CN116529591A - 带有含限定的界面电位的辅助电极的电化学池及使用它们的方法 - Google Patents

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Abstract

一种电化学池(100)包含：多个工作电极区(104)，其安置在所述池的表面上且在所述池的表面上限定图案；以及至少一个辅助电极(102)，其安置在所述表面上。所述辅助电极可具有限定的界面电位。

Description

带有含限定的界面电位的辅助电极的电化学池及使用它们的 方法
相关事项
本申请要求2020年8月21日提交的美国临时申请第63/068,981号和2020年11月25日提交的美国临时申请第63/118,463号的优先权，所述申请中的每一个的全部内容并入本文中。
技术领域
本文的实施方案涉及在执行化学、生物化学以及生物检定和分析时采用辅助电极的系统、装置和方法，以及辅助电极的制造方法。
背景技术
检定为用于定性地评估或定量地测量目标实体(例如，分析物)的存在、量或功能活性的化学、实验室医学、药理学、环境生物学、分子生物学等中的研究(分析)程序。检定系统可使用电化学特性和程序来定性地及定量地评估目标实体。举例来说，检定系统可通过以下来评估目标实体：测量由电化学过程产生的含有目标实体的样本区域中的电位、电流和/或亮度；以及对所测量数据执行各种分析程序(例如，电位测定法、库仑法(coulometry)、伏安法、光学分析等)。
利用电化学特性和程序的检定系统可包含样本区域(例如，孔、多孔板中的孔等)，其具有一个或多个电极(例如，工作电极、相对电极和参考电极)以用于发起和控制电化学过程和用于测量所得数据。取决于电极的设计和配置，检定系统可分类为所参考以及未参考系统。举例来说，工作电极为检定系统中正发生所关注反应的电极。工作电极与相对电极结合使用以建立样本区域中的电位差、电流和/或电场。电位差可在工作和相对电极处的界面电位之间分离。在未参考系统中，施加到工作电极的界面电位(驱动电极处的反应的力)不受控制或未知。在所参考系统中，样本区域包含参考电极，其与工作和相对电极分隔开。参考电极具有已知电位(例如，还原电位)，其可在样本区域中产生反应期间被参考。
这些检定系统的一个实例为电化学发光(ECL)免疫检定。ECL免疫检定涉及使用ECL标记的过程，所述ECL标记设计成在电化学刺激时发射光。在电压施加到电极时发生光产生，所述电极位于容纳受测试材料的样本区域中。电压触发循环氧化和还原反应，其引起光产生和发射。在ECL中，负责ECL的电化学反应通过在工作与相对电极之间施加电位差来驱动。
当前，所参考和未参考检定系统在对目标实体的测量和分析中具有缺点。对于未参考检定系统，界面电位的未知性质导致电化学过程缺乏控制，这可进一步受到检定系统的设计的影响。举例来说，对于ECL免疫检定，在工作电极处施加的界面电位可能受电极面积(工作和/或相对)、溶液的组成和电极的任何表面处理(例如，等离子体处理)影响。先前已通过选择从ECL产生起始之前至ECL产生结束之后逐渐上升电位差来解决这种控制缺乏。对于所参考系统，虽然可能已知且可控制电位，但添加参考电极增大检定系统的成本、复杂性、大小等。此外，归因于需要容纳额外电极，因此添加参考电极可能限制样本区域中的工作和/或相对电极的设计和放置。另外，所参考和未参考检定系统都可归因于操作系统所需的电压信号而具有缓慢读取时间。归因于制造相对与参考电极，参考系统可具有较高成本。
常规检定系统、装置和仪器存在这些和其它缺点。因此，需要提供所参考系统的可控制电位，同时降低因参考电极而导致的成本、复杂性和大小的系统、装置和方法。这些缺点由本文中所描述的实施方案解决。
发明内容
本公开的实施方案包含用于包含辅助电极设计的电化学池(electrochemicalcell)的系统、装置和方法，以及包含电化学池的电化学分析设备和装置。
在一个方面，本公开提供一种用于执行电化学分析的电化学池。电化学池包含：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上。至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对。至少一个辅助电极安置在距多个工作电极区中的至少两个大致相等距离处。
在另一方面，一种用于执行电化学分析的电化学池。电化学池包含：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对。在氧化还原对的氧化还原反应期间，氧化还原对提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑。
在另一方面，一种用于执行电化学分析的电化学池。电化学池包含：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成。至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对。氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持限定电位。
在另一方面，一种用于执行电化学分析的电化学池。电化学池包含：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上。辅助电极具有限定界面电位。
在另一方面，一种用于执行电化学分析的电化学池。电化学池包含：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极包括第一物质和第二物质。第二物质为第一物质的氧化还原对。
在另一方面，一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包含：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对。当在电化学分析期间所施加电位引入至池中时，氧化还原对中的物种的反应为在辅助电极处发生的主要氧化还原反应。
在另一实施方案中，提供一种用于执行电化学分析的设备。设备包含：板，其具有限定于其中的多个孔，所述多个孔中的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持限定电位。
在另一实施方案中，提供一种电化学分析方法。方法包含将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中：一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案；至少一个辅助电极安置在表面上且具有受限于其表面的氧化还原对；且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
在另一实施方案中，一种用于在孔中执行电化学分析的设备，所述设备包括：多个工作电极区，其安置在调适成形成孔的底部部分的表面上；以及辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中多个工作电极区中的一个安置在距孔的每个侧壁大致相等距离处。
在另一实施方案中，提供一种用于执行电化学分析的方法。方法包含：将第一电压脉冲施加到设备的孔中的一个或多个工作电极区或相对电极，所述第一电压脉冲使得第一氧化还原反应在孔中发生；在第一时间段内从第一氧化还原反应捕捉第一发光数据；将第二电压脉冲施加到孔中的一个或多个工作电极区或相对电极，所述第二电压脉冲使得第二氧化还原反应在孔中发生；以及在第二时间段内从第二氧化还原反应捕捉第二发光数据。
附图说明
本发明的前述和其它特征与优势将根据如附图中所示的本发明实施方案的以下描述而显而易见。并入本文中并形成本说明书的一部分的附图进一步用于解释本文中所描述的各种实施方案的原理并使本领域技术人员能够制造并使用本文中所描述的各种实施方案。图式未必按比例绘制。
图1A至1C说明根据本发明所公开的实施方案的电化学池的若干视图。
图2A示出根据本发明所公开的实施方案的包含多个样本区域的多孔板的俯视图。
图2B示出根据本发明所公开的实施方案的在包含多个样本区域的检定装置中使用的多孔板。
图2C示出根据本发明所公开的实施方案的图1C的多孔板的样本区域的侧视图。
图3A至3F、4A至4F、5A至5C、6A至6F、7A至7F和8A至8D示出根据本发明所公开的实施方案的在图1A至1C的电化学池或图2A至2C的多孔板中使用的电极的若干设计实例。
图9A和9B示出根据本发明所公开的实施方案的检定设备的实例。
图10A和10B示出根据实施方案的辅助电极的衰变时间。
图11示出根据本发明所公开的实施方案的使用脉冲波形执行电化学分析和程序的过程。
图12A和12B示出根据本发明所公开的实施方案的脉冲波形的实例。
图13示出根据本发明所公开的实施方案的使用脉冲波形执行ECL分析和程序的过程。
图14A至14C、15A至15L、16和17示出根据本发明所公开的实施方案的使用脉冲波形执行的ECL测试结果。
图18示出根据本发明所公开的实施方案的使用脉冲波形执行ECL分析的过程。
图19示出根据本发明所公开的实施方案的使用脉冲波形执行ECL分析的过程。
图20示出根据本发明所公开的实施方案的制造孔的过程。
图21A至21F和22A示出根据本发明所公开的实施方案的制造孔的过程中的示范性阶段。
图22B示出根据本公开的孔的实施方案。
图23A至23D示出根据本发明所公开的实施方案的执行测试的电极配置的若干实例。
图24A至24C、25A至25C、26A至26D、27A至27C和28示出根据本发明所公开的实施方案的对各种多孔板执行的测试结果。
图29、30、31A、31B、32A、32B、33A、33B、34A、34B、35、36A、36B、37A和37B示出根据本发明所公开的实施方案的经执行以优化用于相对于标准电极涂布经等离子体处理电极的波形的测试。
图38A至39E示出与本文实施方案一致的电化学池的实例。
具体实施方式
现参考图式描述本发明的特定实施方案。以下具体实施方式在本质上仅为示范性的，且并不打算限制本发明或其应用和用途。此外，并不打算受到前述技术领域、背景技术、发明内容或以下具体实施方式中存在的任何明确或暗示的理论的束缚。
本公开的实施方案涉及包含辅助电极设计的电化学池，以及包含电化学池的电化学分析设备和装置。在实施方案中，辅助电极设计成包含提供稳定界面电位的氧化还原对(例如，Ag/AgCl)。在某些实施方案中，可掺杂材料、化合物等以产生氧化还原对，但还预期产生氧化还原对的其它方式。具有限定稳定界面电位的还原氧化对的辅助电极允许辅助电极充当双功能电极。也就是说，一个或多个辅助电极同时操作为相对电极和参考电极。由于辅助电极操作为双功能电极，因此电化学池中由辅助电极占据的空间减小，且借此允许电化学池中包含额外配置和数目的工作电极区。
在实施方案中，在电化学分析过程期间，例如ECL过程期间，利用一个或多个辅助电极同样改进电化学分析设备和装置的读取时间。虽然常规未参考ECL系统中通常采用经历提供最大ECL的电压的缓慢电压斜坡以提供对辅助电极处的电位变化的容差，但使用本发明的辅助电极，例如包括氧化还原对的辅助电极，提供对所述电位的改进控制，且能够使用更有效且更快的波形，例如短电压脉冲或快速电压斜坡。
图1A示出根据本文实施方案的电化学池100的实例。如图1A中所示，电化学池100限定工作空间101，其中电能用以引起一个或多个化学反应。在工作空间(或样本区域)101内，电化学池100可包含一个或多个辅助电极102和一个或多个工作电极区104。辅助电极102和工作电极区104可与离子介质103接触。电化学池100可通过还原氧化(氧化还原)反应操作，所述还原氧化反应由通过辅助电极102和工作电极区104引入电能而引起。在一些实施方案中，离子介质103可包含电解质溶液，例如水或其中溶解离子的其它溶剂，例如盐。在一些实施方案中，如下文进一步详细描述，离子介质103或工作电极102的表面可包含在氧化还原反应期间产生并发射光子的发光物种。在电化学池100的操作期间，外部电压可施加到辅助电极102和工作电极区104中的一个或多个以引起在这些电极处发生氧化还原反应。
如本文中所描述，在处于使用中时，辅助电极将具有可由在电极处发生的氧化还原反应限定的电极电位。根据某些非限制性实施方案，可通过以下来限定电位：(i)受限于电极的表面的还原氧化(氧化还原)对，或(ii)溶液中的还原氧化(氧化还原)对。如本文中所描述，氧化还原对包含通过氧化还原反应相互转化的一对元素、化学物质或化合物，例如作为电子供体的一种元素、化学物质或化合物以及作为电子受体的一种元素、化学物质或化合物。具有限定稳定界面电位的还原氧化对的辅助电极可充当双功能电极。也就是说，一个或多个辅助电极102可通过提供高电流(三个电极系统中的相对电极的功能)同时提供限定并控制工作电极处的电位的能力(三个电极系统中的参考电极的功能)来提供与三个电极电化学系统中的相对和参考电极相关联的功能性。一个或多个辅助电极102可通过在氧化还原反应期间提供与一个或多个工作电极区104中的一个或多个的电位差来操作为相对电极，所述氧化还原反应发生在电化学池100中，一个或多个辅助电极102位于所述电化学池中。基于一个或多个辅助电极102的化学结构和组成，一个或多个辅助电极102也可操作为参考电极以用于确定与工作电极区104中的一个或多个的电位差。
在实施方案中，辅助电极102可由具有准许辅助电极102充当参考电极的化学组成的元素和合金的化学混合物形成。化学混合物(例如，辅助电极的化学组成中的元素与合金的比)可在化学混合物的还原或氧化期间提供稳定界面电位，使得在电化学池100中发生的还原氧化反应期间产生可量化数量的电荷。虽然本文中所描述的某些反应可称为还原或氧化反应，但应理解，本文中所描述的电极可取决于所施加的电压而支持还原和氧化反应。还原或氧化反应的特定描述并不将电极的功能性限制于特定反应类型。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102的化学混合物可包含在化学混合物的还原期间提供稳定界面电位的氧化剂，且化学混合物中的氧化剂的量可大于或等于供用于在电化学反应期间发生的电化学池中的整个还原氧化反应所需的氧化剂的量。在实施方案中，辅助电极102由在化学混合物的还原期间提供界面电位的化学混合物形成，使得在电化学池100中发生的还原氧化反应期间产生可量化数量的电荷。辅助电极102的化学混合物包含氧化剂，所述氧化剂在电化学池100的操作期间，例如在生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析(例如，ECL产生和分析)期间支持氧化还原反应。
在一实施方案中，一个或多个辅助电极102的化学混合物中的氧化剂的量大于或等于例如在一个或多个生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析(例如ECL产生)期间在电化学池100中发生的整个氧化还原反应所需的氧化剂的量。举例来说，一个或多个辅助电极102中的足够量的化学混合物在对于初始生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析的氧化还原反应发生之后将仍然保留，因此允许一个或多个额外氧化还原反应在后续生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析期间发生。
在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102的化学混合物中的氧化剂的量至少部分基于一个或多个工作电极区104中的每一个的暴露表面积(也称为区域表面积)与一个或多个辅助电极102的暴露表面积的比。如本文中所描述，一个或多个辅助电极102的暴露表面积(也称为区域表面积)指代一个或多个辅助电极102的暴露于离子介质103的二维(2D)截面面积。也就是说，如图1B中所示，辅助电极102可呈三维(3D)形状形成，所述三维形状在Z方向上从电化学池100的底部表面延伸。辅助电极102的暴露表面积可对应于在X-Y平面中截取的2D截面面积。在实施方案中，2D截面面积可在辅助电极102的任何点处截取，例如在与底部表面120的界面处截取。虽然图1B将辅助电极102示为规则形状的圆柱形，但辅助电极102可具有规则或不规则的任何形状。同样地，一个或多个工作电极区104的暴露表面积指代一个或多个辅助电极区104的暴露于离子介质103的2D截面面积，例如类似于图1B中所描述的辅助电极102的2D截面面积。在某些实施方案中，区域表面积(暴露表面积)可与真实表面积不同，所述真实表面积将包含电极的实际表面，考虑到z维度上的任何高度或深度。使用这些实例，区域表面积小于或等于真实表面积。
在实施方案中，一个或多个辅助电极102可由包含氧化还原对的化学混合物形成，所述氧化还原对提供处于或接近氧化还原对的标准还原电位的界面电位。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可包含银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物，或其它适合的金属/金属卤化物对。在一些实施方案中，由Ag/AgCl的混合物形成的一个或多个辅助电极102可提供处于或接近Ag/AgCl的标准还原电位的界面电位，大致0.22V。化学混合物的其它实例可包含具有多个金属氧化态的金属氧化物，例如氧化锰，或其它金属/金属氧化物对，例如银/氧化银、镍/氧化镍、锌/氧化锌、金/氧化金、铜/氧化铜、铂/氧化铂等。在一些实施方案中，化学混合物可提供介于大致0.1V至大致3.0V范围内的界面电位。表1列出化学混合物的氧化还原对的还原电位的实例，所述化学混合物可包含于一个或多个辅助电极102中。本领域技术人员将认识到，还原电位的实例为近似值，且可基于化学组成、温度、化学混合物中的杂质或其它条件而变化例如+/-5.0％。
表1-大致25摄氏度下的还原电位
在实施方案中，一个或多个辅助电极中的氧化还原对的化学混合物可基于属于指定范围内的氧化还原对的摩尔比。在一些实施方案中，化学混合物具有指定范围内的(例如大致等于或大于1)Ag与AgCl的摩尔比。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可维持受控制界面电位，直至参与氧化还原反应的所有一个或多个化学部分已氧化或还原为止。
在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可包含氧化还原对，其维持-0.15V至-0.5V之间的界面电位，同时每mm2的电极表面积传递大致1.56×10-5至5.30×10-4C的电荷。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可包含氧化还原对，其在氧化还原对的氧化还原反应期间传递大致0.5mA至4.0mA的电流，以在大致1.4V至2.6V的一范围处产生ECL。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可包含氧化还原对，其在氧化还原反应期间传递大致2.39mA的平均电流，以在大致1.4V至2.6V的范围处产生ECL。
在实施方案中，一个或多个辅助电极102可氧化还原对中的氧化剂的量大于或等于穿过辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可包含大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔的氧化剂。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可包含每mm2(1.16×10-4至1.5×10-4摩尔/平方英寸)的暴露表面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可包含每mm2(2.39×10-6摩尔/平方英寸)的一个或多个工作电极区104的总(或聚合)暴露表面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极可包含每mm2(3.69×10-6摩尔/平方英寸)的一个或多个工作电极区104的总(或聚合)暴露表面积至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
在实施方案中一个或多个辅助电极102可包含氧化还原对，其中在施加电压或电位时，氧化还原对中的物种的反应为在一个或多个辅助电极102处发生的主要氧化还原反应。在一些实施方案中，所施加电位小于还原水或执行水的电解所需的限定电位。在一些实施方案中，小于1％的电流与水的还原相关联。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102的每单位面积(暴露表面积)的小于1的电流与水的还原相关联。
在实施方案中，一个或多个辅助电极102(和一个或多个工作电极区104)可使用任何类型的制造过程来形成，制造过程例如印刷、沉积、光刻法、蚀刻等。在实施方案中，金属/金属卤化物的化学混合物的形成可取决于制造过程。举例来说，如果印刷一个或多个辅助电极102(和一个或多个工作电极区104)，那么化学混合物可呈墨水或膏状物形式。在一些实施方案中，可利用掺杂方法将一个或多个额外物质添加到一个或多个辅助电极102和/或一个或多个工作电极区104。
工作电极区104可为电极上可发生所关注反应的位置。所关注反应在本质上可为化学、生物学、生物化学、电学(或这些反应类型中的两个或更多个的任何组合)。如本文中所描述，电极(辅助电极和/或工作电极)可为反应可发生的连续/相连区域，且电极“区”可为电极上发生所关注特定反应的一部分(或全部)。在某些实施方案中，工作电极区104可包括整个电极，且在其它实施方案中，超过一个工作电极区104可形成在单个电极内和/或上。举例来说，工作电极区104可通过个别工作电极形成。在这个实例中，工作电极区104可配置为由一种或多种导电材料形成的单个电极。在另一实例中，工作电极区104可通过隔离单个工作电极的部分而形成。在这个实例中，单个工作电极可由一种或多种导电材料形成，且工作电极区可通过使用例如电介质的绝缘材料来电隔离单个工作电极的区域(“区”)以产生电隔离工作电极区而形成。在任何实施方案中，工作电极区104可由任何类型的导电材料以及导电与绝缘材料的组合形成，所述导电材料例如金属、金属合金、碳化合物、掺杂金属等。
在实施方案中，工作电极区104可由导电材料形成。举例来说，工作电极区104可包含金属，例如金、银、铂、镍、钢、铱、铜、铝、导电合金等。在一些实施方案中，工作电极区104可包含经氧化物涂布的金属(例如，经氧化铝涂布的铝)。在一些实施方案中，工作电极区104可由碳基材料形成，所述碳基材料例如碳、碳黑、石墨碳、碳纳米管、碳原纤维、石墨、碳纤维和其混合物。在一些实施方案中，工作电极区104可由导电碳聚合物复合物、分散于基质(例如，碳墨、碳膏、金属墨水)中的导电粒子和/或导电聚合物形成。在一些实施方案中，如下文进一步详细公开，工作电极区104可由使用碳墨和银墨的丝网印刷制造的碳层与银层形成。在一些实施方案中，工作电极区104可由半导电材料(例如，硅、锗)或例如氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)等半导电膜形成。
在实施方案中，如下文进一步详细描述，一个或多个辅助电极102和一个或多个工作电极区104可形成于不同电极设计中(例如，不同大小和/或形状、不同辅助电极102和工作电极区104数目、电化学池100内的不同定位和图案等)，以改进通过含有电化学池的设备和装置执行的电化学特性和分析(例如，ECL分析)。图1C示出包含多个工作电极区的电化学池100的电极设计150的一个实例。如图1C中所示，电化学池100可包含十(10)个工作电极区104和单个辅助电极102。下文参考图3A至3F、4A至4F、5A至5C、6A至6F、7A至7F和8A至8D论述电极设计的各种其它实例。
在实施方案中，可根据工作电极区104之间的邻近度和/或工作电极区104与一个或多个辅助电极102之间的邻近度来限定电化学池100内的工作电极区104的配置和放置。在一些实施方案中，邻近度可定义为相邻工作电极区104和/或一个或多个辅助电极102的相对数目。在一些实施方案中，邻近度可定义为工作电极区104和/或一个或多个辅助电极102之间的相对距离。在一些实施方案中，邻近度可定义为从工作电极区104和/或一个或多个辅助电极102到电化学池100的其它特征(例如电化学池的周边)的相对距离。
在根据本发明的实施方案中，例如相应电化学池100的一个或多个辅助电极102和一个或多个工作电极区104可形成为具有相应大小，使得一个或多个工作电极区104的暴露表面积的聚合与一个或多个辅助电极102的暴露表面积的比大于1，但电化学池100考虑其它比(例如，等于或低于或大于1的比)。在根据本发明的一些实施方案中，例如一个或多个辅助电极102和/或一个或多个工作电极区104中的每一个可呈圆形形状形成，所述圆形形状具有基本上限定圆形的表面区域，但其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形(clover)或任何其它规则或不规则几何形状)。
在根据本发明的实施方案中，例如一个或多个辅助电极102和/或一个或多个工作电极区104可呈楔形形状形成，所述楔形形状具有楔形形状的表面区域，在本文中也称为三叶(trilobe)形。也就是说，可形成具有两个相对边界(其具有不同尺寸)和连接两个相对边界的两个侧边界的一个或多个辅助电极102和/或一个或多个工作电极区104。举例来说，两个相对边界可包含宽边界和窄边界，其中宽边界具有比窄边界长的长度。在一些实施方案中，宽边界和/或窄边界可为钝的，例如在至侧边界的连接处的磨圆的拐角。在一些实施方案中，宽边界和/或窄边界可为尖锐的，例如在至侧边界的连接处有角度的拐角。在实施方案中，本文中所描述的楔形形状可通常为梯形，其具有磨圆的或有角度的拐角。在实施方案中，本文中所描述的楔形形状可通常为三角形，其具有扁平化或磨圆的顶点和磨圆的或有角度的拐角。在实施方案中，楔形形状可用以使电化学池的底部表面120处的可用面积最大化。举例来说，如果电化学池的工作区域101为圆形，那么具有楔形形状的一个或多个工作电极区104可布置成使得宽边界邻近于工作区域101的外部周边且窄边界邻近于工作区域101的中心。
在实施方案中，电化学池100可包含在用于执行电化学分析的设备或装置中。在一些实施方案中，电化学池100可形成检定装置的孔(well)的一部分，所述检定装置执行例如ECL免疫检定的电化学分析，如下文所描述。在一些实施方案中，电化学池100可形成用于分析装置或设备的盒中的液流池(flow cell)，所述盒是例如ECL盒(例如美国专利第10,184,884号和第10,935,547号中提供的ECL盒)、细胞计数器等。本领域技术人员将认识到，电化学池100可用于执行受控制氧化还原反应的任何类型的设备或装置中。
图2A至2C示出根据本发明的实施方案的用于生物学、化学和/或生物化学分析的检定装置的包含电化学池(例如，电化学池100)的样本区域(“孔(well)”)200的若干视图，所述电化学池包含辅助电极设计。本领域技术人员将认识到，图2A至2C示出检定装置中的孔的一个实例，且可去除图2A至2C中所示的现存组件和/或可添加额外组件而不脱离本文中所描述的实施方案的范畴。
如作为俯视图的图2A中所示，多孔板208(图2B中所示)的底板206可包含多个孔200。底板206可包含形成每个孔200的底部部分的表面，且可包含安置在多孔板208的底板206的表面上和/或内的一个或多个辅助电极102和一个或多个工作电极区104。如作为透视图的图2B中所示，多孔板208可包含顶板210和底板206。顶板210可限定从顶板210的顶部表面延伸到底板206的孔200，其中底板206形成每个孔200的底部表面207。在操作中，在跨位于孔200中的一个或多个工作电极区104和一个或多个辅助电极102施加电压时发生光产生，所述孔200容纳受测试材料。所施加电压触发循环氧化与还原反应，其引起光子(光)产生和发射。接着可测量发射光子以分析受测试材料。
取决于工作电极区104处发生的反应是接受还是供应电子，工作电极区104处的反应分别为还原或氧化。在实施方案中，工作电极区104可经衍生化或修改，例如以将例如结合试剂的检定试剂固定于电极上。举例来说，工作电极区104可经修改以附着抗体、抗体的片段、蛋白、酶、酶底物、抑制剂、辅因子、抗原、半抗原、脂蛋白、脂多糖(liposaccharide)、细菌、细胞、亚细胞组分、细胞受体、病毒、核酸、抗原、脂质、糖蛋白、碳水化合物、肽、氨基酸、激素、蛋白结合配体、药用试剂和/或其组合。同样地，举例来说，工作电极区104可经修改以附着非生物实体，例如但不限于聚合物、弹性体、凝胶、涂层、ECL标签、氧化还原活性物种(例如，三丙胺、草酸盐)、无机材料、化学官能团、螯合剂、连接剂等。试剂可通过各种方法固定于一个或多个工作电极区104上，各种方法包含被动吸附、特异性结合和/或通过与电极的表面上存在的官能团形成共价键。
举例来说，ECL物种可附着到工作电极区104，其可经诱导以发射ECL用于分析测量，以确定孔200中的流体中的所关注物质的存在。举例来说，可经诱导以发射ECL的物种(ECL活性物种)已用作ECL标记。ECL标记的实例包含：(i)有机金属化合物，其中金属来自例如对腐蚀和氧化具有抗性的贵金属，包含含有Ru和含有Os的有机金属化合物，例如三联吡啶基钌(RuBpy)部分；以及ii)鲁米诺(luminol)和相关化合物。在ECL过程中以ECL标记参与的物种在本文中称为ECL共反应物。常用共反应物包含三级胺，例如三异丙胺(TPA)、草酸盐和来自RuBpy的用于ECL的过硫酸盐，以及来自鲁米诺的用于ECL的过氧化氢。由ECL标记产生的光可用作诊断程序中的报告信号。举例来说，ECL标记可共价偶合到结合剂，例如抗体或核酸探针；可通过测量从ECL标记发射的ECL来监测结合相互作用中结合试剂的参与。或者，来自ECL活性化合物的ECL信号可指示化学环境。
在实施方案中，还可利用改进用于电化学过程的材料(例如，试剂、ECL物种、标记等)至工作电极区104和/或辅助电极的表面的附着(例如，吸附)的材料和/或过程来处理(例如，预处理)工作电极区104和/或辅助电极102(或孔200的其它组件)。在一些实施方案中，工作电极区104和/或辅助电极102(或孔200的其它组件)可使用过程(例如，等离子体处理)来处理，所述过程使得工作电极区104和/或辅助电极102(或孔200的其它组件)的表面呈现亲水特性(在本文中也称为“高结合”或“HB”)。在一些实施方案中，工作电极区104和/或辅助电极102(或孔200的其它组件)可未处理或使用一过程来处理，所述过程使得工作电极区104和/或辅助电极102(或孔200的其它组件)的表面呈现疏水特性(在本文中也称为“标准”或“Std”)。
如作为图2B的多孔板208的一部分的侧视截面图的图2C中所示，数个孔200可包含于多孔板208上，图2C中展示其中的三个。每个孔200可通过顶板210形成，所述顶板210包含形成电化学池100的边界的一个或多个侧壁212。一个或多个侧壁212从顶板210的底部表面延伸到顶板210的顶部表面。孔200可调适成容纳一个或多个流体250，例如上文所描述的离子介质。在某些实施方案中，替代或除一个或多个流体250之外，一个或多个孔200可调适成容纳气体和/或固体。在实施方案中，顶板210可利用黏着剂214或其它连接材料或装置紧固至底板206。
多孔板208可包含任何数目的孔200。举例来说，如图2A和2B中所示，多孔板208可包含96个孔200。本领域技术人员将认识到，多孔板208可包含以规则或不规则图案形成的任何数目个孔200，例如6个孔、24个、384个、1536个等。在其它实施方案中，多孔板208可由单个孔板或适用于进行生物学、化学和/或生物化学分析和/或检定的任何其它设备替换。虽然图2A至2C中描绘呈圆形配置的孔200(因此形成圆柱形)，但还考虑其它形状，包含卵形、正方形和/或其它规则或不规则多边形。此外，多孔板108的形状和配置可呈多种形式，且不必受限于如这些图式中所示的矩形阵列。
在一些实施方案中，如上文所论述，用于多孔板108中的工作电极区104和/或辅助电极102可为无孔的(疏水)。在一些实施方案中，工作电极区104和/或辅助电极102可为多孔电极(例如，碳纤维或原纤维垫、烧结金属，和沉积于过滤隔膜、纸或其它多孔衬底上的金属膜)。在配置为多孔电极时，工作电极区104和/或辅助电极102可采用溶液通过电极的过滤，以便：i)增加至电极表面的质量输送(例如，增加溶液中的分子至电极表面上的分子的结合的动力学)；ii)捕捉电极表面上的粒子；和/或iii)从孔去除液体。
在如上文所论述的实施方案中，孔200中的辅助电极102中的每一个由在化学混合物的还原期间提供限定电位的化学混合物形成，使得在孔200中发生的还原氧化反应期间产生可量化数量的电荷。辅助电极102的化学混合物包含支持还原氧化反应的氧化剂，其可在生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析(例如，ECL产生和分析)期间使用。在一实施方案中，辅助电极102的化学混合物中的氧化剂的量大于或等于将穿过辅助电极的电荷的量所需的氧化剂的量，和/或在一个或多个生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析(例如ECL产生)期间驱动至少一个孔200中的工作电极处的电化学反应所需的电荷的量。在这方面，辅助电极102中的足够量的化学混合物在对于初始生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析的氧化还原反应发生之后将仍然保留，因此允许一个或多个额外氧化还原反应在后续生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析期间发生。在另一实施方案中，辅助电极102的化学混合物中的氧化剂的量至少部分地基于多个工作电极区中的每一个的暴露表面积与辅助电极的暴露表面积的比。
在实施方案中，孔200的一个或多个辅助电极102可由如上文所论述包含氧化还原对的化学混合物形成。在一些实施方案中，孔200的一个或多个辅助电极102可由包含银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物或其它适合的金属/金属卤化物对的化学混合物形成。化学混合物的其它实例可包含具有多个金属氧化态的金属氧化物，例如氧化锰，或其它金属/金属氧化物对，例如银/氧化银、镍/氧化镍、锌/氧化锌、金/氧化金、铜/氧化铜、铂/氧化铂等)。在实施方案中，辅助电极102(和工作电极区104)可使用任何类型的制造过程来形成，制造过程例如印刷、沉积、光刻法、蚀刻等。在实施方案中金属/金属卤化物的化学混合物的形式可取决于制造过程。举例来说，如果印刷辅助电极，那么化学混合物可呈墨水或膏状物形式。
对于某些应用，例如ECL产生，辅助电极102的各种实施方案可调适成通过包含足够高浓度的可获得氧化还原物种来防止电极在ECL测量期间极化。辅助电极102可通过使用具有Ag与AgCl的限定比的Ag/AgCl化学混合物(例如，墨水、膏状物等)在多孔板208上印刷辅助电极102而形成。在一实施方案中，辅助电极的化学混合物中的氧化剂的量至少部分地基于辅助电极的化学混合物中的Ag与AgCl的比。在一实施方案中，具有Ag和AgCl的辅助电极的化学混合物包括大致50％或更少的AgCl，例如34％、10％等。
在一些实施方案中，孔200中的一个或多个辅助电极102可包含在孔200中每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。在一些实施方案中，孔200中的一个或多个辅助电极102可包含在孔中每mm2的总工作电极面积至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
在各种实施方案中，一个或多个辅助电极102和工作电极区104可形成于不同电极设计中(例如，不同大小和/或形状、不同辅助电极102和工作电极区104数目、孔内的不同定位和图案等)，以改进通过包含孔200中的一个或多个的检定装置执行的电化学分析(例如，ECL分析)，下文参考图3A至3F、4A至4F、5A至5C、6A至6F、7A至7F和8A至8D论述其实例。在根据本发明的实施方案中，例如相应孔200的一个或多个辅助电极102和一个或多个工作电极区104可形成为具有相应大小，使得工作电极区104的暴露表面积的聚合与辅助电极102的暴露表面积的比大于1，但也考虑其它比(例如，等于或低于或大于1的比)。在根据本发明的实施方案中，例如辅助电极102和/或工作电极区104中的每一个可呈圆形形状形成，所述圆形形状具有基本上限定圆形的表面区域，但其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。在根据本发明的实施方案中，例如辅助电极102和/或工作电极区104可呈具有楔形形状的表面区域的楔形形状形成，其中楔形形状的表面区域的邻近于孔200的侧壁的第一侧或端部大于楔形形状的表面区域的邻近于孔200的中心的第二侧或端部。在其它实施方案中，楔形形状的表面区域的第二侧或端部大于楔形形状的表面的第一侧或端部。举例来说，辅助电极102和工作电极区104可以使可供用于辅助电极102和工作电极区104的空间最大化的图案形成。
在一些实施方案中，可形成具有楔形形状的一个或多个辅助电极102和/或一个或多个工作电极区104，其中两个相对边界具有不同尺寸，且两个侧边界连接两个相对边界。举例来说，两个相对边界可包含宽边界和窄边界，其中宽边界具有比窄边界长的长度。在一些实施方案中，宽边界和/或窄边界可为钝的，例如在至侧边界的连接处的磨圆的拐角。在一些实施方案中，宽边界和/或窄边界可为尖锐的，例如在至侧边界的连接处有角度的拐角。在实施方案中，楔形形状可用以使电化学池的底部表面120处的可用面积最大化。举例来说，如果电化学池的工作区域101为圆形，那么具有楔形形状的一个或多个工作电极区104可布置成使得宽边界邻近于工作区域101的外部周边且窄边界邻近于工作区域101的中心。
在根据本发明的实施方案中，相应孔200的辅助电极102和一个或多个工作电极区104可根据不同定位配置或图案形成于孔200的底部中。不同定位配置或图案可改进通过包含孔200中的一个或多个的检定装置执行的电化学分析(例如，ECL分析)，下文参考图3A至3F、4A至4F、5A至5C、6A至6F、7A至7F和8A至8D论述其实例。辅助电极102和工作电极区104可根据所要几何图案而定位于孔内。举例来说，辅助电极102和工作电极区104可呈使工作电极区104的总数目当中针对工作电极区104中的每一个彼此相邻的工作电极区104的数目最小化的图案形成。这样可允许更多工作电极区定位成邻近于辅助电极102。举例来说，如图3A至3F中所示和下文详细描述，工作电极区104可呈使彼此相邻的工作电极区104的数目最小化的圆形或半圆形形状形成。
在另一实例中，如图3A至3F中所示，相应孔200的辅助电极102和工作电极区104可呈一图案形成，在所述图案中，彼此相邻的工作电极区104的数目不大于二。举例来说，工作电极区104可呈邻近于孔(例如，侧壁212)的参数的圆形或半圆形图案形成，使得最多两个工作电极区104相邻。在这个实例中，工作电极区104形成不完整圆形，使得工作电极区104中的两个仅具有一个邻近或相邻工作电极区104。在另一实例中，相应孔200的辅助电极102和工作电极区104可呈一图案形成，在所述图案中，工作电极区104中的至少一个邻近于工作电极区104的总数目当中的三个或更多个其它工作电极区104。举例来说，如下文详细描述的图5A至5C中所示，辅助电极102和工作电极区104可呈星形图案形成，其中相邻的辅助电极102和/或工作电极区104的数目取决于星形图案中的点的数目。
在根据本发明的一实施方案中，相应孔200的辅助电极102和一个或多个工作电极区104可呈一图案形成，在所述图案中，图案布置成改进物质至工作电极区104中的每一个的质量输送。举例来说，在轨道式或旋转摇动或混合期间，物质至孔200的中心处的区的质量输送与远离中心的区相比可能相对缓慢，且图案可配置成通过最小化或消除安置在孔200的中心处的工作电极区104的数目而改进质量输送。也就是说，在操作期间，孔200可经历轨道运动或“摇动”，以便混合或组合孔200内含有的流体。轨道运动可导致孔200内发生涡流，例如导致接近孔200的侧壁212(周边)的更多液体及更快液体运动。举例来说，如下文详细描述的图2A至2F、3A至3F、5A至5F、6A至6F和7A至7D中所示，工作电极区104可呈圆形或半圆形形状形成且位于接近孔200的周边。此外，归因于轨道式摇动运动，孔内的任何物质浓度变化可取决于距孔的中心的径向距离。在同心布置中，工作电极区104各自距孔的中心大致相同距离，且可因此具有类似物质浓度，即使物质浓度在整个孔中并不均匀。
在根据本发明的一实施方案中，相应孔200的辅助电极102和一个或多个工作电极区104可呈一图案形成，其中图案配置成减小通过将液体引入至多孔板108的孔200中的一个或多个中而引起的弯液面效应。举例来说，如图2C中所示，孔200中的流体250可在孔200内形成弯曲上部表面或弯液面152。弯曲上部表面可由若干因素引起，例如表面张力、静电效应和流体运动(例如，归因于轨道式摇动)等。归因于弯液面效应，在发光期间发射的光子(光)基于通过液体的光子光学路径而经历不同光学效应(例如，折射、漫射、散射等)。也就是说，在光从孔200中的物质发射时，不同水平的液体可在所发射光中引起不同光学效应(例如，折射、漫射、散射等)，其取决于光行进经过以及从液体射出的位置。图案可通过在距孔200的每个侧壁212大致相等距离处安置工作电极区104中的每一个来减轻弯液面效应。因此，从工作电极区104发射的光子行进类似光学路径经过液体。换句话说，图案确保所有工作电极区104同样受弯液面效应影响，例如最小化弯液面的潜在不同效应。因此，如果工作电极区104定位在相对于孔200中的液体的水平不同的位置处，那么所发射光可经历不同光学失真。举例来说，如下文详细描述的图3A至3F、4A至4F、6A至6F、7A至7F和8A至8D中所示，工作电极区104可呈圆形或半圆形形状形成且位于接近孔200的周边。因此，在工作电极区104处发射的光可经历相同光学失真且同样地寻址。
在根据本发明的一实施方案中，相应孔200的辅助电极102和一个或多个工作电极区104可呈一图案形成，所述图案配置成使多孔板208的孔200中的一个或多个中在液体(例如，使用轨道式摇动器在圆柱形孔中形成的涡流)混合期间至工作电极区的质量输送差最小化(例如，提供更均匀质量输送)。举例来说，图案可配置成通过最小化或消除安置在相应孔200的中心处或接近所述中心的工作电极区104的数目来减小涡流效应。举例来说，如下文详细描述的图2A至2F、3A至3F、5A至5F、6A至6F、7A至7D和8A中所示，工作电极区104可呈圆形或半圆形形状形成且位于接近孔200的周边。
在根据本发明的一实施方案中，相应孔200的辅助电极102和一个或多个工作电极区104可以几何图案形成。举例来说，几何图案可包含工作电极区104的圆形或半圆形图案，其中工作电极区104中的每一个可安置在距孔200的侧壁大致相等距离处，且辅助电极102可安置在由工作电极区104的圆形或半圆形图案限定的周边(整个周边或仅其一部分)内，但也考虑其它形状和/或图案。举例来说，在孔200体现为方形孔时，工作电极区104可布置在围绕孔200的整个周边或仅周边的一部分的正方形或矩形环形图案。
在另一实施方案中，例如，几何图案可包含其中工作电极区104限定星形图案的图案，其中辅助电极102可安置在限定星形图案的两个相邻点的两个相邻工作电极区104之间。举例来说，星形图案可由形成星形图案的“点”的辅助电极102和形成星形图案的内部结构的工作电极区104形成。举例来说，在五点星形图案中，辅助电极102可形成星形图案的五个“点”，且工作电极区104可形成内部“五角形”结构，如下文进一步详细描述的图5A至5C中所示。在一些实施方案中，星形图案也可限定为一个或多个同心圆，其中一个或多个工作电极104和/或一个或多个辅助电极可放置于围绕一个或多个同心圆的圆形图案中，如下文进一步详细描述的图5A至5C中所示。
图3A及3B示出具有安置在开放环形图案中的圆形工作电极区104的孔200的电极设计301的实施方案。根据图3A中所示的示范性非限制性实施方案，孔200的底部207可包含单个辅助电极102。在其它实施方案中，孔200中可包含多于一(1)个辅助电极102(例如，2、3、4、5等)。在实施方案中，辅助电极102可形成为具有大致圆形形状。在其它实施方案中，辅助电极102可形成为具有其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。
在实施方案中，孔200可包含十(10)个工作电极区104。在其它实施方案中，孔200中可包含少于或多于十个工作电极区104(例如，1、2、3、4等)。在实施方案中，工作电极区104可形成为具有大致圆形形状。在其它实施方案中，工作电极区104可形成为具有其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。
工作电极区104可相对于彼此以距离“D1”邻近于孔200的周边“P”在半圆形或基本上“C形”图案中定位。在一些实施方案中，距离D1可为工作电极区104的边界与周边P之间的最小距离。也就是说，工作电极区104中的每一个可距孔200的周边P相等距离D1定位，且工作电极区104中的每一个彼此以距离“D2”(也称为工作电极(WE-WE)间距)等距间隔开。在一些实施方案中，距离D2可为两个相邻工作电极区104的边界之间的最小距离。在一些实施方案中，两个工作电极区104A、104B可彼此间隔开充足距离，以便形成间隙“G”。相较于工作电极区的其余部分之间的间距距离的其余部分，间隙“G”可提供更大的在两个工作电极区之间的间距距离。在某些实施方案中，间隙G可允许电迹线或触点电耦合到辅助电极102，而不电干扰工作电极区104，借此维持辅助电极102与工作电极区104的电隔离。举例来说，间隙G可形成有充足距离，以允许电迹线形成在相邻工作电极区104之间，同时保持电隔离。因此，可至少部分地通过选择构建电化学池的制造方法来确定间隙G的大小。因此，在实施方案中，间隙“G”的更大间距距离可比工作电极区104的其余部分之间的间距距离D2大至少10％、至少30％、至少50％或至少100％。
在某些实施方案中，一个或多个工作电极区104与孔200的周边P之间的距离D1可能不相等。在其它实施方案中，工作电极区104中的两个或更多个之间的距离D2可能不相等。辅助电极102可在距工作电极区104中的每一个相等距离“D3”(也称为WE-辅助间距)处定位在C形图案的中心中，但在其它实施方案中，距离D3可针对如辅助电极102所测量的工作电极区104中的一个或多个而变化。在某些实施方案中，如所示，距离D1、距离D2、距离D3和距离G可从相应特征(例如，工作电极区104、辅助电极102或周边P)的周边上的最近相对点测量。在一些实施方案中，距离D3可为工作电极区104的边界与辅助电极的边界之间的最小距离。本领域技术人员将认识到，可从特征上的任何相对点测量距离，以便产生可重复图案，例如几何图案。
虽然这些图式描绘单个辅助电极102，但也可包含多于一个辅助电极，如图3C中所示。此外，虽然在这些图式中将辅助电极102描绘为安置在孔200的大致(或真实)中心处，但辅助电极102也可安置在孔200的其它位置处，如图3D中所示。另外，虽然这些图式示出十(10)个工作电极区104，但可包含更大或更小数目的工作电极区104，如图3E和3F中所示。
图3A至3F中所示的电化学池可包含Ag、Ag/AgCl、碳、碳复合物和/或其它碳基材料和/或如本文中所论述的任何其它电极材料的电极。
在实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可变化。举例来说，工作电极区104中的每一个的大小可相等，且辅助电极102的大小可例如通过改变其直径而变化，如表2A中所展示。本领域技术人员将认识到，表2A中包含的尺寸为近似值，且可基于例如制造容差的条件变化例如+/-5.0％。
表2A-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极区104和辅助电极102的示范性尺寸
以上表2A提供孔几何结构的实例值。如上文例如在段落[0051]处所论述，与本发明的实施方案一致的Ag/AgCl电极可包含其中所含有的大致3.07×10-7摩尔至3.97×10-7摩尔的氧化剂。除以上所呈现的几何结构之外，电极(工作和辅助电极)可为大致10微米(3.937×10-4英寸)厚。表2B提供每辅助电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表2C提供每工作电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表2B和2C中呈现的值和范围使用英寸作为单位而提供。本领域技术人员将认识到这些值可转换成mm。
表2B-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的辅助电极的氧化剂的示范性浓度
表2C-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极的氧化剂的示范性浓度
图4A和4B示出孔200的电极设计401的非限制性示范性实施方案，其具有以开放环形图案安置在孔中的非圆形的工作电极区104，如上文参考图3A和3B类似地描述。图4A和4B(和图4C至4F)中所示的非圆形的工作电极区104可为楔形或三叶形。在实施方案中，非圆形工作电极区104可允许孔200内的面积的改进用途。使用非圆形工作电极区104可允许更大工作电极区104形成在孔200内和/或更多工作电极区104形成在孔200内。通过形成这些非圆形形状，工作电极区104可更紧密地封装于孔200内。因此，工作电极区104与辅助电极102的比可最大化。另外，由于工作电极区104可形成得更大，因此工作电极区104可更可靠地经制造，例如更可靠地经印刷。
如图4A中所示，孔200可包含单个辅助电极102。在其它实施方案中，孔200中可包含多于一(1)个辅助电极102(例如，2、3、4、5等)。在实施方案中，辅助电极102可形成为具有大致圆形形状。在其它实施方案中，辅助电极102可形成为具有其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。
在实施方案中，孔200可包含十(10)个工作电极区104。在其它实施方案中，孔200中可包含少于或多于十个工作电极区104(例如，1、2、3、4等)。工作电极区104中的每一个可形成为具有非圆形形状，例如楔形形状或具有一个或多个磨圆的或切成圆角的拐角的三角形形状，但在其它实施方案中，拐角并非磨圆的，因此形成多边形形状，例如三角形。
工作电极区104可相对于彼此以距离“D1”邻近于孔200的周边“P”在半圆形或基本上“C形”图案中定位。在一些实施方案中，距离D1可为工作电极区104的边界与周边P之间的最小距离。也就是说，工作电极区104中的每一个可距孔200的周边P相等距离D1定位，且工作电极区104中的每一个彼此以距离“D2”等距间隔开。在一些实施方案中，距离D2可为两个相邻工作电极区104的边界之间的最小距离。在一些实施方案中，两个工作电极区104A、104B可彼此间隔开充足距离，以便形成间隙“G”。在某些实施方案中，一个或多个工作电极区104与孔200的周边P之间的距离D1可能不相等。在其它实施方案中，工作电极区104中的两个或更多个之间的距离D2可能不相等。辅助电极102可在距工作电极区104中的每一个相等距离“D3”处定位在C形图案的中心中，但在其它实施方案中，距离D3可针对如辅助电极102所测量的工作电极区104中的一个或多个而变化。在某些实施方案中，如所示，距离D1、距离D2、距离D3和距离G可从相应特征(例如，工作电极区104、辅助电极102或周边P)的周边上的最近点测量。在一些实施方案中，距离D3可为工作电极区104的边界与辅助电极的边界之间的最小距离。本领域技术人员将认识到，可从特征上的任何相对点测量距离，以便产生可重复图案，例如几何图案。
虽然这些图式描绘单个辅助电极102，但也可包含多于一个辅助电极，如图4C和4D中所示。此外，虽然在这些图式中将辅助电极102描绘为安置在孔200的大致(或真实)中心处，但辅助电极102也可安置在孔200的其它位置处，如4D中所示。另外，虽然这些图式示出十(10)个工作电极区104，但可包含更大或更小数目的工作电极区104，如图4E和4F中所示。
在某些实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可相等。在其它实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可变化。在一个实例中，辅助电极102的大小可为恒定的，且工作电极区104的大小可例如通过改变辅助电极102的半径而变化。表3A包含用于实施方案的工作电极区104和辅助电极102的尺寸的实例，所述实施方案包含图4A至4F中所示的楔形或三叶形的工作电极区104。本领域技术人员将认识到，表3中包含的尺寸为近似值，且可基于例如制造容差的条件变化例如+/-5.0％。
图4A至4F中所示的电化学池可包含Ag、Ag/AgCl、碳、碳复合物和/或其它碳基材料和/或如本文中所论述的任何其它电极材料的电极。
表3A-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极区104和辅助电极102的示范性尺寸
以上表3A提供三叶电极孔几何结构的实例值。如上文例如在段落[0051]处所论述，与本发明的实施方案一致的Ag/AgCl电极可包含其中所含有的大致3.07×10-7摩尔至3.97×10-7摩尔的氧化剂。除以上所呈现的几何结构之外，电极(工作和辅助电极)可为大致10微米(3.937×10-4英寸)厚。表3B提供每辅助电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表3C提供每工作电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表3B和3C中呈现的值和范围使用英寸作为单位而提供。本领域技术人员将认识到这些值可转换成mm。
表3B-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的辅助电极的氧化剂的示范性浓度
表3C-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极的氧化剂的示范性浓度
图5A和5B示出孔200的电极设计401的非限制性示范性实施方案，其具有安置在星形图案(在本文中也称为五角图案)中的工作电极区104，其中工作电极区104为圆形。如图5A中所示，孔200可包含五(5)个辅助电极102，且辅助电极102中的每一个可呈大致圆形形状形成(但也考虑其它数目的辅助电极、不同形状等)。在这个实例中，孔200也可包含十(10)个工作电极区104，且工作电极区104中的每一个可呈大致圆形形状形成。星形图案可通过多个工作电极区104相对于彼此定位于内圆和外圆中的一个中而产生，其中定位于外圆中的每个工作电极区110相对于定位于内圆中的两个相邻工作电极区104安置在有角度的中点处。内圆中的工作电极区104中的每一个可与孔200的中心间隔开距离“R1”。外圆中的工作电极区104中的每一个可与孔200的中心间隔开距离“R2”。在星形图案中，每一辅助电极102可相对于定位于外圆中的工作电极区104中的两个定位于相等距离“D4”处。
在某些实施方案中，如所示，可从相应特征(例如，工作电极区104、辅助电极102或周边P)的周边上的最近点测量距离R1、距离R2和距离D4。本领域技术人员将认识到，可从特征上的任何相对点测量距离，以便产生可重复几何图案。
虽然这些图式示出十(10)个工作电极区104，但可包含更大或更小数目的工作电极区104，如图5C中所示。另外，虽然图5A至5C示出圆形工作电极区104，但工作电极区104可形成为具有其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。其它实施方案可包含电极配置的混合设计，例如包含楔形工作电极区和/或辅助电极的星形形状图案等。
图5A至5C中所示的电化学池可包含Ag、Ag/AgCl、碳、碳复合物和/或其它碳基材料和/或如本文中所论述的任何其它电极材料的电极。
在某些实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可相等。在其它实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可变化。在一个实例中，工作电极区104的大小可为恒定的，且辅助电极102的大小可例如改变直径而变化，如表4A中所展示。本领域技术人员将认识到，表4A中包含的尺寸为近似值，且可基于例如制造容差的条件变化例如+/-5.0％。
表4A-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极区104和辅助电极102的示范性尺寸
以上表4A提供10点五角电极孔几何结构的实例值。如上文例如在段落[0051]处所论述，与本发明的实施方案一致的Ag/AgCl电极可包含其中所含有的大致3.07×10-7摩尔至3.97×10-7摩尔的氧化剂。除以上所呈现的几何结构之外，电极(工作和辅助电极)可为大致10微米(3.937×10-4英寸)厚。表4B提供每辅助电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表4C提供每工作电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表4B和4C中呈现的值和范围使用英寸作为单位而提供。本领域技术人员将认识到这些值可转换成mm。
表4B-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的辅助电极的氧化剂的示范性浓度
表4C-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极的氧化剂的示范性浓度
图6A和6B示出孔200的电极设计601的示范性非限制性实施方案，其具有安置在闭合环形图案中的非圆形(例如，三叶形或楔形)工作电极区104。如图6A中所示，孔200可包含单个辅助电极102。在其它实施方案中，孔200中可包含多于一(1)个辅助电极102(例如，2、3、4、5等)。在实施方案中，辅助电极102可形成为具有大致圆形形状。在其它实施方案中，辅助电极102可形成为具有其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。
在实施方案中，孔200也可包含十(10)个工作电极区104，或更多或更少。举例来说，图6A和6B示出具有12个工作电极区104的实施方案，图6C和6D示出具有11个工作电极区104的实施方案，图6E示出具有14个工作电极区104的实施方案，且图6F示出具有7个工作电极区104的实施方案。工作电极区104可形成为具有非圆形形状，例如楔形形状或具有一个或多个磨圆的或切成圆角的拐角的三角形形状，也称为三叶形状。在闭合环形图案中，工作电极区104可围绕孔200的周边以圆形形状定位，使得每个工作电极区处于以距离“D1”邻近于孔200的周边“P”的图案。在一些实施方案中，距离D1可为工作电极区104的边界与周边P之间的最小距离。也就是说，工作电极区104中的每一个可距孔200的周边P以相等距离D1定位，且工作电极区104中的每一个可彼此以距离“D2”等距间隔开。在一些实施方案中，距离D2可为两个相邻工作电极区104的边界之间的最小距离。在某些实施方案中，一个或多个工作电极区104与孔200的周边P之间的距离D1可能不相等。辅助电极102可在距工作电极区104中的每一个相等距离“D3”处定位在C形图案的中心中，但在其它实施方案中，距离D3可针对如辅助电极102所测量的工作电极区104中的一个或多个而变化。在一些实施方案中，距离D3可为工作电极区104的边界与辅助电极的边界之间的最小距离。在某些实施方案中，如所示，距离D1、距离D2和距离D3可从相应特征(例如，工作电极区104、辅助电极102或周边P)的周边上的最近点测量。本领域技术人员将认识到，可从特征上的任何相对点测量距离，以便产生可重复图案，例如几何图案。
虽然这些图式描绘单个辅助电极102，但也可包含多于一个辅助电极，如图6C中所示。此外，虽然在这些图式中将辅助电极102描绘为安置在孔200的大致(或真实)中心处，但辅助电极102也可安置在孔200的其它位置处，如6D中所示。另外，虽然这些图式示出十(10)个工作电极区104，但可包含更大或更小数目的工作电极区104，如图6E和6F中所示。
图6A至6F中所示的电化学池可包含Ag、Ag/AgCl、碳、碳复合物和/或其它碳基材料和/或如本文中所论述的任何其它电极材料的电极。
在某些实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可相等。在其它实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可变化。在一个实例中，辅助电极102的大小可为恒定的，且工作电极区104的大小可例如改变辅助电极102的半径而变化。表5A包含图6A至6F中所示的实施方案的工作电极区104和辅助电极102的尺寸的实例。本领域技术人员将认识到，表5A中包含的尺寸为近似值，且可基于例如制造容差的条件变化例如+/-5.0％。
表5A-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极区104和辅助电极102的示范性尺寸
以上表5A提供闭合三叶电极孔几何结构的实例值。如上文例如在段落[0051]处所论述，与本发明的实施方案一致的Ag/AgCl电极可包含其中所含有的大致3.07×10-7摩尔至3.97×10-7摩尔的氧化剂。除以上所呈现的几何结构之外，电极(工作和辅助电极)可为大致10微米(3.937×10-4英寸)厚。表5B提供每辅助电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表5C提供每工作电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表5B和5C中呈现的值和范围使用英寸作为单位而提供。本领域技术人员将认识到这些值可转换成mm。
表5B-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的辅助电极的氧化剂的示范性浓度
表5C-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极的氧化剂的示范性浓度
在实施方案中，消除三叶电极设计中的尖锐拐角可为有益的。举例来说，图6A示出具有尖锐拐角的三叶设计，而图6B示出具有磨圆的拐角的三叶设计。磨圆的拐角可将工作电极区104的面积减小例如1％至5％，但可提供其它益处。举例来说，尖锐拐角可防止溶液的均匀分布。尖锐拐角还可提供更难以获得精确成像的小特征。因此，尖锐拐角的减少虽然导致较小工作电极区104，但可为有益的。
图7A和7B示出孔200的电极设计701的示范性非限制性实施方案，其具有具备圆形电极的闭合环形设计。如图7A中所示，孔200可包含单个辅助电极102。在其它实施方案中，孔200中可包含多于一(1)个辅助电极102(例如，2、3、4、5等)。在实施方案中，辅助电极102可形成为具有大致圆形形状。在其它实施方案中，辅助电极102可形成为具有其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。
在实施方案中，孔200可包含十(10)个工作电极区104。在其它实施方案中，孔200中可包含少于或多于十个工作电极区104(例如，1、2、3、4等)。在实施方案中，工作电极区104可形成为具有大致圆形形状。在其它实施方案中，工作电极区104可形成为具有其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。
在闭合环形图案中，工作电极区104可围绕孔200的周边以圆形形状定位，使得每个工作电极区处于以距离“D1”邻近于孔200的周边“P”的图案。在一些实施方案中，距离D1可为工作电极区104的边界与周边P之间的最小距离。也就是说，工作电极区104中的每一个可距孔200的周边P以相等距离D1定位，且工作电极区104中的每一个可彼此以距离“D2”(也称为工作电极(WE-WE)间距)等距间隔开。在一些实施方案中，距离D2可为两个相邻工作电极区104的边界之间的最小距离。在某些实施方案中，一个或多个工作电极区104与孔200的周边P之间的距离D1可能不相等。在其它实施方案中，工作电极区104中的两个或更多个之间的距离D2可能不相等。
辅助电极102可在距工作电极区104中的每一个相等距离“D3”(称为WE-辅助间距)处定位于环形图案的中心中，但在其它实施方案中，距离D3可针对如辅助电极102所测量的工作电极区104中的一个或多个而变化。在一些实施方案中，距离D3可为工作电极区104的边界与辅助电极的边界之间的最小距离。在某些实施方案中，如所示，距离D1、距离D2和距离D3可从相应特征(例如，工作电极区104、辅助电极102或周边P)的周边上的最近相对点测量。本领域技术人员将认识到，可从特征上的任何相对点测量距离，以便产生可重复图案，例如几何图案。
在其它实例中，可从工作电极区104的中心至辅助电极102的中心来测量工作电极区至辅助电极距离(WE-辅助距离)。WE-辅助距离的实例包含用于10点开放同心设计的0.088"、用于具有尖锐拐角的10三叶三瓣开放同心设计的0.083"、用于具有磨圆的拐角的10三叶开放同心设计的0.087"、用于具有尖锐拐角的10三叶闭合同心设计的0.080"、用于具有磨圆的拐角的10三叶闭合同心设计的0.082"以及用于10点闭合同心设计的0.086"。在五角设计中，WE-辅助距离可为内部工作电极区104与辅助电极102之间的0.062"和外部工作电极区104与辅助电极102之间的0.064"。在不脱离本公开的范畴的情况下，本文中所提供的WE-辅助距离值可变化5％、10％、15％和25％或更多。在实施方案中，WE-辅助距离值可根据工作电极区104和辅助区102的大小与配置而变化。
虽然这些图式描绘单个辅助电极102，但也可包含多于一个辅助电极，如图7C中所示。此外，虽然在这些图式中将辅助电极102描绘为安置在孔200的大致(或真实)中心处，但辅助电极102也可安置在孔200的其它位置处，如图7D中所示。另外，虽然这些图式示出十(10)个工作电极区104，但可包含更大或更小数目的工作电极区104，如图7E和7F中所示。
图7A至7F中所示的电化学池可包含Ag、Ag/AgCl、碳、碳复合物和/或其它碳基材料和/或如本文中所论述的任何其它电极材料的电极。
在某些实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可相等。在其它实施方案中，辅助电极102和/或工作电极区104的大小可变化。在一个实例中，工作电极区104的大小可为恒定的，且辅助电极102的大小可例如改变直径而变化，如表6A中所展示。本领域技术人员将认识到，表6A中包含的尺寸为近似值，且可基于例如制造容差的条件变化例如+/-5.0％。
表6A-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极区104和辅助电极102的示范性尺寸
以上表6A提供闭合点电极孔几何结构的实例值。如上文例如在段落[0051]处所论述，与本发明的实施方案一致的Ag/AgCl电极可包含其中所含有的大致3.07×10-7摩尔至3.97×10-7摩尔的氧化剂。除以上所呈现的几何结构之外，电极(工作和辅助电极)可为大致10微米(3.937×10-4英寸)厚。表6B提供每辅助电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表6C提供每工作电极面积和体积的辅助电极中氧化剂的摩尔的近似值和范围。表6B和6C中呈现的值和范围使用英寸作为单位而提供。本领域技术人员将认识到这些值可转换成mm。
表6B-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的辅助电极的氧化剂的示范性浓度
表6C-根据具有十(10)个工作电极区的某些实施方案的工作电极的氧化剂的示范性浓度
表2A至6C提供工作电极区104和辅助电极102的点大小的实例尺寸。工作电极区104和辅助电极102的点大小的选择对于优化ECL过程的结果而言可为重要的。举例来说，如下文例如在段落[0282]至[0295]处所论述，维持工作电极区104面积与辅助电极102面积之间的适当比可为重要的，以确保辅助电极102具有足够还原容量以在不饱和的情况下完成用于选定电压波形的ECL产生。在另一实例中，更大工作电极区104可提供更大结合容量且增加ECL信号。更大工作电极区104还可促进制造，因为其避免小特征且任何制造容差占外形大小的百分比较小。在实施方案中，工作电极区104面积可最大化以增加ECL信号、结合容量且促进制造，同时受到在工作电极区104与辅助电极102之间维持充足绝缘介电壁垒的需要的限制。
图8A至8D示出孔200的电极设计801的示范性非限制性实施方案，其具有具备圆形工作电极区和复杂形状辅助电极102的闭合环形设计。如图8A中所示，孔200可包含两个复杂形状辅助电极102。在其它实施方案中，孔200中可包含少于(或大于)两个辅助电极102，如图8D中所示。在实施方案中，辅助电极102可形成为具有复杂形状，例如“齿轮(gear)”、“嵌齿(cog)”、“瓣环(annulus)”、“套圈(washer)”形状、“长椭圆形”形状、“楔形”形状等，如上文所描述。举例来说，如图8B中所示，辅助电极102的内部可呈圆形形状形成，所述圆形形状具有对应于工作电极区104的外部半圆形空间802(例如，“齿轮”或“嵌齿”形)。同样地，举例来说，如图8C中所示，辅助电极102的外部可呈中空环形形状形成，所述中空环形形状具有对应于工作电极区104的内部半圆形空间804(例如，“套圈”形状)。
在实施方案中，孔200可包含十(10)个工作电极区104。在其它实施方案中，孔200中可包含少于或多于十个工作电极区104(例如，1、2、3、4等)。在实施方案中，工作电极区104可形成为具有大致圆形形状。在其它实施方案中，工作电极区104可形成为具有其它形状(例如，矩形、正方形、卵形、三叶草形或任何其它规则或不规则几何形状)。
在实施方案中，工作电极区104可在两(2)个辅助电极102之间以圆形形状定位。在这种配置中，外部半圆形空间802和内部半圆形空间704允许两(2)个辅助电极102部分地包围工作电极区。两(2)个辅助电极102的外部可与工作电极区104间隔开距离“D1”，其中从内部半圆形空间的中点至工作电极区104的边界测量D1。在一些实施方案中，距离D1可为两个辅助电极102的外部与工作电极区104之间的最小距离。在某些实施方案中，一个或多个工作电极区104与两(2)个辅助电极102的外部之间的距离D1可能不相等。工作电极区104中的每一个可彼此以距离“D2”等距间隔开。在一些实施方案中，距离D2可为两个相邻工作电极区104的边界之间的最小距离。在其它实施方案中，工作电极区104中的两个或更多个之间的距离D2可能不相等。两(2)个辅助电极102的内部可与工作电极区104间隔开距离“D3”，其中从外部半圆形空间的中点至工作电极区104的边缘测量D3。在一些实施方案中，距离D3可为工作电极区104的边界与辅助电极的边界之间的最小距离。在某些实施方案中，一个或多个工作电极区104与两(2)个辅助电极102的内部之间的距离D1可能不相等。
在某些实施方案中，如所示，距离D1、距离D2和距离D3可从相应特征(例如，工作电极区104或辅助电极102)的周边上的最近相对点测量。本领域技术人员将认识到，可从特征上的任何相对点测量距离，以便产生可重复几何图案。
图8A至8D中所示的电化学池可包含Ag/AgCl、碳和/或如本文中所论述的任何其它辅助电极材料的辅助电极。
如上文所论述，电化学池100可在用于执行电化学分析的装置和设备中使用。举例来说，多孔板208包含上文所描述的孔200，可用于辅助生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析的性能的任何类型的设备中，例如执行ECL分析的设备。图9示出根据本发明的实施方案的通用检定设备900，其中包含孔200的多孔板208可用于电化学分析和程序。本领域技术人员将认识到，图9示出检定设备的一个实例，且可去除图9中所示的现存组件和/或可添加额外组件至检定设备900而不脱离本文中所描述的实施方案的范畴。
如图9中所示，多孔板208可电耦合到板电连接件902。板电连接件902可耦合到电压/电流源904。电压/电流源904可配置成通过板电连接件902将受控制电压和/或电流选择性地供应至多孔板208(例如，电化学池100)的孔200。举例来说，板电连接件1502可配置成与多孔板208的电触点匹配和/或配合，所述电触点耦合到一个或多个辅助电极102和/或一个或多个工作电极区102，以允许电压和/或电流供应至多孔板208的孔200。
在一些实施方案中，板电连接件902可配置成允许同时激活一个或多个孔200(包含工作电极区和辅助电极中的一个或多个)，或可个别地激活工作电极区和/或辅助电极中的两个或更多个。在某些实施方案中，装置，例如用于实行科学分析的装置，可电耦合到一个或多个设备(例如，板、液流池等)。装置与一个或多个设备之间的耦合可包含设备的整个表面(例如，板的整个底部)或设备的一部分。在一些实施方案中，板电连接件902可配置成允许孔200中的一个或多个可选择性地寻址，例如选择性地施加到各个孔200的电压和/或电流以及从检测器910读取的信号。举例来说，如图9B中所示，多孔板208可包含布置于标记成“A”至“H”的行以及标记成“1”至“12”的列中的96个孔200。在一些实施方案中，板电连接件902可包含连接行A至H中的一个或列1至12中的一个中的所有孔200的单个电条带。因此，激昂A至H中的一个或列1至12中的一个中的所有孔200可同时激活，例如通过电压/电流源904供应的电压和/或电流。同样地，行A至H中的一个或列1至12中的一个中的所有孔200可同时读取，例如通过检测器910读取的信号。
在一些实施方案中，板电连接件902可包含个别电连接的矩阵，所述个别电连接为连接行A至H和列1至12中的个别孔200的竖直电线952和水平电线950。板电连接件902(或电压/电流供应源904)可包含选择性地建立至竖直电线952和水平电线950的电连接的开关或其它电连接装置。因此，行A至H中的一个或列1至12中的一个中的一个或多个孔200可个别地激活，例如通过电压/电流源904供应的电压和/或电流，如图9B中所示。同样地，行A至H中的一个或列1至12中的一个中的一个或多个孔200可个别地同时读取，例如利用通过检测器910读取的信号。在这个实例中，基于一个或多个孔200的索引(例如孔A1、孔A2等)选择个别地激活的一个或多个孔200。
在一些实施方案中，板电连接件902可配置成允许同时激活一个或多个工作电极区104和/或一个或多个辅助电极102。在一些实施方案中，板电连接件902可配置成允许孔200中的每一个的辅助电极102和/或工作电极区104中的一个或多个可选择性地寻址，例如选择性地施加到辅助电极102和/或工作电极区104中的一个的电压和/或电流以及从检测器910读取的信号。类似于如上文所描述的孔200，对于每个孔200，一个或多个工作电极区104可包含单独电触点，其允许板电连接件902电连接到孔200的一个或多个工作电极区104中的每一个。同样地，对于每个孔200，一个或多个辅助电极102可包含单独电触点，其允许板电连接件902电连接到孔200的一个或多个辅助电极102中的每一个。
虽然未示出，但板电连接件902(或检定设备900的其它组件)可包含任何数目的电组件，例如电线、开关、多路复用器、晶体管等，以允许特定孔200、辅助电极102和/或工作电极区104选择性地电耦合到电压/电流源904，以允许选择性地施加电压和/或电流。同样地，虽然未示出，但板电连接件902(或检定设备900的其它组件)可包含任何数目的电组件，例如电线、开关、多工器、晶体管等，以允许特定孔200、辅助电极102和/或工作电极区104能够从检测器910选择性地读取信号。
为控制所供应的电压和/或电流，在某些实施方案中，计算机系统或系统906可耦合到电压/电流源904。在其它实施方案中，电压/电流源904可在无计算机系统的帮助的情况下(例如手动地)供应电位和/或电流。计算机系统906可配置成控制供应至孔200的电压和/或电流。同样地，在实施方案中，计算机系统906可用以存储、分析、显示、传输等在电化学过程和程序期间所测量的数据。
多孔板208可容纳于外壳908内。外壳908可配置成支撑并含有检定设备900的组件。在一些实施方案中，外壳908可配置成维持实验条件(例如，气密、不透光等)以适应检定设备900的操作。
在实施方案中，检定设备900可包含一个或多个检测器910，其测量、捕捉、存储、分析等与检定设备900的电化学过程和程序相关联的数据。举例来说，检测器910可包含光检测器912(例如，相机、光电二极管等)、电压表、电流计、电位计、温度传感器等。在一些实施方案中，检测器910中的一个或多个可并入至检定设备900的其它组件中，例如板电连接件902、电压电流源904、计算机系统906、外壳908等。在一些实施方案中，检测器910中的一个或多个可并入至多孔板208中。举例来说，一个或多个加热器、温度控制器和/或温度传感器可并入至孔200中的每一个的电极设计中，如下文所描述。
在实施方案中，一个或多个光检测器912可为例如膜、光电倍增管、光电二极管、雪崩光电二极管、电荷耦合装置(“CCD”)或其它光检测器或相机。一个或多个光检测器912可为单个检测器以检测依序发射，或可包含多个检测器和/或传感器来检测并空间解析在单个或多个所发射光的波长处的同时发射。所发射和所检测的光可为可见光，或可作为例如红外或紫外辐射的不可见辐射而发射。一个或多个光检测器912可为静止的或可移动的。所发射光或其它辐射可在传输至一个或多个光检测器912时使用例如定位于多孔板208的任何组件上或邻近于任何组件的透镜、镜子及光纤光导或光管(单个、多个、固定或可移动)来导引或修改。在一些实施方案中，工作电极区104和/或辅助电极102的表面本身可用于引导或允许光透射。
如上文所论述，在实施方案中，多个检测器可用于检测和解析各种光信号的同步发射。除本文中已提供的实例之外，检测器可包含一个或多个光束分光器、镜像透镜(例如，50％镀银镜)，和/或用于将光信号发送至两个或更多个不同检测器(例如，多个相机等)的其它装置。这些多个检测器实施方案可包含例如将一个检测器(例如，相机)设置为高增益配置以捕捉和定量低输出信号，同时将检测器设置为低增益配置以捕捉和定量高输出信号。在实施方案中，高输出信号相对于低输出信号可为2×、5×、10×、100×、1000×或更大。也考虑其它实例。
转而参看上文所描述的光束分光器实例，可采用特定比的光束分光器(例如，两个传感器的90:10比，但也考虑传感器的其它比和/或数目)来检测和解析所发射光。在这个90:10实例中，90％的入射光可针对低光水平使用高增益配置导向至第一传感器，且剩余10％针对主光水平使用低增益配置导向至第二传感器。在实施方案中，可(至少部分地)基于各种因素(例如选定传感器/传感器技术、格化存储技术等)补偿至第一传感器的光的10％的损失，以减少噪声。
在实施方案中，每一传感器可为相同类型(例如，CCD/CMOS)，且在其它实施方案中，其可采用不同类型(例如，第一传感器可为高灵敏度、高性能CCD/CMOS传感器，且第二传感器可包含较低成本CCD/CMOS传感器)。在其它实例中(例如，对于更大大小的传感器)，光可分离(例如，如上文所描述的90/10，但也考虑其它比)，使得90％的信号可成像于一半传感器上，且剩余10％成像于传感器的另一半上。动态范围可通过优化这种技术的光学件(例如，通过应用多个传感器的99:1比)而进一步扩展，其中一个传感器(例如，相机)在第一动态范围内为高灵敏度的，且第二传感器，其最低灵敏度的开始高于第一传感器。在恰当地优化时，可最大化每一接收的光的量，因此改进总灵敏度。在这些实例中，技术可用以例如通过以依序方式供能工作电极区来最小化和/或消除串音。由这些实例提供的优势包含高低光水平的同步检测，其可消除对双重激发(例如，多脉冲方法)的需求，且因此，可减少和/或以其它方式改进ECL读取时间。
在实施方案中，一个或多个光检测器912可包含一个或多个相机(例如，电荷耦合装置(CCD)、互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器等)，其捕捉孔200的图像以捕捉在检定设备900的操作期间发射的光子。在一些实施方案中，一个或多个光检测器912可包含捕捉多孔板208的所有孔200的图像的单个相机、捕捉孔200的子集的图像的单个相机、捕捉所有孔200的图像的多个相机或捕捉孔200的子集的图像的多个相机。在一些实施方案中，多孔板200的每个孔200可包含捕捉孔200的图像的相机。在一些实施方案中，多孔板200的每个孔200可包含捕捉每个孔200中的单个工作电极区104或工作电极区104的子集的图像的多个相机。在任何实施方案中，计算机系统906可包含硬件、软件和其组合，所述硬件、软件和其组合包含用以分析由一个或多个光检测器912捕捉的图像且提取用于执行ECL分析的亮度数据的逻辑。在一些实施方案中，计算机系统906可包含硬件、软件和其组合，所述硬件、软件和其组合包含用于分割和增强图像例如以在图像含有用于多个孔200、多个工作电极区104等的数据时集中于含有孔200中的一个或多个、工作电极区104中的一个或多个等的图像的一部分的逻辑。因此，检定设备900可提供灵活性，因为光检测器912可从多个工作电极区104捕捉所有光，且计算机系统906可使用成像处理来解析每个工作电极区104的发光数据。因此，检定设备900可在各种模式中操作，例如在单工(singleplex)模式(例如，1个工作电极区)、10工模式(例如，用于10工作电极区孔200的所有工作电极区104)或一般多工模式(例如，所有工作电极区的子集，同时包含在单个孔200内或多个孔200当中，例如同时用于多个10工作电极区孔的5个工作电极区104)中。
在一些实施方案中，一个或多个光检测器912可包含用于检测和测量在化学亮度期间发射的光子的一个或多个光电二极管。在一些实施方案中，多孔板200的每个孔200可包含用于检测和测量孔200中发射的光子的光电二极管。在一些实施方案中，多孔板200的每个孔200可包含用于检测和测量从每个孔200中的单个工作电极区104或工作电极区104的子集发射的光子的多个光电二极管。因此，检定设备900可在各种模式下操作。举例来说，在依序或“时间解析”模式中，检定设备900可个别地将电压和/或电流施加到5个工作电极区104。光电二极管接着可依序检测/测量来自5个工作电极区104中的每一个的光。举例来说，电压和/或电流可施加到5个工作电极区104中的第一个，且所发射光子可由对应光电二极管检测和测量。对于5个工作电极区104中的每一个，这可依序重复。同样地，在这个实例中，依序操作模式可针对相同孔200内的工作电极区104而执行，可针对位于不同孔200中的工作电极区104而执行，可针对位于多个孔200的子集或“扇区”内的工作电极区104而执行，以及其组合。同样地，在一些实施方案中，检定设备900可在多工模式中操作，其中一个或多个工作电极区104通过电压和/或电流的施加而同时激活，且所发射光子由多个光电二极管检测和测量以进行多工。多工操作模式可针对相同孔200内的工作电极区104而执行，可针对位于不同孔200中的工作电极区104而执行，可针对位于来自多孔板208的孔200的子集或“扇区”内的工作电极区104而执行，其组合。
在上文所描述的实施方案中，在去除供应至工作电极区104的电压之后，工作电极区104经历所发射光子的强度的自然衰变。也就是说，在电压施加到工作电极区104时，发生氧化还原反应，且以由所施加的电压和经历氧化还原反应的物质确定的强度发射光子。在所施加电压去除时，经历氧化还原反应的物质基于物质的化学特性而在一时间段内以衰变的强度继续发射光子。因此，在工作电极区104依序激活时，检定设备900(例如，计算机系统906)可配置成在激活依序工作电极区104时实施延迟。检定设备900(例如，计算机系统906)可在激活依序工作电极区104时确定和实施延迟，以防止来自先前发射的工作电极区104的光子干扰从当前激活的工作电极区104发射的光子。举例来说，图10A展示各种电压脉冲期间的ECL的衰变，且图10B示出使用50ms的脉冲的ECL衰变时间。在图10B的实例中，强度数据通过在1800mV下的50ms长电压脉冲的结束期间和之后获取的多个图像来确定。为改进时间分辨率，每17ms获取图像帧(或检测到光子)。如图10B中所示，使50ms电压脉冲成像，其具有3个帧(例如，图像1至3；3个时间17ms＝51ms)。图像3之后的任何所发射光子(例如ECL信号)将由于工作电极区104关闭之后的光子(例如，ECL)的强度的衰变而引起。在图10B中，图像4在工作电极区104关闭之后捕捉额外ECL信号，从而表明在去激活用于一些小的持续光产生化学物质(例如，所施加电压电位)的驱动力之后，可能存在这种化学物质。也就是说，由于工作电极区104在1800mV电压脉冲的结束之后切换至0mV持续1ms，因此极化的效应可能对延迟没有影响。在实施方案中，检定设备900(例如，计算机系统906)可配置成利用不同电压脉冲的这类数据来延迟依序工作电极区104的激活。因此，延迟的实施允许检定设备900最小化工作电极区104和/或孔200之间的串音，在执行ECL操作时具有高吞吐量等。
在任何实施方案中，一个或多个辅助电极102的利用改进了检定设备900的操作。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102的利用改进检测器910的读取时间。举例来说，出于若干原因，在一个或多个辅助电极102中使用Ag/AgCl改进了ECL的读取时间。举例来说，使用具有氧化还原对(在这个特定实施方案中，Ag/AgCl)的电极(例如，辅助电极102)可提供稳定界面电位以允许电化学分析过程利用电压脉冲，而非电压斜坡。电压脉冲的使用改进了读取时间，因为整个脉冲波形可于在波形的整个持续时间内产生ECL的电压电位下施加。以下表7和8包含用于利用一个或多个辅助电极102的检定设备900的各种配置的改进读取时间(以秒为单位)。这些表中的实例为96孔板的所有孔的总读取时间(每个孔含有单个工作电极(或单个工作电极区)或10个工作电极(或10个工作电极区))。对于这些读取时间，对来自所有96孔的所有工作电极(或工作电极区)(取决于实验而为1或10)执行分析。在下表7中，“空间”指代其中所有工作电极区104同时激活且捕捉并处理图像以解析图像的操作模式。“时间解析”指代如上文所描述的依序模式。时间解析具有准许对ECL图像收集进行调整(例如，调整格化存储以调整动态范围等)的额外益处。“电流板RT”列包含用于非辅助电极(例如，碳电极)的读取时间。所述表的最后三列包含非辅助电极读取时间与辅助电极(例如，Ag/AgCl)读取时间之间的读取时间差。对于时间解析测量(在表7和表8中使用具有每孔10个工作电极区的这些实例)，用于子工(subplex)的读取时间将介于1个工作电极区(WE)与10个WE读取时间之间。对于“B”实验，由于非辅助电极板在时间解析模式中不可操作，因此未计算读取时间改进。表8包含类似数据，其中检定设备900包含光电二极管，如上文所论述。本领域技术人员将认识到，表7和8中包含的值为近似值，且可基于例如检定设备的操作条件和参数的条件而变化例如+/-5.0％。
表7-基于成像的装置的读取时间(秒)
表8-非基于成像的装置的读取时间(秒)
检测器类型 工作电极设计(WE数目) 50ms脉冲 50ms脉冲 50ms脉冲
光电二极管 1-WE 66 71 81
光电二极管 10-WE(时间解析) 114 162 258
对于表7和8，“WE”可指工作电极或工作电极区。
相比之下，在ECL应用中的电压斜坡的情况下，存在施加电压的时间段，但并不产生ECL(例如，斜坡的开始的一部分和/或斜坡的结束的一部分)。举例来说，如下文更详细地描述，图29和30(分别使用基于碳和基于Ag/AgCl的电极)示出施加到电极的3秒斜坡时间(1.0V/s)。在这个波形中，尽管施加了电位，但仍存在未产生ECL的时间段。换句话说，在施加斜坡波形时，存在对其施加电位的不产生ECL的总波形持续时间的百分比(例如，5％、10％、15％等)。这些百分比可基于若干因素而变化，包含用于形成电极的材料类型、电极的相对与绝对大小等。图29和30说明针对这种特定斜坡波形未产生ECL的特定百分比的非限制性示范性实例。
在上文所描述的任一实施方案中，利用具有不同大小和配置的工作电极区104为检定设备900提供了各种优势。对于ECL应用，最佳工作电极大小和位置可取决于应用的确切性质以及用于检测ECL的光检测器类型。在采用固定于工作电极上的结合试剂的结合检定中，结合容量和结合效率与速度通常会随着工作电极区大小的增加而增加。对于采用成像检测器(例如，CCD或CMOS装置)的ECL仪器，在光产生于较小工作电极区处且成像于较小数目的成像装置像素上时，可通过针对光子的总数目改进这些装置的灵敏度来平衡较大工作电极区对于结合容量和效率的益处。工作电极区104的位置可能对检定设备900的性能有影响。在一些实施方案中，点位置、大小和几何结构可能影响孔侧壁上的光子的反射、散射或损失的量，且影响检测到的所要光的量以及检测到来自所关注工作电极区的非所要光(例如，来自相邻工作电极区或孔的杂散光)的量。在一些实施方案中，检定设备900的性能可通过具有孔200的中心中不定位工作电极区104以及具有与孔200的中心相距均匀距离定位的工作电极区104的设计来改进。在一些实施方案中，定位于孔200内的径向对称位置处的一个或多个工作电极区104可改进检定设备900的操作，这是因为对于孔200中的所有一个或多个工作电极区104，光学光收集和弯液面相互作用相同，如上文所论述。一个或多个工作电极区104以固定距离(例如，圆形图案)布置允许检定设备利用缩短的脉冲波形，例如减小的脉冲宽度。在实施方案中，一个或多个工作电极区104具有与一个或多个辅助电极102最近相邻者(例如，其间未插入工作电极区)的设计改进了检定设备900的性能。
在实施方案中，如上文简要地描述，检定设备900(例如，计算机系统906)可配置成控制电压/电流源904以例如直流电、交流电、DC模拟AC等脉冲波形供应电压和/或电流，但也考虑具有不同时间段、频率和振幅的其它波形(例如，负斜坡锯齿波形、方波形、矩形波形等)。这些波形还可包含各种工作周期，例如10％、20％、50％、65％、90％或0与100之间的任何其它百分比。计算机系统906可选择性地控制脉冲波形的幅值和脉冲波形的持续时间，如下文进一步描述。在一实施方案中，如上文所论述，计算机系统906可配置成选择性地向孔200中的一个或多个提供脉冲波形。举例来说，电压和/或电流可供应至所有孔200。同样地，例如，可将脉冲波形供应至选定孔200(例如，基于个体或扇区，例如孔的子集的分组，例如4个、16个等)。举例来说，如上文所论述，孔200可为可个别寻址的，或可以两个或更多个孔的群组或子集寻址。在一实施方案中，计算机系统906还可配置成按上文所描述的方式(例如，可个别寻址或可寻址两个或更多个辅助电极的群组)选择性地将脉冲波形提供至工作电极区104和/或辅助电极102中的一个或多个。举例来说，脉冲波形可供应至孔200内的所有工作电极区104和/或寻址到孔200内的一个或多个选定工作电极区104。同样地，例如，脉冲波形可供应至所有辅助电极102和/或寻址至一个或多个选定辅助电极102。
在实施方案中，由电压/电流源904供应的脉冲波形可设计成改进检定设备900的电化学分析和程序。图11描绘根据本发明的实施方案的展示用于使用脉冲波形操作检定设备的过程1100的流程图。
在操作1102中，过程1100包含将电压脉冲施加到孔中的一个或多个工作电极区104或一个或多个辅助电极102。举例来说，计算机系统906可控制电压/电流源904将电压脉冲供应至一个或多个工作电极区104或一个或多个辅助电极102。
在实施方案中，脉冲波形可包含各种波形类型，例如直流电、交流电、DC模拟AC等，但也考虑具有不同时间段、频率和振幅的其它波形(例如，负斜坡锯齿波形、方波形、矩形波形等)。这些波形还可包含各种工作周期，例如10％、20％、50％、65％、90％或0与100之间的任何其它百分比。图12A和12B示出脉冲波形的两个实例。如图12A中所示，脉冲波形可为在时间T内具有电压V的方波。还参考图14A、14B、15A至15L、16和17描述电压脉冲的实例，例如500ms处的1800mV、500ms处的2000mV、500ms处的2200mV、500ms处的2400mV、100ms处的1800mV、100ms处的2000mV、100ms处的2200mV、100ms处的2400mV、50ms处的1800mV、50ms处的2000mV、50ms处的2200mV、50ms处的2400mV等。如图17中所示，脉冲波形可为两种类型的波形的组合，例如通过正弦波调制的方波。所得ECL信号还以正弦波的频率调制，因此检定设备900可包含滤波器或锁定电路系统以集中于ECL信号，所述ECL信号呈现正弦波的频率且滤出并不呈现正弦波的频率的电子噪声或杂散光。虽然图12A和12B示出脉冲波形的实例，但本领域技术人员将认识到，脉冲波形可具有在预定时间段内将电位升高至限定电压(或电压范围)的任何结构。本领域技术人员将认识到，本文中所描述的电压脉冲和脉冲波形的参数(例如，持续时间、工作周期和以伏为单位的脉冲高度)为近似值，且可基于例如电压/电流源的操作参数的条件而变化例如+/-5.0％。
在操作1104中，过程1100包含测量一个或多个工作电极区104与一个或多个辅助电极102之间的电位差。举例来说，检测器910可测量孔200中的工作电极区104与辅助电极102之间的电位差。在一些实施方案中，检测器910可将所测量数据供应至计算机系统1506。
在操作1106中，过程1100包含基于所测量电位差和其它数据而执行分析。举例来说，计算机系统906可以对电位差和其它数据执行分析。分析可为任何过程或程序，例如电位测定法、库仑法、伏安法、光学分析(下文进一步解释)等。在实施方案中，脉冲波形的使用允许执行特定类型的分析。举例来说，在所施加电位超过特定水平时激活的样本中可能发生许多不同的氧化还原反应。通过使用特定电压的脉冲波形，检定设备900可选择性地激活这些氧化还原反应中的一些而不激活其它氧化还原反应。
在一个实施方案中，本文中所提供的公开内容可应用于进行ECL检定的方法。美国专利第5,591,581号、第5,641,623号、第5,643,713号、第5,705,402号、第6,066,448号、第6,165,708号、第6,207,369号、第6,214,552号和第7,842,246号以及公开PCT申请WO87/06706和WO98/12539中提供用于进行ECL检定的方法的某些实例，所述专利和申请借此以引用的方式并入。
在实施方案中，由电压/电流源904供应的脉冲波形可设计成改进在ECL分析期间发射的ECL。举例来说，脉冲波形可通过提供稳定且恒定的电压电位来改进ECL分析期间发射的ECL，借此产生稳定且可预测的ECL发射。图13描绘根据本发明的实施方案的展示用于使用脉冲波形操作ECL设备的过程1300的流程图。
在操作1302中，过程1300包含将电压脉冲施加到ECL设备的孔中的一个或多个工作电极区104或辅助电极102。举例来说，计算机系统906可控制电压/电流源904将电压脉冲供应至一个或多个工作电极区104或一个或多个辅助电极102。在实施方案中，一个或多个辅助电极102可包含氧化还原对，其中在施加电压或电位时，氧化还原对中的物种的反应为在一个或多个辅助电极102处发生的主要氧化还原反应。在一些实施方案中，所施加电位小于还原水或执行水的电解所需的限定电位。在一些实施方案中，小于1％的电流与水的还原相关联。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102的每单位面积(暴露表面积)的小于1的电流与水的还原相关联。
在实施方案中，脉冲波形可包含各种波形类型，例如直流电、交流电、DC模拟AC等，但也考虑具有不同时间段、频率和振幅的其它波形(例如，负斜坡锯齿波形、方波形、矩形波形等)。上文所论述的图12A和12B示出脉冲波形的两个实例。脉冲波形可为在时间T内具有电压V的方波。还参考图14A、14B、15A至15L、16和17描述电压脉冲的实例，例如500ms处的1800mV、500ms处的2000mV、500ms处的2200mV、500ms处的2400mV、100ms处的1800mV、100ms处的2000mV、100ms处的2200mV、100ms处的2400mV、50ms处的1800mV、50ms处的2000mV、50ms处的2200mV、50ms处的2400mV等。这些波形还可包含各种工作周期，例如10％、20％、50％、65％、90％或0与100之间的任何其它百分比。
在操作1304中，过程1300包含在一时间段内从电化学池捕捉发光数据。举例来说，一个或多个光检测器912可捕捉从孔200发射的发光数据且将发光数据传送至计算机系统906。在一实施方案中，可选择时间段以允许光检测器收集ECL数据。在一些实施方案中，一个或多个光检测器912可包含捕捉多孔板208的所有孔200的图像的单个相机或捕捉孔200的子集的图像的多个相机。在一些实施方案中，多孔板200的每个孔200可包含捕捉孔200的图像的相机。在一些实施方案中，多孔板200的每个孔200可包含捕捉每个孔200中的单个工作电极区104或工作电极区104的子集的图像的多个相机。因此，检定设备900可以提供灵活性，这是因为相机可捕捉来自多个工作电极区104的所有光，且计算机系统906可使用成像处理来解析每个工作电极区104的发光数据。因此，检定设备900可在各种模式中操作，例如在单工模式(例如，1个工作电极区)、10工模式(例如，用于10工作电极区孔200的所有工作电极区104)或一般多工模式(例如，所有工作电极区的子集，同时包含在单个孔200内或多个孔200当中，例如同时用于多个10工作电极区孔的5个工作电极区104)中。
在一些实施方案中，检定设备900可包含对应于多孔板200的每个孔200的光电二极管以用于检测和测量孔200中发射的光子。在一些实施方案中，检定设备900可包含对应于多孔板200的每个孔200的多个光电二极管以用于检测和测量从每个孔200中的单个工作电极区104或工作电极区104的子集发射的光子。因此，检定设备900可在各种模式下操作。举例来说，检定设备900可将电压和/或电流从多孔板208个别地施加到工作电极区104中的一个或多个，例如5个工作电极区104。工作电极区104可位于单个孔200内、位于不同孔200中，和其组合。光电二极管接着可依序检测/测量来自5个工作电极区104中的每一个的光。举例来说，电压和/或电流可施加到5个工作电极区104中的第一个，且所发射光子可由对应光电二极管检测和测量。对于5个工作电极区104中的每一个，可依序如此重复。同样地，在这个实例中，依序操作模式可针对相同孔200内的工作电极区104而执行，可针对位于不同孔200中的工作电极区104而执行，可针对位于孔200的子集或“扇区”内的工作电极区104而执行，和其组合。同样地，在一些实施方案中，检定设备900可在多工模式中操作，其中一个或多个工作电极区104通过电压和/或电流的施加而同时激活，且所发射光子可由多个光电二极管检测和测量以进行多工。多工操作模式可针对相同孔200内的工作电极区104而执行，可针对位于不同孔200中的工作电极区104而执行，可针对位于来自多孔板208的孔200的子集或“扇区”内的工作电极区104而执行，其组合。以下图14A、14B、15A至15L、16和17展示用于ECL分析中的若干波形的测试。
在实施方案中，通过施加脉冲波形以产生ECL，可通过更快速地且有效地产生、收集、观测和分析ECL数据来改进读取时间和/或暴露时间。此外，可采用可利用不同暴露时间(或相等暴露时间)的各种暴露方法(例如，单次暴露、双重暴露、三重暴露(或更多))来通过改进例如动态范围扩展(DRE)、格化存储等改进ECL收集、收集、观测和分析。举例来说，如上文所论述，一个或多个辅助电极102的利用改进检定设备900的操作。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102的利用改进检测器910的读取时间。举例来说，出于若干原因，在一个或多个辅助电极102中使用Ag/AgCl改进了ECL的读取时间。举例来说，使用具有氧化还原对(在这个特定实施方案中，Ag/AgCl)的电极(例如，辅助电极102)可提供稳定界面电位以允许电化学分析过程利用电压脉冲，而非电压斜坡。电压脉冲的使用改进了读取时间，因为整个脉冲波形可于在波形的整个持续时间内产生ECL的电压电位下施加。此外，“时间解析”或依序模式具有准许对ECL图像收集进行调整(例如，调整格化存储以调整动态范围等)的额外益处。此外，如上文所论述，检定设备900(例如，计算机系统906)可配置成针对不同电压脉冲利用这类数据以延迟依序工作电极区104的激活。因此，延迟的实施允许检定设备900最小化工作电极区104和/或孔200之间的串音，在执行ECL操作时具有高吞吐量等。
在操作1306中，过程1300包含对发光数据执行ECL分析。举例来说，计算机系统906可对发光数据执行ECL分析。在一些实施方案中，由工作电极区104和/或辅助电极102的结合表面(例如，结合域)上的给定目标实体产生的发光数据(例如，信号)可具有一定范围的值。这些值可与定量测量(例如，ECL强度)相关以提供模拟信号。在其它实施方案中，可从每个工作电极区104获得数字信号(是或否信号)以指示是否存在分析物。统计分析可用于两种技术且可用于转换多个数字信号以便提供定量结果。一些分析物可需要指示临限浓度的数字存在/不存在信号。模拟和/或数字格式可单独地或组合地利用。可利用其它统计方法，例如通过在浓度梯度内的结合的统计分析来确定浓度的技术。可产生具有浓度梯度的多个线性数据阵列，其中大量不同特异性结合试剂用于不同孔200和/或不同工作电极区104。浓度梯度可由呈现不同浓度的结合试剂的离散结合域组成。
在实施方案中，对照检定溶液或试剂，例如读取缓冲液，可用于孔200的工作电极区上。对照检定溶液或试剂可向每一分析提供均匀性以控制信号变化(例如，归因于分解、波动、多孔板208的老化、热偏移、电子电路中的噪声和光检测装置中的噪声等的变化)。举例来说，可利用针对同一分析物的多个冗余工作电极区104(含有对同一分析物具有特异性的相同结合试剂或不同结合试剂)。在另一实例中，可利用已知浓度的分析物，或对照检定溶液或试剂可共价连接到已知数量的ECL标记或使用溶液中的已知数量的ECL标记。
在实施方案中，在过程1300中收集和产生的数据可用于各种应用。所收集和产生的数据可例如由临床或研究信息的集合组成的数据库形式存储。所收集和产生的数据还可用于快速法医或个人身份识别。举例来说，多个核酸探针在暴露于人类DNA样本时的使用可用于可容易用于识别临床或研究样本的特征DNA指纹。所收集和产生的数据可用于识别病状(例如，疾病、辐射能阶等)、生物体(例如，细菌、病毒等)和其类似物的存在。
以上描述实例过程1300的说明性流程。如图13中所示的过程仅为示范性的，且在不脱离本文中所公开的实施方案的范畴的情况下存在变化。可按与所描述的次序不同的次序执行步骤，可执行额外步骤，和/或可执行更少步骤，如上文所描述。在实施方案中，使用脉冲波形以及辅助电极产生对于ECL检定的各种优势。辅助电极允许在不使用斜坡的情况下更快速地产生发光。
图14A至14C、15A至15L、16和17为展示使用各种脉冲波形的ECL分析的结果的图表。图15A至15L展示使用各种脉冲波形的模型结合检定的相对于BTI浓度绘制的原始数据。图15A至15L展示使用Ag/AgCl辅助电极(根据脉冲参数标记)施加到孔的脉冲波形的使用与使用碳电极作为对照(标记为对照批次)施加到孔时的斜坡波形(1.4V/s的1s)的使用之间的比较。图14A至14C概述根据如图15A至15L中所展示的各种脉冲波形的模型结合检定的性能。在下文更详细地论述图16和17。在这些测试中，使用模型结合检定来测量ECL产生条件对由受控制量的ECL标记的结合试剂产生的ECL的量的影响，所述结合试剂通过特异性结合与工作电极区的相互作用结合。在这个模型系统中，经ECL标记结合试剂为IgG抗体，其由生物素和ECL标记两者标记(SULFO-TAG,Meso Scale Diagnostics有限责任公司)。将不同浓度的这种结合试剂(针对BTI高对照，称为“BTI”或“BTI HC”)添加到具有在每个孔中具有链霉亲和素的固定层的集成式丝网印刷碳墨水工作电极的96孔板的孔中。使用两种类型的板，对照板为具有丝网印刷碳墨水相对电极(Meso Scale Diagnostics有限责任公司)的MSD Gold96孔链酶亲和素QuickPlex板；测试板在设计上类似但具有丝网印刷Ag/AgCl辅助电极代替相对电极。培养板以使孔中的BTI通过生物素-链酶亲和素相互作用结合至工作电极。在完成培养之后，洗涤板以去除游离BTI且添加ECL读取缓冲液(MSD Read BufferGold,Meso Scale Diagnostics有限责任公司)，且通过在工作与辅助电极之间施加限定电压波形和测量所发射ECL来分析所述板。测试板的辅助电极墨水中的Ag:AgCl比为大致50:50。使用4种不同电位(1800mV、2000mV、2200mV和2400mV)在3种不同时间或脉冲宽度(500ms、100ms和50ms)下采用十二个波形。针对每一波形测试一个测试板。使用标准斜坡波形测试对照板。
针对用每一波形测试的板确定并计算检定性能数据。计算每一样本的平均值、标准偏差和％CV，且绘制为具有误差条的数据点。针对0(测量检定背景的空白样本)至2nM范围内的BTI溶液所测量的信号线性拟合(计算斜率、Y-截距和R2)。基于平均背景+/-3×标准偏差(“stdev”)和滴定曲线的线性拟合计算检测极限(图14C中所展示)。还针对4、6和8nMBTI溶液测量信号。这些信号除以来自滴定曲线的线性拟合的外推信号(这个比可用于估计工作电极上的链酶亲和素层的结合容量；比显著小于一指示所添加BTI的量接近于或大于结合容量)。计算来自生产对照批次的斜率与来自每一测试板的斜率的比。图14A展示针对每一脉冲波形的这些计算的结果。图15A至15L中的图表中的每一个示出针对施加到来自对照批次的具有碳相对电极的多孔板的斜坡电压和使用Ag/AgCl辅助电极的施加到多孔板的不同电压脉冲而收集的平均ECL数据。图14A至14C提供图15A至15L中所展示的数据的概述。
另外，执行信号、斜率、背景和暗分析(例如，在无ECL的情况下产生的信号)。制备2nM信号(具有1标准偏差误差条)和斜率的图。制备背景和暗的条形图(具有1标准偏差误差条)以及斜率。图14B展示这些结果。如图14A和14B中所示，500ms的1800mV的脉冲式电压继续进行最高平均ECL读取。如图14A和14B中所展示，脉冲波形的幅值和/或持续时间影响所测量的ECL信号。2nM信号随波形的改变反映斜率的改变。背景的改变还反映斜率的改变。信号、背景和斜率随着脉冲持续时间减小而减小。信号、背景和斜率随着脉冲电位增大而减小。信号、背景和斜率随时间减少的变化随着脉冲电位增大而减小。信号、背景和斜率随各种脉冲电位和持续时间的同时变化导致检定灵敏度几乎没有变化。信号、背景和斜率随着脉冲持续时间减小而减小。信号、背景和斜率随着脉冲电位增大而减小。信号、背景和斜率随时间减少的变化随着脉冲电位增大而减小。信号、背景和斜率随各种脉冲电位和持续时间的同时变化导致检定灵敏度几乎没有变化。
此外，分析脉冲波形中的每一个的滴定曲线。制备平均ECL信号与BTI浓度的图。包含基于1标准偏差的误差条。将来自测试板的滴定曲线绘制在初级y轴上。滴定曲线绘制于次级y轴上。次级y轴的标度为所检测光子的数目的0至90,000个计数(“cts”)。初级y轴的标度设置成90,000除以斜率的比。计算每一测试板的斜率与斜率的比。图15A至15L针对展示每一脉冲波形的这些计算的结果。
对于背景、暗和暗噪声，对于所有所测试波形时间，暗(1及2cts)及暗噪声(2cts)基本上没有变化。背景随着脉冲持续时间减小而减小。背景随着所施加脉冲电位增大而减小。背景随时间减少的变化随着脉冲电位增大而减小。50ms的1800mV的背景为6±2cts，刚好高于暗+暗噪声。
如图15A至15L中所展示，所有测试板的％CV和除背景之外的所有信号(8次重复)的参考信号都具有可比性。背景的CV随着背景信号接近暗和暗噪声而增大。高于40cts的背景(16次重复)具有良好CV：55％(3.9％)、64(5.1％)和44(5.4％)。低于40cts和CV增加超过7％。从背景至2nM HC的所有滴定与R2值≥0.999线性拟合。
减小已拟合范围的最高浓度会产生减小的斜率且增大y截距。这表明滴定曲线下端的非线性(可能由测试样本中的不同稀释液引起)。用于其它检定的y截距基本上在零与所测量背景之间。对于6和8nM HC，所有检定产生的信号比线性低；对于所有检定，这些降低的结合容量类似。所有检定在外推4nM信号的2个标准偏差内产生4nM信号。用生产对照批次斜率与测试板斜率的比校正之后的检定信号在1nM至4nM HC的生产对照批次的检定信号的3个标准偏差内。低于1nM HC的经校正信号高于来自生产控制批次的已校正信号。在0.0125与0.5nM HC之间，来自测试板的已校正信号在彼此的3个标准偏差范围内。用相同BTI溶液进行的检定的已校正信号在0.0125nM与4nM HC之间彼此3个标准偏差内。如图中所展示，用不同脉冲电位和持续时间测量的检定的性能在用斜坡测量的对照检定的性能的这个可变范围内。
如通过图15A至15L以及14A和14B的比较可见，信号和斜率随着脉冲持续时间减小(500ms、100ms和50ms)而减小。信号和斜率随着脉冲电位增大(1800mV、2000mV、2200mV和2400mV)而减小。信号和斜率随脉冲持续时间减小的变化随着脉冲电位增大而减小。校正因数(斜率的比)可校正随波形的改变的信号的改变。这些波形中的11个的所计算检测极限类似(0.005nM至0.009nM)。1800mV、500ms脉冲波形的所计算检测极限较低(0.0004nM)；可能归因于拟合和测量背景(以及CV)的微妙差异。
实例1-ECL测量仪器
现详细地参考图14A至14C，通过包含集成式丝网印刷电极，在特别配置成用于ECL检定应用的96孔板中实行ECL测量。板的基本结构类似于美国专利第7,842,246号中所描述的板(参见例如实例6.1中的板B、板C、板D和板E的描述)，但设计经修改以并入本公开的新颖元素。如同早期设计，孔的底部由在顶部表面上具有丝网印刷电极的聚酯薄膜片限定，所述丝网印刷电极在每个孔(或在本发明的一些实施方案中，新颖工作与辅助电极)中提供集成式工作与相对电极表面。印刷于工作电极上方的图案化丝网印刷介电墨水层在每个孔内界定一个或多个暴露工作电极区。穿过聚酯薄膜至聚酯薄膜片的底部表面上的丝网印刷电触点的导电通孔提供将电能的外部源连接到电极所需的电触点。
使用专用ECL板读取器进行经特别配置板中的ECL测量，所述板读取器设计成接受板、接触板上的电触点、将电能施加到触点以及在孔中产生的图像ECL。对于一些测量，已修改软件用于允许对所施加电压波形的时序和形状的定制。
示范性板读取器包含MESO SECTOR S 600(www.mesoscale.com/en/products_and_services/instrumentation/sector_s_600)和MESO QUICKPLEX SQ 120(www.mesoscale.com/en/products_and_services/instrumentation/quickplex_sq_120)，两者可从Meso Scale Diagnostics有限责任公司获得，且板读取器描述于美国专利第6,977,722号和克里沃(Krivoy)等人在2019年7月16日提交的标题为“检定设备、方法和试剂(Assay Apparatuses,Methods and Reagents)”的美国临时专利申请第62/874,828号中，所述专利中的每一个以全文引用的方式并入本文中。其它示范性装置描述于沃斯塔德(Wohlstadter)等人在2019年7月16日提交的标题为“图形用户界面系统(Graphical UserInterface System)”的美国专利申请第16/513,526号和克里沃等人在2020年7月15日提交的标题为“检定设备、方法和试剂”的美国专利申请第16/929,757号中，所述专利中的每一个以全文引用的方式并入本文中。
实例2-快速脉冲ECL测量
使用模型结合检定显示快速脉冲电压波形与Ag/AgCl辅助电极组合产生ECL信号的用途，且比较性能与使用缓慢电压斜坡和碳相对电极的常规组合所观测到的性能。模型结合检定在96孔板中执行，其中每个孔具有支持链酶亲和素的固定层的集成式丝网印刷碳墨水工作电极区。这些丝网印刷板具有丝网印刷碳墨水相对电极(MSD Gold 96孔链酶亲和素板,Meso Scale Diagnostics有限责任公司)或除了使用丝网印刷Ag/AgCl墨水辅助电极之外具有类似电极设计的板。在这个模型系统中，经ECL标记结合试剂为IgG抗体，其由生物素和ECL标记标记(SULFO-TAG,Meso Scale Diagnostics有限责任公司)。将50μL等分试样中不同浓度的这种结合试剂(针对BTI高对照，称为“BTI”或“BTI HC”)添加到96孔板的孔中。通过将固定化链酶亲和素结合于工作电极上，使结合试剂在孔中在摇动下培养足够时间而从检定溶液耗尽。洗涤板以去除检定溶液，且接着用ECL读取缓冲液(MSD Read BufferT 2X,Meso Scale Diagnostics有限责任公司)填充。标准波形(3200mV至4600mV的1000ms斜坡)施加到具有相对电极的板。在具有Ag/AgCl辅助电极的板上评估十二个恒定电压脉冲波形；在3个不同时间或脉冲宽度(500ms、100ms和50ms)处评估4个不同电位(1800mV、2000mV、2200mV和2400mV)。针对每一波形测试一个板。图14A、14B和15A至15L为展示根据此研究的ECL分析的结果的图表。
针对用每一波形测试的板确定并计算检定性能数据。计算每一样本的平均值、标准偏差和％CV。图15A至15L展示平均信号与结合试剂的浓度的图，其中来自标准波形的信号绘制于与来自电位脉冲的信号不同的y轴上。图的下部线性区(BTI浓度范围为0(测量检定背景的空白样本)至0.1nM)中的数据点拟合直线，且计算斜率、斜率的标准误差、Y截距、Y截距的标准误差和R2值。所有线性拟合都具有R2值≥0.999。图14A和14B展示具有1标准偏差误差条的每一测试条件的2nM平均信号、0nM(检定背景)平均信号和平均暗信号(空孔)。两个图还展示针对每一条件的所计算斜率。根据BTI浓度所提供的检测极限是基于背景的平均Y截距+3×标准偏差(“stdev”)和滴定曲线的线性拟合而计算。斜率和Y截距的标准误差以及背景的标准偏差传播至检测极限中的误差。基于每孔BTI的体积和每BTI分子的ECL标记的数目(～0.071)，检测极限可根据产生可检测信号所需的ECL标记的摩尔表示(绘制于图14E中)。
图14C和14D展示来自在1800mV的电位下由500ms脉冲波形产生的电极上的BTI的ECL信号与在一半时间内由常规1000ms斜坡波形产生的信号相当。虽然图14C展示对于特定脉冲电位，ECL随着脉冲时间减小至低于500ms而减小，但与图14D比较展示检定背景信号的对应减小，其显著保持高于空孔的暗图像(也就是说，在无ECL激发存在下的图像)的相机信号。这个结果表明，极短脉冲可用于基本上减少进行ECL测量所需的时间，同时维持整体灵敏度。
使用碳相对电极的标准波形(1000ms斜坡)的所计算检测极限为ECL标记的2.4±2.6阿摩尔(attomole)(10-18摩尔)。图14E展示针对不同激发条件的所估计检测极限倾向于随着脉冲时间减少而增加，但显著小于根据线性关系将预期到的检测极限。举例来说，对于1000ms斜坡，在2000mV下的100ms脉冲的所估计检测极限比检测极限高不到两倍，但时间只有十分之一。另外，检测极限随着脉冲时间减少的增加未必始终在统计学上显著。在使用碳相对电极的标准波形(1000ms斜坡)的情况下，针对利用Ag/AgCl辅助电极的“1800mV500ms”、“2000mV 500ms”、“2000mV 100ms”和“2200mV500ms”脉冲的检测极限在检测极限的误差内。
图16描绘展示对读取缓冲溶液(例如，使用脉冲波形的读取缓冲液T)的ECL分析的结果的图表。在测试中，使用利用50:50墨水印刷的Ag/AgCl Std 96-1IND板。对于测试，用分子级水稀释MSD T4x(Y0140365)的等分试样以制得T3x、T2x和T1x。Ag/AgCl Std 96-1IND板用150μL的这些溶液的等分试样填充：孔200的两个相邻行中的T4x(例如，如图9B中所示)、孔200的两个相邻行中的T3x、孔200的两个相邻行中的T2x、孔200的两个相邻行中的T1x。使这些溶液在实验台上浸泡覆盖15分钟±0.5分钟。用以下波形中的每一个测量一个板：1800mV持续100ms、1800mV持续300ms、1800mV持续1000ms、1800mV持续3000ms。计算每条件24次重复的平均ECL信号和平均积分电流，且制备平均值与MSD T浓度(4、3、2和1)的图。
如图16中所展示，ECL信号和积分电流随着读取缓冲液T的浓度增大而增大。ECL信号和积分电流随着脉冲持续时间增大而增大。读取缓冲液ECL信号在T1x与T3x之间线性地增大，但不在3x与4x之间增大。积分电流在T1x与T4x之间线性地增大。
图17描绘展示使用脉冲波形的另一ECL分析的结果的图表。在测试中，使用利用50:50墨水印刷的Ag/AgCl Std 96-1IND板。上文针对图14A和14B所描述的测试方法以不同的较长脉冲波形利用。用以下波形中的每一个测量一个板：1800mV持续3000ms、2200mV持续3000ms、2600mV持续3000ms且3000mV持续3000ms。计算每条件24次重复的平均ECL信号和平均积分电流，且制备平均值与读取缓冲液T浓度(4、3、2和1)的图。
如图17中所展示，对于1800mV、2200mV和2600mV的脉冲电位，ECL信号随着读取缓冲液T的浓度增大而增大。在3000mV的脉冲的情况下，ECL信号在T1x与T2x之间减小，接着通过T4x增大ECL。对于所有脉冲电位，积分电流随着T的浓度增大而增大。具有2600mV和3000mV脉冲的积分电流在T1x与T3x之间略微为线性的；然而，在T4x的情况下，电流的增加与读取缓冲液T的浓度呈线性关系。
实例3-Ag/AgCl辅助电极的还原容量
具有集成式丝网印刷碳墨水工作电极和丝网印刷Ag/AgCl辅助电极(如实例2中所描述)的检定板用于确定辅助电极的还原容量，也就是说，可穿过电极同时维持受控制电位的还原电荷的量。为了使用脉冲ECL测量来评估对于ECL实验的要求的上下文中的能力，在存在含有ECL读取缓冲液的TPA的情况下测量穿过辅助电极的总电荷，同时在工作与辅助电极之间施加脉冲电压波形。进行两种类型的实验。在第一个(图16中所展示)中，施加接近ECL产生的最佳电位(1800mV)的电压脉冲且保持不同时间量(100至3000ms)。在第二个(图17)中，将不同脉冲电位(2200至3000mV)保持恒定时间量(3000ms)。在两个实验中，通过在存在介于TPA的标称工作浓度的1×至4×之间的MSD读取缓冲液T的组分的情况下测试每一电压和时间条件来评估读取缓冲液组合物中的浓度或共反应物和电解质的变化的容差。图表中的每一点表示24次重复测量的平均值。
Ag/AgCl辅助电极将在实验中所施加的电位下支持TPA在工作电极处的氧化，直至穿过辅助电极的电荷消耗辅助电极中的所有可获得氧化剂(AgCl)为止。图16展示使用1800mV脉冲穿过辅助电极的电荷随着脉冲持续时间和TPA浓度大致线性地增加，从而表明即使在高于TPA的典型浓度的情况下，电极容量足以在1800mV下支持长达3000ms的脉冲。图17展示设计成通过使用来自图16的最长脉冲(3000ms)但增大电位直至穿过电极的电荷达到其最大值为止来确定辅助电极的容量的实验。使用3000mV电位收集的数据点展示电荷随着ECL读取缓冲液的浓度线性地增加直至总电荷的约30mC。接近45mC，总电荷呈现平稳段，其指示Ag/AgCl辅助电极中氧化剂耗尽。30mC的电荷相当于Ag/AgCl辅助电极中的3.1×10-7摩尔的氧化剂，且45mC的电荷相当于Ag/AgCl辅助电极中的4.7×10-7摩尔的氧化剂。
还执行还原容测量试以确定根据点图案和辅助电极大小的还原容量差异。使用2600mV 4000ms还原容量波形和标准化测试溶液来测试四个不同点图案。测试四个点图案，10点五角图案(图5A)、10点开放图案(图1C)、10点闭合图案(图7A)和10点开放三叶图案(图4A)。以下表A、B、C和D中分别再现五角、开放、闭合和开放三叶图案的结果。如表A至C中所展示，三个不同图案中的辅助电极(标记为CE)面积的增大会增大总测量电荷(例如，还原容量)。如表D中所展示，利用相同辅助电极面积的多个测试导致大致类似的测量电荷。因此，最大化辅助电极面积可用于增加多个不同点图案中的Ag/AgCl电极的总还原容量。
表A
表B
表C
表D
此外，进行实验以确定在各种实验条件下氧化还原反应可达的AgCl的量。在实验中，使用厚度大致为10微米的Ag/AgCl墨水膜印刷的电极。使介于0％至100％范围内的不同电极部分暴露于溶液，且测量所传递的电荷的量。实验结果展示，所传递的电荷的量大致以线性方式增加，其中电极的与溶液接触的百分比增大。这指示在并未与测试溶液直接接触的电极部分中，发生的还原不太强烈或根本不发生还原。此外，按印刷电极中的Ag/AgCl的总体积计，由实验电极传递的电荷的总量(2.03E+18e-)大致对应于实验电极中可获得的电子的总量。这指示，在10微米厚度和100％溶液接触的情况下，氧化还原反应中可达所有或几乎所有可获得AgCl。因此，对于厚度为10微米或更小的膜，在还原反应期间可达所有或几乎所有可获得AgCl。
在实施方案中，由电压/电流源904供应的脉冲波形可设计成允许ECL设备随时间推移捕捉不同发光数据以改进ECL分析。图18描绘根据本发明的实施方案的展示用于使用脉冲波形操作ECL设备的另一过程1800的流程图。
在操作1802中，过程1800包含将电压脉冲施加到设备ECL的孔中的一个或多个工作电极区104或辅助电极102，所述电压脉冲使得还原氧化反应在孔中发生。举例来说，计算机系统906可控制电压/电流源904将一个或多个电压脉冲供应至一个或多个工作电极区104或辅助电极102。
在实施方案中，电压脉冲可配置成引起一个或多个工作电极区104与一个或多个辅助电极102之间的还原氧化反应。如上文所论述，基于一个或多个辅助电极102的预定义化学组成(例如，Ag:AgCl的混合物)，一个或多个辅助电极102可操作为参考电极以用于确定与一个或多个工作电极区104的电位差，且操作为工作电极区104的相对电极。举例来说，预定义化学混合物(例如，化学组成中的元素与合金的比)可在化学混合物的还原期间提供界面电位，使得在孔200中发生的还原氧化反应期间产生可量化数量的电荷。也就是说，在氧化还原反应期间传递的电荷的量可通过测量例如工作电极区104处的电流来定量。在一些实施方案中，一个或多个辅助电极102可指示可以所施加电位差传递的电荷的总量，这是因为在已消耗AgCl时，辅助电极102处的界面电位将对于水还原的电位更负地偏移。这使得工作电极区104电位偏移至较低电位(维持所施加电位差)，从而中止在AgCl还原期间发生的氧化反应。
在实施方案中，脉冲波形可包含各种波形类型，例如直流电、交流电、DC模拟AC等，但也考虑具有不同时间段、频率和振幅的其它波形(例如，负斜坡锯齿波形、方波形、矩形波形等)。上文所论述的图12A和12B示出脉冲波形的两个实例。脉冲波形可为在时间T内具有电压V的方波。还参考图14A、14B、15A至15L、16和17描述电压脉冲的实例，例如500ms处的1800mV、500ms处的2000mV、500ms处的2200mV、500ms处的2400mV、100ms处的1800mV、100ms处的2000mV、100ms处的2200mV、100ms处的2400mV、50ms处的1800mV、50ms处的2000mV、50ms处的2200mV、50ms处的2400mV等。这些波形还可包含各种工作周期，例如10％、20％、50％、65％、90％或0与100之间的任何其它百分比。
在操作1804中，过程1800包含在第一时间段内从第一还原氧化反应捕捉第一发光数据。在操作1806中，过程1800包含在第二时间段内从第二还原氧化反应捕捉第二发光数据，其中第一时间段不具有与第二时间段相等的持续时间。举例来说，一个或多个光检测器910可捕捉从孔200发射的第一和第二发光数据，且将第一和第二发光数据传送到计算机系统906。举例来说，在一实施方案中，孔200可包含所关注物质，其需要光检测器912的不同时间段来捕捉发光数据。因此，光检测器912可在两个不同时间段内捕捉ECL数据。举例来说，时间段中的一个可为短时间段(例如，由ECL产生的光的短相机暴露时间)，且时间段中的一个可为较长时间段。这些时间段可受例如整个ECL产生中的光饱和影响。由此，取决于所捕捉光子，检定设备900可使用长暴露、短暴露或两种的组合。在一些实施方案中，检定设备900可使用长暴露，或长与短的总和。在一些实施方案中，如果所捕捉光子超出光检测器912的动态范围，那么检定设备900可使用短暴露。通过调整/优化这些，动态范围可潜在地增大一两个数量级。在某些实施方案中，可改进动态范围，但实施各种多脉冲和/或多暴露方案。举例来说，可在较长暴露(例如，单个工作电极、单个工作电极区、两个或更多个单个工作电极或工作电极区(在单个孔内或跨多个孔)的暴露、单个孔的暴露、两个或更多个孔的暴露，或区段，或扇区，或两个或更多个扇区等)之后采取短暴露。在这些实例中，除非暴露已变得饱和，否则使用较长暴露可为有益的。在这种情况下，例如，可利用较短暴露。通过进行这些调整(手动地或借助于硬件、固件、软件、算法、计算机可读介质、计算装置等)，可改进动态范围。在其它实例中，可将第一短脉冲(例如，50ms，但也考虑其它持续时间)施加到电极或两个或更多个电极的集合，之后为对于每一电极或电极的集合的第二较长脉冲(例如，200ms，但也考虑其它持续时间)。其它方法可包含使用一个或多个第一短脉冲(例如，50ms，但也考虑其它持续时间)读取整个板(例如，96孔)，之后为利用第二较长脉冲(例如，200ms，但也考虑其它持续时间)在第二时间读取整个板。在其它实例中，可首先施加长脉冲，之后为短脉冲；可施加和/或交替多个短脉冲和/或长脉冲等。除一个或多个离散脉冲之外，复合或混合函数也可使用这些或其它持续时间以例如确定和/或模型化过渡区中的响应(例如，当在脉冲之间过渡时)。此外，在以上实例中，较长脉冲可首先在较短脉冲之前使用。此外，波形和/或捕捉窗口也可调整为改进动态范围。
此外，如果已知关于一个或多个个别工作电极和/或工作电极区的额外信息(例如，已知特定工作电极区含有高丰度分析物)，那么暴露时间可通过在获取读数和/或样本之前利用这种信息优化以防止相机饱和。使用以上高丰度分析物实例，由于信号将预期在动态范围内较高，因此可采用较短暴露时间(且反之亦然，预期低信号的电极)，因此可针对个别孔、电极等定制和/或优化暴露时间、脉冲持续时间和/或脉冲强度以改进总读取时间。此外，可连续采样来自一个或多个ROI的像素以获得随时间推移的ECL曲线，所述ECL曲线可经进一步使用以确定截断暴露时间且外推高于饱和的ECL产生曲线的方式。在其它实例中，首先，相机可设置为采取短暴露，其后可检查来自短暴露的信号的强度。这种信息可随后用于调整格化存储以用于最终暴露。在其它实例中，还可调整其它参数，而非调整格化存储，所述其它参数例如波形、捕捉窗口、其它基于电流的技术等。
还可使用额外技术，对于额外技术，波形和/或暴露保持恒定。举例来说，可测量一个或多个ROI内的像素的强度，且如果观测到像素饱和，那么ECL产生和/或测量的其它方面可用以优化读取和/或读取时间(例如，当前ECL相关性、围绕ROI反向暗掩模区的暗掩模方案，其可用以更新用于饱和电极和/或电极的一部分的所估计ECL等)。这些解决方案消除对用以在相对短时间段(例如，毫秒)内调整波形和/或暴露持续时间的快速分析和/或反应时间的需要。这是例如因为ECL产生和/或捕捉可以相同和/或类似方式执行，且最后可执行分析。
还可采用其它技术来改进动态范围。举例来说，如果施加到电化学发光(ECL)应用，由于ECL标记发荧光，因此可执行预闪蒸和/或预暴露以获得与一个或多个孔、工作电极、工作电极区等中存在多少标记相关的信息。从预闪蒸和/或预暴露获得的信息可用于使暴露和/或脉冲持续时间优化以实现动态范围和/或读取时间的额外改进。在其它实施方案中，尤其在关于ECL时，由于电流和电极中的一个或多个与ECL信号之间可存在相关性，因此信号的签名可告知相机暴露时间和/或所施加波形(例如，停止波形、减小波形、增大波形等)。这可通过改进电流测量的精确度和更新速率以及电流路径的优化来进一步优化，以提供电流与ECL信号之间的更佳相关性。
可针对根据某些实施方案的某些成像装置实现动态范围的额外改进。在ECL应用中使用基于CMOS的成像装置的情况下，例如，可在一个或多个暴露内在不同时间点处采样且读出特定所关注区(ROI)，以优化暴露时间。举例来说，ROI(例如，一部分或整个工作电极和/或工作电极区)可包括固定或可变数目的像素或特定样本百分比的电极面积(例如，1％、5％、10％等，但也考虑其它百分比)。在这个实例中，像素和/或样本百分比可在暴露期间较早读出。取决于从ROI读取的信号，可针对特定工作电极、工作电极区、孔等调整和/或优化暴露时间。在非限制性说明性实例中，像素的子集可在采样时间段内进行采样。如果来自彼子集的信号趋向为高，那么暴露时间可减少(例如，3秒至1秒，但也考虑大于或小于这些的其它持续时间)。类似地，如果信号趋向为低，那么可采用较长暴露时间(例如，3秒，但也考虑其它持续时间)。可手动地或借助于硬件、固件、软件、算法、计算机可读介质、计算装置等进行这些调整。在其它实施方案中，ROI可经选择以按使得避免任何潜在环效应的方式分布。这种情形可例如归因于工作电极区周围的光的非均匀性而发生(例如，较亮环将形成于工作电极区的外部周边上，其中较暗点在中心)。为对抗这种情形，可选择采样较亮区域和较暗区域的ROI(例如，从边缘至边缘的像素行、从两个区域的像素的随机采样等)。此外，可针对一个或多个工作电极区连续采样像素以确定随时间推移的ECL产生曲线。所述经采样数据可接着用于外推高于饱和的点的ECL产生曲线。
在实施方案中，不同脉冲波形也可用于第一和第二时间段。在实施方案中，脉冲波形的振幅(例如，电压)、持续时间(例如，时间段)和/或波形类型(例如，方形、锯齿等)可不同。如果将多个类型的电活性物种用作ECL标记，那么使用不同脉冲波形可为有益的，所述ECL标记可需要不同的激活电位且可发射不同波长的光。举例来说，这类ECL标记可为基于钌、锇、钅黑(hassium)、铱等的络合物。
在操作1808中，过程1800包含对第一发光数据和第二发光数据执行ECL分析。举例来说，计算机系统906可对发光数据执行ECL分析。这些值可与定量测量(例如，ECL强度)相关以提供模拟信号。在其它实施方案中，可从每个工作电极区104获得数字信号(是或否信号)以指示是否存在分析物。统计分析可用于两种技术且可用于转换多个数字信号以便提供定量结果。一些分析物可需要指示临限浓度的数字存在/不存在信号。模拟和/或数字格式可单独地或组合地利用。可利用其它统计方法，例如通过在浓度梯度内的结合的统计分析来确定浓度的技术。可产生具有浓度梯度的多个线性数据阵列，其中大量不同特异性结合试剂用于不同孔200和/或不同工作电极区104。浓度梯度可由呈现不同浓度的结合试剂的离散结合域组成。
在实施方案中，对照检定溶液或试剂，例如读取缓冲液，可用于孔200的工作电极区上。对照检定溶液或试剂可向每一分析提供均匀性以控制信号变化(例如，归因于分解、波动、多孔板208的老化、热偏移、电子电路中的噪声和光检测装置中的噪声等的变化)。举例来说，可利用针对同一分析物的多个冗余工作电极区104(含有对同一分析物具有特异性的相同结合试剂或不同结合试剂)。在另一实例中，可利用已知浓度的分析物，或对照检定溶液或试剂可共价连接到已知数量的ECL标记或使用溶液中的已知数量的ECL标记。
在实施方案中，在过程1800中收集和产生的数据可用于各种应用中。所收集和产生的数据可例如由临床或研究信息的集合组成的数据库形式存储。所收集和产生的数据还可用于快速法医或个人身份识别。举例来说，多个核酸探针在暴露于人类DNA样本时的使用可用于可容易用于识别临床或研究样本的特征DNA指纹。所收集和产生的数据可用于识别病状(例如，疾病、辐射能阶等)、生物体(例如，细菌、病毒等)和其类似物的存在。
在实施方案中，虽然以上过程1800包含在两个时间段期间捕捉发光数据，但过程1800可用于在任何数目的时间段(例如3个时间段、4个时间段、5个时间段等)期间捕捉发光数据。在这个实施方案中，不同脉冲波形还可用于一些时间段或所有时间段。在实施方案中，脉冲波形的振幅(例如，电压)、持续时间(例如，时间段)和/或波形类型(例如，方形、锯齿等)可不同。
以上描述实例过程1800的说明性流程。如图18中所示的过程仅为示范性的，且在不脱离本文中所公开的实施方案的范畴的情况下存在变化。可以与所描述的次序不同的次序执行步骤，可执行额外步骤，和/或可执行更少步骤。
在实施方案中，由电压/电流源904供应的脉冲波形的不同配置可一起利用以改进在ECL分析期间发射的ECL。图19描绘根据本发明的实施方案的展示用于使用脉冲波形操作ECL设备的另一过程1900的流程图。
在操作1902中，过程1900包含将第一电压脉冲施加到ECL设备的孔中的一个或多个工作电极区104或辅助电极102，所述第一电压脉冲使得第一还原氧化反应在孔中发生。在操作1904中，过程1900包含在第一时间段内从第一还原氧化反应捕捉第一发光数据。
在操作1906中，过程1900包含将第二电压脉冲施加到孔中的一个或多个工作电极区或辅助电极，所述第二电压脉冲使得第二还原氧化反应在孔中发生。在操作1908中，过程1900包含在第二时间段内从第二还原氧化反应捕捉第二发光数据，其中第一时间段不具有与第二时间段相等的持续时间。
在一实施方案中，第一电压脉冲和/或第二电压脉冲的电压电平(振幅或幅值)或脉冲宽度(或持续时间)可经选择以使得第一还原氧化反应发生，其中第一发光数据对应于发生的第一还原氧化反应。在一实施方案中，可针对第一电压脉冲和/或第二电压脉冲选择电压电平(振幅或幅值)或脉冲宽度(或持续时间)以使得第二还原氧化反应发生，其中第二发光数据对应于发生的第二还原氧化反应。在一实施方案中，可至少部分地基于相对电极的化学组成选择第一电压脉冲和第二电压脉冲中的至少一个的幅值。
在操作1910中，过程1900包含对第一发光数据和第二发光数据执行ECL分析。举例来说，计算机系统906可对发光数据执行ECL分析。在一些实施方案中，从工作电极区104和/或辅助电极102的结合表面(例如，结合域)上的给定目标实体产生的发光数据(例如，信号)可具有一定范围的值。这些值可与定量测量(例如，ECL强度)相关以提供模拟信号。在其它实施方案中，可从每个工作电极区104获得数字信号(是或否信号)以指示是否存在分析物。统计分析可用于两种技术且可用于转换多个数字信号以便提供定量结果。一些分析物可需要指示临限浓度的数字存在/不存在信号。模拟和/或数字格式可单独地或组合地利用。可利用其它统计方法，例如通过在浓度梯度内的结合的统计分析来确定浓度的技术。可产生具有浓度梯度的多个线性数据阵列，其中大量不同特异性结合试剂用于不同孔200和/或不同工作电极区104。浓度梯度可由呈现不同浓度的结合试剂的离散结合域组成。
在实施方案中，对照检定溶液或试剂，例如读取缓冲液，可用于孔200的工作电极区上。对照检定溶液或试剂可向每一分析提供均匀性以控制信号变化(例如，归因于分解、波动、多孔板208的老化、热偏移、电子电路中的噪声和光检测装置中的噪声等的变化)。举例来说，可利用针对同一分析物的多个冗余工作电极区104(含有对同一分析物具有特异性的相同结合试剂或不同结合试剂)。在另一实例中，可利用已知浓度的分析物，或对照检定溶液或试剂可共价连接到已知数量的ECL标记或使用溶液中的已知数量的ECL标记。
在实施方案中，在过程1900中收集和产生的数据可用于各种应用中。所收集和产生的数据可例如由临床或研究信息的集合组成的数据库形式存储。所收集和产生的数据还可用于快速法医或个人身份识别。举例来说，多个核酸探针在暴露于人类DNA样本时的使用可用于可容易用于识别临床或研究样本的特征DNA指纹。所收集和产生的数据可用于识别病状(例如，疾病、辐射能阶等)、生物体(例如，细菌、病毒等)和其类似物的存在。
以上描述实例过程1900的说明性流程。如图19中所示的过程仅为示范性的，且在不脱离本文中所公开的实施方案的范畴的情况下存在变化。可以与所描述的次序不同的次序执行步骤，可执行额外步骤，和/或可执行更少步骤。
在上文所描述的过程1300、1800和1900中的任一个中，电压脉冲可选择性地施加到一个或多个工作电极区104和/或一个或多个辅助电极102。举例来说，电压脉冲可供应至多孔板108的一个或多个孔106中的所有工作电极区104和/或辅助电极102。同样地，举例来说，电压脉冲可供应至多孔板208的一个或多个孔106中的工作电极区104和/或辅助电极102的选定(或“可寻址”)集合(例如，逐区地、逐孔地、逐扇区地(例如，两个或更多个孔的群组)等)。
本文中所描述的系统、装置和方法可应用于各种情境中。举例来说，可应用系统、装置和方法以改进ECL测量和读取器装置的各种方面。示范性板读取器包含上文以及整个本申请中(例如在段落[0174]处)论述的板读取器。
举例来说，通过施加一个或多个电压脉冲以产生如本文中所描述的ECL，可通过更快速且高效地产生、收集、观测和分析ECL数据来改进读取时间和/或暴露时间。此外，改进的暴露时间(例如，单次暴露、利用不同暴露时间(或相等暴露时间)的双重(或更大)暴露)将通过改进例如动态范围扩展(DRE)、格化存储等(例如，在一实施方案中，需要不同时间段以供捕捉发光数据的所关注物质)而有助于改进ECL产生、收集、观测和其分析。因此，可在多个不同时间段内将所发射光子捕捉为ECL数据，这可受例如ECL产生期间的光饱和度影响。可改进动态范围，但实施各种多脉冲和/或多暴露方案。举例来说，可在较长暴露(例如，单个工作电极、单个工作电极区、两个或更多个单个工作电极或工作电极区(在单个孔内或跨多个孔)的暴露、单个孔的暴露、两个或更多个孔的暴露，或区段，或扇区，或两个或更多个扇区等)之后采取短暴露。在这些实例中，除非暴露已变得饱和，否则使用较长暴露可为有益的。举例来说，当进行短和长暴露时，如果在较长暴露期间发生饱和，那么可舍弃这种暴露且可使用较短暴露。如果都不饱和，那么可使用较长者，其可提供更好灵敏度。在这种情况下，例如，可利用较短暴露。通过进行这些调整(手动地或借助于硬件、固件、软件、算法、计算机可读介质、计算装置等)，可改进动态范围，如上文更详细地论述。
此外，本文中所描述的系统、装置和方法可以各种方式利用以允许软件、固件和/或控制逻辑至硬件仪器(例如上文所描述的读取器)的优化。举例来说，由于本文中所描述的系统、装置和方法允许ECL的更快且更高效的产生、收集、观测和/或分析，因此可通过改进的软件、固件和/或控制逻辑优化仪器，以降低执行ECL分析所需的硬件成本(例如，用以驱动仪器的更便宜的透镜、更少和/或更便宜的马达等)。本文中所提供的实例仅为示范性的，且也考虑这些仪器的额外改进。
在如上文所描述的实施方案中，多孔板208的孔200可包含用于进行ECL分析的一种或多种流体(例如，试剂)。举例来说，流体可包含ECL共反应物(例如，TPA)、读取缓冲液、防腐剂、添加剂、赋形剂、碳水化合物、蛋白质、清洁剂、聚合物、盐、生物分子、无机化合物、脂质等。在一些实施方案中，在ECL过程期间孔200中的流体的化学特性可更改电化学/ECL产生。举例来说，流体的离子浓度与电化学/ECL产生之间的关系可取决于不同液体类型、读取缓冲液等。在实施方案中，一个或多个辅助电极可提供恒定界面电位，而不管所传递的电流，如上文所描述。也就是说，电流与电位的图将在固定电位下产生无限电流。
在一些实施方案中，所利用的流体(例如，多孔板208的孔200中)可包含离子化合物，例如NaCl(例如，盐)。在一些实施方案中，孔200中所含有的流体中的例如较高NaCl浓度可在ECL过程期间中改进控制ECL产生。举例来说，具有例如Ag/AgCl的氧化还原对的辅助电极102的电流与电位图具有限定斜率。在一些实施方案中，斜率取决于孔200中含有的流体中的盐组合物和浓度。随着Ag+减少，可能需要平衡辅助电极102的氧化还原对内的电荷平衡，从而需要来自流体的离子扩散至电极表面。在一些实施方案中，盐的组合物可更改电流与电位曲线的斜率，其接着影响辅助电极102的界面处的参考电位，例如含有Ag/AgCl以供电流传递。因而，在实施方案中，离子(例如盐)的浓度可经修改和控制以便使针对所施加电压产生的电流最大化。
在实施方案中，在ECL过程期间孔200中的流体的体积可更改电化学/ECL产生。在一些实施方案中，孔200中的流体的体积之间的关系可取决于电化学池100的设计。举例来说，由相对较厚流体层分隔开的工作电极区104和辅助电极102可具有更加理想的电化学行为，例如空间上一致的界面电位。相反地，由覆盖两者的相对较薄流体层分隔开的工作电极区104和辅助电极102可归因于跨越两个电极的界面电位中的空间梯度而具有非理想电化学行为。在一些实施方案中，一个或多个工作电极区104和一个或多个辅助电极102的设计与布局可为最大化工作电极区104与辅助电极102之间的空间距离。举例来说，如图3A中所示，工作电极区104和辅助电极102可定位成最大化空间距离D1。空间距离可通过减小工作电极区104的数目、减小工作电极区104的暴露表面积、减小辅助电极102的暴露表面积等而最大化。虽然未论述，但空间距离的空间距离最大化可应用于图3A至3F、4A至4F、5A至5C、6A至6F、7A至7F和8A至8D中所示的设计。
在实施方案中，上文所描述的多孔板208可形成用于在检定设备上进行例如ECL检定的检定的一个或多个套件的一部分。套件可包含检定模块，例如多孔板208，以及至少一种选自由结合试剂、酶、酶底物和适用于进行检定的其它试剂组成的群组的检定组分。实例包含但不限于全细胞、细胞表面抗原、亚细胞粒子(例如，细胞器或膜片段)、病毒、朊病毒、尘螨或其片段、类病毒、抗体、抗原、半抗原、脂肪酸、核酸(和合成类似物)、蛋白质(和合成类似物)、脂蛋白、多糖、脂多糖、糖蛋白、肽、多肽、酶(例如，磷酸化酶、磷酸酶、酯酶、反谷酰氨酸酶、转移酶、氧化酶、还原酶、脱氢酶、糖苷酶、蛋白质加工酶(例如，蛋白酶、激酶、蛋白质磷酸酶、泛素蛋白连接酶等)、核酸加工酶(例如，聚合酶、核酸酶、整合酶、连接酶、解旋酶、端粒酶等))、酶底物(例如，上文所列的酶底物)、第二信使、细胞代谢物、激素、药用试剂、安神剂、巴比妥酸盐、生物碱、类固醇、维生素、氨基酸、糖、凝集素、重组或衍生蛋白、生物素、抗生物素蛋白、链酶亲和素、发光标记(优选电化学发光标记)、电化学发光共反应物、pH缓冲液、阻断剂、防腐剂、稳定剂、清洁剂、干燥剂(dessimayt)、吸湿剂、读取缓冲液等。这类检定试剂可未标记或已标记(优选用发光标记，最优选用电化学发光标记)。在一些实施方案中，套件可包含ECL检定模块，例如多孔板208，以及至少一个选自由以下组成的群组的检定组分：(a)至少一个发光标记(优选电化学发光标记)；(b)至少一个电化学发光共反应物；(c)一个或多个结合试剂；(d)pH缓冲液；(e)一个或多个阻断剂；(f)防腐剂；(g)稳定剂；(h)酶；(i)清洁剂；(j)干燥剂；以及(k)吸湿剂。
图20描绘根据本发明的实施方案的展示用于制造包含工作与辅助电极的孔的过程2000的流程图。举例来说，过程2000可用于制造包含一个或多个工作电极区104和一个或多个辅助电极102的多孔板208的孔200中的一个或多个。
在操作2002中，过程2000包含在衬底上形成一个或多个工作电极区104。在实施方案中，一个或多个工作电极可使用任何类型的制造过程形成，例如丝网印刷、三维(3D)印刷、沉积、光刻法、蚀刻和其组合。在实施方案中，一个或多个工作电极区104可形成为可沉积和图案化的多层结构。
在实施方案中，一个或多个工作电极可为反应可发生的连续/相连区域，且电极“区”可为发生所关注的特定反应的电极的部分(或整体)。在某些实施方案中，工作电极区可包括整个工作电极，且在其它实施方案中，超过一个工作电极区可形成在单个工作电极内和/或上。举例来说，工作电极区可通过个别工作电极形成。在这个实例中，工作电极区可配置为由一种或多种导电材料形成的单个工作电极。在另一实例中，工作电极区可通过隔离单个工作电极的部分而形成。在这个实例中，单个工作电极可由一种或多种导电材料形成，且工作电极区可通过使用绝缘材料(例如电介质)电隔离单个工作电极的区域(“区”)来形成。在任何实施方案中，工作电极可由任何类型的导电材料以及导电和绝缘材料的组合形成，所述导电材料例如金属、金属合金、碳化合物等。
在操作2004中，过程2000包含在衬底上形成一个或多个辅助电极102。在实施方案中，一个或多个辅助电极可使用任何类型的制造过程形成，例如丝网印刷、三维(3D)印刷、沉积、光刻法、蚀刻和其组合。在实施方案中，辅助电极102可形成为可沉积和图案化的多层结构。在实施方案中，一个或多个辅助电极可由在化学混合物的还原期间提供界面电位的化学混合物形成，使得在孔中发生的还原氧化反应期间产生可量化数量的电荷。一个或多个辅助电极包含支持还原氧化反应的氧化剂，其可在生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析(例如ECL产生和分析)期间使用。在一实施方案中，一个或多个辅助电极的化学混合物中的氧化剂的量大于或等于在一个或多个生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析(例如ECL产生)期间在至少一个孔中发生的全部还原氧化反应(“氧化还原”)所需的氧化剂的量。在这方面，一个或多个辅助电极中的足够量的化学混合物在对于初始生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析的氧化还原反应发生之后将仍然保留，因此允许一个或多个额外氧化还原反应在后续生物学、化学和/或生物化学检定和/或分析期间发生。在另一实施方案中，一个或多个辅助电极的化学混合物中的氧化剂的量至少部分地基于多个工作电极区中的每一个的暴露表面积与辅助电极的暴露表面积的比。
举例来说，一个或多个辅助电极可由包含银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物或其它适合的金属/金属卤化物对的化学混合物形成。化学混合物的其它实例可包含具有多种金属氧化态的金属氧化物，例如氧化锰，或其它金属/金属氧化物对，例如银/氧化银、镍/氧化镍、锌/氧化锌、金/氧化金、铜/氧化铜、铂/氧化铂等。
在操作2006中，过程包含形成电绝缘材料以使一个或多个辅助电极与一个或多个工作电极电绝缘。在实施方案中，电绝缘材料可使用任何类型的制造过程形成，例如丝网印刷、3D印刷、沉积、光刻法、蚀刻和其组合。电绝缘材料可包含电介质。
在操作2008中，过程2000包含在衬底上形成额外电组件。在实施方案中，一个或多个辅助电极可使用任何类型的制造过程形成，例如丝网印刷、3D印刷、沉积、光刻法、蚀刻和其组合。额外电组件可包含通孔、电迹线、电触点等。举例来说，通孔形成于形成工作电极区104、辅助电极102和电绝缘材料的层或材料内，使得可通过工作电极区104解厄辅助电极102进行电接触，而不与其它电组件形成短接。举例来说，一个或多个额外绝缘层可形成于衬底上以便支撑耦合的电迹线，同时隔离电迹线。
在实施方案中，额外电组件可包含电加热器、温度控制器和/或温度传感器。电加热器、温度控制器和/或温度传感器可辅助电化学反应，例如ECL反应，且电极性能可为温度相依的。举例来说，可将丝网印刷电阻加热器集成至电极设计中。电阻加热器可由温度控制器和/或温度传感器供电和控制，无论集成还是在外部。这些装置为自调节的，且规划成在施加恒定电压时产生特定温度。墨水可辅助在检定期间或在板读出期间控制温度。墨水(和/或加热器)还可适用于在检定期间(例如在使用PCR组分的检定中)需要高温的情况。温度传感器还可印刷至电极(工作和/或辅助电极)上以提供实际温度信息。
图21A至21F示出根据本发明的实施方案的在一个或多个孔200中形成工作电极区104和辅助电极102的过程的非限制性实例。虽然图21A至21F示出两(2)个孔的形成(如图22A中所示)，但本领域技术人员将认识到，图21A至21F中所示的过程可应用于任何数目的孔200。此外，虽然图21A至21F示出在类似于图7A至7F中所示的电极设计701的电极设计中形成辅助电极102和工作电极区104，但本领域技术人员将认识到，图21A至21F中所示的过程可用于本文中所描述的电极设计。
用于制造辅助电极102、工作电极区104和其它电组件的过程可利用如下文所论述的丝网印刷过程来执行，其中不同材料使用墨水或膏状物来形成。在实施方案中，辅助电极102和工作电极区104可使用任何类型的制造过程形成，例如3D印刷、沉积、光刻法、蚀刻和其组合。
如图21A中所示，第一导电层2102可印刷于衬底2100上。在实施方案中，衬底2100可由对孔200的组件提供支撑的任何材料(例如，绝缘材料)形成。在一些实施方案中，第一导电层2102可由金属(例如银)形成。第一导电层2102的其它实例可包含金属，例如金、银、铂、镍、钢、铱、铜、铝、导电合金等。第一导电层2102的其它实例可包含氧化物涂布的金属(例如，氧化铝涂布的铝)。第一导电层2102的其它实例可包含碳基材料，例如碳、碳黑、石墨碳、碳纳米管、碳原纤维、石墨、碳纤维和其混合物。第一导电层2102的其它实例可包含导电碳聚合物复合物。
衬底2100还可包含用于连接衬底2100的组件且提供可对组件进行电连接的位置的一个或多个通孔(through hole)或其它类型的电连接件(例如，迹线、电触点等)。举例来说，如所示，衬底2100可包含第一通孔2104和第二通孔2106。第一通孔2104可与第一导电层2102电隔离。第二通孔2106可电耦合到第一导电层2102。也考虑更少或更多数目的孔洞(hole)。举例来说，通孔可形成于形成工作电极区104、辅助电极102和电绝缘材料的层或材料内，使得可通过工作电极区104和辅助电极102进行电接触而不与其它电组件形成短接。举例来说，一个或多个额外绝缘层可形成于衬底上以便支持耦合的电迹线，同时隔离电迹线。
如图21B中所示，第二导电层2108可印刷于第一导电层2102上。在实施方案中，第二导电层2108可由包含银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物或其它适合的金属/金属卤化物对的化学混合物形成。化学混合物的其它实例可包含如上文所论述的金属氧化物。在一些实施方案中，第二导电层2108可形成为与第一导电层2102的尺寸近似。在一些实施方案中，第二导电层2108可形成为大于或小于第一导电层2102的尺寸。第二导电层2108可通过使用Ag/AgCl化学混合物(例如，墨水、膏状物等)印刷第二导电层2108而形成，所述Ag/AgCl化学混合物具有限定的Ag与AgCl比。在一实施方案中，辅助电极的化学混合物中的氧化剂的量至少部分地基于辅助电极的化学混合物中的Ag与AgCl的比。在一实施方案中，具有Ag和AgCl的辅助电极的化学混合物包括大致50％或更少的AgCl，例如34％、10％等。虽然未示出，但一个或多个额外中间层(例如绝缘层、导电层和其组合)可形成在第二导电层2108与第一导电层2102之间。
如图21C中所示，第一绝缘层2110可印刷于第二导电层2108上。第一绝缘层2110可由任何类型的绝缘材料形成，例如电介质、聚合物、玻璃等。第一绝缘层2110可呈一图案形成以暴露第二导电层2108的两个部分(“点”)，借此形成两(2)个辅助电极102。暴露部分可对应于辅助电极102的所要形状和大小。在实施方案中，辅助电极102可形成为任何数目、大小和形状，例如上文参考图3A至3F、4A至4F、5A至5C、6A至6F、7A至7F、8A至8D和38A至39E所描述的电极设计中所描述的任何数目、大小和形状。
如图21D和21E中所示，第三导电层2112可印刷于绝缘层2110上，且随后，第四导电层2114可印刷于第三导电层2112上。在实施方案中，第三导电层2112可由例如Ag的金属形成。在实施方案中，第四导电层2114可由例如碳复合物的复合材料形成。第一导电层2102的其它实例可包含金属，例如金、银、铂、镍、钢、铱、铜、铝、导电合金等。第一导电层2102的其它实例可包含氧化物涂布的金属(例如，氧化铝涂布的铝)。第一导电层2102的其它实例可包含其它碳基材料，例如碳、碳黑、石墨碳、碳纳米管、碳原纤维、石墨、碳纤维和其混合物。第一导电层2102的其它实例可包含导电碳聚合物复合物。第三导电层2112和第四导电层2114可呈一图案形成以形成工作电极区的基底且提供对第一通孔2104的电耦合。在实施方案中，通孔可形成为任何数目、大小和形状，例如上文参考图3A至3F、4A至4F、5A至5C、6A至6F、7A至7F、8A至8D和38A至39E所描述的电极设计中所描述的任何数目、大小和形状。
如图21F中所示，第二绝缘层2116可印刷于第四导电层2114上。第二绝缘层2116可由任何类型的绝缘材料(例如电介质)形成。第二绝缘层2116可呈一图案形成以暴露第四导电层2114的二十(20)个部分(“点”)，借此针对每个孔200形成十(10)个工作电极区104，如图22A中所示。第二绝缘层2116也可形成为暴露辅助电极102。因此，第二绝缘层2116的印刷或沉积可控制工作电极区104的大小和/或面积以及辅助电极102的大小和/或面积。暴露部分可对应于工作电极区104和辅助电极102的所要形状和大小。在实施方案中，工作电极区104可形成为任何数目、大小和形状，例如上文参考图3A至3F、4A至4F、5A至5C、6A至6F、7A至7F、8A至8D和38A至39E所描述的电极设计中所描述的任何数目、大小和形状。在某些实施方案中，可以特定次序形成所描述层中的一个或多个，以最小化层(例如，碳基层等)的污染。
在上文所描述的方法中，通过导电层2108维持辅助电极102之间的导电性，所述导电层2108接着通过绝缘层2110遮蔽。这种设计准许辅助电极102之间的导电连接在工作电极区104下方延行。图22B示出如通过与上文关于图21A至21F和22A所描述的制造方法略微类似的制造方法产生的孔200的另一实施方案。如图22B中所展示，工作电极区104可布置于具有间隙的圆形图案中，例如呈C形。每个孔200可具有例如十个工作电极区。在其它实施方案中，可包含任何适合数目的工作电极区。工作电极区104图案中的间隙准许导电迹线2120在两个孔200的辅助电极102之间延行。由于导电迹线2120在辅助电极102之间延行且并不横跨所述辅助电极，因此在制造过程期间，辅助电极102、工作电极区104和导电迹线2120可印刷于同一层上。举例来说，在包含可个别寻址工作电极区104的实施方案中，辅助电极102、工作电极区104和导电迹线2120中的每一个可印刷为衬底的同一层上的个别特征。图22B中所描绘的电极的C形设计不限于在双孔布局中使用。包含不同数目个孔的其它布局与本发明的实施方案一致。举例来说，单个孔布局可包含C形电极布局。在其它实例中，四个或更多个孔200可布置有C形电极布局，且具有连接布局中的每个孔200的辅助电极102的多个导电迹线2120。
图24A至24C、25A至25C、26A至26D、27A至27C、28和29示出对根据本发明的实施方案的各种多孔板执行的测试结果。测试包含两个不同测试批次。两个不同测试批次中的每一个包含多孔板的四(4)个不同配置：标准(“Std”)96-1板、Std 96ss板(小点板)、Std 96-10板和Std 96ss“BAL”。Std 96-1板包含在孔106中的每一个中具有1个工作电极区的96个孔106，如图23A中所示。Std 96ss板包含在孔106中的每一个中具有1个工作电极区的96个孔106，如图23B中所示。Std 96-10板包含在孔106中的每一个中具有10个工作电极区的96个孔106，如图23C中所示。Std 96ss“BAL”具有两个辅助电极和单个工作电极区，如图23D中所示。在每一测试批次中，使用不同Ag/AgCl墨水丝网印刷三组每种配置的多孔板，以产生如表8中所展示的Ag/AgCl的化学混合物的不同比。上文所描述的板中的每一个构建为每孔具有两个辅助电极。“BAL”配置构建为具有相对于其它配置具有较小尺寸的辅助电极。
表9
AgCl墨水 Ag:AgCl摩尔比
比1 90:10
比2 66:34
比3 50:50
测试还包含生产对照，所述生产对照包含由图式中的经碳标记生产对照形成的工作电极区和相对电极。
利用测试溶液使用如上文所描述的电极设计执行测试，以产生伏安法、ECL迹线(ECL强度与所施加电位差)、积分ECL信号测量。测试溶液包含三种TAG溶液：T1x中的1μMTAG(TAG指代在电激发时发射光子的ECL标记或物种)溶液、T2x中的1μM TAG溶液，以及MSDFree TAG 15,000ECL(Y0260157))。T1x中的1μM TAG溶液包含5.0mM三(2,2'联吡啶)钌(II)氯化物储备溶液(Y0420016)和MSD T1x(Y0110066)。T2x中的1μM TAG溶液包含5.0mM三(2,2'联吡啶)钌(II)氯化物储备溶液(Y0420016)和MSD T2x(Y0200024)。测试溶液还包含读取缓冲溶液，其包含MSD T1x(Y0110066)。在以下条件下针对伏安法、ECL迹线和Free TAG 15,000ECL测试以及MSD T1x ECL信号执行测量。
对于使用标准三电极配置(工作、参考和相对电极)的伏安法，测量使用每一Ag/AgCl墨水的一个板以及来自Std 96-1、Std 96ss和Std 96-10的库存的一个板。在相对电极上测量还原伏安法。对于还原伏安法，孔由150μL的T1x中的1μM TAG或T2x中的1μM TAG填充，且使其静置至少10分钟。如下将波形施加到Ag/AgCl板：在100mV/s下0.1V至-1.0V，且返回至0.1V。如下将波形施加到生产对照：在100mV/s下0V至-3V，且返回至0V。测量每一溶液的三个重复孔并进行平均。
在工作电极上测量氧化伏安法。对于氧化伏安法，孔由150μL的T1x中的1μMTAG或T2x中的1μM TAG填充，且使其静置至少10分钟。如下将波形施加到Ag/AgCl：以100mV/s，0V至2V，且返回至0V。如下将波形施加到生产对照：以100mV/s，0V至2V，且返回至0V。测量每一溶液的三个重复孔并进行平均。
对于ECL迹线，测量每一Ag/AgCl墨水的一个板以及来自Std 96-1、Std 96ss和Std96-10的库存的一个板。六个孔由150微升(μL)的T1x中的1微摩尔(μM)TAG填充，且六个孔由T2x中的1mM TAG填充。使板静置至少10分钟。使用以下参数在专用视频系统上测量ECL：Ag/AgCl：使用在120依序25ms帧(例如，暴露于图像的长度)下成像的在3000ms内的0V至3000mV；以及生产对照：在25ms帧下，在3000ms内的2000mV至5000mV。针对ECL强度与电位和电流与电位，对每一溶液的六个重复孔进行平均。
对于积分ECL信号，测量每一AgCl墨水的六个板以及来自Std 96-1、Std 96ss和Std 96-10的库存的六个板：MSD T1x的两个板和“Free TAG 15,000ECL”的四个板。板由150μL的“Free TAG 15,000ECL”或MSD T1x填充且使其静置至少10分钟。在MESO QUICKPLEX SQ120仪器(“SQ 120”)上测量ECL，使用以下波形，对于AgCl：在3000ms内，0V至3000mV。在SQ120上测量ECL，使用以下波形，对于生产对照：在3000ms内，2000mV至5000mV。计算板内与板间值。下文论述测试的结果。
图24A至24C示出来自对Std 96-1板执行的ECL测量的结果。图24A为展示Std96-1板的伏安法测量的图表。特别是，图24A展示Std 96-1板的平均伏安图。如图24A中所示，T1x溶液与T2x溶液之间发生电流增大。三个Ag/AgCl墨水板和对照板的氧化曲线类似。氧化的起始在大致相对于Ag/AgCl的0.8V处。峰电位在大致相对于Ag/AgCl的1.6V处。在CE从碳改变成Ag/AgCl时，还原发生偏移。碳上的水还原的起始在大致相对于Ag/AgCl的-1.8V处。AgCl还原的起始在大致相对于Ag/AgCl的0V处。随着Ag/AgCl墨水的AgCl含量增大，发生总AgCl还原增加。在针对Ag/AgCl的还原伏安法中，在-0.16V处发生小肩峰，T1x溶液与T2x溶液之间的电流增大。这些结果展示，从T1x至T2x的读取缓冲液的浓度增大会增大氧化电流。将AgCl并入至辅助电极中使还原的起始偏移至相对于碳参考电极的预期0V。增大墨水中的AgCl增大总AgCl还原，而不影响电流与电位曲线的斜率。
图24B和24C为展示Std 96-1板的ECL测量的图表。特别是，图24B和24C展示具有T1x溶液或T2x溶液的Std 96-1板的平均ECL和电流迹线，如图24A中所提及。如所示，三个Ag/AgCl墨水板产生类似ECL迹线。ECL的起始发生在T1x溶液和T2x溶液中的约1100mV处。峰电位发生在T1x溶液的1800mV和T2x溶液的1900mV处。ECL强度在约2250mV处返回至基线。三个Ag/AgCl墨水板产生类似电流迹线，不同之处在于在波形结束时，利用T2x的墨水比1(90/10Ag:AgCl)上的电流更低。在生产板上，ECL起始偏移至约3100mV，且峰电位偏移至约4000mV。生产板上的ECL中的相对偏移与参考伏安法中所测量的还原电流的起始的偏移相当。生产板上的ECL迹线的半高全宽比Ag/AgCl墨水板宽，其与参考伏安法中的还原电流的较低斜率相关。
如图24C中所展示，在90:10比的波形期间传递的总电流小于在其它墨水的情况下传递的总电流。这指示90:10比可限制可能在工作电极处发生的氧化的量。选择50:50的比以确保实验的充足还原容量，其中相较于使用这种波形的T2x中的FT的情况，可传递更多的电流。如通过测试所展示，Ag/AgCl墨水针对辅助电极102上的还原提供受控制电位。使用Ag/AgCl，辅助电极102使ECL反应偏移至在使用真实Ag/AgCl参考电极来测量时发生TPA氧化的电位。
对于辅助电极102，辅助电极102中可获得的AgCl的量需要足以在ECL测量期间不完全消耗。举例来说，在工作电极处的氧化期间，每传递一摩尔电子就需要一摩尔AgCl。少于这个量的AgCl将导致失去对工作电极区104处的界面电位的控制。失去控制指代在化学反应期间界面电位不能维持在特定范围内的情况。具有受控制界面电位的一个目标为确保孔至孔、板至板、筛检批次至筛检批次等读数的一致性和可重复性。
表10展示由ECL测量确定的Std 96-1板的板内与板间FT和T1x值。如表10中所展示，三个Ag/AgCl墨水板产生等效值。生产板产生较高FT与T1x ECL信号。这些较高信号可归因于由还原伏安法的较低斜率引起的较低影响斜坡率。
表10
图25A至25C示出来自对Std 96ss板执行的ECL测量的结果。图25A为展示Std96ss板的伏安法测量的图表。特别是，图25A展示Std 96ss板的平均伏安图。如图25A中所示，T1x溶液与T2x溶液之间发生电流增加。三个Ag/AgCl墨水板和对照板的氧化曲线类似。氧化的起始发生在大致相对于Ag/AgCl的0.8V处。峰电位发生在大致相对于Ag/AgCl的1.6V处。在辅助电极从碳改变成Ag/AgCl时，还原发生偏移。碳上的水还原的起始发生在大致相对于Ag/AgCl的-1.8V处。AgCl还原的起始发生在大致相对于Ag/AgCl的0V处。随着Ag/AgCl墨水的AgCl含量增大，总AgCl还原增加。在针对Ag/AgCl的还原伏安法中，在-0.16V处发生小肩峰，T1x溶液与T2x溶液之间的电流增大。
图25B和25C为展示用于Std 96ss板的ECL测量的图表。特别是，图125B和25C展示具有T1x溶液或T2x溶液的Std 96ss板的平均ECL和电流迹线，如图10A中所提及。如所示，三个Ag/AgCl墨水板产生极类似ECL迹线。ECL的起始发生在T1x溶液和T2x溶液中的大致1100mV处。峰电位发生在T1x溶液的1675mV和T2x溶液的1700mV处。ECL强度在大致2175mV处返回至基线。三个Ag/AgCl墨水板产生类似电流迹线。ECL起始偏移至大致3000mV，且峰电位在生产板上偏移至大致3800mV。生产板上的ECL中的相对偏移与参考伏安法中所测量的还原电流的起始的偏移相当。生产板上的ECL迹线的半高全宽比Ag/AgCl墨水板宽，其与参考伏安法中的还原电流的较低斜率相关。图25A至25C中展示的结果与图24A至24C中展示的结果一致，指示因Ag/AgCl电极的使用而发生的改变在不同电极配置上为稳固的。
表11展示由ECL测量确定的Std 96ss板的板内与板间FT和T1x值。如表11中所展示，三个Ag/AgCl墨水板产生等效值。生产板产生较高FT与T1x ECL信号。这些较高信号可归因于由还原伏安法的较低斜率引起的较低影响斜坡率。生产板上的较高背景信号可能归因于用于所述实验的读取器上的非标准波形。
表11
图26A至26D示出来自对Std 96ss BAL板执行的ECL测量的结果。图26A为展示Std96ss BAL板的伏安法测量的图表。特别是，图26A展示Std 96ss BAL板的平均伏安图。如图26A中所示，T1x溶液与T2x溶液之间发生电流增加。三个Ag/AgCl墨水板和生产对照的氧化曲线类似。氧化的起始发生在大致相对于Ag/AgCl的0.8V处。峰电位发生在大致相对于Ag/AgCl的1.6V处。随着Ag/AgCl墨水的AgCl含量增大，发生总AgCl还原增加。在针对Ag/AgCl的还原伏安法中，在-0.16V处发生小肩峰，T1x溶液与T2x溶液之间的电流增大。归因于较小电极面积，相对于Std 96ss板配置，总辅助电极电流减小。电流与电位图的斜率低于Std 96ss板配置中的斜率。
图26B是展示利用墨水比3的T2x溶液的Std 96ss与Std 96ss BAL的图表。如图26B中所示，这两种格式的氧化峰电流(大致-0.3mA)类似。在最大还原电流下，Std96ss BAL处于比Std 96ss更高的负电位。
图26C和26D为展示用于Std 96ss BAL板的ECL测量的图表。特别是，图26C和26D展示具有T1x溶液或T2x溶液的Std 96ss BAL板的平均ECL和电流迹线。如所示，利用Ag/AgCl相对电极的三个板产生类似ECL迹线。ECL的起始发生在T1x溶液和T2x溶液中的约1100mV处。峰电位发生在T1x溶液的1750mV和T2x溶液的1800mV处。ECL强度在约2300mV处返回至基线。ECL的起始类似于Std 96ss板，但峰电位和返回至基线在电位方面与Std 96ss板上相比向后偏移。Std 96ss板与Std 96ss BAL板之间的差异可归因于由还原伏安法在较小相对电极上的较低斜率引起的较低影响斜坡率。具有Ag/AgCl相对电极的三个板产生类似电流迹线，不同之处在于在结束波形时，在T2x溶液的情况下，90/10Ag:AgCl上的电流较低。还在Std 96-1板格式中观测到利用T2x溶液的墨水比1的不同行为。图26A至26D中展示的结果与图24A至24C和25A至25C中展示的结果一致，指示因Ag/AgCl电极的使用而发生的改变在不同电极配置上为稳固的。
表12展示由ECL测量确定的Std 96ss BAL板的板内与板间FT和T1x值。如表12中所展示，ECL信号高于Std 96ss板配置。较高信号可归因于由还原伏安法在较小相对电极上的较低斜率引起的较低有效斜坡率。FT信号随着墨水中的AgCl含量增大而减小。
表12
图27A至27C示出来自对Std 96-10板执行的ECL测量的结果。图27A为展示Std96-10板的伏安法测量的图表。特别是，图27A展示Std 96-10板的平均伏安图。如图27A中所示，T1x溶液与T2x溶液之间发生电流增加。三个利用Ag/AgCl相对电极的板和生产对照的氧化曲线类似。氧化的起始发生在大致相对于Ag/AgCl的0.8V处。峰电位发生在大致相对于Ag/AgCl的1.6V处。生产对照上存在较高氧化电流。在辅助相对电极从碳改变成Ag/AgCl时，还原发生偏移。碳上的水还原的起始发生在大致相对于Ag/AgCl的-1.8V处。AgCl还原的起始发生在大致相对于Ag/AgCl的0V处。随着Ag/AgCl墨水的AgCl含量增大，发生总AgCl还原增加。在针对Ag/AgCl的还原伏安法中，在-0.16V处发生小肩峰，T1x溶液与T2x溶液之间的电流增大。
图27B和27C为展示Std 96-10板的ECL测量的图表。特别是，图27B和27C展示具有T1x溶液或T2x溶液的Std 96-10板的平均ECL和电流迹线。如所示，利用Ag/AgCl相对电极的三个板产生类似ECL迹线。ECL的起始发生在T1x溶液和T2x溶液中的大致1100mV处。峰电位发生在T1x溶液的1700mV和T2x溶液的1750mV处。ECL强度在大致2250mV处返回至基线。利用Ag/AgCl相对电极的三个板产生类似电流迹线。ECL起始偏移至大致3000mV，且峰电位在生产板上偏移至大致3800mV。生产板上的ECL中的相对偏移与参考伏安法中所测量的还原电流的起始的偏移相当。生产板上的ECL迹线的半高全宽比Ag/AgCl墨水宽，其与参考伏安法中的还原电流的较低斜率相关。图27A至27C中展示的结果与图24A至24C、25A至25C和26A至26D中展示的结果一致，指示因Ag/AgCl电极的使用而发生的改变在不同点大小上为稳固的。
表13展示由ECL测量确定的Std 96-10板的板内与板间FT和T1x值。如表13中所展示，利用Ag/AgCl相对电极的三个板产生等效值。生产板产生较低FT与T1x ECL信号。生产板上的较低信号的来源为未知的，但可与参考伏安法中测量的较高氧化电流相关联。
表13
如在上文所论述的测试结果中和在图28中所展示，包括Ag/AgCl的辅助电极使未参考系统中的ECL偏移至与所参考系统(也就是说，包含单独参考电极的系统)中测量的氧化相当的电位。第一包括Ag/AgCl的辅助电极，ECL起始发生在1100mV的电位差处。ECL峰发生在以下电位差处(板类型平均值)：Std 96-1板，1833mV；Std 96ss板，1688mV；Std 96ssBAL板，1775mV；以及Std 96-10板，1721mV。氧化电流的起始发生在相对于Ag/AgCl的0.8V处。峰氧化电流发生在大致相对于Ag/AgCl的1.6V处。
另外，如测试结果所展示，利用一定范围的Ag与AgCl比来测试三种墨水配方，且在经参考还原伏安法中可检测到不同量的AgCl。所有三种配方产生相当的ECL迹线。在测量T2x溶液中的ECL时，电流与电位图中存在一些差异。对于具有Ag:AgCl比90/10的Std 96-1和Std 96ss BAL，电流容量似乎受限，且这些板类型对相对电极面积比具有最大操作。除96ss BAL板类型之外，FT信号与3种配方相当。
在前述实例中，Std 96-1板工作电极面积为0.032171in2。Std 96ss板工作电极面积为0.007854in2。Std 96-1和Std 96sspr辅助电极面积估计为0.002646in2。Std 96ss BAL板辅助电极面积设计为0.0006459in2。面积比可为：Std 96-1：12.16；Std 96ss：2.968；以及Std 96ss BAL：12.16。Std 96ss板和Std 96ss BAL板上的峰还原电流的比指示Std96ssBAL板中的辅助电极面积减小至0.0007938in2。ECL迹线表明，相对电极面积中的这种减小接近使来自Std 96-1板和Std 96ss BAL板的ECL迹线均匀所需的减小。
实例4-工作电极与辅助电极面积的比对Ag/AgCl辅助电极的性能的影响
测试在每个孔内工作电极与辅助电极面积的比方面不同的四个不同多孔板配置，如呈图23A至23D中所描绘的电极图案的暴露工作电极面积104和辅助电极面积102所示出。第一个(“Std 96-1板”(图23A))具有具备由两个辅助电极条带界定的较大工作电极面积(如由在工作电极内图案化的介电墨水所定义)的孔，且具有与实例2和3中所使用的板相同的电极配置。第二个(“Std 96ss板”(图23B))类似于第一个，不同之处在于工作电极面积内的介电墨水图案化成仅暴露孔的中心中的较小圆形暴露工作电极面积(提供小点或“ss”面积)。第三个(“Std 96-10”(图23C))类似于第一个，不同之处在于工作电极面积内的介电墨水图案化成暴露经暴露工作电极面积的10个小圆形，从而在每个孔中提供工作电极面积的“10点”图案。第四个(“Std 96ss BAL”(图23D))具有Std 96ss图案的较小暴露工作电极面积，但暴露辅助电极的面积显著减小，使得工作电极面积与相对电极面积的比类似于Std96-1配置，从而维持这些面积之间的平衡。表14中提供针对配置中的每一个的总暴露工作电极面积和总暴露辅助电极面积，以及工作电极与相对电极面积的比。为评估Ag/AgCl墨水对辅助电极性能的影响，使用利用三种不同墨水制备的辅助电极来制造电极配置中的每一个，所述三种不同墨水具有不同Ag与AgCl比，如表15中所描述。还将Std 96-1、Std 96ss和Std 96-10配置与类似板(“对照”或“生产对照”板)相比，所述类似板具有常规碳墨相对电极，而非Ag/AgCl辅助电极(MSD 96孔，MSD 96孔小点和MSD 96孔10点板，Meso ScaleDiagnostics有限责任公司)。
表14
表15
Ag/AgCl墨水 Ag:AgCl摩尔比
比1 90:10
比2 66:34
比3 50:50
在ECL读取缓冲液(相对于标称工作浓度的1×和2×下的MSD Read Buffer T)存在的情况下通过循环伏安法以及通过在这些读取缓冲液中使用其来对三(2,2'联吡啶)钌(II)氯化物(“TAG”)的溶液进行ECL测量，评估不同电极配置。使用3M KCl Ag/AgCl参考电极，使用标准三个电极配置(工作、参考与相对电极)来测量伏安法。针对伏安法，分别使用工作电极104和辅助电极102作为工作与相对电极来通过在100mV/s扫描速率下从0V循环至2V并返回而测量工作电极104上的ECL读取缓冲液的氧化。针对伏安法，分别使用辅助电极102和工作电极104作为工作与相对电极来通过在100mV/s扫描速率下从-0.1V循环至-1V并返回而测量辅助电极102上的ECL读取缓冲液的还原。为测量“对照”板的碳相对电极上的ECL读取缓冲液的还原，需要更宽电压范围，且电压在100mV/s扫描速率下从0V循环至-3V并返回。在测量伏安法之前，孔由150μL的ECL读取缓冲液填充，且使其静置至少10分钟。每种溶液在三个重复孔中测量并且伏安数据经平均化。
使用以下波形，在MESO QUICKPLEX SQ 120仪器(“SQ 120”)上测量TAG溶液的积分ECL信号：在3000ms内，0V至3000mV斜坡(针对利用Ag/AgCl辅助电极的测试板)；以及在3000ms内，2000mV至5000mV斜坡(针对利用碳墨相对电极的对照板)。所有孔由150μL的MSDFree Tag(“FT”，TAG于MSD读取缓冲液T1X中的溶液，其设计成在SQ 120仪器的ECL信号单元中提供约15,000的信号)填充，且使板静置至少10分钟。运行T1x的两个重复板(每板96个孔)以测量在无TAG的情况下的背景信号，且测量用于FT的4个重复板以测量由TAG产生的ECL信号。在对暴露工作电极面积的面积进行标准化之后，仪器报告与在所施加波形的持续时间内的积分ECL强度成比例的值。针对每一溶液和电极配置，计算整体孔上的板内与板间平均值及标准偏差。
为了测量在ECL测量期间随时间变化的ECL强度，在具有专用视频系统的已修改MSD板读取器上实行对TAG溶液的ECL测量。使用与测量积分信号时相同的波形和程序；然而，将ECL成像为在3000ms波形的过程内捕捉的120×25ms帧的连续系列，且使用较浓的TAG溶液(1μM TAG，于MSD读取缓冲液T1X和2X中)。使用在波形开始之前捕捉的图像对每一帧进行背景校正。图像中的每一暴露工作电极面积(或“点”)的ECL强度通过对由所述点限定的区中的每一像素所测量的强度求和来计算。对于孔内的具有多个点的图像，对孔内的点的强度值进行平均。仪器还测量在ECL实验期间随时间变化的穿过孔的电流。对于每一溶液和电极配置，基于来自六个重复孔的数据而计算ECL强度和电流的平均值与标准偏差。
图24A、25A、26A和27A中分别展示Std 96-1、Std 96ss、Std 96ss BAL和Std 96-10板的伏安法数据。这种三电极设置中的工作电极104上的氧化电流很大程度上与辅助或相对电极的性质无关，其中在所有情况下，读取缓冲液的氧化的起始发生在约0.8V处且电流峰值在约1.6V处。随着三丙胺ECL共反应物的浓度增加，氧化电流从1X增加至2X读取缓冲液，且峰和积分氧化电流随着暴露工作电极面积大致按比例增加(如表14中所提供)。在一些情况下，在测试与对照板中的电流之间观测到的小差异可能与用于制造工作电极的碳墨批次的差异相关联。
相比针对碳墨相对电极(很可能与水的还原相关联)的约3100mV，在辅助或相对电极102处测量的还原电流展示针对Ag/AgCl辅助电极(与AgCl至Ag的还原相关联)，还原的起始在大致0V处。针对在2X与1X浓度下的读取缓冲液T，观测到电流起始和总积分电流的斜率增大，然而，1X浓度增加较小且可能与2X下的较高离子强度相关联。对于Ag/AgCl墨水于读取缓冲液配方的给定组合，针对Std 96-1、Std 96ss和Std 96-10电极配置的辅助电极处测量的还原电流很大程度上与电极配置无关，这是因为这些配置中的辅助电极几何结构为一致的。随着Ag/AgCl墨水中AgCl的百分比从10％(比1)增大到34％(比2)至50％(比3)，还原起始电位和还原起始电流的斜率没有显著变化，从而表明电极电位对AgCl的百分比的相对不灵敏性。然而，随着AgCl增加，峰电位更负地偏移，且积分电流随墨水中的AgCl的百分比大致按比例增加，从而表明AgCl增加与还原容量增加相关联。比较96ss与96ss BAL配置上的还原电流(图26B)，形状和峰电位大致相同，然而，96ssBAL的峰和积分电流随着较小辅助电极面积而大致按比例减小。
图24B、25B、26C和27B中针对Std 96-1、Std 96ss、Std 96ss BAL和Std 96-10电极配置分别提供随所施加电位而变化的来自MSD读取缓冲液T1X中的1μM TAG的ECL强度。图24C、25C、26D和27C中分别提供针对MSD读取缓冲液T 2X中的1μMTAG的类似图。所有图还提供随电位而变化的穿过电极的相关联电流的图。在测试电极配置中的每一个内，使用利用三种不同Ag/AgCl墨水配方的辅助电极产生的ECL迹线大致可重叠，从而指示即使具有最低百分比的AgCl(10％)的Ag/AgCl配方也具有足够的还原容量来完成ECL的产生。对于使用Ag/AgCl的MSD读取缓冲液T1X中的TAG的测量，电流迹线也在很大程度上可重叠。然而，对于MSD读取缓冲液T 2X中的TAG的测量，尤其对于具有最低Ag/AgCl辅助电极面积与工作电极面积比的配置(96-1和96ss BAL配置)，使用具有最低百分比的AgCl的墨水测量的电流在较高电位下发散且电流随着电位增大而减小。由于这种发散在接近ECL峰末端的电位处发生，因此其不显著影响ECL迹线，但其指示10％ AgCl墨水可接近于边界以供使用所选波形、读取缓冲液和电极配置完成ECL的产生的充足还原容量。
在电极配置变化的情况下观测到ECL迹线的峰形状的细微变化。在所有配置中，且在两种读取缓冲液浓度下，ECL产生的起始在使用碳墨相对电极时在大致3100mV处发生，且在使用Ag/AgCl辅助电极时在1100mV处发生。使用Ag/AgCl辅助电极的起始电位非常接近于在具有Ag/AgCl参考的三个电极系统中所观测到的大致800mV起始电位。虽然起始电位与电极配置相对无关，但在出现峰ECL强度的电位中观测到较小差异。对于Std 96-1配置，使用Ag/AgCl辅助电极的峰ECL分别在1X和2X读取缓冲液配方中的TAG的大致1800mV和1900mV处发生。在碳相对电极的情况下，峰在4000mV和4100mV处。随着工作电极面积与辅助电极面积/相对电极面积的比减小，峰电位减小。这种效应发生是因为可在辅助/相对电极处以较低电流密度且因此以较低电位降实现在工作电极处获得峰ECL的所需电流。对于Std 96-10配置，使用Ag/AgCl辅助电极的峰ECL分别在1X和2X读取缓冲液配方中的TAG的大致1700mV和1750mV处发生。对于具有电极面积的最低比的Std 96ss配置，使用Ag/AgCl辅助电极的峰ECL分别在1X和2X读取缓冲液配方中的TAG的大致1675mV和1700mV处发生。可通过平衡辅助电极面积以维持固定比而使ECL曲线的形状跨在工作电极面积中不同的配置保持更一致。Std 96ss BAL配置具有Std 96ss配置的工作电极面积，但辅助电极面积减小以使得电极面积的比匹配于Std 96-1配置的比。对于Std 96ss BAL配置，使用Ag/AgCl辅助电极的峰ECL分别在1X和2X读取缓冲液配方中的TAG的大致1750mV和1800mV下发生，且其高于利用Std966配置观测到的值且接近利用Std 96-1配置观测到的值。Std 96-1与Std 96ss BAL配置之间的峰电位差可仅指示在印刷Std 96ss板时实现的实际面积比可小于丝网印刷设计中的目标面积比。在图28中比较三个电极配置的在MSD读取缓冲液T 2x中1μM TAG的ECL迹线和电流。
表16、17、18和19中分别提供来自Std 96-1、Std 96ss、Std 96ss BAL以及Std 96-10电极配置的积分ECL信号。每个表提供三种不同Ag/AgCl辅助电极组合物和对照碳相对电极条件的结果(Ag:AgCl＝“n/a”)。表提供用于所述条件的斜坡波形的起始电位(Vi)、结束电位(Vf)和持续时间(T)，以及在无TAG的情况下针对TAG溶液(FT)测量的平均积分ECL信号和针对用于TAG溶液(T1X)的基底缓冲液测量的背景信号。还针对每个板内的和在整个板上的变化提供变化系数(CV)。表(16至19)展示积分信号很大程度上与电极配置和辅助/相对电极墨水组合物无关。未观测到具有电极配置或组合物的CV的明显趋势；具有最高CV的条件通常与单个离群值孔或板相关联。尽管共享相同工作电极几何结构，但对于Std 96ssBAL配置相比对于Std 96ss配置观测到略微更高的信号。在ECL产生期间工作电极处所需的电流在较小Std 96ss BAL辅助电极上产生较高电流密度，其将辅助电极置于具有较低斜率的电流与电压曲线(图26B)的区中。最终结果为减缓工作电极处的有效电压斜坡率且增加产生ECL的时间。
表16
表17
表18
表19
上文参考12A、12B、14A、14B、15A至15L、16和17描述电压脉冲的实例。在实施方案中，脉冲波形的幅值和持续时间可根据辅助电极102的化学混合物和/或工作电极区104的配置来调适。图14A、14B、15A至15L、16和17为示出相对于标准板执行以优化高结合的波形的测试的图表。针对由碳形成的工作电极区104、由碳形成的相对电极和以各种比由Ag/AgCl形成的辅助电极102的各种配置执行测试。在这种测试中，使电压逐渐上升以确定使ECL最大化的电位值。图表展示高结合相对于标准电极如何影响通过改变电位产生曲线ECL的方式和时间。可利用测试的结果来确定脉冲波形的最佳幅值和/或持续时间。
更特别是，在测试中，FT ECL迹线在未涂布的标准(“Std”)和高结合(“HB”)96-1、96ss与96-10板上执行，如图8A至8D中所示。在12个不同SI板类型上测量300kFT：Std与HB96-1、96ss和96-10生产对照板；Std与HB 96-1、96ss和96-10墨水比3Ag/AgCl板，其中Ag:AgCl比为50:50。在每个板类型上运作五个波形(各自4个重复孔)。生产板的波形如下：3000ms(1.0V/s)、2000ms(1.5V/s)、1500ms(2.0V/s)、1200ms(2.5V/s)和1000ms(3.0V/s)内的2000mV至5000mV。Ag/AgCl板的波形如下：3000ms(1.0V/s)、2000ms(1.5V/s)、1500ms(2.0V/s)、1200ms(2.5V/s)和1000ms(3.0V/s)内的0mV至3000mV。在ECL系统上用视频系统对生产和Ag/AgCl板测量以捕捉发光数据。为产生图14A、14B、15A至15L、16和17中所示的图表，使用宏来确定每一电位处的ECL强度，且对4个复本进行平均。制备平均ECL与电位图。
基于所执行的测试，针对生产与测试板中的每一个确定ECL峰电压，如表20中所展示。ECL峰电压可用于设置ECL过程中的脉冲波形的幅值。
表20
如图26、27、28A、28B、29、30、31、32A和32B所展示，斜坡率引起所测量ECL的改变，在表21中进一步展示。增大斜坡率会增大强度且减小信号。增大斜坡率会增大ECL峰的宽度。基线强度定义为前10个帧中的平均强度。起始电位定义为ECL强度超过平均基线2倍时所处的电位。返回至基线定义为ECL强度低于基线2倍时所处的电位。宽度定义为返回与起始电位之间的电位差。
对于Ag/AgCl辅助电极102，宽度在1.0V/s与3.0V/s之间通过碳相对电极从175mV增加至525mV。在HB 96-1的情况下变化最大。在Std 96ss的情况下变化最小。宽度在1.0V/s与3.0V/s之间通过Ag/AgCl相对电极从375mV增加至450mV。
表21
对于Ag/AgCl辅助电极102，宽度在1.0V/s与3.0V/s之间通过碳相对电极从175mV增加至525mV。在HB 96-1的情况下变化最大。在Std 96ss的情况下变化最小。宽度在1.0V/s与3.0V/s之间通过Ag/AgCl相对电极从375mV增加至450mV。
实例5-工作电极组合物和斜坡率对使用Ag/AgCl辅助电极的ECL产生的影响
对于这个实验，以如实例4中所描述的96-1、96ss和96-10配置制备板。具有Ag/AgCl辅助电极(“Ag/AgCl”)的测试板使用实例4中所展示的50％ AgCl Ag/AgCl混合物，以提供用于使用所选电极配置的ECL产生的超过足够的还原容量。还制备具有常规碳墨水相对电极而非Ag/AgCl辅助电极的对照板(“碳”)。对于电极配置与辅助/相对电极组合物的每一组合，板由工作电极制成，所述工作电极具有如先前实例中所使用的标准碳墨水电极(描述为“标准”或“Std”)，或具有在印刷之后已用氧等离子体处理的碳电极(描述为“高结合”或“HB”)。
当在Std 96-1板中在MSD SECTOR成像板读取器上分析时，这些板用于以提供大致300,000个ECL计数的ECL信号的浓度从溶解于MSD读取缓冲液T1X中的TAG产生ECL(溶液称为“300k Free Tag”或“300k FT”)。对于这个实例，使用视频捕捉系统(如实例4中所描述)进行分析以测量ECL实验期间的ECL时程。针对具有Ag/AgCl辅助电极的板使用0V至3V的3V斜坡波形产生ECL，且针对具有碳相对电极的板使用2V至5V来产生。通过以5个不同斜坡持续时间(斜坡速度)测试每个板/电极条件来评估斜坡速度的效应：3.0s(1.0V/s)、2.0s(1.5V/s)、1.5s(2.0V/s)、1.2s(2.5V/s)和1.0s(3.0V/s)。使用五个不同斜坡速度的具有碳相对电极的对照板的ECL强度与所施加电位的图分别提供于图29、31A、32A、33A和34A中。具有AgCl辅助电极的测试板的类似图提供于图30、31B、32B、33B和34B中。针对1.0V/s斜坡率，在图35中将对照与测试板的迹线绘制在一起。
在所有斜坡率和电极配置下，ECL的起始对于HB工作电极处于比Std工作电极低的电位，这是由于其对于TPA氧化的起始的较低电位(相对于Ag/AgCl参考，对于HB为～0.6V且对于Std为～0.8V)。对于具有碳相对电极的对照板，HB 96-1板的ECL的起始处于比另一HB电极配置更高的电位处，其可能为支持96-1格式的大面积工作电极所需的更高电流所需的在相对电极处的较高还原电位的效应。当使用Ag/AgCl辅助电极时，未观测到所述起始电位的较大偏移，从而表明这些电极处的电位对所述电流密度变化较不敏感。图36A和36B绘制随斜坡率而变的在波形上的积分ECL强度，且展示积分ECL强度随着斜坡率减小，这是因为在产生ECL的电压区中花费较少时间。图37A和37B绘制ECL起始电位随斜坡率变化，且展示相对于使用碳相对电极，Ag/AgCl辅助电极提供对电极配置和斜坡率较不敏感的ECL起始电位。
图35绘制在1.0V/s斜坡率下的测试(Ag/AgCl)和对照(碳)板的ECL迹线(着色曲线)。图还展示针对Std与HB碳工作电极上的MSD读取缓冲液T1X中的TPA的氧化的循环伏安法电流与电压迹线(黑色曲线)。图展示Std与HB的较高ECL起始电位与TPA氧化的较高起始电位相关联。对于电极配置对ECL起始电位的影响的HB与Std的较高灵敏度可能归因于在接近ECL起始电位的HB电极下观测到高得多的TPA氧化电流。表22提供所施加电位，其提供利用1.0V/s波形测量的板类型中的每一个的最大ECL强度。对于Ag/AgCl辅助电极，ECL峰电位与工作与相对电极面积比相关：96-1>96-10>96ss。如同HB板上的ECL起始电位，Ag/AgCl辅助电极使电极面积比对ECL峰电位和HB板的偏移的影响降至最低。
表22
利用采用呈各种配置的Ag/AgCl辅助电极和工作电极的检定板来进行各种实验。本文论述这些实验中的一些的结果。进行实验以确定在不同BTI浓度和电极配置下ECL信号强度随工作电极与辅助电极比变化的差异。对于所有测试配置，同心开放点布置(例如，如图3A和3B中所展示)、同心闭合点布置(例如，如图7A和7B中所展示)、同心开放三叶形布置(例如，如图4A和4B中所展示)以及同心五角布置(例如，如图5A和5B中所展示)，观测到ECL反应强度随比率增加而增加。在增大比率归因于辅助电极大小的改变或归因于工作电极大小的改变的情形下观测到这种结果。
在另一实验中，在不同BTI浓度和电极配置下观测到ECL信号强度随着培养时间变化的差异。对于所有测试配置，同心开放点布置(例如，如图3A和3B中所展示)、同心开放三叶形布置(例如，如图4A和4B中所展示)以及同心五角布置(例如，如图5A和5B中所展示)，在两个或三个小时的培养时间下，相对于一小时培养时间，观测到ECL信号增加。还观测到相对于2小时培养时间，3小时培养时间下的ECL信号强度增加。在另一实验中，观测到在不同BTI浓度下跨不同电极布置％CV随培养时间的差异。所测试的配置为同心开放点布置(例如，如图3A和3B中所展示)、同心开放三叶形布置(例如，如图4A和4B中所展示)以及同心五角布置(例如，如图5A和5B中所展示)，在同心开放点布置中，观测到％CV随着培养时间增加而减少。在同心开放三叶形布置中，观测到％CV随着培养时间从1小时增加至2小时而增加。在同心五角布置中，观测到％CV随着培养时间从1增加至2和从2增加至3小时而增加。
在另一实验中，观测到不同电极配置中的整个电化学池的不同点的不同工作电极区与辅助电极区比的增益的差异。所测试的配置为非同心10点布置、同心开放点布置(例如，如图3A和3B中所展示)以及同心开放三叶形布置(例如，如图4A和4B中所展示)。下表23中概述的结果指示最小与最大增益之间的展开相对于非同心布局在同心开放布置中减小。因此，工作电极区的同心布置可提供在横跨孔中的所有点或位置保持一致增益方面的优点。
表23
非同心 同心开放点 同心开放三叶形
最大增益 1.157 1.05 1.079
最小增益 0.879 0.944 0.934
展开 0.278 0.106 0.145
在实施方案中，如上文与通篇所论述，同心大致等距的电极配置可向ECL程序提供特定优势。归因于这些设计的对称性(参见例如图1C、3A至3F、6A至7F)，点或工作电极区中的每一个同样受孔的整体几何结构影响。举例来说，如关于图2C所论述，对于同心布置的工作电极区中的每一个，填充孔的流体的弯液面效应将大致相等。发生这种情况是因为弯液面为径向效应，且同心布置的工作电极区距孔中心大致等距地定位。另外，如上文所论述，可在不同工作电极区中均衡质量输送效应。在轨道或旋转摇动期间，由于随时间推移的质量输送效应，孔内部的材料分布可取决于距孔中心的距离。因此，工作电极区的同心布置用以减小或最小化可归因于贯穿孔的不均匀材料分布而出现的变化。另外，由于工作电极区中的每一个距辅助电极大致等距地定位，因此可归因于不等距离以其它方式发生的任何伏安法效应可减小或最小化。
前述公开内容提供涉及工作电极区和辅助电极的电化学池。呈现并论述各种设计。在一些实例中，论述电极布置(例如同心与等距布置)和由这些布置提供的优势。在其它实例中，论述电极组合物(例如，Ag、Ag/AgCl和/或通篇所公开的任何其它材料(例如，金属氧化物、金属/金属氧化物对等))以及由这些电极组合物提供的优势。应理解，本文中所论述的实施方案的范畴包含各种电极布置实例(例如，如图3A至8D中所展示)也与其它材料的电极(例如碳、碳复合物和/或其它碳基材料等)一起使用。通过本文中所论述的电化学池电极布置和几何结构产生的优势可在包含本文中所描述的材料中的任一种的电极的实施方案中实现。此外，通过使用如本文中所论述的Ag、Ag/AgCl和/或通篇所公开的任何其它材料(例如，金属氧化物、金属/金属氧化物对等)形成电极的电化学池所产生的优势可在包含其它工作电极区布置的实施方案中实现(例如，参看2010年11月30日发布的美国专利第7,842,246号的图3A至4E，所述专利的全部内容并入本文中)。图38A至39E中示出采用由例如金属氧化物、金属/金属氧化物对等(例如，Ag和/或Ag/AgCl)各种材料形成的非同心电极布置的此类电化学池的实例。
图38A至39E示出包含工作电极、工作电极区和相对或辅助电极的电化学池。所示出电极可包括本文中所论述的各种电极材料中的任一种，包含至少Ag/AgCl，以及包含以下的其它化学混合物：具有多个金属氧化态的金属氧化物，例如氧化锰；或其它金属/金属氧化物对，例如银/氧化银、镍/氧化镍、锌/氧化锌、金/氧化金、铜/氧化铜、铂/氧化铂等。在某些特定实施方案中，这些图38A至39E中所示的辅助/相对电极包含根据本文中所论述的实施方案的Ag/AgCl。
图38A示出根据本发明的另一实施方案的孔300。孔300具有：壁302，其具有内部表面304；辅助/相对电极306A和306B；工作电极310，其具有工作电极区312。
图38B示出根据实施方案的孔330，其中孔330具有多个工作电极区336。
图38C示出根据实施方案的孔360，其中孔360具有多个工作电极区366。
图39A示出根据本发明的又一实施方案的孔400。孔400具有：壁402，其具有内部表面404；辅助/相对电极406A和406B；工作电极410；以及边界416，其限定工作电极410的工作电极区418的群组420。
图39B示出根据实施方案的孔430。孔430包含具有内部表面432的壁431。边界440将辅助/相对辅助电极434A和434B与工作电极444分隔开。
图39C示出根据实施方案的孔460，其中边界470将辅助/相对电极464A和464B与工作电极474分隔开。孔460包含具有内部表面462的壁461。工作电极474具有多个工作电极区476。
图39D示出根据本发明的孔480，其具有：壁482，其具有内部表面484；辅助/相对电极488A和488B；边界492；工作电极494；边界498A和498B；以及工作电极区499A和499B。
图39E示出根据本发明的孔4900。孔4900具有：壁4902，其具有内部表面4903；辅助/相对电极4904A和4904B；间隙4906A和4906B，其暴露支撑件；壁垒4908，其具有暴露工作电极区4910的多个孔洞(hole)4912。
其它实施方案包含：
实施方案1为一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中至少一个辅助电极安置在距多个工作电极区中的至少两个大致相等距离处。
实施方案2为如实施方案1所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案3为如实施方案2所述的电化学池，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案4为如实施方案3所述的电化学池，其中电位为大致0.22V。
实施方案5为如实施方案1所述的电化学池，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案6为如实施方案1所述的电化学池，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案7为如实施方案6所述的电化学池，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案8为如实施方案1所述的电化学池，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案9为如实施方案1所述的电化学池，其中图案布置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案10为如实施方案1所述的电化学池，其中图案包括几何图案。
实施方案11为如实施方案1至10中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案12为如实施方案1至11中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案13为如实施方案1所述的电化学池，其中氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案14为如实施方案13所述的电化学池，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案15为如实施方案14所述的电化学池，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案16为如实施方案15所述的电化学池，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案17为如实施方案13所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位，且其中电位为大致0.22伏(V)。
实施方案18为如实施方案1至17中任一项所述的电化学池，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案19为如实施方案1至18中任一项所述的电化学池，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案20为如实施方案1至19中任一项所述的电化学池，其中电化学池为液流池的一部分。
实施方案21为如实施方案1至19中任一项所述的电化学池，其中电化学池为板的一部分。
实施方案22为如实施方案1至19中任一项所述的电化学池，其中电化学池为盒的一部分。
实施方案23为一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑。
实施方案24为如实施方案23所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的标准还原电位。
实施方案25为如实施方案24所述的电化学池，其中标准还原电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案26为如实施方案25所述的电化学池，其中标准还原电位为大致0.22伏。
实施方案27为如实施方案23所述的电化学池，其中氧化还原对中的氧化剂的量大于或等于穿过辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案28为如实施方案27所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案29为如实施方案27所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每mm2的辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案30为如实施方案27所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案31为如实施方案27所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案32为如实施方案23所述的电化学池，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间传递大致0.5至4.0mA的电流，以在大致1.4V至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案33为如实施方案23所述的电化学池，其中氧化还原对在氧化还原反应期间传递大致2.39mA的平均电流，以在大致1.4至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案34为如实施方案23所述的电化学池，其中氧化还原对维持-0.15至-0.5V之间的界面电位，同时每mm2的电极表面积传递大致1.56×10-5至5.30×10-4C的电荷。
实施方案35为如实施方案23所述的电化学池，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案36为如实施方案23所述的电化学池，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案37为如实施方案23所述的电化学池，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案38为如实施方案23所述的电化学池，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案39为如实施方案23所述的电化学池，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案40为如实施方案23所述的电化学池，其中图案包括几何图案。
实施方案41为如实施方案23至40中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案42为如实施方案23至41中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案43为如实施方案1所述的电化学池，其中氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案44为如实施方案43所述的电化学池，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案45为如实施方案43所述的电化学池，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案46为如实施方案45所述的电化学池，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案47为如实施方案43所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有标准还原电位，且其中标准还原电位为大致0.22伏(V)。
实施方案48为如实施方案23至47中任一项所述的电化学池，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案49为如实施方案23至48中任一项所述的电化学池，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案50为如实施方案23至49中任一项所述的电化学池，其中电化学池为液流池的一部分。
实施方案51为如实施方案23至49中任一项所述的电化学池，其中电化学池为板的一部分。
实施方案52为如实施方案23至49中任一项所述的电化学池，其中电化学池为盒的一部分。
实施方案53为一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持限定电位。
实施方案54为如实施方案53所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案55为如实施方案54所述的电化学池，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案56为如实施方案55所述的电化学池，其中电位为大致0.22V。
实施方案57为如实施方案53所述的电化学池，其中氧化剂的量大于或等于穿过至少一个辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案58为如实施方案53所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案59为如实施方案53所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每mm2的辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案60为如实施方案53所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案61为如实施方案53所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每mm2的总工作电极面积l至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案62为如实施方案53所述的电化学池，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间传递大致0.5至4.0mA的电流，以在大致1.4V至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案63为如实施方案53所述的电化学池，其中氧化还原对在氧化还原反应期间传递大致2.39mA的平均电流，以在大致1.4至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案64为如实施方案53所述的电化学池，其中氧化还原对维持-0.15至-0.5V之间的界面电位，同时每mm2的电极表面积传递大致1.56×10-5至5.30×10-4C的电荷。
实施方案65为如实施方案53所述的电化学池，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案66为如实施方案53所述的电化学池，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案67为如实施方案53所述的电化学池，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案68为如实施方案53所述的电化学池，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案69为如实施方案53所述的电化学池，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案70为如实施方案53所述的电化学池，其中图案包括几何图案。
实施方案71为如实施方案53至70中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案72为如实施方案53至71中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案73为如实施方案53所述的电化学池，其中氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案74为如实施方案73所述的电化学池，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案75为如实施方案73所述的电化学池，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案76为如实施方案75所述的电化学池，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案77为如实施方案73所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位，且其中电位为大致0.22伏(V)。
实施方案78为如实施方案53至77中任一项所述的电化学池，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案79为如实施方案53至78中任一项所述的电化学池，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案80为如实施方案53至79中任一项所述的电化学池，其中电化学池为液流池的一部分。
实施方案81为如实施方案53至79中任一项所述的电化学池，其中电化学池为板的一部分。
实施方案82为如实施方案53至79中任一项所述的电化学池，其中电化学池为盒的一部分。
实施方案83为一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有限定界面电位。
实施方案84为如实施方案83所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案85为如实施方案84所述的电化学池，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案86为如实施方案3所述的电化学池，其中电位为大致0.22V。
实施方案87为如实施方案83所述的电化学池，其中至少一个辅助电极中的氧化剂的量大于或等于穿过至少一个辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案88为如实施方案87所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案89为如实施方案87所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每mm2的辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案90为如实施方案87所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案91为如实施方案87所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案92为如实施方案83所述的电化学池，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案93为如实施方案83所述的电化学池，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案94为如实施方案83所述的电化学池，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案95为如实施方案83所述的电化学池，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案96为如实施方案83所述的电化学池，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案97为如实施方案83所述的电化学池，其中图案包括几何图案。
实施方案98为如实施方案83至97中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案99为如实施方案83至98中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案100为如实施方案83所述的电化学池，其中至少一个辅助电极包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案101为如实施方案100所述的电化学池，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案102为如实施方案100所述的电化学池，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案103为如实施方案102所述的电化学池，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案104为如实施方案100所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位，且
其中限定界面电位为大致0.22伏(V)。
实施方案105为如实施方案83至104中任一项所述的电化学池，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案106为如实施方案83至105中任一项所述的电化学池，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案107为如实施方案83至106中任一项所述的电化学池，其中电化学池为液流池的一部分。
实施方案108为如实施方案83至106中任一项所述的电化学池，其中电化学池为板的一部分。
实施方案109为如实施方案83至106中任一项所述的电化学池，其中电化学池为盒的一部分。
实施方案110为一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极包括第一物质和第二物质，其中第二物质为第一物质的氧化还原对。
实施方案111为如实施方案110所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案112为如实施方案111所述的电化学池，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案113为如实施方案112所述的电化学池，其中电位为大致0.22V。
实施方案114为如实施方案110所述的电化学池，其中氧化还原对中的氧化剂的量大于或等于穿过辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案115所述如实施方案114所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案116为如实施方案114所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每mm2的辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案117为如实施方案114所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案118为如实施方案114所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案119为如实施方案110所述的电化学池，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间传递大致0.5至4.0mA的电流，以在大致1.4V至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案120为如实施方案110所述的电化学池，其中氧化还原对在氧化还原反应期间传递大致2.39mA的平均电流，以在大致1.4至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案121为如实施方案110所述的电化学池，其中氧化还原对维持-0.15至-0.5V之间的界面电位，同时每mm2的电极表面积传递大致1.56×10-5至5.30×10-4C的电荷。
实施方案122为如实施方案110所述的电化学池，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案123为如实施方案110所述的电化学池，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案124为如实施方案110所述的电化学池，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案125为如实施方案110所述的电化学池，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案126为如实施方案110所述的电化学池，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案127为如实施方案110所述的电化学池，其中图案包括几何图案。
实施方案128为如实施方案110至127中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案129为如实施方案110至128中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案130为如实施方案110所述的电化学池，其中第一物质为银(Ag)且第二物质为氯化银(AgCl)。
实施方案131为如实施方案130所述的电化学池，其中至少一个辅助电极相对于Ag包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案132为如实施方案130所述的电化学池，其中第一物质相对于第二物质的摩尔比在指定范围内。
实施方案133为如实施方案132所述的电化学池，其中摩尔比大致等于或大于50％。
实施方案134为如实施方案110至133中任一项所述的电化学池，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案135为如实施方案110至134中任一项所述的电化学池，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案136为如实施方案110至135中任一项所述的电化学池，其中电化学池为液流池的一部分。
实施方案137为如实施方案110至135中任一项所述的电化学池，其中电化学池为板的一部分。
实施方案138为如实施方案110至135中任一项所述的电化学池，其中电化学池为盒的一部分。
实施方案139为一种用于执行电化学分析的电化学池，所述设备包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中在所施加电位在电化学分析期间引入至池中时，氧化还原对中的物种的反应为在辅助电极处发生的主要氧化还原反应。
实施方案140为如实施方案139所述的电化学池，其中所施加电位小于还原水或执行水的电解所需的限定电位。
实施方案141为如实施方案140所述的电化学池，其中小于1％的电流与水的还原相关联。
实施方案142为如实施方案140所述的电化学池，其中辅助电极的每单位面积的小于1的电流与水的还原相关联。
实施方案143为如实施方案139所述的电化学池，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案144为如实施方案143所述的电化学池，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案145为如实施方案144所述的电化学池，其中电位为大致0.22V。
实施方案146为如实施方案139所述的电化学池，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案147为如实施方案139所述的电化学池，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案148为如实施方案139所述的电化学池，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案149为如实施方案139所述的电化学池，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案150为如实施方案139所述的电化学池，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案151为如实施方案139所述的电化学池，其中图案包括几何图案。
实施方案152为如实施方案139至151中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案153为如实施方案139至152中任一项所述的电化学池，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案154为如实施方案139所述的电化学池，其中氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案155为如实施方案154所述的电化学池，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案156为如实施方案154所述的电化学池，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案157为如实施方案156所述的电化学池，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案158为如实施方案139至157中任一项所述的电化学池，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案159为如实施方案139至158中任一项所述的电化学池，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案160为如实施方案139至159中任一项所述的电化学池，其中电化学池为液流池的一部分。
实施方案161为如实施方案139至159中任一项所述的电化学池，其中电化学池为板的一部分。
实施方案162为如实施方案139至159中任一项所述的电化学池，其中电化学池为盒的一部分。
实施方案163为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到电化学池中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且具有受限于其表面的氧化还原对，所述至少一个辅助电极安置在距多个工作电极区中的至少两个大致相等距离处，且在电压脉冲期间，辅助电极处的电位由氧化还原对限定；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案164为如实施方案163所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案165为如实施方案163所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案166为如实施方案163所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案167为如实施方案166所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案168为如实施方案166所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案169为如实施方案166所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案170为如实施方案163所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案171为如实施方案170所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案172为如实施方案170所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案173为如实施方案163所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案174为如实施方案173所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案175为如实施方案173所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案176为如实施方案173所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案177为如实施方案163所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案178为如实施方案177所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案179为如实施方案177所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案180为如实施方案177所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案181为如实施方案163所述的方法，其中用于捕捉发光数据并报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案182为如实施方案163至181中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案183为如实施方案163至182中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案184为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案163至183所述的方法中的任一种。
实施方案185为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到电化学池中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上，所述至少辅助电极具有受限于其表面的具有标准氧化还原电位的氧化还原对，且氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案186为如实施方案185所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案187为如实施方案185所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案188为如实施方案185所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案189为如实施方案188所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案190为如实施方案188所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案191为如实施方案188所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案192为如实施方案185所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案193为如实施方案192所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案194为如实施方案192所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案195为如实施方案185所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案196为如实施方案195所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案197为如实施方案195所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案198为如实施方案195所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案199为如实施方案185所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案200为如实施方案199所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案201为如实施方案199所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案202为如实施方案199所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案203为如实施方案185所述的方法，其中用于捕捉发光数据并报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案204为如实施方案185至203中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案205为如实施方案185至204中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案206为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案185至205所述的方法中的任一种。
实施方案207为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到电化学池中的一个或多个工作电极区和辅助电极，其中一个或多个工作电极区在电化学池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，且在电压脉冲期间，氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持电位；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案208为如实施方案207所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案209为如实施方案207所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案210为如实施方案207所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案211为如实施方案210所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案212为如实施方案210所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案213为如实施方案210所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案214为如实施方案207所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案215为如实施方案214所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案216为如实施方案214所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案217为如实施方案207所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案218为如实施方案217所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案219为如实施方案217所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案220为如实施方案217所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案221为如实施方案207所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案222为如实施方案221所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案223为如实施方案221所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案224为如实施方案221所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案225为如实施方案207所述的方法，其中用于捕捉发光数据并报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案226为如实施方案207至225中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案227为如实施方案207至226中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案228.一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案207至227所述的方法中的任一种。
实施方案229.一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到电化学池中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上，且所述辅助电极在电压脉冲期间具有限定界面电位；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案230为如实施方案229所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案231为如实施方案229所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案232为如实施方案229所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案233为如实施方案232所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案234为如实施方案232所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案235为如实施方案232所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案236为如实施方案229所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案237为如实施方案236所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案238为如实施方案236所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案239为如实施方案229所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案240为如实施方案239所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案241为如实施方案239所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案242为如实施方案239所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案243为如实施方案229所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案244为如实施方案243所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案245为如实施方案243所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案246为如实施方案243所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案247为如实施方案229所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案248为如实施方案229至247中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案249为如实施方案229至248中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案250为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案229至249所述的方法中的任一种。
实施方案251为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到电化学池中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在电化学池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且包括第一物质和第二物质，且第二物质为第一物质的氧化还原对；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案252为如实施方案251所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案253为如实施方案251所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案254为如实施方案251所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案255为如实施方案254所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案256为如实施方案254所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案257为如实施方案254所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案258为如实施方案251所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案259为如实施方案258所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案260为如实施方案258所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案261为如实施方案251所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案262为如实施方案261所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案263为如实施方案261所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案264为如实施方案261所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案265为如实施方案251所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案266为如实施方案265所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案267为如实施方案265所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案268为如实施方案265所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案269为如实施方案251所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案270为如实施方案251至269中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案271为如实施方案251至270中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案272为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案251至271所述的方法中的任一种。
实施方案273为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到电化学池中的一个或多个工作电极区和辅助电极，其中一个或多个工作电极区在电化学池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中在电压脉冲期间，且氧化还原对中的物种的反应为在辅助电极处发生的主要氧化还原反应；在一时间段内捕捉发光；以及报告发光数据。
实施方案274为如实施方案273所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案275为如实施方案273所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案276为如实施方案273所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案277为如实施方案276所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案278为如实施方案276所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案279为如实施方案276所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案280为如实施方案273所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案281为如实施方案280所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案282为如实施方案280所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案283为如实施方案273所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案284为如实施方案283所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案285为如实施方案283所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案286为如实施方案283所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案287为如实施方案273所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案288为如实施方案287所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案289为如实施方案287所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案290为如实施方案287所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案291为如实施方案273所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案292为如实施方案273至291中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案293为如实施方案273至292中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案294为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案273至293所述的方法中的任一种。
实施方案295为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且具有受限于其表面的氧化还原对，且所述氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案296为如实施方案295所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案297为如实施方案296所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案298为如实施方案296所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案299为如实施方案296所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案300为如实施方案295所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案301为如实施方案300所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案302为如实施方案300所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案303为如实施方案295所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案304为如实施方案295所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案305为如实施方案295至304中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案306为如实施方案295至305中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案307为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案295至306所述的方法中的任一种。
实施方案308为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，所述一个或多个工作电极区在池表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上，所述辅助电极具有受限于其表面的具有标准氧化还原电位的氧化还原对，所述氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案309为如实施方案308所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案310为如实施方案309所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案311为如实施方案309所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案312为如实施方案309所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案313为如实施方案308所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案314为如实施方案313所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案315为如实施方案313所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案316为如实施方案308所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案317为如实施方案308所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案318为如实施方案308至317中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案319为如实施方案308至318中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案320为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案308至319所述的方法中的任一种。
实施方案321为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在电化学池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，在电压脉冲期间，氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持电位，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案322为如实施方案321所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案323为如实施方案322所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案324为如实施方案322所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案325为如实施方案322所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案326为如实施方案321所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案327为如实施方案326所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案328为如实施方案326所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案329为如实施方案321所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案330为如实施方案321所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案331为如实施方案321至330中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案332为如实施方案321至331中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案333为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案321至332所述的方法中的任一种。
实施方案334为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上，且辅助电极在电压脉冲期间具有限定界面电位。
实施方案335为如实施方案334所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案336为如实施方案335所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案337为如实施方案335所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案338为如实施方案335所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案339为如实施方案334所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案340为如实施方案339所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案341为如实施方案339所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案342为如实施方案334所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案343为如实施方案334所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案344为如实施方案334至343中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案345为如实施方案334至344中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案346为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案334至345所述的方法中的任一种。
实施方案347为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在电化学池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且包括第一物质和第二物质，所述第二物质为第一物质的氧化还原对，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案348为如实施方案347所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案349为如实施方案348所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案350为如实施方案348所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案351为如实施方案348所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案352为如实施方案347所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案353为如实施方案352所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案354为如实施方案352所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案355为如实施方案347所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案356为如实施方案347所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案357为如实施方案347至356中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案358为如实施方案347至357中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案359为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案347至358所述的方法中的任一种。
实施方案360为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在电化学池的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中在电压脉冲期间，氧化还原对中的物种的反应为在辅助电极处发生的主要氧化还原反应，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案361为如实施方案347所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案362为如实施方案348所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案363为如实施方案348所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案364为如实施方案348所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案365为如实施方案347所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案366为如实施方案352所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案367为如实施方案352所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案368为如实施方案347所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案369为如实施方案347所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案370为如实施方案347至356中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案371为如实施方案347至357中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案372为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案347至358所述的方法中的任一种。
实施方案373为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及电化学池，所述电化学池包括安置在池的表面上且在所述表面上限定图案的多个工作电极区以及安置在表面上的至少一个辅助电极，所述至少一个辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中至少一个辅助电极安置在距多个工作电极区中的至少两个大致相等距离处。
实施方案374为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及电化学池，所述电化学池包括安置在池的表面上且在所述表面上限定图案的多个工作电极区以及安置在表面上的至少一个辅助电极，所述辅助电极具有受限于其表面的具有标准氧化还原电位的氧化还原对，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑。
实施方案375为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及电化学池，所述电化学池包括安置在池的表面上且在所述表面上限定图案的多个工作电极区以及安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成的至少一个辅助电极，所述至少一个辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持限定电位。
实施方案376为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及电化学池，所述电化学池包括安置在池的表面上且在所述表面上限定图案的多个工作电极区以及安置在表面上的至少一个辅助电极，所述辅助电极具有限定界面电位。
实施方案377为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及电化学池，所述电化学池包括安置在池的表面上且在所述表面上限定图案的多个工作电极区以及安置在表面上的至少一个辅助电极，所述至少一个辅助电极包括第一物质和第二物质，其中第二物质为第一物质的氧化还原对。
实施方案378为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及电化学池，所述电化学池包括安置在池的表面上且在所述表面上限定图案的多个工作电极区以及安置在表面上的至少一个辅助电极，所述至少一个辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中在所施加电位引入到至少一个辅助电极中时，氧化还原对为在池中发生的主要氧化还原反应。
实施方案379为一种多孔板，其包括具有顶板开口的顶板以及与所述顶板配合以限定多孔板的孔的底板，所述底板包括：衬底，其具有顶部表面和底部表面，所述顶部表面具有在其上图案化的电极，所述底部表面具有在其上图案化的电触点，所述电触点定位于多孔板的孔之间的底部表面上，其中所述电极和触点图案化成使得每个孔包括：衬底的顶部表面上的至少一个工作电极，其中至少一个工作电极电连接到电触点中的第一电触点；以及衬底的顶部表面上的至少一个辅助电极，其中至少一个辅助电极与电触点中的第二电触点电连接且至少一个工作电极与至少一个相对电极电隔离，所述至少一个辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位。
实施方案380为如实施方案379所述的多孔板，其中至少一个工作电极包括形成于其上的一个或多个工作电极区。
实施方案381为如实施方案379所述的多孔板，其中至少一个辅助电极由包括氧化剂的化学混合物形成，所述氧化剂在化学混合物的还原期间提供限定电位，其中氧化剂的量足以在整个氧化还原反应期间维持限定电位。
实施方案382为如实施方案381所述的多孔板，其中化学混合物中的氧化剂的量大于或等于在电化学反应期间在至少一个孔中的氧化还原反应期间所需的氧化剂的量。
实施方案383为如实施方案381所述的多孔板，其中化学混合物中的氧化剂的量至少部分地基于至少一个工作电极区的暴露表面积与至少一个辅助电极的暴露表面积的比。
实施方案384为如实施方案381所述的多孔板，其中化学混合物包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案385为如实施方案384所述的多孔板，其中氧化剂的量至少部分地基于Ag与AgCl的比。
实施方案386为如实施方案384所述的多孔板，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案387为如实施方案379至386中任一项所述的多孔板，其中多孔板配置成用于电化学发光(ECL)装置中。
实施方案388为一种制作如实施方案379所述的多孔板的方法，其包括：在衬底上以限定图案形成至少一个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案389为如实施方案379所述的多孔板，其中电位为大致0.22伏(V)。
实施方案390为一种多孔板，其包括具有顶板开口的顶板以及与顶板配合以限定多孔板的孔的底板，所述底板包括：衬底，其具有顶部表面和底部表面，所述顶部表面具有在其上图案化的电极，所述底部表面具有在其上图案化的电触点，其中电极和触点图案化成限定一个或多个独立可寻址扇区，每一扇区包括具有以下的一个或多个孔：衬底的顶部表面上的可联合寻址工作电极，其中可联合寻址工作电极中的每一个彼此电连接且连接到电触点中的至少第一电触点；以及衬底的顶部表面上的可联合寻址辅助电极，其中可联合寻址辅助电极中的每一个彼此电连接，但不与所述工作电极电连接，且连接到电触点中的至少第二电触点，其中：可联合寻址辅助电极中的一个或多个具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位。
实施方案391为如实施方案390所述的多孔板，其中可联合寻址工作电极中的一个或多个一个或多个工作电极区。
实施方案392为如实施方案390所述的多孔板，其中可联合寻址辅助电极中的一个或多个由包括氧化剂的化学混合物形成，所述氧化剂在化学混合物的还原期间提供限定电位，其中氧化剂的量足以在整个氧化还原反应期间维持限定电位。
实施方案393为如实施方案392所述的多孔板，其中化学混合物中的氧化剂的量大于或等于在电化学反应期间在至少一个孔中的氧化还原反应期间所需的氧化剂的量。
实施方案394为如实施方案392所述的多孔板，其中化学混合物中的氧化剂的量至少部分地基于可联合寻址工作电极中的一个或多个中的每一个的暴露表面积与可联合寻址辅助电极中的一个或多个的暴露表面积的比。
实施方案395为如实施方案392所述的多孔板，其中化学混合物包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案396为如实施方案395所述的多孔板，其中氧化剂的量至少部分地基于Ag与AgCl的比。
实施方案397为如实施方案395所述的多孔板，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案398为如实施方案390所述的多孔板，其中电位为大致0.22伏(V)。
实施方案399为如实施方案390至398中任一项所述的多孔板，其中多孔板配置成用于电化学发光(ECL)装置中。
实施方案400为一种制作如实施方案390所述的多孔板的方法，其包括：在衬底上以限定图案形成可联合寻址工作电极和可联合寻址辅助电极。
实施方案401为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：安置在至少一个孔的底部上的多个工作电极区，其中多个工作电极区在至少一个孔的底部的表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中至少一个辅助电极安置在距多个工作电极区中的两个或更多个大致相等距离处。
实施方案402为如实施方案401所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的标准还原电位。
实施方案403为如实施方案402所述的设备，其中标准还原电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案404为如实施方案403所述的设备，其中标准还原电位为大致0.22伏(V)。
实施方案405为如实施方案401所述的设备，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案406为如实施方案401所述的设备，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案407为如实施方案401所述的设备，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案408为如实施方案404所述的设备，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案409为如实施方案401所述的设备，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案410为如实施方案401所述的设备，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案411为如实施方案401所述的设备，其中图案不包含来自孔的中心中的多个工作电极区的工作电极区。
实施方案412为如实施方案401所述的设备，其中图案配置成在对来自孔的顶部的多个工作电极区中的每一个进行图像失真成像时减小与由来自多个孔中的孔的液体引起的弯液面的存在相关联的差异。
实施方案413为如实施方案401所述的设备，其中来自多个孔中的至少一个孔中的多个工作电极区中的每一个处于距至少一个孔的每个侧壁大致相等距离处。
实施方案414为如实施方案406所述的设备，其中旋转摇动的条件包括在孔中产生液体的涡流。
实施方案415为如实施方案401所述的设备，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案416为如实施方案401所述的设备，其中图案包括几何图案。
实施方案417为如实施方案416所述的设备，其中几何图案包括以圆形或半圆形安置的多个工作电极区，其中多个工作电极区中的每一个安置在距至少一个孔的侧壁大致相等距离处，且辅助电极安置在多个工作电极区的圆形或半圆形的周边内。
实施方案418为如实施方案401至417中任一项所述的设备，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案419为如实施方案401至418中任一项所述的设备，其中多个工作电极区中的每一个限定楔形形状，所述楔形形状具有通过两个侧边界连接的第一钝边界和尖锐边界，其中第一钝边界邻近于至少一个孔的侧壁且第二尖锐边界邻近于至少一个孔的中心。
实施方案420为如实施方案401至419中任一项所述的设备，其中氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案421为如实施方案420所述的设备，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案422为如实施方案401至421中任一项所述的设备，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案423为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑。
实施方案424为如实施方案423所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的标准还原电位。
实施方案425为如实施方案424所述的设备，其中标准还原电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案426为如实施方案425所述的设备，其中标准还原电位为大致0.22V。
实施方案427为如实施方案423所述的设备，其中氧化还原对中的氧化剂的量大于或等于穿过辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案428为如实施方案427所述的设备，其中至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案429为如实施方案427所述的设备，其中至少一个辅助电极具有每mm2的辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案430为如实施方案427所述的设备，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案431为如实施方案427所述的设备，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案432为如实施方案423所述的设备，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间传递大致0.5至4.0mA的电流，以在大致1.4V至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案433为如实施方案423所述的设备，其中氧化还原对在氧化还原反应期间传递大致2.39mA的平均电流，以在大致1.4至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案434为如实施方案423所述的设备，其中氧化还原对维持-0.15至-0.5V之间的界面电位，同时每mm2的电极表面积传递大致1.56×10-5至5.30×10-4C的电荷。
实施方案435为如实施方案423所述的设备，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案436为如实施方案423所述的设备，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案437为如实施方案423所述的设备，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案438为如实施方案423所述的设备，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案439为如实施方案423所述的设备，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案440为如实施方案423所述的设备，其中图案包括几何图案。
实施方案441为如实施方案423至440中任一项所述的设备，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案442为如实施方案423至441中任一项所述的设备，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案443为如实施方案423所述的设备，其中氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案444为如实施方案443所述的设备，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案445为如实施方案443所述的设备，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案446为如实施方案445所述的设备，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案447为如实施方案443所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有标准还原电位，且其中标准还原电位为大致0.22伏(V)。
实施方案448为如实施方案423至447中任一项所述的设备，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案449为如实施方案423至448中任一项所述的设备，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案450为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持限定电位。
实施方案451为如实施方案450所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案452为如实施方案451所述的设备，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案453为如实施方案452所述的设备，其中电位为大致0.22V。
实施方案454为如实施方案450所述的设备，其中氧化剂的量大于或等于穿过至少一个辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案455为如实施方案450所述的设备，其中至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案456为如实施方案450所述的设备，其中至少一个辅助电极具有每mm2的辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案457为如实施方案450所述的设备，其中至少一个辅助电极具有每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案458为如实施方案450所述的设备，其中至少一个辅助电极具有每mm2的总工作电极面积l至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案459为如实施方案450所述的设备，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间传递大致0.5至4.0mA的电流，以在大致1.4V至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案460为如实施方案450所述的设备，其中氧化还原对在氧化还原反应期间传递大致2.39mA的平均电流，以在大致1.4至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案461为如实施方案450所述的设备，其中氧化还原对维持-0.15至-0.5V之间的界面电位，同时每mm2的电极表面积传递大致1.56×10-5至5.30×10-4C的电荷。
实施方案462为如实施方案450所述的设备，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案463为如实施方案450所述的设备，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案464为如实施方案450所述的设备，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案465为如实施方案450所述的设备，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案466为如实施方案450所述的设备，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案467为如实施方案450所述的设备，其中图案包括几何图案。
实施方案468为如实施方案450至467中任一项所述的设备，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案469为如实施方案450至468中任一项所述的设备，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案470为如实施方案450所述的设备，其中氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案471为如实施方案470所述的设备，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案472为如实施方案470所述的设备，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案473为如实施方案472所述的设备，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案474为如实施方案470所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位，且其中电位为大致0.22伏(V)。
实施方案475为如实施方案450至474中任一项所述的设备，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案476为如实施方案450至475中任一项所述的设备，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案477为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有限定界面电位。
实施方案478为如实施方案477所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案479为如实施方案478所述的设备，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案480为如实施方案479所述的设备，其中电位为大致0.22V。
实施方案481为如实施方案477所述的设备，其中至少一个辅助电极中的氧化剂的量大于或等于穿过至少一个辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案482为如实施方案481所述的设备，其中至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案483为如实施方案481所述的设备，其中至少一个辅助电极具有每mm2的辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案484为如实施方案481所述的设备，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案485为如实施方案481所述的设备，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案486为如实施方案477所述的设备，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案487为如实施方案477所述的设备，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案488为如实施方案477所述的设备，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案489为如实施方案477所述的设备，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案490为如实施方案477所述的设备，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案491为如实施方案477所述的设备，其中图案包括几何图案。
实施方案492为如实施方案477至491中任一项所述的设备，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案493为如实施方案477至492中任一项所述的设备，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案494为如实施方案477所述的设备，其中至少一个辅助电极包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案495为如实施方案494所述的设备，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案496为如实施方案494所述的设备，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案497为如实施方案496所述的设备，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案498为如实施方案494所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位，且其中限定界面电位为大致0.22伏(V)。
实施方案499为如实施方案477至498中任一项所述的设备，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案500为如实施方案477至499中任一项所述的设备，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案501为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极包括第一物质和第二物质，其中第二物质为第一物质的氧化还原对。
实施方案502为如实施方案501所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案503为如实施方案502所述的设备，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案504为如实施方案502所述的设备，其中电位为大致0.22V。
实施方案505为如实施方案501所述的设备，其中氧化还原对中的氧化剂的量大于或等于穿过辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案506为如实施方案505所述的设备，其中至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案507为如实施方案505所述的设备，其中至少一个辅助电极具有每mm2的辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
实施方案508为如实施方案505的设备，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案509为如实施方案505所述的设备，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2的总工作电极面积至少大致5.7×10-9摩尔的氧化剂。
实施方案510为如实施方案501所述的设备，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间传递大致0.5至4.0mA的电流，以在大致1.4V至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案511为如实施方案501所述的设备，其中氧化还原对在氧化还原反应期间传递大致2.39mA的平均电流，以在大致1.4至2.6V的范围内产生电化学发光(ECL)。
实施方案512为如实施方案501所述的设备，其中氧化还原对维持-0.15至-0.5V之间的界面电位，同时每mm2的电极表面积传递大致1.56×10-5至5.30×10-4C的电荷。
实施方案513为如实施方案501所述的设备，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定值大于1的面积比。
实施方案514为如实施方案501所述的设备，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案515为如实施方案501所述的设备，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案516为如实施方案501所述的设备，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案517为如实施方案501所述的设备，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案518为如实施方案501所述的设备，其中图案包括几何图案。
实施方案519为如实施方案501至518中任一项所述的设备，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案520为如实施方案501至519中任一项所述的设备，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案521为如实施方案501所述的设备，其中第一物质为银(Ag)且第二物质为氯化银(AgCl)。
实施方案522为如实施方案521所述的设备，其中至少一个辅助电极相对于Ag包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案523为如实施方案521所述的设备，其中第一物质相对于第二物质的摩尔比在指定范围内。
实施方案524为如实施方案523所述的设备，其中摩尔比大致等于或大于50％。
实施方案525为如实施方案501至524中任一项所述的设备，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案526为如实施方案501至524中任一项所述的设备，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案527为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中在所施加电位在电化学分析期间引入至池中时，氧化还原对中的物种的反应为在辅助电极处发生的主要氧化还原反应。
实施方案528为如实施方案527所述的设备，其中所施加电位小于还原水或执行水的电解所需的限定电位。
实施方案529为如实施方案528所述的设备，其中小于1％的电流与水的还原相关联。
实施方案530为如实施方案528所述的设备，其中辅助电极的每单位面积的小于1的电流与水的还原相关联。
实施方案531为如实施方案527所述的设备，其中在电化学分析期间，辅助电极具有由氧化还原对限定的电位。
实施方案532为如实施方案531所述的设备，其中电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
实施方案533为如实施方案533所述的设备，其中电位为大致0.22V。
实施方案534为如实施方案527所述的设备，其中多个工作电极区具有聚合暴露面积，至少一个辅助电极具有暴露表面积，且多个工作电极区的聚合暴露面积除以至少一个辅助电极的暴露表面积限定具有大于1的值的面积比。
实施方案535为如实施方案527所述的设备，其中对于多个工作电极区当中的工作电极区中的每一个，图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
实施方案536为如实施方案527所述的设备，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
实施方案537为如实施方案527所述的设备，其中多个工作电极区中的至少一个邻近于多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
实施方案538为如实施方案527所述的设备，其中图案配置成在旋转摇动的条件下向多个工作电极区中的每一个提供物质的均匀质量输送。
实施方案539为如实施方案527所述的设备，其中图案包括几何图案。
实施方案540为如实施方案527至539中任一项所述的设备，其中多个工作电极区中的每一个限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
实施方案541为如实施方案527至540中任一项所述的设备，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案542为如实施方案527所述的设备，其中氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
实施方案543为如实施方案542所述的设备，其中Ag与AgCl的混合物包括大致50％或更少的AgCl。
实施方案544为如实施方案542所述的设备，其中混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
实施方案545为如实施方案544所述的设备，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案546为如实施方案527至545中任一项所述的设备，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案547为如实施方案527至546中任一项所述的设备，其中电化学分析涉及一定量的一个或多个化学部分的还原或氧化，且至少一个辅助电极配置成维持受控制界面电位直至所有化学部分已氧化或还原为止。
实施方案548为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且具有受限于其表面的氧化还原对，所述至少一个辅助电极安置在距多个工作电极区中的至少两个大致相等距离处，且在电压脉冲期间，辅助电极处的电位由氧化还原对限定；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案549为如实施方案548所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案550为如实施方案548所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案551为如实施方案548所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案552为如实施方案551所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案553为如实施方案551所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案554为如实施方案551所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案555为如实施方案548所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案556为如实施方案555所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案557为如实施方案555所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案558为如实施方案548所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案559为如实施方案558所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案560为如实施方案558所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案561为如实施方案558所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案562为如实施方案548所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案563为如实施方案562所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案564为如实施方案563所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案565为如实施方案564所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案566为如实施方案548所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案567为如实施方案548至566中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案568为如实施方案548至567中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案569为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案548至568所述的方法中的任一种。
实施方案570为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上，所述至少辅助电极具有受限于其表面的具有标准氧化还原电位的氧化还原对，且氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案571为如实施方案570所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案572为如实施方案570所述的方法，所述方法进一步包括：
分析发光数据。
实施方案573为如实施方案570所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案574为如实施方案573所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案575为如实施方案573所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案576为如实施方案573所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案577为如实施方案170所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案578为如实施方案577所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案579为如实施方案577所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案580为如实施方案570所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案581为如实施方案580所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案582为如实施方案580所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案583为如实施方案580所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案584为如实施方案570所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案585为如实施方案584所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案586为如实施方案584所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案587为如实施方案584所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案588为如实施方案570所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案589为如实施方案570至588中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案590为如实施方案570至589中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案591为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案570至590所述的方法中的任一种。
实施方案592为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，且在电压脉冲期间，氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持电位；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案593为如实施方案592所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案594为如实施方案592所述的方法，所述方法进一步包括：
分析发光数据。
实施方案595为如实施方案592所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案596为如实施方案595所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案597为如实施方案595所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案598为如实施方案595所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案599为如实施方案592所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案600为如实施方案599所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案601为如实施方案599所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案602为如实施方案592所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案603为如实施方案602所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案604为如实施方案602所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案605为如实施方案602所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案606为如实施方案592所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案607为如实施方案606所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案608为如实施方案606所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案609为如实施方案606所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案610为如实施方案592所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案611为如实施方案592至510中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案612为如实施方案592至611中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案613为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案592至612所述的方法中的任一种。
实施方案614为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上，且辅助电极在电压脉冲期间具有限定界面电位；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案615为如实施方案614所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案616为如实施方案614所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案617为如实施方案614所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案618为如实施方案617所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案619为如实施方案617所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案620为如实施方案617所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案621为如实施方案614所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案622为如实施方案621所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案623为如实施方案621所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案624为如实施方案614所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案625为如实施方案624所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案626为如实施方案624所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案627为如实施方案624所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案628为如实施方案614所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案629为如实施方案628所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案630为如实施方案628所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案631为如实施方案628所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案632为如实施方案614所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案633为如实施方案614至632中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案634为如实施方案614至633中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案635为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案614至634所述的方法中的任一种。
实施方案636为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且包括第一物质和第二物质，且第二物质为第一物质的氧化还原对；在一时间段内捕捉发光数据；以及报告发光数据。
实施方案637为如实施方案636所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案638为如实施方案636所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案639为如实施方案636所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案640为如实施方案639所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案641为如实施方案639所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案642为如实施方案639所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案643为如实施方案636所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案644为如实施方案643所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案645为如实施方案643所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案646为如实施方案636所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案647为如实施方案646所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案648为如实施方案646所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案649为如实施方案646所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案650为如实施方案636所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案651为如实施方案650所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案652为如实施方案650所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案653为如实施方案650所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案654为如实施方案636所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案655为如实施方案636至654中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案656为如实施方案636至655中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案657为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案636至656所述的方法中的任一种。
实施方案658为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中在电压脉冲期间，且氧化还原对中的物种的反应为在辅助电极处发生的主要氧化还原反应；在一时间段内捕捉发光；以及报告发光数据。
实施方案659为如实施方案658所述的方法，其中发光数据包含电化学发光数据。
实施方案660为如实施方案658所述的方法，所述方法进一步包括：分析发光数据。
实施方案661为如实施方案658所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案662为如实施方案661所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案663为如实施方案661所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案664为如实施方案661所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案665为如实施方案658所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案666为如实施方案665所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案667为如实施方案665所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案668为如实施方案658所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案669为如实施方案668所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致66秒至大致81秒范围内。
实施方案670为如实施方案668所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致45秒至大致49秒范围内。
实施方案671为如实施方案668所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致51秒至大致52秒范围内。
实施方案672为如实施方案658所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案673为如实施方案672所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致114秒至大致258秒范围内。
实施方案674为如实施方案672所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致57秒至大致93秒范围内。
实施方案675为如实施方案672所述的方法，其中用于捕捉发光数据范围并报告多孔板中的全部一个或多个工作电极的发光数据的读取时间介于大致54秒至大致63秒范围内。
实施方案676为如实施方案658所述的方法，其中用于捕捉发光数据和报告发光数据的读取时间随着电压脉冲的持续时间增加而增加。
实施方案677为如实施方案658至676中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案为如实施方案658至677中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案679为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案658至678所述的方法中的任一种。
实施方案680为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且具有受限于其表面的氧化还原对，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案681为如实施方案680所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案682为如实施方案681所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案683为如实施方案681所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案684为如实施方案681所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案685为如实施方案680所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案686为如实施方案685所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案687为如实施方案685所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案688为如实施方案680所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案689为如实施方案680所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案690为如实施方案680至698中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案691为如实施方案680至698中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案692为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案680至698所述的方法中的任一种。
实施方案693为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上，所述辅助电极具有受限于其表面的具有标准氧化还原电位的氧化还原对，所述氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案694为如实施方案693所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案695为如实施方案694所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案696为如实施方案694所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案697为如实施方案694所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案698为如实施方案693所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案699为如实施方案698所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案700为如实施方案698所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案701为如实施方案693所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案702为如实施方案693所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案703为如实施方案693至702中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案704为如实施方案693至702中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案705为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案693至702所述的方法中的任一种。
实施方案706为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，在电压脉冲期间，氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持电位，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案707为如实施方案706所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案708为如实施方案707所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案709为如实施方案707所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案710为如实施方案707所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案711为如实施方案706所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案712为如实施方案711所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案713为如实施方案711所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案714为如实施方案706所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案715为如实施方案706所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案716为如实施方案706至715中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案717为如实施方案706至715中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案718为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案706至715所述的方法中的任一种。
实施方案719为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，至少一个辅助电极安置在表面上，且辅助电极在电压脉冲期间具有限定界面电位。
实施方案720为如实施方案719所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案721为如实施方案720所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案722为如实施方案720所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案723为如实施方案720所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案724为如实施方案719所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案725为如实施方案724所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案726为如实施方案724所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案727为如实施方案719所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案728为如实施方案719所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案729为如实施方案719至728中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案730为如实施方案719至728中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案731为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案719至728所述的方法中的任一种。
实施方案732为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，至少一个辅助电极安置在表面上且包括第一物质和第二物质，第二物质为第一物质的氧化还原对，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案733为如实施方案732所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案734为如实施方案733所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案735为如实施方案733所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案736为如实施方案733所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案737为如实施方案732所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案738为如实施方案737所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案739为如实施方案737所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案740为如实施方案732所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案741为如实施方案732所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案742为如实施方案732至741中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案743为如实施方案732至742中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案744为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案732至743所述的方法中的任一种。
实施方案745为一种电化学分析方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中一个或多个工作电极区在至少一个孔的表面上限定图案，所述至少一个辅助电极安置在表面上且具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中在电压脉冲期间，氧化还原对中的物种的反应为在辅助电极处发生的主要氧化还原反应，且氧化还原对至少在施加电压脉冲的时间段期间还原。
实施方案746为如实施方案745所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
实施方案747为如实施方案746所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少50％期间捕捉发光数据。
实施方案748为如实施方案746所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少75％期间捕捉发光数据。
实施方案749为如实施方案746所述的方法，其中在电压脉冲的持续时间的至少100％期间捕捉发光数据。
实施方案750为如实施方案745所述的方法，其中电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案751为如实施方案750所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致100ms。
实施方案752为如实施方案750所述的方法，其中电压脉冲的持续时间为大致50ms。
实施方案753为如实施方案745所述的方法，其中电压脉冲同时施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案754为如实施方案745所述的方法，其中电压脉冲依序施加到一个或多个工作电极和至少一个辅助电极。
实施方案755为如实施方案745至754中任一项所述的方法，其中电压脉冲施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案756为如实施方案745至755中任一项所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于至少一个辅助电极的化学组成而选择电压脉冲的幅值。
实施方案757为一种存储指令的计算机可读介质，所述指令使得一个或多个处理器执行如实施方案745至756所述的方法中的任一种。
实施方案758为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及电化学池，所述电化学池包括安置在池的表面上且在所述表面上限定图案的多个工作电极区以及安置在表面上的至少一个辅助电极，所述至少一个辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中至少一个辅助电极安置在距多个工作电极区中的至少两个大致相等距离处。
实施方案759为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有受限于其表面的具有标准氧化还原电位的氧化还原对，其中氧化还原对在氧化还原对的氧化还原反应期间提供每单位的至少一个辅助电极的表面积的可量化数量的库仑。
实施方案760为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，所述至少一个辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中氧化剂的量足以在氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持限定电位。
实施方案761为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有限定界面电位。
实施方案762为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极包括第一物质和第二物质，其中第二物质为第一物质的氧化还原对。
实施方案763为一种套件，其包括：至少一种试剂；至少一种读取缓冲液；以及板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中在所施加电位引入到至少一个辅助电极中时，氧化还原对为在池中发生的主要氧化还原反应。
实施方案765为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括：多个工作电极区，其安置在至少一个孔的底部的表面上，其中多个工作电极区于至少一个孔的底部上限定图案；以及单个辅助电极，其安置在至少一个孔的底部的表面上，所述单个辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中辅助电极安置在距多个工作电极区中的两个或更多个大致相等距离处。
实施方案766为如实施方案765所述的设备，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案767为如实施方案765所述的设备，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案768为一种用于在孔中执行电化学分析的设备，所述设备包括：多个工作电极区，其安置在调适成形成孔的底部部分的表面上；以及辅助电极，其安置在表面上，所述辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，其中多个工作电极区中的一个安置在距孔的每个侧壁大致相等距离处。
实施方案769为如实施方案768所述的设备，其中多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
实施方案770为如实施方案768所述的设备，其中电化学分析包括电化学发光(ECL)分析。
实施方案771为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将第一电压脉冲施加到设备的孔中的一个或多个工作电极区或相对电极，所述第一电压脉冲使得第一氧化还原反应在孔中发生；在第一时间段内从第一氧化还原反应捕捉第一发光数据；将第二电压脉冲施加到孔中的一个或多个工作电极区或相对电极，所述第二电压脉冲使得第二氧化还原反应在孔中发生；以及在第二时间段内从第二氧化还原反应捕捉第二发光数据。
实施方案772为如实施方案771所述的方法，所述方法进一步包括：对第一发光数据和第二发光数据执行电化学发光分析。
实施方案773为如实施方案771所述的方法，所述方法进一步包括：针对第一电压脉冲和第二电压脉冲中的至少一个选择电压电平或脉冲宽度中的至少一个以使得第一氧化还原反应发生，其中第一发光数据对应于发生的第一氧化还原反应。
实施方案774为如实施方案771所述的方法，所述方法进一步包括：针对第一电压脉冲和第二电压脉冲中的至少一个选择电压电平或脉冲宽度中的至少一个以使得第二氧化还原反应发生，其中第二发光数据对应于发生的第二氧化还原反应。
实施方案775为如实施方案771所述的方法，其中第一电压脉冲和第二电压脉冲中的至少一个施加到一个或多个工作电极区的可寻址子集。
实施方案776为如实施方案771所述的方法，所述方法进一步包括：至少部分地基于相对电极的化学组成而选择第一电压脉冲和第二电压脉冲中的至少一个的幅值，其中相对电极为辅助电极。
实施方案777为如实施方案771所述的方法，其中第一时间段的第一持续时间并不等于第二时间段的第二持续时间。
实施方案778为如实施方案777所述的方法，其中第一持续时间小于第二持续时间。
实施方案779为如实施方案777所述的方法，其中第一持续时间大于第二持续时间。
实施方案780为如实施方案777所述的方法，其中第一持续时间和第二持续时间经选择以改进对第一发光数据和第二发光数据执行的电化学发光分析的动态范围。
实施方案781为如实施方案777所述的方法，其中在第一电压脉冲的第一持续时间期间捕捉第一发光数据。
实施方案782为如实施方案781所述的方法，其中在第一电压脉冲的第一持续时间的至少50％期间捕捉第一发光数据。
实施方案783为如实施方案781所述的方法，在第一电压脉冲的第一持续时间的至少75％期间捕捉第一发光数据。
实施方案784为如实施方案781所述的方法，在第一电压脉冲的第一持续时间的至少100％期间捕捉第一发光数据。
实施方案785为如实施方案777所述的方法，其中在第二电压脉冲的第二持续时间期间捕捉第二发光数据。
实施方案786为如实施方案785所述的方法，其中在第二电压脉冲的第二持续时间的至少50％期间捕捉第二发光数据。
实施方案787为如实施方案785所述的方法，在第一电压脉冲的第一持续时间的至少75％期间捕捉第二发光数据。
实施方案788为如实施方案785所述的方法，在第二电压脉冲的第二持续时间的至少100％期间捕捉第二发光数据。
实施方案789为如实施方案777所述的方法，其中第一持续时间或第二持续时间中的一个小于或等于大致200毫秒(ms)。
实施方案790为如实施方案789所述的方法，其中第一持续时间或第二持续时间中的一个为大致100ms。
实施方案791为如实施方案789的方法，其中第一持续时间或第二持续时间中的一个为大致50ms。
实施方案792为如实施方案771所述的方法，其中第一电压脉冲在第二电压脉冲之前施加。
实施方案793为如实施方案771所述的方法，其中第二电压脉冲在第一电压脉冲之前施加。
实施方案794为如实施方案771所述的方法，其中相对电极包括辅助电极。
实施方案795为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电压脉冲施加到设备的孔中的一个或多个工作电极区或相对电极，所述电压脉冲使得氧化还原反应在孔中发生；在第一时间段内从氧化还原反应捕捉第一发光数据；以及在第二时间段内从氧化还原反应捕捉第二发光数据，其中第一时间段不具有与第二时间段相等的持续时间。
实施方案796为如实施方案795所述的方法，所述方法包括：对第一发光数据和第二发光数据执行电发光分析。
实施方案797为如实施方案795所述的方法，其中第一时间段不具有与第二时间段相等的持续时间。
实施方案798为如实施方案797所述的方法，其中第一持续时间小于第二持续时间。
实施方案799为如实施方案797所述的方法，其中第一持续时间大于第二持续时间。
实施方案800为如实施方案797所述的方法，其中第一持续时间和第二持续时间经选择以改进对第一发光数据和第二发光数据执行的电化学发光分析的动态范围。
实施方案801为如实施方案795的方法，其中相对电极包括辅助电极。
实施方案802为一种在衬底上制作电极的方法，所述方法包括：在衬底上形成一个或多个工作电极，其中一个或多个工作电极包括第一材料和第二材料；在衬底上形成一个或多个辅助电极，其中一个或多个辅助电极包括第三材料；以及施加电绝缘材料以使一个或多个辅助电极与一个或多个工作电极电绝缘。
实施方案803为如实施方案802所述的方法，其中电绝缘材料为电介质。
实施方案804为如实施方案802所述的方法，其中第一材料包括银且第二材料包括碳。
实施方案805为如实施方案802所述的方法，其中第三材料包括银与氯化银的混合物。
实施方案806为如实施方案802所述的方法，所述方法进一步包括：在衬底的底部表面上形成多个电触点，其中多个电触点中的每一个调适成电耦合工作电极中的一个或多个以及一个或多个辅助电极。
实施方案807为如实施方案806所述的方法，其中多个触点包括至少一对电触点，另外其中来自一对的一个电触点调适成电耦合工作电极中的一个或多个，且来自所述对的另一电触点调适成电耦合一个或多个辅助电极。
实施方案808为如实施方案807所述的方法，所述方法进一步包括：穿过衬底产生一个或多个孔洞；以及利用导电材料至少部分地填充一个或多个孔洞，其中导电材料调适成在多个电触点与一个或多个工作电极和/或一个或多个辅助电极之间提供电连接性。
实施方案809为如实施方案808所述的方法，所述方法进一步包括：将衬底附着到包括多个孔的板顶部，其中多个孔中的每一个的内部周边围绕形成于多个孔中的每个孔的底部上的一个或多个工作电极和一个或多个辅助电极。
实施方案810为如实施方案802所述的方法，所述方法进一步包括：将电绝缘材料施加到一个或多个工作电极以限定多个工作电极区。
实施方案811为如实施方案802所述的方法，其中利用一个或多个导电墨水来丝网印刷一个或多个工作电极和一个或多个辅助电极。
实施方案812为一种在衬底上制作电极的方法，所述方法包括：(a)施加第一导电材料层；(b)施加第一电绝缘材料以限定一个或多个辅助电极；(c)施加第二导电材料层；以及(d)施加第二电绝缘材料以从一个或多个工作电极当中形成一个或多个工作电极区。
实施方案813为如实施方案812所述的方法，其进一步包括(e)施加第三导电材料层的步骤。
实施方案814为如实施方案813所述的方法，其进一步包括(f)施加第四导电材料层的步骤，其中第四导电层以至少部分地限定一个或多个工作电极的图案形成。
实施方案815为如实施方案812所述的方法，其中第三与第四导电层包括银。
实施方案816为如实施方案812所述的方法，其中第一导电层包括银与氯化银的混合物。
实施方案817为如实施方案812所述的方法，其中第一与第二电绝缘材料包括电介质。
实施方案818为如实施方案812所述的方法，其中第二导电层包括碳。
实施方案819为如实施方案812所述的方法，其中第一电绝缘材料使工作电极与辅助电极绝缘。
实施方案820为如实施方案812所述的方法，其中第四导电层调适成形成一或多对工作电极，其中来自一对的每一工作电极与来自所述对的另一工作电极电耦合。
实施方案821为如实施方案814所述的方法，其中步骤以从(e)、(a)、(b)、(f)、(c)至(d)的次序执行。
实施方案822为如实施方案814所述的方法，所述方法进一步包括(g)穿过衬底形成一个或多个孔洞的步骤。
实施方案823为如实施方案814所述的方法，其中执行(a)至(g)的一个或多个步骤使得一个或多个辅助电极和一个或多个工作电极在衬底上彼此重叠。
实施方案824为如实施方案823所述的方法，其中一个或多个孔洞形成于衬底的不包含重叠的辅助与工作电极的一部分中。
实施方案825为如实施方案823所述的方法，其中一个或多个孔洞形成于衬底的包含第一导电层和第二导电层中的一个且仅一个的一部分中。
实施方案826为如实施方案824所述的方法，其中施加第三导电层的步骤(e)使得一个或多个孔洞至少部分地由导电墨水填充。
实施方案827为如实施方案812所述的方法，其中第一层包括与第三导电层不同的材料。
实施方案828为如实施方案812所述的方法，其中第四导电层包括与第三导电层相同的材料。
实施方案829为如实施方案812所述的方法，其中第二导电层包括与第三和第四层不同的材料。
实施方案830为如实施方案812所述的方法，其中导电层中的每一个包括可丝网印刷的墨水。
实施方案831为如实施方案812所述的方法，所述方法进一步包括：掺杂第一导电层或第二导电层中的一个或多个。
实施方案832为如实施方案813所述的方法，所述方法进一步包括：掺杂第一导电层、第二导电层或第三导电层中的一个或多个。
实施方案833为如实施方案814所述的方法，所述方法进一步包括：掺杂第一导电层、第二导电层、第三导电层或第四导电层中的一个或多个。
实施方案834为一种在衬底上制作电极的方法，所述方法包括：添加第一物质以形成一个或多个辅助电极；以及将第二物质添加到一个或多个辅助电极，其中第一物质和第二物质形成氧化还原对。
实施方案835为如实施方案834所述的方法，其中第一物质为银(Ag)且第二物质为氯化银(AgCl)。
实施方案836为如实施方案834所述的方法，第一物质和第二物质按指定范围内的摩尔比添加到一个或多个辅助电极。
实施方案837为如实施方案836所述的方法，其中摩尔比大致等于或大于1。
实施方案838为如实施方案834所述的方法，其中第一物质经掺杂以形成氧化剂或还原剂中的至少一个。
实施方案839为如实施方案834所述的方法，其中第二物质经掺杂以形成氧化剂或还原剂中的至少一个。
实施方案840为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将包括一个或多个辅助电极的板耦合到调适成执行科学分析的仪器，所述一个或多个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对；将电位施加到一个或多个辅助电极；以及响应于施加电位，引起氧化还原对的氧化还原反应。
实施方案841为如实施方案840所述的方法，所述方法进一步包括：在电位施加到一个或多个辅助电极的时间的至少一部分期间产生光。
实施方案842为如实施方案840所述的方法，其中电位为电压脉冲。
实施方案843为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将包括一个或多个辅助电极的板耦合到调适成执行科学分析的仪器，所述一个或多个辅助电极具有限定界面电位；将电位施加到一个或多个辅助电极；以及在电位施加到一个或多个辅助电极时，维持一个或多个辅助电极处的受控制界面电位。
实施方案844为如实施方案843所述的方法，所述方法进一步包括：在电位施加到一个或多个辅助电极的时间的至少一部分期间产生光。
实施方案845为如实施方案843所述的方法，其中电位为电压脉冲。
实施方案846为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括安置在至少一个孔的底部上的一个或多个辅助电极，所述一个或多个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对；其中一个或多个辅助电极配置成在电位施加到一个或多个辅助电极时氧化或还原。
实施方案847为一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：板，其具有限定于其中的多个孔，来自多个孔的至少一个孔包括安置在至少一个孔的底部上的一个或多个辅助电极，所述一个或多个辅助电极具有限定界面电位；其中一个或多个辅助电极配置成在电位施加到一个或多个辅助电极时维持受控制界面电位。
实施方案848为一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：将电位施加到一个或多个辅助电极，所述一个或多个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对；以及测量电化学信号，其中在测量期间，一个或多个辅助电极的所施加电位由氧化还原对限定。
实施方案849为如实施方案848所述的方法，其中电化学信号包含电化学发光(ECL)信号。
实施方案850为如实施方案848所述的方法，其中在所施加电位在电化学分析期间引入时，氧化还原对中的物种的反应为在辅助电极处发生的主要氧化还原反应。
实施方案851为如实施方案848所述的方法，其中电位为电压脉冲。
实施方案852为一种检定设备，其包括：外壳；板电连接件；一个或多个检测器，其配置成捕捉与电化学过程相关联的数据；以及电压或电流源，其配置成发起电化学过程。
实施方案853为如实施方案852所述的设备，其中一个或多个检测器包含光检测器。
实施方案854为如实施方案852所述的设备，其中光检测器包含光电倍增管、光电二极管、雪崩光电二极管、CCD和CMOS装置中的至少一个。
实施方案854为如实施方案852所述的设备，其中一个或多个检测器包含第一检测器和第二检测器。
实施方案855为如实施方案854所述的设备，其中第一检测器配置有高增益配置以捕捉低输出信号，且第二检测器配置有低增益配置以捕捉高输出信号。
实施方案856为如实施方案855所述的设备，其进一步包含光束分光器，所述光束分光器配置成将光束分离为导向于第一检测器处的第一光束和导向于第二检测器处的第二光束。
实施方案857为如实施方案856所述的设备，其中第一光束包含来自所述光束的至少90％的光、来自所述光束的至少95％的光或来自所述光束的至少99％的光。
实施方案858为如实施方案855所述的设备，其中第一检测器具有比第二检测器更高的灵敏度检测器。
实施方案859为如实施方案852所述的设备，其中一个或多个检测器为具有第一部分和第二部分的检测器，所述设备进一步包含光束分光器，所述光束分光器配置成将光束分离为导向于第一部分处的第一光束和导向于第二部分处的第二光束。
实施方案860为一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包括：多个工作电极区，其安置在池的表面上且在所述表面上限定图案；以及至少一个辅助电极，其安置在表面上，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中至少一个辅助电极安置在距多个工作电极区中的至少两个大致相等距离处。
实施方案861为如实施方案860所述的电化学池，其中氧化还原对中的氧化剂的量大于或等于穿过辅助电极以完成电化学分析所需的电荷的量。
实施方案863为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每in3的辅助电极面积大致0.507至20.543摩尔之间的氧化剂。
实施方案864为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每in3的辅助电极面积大致0.993至14.266摩尔之间的氧化剂。
实施方案865为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每in3的辅助电极面积大致11.032至57.063摩尔之间的氧化剂。
实施方案866为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每in3的辅助电极面积大致1.477至14.266摩尔之间的氧化剂。
实施方案867为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有每in3的辅助电极面积大致4.309至16.376摩尔之间的氧化剂。
实施方案868为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每in3的总工作电极面积大致0.736至3.253摩尔之间的氧化剂。
实施方案869为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每in3的总工作电极面积大致0.494至0.885摩尔之间的氧化剂。
实施方案870为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每in3的总工作电极面积大致0.563至0.728摩尔之间的氧化剂。
实施方案871为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每in3的总工作电极面积大致0.356至0.554摩尔之间的氧化剂。
实施方案872为如实施方案861所述的电化学池，其中至少一个辅助电极具有在孔中的每in3的总工作电极面积大致0.595至2.017摩尔之间的氧化剂。
在一个实施方案中，本发明可体现为可包含一个或多个计算机可读存储介质和/或计算机可读存储装置的计算机程序产品。这类计算机可读存储介质或装置可存储用于使得处理器实行本文所描述的一个或多个方法的计算机可读程序指令。在一个实施方案中，计算机可读存储介质或装置包含有形装置，其可保留并存储指令以供指令执行装置使用。计算机可读存储介质或装置的实例可包含但不限于电子存储装置、磁性存储装置、光学存储装置、电磁存储装置、半导体存储装置或其任何适合组合，例如计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可程序化只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩光盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用光盘(DVD)、记忆棒，但不限于仅这些实例。计算机可读介质可包括计算机可读存储介质(如上文所描述)或计算机可读传输介质，其可包含例如同轴电缆、铜线和光纤。计算机可读传输介质也可呈声波或光波形式，例如在射频、红外、无线或包含电力、磁性或电磁波的其它介质期间产生的声波或光波。
如可用于本申请中的术语“计算机系统”可包含固定和/或便携式计算机硬件、软件、外围装置、移动电话和存储装置的各种组合。计算机系统可包含网络连结的或以其它方式连结以协同地执行的多个个别组件，或可包含一个或多个独立组件。本申请的计算机系统的硬件和软件组件可包含且可包含于例如台式计算机、膝上型计算机和/或服务器的固定和便携式装置内。模块可为实施一些“功能性”的装置、软件、程序或系统的组件，其可体现为软件、硬件、固件、电子电路系统等。
本文中所使用的术语仅出于描述特定实施方案的目的且并不打算限制本发明。除非上下文另外清晰指示，否则如本文中所使用，单数形式“一(a、an)”和“所述(the)”打算还包含复数形式。将进一步理解，术语“包含(includes)”和/或“包含(including)”在用于本说明书中时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。
上文所描述的实施方案为说明性实例，且其不应解释为将本发明限于这些特定实施方案。应了解，本文中所公开的各种实施方案可以与实施方式和附图中所特定呈现的组合不同的组合来组合。还应理解，取决于实例，本文中所描述的过程或方法中的任一种的某些动作或事件可以不同顺序执行，可添加、合并或完全省略(例如，所有所描述动作或事件可能并非实行方法或过程所必要的)。此外，虽然出于清楚起见将本发明的实施方案的某些特征描述为由单个模块或单元执行，但应了解，本文中所描述的特征和功能可由单元或模块的任何组合执行。因此，在不脱离如所附权利要求书中定义的本发明的精神或范畴的情况下，本领域技术人员可能作出各种改变和修改。
虽然以上已描述根据本公开的各种实施方案，但应了解，其仅借助于说明和实例且非限制来呈现。本领域技术人员将显而易见，在不脱离本公开的精神和范畴的情况下，可在其中进行形式和细节的各种改变。本公开的范围和范畴不应由上文所描述的示范性实施方案中的任一个限制，而应仅根据所附权利要求书和其等效者进行界定。还应理解，本文中所论述的每个实施方案和本文中所引用的每个参考的每个特征可与任何其它实施方案的特征组合使用。换句话说，以上多孔板的方面可以与本文所描述的其它方法的任何组合使用，或方法可单独地使用。本文中所论述的所有专利和公开均以全文引用的方式并入本文中。

Claims (60)

1.一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包括：
多个工作电极区，其安置在所述池的表面上且在所述表面上限定图案；以及
至少一个辅助电极，其安置在所述表面上，所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，
其中所述至少一个辅助电极安置在距所述多个工作电极区中的至少两个工作电极区大致相等距离处。
2.根据权利要求1所述的电化学池，其中在所述电化学分析期间，所述辅助电极具有由所述氧化还原对限定的电位。
3.根据权利要求2所述的电化学池，其中所述电位介于大致0.1伏(V)至大致3.0V范围内。
4.根据权利要求3所述的电化学池，其中所述电位为大致0.22V。
5.根据权利要求1所述的电化学池，其中对于所述多个工作电极区当中的每个所述工作电极区，所述图案使彼此相邻的工作电极区的数目最小化。
6.根据权利要求1所述的电化学池，其中所述图案配置成在旋转摇动的条件下向所述多个工作电极区中的每一个工作电极区提供物质的均匀质量输送。
7.根据权利要求1所述的电化学池，其中所述多个工作电极区中的每一个工作电极区限定圆形形状，所述圆形形状具有限定圆形的表面区域。
8.根据权利要求7所述的电化学池，其中：
所述至少一个辅助电极安置在所述电化学池的大致中心处，
所述多个工作电极区包含与所述至少一个辅助电极大致等距间隔开的十个工作电极区，且
两个工作电极区在其间具有比其余所述工作电极区更大的间距距离。
9.根据权利要求1所述的电化学池，其中所述氧化还原对包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
10.根据权利要求9所述的电化学池，其中Ag与AgCl的所述混合物包括大致50％或更少的AgCl。
11.根据权利要求10所述的电化学池，其中所述混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
12.根据权利要求9所述的电化学池，其中在所述电化学分析期间，所述辅助电极具有由所述氧化还原对限定的电位，且
其中所述电位为大致0.22伏(V)。
13.根据权利要求1所述的电化学池，其中所述电化学分析包括电化学发光ECL分析。
14.一种用于执行电化学分析的电化学池，所述电化学池包括：
多个工作电极区，其安置在所述池的表面上且在所述表面上限定图案；以及
至少一个辅助电极，其安置在所述表面上，所述辅助电极具有限定界面电位。
15.根据权利要求14所述的电化学池，其中所述至少一个辅助电极中的氧化剂的量大于或等于穿过所述至少一个辅助电极以完成所述电化学分析所需的电荷的量。
16.根据权利要求15所述的电化学池，其中所述至少一个辅助电极具有大致3.07×10-7至3.97×10-7摩尔之间的氧化剂。
17.根据权利要求15所述的电化学池，其中所述至少一个辅助电极具有每mm2辅助电极面积大致1.80×10-7至2.32×10-7摩尔之间的氧化剂。
18.根据权利要求15所述的电化学池，其中所述至少一个辅助电极具有在孔中的每mm2总工作电极面积至少大致3.7×10-9摩尔的氧化剂。
19.根据权利要求14所述的电化学池，其中所述多个工作电极区具有聚合暴露面积，所述至少一个辅助电极具有暴露表面积，且所述多个工作电极区的所述聚合暴露面积除以所述至少一个辅助电极的所述暴露表面积限定值大于1的面积比。
20.根据权利要求14所述的电化学池，其中所述至少一个辅助电极包括银(Ag)与氯化银(AgCl)的混合物。
21.根据权利要求20所述的电化学池，其中Ag与AgCl的所述混合物包括大致50％或更少的AgCl。
22.根据权利要求20所述的电化学池，其中所述混合物具有在指定范围内的Ag与AgCl的摩尔比。
23.根据权利要求22所述的电化学池，其中所述摩尔比大致等于或大于1。
24.根据权利要求14所述的电化学池，其中所述电化学池为液流池的一部分。
25.根据权利要求14所述的电化学池，其中所述电化学池为板的一部分。
26.根据权利要求14所述的电化学池，其中所述电化学池为盒的一部分。
27.一种用于执行电化学分析的设备，所述设备包括：
板，其具有限定于其中的多个孔，所述多个孔中的至少一个孔包括：
多个工作电极区，其安置在所述池的表面上且在所述表面上限定图案；以及
至少一个辅助电极，其安置在所述表面上且由包括氧化剂的化学混合物形成，
所述至少一个辅助电极具有受限于其表面的氧化还原对，其中所述氧化剂的量足以在所述氧化还原对的整个氧化还原反应期间维持限定电位。
28.根据权利要求27所述的设备，其中所述氧化还原对在所述氧化还原对的氧化还原反应期间传递大致0.5mA至4.0mA的电流，以在大致1.4V至2.6V的范围内产生电化学发光ECL。
29.根据权利要求27所述的设备，其中所述氧化还原对在氧化还原反应期间传递大致2.39mA的平均电流，以在大致1.4V至2.6V的范围内产生电化学发光ECL。
30.根据权利要求27所述的设备，其中所述氧化还原对维持-0.15V至-0.5V之间的界面电位，同时每mm2电极表面积传递大致1.56×10-5C至5.30×10-4C的电荷。
31.根据权利要求27所述的设备，其中彼此相邻的工作电极区的数目不大于二。
32.根据权利要求所述27所述的设备，其中所述多个工作电极区中的至少一个工作电极区邻近于所述多个工作电极区当中的三个或更多个其它工作电极区。
33.根据权利要求27所述的设备，其中所述图案包括几何图案。
34.一种电化学分析方法，所述方法包括：
将电压脉冲施加到位于多孔板的至少一个孔中的一个或多个工作电极区和至少一个辅助电极，其中：
所述一个或多个工作电极区在所述至少一个孔的表面上限定图案，
所述至少一个辅助电极安置在所述表面上且具有受限于其表面的氧化还原对，且
所述氧化还原对至少在施加所述电压脉冲的时间段期间还原。
35.根据权利要求34所述的方法，其中在所述电压脉冲的持续时间期间捕捉发光数据。
36.根据权利要求35所述的方法，其中在所述电压脉冲的所述持续时间的至少50％期间捕捉所述发光数据。
37.根据权利要求35所述的方法，其中在所述电压脉冲的所述持续时间的至少75％期间捕捉所述发光数据。
38.根据权利要求35所述的方法，其中在所述电压脉冲的所述持续时间的至少100％期间捕捉所述发光数据。
39.根据权利要求34所述的方法，其中所述电压脉冲的持续时间小于或等于大致200毫秒(ms)。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述电压脉冲的所述持续时间为大致100ms。
41.根据权利要求39所述的方法，其中所述电压脉冲的所述持续时间为大致50ms。
42.根据权利要求34所述的方法，其中所述电压脉冲同时施加到所述一个或多个工作电极及所述至少一个辅助电极。
43.根据权利要求34所述的方法，其中所述电压脉冲依序施加到所述一个或多个工作电极及所述至少一个辅助电极。
44.根据权利要求34所述的方法，其中所述电压脉冲施加到所述一个或多个工作电极区的可寻址子集。
45.根据权利要求34所述的方法，所述方法进一步包括：
至少部分地基于所述至少一个辅助电极的化学组成而选择所述电压脉冲的幅值。
46.一种计算机可读介质，其存储使得一个或多个处理器执行根据权利要求34所述的方法的指令。
47.一种用于在孔中执行电化学分析的设备，所述设备包括：
多个工作电极区，其安置在调适成形成所述孔的底部部分的表面上；以及
辅助电极，其安置在所述表面上，所述辅助电极具有由受限于其表面的氧化还原对限定的电位，
其中所述多个工作电极区中的一个工作电极区安置在距所述孔的每个侧壁大致相等距离处。
48.根据权利要求47所述的设备，其中所述多个工作电极区包括形成于单个电极上的多个电隔离区。
49.根据权利要求47所述的设备，其中所述电化学分析包括电化学发光ECL分析。
50.一种用于执行电化学分析的方法，所述方法包括：
将第一电压脉冲施加到设备的孔中的一个或多个工作电极区或相对电极，所述第一电压脉冲使得第一氧化还原反应在所述孔中发生；
在第一时间段内从所述第一氧化还原反应捕捉第一发光数据；
将第二电压脉冲施加到所述孔中的所述一个或多个工作电极区或所述相对电极，所述第二电压脉冲使得第二氧化还原反应在所述孔中发生；以及
在第二时间段内从所述第二氧化还原反应捕捉第二发光数据。
51.根据权利要求50所述的方法，所述方法进一步包括：
对所述第一发光数据及所述第二发光数据执行电化学发光分析。
52.根据权利要求50所述的方法，其中所述第一电压脉冲及所述第二电压脉冲中的至少一个施加到所述一个或多个工作电极区的可寻址子集。
53.根据权利要求50所述的方法，所述方法进一步包括：
至少部分地基于所述相对电极的化学组成而选择所述第一电压脉冲及所述第二电压脉冲中的至少一个的幅值，其中所述相对电极为辅助电极。
54.根据权利要求50所述的方法，其中所述第一时间段的第一持续时间并不等于所述第二时间段的第二持续时间。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述第一持续时间及所述第二持续时间选择为改进对所述第一发光数据及所述第二发光数据执行的电化学发光分析的动态范围。
56.根据权利要求54所述的方法，其中在所述第一电压脉冲的第一持续时间期间捕捉所述第一发光数据。
57.根据权利要求54所述的方法，其中所述第一持续时间或所述第二持续时间中的一个小于或等于大致200毫秒(ms)。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述第一持续时间或所述第二持续时间中的一个为大致100ms。
59.根据权利要求57所述的方法，其中所述第一持续时间或所述第二持续时间中的一个为大致50ms。
60.根据权利要求50所述的方法，其中所述相对电极包括辅助电极。
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