JP2005283581A - 位置電極による微量流体分析システム - Google Patents
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Abstract
【課題】一定の液体サンプルの中の一定の分析物をモニターするための微量流体分析システムを提供する。
【解決手段】上記システムは一定の液体サンプル(例えば、ISF)の中における一定の分析物(例えば、グルコース)をモニターするための微量液体分析システムであり、一定の液体サンプルを受容して輸送するための少なくとも1個の微小管、その液体サンプルの中の一定の分析物を測定するための少なくとも1個の分析物センサーおよび少なくとも1個の位置電極を伴う一定の分析モジュールを含む。上記の分析物センサーおよび位置電極は上記微小管に対して操作可能にそれぞれ連絡している。また、上記微量流体分析システムは上記位置電極の一定の電気特性(インピーダンスまたは抵抗値等)を測定するように構成されている一定の計器も含む。さらに、この測定される電気特性は一定の電気特性を測定するための位置電極に対して操作可能に連絡している微小管の中の液体サンプルの位置に依存している。
【選択図】図1
【解決手段】上記システムは一定の液体サンプル(例えば、ISF)の中における一定の分析物(例えば、グルコース)をモニターするための微量液体分析システムであり、一定の液体サンプルを受容して輸送するための少なくとも1個の微小管、その液体サンプルの中の一定の分析物を測定するための少なくとも1個の分析物センサーおよび少なくとも1個の位置電極を伴う一定の分析モジュールを含む。上記の分析物センサーおよび位置電極は上記微小管に対して操作可能にそれぞれ連絡している。また、上記微量流体分析システムは上記位置電極の一定の電気特性(インピーダンスまたは抵抗値等)を測定するように構成されている一定の計器も含む。さらに、この測定される電気特性は一定の電気特性を測定するための位置電極に対して操作可能に連絡している微小管の中の液体サンプルの位置に依存している。
【選択図】図1
Description
本発明は、一般に、分析装置に関連しており、特に、微量流体分析システムに関連している。
種々の液体サンプルに基づく分析装置(すなわち、流体分析装置)において、信頼性の高い分析結果を得るために一定の高度な精度および正確さを伴って必要な種々の液体サンプルを調整する必要がある。このような調整は、例えば、10ナノリットル乃至10マイクロリットルの少量の液体サンプルを使用する「微量流体(microfluidic)」分析装置に関して特に保証されている。さらに、このような微量流体分析装置において、それぞれの液体サンプルは一般的に、例えば、10マイクロメートル乃至500マイクロメートルの程度の寸法を有する微小管の中に収容されて輸送される。
上記微小管内における少量の液体サンプルの調整(例えば、輸送、位置検出、流量決定および/または容量決定)は種々の間質液(ISF)サンプルの中のグルコース濃度の決定を含む多様な分析処置の成功において不可欠であると言える。例えば、信頼性の高い結果を得ることは分析を始める前に一定の液体サンプルが一定の検出領域に到達していることを確認するためにその液体サンプルの位置を知ることを当然に必要とする。しかしながら、微量流体分析装置内の液体サンプルおよび微小管の比較的に小さな寸法はそのような調整を不確定にしている。
血糖のモニターのための分析システムの概念において、継続的なまたは半継続的なモニター用のシステムまたは方法は血糖濃度の傾向における洞察力、血糖濃度における食物および薬物の効果および一定の使用者の全体的な血糖値の制御を改善すると言う点において有利である。このような継続的なまたは半継続的なグルコースのモニター・システムの問題は一定のグルコース濃度の測定において少量の液体サンプルしか一般に利用できないことである。加えて、一定の調整した流量において抽出される流体の位置および全容積が分かる一定の様式で一定の標的部位から体外の一定のグルコース・モニターまで少量の液体を輸送することが困難である。
それゆえ、少量の液体サンプルの調整を可能にするか、上記の問題をその他の方法により軽減する一定の微量流体分析システムが当該技術分野において依然として要望されている。
本発明の各実施形態による微量流体分析システムは少量の液体サンプルの調整を可能にするか、上記の問題をその他の方法により軽減している。
本発明の一定の実施形態による一定の液体サンプル(例えば、ISF)の中の一定の分析物(例えば、グルコース)をモニターするための一定の微量流体分析システムは一定の液体サンプルを受容して輸送するための少なくとも1個の微小管を伴う一定の分析モジュール、その液体サンプル中の一定の分析物を測定するための少なくとも1個の分析物センサー、および少なくとも1個の位置電極を含む。さらに、これらの分析物センサーおよび位置電極は上記微小管に対して操作可能に連絡している。
上記微量流体分析システムはまた上記位置センサーの一定の電気特性(例えば、インピーダンスまたは抵抗)を測定するために構成されている一定の計器も含む。例えば、この計器は単一の位置電極の2個の端部の間の一定の電気特性(例えば、抵抗)を測定することができ、あるいは、2個の位置電極の間の一定の電気特性(例えば、インピーダンス)を測定することも可能である。
さらに、本発明の実施形態による微量流体分析システムの各実施形態において、上記の測定される電気特性は一定の電気特性が測定される位置電極に対して操作可能に連絡している微小管の中の液体サンプルの位置により決まる。例えば、測定されるインピーダンスの一定の変化は1個以上の位置電極に対する一定の微小管の中の一定の導電性の液体の前部の位置に依存していると考えられる。
本発明の実施形態による微量流体分析装置は上記微小管の中の液体サンプルの位置により決まる一定の電気特性を測定する一定の計器を含むので、その測定は正確な液体サンプルの位置検出、液体サンプルの流量決定および/または液体サンプル量の決定を可能にする。
従って、本発明によれば、少量の液体サンプルの調整を可能にするか、上記の問題をその他の方法により軽減する一定の微量流体分析システムが提供できる。
本発明の種々の特徴および利点の比較的に良好な理解が本発明の原理を利用している以下の例示的な実施形態を述べている詳細な説明および各添付図面を参照することにより得ることができる。
図1乃至図4は本発明の一定の例示的な実施形態による一定の液体サンプルの中の一定の分析物を決定するための(例えば、その分析物を決定し、さらに/または、その分析物の濃度を測定する)一定の微量流体分析システム100をそれぞれ示している。
微量分析物システム100は一定の液体サンプル(例えば、一定の皮膚組織の標的部位から摘出される一定のISFサンプル)を受容して輸送するための一定の微小管104、その液体サンプル中の一定の分析物(例えば、グルコース)を測定するための一定の分析物センサー106(例えば、一定の電気化学的な分析物センサーまたは測光式の分析物センサー)、および第1および第2の位置電極108および110を伴う一定の分析モジュール102を含む。この図1乃至図4の実施形態において、微小管104は一定のセンサー前微小管部分104aおよび一定のセンサー後微小管部分104bを含む。この微量流体分析システム100はまた一定のセンサー・チャンバー105も含み、このチャンバー105の中に分析物センサー106が配置されている。
上記微量流体分析システム100はさらに第1の位置電極108と第2の位置電極110との間のインピーダンスを測定するための一定の計器112を含み、この測定されるインピーダンスは微小管104の中の一定の液体サンプル(図1乃至図4において示されていない)の位置により決まる。
一般に、本発明の各実施形態における各位置電極の間のインピーダンス、またはオーム抵抗を測定することはこれらの間に一定の電圧を加えてその結果として生じる電流を測定することにより達成できる。この場合に、一定の定常電圧または一定の交流電圧のいずれかを各位置電極の間に加えて、その結果として生じる直流電流(DC)または交流電流(AC)をそれぞれ測定することが可能である。その後、この結果として生じるDCまたはACを用いて上記のインピーダンスまたはオーム抵抗を計算することができる。さらに、当業界における熟練者であれば一定のインピーダンスを測定することが一定のオーム値の降下(すなわち、オーム値または電圧/電流における抵抗値[R])の測定およびキャパシタンス(すなわち、ファラッドまたはクーロン/ボルトにおけるキャパシタンス)の測定の両方を含むことができることを認識する。実際に、インピーダンスは、例えば、一定の交流電流を各位置電極に加えてその結果として生じる電流を測定することにより測定できる。この場合に、交流電流の異なる周波数において、その抵抗性または容量性の作用のいずれかがその測定されるインピーダンスの決定において優勢になる。例えば、純粋な抵抗性の成分は比較的に低い周波数において優勢になり、純粋な容量性の成分は比較的に高い周波数において優勢になり得る。さらに、これらの抵抗性および容量性の成分を識別するために、供給される交流電流とその結果として測定される電流との間の位相差が決定できる。この位相のずれがゼロであれば、純粋な抵抗性の成分が優勢である。一方、位相のずれがその電流が電圧よりも遅れていることを示せば、容量性の成分が重要になる。それゆえ、一定の供給される電流の周波数および位置電極の構成により、抵抗または抵抗およびキャパシタンスの一定の組み合わせのいずれかを測定することが有利になる可能性がある。
図1乃至図4の実施形態において、インピーダンス測定は、例えば、第1の位置電極108と第2の位置電極110との間に一定の交流電圧を加えて、その結果として生じる交流電流を測定することにより行なうことができる。上記第1の位置電極108および第2の位置電極110は(これら第1および第2の位置電極の間の微小管104の中における何らかの物質[例えば、空気または一定の液体サンプル])およびその物質に対する直接的な接触から各位置電極を分離することができる何らかの層と共に)一定のコンデンサーの一部分であるので、その測定される電流はそのインピーダンスを計算するために使用できる。さらに、上記第1および第2の位置電極の間の微小管104の中における一定の液体サンプルの有無がその測定される電流およびインピーダンスに影響を与える。
上記第1および第2の位置電極の間に加えられる交流電圧の周波数および振幅はこれら第1および第2の位置電極の間における一定のサンプルの存在がその測定される電流の一定の有意義な増加により検出可能になるように予め決定できる。
上記のインピーダンスまたは抵抗の測定に関して、供給される電圧の大きさは、例えば、一定のISF液体サンプルおよび炭素基材型または銀基材型インクの各位置電極の状況に応じて約10mV乃至約2ボルトの範囲内にすることができる。さらに、この供給される電圧の範囲の下限および上限は液体サンプルの電解または電気的な分解の開始により決まる。一定の交流電圧が用いられる状況において、その交流電圧は、例えば、何らかの電気化学的な反応により液体サンプルの特性において一定の無視できる正味の変化を生じる一定の周波数において供給できる。このような周波数の範囲は、例えば、0ボルトの近辺において対称な一定の電圧波形を伴う約10Hz乃至約100kHzにすることができる(すなわち、この交流電圧のRMS値は約ゼロである)。
図1における単純化した様式において示されているように、分析物センサー106、第1の位置電極108および第2の位置電極110はそれぞれ微小管104に対して操作可能に連絡している。なお、本発明の各実施形態において用いられている各位置センサーが、分析用の電極材料として従来において用いられている種々の導電性の材料、特に、柔軟な種々の回路、写真平板製造技法、スクリーン印刷技法およびフレキソ印刷技法において使用することに適していることが知られている種々の導電性の材料を含む、当業界における熟練者に知られている任意の適当な導電性の材料により形成可能であることに注目する必要がある。適当な導電性の材料は、例えば、カーボン、貴金属(例えば、金、プラチナおよびパラジウム)、貴金属合金、導電性で電位形成性の金属酸化物および金属塩を含む。上記の位置電極は、例えば、市場において入手可能な導電性の銀インクであるエレクトロダグ(Electrodag)418SS等のような導電性の銀インクにより形成できる。
図1乃至図4の実施形態において、分析モジュール102はさらに一定の成形プラグ114、一定の微小管ディスク116および一定のラミネート層108を含む(それぞれ、図2,3および4において個々に示されている)。この分析モジュール102は、例えば、ラミネート層118および成形プラグ114を伴うインターフェース用の微小管ディスク116により構成できる。
上記成形プラグ114は一定の入口管120および一定の位置合わせ棒材122を含む。また、微小管ディスク116は一定の液体サンプル廃物貯蔵部124、ならびに上記の微小管104およびセンサー・チャンバー105を(ラミネート層118と共に)定めるように構成されている。加えて、上記微小管ディスク116は一定の位置合わせ穴126を含む(例えば、図3を参照されたい)。
上記ラミネート層118は一定のアクセス穴128、一定の膜の弁130、および図1乃至図4の実施形態において、上記の分析物センサー106および第1および第2の位置電極108および110を含む。
上記微小管104は約10マイクロメートル乃至約500マイクロメートルの範囲内の流体の流れの方向に対して垂直な断面の寸法(すなわち、高さおよび幅)を有している。本発明の各実施形態における一定の微小管の中において取り扱う典型的な流体サンプルの容量は約10ナノリットル乃至約10マイクロリットルの程度である。この点において、上記用語の「取り扱う(handled)」は一定の標的部位から摘出される単離した液体サンプルの容量(50nl乃至250nlの範囲内の単離した容量)、一定の分析物センサーにより必要とされる最少の液体サンプルの容量(例えば、50nl)、および一定の微量流体分析システムの有効な寿命を通して一定の微小管を通して伝達される合計の液体サンプルの容量(例えば、約10マイクロリットルの一定の合計の容量)を含むがこれらに限定されない種々の液体サンプルの容量の輸送を意味する。
上記成形プラグ114の位置合わせ棒材122はこの成形プラグ114と微小管ディスク116との適当な位置合わせ(整合)を確実にするために上記微量流体分析システム100の製造中に用いられる。例えば、このような位置合わせは分析物センサー106がセンサー・チャンバー105に対して操作可能に位置合わせされること、および第1および第2の位置電極108および110がセンサー後微小管部分104bに対して位置合わせされることを確実にする必要がある。製造中に、上記ラミネート層118はこのラミネート層118および/または微小管ディスク116において含まれている整合用の特徴部分(図示されていない)により、あるいは、光学的な確認により微小管ディスク116に位置合わせできる。
上記微小管ディスク116における位置合わせ穴126は一定の半円形状を有していてその微小管ディスク116を貫通している穴として示されている。一方、位置合わせ棒材122は位置合わせ穴126に対して相補的な一定の形状および寸法を有しているので、図1において示されているように、微小管ディスク116を成形プラグ114に対して固定して接続するように作用する。これらの位置合わせ穴126および位置合わせ棒材122の両方における半円形状の使用は一定の組み合わされた成形プラグ114および微小管ディスク116の回転の自由度を有利に制限する。なお、一定の半円形以外の代替的な形状も使用可能であることに注目する必要がある。
図1乃至図4において示されていないが、ラミネート層118は分析物センサー106を外部の装置(以下において図5を参照して説明されているような一定のローカル・コントローラ・モジュール等)に電気的に接続するための、さらに、第1および第2の位置電極108および110を計器112に対して接続するための電気的な接続要素を含む。このような電気的な接続手段は、例えば、導電性のトレースおよび電気的な接触パッドを含むことができる。
図5を参照して以下において説明されているような一定のサンプリング・モジュール等の適当な手段により一定の液体サンプル(例えば、一定のISF液)を入口管120に輸送することが考慮されている。この場合に、入口管120を通る液体サンプルの流れは膜の弁130により調整される。なお、膜の弁以外の別の種類の弁が使用可能であり、当業界における熟練者において周知であることに注目する必要がある。
図1の実施形態において、膜の弁130は変形可能であり、一定のドーム形状において一定の弾性材料により作成されている。この膜の弁130が一定の変形されていない状況にある時に、一定の液体サンプルがこの膜の弁130を通過してセンサー前微小管部分104aを充たすことができる。しかしながら、この膜の弁130が(例えば、アクセス穴128を介する圧力の供給により)初期的に変形している場合には、この弁130は位置口管120を閉塞して液体サンプルがこれを通して流れることを妨げる。加えて、この膜の弁130がさらに変形すると、液体サンプルがセンサー前微小管部分104aを通してセンサー・チャンバー105の中に押し込まれる。この液体サンプルの膜の弁130を通過する移動(すなわち、入口管120からセンサー前微小管部分104aに到る移動)は膜の弁130の変形において供給される圧力の量により調整できる。この場合に、微小管104の中に到る一般的な液体サンプルの流量は約10ナノリットル/分乃至約1000ナノリットル/分の範囲内である。
上記第1および第2の位置電極108および110は計器112と共に微小管104の中における液体サンプルの位置、一定の液体サンプルの流量および/または膜の弁130の押圧を制御するために役立つ一定の摘出した液体サンプルの溶液を決定するために使用できる。一定の最少量の液体サンプルが分析物の決定を開始するために分析物モジュール102の中に集められた時を確認するためにその液体サンプルの位置を決定することが有利である。また、所定時間の期間にわたり半継続的に停止される流量測定(一定の継続的な測定ではなく、時々に停止される液体サンプルの流れにより行なわれる測定であり、単位時間当たりに所定数の測定を生じる測定[一般的に1時間当たりに4乃至10回の測定の範囲内])を容易にする一定の様式で上記膜の弁130を制御するために液体サンプルの流量および/または上記微量流体分析システム100の中に入っている液体サンプルの全量を決定することも有利であると考えられる。加えて、液体サンプルの流量および液体サンプルの全量を決定することはセンサーの遅れの補正を可能にする。さらに、上記分析物センサー106は流量に対して感度を良くすることができる。それゆえ、上記第1および第2の位置電極および計器112の使用により、上記システム100が、例えば、約8時間等のような一定の延長された時間の期間にわたり一定の分析物を比較的に正確に決定することが可能になる。
図1乃至図4の実施形態において、上記分析物センサー106はセンサー・チャンバー105の中に配置されている。この分析物センサー106は当業界における熟練者において知られている任意の適当なセンサーとすることができる。関連の分析物がグルコースである状況において、分析物センサー106はグルコース濃度に比例する一定の電流を測定する一定の電気化学的なグルコース・センサーとすることができる。特に、この分析物センサー106は、例えば、停止した流れ(すなわち、測定中に流量がゼロまたはほとんどゼロである)の状況下であり、グルコースがセンサー・チャンバー105の中において消費されている状態における電流を測定する一定の電気化学的なグルコース・センサーとすることができる。本発明の実施形態において使用できる分析物センサーの例は電気化学に基づき測光方式に基づく分析物センサーを含むがこれらに限定されない。さらに、電気化学に基づく分析物センサーは、例えば、電流測定式、電位測定式および電量分析式の分析物センサーを含む。また、測光方式に基づく分析物センサーは、例えば、透過、反射、比色、蛍光、散乱および吸収の方式の分析物センサーを含む。
一定の液体サンプル中における分析物を分析物センサー106により決定した後に、この液体サンプルはセンサー後微小管部分104bに輸送される。
当業界における熟練者であれば、本発明の各実施形態により分析物モニター・システムが、例えば、種々の装置における一定のサブシステムとして使用できることが認識できる。例えば、本発明の各実施形態は図5において示されているシステム200の一定の分析物モジュールとして使用できる。このシステム200は一定の体液サンプル(例えば、一定のISFサンプル)を摘出してその中の一定の分析物(例えば、グルコース)をモニターするように構成されている。また、このシステム200は一定の廃棄可能なカートリッジ212(点線の箱の中に含まれている)、一定のローカル・コントローラ・モジュール214および一定のリモート・コントローラ・モジュール216を含む。
上記システム200において、廃棄可能なカートリッジ212は一定の身体(B、例えば、一定の使用者の皮膚の層)から体液サンプル(すなわち、一定のISFサンプル)を摘出するための一定のサンプリング・モジュール218およびその体液の中の一定の分析物(すなわち、グルコース)を測定するための一定の分析モジュール220を含む。このサンプリング・モジュール218は当業界における熟練者において知られている任意の適当なサンプリング・モジュールとすることができ、分析物モジュール220は本発明の各実施形態による一定の微量流体分析システムとすることができる。適当なサンプリング・モジュールの例が国際特許出願第PCT/GB01/05634号(2002年、6月27にWO02/49507A1号として公開されている)および米国特出願許第10/653,023号において記載されており、これらは完全に本明細書において参考文献として含まれる。しかしながら、上記システム200において、サンプリング・モジュール218は廃棄可能なカートリッジ212の一定の部品であるので廃棄可能になるように構成されている。
図6において示されているように、上記システム200におけるサンプリング・モジュール218は身体Bの一定の標的部位(TS)に侵入して一定のISFサンプルを摘出するための一定の侵入部材222、一定の発進機構224および少なくとも1個の押圧リング228を含む一定のISFサンプリング・モジュールである。このサンプリング・モジュール218は一定の継続的なまたは半継続的なISFの流れをこのISFサンプル内の一定の分析物(グルコース等)をモニター(例えば、濃度測定)するための分析物モジュール220に供給することに適合している。
上記システム200の使用中に、侵入部材222が発進機構224の動作により標識部位の中に挿入される(すなわち、標識部位に侵入する)。一定の使用者の皮膚の層から一定のISFサンプルを摘出するために、上記侵入部材222は、例えば、1.5mm乃至3mmの範囲内の一定の最大の挿入深さに挿入できる。加えて、この侵入部材222は一定の継続的なまたは半継続的な様式で一定のISFサンプルの摘出を最適化するように構成できる。この点において、侵入部材222は、例えば、一定の曲がっている先端部分を有する25ゲージの薄肉型のステンレス・スチール針(図5または図6において示されていない)を含むことができ、この場合に、その曲がっている先端部分に対応する一定の支点がその針の先端部分と針のかかととの間に配置されている。このような侵入部材において使用することに適している針が米国特許出願第10/185,605号(2003年、3月27日に米国特許出願公開第2003/0060784A1号として公開されている)において記載されている。さらに、上記システム200に関する詳細が米国特許出願第10/718,818号において記載されている。
図1乃至図4の実施形態において、第1および第2の位置電極108および110および計器112はこれら第1および第2の位置電極が共に微小管104に関して分析物センサー106の「下流側(downstream)」にあるように構成されている。しかしながら、別の適当な構成も使用可能である。例えば、図7は本発明による微量流体分析システムの実施形態において使用するための一定の位置電極、微小管、分析物センサーおよび計器の構成300の単純化した概略図である。この構成300は第1の位置電極302、第2の位置電極304、電気インピーダンス計器306、タイマー308、微小管310および分析物センサー312を含む。さらに、この図7の構成において、波状の線は微小管310の中の一定の液体サンプル(例えば、一定のISF、血液、尿、血漿、血清、緩衝液または試薬の液体サンプル)を示している。
上記の構成300は微小管310の中の一定の液体サンプルの位置または流量を決定するために使用できる。図7の構成において、分析物センサー312は第1の位置電極302と第2の位置電極304との間に配置されている。また、電気インピーダンス計器306は第1の位置電極302と第2の位置電極304との間の一定の電気的なインピーダンスを測定することに適合している。このような測定は、例えば、微小管310の中の一定の液体サンプルおよび第1の位置電極302と第2の位置電極304との間において形成される一定の導電経路により生じる一定のインピーダンスが測定可能にあり、これにより、液体サンプルの存在を示す一定の信号が得られるように、第1の位置電極302と第2の位置電極304との間に一定の定常的なまたは交流の電圧を加えるための一定の電圧供給源を使用することにより達成できる。
さらに、上記の電気インピーダンス計器306が上記第1および第2の位置電極の間における一定の液体サンプルの存在によりインピーダンスの一定の変化を測定する場合に、一定の信号をタイマー308に送ることにより液体がこれらの第1および第2の位置電極の間に最初に存在した時間を標識することができる。さらに、この測定されるインピーダンスが第2の位置電極に液体サンプルが到達していることを示す場合に、別の信号をタイマー308に送ることができる。このような一定の液体サンプルが上記第1および第2の位置電極の間に最初に存在した時間とこの液体サンプルが第2の位置電極に到達した時間との間における時間差はその液体サンプルの流量または流速を決定するために使用できる(この場合に、第1および第2の位置電極の間の微小管310の容積が知られている)。さらに、液体サンプルの流量または液体サンプルの位置の情報は全体の液体サンプルの容量を決定するために使用できる。加えて、一定の液体サンプルが第2の位置電極304に到達した時間点を示す一定の信号は上記膜の弁130の適当な変形状態を決定することにおいて使用するために一定のローカル・コントローラ・モジュール(例えば、図5のローカル・コントローラ・モジュール214)に送ることも可能である。
図8Aは本発明による微量流体分析システムの各実施形態において一定の位置電極が一定の微小管に対して操作可能に連絡できる一定の様式を示している単純化した断面の概略図である。この図8Aは一定の微小管350(断面)、一定の微小管ディスク352、一定の位置電極354、一定のラミネート層356および一定の計器358を示している。このような図8Aにおける構成において、位置電極354は当該位置電極354の一定の表面部分360が微小管350の中の液体サンプル(図8Aにおいて波状の線により示されている)に対して露出するように微小管350に対して操作可能に連絡している。
図8Aの実施形態(および本発明の別の実施形態)において、微小管ディスク352およびラミネート層356は、例えば、高分子の絶縁材料(例えば、ポリスチレン、シリコーン・ゴム、PMMA、ポリカーボネートまたはPEEK)および、例えば、ガラス等のような非高分子の絶縁材料を含む電気的に絶縁性の材料により作成されている。
図8Bは本発明による微量流体分析システムの各実施形態において一定の位置電極が一定の微小管に対して操作可能に連絡できる別の様式を示している単純化した断面の概略図である(図8Aと同一の参照番号または符号を用いている)。この図8Bは一定の微小管350(断面)、一定の微小管ディスク352、一定の位置電極354、一定のラミネート層356および一定の計器358を示している。この図8Bの構成において、位置電極354は微小管350に対して操作可能に連絡しているが、一定の絶縁性の層、すなわち、ラミネート層356の一部分により微小管350から分離している。このような図8Bにおいて示されている様式の利点は微小管350内の液体サンプルと位置電極354との間の直接的な接触が無く、これにより、その位置電極354による液体サンプルの電気分解または電気的な分解が生じないことである。
図9は本発明による微量流体分析システムの各実施形態において使用するための別の微小管、分析物センサーおよび位置電極の構成400の単純化した概略図である。この構成400は第1の位置電極402、第2の位置電極404、電気インピーダンス計器406、タイマー408、微小管410および分析センサー412を含む。この図9の構成において、波状の線は微小管410の中の一定の液体サンプル(例えば、ISF、血液、尿、血漿、血清、緩衝液または試薬の液体サンプル)を示している。
図9の実施形態において、第1の位置電極402および分析物センサー412は共にローカル・コントローラ・モジュール214に操作可能に連絡している。このような様式において、第1の位置電極は分析物センサー412に対応する一定の位置電極および一定の基準電極の両方として作用できる(この場合に、分析物センサー412は一定の電気化学に基づく分析センサーであると仮定している)。さらに、電気インピーダンス計器406およびタイマー408をローカル・コントローラ・モジュール214の中に組み込むことが可能であることに注目する必要がある。
図9の構成の利点は第1の位置電極を分析物センサー412に対応する一定の位置電極および一定の基準電極の両方として使用することにより達成される複雑さの減少である。このような図9の構成において、第1の位置電極402は、例えば、当該第1の位置電極と液体サンプルとの間において一定の安定な電位を生じる一定の材料により製造可能である。さらに、この液体サンプルが一定のISFの液体サンプルである状況において、上記第1の位置電極は塩素化した銀(Ag/AgCl)により形成できる。
図10は本発明による微量流体分析システムの各実施形態において使用するためのさらに別の位置電極、微小管、分析物センサーおよび計器の構成450の単純化した概略図である。この構成は第1、第2および第3の位置電極、それぞれ、452,454および456、一定の分析物センサー458、一定の電気インピーダンス計器460、タイマー462、および微小管464を含む。この場合に、電気インピーダンス計器460は上記第1、第2および第3の位置電極の内のいずれか2個の間の電気的なインピーダンスを測定するように構成されている。
上記の構成450はこの構成450が3個の位置電極を含むことにおいて上記構成300および400とは異なっている。このように3個の位置電極を含むことは微小管464の中の一定の液体サンプルの位置および流量を正確に検出するための一定の改善された能力を与える。例えば、2個の位置電極を使用することは単一の部分(すなわち、これら2個の位置電極の間における一定の微小管に含まれる空間)の検出を可能にする。しかしながら、3個(またはそれ以上)の位置電極を使用することはこれら3個(またはそれ以上)の位置電極を連続的に通過するので多数の部分の検出を可能にする。
図11は本発明による微量流体分析システムの各実施形態において使用するための一定の位置電極、微小管(一定の主微小管および2個の分岐微小管により構成されている)、分析物センサーおよび計器の構成500の単純化した概略図である。この構成500は主微小管502、第1の分岐微小管504および第2の分岐微小管506により構成されている一定の微小管を含む。また、上記構成500は第1の位置電極508(主微小管502に対して操作可能に連絡している)、第2の位置電極510(第1の分岐微小管504に対して操作可能に連絡している)および第3の位置電極512(第2の分岐微小管506に対して操作可能に連絡している)も含む。
さらに、上記構成500は第1の分析物センサー514(第1の分岐微小管504に対して操作可能に連絡している)および第1の分析物センサー516(第2の分岐微小管506に対して操作可能に連絡している)、一定の計器518およびタイマー520を含む。この計器518は上記第1の位置電極と上記第2および第3の位置電極のいずれかとの間の一定の電気特性(例えば、インピーダンス)を測定するように構成されている。
上記構成500を主微小管502から第1および第2の分岐微小管504および506のいずれかに一定の液体サンプルを選択的に送るための液体取扱用の手段を含む一定の装置の中において使用することが考慮されている。このような液体取扱用の手段の例は種々の能動弁、受動弁、キャピラリー・ブレーク、空気圧バリアおよび疎水性パッチを含むがこれらに限定されない。
上記構成500は第1の分岐微小管504(第1の位置電極508と第2の位置電極510との間の一定の電気特性を測定するために計器518を使用することによる)または第2の分岐微小管506(第1の位置電極508と第3の位置電極512との間の一定の電気特性を測定するために計器518を使用することによる)のいずれかにおける一定の液体サンプルの位置を検出するために使用できる。このような検出は液体サンプルの流れおよび第1の分析物センサー514または第2の分析物センサー516のいずれかによる液体サンプル中の一定の分析物の決定を制御するために使用できる。
図12は本発明による微量流体分析システムの各実施形態において使用するための別の位置電極、微小管(一定の主微小管および2個の分岐微小管により構成されている)、分析物センサーおよび計器の構成550の単純化した概略図である。この構成550は一定の主微小管552、第1の分岐微小管554および第2の分岐微小管556により構成されている一定の微小管を含む。また、上記構成550は第1および第2の位置電極558および560(第1の分岐微小管554に操作可能に連絡している)および第3および第4の位置電極562および564(第2の分岐微小管556に操作可能に連絡している)も含む。
さらに、上記構成550は第1の分析物センサー566(第1の分岐微小管554に操作可能に連絡している)および第2の分析物センサー568(第2の分岐微小管556に操作可能に連絡している)、一定の計器570およびタイマー572を含む。この計器570は上記第1および第2の位置電極および第3および第4の位置電極のいずれかの間の一定の電気特性(例えば、インピーダンス)を測定するように構成されている。
上記の構成550を上記主微小管552から上記第1および第2の微小管554および556のいずれかに一定の液体サンプルを選択的に送るための液体取扱用の手段を含む一定の装置において使用することが考慮されている。このような液体取扱用の手段の例は種々の能動弁、受動弁、キャピラリー・ブレーク、空気圧バリアおよび疎水性パッチを含むがこれらに限定されない。
上記構成550は第1の分岐微小管554(第1の位置電極558と第2の位置電極560との間の一定の電気特性を測定するために計器570を使用することによる)または第2の分岐微小管556(第3の位置電極562と第4の位置電極564との間の一定の電気特性を測定するために計器570を使用することによる)のいずれかにおける一定の液体サンプルの位置を検出するために使用できる。このような検出は液体サンプルの流れおよび第1の分析物センサー566または第2の分析物センサー568のいずれかによる液体サンプル中の一定の分析物の決定を制御するために使用できる。このような構成550の利点は上記第1および第2の位置電極(ならびに上記第3および第4の位置電極)がこれらの間の比較的に高い電気特性(例えば、比較的に高いインピーダンス)の正確な測定を可能にするために互いに相対的に近づけて配置できることである。
図13は本発明による微量流体分析システムの各実施形態において使用するための一定の位置電極、微小管および計器の構成600の単純化した概略図である。また、図14は図13の構成600の一部分に対応する一定の等価な電気回路の単純化した概略図である。
上記構成600は両手の指を組み合わせた形態の第1の位置電極602および第2の位置電極604を含む。この構成600はまた一定の微小管606および一定の計器608も含む。上記第1および第2の位置電極602および604はそれぞれ互いに実質的に平行に且つ交互に連続して(例えば、図13において示されているような一定の交互の「指様の(finger-like)」パタンで)配置されている複数の電極部分を有している。説明のために、第1および第2の位置電極602および604に対応してそれぞれ4個の電極部分(それぞれ、602aおよび604a)が図13において示されている。このような両手の指を組み合わせた形態の各電極部分は「指(fingers)」とも呼ばれている。
本発明の各実施形態における位置電極およびこれらの間の間隔は任意の適当な寸法にできる。都合の良いことに、一定の両手の指を組み合わせた形態が比較的に少量のサンプルの電気特性の測定を可能にする寸法(例えば、図13の各寸法Wg およびWe により採用可能である。
上記の構成600において、それぞれの「指」は、例えば、約1マイクロメートル乃至約1500マイクロメートルの範囲内の一定の幅We を独立して有することができる。また、各電極の「指」の間の間隔は、例えば、約0.1ミリメートル乃至約15ミリメートルの範囲内にすることができる。さらに、各位置電極の厚さは所望の電流を持続するために十分である。例えば、例示的な厚さは約1マイクロメートル乃至約100マイクロメートルの範囲内である。
上記の構成600のような両手の指を組み合わせた形態は、例えば、一定の液体サンプルに対して接触することおよび一定の電気特性を測定すること等のような有用性を得るために十分である任意の数の「指」を有することができる。例えば、このような両手の指を組み合わせた形態は2個乃至約100個の「指」を有することができる。
上記の構成600は微小管606の中を流れる一定の液体サンプルの部分を検出するために使用できる。このような所定の容量(例えば、250ナノリットル等)を有する各検出部分は微小管606の高さおよび幅および距離Wg により定めることができる。例えば、微小管606が共に約250ミクロンである一定の高さおよび幅を有し、上記のWe が約0.5ミリメートルおよびWg が約4ミリメートルであり、液体サンプルが位置電極602および位置電極604のいずれの指の間も橋渡ししていない場合に、この第1の電極602と第2の電極604との間の抵抗は実質的に無限大になる。しかしながら、一定のISFの液体サンプルが上記第1の位置電極における第1の指と上記第2の位置電極における第1の指との間の微小管606を橋渡しする(充たす)(図13において波状の線により示されている一定の状況になる)と、測定される合計の抵抗値RT が約37キロオームである一定の液体の抵抗値RI に降下する。
上記の構成600において、それぞれの指の抵抗値Re は少なくとも10の係数だけRI よりも小さいことに注目する必要がある。さらに、微小管606が一定の液体サンプルにより充たされると、その第1の位置電極602と第2の位置電極604との間において測定される合計の抵抗値RT はさらに降下する。この測定される合計の抵抗値RT の減少は以下の式により特徴付けられる。
さらに、上記構成600において、微小管606はそれぞれの電極の指602aを1回通過する(すなわち、操作可能に連絡する)ように示されている。しかしながら、この微小管606は当該微小管606が複数回にわたりそれぞれの電極の指602aを通過するような一定のヘビ状の形態を有することも可能である。このような形態は比較的に小さい液体サンプルの量(例えば、5nlよりも少ない液体サンプルの量)を容易に分析する能力を高めることができる。
図15は本発明による微量流体分析システムの各実施形態において使用するための一定の位置電極、微小管および計器の構成650の単純化した概略図である。また、図16は図15の構成650の一部分に対応する一定の等価な電気回路の単純化した概略図である。
上記構成650は8個の「指(fingers)」652aを伴う単一のくし形の位置電極652、一定の微小管654および一定の計器656を含む。これらの電極の指652aはそれぞれの間に電極セグメントを定めるために役立ち、それぞれのセグメントは(図16において示されているように)一定の抵抗値Re を有している。この場合に、図16のWg およびWe の各寸法を上記の構成600に関して既に説明されている値と同一にできることに注目する必要がある。
微小管654の中の液体サンプルが上記8個の指652aのいずれの間にも存在していない場合には、一定の測定される位置電極652の合成抵抗はそれぞれの電極セグメントに対応する抵抗値Re の合計である(すなわち、全ての電極要素を合わせた抵抗値である)。しかしながら、一定の液体サンプルが指652aのいずれかの間において微小管654を充たし始めると、そのRe に対して並列の抵抗値RI が生じるので(図16を参照されたい)、その測定される合計の抵抗値RT が降下または減少する。この場合に、上記構成650においては、それぞれの電極セグメントの抵抗値Re が、好ましくは約10またはそれ以上の係数だけ、RI よりも有意義に大きいことに注目する必要がある。
図17は本発明による微量流体分析システムの実施形態において使用するための一定の位置電極、微小管および計器の構成700の単純化した概略図である。この構成700は一定の単一のヘビ形の位置電極702、一定の微小管704および一定の計器706を含む。
上記図17における各寸法Wg およびWe が上記構成600に関して既に説明されている寸法と同一にできることに注目する必要がある。
図18は本発明による微量流体分析システムの各実施形態において使用するための一定の位置電極、微小管および計器の構成750の単純化した概略図である。また、図19は図18の構成750の一部分に対応する一定の等価な電気回路の単純化した概略図である。
上記の構成750は一定の位置電極752、微小管754、バイパス電極756、および計器758を含む。この位置電極752は8個の電極の「指(fingers)」752aを伴う単一のくし形の位置電極である。これらの電極の指752aはそれぞれの間に電極セグメントを定めるために役立ち、それぞれのセグメントは(図18において示されているように)一定の抵抗値Re を有している。この場合に、図18のWg およびWe の各寸法を上記の構成600に関して既に説明されている値と同一にできることに注目する必要がある。
液体サンプルが全く存在しない場合に、バイパス電極756が電気的に浮動する。しかしながら、2個の連続している電極の指752aの間に一定の液体サンプルが存在している場合には、バイパス電極756は図19において示されている回路の一部になり、抵抗Rb により特徴付けられる。
上記抵抗Rb がRI'(すなわち、一定の電極の指と一定のバイパス電極との間の液体サンプルの抵抗)よりも相当に小さいと仮定すると、比較的に多くの電流が液体サンプルよりもバイパス電極の中を流れる。それゆえ、上記構成750は高い抵抗性の液体サンプルとの組み合わせにおいて用いられる場合に有利であり、この理由は、バイパス電極756が図19において概略的に示されているようにRT を効果的に減少するからである。さらに、本発明において既に述べられているように、当業界における熟練者であれば、一定のバイパス電極が一定の比較的に高い抵抗性の液体サンプルの存在下に全体の測定される抵抗値を減少するために種々の電極構成(例えば、図7、図9乃至図13および図17の各構成等)における位置電極間または電極の指の間に同様に配置可能であることが認識できる。
図20は本発明による微量液体分析システムの実施形態において使用するための一定の位置電極、微小管および計器の構成800の単純化した概略図である。この構成800は一定の位置電極802、微小管804および計器806を含む。この計器806は一定の液体サンプル(図20において波状の線により示されている)が微小管804の中を通過する時に継続的に変化する位置電極802の電気特性を測定するように構成されている。
実施例
図13の形態に類似している両手の指を組み合わせた形態を一定の液体サンプルとして一定のリン酸塩緩衝液を用いることにより試験した。なお、この形態における第1および第2の位置電極は一定のスクリーン印刷技法を用いてAg/AgClにより形成されている。加えて、これら第1の電極および第2の電極は4ミリメートルの一定の距離Wg だけ分離している。
図13の形態に類似している両手の指を組み合わせた形態を一定の液体サンプルとして一定のリン酸塩緩衝液を用いることにより試験した。なお、この形態における第1および第2の位置電極は一定のスクリーン印刷技法を用いてAg/AgClにより形成されている。加えて、これら第1の電極および第2の電極は4ミリメートルの一定の距離Wg だけ分離している。
0.25MHzの一定の周波数、±0.1ボルトの一定の振幅、および0ボルトの一定のRMSを伴う一定の電位波形を上記第1および第2の位置電極の間に印加した。これら第1および第2の位置電極の間に生じる電流に基づいて、測定される全体の抵抗値RT および全体のアドミッタンスを計算した(AT =1/RT であることに注目する必要がある)。図21は測定される全体のアドミッタンスAT が連続的な液体サンプルの部分が上記構成の各電極を通過するごとに線形に増加することを示している。
図21はそれぞれの連続的な部分がアドミッタンスにおける変化として検出されることを示している。それゆえ、これらの検出部分は、例えば、一定の測定されるインピーダンス対時間の導関数における各突起部分についてモニターすることにより数えることができる。
本明細書において記載されている本発明の各実施形態に対する種々の変更が本発明の実施において使用可能であることが当然に理解されると考える。以下の特許請求の各項が本発明の範囲を定めること、およびこれらの特許請求の各項の範囲内における種々の構造およびこれらの等価物が本発明の範囲において含まれることが考慮されている。
本発明は少量の液体サンプルの調整を可能にする一定の液体サンプル中の一定の分析物をモニターするための微量流体分析システムに適用できる。
本発明の具体的な実施態様は以下のとおりである。
(1)一定の液体サンプルの中の一定の分析物をモニターするための微量流体分析システムにおいて、
一定の分析モジュールを備えており、この分析モジュールが
一定の液体サンプルを受容して輸送するための少なくとも1個の微小管、
前記液体サンプルの中の一定の分析物を測定するための少なくとも1個の分析物センサーを含み、この少なくとも1個の分析物センサーのそれぞれが一定の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに前記分析モジュールが
少なくとも1個の位置電極を含み、この少なくとも1個の位置電極のそれぞれが少なくとも1個の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに前記微量流体分析システムが
前記少なくとも1個の位置電極の一定の電気特性を測定するように構成されている一定の計器を備えており、この電気特性が一定の電気特性を測定するための前記少なくとも1個の位置電極に対して操作可能に連絡している微小管の中の液体サンプルの位置に依存している微量液体分析システム。
(2)さらに、前記計器に対して操作可能に連絡している一定のタイマーを含む実施態様1に記載の微量流体分析システム。
(3)前記位置電極が当該位置電極の一定の表面が前記微小管に対して曝されるようにその微小管に対して操作可能に連絡している実施態様1に記載の微量流体分析システム。
(4)前記位置電極が一定の絶縁層が当該位置電極を前記微小管から分離するようにその微小管に対して操作可能に連絡している実施態様1に記載の微量液体分析装置。
(5)前記少なくとも1個の位置電極が第1の位置電極および第2の位置電極を含み、これら第1および第2の位置電極が第1の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに
前記計器が前記第1および第2の位置電極の間の一定の電気特性を測定するように構成されている実施態様1に記載の微量液体分析システム。
(1)一定の液体サンプルの中の一定の分析物をモニターするための微量流体分析システムにおいて、
一定の分析モジュールを備えており、この分析モジュールが
一定の液体サンプルを受容して輸送するための少なくとも1個の微小管、
前記液体サンプルの中の一定の分析物を測定するための少なくとも1個の分析物センサーを含み、この少なくとも1個の分析物センサーのそれぞれが一定の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに前記分析モジュールが
少なくとも1個の位置電極を含み、この少なくとも1個の位置電極のそれぞれが少なくとも1個の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに前記微量流体分析システムが
前記少なくとも1個の位置電極の一定の電気特性を測定するように構成されている一定の計器を備えており、この電気特性が一定の電気特性を測定するための前記少なくとも1個の位置電極に対して操作可能に連絡している微小管の中の液体サンプルの位置に依存している微量液体分析システム。
(2)さらに、前記計器に対して操作可能に連絡している一定のタイマーを含む実施態様1に記載の微量流体分析システム。
(3)前記位置電極が当該位置電極の一定の表面が前記微小管に対して曝されるようにその微小管に対して操作可能に連絡している実施態様1に記載の微量流体分析システム。
(4)前記位置電極が一定の絶縁層が当該位置電極を前記微小管から分離するようにその微小管に対して操作可能に連絡している実施態様1に記載の微量液体分析装置。
(5)前記少なくとも1個の位置電極が第1の位置電極および第2の位置電極を含み、これら第1および第2の位置電極が第1の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに
前記計器が前記第1および第2の位置電極の間の一定の電気特性を測定するように構成されている実施態様1に記載の微量液体分析システム。
(6)前記分析物センサーが前記第1の位置電極と第2の位置電極との間に配置されている実施態様5に記載の微量流体分析システム。
(7)前記第1の位置電極および第2の位置電極が前記分析物センサーの下流側にある実施態様5に記載の微量流体分析システム。
(8)前記電気特性が前記第1および第2の位置電極の間の一定のインピーダンスおよび当該第1および第2の位置電極の間の一定の抵抗値の内の少なくとも一つである実施態様5に記載の微量流体分析システム。
(9)前記少なくとも1個の位置電極が前記分析物センサーに対して操作可能に連絡している実施態様1に記載の微量液体分析システム。
(10)さらに、前記第1の微小管に対して操作可能に連絡している第3の位置電極を含み、前記計器が前記第1、第2および第3の位置電極の内のいずれか2個の間の一定の電気特性を測定するように構成されている実施態様5に記載の微量液体分析システム。
(7)前記第1の位置電極および第2の位置電極が前記分析物センサーの下流側にある実施態様5に記載の微量流体分析システム。
(8)前記電気特性が前記第1および第2の位置電極の間の一定のインピーダンスおよび当該第1および第2の位置電極の間の一定の抵抗値の内の少なくとも一つである実施態様5に記載の微量流体分析システム。
(9)前記少なくとも1個の位置電極が前記分析物センサーに対して操作可能に連絡している実施態様1に記載の微量液体分析システム。
(10)さらに、前記第1の微小管に対して操作可能に連絡している第3の位置電極を含み、前記計器が前記第1、第2および第3の位置電極の内のいずれか2個の間の一定の電気特性を測定するように構成されている実施態様5に記載の微量液体分析システム。
(11)前記微小管が少なくとも1個の主微小管および少なくとも第1および第2の分岐している微小管を含む実施態様1に記載の微量液体分析システム。
(12)前記少なくとも1個の位置電極が前記主微小管の中における少なくとも1個の位置電極、前記第1の分岐している微小管の中における少なくとも1個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における少なくとも1個の位置電極を含み、
前記計器が前記主微小管の中における位置電極と前記第1および第2の分岐している微小管の中における各位置電極のいずれかとの間の一定の電気特性を測定する実施態様11に記載の微量流体分析システム。
(13)前記少なくとも1個の位置電極が前記第1の分岐している微小管の中における少なくとも2個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における少なくとも2個の位置電極を含み、
前記計器が前記第1の分岐している微小管の中における2個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における2個の位置電極のいずれかの間の一定の電気特性を測定する実施態様11に記載の微量流体分析システム。
(14)前記少なくとも1個の位置電極が一定の両手の指を組み合わせた形態に構成されている第1および第2の位置電極を含む実施態様11に記載の微量流体分析システム。
(15)前記少なくとも1個の位置電極が一定のヘビ状の位置電極である実施態様11に記載の微量流体分析システム。
(16)さらに、一定のバイパス電極を含む実施態様1に記載の微量流体分析システム。
(12)前記少なくとも1個の位置電極が前記主微小管の中における少なくとも1個の位置電極、前記第1の分岐している微小管の中における少なくとも1個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における少なくとも1個の位置電極を含み、
前記計器が前記主微小管の中における位置電極と前記第1および第2の分岐している微小管の中における各位置電極のいずれかとの間の一定の電気特性を測定する実施態様11に記載の微量流体分析システム。
(13)前記少なくとも1個の位置電極が前記第1の分岐している微小管の中における少なくとも2個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における少なくとも2個の位置電極を含み、
前記計器が前記第1の分岐している微小管の中における2個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における2個の位置電極のいずれかの間の一定の電気特性を測定する実施態様11に記載の微量流体分析システム。
(14)前記少なくとも1個の位置電極が一定の両手の指を組み合わせた形態に構成されている第1および第2の位置電極を含む実施態様11に記載の微量流体分析システム。
(15)前記少なくとも1個の位置電極が一定のヘビ状の位置電極である実施態様11に記載の微量流体分析システム。
(16)さらに、一定のバイパス電極を含む実施態様1に記載の微量流体分析システム。
100 微量流体分析システム
102 分析モジュール
104 微小管
105 センサー・チャンバー
106 分析物センサー
108,110 位置電極
112 計器
114 プラグ
116 微小管ディスク
118 ラミネート層
120 入口管
122 位置合わせ棒材
124 サンプル廃物貯蔵部
126 位置合わせ穴
128 アクセス穴
130 膜の弁
200 システム
212 カートリッジ
214 ローカル・コントローラ・モジュール
216 リモート・コントローラ・モジュール
218 サンプリング・モジュール
220 分析モジュール
222 侵入部材
224 発進機構
228 押圧リング
300 システム構成
302 第1の位置電極
304 第2の位置電極
306 計器
308 タイマー
310 微小管
312 分析センサー
352 微小管ディスク
354 位置電極
356 ラミネート層
358 計器
400 システム構成
450 システム構成
500 システム構成
550 システム構成
600 システム構成
650 システム構成
700 システム構成
750 システム構成
800 システム構成
102 分析モジュール
104 微小管
105 センサー・チャンバー
106 分析物センサー
108,110 位置電極
112 計器
114 プラグ
116 微小管ディスク
118 ラミネート層
120 入口管
122 位置合わせ棒材
124 サンプル廃物貯蔵部
126 位置合わせ穴
128 アクセス穴
130 膜の弁
200 システム
212 カートリッジ
214 ローカル・コントローラ・モジュール
216 リモート・コントローラ・モジュール
218 サンプリング・モジュール
220 分析モジュール
222 侵入部材
224 発進機構
228 押圧リング
300 システム構成
302 第1の位置電極
304 第2の位置電極
306 計器
308 タイマー
310 微小管
312 分析センサー
352 微小管ディスク
354 位置電極
356 ラミネート層
358 計器
400 システム構成
450 システム構成
500 システム構成
550 システム構成
600 システム構成
650 システム構成
700 システム構成
750 システム構成
800 システム構成
Claims (16)
- 一定の液体サンプルの中の一定の分析物をモニターするための微量流体分析システムにおいて、
一定の分析モジュールを備えており、この分析モジュールが
一定の液体サンプルを受容して輸送するための少なくとも1個の微小管、
前記液体サンプルの中の一定の分析物を測定するための少なくとも1個の分析物センサーを含み、この少なくとも1個の分析物センサーのそれぞれが一定の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに前記分析モジュールが
少なくとも1個の位置電極を含み、この少なくとも1個の位置電極のそれぞれが少なくとも1個の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに前記微量流体分析システムが
前記少なくとも1個の位置電極の一定の電気特性を測定するように構成されている一定の計器を備えており、この電気特性が一定の電気特性を測定するための前記少なくとも1個の位置電極に対して操作可能に連絡している微小管の中の液体サンプルの位置に依存している微量液体分析システム。 - さらに、前記計器に対して操作可能に連絡している一定のタイマーを含む請求項1に記載の微量流体分析システム。
- 前記位置電極が当該位置電極の一定の表面が前記微小管に対して曝されるようにその微小管に対して操作可能に連絡している請求項1に記載の微量流体分析システム。
- 前記位置電極が一定の絶縁層が当該位置電極を前記微小管から分離するようにその微小管に対して操作可能に連絡している請求項1に記載の微量液体分析装置。
- 前記少なくとも1個の位置電極が第1の位置電極および第2の位置電極を含み、これら第1および第2の位置電極が第1の微小管に対して操作可能に連絡しており、さらに
前記計器が前記第1および第2の位置電極の間の一定の電気特性を測定するように構成されている請求項1に記載の微量液体分析システム。 - 前記分析物センサーが前記第1の位置電極と第2の位置電極との間に配置されている請求項5に記載の微量流体分析システム。
- 前記第1の位置電極および第2の位置電極が前記分析物センサーの下流側にある請求項5に記載の微量流体分析システム。
- 前記電気特性が前記第1および第2の位置電極の間の一定のインピーダンスおよび当該第1および第2の位置電極の間の一定の抵抗値の内の少なくとも一つである請求項5に記載の微量流体分析システム。
- 前記少なくとも1個の位置電極が前記分析物センサーに対して操作可能に連絡している請求項1に記載の微量液体分析システム。
- さらに、前記第1の微小管に対して操作可能に連絡している第3の位置電極を含み、前記計器が前記第1、第2および第3の位置電極の内のいずれか2個の間の一定の電気特性を測定するように構成されている請求項5に記載の微量液体分析システム。
- 前記微小管が少なくとも1個の主微小管および少なくとも第1および第2の分岐している微小管を含む請求項1に記載の微量液体分析システム。
- 前記少なくとも1個の位置電極が前記主微小管の中における少なくとも1個の位置電極、前記第1の分岐している微小管の中における少なくとも1個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における少なくとも1個の位置電極を含み、
前記計器が前記主微小管の中における位置電極と前記第1および第2の分岐している微小管の中における各位置電極のいずれかとの間の一定の電気特性を測定する請求項11に記載の微量流体分析システム。 - 前記少なくとも1個の位置電極が前記第1の分岐している微小管の中における少なくとも2個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における少なくとも2個の位置電極を含み、
前記計器が前記第1の分岐している微小管の中における2個の位置電極および前記第2の分岐している微小管の中における2個の位置電極のいずれかの間の一定の電気特性を測定する請求項11に記載の微量流体分析システム。 - 前記少なくとも1個の位置電極が一定の両手の指を組み合わせた形態に構成されている第1および第2の位置電極を含む請求項11に記載の微量流体分析システム。
- 前記少なくとも1個の位置電極が一定のヘビ状の位置電極である請求項11に記載の微量流体分析システム。
- さらに、一定のバイパス電極を含む請求項1に記載の微量流体分析システム。
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