对流体室的无气泡液体填充的制作方法

对流体室的无气泡液体填充
1.引言
2.流体室可容纳并且促进用于确定样本的一个或多个特性的生物和化学测定。通常，为了在流体室内执行此类测定，从外部源经由入口将包括样本自身的测定反应物转移到流体室中。一旦测定反应物位于流体室内，便进行测定，并且产生测定的产物。可分析和表征这些测定产物。通常，所述测定产物在分析期间保持容纳在流体室内。


背景技术：

3.如上文所论述，许多生物和化学测定系统涉及使用液体填充流体室，以及分析使用流体室内的液体执行的测定的产物。在此类情况下，确保液体在不捕集气泡的情况下填充流体室常比较重要，因为气泡可能会影响测定的性能，减小有效测定体积和/或干扰对测定产物的分析。
4.在开发用于生物和化学测定系统且尤其用于包括具有纳升或微升容积的流体室的系统的流体室的过程中，关键挑战是在配置所述系统以防止形成气泡的同时保持低制造成本。使用塑料部件是用于此类测定系统的具有成本效益的制造方法。然而，塑料往往是疏水的，这使得其难以确保无气泡填充。可通过使用等离子体处理、亲水分子的化学吸附或表面抛光使塑料表面更亲水，但这些技术增加了制造时间和成本。
5.为了抑制流体室且尤其是包括塑料部件的低成本流体室中的气泡的形成，可将流体室战略性地塑型。然而，常规的低成本制造技术约束了将流体室的几何形状塑型以防止在使用液体填充流体室期间形成气泡的能力。例如，当使用诸如注射模制的常规制造技术来制造流体室时，流体室的侧壁常常是基本上笔直的，因为小特征的注射模制一般不允许底切。因此，许多流体室包括以90度的角度与平坦基板会聚的五个壁。流体室的壁之间的此类90度的角度可能会在液体填充流体室时实现气泡捕集。因此，制造局限性阻止流体室被配置为避免气泡形成。
6.响应于约束将流体室的几何形状塑型成防止形成气泡的能力的这些制造局限性，已经开发出沿着单个平面使用传统的横向流操作的平坦测定系统。这些平坦的测定系统更有可能实现对流体室的无气泡装载，但它们不允许对块体测定容积的探查和分析。具体地，在平坦测定系统的流体室中仅可探查表面反应，因为所述系统未被配置为从侧面提供探查接近，并且因此一般沿着垂直于系统的平面的轴线执行分析。
7.除了在使用液体填充流体室期间捕集流体室中的气泡之外，气泡还可在填充流体室之后、在流体室内进行测定期间形成。例如，气泡可通过气态产物演变、冻干试剂中的所捕集的空气的释放和/或所溶解的气体的释放而在测定期间形成。如上文提及，气泡的存在可能会干扰对测定产物的分析。具体地，由于气泡的反射和折射性质并且因为气泡在光学分析期间可膨胀、移动或合并，进而混淆对测定产物的光学分析，所以气泡的存在可能会干扰所述分析。
8.在上文描述的平坦测定系统中，难以移除在测定期间生成的气泡，因为气泡仅仅上升到流体室的最大高度，它们在那里沿着平坦表面保持停滞。气泡沿着平坦表面在流体
室的顶部处的此停滞在平坦系统中尤其成问题，如上文提及，这是因为在平坦系统中一般沿着垂直于装置的平面的轴线执行探查和分析。因此，此探查轴线与沿着流体室的平坦表面停滞的气泡重合，从而干扰所述分析。
9.因此，在生物和化学测定系统中的关键挑战是开发出被配置为进行以下操作的低成本、总容积流体室：防止在使用液体填充流体室期间形成气泡，以及在流体室内执行的测定期间移除在流体室内形成的气泡。


技术实现要素：

10.所公开的主题总体涉及用于避免在使用液体填充流体室期间在流体室中形成气泡的低成本装置、系统和方法。主题装置包括流体室，所述流体室包括入口、出口和突出到流体室的容积中的突出部。主题方法包括将液体引入到流体室的入口中，使得液体逐渐填充所述流体室，使得液体的弯液面的曲率半径不超过流体室的一个或多个内表面的曲率半径，进而防止在流体室内形成气泡。在一些实施方案中，本文公开的装置、系统和方法还使得能够移除在流体室内形成的气泡。此类主题装置还包括流体室的至少一个倾斜表面。此类主题方法还包括气泡在流体室中朝向所述倾斜表面上升，并且然后由于浮力而沿着流体室的所述倾斜表面行进远离流体室的中心。
11.在一个方面，本公开提供一种组件，所述组件被配置为避免在使用液体填充流体室期间在所述组件的流体室中形成气泡。为了避免形成气泡，此类组件的流体室具有一个或多个曲率半径，每个曲率半径大于填充流体室的液体的弯液面的曲率半径。通过如本文所描述战略性地配置所述组件来实现流体室的此基本特性。具体地，所述组件包括彼此操作性地联接以形成流体室的第一零件和第二零件。所述第一零件包括第一表面，并且类似地所述第二零件包括第二表面。所述第一零件还包括由所述第一零件的所述第一表面定界的突出部。所述流体室包括入口和出口以及容积。所述流体室的所述容积由所述第一零件的第一表面和所述第二零件的第二表面定界。第一零件的突出部突出到流体室的容积中，使得在突出部顶点与所述组件的第二零件的第二表面之间存在最小接近距离。所述突出部还形成从所述入口和所述出口中的一者延伸到所述突出部的所述顶点的通道。由于所述突出部和由所述突出部形成的所述通道，流体室的入口和出口定位在流体室中，使得在所述入口与所述出口之间存在穿过流体室的容积的最大行进距离。另外，流体室的容积的横截面面积从突出部顶点到流体室的横向平面增加，并且从流体室的横向平面到流体室的入口和出口中的另一者减小。流体室的此配置确保填充流体室的液体的弯液面的曲率半径具有小于流体室的一个或多个曲率半径的量值，进而防止在使用液体填充流体室时在流体室内形成气泡。
12.除了流体室的此基本配置之外，流体室可包括进一步辅助避免在填充流体室期间形成气泡的额外特征。例如，在一些实施方案中，在突出部顶点与第二零件的第二表面之间的最小接近距离小于流体室的容积在流体室的横向平面处的横截面面积的最大尺寸。此特征进一步使得能够防止在流体室中形成气泡，因为这约束了填充流体室的液体的弯液面的曲率半径的大小。在其他实施方案中，突出部顶点可跨流体室的容积相对于入口和出口中的另一者对角地定位。在其他实施方案中，入口和出口两者都形成于组件的第一零件中。这些特征中的每一者最大化在入口与出口之间穿过流体室的容积的行进距离，这进一步辅助
在使用液体填充流体室期间的气泡预防。
13.在某些实施方案中，通道从其延伸的入口和出口中的一者包括入口，并且入口和出口中的另一者包括出口。在替代性实施方案中，情况恰恰相反。具体地，在替代性实施方案中，通道从其延伸的入口和出口中的一者包括出口，并且入口和出口中的另一者包括入口。
14.在使用液体填充流体室期间，所述组件可具有相对于重力的任何定向，同时仍然防止流体室形成气泡。例如，在使用液体填充流体室期间，在一些实施方案中，所述组件可定向成使得第二零件相对于第一零件在重力方向上定位。在替代性实施方案中，在使用液体填充流体室期间，所述组件可定向成使得第一零件相对于第二零件在重力方向上定位。
15.尽管有本文描述的流体室的气泡预防特征，但在一些实施方案中，气泡可在填充流体室期间形成。另外，在某些实施方案中，在已经使用液体填充流体室之后，可在流体室内执行导致在流体室内形成气泡的测定。这些气泡可能会干扰测定自身的执行和/或测定结果的收集。因此，除了配置流体室以避免形成气泡之外，在一些实施方案中，配置流体室以移除和/或转移流体室内的气泡也可为有益的。
16.在这些实施方案中，第一零件的第一表面可被配置为从沿着第一表面的倾斜点朝向流体室的入口和出口中的另一者倾斜远离第二零件的第二表面。可替代地，第二零件的第二表面可被配置为从沿着第二表面的第二倾斜点朝向第一零件的突出部顶点倾斜远离第一零件的第一表面。如在下文更详细地论述，这些倾斜表面使得能够由于浮力而移除和/或转移流体室内的气泡。因此，与在填充流体室期间将组件定向成防止形成气泡不同，在从流体室移除和/或转移气泡期间，所述组件将相对于重力定向，使得流体室的倾斜表面相对于流体室的另一表面与重力方向相反地定位。具体地，当第一零件的第一表面被配置为从沿着第一表面的倾斜点朝向流体室的入口和出口中的另一者倾斜远离第二零件的第二表面时，所述组件将定向成使得所述第二零件相对于所述第一零件在重力方向上定位，以从流体室移除和/或转移气泡。相反地，当第二零件的第二表面被配置为从沿着第二表面的第二倾斜点朝向第一零件的突出部顶点倾斜远离第一零件的第一表面时，所述组件将定向成使得所述第一零件相对于所述第二零件在重力方向上定位，以从流体室移除和/或转移气泡。
17.在另一方面，本公开提供了被配置为避免在使用液体填充流体室期间在组件的流体室中形成气泡的组件的另一不同的实施方案。与上文描述的组件的实施方案一样，为了避免形成气泡，此类组件的流体室具有一个或多个曲率半径，每个曲率半径大于填充流体室的液体的弯液面的曲率半径。与上文描述的组件的实施方案相比，略微不同地实现流体室的此基本特性。在这里描述的组件的实施方案包括彼此操作性地联接以形成流体室的第一零件和第二零件。所述第一零件包括第一表面，并且类似地所述第二零件包括第二表面。与所述组件的以上实施方案一样，所述第一零件包括由所述第一零件的所述第一表面定界的突出部。然而，于在这里描述的组件的实施方案中，所述第二零件包括由第二零件的第二表面定界的第二突出部。所述流体室包括入口和出口以及容积。所述流体室的所述容积由所述第一零件的第一表面和所述第二零件的第二表面定界。第一零件的突出部突出到流体室的容积中，使得在突出部顶点与所述组件的第二零件的第二表面之间存在最小接近距离，并且第二零件的第二突出部突出到流体室的容积中，使得在第二突出部顶点与所述组
件的第一零件的第一表面之间存在第二最小接近距离。所述突出部形成从入口和出口中的一者延伸到突出部顶点的通道，并且所述第二突出部形成从入口和出口中的另一者延伸到第二突出部顶点的第二通道。与上文论述类似地，由于所述两个突出部和通道，流体室的入口和出口定位在流体室中，使得在所述入口与所述出口之间存在穿过流体室的容积的最大行进距离。此外，流体室的容积的横截面面积从突出部顶点到流体室的横向平面增加，并且从流体室的横向平面到第二突出部顶点减小。流体室的此配置确保填充流体室的液体的弯液面的曲率半径具有小于流体室的一个或多个曲率半径的量值，进而防止在使用液体填充流体室时在流体室内形成气泡。
18.除了流体室的此基本配置之外，如上文所论述，流体室还可包括辅助避免在填充流体室期间形成气泡的额外特征。例如，在一些实施方案中，在突出部顶点与第二零件的第二表面之间的最小接近距离和/或在第二突出部顶点与第一零件的第一表面之间的第二最小接近距离可小于流体室的容积在流体室的横向平面处的横截面面积的最大尺寸。此特征进一步使得能够防止在流体室中形成气泡，因为这约束了填充流体室的液体的弯液面的曲率半径的大小。在其他实施方案中，突出部顶点可跨流体室的容积相对于第二突出部顶点对角地定位。在其他实施方案中，入口和出口形成于组件的相对的零件中。例如，入口可形成于组件的第一零件中，并且出口可形成于组件的第二零件中，或可替代地，入口可形成于组件的第二零件中并且出口可形成于组件的第一零件中。这些特征中的每一者最大化在入口与出口之间穿过流体室的容积的行进距离，这进一步辅助在使用液体填充流体室期间的气泡预防。
19.在某些实施方案中，入口和出口中的一者包括入口，并且入口和出口中的另一者包括出口。在替代性实施方案中，情况恰恰相反。
20.如上文所论述，在使用液体填充流体室期间，所述组件可具有相对于重力的任何定向，同时仍然防止流体室形成气泡。例如，在使用液体填充流体室期间，在一些实施方案中，所述组件可定向成使得第二零件相对于第一零件在重力方向上定位。在替代性实施方案中，在使用液体填充流体室期间，所述组件可定向成使得第一零件相对于第二零件在重力方向上定位。
21.而且还如上文论述，除了配置流体室以避免形成气泡之外，在一些实施方案中，配置流体室以移除和/或转移流体室内的气泡也可为有益的。在这些实施方案中，第一零件的第一表面可被配置为从沿着第一表面的倾斜点朝向第二零件的第二突出部顶点倾斜远离第二零件的第二表面。可替代地，第二零件的第二表面可被配置为从沿着第二表面的第二倾斜点朝向第一零件的突出部顶点倾斜远离第一零件的第一表面。这些倾斜表面使得能够由于浮力而移除和/或转移流体室内的气泡。因此，与在填充流体室期间将组件定向成防止形成气泡不同，在从流体室移除和/或转移气泡期间，所述组件将相对于重力定向，使得流体室的倾斜表面相对于流体室的另一表面与重力方向相反地定位。具体地，当第一零件的第一表面被配置为从沿着第一表面的倾斜点朝向第二突出部顶点倾斜远离第二零件的第二表面时，所述组件将定向成使得所述第二零件相对于所述第一零件在重力方向上定位，以从流体室移除和/或转移气泡。相反地，当第二零件的第二表面被配置为从沿着第二表面的第二倾斜点朝向第一零件的突出部顶点倾斜远离第一零件的第一表面时，所述组件将定向成使得所述第一零件相对于所述第二零件在重力方向上定位，以从流体室移除和/或转
移气泡。
22.尽管上文描述的流体室的两个实施方案中存在微小差异，但以上两个实施方案具有共同的多个特征。这些特征中的一些特征进一步辅助防止在使用液体进行填充期间在流体室内形成气泡。例如，在一些实施方案中，流体室的容积的形状可基本上包括四边形棱柱。此外，四边形棱柱的一个或多个隅角可以是倒圆的。这些特征中的每一者有助于进一步确保填充流体室的液体的弯液面的曲率半径具有小于流体室的一个或多个曲率半径的量值，进而防止在使用液体填充流体室时在流体室内形成气泡。在其他实施方案中，第一零件的第一表面和第二零件的第二表面具有小于25微英寸的粗糙度值，以防止沿着流体室的表面形成和捕捉气泡。
23.存在形成组件的第一零件和第二零件的多种方式。在一些实施方案中，对第一零件和第二零件中的至少一者进行注射模制。在一些实施方案中，通过复制铸造、真空成形、机械加工、化学蚀刻和物理蚀刻中的一者形成第一零件和第二零件中的至少一者。第一零件和第二零件中的至少一者可包括塑料、金属和玻璃中的一者。在某些实施方案中，第一零件和第二零件中的至少一者包括疏水材料和疏油材料中的一者，使得填充流体室的液体与流体室的第一表面和第二表面中的至少一者之间的接触角度大于90度。
24.还存在将第一零件和第二零件彼此操作性地联接以形成流体室的多种方式。在一些实施方案中，垫片位于第一零件与第二零件之间。在这些实施方案中，所述垫片操作性地联接到第一零件和第二零件以在流体室中形成流体密封。在某些实施方案中，所述垫片可包括热塑性弹性体(tpe)包覆模制。当第一零件和第二零件操作性地联接时，所述垫片的体积可被压缩5％
‑
25％。在某些实施方案中，通过压缩、超声波焊接、热焊接、激光焊接、溶剂接合、粘合剂和热铆合中的一者或多者来操作性地联接第一零件和第二零件。
25.通过操作性地联接组件的第一零件和第二零件而形成的流体室可采取多种形式。在某些实施方案中，流体室的容积可在1ul与1000ul之间。在优选实施方案中，流体室的容积可以是大约30ul。在一些实施方案中，第一零件和第二零件的操作性联接可形成多个流体室。在这些实施方案中，多个流体室中的每一者可经由流体室的入口和出口中的一者与多个流体室中的至少一个其他流体室的入口和出口中的另一者之间的流体连接而与所述至少一个其他流体室流体连通。
26.在一些实施方案中，可使用一个或多个流体室来容纳和执行一个或多个化学和生物测定。在这些实施方案中，流体室可容纳干的或冻干的试剂。这些干的或冻干的试剂还可包括诸如核酸扩增酶和dna引物的试剂。
27.在其中使用流体室来容纳和执行一个或多个化学和生物测定的此类实施方案中，所述组件还可包括用以探查流体室的内含物的部件。例如，在一些实施方案中，所述组件还可包括被配置为探查在流体室中容纳的液体的发光元件。所述发光元件使用经由正交于重力的探查途径而行进的光来探查在流体室中容纳的液体。如下文进一步详细描述，探查途径的此定向不仅使得能够探查液体的总容积，而且如下文详细描述避免了流体室内的气泡的干扰，进而产生更准确的测定结果。
28.在其中所述组件还包括用以探查在流体室中容纳的液体的发光元件的一些实施方案中，第一表面和第二表面中的一者的至少一部分可包括透明材料，并且发光元件探查在流体室中容纳的液体所经由的探查途径可延伸穿过所述透明材料。在一些其他实施方案
中，第一表面和第二表面中的所述一者可以是第二表面。所述组件还可进一步包括沿着发光元件与流体室之间的探查途径而定位的光导、滤光器和透镜中的一者或多者。
29.在另一方面，本公开提供了一种使用液体填充上文描述的第一组件(具有单个突出部的组件)的一个实施方案的流体室的方法。所述方法包括接收如上文描述的第一组件的一个实施方案。具体地，于在这里论述的所述方法中使用的所述组件的所述实施方案被配置为使得所述组件的流体室的入口和出口中的一者包括入口，并且流体室的入口和出口中的另一者包括出口。因此，于在这里论述的所述方法中使用的所述组件的所述实施方案被配置为使得流体室的容积的横截面面积从流体室的横向平面到流体室的出口减小。所述方法还包括将液体引入到流体室的入口中，接着，所述液体经由由第一零件的突出部形成的通道从流体室的入口流动到所述突出部顶点。然后，在到达突出部顶点之后，所述液体逐渐填充流体室的容积，使得所述液体的弯液面的曲率半径从突出部顶点到流体室的横向平面增加，并且从流体室的横向平面到流体室的出口减小，但不超过流体室的一个或多个表面的曲率半径，进而将在填充期间在流体室内对气泡的捕集减到最少。在此方法的某些实施方案中，在到达流体室的出口之后，所述液体经由出口退出流体室。
30.在替代性方面，本公开提供了一种使用液体填充上文描述的第一组件(具有单个突出部的组件)的一个实施方案的流体室的不同方法。所述方法包括接收如上文描述的第一组件的一个实施方案。然而，于在这里论述的所述方法中使用的所述组件的所述实施方案略微不同于在上文论述的方法中使用的组件的实施方案。具体地，于在这里论述的所述方法中使用的所述组件的所述实施方案被配置为使得所述组件的流体室的入口和出口中的一者包括出口，并且流体室的入口和出口中的另一者包括入口。因此，于在这里论述的所述方法中使用的所述组件的所述实施方案被配置为使得流体室的容积的横截面面积从流体室的横向平面到流体室的入口减小。所述方法还包括将液体引入到流体室的入口中，接着，所述液体逐渐填充流体室的容积，使得所述液体的弯液面的曲率半径从流体室的入口到流体室的横向平面增加，并且从流体室的横向平面到突出部顶点减小，但不超过流体室的垂直于填充流体室的液体的弯液面的一个或多个表面的曲率半径，进而将在填充期间在流体室内对气泡的捕集减到最少。在此方法的某些实施方案中，在到达突出部顶点之后，液体流动到由突出部形成的通道中并且朝向流体室的出口流动，并且然后在到达流体室的出口之后，所述液体可经由出口退出流体室。
31.在使用液体填充第一组件(具有单个突出部的组件)的一个实施方案的流体室期间，所述组件可具有相对于重力的任何定向，同时仍然防止流体室形成气泡。例如，在使用液体填充流体室期间，在一些实施方案中，所述组件可定向成使得第二零件相对于第一零件在重力方向上定位。在替代性实施方案中，在使用液体填充流体室期间，所述组件可定向成使得第一零件相对于第二零件在重力方向上定位。
32.如上文论述，除了配置第一组件(具有单个突出部的组件)的一个实施方案的流体室以避免形成气泡之外，在一些实施方案中，配置流体室以移除和/或转移流体室内的气泡也可为有益的。例如，所述组件的第一零件的第一表面可从沿着第一表面的倾斜点朝向流体室的出口倾斜远离第二零件的第二表面。在这些实施方案中，所述方法还包括至少部分地使用在流体室内容纳的液体在流体室内执行测定，接着，在执行所述测定期间形成的气泡在与重力相反的方向上在流体室中上升，并且沿着所述组件的第一零件的倾斜的第一表
面朝向流体室的出口行进，进而从流体室移除气泡。在从流体室移除气泡期间，所述组件相对于重力进行定向，使得第二零件相对于第一零件在重力方向上定位。
33.可替代地，所述组件的第二零件的第二表面可从沿着第二表面的倾斜点朝向第一零件的突出部顶点倾斜远离第一零件的第一表面。在这些实施方案中，所述方法还包括至少部分地使用在流体室内容纳的液体在流体室内执行测定，接着，在执行所述测定期间形成的气泡在与重力相反的方向上在流体室中上升，并且沿着所述组件的第二零件的倾斜的第二表面朝向第一零件的突出部顶点行进，进而从流体室的容积中心转移气泡。在从流体室转移气泡期间，所述组件相对于重力进行定向，使得第一零件相对于第二零件在重力方向上定位。
34.在另一替代性方面，本公开提供了一种使用液体填充上文描述的第二组件(具有两个突出部的组件)的一个实施方案的流体室的方法。所述方法包括如上文描述接收第二组件的一个实施方案。具体地，于在这里论述的所述方法中使用的所述组件的所述实施方案被配置为使得所述组件的流体室的入口和出口中的一者包括入口，并且流体室的入口和出口中的另一者包括出口。因此，于在这里论述的所述方法中使用的所述组件的所述实施方案被配置为使得流体室的容积的横截面面积从流体室的横向平面到第二突出部顶点减小。所述方法还包括将液体引入到流体室的入口中，接着，所述液体经由由第一零件的突出部形成的通道从流体室的入口流动到所述突出部顶点。然后，在到达突出部顶点之后，所述液体逐渐填充流体室的容积，使得所述液体的弯液面的曲率半径从突出部顶点到流体室的横向平面增加，并且从流体室的横向平面到第二零件的第二突出部顶点减小，但不超过流体室的垂直于填充流体室的液体的弯液面的一个或多个表面的曲率半径，进而将在填充期间在流体室内对气泡的捕集减到最少。在此方法的某些实施方案中，在到达第二突出部顶点之后，液体流动到由第二突出部形成的第二通道中并且朝向流体室的出口流动，并且然后在到达流体室的出口之后，所述液体可经由出口退出流体室。
35.在另一替代性方面，本公开提供了一种使用液体填充上文描述的第二组件(具有两个突出部的组件)的一个实施方案的流体室的不同方法。所述方法包括如上文描述接收第二组件的一个实施方案。然而，于在这里论述的所述方法中使用的所述第二组件的所述实施方案略微不同于在上文论述的方法中使用的所述第二组件的实施方案。具体地，于在这里论述的所述方法中使用的所述第二组件的所述实施方案被配置为使得所述组件的流体室的入口和出口中的一者包括出口，并且流体室的入口和出口中的另一者包括入口。因此，于在这里论述的所述方法中使用的所述组件的所述实施方案被配置为使得流体室的容积的横截面面积从流体室的横向平面到第二突出部顶点减小。所述方法还包括将液体引入到流体室的入口中，接着，所述液体经由由第二零件的第二突出部形成的第二通道从流体室的入口流动到所述第二突出部顶点。然后，在到达第二突出部顶点之后，所述液体逐渐填充流体室的容积，使得所述液体的弯液面的曲率半径从第二突出部顶点到流体室的横向平面增加，并且从流体室的横向平面到第一零件的突出部顶点减小，但不超过流体室的垂直于填充流体室的液体的弯液面的一个或多个表面的曲率半径，进而将在填充期间在流体室内对气泡的捕集减到最少。在此方法的某些实施方案中，在到达突出部顶点之后，液体流动到由突出部形成的通道中并且朝向流体室的出口流动，并且然后在到达流体室的出口之后，所述液体可经由出口退出流体室。
36.在使用液体填充第二组件(具有两个突出部的组件)的一个实施方案的流体室期间，所述组件可具有相对于重力的任何定向，同时仍然防止流体室形成气泡。例如，在使用液体填充流体室期间，在一些实施方案中，所述组件可定向成使得第二零件相对于第一零件在重力方向上定位。在替代性实施方案中，在使用液体填充流体室期间，所述组件可定向成使得第一零件相对于第二零件在重力方向上定位。
37.如上文论述，除了配置第二组件(具有两个突出部的组件)的一个实施方案的流体室以避免形成气泡之外，在一些实施方案中，配置流体室以移除和/或转移流体室内的气泡也可为有益的。例如，所述组件的第二零件的第二表面可从沿着第二表面的倾斜点朝向第一零件的突出部顶点倾斜远离第一零件的第一表面。在这些实施方案中，所述方法还包括至少部分地使用在流体室内容纳的液体在流体室内执行测定，接着，在执行所述测定期间形成的气泡在与重力相反的方向上在流体室中上升，并且沿着所述组件的第二零件的倾斜的第二表面朝向第一零件的突出部顶点行进，进而从流体室的容积中心转移气泡。在从流体室转移气泡期间，所述组件相对于重力进行定向，使得第一零件相对于第二零件在重力方向上定位。
38.可替代地，所述组件的第一零件的第一表面可从沿着第一表面的倾斜点朝向第二零件的第二突出部顶点倾斜远离第二零件的第二表面。在这些实施方案中，所述方法还包括至少部分地使用在流体室内容纳的液体在流体室内执行测定，接着，在执行所述测定期间形成的气泡在与重力相反的方向上在流体室中上升，并且沿着所述组件的第一零件的倾斜的第一表面朝向第二零件的第二突出部顶点行进，进而从流体室的容积中心转移气泡。在从流体室转移气泡期间，所述组件相对于重力进行定向，使得第二零件相对于第一零件在重力方向上定位。
39.在其中组件定向成如上文所论述移除和/或转移流体室内的气泡的本文描述的方法的其他实施方案中，所述组件还可包括发光元件，并且所述方法还可包括使用经由正交于重力的探查途径而行进的光来探查在流体室中容纳的液体。由于所述组件的定向，气泡在与重力方向相反的方向上沿着浮力路径行进，并且不干扰对流体室中的液体的探查，因为所述浮力路径不与正交于重力的探查途径重合。这实现对在流体室中容纳的液体的更准确的探查。在其他实施方案中，所述组件的第二零件的第二表面的至少一部分可包括透明材料，并且使用经由正交于重力的探查途径而行进的光来探查在流体室中容纳的液体可包括所述发光元件沿着所述探查途径在流体室的方向上发射光穿过所述透明材料并且进入所述流体室中。所述材料的此透明度进一步提高探查结果的准确度。
40.各种其他实施方案适用于本文描述的方法中的任一者。例如，在本文描述的方法的某些实施方案中，当流体室的容积被基本上填满时，液体到达流体室的出口。如本文使用，术语“基本上填满”是指至少90％填满。在本文描述的方法的其他实施方案中，所述组件的第一零件和第二零件的操作性联接可形成多个流体室，所述多个流体室经由每个流体室的入口和出口中的至少一者而彼此流体连通，并且所述液体可经由每个流体室的入口和出口中的至少一者在所述多个流体室之间行进。
附图说明
41.当结合附图阅读时可以进一步理解本技术。为了说明主题，在附图中示出了所述
主题的示例性实施方案；然而，目前公开的主题不限于所公开的特定方法、装置和系统。另外，图式不一定按比例绘制。在图式中：
42.图1是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充流体室期间在组件的流体室中形成气泡的组件的图。
43.图2是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充流体室期间在组件的流体室中形成气泡的组件的图。
44.图3a是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充组件的流体室期间在流体室中形成气泡的组件的第一零件的第一表面的图。
45.图3b是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充组件的流体室期间在流体室中形成气泡的组件的第二零件的第二表面的图。
46.图4a描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件的流体室期间在时间a处的组件。
47.图4b描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件的流体室期间在时间b处的组件。
48.图4c描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件的流体室期间在时间c处的组件。
49.图4d描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件的流体室期间在时间d处的组件。
50.图4e描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件的流体室期间在时间e处的组件。
51.图4f描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件的流体室期间在时间f处的组件。
52.图5a描绘了根据一个实施方案的第一流体室。
53.图5b描绘了根据一个实施方案的第二流体室。
54.图5c描绘了根据一个实施方案的第三流体室。
55.图5d描绘了根据一个实施方案的第四流体室。
56.图5e描绘了根据一个实施方案的第五流体室。
57.图5f描绘了根据一个实施方案的第六流体室。
58.图6a描绘了根据一个实施方案的具有倾斜表面的第一流体室。
59.图6b描绘了根据一个实施方案的具有倾斜表面的第二流体室。
60.图6c描绘了根据一个实施方案的具有倾斜表面的第三流体室。
61.图6d描绘了根据一个实施方案的具有倾斜表面的第四流体室。
62.图6e描绘了根据一个实施方案的具有倾斜表面的第五流体室。
63.图6f描绘了根据一个实施方案的具有倾斜表面的第六流体室。
64.图7a描绘了根据一个实施方案的被配置为避免在使用液体填充流体室期间形成气泡的流体室。
65.图7b描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充流体室期间的图7a的流体室。
66.图8a描绘了根据一个实施方案的具有横向平面的流体室。
67.图8b是根据一个实施方案的描绘流体室的容积的横截面面积a与沿着流体室的长
度l之间的关系的线形图。
68.图9描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充流体室期间在多个连续时间点处的样例流体室。
69.图10是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充流体室期间在组件的流体室中形成气泡并且用于探查在流体室内容纳的液体的组件的横截面。
具体实施方式
70.提供了用于避免在使用液体填充流体室期间在流体室中形成气泡的装置、系统和方法。主题装置包括流体室，所述流体室包括入口、出口和突出到流体室的容积中的突出部。主题方法包括将液体引入到流体室的入口中，使得液体逐渐填充所述流体室，使得液体的弯液面的曲率半径不超过流体室的一个或多个内表面的曲率半径，进而防止在流体室内形成气泡。在一些实施方案中，本文公开的装置、系统和方法还使得能够移除在流体室内形成的气泡。此类主题装置还包括流体室的至少一个倾斜表面。此类主题方法还包括气泡在流体室中朝向所述倾斜表面上升，并且然后由于浮力而沿着流体室的所述倾斜表面行进远离流体室的中心。
71.在更详细地描述本发明之前，将理解，本发明不限于所描述的特定实施方案，本身当然可变化。还将理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施方案，并且无意具限制性，因为本发明的范围将仅受到所附权利要求限制。
72.在提供了值范围的情况下，应理解，在本发明内涵盖那个范围的上限与下限之间的直至下限的单位的十分之一的每个中介值(除非上下文另有清楚指示)，以及那个所陈述范围中的任何其他所陈述的值或中介值。这些较小范围的上限和下限可独立地包括在较小的范围中，并且也包括在本发明内，受限于所陈述的范围中的任何明确排除的界限。在所陈述的范围包括所述界限中的一者或两者的情况下，排除了那些所包括的界限中的任一者或两者的范围也包括在本发明中。
73.除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科技术语具有与本发明所属的领域中的技术人员通常理解的含义相同的含义。虽然还可在本发明的实践或测试中使用与本文描述的方法和材料类似或等效的方法和材料，但现在描述代表性说明性方法和材料。
74.应注意，如本文使用和在所附权利要求中，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“所述”包括复数参考物，除非上下文另有清楚规定。应进一步注意，所述权利要求可被设计成排除任何任选的要素。因此，此声明意在用作结合权利要求要求的叙述或“否定”限制的使用而使用例如“单独”、“仅”等的排他性术语的前期基础。
75.另外，所公开的装置和/或相关联的方法的某些实施方案可由可在本技术中包括的图式表示。装置的实施方案和它们的特定空间特性和/或能力包括在图式中示出或基本上示出或能够根据图式合理地推断出的特定空间特性和/或能力。此类特性包括(例如)以下各项中的一者或多者(例如，一者、两者、三者、四者、五者、六者、七者、八者、九者或十者等)：关于平面(例如，横截面平面)或轴线(例如，对称轴线)的对称性、边缘、周边、表面、特定定向(例如，近侧；远侧)和/或数目(例如，三个表面；四个表面)或其任何组合。此类空间特性还包括(例如)以下各项中的一者或多者(例如，一者、两者、三者、四者、五者、六者、七者、八者、九者或十者等)的缺乏(例如，特定不存在)：关于平面(例如，横截面平面)或轴线
(例如，对称轴线)的对称性、边缘、周边、表面、特定定向(例如，近侧)和/或数目(例如，三个表面)或其任何组合。
76.本领域技术人员在阅读本公开之后将明白，本文描述和说明的个别实施方案中的每一者具有分立的部件和特征，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，所述部件和特征可容易与其他若干实施方案中的任一者的特征分开或组合。可按照所叙述的事件的次序或者按照在逻辑上可能的任何其他次序来执行任何叙述的方法。
77.在进一步描述本发明的过程中，将更详细地论述用于在实践主题装置中使用的主题装置，紧接着是对相关联的方法的检视。
78.装置
79.本公开的各方面包括用于避免在使用液体填充流体室期间在流体室中形成气泡的装置。在一些实施方案中，本文公开的装置还包括用于移除在流体室内形成的气泡的特征。
80.图1是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充流体室130期间在组件100的流体室130中形成气泡的组件100的图。如图1中所示，组件100包括最小数目个零件，具体为第一零件110和第二零件120。
81.在一些实施方案中，第一零件110和第二零件120中的至少一者被注射模制。在替代性实施方案中，第一零件110和第二零件120中的至少一者可不是注射模制的。例如，可通过复制铸造、真空成形、机械加工、化学蚀刻和/或物理蚀刻中的一者形成第一零件110和第二零件120中的至少一者。在一些实施方案中，第一零件110和第二零件120中的至少一者可包括隔膜。
82.在各种实施方案中，包括第一零件110和第二零件120的组件100包括一种或多种材料，包括(例如)聚合物材料(例如，具有一种或多种聚合物的材料，包括(例如)塑料和/或橡胶)、玻璃和/或金属材料。可组成组件100中的任一者的材料包括(但不限于)：聚合物材料，例如弹性体橡胶，诸如天然橡胶、硅橡胶、乙烯
‑
乙烯树脂橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶；塑料，诸如聚四氟乙烯(pfte)，包括膨体聚四氟乙烯(e
‑
pfte)、聚乙烯、聚酯(dacrontm)、尼龙、聚丙烯、聚乙烯、高密度聚乙烯(hdpe)、聚氨酯、聚二甲硅氧烷(pdms)；粘合剂，诸如丙烯酸粘合剂、有机硅粘合剂、环氧树脂粘合剂或其任何组合；金属和金属合金，例如钛、铬、铝、不锈钢；和/或玻璃。在各种实施方案中，所述材料是透明材料，并且因此，允许可见光谱内的光有效地穿过它。在一些实施方案中，第一零件110和第二零件120中的至少一者包括疏水材料和/或疏油材料中的一者，使得液体与所述材料之间的接触角度大于90度。
83.如图1中所示，组件100的第一零件110和第二零件120被配置为彼此操作性地联接以形成流体室130。如本文使用，术语“操作性地联接”是指以允许所公开的装置操作和/或以本文描述的方式有效地执行方法的特定方式进行连接。例如，操作性地联接可包括可移除地联接或固定地联接两个或更多个部件。操作性地联接还可包括流体地、电、可配合地和/或粘附地联接两个或更多个部件。如本文使用，“可移除地联接”是指(例如)以两个或更多个联接的部件可重复地被解除联接并且然后重新联接的方式进行联接，例如物理地、流体地和/或电联接。可通过压缩、超声波焊接、热焊接、激光焊接、溶剂接合、粘合剂和热铆合中的一者或多者来操作性地联接第一零件110和第二零件120。
84.在某些实施方案中，于在第一零件110与第二零件120之间未放置部件的情况下操
作性地联接第一零件110和第二零件120。然而，在诸如在图1中描绘的实施方案的替代性实施方案中，为了操作性地联接第一零件110和第二零件120，可将垫片134放置在第一零件110与第二零件120之间。可使用垫片134流体地密封流体室130。在一些实施方案中，垫片134形成流体室130的壁。在形成壁时，垫片134可密封流体室130的一端处的开口和/或在所述开口上延伸。因此，垫片134和/或其部分可限定流体室130的端部和/或将介质(例如，固体介质、液体介质、生物样本、光学性质改性试剂和/或测定试剂)可密封地容纳在流体室130内。
85.例如，在图1中描绘的组件100的实施方案中，将干的或冻干的试剂135容纳在流体室130内。在一些实施方案中，干的或冻干的试剂135包括测定试剂。在其他实施方案中，所述测定试剂包括核酸扩增酶和dna引物。在这些实施方案中，所述测定试剂使得能够扩增在供应给反应腔室130的生物样本中存在或怀疑存在的选定核酸。试剂135是干的或冻干的，以延长试剂135和因此组件100的贮存稳定性。
86.在其中将垫片134放置在第一零件110与第二零件120之间并且第一零件110和第二零件120操作性地联接的实施方案中，垫片134的体积可被压缩5％
‑
25％。在某些实施方案中，垫片134包括热塑性弹性体(tpe)包覆模制。在这些实施方案中，可将垫片134包覆模制在第一零件110和/或第二零件120上以提高对流体室130的密封。在一些实施方案中，可将垫片134预干至0
‑
0.4％w/w之间的剩余水分。在优选实施方案中，可将垫片134预干至最多0.2％w/w的剩余水分。基于对垫片134的此预干，组件100可具有超过12个月的阈值的贮存稳定性。
87.在某些实施方案中，可通过注射模制形成垫片134。在这些实施方案中，最小化垫片134中的溢料是重要的，因为垫片134中的溢料的存在可能会中断液体到流体室130中的流动。具体地，垫片134中的溢料可能会中断液体流过垫片134并且流动到流体室130中，进而在液体进入流体室130时导致所述液体中的毛细钉扎效应。为了避免这些不合意的效应，可按照高公差注射模制垫片134。
88.在替代性实施方案(未示出)中，组件100可包括单个整体零件，而不是诸如第一零件110和第二零件120的两个单独的且操作性地联接的零件。
89.如上文所论述，第一零件110和第二零件120的操作性联接形成流体室130。所述组件的第一零件110包括第一表面111并且所述组件的第二零件120包括第二表面121，使得第一零件110的第一表面111和第二零件120的第二表面121形成流体室130的内表面。换句话说，流体室130的容积由第一零件110的第一表面111和第二零件120的第二表面121定界。通过第一零件110和第二零件120的操作性联接而形成的流体室130包括入口131和出口132。
90.为了防止在填充流体室130期间在流体室130中形成气泡，第一零件110的第一表面111具有一个或多个主要曲率半径并且第二零件120的第二表面121具有一个或多个次要曲率半径，所述主要曲率半径和所述次要曲率半径中的每一者大于填充流体室130的液体的弯液面的曲率半径。流体室130的这些倒圆表面防止在流体室130的隅角中形成和捕集气泡。
91.通过使用突出部113将流体室130战略性地塑型而形成辅助避免在流体室130中形成气泡的流体室130的倒圆表面。具体地，如图1中所示，组件100的第一零件110包括由第一零件110的第一表面111定界的突出部113。当第一零件110和第二零件120操作性地联接以
形成流体室130时，突出部113突出到流体室130中，使得在突出部顶点114与第二零件120的第二表面121之间存在最小接近距离。在一些实施方案中，在突出部顶点114与第二零件120的第二表面121之间的最小接近距离小于流体室130的容积在流体室130的横向平面处的横截面面积的最大尺寸。流体室130的横向平面是所述流体室的横截面面积的量值在其处停止增加并且开始减小的流体室130的平面。本文公开的流体室的横向平面在下文关于图8a至图8b更详细地论述。
92.当第一零件110和第二零件120操作性地联接以形成流体室130并且突出部113突出到流体室130中时，突出部113形成通道115。通道115从流体室130的入口131和出口132中的一者延伸至突出部顶点114。例如，在图1中示出的实施方案中，通道115从入口131延伸至突出部顶点114。然而，在下文关于图5至图6更详细地论述的替代性实施方案中，通道115可从出口132延伸至突出部顶点114。
93.如上文所述，流体室130的容积由第一零件110的第一表面111和第二零件120的第二表面121定界。因为突出部113包括在第一零件110中并且由第一零件110的第一表面111定界，所以突出部113部分地限定流体室130的容积。在一些实施方案中，流体室130是微流体室。例如，在某些实施方案中，流体室130的容积可在1μl至1100μl之间。在另一实施方案中，流体室130的容积可以是大约30μl。
94.突出部113还部分地限定流体室130的容积的形状。具体地，突出部113被塑型成使得当第一零件110和第二零件120操作性地联接并且突出部113突出到流体室130中时，流体室130的容积的横截面面积从突出部顶点114到流体室130的横向平面增加，其中所述横截面面积部分地由最小接近距离限定，并且然后从流体室130的横向平面到通道115从其延伸的入口131和出口132中的另一者减小。在其中流体室130的容积的横截面面积从突出部顶点114到所述横向平面增加并且从所述横向平面到通道115从其延伸的入口131和出口132中的另一者减小的这些实施方案中，除了通道115之外，流体室130的容积被基本上塑型成四边形棱柱，如图1中示出。在替代性实施方案中，流体室130的容积可包括任何其他形状，例如圆柱体、长方形盒、立方体或其任何组合。
95.如下文关于图7a至图7b详细描述，如突出部113限定的流体室130的容积的形状以多种方式辅助避免在使用液体填充流体室130期间形成气泡。首先，突出部113和由突出部113形成的通道115使得入口131和出口132能够尽可能多地彼此分离，使得在入口131与出口132之间存在穿过流体室130的容积的最大行进距离。具体地，将突出部113和因此通道115定位在入口131与出口132之间增加了在入口131与出口132之间穿过流体室130的容积的行进距离。另外，在诸如在图1中示出的实施方案的某些实施方案中，在组件100的第一零件110中形成入口131和出口132两者使得突出部顶点114跨流体室130的容积相对于入口131或出口132对角地定位进一步最大化入口131与出口132之间的间隔。流体室的入口131和出口132之间的此最大可能的间隔辅助避免在流体室130填充液体时形成气泡，因为
…
。
96.其次，流体室130的容积的横截面面积从突出部顶点114到横向平面增加并且从所述横向平面到通道115从其延伸的流体室130的入口131和出口132中的另一者减小，使得液体能够逐渐填充在突出部顶点114与入口131和出口132中的另一者之间的流体室130，进而进一步辅助避免在使用液体填充流体室130期间形成气泡。具体地，流体室130的容积的横截面面积从突出部顶点114到横向平面增加并且从横向平面到通道115从其延伸的流体室
130的入口131和出口132中的另一者减小，使得液体能够逐渐填充流体室130的容积，使得所述液体的弯液面的曲率半径从突出部顶点114到流体室130的横向平面增加，并且从流体室130的横向平面到流体室130的入口131和出口132中的另一者减小，但不超过流体室130的表面的曲率半径。如在下文关于图7a至图7b进一步论述，通过流体室130的形状实现的填充流体室130的液体的半径相对于流体室130的表面的曲率半径的此最小化将在填充期间在流体室130内对气泡的捕集减到最少。
97.在一些实施方案中，第一零件110的第一表面111和第二零件120的第二表面121具有小于25微英寸的粗糙度值，以防止沿着流体室130的表面形成和捕捉气泡。
98.图2是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充流体室230期间在组件的流体室230中形成气泡的组件200的图。图2的组件200类似于图1的组件100。然而，与图1的组件100不同，出于可视化目的，图2的组件200的第一零件210和第二零件220被解除联接。如图2中所示，第一零件110包括突出部213，所述突出部被配置为突出到流体室230中，进而在第一零件210和第二零件220彼此操作性地联接时限定流体室230的容积和形状。
99.另外，如图2中的实施方案中所示，组件200的第一零件210和第二零件220的操作性联接不仅形成单个流体室230，而且形成多个流体室。在这些实施方案中，所述多个流体室中的每个流体室的容积可相同，或可替代地，所述多个流体室中的至少一者的容积可不同于所述多个流体室中的至少另一者的容积。此外，在一些实施方案中，所述多个流体室中的每个流体室可独立于其他流体室。可替代地，所述多个流体室中的每个流体室可与所述多个流体室中的至少一个其他流体室流体连通。可通过在第一流体室的入口和出口中的一者与第二流体室的入口和出口中的另一者之间存在流体连接来实现在第一流体室与第二流体室之间的流体连通。例如，第一流体室和第二流体室可经由第一流体室的出口与第二流体室的入口之间的流体连接而彼此流体连通。作为另一示例，第二流体室还可经由第二流体室的出口与第三流体室的入口之间的流体连接而与第三流体室流体连通。
100.图3a是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充组件的流体室330期间在流体室330中形成气泡的组件的第一零件310的第一表面311的图。类似地，图3b是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充组件的流体室330期间在流体室330中形成气泡的组件的第二零件320的第二表面321的图。与图2的组件200一样，出于可视化目的，图3a至图3b的第一零件310和第二零件320被解除联接。如上文描述，当第一零件310和第二零件320彼此操作性地联接时，形成流体室330，并且流体室330的容积由第一零件310的第一表面311和第二零件320的第二表面321定界。
101.与图2的组件200一样，在图3a和图3b中描绘的组件的实施方案中，第一零件310和第二零件320的操作性联接不仅形成单个流体室330，而且形成多个流体室。在图3a和图3b中描绘的组件的实施方案中，所述多个流体室中的每个流体室330独立于其他流体室。更具体地，在图3a和图3b中描绘的组件的实施方案中，一旦液体进入流体室，所述液体便无法退出所述流体室而进入另一流体室。(连接图3a中的流体室的通道被配置为从共同来源向每个流体室供应液体，但在液体已经进入流体室之后不流体地连接所述流体室)。然而，在替代性实施方案中，所述多个流体室中的每个流体室可与所述多个流体室中的至少一个其他流体室流体连通，使得液体可从一个流体室行进到另一流体室中。例如，在替代性实施方案中，第一流体室和第二流体室可经由第一流体室的出口与第二流体室的入口之间的流体连
接而彼此流体连通。作为另一示例，第二流体室还可经由第二流体室的出口与第三流体室的入口之间的流体连接而与第三流体室流体连通。
102.图4a至图4f描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件400的流体室430期间在多个连续时间点处的组件400。在图4a至图4f中通过箭头表示液体的流动。
103.如在图4a至图4f中所见，组件400包括操作性地联接到第二零件420以形成流体室430的第一零件410。流体室430包括入口431和出口432。组件400的第一零件410包括突出部413，所述突出部突出到流体室430中，使得在突出部顶点414与第二零件420的第二表面421之间存在最小接近距离。突出部413还形成从入口431延伸到突出部顶点414的通道415。在关于图5至图6更详细地论述的替代性实施方案中，突出部415可不同地定位在流体室430内，使得通道413从出口432延伸到突出部顶点414。
104.如图4a至图4f中所示，在入口431与出口432之间存在穿过流体室430的容积的最大可能的行进距离。入口431和出口432的此最大间隔是通过以下方式实现：将突出部413和因此通道415定位在入口431与出口432之间，并且入口431和出口432两者都形成在组件400的第一零件410中，使得突出部顶点414跨流体室430的容积相对于出口432对角地定位。另外，流体室430的容积的横截面面积从突出部顶点414到横向平面增加，并且从所述横向平面到出口432减小。流体室430的容积从突出部顶点414到横向平面的此增加的横截面面积部分地通过以下方式实现：在突出部顶点414与第二零件420的第二表面421之间的最小接近距离小于流体室430的容积在流体室430的横向平面处的横截面面积的最大尺寸。
105.转向图4a至图4c，图4a至图4c分别描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件400的流体室430期间在时间a至时间c处的组件400。具体地，图4a至图4c描绘了液体流过组件400的第一零件410，直到所述液体到达流体室430的入口431。
106.图4d描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件400的流体室430期间在时间d处的组件400。具体地，图4d描绘了液体从流体室430的入口431流过通道415，并且流向突出部顶点414。
107.图4e描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件400的流体室430期间在时间e处的组件400。具体地，图4e描绘了液体从顶点414与第二零件420的第二表面421之间的最小接近距离流向流体室430的出口432。由于在入口431与出口432之间穿过流体室430的容积的最大可能的行进距离以及流体室430的容积的横截面面积从突出部顶点414到横向平面增加并且然后从所述横向平面到出口432减小，所以防止填充流体室430的液体的弯液面的曲率半径超过流体室430的表面的曲率半径，进而将在使用液体填充流体室430期间的气泡形成减到最少。
108.图4f描绘了根据一个实施方案的在使用液体填充组件400的流体室430期间在时间f处的组件400。具体地，图4f描绘液体流过组件400的最终阶段。在图4f中，所有液体都容纳在流体室430的容积中，所述液体已经在未形成气泡的情况下填满了流体室430。在图9中描绘并且在下文详细描述描绘了填充图4a至图4f的组件的可行实施方案的流体室的一连串延时图像。
109.流体室
110.图5a至图5f描绘了被配置为避免在使用液体填充流体室530期间形成气泡的流体室530的多个实施方案。图5a至图5f的流体室530的实施方案中的每一者根据以下各项中的
一者或多者而变：流体室530相对于重力的定向、流体室530的突出部和通道的数量，以及流体室530的通道相对于流体室530的入口和出口的定位。在所述一组图5a至图5f的顶部指示重力方向。在下文详细论述图5a至图5f的流体室530的实施方案中的每一者。
111.首先转向在图5a中描绘的流体室的实施方案，图5a描绘根据一个实施方案的第一流体室530。通过第一零件510和第二零件520的操作性联接而形成流体室530。在图5a中示出的实施方案中，第一零件510和第二零件520通过垫片534操作性地联接。第一零件510的第一表面511和第二零件520的第二表面521给流体室530的容积定界。流体室530包括入口531和出口532。
112.第一零件510包括由第一零件510的第一表面511定界的突出部513。突出部513突出到流体室530中，使得在突出部顶点514与第二零件520的第二表面521之间存在最小接近距离。在图5a中描绘的实施方案中，在突出部顶点514与第二零件520的第二表面521之间的最小接近距离小于流体室530的容积在流体室530的横向平面处的横截面面积的最大尺寸。
113.突出部513形成从流体室530的出口532延伸到突出部顶点514的通道515。流体室530的入口531和出口532两者都形成在流体室530的第一零件510中，使得突出部顶点514跨流体室530的容积相对于入口531对角地定位，并且使得在入口531与出口532之间存在穿过流体室530的容积的最大行进距离。
114.流体室530的容积的横截面面积从突出部顶点514到流体室530的横向平面增加，并且从流体室530的横向平面到流体室530的入口531减小，其中所述横截面面积部分地由最小接近距离限定。
115.如图5a中所示，流体室530相对于重力定向成使得流体室530的第二零件520在重力方向上定位。在此定向上以及在任何其他定向上(如在下文关于图5c更详细地论述)，图5a的流体室530能够避免在使用液体填充流体室530期间形成气泡。
116.接下来转向在图5b中描绘的流体室的实施方案，图5b描绘根据一个实施方案的第二流体室530。图5b的流体室530类似于图5a的流体室。然而，与图5a的流体室不同，图5b的流体室530的第一零件510包括突出部513，所述突出部形成从流体室530的入口531延伸到突出部顶点514的通道515。
117.流体室530的入口531和出口532两者都形成在流体室530的第一零件510中，使得突出部顶点514跨流体室530的容积相对于出口532对角地定位，并且使得在入口531与出口532之间存在穿过流体室530的容积的最大行进距离。
118.流体室530的容积的横截面面积从突出部顶点514到流体室530的横向平面增加，并且从流体室530的横向平面到流体室530的出口532减小，其中所述距离包括最小接近距离。
119.如图5b中所示，流体室530相对于重力定向成使得流体室530的第二零件520在重力方向上定位。在此定向上以及在任何其他定向上(如在下文关于图5d更详细地论述)，图5b的流体室530能够避免在使用液体填充流体室530期间形成气泡。
120.接下来转向在图5c中描绘的流体室的实施方案，图5c描绘根据一个实施方案的第三流体室530。图5c的流体室530与图5a的流体室相同。然而，与图5a的流体室不同，图5c的流体室530相对于重力定向成使得流体室530的第一零件510在重力方向上定位。尽管图5c的流体室530的此翻转的定向，图5c的流体室530仍然能够避免在使用液体填充流体室530
期间形成气泡。换句话说，图5a和图5c的流体室530被配置为在以下两种情况下都避免在填充流体室530期间形成气泡：当流体室530定向成使得流体室530的第一零件510在重力方向上定位时，以及当流体室530定向成使得流体室530的第二零件520在重力方向上定位时。此外，除了图5a和图5c中描绘的定向之外，图5a和图5c的流体室530被配置为在任何定向上避免在填充流体室530期间形成气泡。而且如关于以下额外的示例所论述，此在任何定向上避免在填充期间形成气泡的能力不仅对于图5a和图5c的流体室530是如此，而且对于本文公开的流体室的任何实施方案都如此。
121.接下来转向在图5d中描绘的流体室的实施方案，图5d描绘根据一个实施方案的第四流体室530。图5d的流体室530与图5b的流体室相同。然而，与图5b的流体室不同，图5d的流体室530相对于重力定向成使得流体室530的第一零件510在重力方向上定位。尽管图5d的流体室530的此翻转的定向，图5d的流体室530仍然能够避免在使用液体填充流体室530期间形成气泡。换句话说，图5b和图5d的流体室530被配置为在以下两种情况下都避免在填充流体室530期间形成气泡：当流体室530定向成使得流体室530的第一零件510在重力方向上定位时，以及当流体室530定向成使得流体室530的第二零件520在重力方向上定位时。此外，除了图5b和图5d中描绘的定向之外，图5b和图5d的流体室530被配置为在任何定向上避免在填充流体室530期间形成气泡。而且如上文所论述，此在任何定向上避免在填充期间形成气泡的能力不仅对于图5b和图5d的流体室530是如此，而且对于本文公开的流体室的任何实施方案都如此。
122.接下来转向在图5e中描绘的流体室的实施方案，图5e描绘根据一个实施方案的第五流体室530。与在图5a至图5d中描绘的流体室的实施方案不同，在图5e中描绘的流体室530包括两个突出部和两个通道，每个通道由所述两个突出部中的一者形成。
123.通过第一零件510和第二零件520的操作性联接而形成图5e的流体室530。第一零件510的第一表面511和第二零件520的第二表面521给流体室530的容积定界。流体室530包括入口531和出口532。
124.第一零件510包括由第一零件510的第一表面511定界的突出部513。突出部513突出到流体室530中，使得在突出部顶点514与第二零件520的第二表面521之间存在最小接近距离。在图5e中描绘的实施方案中，在突出部顶点514与第二零件520的第二表面521之间的最小接近距离小于流体室530的容积在流体室530的横向平面处的横截面面积的最大尺寸。突出部513形成从流体室530的入口531延伸到突出部顶点514的通道515。
125.除了在第一零件510中包括的突出部513之外，第二零件520也包括第二突出部523。第二突出部523由第二零件520的第二表面521定界。第二突出部523突出到流体室530中，使得在第二突出部顶点524与第一零件510的第一表面511之间存在第二最小接近距离。在图5e中描绘的实施方案中，在第二突出部顶点524与第一零件510的第一表面511之间的第二最小接近距离小于流体室530的容积在流体室530的横向平面处的横截面面积的最大尺寸。第二突出部523形成从流体室530的出口532延伸到第二突出部顶点524的第二通道525。
126.如图5e中所示，流体室530的入口531形成在流体室530的第一零件510中，并且流体室530的出口532形成在流体室530的第二零件520中，使得第二突出部顶点524跨流体室530的容积相对于突出部顶点514对角地定位，使得流体室530的入口531跨流体室530的容
积相对于所述流体室的出口532对角地定位，并且使得在入口531与出口532之间存在穿过流体室530的容积的最大行进距离。
127.如上文所论述，流体室530的容积由第一零件510的第一表面511和第二零件520的第二表面521定界。因为突出部513包括在第一零件510中并且由第一零件510的第一表面511定界，并且第二突出部523包括在第二零件520中并且由第二零件520的第二表面521定界，所以突出部513和第二突出部523部分地限定流体室530的容积。与其中流体室仅包括单个突出部的实施方案一样，在一些实施方案中，流体室530是微流体室。例如，在某些实施方案中，流体室530的容积可在1μl至1100μl之间。在另一实施方案中，流体室530的容积可以是大约30μl。
128.突出部513和523还限定流体室530的容积的形状。具体地，突出部513被塑型成使得当第一零件510和第二零件520操作性地联接并且突出部513突出到流体室530中时，流体室530的容积的横截面面积从突出部顶点514到流体室530的横向平面增加，其中所述横截面面积部分地由最小接近距离限定。并且此外，第二突出部523被塑型成使得当第一零件510和第二零件520操作性地联接并且突出部523突出流体室530中时，流体室530的容积的横截面面积从流体室530的横向平面到流体室530的第二突出部顶点524减小，其中所述横截面面积部分地由第二最小接近距离限定。在其中流体室530的容积的横截面面积从突出部顶点514到所述横向平面增加并且从所述横向平面到第二突出部顶点524减小的这些实施方案中，除了通道115和通道125之外，流体室530的容积被基本上塑型成四边形棱柱。在替代性实施方案中，流体室530的容积可包括任何其他形状，例如圆柱体、长方形盒、立方体或其任何组合。
129.如下文关于图7a至图7b详细描述，由突出部513和第二突出部523限定的流体室530的容积的形状以多种方式辅助避免在使用液体填充流体室530期间形成气泡。首先，突出部513和523以及分别由突出部513和523形成的通道515和525使得入口531和出口532能够尽可能多地彼此分离，使得在入口531与出口532之间存在穿过流体室530的容积的最大行进距离。具体地，突出部513和523以及因此通道515和525在入口531与出口532之间的定位增加了在入口531与出口532之间穿过流体室530的容积的行进距离。另外，在流体室530的相对的零件(例如，第一零件510和第二零件520)中形成入口531和出口532，使得第二突出部顶点524跨流体室530的容积相对于突出部顶点514对角地定位，并且使得流体室530的入口531跨流体室530的容积相对于所述流体室的出口532对角地定位进一步最大化入口531与出口532之间的间隔。流体室的入口531和出口532之间的此最大可能的间隔辅助避免在流体室530填充液体时形成气泡，因为
…
。
130.其次，流体室530的容积的横截面面积从突出部顶点514到横向平面增加，并且从所述横向平面到第二突出部顶点524减小使得液体能够逐渐填充在突出部顶点514与第二突出部顶点524之间的流体室530，进而进一步辅助避免在使用液体填充流体室530期间形成气泡。具体地，流体室530的容积的横截面面积从突出部顶点514到横向平面增加并且从所述横向平面到第二突出部顶点524减小使得液体能够逐渐填充流体室530的容积，使得液体的弯液面的曲率半径从突出部顶点514到流体室530的横向平面增加，并且从流体室530的横向平面到流体室530的第二突出部顶点524减小，但不超过流体室530的表面的曲率半径。如在下文关于图7a至图7b进一步论述，通过流体室530的形状实现的填充流体室530的
液体的弯液面的曲率半径相对于流体室530的表面的曲率半径的此最小化将在填充期间在流体室530内对气泡的捕集减到最少。
131.如图5e中所示，流体室530相对于重力定向成使得流体室530的第二零件520在重力方向上定位。在相对于重力的此定向上以及在相对于重力的任何其他定向上(如在下文关于图5f更详细地论述)，图5e的流体室530能够避免在使用液体填充流体室530期间形成气泡。
132.最终转向在图5f中描绘的流体室的实施方案，图5f描绘根据一个实施方案的第六流体室530。图5f的流体室530与图5e的流体室相同。然而，与图5e的流体室不同，图5f的流体室530相对于重力定向成使得流体室530的第一零件510在重力方向上定位。尽管图5f的流体室530的此翻转的定向，图5f的流体室530仍然能够避免在使用液体填充流体室530期间形成气泡。换句话说，图5e和图5f的流体室530被配置为在以下两种情况下都避免在填充流体室530期间形成气泡：当流体室530定向成使得流体室530的第一零件510在重力方向上定位时，以及当流体室530定向成使得流体室530的第二零件520在重力方向上定位时。此外，除了图5e和图5f中描绘的定向之外，图5e和图5f的流体室530被配置为在任何定向上避免在填充流体室530期间形成气泡。此在任何定向上避免在填充期间形成气泡的能力对于本文公开的流体室的任何实施方案都适用。
133.尽管有本文描述的流体室的气泡预防特征，但在一些实施方案中，气泡可在填充流体室期间形成。另外，在某些实施方案中，在已经使用液体填充流体室之后，可在流体室内执行导致在流体室内形成气泡的测定。如在整个本公开中所论述，这些气泡可干扰测定自身的执行和/或测定结果的收集。例如，气泡可能会干扰对测定的光学性质的检测。因此，除了配置流体室以避免形成气泡之外，在一些实施方案中，配置流体室以移除和/或转移流体室内的气泡也可为有益的。在图6a至图6f中描绘了这些实施方案。
134.图6a至图6f描绘了被配置为不仅避免在使用液体填充流体室630期间形成气泡而且和/或转移流体室630内的气泡的流体室630的多个实施方案。图6a至图6f的流体室630的实施方案类似于图5a至图5f的流体室530的实施方案。然而，与图5a至图5f的流体室530的实施方案不同，图6a至图6f的流体室630的每个实施方案的表面(例如，第一表面或第二表面)包括倾斜点。如在下文更详细地论述，流体室630的表面的倾斜点表示沿着流体室630的表面的所述表面在其处开始倾斜远离流体室630的另一表面的位置。经由所述倾斜表面从流体室630移除气泡依据流体室630相对于重力的定向而定。具体地，经由所述倾斜表面从流体室630移除气泡依据所述倾斜表面相对于流体室630的另一表面在与重力相反的方向上定位而定。在所述一组图6a至图6f的顶部指示重力方向。视流体室630的此定向而定，由于浮力，气泡可在流体室630中朝向倾斜表面上升，并且然后在与重力方向相反的方向上并且朝向流体室630的入口、出口或突出部顶点中的一者沿着流体室630的倾斜表面行进，其中所述气泡可逸离流体室630。在下文详细论述图6a至图6f的流体室630的实施方案中的每一者。
135.首先转向在图6a中描绘的流体室的实施方案，图6a描绘根据一个实施方案的第一流体室630。图6a的流体室630类似于图5a和图5c的流体室530。然而，与图5a和图5c的流体室530不同，图6a的流体室630的第一表面611包括倾斜点616。如图6a中所示，第一表面611从倾斜点616朝向流体室630的入口631倾斜远离流体室630的第二表面621。
136.如上文所论述，经由倾斜表面从流体室630移除气泡依据流体室630相对于重力的定向而定。具体地，经由所述倾斜表面从流体室630移除气泡依据所述倾斜表面相对于流体室630的另一表面在与重力相反的方向上定位而定。因此，图6a的流体室630相对于重力定向，使得包括倾斜点616的第一表面611相对于流体室630的第二表面621在与重力相反的方向上定位。在此定向上，在流体室630内形成的气泡能够在流体室630中朝向第一表面611上升，并且然后由于浮力而沿着流体室630的第一表面611在与重力方向相反的方向上朝向流体室630的入口631行进。在一些实施方案中，一旦所述气泡到达流体室630的入口631，所述气泡便经由入口631退出流体室630。可替代地，所述气泡可沿着第一表面611留在流体室630内，但从流体室630的容积中心转移，使得它们不干扰(例如)测定的执行和/或测定结果的收集。在下文关于图6c详细论述其中流体室630的第二表面621而不是第一表面611包括倾斜点的流体室630的一个实施方案。
137.接下来转向在图6b中描绘的流体室的实施方案，图6b描绘根据一个实施方案的第二流体室630。图6b的流体室630类似于图5b和图5d的流体室530。然而，与图5b和图5d的流体室530不同，图6b的流体室630的第一表面611包括倾斜点616。如图6b中所示，第一表面611从倾斜点616朝向流体室630的出口632倾斜远离流体室630的第二表面621。
138.如上文所论述，经由倾斜表面从流体室630移除气泡依据流体室630相对于重力的定向而定。具体地，经由所述倾斜表面从流体室630移除气泡依据所述倾斜表面相对于流体室630的另一表面在与重力相反的方向上定位而定。因此，图6b的流体室630相对于重力定向，使得包括倾斜点616的第一表面611相对于流体室630的第二表面621在与重力相反的方向上定位。在此定向上，在流体室630内形成的气泡能够在流体室630中朝向第一表面611上升，并且然后由于浮力而沿着流体室630的第一表面611在与重力方向相反的方向上朝向流体室630的出口632行进。在一些实施方案中，一旦所述气泡到达流体室630的出口632，所述气泡便经由出口632退出流体室630。可替代地，所述气泡可沿着第一表面611留在流体室630内，但从流体室630的容积中心转移，使得它们不干扰(例如)测定的执行和/或测定结果的收集。在下文关于图6d详细论述其中流体室630的第二表面621而不是第一表面611包括倾斜点的流体室630的一个实施方案。
139.接下来转向在图6c中描绘的流体室的实施方案，图6c描绘根据一个实施方案的第三流体室630。图6c的流体室630类似于图6a的流体室630。然而，与图6a的流体室630不同，不是图6c的流体室630的第一表面611具有倾斜点，而是图6c的流体室630的第二表面621包括倾斜点616。如图6c中所示，第二表面621从倾斜点616朝向流体室630的突出部顶点614倾斜远离流体室630的第一表面611。
140.如上文所论述，经由倾斜表面从流体室630移除气泡依据流体室630相对于重力的定向而定。具体地，经由所述倾斜表面从流体室630移除气泡依据所述倾斜表面相对于流体室630的另一表面在与重力相反的方向上定位而定。因此，图6c的流体室630相对于重力定向，使得包括倾斜点616的第二零件620相对于流体室630的第一表面611在与重力相反的方向上定位。在此定向上，在流体室630内形成的气泡能够在流体室630中朝向第二表面621上升，并且然后由于浮力而沿着流体室630的第二表面621在与重力方向相反的方向上朝向流体室630的突出部顶点614行进。当所述气泡到达突出部顶点614时，所述气泡沿着第二表面621留在流体室630内，但从流体室630的容积中心转移，使得它们不干扰(例如)测定的执行
和/或测定结果的收集。
141.接下来转向在图6d中描绘的流体室的实施方案，图6d描绘根据一个实施方案的第四流体室630。图6d的流体室630类似于图6b的流体室630。然而，与图6b的流体室630不同，不是图6d的流体室630的第一表面611具有倾斜点，而是图6d的流体室630的第二表面621包括倾斜点616。如图6d中所示，第二表面621从倾斜点616朝向流体室630的突出部顶点614倾斜远离流体室630的第一表面611。
142.如上文所论述，经由倾斜表面从流体室630移除气泡依据流体室630相对于重力的定向而定。具体地，经由所述倾斜表面从流体室630移除气泡依据所述倾斜表面相对于流体室630的另一表面在与重力相反的方向上定位而定。因此，图6d的流体室630相对于重力定向，使得包括倾斜点616的第二零件620相对于流体室630的第一表面611在与重力相反的方向上定位。在此定向上，在流体室630内形成的气泡能够在流体室630中朝向第二表面621上升，并且然后由于浮力而沿着流体室630的第二表面621在与重力方向相反的方向上朝向流体室630的突出部顶点614行进。当所述气泡到达突出部顶点614时，所述气泡沿着第二表面621留在流体室630内，但从流体室630的容积中心转移，使得它们不干扰(例如)测定的执行和/或测定结果的收集。
143.接下来转向在图6e中描绘的流体室的实施方案，图6e描绘根据一个实施方案的第五流体室630。图6e的流体室630类似于图5e的流体室530。然而，与图5e的流体室530不同，图6e的流体室630的第一表面611包括倾斜点616。如图6e中所示，第一表面611从倾斜点616朝向流体室630的第二突出部顶点624倾斜远离流体室630的第二表面621。
144.如上文所论述，经由倾斜表面从流体室630移除气泡依据流体室630相对于重力的定向而定。具体地，经由所述倾斜表面从流体室630移除气泡依据所述倾斜表面相对于流体室630的另一表面在与重力相反的方向上定位而定。因此，图6e的流体室630相对于重力定向，使得包括倾斜点616的第一表面611相对于流体室630的第二表面621在与重力相反的方向上定位。在此定向上，在流体室630内形成的气泡能够在流体室630中朝向第一表面611上升，并且然后由于浮力而沿着流体室630的第一表面611在与重力方向相反的方向上朝向流体室630的第二突出部顶点624行进。当所述气泡到达第二突出部顶点624时，所述气泡沿着第一表面611留在流体室630内，但从流体室630的容积中心转移，使得它们不干扰(例如)测定的执行和/或测定结果的收集。在下文关于图6f详细论述其中流体室630的第二表面621而不是第一表面611包括倾斜点的流体室630的一个实施方案。
145.最终转向在图6f中描绘的流体室的实施方案，图6f描绘根据一个实施方案的第六流体室630。图6f的流体室630类似于图6e的流体室630。然而，与图6e的流体室630不同，不是图6f的流体室630的第一表面611具有倾斜点，而是图6f的流体室630的第二表面621包括倾斜点616。如图6f中所示，第二表面621从倾斜点616朝向流体室630的突出部顶点614倾斜远离流体室630的第一表面611。
146.如上文所论述，经由倾斜表面从流体室630移除气泡依据流体室630相对于重力的定向而定。具体地，经由所述倾斜表面从流体室630移除气泡依据所述倾斜表面相对于流体室630的另一表面在与重力相反的方向上定位而定。因此，图6f的流体室630相对于重力定向，使得包括倾斜点616的第二零件620相对于流体室630的第一表面611在与重力相反的方向上定位。在此定向上，在流体室630内形成的气泡能够在流体室630中朝向第二表面621上
升，并且然后由于浮力而沿着流体室630的第二表面621在与重力方向相反的方向上朝向流体室630的突出部顶点614行进。当所述气泡到达突出部顶点614时，所述气泡沿着第二表面621留在流体室630内，但从流体室630的容积中心转移，使得它们不干扰(例如)测定的执行和/或测定结果的收集。
147.应注意，虽然在图6a至图6f中示出的流体室630的实施方案仅包括单个倾斜点，但在替代性实施方案中，流体室的两个表面(例如，第一表面和第二表面)可包括倾斜点。在其中流体室的两个表面都包括倾斜点的这些实施方案中，为了从流体室移除和/或转移气泡，所述流体室可定向成使得第一表面或第二表面相对于流体室的另一表面在与重力相反的方向上定位。
148.此外，在从流体室移除气泡之前和之后，流体室可在任何定向上定向。换句话说，流体室可仅在移除气泡期间如上文描述进行定向，并且可以可替代地在其他时间点定向。可手动地、机械地或通过任何其他手段执行流体室的定向。
149.图7a描绘了根据一个实施方案的被配置为避免在使用液体填充流体室730期间形成气泡的流体室730。通过第一零件710和第二零件720的操作性联接而形成流体室730。在图7a中示出的实施方案中，第一零件710和第二零件720通过垫片734操作性地联接。第一零件710的第一表面711和第二零件720的第二表面721给流体室730的容积定界。流体室730包括入口731和出口732。
150.第一零件710包括由第一零件710的第一表面711定界的突出部713。突出部713突出到流体室730中，使得在突出部顶点714与第二零件720的第二表面721之间存在最小接近距离。在图7a中描绘的实施方案中，在突出部顶点714与第二零件720的第二表面721之间的最小接近距离小于流体室730的容积在流体室730的横向平面处的横截面面积的最大尺寸。
151.突出部713形成从流体室730的入口731延伸到突出部顶点714的通道715。流体室730的入口731和出口732两者都形成在流体室730的第一零件710中，使得突出部顶点714跨流体室730的容积相对于出口732对角地定位，并且使得在入口731与出口732之间存在穿过流体室730的容积的最大行进距离。
152.流体室730的容积的横截面面积从突出部顶点714到流体室730的横向平面增加，并且从流体室730的横向平面到流体室730的出口732减小，其中所述横截面面积部分地由最小接近距离限定。
153.流体室730的第一表面711包括倾斜点716。如图7a中所示，第一表面711从倾斜点716朝向流体室730的出口732倾斜远离流体室730的第二表面721。
154.如图7a中所示，流体室730的隅角是倒圆的。因此，第一零件710的第一表面711具有一个或多个主要曲率半径。例如，第一零件710的第一表面711包括主要曲率半径712。类似地，第二零件720的第二表面721具有一个或多个次要曲率半径。例如，第二零件720的第二表面721包括次要曲率半径721。如在下文关于图7b更详细地论述，主要曲率半径和次要曲率半径中的每一者(包括主要曲率半径712和次要曲率半径722)大于填充流体室730的液体的弯液面的曲率半径。
155.图7b描绘了根据一个实施方案的在使用液体750填充流体室730期间的图7a的流体室730。具体地，图7b描绘了在液体750填充流体室730时液体750的弯液面随时间扩大。液体750的弯液面随时间的扩大被描绘为同心弧。开始于突出部顶点714的最小的同心弧是在
第一时间点处的液体750的弯液面。中间大小的同心弧是在第一时间点之后的第二时间点处的液体750的弯液面。最大的同心弧是在第二时间点之后的第三时间点处的液体750的弯液面。
156.如图7b中所示，因为流体室730的容积的横截面面积从突出部顶点714到横向平面增加并且从所述横向平面到出口732减小，所以液体750在避免在液体750内形成气泡的同时逐渐填充流体室730。具体地，因为流体室730的容积的横截面面积从突出部顶点714到横向平面增加并且从横向平面到出口732减小，所以液体750逐渐填充流体室730的容积，使得液体751的弯液面的曲率半径从突出部顶点714到流体室730的横向平面增加，但不超过流体室730的第一表面和第二表面711和721的曲率半径。例如，如图7b中所示，在所述三个时间点中的每一者处，液体751的弯液面的曲率半径小于流体室730的次要曲率半径722。通过流体室730的形状实现的填充流体室730的液体751的曲率半径相对于流体室730的表面的曲率半径的此最小化将在填充期间在流体室730内对气泡的捕集减到最少。
157.图8a描绘了根据一个实施方案的具有横向平面833的流体室830。如在整个本公开中所论述，流体室的横向平面是流体室的容积的横截面面积的量值在其处在增加与减小之间转变的流体室的平面。更具体地，如在图8a中所示，流体室830的横向平面833是流体室830的容积的横截面面积a的量值沿着流体室的长度l在其处在增加与减小之间转变的流体室830的平面。在图8b中进一步例示横向平面833的此功能定义。
158.图8b是根据一个实施方案的描绘流体室830的容积的横截面面积a与沿着流体室830的长度l之间的关系的线形图。如图8b中所示，流体室830的容积的横截面面积a沿着流体室830的长度l增加，直到到达横向平面833为止。一旦到达横向平面833，流体室830的容积的横截面面积a便沿着流体室830的长度l减小。
159.由于横向平面833的此功能定义，流体室830的容积的横截面面积a在横向平面833处处于最大量值。并且因此，在液体填充流体室830时，填充流体室830的液体的弯液面的曲率半径在流体室830的容积的横向平面833处达到最大量值。
160.应注意，尽管横向平面的功能定义是流体室的容积的横截面面积的量值在其处在增加与减小之间转变的流体室的平面，但在一些实施方案中，流体室的容积的横截面面积的量值可能不严格在增加与减小之间转变。具体地，在一些实施方案中，流体室的达x％的总横截面容积可违背所述增加
‑
减小模式。例如，流体室的容积的横截面面积的量值可增加，在流体室的达x％的总横截面容积内量值恒定，并且然后量值减小。其中流体室的容积的横截面面积的量值不严格在增加与减小之间转变的这些替代性实施方案仍然能够操作以如本文描述避免在使用液体填充流体室期间形成气泡。
161.实施例
162.图9描绘了根据一个实施方案的在使用液体950填充流体室930期间在多个连续时间点处的样例流体室930。具体地，图9描绘了在使用液体950填充流体室930期间在时间点t＝0秒、0.2秒、0.3秒、0.5秒、0.8秒、0.9秒、1.1秒和1.3秒处的流体室930。图9中的液体950被示出为暗流体。
163.如图9中所示，第一零件910操作性地联接到第二零件920以形成流体室930。流体室930的容积由第一零件910的第一表面911和第二零件920的第二表面921定界。流体室930包括入口931和出口932。第一零件910包括由第一表面911定界的突出部913。突出部913突
出到流体室930中，使得在突出部顶点914与第二零件920的第二表面921之间存在最小接近距离。突出部913还形成从入口931延伸到突出部顶点914的通道915。
164.在入口931与出口932之间存在穿过流体室930的容积的最大可能的行进距离。另外，流体室930的容积的横截面面积从突出部顶点914到流体室930的横向平面增加，并且从所述横向平面到出口932减小。
165.在时间点t＝0秒处，液体950尚未被引入到流体室930的入口931中，并且因此尚未进入流体室930。
166.在时间点t＝0.2秒处，液体950已经被引入到流体室930的入口931中，并且已经从入口931在突出部顶点914的方向上流动到通道915中。
167.在时间点t＝0.3秒处，液体950已经流过通道915并且已经到达突出部顶点914。
168.在时间点t＝0.5秒处，液体950开始逐渐填充流体室930的容积。具体地，液体950流过部分地由在突出部顶点914与第二零件920的第二表面921之间的最小接近距离限定的流体室930的容积的横截面区域，并且逐渐填充流体室930的容积，使得液体951的弯液面的曲率半径从突出部顶点914到流体室930的横向平面增加，其中液体951的弯液面的曲率半径由所述最小接近距离约束，流体室930的容积的横截面面积在所述横向平面处最大。在时间点t＝0.5秒处，液体950尚未到达流体室930的横向平面，并且因此液体951的弯液面的曲率半径尚未处于最大。换句话说，在时间点t＝0.5秒处，液体951的弯液面的曲率半径的量值仍然在增加。
169.在时间点t＝0.8秒处，液体950已经到达流体室930的横向平面，并且因此液体951的弯液面的曲率半径处于最大量值。然而，应注意，液体951的弯液面的曲率半径甚至在处于其最大量值时也不超过第一表面911或第二表面921的曲率半径。由于液体951的弯液面的曲率半径与第一表面911或第二表面921的曲率半径之间的此差异，没有气泡被捕集在流体室930内。
170.在时间点t＝0.9秒处，液体950已经流过流体室930的横向平面，并且继续逐渐填充流体室930的容积。然而，液体951的弯液面的曲率半径随着液体950从所述横向平面向流体室930的出口932行进而减小，其中液体951的弯液面的曲率半径由于流体室930的容积在所述横向平面处的最大横截面面积而处于最大量值。因此，在时间点t＝0.9秒处，液体951的弯液面的曲率半径的量值在减小。
171.在时间点t＝1.1秒处，液体950继续逐渐填充流体室930的容积。在液体950从流体室930的横向平面朝向流体室930的出口932移动时，液体951的弯液面的曲率半径继续减小。
172.在时间点t＝1.3秒处，液体950已经到达流体室930的出口932。在诸如在图9中描绘的实施方案的一些实施方案中，当流体室930的容积基本上填满液体950时，液体950到达流体室930的出口932。如本文使用，术语“基本上填满”是指至少90％填满。在替代性实施方案中，液体950可在流体室930被基本上填满之前到达流体室930的出口932。
173.如图9中所示，在一些实施方案中，当液体950到达出口932时，液体950可经由出口932退出流体室930。在其中多个流体室如上文关于图1所描述经由每个流体室的入口和出口中的至少一者彼此流体连通的其他实施方案中，当液体经由第一流体室的出口退出第一流体室时，所述液体可经由与第一流体室的出口流体连通的第二流体室的入口行进到第二
流体室中。在替代性实施方案中，液体950可不能够退出流体室930。
174.图9的流体室930与图5b和图5d中的流体室530类似地被配置。然而，如上文关于图5a至图5f所论述，流体室可与图9的流体室930不同地被配置。具体地，如上文关于图5a至图5f所论述，流体室可具有一个或多个突出部和通道，并且这些突出部和通道可交替地定位。使用液体填充流体室可基于流体室的特定配置而略微变化，如在下文更详细地论述。
175.例如，转回到图5a和图5c中的流体室530的实施方案，在液体逐渐填充流体室530的容积时，可将液体引入到流体室530的入口531中，使得液体的弯液面的曲率半径从流体室530的入口531到流体室530的横向平面增加，并且从流体室530的所述横向平面到突出部顶点514减小，但不超过流体室530的一个或多个表面的曲率半径，进而将在填充期间在流体室530内对气泡的捕集减到最少。在这些实施方案中，在到达突出部顶点514之后，所述液体可流动到由突出部513形成的通道515中并且流向流体室530的出口532。并且在一些其他实施方案中，在到达流体室530的出口532之后，液体经由出口532退出流体室530。
176.接下来转向图5e和图5f中的流体室530的实施方案，在液体经由通道515(或第二通道525)从流体室530的入口531流动到突出部顶点514(或第二突出部顶点524)之后，可将液体引入到流体室530的入口531中。然后，在到达突出部顶点514(或第二突出部顶点524)之后，所述液体逐渐填充流体室530的容积，使得所述液体的弯液面的曲率半径从突出部顶点514(或第二突出部顶点524)到流体室530的横向平面增加，并且从流体室530的横向平面到第二突出部顶点524(或突出部顶点514)减小，但不超过流体室530的一个或多个表面的曲率半径，进而将在填充期间在流体室530内对气泡的捕集减到最少。在这些实施方案中，在到达第二突出部顶点524(或突出部顶点514)之后，所述液体可流动到由第二突出部523(或突出部513)形成的第二通道525(或通道515)中，并且流向流体室530的出口532。并且在一些其他实施方案中，在到达流体室530的出口532之后，液体经由出口532退出流体室530。
177.对流体室的光学探查
178.图10是根据一个实施方案的用于避免在使用液体填充流体室1030期间在组件1000的流体室1030中形成气泡并且用于探查在流体室1030内容纳的液体的组件1000的横截面。组件1000包括通过垫片1034彼此操作性地联接以形成流体室1030的第一零件1010和第二零件1020。第一零件1010的第一表面1011和第二零件1020的第二表面1021给流体室1030的容积定界。流体室1030可根据上文描述的实施方案中的一者或多者进行配置并且填满液体。
179.对在流体室1030内容纳的液体的探查至少部分地由发光元件1040执行。发光元件1040被配置为通过经由正交于重力的探查途径1041在流体室1030的方向上传输光来探查在流体室1030内容纳的液体。换句话说，穿过流体室1030的侧面而不是在流体室1030的表面处进行对流体室1030的探查。这实现对流体室1030的总容积的分析，进而产生更准确和可靠的结果。
180.如在整个本公开中详细论述，对液体的探查的准确度可受到液体中的气泡的存在损害。为了减轻此问题，流体室1030被配置为不仅防止形成气泡，而且在一些实施方案中移除和/或转移在流体室1030内所容纳的液体中形成的气泡。具体地，如上文关于图6a至图6f所论述，在一些实施方案中，为了从在流体室1030内容纳的液体移除和/或转移气泡，流体室1030的表面包含倾斜点，并且流体室1030定向成使得包含所述倾斜点的表面相对于流体
室1030的另一表面在与重力方向相反的方向上定位。在流体室1030的此配置和定向下，由于浮力，在流体室1030内所容纳的液体中形成的气泡可在流体室1030中朝向包含倾斜点的表面上升，并且然后沿着所述倾斜表面在与重力方向相反的方向上并且朝向流体室1030的入口、出口或突出部顶点中的一者行进，其中所述气泡可逸离流体室1030，或至少从流体室1030的容积中心转移。
181.在其中流体室1030被配置和定向成如上文描述从在流体室1030内容纳的液体移除和/或转移气泡的这些实施方案中，探查途径1041正交于重力且因此正交于气泡的浮力路径的定位使得能够在没有气泡干扰的情况下探查在流体室1030内容纳的液体。具体地，在其中流体室1030被配置和定向成如上文描述从在流体室1030内容纳的液体移除和/或转移气泡的实施方案中，气泡逸离流体室1030或至少经由浮力路径从流体室1030的探查途径1041被移除。通过经由正交于重力且因此正交于气泡的浮力路径的探查途径1041探查在流体室1030内容纳的液体，探查途径1041避开了流体室1030的液体中的气泡。因此，气泡干扰不了对液体的探查，进而提高探查的准确度。
182.在一些实施方案中，第一表面1011和第二表面1021中的一者的至少一部分包括透明材料，并且探查途径1041延伸穿过所述透明材料，使得由发光元件1040沿着探查途径1041发射的光穿过所述透明材料。在一些其他实施方案中，光导、滤光器和透镜中的一者或多者可在发光元件1040与流体室1030之间沿着探查途径1041定位，并且可用于修改经由探查途径1041朝向流体室1030传输的光。
183.在所述光沿着探查途径1041穿过流体室1030之后，可使用所述光检测在流体室1030中容纳的液体的光学性质和/或所述光学性质的变化。如本文使用，光学性质是指一个或多个光学可辨识的特性，诸如由在使用样本进行的测定反应之前、期间或之后由所述样本发射或穿过所述样本传输的辐射(例如，光)的波长和/或频率引起的特性，诸如色彩、吸光度、反射率、散射、荧光、磷光等。可使用这些检测到的光学性质来表征在流体室1030内容纳的液体和/或表征涉及在流体室1030内容纳的液体的测定。
184.在诸如在图10中描绘的实施方案的某些实施方案中，光电传感器1042可沿着探查途径1041定位，以在光穿过流体室1030之后接收所述光，并且随后检测在流体室1030内容纳的液体的一种或多种光学性质。在替代性实施方案中，组件1000可不包括光电传感器1042。在替代性实施方案中，穿过流体室1030的光可由用户的眼睛直接接收，使得用户可检测在流体室1030内容纳的液体的一种或多种光学性质，并且使用那些检测到的光学性质来表征在流体室1030内容纳的液体。
185.结论
186.在阅读本公开之后，本领域技术人员将通过本文公开的原理了解额外的替代性结构和功能设计。因此，虽然已经说明和描述了特定实施方案和应用，但将理解，所公开的实施方案不限于本文公开的精确构造和部件。在不脱离在所附权利要求中限定的精神和范围的情况下，可在本文公开的方法和组件的布置、操作和细节方面作出本领域技术人员将显而易见的各种修改、改变和变化。
187.如本文使用，对“一个实施方案”或“一实施方案”的任何引用是指结合所述实施方案所描述的特定元件、特征、结构或特性包括于至少一个实施方案中。短语“在一个实施方案中”在说明书中各个地方的出现不一定全部涉及同一实施方案。
188.可使用表达“联接”和“连接”与它们的派生词来描述一些实施方案。例如，可使用术语“联接”来描述一些实施方案以指示两个或更多个元件处于直接物理接触或电接触。然而，术语“联接”还可指两个或两个以上元件彼此不直接接触，但仍彼此协作或相互作用。所述实施方案在此背景下不受限制，除非另有明确规定。
189.如本文使用，术语“包括(comprises)”、、“包括(comprising)”、“包含(includes)”、“包含(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或其任何其他变化形式意在涵盖非排他性的包括。例如，包括一系列元件的过程、方法、制品或组件不一定仅限于那些元件，而是可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品或组件固有的其他元件。另外，除非相反地明确规定，否则“或”是指包括性的或，而不是排他性的或。例如，条件a或b由以下任一项满足：a为真(或存在)而b为假(或不存在)，a为假(或不存在)而b为真(或存在)，以及a和b均为真(或存在)。
190.另外，使用“一个”或“一种”来描述本文的实施方案的元件和部件。这仅仅是为了方便，并且给出本发明的一般含义。此描述应被视为包括一个(种)或至少一个(种)，并且单数形式也包括复数形式，除非明显有相反的含义。
191.此描述的一些部分在对信息的操作的算法和符号表示方面描述了本发明的实施方案。这些算法描述和表示通常由数据处理领域的技术人员用来将他们的工作的实质有效地传达给本领域其他技术人员。这些操作当在功能上、计算上或逻辑上进行描述时应理解为由计算机程序或等效电路、微代码等实施。此外，在不失一般性的情况下，有时将操作的这些布置称为模块也证明是方便的。所描述的操作和它们的相关联的模块可在软件、固件、硬件或其任何组合中体现。
192.本文描述的步骤、操作或过程中的任一者可使用一个或多个硬件或软件模块单独地或与其他装置联合地执行或实施。在一个实施方案中，使用包括计算机可读非暂时性介质的计算机程序产品来实施软件模块，所述计算机可读非暂时性介质包含可由计算机处理器执行以用于执行所描述的步骤、操作或过程中的任一者或全部的计算机程序代码。
193.本发明的实施方案还可涉及由本文描述的计算过程产生的产品。此类产品可包括由计算过程产生的信息，其中所述信息存储在非暂时性有形计算机可读存储介质上，并且可包括本文描述的计算机程序产品或其他数据组合的任何实施方案。
194.数字参考编号列表
195.196.