CN118140146A - 多样品分析装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了用于样品的高通量分析装置以及制作测定卡和使用该装置进行测定的方法。该装置可以包括用于定位和推进QMAX卡第一板的传送机,用于将样品沉积在第一板上的第一分配器,用于分配试剂以接触样品的第二分配器,用于将QMAX卡的第一板和第二板之间的样品压缩成厚度均匀的层的施压部件,以及用于对厚度均匀的层进行成像的成像仪。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2021年7月12日提交的编号为63/220,990的美国临时申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
领域
本发明涉及生物/化学取样、传感、测定和应用领域,更具体地说,涉及一种用于对多个样品进行高通量分析并执行测定的装置和系统。
背景
在许多生物/化学传感和测试化学反应以及其他过程中,需要具有以下特点的设备、装置、系统和方法,所述设备、装置、系统和方法能够加速生物/化学传感和测试过程,量化参数以简化样品收集和测量过程,处理少量样品,允许在不到一分钟的时间内完成整个测定,允许通过简单的系统进行测定,允许非专业人士自己进行测定,并允许将检测结果在本地、远程或无线传送给不同的相关方。此外,还需要在形成测定并原位执行测定的自动化高通量系统中快速、连续地分析多个样品。本发明涉及解决这些需求的方法、装置和系统。
概述
本发明提供一种用于自动测定多个样品的装置。该装置包含称为QMAX卡的样品测试盒、用于传送测试盒的传送机、样品施加分配器、可选的试剂施加分配器、压力件和成像仪。
QMAX卡包含第一板和第二板。在一个实施例中,第一板是基板,并且是相对刚性的(例如,厚度为0.5mm或更厚的PMMA板),而第二板是柔性的。刚性板的厚度乘以杨氏模量在一个实施例中为1GPa-mm或更高,在另一个实施例中为1.5GPa-mm或更高,在另一个实施例中为3GPa-mm或更高,在另一个实施例中为4.5GPa-mm或更高。在一个实施例中,第一板在其内表面上包括一个样品接触区域,用于接触含有或疑似含有分析物的样品。在一个实施例中,第二板是相对柔性的。在一个实施例中,第二板为薄膜。第一板和第二板可以相对移动成不同的构造,包括开放构造和闭合构造。在开放构造中,两块板部分或完全分开,允许样品沉积在一块或两块板上。在样品沉积在开放构造中之后配置的闭合构造中,至少一部分样品被两块板压成厚度非常均匀的层,并且该层的均匀厚度受到两块板的内表面的限制,并由两块板和设在一块或两块板上的间隔件调节。
QMAX卡可以配置为两种模式A和B。在模式A中,第一板和第二板通过铰链连接,因此两块板可以通过铰链相对旋转成开放构造和闭合构造。在模式B中,没有铰链将第一块板与第二块板连接起来,第一块板和第二块板是两块独立的板,没有像在开放构造中那样将两块板连接在一起。
QMAX卡有两个相对的表面,两者之间可以容纳样品。两个表面通过以下方法之一形成:(1)QMAX卡,当QMAX卡采用模式A时,在两块板之间施加样品;(2)基板和薄膜,当QMAX卡采用模式B时,在基板和薄膜之间施加样品。
当QMAX卡采用模式A时,QMAX卡接收样品。传送机定位并推进QMAX卡。在一个实施例中,可以使用基板进料器将QMAX卡放置在传送机上。在一个实施例中,有一个QMAX卡开启器,用于将QMAX卡从闭合构造打开为开放构造。样品分配器将样品沉积在QMAX卡上,例如,在QMAX卡的基板上,处于开放构造中。在一个实施例中,可选的试剂施加分配器分配试剂以接触样品(如果试剂尚未施加在QMAX卡上)。压力件可用于将QMAX卡从开放构造合上到闭合构造,并将QMAX覆盖膜和基板之间的样品挤压成厚度均匀的层。成像仪对该厚度均匀的层进行成像。
当QMAX卡采用模式B时,QMAX卡的第一块板被放在传送机上,样品被分配到QMAX卡的两块板之一上,然后两块板被压成闭合构造,然后进行成像以对样品进行分析。在一个实施例中,样品被分配在第一板上。
当使用基板和薄膜时,基板接收样品。传送机定位并推进基板。基板进料器将基板放在传送机上。第一个分配器将样品沉积在基板上。第二个分配器分配试剂以接触样品。薄膜覆盖样品。可以使用送膜器或机械臂将薄膜放置在基板上。在一个实施例中,压力件将薄膜和基板之间的样品压成厚度均匀的层。成像仪对厚度均匀的层进行成像。
在某些实施例中,本发明提供了一种制备测定卡并执行测定的系统,其中,基板进料器将基板放在第一工作站的传送机上以形成测定卡的基层,第一分配器在第二工作站的基板上沉积样品,第二分配器分配试剂以接触第二工作站基板上的样品,薄膜进料器在基板上放置薄膜以覆盖样品并在第三工作站中形成检测卡的覆盖层,压力件将基板和膜之间的样品均匀地压成厚度均匀的层,在第三工作站形成检测卡,成像仪对厚度均匀的层进行成像,以获得用于第四工作站分析的图像,传送机沿着每个工作站定位和推进基板。
在某些实施例中,本发明提供了一种制备测定卡并执行测定的方法,包括用基板进料器将基板放在传送机上,以形成测定卡的基层,用第一分配器将样品沉积在基板上,用第二分配器使试剂和样品接触,用薄膜进料器在基板上放置薄膜,覆盖样品并形成测定卡的覆盖层,将薄膜均匀地压在基板上,将基板和薄膜之间的样品压成厚度均匀的层并形成测定卡,用成像仪对样品进行成像以获得图像,并用分析仪分析图像以确定样品的特性。
在某些实施例中,该方法包括在第一工作站中形成基层,在第二工作站中将样品沉积在基板上,在第二工作站中使试剂接触样品,在第三工作站中形成覆盖层和测定卡,并在第四工作站中对样品进行成像。
附图说明
本领域技术人员将理解,下面描述的图纸仅用于说明目的。在某些图中,图纸是按比例绘制的。为清楚起见,在图中说明时,某些元素被放大。应该指出的是,这些图中无意严格按比例显示这些元素。元素的尺寸应从此处提供的描述中划定,并通过引用并入。附图无意以任何方式限制本发明的保护范围。
图1A示出了具有线性传送机的样品分析系统的一个示例的示意图。
图1B示意性地示出了QMAX卡在传送机上的传送情况。
图1C示意性地示出了根据一个实施例的样品分析系统。
图2A示出了根据某些实施例QMAX卡在模式(A)和模式(B)中的情况。
图2B示出了根据一个实施例具有运行的线性传送机的样品分析系统的透视图。
图2C示出了根据一个实施例具有运行的线性传送机的样品分析系统的透视图。
图2D示出了根据一个实施例具有运行的线性传送机的样品分析系统的示意图。
图3A示出了具有圆形传送机的样品分析系统的一个示例的透视图。
图3B示出了具有带式传送机和拾取器的样品分析系统的一个示例的透视图。
图4示出了图3A系统的侧视图。
图5示出了图3A系统的俯视图。
图6示出了图3系统的传送机将组装好的测定卡定位在相对于成像仪(未示出)点的多个位置和角度,以在成像过程中为成像仪提供测定卡和样品不同区域的多个视场。
图7示出了图6系统的传送机。
详细说明
以下详细描述通过示例而非限制的方式来说明本发明的某些实施例。如果有的话,本文使用的章节标题和任何副标题仅用于组织目的,不应被解释为以任何方式限制所描述的主题。章节标题和/或副标题下的内容不限于章节标题和/或副标题,而是适用于本发明的整个描述。
对任何出版物的引用都是为了在申请日之前公开,不应被解释为承认本权利要求无权凭借在先发明早于该出版物。此外,提供的出版日期可能与实际出版日期不同,这可能需要独立确认。
定义
除非另有定义,本发明使用的所有技术和科学术语都具有与本公开所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本发明描述的那些类似或等同的任何方法和材料也可以用于本教导的实践或测试,但是现在描述一些示例性方法和材料。
术语“视场”或“FOV”是指在任何给定时刻看到的可观察世界的范围。换句话说,“视场”是成像仪可观察到的区域,或者是成像仪对电磁辐射敏感的立体角。
术语“气垫压力件”和/或“ACP”是指利用气体(或流体)将模具和基板相互压制。与固体平行板压力件(SPP)相比,ACP具有许多优点:(1)ACP使用适形气体(或流体)层来消除固体板与样品(模具和/或基板)之间的任何直接接触,从而消除与固体板的缺陷相关的任何影响;(2)由于加压气体与模具和基板是适形的,无论其背面形状或背面是否有任何灰尘颗粒,压力在整个压印区域各处都是均匀的;(3)各向同性施加的气体压力消除了模具与基板之间的横向移动或旋转,减少了对模具的损坏,延长了模具的使用寿命;(4)ACP将模具和基板上的压力保持在预设值,而不是SSP中的总力,消除了SSP中损坏模具和基板的“热点”(在恒定力作用下,由于接触面积小引起的局部高压区域);(5)由于加压气体的热质量比固体板小得多,当与对样品的辐射直接加热和对流冷却相结合时,ACP将热压印时间缩短了几个数量级(例如,ACP可以在几秒钟内完成纳米压印过程,而不是像SPP那样在几十分钟内完成)。
术语“CROF卡(或卡)”、“COF卡”、“QMAX卡”、“Q卡”、“CROF设备”、“COF设备”、“QMAX设备”、“CROF板”、“COF板”和“QMAX板”是可以互换的,只是在某些实施例中,COF卡不包含间隔件;这些术语是指由第一板和第二板组成的装置,它们可以相对地移动成不同的构造(包括开放构造和闭合构造),并且包含调节板之间间距的间隔件(COF卡的某些实施例除外)。术语“X板”可以指CROF卡中的两块板之一,其中间隔件固定在该板上。2017年2月7日提交的临时申请序列号62/456065中给出了有关COF卡、CROF卡和X板的更多描述,该申请全文并入本文,用于所有目的。
QMAX流程中两块板的“开放构造”是指两块板部分或完全分开,并且板之间的间距不受间隔件调节的构造。
QMAX流程中两块板的术语“闭合构造”是指板彼此相对,间隔件和相应体积的样品位于板之间,板之间有相应间距,因此相应体积样品的厚度由板和间隔件调节,其中,相应体积至少为全部体积样品的一部分。
在QMAX流程中,术语“样品厚度由板和间隔件调节”意味着,对于板、样品、间隔件和板压方法的给定条件,在板的闭合构造下,至少一部分样品的厚度可以根据间隔件和板的特性预先确定。
QMAX卡中板的术语“内表面”或“样品表面”可以指接触样品的板表面,而板的另一面(不接触样品)称为“外表面”。
除非特别说明,QMAX流程中物体的术语“高度”或“厚度”可以指垂直于板表面方向的物体尺寸。例如,间隔件高度是间隔件在垂直于板表面的方向上的尺寸,间隔件高度和间隔件厚度的含义相同。
除非特别说明,否则QMAX流程中物体的术语“面积”可以指平行于板表面的物体面积。例如,间隔件面积是平行于板表面的间隔件面积。
QMAX卡的术语可以指对样品执行QMAX(例如CROF)流程的设备,并且具有或没有连接两个板的铰链。
术语“带铰链的QMAX卡”和“QMAX卡”是可以互换的。
术语“角度自保持”、“角度自保持”或“旋转角度自保持”可以指铰链的特性,在将板从初始角度移动到一定角度的外力从板上移开后,铰链在两块板之间基本上仍保持这一角度。
术语“间隔件具有预定高度”和“间隔件具有预定间隔件间距”分别表示在QMAX流程之前已知间隔件高度和间隔件间距的值。如果在QMAX流程之前不知道间隔件高度和间隔件距离的值,则它不是预先确定的。例如,在珠子作为间隔件被喷涂在板上的情况下,珠子落在板的随机位置,间隔件之间的距离不是预先确定的。另一个未预先确定的间隔件间距的例子是,间隔件在QMAX流程中移动。
在QMAX流程中,术语“间隔件固定在其各自的板上”是指间隔件连接到板的某个位置,并且在QMAX流程中保持与该位置的连接(即,间隔件在相应板上的位置不变)。“间隔件被其各自的板固定”的一个例子是,间隔件由板的一块材料整体制成,并且在QMAX流程中,间隔件相对于板表面的位置不会改变。“间隔件未被固定在各自的板上”的一个例子是,间隔件通过粘合剂粘在板上,但在板的使用过程中,在QMAX流程中,粘合剂无法将间隔件固定在板表面上的原始位置,并且间隔件离开了其在板表面上的原始位置。
正如本领域技术人员在阅读本公开时所明显看到的那样,本文描述和说明的每个单独实施例都具有离散的组件和特征,这些组件和特征可以很容易地与其他几个实施例中的任何一个的特征分开或组合,而不会偏离本教导的范围或精神。任何引用方法都可以按照所引用事件的顺序进行,也可以按照逻辑上可能的任何其他顺序进行。一个熟练的技术人员将理解,本发明的应用并不局限于结构的细节、组件的布置、类别选择、权重、预先确定的信号限值,或本文描述或附图中规定的步骤。本发明能够用于其他实施例,并且能够以许多不同的方式实践或实施。
工作原理及某些实施例
图2A示出了根据某些实施例QMAX在两种模式下:A和B中的情况。在模式A中,第一板和第二板通过铰链连接,因此两块板可以通过铰链相对旋转成开式构造和闭合构造。在模式B中,没有铰链将第一块板与第二块板连接起来,第一块板和第二块板是两个独立的板,没有像在开放构造中那样连接在一起。
图2A还示意性地分别示出了QMAX卡在开放和闭合构造中的非限制性实施例。QMAX卡可以包含第一板210,第二板220。在一些具体实施例中,第一板210是基板。在一些具体实施例中,第二板220是覆盖膜。第一板210包含内表面211和外表面212。第二板220包括内表面221和外表面222。间隔件(未在图2A中示出)可以设在一个或两个内表面211或221上。在某些实施例中,间隔件设在第一板210的内表面211上。间隔件可以调节第一板210和第二板220之间的间距,从而调节夹在它们之间的样品的厚度。
在实施例中,铰链203作为连接被设置在第一板210和第二板220之间。第一板210和第二板220可以通过铰链相互相对旋转,形成不同的构造,包括开放和闭合构造。开放构造是其中两块板210和220部分或完全分开的构造,如图2A所示。开放构造可以在两个板210和220之间提供足够的间距,这允许用户在内表面211或221上沉积或加载样品20。在某些实施例中,样品20沉积在第一板210的内表面211的样品区域上。在某些实施例中,样品沉积后,第二板220可以旋转以堆叠在第一板210上,以形成两块板210和220相对的闭合构造。
将一滴样品20(例如,血液)滴在内表面211或221表面的样品接触区域。然后可以使用压紧装置来压紧第一板210,使QMAX卡的两块板闭合,以将样品压成薄层。
在一些实施例中,处于开放构造的多个QMAX卡被布置在传送机上,如图1B所示。传送机将每个QMAX卡传送到分配器上,然后分配器将样品分配到QMAX卡中。然后,传送机将装有样品的QMAX卡传送到压紧装置。然后,压紧装置将QMAX卡压入闭合构造中。在一些实施例中,传送机可以自动、连续地将QMAX卡传送到分配器、压紧装置和成像仪,以实现样品的高通量分析。
在一些实施例中,QMAX卡不具有如图2A(B)所示的铰链,用送料器或机械臂代替压紧装置拾取第二板220并将其放在第一板210上。然后,压紧装置将例如设置在第一板210上的样品压成薄层。
可以理解的是,QMAX卡的铰链和其他结构可以具有除上述设计或布置之外的其他合适的设计或布置。
在一个实施例中,至少一部分QMAX卡,例如第一板,由传送机传送。在一个实施例中,传送机可以将开放构造的QMAX卡传送到样品施加分配器中,以便样品施加分配器可以将样品分配到QMAX卡中。在一个实施例中,可以使用附加的试剂施加分配器将试剂分配到QMAX卡中。在一个实施例中,传送机将含有样品的QMAX卡传送到压力件上,使压力件将两个板压成闭合构造。在某些实施例中,压紧装置是可以压紧的装置,例如使第二板使第二板向第一板旋转成闭合构造。在实施例中,所述压紧装置是一个机械臂,它可以拾取第二块板并将其放在第一块板上,然后将沉积在它们之间的样品压成薄层。
图1A、1B和2B示出了根据本发明的一些实施例的样品分析系统。该系统可以提供自动化的高通量测定的形成和原位测定的执行。在一些实施例中,系统提供一种装置,所述装置包含QMAX卡,所述QMAX卡包含用于接收样品的第一板15和第二板25,用于定位和推进QMAX卡的传送机10,用于将QMAX卡放置在传送机10上的进料器60,用于将样品20沉积在QMAX卡的第一板15上的第一分配器40,可选的第二分配器45用于分配用于接触样品20的试剂,用于压紧第二板25以将沉积在第二板25和第一板15之间的样品20压成均匀厚度薄层的压紧装置55,以及用于对均匀厚度薄层进行成像的成像仪30。在一个实施例中,第一分配器40先将样品20沉积到第一板15上,然后第二分配器45将试剂沉积到第一板15上。在另一实施例中,第二分配器45将试剂沉积到第一板15上,然后第一分配器40将样品20沉积到第一板15上。在另外一个实施例中,第二分配器45将试剂沉积到第二板25上,然后压紧装置50将第二板25压向第一板15以压缩样品20。
图2B示意性地示出了在模式A下用于样品分析的系统的侧视图。传送机用于定位和推进QMAX卡。成像仪对厚度均匀的层进行成像。
图1B示出了根据本发明的一个实施例的样品分析系统。传送机定位并推进QMAX卡。有一个QMAX卡打开器,可将QMAX卡从闭合构造打开到开放构造。在工作站1,QMAX卡形成一个打开位置,一块板围绕铰链旋转。在2号工作站,样品由分配器沉积在QMAX卡的底板上。施加分配器的可选试剂分配试剂以接触样品(如果试剂尚未应用于QMAX卡)。在第3工作站,压力件将QMAX卡从开放构造关闭到闭合构造,并将两个QMAX板之间的样品压成厚度均匀的层。成像仪对厚度均匀的层进行成像。
在实施例中,系统包括对接装置70,用于将QMAX卡定位在固定位置进行检查。在另一实施例中,该系统包括一个可移动的载物台,用于在成像过程中沿垂直和/或水平方向移动QMAX卡,以增加样品的光学观察区域。例如,在成像过程中,可移动载物台可以将QMAX卡以及样品20移动到相对于成像仪30的不同位置,使得样品的不同区域落在成像仪的FoV下。在一个实施例中,所述可移动载物台设置在所述传送机10上。在另一实施例中,所述移动载物台为电动载物台。
在一些实施例中,供料器60是QMAX卡送料器,其可以将QMAX卡放置在传送机10上。
图1C、2C和2D示出了根据本发明的一个实施例根据另一个实施例进行样品分析的系统。图2B-2D示出了根据预设发明的一个实施例用于样品分析的系统的透视图。该系统可以提供自动化的高通量检测形成和原位检测的执行。在一些实施例中,系统提供一种装置,包括用于接收样品的QMAX卡的基板15,用于定位和推进基板15的传送机10,用于将基板15放置在转运物10上的基板进料器60,用于在基板15上沉积样品20的第一分配器40,可选的第二分配器45,用于分配用于接触样品20的试剂,用于覆盖样品20的QMAX卡的薄膜25,用于将薄膜25放置在样品20上的薄膜进料器50,用于将薄膜25和基板15之间的样品20压成厚度均匀的层的压机55,成像仪30,用于对均匀厚的层进行成像。在一个实施例中,第一分配器40先将样品20沉积到基板15上,然后第二分配器45将试剂沉积到基板15上。在另一实施例中,第二分配器45在第一分配器40将样品20沉积到基板15上之前将试剂沉积到基板15上。在又一实施例中,第二分配器45在送膜器50将薄膜25置于样品20上之前将试剂沉积到薄膜25上。
在一个实施例中,系统包括对接装置70,用于将基板15定位在固定位置进行检查。在另一实施例中,该系统包括一个可移动载物台,用于在成像过程中沿垂直和/或水平方向移动基板15,以增加样品的光学观察面积。例如,在成像过程中,可移动载物台15,从而将样品20移动到相对于成像仪30的不同位置,使得样品的不同区域落在成像仪的FoV下。在一个实施例中,所述可移动载物台设置在所述传送机10上。在另一实施例中,所述移动载物台为电动载物台。
图2D示出了在模式B下用于样品分析的系统的侧视图示意图。QMAX卡底板由传送机定位和推进。样品沉积在底板上。应用顶板。压力件将样品压在两块板之间,形成厚度均匀的层。成像仪对厚度均匀的层进行成像。
在该系统的一些实施例中,进料器60是将QMAX卡或基板15放置在传送机10上的基板进料器,第一分配器40将样品20沉积在基板上,第二分配器45分配试剂以接触基板15上的样品20,薄膜进料器50在基板15上放置薄膜25以覆盖样品20,压力件55将基板15和薄膜25之间的样品20均匀地压成均匀厚的层,成像仪30对均匀厚的层进行成像。在一个实施例中,对接装置70在成像仪30对均匀厚度层进行成像之前将基板15定位在固定位置,以提高图像质量。在一个实施例中,对接装置70将基板15定位在系统内的固定位置。在另一实施例中,对接装置70将基板15定位在系统外的固定位置。对接装置70位于传送机10附近,使得传送机10和基板15位于成像仪30和对接装置70之间。
在一些实施例中,基板进料器60将基板15放置在第一工作站A的转运物10上,第一分配器40在第二工作站B的基板15上沉积样品20,第二分配器45分配试剂以接触第二工作站B中的基板15上的样品20,送膜器50在基板15上放置薄膜25,以覆盖第三工作站C中的样品20,压力件55将基板15和薄膜25之间的样品20均匀压成第三工作站C中的均匀厚层,成像仪30在第四工作站D中对均匀厚的层进行成像,传送机10沿A、B、C、D工作站定位并推进基板15。在一个实施例中,对接装置70将基板15定位在固定位置,然后成像仪30对第四工作站D中的均匀厚层进行成像。一旦,样品20的均匀厚层被成像仪30成像,对接装置70释放基板15,使得基板可以随传送机10移动。
在一些实施例中,本发明提供了一种制作测定卡和执行测定的方法,包括将基板15与基板进料器60放在传送机10上,用第一分配器40将样品20沉积在基板15上,将试剂和样品20与第二分配器45接触,将薄膜25放在基板15上,用送膜器50覆盖样品20,用压力件55将薄膜25均匀地压在基板上,将基板15和薄膜25之间的样品20压成均匀厚的层,用成像仪30对样品20进行成像,得到图像,并用分析仪分析图像以确定样品20的特性。在一个实施例中,该方法包括通过对接装置70将基板15定位在固定位置,然后成像仪30对均匀厚度的层进行成像。
在一个实施例中,将基板15放置在传送机上发生在第一工作站A中,样品20与第一分配器40沉积在第二工作站B中发生,试剂与样品20与第二分配器45的接触发生在第二工作站B中,将薄膜25放置在基板15上,用送膜器50覆盖样品20发生在第三工作站C,将薄膜25均匀地压在基板15上,将样品20压在基板15和薄膜25之间形成均匀厚的层,发生在第三工作站C,并用成像仪30对样品20进行成像,以获得发生在第四工作站D的图像。在一个实施例中,将基板15定位在与对接装置70的固定位置,在成像仪30成像之前,在第四工作站D中发生均匀厚的层。
在一些实施例中,将基板15放置在传送机10上形成测定卡的基础层。在一个实施例中,基板15是基层。在实施例中,将薄膜25放置在样品20上形成测定卡的覆盖层。在一个实施例中,薄膜25是覆盖层。通过压力件55将样品20压在基层(例如基板15)和覆盖层(例如薄膜25)之间,形成测定卡。样品的压缩将样品20压成基板15和薄膜25之间的均匀厚层。对均匀厚的样品层20进行成像,获得图像以供进一步检查、处理和分析。
在一些实施例中,传送机10包括一个开口65,用于允许成像仪30通过传送机10对样品20进行成像。在实施例中,当基板15被放置在所传送的基板10上时,开口65被设置在基板15附近。在其它实施例中,当基板15被放置在所传送的基板10上时,开口65被设置在基板15的正下方。在一个实施例中,开口65与基板15的中心对齐。在另一实施例中,开口65大于成像仪30的视场。
在一些实施例中,传送机10可以包括用于线性输送基板15的传送带。在实施例中,输送带包括用于在其表面上可移动地接收基板15的载板。在一个实施例中,载板包括用于将基板固定到位的凹槽。在一些实施例中,传送机10包括用于线性推进基板15的导轨系统。
成像仪30包括至少一个光源。在一个实施例中,光源是成像仪30的组成部分。在另一实施例中,光源75与成像仪分开并位于传送机10附近,使得传送机10和基板15位于成像仪30和光源75之间,如图1所示。在该实施例中,光源75通过开口65照亮基板15和样品20。在一个实施例中,成像仪30包括带有透镜的显微镜,用于检查和观察样品20和图像收集。在另一实施例中,成像仪30包括图像传感器阵列,其可以同时在样品20的不同位置收集多个图像。在又一实施例中,成像仪30包括至少一个具有视场的摄像机。在替代实施例中,成像仪30包括多个摄像头,每个摄像头都具有一个视场,允许成像仪30同时对样品20的多个视场进行成像。在一些实施例中,成像仪30的位置使得基板15设置在成像仪30和传送机10之间。在其他实施例中,成像仪30的位置使得传送机10设置在成像仪30和基板15之间。在该实施例中,成像仪30可以通过传送机10的开口对样品20进行成像。在一个实施例中,成像仪30相对于基板15以60至120度的角度定向。在另一实施例中,成像仪30垂直于基板15。在一些实施例中,对接装置70包括机械臂。在一些实施例中,成像仪不扫描具有样品的论文卡。避免扫描包含样品的离散检测卡可避免冗长的成像仪扫描程序,节省数据收集和分析时间,并减少获得可报告结果的时间。
现在参考图3-5,图3示出了根据本发明的另一个实施例的用于样品分析的系统的透视图。图4示出了根据本发明的另一实施例的用于样品分析的系统的侧视图。图5示出了根据本发明的一个实施例的用于样品分析的系统的俯视图。在一些实施例中,传送机10包括可旋转板35,用于绕中心轴线15环形旋转或推进基板15。基板15的环形推进增加了样品15的光学观察面积。例如,在一个实施例中,可旋转板35将基板15相对于成像仪30以一定角度θ定位,以便向成像仪30提供样品20的成像区域的视场,如图6和图7所示。例如,该区域可以是样本20的预定区域、样本20的随机区域或样本20的固定区域。在一个实施例中,可旋转板35相对于第四工作站D中的成像仪30以一定角度定位基板15。在其他实施例中,可旋转板35相对于成像仪30以多个角度定位基板15,以向成像仪提供样品20不同区域的多个视场进行成像,例如,获得样品20沿不同角度θ的多个图像,如图6和图7所示。每个角度θ形成不同的视场,供成像仪30获取图像。在一些实施例中,可旋转板35包括一个凹槽,用于可拆卸地接收和固定基板15到位。在其他实施例中,可旋转板35包括用于可拆卸接收基板15的载板。在一个实施例中,载板包括用于将基板15固定到位的凹槽。
图3A示出了具有皮带传送机和拣选器45的样品分析系统的一个实例的透视图。拾取器45从传送机中取出离散测定卡。拣选器使传送机可以重复使用。例如,从转运车上取下离散检测卡可以收集、适当储存或处置,并允许转运车的连续重复使用。
在一些具体实施例中,基板进料器60相对于基板以从0.1到179.9度的角度定向。在实施例中,基板进料器60垂直于基板15。
在一些具体实施例中,第一分配器40相对于基板15以60至120度的角度定向。在实施例中,第一分配器40垂直于基板15。第一分配器40可以垂直于基板15沿第二工作站B的任意点。在一个实施例中,第一分配器40包括用于分配样品20的分配器。在另一实施例中,第一分配器40包括用于分液样品20的移液管。
在一些具体实施例中,第二分配器45相对于基板15以60至120度的角度定向。在实施例中,第二分配器45垂直于基板15。在其他实施例中,第二分配器45可以垂直于基板15沿第二工作站B的任意一点。在一个实施例中,第二分配器45包括用于分配试剂的分配器。在另一实施例中,第二分配器45包括用于分液试剂的移液管。
在一些实施例中,送膜器50相对于基板15以从0.1到179.9度的角度定向。在实施例中,送膜器50垂直于基板15。
在一些具体实施例中,压力件55包括对薄膜25施加均匀压力的机械压力件。在一个实施例中,机械压力件包括橡胶材料,用于允许机械压力件在薄膜25上施加更均匀的压力。在其它实施例中,压力件55包括气垫压力件,其对薄膜25施加均匀的压力。气垫压力件在整个检测卡周围施加均匀的压力,从而显着增加薄膜25上的压力均匀性。在一个实施例中,压力件55垂直于基板15。
样品
本文公开的装置、装置、系统和方法可用于样品,例如但不限于诊断样品、临床样品、环境样品和食品样品。样品类型包括但不限于分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的PCT申请(指定美国)第PCT/US2016/045437号和PCT/US0216/051775中列出、描述和/或总结的样品,特此全文并入。
例如,在一些实施例中,本文公开的装置、装置、系统和方法用于包括细胞、组织、体液和/或其混合物的样品。在一些实施例中,样品包含人体液。在一些实施例中,样品包括细胞、组织、体液、粪便、羊水、房水、玻璃体液、血液、全血、分馏血、血浆、血清、母乳、脑脊液、耵聍、乳糜、钟声、内淋巴、外淋巴、粪便、胃酸、胃液、淋巴液、粘液、鼻腔引流、痰液、心包液、腹膜液、胸腔积液、脓液、大黄、唾液、皮脂、精液、痰液、汗液、滑液、眼泪、呕吐物、尿液和呼出的气凝结物。
在一些实施例中,本文公开的装置、装置、系统和方法用于从任何合适的来源获得的环境样品,例如但不限于:河流、湖泊、池塘、海洋、冰川、冰山、雨、雪、污水、水库、自来水、饮用水等;来自土壤、堆肥、沙子、岩石、混凝土、木材、砖块、污水等的固体样品;以及来自空气、水下热通风口、工业废气、车辆废气等的气态样品。在某些实施例中,所述环境样品是新鲜的源头;在某些实施例中,对环境样品进行处理。例如,在应用目标设备、装置、系统和方法之前,将非液态样品转换为液态。
在一些实施例中,本文公开的装置、装置、系统和方法用于食品样品,其适合或具有可能变得适合于动物消费,例如,人类消费。在一些实施例中,食品样品包括原料、熟食或加工食品、植物和动物来源的食品、预加工食品以及部分或全部加工食品等。在某些实施例中,在应用主题设备、装置、系统和方法之前,将非液态样品转化为液态。
目标设备、仪器、系统和方法可用于分析任何体积的样品。体积的实例包括但不限于,约10mL或更少、5mL或更少、3mL或更少、1μL(μL,本文中也称为“uL”)或更少、500μL或更小、300μL或更小、250μL或更小、200μL或更小、170μL或更小、150μL或更小、100μL以下、75μL以下、50μL以下、25μL以下、20μL以下、15μL以下、10μL以下、5μL以下、3μL以下、1μL以下、0.5μL以下、0.1μL以下、0.05μL以下、0.001μL以下、0.0005μL以下、0.0001μL以下、10pL以下、1pL以下或任意两个值之间的范围。
在一些实施例中,样品的体积包括但不限于约100μL或更小、75μL或更小、50μL或更小、25μL或更小、20μL或更小、15μL或更小、10μL或更小、5μL或更小、3μL或更小、1μL或更小、0.5μL或更小,0.1μL以下、0.05μL以下、0.001μL以下、0.0005μL以下、0.0001μL以下、10pL以下、1pL以下或任意两个值之间的范围。在一些实施例中,样品的体积包括但不限于约10μL或更少、5μL或更小、3μL或更小、1μL或更小、0.5μL或更小、0.1μL或更小、0.05μL或更小、0.001μL或更小、0.0005μL或更小、0.0001μL或更小、10pL或更小、1pL或更少,或介于任意两个值之间的范围。
在一些实施例中,样品的量约为一滴液体。在某些实施例中,样品的量是从被刺破的手指或指尖收集的量。在某些实施例中,样品的量是从微针、微量移液器或静脉抽吸器中收集的量。
在某些实施例中,样品架被配置成容纳流体样品。在某些实施例中,样品架被配置成将至少一部分流体样品压成薄层。在某些实施例中,样品架包括配置用于加热和/或冷却样品的结构。在某些实施例中,加热源提供电磁波,电磁波可以被样品架中的某些结构吸收,以改变样品的温度。在某些实施例中,信号传感器被配置成检测和/或测量来自样品的信号。在某些实施例中,信号传感器被配置成检测和/或测量样品中的分析物。在某些实施例中,散热器被配置成吸收来自样品架和/或热源的热量。在某些实施例中,散热器包括至少部分封闭样品架的腔室。
应用
本文公开的设备、装置、系统和方法可用于各种类型的生物/化学取样、传感、测定和应用,其中包括PCT申请(指美国)中列出、描述和/或总结的应用。不。PCT/US2016/045437,于2016年8月10日提交,全文通过援引并入。
在一些实施例中,本文公开的装置、装置、系统和方法被用于各种领域的各种不同应用,其中需要确定样品中一种或多种分析物的存在与否、定量和/或扩增。例如,在某些实施例中,所述装置、装置、系统和方法用于检测蛋白质、肽、核酸、合成化合物、无机化合物、有机化合物、细菌、病毒、细胞、组织、纳米颗粒以及其它分子、化合物、混合物和物质。可以使用主题设备、设备、系统和方法的各个领域包括但不限于:人类疾病和病症的诊断、管理和/或预防,兽医疾病和病症的诊断、管理和/或预防,植物病害和病症的诊断、管理和/或预防,农业用途,兽医用途,食品测试,环境测试和去污、药物测试和预防等。
本发明的应用包括但不限于:(a)检测、纯化、定量和/或扩增与某些疾病或疾病的某些阶段相关的化合物或生物分子,例如,传染病和寄生虫病、损伤、心血管疾病、癌症、精神障碍、神经精神疾病和器质性疾病,例如,肺部疾病、肾脏疾病、(b)检测、纯化、定量和/或扩增环境中的细胞和/或微生物,例如病毒、真菌和细菌,例如水、土壤或生物样品,例如组织、体液,(c)检测、定量对食品安全、人类健康或国家安全构成危害的化合物或生物样品,例如有毒废物、炭疽,(d)检测和量化医学或生理监测仪中的生命参数,例如葡萄糖、血氧水平、总血细胞计数,(e)检测和定量生物样品中的特定DNA或RNA,例如细胞、病毒、体液,(f)对染色体和线粒体中DNA中的基因序列进行测序和比较,以便进行基因组分析,或(g)检测和定量反应产物,例如,在药物的合成或纯化过程中。
在一些实施例中,所述主题装置、装置、系统和方法用于检测样品中的核酸、蛋白质或其它分子或化合物。在某些实施例中,设备、装置、系统和方法用于快速、临床检测和/或定量生物样品中的一种或多种、两种或多种或三种或多种疾病生物标志物,例如,用于诊断、预防和/或管理受试者的疾病状况。在某些实施例中,设备、装置、系统和方法用于检测和/或定量环境样品中的一个或多个、两个或多个或三个或多个环境标记物,例如,从河流、海洋、湖泊、雨、雪、污水、污水处理径流、农业径流、工业径流、自来水或饮用水中获得的样品。在某些实施例中,装置、装置、系统和方法用于检测和/或定量从自来水、饮用水、预制食品、加工食品或生食中获得的食品样品中的一个或多个、两个或多个或三个或多个食品标记。
在一些实施例中,所述主题装置是微流体装置的一部分。在一些实施例中,受试者的装置、装置、系统和方法用于检测荧光或发光信号。在一些实施例中,所述主题设备、装置、系统和方法包括或与通信设备一起使用,例如但不限于:移动电话、平板电脑和笔记本电脑。在一些实施例中,所述主题设备、装置、系统和方法包括或与标识符一起使用,例如但不限于光学条形码、射频ID标签或它们的组合。
在一些实施例中,样品是从受试者获得的诊断样品,分析物是生物标志物,并且样品中分析物的测量量是对疾病或病症的诊断。在一些实施例中,受试者的装置、系统和方法还包括接收或向受试者提供报告,该报告指示生物标志物的测量量和生物标志物的测量值范围,该生物标志物的测量值范围在无疾病或病症或具有疾病或病症的个体中,其中生物标志物的测量量相对于测量值的范围是疾病或病症的诊断。
在一些实施例中,所述样品是环境样品,其中分析物是环境标记物。在一些实施例中,受试者的装置、系统和方法包括接收或提供报告,该报告指示受试者暴露于从中获得样品的环境中的安全性或危害性。在一些实施例中,受试者设备、系统和方法包括将含有环境标记物的测量量的数据发送到远程位置,并接收指示受试者暴露于从中获得样品的环境中的安全性或危害性的报告。
在一些实施例中,样品是食品样品,其中分析物是食品标记物,并且其中食品标记物在样品中的量与食用食品的安全性相关。在一些实施例中,受试者的装置、系统和方法包括接收或提供报告,该报告指示受试者食用从中获得样品的食品的安全性或有害性。在一些实施例中,受试者装置、系统和方法包括将含有食品标记物的测量量的数据发送到远程位置,并接收指示受试者食用从中获得样品的食品的安全性或有害性的报告。
分析物、生物标志物和疾病
本文公开的装置、装置、系统和方法可用于各种分析物的检测、纯化和/或定量。在一些实施例中,分析物是与各种疾病相关的生物标志物。在一些实施例中,分析物和/或生物标志物指示疾病的存在、严重程度和/或阶段。可以使用本发明的设备、装置、系统和/或方法检测和/或测量的分析物、生物标志物和/或疾病包括2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)第PCT/US2016/045437号和PCT申请号中列出、描述和/或总结的分析物、生物标志物和/或疾病。2016年9月27日提交的PCT/US2016/054025号、2015年9月29日提交的美国临时申请号62/234,538、2015年9月28日提交的第62/233,885号、2016年2月9日提交的第62/293,188号和2016年3月8日提交的第62/305,123号,均全文并入。
在一些实施例中,分析物可以是生物标志物、环境标志物或食品标志物。在某些情况下,样本是液体样本,可以是诊断样本(如唾液、血清、血液、痰液、尿液、汗液、泪液、精液或粘液);从河流、海洋、湖泊、雨、雪、污水、污水处理径流、农业径流、工业径流、自来水或饮用水中获得的环境样本;或从自来水、饮用水、调制食品、加工食品或生的食物中提取的食品样本。
在任何实施例中,样品可以是从受试者那里获得的诊断样品,分析物可以是生物标志物,并且测量样品中分析物的量可以诊断疾病或病症。
在任何实施例中,本发明中的装置、装置、系统和方法还可以包括基于包括样品中生物标志物的测量量在内的信息来诊断受试者。在某些情况下,诊断步骤包括将包含生物标志物测量量的数据发送到远程位置,并根据包括来自远程位置的测量值在内的信息接收诊断。
在任何实施例中,生物标志物都可以从美国临时申请号62/234,538、62/293、188和/或62/305,123和/或PCT申请号中公开的表B1、2、3或7中选择。PCT/US2016/054,025,所有用于所有目的的都已全部纳入。在某些情况下,生物标志物是从表B1、表2或表3中选出的蛋白质。在某些情况下,生物标志物是从表B2、表3或表7中选出的核酸。在某些情况下,生物标志物是从表B2中选出的传染性病原体衍生的生物标志物。在某些情况下,生物标志物是从表B7中选出的microRNA(miRNA)。
在任何实施例中,应用步骤b)可以包括从样品中分离miRNA以生成分离的miRNA样品,并将分离的miRNA样品施加到盘偶联柱上点天线(QMAX装置)阵列上。
在任何实施例中,QMAX装置可以包含多个捕获剂,这些捕获剂每个捕获剂都与选自表B1、B2、B3和/或B7的生物标志物结合,其中,读取步骤d)包括获得样品中多个生物标志物的量的量,并且其中,样品中多个生物标志物的量是诊断疾病或病症的。
在任何实施例中,捕获剂可以是抗体表位,生物标志物可以是与抗体表位结合的抗体。在一些实施例中,抗体表位包括选自表B4、B5或B6的生物分子或其片段。在一些实施例中,抗体表位包括选自表B5的过敏原或其片段。在一些实施例中,抗体表位包括感染因子衍生的生物分子,或其片段,选自表B6。
在任何实施例中,QMAX装置可以包含选自表B4、B5和/或B6的多个抗体表位,其中,读取步骤d)包括获得样品中多个表位结合抗体的量的量,并且其中,样品中多个表位结合抗体的量是诊断疾病或病症的。
在任何实施例中,样品可以是环境样品,并且其中分析物可以是环境标记物。在一些实施例中,所述环境标记选自美国临时申请号62/234,538和/或PCT申请号中的表B8。PCT/US2016/054025。
在任何实施例中,该方法可以包括接收或提供报告,该报告指示受试者暴露于从中获得样品的环境的安全性或危害性。
在任何实施例中,该方法可以包括将含有环境标记物的测量量的数据发送到远程位置,并接收指示受试者暴露于从中获得样品的环境的安全性或危害性的报告。
在任何实施例中,QMAX设备阵列可以包括多个捕获剂,这些捕获剂每个捕获剂都与选自表B8的环境标记物结合,并且其中,读取步骤d)可以包括获得样品中多个环境标记物的量的量。
在任何实施例中,样品可以是食品样品,其中分析物可以是食品标记物,并且其中食品标记物在样品中的量可以与食品的食用安全性相关。在一些实施例中,所述食品标记选自表B9。
在任何实施;i中,该方法可以包括接收或提供报告,该报告指示受试者食用从中获得样品的食品的安全性或危害性。
在任何实施例中,该方法可以包括将含有食品标记物的测量量的数据发送到远程位置,并接收指示受试者食用从中获得样品的食品的安全性或有害性的报告。
在任何实施例中,本文公开的装置、装置、系统和方法可以包括多种捕获剂,这些捕获剂各自结合到选自美国临时申请号62/234,538和PCT申请号的表B9中的食品标记。PCT/US2016/054025,其中,所述获取可以包括获得样品中多个食品标记物的量的量,并且其中样品中多个食品标记物的量可以与食用食品的安全性相关。
这里还提供的是可用于实践本发明中的装置、系统和方法的套件。
样品量可以是大约一滴样品。样品的量可以是从被刺破的手指或指尖收集的量。样品量可以是从微针或静脉抽吸中收集的量。
从源头获得样品后,无需进一步处理即可使用,也可以进行处理,例如,富集感兴趣的分析物、去除大颗粒物、溶解或重悬固体样品等。
可以采用任何合适的方法将样品施加到QMAX设备上。合适的方法可以包括使用移液器、滴管、分配器等。在某些实施例中,当QMAX装置以试纸形式位于支架上时,如下所述,可以通过将试纸的样品接收区域浸入样品中将样品施加到QMAX装置上。
一个样本可以一次采集,也可以多次采集。随时间推移收集的样品可以单独聚合和/或处理(通过应用于QMAX设备并获得样品中分析物量的测量值,如本文所述)。在某些情况下,随时间推移获得的测量值可以汇总,可用于随时间推移的纵向分析,以促进筛查、诊断、治疗和/或疾病预防。
如上所述,可以以任何方便的方式清洗QMAX设备以去除未结合的样品成分。在某些实施例中,使用结合缓冲液洗涤QMAX装置的表面以除去未结合的样品组分。
分析物的可检测标记可以通过任何方便的方法完成。分析物可以直接或间接标记。在直接标记中,在将样品应用于QMAX设备之前,对样品中的分析物进行标记。在间接标记中,在将样品施加到QMAX设备以捕获未标记的分析物后,对样品中未标记的分析物进行标记,如下所述。
标签
本文公开的设备、设备、系统和方法可用于各种类型的标签,其中包括PCT申请(指定美国)中公开、描述和/或总结的标签。不。PCT/US2016/045437,于2016年8月10日提交,特此全文引用并入。
在一些实施例中,标记物是光学可检测的,例如但不限于荧光标记物。在一些实施例中,标记包括但不限于IRDye800CW、Alexa 790、Dylight 800、荧光素、异硫氰酸荧光素、羧基荧光素的琥珀酰亚胺酯、荧光素的琥珀酰亚胺酯、荧光素的5-异构体二氯三嗪、笼状羧基荧光素-丙氨酸甲酰胺、俄勒冈绿488、俄勒冈绿514;路西法黄、吖啶橙、罗丹明、四甲基罗丹明、德克萨斯红、碘化丙啶、JC-1(5,5',6,6'-四氯-1,1',3,3'-四乙基苯并咪唑基碘花青)、四溴狷罗丹明123、罗丹明6G、TMRM(四甲基罗丹明甲酯)、TMRE(四甲基罗丹明乙酯)、四甲基罗丹明、罗丹明B和4-二甲氨基四甲基罗胺、绿色荧光蛋白、蓝移绿色荧光蛋白、青色移绿色荧光蛋白、红移绿色荧光蛋白,黄移绿色荧光蛋白,4-乙酰氨基-4'-异硫氰酸基二苯乙烯-2,2'二磺酸;吖啶及其衍生物,如吖啶、异硫氰酸吖啶;5-(2'-氨基乙基)氨基萘-1-磺酸(EDANS);4-氨基-N-[3-乙烯基磺酰基]苯基]萘-亚丁-3,5-二磺酸酯;N-(4-苯胺基-1-萘基)马来酰亚胺;邻氨基苯甲酰胺;4,4-二氟-5-(2-噻吩基)-4-硼-3A,4A二氮杂-5-吲哚-3-丙酸BODIPY;级联蓝色;亮黄色;香豆素及其衍生物:香豆素、7-氨基-4-甲基香豆素(AMC、香豆素120)、7-氨基-4-三氟甲基香豆素(香豆素151);花青染料;氰苷;4',6-二氨基-2-苯基吲哚(DAPI);5',5“-二溴邻苯三酚-磺基萘(溴邻苯三酚红);7-二乙氨基-3-(4'-异硫氰酸基苯基)-4-甲基香豆素;五乙酸二乙烯三胺;4,4'-二异硫氰酸二氢二氢二苯乙烯-2-,2'-二磺酸;4,4'-二异硫氰酸基二苯乙烯-2,2'-二磺酸;5-(二甲基氨基]萘-1-磺酰氯);4-二甲氨基苯基偶氮苯基-4'-异硫氰酸酯(DABITC);曙红及其衍生物:曙红、异硫氰酸曙红、赤藓红及其衍生物:赤藓红素B、赤藓红素、异硫氰酸酯;乙锭;荧光素及其衍生物:5-羧基荧光素(FAM),5-(4,6-二氯三嗪-2-基)氨基-荧光素(DTAF),2',7'二甲氧基-4'5'-二氯-6-羧基荧光素(JOE),荧光素,异硫氰酸荧光素,QFITC,(XRITC);氟卡明;IR144型;IR1446;孔雀石绿色异硫氰酸酯;4-甲基伞形-feroneorthocresolphthalein;硝基酪氨酸;对玫瑰苯胺;酚红;B-藻红蛋白;邻苯二甲醛;芘及其衍生物:芘、丁酸芘、琥珀酰亚胺1-芘;丁酸盐量子点;活性红4(CibacronTMBrilliant Red 3B-A)罗丹明及其衍生物:6-羧基-X-罗丹明(ROX)、6-羧基罗丹明(R6G)、丽丝胺罗丹明B磺酰氯罗丹明(Rhod)、罗丹明B、罗丹明123、罗丹明X异硫氰酸酯、磺酰罗丹明B、磺酰罗丹明101、磺酰氯衍生物磺酰氯101(德克萨斯红);N,N,N',N'-四甲基-6-羧基罗丹明(TAMRA);四甲基罗丹明;四甲基己胺异硫氰酸酯(TRITC);核黄素;5-(2'-氨基乙基)氨基萘-1-磺酸(EDANS),4-(4'-二甲氨基苯偶氮)苯甲酸(DABCYL),罗索酸;CAL氟橡胶橙560;铽螯合物衍生物;Cy3;Cy 5;Cy 5.5;Cy 7;税务局700;税务局800;拉霍亚蓝;酞菁;萘菁、香豆素及相关染料、黄蒽染料,如闼、卤灵、双鬃、吖啶、异吲哚、丹磺染料、氨基邻苯二甲酰肼,如鲁米诺,以及异铝酚衍生物、氨基邻苯二甲酰亚胺、氨基萘二甲酰亚胺、氨基苯并呋喃、氨基喹啉、双氰基对苯二酚、荧光铕和铽络合物;它们的组合等。合适的荧光蛋白和显色蛋白包括但不限于绿色荧光蛋白(GFP),包括但不限于源自维多利亚水母的GFP或其衍生物,例如,“人源化”衍生物,例如增强型GFP;来自另一个物种的GFP,如Renillareniformis、Renillamulleri或Ptilosarcusguernyi;“人源化”重组GFP(hrGFP);来自Anthozoan物种的各种荧光和有色蛋白质中的任何一种;它们的组合;等等。
QMAX设备
本文公开的装置、装置、系统和方法可以包括或使用QMAX装置((Q:定量;M:放大倍率;答:添加试剂;X:加速度;在某些实施例中也称为Q卡或压缩调节型开放流(CROF)装置),其中包括2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)第PCT/US2016/045437号,以及2016年12月9日提交的美国临时申请号62,431,639和2月8日提交的第62/456,287号中列出、描述和/或总结的QMAX装置,2017年,特此全文并入。
如本文所用,术语“CROF卡(或卡)”、“COF卡”、“QMAX卡”、“Q卡”、“CROF设备”、“COF设备”、“QMAX设备”、“CROF板”、“COF板”和“QMAX板”是可以互换的,只是在一些实施例中,COF卡不包括间隔件;这些术语是指一种装置,它包括第一板和第二板,它们可以相对于彼此移动成不同的构造(包括开放构造和闭合构造),并且包含调节板之间间距的间隔件(COF的某些实施例除外)。术语“X-plate”是指CROF卡中的两块板之一,其中间隔件固定在该板上。2017年2月7日提交的临时申请序列号62/456065中描述了COF卡、CROF卡和X牌的更多描述,该申请全文并入本文,用于所有目的。
术语“压缩开放流(COF)”是指通过(i)将另一块板放在至少一部分样品的顶部和(ii)通过将两块板相互推开来压缩两块板之间的样品来改变沉积在板上的可流动样品形状的方法;其中,压缩减少了至少一部分样品的厚度,并使样品流入板之间的开放空间。术语“压缩调节开流”或“CROF”(或“自校准压缩开流”或“SCOF”或“SCCOF”)(也称为QMAX)是指一种特定类型的COF,其中压缩后部分或整个样品的最终厚度由间隔件“调节”,其中间隔件放置在两块板之间。在这里,CROF设备与QMAX卡可互换使用。
QMAX流程中两块板的“开放构造”是指两块板部分或完全分开,并且板之间的间距不受间隔件调节的构造。
QMAX流程中两块板的术语“闭合构造”是指板彼此相对,间隔件和样品的相关体积位于板之间,板之间的相关间距,因此样品的相关体积的厚度由板和间隔件调节,其中,相关体积至少为样品整个体积的一部分。
在QMAX流程中,术语“样品厚度由板和间隔件调节”意味着,对于板、样品、间隔件和板压缩方法的给定条件,在板的闭合构造下,至少一个样品端口的厚度可以从间隔件和板的特性中预先确定。
QMAX卡中板的术语“内表面”或“样品表面”是指接触样品的板表面,而板的另一表面(不接触样品)称为“外表面”。
除非特别说明,否则QMAX流程中物体的术语“高度”或“厚度”是指垂直于板表面方向的物体尺寸。例如,间隔件高度是间隔件在垂直于板表面的方向上的尺寸,间隔件高度和间隔件厚度的含义相同。
除非特别说明,否则QMAX流程中物体的术语“面积”是指平行于板表面的物体面积。例如,间隔件面积是平行于板表面的间隔件的面积。
QMAX卡是指对样品执行QMAX(例如CROF)流程的设备,并且具有或没有连接两个板的铰链。
术语“带铰链的QMAX卡”和“QMAX卡”是可以互换的。
术语“角度自保持”、“角度自保持”或“旋转角度自保持”是指铰链的特性,在将板从初始角度移动到角度的外力从板上移开后,它基本上保持了两块板之间的角度。
在使用QMAX卡时,需要先打开两块板进行样品沉积。然而,在一些实施例中,QMAX卡从封装中具有两个彼此接触的板(例如,一个接近的位置),并且将它们分开是具有挑战性的,因为一个或两个板是非常重要的。为了便于打开QMAX卡,在第一块板的边缘或角落或两个地方都创建一个或多个开口槽口,并且在板的关闭位置,第二块板的一部分放置在开口槽口上,因此在第一块板的槽口中,第二块板可以被抬起打开,而不会阻塞第一块板。
在QMAX检测平台中,QMAX卡使用两块板将样品的形状操纵成薄层(例如,通过压缩)。在某些实施例中,板的操纵需要通过人手或其他外力多次改变两个板的相对位置(称为:板构造)。需要设计QMAX卡,使手部操作简单快捷。
在QMAX测定中,其中一种板配置是开放构造,其中两个板完全或部分分离(板之间的间距不受间隔件控制),并且可以沉积样品。另一种配置是闭合构造,其中,在开放构造中沉积的样品的至少一部分被两块板压缩成厚度非常均匀的层,该层的均匀厚度受到板内表面的限制,并受板和间隔件的调节。在一些实施例中,两块板之间的平均间距大于300um。
在QMAX检测操作中,操作员需要首先使两个板处于开放构造,准备进行样品沉积,然后将样品沉积在一块或两块板上,最后将板关闭到闭合构造。在某些实施例中,QMAX卡的两块板最初彼此重叠,需要分开才能进入样品沉积的开放构造。当其中一块板是薄塑料薄膜(175um厚的PMA)时,这种分离可能很难用手进行。本发明旨在提供使某些测定的操作变得简单和快速的装置和方法,例如QMAX卡测定。
在一些实施例中,QMAX装置包括将两个或多个板连接在一起的铰链,使得板可以以与书类似的方式打开和关闭。在一些具体实施例中,铰链的材料使得铰链在调整后可以自行保持板之间的角度。在一些实施例中,铰链被配置成将QMAX卡保持在闭合构造中,使得整个QMAX卡可以滑入和滑出卡槽,而不会造成两块板的意外分离。在一些实施例中,QMAX装置包括一个或多个铰链,其可以控制两个以上板的旋转。
在一些实施例中,铰链由金属材料制成,该金属材料选自由金、银、铜、铝、铁、锡、铂、镍、钴、合金或其任意组合组成的组。在一些具体实施例中,铰链包括单层,其由聚合物材料制成,例如但不限于塑料。该高分子材料选自丙烯酸酯聚合物、乙烯基聚合物、烯烃聚合物、纤维素聚合物、非纤维素聚合物、聚酯聚合物、尼龙、环烯烃共聚物(COC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMB)、聚碳酸酯(PC)、环烯烃聚合物(COP)、液晶聚合物(LCP)、聚酰胺(PB)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)、聚丙烯(PP)、聚苯醚(PPE)、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛(POM)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚邻苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、氟化乙丙烯(FEP)、全氟烷氧基烷烃(PFB)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、橡胶或其任意组合。在一些实施例中,所述高分子材料选自聚苯乙烯、PMMB、PC、COC、COP、其它塑料或其任意组合。
在一些实施例中,QMAX装置包括打开机构,例如但不限于板边缘上的凹槽或附着在板上的条带,使得用户更容易操纵板的定位,例如但不限于用手分离板。
在一些实施例中,QMAX装置包括在一块或两块板上的沟槽。在某些实施例中,沟槽限制了样品在板上的流动。
间隔
本文公开的装置、装置、系统和方法可以包括或使用一种装置(例如,QMAX装置),该装置包括PCT申请(指定美国)中列出、描述和/或总结的间隔件。2016年8月10日提交的第PCT/US2016/045437号,以及2016年12月9日提交的美国临时申请号62,431,639号和2017年2月8日提交的第62/456,287号,均全文通过引用并入。
[1]从本质上讲,除非另有说明,术语“间隔件”或“塞子”是指在放置在两块板之间时设置两块板之间最小间距的机械物体,该限制在将两块板压缩在一起时可以达到。也就是说,在压缩过程中,间隔件将停止两块板的相对运动,以防止板间距小于预设(即预定)值。
[2]术语“间隔件具有预定高度”和“间隔件具有预定间隔件间距”分别表示在QMAX流程之前已知间隔件高度和间隔间距离的值。如果在QMAX流程之前不知道间隔件高度和间隔间距离的值,则它不是预先确定的。例如,在珠子作为间隔件喷涂在板上的情况下,珠子落在板的随机位置,间隔件之间的距离不是预先确定的。另一个未预先确定的间隔件间距的例子是,间隔件在QMAX流程中移动。
[3]在QMAX流程中,术语“间隔件固定在其各自的板上”是指间隔件连接到板的某个位置,并且在QMAX流程中保持与该位置的连接(即,间隔件在相应板上的位置不变)。“间隔件被其各自的板固定”的一个例子是,间隔件由板的一块材料整体制成,并且在QMAX流程中,间隔件相对于板表面的位置不会改变。“间隔件未被固定在各自的板上”的一个例子是,间隔件通过粘合剂粘在板上,但在板的使用过程中,在QMAX流程中,粘合剂无法将间隔件固定在板表面上的原始位置,并且间隔件离开了其在板表面上的原始位置。
适配器
本文公开的设备、装置、系统和方法可以与适配器一起使用,适配器被配置成容纳设备并将设备连接到阅读器,例如但不限于智能手机。在一些实施例中,Q卡与允许将卡插入适配器的滑块一起使用,以便智能手机检测系统可以读取该卡。Q卡、滑块和适配器的结构、材料、功能、变化、尺寸和连接在2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)第PCT/US2016/045437号和2016年9月14日提交的PCT/US0216/051775号、2月8日提交的美国临时申请号62/456,590、2月8日提交的美国临时申请号62/456,590中披露、列出、描述和/或总结。2017年,2017年2月15日提交的62/459,554和2017年2月8日提交的62/460,075,所有这些申请都出于所有目的全部并入本文。
在一些实施例中,适配器包括插座槽,该插槽被配置成在QMAX设备处于闭合构造时容纳该设备。在某些实施例中,QMAX设备在其中沉积了样品,并且适配器可以连接到移动设备(例如,智能手机),以便该样品可以被移动设备读取。在某些实施例中,移动设备可以检测和/或分析来自样品的信号。在某些实施例中,当样品在QMAX设备中并定位在摄像机的视场(FOV)中时,移动设备可以捕获样品的图像,在某些实施例中,该摄像机是移动设备的一部分。
在一些实施例中,适配器包括光学元件,其被配置成增强、放大和/或优化来自样品的信号的产生。在一些实施例中,光学元件包括被配置成增强、放大和/或优化提供给样品的照明的部件。在某些实施例中,照明由作为移动设备一部分的光源提供。在一些实施例中,光学元件包括被配置成增强、放大和/或优化来自样品的信号的部件。部分实施例中光学元件的结构、功能和配置可在2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)第PCT/US2016/045437号和2016年9月14日提交的PCT/US0216/051775、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456,590、2017年2月15日提交的第62/459,554号和2月8日提交的第62/460,075号中找到。2017年,所有这些应用程序都出于所有目的全部并入本文。
尺寸
本文公开的装置、装置、系统和方法可以包括或使用QMAX装置,其可以包括板和间隔件。在一些实施例中,QMAX设备及其适配器的各个组件的尺寸在PCT申请(指定美国)中列出、描述和/或总结。2016年8月10日提交的第PCT/US2016/045437号,以及2016年12月9日提交的美国临时申请号62,431,639号和2017年2月8日提交的第62/456,287号,均全文通过引用并入。
在一些实施例中,尺寸列在下表中:
板:
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铰链:
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缺口:
壕:
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插座插槽
使用QMAX卡实现均匀厚度的某些条件。
在一些实施例中,间隔间距离在1μm至120μm的范围内。
在一些实施例中,其中板的厚度在20um至250um的范围内,杨氏模量在0.1至5GPa的范围内。
在一些实施例中,对于柔性板,柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60至750GPa-um的范围内。
在一些具体实施例中,对于柔性板,柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60至600GPa-um的范围内
在一些实施例中,均匀厚度的样品层在至少为1mm2的横向面积上是均匀的。
在一些实施例中,非常均匀的厚度样品层具有高达+/-5%的厚度均匀性。
在一些实施例中,间隔件是具有横截面形状的柱子,选自圆形、多边形、圆形、正方形、矩形、椭圆形、椭圆形或相同的任意组合。
在一些实施例中,间隔件具有柱状,具有基本平坦的顶面,并且具有基本均匀的横截面,其中,对于每个间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度之比至少为1。
在一些实施例中,间隔件以周期性阵列形式配置。
在一些实施例中,间隔件具有1%或更高的填充系数,其中填充系数是间隔件接触面积与总板面积的比值。
在一些具体实施例中,间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充系数等于或大于20MPa,其中填充系数是间隔件接触面积与总板面积的比值。
在一些实施例中,闭合构型下两块板之间的间距小于200um。
在一些实施例中,闭合构型下两块板之间的间距值在1.8um和3.5um之间。
在一些具体实施例中,间隔件通过直接压印板或注塑成型板固定在板上。
在一些具体实施例中,板和间隔件的材料选自聚苯乙烯、PMMA、PC、COC、COP或其它塑料。
在一些实施例中,间隔件具有柱状,间隔件的侧壁角具有曲率半径至少为1μm的圆形。
在一些实施例中,按压是用人手进行的。
在一些实施例中,一块板或两块板的至少一部分内表面是亲水的。
在一些实施例中,样品是直接从被试物沉积到板上而不使用任何转移装置。
在一些实施例中,样品在闭合构造下变形后,当部分或全部压缩力被移除时,样品保持相同的最终样品厚度。
在一些实施例中,间隔件具有柱状形状和几乎均匀的横截面。
在一些实施例中,间隔件间距(SD)等于或小于约120um(微米)。
在一些实施例中,间隔件间距(SD)等于或小于约100um(微米)。
其中间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板(ISD4/(hE))的厚度(h)和杨氏模量(E)为5x106um3/GPa以下。
其中间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板(ISD4/(hE))的厚度(h)和杨氏模量(E)为5x105um3/GPa以下。
在一些实施例中,间隔件具有柱状、基本平坦的顶面、预定的基本均匀高度和预定的恒定间隔间距离,其至少比分析物的尺寸大约2倍,其中间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于2MPa,其中,填充系数为间隔件接触面积与总板面积的比值,其中,对于每个间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度之比至少为1(一)。
在一些实施例中,间隔件具有柱状、基本平坦的顶面、预定的基本均匀高度和预定的恒定间隔间距离,其至少比分析物的尺寸大约2倍,其中间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于2MPa,其中,填充系数为间隔件接触面积与总板面积之比,其中,对于每个间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度之比至少为1(一),其中间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板(ISD4/(hE))的厚度(h)和杨氏模量(E)为5x106um3/GPa以下。
在一些具体实施例中,间隔件的间距距离与间隔件的平均宽度之比为2或更大,并且间隔件的填充系数乘以间隔件的杨氏模量为2MPa或更大。
在一些实施例中,所述分析物是分析物5中检测蛋白质、肽、核酸、合成化合物和无机化合物。
在一些具体实施例中,间隔件具有柱子的形状,并且柱子的宽度与高度之比等于或大于1。
在一些实施例中,沉积在一块或两块板上的样品具有未知的体积。
在一些具体实施例中,间隔件具有柱状形状,并且柱状物具有基本均匀的横截面。
在一些实施例中,样品用于检测、纯化和定量与某些疾病的阶段相关的化合物或生物分子。
在一些实施例中,样品与传染病和寄生虫病、损伤、心血管疾病、癌症、精神障碍、神经精神障碍、肺部疾病、肾脏疾病以及其它器质性疾病有关。
在一些实施例中,样品与微生物的检测、纯化和定量有关。
在一些实施例中,样品与来自环境、水、土壤或生物样品的病毒、真菌和细菌有关。
在一些实施例中,样品与对食品安全、国家安全、有毒废物或炭疽构成危害的化合物或生物样品的检测、定量有关。
在一些实施例中,样品与医学或生理监测器中生命参数的定量有关。
在一些实施例中,样品与葡萄糖、血液、氧水平、总血细胞计数有关。
在一些实施例中,样品与从生物样品中检测和定量特定的DNA或RNA有关。
在一些实施例中,样品与染色体和线粒体中DNA中的基因序列的测序和比较有关,用于基因组分析。
在一些实施例中,样品与检测反应产物有关,例如,在药物的合成或纯化过程中。
在一些实施例中,样品是细胞、组织、体液和粪便。
在一些实施例中,所述样品是检测蛋白质、肽、核酸、合成化合物、无机化合物的样品。
在一些实施例中,样品是人类、兽医、农业、食品、环境和药物测试领域的样品。
在一些实施例中,所述样品是选自血液、血清、血浆、鼻拭子、鼻咽冲洗液、唾液、尿液、胃液、脊髓液、眼泪、粪便、粘液、汗液、耳垢、油、腺体分泌物、脑脊髓液、组织、精液、阴道液、源自肿瘤组织的间质液、眼液、脊髓液、咽拭子、口气、头发、指甲、皮肤、活检、胎盘液、羊水、脐带血、淋巴液、腔液、痰液、脓液、微生物群、胎粪、母乳、呼出的冷凝液鼻咽液、鼻拭子、咽拭子、粪便样本、头发、指甲、耳垢、呼吸、结缔组织、肌肉组织、神经组织、上皮组织、软骨、癌变样本和骨骼。
在一些实施例中,QMAX卡包括:多个刻度标记、成像仪和处理装置,其特征在于:
(i)多个刻度标记的至少一部分包括周期性排列的间隔件。
(ii)成像仪对刻度标记和设备进行成像;和
(iii)处理设备处理由成像仪成像的一个或多个图像。
在一些实施例中,处理装置包括非暂时性计算机可读介质,该指令在由处理装置执行时,使用一种或多种图像处理算法处理一个或多个图像处理算法,该图像处理算法选自粒子计数算法、查找表(LUT)滤波器、粒子滤波器、模式识别算法、形态确定算法、直方图、线剖面图、地形表示、二进制转换、颜色匹配剖面以及它们的任意组合。
在一些实施例中,QMAX卡包括:
i.用于对设备进行成像的成像仪;和
ii.一种用于处理来自成像仪的一个或多个图像的处理装置,其中,所述处理装置使用图像处理算法处理所述一个或多个图像,并且其中,所述图像处理算法包括从所述组中选选的一个或多个粒子计数算法、查找表(LUT)滤波器、粒子滤波器、模式识别算法、形态确定算法、直方图、线轮廓、地形表示、二进制转换、颜色匹配轮廓。
在一些实施例中,间隔件处于周期性阵列中。
在一些实施例中,QMAX卡包括:
i.用于对设备进行成像的成像仪;
ii.用于处理来自成像仪的一个或多个图像的处理装置;和
iii.一种非暂时性的计算机可读介质,包括机器可执行代码,该代码在处理设备执行时,实现由图像采集算法、图像处理算法、用户界面方法组成的组中的一个或多个选定的方法,该方法(i)促进用户与计算设备之间的交互,以及(ii)用作数据收集的手段,数据传输和分析,通信协议和数据处理算法。
在一些实施例中,QMAX卡包括:
i.用于对设备进行成像的成像仪;
ii.用于处理来自成像仪的一个或多个图像的处理装置;和
iii.一种非暂时性的计算机可读介质,包括机器可执行代码,该代码在处理设备执行时,实现包括从组中选定的一个或多个方法,该组包括检测来自样本的信号,基于以下至少一项校正原始数据:
a.数学运维,
b.数学修正,以及
c.一项或多项特定于用于检查样品的设备或试剂的校准,包括计算值、计算浓度值、与基线比较、与阈值比较、与标准曲线比较、与历史数据比较、确定测试的准确性、确定偏僻值或结果、确定高于或低于正常或可接受范围的值或结果,确定指示异常情况的值或结果,确定两个或多个结果,这些结果共同表明存在异常情况,曲线拟合,使用数据作为从演绎推理、归纳推理、贝叶斯推理组成的组中选择的数学或分析推理的基础。
在一些实施例中,非暂时性计算机可读介质包括机器可执行代码,该代码在由处理设备执行时实现一种方法,包括将数据与数据库进行比较以检索受试者要执行的动作过程的指令。
在一些实施例中,数据库存储在设备上。
在一些实施例中,QMAX卡包括:
i.用于对设备进行成像以生成数据的成像仪;和
ii一种用于处理来自成像仪的数据的处理装置,其特征在于,所述处理包括从所述组中选取的至少一个,包括分箱数据、变换数据、通过傅里叶变换将时域数据转换为频域数据,以及将数据与附加数据组合。
在一些实施例中,QMAX卡包括:
i.用于对设备进行成像以生成数据的成像仪;和
ii.用于处理来自成像仪的数据的处理装置;和
iii.一种非暂时性的计算机可读介质,包括机器可执行代码,该代码在依赖所述处理装置执行,实现包括从组中选定的一个或多个方法,该组包括检测来自样本的信号,基于以下至少一项校正原始数据:
a.数学运维,
b.数学修正,以及
c.一项或多项特定于用于检查样品的设备或试剂的校准,包括计算值、计算浓度值、与基线比较、与阈值比较、与标准曲线比较、与历史数据比较、确定测试的准确性、确定偏僻值或结果、确定高于或低于正常或可接受范围的值或结果,确定指示异常情况的值或结果,确定两个或多个结果,这些结果共同表明存在异常情况,曲线拟合,使用数据作为从演绎推理、归纳推理、贝叶斯推理组成的组中选择的数学或分析推理的基础。
在一些实施例中,处理可以涉及将处理后的数据与存储在设备中的数据库进行比较,以检索受试者要执行的动作过程的指令。
在一些实施例中,QMAX卡包括:
(i)用于对设备进行成像以生成数据的成像仪;和
(ii)一种用于处理来自成像仪的数据的处理装置,其中,所述处理包括确定测试的精度。
在一些实施例中,QMAX卡包括:
(i)用于对设备进行成像的成像仪;和
(ii)配置为对设备的不同区域进行成像的扫描仪,其中,所述间隔件包括周期性间隔件阵列。
在一些实施例中,QMAX卡包括:
(i)用于对设备进行成像的成像仪;和
(ii)配置为对设备的不同区域进行成像的扫描仪。
在一些实施例中,分析物是蛋白质、肽、DNA、RNA、核酸、分子、细胞、组织、病毒、不同形状的纳米颗粒或它们的组合。
在一些实施例中,分析物包含染色细胞。
在一些实施例中,分析物包含包含中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞或嗜碱性粒细胞的染色细胞。
在一些实施例中,所述分析物包含染色分析物,其中所述染色剂包括吖啶橙染料。
在一些实施例中,QMAX卡包括成像仪和处理装置,其中
(i)成像仪对设备进行成像;和
(ii)处理设备处理由成像仪成像的一个或多个图像并分析分析物。
在一些实施例中,QMAX卡包括成像仪和处理装置,其中
(i)成像仪对设备进行成像;和
(ii)处理设备处理由成像仪成像的一个或多个图像,分析分析物并计算分析物的浓度。
在一些实施例中,QMAX卡包括测量装置,其中,该测量装置通过测量与分析物相关的信号来检测和/或量化分析物,其中该信号是光信号、电信号、机械信号、化学物理信号或它们的任意组合。
在一些实施例中,QMAX卡包括测量装置,其中测量装置通过测量与分析物相关的光信号来检测和/或量化分析物,其中光信号包括光反射、散射、透射、吸收、光谱、颜色、发射、强度、波长、位置、偏振、发光、荧光、电致发光、化学发光、电化学发光或其任意组合。
在一些实施例中,QMAX卡包括测量装置,其中,该测量装置通过测量与分析物相关的电信号来检测和/或量化分析物,其中电信号包括电荷、电流、阻抗、电容、电阻或它们的任意组合。
在一些实施例中,QMAX卡包括测量装置,其中,该测量装置通过测量与被分析物相关的机械信号来检测和/或量化分析物,其中机械信号包括机械波、声波、冲击波或振动。
在一些实施例中,QMAX卡包括测量装置,其中,该测量装置通过测量与分析物相关的化学物理信号来检测和/或量化分析物,其中化学物理信号包括但不限于在反应中产生的PH值、离子、热量、气泡、颜色变化。
在一些实施例中,QMAX卡包括包被在一块或两块板上的干试剂。
在一些实施例中,间隔高度近似于RBC的平均厚度。
在一些实施例中,间隔件的高度为5um(微米)或更小。
在一些实施例中,间隔件的高度为10um(微米)或更小。
在一些实施例中,间隔件的高度为30um(微米)或更小。
在一些实施例中,间隔件的高度为10um(微米)或更小、20μm(微米)或更小、30μm(微米)或更小、50μm(微米)或更小,或介于任意两个值之间的范围。
在一些实施例中,分析物包括包含红细胞的细胞、而血细胞或血小板。
在一些实施例中,分析物包括血液中的癌细胞、病毒或细菌。
在一些实施例中,间隔件处于周期性阵列中。
在一些实施例中,周期阵列包括晶格。
在一些实施例中,晶格包括具有横截面形状选自由正方形、矩形、三角形、六边形、多边形及其任意组合组成的组的间隔件。
在一些实施例中,晶格包括两个或多个具有不同横截面形状的间隔件,这些间隔件选自由正方形、矩形、三角形、六边形、多边形及其任意组合组成的组。
在一些实施例中,晶格包括两个或多个包含间隔件的区域,并且两个或多个区域中每个区域中间隔件的横截面形状独立地选自由正方形、矩形、三角形、六边形、多边形及其任意组合组成的组。
在一些实施例中,晶格包括两个或多个包含间隔件的区域,并且两个或多个区域的第一区域中每个间隔件之间的周期与两个或多个区域的第二区域中每个间隔件之间的周期不同。
在一些实施例中,QMAX卡包括多个作为间隔件的刻度标记。
在一些实施例中,QMAX卡包括一个或多个刻度标记。
在一些实施例中,一个或多个刻度标记被蚀刻、沉积或印刷到第一板和第二板中的至少一个上。
在一些实施例中,一个或多个刻度标记吸收光、反射光、散射光、干扰光、衍射光、发射光或它们的任意组合。
在一些实施例中,QMAX卡包括多个刻度标记,其中多个刻度标记中的至少两个被已知距离隔开,该距离是平行于相关体积样品的横向面积的平面的方向上测量的。
在一些实施例中,QMAX卡包括一个或多个刻度标记,其中一个或多个刻度标记中的至少一个是间隔件。
在一些实施例中,QMAX卡包括一个或多个位置标记。
在一些实施例中,所述一个或多个位置标记是间隔件。
在一些实施例中,QMAX卡包括成像仪,其中成像仪用于辅助定量相关体积的样品。
在一些实施例中,分析物选自由细胞、血细胞、红细胞、白细胞、粒细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、血小板、癌细胞、病毒、细菌、真菌、蛋白质、核酸、DNA分子、RNA分子、miRNA分子、mRNA分子、血细胞、肽、多肽、组织、纳米颗粒、药物代谢物、脂质、碳水化合物、激素、维生素、它们的组合、片段和它们的衍生物。
在一些实施例中,闭合构造中样品层的均匀厚度偏离间隔高度小于+/-5%。
在一些实施例中,以开放构造沉积在板上的样品直接从被试物沉积到板上,而无需使用任何转移装置。
在一些实施例中,以开放构造沉积在板上的样品具有未知的样品量。
在一些实施例中,闭合构造中样品层的均匀厚度用于计算由装置的板和间隔件调节的样品体积。
在一些实施例中,QMAX卡包括一个或多个结合位点,这些结合位点位于装置的一个或两个板样品接触表面上,并且其中每个结合位点选择性地结合并固定在样品中或疑似样品中的分析物或分析物。
在一些实施例中,QMAX卡包括一个或多个存储位点在一个或多个板样品接触表面上,其中每个存储位点存储一个或多个试剂,其中当设备处于闭合构造时,试剂溶解和扩散在样品中。
在一些实施例中,QMAX卡包括装置的一个或多个样品接触表面上的一个或多个扩增位点,其中,当分析物或标记物距离扩增位点500nm以内时,每个扩增位点能够扩增来自样品中的分析物或分析物标记的信号。
在一些实施例中,QMAX卡包括样品接触区域上的第一测定位点,用于评估第一分析物,并且在第二预定测定位点中测定第二分析物。
在一些实施例中,QMAX卡在样品接触区域上包括一对电极,其中分析物测定区域位于电极之间。
在一些实施例中,间隔件是配置为使分析物与试剂在不到60秒内饱和的反应的高度。
在一些实施例中,一个或两个板在其表面上还包括多个测定位点,其中相邻测定位点的边缘之间的距离大大大于当测定板处于闭合位置时均匀厚度层的厚度,其中至少一部分均匀厚度层位于测定位点上,其中,样品具有一种或多种能够在样品中扩散的分析物。
在一些实施例中,第一板在其表面上具有至少两个相邻的分析物测定位点,当板处于闭合构造时,这些位点之间的距离远不大于均匀厚度层的厚度,其中均匀厚度层的至少一部分位于测定位点上,其中,样品具有一种或多种能够在样品中扩散的分析物。
在一些实施例中,板中的一个或两个在其表面上还包括多个测定位点,其中相邻测定位点的边缘之间的距离被配置为在30分钟或更短的时间内,每个位点的反应独立发生,没有流体屏障以流体方式将样品分离成不同的隔离液袋。
在一些实施例中,QMAX卡包括移动通信设备,其通过Wi-Fi或蜂窝网络与远程位置进行通信。
在一些实施例中,QMAX卡包括移动通信设备,即移动电话。
在一些实施例中,QMAX卡包括移动通信设备,该设备接收来自远程位置的医疗专业人员的处方、诊断或建议。
在一些实施例中,通过使用选自发光标记、荧光标记、染料、量子点、发光标记、电致发光标记、化学发光标记、珠子、电磁辐射发射器、光学标记、电标记、可用于产生光信号或电信号的酶组成的组来测量分析物,纳米颗粒、比色标记物、酶联试剂、多色试剂和亲和素-链霉亲和素相关检测试剂。
在一些实施例中,通过使用包含荧光标记的标记来测量分析物,该标记选自IRDye800CW、Alexa 790、Dylight 800、荧光素、异硫氰酸荧光素、羧基荧光素的琥珀酰亚胺酯、荧光素的琥珀酰亚胺酯、荧光素二氯三嗪的5-异构体、笼式羧基荧光素-丙氨酸-甲酰胺、俄勒冈绿488、俄勒冈绿514、路西法黄、吖啶橙、罗丹明、四甲基罗丹明、德克萨斯红、碘化丙啶、JC-1(5,5',6,6'-四氯-1,1',3,3'-四乙基苯并咪唑基碘化花青)、四溴狜炔醇123、罗丹明6G、TMRM(四甲基罗丹明甲酯)、TMRE(四甲基罗丹明乙酯)、四甲基罗丹明、罗丹明B、4-二甲氨基四甲基罗胺、绿色荧光蛋白、蓝移绿色荧光蛋白、青色移绿色荧光蛋白、红移绿色荧光蛋白、4-乙酰氨基-4'-异硫氰酸基二苯乙烯-2,2'二磺酸吖啶、异硫氰酸吖啶、异硫氰酸吖啶、5-(2'-氨基乙基)氨基萘-1-磺酸(EDANS)、4-氨基-N-[3-乙烯基磺酰基]苯基]萘-3,5二磺酸盐、N-(4-苯胺基-1-萘基)马来酰亚胺、蒽氨酰胺、4,4-二氮杂-5-茚苯-3-丙酸BODIPY、级联蓝、亮黄色、香豆素、7-氨基-4-甲基香豆素(AMC、香豆素)120),7-氨基-4-三氟甲基香豆素(香豆素151),菁染料,氰,4',6-二氨基-2-苯基吲哚(DAPI),5',5“-二溴邻苯三酚磺基萘(溴邻苯三酚红),7-二乙氨基-3-(4'-异硫氰酸基苯基)-4-甲基香豆素,4,4'-二异硫氰酸基二氢二苯乙烯-2,2'-二磺酸,5-(二甲基氨基)萘-1-磺酰氯,4-二甲氨基苯偶氮苯基-4'-异硫氰酸酯(DABITC)、曙红、异硫氰酸曙红、赤藓红素B、异硫氰酸酯、乙锭、荧光素、5-羧基荧光素(FAM)、5-(4,6-二氯三嗪-2-基)氨基荧光素(DTAF)、2',7'二甲氧基-4'5'-二氯-6-羧基荧光素(JOE)、异硫氰酸荧光素、QFITC、(XRITC)、芴卡明、IR144、IR1446、孔雀石绿异硫氰酸酯、4-甲基伞形铁酮正弦甲酚酞、硝基酪氨酸、对玫瑰苯胺、苯酚红色、B-藻红蛋白、邻邻苯二甲醛、芘、丁酸芘、丁酸琥珀酰亚胺、丁酸酯量子点、活性红4(CibacronTMBrilliant Red 3B-A)罗丹明、6-羧基-X-罗丹明(ROX)、6-羧基罗丹明(R6G)、丽丝胺罗丹明B磺酰氯罗丹明(Rhod)、罗丹明B、罗丹明123、罗丹明X异硫氰酸酯、磺酰罗丹明B、磺酰罗丹明101、磺酰罗丹明101的磺酰氯衍生物(德克萨斯红)、N,N,N',N'-四甲基-6-羧基罗丹明(TAMRA),四甲基罗丹明、四甲基穗胺异硫氰酸酯(TRITC)、核黄素、5-(2'-氨基乙基)氨基萘-1-磺酸(EDANS)、4-(4'-二甲氨基苯偶氮)苯甲酸(DABCYL)、罗索酸、CAL氟橙560、铽螯合物衍生物、Cy 3、Cy 5、Cy 5.5、Cy 7、IRD 700、IRD 800、拉霍亚蓝、邻苯二甲菁、萘藻菁、香豆素、黄蒽染料,如rhodols、试卤灵、双鬃、吖啶、异吲哚、丹磺染料、氨基邻苯二甲酰肼,如鲁米诺、异鲁米诺衍生物、氨基邻苯二甲酰亚胺、氨基萘二甲酰亚胺、氨基苯并呋喃、氨基喹啉、二氰基对苯二酚、荧光铕、铽配合物、绿色荧光蛋白(GFP)、源自维多利亚水母的GFP、增强型GFP、来自肾病的GFP、雷尼拉毛勒里、Ptilosarcusguernyi、“人源化”重组GFP(hrGFP)、它们的组合、片段和它们的衍生物。
在一些实施例中,样品是血液,并且分析物选自由白细胞、红细胞和血小板组成的组中的一种或多种。
在一些实施例中,QMAX卡包括刻度标记,其中刻度标记包括周期性排列的间隔件。
在一些实施例中,间隔件排列在周期性阵列中,并且其中周期性阵列具有矩形晶格。
在一些实施例中,所述间隔件排列成周期性阵列,其中,所述周期性阵列具有三角形晶格、方形晶格、菱形晶格、五角晶格、六方晶格、七边形晶格、八角晶格、九方晶格或十边形晶格。
手压
对于本文所公开的装置、装置、系统和方法,人手可用于操纵或处理板和/或样品。在一些实施例中,可以使用人手将板压成闭合构造;在一些实施例中,可以使用人手将样品压成薄层。2016年8月10日提交的PCT申请(指定美国)第PCT/US2016/045437号和2016年9月14日提交的PCT/US0216/051775号,以及2016年12月9日提交的第62/431,639号美国临时申请、2017年2月8日提交的第62/456,287号、2月7日提交的第62/456,065号临时申请中,对采用手工压制的方式进行了描述和/或总结。2017、2017年2月8日提交的62/456,504号文件和2017年2月16日提交的62/460,062号文件,均以全文引用并入。
在一些实施例中,人手可用于操纵或处理QMAX装置的板。在某些实施例中,可以使用人手施加不精确的力,将板从开放构造压缩到闭合构造。在某些实施例中,人手可用于施加不精确的力,以实现样品厚度的高度均匀性(例如小于5%、10%、15%或20%的变异性)。
智能手机
本文公开的设备、装置、系统和方法可以与移动设备一起使用,例如但不限于智能手机。智能手机检测技术在PCT申请(指定美国)第PCT/US2016/045437号和PCT/US0216/051775号中公开,或列出、描述和/或总结,分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交,美国临时申请号62/456065,于2017年2月7日提交,美国临时申请号62/456287,该申请于2017年2月8日提交,美国临时申请编号为62/456504,该申请于2017年2月8日提交,所有这些申请均出于所有目的全部并入本文。
在一些实施例中,智能手机包括摄像头,当样本被定位在摄像头的视野中时(例如通过适配器),其可用于捕获图像或样品。在某些实施例中,相机包括一组镜头(例如在iPhoneTM 6中)。在某些实施例中,相机包括至少两组镜头(例如在iPhoneTM 7中)。在一些实施例中,智能手机包括摄像头,但该摄像头不用于图像捕获。
在一些实施例中,智能手机包括光源,例如但不限于LED(发光二极管)。在某些实施例中,当样品被定位在相机的视野中时,光源用于向样品提供照明(例如通过适配器)。在一些实施例中,来自光源的光通过适配器的光学元件被增强、放大、改变和/或优化。
在一些实施例中,智能手机包括一个处理器,该处理器被配置成处理来自样品的信息。智能手机包含软件指令,当处理器执行时,可以增强、放大和/或优化来自样品的信号(例如图像)。处理器可以包括一个或多个硬件组件,例如中央处理器(CPU)、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、控制器、微控制器单元、精简指令集计算机(RISC)、微处理器等,或其任意组合。
在一些实施例中,智能手机包括通信单元,其被配置和/或用于将与样品相关的数据和/或图像传输到另一设备。仅举例来说,通信单元可以使用有线网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、因特网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、公用电话交换网(PSTN)、蓝牙网络、ZigBee网络、近场通信(NFC)网络等,或其任意组合。
在一些实施例中,所述智能手机为iPhoneTM、AndroidTM手机或WindowsTM手机。
云
本文公开的设备、装置、系统和方法可以与云存储和计算技术一起使用。相关云技术在PCT申请(指定美国)第PCT/US2016/045437号和PCT/US0216/051775中公开,或列出、描述和总结,分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交,美国临时申请号62/456065,2017年2月7日提交,美国临时申请号62/456287,2月8日提交,2017年,以及2017年2月8日提交的美国临时申请第62/456504号,所有这些申请都出于所有目的全部并入本文。
在一些实施例中,云存储和计算技术可以涉及云数据库。仅举例来说,云平台可以包括私有云、公有云、混合云、社区云、分布式云、云间云、多云等,或它们的任意组合。在一些实施例中,移动设备(例如智能手机)可以通过任何类型的网络连接到云,包括局域网(LAN)或广域网(WAN)。
在一些实施例中,与样品相关的数据(例如样品的图像)被发送到云端,而无需移动设备进行处理,并且可以远程进行进一步的分析。在一些实施例中,与样品相关的数据由移动设备处理,并将结果发送到云端。在一些实施例中,原始数据和结果都被传送到云端。
需要注意的是,本文中使用的术语“第一”、“第二”等并不表示任何顺序、数量或重要性,而是用于区分一个元素和另一个元素。术语“a”和“an”并不表示数量限制,而是表示至少一个被引用项目的存在。与数量相关的修饰词“about”包括所述值,并具有上下文规定的含义(例如,包括与特定数量的测量相关的误差程度)。需要注意的是,本规范中公开的所有范围都是包容性的,并且可以独立组合。
可以理解,本公开中的装置、系统和方法可以适用于各种液体样品,包括血液样品,无论是否经过明显的修改。此类修改应理解为在本公开的范围内。
关于上述描述,可以理解,在不偏离本公开范围的情况下,可以进行详细的更改,特别是在所使用的建筑材料和零件的形状、尺寸和排列方面。本说明书和所描述的实施例仅供参考,公开的真正范围和精神由以下权利要求书指明。
除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语都具有与本公开所属领域普通技术人员通常理解的相同含义。尽管与本文所述方法和材料相似或等效的任何方法和材料也可用于本教导的实践或测试,但现在描述了一些示例性方法和材料。
术语“a”、“an”或“the”涵盖单数和复数引用,除非上下文另有明确规定。除非另有说明,否则术语“包含”、“具有”、“包括”和“包含”是开放式术语,即“包括但不限于”。
“基本均匀的厚度”是指厚度是恒定的或仅在平均值附近波动,例如,不超过10%,最好不超过5%。
术语“和/或”是指列表中由“和/或”连接的任何一项或多项。例如,“x和/或y”表示三元素集合{(x),(y),(x,y)}的任何元素。换句话说,“x和/或y”表示“x和y中的一个或两个”。再举一个例子,“x、y和/或z”是指七元素集合{(x)、(y)、(z)、(x、y)、(x、z)、(y、z)、(x、y、z)}的任何元素。换句话说,“x、y和/或z”是指“x、y和z中的一个或多个”。
方面
1.一种用于测定多个样品中分析物的装置,包括:
一种用于接收样品的测试盒,其中,所述测试盒包括第一板和第二板,它们可以相对移动成不同的构造,包括开放构造和闭合构造;
用于定位和推进测试盒的传送机;
当小柱处于开放构造时,第一分配器将样品沉积在小柱的两块板之一上;
压力件将测试盒的第一和第二板从开放构造压缩到闭合构造,使第一和第二板之间的样品形成均匀厚的层;和
成像仪,用于对均匀厚的层进行成像;
其中,两块板中的一块或两块是柔性的;每个板在其各自的表面上都有一个用于接触样品的样品接触区域;两块板中的一块或两块板包括与相应板固定的间隔件;
其中,所述间隔件具有柱状且预定的均匀高度为200um或更小,且具有预定的间隔间距,并且其中至少一个间隔件位于样品接触区域内;
其中,开放构造为:将两块板分开,板之间的间距不受间隔件的调节,样品沉积在一块或两块板上;和
其中,闭合构造为构型,在开放构造中配置样品沉积后;在闭合构造中:至少一部分样品被两块板压缩成一层均匀厚度的层,并且相对于板基本上停滞不前,其中该层的均匀厚度受到两块板的内表面的限制,并受板和间隔件的调节。
2.方面1所述的装置,还包括用于将测试盒置于传送机上的卡式送料器。
3.方面1所述的装置,还包括第二分配器,用于分液试剂以接触样品。
4.方面1所述的装置,其特征在于,试剂被包被在两个板中的一个或两个板上。
5.方面1所述的装置,其中,间距距离(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E),ISD4/(hE)等于或小于5x106um3/GPa;柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60至750GPa-um的范围内。
6.方面1所述的装置,还包括用于将测试盒定位在固定位置的对接装置。
7.方面1所述的装置,其特征在于,对接装置将测试盒定位在第四工作站的固定位置。
8.方面1所述的装置,其中第一板和第二板通过铰链连接,并且通过沿铰链折叠板来配置为从开放构造更改为闭合构造。
9.方面1所述的装置,其特征在于,所述第一板和第二板不通过铰链连接。
10.一种执行测定的方法,包括:
将测试盒放在传送机上,测试盒处于开放构造;
用第一个分配器将样品沉积在测试盒上;
闭合,用压力件将第一板和第二板的测试盒形成闭合构造,使样品在第一板和第二板之间变成均匀厚的层;
用成像仪对闭合构造下的样品进行成像以获得图像;和
使用分析仪分析图像以确定样品的特性。
11.方面10所述的方法,其特征在于:
基层形成于第一工作站;
样品沉积在第二工作站的测试盒上;
试剂和样品在第二工作站接触;
覆盖层和检测卡在第三工作站形成;和
样品在第四个工作站成像。
12.方面10-11任一项所述的方法,还包括在对样品进行成像之前将测试盒在固定位置。
13.方面10-12任一项所述的方法,其特征在于,所述测试盒位于第四工作站的固定位置。
14.方面10-13任一项所述的方法,还包括在成像前通过对接装置将测试盒对接在固位置。
15.方面10-14任一项所述的方法,还包括在成像过程中使用可移动载物台在水平或线性方向上移动测试盒。
16.方面1-15任一项所述的装置或方法,其特征在于:
该测试盒包括固定在测试盒的样品接触区域的间隔件;
所述间隔件包括柱状、基本平坦的顶面、预定的基本均匀高度和预定的间隔间距;
间隔件间距是两个相邻间隔之间的距离;
间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充系数等于或大于2MPa;和
填充系数是间隔件接触面积与总测试盒面积的比值。
17.方面1-16任一项所述的装置或方法,还包括用于将测试盒定位在固定位置的对接装置。
18.方面1-17任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述对接装置包括机械臂。
19.方面1-18任一项所述的装置或方法,还包括用于在水平和垂直方向上移动测试盒的可移动载物台。
20.方面1-19任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述可移动载物台包括电动载物台。
21.方面1-20任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述间隔件为多个间隔件。
22.方面1-21任一项所述的装置或方法,其特征在于,均匀厚的层被样品盒和薄膜的接触面所限制,并受滤筒、薄膜和间隔件的调节。
23.方面1-22任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述图像在第五工作站中进行分析。
24.方面1-23任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述图像被远程分析。
25.方面1-24任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述传送机包括用于线性传送所述测试盒的传送带。
26.方面1-25任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述传送机包括用于线性推进测试盒的传送带,所述传送带包括用于可拆卸地接收测试盒的载板。
27.方面1-26任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述载板包括用于将测试盒固定在原位的凹槽。
28.方面1-27任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述传送机包括用于线性推进测试盒的导轨。
29.方面1-28任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述传送机包括可旋转板,以环形地推进测试盒。
30.方面1-29任一项所述的装置或方法,其中,可旋转板将测试盒定位在相对于第四工作站成像仪的角度,以向成像仪提供要成像的样品区域的视场。
31.方面1-30任一项所述的装置或方法,其中,可旋转板将测试盒定位在相对于成像仪的多个角度,以向成像仪提供样品不同区域的多个视场进行成像。
32.方面1-31任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述可旋转板包括用于可拆卸地接收测试盒的载板。
33.方面1-32任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述载板包括用于将测试盒固定到位的凹槽。
34.方面1-33任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述可旋转板包括用于接收和保持测试盒的凹槽。
35.方面1-34任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述传送机包括一个开口,以允许成像仪通过所述传送机对样品进行成像。
36.方面1-35任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述开口设置在测试盒附近。
37.方面1-36任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述测试盒进料器以0.1至179.9度的角度朝向测试盒。
38.方面1-37任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述测试盒的进料器垂直于所述测试盒。
39.方面1-38任一项所述的装置或方法,其中,所述第一分配器以60至120度角朝向所述测试盒。
40.方面1-39任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述第一分配器垂直于所述测试盒。
41.方面1-40任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述第一分配器包括用于分配样品的分配器。
42.方面1-41任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述第一分配器包括用于分配样品的移液管。
43.方面1-42任一项所述的装置或方法,其中,所述第二分配器以60至120度角朝向测试盒。
44.方面1-43任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述第二分配器垂直于所述测试盒。
45.方面1-44任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述第二分配器包括用于分配试剂的分配器。
46.方面1-45任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述第二分配器包括用于分液试剂的移液管。
47.方面1-46任一项所述的装置或方法,其特征在于,送膜器以0.1至179.9度的角度朝向测试盒。
48.方面1-47任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述送膜器垂直于所述测试盒。
49.方面1-48任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述压力件包括机械压力件,包括橡胶材料,所述机械压力件对薄膜施加均匀的压力。
50.方面1-49任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述压力件包括气垫压力件,其对薄膜施加均匀的压力。
51.方面1-50任一项所述的装置或方法,其特征在于,所述压力件垂直于所述测试盒。
52.所述装置或方法为1-51方面中任一项,其特征在于,所述测试盒设置在成像仪和传送机之间。
53.所述装置或方法为1-52方面中任一所述,其特征在于,所述传送机设置在成像仪和测试盒之间。
54.所述装置或方法为1-53方面中任一的一种,其特征在于,所述成像仪在第四工作站中以60至120度的角度定向于测试盒。
55.所述装置或方法为1-54方面中任一项,其特征在于,所述成像仪垂直于第四工作站中的测试盒。
56.所述装置或方法为1-55方面任一项,其特征在于,所述成像仪包括用于检查样品的显微镜。
57.所述装置或方法为1-56方面中任一项,其特征在于,所述成像仪包括用于对样品进行成像的相机。
58.所述装置或方法为方面1-57中任一项所述,其特征在于,所述摄像机为单台摄像机。
59.所述装置或方法为1-58方面中任一项,其特征在于,所述摄像机包括多个摄像机。
60.所述装置或方法为1-59方面中任一项,其特征在于,所述对接装置包括机械臂。
61.一种装置,包括:
用于接收样品的测试盒;
用于定位和推进测试盒的传送机;
用于将测试盒放在运送盒上的测试盒进料器;
第一个分配器,用于将样品沉积在小柱上;
第二分配器,用于分液试剂以接触样品;
覆盖样品的薄膜;
将薄膜放在样品上的薄膜进料器;
压力件将薄膜和测试盒之间的样品压缩成均匀厚的层;和
用于对均匀厚度层进行成像的成像仪。
62.一种制作检测卡和执行检测的系统,包括:第1-61方面任何所述的装置;
其中:
小柱进料器将小柱放在第一工作站的转运运送盒器上,形成检测卡的基层;
第一个分配器将样品沉积在第二工作站的测试盒上;
第二分配器分配试剂以接触第二工作站中测试盒上的样品;
薄膜进料器将薄膜放在小柱上以覆盖样品,并在第三工作站中形成测定卡的覆盖层;
压力件将测试盒和薄膜之间的样品均匀压缩成均匀厚的层,在第三工作站形成测定卡;
成像仪对均匀厚的层进行成像,以获得用于第四工作站分析的图像;和
传送机沿着每个工作站定位和推进测试盒。
63.所述系统方面62,还包括用于将测试盒定位在固定位置的对接装置。
64.所述系统方面63,其特征在于,对接装置将测试盒定位在第四工作站的固定位置。
65.一种制作检测卡并执行检测的方法,包括:
将小柱放在带有小柱进料器的传送机上,以形成检测卡的基础层;
用第一个分配器将样品沉积在测试盒上;
用第二个分配器接触试剂和样品;
用薄膜进料器在测试盒上放置薄膜以覆盖样品并形成测定卡的覆盖层;
将薄膜均匀地压在测试盒上,将测试盒和薄膜之间的样品压缩成均匀厚的层,形成检测卡;
用成像仪对样品进行成像以获得图像;和
使用分析仪分析图像以确定样品的特性。
66.方面65所述的方法,其特征在于:
基层形成于第一工作站;
样品沉积在第二工作站的测试盒上;
试剂和样品在第二工作站接触;
覆盖层和检测卡在第三工作站形成;和
样品在第四工作站成像。
67.所述方法方面65,还包括在对样品进行成像之前将测试盒定位在固定位置。
68.所述方法方面67,其中,所述测试盒位于第四工作站的固定位置。
69.所述方法方面65,还包含在成像之前通过对接装置将测试盒对接在固定位置。
70.方面65所述的方法,还包括在成像过程中使用可移动载物台在水平或线性方向上移动测试盒。
71.所述装置或方法为1-70方面中任一项所述,其特征在于:
该测试盒包括固定在测试盒的样品接触区域的间隔件;
所述间隔件包括柱状、基本平坦的顶面、预定的基本均匀高度和预定的间隔间距;间隔件间距是两个相邻间隔之间的距离;
a间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充系数等于或大于2MPa;和
填充系数是间隔件接触面积与测试盒总面积的比值。
72.所述装置或方法中任一项前述技术方案,还包括用于将测试盒定位在固定位置的对接装置。
73.所述装置或方法为1-72方面任一项,其特征在于,所述对接装置包括机械臂。
74.所述装置或方法为1-73方面中任一项,还包括用于在水平和垂直方向上移动测试盒的可移动载物台。
75.前述任一项所述装置或方法,其特征在于,所述可移动载物台包括电动载物台。
76.所述装置或方法为1-75中任一项,其特征在于,所述间隔件为多个间隔件。
77.所述装置或方法为1-76中任一项,其特征在于,均匀厚的层被样品盒和薄膜的接触面所限制,并受滤筒、薄膜和间隔件的调节。
78.所述装置或方法为1-77方面中任一项,其特征在于,所述图像在第五工作站中进行分析。
79.所述装置或方法为1-78方面中任一项,其特征在于,所述图像被远程分析。
80.所述装置或方法为1-79方面任一项,其特征在于,所述传送机包括传送带,用于线性输送测试盒。
81.所述装置或方法为1-80中任一项,其特征在于,所述传送机包括用于线性推进测试盒的传送带,所述输送带包括用于可拆卸地接收测试盒的载板。
82.所述装置或方法为1-81方面任一项,其特征在于,所述载板包括用于将测试盒固定到位的凹槽。
83.所述装置或方法为1-82方面任一项,其特征在于,所述传送机包括用于线性推进测试盒的导轨。
84.所述装置或方法为方面1-83中任一项,其特征在于,所述传送机包括可旋转板,以环形推进测试盒。
85.所述装置或方法为方面1-84中任一项,其特征在于,可旋转板将测试盒定位在相对于第四工作站成像仪的角度,以向成像仪提供要成像的样品区域的视场。
86.所述装置或方法为1-85方面任一所述,其中,可旋转板将测试盒定位在相对于成像仪的多个角度,以向成像仪提供样品不同区域的多视场视图。
87.所述装置或方法为1-86方面任一项,其特征在于,所述可旋转板包括用于可拆卸地接收测试盒的载板。
88.所述装置或方法为1-87方面任一项,其特征在于,所述载板包括用于将测试盒固定到位的凹槽。
89.所述装置或方法为1-88方面任一项,其特征在于,所述可旋转板包括用于接收和保持测试盒的凹槽。
90.所述装置或方法为1-89方面任一项,其特征在于,所述传送机包括一个开口,以允许成像仪通过所述传送机对样品进行成像。
91.所述装置或方法为1-90方面任一项,其特征在于,所述开口设置在测试盒附近。
92.所述装置或方法为1-91方面任一项,其特征在于,所述测试盒进料器以0.1至179.9度的角度定向于测试盒。
93.所述装置或方法为1-92方面任一项,其特征在于,所述测试盒的进料器与测试盒是垂直的。
94.所述装置或方法为1-93方面任一项,其特征在于,所述第一分配器以60至120度角朝向测试盒。
95.所述装置或方法为1-94方面任一项,其特征在于,所述第一分配器垂直于所述测试盒。
96.所述装置或方法为1-95方面任一项,其特征在于,所述第一分配器包括用于分配样品的分配器/移液管。
97.所述装置或方法为1-96方面任一项,其特征在于,所述第一分配器包括用于分配样品的移液管。
98.所述装置或方法为1-97方面任一项,其特征在于,所述第二分配器以60至120度角朝向测试盒。
99.所述装置或方法为1-98方面任一项,其特征在于,所述第二分配器垂直于所述测试盒。
100.所述装置或方法为1-99方面任一项,其特征在于,所述第二分配器包括用于分配试剂的分配器。
101.所述装置或方法为1-100方面任一项,其特征在于,所述第二分配器包括用于分配试剂的移液管。
102.所述装置或方法为1-101方面任一项,其特征在于,送膜器以0.1至179.9度的角度朝向测试盒。
103.所述装置或方法为1-102方面任一项,其特征在于,所述送膜器垂直于所述送膜盒。
104.所述装置或方法为技术方面1-103中任一项,其特征在于,所述压力件包括橡胶材料在内的机械压力件,所述机械压力件对所述薄膜施加均匀的压力。
105.所述装置或方法为方面1-104中任一项,其特征在于,所述压力件包括气垫压力件,其对薄膜施加均匀的压力。
106.所述装置或方法为1-105方面任一项,其特征在于,所述压力件垂直于测试盒。107.所述装置或方法为1-108方面任一项,其特征在于,所述测试盒设置在成像仪和运送盒之间。
108.所述装置或方法为1-107方面任一之一,其特征在于,所述运送盒设置在成像仪和测试盒之间。
109.所述装置或方法为1-108方面任一,其特征在于,所述成像仪在第四工作站中以60至120度的角度定向于测试盒。
110.所述装置或方法为1-109方面任一项,其特征在于,所述成像仪垂直于第四工作站中的测试盒。
111.所述装置或方法为1-110方面任一之一,其特征在于,所述成像仪包括用于检查样品的显微镜。
112.所述装置或方法为1-111中任一项,其特征在于,所述成像仪包括用于对样品进行成像的相机
113.所述装置或方法为1-112方面中任一项,其特征在于,所述摄像机为单个摄像机。
114.所述装置或方法为1-113方面中任一项,其特征在于,所述摄像机包括多个摄像机。
115.所述装置或方法为1-114方面任一项,其特征在于,所述对接装置包括机械臂。116.任一前述装置方面所述的装置,其中,该装置还包括,在一个或两个板上,具
有预定面积的干燥结合位点,其中,干燥结合位点结合并固定在样品中的分析物。117.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,该装置还包括,在一个或两个板上,可释放的干试剂和释放时间控制材料,其延迟可释放的干燥摄政剂释放到样品中的时间。
118.方面4所述的装置,其中,释放时间控制材料将干燥摄政剂开始释放到样品中的时间延迟至少3秒。
119.方面2所述的装置,其中摄政剂包括抗凝剂和/或染色试剂。
120.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,该装置还包括,在一个或两个板上,一个或多个干结合位点和/或一个或多个试剂位点。
121.方面1所述的装置,其特征在于,所述装置还包括包被在一块或两块板上的干试剂。
122.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,所述间隔条的间距距离与所述间隔条的平均宽度之比为2或更大,且所述间隔条的填充系数乘以所述间隔条的杨氏模量为20MPa或更大。
123.任一前述装置方面所述的装置,其中分析物被染色。
124.任一前述装置方面所述的装置,其中,对于调节层厚度均匀的间隔件,间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充系数等于或大于20MPa,其中填充系数为间隔片接触面积与总板面积的比值。
125.任一前述装置方面所述的装置,其中均匀厚度层的平均厚度在1.8μm至2.6μm的范围内,并且样品是全血的,没有被另一种液体稀释。
126.任一前述装置方面所述的装置,其中一块板的厚度乘以该板的杨氏模量在60至750GPa-um的范围内。
127.任一前述装置方面所述的装置,其中对于柔性板,间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E),ISD4/(hE)等于或小于105um3/GPa,
128.任一前述装置方面所述的装置,其中一块或两块板包括位置标记,无论是在板的表面上还是在板的内部,其提供板的位置信息。
129.任一前述装置方面所述的装置,其中一块或两块板包括刻度标记,无论是在板的表面上还是在板的内部,其提供样品和/或板的结构的横向尺寸的信息。
130.任一前述装置方面所述的装置,其中一块或两块板包括成像标记,在板的表面或内部,其辅助样品的成像。
131.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件用作位置标记、刻度标记、成像标记或它们的任意组合。
132.任一前述装置方面所述的装置,,其特征在于,其中,间隔件的间距距离与间隔件的平均宽度之比为2或更大,且间隔件的填充系数乘以间隔件的杨氏模量为20MPa或更大,并且其中一块板的厚度乘以该板的杨氏模量在60至550GPa-um的范围内。
133.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E),ISD4/(hE)等于或小于10^6um^3/GPa;柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60至750GPa-um的范围内。
134.在前述任何装置中,间隔高度选择在1.8-50μm范围内,IDS为120um以下,间隔件间距(IDS)的四次方除以厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E),ISD^4/(hE)为5x10^5um^3/GPa以下;柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在范围为100至550GPa-um。
135.任一前述装置方面所述的装置,其中均匀厚度层的平均厚度在2.6μm至3.8μm的范围内,样品为血液。
136.任一前述装置方面所述的装置,其中均匀厚度层的平均厚度在1.8μm至3.8μm的范围内,并且样品是全血的,没有被另一种液体稀释。
137.任一前述装置方面所述的装置,其中均匀厚度层的平均厚度约等于样品中分析物的最小尺寸。
138.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件间距在7μm至50μm的范围内。
139.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件间距在50μm至120μm的范围内。
140.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件间距在120μm至200μm的范围内。
141.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件间距基本上是周期性的。
142.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件是具有横截面形状选自圆形、多边形、圆形、正方形、矩形、椭圆形、椭圆形、椭圆形或相同形状的任意组合的柱子。
143.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件具有柱状且具有基本平坦的顶面,其中,对于每个间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度的比值至少为1。
144.任一前述装置方面所述的装置,其中每个间隔件具有间隔件的横向尺寸与其高度的比值至少为1。
145.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件的最小横向尺寸小于或基本等于样品中分析物的最小尺寸。
146.所述任何先前的装置,其中间隔件的最小横向尺寸在0.5um至100um的范围内。
147.所述任何先前方面的装置,其特征在于,该装置还包括板上的干试剂,并且其中,该试剂包括选自以下组的可检测标记物:荧光标记物、比色标记物、化学发光标记物、酶联试剂、多色试剂和亲和素-链霉亲和素相关检测试剂。
148.任一前述装置方面所述的装置,其中间隔件具有柱状、基本平坦的顶面、预定的基本均匀的高度和预定的恒定间隔间距离,其至少比分析物的尺寸大约2倍,其中间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充因子等于或大于20MPa,其中,填充系数为间隔件接触面积与总板面积之比,其中,对于每个间隔件片,间隔件的横向尺寸与其高度之比至少为1(一),其中间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和杨氏模量(E),ISD4/(hE)为5x106um3/GPa以下。
149.任一前述装置方面所述的装置,其中样品被过滤,其中染色使用罗曼诺夫斯基染色、利什曼染色、May-Grunwald染色、吉姆萨染色、詹纳染色、赖特染色或相同的任何组合
150.所述任一前述装置方面所述的装置,其中样品是染色的,其中染色是免疫组织化学(IHC)染色。
151.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,所述样品为生物样品、环境样品、化学样品或临床样品。
152.所述任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,填充系数为2.3%或更高。
153.该装置的任何先验方面,其中一块板的厚度乘以该板的杨氏模量在100至550GPa-um的范围内。
154.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,该装置还包括测量装置,其中,该测量装置通过测量与被分析物有关的光信号来检测和/或量化分析物,其中,所述光信号包括光反射、散射、透射、吸收、光谱、颜色、发射、强度、波长、位置、偏振、发光、荧光、电致发光、化学发光、电化学发光,或其任意组合。
155.任一前述装置方面所述的装置,其中至少一个板是透明的。
156.任一前述装置方面所述的装置,其中至少一个板由柔性聚合物制成。
157.所述任何先前方面的装置,其特征在于,该装置还包括检测器,该检测器是用于检测电信号的电检测器,其中,该电检测器包括包括一个或两个板上的电极。
158.任一前述装置方面所述的装置,其中柔性板的厚度在10um至200um的范围内。
159.任一前述装置方面所述的装置,其中变化小于30%。
160.任一前述装置方面所述的装置,其中变化小于10%。
161.任一前述装置方面所述的装置,其中变化小于5%。
162.任何先前方面的装置,其中第一和第二板连接在一起,并且通过折叠板被配置为从开放构造更改为闭合构造。
163.任一前述装置方面所述的装置,其中第一和第二板通过铰链连接,并且通过沿铰链折叠板被配置为从开放构造更改为闭合构造。
164.任一前述装置方面所述的装置,其中第一和第二板通过铰链连接,铰链是与板分开的材料,并且通过沿铰链折叠板来配置为从开放构造更改为闭合构造。
165.任一前述装置方面所述的装置,其中第一和第二板由单块材料制成,并且被配置为通过折叠板从开放构造更改为闭合构造。
166.任一前述装置方面所述的装置,其中均匀厚度的样品层在至少为1mm2的横向面积上是均匀的。
167.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,所述装置还包括包被在一块或两块板上的干试剂,其中,所述试剂选自由由抗体、核酸、细胞染色剂、染料、蛋白质、可释放干试剂、标记试剂、荧光标记试剂、染料、珠子、量子点、捕获剂、检测剂和封闭剂、光信号增强剂、光信号淬灭剂和荧光标记抗体。
168.任一前述装置方面所述的装置,其中,在闭合构造下,最终样品厚度被配置为在60秒或更短的时间内分析样品。
169.任一前述装置方面所述的装置,其中,在闭合构造下,最终样品厚度被配置为在10秒或更短的时间内分析样品。
170.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,所述干燥结合位点包括捕获剂。
171.任一前述装置方面所述的装置,其中所述干燥结合位点包含抗体或核酸。
172.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,所述可释放的干试剂为标记试剂。
173.所述任何先前方面的装置,其特征在于,所述可释放的干试剂为荧光标记试剂。
174.所述任何先前方面的装置,其中可释放的干试剂为荧光标记的抗体。
175.所述任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,所述可释放的干试剂为细胞染色剂。
176.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,所述检测器是检测光信号的光学检测器。
177.所述任何先验方法的方法和装置,其中间隔件具有柱子的形状,并且柱子的宽度与高度之比等于或大于1。
178.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,所述检测器是检测电信号的电检测器。
179.任一前述装置方面所述的装置,其特征在于,间隔件通过直接压印板或注塑成型固定在板上。
180.任一前述装置方面所述的装置,其中板和间隔件的材料选自聚苯乙烯、PMMA、PC、COC、COP或其它塑料。
181.任一前述系统方面所述的系统,其中,其中一块板具有结合分析物的结合位点,其中至少一部分均匀的样品厚度层位于结合位点上,并且大大小于结合位点的平均横向线性尺寸。
182.任一前述系统方面所述的系统,还包括:用于固定样品并安装到移动通信装置的外壳。
183.任一前述系统方面所述的系统,其特征在于,所述壳体包括用于便于移动通信设备对样品进行成像和/或信号处理的光学元件,以及用于将光学元件固定在移动通信设备上的支架。
184.任一前述系统方面所述的系统,其中壳体中的光学元件相对于壳体是可移动的。
185.任一前述系统方面所述的系统,其中移动通信设备被配置成将测试结果传送给医疗专业人员、医疗设施或保险公司。
186.任一前述系统方面所述的系统,其特征在于,移动通信设备还被配置成与医疗专业人员、医疗设施或保险公司通信关于测试和受试者的信息。
187.任一前述系统方面所述的系统,其中,移动通信设备还被配置成将测试信息传送到云网络,并且云网络对信息进行处理以细化测试结果。
188.任一前述系统方面所述的系统,其特征在于,移动通信设备还被配置成将测试信息与子喷射器传送到云网络,云网络对信息进行细化,以细化测试结果,并将细化后的测试结果发回给被测者。
189.任一前述系统方面所述的系统,其特征在于,移动通信设备被配置成接收来自医疗专业人员的处方、诊断或建议。
190.任一前述系统方面所述的系统,其中,移动通信设备配置有硬件和软件,以便:
(a)拍摄样品的图像;
(b)分析图像中的测试位置和控制位置;和
(c)将从测试位置分析中获得的值与表征快速诊断测试的阈值进行比较。
191.任一前述系统方面所述的系统,其中至少一个板包括储存测定试剂的储存位点。
192.任一前述系统方面所述的系统,至少一个摄像机从CROF装置读取信号。
193.任一前述系统方面所述的系统,其中移动通信设备通过wifi或蜂窝网络与远程位置通信。
194.用于分析样品中分析物的方法,其特征在于,该方法包括:
(a)获取样品;
(b)获得第一和第二板,它们可以相对地移动到不同的构造中,其中每个板具有基本平面的样品接触面,一个或两个板是柔性的,并且一个或两个板包括与相应的样品接触面固定的间隔件,并且其中间隔件具有:
i.预定的高度基本均匀,外径为200um或更小,
ii.具有基本平坦顶面的柱子形状;
iii.预定的恒定的间隔件间距;
iv.间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E),ISD4/(hE)等于或小于106um3/GPa;以及
v.柔性板的厚度乘以柔性板的杨氏模量在60至750GPa-um的范围内。
(c)当板被配置为开放构造时,将样品沉积在一块或两块板上,其中开放构造是两块板部分或完全分开并且板之间的间距不受间隔件调节的构造;
(d)在(c)之后,将两块板放在一起形成闭合构造;其中:至少一部分样品形成一个基本均匀厚度的层,该层被板的样品接触面所限制,其中该层的均匀厚度由间隔件和板调节;和
(e)当板是闭合构造时分析层中厚度均匀,
其中,填充系数为间隔件接触面积与总板面积的比值。
195.任何前述方面所述方法、装置或系统,其中分析物包括分子(例如,蛋白质、肽、DNA、RNA、核酸或其它分子)、细胞、组织、病毒和具有不同形状的纳米颗粒。
196.任何前述方面所述方法、装置或系统,其特征在于,所述分析物包括白细胞、红细胞和血小板。
197.任何前述方面所述方法、装置或系统,其特征在于,所述分析物包括白细胞的差异测定。
198.所述方法与任何先前方法的方面相同,其特征在于,所述方法包括:
a.在远程位置分析结果以提供分析结果;和
b.将分析结果从远程位置传送到移动通信设备。
199.任何前述方法方面,其中分析是由医疗专业人员在远程位置完成的。
200.任何前述方法方面,其中移动通信设备在远程位置接收来自医疗专业人员的处方、诊断或建议。
201.任何前述方面所述方法、装置或系统,其中样品是体液。
202.任何前述方面所述方法、装置或系统,其中体液是血液、唾液、呼吸或尿液。
203.任何前述方面所述方法、装置或系统,其特征在于,所述样品是全血而不被另一液体稀释。
204.任何前述方法方面,其特征在于,所述测定步骤包括检测样品中的分析物。
205.任何前述方法方面,其中分析物为生物标志物。
206.任何前述方法方面,其中分析物为蛋白质、核酸、细胞或代谢物。
207.任何前述方法方面,其特征在于,所述方法包括对红细胞数量进行计数。
208.任何前述方法方面,其特征在于,所述方法包括计数白细胞的数量。
209.任何前述方法方面,其特征在于,方法包括对样品中的细胞进行染色和计数中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸粒细胞和嗜碱性粒细胞的数量。
210.所述方法与任何先前方法方面相同,其中,在步骤(b)中进行的测定是结合测定或生化测定。
211.一种分析样品的方法,包括:
获得任何先前装置或系统方面的装置;
将样品沉积在仪器的一个或两个样品上;
将板置于闭合构造中,并在至少部分板上施加外力;和
分析厚度均匀的层,而板是闭合构造。
212.任何前述装置或方法,其特征在于,该方法包括:
(a)获取样品;
(b)获得第一和第二板,它们可以相对地移动到不同的构造中,其中每个板具有基本平面的样品接触面,一个或两个板是柔性的,并且一个或两个板包括与相应的样品接触面固定的间隔件,并且其中间隔件具有:
i.预定的基本上均匀的高度,
ii.具有平坦顶面的柱子形状;
iii.宽度与高度等于或大于1的比率;
iv.预定的恒定间隔间距离,在10μm至200μm的范围内;
v.间隔件的杨氏模量乘以间隔件的填充系数等于或大于20MPa,其中,填充系数为间隔件接触面积与总板面积的比值;和
vi.填充系数为2.3%或更高,并且
(c)当板被配置为开放构造时,将样品沉积在一块或两块板上,其中开放构造是两块板部分或完全分开并且板之间的间距不受间隔件调节的构造;
(d)在(c)之后,将两块板放在一起形成闭合构造;其中:至少一部分样品形成一个基本均匀厚度的层,该层被板的样品接触面所限制,其中该层的均匀厚度由间隔件和板调节;和
(e)分析层中厚度均匀,而板是闭合构造的;
其中,填充系数为间隔件接触面积与总板面积的比值。
213.任何前述装置或方法方面,其特征在于,该方法包括板处于闭合构造后解除外力;和
在厚度均匀的层中对血细胞进行成像,而板是闭合构造;并且
对图像区域中的血细胞数量进行计数。
214.任何前述装置或方法方面,其中间隔件间距在20μm至120μm的范围内。
215.任何前述装置或方法方面,间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(E),ISD4/(hE),等于或小于106um3/GPa;其中一块板的厚度乘以板的杨氏模量在100到550GPa-um的范围内。
216.任何前述装置或方法方面,其中板的厚度乘以板的杨氏模量在100至550GPa-um的范围内。
217.任何前述装置、方法或系统方面,表面变化均小于30nm。
218.任何前述装置、方法或系统方面,其中样品是未稀释的全血,其中没有添加抗凝剂。
219.任何前述装置或方法方面,其中,所述沉积步骤(b)通过以下方式完成:刺破人体皮肤会将一滴血滴释放到皮肤上,然后ii.在不使用输血工具的情况下,用一块或两块板接触血滴。
220.任何前述装置或方法方面,其特征在于,所述分析步骤包括对红细胞数的计数。
221.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述装置还包括刻度制造者,其中,所述刻度标记包括至少一对刻度标记,这些刻度标记被平行于横向区域平面的已知距离隔开。
222.任何前述装置或方法方面,其特征在于,分析步骤包括对样品中的细胞进行染色和计数中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸粒细胞和嗜碱性粒细胞的数量。
223.任何前述设备或方法方面,其中成像和计数是通过以下方式完成的:
i.在均匀厚度的层中照亮细胞;
ii.使用CCD或CMOS传感器拍摄细胞的一张或多张图像;
iii.使用计算机识别图像中的细胞;和
iv.计算图像区域中的多个细胞。
224.任何前述装置或方法方面,还包括测量钠、钾、氯化物、碳酸氢盐、血尿素、氮、镁、肌酐、葡萄糖、钙、高密度脂蛋白胆固醇和/或甘油三酯层中均匀厚度的低密度脂蛋白胆固醇水平和/或甘油三酯水平。
225.任何前述装置或方法方面,其特征在于,将来包括包被在一块或两块板上的干试剂。
226.任何前述装置或方法方面,其中厚度均匀的层样品具有高达+/-5%的厚度均匀性。
227.任何前述装置或方法方面,其中间隔件是具有横截面形状的柱子,选自圆形、多边形、圆形、正方形、矩形、椭圆形、椭圆形或相同的任意组合。
228.任何前述装置或方法方面,其中间隔件之间的间距近似于红细胞的平均厚度。
229.任何前述装置或方法方面,其特征在于,分析步骤包括对血液中的细胞进行成像。
230.任何前述装置或方法方面,其特征在于,所述包括红细胞、血细胞或血小板。
231.任何前述装置或方法方面,其中分析血液包括对血液中的癌细胞、病毒或细菌进行成像。
232.任何前述装置或方法方面,其特征在于,所述血液分析包括检测蛋白质或核酸。
233.任何前述装置或方法方面,其中分析血液包括血细胞的测量,包括使用间隔件确定样品厚度,通过成像确定侧向区域,以及使用2D图像计算红细胞的面积。
234.任何前述装置或方法方面,其特征在于,分析血液包括测量血液中的红细胞浓度。
235.任何前述装置或方法方面,其中,分析血液包括测量血液中的白细胞浓度。
236.任何前述装置或方法方面,其中,分析血液包括测量血液中的血小板浓度。
237.任何前述装置或方法方面,其中样品是血液,分析物是血细胞,并且该层的均匀厚度为1.9um-2.2um。
238.任何前述装置、方法或系统方面,其中压制是人手的。
239.任何前述装置、方法或系统方面,其中压制是人手的,并且均匀的试样厚度具有50%或更小的变化。
240.任何前述装置、方法或系统方面,其中至少一部分内表面的一块板或两块板都是亲水的。
241.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,样品是直接从被试物沉积到板上而不使用任何转移装置。
242.任何前述装置、方法或系统方面,其中,在样品在闭合构造下变形后,当部分或全部压缩力被移除时,样品保持相同的最终样品厚度。
243.任何前述装置、方法或系统方面,其中间隔件具有柱状形状和几乎均匀的横截面。
244.任何前述装置或方法方面,其中间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和杨氏模量(E),ISD4/(hE)为5x106um3/GPa以下。
245.任何前述装置或方法方面,其中间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和杨氏模量(E),ISD4/(hE)为5x105um3/GPa以下。
246.任何前述装置或方法方面,其中,所述间隔件具有柱状、基本平坦的顶面、预定的基本均匀高度和预定的恒定间隔间距离,其至少比分析物的尺寸大约2倍,其中,所述间隔件的杨氏模量乘以所述间隔件的填充系数等于或大于2MPa,其中,填充系数为间隔件接触面积与总板面积的比值,其中,对于每个间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度之比至少为1(一)。
247.任何前述装置或方法方面,其中,所述间隔件具有柱状、基本平坦的顶面、预定的基本均匀高度和预定的恒定间隔间距离,其至少比分析物的尺寸大约2倍,其中,所述间隔件的杨氏模量乘以所述间隔件的填充系数等于或大于2MPa,其中,填充系数为间隔接触面积与总板面积的比值,其中,对于每个间隔件,间隔件的横向尺寸与其高度的比值至少为1(一),其中间隔件间距(ISD)的四次方除以柔性板的厚度(h)和杨氏模量(E),ISD4/(hE)为5x106um3/GPa以下;其中,
样品为血液;其中,所述分析物为红细胞、白细胞或血小板;其中,该层的均匀厚度在1.8um至2.6um的范围内。
248.该方法、装置或系统的任何先验方面,其特征在于,所述分析物是分析物在检测蛋白质、肽、核酸、合成化合物和无机化合物方面的一种。
249.任何前述装置、方法或系统方面,其中沉积在一块或两块板上的样品具有未知的体积。
250.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述样品是用于检测、纯化和定量与某些疾病的阶段相关的化合物或生物分子。
251.任何前述装置、方法或系统方面,其中所述样品与传染病和寄生虫病、损伤、心血管疾病、癌症、精神障碍、神经精神障碍、肺部疾病、肾脏疾病以及其它器质性疾病有关。
252.任何前述装置、方法或系统方面,其中样品与微生物的检测、纯化和定量有关。253.任何前述装置、方法或系统方面,其中样品与来自环境的病毒、真菌和细菌有关,例如水、土壤或生物样品。
254.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述样品与对食品安全或国家安全构成危害的化合物或生物样品的检测、定量有关,例如有毒废物、炭疽。
255.任何前述装置、方法或系统方面,其中样品与医学或生理监测中生命参数的定量有关。
256.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述样品与葡萄糖、血液、氧水平、总血细胞计数(红细胞、白细胞或血小板)有关。
257.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述样品与检测和定量来自生物样品的特定DNA或RNA有关。
258.任何前述装置、方法或系统方面,其中样品与染色体和线粒体中DNA中的基因序列的测序和比较有关,用于基因组分析。
259.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,样品与检测反应产物有关,例如,在药物的合成或纯化过程中。
260.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述样品为细胞、组织、体液和粪便。
261.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述样品是检测样品中的蛋白质、肽、核酸、合成化合物、无机化合物。
262.任何前述装置、方法或系统方面,其中样品是人类、兽医、农业、食品、环境和药物测试领域的样品。
263.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述生物样品选自血液、血清、血浆、鼻拭子、鼻咽冲洗液、唾液、尿液、胃液、脊髓液、眼泪、粪便、粘液、汗液、耳垢、油、腺体分泌物、脑脊液、组织、精液、阴道液、来源于肿瘤组织的间质液、眼液、脊髓液、咽拭子、呼吸、头发、指甲、皮肤、活检、胎盘液、羊水、脐带血、淋巴液、腔体液、痰液、脓液、微生物群、胎粪、母乳、呼出冷凝液鼻咽液、鼻拭子、咽拭子、粪便样本、头发、指甲、耳垢、呼吸、结缔组织、肌肉组织、神经组织、上皮组织、软骨、癌变样本、或骨头。
264.任何前述装置、方法或系统方面,其中样品为血液。
265.任何前述装置、方法或系统方面,其特征在于,所述样品为生物样品、环境样品、化学样品或临床样品。
Claims (20)
1.一种用于测定多个样品中分析物的装置,包含:
一种用于接收样品的测试盒,其中,所述测试盒包含第一板和第二板,所述第一板和第二板可以相对移动成不同的构造,包括开放构造和闭合构造;
一个用于定位和推进所述测试盒的传送机;
当所述测试盒处于所述开放构造,第一分配器将样品沉积在所述测试盒的所述两块板之一上;
压力将所述测试盒的所述第一板和第二板从所述开放构造压紧到所述闭合构造,使所述第一板和第二板之间的所述样品形成一个厚度均匀的层;和
成像仪,用于对所述厚度均匀的层进行成像;
其中,所述两块板中的一块或两块是柔性的;每块所述板在其各自的表面上都有一个用于接触所述样品的样品接触区域;所述两块板中的一块或两块板包含与相应板固定的间隔件;
其中,所述间隔件具有柱状且预定的均匀高度为200um或更小,且具有预定的间隔件间距,并且其中至少一个所述间隔件位于所述样品接触区域内;
其中,所述开放构造为:所述两块板分开,所述板之间的所述间距不受所述间隔件的调节,所述样品沉积在一块或两块所述板上;和
其中,所述闭合构造是在所述开放构造中沉积所述样品后配置的构造;在所述闭合构造中:至少一部分所述样品被所述两块板压缩成一层厚度均匀的层,并且相对于所述板基本上停滞不前,其中所述层的所述均匀厚度受所述两块板的所述内表面的限制,并受所述板和所述间隔件调节。
2.根据权利要求1所述的装置,还包含用于将所述测试盒放到所述传送机上的测试盒给料器。
3.根据权利要求1所述的装置,还包含用于分配试剂以接触样品的第二分配器。
4.根据权利要求1所述的装置,其中所述试剂被涂覆在所述两块板中的一块或两块板上。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述间隔件间距(ISD)的四次方除以所述柔性板的厚度(h)与所述柔性板的杨氏模量(E),ISD4/(hE),等于或小于5x106um3/GPa;所述柔性板的厚度乘以所述柔性板的杨氏模量在60至750GPa-um范围内。
6.根据权利要求1所述的装置,还包括用于将所述测试盒定位在固定位置的对接装置。
7.根据权利要求1所述的装置,其中所述对接装置将所述测试盒定位在所述第四工作站的所述固定位置。
8.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一和第二板通过铰链连接,并且通过沿所述铰链折叠所述板,被配置为从所述开放构造变为所述闭合构造。
9.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一板和第二板不通过铰链连接。
10.一种执行测定的方法,包含:
将测试盒放在传送机上,所述测试盒处于开放构造;
用第一分配器将样品沉积在所述测试盒上;
闭合,用压力将所述测试盒的所述第一板和所述第二板压成所述闭合构造,使所述样品在所述第一板和第二板之间形成厚度均匀的层;
用成像仪对处于所述闭合构造中的所述样品进行成像以获得图像;以及
使用分析仪分析所述图像以确定所述样品的特性。
11.根据权利要求10所述的方法,其中:
所述基层形成于第一工作站;
所述样品沉积在第二工作站的所述测试盒上;
所述试剂和样品在所述第二工作站接触;
所述覆盖层和所述测定卡在第三工作站形成;以及
所述样品在第四个工作站成像。
12.根据权利要求10所述的方法,还包含在对所述样品进行成像之前将所述测试盒定位在固定位置。
13.根据权利要求10所述的方法,其中所述测试盒被定位到所述第四工作站的所述固定位置。
14.根据权利要求10所述的方法,还包含在成像之前通过对接装置将所述测试盒对接到固定位置。
15.根据权利要求10所述的方法,还包含在成像过程中使用可移动载物台在水平或线性方向上移动所述测试盒。
16.根据权利要求1-10任一项所述的装置或方法,其中:
所述测试盒包含固定在所述测试盒的样品接触区域的间隔件;
所述间隔件包括柱状、基本平坦的顶面、预定的基本均匀的高度和预定的间隔件间距;
所述间隔件间离是两个相邻间隔件之间的距离;
所述间隔件的杨氏模量乘以所述间隔件的填充系数等于或大于2MPa;以及
所述填充系数是间隔件接触面积与总测试盒面积的比值。
17.根据权利要求1-16任一项所述的装置或方法,还包含用于将测试盒定位在固定位置的对接装置。
18.根据权利要求1-17任一项所述的装置或方法,其中所述对接装置包含机械臂。
19.根据权利要求1-18任一项所述的装置或方法,还包含用于在水平和垂直方向移动所述测试盒的可移动载物台。
20.根据权利要求1-19任一项所述的装置或方法,其中所述移动载物台包含电动载物台。
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