TWI585408B - 微流體設備及用於其之方法 - Google Patents

微流體設備及用於其之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI585408B
TWI585408B TW105100906A TW105100906A TWI585408B TW I585408 B TWI585408 B TW I585408B TW 105100906 A TW105100906 A TW 105100906A TW 105100906 A TW105100906 A TW 105100906A TW I585408 B TWI585408 B TW I585408B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fluid
microfluidic
transmission bandwidth
electrical
different
Prior art date
Application number
TW105100906A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201629485A (zh
Inventor
芷怡 呂
瑪琳達Ｍ 瓦倫希亞
馬修 大衛 史密斯
曼尼許 吉里
Original Assignee
惠普研發公司
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 惠普研發公司 filed Critical 惠普研發公司
Publication of TW201629485A publication Critical patent/TW201629485A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI585408B publication Critical patent/TWI585408B/zh

Links

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
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/14—Process control and prevention of errors
    • B01L2200/143—Quality control, feedback systems
    • B01L2200/147—Employing temperature sensors
    • 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
    • B01L2300/0627—Sensor or part of a sensor is integrated
    • B01L2300/0645—Electrodes
    • 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
    • B01L2300/0809—Geometry, shape and general structure rectangular shaped
    • B01L2300/0816—Cards, e.g. flat sample carriers usually with flow in two horizontal directions
    • 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
    • B01L2400/0403—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces
    • B01L2400/0415—Moving fluids with specific forces or mechanical means specific forces electrical forces, e.g. electrokinetic
    • 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
    • B01L3/50273—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 the means or forces applied to move the fluids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/483—Physical analysis of biological material
    • G01N33/487—Physical analysis of biological material of liquid biological material
    • G01N33/4875—Details of handling test elements, e.g. dispensing or storage, not specific to a particular test method
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08C—TRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C15/00—Arrangements characterised by the use of multiplexing for the transmission of a plurality of signals over a common path

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

微流體設備及用於其之方法
本發明關於微流體晶片上的信號傳輸頻寬分配。
各種不同的感測裝置目前是可供利用於感測例如是做為一個例子的血液之流體的不同的屬性。此種感測裝置通常包含一微流體晶片，其係具有一專用於感測該流體的一特定的屬性之感測器。
根據本發明之一個態樣，其提供一種設備，其係包括：一微流體晶片，其係包括：一流體通道；複數個受控制的裝置，其係在該流體通道中；複數個電連接器，其係在數量上少於該第一複數個受控制的裝置；以及一第一電性多工器電路，其係將該複數個受控制的裝置電連接至該複數個電連接器；一第二電性多工器電路，其係電連接至該複數個電連接器；以及一控制器，其係連接至該第二電性多工器電路以在該複數個受控制的裝置之間不同地分配信號的傳輸頻寬。
根據本發明之一個態樣，其提供一種方法，其係包括：利用一多工器以將一控制器連接至一微流體晶片上的複數個受控制的裝置；以及在該複數個受控制的裝置之間不同地分配信號傳輸頻寬。
根據本發明之一個態樣，其提供一種設備，其係包括：一非 暫態的電腦可讀取的媒體，其係包含指令來指示一處理器以：從在一微流體晶片上的一受控制的裝置接收指出一流體參數的信號；以及根據該接收到的信號的一信號品質以及一信號解析度中的至少一個，來自動地調整給在該微流體晶片上的該受控制的裝置的信號傳輸頻寬的一分配。
32‧‧‧基板
34‧‧‧微流體儲存槽
36‧‧‧微流體通道
38‧‧‧感測器
40‧‧‧收縮
100‧‧‧流體感測系統
110‧‧‧微流體的匣
130‧‧‧微流體晶片
132‧‧‧基板
136‧‧‧微流體通道
138、138A、138B、138C、138D、138E‧‧‧受控制的裝置(感測器)
140、140A、140B‧‧‧受控制的裝置
152‧‧‧電連接器
156‧‧‧排出儲存槽
160‧‧‧受控制的裝置(泵)
160A、160B、160C‧‧‧受控制的裝置
177‧‧‧電連接器
232‧‧‧感測信號接收器(接收器裝置)
244‧‧‧電性多工/解多工(多工器)電路
271‧‧‧控制器
272‧‧‧處理器
274‧‧‧記憶體
276‧‧‧電連接器
278‧‧‧多工器電路
300‧‧‧方法
304、306‧‧‧區塊
336‧‧‧微流體通道
338‧‧‧受控制的裝置(感測器)
360‧‧‧泵
400‧‧‧流體測試系統
430‧‧‧微流體晶片
432‧‧‧接收器裝置
436‧‧‧微流體通道
438‧‧‧受控制的裝置(感測器)
440‧‧‧溫度感測器
444‧‧‧多工器電路
450‧‧‧入口部分(入口埠)
460‧‧‧泵
462‧‧‧排出通道
470‧‧‧顯示器
471‧‧‧控制器
472‧‧‧處理器
474‧‧‧記憶體
476‧‧‧電連接器
478‧‧‧多工器電路
1000‧‧‧微流體診斷(測試)系統
1010‧‧‧微流體的匣
1012‧‧‧匣板
1014‧‧‧匣主體
1015‧‧‧薄膜
1016‧‧‧電連接器
1017‧‧‧手指抓握部分
1018‧‧‧樣本接收埠
1020‧‧‧滯留通道
1021‧‧‧樣本保持室
1022‧‧‧晶片漏斗
1023‧‧‧排氣口
1024‧‧‧排出儲存槽
1025‧‧‧流體試劑
1026‧‧‧平台(隆起)
1027‧‧‧頂表面
1028‧‧‧上游的部分
1029‧‧‧末端部分
1030‧‧‧微流體晶片
1032‧‧‧基板
1034‧‧‧微流體儲存槽
1133‧‧‧微流體晶片
1134‧‧‧微流體儲存槽
1135‧‧‧感測區域
1136‧‧‧微流體通道
1138‧‧‧受控制的裝置(微製造整合的感測器)
1140‧‧‧收縮
1141、1143‧‧‧低側的電極
1145‧‧‧高側的電極
1147‧‧‧細胞
1160‧‧‧受控制的裝置(泵)
1162‧‧‧中央部分
1164‧‧‧分支部分
1166‧‧‧分支部分
1170、1171‧‧‧流體樣本移動
1175‧‧‧受控制的裝置(溫度感測器)
1177‧‧‧電性接觸墊
1179‧‧‧多工器電路
1200‧‧‧匣介面
1204‧‧‧電連接器
1206‧‧‧電連接器
1208‧‧‧韌體
1209‧‧‧USB連接器線
1210‧‧‧印刷電路板
1212‧‧‧頻率源
1214‧‧‧阻抗抽取器
1216‧‧‧緩衝器
1230‧‧‧微流體晶片
1232‧‧‧行動分析器
1236、1236A、1236B‧‧‧微流體通道
1300‧‧‧遠端的分析器
1330‧‧‧微流體晶片
1336‧‧‧微流體通道
1336A、1336B、1336C‧‧‧微流體通道部分
1430‧‧‧微流體晶片
1435‧‧‧感測區域
1436‧‧‧微流體通道
1460‧‧‧泵
1462‧‧‧排出通道
1466‧‧‧入口部分
1468‧‧‧分支部分
1500‧‧‧阻抗感測電路(網路)
1502‧‧‧電連接器
1504‧‧‧電源
1506‧‧‧顯示器
1508‧‧‧輸入
1510‧‧‧處理器(電路區塊)
1512‧‧‧記憶體(電路區塊)
1514、1516、1518‧‧‧電路區塊
1520‧‧‧應用程式介面(電路區塊)
1522‧‧‧應用程式(電路區塊)
1530‧‧‧緩衝器模組
1532‧‧‧資料處理模組
1534‧‧‧繪圖模組
1600‧‧‧通訊介面
1602‧‧‧處理器
1604‧‧‧記憶體
1700‧‧‧多執行緒的流體參數處理方法
1704‧‧‧資料接收器執行緒
1720‧‧‧第一預設的時間期間
1722‧‧‧時間
1724‧‧‧資料處理執行緒
1726‧‧‧第二預設的時間期間
1728‧‧‧時間
1730‧‧‧資料處理執行緒
1732‧‧‧資料處理執行緒
1736‧‧‧資料繪製執行緒
1740、1742‧‧‧時間
D‧‧‧深度
L‧‧‧長度
W‧‧‧寬度
圖1是一種範例的流體測試系統的概要圖。
圖2是一種用於流體測試之範例的方法的流程圖。
圖3是另一種範例的流體測試系統的概要圖。
圖4是另一種範例的流體測試系統的概要圖。
圖5是一範例的匣的立體圖。
圖6A是具有一修改後的外部之圖5的匣的截面圖。
圖6B是圖6A的匣的立體圖，其中部分係被省略或是通透地展示。
圖6C是圖6A的匣中的俯視圖，其中部分係被省略或是通透地展示。
圖7A是支承一範例的微流體的匣及漏斗之一範例的匣板的俯視圖。
圖7B是圖7A的匣板的仰視圖。
圖8是圖7A的匣板的一部分之一片段的截面圖。
圖9是圖5及6A的匣的微流體晶片的另一個例子的俯視圖。
圖10是圖9的微流體晶片的一範例的感測區域之一放大的片段的俯視圖。
圖11是一範例的微流體晶片之一片段的俯視圖，其係描繪在一範例的微流體通道之內的一範例的電性感測器。
圖12是描繪一微流體通道的一範例的收縮的體積相對於一範例的細胞之圖。
圖13是包括一範例的電性感測器之一範例的微流體通道的圖，其係描繪一電場的產生以及將要通過該電場的細胞之相對的尺寸。
圖14是可用在圖5及6A的匣中的另一範例的微流體晶片之一片段的俯視圖。
圖15是可用在圖5及6A的匣中的另一範例的微流體晶片之一片段的俯視圖，其係描繪範例的微流體通道部分。
圖16是圖15的微流體晶片之一片段的俯視圖，其係描繪在該微流體通道部分之內的範例的泵以及感測器。
圖17是可用在圖5及6A的匣中的另一範例的微流體晶片之一片段的俯視圖。
圖18是一範例的阻抗感測電路的概要圖。
圖19是描繪藉由圖4的流體測試系統所實行的一種範例的多執行緒的方法之圖。
圖1是概要地描繪一種範例的流體感測系統100，其係用於感測一例如是血液樣本的流體樣本之至少一特徵。如同此後將會描述的，流體感測系統100係使得往返於一微流體晶片上的大量受控制的裝置之通訊變得容易，其係有效率地利用該小型的微流體晶片的空間以及傳輸頻寬。
流體感測系統100係包括微流體晶片130，該微流體晶片130係和一外部的感測信號接收器232通訊。微流體晶片130係包括一基板132、 微流體通道136、受控制的裝置138A、138B、138C、138D及138E(其整體被稱為受控制的裝置138)、受控制的裝置140A、140B(其整體被稱為受控制的裝置140)及受控制的裝置160A、160B及160C、電性多工/解多工(多工器)電路244、以及電連接器152。基板132係包括一基礎的結構或是基底。在所描繪的例子中，基板132係包括矽。在其它實施方式中，基板32係由其它材料所形成的。
微流體通道136係分別包括一流體的通道或通路，以指引及導引一正被測試的流體樣本的流動。在一實施方式中，微流體通道136係被形成在該微流體晶片的一基板之內，並且從一入口(未顯示)延伸以導引該流體樣本的部分橫跨或接近受控制的裝置138、144、160。在一實施方式中，微流體通道36係導引流體回到該微流體晶片的儲存槽，以用於循環流體。在另一實施方式中，微流體通道36係導引流體回到一排出儲存槽或是排出埠。在又一實施方式中，微流體通道36係延伸至其它的流體目的地。
受控制的裝置138、140及160係包括往返於接收器裝置232傳送及接收電性信號的裝置，其係耗用在微流體晶片130與接收器裝置232之間的一傳輸頻寬。在一實施方式中，受控制的裝置138係包括微製造整合的感測器，其係被形成在基板132之內或是之上，而在一微流體通道136之內或是接近一微流體通道136之處。在一實施方式中，受控制的裝置138係包括一種被設計以輸出電性信號或是造成在電性信號上的改變的微裝置，該些電性信號係指出通過一收縮的流體及/或該流體的細胞/微粒的性質、參數或是特徵。在一實施方式中，每一個受控制的裝置138係包括一電性感測器，其係根據藉由不同尺寸的微粒或細胞流過一收縮並且影響到 橫跨一收縮或是在一收縮之內的電場的阻抗所帶來的在電性阻抗上的改變來輸出信號。在一實施方式中，受控制的裝置138係包括被形成在微流體通道136的一表面之內、或是被整合在該表面之內的一帶電的高側的電極以及一低側的電極。該低側的電極可以是電性浮接的、或者可以是接地的。
每一個受控制的裝置138係接收並且發送電性信號。例如，在其中受控制的裝置138包括用於感測在一流體中的細胞或微粒的特徵之電性感測器的實施方式中，每一個受控制的裝置138係接收一頻率的交流電流，其係產生一電場，該電場係響應於流過該電場的細胞或微粒而被擾亂。在此種實施方式中，該電性感測器係透過該頻率的交流電流的施加而被啟動。響應於該電場的擾亂，每一個受控制的裝置138係輸出指出該流體的一特徵之電性信號，例如是在一特定的時間窗期間流過該電場的細胞或微粒的數量之計數、細胞或微粒的尺寸、與類似者。在其它實施方式中，該受控制的裝置係包括構成一庫爾特粒子計數儀(Coulter counter)的部分之一電性感測器，其係接收直流電流以使得微粒或細胞例如是透過一庫爾特原理的使用之計數變得容易。每一個受控制的裝置138的傳輸頻寬係牽涉到電性信號的接收及輸出兩者。
受控制的裝置160係包括泵送或移動在微流體通道136之內的流體之裝置。在一實施方式中，每一個受控制的裝置160係包括一電阻器，其中通過電阻器的電流脈波係使得電阻器產生熱，其係加熱相鄰的流體至一超過該相鄰的流體的一成核能量之能量以產生一汽泡，該汽泡係將流體強制地排出通過微流體通道136、或是離開微流體通道136。在該氣泡的破裂之際，負壓力係將流體從一微流體的入口吸入到微流體通道136中 並且橫跨該感測器，以佔去該破裂的氣泡之先前的體積。
在另外其它的實施方式中，受控制的裝置160可包括其它的泵送裝置。例如，在其它實施方式中，受控制的裝置160可包括一壓阻式裝置，其係響應於所施加的電流來改變形狀或是震動以移動一振膜，藉此移動相鄰的流體穿過微流體通道136。在另外其它的實施方式中，受控制的裝置160可包括其它和微流體通道136流體連通的微流體泵送裝置。
受控制的裝置140係包括輸出指出在微流體通道136之內的一流體樣本的溫度之信號的裝置。如同藉由圖1所展示的，受控制的裝置可以是位在微流體通道136之內(例如是受控制的裝置140B)，且/或可以是在微流體通道136的外部(例如是受控制的裝置140A)。在一實施方式中，受控制的裝置140A、140B係包括一個別的感測器、或是可包括多個在該基板的不同區域之不同的感測器。在一實施方式中，受控制的裝置140係直接指出該溫度。在另一實施方式中，受控制的裝置係輸出成比例或對應於在微流體通道136之內的流體的實際的溫度、或是結合其它信號來指出在相關的流體流體通道136之內的流體樣本的溫度之信號。
在一實施方式中，受控制的裝置140的每一個係包括一電阻式溫度感測器，其中該感測器的電阻係響應於在溫度上的改變而改變，使得指出該感測器目前的電阻之信號亦指出或對應於相鄰的環境的一目前的溫度。在其它實施方式中，受控制的裝置140係包括其它類型的微製造或極微的溫度感測裝置。
電連接器177係包括微流體晶片130可釋放地直接或間接電連接至一可攜式電子裝置或行動分析器所藉由的裝置。在一實施方式中， 由電連接器177所提供的電連接係使得用於供電微流體晶片130的構件之電源的傳送變得容易。在一實施方式中，由電連接器177所提供的電連接係使得具有提供資料傳送至微流體晶片130的電性信號的形式之電源的傳送變得容易，以使得微流體晶片130的構件的控制變得容易。在一實施方式中，由電連接器177所提供的電連接係使得具有電性信號的形式之電源的傳送變得容易，以使得資料從微流體晶片130至該可攜式電子裝置的發送變得容易，例如是信號從受控制的裝置138或140的發送。在一實施方式中，電連接器177係使得微流體晶片130的供電以及資料信號往返於微流體晶片130的發送的每一者變得容易。
在所描繪的例子中，電連接器177係包括複數個電性接觸墊，其係與該可攜式電子裝置或是一中間的連接介面或裝置之對應的墊接觸。在又一實施方式中，連接器177係包括複數個電性插腳或接腳、複數個電性接腳或插腳的插座、或是兩者的一組合。在所描繪的例子中，電連接器177的每一個係經由被形成在微流體晶片130之內或之上、及/或被形成在一容置微流體晶片130的匣主體之上的電性線路，來電連接至多工器電路244。
電連接器177係使得可釋放的電連接至一可攜式電子裝置變得容易，使得微流體晶片130(或者可能是一其中容納該晶片的主體或匣)可以和該可攜式的電子裝置分開，此係使得在使用後的微流體晶片130的處置或儲存變得容易。因此，一旦經使用後，微流體晶片130可以利用一未使用的微流體晶片130來加以替換；該未使用的微流體晶片130係直接或間接連接至該可攜式電子裝置。電連接器177係提供模組化，此係容許在 該微流體晶片130被分開以用於儲存或處置時，該可攜式電子裝置以及相關的流體分析的電路能夠反覆地被再利用。
多工器電路244係電耦接在電連接器177與受控制的裝置138、140、160之間。多工器電路244係使得控制及/或通訊大於在微流體晶片130上的個別的電連接器177的數量之一些受控制的裝置138、140、160變得容易。例如，儘管微流體晶片130具有數量n個連接器，通訊仍可利用於具有一大於n的數量m之一些不同的獨立的受控制的裝置。因此，節省了寶貴的空間或面積，此係使得在微流體晶片130的尺寸上的縮減變得容易。
接收器裝置232係包括一可釋放地連接至微流體晶片130的裝置。例如，在一實施方式中，接收器裝置232係包括一藉由連接器177而可釋放地連接微流體晶片130之行動分析器或是可攜式電子裝置。如同以上所指出的，在一實施方式中，連接器177以及微流體晶片130係直接連接至接收器裝置232。在另一實施方式中，連接器177係藉由一組額外的對應的連接器來間接連接至接收器裝置232。例如，在一實施方式中，連接器177本身係連接至另一組直接連接到接收器裝置232的連接器。
在另一實施方式中，接收器裝置232係包括一作用為在微流體晶片130(以及在某些實施方式中是一包含微流體晶片130的匣或殼體)與一可攜式電子裝置或行動分析器之間的一中介者之裝置。例如，在一實施方式中，接收器裝置232係包括一讀取器或連接棒(dongle)，其係可釋放地連接至微流體晶片130或是包含微流體晶片130的主體，同時其亦可釋放地連接至一行動分析器或可攜式電子裝置。
在所描繪的例子中，接收器裝置232係包括一由處理器272及記憶體274所提供的控制器271、電連接器276、以及多工器電路278。處理器272係包括至少一處理單元，以產生控制受控制的裝置138、140及160的操作、以及資料從受控制的裝置138及140的獲得之控制信號。在所描繪的例子中，處理器272係進一步分析從微流體晶片130接收到的資料，以產生被儲存在記憶體274中且/或進一步橫跨一網路而被發送的輸出。為了此申請案之目的，該術語"處理單元"應該表示一目前被開發、或是未來被開發的處理單元，其係執行內含在記憶體274中之指令的序列。記憶體274係包括一包含程式邏輯之非暫態的電腦可讀取的媒體，該程式邏輯係指示該處理單元的操作。指令的序列的執行係使得該處理單元執行例如是產生控制信號的動作。該些指令可以從一唯讀記憶體(ROM)、一大量儲存裝置、或是某種其它的永續儲存而被載入到一隨機存取記憶體(RAM)中，以藉由該處理單元來執行。在其它例子中，硬線的電路可被用來取代或是結合機器可讀取的指令以實施所述的功能。例如，處理器272及記憶體274可以被體現為一特殊應用積體電路(ASIC)的部分。除非另有明確地指出，否則該控制器並不限於硬體電路及機器可讀取的指令之任何特定的組合、也不限於藉由該處理單元執行的指令之任何特定的來源。
電連接器276係包括接收器裝置232可釋放地直接或間接電連接至微流體晶片130的電連接器177所藉由的裝置。在一實施方式中，由電連接器476所提供的電連接係使得用於供電微流體晶片130的構件之電源的傳送變得容易。在一實施方式中，由電連接器476所提供的電性連接係使得具有提供資料傳送至微流體晶片130的電性信號的形式之電源的傳送 變得容易，以使得微流體晶片130的構件的控制變得容易。在一實施方式中，由電連接器276所提供的電性連接係使得具有電性信號的形式之電源的傳送變得容易，以使得資料從微流體晶片130至該接收器裝置232的發送變得容易，例如是信號從受控制的裝置138、140的發送。在一實施方式中，電連接器276係使得微流體晶片130的供電以及資料信號往返於微流體晶片130的發送的每一者變得容易。
在所描繪的例子中，電連接器276係包括複數個電性接觸墊，其係與(A)微流體晶片130、(B)一其中此種墊係電連接至電連接器177的匣、或是(C)一中間的連接介面或裝置的任一者之對應的墊接觸。在又一實施方式中，電連接器276係包括複數個電性插腳或接腳、複數個電性接腳或插腳的插座、或是兩者的一組合。
電連接器276係使得接收器裝置232至微流體晶片130之可釋放的電連接變得容易，使得接收器裝置232可以和該微流體晶片130分開，此係使得接收器裝置232與多個可互換的微流體晶片130(或是其匣)的使用、以及帶有經分析的例如是血液的流體之經使用的微流體晶片130的處置或儲存變得容易。電連接器276係提供模組化，其係容許在該微流體晶片130被分開以用於儲存或處置時，接收器裝置232以及相關的流體分析的電路能夠反覆地被再利用。
多工器電路278係被形成在接收器裝置232之內，並且將處理器272電連接至電連接器276。多工器電路278係與微流體晶片130上的多工器電路244合作，以控制及/或使得和大於個別的電連接器177及276的數量之一些感測器、泵及溫度感測器、或是其它受控制的裝置通訊變得 容易。例如，儘管微流體晶片130以及一第二裝置232具有數量n個例如是接觸墊的連接器，但是通訊係可利用於具有一大於n的數量之一些不同的獨立的構件。因此，節省了在該晶片上之寶貴的空間或面積，此係使得在微流體晶片130以及其中利用微流體晶片130的測試裝置的尺寸上的縮減變得容易。
儘管流體感測系統100係被描繪為使得該MUX/DeMUX被分散橫跨多個裝置或構件，亦即多工器電路244在微流體晶片130上並且多工器電路278在接收器裝置232上，但是在其它實施方式中，多工器電路244、278兩者替代的是在微流體晶片130上。在又一實施方式中，多工器電路244、278兩者都被設置在接收器裝置232上。在中間的裝置係被插置在微流體晶片130與接收器裝置232之間的另外其它的實施方式中，該MUX/DeMUX可以位在例如是匣介面的單一中間的裝置上、被分散在該些中間的裝置之上、或是被分散在微流體晶片130、中間的裝置以及接收器裝置232中的兩個或多個之上。
在所描繪的例子中，由處理器272以及記憶體274所提供的控制器271係在不同的受控制的裝置138、140及160之間不同地分配信號的傳輸頻寬。傳輸頻寬係包括用於信號橫跨以及在連接器276及177之間的發送的總容量。控制器271係藉由控制橫跨連接器276、177來輸出及傳送控制信號至各種的受控制的裝置138、140、160所在的時序及速率、以及受控制的裝置針對於資料信號而被查詢、或是資料從該些受控制的裝置接收所在的時序及速率，來分配該總傳輸頻寬。其並非是在所有的受控制的裝置138、140、160之間、或是在不同類型的受控制的裝置，亦即受控制的裝 置138、受控制的裝置140以及受控制的裝置160之間均等地分配此種頻寬，而是處理器272依照內含在記憶體274中的指令，來在不同的受控制的裝置之間不同地分配該傳輸頻寬。
橫跨連接器276、177的總傳輸頻寬之不同的分配係根據受控制的裝置的類別或是該些不同的受控制的裝置所執行的一般的功能而定。例如，在一實施方式中，該總傳輸頻寬的一第一部分係被分配給受控制的裝置138，該總傳輸頻寬的一不同於該第一部分的第二部分係被分配給受控制的裝置140，並且該總傳輸頻寬的一不同於該第一部分及一第二部分的第三部分係被分配給受控制的裝置160。在一實施方式中，該總傳輸頻寬的被分配給受控制的裝置138的該第一部分係均勻或均等地被分配在該些不同的個別的受控制的裝置138之間，該總傳輸頻寬的被分配給受控制的裝置140的該第二部分係均勻或均等地被分配在該些不同的個別的受控制的裝置140之間，並且該總傳輸頻寬的被分配給受控制的裝置160的該第三部分係均勻或均等地被分配在不同的個別的受控制的裝置160之間。在另一實施方式中，該總傳輸頻寬的該第一部分、第二部分以及第三部分係分別非均勻或非均等地被分配在每一個類別138、140、160的受控制的裝置之個別的受控制的裝置之間。
在一實施方式中，控制器271係分配一總傳輸頻寬，使得控制器271係從受控制的裝置138(流體感測器)的每一個，以一個每2μs至少一次的頻率查詢並且接收資料。在此種實施方式中，控制器271係以一個每100μs至少一次的頻率且頻率不超過每50μs一次，來發送脈波至受控制的裝置160(由電阻器所提供的泵)。在此種實施方式中，控制器271係以一 個每10ms至少一次的頻率並且頻率不超過每1ms一次，從受控制的裝置140(溫度感測器)查詢並且接收資料信號。在另外其它的實施方式中，其它的總傳輸頻寬的分配係被採用。
在一實施方式中，控制器271係根據信號品質/解析度來彈性或動態地調整在不同的受控制的裝置138之間的頻寬分配。例如，若一被分配給藉由感測器138A的阻抗感測之第一頻寬量是因為細胞或其它分析物過於快速的移動經過感測器138A而為不足的，使得信號品質/解析度無法滿足一預設所儲存的信號品質/解析度臨界值，則控制器271可以自動地或是響應於建議一頻寬分配的增加給使用者並且從該使用者接收授權，來增加給該特定的感測器138A的頻寬分配。相反地，若一特定的感測器138係由於該泵送速率而具有一較低的流體或細胞流動速率，使得所分配的頻寬超出用於達成滿足需要的信號品質/解析度的量，則控制器271係自動地或是響應於建議一頻寬分配的減少給該使用者並且從該使用者接收授權，來減少給該特定的感測器的頻寬分配，其中控制器271係將現在釋放出的頻寬分配給感測器138中之另一個。
因為控制器271係在該複數個受控制的裝置138、140、160之間不同地分配信號傳輸頻寬，因此控制器271係使得在微流體晶片130的尺寸上的縮減變得容易。微流體晶片130的尺寸係透過連接器177的數量的縮減以及多工器電路244而被縮減。降低連接器177的數量係縮減微流體晶片130在一給定的時間期間傳送並且接收信號的容量，亦即在微流體晶片130的總傳輸頻寬上的縮減。儘管此種在微流體晶片130的總傳輸頻寬上的縮減係使得在微流體晶片130的尺寸上的縮減變得容易，但是足夠或充 分的信號發送或通訊至受控制的裝置138、140、160的每一個係藉由根據該些不同的受控制的裝置之不同的功能及使用，來不同地分配降低的總傳輸頻寬而被維持。
圖2是一種可藉由流體感測系統100實行之範例的方法300的流程圖。如同藉由區塊304所指出的，控制器271係利用一多工器244、278，經由連接器276、177來連接至一微流體晶片130上的複數個受控制的裝置138、140、160。如同藉由區塊306所指出的，控制器271係在複數個受控制的裝置138、140、160之間不同地分配總傳輸頻寬給所有受控制的裝置138、140、160。
圖3係描繪一種範例的流體測試系統400。流體測試系統400係包括微流體晶片430以及接收器裝置432。微流體晶片430係包括基板32、微流體儲存槽34、微流體通道336、436、泵360、460、排出通道462、感測器338、感測器438、溫度感測器440、電連接器152以及多工器電路444。基板32、微流體儲存槽34、微流體通道336、泵360、感測器338以及電連接器152係在以上被描述。微流體通道436係包括一被形成在基板32之內並且從微流體儲存槽34延伸至排出通道462之流體的通道或通路。在所描繪的例子中，微流體通道436係包括複數個從沿著微流體儲存槽34的不同的間隔開的位置延伸至排出通道462之入口部分450。入口部分450的每一個係包括一收縮40，而感測器438中之一係位在該收縮40中。為了此揭露內容的目的，一"收縮"是表示任何在至少一尺寸上的變窄。一"收縮"可以藉由以下來形成：(A)一通道的一側邊具有一朝向該通道的另一側邊突出的突起、(B)一通道的兩側邊具有至少一朝向該通道的另一側邊突出的突 起，其中此種多個突起係與彼此對齊、或是沿著該通道交錯的、或是(C)至少一突出在該通道的兩個壁之間的圓柱或柱，以區別何者是可以或不能流過該通道。在一實施方式中，入口部分450的收縮40係按照不同尺寸製作、或是具有不同的橫截面面積，以容許具有不同尺寸的細胞或微粒能夠流入到此種按照不同尺寸製作的收縮40中並且通過其。例如，一第一尺寸的微粒或細胞可以流過入口部分450的第一入口部分，但是由於另一個入口部分450的收縮40的較小的尺寸，而可能被禁止流過入口部分450的該另一個入口部分。同樣地，小於該第一尺寸的微粒或細胞之一第二尺寸的微粒或細胞可以流過入口埠450的第一入口部分、或是入口部分450的第二入口部分，但是可能被禁止流過該些入口部分450的其它入口部分。
泵460係類似於上述的泵160。同樣地，排出通道462係類似於上述的排出通道162。泵460係包括一種用以將流體移動通過微流體通道436並且橫跨感測器438來通過收縮40之裝置。泵460係將流體從微流體儲存槽34引入微流體通道436中。泵460係進一步迫使或排出已經橫跨感測器438中之一而通過收縮40的流體，透過排出通道462而進入到一排出儲存槽156(其係在以上敘述的)中。
在一實施方式中，泵460係包括一電阻器，其中通過該電阻器的電流脈波係使得該電阻器產生熱，其係加熱相鄰的流體到一超出該相鄰的流體的一成核能量之溫度以產生一汽泡，該汽泡係透過排出通道462而將流體強制地排出到排出儲存槽156中。在該氣泡的破裂之際，負壓力係將流體從微流體儲存槽34吸入到微流體通道436中並且橫跨收縮40及感測器38，以容許該液體能夠流動並且佔去該破裂的氣泡之先前的體積。
在另外其它的實施方式中，泵460可包括其它的泵送裝置。例如，在其它實施方式中，泵460可包括一壓阻式裝置，其係響應於所施加的電流來改變形狀或是震動以移動一振膜，藉此透過排出通道462以將相鄰的流體移動到排出儲存槽156中。在另外其它的實施方式中，泵460可包括其它和微流體通道36及排出通道462流體連通的微流體泵送裝置。
排出通道462係從泵460延伸至排出儲存槽156。排出通道462係禁止在排出儲存槽之內的流體相反的層回流到泵460或微流體通道436中。在一實施方式中，排出通道462係包括一噴嘴，流體係透過該噴嘴，藉由泵460而被泵送到排出儲存槽156中。在另一實施方式中，排出通道462係包括一單向閥。
感測器438係類似於上述的感測器38、138、338。感測器438係位在收縮之內，以在正被測試的樣本流體通過該相關的收縮40時，感測該樣本流體的細胞、微粒或是其它成分。在一實施方式中，部分450的每一個係包含一不同類型的感測器，使得目標是針對於通過該相關的收縮40的流體樣本之一不同的性質或特徵。在一實施方式中，感測器438的每一個係包括電性感測器，其係根據由流過收縮40並且影響到橫跨收縮40或是在收縮40之內的電場的阻抗之不同尺寸的微粒或細胞所帶來的在電性阻抗上的改變來輸出信號。在一實施方式中，感測器38係包括被形成在收縮40之內的微流體通道36的一表面之內、或是被整合在該表面之內的一帶電的高側的電極以及一低側的電極(電性接地或是浮接的)。在其它實施方式中，感測器438中之一、或是感測器438的每一個係包括其它類型的感測器，以用於偵測通過橫跨該相關的收縮40的樣本流體之一特徵或參數。
溫度感測器440係包括感測器以輸出指出在微流體晶片430之內的樣本流體的一溫度的信號。在一實施方式中，溫度感測器440係被設置以直接感測在微流體儲存槽34之內、或是流過微流體通道336、436的一或兩者的樣本流體的一溫度。在又一實施方式中，溫度感測器440係偵測或感測相關連到內含在微流體晶片430之內的樣本流體的實際的溫度之溫度。在一實施方式中，溫度感測器440的每一個係包括一電阻式溫度感測器，其中該感測器的電阻係響應於在溫度上的改變而改變，使得指出該感測器的目前的電阻之信號亦指出或對應於相鄰的環境的一目前的溫度。在其它實施方式中，感測器440係包括其它類型的溫度感測裝置。
多工器電路444係被形成在基板32中或是之上，並且將感測器338、438、泵360、460以及溫度感測器440的每一個電連接至電連接器152。多工器電路444係使得控制及/或通訊大於在微流體晶片430上的個別的電連接器的數量之一些感測器、泵以及溫度感測器變得容易。例如，儘管微流體晶片430具有數量n個接觸墊，但是和具有一大於n的數量之一些不同的獨立的構件之通訊是可供利用的。因此，節省了寶貴的空間或面積，此係使得在微流體晶片430以及其中利用微流體晶片430的測試裝置的尺寸上的縮減變得容易。
儘管微流體晶片430係被描繪為包括感測器338、438、泵360、460以及溫度感測器440的每一個，但是在其它實施方式中，並非全部的此種構件都被設置在微流體晶片430上。在此種實施方式中，多工器電路444仍然被採用以達成相關微流體晶片430的空間節省。尤其，多工器電路444係使得和利用在數量上較少的一些連接至而且用於感測器338、438 的電連接器152的一些感測器338、438通訊變得容易。多工器電路444係使得和利用在數量上較少的一些連接至而且用於溫度感測器440的電連接器152的一些泵360、460、和利用在數量上較少的一些連接至而且用於溫度感測器440的電連接器152的一些感測器338、438通訊變得容易。
接收器裝置432係包括一行動電子裝置，以從微流體晶片430接收資料。接收器裝置432係經由電連接器直接或間接的可釋放或可移除地連接至微流體晶片430。在一實施方式中，接收器裝置432係間接橫跨和一載有微流體晶片430的微流體的匣相關之額外的電連接器來和微流體晶片430通訊，其中該些額外的電連接器本身係連接至電連接器152。接收器裝置432係利用從微流體晶片430接收到的資料來執行各種的功能。例如，在一實施方式中，接收器裝置432係儲存該資料。在另一實施方式中，接收器裝置432係額外或是替代地操縱或處理該資料。在又一實施方式中，接收器裝置432係額外或是替代地顯示該資料，且/或進一步橫跨一區域網路或是廣域網路來發送該資料至一提供額外的儲存及/或處理功能之伺服器。
在所描繪的例子中，接收器裝置432係包括顯示器470、處理器472、記憶體474、電連接器476以及多工器電路478。顯示器470係包括資料在視覺上被呈現所藉由的一監視器或是螢幕。在一實施方式中，顯示器470係使得根據從微流體晶片430接收到的資料的圖形繪圖的呈現變得容易。在某些實施方式中，顯示器470可被省略、或是可被其它資料通訊元件所取代，例如是發光二極體、聽覺裝置、或是其它根據從微流體晶片430接收到的信號或資料來指出結果的元件。
處理器472係包括至少一處理單元，以產生控制感測器338、438、泵360、460以及溫度感測器440的操作、以及資料從感測器338、438以及感測器440的獲得之控制信號。在所描繪的例子中，處理器472係進一步分析從微流體晶片430接收到的資料以產生被儲存在記憶體474中、顯示在顯示器470之上、及/或進一步橫跨一網路而被發送的輸出。
電連接器476係包括接收器裝置432可釋放地直接或間接電連接至微流體晶片430的電連接器152所藉由的裝置。在一實施方式中，由電連接器476所提供的電性連接係使得用於供電微流體晶片430的構件之電源的傳送變得容易。在一實施方式中，由電連接器476所提供的電性連接係使得具有電性信號的形式的電源的傳送變得容易，該些電性信號係提供資料傳送至微流體晶片430，以使得微流體晶片430的構件的控制變得容易。在一實施方式中，由電連接器476所提供的電性連接係使得具有電性信號的形式之電源的傳送變得容易，以使得資料從微流體晶片430至該接收器裝置432的發送變得容易，例如是信號從感測器338、438及/或感測器440的發送。在一實施方式中，電連接器476係使得微流體晶片430的供電以及資料信號往返於微流體晶片430的發送的每一者變得容易。
在所描繪的例子中，電連接器476係包括複數個電性接觸墊，其係與(A)微流體晶片430、(B)一其中此種墊係電連接至電連接器152的匣、或是(C)一中間的連接介面或裝置的任一者之對應的墊接觸。在又一實施方式中，電連接器476係包括複數個電性插腳或接腳、複數個電性接腳或插腳的插座、或是兩者的一組合。
電連接器476係使得接收器裝置432至微流體晶片430的可 釋放的電連接變得容易，使得接收器裝置432可以和該微流體晶片430分開，此係使得接收器裝置432與多個可互換的微流體晶片430(或是其匣)的使用、以及帶有內含在排出儲存槽156之內的經分析的例如是血液的流體之微流體的匣110的處置或儲存變得容易。電連接器476係提供模組化，其係容許在該微流體晶片430以及其微流體的匣110被分開以用於儲存或處置時，該接收器裝置432以及相關的流體分析的電路能夠反覆地被再利用。
多工器電路478係被形成在接收器裝置432之內，並且電連接處理器472至電連接器476。多工器電路478係與在微流體晶片430上的多工器電路444合作，以控制及/或使得和大於個別的電連接器152及476的數量之一些感測器、泵以及溫度感測器通訊變得容易。例如，儘管微流體晶片430以及接收器裝置432具有數量n個接觸墊，但是和具有一大於n的數量之一些不同的獨立的構件之通訊是可供利用的。因此，節省了在該晶片上之寶貴的空間或面積，此係使得在微流體晶片430以及其中利用微流體晶片430的測試裝置的尺寸上的縮減變得容易。
儘管流體測試系統400係被描繪為使得該MUX/DeMUX被分散橫跨多個裝置或構件，亦即多工器電路444在微流體晶片430上，並且多工器電路478在接收器裝置432上，但是在其它實施方式中，多工器電路444、478都替代的是在微流體晶片430上。在又一實施方式中，多工器電路444、478都被設置在接收器裝置432上。在中間的裝置係被插置在微流體晶片430與接收器裝置432之間的另外其它的實施方式中，該MUX/DeMUX可以位在例如是匣介面的單一中間的裝置上、被分散在該些中間的裝置之上、或是被分散在微流體晶片430、中間的裝置以及接收器裝 置432中的兩個或多個之上。
類似於流體感測系統100，處理器472以及記憶體474係構成一控制器471，其係在一微流體晶片上的不同的受控制的裝置之間不同地分配信號的傳輸頻寬。關於流體測試系統400，該傳輸頻寬係包括用於信號橫跨且在電連接器476及152之間的發送之總容量。處理器472係藉由控制橫跨電連接器476、152來輸出及傳送控制信號至各種的受控制的裝置(細胞/微粒的流體感測器338、438、溫度感測器440、以及泵460)所在的時序及速率、以及受控制的裝置針對於資料信號而被查詢、或是資料從該些受控制的裝置接收所在的時序及速率，來分配該總傳輸頻寬。其並非是在所有的受控制的裝置338、438、440、460之間、或是在不同類型的受控制的裝置(細胞/微粒的流體感測器338、438、溫度感測器440以及泵460)之間均等地分配此種頻寬，而是處理器472係依照內含在記憶體474中的指令，來在不同的受控制的裝置之間不同地分配該傳輸頻寬。
橫跨電連接器476、152的總傳輸頻寬之不同的分配係根據受控制的裝置的類別、或是藉由該些不同的受控制的裝置所執行的一般的功能而定。例如，在一實施方式中，該總傳輸頻寬的一第一部分係被分配給感測器338、438，該總傳輸頻寬的一不同於該第一部分的第二部分係被分配給溫度感測器440，並且該總傳輸頻寬的一不同於該第一部分及一第二部分的第三部分係被分配給泵460。在一實施方式中，該總傳輸頻寬的被分配給感測器338、438的該第一部分係均勻或均等地被分配在該些不同的個別的感測器338、438之間，該總傳輸頻寬的被分配給溫度感測器440的該第二部分係均勻或均等地被分配在該些不同的個別的溫度感測器440之 間，並且該總傳輸頻寬的被分配給泵460的該第三部分係均勻或均等地被分配在不同的個別的受控制的裝置160之間。
在另一實施方式中，該總傳輸頻寬的該第一部分、第二部分以及第三部分係分別非均勻或非均等地被分配在每一個類別338、438、440、460的受控制的裝置之個別的受控制的裝置之間。在一實施方式中，不同的流體感測器338、438係不同地運作，以在一流體樣本之上形成不同的測試。例如，在一其中感測器338、438包括電性感測器的實施方式中，流體感測器338、438中之一係被提供一第一頻率的交流電流，而該流體感測器338、438中之另一個係被提供一第二不同頻率的交流電流，使得該兩個感測器係輸出指出正被感測的細胞或微粒的不同的參數或特徵之信號。在此種實施方式中，處理器472係根據不同的測試、或是根據被施加至不同的感測器的交流電流之不同的頻率，來分配不同的感測器的每一個該總傳輸頻寬的一不同的百分比或部分。
在一實施方式中，該總傳輸頻寬的在個別的受控制的裝置之間的配置或分配係額外根據個別的受控制的裝置本身相對於在相同類別的裝置中的其它受控制的裝置的特徵而定。例如，在一實施方式中，不同的感測器338、488係位在按照不同尺寸製作的收縮之內。此種按照不同尺寸製作的收縮可能會導致在該流體中的一不同濃度的細胞或微粒流動橫跨或通過該收縮、細胞或微粒在一不同的頻率下流過該收縮、或是一不同的流體流動速率橫跨該收縮。在一實施方式中，相較於在該類別中位在具有較低的流體流動速率、或是細胞或微粒以一較低的頻率流動橫跨此種感測器的收縮之內的其它此種感測器，那些位在具有一較大的流體流動速率、或 是細胞或微粒(分析物)以一較大的頻率流動橫跨此種感測器的收縮之內的感測器338、438係被配置分配給該類別的感測器的總傳輸頻寬的一較大的百分比。
同樣地，在某些實施方式中，不同的泵460係位在具有不同的形狀及尺寸的微流體通道336、436中。因此，被加諸在該些不同的泵460之上的流體流動或泵送要求亦可以是不同的。在此種實施方式中，相較於在該類別中的位在具有較小的泵送要求的微流體通道336、436之內的其它此種泵，那些具有較大的泵送要求之特定的泵460係被配置分配給該類別的泵的總傳輸頻寬的一較大的百分比。例如，在一實施方式中，相較於另一用以將流體移動通過一較短的微流體通道或是較少彎曲的微流體通道之泵，一用以將流體移動通過一較長的微流體通道或是一較多彎曲的微流體通道之泵係被提供有該總傳輸頻寬的一較大的百分比，以容許有更頻繁的脈波以及更頻繁的泵送。
在一實施方式中，處理器472係分配一總傳輸頻寬，以使得處理器472係從該些感測器338、438的每一個，以一個每2μs至少一次的頻率來查詢並且接收資料。在此種實施方式中，處理器472係以一個每100μs至少一次的頻率且頻率不超過每50μs一次，來發送脈波至包括電阻器的泵460。在此種實施方式中，處理器472係從溫度感測器440，以一個每10ms至少一次的頻率並且頻率不超過每1ms一次來查詢並且接收資料信號。在另外其它的實施方式中，其它的總傳輸頻寬的分配係被採用。
圖4係描繪一種範例的微流體診斷或測試系統1000。微流體診斷系統1000係包括一種可攜式電子裝置驅動的阻抗為主的系統，而例 如是血液樣本的流體樣本係藉由其而被分析。為了此揭露內容的目的，該術語"流體"係包括在該流體中或是由該流體所載有的分析物，例如是一細胞、微粒或是其它生物學的物質。該流體的阻抗係指該流體及/或在該流體中的任何分析物的阻抗。微流體診斷系統1000(其之部分係概要地被描繪)係包括微流體的匣1010、匣介面1200、行動分析器1232以及遠端的分析器1300。整體來說，微流體的匣1010係接收一流體樣本並且根據該流體樣本之感測到的特徵來輸出信號。匣介面1200係作用為一在行動分析器1232與匣1010之間的中介者。匣介面1200係可移除地連接至匣1010，並且使得從行動分析器1232至匣1010以操作在匣1010上的泵及感測器之電源的傳送變得容易。匣介面1200係進一步使得藉由行動分析器1232控制在匣1010上的泵及感測器變得容易。行動分析器1232係透過匣介面1200來控制匣1010的操作，並且接收藉由匣1010所產生相關於正被測試的流體樣本之資料。行動分析器1232係分析資料並且產生輸出。行動分析器1232係進一步發送經處理的資料至遠端的分析器1300，以用於更進一步詳細的分析及處理。微流體診斷系統1000係提供一可攜式的診斷平台，以用於測試例如是血液樣本的流體樣本。
圖4-17係詳細地描繪微流體的匣1010。如同藉由圖4-6所展示的，匣1010係包括匣板1012、匣主體1014、薄膜1015以及微流體晶片1030。在圖7A及7B中所示的匣板1012係包括一其中或是之上安裝有微流體晶片1030的面板或是平台。匣板1012係包括從該微流體晶片1030的電連接器延伸至在匣板1012的一末端部分上的電連接器1016之導線或是線路。如同在圖5中所示，電連接器1016係在一外部的匣主體1014上被露出。 如同藉由圖4所展示的，該些露出的電連接器1016係將被插入到匣介面1200中，以便於被設置來和在匣介面1200之內的對應的電連接器電性接觸，此係提供在微流體晶片1030與匣介面1200之間的電連接。
匣主體1014係部分地圍繞匣板1012，以便於覆蓋且保護匣板1012以及微流體晶片1030。匣主體1014係使得匣1010的人工的操縱變得容易、使得匣1010進入到與匣介面1200可釋放的互連之人工的設置變得容易。匣主體1014係在一流體或是血液樣本的獲得期間額外設置且密封以隔開人的手指，同時導引該接收到的流體樣本至微流體晶片1030。
在所描繪的例子中，匣主體1014係包括手指抓握部分1017、樣本接收埠1018、滯留通道1020、樣本保持室1021、晶片漏斗1022、排氣口1023以及排出儲存槽1024。手指抓握部分1017係包括相對於電連接器1016所位在的匣1010的末端之匣主體1014的一薄的部分。手指抓握部分1017係使得在匣1010進入到匣介面1200(在圖4中所示)的一電連接器1204的連接或插入中之匣1010的抓握變得容易。在所描繪的例子中，手指抓握部分1017係具有一小於或等於2吋的寬度W、一小於或等於2吋的長度L、以及一小於或等於0.5吋的厚度。
樣本接收埠1018係包括一將接收例如是血液樣本的流體樣本到其中的一開口。在所描繪的例子中，樣本接收埠1018係具有一嘴部，該嘴部係被形成在一高起的平台或隆起1026的一頂表面1027上，該平台或隆起1026係延伸在手指抓握部分1017與匣板1012的露出的部分之間。隆起1026係清楚地指出樣本接收埠1018的位置，以供匣1010之直覺的使用。在一實施方式中，該頂表面1027係彎曲或是凹面的，以匹配或是大致匹配 人的一手指的下方的凸面的表面，以便於相對於樣本被取出所來自的人的手指的底部形成一強化的密封。毛細管作用係從該手指將形成樣本的血液引入。在一實施方式中，該血液樣本是具有5到10微升。在其它實施方式中，樣本接收埠1018係位在替代的位置處、或是隆起1026係被省略，例如是如同在圖6A中所繪者。儘管圖6A相較於在圖5中所示的匣主體1014係描繪匣1010具有一用於匣主體1014的稍微不同的外部的配置，其中在圖6A中所示的匣主體1014係省略隆起1026，但是在圖5及6A中所示的那些其餘的元件或構件都見於在圖5及6A中所示的匣主體兩者中。
如同藉由圖6A-6C所展示的，滯留通道1020係包括一流體通道、導管、管或是其它延伸在樣本接收埠1018與樣本保持室1021之間的通道。滯留通道1020係以一種彎曲的方式，亦即一種充滿扭曲及轉角的間接或是非線性的方式延伸在樣本接收埠1018與樣本保持室1021之間，以延長用於透過樣本接收埠1018輸入的一接收到的樣本行進或是流動到微流體晶片1030的時間。滯留通道1020係提供正被測試的流體樣本以及一流體試劑在到達微流體晶片1030之前可以於其中混合的一容積。在所描繪的例子中，滯留通道1020是迂迴的，其係包括在樣本接收埠1018與微流體晶片1030之間蜿蜒在匣主體1012的空間中的一圓形或是螺旋狀的通道。在另一實施方式中，滯留通道1020係以一種曲折方式扭曲及轉彎、曲折、蛇行、迂迴及/或蜿蜒在樣本接收埠1018與微流體晶片1030之間的空間內。
在所描繪的例子中，滯留通道1020係延伸在一朝向微流體晶片1030的向下的方向上(在重力的方向上)，並且接著係延伸在一離開微流體晶片1030的向上的方向上(在一與重力的方向相反的方向上)。例如， 如同藉由圖9A及9B所展示的，上游的部分1028係垂直地延伸到滯留通道1020的下游的末端部分1029之下，該末端部分1029係相鄰並且直接連接至樣本保持室1021。儘管上游的部分是在末端部分1029之前從樣本接收埠1018接收流體，但是末端部分1029在一垂直的方向上實際是較接近樣本接收埠1018。因此，從該上游的部分流動的流體係對抗重力來流動至該下游或是末端部分1029。如同此後所敘述的，在某些實施方式中，滯留通道1020係包含一與正被測試的流體樣本或是血液樣本反應的流體試劑1025。在某些情況中，此反應將會產生殘留物或是沉降物(fallout)。例如，一像是已經進行裂解的血液之流體樣本將會具有裂解的細胞或是裂解液。因為滯留通道1020的末端部分1029係延伸在滯留通道1020的上游的部分1028之上，因而此種產生自該流體樣本與流體試劑1025的反應之殘留物或是沉降物係沉澱並且被捕陷或維持在此種上游的部分1028之內。換言之，此種殘留物或是沉降物通過滯留通道1020而到微流體晶片1030的量係被降低。在其它實施方式中，滯留通道1020係在其整個過程都在一向下的方向上而延伸到樣本保持室1021。
樣本保持室1021係包括一室或是內部的容積，其中係在微流體晶片1030之上收集正被測試的流體樣本或是血液樣本。晶片漏斗1022係包括一匯集的裝置，其係向下漸縮到微流體晶片1030以便於將樣本保持室1021之較大的區域匯集至微流體晶片1030之較小的流體接收區域。在所描繪的例子中，樣本接收埠1018、滯留通道1020、樣本保持室1021以及晶片漏斗1022係形成一內部的流體準備區域，其中一流體或是血液樣本可以在進入微流體晶片1030之前先和一試劑混合。在一實施方式中，該流體準 備區域係具有一20到250μL的總容積。在其它實施方式中，由此種內部的凹處所提供的流體準備區域可以具有其它容積。
如同在圖6A中藉由點畫所指出的，在一實施方式中，匣1010係在一待被測試的樣本流體被置入樣本接收埠1018之前被預先填入一流體試劑1025。流體試劑1025係包括一與待被測試的流體相互作用的成分，其係強化微流體晶片130分析待被測試的流體之一所選的特徵或是一群組的所選的特徵的能力。在一實施方式中，流體試劑1025係包括一用以稀釋正被測試的流體的成分。在一實施方式中，流體試劑1025係包括一用以在正被測試的流體或是血液上進行裂解的成分。在又一實施方式中，流體試劑264係包括一用以使得正被測試的流體的所選的部分的標記變得容易的成分。例如，在一實施方式中，流體試劑1025係包括磁珠、金珠或是乳膠珠。在其它實施方式中，流體試劑1025係包括其它不同於待被測試的樣本流體之液體或固體的成分或是液體，其係在該樣本流體被微流體晶片1030接收、處理以及分析之前，先和被置放在樣本接收埠1018之內的樣本流體相互作用或是修改之。
排氣口1023係包括連通在樣本保持室1021與匣主體1014的外部之間的通道。在圖5描繪的例子中，排氣口1023係延伸穿過隆起1026的側邊。排氣口1023係被製作尺寸小到足以透過毛細管作用以將流體保持在樣本保持室1021之內，但是又大到足以容許在樣本保持室1021之內的空氣能夠在樣本保持室1021被填入流體時逸出。在一實施方式中，其排氣口的每一個係具有一50到200微米的開口或是直徑。
排出儲存槽1024係包括一在匣主體1014之內的凹處或室， 其係被配置以接收從微流體晶片1030排出的流體。排出儲存槽1024係用以包含已經通過微流體晶片1030並且已經被處理或是測試的流體。排出儲存槽1024係接收經處理或是測試的流體，使得同一流體不會被測試多次。在所描繪的例子中，排出儲存槽1024係被形成在匣主體1014中，在微流體晶片1030之下或是在微流體晶片1030的與晶片漏斗1022及樣本保持室1021的一側相對的一側上，使得微流體晶片1030係被夾設在晶片漏斗1022與排出儲存槽1024之間。在一實施方式中，排出儲存槽1024係完全地內含在匣主體1014之內，並且是不可接達的(除非是透過匣主體1014的毀壞，例如藉由切割、鑽孔或是匣主體1014的其它永久性的毀壞或斷裂)，此係將該經處理或是測試的流體鎖住在主體112之內，以用於儲存或是後續和匣1010的處置一起的衛生的處置。在又一實施方式中，排出儲存槽1024係可透過一門或是隔膜接達的，此係容許經處理或是測試的流體能夠從排出儲存槽1024被抽回，以用於經測試的流體的進一步分析、用於該經測試的流體在一個別的容器中的儲存、或是用於排出儲存槽1024的清空，以使得匣1010的持續的使用變得容易。
在某些實施方式中，排出儲存槽1024係被省略。在此種實施方式中，流體樣本或是血液樣本的已經藉由微流體晶片1030而被測試並且處理的那些部分係被再循環回到微流體晶片1030的一輸入側或是輸入部分。例如，在一實施方式中，微流體晶片1030係包括一微流體儲存槽，該微流體儲存槽係在由微流體晶片1030所設置的一或多個感測器的一輸入側上，透過晶片漏斗1022來接收流體。一流體樣本或是血液樣本的已經被測試的那些部分係在微流體晶片1030的一或多個感測器的輸入側上被回傳到 該微流體儲存槽。
薄膜1015係包括一無孔的液體不能滲透的面板、膜或是其它的材料層，其係黏附地或是以其它方式而被固定在適當的地方，以便於完全橫跨地延伸而且完全地覆蓋樣本接收埠1018的嘴部。在一實施方式中，薄膜1015係作用為一篡改指示器，其係識別匣1010的內部容積以及其所要的內含物是否已經受損或是被篡改。在其中匣1010的樣本準備區域已經被預先填入一例如是上述的流體試劑1025之試劑的實施方式中，薄膜1015係將該流體試劑1025密封在該流體準備區域內、在樣本接收埠1018、滯留通道1020、樣本保持室1021以及晶片漏斗1022之內。在某些實施方式中，薄膜1015係額外延伸橫跨排氣口1023。在某些實施方式中，薄膜1015額外是氣體或空氣不能滲透的。
在所描繪的例子中，薄膜1015係將流體試劑1025密封或內含在匣1010之內，至少直到該流體樣本將要沉積到樣本接收埠1018中為止。在此種時點，薄膜1015可以被剝離、撕開或是打孔，以容許該流體樣本穿過樣本接收埠1018的插入。在其它實施方式中，薄膜1015可以包括隔膜，而一針係穿過該隔膜而被插入，以透過樣本接收埠1018來沉積一流體或是血液樣本。薄膜1015係使得流體試劑1025的預先被封裝為匣1010的部分變得容易，其中該流體試劑1025係備妥使用於待被測試的流體樣本之後續的沈積。例如，一包含一第一流體試劑1025的第一匣1010可以是預先被設計用於測試一第一樣本的流體的一第一特徵，而一包含一不同於該第一流體試劑1025的第二流體試劑1025的第二匣1010可以是預先被設計用於測試一第二樣本的流體的一第二特徵。換言之，根據內含在其中的流體 試劑1025的類型或是量，不同的匣1010可以特定地被設計用於測試不同的特徵。
圖7A、7B及8係描繪微流體晶片1030。圖7A係描繪匣板1012、晶片漏斗1022以及微流體晶片1030的一頂端側。圖7A係描繪微流體晶片1030被夾設在晶片漏斗1022與匣板1012之間。圖7B係描繪該匣板1012以及微流體晶片1030的一底部側。圖8是在晶片漏斗1022之下的微流體晶片1030的橫截面圖。如同藉由圖8所展示的，微流體晶片1030係包括由一種例如是矽的材料所形成的一基板1032。微流體晶片1030係包括一被形成在基板1032中的微流體儲存槽1034，並且該微流體儲存槽1034係延伸在晶片漏斗1022之下，以接收進入微流體晶片1030的流體樣本(在某些測試中是和一試劑一起的)。在所描繪的例子中，微流體儲存槽係具有一嘴部或是頂端開口，其係具有一小於1mm的寬度W並且標稱是0.5mm。微流體晶片1030係具有一介於0.5mm到1mm之間的深度D並且標稱是0.7mm。如同此後將會描述的，微流體晶片1030係包括在區域1033中沿著微流體晶片1030的一底部部分的泵以及感測器。
圖9及10是微流體晶片1130之放大的視圖，亦即微流體晶片1030的一範例實施方式。微流體晶片1130係將流體泵送、阻抗感測以及溫度感測的功能的每一個都整合在一低功率的平台上。微流體晶片1130係特定地被設計使用於具有一省略排出儲存槽1024的匣主體1014之一匣1010。如同此後將會描述的，微流體晶片1133係再循環一流體樣本的已經被測試的部分回到微流體晶片1133的感測器的一輸入或是上游側。如同藉由圖9所展示的，微流體晶片1030係包括其中被形成微流體儲存槽1034(其 係在以上敘述的)的基板1032。此外，微流體晶片1130係包括多個感測區域1135，而每一個感測區域係包括一微流體通道1136、微製造整合的感測器1138、以及一泵1160。
圖10是描繪在圖9中所示的微流體晶片1130的感測區域1135中之一感測區域1135的一放大的視圖。如同藉由圖10所展示的，微流體通道1136係包括一延伸在基板1032之內、或是被形成在基板1032之內的通道，以用於一流體樣本的流動。微流體通道1136係包括一包含泵的中央部分1162以及一對包含感測器的分支部分1164、1166。分支部分1164、1166的每一個係包括一漏斗狀嘴部，該嘴部係朝向微流體儲存槽1134變寬。具有一較窄的嘴部開口的中央部分1162係從微流體儲存槽1134延伸至微流體儲存槽1134。中央部分1162係包含泵1160。
包含感測器的分支部分1164、1166係從中央部分1162的相對側邊分出或是分支，並且延伸回到微流體儲存槽1134。分支部分1164、1166的每一個係包括流體流動所通過的一變窄的部分、窄路或是收縮1140。在一實施方式中，分支部分1164、1166係彼此類似的。在另一實施方式中，分支部分1164、1166係彼此不同地被成形或是製作尺寸，以便於使得不同的流體流動特徵變得容易。例如，該些收縮1140或是分支部分1164、1166的其它區域可以是按照不同尺寸製作的，使得相較於分支部分1164、1166的另一個，具有一第一尺寸的微粒或細胞更容易流動(如果有的話)通過分支部分1164、1166中之一。因為分支部分1164、1166係發散自中央部分1162的相對側邊，因此分支部分1164、1166都在無流體預先被虹吸到任何其它部分下，直接從中央1162接收流體。
微製造整合的感測器1138的每一個係包括一被形成在基板1032之上而在收縮1140之內的微製造的裝置。在一實施方式中，微製造整合的感測器1138係包括一被設計以輸出電性信號或是造成在電性信號上的改變的微裝置，其係指出通過收縮1140的流體及/或該流體的細胞/微粒的性質、參數或是特徵。在一實施方式中，微製造整合的感測器1138的每一個係包括一細胞/微粒的感測器，其係偵測內含在一流體中的細胞或微粒的性質且/或偵測在通過橫跨微製造整合的感測器1138的流體中的細胞或微粒的數量。例如，在一實施方式中，微製造整合的感測器1138係包括一電性感測器，其係根據由不同尺寸的微粒或細胞流過收縮1140並且影響到橫跨收縮1140或是在收縮1140之內的電場的阻抗所帶來的在電性阻抗上的改變以輸出信號。在一實施方式中，微製造整合的感測器1138係包括被形成在收縮40之內的微流體通道1136的一表面之內、或是被整合在該表面之內的一帶電的高側的電極以及一低側的電極。在一實施方式中，該低側的電極係電性接地的。在另一實施方式中，低側的電極係浮接的。
圖11-13係描繪微製造整合的感測器1138的一個例子。如同藉由圖11所展示的，在一實施方式中，微製造整合的感測器1138係包括一電性感測器，其係包括低側的電極1141、1143以及帶電或是高側的電極1145。高側的電極1145係被夾設在低側的電極1143之間。低側的電極不是接地、就是浮接的。構成微製造整合的感測器1138的電極1141、1143及1145係位在一被形成在微流體通道1136內的收縮1140之內。收縮1140係包括微流體通道1136的一區域，其係具有一比微流體通道1136的在收縮1140的上游及下游相鄰的區域較小的橫截面面積。
圖12係描繪收縮1140的一範例的大小或尺寸。收縮1140係具有一橫截面面積類似於通過收縮1140並且正被測試的個別的微粒或細胞的橫截面面積。在一其中正被測試的細胞1147係具有一6μm的一般或平均的最大尺寸的實施方式中，收縮1140係具有一100μm2的橫截面面積。在一實施方式中，收縮1140係具有一1000μm3的感測體積。例如，在一實施方式中，收縮1140係具有一感測體積，其係形成一具有一10μm的長度、一10μm的寬度以及一10μm的高度之區域。在一實施方式中，收縮1140係具有一不大於30μm的寬度。收縮1140的大小或尺寸係限制在任一時點可以通過收縮1140的微粒或是個別的細胞的數量，其係使得通過收縮1140的個別的細胞或微粒的測試變得容易。
圖13係描繪由微製造整合的感測器1138的電極所形成的一電場。如同藉由圖13所展示的，低側的電極1143係共用高側的電極1145，其中一電場係被形成在高側的電極1145與該兩個低側的電極1141、1143的每一個之間。當流體流動橫跨該些電極1141、1143、1145並且通過該電場時，在該流體內的微粒或細胞係影響該電場的阻抗。此阻抗係被感測以識別該些細胞或微粒的特徵、或是計數通過該電場的細胞或微粒的數量。
泵1160係包括一裝置以將流體移動通過微流體通道1136並且通過橫跨微製造整合的感測器1138中之一的收縮1140。泵1160係從微流體儲存槽1134將流體吸入到微流體通道1136中。泵1160係進一步循環已經通過收縮1140並且橫跨微製造整合的感測器1138的流體回到微流體儲存槽1134。
在所描繪的例子中，泵1160係包括一可啟動至一泵送狀態 或是一溫度調節狀態的任一個之電阻器。電阻器1160係由電阻性材料所形成的，其係能夠放射一充分量的熱，以便於加熱相鄰的流體至一超過該流體的一成核能量之溫度。電阻器1160係進一步能夠放射較低量的熱，以便於加熱相鄰的電阻器1160的流體至一低於該流體的一成核能量之溫度，使得該流體係在不被蒸發下被加熱至一較高的溫度。
當形成泵1160的電阻器是在該泵送狀態時，通過該電阻器的電流脈波係使得電阻器產生熱，其係加熱相鄰的流體到一超出該相鄰的流體的一成核能量之溫度以產生一汽泡，該汽泡係將流體強制地排出橫跨收縮1140並且回到微流體儲存槽1134中。在該氣泡的破裂之際，負壓力係將流體從微流體儲存槽1134引入到通微流體道1136中，以佔去該破裂的氣泡之先前的體積。
當形成泵1160的電阻器是在該溫度調節狀態或是流體加熱狀態時，相鄰的流體的溫度係上升至一低於該流體的一成核能量之第一溫度，並且接著維持或是調整該操作狀態，使得該相鄰的流體的溫度係被維持固定的、或是時常在一低於該成核能量之預先定義的溫度範圍內。相對地，當電阻器1160正被啟動至一泵送狀態時，電阻器1160係在一操作狀態以使得相鄰該電阻器1160的流體的溫度並不被維持在一固定的溫度或是時常在一預先定義的溫度範圍內(上升及下降都在該預先定義的溫度範圍內)，而是快速且持續地增加或是斜波上升至一超過該流體的成核能量之溫度。
在另外其它的實施方式中，泵1160可包括其它的泵送裝置。例如，在其它實施方式中，泵1160可包括一壓阻式裝置，其係響應於 所施加的電流來改變形狀或是震動以移動一振膜，藉此移動相鄰的流體橫跨收縮1140並且回到微流體儲存槽1134。在另外其它的實施方式中，泵1160可包括其它和微流體通道1136流體連通的微流體泵送裝置。
如同藉由在圖10中的箭頭所指出的，泵1160至該流體泵送狀態的啟動係在藉由箭頭1170所指出的方向上將該流體樣本移動通過中央部分1162。該流體樣本係流過收縮1140並且橫跨微製造整合的感測器1138，其中在該流體樣本內的細胞係影響該電場(其係被展示在圖13中)，並且其中該阻抗係被量測或是偵測以識別此種細胞或微粒的一特徵，且/或在一特定的時間間隔期間計數流動橫跨微製造整合的感測器1138的感測體積的細胞數量。在通過收縮1140之後，該流體樣本的部分係如同藉由箭頭1171所指出地繼續流動回到微流體儲存槽1134。
如同進一步藉由圖9所展示的，微流體晶片1130係額外包括溫度感測器1175、電性接觸墊1177以及多工器電路1179。溫度感測器1175係位在該些感測區域1135中的各種位置處。溫度感測器1175的每一個係包括一溫度感測裝置，以直接或是間接輸出指出在該微流體通道1136中的流體樣本的部分的一溫度之信號。在所描繪的例子中，溫度感測器1175的每一個係位在微流體通道1136的外部，以間接感測在微流體通道1136之內的樣本流體的一溫度。在其它實施方式中，溫度感測器1175係位在微流體儲存槽1134之內，以直接感測在微流體儲存槽1134之內的樣本流體的一溫度。在又一實施方式中，溫度感測器1175係位在微流體通道1136之內。在另外其它的實施方式中，溫度感測器240可以是位在其它位置處，其中在此種其它位置處的溫度係相關正被測試的樣本流體的溫度。在一實施方式 中，溫度感測器1175的輸出信號係被匯總並且在統計上以一群組來加以分析，以識別針對於正被測試的樣本流體的溫度的統計值，例如是正被測試的樣本流體的一平均溫度。在一實施方式中，微流體晶片1130係包括多個在微流體儲存槽1134之內的溫度感測器1175、多個在通微流體道1136之內的溫度感測器1175、及/或多個在微流體晶片1130的基板之內的由微流體儲存槽1134以及微流體通道1136所提供的流體接收容積的外部的溫度感測器。
在一實施方式中，溫度感測器1175的每一個係包括一電阻式溫度感測器，其中該感測器的電阻係響應於在溫度上的改變而改變，使得指出該感測器目前的電阻之信號亦指出或是對應於相鄰的環境的一目前的溫度。在其它實施方式中，感測器1175係包括其它類型的微製造或是極微的溫度感測裝置。
電性接觸墊1177係位在微流體晶片1130的末端部分上，其係與彼此間隔開小於3mm並且標稱是小於2mm，其係提供具有一小型長度的微流體晶片1130，使得匣1010的小型尺寸變得容易。電性接觸墊1177係夾設該微流體晶片1130以及感測區域1135，並且電連接至微製造整合的感測器1138、泵1160以及溫度感測器1175。電性接觸墊1177係進一步電連接至匣板1012的電連接器1016(其係被展示在圖6B、6C、7A及7B中)。
多工器電路1179係電耦接在電性接觸墊1177與微製造整合的感測器1138、泵1160及溫度感測器1175之間。多工器電路1179係使得控制及/或通訊大於在微流體晶片1130上之個別的電性接觸墊1177的數量的一些微製造整合的感測器1138、泵1160以及溫度感測器1175變得容易。 例如，儘管微流體晶片1130具有數量n個接觸墊，但是和具有一大於n的數量之一些不同的獨立的構件之通訊是可供利用的。因此，節省了寶貴的空間或面積，此係使得在微流體晶片1130以及其中利用微流體晶片1130的匣1010的尺寸上的縮減變得容易。在其它實施方式中，多工器電路1179可被省略。
圖14是微流體晶片1230(亦即，微流體晶片1030的另一範例實施方式)的一部分的一放大的視圖。類似於微流體晶片1130，微流體晶片1230係包括以上相關微流體晶片1130所描繪及敘述的溫度感測器1175、電性接觸墊1177以及多工器電路1179。像是微流體晶片1130，微流體晶片1230係包括感測器區域，該些感測器區域係包括一微製造整合的感測器1138以及一泵1160。微流體晶片1230係額外包括散布各處的溫度感測器1175。微流體晶片1230係類似於微流體晶片1130，除了微流體晶片1230係包括按照不同大小或尺寸製作的微流體通道之外。在所描繪的例子中，微流體晶片1230係包括U形的微流體通道1236A及1236B(其整體被稱為微流體通道1236)。微流體通道1236A係具有一第一寬度，而微流體通道1236B係具有一小於該第一寬度的第二寬度。
因為微流體通道1236係具有不同的寬度或是不同的橫截面面積，因此微流體通道1236係接收在該流體樣本中的不同尺寸的細胞或微粒以用於測試。在一個此種實施方式中，在該些按照不同尺寸製作的微流體通道1236中之不同的微製造整合的感測器1138係被操作在不同的頻率的交流電流，如此以在該些按照不同尺寸製作的微流體通道1236中之不同尺寸的細胞上執行不同的測試。在此種實施方式的另一個中，該些按照不同 尺寸製作的微流體通道1236係包含一不同的類型或是不同設計之微製造整合的感測器1138，以偵測通過該些按照不同尺寸製作的微流體通道1236之例如是不同尺寸的細胞、微粒、蛋白質或類似者之不同尺寸的分析物的不同的特徵。
圖15及16是描繪微流體晶片1330(亦即，微流體晶片1030的另一範例實施方式)的一部分之放大的視圖。類似於微流體晶片1130，微流體晶片1330係包括以上相關微流體晶片1130所描繪及敘述的溫度感測器1175、電性接觸墊1177以及多工器電路1179。微流體晶片1330係類似於微流體晶片1230在於微流體晶片1330係包括具有變化的寬度的微流體通道部分1336A、1336B以及1336C(其整體被稱為微流體通道1336)。相較於微流體晶片1230，微流體晶片1330係具有一不同的幾何。如同微流體晶片1230，微流體晶片1330係包括各種的感測區域，其中該感測區域係包含一微製造整合的感測器1138以及一泵1160。
圖15係省略微製造整合的感測器1138及泵1160，以更佳的描繪微流體通道1336。如同藉由圖15所展示的，微流體通道部分1336A係具有一寬度大於微流體通道部分1336B的寬度。微流體通道部分1336B係具有一寬度大於微流體通道部分1336C的寬度。微流體通道部分1336A係延伸自微流體儲存槽1134。微流體通道部分1336B係延伸自微流體通道部分1336A，並且持續回到微流體儲存槽1134。微流體通道部分1336C係從微流體通道部分1336B分支出並且回到微流體通道部分1336B。如同藉由圖16所展示的，泵1160係位在微流體通道部分1336A之內。微製造整合的感測器1138係位在微流體通道部分1336B以及微流體通道部分1336C之內。 因此，單一泵1160係泵送一流體樣本通過微流體通道部分1336B及1336C兩者，而橫跨內含在該些按照不同尺寸製作的通道之內的個別的微製造整合的感測器1138。在所有被泵送的流體中的細胞係通過橫跨在微流體通道部分1336B中的微製造整合的感測器1138並且被其感測。那些足夠小到通過該較窄的微流體通道部分1336C的細胞係通過在微流體通道部分1336C中的微製造整合的感測器1138並且被其感測。因此，該微製造整合的感測器1138以及微流體通道部分1336C係感測藉由泵1160所泵送的細胞及流體之一子集合或是少於全部的部分。
圖17是微流體晶片1430(亦即，微流體晶片1030的另一範例實施方式)的一部分之一放大的視圖。微流體晶片1430係特定地被設計使用於一包括排出儲存槽(例如，在圖6A中所示的排出儲存槽1024)的匣(例如，匣1010)。類似於微流體晶片1130，微流體晶片1430係包括以上相關微流體晶片1130所描繪及敘述的溫度感測器1175、電性接觸墊1177以及多工器電路1179。
圖17係描繪微流體晶片1430的一範例的感測區域1435，其中微流體晶片1430係包括多個此種感測區域1435。微流體感測區域1435係包括微流體通道1436、微製造整合的感測器1138、泵1460以及排出通道1462。微流體通道1436係被形成在基板1032中，並且包括入口部分1466以及分支部分1468。入口部分1466係具有一延伸自微流體儲存槽1134的漏斗形的嘴部。入口部分1466係使得包含細胞或微粒的流體進入微流體通道1436以及通過分支部分1468的每一個的流入變得容易。
分支部分1468係延伸自中央部分1466的相對側邊。分支部 分1468的每一個係終止在一相關的排出通道1462。在所描繪的例子中，分支部分1468的每一個係包括該微製造整合的感測器1138位在其中的一收縮1140。
泵1460係位在接近排出通道1462並且名義上與排出通道1462相反之處，以便於將流體透過排出通道1462泵送至下面的排出儲存槽1024(被展示在圖6A中)。泵1460係包括類似於上述的泵1160的電阻器。在該泵送狀態中，泵1460係接收電流以加熱相鄰的流體至一超過該流體的一成核能量之溫度以便於產生一汽泡，該汽泡係將流體推動在泵1460與排出通道1462之間，透過排出通道1462而進入到該排出儲存槽1024中。該汽泡的破裂係從微流體儲存槽1134吸引一流體樣本的部分，透過中央部分1466而橫跨在分支部分1468中的微製造整合的感測器1138。
排出通道1462係從微流體通道1436相鄰泵1460的一部分延伸至排出儲存槽156。排出通道1462係禁止在排出儲存槽1024之內的流體透過排出通道1462逆向或是回流而回到微流體通道1436中。在一實施方式中，排出通道1462的每一個係包括一噴嘴，流體係透過該噴嘴而藉由泵1460被泵送到排出儲存槽1024中。在另一實施方式中，排出通道1462係包括一單向閥。
參照回圖4，有時被稱為一"讀取器"或是"連接棒(dongle)"的匣介面1200係互連並且作用為一在匣1010與行動分析器1232之間的介面。匣介面1200係包含專用、客製或是特定地被調適以用於控制微流體的匣1010的構件之構件或電路。匣介面1200係使得一載有適當的機器可讀取的指令以及應用程式介面之一般的可攜式電子裝置的使用變得容易，但是其 中該可攜式電子裝置可以省略特定被用來致能匣1010的構件的控制的硬體或韌體。因此，匣介面1200係使得多個不同的行動分析器1232的使用變得容易，該匣介面1200單純已經利用一應用程式以及一應用程式介面的上載而被更新。匣介面1200係使得並非特定地被指定或客製來只用於該特定的微流體的匣1010之行動分析器1232的使用變得容易。換言之，匣介面1200係透過一不同的匣介面1200的連接，而使得行動分析器1232於多個具有不同的測試功能之不同的匣1010的使用變得容易。
匣介面1200係載有專用或是客製用於控制匣1010的電子構件之特定的使用之電路以及電子構件。因為匣介面1200載有特定地專用於控制匣1010的電子構件的電子電路以及構件的大部分，而不是此種電子構件由匣1010本身所載有，因此匣1010可以利用較少的電子構件來加以製造，此係容許匣1010的成本、複雜度及尺寸能夠被降低。因此，匣1010係由於其較低的基本成本而更容易在使用之後用完即丟棄的。同樣地，因為匣介面1200係可釋放地連接至匣1010，因此匣介面1200係可重複使用於多個替換的匣1010。當在不同的流體樣本或是來自不同的患者或樣本捐贈者的流體樣本上執行流體或是血液測試時，由匣介面1200所載有以及專用或客製於控制一特定的匣1010的電子構件之特定的使用的電子構件係可重複使用於不同的匣1010的每一個。
在所描繪的例子中，匣介面1200係包括電連接器1204、電連接器1206以及韌體1208(其係概要地被描繪在匣介面1200的外部殼體之外)。電連接器1204係包括匣介面1200可釋放地直接電連接至匣1010的電連接器1016所藉由的一裝置。在一實施方式中，由電連接器1204所提供的 電連接係使得用於供電微流體晶片1030、1130、1230、1330、1430的電子構件，例如是微製造整合的感測器1138或一微流體泵1160的電源的傳送變得容易。在一實施方式中，由電連接器1204所提供的電連接係使得具有電性信號的形式的電源的傳送變得容易，該些電性信號係提供資料傳送至微流體晶片1030、1130、1230、1330、1430，以使得微流體晶片1030、1130、1230、1330、1430的構件的控制變得容易。在一實施方式中，由電連接器1204所提供的電連接係使得具有電性信號的形式之電源的傳送變得容易，以使得資料從微流體晶片1030、1130、1230、1330、1430至該行動分析器1232的發送變得容易，例如是來自一或多個感測器38的信號的發送。在一實施方式中，電連接器1204係使得微流體晶片1030、1130、1230、1330、1430的每一個的供電、以及資料信號往返於微流體晶片1030、1130、1230、1330、1430的發送變得容易。
在所描繪的例子中，電連接器1204係包括複數個位在一母埠中的電性接觸墊，其中該些電性接觸墊係與匣1010的對應的墊1016接觸。在又一實施方式中，電連接器1204係包括複數個電性插腳或接腳、複數個電性接腳或插腳的插座、或是兩者的一組合。在一實施方式中，電連接器1204係包括一萬用串列匯流排(USB)連接器埠，以用於接收一USB連接器線的一端，其中該USB連接器線的另一端係連接至匣介面1200。在另外其它的實施方式中，電連接器1204可被省略，其中匣介面1200係包括一無線通訊裝置，例如是紅外線、RF、藍芽或是其它無線技術，以用於在匣介面1200與匣1010之間無線地通訊。
電連接器1204係使得匣介面1200至匣1010的可釋放的電 連接變得容易，因而匣介面1200可以和匣1010分開，此係使得匣介面1200與多個可互換的匣1010的使用以及帶有經分析的例如是血液的流體的微流體的匣1010的處置或儲存變得容易。電連接器1204係使得模組化變得容易，此係容許匣介面1200以及相關的電路能夠在匣1010被分開以用於儲存或處置時反覆地被再利用。
電連接器1206係使得匣介面1200至行動分析器1232的可釋放的連接變得容易。因此，電連接器1206係使得匣介面1200與多個不同的行動分析器1232的使用變得容易。在所描繪的例子中，電連接器1206係包括一萬用串列匯流排(USB)連接器埠，以用於接收一USB連接器線1209的一端，其中該USB連接器線1209的另一端係連接至該行動分析器1232。在其它實施方式中，電連接器1206係包括複數個不同的電性接觸墊，其係與行動分析器1232之對應的血液連接器接觸，例如是匣介面1200與行動分析器1232中之一直接插入匣介面1200與行動分析器1232的另一個之處。在另一實施方式中，電連接器1206係包括插腳、或是接收插腳的插座。在另外其它的實施方式中，電連接器1206可被省略，其中匣介面1200係包括一無線通訊裝置，其係利用紅外線、RF、藍芽或是其它無線技術，以用於在匣介面1200與行動分析器1232之間無線地通訊。
韌體1208係包括電子構件及電路，其係藉由匣介面1200所載有，並且特定地專用於微流體晶片1030、1130、1230、1330、1430以及匣1010的電子構件及電路的控制。在所描繪的例子中，韌體1208係作用為一控制器的部分，以控制微製造整合的感測器1138。
如同概要地藉由圖4所展示的，韌體1208係包括至少一印 刷電路板1210，該印刷電路板1210係支承頻率源1212；以及阻抗抽取器1214，其係用以從該些微製造整合的感測器1138接收第一複合或是基礎信號並且從該些基礎信號抽取出阻抗信號；以及一緩衝器1216，其係用以在該些阻抗信號被發送至行動分析器1232時儲存該些阻抗信號、或是儲存直到該些阻抗信號被發送至行動分析器1232為止。例如，在一實施方式中，阻抗抽取器1214係執行類比正交振幅調變(QAM)，其係利用射頻(RF)成分以抽取出該頻率成分，因而由受測裝置(該特定的微製造整合的感測器1138)的阻抗所引起在相位上的實際的移位可被利用。
圖18是一範例的阻抗感測電路1500的概要圖，其係提供頻率源1212以及阻抗抽取器1214。在電路區塊1510中，信號係從在該微流體通道1136中的高及低的電極(受測裝置(DUT))來加以量測。在電路區塊1512中，該電路係轉換通過該高與低的電極(受測裝置)的電流成為一電壓。在電路區塊1514中，該電路係調節該些電壓信號，以便於分別在該混波器之前以及之後具有一正確的相位及振幅。在電路區塊1516中，該電路係將該輸入與輸出電壓信號拆成實部以及虛部。在電路區塊1518中，該電路係回復每一個信號的振幅。在電路區塊1520中，該電路係濾除高頻的信號。在電路區塊1522中，該電路係轉換該類比信號成為數位信號，其中該數位信號係藉由例如是利用一現場可程式化的閘陣列的緩衝器1216來加以緩衝。
在一實施方式中，韌體1208係包括一現場可程式化的閘陣列，其係作用為一頻率源控制器以及該緩衝器1216。在另一實施方式中，韌體1208係包括一特殊應用積體電路(ASIC)，其係作為一頻率源控制器、該阻抗抽取器1214以及緩衝器1216。在每一個情形中，來自微製造整合的 感測器1138的原始或是基本阻抗信號係在被該現場可程式化的閘陣列或是該ASIC的任一者使用之前，先藉由一類比至數位轉換器而被放大及轉換。在其中韌體1208係包括一現場可程式化的閘陣列或是一ASIC的實施方式中，該現場可程式化的閘陣列或是ASIC可以額外作為一用於在微流體晶片1010上的其它電子構件，例如是微流體泵1160(例如，電阻器)、溫度感測器1175以及其它在該微流體晶片之上的電子構件之驅動器。
行動分析器1232係包括一用以從匣1010接收資料的行動或可攜式電子裝置。行動分析器1232係間接經由匣介面1200而可釋放或是可移除地連接至匣1010。行動分析器1232係利用從匣1010接收到的資料來執行各種的功能。例如，在一實施方式中，行動分析器1232係儲存該資料。在所描繪的例子中，行動分析器1232係額外操縱或處理該資料，顯示該資料，並且橫跨一區域網路或是廣域網路(網路1500)來發送該資料至一提供額外的儲存及處理之遠端的分析器1300。
在所描繪的例子中，行動分析器1232係包括電連接器1502、電源1504、顯示器1506、輸入1508、處理器1510、以及記憶體1512。在所描繪的例子中，電連接器1502係類似於電連接器1206。在所描繪的例子中，電連接器1502係包括一萬用串列匯流排(USB)連接器埠以用於接收一USB連接器線1209的一端，其中該USB連接器線1209的另一端係連接至該匣介面1200。在其它實施方式中，電連接器1502係包括複數個與匣介面1200的對應的電連接器接觸之不同的電性接觸墊，例如是匣介面1200與行動分析器1232中之一直接插入匣介面1200與行動分析器1232的另一個之處。在另一實施方式中，電連接器1206係包括插腳、或是接收插腳的插座。 在另外其它的實施方式中，電連接器1502可被省略，其中行動分析器1232以及匣介面1200分別包括一無線通訊裝置，其係利用紅外線、RF、藍芽或是其它無線技術，以用於使得在介面1200與行動分析器1232之間的無線通訊變得容易。
電源1504係包括行動分析器1232所載有的一電力來源，以用於供應電力至匣介面1200以及匣1010。電源1504係包括各種的電源的控制電子構件，其係控制正被供應至匣介面1200以及匣1010的各種的電子構件之電源的特徵(電壓、電流)。因為用於匣介面1200以及匣1010兩者的電源係藉由行動分析器1232來加以供應，因此匣介面1200以及匣1010的尺寸、成本及複雜度係被降低。在其它實施方式中，用於匣1010以及匣介面1200的電源係藉由一位在匣介面1200上的電池來加以供應。在又一實施方式中，用於匣1010的電源係由匣1010所載有的一電池所提供的，並且用於匣介面1200的電源係藉由一個別的專用於匣介面1200的電池來加以供應的。
顯示器1506係包括資料視覺上被呈現所藉由的一監視器或是螢幕。在一實施方式中，顯示器1506係使得根據從匣1010接收到的資料的圖形繪圖的呈現變得容易。在某些實施方式中，顯示器1506可被省略、或是可被其它資料通訊元件所取代，例如是發光二極體、聽覺裝置、或是其它根據從匣1010接收到的信號或資料來指出結果的元件。
輸入1508係包括人可以輸入命令、選擇或資料至行動分析器1232所藉由的一使用者介面。在所描繪的例子中，輸入1508係包括一被設置在顯示器1506上的觸控螢幕。在一實施方式中，輸入1508可以額外或 是替代地利用其它輸入裝置，其包含但並不限於一鍵盤、撥動開關、按鈕、撥動條、一觸控板、一滑鼠、一帶有相關的話音辨識的機器可讀取的指令的麥克風、與類似者。在一實施方式中，輸入1508係根據由一在行動分析器1232上執行的應用程式所提供的提示，以使得不同的流體測試或是一特定的流體測試的模式的輸入變得容易。
處理器1510係包括至少一處理單元，以產生控制微製造整合的感測器1138的操作以及資料從微製造整合的感測器1138的獲得之控制信號。處理器1510係進一步輸出控制泵1160以及溫度感測器1175的操作之控制信號。在所描繪的例子中，處理器572係進一步分析從晶片230接收到的資料，以產生被儲存在記憶體1512中、顯示在顯示器1506之上、及/或進一步橫跨網路1500而被發送至遠端的分析器1300之輸出。
記憶體1512係包括一非暫態的電腦可讀取的媒體，其係包含用於指示處理器1510的操作之指令。如同概要地藉由圖4所展示的，記憶體1512係包括或儲存一應用程式介面1520以及應用程式1522。應用程式介面1520係包括一作為建立區塊的常式、協定及工具之函式庫，以用於利用匣1010來實行各種的功能或測試。應用程式介面1520係包括程式化的邏輯，其係存取該函式庫並且組合該些"建立區塊"或模組，以執行各種利用匣1010的功能或測試中之一所選者。例如，在一實施方式中，應用程式介面1520係包括一應用程式介面函式庫，其係包含用於指示該韌體1208的常式，以例如是透過不同頻率的交流電流的施加來將微製造整合的感測器1138設置在所選的操作狀態中。在所描繪的例子中，該函式庫亦包含用於指示韌體1208的常式，以操作流體泵1160或是響應於來自溫度感測器1175 的正被測試的流體的一感測到的溫度以動態地調整此種泵1160或微製造整合的感測器1138的操作。在一實施方式中，行動分析器1232係包括複數個應用程式介面1520，每一個被特定設計的應用程式介面1520係專用於一特定的整體流體或分析物測試。例如，一應用程式介面1520可以是針對於執行細胞檢驗測試。另一應用程式介面1520可以是針對於執行凝結測試。在此種實施方式中，該多個應用程式介面1520可以共用該常式、協定以及工具的函式庫。
應用程式介面1520係使得在不同的應用程式的指示下利用匣1010的流體測試變得容易。換言之，應用程式介面1520係提供用於韌體1208之一通用的程式化或機器可讀取的命令組，其可被各種不同的應用程式的任一種利用。例如，行動分析器1232的使用者係能夠下載或安裝一些不同的應用程式的任一個，其中該些不同的應用程式的每一個係被設計以利用該應用程式介面1520，以便於實行利用匣1010的測試。如上所提到的，韌體1208係介接在應用程式介面1520與見於該匣1010以及尤其是微流體晶片1030、1130、1230、1330、1430上的實際的硬體或電子構件之間。
應用程式1522係包括內含在記憶體1512中之各式各樣的機器可讀取的指令，其係使得使用者和儲存在記憶體1512中之一應用程式介面1520或是多個應用程式介面1520的互動變得容易。應用程式1522係在顯示器1506上呈現輸出，並且透過輸入1508來接收輸入。應用程式1522係響應於透過輸入1508所接收到的輸入來和應用程式介面1520通訊。例如，在一實施方式中，一特定的應用程式1522係在顯示器1506上呈現圖形使用者介面，其係提示使用者來選擇各種不同的測試選項的哪一個將會利 用匣1010來加以執行。根據該選擇，應用程式1522係與該些應用程式介面1520中之一所選者互動，以指示韌體1208來利用匣1010的電子構件以實行該所選的測試操作。從利用該所選的測試操作的匣1010接收到的感測值係藉由韌體1208來加以接收，並且藉由該所選的應用程式介面1520來加以處理。該應用程式介面1520的輸出是一般的資料，亦即被格式化以便於可藉由各種不同的應用程式的任一種利用的資料。應用程式1522係在顯示器1506上呈現該基本一般的資料、及/或執行該基本資料之額外的操縱或處理，以呈現最終的輸出至使用者。
儘管應用程式介面1520係被描繪為和該應用程式1522一起被儲存在記憶體1512中，但是在某些實施方式中，應用程式介面1520係被儲存在一遠端的伺服器或是一遠端的計算裝置上，其中在該行動分析器1232上的應用程式1522係橫跨一區域網路或是一廣域網路(網路1500)來存取該遠端的應用程式介面1520。在某些實施方式中，應用程式介面1520係被本地儲存在記憶體1512上，而應用程式1522係被遠端儲存在一例如是遠端的分析器1300的遠端的伺服器，以及橫跨一例如是網路1500的區域網路或是廣域網路而被存取。在另外其它的實施方式中，應用程式介面1520以及應用程式1522兩者都內含在一遠端的伺服器或是遠端的計算裝置上，並且橫跨一區域網路或是廣域網路而被存取(有時被稱為雲端計算)。
在所描繪的例子中，微流體診斷系統1000係利用多工器電路1179以及相關的多工器電路在匣介面1200或是行動分析器1232上的設置，以藉由利用多工器電路來使得在微流體晶片1130的尺寸上的縮減變得容易。微流體診斷系統1000係進一步透過在微流體晶片1130之例如是微製 造整合的感測器1138、泵1160以及溫度感測器1175的不同的受控制的裝置之間適當的分配微流體晶片1130的總傳輸頻寬，以使得在一微流體晶片1130的尺寸上的縮減變得容易。傳輸頻寬係包括用於信號橫跨而且在電連接器1204與電性接觸墊1177的連接器之間的發送的總容量。處理器1510係藉由控制橫跨電連接器1204的連接器以及電性接觸墊1177的連接器而被輸出及傳送至各種的受控制的裝置(微製造整合的感測器1138、泵1160以及溫度感測器1175)的控制信號所在的時序及速率、以及受控制的裝置針對於資料信號而被查詢、或是資料從該些受控制的裝置接收所在的時序及速率，來分配該總傳輸頻寬。其並非是在所有受控制的裝置1138、1160、1175之間、或是在例如是流體感測器、溫度感測器及泵的不同的類型或類別的受控制的裝置之間均等地分配此種頻寬，而是處理器1510依照內含在記憶體1512中的指令來在不同的受控制的裝置之間不同地分配該傳輸頻寬。
該總傳輸頻寬橫跨受控制的裝置1138、1160、1175之不同的分配係根據受控制的裝置的類別、或是藉由該些不同的受控制的裝置所執行的一般的功能而定。例如，在一實施方式中，該總傳輸頻寬的一第一部分係被分配給微製造整合的感測器1138，該總傳輸頻寬的一不同於該第一部分的第二部分係被分配給溫度感測器1175，並且該總傳輸頻寬的一不同於該第一部分以及一第二部分的第三部分係被分配給泵1160。在一實施方式中，該總傳輸頻寬的被分配給微製造整合的感測器1138的該第一部分係均勻或均等地被分配在不同的個別的微製造整合的感測器1138之間，該總傳輸頻寬的被分配給溫度感測器1175的該第二部分係均勻或均等地被分配在不同的個別的溫度感測器1175之間，並且該總傳輸頻寬的被分配給泵 1160的該第三部分係均勻或均等地被分配在不同的個別的受控制的裝置1160之間。
在另一實施方式中，該總傳輸頻寬的該第一部分、第二部分以及第三部分係分別非均勻或是非均等地被分配在受控制的裝置的每一個1138、1175、1160的個別的受控制的裝置之間。在一實施方式中，不同的微製造整合的感測器1138係不同地運作，以在一流體樣本之上形成不同的測試。例如，在一其中微製造整合的感測器1138包括電性感測器的實施方式中，微製造整合的感測器1138中之一係被提供有一第一頻率的交流電流，而該微製造整合的感測器1138中之另一個係被提供有一第二不同頻率的交流電流，使得該兩個感測器的指出不同參數的輸出信號是正被感測的細胞或微粒的特徵。在此種實施方式中，處理器1510係根據不同的測試、或是根據被施加至該不同的感測器的交流電流之不同的頻率來分配給不同的感測器的每一個該總傳輸頻寬的一不同的百分比或部分。
在一實施方式中，該總傳輸頻寬的在個別的受控制的裝置之間的配置或分配係額外根據個別的受控制的裝置本身相對於在相同類別的裝置中的其它受控制的裝置的特徵而定。例如，在一實施方式中，不同的微製造整合的感測器1138係位在按照不同尺寸製作的收縮之內。此種按照不同尺寸製作的收縮可能會導致在該流體中的一不同濃度的細胞或微粒流動橫跨或通過該收縮、細胞或微粒在一不同的頻率下流過該收縮、或是一不同的流體流動速率橫跨該收縮，亦即橫跨該些微製造整合的感測器1138位在其中的微流體通道1136的部分的幾何。在一實施方式中，相較於在該類別中的其它位在具有較低的流體流動速率、或是細胞或微粒以一較低的 頻率流動橫跨此種感測器的收縮之內的此種感測器，那些位在具有一較大的流體流動速率、或是細胞或微粒以一較大的頻率流動橫跨此種感測器的收縮之內的微製造整合的感測器1138係被配置分配給該類別的感測器的總傳輸頻寬的一較大的百分比。
同樣地，在某些實施方式中，不同的泵1160係位在不同形狀或是按照不同尺寸製作的微流體通道1136、或是一微流體通道1136之具有不同的幾何的不同部分中。因此，被加諸在不同的泵1160之上的流體流動或是泵送要求亦可以是不同的。在此種實施方式中，相較於在該類別中的其它此種位在微流體通道1136之內具有較小的泵送要求之泵，那些具有較大的泵送要求之特定的泵1160係被配置分配給該類別的泵的總傳輸頻寬的一較大的百分比。例如，在一實施方式中，相較於另一用以將流體移動通過一較短的微流體通道或是較少彎曲的微流體通道之泵，一用以將流體移動通過一較長的微流體通道或是一較多彎曲的微流體通道之泵係被提供有該總傳輸頻寬的一較大的百分比，以容許有更頻繁的脈波以及更頻繁的泵送。
在一實施方式中，處理器1510係分配一總傳輸頻寬，以使得處理器1510係以一個每2μs至少一次的頻率，從該些微製造整合的感測器1138的每一個查詢並且接收資料。在此種實施方式中，處理器1510係以一個每100μs至少一次的頻率且頻率不超過每50μs一次，來發送脈波至包括電阻器的泵1160。在此種實施方式中，處理器1510係以一個每10ms至少一次的頻率並且頻率不超過每1ms一次，來從溫度感測器1175查詢並且接收資料信號。在另外其它的實施方式中，其它的總傳輸頻寬的分配係被 採用。
在一實施方式中，處理器1510係根據信號品質/解析度來彈性或動態地調整在不同的受控制的微製造整合的感測器1138之間的頻寬分配。例如，若一被分配給藉由微製造整合的感測器1138的阻抗感測之第一頻寬量是因為細胞或其它分析物正在過於快速地移動經過微製造整合的感測器1138而為不足的，使得信號品質/解析度無法滿足一預設所儲存的信號品質/解析度臨界值，則處理器1510可以自動地或是響應於建議一頻寬分配的增加給使用者並且從該使用者接收授權，而增加給該特定的微製造整合的感測器1138的頻寬分配。相反地，若一特定的微製造整合的感測器1138係由於該泵送速率而具有一較低的流體或細胞流動速率，使得所分配的頻寬超出用於達成滿足需要的信號品質/解析度的量，則處理器1510係自動地或是響應建議一頻寬分配的減少給該使用者並且從該使用者接收授權，而減少給該特定的感測器的頻寬分配，其中處理器1510係將現在釋放出的頻寬分配給微製造整合的感測器1138中之另一個。
在所描繪的其中微製造整合的感測器1138包括電性感測器的例子中，應用程式1522以及應用程式介面1520係合作以指示處理器1510以控制被施加至微流體晶片1130上的微製造整合的感測器1138的每一個的交流電流的頻率。有關每一個別的微製造整合的感測器1138，處理器1510係被指示施加不同的非零頻率的交流電流至一個別的微製造整合的感測器1138。在一實施方式中，處理器1510係根據微製造整合的感測器1138之即時正在進行的效能以動態地調整正被施加至微製造整合的感測器1138的交流電流的頻率，以改善系統效能。例如，在一實施方式中，控制器1510係 輸出施加一第一非零頻率的交流電流至一所選的微製造整合的感測器1138之控制信號。根據在該第一非零頻率的交流電流的施加期間從該所選的微製造整合的感測器1138接收到的信號，控制器1510係調整被施加至微製造整合的感測器1138的交流電流之接著被施加的頻率的值。處理器1510係輸出控制信號，使得頻率源1212係施加一第二非零頻率的交流電流至該所選的微製造整合的感測器1138，其中藉由頻率源1212而被施加至該所選的微製造整合的感測器1138的交流電流的第二非零頻率的值係根據在該第一非零頻率的交流電流的施加期間從該微製造整合的感測器1138接收到的信號而定。
在一實施方式中，處理器1510係選擇性地施加不同的非零頻率的交流電流，以在該流體樣本之上執行不同的測試。由於處理器1510係使得頻率源1212施加不同的非零頻率的交流電流至該微製造整合的感測器1138，因此該微製造整合的感測器1138係執行不同的測試，其係輸出可以指出該流體或是內含在該流體中的細胞之不同的性質或特徵之不同的信號。此種不同的測試係在該流體樣本不須從一測試裝置被轉移到另一測試裝置下，在單一流體測試平台上的單一流體樣本上加以執行。因此，該流體樣本的完整性係被維持，執行該多個不同的測試的成本及複雜度係被降低，並且潛在生物危害的廢棄物的量亦被降低。
在一實施方式中，應用程式1522係指示處理器1510以提示一使用者選擇一將藉由微流體診斷系統1000實行的特定的流體測試。在一實施方式中，應用程式1522係使得處理器1510在顯示器1506上顯示供選擇的不同的測試、或是特徵、或是細胞/微粒參數之不同的名稱，以供使用 者選擇。例如，處理器1510可以顯示細胞計數、細胞尺寸或是某些其它參數，以供使用者利用輸入1508來選擇。
在一實施方式中，在提示一使用者選擇一特定的流體測試之前，應用程式1522係指示處理器1510來實行一對於提供微製造整合的感測器1138的流體測試裝置的檢查，以判斷或是識別何種流體測試或是何種頻率範圍是可利用的、或是該流體測試裝置係能夠提供何者。在此種實施方式中，程式1522係從被呈現給該使用者的流體測試的可能的選擇之表列或功能表自動地刪除那些無法由該特定的匣1010提供的流體測試。在又一實施方式中，應用程式1522係呈現流體測試之一完整的功能表，但是通知使用者在給定目前連接至行動分析器1232的匣1010之下，那些目前是不可利用或選擇的特定的流體測試。
根據所接收到的對於將被實行的流體測試的選擇，處理器1510係依照內含在應用程式1522中的指令，選擇將在利用微製造整合的感測器1138來測試的期間橫跨或是覆蓋的交流電流的頻率的一掃描範圍。該掃描範圍是根據一預先定義的掃描輪廓而將被施加至電性感測器38的交流電流的多個不同頻率所橫跨的一範圍。該掃描範圍係識別用於在測試期間將被施加至微製造整合的感測器1138的一系列的交流電流的不同頻率之端點。在一實施方式中，一1kHz到10MHz的掃描範圍係被施加至一微製造整合的感測器1138。
該掃描輪廓係指出在該範圍的端點之間的特定的AC頻率值以及其施加至微製造整合的感測器1138的時序。例如，一掃描輪廓可包括在該掃描範圍的端點之間的一連續不中斷的系列之AC頻率值。或者是， 一掃描輪廓可包括在該掃描範圍的端點之間的一系列的不連續的AC頻率值。在不同的掃描輪廓中，在不同的頻率之間的數量、時間間隔及/或頻率值本身的增量可以是均勻或是非均勻的。
在一實施方式或是使用者所選的操作模式中，處理器1510係實行該識別出的掃描範圍以及掃描輪廓，以識別出一對於所實行的特定測試提供最大的信號雜訊比的頻率。在一流體樣本被加入並且該流體樣本的部分已經到達一感測區域而且已經在該感測區域被偵測到之後，相關聯的泵1160係被解除啟動，使得該分析物(細胞或微粒)係靜態或是靜止在相鄰的微製造整合的感測器1138的感測區域中。在此時，處理器1510係實行該掃描。在該掃描期間，被施加至該特定的微製造整合的感測器1138的產生最大信號雜訊比之交流電流的頻率係藉由處理器1510而被識別出。之後，泵送流體橫跨該特定的微製造整合的感測器1138的泵1160係再次被啟動，並且該流體樣本係利用該微製造整合的感測器1138，利用被施加至該微製造整合的感測器1138的交流電流之該識別出的頻率來加以測試。在另一實施方式中，交流電流之一預設的標稱頻率係根據被執行的特定的流體測試而被識別出，其中在該標稱頻率附近的多個頻率係被施加至微製造整合的感測器1138。
在一實施方式或是使用者所選的操作模式中，處理器1510係識別最適合用於藉由使用者所選的流體測試之特定的範圍，其中該掃描輪廓是一預設的輪廓，其對於不同的範圍的每一個都是相同的。在另一實施方式或是使用者所選的操作模式中，處理器1510係自動地識別最適合用於該所選的流體測試之特定的掃描範圍，其中使用者係被提示來選擇一掃 描輪廓。在另一實施方式或是使用者所選的操作模式中，處理器1510係依照由應用程式1522所提供的指令，不僅自動地識別用於藉由該使用者所選之特定的流體測試的最適合的範圍，而且也識別用於藉由該使用者所選之特定的流體測試之特定的範圍的特定的掃描輪廓。在又一實施方式或是使用者可選擇的操作模式中，使用者係被提示來選擇一特定的掃描輪廓，其中給定用於該特定的所選的流體測試的所選的掃描輪廓下，處理器1510係識別最適合的掃描範圍。在一實施方式中，記憶體1512或是一例如為記憶體1604的遠端的記憶體係包含一查看表，該查看表係識別在用於不同的可利用或可選擇的流體測試、或是一流體測試可加以執行所針對的流體/細胞/微粒參數之不同的掃描輪廓中的不同的掃描範圍。
一實施方式是其中微製造整合的感測器1138包括電性感測器，而應用程式介面1520以及應用程式1522係合作以指示處理器1510來施加不同頻率的交流電流至位在匣1010的同一個微流體晶片1130上之不同的微製造整合的感測器1138。在一實施方式中，處理器1510係提供使用者選擇被施加至不同的微製造整合的感測器1138之不同的非零頻率的交流電流。因為處理器1510係指示頻率源1512施加不同的非零頻率的交流電流至不同的微製造整合的感測器1138，因此該些不同的微製造整合的感測器1138係執行不同的測試，其係輸出可以指出該流體或是內含在該流體中的細胞之不同的性質或特徵之不同的信號。此種不同的測試係在該流體樣本不須從一測試裝置被轉移到另一測試裝置下，在單一流體測試平台上的單一流體樣本上加以執行。因此，該流體樣本的完整性係被維持，執行該多個不同的測試的成本及複雜度係被降低，並且潛在生物危害的廢棄物的量 亦被降低。
在所描繪的例子中，應用程式1522以及應用程式介面1520係進一步合作以指示處理器1510來調節正被匣1010測試的流體樣本的溫度。應用程式1522、應用程式介面1520以及處理器1510係作為一控制器，其係使得作為泵1160的電阻器之雙重目的功能以達成流體泵送以及流體溫度調節兩者變得容易。尤其，處理器1510係藉由輸出使得一充分的電流量通過泵1160的控制信號來啟動電阻器至一流體泵送狀態，使得泵1160的電阻器係加熱在一微流體通道1136、1236、1336、1436之內的相鄰的流體至一超過該流體的一成核能量之溫度。因此，該相鄰的流體係被蒸發，此係產生一汽泡，該汽泡係具有一體積大於該汽泡被形成所來自的流體的體積。此較大的體積係作用以推動在該通道之內未被蒸發的其餘的流體，以將該流體移動橫跨微製造整合的感測器1138或是該多個微製造整合的感測器1138。在該汽泡的破裂之際，流體係從微流體儲存槽1134被吸入該通道中，以佔去該破裂的汽泡之先前的體積。處理器1510係以一種不連續或是週期性的方式來啟動泵1160的電阻器至該泵送狀態。在一實施方式中，處理器1510係以一種週期性的方式來啟動泵1160的電阻器至該泵送狀態，使得在該微流體通道之內的流體係持續地移動或是持續地循環。
在泵1160的電阻器並未被啟動至該泵送狀態至一超過該流體的成核能量之溫度的那些時間期間，處理器1510係在至少該流體相鄰或是相對微製造整合的感測器1138而延伸並且正被微製造整合的感測器1138感測的那些時間期間，使用泵1160的同一個電阻器以調節該流體的溫度。在電阻器1160並非在該泵送狀態中的那些時間期間，處理器1510係選擇性 地啟動泵1160的電阻器至一溫度調節狀態，其中相鄰的流體係在不被蒸發下被加熱。處理器1510係藉由輸出使得一充分的電流量通過泵1160的電阻器的控制信號，以啟動泵1160的電阻器至一流體加熱或是溫度調節狀態，使得泵1160的電阻器係加熱在該微流體通道之內的相鄰的流體至一低於該流體的一成核能量的溫度，而不蒸發該相鄰的流體。例如，在一實施方式中，控制器係啟動電阻器至一操作狀態，使得相鄰的流體的溫度上升至一低於該流體的一成核能量之第一溫度，並且接著維持或是調整該操作狀態，使得該相鄰的流體的溫度係被維持固定的、或是時常在一低於該成核能量之預先定義的溫度範圍內。相對地，當泵1160的電阻器正被啟動至一泵送狀態時，泵1160係在一操作狀態以使得相鄰泵1160的電阻器的流體的溫度並不被維持在一固定的溫度或是時常在一預先定義的溫度範圍內(上升及下降都在該預先定義的溫度範圍內)，而是快速且持續地增加或是斜波上升至一超過該流體的成核能量之溫度。
在一實施方式中，處理器1510係控制電流橫跨泵1160的電阻器的供應，使得當在該溫度調節狀態時(該相鄰的流體的溫度並未被加熱至一超過其成核能量的溫度)，該電阻器係以一種二元的方式操作。在其中泵1160的電阻器係在該溫度調節狀態中以一種二元的方式操作之實施方式中，泵1160的電阻器不是"導通"、就是"關斷"。當泵1160的電阻器係"導通"時，一預設的電流量係通過泵1160的電阻器，使得泵1160的電阻器以一預設的速率來放射一預設量的熱。當泵1160的電阻器係"關斷"時，電流並未通過該電阻器，使得電阻器並不產生或放射任何額外的熱。在此種二元的溫度調節的操作模式中，處理器1510係藉由選擇性地切換泵1160的電阻 器在該"導通"以及"關斷"狀態之間，來控制被施加至在微流體通道之內的流體的熱量。
在另一實施方式中，當在該溫度調節狀態時，處理器1510係控制或設定泵1160的電阻器在複數個不同的"導通"操作狀態中之一。因此，處理器1510係選擇性地改變藉由泵1160的電阻器所產生及放射的熱所在的速率，該熱放射速率是從在複數個不同的可利用的非零的熱放射速率之間選擇的。例如，在一實施方式中，處理器1510係藉由調整泵1160的一特徵以選擇性地改變或控制藉由泵1160的電阻器來修改熱所在的速率。泵1160的電阻器的一可被調整的特徵(除了一導通-關斷的狀態之外)的例子係包含但不限於調整被供應橫跨該電阻器的電流的一非零的脈波頻率、一電壓以及一脈波寬度。在一實施方式中，處理器1510係選擇性地調整多個不同的特徵，以控制或調節藉由泵1160的電阻器所放射的熱所在的速率。
在一使用者可選擇的操作模式中，處理器1510係依照來自應用程式介面1520以及應用程式52的指令，根據一預先定義或是預設的時間表來選擇性地啟動泵1160的電阻器至該溫度調節狀態，以維持該流體的一固定的溫度低於該流體的成核能量、或是維持該流體的一溫度時常在一低於在該流體中的成核能量之預先定義的溫度範圍內。在一實施方式中，該預設的時間表是一預設的週期性或時間表。例如，透過有關微流體測試系統1000之特定的溫度特徵的歷史資料收集，可能已經發現到的是，在微流體測試系統1000中之一特定的流體樣本的溫度係以一種可預測的方式或模式來進行在溫度上的改變，其係依據例如是正被測試的流體類型、泵1160的電阻器正被啟動至該泵送狀態所在的速率/頻率、在其中一個別的汽泡被 產生的一泵送週期期間藉由溫度調節器60所放射的熱量、微流體測試系統1000的各種的構件的熱性質、導熱度、泵1160的電阻器與微製造整合的感測器1138的間隔、該流體樣本在最初被沉積到樣本接收埠1018或是微流體測試系統1000中的最初的溫度、與類似者之因素而定。根據先前發現的該流體樣本在微流體診斷系統1000中進行在溫度上的改變或是溫度損失所在的可預測的方式或模式，處理器1510係輸出控制信號以選擇性地控制泵1160的電阻器何時如上所述的導通或是關斷，及/或當泵1160的電阻器是在該"導通"狀態時選擇性地調整泵1160的電阻器或是多個泵1160的特徵，以便於適配至所發現的溫度改變或損失的模式，並且以便於維持該流體的一固定的溫度低於該流體的成核能量、或是維持該流體的一溫度時常在一低於該成核能量之預先定義的溫度範圍內。在此種實施方式中，處理器1510啟動泵1160的電阻器至一溫度調節狀態以及處理器1510選擇性地調整電阻器的一操作特徵以調整泵1160的電阻器的熱放射速率所在之預先定義的週期性的時序時間表係被儲存在記憶體1512中、或是被程式化為一例如是特殊應用積體電路的積體電路的部分。
在一實施方式中，處理器1510啟動泵1160至該溫度調節狀態以及處理器1510在該溫度調節狀態中調整泵1160的操作狀態所在之預先定義的時序時間表係根據一流體樣本到微流體測試系統1000的插入而定、或是藉由其而被觸發。在另一實施方式中，該預先定義的時序時間表係根據一和該流體樣本藉由泵1160的電阻器的泵送相關的事件而定、或是藉由其而被觸發。在又一實施方式中，該預先定義的時序時間表係根據信號或資料從微製造整合的感測器1138的輸出、或是微製造整合的感測器1138 用以感測該流體並且輸出資料所在之時間表或頻率而定、或是藉由其而被觸發。
在另一使用者可選擇的操作模式中，處理器1510係選擇性地啟動泵1160的電阻器至該溫度調節狀態，並且當在該溫度調節狀態時，其係根據來自溫度感測器1175的指出正被測試的流體的溫度之信號，來選擇性地啟動泵1160的電阻器至不同的操作狀態。在一實施方式中，處理器1510係根據從溫度感測器1175接收到的指出正被測試的流體的一溫度之所接收到的信號，以將泵1160的電阻器切換在該泵送狀態與溫度調節狀態之間。在一實施方式中，處理器1510係根據此種信號來判斷正被測試的流體的溫度。在一實施方式中，處理器1510係以一種閉迴路的方式操作，其中處理器1510係根據持續或是週期性地從一感測器1175或是超過一個的感測器1175接收到的指出流體溫度的信號，來持續或週期性地調整在該溫度調節狀態中的泵1160的電阻器的操作特徵。
在一實施方式中，處理器1510係將從溫度感測器1175接收到的信號的值相關聯或是做成索引到泵1160的電阻器之對應的操作狀態、以及該電阻器的此種操作狀態被起始所在的特定的時間、該電阻器的此種操作狀態結束所在的時間、及/或泵1160的電阻器的此種操作狀態的持續期間。在此種實施方式中，處理器1510係儲存該索引的指出流體溫度的信號以及其相關的電阻器操作狀態的資訊。利用該儲存的索引的資訊，處理器1510係判斷或是識別在該電阻器泵1160的不同的操作狀態與在該微流體通道之內的流體的溫度上所產生的改變之間的一目前的關係。因此，處理器1510係識別在該微流體通道之內的特定的流體樣本、或是一特定類型的流 體的溫度是如何響應於在該溫度調節狀態中的電阻器泵1160的操作狀態上的改變。在一實施方式中，處理器1510係呈現顯示的資訊以容許一操作者能夠調整微流體測試系統1000的操作，以考量到微流體測試系統1000的構件的老化、或是其它可能會影響流體如何響應於在泵1160的電阻器的操作特徵上的改變的因素。在另一實施方式中，處理器1510係根據對於該電阻器的不同的操作狀態之識別出的溫度響應來自動地調整是如何控制在該溫度調節狀態中的泵1160的電阻器的操作。例如，在一實施方式中，處理器1510係調整泵1160的電阻器被啟動在該"導通"及"關斷"狀態之間、或是根據所識別出而且被儲存的在該流體樣本與該電阻器之間的熱響應關係而被啟動在不同的"導通"操作狀態之間所在的預設的時間表。在另一實施方式中，處理器1510係調整控制處理器1510是如何即時地響應於從溫度感測器1175接收到的溫度信號之公式。
儘管，在所描繪的例子中，行動分析器1232係被描繪為包括一平板電腦，而在其它實施方式中，行動分析器1232係包括一智慧型手機、或是膝上型或筆記型電腦。在另外其它的實施方式中，行動分析器1232係被一例如是桌上型電腦或是全一體化電腦之靜止的計算裝置所替代。
遠端的分析器1300係包括一位在相對於行動分析器1232遠端的計算裝置。遠端的分析器1300係可以橫跨網路1500存取的。遠端的分析器1300係提供額外的處理能力/速度、額外的資料儲存、資料資源以及在某些情況中是應用程式或是程式更新。遠端的分析器1300(其係被概要地展示)係包括通訊介面1600、處理器1602以及記憶體1604。通訊介面1600係包括一發送器，其係使得在遠端的分析器1300與行動分析器1232之間橫跨 網路1500的通訊變得容易。處理器1602係包括一實行內含在記憶體1604中的指令之處理單元。記憶體1604係包括一非暫態的電腦可讀取的媒體，其係包含指示處理器1602的操作之機器可讀取的指令、碼、程式邏輯或是邏輯編碼。記憶體1604係進一步儲存來自藉由微流體診斷系統1000所執行的流體測試的資料或結果。
如同進一步藉由圖4所展示的，記憶體1512係額外包括緩衝器模組1530、資料處理模組1532以及繪圖模組1534。模組1530、1532及1534係包括相像的程式、常式，其係合作以指示處理器1510來實行一種如同在圖18中所繪的多執行緒的流體參數處理方法。尤其，在一例如是血液樣本的流體樣本的測試期間，處理器1510係持續地執行一資料接收器執行緒1704，其中指出至少一流體特徵的信號係被處理器1510所接收到。在一實施方式中，根據該資料接收器執行緒1704而被處理器1510所接收到的信號係包括基礎的資料。為了此揭露內容的目的，該術語"基礎的資料"、"基礎的信號"、"基礎的流體參數資料"或是"基礎的流體參數信號"係指來自微製造整合的感測器1138的信號，其已經單獨進行修改以使得此種信號的例如是放大、雜訊過濾或是移除、類比至數位轉換以及在阻抗信號的情形中的正交振幅調變(QAM)的使用變得容易。QAM係利用射頻(RF)成分以取出該頻率成分，因而由受測裝置(該特定的微製造整合的感測器1138)的阻抗所引起在相位上的實際的移位係被識別出。
在一實施方式中，在該資料接收器執行緒1704的執行期間持續被處理器1510所接收到的信號係包括電性阻抗信號，其係指出產生自該流體通過橫跨一電場區域的流動而在電性阻抗上的改變。在該資料接收 器執行緒1704的執行期間持續被處理器1510所接收到的信號係包括基礎的資料，此係表示此種信號已經進行各種的修改，以使得此種信號如上所述之後續的使用及處理變得容易。在一實施方式中，藉由處理器1510所實行的資料接收器執行緒1704係以一至少500kHz的速率來接收該基礎的阻抗資料或是基礎的阻抗信號。
在該資料接收器執行緒1704之下的基礎的流體參數信號的接收期間，緩衝器模組1530係指示處理器1510反覆地緩衝或是暫時儲存一預設的時間量的基礎的信號。在所描繪的例子中，緩衝器模組1530係指示處理器1510將在一個一秒的間隔或是時間期間接收到的基礎的流體參數信號的全部反覆地緩衝或是暫時儲存在一記憶體(例如是記憶體1512或其它記憶體)中。在其它實施方式中，該預設的時間量的基礎的信號係包括在一較短或是在一較長的時間期間接收到的所有基礎的流體參數信號。
在每一個預設的時間量的信號的緩衝的完成之後，資料處理模組1532係指示處理器1510開始及實行一資料處理執行緒，其係執行在被緩衝在相關並且剛完成的時間量的基礎的流體參數信號中之基礎的流體參數信號的每一個上。如同在圖19的例子中所繪的，在例如是阻抗信號的基礎的流體參數信號已經從匣介面1200在第一預設的時間期間1720被接收到並且被緩衝之後，資料處理模組1532係指示處理器1510在時間1722開始一第一資料處理執行緒1724，在第一預設的時間期間1720接收到的基礎的流體參數信號的每一個係在該期間被處理或是分析。為了此揭露內容的目的，相關基礎的流體參數信號的術語"處理"或是"分析"係指除了例如是放大、雜訊降低或移除、或是調變的動作以外之基礎的流體參數信號透過公 式與類似者的應用的額外的處理，以判斷或估計正被測試的流體的實際的性質。例如，處理或分析基礎的流體參數信號係包括利用此種信號來估計或判斷在一時間點或是在一特定的時間期間，在一流體中之個別的細胞的數量、或是估計或判斷該些細胞或是該流體本身的其它物理性質，例如是細胞的尺寸或類似者。
同樣地，在來自流體測試裝置的流體參數信號已經在第二預設的時間期間1726(其連續地接著該第一預設的時間期間1720)被接收到並且緩衝之後，資料處理模組1532係指示處理器1510在時間1728開始一資料處理執行緒1730，在該第二預設的時間期間1726接收到的基礎的流體參數信號的每一個係在該期間被處理或是分析。如同在圖19中以及該舉例說明的資料處理執行緒1732(資料處理執行緒M)所指出的，當該資料接收器執行緒1704係持續從匣介面1200接收流體參數資料信號時，緩衝一預設的時間量的信號並且接著在該時間量或是時間期間的結束之際，起始一相關的資料執行緒以作用或是處理在該時間期間接收到的信號之所述的循環係持續地重複之。
如同在圖19中所繪，在每一個資料處理執行緒的完成之際，經處理的信號或是資料結果係被傳遞或是轉移到一資料繪製執行緒1736。在所描繪的例子中，在該第一預設的時間期間1720接收到的流體參數信號的處理在時間1740的完成之際，來自此種處理或分析的結果或是處理資料係被發送至資料繪製執行緒1736，其中該些結果係在繪圖模組1534的指示下被納入正在藉由資料繪製執行緒1736實行的持續的繪製中。同樣地，在該第二預設的時間期間1726接收到的流體參數信號的處理在時間 1742的完成之際，來自此種處理或分析的結果或是處理資料係被發送至資料繪製執行緒1736，其中該些結果係在繪圖模組1534的指示下被納入正在藉由資料繪製執行緒1736實行的持續的繪製中。
如同藉由圖19所展示的，每一個資料處理執行緒1724、1730係消耗一最大的時間量以處理該預設的時間量的基礎的信號，其中此用以處理預設的時間量的信號之最大的時間量係大於該預設的時間量本身。如同藉由圖19所展示的，藉由多執行緒在流體測試期間接收到的流體參數信號的處理，行動分析器1232係藉由即時地平行的處理接收到的多個信號以作用為一行動分析器，此係使得藉由繪圖模組1534即時地繪製該些結果變得容易，其係避免或縮短任何冗長的延遲。處理器1510係依照內含在繪圖模組1534中的指令，在顯示器1506上顯示該資料繪製執行緒的結果，而該資料接收器執行緒1704係繼續接收及緩衝流體參數信號。
處理器1510係進一步橫跨網路1500來發送藉由資料處理執行緒1724、1730、...1732所產生的資料至遠端的分析器1300。在一實施方式中，當該資料處理執行緒的結果在該資料處理執行緒的執行期間被產生時，處理器1510係以一種連續的方式來發送包括在相關的資料處理執行緒中實行的處理的結果之資料至遠端的分析器1300。例如，在一資料處理執行緒1724的執行期間，在時間1740產生的結果係立即被轉移到遠端的分析器1300，而不是等待直到資料處理執行緒1730已經結束所在的時間1742為止。在另一實施方式中，在該特定的資料處理執行緒已經完成或是已經結束之後，處理器1510係以一資料批次來發送該資料。例如，在一實施方式中，處理器1510係在時間1740以一批次來發送資料處理執行緒1724的 全部結果至遠端的分析器1300，同一時間此種結果係被發送至資料繪製執行緒1736。
遠端的分析器1300的處理器1602係依照由記憶體1604提供的指令，分析該接收到的資料。處理器1602係發送其分析的結果，亦即經分析的資料回到行動分析器1232。行動分析器1232係在顯示器1506上顯示或者是呈現從遠端的分析器1300接收到的經分析的資料、或是以不論是可見或是可聽的其它方式來通訊。
在一實施方式中，遠端的分析器1300係從行動分析器1232接收已經藉由行動分析器1232而被分析或處理的資料，其中行動分析器1232已經執行或實行從匣1010接收到的基礎的流體參數信號或是基礎的流體參數資料之某些形式的處理。例如，在一實施方式中，行動分析器1232係在該基礎的流體參數資料與信號上執行一第一層級的分析或是處理。例如，阻抗分析係在該行動分析器上完成，其將會給出通過該感測器的細胞數量。此種處理的結果係接著被發送至遠端的分析器1300。遠端的分析器1300係在從行動分析器1232接收到的結果上施加一第二層級的分析或處理。該第二層級的分析可包括額外的公式、統計的計算或類似者至從行動分析器1232接收到的結果的應用。遠端的分析器1300係實行已經在行動分析器1232進行某些形式的處理或分析的資料之額外更複雜且更耗時或是繁重的處理能力的處理或分析。此種在遠端的分析器1300實行的額外的分析的例子係包含但不限於凝結速率的計算以及亦在從各種的行動分析器收集的資料上的分析，以找出趨勢並且提供有意義的建議。例如，行動分析器1232可以匯總來自一個大的地理區域的數位患者的資料，以使得流行病學 的研究以及識別疾病的散佈變得容易。
儘管本揭露內容已經參考例子來加以敘述，但是熟習此項技術者將會體認到可以在形式及細節上做出改變，而不脫離所主張的標的之精神及範疇。例如，儘管不同的例子可能已經被敘述為包含提供益處的特點，但所思及的是在所述的例子中、或是在其它替代的實施方式中，所述的特點可以與彼此互換、或者是和彼此結合。因為本揭露內容的技術是相當複雜的，所以並非所有在技術上的改變都是可預見的。參考該些範例實施方式所敘述以及在以下的申請專利範圍中所闡述的本揭露內容係明白地欲為盡可能廣的。例如，除非另有明確地指出，否則闡述單一特定的元件之申請專利範圍亦涵蓋複數個此種特定的元件。
100‧‧‧流體感測系統
130‧‧‧微流體晶片
132‧‧‧基板
136‧‧‧微流體通道
138A、138B、138C、138D、138E‧‧‧受控制的裝置(感測器)
140A‧‧‧受控制的裝置
160A、160B、160C‧‧‧受控制的裝置
177‧‧‧電連接器
232‧‧‧感測信號接收器(接收器裝置)
244‧‧‧電性多工/解多工(多工器)電路
271‧‧‧控制器
272‧‧‧處理器
274‧‧‧記憶體
276‧‧‧電連接器
278‧‧‧多工器電路

Claims (14)

  1. 一種微流體設備，其係包括：一微流體晶片，其係包括：一流體通道；複數個受控制的裝置，其係在該流體通道中；複數個電連接器，其係在數量上少於該第一複數個受控制的裝置；以及一第一電性多工器電路，其係將該複數個受控制的裝置電連接至該複數個電連接器；一第二電性多工器電路，其係電連接至該複數個電連接器；以及一控制器，其係連接至該第二電性多工器電路以在該複數個受控制的裝置之間不同地分配信號的傳輸頻寬。
  2. 如申請專利範圍第1項之微流體設備，其中該第一複數個受控制的裝置係包括複數個感測器。
  3. 如申請專利範圍第2項之微流體設備，其中該複數個感測器係包括一第一電性感測器，其係用以識別在該微流體晶片上的一流體的一第一特徵；以及一第二電性感測器，其係用以識別在該微流體晶片上的該流體的一第二特徵，該第二特徵係不同於該第一特徵，並且其中該控制器係在該第一電性感測器以及該第二電性感測器之間不同地分配信號的傳輸頻寬。
  4. 如申請專利範圍第2項之微流體設備，其中該第一複數個受控制的裝置進一步包括一泵。
  5. 如申請專利範圍第4項之微流體設備，其中該控制器係用以分配一第 一信號傳輸頻寬給該複數個電性感測器的每一個，以及一第二信號頻寬給該泵。
  6. 如申請專利範圍第4項之微流體設備，其中該控制器係用以分配一第一信號傳輸頻寬給該複數個電性感測器的一第一電性感測器，一第二信號傳輸頻寬給該複數個電性感測器的一第二電性感測器，以及一第三信號頻寬給該泵，該第一信號傳輸頻寬係不同於該第二信號傳輸頻寬，該第二傳輸頻寬係不同於該第三信號傳輸頻寬，並且該第一信號傳輸頻寬係不同於該第三信號傳輸頻寬。
  7. 如申請專利範圍第4項之微流體設備，其中該複數個感測器係包括一溫度感測器。
  8. 如申請專利範圍第7項之微流體設備，其中該控制器係用以分配一第一信號傳輸頻寬給該複數個電性感測器的每一個，一第二信號傳輸頻寬給該泵，以及一第三信號傳輸頻寬給該溫度感測器，其中該第一信號傳輸頻寬係不同於該第二信號傳輸頻寬，其中該第二信號傳輸頻寬係不同於該第三信號傳輸頻寬，並且其中該第一信號傳輸頻寬係不同於該第三信號傳輸頻寬。
  9. 如申請專利範圍第8項之微流體設備，其中該控制器係用以分配該信號傳輸頻寬，使得該控制器係以一個每2μs至少一次的頻率來從該複數個電性感測器的每一個查詢並且接收資料，使得該控制器係以一個每100μs至少一次的頻率並且頻率不超過每50μs一次來發送脈波至該泵，並且使得該控制器係以一個每10ms至少一次的頻率並且頻率不超過每1ms一次來從該溫度感測器查詢並且接收信號。
  10. 如申請專利範圍第1項之微流體設備，其中該些個別的受控制的裝置是屬於一類別的受控制的裝置，其中該控制器係用以根據靠近該些個別的受控制的裝置的每一個的該流體通道的一幾何，以在該些個別的受控制的裝置之間不同地分配該信號傳輸頻寬。
  11. 一種用於微流體設備的方法，其係包括：利用一多工器以將一控制器連接至一微流體晶片上的複數個受控制的裝置；以及在該複數個受控制的裝置之間不同地分配信號傳輸頻寬，其中該微流體晶片係包括複數個連接至該複數個受控制的裝置之電性接觸墊，該複數個電性接觸墊係在數量上少於該複數個受控制的裝置。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中該複數個受控制的裝置係包括複數個感測器，該複數個感測器的每一個是用以感測在該微流體晶片上的該流體的一不同的特徵，其中信號傳輸頻寬係在該複數個感測器之間不同地加以分配。
  13. 如申請專利範圍第11項之方法，其進一步包括根據信號品質以及信號解析度中的至少一個來調整在該複數個受控制的裝置之間的信號傳輸頻寬的分配。
  14. 一種微流體設備，其係包括：一非暫態的電腦可讀取的媒體，其係包含指令來指示一處理器以：從在一微流體晶片上的受控制的裝置接收指出一流體參數的信號；以及根據該接收到的信號的一信號品質以及一信號解析度中的至少一個， 來自動地調整給在該微流體晶片上的該些受控制的裝置的信號傳輸頻寬的一分配，其中該微流體晶片係包括複數個連接至該些受控制的裝置之電性接觸墊，該複數個電性接觸墊係在數量上少於該些受控制的裝置。
TW105100906A 2015-01-30 2016-01-13 微流體設備及用於其之方法 TWI585408B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2015/013881 WO2016122630A1 (en) 2015-01-30 2015-01-30 Signal transmission bandwidth allocation on a microfluidic chip

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201629485A TW201629485A (zh) 2016-08-16
TWI585408B true TWI585408B (zh) 2017-06-01

Family

ID=56544046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105100906A TWI585408B (zh) 2015-01-30 2016-01-13 微流體設備及用於其之方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10639633B2 (zh)
EP (1) EP3230722A4 (zh)
TW (1) TWI585408B (zh)
WO (1) WO2016122630A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018194613A1 (en) * 2017-04-20 2018-10-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Architecture for coagulation analysis with tissue factor
WO2018194700A1 (en) 2017-04-20 2018-10-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Microfluidic reaction system
EP3921166A4 (en) * 2019-02-06 2022-12-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. PROBLEM DETERMINATIONS RESPONSIBLE TO MEASUREMENTS

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010047127A1 (en) * 1999-04-15 2001-11-29 Nexan Telemed Limited Physiological sensor array
TW201320961A (zh) * 2008-12-15 2013-06-01 Proteus Digital Health Inc 與身體有關的接收器及其方法
TW201336476A (zh) * 2011-11-23 2013-09-16 Proteus Digital Health Inc 包含在容器內的通信系統
US20130315782A1 (en) * 2011-11-08 2013-11-28 Jung-Tang Huang Biochip and fabrication thereof

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020177135A1 (en) * 1999-07-27 2002-11-28 Doung Hau H. Devices and methods for biochip multiplexing
EP1324828A1 (en) 2000-10-06 2003-07-09 Protasis Corporation Fluid separation conduit cartridge with encryption capability
US6852287B2 (en) 2001-09-12 2005-02-08 Handylab, Inc. Microfluidic devices having a reduced number of input and output connections
JP2009528163A (ja) * 2006-03-02 2009-08-06 ザ リージェンツ オブ ザ ユニバーシティー オブ カリフォルニア 化学反応の平行スクリーニング用統合マイクロ流体工学
US8753894B2 (en) 2007-02-01 2014-06-17 Diagnostic Biosensors, Llc Integrated membrane sensor
JP2011518311A (ja) 2007-10-01 2011-06-23 ユニバーシティー オブ サザン カリフォルニア ナノセンサプラットフォームを使用および構築する方法
WO2011017077A2 (en) 2009-07-27 2011-02-10 Trustees Of Boston University Nanochannel-based sensor system with controlled sensitivity
EP2537053B1 (en) * 2010-02-19 2016-11-02 Pacific Biosciences of California, Inc. An analytical device comprising an optode array chip
US20120064563A1 (en) * 2010-08-12 2012-03-15 Mahdavi Alborz Cell-based sensing systems and methods
WO2012151307A1 (en) * 2011-05-02 2012-11-08 Ibis Biosciences, Inc. Multiple- analyte assay device and system
WO2013102850A1 (en) * 2012-01-04 2013-07-11 Insituto De Engenharia De Sistemas E Computadores Para Os Microsistemas E As Nanotecnologias Monolithic device combining cmos with magnetoresistive sensors
US10261073B2 (en) 2012-10-10 2019-04-16 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Compartmentalized integrated biochips
SG11201508880TA (en) 2013-04-30 2015-11-27 Hewlett Packard Development Co Microfluidic sensing device and system
KR101872380B1 (ko) * 2014-01-30 2018-06-28 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 미세유체 감지 장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010047127A1 (en) * 1999-04-15 2001-11-29 Nexan Telemed Limited Physiological sensor array
TW201320961A (zh) * 2008-12-15 2013-06-01 Proteus Digital Health Inc 與身體有關的接收器及其方法
US20130315782A1 (en) * 2011-11-08 2013-11-28 Jung-Tang Huang Biochip and fabrication thereof
TW201336476A (zh) * 2011-11-23 2013-09-16 Proteus Digital Health Inc 包含在容器內的通信系統

Also Published As

Publication number Publication date
US10639633B2 (en) 2020-05-05
EP3230722A1 (en) 2017-10-18
WO2016122630A1 (en) 2016-08-04
EP3230722A4 (en) 2018-09-19
US20180264470A1 (en) 2018-09-20
TW201629485A (zh) 2016-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI583956B (zh) 流體測試晶片及流體測試匣
US10473605B2 (en) Fluid testing system
TWI596460B (zh) 流體泵送及溫度調節
US20180003614A1 (en) Multi-threaded fluid parameter signal processing
TWI585408B (zh) 微流體設備及用於其之方法
US20200030791A1 (en) Multimode microfluidic data routing
US20180099286A1 (en) Method for controlling an analysis device and analysis system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees