Мікрофлюїдний аналізатор та спосіб мікрофлюїдного аналізу проби
Номер патенту: 109132
Опубліковано: 27.07.2015
Автори: Ліндер Вінсент, Штейнміллер Девід, Тейлор Джейсон
Формула / Реферат
1. Мікрофлюїдний аналізатор проби, який містить:
корпус;
отвір в корпусі, виконаний для прийому касети, що має щонайменше один мікрофлюїдний канал, що має розмір поперечного перерізу менше 1 мм
систему керування тиском, встановлену в корпусі, при цьому система керування тиском виконана для переміщення проби крізь щонайменше один мікрофлюїдний канал касети; і
оптичну систему, встановлену в корпус, при цьому оптична система містить множину джерел світла та множину детекторів, віднесених від множини джерел світла, при цьому джерела світла виконані для проведення світла крізь касету, коли касета вставлена в аналізатор проби, і при цьому детектори розташовані навпроти джерел світла для розпізнавання кількості світла, що проходить крізь касету;
при цьому множина джерел світла містить щонайменше перше джерело світла та друге джерело світла поруч із першим джерелом світла, при цьому перше джерело світла виконане для проведення світла крізь першу зону вимірювання касети, і друге джерело світла виконане для проведення світла крізь другу зону вимірювання касети поруч із першою зоною вимірювання, який відрізняється тим, що додатково містить:
зчитувач ідентифікації, виконаний для зчитування інформації, пов'язаної з касетою;
інтерфейс користувача, виконаний для введення користувачем інформації в аналізатор проби;
систему керування, встановлену в корпусі та виконану для зв'язку зі зчитувачем ідентифікації, інтерфейсом користувача, системою керування тиском та оптичною системою для аналізу проби в касеті
2. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що містить систему регулювання температури, встановлену в корпусі, при цьому система регулювання температури містить нагрівач, виконаний для нагрівання касети.
3. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що детектори пристосовані та розміщені для розпізнавання кількості пропускання світла крізь зони вимірювання касети.
4. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що джерела світла виконані так, що друге джерело світла неактивоване, допоки не дезактивоване перше джерело світла.
5. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що перше джерело світла випромінює світло з першою довжиною хвилі, а друге джерело світла випромінює світло з другою довжиною хвилі, при цьому перша довжина хвилі така ж сама, як і друга довжина хвилі.
6. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, в якому перше джерело світла випромінює світло з першою довжиною хвилі, а друге джерело світла випромінює світло з другою довжиною хвилі, при цьому перша довжина хвилі відрізняється від другої довжини хвилі.
7. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що зчитувач ідентифікації є радіочастотним зчитувачем ідентифікації, виконаним для зчитування радіочастотних тегів ідентифікації, пов'язаних з касетою.
8. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що зчитувач ідентифікації є зчитувачем штрих-коду, виконаним для зчитування штрих-коду, пов'язаного з касетою.
9. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що інтерфейс користувача містить сенсорну панель.
10. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що інтерфейс користувача містить рідкокристалічну панель відображення.
11. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить систему зв'язку, виконану для зв'язування з системою керування для виведення інформації про пробу до другорядного пристрою.
12. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 2, який відрізняється тим, що система регулювання температури додатково містить термоелемент, виконаний для показування температури в корпусі, і ланцюг контролера, виконаний для керування температури в корпусі.
13. Мікрофлюїдиий аналізатор проби за п. 2, який відрізняється тим, що нагрівач є резистивним нагрівачем.
14. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 2, який відрізняється тим, що система регулювання температури додатково включає охолоджувач для охолодження касети.
15. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що охолоджувач є вентилятором.
16. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що система керування тиском містить джерело вакууму, патрубок, який з'єднує джерело вакууму зі щонайменше одним каналом в аналізаторі проби, і сенсор тиску, виконаний для вимірювання тиску в патрубку.
17. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що система керування тиском містить діафрагмовий насос.
18. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що містить клапан, встановлений між джерелом вакууму та щонайменше одним каналом касети, при цьому клапан є соленоїдним клапаном.
19. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що перше джерело світла є світлодіодом.
20. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що перший детектор є фотодіодом.
21. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить касету, виконану з можливістю вставляння в корпус аналізатора, при цьому касета містить щонайменше один канал з пробою, що міститься в ньому.
22. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр щонайменше одного каналу знаходиться в діапазоні від приблизно 50 мкм до приблизно 500 мкм.
23. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що щонайменше один канал касети містить перший канал і другий канал, віднесені один від одного.
24. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить флюїдний з'єднувач, виконаний з можливістю з'єднання з касетою, при цьому флюїдний з'єднувач містить канал, виконаний для флюїдного з'єднання першого та другого каналів касети при з'єднанні флюїдного з'єднувача з касетою.
25. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що касета має криволінійну поверхню, що зв'язана з компонентом на корпусі, який виконаний для зв'язку з касетою.
26. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що множина джерел світла виконана для послідовного активування, при цьому одночасно активоване тільки одне джерело світла.
27. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що множина джерел світла виконана для активування за щонайменше 100 мікросeкунд.
28. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що мікрофлюїдний аналізатор додатково містить інтерфейс користувача, розташований в корпусі та виконаний з можливістю вводу користувачем інформації в систему.
29. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що касета містить перший канал, що містить вхідний отвір і вихідний отвір, і другий канал, що містить вхідний отвір і вихідний отвір, при цьому касета містить флюїдний з'єднувач, пристосований та призначений для з'єднання з касетою з можливістю прикріплення для сполучення першого та другого каналів касети, коли флюїдний з'єднувач з'єднаний з касетою, при цьому перший та другий канали касети не перебувають у флюїдному з'єднанні один з одним при відсутності з'єднання через флюїдний з'єднувач.
30. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що касета містить множину зон вимірювання, флюїдно з'єднаних послідовно, при цьому кожна зона вимірювання відповідає джерелу світла та детектору оптичної системи.
31. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що кожна з зон вимірювання містить звивисту ділянку, що має площу щонайменше 0,25 мм,2, і щонайменше 25 % площі відповідає джерелу світла та детектору.
32. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що кожна зона вимірювання містить один компонент для хімічної та/або біологічної реакції.
33. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що флюїдний з'єднувач лежить в площині, по суті, перпендикулярній площині касети.
34. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що щонайменше частина флюїдного з'єднувача є зовнішньою по відношенню до корпусу.
35. Мікрофлюїдиий аналізатор проби за п.1, який відрізняється тим, що мікрофлюїдний аналізатор містить вентиляційний клапан, що містить соленоїд, розташований над ущільненням, при цьому соленоїд пристосований для притискання ущільнення до касети.
36. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що флюїдний з'єднувач пристосований та призначений для збору проби.
37. Мікрофлюїдиий аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що містить зчитувач ідентифікації, виконаний з можливістю зчитування інформації, яка належить до касети, яка встановлена в аналізатор.
38. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що оптична система виконана з можливістю вимірювання оптичної щільності в першій зоні вимірювання як функції часу.
39. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що містить систему керування, виконану з можливістю приймання зворотного зв'язку для керування потоком флюїду в системі та/або визначення якості керування або аномалій при роботі касет.
40. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що система керування виконана з можливістю відправки сигналу на один або декілька компонентів, щоб спричиняти вимикання всієї системи або її частин.
41. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що містить систему керування, виконану з можливістю приймання вхідних сигналів від одного або декількох компонентів, для порівнювання одного або декількох сигналів або набору сигналів з попередньо запрограмованими сигналами в системі керування та/або для надсилання сигналів на один або декілька компонентів для модулювання потоку флюїду та/або операції керування мікрофлюїдною системою касети.
42. Мікрофлюїдний аналізатор проби за п. 1, який відрізняється тим, що система керування тиском містить джерело вакууму та вентиляційний клапан, при цьому вентиляційний клапан пристосований для керування потоком повітря, що входить у касету через отвір в касеті, при використанні джерела вакууму.
43. Спосіб аналізу проби для мікрофлюїдного аналізу, при цьому спосіб включає етапи, на яких:
використовують мікрофлюїдний аналізатор проби, що містить корпус з отвором в ньому;
використовують касету, виконану з можливістю вставляння в отвір корпуса, при цьому касета або компонент касети містить щонайменше один канал;
ідентифікують інформацію про касету за допомогою зчитувача ідентифікації;
обробляють інформацію, введену користувачем в інтерфейс користувача, встановлений у корпусі аналізатора проби;
створюють тиск щонайменше в одному каналі в касеті за допомогою системи керування тиском, встановленої в корпусі, для переміщення проби щонайменше крізь один канал;
активують оптичну систему, що пропускає світло від першого джерела світла, встановленого в корпусі, крізь першу зону вимірювання касети;
розпізнають кількість пропускання світла крізь першу зону вимірювання касети за допомогою першого детектора оптичної системи, встановленого в корпусі навпроти першого джерела світла; і
аналізують пробу в касеті за допомогою системи керування, встановленої у корпусі, яка пов'язана зі зчитувачем ідентифікації, інтерфейсом користувача, системою керування тиском та оптичною системою.
44. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає етап, на якому нагрівають касету за допомогою системи регулювання температури, встановленої у корпусі аналізатора проби.
45. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що флюїдний з'єднувач флюїдно з'єднує перший і другий канали касети
46. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що перед першим використанням касети щонайменше один з першого або другого каналів містить реагент, при цьому касета запломбована перед першим використанням для збереження реагенту в касеті на щонайменше один день.
47. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що реагент є рідиною.
48. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що перед першим використанням касети щонайменше один з першого або другого каналів містить щонайменше перший і другий рідкі реагенти, відділені третім флюїдом, суттєво незмішуваним з обома флюїдами.
49. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що проба флюїду міститься у флюїдному з'єднувачі.
50. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що етап, на якому ідентифікують інформацію, містить ідентифікацію щонайменше одного номера партії, інформацію про калібрування та дату закінчення терміну дії касети.
51. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що перша зона вимірювання касети містить звивистий канал, що містить множину сегментів, при цьому перша оптична система встановлена набагато ближче, ніж один з сегментів звивистого каналу.
52. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що етап розпізнання включає вимірювання окремого сигналу крізь більше, ніж один сегмент звивистої ділянки.
53. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що касета містить множину зон вимірювання, флюїдно з'єднаних послідовно, при цьому кожна зона вимірювання вирівняна з оптичною системою та джерелом світла, встановленому в корпусі, при цьому спосіб включає спрямовування проби флюїду поперек багатьох зон вимірювання та вимірювання пропускання світла крізь кожну з множини зон вимірювання.
54. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що впродовж по суті усього аналізу включає застосування істотно постійних ненульових перепадів тиску між вхідним отвором першої зони вимірювання касети та вихідним отвором, розташованим нижче першої зони вимірювання.
55. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що аналізатор містить множину джерел світла, що містить щонайменше перше джерело світла та друге джерело світла поруч із першим джерелом світла, при цьому перше джерело світла виконане для проведення світла крізь першу зону вимірювання касети, а друге джерело світла виконане для проведення світла крізь другу зону касети поруч з першою зоною вимірювання, при цьому спосіб включає етап, на якому перше джерело світла активують лише тоді, коли друге джерело світла неактивоване, і не активують друге джерело світла, доки перше джерело світла недезактивоване.
56. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає послідовне активування множини джерел світла, при цьому одночасно активують тільки одне джерело світла.
57. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає етап, на якому акумулюють непрозорий матеріал на частині поверхні каналу в першій зоні вимірювання касети та вимірюють пропускання світла крізь непрозорий матеріал.
58. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що непрозорий матеріал містить метал.
59. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що метал містить срібло.
60. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що непрозорий матеріал виготовляють хімічним осадженням.
61. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що непрозорий матеріал наносять хімічним осадженням на колоїдному металі.
62. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що колоїдний метал є кон'югованим золотом антитілом.
63. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що непрозорий матеріал виготовлений спрямуванням розчину металу крізь канал.
64. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає етап, на якому кількісно визначають непрозорість непрозорого матеріалу.
65. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає етап, на якому абсорбують флюїд в касеті абсорбуючим матеріалом, який міститься в ділянці утримання рідини, флюїдно з'єднаної з першою зоною вимірювання.
66. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає етап, на якому абсорбують істотно всі рідини, що течуть у касеті в ділянці утримання рідини, флюїдно з'єднаної з першою зоною вимірювання, при цьому дозволяють будь-яким газам вийти крізь вихідний отвір касети.
67. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що проба флюїду містить цільну кров.
68. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає відстежування оптичної щільності в першій зоні вимірювання як функції часу.
69. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає розпізнавання пропускання світла в першій зоні вимірювання для визначення інформації про аналіз в касеті та визначення виникнення аномалії при аналізі на основі щонайменше частково інформації про аналіз.
70. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає забезпечення зворотного зв'язку від першої зони вимірювання до системи керування для керування потоком флюїду в системі та/або визначення контролю якості або аномалій при роботі касети.
71. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає використання системи керування для приймання вхідних сигналів від одного або декількох компонентів, порівняння одного або декількох сигналів або набору сигналів з попередньо запрограмованими сигналами в системі керування та/або надсилання сигналів на один або декілька компонентів для модулювання потоку флюїду та/або операції керування мікрофлюїдною системою касети.
72. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що система керування тиском містить джерело вакууму та вентиляційний клапан, при цьому спосіб включає використання вентиляційного клапана для керування потоком повітря, що входить у касету через отвір в касеті, при використанні джерела вакууму.
73. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що пробу флюїду утримують в флюїдному з'єднувачі.
74. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає: активацію оптичної системи, що містить щонайменше перше джерело світла та друге джерело світла поруч із першим джерелом світла, при цьому перше джерело світла виконане для проведення світла крізь першу зону вимірювання касети, а друге джерело світла виконане для проведення світла крізь другу зону вимірювання касети поруч з першою зоною вимірювання, при цьому перше та друге джерела світла виконані таким чином, що друге джерело світла не активують, доки перше джерело світла недезактивоване.
75. Спосіб за п. 43, який відрізняється тим, що включає приведення в дію вентиляційного клапана, що містить соленоїд, розташований над ущільненням, при цьому соленоїд пристосований притискати ущільнення до касети.
Текст
Реферат: Описані системи та способи аналізу проб і варіанти здійснення мікрофлюїдних аналізаторів проби виконані для прийому касети, що містить пробу, для проведення аналізу проби. Мікрофлюїдні аналізатори проби можуть бути використані для керування потоком флюїду, перемішування й аналізу проби в багатьох мікрофлюїдних системах, таких як мікрофлюїдна діагностична платформа в пункті надання допомоги. Переважно, мікрофлюїдні аналізатори проби можуть бути зменшеними в розмірах у порівнянні зі звичайними настільними системами та прості в використанні. UA 109132 C2 (12) UA 109132 C2 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь винаходу Представлена заявка загалом стосується систем, пристроїв і способів аналізу проб, а в конкретних варіантах здійснення – мікрофлюїдних аналізаторів проби, пристосованих для прийому касети, що містить в собі пробу, для аналізу проби. Також представлені касети для аналізу проби. Передумови винаходу Маніпулювання флюїдами відіграє важливу роль в таких галузях як хімія, мікробіологія та біохімія. Ці флюїди можуть включати рідини або гази та можуть постачати реагенти, розчинники, реактанти або промивочний розчин до хімічного або біологічного процесів. Тоді як багато мікрофлюїдних способів і касет, таких як мікрофлюїдні пробірні аналізи, можуть забезпечувати дешеві, чутливі і точні аналітичні платформи, маніпулювання флюїдами, наприклад забір проби, введення реагентів, збереження реагентів, керування потоком флюїду, розділення флюїду, змішування кількох флюїдів, збір відходів, екстракція флюїду для позачипового аналізу та/або передача флюїдів від одного чипу до наступного, можуть додати рівень витрат і складності. Часто мікрофлюїдні касети потребують зовнішньої платформи, такої як аналізатор для виконання таких і подібних маніпулювань з флюїдами. Для обробки й аналізу проби для мікрофлюїдного аналізу існують багато типів аналізаторів, тим не менш окремі такі аналізатори є дорогими, об'ємними, складними у використанні та/або потребують комплексних компонентів для маніпулювання флюїдами. Відповідно, переваги в цій галузі, які б могли знизити вартість, зменшити розміри, спростити використання, зменшити комплекність потрібних для маніпулювань флюїдом компонентів та/або покращити маніпулювання з флюїдом у мікрофлюїдних системах, будуть цікавими. Суть винаходу Описані системи та способи для аналізу проб. Об'єкт цього винаходу в окремих випадках включає взаємопов'язані продукти, альтернативні рішення окремих завдань та/або множину різноманітних використань однієї або декількох систем та/або виробів. У одній групі варіантів здійснення представлений ряд способів. У одному варіанті здійснення спосіб аналізу проби для мікрофлюїдного аналізу включає етапи надання мікрофлюїдного аналізатора проби, що містить корпус з отвором у ньому, при цьому в отворі в корпусі міститься касета, при цьому касета або компонент касети містить щонайменше один канал з пробою флюїду в ньому. Спосіб включає ідентифікацію інформації про касету за допомогою зчитувача ідентифікації, розміщеного в корпусі, і обробку інформації, введеної користувачем за допомогою інтерфейсу користувача, розташованого в корпусі аналізатора проби. Спосіб також включає створення тиску щонайменше в одному каналі в касеті за допомогою системи керування тиском, розташованої в корпусі, для переміщення проби крізь щонайменше один канал. Спосіб включає активацію оптичної системи, яка пропускає світло від першого джерела світла, розташованого в корпусі, крізь першу зону вимірювання касети і розпізнавання кількості пропускання світла крізь першу зону вимірювання касети за допомогою першого детектора оптичної системи, розміщеного в корпусі навпроти першого джерела світла. Спосіб включає аналіз проби в касеті за допомогою системи керування, розміщеної в корпусі, яка зв'язує зчитувач ідентифікації, інтерфейс користувача, систему керування тиском, оптичну систему та систему регулювання температури. Спосіб може факультативно включати нагрівання касети за допомогою системи регулювання температури, розташованої в корпусі аналізатора проб. У іншій групі варіантів здійснення представлений ряд мікрофлюїдних аналізаторів проби. У одному варіанті здійснення мікрофлюїдний аналізатор проби містить корпус, отвір в корпусі, виконаний для приймання касети, що містить щонайменше один канал з пробою флюїду в ньому, причому корпус містить компонент, виконаний для зв'язку з контактуючим компонентом на касеті для виявлення касети в корпусі, та зчитувач ідентифікації, розташований в корпусі та виконаний для зчитування інформації, пов'язаної з касетою. Мікрофлюїдний аналізатор проби також містить інтерфейс користувача, розташований у корпусі та виконаний для вводу користувачем інформації в аналізатор проб, і систему керування тиском, розміщену в корпусі, при цьому система керування тиском виконана для утворення тиску щонайменше в одному каналі в касеті для переміщення проби крізь щонайменше один канал. Мікрофлюїдний аналізатор проби додатково містить оптичну систему, розміщену в корпусі, при цьому оптична система містить щонайменше перше джерело світла та перший детектор, віднесений від першого джерела світла, причому перше джерело світла виконане для пропускання світла крізь першу зону вимірювання касети при вставлянні в аналізатор проби та причому перший детектор розташований навпроти першого джерела світла для визначення кількості пропускання світла крізь першу зону вимірювання касети. Мікрофлюїдний аналізатор проби також може включати систему регулювання температури, розташовану в корпусі, при цьому система регулювання 1 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 температури містить нагрівач, виконаний для нагрівання касети, і систему керування, розташовану в корпусі і виконану для зв'язку з зчитувачем ідентифікації, інтерфейсом користувача, системою керування тиском, оптичною системою та системою регулювання температури, для аналізу проби в касеті. У іншому варіанті здійснення мікрофлюїдний аналізатор проби містить корпус і отвір в корпусі, виконаний для приймання касети, яка має щонайменше один канал з пробою флюїду в ньому та щонайменше один мікрофлюїдний канал, розмір поперечного перерізу якого менше 1 мм, причому корпус містить компонент, виконаний для зв'язку з контактуючим компонентом на касеті для виявлення касети в корпусі. Мікрофлюїдний аналізатор проб містить систему керування тиском, розміщену в корпусі, при цьому система керування тиском виконана для створення тиску щонайменше в одному каналі в касеті для переміщення проби крізь щонайменше один канал, і оптичну систему, розташовану в корпусі, при цьому оптична система містить множину джерел світла і множину детекторів, віднесених від множини джерел світла, причому джерела світла виконані для пропускання світла крізь касету при вставлянні касети в аналізатор проби та причому детектори розташовані навпроти джерел світла для визначення кількості світла, що проходить крізь касету. Множина джерел світла містить щонайменше перше джерело світла і друге джерело світла поруч з першим джерелом світла, причому перше джерело світла виконане для пропускання світла крізь першу зону вимірювання касети, а друге джерело світла виконане для пропускання світла крізь другу зону вимірювання касети поруч з першою зоною вимірювання. У окремих варіантах здійснення джерела світла виконані так, що друге джерело світла не активується, доки перше джерело світла не деактивоване. У одній групі варіантів здійснення представлений комплект. Комплект містить перший компонент, що містить перший канал у першому матеріалі, при цьому перший канал містить вхідний отвір, вихідний отвір і щонайменше одну частину між вхідним і вихідним отворами першого каналу, що має розмір поперечного перерізу більше 200 мкм. Комплект містить також другий компонент, що містить другий канал в другому матеріалі, при цьому другий канал містить вхідний отвір, вихідний отвір і щонайменше одну частину між вхідним і вихідним отворами другого каналу, що має розмір поперечного перерізу менше 200 мікрон. У окремих варіантах здійснення перший матеріал відрізняється від другого матеріалу (тим не менш, в інших варіантах здійснення перший матеріал може бути такий самий, що і другий матеріал). У окремих 2 варіантах здійснення перший матеріал має проникність водяного пару менше ніж 0,05 г мм/мм д. У окремих варіантах здійснення світлопропускання другого матеріалу більше 90 % від 400 нм до 800 нм довжини хвилі світла. Комплект також містить флюїдний з'єднувач для флюїдного з'єднання першого та другого каналів, при цьому флюїдний з'єднувач містить флюїдний шлях, який включає вхідний отвір флюїдного шляху та вихідний отвір флюїдного шляху. Вхідний отвір середовища флюїдного шляху може бути з'єднаний з вихідним отвором першого каналу, а вихідний отвір середовища флюїдного шляху може бути з'єднаний з вхідним отвором другого каналу. Комплект пакується таким чином, щоб флюїдний з'єднувач не з'єднував флюїдно перший і другий канали. У іншій групі варіантів здійснення представлений пристрій. Пристрій містить перший компонент, що містить перший канал, виконаний в першому матеріалі, який включає щонайменше один вхідний отвір і один вихідний отвір, при цьому перший канал містить щонайменше одну частину, що має розмір поперечного перерізу менше 200 мкм. Пристрій також містить другий компонент, що містить другий канал, виконаний в другому матеріалі, і що містить щонайменше один вхідний отвір і один відхідний отвір, при цьому другий канал містить щонайменше одну частину, що має розмір поперечного перерізу менше 200 мкм. В окремих варіантах здійснення перший матеріал відрізняється від другого матеріалу (тим не менш, в інших варіантах здійснення перший матеріал може бути таким самим, як і другий матеріал). В окремих варіантах здійснення проникність водяного пару першого матеріалу становить менше 2 0,05 г мм/мм д. В конкретних варіантах здійснення світлопропускання другого матеріалу більше 90 % від 400 нм до 800 нм довжини хвилі світла. Пристрій також містить флюїдний з'єднувач, який може бути приєднаним до першого та другого компонентів, при цьому флюїдний з'єднувач містить флюїдний шлях, який містить вхідний отвір флюїдного шляху та вихідний отвір флюїдного шляху, при цьому після з'єднання вхідний отвір флюїдного шляху флюїдно з'єднаний з вихідним отвором першого каналу, а вихідний отвір флюїдного шляху флюїдно з'єднаний з вхідним отвором другого каналу, щоб забезпечити флюїдний зв'язок між другим і першим каналами. Перший і другий канали не з'єднані флюїдно між собою до першого використання, а при першому використанні перший і другий канали флюїдно з'єднуються між собою. 2 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Інші переваги та нові ознаки цього винаходу стають зрозумілими з детального опису багатьох варіантів здійснення, що не обмежують винахід, і при розгляді разом з супутніми графічними матеріалами. Стислий опис креслень графічних матеріалів Супутні графічні матеріали не призначені для зображення в розмір. В графічних матеріалах кожен ідентичний або подібний компонент, який зображено на багатьох фігурах, загалом представлений у подібному вигляді. З метою ясності не кожен компонент може бути позначений в кожному кресленні графічному матеріалі. Зараз у якості приклада будуть описані різноманітні варіанти здійснення із посиланнями на супутні креслення графічні матеріали, на яких: Фіг. 1А – це блок-діаграма, яка показує мікрофлюїдну систему та різноманіття компонентів, які згідно з одним варіантом здійснення можуть бути частинами аналізатору проби; Фіг. 1В – це вид у перспективі аналізатора проби та касети згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 2 – це вид у перспективі касети та флюїдного з'єднувача згідно з одним варіантом здійснення без корпусу; Фіг. 3 – вид у перспективі касети та флюїдного з'єднувача згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 4 – вид у перспективі, що зображує вставляння флюїдного з'єднувача в касету згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 5 – це по компонентний загальний вид флюїдного з'єднувача згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 6 – це вид касети у перспективі згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 7 – це по компонентний загальний вид касети згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 8 – це схематичний вид касети та флюїдного з'єднувача згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 9А – це схематичний вид касети згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 9В-9F – це схематичні зображення касет, виконаних з багатьох компонентів згідно з одною групою варіантів здійснення; Фіг. 10 – частковий загальний вид аналізатора проби згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 11 – це частковий вид зверху часткової збірки аналізатора проби згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 12 – це інший вид зверху часткової збірки аналізатора проб згідно з одним варіантів здійснення. Фіг. 13 – це схематичний вид частини аналізатора проби згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 14 – схематичний вид збоку частини аналізатора проби згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 15 – вид у перспективі вакуумної системи аналізатора проби згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 16 – блок-діаграма, що показує систему керування аналізатора проб, яка пов'язана з різноманіттям різних компонентів згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 17-21 – це схематичні види інтерфейсу користувача аналізатора проби згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 22 – схематична діаграма, що зображує мікрофлюїдну систему касети згідно з одним варіантом здійснення; Фіг. 23 – зображення вимірювання оптичної щільності як функції часу згідно з одним варіантом здійснення. Детальний опис Описані системи та способи аналізу проб і, в окремих варіантах здійснення, мікрофлюїдні аналізатори проби, виконані для приймання касети, що містить в собі пробу, для проведення аналізу проби. Заявник визначає потрібність унікального мікрофлюїдного аналізатора проби, виконаного з можливістю обробляння проби для вимірювання рівня однієї або декількох досліджуваних речовин (наприклад, специфічний антиген передміхурової залози (PSA)) в пробі. Як викладено нижче, вимірювання рівня PSA або рівня інших досліджуваних речовин у пробі крові може допомогти в лікуванні раку простати або інших захворювань та/або симптомах. Описані тут мікрофлюїдні аналізатори проби можуть також бути виконані та використані для обробляння проби з інших причин, тому що винахід необмежений окремим застосуванням. Наприклад, в одному варіанті здійснення розглянуті тут мікрофлюїдні аналізатори проби можуть 3 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 бути виконані для різних типів аналізу протеїну та для аналізу ДНК та/або РНК аналізів. У окремих випадках описані тут системи і способи можуть бути використані для керування потоком флюїду та перемішування в кількох мікрофлюїдних системах, таких як, наприклад, місцеві мікрофлюїдні діагностичні платформи, мікрофлюїдні системи лабораторного хімічного аналізу, флюїдні системи керування в кліткових культурах або біологічних реакторах, тощо. У одному варіанті здійснення мікрофлюїдний аналізатор проби виконаний для багатьох типів гематологічних та/або урологічних застосувань. Розглянуті тут мікрофлюїдні аналізатори проби можуть бути виконані для широкого різноманіття діагностик і загальних хімічних та/або біологічних аналізів. Аналізатор проби може бути спеціально виконаний для конкретного застосування та/або може бути виконаний для аналізу проби згідно з різноманіттям застосувань, вказаних вище та тут. Як детально викладено нижче, мікрофлюїдний аналізатор проби може бути виконаний для прийому касети, яка містить щонайменше один канал з розміщеною в ньому пробою. Касета з пробою може бути виконана одноразовим компонентом, який виймається після аналізу проби. Далі описуються серії прикладів систем і способів. Фіг. 1А показує блок-діаграму 10 мікрофлюїдної системи та різноманітні компоненти, які мають забезпечити зворотній контроль, згідно з однією групою варіантів здійснення. Мікрофлюїдна система може містити, наприклад, касету 20 оперативно зв'язану з одним або декількома компонентами, такими як джерело 40 потоку флюїду, таке як насос (наприклад, для введення одного або декількох флюїдів в касету та/або для контролювання швидкості потоку флюїду), факультативно джерело 40 потоку флюїду, таке як насос або вакуум, які можуть бути виконані для прикладання як позитивного тиску, так і вакууму (наприклад, для переміщення/видалення одного або декількох флюїдів в/з касеті та/або керування швидкостями потоку флюїду), систему клапанів 28 (наприклад, для дії приведення в дію одного або декількох клапанів), систему 34 розпізнавання (наприклад, для визначення одного або декількох флюїдів та/або процесів) та/або систему 41 регулювання температури (наприклад, для нагрівання та/або охолодження однієї або декількох ділянок касети). Компоненти можуть бути ззовні або всередині мікрофлюїдного пристрою та, бажанням факультативно, можуть містити один або декілька процесорів для керування компонентом або системою компонентів. У окремих варіантах здійснення один або декілька таких компонентів та/або процесорів пов'язані з аналізатором 47 проби, виконаним для обробляння та/або аналізу проби, розміщеної в касеті. Загалом, як тут зазначається, компонент, який є "оперативно пов'язаним з" одним або декількома компонентами, показує, що такі компоненти безпосередньо з'єднані один з одним в прямому фізичному контакті, не будучі приєднаними або прикріпленими один до одного, або не з'єднанні безпосередньо один з одним або в контакті один з одним, але є механічно, електрично (включаючи за допомогою електромагнітних сигналів, що передаються крізь простір) або флюїдно взаємозв'язані (наприклад, за допомогою каналів, таких як труба) так, щоб змушувати або дозволяти пов'язаним таким чином компонентам виконувати призначену їм функцію. Компоненти, зображені в якості ілюстрації на Фіг. 1А, як і інші факультативні компоненти, так як описані тут, можуть бути оперативно пов'язані з системою 50 керування. У окремих варіантах здійснення система керування може бути використана для керування флюїдами та/або проведення якісного контролю за допомогою використання зворотного зв'язку від однієї або декількох подій, що мають місце в мікрофлюїдній системі. Для прикладу, система керування може бути виконана для отримання сигналів вводу від одного або декількох компонентів для розрахунку та/або керування різноманітними параметрами, для порівнювання одного або декількох сигналів, або зразку сигналів з попередньо запрограмованими в системі керування сигналами, та/або для надсилання сигналів від одного або декількох компонентів для модулювання потоку флюїду та/або операції керування мікрофлюїдної системи. Система керування може також бути факультативно пов'язана з іншими компонентами, такими як інтерфейс 54 користувача, система 56 ідентифікації, зовнішній вузол 58 зв'язку (наприклад, USB) та/або іншими компонентами, як детально описано нижче. Для проведення бажаного аналізу касета 20 (наприклад, мікрофлюїдний пристрій) може мати будь-яке придатне виконання каналів та/або компонентів. В одній групі варіантів здійснення касета 20 містить реагенти, що зберігаються, які можуть бути використані для проведення хімічної та/або біологічної реакції (наприклад, імунологічного аналізу), наприклад, як детальніше описано нижче. Касета може містити, наприклад, факультативний вхідний отвір 62 для реагентів у флюїдному зв'язку з факультативною зоною збереження реагентів 64. Зона збереження може містити, наприклад, один або декілька каналів та/або резервуарів, які в окремих варіантах здійснення можуть бути частково або повністю заповненими флюїдом (наприклад, рідинами або газами, включаючи реагенти, що не змішуються, такі як розчини 4 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 реагентів і промивні розчини, факультативно відділені флюїдами, що не змішуються, як детально описано нижче). Касета може також містити факультативну пробу або зону 66 завантаження реагенту, таку як флюїдний з'єднувач, який може бути використаний для з'єднання зони 64 збереження реагентів і додаткової зони 68 вимірювання. Зона вимірювання, яка може містити одну або декілька зон для визначення компонента в пробі (наприклад, зони вимірювання), може бути в флюїдному зв'язку з факультативною зоною 70 відходів і приєднана до вихідного отвору 72. В окремих випадках такі та інші ознаки пристрою можуть бути виконані на або в різних компонентах або шарах касети, як детально описано нижче. Таким чином, потрібно відзначити те, що касета може містити окремий компонент або багато компонентів, які прикріпляються на час використання, таких як комбінація виробу з прикріпленим флюїдним з'єднувачем, як описано. У одній групі варіантів здійснення флюїд може текти в напрямку стрілок, зображених на фігурі. Подальший опис і приклади таких і інших компонентів детально представлені нижче. В окремих варіантах здійснення секції 71 та 77 касети не знаходяться в флюїдному зв'язку одна з іншою до введення проби в касету. В окремих випадках секції 71 і 77 не знаходяться в флюїдному зв'язку одна з одною перед першим використанням касети, а при першому використанні секції знаходяться у флюїдному зв'язку одна з одною. Тим не менш, в інших варіантах здійснення секції 71 і 77 знаходяться у флюїдному зв'язку одна з одною перед першим використанням та/або перед введенням проби в касету. Можливі інші конфігурації касет. Як показано на прикладі, варіант здійснення винаходу, зображеного на Фіг. 1А, одне або більше джерел 40 потоку флюїду, такі як насоси та/або вакуум або інша система контролювання тиску, система 28 клапанів, система 34 розпізнавання, система 41 регулювання температури, та/або інші компоненти можуть бути оперативно зв'язані з одним або більше вхідним отвором 62 реагенту, ділянкою 64 збереження реагенту, ділянкою 66 завантаження проби або реагенту, ділянкою 68 реакції, ділянкою 70 відходів, вихідним отвором 72 та/або іншими частинами касети 20. Розпізнавання обробок або дій в одній або більше частинах касети може створювати сигнал або зразки сигналів, що можуть бути передані до системи 50 керування. Ґрунтуючись на сигнал(-и), отримані від системи керування, ця зворотна передача може бути використана для операцій з флюїдами всередині та/або між кожною з цих частин мікрофлюїдного пристрою, таких як керування одним або більше насосом, вакуумом, системою клапанів, системою розпізнавання, системою регулювання температурою та/або інші компоненти. На Фіг. 1В-2, тут зображено один варіант здійснення мікрофлюїдного аналізатора 100 проби. Як зображено на прикладі варіант здійснення на Фіг. 1В, аналізатор 100 включає корпус 101, який виконаний для покриття або утримання компонентів аналізатора 100, що детально описуються нижче. Отвір 120 в корпусі 101 виконаний для прийому касети 20. Як детальніше викладено нижче, аналізатор 100 може також включати інтерфейс 200 користувача розташований в корпусі 101, який виконаний для вводу користувачем інформації в аналізатор проби. В цьому варіанті здійснення винаходу інтерфейс 200 користувача включає сенсорну панель, але, як описано нижче, інтерфейс користувача може бути виконаний різним чином. Фіг. 2 ілюструє аналізатор 100 проби, зображений на Фіг. 1В, за винятком частини корпусу 101 і інтерфейсу 200 користувача, видалених для зображення інших компонентів, які можуть бути розташовані в корпусі 101. Ці компоненти детально описані нижче і включають, але не обмежуються, джерело 40 потоку флюїду (наприклад, вакуумної системи), виконане для створення тиску в касеті 20, зчитувач 60 ідентифікації, виконаний для зчитування інформації щодо касети, і механічну підсистему 79, яка включає компонент, виконаний для зв'язку з касетою для розпізнавання касети в корпусі. Як зазначалося вище, отвір 120 в корпусі виконаний для прийому касети 20. Як показано на Фіг. 2, в одному варіанті здійснення отвір 120 виконаний як подовжений паз. Отвір 120 може бути виконаний таким чином для прийому загалом картко-подібних касет. Потрібно зазначити, що в інших варіантах здійснення отвір 120 може бути сформований і виконаний іншим чином, як винахід, що цим не обмежується. Як зазначалося вище, мікрофлюїдний аналізатор 100 проби може бути виконаний для прийому багатьох типів касет 20 (наприклад, мікрофлюїдні пристрої). Фігури 3-9 ілюструють різні приклади варіантів здійснення касети 20 для використання разом з аналізатором 100. Як показано на Фіг. 3-4 і 6, касета 20 може бути загалом картко-подібної форми (тобто подібна до карткового ключа), що має загалом жорстку подібну до пластини будову. Касета 20 може бути виконана з флюїдним з'єднувачем 220, який, як показано на прикладу варіант здійснення, проілюстрованого на Фіг. 4, може вставлятися в один кінець касети 20. В окремому варіанті здійснення флюїдний з'єднувач може бути використаний для введення одного або більше флюїдів (наприклад, проби або реагенту) в касету. 5 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В одній групі варіантів здійснення винаходу протягом використання флюїдний з'єднувач застосовується для флюїдного з'єднування двох (або більше) каналів касети, канали в якій до першого використання не з'єднані. Наприклад, касета може включати два канали, які не мають флюїдного зв'язку до першого використання касети. Не з'єднані канали мають переваги в певних випадках, наприклад, для збереження різних реагентів в кожному каналі. Наприклад, перший канал може бути використаний для збереження сухих реагентів, а другий – для мокрих. Наявність фізично-відділених один від одного каналів може збільшити тривалість строку стабільності реагентів, що зберігаються в кожному з каналів, наприклад, завдяки утриманню реагенту(-ів), який зберігається в сухій формі, захищеним від вологи, яка може бути спричинена реагентом(-ами), що зберігаються у мокрій формі. При першому використанні канали можуть бути з'єднані за допомогою флюїдного з'єднувача, щоб забезпечити флюїдний зв'язок між каналами касети. Наприклад, приєднаний флюїдний з'єднувач може проколювати пломби, що укривають вхідні отвори та/або вихідні отвори касети, для забезпечення вставлення флюїдного з'єднувача в касету. Як тут використано, "перед першим використанням касети" слід розуміти як період або періоди перед тим, як касета вперше використовувалася певним користувачем після комерційного продажу. Перше використання може включати інші етап(-и), що потребують маніпуляцій користувача з пристроєм. Наприклад, перше використання може включати один або більше етапів, таких як проколювання запломбованих вхідних отворів для введення реагенту в касету, з'єднання двох або більше каналів для створення флюїдного зв'язку між каналами, підготовка пристрою (наприклад, завантаження реагентів в пристрій) перед аналізом проби, завантаження проби в пристрій, підготовка проби в частині пристрою, проведення реакції з пробою, розпізнавання проби, і подібне. В цьому контексті перше використання не включає виготовлення, інші підготовчі або контрольно-якісні дії, що належать виробнику касет. Фахівці у даній галузі добре розуміють значення першого використання в цьомуконтексті і спроможні просто визначити була касета використана вперше чи ні. В одній групі варіантів здійснення касети за винаходом виконані з можливістю розряджатися після першого використання (наприклад, після виконання аналізу) і ясно, що такі пристрої використовуються вперше, тому непрактично використовувати пристрої взагалі (наприклад, для виконання другого аналізу) після першого використання. Касета може бути приєднана до флюїдного з'єднувача з використанням багатьох механізмів. Наприклад, флюїдний з'єднувач може включати щонайменше один нефлюїдний елемент додатково до елементу касети з тим, щоб при приєднанні утворювати нефлюїдний зв'язок між флюїдним з'єднувачем і касетою. Додатковий нефлюїдний елемент може бути, наприклад, виступаючим елементом флюїдного з'єднувача і відповідними додатковими порожнинами касети, які можуть допомогти користувачу вирівняти флюїдний з'єднувач з касетою. В окремих випадках елемент створює суттєвий опір для руху флюїдного з'єднувача відносно касети та/або вирівнюючого елементу при прийомі вирівнюючим елементом флюїдного компонента (наприклад, при вставлянні флюїдного компонента у вирівнюючий елемент) та/або протягом визначеного використання пристрою. Флюїдний з'єднувач та/або касета можуть додатково включати один або більше елементів, таких як зачіпні елементи (наприклад, індентори), пази, отвори для вставляння затискувачів, хомутові механізми, нагнітальні штуцери, прес-фітинги, різьбові з'єднувачі, такі як різьбові фітинги, фітинги защіпки, клейкі фітинги, магнітні з'єднувачі або інші придатні механізми з'єднання. З'єднання флюїдного з'єднувача і касети може включати формування водонепроникної та/або повітронепроникної пломби між компонентами. Прикріплення флюїдного з'єднувача до касети може бути реверсивним або нереверсивним. Як показано, касета 20 може бути виконана з флюїдним з'єднувачем 220. Зокрема касета 20 може включати вирівнюючий елемент 202 флюїдного з'єднувача, який виконаний для прийому і контакту зі з'єднувачем 220. Наприклад, вирівнюючий елемент може простягатися від основи касети і містити паз, сконструйований і розташований для прийому і захвату флюїдного з'єднувача, і, таким чином, встановлює флюїдний з'єднувач у визначеному положенні відносно основи касети. Як показано у варіанті здійснення, проілюстрованому на Фіг. 4, касета може включати вирівнюючий елемент, який простягається приблизно перпендикулярно до касети. В інших варіантах здійснення вирівнюючий елемент може простягатися приблизно паралельно до касети. В окремих варіантах здійснення конфігурація вирівнюючого елемента і флюїдного з'єднувача може бути пристосована для забезпечення вставляння флюїдного з'єднувача у вирівнюючий елемент ковзаючим рухом. Наприклад, флюїдний з'єднувач може ковзати по одній або кількох поверхнях вирівнюючого елементу, коли флюїдний з'єднувач вставляється у вирівнюючий елемент. 6 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Як показано на прикладі варіант здійснення, проілюстрованого на Фіг. 5, флюїдний з'єднувач 220 може включати U-подібний канал 222, який може утримувати флюїд та/або реагенти (наприклад, пробу флюїду) перед приєднанням до касети. Канал 222 може бути розміщений між двома оболонковими компонентами, які формують з'єднувач 220. В окремих варіантах здійснення флюїдний з'єднувач може бути використаний для забору проби у пацієнта перед приєднанням флюїдного з'єднувача до касети. Наприклад, ланцет або інший придатний інструмент може бути використаний для здобуття проби крові з пальця, яка може бути зібрана флюїдним з'єднувачем 220 і завантажена в канал 222 капілярною дією. В інших варіантах здійснення флюїдний з'єднувач 220 може бути виконаний для проколювання пальця пацієнта і зібрання проби в канал 222. В окремих варіантах здійснення флюїдний з'єднувач 220 не містить проби (або реагенту) перед приєднанням до касети, а просто забезпечує флюїдний зв'язок між двома або більше каналами касети при приєднанні. В одному варіанті здійснення U-подібний канал сформований з капілярної труби. Флюїдний з'єднувач може також включати інші конфігурації каналів, а в окремих варіантах здійснення може включати саме кілька каналів, що можуть бути зв'язані флюїдно або не зв'язані один з одним. Фіг. 6-9 більш детально ілюструють різні приклади варіантів здійснення касети 20 більш детально. Як зображено на загальному розібраному вигляді на Фіг. 7, касета 20 може включати тіло 204 касети, що включає щонайменше один канал 206, виконаний для прийому проби або реагента, крізь який проба або реагент можуть текти. Тіло 204 касети може також включати зачепи 208, розташовані на одному кінці, які зчіплюються з вирівнюючим елементом 202 флюїдного з'єднувача для зчеплення. Касета 20 може також включати верхнє і нижнє покриття 210 і 212, що можуть, наприклад, бути виконаними з прозорого матеріалу. В окремих варіантах здійснення покриття може бути у формі біосумісного клейкого матеріалу і може бути виконане з полімеру (наприклад, поліетилену (ПЕ), сополімеру циклічного олефіну (СЦО), полівінілхлориду (ПВХ)) або, наприклад, неорганічного матеріалу. У окремих випадках одне або декілька покриттів виконані в формі клейкої плівки. Для окремих застосувань матеріал і розміри покриття обрані так, щоб покриття загалом не пропускало водяного пару. В інших варіантах здійснення покриття може бути неклейким, але повинно термічно зв'язуватися з мікрофлюїдною основою прямим застосуванням нагріву, лазерної енергії або ультразвукової енергії. Інший вхідний отвір(-ори) та/або вихідний отвір(-ори) каналу касети може бути запломбований (наприклад, нанесенням клею на вхідний та/або вихідний отвір(-ори)), використовуючи одне або більше покриттів. В окремих випадках покриття запломбовує один або більше реагентів, що зберігаються в касеті. Як проілюстровано, тіло 204 касети може включати один або більше отворів 214 зв'язаних з каналом 206 в тілі 204 касети. Ці отвори 214 можуть бути виконані коаксіально з U-подібним каналом 222 у флюїдному з'єднувачі 220, коли флюїдний з'єднувач 220 приєднаний до касети 20 для флюїдного з'єднання каналу 206 у тілі 204 касети з каналом 222 у флюїдному з'єднувачі 220. В окремих варіантах здійснення U-подібний канал 222 може також бути флюїдно приєднаний до каналу 207, з'єднуючи таким чином канали 206 і 207. Як показано, покриття 216 може бути на отворах 214 і покриття 216 може протикатися або відкриватися іншим чином (наприклад, з'єднувачем 220 або іншими засобами) для флюїдного зв'язку двох каналів 206 і 222. Додатково покриття 218 може укривати отвір 219 (наприклад, вакуумний отвір) в тілі 204 касети. Як детальніше викладено нижче, отвір 219 може бути виконаний для флюїдного з'єднання джерела 40 потоку флюїду з каналом 206 для переміщення проби крізь касету. Покриття 218 на отворі 219 може бути виконане таким, що проколюється, або відкривається іншим чином для флюїдного з'єднання каналу 206 з джерелом 40 потоку флюїду. Тіло касети 204 може додатково включати ділянку утримання рідини, таку як зона відходів, включаючи абсорбуючий матеріал 217 (наприклад, прокладка для відходів). В окремих варіантах здійснення ділянка утримання рідини включає ділянки, які захоплюють одну або більше рідин, що течуть в касеті, дозволяючи газам і іншим флюїдам в касеті проходити крізь ділянку. В окремих варіантах здійснення це може досягатися розташуванням одного або більше абсорбуючих матеріалів в ділянці утримання рідини для абсорбування рідин. Така конфігурація має бути корисною для видалення бульбашок повітря з потоку флюїду та/або відділення гідрофобних рідин від гідрофільних. В окремих варіантах здійснення ділянка утримання рідини перешкоджає рідинам пройти крізь ділянку. В окремих таких випадках ділянка утримання рідини може діяти як зона відходів, захоплюючи усю рідину в касеті, попереджаючи таким чином витік рідини з касети (наприклад, дозволяючи газам вийти крізь вихідні отвори касети). Наприклад, зона відходів може бути використана для збереження проби та/або реагентів в касеті після їх проходження крізь канал 206 під час аналізу проби. При використанні касети в якості діагностичного засобу ці та інші улаштування можуть бути корисними в тому, що ділянка 7 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 утримання рідини може попереджати потрапляння потенційно-небезпечних флюїдів в касеті до користувача. Схематичний вигляд касети 20, проілюстрованої на Фіг. 8, показує варіант здійснення, де касета 20 включає перший канал 206 і другий канал 207, віднесений від першого каналу 206. В окремому варіанті здійснення найбільший розмір поперечного перерізу каналів 206, 207 лежить від приблизно 50 мкм до приблизно 500 мкм, тим не менш, можуть бути використані інші розміри і конфігурації каналів, як детальніше описано нижче. Перший канал 206 може включати одну або більше зон 209 вимірювання, використовуваних для аналізу проби. Наприклад, в проілюстрованому варіанті здійснення канал 206 включає чотири зони 209 вимірювання (наприклад, з'єднаних послідовно або паралельно), що використовуються протягом аналізу проби. В окремих варіантах здійснення винаходу одна або більше зон вимірювання є у формі звивистих ділянок (наприклад, ділянки включають звивисті канали). Наприклад, звивиста 2 2 ділянка може бути визначена зоною щонайменше 0,25 мм , щонайменше 0,5 мм , щонайменше 2 2 0,75 мм або щонайменше 1,0 мм , причому щонайменше 25 %, 50 % або 75 % ділянки звивистої ділянки включають шлях оптичного розпізнавання. Детектор, що вимірює одиночний сигнал крізь кілька сусідніх сегментів звивистої ділянки, може бути встановлений поруч зі звивистою ділянкою. В окремих випадках канал 206 є флюїдно з'єднаним з щонайменше двома зонами, з'єднаними послідовно. Як тут описувалося, перший канал 206 та/або другий канал 207 може бути використаний для збереження одного або більше реагентів, використовуваних для обробляння і аналізу проби перед першим використанням касети. В окремих варіантах здійснення сухі реагенти зберігаються в одному каналі або секції касети, а мокрі реагенти зберігаються в другому каналі або секції касети. В якості альтернативи дві розділені секції або канали касети можуть містити сухі та/або мокрі реагенти. Реагенти можуть бути такими, що зберігаються та/або вводяться, наприклад, рідини, гази, гелі, велика кількість часточок або плівка. Реагенти можуть бути поміщені в будь-яку придатну частину касети, включаючи, але не виключно, в каналі, резервуарі, на поверхні і на або в мембрані, що можуть бути додатковими зонами збереження реагенту. Реагент може бути влаштований на касеті (або компоненті касети) будь-яким придатним чином. Наприклад, реагенти можуть бути зшиті (наприклад, ковалентно або іонно), абсорбуватися або адсорбуватися (фізісорбуватися) на поверхню в касеті. В окремому варіанті здійснення увесь або частина каналу (наприклад, шлях рідини у флюїдному з'єднувачі або каналі касети) укрита анті-коагулянтом (наприклад, гепаріном). В окремих випадках рідина поміщена в канал або резервуар касети перед першим використанням та/або перед введенням проби в касету. В окремих варіантах здійснення реагенти, що зберігаються, можуть включати пробки флюїду, встановлені в лінійному порядку так, щоб протягом використання, як флюїди течуть до місця реакції, вони поставлялися у визначеній послідовності. Розроблена для виконання аналізу касета може включати, наприклад, послідовно ополіскувач, флюїд, маркірований антитілом, ополіскувач і флюїд ампліфікації, все зберігаються тут. Під час збереження флюїди мають утримуватися розділеними незмішуваними флюїдами (наприклад, газом, таким як повітря) так, щоб реагенти флюїду, які нормально вступатимуть у реакцію один з одним при контакті могли зберігатися в спільному каналі. Реагенти можуть зберігатися в касеті на різну тривалість часу. Наприклад, реагент може зберігатися більше 1 години, більше 6 годин, більше 12 годин, більше 1 дня, більше 1 тижня, більше 1 місяця, більше 3 місяців, більше 6 місяців, більше 1 року або більше 2 років. Факультативно касета може бути оброблена придатним чином для подовження збереження. Наприклад, касети, які мають розміщені в них реагенти, що зберігаються, можуть бути запломбовані під вакуумом, зберігатися в темному вмістилищі та\або зберігатися при низьких температурах (наприклад, нижче 0 С). Тривалість строку залежить від одного або більше факторів, таких як окремі використовувані реагенти, форма використовуваних реагентів (наприклад, рідка або суха), розміри і матеріали використовувані для виготовлення основи і покривного шару(-ів), спосіб склеювання основи і покривного шару(-ів) і те, як касета обробляється або зберігається повністю. Збереження реагентів (наприклад, рідких або сухих реагентів) в каналі може включати пломбування вхідного і вихідного отворів каналу перед першим використанням або підчас упаковки пристрою. Як проілюстровано на прикладі виконання, показаного на Фіг. 8 та 9А-9F, канали 206 і 207 можуть не бути в флюїдному зв'язку один з одним, поки флюїдний з'єднувач 220 не приєднаний до касети 20. Іншими словами, в окремих варіантах здійснення два канали не є зв'язані флюїдно один з одним до першого використання та/або до введення проби в касету. Зокрема, 8 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 як проілюстровано, переважно U-подібний канал 222 з'єднувача 220 може флюїдно з'єднувати перший і другий канали 206, 207 так, що реагенти у другому каналі 207 можуть проходити крізь U-подібний канал 22 і вибірково рухатися в зони 209 вимірювання першого каналу 206. В інших варіантах здійснення два канали 206 і 207 знаходяться в флюїдному зв'язку один з одним перед першим використанням та/або перед введенням проби в касету, але флюїдний з'єднувач додатково з'єднує два канали (наприклад, для створення закритої циклічної системи) при першому використанні. В окремих варіантах здійснення описана тут касета може включати кілька мікрофлюїдних каналів, тим не менш, такі касети не обмежені мікрофлюїдними системами і можуть відноситися до інших типів флюїдних систем. Термін "мікрофлюїдний", як тут використано, посилається на касету, пристрій, апарат або систему, і включає щонайменше один канал, що має максимальний розмір поперечного перерізу менше 1 мм і відношення довжини до найбільшого розміру поперечного перерізу щонайменше 3:1. "Мікрофлюїдний канал", як тут використано, - це канал, що відповідає цим критеріям. "Розмір поперечного перерізу" (наприклад, діаметр) каналу вимірюється перпендикулярно до напряму потоку флюїду. Більшість з описаних тут каналів для флюїду в компонентах касети мають максимальні розміри поперечного перерізу менше 2 мм, а в окремих випадках – менше 1 мм. В одній групі варіантів здійснення канали для флюїду касети є мікрофлюїдними або мають найбільший розмір поперечного перерізу не більше 1-2 мм. В іншій групі варіантів здійснення максимальний розмір поперечного перерізу каналу(-ів) є менше 500 мкм, менше 200 мкм, менше 100 мкм, менше 50 мкм або менше 25 мкм. В окремих випадках розміри каналу можуть бути обрані так, що флюїд спроможний вільно текти крізь виріб або основу. Розміри каналу можуть також бути обрані, наприклад, для забезпечення волюметричної або лінійної швидкості потоку флюїду в каналі. Звичайно кількість каналів і форма можуть бути змінені будь-яким відомим для фахівця в цій галузі способом. В окремих випадках можуть бути використані кілька каналів або капілярів. Канал може містити елемент на або в виробі (наприклад, касеті), який щонайменше частково спрямовує потік флюїду. Канал може мати будь-яку придатну форму поперечного перерізу (круглу, овальну, трикутну, непостійну, квадратну або прямокутну або подібну) і може бути покритий або непокритий. У варіантах здійснення, де він повністю покритий, щонайменше одна частина каналу може мати поперечний переріз, який є повністю закритим, або весь канал може бути повністю закритим уздовж всієї своєї довжини без його вхідного та вихідного отворів (отворів). Канал може також мати аспект відношення (довжини до середнього розміру поперечного перерізу) щонайменше 2:1, більш звичайно щонайменше 3:1, 5:1 або 10:1, або більше. Описані тут касети можуть включати канали або сегменти каналів, розташовані з одного або двох боків касети. У окремих випадках канали сформовані на поверхні касети. Сегменти каналів можуть бути з'єднані проміжним каналом, що проходить крізь касету. У окремих варіантах здійснення сегменти каналів використовуються для збереження реагентів у пристрої до першого використання кінцевим користувачем. Специфічна геометрія сегментів каналу та розташування сегментів каналу в касеті може дозволити реагентам флюїду зберігатися триваліший період часу без перемішування навіть при звичайному поводженню з касетами, такому як при доставці касет, при впливі на касету фізичним струсом або вібрацією. У окремих варіантах здійснення касета містить оптичні елементи, які зроблені на одному боці касети навпроти множини флюїдних каналів. "Оптичний елемент" використовується для посилання на елемент, сформований або встановлений на або в виробі або касеті, що забезпечує та використовується для зміни напрямку (наприклад, за допомогою рефракції або відбиття), фокусу, поляризації та/або іншої властивості падаючого електромагнітного випромінювання відносно світла, що падає на виріб або касету при відсутності елементу. Наприклад, оптичний елемент може містити лупу (наприклад, увігнуту або опуклу), дзеркало, решітку, паз або інший елемент, сформований або встановлений на або в касеті. Сама касета не має унікального елементу, проте, не утворює оптичний елемент, навіть якщо одна або декілька властивостей світла, що падає, можуть змінюватися при взаємодії з касетою. Оптичні елементи можуть проводити світло, що падає, крізь касету з тим, щоб більшість світла розсіялася від спеціальних зон касети, таких як проміжна частина між флюїдними каналами. При використанні певних оптичних систем розпізнавання завдяки зменшенню кількості світла, що падає, після цих проміжних частин може бути зменшена кількість шуму в розпізнаванні сигналу. У окремих варіантах здійснення оптичні елементи містять трикутні пази, виконані на або в поверхні касети. Приблизний кут трикутних пазів може бути обраний так, щоб світло, що падає, на поверхню касети по нормалі спрямовується під кутом, що залежить від коефіцієнту 9 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 рефракції зовнішнього середовища (наприклад, повітря) і матеріалу касети. У окремих варіантах здійснення один або декілька оптичних елементів встановлені між сусідніми сегментами звивистої ділянки зони визначення. Касета або її частина може бути виготовлена з будь-якого матеріалу, придатного до виготовлення каналу або інших компонентів. Приклади матеріалів, що не обмежують винахід, включають полімери (наприклад, поліетилен, полістирол, , поліметилметакрилат, полікарбонат, полідиметилсілоксан, PVC, PTFE, PET і сополімер цикло-олефіну), скло, кварц і сілікон. Матеріал, що формує касети та будь-які пов'язані компоненти (наприклад, покриття), може бути жорстким або гнучким. Фахівці в цій галузі техніки можуть обрати придатний матеріал(-и), ґрунтуючись при цьому, наприклад, на їх жорсткості, їх інертності до (наприклад, є такими, що не розкладаються) флюїду, що проходить крізь них, на їх стійкості до температури, при якій використовується певний пристрій, на їх прозорості/проникності світла (наприклад, в ультрафіолетовій або видимій ділянці) та/або спосіб, використаний для виготовлення матеріалу. Наприклад, для введення розплавлених або інших екструдованих речовин використовуваний матеріал може включати термопластик (наприклад, поліпропілен, полікарбонат, акрилонітрил-бутадеін-стирол, нейлон 6), еластомер (наприклад, поліізопрен, ізобутан-ізопрен, нітрил, неопрен, етилен-пропілен, гіпалон, силікон), термореактивні речовини (наприклад, епоксидна смола, ненасичені поліефіри, феноли) або іх суміші. Як детально описано нижче, касети, що містять два або більше компонентів або шарів, можуть бути виконані з різних матеріалів для прив'язання компонентів до основної функції(-ій) кожного з компонентів, наприклад, через викладені фактори. У окремих варіантах здійснення матеріал і розміри (наприклад, товщина) касети та/або покриття обираються такими, що не пропускають пари води. Наприклад, касети, розроблені для збереження в них одного або декількох флюїдів до першого використання, можуть містити покриття, що містить відомий матеріал, для щільного бар'єру для пари, такий як металева фольга, окремі полімери, певна кераміка і їхні суміші. Представлені нижче приклади матеріалів мають низьку проникність водяної пари. У інших випадках матеріал обирається залежно щонайменше від частини форми та/або конфігурації касети. Наприклад, певні матеріали можуть бути використані для створення плаского пристрою, тоді як інші матеріали більш придатні для створення пристроїв вигнутих або неправильної форми. У окремих випадках касета містить комбінацію двох або більше матеріалів, таких як описано вище. Наприклад, канали касети можуть бути виконані з полістиролу або інших полімерів (наприклад, введенням розплаву), а біосумісна плівка може бути використана для за пломбування каналів. Біосумісна плівка або еластичний матеріал може включати відомий матеріал для покращення властивостей парового бар'єру (наприклад, металева фольга, полімери або інші відомі матеріали, що мають паронепроникний ефект) і можуть факультативно надавати доступ до вхідних отворів або вихідних отворів за допомогою протикання або здирання плівки. Різні способи можуть бути використані для пломбування мікрофлюїдного каналу або частин каналу, або для з'єднання кількох шарів пристрою, включаючи, але не обмежуючи цим, використання клею, клейкої плівки, наклейки, зв'язування, ламінаціх матеріалів або механічні способи (наприклад, затискні механізми, механізми застібки, тощо). У окремих прикладах касета містить комбінацію двох або більше окремих компонентів (наприклад, шари або касети), змонтованих разом. Незалежні канальні мережі (такі як секції 71 та 77 на Фіг. 1А), які можуть факультативно включати реагенти, що тут зберігаються, перед першим використанням можуть бути включені в або на різних компонентах касети. Окремі компоненти можуть бути встановлені разом або в іншому випадку зв'язаними один з одним придатними засобами, такими як способами, що описані тут, наприклад, для виготовлення окремої (складної) касети. У окремих варіантах здійснення дві або більше мережі каналів розміщені в різних компонентах або шарах касети і флюїдно не з'єднані до першого використання, але з'єднуються флюїдно при першому використанні, наприклад, використанням флюїдного з'єднувача. У інших варіантах здійснення дві або більше канальні мережі флюїдно з'єднані до першого використання. Переважно, кожний з різних компонентів або шарів, які формують складну касету, можуть бути з'єднані індивідуально залежно від розробленої функції (ій) компонента або шару. Наприклад, у одній групі варіантів здійснення один компонент складної касети може бути з'єднаний для збереження мокрих реагентів. У окремих варіантах здійснення компонент може бути сформований з матеріалу, що має відносно низьку проникність пари. Додатково або альтернативно, наприклад, залежно від кількості флюїду, що зберігається, зона (-и) збереження касети може бути виконана з більшими розмірами поперечного перерізу, ніж канали або зони інших компонентів, що не використовуються для збереження рідин. 10 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Використовуваний для виготовлення касети матеріал може бути сумісним з техніками виготовлення, придатними для виконання більших розмірів поперечного перерізу. Для зрівняння другий компонент, який може бути зв'язаний для розпізнавання аналіту, в окремих варіантах здійснення може містити частини каналу з меншими розмірами поперечного перерізу. Менші розміри поперечного перерізу можуть бути корисними, наприклад, в певних варіантах здійснення, для забезпечення більшого часу контактування між флюїдами, текучими в каналі (наприклад, розчину реагенту або промивного флюїду) і аналітом, прив'язаним до поверхні каналу, для наданого об'єму флюїда. Додатково або альтернативно частина каналу другого компонента може мати меншу шорсткість поверхні (наприклад, для покращення відношення сигнал-шум підчас розпізнавання) по відношенню до частини каналу іншого компонента. Менші розміри поперечного перерізу або менша шорсткість поверхні частин каналу другого компонента в окремих варіантах здійснення може потребувати певної техніки виготовлення або виготовлення інструментів, що відрізняються від використовуваних для виготовлення іншого компонента касети. Крім того, у окремих варіантах здійснення використовуваний для другого компонента матеріал може бути характерним для додавання і розпізнавання білку. Відтак, може бути переважним виготовлення в різних компонентах касети різних частин каналів, використовуваних для різних призначень, які потім можуть бути з'єднані разом перед використанням кінцевим користувачем. Інші переваги, елементи компонентів і приклади представлені нижче. Фіг. 9В-9Е показують пристрій, який може містити множину компонентів 20В і 20С, скомбінованих для формування окремої касети. Як показано на цих ілюстративних варіантах здійснення, компонент 20В може мати перший бік 21А і другий бік 21В. Компонент 20С може включати перший бік 22А і другий бік 22В. В окремих варіантах здійснення описані тут компоненти пристрою або частини, такі як канали або інші об'єкти, можуть бути виготовлені при, в або на першому боці компонента, другому боці компонента та/або крізь компонент. Наприклад, як ілюстративно показано на Фіг. 9С, компонент 20С може включати канал 206, що має вхідний і вихідний отвір, і може бути виготовлений з першого матеріалу. Канал 206 може мати інші придатні конфігурації, як описано тут, і може містити, наприклад, один або декілька ділянок збереження реагентів, зон вимірювання, ділянок розміщення рідини, ділянок перемішування і подібне. У окремих варіантах здійснення канал 206 не формується крізь усю товщину компонента 20В. Тобто, канал може бути виготовлений на або в одному боці компонента. Як тут описано, канал 206 може факультативно бути укритим покриттям, такми як плівка (не показана), іншим компонентом або шаром касети, або іншими придатним компонентом. У інших варіантах здійснення канал 206 виготовляється крізь товщину компонента 20В і для покриття каналу необхідно покривати обидва боки касети. Компонент 20В може містити канал 207, що має вхідний і вихідний отвори, і може бути виконаний в другому матеріалі, який може бути таким самим, як перший матеріал, або іншим. Канал 207 може також мати інші придатні конфігурації, які описані тут, і може або не може бути виготовлений крізь усю товщину компонента 20C. Канал 207 може бути укритим одним або декількома покриттями. У окремих випадках покриття не є компонентом, який містить один або декілька каналів флюїду, такий як компонент 20С. Наприклад, покриття може бути біосумісною плівкою або іншою поверхнею, розташованою між компонентами 20В і 20С. У інших варіантах здійснення канал 207 може бути суттєво укритим компонентом 20С. Тобто, поверхня 22А компонента 20С може формувати частину каналу 207, бо компоненти 20В і 20С лежать поруч один з іншим. Як ілюстративно показано на Фіг. 9D і 9Е, компоненти 20В і 20С можуть бути суттєво пласкими і можуть лежати один на одному. Проте, загалом два або більше компонентів, формуючих касету, можуть розташовуватися у будь-якій придатній конфігурації по відношенню один до одного. У деяких випадках компоненти лежать поруч один з одним (наприклад, сторона до сторони, один зверху іншого). Перші компоненти можуть перекриватися повністю або тільки частини компонентів можуть перекриватися одна з одною. Наприклад, як ілюстративно показано на Фіг. 9D і 9Е, компонент 20С може простягатися далі ніж компонент 20В, так що частина компонента 20С не перекрита або покрита компонентом 20В. У окремих випадках може бути переважною конфігурація, в якій компонент 20С істотно прозорий і потребує, щоб світло проходило крізь частину компонента (наприклад, зона реакції, зона вимірювання або ділянка розпізнавання), і де компонент 20В непрозорий або менш прозорий, ніж компонент 20С. Крім того, перший або другий компоненти можуть мати будь-яку придатну форму та/або конфігурацію. Наприклад, в окремих варіантах здійснення перший компонент містить елемент додатково до елемента другого компонента, так що сформувати нефлюїдний зв'язок між 11 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 першим і другим компонентом. Додаткові елементи повинні, наприклад, допомогти вирівняти перший і другий компоненти підчас зборки. Тут описані приклади додаткових елементів. У деяких випадках описані тут з'єднувальні або стикові механізми можуть бути використані для з'єднання першого і другого компонентів. В окремих варіантах здійснення перший і другий компоненти можуть бути інтегрально приєднані один до одного. Використаний тут термін "інтегрально приєднані" із посиланням на кілька об'єктів слід розуміти як об'єкти, що не відділяють один від одного протягом нормального користування, наприклад не можуть бути роз'єднані вручну; розділення потребує щонайменше використання інструментів та/або нанесенням ушкоджень щонайменше одному з компонентів, наприклад, ламанням, відлущуванням або відділенням компонентів, скріплених разом за допомогою клеїв або інструментів. Інтегрально з'єднані компоненти мають бути безповоротно приєднані один до одного протягом нормального користування. Наприклад, компоненти 20В і 20С мають бути інтегрально з'єднані за допомогою клею або інших зв'язуючих способів. У інших варіантах здійснення два або більше компонентів касети мають бути з'єднані один з одним з можливістю від'єднання. У окремих варіантах здійснення, як описано, принаймні щонайменше перший елемент і другий компоненти, що формують складну касету, мають бути виготовлені з різних матеріалів. Система має бути розроблена так, що перший компонент включає перший матеріал, який допомагає або покращує одну або декілька функцій першого компонента. Наприклад, якщо перший компонент розроблений для збереження рідких реагентів (наприклад, в каналі компонента) до першого використання користувачем (наприклад, щонайменше на день, на тиждень, місяць або рік), перший матеріал може бути обраний таким, що має відносно низьку проникність пари, щоб зменшувати кількість випаровувань рідини, що зберігається, впродовж часу. Проте, слід розуміти, що в окремих варіантах здійснення для багатьох компонентів (наприклад, шарів) касети можуть бути використані однакові матеріали. Наприклад, як перший, так і другий компоненти касети можуть бути виготовлені з матеріалу, що має низьку проникність водяного пару. Матеріал, використовуваний для виготовлення всіх або частин секцій або компонента 2 пристрою, може мати, наприклад, проникність водяного пару менше ніж приблизно 5,0 г мм/м 2 2 2 д, менше приблизно 4,0 г мм/м д, менше приблизно 3,0 г мм/м д, менше приблизно 2,0 г мм/м 2 2 2 д, менше приблизно 1,0 г мм/м д, менше приблизно 0,5 г мм/м д, менше приблизно 0,3 г мм/м 2 2 д, менше приблизно 0,1 г мм/м д, менше приблизно 0,05 г мм/м д. У окремих випадках 2 проникність водяного пару може бути, наприклад, приблизно 0,01-2,0 г мм/м д, приблизно 0,012 2 2 1,0 г мм/м д, приблизно 0,01-0,4 г мм/м д, приблизно 0,01-0,04 г мм/м д або приблизно 0,01-0,1 2 г мм/м д. Проникність водяного пару може бути виміряна при, наприклад, 40 °C при 90 % відносної вологості (ВВ). У окремих варіантах здійснення другий компонент не використовується для збереження рідини перед використанням і може бути виготовлений з другого матеріалу, що має більшу проникність водяного пару, ніж перший компонент. Наприклад, другий матеріал може мати 2 2 проникність водяного пару більше приблизно 0,05 г мм/м д, більше приблизно 0,1 г мм/м д, 2 2 2 більше приблизно 0,3 г мм/м д, більше приблизно 0,5 г мм/м д, більше приблизно 1,0 г мм/м д, 2 2 2 більше приблизно 2,0 г мм/м д, більше приблизно 3,0 г мм/м д, більше приблизно 4,0 г мм/м д 2 або більше приблизно 5,0 г мм/м д. У деяких випадках перший матеріал, використовуваний для виготовлення першого компонента касети, має проникність водяного пару щонайменше в 1,5, в 2, в 3, в 5, в 10, в 20, в 50 або в 100 раз меншу, ніж другий матеріал, використовуваний для виготовлення другого компонента касети. Проникність водяного пару матеріалів є відомою або може бути визначена фахівцем в цій галузі техніки. Матеріали, такі як окремі сополімери цикло-олєфіну, наприклад, типово мають 2 2 проникність водяного пару менше приблизно 0,1 г мм/м д (наприклад, 0,02-0,04 г мм/м д), тоді 2 як окремі поліпропілени мають проникність водяного пару приблизно 0,5 г мм/м д або більше. 2 Окремі PET матеріали мають проникність водяного пару приблизно 1,0 г мм/м д, PVC 2 матеріали мають проникність водяного пару приблизно 1,2 г мм/м д, а окремі полікарбонати 2 мають проникність водяного пару приблизно 4,0 г мм/м д. У окремих варіантах здійснення один або декілька компонентів або шарів пристрою можуть бути виготовлені з матеріалу, який робить їх придатними для обробляння в певних умовах. Наприклад, матеріал може бути обраний частково через його температуру плавлення, щоб дозволити йому бути сумісним з певними інструментами виготовлення та/або способами (наприклад, для виготовлення каналів певного розміру) так, як вони описані. У окремих варіантах здійснення перший компонент виготовлений з матеріалу, що має температуру 12 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 плавлення більшу ніж приблизно 80 °C, більшу ніж приблизно 100 °C, більшу ніж приблизно 130 °C, більшу ніж приблизно 160 °C або більшу ніж приблизно 200 °C. У окремих варіантах здійснення другий компонент, розроблений для комбінування з першим компонентом, може бути виготовлений з матеріалу, що має температуру плавлення, що менше або рівняється приблизно 200 °C, менше або рівняється приблизно 160 °C, менше або рівняється приблизно 130 °C, менше або рівняється приблизно 100 °C або менше або рівняється приблизно 80 °C. Можливі також інші температури плавлення. У одній певній групі варіантів здійснення компонент 20В виготовлений з матеріалу, що має вищу температуру плавлення, ніж матеріал, використовуваний для виготовлення компонента 20С. У одному певному варіанті здійснення компонент, використовуваний для збереження рідких реагентів, виготовляється з матеріалу, що має вищу температуру плавлення, ніж матеріал, використовуваний для виготовлення іншого компонента касети. У окремих варіантах здійснення касета, що містить перший і другий компоненти, в кожному окремому компоненті має частини каналу з різними розмірами поперечного перерізу. Як описано тут, певні розміри поперечного перерізу можуть бути обрані частково з причин функції(й) частин каналу, де частини каналу встановлені відносно інших частин або компонентів пристрою, і інших факторів. Частина каналу касети може мати будь-який придатний розмір поперечного перерізу. Наприклад, перший компонент може містити перший канал, що містить щонайменше одну частину, яка має розмір поперечного перерізу, наприклад, більше приблизно 50 мкн, більше приблизно 100 мкм, більше приблизно 200 мкм, більше приблизно 350 мкм, більше приблизно 500 мкм, більше приблизно 750 мкм або більше приблизно 1 мм. У деяких випадках частина каналу, що має відносно великий розмір поперечного перерізу, може бути використана для збереження рідини, що міститься в ньому, перед першим використанням користувачем. У деяких випадках другий компонент касети може містити другий канал, що містить щонайменше одну частину, маючу розмір поперечного перерізу щонайменше в 1,5, в 2, в 3, в 5, в 7, або в 10 разів відрізняється від розміру перерізу першого каналу першого компонента касети. Такі відмінності в розмірах перерізів можуть бути пов'язані з функціональними відмінностями частини другого каналу в другого компонента у порівнянні з функціональпершого компонента. Другий канал другого компонента може містити щонайменше одну частину, що має розмір поперечного перерізу, наприклад, менше приблизно 1 мм, менше приблизно 750 мкм, менше приблизно 500 мкм, менше приблизно 350 мкм, менше приблизно 200 мкм, менше приблизно 100 мкм або менше приблизно 50 мкм. Наприклад, в окремих випадках канал, що має відносно менший розмір поперечного перерізу, ніж перший канал першого компонента, може бути придатним для ділянки розпізнавання пристрою, для контролювання швидкостей потоку флюїду або для інших цілей. У окремих варіантах здійснення частини каналу різних компонентів касети мають різні розміри поперечного перерізу і виконуються з матеріалів, що мають різні температури плавлення. Наприклад, в окремих прикладах частина каналу, що має відносно менший розмір поперечного перерізу (наприклад, менше приблизно 300 мкм, менше приблизно 200 мкм або менше приблизно 100 мкм), може бути виготовлений з матеріалу, що має відносно низьку температуру плавлення (наприклад, менше приблизно 100 °C), тоді як частина каналу, що має відносно більший розмір поперечного перерізу каналу (наприклад, більше приблизно 100 мкм, більше приблизно 200 мкм або більше приблизно 300 мкм), може бути виготовлена з матеріалу, що має відносно високу температуру плавлення (наприклад, більше приблизно 100 °C). У окремих випадках канали різних компонентів або шарів пристрою можуть мати різну шорсткість поверхні. Наприклад, канал, який виконаний частиною ділянки розпізнавання, може мати нижчу шорсткість поверхні, ніж канал, який не використовується в процесі розпізнавання або використовується в процесі розпізнавання, що потребує меншу чутливість. Суттєва шорсткість на поверхні частини каналу може призвести до небажаних розсіювання або перенаправлення світла під небажаним кутом. Канали різних компонентів або шарів пристрою, що мають різну шорсткість поверхні, можуть бути переважними, оскільки канал, що має відносно високу шорсткість поверхні, може бути більш складним та/або більш дорогим у виготовленні, ніж канал з низькою шорсткістю поверхні. Наприклад, окремі інструменти виготовлення для формування, виготовлені мікрообробкою або літографічними техніками, мають вищу шорсткість поверхні (та тому формують частини каналів, що мають нижчу шорсткість поверхні) по у порівнянні з інструментами, виготовленими мікрообробкою, але можуть бути більш складними та/або дорогими в виготовленні. У окремих варіантах здійснення щонайменше частина першого каналу першого компонента може мати середнє квадратичне значення (СКЗ) шорсткості поверхні менше або рівняється 13 UA 109132 C2 5 приблизно 10 мкм. У окремих варіантах здійснення СКЗ шорсткості поверхні може бути, наприклад, менше або рівнятися приблизно 5 мкм, менше або рівнятися приблизно 3 мкм, менше або рівнятися приблизно 1 мкм, менше або рівнятися приблизно 0,8 мкм, менше або рівнятися приблизно 0,5 мкм, менше або рівнятися приблизно 0,3 мкм або менше або рівнятися приблизно 0,1 мкм. СКЗ шорсткості поверхні є терміном відомим фахівцям в цій галузі техніки та може бути виражене як: h z z 2 m 1/ 2 1 2 z zm dA A A де А – поверхня, що виміряється, а 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1/ 2 z zm – місцеве відхилення за висотою від середнього значення. Щонайменше частина другого каналу другого компонента може мати, наприклад, середнє квадратичне значення шорсткості поверхні відмінне від першого компонента. Друга частина каналу може мати СКЗ шорсткості поверхні, наприклад, більше приблизно 0,1 мкм, більше приблизно 0,3 мкм, більше приблизно 0,5 мкм, більше приблизно 1 мкм, більше приблизно 3 мкм, більше приблизно 5 мкм або більше приблизно 10 мкм. В окремих варіантах здійснення перший і другий компоненти касети мають різний ступінь оптичної прозорості. Наприклад, перший компонент може бути істотно непрозорим, а другий компонент може бути істотно прозорим. Істотно прозорий компонент може бути придатним для оптичного розпізнавання проби або речовини, що аналізується і міститься в компоненті. В одній групі варіантів здійснення матеріал, використовуваний для виготовлення компонента (наприклад, перший або другий компонент) касети, має світлопропускання більше 90 % від 400 до 800 нм довжини хвилі світла (наприклад, світло у видимому спектрі). Світлопропускання може бути виміряне за допомогою матеріалу товщиною, наприклад, приблизно 2 мм (або в інших варіантах здійснення приблизно 1 мм або 0,1 мм). В окремих прикладах світлопропускання більше 80 %, більше 85 %, більше 88 %, більше 92 %, більше 94 % або більше 96 % від 400 нм до 800 нм довжини хвилі світла. Інший компонент пристрою може бути виконаний з матеріалу, що має світлопропускання менше 96 %, менше 94 %, менше 92 %, менше 90 %, менше 85 %, менше 80 %, менше 50 %, менше 30 % або менше 10 % від 400 нм до 800 нм довжини хвилі світла. Як тут описано, різні компоненти або шари пристрою можуть включати канали, виконані різними (або однаковими) інструментами та/або способами. Наприклад, для формування одного компонента може бути використано введення розплаву, а для виготовлення іншого компонента може бути використана інша (наприклад, обробка). В іншому прикладі частина першого каналу першого компонента може бути виготовлена плавильним (наприклад, введення розплаву) процесом, що включає використання інструменту, виконаного фрезерним або літографічним оброблянням. Іноді частини каналу, виготовлені фабричним інструментом, виконані фрезеруванням, можуть мати істотно круглий переріз, тоді як частини каналу виготовлені інструментами, виконані літографічним методом, можуть мати істотно трапецієподібний переріз. Можливі також інші методи для виготовлення частин каналу, що мають істотно круглий переріз, істотно трапецієподібний переріз або інші форми. Частина другого каналу другого компонента може бути виготовлена з використанням фабричних інструментів, виконаних подібним або іншим способом, та/або можуть мати подібну або іншу форму поперечного перерізу по відношенню частини каналу першого компонента. Як тут описано, в окремих варіантах здійснення канал першого компонента касети не є флюїдно зв'язаним з каналом другого компонента касети перед першим використанням користувачем. Наприклад, навіть після сполучення двох компонентів, як ілюстративно показано на Фіг. 9D, канали 206 і 207 не зв'язані флюїдно один з одним. Тим не менш, касета може додатково включати інші частини або компоненти, такі як вирівнюючий елемент флюїдного з'єднувача 202 (Фіг. 9Е), який може приєднуватися до першого та/або другого компонентів 20В і 20С або до інших частин касети. Як тут описано, вирівнюючий елемент флюїдного з'єднувача може бути сконфігурований для прийому і сполучення з флюїдним з'єднувачем 220, який може забезпечувати флюїдний зв'язок між каналами 206 і 207 першого і другого компонентів відповідно. Наприклад, флюїдний з'єднувач може включати флюїдний шлях, який включає вхідний отвір флюїдного шляху і вихідний отвір флюїдного шляху, причому вхідний отвір флюїдного шляху може бути флюїдно приєднаний до вихідного отвору каналу 206, а вихідний отвір флюїдного шляху може бути флюїдно з'єднаний з вхідним отвором каналу 207 (або навпаки). Флюїдний шлях флюїдного з'єднувача може мати будь-яку придатну довжину 14 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (наприклад, щонайменше 1 см, щонайменше 2 см, щонайменше 3 см, щонайменше 5 см) для з'єднування каналів. Флюїдний з'єднувач може бути частиною комплекту поруч з касетою і пакується так, щоб флюїдний з'єднувач не з'єднував флюїдно канали 206 і 207. Флюїдний з'єднувач може мати будь-яку придатну конфігурацію по відношенню до касети або компонентів касети. Як ілюстративно показано на Фіг. 9E, при приєднанні флюїдного з'єднувача до касети флюїдний з'єднувач може бути встановлений на стороні компонента (наприклад, компонент 20В) навпроти іншого компонента (наприклад, компонент 20С). В інших варіантах здійснення флюїдний з'єднувач може бути встановлений між двома компонентами касети. Наприклад, флюїдний з'єднувач може бути компонентом або шаром, встановленим між (наприклад, метод "сандвіч") двох компонентів касети. Також можливі інші конфігурації. Додатково флюїдний з'єднувач може розташовуватися істотно перпендикулярно відносно одного або більше компонентів або шарів касети, наприклад, як ілюстративно показано на Фіг. 9Е. В інших варіантах здійснення флюїдний з'єднувач може розташовуватися істотно паралельно до (наприклад, зверху або в протилежній площині) одного або кількох компонентів касети. Також можливі інші конфігурації. Іноді вирівнюючий елемент та/або флюїдний з'єднувач фізично з'єднаний тільки з окремим компонентом багатокомпонентної касети, тоді як в інших випадках вирівнюючий елемент та/або флюїдний з'єднувач фізично з'єднані з багатьма компонентами багатокомпонентної касети. В окремих випадках частина компонента касети, яка фізично з'єднана з вирівнюючим елементом та/або флюїдним з'єднувачем, має певну товщину для забезпечення придатного з'єднання. Наприклад, коли флюїдний з'єднувач розроблений для вставляння в вхідний або вихідний отвори каналів касети, касета в ділянці вставлення може мати певну (наприклад, мінімальну) товщину. Касета або один або більше компонентів касети в ділянці, розробленій для з'єднання з флюїдним з'єднувачем, може бути, наприклад, товщиною щонайменше 1 см, щонайменше 1,5 см, щонайменше 2 см, щонайменше 2,5 см, щонайменше 3 см, щонайменше 4 см або щонайменше 5 см. Інші частини касети (або компоненти касети), не розроблені для з'єднання з вирівнюючим елементом та/або флюїдним з'єднувачем, можуть мати товщину, наприклад, менше 5 см, менше 4 см, менше 3 см, менше 2,5 см, менше 2 см, менше 1,5 см, менше 1 см, менше 0,5 см або менше 0,1 см. Не дивлячись на те, що велика частина опису спрямована в бік касети, яка має один або більше компонентів, або шарів, що включають мережу каналів, в інших варіантах здійснення касета може включати більше 2, більше 3 або більше 4 таких компонентів або шарів. Наприклад, як ілюстративно показано на Фіг. 9F, касета може включати компоненти 20В, 20С, 20D і 20Е, кожний з яких включає щонайменше один канал або мережу каналів. В окремих прикладах канал(-и) одного або більше компонентів (наприклад, 2, 3 або всіх компонентів) може бути флюїдно роз'єднаний перед першим використанням, але має бути флюїдно з'єднаний при першому користуванні, наприклад, за допомогою використання флюїдного з'єднувача. В інших варіантах здійснення канал(-и) одного або більше компонентів (наприклад, 2, 3 або усіх компонентів) з'єднані флюїдно перед першим використанням. Як тут описано, кожний з компонентів або шарів касети може бути розроблений, щоб мати спеціальну функцію, яка відрізняється від функцій інших компонентів касети. В інших варіантах здійснення два або більше компонентів можуть мати однакові функції. Наприклад, як показано на ілюстративному варіанті здійснення на Фіг. 9F, кожний з компонентів 20С, 20D і 20Е може мати багато зон 209 вимірювання, з'єднаних послідовно. При з'єднані флюїдного з'єднувача зі складною касетою, частини проби (або багатьох проб) можуть бути введені в мережу каналів кожного компонента 20С, 20D і 20Е для проведення багатьох аналізів. В окремих варіантах здійснення щонайменше перший і другий компоненти касети можуть бути частиною пристрою або комплекту, використовуваного для визначення певних хімічних або біологічних умов. Пристрій або комплект може включати, наприклад, перший компонент, що містить перший канал в першому матеріалі, перший канал включає вхідний отвір, вихідний отвір, а проміж першими вхідним і вихідним отворами щонайменше одну частину, що має розмір поперечного перерізу більше 200 мкм. Пристрій або комплект можуть також включати другий компонент, що містить другий канал в другому матеріалі, другий канал включає вхідний і вихідний отвори, а між другими вхідним і вихідним отворами, щонайменше одну частину, що має розмір поперечного перерізу менше 200 мкм. Іноді пристрій або комплект запаковані так, що перший і другий компоненти з'єднані один з одним. Наприклад, перший і другий компоненти можуть бути інтегрально з'єднані один з одним. В інших варіантах здійснення перший і другий компоненти є зворотно прикріплені один до одного. Пристрій або комплект можуть додатково включати флюїдний з'єднувач для флюїдного зв'язування першого і другого каналів, флюїдний з'єднувач містить флюїдний шлях, що включає вхідний отвір флюїдного шляху і вихідний отвір 15 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 флюїдного шляху, причому вхідний отвір флюїдного шляху може бути флюїдно з'єднаний з вихідним отвором першого каналу, а вихідний отвір флюїдного шляху може бути флюїдно з'єднаний з вхідним отвором другого каналу. В окремих варіантах здійснення пристрій або комплект пакуються так, що флюїдний з'єднувач не з'єднує флюїдно перший і другий канали в упаковці. При першому використанні пристрою визначеним користувачем флюїдний з'єднувач може бути використаний для приведення першого і другого каналів у флюїдний зв'язок. Як тут описано, пристрій або комплект може включати частини каналу в різних компонентах касети, які можуть відрізнятися один від одного. Так, в окремих варіантах здійснення пристрій містить одну або більше нижчевикладених ознак: перший матеріал, використовуваний для виготовлення частини першого каналу першого компонента відрізняється від другого матеріалу, використовуваного для виготовлення частини другого каналу другого компонента; частина першого каналу має форму поперечного перерізу, що відрізняється від форми частини другого каналу; та/або частина першого компонента має СКЗ чистоти поверхні, що відрізняється від частини другого каналу. Частини каналів можуть також мати інші відмінності, як тут описано. Описана тут касета може мати будь-який придатний об'єм для проведення аналізу, такого як хімічна та/або біологічна реакція або інший процес. Загальний об'єм касети включає, наприклад, будь-які зони збереження, зони вимірювання, ділянки вмісту рідини, зони відходів, так як і будьякі флюїдні з'єднувачі та канали флюїду, пов'язані з ними. В окремих варіантах здійснення використовуються малі кількості реагентів і проб, а загальний об'єм флюїдного пристрою є, наприклад, менше 10мл, 5 мл, 1 мл,500 мкл, 250 мкл, 100 мкл, 50 мкл, 25 мкл, 10 мкл, 5 мкл або 1 мкл. Описана тут касета може бути портативною, а в окремих варіантах здійснення – ручною. Довжина та/або ширина касети можуть бути, наприклад, менше або рівнятися 20 см, 15 см, 10 см, 8 см, 6 см або 5 см. Товщина касети може бути, наприклад, менше або рівнятися 5 см, 3 см, 2 см, 1 см, 8 мм, 5 мм, 3 мм, 2 мм або 1 мм. Для використання за місцем надання допомоги можуть бути придатними переважно портативні пристрої. Потрібно розуміти, що касети і їх відповідні компоненти, описані тут, є прикладами, і, що інші конфігурації та/або типи касет і компонентів можуть бути використані з системами і способами, описаними тут. Описані тут способи і системи можуть включати різні типи аналізів і можуть бути використані для визначення виду різних проб. Іноді аналіз включає хімічну та/або біологічну реакцію. В окремих варіантах здійснення хімічна та/або біологічна реакція включає зв'язування. В описаній тут касеті можуть мати місце різні типи зв'язування. Зв'язування може включати взаємодію між відповідними парами молекул, які взаємно притягуються, або зв'язувальні властивості, типове специфічне або неспецифічне зв'язування або взаємодію, що включає біохімічну, фізіологічну та/або фармацевтичну взаємодію. Біологічне зв'язування визначає тип взаємодії, що виникає між парами молекул, включаючи білок, нуклеїнові кислоти, глікопротеїн, карбогідрат, гормони і подібне. Спеціальні приклади включають антитіло/антиген, антитіло/неповноцінний антиген, ензим/основа, ензим/інгібітор, ензим/кофактор, зв'язуючи білок/основа, білок носій/основа, лектин/вуглевод, рецептор/гормон, рецептор/ефектор, додаткові ланцюги нуклеїнових кислот, білок/репресор нуклеїнової кислоти/збуджувач, ліганд/рецептор поверхні клітини, вірус/ліганд, і подібне. Зв'язування може також відбуватися між білками або іншими компонентами і клітками. Крім того, описані тут пристрої можуть бути використані для інших аналізів флюїду (які можуть або не можуть включати зв'язування та/або реакції), таких як розпізнавання компонентів, концентрації, подібне. Іноді гетерогенна реакція (або аналіз) може мати місце в касеті; наприклад, зв'язувальна речовина може бути з'єднана з поверхнею каналу, а додатково зв'язувальна речовина може бути представлена в флюїдному стані. Можуть бути також проведені інші аналізи твердої фази, які включають реакцію притягання між білками або іншими біомолекулами (наприклад, ДНК, РНК, вуглеводами), або неорганічними молекулами. Невиключні приклади звичайних реакцій, які можуть бути проведені в касеті, включають хімічні реакції, реакції ензимів, імунні реакції (наприклад, антиген-антитіло) і кліткові реакції. Невиключні приклади речовин, які потрібно визначити (наприклад, розпізнати), використовуючи описані тут касети, включають спеціальні білки, віруси, гормони, ліки, нуклеїнові кислоти і полісахариди, специфічні антитіла, наприклад, IgD, IgG, IgM або IgA імуноглобуліни до ЛТЛВІ, ВІЛ, гепатит А, Б, і не А/не Б, краснуха, кір, парвовірус людини В19, епідемічний паротит, малярія, курячий грип або лейкемія; людські або тваринні гормони, наприклад, гормон стимуляції щитовидної залози (TSH), тироксин (Т4), лютеінізуючий гормон (LH), гормони стимуляції фолікул (FSH), тестостерон, прогестерон, людський хоріонічний гонадотропін, естрадіол, інші білки або пептиди, наприклад, тропонін І, с-реактивний білок, 16 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 міоглобін, мозковий натриуретичний білок, простатичний специфічний антиген (PSA), вільний PSA, складний PSA, про-PSA, ЕРСА-2, PCADM-1, ABCA5, hK2, бета-MSP (PSP94), AZGP1, аннексин А3, PSCA, PSMA, JM27, PAP; ліки, наприклад, парацетамол або теофілін, маркер нуклеїнової кислоти, наприклад РСА3, TMPRS-ERG полісахариди, такі як, антигени кліткової поверхні для HLA тканинного типування, і матеріал стін клітин бактерій. Хімічні речовини, що можуть бути визначені, включають вибухову речовину, таку як TNT, нервово-паралітичні речовини і екологічно-небезпечні складники, такі як поліхлориновані біфеніли (ПХБ-и), діоксини, гідрокарбони і MTBE. Типові пробні флюїди включають фізіологічні флюїди, такі як кров людська або тварини, сироватка крові, плазма крові, сперма, сльози, урина, цукор, слина, спинномозкова рідина, вагінальні секреції; флюїди in-vitro, використовувані для досліджень або екологічні флюїди, такі як водяні рідини, в яких ймовірна наявність аналіту. В окремих варіантах здійснення один або більше реагентів, які можуть використовуватися для визначення досліджуваної речовини в пробі (наприклад, потрібно визначити зв'язувальну речовину аналіту), зберігається в каналі або камері касети перед першим використанням в порядку проведення спеціального тесту або аналізу. У випадках, коли аналізується антиген, відповідне антитіло або аптамер можуть бути зв'язувальною речовиною, приєднаною до поверхні мікрофлюїдного каналу. Якщо речовиною, що аналізується, є антитіло, тоді зв'язувальною речовиною, приєднаною до поверхні, може бути відповідний антиген або аптамер. Коли умови хвороби визначені, краще ввести антиген на поверхню і протестувати для антитіла, яке було вироблено в об'єкті. Такі антитіла можуть включати, наприклад, антитіла до ВІЛ. В окремих варіантах здійснення касета пристосована і розташована для проведення аналізу, в якому акумулюють непрозорий матеріал в ділянці мікрофлюїдного каналу, підставляють ділянку до світла і визначають передачу світла крізь непрозорий матеріал. Непрозорий матеріал може включати речовину, яка заважає передачі світла на одній або багатьох довжинах хвилі. Непрозорий матеріал не просто переспрямовує світло, але і зменшує кількість, передану крізь матеріал, за допомогою, наприклад, абсорбції або відбивання світла. Різні непрозорі матеріали або різні кількості непрозорого матеріалу можуть дозволяти передачу менше ніж, наприклад, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10 або 1 % світла, що освітлює непрозорий матеріал. Приклади непрозорого матеріалу включають молекулярні шари металу (наприклад, простий метал), керамічні шари, шари полімеру і шари непрозорої речовини (наприклад, фарби). В окремих випадках непрозорий матеріал може бути металом, що може бути хімічно висаджений. Ці метали можуть включати, наприклад, срібло, мідь, нікель, кобальт, паладій і платину. Непрозорий матеріал, з якого формують канал, може включати ряд безперервних часток, які разом утворюють непрозорий шар, але в одному варіанті здійснення є суцільний матеріал, який береться в загалом пласкій формі. Непрозорий матеріал може мати розмір (наприклад, ширину або довжину), наприклад, більше або рівняється 1 мкм, більше або рівняється 5 мкм, більше 10 мкм, більше або рівняється 25 мкм або більше або рівняється 50 мкм. Іноді непрозорий матеріал простягається уздовж ширини каналу (наприклад, зона вимірювання), що містить непрозорий матеріал. Непрозорий шар може мати товщину, наприклад, менше або рівняється 10 мкм, менше або рівняється 5 мкм, менше або рівняється 1 мкм, менше або рівняється 100 нм або менше або рівняється 10 нм. Навіть, при такій малій товщині досягаються зміни в передачі, які можна розпізнати. Непрозорий шар може забезпечувати покращення точності аналізу, при порівнянні з техніками, в яких не виготовляють непрозорий шар. В окремій групі варіантів здійснення винаходу описана касета використовується для проведення імуноаналізу (наприклад, людський IgG або PSA) і додатково використовує срібне напилювання для чистоти сигналу. В таких імунних аналізах після подачі проби, що містить людський IgG, в центр реакції або ділянку аналізу, має місце зв'язування між людським ІgG і анти-людським IgG. Один або більше реагентів, які можуть зберігатися додатково в каналі пристрою перед використанням, можуть так текти за цим комплексом зв'язаної пари. Один або більше реагентів, що зберігаються, можуть включати розчин колоїдного металу (наприклад, антитіло з'єднаного золота), який спеціально прив'язується до антигену, що розпізнається (наприклад, людський IgG). Цей колоїдний метал може забезпечити каталітичну поверхню для розміщення непрозорого матеріалу, такого як шар металу (наприклад, срібла), на поверхні ділянки аналізу. Шар металу може бути виготовлений з використанням двох компонентних систем: прекурсору металу (наприклад, розчин солей срібла) і оновлюючу речовину (наприклад, гідрохінон, пірогалол, метол, 4-амінофол і фенідон), який може додатково зберігатися в різних каналах перед використанням. 17 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Позитивний або негативний диференціальний тиск прикладений до системи, сіль срібла і оновлюючий розчин можуть з'єднуватися на пересіченні каналів, де вони змішуються (наприклад, для дифузії) в каналі і потім течуть ділянкою аналізу. Крім того, якщо в ділянці аналізу виникло з'єднання антитіло-антиген, течія розчину прекурсору металу крізь цю ділянку може призвести до створення непрозорого шару, такого як шар срібла, відповідно до присутності каталітичного колоїдного металу, зв'язаного з комплексом антитіло-антиген. Непрозорий шар може включати речовину, що заважає пропусканню світла при одній або більше довжинах хвилі. Непрозорий шар, який виготовлений в каналі може бути розпізнаний оптично, наприклад, вимірюванням зменшення пропускання світла до частини ділянки аналізу (наприклад, звивиста ділянка аналізу), що порівняна з частиною зони, що не включає антитіло або антиген. Після формування на ділянці аналізу плівки сигнал може бути альтернативно отриманий вимірюванням різниці пропускання світла, як функції часу. Непрозорий шар може забезпечувати покращення чутливості аналізу, по відношенню до технік, які не утворюють непрозорий шар. Для забезпечення розпізнавання детектором сигналу можуть бути додатково використані різні посилюючи хімікати, які продукують оптичні сигнали (наприклад, абсорбція, флуоресценція, накалювання або миттєва хімолюмінісценція, електрохімолюмінісценція), електричні сигнали (наприклад, опір або провідність структур, створених хімічною обробкою) або магнітні сигнали (наприклад, магнітні мікрочастки). В описаній тут касеті можуть бути використані різні типи флюїдів. Як тут описано флюїди можуть бути введені в касету при першому використанні та/або зберігатися в касеті до першого використання. Флюїди включають рідини, такі як розчинники, розчини і суспензій. Флюїди також включають гази або суміші газів. При розміщенні багатьох флюїдів в касеті, вони можуть бути розділені іншим флюїдом, який бажано є не змішуваним із кожним з двох флюїдів. Наприклад, якщо канал містить два різні водні розчини, розділююча пробка третього флюїду може бути істотно незмішуваною з двома водними розчинами. При збереженні водних розчинів відділеними істотно не змішувані флюїди, що можуть бути використані в якості сепараторів, можуть включати гази, такі як повітря або азот, або гідрофобні флюїди істотно не змішувані з водними рідкими середовищами. Флюїди можуть також бути обрані з причин реактивності флюїду із сусідніми рідкими середовищами. Наприклад, інертний газ, такий як азот, може бути використаний в окремих варіантах здійснення і допомагати зберігати та/або стабілізувати будьякі сусідні речовини. Прикладом істотно не змішуваної рідини для відділення водних розчинів є перфлюородекалін. Рідке середовище-сепаратор може бути обране з інших причин, що включають будь-який ефект, який може мати рідке середовище-сепаратор на поверхневий натяг сусідніх пробок флюїдів. Є кращим збільшення поверхневого натягу будь-якої пробки флюїду для сприяння утримання пробки флюїду як окремого цільного елементу за різних умов навколишнього середовища, таких як вібрація, струс і температурні зміни. Флюїди-сепаратори можуть також бути інертними до центру реакції (наприклад, зона вимірювання), до якого подаються флюїди. Наприклад, якщо центр реакції включає біологічну зв'язувальну речовину, рідке середовище-сепаратор, таке як повітря або азот, може мати слабкий ефект або не мати ефекту на зв'язувальну речовину. Використання газу (наприклад, повітря) в якості сепаратору флюїду, може також забезпечувати простір для його розширення в каналі флюїдного пристрою відповідно до розширення і стискання рідин, що містяться в пристрої, у зв'язку зі зміною температури (включаючи замерзання) або інших варіантів. Як детальніше описано нижче, мікрофлюїдний аналізатор 100 проби може включати джерело 40 потоку флюїду (наприклад, система керуванням тиском), яке може бути флюїдно приєднане до каналів 206, 207, 222 для створення тиску в каналах для переміщення проби та/або інших реагентів крізь канали, . Зокрема джерело 40 потоку флюїду може бути виконане для переміщення проби та/або реагенту від істотно U-подібного каналу 222 в перший канал 206. Джерело 40 потоку флюїду може також бути використане для переміщення реагентів по другому каналу 207, крізь істотно U-подібний канал 222 і в перший канал 206. Після проходження пробою і реагентами крізь зони 209 вимірювання, і після того, як вони були аналізовані, джерело 40 потоку флюїду може бути виконане для переміщення флюїдів до абсорбуючого матеріалу 217 касети 200. В окремому варіанті здійснення джерело потоку флюїду є вакуумною системою. Тим не менш, потрібно розуміти, що можуть бути використані інші джерела потоку флюїду, такі як клапани, насоси та/або інші компоненти. Вигляд зверху касети 20 на Фіг. 9А зображує багато описаних вище компонентів, виключаючи те, що в цьому варіанті здійснення канали 206 і 207 в корпусі касети виконані іншим чином, ніж на схематичному вигляді, зображеному на Фіг. 8. В окремому варіанті здійснення корпус касети включає щонайменше одну поверхню, виконану для взаємодії з мікрофлюїдним аналізатором проби так, щоб касета могла бути вставлена в і залишалася в аналізаторі. В 18 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 окремому варіанті здійснення, зображеному на Фіг. 9А, корпус включає криволінійну поверхню уздовж частини сторони касети 20. В цьому варіанті здійснення криволінійна поверхня включає проріз 230, виконаний з одного кінця касети 20. Інший кінець касети 20 включає вигнуту кутову поверхню 232. Як детальніше описано нижче, ця криволінійна поверхня касети може бути виконана для взаємодії з аналізатором 100 проби так, що аналізатор 100 проби може розпізнавати наявність касети 20 в корпусі 10 та/або положення касети 20 в аналізаторі 100. Зокрема, вигнута кутова поверхня може бути виконана для контактування з частиною аналізатора, такою як підйомний елемент, а проріз може бути виконаний для утримання цієї частини аналізатора, щоб утримувати касету в аналізаторі. Звернемось до фігур 10-12, де будуть описуватися внутрішні компоненти аналізатору 100 проби. На видах підблоку на фігурах 10-12 касета 20 зображена вставленою в отвір 120 корпусу. В окремому варіанті здійснення корпус 101 включає компонент, виконаний для зв'язку зі сполученням з компонентом касети. В цьому проілюстрованому варіанті здійснення корпус 101 включає підйомний елемент 121, встановлений в корпусі, який виконаний для прийому криволінійної поверхні касети, описаної вище. В першому положенні підйомний елемент 121 простягається щонайменше частково до отвору 120 в корпусі так, що касета 20 вставляється в отвір 120, підйомний елемент видавлюється з отвору 120 в друге положення, що дозволяє касеті 20 увійти в отвір 120. Підйомний елемент 121 може бути виконаним для контактування з бічною поверхнею касети при вставлянні касети 20 в отвір 120. Як показано на Фіг. 9А, кінець касети 20 може включати вигнуту поверхню 232, яка може забезпечувати плавний перехід для підйомного елемента 121 для контактування з бічною поверхнею касети. В окремому варіанті здійснення підйомний елемент 121 з'єднаний з пружиною 122 для того, щоб зробити підйомний елемент навантаженим пружиною так, щоб він тиснув на бічну поверхню касети, коли касета знаходиться в аналізаторі 100. Зокрема, навантажений пружиною підйомний елемент тисне назад до, а в окремих варіантах здійснення суттєво в перше положення. В окремому варіанті здійснення кінець підйомного елемента 121 включає ролер 124, який прикриває бічну поверхню касети 20. Ролер 124 може бути виконаний для мінімізації тертя між двома компонентами при вставлянні касети в положення. Як показано на фігурах 11 і 12, одного разу підйомний елемент 121 прикриває проріз 230, підйомний елемент 121 видавлюється назад зі свого першого положення відповідно до зсуву пружини 122. Одного разу підйомний елемент 121 прикриває цю внутрішньо криволінійну поверхню, касета 20 встановлюється і залишається в корпусі 10 аналізатору 100, а зсув пружини 122 попереджує касету 20 від вислизання з аналізатору. Потрібно оцінити те, що навантажений пружиною підйомний елемент 121 в аналізаторі 100 і прорізі 230 касети 20 може бути виконаний для розпізнавання і встановлення касети 20 в аналізаторі. Як викладено нижче, слід також визнати, що таке розташування може допомогти вказати користувачеві, що касета 20 розташована правильно в аналізаторі і готова для аналізу і обробляння. Після проведення аналізу користувач може видалити касету 20 з аналізатору 100 витягуванням касети 20 з отвору 120. Користувач може або прикласти силу, щоб перебороти опір пружини 122, та/або аналізатор 100 може бути виконаний з відкривним механізмом (не зображений) для переміщення підйомного елементу 121 в друге положення так, щоб він не був в контакті з прорізом 230 касети 20. В окремому варіанті здійснення електричний перемикач позицій вказує, коли ролер 124 підйомного елементу 121 встановлений в друге положення (наприклад, коли касета 20 вставлена в аналізатор). Електричний перемикач позицій може також вказувати, коли ролер повертається назад/до свого першого положення (наприклад, або коли касети немає в аналізаторі, або касета повністю вставлена в аналізатор і ролер перекриває проріз 230). Інше положення перемикача може бути виконане для вказування, коли касета повністю вставлена і точно встановлена в аналізаторі 100. Таким чином, перемикач може бути використаний для вказування користувачеві того, що касета 20 правильно встановлена в аналізатор. Ці різні датчики 410 касети показані на схематичній діаграмі, показаній на Фіг.16, яка детально описується нижче. Багато механічних і електромеханічних технік можуть бути використані для надійного завантаження і розвантаження касети. Наприклад, лоток, такий як в CD-програвачу, може утримувати касету і ковзати в або з аналізатору. Це ковзання може бути здійснюване в ручний спосіб або мотором (наприклад, безпосередньо керуючим лотком або використанням шківів). Інший приклад завантаження і розвантаження касети включає використання моторизованого елементу, який фізично контактує з касетою. Наприклад, моторизований елемент може з'єднуватися з касетою тертям однієї або більше сторін та/або верху та/або низу касети. Іноді елемент може з'єднуватися з касетою з зубцями шестірні, виконаних на стороні касети. 19 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 10 також ілюструє частину джерела потоку флюїду 40, яке може бути виконане для створення тиску в каналі 206 (і каналі 207 при флюїдному з'єднані з 206) касети 20 для переміщення проби каналом. Фіг. 15 також ілюструє джерело 40 потоку флюїду. На проілюстрованому варіанті здійснення джерело 40 потоку флюїду є вакуумною системою і включає джерело вакууму або насос 42, два вакуумні резервуари 44, 45, які можуть бути розділені вакуумним регулятором 46 і патрубком 48 для забезпечення флюїдного зв'язку між вакуумними резервуарами 44 і касетою 20. Патрубок 48 може також включати одне або більше флюїдних з'єднань з одним або більше входів касети. Наприклад, патрубок може забезпечувати флюїдний зв'язок між отвором 213 і клапаном (таким як соленоїдний клапан). Відкриття і закриття цього клапану може контролювати введення повітря в касету, що, таким чином, в окремих варіантах здійснення слугує вентиляційним клапаном. Як згадувалося раніше, в окремому варіанті здійснення джерело 42 вакууму є насосом, таким як діафрагмовий насос з електромагнітним керуванням. В інших варіантах здійснення потік флюїду може приводитися/контролюватися використанням інших типів насосів або джерел потоку флюїду. Наприклад, в окремому варіанті здійснення поршневий насос може бути використаний для створення вакууму за допомогою витягування поршневого плунжера в зворотньому напрямку. В інших варіантах здійснення для забезпечення джерела потоку флюїду до одного або більше вхідних отворів касети прикладається позитивний тиск. В деяких варіантах здійснення винаходу потік флюїду виникає при застосуванні в цілому постійного ненульового падіння тиску (тобто, ΔP) крізь вхідний отвір і вихідний отвір касети. В одному наборі варіантів здійснення винаходу весь аналіз виконується при прикладанні в цілому постійного ненульового падіння тиску (тобто, ΔP) крізь вхідний отвір і вихідний отвір касети. В цілому постійного ненульового падіння тиску можна досягати, наприклад, шляхом застосування позитивного тиску у вхідному отворі або зниженого тиску (наприклад, вакууму) у вихідному отворі. В деяких випадках в цілому постійне ненульове падіння тиску досягається, доки потік флюїду не виникає, переважно, завдяки капілярним силам та/або без використання робочих клапанів (наприклад, без змінювання площі поперечного перерізу каналу флюїдного шляху касети). В деяких варіантах здійснення винаходу впродовж по суті всього аналізу, що проводиться в касеті, може бути наявним в цілому постійне ненульове падіння тиску крізь, наприклад, вхідний отвір до зони вимірювання (яка може під'єднуватися до флюїдного з'єднувача) і вихідний отвір нижчий по течії від зони вимірювання (наприклад, вихідний отвір нижчий по течії від ділянки утримання рідини), відповідно. В одному варіанті здійснення винаходу джерело вакууму сформоване так, аби створювати тиск на канал приблизно до -60кПа (приблизно 2/3 атмосфери). В іншому варіанті здійснення винаходу джерело вакууму сформоване так, аби створювати тиск на канал приблизно до 30кПа. В певних варіантах здійснення винаходу джерела вакууму сформовані так, аби створювати тиск на канал, наприклад, у межах від -100кПа до -70кПа, від -70кПа до -50кПа, від 50кПа до -20кПа або від -20кПа до -1кПа. Як зазначалося вище, в одному варіанті здійснення винаходу можуть забезпечуватися два вакуумні резервуари 44, 45. Насос може бути включено таким чином, аби перший резервуар 44 міг зазнавати тиску приблизно до -60кПа. Регулятор 46, розташований між резервуарами 44 и 45, може гарантувати, щоб другий резервуар 45 міг зазнавати лише іншого тиску, наприклад, приблизно -30кПа. Цей регулятор може підтримувати тиск в резервуарі 45 на рівні -30кПа (або на іншому доцільному рівні тиску) доти, доки резервуар 44 залишається у межах певного діапазону тиску, наприклад, від -60кПа до -30кПа. Датчики тиску можуть відстежувати тиск всередині кожного резервуару 44, 45. Якщо тиск в першому резервуарі 44 досягає заданого рівня (наприклад, приблизно -40кПа), насос може бути приведений в дію, щоб зменшити тиск в першому резервуарі 44. Другий резервуар 45 може бути сформований таким чином, аби виявляти будь-які витоки в усій вакуумній системі 40. Як представлено на Фіг. 15, вакуумна система 40 може включати фільтр 58, сполучений з резервуарами 44, 45. Представлений соленоїдний клапан 59, який слугує в якості вентиляційного клапана, під'єднаного через патрубок до отвору 213. Як тільки касету 20 помішають в аналізатор 100, джерело 40 потоку флюїду може бути з'єднано з касетою 20 для забезпечення стійкого до флюїду з'єднання. Як зазначено вище, касета 20 може містити отвір 219, який сконфігурований для під'єднання каналу 206 та каналу 207, якщо він флюїдно з'єднаний з каналом 206, до джерела 40 потоку флюїду. Як представлено на Фіг. 14, в одному варіанті здійснення винаходу ущільнення або ущільнювальні кільця 52 розташовані навколо отвору 219, і лінійний соленоїд 50 може розташовуватися над ущільнювальними кільцями 52, щоб затискати та ізолювати ущільнювальні кільця від корпусу 200 касети. Як представлено на Фіг. 14, адаптер 54 патрубка може розташовуватися між 20 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 лінійним соленоїдом 50 і патрубком 48, а навколо патрубка 48 можуть забезпечуватися пасивні зворотні пружини 56, щоб відсувати патрубок від корпуса касети 200, коли соленоїд не заряджений. В одному варіанті здійснення винаходу численні отвори на касеті 20 можуть контактувати з патрубком 48. Наприклад, як зображено у ілюстративному варіанті здійснення, який представлений на Фіг. 9А, на додаток до отвору 219, також можуть бути забезпечені два вентиляційних отвори 215 та змішувальний отвір 213. Поверхня контакту між кожним отвором і патрубком може бути незалежною (наприклад, всередині патрубка може не бути флюїдного з'єднання). В одному варіанті здійснення винаходу, коли джерело 40 потоку флюїду активоване, канали 206, 207 у касеті 20 можуть зазнавати тиску (наприклад, приблизно до -30кПа), який може нести флюїди всередині каналу (наприклад, як зразок флюїду, так і реагенти) до вихідного отвору. У варіанті здійснення винаходу, який включає вентиляційний отвір 215 та змішувальний отвір 213, вентиляційний клапан 59, під'єднаний до вентиляційного отвору 213 через патрубок 48, може спочатку бути відкритим, що може дати всім реагентам нижчим по течії від змішувального отвору 213 можливість рухатися до вихідного отвору, але не змусить рухатися реагенти вищі по течії від змішувального отвору 213. Після того, як вентиляційний клапан закривають, реагенти вищі по течії від змішувального отвору 213 можуть рухатися до змішувального отвору, а потім до вихідного отвору. Наприклад, флюїди можуть зберігатися серіями в каналі вище по течії від змішувального отвору, а після закривання вентиляційного клапана, розташованого вздовж каналу, флюїди можуть текти послідовно до вихідного отвору каналу. В деяких випадках флюїди можуть зберігатися в розділених, перехрещених каналах, а після закривання вентиляційного клапана флюїди потечуть разом до точки перехрещення. Цей набір варіантів здійснення винаходу може застосовуватись, наприклад, для керованого змішування флюїдів, коли вони течуть разом. Синхронізацією постачання і об'ємом флюїду, що постачається, можна керувати, наприклад, шляхом синхронізації приведення в дію вентиляційних клапанів. Вигідним є те, що, вентиляційні клапани можна експлуатувати, не обмежуючи поперечний перерізу мікрофлюїдного каналу, на якому вони працюють, як могло відбуватися з певними клапанами на попередньому рівні техніки. Такий режим роботи може бути ефективним у перешкоджанні витокам крізь клапан. Більш того, оскільки можуть застосовуватись вентиляційні клапани, деякі описані тут системи та способи не потребують використання певних внутрішніх клапанів, що може бути проблематичним через, наприклад, їх високу вартість, складність виготовлення, крихкість, обмежену сумісність зі змішаними газорідинним системами та/або ненадійність в мікрофлюїдних системах. Потрібно усвідомлювати, що, хоча описуються вентиляційні клапани, інші типи клапанних механізмів можуть використовуватися з описаними тут системами та способами. Не обмежувальні приклади клапанного механізму, який може бути функціонально пов'язаним з клапаном, включають діафрагмовий клапан, кульковий клапан, запірний клапан, клапанметелик, сферичний клапан, голковий клапан, перетискний клапан, трубчастий клапан або перетискний клапан. Клапанний механізм може приводитися до дії будь-яким доцільним засобом, у тому числі соленоїдом, двигуном, вручну, електронним приводом або гідравлічним/пневматичним тиском. Як згадувалося раніше, всі рідини у касеті 20 (наприклад, зразок і реагенти) можуть рухатися до ділянки утримання рідини, яка може включати поглинальний матеріал 217. В одному варіанті здійснення винаходу поглинальний матеріал поглинає лише рідини, таким чином, що гази можуть витікати з касети через вихідний отвір. Різноманітні методики визначення (наприклад, вимірювання, квантування, виявлення та кваліфікування) можуть використовуватися, наприклад, щоб аналізувати компонент зразку або інший компонент чи умову, пов'язану з описаною тут мікрофлюїдною системою чи касетою. Техніки визначення можуть включати техніки з оптичною основою, такою як пропускання світла, здатність поглинати світло, розсіювання світла, відбиття світла та візуальні методики. Методики визначення також можуть передбачувати техніки люмінесценції, такі як фотолюмінесценція (наприклад, флюоресценція), хемілюмінесценція, біолюмінесценція та/або електрохемілюмінесценція. В інших варіантах здійснення винаходу техніки визначення можуть вимірювати провідність або опір. Як такий, аналізатор може бути сформований таким чином, аби включати такі та інші доцільні системи виявлення. Різний оптичні методики виявлення забезпечують багато можливостей для визначення результатів реакції (наприклад, проби). В деяких варіантах здійснення винаходу вимірювання передача або поглинальна здатність означає, що світло може виявлятися на тій же довжині хвилі, на якій воно випромінюється джерелом світла. Хоча джерело світла може бути джерелом вузького діапазону, яке випромінює на єдиній довжині хвилі, воно також може бути джерелом 21 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 широкого спектру, яке випромінює на діапазоні довжини хвиль, оскільки багато непрозорих матеріалів може ефективно блокувати широкий діапазон довжини хвиль. В деяких варіантах здійснення винаходу система може експлуатуватись з мінімальною кількістю оптичних пристроїв (наприклад, зі спрощеним оптичним детектором). Наприклад, визначальний пристрій може бути позбавлений фотопомножувача, може бути позбавлений перемикача довжини хвиль, такого як дифракційна решітка, призма або фільтр, може бути позбавлений пристрою для спрямування чи колонування світла, такого як колонатор, або може бути позбавлений збільшувальної оптики (наприклад, лінз). Виключення чи зменшення цих ознак може призводити до менш дорогого, більш надійного пристрою. На Фіг. 10-14 зображена ілюстративна оптична система 80, яка може бути розміщена в корпусі 10 аналізатора 100. Як ілюстративно показано у даних варіантах здійснення, оптична система 80 містить щонайменше перше джерело 82 світла та детектор 84, відмежований від першого джерела світла. Перше джерело 82 світла може бути сформовано таким чином, аби проводити світло через першу зону вимірювання касети 20, коли касета вставлена в аналізатор 100. Перший детектор 84 може розташовуватися навпроти першого джерела 82 світла, щоб виявляти кількість світла, яке проходить через першу зону вимірювання касети 20. Як ілюстративно показано на Фіг. 11 та 12, в одному окремому варіанті здійснення винаходу оптична система містить десять джерел світла і десять детекторів. Слід розуміти, що в інших варіантах здійснення винаходу кількість джерел світла та детекторів може мінятися, оскільки винахід не обмежується таким чином. Як описується вище, касета 20 може містити множину зон 209 вимірювання, а касета 20 може розташовуватися всередині аналізатора, так аби кожна зона 209 вимірювання вирівнювалася з джерелом світла і відповідним детектором. В деяких варіантах здійснення винаходу джерело світла містить оптичну апертуру 83 (Фіг. 11), яка може допомагати спрямовувати світло від джерела світла на окрему область всередині зони вимірювання касети. В одному варіанті здійснення винаходу джерелами світла є світлодіоди (LED) або лазерні діоди. Наприклад, може використовуватися InGaAlP червоний напівпровідниковий лазерний діод, який випромінює при 654 нм. Інші джерела світла також можуть використовуватися. Джерело світла, наприклад, як зображено на Фіг. 14, може розташовуватися всередині гнізда або корпусу 90. Гніздо чи корпус 90 може містити вузьку апертуру чи тонку трубку 92, яка може сприяти колімуванню світла. Як представлено, джерела світла можуть розташовуватися над місцем, де касета 20 вставляється в аналізатор, так аби джерело світла світило на верхню поверхню касети 20. Інші доцільні конфігурації джерела світла по відношенню до касети також можливі. Слід розуміти, що довжина хвилі джерел світла може мінятися, оскільки винахід не обмежується таким чином. Наприклад, в одному варіанті здійснення винаходу довжина хвилі джерела світла становить приблизно 670 нм, а в іншому варіанті здійснення винаходу довжина хвилі джерела світла становить приблизно 650 нм. Слід розуміти, що в одному варіанті здійснення винаходу довжина хвилі кожного джерела світла може бути різною, так що кожна зона вимірювання 209 касети приймає світло різної довжини хвилі. В одному окремому варіанті здійснення винаходу при вимірюванні гематокриту чи гемоглобіну, ізобестичний діапазон довжини хвиль від приблизно 590 нм до приблизно 805 нм може використовуватися для щонайменше однієї із зон вимірювання. Як зазначалося, детектор 84 може бути відмежованим від і розташованим нижче джерела світла 82, щоб виявляти кількість світла, яке проходить через касету. В одному варіанті здійснення винаходу один чи більше з детекторів є фотодетектором (наприклад, фотодіодами). В певних варіантах здійснення винаходу фотодетектором може бути будь-який доцільний пристрій, здатний виявляти пропускання світла, яке випромінюється джерелом світла. Одим із типів фотодетектора є оптична інтегральна схема (ІС), яка містить фотодіод, що має пік чутливості на 700 нм, підсилювач і регулятор електричної напруги. Детектор, наприклад, як представлено на Фіг. 14, може розташовуватися всередині гнізда або корпусу 94, який може включати вузьку апертуру чи тонку трубку 96, щоб гарантувати, що лише світло з центру зони 209 вимірювання вимірюється детектором 84. Як більш докладно описується нижче, якщо джерело світла є імпульсно-модульованим, фотодетектор може включати фільтр, щоб усувати ефект світла, яке не знаходиться на обраній частоті. Коли численні та сусідні сигнали виявляються одночасно, джерело світла, що використовується для кожної зони вимірювання (наприклад, області виявлення), може модулюватися на частоті, яка достатньо відрізняється від частоти своїх сусідніх джерел світла. В цій конфігурації кожен детектор може бути сформований (наприклад, за допомогою програмного забезпечення) таким чином, аби вибирати своє 22 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 приписане джерело світла, тим самим уникаючи перешкоджаючого світла від сусідніх оптичних пар. Як описується в даній заявці касета може включати зону вимірювання, яка включає звивистий канал, сформований і налаштований таким чином, аби вирівнюватися з детектором, так аби після вирівнювання детектор міг вимірювати єдиний сигнал через більше ніж один суміжний сегмент звивистого каналу. В деяких варіантах здійснення винаходу детектор спроможний виявляти сигнал всередині, щонайменше, долі ділянки звивистого каналу і через більше ніж один сегмент звивистого каналу, так аби перша частина сигналу, виміряна з першого сегменту звивистого каналу, була подібною до другої частини сигналу, виміряної з другого сегменту звивистого каналу. В таких варіантах здійснення винаходу оскільки сигнал присутній в якості частини більше ніж одного сегменту звивистого каналу, немає потреби в точному вирівнюванні між детектором і зоною вимірювання. Розташування детектора над зоною вимірювання (наприклад, звивистою ділянкою) без потреби у точності є перевагою, оскільки не вимагається зовнішнє (і можливо, дороге) обладнання, таке як мікроскопи, лінзи, та етапи вирівнювання (хоча вони можуть використовуватися в певних варіантах здійснення винаходу). Замість цього вирівнювання може виконуватися недорогими способами, які не обов'язково вимагають від користувача активного чи окремого етапу вирівнювання. Наприклад, в одному варіанті здійснення винаходу касета, що містить звивисту ділянку, може розміщуватися в щілині описаного тут аналізатора (наприклад, в западині, що має таку ж або подібну до касети форму), а зона вимірювання може автоматично розміщуватися у промені світла детектора. Можливі причини неправильного вирівнювання, спричиненого, наприклад, змінами від касети до касети, точне розміщення касети в щілині і нормальне використання касети, можна грубо порівняти з габаритами зони вимірювання. В результаті звивиста ділянка може залишатися в межах променя світла, і виявлення не переривається через ці зміни. Детектор може виявляти сигнал всередині всієї зони вимірювання або її частини (наприклад, включаючи звивисту ділянку). Іншими словами, різні кількості звивистої ділянки можуть використовуватися в якості шляху оптичного виявлення. Наприклад, детектор може виявляти сигнал всередині щонайменше 15 % зони вимірювання, щонайменше 20 % зони вимірювання, щонайменше 25 % зони вимірювання, всередині щонайменше 50 % зони вимірювання чи всередині щонайменше 75 % зони вимірювання (але менше ніж 100 % зони вимірювання). Зона, на якій зона вимірювання використовується в якості шляху оптичного виявлення, може також залежати від, наприклад, непрозорості матеріалу, в якому виготовлений канал (наприклад, чи є просвітнім весь канал або його частина), кількості непросвітнього матеріалу, який може покривати долю каналу (наприклад, за допомогою використання захисного покриття), та/або розміру детектора і зони вимірювання. В одному варіанті здійснення винаходу сигнал, створений реакцією, яка здійснюється в касеті, є однорідним по всій зоні вимірювання (наприклад, по всій області звивистого каналу). Тобто, зона вимірювання (наприклад, область звивистого каналу) може дозволяти створення та/або виявлення єдиного, однорідного сигналу у вказаній області після проведення хімічної та/або біологічної реакції (наприклад, і після виявлення детектором). До проведення реакції в ділянки звивистого каналу звивистий канал може містити, наприклад, єдиний вид (і концентрацію виду), що має бути виявлений/визначений. Вид може адсорбуватися на поверхні звивистого каналу. В іншому варіанті здійснення винаходу сигнал може бути однорідним лише у частині звивистої ділянки, і один чи більше детектор може виявляти різні сигнали всередині кожної з частин. У певних випадках більше ніж одна зона вимірювання може бути поєднана послідовно і кожна зона вимірювання може використовуватися для виявлення/визначення відмінного виду. Потрібно усвідомлювати, що хоча описуються звивисті ділянки, зони вимірювання, які не містять звивистих ділянок, також можуть використовуватися. Заявник зрозумів, що кількість світла, що передається через зону вимірювання касети, може використовуватися для визначення інформації не лише про зразок, але й інформації про конкретні процеси, що відбуваються у флюїдній системі касети (наприклад, змішування реагентів, швидкість потоку, і т.д.). В деяких випадках вимірювання світла через область може використовуватися як зворотній зв'язок для керування потоком флюїду в системі. В деяких варіантах здійснення може бути здійcнено контроль якості або визначення відхилень роботи касет. Наприклад, зворотній зв'язок від зони вимірювання до системи керування може бути використано для визначення аномалії, які відбувалися в мікрофлюїдній системі, і система керування може посилати сигнал на один або більше компонентів, аби спричинити вимикання всієї системи або її частей. Відповідно, якість процесів, які виконуються в мікрофлюїдній системі, може контролюватися з використанням описаних тут систем та способів. 23 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Потрібно усвідомлювати, що прозора рідина (така як вода) може дозволяти великій кількості світла передаватися від джерела 82 світла через зону вимірювання 209 на детектор 84. Повітря всередині зони 209 вимірювання може призводити до того, що через зону 209 вимірювання буде передаватися менше світла, тому що більше світла може розсіюватися всередині каналу порівняно з тим, коли присутня прозора рідина. Коли зразок крові знаходиться в зоні 209 вимірювання, значно менша кількість світла може проходити через детектор 84, через розсіювання світла від клітин крові, а також через поглинальну здатність. В одному варіанті здійснення винаходу срібло зв'язане з компонентом зразку, зв'язаною з поверхнею всередині зони вимірювання, і по мірі того, як срібло нарощується всередині зони 209 вимірювання, менше і менше світла передається через зону 209 вимірювання. Зрозуміло, що вимірювання кількості світла, яке виявляється на кожному детекторі 84, дає користувачеві можливість визначати, які реагенти знаходяться в конкретній зоні 209 вимірювання в конкретний момент у часі. Також зрозуміло, що шляхом вимірювання кількості світла, яке виявляється кожним детектором 84, можливо вимірювати кількість срібла, що осаджується в кожній зоні 209 вимірювання. Ця кількість може відповідати кількості аналіту, захопленому впродовж реакції, що, таким чином, може забезпечувати вимірювання концентрації аналіту в зразку. Як описується вище, заявнику стало зрозуміло, що оптична система 80 може використовуватися з різноманітних причин контролю якості. По-перше, час, який потрібний зразку, щоб досягати зони вимірювання, де оптична система виявляє світло, що проходить через зону вимірювання, може використовуватися, щоб визначати, чи є в системі витік або засмічення. Також, коли очікується, що зразок буде мати певний об'єм, наприклад, приблизно 10 мікролітрів, існує очікуваний час протікання, пов'язаний з проходженням зразку через канали і зони вимірювання. Якщо зразок випадає з цього очікуваного часу протікання, це може бути ознакою, що зразка недостатньо для проведення аналізу та/або що в аналізатор завантажено не той тип зразка. Додатково, очікуваний діапазон результатів можна визначати, ґрунтуючись на типі зразка (наприклад, сироватка, кров, сеча, і т.д.), і якщо зразок випадає з очікуваного діапазону, це може бути ознакою помилки. В одному варіант здійснення винаходу оптична система 80 містить множину джерел 82, 86 світла і множину відповідних детекторів 84, 88. Як ілюстративно зображено на Фіг. 11-13, в одному варіанті здійснення винаходу перше джерело 82 світла є суміжним з другим джерелом 86 світла, де перше джерело 82 світла сформоване таким чином, аби проводити світло через першу зону вимірювання касети 20, а друге джерело світла сформоване таким чином, аби проводити світло через другу зону вимірювання касети 20. В одному варіанті здійснення винаходу джерела світла сформовані так, щоб друге джерело світла 86 не активувалося, доки перше джерело 82 світла не буде дезактивовано. Заявнику стало зрозуміло, що деяка частина світла від одного джерела світла може поширитися на суміжний детектор і може вплинути на кількість світла, виявленого на суміжному детекторі. В одному наборі варіантів здійснення винаходу, якщо суміжне джерело світла активується одночасно з першим джерелом світла, то обидва детектори 84, 88 також вимірюють кількість світла, яке проходить через першу та другу зони вимірювання касети одночасно, що може призводити до неточних вимірювань. Таким чином, в одному наборі варіантів здійснення винаходу множина джерел світла сформована, так аби активуватися послідовно, щоб одночасно було активовано лише одне джерело світла. Відповідний детектор для активованого джерела світла, таким чином, виявляє лише кількість світла, що проходить через відповідну зону вимірювання 209. В одному окремому варіанті здійснення винаходу джерела світла сформовані так, аби кожний активувався на короткий проміжок часу (наприклад, щонайменше приблизно на 500, 250, 100 або 50 мікросекунд, або, в деяких варіантах здійснення винаходу, на проміжок, що є меншим ніж або дорівнює приблизно 500, 250, 100 або 50 мікросекунд), а потім суміжне джерело світла формується так, аби активуватися у подібні часові рамки. Активація на 100 мікросекунд відповідає швидкості у 10 кГц. В одному варіант здійснення винаходу мультиплексний аналогоцифровий перетворювач використовується, щоб посилати імпульси світла і вимірювати кількість світла, що виявляє кожен відповідний детектор кожні 500, 250, 100 або 50 мікросекунд. Пульсування світла може допомагати тому, щоб випадкове світло не проходило через одну зону вимірювання, змінюючи кількість виявленого світла, що проходить через суміжну зону вимірювання. Хоча деякі переваги можуть бути пов'язані з пульсуванням джерел світла, як описано вище, потрібно усвідомлювати, що винахід не обмежений таким чином, і що можливі інші компонування, наприклад, де численні джерела світла можуть активуватися одночасно. 24 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Наприклад, в одному варіанті здійснення винаходу джерела світла, які безпосередньо не межують одне з одним, можуть активуватися в цілому одночасно. Розглянемо Фіг. 17, в одному варіанті здійснення винаходу аналізатор 100 містить систему регулювання температури, розташовану всередині корпусу 101, яка може бути сформована таким чином, аби регулювати температуру всередині аналізатора. Для аналізу певного зразка може бути необхідним утримувати зразок в межах певного температурного діапазону. Наприклад, в одному варіанті здійснення бажано підтримувати температуру в аналізаторі 100 на рівні приблизно 37 °C. Відповідно, в одному варіанті здійснення система регулювання температури містить нагівач 140, який сконфігурованний для нагріву касети 20. В одному варіанті здійснення винаходу нагрівачем 140 є резистивний нагрівач, який може розташовуватися під тим місцем, де касета 20 розміщується в аналізаторі 100. В одному варіанті здійснення винаходу система регулювання температури також містить термістор 142, щоб вимірювати температуру касети 20, а для керування температурою може забезпечуватися ланцюг контролеру. В одному варіанті здійснення винаходу всередині аналізатора може діяти пасивний потік повітря, щоб охолоджувати повітря всередині аналізатора за потреби. Вентилятор (не показано) може факультативно забезпечуватися в аналізаторі 100, щоб знижувати температуру всередині аналізатора 100. В деяких варіантах здійснення винаходу система регулювання температури може містити термоелектричні нагрівачі Пельтьє та/або охолоджувачі всередині аналізатора. В певних варіантах здійснення винаходу система ідентифікації, яка місить один чи більше ідентифікатор, використовується і пов'язана з одним чи більше компонентами або матеріалами, пов'язаними з касетою та/або аналізатором. "Ідентифікатори", як докладніше описується нижче, можуть самі бути "закодованими" інформацією (тобто нести чи містити інформацію, наприклад, шляхом використання інформації пристроїв-носіїв, пристроїв зберігання, генерування чи передавання, такої як тег радіочастотної ідентифікації (RFID) або штрих-код) про компонент, включаючи ідентифікатор, або можуть самі не бути закодованими інформацією про компонент, а бути лише пов'язаними з інформацією, яка може міститися, наприклад, в базі даних на комп'ютері або на носії, який може зчитувати комп'ютер (наприклад, інформація про користувача та/або зразок, що має аналізуватися). В останньому випадку, виявлення такого ідентифікатору може давати початок пошуку та використанню пов'язаної інформації з бази даних. Ідентифікатори "закодовані" інформацією про компонент не обов'язково мають бути закодованими повним набором інформації про компонент. Наприклад, в певних варіантах здійснення винаходу ідентифікатор може бути закодований інформацією, достатньою лише для уможливлювання унікальної ідентифікації касети (наприклад, такою, що стосується серійного №, № частини, і т.д.), тоді як додаткова інформація, що стосується касети (наприклад тип, використання (наприклад, тип проби), власник, розміщення, розташування, поєднуваність, зміст, і т.д.) може зберігатися віддалено і бути лише пов'язаною з ідентифікатором. "Інформація про" чи "інформація пов'язана з" касетою, матеріалом або компонентом і т.д. це інформація стосовно ідентичності, розташування чи розміщення касети, матеріалу чи компонента або ідентичність, розташування чи розміщення змісту касети, матеріалу чи компонента, і вона може додатково включати інформацію стосовно характеру, стану чи складу касети, матеріалу, компонента чи змісту. "Інформація про" чи "інформація пов'язана з" касетою, матеріалом або компонентом чи її змістом може містити інформацію, яка встановлює касету, матеріал чи компонент або її зміст і відрізняє касету, матеріал, компонент чи його зміст від інших. Наприклад, "інформація про" чи "інформація пов'язана з" касетою, матеріалом або компонентом чи його змістом може відноситися до інформації, що вказує на тип або що собою представляє касета, матеріал або компонент чи її зміст, де вона розміщується чи має розміщуватися, як вона розташовується чи має розташовуватися, до функції чи мети касети, матеріалу або компонента чи його змісту, до того як касета, матеріал або компонент чи її зміст має поєднуватися з іншими компонентами системи, до номеру партії, походження, інформації калібрування, дати закінчення терміну дії, призначення, виробника або власника касети, матеріалу або компонента чи його змісту, до типу аналізу/проби, що має бути виконана в касеті, до інформація про те, чи використовувалася/аналізувалася касета, і т.д. В одному наборі варіантів здійснення винаходу ідентифікатор пов'язаний з описаною тут касетою та/або аналізатором. В цілому, в контексті цієї заявки термін "ідентифікатор" відноситься до об'єкту, здатного забезпечувати інформацію про касету та/або аналізатор (наприклад інформацію, яка включає один чи більше з наведених пунктів: ідентичність, розміщення чи розташування/розташованість касети та/або аналізатора чи їх компонента), з 25 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 якими ідентифікатор пов'язаний або в яких встановлений, або здатного бути ідентифікованим або виявленим, і до події ідентифікації або виявлення, що пов'язана з інформацією про касету та/або аналізатор, з яким пов'язаний ідентифікатор. Не обмежувальні приклади ідентифікаторів, які можуть використовуватися в контексті винаходу, включають серед інших теги радіочастотної ідентифікація (RFID), штрих-коди, серійні номери, теги кольорів, флуоресцентні чи оптичний теги (наприклад, з використанням квантової крапки), хімічні сполуки, радіотеги, магнітні теги. В одному варіанті здійснення винаходу, як показано на Фіг. 16, аналізатор 100 може містити зчитувач 60 ідентифікації, розташований всередині корпусу 101, сформований так, аби зчитувати інформацію про касету 20. Будь-який доцільний зчитувач ідентифікації може використовуватися, щоб зчитувати інформацію з ідентифікатора. Не обмежувальні приклади зчитувачів ідентифікації включають серед інших зчитувачі RFID, сканери штрих-кодів, хімічні детектори, камери, детектори випромінювання, детектори магнітних або електричних полів. Спосіб виявлення/зчитування і відповідний тип ідентифікаційного детектора залежить від застосованого окремого ідентифікатора і може передбачувати, наприклад, отримання оптичних зображень, провокування та виявлення флюоресценції, мас-спектрометрію, ядерний магнітний резонанс, програмування, гібридизацію, електрофорез, спектроскопія, мікроскопію і т.д. В деяких варіантах здійснення винаходу зчитувачі ідентифікації може бути встановлені або попередньо вмонтовані в конкретні розміщення (наприклад, на чи всередині касети та/або аналізатора). В одному варіанті здійснення винаходу зчитувачем 60 ідентифікації є зчитувач RFID, сформований так, аби зчитувати ідентифікатор RFID, пов'язаний з касетою 20. Наприклад, як представлено на Фіг. 2, в одному варіанті здійснення винаходу аналізатор 100 містить модуль RFID і антену, які сформовані так, аби зчитувати інформацію з касети 20, вставленої в аналізаторі 100. В іншому варіанті здійснення винаходу зчитувачем 60 ідентифікації є зчитувач штрих-коду, сформований так, аби зчитувати штрих-код, пов'язаний з касетою 20. Після того, як касету 20 вставляють в аналізатор 100, зчитувач 60 ідентифікації може зчитувати інформацію з касети 20. Ідентифікатор на касеті може включати один чи більше типів інформації, такий як тип касети, тип аналізу/проби, що має бути здійснена, номер партії, інформація про те, чи використовувалася/аналізувалася касета, та інші описана тут інформація. Зчитувач 60 також може бути сформований так, аби зчитувати інформацію, забезпечену групою касет, як в скрині касет, таку як (але не обмежуючись) інформація калібрування, дата закінчення терміну дії та будь-яку додаткову інформацію, специфічну для цієї партії. Ідентифікована інформація може бути факультативно виведена на екран для користувача, наприклад, щоб підтвердити, що виконується правильна касета та/або тип проби. В деяких випадках зчитувач ідентифікації може бути інтегрованим із системою керування за допомогою шляхів сполучення. Сполучення між зчитувачами ідентифікації і системою керування може відбуватися по дротовій мережі або може передаватися бездротовим шляхом. В одному варіанті здійснення винаходу система керування може бути запрограмована розпізнавати конкретний ідентифікатор (наприклад, ідентифікатор касети, пов'язаний з інформацією, що стосується типу касети, виробника, проби, що має бути виконана, і т.д.), вказуючи, що касету відповідно під'єднано або вставлено всередину окремого типу аналізатора. В одному варіанті здійснення винаходу ідентифікатор касети пов'язаний з попередньо визначеною чи запрограмованою інформацією, що міститься в базі даних, стосовно використання системи чи касети для окремої мети, користувача чи продукту, або окремих умов реакції, типів зразків, реагентів, користувачів і тому подібне. Якщо виявляється неправильна відповідність, або якщо ідентифікатор був дезактивований, процес може бути припинено, або систему може бути переведено в неробочий стан, доки не буде сповіщений користувач, або до підтвердження користувача. Інформація від або пов'язана з ідентифікатором може в деяких варіантах здійснення винаходу зберігатися, наприклад, в пам'яті комп'ютера або на носії, який можна зчитувати комп'ютером, для подальшого використання та в цілях ведення записів. Наприклад, певні системи керування можуть застосовувати інформацію від або пов'язану з ідентифікаторами, щоб встановлювати, які компоненти (наприклад, касети) або тип касет було використано в окремому аналізі, дату, час і тривалість використання, умови використання і т.д… Така інформація може використовуватися, наприклад, щоб визначати, чи не слід очистити або замінити один чи більше компонентів аналізатора. Факультативно, система керування чи будьяка інша доцільна система може генерувати з зібраної інформації звіт, включаючи інформацію, закодовану або пов'язану з ідентифікаторами, що може використовуватися для забезпечення доказу відповідності нормативам або підтвердження контролю якості. 26 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Інформація, закодована на ідентифікаторі чи пов'язана з ним, може також використовуватися, наприклад, для визначення, справжньою чи підробною є компонент, пов'язаний з ідентифікатором (наприклад, касета). В деяких варіантах здійснення винаходу визначення наявності підробного компонента спричиняє блокування системи. В одному прикладі ідентифікатор може містити унікальний ідентифікаційний код. У цьому прикладі програмне забезпечення чи аналізатор, що керує процесом, не дозволить системі запуститися (наприклад, система може бути відключена). якщо виявлено сторонній або невідповідний ідентифікаційний код (або не виявлено жодного ідентифікаційного коду). В певних варіантах здійснення винаходу інформація, отримана від або пов'язана з ідентифікатором, може використовуватися, щоб підтверджувати ідентичність клієнта, якому продається касета та/або аналізатор, або для якого має бути виконаний біологічний, хімічний чи фармацевтичний процес. В деяких випадках інформація, отримана від або пов'язана з ідентифікатором, використовується як частина процесу збирання даних для виявлення несправностей системи. Ідентифікатор також може містити чи бути пов'язаним з інформацією, такою як, серед інших, журнали пакетів даних, монтажно-технологичні схеми (МТС), журнали виявлення несправностей. Виявлення несправностей системи може досягатися, в деяких випадках, за допомогою віддаленого доступу або включати використання діагностичного програмного забезпечення. В одному варіанті здійснення винаходу аналізатор 100 включає інтерфейс 200 користувача, який може розташовуватися всередині корпусу 101 і бути сформованим так, аби користувач вводив інформацію до аналізатора 100 зразків. В одному варіанті здійснення інтерфейс 200 користувача являє собою сенсорний екран, яка представлений на Фіг. 1 та Фіг. 16-21. Як представлено на Фіг. 16-21, сенсорний екран може направляти користувача в роботі з аналізатором 100, забезпечуючи текстові та/або графічні команди для використання аналізатора 100. Фіг. 17 ілюструє один приклад графічного виводу для інтерфейсу 200 користувача сенсорного екрана на початку процеса аналізу зразка. Фіг. 18 ілюструє один приклад графічного виводу для інтерфейса 200 користувача сенсорного екрана, який вказує користувачу на те, що потрібно вставити касету 20 в аналізатор 100. Фіг. 19 ілюструє один приклад графічного виводу для інтерфейса 200 користувача сенсорного екрана, який вказує користувачу на те, що потрібно ввести прізвище пацієнта або номер/ідентіфікатор пацієнта в аналізатор 100. Слід зазначити, що інформація про пацієнта, така як ім'я, дата народження та/або ідентифікаційний номер пацієнта, може вводитися до інтерфейсу користувача через сенсорний екран для ідентифікації пацієнта. Фіг. 20 ілюструє один приклад графічного виводу для інтерфейса 200 користувача сенсорного екрана, при цьому процес аналізу зразка триває. Як зображено, сенсорний екран може вказувати кількість часу, що залишився до завершення аналізу зразка. Нарешті, Фіг. 21 ілюструє один приклад графічного виводу для інтерфейса 200 користувача сенсорного екрана, на якому відображени результати аналізу зразка разом з прізвищем пацієнта або іншою ідентифікаційною інформацією. В іншому варіанті здійснення винаходу інтерфейс користувача може бути сформований інакше, наприклад, у вигляді РК-дисплею та єдиної кнопки прокрутки меню. В іншому варіанті здійснення винаходу інтерфейс користувача може просто містити кнопку пуску, щоб активувати аналізатор. В інших варіантах здійснення винаходу для контакту з аналізатором може використовуватися інтерфейс користувача окремих незалежних пристроїв (таких як смартфон або портативний комп'ютер). Зазначенний вище аналізатор 100 може використовуватися різноманітними способами, щоб обробляти та аналізувати зразок, розміщений всередині аналізатора. В одному окремому варіанті здійснення винаходу, коли механічний компонент 121, сформований так, аби сполучатися з касетою, вказує, що касету 20 належним чином завантажено в аналізатор 100, зчитувач 60 ідентифікації зчитує та ідентифікує інформацію, пов'язану з касетою 20. Аналізатор 100 може бути сконфігурованний для порівняння інформації з даними, які зберігаються в системі керування, для забезпечення наявності інформації калібрування для цього конкретного зразка. У разі, якщо аналізатор не має належної інформації калібрування, аналізатор може видати користувачеві запит завантажити необхідну конкретну інформацію. Аналізатор також може бути сформований таким чином, аби переглядати інформацію про дату закінчення терміну дії, пов'язану з касетою, і скасовувати аналіз, якщо дата закінчення терміну дії пройшла. В одному варіанті здійснення винаходу, після того, як аналізатор 100 визначив, що касета 20 може бути проаналізована, джерело потоку флюїду, таке як вакуумний патрубок 48, може бути сформоване таким чином, аби контактувати з касетою 20, гарантуючи стійку до повітря ізоляцію навколо вакуумного отвору 219 та вентиляційних отворів 215. В одному варіанті здійснення винаходу оптична система 80 може робити початкові вимірювання, щоб отримати опорні 27 UA 109132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 показники. Такі опорні показники можуть братися як з активованих, так і з дезактивованих джерел 82, 86 світла. Щоб ініціювати рух зразка, може бути активована вакуумна система 40, яка може швидко змінювати тиск всередині каналу 206, 207 (наприклад, зменшувати приблизно до -30кПа). Це зменшення тиску всередині каналу може нести зразок в канал 206 і через кожну із зон 209A209D вимірювання (див. Фіг. 8). Після того, як зразок досягає заключної зони 209D вимірювання, зразок може продовжувати текти в ділянку 217 утримання рідини. В одному окремому варіанті здійснення винаходу мікрофлюїдний аналізатор 100 зразків використовується, щоб вимірювати рівень простатичного специфічного антигену (PSA) в зразку крові. В цьому варіанті здійснення винаходу чотири зони 209A-209D вимірювання можуть використовуватися, щоб аналізувати зразок. Наприклад, в першій зоні вимірювання стінки каналу можуть блокуватися блокувальним протеїном (таким як альбумін бичачої сироватки) таким чином, аби до стінок зони 209 вимірювання не прикріплялися протеїни із зразка крові або їх прикріплялося мало (за винятком хіба що деяких неспецифічних зв'язувань, які можна змити). Ця перша зона вимірювання може діяти в якості негативного контролю. В другій зоні 209 вимірювання стінки каналу 206 можуть бути вкритими попередньо визначеною великою кількістю простатичного специфічного антигену (PSA), щоб діяти в якості високого або позитивного контролю. Коли зразок крові проходить через другу зону 209 вимірювання, зі стінками каналу може зв'язуватися мало протеїнів PSA з крові або вони можуть зовсім не зв'язуватися. Кон'юговані золотом сигнальні антитіла в зразку можуть розчинятися зсередини трубки 222 флюїдного з'єднувача або можуть текти з будь-якого іншого доцільного розташування. Ці антитіла можуть бути ще не зв'язаними з PSA в зразку, і таким чином вони можуть зв'язуватися з PSA на стінках каналу, щоб діяти в якості високого чи позитивного контролю. В третій зоні 209 вимірювання стінки каналу 206 може бути вкрито попередньо визначеною малою кількістю PSA, щоб вони діяли в якості низького контролю. Коли зразок крові тече через цю зону 209 вимірювання, зі стінками каналу не зв'язуються протеїни PSA в зразку. Кон'юговані золотом сигнальні антитіла в зразку можуть розчинятися зсередини трубки 222 флюїдного з'єднувача (яка ще не є зв'язаною з PSA в зразку) або можуть текти з будь-якого іншого доцільного розташування, і можуть зв'язуватися з PSA на стінках каналу, щоб діяти в якості низького контролю. В четвертій зоні 209 вимірювання стінки каналу 206 може бути вкрито захоплювальним антитілом, антитілом анти-PSA, яке зв'язується з епітопом на протеїні PSA, відмінним від кон'югованого золотом сигнального антитіла. Коли зразок крові тече через четверту зону вимірювання, протеїни PSA в зразку крові можуть зв'язуватися з антитілом анти-PSA пропорційно концентрації цих протеїнів у крові. Таким чином, в одному варіанті здійснення винаходу перші три зони 209 вимірювання можуть діяти в якості контролів, а четверта зона 209 вимірювання може власне тестувати зразок. В інших варіантах здійснення винаходу можуть забезпечуватися різні кількості зон вимірювання, і аналіз може факультативно включати більше однієї зони вимірювання, що власне тестує зразок. В деяких випадках вимірювання з області, яка аналізує зразок (наприклад, четверта зона вимірювання, описана вище), може використовуватися не лише для визначення концентрації аналіту в зразку, але також в якості контролю. Наприклад, порогове вимірювання може бути встановлено на ранній фазі ампліфікації. Вимірювання, які перевищують це значення (або є нижчими за це значення), можуть вказувати, що концентрація аналіту знаходяться за межами бажаного для проби діапазону. Ця методика може використовуватися, щоб встановлювати, наприклад, чи має місце під час аналізу "хук»-ефект завеликої дози, тобто, коли дуже висока концентрація аналіту дає штучно низькі зчитування. В інших варіантах здійснення винаходу можуть забезпечуватися різні кількості зон вимірювання, і аналіз може факультативно включати більше однієї зони вимірювання, що власне тестує зразок. Додаткові зони вимірювання можуть використовуватися, щоб вимірювати додаткові аналіти, так аби система могла виконувати численні проби одночасно з єдиним зразком. В одному окремому варіанті здійснення винаходу 10 мікролітрам зразку крові потрібно приблизно вісім хвилин, щоб протекти через чотири зони 209 вимірювання. Початком цього аналізу може вважатися, коли тиск всередині каналу 206 дорівнює приблизно -30кПа. В цей час оптична система 80 вимірює передачу світла для кожної зона вимірювання, і в одному варіанті здійснення винаходу ці дані можуть передаватися на систему керування приблизно кожні 0,1 секунди. За допомогою опорних значень ці вимірювання можна перетворювати, використовуючи наступні формули: 28
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюSystems and devices for analysis of samples
Автори англійськоюLinder, Vincent, Steinmiller, David, Taylor, Jason
Автори російськоюЛиндер Винсент, Штейнмиллер Дэвид, Тэйлор Джэйсон
МПК / Мітки
МПК: B01L 3/00
Мітки: аналізатор, мікрофлюїдного, мікрофлюїдний, проби, спосіб, аналізу
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/59-109132-mikroflyudnijj-analizator-ta-sposib-mikroflyudnogo-analizu-probi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Мікрофлюїдний аналізатор та спосіб мікрофлюїдного аналізу проби</a>
Спосіб аналізу твердого осаду, осадженого з проби рідкого середовища
Номер патенту: 101620
Опубліковано: 25.04.2013
Автори: Дадік Далібор, Дрезе Клаус-Штефан, Хольцкі Маркус, Рітці Маріон, Гінделе Франк
МПК: G01N 1/40, G01N 31/02, G01N 1/12, G01N 33/26
Мітки: рідкого, осадженого, проби, спосіб, осаду, твердого, середовища, аналізу
Формула / Реферат:
1. Спосіб аналізу твердого осаду, осадженого з проби рідкого середовища, який полягає в тому, що:(і) забезпечують плиту для проб портативного аналітичного пристрою, що містить впуск проби, зону осадження, фільтр і зону аналізу;(іі) подають пробу рідкого середовища через впуск проби у зону осадження;(ііі) подають осаджувач у зону осадження;(iv) підтримують умови у зоні осадження, так що осадження відбувається при...
Посуд для відбору проби води для бактеріологічного аналізу
Номер патенту: 27056
Опубліковано: 10.10.2007
Автори: Чорний Анатолій Петрович, Кобилянський Володимир Ярославович, Максимова Олена Едуардівна
МПК: G01N 1/00
Мітки: відбору, посуд, аналізу, води, бактеріологічного, проби
Формула / Реферат:
1. Посуд для відбору проби води для бактеріологічного аналізу, що складається з пляшки, корка та паперового ковпачка, який відрізняється тим, що він додатково обладнаний пристроєм, що обмежує амплітуду коливань верхньої крайки води в пляшці при її горизонтально-вертикальних переміщеннях та нахилах.2. Посуд за п. 1, який відрізняється тим, що його пристрій, який обмежує амплітуду коливань верхньої крайки води в пляшці, виконаний у...
Пристрій для аналізу газів (варіанти) та пристрій для взяття проби газу
Номер патенту: 67585
Опубліковано: 15.06.2004
Автори: Іґнатов Михайло Юрієвич, Лоґінов Олександр Володимирович, Горковенко Борис Костянтинович
МПК: G01N 25/32, G01D 1/00
Мітки: пристрій, газів, взяття, аналізу, газу, варіанти, проби
Формула / Реферат:
1. Пристрій для аналізу газів, який відрізняється тим, що містить з'єднані між собою камеру (1) з сильфонним поршнем (2) та мікроперемикачем (3), поплавковий індикатор дози (4), електромагнітний клапан (5), реакційну камеру (6) та засоби керування, а у реакційній камері (6), через яку проходить газовий канал (7), розміщені: абсорбційна касета (8) з абсорбентом, що знаходиться у спіралі (9), датчик (10) з чутливими елементами (11, 12) та...
Спосіб відбору проби рідини для аналізу в ній домішок та пристрій для його здійснення
Номер патенту: 41967
Опубліковано: 15.10.2001
Автори: Биченко Валентин Миколайович, Байбаков Федір Борисович, Єлісєєв Володимир Генадійович, Степаненко Віталій Євгенійович, Мордовін Вадим Валентинович, Пєвнєв Василь Миронович
Мітки: ній, пристрій, рідини, домішок, аналізу, відбору, проби, спосіб, здійснення
Формула / Реферат:
1. Способ отбора пробы жидкости для анализа в ней примесей, включающий погружение емкости в жидкость, заполнение ее жидкостью с помощью вакуума, извлечение емкости с жидкостью и проведение анализа, отличающийся тем, что одновременно с заполнением емкости жидкостью осуществляют сорбирование примесей из определенного объема жидкости на поглотительном средстве, а для проведения анализа используют примеси, извлеченные из поглотительного...
Спосіб аналізу, апарат для його здійснення (варіанти), касета для проведення аналізу (варіанти) і пристрій для проведення аналізу
Номер патенту: 74071
Опубліковано: 17.10.2005
Автори: Холтлунн Йостейн, Сейм Торстейн, Тьон Хеге, Лаувстад Інгер Лісе, Борк Стіг Мортен, Янсон Туре, Карлсон Ян Рогер
МПК: B01L 3/02, G01N 33/86, G01N 1/10, G01N 35/02, G01N 35/10, G01N 21/27, B01L 3/00, G01N 1/00, G01N 21/64, G01N 21/76, G01N 21/63, G01N 33/68
Мітки: спосіб, касета, пристрій, здійснення, апарат, аналізу, проведення, варіанти
Формула / Реферат:
1. Апарат для проведення аналізів, що містить піпетку, яка має ближній кінець та дальній кінець, джерело тиску газу, касету для проведення аналізів, яка містить принаймні одну комірку, та пристрій для проведення аналізів, який містить тримач згаданої касети, влаштований для її прийому, і детектор випромінювання, який відрізняється тим, що касета для проведення аналізів містить принаймні другу комірку та згадану піпетку, пристосовану до...
Попередній патент: 5,7-заміщені імідазо[1,2-c]піримідини як інгібітори jak-кіназ
Наступний патент: Спосіб доплерівської пеленгації на основі j-кореляційної обробки та пристрій для його здійснення
Випадковий патент: Електроліт для нанесення покриття кобальт-молібден