KR20220132550A - 미세유체 시스템, 디바이스 및 방법 - Google Patents

미세유체 시스템, 디바이스 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220132550A
KR20220132550A KR1020227027183A KR20227027183A KR20220132550A KR 20220132550 A KR20220132550 A KR 20220132550A KR 1020227027183 A KR1020227027183 A KR 1020227027183A KR 20227027183 A KR20227027183 A KR 20227027183A KR 20220132550 A KR20220132550 A KR 20220132550A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
reaction
microfluidic
reaction chamber
holder
port
Prior art date
Application number
KR1020227027183A
Other languages
English (en)
Inventor
겐 스즈키
보이치에츠 불라
페테르 크리스티안 솜메르
다니엘 맥스
Original Assignee
비수, 잉크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 비수, 잉크. filed Critical 비수, 잉크.
Publication of KR20220132550A publication Critical patent/KR20220132550A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502715—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by interfacing components, e.g. fluidic, electrical, optical or mechanical interfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
    • B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
    • B81C1/00—Manufacture or treatment of devices or systems in or on a substrate
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0606—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
    • G01N15/0612—Optical scan of the deposits
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/251—Colorimeters; Construction thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/02—Identification, exchange or storage of information
    • B01L2300/023—Sending and receiving of information, e.g. using bluetooth
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/06—Auxiliary integrated devices, integrated components
    • B01L2300/069—Absorbents; Gels to retain a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0887—Laminated structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/12—Specific details about materials
    • B01L2300/126—Paper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/16—Surface properties and coatings
    • B01L2300/161—Control and use of surface tension forces, e.g. hydrophobic, hydrophilic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2400/00—Moving or stopping fluids
    • B01L2400/04—Moving fluids with specific forces or mechanical means
    • B01L2400/0475—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure
    • B01L2400/0487—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics
    • B01L2400/049—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific mechanical means and fluid pressure fluid pressure, pneumatics vacuum
    • G01N15/01—
    • G01N15/075—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0065—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials biological, e.g. blood
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume, or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N2015/0693—Investigating concentration of particle suspensions by optical means, e.g. by integrated nephelometry
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N2021/752—Devices comprising reaction zones
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/75—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated
    • G01N2021/757—Systems in which material is subjected to a chemical reaction, the progress or the result of the reaction being investigated using immobilised reagents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

미세유체 테스트 시스템이 개시된다. 시스템은 평행한 채널들 및 반응 챔버들을 포함하는 테스트 기재를 포함한다. 반응 챔버는 광학적 투과도, 흡광도 및 반사도 테스팅을 수용하도록 되어 있는다. 시스템 내의 유체의 이동은 제어되고 각각의 개별적인 반응 챔버 내의 시약 및 분석물의 광학적 측정과 실시간으로 동기화된다. 각각의 반응 챔버의 광학적 테스트는 소스 광의 컬러 및 세기에 관해 맞춤화된다. 시스템은 테스트 유체의 포획을 위해 사용하기 쉬운 어플리케이터 및 완전히 자동화된 측정 및 테스트 시스템을 포함한다. 미세유체 테스트 시스템은 기저귀 내와 같은 의류 또는 의복에 통합될 수 있다. 디바이스 및 방법이 또한 개시된다.

Description

미세유체 시스템, 디바이스 및 방법
본 발명은 미세유체 테스트 시스템, 디바이스 및 방법을 포함하는 미세유체소자 (microfluidics) 에 관한 것이다.
본 발명의 배경에 대한 다음의 설명은 단순히 이해의 보조로서 제공되며, 종래 기술을 설명하거나 구성하는 것으로 허용되지 않는다.
현장현시 진단 (point-of-care diagnostics) 을 위한 종래의 분석 디바이스들은 전형적으로 의사의 진료소 또는 현장 (예를 들어, 가정) 에서 비기술적인 개인들에 의해 사용되도록 의도된 디바이스들이다. 기존의 현장현시 디바이스는 전형적으로 환자로부터 테스트 샘플을 수집하는 것 (예를 들어, 컵에 배뇨), 데스트 디바이스 상에 샘플을 분배하는 것 (예를 들어, 테스트 스트립 상에 샘플을 피펫팅 (pipetting) 하는 것, 또는 테스트 스트립을 샘플 컵에 직접 디핑하는 것), 및 그후 원하는 측정을 수행하는 것 (예를 들어, 테스트 스트립을 스트립 판독기 내에 위치시키는 것, 또는 스마트폰을 사용하여 측정하는 것) 을 필요로 한다. 이러한 디바이스들은 사용자가 상당한 양의 테스트 샘플을 수집하고 추가 단계를 신중하게 수행하여 측정을 얻는 것이 요구되고, 그러한 부담은 상기 디바이스가 가정에서 매우 빈번한 사용에 대해 불편성을 가져온다.
다음의 참조는 본 명세서에 설명된 실시예의 개시와 관련하여 수행된 하나 이상의 서치로부터 알려지게 된다. 이러한 특허 문서는 특허 보호가 추구되고 있는 다양한 관할 구역의 특허 법규 하에서 어떠한 특정 참조가 "종래 기술" 을 구성하는지 여부에 대해 어떠한 주장도 하지 않는다. 사본은 각 관할 지역의 "정보 공개 명세서" 또는 이에 준하는 일부로 각 특허청에서 제공된다.
EP0803288 B1 - Higuchi 등, 2003 2003년 3월 5일 공개
EP1484601 B1 - Phelan, 2009년 2월 4일 공개
US 8,623,635 B2 - Nazareth 등, 2014년 1월 7일 공개
US 2017/0197212 A1 - Deshpande, 2017년 7월 13일 공개
US 2018/0088136 A1 - Saji 등, 2018년 3월 29일 공개
US 2018/0355405 A1 - Silveston-Keith 등, 2018년 12월 13일 공개
US 2019/0302097 A1 - Niu 등, 2019년 10월 3일 공개
Quantifying Colorimetric Assays in Paper-Based Microfluidic Devices by Measuring the Transmission of Light through Paper - Ellerbee 등, 2009년 9월 1일 공개
Robust dipstick urinalysis using a low-cost, micro-volume slipping manifold and mobile phone platform - Smith 등, 2016년 공개
Lab-on-a-chip based self-monitoring device for dietary intake of potassium and sodium; the LAB-CHIPS study - Vendeville 등, 2019 년 9월 9일 공개. 상기 나타낸 시스템, 디바이스 및 방법은 부정확한 판독 또는 다른 단점을 발생시키기 쉽다.
따라서, 보다 정확한 유형의 측정을 수행하고 보다 효과적인 사용하기 쉬운 현장현시 진단을 제공하는 시스템 또는 디바이스 또는 방법에 대한 필요성이 존재한다.
하나의 양상에서, 본 개시는 바디 구조체 (body structure) 를 포함하는 미세유체 시스템을 제공하고, 상기 바디 구조체는, 상기 바디 구조체의 제 1 측면을 형성하는 제 1 외부 층; 상기 바디 구조체의 제 2 측면을 형성하는 제 2 외부 층; 적어도 제 1 기재 층을 포함하고 상기 제 1 외부 층과 상기 제 2 외부 층 사이에 배치된 미세유체 조립체; 상기 제 1 외부 층을 통해 배치되고 상기 미세유체 조립체와 유체 연통하는 제 1 포트; 및 상기 제 1 외부 층 또는 상기 제 2 외부 층을 통해 배치되는 제 2 포트로서, 상기 미세유체 조립체를 통해 상기 제 1 포트로부터 상기 제 2 포트로 유체 유동 경로가 규정되도록 진공 소스에 부착되도록 되어 있는, 상기 제 2 포트를 갖고, 상기 미세유체 조립체는, 적어도 제 1 리저버 및 제 2 리저버; 및 상기 제 1 리저버와 상기 제 2 리저버 사이에서의 2개 이상의 유체 유동 경로들을 더 포함하고, 각각의 유체 유동 경로는 건조된 필름, 페이퍼, 또는 하나 이상의 비색계 테스트 시약들을 포함하는 겔을 포함하는 적어도 하나의 반응 챔버를 포함하고, 반응 챔버들은 흡광도 또는 투과도의 광학적 측정을 하도록 되어 있고; 상기 제 1 리저버는 반응 챔버의 부피보다 크거나 또는 선택적으로 적어도 2배의 부피를 갖고; 상기 제 2 리저버는 반응 챔버의 부피보다 크거나 또는 선택적으로 적어도 2배의 부피를 갖는다.
일부 실시예에서, 상기 바디 구조체는 상기 제 1 포트와 유체 연통하고 수성 샘플을 수용하도록 되어 있는 흡수성 패드를 포함한다. 흡수성 패드는 건조된 필름, 페이퍼, 겔, 스폰지, 압축된 셀룰로오스 또는 임의의 다른 흡수성 재료, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 제 1 리저버, 제 2 리저버, 또는 후속 리저버 중 임의의 하나 이상은 흡수성 재료(들)를 포함한다. 흡수성 재료는 건조된 필름, 페이퍼, 겔, 스폰지, 압축된 셀룰로오스 또는 임의의 다른 흡수성 재료, 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예에서, 제 2 포트는 소수성 또는 반투과성 막, 또는 양쪽 모두를 포함한다.
일부 실시예에서, 미세유체 조립체는 바람직하게는 범위 내의 모든 한계 및 치수를 포함하는 대략 0.1 내지 1000 미크론, 더욱 바람직하게는 적어도 대략 0.1, 0.25, 0.5, 1.0, 5.0, 10, 25, 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 또는 450 미크론 및/또는 대략 100, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 700, 750, 800, 850 또는 1000미크론보다 크지 않은 단면 치수를 갖는 미세유체 채널을 포함한다.
일부 실시예에서, 시스템은 상기 반응 챔버들 중 적어도 하나에 의한 흡광도 또는 상기 반응 챔버들 중 적어도 하나로부터의 반사도를 측정하도록 구성된 검출기 및 광 소스를 포함하는 광학 검출 시스템을 포함한다. 상기 광학 검출 시스템은 상기 반응 챔버들 중 적어도 하나를 통해 투과도 또는 흡광도를 측정하도록 구성된 검출기 및 발광 다이오드 (LED) 소스를 포함하는 분광광도계 또는 비색계 또는 스마트폰 카메라 또는 다른 카메라 센서를 포함한다. 또한, 반응 챔버(들)는 주위 조명 조건으로부터의 간섭을 최소화하기 위해 광 소스/검출기와 선택적으로 맞닿는다.
일부 실시예에서, 상기 분광광도계는 다수의 반응 챔버들을 통해 투과도를 측정하도록 구성된 다수의 LED 소스들 및 검출기들을 포함한다.
선택적으로, 검출기들은 다수의 반응 챔버들을 통해 동시에 투과도를 측정한다. 선택적으로, 분광광도계는 단일 광 소스 및 단일 검출기가 복수의 반응 챔버 각각에 등록되도록 구성된다.
일부 실시예에서, 분광광도계는 단일 광 소스, 단일 검출기, 및 모터를 포함하며, 광 소스와 검출기는 고정된 위치 관계로 유지되고, 모터는 다수의 반응 웰 (reaction well) 을 판독하기 위해 광 소스/검출기 쌍을 순차적으로 전위한다. 일부 실시예에서, 광 소스/검출기 쌍은 고정된 위치에 유지되고, 모터는 검출 및/또는 정량화를 위해 광 소스 검출기 조립체 내에 다수의 반응 웰을 위치설정하도록 미세유체 조립체를 순차적으로 전위시킨다.
다른 실시예에서, 분광광도계는 단일 광 소스, 소스 광을 다수의 반응 웰, 하나 이상의 검출기(들), 또는 그 조합 상으로 분할 및 지향시키도록 구성된 도파관을 포함하며, 선택적으로 각각의 반응 웰은 단일 검출기에 등록되거나, 또는 선택적으로 하나 이상의 반응 웰(들)(또는 모든 웰) 의 세트는 하나 이상의 검출기(들)의 별개의 세트에 등록된다. 일부 이러한 실시예들에서, 각각의 반응 웰로부터 상응하는 검출기로 광이 통과함에 따라 광의 손실 또는 누출을 최소화하기 위해, 추가적인 도파관들이 반응 웰들과 검출기들 사이에 개재될 수 있다.
일부 실시예에서, 분광광도계는 소스 광을 복수의 반응 웰 상으로 지향시키도록 구성된 다수의 광 소스, 복수의 반응 웰로부터 단일 검출기 또는 광 소스의 수보다 적은 수의 다수의 검출기로 광을 병합 (merge) 및 지향시키도록 구성된 단일 도파관 또는 다수의 도파관을 포함하며, 각각의 광 소스는 단일 반응 웰에 등록된다. 일부 실시예들에서, 광 소스들은 광 소스들과 반응 웰들 사이에 개재된 추가적인 도파관들에 의해 복수의 반응 웰들 상으로 소스 광을 지향시킬 수 있고, 이에 의해 각각의 광 소스는 광이 광 소스로부터 반응 웰로 통과할 때 광의 손실 또는 누출을 최소화하기 위해 도파관에 의해 각각의 반응 웰에 연결된다.
일부 실시예에서, 적어도 하나의 검출기는 415 nm, 445 nm, 450 nm, 480 nm, 500 nm, 515 nm, 550 nm, 570 nm, 590 nm, 600 nm, 630 nm, 650 nm, 680 nm 및 910 nm 로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 파장의 투과도 또는 흡광도를 측정하고, 대안적으로 또는 부가적으로 350 nm 내지 1050 nm 의 범위에서의 모든 별개의 파장들의 또는 임의의 다른 스펙트럼 범위의 파장들에 걸친 투과도 또는 흡광도를, 상기 파장들의 범위에 걸쳐 통합된 단일 광학 신호로서 측정하도록 구성된다. 일부 실시예들에서, 하나 이상의 (i) 광 소스(들)은 방출되도록 구성되고, 검출기(들)는 적외선, 가시광선 또는 자외선 범위의 광을 검출하도록 구성된다.
일부 실시예에서, 상기 시스템은 상기 제 2 포트에 진공 압력을 인가하도록 되어 있는 진공 소스를 더 포함한다.
일부 실시예에서, 상기 시스템은 맞물림 디바이스를 갖는 홀더를 더 포함하고, 상기 맞물림 디바이스는 수축된 위치 및 연장된 위치에서 상기 바디 구조체를 유지하도록 구성되고, 상기 제 1 포트는 상기 수축된 위치에서 상기 홀더 내에 수용되고 상기 연장된 위치에서 상기 홀더로부터 연장된다. 선택적으로, 상기 맞물림 디바이스는 상기 홀더와 상기 바디 구조체 사이에 슬라이딩가능한 맞물림을 형성한다. 상기 홀더는 상기 분광광도계 내에 상기 바디 구조체를 위치설정하도록 구성되고, 적어도 하나의 반응 챔버는 적어도 하나의 검출기와 정렬될 수 있다.
본 개시의 다른 양상들 및 실시예들은 도면들 및 다음의 설명을 참조하여 이해된다.
도 1a 는 본 개시의 실시예에 따른, 미세유체 조립체 (100) 층 및 그 안에 제조된 특징부를 포함하는 미세유체 디바이스 (10) 의 다양한 층의 분해 사시도이다. 도 1b 는 도 1a 에 예시된 다양한 층들의 평면도이다. 도 1c 는 조립체 내에 스태킹될 때의 도 1b 의 층들의 상단 평면도이다.
도 2a 는 실시예에 따른, 즉 미세유체 조립체 (102) 의 평면도이다. 도 2b 는 미세유체 조립체의 다른 실시예들에 따른 평면도이다.
도 3a 는 본 개시의 실시예에 따른 미세유체 디바이스 (10) 의 분해도이다. 도 3b 는 내부 구성요소들을 예시하기 위해 수축된 소정 특징부들을 갖는 실시예들에 따른 조립된 미세유체 디바이스 (10) 의 사시도이다.
도 4a 는 수축된 위치에서 미세유체 디바이스를 갖는 접힌 구성의 삼각형 홀더의 사시도이다. 도 4b 는 수축된 위치에 미세유체 디바이스를 갖는 팽창된 구성의 도 4a 의 삼각형 홀더의 사시도이다. 도 4c 는 연장된 위치에서 미세유체 디바이스를 갖는 팽창된 구성에서 도 4a 의 삼각형 홀더의 사시도이다.
도 5a 는 수축된 위치에서 미세유체 디바이스를 갖는 접힌 구성의 삼각형 홀더의 사시도이다. 도 5b 는 수축된 위치에서 미세유체 디바이스를 갖는 팽창된 구성의 도 5a 의 직사각형 홀더의 사시도이다. 도 5c 는 연장된 위치에서 미세유체 디바이스를 갖는 팽창된 구성에서 도 5a 의 직사각형 홀더의 사시도이다.
도 6a 및 도 6b 는 본 개시의 실시예에 따른, 검출 개구 및 반응 챔버의 구성을 예시하는 홀더의 하나의 측면의 평면도이다.
도 7a 는 실시예에 따른 광학 검출 시스템의 측정면도이다. 도 7b 는 도 7a 의 광학 검출 시스템의 배면도이다. 도 7c 는 도 7a 의 광학 검출 시스템의 평면도이다.
도 8 은 실시예에 따른, 반응 챔버를 판독하기 위한 광학 검출 시스템 내에 삽입된 수축된 위치에서 미세유체 디바이스 및 홀더를 갖는 도 7 의 광학 검출 시스템의 사시도이다.
도 9 는 의류 제품, 여기서는 아기 기저귀에 통합된 실시예에 따른 미세유체 디바이스의 정면도이다.
도 10 은 도 9 의 기저귀의 측단면도이다.
도 11 은 측단면도로부터 기저귀 내에 통합된 일부 실시예에 따른 미세유체 디바이스의 대안적인 실시예이다.
도 12a 는 측단면도로부터 기저귀 내에 통합된 실시예에 따른 미세유체 디바이스를 예시한다. 도 12b 는 도 12a 에 도시된 미세유체 디바이스 및 기저귀의 정면도이다.
도 13 은 기저귀 내에 통합된 실시예에 따른 미세유체 디바이스의 정면도이다.
도 14 는 샘플 분석을 위해 기저귀로부터 회수되는, 실시예에 따른 미세유체 디바이스의 정면도이다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유체" 는 인가된 전단 응력 또는 다른 외력 하에서 연속적으로 변형 (유동) 하는 임의의 물질로서 광범위하게 이해된다. 일부 예에서, 유체는 분석물, 시약 및/또는 반응물을 포함할 수 있다. 본 개시의 원리에 따라 사용될 수 있는 생물학적 유체는, 예를 들어, 소변, 혈액, 혈청, 혈장, 타액, 정액, 땀, 누액 (눈물), 및 유사한 유기 유체를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "분석물" 은 분석될 미세유체 진단 칩 (MDC) 에 위치될 수 있는 유체 내의 임의의 물질로서 이해된다. 전형적으로, 분석물은 유체 (즉, 생물학적 유체) 에 가용성이거나 용해되지만, 현탁액에서 분석물은 또한 MDC 를 사용하여 분석될 수 있다.
현재의 진단 현장현시 디바이스는 다수의 절차적 및 구조적 결함 및 제한으로부터 발생하는 (본 개시의 발명자들에 의해 발견된 바와 같은) 부정확한 판독이 발생하기 쉽다. 보다 구체적으로, 수많은 결점들이 본 개시의 발명자들에 의해 발견되었다. 우선, 많은 스트립 상의 테스트 샘플과 테스트 시약 사이의 반응은 샘플과 시약이 접촉하는 순간에 시작된다. 이러한 절차가 종종 수동으로 수행된다는 것을 고려하면, 반응의 시작과 실제 측정 사이의 시간 경과는 임의적일 수 있고, 테스트마다 변할 수 있으며, 불일치한 결과를 초래할 수 있다. 두번째로, 많은 테스트 스트립은 발생하는 화학 반응을 정량화하기 위해 반사도 측정을 이용한다. 각각의 테스트 사이트가 종종 시약들의 몇개의 층들로 구성되지만, 그 각각은 샘플과 반응하고, 최상부 층만이 보인다. 추가적으로, 에워싸지 않은 공간에서 측정들을 수행하기 위해 스마트폰 카메라가 사용되는 경우, 반사도 테스팅은 카메라의 품질 및 주변 환경의 주위 조명 상태들 둘 모두에 민감하며, 이는 낮은 정확도 측정들을 초래할 수 있다. 또한, 너무 많은 샘플이 비-기술적 개인에 의해 테스트 사이트 상에 분배되는 경우, 이는 광을 반사하는 메니스커스를 형성하게 할 수 있고, 따라서 반사도 테스트를 사용할 때 결과의 해석에 악영향을 미칠 수 있다. 세번째로, 각각의 테스트 스트립 상에서 테스트 사이트들 사이의 교차-오염은 사이트들의 비격리된 성질으로 인해 자주 발생한다.
현재까지 수많은 다른 문제들이 존재한다.
그 결과로서, 본 개시는 자동화된, 보다 정확한 유형의 측정을 수행하고, 테스트 사이트를 격리시키고, 실시간으로 취해지는 측정과 화학 반응을 동기화시키고, 테스트가 선택적으로 편리한 방식으로 수집되는 최소한의 샘플로 수행될 수 있게 하는 것 중 적어도 하나 이상인 시스템, 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
본 개시는 미세유체 조립체 내의 복수의 통합된 반응 챔버에 걸쳐 단일 유체 샘플에 대해 복수의 동시 측정 테스트를 수행하기 위한 미세유체 시스템을 제공한다. 반응 챔버는 화학적 반응을 모니터하기 위한 더 많은 옵션을 통해서와 같이, 반사도-기반 광학 테스팅 뿐만 아니라, 증가된 감도 및 정확도를 위한 흡광도- 및 투과율-기반 광학 시험을 수용하도록 되어 있고, 이는 동일한 화학 성질을 측정하기 위한 더 많은 방법 및 반사도에 의해 판독될 수 없는 화학 성질을 측정하기 위한 부가된 능력을 제공한다. 페이퍼 패드를 사용할 때와 같은 일부 실시예에서, 이러한 유연성은 더 민감한 측정을 가능하게 한다. 시스템은 유체 샘플을 수집하기 위해 사용하기 쉬운 어플리케이터를 갖는 현장현시 시스템 및 테스트를 수행하기 위한 완전 자동화된 테스트 및 측정 시스템을 포함한다.
미세유체 시스템 내로의 (예를 들어, 반응 챔버 내로의) 유체의 이동은 광학 테스팅과 일제히 제어되어, 각각의 챔버 내의 화학 반응이 시간의 함수로서 측정되게 허용한다. 각각의 개별적인 반응 챔버에 대한 테스트 조건 (예를 들어, 소스 광의 색상 및 강도) 은 각각의 챔버 내의 특정 분석물 및/또는 시약 및 수행될 상응하는 테스트에 따라 맞춤화될 수 있다.
본 명세서에 설명된 바와 같이, 미세유체 시스템 내의 채널은 일반적으로 유체 통로(들), 유동 경로(들)및 유체 샘플이 그를 통해 유동하는 도관(들)중 하나 이상을 포함하고, 반응 챔버는 유체 샘플이 수집될 수 있는 웰(들)및 보어구멍(들)중 하나 이상을 포함한다. 일반적으로, 유체 샘플은 그것이 움직이지 않고 테스트되는 반응 챔버로 채널을 통해 유동하지만, 일부 경우에 움직이지만 반응 챔버를 통해 연속적으로 유동하는 샘플에 대해 측정이 수행될 수 있다.
도 1a, 도 1b, 및 도 1c 는 하나 이상의 미세유체 디바이스(들)를 포함하는 일부 실시예의 몇개의 특징들을 도시한다. 예를 들어, 미세유체 디바이스 (10) 는 본 개시의 원리에 따라 구성된다. 구체적으로, 도 1a 는 제 1 외부 층 (110) (예를 들어, 상단 층) 및 제 2 외부 층 (120) (예를 들어, 바닥 층), 및 그 사이에 배치된 하나 이상의 기재 층 (130) 을 갖는 다층 미세유체 디바이스 (10) 의 분해도를 도시한다. 도 1a 는 3개의 기재 층 (즉, 층 (130-1, 130-2 및 130-3)) 을 갖는 미세유체 디바이스 (10) 를 도시하지만, 임의의 수의 (예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 개 이상의) 층이 사용될 수 있다는 것이 이해된다. 모든 기재 층 (130-1 내지 130-n) 은 함께 미세유체 조립체 (100) 로 지칭될 수 있다. 도 1b 는 미세유체 디바이스 (10) 의 다양한 층을 개별적으로 평면도로 예시하여, 미세유체 채널, 챔버 및 설계 원리가 보다 명확하게 설명된다. 도 1c 는 단일 라미네이트로 도 1b 로부터의 층들의 조립체를 평면도로 도시한다.
도 1a, 도 1b 에 도시된 바와 같이, 미세유체 디바이스 (10) 는 제 1 외부 층 (110) 에서 제 1 포트 (112) 를 포함하고, 제 1 외부 층 (110) 또는 제 2 외부 층 (120) 중 어느 하나에서 제 2 포트 (114) 를 포함한다. 도 1a 및 도 1b 는 제 1 외부 층 (110) 에서 제 2 포트 (114) (즉, 제 1 포트 (112) 와 동일한 외부 층) 를 예시하지만, 대안적인 실시예에서, 제 2 포트는 미세유체 채널 설계가 지시하는 바와 같이 제 2 외부 층 (120) 에 편리하게 위치될 수 있다는 것이 이해된다. 제 1 포트 (112) 는 미세유체 조립체 (100) 의 상류 단부를 규정하고 입구 포트로서 기능하며, 미세유체 디바이스 (10) 의 외부로부터 액체 샘플을 수용하고 그러한 액체 샘플을 미세유체 조립체 (100) 내로 지향시키도록 되어 있는다. 제 2 포트 (114) 는 미세유체 조립체 (100) 의 하류 단부를 규정한다. 선택적으로, 제 2 포트 (114) 는 하류 방향으로 액체 샘플 이동을 용이하게 하기 위해 진공 소스에 부착되도록 되어 있는다. 따라서, 미세유체 조립체 (100) 는 제 1 포트 (112) 와 제 2 포트 (114) 사이의 유체 유동 경로를 형성한다. 바람직하게는, 샘플 유체 수집 패드 (116) 는 도 1a 에 도시된 바와 같이 제 1 포트 (112) 에 걸쳐 그리고 그와 유체 연통하도록 배치된다 (그러나 반드시 배치될 필요는 없다).
도 1a, 도 1b 및 도 1c 에서, 미세유체 조립체 (100) 는 일련의 미세유체 채널 (132) 및 반응 챔버 (134) 를 포함한다. 선택적으로, 미세유체 조립체 (100) 는 예를 들어 제 1 리저버 (136) 및 제 2 리저버 (138) 와 같은 하나 이상의 리저버를 더 포함한다. 이러한 요소들의 부가적인 기능들 및 특징들이 아래에서 더 상세히 설명된다. 도 1b 는 특정 요소 및 그 의도된 기능에 따라, 이들 특징들이 단일 또는 다수의 기재 층들 (130) 에 걸쳐 있을 수 있다는 것을 추가로 예시한다. 예를 들어, 미세유체 채널 (132) 은 단일 기재 층 (130) 의 폭으로 존재할 수 있지만, 유체 유동 경로가 단일 층 상에 남아있는 대신에 수직 방향으로 층들을 가로지르도록 설계될 수 있다. 반응 챔버 (134) 및/또는 리저버 (136, 138) 와 같은 더 큰 구조체는, 그러한 요소에 대해 요구되는 표면적을 최소화하면서 원하는 부피를 제공하기 위해 수직 방향으로 2개, 3개, 4개, 5개, 6개 이상의 층에 걸쳐 있을 수 있다. 다양한 요소들은, 기재 층들 (130) 이 조립/적층될 때 제 1 포트 (112) 와 제 2 포트 (114) 사이의 완전한 유체 유동 경로가 형성되도록 다수의 기재 층들 (130) 내에 제조된다.
"기재 층" 은 제 1 및 제 2 대향하는, 또는 실질적으로 평행한 평면 표면을 갖는 고체 평면 기재를 지칭한다. 다양한 기재 재료들이 디바이스의 다양한 층들로서 채용될 수 있다. 전형적으로, 디바이스가 미세제작되기 때문에, 기재 재료는 공지된 미세제작 기술, 예를 들어, 포토리소그래피, 습식 화학 에칭, 레이저 삭마 (laser ablation), 공기 마모 기술, 사출 성형, 엠보싱, 레이저 커팅, 및 다른 기술과의 그 호환성에 기초하여 선택될 것이다. 기재 재료는 또한 일반적으로 극한의 pH, 온도, 염 농도, 및 전기장의 인가를 포함하는, 미세유체 디바이스가 노출될 수 있는 모든 범위의 조건과의 그 호환성을 위해 선택된다. 기재는 또한 일반적으로 그 동전기적 특성, 예를 들어 표면 전위, 열적 및 광학적 특성, 예를 들어 투명도 등에 대해 선택된다.
일부 실시예에서, 기재 층 (130) 은 소수성 페이퍼, 플라스틱, 또는 예를 들어 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리카보네이트, 폴리테트라플루오로에틸렌 (TEFLON®), 폴리비닐클로라이드 (PVC), 폴리디메틸실록산 (PDMS), 폴리술폰 등을 포함하는, 미세유체 채널이 형성될 수 있는 다른 비다공성 및 소수성 폴리머 기재로 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 제 1 외부 층 (110), 제 2 외부 층 (120), 또는 둘 다는 반응 챔버 (134) 의 내용물이 아래에 보다 상세히 설명된 바와 같이 광학 검출기에 의해 평가될 수 있도록 되어 있는, 반응 챔버 (134) 위에 놓이는 투명 또는 반투명 영역을 포함할 수 있다.
다양한 외부 층 (110, 120) 및 기재 층 (130) 은 디바이스 (10) 의 미세유체 조립체 (100) 를 형성하도록 함께 정합, 융합 또는 본딩된다. 층들 (110, 120, 130) 의 정합, 본딩, 또는 융합은 일반적으로 당업계에 공지된 임의의 다수의 방법 또는 조건 하에서 수행된다. 기재들이 함께 본딩될 수 있는 조건들은 일반적으로 널리 이해되고, 기재들의 이러한 본딩은 일반적으로 사용되는 기재 재료들의 성질에 따라 변할 수 있는 임의의 수의 방법들에 의해 수행된다. 예를 들어, 기재들의 열 본딩은, 예를 들어, 유리 또는 실리카계 기재들 뿐만 아니라 폴리머계 기재들을 포함하는, 다수의 기재 재료들에 적용될 수 있다. 이러한 열 본딩은 전형적으로 상승돤 온도 및 일부 경우에 외부 압력의 인가 조건 하에서 본딩될 기재를 함께 정합시키는 것을 포함한다. 정확한 온도들 및 압력들은 일반적으로 사용되는 기재 재료들의 특성에 따라 변할 것이다. 일반적으로, 폴리머 기재를 본딩하기 위해 요구되는 온도들은 사용되는 폴리머 재료에 따라 약 80℃ 로부터 약 200℃ 까지 변할 것이다. 접착제는 전형적으로 본딩될 기재 사이에 접착제 층을 적용하고 접착제가 설정될 때까지 그것을 함께 가압하는 것을 고려하는, 공지된 방법에 따라 기재를 함께 본딩하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 상업적으로 이용가능한 UV 경화성 접착제를 포함하는 다양한 접착제가 이들 방법에 따라 사용될 수 있다. 예를 들어, 음향 또는 초음파 용접, 레이저, RF 용접 및/또는 폴리머 부분의 용제 용착 (solvent welding) 을 포함하는 대안적인 방법들이 또한 본 개시에 따라 기재들을 함께 본딩하기 위해 사용될 수 있다.
선택적으로, 도 1a 에 도시된 바와 같이, 흡수성 샘플 수집 패드 (116) 는 제 1 포트 (112) 를 덮고 그와 유체 연통하는 제 1 외부 층 (110) 의 외부 표면에 부착된다. 흡수성 패드 (116) 는 샘플이 제 1 포트 (112) 를 통해 드로잉될 수 있도록 액체 샘플을 흡수 및 보유하기 위해 설계된다. 제 2 포트 (114) 는 바람직하게는 진공 소스 또는 미세유체 진공 펌프 (312) 에 연결되어, 작동시 진공 또는 부압이 미세유체 조립체 (100) 의 하류 단부 (제 2 포트 (114)) 에서 그러한 조립체 (100) 를 통해 유체를 드로잉하거나 드로잉하는 것을 돕기에 충분하도록 인가된다. 모세관 작용이 조립체 (100) 를 통해 유체를 안내하는 것을 돕는 데 사용될 수 있는 것이 고려된다. 일부 실시예에서, 흡수성 패드 (116) 는 미세유체 조립체 (100) 의 총 부피를 초과하는 유체의 총 부피를 유지하도록 구성되고, 제 2 포트 (114) 를 통해 인가된 흡인은 제 1 포트 (112) 를 통해 패드 (116) 로부터 미세유체 조립체를 통해 유체를 드로잉한다. 흡수성 패드 (116) 에 더 큰 부피의 수집된 유체를 갖는 이러한 구성은 그렇지 않으면 디바이스 (10) 의 정확한 측정을 방해할 수 있는, 하류의 샘플의 유체 유동에서의 공동형성 및 공기 포켓을 최소화하는데 도움을 준다.
도 2a 및 2b 는 본 발명의 원리에 따라 설계된 각각의 미세유체 조립체 (102, 103) 를 도시한다. 편의상, 미세유체 조립체 (102, 103) 는 평면도에서 단일 층으로서 도시되지만, 조립체 (102, 103) 는 본 명세서에 설명된 바와 같이 단일 또는 다수의 기재 층 (130) 으로부터 구성될 수 있다는 것이 이해된다. 이들 구성들은 예시적이며, 임의의 방식으로 제한하기 보다는 본 발명의 설계 원리들을 예시하도록 의도된다.
도 2a 및 도 2b 의 각각의 미세유체 조립체 (102, 103) 는 제 1 (입구) 포트 (112), 제 2 (출구) 포트 (114), 및 그 사이의 유체 유동 경로를 갖는다. 각각의 조립체 (102, 103) 는 다수의 반응 챔버 (134), 반응 챔버 (134) 로부터 상류에 (즉, 제 1 포트 (112) 와 반응 챔버 (134) 사이에) 위치된 압력 (제 1) 리저버 (136), 및 반응 챔버 (134) 로부터 하류에 (즉, 반응 챔버 (134) 와 제 2 포트 (114) 사이에) 위치된 폐기물 (제 2) 리저버 (138) 를 갖는다. 일부 예에서, 다수의 반응 챔버 (134) 는 압력 리저버 (136) 와 폐기물 리저버 (138) 사이에 병렬로 배관연결 (plumb) 된다. 선택적으로, 미세유체 조립체 (102) (또는 103) 는, 예를 들어, (i) 적어도 하나의 소수성 막, (ii) 적어도 하나의 반투과성 막 및 (iii) 최하류 폐기물 리저버 (138) 와 제 2 (출구) 포트 (114) 사이에 배치되고, 제 2 포트 (114) 또는 모두를 커버하는 적어도 하나의 반투과성 소수성 막 (140) 중 하나 이상을 포함한다. 반투과성 소수성 막 (140) 은 액체가 미세유체 조립체 (102, 및 103) 를 탈출하는 것을 방지하고, 아래에 보다 상세히 설명되는 검출기 및/또는 진공 소스 (312) 를 잠재적으로 오염시키는 것을 방지하면서, 또한 가스 또는 공기가 미세유체 조립체 (102) (또는 103) 를 탈출하는 것을 가능하게 하여 그 안의 압력의 과도한 축적을 방지하고, 미세유체 조립체 (102, 103) 내로 및 그를 통한 샘플의 중단없는 흡인을 용이하게 하도록 설계된다. 일부 실시예에서, 생물학적 샘플을 일회용 버전의 미세유체 조립체 (102, 103) 에 함유하고, 기기 오염 및 잠재적으로 생물에 유해한 조건을 방지하는 것은 일회용이 아니거나 또는 사용 사이에 쉽게 오염될 수 있는 현장현시 및 다른 디바이스에 중요하다.
사용시, 샘플 액체는 도 2a 및 2b 에 도시된 바와 같이 모세관 작용에 의해, 진공 하에서, 또는 둘 모두에 의해 제 1 포트 (112) 를 통해 미세유체 조립체 (102, 103) 내로 드로잉된다. 샘플 액체는 압력 (제 1) 챔버(들)(136) 를 충전한다. 실질적으로 그러한 챔버가 충전될 때까지 샘플 액체는 압력 챔버 (136) 를 나가지 않는다. 2개 이상의 압력 챔버를 직렬로 제공하는 것은 샘플 액체가 반응 챔버 (134) 내로 유동하기 전에 최하류의 압력 챔버의 실질적으로 완전한 충전을 촉진한다. 미세유체 조립체 (102, 103) 에 하나 이상의 압력 챔버 (136) 를 제공하는 것은 샘플 액체가 동시에 다수의 하류 및 평행 미세유체 채널 (132) 내로 최하류 압력 챔버 (136) 를 나간다는 이점을 갖는다. 압력 챔버 (136) 와 2개 이상의 반응 챔버 (134) 를 연결하는 미세유체 채널 (132) 의 길이를 매칭하면, 미세유체 조립체 (102 및 103) 는 그 반응 챔버 (134) 에서의 화학적 및/또는 검출 반응이 샘플의 동시 도입에 의해 동시에 개시되는 것을 보장한다. 예를 들어, 도 2b 는 4쌍의 반응 챔버 (134) 가 상류 미세유체 채널 (132) 길이에 대해 매칭되는 미세유체 조립체 (103) 를 제공한다.
압력 리저버(들)
도 1 내지 도 3 을 다시 참조하면, 모든 미세유체 조립체 (100) (102 및 103) 는 2개, 3개, 4개 이상의 상류 압력 리저버 (136) 를 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 이들 리저버 (136) 는 임의의 편리한 부피를 가질 수 있다. 그러나, 일부 실시예에서, 각각의 압력 리저버(들)(136) 는 모든 반응 챔버(들)(134) 의 총 부피 + 압력 리저버 (136) 와 폐기물 리저버 (138) 사이의 미세유체 채널 (132) 의 부피의 적어도 100%, 110%, 125%, 150%, 175%, 200%, 250%, 300%, 400%, 500%, 600% 이상의 부피를 갖는다. 선택적으로, 하나 이상의 압력 리저버 (136) 는 하류 미세유체 채널 (132) 내로의 실질적으로 완전한 충전 및/또는 원활한 샘플 릴리즈를 용이하게 하기 위해 흡수성 재료 (예를 들어, 스폰지 또는 겔) 를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 압력 리저버(들)(136) 는 디바이스의 완전한 작동 동안 샘플 액체가 고갈되지 않도록 크기설정된다. 따라서, 이러한 압력 리저버 및 큰 부피 크기는 유체 유동 내에서 공기 기포 또는 공동형성의 우발적인 도입을 회피하고, 따라서 완전한 양의 샘플이 각각의 반응 웰 (134) 에 전달되는 것을 보장한다. 바람직하게는, 조립체 (100) (또는 예를 들어, 102 또는 103) 를 통한 매끄러운 층류가 달성된다. 그 결과로서, 훨씬 더 정확하고 신뢰성있는 판독이 가능하다. 숙련된 기술자에 의한 샘플 수집 사이트에서의 피펫에 의한 정밀한 도징은 불필요하다. 미세유체 디바이스의 실시예들은 따라서 비전문가인 소비자 (lay consumer) 를 위해 집에서 사용하기 용이할 수 있다.
폐기물 리저버(들)
미세유체 조립체 (100, 102 및 103) 는 1개, 2개, 3개, 4개 이상의 하류 또는 폐기물 리저버 (138) 를 포함할 수 있다는 것이 이해된다. 이들 리저버들 (138) 은 모든 반응 챔버(들)(134) 의 총 부피 + 폐기물 리저버 (138) 의 상류에 미세유체 채널 (132) 의 부피의 적어도 100%, 110%, 125%, 150%, 175%, 200%, 250%, 300%, 400%, 500%, 600% 이상의 부피를 갖는다. 도 2a 는 2개의 폐기물 (제 2) 리저버 (138a, 138b) 를 포함하는 실시예를 예시한다. 일부 실시예에서, 조합된 폐기물 리저버(들)(138a, 138b) 의 총 부피는 폐기물 리저버(들)(138) 로부터 상류의 모든 반응 챔버 (134), 미세유체 채널 (132) 및 압력 리저버(들)(132) 의 총 부피보다 크다. 선택적으로, 하나 이상의 폐기물 리저버 (138) 는 샘플 액체가 하류 방향으로 리저버 (138) 를 탈출하고 기기를 오염시킬 가능성을 감소시키기 위해 흡수성 재료 (예를 들어, 스폰지 또는 겔) 을 포함할 수 있다. 선택적인 폐기물 리저버 (138) 의 존재는 샘플 유체의 정확하고 신뢰성 있는 판독을 방해할 수 있는, 조립체를 통한 유체 유동 상에서 배압의 가능성을 최소화한다.
반응 챔버들
도 2a, 도 2b에서, 반응 챔버 (134) 는 임의의 편리한 형상 및/또는 부피를 가질 수 있고, 미세유체 조립체 (100, 102 및 103) 내에서 임의의 편리한 수가 존재할 수 있다. 일부 실시예에서, 미세유체 조립체 (100) 는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 14, 16, 18, 20개, 또는 임의의 다른 수의 반응 챔버 (134) 를 포함한다. 일부 실시예에서, 반응 챔버들 (134) 은 라운드형, 타원형, 난형, 구형, 원통형, 직사각형 프리즘, 원뿔, 또는 그 임의의 조합이다. 반응 챔버 (134) 의 이용가능한 부피를 증가시키기 위해, 각각의 반응 챔버에 의해 점유되는 표면적을 증가시키지 않고, 반응 챔버는 1, 2, 3, 4, 5개 이상의 기재 층 (130) 으로 제조된 보이드로부터 형성될 수 있다. 도 1b 에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 반응 챔버 (134) 는 미세유체 장치 (10) 가 제 1 외부 층 (110) 과 제 2 외부 층 (120) 사이에 다양한 기재 층 (130) 을 스태킹함으로써 조립될 때 완전한 반응 챔버 (134) 가 형성되도록 기재 층 (130-1, 130-2 및 130-3) 내에 제조된다.
일부 실시예에서, 반응 챔버 (134) 는 예를 들어, 건조된 필름, 페이퍼, 겔, 스폰지 및 압축된 셀룰로오스를 함유하는 시약 패드 (135) 를 갖는다. 반응 챔버 (134) 내의 시약 패드 (135) 는 유체 진출을 느리게 함으로써 광학적으로 검출가능한 반응이 발생하는 시간을 허용하거나, 또는 특정 양의 유체를 보유함으로써 검출을 위해 유체 및/또는 반응 생성물의 체류 시간을 연장시키고 폐기물 리저버 (138) 로 그 진출을 지연시킴으로써 유체 유동을 제어하는데 사용될 수 있다. 또한, 시약 패드 (135) 는 반응 챔버 (134) 내에 시약을 고정시키는데 사용될 수 있으며, 이는 일반적으로 미세유체 조립체 (100, 102 및 103) 내로의 시약 로딩을 용이하게 할 수 있고 그리고/또는 시약 및/또는 광학적으로 검출가능한 생성물을 고정시키는데 사용될 수 있다.
도 3a 는 각각의 반응 챔버 (134) 에 배치된 시약 패드 (135) 를 포함하는 미세유체 디바이스 (20) 의 분해도를 제공한다. 도 3b 는 미세유체 디바이스의 완전 조립도를 도시하지만, 미세유체 조립체 (103) 의 소정 내부 구조를 도시하기 위해 제 1 외부 층 (110) 및 제 2 외부 층 (120) 이 부분적으로 다시 박리된다. 외부 층 (110) 및 제 2 외부 층 (120) 은, 미세유체 디바이스 (30) (또는 20) 가 사용을 위해 전체적으로 조립될 때, 부분적으로 다시 박리되지 않고 미세유체 조립체 (103) (또는 대안적으로, 102) 에 부착된다는 것이 이해된다.
미세유체 채널 (132) (도 1b, 도 2a, 도 2b) 은 2개의 별개의 영역, 즉 입구 채널 (132a) 및 출구 채널 (132b) 을 포함하는 바와 같이 반응 챔버 (134) 에 대해 설명될 수 있다. 입구 채널 (132a) 은 임의의 편리한 구성으로 반응 챔버 (134) 와 유체 연통될 수 있다. 예를 들어, 도 2a 에 도시된 바와 같이, 입구 채널 (132a) 은 반응 챔버 (134) 에 실질적으로 접선방향이다. 이러한 접선 구성은 유체가 반응 챔버 (134) 에 진입할 때 스월링 및 시약 혼합을 촉진하는데, 왜냐하면 유체 유동이 반응 챔버 (134) 주변부를 전체 일주하는 경향이 있기 때문이다. 도 2b 에 예시된 실시예에서, 유입 채널 (132a) 은 반응 챔버 (134) 와 실질적으로 반경방향으로 연결되어, 진입하는 유체가 반응 챔버의 중심을 향하도록 지향된다. 스폰지, 압축된 셀룰로오스, 페이퍼 등과 같은 내부 기재 또는 시약 패드 (135) 와 함께 사용될 때, 이러한 구성은 특히 신속하게 전개되는 반응을 위해 보다 재현가능하고 신뢰성 있는 광학 신호를 초래하는 유체의 보다 일정하고 고른 습윤화 및 분포를 촉진할 수 있다.
미세유체 디바이스 홀더
바람직한 실시예는 도 4a 내지 도 4c, 도 5a 내지 도 5c 에 도시된 시스템을 포함하며, 이는 또한 흡수성 패드 (116) 를 사용하는 (소변) 샘플 수집을 포함하는 미세유체 디바이스 (예를 들어, 10, 20 또는 30) 의 사용 및 핸들링이 보다 용이하고 보다 위생적이도록, 그 안에 임의의 미세유체 디바이스 (그러나, 10, 20 또는 30 에 제한되지 않음) 를 수용하도록 되어 있는 하나 이상의 홀더 (200) 를 고려한다. 이는 특히, 가정-사용 세팅에서 환자와 같은 비-기술적인 비전문가 개인에 대해 유리하다. 여기에 도시된 바와 같은 일부 실시예에서, 홀더 (200) 는 운송을 위한 패키징, 내부 구조의 보호를 위한 하우징, 및 광학 검출기와 미세유체 디바이스 (10) 의 정렬을 돕기 위해 폴딩가능하거나 또는 접힐 수 있다. 또한, 홀더 (200) 및 그 미세유체 디바이스는 비교적 저렴하고 생분해성 재료로 구성될 수 있고, 따라서 둘 모두는 사용 후 폐기될 수 있다.
홀더 (200) 는 일반적으로 미세유체 디바이스를 수용하도록 되어 있는 적어도 하나의 측면 또는 단부를 갖는다. 일부 실시예에서, 미세유체 디바이스는, 흡수성 패드 (116) 가 홀더 (200) 로부터 연장되어 샘플 수집을 용이하게 하고, 샘플이 수집되기 전 및/또는 후에 비샘플 재료로 흡수성 패드 (116) 를 오염시키는 것을 방지하고, 샘플 수집 후에 흡수성 패드 (116) 에 의한 환경 (예를 들어, 사용자 또는 다른 사람, 광학 또는 다른 검출 디바이스, 및/또는 일반적인 주변환경) 의 우발적인 오염으로부터 보호하도록 (즉, 위생을 개선하도록), 홀더 (200) 와 수축가능하게 맞물린다. 일부 실시예에서, 홀더 (200) 는 예를 들어, 미세유체 디바이스 (10) 가 홀더 (200) 를 수용하도록 되어 있는 광학 판독기에 의한 검출/측정을 위해 홀더 (200) 내에 완전히 수축되거나 다르게 적절하게 위치설정될 때를 도시하도록 사용자-판독가능한 인디케이터를 갖는 위치 인디케이터를 더 포함한다. 미세유체 디바이스 (10) 는 홀더 (200) 가 접힌 구성으로 제공되더라도 홀더 (200) 내에 (예를 들어, "사전-로딩", 사전-인쇄, 사전-제조됨으로써, 또는 이들의 조합에 의해) 포함될 수 있다. 이러한 구성에서, 사용자는 샘플 수집을 위해 미세유체 디바이스 (10) 및 흡수성 패드 (116) 를 연장시키고 그후 평가를 위해 미세유체 디바이스 (10) 및 흡수성 패드 (116) 를 수축시킬 필요가 있다. 대안적으로, 홀더 (200) 는 사용자가 사용 전에 디바이스 (10)/홀더 (200) 시스템을 조립할 것을 요구하는 미세유체 디바이스 (10) 와 별개로 공급될 수 있다.
그 안에 사전 로딩된 미세유체 디바이스 (10) 를 갖거나 또는 갖지 않는 홀더 (200) 는, 도 4a, 도 5a 에서와 같이 접힌 구성으로 사용자에게 제공된다. 사용 전에, 사용자는 홀더 (200) 를 팽창된 구성으로 개방한다. 필수적이라면, 미세유체 디바이스 (10) 는 팽창된 홀더 (200) 내로 로딩된다. 미세유체 디바이스 (10) 는 조정가능하게 연장가능하고 조정가능하게 수축가능하며, 샘플 수집을 위해 조절가능하게 연장된 구성으로 위치설정되고 (도 4c, 도 5c), 그후 분석을 위해 샘플 수집 후에 수축된다 (도 4b, 도 5b). 전형적으로, 미세유체 디바이스 (10) 를 사용하는 샘플 분석은 팽창된 구성의 홀더 (200) 로 수행된다.
도 4a 내지 도 4c는 삼각형 형상 및 접을 수 있는 홀더 (200) 를 포함하는 실시예의 특징을 예시한다. 도 5a 내지 도 5c 는 직사각형 형상 및 접을 수 있는 홀더 (200) 를 포함하는 다른 실시예의 특징부를 예시한다. 구체적으로, 도 4a 및 도 5a 는 접힌 구성의 시스템을 도시하고 본 명세서에 설명된 바와 같이 시스템이 홀더 (200) (또는 280) 및 미세유체 디바이스 (10) 를 포함한다. 일부 실시예에서, 시스템은 사용 전에 저장 및 핸들링을 용이하게 하기 위해 접힌 구성으로 사용자에게 제공된다. 도 4b 및 도 5b 는 팽창된 구성이지만 미세유체 장치 (10) 가 완전히 수축된 위치에 있는 삼각형 및 직사각형 홀더 (200, 280) 를 각각 예시한다. 화살표 Y 는 홀더를 접힌 구성으로부터 팽창된 구성으로 전이시키기 위해 홀더에 사용자에 의해 인가되는 힘의 방향을 나타낸다. 이는 홀더를 내부 공간 (201) (또는 202) 을 갖는 그 3차원 형상으로 "팝핑 (pop) "하기 위해 에지 (281) (또는 282) 상의 홀더를 핀칭함으로써 간단히 행해질 수 있다. 도 4c 및 도 5c 는 팽창된 구성에서 그리고 미세유체 디바이스 (10) 가 연장된 위치에 있는 삼각형 및 직사각형 홀더를 각각 예시한다. 도 4c, 도 5c 의 화살표 X 는, 일부 실시예에서, 위치 인디케이터 (210) (또는 285) 가 홀더 바디와 슬라이딩가능하게 맞물리고 미세유체 디바이스 (10) 에 기능적으로 부착되어, 사용자가 홀더 (200) (또는 280) 에 형성된 하나 이상의 슬롯(들)(217) (또는 296) (또는 다른 유형의 개구) 을 따라 위치 인디케이터 (210) (또는 285) 를 상향으로 슬라이딩시킴으로써 샘플 수집을 위해 미세유체 디바이스 (10) 를 연장할 수 있다는 것을 나타낸다. 샘플 수집 후에, 미세유체 디바이스 (10) 는 반대 방향으로 위치 표시기 (210) (또는 285) 를 슬라이딩시킴으로써 수축된 위치로 복귀될 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 정렬 윈도우 (215) (또는 290) 및 정렬 인디케이터 (220) (또는 295) 는 미세유체 디바이스 (10) 가 완전히 수축된 위치에 있고 그리고/또는 검출기에서의 정렬을 위해 적절하게 위치설정되는 것을 사용자에게 표시하거나 확인시키는 데 사용될 수 있다.
실시예들에서, 정렬 인디케이터들은 하나 이상의 슬롯들로 형성될 수 있지만, 반드시 그럴 필요는 없다. 예를 들어, 슬롯들 및 정렬 인디케이터들은 완전히 별개의 구조체들일 수 있고 선택적으로 시스템 상에서 서로 상이한 위치들을 가질 수 있다. 또한, 예를 들어, 위치 인디케이터가 홀더의 외측에서 프레임워크를 따라 슬라이드딩하거나 또는 프레임워크의 일부인 경우 (또는 예를 들어, 홀더 자체가 단순한 프레임워크를 포함하는 경우), 위치 인디케이터들 또는 슬롯들은 요구되지 않다.
홀더 (200) 는 내부 공간 (201) 을 형성하는 다수의 측면을 포함한다. 구체적으로, 홀더 (200) 는 내부 공간 (201) 및 내부 공간 (201) 을 에워싸기 위한 2개 이상의 측면 (207) 내에서 미세유체 디바이스 (10) 를 수용 및 유지하도록 되어 있는 제 1 단부 (206) 및 측면 (205) 을 갖는다. 홀더 (200) 는 바닥에서 개방될 수 있거나, 선택적으로 바닥 단부 (209) 및 측면 (203) 을 가질 수 있다. 바닥 측면 (203) (도시되지 않음) 및 단부 (209) 를 포함하는 선택은 임의의 반응 챔버(들)로부터의 결과들을 검출 또는 측정 (또는 둘 다) 하기 위해 사용되는 광학 또는 다른 검출기의 특정 구성에 의존한다. 이러한 형상들은 제한적인 것으로 의도되지 않으며, 홀더는 원형, 사다리꼴, 정사각형, 난형 또는 타원형, 또는 본 명세서에 설명된 바와 같이 기능하기에 적합하거나, 편리하거나, 또는 되어 있는 임의의 다른 형상일 수 있다는 것이 이해된다.
홀더 (200) 는 홀더 (200) 와 (예를 들어, 제 1 측면 (205) 과) 슬라이딩가능하게 맞물리는 정합 부재를 선택적으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 정합 부재는 다음 중 임의의 하나 이상일 수 있다: 후크(들), 탭(들), 노브(들), 포스트(들), 또는 제 1 부분(들)을 갖는 다른 이동가능한 돌출부(들) 또는 피스(들). 정합 부재는 (정합 부재(들)의 제 1 부분(들)에 대향하는 (예를 들어, 그에 연결되거나 그 위에 연결되는) 미세유체 디바이스의 제 2 부분을 통해) 미세유체 디바이스 (10) 와 가역적으로 또는 비가역적으로 맞물리도록 되어 있고, 슬라이딩 가능한 맞물림은 흡수성 패드 (116) 및/또는 제 1 포트 (112) 가 샘플 수집을 용이하게 하기 위해 홀더 (200) 의 바디를 넘어 연장되는 제 1 연장된 위치 (도 4c, 도 5c) 와, 흡수성 패드 (116) 및/또는 제 1 포트 (112) 가 내부 공간 (201) 내에 위치설정되는 제 2 수축된 위치 (도 4b, 5b) 사이에서 이동하도록 구성된다. 선택적으로, 정합 부재는 홀더 (200) 와 슬라이딩가능하게 맞물리는 위치 인디케이터 (210) 와 결합되어, 위치 인디케이터 (210) 는 정합 부재의 제 1 연장된 위치에 상응하는 제 1 연장된 위치와, 정합 부재의 제 2 수축된 위치에 상응하는 제 2 수축된 위치 사이에서 전위될 수 있다.
위치 인디케이터 (210) 는 미세유체 디바이스가 검출기와 함께 사용하기에 적합하게 홀더 (200) 내에 위치설정될 때 사용자에게 시각적 신호 또는 표시를 제공하도록 되어 있는다. 도 4a-도 4b 및 도 5a-도 5b 는 위치 인디케이터 (210) 의 하나의 가능한 구성을 예시한다. 이들 실시예에서, 위치 인디케이터 (210) 는 홀더 (200) 의 외부 표면을 따라 전위하는 슬리브이다. 실시예들에서, 홀더 (200) 는 위치 인디케이터 (210) 상의 정렬 윈도우 (215) 를 통해 볼 수 있는 외부 표면 상에 마킹된 정렬 인디케이터(들)(220) 를 갖는다. 정렬 인디케이터 (220), 정렬 윈도우 (215), 및 정합 부재는, 정합 부재 및 미세유체 디바이스가 검출기와 호환가능하고 그와 함께 사용하도록 구성된 위치 (예를 들어, 완전히 수축된 위치) 에 있을 때 정렬 윈도우 (215) 를 통해 정렬 인디케이터 (220) 가 관측되도록 정렬된다. 본 개시의 원리에 따라 사용될 수 있는 정렬 인디케이터 시스템의 많은 가능한 구성이 존재한다는 것이 이해된다. 예를 들어, 정렬 표시 시스템은 단순히 위치 인디케이터 (210) 의 에지가 위치설정되어야 하는 홀더 (200) 의 외부 표면 상에서 라인, 착색된 도트 또는 마크일 수 있다. 대안적으로, 홀더 (200) 의 바디는 투명 또는 반투명 정렬 윈도우 (215) 를 포함할 수 있고, 정렬 인디케이터 (220) 의 바디는 내부 공간 (201) 내에 포함될 수 있어서, 미세유체 디바이스 (10) 가 적절하게 위치될 때 정렬 인디케이터 (220) 가 정렬 윈도우 (215) 를 통해 관측될 수 있다.
도 6a 내지 도 6b 는 반응 챔버 (134) 가 검출 애퍼츄어 (230) 를 통해 관측될 수 있는 수축된 위치에서 홀더 (200) 및 미세유체 디바이스 (10) 조립체에 대한 제 1 측면 (205) 의 입면도를 제공한다. 반응 챔버 (134) 및 검출 애퍼츄어 (230) 의 예시된 구성은 제한적인 것으로 의도되지 않고, 그러나 대신에 본 개시의 원리를 예시하기 위해 의도된 것이다. 예를 들어, 제 1 측면 (205) 은 단일 또는 다수의 반응 챔버 (134) 를 관측하기 위한 단일 검출 애퍼츄어 (230), 단일 또는 각각 다수의 반응 챔버 (134) 를 관측하기 위한 다수의 검출 애퍼추어 (230), 또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 제 1 측면 (205) 은 각각 단일 반응 챔버 (134) 를 관측하기 위한 복수의 검출 개구 (230) 를 특징으로 한다.
검출 시스템
미세유체 디바이스 (10) 는 광학 검출 시스템 또는 미세유체 검출 칩을 포함하는 임의의 적합하게 구성된 검출 시스템을 사용하여 판독될 수 있다. 이러한 미세유체 검출 칩은 예를 들어, ams AG, Tobelbader Strasse 30, 8141 Premstaetten, Austria, 모델 번호 AS7262 또는 AS7341 스펙트럼 감지 칩, 웹사이트: https://ams.com/as7262 및 https://ams.com/as7341 각각 또는 https://ams.com/as7262?fbclid=IwAR1TD1HQDMLqS74qKoFRKk3rC672ywxmQluJhe_EUC XH9zdwndT7ph2J-78 로부터 공급될 수 있다.
검출 시스템은 전형적으로 반응 챔버(들)(134) 와 연관된 검출 윈도우를 통해 전송된 광-기반 신호를 수집하고, 그러한 신호를 적절한 광 검출기로 전송하기 위한 집광 수단 (collection optics) 을 포함한다. 광 검출기는 포토다이오드, 애벌란시 (avalanche) 포토다이오드, 광전자 증배관 (photomultiplier tube), 다이오드 어레이, 또는 일부 경우에, 고체 촬상 소자 (charged coupled device : CCD) 등과 같은 이미징 시스템일 수 있다. 바람직한 실시예들에서, 분광계들, 분광계 칩들 및 포토다이오드들 중 하나 이상은 적어도 부분적으로 광 검출기들로서 이용될 수 있다. 형광 시약 및 생성물의 경우에, 하나 이상의 검출기(들)는 전형적으로 형광 재료를 활성화시키기 위한 적절한 파장의 광을 생성하는 광 소스, 뿐만 아니라 검출 윈도우를 통해 형광을 검출하기 위한 광학기를 포함하고, 이는 반응 챔버(들)(134) 의 내용물에 의해 생성된다. 광 소스는 레이저, 레이저 다이오드 및 LED 를 포함하는, 적절한 파장을 제공하는 임의의 수의 광 소스일 수 있다. 다른 광 소스들은 다른 검출 시스템들을 위해 요구될 수 있다. 예를 들어, 광대역의 광 소스는 광 산란/투과도 검출 체계 등으로 전형적으로 사용된다.
일부 실시예에서, 미세유체 디바이스 (10) 및 홀더 (200) 의 조립체는 반응 챔버(들)(134) 가 검출기에 대해 적절하게 위치설정되도록 검출기와 인터페이싱하기 위해 구성된다. 선택적으로, 검출 시스템은 각각의 반응 챔버 (134) 에 대해 하나의 검출기를 포함한다. 선택적으로, 검출 시스템은 1개, 2개, 3개, 4개 이상의 조명 소스를 고려하고, 바람직하게는 각각의 반응 챔버 (134) 에 대해 하나의 조명 소스를 갖는다.
일부 실시예에서, 미세유체 디바이스 (10)/홀더 (200) 조립체는 검출 시스템에서 반응 챔버(들)(134) 를 적절하게 위치설정하도록 구성된다.
도 7a 내지 도 7c 에 도시된 실시예에서, 시스템은 하나 이상의 광 소스 (302) 및 하나 이상의 검출기 (304) 를 갖는 광학 검출 시스템 (300) 을 포함한다. 광 소스(들)(302) 은 발광 다이오드 (LED) 또는 하나 이상의 원하는 파장에서 광을 출력하도록 되어 있는 다른 유형의 소스를 포함할 수 있다. 광 검출기(들)(304) 는 고체 상태 검출기들 (예를 들어, 광검출기들) 또는 소스 (302) 에 의해 제공되는 파장들에서 광의 세기 및 다른 특성들을 검출 및 정량화하도록 되어 있는 다른 타입들의 검출기들을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 광학 검출 시스템 (300) 은 분광광도계, 형광계, 비색계 또는 다른 유형의 테스트 시스템(들)을 포함한다. 일부 실시예들에서, 광학 테스트 및 측정 시스템 (300) 은 415 nm, 445 nm, 450 nm, 480 nm, 500 nm, 515 nm, 550 nm, 570 nm, 590 nm, 600 nm, 630 nm, 650 nm, 680 nm 및/또는 910 nm 의 파장들에서 측정들을 수행하고, 대안적으로 또는 부가적으로 350 nm 내지 1050 nm 의 범위의 모든 파장 또는 파장의 다른 범위를, 이들 파장 범위에 걸쳐 통합된 단일 광학 신호로서 측정한다.
실시예에서, 광학 검출 시스템 (300) 은 적어도 하나의 반응 챔버 (134) 로부터 또는 그를 통해 투과도, 흡광도 및 반사도를 측정하도록 되어 있음으로써, 각각의 챔버 (134) 내의 분석물(들)및/또는 시약(들)을 정량화한다. 측정 전에, 광학 검출 시스템 (300) 은 기준 미세유체 조립체 등을 사용하여 캘리브레이팅될 수 있다.
실시예에서, 테스트 및 측정 시스템 (300) 은 슬롯 (310) 에 의해 분리된 메인 바디 부분 (306) 및 직립 지지 부재 (308) 를 포함한다. 직립 지지 부재 (308) 는 반응 챔버 (134) 의 광학 테스트 동안 홀더 (200) 를 지지하도록 되어 있는다. 광 소스 (302) 및 상응하는 광 검출기 (304) 는 슬롯 (310) 의 대향 측면들 상에 구성되어 반응 챔버 (134) 가 슬롯 (310) 내에 위치설정될 때 챔버 (134) 가 소스 (302) 와 검출기 (304) 사이에서 테스트될 수 있다. 광 소스 (302) 는 직립 지지 부재 (308) 내에 구성될 수 있고 상응하는 광 검출기는 (슬롯 (310) 을 가로질르는 정렬로) 메인 바디 부분 (306) 내에 구성되거나, 그 반대로 구성될 수 있다. 대안적인 실시예들에서, 광 소스 (302) 및 광 검출기들 (304) 은, 예를 들어, 각각의 반응 챔버 (134) 내의 샘플의 반사도를 측정하기 위해, 서로 인접하게 그리고 슬롯 (310) 의 동일한 면 상에 배열된다.
수집된 샘플의 판독을 수행하기 위해, 사용자는 위로부터 직립 지지 부재 (308) 상에 홀더 (200) 내로 수축된 미세유체 디바이스 (10) 를 위치시켜서, 직립 지지 부재 (308) 는 바닥 단부 (208) 에 진입하고 홀더의 내부 공동 (201) 내에 수용된다. 이러한 배열이 도 8 에 도시되지만, 디바이스 (10) 는 대안적으로 홀더 (200) 가 사용되지 않는, 자체적으로 유사한 직립 (및 판독기 (300) 및 지지 부재 (308) 에 대해 평행한) 방식으로 삽입될 수 있다. 직립 지지 부재 (308) 의 단면은 바람직하게는 홀더 (200) 의 단면과 매칭되어 직립 지지 부재 (308) 가 내부 공동 (201) 내에 꼭 맞게 끼워되어 있는다. 슬롯 (310) 의 바닥은 도 8 에 도시된 바와 같이 테스트 및 측정 시스템 (300) 상에 홀더 (200) 를 적절하게 위치설정하는 스톱으로서 작용한다.
직립 지지 부재 (308) 로 구성된 홀더 (200) 및 그 수축된 위치에서의 미세유체 디바이스 (10) 에 있어서, 반응 챔버 (134) 는 광학 테스팅을 위해 광 소스 (302) 및 광 검출기 (304) 와 적절한 정렬로 슬롯 (310) 내에서 유지된다. 일부 실시예들에서, 각각의 반응 챔버 (134) 는 각각의 반응 챔버 (134) 의 특정 테스팅을 위해 별개의 광 소스 (302) 및 상응하는 검출기 (304) 와 개별적으로 정렬된다. 협소한 슬롯 (310) 은 유리한 구성을 더 제공하는 데, 왜냐하면 그 한정된 공간이 그렇지 않으면 광학 판독을 왜곡시키는, 주위 조명 조건, 공기 또는 튀기는 유체에서의 오염물, 우발적인 손가락 얼룩 (finger smudge) 등으로부터의 신호 잡음 및 간섭을 최소화하거나 제거하기 때문이다.
일부 바람직한 실시 형태에서, 광학 검출 시스템 (300) 은, 전술한 바와 같이, 유체 샘플을 흡수성 패드 (116) 로부터 제 1 포트 (112) 를 통해 미세유체 조립체 (100) 내로 이동시키기에 충분한 진공 압력 (흡입) 을 제 2 포트 (114) 에 인가하도록 되어 있는 진공 소스 (312) 를 더 포함한다. 충분한 진공 압력이 각각의 반응 챔버 (134) 가 충분한 유체 샘플로 충전될 때까지 연속적으로 인가되어 테스트 및 측정 시스템 (300) 에 의해 각각의 챔버 (134) 내의 유체 샘플의 정확한 광학 테스팅을 허용하는 것이 바람직하다.
실시예에서, 진공 소스 (312) 는 광학 검출 시스템 (300) (예를 들어, 메인 바디 부분 (306) 및/또는 직립 지지 부재 (308)에서) 으로 구성되고, 홀더 (200) 가 직립 부재 (308) 상에 장착되고 미세유체 디바이스 (10) 가 그 수축된 위치에 있을 때 제 2 포트 (114) 와 맞물리도록 되어 있는다. 일단 맞물리면, 진공 소스 (312) 는 미세유체 조립체 (100) 를 통해 유체 샘플을 이동시키기 위해 제 2 포트 (116) 에 적절한 흡인을 제공한다.
일부 실시예에서, 미세유체 시스템 (10) 은 필요에 따라 광학 검출 시스템 (300), 진공 소스 (312) 및 시스템의 다른 요소를 동시에 제어하기 위한 디지털 제어기 (314) (도 7a, 도 8) 를 포함한다. 제어기 (314) 는 완전히 전용이고 검출 시스템 (300) 상에 탑재될 수 있거나, 랩톱 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 모바일 디바이스, 스마트폰, 및/또는 시스템과 통신하는 다른 유형의 제어기와 원격으로 연결될 수 있다. 온-보드 제어기 (314) 는 광학 검출 시스템 (300) 내에 통합되고, 사용자에 의해 검색가능한 디지털 리저버를 포함할 수 있다. 광학 검출 시스템 (300) 에 의해 수집된 데이터는 데이터 포트, USB 포트, 이동가능한 칩을 통해 하드 와이어를 통해, 또는 다른 수단에 의해 무선으로 (예를 들어, 블루투스, Wi-Fi 등) 액세스가능할 수 있다. 대안적으로, 진단 데이터는 사용자의 랩탑, 태블릿, 스마트폰, 스마트워치 등으로 라이브 스트리밍될 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기 (314) 는 각각의 상응하는 반응 챔버 (128) 에 대해 독립적으로 각각의 광 소스 (302) 의 특성을 제어한다. 예를 들어, 제어기 (314) 는 각각의 챔버 (134) 내에 유지되는 분석물들 및/또는 시약들에 특정된 광의 특정 컬러 및/또는 세기로 특정 반응 챔버 (134) 를 조명하도록 특정 광 소스 (302) 를 설정할 수 있다. 하나의 구현예에서, 제어기 (314) 는 광 채널들의 강도 (예를 들어, RGB LED 의 적색, 녹색 및 청색 채널들의 강도) 를 각각 설정함으로써 광 소스 (302) 를 백색 광 또는 선택 컬러로 설정할 수 있다.
일부 실시예에서, 제어기 (314) 는, 진공 소스 (312) 및 광학 검출 시스템 (300) 을 일제히 제어하여, 제 2 포트 (114) 에 진공 압력을 인가하여 유체 샘플을 각각의 반응 챔버 (134) 내로 이동시키고, 광학 검출 시스템 (300) 을 트리거하여 광학 시험을 수행한다. 광학 검출 시스템 (300) 은 챔버 (134) 의 충전 전에, 챔버 (134) 의 충전 동안, 그리고 챔버 (134) 가 완전히 충전된 후에 연속적으로 측정을 수행하도록 트리거될 수 있다. 이러한 방식으로, 각각의 반응 챔버 (134) 내의 분석물 및/또는 시약의 반응에 관한 데이터는 전체 프로세스 동안 실시간으로 (다른 유형의 미세유체 테스트 시스템과 연관된 지연 또는 부정확성 없이) 캡처된다. 그 후, 데이터는, 예를 들어, 반응들이 각각의 챔버 (134) 내에서 시작된 정확한 순간을 결정하고 반응들을 그 시작으로부터 그 완료까지 정량화하기 위해 플롯팅되거나 그렇지 않다면 분석될 수 있다. 이러한 타이밍 용량은 일정하게 변화하는 조건에 따르는 화학 반응에 기초되는, 테스트 샘플의 정확한 판독에 대해 유리하다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같은 "실시간" 은 각각의 별개의 화학 반응이 언제 시작되는 지를 검출하고, 그후 그 시작으로부터 그 종료까지 각각의 (그리고 선택적으로 모든) (또는 적어도 하나의) 화학 반응(들)을 트랙킹하는 것을 의미하며, 이는 (i) 제시간에 표준 최적 시점에서 측정할 때 매번 정확하게 타이밍을 맞추는 것; 및 (ii) 각각의 (그리고 선택적으로 모든) (또는 적어도 하나의) 화학 반응(들)의 진행에 대한 추가적인 데이터를 수집하는 것을 포함하고 그것들을 가능하게 하고, 이는 이러한 반응 화학에 대해 순간적으로보다는 오히려 시간에 걸쳐 전개된다. 이러한 실시간 접근법은 (a) 그것이 정상 상태 (steady-state) (또는 평형) 에 도달하기 전에 각각의 결과의 조기 예측 및 (b) 시계열 데이터에 기초하여 각각의 광 신호를 분석하는 추가적인 방식들을 가능하게 한다.
또한, 반응 챔버 (134) 내의 임의의 기재의 습윤은 그 광학 특성을 변화시키고 광의 투과도 또는 반사도에 영향을 미친다. 기재 및 반응 챔버 (134) 의 투과도 및/또는 흡광도 특성을 연속적으로 모니터링함으로써 (예를 들어, 기재의 습윤 전, 동안 및 후에), 반응 시간 코스가 결정될 수 있다.
일부 실시예에서, 각각의 반응 챔버 (134) 내의 바이오마커 농도는 반응 곡선의 도함수 (기울기) 를 사용하여 계산되어, 예비 결과는 분석물 및/또는 시약 반응의 처음 몇 분 내에 (예를 들어, 반응의 개시 시에 취한 제 1 세트의 데이터를 사용하여) 계산될 수 있다.
바이오마커 농도가 관찰되는 분석물은 (이에 제한되지 않지만) 하기를 포함한다: 소변에서, 글루코스, 빌리루빈, 베타-하이드록시부티레이트 (BHB), 아세토아세테이트 (AcAc), 비중, 혈액, pH, 알부민 단백질, 총 단백질, 우로빌리노겐, 빌리루빈, 니트라이트, 백혈구, 우리스타틴, 크레아티닌, 아스코르브산 (비타민 C), 비오틴 또는 그 대사물 3-하이드록시이소발레르산 또는 3-메틸크로토닐글리신 (비타민 B7), 엽산 또는 그 대사물 파라-아미노벤조일글루타메이트 또는 파라-아세트아미도벤즈글루타메이트 (비타민 B9), 요산, 요소 질소, 나트륨, 칼륨, 마그네슘, 칼슘, 아연, 요오드, 인, 황산, 옥살레이트, 시트레이트, 황체화 호르몬 (LH), 인간 융모막 생식샘자극호르몬 (chorionic gonadotropin : hCG), 프로게스테론, 코티닌, 에틸 글루쿠로니드 (EtG), 코르티솔, 티오바르비투르산 반응성 물질 (TBARS), 알란토인 및 F2-이소프로스탄, 및 타액에서, 코르티솔, 글루코스, pH, 마그네슘, 칼슘 및 인산염.
기저귀 변형예
도 9 내지 도 14 에 도시된 일부 대안적인 실시예에서, 홀더 (200) 를 갖거나 갖지 않는 미세유체 디바이스 (10) 는 기저귀 (400), 바지 또는 다른 의류과 같은 의복의 아이템 내에 통합되어, 바람직하게는, (a) 제 1 포트 (112) 와 유체 연통하는 흡수성 패드 (116) 는 착용자의 배뇨 동안 샘플의 자동 수집을 가능하게 하는 방식으로 위치설정되고; (b) 흡수성 패드 이외의 미세유체 디바이스 (10) 의 부분은 시트, 필름, 거즈 또는 다른 보호 재료에 의해 샘플과 접촉하는 것으로부터 방지되고; (c) 미세유체 디바이스 (10) 는 이어서 탭, 집, 와이어, 스트링, 후크 및 루프-체결구와 같은 릴리즈 시스템에 의해 의복의 아이템으로부터 제거되고, 그후 분석을 위해 광학 검출 시스템 (300) 상에 위치될 수 있다.
미세유체 디바이스 (10) 는 의류의 최외부 층에 부착되거나, 의류의 재료의 층 사이에 삽입되거나, 의류의 최내부 층에 부착됨으로써 의류의 아이템 내에 포함될 수 있다. 미세유체 디바이스 (10) 의 수용을 용이하게 하기 위해 의류의 관련 아이템에 수정이 이루어질 수 있다. 미세유체 디바이스 (10) 가 의류의 아이템의 최외측 층에 부착되는 경우, 이는 제 1 포트와 연통하는 흡수성 패드가 소변 샘플을 흡수할 수 있게 하기 위해 의류 재료에 부분적인 또는 완전한 절개부 또는 애퍼추어를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 이하에서 설명되는 예시적인 실시예들이 또한 아기 기저귀를 위한 적용예들이지만, 의도된 적용예는 또한 성인 기저귀, 애완동물 기저귀 등을 위한 것일 수 있다는 것이 고려된다.
도 9 및 도 10 은 기저귀 (400) 의 표면을 통한 테스트 샘플, 여기서는 소변의 수동 수집을 위해 아기 기저귀 (400) 내에 통합된 미세유체 디바이스 (10) 의 대안적인 실시예를 도시한다. 미세유체 디바이스 (10) 는 기저귀에 스티칭되거나, 크림핑되거나, 또는 유지되거나, 기저귀 상의 포켓 (402) 내에 수용된다. 도 10 의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 흡수성 패드 (116) 는 기저귀의 내부로 향하고 기저귀의 외측의 액체 불투과성 층 (404) 을 통해 아기의 바디에 대해 상주하는 내부의 소변 위킹 투과성 층 (408) 내로 통과한다. 액체 투과성 또는 비투과성, 투명성 또는 불투명성일 수 있는, 미세유체 디바이스 (10) 및 포켓 (402) 위에 놓인 패브릭 (406) 의 선택적인 커버링 층이 존재한다. 이러한 커버링 층 (406) 은 미세유체 디바이스 (10) 및 포켓 (402) 으로부터 기인하는 임의의 잠재적인 소변 누출에 대한 캐치-올 (catch-all) 로서 작용할 수 있다.
도 11 은 제거가능한 중간 층 (412) 에 제공된 보어 구멍 (410) 을 갖는 단면도의 다른 대안적인 실시예를 도시한다. 중간 층 (412) 은 기저귀 (400) 의 투과성 층 (408) 과 유체 연통하는 보어 구멍 (410) 내에 배치된 흡수성 패드 (116) 를 갖는 미세유체 디바이스 (10) 를 포함한다. 투과성 층 (408) 은 보어 구멍 (410) 과 정렬된 애퍼츄어를 가질 수 있거나, 보어 구멍은 투과성 층에 의해 커버될 수 있다. 일단 소변 샘플이 취해지면, 중간 층 (412) 은 미세유체 디바이스 (10) 를 회수하도록 기저귀 (400) 층으로부터 탈착되거나 그로부터 슬라이딩될 수 있다.
도 12a 는 기저귀 (400) 내측에 배치된 추가의 또 다른 실시예의 미세유체 디바이스 (10) 의 단면도이고, 도 12b 는 그 정면도이다. 미세유체 디바이스 (10) 는 소변 투과성 층 (408) 위에 놓이는 기저귀 내측에 위치설정되고, 미세유체 디바이스 (10) 를 보호하기 위해 유체 불투과성인 선택적인 포켓 (402) 내에 배치된다. 흡수성 패드 (116) 는 아기의 바디에 직접 노출되고 흡수성 층 (408) 위에 놓인다. 탭, 스트링, 와이어 등의 메커니즘 (412) 이 미세유체 디바이스 (10) 로부터 연장되어, 샘플이 수집된 후에, 부모는 샘플 판독을 위해 기저귀 (400) 로부터 미세유체 디바이스 (10) 를 분리하도록 탭 (412) 을 당길 수 있다.
도 13 은 아기 기저귀 (116) 내에 통합된 미세유체 디바이스 (10) 의 다른 실시예를 예시하는 정면도이다. 도 14 는 부모 또는 간병인에 의해 기저귀로부터 회수되는 흡수성 샘플 패드 (116) 를 갖는 기저귀 (400) 및 미세유체 디바이스 (10) 를 도시한다.
일부 실시예에서, 하나 이상의 미세유체 디바이스(들)는 변기 내에 설치될 때와 같이, 변기 디바이스에 대해 사용된다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 미세유체 디바이스 (10) 의 제 1 포트는 흡수성 패드를 갖지 않지만, 대신에 미세유체 디바이스 (10) 의 후방 출구 또는 바닥으로부터 흡입함으로써, 또는 대신에 전방 입구로부터 양압 펌핑에 의해 (즉, 분배 디바이스에서의 펌프를 사용하여), 샘플이 미세유체 칩 상으로 직접 드로잉될 수 있게 하는 변기 내측의 분배 디바이스와 일시적으로 도킹하도록 되어 있는다. 후자의 구성은 디바이스 (10) 의 미세유체 칩이 그 양쪽 단부에서 제위치에 유지되거나 제위치에 유지될 필요가 없기 때문에 화장실 디바이스에 적합하다.
다른 유사한 실시예에서, 하나 이상의 미세유체 디바이스(들)는 원격 위치에 있을 때, 또는 전기 동력형 진공기 (electrically powered vacuum) 로부터 멀리 있을 때, 또는 진공 없이 판독기에 있을 때와 같이, 휴대용 테스팅 디바이스로서 사용된다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 미세유체 디바이스 (10) 의 제 1 포트는 흡수성 패드를 갖지 않지만, 대신에, 블리스터 펌프 (bister pump) 와 같은 수동 펌프와 유체 연통하는 샘플 분배 디바이스와 일시적으로 도킹하도록 되어 있는다. 이들 실시예는, 예를 들어, 미세유체 디바이스의 후방 출구 또는 바닥으로부터 흡입하는 진공을 생성하는 역 펌핑 작용 (reverse pumping action) 에 의해, 또는 대신에 전방 입구 내로 수동 양압 펌핑에 의해 생성된 양압에 의해 미세유체 칩 상으로 직접 샘플이 드로잉될 수 있게 한다.
본 발명은 본 명세서에서 광범위하고 일반적으로 설명된다. 일반적인 개시 내에 속하는 보다 협소한 종 및 하위 일반적인 그룹핑들 각각은 또한 시스템들, 디바이스들 및 방법들의 일부를 형성한다. 이는 삭제된 재료가 본 명세서에서 구체적으로 언급되는지 여부에 관계없이, 부류 (genus) 로부터 임의의 대상 물질을 제거하는 단서적 또는 부정적인 제한을 갖는 시스템, 디바이스 및 방법의 일반적인 설명을 포함한다.
다른 실시예들은 다음의 청구항들 내에 존재한다. 또한, 상기 방법의 특징 또는 양상이 마쿠쉬 그룹의 관점에서 기술되는 경우, 당업자는 본 개시가 또한 이로써 마쿠쉬 그룹의 임의의 개별 멤버 또는 멤버들의 하위그룹의 관점에서 설명된다는 것을 인식할 것이다.
본 명세서 정독한다면, 본 명세서에 설명된 실시예들 중 임의의 것의 양상들, 요소들 및/또는 세부사항들 중 임의의 것이 임의의 방식으로 조합될 수 있으며, 본 개시의 범위가 본 실시예들 중 임의의 것의 임의의 양상들, 요소들 또는 세부사항들의 임의의 조합들을 포함한다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 예를 들어, 다음의 넘버링된 조항들은 본 개시의 다양한 그러나 비-배타적인 실시예들을 제시한다:
1. 바디 구조체를 포함하는 미세유체 시스템 또는 디바이스 또는 사용으로서:
상기 바디 구조체는,
상기 바디 구조체의 제 1 측면을 형성하는 제 1 외부 층;
1.1 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 디바이스, 또는 방법에 있어서, 상기 바디 구조체의 제 2 측면을 형성하는 제 2 외부 층을 포함하고;
1.2 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 디바이스, 또는 방법에 있어서, 적어도 제 1 기재 층을 포함하고 상기 제 1 외부 층과 상기 제 2 외부 층 사이에 배치된 미세유체 조립체를 포함하고;
1.3 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 디바이스 방법은, 상기 제1 외부 층을 통해 배치되고 상기 미세유체 조립체와 유체 연통하는 제1 포트를 포함하고;
1.4 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 디바이스, 또는 방법에 있어서, 상기 제 1 외부 층 또는 상기 제 2 외부 층을 통해 배치되는 제 2 포트로서, 상기 미세유체 조립체를 통해 상기 제 1 포트로부터 상기 제 2 포트로 유체 유동 경로가 규정되도록 진공 소스에 부착되도록 되어 있는, 상기 제 2 포트를 포함하고,
1.5 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 디바이스, 또는 방법에 있어서,
(i) 제 1 리저버 및 제 2 리저버를 포함하고;
1.6 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 디바이스, 또는 방법에 있어서, (ii) 미세유체 조립체는 제 1 리저버와 제 2 리저버 사이의 2개 이상의 유체 유동 경로를 포함하고;
1.7 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 각각의 유체 유동 경로는 건조된 필름, 페이퍼, 또는 하나 이상의 비색계 테스트 시약을 포함하는 겔을 포함하는 적어도 하나의 반응 챔버를 포함하고;
1.8 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 반응 챔버는 흡광도 또는 투과도의 광학적 측정을 위해 ??춤되고;
1.9 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 제 1 리저버는 반응 챔버의 부피보다 큰 부피를 갖거나, 또는 상기 제 1 리저버는 반응 챔버의 부피의 적어도 2배의 부피를 갖고;
1.91 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 제 2 리저버는 반응 챔버의 부피보다 큰 부피를 갖거나, 상기 제 2 리저버는 반응 챔버의 부피의 적어도 2배의 부피를 갖는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
2. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 바디 구조체는 상기 제 1 포트와 유체 연통하고 수성 샘플을 수용하도록 되어 있는 흡수성 패드를 더 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
3. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 흡수성 패드는 압축된 셀룰로스 스폰지를 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
4. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 제 1 리저버는 흡수성 재료를 더 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
5. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 제 2 리저버는 흡수성 재료를 더 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
6. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 제 2 포트는 소수성의 반투과성 막을 더 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
7. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 미세유체 조립체는 0.1 내지 350 미크론 또는 대략 300 내지 800 미크론의 단면 치수를 갖는 미세유체 채널을 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
8. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 반응 챔버들 중 적어도 하나에 의한 흡광도 또는 상기 반응 챔버들 중 적어도 하나로부터의 반사도를 측정하도록 구성된 검출기 및 광 소스를 포함하는 광학 검출 시스템을 더 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
9. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 광학 검출 시스템은 상기 반응 챔버들 중 적어도 하나를 통해 투과도 또는 흡광도를 측정하도록 구성된 검출기 및 발광 다이오드 (LED) 소스를 포함하는 분광광도계 또는 비색계를 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
10. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 분광광도계는 다수의 반응 챔버들을 통해 투과도를 측정하도록 구성된 다수의 LED 소스들 및 검출기들을 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
11. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 광학 검출 시스템은 (i) 하나 이상의 광 소스, (ii) 광 소스로부터의 방출된 광을 다수의 빔들로 분할하고 빔들을 다수의 반응 챔버들 상으로 지향시키도록 구성된 도파관, (iii) 다수의 광 소스들로부터 방출된 광을 하나 이상의 챔버들 및 하나 이상의 검출기들에서 병합시키도록 되어 있는 도파관, 및 (iv) 선택적으로 단일 검출기가 각각의 반응 챔버에 등록된 다수의 검출기들 중 임의의 하나 이상을 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
12. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 적어도 하나의 검출기는 (선택적으로, 대략) 300 nm, 415 nm, 445 nm, 450 nm, 480 nm, 500 nm, 515 nm, 550 nm, 570 nm, 590 nm, 600 nm, 630 nm, 650 nm, 680 nm, 700 nm, 750 nm, 800 nm, 850 nm 및 910 nm 로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 파장의 투과도 또는 흡광도를 측정하고, 대안적으로 또는 부가적으로 350 nm 내지 1050 nm 의 범위에서의 모든 파장들 또는 다른 범위의 파장들의 투과도 또는 흡광도를, 상기 파장들의 범위에 걸쳐 통합된 단일 광학 신호로서 측정하도록 구성되는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
13. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 시스템은 상기 제 2 포트에 진공 압력을 인가하도록 되어 있는 진공 소스를 더 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
14. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 시스템은 맞물림 디바이스를 갖는 홀더를 더 포함하고, 상기 맞물림 디바이스는 수축된 위치 및 연장된 위치에서 상기 바디 구조체를 유지하도록 구성되고, 상기 제 1 포트는 상기 수축된 위치에서 상기 홀더 내에 수용되고 상기 연장된 위치에서 상기 홀더로부터 연장되는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
15. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 맞물림 디바이스는 홀더와 바디 구조체 사이에 슬라이딩가능한 맞물림을 형성하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
16. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 휴대용 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 프레임 또는 하우징을 갖는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
17. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 홀더는 하나 이상의 다음의,
(i) 화학 반응을 관찰하는 통합된 센서 (예를 들어, 카메라, 그러나 이에 제한되지 않음) 를 포함하거나;
(ii) 홀더의 내에 스마트폰을 수용하고 적어도 부분적으로 에워싸는 케이싱을 포함하거나 상기 통합된 센서 및 상기 케이싱을 모두 포함하고, 상기 스마트폰의 카메라는 적어도 하나의 챔버에서 적어도 하나의 화학 반응의 진행을 측정하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법..
18. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 홀더는 상기 분광광도계 내에 상기 바디 구조체를 위치설정하도록 구성되고, 적어도 하나의 반응 챔버는 적어도 하나의 검출기와 정렬되는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법..
19. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 양압을 사용하여 디바이스 (예를 들어, 칩) 내로 샘플을 푸시하는, 제 1 포트와 유체 연통하는, 선택적으로 변기용 자동화 펌프와 유체 연통하는 또는 선택적으로 휴대용 테스트 시스템을 위한 수동-활성화된 버튼 펌프 또는 블리스터-스타일 펌프와 유체 연통하는 적어도 하나의 펌프를 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
20. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 의복, 선택적으로 기저귀 내로 미세유체 디바스의 삽입 또는 제거가능한 부착을 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
21. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, (i) 샘플을 얻기 위해 (선택적으로 홀더로부터) 미세유체 디바이스를 연장하는 것, (ii) 샘플의 측정을 위해 미세유체 디바이스를 (선택적으로 홀더 내로) 수축시키는 것 중 어느 하나 이상을 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
22. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 적어도 하나의 반응 챔버를 실시간으로 측정 (선택적으로, 하나 이상의 화학 반응(들)) 하는 단계를 포함하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
23. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 디바이스 또는 방법으로서,
(i) 하나 (또는 각각 별개의) 화학 반응이 시작할 때 적어도 하나의 반응 챔버를 검출하는 단계; (ii) (a) 측정의 스타트 시간을 정확하게 타이밍 (선택적으로 표준 최적 시점에서) 설정하는 것; 및 (b) 적어도 하나의 반응 챔버에서의 화학 반응에 대해 순간적으로보다 오히려 (몇 분 또는 몇 시간) 의 시간에 걸쳐 전개되는, 화학 반응의 진행에 대한 추가 데이터를 수집하는 것 중 하나 이상을 포함하는 화학 반응을 시작부터 종료까지 트래킹하는 단계; (iii) 적어도 하나의 챔버에서의 반응이 정상 상태 (또는 선택적으로 평형) 에 도달하기 전에 반응 결과의 조기 예측을 제공하는 단계; (iv) (선택적으로 미리결정된 이력) 시계열 데이터에 기초하여 광 신호(들)를 사용하여 반응을 분석하는 단계; 및 (v) 최적 시간에 광 신호(들)를 사용하여 반응 또는 각각의 반응을 스타트하고, 반응 또는 각각의 반응의 측정을 시작하고 반응 또는 각각의 반응을 분석하는 단계 중 하나 이상을 더 포함하고, 최적 시간(들)은 (선택적으로 미리결정된 이력 (선택적으로, 반응-종속된)) 시간 데이터에 기초하여, 각각의 시약 또는 각각의 반응에 종속되는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
24. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 디바이스 방법으로서, 상기 홀더는 (선택적으로, 패키징될 때) 플랫형 구성으로 접힐 수 있는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
25. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서,
테스트, 예측 분석, 및 예측 결과 디스플레이 중 하나 이상을 허용하도록 다수의 적어도 하나의 챔버(들) 내에서,
(i) 샘플이 유동되거나,
(ii) 반응이 시작하거나 샘플이 유동하고 반응이 시작되는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
26. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 홀더는 종축을 갖고, 상기 종축에 수직인 힘을 인가함으로써 팽창가능하며, 상기 팽창은 상기 홀더가 (i) 적어도 하나의 반응 챔버를 수용하고, (ii) 상기 적어도 하나의 반응 챔버를 포함하고 (iii) 상기 적어도 하나의 반응 챔버에서 반응을 테스트하는 것 중 하나 이상을 허용하는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
27. 상기 또는 하기 조항 중 어느 하나 이상의 조항에 따른 미세유체 시스템, 장치 또는 방법에 있어서, 상기 홀더는 종축을 갖고, 상기 종축을 따라 적어도 하나의 반응 챔버는, 샘플이 취해지고 반응 측정을 위해 판독가능한 위치로 슬라이딩될 때, 슬라이딩 가능하게 맞물리고 (및/또는 선택적으로 상기 판독가능한 위치로부터 멀리 슬라이딩하도록) 되어 있는, 미세유체 시스템, 장치 또는 방법.
본 개시가 현재 가장 실용적이고 바람직한 실시예들의 집합인 것으로 간주되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 개시는 개시된 실시예들에 제한되지 않고, 첨부된 청구항들의 사상 및 범위 내에 포함된 다양한 변경들 및 동등한 배열들을 커버하도록 추가로 의도된다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (26)

  1. 바디 구조체를 포함하는 미세유체 시스템으로서,
    상기 바디 구조체는,
    (a) 상기 바디 구조체의 제 1 측면을 형성하는 제 1 외부 층;
    (b) 상기 바디 구조체의 제 2 측면을 형성하는 제 2 외부 층;
    (c) 적어도 제 1 기재 층을 포함하고 상기 제 1 외부 층과 상기 제 2 외부 층 사이에 배치된 미세유체 조립체;
    (d) 상기 제 1 외부 층을 통해 배치되고 상기 미세유체 조립체와 유체 연통하는 제 1 포트; 및
    (e) 상기 제 1 외부 층 또는 상기 제 2 외부 층을 통해 배치되는 제 2 포트로서, 상기 미세유체 조립체를 통해 상기 제 1 포트로부터 상기 제 2 포트로 유체 유동 경로가 규정되도록 진공 소스에 부착되도록 되어 있는, 상기 제 2 포트를 포함하고,
    상기 미세유체 조립체는,
    (i) 제 1 리저버 및 제 2 리저버; 및
    (ii) 상기 제 1 리저버와 상기 제 2 리저버 사이에서의 2개 이상의 유체 유동 경로들을 포함하고, 각각의 유체 유동 경로는 건조된 필름, 페이퍼, 또는 하나 이상의 비색계 (colorimetric) 테스트 시약들을 포함하는 겔을 포함하는 적어도 하나의 반응 챔버를 포함하고, 반응 챔버들은 흡광도 또는 투과도의 광학적 측정을 하도록 되어 있고;
    상기 제 1 리저버는 반응 챔버의 부피의 적어도 2배의 부피를 갖고;
    상기 제 2 리저버는 반응 챔버의 부피의 적어도 2배의 부피를 갖는, 미세유체 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바디 구조체는 상기 제 1 포트와 유체 연통하고 수성 샘플을 수용하도록 되어 있는 흡수성 패드를 더 포함하는, 미세유체 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 흡수성 패드는 압축된 셀룰로오스 스폰지를 포함하는, 미세유체 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 리저버는 흡수성 재료를 더 포함하는, 미세유체 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 리저버는 흡수성 재료를 더 포함하는, 미세유체 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 포트는 소수성 부분 (hydrophobic) 을 더 포함하는, 미세유체 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세유체 조립체는 0.1 내지 350 미크론의 단면 치수를 갖는 미세유체 채널들을 포함하는, 미세유체 시스템.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반응 챔버들 중 적어도 하나에 의한 흡광도 또는 상기 반응 챔버들 중 적어도 하나로부터의 반사도를 측정하도록 구성된 검출기 및 광 소스를 포함하는 광학 검출 시스템을 더 포함하는, 미세유체 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광학 검출 시스템은 상기 반응 챔버들 중 적어도 하나를 통해 투과도 또는 흡광도를 측정하도록 구성된 검출기 및 발광 다이오드 (LED) 소스를 포함하는 분광광도계 또는 비색계를 포함하는, 미세유체 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분광광도계는 다수의 반응 챔버들을 통해 투과도를 측정하도록 구성된 다수의 검출기들 및 LED 소스들을 포함하는, 미세유체 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 광학 검출 시스템은 광 소스, 상기 광 소스로부터 방출된 광을 다수의 빔들로 분할하고 상기 빔들을 다수의 반응 챔버들로 지향시키도록 되어 있는 도파관 및 다수의 검출기를 포함하고, 단일 검출기는 각각의 반응 챔버에 등록되는, 미세유체 시스템.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 검출기는 415 nm, 445 nm, 450 nm, 480 nm, 500 nm, 515 nm, 550 nm, 570 nm, 590 nm, 600 nm, 630 nm, 650 nm, 680 nm 및 910 nm 로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 파장의 투과도 또는 흡광도를 측정하고, 대안적으로 또는 부가적으로 350 nm 내지 1050 nm 의 범위에서의 모든 파장들 또는 다른 범위의 파장들의 투과도 또는 흡광도를, 상기 파장들의 범위에 걸쳐 통합된 단일 광학 신호로서 측정하도록 구성되는, 미세유체 시스템.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 상기 제 2 포트에 진공 압력을 인가하도록 되어 있는 진공 소스를 더 포함하는, 미세유체 시스템.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 시스템은 맞물림 디바이스를 갖는 홀더를 더 포함하고, 상기 맞물림 디바이스는 수축된 위치 및 연장된 위치에서 상기 바디 구조체를 유지하도록 구성되고, 상기 제 1 포트는 상기 수축된 위치에서 상기 홀더 내에 수용되고 상기 연장된 위치에서 상기 홀더로부터 연장되는, 미세유체 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 맞물림 디바이스는 상기 홀더와 상기 바디 구조체 사이에 슬라이딩가능한 맞물림을 형성하는, 미세유체 시스템.
  16. 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 분광광도계 내에 상기 바디 구조체를 위치설정하도록 구성되고, 적어도 하나의 반응 챔버는 적어도 하나의 검출기와 정렬되는, 미세유체 시스템.
  17. 바디 구조체를 포함하는 미세유체 시스템으로서,
    상기 바디 구조체는,
    (a) 상기 바디 구조체의 제 1 측면을 형성하는 제 1 외부 층;
    (b) 상기 바디 구조체의 제 2 측면을 형성하는 제 2 외부 층;
    (c) 적어도 제 1 기재 층을 포함하고 상기 제 1 외부 층과 상기 제 2 외부 층 사이에 배치된 미세유체 조립체;
    (d) 상기 제 1 외부 층을 통해 배치되고 상기 미세유체 조립체와 유체 연통하는 제 1 포트; 및
    (e) 상기 제 1 외부 층 또는 상기 제 2 외부 층을 통해 배치되는 제 2 포트로서, 상기 미세유체 조립체를 통해 상기 제 1 포트로부터 상기 제 2 포트로 유체 유동 경로가 규정되도록 진공 소스에 부착되도록 되어 있는, 상기 제 2 포트를 포함하고,
    상기 미세유체 조립체는,
    (i) 제 1 리저버 및 제 2 리저버; 및
    (ii) 상기 제 1 리저버와 상기 제 2 리저버 사이에서의 2개 이상의 유체 유동 경로들을 포함하고, 각각의 유체 유동 경로는 건조된 필름, 페이퍼, 또는 하나 이상의 비색계 테스트 시약들을 포함하는 겔을 포함하는 적어도 하나의 반응 챔버를 포함하고, 반응 챔버들은 흡광도 또는 투과도의 광학적 측정을 하도록 되어 있고;
    상기 제 1 리저버는 반응 챔버의 부피보다 큰 부피를 갖고;
    상기 제 2 리저버는 반응 챔버의 부피보다 큰 부피를 갖는, 미세유체 시스템.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세유체 조립체는 약 300 내지 약 800 미크론의 단면 치수를 갖는 미세유체 채널들을 포함하는, 미세유체 시스템.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 미세유체 조립체는 선택적으로 기저귀 내측에서 의복에 제거가능하게 부착가능한, 미세유체 시스템.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    프레임 또는 하우징을 갖는 휴대용 홀더를 포함하는, 미세유체 시스템.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더는,
    (i) 적어도 하나의 반응 챔버(들)에서 화학 반응을 관찰하는 통합된 센서 (예를 들어, 카메라, 그러나 이에 제한되지 않음) 를 포함하거나;
    (ii) 홀더의 내에 스마트폰을 수용하고 적어도 부분적으로 에워싸는 케이싱을 포함하거나;
    상기 통합된 센서 및 상기 케이싱을 모두 포함하고,
    상기 스마트폰의 카메라는 적어도 하나의 반응 챔버에서 적어도 하나의 화학 반응의 진행을 측정하는, 미세유체 시스템.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더는 (선택적으로, 패키징될 때) 플랫형 구성으로 접힐 수 있는, 미세유체 시스템.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    테스트, 예측 분석, 및 예측 결과 디스플레이 중 하나 이상을 허용하도록 다수의 적어도 하나의 챔버(들) 내에서,
    (i) 샘플이 유동되거나,
    (ii) 반응이 시작되거나,
    샘플이 유동되고 반응이 시작되는, 미세유체 시스템.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더는 종축을 갖고, 상기 종축에 수직인 힘을 인가함으로써 팽창가능하며, 상기 팽창은 상기 홀더가 (i) 적어도 하나의 반응 챔버를 수용하고, (ii) 상기 적어도 하나의 반응 챔버를 포함하고 (iii) 상기 적어도 하나의 반응 챔버에서 반응을 테스트하는 것 중 하나 이상을 허용하는, 미세유체 시스템.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 홀더는 종축을 갖고, 상기 종축을 따라 적어도 하나의 반응 챔버는, 샘플이 취해지고 반응 측정을 위해 판독가능한 위치로 슬라이딩될 때, 슬라이딩 가능하게 맞물리고 판독가능한 위치로부터 멀리 슬라이딩하도록 되어 있는, 미세유체 시스템.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항의 시스템을 사용하는 것을 포함하는 방법으로서,
    (i) 하나 (또는 각각 별개의) 화학 반응이 시작할 때 적어도 하나의 반응 챔버를 검출하는 단계;
    (ii) (a) 측정의 스타트 시간을 정확하게 타이밍 (선택적으로 표준 최적 시점에서) 설정하는 것; 및 (b) 적어도 하나의 반응 챔버에서의 화학 반응에 대해 순간적으로보다 오히려 (몇 분 또는 몇 시간) 의 시간에 걸쳐 전개되는, 화학 반응의 진행에 대한 추가 데이터를 수집하는 것 중 하나 이상을 포함하는 화학 반응을 시작부터 종료까지 트래킹하는 단계;
    (iii) 적어도 하나의 챔버에서의 반응이 정상 상태 (또는 선택적으로 평형) 에 도달하기 전에 반응 결과의 조기 예측을 제공하는 단계;
    (iv) (선택적으로 미리결정된 이력) 시계열 데이터에 기초하여 광 신호(들)를 사용하여 반응을 분석하는 단계; 및
    (v) 최적 시간에 광 신호(들)를 사용하여 반응 또는 각각의 반응을 스타트하고, 반응 또는 각각의 반응의 측정을 시작하고 반응 또는 각각의 반응을 분석하는 단계 중 하나 이상을 더 포함하고, 최적 시간(들)은 (선택적으로 미리결정된 이력 (선택적으로, 반응-종속된)) 시간 데이터에 기초하여, 각각의 시약 또는 각각의 반응에 종속되는, 방법.
KR1020227027183A 2020-01-06 2021-01-06 미세유체 시스템, 디바이스 및 방법 KR20220132550A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062957536P 2020-01-06 2020-01-06
US62/957,536 2020-01-06
US202062989895P 2020-03-16 2020-03-16
US62/989,895 2020-03-16
PCT/US2021/012384 WO2021142044A1 (en) 2020-01-06 2021-01-06 Microfluidic system, device and method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220132550A true KR20220132550A (ko) 2022-09-30

Family

ID=76787568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227027183A KR20220132550A (ko) 2020-01-06 2021-01-06 미세유체 시스템, 디바이스 및 방법

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP4087681A4 (ko)
JP (1) JP2023509483A (ko)
KR (1) KR20220132550A (ko)
CN (1) CN114929391A (ko)
AU (1) AU2021206223A1 (ko)
CA (1) CA3163972A1 (ko)
IL (1) IL294562A (ko)
MX (1) MX2022008981A (ko)
TW (1) TW202138805A (ko)
WO (2) WO2021142044A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11684920B2 (en) * 2020-07-07 2023-06-27 International Business Machines Corporation Electrical tracking of a multiphase microfluidic flow

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7077152B2 (en) * 2001-07-07 2006-07-18 Nanostream, Inc. Microfluidic metering systems and methods
CA2941139C (en) * 2002-12-26 2021-07-20 Meso Scale Technologies, Llc. Assay cartridges and methods of using the same
US11287421B2 (en) * 2006-03-24 2022-03-29 Labrador Diagnostics Llc Systems and methods of sample processing and fluid control in a fluidic system
AU2015303880B2 (en) * 2014-08-21 2020-06-11 Qurasense Inc. System and method for non-invasive analysis of bodily fluids
CN107107057B (zh) * 2014-09-26 2020-12-15 雅培医护站股份有限公司 用于流体样本中的凝结测定的盒设备识别
EP3493908B1 (en) * 2016-08-05 2023-11-29 Vital Signs Solutions Limited Device and method for liquid analysis to detect biomarkers
EP3544735B1 (en) * 2016-11-23 2022-02-09 Bio-Rad Laboratories, Inc. Lateral flow assay device
US11635379B2 (en) * 2017-01-20 2023-04-25 The General Hospital Corporation Portable wide field fluorimeter systems
CN107739706B (zh) * 2017-09-26 2020-04-14 南京岚煜生物科技有限公司 主动控制流路的多通量微流控核酸检测芯片及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114929391A (zh) 2022-08-19
WO2021142044A1 (en) 2021-07-15
EP4087681A4 (en) 2024-03-13
EP4087681A1 (en) 2022-11-16
CA3163972A1 (en) 2021-07-15
TW202138805A (zh) 2021-10-16
JP2023509483A (ja) 2023-03-08
WO2022150059A1 (en) 2022-07-14
IL294562A (en) 2022-09-01
AU2021206223A1 (en) 2022-08-25
MX2022008981A (es) 2023-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2839264B1 (en) Device for performing diagnostic test and methods for use thereof
US11857960B2 (en) Microfluidic metering and delivery system
CA3039953A1 (en) Integrated point-of-care cartridge assay system
JPH11183474A (ja) 試験紙および成分測定用チップ
US20080171397A1 (en) Multiple analyte detection systems and methods of detecting multiple analytes
JP2020536235A (ja) 複数検出モダリティが可能な移動生体内感知装置
EP1484611A2 (en) Flow sensing for determination of assay results
US20220050054A1 (en) Optical analyte detection
KR20220132550A (ko) 미세유체 시스템, 디바이스 및 방법
US11717823B2 (en) Microfluidic system, device and method
Lee et al. Novel optical absorbance-based multi-analytes detection module using a tri-chromatic LED, PDs and plastic optical fibers and its application to a palm-sized urine test strip reader
JP2003287530A (ja) 体液検査ユニット
CN101598740B (zh) 用于判断化验结果的流速检测
EP4189389B1 (en) Vertical flow assay device and method for determination of hemoglobin concentration
US20240060966A1 (en) Optical module
US20240009670A1 (en) Assay device employing fluorescent labels
JP2007171122A (ja) 免疫反応測定方法、免疫反応測定用セルおよび免疫反応測定装置
KR20190043995A (ko) 혈액분석장치
Thomaz Spinit Clinical Chemistry Assay
KR20110108004A (ko) 분석스트립 및 스트립리더기
JP2010271040A (ja) サンプリング方法、測定方法及び測定装置