TWI693392B - 用於檢測樣本中存在分析物的系統及其方法 - Google Patents

用於檢測樣本中存在分析物的系統及其方法 Download PDF

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Abstract

本文公開的實施例針對用於補償流檢測器的同步測試的光熱光譜裝置和系統。也公開了使用和操作這樣的光熱光譜系統的方法。

Description

用於檢測樣本中存在分析物的系統及其方法
本發明是關於光學檢測裝置及檢測方法，且特別是有關於用於補償流檢測的同步測試的光熱光譜系統及其使用方法。
橫流檢測器(lateral flow assay，LFA)可以是基於紙的設備(paper-based device)，其檢測樣本中分析物的存在。LFA是護理診斷工具的共通點。LFA通過將所研究的樣本芯吸(例如毛細作用)通過多孔膜(例如紙)來發揮功能，化學反應能夠在多孔膜的表面內和表面上發生。LFA內能夠含有結合材料。結合材料典型地被配製為提供使樣本中的待測分析物溶解、與該分析物反應、給該分析物上色、標記該分析物、或者與該分析物鍵合所需要的溶劑和反應物。因此，如果存在分析物，那麼結合物或者其成分將與樣本中的分析物反應。結合材料能夠包含指示劑材料，指示劑材料被配置為提供存在分析物、反應的分析物、或者分析物-結合物複合物的指示。典型地，LFA的讀取可能是在沿著LFA的長度的一些點處的視覺變化。很多LFA在LFA的遠端附近包含分析物收集材料，由此，分析物和與其鍵合的任何指示劑顆粒以大濃度結合，從而提供肯定或者否定結果的視覺或者其他指示。
整合了光熱光譜檢測閱讀器的系統能夠增強LFA的靈敏度和超出視覺檢測的類似檢測結果。光熱光譜檢測閱讀器能夠檢測來自佈滿了所研究的樣本的LFA表面的熱量的輻射。與樣本中的分析物反應的結合材料能夠從光吸收能量。光熱光譜檢測閱讀器能夠從LFA表面上的被照射的結合材料檢測熱回應，其能夠提供存在分析物的指示。
光熱光譜檢測閱讀器和LFA的製造商和用戶繼續謀求檢測能力得到改善的光熱光譜檢測閱讀器和LFA。
本文公開的實施例針對用於補償流檢測器的同步測試的光熱光譜裝置和系統。還公開了使用並操作這樣的光熱光譜系統的方法。
在一實施例中，公開了一種用於檢測設置在具有光學吸收指示劑顆粒的流檢測器中的樣本中存在分析物的系統。該系統包含光源定位並配置為對流檢測器的至少一部分和其中的光學吸收指示劑顆粒進行照射。該系統還包含光熱光譜檢測閱讀器，該光熱光譜檢測閱讀器被配置為捕捉包含光學吸收指示劑顆粒的流檢測器的多個熱信號。該系統另外包含控制系統，控制系統包含可操作地耦合至光源和光熱光譜檢測閱讀器的控制電路。控制電路被配置為以遞增補償時間間隔，使光源與光熱光譜檢測閱讀器的操作同步。
在一實施例中，公開了檢測樣本中存在分析物的方法。該方法向探測裝置的支架提供其中包含多個光學吸收指示劑顆粒的流檢測 器。該方法還包含啟動探測裝置的操作，該探測裝置包含光源和配置為捕捉其中包含多個光學吸收指示劑顆粒的流檢測器的多個熱信號的光熱光譜檢測閱讀器。該方法還包含從光源向流檢測器的至少一部分上發出多個光脈衝。該方法另外包含以遞增補償時域間隔，使多個熱信號的捕捉實質上同步，該多個熱信號是用多個光脈衝照射的流檢測器的至少一部分的信號。該方法包含捕捉用多個光脈衝照射的流檢測器的至少一部分的多個熱信號中的一個或一個以上。該方法還包含至少部分基於多個熱信號來確定樣本中分析物的存在。
來自任何公開的實施例的特徵能夠被用於彼此組合，但不受限制。此外，對於本領域的普通技術人員而言，通過考慮下面的具體實施方式和附圖，本公開的其他特徵和優點將變得明顯。
上述發明內容僅是示例性的，並且不意圖以任何方式限制。除了上述示例性方面、實施例、和特徵外，參考附圖和下面的具體實施方式，其他方面、實施例、和特徵也將變得清晰的。
101、101a、101b、401、501:LFA
102:背層
104:第一端
106:第二端
108:樣本墊
110:結合墊
112:膜
114:測試線
116:控制線
118:芯吸墊
120:樣本
122:分析物
124:結合材料
125:抗體
126:指示劑顆粒
128:捕捉分子
130:控制分子
140:分析物-結合物複合物
230、403:束位置
231、431、531:光
400、500a、500b:系統
410:支援結構
412:底座
414:背部支持構件
416:上部構件
420:支架
430、530:光源
440、540:光熱光譜檢測閱讀器
441:焦點
450、550a、550b:控制系統
452、552:控制電路
460:蓋
462:埠
463:門
505:連接
511、511’、511a、511b、511c、511d:發光信號
512、512a、512b、512c、512d、513:捕捉信號
514、514a、514b、514c、514d:同步信號
532:光源控制電路
534:發出觸發器
542:探測器控制電路
544:捕捉觸發器
546:同步信號單元
554:信號中斷器
556:延時門
558:記憶體單元
559:使用者介面
600:方法
610:操作
620~660:動作
圖1A是在第一時間點使用中根據一實施例的橫流檢測器的等距視圖，其能夠由本文公開的光熱光譜系統的任何實施例讀取；圖1B是在第二時間點使用中根據一實施例的橫流檢測器的等距視圖，其能夠由本文公開的光熱光譜系統的任何實施例讀取；圖1C是在第三時間點使用中根據一實施例的橫流檢測器的等距視圖，其能夠由本文公開的光熱光譜系統的任何實施例讀取； 圖2A是當存在結合到光學吸收指示劑顆粒的分析物時，各LFA的光熱回應的示意圖；圖2B是當不存在結合到光學吸收指示劑顆粒的分析物時，各LFA的光熱回應的示意圖；圖3A是對於具有不同的金奈米顆粒濃度的樣本，溫度的變化與時間的關係曲線圖；圖3B是對於具有不同的金奈米顆粒濃度的樣本，溫度變化/時間變化與時間的關係曲線圖；圖4A是根據一實施例的用於檢測LFA中分析物的存在的系統的等距視圖；圖4B是圖4A的系統的側視圖；圖4C是根據一實施例的圖4A的包含蓋的系統的等距視圖；圖4D是根據一實施例的在使用中的圖4A的系統的部分的等距視圖；圖4E是根據一實施例的在使用中的圖4A和4D的系統的部分的等距視圖；圖5A是根據一實施例的用於檢測橫流檢測器中存在分析物的系統的概要視圖；圖5B是根據一實施例的用於檢測橫流檢測器中存在分析物的系統的概要視圖；圖6是根據一實施例的檢測樣本中存在分析物的方法的流程圖；圖7A是根據一實施例的來自用於檢測樣本中存在分析物的系統的信號之間的遞增時域延遲的圖示； 圖7B是根據一實施例的來自用於檢測樣本中存在分析物的系統的信號之間的遞增時域延遲的圖示；圖8A是溫度變化/時間變化與時間的關係曲線與具有以任意量隔開的測量點組成的比較曲線的曲線圖；及圖8B是被用於建立溫度變化/時間變化的曲線與時間曲線的、時間方面的離散時域延遲點的一組曲線圖。
本文公開的實施例針對用於補償流檢測器(例如LFA)的同步測試的光熱光譜系統。還公開了操作並使用這樣的光熱光譜系統的方法。
LFA能夠提供用於各種目的的即時檢驗(point of care testing)，諸如藥物測試、懷孕測試、生育力測試、以及對諸如有流感病毒、肝炎病毒、以及人類免疫缺陷病毒(HIV)等傳染性病原體的測試，這些示例是非限制性的。LFA和類似的流檢測器通過利用毛細作用將包含分析物的樣本移動通過毛細床的長度來發揮功能。在毛細運輸中，樣本中的分析物暴露至結合材料，該結合材料被配置為與分析物反應，以協助分析物的檢測。結合物內能夠含有指示劑顆粒(例如光學吸收指示劑顆粒、示蹤劑、或者顏色分子)。指示劑顆粒結合到結合分子或者配置為與分析物、反應的分析物分子、或者分析物-結合物複合物反應，並且當大量彙聚(例如結合到指示帶)時提供其視覺或者其他指示。分析物的檢測能夠取決於不存在或者存在足夠大量的分析物，以提供其可辨別的視覺指示。然而，在傳染的早期階段，分析物可能 沒有以可通過檢測器視覺檢測的充分數量存在於感染的主體的系統中。
用於檢測樣本中存在分析物的系統能夠使用結合到分析物的光學吸收指示劑顆粒(例如示蹤劑分子或其一部分，諸如金奈米顆粒)的熱特徵，以確定分析物是否存在於樣本中。光源能夠照射LFA的一部分，因而，提高其中任何光學吸收指示劑顆粒的溫度。諸如光熱光譜檢測閱讀器的熱檢測器能夠測量LFA的被光照射的部分，並對於捕捉了該測量的時間點確定LFA的該部分的溫度。作為強大的光學和/或熱吸收劑的指示劑顆粒(諸如金奈米顆粒)將比LFA中的其他材料從光源吸收較多的輻射。該吸收的能量的大部分被轉換為熱量，這會導致來自指示劑顆粒和周圍材料的紅外線輻射增加，與其中不具有光學吸收指示劑顆粒的那些部分相比，這將在熱測量(諸如光熱光譜儀)上更容易顯示。類似地，LFA的其中具有更高濃度的光學吸收指示劑顆粒的一部分與流檢測器的其中具有較低濃度的光學吸收指示劑顆粒的一部分相比，當光激發時將產生較多熱量並具有不同的熱特徵。一系列熱信號(例如溫度測量結果、光熱光譜圖像、或者紅外線圖像)能夠以順序補償時域間隔測量或者光源照射的時間延遲能夠被用於確定熱信號的理想捕捉時間。理想捕捉時間提供對於給定的分析物，最大的溫度變化/時間變化被確定的時間的瞬間、以及應該測試樣本以提供檢測分析物的最高靈敏度的時間(與樣本的照射隔開)的瞬間。
適於這樣的測量的系統包含光源、光熱光譜檢測閱讀器、和用於基本上使光源的一系列照射和光熱光譜檢測閱讀器對熱信號的捕捉之間的 時間關係同步的控制系統。基於這一系列熱信號、諸如從光源的一系列照射在每個漸變延時中捕捉的熱信號，能夠建立溫度變化/時間變化與時間的關係曲線，以示出理想檢測時間。能夠在理想檢測時間測試樣本以向結合到光學吸收顆粒的分析物提供最大靈敏度，從而能夠實現提前檢測。
圖1A-1C繪出分別在使用過程中的、在能夠由本文公開的任何實施例的光熱光譜系統讀取的時間的不同點的LFA101的實施例。要注意的是，本文公開的光熱光譜系統的任何實施例能夠讀取具有不同配置的流檢測器，並且在圖1A-1C中示出的LFA101僅僅是合適的流檢測器的示例。LFA101包含具有第一端104和第二端106的背層102。背層102支持：與第一端104相鄰的樣本墊108、結合墊110、具有測試線114和控制線116的膜112、以及與第二端106相鄰的芯吸墊118。其中可能具有分析物122的樣本120能夠施加到樣本墊108，其中，樣本利用毛細作用從第一端104行進通過樣本墊108、結合墊110和膜112，到達在第二端106處的芯吸墊118。樣本120中的任何分析物122能夠結合到其中包含任何指示劑顆粒的結合材料124並被攜帶至膜112，其中，結合物-分析物複合物經由在測試線114中與多個捕捉分子128(例如，能夠保留分析物、結合物、或者指示劑顆粒中的一個或一個以上的抗體或者其他分子)中的一個或一個以上相互作用而被收集在測試線114上。分析物122、分析物-結合物複合物、結合分子、或者樣本120中的其他材料中的一些能夠經過測試線114，並經由多個控制分子130中的一個或一個以上結合到控制線116，控制分子130被配置為捕 捉分析物122、分析物-結合物複合物、結合分子、或者樣本中的其他材料中的一者或一者以上，以提供測試的功效的可見指示。
參考圖1A，在一實施例中的第一時間點，樣本120能夠包含能夠攜帶來自測試主體的待測分析物122(例如分散體、乳膠等)的任何物質或者流體，待測分析物122諸如有稀釋或者未稀釋的血液、血清、尿液、唾液、粘液、或者其他樣本。其中包含任何分析物122的樣本120經由吸管、滴管、傾倒、浸漬、或者其他任何適當的技術施加到樣本墊108。利用毛細作用，將樣本120從第一端104載運到第二端106。樣本120首先流過結合墊110。
結合墊110在其至少一部分包含結合材料124(例如嵌入或分散在其中)。結合材料124能夠被配置為與特定分析物(例如抗原、分子等)反應，以產生特定分析物-結合物複合物或者分子。典型的結合材料能夠包含化學反應物、抗體125、生物活性劑、糖、鹽、能夠包含光學吸收指示劑顆粒的指示劑顆粒126(例如膠乳、膠體金、奈米珠、或者其他適當的分子)、以及配製為保證分析物與一種或一種以上的結合成分或者指示劑顆粒之間的令人滿意的反應或者鍵合的其他材料。例如，分析物122能夠是病毒或者抗原，並且結合材料124能夠含有針對病毒或者抗原的抗體125，抗體能夠具有與其結合的光學吸收指示劑顆粒126。與本文公開的光熱光譜系統的實施例一起使用的光學吸收指示劑顆粒吸收電磁能量，例如光能量，並接下來發出熱能，例如熱量。電磁輻射的適當波長能夠包含可見光、紅外線輻射、紫外線輻射、微波輻射、或者能夠輸送熱能的任何其他電磁輻射中的 一者或一者以上，該適當波長包含可見和非可見波長這兩者。適當的光學吸收指示劑顆粒能夠至少包含銀奈米板、金奈米顆粒、金奈米棒、金奈米籠、多壁碳奈米管、膠體磁石顆粒、鐵氧體奈米顆粒、或者諸如藍色纖維素奈米珠之類的纖維素奈米珠中的一個。當暴露至樣本120時，結合材料124能夠結合到樣本120中的分析物122上，因而，形成分析物-結合物複合物140(圖1B)。
參考圖1B，在第二時間點，樣本120中的分析物122已鍵合到結合材料124，形成多個分析物-結合物複合物140。如圖所示，毛細作用將多個分析物-結合物複合物140跨膜112朝第二端106移動。膜112能夠包含任何親水材料，典型的膜包含硝化纖維素、諸如硝化纖維素紙。膜112其內包含測試線114。測試線114從LFA101一側延伸至LFA101的另一側。測試線114能夠由以線狀或者其他適當的配置錨定到膜112的多個個體捕捉分子128(例如，能夠保留分析物-結合物複合物140的其他分子或者抗體)製成，從而，限定測試線114。個體捕捉分子128結合到個體分析物-結合物複合物140的一部分，從而，保留其內包含光學吸收指示劑顆粒的分析物-結合物複合物140。當多個分析物-結合物複合物140中的足夠量結合到測試線114時，能夠確定肯定結果。肯定結果能夠經由熱檢測包含諸如在測試線114處大量收集的光學吸收指示劑顆粒126的檢測區域來視覺地或更精確地確定。
參考圖1C，在第三時間點，多個分析物-結合物複合物140中的至少一些已鍵合到多個捕捉分子128，並且其一部分和任何未結合的結合材料124已經過測試線114並進一步朝向控制線116移動。控制線116從 LFA101的一側延伸至LFA101的另一側，諸如平行於測試線114延伸。控制線116由以線狀或者其他適當的配置錨定到膜112的多個個體控制分子130(例如，能夠保留分析物122、結合材料124(包含指示劑顆粒)、分析物-結合物複合物140、或者未結合的指示劑顆粒中的一種或一種以上的抗體或者其他分子)製成，從而共同限定控制線116。典型地，個體控制分子130結合到結合材料124的一部分。當多個結合材料124中的足夠量結合到控制線116時，能夠對LFA101已適當發揮功能作出肯定的確定。肯定的確定能夠經由熱檢測諸如在控制線116處大量收集的結合材料124中含有光學吸收指示劑顆粒126的區域來視覺地或更精確地做出。
圖2A和2B分別是當LFA中存在和不存在結合到光學吸收指示劑顆粒126的分析物122時，LFA的光熱光譜儀(photothermal spectroscopy，PTS)回應的示意圖。在圖2A和2B中PTS回應之間的差異展示了能夠如何經由熱成像觀看到肯定(圖2A)和否定(圖2B)測試結果。圖2A繪出的LFA101a包含在測試線114中結合到多個捕捉分子128的多個分析物-結合物複合物140。光照射LFA101a的在束位置230處(例如，LFA的由光231照射的區域)的包含多個分析物-結合物複合物140的測試線114處的至少一部分。圖2A還繪出在束位置230處的對應的溫度分佈。
相比於圖2A，圖2B繪出了LFA101b，在LFA101b中多個捕捉分子128形成測試線114。光在LFA101a的在測試線114的至少一部分-束位置230-進行照射。圖2B還繪出在束位置230處的對應的溫度分佈。 LFA101b缺少分析物-結合物複合物140，從而代表了否定樣本，並且由於缺少光學吸收指示劑顆粒126，因此比LFA101a具有較低的熱容(heat capacity)。溫度分佈展示了LFA101a比LFA101b實現較高的溫度。該溫度分佈差異是由於在LFA101a中存在光學吸收指示劑顆粒，而在LFA101b中缺少光學吸收指示劑顆粒造成的。光學吸收指示劑顆粒126增加LFA吸收熱能的能力，如光熱光譜儀所示的那樣。
光暴露的波長、強度、和持續時間會影響多少熱量能夠存儲在LFA或者其部分中(例如光學吸收指示劑顆粒)。更長時間長度的暴露能夠提供有用的資訊。例如，圖3A是對於具有不同的分別為高和低的光學吸收指示劑顆粒濃度的樣本，溫度變化與時間的關係曲線圖。光學吸收指示劑顆粒在該實例中是金奈米顆粒。如圖所示，較高濃度的金奈米顆粒(of gold nanoparticles，GNP)比較低濃度的金奈米顆粒提供較大的溫度變化與時間的關係曲線。然而，在高濃度的溫度變化與時間曲線和低濃度的溫度變化與時間曲線之間的關係(例如比率)保持相對恒定。圖3B是對於具有不同的分別為高和低的光學吸收指示劑顆粒濃度的樣本，溫度變化/時間變化與時間的關係曲線圖。被用於對圖3B測試的該光學吸收指示劑顆粒也是金奈米顆粒。如圖所示，高濃度的金奈米顆粒的溫度變化/時間變化與時間的關係曲線、與低濃度的金奈米顆粒的溫度變化/時間變化與時間的關係曲線具有變化的比例關係。圖3B的曲線圖展示了2個溫度變化/時間變化與時間曲線之間的比率隨著時間變化，並且2個曲線最終收斂。然而，在100ms附近的2個曲線之間的比率示出了能夠實現與最低檢測限相關 聯的最大熱效果的點。此外，由於相對於背景熱雜訊的最大對比度，因此在該時間點在該檢測結構內觀察到的樣本能夠被可靠用於提供最早檢測。例如，具有低濃度的分析物-結合物複合物140的樣本能夠表明正出現的或者溫和情況的疾病或者病症。這樣的低濃度的檢測能夠根據LFA中的背景熱雜訊而定。在理想檢測時間的確定和測試能夠提供在背景雜訊或者溫度特性中可靠檢測較低濃度的感染性病原體(諸如病毒)、或者其他分析物的時間。
光熱光譜檢測閱讀器能夠檢測LFA的一個或一個以上的部分的熱信號或者熱特徵。典型的光熱光譜檢測閱讀器能夠包含熱檢測器、熱照相機、照相機、或者紅外線(IR)照相機(諸如來自FLIR®系統的IR照相機)。能夠捕捉高幀率信號(例如，以少於約110Hz或者多於約9幀每分鐘捕捉的熱信號)的光熱光譜檢測閱讀器價格昂貴，並受到進口和出口控制。當前的美國出口法律(國際武器貿易條例(International Traffic in Arms Regulations，ITAR)和出口管理條例(Export Administration Regulations，EAR))限制熱照相機能夠合法操作的幀率。因此，為了合法觀察令人滿意的曲線精度或者解析度，不能使用標準光熱光譜檢測閱讀器系統，因為由於ITAR/EAR相容光熱光譜檢測閱讀器的一定慢的幀率，曲線的峰值可能被切斷或者錯過。本文公開的實施例針對又符合出口控制法律又比使用高幀率光熱光譜檢測閱讀器的系統更便宜的系統。
圖4A-4E示出用於檢測在LFA中存在分析物的系統的實施例。系統400包含：具有支架420的支援結構410；光源430：光熱光譜檢測閱讀 器440以及與固定到其上面的控制系統450。在使用中，支架420將一系列的LFA中的每個反復支援在工作位置，其中，光源430能夠照射支架420中的LFA的至少一部分(例如測試線)。支架420的工作位置還使光熱光譜檢測閱讀器440的視場與LFA的照射區域(束位置)對準，以便光熱光譜檢測閱讀器440能夠在該束位置捕捉一個或一個以上的熱信號。照射和熱成像的同步能夠由控制系統450實行。例如，控制系統450被配置為將來自光熱光譜檢測閱讀器440的熱信號的捕捉時間與光源430的開啟時間同步，以提供一系列熱信號。控制系統450能夠被配置為提供來自光熱光譜檢測閱讀器440的一系列熱信號的捕捉時間與光源430的一系列發光的時域補償同步，以提供一系列遞增(例如順序變大)或者遞減(例如順序變小)的時域延遲的熱信號。
圖4A是系統400的等距視圖。支援結構能夠包含：底座412；耦合至底座412並從其垂直延伸的背部支援構件414；以及在背部支持構件414的頂部或者頂部附近的位置耦合至背部支持構件414的上部構件416，上部構件416從其水準延伸。支援結構410的一個或一個以上的部分能夠由陶瓷、金屬(例如鋼鐵、鋁、合金等)、塑膠、磨製石料、或者能夠支援系統400的元件而沒有顯著變形的任何其他材料製成。圖4B是圖4的系統400A的側視圖。
底座412能夠在適於將任何數量的LFA順序保持在工作位置的位置支持支架420。工作位置使LFA的將被來自光源430的光照射的選擇的部分與光熱光譜檢測閱讀器440的視場對準以使得多個熱信號能被光熱光譜檢測閱讀器440捕捉。支架420能夠被配置為將一系列LFA反復保 留在工作位置。支架420能夠包含具有槽的托盤。例如，托盤能夠包含被配置為將LFA保持在槽中的一個或一個以上的保留特徵。保留特徵能夠包含夾子、鉗、附著件、緊固件等。槽能夠被配置為保持特定類型或者尺寸的LFA或者能夠被配置為保持很多類型或者尺寸的LFA。支架420還能夠包含可調節的工作臺，托盤和/或LFA能夠裝載在該工作臺上。可調節的工作臺能夠包含任何適當的調節機構，該調節機構適於允許該工作臺在一個或一個以上的方向移動，該工作臺諸如具有在X、Y、或者Z座標平面中的一個或一個以上延伸的滑塊、球頭螺釘、通道、或者其他調節單元。
光源430能夠被配置為發出一個或一個以上的離散光脈衝，諸如一系列或者多個光脈衝。適當的光源能夠包含鐳射光源或者能夠將聚焦光和/或熱能輸送至目的地區域的任何其他高強度光源。例如，光源430能夠被配置為響應于接收多個發光信號(諸如從控制電路發送的發光信號)中的一個或一個以上，發出多個光脈衝中的一個或一個以上。光源430能夠基本上定位成與支架420和/或其上的LFA垂直，使得從其發出的光以約90度角射到LFA。在一些實施例中，光源430能夠被定位成與支架420和/或其上的LFA具有角度，使得從其發出的光以約45度至約90度的入射角射到LFA。光源能夠直接或者間接裝載或者耦合到背部支持構件414或者上部構件416。
光源430能夠被配置為發出持續時間不同的離散的光脈衝。例如，光源430能夠被配置為發出約1ms或約1ms以上的光脈衝，諸如約5ms至約500ms、約50ms、約100ms、約150ms、約200ms、約750ms、約 1s、或者約2s。光源430能夠被配置為發出包含約50mW或約50mW以上的不同強度的光，諸如約50mW至約1W、約101mW至約500mW、約100mW至約200mW、約150mW至約300mW、或者約150mW。光源430能夠被配置為發出的光具有光的任何不同的平均波長中的一個，平均波長諸如約400nm至約800nm。在一實施例中，光源430能夠被配置為發出具有介於約495nm與約570nm之間(諸如介於約520nm與約550nm之間、約555nm、或者約535nm)的平均波長的綠色光。在一實施例中，光源430能夠被配置為發出具有介於約620nm與約750nm之間(諸如約630nm與約680nm之間、或者約650nm)的平均波長的紅色光。在一些實施例中，系統400能夠包含兩個或兩個以上的光源430，該兩個或兩個以上的光源430能夠被配置為相互發出相同或者不同特性(例如光的平均波長、持續時間、或者強度)的光。系統400能夠被配置為使兩個或兩個以上的光源430基本上同時發出光，以交替的方式發出光，或者作為備份僅在一個光源430故障時發出光。
光熱光譜檢測閱讀器440能夠被配置為捕捉LFA的至少一部分的一個或一個以上的熱信號或者熱特徵，諸如一系列多個熱信號。光熱光譜檢測閱讀器440能夠被配置為在每個熱信號中確定一個或一個以上的區域的溫度。適當的光熱光譜檢測閱讀器440能夠包含熱照相機或者紅外線(IR)照相機，諸如來自俄勒岡州Wilsonville的FLIR®系統公司的用於熱成像的FLIR®紅外線照相機。光熱光譜檢測閱讀器440能夠被定位成相對於支架420上的LFA上表面具有入射角。光熱光譜檢 測閱讀器440能夠被定位成相對於LFA的上表面具有約10度或約10度以上的入射角，諸如約10度至約80度、約30度至約60度、或者如圖4B所示約45度。光熱光譜檢測閱讀器440能夠直接或者間接裝載或者耦合至背部支持構件414。
系統400包含控制系統450，控制系統450被配置為將來自光源430的發光與由光熱光譜檢測閱讀器440捕捉的熱信號之間的時間差同步。控制系統450能夠被配置為對於一系列發光和對應的熱信號，來自光源430的每個發光與由光熱光譜檢測閱讀器440進行的每個對應的熱信號捕捉之間漸增或者漸減地增加的時域延遲同步。控制系統450能夠被配置為對於一系列發光和對應的熱信號，將由光熱光譜檢測閱讀器440進行的熱信號捕捉與來自光源430的每個對應的發光之間的遞增或者遞減補償(例如增加或減少)時域延遲同步。控制系統能夠包含控制電路452。包含控制電路452的控制系統450可操作地耦合至光源430和光熱光譜檢測閱讀器440中的一個或一個以上。
控制系統450的一個或一個以上的元件能夠被配置為往來于光源430或者光熱光譜檢測閱讀器440中的一個或一個以上發送、接收、協調、或者處理一個或一個以上的信號。例如，控制電路452能夠被配置為將多個發光信號發送至光源，每個發光信號有效地觸發光源430以發出光脈衝(例如，向LFA上發射雷射脈衝)。控制電路452能夠被配置為將多個捕捉信號發送至光熱光譜檢測閱讀器440，每個捕捉信號有效地使光熱光譜檢測閱讀器440捕捉熱信號(例如，LFA的照射部分的熱信號)。更具體而言如下所述，控制系統450能夠包含延時門 (time-delay gate)、記憶體、使用者介面、檢測器、控制電路、捕捉觸發器、光源控制電路、發出觸發器、信號中繼器、或者同步信號單元中的一個或一個以上。控制系統450的任何元件(諸如控制電路452)能夠經由無線連接或者物理電連接(例如，硬佈線)可操作地耦合至系統400的一個或一個以上的元件(諸如光源430)、控制系統450的另一個元件、或者光熱光譜檢測閱讀器440。
圖4C示出了具有蓋460的圖4A、4B、4D和4E的系統400，蓋460繞支援結構410延伸並包封支援結構410、支架420、光源430、光熱光譜檢測閱讀器440和控制系統450中的每個的至少一部分。蓋460能夠在底座412、背部支持構件414、或者上部構件416中的一個或一個以上的位置處固定到支援結構410。蓋460能夠通過機械緊固件(例如柱、螺釘、螺栓、夾子等)、附著劑、或者磁體可拆卸地固定到支援結構410。蓋460能夠包含片狀金屬(諸如包含鋁、錫、或者鋼鐵)、塑膠(例如聚碳酸酯、聚甲醛、或者丙烯酸)、陶瓷、或者任何其他適當的材料中的一種或多種。蓋460能夠包含配置為在使用中允許進入系統400的至少一部分的埠462。埠462能夠位於蓋的正面部分並朝支架420徑向定位，使得至少包含台和槽(如果有)的支架420可經由埠462由用戶接近。埠462能夠從蓋460的正面的中點橫向延伸至蓋460的側面中間的點。埠462能夠從該正面的基本上在支架420下方開始的下部垂直延伸，並延伸至在蓋460的正面上的較高的部分，到達支架420之上的點但是上部構件416的中間。埠462能夠包含能夠關閉的門463，以基本上相對於外部環境將蓋460的內部內含物密封或遮擋。門 463可以是如圖所示的滑動門、鉸鏈門、旋轉門、或者任何其他對於埠462適當的蓋。
雖然繪出為具有基本上垂直的佈置，但系統400的元件能水準或者其他佈置是預期的。例如，構建工作例(未示出)，其具有配置為以垂直取向保持LFA的支架。雷射器相對于LFA橫向水準定位，並且紅外線照相機相對於LFA以入射角水準橫向地定位，使得其焦點對準其上的雷射器的束位置。
圖4D和4E是在使用過程中在不同的時間的圖4A和4B中示出的系統400的等距視圖。圖4D繪出在從光源430發出光431脈衝期間的系統400。LFA401位於支架420上，使得光431照射在LFA401的束位置403(例如用光照射的測試線)處的選擇的部分。光431能夠引起輻射吸收，結果使LFA401和其中的任何光學吸收指示劑顆粒加熱。
圖4E繪出了在捕捉LFA401的至少選擇的部分的熱信號期間的系統400。包含其選擇的部分(例如測試線)的LFA401位於工作位置，使得來自光源430的光431在LFA401的束位置403、在焦點441或者光熱光譜檢測閱讀器440的視場或者其附近照射選擇的部分。束位置403和焦點441可以是基本上共延伸的。光熱光譜檢測閱讀器440在焦點441處捕捉一個或一個以上的熱信號。當熱信號是LFA401的照射的部分的信號並且照射的部分包含LFA401的測試線時，能夠通過與其結合的光學吸收指示劑顆粒的熱特徵來確定其中分析物的存在。例如，在測試線處光學吸收指示劑顆粒(例如金奈米顆粒)與空的捕捉分子或者底層膜材料相比，保留較多熱量。因此，肯定樣本的熱信號將顯示 為較熱的熱信號，而相比於肯定樣本，否定樣本的熱信號將顯示為較冷，因為沒有能夠保留經由光431施加的熱量的許多顆粒。另外，一些光熱光譜檢測閱讀器440能夠在攝氏2度的精度範圍內確定熱信號的不同部分的溫度。在這樣的實施例中，光熱光譜檢測閱讀器440能夠算出一個或一個以上的熱信號的一個或一個以上的部分的平均溫度讀數或者一個或一個以上的整個熱信號的平均溫度。控制系統450能夠傳輸或存儲這樣的與每個捕捉的熱信號相關的溫度讀數，以用於分析，如下所更詳細描述的。
應該注意的是在圖4A-4E中示出的系統400僅僅是很多不同實施例中的一個。系統的其他配置能夠通過本公開使用並且預期。
圖5A是用於檢測在樣本中分析物的存在的系統500a的實施例的概要圖。系統500a或者其部分可以與系統400或者其部分相同或者類似。系統500a能夠包含光源530、光熱光譜檢測閱讀器540、和控制系統550a。控制系統550a能夠經由一個或一個以上的連接505，可操作地連接至光源530或者光熱光譜檢測閱讀器540中的一者或兩者。連接505能夠是無線或者物理電連接(例如導線或者電路)。
在一實施例中，系統500a是光源或者控制電路調節的系統，其中，每個發光或者涉及該發光的信號啟動捕捉對應的熱信號或者涉及該熱信號的信號。
控制系統550a包含控制電路552，其能夠經由一個或一個以上的連接505直接或者間接耦合至光源530或者光熱光譜檢測閱讀器540中的一個或一個以上。控制電路552能夠包含信號中繼器554或者延時門556 中的一個或一個以上，每個都配置為本文公開的任何適當的電路。控制電路552能夠被配置為指引信號中繼器554向光源530發送多個發光信號511中的一個或一個以上，並向光熱光譜檢測閱讀器發送多個捕捉信號512中的一個或一個以上。在一實施例中，控制電路552被配置為使發送一系列發光信號511與一系列捕捉信號512同步，每個發光信號511與對應的捕捉信號512同步。在一實施例中，控制電路552被配置為使發送每個接下來的捕捉信號512、與來自一系列發光信號中的每個對應的發光信號511的漸增或漸減補償時域間隔或者延遲同步。例如，控制電路552能夠被配置為以固定時域延遲(例如約5毫秒(ms)或者約10ms)的倍數(例如固定時域延遲、隨後是2倍的固定時域延遲、隨後是3倍的固定時域延遲等)，補償捕捉一系列延時的熱信號中的每個熱信號。例如，捕捉信號512能夠在發光信號511從信號中繼器554發送的同時從信號中繼器554發送，緊接下來的捕捉信號512能夠在發光信號511發送至光源530之後固定時域延遲後發送，並且下面的接下來的捕捉信號512能夠在對應的發光信號發送至光源530等之後2個固定時域延遲後發送，依此類推。類似地，信號之間的補償能夠由固定時域延遲(例如30ms、然後25ms、然後20ms、然後15ms等)遞減補償。適當的固定時域延遲能夠基於待測分析物類型、捕捉分子、所使用的光學吸收指示劑顆粒、光源、或者光熱光譜檢測閱讀器中的一種或一種以上來選擇。適當的固定時域延遲可以是1秒或1秒以下，諸如約500ms或約500ms以下、約100ms或約100ms以下、約50ms或約50ms以下、約30ms或約30ms以下、約20ms或約20ms 以下、約10ms或約10ms以下、約9ms或約9ms以下、約7ms或約7ms以下、約5ms或約5ms以下、約3ms或約3ms以下、或者約1ms。適當的固定時域可以是3ms或3ms以上，諸如約5ms至約20ms、約5ms或5ms以上、約7ms或約7ms以上、約10ms或約10ms以上、約15ms或約15ms以上、約20ms或約20ms以上、或者約30ms或約30ms以上。
在一實施例中，控制電路552包含延時門556，延時門556配置為接收，可選地補償或者延遲，進而中繼一個或一個以上的信號。延時門556能夠被配置為使通過固定時域延遲發送一系列信號中的每個接下來的信號遞增或者遞減地延遲。延時門556能夠可操作地耦合至信號中繼器554與光熱光譜檢測閱讀器540並且在信號中繼器554與光熱光譜檢測閱讀器540之間。例如，延時門556能夠被配置為從信號中繼器554接收一系列捕捉信號512(每個從信號中繼器與一系列發光信號中的每個基本上同時發送)，並通過遞增增加固定時域延遲的倍數(例如5ms、然後10ms、然後15ms等)，遞增地補償或者延遲發送一系列延時的捕捉信號中的每個接下來的延時的捕捉信號513。
控制電路552或者其一個或一個以上的元件(諸如延時門556或者信號中繼器554)能夠包含被配置為使穿過其傳輸的信號延遲設定時間段的計時器或者計數器(例如一個或一個以上的單穩態電路)。時域間隔或者時域延遲能夠諸如通過其中具有一個或一個以上的單穩態電路，被程式設計或者硬連線到控制電路552中。適當的程式設計能夠在使用者介面實行，如下所述。
回應于接收一系列發光信號中的每個發光信號511，光源530向LFA501的其中包含任何光學吸收指示劑顆粒的選擇的部分發出光531脈衝。響應于接收現在遞增延時的一系列捕捉信號中的每個延時的捕捉信號513，光熱光譜檢測閱讀器捕捉LFA501的其中包含任何光學吸收指示劑顆粒的選擇的部分的延時的熱信號。在一實施例中，固定時域延遲可以是10毫秒或10毫秒以上，並且能夠獲得一系列熱信號，由此，與對應的發光相關的每個熱信號的捕捉時間相比於之前的熱信號，被往後補償了10毫秒或10毫秒以上。在一實施例中，能夠獲得或確定照射的區域的一系列溫度，由此，與對應的發光相關的示出溫度的熱信號相比於之前的熱信號，被往後補償了10毫秒或10毫秒以上。在一些實施例中，流檢測器的照射有在一系列熱信號中的每個熱信號中的光的部分的溫度能夠諸如通過用電腦程式來檢查每個熱信號來確定，或者從光熱光譜檢測閱讀器直接確定。能夠使用來自一系列遞增或者遞減延時的熱信號的溫度資料，構建並分析溫度的變化與時間(圖3A)或者溫度變化/時間變化與時間(圖3B)的關係曲線圖。
控制系統550a或者其一個或一個以上的元件能夠可操作地耦合至光源530和光熱光譜檢測閱讀器540。在一實施例中，控制電路552可操作地耦合至光源530和光熱光譜檢測閱讀器540。
在一實施例中，光源530被配置為響應於從控制電路552或者其元件(例如信號中繼器)接收發光信號511，發出一個或一個以上的光脈衝。控制系統550a或者光源530能夠包含光源控制電路532，光源控制電路532配置為控制光源530，諸如控制、調節、發送、或者接收來自 光源530或者其內的信號和資料(例如，控制或啟動包含強度、持續時間、束寬度、或者其平均波長中的一者或一者以上的光的發射)。這樣的控制能夠響應於接收一個或一個以上的信號(例如多個發光信號中的一個)。在一實施例中，光源控制電路532能夠設置在光源530內(如圖5A所示)，在這個意義上，光源530還可以被認為包含光源控制電路532。在一實施例(未示出)中，光源控制電路532能夠設置在光源530的外側位置，諸如在關聯的控制箱或者控制電路532中。如圖所示，光源控制電路532能夠包含發出觸發器534，發出觸發器534被配置為響應於從控制電路552或者其元件(例如信號中繼器)接收發光信號511，控制(例如啟動)發出一個或一個以上的光脈衝。發出觸發器534能夠諸如經由光源控制電路532可操作地耦合至控制電路552和光源530並與其通信(例如發送或接收信號)。
在一實施例中，光熱光譜檢測閱讀器540被配置為響應於從控制電路552或者其元件(例如信號中繼器或者延時門)接收捕捉信號512或者513，捕捉一個或一個以上的熱信號。控制系統550a或者光熱光譜檢測閱讀器540可以包含探測器控制電路542，探測器控制電路542被配置為控制光熱光譜檢測閱讀器540，諸如控制、發送、並接收來自光熱光譜檢測閱讀器540或者其內的信號和資料(例如控制或啟動熱信號捕捉或者熱信號資料)。例如，探測器控制電路542能夠被配置為控制多個熱信號中的每個連續熱信號之間的重複固定時域間隔。固定時域間隔是類似的操作(諸如捕捉熱信號)之間的固定的時間空間。在一實施例中，探測器控制電路542能夠設置在光熱光譜檢測閱讀器 540內(如圖5A所示)，在這個意義上，光熱光譜檢測閱讀器540也可以被認為包含探測器控制電路542。在一實施例(未示出)中，探測器控制電路542能夠設置在光熱光譜檢測閱讀器540的外側位置，諸如在關聯的控制箱或者控制電路542中。如圖所示，探測器控制電路542能夠包含捕捉觸發器544，捕捉觸發器544被配置為響應於從控制電路552或者其元件接收捕捉信號512或者513，控制(例如啟動)捕捉一個或一個以上的熱信號。例如，捕捉觸發器544還能夠被配置為本文公開的任何適當的電路。捕捉觸發器544能夠諸如經由探測器控制電路542可操作地耦合至控制電路552和光熱光譜檢測閱讀器540並與其通信(例如發送或接收信號)。探測器控制電路542能夠被配置為將多個熱信號中的每個熱信號發送至控制電路552或者記憶體單元558。
在一實施例中，在操作期間，控制電路552或者其元件(諸如信號中繼器554)能夠以固定或者均等隔開的時域間隔，將一系列發光信號發送至光源530或者其元件(例如光源控制電路532、或者發出觸發器534)。控制電路552或者其元件(諸如信號中繼器554或者延時門556)能夠以與對應的發光信號隔開的遞增或者遞減補償時域間隔或者延遲，將系列捕捉信號發送至光熱光譜檢測閱讀器540或者其元件(例如探測器控制電路542或者捕捉觸發器544)。
在一實施例中，控制電路552或者其元件能夠被配置為將一系列發光信號發送至光源530，並將一系列捕捉信號發送至探測器控制電路542。每個發光信號具有對應的並基本上與其同時發送的捕捉信號。 一系列捕捉信號中的每個接下來的捕捉信號能夠包含遞增變大或者變小的時域延遲，以有效地使探測器控制電路542或者捕捉觸發器544通過時域延遲表明的時間空間對捕捉熱信號進行補償，使得對應的熱信號與之前緊鄰的熱信號相比，以遞增變大或者變小的延時被捕捉。
在一實施例中，控制系統550a能夠包含記憶體單元558，記憶體單元558被配置為在其上存儲熱信號、發光特性、可操作程式、或者其他資料。記憶體單元558可以包含非臨時性記憶體設備，諸如硬碟驅動器、固態記憶體設備、或者能夠允許存儲並取回其上的資料的任何其他適當的電子媒體。記憶體單元558能夠包含其上存儲的一個或一個以上的樣本類型或者相關的可操作程式。可操作程式可以包含電腦指令，以在執行可操作程式時執行特定集合的處理參數。可指令引數包含定時程式，定時套裝程式含：發光信號之間的固定時域間隔、諸如與每個發光信號對應的接下來的捕捉信號之間的遞增或者遞減時域延遲中的一者或一者以上；從光源530發出的光的強度、持續時間、或者波長中的一者或一者以上；待測分析物或者樣本類型與(諸如查閱資料表中)任何之前參數的關係；或者其組合。
在一實施例中，在操作期間，待測分析物可以在查閱資料表中與能夠基於特定待測分析物(例如，基於向控制系統550a輸入特定待測分析物)通過手動或者自動選擇的一組可指令引數相關。在一實施例中，控制電路552被配置為確定或選擇包含期望的固定時域間隔、時域延遲、或者補償時域間隔或者延遲中的一者或一者以上的定時程式。控制電路552能夠回應於由使用者選擇的樣本類型，諸如通過將樣本類 型與存儲在記憶體單元558中的查閱資料表中所對應的時間資訊比較來選擇定時程式。在一實施例中，控制電路552能夠包含比較分析電路，該比較分析電路被配置為使選擇的樣本類型與記憶體中的一個或一個以上的定時程式相互關聯，並回應於此執行相互關聯的一個或一個以上的定時程式。
在一實施例中，在操作期間，LFA類型或者結構能夠在查閱資料表中與能夠基於特定檢測(例如，基於向控制系統550a輸入特定檢測型號)手動或者自動選擇的一組可指令引數相關。在一實施例中，控制電路552被配置為確定或選擇包含期望的固定時域間隔、時域延遲、或者補償時域間隔或延遲中的一者或一者以上的定時程式。控制電路552能夠回應於由用戶選擇的檢測類型，諸如通過將檢測類型與存儲在記憶體單元558中的查閱資料表中所對應的時間資訊比較來選擇定時程式。在一實施例中，控制電路552能夠包含比較分析電路，該比較分析電路被配置為將選擇的檢測器類型與記憶體中的一個或一個以上的定時程式相互關聯，並回應於此執行相互關聯的一個或一個以上的定時程式。
控制系統550a可以包含可操作地與其耦合的使用者介面559。使用者介面559可以可操作地耦合至控制電路552或者記憶體單元558。使用者介面559可以固定到系統500a，集成到支援結構510，無線連接至系統500a的一個或一個以上的元件，或者可操作地與其耦合。在一實施例中，使用者介面559包含螢幕，螢幕被配置為顯示一個或一個以上的熱信號、基於曲線圖的熱信號、或者對於分析物的測試的肯定/否 定結果。在一實施例中，使用者介面559可以包含小鍵盤、螢幕、個人計算設備(例如膝上型電腦或者桌上型電腦、平板電腦、行動電話等)、交換機、選擇器、或者功率控制器中的一者或一者以上。在一實施例中，在使用期間，使用者可以經由使用者介面559向控制系統550a輸入指令、資料、或者可操作程式(例如定時或者光特性程式)，其中，資料發送至記憶體單元558或者控制電路。在一實施例中，使用者介面559能夠被用於輸出或取回存儲的資訊，諸如來自記憶體單元558的熱信號資料。回應于用戶輸入(諸如待測分析物類型)，控制電路552能夠將待測分析物類型與對應的可操作程式相互關聯，該可操作程式具有被選擇來提供特定待測分析物類型的令人滿意的分析的可指令引數(例如，時域延遲、發光強度、發光持續時間、對應的發光熱信號對的數量等)。在一實施例中，回應於使用者輸入，系統500a能夠啟動操作。在一實施例中，回應於使用者輸入，系統500a能夠設定或調節一個或一個以上的可指令引數。
在一實施例中，控制電路552能夠被配置為分析每個熱信號或者與其對應的溫度資料；並基於其中一系列延時的熱信號、溫度、和定時資料來建立曲線圖；該曲線圖具有包括代表一系列延時的熱信號中每個延時的熱信號的資料點的曲線(例如，溫度變化/時間變化與時間的關係曲線)。在一實施例中，控制電路552能夠被配置為分析曲線，並且諸如通過識別溫度變化/時間變化與時間的關係曲線的峰值，確定對於待測分析物的理想檢測時間(例如，溫度變化/時間變化達到最大值的時間)。在一實施例中，控制電路552能夠被配置為分析曲 線，並且諸如通過識別溫度變化/時間變化與時間的關係曲線的峰值，確定對於LFA的特定結構、類型或者模型的理想檢測時間(例如，溫度變化/時間變化達到最大值的時間)。控制電路552能夠向使用者介面559或者記憶體單元558中的一者或兩者輸出與延時的熱信號(例如曲線圖、理想檢測時間、或者測試的肯定/否定結果)對應的資料。在一實施例中，響應於確定理想檢測時間，控制電路552能夠將固定測試延遲時間自動設定為理想檢測時間，以便任何數量的接下來的測試樣本僅在理想檢測時間測試，以在每個測試的結果中提供更大的靈敏度和置信度。
系統500a還可以包含可操作地耦合至系統500a的一個或一個以上的元件的電源(未示出)。電源能夠直接或者間接地可操作地耦合至系統500a或者其任何元件。電源能夠包含電力線纜，該電力線纜被配置為與電源插座(例如壁掛安裝電源插座)或者一個或一個以上的電池配合。
圖5B是用於檢測在樣本中分析物的存在的系統500b的概要圖。系統500b能夠包含光源530、光熱光譜檢測閱讀器540、和控制系統550b。控制系統550b能夠經由一個或一個以上的連接505，可操作地連接至光源530或者光熱光譜檢測閱讀器540中的一者或兩者。連接505可以是無線或者物理電連接(例如導線或者電路)。系統500b的具有附圖編號的對應於系統500a的相同編號的元件的元件可以是與系統500a的相同編號的元件(包含其中所有的組件)類似或者相同的。例如，系 統500b的光源530與上述光源530(包含關聯的光源控制電路532或者發出觸發器534)相同或者類似。
在一實施例中，系統500b是光熱光譜檢測閱讀器540調節的系統，其中，熱信號的每個捕捉啟動相關的發光。
控制系統550b包含控制電路552，控制電路552能夠經由一個或一個以上的連接505直接或者間接耦合至光源530或者光熱光譜檢測閱讀器540中的一者或一者以上。控制系統500b還可以包含記憶體單元558和使用者介面559，基本上如上所述。控制電路552可以包含或者可操作地連接至信號中繼器554、延時門556、記憶體單元558、或者使用者介面559中的一者或一者以上。控制電路552能夠被配置為指引信號中繼器554向光源530發送多個發光信號511中的一個或一個以上，向光熱光譜檢測閱讀器540發送多個捕捉信號512中的一個或一個以上，並接收一個或一個以上的同步信號514。
在一實施例中，光熱光譜檢測閱讀器540被配置為響應於從控制電路552或者其元件(例如信號中繼器)接收捕捉信號，捕捉一個或一個以上的熱信號。控制系統550b或者光熱光譜檢測閱讀器540可以包含探測器控制電路542，探測器控制電路542被配置為控制光熱光譜檢測閱讀器540，諸如控制、發送、並接收來自光熱光譜檢測閱讀器540或其中的信號和資料(例如控制或啟動熱信號捕捉或者熱信號資料，或者控制與熱信號的捕捉對應的同步信號)。在一實施例中，探測器控制電路542可以設置在光熱光譜檢測閱讀器540(如圖5B所示)內，在這個意義上，光熱光譜檢測閱讀器540也可以被認為包含探測器控 制電路542。在一實施例(未示出)中，探測器控制電路542能夠設置在光熱光譜檢測閱讀器540的外側位置，諸如在關聯的控制盒或者控制電路542中。如圖所示，探測器控制電路542可以包含捕捉觸發器544，捕捉觸發器544被配置為響應於從控制電路552或者其元件接收捕捉信號，控制(例如啟動)一個或一個以上的熱信號的捕捉。捕捉觸發器544能夠諸如經由探測器控制電路542可操作地耦合至控制電路552和光熱光譜檢測閱讀器540。控制電路552或者捕捉觸發器544能夠被配置為以每100ms或每100ms以上的均勻隔開的固定時域間隔，指引一系列熱信號的捕捉，該間隔諸如是每110ms至每500ms、每120ms至每200ms、每110ms、每150ms、每110ms或每110ms以上、每120ms或每120ms以上、每150ms或每150ms以上、每200ms或每200ms以上、每500ms或每500ms以上、或者每1秒或每1秒以上。
控制系統550b或者光熱光譜儀讀數器540可以包含諸如在探測器控制電路542的一部分中可操作地與控制系統550b或者光熱光譜儀讀數器540耦合的同步信號單元546。例如，同步信號單元546也可以被配置為本文公開的任何適當的電路。同步信號單元546能夠直接或者諸如經由探測器控制電路542間接地可操作地耦合至控制電路552、光熱光譜檢測閱讀器540、探測器控制電路542、或者捕捉觸發器544中的一者或一者以上。同步信號單元546被配置為諸如以系列方式向控制電路552或者其中的元件發送多個同步信號514中的一個或一個以上。每個同步信號514表明熱信號的捕捉的發生或者時間。探測器控制電路542或者捕捉觸發器544可以被程式設計為執行或接收由固定時域補償 隔開的捕捉信號，以有效地以均勻隔開的間隔觸發多個熱信號的捕捉。當捕捉每個熱信號時，同步信號單元546被配置為基本上向控制電路552同時發送報告了熱信號捕捉的同步信號514。
在一實施例中，如下文更詳細描述的，控制電路552被配置為響應於一系列同步信號514中的每個，使向光源530發送一系列發光信號511同步，每個發光信號511與對應的同步信號514同步。在一實施例中，控制電路552被配置為用來自一系列同步信號中的每個對應的同步信號514的遞增或者遞減補償時域延遲，使發送每個接下來的延時的發光信號511’同步。例如，控制電路552能夠被配置為用遞增或者遞減補償時域延遲(例如，約5mms或者約10毫秒)按倍數，對發送一系列發光信號中的每個發光信號進行補償。在一實施例中，控制電路552可以包含延時門556，延時門556可操作地耦合至信號中繼器554和光源530或者其組件。延時門556可以被配置為用來自每個對應的連續同步信號的遞增補償時域延遲，對發送一系列發光信號中的每個發光信號進行補償。
控制電路552可以被配置為從同步信號單元546接收多個同步信號中的每個，並響應於此，對於每個同步信號514將對應的發光信號511中繼到光源530。在一實施例中，控制電路552可以包含信號中繼器554，信號中繼器554被配置為從其接收或發送一個或一個以上的信號。信號中繼器554可以被配置為從同步信號單元546接收多個同步信號514中的每個，並響應於此，對於每個同步信號514將對應的發光信號511中繼到光源530。
在一實施例中，控制系統550b可以包含延時門556。延時門556能夠可操作地耦合至控制電路552和光源530並且介於控制電路552和光源530之間。例如，延時門556可以位於信號中繼器554與光源控制電路532或者其中的發出觸發器534之間並與信號中繼器556與光源控制電路532或者其中的發出觸發器534耦合。在一實施例中，延時門556被配置為從控制電路552(例如信號中繼器)接收一系列發光信號511，並在每當經過選擇的時域延遲後，將一系列遞增或者遞減延時的發光信號511’進行中繼。例如，延時門556能夠被配置為從信號中繼器554接收發光信號511，並以固定時域延遲(諸如10ms或10ms以上)將發送對應的延時的發光信號511’延遲，並且在接收接下來的發光信號511時，以固定時域延遲的接下來的倍數(諸如20ms等)將對應的延時的發光信號511’延遲。延時門能夠被來自控制電路552的程式指令指引或者能夠將其接收，控制電路552指引或者程式設計其中選擇的固定時域延遲。適當的固定時域延遲能夠基於分析物、捕捉分子、所使用的光學吸收指示劑顆粒、光源、或者光熱光譜檢測閱讀器中的一者或一者以上來選擇。適當的固定時域延遲可以是1ms或約1ms以上，諸如約3ms至約20ms、約5ms或約5ms以上、約7ms或約7ms以上、約9ms或約9ms以上、約10ms或約10ms以上、約15ms或約15ms以上、約20ms或約20ms以上、或者約30ms或約30ms以上。
在一實施例中，光源530被配置成與上述系統500a的光源530相同或者類似。控制系統550b或者光源530可以包含光源控制電路532，光源控制電路532被配置成與上述系統500a的光源控制電路532相同或者類 似。如圖所示，光源控制電路532可以包含發出觸發器534，發出觸發器534被配置成與上述系統500a的發出觸發器534相同或者類似。
響應于接收現在遞增延時的一系列發光信號的每個延時的發光信號511’，光源530用光來照射LFA501的選擇的部分。接下來，光熱光譜檢測閱讀器540捕捉LFA501的選擇的其中包含任何光學吸收指示劑顆粒的部分的延時的熱信號。在一實施例中，固定時域延遲可以是10毫秒或10毫秒以上，並且能夠獲得一系列熱信號，由此，與對應的發光相關的每個熱信號的捕捉時間在之前的熱信號之後被補償了10毫秒。在一實施例中，能夠獲得經照射的區域的一系列溫度，由此，與對應的發光相關的觀察的溫度在之前的測量中的觀察的溫度之後被補償了10毫秒。可以使用來自一系列遞增或者遞減延時的熱信號的溫度資料，構建並分析溫度的變化與時間(圖3A)或者溫度變化/時間變化與時間(圖3B)的關係曲線圖。
在一實施例中，控制系統550b可以包含記憶體單元558，記憶體單元558可以與相對於系統500a說明的記憶體單元558類似或者相同。記憶體單元558可以包含存儲在其上的一個或一個以上的可操作程式，其能夠附加地包含用於光熱光譜檢測閱讀器的固定時域間隔或者用於控制電路的固定時域延遲。
控制系統550b可以包含可操作地與其耦合的使用者介面559。使用者介面559可以與相對於系統500a說明的使用者介面559相同或者類似。在一實施例中，回應於使用者輸入，系統500b能夠啟動操作。在一實 施例中，回應於使用者輸入，系統500b能夠設定或調節一個或一個以上的可指令引數。
在一實施例中，控制電路552能夠被配置為分析熱信號或者與其對應的溫度資料中的每個；基於一系列延時的熱信號、溫度、和其中的定時資料來建立曲線圖；分析構建的曲線圖；或者與如上所述相同或者類似地輸出與其相關的結果或者資料。
系統500b還可以包含可操作地耦合至系統500b的一個或一個以上的元件的電源(未示出)。電源可以直接或者間接可操作地耦合至系統500b或者其任何元件。電源能夠包含電力線纜，電力線纜被配置為與電源插座(例如壁掛安裝電源插座)或者一個或一個以上的電池配合。
圖6是用於檢測在樣本中分析物的存在的方法600的實施例的流程圖。方法600包含：捕捉已通過一系列發光用光照射的一部分LFA(其中包含任何光學吸收指示劑顆粒)的時域延遲的熱信號，以確定理想時間來確定檢測樣本中的分析物的最敏感且精確的時間(與照射的時間相關)，進而基於從熱信號收集的資料來確定在樣本中是否有分析物。方法600包含操作610，即向探測裝置的支架提供或者固定其中包含多個光學吸收指示劑顆粒的流檢測器。在一實施例中，探測裝置可以是本文說明的任何系統。在一實施例中，流檢測器能夠與本文說明的任何流檢測器(包含LFA)類似或相同。向支架固定流檢測器可以包含將流檢測器插入到支架的槽中，以使流檢測器位於工作位置。向 支架固定流檢測器可以包含以下操作中的一項或多項：拉緊夾子、拉緊鉗、使用附著劑、拉緊緊固件、或者調節支架的台的位置。
方法600包含動作620，即啟動探測裝置的操作，探測裝置包含光源和配置為捕捉其中包含多個光學吸收指示劑顆粒的流檢測器的多個熱信號的光熱光譜檢測閱讀器。在一實施例中，啟動探測裝置的操作可以包含開啟探測裝置(例如系統400、500a、或者500b)、按下開始按鈕、或者提供使用者指令來開啟探測裝置(例如在使用者介面提供開啟命令)。在一實施例中，探測裝置被配置為回應於檢測LFA在工作位置來自動啟動。在一實施例中，光源可以與本文說明的任何光源類似或者相同，並且光熱光譜檢測閱讀器可以與本文公開的任何光熱光譜檢測閱讀器類似或者相同。
方法600包含動作630，即從光源向流檢測器的至少一部分發出多個光脈衝。在一實施例中，向流檢測器的至少一部分發出多個光脈衝包含：在測試線或者其附近向流檢測器發出多個光脈衝。在一實施例中，向流檢測器的至少一部分發出多個光脈衝包含向流檢測器發出一系列光脈衝。在一實施例中，向流檢測器的至少一部分發出多個光脈衝包含向流檢測器發出一系列延時的光脈衝(與熱信號捕捉時間或者同步信號相關)。在一實施例中，向流檢測器的至少一部分發出多個光脈衝包含從鐳射光源發出多個雷射脈衝，鐳射諸如在綠色或者紅色可見光區域具有平均波長的鐳射。從光源向流檢測器的至少一部分發出多個光脈衝可以包含：發出本文公開的任意的波長的光、持續時間脈衝的光、強度的光、或者束寬度的光中的一個或一個以上。
方法600包含動作640，即以遞增補償時域間隔或者延遲使捕捉多個熱信號基本上同步，多個熱信號是流檢測器的用多個光脈衝照射的至少一部分的信號。在一實施例中，以遞增補償時域間隔使捕捉多個熱信號基本上同步包含從控制電路向光源發送多個發光信號，多個發光信號中的每個有效地從光源觸發與其響應的至少一個光脈衝。在一實施例中，以遞增補償時域間隔使捕捉多個熱信號基本上同步包含以多個發光信號的每個連續發光信號之間的遞增補償時域延遲從控制電路向光熱光譜檢測閱讀器發送多個捕捉信號；並發送(例如中繼)與其對應的捕捉信號。多個捕捉信號中的每個有效地使光熱光譜檢測閱讀器測量流檢測器的部分的溫度或者捕捉與其回應的流檢測器的部分的熱信號。
在一實施例中，使以遞增補償時域間隔或者延遲捕捉多個熱信號(用多個光脈衝照射的流檢測器的至少一部分的多個熱信號)基本上同步可以包含：從光熱光譜檢測閱讀器向控制電路發送多個同步信號。多個同步信號中的每個表明對應的熱信號的捕捉時間。以遞增補償時域間隔使捕捉多個熱信號實質上同步包含：響應於多個同步信號中的每個，從控制電路向光源發送一個或一個以上的發光信號。多個發光信號中的每個能夠以離對應的同步信號遞增地補償的時域間隔發送，並且有效地觸發光脈衝從光源的發出。
以遞增補償時域間隔或者延遲使捕捉多個熱信號基本上同步的技術和系統還在本文中相對於圖4A-5B、7A和7B進行了說明。
方法600包含動作650：捕捉用多個光脈衝照射的流檢測器的至少一部分的多個熱信號中的一個或一個以上。在一實施例中，響應於接收一系列捕捉信號，捕捉用多個光脈衝照射的流檢測器的至少一部分的多個熱信號中的一個或一個以上，每個捕捉信號有效地導致捕捉對應的熱信號。在一實施例中，捕捉用多個光脈衝照射的流檢測器的至少一部分的多個熱信號中的一個或一個以上包含：向控制電路552發送報告熱信號捕捉的同步信號514。
在一實施例中，捕捉用多個光脈衝照射的流檢測器的至少一部分的多個熱信號中的一個或一個以上包含：從一系列光脈衝中的每個連續光脈衝以遞增變大的補償時域間隔或者延遲來捕捉一系列熱信號。例如，補償時域間隔可以對多個光脈衝中的每個連續發光增加至少1ms，諸如約3ms、5ms、10ms、15ms、20ms、或者約30ms。
在一實施例中，捕捉用多個光脈衝照射的流檢測器的至少一部分的多個熱信號中的一個或一個以上包含：從一系列光脈衝的每個連續光脈衝以遞增變小(例如遞減)的補償時域間隔來捕捉一系列熱信號。例如，補償時域間隔可以對多個光脈衝的每個連續發光減少至少1ms，諸如約3ms、5ms、10ms、15ms、20ms、或者約30ms。
捕捉多個熱信號中的一個或一個以上的動作可以包含關於本文說明的捕捉熱信號的任何細節。
方法600包含動作660：至少部分基於多個熱信號來確定樣本中分析物的存在。例如，確定分析物的存在可以包含：檢查樣本的一個或一個以上的熱信號，並將來自一個或一個以上的熱信號的溫度資訊與確定 的檢測限(例如雜訊水準)進行比較，以確定來自一個或一個以上的熱信號的熱資訊是否在檢測限之上。在一實施例中，用戶能夠通過採取本文說明的一系列用光照射的樣本的時域延遲的熱信號來確定在樣本中分析物的存在，並構建溫度變化與時間變化的關係曲線或者溫度變化/時間變化與時間的關係曲線。接下來，並且如下文參照圖8A、和8B所詳細闡述的，使用者或者計算設備能夠從曲線確定理想檢測時間或者雜訊限。使用者能夠在理想檢測時間測試樣本或者附加的樣本，以產生最高靈敏度或者精度的結果。例如，如果在確定的理想檢測時間採樣的測試在確定的檢測限中展現出溫度、溫度變化、或者溫度變化/時間變化，那麼樣本可以確信地被標記為肯定。由光學吸收指示劑顆粒從光源吸收的輻射，如熱信號中所示出的，展示出被確定是雜訊或者背景熱量的溫度之上的溫度。如果測試資料在雜訊限之下，那麼樣本可以確信地被記為否定。
在一實施例中，至少部分基於多個熱信號來確定樣本中分析物的存在可以包含：基於一系列補償時域熱信號來建立曲線，並將樣本曲線與標準或已知的曲線比較，以確定它們之間是否有指示肯定結果的對應(correspondence)。例如，曲線的形狀(例如，指示溫度變化與時間的關係或者溫度變化/時間變化與時間的關係)在其中具有較多光學吸收指示劑顆粒的肯定樣本與其中不具有或者有背景量的光學吸收指示劑顆粒的否定樣本之間可能不同。
圖7A是根據一實施例的來自用於檢測樣本中分析物的存在的系統的信號之間的遞增增加時域延遲的圖示。參考圖7A和圖5A的系統 500a，在一實施例中，發光信號511a能夠從控制電路552發送至光源530，以從其觸發光531的發出。對應的捕捉信號512a能夠基本上同時從控制電路552發送至光熱光譜檢測閱讀器540，以觸發捕捉熱信號。接下來的發光信號511b在經過固定時域間隔(例如100ms)之後從控制電路552發送，對應的捕捉信號512b之後以通過附加的時域延遲發送。該時域延遲可以是本文公開的任何時域延遲，諸如10ms或10ms以上。所得的熱信號在對應的發光之後10ms或者捕捉了初始熱信號之後110ms被捕捉。接下來，第三發光信號511c能夠在經過另一個固定時域間隔(例如另一個100ms)之後發送，對應的捕捉信號512c之後通過時域延遲的接下來的倍數(諸如20ms(例如10ms時域延遲的2倍))發送。所得的熱信號在對應的發光之後20ms或者捕捉了第二熱信號之後110ms被捕捉。能夠進行上述技術的另一個重複，發光信號511d與捕捉信號512d之間的時域延遲為30ms，再次與之前的熱信號捕捉隔開110ms。通過這樣方式，能夠在每個發光與一系列熱信號中對應的熱信號之間觀察遞增補償時域間隔或者延遲，如觀察的補償所示。
在一實施例(未示出)中，初始發光信號511a能夠從控制電路552發送至光源530，以從其觸發光531的發出。對應的捕捉信號512a可以基本上同時從控制電路552發送至光熱光譜檢測閱讀器540，以觸發熱信號的捕捉。接下來的發光信號511b在經過固定時域間隔(例如250ms)之後從控制電路552發送，對應的捕捉信號512b在隔開固定時域間隔的少於時域延遲的附加期間之後發送。該時域延遲可以是本 文公開的任何時域延遲，諸如25ms。所得到的熱信號在第一發光信號511a之後225ms或者第二發光信號511b之前25ms被捕捉。接下來，第三發光信號511c能夠在經過另一個固定時域間隔(例如另一個250ms)之後發送，對應的捕捉信號512c以少於時域延遲的接下來的倍數(諸如50ms(例如25ms時域延遲的2倍))的固定時域間隔與第二發光信號511b隔開。所得的熱信號在發光信號511b之後200ms或者發光信號511c之前50ms被捕捉。可以進行上述技術的另一個重複，發光信號511c與捕捉信號512d之間的間距為175ms。捕捉信號之間的間距保持為225ms，而發光與熱信號捕捉時間之間的間距反復減少。通過這樣的方式，能夠在每個發光與一系列熱信號中對應的熱信號之間觀察到遞減補償時域間隔或者延遲。
圖7B是來自根據一實施例的用於檢測在流檢測器內的樣本中存在分析物的系統的信號之間的遞增補償時域間隔或者延遲的圖示。參考圖7B和圖5B的系統500b，在一實施例中，來自一系列同步信號的同步信號514a可以發送至控制電路552，並且第二同步信號514b發送至控制電路552，由此，控制電路552能夠確定它們之間的固定時域間隔或者發送發光信號511a。對於本公開的目的而言，使用術語發光信號511能夠包含延時的發光信號511’，如上下文指示的那樣。每個同步信號514a-d對應于利用光熱光譜檢測閱讀器來捕捉熱信號。響應于確定的固定時域間隔，控制電路能夠向光源530發送發光信號511a，這能夠與收到第二同步信號514b基本上同時發生，因而，展示第一觀察的補償等於固定時域間隔。接下來的發光信號能夠從由控制電路552 使用確定的固定時域間隔預測或確定的下個同步信號，以固定時域延遲被遞增或者遞減地補償。例如，控制電路552被配置為以遞增或者遞減補償時域延遲(諸如10ms)對發送下一個對應的發光信號511b進行補償，使得由發光信號511b觸發的發光531與由接下來的同步信號514c標注的捕捉的熱信號之間觀察到的延時或者觀察到的補償約為10ms。當附加重複相同的技術時，同步信號511c與下個對應的捕捉信號514d之間的觀察到的延時約為20ms，依此類推。
換言之，同步信號(例如514a)與對應的發出信號(例如511a)之間的補償時域延遲，比接下來的同步信號(例如514b)與對應的發出信號(例如511b)之間的補償時域延遲要大固定時域延遲的下一個倍數，而發光信號(例如511a-c)與接下來的同步信號(例如514b-d)之間的觀察到的補償增加相同量。利用該技術，能夠捕捉一系列延時的熱信號，該一系列熱信號捕捉發光與一系列熱信號中對應的熱信號之間的遞增地增加的觀察到的補償或者延時。
在一實施例(未示出)中，報告對應的熱信號捕捉的一系列同步信號從同步信號單元546以110ms間隔發送。來自一系列同步信號的同步信號514a-514d能夠發送至控制電路552，每個同步信號之間為固定時域間隔(例如以110ms等距離隔開)。響應於同步信號514a，控制電路552能夠在等於110ms的固定時域間隔的時域延遲之後，將發光信號511a發送至光源530，以便發光信號511與下個預測的同步信號514b一致。響應於收到緊接下來的同步信號514b，控制電路被配置為以固定時域延遲(例如，10ms)加上110ms的固定時域間隔(例如，在下 個預測的同步信號514c之後10ms)，補償對應的發光信號511b。響應於收到緊接下來的同步信號514c，控制電路被配置為，根據下個預測的同步信號514d以固定時域延遲的倍數(例如，乘以2為20ms)加上110ms的固定時域間隔(例如，在下個預測的同步信號514c之後20ms)補償對應的發光信號511。能夠進行上述動作的更多重複，直至觀察到熱信號之間的令人滿意的觀察到的補償或者延時。利用該技術，能夠捕捉一系列延時的熱信號，該一系列熱信號捕捉發光與一系列熱信號中對應的熱信號之間的遞增減少的觀察到的補償或者時域延遲。
在一實施例中，以每個接下來的發光信號511與對應的捕捉信號512之間的遞增補償延時，將多個捕捉信號512從控制電路552發送至光熱光譜檢測閱讀器540可以包含：以至少約110ms的補償時域延遲發送每個捕捉信號512。
在一實施例中，系統400、500a、或者500b能夠被配置為以本文說明的一種或一種以上方式操作(例如，控制由圖5A的控制電路調節或者由圖5B的光熱光譜檢測閱讀器調節的遞增或者遞減補償時域延遲)。在本文的任何實施例中，光熱光譜檢測閱讀器可以直接確定流檢測器的一部分的溫度，或者能夠捕捉流檢測器的該部分的一系列熱信號，並且控制系統可以包含被配置為確定一系列熱信號中的每個的溫度的可執行程式。
本文說明的任何技術可以根據期望或者需要重複很多次，以使用每個離散時間點作為曲線上的點，建立具有溫度變化/時間變化與時間的 關係曲線的曲線圖。例如，用戶可以使用5次或5次以上的重複，諸如10次重複、20次重複、或者30次重複。固定時域間隔可以是100ms或100ms以上，諸如約110ms或約110ms以上、約150ms、約200ms、約250ms、約300ms、約500ms、約1s、或者約1分鐘或約1分鐘以上。本文考慮了較小的固定時域間隔，但具有約110ms或約110ms以上間距的時域間隔對於本申請的目的是特別有用的。時域延遲或固定時域延遲可以是約1ms或約1ms以上，諸如約3ms、約5ms、約10ms、約15ms、約25ms、約50ms、約100ms、約1秒或約1秒以上、或者約1分鐘或約1分鐘以上。
儘管在上述實施例中接下來的熱信號之間的時域間隔保持恒定(例如110ms)，但一些實施例可以包含一系列熱信號中接下來的熱信號之間遞增地增加或減少的時域間隔。例如，對於一系列熱信號中每個接下來的熱信號，一系列熱信號中熱信號之間的時域延遲能夠遞增地增加5ms以上，諸如110ms，然後是115ms，隨後是120ms等。時域間隔能夠遞增地補償5ms或5ms以上，諸如約5ms至約1s、約10ms至約500ms、約20ms至約100ms、約5ms、約10ms、或者約20ms。
雖然本文的時域間隔、延遲和補償時域間隔已被說明為遞增地補償，但在一些實施例中，時域間隔或者時域延遲間隔可以被隨機補償，只要光源發出與接下來的熱信號捕捉之間的關係是已知的或者記錄的即可。例如，能夠指引並捕捉一系列隨機時域補償熱信號(例如具有光源發出與熱信號捕捉之間的隨機隔開的補償時域延遲的熱信號)，並且接下來能夠諸如由用戶或者由本文說明的系統中的控制系統自動以 每個熱信號的補償時域延遲的順序來放置熱信號。曲線圖能夠使用每個離散時間點作為曲線上的點，按溫度變化/時間變化與時間，或者溫度變化與時間的關係來建立。
圖8A是溫度改變/時間改變與時間的關係曲線、以及具有以任意量隔開的測量點構成的比較曲線的曲線圖。該曲線圖示出了基於剛好按110ms的間隔獲得的測量值，溫度高幀率變化/時間變化的曲線。該曲線圖示出了基於以約100ms的任意補償隔開時獲得的溫度變化/時間變化的測量值而構成的曲線。該曲線圖示出了基於以約100ms的任意補償隔開時但沿著時間軸的不同點獲得的溫度變化/時間變化的測量值而構成的曲線。如圖所示，所構成的這兩條曲線都在高幀率曲線的峰值處錯過了真正的理想檢測時間點。此外，隨著時間推移，所有的曲線都以與圖3B所示的高和低奈米顆粒濃度曲線類似的方式收斂到背景或者雜訊水準，在該水準上不可能進行精確的檢測。因此，本文公開的技術的充分量的重複(示出了其間充分接近的時域補償)允許構成示出或者至少緊密接近溫度變化/時間變化與時間的關係曲線的峰值(例如理想檢測時間)的曲線圖。
圖8B是被用於建立溫度改變/時間改變曲線與時間的關係曲線的、一組時間中的離散時域延遲點的曲線圖。圖8B的每個個體曲線圖代表對於低和高濃度的奈米顆粒，設置在溫度變化/時間變化與時間的真正關係曲線上的溫度變化/時間變化的離散點。每個曲線圖在時間上被補償9ms。如圖所示，9ms補償允許真正曲線的精確構建或者逼近。如圖所示，理想檢測時間或者峰值在發光與熱信號捕捉之間約為 84ms處。能夠在此時測試流檢測器，以在雜訊或者背景位準中產生最可靠的峰值，並甚至對低濃度的奈米顆粒也給予最大峰值。以上述方式檢測使得能在雜訊或者背景位準中檢測低濃度(例如輕微或者早期毛病)。在確定理想檢測時間之後，使用者能夠對系統程式設計或者系統能夠自動用該補償時域延遲來測試接下來的樣本，以產生最敏感且精確的結果。
在一實施例中，用戶能夠執行足夠的重複來確定理想檢測時間和雜訊水準這兩者，在該雜訊水準上可能不能實現精確的檢測。該雜訊水準可以是導致以下情形的：具有低濃度、高濃度、或者零濃度的奈米顆粒的LFA展現彼此難以區別的基線熱輻射的水準(如圖3B和8A的右側所示)。這樣的雜訊點能夠通過檢查對於高濃度樣本和低濃度樣本的相應的溫度變化/時間變化與時間的關係曲線匯合的位置來確定。該點示出了檢測限(例如，對於其下方的點，測試資料不應被依賴來表明肯定結果)。在一些實施例中，基於多個熱信號來確定在樣本中存在分析物包含：在理想檢測時間捕捉分析物測試信號，並且確定熱特徵(例如溫度特性，諸如溫度、給定時間的溫度變化、或者給定時間的溫度變化/時間變化)是否在由確定的雜訊水準表明的檢測限之上。
本文說明的方法和系統能夠被用於通過以如本文相對於測試線說明的類似或者相同的方式在控制線或者其附近檢查熱特徵，來確定測試是否適當發揮功能。
讀者應當認識到，現有技術的狀態已經發展到系統的多個方面的硬體和軟體的實現方式之間幾乎沒有區別的程度；硬體或軟體的使用一般是(但是並非總是如此，在某些背景下，硬體與軟體之間的選擇變得很重要)表示成本與效率權衡的設計選擇。讀者應當理解，存在可以使本文描述的方法和/或系統和/或其他技術實現的各種載體(例如，硬體、軟體和/或韌體)，並且優選的載體會根據採用方法和/或系統和/或其他技術的背景的變化而變化。例如，如果實施者確定速度和精確度是最重要的，那麼實施者可以選擇主要為硬體和/或韌體的載體；可替代地，如果靈活性最重要，那麼實施者可以選擇主要為軟體的實現方式；或者再者可替代地，實施者可以選擇硬體、軟體、和/或韌體的一些組合。因此，存在可以實現本文所述的方法和/或設備和/或其他技術的幾種可行的載體，它們中沒有任何一個不內在地優於其他，因為將要利用的任何載體是取決於將採用載體的背景以及實施者的具體考量(例如，速度、靈活性或可預測性)的選擇，其中任意一者都可能發生變化。讀者應當理解，實現方式的光學方面將通常採用光學定向的硬體、軟體和或韌體。
上述詳細描述已經通過使用方框圖、流程圖、和/或實施例闡述了設備和/或方法的各種實施方式。在這些方框圖、流程圖、或者實施例包含一或多個功能和/或操作的範圍內，本領域技術人員應當理解這些方框圖、流程圖、或者實施例內的每個功能和/或操作可以通過範圍廣泛的硬體、軟體、韌體、或者事實上它們的任意組合單獨地或共同地實施。在一實施方式中，本文所描述的主題的若干部分可以通過 專用積體電路(ASIC)、現場可程式設計閘陣列(FPGA)、數位訊號處理器(DSP)、或者其他集成形式實現。但是，本領域技術人員應當認識，本文所公開的實施方式的一些方面(全部或部分)可在積體電路中等效實施作為在一或更多電腦上運行的一或多個電腦程式(例如，作為在一或多個電腦系統上運行的一或多個程式)、作為在一或多個處理器上運行的一或多個程式(例如，作為在一或多個微處理器上運行的一或多個程式)、作為韌體、或作為它們的幾乎任意組合，且鑒於本公開，設計電路和/或為軟體和或韌體編寫代碼會完全在本領域技術人員的能力範圍內。此外，讀者應當理解，本文所描述的主題的機制能夠作為各種形式的程式產品分發，且適用本文所描述的主題的說明性實施方式與用於實際執行分發的信號承載媒體的特定類型無關。信號承載媒體的實例包括但不限於以下各項：可記錄型媒體，比如軟碟、硬碟驅動器、光碟(CD)、數位視訊光碟(DVD)、數位磁帶、電腦記憶體等；以及傳輸型媒體，比如數位和/或類比通信媒體(例如光纖電纜、波導、有線通信鏈路、無線通訊鏈路等等)。
一般意義上，本文說明的各種實施例能夠由各種類型的機電系統單獨和/或共同實現，該機電系統具有：範圍廣泛的電元件，諸如硬體、軟體、韌體、或者實際上它們的任何組合；以及可以給予機械力或者運動的範圍廣泛的元件，諸如剛體、彈簧或者扭轉體、液壓器、和電磁驅動設備、或者實際上它們的任何組合。所以，本文使用的“機電系統”包含但不限於：可操作地耦合有換能器(例如驅動器、馬達、 壓電晶體等)的電路；具有至少一個離散電路的電路；具有至少一個積體電路的電路；具有至少一個特定應用積體電路的電路；形成由電腦程式配置的通用計算設備(例如，由電腦程式配置的通用電腦，該電腦程式至少部分實施本文說明的技術和/或設備；或者由電腦程式配置的微處理器，該電腦程式至少部分實施本文說明的技術和/或設備)的電路；形成記憶體設備(例如形成隨機存取記憶體)的的電路；形成通信設備(例如數據機、通信交換機、或者光電裝置)的電路；以及其任何非電類比系統，諸如光學或者其他類比系統。本領域的技術人員還應理解機電系統的示例包含但不限於各種消費電子產品系統以及其他系統，諸如馬達驅動的運輸系統、工廠自動化系統、安全系統和通信/計算系統。本領域的技術人員應當意識到本文使用的機電不一定限於具有電氣驅動和機械驅動這兩者的系統，除非上下文另有明確指示。
在一般意義上講，能夠由範圍廣泛的硬體、軟體、韌體和/或它們的任意組合單獨地並且/或者共同地實施的本文所述的一些方面可以看成包含各種類型的“電路”。因此，本文使用的“電路”包括，但不限於：具有至少一個離散電路的電路，具有至少一個積體電路的電路，具有至少一個專用積體電路的電路，形成由電腦系統組態成的通用計算設備(例如，由至少部分地執行本文所述的方法和/或設備的電腦程式配置成的通用電腦，或者由至少部分地執行本文所述的方法和/或設備的電腦程式配置成的微處理器)的電路，形成存放裝置(例如，形成隨機存取記憶體)的電路，和/或形成通信設備(例如，數 據機、通信開關、光電設備等)的電路。本文所述的主題可以以類比或數位方式或者它們的一些組合實施。
為了概念上清楚的目的，本文說明的元件(例如步驟)、設備、和物件及其闡述被用作示例。所以，本文使用的特定範例及其闡述旨在代表其更一般的類別。一般而言，本文使用任何特定範例也意圖代表其類別，並且本文中未包含這樣的特定元件(例如步驟)、設備、和物件不應視為表示期望進行限制。
關於本文基本上使用的任何複數和/或單數術語，讀者能夠將複數轉換成單數和/或將單數轉換成複數，只要適合上下文和/或申請。為了清楚起見，本文沒有明確闡述各種單數/複數的轉換。
本文所述的主題有時候說明不同的其他元件中包括的或與其連接上的不同元件。應當理解，這種描述的架構僅僅是示例性的，並且事實上，可以實施獲得相同功能的許多其他架構。在概念意義上，獲得相同功能的任何元件設置有效地“關聯上”使得獲得所需的功能。因此，本文中組合以獲得特定功能的任意兩個元件可以被視為彼此“相關”使得獲得所需的功能，而不管架構或中間組件如何。同樣地，這樣關聯上的任何兩個元件也可以視為彼此“可操作地連接上”，或“可操作地耦合上”以獲得所需的功能，並且能這樣關聯上的任何兩個元件也可以視為彼此“可操作地耦合上”以獲得所需的功能。可操作地可耦合上的具體實例包括，但不限於：在物理上可匹配的和/或在物理上相互作用的元件；和/或通過無線方式可交互的、和/或通過 無線方式相互作用的元件；和/或在邏輯上相互作用、和/或在邏輯上可相互作用的元件等。
在一些情況下，一個或更多個元件在本文中可以稱為“被配置成”。讀者應當理解“被配置成”一般包括活動狀態元件和/或非活動狀態元件和/或待機狀態元件，除非上下文另有要求。
雖然已經示出並說明了本文所描述的主題的特定方面，但顯然，對本領域技術人員而言，基於本文的教導，能夠在不背離本文所描述的主題及其更寬泛的方面的情況下做出改變和修改，因此，所附的請求項將在本文所描述的主題的真實精神和範圍內的所有這樣的改變和修改包括在其範圍內。此外，應當理解，本發明由所附的請求項限定。一般而言，本文尤其是在所附請求項(例如，所附請求項的主體)中使用的術語通常旨在作為“開放式”術語(例如，術語“包含”應當被解釋為“包含但不限於”，術語“具有”應當被解釋為“至少具有”，術語“包括”應當被解釋為“包括但不限於”，等等)。進一步地，本領域技術人員應當理解，如果意圖表達所引介請求項表述物件(recitation)的具體數量，則這種意圖會明確表述在請求項中，並且在不存在這種表述時，便沒有這樣的意圖。例如，為了幫助理解，接下來所附的請求項可包含引介片語“至少一個”和“一或多個”的使用以引介請求項表述物件。但是，這類短語的使用不應當被解釋為暗示通過不定冠詞“一”或“一個”(“a”或“an”)引介的請求項表述物件將含有這種所引介請求項表述物件的任何特定請求項限制為只包含一個這種表述物件的請求項，即使在同一請求項包括引介短語“一或多個”或“至少一個” 以及諸如“一”或“一個”等不定冠詞時亦如此(例如，“一”和/或“一個”通常應當被解釋為是指“至少一個”或“一或多個”)；對於用於引介請求項表述物件的定冠詞的使用而言亦同樣如此。此外，即使明確表述了所引介請求項表述物件的具體數量，這種表述通常也應當被解釋為意指至少是所表述的數量(例如，單單表述“兩個表述物件”而沒有其他修飾語，通常意指至少兩個表述對象或者兩或更多個表述對象)。此外，在使用與“A、B和C等中的至少一個”類似的慣用語的那些情況下，一般而言，這種結構意指慣用意義(例如，“具有A、B和C中的至少一個的系統”將包括但不限於只有A的系統、只有B的系統、只有C的系統、同時具有A和B的系統、同時具有A和C的系統、同時具有B和C的系統、和/或同時具有A、B和C的系統，等等)。在使用與“A、B或C等中的至少一個”類似的慣用語的那些情況下，一般而言，這種結構意指慣用意義(例如，“具有A、B或C中的至少一個的系統”將包括但不限於只有A的系統、只有B的系統、只有C的系統、同時具有A和B的系統、同時具有A和C的系統、同時具有B和C的系統、和/或同時具有A、B和C的系統，等等)。實際上，提供兩或更多可替代項的轉折語或短語，無論在說明書、申請專利範圍、或者附圖中，都應當被理解為考慮包括其中一項、任一項、或兩項的可能性。例如，短語“A或B”將通常理解為包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
對於所附的請求項，在其中表述的操作一般可按任何循序執行。這些替代順序的例子可包括重疊、交錯、中斷、重新排序、增量、預備、補充、同時、反向、或其他變體順序，除非上下文另有說明。就上下 文而言，諸如“回應於”、“與......有關”、或其他過去時態的形容詞一般無意排除這種變體，除非上下文另有說明。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
400:系統
401:LFA
410:支援結構
412:底座
414:背部支持構件
416:上部構件
420:支架
430:光源
440:光熱光譜檢測閱讀器
450:控制系統
452:控制電路

Claims (63)

  1. 一種用於檢測設置在具有光學吸收指示劑顆粒的流檢測器中的樣本中存在分析物的系統，包括：一光源，其被定位並配置為對該流檢測器的至少一部分和其中的該光學吸收指示劑顆粒進行照射；一光熱光譜檢測閱讀器，其被配置為捕捉包含光學吸收指示劑顆粒的該流檢測器的多個熱信號；以及一控制系統，其包含能操作地耦合至該光源和該光熱光譜檢測閱讀器的一控制電路，該控制電路被配置為以遞增補償時間間隔，使該光源與該光熱光譜檢測閱讀器的操作同步，並至少基於每個以該遞增補償時間間隔之一獲取的多個溫度讀數，針對多個時間資料點生成作為時間資料的函數的溫度變化率。
  2. 如請求項第1項所述之系統，其中該光學吸收指示劑顆粒包含金奈米顆粒。
  3. 如請求項第1項所述之系統，其中該光源包含配置為發出多個光脈衝的一雷射器。
  4. 如請求項第3項所述之系統，其中該雷射器被配置為發出具有在綠色光頻譜中的平均波長的光。
  5. 如請求項第3項所述之系統，其中該雷射器被配置為發出具有在紅色光頻譜中的平均波長的光。
  6. 如請求項第1項所述之系統，其中該光熱光譜檢測閱讀器包含紅外線照相機。
  7. 如請求項第1項所述之系統，其中：該控制電路被配置為將多個發光信號發送至該光源，並將多個捕捉信號發送至該光熱光譜檢測閱讀器；該光源被配置為響應於從該控制電路接收該等發光信號中的一個或一個以上，發出多個光脈衝；並且該光熱光譜檢測閱讀器被配置為響應於從該控制電路接收該等捕捉信號中的一個或一個以上，捕捉該流檢測器的多個熱信號中的一個或一個以上。
  8. 如請求項第7項所述之系統，其中：該光源包含與其能操作地耦合的一發出觸發器，該發出觸發器被配置為響應於接收該等發光信號中的一個或一個以上，使該等光脈衝中的一個或一個以上從該光源發出；並且該光熱光譜檢測閱讀器包含能操作地與其耦合的一捕捉觸發器，該捕捉觸發器被配置為響應於接收該等捕捉信號中的一個或一個以上，使該光熱光譜檢測閱讀器捕捉該等熱信號中的一個或一個以上。
  9. 如請求項第7項所述之系統，其中該控制電路被配置為在時域中以離該等發光信號中的每個發光信號較小的時間間隔，對發送該等捕捉信號中的一個或一個以上進行遞增補償。
  10. 如請求項第7項所述之系統，其中，該控制電路被配置為在時域中以離該等發光信號中的每個發光信號較大的時間間隔，對發送該等捕捉信號中的一個或一個以上進行遞增補償。
  11. 如請求項第1項所述之系統，其中該控制系統包含： 一能操作地耦合至該光源的發出觸發器，該發出觸發器被配置為響應於從該控制電路接收多個發光信號，使多個光脈衝從該光源發出；一能操作地耦合至該光熱光譜檢測閱讀器的捕捉觸發器，該捕捉觸發器被配置為響應於接收多個捕捉信號中的一個或一個以上，使該光熱光譜檢測閱讀器捕捉多個熱信號中的一個或一個以上；以及一控制電路，其被配置為：發送多個發光信號至該發出觸發器，該等發光信號中的每個發光信號有效地觸發該等光脈衝中的一個或一個以上從該光源發出；以及發送多個捕捉信號至該捕捉觸發器，該等捕捉信號中的每個捕捉信號有效地使該光熱光譜檢測閱讀器捕捉該等熱信號中的一個或一個以上，並且該控制電路包含一延時門，該延時門被配置為以遞增變大的補償時域間隔，對發送與該等發光信號中的每個對應的該等捕捉信號中的一個或一個以上進行補償，以捕捉該流檢測器的多個順序延時的熱信號。
  12. 如請求項第11項所述之系統，其中該控制電路包含一信號中繼器，該信號中繼器被配置為發送該等捕捉信號中的一個或一個以上和該等發光信號中的一個或一個以上。
  13. 如請求項第11項所述之系統，其中該控制電路無線耦合至該捕捉觸發器、該光熱光譜檢測閱讀器、該發出觸發器或者該光源中的一者或一者以上。
  14. 如請求項第11項所述之系統，其中該控制電路硬連線至該捕捉觸發器、該光熱光譜檢測閱讀器、該發出觸發器或者該光源中的一者或一者以上。
  15. 如請求項第11項所述之系統，其中：該控制系統包含一能操作地耦合至該控制電路的記憶體；並且該光熱光譜檢測閱讀器被配置為向該記憶體發送該等熱信號中的每個以將其存儲在該記憶體中。
  16. 如請求項第15項所述之系統，其還包含：一能操作地耦合至該控制系統的使用者介面，該使用者介面被配置為向使用者顯示該等熱信號，使能輸入使用者指令，使能輸入可操作程式，或者輸出熱信號資料。
  17. 如請求項第11項所述之系統，其中該光熱光譜檢測閱讀器包含一探測器控制電路，該探測器控制電路被配置為將該等熱信號中的每個中繼至該控制系統。
  18. 如請求項第17項所述之系統，其中該光源包含一光源控制電路，該光源控制電路被配置為響應於接收該等發光信號中的一個，調節並控制從該光源發出的光的強度、持續時間、寬度、或者平均顏色頻譜中的一者或一者以上。
  19. 如請求項第1項所述之系統，其中：該控制系統包含一能操作地耦合至該光熱光譜檢測閱讀器和該控制電路的探測器控制電路，該探測器控制電路被配置為產生多個同步信號，該等同 步信號中的每個同步信號報告該等熱信號中的一個或一個以上的捕捉的時間；該控制電路被配置為響應於接收該等同步信號中的每個，將多個發光信號發送至該光源；並且該光源被配置為響應於從該控制電路接收該等發光信號中的一個或一個以上，發出多個光脈衝。
  20. 如請求項第19項所述之系統，其中該控制電路被配置為在時域中以離該等同步信號中的每個連續同步信號較小的間隔，對發送該等發光信號中的一個進行遞增補償。
  21. 如請求項第19項所述之系統，其中該控制電路被配置為在時域中以離該等同步信號中的每個連續同步信號較大的時間間隔，對發送該等發光信號中的一個進行遞增補償。
  22. 如請求項第19項所述之系統，其中：該探測器控制電路包含一同步信號單元，該同步信號單元被配置為將該等同步信號中的每個發送至該控制電路；該控制電路包含一信號中繼器，該信號中繼器被配置為接收該等同步信號中的每個，並響應於此，將該等發光信號中的一個或一個以上發送至該光源；並且該光源包含一能操作地與其耦合的發出觸發器，該發出觸發器被配置為響應於接收該等發光信號中的一個或一個以上，使多個光脈衝從該光源發出。
  23. 如請求項第22項所述之系統，其中該控制系統包含一能操作地耦合至該光源的發光觸發器和該控制電路的光源控制電路，該光源控制電路被配置為響應於接收該等發光信號中的一個或一個以上，調節並控制從其發出的該等光脈衝中的一個或一個以上的強度、持續時間、寬度、或者平均顏色頻譜中的一者或一者以上。
  24. 如請求項第22項所述之系統，其中：該光熱光譜檢測閱讀器被配置為以重複時域間隔捕捉一系列熱信號；該同步信號單元被配置為對應於該一系列熱信號中的每個熱信號，以重複時域間隔，將同步信號發送至該控制電路；並且該控制電路包含一能操作地耦合至該信號中繼器的延時門，該延時門被配置為以遞增補償時域間隔，對發送與該一系列同步信號中的每個連續同步信號對應的每個發光信號進行補償，以捕捉其間具有遞增補償時域延遲的該流檢測器的一系列熱信號。
  25. 如請求項第24項所述之系統，其中該遞增補償時域間隔是遞增變大的時域間隔。
  26. 如請求項第24項所述之系統，其中該探測器控制電路被配置為控制該等熱信號中的每個之間的重複時域間隔。
  27. 如請求項第26項所述之系統，其中該探測器控制電路包含一在其內的該同步信號單元。
  28. 如請求項第24項所述之系統，其中該控制系統包含一能操作地耦合至該控制電路的記憶體，該記憶體被配置為在其內存儲一個或一個以上的定時程式和該等熱信號中的一個或一個以上。
  29. 如請求項第24項所述之系統，其還包含：一能操作地耦合至該控制系統的使用者介面，該使用者介面被配置為向使用者顯示該等熱信號中的一個或一個以上，使能輸入使用者指令，使能輸入定時程式，或者輸出熱信號資料。
  30. 一種檢測在樣本中存在分析物的方法，該方法包括：向一探測裝置的支架提供一其中包含多個光學吸收指示劑顆粒的流檢測器；啟動探測裝置的操作，該探測裝置包含：一光源；以及一光熱光譜檢測閱讀器，其被配置為捕捉其中包含該等光學吸收指示劑顆粒的該流檢測器的多個熱信號；從該光源向該流檢測器的至少一部分發出多個光脈衝；以遞增補償時域間隔使捕捉多個熱信號基本上同步，該等熱信號是用該等光脈衝照射的該流檢測器的至少一部分的信號；捕捉用該等光脈衝照射的該流檢測器的至少一部分的該等熱信號中的一個或一個以上；至少基於每個以該遞增補償時間間隔之一獲取的多個溫度讀數，針對多個時間資料點生成作為時間資料的函數的溫度變化率，並且至少部分地基於該等熱信號來確定該樣本中該分析物的存在。
  31. 如請求項第30項所述之方法，其中：該等光脈衝包含一系列光脈衝；以及 捕捉該等熱信號中的一個或一個以上包含：以離該一系列光脈衝中的每個連續光脈衝遞增變小的補償時域間隔捕捉一系列熱信號。
  32. 如請求項第31項所述之方法，其還包含對於該一系列光脈衝中的每個連續光脈衝，將該補償時域間隔減小20毫秒或20毫秒以下。
  33. 如請求項第32項所述之方法，還包含對於該一系列光脈衝中的每個連續脈衝，將該補償時域間隔減小10毫秒或10毫秒以上。
  34. 如請求項第30項所述之方法，其中：該等光脈衝包含一系列光脈衝；並且捕捉該等熱信號中的一個或一個以上包含：以離該一系列光脈衝中的每個連續光脈衝遞增變大的補償時域間隔捕捉一系列熱信號中的每個熱信號。
  35. 如請求項第34項所述之方法，其還包含對於該一系列光脈衝中的每個連續光脈衝，將該補償時域間隔增加3毫秒或3毫秒以上。
  36. 如請求項第35項所述之方法，其還包含對於該一系列光脈衝中的每個連續光脈衝，將該補償時域間隔增加10毫秒或10毫秒以上。
  37. 如請求項第30項所述之方法，其還包含：確定在該等熱信號中的每個熱信號中該流檢測器的至少一部分的溫度；至少部分基於該等熱信號，構建溫度變化/時間變化與捕捉時間的關係曲線圖；並且通過從該曲線圖識別與溫度變化/時間變化的最大值對應的捕捉時間，確定理想檢測時間。
  38. 如請求項第37項所述之方法，其中至少部分地基於該等熱信號來確定在該樣本中存在該分析物包含：在該理想檢測時間用該光熱光譜檢測閱 讀器捕捉分析物測試信號，並確定該分析物測試信號中的熱特徵是否在檢測限之上。
  39. 如請求項第30項所述之方法，其中：該探測裝置還包含能操作地耦合至該光源和該光熱光譜檢測閱讀器的控制電路；並且以遞增補償時域間隔使捕捉多個熱信號實質上同步，該流檢測器的至少一部分的該等熱信號用該等光脈衝照射，包含：將多個發光信號從該控制電路發送到該光源，響應於此，該等發光信號中的每個發光信號從該光源有效地觸發至少一個光脈衝；並且以在該等發光信號中的每個連續發光信號和與其對應的捕捉信號之間的遞增補償時域延遲，將多個捕捉信號從該控制電路發送至該光熱光譜檢測閱讀器，其中，響應於此，該等捕捉信號中的每個捕捉信號有效地使該光熱光譜檢測閱讀器捕捉該流檢測器的部分的熱信號。
  40. 如請求項第39項所述之方法，還包含：其中，該光源包含一具有發出觸發器的光源控制電路，該發出觸發器被配置為響應於接收該等發光信號中的一個或一個以上，使多個光脈衝中的一個或一個以上從該光源發出；其中，該光熱光譜檢測閱讀器包含一具有捕捉觸發器的探測器控制電路，該捕捉觸發器被配置為響應於接收該等捕捉信號中的一個或一個以上，使該光熱光譜檢測閱讀器捕捉該等熱信號中的一個或一個以上；並且用該發出觸發器來接收該等發光信號中的每個；並且用該捕捉觸發器來接收該等捕捉信號中的每個。
  41. 如請求項第40項所述之方法，其中，捕捉用該等光脈衝照射的該流檢測器的至少一部分的該等熱信號中的一個或一個以上包含：以離一系列光脈衝中的每個連續光脈衝遞增變大的補償時域間隔來捕捉一系列熱信號中的每個熱信號。
  42. 如請求項第40項所述之方法，其中，以在每個接下來的發光信號與對應的捕捉信號之間的遞增補償延時，將多個捕捉信號從該控制電路發送至該光熱光譜檢測閱讀器包含：以至少約110毫秒的補償時域間隔，發送該等捕捉信號中的每個捕捉信號。
  43. 如請求項第40項所述之方法，還包含將每個連續發光信號與對應的捕捉信號之間的該補償時域間隔增加3毫秒或3毫秒以上。
  44. 如請求項第40項所述之方法，還包含將每個連續發光信號與對應的捕捉信號之間的該補償時域間隔增加10毫秒或10毫秒以上。
  45. 如請求項第40項所述之方法，還包含將每個連續發光信號與對應的捕捉信號之間的該補償時域間隔增加5毫秒或5毫秒以上。
  46. 如請求項第30項所述之方法，其中：該探測裝置包含一控制系統，該控制系統具有一能操作地耦合至該光源和該光熱光譜檢測閱讀器的控制電路；並且以遞增補償時域間隔使捕捉多個熱信號基本上同步，該流檢測器的至少一部分的該等熱信號用該等光脈衝照射，包含：將多個同步信號從該光熱光譜檢測閱讀器發送到該控制電路，該等同步信號中的每個表明對應的熱信號的捕捉時間； 響應於該等同步信號中的每個，將一個或一個以上的發光信號從該控制電路發送到該光源，該等發光信號中的每個以離對應的同步信號的遞增補償時域間隔發送，並有效地觸發光脈衝從該光源發出。
  47. 如請求項第46項所述之方法，其中該等同步信號中的每個通過至少約110毫秒的時域間隔大致均等地隔開。
  48. 如請求項第46項所述之方法，其中該控制電路包含一延時門，該延時門被配置為以遞增變大的時域間隔，對發送與該等同步信號中的每個對應的該一個或一個以上的發光信號中的每個進行補償，以捕捉該流檢測器的順序延時的熱信號。
  49. 如請求項第46項所述之方法，還包含將該一個或一個以上的發光信號中的每個連續發光信號與對應的捕捉信號之間的補償時域間隔增加3毫秒或3毫秒以上。
  50. 如請求項第46項所述之方法，其還包含將該等發光信號中的一個或一個以上的發光信號中的每個連續發光信號與該等捕捉信號中的對應的一個之間的該補償時域間隔增加10毫秒或10毫秒以上。
  51. 如請求項第46項所述之方法，還包含將該一個或一個以上的發光信號中的每個連續發光信號與該等捕捉信號中的對應的一個之間的該補償時域間隔增加5毫秒或5毫秒以上。
  52. 如請求項第46項所述之方法，其中，該控制電路包含一延時門，該延時門被配置為以遞增變小的時域間隔，對發送與該等同步信號中的每個對應的該一個或一個以上的發光信號中的每個進行補償，以捕捉該流檢測器的順序延時的熱信號。
  53. 如請求項第46項所述之方法，還包含將該一個或一個以上的發光信號中的每個連續發光信號與對應的捕捉信號之間的該補償時域間隔減少3毫秒或3毫秒以上。
  54. 如請求項第46項所述之方法，還包含將該一個或一個以上的發光信號中的每個連續發光信號與該等捕捉信號中的對應的一個之間的該補償時域間隔減少10毫秒或10毫秒以上。
  55. 如請求項第46項所述之方法，還包含將該一個或一個以上的發光信號中的每個連續發光信號與該等捕捉信號中的對應的一個之間的該補償時域間隔減少5毫秒或5毫秒以上。
  56. 如請求項第46項所述之方法，還包含：確定在該等熱信號中的每個中該流檢測器的至少一部分的溫度；基於該等熱信號，構建溫度變化/時間變化與捕捉時間的關係曲線圖；並且通過從曲線圖識別與溫度變化/時間變化的最大值對應的捕捉時間，確定理想檢測時間。
  57. 如請求項第56項所述之方法，其中至少部分地基於該等熱信號來確定在該樣本中存在該分析物包含：在該理想檢測時間用該光熱光譜檢測閱讀器捕捉分析物測試信號，並確定該分析物測試信號中的熱特徵是否在檢測限之上。
  58. 如請求項第46項所述之方法，其中該控制系統包含： 一光源控制電路，其能操作地耦合至該控制電路和該光源，該光源控制電路具有一發出觸發器，該發出觸發器被配置為響應於接收該等發光信號中的一個或一個以上，使該等光脈衝中的一個或一個以上從該光源發出；一同步信號單元，其能操作地耦合至該控制電路並被配置為將多個同步信號發送至該控制電路；一信號中繼器，其能操作地耦合至該控制電路和該同步信號單元；以及用該信號中繼器接收該等同步信號中的每個，並響應於此將該等發光信號中的一個或一個以上發送至該光源；並且用該發出觸發器來接收該等發光信號中的每個。
  59. 一種用於檢測設置在具有光學吸收指示劑顆粒的流檢測器上的樣本中的分析物的系統，其中，該系統包括：一鐳射光源，其被配置為發出鐳射；一紅外線照相機，其被配置為捕捉包含該光學吸收指示劑顆粒的該流檢測器的多個熱信號；一控制系統，其具有能操作地耦合至該鐳射光源和該紅外線照相機的一控制電路，該控制系統包含：一探測器控制電路，其能操作地耦合至該控制電路和該紅外線照相機；一光源控制電路，其能操作地耦合至該控制電路和該鐳射光源；一信號中繼器，其能操作地耦合至該控制電路、該鐳射光源和該探測器控制電路，該信號中繼器被配置為將多個發光信號發送至該光源控制電路，該等發光信號中的每個發光信號有效地使該鐳射光源發出雷射 脈衝，該信號中繼器還被配置為將多個捕捉信號發送至該紅外線照相機，以對於從該鐳射光源發出的雷射脈衝中的每個連續雷射脈衝，以遞增補償時域間隔來捕捉該流檢測器的多個熱信號；以及一記憶體，其被配置為將該等熱信號中的一個或一個以上存儲在其內；以及其中，該控制電路配置為至少基於每個以該遞增補償時間間隔之一獲取的多個溫度讀數，針對多個時間資料點生成作為時間資料的函數的溫度變化率；一支援結構，其支援該鐳射光源、該紅外線照相機和一支架，該支架被配置為將該流檢測器保留在工作位置，從而使得從該鐳射光源發出到該流檢測器的鐳射能在該紅外線照相機的視場內。
  60. 如請求項第59項所述之系統，其中該支架被配置為將一個或一個以上的流檢測器能反復地保留在工作位置，以允許照射該光學吸收指示劑顆粒，並允許該紅外線照相機捕捉該一個或一個以上的流檢測器和其中的該光學吸收指示劑顆粒的該等熱信號。
  61. 如請求項第59項所述之系統，其中該控制電路包含一延時門，該延時門被配置為以該遞增補償時域間隔，對該捕捉信號發送至該紅外線照相機進行遞增補償。
  62. 如請求項第59項所述之系統，其中該控制系統包含一使用者介面，通過該使用者介面選擇樣本類型，其中，該控制電路被配置為基於所選擇的樣本類型，確定一個或一個以上的補償時域間隔。
  63. 如請求項第62項所述之系統，其中： 該記憶體包含存儲在其上的一個或一個以上的定時程式；並且該控制電路包含一比較分析電路，該比較分析電路被配置為將所選擇的該樣本類型與該記憶體中的一個或一個以上的定時程式關聯，並響應於此執行所關聯的該一個或一個以上的定時程式。
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