微流体系统、设备和方法与流程

1.本发明涉及微流体，其包括微流体测试系统、设备和方法。


背景技术：

2.以下涉及本发明的先前技术的描述只是为了帮助理解并且不被允许描述或构成现有技术。
3.用于实时护理诊断的常规分析设备通常是指非技术人员在医生办公室或所述技术领域(例如，在家中)使用的设备。现有的实时护理设备通常需要从患者收集测样品品(例如，将尿液排入杯中)，将样品分配到测试设备上(例如，将样品吸移到试纸上，或将试纸直接浸入样品杯中)，然后执行所需的测量(例如，将试纸放入试纸读取器中，或使用智能手机进行测量)。这些设备要求使用者收集大量的测样品品，并仔细执行其他步骤来获得测量值，这使设备不方便在家中高频率的使用。
4.经由一或多次检索，知道在以下参考文献中有记载有关本发明实施例的揭示内容。根据正在寻求专利保护的各个司法管辖区的专利法，所述专利文件没有指明是否有任何特定的参考文献构成「现有技术」。副本被提供在各个专利局或在每个司法管辖区中做为“信息揭露声明”的一部分。
5.ep0803288 b1
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higuchi et al.(公开日：2003年3月5日)
6.ep1484601 b1
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phelan(公开日：2009年2月4日)
7.us 8，623，635b2
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nazareth et al.(公开日：2014年1月7日)
8.us 2017/0197212 a1
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deshp和e(公开日：2017年7月13日)
9.us 2018/0088136 a1
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sajiet al.(公开日：2018年3月29日)
10.us 2018/0355405 a1
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silveston-keith et al.(公开日：2018年12月13日)
11.us 2019/0302097 a1
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niu et al.(公开日：2019年10月3日)
12.quantifying colorimetric assaysin paper-based microfluidic devices by measuring the transmission of light through paper-ellerbee et al.(公开日：2009年9月1日)
13.robustdipstick urinalysis using alow-cost，micro-volume slipping manifold和mobile phone platform-smith et al.(公开日：2016年)
14.lab-on-a-chip based self-monitoringdevice fordietary intake of potassium和sodium；the lab-chips study
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vendeville et al.(公开日：2019年9月9日)
15.上述这些系统、设备和方法容易出现读数不准确或其他缺陷。
16.因此，需要本发明提供一种易于使用的实时诊断系统、设备或方法，以执行更准确并且更有效的测量。


技术实现要素：

17.一方面，本发明提供了一种微流体系统，其包括一本体结构，其包含：一第一外层，
其用于形成所述本体结构的一第一面；一第二外层，其用于形成所述本体结构的一第二面；一微流体组件，其包括至少一第一基底层且介设于所述第一外层和所述第二外层之间；一第一埠，其穿设于所述第一外层且流体连接于所述微流体组件；以及一第二埠，其穿设于所述第一外层或所述第二外层且适于连接到一真空源，用以将一流体流路限定成是从所述第一埠穿过所述微流体组件而到所述第二埠；其中所述微流体组件包含：一第一储液槽和一第二储液槽；以及二个或以上的流体流路在所述第一储液槽和所述第二储液槽之间，其中每一所述流体流路包含至少一反应室，所述反应室包括一干燥薄膜、一纸张、或包括有一种或以上的比色测试试剂的一凝胶，并且其中所述反应室为适用于吸亮度或透射率的光学测量；其中所述第一储液槽的体积至少是所述反应室的体积的二倍；且其中所述第二储液槽的体积为大于或可选地至少是所述反应室的体积的二倍。
18.在一些实施例中，所述本体结构包括与所述第一埠流体连通并适于接受水性样品的吸水垫。所述吸水垫可以包括干燥薄膜、纸张、凝胶、海绵、压缩纤维素或任何其他吸收材料，或它们的任意组合。
19.在一些实施例中，所述第一储液槽、所述第二储液槽的任何一个或多个，或一后续的储液槽包括一吸收剂材料。所述吸收剂材料包括：一干燥薄膜、一纸张、凝胶、海绵、压缩纤维素或任何其他吸收材料，或它们的任意组合。
20.在一些实施例中，所述第二埠包括疏水性、或半透膜、或两者。
21.在一些实施例中，所述微流体组件包括微流体信道，其较佳为具有约0.1-1000微米的横截面尺寸，包括所述范围内的所有尺寸，更佳为，至少约0.1、0.25、0.5、1.0、5.0、10、25、50、75、100、150、200、250、300、350、400、或450微米和/或不超过约100、150、200、250、300、350、400、450、500、700、750、800、850或1000微米。
22.在一些实施例中，所述系统包括光学检测系统，所述光学检测系统包括一光源和一检测器，所述检测器构成为：用于从至少一所述反应室所测量到的吸亮度或反射率；所述光学检测系统包含一分光亮度计或一比色计，所述分光亮度计或所述比色计包括一发光二极管(led)光源和一检测器，所述检测器构成为：用于从所述反应室、智能手机相机传感器或其他相机传感器中的至少一个中测量透射率或吸亮度。此外，所述反应室还可以选择邻接所述光源/检测器，以最大程度地减少来自环境照明条件的干扰。
23.在一些实施例中，所述分光亮度计包括多个led光源和被配置为测量通过多个反应室的透射率的检测器。可选地，所述检测器通过多个反应室同时测量透射率。可选地，所述分光亮度计被配置为使得单个光源和单个检测器被配准到所述多个反应室中的每一个。
24.在一些实施例中，所述分光亮度计包括一光源、一检测器以及一电动机，所述光源和检测器保持在固定的位置关系，并且所述电动机顺序地将所述光源/检测器组合移位以读取多个反应孔。在一些实施例中，所述光源/检测器组合被保持在固定位置，并且所述电动机顺序地使所述微流体组件移位，以在所述光源检测器组件内定位多个反应孔以进行检测和/或定量。
25.在另一些实施例中，所述分光亮度计包括一光源及一波导，所述波导被配置为将所述光源分离并引导到多个反应孔上、在一个或以上检测器上、或在它们的组合上，可选地其中每个反应孔被配准到一个检测器，或者可选地其中一组(一个或多个)反应孔(或每个反应孔)中的一个被配准到一个或多个离散的检测器。在此实施例中，可以在所述反应孔和
检测器之间插入额外的波导，以使当光从每个反应孔到达相应的检测器时光的损失或泄漏最小化。
26.在一些实施例中，所述分光亮度计包括多个光源，所述分光亮度计被配置成将所述光源光引导到多个反应孔上，一个或以上波导被配置成将来自多个反应孔的光汇合并引导到单个检测器、或数量少于所述光源数量的多个检测器，其中每个光源都配准到一个反应孔中。在一些实施例中，为了最小化从所述光源到所述反应孔的光的损失或泄漏，所述光源可以通过在所述光源和所述反应孔之间插入的额外的波导将所述光源的光引导到多个反应孔上，从而每个光源通过一个波导连接到每个反应孔。
27.在一些实施例中，至少一个检测器被配置为测量选自以下的至少一种波长的透射率或吸亮度：415nm、445nm、450nm、480nm、500nm、515nm、550nm、570nm、590nm、600nm、630nm、650nm、680nm和910nm，并且可替代或附加地测量在350nm至1050nm范围内或任何其他光谱其所有波长是在这些波长范围内集成的单个光信号的透射率或吸亮度。在一些实施例中，(i)一个或多个所述光源被配置为发射在红外、可见或紫外范围内的光，并且一个或多个所述检测器被配置为检测在红外、可见或紫外范围内的光。
28.在一些实施例中，所述系统还包括用于向所述第二埠施加真空压力的真空源。
29.在一些实施例中，所述系统进一步包括具有卡合装置的保持器，其中所述卡合装置被配置为将所述本体结构保持在缩回位置和伸出位置，其中所述第一端口在缩回位置容纳在所述保持器内，并在伸出位置从所述保持器延伸。可选地，所述卡合装置在所述保持器和所述本体结构之间形成可滑动的卡合。所述保持器可以被配置为将所述本体结构定位在所述分光亮度计内，其中至少一个反应室与至少一个检测器对准。
30.参考附图和以下描述来理解本发明的其他方面和实施例。
附图说明
31.图1a是本发明的一些实施例的微流体装置10的各个层分解透视图，所述微流体装置10的各个层包括微流体组件100层以及在其中制造的特征。
32.图1b是图1a所示的各个层的俯视图1a。
33.图1c是图1b堆栈成组件时的俯视图。
34.图2a是一些实施例的平面图，即微流体组件102。
35.图2b是微流体组件的其他实施例的平面图。
36.图3a是本发明的一些实施例的微流体装置10的分解图。
37.图3b是一些实施例的组装的微流体装置10的透视图，其中某些特征被缩回以便显示内部部件。
38.图4a是处于收缩构造的三角形保持器的透视图，其中微流体装置处于缩回位置。
39.图4b是图4a的所述三角保持器处于展开组态的立体图，图4a的所述微流体装置处于缩回位置。
40.图4c是图4a的所述三角保持器在展开组态中的透视图，其中微流体装置处于所述位置。
41.图5a是处于收缩组态的矩形保持器的透视图，其中微流体装置处于缩回位置。
42.图5b是图5a的所述矩形保持器处于展开组态的立体图，其中微流体装置处于缩回
位置。
43.图5c是图5a的所述矩形保持器在展开组态中的立体图，其中微流体装置处于伸出位置。
44.图6a和6b是保持器的一侧的平面图，显示了根据本发明的一些实施例的所述检测孔和反应室的构造。
45.图7a是一些实施例的光学检测系统的侧视图。
46.图7b是图7a的所述光学检测系统的后视图。
47.图7c是图7a的所述光学检测系统的俯视图。
48.图8是一些实施例的图7的所述光学检测系统的透视图，其中在缩回位置中将保持器和微流体装置插入光学检测系统中以读取反应室。
49.图9是一些实施例的微流体装置的前视图，所述微流体装置被结合到衣物中，此实施例为婴儿尿布。
50.图10是图9中所述尿布的侧视剖视图。
51.图11是本发明的微流体装置的替代实施例，其为一些实施例的集成到尿布中的侧视截面图。
52.图12a显示了根据一些实施例的集成到尿布中的微流体装置的侧视截面图
53.图12b是图12a所示的所述微流体装置和尿布的主视图。
54.图13是集成到尿布中的一些实施例的微流体装置的正视图。
55.图14是一些实施例的微流体装置的正视图，其从尿布取回以用于样品分析。
具体实施方式
56.如本文所用，所述术语“流体”广义地理解为在所施加的剪切应力或其他外力作用下连续变形(流动)的任何物质。在一些示例中，流体可以包括分析物，试剂和/或反应物。可以根据本发明的原理使用的生物流体包括例如尿液、血液、血清、血浆、唾液、唾液、汗液、泪液(泪)、以及类似的有机流体。
57.如本文所用，所述术语“分析物”应理解为流体中可置于待分析的微流体诊断芯片(mdc)中的任何物质。通常，所述分析物可溶于或溶解于所述流体(即所述生物液)中，但悬浮液中的分析物也可以使用mdc进行分析。
58.由于许多程序和结构上的缺陷和局限性，当前的诊断实时医疗设备易于产生不准确的读数(如本发明的发明人所发现的)。更具体地说，本发明的发明人发现了许多缺点。首先，所述测样品品与所述测试试剂在许多试纸上的反应开始所述时刻所述样品与所述试剂接触。由于此过程通常是手动执行的，因此所述反应开始到所述实际测量之间的时间间隔可能是任意的，并且可能因测试而异，从而导致结果不一致。其次，许多试纸条利用反射率测量来量化发生的化学反应。虽然每个测试位点通常由几层试剂组成，每层试剂都与所述样品发生反应，但只有所述最上层可见。另外，在非封闭空间中使用智能手机摄像头进行测量的情况下，反射率测试对所述摄像头的质量和所述周围环境的环境光照条件都敏感，这可能导致测量精度降低。此外，如果非技术人员将过多的样品分配到测试现场，则会导致形成弯月形的弯月面，从而反射光，从而在使用反射率测试时不利地影响所述结果的解释。第三，由于每个测试条的非隔离性质，每个测试条之间的交叉污染是司空见惯的。
59.迄今为止，还存在许多其他问题。
60.所以，本发明针对以下至少一项或多项的系统，装置和方法：自动、执行更准确的测量类型、隔离测试部位、使化学反应与实时进行的测量同步并使能用最少的样本进行测试、可以选择以方便的方式收集样本。
61.本发明提供了一种微流体系统，所述微流体系统用于穿过微流体组件内的多个集成反应室对单个流体样本执行多个同时的测量测试。反应室不仅适用于基于反射率的光学测试，还适用于基于吸收率和透射率的光学测试，以提高灵敏度和准确性，例如通过更多选项来监控化学反应，从而提供了更多测量所述相同方法的方法。化学和测量化学物质的能力，这些化学物质不能被反射率读取。在某些实施例中，例如当使用纸张垫时，这种灵活性可以实现更灵敏的测量。所述系统包括一个实时护理系统，所述系统具有易于使用的撒药器以收集所述流体样品，以及一个全自动的测试和测量系统以执行所述测试。
62.所述流体在所述微流体系统内(例如，进入所述反应室)的运动与所述光学测试一致地受到控制，从而允许根据时间来测量每个室内的所述化学反应。每个反应室的测试条件(例如，所述光源的颜色和强度)可以根据每个反应室内的特定分析物和/或试剂以及要进行的相应测试进行定制。
63.如本文所述，所述微流体系统内的信道通常包括一个或多个流体样本流过的流体信道、流动路径和导管，并且反应室包括一个或多个孔和钻井可收集所述流体样品。通常，流体样品流经所述通道进入所述反应室并进行固定和测试，尽管在某些情况下，可以对未固定但连续流经所述反应室的样品进行测量。
64.图1a、1b和1c显示了包括一个或多个微流体装置的一些实施例的几个特征。例如，根据本发明的原理构造微流体装置10。具体地，图1a以分解图显示了多层微流体装置10，其具有第一外层110(例如，顶层)和第二外层120(例如，底层)，以及一个或多个基底层130设置在其间。图1a显示了具有三个基底层(即，层130-1、130-2和130-3)的微流体装置10，但是应当理解，可以使用任意数量的层(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多)。所有基底层130-1至130-n可以一起被称为微流体组件100。图1b以俯视图单独显示了所述微流体装置10的各个层，从而更清楚地描绘了微流体通道，腔室和设计原理。图1c以俯视平面图显示了图1b中的所述层到单个层压件中的组装。
65.如图1a，1b所示，微流体装置10包括在所述第一外层110中的第一埠112和在所述第一外层110或所述第二外层120中的第二埠114。图1a和图1b显示了所述第一外层110中的所述第二埠114(即，所述外层与所述第一埠112相同)，但是应当理解，在备选实施例中，所述第二埠可以方便地位于所述第二埠114中。如微流体通道设计所规定的那样，第二外层120。第一端口112限定了微流体组件100的所述上游端并用作入口，并且适于从微流体装置10的外部接收液体样品并将所述液体样品引导到所述微流体组件100中。第二端口114定义了所述微流体组件100的下游端。可选地，第二埠114适于附接到真空源，以促进液体样品在下游方向上的移动。因此，微流体组件100在所述第一埠112和第二埠114之间限定了流体流路。优选地，如图1a所示，将样品吸水垫116设置在(但不必然要设置)在第一埠112上方并且与第一埠112流体连通。
66.在图1a、1b和1c中，微流体组件100包括一系列微流体信道132和反应室134。可选地，微流体组件100还包括一个或多个储器，例如，第一储液槽136和第二储液槽138。这些组
件的其他功能和特征将在下面更详细地描述。图1b进一步显示，取决于所述特定组件及其预期功能，这些特征可以跨越单个或多个基底层130。例如，所述微流体通道132可以是单个基底层130的宽度，但是可以被设计为使得所述流体流路在垂直方向上横穿层而不是保留在单个层上。较大的结构，例如反应室134和/或第一储液槽136、第二储液槽138，可以在垂直方向上穿过二、三、四、五、六层或更多层，以提供所需的体积，同时最大程度地减少所述组件所需的表面积。各种组件被制造成多个基底层130，使得当所述基底层130被组装/堆栈时，在所述第一埠112和所述第二埠114之间形成所述完整的流体流路。
[0067]“基底层”是指具有第一和第二相对或基本平行的平面表面的固体平面基底。可以使用多种基板作为所述装置的各个层。通常，由于所述设备是微细加工的，因此将根据其与已知微细加工技术(例如光刻、湿法化学蚀刻、激光烧蚀、空气磨蚀技术、注塑、压纹、激光切割和其他技术)的兼容性来选择基板。通常还选择所述微流体装置可能经受的全部条件(例如极端的ph值、温度、盐浓度和施加的电场)兼容的基板。通常还根据其电动特性(例如表面电势、热和光学特性(例如透明度))选择基板。
[0068]
在一些实施例中，所述基底层130可以由疏水性纸张、塑料或其他可以形成微流体通道的无孔和疏水性聚合物基底构成，例如，聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯、聚四氟乙烯聚氯乙烯(pvc)、聚二甲基硅氧烷(pdms)、聚砜等。在一些实施例中，所述第一外层110，所述第二外层120或两者都可以包括覆盖所述反应室134的透明或半透明区域，所述透明或半透明区域适于使得所述反应室134的所述内容可以通过光学检测器来评估，如以下更详细描述。
[0069]
第一外层110、第二外层120和基底层130配合、融合或黏合在一起以形成微流体装置10的微流体组件100。所述第一外层110、第二外层120、基底层130的配合，黏合或融合通常在本领域已知的多种方法或条件中的任一种下进行。通常可以广泛地理解将基板黏合在一起的条件，并且通常通过许多方法来进行这种基板黏合，所述方法可以根据所使用的基板材料的性质而变化。例如，基板的热黏合可以应用于多种基板，包括例如玻璃或二氧化硅基板以及聚合物基板。这种热黏合通常包括在高温条件下以及在某些施加外部压力的情况下，将要黏合的所述基板黏合在一起。精确的温度和压力通常将根据所使用的基板的性质而变化。通常，黏合聚合物基板所需的温度约为80℃到约200℃，具体取决于所用的聚合材料。可以根据众所周知的方法使用黏合剂将基板黏合在一起，通常方法是考虑在要黏合的基板之间施加一层黏合剂，然后将它们压在一起直至形成黏合剂。根据这些方法，可以使用各种黏合剂，包括例如容易购买的紫外线固化胶(uv curable adhesives)。根据本发明，也可以使用替代方法包括，例如，声波或超声波焊接、激光、射频焊接(rf welding)和/或聚合物零件的溶剂焊接，将基板黏合在一起。
[0070]
可选地，如图1a所示，吸水垫116固定在第一外层110的外表面上，并与第一埠112流体连通。吸水垫116旨在吸收和保留液体样品，以便可以通过第一埠112抽取所述样品。第二埠114优选地连接至真空源312或微流体真空泵，使得在操作中，在微流体组件100的所述下游端(第二埠114)处施加足以抽吸或辅助真空或负压的真空或负压。通过组件100抽吸流体。可以想到的是，毛细作用可以用来帮助引导流体通过微流体组件100。在一些实施例中，吸水垫116适于容纳超过所述总体积的流体的总体积。微流体组件100，并且通过第二埠114施加的吸力通过第一埠112通过微流体组件从吸水垫116吸取流体。所述吸水垫116中具有
较大体积的收集流体的配置有助于最小化所述样品下游的所述流体流中的气蚀和气穴，否则可能会干扰所述微流体装置10的精确测量。
[0071]
图2a和2b显示了根据本发明的原理设计的各个微流体组件102和103。为了方便起见，微流体组件102和103在平面图中被示为单层，但是应当理解，所述微流体组件102和103可以由本文所述的单个或多个基底层130构成。这些配置是示例性的，并且旨在说明所述发明的设计原理，而不是以任何方式进行限制。
[0072]
图2a和图2b中的每个微流体组件102和103具有第一埠112(入口)、第二埠114(出口)以及在它们之间的流体流路。每个微流体组件102、103具有多个反应室134，位于所述反应室134上游(即，在第一埠112和反应室134之间)的第一储液槽136和位于下游(即，在反应室134和第二埠114之间)的第二储液槽138。在一些实施例中，所述多个反应室134平行地在所述第一储液槽136和所述第二储液槽138之间垂直放置。可选地，微流体组件102(或103)进一步包括例如以下中的一个或多个：(i)至少一个疏水性膜、(ii)至少一个半透膜和(iii)至少一个半透性疏水膜140设置在所述最下游第二储液槽138与所述第二埠114(出口)之间，覆盖所述第二埠114。半透性疏水膜140被设计成防止液体溢出微流体组件102和103，同时还使气体或空气逸出微流体组件102(或103)既防止所述压力在其中过度积聚，又促进样品不间断地吸入微流体组件102和103并通过微流体组件102和103，且可以防止污染检测器和/或真空源312。在一些实施例中，将生物样品包含在一次性形式的微流体组件102和103中并防止器械污染和潜在的生物危害性状况对于现场护理和其他在使用之间既非一次性也不易于消毒的装置而言是至关重要的。
[0073]
在使用中，如图2a和2b所示，所述样品液体通过所述第一埠112因真空及/或毛细现象被吸入所述微流体组件102和103中。样品液体填充所述压力室136。在所述反应室被填充满之前，基本上没有样品液体离开所述压力室136。提供两个或以上串联的压力室促进了在样品液体流入所述反应室134之前所述最下游压力室基本已经完全填充。在微流体组件102和103中提供一个或以上压力室136具有所述优点，即样品液体同时从所述最下游的压力室136流出到多个下游和平行的微流体信道132中。使连接所述压力室136和两个或以上所述反应室134的微流体通道132的长度匹配，确保样品同时引入微流体组件102和103，而在那些反应室134中同时引发化学和/或检测反应。例如，图2b提供了一种微流体组件103，其中相对于上游微流体通道132的长度，与四对反应室134是匹配的。
[0074]
《压力容器》
[0075]
再次参考图1至3，应当理解，所有微流体组件100(102和103)可以包含两个、三个、四个或以上上游压力室136。这些压力室136可以具有任何方便的容积。然而，在一些实施例中，每个压力室136的体积至少为100％、110％、125％、150％、175％、200％、250％、300％、400％、500％、600％所有反应室134的总体积的％或更多，以及所述压力室136和所述废水槽138之间的所述微流体通道132的体积。可选地，一个或多个所述压力室136可包括吸收材料(例如，海绵或凝胶)以促进基本上完全填充和/或平稳地将样品释放到所述下游微流体通道132中。在一些实施例中，压力室136的尺寸被设置为使得它们在完全操作期间不被耗尽样品液体。所述设备的。因此，这些压力室和大体积的体积避免了所述流体流中意外地引入气泡或空化，从而确保将足量的样品输送到每个反应室134。优选地，使流过微流体组件100(或，例如，102或103)的层流顺畅。结果，可以获得更准确和可靠的读数。不需要由熟练
的技术人员在所述样品采集现场用移液管精确定量。因此，此实施例的微流体装置对于外行消费者而言是易于在家中使用的。
[0076]
《废水槽》
[0077]
可以理解的是，微流体组件100、102和103可以包含一个、两个、三个、四个或以上下游废水槽138。这些废水槽138可以具有所述反应室134的总容积的至少100％、110％、125％、150％、175％、200％、250％、300％、400％、500％、600％或以上，以及所述微流体通道132的所述废水槽138上游的微流体通道132的容积。图2a显示了一个实施例，所述实施例包含两个废水槽138a、138b。在一些实施例中，所述废水槽138a、138b的总容积大于所述废水槽138上游的所有反应室134、微流体通道132和压力容器132的总体积。可选地，一个或多个所述废水槽138可包括吸收材料(例如海绵或凝胶)，以减少所述样品液体沿所述下游方向从所述废水槽138溢出并污染所述仪器的可能性。背压可能会干扰所述样本流体的所述准确和可靠的读数，所述可选的废水槽138的存在使通过所述组件的流体上的背压的可能性最小化。
[0078]
《反应室》
[0079]
在图2a、2b中，反应室134可以具有任何方便的形状和/或体积，并且在微流体组件100、102和103内可以存在任何方便的数量。在一些实施例中，微流体组件100包含2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、16、18、20、或任何其他数量的反应室134。在一实施方案中，反应室134是圆形、椭圆形、卵形、球形、圆柱形、直角棱柱形、圆锥形或任意组合。为了增加反应室134的可用容积，而又不增加每个反应室所占的表面积，反应室可由形成为1、2、3、4、5或以上基底层130的空隙形成。例如，如图1b所示，反应室134被制造在基底层130-1、130-2和130-3内，使得当通过堆栈所述多个基底层130组装微流体装置10时，在所述第一外层110和所述第二外层120之间形成完整的反应室134。
[0080]
在一些实施例中，所述反应室134具有试剂垫135，所述试剂垫135包含例如干燥薄膜、纸张、凝胶、海绵和压缩纤维素。所述反应室134中的试剂垫135可用于通过减慢流体的流出来控制流体的流动，从而留出时间进行光学检测反应，或保留一定量的流体，从而延长流体的停留时间和/试剂垫135可用于将试剂固定在反应室134内，通常可促进试剂加载到所述微流体组件100、102和103中和/或可使用固定试剂和/或光学可检测产品。
[0081]
图3a提供了包括设置在每个反应室134中的试剂垫135的微流体装置20的分解图。图3b显示了微流体装置的完整组装图，但是具有部分剥离的第一外层110和第二外层120以显示微流体组件103的某些内部结构。应当理解，当微流体装置30(或20)被完全组装使用而不是部分地剥离时，外层110和第二外层120将被黏附到微流体组件103(或可替代地，102)。
[0082]
相对于反应室134可将微流体通道132(图1b、2a、2b)描述为包括两个不同的区域：入口信道132a和出口信道132b。入口通道132a可以以任何方便的构造与反应室134流体连通。例如，如图2a所示，入口通道132a基本上与反应室134相切。当所述流体进入反应室134时，所述流体的流动倾向于绕过所述反应室134的周缘，因此这种切向构型促进了所述流体进入反应室134时的涡旋和试剂混合。在图2b中所示的实施例中，入口通道132a与所述反应室134基本径向连接，使得所述进入流体被引导朝向所述反应室的中心。当与海绵，压缩纤维素，纸张等类似的内部基板或试剂垫135一起使用时，此配置可促进所述流体更一致，更均匀的润湿和分布，从而产生更可再现，更可靠的光信号，特别是快速发展的反应。
[0083]
《微流体装置保持器》
[0084]
优选的实施例包括图4a-4c、5a-5c所示的系统，所述系统还考虑了一个或多个适于容纳任何微流体装置的保持器200(例如，但不以任何方式限于10、20或30)，以便更轻松、更卫生地使用和处理微流体装置(例如10、20或30)，包括使用吸水垫116收集(尿液)样品。这对于非技术性的个人(例如家庭环境中的患者)特别有利。在如这里所示的一些实施例中，保持器200是折迭式的或可折迭的以帮助包装以用于运输，用于保护内部结构的壳体以及使微流体装置10与光学检测器对准。此外，所述保持器200及其微流体装置可以由相对便宜的，可生物降解的材料构成，因此两者都可以在使用后丢弃。
[0085]
保持器200通常具有适于容纳微流体装置的至少一侧或一端。在一些实施例中，微流体装置与保持器200可缩回地接合，使得吸水垫116可从保持器200延伸以促进样品收集，并且可缩回在保持器200内以防止在采样前和/或之后吸收水垫116被非样品材料污染。且为了防止采样后吸水垫116意外污染所述环境(即，用户或其他人，光学或其他检测设备和/或一般环境)以改善环境卫生。在一些实施例中，保持器200还包括位置指示器，所述位置指示器具有用户可读的指针，以显示例如微流体装置10何时完全缩回或以其他方式适当地定位在所述保持器200内，以由适于接受保持器200的光学读取器检测/测量。微流体装置10可以被容纳(例如，通过“预装”，预先打印，预制，或它们的组合)在保持器200内，即使保持器200是折迭的形式。在这种配置中，所述用户需要扩展微流体装置10和吸水垫116以进行样品收集，然后缩回微流体装置10和吸水垫116以进行评估。可替代地，保持器200可以与微流体装置10分开地提供，要求所述用户在使用之前组装所述微流体装置10/保持器200系统。
[0086]
保持器200具有或不具有微流体装置10，保持器200以如图4a，5a所示的折迭构造提供给使用者。在使用之前，所述用户将保持器200打开为扩展的形式。如有必要，将微流体设备10装入扩展的保持器200中。微流体设备10可调节地延伸和可调节地缩回，并以可调节地延伸的结构放置以进行样品收集(图4c，5c)，然后在样品收集后缩回以进行分析(图4b，5b)。通常，使用微流体装置10的样品分析是在保持器200处于扩展的形式的情况下进行的。
[0087]
图4a至4c显示了包括三角形可折迭保持器200的实施例的特征。图5a至5c显示了包括矩形可折迭保持器200的其他实施例的特征。具体地，图4a和5a显示了处于折迭构造的系统，其中所述系统包括保持器200(或280)和微流体装置10，如本文所述。在一些实施例中，所述系统以所述折迭配置提供给所述用户，以利于在使用前进行存储和处理。图4b和图5b分别显示了处于扩展的形式的三角形和矩形的保持器(200和280)，但是微流体装置10处于完全缩回位置。箭头y表示所述使用者施加到所述保持器的力的方向，以使所述保持器从收缩状态过渡到膨胀状态。这可以简单地通过将所述保持器夹在边缘281(或282)上以将保持器“弹出”到具有内部空间201(或202)的三维形状中来简单地完成。图4c和图5c分别显示了处于所述扩展的形式并且具有所述微流体装置10在所述位置的三角形和矩形保持器。图4c、5c中的箭头x表示，在一些实施例中，位置指示器210(或285)与所述保持器主体可滑动地接合并且功能性地附接到微流体装置10，使得所述用户可以扩展所述微流体装置10以进行样品收集。通过沿着形成在所述保持器200(或280)中的一个或多个狭槽217(或296)(或其他类型的开口)向上滑动位置指示器210(或285)。在样品收集之后，可通过在所述相反方向上滑动所述位置指示器210(或285)来将微流体装置10返回至所述缩回位置。如下面更详细地讨论的，对准窗口215(或290)和对准指示器220(或295)可以用于向所述用户指示或确
认微流体装置10在所述检测器中处于完全缩回位置和/或适当地对准位置。
[0088]
在实施例中，对齐指示器可以由一个或多个插槽形成，但是不必是这种情况。例如，插槽和对齐指示器可以是完全独立的结构，并且可以选择在系统上彼此之间具有不同的位置。另外，在例如位置指示器在保持器外部的框架上或沿着所述框架或作为其一部分的位置(或例如，其中保持器本身仅包括框架)滑动时，既不需要位置指示器也不需要插槽。
[0089]
保持器200包括形成内部空间201的多个侧面。具体而言，保持器200具有适于将微流体装置10容纳并保持在内部空间201内的第一端206和侧面205，以及两个或更多个侧面207以封闭所述内部空间201。保持器200可以在所述底部开口，或者可选地，可以具有底端209和侧面203。包括底部的侧面203(未显示)和端部209的选择取决于用于检测及/或测量任何反应室的结果的光学或其他检测器的特定构造。应当理解，这些形状并非旨在进行限制，并且保持器可以是圆形、梯形、正方形、椭圆形或卵形，或者适合、方便或适用于本文所述的功能的任何其他形状。
[0090]
保持器200可以可选地包括与保持器200可滑动地接合的配合构件(例如，第一面205)。例如，对接构件可以是以下的任何一个或多个：钩子、突舌、旋钮、柱子或其他可移动的突出物或具有第一部分。配合构件适于与微流体装置10可逆地或不可逆地接合(通过微流体装置的第二部分(例如，连接到其上)，并且滑动接合适于在第一延伸位置(图4c，5c)之间移动，在所述第一延伸位置中吸收垫116和/或第一端口112延伸超过支架200的主体以方便样品收集，且吸收垫116和/或第一端口112位于内部空间201中的第二缩回位置(图4b，5b)，所述第二部分与配合构件的第一部分相对。可选地，所述配合件与位置指示器210接合，所述位置指示器210与保持器200滑动接合，从而可以使位置指示器210移位在对应于所述配合构件的第一收缩位置的第一径向位置和对应于所述配合构件的第二收缩回位置的第二收缩回位置之间。
[0091]
位置指示器210适于在将微流体装置适当地放置在保持器200内以与检测器一起使用时向所述用户提供视觉信号或指示。图4a、4b和图5a、5b显示了位置指示器210的一种可能的构造。在这些实施例中，位置指示器210是沿着保持器200的外表面移位的套筒。在实施例中，保持器200具有对准指示器220标记在所述外表面上，所述外部表面可通过所述位置指示器210上的对准窗口215看到。对准指示器220，对准窗口215和配合部件被对准，以便当配合部件和微流体通过对准窗口215看到对准指示器220设备位于所述组件兼容并配置为与所述探测器一起使用的位置(例如，完全缩回位置)。应当理解，根据本发明的原理，可以使用对准指示器系统的许多可能的配置。例如，对准指示系统可以简单地是保持器200的所述外表面上的一条线，一个彩色圆点或标记，位置指示器210的所述边缘应被定位在所述在线。可替代地，保持器200的主体可以包含透明或半透明的对准窗口215，并且对准指示器220的主体可以被容纳在内部空间201内，使得当微流体装置10被适当地定位时，对准指示器220可以通过对准窗口215看到。
[0092]
图6a至图6b提供了用于所述收缩回位置中的保持器200和微流体装置10组件的第一面205的正视图，其中反应室134可通过检测孔230看到。孔230不是限制性的，而是用来说明本发明的原理。例如，第一面205可包括用于观察单个或多个反应室134的单个检测孔230，每个用于观察单个或多个反应室134的多个检测孔230，或它们的任意组合。在实施例中，第一面205具有多个检测孔230，每个检测孔用于观察单个反应室134。
[0093]
《检测系统》
[0094]
可以使用包括光学检测系统或微流体检测芯片的任何适当配置的检测系统来读取微流体设备10。这样的微流检测芯片可以被采购，例如从ams ag，tobelbader strasse 30，8141premstaetten，austria，model no.as7262 or as7341光谱感应芯片，网址为：https：//ams.com/as7262和https：//ams.com/as7341respectively or https：//ams.com/as7262？fbclid＝iwar1td1hqdmlqs74qkofrkk3rc672ywxmqlujhe_eucxh9zdwndt7ph2j-78..购买。
[0095]
所述检测系统通常包括收集光学器件，所述收集光学器件用于收集通过与所述反应室134相关联的所述检测窗传输的基于光的信号，并将所述信号传输至适当的光检测器。光检测器可以是光电二极管、雪崩光电二极管、光电倍增管、二极管数组，在某些情况下还可以包括成像系统，例如电荷耦合器件(ccd)等。在优选实施例中，可以至少部分地使用光谱仪，光谱芯片和光电二极管中的一个或多个作为所述光检测器。在所述荧光试剂和产品的情况下，一个或多个检测器通常包括一个产生适当波长的光以激活所述荧光材料的光源，以及用于通过所述检测窗口和检测所述荧光的光学器件。所述光源可以是由所述反应室134的内容产生的。所述光源可以是提供所述波长的任何数量的光源，包括激光器，激光二极管和led。其他检测系统可能需要其他光源。例如，宽带光源通常用于光散射/透射率检测方案中，并且类似。
[0096]
在一些实施例中，所述微流体装置10和保持器200的组件被配置为与检测器对接，使得反应室134被适当地定位用于所述检测器。可选地，所述检测系统为每个反应室134包括一个检测器。可选地，所述检测系统考虑一个、两个、三个、四个或更多个照明源，并且优选地，每个反应室134具有一个照明源。
[0097]
在一些实施例中，所述微流体装置10/保持器200组件被配置为将所述反应室134适当地定位在所述检测系统中。
[0098]
在图7a-7c所示的实施例中，所述系统包括具有一个或多个光源302和一个或多个检测器304的光学检测系统300。光源302可以包括发光二极管(led)或其他适于输出一种或多种所需波长的光的光源类型。光检测器304可以包括固态检测器(例如，光检测器)或适于检测和量化由光源302提供的所述波长的光的所述强度和其他特性的其他类型的检测器。光学检测系统300包括分光亮度计，荧光计，比色计或其他类型的测试系统。在一些实施例中，所述光学测试和测量系统300在415nm、445nm、450nm、480nm、500nm、515nm、550nm、570nm、590nm、600nm、630nm、650nm的波长下执行测量，分别为680nm和/或910nm，并且可替代地或附加地测量在350nm至1050nm范围内的所有波长或其他波长范围，作为在这些波长范围内集成的单个光信号。
[0099]
在实施例中，所述光学检测系统300适于从所述反应室134中的至少一个或通过所述反应室134中的至少一个来测量透射率，吸亮度和反射率，从而量化每个室134内的所述分析物和/或试剂。在测量之前，可以使用参考微流体组件或类似物来校准所述光学检测系统300。
[0100]
在实施例中，测试和测量系统300包括主体部分306和由狭槽310隔开的直立支撑构件308。直立支撑构件308适于在反应室134的光学测试期间支撑保持器200。光源302和相应的光检测器304配置在插槽310的相对侧上，使得当反应室134位于插槽310内时，可以在
所述光源302和光检测器304之间测试所述反应室134。可以配置光源302在立式支撑构件308内的检测器在主体部分306内(与狭槽310成一直线)配置有相应的光检测器，反之亦然。在替代实施例中，所述光源302和光检测器304彼此相邻并布置在所述狭槽310的同一面上，以测量例如每个反应室134内所述样品的所述反射率。
[0101]
为了读取收集到的样品，所述用户将微流体装置10从上方缩回到保持装置200上的直立支撑构件308上，使得直立支撑构件308进入所述底端208并被接收在所述保持器的内腔201内。这种布置在图8中可见，但是微流体装置10可以可替代地以类似的直立方式插入(并且相对于读取器300和支撑构件308平行)，而无需使用保持器200。直立支撑构件308的横截面优选地与保持器200的横截面匹配，以使得所述直立支撑构件308紧密地配合在内腔201内。狭槽310的底部用作止挡件，适当地将保持器200定位在测试上以及如图8所示的测量系统300。
[0102]
在保持器200配置有直立支撑构件308以及微流体装置10处于其缩回位置的情况下，反应室134被保持在狭槽310内，并与光源302和光检测器304适当对准以进行光学测试。在一些实施例中，每个反应室134分别与不同的光源302和对应的检测器304对准，用于对所述反应室134的所述特定测试。狭槽310进一步提供了一种有利的配置，因为其狭窄的空间可以最大程度地减少或消除信号噪声以及来自周围照明条件，所述空气中的污染物或飞溅的液体，意外的手指污渍等的干扰，否则会使所述光学读数变化。
[0103]
如上所述，在一优选实施例中，光学检测系统300还包括真空源312，所述真空源312适于向第二埠114施加足够的真空压力(吸力)以使所述流体样品从吸水垫116穿过第一埠112进入微流体组件100。优选的是，连续施加足够的真空压力，直到每个反应室134中充满足够的流体样品，以允许所述测试和测量系统300对每个腔室134中的流体样品进行准确的光学测试。
[0104]
在实施例中，真空源312配置有光学检测系统300(例如，在主体部分306和/或直立支撑构件308中)，并且适于在保持器200安装在直立构件308和微流体装置10上时接合第二埠114位于其缩回位置。接合后，真空源312为第二埠116提供足够的吸力，以使所述流体样品通过微流体组件100。
[0105]
在一些实施例中，微流体系统10包括数字控制器314(图7a，8)，以根据需要同时控制光学检测系统300、真空源312和所述系统的其他组件。控制器314可以完全专用并且驻留在所述检测系统300上，或者可以与与所述系统通信的膝上型计算器、台式计算器、平板计算器、移动设备、智能电话和/或其他类型的控制器远程连接。机载控制器314集成在所述光学检测系统300内，并且可以包括所述用户可检索的数字存储。光学检测系统300收集的数据可以通过无线(例如，蓝牙、wi-fi等)、数据端口、usb端口、可移动芯片或其他方式传输。另外，所述诊断数据也可以实时播放到所述用户的笔记本计算机、平板计算机、智能手机、智能手表等。
[0106]
在一些实施例中，所述控制器314针对每个对应的反应室128独立地控制每个光源302的所述属性。例如，控制器314可以设置特定的光源302，以利用特定颜色和/或特定于所述各自的腔室134内的分析物和/或试剂的光的强度来照亮特定的反应室134。在一种实施方式中，控制器314可以通过分别设置所述光通道的所述强度(例如，rgb led的所述红、绿和蓝通道的强度)，将光源302设置为白光或选择的颜色。
[0107]
在一些实施例中，所述控制器314统一控制真空源312和光学检测系统300，向第二埠114施加真空压力以将流体样本移动到每个反应室134中，并触发光学检测系统300进行所述光学测试。可以在所述腔室134的所述填充之前，所述腔室134的所述填充期间以及所述腔室134被完全填充之后，触发光学检测系统300连续地进行测量。以这种方式，在整个过程期间实时地捕获与每个反应室134内的所述分析物和/或试剂的所述反应有关的数据(没有与其他类型的微流体测试系统相关的所述延迟)。然后可以对所述数据进行绘图或以其他方式进行分析，例如，以确定所述精确时刻所述反应在每个腔室134内开始，并量化所述反应从开始到完成的整个过程。这种计时能力有利于所述测样品品的准确读数，所述读数基于不断变化的条件下的化学反应。
[0108]
本文中所使用的“实时”为表示以下的意思：在至少一个反应室进行检测，当一(或每一个分开的)化学反应开始时；然后追踪每一个(以及可选地，各个)化学反应，从其开始到其结束，其包括：(i)及(i i)中的一个或多个；(i)精确计时测量的开始时间(可选地在一标准最佳时间点)；以及(i i)收集一化学反应的进展的额外数据，其适用于在所述至少一个反应室内所述化学反应发展历一时段(分钟或小时)而不是立即。此种实时取向使得(a)在至少一个室中的一反应达到稳定状态(或平衡)以前，提供一反应结果的早期预测；以及(b)额外的方式基于时间系列数据来分析每一个光信号。
[0109]
另外，对所述反应室134内的任何基板的所述润湿会改变其光学性质并影响所述光的透射率或反射率。通过连续监测所述基板和所述反应室134的所述透射率和/或吸亮度特性(例如，所述基板的润湿之前、之中和之后)，可以确定反应时间进程。
[0110]
在一些实施例中，使用所述反应曲线的所述导数(斜率)来计算每个反应室134内的生物标志物浓度，从而可以在所述分析物和/或试剂反应的前几个瞬间内计算初步结果(例如，使用所述反应开始时获取的第一组数据)
[0111]
观察到生物标志物浓度的分析物包括(但不限于)以下：尿中、葡萄糖、胆红素、β-羟基丁酸(bhb)、乙酰乙酸盐(acac)、比重、血液、ph、白蛋白、总蛋白、尿胆素原、胆红素、亚硝酸盐、白细胞、尿抑素、肌酐、抗坏血酸(维生素c)、生物素或其代谢物3-羟基异戊酸或3-甲基巴豆酰甘氨酸(维生素b7)、叶酸或其代谢物对氨基苯甲酰谷氨酸或对乙酰氨基苯甲酰谷氨酸b9)、尿酸、尿素氮、钠、钾、镁、钙、锌、碘、磷、硫酸盐、草酸盐、柠檬酸盐、黄体生成激素(lh)、人绒毛膜促性腺激素(hcg)、孕酮、可卡因、乙基葡萄醣醛酸(etg)、皮质醇、硫代巴比妥酸反应性物质(tbars)、丙氨酸和f2-异前列腺素、以及唾液、皮质醇、葡萄糖、ph、镁、钙和磷酸盐中的皮质醇。
[0112]
《尿布的变化》
[0113]
在图9至图14所示的一些替代实施例中，具有或不具有保持器200的微流体装置10被集成在诸如尿布400，裤子或其他衣物之类的衣物内，使得(a)与所述第一埠112流体连通的所述吸水垫116的位置使得能够在所述佩戴者排尿期间自动收集样品；(b)防止所述微流体装置10中除所述吸水垫之外的部分通过薄片，薄膜，纱布或其他保护性材料与所述样品接触；以及(c)所述微流体装置10随后可以通过释放系统从衣服的所述物品中取出，例如，将拉环、拉链，金属丝，细绳，钩环扣或其他装置，然后放在所述光学检测系统300上进行分析。
[0114]
微流体装置10可通过附接到其最外层而被包含在所述衣服的物品内，可被插入在
其最外层的材料之间，或者被附接到其最内层。可以对所述衣服的相关物品进行修改以促进所述微流体装置10的容纳。在所述微流体装置10附接到所述衣物的所述最外层的情况下，这可以包括在所述衣物上形成部分或完整的切口或小孔。使所述吸水垫与所述第一埠连通以吸收所述尿样的衣物材料。尽管下面描述的所述示例性实施例是在婴儿尿布的应用中，但是可以预期，所述预期的应用也可以用于成人尿布、宠物尿布和类似的尿布。
[0115]
图9和图10显示了微流体装置10的替代实施例，所述装置集成到婴儿尿布400中，用于通过所述尿布400的所述表面被动地收集所述测样品品，这里是尿液。将微流体装置10缝合，卷曲或保持到所述尿布或容纳在所述尿布上的口袋402内。如图10的横截面图所示，所述吸水垫116面向所述尿布的内部，并且穿过所述尿布外部的不透液层404进入内部的尿液芯吸层、可渗透层408紧贴着婴儿的身体。在微流体装置10和口袋402上方存在可选的织物覆盖层406，其可以是液体可渗透的或不可渗透的，透明的或不透明的。所述覆盖层406可以阻挡来自微流体装置10和口袋402的任何尿液泄漏。
[0116]
图11以剖视图显示了其他替代实施例，其具有设置在可移除的中间层412中的孔410。中间层412包含具有设置在孔410内的吸水垫116的所述微流体装置10，所述吸水垫116与孔410流体连通。所述尿布400的可渗透层408。可渗透层408可以具有与所述孔410对准的孔，或者所述孔可以被所述渗透层覆盖。一旦所述尿液样本被采集，所述中间层412可从所述尿布400层分离或滑出所述尿布400层以回收微流体装置10。
[0117]
图12a的截面图、图12b的正视图为又一些实施例，分别例示微流体装置10布置在尿布400内部。微流体装置10位于所述尿布内的尿液可渗透层408上方，并可选的设置在流体不可渗透的口袋402内，以保护微流体装置10。吸水垫116直接暴露于所述婴儿的身体并覆盖在所述吸收层408上。标签、绳、线或类似机构412从微流体装置10延伸，使得所述样本被收集后，所述父母可以拉动所述标签412以从所述尿布400分离微流体装置10以读取样本。
[0118]
图13是显示集成到婴儿尿布116中的微流体装置10的其他实施例的前视图。图14显示了尿布400和微流体装置10，其具有由所述父母或照顾者从所述尿布取回的吸收性样品垫116。
[0119]
在一些实施例中，一个或多个微流体装置用于马桶装置，例如当安装到马桶中时。在一些实施例中，例如，微流体装置10的所述第一埠不具有吸水垫，而是适于与马桶内部的分配装置临时对接，所述分配装置使得能够通过从所述装置吸取来将样品直接抽吸到微流体芯片上。或从微流体装置10的后部出口或底部，或通过从前部入口的正压抽取(即，在所述分配装置中使用泵)。后一种配置适用于马桶装置，因为微流体装置10的所述微流体芯片都不会被固定在两端的位置，也不需要被固定在其两端的位置。
[0120]
在其他类似的实施例中，一个或多个微流体设备被用作手持式测试设备，例如当在远程位置或远离电动真空或在没有真空的读取器中时。在一些实施例中，例如，微流体装置10的所述第一埠不具有吸水垫，而是适于暂时地与与手动泵(诸如双头泵)流体连通的样品分配装置对接。这些实施例，例如，通过在所述微流体装置的后出口或底部产生真空，或通过在所述微流体装置的前入口手动产生的正压，使样品直接被抽吸到微流体芯片。
[0121]
在此已经广泛且概括地描述了本发明。落入一般揭示范围内的每个较窄的种类和亚类分组也属于所述系统、装置和方法的一部分。这包括从对所述系统、设备和方法的一般
描述、附带条件或负面限制中删除了任何主体，无论本文中是否具体叙述了所述被删除的主体。
[0122]
其他在所述权利要求的范围之内的实施例。此外，在以马库西群组来描述所述方法的特征或方面的情况下，所述领域的普通技术人员将认识到，本发明也因此以马库西群组的任何单个成员或成员的子组来描述。
[0123]
所述领域的普通技术人员应理解，在阅读本说明书后，本文所述或任何其他实施方式的任何所述方面，要素和/或细节可以以任何方式组合，并且所述领域的本发明包括本实施例的任何方面、要素或细节的任意组合。例如，以下的编号条款列出了本发明的各种但非穷尽(non-exhaust ive)的实施例：
[0124]
1.一种微流体系统或装置、或方法，包括使用：
[0125]
本体结构，包括
[0126]
第一外层，形成所述本体结构的第一面；
[0127]
1.1根据上述或以下条款中的任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，包括形成所述本体结构的第二面的第二外层；
[0128]
1.2根据上述或以下条款中的任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，包括一微流体组件，其至少包括一个第一基底层并设置在所述第一外层和所述第二外层之间；
[0129]
1.3根据上述或以下条款中的任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，包括穿设于所述第一外层并与所述微流体组件流体连通的第一埠；以及
[0130]
1.4根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，包括通过所述第一外层或所述第二外层布置的第二埠，并适于连接到真空源，从而定义流体流路为从所述第一埠到所述微流体组件的所述第二端口；
[0131]
1.5根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述微流体组件包括：
[0132]
(i)第一储液槽和第二储液槽；及
[0133]
1.6根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述微流体组件包括；
[0134]
(ii)在所述第一储液槽和所述第二储液槽之间的两个或多个流体流路，
[0135]
1.7根据上述或以下条款中的任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中每个流体流路至少包含一个反应室，其包括一干燥薄膜、一纸张或一凝胶，其包括一个或多个比色测试试剂；
[0136]
1.8根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述反应室适用于吸亮度或透射率的光学测量；
[0137]
1.9根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述第一储液槽的容积大于所述反应室的容积，或所述第一储液槽的容积至少为所述反应室的容积的两倍；
[0138]
1.91根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述第二储液槽的容积大于所述反应室的容积，或者所述第二储液槽的容积至少为所述反应室的容积的两倍。
[0139]
2.根据上述或以下条款中的任何一个或多个的微流体系统、装置或方法，其中所
述本体结构还包括与所述第一埠流体连通并适于接受流体样品的吸水垫。
[0140]
3.根据上述或以下条款中的任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述吸水垫包括压缩纤维素海绵。
[0141]
4.根据上述或以下条款中的任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述第一储液槽还包括吸收材料。
[0142]
5.根据上述或以下条款中任一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述第二储液槽还包括吸收材料。
[0143]
6.根据上述或以下条款中任一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述第二埠进一步包括疏水性半透膜。
[0144]
7.根据上述或以下条款中的任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述微流体组件包括微流体信道，所述微流体通道的横截面尺寸为0.1
–
350微米或大约300至800微米。
[0145]
8.根据上述或以下条款中的任何一个或多个的微流体系统、设备或方法，包括光学检测系统包括光源和检测器，所述检测器被配置为从所述反应室中的至少一个测量吸亮度或反射率。
[0146]
9.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、设备或方法，其中的所述光学检测系统包括一个分光亮度计或比色计包括一个发光二极管(led)源和一个检测器，所述检测器配置为通过所述反应室中的至少一个来测量透射率或吸亮度。
[0147]
10.根据上述或以下条款中任一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述分光亮度计包括多个led源和被配置为通过多个反应室测量透射率的检测器。
[0148]
11.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述光学检测系统包括(i)一个或多个光源中的任何一个或多个，(ii)适于将从所述光源发出的光分成多个光束并将所述光束导向多个反应室的波导，(iii)适于将多个光源发出的光合并到一个或多个腔室和一个或多个检测器上的波导，以及(iv)多个检测器，可选地将一个检测器配准到每个反应室中。
[0149]
12.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、设备或方法，其中至少一个检测器被配置为测量选自所述波长的至少一种的透射率或吸亮度，所述波长选自415nm、445nm、450nm、480nm、500nm、515nm、550nm、570nm、590nm、600nm、630nm、650nm、680nm和910nm，并且可以替代或附加地测量所述波长范围在350nm至1050nm或其他波长范围内的所有波长的透射率或吸亮度，作为集成在这些波长范围内的单个光信号。
[0150]
13.根据上述或以下条款中的任何一个或多个的微流体系统、设备或方法，其中所述系统还包括适于向所述第二端口施加真空压力的真空源。
[0151]
14.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、设备或方法，其中所述系统进一步包括：一保持器，其具有一卡合装置，其中所述卡合装置配置为将所述本体结构保持于一缩回位置和一扩展位置内，其中所述第一埠为在所述缩回位置收存于所述保持器之中且在所述扩展位置内从所述保持器扩展出来。
[0152]
15.根据上述或以下条款中任一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述接合装置在所述保持器和所述本体结构之间形成可滑动的接合。
[0153]
16.根据上述或以下条款中任一项或多项的微流体系统、装置或方法，其包括一手
持保持器，所述保持器具有一框架或一壳体.
[0154]
17.根据上述或以下条款中任一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述保持器为下列的一个或多个「
[0155]
(i)包含有一集成传感器(例如但不限于，一摄相机)，用于观察至少一个反应室的化学反应；以及
[0156]
(ii)包括一盒体，用于将一智能手机容纳及至少部分包覆在所述保持器内，其中所述智能手机的一摄相机测量在所述至少一个反应室内的至少一个化学反应的进展。
[0157]
18.根据上述或以下条款中任一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述保持器配置为用以将所述本体结构放置所述分光亮度计内，其中所述至少一个反应室与至少一个检测器对准。
[0158]
19.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、设备或方法，包括至少一个与所述第一端口流体连通的泵，利用正压将样品推入所述设备(例如芯片)，可选地与用于马桶的自动泵流体连通，或可选地与用于手持式测试系统的手动按钮泵或泡罩式泵流体连通。
[0159]
20.根据上述或以下条款中的任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，包括将所述微流体装置插入或可移除地附接到衣物，可选地尿布中。
[0160]
21.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，包括以下任何一项或多项：(i)延伸微流体装置(可选地，从保持器中)以获得样品，(ii)将所述微流体装置(可选地，放入所述保持器中)以测量所述样品。
[0161]
22.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，包括在至少一个反应室实时测量(可选地，一个或多个化学反应)。
[0162]
23.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，包括以下的一个或多个：(i)在至少一个反应室进行检测，当一(或每一个分开的)化学反应开始时；(ii)追踪一化学反应从其开始到其结束，其包括：(a)及(b)中的一个或多个；(a)精确计时测量的开始时间(可选地在一标准最佳时间点)；以及(b)收集一化学反应的进展的额外数据，其适用于在所述至少一个反应室内所述化学反应发展历一时段(分钟或小时)而不是立即；(iii)在至少一个室中的一反应达到稳定状态(或可选地，平衡)以前，提供一反应结果的早期预测；(iv)分析一反应，其使用光信号基于(可选地，预定的历史性的)时间系列数据；以及(v)以下的一个或多个：启始、开始测量、及在一最佳时间使用光信号分析：一反应或每一个反应；其中所述最佳时间取决于每一个试剂或每一个反应基于(可选地，预定的历史性(最佳为反应依赖性))时间数据。
[0163]
24.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述保持器可折迭成平面构形(可选地，当打包时)。
[0164]
25.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中在所述至少一个室的多个之中，于(i)样品流入时及(ii)反应开始时的一个或多个时候，允许进行测试、预测分析和预测结果显示中的多个。
[0165]
26.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述保持器具有一纵轴且经由施加一垂直力于所述纵轴而可扩展的，其展开以在所述至少一个反应室内，对于所述保持器进行(i)容纳；(ii)包含；以及(iii)测试反应中的一个或多个。
[0166]
27.根据上述或以下条款中任何一项或多项的微流体系统、装置或方法，其中所述保持器具有一纵轴，所述至少一个反应室适合于沿着所述纵轴而可滑动卡合(和/或可选地，当取得一样品时，从一可读取位置当取得一样品并且滑入适用于反应测量的可读取位置时)。
[0167]
尽管已结合目前认为是最实用和最佳的实施方式进行了说明，应当理解，本发明不限于本发明的实施例，而是还旨在覆盖所述所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。