CN117091902A - 连续稀释样品混合物的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种连续稀释样品混合物的装置及方法，装置包括流体盒，流体盒包括：第一腔室，第一腔室配置为接收样品和第一试剂以形成样品混合物(1)；计量腔室，计量腔室配置为计量样品混合物(1)的第一部分；第三腔室，第三腔室配置为接收样品混合物(1)的第二部分与第三试剂以形成样品混合物(3)；其中，计量腔室与第一腔室连接，第三试剂为干燥的或脱水的试剂。由此，通过该装置能够连续稀释样品混合物。

Description

连续稀释样品混合物的装置及方法
本申请是申请日为2019年02月26日、申请号为201980015365.2、发明名称为使用连续稀释进行样品分析的装置及其方法的专利申请的分案申请。
技术领域
本公开大体涉及生物医药产业领域，具体涉及一种连续稀释样品混合物的装置及方法。
背景技术
本文引用的所有出版物都通过引用全部并入本文，就如同每个单独的出版物或专利申请被具体和单独地指出通过引用并入本文一样。以下描述包括可用于理解本公开的信息。这并不承认本文所提供的任何信息是现有技术或与本公开相关或任何具体或隐含地引用的出版物是现有技术。
通常，样品分析是体外诊断的关键步骤。可以分析各种类型的样品，包括但不限于气体样品(例如呼吸的空气)、液体样品例如体液(例如，血液、淋巴液、汗液、眼泪、精液、唾液和尿液等)和固体样品，例如核酸提取物或肿瘤活体组织等。当样品中的分析目标(例如细胞、颗粒、生物分子和代谢产物)的浓度很高时，有显著的可能在样品分析过程中引入测量误差。因此，有必要对样品进行稀释以减少测量误差。一步稀释通常需要大量试剂才能稀释样品以进行准确的样品分析。相对地，连续稀释可以减少所需的试剂量，因此使样品分析变得更容易，更实用。
可以使用各种类型的样品分析技术，包括但不限于细胞计数、光谱法(例如，质谱法、光学光谱法和离子迁移光谱法等)以及化学发光法。细胞计数是一种用于测量细胞特征的技术，广泛用于测试生物或医学样品。细胞计数可以测量单个细胞以获取准确的表征。然而，当样品中的细胞浓度高时，有显著的可能将多个细胞一起表征为一个，因而需要稀释样品以减少这种可能性。在某些情况下，一步稀释将使用显著量的稀释剂来稀释高浓度的细胞，而连续稀释可减少必要的稀释剂的用量。
受益于连续稀释的细胞计数分析的一个示例是全血细胞计数(CBC)测试。全血细胞计数测试可以测量血液样品中白细胞(WBC)，红细胞(RBC)和血小板(PLT)的浓度。在血液样品(例如人体血液样品)中，血细胞和血小板的浓度通常较高(例如，每微升血液中4-6百万个红细胞和0.15-0.5百万个血小板)，经常需要使用连续稀释以稀释血液样品，从而实现准确的测量。
另外，全血细胞计数测试可以进一步测量参数，例如样品的血红蛋白浓度和血细胞比容。有时，它可能会将白细胞进一步分为不同的亚型，例如淋巴细胞，单核细胞，嗜中性粒细胞，嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞，并测量这些亚型的浓度。有时全血细胞计数测试可能会进一步测量其他参数，例如血红蛋白，血细胞比容，网织红细胞计数，有核血细胞计数，血细胞指数(例如，平均红细胞体积，平均红细胞血红蛋白，平均红细胞血红蛋白浓度和红细胞分布宽度等)，和血小板指数(例如，平均血小板体积，血小板比容，血小板分布宽度和血小板大细胞比例等)。
过去，用于样品分析例如细胞计数分析(例如，全血细胞计数测试)的连续稀释一般是由技术人员(例如通过手动移液)或由自动化机器(例如，具有内置流体系统的机器)操作的。在这些自动化机器中用于稀释的流体系统通常被设计为连续使用而不是一次性使用，并且将需要频繁地清洁(例如，在每次测量样品之后)和定期维护(例如，漂白生物残留物)。因此，这些机器大多限于在中央实验室中使用。对于注重便利性的应用场景(例如在患者附近的即时测试)，倾向于在一次性药筒中进行连续稀释。
美国专利第5,077,017号和美国专利第5,104,813号描述了用于连续稀释的盒装置的设计，该装置依靠毛细作用力将样品的弯液面保持在流体汇合处，并依靠重力使稀释剂的弯液面进入在流体汇合处接触样品的弯液面。由此，毛细作用力和重力的总和可以使样品和稀释剂通过流体汇合处进入混合室。这种设计的操作容易受到样品弯液面和稀释剂弯液面在流体汇合处的空气间隙的影响，在该处的空气间隙会阻止两个弯液面之间的直接接触。空气间隙可以通过多种来源引入，例如，样品和稀释剂到达流体汇合处的时候，样品中的气泡(例如，从手指刺采集的血液中的气泡)或稀释剂中的气泡(例如，运输过程中因摇晃而产生的气泡)。
美国专利第9,440,233号和美国专利第9,808,802号描述了用于连续稀释的盒设计，其依靠旋转阀将样品和稀释剂混合在一起以形成混合物。
美国专利申请第12/029,480号描述了用于连续稀释的盒设计，其依靠药筒装置的旋转和离心力将样品和稀释剂放在一起以形成混合物。
美国专利第8,383,043号、美国专利第8,518,328号、美国专利第8,663,583号、美国专利第8,741,235号和美国专利第8,980,635号描述了用于细胞计数分析或全血细胞计数测试的盒装置。然而，他们没有教导连续稀释。
美国专利第7,771,658号和美国专利第8,573,033号描述了用于全血细胞计数测试的盒装置，其依赖于旋转阀进行操作。然而，他们没有教导连续稀释。
美国专利号9,625,357描述了用于全血细胞计数测试的盒装置，但是没有教导连续稀释。
美国专利第5,627,041号描述了用于计量用于生物学测定的样品的盒装置，但是没有教导连续稀释。
发明内容
将结合装置、系统和方法来描述和说明以下实施例及其方面,它们仅是示例性和说明性的，并不限制范围。
本公开的各种实施例提供用于分析样品的方法。该方法包括：混合样品与第一试剂以形成样品混合物(1)；混合所述样品混合物(1)的第一部分与第二试剂以形成样品混合物(2)；并且测量所述样品混合物(1)或所述样品混合物(2)或两者以分析细胞、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，该方法还包括混合所述样品混合物(1)的第二部分与第三试剂以形成样品混合物(3)，并测量所述样品混合物(3)以分析细胞、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，该方法还包括计量所述样品混合物(1)的指定体积以获得所述样品混合物(1)的第一部分。在各种实施例中，该方法还包括计量所述样品混合物(1)的指定体积以获得所述样品混合物(1)的第二部分。
本公开的各种实施例提供用于分析样品的装置。在各种实施例中，该装置包括流体盒。在各种实施例中，所述流体盒包括：第一腔室，其配置为用于接收样品和第一试剂以形成样品混合物(1)；以及计量腔室，其连接至所述第一腔室并且配置为用于计量所述样品混合物(1)的第一部分。在各种实施例中，所述流体盒还包括流体结构，所述流体结构配置为用于混合所述样品混合物(1)的所述第一部分与第二试剂混合以形成样品混合物(2)。在各种实施例中，所述流体盒还包括流体结构，所述流体结构配置为用于混合所述样品混合物(1)的第二部分与第三试剂以形成样品混合物(3)。
本公开的各种实施例提供用于分析样品的方法。该方法使用如本文所述的流体盒和读取仪。所述方法包括：使用如本文所述的流体盒以接收样品；并且使用如本文所述的读取仪以进行所述样品的样品分析。在一些实施例中，在所述流体盒放置到所述读取仪中之前，所述流体盒接收所述样品。在其他实施例中，在所述流体盒放置到所述读取仪中之后，所述流体盒接收所述样品。本公开的各种实施例提供用于分析样品的方法。该方法包括：使用流体盒以接收样品；并且放置所述流体盒到读取仪中以进行所述样品的样品分析。本公开的各种实施例提供用于分析样品的方法。该方法包括：放置流体盒到读取仪中；使用所述流体盒接收样品；并且使用所述读取仪以进行所述样品的样品分析。
本公开的各种实施例提供用于分析样品的方法。该方法包括：使用流体盒以接收样品和第一试剂以形成样品混合物(1)；在所述流体盒中使用计量腔室以计量所述样品混合物(1)的第一部分；使用所述流体盒以混合所述样品混合物(1)的第一部分与第二试剂以形成样品混合物(2)；并且使用读取仪以测量来自所述流体盒中的所述样品混合物(1)或所述样品混合物(2)或两者的信号。在各种实施例中，该方法还包括使用所述流体盒以混合所述样品混合物(1)的第二部分与第三试剂以形成样品混合物(3)，并且使用所述读取仪以测量来自所述样品混合物(3)的信号。
本公开的各种实施例提供用于各种类型的样品分析的连续稀释(serialdilution)的装置和方法，包含但不限于细胞计数分析(例如，全血细胞计数测试)。在各种实施例中，本公开描述在样品分析(例如，细胞计数分析和全血细胞计数测试)中实现连续稀释的稀释方法和流体图(fluidic diagram)。在各种实施例中，本公开描述流体盒的装置以实施用于样品分析(例如，细胞计数分析和全血细胞计数测试)的连续稀释。在各种实施例中，本公开描述用于流体盒装置的试剂储存单元以增加其保质期。在某些实施例中，接收流体盒到用于测量操作和结果读取的读取仪中。除细胞计数分析和全血细胞计数测试外，所述连续稀释方法、流体盒装置和试剂储存单元可以用于样品的其他测量。其他测量的示例包含但不限于血红蛋白、血细胞比容、网织红细胞计数、有核红细胞计数、红细胞指数(例如，平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白、平均红细胞血红蛋白浓度和红细胞分布宽度等)、以及血小板指数(例如，平均血小板体积、血小板比容、血小板分布宽度和血小板大细胞比例等)。另外，本文所述的装置和方法也可以用于分析各种类型的样品，包括但不限于体液(例如，血液、汗液、眼泪和尿液等)、其他流体样品(例如，在缓冲液中的细胞悬浮或在缓冲液中的颗粒悬浮等)以及其他类型的样品(例如核酸提取物或肿瘤活体组织等)。在各种实施例中，在本公开中描述的装置和方法也可以用于实现对样品混合物的计量、对样品混合物的连续稀释以及对样品的各种分析。
附图说明
参考附图中示出示例性的实施例。本文公开的实施例和附图应被认为是说明性的而不是限制性的。
图1A是用于示出各种样品分析方法中的连续稀释的稀释顺序的框图，所述样品分析方法包含但不限于细胞计数分析。
图1B是用于示出细胞计数分析和另外的测量中的连续稀释的稀释顺序的框图。
图2示出在各种样品分析方法中(例如，细胞计数分析和另外的测量)实施连续稀释的流体图。
图3示出用于细胞计数分析的流动室的示例。
图4示出用于透光率测量的感测区域的示例。
图5A-5C示出用于带有连续稀释的样品分析(例如，细胞计数分析)的流体盒装置的示例。
图5D-5F示出被配置为计量一部分样品混合物的流体结构的示例，所述流体结构可以用于连续稀释和样品分析。
图5G-5K示出被配置为进行样品混合物的连续稀释的流体结构的示例，所述样品混合物可以用于样品分析。
图6A-6F示出在用于带有连续稀释的样品分析(例如，细胞计数分析)的流体盒中使用的被动阀的示例。
图7A-7D示出在用于带有连续稀释的样品分析(例如，细胞计数分析)的流体盒中使用的试剂储存单元的示例。
图8A示出流体盒装置和接收流体盒装置的读取仪。
图8B示出读取仪中的功能模块。
图8C示出流体盒装置在接收到读取仪中之后的方向。
图9A-9B示出在流体盒装置中使用连续稀释方法获得的全血细胞计数测试结果的示例。
具体实施方式
本文引用的所有参考文献均全部通过引用并入本文，如同在本文中完全阐述的一样。除非另有定义，否则本文所使用的技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。Tabelling，《微流体力学导论(再版)》(Introduction toMicrofluidics)，牛津大学出版社(2010年)；Hguyen等人，《微流体的基本原理和应用(第2版)》(Fundamentals and Applications of Microfluidics 2nd ed.)，Artech HouseIncorporated(2006年)；Berg等人，《用于医疗应用的微流体》(Microfluidics forMedical Applications)，皇家化学学会(2014年)；Gomez等人，《微流体的生物学应用(第1版)》(Biological Applications of Microfluidics 1st ed.)，Wiley-Interscience(2008年)；和Colin等人，《微流体(第1版)》(Microfluidics 1st ed.)，Wiley-ISTE(2010年)为本领域技术人员提供了本申请中使用的许多术语的一般指导。
本领域技术人员将认识到类似于或等同于本文所述那些的许多方法和材料可以用于实践本公开。通过以下结合附图的详细描述，本公开的其他特征和优点将变得显而易见，附图以示例的方式示出本公开的实施例的各种特征。实际上，本公开决不限于所描述的方法和材料。为了方便起见，本文在说明书、示例和所附权利要求书中使用的某些术语在此被收集。
除非另有说明或上下文暗示，以下术语和短语包括以下提供的含义。除非另有明确说明或从上下文中显而易见，否则以下术语和短语不排除该术语或短语在其所属领域中获得的含义。除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。应当理解，本公开不限于本文所述的具体方法、方案和试剂等，因此可以变化。本文所使用的定义和术语是为了帮助描述特定的实施例，而不是为了限制权利要求。
如本文所用，术语“包括(comprising)”或“包括(comprises)”用于指组合物、方法及其各自的部件，所述组合物、方法及其各自的组分可以用于实施例，但包括未指定的要素，无论是否有用。本领域技术人员将理解，一般而言，本文所使用的术语通常旨在作为“开放性”术语(例如，术语“包括(including)”应解释为“包括但不限于”、术语“具有”应解释为“至少具有”、术语“包括(includes)”应解释为“包括但不限于”等)。
除非另外说明，否则在描述本申请的特定实施例的上下文中(特别是在权利要求的上下文中)使用的术语“一个(a)”和“一个(an)”和“该”以及类似的参考可以被解释为涵盖单数和复数。本文中数值范围的叙述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法。除非本文另有说明，否则将每个单独的值并入本说明书中，如同其在本文中被单独引用一样。本文所述的所有方法可以以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。本文中关于某些实施例提供的任何和所有示例或示例性语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本申请，而不对所要求保护的本申请的范围构成限制。缩写“例如(e.g.)”衍生自拉丁语exempli gratia，并且在本文用于指示非限制性示例。因此，缩写“例如(e.g.)”与术语“例如(for example)”同义。说明书中的任何语言都不应被解释为指示实践本申请所必需的任何未要求保护的元件。
申请号为PCT/US17/59965、15/803,133，PCT/US17/62765、15/819,416、62/504,866，PCT/US18/31893、62/575,918和PCT/US18/56725的专利均通过引用并入本文，如同完全阐述的一样，
本公开的各种实施例提供用于分析样品的方法。该方法包括：混合样品与第一试剂以形成样品混合物1；混合样品混合物1的第一部分与第二试剂以形成样品混合物2；并且测量样品混合物1、样品混合物2或两者以分析细胞、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，该方法还包括混合样品混合物1的第二部分与第三试剂以形成样品混合物3，并且测量样品混合物3以分析细胞、颗粒或分析物或其组合。
在各种实施例中，流体盒中的第一腔室被用来混合样品与第一试剂以形成样品混合物1。在各种实施例中，流体盒中的流体结构被用来混合样品混合物1的第一部分与第二试剂以形成样品混合物2。在各种实施例中，流体盒中的流体结构被用来混合样品混合物1的第二部分与第三试剂以形成样品混合物3。
在各种实施例中，该方法还包括计量样品混合物1的指定体积以获得样品混合物1的第一部分。在各种实施例中，该方法还包括计量样品混合物1的指定体积以获得样品混合物1的第二部分。在各种实施例中，计量腔室和驱动机制用于计量样品混合物1的第一部分和/或第二部分。
在各种实施例中，该方法还包括从样品混合物形成样品流，并且测量样品流中的细胞、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，流动室被用于形成样品流。在各种实施例中，样品混合物是流体盒中的任意样品混合物。在一些实施例中，样品混合物为样品混合物1。在一些实施例中，样品混合物为样品混合物2。在一些实施例中，样品混合物为样品混合物3。在各种实施例中，在流动室中测量样品混合物3之前，在流动室中测量样品混合物2。
在各种实施例中，该方法还包括使用读取仪来测量样品流中的细胞、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，由读取仪测量的细胞包括白细胞(WBC)、红细胞(RBC)或血小板(PLT)或其组合。在各种实施例中，由读取仪测量的颗粒包括脂质颗粒、小珠、荧光珠或磁珠或其组合。在各种实施例中，由读取仪测量的分析物包括血红蛋白、蛋白质或激素或其组合。
在各种实施例中，测量样品混合物2以分析细胞、红细胞、血小板、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，测量样品混合物3以分析细胞、白细胞、血红蛋白、颗粒或分析物或其组合。
本公开的各种实施例提供用于分析样品的装置。在各种实施例中，该装置包括流体盒。在各种实施例中，该流体盒包括：第一腔室，其配置为接收样品和第一试剂以形成样品混合物1；以及计量腔室，其连接至第一腔室并配置为用于计量样品混合物1的第一部分。在一些实施例中，第一试剂是液体试剂。在其他实施例中，第一试剂是干燥的或脱水的试剂。在各种实施例中，其中，第一试剂的摩尔渗透压浓度约为140mOsm/L至160mOsm/L、160mOsm/L至180mOsm/L、180mOsm/L至200mOsm/L、200mOsm/L至220mOsm/L、220mOsm/L至240mOsm/L、240mOsm/L至260mOsm/L、260mOsm/L至280mOsm/L、280mOsm/L至300mOsm/L、300mOsm/L至320mOsm/L、320mOsm/L至340mOsm/L、340mOsm/L至360mOsm/L、360mOsm/L至380mOsm/L或380mOsm/L至400mOsm/L。
在各种实施例中，流体盒还包括流体结构，其配置为用于混合样品混合物1的第一部分与第二试剂以形成样品混合物2。在各种实施例中，该流体结构包括连接至计量腔室的第二腔室。在各种实施例中，第二腔室配置为用于在第二试剂与样品混合物1的第一部分混合之前接收第二试剂。在各种实施例中，流体结构包括第二腔室，第二腔室连接到计量腔室并配置为用于在第二试剂与样品混合物1的第一部分混合之前接收第二试剂。在各种实施例中，计量腔室与第二腔室之间的连接包括阀、被动阀或主动阀。在各种实施例中，流体结构包括连接至第一腔室的第二腔室。在各种实施例中，流体盒还包括流体结构，其配置为用于混合样品混合物1的第二部分与第三试剂混合以形成样品混合物3。
在各种实施例中，计量腔室包括表面，并且该表面的至少一部分是亲水性的。在各种实施例中，计量腔室连接至驱动机制，该驱动机制配置为用于驱动样品混合物1以接触计量腔室中的亲水性表面。在各种实施例中，计量腔室包括毛细管阀。在各种实施例中，计量腔室连接至通气孔。在各种实施例中，计量腔室连接至具有通气孔的腔室。在各种实施例中，计量腔室与具有通气孔的腔室之间的连接包括阀。在一些实施例中，阀是毛细管阀。在一些实施例中，阀是被动阀，或主动阀，或其组合。
在各种实施例中，该装置还包括读取仪，该读取仪配置为以接收流体盒并进行样品分析。在各种实施例中，读取仪配置为以重力将流体盒腔室内的流体以远离腔室通气孔的方式拉拽的方向接收流体盒。在各种实施例中，读取仪配置为以重力将流体盒腔室内的流体以远离腔室的通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽的方向接收流体盒。
在各种实施例中，读取仪包括驱动机制。在各种实施例中，该驱动机制是气动。在各种实施例中，驱动机制连接到计量腔室。在各种实施例中，驱动机制配置为用于驱动样品混合物1以接触计量腔室中的亲水性表面。
在各种实施例中，读取仪配置为将驱动机制应用于流体盒，以计量计量腔室中的样品混合物1的第一部分。在各种实施例中，开启驱动机制以驱动样品混合物1接触计量腔室中的亲水性表面。在各种实施例中，在样品混合物1接触到计量腔室中的亲水性表面之后，停止驱动机制。在各种实施例中，在样品混合物1接触到计量腔室中的亲水性表面之后，并且在样品混合物1到达计量腔室中的毛细管阀之前，停止驱动机制。
在各种实施例中，流体盒还包括试剂储存单元，该试剂储存单元包括配置为用于容纳流体的储存腔室以及带有可破结合的阀。在各种实施例中，该流体盒还包括两个试剂储存单元，并且各个试剂储存单元包括配置为用于容纳流体的储存腔室以及带有可破结合的阀。在各种实施例中，在流体盒放置到读取仪中之后，两个试剂储存单元中的两个阀同时打开。在各种实施例中，本文描述的储存腔室配置为容纳第一试剂和/或第二试剂。在各种实施例中，容纳在如本文所述的储存腔室中的流体是第一试剂和/或第二试剂。
在各种实施例中，流体盒还包括配置为以从流体盒中的样品混合物形成样品流的流动室。在各种实施例中，样品混合物是流体盒中的任意样品混合物。在一些实施例中，该样品混合物是样品混合物1。在一些实施例中，该样品混合物是样品混合物2。在一些实施例中，该样品混合物是样品混合物3。
本公开的各种实施例提供用于分析样品的方法。该方法使用如本文所述的流体盒和读取仪。该方法包括：使用如本文所述的流体盒接收样品；并且使用如本文所述的读取仪进行样品的样品分析。在一些实施例中，在流体盒放置到读取仪内之前，流体盒接收样品。在其他实施例中，在流体盒放置到读取仪内之后，流体盒接收样品。
在各种实施例中，该方法包括：使用流体盒来接收样品；并且放置流体盒到读取仪内以进行样品的样品分析。在各种实施例中，流体盒包括：第一腔室，配置为用于接收样品和第一试剂以形成样品混合物1；以及计量腔室，连接至第一腔室并配置为用于计量样品混合物1的第一部分。在一些实施例中，第一试剂是液体试剂。在其他实施例中，第一试剂是干燥的或脱水的试剂。
在各种实施例中，该方法包括：放置流体盒到读取仪中；使用流体盒来接收样品；以及使用读取仪来进行样品的样品分析。在各种实施例中，流体盒包括：第一腔室，配置为用于接收样品和第一试剂以形成样品混合物1；以及计量腔室，连接到第一腔室并配置为计量样品混合物1的第一部分。在一些实施例中，第一试剂是液体试剂。在其他实施例中，第一试剂是干燥的或脱水的试剂。
在各种实施例中，其中第一试剂的摩尔渗透压浓度约为140mOsm/L至160mOsm/L、160mOsm/L至180mOsm/L、180mOsm/L至200mOsm/L、200mOsm/L至220mOsm/L、220mOsm/L至240mOsm/L、240mOsm/L至260mOsm/L、260mOsm/L至280mOsm/L、280mOsm/L至300mOsm/L、300mOsm/L至320mOsm/L、320mOsm/L至340mOsm/L、340mOsm/L至360mOsm/L、360mOsm/L至380mOsm/L或380mOsm/L至400mOsm/L。
在各种实施例中，计量腔室包括表面，并且该表面的至少一部分是亲水性的。在各种实施例中，计量腔室连接至驱动机制，该驱动机制配置为用于驱动样品混合物1以接触计量腔室中的亲水性表面。在各种实施例中，计量腔室包括毛细管阀。在各种实施例中，计量腔室连接到通气孔。在各种实施例中，计量腔室连接到具有通气孔的腔室。在各种实施例中，计量腔室与具有通气孔的腔室之间的连接包括阀。在一些实施例中，阀是毛细管阀。在一些实施例中，阀是被动阀，或主动阀，或其组合。
在各种实施例中，读取仪将驱动机制应用于流体盒以在计量腔室中计量样品混合物1的第一部分。在各种实施例中，驱动机制是气动。在各种实施例中，开启驱动机制以驱动样品混合物1接触计量腔室中的亲水性表面。在各种实施例中，在样品混合物1接触到计量腔室中的亲水性表面之后，停止驱动机制。在各种实施例中，在样品混合物1接触到计量腔室中的亲水性表面之后并且在样品混合物1到达计量腔室中的毛细管阀之前，停止驱动机制。
在各种实施例中，流体盒以重力将流体盒的腔室内的流体以远离腔室通气孔的方式拉拽的方向放置在读取仪中。在各种实施例中，流体盒以重力将流体盒的腔室内的流体以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽的方向放置在读取仪中。
在各种实施例中，在计量样品混合物1的第一部分之后，从第一腔室中移出样品混合物1。
在各种实施例中，流体盒还包括流体结构，其配置用于将样品混合物1的第一部分与第二试剂混合以形成样品混合物2。在各种实施例中，该流体结构包括连接到计量腔室的第二腔室。在各种实施例中，第二腔室配置为用于在第二试剂与样品混合物1的第一部分混合之前接收第二试剂。在各种实施例中，流体结构包括第二腔室，第二腔室连接到计量腔室并配置为用于在第二试剂与样品混合物1的第一部分混合之前，接收第二试剂。在各种实施例中，计量腔室与第二腔室之间的连接包括阀，被动阀或主动阀。在各种实施例中，流体结构包括连接至第一腔室的第二腔室。
在各种实施例中，流体盒配置为用于混合样品混合物1的第二部分与第三试剂以形成样品混合物3。在各种实施例中，第三试剂是干燥的或脱水的试剂。
在各种实施例中，流体盒还包括流动室，其配置为以从流体盒中的样品混合物形成样品流。在各种实施例中，该流体盒还包括流动室，该流动室配置为以从流体盒中的样品混合物形成为样品流，并且读取仪测量样品流中的细胞、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，样品混合物是流体盒中的任意样品混合物。在一些实施例中，样品混合物是样品混合物1。在一些实施例中，样品混合物是样品混合物2。在一些实施例中，样品混合物是样品混合物3。在一些实施例中，在流动室中测量样品混合物3之前，在流动室中测量样品混合物2。
在各种实施例中，由读取仪测量的细胞包括白细胞(WBC)、红细胞(RBC)或血小板(PLT)或其组合。在各种实施例中，由读取仪测量的颗粒包括脂质颗粒、小珠、荧光珠或磁珠或其组合。在各种实施例中，由读取仪测量的分析物包括血红蛋白、蛋白质或激素或其组合。
在各种实施例中，测量样品混合物2以分析细胞、红细胞、血小板、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，测量样品混合物3以分析细胞、白细胞、血红蛋白、颗粒或分析物或其组合。
在各种实施例中，流体盒还包括试剂储存单元，该试剂储存单元包括配置为用于容纳流体的储存腔室以及带有可破结合的阀。在各种实施例中，流体盒还包括两个试剂储存单元，并且各个试剂储存单元包括配置为用于容纳流体的储存腔室以及带有可破结合的阀。在各种实施例中，在将流体盒放置到读取仪中之后，两个试剂储存单元中的两个阀同时打开。在各种实施例中，本文描述的储存腔室配置为用于容纳第一试剂和/或第二试剂。在各种实施例中，容纳在如本文所述的储存腔室中的流体是第一试剂和/或第二试剂。
本公开的各种实施例提供用于分析样品的方法。该方法包括：使用流体盒以接收样品和第一试剂以形成样品混合物1；使用流体盒中的计量腔室以计量样品混合物1的第一部分；使用流体盒以混合样品混合物1的第一部分与第二试剂以形成样品混合物2；使用读取仪以测量来自流体盒中样品混合物1或样品混合物2或两者的信号。
在各种实施例中，该方法还包括使用流体盒以混合样品混合物1的第二部分与第三试剂混合以形成样品混合物3。在各种实施例中，第三试剂包括红细胞裂解化合物。在各种实施例中，该方法还包括使用读取仪来测量来自样品混合物3的信号。
在一些实施例中，读取仪测量样品混合物2以分析细胞、红细胞、血小板、颗粒或分析物或其组合。在一些实施例中，该读取仪测量样品混合物3以分析细胞、白细胞、血红蛋白、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，该方法还包括在测量流体盒的流动室中的样品混合物3之前，测量流体盒中的流动室中的样品混合物2。
在各种实施例中，读取仪将驱动机制应用于计量腔室以计量样品混合物1的第一部分。在各种实施例中，驱动机制是气动。在各种实施例中，开启驱动机制以驱动样品混合物1来接触计量腔室中的亲水性表面。在各种实施例中，在样品混合物1接触到计量腔室中的亲水性表面之后，停止驱动机制。在各种实施例中，在样品混合物1接触到计量腔室中的亲水性表面之后并且在样品混合物1到达计量腔室中的毛细管阀之前，停止驱动机制。
在各种实施例中，流体盒放置在读取仪中。在各种实施例中，流体盒以重力将流体盒腔室内的流体以远离腔室通气孔的方式拉拽的方向放置在读取仪中。在各种实施例中，流体盒以重力将流体盒腔室内的流体以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽的方向放置在读取仪中。
在各种实施例中，第一试剂的摩尔渗透压浓度约为140mOsm/L至160mOsm/L、160mOsm/L至180mOsm/L、180mOsm/L至200mOsm/L、200mOsm/L至220mOsm/L、220mOsm/L至240mOsm/L、240mOsm/L至260mOsm/L、260mOsm/L至280mOsm/L、280mOsm/L至300mOsm/L、300mOsm/L至320mOsm/L、320mOsm/L至340mOsm/L、340mOsm/L至360mOsm/L、360mOsm/L至380mOsm/L或380mOsm/L至400mOsm/L。
在各种实施方式中，红细胞裂解化合物引入到腔室中，然后样品混合物1的第一部分和第二试剂引入腔室中以形成样品混合物2。
在各种实施例中，该方法还包括在流体盒中使用流动室以从流体盒中的样品混合物形成样品流，并使用读取仪测量样品流中的细胞，颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，样品混合物是流体盒中的任意样品混合物。在一些实施例中，样品混合物为样品混合物1。在一些实施例中，样品混合物为样品混合物2。在一些实施例中，样品混合物为样品混合物3。在各种实施例中，在流动室中测量样品混合物3之前，在流动室中测量样品混合物2。在各种实施例中，由读取仪测量的细胞包括白细胞(WBC)、红细胞(RBC)或血小板(PLT)或其组合。在各种实施例中，由读取仪测量的颗粒包括脂质颗粒、小珠、荧光珠或磁珠或其组合。在各种实施例中，由读取仪测量的分析物包括血红蛋白，蛋白质或激素或其组合。
在各种实施例中，该方法还包括使用读取仪测量从样品混合物2形成样品流中的细胞、红细胞、血小板、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，该方法还包括使用读取仪测量从样品混合物3形成的样品流中的细胞、白细胞、血红蛋白、颗粒或分析物或其组合。
在各种实施例中，该方法还包括在流体盒中使用流动室以从流体盒中的样品混合物2形成样品流，并使用读取仪测量在从样品混合物2形成的样品流中的细胞、红细胞、血小板、颗粒或分析物或其组合。在各种实施例中，该方法还包括在流体盒中使用流动室以从流体盒中的样品混合物3形成样品流，并使用读取仪测量在从样品混合物3形成的样品流中的细胞、白细胞、血红蛋白、颗粒或分析物或其组合。
在各种实施例中，本公开提供使用流体盒进行样品分析(例如，细胞计数分析)的方法，流体盒包括连续稀释机制或结构。在各种实施例中，本文描述的方法包括：混合样品与第一试剂以形成样品混合物1；计量样品混合物1的第一部分并且混合样品混合物的第一部分与第二试剂以形成样品混合物2；混合样品混合物1的第二部分与第三试剂以形成样品混合物3；使用流动室以从任意样品混合物形成样品流；并且测量来自样品流的信号来检测细胞。在各种实施例中，本文描述的方法还包括使用计量腔室和驱动机制来计量样品混合物1的指定体积以形成样品混合物2。
在各种实施例中，本文所述的方法使用连续稀释机制或结构来准备样品混合物。在各种实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构混合样品(例如，血液样品)与第一试剂以形成一次稀释样品混合物1。在各种实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构计量样品混合物1的第一部分，并且将它与第二试剂混合以形成再次稀释样品混合物2。在一些实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构计量样品混合物1的第二部分，并且将它与第三试剂混合以形成样品混合物3。在其他实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构混合所有样品混合物1的剩余部分(在移出第一次计量的部分之后)与第三试剂混合以形成样品混合物3。
在一些实施例中，第三试剂是干燥的或脱水的试剂。在其他实施例中，第三试剂是液体试剂。在某些实施例中，第三试剂是液体试剂，并且在移出样品混合物1的第一部分之后，样品混合物1的第二部分是样品混合物1的所有剩余体积。
在各种实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构使用计量腔室和驱动机制来计量样品混合物1的指定体积以形成样品混合物2。在一些实施例中，该驱动机制包括亲水性表面和额外的驱动机制(例如，气动驱动机制)。
在各种实施例中，本文所述的方法使用流动室来测量来自样品混合物的信号以检测细胞。在一些实施例中，流动室测量样品混合物2和样品混合物3两者。在各种实施例中，本文所述的方法还包括使用流动室从样品混合物2和样品混合物3形成两个分开的样品流，并测量来自这两个样品流的信号以检测细胞。在某些实施例中，测量的顺序是：首先是样品混合物2，然后是样品混合物3。在一些实施例中，本文所述的方法还包括在测量的样品混合物(例如，样品混合物2和样品混合物3)之间引入至少一个气体间隙。
在各种实施例中，第一试剂和/或第二试剂包括稀释剂，并且测量样品混合物2以分析红细胞和/或血小板。在各种实施例中，第三试剂包括红细胞裂解化合物，并且测量样品混合物3以分析白细胞或血红蛋白或两者。
在各种实施例中，本文描述的方法使用流体盒。在各种实施例中，该流体盒包括如本文所述的连续稀释机制或结构。在各种实施例中，流体盒还包括试剂储存单元。
在各种实施例中，本文所述的试剂储存单元储存指定体积的试剂。在各种实施例中，试剂储存单元包括配置为用于容纳流体试剂的储存腔室和带有可破结合的阀。在一些实施例中，试剂储存单元还包括带有可破密封件的通气孔。在各种实施例中，试剂储存单元连接到驱动机制或还包括气动驱动机制。根据本公开，试剂储存单元和/或试剂储存单元的一部分包括水蒸气阻挡材料。在各种实施例中，储存腔室的至少一部分包括水蒸气阻挡材料。在各种实施例中，该水蒸气阻隔材料具有约为0.0001g·mm/(m2·day)至0.01g·mm/(m2·day)、0.01g·mm/(m2·day)至0.1g·mm/(m2·day)、0.1g·mm/(m2·day)至1g·mm/(m2·day)或1g·mm/(m2·day)至5g·mm/(m2·day)的水蒸气渗透率(在23℃和85％相对湿度下)。
在各种实施例中，本文所述的流体盒包括至少两个试剂储存单元。在一些实施例中，至少一个试剂储存单元用于第一试剂，并且至少另一个试剂储存单元用于第二试剂。在各种实施例中，该至少两个试剂储存单元中的各个试剂储存单元包括配置为用于容纳流体试剂的储存腔室以及带有可破结合的阀。在各种实施例中，当接收流体盒到读取仪中时，该至少两个试剂储存单元中的阀同时打开。
在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括腔室、阀、流体通道或过滤器或其组合。
在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括用于附加测量(例如，血红蛋白和血细胞比容测量)的区域。在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括用于透光率测量的光学窗口。在一些实施例中，透光率测量用于分析血红蛋白和/或血细胞比容。
在各种实施例中，本文描述的方法使用接收流体盒装置并进行细胞测量和/或分析的读取仪。在各种实施例中，本文描述的方法还包括放置流体盒到读取仪中以用于细胞的测量和/或分析。
在各种实施例中，读取仪还包括驱动机制和/或遮蔽环境光的门。
在各种实施例中，读取仪接收的流体盒定位于重力将腔室内的流体以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽的方向。在各种实施例中，腔室是第一腔室、第二腔室、第三腔室和储存腔室中的一个或多个。在一些实施例中，腔室配置为用于储存流体试剂。在这种方向下，气体间隙形成于通气孔与流体试剂之间。与此同时，通道在流体试剂的上表面下方的位置接入腔室。
在各种实施例中，读取仪接收的流体盒定位于重力将腔室内的流体以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽的方向。在各种实施例中，腔室是第一腔室，第二腔室，第三腔室和储存腔室中的一个或多个。在一些实施例中，腔室配置为形成稀释的样品混合物。在这种方向下，在通气孔和稀释的样品混合物之间形成气隙。与此同时，通道在稀释样品混合物顶表面下方的位置进接腔室。在一些实施例中，稀释的样品混合物经由通道从腔室转移到流动室中以形成用于细胞计数分析的样品流。
在各种实施例中，本公开提供连续稀释机制或结构。在各种实施例中，连续稀释机制或结构是流体盒的一部分。在各种实施例中，本公开提供包括流体盒的装置，该流体盒包括连续稀释机制或结构。
在各种实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构包括：第一腔室，其配置为用于将样品(例如，血液样品)与第一试剂混合以形成样品混合物1；以及计量腔室，其连接至第一腔室并且配置为用于计量样品混合物1的指定体积。在各种实施例中，计量腔室具有亲水性表面，并且连接到配置为用于驱动样品混合物1以接触该亲水性表面的驱动机制。在一些实施例中，驱动机制是气动驱动机制。在各种实施例中，连续稀释机制或结构还包括连接到计量腔室并配置为用于混合样品混合物1的计量部分与第二试剂以形成样品混合物2的第二腔室。
在各种实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构还包括连接至第一腔室并配置为用于混合样品混合物1的一部分与第三试剂以形成样品混合物3的第三腔室。在一些实施例中，连续稀释机制或结构还包括配置为用于计量样品混合物1的用于形成样品混合物3的部分的另一个计量腔室。在一些实施例中，连续稀释机制或结构配置为用于混合样品混合物1的计量体积与第三试剂以形成样品混合物3。在其他实施例中，连续稀释机制或结构配置为用于混合样品混合物1的所有剩余体积(在样品混合物1的第一次计量的部分被移除之后)与第三试剂混合以形成样品混合物3。
在某些实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构包括：配置为用于混合样品与第一试剂以形成样品混合物1的第一腔室；连接到第一腔室并配置为计量样品混合物1的第一部分的计量腔室，其中，计量腔室具有亲水性表面并连接到配置为用于驱动样品混合物1接触该亲水性表面的驱动机制；以及连接到计量腔室并配置为用于混合样品混合物1的计量部分与第二试剂以形成样品混合物2的第二腔室。在一些实施例中，驱动机制是气动驱动机制。在各种实施例中，连续稀释机机制或结构还包括连接到第一腔室并且配置为用于混合样品混合物1的第二部分与第三试剂以形成样品混合物3的第三腔室。
在一些实施例中，第三试剂是干燥的或脱水的试剂。在其他实施例中，第三试剂是液体试剂。在某些实施例中，第三试剂是液体试剂，并且样品混合物1的第二部分是样品混合物1在其第一部分被移除之后的所有剩余体积。
在各种实施例中，流体盒还包括试剂储存单元。
在各种实施例中，试剂储存单元包括配置为用于容纳流体试剂的储存室以及带有可破结合的阀。在一些实施例中，试剂储存单元还包括带有可破密封件的通气孔。在各种实施例中，试剂储存单元连接到气动驱动机制或还接收气动驱动机制以释放容纳在其中的试剂。在各种实施例中，释放的试剂用于连续稀释。根据本公开，试剂储存单元和/或该试剂储存单元的一部分包括水蒸气阻挡材料。在各种实施例中，储存室的至少一部分包括水蒸气阻挡材料。在各种实施例中，水蒸气阻挡材料具有为约0.0001g·mm/(m2·day)至0.01g·mm/(m2·day)、0.01g·mm/(m2·day)至0.1g·mm/(m2·day)、0.1g·mm/(m2·day)至1g·mm/(m2·day)或1g·mm/(m2·day)至5g·mm/(m2·day)的水蒸气渗透率(在23℃和85％相对湿度下)。
在各种实施例中，本文所述的流体盒包括至少两个试剂储存单元。在一些实施例中，至少一个试剂储存单元用于第一试剂，并且至少另一个试剂储存单元用于第二试剂。在各种实施例中，该至少两个试剂储存单元中的各个试剂储存单元包括配置为用于容纳流体试剂的储存腔室以及带有可破结合的阀。在各种实施例中，当将流体盒被接收在读取仪中时，该至少两个试剂储存单元中的阀同时打开。
在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括腔室、阀、流体通道、或过滤器、或其组合。
在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括用于另外的测量(例如，血红蛋白和血细胞比容测量)的区域。在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括用于透光率测量的光学窗口。在一些实施例中，透光率测量被用于分析血红蛋白和/或血细胞比容。
在各种实施例中，本文所述的装置还包括读取仪，该读取仪配置为接收流体盒并进行细胞的测量和/或分析。
在各种实施例中，读取仪还包括驱动机制和/或用于遮蔽环境光的门。
在各种实施例中，读取仪接收的流体盒定位于这样的方向，即重力将腔室内的流体以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽。在各种实施例中，腔室是第一腔室、第二腔室、第三腔室和储存腔室中的一个或多个。在一些实施例中，该腔室配置为用于储存流体试剂。在这种方向下，通气孔与流体试剂之间形成气体间隙。同时，通道在流体试剂的上表面下方的位置接入腔室。
在各种实施例中，被读取仪接收的流体盒定位于这样的方向，即重力将腔室内的流体以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽。在各种实施例中，腔室是第一腔室、第二腔室、第三腔室和储存腔室中的一个或多个。在一些实施例中，该腔室配置为用于形成稀释的样品混合物。在这种方向下，通气孔与稀释的样品混合物之间形成气体间隙。同时，通道在稀释样品混合物的上表面下方的位置接入腔室。在一些实施例中，稀释的样品混合物被转移出腔室并经由该通道进入流动室以形成用于细胞计数分析的样品流。
在各种实施例中，本公开提供连续稀释机制或结构。在各种实施例中，连续稀释机制或结构是用于样品分析(例如，细胞计数分析)的流体盒的一部分。在各种实施例中，本公开提供包括流体盒的装置，该流体盒包括用于样品分析(例如，细胞计数分析)的连续稀释机制或结构。
在各种实施例中，本文所述的连续稀释机制或结构包括：第一腔室，其配置为用于将样品(例如，血液样品)与第一试剂混合以形成样品混合物1；以及计量腔室，其连接到第一腔室并且配置为用于计量样品混合物1的指定体积。在各种实施例中，计量腔室具有亲水性表面并且连接到配置为驱动样品混合物1以接触该亲水性表面的驱动机制。在一些实施例中，驱动机制是气动驱动机制。在各种实施例中，连续稀释机制或结构还包括连接到计量腔室并配置为用于混合样品混合物1的计量部分与第二试剂以形成样品混合物2的第二腔室。在各种实施例中，连续稀释机制或结构还包括连接到第一腔室并配置为用于混合样品混合物1的一部分与第二试剂以形成样品混合物3的第三腔室。
在一些实施例中，连续稀释机制或结构还包括配置为用于计量样品混合物1的用于形成样品混合物3的部分的另一个计量腔室。在一些实施例中，连续稀释机制或结构配置为用于混合样品混合物1的计量体积与第三试剂以形成样品混合物3。在其他实施例中，连续稀释机制或结构配置为用于混合样品混合物1的所有剩余体积(在样品混合物1的第一计量部分被移出之后)与第三试剂以形成样品混合物3。
在各种实施例中，流体盒还包括流动室，该流动室连接到第一腔室并配置为用于形成样品混合物的样品流。
在各种实施例中，本公开提供包括流体盒和流动室的装置，该流体盒包括连续稀释机制或结构，该流动室用于细胞计数分析。在各种实施例中，连续稀释机制或结构包括：配置为用于混合样品与第一试剂以形成样品混合物1的第一腔室；连接到第一腔室并配置为用于计量样品混合物1的第一部分的计量腔室；以及连接到计量腔室并配置为用于混合样品混合物1的计量部分与第二试剂以形成样品混合物2的第二腔室。在各种实施例中，流动室连接到第一腔室并配置为用于从任意样品混合物形成样品流，并用于测量来自样品流的信号以检测细胞。在各种实施例中，计量腔室具有亲水性表面并连接到配置为用于驱动样品混合物1以接触该亲水性表面的驱动机制。在一些实施例中，驱动机制是气动驱动机制。在各种实施例中，连续稀释机制或结构还包括连接到第一腔室并且配置为用于混合样品混合物1的第二部分与第三试剂以形成样品混合物3的第三腔室。
在各种实施例中，测量样品流的信号以检测细胞。在各种实施例中，流动室配置为用于从样品混合物2和样品混合物3形成两个分开的样品流，并且测量两个样品流的信号以检测细胞。在某些实施例中，测量的顺序是：首先是样品混合物2，然后是样品混合物3。在一些实施例中，本文所述的装置配置为用于在正被测量的样品混合物(例如，样品混合物2与样品混合物3)之间引入至少一个气体间隙。
在一些实施例中，第三试剂是干燥或脱水的试剂。在其他实施例中，第三试剂是液体试剂。在某些实施例中，第三试剂是液体试剂，并且样品混合物1的第二部分是样品混合物1在其第一部分被移除之后的所有剩余体积。
在某些实施例中，流动室是无鞘流动室，其中样品流无鞘流地流过流动室，并且样品流具有与流动室的直径相等或接近的的直径。在一些实施例中，无鞘流动室具有范围为约1μm至10μm、10μm至40μm、40μm至100μm或100μm至200μm的宽度、以及范围为约1μm至10μm、10μm至40μm、40μm至100μm或100μm至200μm的深度。在一些实施例中，流动室配置为用于使用鞘流以将样品流的直径缩窄至小于流动室本身的直径。
在各种实施例中，流动室包括配置为用于测量来自样品流的光学信号的光学透明窗口。光学信号的示例包含但不限于荧光、光散射、光吸收和光消散及其组合等。
在各种实施例中，第一试剂和/或第二试剂包括稀释剂，并且测量样品混合物2以分析红细胞和/或血小板。在各种实施例中，第三试剂包括红细胞裂解化合物，并且测量样品混合物3以分析白细胞或血红蛋白或两者。
在各种实施例中，流体盒还包括试剂储存单元。
在各种实施例中，试剂储存单元包括配置为用于容纳流体试剂的储存腔室以及带有可破结合的阀。在一些实施例中，试剂储存单元还包括带有可破密封件的通气孔。在各种实施例中，试剂储存单元连接到气动的驱动机制或还接收气动的驱动机制以释放容纳在其中的试剂。在各种实施例中，释放的试剂用于连续稀释。根据本公开，试剂储存单元和/或试剂储存单元的一部分包括水蒸气阻挡材料。在各种实施例中，储存腔室的至少一部分包括水蒸气阻挡材料。在各种实施例中，水蒸气阻隔材料具有为约0.0001g·mm/(m2·day)至0.01g·mm/(m2·day)、0.01g·mm/(m2·day)至0.1g·mm/(m2·day)、0.1g·mm/(m2·day)至1g·mm/(m2·day)或1g·mm/(m2·day)至5g·mm/(m2·day)的水蒸气渗透率(在23℃和85％相对湿度下)。
在各种实施例中，本文所述的流体盒包括至少两个试剂储存单元。在一些实施例中，至少一个试剂储存单元用于第一试剂，并且至少另一个试剂储存单元用于第二试剂。在各种实施例中，该至少两个试剂储存单元中的各个试剂储存单元包括配置为用于容纳流体试剂的储存腔室和带有可破结合的阀。在各种实施例中，当接收流体盒到读取仪中时，该至少两个试剂储存单元中的阀同时打开。
在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括腔室、阀、流体通道或过滤器或其组合。
在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括用于另外的测量(例如，血红蛋白和血细胞比容测量)的区域。在各种实施例中，本文所述的流体盒还包括用于透光率测量的光学窗口。在一些实施例中，透光率测量用于分析血红蛋白和/或血细胞比容。
在各种实施例中，本文所述的装置还包括读取仪，该读取仪配置为接收流体盒并进行细胞的测量和/或分析。
在各种实施例中，读取仪还包括驱动机制和/或遮蔽环境光的门。
在各种实施例中，被读取仪接收的流体盒定位于这样的方向，即重力将腔室内的流体试剂以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽。在各种实施例中，腔室是第一腔室、第二腔室、第三腔室和储存腔室中的一个或多个。在一些实施例中，该腔室配置为用于储存流体试剂。在这种方向下，通气孔与流体试剂之间形成气体间隙。同时，通道在流体试剂的上表面下方的位置接入腔室。
在各种实施例中，被读取仪接收的流体盒定位于这样的方向，即重力将腔室内的流体试剂以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽。在各种实施例中，腔室是第一腔室、第二腔室、第三腔室和储存腔室中的一个或多个。在一些实施例中，腔室配置为用于形成稀释的样品混合物。在这种方向下，通气孔与稀释的样品混合物之间形成气体间隙。同时，通道在稀释样品混合物上表面下方的位置接入腔室。在一些实施例中，稀释的样品混合物被转移出腔室并经由该通道进入流动室以形成用于细胞计数分析的样品流。
在各种实施例中，本公开提供在流体盒中使用试剂储存单元的方法，其中，试剂储存单元包括配置为用于容纳流体试剂的储存腔室以及带有可破结合的阀。该方法包括：将流体试剂储存在试剂储存单元中；并且将气动压应用于试剂储存单元中以将流体试剂转移出储存腔室。在各种实施例中，如本文所述的方法还包括将致动机制应用于流体盒以打开阀的可破结合。在各种实施例中，流体试剂经由打开的阀被转移出储存腔室。
根据本公开，试剂储存单元和/或试剂储存单元的一部分包括水蒸气阻挡材料。在各种实施例中，储存腔室的至少一部分包括水蒸气阻挡材料。在各种实施例中，水蒸气阻挡材料具有为约0.0001g·mm/(m2·day)至0.01g·mm/(m2·day)、0.01g·mm/(m2·day)至0.1g·mm/(m2·day)、0.1g·mm/(m2·day)至1g·mm/(m2·day)或1g·mm/(m2·day)至5g·mm/(m2·day)的水蒸气渗透率(在23℃和85％相对湿度下)。
在各种实施例中，试剂储存单元还包括带有可破密封件的通气孔。在各种实施例中，气动压被应用于该通气孔，并且打开可破密封件以接收气动压到腔室中。
在各种实施例中，本文所述的方法还包括接收样品(例如，血液样品)到流体盒中以与流体试剂形成样品混合物。
在各种实施例中，本文所述的方法还包括使用读取仪以接收流体盒到其中以进行细胞的测量和/或分析。
在各种实施例中，被接收的流体盒定位为这样的方向，即重力将腔室内的流体试剂以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽。在各种实施例中，该腔室是第一腔室、第二腔室、第三腔室和储存腔室中的一个或多个。在一些实施例中，腔室配置为用于形成稀释的样品混合物。在这种方向下，通气孔与稀释的样品混合物之间形成气体间隙。同时，通道在稀释的样品混合物的上表面下方的位置接入腔室。在一些实施例中，稀释的样品混合物被转移出该腔室并经由通道进入流动室以形成用于细胞计数分析的样品流。
在各种实施例中，本文所述的流体盒包括至少两个试剂储存单元。在一些实施例中，至少一个试剂储存单元用于第一试剂，并且至少另一个试剂储存单元用于第二试剂。在各种实施例中，该至少两个试剂储存单元中的各个试剂储存单元包括配置为用于容纳流体试剂的储存腔室以及带有可破结合的阀。在各种实施例中，当流体盒被接收在读取仪中时，该至少两个试剂储存单元中的阀同时打开。
图1A示出本文所述的连续稀释方法中稀释顺序的非限制性示例。首先，将样品与第一试剂(例如，液体试剂或稀释剂)混合以形一次稀释的样品混合物1。该样品可以为气体样品例如气息、液体样品例如体液(例如，血液、淋巴液、汗液、眼泪、精液、唾液和尿液等)和固体样品例如核酸提取物或肿瘤活体组织等。计量样品混合物1的第一部分，然后与第二试剂混合以形成样品混合物2。在一些实施例中，第二试剂是液体试剂并且样品混合物2是从该样品二次稀释的。在其他实施例中，第二试剂是干燥的或脱水的试剂。另外，样品混合物1的第二部分可以与第三试剂混合以形成样品混合物3。在一些实施例中，第三试剂是液体试剂。在其他实施例中，第三试剂是干燥的或脱水的试剂。样品混合物2和样品混合物3可以用于相同或不同的样品分析。各种类型的分析技术可以用于进行样品分析，包含但不限于细胞计数、光谱法(例如，质谱法、光学光谱法和离子迁移光谱法等)以及化学发光法。
图1B示出如本文所述的连续稀释方法中稀释顺序的非限制性示例。首先，将血液样品与第一试剂混合并且形成一次稀释的样品混合物1，该第一试剂是液体稀释剂。然后，转移样品混合物1的第一部分以与第二试剂混合并且形成再次稀释的样品混合物2，第二试剂也是液体稀释剂。同时，转移样品混合物1的第二部分以与第三试剂混合以形成样品混合物3。
在各种实施例中，样品混合物的稀释率在稀释顺序中应当被精确地控制。这对于测量细胞浓度的细胞计数分析特别重要。
在一些实施例中，通过将血液样品的指定体积与第一试剂的指定体积混合来控制样品混合物1的稀释率。在一些实施例中，通过计量样品混合物1的第一部分并将其与第二试剂的指定体积混合来控制样品混合物2的稀释率。在一些实施例中，通过计量样品混合物1的第二部分并将其与第三试剂的指定体积混合来控制样品混合物3的稀释率。
在某些实施例中，第三试剂是干燥的或脱水的试剂，其与样品混合物1的第二部分混合以形成样品混合物3。由此，样品混合物3的稀释率与样品混合物1的稀释率保持相同或非常接近，并且不需要计量样品混合物1的第二部分的步骤。
在某些实施例中，通过控制血液样品的指定体积和第一试剂的指定体积来控制样品混合物1的总体积。通过取出样品混合物1的计量体积作为第一部分以形成样品混合物2，将样品混合物1的所有剩余部分用作第二部分并与第三试剂的指定体积混合以形成样品混合物3。由此，无需计量样品混合物1的第二部分的步骤即精确地控制样品混合物3的稀释率。
这种稀释顺序可以用于进行样品分析(例如，细胞计数分析、全血细胞计数测试、和其他测量)。作为非限制性的示例，样品混合物2的部分或全部可用于第一细胞计数分析(例如，在全血细胞计数测试中对红细胞和血小板的检测)。作为非限制性的示例，样品混合物3的部分或全部可用于第二细胞计数分析(例如，在全血细胞计数测试中对白细胞的检测)。作为非限制性的示例，样品混合物3的部分或全部可用于第三测量(例如，在全血细胞计数测试中对血红蛋白浓度的检测)。
在全血细胞计数测试中，高稀释率(例如500倍至2,000倍)通常被用于红细胞和血小板的测量，而低稀释率或中等稀释率(例如20倍至100倍)被用于白细胞和血红蛋白的测量。在图1B中，使用第一液体稀释剂并且接着使用第二液体稀释剂来连续稀释血液样品，以在用于红细胞和血小板的测量的样品混合物2中实现高稀释率；并且当第三试剂是干燥的或脱水的试剂时，样品混合物3被液体稀释剂一次稀释以实现用于白细胞和血红蛋白的测量的低稀释率或中等稀释率。作为非限制性的示例，使用490μL的第一试剂稀释10μL的血液样品以形成样品混合物1(总稀释率为50倍)。计量并转移10μL的样品混合物1并使用390μL的第二试剂对其进行稀释以形成样品混合物2(总稀释率为2,000倍)。同时，转移样品混合物1的一部分与第三试剂(例如，干燥的或脱水的试剂)混合以形成样品混合物3(总稀释率为50倍)。
在该连续稀释中使用的液体试剂的总体积(例如，490μL的第一试剂和390μL的第二试剂)显着少于一步稀释所需的体积(例如19,990μL稀释剂，用于将10μL血液样品稀释2,000倍)。这有助于减小实施该稀释方法的流体盒装置的尺寸。此外，通过共享第一步骤的稀释并使用干燥的或脱水的试剂来形成样品混合物3，降低了实施全红细胞计数测量的流体盒装置的复杂性。
连续稀释顺序还可以用于测量样品混合物，测量样品混合物用于额外的全红细胞计数的参数。例如，可以在第一次细胞计数分析中测量红细胞或血小板的大小以确定血细胞比容或血小板比容。例如，可以对样品混合物1、样品混合物2或两者进行透光率测量以确定血细胞比容。除了全红细胞计数的参数外，连续稀释顺序还可以用于其他细胞计数测量(例如辅助/诱导T淋巴细胞(CB4+)和抑制/细胞毒性淋巴细胞(CD8+)的比值检测等)
图2示出实施本文所述的连续稀释方法的流体图的非限制性示例。引入血液样品和第一试剂到腔室201中以形成样品混合物1，并且关闭阀211、阀212和阀213以防止样品混合物1从该腔室离开。该腔室可具有用于引入样品和第一试剂的引入孔。
为了收集样品混合物1的第一部分，打开阀211，并且样品混合物1的一部分经由流体通道221转移到计量腔室231中，计量腔室231收集样品混合物1的指定体积。样品混合物1进入计量腔室231的转移由致动机制驱动。例如，流体通道221和计量腔室231可以具有引入毛细作用力以拉拽样品混合物的亲水性表面。
为了形成样品混合物3，打开阀212，并且样品混合物1的一部分经由流体通道223被转移到腔室203中，并且在转移完成之后关闭阀215以防止样品混合物离开该腔室。第三试剂最初储存在腔室203中，并与样品混合物1混合以形成样品混合物3。在某些实施例中，第三试剂是干燥的或脱水的试剂。在一些实施例中，第三试剂是液体试剂，并且在第一部分被转移到计量腔室231中之后，剩余在腔室201中的样品混合物1的全部作为第二部分被转移。
为了形成样品混合物2，打开阀214以混合最初在腔室202中的第二试剂与经由流体通道222而被收集在计量腔室231中的样品混合物1的第一部分。作为非限制性的示例，气动压作为致动机制被应用于腔室202，其驱动第二试剂以使计量腔室231中的样品混合物1流动到腔室201中，由此形成样品混合物2。在一些实施例中，在腔室201中形成样品混合物2之前，将剩余在腔室201中的样品混合物1或样品混合物3的任何残留物排出(例如，进入收集腔室204)。
在各种实施例中，在将样品混合物1的第一部分和第二试剂引入腔室201中以形成样品混合物2之前，将红细胞裂解化合物引入腔室201中。当分析样品混合物2时，对于最小化剩余在腔室201中的样品混合物1的残留物的影响，该步骤是重要的。例如，一次稀释的样品混合物1含有高得多的细胞浓度(例如，每微升40万个红细胞)，而再次稀释的样品混合物2含有低得多的细胞浓度(例如，每微升1万个红细胞)。因此，即使在腔室201中剩余小体积(例如1微升)的样品混合物1，也可以在样品混合物2的分析中具有显著的影响。因此，在第一腔室201中形成样品混合物2之前，在第一腔室201中引入红细胞裂解化合物以裂解样品混合物1的残留物中的红细胞有利于样品混合物2的分析。
对于第一细胞计数分析，打开阀213以允许样品混合物2的至少一部分经由流体通道224转移到流动室241中，样品混合物2在此形成用于测量(例如，在全血细胞计数测试中检测红细胞和血小板)的样品流。离开流动室241的任何样品混合物还经由流体通道225流入收集腔室204。在某些实施例中，在第一细胞计数分析之后，样品混合物2在腔室201中的任何残留物被转移出(例如，进入收集腔室204)。为了第二细胞计数分析，首先将腔室203中的样品混合物3转移到腔室201中，并且然后将样品混合物3的至少一部分转移到流动室241中用于测量(例如，在全血细胞计数测试中检测白细胞)。同时，可以在样品混合物上做其他测量。作为非限制性的示例，在腔室201中的样品混合物3上进行(例如，使用透光率检测的方法)第三测量(例如，在全血细胞计数测试中检测血红蛋白)。作为非限制性示例，在腔室201中的样品混合物1上进行(例如，使用透光率检测的方法)另一种测量(例如，在全血细胞计数测试中检测血细胞比容)。
流动室241的各种设计可以用于细胞计数分析。在流式细胞计数中，流动室设计通常使用鞘流来缩窄样品流的直径至小于流动室本身的直径。在本公开的某些实施例中，如图3所示，使用无鞘流动室设计。在这种设计中，样品流无鞘流地流过流动室并且具有等于或接近于流动室直径的直径。这种无鞘设计降低在连续稀释顺序中实施细胞计数分析的流体图的复杂性。用于细胞计数分析的各种类型的信号可以在流动室中测量。作为一个非限制性示例，入射光照明流动室中的样品流，并且同时测量来自样品流的光学信号(包括但不限于荧光、光散射、光吸收和光消散及其组合)。各种流动室设计和检测信号的类型在美国专利第15/803，133号和国际申请第PCT/US17/59965号中描述，其全部内容通过引用并入本文，如同完全阐述的一样。
在图2中的流体图的一些实施例中，在腔室201中的样品混合物3上进行第三测量(例如，在全血细胞计数测试中检测血红蛋白)。各种测量信号和装置设计可以用于该测量。作为图4示出的非限制性示例，在两个透明表面之间形成光路并且测量沿该光路的透光率。在本示例中，两个透明表面(表面1和表面2)位于腔室201上。入射光通过表面1进入腔室201，穿过腔室201中的样品混合物，然后通过表面2离开腔室201。测量表面2后面的透射光。分析透光率以确定血红蛋白浓度，透光率是入射光与透射光的强度比。透光率测量的各种装置设计和方法在国际申请第PCT/US17/62765号和美国专利第15/819,416号中描述，其全部内容通过引用并入本文，如同完全阐述的一样。
各种试剂或他们的组合能够用于连续稀释以获得全血细胞计数的测量。作为非限制性的示例，使用在图2的流体图中的第一试剂包括稀释缓冲液，其在最小化或避免红细胞的溶血时稀释血液样品。第一试剂的示例包含但不限于氯化钠或氯化钾的水溶液、或磷酸盐缓冲盐水、或其等价物。调节第一试剂的摩尔渗透压浓度以最小化不期望的溶血，例如，在约140mOsm/L至160mOsm/L、160mOsm/L至180mOsm/L、180mOsm/L至200mOsm/L、200mOsm/L至220mOsm/L、220mOsm/L至240mOsm/L、240mOsm/L至260mOsm/L、260mOsm/L至280mOsm/L、280mOsm/L至300mOsm/L、300mOsm/L至320mOsm/L、320mOsm/L至340mOsm/L、340mOsm/L至360mOsm/L、360mOsm/L至380mOsm/L或380mOsm/L至400mOsm/L的范围内。当与血液样品混合后，其形成摩尔渗透压浓度约为140mOsm/L至160mOsm/L、160mOsm/L至180mOsm/L、180mOsm/L至200mOsm/L、200mOsm/L至220mOsm/L、220mOsm/L至240mOsm/L、240mOsm/L至260mOsm/L、260mOsm/L至280mOsm/L、280mOsm/L至300mOsm/L、300mOsm/L至320mOsm/L、320mOsm/L至340mOsm/L、340mOsm/L至360mOsm/L、360mOsm/L至380mOsm/L或380mOsm/L至400mOsm/L的样品混合物1。
在一些实施例中，第一试剂还包括荧光染料，例如具有与DNA、或RNA、或DNA和RNA两者结合的高亲和力的核酸染料。荧光染料标记白细胞和血小板，并将它们与样品混合物中大小相似的其他颗粒区分开。荧光信号也能够用于识别不同的白细胞亚型，例如淋巴细胞、单核细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞或嗜碱性粒细胞等。荧光染料的示例包含但不限于碘化丙啶、溴化乙锭、DAPI、Hoechst染料、吖啶橙、噻唑橙、7-AAD、LDS751、碱性橙21、卡普里蓝、尼罗蓝、亮甲酚蓝等。
作为非限制性的示例，图2的流体图中的第二试剂包括稀释缓冲液，其在最小化或避免红细胞的溶血时进一步稀释样品混合物1。第二试剂的示例包含但不限于氯化钠或氯化钾的水溶液、或磷酸盐缓冲盐水、或其等价物。调节第二试剂的摩尔渗透压浓度以最小化不期望的溶血，例如，在约140-160mOsm/L、160-180mOsm/L、180-200mOsm/L、200-220mOsm/L、220-240mOsm/L、240-260mOsm/L、260-280mOsm/L、280-300mOsm/L、300-320mOsm/L、320-340mOsm/L、340-360mOsm/L、360-380mOsm/L或380-400mOsm/L的范围内。当与样品混合物1混合后，其形成摩尔渗透压浓度约为140-160mOsm/L、160-180mOsm/L、180-200mOsm/L、200-220mOsm/L、220-240mOsm/L、240-260mOsm/L、260-280mOsm/L、280-300mOsm/L、300-320mOsm/L、320-340mOsm/L、340-360mOsm/L、360-380mOsm/L或380-400mOsm/L的样品混合物2。
在某些实施例中，第二试剂具有约为140-160mOsm/L、160-180mOsm/L、180-200mOsm/L、200-220mOsm/L、220-240mOsm/L、240-260mOsm/L、260-280mOsm/L、280-300mOsm/L的摩尔渗透压浓度，并且其形成最终摩尔渗透压浓度为140-160mOsm/L、160-180mOsm/L、180-200mOsm/L、200-220mOsm/L、220-240mOsm/L、240-260mOsm/L、260-280mOsm/L、280-300mOsm/L的样品混合物2。这些摩尔渗透压浓度水平引入红细胞的低渗性，并且有助于增加红细胞从双凹形到球形的转变。由此，能够从细胞的不同方向较小差异地测量红细胞的大小。
在一些实施例中，第二试剂还包括表面活性剂或盐，其有助于显著地将红细胞从双凹形转变为球形。表面活性剂或盐的示例包含但不限于十二烷基硫酸钠、十二烷基硫酸钠、辛基三甲基氯化铵、癸基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、三甲基十四烷基氯化铵，十六烷基三甲基氯化铵等。
在一些实施例中，第二试剂还包括荧光染料，例如具有与DNA、或RNA、或DNA和RNA两者结合的高亲和力的核酸染料。荧光染料标记血小板并将其与样品混合物2中大小相似的其他颗粒(例如，脂质颗粒)区分开，并提高检测血小板的准确性。荧光染料的示例包含但不限于噻唑橙、卡普里蓝、尼罗蓝、亮甲酚蓝、吖啶橙、碱性橙21等。
在各种实施例中，第一试剂中的荧光染料被引入样品混合物2和样品混合物3两者中。在各种实施例中，第二试剂中的荧光染料仅被引入样品混合物2中。在一些实施例中，第一试剂中的荧光染料与第二试剂中的荧光染料可以是相同的染料。在其他实施例中，第一试剂中的荧光染料与第二试剂中的荧光染料可以是不同的染料，从而分别优化样品混合物2中的荧光标记和样品混合物3中的荧光标记。
作为非限制性示例，图2的流体图中的第三试剂包括裂解样品混合物3中的红细胞以释放血红蛋白的裂解化合物。裂解化合物的示例包含但不限于铵盐、季铵盐、吡啶鎓盐、羟胺盐、非离子表面活性剂、离子表面活性剂、十二烷基硫酸钠、月桂基硫酸钠等。
在一些实施例中，第三试剂还包括有助于溶解红细胞的膜或裂解的红细胞的碎片的化合物。化合物的示例包含但不限于表面活性剂，例如BC30TX、聚氧乙烯十六烷基醚、皂苷、吐温20、Triton X-100等。在某些实施例中，该化合物是非离子表面活性剂，例如BC30TX和皂苷等。
在一些实施例中，第三试剂还包括荧光染料，例如具有与DNA、或RNA、或DNA和RNA两者结合的高亲和力的核酸染料。荧光染料标记白细胞，以将其与样品混合物中大小相似的其他颗粒区分开，并引入荧光学信号以识别不同的白细胞亚型，例如淋巴细胞、单核细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞或嗜碱性粒细胞等。荧光染料的示例包含但不限于碘化丙啶、溴化乙锭、DAPI、赫斯特染料、吖啶橙、噻唑橙、7-AAD、LDS751、碱性橙21等。
在某些实施例中，在与样品混合物1混合以形成样品混合物3之前，第三试剂以干燥的或脱水的试剂的形式储存。由此，样品混合物3的稀释率与样品混合物1保持相同或非常接近。因此，不需要额外的计量步骤以精确控制样品混合物3的稀释率。由此，有助于简化流体图和装置设计(例如，在一次性流体盒中)以实施全血细胞计数测量。
在一些实施例中，第三试剂以包括试剂化合物的干燥涂层的的薄层的形式储存，其在与样品混合物1接触时迅速溶解。干燥涂层的层厚度为约1,000μm至100μm、100μm至10μm、10μm至1μm、1μm至0.1μm、0.1μm至0.01μm或0.01μm至0.001μm。各种方法可以用于形成干燥涂层。作为非限制性示例，首先，该试剂化合物被溶解在溶剂中以形成液体溶液；然后，液体溶液被应用于腔室上的固体基质(例如塑料表面)；最后，液体溶液中的溶剂被快速干燥以将该试剂化合物涂覆在基质上。
试剂化合物或它们的组合的更多示例在国际申请第PCT/US17/62765号和美国专利申请第15/819,416号中公开，其全部内容通过引用并入本文，如同完全阐述的一样。
图5A示出用于在全血细胞计数测试中实施连续稀释的流体盒的非限制性示例。在该流体盒500中，第一试剂581最初接收在腔室501中，并且关闭阀521以防止试剂离开该腔室。入口孔517将血液样品接收到该盒中，并且流体通道552进一步将血液样品引导到流体通道553和计量腔室533中。在某些实施例中，流体通道552和流体通道553的表面和计量腔室533的表面是亲水性的，其提供毛细作用力以拉拽血液样品流动。当血液样品到达毛细管阀529时，它停止流动并且该样品的指定体积被收集在计量腔室533中。
为了混合第一试剂与血液样品，打开阀521，并且驱动机制应用于腔室501中的试剂581。该驱动机制将第一试剂驱动到流体通道551中，流体通道551连接至流体通道553和计量腔室533。第一试剂581使流体通道553和计量腔室533中的血液样品流动以经过毛细管阀529而进入流体通道554，进而进入腔室504中以形成样品混合物1。然后，阀524、阀525、阀526和阀527被关闭以防止样品混合物1离开腔室504。各种驱动机制可以用于驱动试剂581。作为非限制性示例，当环境大气压连接到腔室504的通气孔514时，高于环境大气压的气动压被应用于腔室501的通气孔511。这种气动配置应用气动力来驱动试剂581从腔室501到腔室504。
为了收集样品混合物1的一部分作为用于与第二试剂混合的第一部分，打开阀525并且应用驱动机制于样品混合物1以驱动样品混合物1进入流体通道558并进而进入计量腔室532。毛细管阀528停止样品混合物的流动并在计量腔室532中收集该样品混合物的指定体积。各种驱动机制可用于该样品混合物的转移。作为非限制性示例，通气孔516配置为经由流体通道556和流体通道557连接到计量腔室532。当环境大气压连接至腔室504的通气孔514时，低于环境大气压的气动压被应用于通气孔516。该配置应用气动力以将样品混合物1从腔室504拉入流体通道558并进而拉入计量腔室532。在某些实施例中，计量腔室532的表面的至少一部分(例如，在图中以灰色着色的表面区域534)是亲水的。当样品混合物1流动至接触表面区域534时，最初的驱动机制即被移除。区域534的亲水性表面引入继续拉拽样品混合物1以流入计量腔室的毛细作用力。该流动到达毛细管阀528时停止。
为了形成样品混合物3，阀524被打开并且驱动机制被应用于剩余在腔室504中的样品混合物1。该驱动机制驱动样品混合物1的第二部分进入流体通道559，并进而进入腔室503。各种驱动机制可用于该样品混合物的转移。作为非限制性示例，当环境大气压连接到腔室504的通气孔514时，低于环境大气压的气动压被应用于腔室503的通气孔513。当样品混合物1的第二部分被驱动到腔室503后，阀523可以被关闭。第三试剂最初被接收在腔室503中。在某些实施例中，第三试剂583以干燥的或脱水的试剂、或脱水的涂层的形式被储存在腔室503中。样品混合物1的被转移到腔室503的部分将干燥的或脱水的试剂、或脱水的涂层的至少一部分溶解，并且形成样品混合物3。在一些实施例中，第三试剂583以液体试剂的形式被储存在腔室503中，并且当第一部分被转移至计量腔室532中之后，剩余在腔室504中的样品混合物1的全部作为第二部分被转移。
在一些实施例中，在继续形成样品混合物2之前，剩余在腔室504中的任何样品混合物被驱动出该腔室(例如，进入收集腔室505)。在某些实施例中，第二试剂582最初接收在腔室502中并以液体形式储存。为了形成样品混合物2，阀522被打开并且通气孔516被关闭(例如，通过外部密封件)。驱动机制应用于第二试剂582，该第二试剂流入流体通道555，并且进而使计量腔室532中的样品混合物1流动到腔室504中并且形成样品混合物2。作为驱动机制的非限制性示例，当通气孔514连接至环境大气压时，低于环境大气压的气动压应用于通气孔512。
对于第一细胞计数分析，打开阀527并且应用驱动机制于腔室504中的样品混合物2。样品混合物2的至少一部分被驱动到流体通道560中并且进而进入流动室531，并形成用于第一细胞计数分析的样品流。在一些实施例中，离开流动室531的该样品流流经流体通道561并被接收到收集腔室505中。作为驱动机制的非限制性示例，当通气孔514连接到环境大气压时，低于环境大气压的气动压被应用于腔室505的通气孔515。
在全血细胞计数测试中，第一细胞计数分析检测样品混合物2中的红细胞、或血小板、或两者。不同类型的信号(例如，光学信号、电学信号或两者类型的组合)可以在流动室531中被测量以用于检测。在某些实施例中，对红细胞和血小板的检测至少使用光学信号，并且流动室531包括用于光学测量的透明窗口。光学信号的示例包含但不限于荧光、光散射、光吸收和光消散及其组合等。在一些实施例中，第一细胞计数分析确定样品中红细胞、或血小板、或两者的数量。在一些实施例中，该测量还确定红细胞或血小板的其他特征，其他特征包含但不限于红细胞或血小板的大小。
对于第二细胞计数分析，样品混合物3首先被转移至腔室504，然后被驱动到流动室531以形成样品流(例如，通过与在第一细胞计数分析中使用的相同或相似的驱动机制)。在某些实施例中，在样品混合物3转移到腔室504中之前，剩余在腔室504中的任何样品混合物被转移出(例如，进入收集腔室505)。样品流的第二细胞计数分析检测样品混合物3中的白细胞。不同类型的信号(例如，光学信号、电学信号或两者类型的组合)可以在流动室531中测量。在某些实施例中，白细胞的检测至少使用光学信号。光学信号的示例包含但不限于荧光、光散射、光吸收和光消散及其组合等。在全血细胞计数测试中，第二细胞计数分析确定样品中白细胞的数量。在一些实施例中，该分析还确定白细胞亚型的数量，例如淋巴细胞、单核细胞、嗜中性粒细胞、嗜酸性粒细胞或嗜碱性粒细胞。
除了第一细胞计数分析和第二细胞计数分析外，在样品混合物上可以进行其他测量。在某些实施例中，在腔室504中的样品混合物3上进行第三测量以检测样品中的血红蛋白。各种类型的信号和装置设计可以被用于该测量，并且使用光透射率测量的非限制性示例已经在图4中示出。在一些实施例中，在第二细胞计数分析之前，在样品混合物3上进行血红蛋白的第三测量。在其他实施例中，在第二细胞计数分析之后，在剩余在腔室504中的样品混合物3的一部分上进行第三测量。
在一些实施例中，还在用于全血细胞计数的样品混合物的一个或多个上进行另外的测量。在非限制性示例中，在样品混合物1、或样品混合物2、或两者上进行如图4所示的光透射率测量以确定样品中的血细胞比容。如美国专利第6,064,474号所描述的使用光透射率测量的各种方法可以用于定量血细胞比容，该专利的全部内容通过引用结合于此，就如同在此全文阐述一样。
在图5A的非限制性示例中，在同一流动室531中进行样品混合物2的细胞计数分析和样品混合物3的细胞计数分析两者。测量这两种样品混合物的顺序是可互换的。在某些实施例中，在样品混合物3之前，在流动室中测量样品混合物2，并且该顺序可以降低在流动室中形成不期望的气泡的风险。这是因为样品混合物2具有比样品混合物3更高的稀释率，因此降低来自血液样品的蛋白质浓度。附着在流动室上的蛋白质可以改变流动室的表面特性并且使其更容易形成不期望的气泡。在其他实施例中，在样品混合物2之前，在流动室中测量样品混合物3。在一些实施例中，在测量样品混合物2与测量样品混合物3之间，至少一段气体被泵入流动室中。气体间隙有助于在两个样品流之间提供分隔。
各种类型的阀(例如，被动阀或主动阀)可以用作阀521、阀522、阀523、阀524、阀525、阀526和阀527。在某些实施例中，使用被动阀。图6A-6F示出被动阀的非限制性示例。图6A中的阀包括带有疏水表面的通道以及通道直径迅速缩窄的接合处。当流体流到达接合处时，毛细作用力在接合处的突然增加使该流停止并充当被关闭的阀。为了打开阀，将驱动机制(例如，如图6B所示的气动压)应用于该流体，并推动流体以经过接合处并流入下游通道。图6C中的阀包括带有亲水性表面的通道以及通道直径迅速扩大的接合处。当流体流到达该接合处时，毛细作用力在接合处的突然减少充当被关闭的阀使该流停止。为了打开阀，将驱动机制(例如，如图6D所示的气动压)应用于该流体，并推动流体以经过接合处并流入下游通道。图6C的阀作为单向阀工作，其只使从接合处的更窄的一侧进入更宽的一侧的流体流停止。图6E和图6F示出双向阀的非限制性示例，其在通道中包括疏水贴片。当流体流到达疏水贴片时，疏水表面的毛细作用力充当被关闭的阀使该流体流停止。如图6E和6F所示，这种阀设计沿通道的两个方向使流停止。
各种类型的阀可以用作毛细管阀528和毛细管阀529。在某些实施例中，被动阀被用作毛细管阀。图6A-图6F示出如本文所述的被动阀的非限制性示例。
图5B示出实施连续稀释方法的流体盒的另一个非限制性示例。当使用主动阀作为阀521和阀522时，该设计与图5A的示例类似。该设计还包括两个致动结构即致动结构591和致动结构592，其分别用于打开阀521和阀522。该设计的操作也与图5A的示例类似。通过使用主动阀，为流体盒的功能引入更多选择。在一些实施例中，第一试剂581和第二试剂582最初被接收在腔室501和腔室502中，并且阀521和阀522最初被关闭以将该试剂分别储存在该腔室内。
打开阀521和阀522的各种时机可用于连续稀释以进行样品分析(例如，细胞计数分析和全血细胞计数测试)。在一些实施例中，阀521与阀522独立地打开。在其他实施例中，阀521和阀522同时被打开。作为非限制性示例，当流体盒被接收在读取仪中以进行全血细胞计数测试时，阀521和阀522同时被打开，例如，通过读取仪中的致动模块。通过在同一步骤中打开该两个阀，简化用以打开阀的致动机制。当两个阀同时被打开时，可以使用流体转移的不同策略。作为非限制性示例，在气动压独立地应用于孔511与孔512时，通气孔514恒定地连接到环境大气压。通过将气动压应用在孔511上，驱动试剂或样品混合物在腔室501与腔室504之间转移。通过将气动压应用在孔512上，驱动试剂或样品混合物在腔室502与腔室504之间转移。这两个转移步骤被孔511和孔512处的气动压独立控制。各种策略可以用于流体转移，使用气动压控制流体转移的非限制性示例在专利申请第PCT/US17/59965、15/803,133，PCT/US17/62765、15/819,416、62/575,918和PCT/US18/56725中描述，其全部内容通过引用并入本文，如同完全阐述的一样。
各种类型的主动阀都可以被用作阀521和阀522。在某些实施例中，使用带有可破结合的阀。图7A(沿A-A′线的流体盒500的剖视图)示出在图5B的流体盒500中实施带有可破结合的主动阀的非限制性示例。在该示例中，阀521包括可破结合703，其最初将柔性膜701结合于围绕腔室501的固体壁704。当这种结合完好无损时，阀521防止腔室501中的第一试剂581离开而进入流体通道551。如图7B所示，通过应用致动机制(例如，支撑致动结构591的柔性膜702的形变)，致动结构591推动膜701以破坏结合703并形成流体通道707。应用于第一试剂581的驱动机制(例如，应用于通气孔511的气动压)能够将试剂从腔室501经由流体通道707转移到流体通道551中。各种方式可以用于形成可破结合。一种非限制性示例是由一层粘合材料形成的结合。粘合层将膜701结合于固体壁704。当膜701具有足够大的形变时，粘合层从膜701或固体壁704分离，由此破坏该结合。各种方式可以用于提供致动机制。一种非限制性示例是在膜702上应用机械推力以引入形变。
在一些实施例中，试剂储存单元被构建在流体盒中以用于储存盒中的试剂。图7C示出非限制性示例，其包括腔室501、形成该腔室的固体壁704、膜701和膜702、带有可破结合703的阀521、通气孔511以及关闭通气孔511的可破密封件705。在试剂581被接收到腔室501之后，密封件705被应用于关闭孔511。密封件705、阀521、膜701和膜702以及固体壁704使腔室501成为用于储存试剂581的完全密封的容器。通过将具有高水蒸气隔离特性的材料用于密封件、阀、膜以及固体壁，该被密封的容器最小化水汽化，从而最小化所储存的试剂的体积损失。该材料的示例包含但不限于铝箔和具有较低透水性的塑料膜(例如，环烯烃聚合物、环烯烃共聚物、聚氯三氟乙烯和高密度聚乙烯等)。由此，接收到腔室中的试剂的指定体积可以被长期储存而没有显著的体积损失。
密封件705可以在盒被接收到读取仪中进行测量之前或之后的任意时间被打开。在非限制性示例中，在流体盒被接收到读取仪中之后，通过机械穿刺打开密封件705。为了将试剂581转移出腔室501，通过破坏结合703打开阀521，并且驱动机制被应用于该试剂以驱动该试剂进入流体通道551中进行连续稀释。在某些实施例中，气动压作为试剂的驱动机制被应用到通气孔511。如图8C所示，通过将腔室定位在垂直或稍微倾斜的位置，重力恒定地朝向腔室501的底部拉拽试剂。进一步地，通过将流体通道551定位在该腔室的底部附近，驱动机制(例如，气动压)能够将试剂581推出该腔室并进入流体通道551。由此，试剂581的指定体积可以被转移以进行连续稀释而没有明显的死体积。
因此，在该储存单元中，试剂的指定体积可以被长期保存而没有明显的体积损失，并还可以被转移以进行连续稀释而没有明显的死体积。使用这种设计，没有必要对试剂体积进行额外计量来确保目标稀释率。由此，储存单元简化了用于实施连续稀释的盒设计。在各种实施例中，储存单元用于储存体积在约10μL至50μL、50μL至100μL、100μL至200μL、200μL至500μL、500μL至1,000μL、或1,000μL至5,000μL的范围内的试剂。
该试剂储存单元可以被用于实施如本文所述的连续稀释方法的流体盒，以及被用于实施任何其他流体功能的流体盒。对于实施如本文所述的连续稀释方法的流体盒，各种其他类型的试剂储存单元也可以被使用。其他类型的试剂储存单元的非限制性示例在美国专利申请第62/504,866号和PCT/US18/31893中描述，其全部内容通过引用并入本文，如同完全阐述的一样。
在各种实施例中，被接收在流体盒装置中用于测量的血液样品具有范围为约0.01μL至0.1μL、0.1μL至1μL、1μL至10μL、或10μL至100μL的体积。在各种实施例中，将被接收的血液样品的指定体积与第一试剂混合以形成样品混合物1，并且该指定体积是被接收的血液样品的体积的约10％至40％、40％至80％、80％至90％、90％至99％、或99％至100％。在各种实施例中，第一试剂具有范围为约10μL至50μL、50μL至100μL、100μL至200μL、200μL至500μL、或500μL至1,000μL的体积。在各种实施例中，样品混合物1具有范围为约1：5至1：10、1：10至1:20、1:20至1:50、或1:50至1：100的稀释率(即，被混合的血液样品的体积：被混合的第一试剂的体积)。在各种实施例中，样品混合物1的指定体积被计量以与第二试剂混合以形成样品混合物2。在各种实施例中，样品混合物1的被计量的体积范围为约0.1μL至1μL，1μL至10μL、或10μL至100μL。在各种实施例中，第二试剂具有范围为约10μL至50μL，50μL至100μL，100μL至200μL，200μL至500μL或500μL至1,000μL的体积。在各种实施例中，样品混合物2具有范围为约1：5至1：10、1：10至1:20、1：20至1：50、或1：50至1：100的稀释率(即，被计量的样品混合物1的体积：被混合的第二试剂的体积)。在各种实施例中，当流体试剂被用作第三试剂，其具有范围为约0.1μL至1μL、1μL至10μL、10μL至100μL、100μL至200μL、200μL至500μL、或500μL至1,000μL的体积。
在某些实施例中，过滤结构被添加到流体盒500以防止气溶胶或液体离开该盒。在图7D的非限制性示例中，过滤片706被添加在腔室501与通气孔511之间。该过滤片706包括多孔材料，其允许空气通过但使气溶胶或液体停止。多孔材料的示例包含但不限于Porex、多孔聚乙烯、多孔聚四氟乙烯、Pall的Versapor R膜和Sterlitech的Aspire微滤膜等。
在一些实施例中，在如图5C所示的非限制性示例中，多个阀可以组合地用于流体盒500中的阀部件。该设计与图5A和图5B的设计类似，但有以下区别：其将主动阀521加被动阀593用于腔室501的阀部件，并且将主动阀522加被动阀594用于腔室502的阀部件。额外的被动阀593和被动阀594有助于简化盒中的流体转移。例如，当流体盒被接收到读取仪中时，主动阀521被打开，并且被动阀593防止第一试剂581在驱动机制被应用之前进入流体通道551。
图5D示出用于计量样品混合物1的第一部分的流体结构的非限制性示例，其可以被用于连续稀释和样品分析。流体结构包括：配置为用于接收样品和第一试剂以形成样品混合物1的第一腔室504；以及计量腔室532。计量腔室532经由流体通道558连接到第一腔室504，并且配置为用于计量样品混合物1的指定体积。流体结构还包括连接到第一腔室504的通气孔514以及连接到计量腔室532的通气孔516。在各种实施例中，流体通道558的表面和计量腔室532的表面可以是亲水的以提供毛细作用力以驱动样品混合物1流入计量腔室532。在一些实施例中，计量腔室532的表面可以是亲水的。在一些实施例中，计量腔室532的表面的一部分可以是亲水的(例如，在附图中以灰色着色的表面区域534)。在一些实施例中，本文所述的亲水性表面可以通过使用本质亲水性材料而制成。在其他实施例中，本文所述的亲水性表面可以通过将亲水性涂层应用于非亲水性表面而制成。在各种实施例中，计量腔室532还包括毛细管阀528以使由毛细作用力驱动的样品混合物1的流动停止。
为了从第一腔室504收集样品混合物1的第一部分，驱动机制被应用于流体结构以驱动样品混合物1离开第一腔室504并进入计量腔室532。在各种实施例中，驱动机制是气动力。作为应用气动力的非限制性示例，通气孔516被连接到低于环境大气压的压力，并且通气孔514连接到环境大气压。作为应用气动力的另一个非限制性示例，通气孔516连接到环境大气压，并且通气孔514连接到高于环境大气压力的压力。在各种实施例中，驱动机制可以是其他类型的力。其他类型的力的非限制性示例包含但不限于重力、毛细作用力、电泳、磁力、声压力和离心力及其组合。
在应用驱动机制的驱动下，样品混合物1离开第一腔室504并进入计量腔室532。如图5E所示，在样品混合物1接触计量腔532中的亲水性表面区域534之后，驱动机制被移除。在驱动机制被移除之后，由毛细作用力驱动的样品混合物1继续流动并填充计量腔室532。如图5F所示，样品混合物1的流动在毛细管阀528处停止，因此具有指定体积的样品混合物1的第一部分被收集。
图5G示出用于实施连续稀释的流体结构的非限制性示例，该连续稀释用于各种样品分析方法。该流体结构包括配置为用于接收样品和第一试剂以形成样品混合物1的第一腔室504。流体结构还包括经由流体通道558而连接到第一腔室504并且配置为用于对样品混合物1的指定体积进行计量的计量腔室532。流体结构还包括配置为用于接收第二试剂的第二腔室502。第二腔室502经由流体通道556和被动阀522而连接到计量腔室532。流体结构还包括连接到第一腔室504的流体通道560。
样品和第一试剂被引入到第一腔室504中以形成样品混合物1。通过应用如本文所述的驱动机制，样品混合物1进入计量腔室532。在样品混合物1接触到计量腔室532的亲水性表面534之后，驱动机制被移除。然而，如图5H所示，在毛细作用力的驱动下，样品混合物1继续在计量腔室中流动，然后在毛细管阀528处停止。如图5I所示，在样品混合物1的第一部分被收集在计量腔室532中之后，剩余在第一腔室504中的样品混合物1的其他部分经由流体通道560从第一室504中移出。
然后，如图5J所示，通过驱动机制将第二腔室502中的第二试剂和计量腔室532中的样品混合物1的第一部分引入第一腔室504中以形成样品混合物2。驱动机制可以是气动力和其他类型的力。其他类型的力的非限制性示例包含但不限于重力、毛细作用力、电泳、磁力、声压力和离心力及其组合。作为应用气动力的非限制性示例，通气孔512和通气孔516两者都连接到高于环境大气压的气动压，并且通气孔514连接到环境大气压。作为应用气动力的另一示例，通气孔512和通气孔516两者都连接到环境大气压，并且通气孔514连接到低于环境大气压的气动压。在一些实施例中，在通气孔512和通气孔516上的气动压可以同时用于驱动第二试剂和样品混合物1的第一部分到第一腔室504中。在其他实施例中，气动压可以被依次应用于通气孔512和通气孔516以驱动第二试剂和样品混合物1的第一部分到第一腔室504中。
图5K示出用于实施连续稀释的流体结构的另一个非限制性示例，该连续稀释用于各种样品分析方法。该流体结构包括第一腔室504、计量腔室532以及经由流体通道559连接到第一腔室504的第二腔室502。第二腔室502在连续稀释之前接收第二试剂。在样品混合物1的第一部分被收集到计量腔室532中之后，剩余在第一腔室504中的样品混合物1的其他部分经由流体通道560从第一室504中移出。然后，通过本文所述的驱动机制将第二腔室502中的第二试剂和样品混合物1的第一部分引入第一腔室504中以形成样品混合物2。
在一些实施例中，如图8A所示，流体盒500被接收在读取仪801中以进行连续稀释和样品分析(例如，细胞计数分析)。读取仪801具有对接入口802以接收该盒到该仪器中。在某些实施例中，对接入口802在接收到盒之后被遮光门覆盖，该遮光门在样品分析(例如，细胞计数分析)期间为盒遮蔽环境光。
作为非限制性示例，图8B示出读取仪中的功能模块，包含接收模块、致动模块、检测模块以及分析模块。接收模块在流体盒与读取仪之间建立接口。例如，当气动压被应用于盒的通气孔时，在盒上的通气孔与读取仪中的气动源之间需要气动连接。致动模块应用一个或多个致动机制来辅助盒的操作。例如，致动模块包括如本文所述的气动源。又例如，致动模块包括机械致动器以打开流体盒中的主动阀。检测模块测量来自盒的信号以进行样品分析(例如，细胞计数分析)。分析模块处理被测量的信号以传输测量结果(例如，全血细胞计数测试的结果)。
在某些实施例中，在流体盒被接收到读取仪之后，流体盒被定位在这样的方向，即重力将流体试剂以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽。图8C示出该方向的非限制性示例。在该示例中，重力拉拽流体试剂581远离通气孔511并趋向腔室501的底部。在这种方向下，通气孔511与流体试剂581之间形成气体间隙。同时，通道551接入腔室501的在高度上低于流体样品581的位置。由此，流体试剂581可以被驱动到通道551中以形成稀释的样品混合物。
在各种实施例中，盒定位在这样的方向，即重力将流体试剂以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽。在各种实施例中，腔室配置为用于储存流体试剂。在这种方向下，通气孔和流体试剂之间形成气体间隙。同时，通道在流体试剂的上表面下方的位置接入腔室。由此，流体试剂可以被驱动进入通道中以形成稀释的样品混合物。
在各种实施例中，盒定位在这样的方向，即重力将流体试剂以远离腔室通气孔并朝向腔室底部的方式拉拽。在各种实施例中，腔室配置为用于形成稀释的样品混合物。在这种方向下，通气孔和稀释的样品混合物之间形成气体间隙。同时，通道在稀释的样品混合物的上表面下方的位置接入腔室。由此，稀释的样品混合物可以经由通道被转移出腔室以进行额外的操作。在一些实施例中，稀释的样品混合物经由通道被转移出腔室并进入流动室中以形成用于细胞计数分析的样品流。在一些实施例中，气泡被引入样品混合物中以辅助样品与试剂之间的混合，并且重力有助于使气泡漂向通气孔。随着气泡漂动到样品混合物的上表面并破裂，样品混合物中的气泡数量减少。
图9A示出使用如本文所述的连续稀释方法在流体盒中进行红细胞和血小板的测量的非限制性实例。在该示例中，第一试剂或第二试剂包括荧光染料，并且包含荧光和光散射的光学信号被测量以检测红细胞和血小板。以散点图的形式分析被检测的颗粒的荧光强度和散射光强度，被检测的颗粒被区分为对应于红细胞、血小板和碎片的三个不同的集群。
图9B示出使用如本文所述的连续稀释方法在流体盒中进行白细胞的测量的非限制性实例。在该示例中，第一试剂或第三试剂包括荧光染料，并且包含荧光和光散射的光学信号被测量以检测白细胞。以散点图的形式分析被检测的颗粒的荧光强度和散射光强度，被检测的白细胞被区分为对应于包含淋巴细胞、单核细胞、嗜中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的四种白细胞亚型的四个不同的集群。
如本文所述的用于样品分析(例如，细胞计数分析)的连续稀释方法可以被用于测量额外的全血细胞计数参数，包含但不限于血红蛋白、血细胞比容、网织红细胞计数、有核红细胞计数、红细胞指数(例如，平均红细胞体积、平均红细胞血红蛋白、平均红细胞血红蛋白浓度、以及红细胞分布宽度等)，和血小板指数(例如平均血小板体积、血小板比容、血小板分布宽度、以及血小板大细胞比例等)。
在本公开的实施例中已经公开了许多变型和替代元件。另外的变型和替代元件对于本领域技术人员来说是显而易见的。在这些变型中，但不限于选择用于本公开的装置和方法的流体单元、部件和结构，以及可用其分析的样品。本公开的各种实施例可以具体地包括或排除任何这些变化或元件。
在一些实施例中，用于描述和要求保护本公开的某些实施例的表示成分的量、性质，比如浓度、反应条件等的数字应理解为在一些情况下由术语“约”修饰。作为一个非限制性示例，本领域普通技术人员通常将不超过10％的值差(增加或减少)视为术语“约”的含义。因此，在一些实施例中，在书面说明书和所附权利要求书中阐述的数值参数是近似值，其可根据寻求由特定实施例获得的所需性质而变化。在一些实施例中，应根据所报告的有效数字的数目并通过应用常规舍入技术来解释数字参数。尽管阐述本公开的一些实施例的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体实施例中阐述的数值是尽可能精确地报告的。在本公开的一些实施例中呈现的数值可以包含由在它们各自的测试测量中发现的标准偏差必然导致的某些误差。
本文所公开的本公开的替代元件或实施例的分组不应被解释为限制。每个组元件可以单独地或与该组的其他元件或本文中发现的其他元件任意组合地被引用和要求保护。出于方便和/或专利性的原因，一个组的一个或多个元件可包括在该组中或从该组中删除。当发生任何这样的包括或删除时，本说明书在此被认为包含所修改的组，从而满足在所附权利要求中使用的所有马库什组的书面描述。
通过各种示例来解释本公开，这些示例旨在纯粹是本公开的示例，而不应被认为是以任何方式限制本公开。提供各种示例以更好地说明所要求保护的公开内容，且不应将其解释为限制本公开的范围。就提及的具体材料而言，其仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开。本领域技术人员可以开发等同的手段或反应物，而不践行发明能力并且不背离本公开的范围。
上述各种方法和技术提供了多种实现该应用的方式。当然，应当理解，不一定可以根据本文所描述的任何特定实施例来实现所描述的所有目的或优点。因此，例如，本领域技术人员将认识到，这些方法可以以实现或优化本文所教导的一个优点或一组优点的方式来执行，而不必实现本文所教导或建议的其他目的或优点。在本文提及了多种替代方案。应当理解，一些优选实施例具体包括一个、另一个或几个特征，而其他实施例具体排除一个、另一个或几个特征，而其他实施例通过包括一个、另一个或几个有利特征来减少特定特征。
此外，所属领域的技术人员将认识到来自各种实施例的各种特征的适用性。类似地，上面讨论的各种元件、特征和步骤，以及每个这样的元件、特征或步骤的其他已知等效物，可以由本领域普通技术人员以各种组合使用，以执行根据在本文所描述的原理的方法。在各项元件、特征，以及步骤之中，一些将是具体包括的和其他在不同的实施例中特别地排除的。
尽管已经在某些实施例和示例的上下文中公开了本申请，但是本领域技术人员应当理解，本申请的实施例延伸超出具体公开的实施例到其他替代实施例和/或其使用和修改以及等效物。
本文描述了本申请的优选实施例，包括发明人已知的用于实施本申请的最佳模式。通过阅读前面的描述，那些优选实施例的变化对于本领域普通技术人员将变得显而易见。可以设想，本领域技术人员可以适当地采用这样的变化，并且本申请可以以不同于本文具体描述的方式实施。因此，本申请的许多实施例包括适用法律所允许的所附权利要求书中列举的主题的所有修改和等效物。此外，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本申请涵盖上述要素在其所有可能变化形式中的任何组合。
本文引用的所有专利、专利申请、专利申请的出版物和其他材料，比如文章、书籍、说明书、出版物、文件、事物和/或类似物，除了与其相关的任何起诉文件历史，与本文件不一致或冲突的任何起诉文件历史之外，出于所有目的通过引用整体并入本文。或者可以对现在或以后与本文件相关联的权利要求的最宽范围具有限制性影响的任何权利要求。例如，如果说明书、定义和/或与任何引入的材料相关的术语和与本文件相关的术语的使用之间存在任何不一致或冲突，则以本文件中术语的描述、定义和/或使用为准。
应当理解，本文所公开的本申请的实施例说明了本申请实施例的原理。可以采用的其他修改可以在本申请的范围内。因此，作为示例而非限制，根据本文的教导，可以利用本申请的实施例的替换配置。因此，本申请的实施例不限于精确地示出和描述的实施例。
以上在详细描述中描述了本公开的各种实施例。虽然这些描述直接描述了上述实施例，但是应当理解，本领域技术人员可以想到对本文所示和所述的特定实施例的修改和/或变化。落入本说明书的范围内的许多这样的修改或变化也包括在其中。除非特别指出，否则本发明人的意图是本说明书和权利要求书中的词语和短语被赋予本领域普通技术人员普通和习惯的含义。
已经呈现了申请人在提交本申请时已知的本公开的各种实施例的以上描述，并且旨在用于说明和描述的目的。本说明书并不旨在穷举或将本公开限于所公开的精确形式，并且根据上述教导可以进行许多修改和变化。所描述的实施例用于解释本公开的原理及其实际应用，且使得所属领域的技术人员能够以各种实施例并以适合于所预期的特定用途的各种修改来利用本公开。因此，希望本公开不限于所公开的用于实施本公开的特定实施例。
虽然已经示出和描述了本公开的特定实施例，但是对于本领域技术人员显而易见的是，基于本文的教导，可以在不脱离本公开及其更宽的方面的情况下进行改变和修改，并且因此，所附权利要求将所有这些改变和修改包含在其范围内，如同在本公开的真实精神和范围内。
本公开的其他方面
本文所述的主题的各方面可单独使用或与本文所述的其他方面中的任一个或多个组合使用。在不限制在前描述的情况下，在本公开的第一方面中，包含流体盒的装置，该流体盒包括：配置为接收样品和第一试剂以形成样品混合物1的第一腔室；以及连接到第一腔室并配置为计量样品混合物1的第一部分的计量腔室。
根据本公开的第二方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，计量腔室包括表面，并且该表面的的至少一部分是亲水的。
根据本公开的第三方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，计量腔室包括毛细管阀。
根据本公开的第四方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，计量腔室连接至通气孔。
根据本公开的第五方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，计量腔室连接至具有通气孔的腔室。
根据本公开的第六方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，计量腔室与具有通气孔的腔室之间的连接包括阀。
根据本公开的第七方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，第一试剂是液体试剂。
根据本公开的第八方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，本文所述的装置还包括配置为接收流体盒并进行样品分析的读取仪。
根据本公开的第九方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，读取仪配置为，将驱动机制应用于流体盒，以计量计量腔室中的样品混合物1的第一部分。
根据本公开的第十方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，驱动机制是气动力。
根据本公开的第十一方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，启动驱动机制以驱动样本混合物1接触计量腔室中的亲水性表面。
根据本公开的第十二方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，当样品混合物1接触计量腔室中的亲水性表面后，停止驱动机制。
根据本公开的第十三方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，读取仪配置为以重力将流体盒的腔室内的流体以远离腔室的通气孔的方式拉拽的方向接收所述流体盒。
根据本公开的第十四方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，流体盒还包括流体结构，流体结构配置为混合样品混合物1的第一部分和第二试剂以形成样品混合物2。
根据本公开的第十五方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，流体结构包括连接至计量腔室的第二腔室，并且第二腔室配置为在第二试剂和样品混合物1的第一部分混合之前接收第二试剂。
根据本公开的第十六方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，计量腔室与第二腔室之间的连接包括阀、被动阀、或主动阀。
根据本公开的第十七方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，流体盒还包括试剂储存单元，该试剂储存单元包括被配置用于容纳流体和带有可破结合的阀的储存腔室。
根据本公开的第十八方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，流体盒还包括配置为从流体盒中的样品混合物形成样品流的流动室。
根据本公开的第十九方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，一种方法，包含：使用流体盒接收样品，其中流体盒包括：配置为接收样品和第一试剂以形成样品混合物1的第一腔室；与第一腔室连接并配置为计量样品混合物1的第一部分的计量腔室；并且放置流体盒到读取仪中以进行样品的样品分析。
根据本公开的第二十方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，读取仪将驱动机制应用于流体盒以计量在计量腔室中的样品混合物1的第一部分。
根据本公开的第二十一方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，样品混合物1的第一部分被计量之后，样品混合物1被从第一腔室中移出。
根据本公开的第二十二方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，流体盒配置为混合样品混合物1的第二部分与第三试剂以形成样品混合物3。
根据本公开的第二十三方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，第三试剂是干燥的或脱水的试剂。
根据本公开的第二十四方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，流体盒还包括配置为从流体盒中的样品混合物形成样品流的流动室，并且其中读取仪测量样品流中的细胞、颗粒、或分析物、或其组合。
根据本公开的第二十五方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，所述流体盒还包括两个试剂储存单元，并且其中每个试剂储存单元包括配置为容纳流体的储存腔室和带有可破结合的阀。
根据本公开的第二十六方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，方法，其包括：使用流体盒来接收样品和第一试剂以形成样品混合物1；在流体盒中使用计量室计量样品混合物1的第一部分；使用流体盒来混合样品混合物1的第一部分与第二试剂以形成样品混合物2；使用读取仪来测量来自流体盒中的样品混合物1、或样品混合物2、或两者的信号。
根据本公开的第二十七方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，读取仪将驱动机制应用于计量腔室以计量样品混合物1的第一部分。
根据本公开的第二十八方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，第一试剂的摩尔渗透压浓度约为140-160mOsm/L、160-180mOsm/L、180-200mOsm/L、200-220mOsm/L、220-240mOsm/L、240-260mOsm/L、260-280mOsm/L、280-300mOsm/L、300-320mOsm/L、320-340mOsm/L、340-360mOsm/L、360-380mOsm/L或380-400mOsm/L。
根据本公开的第二十九方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，红细胞裂解化合物被引入腔室中，并且然后样品混合物1的第一部分和第二试剂被引入腔室以形成样品混合物2。
根据本公开的第三十方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，如本文所述的方法还包括在流体盒中使用流动室以从流体盒的样品混合物形成样品流，并使用读取仪测量样品流中的细胞、颗粒、或分析物、或其组合。
根据本公开的第三十一方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，如本文所述的方法还包括使用读取仪来测量从样品混合物2形成的样品流中的细胞、红细胞、血小板、颗粒、或分析物、或其组合。
根据本公开的第三十二方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，如本文所述的方法还包括使用流体盒混合样品混合物1的第二部分和第三种试剂以形成样品混合物3。
根据本公开的第三十三方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，第三试剂包括红细胞裂解化合物。
根据本公开的第三十四方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，如本文所述的方法还包括在流体盒中使用流动室以从流体盒中的样品混合物3形成样品流，并使用读取仪测量从样品混合物3形成的样品流中的细胞、白细胞、血红蛋白、颗粒、或分析物、或其组合。
根据本公开的第三十五方面，其可以与本文所列的任何其他方面或各方面的组合结合使用，如本文所述的方法还包括在流体盒中的流动室中测量样品混合物3之前，测量在流体盒的流动室中的样品混合物2。

Claims (13)

1.一种连续稀释样品混合物的装置，其特征在于，所述装置包括流体盒，所述流体盒包括：第一腔室，所述第一腔室配置为接收样品和第一试剂以形成样品混合物(1)；计量腔室，所述计量腔室配置为计量所述样品混合物(1)的第一部分；第三腔室，所述第三腔室配置为接收所述样品混合物(1)的第二部分与第三试剂以形成所述样品混合物(3)；其中，所述计量腔室与所述第一腔室连接，所述第三试剂为干燥的或脱水的试剂。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述计量腔室具有亲水性表面，所述流体盒还包括驱动机制，所述驱动机制配置为驱动所述样品混合物(1)以接触所述计量腔室的亲水性表面。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述样品混合物(1)接触到所述计量腔室的亲水性表面之后，停止所述驱动机制。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述驱动机制为气动。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述流体盒还包括第二腔室，所述第二腔室配置为接收所述样品混合物(1)的第一部分与第二试剂以形成样品混合物(2)。
6.根据权利要求1至5任一所述的装置，其特征在于，所述流体盒还包括配置为以从所述流体盒中的样品混合物形成样品流的流动室，所述样品混合物是所述流体盒中的任意样品混合物。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述流动室是无鞘流动室，所述样品流无鞘流地流过所述流动室，并且所述样品流具有与所述流动室的直径相等或接近的直径。
8.一种连续稀释样品混合物的方法，是由流体盒连续稀释所述样品混合物的方法，所述流体盒包括第一腔室、计量腔室和第三腔室，其特征在于，所述方法包括：使用所述第一腔室接收样品和第一试剂以形成样品混合物(1)；使用所述计量腔室计量所述样品混合物(1)的第一部分；使用所述第三腔室接收所述样品混合物(1)的第二部分与第三试剂以形成所述样品混合物(3)；其中，所述计量腔室、所述第三腔室分别与所述第一腔室连接，所述第三试剂为干燥的或脱水的试剂。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述计量腔室具有亲水性表面，通过驱动机制驱动所述样品混合物(1)以接触所述计量腔室的亲水性表面，在所述样品混合物(1)接触到所述计量腔室的亲水性表面之后，停止所述驱动机制以计量所述样品混合物(1)的第一部分。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：使用第二腔室接收所述样品混合物(1)的第一部分与第二试剂以形成样品混合物(2)。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：使用读取仪测量由所述样品混合物所形成的样品流中的细胞、颗粒或分析物中的至少一种物质。
12.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第三试剂包括红细胞裂解化合物。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述流体盒还包括流动室，所述方法还包括：使用所述流动室以从所述流体盒中的所述样品混合物形成样品流，并使用读取仪测量从所述样品混合物形成的样品流中的细胞、血红蛋白、颗粒或分析物中的至少一种物质。
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