布置。附加地，或替代地，竖直止动脊元件2204连接到水平脊元件2206并与其呈正交布置。
在一些实施例中，竖直锁定脊元件2202可包括以小于90度的角度从内侧向表面2208延伸的倾斜表面。在一些实施例中，该角度是45度。在一些实施例中，该角度是51度。在一些实施例中，该角度可具有其他值。该角度允许竖直锁定脊元件2202向内偏转，而不是停止上柱塞部件的支腿部分的旋转。换句话说，倾斜表面使得上柱塞部件的支腿部分能够旋转和滑动越过竖直锁定脊元件2202，但是防止上柱塞部件的支腿部分在支腿部分旋转越过竖直锁定脊元件2202之后向后旋转。例如，在滑动越过竖直锁定脊元件2202之前，上柱塞部件可处于其与胶囊部件接触的第一构造。在滑动越过竖直锁定脊元件2202之后，上柱塞部件可处于其与下柱塞部件接触的第二构造。在本文中进一步描述第一构造和第二构造的细节。
在一些实施例中，竖直止动脊元件2204可包括两个侧表面，每个侧表面与内侧向表面2208具有正交布置。在一些实施例中，竖直止动脊元件2204包括顶表面，该顶表面连接到这两个侧表面并具有与内侧向表面2208相同的曲率。在一些实施例中，竖直止动脊元件2204不包括以小于90度的角度从内侧向表面2208延伸的倾斜表面。因而，竖直止动脊元件2204防止上柱塞部件的支腿部分旋转和滑动越过竖直止动脊元件2204。
在一些实施例中，竖直锁定脊元件2202的高度（例如，竖直锁定脊元件2202的顶点与竖直锁定脊元件2202自其突出的在内侧向表面2208上的点之间的距离）小于（例如，为一半）竖直止动脊元件2204的高度（例如，竖直止动脊元件2204的顶表面与竖直止动脊元件2204的侧表面自其突出的内侧向表面2208之间的距离），使得上柱塞部件的支腿部分可滑动越过竖直锁定脊元件2202，但可能不滑动越过竖直止动脊元件2204。
附加地，或替代地，竖直锁定脊元件2202的高度（例如，竖直锁定脊元件2202的顶点与竖直锁定脊元件2202自其突出的在内侧向表面2208上的点之间的距离）小于（例如，为一半）水平脊元件2206的高度（例如，水平脊元件2206的顶点与水平脊元件2206自其突出的在内侧向表面2208上的点之间的距离）。
图23和图24图示了在上柱塞部件旋转之后示例气溶胶收集装置的至少部分的示例视图。
特别地，图23图示了示例上柱塞部件2303的至少一部分的示例截面图。在图23中所示的示例中，示例上柱塞部件2303的支腿部分2301已旋转和滑动越过竖直锁定脊元件2305且停止在竖直止动脊元件2307处。例如，用户可旋转上柱塞部件的柱塞头元件，这进而引起示例上柱塞部件2303的支腿部分2301旋转。
在一些实施例中，上柱塞部件2303的支腿部分2301的旋转和滑动沿竖直方向受到水平脊元件2206的限制。在一些实施例中，水平脊元件2206防止支腿部分2301（和上柱塞部件2303）竖直向上移动。
图24图示了在上柱塞部件2401旋转之后示例气溶胶收集装置2400的示例截面图。
如上文所描述，上柱塞部件2401的支腿部分2403通过竖直止动脊元件2405而被阻止进一步旋转。在图24中所示的构造中，上柱塞部件2401的底表面（例如，支腿部分2403的底表面）与下柱塞部件2409的柱塞支撑翼2407的顶表面接触。
因而，本公开的示例可提供包括下柱塞部件和上柱塞部件的示例气溶胶收集装置。与上文所描述的那些情况类似，下柱塞部件可包括多个柱塞支撑翼，并且所述多个柱塞支撑翼中的每一者被定位在多个胶囊部件中的两者之间。
在一些实施例中，上柱塞部件被构造成受旋转力（例如，用户旋转上柱塞部件的柱塞头元件）触发而从第一构造转变为第二构造。换句话说，上柱塞部件（其可以在第一构造处开始）可旋转并到达第二构造。
在第一构造（例如，如图21中所示）中，上柱塞部件的底表面与所述多个胶囊部件中的每一者的顶表面接触。例如，所述至少一个支腿部分的底表面与所述多个胶囊部件中的每一者的顶表面接触。
如上文所描述，在一些实施例中，下柱塞部件和上柱塞部件被容纳在容器部件内，该容器部件具有设置在容器部件的内侧向表面上的至少一个竖直锁定脊元件和至少一个竖直止动脊元件。在一些实施例中，上柱塞部件上的旋转力引起所述至少一个支腿部分的至少一部分（从第一构造）旋转越过所述至少一个竖直锁定脊元件并停止在所述至少一个竖直止动脊元件处（并到达第二构造）。
在第二构造（例如，如图24中所示）中，上柱塞部件的底表面与下柱塞部件的所述多个柱塞支撑翼中的每一者的顶表面接触。例如，所述至少一个支腿部分的底表面与所述多个柱塞支撑翼中的每一者的顶表面接触。
因此，根据本公开的示例，提供了一种用于操作气溶胶收集装置的示例方法。该示例方法可包括：在上柱塞部件上施加旋转力，从而引起上柱塞部件从第一构造转变为第二构造。在一些实施例中，该示例方法进一步包括：在施加旋转力之后，在上柱塞的顶表面上施加竖直力，其细节结合至少图25至图29B进行描述。
图25图示了根据本公开的示例的示出示例管部件2503和示例上柱塞部件2501的示例隔离图。特别地，图25图示了根据本公开的示例的示例管部件2503与示例上柱塞部件2501之间的示例结构关系。
在图25中所示的示例中，管部件2503的管道元件2505的顶部部分被定位在上柱塞部件2501的中心环形物部分2507内。
在示例已组装的气溶胶收集装置中，当竖直力被施加在上柱塞部件2501的顶表面上时，管部件2503的通气非流线型环形物元件2513的至少一部分进入到上柱塞部件2501的中心环形物部分2507与上柱塞部件2501的中间环形物部分2509之间的间隙2511。在图25中所示的示例中，通气非流线型环形物元件2513包括至少一个开口2515。
图26A、图26B和图26C各自图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置2600的至少一部分。
在图26A中所示的示例中，示例气溶胶收集装置2600包括上柱塞部件2602和管部件2604。与上文所描述的那些情况类似，上柱塞部件2602包括中心环形物部分2606和中间环形物部分2608。在图26A中所示的示例中，中心环形物部分2606设置在中间环形物部分2608内，从而在中心环形物部分2606与中间环形物部分2608之间形成间隙。
在一些实施例中，管部件2604包括通气非流线型环形物元件2605。在一些实施例中，上柱塞部件2602的中心环形物部分2606的至少一部分被定位在管部件2604的通气非流线型环形物元件2605内并与其接触。
在一些实施例中，上柱塞部件2602包括限定中心孔2612的柱塞头元件2610。在一些实施例中，管部件2604包括管道元件2614，该管道元件至少部分地被定位在中心环形物部分2606内并连接到中心孔2612，从而在气溶胶收集装置2600中形成用于接收样品的流动通道的一部分。
例如，样品可通过中心孔2612（从样品转移适配器）进入气溶胶收集装置2600，可行进通过管道元件2614，可向下行进穿过阀部件2616并到达阀支撑环形物元件2618内。图26A中的虚线箭头2620指示样品在流动通道中的示例流动方向。例如，流动通道可包括由至少以下各者限定的部分：中心孔2612、管道元件2614（包括阀部件2616与管道元件2614的内表面之间的间隙）和阀支撑环形物元件2618。在这种示例中，样品可行进通过中心孔2612、管道元件2614（包括通过阀部件2616与管道元件2614的内表面之间的间隙）并到达阀支撑环形物元件2618内。在一些实施例中，样品可与过滤器部件2622中的缓冲溶液相互作用。例如，当用户在样品转移适配器中吹送空气时，空气通过流动通道行进到缓冲溶液中并形成一个或多个气泡。
在一些实施例中，可通过通气口通道从气溶胶收集装置2600排出样品。通气口通道可包括由至少以下各者限定的部分：管部件2604的外表面与下柱塞部件2630之间的空间、以及中心环形物部分2606与中间环形物部分2608之间的间隙。例如，样品（例如，空气）可从过滤器部件2622沿着管部件2604的外表面与下柱塞部件2630之间的间隙、沿着中心环形物部分2606与中间环形物部分2608之间的间隙向上行进，并通过柱塞头元件2610上的一个或多个开口/端口从气溶胶收集装置中出来。图26A中的虚线箭头2624指示样品在通气口通道中的示例通气方向。
例如，当用户通过将空气通过连接到中心孔2612的样品转移适配器咳嗽或吹送到气溶胶收集装置2600中来将样品提供给气溶胶收集装置2600时，样品通过在将空气引导到过滤器部件2622的流动通道中流动来行进通过气溶胶收集装置2600，且然后通过通气口通道从气溶胶收集装置2600排出。
图26B和图26C各自图示了气溶胶收集装置2600的至少一部分的放大图。在图26B和图26C中所示的示例中，在通气非流线型环形物元件2605的顶表面与中间环形物部分2608的底表面之间存在间隙，并且该间隙是使得样品能够从气溶胶收集装置2600排出的通气口通道的一部分。进一步地，如图26C中所示，密封脊2631可设置在中间环形物部分2608的内表面上。在一些实施例中，密封脊2631可呈与环形状类似的形状。在一些实施例中，密封脊2631可呈其他形状。当竖直向下的力被施加在上柱塞部件上时，密封脊2631被构造成密封通气口通道，其细节在本文中进行描述。
图27A和图27B图示了结合流动通道和通气口通道的示例上柱塞部件2700的示例视图。
如上文所描述，样品可通过柱塞头元件2705的中心孔2703的开口2701进入气溶胶收集装置。样品穿过形成流动通道的一部分的管元件2709，其流动方向由图27B中的虚线箭头2711示出。
如上文所描述，中心环形物部分2715和中间环形物部分2713限定用于排出样品的通气口通道的一部分。例如，柱塞本体元件2707的中心环形物部分2715与中间环形物部分2713之间的间隙的至少一部分限定通气口通道的至少一部分。随后，样品行进通过柱塞头元件2705的开孔2717并通过开口2719离开气溶胶收集装置。如上文所描述，在一些实施例中，过滤器2721可设置在柱塞头元件2705与柱塞本体元件2707之间。在图27B中，虚线箭头2723图示了样品在通气口通道中的通气方向。
图28图示了根据本公开的示例的示例管部件的至少一部分和示例上柱塞部件的一部分的示例视图。特别地，图28图示了根据上文所描述的那些情况的当在上柱塞部件上施加旋转力之后将竖直向下的力施加在示例上柱塞部件的顶表面上时示例管部件与示例上柱塞部件之间的结构关系。
在图28中所示的示例中，中心环形物部分2802和中间环形物部分2804可竖直向下行进，并且通气非流线型环形物元件2806可进入中心环形物部分2802与中间环形物部分2804之间的间隙。随着通气非流线型环形物元件2806进入中心环形物部分2802与中间环形物部分2804之间的间隙，中间环形物部分2804的内表面上的密封脊2808可与通气非流线型环形物元件2806的外表面接触。当密封脊2808移动穿过通气非流线型环形物元件2806上的开口2810时，密封脊2808阻断并密封通气口通道，使得样品可不再通过通气口通道离开。在一些实施例中，中心环形物部分2802长于中间环形物部分2804，使得在中心环形物部分2802和中间环形物部分2804竖直向下行进时，中心环形物部分2802通过开口2810将通气非流线型环形物元件2806与管道元件2820之间的空气推出来。。
图29A和图29B各自图示了根据本公开的示例的示例气溶胶收集装置2900的至少一部分的示例截面图。
在图29A和图29B中所示的示例中，示例气溶胶收集装置2900至少包括下柱塞部件2901。如图所示，下柱塞部件2901的底表面与过滤器部件2903接触。
在一些实施例中，示例气溶胶收集装置2900包括与下柱塞部件2901的顶表面接触（例如，处于如上文所描述的那些情况的第二构造）的上柱塞部件2905。因而，响应于接收到施加在上柱塞部件2905的顶表面上的竖直力，上柱塞部件2905被构造成将竖直力转移到下柱塞部件2901并引起下柱塞部件2901的竖直移动。在一些实施例中，下柱塞部件2901的竖直移动引起过滤器部件2903受到挤压，使得从过滤器部件2903排出包括所收集的气溶胶的缓冲溶液。
进一步地，在一些实施例中，上柱塞部件2905被构造成在管部件2907的管道元件2911的至少顶部部分被容纳在上柱塞部件2905的中心环形物部分2913时将竖直力转移到管部件2907。竖直力引起管部件2907向下行进，从而引起阀部件2909与管部件2907的中间部分接触，由此密封流动通道。进一步地，如上文结合至少图28所描述，竖直力引起密封脊2915沿着管部件2907的通气非流线型环形物元件2917向下行进，由此密封通气口通道。
因而，在一些实施例中，在当上柱塞部件2905处于第二构造时将竖直向下的力施加在该上柱塞部件的顶表面上之后，流动通道和通气口通道两者都被密封，从而积聚内压力以用于从气溶胶收集装置2900提取缓冲溶液。在一些实施例中，在操作期间，在用户将样品提供给示例气溶胶收集装置之后，将帽元件固定回到示例气溶胶收集装置（例如，固定在上柱塞部件2905的顶部上）。在这种实施例中，为了将竖直向下的力施加在上柱塞部件2905的顶表面上，用户必须从示例气溶胶收集装置（例如，从上柱塞部件2905）移除帽元件，使得可以将竖直向下的力施加在上柱塞部件上。
现在参考图30，图示了示例气溶胶收集装置3020的示例截面图的一部分。
在各种实施例中，示例性气溶胶收集装置3020可包括装置本体3026，该装置本体包括上柱塞部件3007，其中样品转移适配器（例如，面罩部件、采样隧道、采样罩和/或等等）中的一者或多者可被可移除地固定到上柱塞部件3007。在图30中所示的示例中，示例性气溶胶收集装置3020可包括上柱塞部件3007，该上柱塞部件具有被实施为延伸穿过上柱塞部件3007的大致中心部分的孔口的中心孔3011。在一些实施例中，中心孔3011可允许样品通过流动通道进入示例气溶胶收集装置3020中。在各种实施例中，中心孔3011可被构造成接收样品转移适配器（例如，面罩部件、采样隧道、采样罩和/或等等）的至少一部分，以便相对于气溶胶收集装置3020的装置本体3026来至少部分地固定样品转移适配器。例如，在一些实施例中，示例性样品转移适配器的采样通道可如本文中所描述经由各种手段机械地固定在示例性上柱塞部件3007的中心孔3011内，使得如本文中所描述的从采样通道的样品出口延伸到气溶胶收集装置3020的中心孔3011的空气流动路径可保持至少基本上不受阻碍。例如，用户可对着样品转移适配器呼气（例如，面罩部件和样品（例如，呼吸）可穿过样品转移适配器（例如，通过采样通道的样品出口）和流动通道的中心孔3011两者。
在各种实施例中，示例气溶胶收集装置3020可被构造成使得被上柱塞部件3007接收的样品可流过中心孔3011到达装置本体3026的作为流动通道的一部分的中心通路3017A和3017B。如本文中进一步详细描述的，在一些实施例中，装置本体3026的中心通路3017A和3017B可包括沿着装置本体3026的至少基本上中心轴线延伸的管状通道，该管状通道允许空气从其穿过。例如，在各种实施例中，中心通路3017A和3017B可限定在上柱塞部件3007与气溶胶收集装置3020的底部部分（例如，阀支撑环形物元件）之间延伸的空气流动路径，使得可将经由中心孔3011被装置本体3026接收的空气样品可被导引到气溶胶收集装置3020的底部部分（例如，朝向装置本体3026的内部部分的底表面）。在各种实施例中，气溶胶收集装置3020的底部部分（例如，在阀支撑环形物元件内）可被实施为呼吸分析器混合室。
例如，在各种实施例中，示例性气溶胶收集装置3020的混合室可包括气溶胶收集装置3020部件的至少一部分，其被构造成实现示例性气溶胶收集装置3020的动态气溶胶捕获和/或所收集的样品的提取功能，包括至少阀支撑环形物元件3024、样品分配环形物元件3023、过滤器部件3005和/或等等。如本文中进一步详细描述的，过滤器部件3005被构造成接收空气样品并捕获样品内存在的气溶胶的至少一部分，并且可设置在气溶胶收集装置3020的底部部分（例如，混合室）内。
在各种实施例中，沿着中心通路3017B流动的空气样品可穿过阀部件3018与管部件3050之间的间隙，然后可进入阀支撑环形物元件3024，该阀支撑环形物元件限定设置在装置本体的底部部分内的中心通路3017B的终端。在各种实施例中，阀支撑环形物元件3024可包括管状通道，该管状通道沿着装置本体3026的中心轴线相对于中心通路3017B以至少基本上同轴构造布置。阀支撑环形物元件3024可被构造成接收沿着至少部分地由中心通路3017B限定的流动通道流动的空气样品。在各种实施例中，示例性阀支撑环形物元件3024可包括绕其基本上柱形侧壁的端部分环形地分布的一个或多个出口。例如，如图30至图31B中所示，在各种实施例中，中心通路的所述一个或多个出口可包括共同地被构造成以至少基本上均匀的环形分布来施配被阀支撑环形物元件3024接收的样品的多个出口。
在各种实施例中，气溶胶收集装置3020可被构造成使得可将从阀支撑环形物元件3024的所述一个或多个出口3031施配的样品可提供给样品分配环形物元件3023。在各种实施例中，样品分配环形物元件3023可被构造成当空气样品沿径向向外方向朝向气溶胶收集装置3020的过滤器部件3005行进时进一步促进该样品的至少基本上均匀的环形分布。如本文中所描述的，样品分配环形物元件3023可促进样品遍及过滤器部件3005的至少基本上均匀的环形分布，该过滤器部件围绕样品分配环形物元件3023的外部环形地定位。在各种实施例中，样品分配环形物元件3023可包括样品分配环形物元件侧壁3025。样品分配环形物元件3023的样品分配环形物元件侧壁3025可至少部分地限定内部室空腔，该内部室空腔被实施为样品分配环形物元件侧壁3025的中空的中心部分内的内部体积。在各种实施例中，样品分配环形物元件3023可被定位在装置本体3026内，使得样品分配环形物元件侧壁3025的中心轴线相对于阀支撑环形物元件3024而至少基本上同轴，诸如例如在绕装置本体3026的中心轴线的居中位置中。在这种示例性构造中，样品分配环形物元件侧壁3025可至少部分地由至少基本上大于阀支撑环形物元件3024的外直径的内直径限定，使得样品分配环形物元件侧壁3025可包围阀支撑环形物元件3024的至少一部分。例如，气溶胶收集装置3020可被构造成使得样品分配环形物元件侧壁3025的内表面与阀支撑环形物元件3024的外部表面分离沿径向方向相对于两个同轴部件的中心轴线所限定的间隙。例如，在各种实施例中，样品分配环形物元件侧壁3025与阀支撑环形物元件3024的外部之间的径向间隙可包括遍及样品分配环形物元件侧壁3025的长度的至少一部分而至少基本上均匀的距离（例如，沿平行于样品分配环形物元件侧壁3025的中心轴线的长度方向上测量）。作为示例，样品分配环形物元件侧壁3025与阀支撑环形物元件3024的外部之间的径向间隙可由遍及样品分配环形物元件侧壁3025的至少环形部分的至少基本上均匀的径向距离（例如，以绕样品分配环形物元件侧壁3025的中心轴线的环状物测量）限定。
在各种实施例中，样品分配环形物元件侧壁3025与阀支撑环形物元件3024的外部之间的径向间隙可限定开放环形物3019，该开放环形物围绕样品分配环形物元件侧壁3025的全部的内部表面环形地延伸。在各种实施例中，开放环形物3019可流体地连接到阀支撑环形物元件3024的所述一个或多个出口3031，使得从所述一个或多个出口3031施配的空气样品可遍及开放环形物3019分配。例如，开放环形物3019可限定样品分配环形物元件3023的内部室空腔的至少一部分。在这种示例性构造中，在从所述一个或多个出口3031施配时，空气样品可最初被保持在样品分配环形物元件3023的内部室空腔内。
在各种实施例中，气溶胶收集装置3020可包括一个或多个过滤器部件，所述过滤器部件被构造成捕获被气溶胶收集装置3020接收的样品内存在的气溶胶的至少一部分。例如，在各种实施例中，过滤器部件可包括至少基本上多孔的材料，使得包括一种或多种气溶胶的样品可被过滤器部件接收并由过滤器部件保持。在一些实施例中，所述一种或多种气溶胶可沿着过滤器部件的至少一部分行进，如本文中所描述的。在各种实施例中，气溶胶收集装置3020可被构造成使得柱形过滤器部件3005可被定位成与样品分配环形物元件侧壁3025的外表面至少基本上相邻。例如，柱形过滤器部件3005的内部表面的至少一部分可限定接收面，该接收面可抵靠样品分配环形物元件侧壁3025的外表面定位，使得过滤器部件3005与样品分配环形物元件侧壁3025物理地接合。
进一步地，在各种实施例中，如图31B中所图示的特定示例性气溶胶收集装置中所示，气溶胶收集装置3020（例如，装置本体3026）可包括过滤器支撑本体元件3127，该过滤器支撑本体元件被实施为其中可设置有柱形过滤器部件3005的至少一部分的材料凹部。例如，过滤器支撑本体元件3127可紧邻样品分配环形物元件侧壁3025的外表面布置，所述外表面围绕样品分配环形物元件侧壁3025的周边的至少一部分延伸。过滤器支撑本体元件3127可被构造成接收柱形过滤器部件3005的至少一部分并进一步相对于样品分配环形物元件3023来至少部分地固定过滤器部件3005，使得过滤器部件3005设置成与样品分配环形物元件侧壁3025的外表面至少基本上相邻。
如本文中所描述，示例性气溶胶收集装置3020的样品分配环形物元件3023可被构造成促进空气样品到被定位成与其至少基本上相邻的过滤器部件3005的至少基本上均匀的环形分配。如本文中所描述，在各种实施例中，过滤器部件3005可包括润湿构造，其中过滤器部件3005可吸收从一个或多个胶囊部件释放的缓冲溶液的至少一部分，如本文中详细描述。在一些实施例中，一定体积的缓冲溶液遍及过滤器部件3005的内部部分（例如，过滤器部件3005的靠近样品分配环形物元件的一侧）和/或过滤器部件3005的外部部分（例如，过滤器部件3005的与内部部分相对且靠近通气口通道的一侧）设置。
在图31A和图31B中所示的示例中，样品分配环形物元件侧壁3025可包括多个孔3030。例如，在用户将样品提供给示例气溶胶收集装置3020（例如，通过将呼出气吹送到示例气溶胶收集装置3020中）之后，样品（例如，呼出气）可在缓冲溶液中形成一个或多个气泡（例如，在样品流过所述一个或多个出口3031时）。在一些实施例中，在从所述多个孔3030中的相邻孔接收样品时，过滤器部件3005可被构造成使得气泡在其中的该体积的溶液内形成和/或行进到其中的该体积的溶液并捕获样品（包括例如，样品中存在的一种或多种气溶胶）。例如，在用户将样品提供给示例气溶胶收集装置3020（例如，通过将呼出气吹送到示例气溶胶收集装置3020中）之后，样品（例如，呼出气）可流过阀支撑环形物元件3024的所述一个或多个出口3031并进入到开放环形物3019中。样品可进一步流过样品分配环形物元件侧壁3025的所述多个孔3030，从而形成一个或多个气泡。
在一些实施例中，样品内的所述一种或多种气溶胶可设置在与过滤器部件3005中的溶液接合的气泡内。例如，过滤器部件3005可被构造成允许其中的空气泡沿着竖直方向流动（例如，上升）通过过滤器部件3005的本体的内部部分，同时还被构造成捕获过滤器部件中的空气泡内存在的一种或多种气溶胶。在一些实施例中，过滤器部件3005可使超过尺寸限度的空气泡破裂，由此降低气溶胶液滴可以穿过过滤器部件3005的可能性。在一些实施例中，过滤器部件3005可被构造成增加设置在其中的空气泡的表面积与体积比率。因此，在这种示例性情况下，过滤器部件3005可被构造成增加与空气泡内存在的气溶胶相关联的传质速率，使得气溶胶可与空气泡分离并被捕获在过滤器部件内存在的该体积的液体内。如本文中所描述，遍及过滤器部件3005分配的缓冲溶液可引起所捕获的气溶胶至少基本上被保持在样品液体中，该样品液体包括如最初接收的气溶胶的生物特性的至少一部分。
在各种实施例中，样品分配环形物元件3023可包括一个或多个样品分配元件，所述样品分配元件被构造成促进样品遍及过滤器部件3005的至少基本上均匀的环形分配。例如，示例性样品分配环形物元件可包括一个或多个孔3030，所述孔延伸穿过样品分配环形物元件侧壁3025（例如，在样品分配环形物元件侧壁3025的内表面与外表面之间），以便将开放环形物3019流体地连接到过滤器部件3005。更具体地，延伸穿过样品分配环形物元件侧壁3025的所述一个或多个孔3030可在开放环形物3019与过滤器部件3005之间提供流体连接，使得开放环形物3019内存在的样品的至少一部分可流过样品分配环形物元件侧壁3025内的孔口并接合被定位成与该孔口直接相邻的过滤器部件3005的接收面的一部分。作为示例，在各种实施例中，所述一个或多个孔3030可在样品分配环形物元件3023与与其相邻的过滤器部件3005之间提供唯一的流体连接，使得提供给样品分配环形物元件3023的至少基本上所有的样品（例如，被接收在开放环形物3019内的样品）可从样品分配环形物元件3023被施配并经由所述一个或多个孔3030递送到过滤器部件3005。
如图30至图31B中所图示，在各种实施例中，示例性样品分配环形物元件3023的所述一个或多个孔口可包括多个孔口，所述多个孔口被实施为遍及样品分配环形物元件侧壁3025分布的多个孔3030。作为非限制性示例，在各种实施例中，所述多个孔3030可包括遍及样品分配环形物元件侧壁3025分布的至少基本上在8个与40个之间的孔（例如，在16个与24个之间的孔）。
在各种实施例中，所述多个孔3030中的一个或多个孔可实施一种物理构造，该物理构造与所述多个孔3030中的一个或多个其他孔的物理构造相同抑或不同。例如，如本文中所描述的孔的物理构造可至少部分地由以下各者限定：表面积、形状、孔延伸穿过样品分配环形物元件侧壁3025的厚度的角度方向（例如，沿垂直于装置本体3026的中心轴线的线性方向和/或限定远离水平平面的角度的方向和/或等等）。在各种实施例中，所述多个孔3030中的一个或多个孔的表面积可被构造成以便通过样品分配环形物元件侧壁3025实现特定的质量流率。例如，在各种实施例中，绕样品分配环形物元件侧壁3025分布的所述多个孔3030中的每一者的累加性表面积可包括至少基本上在20％与100％之间（例如，在50％与100％之间）的气溶胶收集装置3020样品入口（例如，中心孔3011）的总表面积。进一步地，作为示例，在各种实施例中，绕样品分配环形物元件侧壁3025分布的所述多个孔3030中的每一者的累加性表面积可至少基本上等于示例性气溶胶收集装置3020的中心孔3011的表面积。在各种实施例中，所述多个孔3030中的一个或多个孔的累加性表面积可被构造成以便使得在示例性样品分配环形物元件3023上能够下降特定的压力。在各种实施例中，所述多个孔3030中的一个或多个孔可包括遍及样品分配环形物元件侧壁3025的厚度（例如，在样品分配环形物元件侧壁3025的内表面与外表面之间）均匀的截面积。进一步地，在各种实施例中，所述多个孔3030中的一个或多个孔可包括在沿着样品分配环形物元件侧壁3025的厚度的一个或多个位置处可变的截面积。
进一步地，在各种实施例中，所述多个孔3030中的一个或多个孔可包括遍及样品分配环形物元件侧壁3025的厚度（例如，在样品分配环形物元件侧壁3025的内表面与外表面之间）均匀的截面积。进一步地，在各种实施例中，所述多个孔3030中的一个或多个孔可包括在沿着样品分配环形物元件侧壁3025的厚度的一个或多个位置处可变的截面积。
在各种实施例中，样品分配环形物元件侧壁3025可至少部分地由如沿平行于装置本体3026的中心轴线的方向测量的侧壁长度限定。例如，所述多个孔3030中的一者或多者可沿着样品分配环形物元件侧壁3025的长度被定位在至少部分地由相应孔与与其相邻的过滤器部件3005的顶表面之间的垂直距离限定的位置处。例如，所述多个孔3030中的孔相对于样品分配环形物元件侧壁3025长度的位置可限定竖直距离，通过该孔施配并进入相邻的过滤器部件3005中的样品必须在过滤器本体内沿着该竖直距离行进以便到达过滤器部件的上边界。在各种实施例中，设置在样品分配环形物元件侧壁3025内的所述多个孔3030中的一者或多者可沿着样品分配环形物元件侧壁3025定位，使得所述一个或多个孔与样品分配环形物元件侧壁3025的顶表面之间的如垂直地测量的距离可至少基本上在样品分配环形物元件侧壁3025的总长度的50%与100%之间（例如，在50％与75％之间）。即，例如，在各种实施例中，设置在样品分配环形物元件侧壁3025内的所述多个孔3030中的一者或多者可绕样品分配环形物元件侧壁3025的下半部分定位（例如，如沿着样品分配环形物元件侧壁3025的长度竖直地测量的一半样品分配环形物元件侧壁3025，这一半样品分配环形物元件侧壁被定位成相对地靠近装置本体3026的底表面）。
在各种实施例中，所述多个孔中的一者或多者相对于样品分配环形物元件侧壁3025和/或过滤器部件3005的总长度的位置可与所述多个孔3030中的一个或多个其他孔的位置相同抑或不同。
如本文中进一步详细描述的，在一些实施例中，可在过滤器部件3005中捕获气溶胶，并且可通过过滤器部件3005将空气以气泡的形式从气溶胶中去除。与气溶胶分离的空气然后可进入到呼吸分析器室3021中。参考图30中所示的示例气溶胶收集装置3020，呼吸分析器室3021可被定位在过滤器部件3005上方，因此使得空气能够从过滤器部件3005逸出并进入呼吸分析器室3021中。
如本文中进一步描述，在一些实施例中，呼吸分析器室3021内的已去除气溶胶的一定体积的空气可进一步穿过所述一个或多个通气口通道3027，所述通气口通道被构造成将气溶胶收集装置3020内的一定体积的空气的至少一部分施配到周围环境中。例如，所述一个或多个通气口通道3027可包括绕上柱塞部件3007的外部呼吸分析器表面定位的一个或多个孔口，并且可被构造成在呼吸分析器室3021与周围环境之间提供流体连通，使得可经由上柱塞部件3007中的所述一个或多个孔口将呼吸分析器室3021内的已去除气溶胶的一定体积的空气施配到周围环境中。
在各种实施例中，示例性气溶胶收集装置可包括装置本体3026，该装置本体包括气溶胶收集装置壳体，该气溶胶收集装置壳体被构造成将示例性气溶胶收集装置3020的各种部件存储在壳体的内部部分内。如本文中所描述的，气溶胶收集装置3020可被构造成通过上柱塞部件3007接收空气样品（例如，来自样品转移适配器）并沿着空气流路径或流动通道遍及设置在装置本体3026的壳体内的各种部件（诸如例如，过滤器部件3005、样品分配环形物元件3023和/或等等）来递送接收到的样品，以便在过滤器部件3005中捕获如接收到的样品内存在的气溶胶的至少一部分。在各种实施例中，气溶胶收集装置3020可被构造成接收在一段时间内连续地提供给气溶胶收集装置3020的单个空气样品或随时间连串地提供给气溶胶收集装置3020的多个空气样品。在这种示例性情况下，随时间提供给气溶胶收集装置3020的（一个或多个）空气样品可如本文中所描述反复地穿过被容纳在装置本体3226内的过滤器部件3005，使得随时间被过滤器部件3005捕获的气溶胶可积聚在过滤器部件3005内。在这种示例性构造中，设置在过滤器部件内的所积聚的气溶胶可影响过滤器部件3005和/或过滤器部件3005内存在的一定体积的缓冲溶液的一种或多种物理特性。例如，在各种实施例中，过滤器部件3005和/或其中的一定体积的缓冲溶液的一个或多个物理特性（诸如例如，重量、体积、微粒浓度、颜色和/或等等）可随着被捕获在湿润的过滤器部件3005（例如，具有设置在其中的一定体积的缓冲溶液的过滤器部件3005）内的气溶胶量的增加而随时间改变。
在各种实施例中，示例性气溶胶收集装置3020可包括用于随时间监测设置在装置本体3226内的润湿的过滤器部件3005的一个或多个特性而不中断气溶胶收集装置3220的操作的装置。现在参考图32A，图示了示例气溶胶收集装置3220的示例透视截面图的一部分。如所图示，示例性气溶胶收集装置3220的各种部件设置在装置本体3226的壳体内，诸如例如根据本文中所描述的各种实施例构造的中心通路3217B、阀支撑环形物元件3224、样品分配环形物元件3223和过滤器部件3205。作为示例，装置本体3226的壳体（例如，容器部件）可包括观测孔口3240，该观测孔口绕装置本体3226的外表面的至少一部分定位并延伸穿过装置本体3226的厚度。在各种实施例中，观测孔口3240可促进在装置本体3226外部的周围环境内的有利位置与被容纳在装置本体3226内的一个或多个气溶胶收集装置3220部件之间的视线。例如，可将观测孔口3240提供在被定位成与装置本体3226内的所述一个或多个气溶胶收集装置3220部件至少基本上相邻的表面处，对于该表面期望从外部有利位置的可见性。作为示例，图32A和图32B中所图示的示例性气溶胶收集装置3220包括观测孔口3240，该观测孔口被构造成提供从周围环境内的远端有利位置到过滤器部件3205的与观测孔口3240相邻布置的至少一部分的视线。例如，示例性观测孔口3240可实施观察窗，该观察窗被构造成使得用户可看到设置在装置本体3226的壳体内的过滤器部件3205的至少一部分，而无需拆解气溶胶收集装置3220和/或中断其操作。在各种实施例中，观测孔口3240可包括至少一个透明元件（例如，透明玻璃、透明塑料和/或等等），所述透明元件被构造成覆盖观测孔口3240的表面区域，因此促进了过滤器部件3205的可见性，同时防止通过观测孔口3240发生无端的（unwarranted）空气泄漏和/或污染气溶胶收集装置3220。进一步地，在各种实施例中，观测孔口3240的所述至少一个透明元件可被构造成在视觉上放大观测孔口3240所针对的所述一个或多个内部呼吸分析器部件（例如，过滤器部件3205）的至少一部分。
如本文中进一步详细描述，气溶胶收集装置可被构造成使得包含多种气溶胶的一个或多个空气样品可穿过润湿的过滤器部件3205，该润湿的过滤器部件被构造成捕获穿过其的样品内的气溶胶的至少一部分，使得所捕获的气溶胶变为嵌入过滤器部件3205的厚度内。多种所捕获的气溶胶可随时间积聚在过滤器部件3205的厚度内，使得气溶胶可与遍及润湿的过滤器部件3205分散的缓冲溶液起反应。在各种实施例中，被捕获在过滤器部件3205厚度内的积聚的所述多种气溶胶可引起过滤器部件3205的物理外观至少部分地改变，作为示例，这至少部分地是由于气溶胶的存在或过滤器部件3205内存在的气溶胶的浓度增加、积聚的所述多种气溶胶中的一种或多种与缓冲溶液之间的化学反应和/或等等所致。例如，在这种示例性情况下，过滤器部件3205的物理外观的一个或多个方面（诸如例如，颜色、透明度、纹理、均匀性和/或等等）可经历明显的变化，这种变化可对于通过观测孔口3240观测过滤器部件的用户而言是可见的。
在各种实施例中，示例性观测孔口可包括被构造成使装置本体3226内的一个或多个对应的呼吸分析器部件对于用户可见的任何可应用的形状或形式。进一步地，在各种实施例中，如图32C中所图示，示例性气溶胶收集装置3220可包括多个观测孔口3240A、3240B。例如，在各种实施例中，所述多个观测孔口3240A、3240B中的每一者可被构造成提供到装置本体3226的壳体/容器部件内的相应呼吸分析器部件（例如，分别为过滤器部件3205和呼吸分析器室）的不同视线。进一步地，在各种实施例中，所述多个观测孔口3240A、3240B中的每一者可被构造成提供到装置本体3226的壳体/容器部件内的相同呼吸分析器部件的相应部分（例如，分别为过滤器部件3205的第一部分和过滤器部件3205的第二部分）的不同视线。例如，如图32C中所示，第一观测孔口3240A可提供从气溶胶收集装置3220的壳体/容器部件/装置本体的外部到过滤器部件3205的第一部分的视线，而第二观测孔口3240B可提供从气溶胶收集装置3220的壳体/容器部件外部到过滤器部件3205的第二部分的不同视线。
在各种实施例中，在由气溶胶收集装置3220收集样品之后，气溶胶收集装置3220可被构造成促进提取操作，并且可从装置本体3226提取样品液体的至少一部分。例如，如本文中进一步详细描述的，可由示例样品提取装置（诸如但不限于，提取筒体）从气溶胶收集装置3220提取样品液体。在各种实施例中，示例性提取筒体可被可移除地附接到装置本体或容器部件的一部分（例如，绕装置本体3226的底部部分设置的提取开口），使得提取筒体可放置成与装置本体3226的内部的底部部分流体连通。可将样品液体从装置本体3226传输到提取筒体，该提取筒体被构造成将所提取的体积的样品液体存储在其中以供后续分析和/或实验操作。
现在参考图33A至图33B，图示了示例气溶胶收集装置3320的示例透视图的一部分。
在各种实施例中，示例性气溶胶收集装置3320可包括被定位在装置本体3326的底表面的中心部分处的样品液体提取出口27。例如，在各种实施例中，样品液体提取出口27可包括相对于装置本体3326的中心轴线以至少基本上同轴构造布置的管状通道。进一步地，在各种实施例中，样品液体提取出口27的至少一部分可沿远离装置本体3326的向外方向从该装置本体的底表面突出。在各种实施例中，样品液体提取出口27可包括至少基本上在0.05 mL与0.3 mL之间（例如，在0.1 mL与0.2 mL之间）的内部体积。在各种实施例中，示例性气溶胶收集装置3320的装置本体3326可被构造成容纳至少基本上在2 mL与10 mL之间（例如，在3 mL与4 mL之间）的样品液体体积。
如所图示，在各种实施例中，气溶胶收集装置3320可进一步包括被构造成相对于样品液体提取出口27可拆卸地固定的锁定部件28。例如，锁定部件28可被构造成至少基本上堵塞样品液体提取出口27的管状通道，以便在锁定部件28附接到样品液体提取出口27时防止样品液体流过该样品液体提取出口。作为示例，锁定部件28可包括鲁尔锁（luerlock）。在一些实施例中，锁定部件28可经由各种手段附接到样品液体提取出口27，包括但不限于机械手段（例如，可经由绕样品液体提取出口27的外部表面设置的螺纹将锁定部件28拧到样品液体提取出口27上）。
如本文中所描述，样品液体提取出口27可实施导管元件，该导管元件被构造成促进将设置在装置本体3326的内部部分内的样品液体递送到流体地和/或机械地连接到其的示例性提取筒体。因此，在各种实施例中，气溶胶收集装置3320可包括密封元件（例如，如本文中所描述的凹槽部件），该密封元件沿着装置本体3326的内部部分的底表面的一部分设置，以便将装置本体的内部部分与样品液体提取出口27流体地隔离。这种示例性构造可防止如本文中所描述从过滤器部件压缩并提供在装置本体3326的底部部分内的样品液体不首先刺穿密封元件以打开样品液体可流过的区域就穿过样品液体提取出口27。
现在参考图34A至图34B，图示了示例提取筒体10的示例透视图和截面图。
在各种实施例中，示例性提取筒体10可包括限定提取筒体的外部的至少一部分的筒体本体（cartridge body）13。如所图示，在各种实施例中，筒体本体13可包括基本上柱形外部侧壁和由柱形侧壁的中空内部部分限定的内部本体室14。例如，筒体本体13的内部本体室14可包括柱形室，该柱形室具有至少部分地由筒体本体13的柱形侧壁的内部表面限定的外周边。在各种实施例中，筒体本体13可被构造成经由样品液体入口11在内部本体室14内接收一定体积的流体（例如，从气溶胶收集装置提取的样品液体），如本文中进一步详细描述。
在各种实施例中，示例性提取筒体10可包括设置在筒体本体13的内部本体室14内的提取柱塞15。在各种实施例中，提取柱塞15可实施活塞部件，该活塞部件在至少部分地由筒体本体13的柱形侧壁的内部表面限定的内部本体室14内具有一定的运动范围。例如，提取柱塞15的面的外周边可与筒体本体13的柱形侧壁的内部表面物理地接合，以便在提取柱塞15的面与筒体本体的柱形侧壁之间限定不透气的密封部。例如，在这种示例性情况下，可在内部本体室14的有效部分（active portion）内限定局部压力和体积，该有效部分在样品液体入口11与提取柱塞15的面之间延伸。在各种实施例中，提取筒体10可被构造成使得当提取柱塞15沿轴向方向沿着内部本体室14（例如，沿着筒体本体13的柱形侧壁的中心轴线）移动时，内部本体室14的有效部分（例如，被限定在样品液体入口11与提取柱塞15的面之间）内的一个或多个局部条件（例如，局部压力、体积容量和/或等等）可至少部分地基于提取柱塞15在内部本体室14内的位置而改变。作为示例，在各种实施例中，示例性提取筒体10可实施注射器部件。
在各种实施例中，提取筒体10可包括可移除地固定到柱形筒体本体13的远端的筒体本体端帽17。例如，筒体本体端帽17可被构造成至少部分地限制提取柱塞15的运动范围，使得提取柱塞15被保持在筒体本体13的内部本体室14内。进一步地，在各种实施例中，筒体本体端帽17可包括相对于内部本体室14的中心轴线沿同轴方向延伸穿过其的导杆开孔18。例如，在各种实施例中，示例性提取筒体10可包括导杆，该导杆在一端上附接到提取柱塞15并在另一端处延伸穿过导杆开孔18。在这种示例性情况下，用户可至少部分地通过将导杆推入导杆开孔18中和/或将导杆拉出导杆开孔18来控制提取柱塞15在内部本体室14内的定位。如图34A中进一步所图示的，筒体本体可包括观测孔口16，该观测孔口延伸穿过筒体本体13的柱形侧壁，以便将视线限定到内部本体室14的远侧部分。例如，在各种实施例中，观测孔口16可被构造成将视线限定到提取柱塞15，使得用户可确定提取柱塞在内部本体室14内的位置。
现在参考图35至图36，图示了示例提取筒体10和示例气溶胶收集装置20的示例透视横截面的一部分。
如本文中所描述的，样品液体入口11可实施导管元件12，从装置本体26提取的一定体积的样品液体可通过该导管元件被提取筒体10接收并递送到内部本体室14中。如所图示，样品液体入口11可包括一个或多个附接装置，所述附接装置用于将样品液体入口11机械地附接到装置本体26的样品液体提取出口27，如本文中所描述的。在这种示例性构造中，提取筒体10可被机械地固定并流体地连接到气溶胶收集装置20的装置本体26。
在各种实施例中，提取筒体10可包括一个或多个刺穿元件，所述刺穿元件被构造成至少部分地延伸到装置本体26的样品液体提取出口27中并刺穿在样品液体提取出口27上延伸的密封元件以便产生开口，设置在装置本体26内的样品液体可流过该开口而到达样品液体提取出口27。
如本文中所描述，示例性提取筒体10可实施注射器部件，使得提取筒体10被构造成附接到气溶胶收集装置20的样品液体提取出口27并通过以下方式来提取设置在装置本体26内的一定体积的样品液体：沿远离样品液体入口11的方向拉动提取筒体10的提取柱塞15，以便增加内部本体室14的有效部分内的体积容量并相应地降低其中的局部压力。在这种示例性构造中，内部本体室14的有效部分内的局部压力可下降到低于装置本体26内的对应压力，使得可起始样品液体在装置本体26内的流动并且可执行从气溶胶收集装置20提取全部的样品液体。如所描述的，在装置本体26内的压力高于流体地连接到其的内部本体室的有效体积内的局部压力的示例性情况下，可通过气溶胶收集装置20的样品液体提取出口27将装置本体26内的该体积的样品液体施配（例如，提取）到附接到其的提取筒体10。
在各种实施例中，示例性提取筒体10可指示从气溶胶收集装置20提取的样品液体何时占据内部本体室14的至少基本上全部的有效体积，使得没有另外的样品液体可以被提取筒体10提取。例如，示例性提取筒体10可包括被构造成生成视觉和/或音频指示的一个或多个指示装置（诸如例如，LED灯指示器、警报通知和/或等等），以指示提取筒体10已达到操作性体积容量。在这种示例性情况下，示例性提取筒体10的样品液体入口11可与气溶胶收集装置20的样品液体提取出口27解除联接。进一步地，在提取筒体已从气溶胶收集装置20接收到所提取的样品液体的各种实施例中，关于样品液体入口11所描述的附接装置可被构造成促进将筒体帽元件19附接到样品液体入口11，以便将所提取的样品液体密封在提取筒体10的内部本体室14内。在一些实施例中，所提取的样品液体可包括可以用于进一步分析和下游诊断的生物内容物。
在制造和/或制作用于收集病毒颗粒的呼吸分析器中存在技术挑战。例如，呼吸分析器的许多部件不能使用诸如注射成型的大批量制造工艺来生产。
本公开的各种实施例提供了对气溶胶收集装置的技术改进，使得其可使用诸如注射成型的大批量生产技术来制造。本公开的各种实施例还克服了在许多呼吸分析器上发现的技术问题。例如，本公开的各种实施例解决了空气从装置内部的路径泄漏的问题，其中空气可能在到达缓冲溶液之前逸出。
另外或替代地，本公开的各种实施例利用固定的内部空气柱(其可以包括顶部柱部件、中间柱部件和下部柱部件，其细节在本文中描述)，并且与具有可能允许空气泄漏的滑动内部柱的呼吸分析器相比，固定的内部空气柱被完全密封以防止泄漏。因此，本公开的各种实施例可减少由于潜在泄漏路径而引起的测试可变性。
另外或替代地，本公开的各种实施例使用作为下部柱塞的一部分的一个胶囊部分来存储缓冲溶液，与其它呼吸分析器中的三个分离的胶囊件相比，这可简化气溶胶收集装置的设计和/或组装。
另外或替代地，本公开的各种实施例提供漏斗形设计，其中存储在胶囊部分中的缓冲溶液被释放到过滤器部件周围而没有任何死区。例如，许多呼吸分析器可在呼吸分析器内具有死区，其允许缓冲溶液流动到无助于捕获病毒的区域并降低样品中病毒的浓度水平。相比之下，本公开的各种实施例通过使溶液集中到过滤器部件周围的下部空腔中来消除死区。
另外或替代地，本公开的各种实施例利用O形环来密封气溶胶收集装置内的各种部件。例如，本公开的各种实施例利用附接到上柱塞部件的O形环来封闭容器部件上的排气孔，以防止在取得样品之后流体或空气从气溶胶收集装置泄漏。
现在参照图37，提供了示例性气溶胶收集装置3700。在图37所示的示例中，示例性气溶胶收集装置3700完全组装并准备使用。
在一些实施例中，气溶胶收集装置3700包括固定至容器部件3707并定位在其顶部上的帽部件3703。
在一些实施例中，帽部件3703的形状类似于瓶盖的形状。在一些实施例中，在帽部件3703的外表面上设置多个竖直突出部3709。在一些实施例中，多个竖直突出部3709使得使用者能够旋转和/或推动帽部件3703，本文描述了其细节。
在一些实施例中，顶部柱部件3701定位在帽部件3703内(例如，在如本文所述的帽部件3703的中心凹部部分内)。在一些实施例中，顶部柱部件3701可引导帽部件3703的旋转运动。当帽部件3703旋转时，顶部柱部件3701不旋转。
在一些实施例中，容器部件3707的形状类似于具有封闭底部基部的中空圆柱体形状。在一些实施例中，容器部件3707包括一个或多个排气孔，例如排气孔3705。在图37所示的示例中，一个或多个排气孔可位于容器部件3707的上部部分上。在一些实施例中，气溶胶收集装置3700内的一个或多个O形环可防止在取样之后液体或空气从排气孔3705泄漏，本文描述了其细节。
现在参考图38，示出了示例性气溶胶收集装置3800。特别地，图38示出了示例性气溶胶收集装置3800的示例性截面图。
在图38所示的示例中，示例性气溶胶收集装置3800包括容器部件3836，其类似于以上结合图37所述的容器部件。
在一些实施例中，容器部件3836包括内底表面3856。在一些实施例中，基底部件3848固定到容器部件3836的内底表面3856上。例如，如图38所示，基底部件3848可以通过螺栓固定到容器部件3836的内底表面3856。在一些实施例中，基底部件3848可以通过附加的和/或替代的装置固定到容器部件3836的内底表面3856。
在一些实施例中，基底部件3848包括内底部表面3860、内侧表面3852和顶部倾斜表面3844。在一些实施例中，至少一个胶囊提取本体元件3842设置在基底部件3848的顶部倾斜表面3844上。
在一些实施例中，底部柱部件3846固定到基底部件3848的内底表面3860上。例如，底部柱部件3846包括样品分配部分3854，并且样品分配部分3854的底部部分插入基底部件3848的内底表面3860上的凹槽中。在一些实施例中，底部柱部件3846可以通过附加的和/或替代的装置固定至基底部件3848。
在一些实施例中，样品分配部分3854具有类似于中空圆柱体形状的形状，并且可以包括多个开口，其细节在本文中描述。
在一些实施例中，过滤器部件3850定位在样品分配部分3854与基底部件3848的内侧表面3852之间。
在一些实施例中，底部柱部件3846包括阀支撑部分3858。在一些实施例中，阀支撑部3858的形状类似于管道形状，并且限定流动通道的至少一部分，其细节在本文中描述。
在一些实施例中，阀支撑部分3858可以被构造为提供阀部件3832的支撑。例如，阀支撑部分3858的顶部区段可以包括多个肋，并且阀部件3832可以定位在多个肋的顶部上，类似于上文描述的那些。
在一些实施例中，阀支撑部分3858定位在样品分配部分3854内。在一些实施例中，样品分配部分3854通过至少一个桥连接器部分3862连接到阀支撑部分3858。
在一些实施例中，样品分配部分3854、桥连接器部分3862和阀支撑部分3858一起形成底部柱部件3846的至少一个顶部凹槽，并且底部柱部件3846的至少一个顶部凹槽可以接收中间柱部件3830的一部分。
例如，中间柱部件3830可以通过底部柱部件3846的至少一个顶部凹槽固定到底部柱部件3846。在图38所示的示例中，中间的柱部件3830包括柱支撑部分3834，并且柱支撑部分3834的底部区段固定到底部柱部件3846的由底部柱部件3846的样品分配部分3854、桥连接器部分3862和阀支撑部分3858形成的至少一个顶部凹槽。在一些实施例中，底部柱部件3846的阀支撑部分3858的至少一部分定位在中间柱部件3830的柱支撑部分3834内。
在一些实施例中，中间柱部件3830的柱支撑部分3834具有与管道形状类似的形状，并且限定流动通道的至少一部分，其细节在本文中描述。在一些实施例中，中间柱部件3830包括流动通道部分3828，其为类似于管形状的形状，并且限定流动通道的至少一部分，其细节在本文中描述。
在一些实施例中，流动通道部分3828定位在柱支撑部分3834内。在一些实施例中，柱支撑部分3834通过圆顶连接器部分3864连接到流动通道部分3828。在一些实施例中，柱支撑部分3834、流动通道部分3828和圆顶连接器部分3864形成中间柱部件3830的至少一个顶部凹槽，并且中间柱部件3830的至少一个顶部凹槽可以接收顶部柱部件3814的一部分。
例如，顶部柱部件3814可以通过中间柱部件3830的至少一个顶部凹槽固定到中间柱部件3830。在图38所示的示例中，顶部柱部件3814包括漏斗部分3818，并且漏斗部分3818的底部区段固定到由柱支撑部分3834、流动通道部分3828和圆顶连接器部分3864形成的中间柱部件3830的至少一个顶部凹槽。在一些实施例中，中间柱部件3830的流动通道部分3828的至少一部分定位在顶部柱部件3814的漏斗形部分3818内。
在一些实施例中，顶部柱部件3814的漏斗部分3818具有类似于漏斗形状的形状，并且限定流动通道的至少一部分，其细节在本文中描述。在一些实施例中，顶部柱部件3814包括连接到漏斗部分3818的螺母部分3806。
在一些实施例中，螺母部分3806包括内环形表面，该内环形表面包括多个螺纹。在一些实施例中，样品转移适配器被构造成经由螺母部分3806的内部环形表面上的多个螺纹固定到顶部柱部件，类似于本文提供的各种示例。
如上所述，在组装的气溶胶收集装置3800中，顶部柱部件3814固定到中间柱部件3830，中间柱部件继而固定到底部柱部件3846，底部柱部件继而固定到基底部件3848，基底部件继而固定到容器部件3836。这样，顶部柱部件3814、中间柱部件3830和底部柱部件3846一起形成固定的内部空气柱，该内部空气柱限定用于接收样品的流动通道。另外，可使用一个或多个O形环，使得流动通道为密封通路，其细节在本文中描述。
在组装所组装的气溶胶收集装置3800期间，在将顶部柱部件3814固定到中间柱部件3830之前，提供帽部件3802，类似于上文结合图37描述的帽部件。
特别地，如图38所示，帽部件3802包括中心凹部部分3816，其限定了从帽部件3802的顶部部分3808凹陷的区段。在一些实施例中，中心凹部部分3816包括开口。在一些实施例中，开口的尺寸允许顶部柱部件3814的漏斗部分3818穿过，同时防止螺母部分3806穿过。这样，顶部柱部件3814的至少一部分定位在帽部件3802内。
在一些实施例中，顶部柱部件包括外表面，并且多个脊部分从外表面突出并形成多个轨道。例如，顶部柱部件3814的螺母部分3806包括外表面，并且多个脊部分从螺母部分3806的外表面突出，从而在螺母部分3806的外表面上的多个脊部分之间形成多个轨道(诸如轨道3866)。在一些实施例中，帽部件3802的中心凹部部分3816包括内侧表面，并且至少一个凸出元件(诸如凸出部件3868)从内侧表面突出。
在一些实施例中，至少一个凸出元件与多个轨道接合以引导帽部件3802的移动，其细节在本文描述。例如，在气溶胶收集装置3800的操作期间，帽部件3802可以扭转/旋转并竖直滑动，其细节在本文中描述。
在图38所示的示例中，帽部件3802包括周边壁部分3810和中间面板部分3812。在一些实施例中，周边壁部分3810和中间面板部分3812各自连接到顶部部分3808。
在一些实施例中，周边壁部分3810和中间面板部分3812中的每一个的形状类似于中空圆柱体形状。在一些实施例中，帽部件3802的中心凹陷部分3804定位在中间面板部分3812内。在一些实施例中，中间面板部分3812定位在周边壁部分3810内。
在图38所示的示例中，容器部件3836的一侧定位在周边壁部分3810和中间面板部分3812之间。在一些实施例中，帽部件3802的中间面板部分3812的底表面与上柱塞部件3820直接接触。
在一些实施例中，上柱塞部件3820通过设置在上柱塞部件3820的外表面上的O形环3870固定到容器部件3836。例如，上柱塞部件3820可以包括在上柱塞部件3820的外表面上限定环形凹槽的边缘部分3822，并且O形环3870设置在边缘部分3822的环形凹槽中。在一些实施例中，O形环3870防止空气和液体在上柱塞部件3820和容器部件3836之间泄漏。
在一些实施例中，上柱塞部件3820包括中心凹陷部分3826。在一些实施例中，至少顶部柱部件3814的底部部分和中间柱部件3830的顶部部分定位在上柱塞部件3820的中心凹陷部分3826内。
在一些实施例中，下柱塞部件3824通过一个或多个螺栓固定到上柱塞部件3820。在一些实施例中，下柱塞部件3824可以通过其他附加和/或替代装置固定到上柱塞部件3820。在一些实施例中，下柱塞部件3824和下柱塞部件3824可以在操作期间竖直地滑动，但是不能被扭转或旋转。
在一些实施例中，下柱塞部件3824的底部部分包括胶囊部分3838。例如，胶囊部分3838在下柱塞部件3824的底部部分上限定存储缓冲溶液的空腔。在一些实施例中，胶囊部分3838由防止缓冲溶液泄漏的密封件3872密封。在一些实施例中，密封件3872固定到下柱塞部件3824的底表面。在一些实施例中，气溶胶收集装置3800仅包括一个单个胶囊部分3838。
在一些实施例中，下柱塞部件3824包括定位在下柱塞部件3824的底部部分上的挤压器部分3840。在一些实施例中，挤压器部分3840可以是类似于中空圆柱体形状的形状。在操作期间，挤压器部分3840可以压靠过滤器部件3850以从过滤器部件3850排出缓冲溶液，其细节在本文中描述。
如上所述，本公开的各种示例克服了各种技术挑战和困难。例如，图38中所示的各种部件和元件可以通过小体积注射模具来生产。另外或替代地，如图所示，胶囊部分3838是下柱塞部件3824的内部部分，并且因此从组件中去除单独的部件。另外或替代地，气溶胶收集装置3800旨在用于单次使用，解决潜在的泄漏路径，其细节在本文中描述。
现在参考图39A和图39B，示出了与示例气溶胶收集装置3900相关联的示例操作。
特别地，图39A示出了已被组装和/或准备使用的示例性气溶胶收集装置3900。类似于上文所述的那些，气溶胶收集装置3900包括帽部件3901和容器部件3903。图39A和图39B进一步示出了顶部柱部件3905。
现在参考图39B，在使用气溶胶收集装置3900进行取样之前，使用者可在帽部件3901上施加旋转力(例如，旋转帽部件3901)，并且然后在帽部件3901上施加垂直向下的力(例如，下推帽部件3901)。在一些实施例中，帽部件3901的旋转移动和竖直移动可以由限定在顶部柱部件3905的外表面上的轨道引导。例如，如上所述，多个脊部分可以从顶部柱部件3905的螺母部分的外表面突出，其限定多个轨道，并且帽部件3901可以包括从帽部件3901的内侧表面突出的凸出元件。该凸出元件与轨道接合以引导使用者在图39B所示的帽部件3901上执行旋转运动和竖直运动。
现在参考图40，示出了示例性气溶胶收集装置4000的示例性截面图。具体地，使用者已经旋转并向下推动示例性气溶胶收集装置4000的帽部件4002 (例如，如上文至少结合图39B所述)。
如图40中所示，因为帽部件4002的中间面板部分4004与上柱塞部件4006直接接触，帽部件4002的竖直向下移动使得上柱塞部件4006向下移动。如上所述，下柱塞部件4008固定到上柱塞部件4006，并且上柱塞部件4006的竖直向下移动导致下柱塞部件4008向下移动。
在一些实施例中，下柱塞部件4008包括在下柱塞部件4008的底部上的胶囊部分4010。胶囊部分4010储存缓冲溶液并被密封。随着下柱塞部件4008向下移动，胶囊部分4010变成与设置在基底部件4018的顶部倾斜表面4014上的胶囊提取本体元件4012接触。胶囊提取本体元件4012刺穿胶囊部分4010的密封，从而使缓冲溶液从胶囊部分4010释放。虽然图40中所示的实例示出了用于刺穿密封件的两个胶囊提取本体元件，但是应当注意，本公开的范围不限于两个胶囊提取本体元件。
在一些实施例中，当缓冲溶液从胶囊部分4010释放时，缓冲溶液行进到基底部件4018的顶部倾斜表面4014上。过滤器部件4020定位在基底部件4018的内侧表面4022和底部柱部件4026的样品分配部分4024之间，并且缓冲溶液可流到过滤器部件4020上。在一些实施例中，顶部倾斜表面4014提供促进缓冲溶液流动到过滤器部件4020上的斜面。
现在参照图41A、图41B、图41C和图41D，示出了与示例性气溶胶收集装置4100相关联的示例性操作。
特别地，在引起图39B中所示的帽部件上的旋转运动和竖直运动之后，使用者可将样品转移适配器附接到气溶胶收集装置(例如，通过帽部件的螺母部分的螺纹)，并且可提供样品(例如，吹入气溶胶收集装置中)，类似于本文所述的各种示例。在取得样品之后，操作气溶胶收集装置的示例方法的示例步骤/操作可在图41A中示出。例如，在引起帽部件上的旋转移动和竖直移动之后，示例性步骤/操作可包括引起帽部件4101的另一旋转移动，然后引起另一竖直移动，如图41A所示。
现在参照图41B，提供了图41A所示的示例气溶胶收集装置4100的一部分的示例放大图。
与上述类似，多个脊部分(例如但不限于第一脊部分4107A、第二脊部分4107B)可以从顶部柱部件4103的螺母部分的外表面突出。在一些实施例中，多个脊部分限定多个轨道，例如但不限于第一水平轨道4109A、第一垂直轨道4109B、第二水平轨道4109C和第二竖直轨道4109D。在一些实施例中，第一水平轨道4109A连接到第一竖直轨道4109B，第一竖直轨道又连接到第二水平轨道4109C，第二水平轨道又连接到第二竖直轨道4109D。
类似于上文所述的那些，帽部件4101可包括从帽部件4101的内侧表面突出的凸出元件4105。在一些实施例中，凸出元件4105与多个轨道接合以引导帽部件4101的旋转运动和竖直运动。
例如，当用户首先旋转帽部件4101 (诸如以上结合图39B描述的那些)时，凸出元件4105沿着第一水平轨道4109A行进。然后，当使用者向下推动帽部件4101时(例如上面结合图39B所述的)，凸出元件4105沿着第一竖直轨道4109B行进。然后，当用户旋转帽部件4101 (例如上面结合图41A所述的那些)时，凸出元件4105沿着第二水平轨道4109C行进。然后，当使用者向下推动帽部件4101时(例如上面结合图41A所述的)，凸出元件4105沿着第二竖直轨道4109D行进。
虽然以上描述提供了气溶胶收集装置的一些示例性部件和部分，但应注意，本公开的范围不限于以上描述。在一些示例中，示例性气溶胶收集装置可包括一个或多个附加和/或替代的部件和/或部分。例如，顶部柱部件可以在外表面上的两个不同部分上提供轨道。另外，或替代地，可以使用棘爪来防止意外的移动。
现在参考图41C，示出了示例性气溶胶收集装置4100的示例性截面图。用户已经旋转并向下推动示例性气溶胶收集装置4100的帽部件4101 (例如，如上文至少结合图41A和图41B所述)。
如图41C所示，因为帽部件4101的中间面板部分4111与上柱塞部件4113直接接触，帽部件4101的竖直向下运动导致上柱塞部件4113向下运动。如上所述，下柱塞部件4115固定至上柱塞部件4113，并且上柱塞部件4113的竖直向下移动使得下柱塞部件4115向下移动。
在一些实施例中，下柱塞部件4115包括挤压器部分4117。随着下柱塞部件4115向下移动，挤压器部分4117向下移动并且与定位在基底部件4121的内侧表面和底部柱部件4125的样品分配部分4123之间的过滤器部件4119接触。当帽部件4101被向下推动时，挤压器部分4117向下行进到过滤器部件4119上，并且从过滤器部件4119挤压缓冲溶液，使得缓冲溶液从过滤器部件4119被推出。缓冲溶液可以从过滤器部件4119挤出并通过底部柱部件4125的样品分配部分4123释放。
现在参考图41D，提供图41C所示的气溶胶收集装置4100的示例截面图的一部分的示例放大图。
如图41D所示，从过滤器部件4119提取的缓冲溶液可以行进通过底部柱部件4125的样品分配部分4123的开口，并且到达气溶胶收集装置4100的底部中心。特别地，气溶胶收集装置4100的基底部件4127的顶部中心表面和底部柱部件4125的样品分配部分4123的底部部分可以限定腔室4129，并且缓冲溶液可以行进至腔室4129。
在一些实施例中，气溶胶收集装置4100包括底部开口4131 (例如，由与基底部件4127的底部开口对准的容器部件4133的底部开口形成)。在缓冲溶液从过滤器部件4119释放之前，底部开口4131被密封。在缓冲溶液行进到腔室4129中之后，具有针的注射器可以刺穿底部开口4131的密封件并且从腔室4129提取流体，类似于本文描述的那些。
现在参考图42，示出了示例性气溶胶收集装置4200的示例性截面图。特别地，图42示出了由气溶胶收集装置4200收集的样品的示例性流动路径。
在一些实施例中，样品转移适配器(例如但不限于面罩部件或采样隧道部件)可连接到气溶胶收集装置4200。在一些实施例中，样品转移适配器可以连接到气溶胶收集装置4200的顶部柱部件4202。例如，样品转移适配器可以被拧到顶部柱部件4202的螺母部分4204，类似于本文提供的各种示例。
在一些实施例中，在样品转移适配器连接到顶部柱部件4202之后，用户可以经由样品转移适配器将样品提供到气溶胶收集装置4200。例如，用户可以通过样品转移适配器将空气吹入到气溶胶收集装置4200中，并且空气可以如图42中的箭头所示行进通过气溶胶收集装置4200。
特别地，如上所述，顶部柱部件4202固定到中间柱部件4208，中间柱部件又固定到底部柱部件4214，底部柱部件又固定到基底部件4232，基底部件又固定到容器部件4230。
如图42所示，样品(例如，来自使用者的呼出空气)可穿过顶部柱部件4202的螺母部分4204的中心通道，并且螺母部分4204的中心通道连接到顶部柱部件4202的漏斗部分4206的中心通道。这样，样品行进通过漏斗部分4206的中心通道。
如上所述，顶部柱部件4202固定到中间柱部件4208。特别地，顶部柱部件4202的漏斗部分4206的底部区段固定到至少部分地由柱支撑部分4212和流动通道部分4210形成的中间柱部件4208的至少一个顶部凹槽。如图42所示，漏斗部分4206的底部区段固定在柱支撑部分4212和流动通道部分4210之间，其中流动通道部分4210定位在漏斗部分4206内并与其对准。这样，样品从漏斗部分4206的中心通道行进到流动通道部分4210的中心通道。
在一些实施例中，柱支撑部分4212包括中心通道，所述中心通道连接到流动通道部分4210的中心通道。如上所述，底部柱部件4214的阀支撑部分4216的至少一部分定位在中间柱部件4208的柱支撑部分4212内，并且阀支撑部分4216可以提供阀部件4220的支撑。在图42所示的示例中，阀部件4220定位在由阀支撑部分4216的顶部部分和柱支撑部分4212限定的空腔中。因此，样品可以行进通过(例如，围绕)阀部件4220并且到达由阀支撑部分4216限定的中心通道。
在一些实施例中，样品继续朝向气溶胶收集装置4200的底部行进，其中缓冲溶液从下柱塞部件4224的胶囊部分释放，类似于本文提供的各种实例。当样品与缓冲溶液接触时(例如，当用户吹入气溶胶收集装置4200时)，缓冲溶液中可能形成气泡。
如图42所示，样品(其可以是气泡的形式)可以行进通过样品分配部分4234的开口并且到达过滤器部件4218。当气泡向上移动到表面时，样品向上行进并离开过滤器部件4218。
在一些实施例中，样品继续在下柱塞部件4224的挤压器部分4222与中间柱部件4208的柱支撑部分4212之间向上行进。在一些实施例中，样品继续在上柱塞部件4250的中心凹陷部分4226与下柱塞部件4224之间向上行进。在一些实施例中，样品通过（一个或多个）排气开口(例如容器部件4203上的排气开口4228)离开气溶胶收集装置4200。
现在参考图43，示出了示例性的气溶胶收集装置4300的示例性截面图。在一些实施例中，示例性的气溶胶收集装置4300处于与上面结合图41A至图41D描述的那些相似的构造中。
在图43所示的示例中，示例性气溶胶收集装置4300包括已经被向下推动并且密封流动通道的帽部件4301。特别地，帽部件4301包括中间面板部分4303，并且帽部件4301的竖直向下移动导致中间面板部分4303向下移动，这继而导致上柱塞部件4305向下移动。
如上所述，上柱塞部件4305通过设置在上柱塞部件4305的外表面上的O形环4309固定到容器部件4307，并且容器部件4307包括一个或多个排气开口(诸如排气开口4311)。当上柱塞部件4305向下移动时，O形环4309与上柱塞部件4305一起向下移动并且移动经过一个或多个排气开口(诸如排气开口4311)。如图43所示，排气开口(例如排气开口4311)不再连接到上柱塞部件4305和下柱塞部件4313之间的空间4330。这样，空气不再能够从空间4330行进到排气开口(例如排气开口4311)，并且不能够离开气溶胶收集装置4300。这样，气溶胶收集装置4300至少由O形环4309密封。
另外，至少由顶部柱部件4315、中间柱部件4317和底部柱部件4319限定的流动通道也被密封以防止空气泄漏。现在参考图44，示出了示例性气溶胶收集装置4300的示例性截面图。
在图44所示的示例中，示例性气溶胶收集装置4300包括底部柱部件4402和中间柱部件4404，类似于本文所述的各种示例。在一些实施例中，中间柱部件4404固定到底部柱部件4402，类似于本文所述的各种示例。在一些实施例中，中间柱部件4404通过粘合剂密封件被密封到底部柱部件4402，以防止空气泄漏。
另外或替代地，基底部件4406通过静态密封件密封到容器部件4408。例如，基底部件4406的外侧通过静态密封件4428密封到容器部件4408的内侧。
另外或替代地，中间柱部件4410通过静态密封件而密封到顶部柱部件4412。例如，中间柱部件4410通过设置在中间柱部件4410的顶部凹槽中的静态密封件4414密封到顶部柱部件4412，如本文所限定的。
另外，或者替代地，上柱塞部件4416可通过例如O形环的滑动密封件密封到中间柱部件4410。例如，上柱塞部件4416可包括具有开口的中心凹陷部分4418，中间柱部件4410通过O形环4420密封到上柱塞部件4416的中心凹陷部分4418的开口的边缘。这样，上柱塞部件4416的中心凹陷部分4418的开口边缘可以沿中间柱部件4410竖直滑动而不会泄漏空气。
另外，或者替代地，上柱塞部件4416可通过例如O形环的滑动密封件密封到容器部件4408。例如，O形环4430固定在上柱塞部件4416的周边表面和容器部件4408的内表面之间。这样，上柱塞部件4416可沿着容器部件4408的内表面竖直滑动而不泄漏空气。
现在参考图45，示出了示例性气溶胶收集装置4500的示例性截面图。
在图45所示的示例中，示例性气溶胶收集装置4500包括顶部柱部件4501、中间柱部件4503和底部柱部件4505。如本文所述，顶部柱部件4501、中间柱部件4503和底部柱部件4505彼此密封，并且从气溶胶收集装置4300的入口密封到底部，并且因此限定不具有任何泄漏点的流动通道。例如，样品可沿着流动通道行进并到达过滤器部件4507而不从流动通道逸出。
现在参考图46，示出了示例性气溶胶收集装置4600的示例性截面图。
在图46所示的示例中，示例性气溶胶收集装置4600包括帽部件4602。如本文所述，在示例性气溶胶收集装置4600的操作期间，帽部件4602是唯一旋转的部件(并且上柱塞部件4606和下柱塞部件4612不旋转)。在一些实施例中，当在取得样品之前和取得样品之后帽部件4602被向下推时，帽部件4602将上柱塞部件4606和下柱塞部件4612 (包括胶囊部分4614)一起向下移动。这样，简化了部件在操作期间的移动。
在一些实施例中，设置在上柱塞部件4606的周边表面上的O形环4604在取样后密封容器部件4610上的排气开口(例如排气开口4608)，这防止受污染溶液的泄漏。
现在参考图47A和图47B，示出了与示例气溶胶收集装置4700的示例部分相关联的示例视图。特别地，图47A示出了与气溶胶收集装置4700的示例性部分相关联的示例性截面图，并且图47B示出了与气溶胶收集装置4700的示例性部分相关联的示例性俯视图。
如图47A所示，样品(例如空气)可以一直流动或被强制到气溶胶收集装置4700的底部部分。特别地，样品可以行进通过底部柱部件4709的阀支撑部分3858的底部区段与基底部件4707之间的间隙，并且可以到达底部柱部件4709的样品分配部分4703。
在一些实施例中，样品分配部分4703可以包括多个孔，并且样品可以行进通过这些孔以与过滤器部件4705接触。在一些实施例中，样品分配部分4703上的孔可以分布在八个位置之间，其中每个位置具有三个竖直孔，其允许样品与过滤器部件4705接触。在一些实施例中，样品分配部分4703可以包括与图47A和图47B中所示的不同地分布的附加或替代的孔。
现在参考图47B，样品可以在如箭头所示的方向上行进通过样品分配部分4703中的孔，并且到达过滤器部件4705。
许多呼吸收集器受到技术挑战和限制的困扰。例如，呼吸收集器可以包括在呼吸收集器的底部处的鼓泡器，其中空气可以流过鼓泡器中的孔并且到达收集过滤器。在一些示例中，在鼓泡器的外部与收集过滤器的内部之间存在间隙，并且空气可流过间隙并绕过收集过滤器。这种技术限制可能产生许多问题。例如，空气中的病毒颗粒可能保留在空气中并流出收集器的排气孔，而不是被装置收集。第二个问题是在鼓泡器的外壁中形成水平孔所需的注射成型工具的高成本。
本公开的各种实施例克服了这些技术问题。例如，本公开的各种实施例使将满足读取样品的仪器所需的最小样品浓度的气溶胶收集装置的效率最大化。本公开的各种实施例还降低气溶胶收集装置的各种部件的单价并且满足气溶胶收集装置的成本目标。
现在参照图48A、图48B、图48C，示出了示例性气溶胶收集装置4800。
在一些示例中，示例性气溶胶收集装置4800包括顶部柱部件4802、中间柱部件4804和底部柱部件4806，类似于所提供的各种示例。在一些实施例中，与上述那些类似，顶部柱部件4802、中间柱部件4804和底部柱部件4806限定了来自用户的空气可以在其中流动的流动通道。
现在参考图48B，示出了图48A中所示的部分4808的示例性放大视图。
在图48B所示的示例中，来自用户的空气通过气溶胶收集装置4800的中心朝向气溶胶收集装置4800的底部被引导。空气在底部柱部件4806的阀支撑部分4810的肋下方经过，并且可以进入底部柱部件4806的阀支撑部分4810和样品分配部分4812之间的空腔。
在一些示例中，空腔中的空气然后通过围绕样品分配部分4812的周边定位的多个孔流出空腔。在一些实施例中，样品分配部分4812的孔可以沿着样品分配部分4812分布在不同高度处。
在一些示例中，当空气流过样品分配部分4812中的孔时，空气被分解成大气泡。然后，大气泡流过过滤器部件4816，在那里它们被分解成更小的气泡。在一些示例中，当气泡在过滤器部件4816中被分解时，当气泡本身流动到缓冲溶液的顶部并且通过气溶胶收集装置4800的排气孔流出时，附着到气泡的病毒颗粒留在缓冲溶液中，类似于本文描述的各种示例。
如上所述，关于示例性气溶胶收集装置4800的关注点是通过样品分配部分4812中的孔离开的气泡可以绕过过滤器部件4816。现在参考图48C，示出了通过样品分配部分4812中的孔离开的气泡的示例方向。
如图48C中的箭头所示，气泡可以沿着在底部柱部件4806的样品分配部分4812和过滤器部件4816的内壁之间形成的间隙流动。在这样的示例中，空气可以从缓冲溶液中流出，而不会分解成更小的气泡，并且因此可以将病毒颗粒从装置中带回。这样，空气可以移动通过样品分配部分4812和过滤器部件4816之间的间隙，而不是当空气从底部柱部件4806的样品分配部分4812中的孔离开时迫使空气通过过滤器，这产生了对通过样品分配部分4812中的上部孔离开的空气的更大关注，因为空气流动的距离更短。
如上所述，本公开的各种实施例克服了这些技术挑战，并且防止空气通过样品分配部分和过滤器部件之间的间隙离开。
现在参考图49A和图49B，示出了根据本公开的各种实施例的示例底部柱部件4900。特别地，图49A示出了示例性底部柱部件4900的示例性视图，并且图49B示出了示例性底部柱部件4900的至少一部分的示例性截面视图。
如图49A中所示，示例性底部柱部件4900包括样品分配部分4903和阀支撑部分4901，类似于本文所述的各种示例。在一些实施例中，样品分配部分4903连接到阀支撑部分4901 (并且阀支撑部分4901定位在样品分配部分4903内)。
在一些实施例中，样品分配部分4903包括沿着样品分配部分4903的底端设置的一个或多个狭槽，诸如图49A中所示的狭槽4909。在一些实施例中，一个或多个狭槽中的每一个可以在样品分配部分4903的底端处限定倾斜表面。在一些实施例中，样品分配部分4903包括多个支腿(诸如图49A中所示的支腿4933和支腿4935)，这些支腿设置在样品分配部分4903的底端。
在一些实施例中，示例性底部柱部件4900还包括凸缘部分4905。在一些实施例中，凸缘部分4905的形状类似于环形。在一些实施例中，凸缘部分4905设置在样品分配部分4903的外表面上，使得样品分配部分4903的至少一部分与凸缘部分4905一起定位。在一些实施例中，凸缘部分4905包括允许空气通过的多个竖直孔4907，其细节在本文中描述。
现在参考图49B，示例性底部柱部件4900固定到基底部件4911的内底表面。如上所述，样品分配部分4903包括一个或多个支腿，并且一个或多个支腿(诸如支腿4935)插入基底部件4911的内底表面上的凹槽中，以将示例性底部柱部件4900固定到基底部件4911的内底表面。
如图49B中所示，与图48A至图48C所示的阀支撑部分相比，阀支撑部分4901没有凸出部分。这样，示例性底部柱部件4900消除了阀支撑部分4901和样品分配部分4903之间的空腔。
随着凸缘部分4905从样品分配部分4903的外表面向外延伸，凸缘部分4905可以变得与基底部件4911的内侧表面接触。在这样的示例中，过滤器部件可以放置在凸缘部分4905的顶部上。
如上所述，样品分配部分4903包括一个或多个狭槽，例如狭槽4909，其允许空气通过。凸缘部分4905包括允许空气通过的多个竖直孔(诸如4907)。在图49B所示的示例中，空气在由狭槽限定的倾斜表面的引导下流过样品分配部分4903的狭槽(诸如狭槽4909)，并且到达由凸缘部分4905和基底部件4911限定的空腔。空气然后可向上流动通过凸缘部分4905的竖直孔(诸如竖直孔4907)并且与过滤器部件接触。
在一些实施例中，凸缘部分4905的竖直孔沿着凸缘部分4905的远侧外围4915与凸缘部分4905的近侧外围4913之间的中间区段定位。在这样的实施例中，凸缘部分4905的竖直孔将气泡引导到过滤器部件的底部中心，以最小化气泡通过围绕过滤器的边缘流动而绕过过滤器部件的可能性。
现在参考图50A、图50B、图50C和图50D，示出了根据本公开的各种实施例的示例底部柱部件4900。特别地，图50A示出了示例性底部柱部件5000的示例性视图。图50B示出了示例性底部柱部件5000的示例性俯视图。图50C示出了示例性底部柱部件5000'的示例性俯视图。图50D示出了示例性底部柱部件5000的至少一部分的示例性截面图。
如图50A所示，示例性底部柱部件5000包括样品分配部分5004和阀支撑部分5002，类似于本文所述的各种示例。在一些实施例中，样品分配部分5004连接到阀支撑部分5002(并且阀支撑部分5002定位在样品分配部分5004内)。
在一些实施例中，样品分配部分5004包括沿着样品分配部分5004的底端设置的一个或多个狭槽，诸如图50A中所示的狭槽5006。在一些实施例中，一个或多个狭槽中的每一个可在样品分配部分5004的底端处限定斜坡表面。在一些实施例中，样品分配部分5004包括设置在样品分配部分5004的底端处的多个支腿(诸如支腿5008和支腿5010)。
现在参考图50B和图50C，提供了示出一个或多个狭槽在样品分布部分中的分布的示例性俯视图。特别地，图50B示出了样品分配部分5004的示例狭槽(诸如狭槽5006)。图50C示出样品分配部分5004 '的示例狭槽(诸如狭槽5006 ')。
与图49A至图49B所示的样品分配部分的孔相比，狭槽更窄且更多，以保持相同的总气流。当空气流过样品分配部分的底部处的狭槽时，这些狭槽增加了迫使气泡进入过滤器部件底部的空气速度，其中气泡将必须穿过整个过滤器部件以离开装置而不是绕过过滤器部件。
在一些实施例中，狭槽可以径向定位或以一定角度定位。例如，图50B示出了狭槽5006沿着样品分配部分5004的底部部分径向定位。
图50C示出了每个狭槽与相邻狭槽成一定角度定位。例如，狭槽5006'的中心轴线与其相邻狭槽5007'的中心轴线之间的角度A可为30度。在一些实施例中，角度A可以是其它值。成角度的狭槽可以使空气旋转流动到过滤器中。
现在参照图50D，示例性底部柱部件5000固定到基底部件5012的内底表面。如上所述，样品分配部分5004包括一个或多个支腿，并且一个或多个支腿(诸如支腿5008)插入基底部件5012的内底表面上的凹槽中，以将示例性底部柱部件5000固定到基底部件5012的内底表面上。
如上所述，样品分配部分5004包括一个或多个狭槽，诸如狭槽5006，其允许空气通过。在图50D中所示的示例中，空气在由狭槽限定的倾斜表面的引导下并且以由于狭槽的分布而产生的速度流动通过样品分配部分4903的狭槽(诸如狭槽5006)，因此迫使空气向上行进通过过滤器部件。
因此，本公开的各种实施例增加了被迫流过过滤器部件的空气量，这通过与其它设计相比增加病毒收集速率而改善了性能。与其它设计相比，本公开的各种实施例还通过消除水平孔(其需要更复杂的工具来模制)来降低注射模制工具的成本。
许多呼吸收集器受到技术挑战和限制的困扰。例如，在许多呼吸收集器中，从内胶囊部分排出的缓冲溶液的排出速率非常慢，因为可能需要几分钟或需要摇动呼吸收集器以更快地排出缓冲溶液。任一排出方法对于最终用户都是不可行的，并且最终用户可能没有任何方式来知道缓冲溶液是否已经完全从胶囊部分排出，并且可能没有任何方式来知道呼吸收集器是否准备好使用。
本公开的各种实施例克服了这些技术挑战和限制。例如，本公开的各种示例提供了胶囊部件的各种示例，其可以在3-5秒内从胶囊部件完全排出缓冲溶液，使得气溶胶收集装置可以立即准备使用。因此，本公开的各种实施例消除了最终用户在缓冲溶液从胶囊部件完全排出之前开始样品收集过程的风险。
现在参考图51，示出了示例性气溶胶收集装置5100。具体地，示例性气溶胶收集装置5100包括第一胶囊提取本体元件5101和第二第一胶囊提取本体元件5103，它们被构造成在两个位置刺穿下柱塞部件5107的底部区段上的胶囊部分5105的箔密封件以从胶囊部分5105排出缓冲溶液。如上所述，缓冲溶液可以在其从胶囊部分5105滴出时非常缓慢地排出。本公开的各种实施例克服了与示例性气溶胶收集装置5100相关的这些技术挑战和困难。
现在参考图52A和图52B，示出了根据本公开的各种实施例的示例性胶囊部件5200和示例性块部件5206。
在一些实施例中，示例性胶囊部件5200可以是三面塑料胶囊的形式。在一些实施例中，示例性胶囊部件5200存储缓冲溶液5202。在一些实施例中，示例性胶囊部件5200包括底部密封件，例如密封件5204，其覆盖示例性胶囊部件5200的开口并防止缓冲溶液5202从示例性胶囊部件5200泄漏出来。在一些实施例中，密封件5204可以是箔密封件。在一些实施例中，密封件5204可以是其它类型的。
如图52B所示，不是使用锋利的边缘来刺穿密封件5204，而是按压示例性块部件5206使其通过密封件5204以将其撕裂。例如，示例性块部件5206可被固定在气溶胶收集装置的内表面上，并且示例性胶囊部件5200可被向下推到示例性块部件5206上。另外或替代地，示例性胶囊部件5200可被固定在气溶胶收集装置的内表面上，并且示例性块部件5206可被向上推到密封件5204上。
在一些实施例中，示例性的块部件5206可以首先撕开密封件5204，然后继续被压入示例性的胶囊部件5200中，以迫使缓冲溶液5202从示例性的胶囊部件5200的底侧围绕密封件5204流出。
在一些实施例中，示例性块部件5206可以具有带锋利边缘的锥形顶表面，以初始地撕开密封件5204，然后向上压入示例性胶囊部件5200中以使缓冲溶液5202移位。
现在参考图53、图54、图55和图56，示出了各种示例性胶囊部件。特别地，图53、图54、图55和图56中所示的示例性胶囊部件可以是定位在气溶胶收集装置内的可破碎安瓿的形式。在一些实施例中，安瓿包含缓冲溶液并由安瓿供应商气密地密封。在装置操作期间，安瓿破裂以立即将缓冲溶液排入气溶胶收集装置的底部部分。
现在参见图53，其示出了根据本公开的各种实施例的示例性胶囊部件5300。
在一些实施例中，示例性胶囊部件5300可包含玻璃或塑料材料。在一些实施例中，示例性胶囊部件5300可存储缓冲溶液5303。
在一些实施例中，示例性胶囊部件5300定位在气溶胶收集装置5301内。例如，气溶胶收集装置5301可包括将示例性胶囊部件5300附接到气溶胶收集装置5301的内表面的附接特征5305。
在一些实施例中，气溶胶收集装置5301包括允许样品流过的刚性中心柱5307。在一些实施例中，气溶胶收集装置5301可以包括柔性塑料材料。当用户压缩气溶胶收集装置5301的外表面时(例如，当用户挤压气溶胶收集装置5301时)，气溶胶收集装置5301的内表面可以被压缩。当示例性胶囊部件5300通过附接特征5305附连到气溶胶收集装置5301的内表面时，气溶胶收集装置5301的压缩导致示例性胶囊部件5300行进到刚性中心柱5307上。当示例性胶囊部件5300压靠刚性中心柱5307时，刚性中心柱5307可破坏示例性胶囊部件5300，从而从示例性胶囊部件5300排出缓冲溶液5303。
在一些实施例中，示例性气溶胶收集装置可包括一个或多个机构以收集破碎的胶囊部件。
现在参照图54，示出了根据本公开的各种实施例的示例性胶囊部件5400。
特别地，在示例性胶囊部件5400破裂之后，示例性胶囊部件5400被收集在网状盖部件5402中。在一些实施例中，网状盖部件5402可呈细网状套管的形式，所述细网状套管可在示例性胶囊部件5400破裂之后收集任何玻璃碎片。
例如，网状盖部件5402可在气溶胶收集装置内定位在示例性胶囊部件5400下方。在示例性胶囊部件5400破裂之后，网状盖部件5402收集示例性胶囊部件5400，并允许缓冲溶液5404从示例性胶囊部件5400快速排出。
现在参考图55，示出了根据本公开的各种实施例的示例性胶囊部件5500。
在一些实施例中，示例性胶囊部件5500可以包含玻璃或塑料材料。在一些实施例中，示例性胶囊部件5500可以存储缓冲溶液5501。
在一些实施例中，示例性胶囊部件5500定位在气溶胶收集装置5503内。例如，气溶胶收集装置5503可以包括下柱塞部件，并且示例性胶囊部件5500被附接到下柱塞部件的底部部分。
在一些实施例中，气溶胶收集装置5503包括设置在气溶胶收集装置5503的底部部分上的刺穿特征5505。在一些实施例中，下柱塞部件可向下移动，从而导致示例性胶囊部件5500向下移动到刺穿特征5505上，如虚线箭头所示。当示例性胶囊部件5500被压靠在刺穿特征5505上时，刺穿特征5505破坏示例性胶囊部件5500，并使缓冲溶液5501从示例性胶囊部件5500排出。
现在参考图56，示出了根据本公开的各种实施例的示例胶囊部件5600。
在图56所示的示例中，示例性胶囊部件5600可包括两个部分：第一部分5602和第二部分5604。在一些实施例中，第一部分5602固定到示例气溶胶收集装置5610的帽部件5606。在一些实施例中，第二部分5604固定到示例气溶胶收集装置5610的底部5608并且由其保持在适当位置。如图56所示，示例性胶囊部件5600的第一部分5602和第二部分5604由刻痕线划分。
在一些实施例中，帽部件5606可以旋转，而底部部分5608保持在适当位置。当帽部件5606旋转时，第一部分5602沿着刻痕线从第二部分5604破裂，允许缓冲溶液5612从示例性胶囊部件5600排出到气溶胶收集装置5610的底部中。换句话说，在保持示例性胶囊部件5600的第二部分5604的同时扭转包含示例性胶囊部件5600的第一部分5602的帽部件5606将使示例性胶囊部件5600沿着刻痕的边缘破裂并且允许缓冲溶液5612排出。
现在参考图57A、图57B、图58A、图58B、图59A和图59B，示出了各种示例性胶囊部件。特别地，图57A、图57B、图58A、图58B、图59A和图59B中所示的示例性胶囊部件具有与下半部中的孔对准的上半部中的孔。在一些实施例中，示例性胶囊部件储存缓冲溶液，并且使用单个塞子部件通过密封示例性胶囊部件的上半部和下半部中的孔来密封示例性胶囊部件。为了排泄示例性胶囊部件，塞子部件同时被推出两个孔，允许空气通过顶部孔流入，同时流体从底部孔排出。这样，图57A、图57B、图58A、图58B、图59A和图59B中所示的示例性胶囊部件允许缓冲溶液快速排出示例性胶囊部件。
现在参考图57A和图57B，示出了示例性胶囊部件5700。
具体地，示例胶囊部件5700包括在示例胶囊部件5700的顶表面上的顶部孔5707和在示例胶囊部件5700的底表面上的底部孔5709。在一些实施例中，塞子部件5703定位在示例胶囊部件5700内并且密封顶部孔5707和底部孔5709两者。在一些实施例中，示例性胶囊部件5700存储缓冲溶液5701。
现在参考图57B，为了从示例胶囊部件5700排出缓冲溶液5701，通过固定销部件5705向上推动塞子部件5703。例如，固定销部件5705可以固定在气溶胶收集装置的底部部分上，并且示例胶囊部件5700可以附接到下柱塞部件的底部部分。当下柱塞部件被向下推动时，示例胶囊部件5700向下行进，并且塞子部件5703变成与固定销部件5705接触。在一些实施例中，当示例胶囊部件5700继续向下行进时，固定销部件5705向上推动塞子部件5703，这破坏示例胶囊部件5700的密封。在一些实施例中，空气可从顶部孔5707进入，而缓冲溶液5701可从底部孔5709排出。
现在参照图58A和图58B，示出了示例性的封壳部件5800。
具体地，示例性胶囊部件5800包括在示例性胶囊部件5800的顶表面上的顶部孔5802和在示例性胶囊部件5800的底表面上的底部孔5804。在一些实施例中，塞子部件5806定位在示例性胶囊部件5800内，并且密封顶部孔5802和底部孔5804两者。在一些实施例中，示例性胶囊部件5800存储缓冲溶液5808。
在一些实施例中，示例性胶囊部件5800固定在气溶胶收集装置内。在一些实施例中，塞子部件5806连接到可在气溶胶收集装置内竖直移动的可移动特征5810。在一些实施例中，可移动特征5810可延伸经过示例胶囊部件5800的边缘，并且可向下移动以向下拉动塞子部件5806，而不拉动示例胶囊部件5800。
例如，可移动特征5810的顶部部分可与下柱塞部件接触。随着下柱塞部件向下行进，可移动特征5810向下行进，使得塞子部件5806从示例性胶囊部件5800的底部孔5804落下。这使得顶部孔5802打开，允许空气从顶部孔5802进入，并允许缓冲溶液5808从底部孔5804排出。
现在参考图59A和图59B，示出了示例性胶囊部件5900。
特别地，示例性胶囊部件5900包括在示例性胶囊部件5900的顶表面上的顶部孔5902和在示例性胶囊部件5900的底表面上的底部孔5904。在一些实施例中，塞子部件5906定位在示例性胶囊部件5900内，并且密封顶部孔5902和底部孔5904两者。在一些实施例中，示例封胶囊部件5900存储缓冲溶液5908。
在一些实施例中，塞子部件5906固定在气溶胶收集装置内。在一些实施例中，气溶胶收集装置包括弹簧加载销5910。
在一些实施例中，塞子部件5906可以由弹簧加载销5910向下推动。例如，弹簧加载销5910可以附接至下柱塞部件的底部部分。随着下柱塞部件向下行进，弹簧加载销5910向下行进，将塞子部件5906从示例性胶囊部件5800的底部孔5804向下推动。随后，弹簧加载销5910通过弹簧缩回，并且塞子部件5906可以落到气溶胶收集装置的底部部分。这样，空气可从顶部孔5902进入示例性胶囊部件5900，并且缓冲溶液5908可从底部孔5904排出。
许多呼吸收集器受到技术挑战和限制的困扰。例如，当用户将空气呼出到许多呼吸收集器中时产生的背压可能相当高，从而导致次优的性能。另外，在许多呼吸收集器内的缓冲溶液的排出速率非常慢，并且对于用户来说可能难以确定缓冲溶液是否被完全排出。此外，许多呼吸收集器在使用期间需要复杂的操作序列。
如上所述，本公开的各种示例克服了各种技术挑战和困难。例如，图60中所示的气溶胶收集装置6000的各种部件和元件可通过小体积注射模具来生产。另外或替代地，如所描绘的，气溶胶收集装置6000旨在用于单次使用，并且可以解决与缓冲溶液的排出速率和操作复杂性相关的特定挑战。
另外或替代地，本公开的各种实施例利用内部空气柱(其可包括顶部柱部件、中间柱部件和下部柱部件，其细节在本文中描述)，并且内部空气柱可密封以防止泄漏。因此，本公开的各种实施例可减少由于潜在泄漏路径而引起的测试可变性。
现在参考图60，提供了示例性气溶胶收集装置6000。在图60所示的示例中，示例性气溶胶收集装置6000完全组装并准备使用。
在一些实施例中，气溶胶收集装置6000包括连接元件6002和装置本体6006。连接元件6002可构造成接收和/或提供至样品收集装置(例如，面罩、管和/或类似物)的直接连接。连接元件6002可以是气溶胶收集装置6000内的内部空气通道/柱的一部分。因此，连接元件6002可以提供用于样品(例如，来自用户的呼吸)进入示例气溶胶收集装置6000的进入点。另外，如图60中所描绘的，气溶胶收集装置6000包括柱塞部件6008，其被构造成与样品收集装置接合。柱塞部件6008可以被构造成相对于气溶胶收集装置6000的本体/壳体竖直移动。
在一些实施例中，如所描绘的，气溶胶收集装置6000包括一个或多个排气孔，诸如设置在气溶胶收集装置6000的顶表面上的排气孔6004。如图60所描绘的，多个排气孔以圆形方式沿气溶胶收集装置6000的顶表面布置。在一些实施例中，多个排气孔，诸如排气孔6004，被构造成当样品收集装置(例如，面罩和/或管)与气溶胶收集装置6000的连接元件6002断开时自密封。另外，如所描绘的，气溶胶收集装置6000包括邻近装置本体6006的底表面设置的基底部件6010。在各种实施例中，样品可以经由基底部件6010从气溶胶收集装置6000中提取。
现在参考图61，示出了根据本公开的一些实施例的示例气溶胶收集装置6100的示例截面图。
在图61所示的示例中，示例性气溶胶收集装置6100包括装置本体6106，类似于上文结合图60所述的装置本体6006。
在一些实施例中，示例性气溶胶收集装置6100包括顶部柱部件6110、中间柱部件6114和底部柱部件6124。应当理解，顶部柱部件6110、中间柱部件6114和底部柱部件6124一起限定了内部空气通道/柱。如所描绘的，顶部柱部件6110、中间柱部件6114和底部柱部件6124限定了通道或通路，该通道或通路起始于气溶胶收集装置6100的顶部表面并终止于气溶胶收集装置6100的底部表面，样品(例如，来自用户的呼吸)可通过该通道或通路流过气溶胶收集装置6100。如进一步描绘的，在一些实施例中，顶部柱部件6110、中间柱部件6114和底部柱部件6124限定漏斗形状。
在一些实施例中，顶部柱部件6110可固定到中部柱部件6114。在一些实施例中，中间柱部件6114包括管形状，并且限定通过气溶胶收集装置610的流动通道的至少一部分。
在图61所示的示例中，顶部柱部件6110限定了漏斗形状。如图61中进一步描绘的，中间柱部件6114至少部分地被弹簧6116围绕(如图所示，被其环绕)。另外，如图61所示，中间柱部件6114被设置成与上胶囊部件6118和下胶囊部件6120相邻(如图所示，被其包围)。如所描绘的，上胶囊部件6118和下胶囊部件6120限定圆形的环形元件。另外，如所描绘的，上胶囊部件6118和下胶囊部件6120居中地设置在气溶胶收集装置6100的壳体内。如图61进一步所示，上胶囊部件6118和下胶囊部件6120设置成邻近气溶胶收集装置6100的第一塞子6119A和第二塞子6119B。
在一些实施例中，气溶胶收集装置6100包括柱塞部件6112、顶部柱部件6110、中间柱部件6114和底部柱部件6124，所述柱塞部件操作性地联接到多个排气孔(例如，第一排气孔6104A和第二排气孔6104B)。如图61所示，柱塞部件6112包括多个臂。例如，如图所示，第一臂通过第一密封元件6103A (例如，包覆成型的橡胶密封件)连接至第一排气孔6104A。类似地，第二臂通过第二密封元件6103B (例如，包覆成型的橡胶密封件)连接到第二排气孔6104B。
在一些实施例中，中间柱部件6114可通过凹槽或其它固定装置固定到底部柱部件6124。如图61所示，气溶胶收集装置6100包括设置在气溶胶收集装置6100的底部内表面附近并位于基底部件6128上方的过滤网元件6122。另外，在一些实施例中，过滤网元件6122环绕底部柱部件6124的至少一部分。
如本文所述，在一些实施例中，装置本体6006包括基底部件6128。基底部件6128可类似于上面结合图60所述的基底部件6010，在一些实施例中，基底部件6128牢固地固定在气溶胶收集装置6100的底表面上。在一些实施例中，基底部件6128可通过紧固元件(例如，一个或多个螺栓)或通过另外的和/或替代的装置来固定。如图61所示，基底部件6010包括第一过滤器部件6108A和第二过滤器部件6108B。如图所示，第一过滤器部件6108A和第二过滤器部件6108B至少部分地设置在基底部件6010的空腔内。在一些实施例中，第一过滤器部件6108A和第二过滤器部件6108B可附着或固定到基底部件6128的内表面。在一些实施例中，基底部件6128的底部包括密封件6130。
因此，顶部柱部件6110、中间柱部件6114和底部柱部件6124形成内部空气柱，该内部空气柱限定用于接收样品的流动通道。
现在参考图62，示出了根据本公开的一些实施例的示例气溶胶收集装置6200的示例截面视图。如图所示，气溶胶收集装置6200连接到样品收集装置6232。气溶胶收集装置6200可以类似于上面结合图61所述的气溶胶收集装置6100。
在图62所示的示例中，示例性气溶胶收集装置6200包括装置本体6206，类似于上文结合图61所述的装置本体6106。
如图62所示，气溶胶收集装置6200经由管6236直接连接到样品收集装置6232的至少一部分(例如，管)。如图62所示，样品收集装置6232包括限定开口的吹口6234，该开口被构造成用于用户将空气吸入样品收集装置6232。例如，样品(例如，来自用户的呼吸)可从样品收集装置6232行进并进入管6236，所述管限定了通向气溶胶收集装置6200的通道或通路。
在一些实施例中，如所描绘的，样品收集装置6232包括第一止回阀6238和第二止回阀6240，它们操作以控制空气从样品收集装置6232流动到气溶胶收集装置6200。
在一些实施例中，示例性气溶胶收集装置6200包括顶部柱部件6210、中间柱部件6214和底部柱部件6224。如所描绘的，顶部柱部件6210、中间柱部件6214和底部柱部件6224限定通道或通路，所述通道或通路起始于气溶胶收集装置6200的顶部表面并且终止于气溶胶收集装置6200的底部表面，样品(例如，来自用户的呼吸)可通过所述通道或通路从样品收集装置6232流入气溶胶收集装置6200中。在一些实施例中，顶部柱部件6210可固定到中间柱部件6214。在一些实施例中，中间柱部件6214包括管道形状，并且限定通过气溶胶收集装置6200的流动通道的至少一部分。
如图62中进一步所示的，中间柱部件6214至少部分地被弹簧6216围绕(如图所示，被其环绕)并操作性地联接到该弹簧。另外，如图62所示，中间柱部件6214设置成与上胶囊部件6218和下胶囊部件6220相邻(如图所示，至少部分地被其包围)。如所描绘的，上胶囊部件6218和下胶囊部件6220限定圆形的环形元件。另外，如所描绘的，上胶囊部件6218和下胶囊部件6220居中地设置在气溶胶收集装置6200的壳体内。如图62中进一步描绘，上胶囊部件6218和下胶囊部件6220被构造成能够邻近气溶胶收集装置6200的第一塞子6219A和第二塞子6219B设置。
在一些实施例中，气溶胶收集装置6200包括柱塞部件6212。如图62所示，柱塞部件6212包括多个臂。例如，如图所示，附连到第一臂的第一密封元件6203A (例如，包覆成型橡胶密封件)构造成邻近第一排气孔6204A设置。类似地，附接至第二臂的第二密封元件6203B(例如，包覆成型橡胶密封件)构造成邻近第二排气孔6204B设置。如上所述，在一些实施例中，用户可将样品收集装置6232的端部部分附接到气溶胶收集装置6200的至少一部分或表面。在一些实施例中，当用户将样品收集装置6232连接到气溶胶收集装置6200的邻近顶部柱部件6110的顶表面上的开孔时，柱塞部件6212将被迫在气溶胶收集装置6200的壳体内向下移动。在一些实施例中，如图所示，柱塞部件6212的至少一部分将接触气溶胶收集装置6200的底部内表面。
另外，如图所示，多个排气孔(例如，第一排气孔6204A和第二排气孔6204B将相对于第一密封元件6203A和第二密封元件6203B处于打开位置(例如，处于未覆盖状态)。另外，在一些实施例中，柱塞部件6212的运动可使塞子与胶囊的底部部分脱开，以将胶囊排入基底部件6228中。
在一些实施例中，柱塞部件6212的运动可使第一塞子6219A和第二塞子6219B从上胶囊部件6218和下胶囊部件6220脱开和/或运动离开上胶囊部件6218和下胶囊部件6220。
在一些实施例中，柱塞部件6212的运动将压缩邻近中间柱部件6214设置的弹簧6216。在一些实施例中，中间柱部件6214可通过凹槽或其它固定装置固定至底部柱部件6224。如图62所示，气溶胶收集装置6200包括过滤网元件6222，其邻近气溶胶收集装置6200的底部内表面设置，并位于基底部件6228上方。另外，在一些实施例中，过滤网元件6222环绕底部柱部件6224的至少一部分。
在一些实施例中，基底部件6228固定地紧固到气溶胶收集装置6200/装置本体6206的底表面上。在一些实施例中，基底部件6228可通过紧固元件(例如，一个或多个螺栓)或通过另外的和/或替代的装置固定。如图62所示，基底部件6010包括第一过滤器部件6208A和第二过滤器部件6208B。如图所示，第一过滤器部件6208A和第二过滤器部件6208B至少部分地设置在基底部件6010的空腔内。在一些实施例中，第一过滤器部件6208A和第二过滤器部件6208B可附接或固定到基底部件6228的内表面。在一些实施例中，基底部件6228的底部包括密封件6230。
在将样品收集装置6232附接到气溶胶收集装置6200之后，用户可向样品收集装置6232的吹口呼吸以便提供样品。
现在参考图63，示出了根据本公开的一些实施例的示例性气溶胶收集装置6300的示例性截面图。气溶胶收集装置6300可以与上文结合图62描述的气溶胶收集装置6200类似或相同。
在图63所示的示例中，示例性气溶胶收集装置6300包括装置本体6306，其类似于上文结合图62所述的装置本体6206。
如图63所示，气溶胶收集装置6300经由管6336直接连接到样品收集装置6332的至少一部分(例如，管)。如图63中所描绘的，样品收集装置6332包括限定开口的吹口6334，该开口被构造成用于用户将空气呼出到样品收集装置6332中。例如，样品(例如，来自用户的呼吸)可从样品收集装置6332行进并进入到限定通向气溶胶收集装置6300的通道或通路的管6336中。
在一些实施例中，如所描绘的，样品收集装置6332包括第一止回阀6338和第二止回阀6340，它们操作以控制从样品收集装置6332到气溶胶收集装置6300的空气流。
在一些实施例中，示例性气溶胶收集装置6300包括顶部柱部件6310、中间柱部件6314和底部柱部件6324。如所描绘的，顶部柱部件6310、中间柱部件6314和底部柱部件6324限定通道或通路，该通道或通路起始于气溶胶收集装置6300的顶表面上且终止于气溶胶收集装置6300的底表面，样品(例如，来自用户的呼吸)可通过该通道或通路从样品收集装置6332流入气溶胶收集装置6300中。在一些实施例中，顶部柱部件6310可以固定到中间柱部件6314上。在一些实施例中，中间柱部件6314包括管形状，并且限定穿过气溶胶收集装置6300的流动通道的至少一部分。
如图63进一步所示，中间柱部件6314至少部分地被弹簧6316围绕(如图所示，被其环绕)并操作性地联接到该弹簧。另外，如图63中所描绘，中间柱部件6314设置成邻近(如图所示，至少部分地被其环绕)上胶囊部件6318和下胶囊部件6320。如所描绘的，上胶囊部件6318和下胶囊部件6320限定圆形的环形元件。另外，如所描绘，上胶囊部件6318和下胶囊部件6320居中设置在气溶胶收集装置6300的壳体内。如图63中进一步描绘的，上胶囊部件6318和下胶囊部件6320经构造以设置成邻近于气溶胶收集装置6300的第一塞子6319A和第二塞子6319B。
在一些实施例中，气溶胶收集装置6300包括柱塞部件6312。如图63所示，柱塞部件6312包括多个臂。例如，如图所示，附接到第一臂的第一密封元件6303A (例如，包覆成型橡胶密封件)被构造成邻近第一排气孔6304A设置。类似地，附接到第二臂的第二密封元件6303B (例如，包覆成型橡胶密封件)被构造成邻近第二排气孔6304B设置。在一些实施例中，如图63中所示，用户可将样品收集装置6332的端部部分附接到气溶胶收集装置6300上。在将样品收集装置6332附接到气溶胶收集装置6300之后，用户可向样品收集装置6332的吹口中呼吸以便提供样品。
在一些实施例中，如所描绘的，在提供样品之后(例如，通过呼吸到吹口6334中，用户可通过分离(例如，拉出)经由气溶胶收集装置6300的顶表面上的开孔附接到气溶胶收集装置6300的管6336的至少一部分来将样品收集装置6332与气溶胶收集装置6300断开连接。
在一些实施例中，当用户分离管6336的至少一部分时，顶部柱部件6310将被向上拉动，使得顶部柱部件6310的至少一部分将从气溶胶收集装置6300的顶表面出现。在一些实施例中，如所描绘的，顶部柱部件6310可以至少部分地由保护性外护套6330覆盖，以促进气溶胶收集装置6300的适当密封。
在一些实施例中，当用户分离管6336的至少一部分时，柱塞部件6312将在气溶胶收集装置6300的壳体内被向上拉动，使得柱塞部件不再与气溶胶收集装置6300的底部内表面接触。
在一些实施例中，柱塞部件6312的移动可使第一塞子6308A和第二塞子6308朝向气溶胶收集装置6300的顶部部分移动。在一些示例中，如所描绘的，该多个排气孔(例如，第一排气孔6304A和第二排气孔6304B将因此相对于第一密封元件6303A和第二密封元件6303B处于闭合位置(例如，处于未覆盖状态)。
在一些实施例中，中间柱部件6314可以通过凹槽或其他固定装置固定到底部柱部件6324。如图63中所描绘，气溶胶收集装置6300包括邻近气溶胶收集装置6300的底部内表面设置并且在基底部件6328上方的过滤网元件6322。另外，在一些实施例中，过滤网元件6322环绕底部柱部件6324的至少一部分。
另外，在一些实施例中，柱塞部件6312和顶部柱部件6310的向上运动可抵靠过过滤网元件6322挤压/压缩容纳在基底部件6328中的(一个或多个)过滤器部件。在一些实施例中，一旦(一个或多个)过滤器部件被完全压缩，管6336就可从气溶胶收集装置6300脱离(在一些情况下，自动地)。
回到图61，在一些实施例中，一旦管6136已经脱离，弹簧6116将恢复到处于解压缩状态。
如上所述，本公开的各种示例克服了各种技术挑战和困难。例如，用户操作被显著简化。另外，可以避免由于用户错误而引起的意外泄漏。此外，自密封机构消除了用户在提供样品之后记得手动密封入口的需要。在一些示例中，图60中所示的各种部件和元件可通过小体积注射模具来生产。另外或替代地，气溶胶收集装置6000旨在用于单次使用，解决潜在的泄漏路径，其细节在本文中描述。
许多呼吸收集器受到技术挑战和限制的困扰。例如，许多呼吸收集器难以使用并且可能需要复杂的操作步骤序列。另外，在许多呼吸收集器内的缓冲溶液的排出速率非常慢，并且对于用户来说可能难以确定缓冲溶液是否被完全排出。
如上所述，本公开的各种示例克服了各种技术挑战和困难。例如，图64中所示的气溶胶收集装置6400的各种部件和元件可通过小体积注射模具生产。另外或替代地，如所描绘，气溶胶收集装置6400旨在用于单次使用且可解决与缓冲溶液的排出速率和操作复杂性相关的特定挑战。
另外或替代地，本公开的各种实施例利用可密封以防止泄漏的内部空气柱。因此，本公开的各种实施例可减少由于潜在泄漏路径而引起的测试可变性。
现在参考图64，提供了示例性气溶胶收集装置6400。在图64所示的示例中，示例性气溶胶收集装置6400完全组装并准备使用。
在一些实施例中，气溶胶收集装置6400包括内部空气柱6402和装置本体6406。在一些实施例中，装置本体6406包括柔性和/或可变形材料(例如，塑料或类似物)，其可在用户施加压缩力(例如，压力)时变形。
在一些实施例中，内部空气柱6402的至少一部分可被构造成接收样品收集装置(例如，面罩、管和/或类似物)和/或为样品收集装置提供直接连接。因此，内部空气柱6402可提供样品(例如，来自用户的呼吸)进入示例性气溶胶收集装置6400的进入点。另外，如图64中所描绘，气溶胶收集装置6400包括柱塞元件6410，其被构造成被向下或竖直地接合(例如，推动、按压)。在一些示例中，如图64所示，柱塞元件6410的顶表面限定气溶胶收集装置6400的顶表面。
在一些实施例中，如所描绘的，气溶胶收集装置6400包括一个或多个排气孔，诸如设置在气溶胶收集装置6400的侧表面/侧本体上的排气孔6404。如图61所示，多个排气孔以圆形方式布置并围绕气溶胶收集装置6400的本体。在一些实施例中，多个排气孔，诸如排气孔6404，被构造成当样品收集装置(例如，面罩和/或管)与气溶胶收集装置6400的内部空气柱6402断开时自密封。另外，如所描绘，气溶胶收集装置6400包括邻近装置本体6406的底表面设置的基底部件6408。在各种实施例中，可经由基底部件6408从气溶胶收集装置6400提取样品。
现在参考图65，示出了根据本公开的一些实施例的示例气溶胶收集装置6500的示例截面图。
在图65所示的示例中，示例气溶胶收集装置6500包括与上文结合图64所述的装置本体6406相似或相同的装置本体6506。
在一些实施例中，示例性气溶胶收集装置6500包括内部空气柱6514和外部空气柱6516。如所描绘的，内部空气柱6514的至少一部分设置在外部空气柱6516内/由外部空气柱围绕。如所描绘的，内部空气柱6514限定通道或通路，该通道或通路起始于气溶胶收集装置6500的顶表面上并且终止于气溶胶收集装置6500的底表面，样品(例如，来自用户的呼吸)可通过该通道或通路流过气溶胶收集装置6500。如进一步描绘的，在一些实施例中，内部空气柱6514和外部空气柱6516限定管道形状。
在一些实施例中，气溶胶收集装置6500包括操作性地联接到一个或多个排气孔(例如，第一排气孔6504)和内部空气柱6514的柱塞部件6512。如图65中所描绘，柱塞部件6512包括被构造成设置在气溶胶收集装置6500的顶部区域内的圆形元件。在一些实施例中，当操作气溶胶收集装置6500时，用户可压下(例如，按压、推动等)柱塞部件6512的顶部表面。另外，如所描绘的，疏水过滤器6518邻近柱塞部件6512的底表面设置，以防止缓冲溶液从装置本体6506上的排气孔(例如，第一排气孔6504)逸出。
如图65进一步所示，气溶胶收集装置6500包括可破裂的安瓿6511。在一些实施例中，可破裂安瓿6511包括网孔罩。特别地，可破裂的安瓿6511定位在气溶胶收集装置6500内。在一些实施例中，安瓿包含缓冲溶液并由安瓿供应商气密地密封。在操作期间，可破裂的安瓿6511破裂以立即将包含在其中的缓冲溶液排出到气溶胶收集装置的底部部分中，例如气溶胶收集装置6500的基底部件6528中。在一些实施例中，用户可通过按压(例如，挤压装置本体6406的表面)来破坏所述可破裂的安瓿6511。
在一些实施例中，装置本体6406包括基底部件6528。基底部件6528可类似于上文结合图64所述的基底部件6408，在一些实施例中，基底部件6528固定地紧固到气溶胶收集装置6500的底表面上。在一些实施例中，基底部件6528可经由紧固元件(例如，一个或多个螺栓)或经由附加的和/或替代的装置被固定。
如图65所示，基底部件6010包括第一过滤器部件6508A和第二过滤器部件6508B。如图所示，第一过滤器部件6508A和第二过滤器部件6508B至少部分地设置在基底部件6528的空腔内。在一些实施例中，第一过滤器部件6508A和第二过滤器部件6508B可被附接或固定到基底部件6528的内表面。在一些实施例中，基底部件6528的底部包括6530、密封件6530(例如，包覆成型密封件)。
现在参考图66，示出了根据本公开的一些实施例的示例性气溶胶收集装置6600的示例性截面图。气溶胶收集装置6600可以与以上结合图65描述的气溶胶收集装置6500类似或相同。
在图66所示的示例中，示例性气溶胶收集装置6600包括装置本体6606，其类似于上文结合图65所述的装置本体6506。
如图66所示，气溶胶收集装置6600通过管6636直接连接到样品收集装置6632的至少一部分(例如，管)上。如图66所示，样品收集装置6632包括限定了开口的吹口6634，该开口被构造成用于让用户将空气呼出到样品收集装置6632中。例如，样品(例如，来自用户的呼吸)可以从样品收集装置6632行进并且进入到限定了通向气溶胶收集装置6600的通道或通路的管6636中。
在一些实施例中，如所描绘的，样品收集装置6632包括第一止回阀6638和第二止回阀6640，它们操作以控制从样品收集装置6632到气溶胶收集装置6600的空气流。
在一些实施例中，示例性气溶胶收集装置6600包括内部空气柱6614和外部空气柱6616。如图所示，内部空气柱6614的至少一部分设置在外部空气柱6616内/由外部空气柱6616围绕。如图所示，内部空气柱6614限定了通道或通路，该通道或通路起始于气溶胶收集装置6600的顶表面并终止于气溶胶收集装置6600的底表面，样品(例如来自用户的呼吸)可通过该通道或通路流过气溶胶收集装置6600。如进一步描绘的，在一些实施例中，内部空气柱6614和外部空气柱6616限定管道形状。
在一些实施例中，气溶胶收集装置6600包括操作性地联接到多个排气孔(例如，第一排气孔6604)和内部空气柱6614的柱塞部件6612。如图66中所描绘，柱塞部件6612包括圆形元件，其构造成设置在气溶胶收集装置6600的顶部区域内。在一些实施例中，当操作气溶胶收集装置6600时，用户可压下(例如，按压、推动等)柱塞部件6612的顶表面。另外，如所描绘的，疏水过滤器6618邻近柱塞部件6612的底表面设置，以防止缓冲溶液从装置本体6606上的排气孔(例如，第一排气孔6604)逸出。
如图66进一步所示，气溶胶收集装置6600包括可破裂的安瓿6611。在一些实施例中，可破裂安瓿6611包括网孔罩。特别地，可破裂的安瓿6611定位在气溶胶收集装置6600内。在一些实施例中，安瓿包含缓冲溶液并由安瓿供应商气密地密封。在操作期间，可破裂的安瓿6611破裂，以立即将容纳在其中的缓冲溶液排出到气溶胶收集装置的底部部分中，例如，气溶胶收集装置6600的基底部件6628中。在一些实施例中，用户可通过提供压缩力(例如，使装置本体6606的表面变形、按压或挤压)来使可破裂的安瓿6611破裂。
在一些实施例中，装置本体6606包括基底部件6628。基底部件6628可类似于上文结合图64所述的基底部件6608，在一些实施例中，基底部件6628牢固地固定在气溶胶收集装置6600的底表面上。在一些实施例中，基底部件6628可经由紧固元件(例如，一个或多个螺栓)或经由附加的和/或替代的装置固定。
如图66所示，基底部件6608包括第一过滤器部件6608A和第二过滤器部件6608B。如图所示，第一过滤器部件6608A和第二过滤器部件6608B至少部分地设置在基底部件6628的空腔内。在一些实施例中，第一过滤器部件6608A和第二过滤器部件6608B可附接或固定到基底部件6628的内表面上。在一些实施例中，基底部件6628的底部包括6660、密封件6660(例如，包覆成型密封件)。
现在参考图67，示出了根据本公开的一些实施例的示例气溶胶收集装置6700的示例截面图。气溶胶收集装置6700可以与以上结合图66描述的气溶胶收集装置6600类似或相同。
在图67所示的示例中，示例性气溶胶收集装置6700包括装置本体6706，其类似于上文结合图65所述的装置本体6506。
如图67中所描绘，气溶胶收集装置6700经构造以直接连接到样品收集装置的至少一部分(例如，管) (例如，经由管)。
在一些实施例中，示例性气溶胶收集装置6700包括内部空气柱6714和外部空气柱6716。如图所示，至少一部分内部空气柱6714设置在外部空气柱6716内/由外部空气柱围绕。如所描绘的，内部空气柱6714限定开始于气溶胶收集装置6700的顶表面上且终止于气溶胶收集装置6700的底表面处的通道或通路，样品(例如，来自用户的呼吸)可经由所述通道或通路流动通过气溶胶收集装置6700。如进一步描绘的，在一些实施例中，内部空气柱6714和外部空气柱6716限定管道形状。
如图67进一步所示，气溶胶收集装置6700包括可破裂的安瓿6711。在一些实施例中，可破裂的安瓿6711包括网孔罩。特别地，可破裂的安瓿6711定位在气溶胶收集装置6700内。在一些实施例中，安瓿包含缓冲溶液并由安瓿供应商气密地密封。在操作期间，可破裂的安瓿6711被破裂以立即将包含在其中的缓冲溶液排出到气溶胶收集装置的底部部分中，例如，气溶胶收集装置6700的基底部件6728。在一些实施例中，基底部件6728固定地紧固到气溶胶收集装置6700的底表面上。在一些实施例中，基底部件6728可通过紧固元件(例如，一个或多个螺栓)或通过附加的和/或替代的装置固定。在一些实施例中，如图67所示，基底部件6010包括第一过滤器部件6708A和第二过滤器部件6708B。如图所示，第一过滤器部件6708A和第二过滤器部件6708B至少部分地设置在基底部件6728的空腔内。在一些实施例中，第一过滤器部件6708A和第二过滤器部件6708B可被附接或固定到基底部件6728的内表面。在一些实施例中，基底部件6728的底部包括6760、密封件6760 (例如，包覆成型密封件)。
在图67所示的示例中，可破裂的安瓿6711被破坏。在一些实施例中，装置本体6706可被标记以指示用户提供压力的优选位置，以便通过提供压缩力(例如，按压或挤压装置本体6406的表面)来破裂所述可破裂的安瓿6711。在一些实施例中，如所描绘的，可破裂的安瓿6711包括用于容纳破裂的玻璃碎片的网孔罩。
在使可破裂的安瓿6711破裂之后，用户提供样品(例如，呼出到直接连接的样品收集装置的至少一部分中)。
在一些实施例中，气溶胶收集装置6700包括操作性地联接到多个排气孔(例如，第一排气孔6704)和内部空气柱6714的柱塞部件6712。如图67中所描绘，柱塞部件6712包括经构造以设置于气溶胶收集装置6700的顶部区域内的圆形元件。在一些实施例中，当操作气溶胶收集装置6700时，用户可压下(例如，按压、推动等)柱塞部件6712的顶表面。
在操作期间，在提供样品之后，用户可使样品收集装置从气溶胶收集装置6700脱离接合(例如，移除)并且压下柱塞部件6712。在一些实施例中，压下柱塞部件6712可使得第一过滤器部件6708A和第二过滤器部件6708B在从气溶胶收集装置6700提取样品之前被挤压或压缩。
在图67所示的示例中，柱塞部件6712处于压下状态(例如，在被用户推动或压下之后)。如进一步描绘的，当柱塞部件处于压下状态时，装置本体6706上设置的多个排气孔(例如，第一排气孔6704)不与柱塞部件6712的对应开孔对准，使得气溶胶收集装置6700的整体被适当地密封。
另外，如所描绘，疏水性过滤器6718设置成邻近于柱塞部件6712的底部表面以防止缓冲溶液从装置本体6706上的排气孔(例如，第一排气孔6704)逸出。
如上所述，本公开的各种示例克服了各种技术挑战和困难。例如，用户操作被显著简化。另外，可以避免由于用户错误而引起的意外泄漏。在一些示例中，图67中所示的各种部件和元件可通过小体积注射模具来生产。另外或替代地，气溶胶收集装置6700旨在用于单次使用，解决潜在的泄漏路径，其细节在本文中描述。
许多呼吸收集器受到技术挑战和限制的困扰。例如，用户在操作呼吸收集器时可能意外地吸入缓冲溶液。另外，用户可能不能确定与所提供的样品相关联的压力和/或体积是否足以用于测试目的。
本公开的各种示例克服了各种技术挑战和困难。例如，图68中所示的样品收集装置6800的各种部件和元件可通过小体积注射模具来生产。另外或替代地，如所描绘的，样品收集装置6800旨在用于单次使用并且可以解决与提供样品相关的特定挑战。
现在参考图68，提供了根据本公开的一些实施例的样品收集装置6800。
在一些实施例中，样品收集装置6800包括吹口6802、本体部件6804和管部件6806。在各种实施例中，吹口6802、本体部件6804和管部件6806中的每一个均可包括构造成彼此连接的单独元件。
如图68中所示，样品收集装置6800包括限定开口的吹口6802，所述开口被构造成用于用户将空气吸入样品收集装置6800中。在一些实施例中，吹口6802可以是样品收集装置6800的可互换部件，从而允许具有不同尺寸、形状和样式的吹口6802与样品收集装置6800一起使用。在一些实施例中，吹口6802包括漏斗形状。例如，样品(例如，来自用户的呼吸)可以从吹口6802行进到本体部件6804中、到管部件6806中并且到示例气溶胶收集装置中。这样，吹口6802、本体部件6804和管部件6806限定了通向气溶胶收集装置的通道或通路。在一些示例中，如所描绘的，本体部件6804包括设置在吹口6802与第一止回阀6808之间的水平导管和附接到其的通向气溶胶收集装置的竖直导管。
在一些实施例中，如图68中所描绘，样品收集装置6800经构造以经由管部件6806直接连接/可移除地附接到气溶胶收集装置的至少一部分。在各种实施例中，管部件6806包括管状本体，例如管、导管和/或类似物。在一些实施例中，如所描绘的，管部件6806的顶部部分比管部件6806的底部部分宽。
在一些实施例中，如所描绘的，样品收集装置6800包括限定样品收集装置6800的端表面的至少第一止回阀6808，其操作以控制从样品收集装置6800到气溶胶收集装置的空气流。在一些实施例中，第一止回阀6808在用户吸气时允许空气流至用户，但在用户将空气(例如，经由吹口6802)呼出至样品收集装置6800中时防止空气返回。
现在参考图69，示出了根据本公开的一些实施例的示例性样品收集装置6900的示例性截面图。样品收集装置6900可以与以上结合图68描述的样品收集装置6800类似或相同。
如图69中所描绘的，样品收集装置6900包括吹口6902、本体部件6904和管部件6906。如上所述，吹口6902、本体部件6904和管部件6906中的每一个可以包括构造成彼此连接的单独元件。
如图69中所描绘的，样品收集装置6900包括限定开口的吹口6902，该开口被构造成用于用户将空气吸入样品收集装置6900中。在一些实施例中，吹口6902可以是样品收集装置6900的可互换部件。在一些实施例中，吹口6902包括漏斗形状。例如，样品(例如，来自用户的呼吸)可以从吹口6902行进到本体部件6904中，行进到管部件6906中，并且行进到示例性气溶胶收集装置中。这样，吹口6902、本体部件6904和管部件6906限定了通向气溶胶收集装置的通道或通路。在一些示例中，如所描绘的，本体部件6904包括设置在吹口6902与第一止回阀6908之间的水平导管和附接至该水平导管的通向气溶胶收集装置的竖直导管。
在一些实施例中，如图69中所描绘，样品收集装置6900经构造以经由管部件6906直接连接/可移除地附接到气溶胶收集装置的至少一部分。在各种实施例中，管部件6906包括管状本体，诸如管、导管和/或类似物。在一些实施例中，如所描绘的，管部件6906的顶部部分比管部件6906的底部部分宽。
在一些实施例中，如所描绘的，样品收集装置6900包括限定样品收集装置6900的端表面的至少第一止回阀6908，其操作以控制从样品收集装置6900到气溶胶收集装置的空气流。在一些实施例中，第一止回阀6908在用户吸气时允许空气流向用户，但是在用户将空气呼出到样品收集装置6900中时防止空气返回(例如，经由吹口6902)。
另外，在一些实施例中，样品收集装置6900包括第二止回阀6910。如所描绘的，第二止回阀6910至少部分地设置在管部件6906的本体内。在各种实施例中，第二止回阀6910操作以允许空气流入到气溶胶收集装置中，并防止缓冲溶液被吸回到用户的口中(例如，当用户在使用样品收集装置6900时吸入空气时)。通过提供双止回阀配置，控制了由用户吸入和呼出所产生的装置内的气流。另外，用户可以在提供样品而不污染样品的同时进行多次呼吸(例如，通过从样品收集装置6900汲取缓冲溶液)。另外，与用户将空气呼出到样品收集装置6900中相关联的压降被大大减小，从而提供了改进的用户体验。
现在参考图70，提供了根据本公开的一些实施例的样品收集装置7000的透视图。
在一些实施例中，样品收集装置7000包括吹口7002、本体部件7004和管部件7006。在各种实施例中，吹口7002、本体部件7004和管部件7006中的每一个可包括被构造成彼此连接的单独元件。
如图70所示，样品收集装置7000包括吹口7002、本体部件7004和管部件7006。在各种实施例中，吹口7002、本体部件7004和管部件7006中的每一个可包括被构造成彼此连接的单独元件。
如图70中所描绘的，样品收集装置7000包括限定开口的吹口7002，该开口被构造成用于用户将空气吸入样品收集装置7000中。在一些实施例中，吹口7002可以是样品收集装置7000的可互换部件，从而允许不同尺寸、形状和样式的吹口7002与样品收集装置7000一起使用。
例如，如图所示，吹口7002包括漏斗形状。例如，样品(例如，来自用户的呼吸)可从吹口7002行进到本体部件7004中，行进到管部件7006中，并且行进到示例气溶胶收集装置中。因此，吹口7002、本体部件7004和管部件7006限定通向气溶胶收集装置的通道或通路。
在一些示例中，如所描绘的，本体部件7004包括设置在吹口7002和第一止回阀7008之间的水平导管，以及附接到其的下部竖直导管，该下部竖直导管通向气溶胶收集装置。另外，如图所示，本体部件7004包括指示器部件7012，其限定本体部件7004的上部竖直导管。在一些实施例中，如所描绘的，指示器部件7010包括透明窗7018，用户可通过所述透明窗观察已进入样品收集装置7000的空气体积的指示。
在一些实施例中，如图70中所描绘，样品收集装置7000被构造成经由管部件7006直接连接/可移除地附接到气溶胶收集装置的至少一部分。在各种实施例中，管部件7006包括管状本体，诸如管、导管和/或类似物。在一些实施例中，如所描绘的，管部件7006的顶部部分比管部件7006的底部部分宽。
在一些实施例中，如所描绘的，样品收集装置7000包括限定样品收集装置7000的端表面的至少第一止回阀7008，其操作以控制从样品收集装置7000到气溶胶收集装置的空气流。在一些实施例中，第一止回阀7008允许空气在用户吸气时流向用户，但在用户将空气呼出到样品收集装置7000中时防止空气返回(例如，经由吹口7002)。
现在参见图71，提供了根据本公开的一些实施例的样品收集装置7100的截面图。
在一些实施例中，样品收集装置7100包括吹口7102、本体部件7104和管部件7106。在各种实施例中，吹口6802、本体部件7104和管部件7106中的每一个可以包括构造成彼此连接的单独元件。
如图71所示，样品收集装置7100包括吹口7102、本体部件7104和管部件7106。在各种实施例中，吹口7102、本体部件7104和管部件7106中的每一个可以包括单独的元件，所述单独的元件被构造成彼此连接/可移除地联接。
如图71所示，样品收集装置7100包括限定开口的吹口7102，所述开口被构造成用于用户将空气吸入样品收集装置7100中。在一些实施例中，吹口7102可以是样品收集装置7100的可互换部件，从而允许不同尺寸、形状和样式的吹口7102与样品收集装置7100一起使用。例如，如所描绘的，吹口7102包括漏斗形状。例如，样品(例如，来自用户的呼吸)可从吹口7102行进到本体部件7104中，行进到管部件7106中，并且行进到示例气溶胶收集装置中。这样，吹口7102、本体部件7104和管部件7106限定了通向气溶胶收集装置中的通道或通路。
在一些示例中，如所描绘的，本体部件7104包括设置在吹口7102和第一止回阀7108之间的水平导管。另外，如图所示，本体部件7104包括附接到其的下部竖直导管，所述下部竖直导管通向气溶胶收集装置。另外，如图所示，本体部件7104包括指示器部件7112，其限定本体部件7104的上部竖直导管。在一些实施例中，如所描绘的，指示器部件7112包括透明窗7118，用户可通过所述透明窗观察已进入样品收集装置7100的空气的体积的指示。
在一些实施例中，如图71中所描绘的，指示器部件7112包括推进器部件7116。如所描绘，推进器部件7116设置在推进器路径7114上(例如，从指示器部件7112的顶表面延伸到本体部件7104的通路中的鳍螺距螺纹（fin pitch thread）。随着空气流经由吹口进入样品收集装置7100，空气流的至少一部分将入射在推进器部件7116上且将致使推进器部件7116沿着推进器路径7114向上移动。用户可经由透明窗7118查看推进器部件7116的位置以便至少部分地基于推进器部件7116在螺旋桨路径7114上的位置确定多少空气流已进入样品收集装置7100。在一些实施例中，当推进器部件7116到达邻近界定本体部件7104的顶表面的帽的推进器路径7114的顶部位置时，用户可确定足够量的空气流已进入样品收集装置7100。
在一些实施例中，如图71中所描绘，样品收集装置7100被构造成经由管部件7106直接连接/可移除地附接到气溶胶收集装置的至少一部分。在各种实施例中，管部件7106包括管状本体，诸如管、导管和/或类似物。在一些实施例中，如所描绘的，管部件7106的顶部部分比管部件7106的底部部分宽。
在一些实施例中，如所描绘的，样品收集装置7100包括至少第一止回阀7108，其限定样品收集装置7100的端表面，所述第一止回阀操作以控制从样品收集装置7100到气溶胶收集装置的空气流。在一些实施例中，第一止回阀7108允许在用户吸气时空气流动至用户，但在用户将空气呼出至样品收集装置7100中(例如，经由吹口7102)时防止空气返回。
另外，在一些实施例中，样品收集装置7100包括第二止回阀7110。如所描绘的，第二止回阀7110至少部分地设置在管部件6906的本体内。在各种实施例中，第二止回阀7110操作以允许空气流入气溶胶收集装置中并防止缓冲溶液被吸回到用户的口中(例如，当用户在使用样品收集装置7100时吸入空气时)。
现在参考图72，提供了根据本公开的一些实施例的样品收集装置7200的截面图。
在一些实施例中，样品收集装置7200包括吹口7202、本体部件7204和管部件7206。在各种实施例中，吹口6802、本体部件7204和管部件7206中的每一个可包括被构造成彼此连接/可移除地联接的单独元件。
如图72中所描绘的，样品收集装置7200包括限定开口的吹口7202，该开口被构造成用于用户将空气吸入样品收集装置7200中。在一些实施例中，吹口7202可以是样品收集装置7200的可互换部件，从而允许不同尺寸、形状和样式的吹口7202与样品收集装置7200一起使用。例如，如所描绘的，吹口7202包括漏斗形状。例如，样品(例如，来自用户的呼吸)可从吹口7202行进到本体部件7204中、行进到管部件7206中并且行进到示例气溶胶收集装置中。这样，吹口7202、本体部件7204和管部件7206限定了通向气溶胶收集装置的通道或通路。
在一些示例中，如所描绘的，本体部件7204包括设置在吹口7202和第一止回阀7208之间的水平导管。另外，如图所示，本体部件7204包括附接到其的下部竖直导管，该下部竖直导管通向气溶胶收集装置。另外，如图所示，本体部件7204包括指示器部件7212，该指示器部件限定本体部件7204的上部竖直导管。在一些实施例中，如所描绘的，指示器部件7212包括透明窗7218，用户可通过该透明窗观察已进入样品收集装置7200的空气体积的指示。
在一些实施例中，如图72所示，指示器部件7212包括可移动球部件7216。如所描绘的，可移动球部件7216设置在指示器部件7212的本体内。在一些实施例中，当空气流经由吹口进入样品收集装置7200时，空气流的至少一部分将入射在可移动球部件7216上，并且将使得可移动球部件7216沿着指示器部件7212内的通道向上移动。在一些实施例中，如图所示，可移动球部件7216可沿着由一系列棘爪(例如棘齿)(诸如第一棘爪7214)限定的路径上升/移动。用户可经由透明窗7218观察可移动球部件7216的位置，以便至少部分地基于可移动球部件7216在指示器部件7212的通道内的位置来确定多少空气流已进入样品收集装置7200。在一些实施例中，当可移动球部件7216到达指示器部件7212的与限定本体部件7204的顶表面的帽相邻的顶部位置时，用户可确定足够量的气流已经进入样品收集装置7200。
在一些实施例中，如图72中所描绘，样品收集装置7200被构造成经由管部件7206直接连接/可移除地附接到气溶胶收集装置的至少一部分。在各种实施例中，管部件7206包括管状本体，诸如管、导管和/或类似物。在一些实施例中，如所描绘的，管部件7206的顶部部分比管部件7206的底部部分宽。
在一些实施例中，如所描绘的，样品收集装置7200包括限定样品收集装置7200的端表面的至少第一止回阀7208，该第一止回阀操作以控制从样品收集装置7200到气溶胶收集装置的空气流。在一些实施例中，第一止回阀7208在用户吸气时允许空气流向用户，但在用户将空气(例如，经由吹口7202)呼出到样品收集装置7200中时防止空气返回。
另外，在一些实施例中，样品收集装置7200包括第二止回阀7210。如所描绘的，第二止回阀7210至少部分地设置在管部件6906的本体内。在各种实施例中，第二止回阀7210操作以允许空气流入气溶胶收集装置中并防止缓冲溶液被吸回到用户的口中(例如，当用户在使用样品收集装置7200时吸入空气时)。
如上所述，本公开的各种示例克服了各种技术挑战和困难。尽管本说明书包含许多特定的实施方式细节，但是这些细节不应被解释为对任何公开或可要求保护的内容的范围的限制，而是应被解释为对特定于特定公开的特定实施例的特征的描述。本文中在单独的实施例的情况下所描述的某些特征也可以在单个实施例中以组合实施。相反，在单个实施例的情况下所描述的各种特征在多个实施例中也可以单独地或以任何合适的子组合实施。此外，尽管上文可将特征描述为以某些组合起作用且甚至最初照此要求保护，但是在一些情况下，可以从该组合中删除来自要求保护的组合的一个或多个特征，并且要求保护的组合可以涉及子组合或子组合的变型。
类似地，尽管在附图中以特定顺序描绘了操作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或以连续的顺序执行这种操作，或者执行所有图示的操作，以实现期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可以是有利的。此外，各种系统部件在上文所描述的实施例中的分离不应被理解为在所有实施例中都需要这种分离，并且应理解，所描述的程序部件和系统通常可以一起被集成在单个软件产品中或打包到多个软件产品中。
因此，已描述了本主题的特定实施例。其他实施例是在所附权利要求的范围内。在一些情况下，权利要求中所叙述的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望的结果。另外，附图中所描绘的过程不一定需要所示的特定顺序或连续顺序来实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理可以是有利的。
要理解的是，本公开将不限于所公开的特定示例，并且修改和其他示例旨在被包括在所附权利要求的范围内。尽管本文中采用特定的术语，但是除非另有描述，否则它们仅在一般和描述的意义上使用而非用于限制的目的。

Claims (10)

1.一种气溶胶收集装置，包括：
储存缓冲溶液的胶囊部件，其中所述胶囊部件限定所述胶囊部件的顶表面上的顶部孔和所述胶囊部件的底表面上的底部孔；以及
塞子部件，其定位在所述胶囊部件内并且密封所述顶部孔和所述底部孔。
2.根据权利要求1所述的气溶胶收集装置，其中，所述胶囊部件包括第一部分和第二部分，其中，所述第一部分固定到帽部件，其中，所述第二部分固定到所述气溶胶收集装置的底部部分。
3.根据权利要求1所述的气溶胶收集装置，其中，所述胶囊部件附接至所述气溶胶收集装置的内表面，其中，所述气溶胶收集装置还包括：
刚性中心柱，其中，施加在所述气溶胶收集装置上的压缩力使所述胶囊部件与所述刚性中心柱接触。
4.根据权利要求1所述的气溶胶收集装置，其中，所述胶囊部件包括底部密封件，其中，所述气溶胶收集装置还包括：
固定到所述气溶胶收集装置的底表面的块部件，其中所述块部件被构造成当所述胶囊部件与所述块部件接触时破坏所述底部密封件。
5.根据权利要求1的气溶胶收集装置，还包括：
至少一个排气孔，所述至少一个排气孔设置在所述气溶胶收集装置的至少一个表面上；以及
柱塞部件，所述柱塞部件设置在所述气溶胶收集装置的壳体内，其中所述柱塞部件包括至少一个开孔，所述至少一个开孔操作性地联接到所述至少一个排气孔以便提供自密封机构。
6.根据权利要求5的气溶胶收集装置，进一步包括内部空气通道，所述内部空气通道被构造成与样品收集装置形成直接连接。
7.根据权利要求6所述的气溶胶收集装置，其中所述内部空气通道操作性地联接到弹簧。
8.根据权利要求5所述的气溶胶收集装置，其中，所述柱塞部件还包括一个或多个包覆成型的橡胶密封件，所述橡胶密封件构造成邻近所述至少一个排气孔设置。
9.根据权利要求8所述的气溶胶收集装置，其中，所述柱塞部件操作性地联接到内部空气通道。
10.根据权利要求5所述的气溶胶收集装置，还包括：
基底部件，所述基底部件设置在所述气溶胶收集装置的底表面上，所述基底部件被构造成接收缓冲溶液。
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