用于制备用于分析的包含细胞的样品流体的一次性盒子 |
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| 申请号 | CN201280011831.8 | 申请日 | 2012-03-08 | 公开(公告)号 | CN103608110A | 公开(公告)日 | 2014-02-26 |
| 申请人 | 彼克斯赛尔医疗科技有限公司; | 发明人 | 阿维谢伊·布兰斯基; 利龙·沙洛莫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种用于制备用于分析的包含细胞的样品 流体 的一次性盒子。盒子包括一个或多个并行的制备单元，每一个制备单元包括在 密封件 之间封闭且顺序连接的一个或多个室。每一个室被配置用于接纳输入流体，进行影响流体的程序，从而产生输出流体且释放输出流体。一个或多个室中的第一室为联接到第一开口的可按压室，而一个或多个室的最后的室被联接到第二开口。第一室的输入流体为样品流体。一个或多个制备单元是可联接到隔室的，用于进行经由第二开口可运送的相应的输出流体的分析。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种一次性盒子，用于制备用于分析的包含细胞的样品流体，所述盒子包括： |
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| 说明书全文 | 用于制备用于分析的包含细胞的样品流体的一次性盒子发明领域 [0001] 本发明涉及进行流体的自动分析的领域。更具体地，本发明涉及一种用于制备用于分析的包含细胞的样品流体的盒子（cartridge）。 发明背景[0002] 即时检验（POCT）被定义成在病人护理的位置处或靠近病人护理的位置处例如在医生的办公室处进行的医学测试。即时检验系统使得测试例如血液测试的快速进行成为可能，消除了将样品送至实验室的需要。测试结果的快速获得允许作出即时临床管理决定。 [0004] 2008年公布的Pugia等人的标题为“Mixing in Microfluidic Devices”的美国专利7,347,617公开了在微流体装置中通过将液体分配到第一室中以产生组合的液体来混合液体。之后，液体通过至少一个毛细管从第一室排入第二室，用于完全混合。 [0005] 1977年公布的Yamamoto等人的标题为“Automatic Blood Analyzer”的美国专利4,030,888公开了用于测定七个血液参数的完全自动化的系统。稀释剂和血液溶液从样品的引入开始到计数部分（即用于测定的工具）及到出口的流动是通过进入两个旋转成比例的旋塞和定位在其上游或下游的室内的真空或气压的供应来控制的。 [0006] 1989年公布的Burns等人的标题为“Dilution Apparatus and Method”的美国专利4,826,775公开了自动稀释设备和方法，所述方法可结合自动化的样品液体分析系统来操作，以随着由此供应到自动化的样品液体分析设备而自动稀释样品液体。 [0007] 1990年公布的Kipke等人的标题为“Multi-Chambered Pump-Valve Device”的美国专利4,908,187公开了一种稀释和混合装置，所述装置能够稀释第一溶液，以产生与未稀释的第三溶液混合的第二溶液，以可重现地生产独特系列的组合溶液。在所述系列的组合溶液中的每一种溶液仅可以改变单一（所选定的）反应物的浓度，且典型地，每一种连续的溶液的所选定的反应物逐渐变得更浓缩。通过在程序中采用改进，所述系列中的每一种连续溶液的所选定的反应物逐减地变得较不浓缩。这个发明还涉及包括连接到步进电动机的装置的自动化系统，以快速且可重现地生产所述系列的溶液，所述装置还被连接到用于获得关于所述系列的溶液的化学、生物化学或物理化学数据的分析器工具。 [0008] 1994年公布的Maimon等人的标题为“Multichamber Syringe Device for Fusing Cells”的美国专利5,350,693公开了用于融合细胞的装置，所述装置包括具有包含细胞悬浮液的第一室、包含细胞悬浮液的第二室和包含按体积计至少40%的聚乙二醇（PEG）的第三室的多室注射器。室的出口通路被编织，使得其下游末端成斜面且在相同水平处面对彼此。室的相关横截面为这样的直径的横截面，使得所需比例的悬浮液和溶液在半空中（in midair）形成按体积计15%-25%PEG的混合物。装置还包括与注射器流体相通用于接纳来自那里的混合物的非线性管，及用于产生混合物往复通过非线性管的装置。 [0009] 1995年公布的Carver Jr. 等人的标题 为“Apparatus for Pumping and Directing Fluids for Hematology Testing”的美国专利5,380,491公开了一种用于血液学测试的装置，所述装置具有定义计数孔口以用于血液样品流动通过计数孔口以分析血液样品的传感单元，和具有三个注射器的泵单元。第一注射器在计数孔口的入口侧与传感单元流体相通地联接，用于通过计数孔口注射血液样品的流。第二注射器在计数孔口的入口侧与传感室流体相通地联接，用于在计数孔口的入口侧上同时注射围绕样品流的鞘液。第三注射器在计数孔口的出口侧与传感室联接，用于在计数孔口的出口侧上从传感室中吸出围绕样品流的鞘液。 [0010] 1998年公布的Carver Jr.等人的标题为“Apparatus for Mixing Fluids for Analysis”的美国专利5,840,254公开了一种用于流体分析比如血液学分析的装置，多个试剂混合物组分各自通过相应的泵被注入通过阀矩阵且进入流动注射单元。流动注射单元定义混合室，所述混合室包括朝着室的中心向内突出且在轴向和径向两者上关于彼此间隔开的多个突起或节（nub）。随着试剂混合物组分被注射到混合室中，节搅动流体流动且产生湍流，从而使试剂混合物组分分散且转而使组分混合到一起，以产生试剂混合物。调节试剂混合物组分的流速，以随着组分在流动注射单元中被组合，选择试剂混合物比例，以从而产生所选定的试剂混合物。在通过流动注射单元时，试剂混合物被注射到传感单元中，用于分析混合物的颗粒分布。 [0011] 2001年公布的Larsen等人的标题为“Micromixer Having a Mixing Chamber for Mixing two Liquids Through the Use of Laminar Flow”的美国专利6,241,379公开了具有用于混合两种流体的混合室的微混合器。混合室具有用于第一流体的供应的第一入口布置和用于第二流体的供应的第二入口布置。混合室包括第一流体沿着其流动的壁，且第二入口布置具有在壁中的至少一个开口。突出部分邻近开口被定位在壁上且延伸进入混合室，使得第一流体围绕突出部分流动且建立与第二流体的边界层。通过扩散穿过边界层，发生混合。 [0012] 2003年公布的Chen等人的标题为“Concurrent Flow Mixing Methods and Apparatuses for the Preparation of Gene Therapy Vectors and Compositions Prepared Thereby”的美国专利6,537,813公开了适合用于制备混合物和浓缩组合物的方法。在各种实施方式中，其提供基因治疗载体和基因治疗载体赋形剂的控制且均匀的混合，用于改进再现性、可扩展性、稳定性及药物效力。 [0013] 2004年公布的Kipke等人的标题为“Multi-Chambered Pump-Valve Device”的美国专利6,820,506公开了一种用于进行文中所描述的化学过程、检测或分析的多室化泵阀装置。装置包括经由一个或多个通路彼此流体相通的具有可变体积的多个室。通过仅改变两个或更多个室的体积，液体可以被引导通过装置。 [0014] 2005年公布的Karp等人的标题为“Multi-Stream Microfluidic Aperture Mixers”的美国专利6,877,892公开了一种强健的微流体混合装置，所述微流体混合装置被动地混合多个流体流，而没有使用移动部分。在一个实施方式中，这些装置包括在三维结构的不同层中形成的微流体通道。混合可以用流体流动路径的不同操作和/或流体流之间的接触来完成。 [0015] 2005年公布的Kipke等人的标题为“Multi-Chambered Pump-Valve Device”的美国专利6,915,713公开了一种用于进行化学过程、检测或分析的多室化泵阀装置。装置包括经由一个或多个通路彼此流体相通的具有可变体积的多个室。通过仅改变两个或更多个室的体积，液体可以被引导通过装置。 [0016] 2005年公布的Carver Jr.等人的标题为“Apparatus and Method for Mixing Fluids for Analysis”的美国专利6,979,569公开了一种用于流体分析的装置，多个试剂混合物组分各自通过相应的泵被注入通过阀矩阵且进入流动注射单元。流动注射单元定义包括多个的混合室。随着试剂混合物组分被注射到混合室中，节搅动流体流动，从而使试剂混合物组分分散且转而使组分混合到一起，以产生试剂混合物。调节试剂混合物组分的流速，以随着组分在流动注射单元中被组合，选择试剂混合物比例，以从而产生所选定的试剂混合物。在通过流动注射单元时，试剂混合物被注射到传感单元中，用于分析混合物的颗粒分布。 [0017] 2008年公布的Chen等人的标题为“Fluid Flow Conducting Module”的美国专利7,314,060公开了一种流体流动引导模块，所述模块包括两个或更多个入口、一个或多个出口及在其中具有第一块和第二块的室。而且，室具有在中间逐渐加宽的部分和两个会聚的末端。一个会聚的末端被连接到入口上，且另一个会聚的末端被连接到出口上。流体通过入口被注射到室中，流动通过室，且朝着一个或多个出口引导，用于进一步的收集和分析。 [0018] 2009年公布的Shany等人的标题为“Cartridge for a Biological Sample”的PCT公布WO/2OO9/053928公开了一种适合用于插入分析装置且适合包含生物样品的密封的可移动盒子，所述盒子包括：两个或多个分析位置，所述两个或多个分析位置适合于促进所述盒子内的所述生物样品的两个或多个分析；及致动器界面，所述致动器界面适合于与所述分析装置的致动器对接，以朝着所述分析位置中的至少一个运输所述生物样品。 [0019] 1992年公布的Lauks等人的标题为“Disposable sensing device for real time fluid analysis”的美国专利5,096,669公开了包括一次性装置和手持读取器的系统，所述系统可以在血液或其它流体上进行各种电化学测量。在操作中，通过孔口，流体样品通过毛细管作用被吸入一次性装置中。孔口被密封且一次性装置被插入到读取器中。控制测试顺序和流体流动的读取器造成定位在装置内的校正物袋子（calibrant pouch）被刺穿，释放校正物流体，以流动穿过传感器阵列，以进行校正。下一步，按下定位在装置中的气囊，迫使样品穿过传感器，其中在传感器中进行测量且通过进行校正的读取器读取测量值。一旦进行了测量，装置可以从读取器中拔出且丢弃。 [0020] 2003年公布的Berndtsson的标题为“Disposable apparatus for use in blood testing”的PCT专利申请WO/2003/044488公开了一种用于血液测试的一次性装置，所述一次性装置适合用于同时将血液样品稀释成两个不同的稀释比率。块状壳体具有第一和第二容器；第一和第二圆柱体，每一个具有可在其中移动的活塞且每一个包含预定体积的稀释剂；阀，阀包括阀主体，阀主体具有延伸通过其且可被定位在三个不同位置中的三个阀主体通道。在一个位置中，容器被安放成通过一对通道同时与圆柱体中的每一个相通。作为用于接纳血液样品的第一工具的容器中的一个被适于以接纳血液取样毛细管。 [0021] 2003年公布的Larsen的标题为“A disposable cartridge for characterizing particles suspended in a liquid”的PCT专利申请WO/2003/104772公开了一种用于表征悬浮在液体中的颗粒的一次性盒子，特别是用于单次使用的分析的自备的一次性盒子，比如用于少量全血的单次使用的分析。自备的一次性盒子促进了直接测试程序，这测试程序可以通过没有任何特殊教育的大多数人来进行。而且，用于在盒子上进行测试的装置是简单的、不需要维护的且便携的。 [0022] 2006年公布的Larsen的标题为“Dual sample cartridge and method for characterizing particle in liquid”的PCT专利申请WO/2006/084472公开了一种用于表征悬浮在液体中的颗粒的装置，特别是用于单次使用的分析的自备的一次性盒子，比如用于少量全血的单次使用的分析。而且，该发明涉及用于表征液体中的颗粒的方法和用于少且准确的液体体积的取样的设备。装置包括：具有通过包含开口的壁隔开的混合室和收集室的壳体；在壳体的外表面中用于液体样品的进入的第一孔；用于接纳且保持第一液体样品的第一腔；及用于接纳且保持第二液体样品的第二腔。 [0023] 2000年 公 布 的 Warden和Kaplan 的 标 题 为“Device for receiving and processing a sample”的美国专利6,016,712公开了一种用于接纳且处理样品的装置。装置包括适合于建立与样品容器相通且接纳直接来自容器的样品的样品接纳元件。样品接纳元件还允许样品引入到装置中。第一室与样品接纳元件流体相通。一个或多个第二室与第一室流体相通。装置还包括第一端口和第二端口。提供第一端口，用于使装置排气。提供第二端口，用于在装置和用于将样品从样品接纳元件移动到第一室且用于将样品从第一室移动到一个或多个第二室的工具之间建立连通。还作为装置的一部分被包括的是用于控制引入到第二室中的每一个的样品的精确量的工具。第一室和/或第二室中的一个或多个适合用于处理样品。还公开的是包含以上装置的套件和用该装置来处理样品的方法。 [0024] 2006年公布的Mcdevitt等人的标题为“Integration of fluids and reagents into self-contained cartridges containing sensor elements”的美国专利申请2006/0257993公开了与适合用于即时分析的便携式仪器有关的分析物检测装置和方法，在一些实施方式中，便携式仪器可以包括一次性盒子、光学检测器、样品收集装置和/或样品储存器、试剂输送系统、流体输送系统、一个或多个通道和/或废物储存器。通过减少操作者与用于分析的样品的接触，便携式仪器的使用可以减少对操作者的危险。装置能够用基于细胞和/或基于颗粒的分析获得诊断信息，且可以结合基于膜和/或基于颗粒的分析盒子一起使用。包括蛋白质和细胞和/或微生物的分析物可以用基于膜和/或基于颗粒的分析系统来检测。 [0025] 2009年公布的Mcdevitt等人的标题为“Methods and compositions related to determination and use of white blood cell counts”的美国专利申请2009/0215072公开了一种与适合用于即时分析的便携式仪器有关的分析物检测装置及方法。在一些实施方式中，便携式仪器可以包括一次性盒子、光学检测器、样品收集装置和/或样品储存器、试剂输送系统、流体输送系统、一个或多个通道和/或废物储存器。通过减少操作者与用于分析的样品的接触，便携式仪器的使用可以减少对操作者的危险。装置能够用基于细胞和/或基于颗粒的分析获得诊断信息，且可以结合基于膜和/或基于颗粒的分析盒子一起使用。包括蛋白质和细胞和/或微生物的分析物可以用基于膜和/或基于颗粒的分析系统来检测。 [0026] 2008年公布的Leshansky等人的标题为“Systems and Methods for Focusing Particles”的PCT公布WO/2008/149365公开了一种聚集颗粒的方法。方法包括：提供颗粒在悬浮介质中的悬浮液；且使悬浮液沿着通道流动，使得流动的悬浮液占据具有至少一个小于100μm的截面尺寸的某一体积。悬浮介质具有这样的粘弹性，使得悬浮液在通道中的流动引导至少一些颗粒朝着封闭在所述某一体积中的聚集区域。 [0027] 2010年公布的Bransky等人的标题为“Microfluidic System and Method for Manufacturing the Same”的PCT公布WO/2010/013238公开了一种微流体系统。微流体系统包括具有与用于接纳第一流体的流体入口流体相通的微通道。微流体系统还可以包括压电致动器，压电致动器通过选择性地将外部压力施加到微通道的壁上来控制第一流体在微通道中的流动。 [0028] 发明概述 [0029] 本发明的一个目的是提供一种用于制备用于分析的包含细胞的样品流体的一次性盒子，所述盒子包括： [0030] 一个或多个并行的制备单元，每一个制备单元包括： [0031] 一个或多个室，其在易破的密封件之间封闭且顺序连接，其中每一个室被配置用于接纳输入流体，进行影响所述流体的程序，从而产生输出流体且释放所述输出流体； [0032] 其中所述一个或多个室中的第一室为联接到第一开口的可按压室； [0033] 其中所述一个或多个室中的最后的室被联接到第二开口；且 [0034] 其中所述第一室的所述输入流体为样品流体； [0035] 其中所述一个或多个制备单元是可联接到隔室的，用于进行经由所述第二开口可输送的相应输出流体的分析。 [0036] 根据一个实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中包含在所述一个或多个并行的制备单元中的至少一个制备单元中的所述一个或多个可按压室包括单一室，所述单一室成为所述一个或个并行的制备单元中的所述第一室和所述最后的室。 [0037] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中在所述一个或多个并行的制备单元中的所述一个或多个可按压室各自包含相应的物质。 [0038] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述一个或多个制备单元中的至少一个制备单元的所述室中的一个或多个包括相互连接的隔室。 [0039] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中封闭可按压室的所述易破的密封件包括在前的易破的密封件（preceding frangible seal）和在后的易破的密封件（succeeding frangible seal）。 [0040] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中在所述一个或多个并行的制备单元中的每一个中，所述第一室的所述在前的易破的密封件防止从所述第一室经由所述第一开口的流动。 [0041] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中在所述一个或多个并行的制备单元中的每一个中，所述最后的室的所述在后的易破的密封件防止从相应的制备单元经由所述第二开口的流动。 [0042] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中在所述一个或多个并行的制备单元中的每一个中，所述第一室经由第一通道被联接到所述第一开口。 [0043] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述第一室的所述在前的密封件被配置，用于防止流体经由在所述第一通道的内表面和可用于将所述样品流体引入到所述第一室中的运输器之间可产生的空间而流动。 [0044] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述第一室的所述在前的密封件包括： [0045] 第一易破的密封件，所述第一易破的密封件被配置，用于在通过所述运输器将所述样品流体引入到所述第一室之前防止从所述第一室经由所述第一开口的流动；及[0046] 第二密封件，所述第二密封件被配置，用于在引入所述样品流体后防止流体经由所述空间流动。 [0047] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中在所述一个或多个并行的制备单元中的每一个中，所述第一可按压室的所述在前的易破的密封件被配置成通过运输器损坏，所述运输器可用于将所述样品流体引入到所述第一室中。 [0048] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中在所述一个或多个并行的制备单元中的每一个中，所述第一可按压室的所述在前的易破的密封件被配置成通过所述运输器损坏。 [0049] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述第一易破的密封件被配置为通过所述运输器损坏。 [0050] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述在后的易破的密封件被配置成通过压力损坏。 [0051] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中在所述一个或多个并行的制备单元中的每一个中，所述最后的室经由第二通道被联接到所述第二开口，所述第二通道是可密封的。 [0052] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述一个或多个并行的制备单元中的至少一个包括经由一个或多个连接通道顺序连接的两个或更多个可按压室，所述一个或多个连接通道中的至少一个是可密封的。 [0053] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述一个或多个并行的制备单元中的每一个被配置用于引入运输器，所述运输器可用于将样品流体直接引入到所述第一室的空间中。 [0054] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中进行反应是使所述输入流体与物质混合。 [0055] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述可按压室被配置，用于通过经由可施加到所述可按压室的一个或多个可按压部分上的压力所产生的射流来混合。 [0056] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述一个或多个制备单元中的至少一个制备单元的所述室中的一个或多个包括相互连接的隔室，所述相互连接的隔室中的至少一个包括可按压部分。 [0057] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中每一个隔室包括可按压部分。 [0058] 本发明的额外的目的是提供一种用于获得样品流体的衍生物且用于以允许为了获得所述流体的参数而进行分析的方式呈现所述衍生物的分析隔室，所述分析隔室包括： [0059] 至少一个分析单元，每一个分析单元包括： [0060] 中空构件，所述中空构件被配置用于获得所述衍生物中的一个或多个且用于以允许分析的方式呈现所述衍生物。 [0061] 根据一个实施方式，本发明提供一种分析隔室，其中所述至少一个分析单元中的一个或多个分析单元的所述中空构件被配置，以在获得用于呈现的所述衍生物的第二衍生物之前获得用于呈现的所述衍生物的第一衍生物。 [0062] 根据另外的实施方式，本发明提供一种分析隔室，其中所述至少一个分析单元包括至少两个分析单元，且其中所述至少两个分析单元并行联接且被配置用于以允许并行地进行两种类型的分析的方式呈现所述样品流体的衍生物。 [0063] 根据另外的实施方式，本发明提供一种分析隔室，其中所述至少一个分析单元中的一个或多个分析单元的所述中空构件是室，且其中所述至少一个分析单元中的所述一个或多个分析单元还包括： [0064] 小横截面的通道，所述小横截面的通道联接到所述室，所述小横截面的通道被配置用于使所述室中的所述样品流体的衍生物的流动减速。 [0065] 根据另外的实施方式，本发明提供一种分析隔室，其中所述至少一个分析单元中的所述一个或多个分析单元的所述室的内表面具有可用剂涂覆的突出部分，且其中所述突出部分被配置为扩大所述剂和所述样品流体的所述衍生物之间的接触面积。 [0066] 本发明的又一个目的是提供一种用于获得包含细胞的样品流体且用于制备用于分析的所述样品流体的一次性盒子，所述盒子包括： [0067] 一系列的至少两个连接的室，第一室和最后的室在所述至少两个室中，在所述系列中的每一个室在易破的密封件之间封闭且被配置以进行程序，所述程序的输入物是所述样品流体的第一衍生物且所述程序的输出物是所述样品流体的第二衍生物； [0068] 其中所述系列中的所述室被配置，用于进行连续的程序， [0069] 其中通过所述第一室可获得的所述第一衍生物是所述样品流体；通过除了所述第一室以外的所有室中的每一个可获得的所述第一衍生物是所述系列中的在前的室的相应的所述第二衍生物。 [0070] 根据一个实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中密封件包括： [0071] 在前的密封件，所述在前的密封件配置用于在获得所述第一衍生物之前密封相应的室；及 [0072] 在后的密封件，所述在后的密封件配置成被破坏，用于从所述相应的室释放所述第二衍生物。 [0073] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述在前的密封件为易破的密封件。 [0074] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述在前的密封件为可再次密封的密封件。 [0075] 根据另外的实施方式，本发明提供一种一次性盒子，其中所述在后的密封件为易破的密封件。 [0077] 为了理解本发明且为了参见如何实际实施本发明，现在将参考附图仅以非限制性实例的方式来描述实施方式，其中： [0078] 图1示意性地显示根据本发明的某些实施方式使用盒子的用于样品流体分析的系统； [0079] 图2示意性显示根据本发明的某些实施方式在插入到盒子保持单元时已经包含体液的盒子； [0080] 图3提供根据本发明的某些实施方式的盒子的详细说明； [0081] 图4A和图4B描绘根据本发明的某些实施方式的在前的密封件； [0082] 图5A和图5B描绘根据本发明的某些实施方式作为图4A和图4B所显示的密封件的可选择方案的在前的密封件； [0083] 图6A和图6B描绘根据本发明的某些实施方式的另外可选择的在前的密封件； [0084] 图7呈现根据本发明的某些实施方式包括包含两个隔室的室的盒子。 [0085] 图8呈现根据本发明的某些实施方式包括由两个室组成的制备单元的盒子； [0086] 图9A和图9B呈现根据本发明的某些实施方式包括多于一个制备单元的盒子的两种构型； [0087] 图10示意性地显示根据本发明的某些实施方式的分析隔室； [0088] 图11示意性地显示根据本发明的某些实施方式的可选择的分析隔室； [0089] 图12示意性地显示根据本发明的某些实施方式包括两个分析单元的分析隔室； [0090] 图13A和图13B示意性地显示根据本发明的不同实施方式包括制备隔室和分析隔室的盒子；及 [0091] 图14A、图14B和图14C示意性地描绘根据本发明的某些实施方式的取样器。 [0092] 示例性实施方式的详述 [0095] 本发明的目的是提供一种用于制备包含用于分析的细胞的样品流体的盒子。样品流体可以是体液，例如：血液、脑脊液（CSF）、心包液、胸膜液或可包含细胞的任意其它流体。细胞可以是任意类型的原核细胞，例如细菌；真核细胞，例如红血细胞；白血细胞（白血球）；上皮细胞；循环肿瘤细胞；细胞碎片，例如血小板；或其它。 [0096] 用于解释本发明的目的且归因于简单性的考虑，在整个本发明的说明书中引用用于制备血液样品的盒子，血液样品用于光学分析，光学分析导致获得全血细胞计数（CBC）。然而，应理解本发明不限于CBC。根据本发明的一次性盒子可以用于其中需要分析细胞的多种应用，比如HIV监测（比如使用CD4/CD8比率）；f-血红蛋白、疟疾抗原或其它血寄生虫、阵发性睡眠性血红蛋白尿（PNH）的检测；使用肠道肌内膜自身抗体（Intestinal Endomysial Autoantibody，EmA）的乳糜泻的诊断，阿尔兹海默病的诊断或用于与基于细胞的诊断相关的任意其它应用。 [0097] 图1示意性地显示根据本发明的某些实施方式的用于使用盒子102分析样品流体的系统101。例如，系统101可用作即时检验（POCT）系统，所述即时检验系统使得在医生的办公室中快速获得实验结果成为可能。系统101包括盒子保持单元103、泵104及包括数据处理单元106的分析模块105。分析模块105可以被配置，以进行分析，例如光学分析和/或电阻抗分析等。因此，模块可以包括合适的传感元件107，传感元件107被配置用于检测且测量用于分析的参数。例如，光学传感器（比如CCD、CMOS或光电倍增器）可以被用于分析模块中，所述分析模块被配置用于光学分析。模块还可以包括激发构件108，比如用于发射适合用于样品流体的所需类型的分析的预定波长的光的光源。例如，激发构件108能够被联接到传感器107上，以使其操作同步。还联接到传感器107上的是数据处理单元106，数据处理单元106起到用于处理且存储通过分析模块获得的数据的作用。泵104起到用于产生压力梯度的作用，比如真空，所述压力梯度驱动盒子内的样品流体的流动。 [0098] 在本发明的某些实施方式中，系统被配置用于进行全血细胞计数。在这些实施方式中，传感器107可以是拍取在盒子内流动的细胞的图像的照相机（如下文参考附图解释的）。然后，通过使用合适的软件和/或硬件的数据处理单元来处理所获得的图像，以确定相应于在所分析的血液样品中存在的每一种血液细胞类型（例如，中性粒细胞、淋巴细胞、红细胞等）的细胞的数目。 [0099] 图2示意性地显示根据本发明的某些实施方式的盒子201。将起到用于将样品流体引入到盒子中的作用的取样器202从一侧插入到盒子201中。分析隔室203从另一侧联接到盒子201。尽管通过盒子进行用于分析的样品流体的制备，然而所制备的样品流体以允许其通过系统101来分析的方式的呈现是通过分析隔室来进行的。 [0100] 在所描述的实施方式中，联接盒子和分析隔室。盒子和分析隔室可以被一起制造且在制造过程中被联接或在制造后立即被联接，或它们可以被单独制造且在将盒子售给其最终用户之前联接，或甚至仅在其使用之前联接，甚至可能由进行测试的人来联接或在系统101内自动联接。 [0101] 尽管在图2中，盒子和分析隔室似乎是联接到一起的两个单独的隔室，但是这是非限制性的，且在其它实施方式中，分析隔室可以构成盒子的整体部分。而且，尽管在本实施方式中，分析隔室203表现为联接到盒子上，即，其不是盒子的一部分，但是在某些实施方式中，分析隔室203可以被认为是盒子的一部分，同时201与“制备隔室”相关。即，根据此实施方式的盒子204可以由制备隔室201和分析隔室203组成。根据某些实施方式，盒子204还可以包括制备隔室201，且可联接到分析隔室。在下文中，由于简单性的考虑，说明书指的是盒子201。然而，应认为，尽管没有明确写明，加上必要的变更，还提及盒子204。 [0102] 虽然在图2阐述的实施方式中，取样器202和分析隔室203显示在盒子的两侧上，但这也是非限制性的。根据其它实施方式，参考盒子201，取样器和分析隔室可以以适合于情况的任意方式来定位。例如，分析隔室203可以被定位在盒子201的上方或下方、定位在其侧面上、定位在其中取样器202被定位的侧面上或甚至定位在盒子内部的缝隙或窗口中。 [0103] 关于取样器202，在下文参考图14来描述。在此应提及，取样器不是盒子201（或204）的直接部分。其是具有用于保持样品流体的运输器的单独构件，同时运输器可以是例如毛细管。根据某些实施方式，系统101自动将取样器201联接到盒子201或204上，以将样品流体引入到其处。 [0104] 根据某些实施方式，取样器可以被认为是盒子的一部分，例如，通过使用任意可利用的工具比如联接条将取样器联接到盒子。这样的联接的取样器可以脱离运输器（毛细管），以防止其损坏。可选择地，继运输器插入到盒子后，能够认为取样器是盒子的一部分。 [0105] 图3提供根据本发明的某些实施方式的盒子的详细阐述。在盒子201中，定位在其侧面中的一个中的第一开口301被配置用于接纳运载样品流体的运输器。第一通道302被联接到第一开口301且被联接到室303。室303被配置成接纳样品流体且进行影响样品流体的程序，从而形成输出流体。然后，室被配置成将输出流体释放到第二通道304中，且从第二通道304经由第二开口305离开盒子。配置成防止从室经由第一开口流动的在前的密封件306被联接到第一通道302，而配置成防止从室经由第二开口流动的在后的密封件307被联接到第二通道304。 [0106] 之前解释的是，术语“输出流体”被用于指为影响样品流体的程序的结果的流体，其中输出流体从室被进一步运送。因此，类似地，在程序起作用之前，进入室的流体被称为“输入流体”。然后，可以观察到的是，室的输入流体是引入到其的样品流体。 [0107] 在图3中，第一开口和第二开口在它们被定位成一个与另一个相对时被显示。然而，应领会的是这是非限制性的，因为两个开口可以被例如垂直地定位。通过必要的修改，允许开口的任意其它相对位置，还包括将两个开口定位在盒子的相同侧面中。 [0108] 在室比如室303内部进行的影响样品流体的程序可以是得到样品流体的或包含在样品流体内的细胞的物理或化学状态的改变的任意程序。可能的程序的实例为加热、混合、稀释、染色、透化作用、溶解（lysis）等。程序中的一些将在下文中参考附图来描述。 [0109] 在本发明的某些实施方式中，室303被预先装载有物质。预先装载的物质可以是液体物质、固体物质或其组合。物质可以由单一试剂组成或由几种不同的试剂组成。由几种试剂组成的液体物质的实例为PBS（磷酸盐缓冲盐水），而固体物质的实例为冻干的抗体、可溶解在例如水或乙醇中的不同类型的粉末化染色剂，涂覆的珠子（coated bead）等。物质可以自由地位于室的底部，或可以被附着到室的内表面。可选择地，物质可以被附着到填料比如海绵或微纤维，填充室的空间，扩大暴露于样品流体的表面积。 [0110] 而且，一些可能的程序比如加热不需要在室中具有预先装载的物质。因此，在某些实施方式中，室没有被预先装载有物质，然而可能的是，代替地（或除了预先装载的物质以外），室保留某种机制，比如加热机制或其部分。此外，理解到物质的预先装载可以在制造盒子的同时来进行或在引入样品流体之前的任意时间下进行，可以领会的是，根据可选择的实施方式，物质可以与样品流体一起引入室中或在引入样品流体后引入室中。在其中物质由成分的组合组成或其中物质是多于一种成分之间的化学反应的结果的其它情况下，可能的是，至少一种成分被预先装载，而至少一种其它成分是与样品流体一起引入的或是在引入样品流体后被引入的。 [0111] 在室303装载有物质的情况下，不管是预先装载还是与样品流体一起/在引入样品流体后装载，影响样品流体的程序可以是混合样品流体和物质。通常说到这样的程序，样品流体和物质必须完全混合，因为缺乏均一性将不利地影响后面的分析。根据本发明的某些实施方式，为了能够混合，室的表面的至少部分（一部分）包括由弹性聚合物例如聚氨酯或硅酮制成的或由不同的弹性材料制成的可按压部分。归因于受到按压和/或释放可按压部分的影响的室的变形（比如收缩），包含在室内的流体将在室内形成射流，射流是增强混合的流动形式。因此，根据本发明的实施方式，通过交替地按压和释放室的可按压部分来实现混合是可能的。当可按压部分被按压时，流体流走，且当可按压部分被释放时，流体回流，即，流体来回流动。 [0112] 在本发明的某些实施方式中，可按压部分构成室的表面的一部分，例如室的上表面或其表面的某一百分比，而在本发明的不同实施方式中，整个室是可按压的。即，100%的室表面也被认为是其一部分。 [0113] 除了混合或除了混合以外，在室中进行的影响样品流体的程序还可以是可发生在物质和样品流体之间的反应。反应可以是化学反应例如氧化/还原，或生物化学反应比如使抗体结合到配体。程序可导致样品流体或包含在样品流体内的细胞的物理和/或化学状态的改变。例如，其可以影响样品流体的粘弹性或pH的改变；由于稀释，包含在样品流体中的细胞的浓度可以减小；细胞膜可变成可透过的，使得包含在物质内的着色剂或抗体能够结合到细胞组分比如细胞质颗粒；可以发生不同细胞组分的氧化或还原，比如包含在红血细胞中的血红蛋白到正铁血红蛋白的氧化；等等。 [0114] 程序已经完成后，从室中释放得到的输出流体。释放可以受到正压力的影响，使得“推动”流体离开室，例如如果流体通过按压被推动离开室的话；或释放可以受到负压力的影响，例如如果流体通过“拉动”其离开的物理力被驱动离开室，该物理力比如重力或归因于外力比如真空的应用。例如，在本发明的某些实施方式中，输出流体从室经由第二开口至分析隔室的流动是通过由联接到分析隔室的真空泵104产生的抽吸力驱动的，如下文参考图10进一步描述的。 [0115] 之前提到的是，室在两个密封件之间被封闭，其中在前的密封件306防止流体经由第一开口301流出室，而在后的密封件307防止流体经由第二开口流出室。应领会的是，在引入样品流体之前，两个密封件306和307应防止物质从室中释放；然后，在程序期间，它们应防止物质和/或样品流体的释放；且在输出流体的有意释放之前，它们还应防止输出流体的意外释放。 [0116] 由于简单性的考虑，首先关注在后的密封件307。应领会的是，在后的密封件的损坏或破坏允许输出流体朝着第二开口流出室。根据某些实施方式，在破坏密封件后，不再需要其且因此可以保持打开。因此，第二密封件307构成了“易破的密封件”。可能的是，形成例如粘合剂的密封件，所述粘合剂的密封件被配置成将通过施加超过某一阀值的压力被损坏。将过高的压力施加到室的可按压部分上，其结果是：在该密封件的位置处的超过阀值（super-threshold）的压力破坏了在后的密封件。然后，输出流体被释放，以流动通过第二通道，经由第二开口进入分析隔室。换句话说，输出流量经由第二通道且经由第二开口被运送至分析隔室。 [0117] 注意到，样品流体和物质通过间歇地按压室的可按压部分的混合没有在密封件位置处引起超过阀值的压力，因此密封件保持完整。可选择地或额外地，通过将压力施加到室和密封件之间的通道上，保护密封件不受到超过阀值的压力的影响是可能的，因此得到防止室中的压力上升到达密封件的物理障碍。根据不同的可选择方案，将压力进一步施加到密封件上是可能的。根据这个实施方式，超过阀值的压力可以到达密封件且破坏密封件，然而，在通道上起作用的物理障碍将防止流体流动，直到除去障碍。参考最后两个可选择的实施方式，还阐明的是，在这些情况下，施加到通道上的压力是暂时的。 [0118] 为了进一步理解如何可发生在后的密封件的破坏，现在关注在前的密封件306。这个密封件具有两种不同的作用。第一个作用是在引入样品流体之前防止物质从室释放。然而，在引入样品流体时，在前的密封件必须被损坏，以允许这样的引入。然而，之前解释的是，为了允许使用关于室的可按压部分起作用的压力来混合，必须从两个侧面密封室。因此，在前的密封件具有第二个作用：不同于在后的密封件，在前的密封件必须在引入样品流体后被再次密封，以允许混合且以防止来自室的输出流体的无意释放。 [0119] 之前解释的是，样品流体可以使用运输器经由第一开口引入。鉴于与再次密封有关的后面的解释，应领会的是，在其中继引入样品流体后运输器被留在盒子中的那些实施方式中，再次密封应密封流体经由存在于运输器和第一通道的内表面之间的缝隙的穿过。 [0120] 图4A和图4B描绘根据本发明的某些实施方式的在前的密封件306。通过图显示的实施方式适合用于继样品流体的输送或引入后保留在第一通道内的运输器。 [0121] 根据所阐述的实施方式，所描绘的在前的密封件306由两个单独的密封件即第一密封件401和第二密封件402组成。图4A描绘在用运输器403引入样品流体之前的在前的密封件，而图4B描绘插入运输器、穿透在前的密封件306时的密封件。 [0122] 第一密封件401被配置成在引入样品流体之前防止经由第一开口从室流出（上述第一作用）。因此，类似于在后的密封件，第一密封件401可以是由粘合剂或塞子（plug）形成的易破的密封件。在经由第一开口将运输器403插入室中时，运输器403损坏密封件401，如图4B所阐述的。 [0123] 继插入运输器后，第二密封件402负责再次密封室（上述第二作用）。第二密封件被配置，以防止通过运输器，更准确地运输器的外表面，和通道的内表面之间的界面的渗漏。根据某些实施方式，密封件由安装在通道内的柔性环（O环）构成。环的内径小于运输器的直径，因此，环允许运输器穿过，同时紧密围绕地靠紧，以防止渗漏。根据可选择的实施方式，第一密封件401和第二密封件402可以被交换，即，密封件402可以出现在第一密封件401之前。 [0124] 在继续额外的和/或可选择的实施方式之前，注意到，运输器可以是内部中空。因此，在其插入后，还可以通过运输器的内部空间发生室的流动或渗出。例如根据下文参考图14所显示且描述的某些实施方式，这种渗漏通过定位在运输器内部的疏水膜来防止。 [0125] 图5A和图5B描绘根据本发明的某些实施方式作为图4A和图4B所显示的密封件的可选择方案的在前的密封件。不同于其中密封件306由两个密封件（即，这些为第一密封件401和第二密封件402）组成的图4A和图4B的实施方式，当前图中的密封件由单一构件组成，所述单一构件的功能类似于密封件401和402组合时的功能。在图5A中，具有定中心的肩状物的阻挡器（stopper）501被模制在第一通道302的内部。在引入样品流体之前，阻挡器501防止从室经由第一开口301的流动。在插入运输器403时，如图5B所显示的，阻挡器501的中心被破坏，同时阻挡器的肩状物阻塞运输器的外表面和通道的内表面之间的界面，继引入样品流体后，防止渗漏。根据某些实施方式，形成在前的密封件306的阻挡器501可以由软的粘合剂弹性体制成。 [0126] 图6A和图6B描绘根据本发明的某些实施方式的另外可选择的在前的密封件。类似于图5A和图5B的密封件501，本实施方式的密封件601还描述了结合图4A和图4B所显示的第一和第二密封件（401和402）的功能的单一密封件。不同于配置用于通过运输器被破坏的阻挡器501（图5的阻挡器501），根据本实施方式，在前的密封件是具有整合的塞子602的弹出孔眼（enjected eyelet）601，塞子602被配置用于由运输器移动、推动。孔眼601和塞子602可以构成不同的单元或可以属于同一单元，即，它们可以联接或不联接。如图6A所显示的，塞子被联接到孔眼上，且因此它们形成同一单元。然而，这不是强制性的。 例如，塞子可以被联接到室上或被联接到通道上，或在合适的情况下可以不具有联接机制。 [0127] 根据图6A，在引入样品流体之前，塞子被堵上，因此其防止从室经由第一开口流动。图6B阐述在使用运输器比如毛细管的同时将样品流体引入到室。在插入运输器时，塞子被向内推动，从而打开通道，然而，孔眼601密封运输器的外表面和通道的内表面之间的界面，从而防止渗漏。 [0128] 继呈现用于应用在前的密封件的几个实施方式后，应领会的是，可存在其中在将样品流体引入或输送至室内后从第一通道取出运输器的其他实施方式。用于这样的运输器的实例是附接到可用于将样品流体输送至第一室的注射器上的针。在这种情况下，在前的密封件必须再次密封取出运输器后留下的开口。这样的密封件的实例是本身已知的隔膜（septum）。 [0129] 在进一步描述本发明之前，呈现根据本发明的某些实施方式制备用于分析的样品流体的过程的概述。经由第一开口301,将样品流体的运输器403插入到第一通道302中。运输器破坏联接到第一通道的在前的密封件306，且将样品流体输送到室303中。在室内，程序对样品流体起作用，比如混合输送的样品流体和预先装载到室中的物质，从而得到输出流体。通过将间歇压力施加到室的可按压部分上，使得混合成为可能。在程序完成时，通过以在在后的密封件的位置处产生超过阀值的压力的方式来按压室，使得在后的密封件 307损坏，导致得到的输出流体从室释放。然后，释放的输出流体经由第二通道304和第二开口305流入分析隔室203，释放的输出流体在分析隔室203中经历分析。 [0130] 图7呈现根据本发明的某些实施方式包括包含两个隔室的室的盒子。可预先装载有物质的两个隔室701通过缩颈部702相互连接。第一隔室经由第一通道302联接到第一开口301，而第二隔室经由第二通道304联接到第二开口305。至少一个且可能地两个隔室包括可按压部分。 [0131] 在两个隔室具有可按压部分的情况下，通过使施加到两个可按压部分的压力交替（一次一个隔室）来实现混合是可能的。在隔室701之间的缩颈部702引起射流，从而增强混合。例如，可以通过同时按压两个隔室和/或通过施加比施加用于混合的压力大的压力来造成在后的密封件308的损坏。 [0132] 在隔室中的一个上仅存在一个可按压部分的情况下，通过间歇地按压该部分来实现混合是可能的。通过将过高的压力施加到可按压部分上，可以造成在后的密封件308的损坏。 [0133] 在后面的实施方式的描述中，写明了物质被预先装载到两个隔室中。在继续描述额外的且可选择的实施方式之前，应注意到，如果适用，可以将物质装载到仅一个隔室中。 [0134] 此外，代替具有拥有图7所显示的形式的两个隔室，具有拥有其它形式的可选择的实施方式是可能的。例如，内部具有分隔构件的室从外部看与图3所显示的室可以是一样的。分割构件中的开口或甚至阀可以起到图7中的缩颈部的作用。 [0135] 在目前所描述的实施方式中，盒子包括一个室。然而，本发明没有因此受到限制，且在不同的实施方式中，盒子可以包括多于一个的室，其中室被按顺序连接。在下文中，在易破的密封件之间封闭且按顺序连接的一个或多个室构成“制备单元”。因此，例如关于图3描述的盒子可以被定义成包括包含单一室的一个制备单元的盒子。类似地，图7的盒子也是包括包含单一室的一个制备单元的盒子。 [0136] 图8呈现根据本发明的某些实施方式包括由两个室组成的制备单元的盒子。联接到第一开口301的第一室801是可按压室，而联接到第二开口305的最后的室802可以是可按压的或不可按压的。两个室通过经由密封件804密封的连接通道803连接。两个室每一个在密封件之间被封闭，而第一室801之前是密封件306且最后的室802之后是在后的密封件307。密封件804是关于室801的在后的密封件，而关于室802，密封件804是在前的密封件。 [0137] 在所阐述的情况下，制备单元的第一和第二开口分别构成盒子的第一和第二开口。然而，这是非限制性的，且在不同的实施方式中，例如在下文通过图9所描述的实施方式中，制备单元的第一和第二开口可以不同于盒子的第一和第一开口。 [0138] 尽管每一个室具有相应的输入流体和相应的输出流体，经由第一个开口引入到其中的第一室的输入流体为样品流体。在第一室内，进行影响流体的程序。这种程序被称为“第一程序”。在程序包括混合的情况下，如参考图3所描述地来进行。通过使适当的压力在密封件804上起作用，密封件804可以被破坏（参见图3及与其相关的描述），导致输出流体从第一室释放，将输出流体运送至最后的室。因此，第一室的输出流体变成最后的室的输入流体。 [0139] 在这个阶段中，应认为，如果密封件804是易破的密封件，继破坏密封件804后，使得两个室801和802之间的路径是开着的且在两个方向的流动是可能的，即从801至802和从802至801。因此，实际上，两个室形成单一室的两个隔室。因此，在连接通道803中具有易破的密封件的实施方式中，继破坏这个密封件后，第一室801的输出流体可以在前者两个室之间来回流动，同时受到最后的室的程序的影响。即，两个室形成最后的室的两个隔室。参考图7提供的描述可以适用于由两个隔室（801,802）组成的这个最后的室。 [0140] 理解这一点，注意到，由于802和801现在有效地形成了单一的室，将这个单一室连接到第二开口的成为第二通道的通道可以联接“隔室”801和开口，而不是“隔室”802。 [0141] 然而，如果密封件804是可再次密封的，继将室801的输出流体运送到室802后，后者的室可以被再次密封，因此，参考图3的室303提供的描述可以应用到其上。可再次密封的密封件的实例是阀。而且，不是使用可密封的密封件，某些实施方式可以具有可再次密封的连接通道803，同时可以进行再次密封，例如通过将压力施加到连接通道803上，从而得到防止流体在这个路径上的流动的物理障碍。 [0142] 在最后的室内，进行称为“第二程序”的程序。通过使适当的压力在在后的密封件307上起作用，在后的密封件307可以被破坏，从而导致来自最后的室的输出流体朝着第二开口305释放。因此，最后的室的输出流体构成制备单元的输出流体。然后，制备单元的输出流体经由第二开口305流入分析隔室203，输出流体在分析隔室203中经历分析。 [0143] 在参考图3和图7描述图8的实施方式后，应领会的是，这些实施方式是非限制性的，因为制备单元可以由一个、两个或多于两个的室组成。一般而言，制备单元可以由顺序连接的一个或多个室组成，每一个室在易破的密封件之间被封闭。每一个室被配置，用于接纳输入流体，进行影响流体的程序，从而产生输出流体且释放输出流体。一个或多个室的第一室可以被连接到第一开口，而最后的室被连接到第二开口。第一室是可按压室，而制备单元可以包括额外的可按压室。第一室的输入流体是样品流体，而其它室中的每一个的输入流体是在前的室的输出流体。最后的室的输出流体包括待经历分析的制备单元的输出流体。 [0144] 注意到，根据某些实施方式，在包括例如两个室的制备单元中，将压力施加到第一室上以破坏其间的密封件是可能的。可选择地，密封件可以通过将压力施加到第二室上被破坏。 [0145] 继理解如何操作图8的制备之后，应领会的是，其它实施方式可以具有带多于两个室的制备单元，其中每一个室在密封件即在前的密封件和在后的密封件之间被封闭。在前的和/或在后的密封件可以是易破的或可再次密封的。即，根据本发明的某些实施方式，可以存在一系列的两个或更多个室。在系列化的室中，存在至少第一室和最后的室，而第一室经由第一通道被连接到第一开口（样品流体通过其引入到第一个室中），且最后的室经由第二通道被连接到第二开口。 [0146] 系列中的每一个室被配置成进行程序。因此，如果第一室获得样品流体，可以领会的是，第一室的相应程序影响这个样品流体，得到样品流体的衍生物。衍生物显示在样品流体中或在包含在样品流体内的细胞中已经发生的变化。发生的变化可以是化学变化、生物化学变化或物理变化。化学变化的实例是pH变化、细胞组分的氧化/还原或化学剂的粘合，比如粘合到其上的染料；生物化学变化的实例是抗体结合于配体；而物理变化的实例是粘弹性、温度或稀释剂的浓度的变化。根据可选择的观点，样品流体可以被认为是其自身的衍生物，即样品流体的衍生物。因此，程序获得作为输入的样品流体的衍生物，且产出为衍生物的衍生物的输出。为了阐明这一点，给予衍生物“名称”：室获得样品流体的第一衍生物，而程序的输出且因此还是室的输出为样品流体的第二衍生物。 [0147] 理解如何操作第一室，应领会的是，对于系列中的所有其它室，这是正确的：每一个室获得为样品流体的第一衍生物的输入流体，第一衍生物是对于室可操作的程序的输入。然后，程序的输出是样品流体的第二衍生物，同时这种第二衍生物也是室的输出。 [0148] 由于室是连续的，因此程序也是连续的：系列中的某一单元的程序产生样品流体的第二衍生物，所述第二衍生物是室的输出。连续的室得到为在前的室的输出的第二衍生物，而在此（在连续室中），其被认为是第一衍生物，成为对于连续的室的程序的输入。连续的室的程序的输出是样品流体的相应第二衍生物。第二衍生物还被运送至下一室中，持续至最后的室的链朝着第二开口运送其样品流体的相应的第二衍生物。 [0149] 用于连续程序的实例为细胞的免疫标记：在第一室中，用第一抗体进行标记，之后，在最后的室中，用第二抗体进行连续标记。另外的实例是用在存储期间必须分开的两种染色试剂进行血液样品的白血细胞的鉴别染色。在第一室中用第一试剂进行染色的程序后，在连续的可能最后的室中用第二试剂进行染色。 [0150] 应领会的是，根据本发明的实施方式，程序是在室内进行的，其中每一个室在输出流体的制备中增加一个阶段，所有阶段一起导致累积的连续过程。这不同于具有在专用室中进行的程序。因此，影响流体和试剂的有效且完全混合。 [0151] 图9A和图9B呈现根据本发明的某些实施方式包括两个制备单元的盒子的两种构型。制备单元中的一个包括包含两个相互连接的隔室701的单一室。参考图7，这个制备单元已经在上文描述了。另一个制备单元包括通过通道803连接且通过密封件804密封的两个室801和802。参考图8，这个制备单元已经在上文描述了。每一个制备单元具有相应的第一开口301和相应的第二开口305。两个制备单元的第一开口构成盒子的第一开口。 [0152] 通过图9A和图9B描绘的盒子的两种构型关于存在其中的盒子第二开口的数目是分别不同的。图9A所描绘的盒子具有单一盒子第二开口901，单一盒子第二开口901不同于制备单元的第二开口305。图9B所描绘的盒子具有两个制备单元的第二开口305，在这种情况下，第二开口305还构成盒子的第二开口。 [0153] 在所描述的实施方式中，盒子的每一个制备单元被配置用于通过相应的运输器引入样品流体。然而，这是非限制性的，且在某些实施方式中，盒子的制备单元可以被配置用于从单一运输器引入样品流体。样品流体可以被同时或随后地引入制备单元中，如下文将参考图14进一步解释的。 [0154] 每一个制备单元的输出流体可以在不同的时间下流入分析隔室且可以经历单独的分析，如下文将参考图13B和13B进一步解释的。 [0155] 两个并行的制备单元的存在使得进行影响样品流体的两个单独的独立程序成为可能。例如，在本发明的某些实施方式中，盒子被配置用于进行全血细胞计数。盒子包括两个并行的制备单元，而一个制备单元被配置用于制备用于分析的红血细胞，同时另一个制备单元被配置用于制备用于分许的白血细胞（上述程序将在下文中参考图13A和图13B详细解释）。 [0156] 尽管通过9A和图9B所描绘的盒子包括两个制备单元，但是这是非限制性的。构成盒子的制备单元的数目及构成每一个制备单元的室的数目和包含多于一个隔室的室的数目可以不同，因为盒子的配置被调整用于进行所需程序和/或用于制备用于某些分析程序的样品流体的目的。 [0157] 图10示意性地显示根据本发明的某些实施方式的分析隔室。分析隔室包括配置用于接纳通过制备单元运送的输出流体且用于以允许分析的方式呈现输出流体的分析器皿1002，及联接到分析器皿且配置用于排空来自分析器皿的一次性输出流体的第三通道1004。分析器皿和第三通道一起构成分析单元。配置用于存储处理的输出流体的废物容器 1005经由第三通道1004被联接到分析单元。废物容器1005还经由第四通道1006被联接到真空泵104。 [0158] 输出流体经由第三开口1001从制备单元流入分析单元。在分析器皿1002内，输出流体被呈现给分析系统101。在经历分析后，输出流体经由第三通道1004被处理到废物容器1005中且被存储在其中。 [0159] 分析单元内的输出流体的流动是通过由真空泵104产生的抽吸力来驱动的，真空泵104可以是分析系统101的一部分。真空泵可通过分析隔室中的第四开口被联接到分析单元上，经由第四通道1006被联接到废物容器1005中的第五开口1008。尽管将抽吸力施加到废物容器，存储的输出流体没有从其中流出，因为废物容器应被设计成本身以任意方式已知的液阱。在图中，第五开口1008被定位在存储的输出流体水平的上方，从而示意性地显示这样的液阱。 [0160] 在通过图10所阐述的本发明的某些实施方式中，隔室的分析器皿是配置成使包含在输出流体中的细胞在单一平面内对齐的微通道1003，允许通过照相机107拍取流动细胞的图像或如在细胞计数器中完成的通过聚焦的光束/激光束探查。细胞的对齐可以通过作为粘弹性聚集已知的方法来进行。粘弹性聚集被描述在标题为“Systems and Methods for Focusing Particles”的PCT公布第WO2008/149365号中，同时配置用于粘弹性聚集的微通道还被描述在标题为“Microfluidic System and Method for Manufacturing the Same”的PCT公布WO2010/013238中。然后，对齐的细胞可以通过微通道的透明或半透明表面进行光学分析。 [0161] 图11示意性地阐述根据本发明的某些实施方式的配置用于确定血液血红蛋白水平的可选择的分析隔室。这个隔室也包括分析单元，分析单元包括由联接到小横截面的长的第三通道1103的分析室1101构成的分析器皿1002。 [0162] 分析室1101可以包含粉末化的氧化剂和/或溶解剂。剂可以是十二烷基硫酸钠（SDS）、TritonX或适合用于这种情况的另外的氧化剂/溶解剂。当用输出流体填充室时，在这种情况下，输出流体是血液样品的衍生物，氧化剂变成溶解。溶解的氧化剂溶解血液样品的衍生物的红血细胞，导致血红蛋白的释放。然后，释放的血红蛋白被氧化剂氧化成正铁血红蛋白（其为不能释放结合的氧的血红蛋白的形式）。然后，通过测量一个或多个波长的吸收，用分光计确定正铁血红蛋白的浓度。即，在这种情况下，系统101（参见图1）的分析模块105应包括分光计。 [0163] 根据某些实施方式，粉末化的剂可以自由停留在室1101的内部。可选择地，其可以涂覆室1101的内表面。用于扩大剂和血液样品的衍生物之间的接触面积的目的，根据某些实施方式，室的内表面可以包括用剂涂覆的突出部分比如柱状物。可选择地，用于相同的目的，粉末化的氧化剂可以被附着到填充室的载体比如海绵上。 [0164] 已经理解了这一点，应注意到，包含涂覆的突出部分的室没有被限制到粉末化的氧化剂和/或溶解剂上，和/或没有被限制到血液样品上。具有用粉末化的剂或甚至用其它形式的剂比如凝胶涂覆的突出部分的室可以用于其中扩大分析隔室的分析器皿内的接触面积可能是有利的其它场合和情况。 [0165] 精通本领域的那些技术人员将领会，细胞溶解、血红蛋白氧化和测量吸收的过程的每一个需要某一最小的时间间隔。因此，血液样品的衍生物必须保留在分析室内。根据本发明的实施方式，通过将高的阻力施加到流动上从而使其减慢来实现保留是可能的。用于施加这样高的阻力的一个方式是通过联接到分析室1101上的具有小横截面的长的第三通道1003。当通道是空的时候，不存在流动阻力，因此血液样品的衍生物经由第三开口自由地流入分析器皿和分析室。然而，用血液样品的衍生物填充第三通道造成阻力增大，导致流动几乎完全中断。 [0166] 图12示意性地显示根据本发明的某些实施方式包括两个分析单元的分析隔室。分析单元中的一个包括微通道1003，比如在图10所描绘的及参考其所描述的分析单元。另一个分析单元包括分析室1101，比如在图11所描绘的及参考其所描述的分析单元。根据这样的实施方式，两个分析单元可以在一侧连接到第三开口1001，用于获得输出流体的目的。 在另一侧，它们可以被联接到废物容器1005上，其中一次性流体可以被处理。即，并行联接两个分析单元。 [0167] 注意到，分析隔室内的这样并行联接的分析单元使得并行进行输出流体的两个单独类型的分析成为可能。例如，使用通过图12所描绘的分析隔室，可以进行细胞计数和血液样品的衍生物的血红细胞水平的测量。值得注意的是，两种类型的分析是用系统101（参见图1）中的不同分析模块105进行的，例如照相机和分光计。 [0168] 图13A和图13B示意性地阐述根据本发明的某些实施方式包括制备隔室和分析隔室的盒子。 [0169] 在上文参考图2已经阐明的是，在一些实施方式中，联接到盒子201的分析隔室203不是盒子的一部分，而在其它实施方式中，分析隔室203可以被认为是盒子的一部分。 根据这样的实施方式，201涉及“制备隔室”，而盒子204可以由制备隔室201和分析隔室 203组成。为了这个目的，且由于简单性的考虑，呈现且描述图13A和图13B，其中盒子204具有制备隔室201和分析隔室203。然而，这是非限制性的且描述还应用到其中201是盒子的其它惯例中。 [0170] 盒子204的两个不同实施方式通过图13A和图13B来描绘。首先，引入两个构型的共同特征的描述，且然后，应讨论其间的相异点。 [0171] 已经在上文参考图9A和图9B详细描述了盒子204的制备隔室201。在存在于图13A和图13B的实例中，制备隔室包括两个制备单元，第一单元和第二单元。包括包含两个相互连接的隔室701的单一室的第一制备单元已经在上文参考7详细描述了。包括两个室 801和802的第二制备单元已经在上文参考8详细描述了。 [0172] 已经在上文参考图12详细描述了盒子204的分析隔室203。分析隔室包括两个分析单元。包括微通道1003的分析单元之一被配置，以使包含在输出流体中的细胞在单一平面内对齐，允许用照相机拍取流动细胞的图像或如在细胞计数器中完成的通过聚焦的光束/激光束探查。这个分析单元已经在上文中参考图10详细描述了。包括联接到小横截面的长的第三通道1004的分析室1101的另一个分析单元被配置用于例如使用分光计来确定红血蛋白水平。这个分析单元已经在上文中参考图11详细描述了。 [0173] 为了允许为分析所制备的输出流体从制备隔室流动到分析隔室，两个隔室通过联接到分析隔室的第三开口的制备隔室的第二开口相互连接。通过图9A和图9B所描绘的盒子的两种构型关于制备隔室的第二开口的数目和位置有所不同，且因此关于联接到其上的分析隔室的第三开口有所不同。因此，在图13A所描绘的盒子中，存在连接到两个制备单元的第二开口305的制备隔室201的单一第二开口901。制备单元的单一第二开口901被联接到分析隔室的单一第三开口1001。相反，在图13B所描绘的盒子中，两个制备单元的第二开口305还形成制备单元的第二开口，且它们被直接联接到分析隔室的相应的两个第三开口1001。 [0174] 根据本发明的某些实施方式，当引入到盒子中的样品流体为血液样品时，盒子204被配置成允许进行血细胞计数。通过盒子进行的血细胞计数可以包括确定存在于样品中的红血细胞、白血细胞（总计数）和血小板的数目，及确定白血细胞类型中的每一种的数目（分类计数）。白血细胞类型可以是中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸细胞和单核细胞或其部分。精通本领域的那些技术人员将领会，存在额外类型和子类型的白血细胞，且因此本发明没有被限制到所提及的类型上。而且，本发明没有被限制到所提及的血细胞上，且其可以应用到在血液中循环的任意类型的细胞，包括例如循环肿瘤细胞、血小板聚集体及其它。 [0175] 现在将关注用于分析的血液样品的制备过程的详细描述上，而分析为血细胞计数。 [0176] 在所描绘的本发明的实施方式中，细胞计数可以通过以下来进行：经由照相机获取流动细胞的图像或如在细胞计数器中所完成的通过经由聚焦的光束/激光束探查。为了允许可靠的计数，细胞必须被带至光学的焦点位置。因此，细胞应在单一平面中对齐，例如通过粘弹性聚集。方法基于某些粘弹性的聚集介质（focusing medium）中的悬浮细胞，造成悬浮在其中的细胞在单一平面内对齐，如果在某几何形状的微通道中流动的话。因此，在盒子204的制备隔室201中进行的用于计数的样品流体的制备包括向样品流体添加聚集介质，从而得到样品流体的衍生物。然而，这是非限制性的，且在不同的实施方式中，可以用其它方法来使细胞对齐，而在盒子的制备单元中进行的用于计数的样品流体的制备可以包括不同的程序。 [0177] 第一制备单元被配置，用于制备用于确定存在于其中的红血细胞、白血细胞（总计数）和血小板的数目的血液样品。包含在室701中的物质包括具有添加表面活性剂的聚集介质。聚集介质包括包含可溶性的高分子量聚合物的缓冲液。缓冲液可以是适合用于管理活细胞的任意等渗缓冲液，例如其可以是磷酸盐缓冲盐水（PBS）。适合用于为血液样品提供粘弹性的可溶性聚合物的实例为聚丙烯酰胺（PAA）、聚乙二醇（PEG）、丙二醇等。添加到聚集介质中的表面活性剂起到球化剂的作用，即，它们引起红血细胞的形状从双凹圆盘形（biconcaive disc）变成球形，允许获得较好的细胞图像。表面活性剂的实例为SDS（十二烷基硫酸钠）和DDAPS（十二烷基二甲基氨基丙磺酸盐）。聚集介质的组分被公开在例如标题为“Systems and Methods for Focusing Particles”的PCT公布第WO2008/149365号中。 [0178] 通过室701进行的程序是混合输送的血液样品和聚集介质。在混合已经完成后，在后的密封件305通过压力被破坏，允许产生的输出流体流入分析隔室。 [0179] 第二制备单元被配置，用于制备用于白血细胞类型的分类计数的血液样品。在本发明的某些实施方式中，制备包括细胞的化学染色，而两个连续的染色程序是在制备单元的室801和802中进行的。 [0180] 包含在室801中的物质可以包括溶解在聚集介质中的细胞染色试剂。用于细胞染色试剂的实例为Phloxine B、比布列西猩红（Biebrich Scarlet）及碱性橙21。由于在一些情况下可能需要细胞的固定，还可以包含固定试剂例如甲醛或福尔马林。混合血液样品和物质后，可以进行孵育，允许染色。在预定孵育时间终了时，使室801与室802分开的密封件804通过压力破坏，导致所产生的输出流体朝着室802释放。 [0181] 包含在室802中的物质可以包括溶解在聚集介质中的其它细胞染色试剂。用于细胞染色试剂的实例为甲基绿、亚甲基蓝和包柔氏蓝（Borrel's Blue）。混合输入流体（其构成室801的输出流体）和物质后，可以进行第二次孵育，允许发生第二染色过程。在第二次预定的孵育时间终了时，第二制备单元的在后的密封件307通过压力被破坏，允许所产生的输出流体流入分析隔室。 [0182] 在本发明的其它实施方式中，用于分析的细胞的制备包括基于免疫的细胞染色。在这些实施方式中，制备单元中的一个或两个室包含适合用于免疫染色的试剂，而试剂和聚集介质可以包含在单一室内或包含在不同的室中。适合用于免疫染色的试剂的实例为不同颜色的抗体涂覆的微珠（micro bead），比如CD14/CD15和染色剂的组合。 [0183] 现在将注意力转向用于分析制备单元的输出流体的展示过程的详细描述，而分析为血细胞计数。 [0184] 流出两个制备单元的第二开口305的输出流体被运送至单一通道中，单一通道被连接到两个分析单元的分析器皿上。输出流体的分析是顺序进行的。通过两个输出流体的暂时分开使得顺序分析成为可能，所述分开在制备隔室中控制。如上文所描述的，通过第一制备单元进行的制备过程包括在单一室中的混合，而没有孵育，同时除了在两个不同的室中混合以外，通过第二制备单元进行的制备过程还包括可能需要孵育时间的两个染色程序。因此，在第二制备单元的输出流体准备好之前，第一制备单元的输出流体准备好流入分析隔室。 [0185] 在流入分析隔室203时，第一制备单元的输出流体在两个所述分析单元之间被划分。部分的流体进入微通道1003，其中输出流体内的细胞以参考图10所解释的方式变成在单一平面内对齐。然后，对齐的细胞可以通过微通道的透明或半透明表面进行光学分析。然后，输出流体流入废物容器1003，输出流体被存储在废物容器1003中。 [0186] 输出流体的其它部分进入分析室1101，其中输出流体内的细胞被溶解且它们的血红蛋白含量以参考图11所描述的方式被量化。 [0187] 在破坏第二制备单元的在后的密封件307之前，必须中止第一制备单元的输出流体到分析隔室的流动，以防止将妨碍分析的输出流体的混合。由于第一制备单元的第二通道304可被再次密封，使得这成为可能。可以通过例如将压力施加到在后的密封件或施加到第二通道的另外区域上，进行通道的再次密封。 [0188] 联接到室1101的长且小的横截面的第三通道1103增加了在室处流动的阻力。因此，在破坏第二制备单元的在后的密封件307时，大体上所有的输出流体都流入分析隔室且被运送至微通道1003，而不是在两个分析单元之间分流。在微通道1003内，第二制备单元的输出流体内的细胞变成在单一平面内对齐，从而允许光学分析。然后，输出流体流入废物容器，输出流体被存储在废物容器中。 [0189] 还注意到，在图10-图13B中，废物容器1005看起来在分析隔室203中。然而，这不是强制性的。之前参考图2解释的是，分析隔室203可以被定位在盒子内部的缝隙或窗口中。在这样的实施方式中，盒子可以包括废物容器，其中在这样的实施方式中，第三通道1004中的开口将被用于使分析模块中的第三通道和盒子中的废物容器对接或和引导至其中的通道对接。 [0190] 已经理解了盒子的结构和功能，根据本发明的某些实施方式，现在描述取样器。图14A、图14B和图14C示意性地描绘根据本发明的某些实施方式的取样器。取样器1400被配置，以对流体取样并将其引入到盒子204中。通过14A所描绘的取样器包括附接到手柄 1402上的运输器1401。在所描述的非限制实施方式中，运输器是毛细管。在毛细管内部，疏水膜1404以离毛细管出口预定距离被附加。毛细管1401可以是具有附加在内部且适合用TM 于这种情况的疏水膜的任意类型的毛细管，例如由DRUMMOND Aqua-Cap Microdispenser生产的毛细管。 [0191] 然而，注意到，疏水膜1404不限于本发明，且允许用于保证毛细管中的样品流体的量是精确的其它机制。例如：可能使用其体积是精确的所需体积的较短的毛细管。可选择地，可以使用不是膜的另外的收缩元件，比如孔口。 [0192] 流体取样是通过将毛细管1401的出口浸入流体中来进行的。精通本领域的那些技术人员将领会，流体通过毛细管力被驱动进入毛细管中。附加在毛细管1401内的疏水膜1404不干扰过程，因为其允许通过被驱动到内部的流体取代的空气流出。流体填充毛细管，直到到达疏水膜。应领会的是，由于膜1404的疏水属性，流体不接触膜。因此，在膜中没有样品流体吸收率，或换而言之，在膜的支持下，不发生流体体积的损失。因此，取样的流体的最终体积是通过疏水膜1404离毛细管出口的距离及通过毛细管的直径来确定的。 [0193] 一旦流体已经被取样，流体通过将毛细管1401插入通过其第一开口301被输送、引入到盒子204中。在这个阶段中，仅发生样品流体从毛细管到室303的有限渗漏，因为流体通过毛细管力被保持在内部。接着，活塞1405被用于将推动取样的流体离开毛细管，进入室303。图14B所描绘的活塞1405包括附接到保持构件1407上的插入构件（plunging member）1406。插入构件1406被配置成通过定位在手柄1402中的毛细管入口1403插入到毛细管1401中。活塞推动疏水膜1404，直到其到达毛细管出口，可选择地导致整个样品流体到室303的输送。然而，应认为，如果插入构件1406没有足够长以到达毛细管出口，一定量的流体将保留在毛细管中。因此，输送到室中的样品流体的体积是通过活塞1405的插入构件1406的长度来确定的。毛细管的直径是事先已知的，且毛细管的长度及活塞的长度同样是事先已知的。因此，可以预先确定通过取样器可转移的流体的体积。 [0194] 必须领会的是，上文所描述的取样和插入的机制使得将固定体积的样品流体输送到室中成为可能。输送固定体积的流体的能力是非常重要的，因为输送的体积的任何偏差都可影响顺序分析的可靠性。而且，不需要如在其它应用中的情况一样将血液冲洗出运输器（在这种情况下为毛细管），因为疏水膜将所有的血液完全分配到第一室中。 [0195] 参考某些实施方式，活塞1405是分析系统101的一部分，而在将其放置在分析系统101的盒子保持单元103内时，活塞被插入到盒子204中。然而，在不同的实施方式中，活塞可以构成单独的装置，而可以在将其放置在盒子保持单元103内之前，进行活塞到盒子的插入。 [0196] 在通过图14C所显示的不同实施方式中，取样器由两个运输器1401组成，其中流体通过运输器的取样是顺序进行的。然而，这是非限制性的，且可以存在其中同时进行流体通过运输器的取样的实施方式。 [0197] 可以使用包括两个运输器的取样器，比如图14C中所显示的一个取样器，用于取样且将血液输送至盒子中，所述盒子被配置成允许血细胞计数的进行，比如上文参考图13所描述的盒子。有时，取样器的两个运输器可以包括具有疏水膜的抗凝剂涂覆的毛细管。涂覆毛细管的抗凝剂起到防止取样的血液凝块的作用。抗凝剂的实例为EDTA（乙二胺四乙酸）。 [0198] 必须领会的是，通过取样器1400的每一个运输器1401取样且输送到盒子204中的流体体积可以小至20μl且甚至可能更小。因此，使用取样器1400、盒子204和分析系统101的血细胞计数的执行仅需要获得来自个体的一滴血液。这样小的血液体积可以通过以例如通过家用的血糖检测装置进行的方式刺穿指尖或前臂来获得，从而省去从静脉抽血，从静脉抽血对病人尤其是对儿童来说是较不方便的。 |
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