專利名稱：用于檢測分析物的試劑盒和裝置的制作方法
用于檢測分析物的試劑盒和裝置相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2008年9月M日提交的美國臨時申請?zhí)?1/099，830的利益，其通過引用并入本文。
背景技術(shù)：
檢測特定靶物的重要性。用于檢測特定的分子、細胞和病毒靶物的方法，是醫(yī)學(xué)和獸醫(yī)診斷、環(huán)境試驗和工業(yè)質(zhì)量控制的基礎(chǔ)工具。在臨床醫(yī)學(xué)中用于檢測特定靶物的方法的實例包括柜臺有售的快速妊娠試驗、用于測定傳染因子對特定抗生素的抗性的微生物學(xué)培養(yǎng)試驗，和血樣中癌癥標志物的高度自動化的試驗。檢測食物中的病原體污染物、用于藥物開發(fā)的候選化合物的高效篩選、定量藥物中的活性成分，例證了依賴于用于測定特定靶物的存在的方法的工業(yè)生產(chǎn)用途。需要測試特定靶物的環(huán)境用途包括，檢測供水污染、空氣傳播的生物威脅因子和家庭的真菌污染。標記靶物。一個用于檢測特定細胞、病毒或分子的重要方案是，用光學(xué)上可檢測的標記來標記靶物。可以特異性地或非特異性地標記靶物。通過用含有光學(xué)標記的靶物特異性的結(jié)合分子進行標記，可以特異性地標記靶物。靶物特異性標記可以具有不同類型的結(jié)合部分，包括大分子(資/i/7，抗體、蛋白受體、核酸、碳水化合物和凝集素)和小分子、例如， 激素、濫用藥、代謝物)。靶物特異性標記的可檢測的信號發(fā)射部分可以使用多種信號發(fā)射特征，包括熒光、磷光、色原體發(fā)光(chromogenicity)、化學(xué)發(fā)光、光散射和拉曼散射?；蛘?，可以非特異性地標記靶物——也就是說，可以與樣品中的其它實體一起標記它們。例如，可以用DNA染色劑標記樣品中的所有細胞，或可以用結(jié)合所有這樣的分子的標記來標記所有脂蛋白。然后可以使用下述的靶物特異性的選擇，特異性地檢測非特異性地標記的靶物。特異性地選擇靶物。靶物特異性的選擇對于檢測標記的靶物而言通常是重要的。 特異性選擇經(jīng)常用于物理地從其它標記的實體中、也從未結(jié)合的標記中分離出靶物。例如， 用靶物特異性的抗體包被的磁性顆?？梢杂糜诮j(luò)合標記的靶物。將磁力應(yīng)用于該絡(luò)合物， 則可以將標記的靶物沉積在表面上，而標記的實體和未結(jié)合的標記則未沉積?；蛘撸ㄟ^捕獲，也就是說，通過結(jié)合到被靶物特異性的結(jié)合部分(諸如抗體)包被的表面上，可以進行特異性選擇。特異性選擇可以發(fā)生在靶物標記之前或之后。在特異性選擇和靶物標記后，通常在連續(xù)的洗滌步驟中從反應(yīng)物中去除未結(jié)合的標記，而選擇保留特異性地選擇的靶物，用于后續(xù)檢測。洗滌步驟需要用戶所不希望的勞動 (在手工實驗方法的情況下)，且可能需要復(fù)雜的液體處理工程(在自動化系統(tǒng)中)。一些技術(shù)，諸如側(cè)向流方法，使用被動毛細管作用來從已經(jīng)特異性地捕獲在膜或固體表面上的標記的靶物洗下未結(jié)合的標記和非特異性地結(jié)合的標記。側(cè)向流方法為手工實驗簡化了洗滌功能，但是這些方法可能是不靈敏的，且不適用于在自動化平臺上的高流通量試驗。使用成像來計數(shù)標記的靶物。成像是用于檢測在檢測表面上的特異性地選擇的標記的靶物的有力方法。成像方法將從檢測區(qū)中的每個點發(fā)射出的光信號映射成圖像中的對應(yīng)點。相反，非成像檢測方法通常整合從整個檢測區(qū)發(fā)射出的光信號。一些成像方法可以檢測和計數(shù)單個標記的靶物。與檢測區(qū)整合方法相比，計算特異性地標記的靶物可以導(dǎo)致非常低靶物水平的檢測?；趫D像的靶物計數(shù)方法的靈敏度優(yōu)點主要源自下述事實，即隨著靶物水平降低，光信號與背景之比基本上保持恒定。相反，對于檢測區(qū)整合方法，隨著靶物水平降低，信號與背景之比降低。一類方法通過用顯微光束系統(tǒng)性掃描檢測區(qū)來建立圖像。掃描方法比使用數(shù)字陣列檢測器(例如’ CCD或CMOS照相機)來同時計算整個檢測區(qū)中的特異性地標記的靶物的方法耗費更多時間。用于靈敏的靶物計數(shù)的在低放大率的大面積成像。一些方法使用高放大率顯微術(shù)來計算單個微型靶物。顯微成像缺少靈敏度，因為每個圖像僅取樣小面積。可以對更大的面積連續(xù)成像，但是許多圖像的獲取是費力的、昂貴的且耗時的?；蛘撸梢允褂迷诘头糯舐实拇竺娣e成像，單個地檢測和計算標記的微型靶物。低放大率成像可以允許在單個圖像中計算在相對大面積中的小量微型靶物。不需要洗滌來從特異性地標記的靶物去除游離標記的方法。已經(jīng)開發(fā)了幾種不需要洗滌的方法，其檢測用標記的靶物特異性的結(jié)合部分特異性地絡(luò)合的靶物。一類方法使用除非它們結(jié)合靶物時不發(fā)射信號的標記。這些標記具有限制，因為它們不會發(fā)射足夠強的信號用于單個標記的靶物的有效大面積檢測。不需要洗滌的另一種方法通過液相屏障進行選擇，以從未結(jié)合的標記中分離出標記的靶物絡(luò)合物。該方案使用檢測區(qū)整合而不是靈敏的圖像分析，因而缺少高靈敏度。使用成像來檢測特定靶物的試驗裝置。已經(jīng)開發(fā)出了許多用于進行試驗的裝置， 用于使用成像方法同時檢測特定微型靶物。一些試驗裝置用于手工試驗，而另一些則為用于自動化試驗系統(tǒng)而設(shè)計。使用標記的靶物的目檢的手工方法包括柜臺有售的快速側(cè)向流實驗，諸如用于妊娠試驗的那些。手工試驗通常為測試單個樣品而設(shè)計，不適用于高流通量試驗。目檢不能計數(shù)單個標記的靶物，因而在低靶物水平時缺少靈敏度。大多數(shù)用于同時檢測單個標記的微型靶物的試驗裝置使用在高放大率的自動化成像來使靶物顯像。例如，含有光學(xué)上澄清的基質(zhì)的簡單微量滴定孔可以用作通過顯微術(shù)成像的裝置。特異性地標記靶物，并沉積在光學(xué)基質(zhì)表面上。通過重復(fù)洗滌去除未結(jié)合的標記和非特異性地標記的實體后，可以使用數(shù)字照相機和顯微鏡光學(xué)裝置計算靶物。這樣的裝置具有下述缺點需要洗滌步驟，且缺少靈敏度，因為顯微方法僅對小面積成像。已經(jīng)開發(fā)了幾種使用大面積自動化數(shù)字成像的試驗裝置，用于同時檢測單個標記的靶物。這些方法通常在毛細管室中檢測，并使用側(cè)向流來去除未結(jié)合的標記。關(guān)于其它側(cè)向流方法，該技術(shù)方案使自動化復(fù)雜化，并限制可以方便地分析的樣品的體積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為分析儀提供了改進的試劑盒和裝置，所述分析儀使用大面積成像來檢測單個微型靶物。本發(fā)明允許不經(jīng)洗滌步驟地進行單個標記的靶物的大面積成像，從而提供靈敏的且特異性的檢測，同時簡化手工操作，并降低自動化操作的成本和復(fù)雜度。本發(fā)明可以遞送快速的、精確的和定量的結(jié)果。在本文中，我們使用術(shù)語成像來表示從一個區(qū)域同時獲取圖像。
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在一個方面，本發(fā)明表征了一種試劑盒，其包括具有> 2 mm深度的成像孔和具有> 1 mm的最短線性尺寸的檢測區(qū)；信號發(fā)射部分，例如，熒光顆?；驘晒獾幕虬l(fā)熒光的染色劑，其以干燥或液體形式儲存；和選擇部分，例如，以干燥或液體形式儲存的磁性顆粒或捕獲分子；其中所述信號發(fā)射部分和選擇部分或捕獲分子特異性地結(jié)合靶物，其中所述捕獲分子結(jié)合到成像孔上，其中所述檢測區(qū)在與信號發(fā)射部分的信號標志相對應(yīng)的波長是可穿透的，且其中所述成像孔包含用于使成像分析儀對齊或?qū)食上窨椎牟考?。所述試劑盒可以另外包括任意一種或更多種染料，所述染料干擾投向或來自信號發(fā)射部分的光的生成或透射；取樣裝置，例如，拭子，其能收集樣品中的靶物；墊子或在溶劑化后生成墊子的干燥試劑，其中所述墊子在溶劑化后具有大于覆蓋液體層的密度。生成墊子的干燥試劑可以放置成接觸檢測區(qū)，且在檢測區(qū)與干燥的信號發(fā)射和選擇部分之間。在某些實施方案中，界定檢測區(qū)的檢測表面在190 - 1100 nm之間的區(qū)域是可穿透的，例如，在可視區(qū)。優(yōu)選地，所述檢測表面在信號標志的波長是無熒光的。在其它實施方案中，檢測區(qū)的最長線性尺寸是2 cm，且其中成像孔的深度小于2 cm。本發(fā)明也表征了用于分析可能含有靶物的樣品的裝置，其包括具有樣品入口的殼體；具有> 2 mm的深度的成像孔，和具有> 1 mm的最短線性尺寸的檢測區(qū)；選擇部分和/或信號發(fā)射部分的儲存器，其中所述儲存器安置在殼體中，且流體性地連接至成像孔 (或以液體或干燥形式安置在成像孔中的選擇部分和/或信號發(fā)射部分)；和用于使成像分析儀定位或?qū)食上窨椎牟考?，其中所述成像孔安置在殼體中，以允許檢測區(qū)的外部輻照和/或從成像孔發(fā)射出的光的檢測，其中所述入口流體性地連接至成像孔，且其中所述檢測區(qū)在與信號發(fā)射部分的信號標志相對應(yīng)的波長是可穿透的。所述裝置可以另外包括一種或更多種捕獲分子，其結(jié)合到成像孔上且特異性地結(jié)合靶物；入口的密封，其在樣品導(dǎo)入入口中以后嚙合；用于計量通過入口導(dǎo)入該裝置中的樣品體積的計量器；第二個儲存器，其安置在殼體中，且含有墊子或在溶劑化后生成墊子的干燥試劑，其中所述墊子在溶劑化后具有大于覆蓋液體層的密度，且其中第二個儲存器流體性地連接至成像孔；第三個儲存器， 其安置在殼體中，且含有干擾投向或來自信號發(fā)射部分的光的生成或透射的染料，其中所述第三個儲存器流體性地連接至成像孔；樣品處理孔，其安置在殼體中，且流體性地連接至入口、成像孔和儲存器；多個(a)的成像孔和在殼體中的通道，所述通道將引入入口中的樣品分到多個成像孔中；殼體中的通道，其連接入口和成像孔；殼體中的排氣口，其允許氣體排出裝置，這是液體在裝置中流動的結(jié)果；取樣裝置，例如，刺血針，其可以流體性地連接至入口 ；過濾器，其隔開入口和成像孔，并允許靶物選擇性地穿過；和用于連接流體泵的在殼體中的接口，所述泵將流體從入口泵向成像孔。在不同的實施方案中，所述檢測區(qū)在與信號標志相對應(yīng)的波長是無熒光的。所述成像孔可以與殼體是整體或分開。所述入口可以接受取樣裝置，例如，樣品拭子或吸量管。 所述殼體可以另外包括穩(wěn)定器，其用于垂直疊加多個裝置。當存在時，嚙合密封可以導(dǎo)致來自入口的樣品向成像孔移動。例如，所述密封可以包括柱塞或能相對于入口可變地移動，例如，通過螺紋。所述成像孔可以另外包括墊子或在溶劑化后生成墊子的干燥試劑和/或染料，其中所述墊子在溶劑化后具有大于覆蓋液體層的密度，所述覆蓋液體層包含溶劑化的靶物信號發(fā)射部分和選擇部分，所述染料干擾投向或來自信號發(fā)射部分的光的生成或透射。上述的第二個和第三個儲存器可以是相同或不同的儲存器。樣品處理孔可以含有促進或抑制細胞復(fù)制的試劑，例如，生長培養(yǎng)基。樣品處理孔可以被閥與成像孔隔開。樣品通過毛細管作用從入口向成像孔移動。裝置中的任意儲存器可以被脆性密封與成像孔隔開。樣品體積是例如1 μ L至1 mL，且成像孔的體積是例如10 μ L至1 mL。用于本發(fā)明的試劑盒和裝置的示例性的成像孔也顯示在附圖中，并描述在實施例中。在某些實施方案中，所述試劑盒和裝置在檢測之前不需要洗滌樣品。所述試劑盒和裝置也可以采用標記顆粒作為信號發(fā)射部分。標記顆粒與靶物的接觸，導(dǎo)致靶物標記顆粒絡(luò)合物的形成。標記顆粒可以存在于試劑盒或裝置中，其量會產(chǎn)生指定的標記比，例如，小于100。在試驗裝置中可以含有一些或所有試驗試劑。用戶可以手工地或通過自動化儀器加入一些或所有試劑。試驗裝置可以是簡單的容器?；蛘撸鼈兛梢允菑?fù)雜的筒，包括，例如，下述物體的組合載泵、流控通道、閥、試劑儲存器、電子器件、檢測器、樣品輸入模塊和廢物模塊?！跋礈臁笔侵高@樣的過程，其從容器或表面物理地去除液體，所述液體含有來自靶物的不希望的組分，所述靶物不同于不希望的組分，被保留、選擇或捕獲在容器中或表面上?！安恍枰礈臁钡脑囼炇侵高@樣的試驗，其中不使用洗滌步驟來檢測靶物。“分析儀”或“成像分析儀”是指這樣的儀器，其具有本文定義的允許檢測區(qū)同時成像的陣列光檢測器和成像光學(xué)器件。分析儀可以具有許多用于增強檢測的其它功能，包括用于將選擇力施加于選擇部分上、運輸或溫育的模塊。“孔”是指可以容納液體的容器?？淄ǔ＞哂嗅? mm的孔深度?！俺上窨住笔侵缚梢杂糜谕ㄟ^成像來檢測標記的靶物的孔。成像孔具有檢測表面， 在所述表面上，成像分析儀可以檢測標記的靶物顆粒。位于檢測表面和成像分析儀的光檢測器之間的材料具有用于支持標記的靶物的成像檢測的光學(xué)性質(zhì)。例如，所述材料通常是可穿透的，且在與裝置的信號發(fā)射部分的信號標志相對應(yīng)的光譜區(qū)中具有低光學(xué)背景?！俺上窨咨疃取笔侵秆刂怪庇跈z測表面的軸的成像孔距離?！皦|子”、“密度墊子”、“液體墊子”、“墊子層”或“液體密度墊子”是指其密度大于覆蓋層的基本上液體層。在本發(fā)明中，墊子存在于成像孔中，位于檢測表面和包括樣品和實驗試劑的液體層之間。該墊子提供了實驗試劑和檢測表面之間的物理分離。使用選擇，與選擇部分絡(luò)合的標記的靶物移動穿過墊子，并沉積在檢測表面上進行成像。墊子的致密液體層將未被選擇部分絡(luò)合的信號發(fā)射部分從檢測帶排除?！叭玖稀笔侵讣尤敕磻?yīng)中的物質(zhì)或混合物，其干擾投向或來自信號發(fā)射部分的光的生成或透射。所述染料減小或消除在檢測區(qū)以外發(fā)出的信號，同時允許檢測從檢測區(qū)內(nèi)的信號發(fā)射部分衍生出的信號。對于包括熒光信號發(fā)射部分的裝置，染料可以吸收熒光激發(fā)頻率、熒光發(fā)射頻率或二者的光。不同的染料性質(zhì)可以用于該目的，包括光散射和吸收。在不同的實施方案中，所述染料會使信號減小至少50%、75%、85%、90%、95%或甚至99%?！叭旧膲|子”是指包括染料的墊子。染色的墊子同時提供主體反應(yīng)從檢測帶的物理排除(隨著染色的墊子的密度而變化)，同時防止或減小信號從覆蓋反應(yīng)向檢測器的透射(隨著致密層中包括的染料而變化)。
“取樣裝置”是指用于收集樣品的裝置。取樣裝置的實例包括拭子、毛細管、擦拭器、燒杯、多孔過濾器、吸水過濾器和吸頭。“靶物”是指可能存在于樣品中的細胞、病毒、分子或分子絡(luò)合物，通過本發(fā)明測試其存在?！鞍形锓N類”是指多個靶物共有的一個或更多個特征，使得多個靶物被視作對于使用本發(fā)明構(gòu)建的實驗?zāi)康亩允窍嗤?。例如，對于用于檢測所有HIV病毒的實驗，所述種類是HIV。這樣的實驗會檢測所有HIV病毒，而不區(qū)分HIV-I和HIV-2變體。在該情況下， 靶物的種類包括HIV-I和HIV-2。另一個實驗的目的可能是將HIV-I與HIV-2區(qū)分開。在該情況下，每類HIV被視作不同的種類。如果實驗?zāi)康氖菣z測白色假絲酵母菌，3個探針被視作對于實驗?zāi)康亩允窍嗤?，因為它們具有共同特征，即它們特異性地結(jié)合白色假絲酵母菌，且被視作屬于相同的靶物種類分子?！胺N類-結(jié)合分子”是指特異性地結(jié)合種類特異性的結(jié)合位點的分子或分子絡(luò)合物。種類-結(jié)合分子的實例是雜交基因組DNA的核酸探針；已經(jīng)在體外選擇或“進化”成特異性地結(jié)合蛋白上的位點的核酸適體；結(jié)合細胞抗原或血清蛋白的抗體；和特異性地結(jié)合激素受體或結(jié)合分子(諸如抗生物素蛋白)的配體(諸如表皮生長因子或生物素)。如果它們結(jié)合不同的且無重疊的種類特異性的結(jié)合位點，則2個種類-結(jié)合分子是不同的?？梢愿鶕?jù)它們的分子組成提及種類-結(jié)合分子，資/i/Z，種類結(jié)合的寡核苷酸、探針、抗體、配體等。“捕獲分子”是指穩(wěn)定地結(jié)合在表面、膜或非顆粒的其它基質(zhì)上的種類-結(jié)合分子?！疤禺愋缘亟Y(jié)合”靶物種類的種類-結(jié)合分子是指這樣的種類-結(jié)合分子，其在定義的茲余多/f下結(jié)合作為實驗掃描的種類的成員的基本上所有靶物，但基本上不結(jié)合可能存在于樣品中的其它分子。在掃描的種類中的靶物所結(jié)合的種類-結(jié)合分子的數(shù)目相對于不在這樣的種類中的靶物所結(jié)合的數(shù)目，通常是2倍、5倍、10倍、或大于50倍大?！靶盘栐笔侵钢苯赢a(chǎn)生可檢測信號的分子或顆粒。短語“直接產(chǎn)生”表示下述事實，即信號元件是可檢測信號的直接來源或關(guān)鍵調(diào)節(jié)劑。因而，如果信號是源自熒光團的光子，則所述熒光團是光子的直接來源，且因此是信號元件。如果信號是由RLS顆粒散射的光子，則所述RLS顆粒是信號元件?；蛘?，如果信號是從辣根過氧化物酶的發(fā)色沉淀產(chǎn)物透射或散射的光，則所述發(fā)色產(chǎn)物是信號元件。信號元件的一個特征是，這樣的元件不可分成部分，使得每個部分產(chǎn)生與整體相當(按照特征，不一定按照強度)的信號。因而，2 nM直徑量子點是信號元件，因為分割它會改變得到的納米晶體的特征(發(fā)射譜)。用諸如熒光素等熒光染料浸漬的5 Mm顆粒不是信號發(fā)射元件，因為它可以分成部分，使得每個部分具有與完整顆粒相當?shù)男盘柊l(fā)射特征。 相反，分子熒光素是信號發(fā)射元件。信號產(chǎn)生酶(資/i/7，螢光素酶、堿性磷酸酶、辣根過氧化物酶)的可檢測產(chǎn)物也被視作信號元件。這樣的信號元件(或它們的前體，當存在前體向信號元件的化學(xué)轉(zhuǎn)化時)可以是可擴散物質(zhì)、不溶產(chǎn)物和/或不穩(wěn)定中間體。例如，酶堿性磷酸酶將化學(xué)發(fā)光底物CDPItar (NEN；目錄號NEL-601)轉(zhuǎn)化成活化產(chǎn)物，它是發(fā)射光子的信號元件?！靶盘柊l(fā)射部分”是指這樣的分子、顆?；蛭镔|(zhì)，其包括或產(chǎn)生(在酶的情況下)一個或更多個信號元件，且綴合或可以綴合到種類-結(jié)合分子上。信號發(fā)射部分可以共價地或非共價地、直接地或間接地〈例如，通過一個或更多個連接物或“化學(xué)連接物”部分，或通
9過綴合到相同顆粒上的兩個部分)結(jié)合到種類-結(jié)合分子上。信號發(fā)射部分的實例包括羧基化的量子點；修飾成結(jié)合核酸探針或抗體探針的熒光團(諸如德克薩斯紅)；抗生蛋白鏈菌素-包被的熒光聚苯乙烯顆粒(其可以綴合到生物素化的種類特異性的結(jié)合蛋白上)； 含有重復(fù)核酸序列的滾環(huán)復(fù)制產(chǎn)物，每個所述序列可以雜交幾個寡核苷酸，所述寡核苷酸以熒光修飾的核苷酸為尾巴，且在5’末端含有種類特異性的結(jié)合寡核苷酸。信號發(fā)射部分可以包括物理上不同的元件。例如，在某些情況下，所述信號發(fā)射部分是綴合到種類-結(jié)合分子(例如抗體)上的酶(資/i/7，堿性磷酸酶)。當堿性磷酸酶的底物(資/i^CDP^tar或 BM紫，分別來自NEN和Roche)被轉(zhuǎn)化成信號元件產(chǎn)物(資/i/7，發(fā)射光子的不穩(wěn)定中間體，或可沉淀的發(fā)色產(chǎn)物)時，產(chǎn)生信號。對于種類-結(jié)合分子、酶促信號發(fā)射部分和在不同時間應(yīng)用于反應(yīng)中的底物，它不是罕見的?！邦w?！笔侵赋叽缧∮?0微米的基質(zhì)。一群或一批顆粒的尺寸被定義為顆粒樣品的最長正交維數(shù)對的平均測量。最長正交維數(shù)對是這樣的顆粒正交維數(shù)對，其長度總和是該顆粒的所有這種總和的最大值。如果2個顆粒的樣品分別具有1微米X 2微米和2微米X 3微米的最長正交維數(shù)對，最長正交維數(shù)對的平均測量是2微米[(1+2+2+:3)/4 = 2 微米]。顆粒樣品的最長正交維數(shù)對的平均測量是，例如，小于50微米、小于20微米或小于 5微米。許多顆粒具有一些固體特征。但是，可能不是剛性的分子支架或絡(luò)合物也被定義為顆粒。例如，樹枝狀聚合物或其它分支分子結(jié)構(gòu)被視作顆粒。類似地，脂質(zhì)體是另一類顆粒。顆粒可以結(jié)合或綴合到信號元件上。經(jīng)常用反映它們的尺度或幾何形狀的術(shù)語，表示顆粒。例如，術(shù)語納米球、納米顆?；蚣{米珠用于表示沿著任意給定軸測量小于1微米的顆粒。類似地，術(shù)語微球、微?；蛭⒅橛糜诒硎狙刂我饨o定軸測量小于1毫米的顆粒。顆粒的實例包括膠乳顆粒、聚丙烯酰胺顆粒、磁體微粒、鐵磁流體(磁性納米顆粒)、量子點等。“標記顆?！笔侵缚梢蕴禺愋缘亟Y(jié)合靶物并產(chǎn)生信號的顆粒。標記顆粒綴合到信號發(fā)射部分和種類-結(jié)合分子上?！鞍形飿擞涱w粒絡(luò)合物”是指一種或更多種靶物特異性地結(jié)合的標記顆粒?！皹擞洷取笔侵冈诮佑|步驟中靶物與標記顆粒之比。例如，如果使1 X IO7標記顆粒接觸含有1 X IO6靶物的樣品，則標記比是0.1。為了計算標記比的目的，僅考慮可以特異性地結(jié)合標記顆粒的靶物。例如，在計算中不包括物理上不可達到的靶物U列如，現(xiàn)觀在細胞隔室中)。信號元件或信號部分的“信號特征”(signal character)是指由所述信號元件或信號發(fā)射部分產(chǎn)生的信號的一個或更多個方面，其可以用于與其它信號元件或信號發(fā)射部分區(qū)分開。例如，用熒光素和羅丹明標記的信號發(fā)射部分的信號特征是庚光。放射轉(zhuǎn)發(fā)器的特征是凝。光子信號發(fā)射特征的實例是熒光、光散射、磷光、反射比、吸光度、化學(xué)發(fā)光和生物發(fā)光。所有(除了最后2個實例以外)光子信號發(fā)射特征依賴于外部輻照(例如白光源、激光源、或日光)。相反，化學(xué)發(fā)光和生物發(fā)光是獨立于外部光源的信號發(fā)射特征。“信號標志”(signal signature)是指結(jié)合實驗靶物種類的信號發(fā)射部分的組合的特征性信號發(fā)射特性。結(jié)合4類抗體(其中之一綴合到熒光素分子上，其中3類用羅丹明分子綴合)的靶物具有用熒光素和羅丹明的組合的加權(quán)的吸光度和發(fā)射譜描述的信號標
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“選擇力”是指用于捕獲、分離、移動或隔絕靶物的力。選擇力的實例包括重力、磁力、電勢、離心力、向心力、浮力密度和壓力。通過單獨作用于靶物上的選擇力，可以移動靶物?；蛘撸梢允惯x擇力特異性地作用于與選擇部分結(jié)合的靶物上(參見下文定義)。施加選擇力來移動靶物的實例包括靶物的離心；結(jié)合到磁性顆粒上的靶物的磁性選擇；用金屬顆粒標記的靶物的重力沉降；和通過真空過濾將靶物沉積在多孔膜上。在下面的實施例中包括了選擇力的應(yīng)用的其它實例。“選擇部分”是指這樣的原子、分子、顆?；蚱渌鼘嶓w，其可以綴合到種類-結(jié)合分子上，并給種類-結(jié)合分子賦予通過選擇力被選擇性地捕獲、分離、移動或隔絕的能力。當種類-結(jié)合分子選擇部分絡(luò)合物特異性地結(jié)合靶物時，所述靶物通常還可以通過選擇力被選擇性地捕獲、分離、移動或隔絕。“選擇性的”表示選擇力對選擇部分和結(jié)合的實體的移動的優(yōu)先賦予易感性超過選擇部分未結(jié)合的實體。順磁顆粒和鐵蛋白是選擇部分的實例。在溶液中下沉的致密的二氧化硅顆粒是另一類選擇部分。當被種類-結(jié)合分子包被且結(jié)合微生物靶物時，這樣的顆粒會造成靶物在水溶液中下沉，由此導(dǎo)致結(jié)合的靶物與其它樣品未結(jié)合的組分分離?！按笾缕矫娴摹北砻婊蚧资侵高@樣的表面，其可以平行地對齊假想平面，使得當從該表面上的任何1 mm X 1 mm正方形中的點向假想平面上的最近點測量距離時，平均距離的絕對值小于50微米?！皺z測表面”是指，在本發(fā)明的某些實施方案中，在其上面沉積靶物的大致平面基底的表面。在使用光子信號發(fā)射特征的實施方案中，如果所述檢測表面是透光的，通過檢測表面的任一面，可以實現(xiàn)檢測。如果所述檢測表面是不透光的，通過沉積靶物的檢測表面的一面，可以實現(xiàn)檢測?！皺z測區(qū)”是指通過本發(fā)明同時分析的檢測表面區(qū)域或檢測帶。檢測區(qū)的最長線性尺寸通常大于1讓，例如，大于5 mm、10 mm或15 mm。例如，通過包括集合透鏡和C⑶芯片的光學(xué)裝置同時成像的載玻片部分可以測量0.8 cm X 0.5 cm。則檢測區(qū)是0.4 cm2?！皺z測帶”是指可以在其中檢測靶物的體積。檢測帶具有與檢測區(qū)相同的尺度，但是具有與可以在其中檢測和鑒別標記顆粒的深度相對應(yīng)的深度。檢測帶的深度因此依賴于用于評分陽性信號的閾值標準。當使用光學(xué)檢測時，檢測帶的深度依賴于場的光學(xué)深度。檢測區(qū)的“最長尺度”是指在檢測區(qū)周邊上的2個點之間可以繪制的最大長度線。 例如，如果檢測區(qū)是測量為0.3 cm X 0.4 cm的矩形，檢測區(qū)的最長尺度是對角線0.5 cm。 如果檢測區(qū)是半長徑長度為7 mm且半短徑長度為2. 5 mm的橢圓形，檢測區(qū)的最長尺度是 14 mm。檢測區(qū)的“最短尺度”是指在檢測區(qū)周邊上的2個點之間可以繪制的最小長度線。 例如，如果檢測區(qū)是測量為0.3 cm X 0.4 cm的矩形，檢測區(qū)的最短尺度是對角線0.3 cm。 如果檢測區(qū)是半長徑長度為7 mm且半短徑長度為2. 5 mm的橢圓形，檢測區(qū)的最短尺度是 5 mm0“大面積檢測”或“大面積成像”是指用于檢測微型靶物的方法，其中檢測區(qū)(通過檢測裝置同時分析的區(qū)域)遠遠大于靶物。用于大面積檢測的檢測區(qū)具有> 1 mm的線性尺度。相反，微型靶物實質(zhì)上更小，通常在至少2個正交維數(shù)測量小于50 Mm。大面積檢測的實例包括用C⑶照相機對9 mm直徑檢測區(qū)成像；通過用具有1 cm長尺寸的C⑶線性掃描器掃描，對2 cm X 1 cm矩形成像；使用直接暴露于照相膠片，對含有微生物靶物的4 cm X 4 cm濾光片成像；和在快速側(cè)向流試驗紙檢驗中，目檢與1 cm X 3 cm實驗區(qū)上的微型靶物相對應(yīng)的色斑。“綴合”或“穩(wěn)定結(jié)合”是指2個實體之間的物理結(jié)合，其中結(jié)合的平均半衰期是在 PBS中在4°C至少1天。在檢測區(qū)部分中“同時檢測”靶物是指在一個步驟中檢測來自大致平面的檢測表面部分的信號。使用CCD芯片、目檢或基于光電二極管的信號整合對檢測區(qū)的靶物進行大面積成像，是同時檢測的實例?！皹悠贰笔侵竿ㄟ^本發(fā)明掃描靶物的存在的物質(zhì)。“直接目檢”是指在沒有除了可佩戴式矯正透鏡以外的其它儀器的輔助下的目檢。 例如，直接目檢可以用于在某些快速側(cè)向流試驗中檢測納米金顆粒的淡紅色的反射信號?！肮怆姍z測器”是指將光子信號轉(zhuǎn)換成電信號的人造裝置或儀器。光電檢測器的實例包括CCD檢測器、光電倍增管檢測器和光電二極管檢測器、例如，雪崩光電二極管?！拜椪铡笔侵赣秒姶泡椛湔丈?。不同波長的電磁輻射可以用于輻照。它包括，例如， 用在X-射線、紫外線、可見光或紅外線光譜區(qū)域中的波長輻照。應(yīng)當指出，輻照不一定在可視區(qū)。輻照優(yōu)選地發(fā)生在190至1100 nm的范圍內(nèi)。具有“光子信號發(fā)射特征”的信號元件或信號發(fā)射部分是指這樣的信號元件或信號發(fā)射部分，其可以通過光子的發(fā)射、反射、散射、折射、吸收、捕獲或重定向或光子行為的任意其它調(diào)節(jié)或組合來檢測。具有光子信號發(fā)射特征的信號元件或信號發(fā)射部分的某些實例包括熒光團德克薩斯紅(熒光信號發(fā)射特征)；CDP-Star (化學(xué)發(fā)光信號發(fā)射特征)； 螢光素酶(生物發(fā)光信號發(fā)射特征)；共振光散射顆粒(光散射信號發(fā)射特征)；BM紫 (光吸收或發(fā)色信號發(fā)射特征)；和上轉(zhuǎn)化磷光體(吸收2個長波長光子，并發(fā)射1個更短波長光子)。PBS是磷酸鹽緩沖鹽水溶液，其含有120 mM NaCl,2. 7 mM KCl和10 mM磷酸鹽緩沖液(鈉鹽)PH 7.4。C⑶是電荷耦合器件。hTSH是人促甲狀腺激素。PSA是壓感膠粘劑。RF ID是射頻鑒定。除非另外指出，在本說明書中描述的微生物菌株從維吉尼亞州馬納薩斯的美國典型培養(yǎng)物保藏中心(ATCC)得到。


圖1是裝置的模塊式組裝，其中通過集成在帽中的柱塞的推動來計量樣品(實施例6)
圖2是可變形袋的實例，所述袋具有通過滾柱機構(gòu)對其起作用的脆性密封。圖3是液體和干燥試劑之間的試驗性能對比(實施例1)。凍干的金黃色葡萄球菌試劑證實了液體和干燥試劑之間的性能。圖3A顯示的數(shù)據(jù)對比了每個試驗分析的含有和不含有金黃色葡萄球菌細胞的樣品的熒光物體(多路計數(shù))。圖3B顯示了使用凍干的金黃
12色葡萄球菌試劑進行的試驗，來自含有和不含有金黃色葡萄球菌細胞的樣品的實際圖像。圖4是由裝有干燥試劑的單個容器、帽和成像模塊組成的簡單裝置(實施例3)。圖5是自主處理單個樣品的裝置，其包含集成的樣品收集功能。(A)集成的裝置概念，(B) SLA裝置，(C)自主裝置的設(shè)計，(D)自主裝置的 Polyjet實例，(E)含有免疫測定試劑的mm-尺寸的凍干球，(F)使用干燥試劑和干燥的墊子材料的陽性免疫測定反應(yīng)的圖像(實施例8、9)。圖6是具有集成的樣品收集模塊的裝置(刺血針和在帽中的消毒酒精墊)(實施例9)。圖7是具有多個反應(yīng)器的裝置，其中通過螺旋帽的推動來計量樣品(實施例4)。圖8是完整集成裝置，其具有多個孔和用于堆疊和對準分析儀的對準部件(實施例5)。圖9是具有中間處理生長模塊的裝置(實施例6)。圖10是具有中間處理生長模塊的可堆疊裝置的照片(實施例6)。圖11是接受樣品拭子MRSA試驗的直接插入的完整集成裝置的工作流程。打開包(1)后，用戶應(yīng)用條形碼O)，得到樣品(3)，將拭子插入裝置(4)。帽閉合折斷拭子末端(5)，并將一個或更多個裝置放在分析儀中(6)。所有其它步驟，包括醫(yī)院專門的數(shù)據(jù)報告，自動進行(實施例7)。圖12是包含接受樣品拭子的直接插入的完整集成裝置的模塊的內(nèi)部視圖(實施例7)。圖13是具有集成的一次用棄的吸頭的多個自含容器(實施例10、11) 圖14是具有集成的刺血針和消毒酒精墊的多個裝置的外包裝(實施例9)。圖15是具有集成的刺血針的多個裝置的外包裝(實施例9)。圖16是使用風(fēng)干和液體墊子試劑的試驗的對比(實施例1)。圖17是使用液體試劑的在人血漿中的人促甲狀腺激素(hTSH)試驗(實施例2)。圖18是來自具有集成的生長和試劑模塊的裝置的試驗結(jié)果與臺式試驗的對比 (實施例6)。圖18A顯示了來自具有集成的生長的裝置的試驗結(jié)果的標準曲線與臺式試驗的對比。圖18B顯示了沒有放大的單個染色的金黃色葡萄球菌細胞的數(shù)字圖像和與沒有細胞的樣品的對比。圖19是高流通量自動化分析儀(實施例1) 圖20是條形磁性組合裝置(實施例2)
圖21是含有和沒有染料墊子的試驗(實施例1)。證實了染色的墊子用于從對hTSH特異性的游離熒光標記顆粒去除背景的用途。圖22是液體和干燥試劑之間的TSH試驗表現(xiàn)的對比(實施例2)。圖22A顯示的數(shù)據(jù)對比了按照下述試驗分析的含有和不含有凍干的hTSH的樣品的熒光物體(多路計數(shù))。圖22B顯示了來自含有0 pg/mL和250 pg/mL TSH (使用凍干的TSH試劑)的樣品的實際圖像。圖23是成像分析儀的成像部件的圖。圖M是成像分析儀的部件的圖。
圖25是成像分析儀的照片。
具體實施例方式發(fā)明概述。本發(fā)明表征了試劑盒和裝置，其用于快速且靈敏地檢測醫(yī)學(xué)、工業(yè)和環(huán)境樣品中的靶物。在不同的實施方案中，所述裝置具有用于不經(jīng)洗滌步驟地將標記的靶物與游離標記和其它標記的實體區(qū)分開的裝載的(on-board)試劑(信號發(fā)射部分和選擇部分)；一個或更多個允許使用大面積成像檢測單個標記的靶物的成像孔；接受許多樣品類型；可以導(dǎo)入手工的或自動化的成像分析儀中；允許標記靶物；可以包括樣品和/或試劑處理功能；可以包括液體移動的流控功能；且可以與自動化分析儀上的機械裝置對接， 以移動流體?；谒鲅b置的診斷試驗可以是快速的、超敏的、定量的、容易使用的、多路的和自動化的。所述試劑盒或裝置可以設(shè)計成與本文所述的成像分析儀一起使用，和與在 2009年9月M日提交的標題為“Imaging analyzer for testing analytes”的國際申請
號_ (其通過引用并入本文)中描述的成像分析儀一起使用。所述裝置和試劑盒
可以用于本文所述的試驗，和在2009年9月M日提交的標題為“Method for detecting analytes, ”的國際申請?zhí)朹 (其通過引用并入本文)中所述的試驗。在下面的部分中描述了所述裝置的一些關(guān)鍵功能和屬性
1.裝置結(jié)構(gòu)2.樣品輸入模塊3.與分析儀的動態(tài)相互作用4.沒有洗滌的檢測5.液體試劑6.干燥試劑7.流體系統(tǒng)8.中間處理9.分析物選擇10成像11信息管理12^Si ^^ ο1.裝置結(jié)構(gòu)
裝置的總結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和構(gòu)造依賴于用途、地點和分析儀，且其范圍可以是從具有試劑的簡單光學(xué)容器到具有嵌入式流體處理元件和與分析儀的機械元件的接口的多功能裝置。 圖4解釋了本發(fā)明的一個簡單的實施方案，具有用于大面積成像的光學(xué)澄清的成像孔、干燥試劑和帽的單個容器。在圖12中所示的更復(fù)雜的實施方案具有集成的多個模塊，以實現(xiàn)多種功能。在圖12中所示的裝置具有在圖4中所示的更簡單裝置的功能性，但是也具有接受樣品拭子的模塊、啟動浸泡拭子的裝載液體試劑流的閉合機構(gòu)、培養(yǎng)基、和用于通過細菌細胞在生長孔 中的差別生長來測定抗生素抗藥性的干燥試劑、和用于與分析儀機械部分相互作用的部件。所述裝置和它的模塊可順從不同的生產(chǎn)方法和策略。使用許多材料、生產(chǎn)方法和裝配方法，可以將所述裝置生產(chǎn)成集成單元或單獨的模塊。所述裝置可以對每個樣品執(zhí)行一個或更多個試驗，可以接納一個或更多個樣品，且可以包含用于中間樣品處理的流控部件和模塊。模塊的類型。許多結(jié)構(gòu)模塊可以集成在裝置中。模塊可以在孔、通道或泡罩包中含有液體或干燥試劑。所述裝置可以具有用于樣品輸入的樣品輸入模塊，包括孔、毛細通道或用于取樣裝置的容器?？梢源嬖谝粋€或更多個成像孔，其具有用于有效成像的光學(xué)性質(zhì)。 一個或更多個模塊可以用于試驗反應(yīng)或樣品處理。在下面的部分中詳細描述了這些和其它功能模塊。模塊組合可以從單個生產(chǎn)的部件形成，或它們可以制造成在生產(chǎn)裝配過程中集成起來的分開的結(jié)構(gòu)模塊。每個模塊可以獨立地制造，或不然。例如，反應(yīng)模塊可以是單個單元，如在圖4中，或它們可以平行地組合，如在圖7中。不同功能的模塊可以組成單個生產(chǎn)的模塊，如在圖1中，其中已經(jīng)在單個注射模塑塊中制造出多個生長和成像孔模塊。組件也可以是分散的部件，它們在制造后裝配或連接到一起，諸如圖1中的分離的帽和柱塞模塊， 它們在裝置裝配過程中通過壓配合連接起來?？梢詫⒛K容易地連接到一起，作為形成集成的組合裝置的分散亞基。集成的模塊的數(shù)目和類型可以隨在裝置上測試的試驗的類型而異。例如，需要血液樣品的裝置可以具有集成的刺血針(圖6)?；蛘?，用于測試鼻樣的裝置可以具有鼻拭子容器(圖12)。處理需要生長的試驗的裝置可以具有裝載的生長孔(圖 9)。可以存在或不存在基底模塊，向其中裝配其它模塊。例如，圖1顯示了這樣的裝置，其中模塊通過壓感膠粘帶固定到基底上。但是，在圖4中，所有裝置模塊都生產(chǎn)成單個集成部件，不需要基底模塊。模塊制造。存在幾種可以用于產(chǎn)生裝置模塊的制造方法。例如，使用射擊注射模塑，可以制造裝置模塊(參見圖10所示的生長和成像孔)。作為實例，使用諸如Polyjet 3D印刷機(圖5D)、熔化沉積模鑄(FDM)等方法，或通過立體印刷設(shè)備(SLA)(圖5B)，可以快速地設(shè)計它們的原型。也可以機器制造或激光模具切割模塊，諸如使用圖1所示的PSA帶。模塊也可以是層壓的金屬箔或塑料薄膜(圖1)。存在其它可比的制造方法，它們是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。存在許多可以用于將模塊連接到一起的不同方法。一些實例包括熱、旋轉(zhuǎn)、接觸、 和超聲焊接，其中塑料組件熔合或熔化到一起。模塊也可以機械地相連，諸如在壓或搭扣 (snap)配合中。也可以使用諸如壓感膠粘劑(PSA)、PSA包被的帶或不同的環(huán)氧樹脂等粘合劑。也可以在陽極鍵合一些材料，諸如基于硅的材料。存在其它可比的連接方法，它們是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。裝置模塊可以由不同的材料制成。適合成像的材料可以具有包括對給定波長的光學(xué)透光度在內(nèi)的性質(zhì)，可以在某些激發(fā)波長是最小熒光的，或在某些波長具有低反射比。成像表面也可能需要針對塵、刮擦和污染的保護。這可以通過物理部件來實現(xiàn)，諸如物理隔開、箔或塑料蓋、鉸鏈門或滑門，它們可以在成像發(fā)生之前由分析儀或用戶取下。或者，保護門可以是不動模塊。可穿透的涂層或材料也可能足以保護光學(xué)表面。執(zhí)行機械動作的材料可能需要某種彈性，諸如用于活動鉸鏈和帽的那些(圖10、12)。可以選擇有利于流控部件和試驗試劑的材料。一些這樣的性質(zhì)包括反應(yīng)性、流體流動、疏水性、樣品和試劑的非特異
15性結(jié)合、孔隙率、和吸濕性。材料和方法的選擇可能受到成本和/或生產(chǎn)容易的影響。對準部件。所述裝置可以具有允許對準和堆疊的模塊。它們可以包括用于裝置堆疊(裝置-裝置對準和穩(wěn)定化)和裝置-分析儀對準的部件。兩種類型的部件、或任一種、 或都不存在于裝置中。可以包括裝置-裝置對準鍵，以提高用戶的可運輸性(圖8、圖10)。這些可以包括模塊或部件，包括使裝置可堆疊或可聯(lián)鎖的物理幾何形狀。這些可以包括交插或聯(lián)鎖部件。所述裝置可以堆疊，使得它們不能容易地翻轉(zhuǎn)(tip over);例如，所述裝置可以是寬廣的，具有低重心。另外，所述裝置可以具有便于用戶使用一只手或使用帶有手套的手操縱的總尺寸和形狀。裝置-分析儀對準鍵和安全部件可以存在，以確保裝置以正確方向插入分析儀， 且分析儀可以與它適當對接，以執(zhí)行功能，諸如溫育、運輸、磁性選擇和成像。所述裝置上的對準部件也可以包括一個或更多個具有安全部件的模塊。安全部件是這樣的元件，其可以限制與分析儀具有確定的功能關(guān)系的操作人員接近系統(tǒng)組件。下述裝置-分析儀對準鍵和安全部件是幾個實例，它們可以包含物理幾何部件、射頻鑒別(RF ID)標簽、嵌入的電子器件、光學(xué)基準、一維或二維條形碼、圖像或全息圖。2.樣品輸入
所述裝置可以具有不同類型的用于接受待測樣品的模塊。所述裝置可以接納許多不同類型的樣品和樣品導(dǎo)入模式。一旦加入裝置中，樣品可以密封在裝置中，并經(jīng)歷試驗前處理。樣品的類型。樣品來源可以很廣泛。人樣品可以包括例如尿、糞便、血液、血清、唾液、鼻液、腦脊液、皮膚、傷口和許多其它來源。工業(yè)樣品可以包括食物、飲料和藥物。環(huán)境樣品可以包括水、空氣或表面樣品。類似地，大量樣品收集裝置可以用于本發(fā)明中。本發(fā)明可以接納廣范圍的樣品體積。所述體積可以是，例如，小于1 μ (對于刺指血液)(如在圖 5中)至大于1 mL (對于糞便樣品)。所述樣品可以已經(jīng)經(jīng)過或沒有經(jīng)過預(yù)處理。例如，可以在將它們加入裝置之前，將稀釋劑或微生物生長試劑加入樣品中，或可以在將樣品加入裝置之前，允許發(fā)生微生物生長。另外，可以將一種或更多種添加劑加入樣品中。例如，可以將抗凝劑加入全血樣品中，以防止凝結(jié)。存在許多不同的可能的樣品導(dǎo)入模式。通過例如吸量管或樣品收集球、拭子、具有血滴的手指、注射器、毛細管、織品或擦拭器，可以將樣品導(dǎo)入裝置中。在從樣品收集裝置取出后，可以導(dǎo)入樣品，或可以將樣品收集裝置的容器集成在裝置中。集成的樣品輸入模塊的一個實例如圖6所示，其中通過裝載的刺血針和毛細管收集全血。外部導(dǎo)入的樣品的一個實例如圖8所示，其中由用戶手工地將稀釋的糞便樣品吸量進裝置中。帽的類型。所述裝置可以具有用于將樣品密封在內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。存在幾種不同的閉合結(jié)構(gòu)，一些實例包括、但不限于搭扣(圖4)、螺旋(圖7)、壓或擠壓配合(圖10)、鉸鏈(圖10)、滑板、可重新密封的膜、ο-環(huán)密封和閥(包括鴨嘴閥、旋轉(zhuǎn)閥、球閥、線性閥和單向閥)。除了密封以外，帽模塊可以集成不同的平行功能。所述帽可以施加壓力來移動樣品 (圖7)或釋放壓力，諸如通過排氣(圖幻。它可以移動液體試劑，諸如將拭子浸漬在緩沖液中，如在圖12中，或它可以包括與分析儀的機械接口，諸如通過圖1中的柱塞支持物。所述帽也可以對樣品收集裝置執(zhí)行一個或更多個處理步驟。例如，所述帽可以將鼻拭子的柄斷開，如在圖11中。所述帽可以集成允許或限制與用戶或分析儀的相互作用的部件。例如，所述帽可以在閉合后鎖定，使它不能被用戶或分析儀重新打開。所述帽可以將樣品密封在裝置內(nèi)，使它在閉合后不會泄露。所述帽可以給用戶或分析儀提供反饋，諸如所述帽已經(jīng)被適當密封的聲音或視覺線索，諸如當所述帽完成適當嚙合時可聽見的咔嗒聲或顏色變化。在某些實施方案中，可以存在用戶或分析儀的窗口，用于可視地確定樣品是否已經(jīng)正確地插入，和是否準備好進一步處理。裝載的樣品預(yù)處理。樣品一旦進入裝置中，可以在接觸試驗試劑之前，預(yù)處理樣品。樣品輸入儲存器可以使樣品立即暴露于試驗試劑，正如圖5C中用于血液樣品的毛細管一樣，其中立即開始反應(yīng)?；蛘?，樣品可以暫時保留在容器中，諸如樣品輸入儲存器(圖7)， 直到開始反應(yīng)。例如，通過裝置和分析儀的機械組件之間的相互作用，可以開始反應(yīng)?？梢詫⒁后w試劑加入樣品中，進行暫時儲存或反應(yīng)前溫育(圖12)?？梢源嬖谠囼炃皹悠窚蕚涮幚?，其在用戶關(guān)閉帽之后，在筒上自動發(fā)生。例如，可以使抗凝劑與全血樣品混合，或可以將生長培養(yǎng)基加入細菌樣品中(圖12)。試驗前處理可以采用干燥的或液體試劑。這些試劑可以存在于樣品輸入模塊內(nèi)，或者所述試劑可以位于裝置的其它地方。在樣品已經(jīng)離開樣品輸入模塊或儲存器后，可以在裝置的其它地方實現(xiàn)預(yù)處理。例如，可以將樣品與在流體流動通道內(nèi)干燥的試劑相組合，并與流過通道的樣品相混合。3.與分析儀的動態(tài)相互作用
所述裝置可以包含以許多不同方式與分析儀動態(tài)相互作用的結(jié)構(gòu)。所述裝置可以能接受材料或能量，它們可以從用戶或分析儀轉(zhuǎn)移至裝置的特定模塊。它也可以與分析儀或用戶交流信息，諸如試驗狀態(tài)。所述裝置可以與材料或能量的直接或間接轉(zhuǎn)移相容。例如，所述裝置可以接受一種或更多種試劑，包括來自分析儀的液體或固體。分析儀可以通過吸量管(或通過其它裝置)轉(zhuǎn)移稀釋劑、染料、密度墊子、信號發(fā)射部分、選擇部分或其它試劑。分析儀可以與裝置相互作用，以加熱、冷卻或混合裝置和/或它的內(nèi)容物。可以混合裝置上的流體的一個或更多個部分，它們可能要求或不要求與分析儀的動態(tài)相互作用?；旌戏椒梢允潜粍拥幕蛑鲃拥摹；旌峡梢员粍拥匾灾T如湍流、旋轉(zhuǎn)路徑、 低溶液能量(圖3中的干燥試劑)等方式發(fā)生，其不要求與分析儀的相互作用。但是，混合也可以主動地通過與分析儀的動態(tài)相互作用而發(fā)生?；旌峡梢园ā⒌幌抻谖锢磉\動諸如通過槳或攪拌棒、反復(fù)吸打(上下吸液)、振動(資/i/7，超聲處理)或渦旋。用于混合的裝置全部、一部分或沒有集成在裝置中。例如，可以將攪拌棒集成在受外部磁場作用的裝置中，或可以將分析儀上的外部吸量管導(dǎo)入裝置中來混合試劑。裝置上的液體可以以要求與分析儀動態(tài)相互作用的方式移動。液體可以通過毛細管作用移動；例如分析儀可以使毛細管接觸流體。其它方法包括機械柱塞(圖1)或脆性密封的開口(圖2)，其中剛性容器或通道之間的泡罩包或密封被機械擠壓作用打開，諸如滾柱或線性致動器(Findlai #U 1993 Clin Chem 39, 1927-1933)?；蛘?，螺旋鉆或螺絲釘可以作用于液體上(圖7)，或可以將外部力施加于可變形的或可萎陷的固體模塊諸如膜、橫隔膜、波紋管或手風(fēng)琴樣結(jié)構(gòu)。機械運動可以打開門或閥，或使2個物理上分開的組件在一起，使它們流體地相連。在策略上用于封閉通道的固體或液體或氣體，可以通過物理能量、高溫、化學(xué)反應(yīng)或能量吸收(諸如激光或紫外線，其可以由分析儀導(dǎo)入)來移動或熔化或蒸發(fā)。所述裝置也可以允許直接液體轉(zhuǎn)移，諸如通過吸量管，如圖8所示。所述裝置可以允許分析儀誘導(dǎo)滲透壓變化(其可以誘導(dǎo)液體流動，諸如跨半透性膜)，或電環(huán)境變化(諸如電流增加，以誘導(dǎo)電泳移動)。外部分析儀模塊對可變形基質(zhì)的擠壓，可以以類似于擠出海綿的液體的方式誘導(dǎo)流體移動。這些是其中裝置可以與分析儀相互作用來移動流體的幾個方式。所述裝置可以與外部能量來源的輻照相容。這可以包括電子態(tài)或固態(tài)磁場或電流或電場的接收。這可以誘導(dǎo)整個裝置模塊的移動，與諸如氧化鐵等磁性傳導(dǎo)組件一樣，或它可以用于樣品處理，諸如電泳或電化學(xué)。所述裝置可以具有用于連接這些能量來源的特殊模塊，其確保有效的功率傳輸。無線電波、聲波和超聲波能量可以用于激活模塊，例如轉(zhuǎn)換允許或阻斷流動的閥，或通過混合和移動液體。所述裝置可能需要允許用于能量傳遞的機械接觸的模塊，諸如在超聲波混合情況下的傳遞液體。接觸可以包含在裝置上，以沒有顯著損失地轉(zhuǎn)移能量。相干光(諸如來自激光)或非相干光(諸如來自無條件的發(fā)光二極管)可以用于打開或關(guān)閉通道，所述通道可以由動態(tài)材料制成，當暴露于某些光波長或強度時，所述材料可以改變性質(zhì)。與分析儀的動態(tài)相互作用通常包括與分析儀的將選擇力施加于選擇部分上的方法的兼容性。分析儀使用的選擇力的一些實例包括磁力、離心力、浮力、和電力。所述裝置也可以包括與分析儀通信的質(zhì)量控制部件。例如，所述裝置可以具有用于評估存在足夠的樣品體積的窗口。4.沒有洗滌的檢測
通過利用成像分析儀來檢測和計算單個標記的靶物，不需要洗滌步驟，本發(fā)明簡化了實驗操作，同時遞送高靈敏度。本發(fā)明可以采用不經(jīng)洗滌步驟、支持靈敏成像的試劑(在不同的組合中)，包括信號發(fā)射部分、捕獲分子、選擇部分、墊子和染料。信號發(fā)射部分。本發(fā)明包括信號發(fā)射部分，其具有用于靶物的光學(xué)標記的光子信號發(fā)射特征。信號發(fā)射部分可以是靶物特異性標記諸如標記顆粒；例如，綴合到靶物特異性的抗體上的熒光顆粒。信號發(fā)射部分可以是結(jié)合廣分析物類別的非特異性標記，例如，碘化丙啶，其標記DNA和具有該試劑可接近的DNA的細胞。選擇部分或捕獲分子。本發(fā)明包括選擇部分或捕獲分子，它們通常用于將標記的靶物特異性地沉積到檢測表面上。該步驟將標記的靶物與游離標記和其它標記的實體分離或區(qū)分開。選擇部分使用力來實現(xiàn)靶物在檢測表面上的沉積，且可以包括，例如，靶物特異性的順磁顆粒或致密靶物特異性的二氧化硅顆粒。捕獲分子可以用于包被檢測表面，所述檢測表面用于特異性地捕獲靶物。墊子。本發(fā)明可以包括高密度墊子，用于從檢測帶排除反應(yīng)的未選擇的組分。所述墊子是這樣的液體層，在開始將選擇部分沉積在檢測表面上的過程之前，其密度高于反應(yīng)組分主體和檢測表面之間的主體反應(yīng)。所述墊子可以包括單獨的或組合的(且在不同的濃度)不同密度試劑，包括，例如，蔗糖、泛影葡胺、碘克沙醇(商品名Optipi^p )、NaCl、 CsCl、Percol 1 、甲泛葡胺或白蛋白。染料。適當染料向本發(fā)明試驗中的整合，可以實現(xiàn)光學(xué)分離，以在沒有洗滌步驟的裝置中支持靈敏檢測。所述染料會增加在檢測帶中的信號發(fā)射部分與不在檢測帶中的信號
18發(fā)射部分的區(qū)分。當反應(yīng)介質(zhì)對激發(fā)光或其它輻照光基本上可穿透時(象對產(chǎn)生成像信號的反射光或發(fā)射光一樣)，在檢測帶以外的未結(jié)合的標記可以為圖像提供大非特異性光信號。在成像之前將染料包含進反應(yīng)中，可以用于消除或減小由存在于檢測帶之外的未結(jié)合的標記產(chǎn)生的信號。在適當濃度的染料允許檢測在檢測表面處或附近的檢測帶中的熒光， 同時掩蔽來自剩余溶液中的未結(jié)合的標記的信號發(fā)射貢獻。當信號發(fā)射部分是熒光時，使用的染料可以具有與熒光信號發(fā)射部分的激發(fā)或發(fā)射波長重疊的光吸收，或可以吸收激發(fā)光和發(fā)射光。例如，當熒光信號發(fā)射部分是黃綠色時，在本發(fā)明中有用的染料包括鉻變素2R 和酸性紅1。適合該和其它光譜區(qū)的許多其它染料是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的。染色的墊子。致密墊子層和染料的組合會提供不經(jīng)洗滌地對標記的靶物成像的有效方法。該方案可以消除由未結(jié)合的信號發(fā)射部分和除了靶物以外的標記的實體導(dǎo)致的背景信號。所述墊子可以確保，僅由于它們與選擇部分的結(jié)合而拉過致密層的靶物到達檢測帶。染料會阻止檢測由在覆蓋主反應(yīng)混合物中的游離信號發(fā)射部分產(chǎn)生的信號，由此分離標記的靶物的信號發(fā)射貢獻，所述靶物絡(luò)合在沉積在檢測帶中的選擇部分上。5.液體試劑
所述裝置可以含有裝載的液體試劑，其可以以不同的方式保留和移動。液體試劑的類型。液體試劑可以包括含有信號發(fā)射部分和/或選擇部分的溶液、 墊子試劑、染料、稀釋劑、添加劑(例如，去污劑或抗凝劑)、生長培養(yǎng)基(其也可以包括抗生素)、阻滯劑、內(nèi)部對照和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它試劑。液體試劑可以具有簡單的或復(fù)雜的組成。可以將液體試劑滅菌。滅菌可以通過下述方法發(fā)生，例如，但不限于，暴露于紫外線輻射、熱Q例如，高壓釜)或環(huán)氧乙烷，通過過濾，或通過加入一種或更多種防腐劑、例 i/7, ProClin (Supleco),疊氮化鈉)。試劑的滅菌可以在導(dǎo)入裝置中之前或之后完成。液體試劑容納?？梢砸圆煌臐舛群腕w積包含所述液體試劑。液體可以以小至小于WL或大至超過ImL的體積存在。濃度范圍可以是從純樣品至小于百萬分之一的稀釋度。所述液體可以具有不同的容納方法，包括一個或更多個袋或泡罩(圖2、、孔或容器(圖 13)、毛細管(圖5)或通道。這些僅是可能的液體容納的幾個實例，其它細節(jié)包含在部分6 流體系統(tǒng)中。液體試劑可能需要在生產(chǎn)或無菌灌裝期間滅菌?？梢源嬖谝粋€或更多個使?jié)駳膺h離干燥試劑的模塊。一個實例是脆性密封(圖 2)，其位于液體區(qū)和干燥試劑之間。保持干燥試劑干燥的其它方法包括閥、可重新密封的或疏水的膜、ο-環(huán)或其它襯墊材料。也可以使用可機械移動的部件來容納濕氣，包括搭扣(圖 4)、螺旋(圖7)或壓(圖10)在一起的2個部件。機械部件也可以包含滑板或鉸鏈，諸如在圖10所示的彈性塑料中的活鉸鏈。存在這里沒有列出、但是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它密封技術(shù)。液體移動方法?？梢砸员粍踊蛑鲃拥亩喾N方式，移動液體。被動方式，諸如毛細管作用，可以通過分子水平的表面張力相互作用來誘導(dǎo)流動。這適用于將血樣插入圖5的裝置的狹窄通道中的情況。其它被動液體處理方法包括滲透壓差(諸如跨半透性膜)或通過電環(huán)境差異，以及其它方法。通道中的流體流動可以是被動的(在毛細管作用的情況下)或主動的(如果它是在施加的壓力下)。主動液體移動要求跨液體誘導(dǎo)壓力梯度。存在多種以該方式移動液體的方法。通
19過圖1或圖9的柱塞，圖7的螺絲釘，或通過圖12所示的直接線性推動，可以作用于流體。 該移動模塊可以是外部的，或集成在所述帽模塊中，諸如圖7的螺絲釘、圖9的柱塞或圖12 的突出部(tabs)。通過固體裝置的偏轉(zhuǎn)(諸如在變形膜或橫隔膜中)或波紋管或手風(fēng)琴樣結(jié)構(gòu)的坍陷，也可以移動流體。主動液體移動的其它實例是本領(lǐng)域已知的。主動液體移動的其它工具包括泡罩包、脆性密封和二者的組合?？梢詫⒁后w密封在泡罩包中，并通過施加壓力到可變形的模塊上直到它破裂來釋放。同樣地，可以將脆性密封設(shè)計成在特定壓力破碎，從而在將特定力已經(jīng)施加于液體團塊后，移動液體。通過滾柱機構(gòu)，可以移動在已經(jīng)通過脆性密封來密封的泡罩包內(nèi)包含的液體試劑，諸如在圖2中所示。 通過把試劑包裝在模塊袋中，可以實現(xiàn)更長的貯存期限和可靠性。可以在有或沒有泡罩存在下使用脆性密封。滾柱機構(gòu)的簡單性可以確保穩(wěn)健性；例如，單向流體移動的可能性可以限制回流和錯流。滾柱機構(gòu)可以放置在裝置上或在裝置外。Findlay (Findlay, #U 1993 Clin Chem 39, 1927-1933)解釋了滾柱用于移動不同類型的裝置中的液體的用途。存在集成機械運動的其它主動移動過程。在某些情況下，機械動作會打開門，諸如閥。閥具有多種類型，包括諸如節(jié)流(Pinch)閥、旋轉(zhuǎn)閥、單向閥或鴨嘴閥等實例。其它機械運動，諸如可變形的吸收基質(zhì)的擠壓，可以以類似于擠出海綿的液體的方式誘導(dǎo)液體運動。 具有特殊吸收性和容量的多種吸收材料可以用于該效果。在機械運動的另一個實例中，以前不鄰近的2個物理上分開的組件集合到一起并對齊。主動移動液體的其它方法包括，去除在策略上封閉通道的固體或液體或氣體。這可以通過物理移動、熔化或蒸發(fā)來實現(xiàn)，這些通過高溫、化學(xué)反應(yīng)、吸收或暴露于輻射(諸如紫外線)來實現(xiàn)。通過直接液體轉(zhuǎn)移，諸如通過吸量，也可以物理地移動樣品。在圖8和圖 13中顯示了通過吸量管進行液體移動。可以預(yù)見到，一種或更多種上述移動方法的任意組合會建立復(fù)雜的液體處理線路圖。一個實例如圖12所示，其中首先通過帽中突出部的移動來移動液體，其壓縮泡罩包，并打開脆性密封。一旦脆性密封被打開，液體通過毛細管作用穿過通道流向樣品輸入孔?？梢灶A(yù)見到流體移動方法的許多替代組合。6.干燥試劑
所述裝置可以含有裝載的干燥試劑。干燥試劑可以屬于許多不同的類型，需要不同的制備方法。它們可以以許多不同方式包含和再水合。干燥試劑的類型。在裝置中包含的干燥試劑可以包括含有信號發(fā)射部分和/或選擇部分的溶液、墊子試劑、染料、稀釋劑、添加劑(例如’去污劑或抗凝劑)、生長培養(yǎng)基 (其也可以包括抗生素)、阻滯劑、內(nèi)部對照和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其它試劑。根據(jù)裝置的功能要求，這些試劑可以組合成混合物或混合物層。干燥試劑容納?？梢砸圆煌牧堪龈稍镌噭Ｋ鼈兛梢砸孕≈列∮贗mg或大至超過Ig的重量存在。濃度范圍可以是從純樣品至小于百萬分之一的稀釋度。所述干燥試劑可以具有不同的容納方法，包括一個或更多個袋或泡罩、孔或容器、毛細管或通道。這些僅是幾個實例。干燥試劑可能需要在生產(chǎn)或無菌灌裝期間滅菌?？梢源嬖谝粋€或更多個使?jié)駳膺h離干燥試劑的模塊。一個實例是脆性密封(圖 2)，其位于液體區(qū)和干燥試劑之間。保持干燥試劑干燥的其它方法包括閥、可重新密封的或疏水的膜、ο-環(huán)或其它襯墊材料。也可以使用可機械移動的部件來容納濕氣，包括搭扣(圖4)、螺旋(圖7)或壓(圖10)在一起的2個部件。機械部件也可以包含滑板或鉸鏈，諸如在圖10所示的彈性塑料中的活鉸鏈。其它實例如上詳述。制備方法。存在許多制備干燥試劑的方法。將試劑干燥的目的是，通過保護試劑免于濕氣，延長裝置的貯存期限。干燥試劑的方法應(yīng)當使得，在再水合后，試劑保留它們的原始功能性。存在幾種不同的干燥試劑的方法。低壓凍干法或冷凍干燥法(實施例幻可以用于干燥裝置模塊(諸如孔或通道或袋)內(nèi)的一個或更多個試劑層。低壓凍干的試劑可以包括一層墊子、染料或結(jié)合部分。或者，可以分別低壓凍干試劑，并在裝置裝配過程中加入裝置模塊中。干燥試劑制備的其它方法可能包括風(fēng)干或蒸發(fā)、絲網(wǎng)印刷法(silk screening)、蒸汽沉積、從溶液沉淀、或化學(xué)反應(yīng)，以提供幾個實例。再懸浮方法。通過以許多不同方式加入液體，可以再水合干燥試劑。再懸浮可以被動發(fā)生，諸如通過在湍流、旋轉(zhuǎn)路徑中混合液體和干燥試劑，或通過可容易地吸收的干燥試劑?？扇菀椎匚盏母稍镌噭┑囊粋€實例描述在實施例3中?；蛘?，通過主動混合，例如通過槳、攪拌棒、反復(fù)吸打、振動、渦旋或章動，可以實現(xiàn)再懸浮。7.流體系統(tǒng)
為了發(fā)生試驗，通過流體系統(tǒng)，使樣品和試劑相混合。流體系統(tǒng)可以包括精確控制方式的液體、固體和氣體移動。流體系統(tǒng)可以具有寬范圍的復(fù)雜性。它可以簡單至在含有干燥試劑的單個容器中手工地吸量(圖4)，或復(fù)雜至具有許多多路流控處理步驟的多功能裝置(圖12)。所述裝置可以利用完全手工的、完全自動化的或二者組合的流控管理方法。完全手工的裝置實施例包括圖4所示的實例，其中用戶將樣品直接吸量進含有干燥試劑的孔中?；蛘?，流體管理可以完全由裝置控制，諸如在圖5中，其中通過毛細管流計量全血，并完全進入裝置中。流體管理也可以部分地或完全地由分析儀功能來管理，諸如在圖7中，其中通過螺旋帽的推動， 分析儀計量進入成像孔的液體移動。液體移動方法?？梢砸员粍踊蛑鲃拥亩喾N方式，移動液體。被動方式，諸如毛細管作用，可以通過分子水平的表面張力相互作用來誘導(dǎo)流動，就象將血樣插入圖5的裝置的狹窄通道中一樣。其它被動液體處理方法包括滲透壓差(諸如跨半透性膜)或通過電環(huán)境差異，以及其它方法。通道中的流體流動可以是被動的(在毛細管作用的情況下)或主動的(如果它是在壓力下)。主動液體移動要求跨液體誘導(dǎo)壓力梯度。存在多種以該方式移動液體的方法。通過圖1或圖9的柱塞，圖7的螺絲釘，或通過圖12所示的直接線性推動，可以作用于流體。 該移動模塊可以是外部的，或集成在所述帽模塊中，諸如圖7的螺絲釘、圖9的柱塞或圖12 的突出部(tabs)。通過固體裝置的偏轉(zhuǎn)(諸如在變形膜或橫隔膜中)或波紋管或手風(fēng)琴樣結(jié)構(gòu)的坍陷或擴大，也可以移動流體。主動液體移動的其它工具包括泡罩包、脆性密封和二者的組合?？梢詫⒁后w密封在一個或更多個泡罩包中，并通過施加壓力到可變形的區(qū)域上直到它破裂來釋放。同樣地， 可以將脆性密封設(shè)計成在特定壓力破碎，從而在將特定力已經(jīng)施加于液體團塊后，移動液體。通過線性致動器或滾柱機構(gòu)，可以移動在已經(jīng)通過脆性密封來密封的泡罩包內(nèi)包含的液體試劑，諸如在圖2中所示。通過把試劑包裝在模塊袋中，可以實現(xiàn)更長的貯存期限和可
21靠性?？梢栽谟谢驔]有泡罩存在下使用脆性密封?？梢允褂脻L柱機構(gòu)(Findla5^ #U 1993 Clin Chem 39’ 1927-1933)。使用滾柱型機構(gòu)進行可控的、定向的移動的可能性，可以限制回流和錯流，或甚至可以用于混合。滾柱機構(gòu)可以集成在裝置上，或放在裝置外。存在集成機械運動的其它主動移動過程。在某些情況下，機械動作會打開門，諸如閥。閥具有多種類型，包括諸如節(jié)流閥、旋轉(zhuǎn)閥、單向閥或鴨嘴閥等幾個實例。其它機械運動，諸如可變形的吸收基質(zhì)的擴大或擠壓，可以誘導(dǎo)液體運動，就象把液體擠出或擠進海綿。具有特殊吸收性和容量的多種吸收材料可以用于該效果。在機械運動的另一個實例中， 以前不鄰近的2個物理上分開的組件集合到一起并對齊。主動移動液體的其它方法包括，去除在策略上封閉通道的固體或液體或氣體，且可以通過高溫、化學(xué)反應(yīng)、吸收或暴露于輻射(諸如紫外線波長光)來去除、熔化或蒸發(fā)。通過直接液體轉(zhuǎn)移，諸如通過吸量，也可以物理地移動樣品。在圖8和圖13中顯示了通過吸量管進行液體移動?？梢灶A(yù)見到，一種或更多種上述移動方法的任意組合會建立復(fù)雜的液體處理線路圖。一個實例如圖12所示，其中首先通過帽中突出部的線性運動來移動液體。帽的閉合導(dǎo)致泡罩包的壓縮，這會打開脆性密封。一旦脆性密封被打開，液體通過毛細管作用穿過通道流向樣品輸入孔?？梢灶A(yù)見到流體移動方法的許多替代組合，以建立任意數(shù)目的獨特線路圖。流動開始。存在許多控制流體運動的開始和時機的方法。脆性密封(圖2)、可重新密封的膜或閥可以在適當時機之前阻止流體移動?？梢詨浩然蛩沙?-環(huán)，以控制流動。 以特定方式彼此配合的可機械移動的組件，可以用于控制流動。實例包括、但不限于搭扣 (圖4)、螺絲釘或螺旋鉆(圖7)、壓配合(圖10)、鉸鏈(圖10)或滑板。表面處理可以用于修飾流動特征，其中將疏水區(qū)或親水區(qū)導(dǎo)入到裝置上。這些區(qū)域可以通過環(huán)境處理來建立，諸如將模塊放置在氧等離子體、電暈、帶離子電荷的室中。也可以將模塊暴露于其它類型的處理，包括但不限于，化學(xué)浸蝕、蒸汽和液體沉積和化學(xué)涂層。通過材料選擇和處理，包括表面紋理和粗糙度，也可以實現(xiàn)流動的開始和方向。計量流體?？梢跃_地計量流體，并遞送至一個或更多個平行的或連續(xù)的容器中。 通過裝置-分析儀流控部件接口的機械位移，可以在外部控制計量。它可以包括一種或更多種下述模塊，所述模塊包括許多被動和主動方法?？梢砸栽S多不同方式主動計量流體。主動流體計量可以包括移動柱塞(圖9)、用或不用滾柱壓迫泡罩包(圖2、、脆性密封的受控破裂(圖2、、螺旋鉆或螺絲釘?shù)男D(zhuǎn)(圖 7)、使膜、橫隔膜、波紋管或手風(fēng)琴樣結(jié)構(gòu)變形。通過吸量，也可以直接轉(zhuǎn)移流體(圖4)。被動計量可以以幾種方法發(fā)生。一種方法可以包括，通過幾何設(shè)計部分地或完全地控制模塊，所述幾何設(shè)計補償流動阻力，例如通過表面張力或通過毛細管作用(圖幻。通過彌漫疏水的或親水的邊界區(qū)，也可以進行計量。在該情況下，液體置換氣體或空氣，但是在它不能容易地穿過的疏水膜或邊界處停止(圖7)。另一個被動實施方案可以包括，使用真空填充區(qū)計量。在孔或容器中自含的真空可以向流體體積開放，所述流體體積被更高的壓力壓回，諸如大氣壓。釋放真空區(qū)和液體之間的邊界，可以導(dǎo)致一個特殊液體體積，其隨著液體沖入來平衡低壓區(qū)，被計量進以前抽真空的區(qū)域。用于精確計量的相同部件可以用于定時。
防止泄露。所述裝置可以具有用于液體容納和防止泄露的部件。容納模塊可以包括例如孔、泡罩、吸收膜、容器和通道。容納流體流動、控制樣品的物理位置和移動途徑、并防止泄露的邊界可以由固體、液體或氣體制成。存在不同的在預(yù)處理和試驗反應(yīng)步驟之前、過程中和之后防止泄露的方法。不動的固體容納包括、但不限于通道、孔、容器和室(包括吸頭和球)。也存在墊子或膜。流體可以用于容納另一種液體，諸如通過聚焦流(focused flow),2種不混溶流體的乳液或懸浮液，作為幾個實例。這些液體可以是靜態(tài)的或運動的。流動可以被可機械移動的固體部件所容納，所述部件可以包括通過搭扣(圖4)或壓配合(圖10)、螺絲釘(圖7)、鉸鏈(圖10)、滑板、O-環(huán)、閥、脆性密封(圖2)或可重新密封的膜而配合到一起的2個部件。流體可能需要置換截留的空氣，因此可以包括排氣方法來使在孔或通道內(nèi)截留的氣體最小化。存在多種排出空氣的方法。幾個實例包括疏水膜(資/i/7，VerSapOr-800R; I^all)、其它膜、真空或低壓區(qū)、另一種液體、氣體或可變形固體(諸如橫隔膜、毛細管或通向大氣的大孔，或多孔固體)的位移或擠壓。在計量過程中和它結(jié)束后，可能需要使錯流或回流最小化。分開的樣品可能需要通過光學(xué)詢問(interrogation)來保持分開。使用膜、閥或氣泡或不混溶的流體，諸如含有水性樣品的油，可以實現(xiàn)預(yù)防回流?；旌?。所述裝置可以具有允許流體與其它液體或干燥試劑混合的部件?；旌峡梢员粍踊蛑鲃影l(fā)生。被動混合可以包括諸如湍流、旋轉(zhuǎn)路徑或溶液的低能量等方式，諸如將液體加入干燥試劑中(實施例1)。主動混合包括、但不限于，物理運動，諸如旋轉(zhuǎn)或振蕩槳或攪拌棒、反復(fù)吸打(上下吸液)、振動諸如超聲波，或通過渦旋或章動。8.中間處理
某些試驗用途和樣品類型需要用于中間處理步驟的裝置模塊。中間處理步驟包括、但不限于用于加熱、冷卻、混合、生長和過濾的那些。中間處理模塊的復(fù)雜性，可以是從簡單至不需要中間處理模塊的那些裝置(圖4)到復(fù)雜至圖12的裝置，在后者中，在發(fā)生試驗反應(yīng)之前，發(fā)生多個預(yù)處理步驟。蘊,#身。裝置可以包括適合加熱或冷卻的樣品處理模塊。溫度可以在外部控制， 諸如通過例如在分析儀內(nèi)部的培養(yǎng)箱。在該情況下，模塊和連接方法可能需要耐受溫育條件。例如，在圖10中所示的裝置分析MRSA，其可以在37攝氏度溫育樣品數(shù)小時。溫度也可以通過集成在裝置中的模塊來控制，諸如局部加熱元件，其可以含有或不含有集成的電能源或連接外部能源的裝置。內(nèi)部溫度也可以通過內(nèi)部模塊來改變，所述模塊可能經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)，諸如當氯化鈣或硫酸鎂或醋酸鈉與水混合時，會產(chǎn)生局部的放熱反應(yīng)。混合模塊。所述裝置可以具有允許流體與其它流體或干燥試劑相混合的部件?；旌峡梢员粍踊蛑鲃影l(fā)生。被動混合包括諸如湍流、旋轉(zhuǎn)路徑或溶液的低能量等方式，諸如將液體加入低壓凍干的試劑中(實施例1)。主動混合包括、但不限于，物理運動，諸如旋轉(zhuǎn)或振蕩槳或攪拌棒、反復(fù)吸打(諸如上下吸液)、振動諸如超聲波，或通過渦旋或章動。分離模塊。樣品可能含有可以妨礙試驗的微?；蚱渌镔|(zhì)。為了減輕該問題，可以使用分離方法來去除特定尺寸的碎屑。存在多種不同的可得到的分離方法，包括、但不限于通過多孔固體、纖維網(wǎng)、膜、織網(wǎng)過濾，液體分離諸如場流分級法的利用，電泳或電滲流，
23或化學(xué)反應(yīng)。在圖9中解釋了一個實例，其中使用纖維網(wǎng)(Filtrona似6758)來排除溶液中直徑大于100微米量級的顆粒。在該實例中，可以根據(jù)試驗需要來修飾過濾模塊，以排除樣品中更大或更小直徑的顆粒。可以使用類似的方法來去除樣品中的特定試劑，諸如血細胞或某些蛋白?？梢匀コ龢悠啡芤褐胁幌Ｍ牟糠帧＠?，對于特異性的抗體捕獲，諸如使樣品穿過抗體化學(xué)地結(jié)合的多孔介質(zhì)，可以去除可能影響試驗的某些蛋白或改變其濃度， 作為試驗前步驟。生長。對于需要生長的試驗而言，該模塊可以存在。生長模塊可以具有用于生長的干燥或液體試劑，且可以與抗生素組合或不組合。對于生長試劑的完整細節(jié)，參見上面的部分4和5。生長模塊可能需要容納流體流動和防止泄露的邊界。這些可以由固體、液體或氣體制成，它們控制樣品的物理位置和移動途徑，諸如通道、孔、容器、室、吸頭、球、墊子、 膜、聚焦流(focused flow)或其它液體邊界(包括2種不混溶流體的乳液)、聲波和超聲波、 或彼此不混合的材料的任意組合。上面列出了其它實例。生長模塊可以包含在一個或更多個可機械移動的部件中，所述部件可以搭扣(圖 4)、螺旋(圖7)、壓(圖10)、鉸鏈(圖10)或滑動在一起。容納也可以用ο-環(huán)、閥、脆性密封(圖幻或可重新密封的膜進行。生長模塊可能需要置換截留的空氣或允許樣品通氣，以進行生長。實例包括疏水膜(諸如在圖1中使用的I^all Versapor-SOOR)、膜、毛細孔或其它物理開口、多孔固體或上面列出的其它方法。在生長期間，可能需要使錯流或回流或過早的順流最小化。這可能通過特殊的裝置模塊幾何形狀來實現(xiàn)，諸如大孔向狹窄毛細管的長寬比變化，其中表面張力終止順流。其它實施方案包括、但不限于膜或過濾器、氣泡或不混溶的流體(諸如空氣或油)、閥、脆性密封、不混溶的液體，諸如與圖9的門相容的有機硅油浸濕的棉花塞。流體的容納和排氣的不同的其它實例適用于這里，且詳述在部分6中。9.選擇
所述裝置與將靶物沉積在檢測表面上的方法相容?？梢允褂锰禺愋赃x擇，因為它可以急劇減少檢測帶中的未結(jié)合的標記和非特異性地結(jié)合的標記的背景信號。它也是有利的， 因為它可以把所有靶部分收集進用于最佳成像的檢測區(qū)。一些裝置可以把靶物捕獲到用靶物特異性的結(jié)合部分(例如，抗體或寡核苷酸)包被的成像表面上?；蛘?，所述裝置可以含有靶物-特異性選擇部分，諸如用靶物特異性的抗體包被的磁性顆粒?？梢詫⒋艌鍪┘佑谶@樣的裝置，導(dǎo)致用標記的靶物絡(luò)合的磁性顆粒在檢測帶中沉積。其它類型的捕獲使用離心、沉降、浮力、電泳或過濾。本發(fā)明的裝置通常具有成像孔，其中絡(luò)合到選擇部分上的靶物可以直接沉積在檢測區(qū)上。通過允許標記的絡(luò)合物在檢測區(qū)中分散，在表面上直接線性突出的體積可以增強靈敏度。這樣的分散允許檢測和計算單個標記的靶物絡(luò)合物。例如，在圖4中，干燥試劑可以包括磁性顆粒，它們被下拉到孔底部，其中它們可以從下面成像。替代實施方案包括選擇至其它表面，諸如成像孔的側(cè)面或頂部。選擇可以在沒有流動存在下進行。10.成像
所述裝置具有一個或更多個具有成像表面的成像孔或檢測區(qū)，所述檢測區(qū)上通過選擇來沉積標記的靶物，用于隨后的成像檢測。成像孔通常具有支持標記的靶物的光學(xué)檢測的性質(zhì)和部件。這些性質(zhì)和部件可以包括光學(xué)上適當?shù)牟牧?、幾何形狀和用于聚焦的基準部件。一般而言，包括檢測區(qū)的成像孔一面是透光的，具有非常適合用于檢測信號發(fā)射部分(用于標記靶物)的性質(zhì)。例如，如果要檢測熒光，光學(xué)窗口應(yīng)當是在靶物的對應(yīng)光譜范圍中的波長處無熒光。成像孔也具有在特定波長的入射光的低反射比，所述入射光也可能通過增加背景信號來干擾成像。圖像表面也可能需要針對塵、刮擦和污染的保護。在限制可能使成像復(fù)雜化的非特異性背景或人工制品方面，這可能是有益的。一些保護表面的方法包括結(jié)合物理隔開、 腳(feet)或屏障(圖4和圖8)，或通過給光學(xué)表面覆蓋箔或塑料蓋?；蛘?，鉸鏈門或滑門可以用于保護表面。這些保護部件可以在成像發(fā)生之前由分析儀或用戶取下，或可以被裝置自動取下。或者，這些部件可能不是活動部件，正如保護或防刮涂層的情況。成像模塊可能具有一個或更多個輔助聚焦圖像的部件。這些部件可以包括光學(xué)基準，諸如一維、二維或三維的圖像或物體，包括條形碼?；蛘?，使用機械對準部件(諸如ν-槽或?qū)梳樆蜓b置上的其它物理部件)，可以完成聚焦。聚焦對準部件的一個實例包括在圖4 上的腳和在圖9中的裝置-分析儀對準部件。許多幾何形狀對于成像模塊是可能的。成像可以發(fā)生在底部、頂部或側(cè)面，所以可以將成像模塊設(shè)計成接納這些結(jié)構(gòu)中的任一個。成像模塊可以由不同的材料制成。材料選擇依賴于靶物和成像方法，但是可以是塑料，諸如圖10中的環(huán)烯烴共聚物，丙烯酸酯、聚苯乙烯和其它可穿透材料。它也可以由玻璃制成，諸如硼硅玻璃、熔化的二氧化硅、石英或其它材料。其它材料可能包括、但不限于 PDMS、RTV、光學(xué)粘合劑和層板。成像模塊可能具有內(nèi)構(gòu)(built in)光學(xué)過濾功能，其可以包括涂層或結(jié)構(gòu)組成，諸如阻斷或吸收某些能量波長的層板或額外物理層。11.信息管理
可以存在一個或更多個輔助患者信息和實驗結(jié)果的傳遞和配對的模塊。信息管理模塊可以與分析儀讀出方法相容，允許自動化的結(jié)果交流，并追蹤哪個可能降低錯誤率。這些模塊可以包括、但不限于與通過CCD或條形碼讀取器的光學(xué)詢問相容的那些，諸如一維或二維條形碼(圖8)、圖像、全息圖、手寫標記或物理幾何形狀諸如印刷的數(shù)字序列或代碼。可以將電信號嵌入裝置中，并通過電壓變化的外部檢測來讀出，或可以激發(fā)和讀出諸如射頻 (RF ID,圖6)等信號發(fā)射。在任一種上述情況下，所述裝置可以是或不是由用戶或分析儀從外部讀出。12.包裝
每個裝置可以是或不是在外包裝中遞送至用戶。所述外包裝可以隨測定實驗、進行實驗的地點、和在地點需要的裝置的批量而變化。外包裝可以向用戶傳遞重要信息，諸如試驗類型和貯存期限?？梢源嬖谕獠繕擞浶畔ⅲ糜谂c用戶交流內(nèi)容和用于追蹤。外包裝標記可以包括諸如批號、實驗類型、單元數(shù)目、試劑盒內(nèi)含物、使用指導(dǎo)、對特殊危險的警告、失效期等信息以及其它有用信息。分析儀或用戶讀出追蹤信息可能存在，包括在部分11信息管理中描述的那些中的任一種。外包裝上的一些信息管理方法包括通過光學(xué)詢問、(XD、條形碼讀取器、電或其它信號發(fā)射(諸如射頻)或通過物理幾何形狀來傳遞。包裝信息可以允許追蹤批次，進行質(zhì)量控制管理?？梢耘c用戶交流貯存期限信息，從而可以以及時的方式替換失效的裝置?？梢园垢蓴_(tamper-resistant)密封，以指示裝置以前是否已經(jīng)以可能不利地影響試驗結(jié)果的方式被打開或修改。包裝允許將所有必要的試驗?zāi)K分類成試驗特異性的試劑盒。試劑盒可以包括一個或更多個樣品收集模塊，其可以包括、但不限于樣品收集球或吸量管、拭子(圖11.1)、 刺血針或其它刺指裝置(圖6)、毛細管或注射器。每個包裝可以包括一個或更多個樣品收集模塊。試劑盒中的模塊可以是相同的或不同的模塊，例如在一個試劑盒中可以包括2個拭子或刺血針和毛細管。每個包裝可以包括一個或更多個裝置或試劑盒?？赡艽嬖谠囼炓蕾囆缘陌b插頁和控制裝置周圍和內(nèi)部的環(huán)境的處理，諸如滅菌 (圖6)、血樣的抗凝劑(圖6)和濕度或干燥(圖11)。
實施例關(guān)于下述非限制性實施方案，進一步描述了本發(fā)明。除非另外指出，在實施例中特別描述的裝置的任意元件通常可以用于本發(fā)明的裝置或試劑盒。實施例1.液體試劑用于對單個標記的靶物絡(luò)合物成像的用途
概述。存在穩(wěn)定化放在裝置上的試劑的不同形式和方法。本實施例詳述了容納液體試劑的一種方法，所述液體試劑包括靶物特異性的熒光顆粒信號發(fā)射部分、靶物特異性的磁性選擇部分和染料墊子試劑(該試劑減小試驗背景，并允許不經(jīng)洗滌地測定成像孔中的靶物)和其它試驗組件。本實施例中的試劑在多個吸量步驟中分配到層中。本實施例教導(dǎo)如何配制液體試劑，使得它們可以用于在人血漿樣品上執(zhí)行試驗，以測量人促甲狀腺激素 (hTSH)的濃度。方法。如下制備抗-hTSH抗體標記的熒光顆粒(抗-hTSH FP)使用標準方法 (Bioconjugate Techniques, Herrmanson Academic Press, 1996),使用兩步碳二亞胺禾口 N-磺基羥基琥珀酰亞胺反應(yīng)，將具有游離氨基的羧基化的500 nm熒光顆粒anvitrogen 目錄號8813)化學(xué)連接到小鼠單克隆抗-人促甲狀腺激素(Meridian OEM目錄號 MAT04-005)抗體上。如下制備抗-hTSH抗體標記的磁性顆粒(抗-hTSH MP)使用標準方法(Bioconjugate Techniques, Herrmanson Academic Press, 1996),使用兩步碳二亞胺和N-磺基羥基琥珀酰亞胺反應(yīng)，將具有游離氨基的羧基化的四2 nm磁性顆粒(Ademtech 目錄號0213)化學(xué)連接到小鼠單克隆抗-人促甲狀腺激素(Thermo Serdyn目錄號 MIT-0409)抗體上。將已知量的重組hTSH (CellSciences目錄號CRT505B)加入以前去除了 hTSH的人血漿中，產(chǎn)生標準曲線(圖17)。形成IOPL抗-hTSH抗體標記的熒光顆粒的0. 007 % w/v稀釋物和ΙΟμ 抗-hTSH 抗體標記的磁性顆粒的0. 05 % w/v稀釋物與IOPL 200 mM EPPS (Sigma-Aldrich目錄號 E9502)緩沖液、400 mM 1,3 二氨基丙烷(Sigma-Aldrich 目錄號 D230807) pH 7. 8、10μ 1 mg/mL 藻酸(Sigma-Aldrich 目錄號 A2158)、2. 5 % w/v 聚乙烯吡咯烷酮 (Sigma-Aldrich 目錄號 PVP40)、0. 5 mg/mL 牛 γ 球蛋白(Lampire Laboratories 目錄
7400805) U mg/mL 小鼠 γ 球蛋白(Jackson Imunno 目錄號 015-000-002)(在 10 mM 磷酸鹽、140 mM氯化鈉、3 mM氯化鉀(Calbiochem目錄號524650) pH 7. 4中)和10μ 血漿樣品相混合的反應(yīng)物，混合，并溫育10分鐘。在另一個孔中，加入90μ 墊子染料試劑2mg/mL 鉻變素 R2 (Sigma-Aldrich 目錄號 C3143)和 25% v/v Optipi^p (碘克沙醇的 60% w/v 溶液)(Sigma-Aldrich D1556)(在 20 mM Tris (JT Baker 目錄號 4109-02)、0· 05% w/v 吐溫20 (Acros 目錄號 2333600010)、2 mg/mL 牛血清白蛋白(Sigma-Aldrich 目錄號 A3059) ,0. 05% w/v ProClin 300 (Supleco 目錄號 48912_U)中)。在溫育結(jié)束時，將 40μ 反應(yīng)混合物等分試樣覆蓋在染料墊子層上面。然后將孔放在磁棒上，磁力地選擇免疫絡(luò)合物5分鐘，并沉積在孔底。所述磁棒使用在圖20中所述的22 χ 22 χ 100 mm永磁體的結(jié)構(gòu)。然后將孔放在高流通量分析自動化分析儀(圖19)中，該分析儀描述在2009年9月M
日提交的標題為“Imaging analyzer for testing analytes”的國際申請?zhí)朹
中。然后在0.1秒暴露時間，在分析儀上對孔成像。使用成像軟件，計算單個熒光顆粒。通過自動化分析儀處理樣品(圖19)。用戶將樣品放入分析儀入口，進行自動處理。編程可編程的3-軸階段，以聚焦于每個裝置的成像孔，使用未放大的、大面積成像來捕獲圖像，并分析結(jié)果。通過首先預(yù)處理圖像，以找到目標區(qū)域，并補償失真或光效應(yīng)，進行圖像分析。接著，使用閾值過程，從背景分離信號組分，繼之以連通性分析?；跍y量的參數(shù)， 分選這些組分，以去除無信號項目，諸如碎片。最后，基于信號統(tǒng)計(包括組分計數(shù)和總組分強度)，計算結(jié)果。結(jié)果。分析數(shù)據(jù)(圖17)，并繪制成TSH濃度相對于熒光顆粒數(shù)的圖，數(shù)據(jù)證實劑量響應(yīng)和hTSH試驗的靈敏度。結(jié)論。本實施例證實了使用大面積成像和包括靶物特異性的信號發(fā)射部分和靶物特異性的選擇部分的液體試劑的對人血漿中人促甲狀腺激素的靈敏試驗。變化。存在許多可以將液體試劑集成在裝置中的方法，如在上面的詳述的流體系統(tǒng)部分中所描述的。重要的變化包括這樣的實例，其中生產(chǎn)液體并儲存在裝置上，且其中液體由分析儀分散進裝置中。試劑也可以是液體和固體的任意組合，包括干燥的或低壓凍干的試劑。液體可以由泡罩包容納和移動，這可以增加液體試劑的貯存期限，實現(xiàn)可重復(fù)的結(jié)果，并簡化裝置的生產(chǎn)和裝配。實施例2.通過低壓凍干穩(wěn)定化試劑
概述。存在不同的穩(wěn)定化裝置中包含的試劑的方法。干燥裝置內(nèi)的試劑，可以增加穩(wěn)定性，同時維持功能性，最終提高裝置的貯存期限。通過確保裝置在更長的時間段中產(chǎn)生精確結(jié)果，更長貯存期限的裝置可以降低用戶成本。本實施例證實了通過低壓凍干染料-墊子、靶物特異性的免疫顆粒和其它試劑來穩(wěn)定化試劑。本實施例教導(dǎo)了如何使用低壓凍干來配制干燥試劑，其在導(dǎo)入液體后，在沒有特殊混合模塊存在下，可以容易地再水合。使用下述方法，可以在一個或多個冷凍-干燥步驟中將裝載的試劑低壓凍干成一個或更多個層，以制備單層、分散的球或雙層試劑。方法。在單獨的干燥的球中低壓凍干試劑，用于人促甲狀腺激素(hTSH)試驗。低壓凍干的染料墊子層。將Dura-Mop冷凍干燥器預(yù)冷卻至-45 V。將ΙΟμ 染料-墊子試劑(如實施例1所述制備，進行下述修改在試劑中包括5%w/v海藻糖 (Sigma-Aldrich目錄號T9449))吸量進黑壁384-孔微孔滴定板的特定孔中。將平板放入冷凍干燥器中，并將試劑層冷凍1小時。然后施加真空，并在_45°C低壓凍干平板16小時。 在第一個階段后，將溫度設(shè)定在_5°C 6小時，然后在25°C 2小時，以結(jié)束低壓凍干。關(guān)掉冷凍干燥器電源，并釋放真空。取出平板，并覆蓋自粘膜，在干燥室中儲存?zhèn)溆谩?br> 27
A促甲狀腺激素的熒光的和磁性的顆粒球的低壓凍干。通過將5 μ 混合物液滴精確泵入絕緣的液氮燒杯中，制備160 mM EPPS (Sigma-Aldrich目錄號E9502)緩沖液、320 mM 1,3 二氨基丙烷(Sigma-Aldrich 目錄號 D230807)、5%w/v 海藻糖(Sigma-Aldrich 目錄號T94^)、抗-人促甲狀腺激素?zé)晒忸w粒的0. 003 % w/v稀釋物、抗-hTSH MP的0. 08 % w/v稀釋物(描述在實施例1中)pH 7. 6的5 PL混合物的低壓凍干的球。然后將冷凍的球立即放入預(yù)冷卻至_45°C的Dura-Mop中。立即施加真空，并將球低壓凍干16小時，使冷凍干燥器達到_5°C 4小時，然后在25V 1小時。將干燥試劑在低濕度環(huán)境中儲存?zhèn)溆??？梢允止さ亍⑼ㄟ^手或通過自動化機器人， 將得到的試劑球(圖5E)放入裝置上的特定位置備用。干燥的甲狀腺刺激激素試劑和液體試劑的對比試驗。將重組hTSH (CellSciences 目錄號CRT505B)加入10 mM磷酸鹽、140 mM氯化鈉、3 mM氯化鉀(Calbiochem目錄號 524650)、0. 05% w/v 吐溫 20 (Acros 目錄號 2333600010)、2 mg/mL 牛血清白蛋白 (Sigma-Aldrich 目錄號 A3059) ,0.05% w/v ProClin 300 (Supleco 目錄號 48912-U) pH 7. 4 的溶液中。制備 2 種不同的溶液(a) 250 pg/mL hTSH 和(b) 62.5 pg/mL hTSH。 將熒光的和磁性的抗-hTSH顆粒的低壓凍干球(如上所述低壓凍干)放在含有低壓凍干的染料-墊子試劑的特定孔的上面。在單獨的384孔黑壁微孔滴定板中，將10 PL染料墊子試劑(如實施例1所述，進行下述修改包括5%w/v海藻糖(Sigma-Aldrich目錄號T9449))吸量進特定孔中。將250 pg/mL TSH溶液的5 μ 等分試樣加入160 mM EPPS (Sigma-Aldrich 目錄號E9502)緩沖液、320 mM 1, 3 二氨基丙烷(Sigma-Aldrich 目錄號 D230807) ,5%w/v海藻糖(Sigma-Aldrich目錄號T9449)、抗-人促甲狀腺激素?zé)晒忸w粒的0. 003 % w/v稀釋物、抗-hTSH MP的0. 08 % w/v稀釋物的5 μ 混合物中，在96孔聚碳酸酯PCR板的特定孔中溫育10分鐘。溫育后，將7.5 PL該混合物在液體染料-墊子孔上分層。在溫育液體試劑過程中，將20 μ 62.5 pg/mL hTSH溶液小心地吸量到低壓凍干的試劑的特定孔的上面。然后將平板放到磁棒上，磁力地選擇免疫絡(luò)合物5分鐘，并沉積在孔底。所述磁棒使用在圖20中所述的22 χ 22 χ 100 mm永磁體的結(jié)構(gòu)。然后將平板放在高流通量分析自動化分析儀(圖19)中。然后在0.1秒暴露時間，在分析儀上對孔成像，并如上所述處理。結(jié)果。圖22A顯示了低壓凍干的孔相對于液體試劑孔的hTSH的回收率的條形圖 (將液體試劑指定為100%回收)。圖22B顯示了使用低壓凍干的TSH試劑，來自含有0 pg/ mL和250 pg/mL TSH的樣品的實際圖像。使用低壓凍干的試劑的hTSH的回收率類似于具有測定的實驗誤差的液體試劑。結(jié)論。數(shù)據(jù)證實，低壓凍干的試劑可以用于試驗中，且表現(xiàn)象液體試劑一樣好。變化。本實施例存在其它替代實施方案。實施例13證實了在單個孔中的低壓凍干染料-墊子和試驗試劑在再水合后產(chǎn)生2個液體層?？梢哉{(diào)節(jié)諸如溫度和時間等低壓凍干條件，且除了上面列出的那些以外，不同的試劑可以經(jīng)歷類似的處理?；蛘撸梢酝ㄟ^蒸發(fā)(圖16)或通過氣態(tài)沉積，干燥試劑。例如，可以將如上混合的試劑放入處于高溫的烘箱中，或置于室溫或低于室溫，其中允許水分以蒸汽形式脫離(由于相對濕度差)。或者，可以將試劑放在干燥室中，以從試劑去除水分?？梢栽谘b置上使用液體和固體的組合。實施例3.用于測試單個樣品的簡單裝置
28概述。在本實施例中的本發(fā)明的簡單實施方案具有單個成像孔，所述孔具有完整干燥試劑(包括靶物特異性的選擇部分、靶物特異性的信號發(fā)射部分和染色的墊子)；帽；和用于對準分析儀的部件。該裝置允許有力的、但是節(jié)省成本的分析，其可用于科學(xué)、臨床、環(huán)境和生產(chǎn)質(zhì)量實驗室中。通過改變試劑的內(nèi)容物，可以實現(xiàn)多種實驗類型。在本實施例中，使用吸量管手工地添加樣品。成像孔與高分辨率成像技術(shù)相容。方法。所述裝置的結(jié)構(gòu)包括已經(jīng)集成進單個制造的組件中的模塊(圖4)。集成進單個組件中的模塊包括成像孔、干燥試劑和用系鏈連接的帽。所述帽通過機械搭扣密封。所述裝置包括用于保護成像表面的腳和用于裝置-分析儀對準和聚焦的唇狀構(gòu)造(lip)。所述裝置由單個注射模塑的honor (Zeonor 1060R, Zeonex )塑料組件制成，所述塑料組件具有對于熒光光譜范圍而言理想的材料特性。成像孔接受不同的樣品，所述樣品被帽密封在內(nèi)部。可以稀釋或不稀釋樣品，且需要用戶通過吸量進行手工樣品輸入。該裝置可以接受多達500μ 的樣品體積。所述帽通過塑料活鉸鏈連接到試劑杯上，由用戶搭扣密封。封閉帽會將樣品密封在內(nèi)部。所述裝置可以動態(tài)地與分析儀相互作用。在裝置外側(cè)存在對準鍵，用于對準分析儀。在裝置基底處的腳使光學(xué)表面刮擦、灰塵積累和其它表面污垢最小化，并為圖像聚焦提供對準。在孔底部干燥裝載的試劑。它們包括如上所述的對TSH特異性的信號發(fā)射部分和磁性選擇部分。通過用戶吸量，將樣品流體手工地導(dǎo)入裝置中。在將樣品導(dǎo)入反應(yīng)器中以后，立即開始反應(yīng)。所述裝置與在底表面處的磁性選擇和基于熒光的成像相容。底表面是光學(xué)上平坦的且可穿透的，具有Imm的厚度。結(jié)論。本實施例證實了簡單裝置實施方案，其中將必要的模塊集成進用于制造的單個單元中。將成像孔生產(chǎn)為集成的注射模塑部件，其也包括允許與分析儀動態(tài)相互作用的部件，諸如對準鍵。將包括信號發(fā)射和選擇部分的干燥試劑低壓凍干在成像孔中，所述成像孔與特征性光譜范圍和大面積成像相容。變化。存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些。該裝置的另一個實施方案可以包括裝置-裝置對準部件，其可以用于將多個裝置堆疊或連接到一起，用于提高可運輸性。可以添加信息管理部件。另外，成像窗口可以位于不同表面上，諸如上面或側(cè)面，這使得其它類型的特異性選擇成為可能。通過制造不同尺寸的孔，可以根據(jù)試驗要求調(diào)整該裝置的樣品體積。試驗體積的范圍可以從小至小于2PL (對于來自刺指的全血)到大至大于2mL (對于稀釋的糞便樣品)。在該裝置中存在的對準部件(包括腳和唇狀結(jié)構(gòu))和帽可以存在或不存在于替代實施方案中。實施例4.用于對樣品執(zhí)行多個試驗的裝置。概述。所述裝置的一個實施方案例證了對單個樣品執(zhí)行多個測定試驗的能力。在本實施例中，通過螺旋帽的推動，將樣品計量進平行反應(yīng)孔中，在所述反應(yīng)孔中平行地運行不同的實驗。螺旋帽可以具有與分析儀的接口，用于精確計量流體。該裝置提供了在單個樣品中的有力的、但是節(jié)省成本的多個試驗分析，這可以包括諸如集成的陽性或陰性對照等試驗。它可用于科學(xué)、臨床、環(huán)境和生產(chǎn)質(zhì)量實驗室中。所述裝置要求由用戶或分析儀手工輸入樣品，諸如通過吸量。所述裝置包括在成像孔中的干燥試劑。通過裝置-分析儀流控接口，將樣品精確地分配到多個成像孔中。通過已經(jīng)熱焊接到裝置上表面上的疏水膜，排出截留的空氣。疏水膜也輔助確保適當計量。用集成的過濾器去除干擾試驗的碎屑。集成的成像孔與特征性光譜范圍以及高分辨率成像技術(shù)相容。方法。該裝置(圖7)包括在上面的詳述部分中描述的模塊和模塊參數(shù)的具體實例。在這里描述它們，以例證模塊的一種可能的組合，所述模塊可以集合到一起，以建立所述裝置的一個有用的實施方案。所述裝置的結(jié)構(gòu)包括諸如帽、基底、通道和光學(xué)窗口等模塊組件(圖7)。它們制造成單個模塊，然后用熱或超聲焊接連接到一起。樣品輸入模塊接受樣品，并用帽將它們密封在內(nèi)部。所述裝置需要手工樣品輸入， 諸如吸量。該裝置實施例中的樣品是稀釋的或未稀釋的糞便樣品，且具有至多ImL的體積。 集成的螺旋帽具有用于與分析儀動態(tài)相互作用的裝置。通過集成的螺旋帽上的裝置-分析儀流控接口，將單個樣品精確地分配到多個反應(yīng)器中。反應(yīng)器起成像孔的作用。將裝載的試劑低壓凍干在成像孔中。細節(jié)參見實施例2 -試劑的低壓凍干。試劑包括信號發(fā)射和選擇部分。平行地在單個樣品上測定多個實驗類型。在本實施例中，存在3個測量難辨梭菌(Clostridium difficile)的存在的測定試驗，它們包括一個實驗性檢驗以及一個陽性對照和一個陰性對照。所述流體系統(tǒng)集成螺旋帽模塊(其被分析儀機構(gòu)嚙合，類似于螺釘起子)，以移動和計量樣品流體。在移動后，液體首先穿過過濾器(Filtrorm，# R26785)，以去除尺寸大于約100微米的大型顆粒物。然后流體沿著具有相等體積和阻力的塑料通道均勻地分開流動。通道幾何形狀在兩個橫截面尺度是Imm的量級。通過聚苯乙烯塑料成像窗口的超聲焊接，密封通道，所述窗口也形成通道的一個壁。通過已經(jīng)熱焊接在塑料基底材料上的疏水膜 (諸如1^11，Versapor 800R)，從每個孔的頂部排出截留的空氣。所述成像孔與選擇和使用高分辨率成像技術(shù)從下面成像相容。底面是平坦的、Imm 厚聚苯乙烯薄片，其與信號發(fā)射部分的光譜范圍相容。通過在可見范圍G50-550nm)中的熒光，檢測信號發(fā)射部分。凹陷的成像窗口保護表面免于灰塵和刮擦。部件幾何形狀確保在成像分析儀中定位和對準。結(jié)論。本實施例證實了一個裝置實施方案，其中在單個樣品上進行多個測定試驗。 所述裝置上的部件允許與分析儀相互作用，包括樣品計量和成像定位。將干燥的信號發(fā)射和選擇部分低壓凍干在成像孔中，所述成像孔也與特征性光譜范圍和大面積成像相容。變化。存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些。該裝置的另一個實施方案包括在樣品入口儲存器上的脆性密封。這允許使用液體試劑?？梢蕴砑友b置-裝置對準部件，以將多個裝置堆疊或連接到一起，用于提高可運輸性。另外，可以添加信息管理部件。成像窗口可以位于不同表面上，諸如上面或側(cè)面，從而允許其它選擇類型。所述裝置可以由不同的材料制成，且可以以不同方式連接到一起，諸如環(huán)氧樹脂或擴散粘結(jié)?？梢允褂闷渌鼧悠?。樣品體積可以從小至小于2PL (例如對于血滴)到大至大于2mL (例如對于環(huán)境水檢驗)。根據(jù)試驗需要，可以制造不同尺寸的孔體積?？梢詫悠贩殖缮僦?個、或多至超過6個相同體積等分試樣，用于平行測定試驗?；蛘?，可以不經(jīng)過樣品分割地分析樣品，諸如在實施例3中。
實施例5.在分析儀中具有用于堆疊和對準的對準部件的裝置。概述。本實施例解釋了一個完整集成裝置，其在分析儀中具有用于堆疊和對準的對準部件。所述裝置也具有多個成像孔，并通過螺旋帽的推動，由分析儀計量樣品。該裝置提供了有力的、但是節(jié)省成本的分析，且可用于科學(xué)、臨床、環(huán)境和生產(chǎn)質(zhì)量實驗室中。裝置-裝置對準部件會提供多個裝置的堆疊，提高分析儀的可運輸性。手工輸入樣品并運輸?shù)椒治鰞x后，所述裝置允許用裝載的試劑運行多個試驗。用于輸入給分析儀的特殊裝置-分析儀對準部件確保裝置和分析儀之間的適當嚙合。通過裝置-分析儀流控接口，所述裝置也與分析儀相互作用，以精確分布和計量樣品到多個反應(yīng)器中進行處理。所述成像孔與高分辨率成像技術(shù)和信號發(fā)射部分特有的光譜范圍相容。該裝置實施例也例證了 2個信息管理部件，一個一維條形碼和一個手寫標記。方法。該裝置(圖8)包括在上面的詳述部分中描述的具體模塊和模塊參數(shù)。這里描述的裝置僅用于例證模塊的一個可能的組合，其可以建立所述裝置的有用實施方案。所述裝置的結(jié)構(gòu)包括諸如試劑、帽、基底、通道和成像孔等模塊組件(圖8)。它們制造成單個模塊，然后用熱或超聲焊接連接到一起。該裝置也具有用于堆疊的裝置-裝置對準部件和用于與分析儀相互作用和對準的裝置-分析儀對準部件。所述樣品輸入模塊接受樣品，并用帽將它密封在內(nèi)部。所述裝置需要由用戶手工輸入樣品，諸如吸量。該裝置實施例中的樣品是稀釋的或未稀釋的糞便樣品，且具有至多 ImL的體積。集成的螺旋帽與分析儀動態(tài)地相互作用。通過集成的螺旋帽上的裝置-分析儀流控接口，將單個樣品精確地分配到多個反應(yīng)器中。將裝載的試劑低壓凍干在成像孔中。細節(jié)參見實施例2 -試劑的低壓凍干。平行地在單個樣品上測定多個實驗類型。在本實施例中，存在3個測量難辨梭菌的存在的測定試驗，它們包括一個實驗性檢驗以及一個陽性對照和一個陰性對照。所述流體系統(tǒng)集成螺旋帽模塊(其被分析儀的外部機構(gòu)嚙合)，以移動和計量樣品流體。在移動后，液體穿過過濾器(Filtromi，# R26785)，以去除大型顆粒物。然后流體沿著具有相等體積和阻力的塑料通道均勻地分開流動。通過已經(jīng)熱焊接在塑料基底材料上的疏水膜(Pall Corporation, Versapor 800R)，從孔的頂部排出截留的空氣。所述成像孔與特異性選擇和使用高分辨率成像技術(shù)從下面成像相容。通過將Imm 厚的honor 塑料膜(Zeonex )超聲焊接在塑料基底上，形成成像孔，且是光學(xué)上平坦的。 通過在可見波長范圍中的熒光(其與成像孔的光譜范圍相容)，檢測信號發(fā)射部分。凹陷的成像窗口保護表面免于灰塵和刮擦。所述裝置具有用于將患者信息與試驗結(jié)果相關(guān)聯(lián)的信息管理部件。在圖8中存在 2類信息管理模塊。通過壓感膠粘劑，將在生產(chǎn)過程中施加的一維條形碼粘附到基底上。也存在標簽，用戶可以在它上面手寫樣品和患者信息。結(jié)論。本實施例證實了一個裝置實施方案，其中在單個樣品上進行多個測定試驗。 裝置上的部件提供與分析儀的相互作用，包括樣品計量和成像定位。將干燥的信號發(fā)射和選擇部分低壓凍干在成像孔中，所述成像孔也與特征性光譜范圍和大面積成像相容。變化。存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些?？梢允褂锰娲畔⒐芾砟K，諸如RF ID或嵌入的電子器件。也預(yù)見到其它對準鍵。實施例6.具有集成的生長和試劑模塊的裝置。
概述。本實施例解釋了具有多個生長和反應(yīng)孔的完整集成裝置，其中通過集成在帽中的柱塞模塊的推動，由分析儀計量樣品。該裝置提供了有力的、但是節(jié)省成本的分析， 且可用于科學(xué)、臨床、環(huán)境和生產(chǎn)質(zhì)量實驗室中。裝置-裝置對準部件會提供多個裝置的堆疊，提高分析儀的可運輸性。所述裝置允許用裝載的干燥試劑運行多個試驗。特殊裝置-分析儀對準部件確保裝置和分析儀之間的適當嚙合。通過集成在帽中的裝置-分析儀流控接口，所述裝置也可以與分析儀相互作用。通過該模塊，精確分布和計量樣品到多個生長和成像孔中進行處理。所述成像孔與高分辨率成像技術(shù)和裝載的信號發(fā)射部分的特征性光譜范圍相容。方法。該裝置(圖9和圖10)包括在上面的詳述部分中描述的具體模塊和模塊參數(shù)實例。這里描述的本實施例例證模塊的一個可能的組合，其可以建立所述裝置的有用實施方案。所述裝置的結(jié)構(gòu)包括諸如帽和柱塞、試劑、基底、通道和具有門的集成成像和生長孔等模塊組件。所述模塊制造成單個模塊，或與諸如成像和生長孔相組合，它們注射模塑成單片。在honor 1060R (Zeonex )中注射模塑成像和生長孔，所述honor 1060R 是與裝載的信號發(fā)射部分的特征性光譜范圍相容的光學(xué)級環(huán)烯烴?；子蒏-Resin K03 (Chevron Phillips Chemical Co. LLC)注射模塑而成。所述柱塞的材料組成類似于5cc 注射器柱塞(Becton，Dickenson & Co. Part #9603)中的橡膠柱塞頭。使用模具切割的雙側(cè)壓感膠粘劑(PSA)包被的帶(Adhesives Research, Inc. ARcare 90445)，將模塊連接到一起，如圖1所示。使用VersaLASER VL-200 30mff CO2激光臺，切割塑料薄膜和帶。 流動通道由相同的模具切割的PSA包被的帶制成。該裝置也具有用于堆疊的裝置-裝置對準部件和用于與分析儀相互作用和對準的裝置-分析儀對準部件。所述樣品輸入模塊接受樣品，并用帽將它密封在內(nèi)部。所述裝置需要由用戶手工輸入樣品，諸如吸量。該裝置實施例中的樣品是洗脫的鼻拭子樣品，其可能具有至多ImL的體積。集成的帽具有通過柱塞與分析儀動態(tài)相互作用的裝置，所述柱塞在樣品輸入儲存器的圓柱形狀內(nèi)側(cè)產(chǎn)生壓配合。將裝載的試劑低壓凍干在生長和成像孔中。細節(jié)參見實施例2 -試劑的低壓凍干。平行地在單個樣品上測定多個實驗類型。在本實施例中，生長孔具有3種不同的試劑。根據(jù)生長孔，將樣品接種進胰蛋白酶處理過的大豆湯、含有6Pg/mL頭孢西丁的胰蛋白酶處理過的大豆湯、或含有ftOClin 300 生長延遲劑的胰蛋白酶處理過的大豆湯中。用 Proclin 300 停止在胰蛋白酶處理過的大豆湯中的生長。MRSA細胞在有和沒有抗生素存在下都生長，MSSA細胞(頭孢西丁敏感的)僅在沒有抗生素存在下生長。含有非金黃色葡萄球菌的細胞的樣品(資/貪混合的敏感的和抗性的培養(yǎng)物)在有和沒有抗生素存在下都生長，但是該試驗特異性不會檢測非金黃色葡萄球菌。生長后，用相同的包括信號發(fā)射和選擇部分的試驗試劑獨立地測試3個孔，以對比在不同生長條件下的細菌生長速率。集成的帽通過柱塞與分析儀動態(tài)地相互作用，所述柱塞在樣品輸入儲存器的圓柱形狀內(nèi)側(cè)產(chǎn)生壓配合。在移動后，液體穿過過濾器(Filtrorm，# R26785)，以去除大型顆粒物。然后流體沿著具有相等體積和阻力的塑料和PSA帶通道均勻地分開流動。接著，流體充入3個生長孔，它們含有上述的干燥試劑。通道幾何形狀是Imm寬度和0. Imm深度的量級，且生長孔各自具有150 PL的體積。通過已經(jīng)熱焊接在生長孔上面的疏水膜(1^11Corporation, Versapor 200R)，從孔頂部排出截留的空氣。門阻止過早的順流進入成像孔，保持那些孔中的干燥試劑干燥，同時發(fā)生生長。在圖9中解釋的本實施例的門具有用有機硅油浸漬的棉花塞。所述油阻止順流，直到生長期已經(jīng)結(jié)束后，將額外的壓力施加于裝置-分析儀流控接口。在生長結(jié)束后，激活裝置-分析儀流控接口，樣品穿過門從生長孔流進成像孔，在這里，干燥的試驗試劑與在樣品中存在的任意靶物反應(yīng)。有機硅油漂浮到孔頂部，且不與測定試驗相互作用。成像孔各自具有IOOPL的體積。再次通過密封孔和通道的頂部的疏水膜，排出氣體。所述成像孔與選擇和從下面成像相容。當使用與使用的信號發(fā)射部分的信號標志相對應(yīng)的光譜范圍時，它也與高分辨率成像技術(shù)相容。底部是光學(xué)上平坦的，具有Imm厚度。通過在可見波長范圍中的熒光，檢測信號發(fā)射部分。凹陷的成像窗口保護表面免于灰塵、刮擦和其它污垢。基底材料中的洞掩蔽任何外來背景熒光，并反射光，以確保最佳的信號檢測。在所述裝置中運行試驗，并與在臺子上運行的手工制備的試驗相對比。規(guī)程如下。在32. 5°C的生長培養(yǎng)基TSB (胰蛋白酶處理過的大豆湯，Acumedia目錄號7164A) 中培養(yǎng)金黃色葡萄球菌(ATCC菌株四21；3)的培養(yǎng)物2小時，以達到對數(shù)生長期(0D·= 0. 3)。在kiss顯微鏡上，在血球計數(shù)器中計數(shù)金黃色葡萄球菌細胞，并在新鮮的TSB中將細胞稀釋至0、700、2100和8400細胞/35 PL溶液，用于試驗。按照1 2000，稀釋含有 100 μι Sybr Green (Invitrogen目錄號S-7563)的反應(yīng)混合物，通過吸量，充分混合25 μ 0. 005 % w/v雞抗-金黃色葡萄球菌蛋白A磁性顆粒(如實施例1所述生產(chǎn)，進行下述修改使用雞抗-蛋白A (Meridian OEM目錄號C5B0H96)抗體)(其在10 mM磷酸鹽、 140 mM 氯化鈉、3 mM 氯化鉀(Calbiochem 目錄號524650)、0· 05% w/v吐溫20 (Acros 目錄號 2333600010)、2 mg/mL 牛血清白蛋白(Sigma-Aldrich 目錄號 A3059) ,0.05% w/v ProClin 300 (Supleco目錄號48912-U) pH 7.4中)，和125 PL在所述TSB中的金黃色葡萄球菌稀釋液，并在環(huán)境溫度在暗處溫育15分鐘。溫育后，將反應(yīng)混合物分成6等份，將35 PL反應(yīng)混合物覆蓋在預(yù)等分在96-孔半面積直徑澄明底黑板(Grainer，目錄號675096) 的3個孔中和所述裝置的3個成像孔中的65 PL染料-墊子溶液15% v/v OptiPrep (Sigma 目錄號D1556)和2 mg/mL鉻變素2R (Sigma-Aldrich C3143)上。通過磁性選擇，將細胞-顆粒絡(luò)合物沉積在所有孔的底部。將96孔板的孔放在磁棒上4分鐘。所述磁棒使用在圖20中所述的22 χ 22 χ 100 mm永磁體的結(jié)構(gòu)。然后從磁體取出平板，并放在高流通量分析自動化分析儀(圖19)中。在0.1秒暴露時間，在分析儀上對孔成像。然后使用上述軟件，計算單個熒光細胞。將裝置的孔放入α分析儀中，后者自動移動藥筒到磁性選擇位置，然后到成像位置。然后在0.1秒暴露時間對孔成像。使用在實施例1中所述的成像軟件，計算單個熒光細胞。結(jié)果。圖18Α顯示了在高流通量自動化成像分析儀和α分析儀上運行的金黃色葡萄球菌試驗的熒光計數(shù)的對比。結(jié)果類似地在實驗誤差內(nèi)。圖18Β顯示了沒有放大的單個染色的金黃色葡萄球菌細胞的數(shù)字圖像和與沒有細胞的樣品的對比。結(jié)果證實，在分析儀上和通過手工分析的裝置的成像孔中的試劑產(chǎn)生類似的結(jié)果。結(jié)論。該裝置實施方案解釋了由許多單個模塊組成的集成裝置。它包括具有信號發(fā)射和選擇部分的試劑、與光譜范圍相容的大面積成像孔、和用于裝載的生長的中間處理模塊。所述裝置上的部件會提供與分析儀的相互作用，包括樣品計量和成像定位。也解釋了生產(chǎn)裝配的一個實例。變化。存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些。該裝置的另一個實施方案包括在樣品入口儲存器和孔上的脆性密封，其允許包含液體試劑?；蛘?，這些脆性密封可以用作門，保持干燥試劑干燥，直到適合試驗時。可以添加信息管理部件，諸如條形碼，其允許信息追蹤。成像窗口可以位于不同表面上，諸如上面或側(cè)面，從而允許其它選擇類型。所述裝置可以由不同的材料制成，且可以以不同方式連接到一起，諸如熱或聲波焊接。樣品體積可以變化，所以它可以小至小于2PL，或大至大于2mL。根據(jù)試驗需要，可以制造不同尺寸的孔和通道體積?？梢詫悠贩殖缮僦?個、或多至超過6個相同體積等分試樣，用于平行測定試驗。或者，可以不經(jīng)過任何樣品分割地分析樣品。對于可能需要不同的試驗前樣品處理的試驗，可以使用替代性中間模塊來替換生長模塊。實施例7.接受樣品拭子的裝置。概述。該裝置實施方案由含有干燥試劑的平行生長和成像孔組成，樣品拭子直接插入所述孔中。帽閉合會使緩沖液浸漬樣品拭子。沒有集成進帽中的注射器-樣柱塞會移動流體。在本實施例中也詳述了裝置工作流程的一個實例，正如它可以用于MRSA樣品測試用途，其中一個或更多個裝置可以與分析儀相互作用。方法。在圖11和圖12中解釋的裝置包括在上面的詳述部分中描述的模塊和模塊參數(shù)的具體實例。這里描述的實例模塊僅解釋一個可能的組合，其可以建立所述裝置的有用實施方案。所述裝置的結(jié)構(gòu)(圖12)包括諸如帽、基底、通道、試劑和集成的成像和生長孔等模塊組件。這些模塊制造成單個組件，所述組件插入塑料基底中，所述塑料基底使用彈性塑料(熱塑性聚氨酯)活鉸鏈，以便于生產(chǎn)裝配。在制造過程中組合一些模塊，諸如成像和生長孔，它們被注射模塑成一片，如上所述。流動通道制造成基底塑料材料的一部分，并在生產(chǎn)裝配過程中在活鉸鏈閉合時密封。該裝置也具有用于堆疊的裝置-裝置對準部件和用于與分析儀相互作用和對準的裝置-分析儀對準部件，它們可以參見圖11.6。所述樣品輸入模塊接受1個或2個樣品收集鼻拭子(圖11. 4)，并用帽將它們密封在內(nèi)部。所述樣品輸入模塊由樣品輸入儲存器組成，后者與樣品收集拭子的形狀一致，使需要的洗脫體積最小化(圖12)。樣品收集拭子柄在帽閉合過程中被切斷(圖11. 5)。在閉合后，帽搭扣閉合，具有可聽見的咔嗒聲，其通知用戶樣品被安全地密封在裝置內(nèi)。帽閉合也造成拭子被緩沖液浸漬。這發(fā)生在當帽上的突出部(圖1 壓迫緩沖液填充的泡罩包、打開脆性密封時。一旦打開脆性密封，緩沖液就會流入樣品輸入儲存器，它在這里浸漬拭子，在試驗運行之前，保持樣品中的細菌細胞存活。將裝載的試劑低壓凍干在生長和成像孔中。細節(jié)參見實施例2 -試劑的低壓凍干。平行地在單個樣品上測定多個實驗類型。在本實施例中，生長孔具有3種不同的試劑。 一個生長孔具有抗生素，另一個具有不含抗生素的生長培養(yǎng)基，最后一個不具有培養(yǎng)基，也不具有抗生素。生長后，用相同的包括信號發(fā)射和選擇部分的試驗試劑獨立地測試3個孔， 以對比細菌生長速率。還存在容納在泡罩包中的液體緩沖液。該液體首先浸漬樣品收集拭子，然后從拭子洗脫細菌樣品，再用于驅(qū)趕樣品穿過裝置，移動樣品。用于與分析儀動態(tài)相互作用的部件沒有集成在帽中，而是由裝置頂部的洞接近
34(圖12)。在分析儀上的線性致動器與該接口相互作用，以壓迫泡罩包，后者移動裝置中的流體。在被分析儀移動后，液體沿著具有相等體積和阻力的塑料通道均勻地分開流動。然后，流體充入3個生長孔，它們含有上述的干燥試劑。門阻止過早的順流進入成像和反應(yīng)孔，保持那些孔中的干燥試劑干燥，同時發(fā)生生長。在圖12中解釋的門具有在每個孔之間的脆性密封。所述脆性密封阻止順流，直到生長期已經(jīng)結(jié)束后，將額外的壓力施加于裝置-分析儀流控接口。在生長結(jié)束后，激活裝置-分析儀流控接口，樣品穿過門從生長孔流進成像孔，在這里，干燥的試驗試劑與樣品中的靶細菌細胞反應(yīng)，并形成標記的部分。所述成像孔與選擇和從下面成像相容。在信號發(fā)射部分特有的光譜范圍中，它也與高分辨率成像技術(shù)相容。凹陷的成像窗口保護表面免于灰塵和刮擦?；撞牧现械亩囱诒稳魏瓮鈦肀尘盁晒猓⒎瓷涔?，以確保最佳的信號檢測。通過應(yīng)用條形碼，由用戶添加信息管理模塊(圖11. 2)。所述裝置的外包裝的一個實例如圖11. 1所示，其中裝置試劑盒包括用于鼻樣品收集的裝置和2個拭子。所述包在無菌條件下生產(chǎn)，并包括用于在使用前維持包內(nèi)低濕度的干燥劑。在圖11中解釋了使用該裝置的MRSA試驗工作流程的一個一般概念。在本實施例中，用戶將醫(yī)院條形碼標簽施加于裝置上，將樣品插入裝置，并將裝置插入分析儀。這包含6 個分散的用戶步驟。打開包后(圖11. 1)，用戶施加條形碼(圖11. 2)。然后，用戶得到樣品(圖11. 3)，并將拭子插入裝置(圖11.4)。在閉合帽后，拭子的末端被折斷(圖11.5)， 并將裝置放入分析儀(圖11. 6)。自動地發(fā)生所有其它步驟，包括醫(yī)院專門的數(shù)據(jù)報告。結(jié)論。這顯示了具有集成模塊的一個裝置實施方案，其中樣品收集模塊可以直接接受進裝置中。該裝置包括具有信號發(fā)射和選擇部分的試劑、與光譜范圍相容的大面積成像孔、和允許與分析儀相互作用的部件。所述工作流程是也可以以不同方式發(fā)生的一個實例，且可以依賴于試驗、地點、用戶和樣品處理量。變化。該裝置存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些。該裝置的一個實施方案包括圖2所示的滾柱，其作用于一個或更多個泡罩，以移動流體。滾柱的活化可以將壓力施加于可變形室中的液體，造成一個或更多個脆性密封破裂?？梢詫悠贩殖缮僦?個、或多至超過6個相同體積等分試樣，用于平行測定試驗?；蛘撸梢圆唤?jīng)過任何樣品分割地分析樣品，或不同等分試樣的體積可以變化。對于可能需要不同的試驗前樣品處理的試驗，可以使用替代性中間模塊來替換生長模塊?？梢孕薷墓ぷ髁鞒蹋越邮芷渌鼧悠肥占b置，諸如血液收集，其中從刺指收集患者樣品。所述裝置可以包括用于無菌刺指的集成模塊，諸如刺血針或毛細管。在這樣的情況下，工作流程則可以是，用戶打開包，將患者手指消毒，用刺血針刺，將血液抽進樣品收集裝置諸如毛細管。然后將樣品收集模塊插入裝置，用繃帶包扎患者，然后將一個或更多個裝置插入分析儀，用于試驗結(jié)果測定?？梢灶A(yù)見到其它工作流程。所述裝置接受的替代樣品類型和稠度包括血液、糞便或環(huán)境樣品，作為幾個實例?？梢孕薷难b置，以接受其它樣品收集模塊，諸如粘液的毛細管，血液的注射器，或含有稀釋的環(huán)境樣品的吸量球，作為幾個實例。實施例8.自動處理單個樣品的裝置。概述。裝置可以從毛細管流自動地接受單個樣品，且也自動地計量樣品進入一個或更多個實驗孔中，用于處理。在圖5中解釋的實施例自動接受計量器，并開始與樣品的反應(yīng)，沒有任何其它來自用戶或分析儀的相互作用。簡單地使樣品接觸裝置，在特定時間段
35后，通過成像技術(shù)查詢裝置。方法。該裝置(圖幻包括在上面的詳述部分中描述的模塊和模塊參數(shù)的具體實例。這里描述的模塊僅解釋模塊的一個可能的組合，其可以建立所述裝置的有用實施方案。所述裝置的結(jié)構(gòu)(圖5C)將樣品入口、流體流動通道、反應(yīng)和成像孔和排氣集成在單個制造的組件中。通過快速原型制作技術(shù)，制造一些解釋的模塊。使用Polyjet 3D印刷機，制造在圖5C和圖5D中解釋的部件，其中圖5B使用立體石版印刷裝置(SLA)。這種快速原型制作技術(shù)的益處是在不同的模塊幾何形狀上的快速功能試驗，諸如描繪在圖5D中。樣品輸入模塊通過毛細管作用接受樣品。所述裝置要求樣品接觸樣品入口，在該點，通過表面張力差，裝置自動抽吸正確體積的樣品。幾何形狀的變化和表面處理會改變流速，甚至門控在一個特別方向的連續(xù)流動。該裝置實施例中的樣品是來自刺指的全血，其中起始樣品體積是大約ΙΟμ 。所述裝置可以具有或沒有干燥在通道或孔中的抗凝劑，以影響血液凝結(jié)。將裝載的試劑低壓凍干在實驗孔中。細節(jié)參見實施例2 -試劑的低壓凍干。平行地在單個樣品上測定多個試驗。例如，在圖5C中，每個試驗每個樣品運行6個平行試驗。 在該情況下，相對于2個陽性對照和2個陰性對照，測定2種不同的樣品蛋白。在該裝置中自動地發(fā)生樣品液體移動。液體流穿過毛細通道并移動進實驗孔，所述實驗孔也作為成像孔。通過控制用于生產(chǎn)裝置的材料的幾何形狀和表面性質(zhì)，自動計量樣品。通道和孔具有相等的體積和流動阻力，這導(dǎo)致相等的填充體積。空氣或截留的氣體被樣品流置換，并從毛細管排氣口排出。流動通道和孔被PSA帶(參見上面)密封在集成基底的頂和底表面。在所述裝置上的物理部件允許在成像分析儀上對準。所述裝置與選擇和從下面或上面成像相容，但是本實施例解釋了使用的磁性選擇部分，其需要在底部捕獲。成像孔與熒光信號發(fā)射部分的光譜范圍以及高分辨率成像技術(shù)相容。所述裝置可以包裹在圖15的外包裝中，其中在每個包中包含多個裝置。所述外包裝可以是可堆疊的，并用作運輸多個裝置的工具。所述外包裝含有對準部件，其允許通過分析儀對裝置成像。結(jié)果。在上面實施例2中所述的試驗使用低壓凍干在球中的干燥試劑(圖5Ε)，以使用熒光成像鑒別靶部分。圖像如圖5F所示，其中所述捕獲部分包括結(jié)合的TSH蛋白。結(jié)論。本實施例證實了一個裝置實施方案，其中所有試驗步驟自動發(fā)生于裝載的裝置中，沒有與用戶或分析儀的相互作用。該裝置包括具有信號發(fā)射和選擇部分的試劑、與光譜范圍相容的大面積成像孔、和提供與分析儀相互作用的部件。變化。該裝置存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些。該裝置包括不同數(shù)目的反應(yīng)或?qū)嶒灴?，?至超過6。所述裝置可以接受不同類型和稠度的樣品， 從稀釋的糞便樣品到洗脫的鼻拭子。實驗孔的體積可以變化，包括從小于WL(在來自刺指的血滴的情況下)到超過ImL (在尿樣品的情況下)。實施例9.包含集成的樣品收集功能的自動處理單個樣品的裝置。概述。該裝置實施方案解釋了可以將樣品收集模塊集成在裝置中的一種方法。將樣品收集模塊集成在裝置中，可以保護用戶免于生物危害的組件，諸如尖刺(在用于抽血的刺血針的情況下)。將樣品收集模塊集成在裝置中，可以簡化用戶的樣品試驗過程，這通過去除步驟和額外的包裝插頁來實現(xiàn)。方法。將樣品收集模塊集成在含有實施例8所述的所有部件和功能的裝置中。圖 5A和圖5B顯示了這樣的裝置，其具有用于血液樣品收集的集成的刺血針。所述刺血針由構(gòu)建在基底模塊中的集成按鈕活化。在刺血針已經(jīng)被使用后，它借助于彈簧機構(gòu)自動地收縮進裝置中。一旦它已經(jīng)被使用，就不能再使用。這確保用戶被保護免于尖銳物。圖6解釋了一個類似的概念，其中帽含有刺血針，還包括消毒酒精墊。包括酒精墊，使得用戶可以在收集血液樣品之前對刺指部位消毒。這兩種集成的樣品收集功能被構(gòu)建在類似于在實施例8中所述的裝置中。所述裝置也包括集成的信息管理模塊，諸如患者識別腕帶(圖6)。茲論。本實施例證實了一個裝置實施方案，其中將樣品收集模塊集成在裝置中。將樣品收集模塊集成在裝置中，可以保護用戶免于生物危害的組件以及尖銳材料，諸如刺血針。將樣品收集模塊集成在裝置中，可以簡化用戶的樣品試驗過程，這通過去除步驟和使額外的試劑盒或包裝插頁最小化來實現(xiàn)。變化。該裝置存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些。該裝置包括不同數(shù)目的集成樣品收集模塊或樣品收集模塊組合，諸如毛細管或注射器或一次用棄的吸頭，作為幾個實例。收集的樣品的體積和類型的范圍可以從本文所述的全血至稀釋的糞便或鼻樣品。所述裝置可以包裹在外包裝中(圖14)，其中在每個包裝中包含一個或更多個裝置。所述外包裝可以以模塊方式連接到一起，且可以用作運輸多個裝置的工具，或甚至為分析儀提供嚙合或?qū)什考?，以與裝置相互作用。實施例10.具有多個試劑孔的裝置。概述。該裝置實施方案(圖13)集成一個或更多個孔，所述孔是流體上不連續(xù)的， 其中流體被裝置-分析儀流控接口(它是吸頭)移動。通過吸頭，將一個樣品精確地分配給相繼的處理和成像孔。該裝置不具有流動通道。液體在裝置-分析儀流控接口內(nèi)從一個位置移動到另一個位置。這是有利的，因為可以使交叉污染或孔之間的回流最小化或消除。方法。所述裝置的結(jié)構(gòu)(圖1 包括一個或更多個孔，所述孔是物理上連接的，但是非流體上連接的?！胺橇黧w上連接的”是指，放入一個孔中的液體不會接合其它孔或液體， 除非通過裝置-分析儀流控接口移動它，并物理地從一個位置帶到另一個位置。在本實施例中，所述裝置-分析儀流控接口是吸頭(圖13)。在每個試驗、每個液體處理步驟后，拋棄吸頭。用戶手工地將樣品輸入樣品輸入儲存器中。樣品被運輸?shù)街虚g處理模塊，在這里， 它與孔中的干燥的信號發(fā)射部分相混合。在與信號發(fā)射部分反應(yīng)后，樣品被運輸?shù)讲煌闹虚g處理孔，在這里，它與磁性選擇部分相混合。在樣品已經(jīng)與選擇部分反應(yīng)后，將樣品轉(zhuǎn)移至成像孔，所述成像孔與選擇和分析儀成像相容。成像孔補償信號發(fā)射部分的特征性光譜范圍，并與特異性選擇相容。用于定位和對準的部件允許選擇和分析儀成像。茲論。該裝置實施例顯示了一個或更多個孔的實例，所述孔在流體上彼此分離。通過吸頭移動液體，這可以限制攜帶污染和交叉污染。所述裝置也包括裝載的試劑(諸如信號發(fā)射和選擇部分)、成像孔和與分析儀大面積成像相容的對準部件。變化。該裝置存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些?？梢越M合一個或更多個試劑或模塊，或可以測定超過一個平行實驗。所述裝置可以包括或不包括一個或更多個裝載的吸頭。它可以允許接受來自分析儀的吸頭。一個或更多個吸頭可以是一次用棄的或再循環(huán)的，且它們可以集成在裝置中，或由分析儀從外部提供。吸頭可以在徹底清潔步驟后再循環(huán)，或它們可以在每個液體轉(zhuǎn)移步驟后拋棄?？梢杂梦^以外的替代工具進行液體移動，諸如毛細管或吸收墊(其在受壓后釋放液體)。它也可以由例如與吹塑相容的低成本模塊制成。分析儀可以手工地將樣品輸入樣品輸入儲存器中。在中間處理模塊中可以發(fā)生0、 1或更多個中間處理步驟。例如，一個中間模塊可以用于生長，另一個用于再水合墊子，且另一個用于再水合染料。一些實施方案可能不具有任何中間處理模塊。實施例11.捕獲在吸頭中的靶物的裝置。概述。一個裝置實施方案可以集成一次用棄的吸頭和不連續(xù)的處理孔，其中反應(yīng)發(fā)生在吸頭中。該裝置實施方案類似于實施例10 (圖13)，例外是，反應(yīng)發(fā)生在吸頭中。方法。結(jié)構(gòu)類似于在圖13中所示的裝置，存在本發(fā)明的一個實施方案，其中反應(yīng)發(fā)生在吸頭中。捕獲分子結(jié)合在吸頭的內(nèi)表面上，當導(dǎo)入樣品時，它們會結(jié)合樣品中可能存在的靶物。所述吸頭抽吸樣品。靶物(如果存在于樣品中)與在吸量管內(nèi)表面上的捕獲分子反應(yīng)并結(jié)合，它們被暫時固定在這里。拋棄未結(jié)合的樣品，然后進行一個洗滌步驟，以稀釋和去除在吸頭中可能殘存的未結(jié)合的樣品。接著，導(dǎo)入信號發(fā)射部分，其也結(jié)合暫時固定化的靶物(如果存在的話)。拋棄未反應(yīng)的信號部分，然后進行一個洗滌步驟，以稀釋和去除在吸頭中可能殘存的未反應(yīng)的信號部分。接著，導(dǎo)入選擇部分，其也結(jié)合暫時固定化的靶物 (如果存在的話)。拋棄未反應(yīng)的選擇部分，然后進行一個洗滌步驟，以稀釋和去除在吸頭中可能殘存的未反應(yīng)的信號發(fā)射部分。最后，將釋放劑導(dǎo)入吸頭，其造成靶物(如果存在的話) 在液體中移動。含有結(jié)合信號發(fā)射和選擇部分的活動靶物(如果存在的話)的液體被分配到成像孔中。然后將樣品特異性地選擇用于成像，并通過成像進行分析。在實施例10中解釋了裝置結(jié)構(gòu)細節(jié)。結(jié)論。該裝置基于實施例10而構(gòu)建，以解釋一種方法，其中樣品在吸頭內(nèi)經(jīng)歷許多相繼的處理步驟。所述裝置也包括裝載的信號發(fā)射和選擇部分、中間處理試劑、成像孔和與分析儀大面積成像相容的對準部件。變化。該裝置存在許多潛在變化，包括在上面的裝置詳述中列出的那些。可以組合一個或更多個試劑或模塊，或可以測定超過一個平行實驗。所述裝置可以包括或不包括一個或更多個裝載的吸頭。它可以允許接受來自分析儀的吸頭。一個或更多個吸頭可以是一次用棄的或再循環(huán)的，且它們可以集成在裝置中，或由分析儀從外部提供。吸頭可以在徹底清潔步驟后再循環(huán)，或它們可以在每個液體轉(zhuǎn)移步驟后拋棄?？梢杂梦^以外的替代工具進行液體移動，諸如毛細管或吸收墊(其在受壓后釋放液體)。它也可以由例如與吹塑相容的低成本模塊制成。分析儀可以手工地將樣品輸入樣品輸入儲存器中。在中間處理模塊中可以發(fā)生0、 1或更多個中間處理步驟。例如，一個中間模塊可以用于生長，另一個用于再水合墊子，且另一個用于再水合染料。一些實施方案可能不具有任何中間處理模塊。在任意上面給出的步驟中，可能發(fā)生超過1個或0個洗滌。捕獲部分可以是雙重的，作為信號發(fā)射或選擇部分。實施例12.使用染料墊子的試驗方法。
38
概述。本實施例證實了染料墊子如何消除來自游離信號發(fā)射部分的背景信號。本發(fā)明的該方面允許標記的靶物的靈敏成像，不需要洗滌步驟。方法。形成IOPL抗-hTSH抗體標記的熒光顆粒的0. 007 % w/v稀釋物和ΙΟμ 抗-hTSH抗體標記的磁性顆粒的0. 05 % w/v稀釋物與IOPL 200 mM EPPS (Sigma-Aldrich 目錄號 E9502)緩沖液、400 mM 1、3 二氨基丙烷(Sigma-Aldrich 目錄號 D230807) pH 7. 8、10μ 1 mg/mL 藻酸(Sigma-Aldrich 目錄號 A2158)、2. 5 % w/v 聚乙烯吡咯烷酮 (Sigma-Aldrich 目錄號 PVP40)、0. 5 mg/mL 牛 γ 球蛋白(Lampire Laboratories 目錄
7400805) U mg/mL 小鼠 γ 球蛋白(Jackson Imunno 目錄號 015-000-002)(在 10 mM 磷酸鹽、140 mM氯化鈉、3 mM氯化鉀(Calbiochem目錄號524650) pH 7. 4中)和10μ 血漿樣品相混合的反應(yīng)物，混合，并溫育10分鐘。在另一個孔中，加入90μ 墊子染料試劑2 mg/mL 鉻變素 R2 (Sigma-Aldrich 目錄號 C3143)和 25% v/v Optipi^p (碘克沙醇的 60% w/v 溶液)(Sigma-Aldrich D1556)(在 20 mM Tris (JT Baker 目錄號 4109-02)、0· 05% w/v 吐溫20 (Acros 目錄號 2333600010)、2 mg/mL 牛血清白蛋白(Sigma-Aldrich 目錄號 A3059) ,0. 05% w/v ProClin 300 (Supleco 目錄號 48912_U)中)。在溫育結(jié)束時，將 40μ 反應(yīng)混合物等分試樣覆蓋在染料墊子層上面，將另一份放入沒有染料墊子層的孔中。然后將孔放在磁棒上，磁力地選擇免疫絡(luò)合物5分鐘，并沉積在孔底。所述磁棒使用在圖20中所述的22 χ 22 χ 100 mm永磁體的結(jié)構(gòu)。然后將孔放在高流通量分析自動化分析儀(圖 19)中。然后在0. 1秒暴露時間，在分析儀上對孔成像。使用由First Light Bioscience 開發(fā)的軟件，計算單個熒光顆粒。結(jié)果。圖21顯示了染料在染料-墊子試劑中的存在完全屏蔽位于染料墊子層上面的信號發(fā)射部分。結(jié)論。本實施例證實，染料-墊子可以顯著減少來自游離信號發(fā)射部分和非靶物-信號發(fā)射部分絡(luò)合物的背景。染料墊子將這些實體與沉積在檢測帶中的選擇的靶信號發(fā)射部分絡(luò)合物分離。本實施例證實了本發(fā)明的一個實施方案，其使用染料-墊子試劑，并允許不經(jīng)洗滌通過未放大的成像來檢測靶物。變化。替代實施方案也可以結(jié)合其它密度試劑，包括其它常用的密度試劑，諸如碘克沙醇、泛影鈉、甲泛影鈉、甲泛葡胺、蔗糖和其它糖類、寡糖、合成聚合物(例如Ficoll)和不同的鹽諸如氯化銫、溴化鉀等。替代實施方案可以使用其它染料，可以用于匹配使用的不同信號發(fā)射特征和部分。例如染料甲苯胺藍0可以與熒光標記德克薩斯紅(硫代羅丹明)
一起使用。在這些其它實施方案中，可以使用不同的信號特征，例如熒光、化學(xué)發(fā)光、光吸收、 光散射、磷光、酶反應(yīng)性和拉曼散射。此外，這些實施方案可以使用不同的信號發(fā)射部分，例如醋酸熒光素(熒光酯酶底物)、Sybr Green (熒光DNA染色劑)、蘇丹黑(脂質(zhì)染色)、 產(chǎn)生不溶產(chǎn)物的酶底物、聚苯乙烯顆粒、含有熒光染料的聚苯乙烯顆粒、膠體金等。可以使用不同種類的標記部分，包括、但不限于抗體(包括不同的免疫球蛋白類型)和其它蛋白(例如凝集素、激素受體等)、寡核苷酸和它們的合成類似物(例如肽核酸、適體等)、寡糖(例如肝素等)、有機聚合物(例如硫酸葡聚糖等)和小分子(例如藥物、 非肽激素、生物素、染料等)。通過種類內(nèi)特定靶物的選擇(例如來自血液的人促甲狀腺激素的選擇，或來自鼻樣品的金黃色葡萄球菌細胞的選擇)，選擇可以是特異性的。通過標記的靶物種類的選擇 (例如來自人血漿的脂蛋白的選擇)，試驗也可以是特異性的。所述方法可以用于選擇靶物，所述靶物包括、但不限于，細胞、病毒、細胞器、脂蛋白和分子，所述分子包括蛋白、寡核苷酸、脂質(zhì)、寡糖和小有機和無機分子。實施例13.用于檢測層中的金黃色葡萄球菌細菌細胞的試劑的低壓凍干方法。概述。干燥裝置內(nèi)的試劑，可以增加穩(wěn)定性，同時維持功能性，最終提高裝置的貯存期限。通過確保裝置在更長的時間段中產(chǎn)生精確結(jié)果，更長貯存期限的裝置可以降低用戶成本。本實施例證實了如何低壓凍干層中的試劑。方法。與實施例2所述那些類似的方法可以用于穩(wěn)定化試劑。試劑可以在層中一起低壓凍干。在本實施例中，在層中低壓凍干用于檢測金黃色葡萄球菌細菌細胞的試劑。將 Dura-Mop冷凍干燥器預(yù)冷卻至-45°C。將65 PL染料-墊子試劑的等分試樣(2 mg/mL鉻變素 R2 (Sigma-Aldrich 目錄號 C3143)和 10% v/v Optipi^p (碘克沙醇的 60% w/v 溶液) (Sigma-Aldrich D1556) 5%w/v 海藻糖(Sigma-Aldrich 目錄號 T9449))吸量進試驗孔中。將平板放入冷凍干燥器中，并將試劑層冷凍1小時。從冷凍干燥器取出試驗孔，將25 μ 試劑小心地吸量到冷凍的染料墊子試劑的上面，所述試劑含有1:2000稀釋的Sybr Green (Invitrogen目錄號S-7563)、0. 005 % w/v雞抗-金黃色葡萄球菌蛋白A磁性顆粒(如實施例1所述生產(chǎn)，進行下述修改使用雞抗-蛋白A (Meridian OEM目錄號C5B0H96抗體))(在10 mM磷酸鹽、140 mM氯化鈉、3 mM氯化鉀(Calbiochem目錄號524650)、0. 05% w/v吐溫20 (Acros目錄號2333600010)、2 mg/mL牛血清白蛋白Gigma-Aldrich目錄號 A3059) ,0. 05% w/v ProClin 300 (Supleco 目錄號 48912-U) pH 7.4 中)。立即將試驗孔返回冷凍干燥器，并冷凍1小時。施加真空，將孔在_45°C低壓凍干16小時。然后，將溫度設(shè)定在_5°C 6小時，隨后在25°C 2小時。結(jié)束后，關(guān)掉冷凍干燥器，并釋放真空。取出孔， 并覆蓋PCR膜，在干燥器中儲存?zhèn)溆?。干燥的金黃色葡萄球菌試劑和液體試劑用于檢測金黃色葡萄球菌細菌細胞的對比試驗。在生長培養(yǎng)基TSB (胰蛋白酶處理過的大豆湯，Acumedia目錄號7164A)中在 32. 5°C培養(yǎng)金黃色葡萄球菌(ATCC菌株四213)的培養(yǎng)物2小時，達到對數(shù)生長期(0D_ =0.3)。在kiss顯微鏡上，在計數(shù)池中計數(shù)金黃色葡萄球菌細胞，并在新鮮的TSB中將細胞稀釋至2 X IO5細胞/mL。在96孔聚碳酸酯PCR板(Fisher Scientific,目錄號 14230237)中進行反應(yīng)。反應(yīng)混合物(50 μι)含有在PBS-TBP中的25 μ 金黃色葡萄球菌細胞(5，000細胞)或僅PBS-TBP (無細胞)、20 μ Sybr Green 1染料(在鹽水中1 2000X 稀釋)和懸浮于PBS-TBP溶液(10 mM磷酸鹽、140 mM氯化鈉、3 mM氯化鉀(Calbiochem 目錄號524650)、0. 05% w/v吐溫20 (Acros目錄號2333600010)、2 mg/mL牛血清白蛋白 (Sigma-Aldrich)、0· 05% w/v ProClin 300 (Supleco)調(diào)至 pH 7.4)中的 5 μ 抗-蛋白 A包被的磁性顆粒OXlOici顆粒/mL)。通過吸量，混合試驗反應(yīng)物，并在暗處在環(huán)境溫度溫育15分鐘。溫育后，將40 μ 反應(yīng)混合物覆蓋在70 μ 墊子溶液(由15% OptiPrep Sigma目錄號D1556)和5 mg/mL鉻變素2R (Sigma-Aldrich C3143)組成，它們預(yù)先等分在96-孔半面積直徑澄明底黑板(Grainer，目錄號675096)中)上。在溫育期間，將在120 μ TSB/PBS-TBP的1 1混合物或僅PBS-TBP (無細胞)中的金黃色葡萄球菌細胞(5，000 細胞)溶液加入含有低壓凍干試劑的特定孔的上面。為了選擇在孔底部的細胞-顆粒絡(luò)合物，然后通過把它放在磁棒上4分鐘，對平板進行磁性選擇。所述磁棒使用在圖20中所述的22 χ 22 χ 100 mm永磁體的結(jié)構(gòu)。然后從磁體取出平板，并放在成像分析儀中。在0. 1 秒暴露時間，如上所述對孔成像。然后使用在實施例1中所述的成像軟件，計算單個熒光細胞。結(jié)果。經(jīng)證實，低壓凍干的金黃色葡萄球菌試劑在液體和干燥試劑中表現(xiàn)出相同的性能(圖幻。圖3A顯示的數(shù)據(jù)對比了每個試驗分析的含有和不含有金黃色葡萄球菌細胞的樣品的熒光物體(多路計數(shù))。圖3B顯示了使用低壓凍干的金黃色葡萄球菌試劑進行的試驗，來自含有和不含有金黃色葡萄球菌細胞的樣品的實際圖像。結(jié)論。結(jié)果證實，在層中一起低壓凍干的試劑可以表現(xiàn)得象液體試劑一樣好。變化。存在本實施例的其它替代實施方案。可以調(diào)節(jié)低壓凍干條件諸如溫度和時間，且除了上面列出的那些以外，不同的試劑可以經(jīng)歷類似的處理。或者，可以通過蒸發(fā) (圖16)或通過氣態(tài)沉積，干燥試劑。例如，可以將如上混合的試劑放入處于高溫的烘箱中， 或置于室溫或低于室溫，其中允許水分以蒸汽形式脫離(由于相對濕度差)?；蛘?，可以將試劑放在干燥室中，以從試劑去除水分?？梢栽谘b置上使用液體和固體的組合。實施例14.用于裝置處理的自動化分析儀。概述。本實施例描述了一種裝置(圖9)，其與自動化分析儀(圖25)相互作用， 以處理試驗和對樣品中的靶物(如果存在的話)成像。所述裝置接受樣品，并與分析儀對接， 以進行處理。所述分析儀包含用于對靶物成像的CMOS照相機、用于成像的軟件和用于裝置運輸?shù)挠布Ｋ龇治鰞x可以與裝置相互作用，以開始液體處理。分析儀也提供了溫育、聚焦、圖像分析和結(jié)果報告。所述分析儀具有高達40個樣品/小時的處理量，且可以用于高體積臨床實驗室檢驗用途。它也可以用于食物處理和獸醫(yī)檢驗用途。方法。通過把洗脫的鼻拭子樣品吸量進樣品輸入儲存器，制備裝置(圖9)。然后封閉帽，并將裝置插入分析儀輸入傳送器隊列，作為用于自動處理的單個裝置。當將裝置放入隊列傳送器中時(圖對)，傳感器解脫，這發(fā)給分析儀信號，通過傳送帶把裝置移動進分析儀。所述帶把堆疊移動到分析儀撿取裝置進行處理的位置。臺架機器人系統(tǒng)從傳送帶移動裝置，然后通過處理所需要的位置。這些位置包括條形碼讀取、生長開始、固定溫度溫育、試驗反應(yīng)開始、在環(huán)境溫度的反應(yīng)溫育、磁性選擇和磁性地選擇的反應(yīng)的成像。一旦分析儀結(jié)束分析樣品，結(jié)果被保存到計算機上。然后在集成的生物危害廢物裝置中自動地處理裝置。在下面的部分中詳細解釋了裝置的處理。設(shè)計了分析儀，并用2個隊列構(gòu)建，其可以接受不同數(shù)目的裝置的堆疊(圖對、25、 11)。設(shè)計隊列來接受1-8個裝置的堆疊。當將堆疊放在任一個輸入隊列開口時，光電傳感器(Omron光電逆反射傳感器E3T-SR21)被觸發(fā)，向控制軟件發(fā)出信號，以活化步進電機 (Arcus DMAX-KDRV-2;3)，將堆疊移動進分析儀中進行處理。當裝置準備好在任一個隊列中處理時，分析儀處理裝置。裝置的上面具有安裝在臺架機器人上的光電傳感器(Omron光電逆反射傳感器E3T-SR21)(圖。所述機器人用傳感器掃描每個隊列，以最大堆疊高度開始，并向下移動，直到裝置觸發(fā)傳感器。找到后， 臺架機器人取下裝置。裝置在系統(tǒng)中的移動，由3個動力系統(tǒng)完成(圖M和25)。這些系統(tǒng)稱作輸入系統(tǒng)、主臺架系統(tǒng)和圖像儀臺架系統(tǒng)。每個系統(tǒng)如下所述。所述系統(tǒng)能夠獨立操作，特定操作偶爾需要同步化。輸入系統(tǒng)包括由上述的步進電機(Arcus DMAX-KDRV-23)提供動力的單個傳送帶 (圖M和25)。該系統(tǒng)用于移動在兩個隊列中的堆疊，因而當任一側(cè)活化系統(tǒng)時，兩側(cè)都受到影響。所述帶將裝置從起始進入點移動到為臺架機器人撿取指定的位置。當裝置已經(jīng)在撿取位置時，所述帶移動新裝置，直到它接觸在它前面的裝置。在該點，帶在裝置下面滑動， 所述裝置排成隊列等待撿取位置。在臺架系統(tǒng)中存在3個步進電機(Arcus DMAX-KDRV-17)(圖。每個電機連接到不同長度的直線臺子(Automation Solutions, DL20DW-XZ)。將系統(tǒng)裝配成，最長的臺子控制臺架Y (左和右)方向。該臺子錨定在基板上。Y臺子平臺連接最短的臺子，后者控制臺架X (前和后)方向。X臺子平臺連接中間臺子。該臺子用于控制臺架Z (上和下)方向。Z臺子連接一對叉子。這些叉子含有這樣的部件，它們與連接到它的平臺上的裝置中模塑的部件配合(圖9)。Z臺子平臺還連接光電傳感器(Omron光電逆反射傳感器 E3T-SR21)。所述傳感器用于測量堆疊高度，如前所述。通過調(diào)節(jié)X和Z臺子來定位叉子，臺架撿起裝置。一旦裝置被叉子抓住，X臺子會移動到最靠后的位置，以允許Y臺子空出(room)，將裝置移動到任意位置進行處理，而不沖撞分析儀的結(jié)構(gòu)。圖像儀臺架系統(tǒng)由2個步進電機(Arcus DMAX-KDRV-17)組成，它們連接到2個直線臺子(Automation Solutions, DL20DW-XZ)上。長臺子稱作圖像儀X臺子。該臺子控制圖像儀臺架的前和后運動。圖像儀X臺子連接圖像儀Z臺子。該臺子控制圖像儀臺架的上下運動。Z臺子連接平臺。該平臺在它的表面上具有這樣的部件，它們與裝置底部上的部件配合(圖9)。圖像儀Z臺子的機械分辨率(通過細螺距螺絲機構(gòu)測定)是5微米，且大于用其它電機系統(tǒng)得到的機械分辨率。為了開始反應(yīng)試驗，精細焦距調(diào)節(jié)以及高度的精細控制需要該差異。在下面詳細討論這些部件。主臺架機器人從輸入位置拾起裝置后，它被帶到條形碼讀取器(Microscan MSl)。 在裝置上的ID條形碼編碼包括批號、實驗類型和實驗參數(shù)在內(nèi)的信息。當讀取時，控制程序?qū)⑿畔Υ嬖跀?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，用于追蹤裝置和保留分析結(jié)果。在該分析儀中發(fā)生兩類溫育。第一類是在35°C固定溫度溫育，以允許樣品中的細菌生長。第二類溫育是環(huán)境溫度溫育，用于試驗反應(yīng)。在掃描裝置條形碼后，樣品開始進入生長孔。主臺架機器人將裝置移動到圖像儀臺架平臺(圖對)。臺架將裝置放在平臺上以后，圖像儀臺架通過升高成像平臺而與裝置相互作用，直到裝置上的柱塞帽(圖9)被圖像儀Z臺子頂部的部件壓進裝置。通過下壓柱塞，液體樣品被迫從樣品輸入儲存器移動到生長室(生長試劑在這里被低壓凍干)。接著，裝置被主臺架機器人放入裝載的恒溫培養(yǎng)箱 (圖。裝置被在35°C溫育4小時，以允許樣品生長。所述培養(yǎng)箱具有由機器制造部件構(gòu)成的架子(上側(cè)、下側(cè)、前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè))。架子底含有這樣的部件，其與裝置底上的部件配合(圖9)。使用絕緣泡沫構(gòu)建培養(yǎng)箱壁，所述絕緣泡沫將培養(yǎng)箱分成4個室。培養(yǎng)箱的后壁的形狀適合在4個室前面的4個機器制造的門。使用致動器(Firgelli L12-50-100-12-I)，打開和關(guān)閉門。培養(yǎng)箱的加熱使用加熱條(OMEGA，SRFG-310/10-P)，它們從培養(yǎng)箱頂部和底部穿到外面。然后用絕緣泡
42沫覆蓋這些加熱條以及任意暴露的外表面，后壁和門除外。生長溫育結(jié)束后，開始試驗。主臺架機器人從生長培養(yǎng)箱取下裝置，并把它移動到圖像儀臺架平臺(圖對)。臺架將裝置放在平臺上以后，通過移動平臺遠離可能沖撞平臺的任何物體，圖像儀臺架開始試驗。清除后，圖像儀平臺升高，直到裝置上的柱塞帽(圖9) 被圖像儀Z臺子頂部的部件壓進裝置。通過下壓柱塞，液體樣品被迫從生長室移動進成像室(試驗試劑在這里被低壓凍干)。隨著液體進入成像室，試劑被再水合，并開始試驗反應(yīng)。 圖像儀臺架返回撿取位置，且主臺架機器人將裝置移動到反應(yīng)溫育位置。該溫育持續(xù)15分鐘，并在室溫發(fā)生。所述反應(yīng)培養(yǎng)箱由15個架子的系統(tǒng)組成。單個架子在表面上具有部件，其與在裝置底上的部件配合。反應(yīng)結(jié)束后，通過磁性選擇選擇靶物。當反應(yīng)溫育結(jié)束時，主臺架機器人將裝置從架子移動到磁體位置的2個相同巢之一(圖20、24、和25)。磁性選擇進行5分鐘，然后主臺架將裝置移動到成像平臺。如圖M所示，磁性捕獲站由2個相同的磁性組合裝置組成；每個組合裝置具有接受裝置的巢。所述組合裝置含有稀土固態(tài)型磁體(釹-鐵-硼N50 NdFeB ，2h22xl00mm條)，如圖20所示。這允許2個裝置在重疊的時間段發(fā)生磁性選擇。磁性選擇后，進行成像。成像子系統(tǒng)(圖23)設(shè)計成與被藍光激發(fā)的熒光信號發(fā)射部分一起工作。所述光學(xué)器件具有LED和具有以475納米波長為中心的帶通的濾光器和具有以535納米波長為中心的帶通的發(fā)射濾光器。輻照組件、檢測光學(xué)器件和照相機都位于成像組合裝置的裝置下面(圖15)。磁性捕獲結(jié)束后，主臺架機器人將裝置從磁體位置移動到圖像儀臺架機器人(圖 24) 0圖像儀臺架機器人將裝置移動到遠方傳感器(Keyence LK-G37)。測量與每個成像孔的距離，并計算焦距。圖像儀臺架機器人然后移動到CMOS照相機(Mightex BCN-B013)，其獲取每個孔的8位灰度圖像。對每個孔成像10次，并累加，以得到更高位灰度圖像進行分析。使用實施例1所述的軟件進行圖像分析。分析結(jié)束后，圖像儀臺架機器人將裝置移動到彈射系統(tǒng)。所述裝置然后離開平臺，并進入生物危害廢物容器(圖25)。分析數(shù)據(jù)后，結(jié)果以及彈筒信息被儲存在計算機上，打印出來(Seiko，DPU-30)，并顯示在IXD觸摸屏監(jiān)視器(AEI, ALCDP7WVGATS)上(圖 25)。所述系統(tǒng)設(shè)計成由單個運行Ubuntu Linux 2. 6的小板計算機(Ampro，RB800R) 控制。組件直接地或通過控制板連接至計算機。直接連接至計算機的組件包括電機控制器 (Galil, DMC-2183-DC24-DIN)、LCD監(jiān)視器(AEI, ALCDP7WVGATS)、CMOS照相機(Mightex, BCN-B013)、距離傳感器(Keyence LK-G37)和打印機(Seiko, DPU-30) 通過電機控制器連接的組件包括光電傳感器(Omron，E3T-SL22)、主臺架和圖像儀臺架的步進電機(Arcus， DMAX-KDRV-17)、輸入臺運輸器的步進電機(Arcus DMAX-KDRV-23)，和 LED (Lumileds, LXHL-PB09)。結(jié)果。實施例13描述了通過在該分析儀上分析的裝置得到的方法和結(jié)果。結(jié)論。該分析儀可以自動處理樣品裝置，具有最少的用戶相互作用。所述裝置與分析儀相互作用，其支持根據(jù)需要處理，樣品生長、未放大的成像和集成的廢物處理。它允許使用標準的CMOS照相機在低放大率檢測已經(jīng)結(jié)合到待分析的信號發(fā)射和選擇部分上的單個靶物。變化。分析儀的一個變體包括高容量生長培養(yǎng)箱。這樣的大培養(yǎng)箱允許分析儀每小時處理至少40個裝置。由于它的小接地面積，它會使理想的高流通量機器用于臨床實驗室、食物處理和獸醫(yī)檢驗用途。
權(quán)利要求
1.一種試劑盒，其包含(a)具有彡2mm深度的成像孔，和具有彡1 mm的最短線性尺寸的檢測區(qū)；(b)以干燥或液體形式儲存的信號發(fā)射部分；和(c)以干燥或液體形式儲存的選擇部分或捕獲分子；其中所述信號發(fā)射部分和選擇部分或捕獲分子特異性地結(jié)合靶物，其中所述捕獲分子結(jié)合到成像孔上，其中所述檢測區(qū)在與所述信號發(fā)射部分的信號標志相對應(yīng)的波長是可穿透的，且其中所述成像孔包含用于使成像分析儀對齊或?qū)食上窨椎牟考?br> 2.權(quán)利要求1的試劑盒，另外包含染料，其干擾投向或來自信號發(fā)射部分的光的生成或透射。
3.權(quán)利要求1的試劑盒，另外包含取樣裝置，其能收集樣品中的靶物。
4.權(quán)利要求1的試劑盒，另外包含墊子或在溶劑化后生成墊子的干燥試劑，其中所述墊子在所述溶劑化后具有大于覆蓋液體層的密度。
5.權(quán)利要求4的試劑盒，其中所述生成墊子的干燥試劑放置成接觸檢測區(qū)，且在檢測區(qū)與干燥的信號發(fā)射和選擇部分之間。
6.權(quán)利要求1的試劑盒，其中存在選擇部分。
7.權(quán)利要求1的試劑盒，其中界定檢測區(qū)的檢測表面在可視區(qū)是可穿透的。
8.權(quán)利要求1的試劑盒，其中所述檢測表面在190- 1100 nm之間的區(qū)域是可穿透的。
9.權(quán)利要求1的試劑盒，其中所述檢測表面在信號標志的波長是無熒光的。
10.權(quán)利要求1的試劑盒，其中檢測區(qū)的最長線性尺寸是2cm，且其中成像孔的深度小于 2 cm。
11.權(quán)利要求1的試劑盒，其中所述選擇部分是磁性顆粒。
12.權(quán)利要求1的試劑盒，其中所述信號發(fā)射部分是熒光顆粒。
13.權(quán)利要求1的試劑盒，其中所述信號發(fā)射部分是熒光的或發(fā)熒光的染色劑。
14.權(quán)利要求1的試劑盒，其中所述成像孔如圖1、4、5、6、7、8、9、10、11和12所示。
15.用于分析可能含有靶物的樣品的裝置，其中所述裝置包括a.包含樣品入口的殼體；b.具有彡2mm的深度并包含具有彡1 mm的最短線性尺寸的檢測區(qū)的成像孔；c.安置在殼體上的選擇部分和/或信號發(fā)射部分的儲存器，其流體性地連接至成像孔或以液體或干燥形式安置在成像孔中的選擇部分和/或信號發(fā)射部分；d.用于使成像分析儀定位或?qū)食上窨椎牟考渲兴龀上窨装仓迷跉んw中，以允許檢測區(qū)的外部輻照和/或從成像孔發(fā)射出的光的檢測，其中所述入口流體性地連接至成像孔，且其中所述檢測區(qū)在與所述信號發(fā)射部分的信號標志相對應(yīng)的波長是可穿透的。
16.權(quán)利要求15的裝置，另外包含結(jié)合到成像孔上且特異性地結(jié)合靶物的捕獲分子。
17.權(quán)利要求15的裝置，其中界定檢測區(qū)的檢測表面在與所述信號標志相對應(yīng)的波長是無熒光的。
18.權(quán)利要求15的裝置，其中所述成像孔與殼體是整體。
19.權(quán)利要求15的裝置，其中所述成像孔可與殼體分離。
20.權(quán)利要求15的裝置，其中所述入口接受取樣裝置。
21.權(quán)利要求20的裝置，其中所述取樣裝置是樣品拭子或吸量管。
22.權(quán)利要求15的裝置，其中所述殼體包含用于垂直疊加多個裝置的穩(wěn)定器。
23.權(quán)利要求15的裝置，另外包含入口的密封，其在樣品導(dǎo)入入口中以后嚙合。
24.權(quán)利要求23的裝置，其中嚙合密封導(dǎo)致來自入口的樣品向成像孔移動。
25.權(quán)利要求M的裝置，其中所述密封包含柱塞。
26.權(quán)利要求23的裝置，其中所述密封能相對于入口可變地移動。
27.權(quán)利要求沈的裝置，其中所述密封帶螺紋的，且密封向裝置中的螺旋導(dǎo)致樣品移動。
28.權(quán)利要求15的裝置，另外包含用于計量通過入口導(dǎo)入該裝置中的樣品體積的計量
29.權(quán)利要求15的裝置，另外包含第二個儲存器，其安置在殼體中，且含有墊子或在溶劑化后生成墊子的干燥試劑，其中所述墊子在所述溶劑化后具有大于覆蓋液體層的密度， 且其中第二個儲存器流體性地連接至成像孔。
30.權(quán)利要求15的裝置，其中所述成像孔另外包含墊子或在溶劑化后生成墊子的干燥試劑，其中所述墊子在所述溶劑化后具有大于覆蓋液體層的密度，所述覆蓋液體層包含溶劑化的靶物信號發(fā)射部分和選擇部分。
31.權(quán)利要求15的裝置，另外包含第三個儲存器，其安置在殼體中，且含有干擾投向或來自信號發(fā)射部分的光的生成或透射的染料，其中所述第三個儲存器流體性地連接至成像孔。
32.權(quán)利要求31的裝置，其中所述第三個儲存器另外包含墊子或在溶劑化后生成墊子的干燥試劑，其中所述墊子在所述溶劑化后具有大于覆蓋液體層的密度，所述覆蓋液體層包含溶劑化的靶物信號發(fā)射部分和選擇部分。
33.權(quán)利要求15的裝置，其中所述成像孔另外包含干擾投向或來自信號發(fā)射部分的光的生成或透射的染料。
34.權(quán)利要求33的裝置，其中所述成像孔另外包含墊子或在溶劑化后生成墊子的干燥試劑，其中所述墊子在所述溶劑化后具有大于覆蓋液體層的密度，所述覆蓋液體層包含溶劑化的靶物信號發(fā)射部分和選擇部分。
35.權(quán)利要求15的裝置，另外包含樣品處理孔，其安置在殼體中，且流體性地連接至入口、成像孔和儲存器。
36.權(quán)利要求35的裝置，其中所述樣品處理孔包含促進或抑制細胞復(fù)制的試劑。
37.權(quán)利要求35的裝置，另外包含將樣品處理孔與成像孔隔開的閥。
38.權(quán)利要求15的裝置，另外包含在殼體中的通道，其連接入口和成像孔。
39.權(quán)利要求15的裝置，另外包含多個(a)的成像孔和在殼體中的通道，所述通道將引入入口中的樣品分到多個成像孔中。
40.權(quán)利要求15的裝置，另外包含在殼體中的排氣口，其允許氣體排出裝置，這是液體在裝置中流動的結(jié)果。
41.權(quán)利要求15的裝置，其中樣品通過毛細管作用從入口向成像孔移動。
42.權(quán)利要求15的裝置，其中(c)的儲存器與成像孔被脆性密封隔開。
43.權(quán)利要求15的裝置，另外包含取樣裝置。
44.權(quán)利要求43的裝置，其中所述取樣裝置流體性地連接至入口。
45.權(quán)利要求43的裝置，其中所述取樣裝置是刺血針。
46.權(quán)利要求15的裝置，另外包含隔開入口和成像孔的過濾器，其中所述過濾器允許靶物選擇性地穿過。
47.權(quán)利要求15的裝置，另外包含用于連接流體泵的在殼體中的接口，所述泵將流體從入口泵向成像孔。
48.權(quán)利要求15的裝置，其中樣品體積是1μ L至1 mL。
49.權(quán)利要求15的裝置，其中成像孔體積是10μ L至1 mL。
50.權(quán)利要求15的裝置，如圖1、4、5、6、7、8、9、10、11和12所示。
全文摘要
本發(fā)明提供了裝置，其提高了用于檢測臨床、工業(yè)或環(huán)境樣品中的特定細胞、病毒和分子靶物的試驗。本發(fā)明允許在低放大率有效地檢測單個微型靶物，用于高靈敏度檢驗。本發(fā)明不需要洗滌步驟，因而允許靈敏且特異性的檢測，同時簡化手工操作，并降低成本和自動化操作的復(fù)雜性。簡而言之，本發(fā)明提供了可以遞送快速的、精確的且定量的、容易使用的且節(jié)省成本的試驗的裝置。
文檔編號C12Q1/70GK102224260SQ200980146500
公開日2011年10月19日 申請日期2009年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日
發(fā)明者D·德哈特, D·施特勞斯, G·楊茨, G·西克 申請人:施特勞斯控股公司