專利名稱：基于熒光的移液器儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從散裝流體容器提取流體樣本用于隨后或同時對樣本進行光探詢和/ 或電探詢(interrogate)的裝置。
背景技術(shù)：
手持移液器用于精確的流體體積測量和遞送，是目前科學家可使用的一些最普遍 和廣泛使用的實驗室工具。許多要求對生物和化學液體樣本的進行小體積流體處理的程 序，依靠它們的使用方便，精確和可重復性，以保證準確、一致的實驗處理。很多體積固定和 體積可調(diào)的移液器在市場上可以買到。當在大規(guī)格、高通量試驗中使用時，市場上可買到的 移液器常常是多通道的，允許通過單次推壓一個按鈕，同時用于最高達12個不同樣本的精 確流體測量。典型的移液器儀器依靠正排量系統(tǒng)(positive displacement system)(如， 人工操作的柱塞系統(tǒng)，或電子泵)來產(chǎn)生促使特定流體體積進入或離開一次性移液器吸頭 所需要的壓力。一旦樣本被排出，移液器吸頭即被丟棄?，F(xiàn)有水平的移液器儀器能夠準確 地測量小于ImL的流體體積，并使用伺服泵來進行體積控制和流體測量。帶有集成電子控 制裝置的數(shù)字顯示器提高了移液器儀器對于操作者的使用便利性。在實驗室，移液器通常見于濕式工作臺環(huán)境中，并且在從流體混合到樣本分離和 預備的無數(shù)流體計量應用中使用。在實驗細胞生物學中，移液器常規(guī)地用于分離小體積的 培養(yǎng)細胞的懸浮液。在最常見的一個程序中，對精確測量的體積內(nèi)的一小部分細胞進行人 工計數(shù)(在顯微鏡下觀察)允許使用者對全部體積的培養(yǎng)細胞作出總數(shù)以及細胞生存能力 評估。遺憾的是，在顯微鏡下使用該方法計數(shù)細胞十分耗時和浪費資源，且計算準確度全部 依賴于使用者愿意在給定體積內(nèi)實際計數(shù)的細胞的數(shù)量。在通過測量由流經(jīng)導電流體的兩容器間小孔的粒子導致的阻抗偏差而進行的粒 子檢測方面的開拓性工作公開在W. H, Coulter的US2，656，508中。該發(fā)明人的名字現(xiàn)在與 隨著粒子擋住孔的一部分而導致電阻抗變化的粒子原理聯(lián)系在一起。自從他的專利的公布 后，已投入了相當大的努力用于發(fā)展和改善在庫爾特原理下運行的傳感裝置。相關(guān)美國專 利包括 Fisher 的 5，376，878 ；Gascoyne 等人的 6，703，819 ；Krulevitch 等人的 6，437，551 ； Mehta 的 6，426，615 ；Frazier 等人的 6，169，394 ；Weigl 等人的 6，454，945 和 6，488，896 ； Holl等人的6，656，431 ；和Blomberg等人的6，794，877。所有上述提到的文檔就其技術(shù)和 各種傳感器布置的公開內(nèi)容通過引用的方式在此被納入，就如同在本文中以其整體詳細闡 釋一樣。特定粒子能夠在與所施加的激勵頻率不同的頻率處發(fā)出輻射的能力通常稱為斯托克斯頻移(Stokes-shift)。公開了與這種現(xiàn)象的探詢相關(guān)的結(jié)構(gòu)的最近的美國專利包 括-J, 450，238 ；7，444，053 ；7，420，674 ；7，416，700 ；7，312，867 ；7，300，800 和 7，221，455。 所有上述提到的文檔就其技術(shù)和各種傳感器布置的公開內(nèi)容通過引用的方式在此被納入， 就如同在本文中以其整體詳細闡釋一樣。提供如下的精密流體探詢設備將是一個改進，該精密流體探詢設備能夠計量非常 精確數(shù)量的散裝流體以提取流體樣本，并能夠探詢該樣本(光探詢和/或電探詢)以確定 該樣本的一個或多個特征，如每單位體積的粒子數(shù)。對于該設備的進一步的優(yōu)勢則是該裝 置能夠被實施為低成本的、一次使用的、堅固的、用后可丟棄的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了用于探詢在流體樣本中攜帶的粒子的設備和方法。某些目前優(yōu)選的 實施方案可以從流體的散裝容器中提取該樣本。目前優(yōu)選的實施方案可操作用于對該流體 樣本的一個或多個部分進行某些試驗，如每單位體積粒子數(shù)目，并且/或者可以驗證樣本 或者其一部分的體積的大小或流動速度，或者其他功能。試驗或探詢，可以包含輻射測試和 電學性能測定中一個或兩個。一個目前優(yōu)選的實施方案形成一個移液器吸頭，該移液器吸頭具有一個在近端和 遠端之間延伸的細長本體，其中一個穿過細長本體的流體路徑從遠端朝向近端延伸。該優(yōu) 選的實施方案被構(gòu)造為允許檢測從穿過探詢區(qū)的激發(fā)的或受激的相關(guān)粒子發(fā)出的輻射。一 般來說，探詢區(qū)布置為接近于被配置成迫使粒子形成近似單列行進的結(jié)構(gòu)?？蛇x地，某些實 施方案可電探詢沿流體路徑流動的流體。理想地，一個可運行傳感器部件的實施方案被配 置和布置為確定體積粒子數(shù)目。有時，傳感器部件可能被配置和布置為在沿流體路徑的一 個或多個特定位置處探測流體邊界邊緣的存在。在這樣的裝置中，傳感器部件可能被配置 和布置為允許確定沿流體路徑的流體流率。在一些情況中，細長本體被構(gòu)造為包括多個層，這些層被配置和布置為提供該流 體路徑的至少一部分。在某些該種情況下，一個可使用的傳感器部件可由在第一和第二相 鄰層間所載的第一導電軌跡的一部分形成。第一傳感器部件可由被排布為接觸沿流體路徑 流動的流體的第一跡線的第一延伸部形成。此外，第二導電跡線可被載于相鄰層之間，其中 第二軌跡的至少一伸展部被排布為接觸沿流體路徑流動的流體作為第二傳感器部件。有 時，第一傳感器部件和第二傳感器部件可沿流體路徑隔開，并被載于相同層間。其他時候， 第一傳感器部件和第二傳感器部件沿流體路徑隔開并載于不同層間。根據(jù)需要，多個這樣 的傳感器部件可被設置在多個所需的位置處。在某些實施方案中，流體路徑的一部分由一段管腔限定，該管腔包含在不同的點 之間的已知體積。此外，傳感器部件可被排布在這些不同的點上，以有效地指示一定量的流 體穿過移液器吸頭的行進，該一定量的流體包括對應于已知體積的樣本體積。流體前緣在 沿流體通道隔開的傳感器部件之間的渡越時間可用于確定探詢樣本的體積流率，所述流體 通道在所述傳感器部件之間具有已知容積。根據(jù)本發(fā)明的某些原理構(gòu)造的移液器吸頭可有利地與被配置和布置為與該移液 器吸頭的近端接合的移液器組合使用。理想地，將吸頭和移液器組合在一起能有效地將探 詢區(qū)定向，以允許將激發(fā)輻射應用至該區(qū)，以及探測來自區(qū)的發(fā)射輻射，還允許將吸力應用至流體路徑的近端。進一步地，有時，對于將吸頭結(jié)合至移液器的動作，理想的是將傳感器 部件放置為與電探詢設備電路連通。一些實施方案可包括適應于當吸頭安裝在移液器內(nèi)時允許檢測移液器吸頭的結(jié) 構(gòu)。不同的移液器吸頭可被構(gòu)造為具有不同的可檢測特性，如在電接觸點針之間，或者被排 布為直接電連通的不同的接觸點之間所引起的不同電阻值，該接觸點可用作觸發(fā)器，例如 其依靠獲得的移液器吸頭特性，可用于進行特定的試驗。通過將一個根據(jù)本發(fā)明的某些原理構(gòu)造的移液器吸頭連接至一個配合構(gòu)造的移 液器，以有效地將移液器吸頭放在適當位置，用于通過探詢裝置來探詢通過移液器吸頭探 詢區(qū)的粒子，以及有效地使得穿過該移液器吸頭的流體路徑的近端與一個吸入源連通，來 使用一種裝置。然后，施加流體原動壓力，以有效地將樣本吸入移液器吸頭。隨著一部分樣 本沿流體路徑流動并經(jīng)過傳感器部件，至少該一部分的樣本被探詢。由傳感器部件采集的 數(shù)據(jù)可在一個和移液器關(guān)聯(lián)的顯示屏上顯示，和/或被傳送到計算機，或者其他數(shù)據(jù)搜集 設備，以進一步分析或存儲。在完成流體樣本分析后，使用過的移液器吸頭被丟棄。施加吸力的優(yōu)選方法包含產(chǎn)生過量的吸入壓力，該吸入壓力隨后通過和移液器相 關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)被下調(diào)，有效地施加i)第一吸入壓力，其可操作用于將樣本吸入移液器吸頭， 并ii)隨后所希望的隨時間變化的吸入壓力分布。從結(jié)合附圖的以下詳細描述的考慮，本發(fā)明的這些特征、優(yōu)勢以及替代方面對于 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是明了的。


附圖示出了目前所認為的實施本發(fā)明的最好模式，在附圖中圖1是穿過第一實施方案的橫截面示意圖，示出了本發(fā)明一般操作原理。圖IA是示出了頻率-輻射波長的圖表；圖2是立面橫截面圖，示出了可與一個探詢平臺的特定結(jié)構(gòu)相關(guān)的可使用的管路 ^B (plumbing arrangement)白勺牛寺胃細；圖3是在圖2中示出的管路布置的俯視圖；圖4是立面橫截面圖，示出了與一個探詢平臺的特定結(jié)構(gòu)相關(guān)的另一個可使用的 管路布置的特定細節(jié)；圖5是一個可運行探詢平臺的特定結(jié)構(gòu)的目前優(yōu)選布置的立面橫截面圖；圖6是一個組裝的移液器吸頭的立體圖，該移液器構(gòu)造為探詢在所流經(jīng)的流體中 攜帶的粒子并允許對特定的這些粒子的熒光探測；圖7是圖6中移液器吸頭的其中最上面兩層被移走的俯視圖；圖8是圖6中移液器吸頭的分解組件俯視立體圖；圖9是圖8中移液器吸頭的分解組件仰視立體圖；圖10是穿過一個根據(jù)本發(fā)明的特定原理來構(gòu)造的裝置的橫截面圖；圖11是一個移液器的立體圖，該移液器被構(gòu)造為用于和如圖6所示的移液器吸頭 一起使用的探詢平臺；圖12是如圖11所示的移液器的吸頭接口部分的局剖特寫側(cè)視圖；以及圖13是為移液器吸頭的探詢部件布置的立體圖。
6具體實施方案現(xiàn)在將參考附圖，圖中本發(fā)明的不同元件會給出數(shù)字標識，并且，在圖中會討論本 發(fā)明以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠制造和使用本發(fā)明。應理解，接下來的描述僅僅是本發(fā) 明原理的示例，并不應該被視為縮小了所附的權(quán)利要求。正如本公開內(nèi)容通常使用的，除非在上下文中原本是明顯的，術(shù)語“流體”可以包 括單獨的液體，在混合物中的一種或多種液體，或者一種或多種液體和攜帶或懸浮在其中 的粒子。在特定的例子中，液體會有電解特性。一個散裝流體容器只是如下一個容器，該容 器尺寸被加工為能夠盛放足夠量的流體，以形成至少一個將采用本裝置的實施方案來探詢 的流體樣本。術(shù)語“粒子”和其變體意在包括小塊的(a small piece of)物質(zhì)一非排他的包 括活的或死的生物細胞一和分子。除非上下文中原本是明顯的，“壓力”和“吸力” 一般意 指相對于本地大氣壓力測量的?！笆芸剌椛涮皆儏^(qū)”意味著至少一個可操作的控制測量在該區(qū)域中相關(guān)的粒子的 行進過程中進行。一個可操作的控制水平物理地組織粒子進入一個布置，該布置足夠允許 檢測有效區(qū)分或量化穿過該受控輻射探詢區(qū)行進的相關(guān)個體粒子的發(fā)射輻射。這樣的控制 完全不同于非受控輻射，例如激發(fā)輻射沖擊進包括許多相關(guān)粒子的測試管的情況。在這些 例子中，從一個粒子發(fā)出的斯托克斯頻移輻射可被探測到，但是將會不可控，并且人們將不 能區(qū)分或量化相關(guān)的個體粒子。人們僅僅能提取有限的信息，即在測試管中存在至少一些 相關(guān)粒子?？卓梢员粚挿旱囟x為包括當粒子行進通過移液器吸頭的一部分時能有效地將 相關(guān)粒子組織或排布進入所希望的緊湊橫截面的任何一種收縮結(jié)構(gòu)。在一個目前優(yōu)選的實 施方案中，孔本質(zhì)上是一個貫穿板的洞(hole-through-a-plate)。理想地，通過孔的結(jié)構(gòu)， 迫使相關(guān)的粒子以至少大致單列順序行進。圖1中在100處總體示出了在本發(fā)明特定的實施方案中所使用的一般可操作的結(jié) 構(gòu)布置。如圖所示，實施方案100包括一個放置在輻射源104和輻射探測器106之間的不 透明部件，整體表示為102。有時，不透明部件102可稱作探詢層，因為層102和一個探詢區(qū) 相關(guān)。至少一個孔108布置在不透明部件102里，以在第一側(cè)(整體表示為110)和第二側(cè) (整體表示為112)之間提供流體路徑。孔108可被表征為具有一個貫穿軸線114，流體可 在不透明部件102的第一側(cè)110和第二側(cè)112之間沿著該貫穿軸線流動。不透明部件的厚度Tl和孔的特征尺寸Dl典型地尺寸被確定為與相關(guān)粒子的尺寸 一致，以促進通過不透明部件的粒子的單列行進，以及以基本上一次在孔中只有一個粒子。 在設備用作探詢血細胞的情況中，不透明部件的厚度可以典型地在大約10微米和大約300 微米之間的范圍內(nèi)，其中大約125微米的厚度是目前優(yōu)選的?？椎闹睆交蚱渌卣鞒叽缈?以在大約5微米和大約200微米之間的范圍內(nèi)，其中大約50微米是目前優(yōu)選的?？刹僮鞑煌该鞑考?02可部分地用于減少從源104發(fā)出的初級輻射118 (或有時 為激發(fā)輻射)的量，該初級輻射被輻射探測器106接收和探測。初級輻射118被圖示為一 個有方向的矢量。理想地，阻止基本所有的初級輻射118被輻射探測器106探測到。在任 何情況下，可操作實施方案被構(gòu)造成為防止探測器106對于初級輻射118飽和。如圖1中的布置所示，初級輻射118可以只穿過孔108以供輻射探測器106接收。因此，正如將在下 面進一步描述的，特定實施方案會使用一個或多個選擇性的輻射濾光片作為控制由探測器 106接收輻射的措施，或替代地，相對于探測器106傾斜地引導初級輻射118。圖1中示出的不透明部件102包括核心元件122，該核心元件122載有布置在第一 側(cè)Iio上的第一涂層124以及布置在第二側(cè)112上的第二涂層126?？商鎿Q的核心元件可 以由在單側(cè)有涂層的核心元件形成。所示出的涂層124，126協(xié)作地對通過核心元件122的 激勵輻射的傳輸形成屏障。當然，替換地使用一個本身對輻射傳輸有固有抵抗的裸露核心 的元件也是在構(gòu)思的范圍內(nèi)。一個目前優(yōu)選的核心包括不透明聚酰胺薄膜，穿過該薄膜能 夠傳輸非常少的光，所以，不需要敷金屬，或其他屏障元件。然而，特定的實施方案可能甚至 需要一個對初級輻射118基本透明的探詢層102。用于檢測小尺寸粒子的可使用的核心122可以由薄聚合物膜構(gòu)成，如厚度大約為 0. 005英寸的PET。這種聚合物材料基本上是可透過輻射的，所以一個或多個涂層，如涂層 124和126 二者之一或二者都能被用于此種核心材料，如果需要的話?？墒褂玫耐繉影?如通過濺鍍，氣相沉淀或其他眾所周知的技術(shù)作為薄層而被涂覆的金屬或金屬合金。理想 的，這樣的層是初級輻射波長的至少大約2倍厚，如在一個可操作實施方案中為大約1 μ m。 產(chǎn)生的金屬化薄膜基本上不透過輻射的傳輸，除了在被孔中斷的地方。鋁是一種應用在核 心122作為涂層124和/或126的一種合適的金屬。設備100被配置成迫使一些粒子130以基本單列通過孔108。隨著粒子接近、 穿過以及離開孔108，粒子130典型地通過激發(fā)區(qū)。值得注意的，帶粒子的流體流的方向 可以是穿過孔108的兩個方向中任一個。激發(fā)區(qū)典型地包括由孔108限定的貫穿通道 (through-channel)。激發(fā)區(qū)可還包括由下云134表示的體積，下云134包含粒子可位于其 中且可在其中與初級輻射相接觸的體積。激發(fā)區(qū)可進一步包括由上云136表示的體積，上 云136包含粒子可位于其中且可在其中與初級輻射相接觸的體積。在特定的情況中，例如，在有多個孔的情況下，術(shù)語“區(qū)”可包括多個這樣分布的 區(qū)。也就是，在多個液壓并聯(lián)區(qū)內(nèi)執(zhí)行探詢。然而，術(shù)語“區(qū)”的適當含義被認為在上下文中 是“aduceable”的。在激發(fā)區(qū)，初級輻射108沖擊粒子導致特定粒子發(fā)熒光(經(jīng)歷斯托克 斯頻移)，因此基本在所有三個縱坐標方向上發(fā)出與初級輻射108相比為不同波長的輻射。 由那些特定粒子發(fā)出的熒光輻射接著被輻射探測器106探測到。需要注意的是，為了本公開的目的，術(shù)語“波長”通常并非必定僅指單個特定波長， 而是可包含圍繞一個特征化的、代表性的波長分組的一個波長范圍。參考圖1A，初級輻射 118的特征波長Fl (如激發(fā)波長)十分不同于熒光(如發(fā)射波長)的特征波長F2，以實現(xiàn) 二者之間的差別。進一步地，希望這些特征波長，或斯托克斯頻移差異之間的差別足夠地不 同，以保證在特定的實施方案中，包括在輻射源104和探測器106之間的選擇性通道濾光片 元件，該選擇性通道濾光片元件能有效地阻止朝向探測器的初級輻射的傳輸，同時允許熒 光通過選擇性通道濾光片傳輸?shù)教綔y器。再次參考圖1，實施方案100可本質(zhì)上被放置一個適宜尺寸的容器中，該容器被不 透明部件分成兩部分。經(jīng)過孔108的流體流(以及攜帶在流體中的粒子)可被分開的兩部 分之間的壓力差控制。然而，通常希望在孔108附近處在粒子的流動路徑上提供比這個實 施方案允許的更多的控制。例如，靠近孔108的入口或出口布置的一簇粒子能將一個相關(guān)粒子屏蔽使其免受初級輻射118達到熒光不發(fā)生的程度，因此導致計數(shù)錯誤或阻止探測一 個被屏蔽的相關(guān)粒子。具有多層的實施方案一整體表示為140并在圖2中示出一提供了一管路布置，該 管路布置被構(gòu)造成阻止粒子在孔108附近聚集，并阻止因而缺少的對相關(guān)粒子的探測。多 層組件140被構(gòu)造成迫使流體流在這樣的方向上穿過孔108，該方向基本正交于在與孔108 相鄰且在其上游和下游的通道部分中的流體流。這樣的流體流阻止粒子在管路布置140厚 度方向上的堆積，并因此減少了相關(guān)粒子未被檢測到的可能性。管道布置140包括五層，該五層被配置和布置為形成一個管道系統(tǒng)，該管道系統(tǒng) 有效地將承載粒子的流體的流動從供應腔142、穿過不透明部件102中的孔108、朝向廢物 腔144引導。理想地，流體引導通道146和148的深度的尺寸被加工為與粒子150的尺寸 大體一致，以阻止粒子在孔108附近的“堆積”。通過在腔142和144間施加壓力差，或在位 于不透明部件102中的孔108兩端施加壓力差，流體可以在裝置140上到處移動。例如，正 壓可被施加在供應腔142。或者，負壓可被施加到廢物腔144。在特定的情況中，可以施加 正壓和負壓兩者。替代的流體原動元件例如一個或多個泵，可用來控制粒子穿過不透明部 件102的行進。盡管供應腔142和廢物腔144兩者都被示為與大氣連通，在本構(gòu)思內(nèi)，供應腔142 和廢物腔144中的一個或兩者被布置為基本包含在一個包括多層元件104的管道裝置中的 流體樣本。也值得注意的是，盡管圖2示出了從上到下的流體流，流體流可在經(jīng)過孔108的 兩個方向中任一個方向上建立。在一個反流布置中，供應腔142和廢物腔144的位置應僅 僅和它們的被示出的位置相反。在一個替代的反流布置中，輻射源104和探測器106的位 置將和它們的被示出的位置相反。如圖2和圖3所示出的多層管道布置140，包括頂蓋層154，頂通道層156，不透明 部件102，底通道層158，和底蓋層160。這些層可被沖壓出，如沖切出，或通過使用激光或 水射流(water jet)，或其他機械加工技術(shù)如微細加工，蝕刻或其他類似技術(shù)來制造。在一 個用于探詢血細胞的目前優(yōu)選的實施方案140中，各個層中的某些層通常由薄聚合物膜制 成，這些聚合物膜然后被結(jié)合在一起形成多層組件。理想地，至少通道層156，158的厚度和 相關(guān)粒子的特征大小近似，以促進粒子單列行進通過探詢區(qū)。在用于探詢血細胞的目前優(yōu) 選裝置中這些層的可使用厚度典型地在大約10微米到大約300微米之間的范圍內(nèi)。在任何情況下，至少底層160的一部分適合于形成一個底窗162，激勵輻射118可 穿過該底窗162被傳輸?shù)郊ぐl(fā)區(qū)。類似的，頂層154包括一個形成窗164的部分，熒光可穿 過該窗被傳輸。因此，組件140被布置為形成一個允許輻射穿過其厚度的窗。這樣的窗包 括窗部分162、164，通道146和148的布置于孔108附近的特定部分和孔108本身。輻射可 以因此被導向穿過位于孔108附近的組件140的厚度。在圖4所示出的、整體表示為170的管道布置，包括頂層172，該頂層載有一個刻出 的流體流通道(carved-out fluid-flow channel) 174。底蓋層176類似地包括一個刻出 的通道178。不透明部件102適于排布用于通道174和178之間流體連通的孔108。底層 176由一種如下材料形成，該材料允許在適當頻譜中的輻射傳輸，以實現(xiàn)穿過和孔108相關(guān) 聯(lián)的激發(fā)區(qū)的粒子被初級輻射118激發(fā)。頂層172由一種如下材料形成，該材料允許處于 適當頻譜中的輻射傳輸，以實現(xiàn)熒光180向輻射探測器的傳輸。頂層172也適合于阻止初級輻射118的傳輸。同樣，該流體和粒子流也可在與圖所示相反的方向上。如圖4所示，有時一個管路布置例如布置170可通過一個光纖光纜182被結(jié)合至， 或關(guān)聯(lián)至一個輻射源和/或輻射探測器。光纖光纜182可被排布為起到一個透鏡的作用， 其有效地捕獲穿過該管道布置170傳輸?shù)拇蟛糠譄晒?。替代地，該光纖元件可簡單地以管 道朝向或者遠離該激發(fā)區(qū)輸送輻射，以允許一個源或探測器在遠離激發(fā)區(qū)的一個所需距離 處布置。由于熒光基本在所有方向上從一個被標記和受激的有關(guān)粒子傳播，初級輻射118 從一側(cè)被導向激發(fā)區(qū)，而不是僅直接從該區(qū)的下方。現(xiàn)參考圖5，有時優(yōu)選的是，以相對于孔 108的軸線114成一銳角Al來施加初級輻射118。在這種情況下，不透明部件102可甚至 基本作為一個可運行濾光片，來阻止初級輻射118直接傳輸?shù)捷椛涮綔y器。如圖所示，輻射 向量118可被導向通過、或部分地進入孔108而不被輻射探測器106探測到。然而，當被標 記粒子150在激發(fā)區(qū)(例如如圖所示的孔108)內(nèi)出現(xiàn)時，所引起的熒光180仍可被輻射探 測器106探測到。同時可使用角度Al可以在0到90度之間的范圍內(nèi)，對于角Al目前優(yōu)選 的是在大約15到大約75度之間。輻射源104可由一個廣譜輻射發(fā)射器形成，例如一個白光源。在這種情況下，通常 優(yōu)選地是包括一個預過濾器188，該過預濾器188適于在一個相對窄的頻帶內(nèi)傳送或傳輸 輻射，該相對窄的頻帶包含將與一個相關(guān)粒子相關(guān)聯(lián)的特定熒光劑激發(fā)所需要的特征值。 一般情況下的一個好的想法是，限制在激發(fā)波長外所施加的輻射118的量，以減小輻射探 測器非期望的飽和以及因而不能探測相關(guān)粒子的可能性。在適用于探詢血細胞的一個實施方案中，目前優(yōu)選的是使用一個紅色二極管激光 器，并包括一個短通濾光片(short pass filter)(在二極管激光器后)，該短通濾光片可通 過波長短于642nm的初級光輻射。目前也優(yōu)選地是，包括一個帶通濾光片(在光電探測器 前)，該帶通濾光片具有一個和具體選定的熒光峰值匹配的峰值。市場上可買到的染料可以 獲得具有在660、694、725和775納米的特征熒光峰值。也常常使用長通濾光片來代替在光 電探測器之前的帶通濾光片。移液器吸頭“蓋層”和“基底”也可被設計成充當光濾光片以 輔助傳統(tǒng)激發(fā)和發(fā)射濾光片，或消除它們的需要。在本公開內(nèi)容中，“后置濾光片”可以更常 見地被稱為“發(fā)射濾光片”。繼續(xù)參考圖5，有時，優(yōu)選地是包括一個可以阻止在熒光180特征波長之外的輻射 傳輸?shù)暮笾脼V光片190。這樣的布置減少了背景噪聲并幫助避免表示在激發(fā)區(qū)存在相關(guān)粒 子的錯誤讀數(shù)。此外，為幫助獲得一個強信號，可以包括一個光學增強件如透鏡192，以收集 熒光180并將該輻射導向輻射探測器106。所示出的透鏡192可被表征為一個非球面集光 透鏡(或雙合透鏡(doublet))，并通常地被布置為聚焦在位于孔108里的一點。預期的是，根據(jù)本發(fā)明的某些原理構(gòu)造的裝置可包括或可不包括一個或多個 傳感器部件例如電極，所述一個或多個傳感器部件以各種形式且在不同位置被布置，用 于與流經(jīng)該裝置中管道的流體接觸，例如用于基于阻抗的粒子探詢。這種探詢結(jié)構(gòu)的 選定的可操作布置公開在2007年5月4日提交的題為“薄膜粒子傳感器(Thin film particlesensor) ”的美國專利申請序號11/800，167中，該專利申請的全部內(nèi)容如同他們 全部在本文描述一樣被納入本文。圖6-9示出了一個根據(jù)本發(fā)明的某些原理構(gòu)造的目前優(yōu)選的實施方案的構(gòu)造細節(jié)。該實施方案是一個在單次使用后可丟棄的移液器吸頭，整體表示為200，盡管在某些情 況下該吸頭200會使用多于1次。移液器吸頭200由載于一個注塑基底202上的多個薄聚 合物膜層形成。在圖7中，為了更加清晰，省略了頂蓋層154和頂通道層156。參考圖6，可以提供橫向突出的翼結(jié)構(gòu)以形成一個整體表示為206的夾持區(qū)域，該 夾持區(qū)域有效地輔助將一個吸頭200安裝進移液器中。如圖所示，夾持區(qū)域206的近端可 被配置為形成一個肩部一整體表示為208，該肩部有效地限制插入深度，以促進該吸頭200 在移液器接收套內(nèi)的一致的固定接合?？捎糜跇?gòu)造一個根據(jù)本發(fā)明的某些原理的設備的某些元件是市場上可買 到的。例如，一個可操作輻射源104包括紅光二極管激光器，其可根據(jù)零件編號 VPSL-0639-035-X-5-B 購買自在 1537 Centre PointDrive, Milpitas, CA 95035 具有營 業(yè)場所的Blue Sky Reasearch。濾光片元件188，190可購買自在21 Omega Dr.，Delta Campus，BrattIeboro，VT 05301具有營業(yè)場所的Omega Optical。優(yōu)選的濾光片包括零件 編號660NB5 (帶通濾光片)和640ASP (短通濾光片)。一個可操作的輻射探測器包括一個光 電倍增管，該光電倍增管可根據(jù)零件編號H5784-01從在360 Foothill Rd. ,Bridgewater, NJ 08807 具有營業(yè)場所的 Hamamatsu 公司購買。Molecular Probes (Invitrogen 公司的一 個分部，www. probes, invitrogen. com)提供多種染料，這些染料適用于標記特定相關(guān)粒子， 以使用根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的實施方案來探詢。特別地，AlexaFluor 647, AlexaFluor 700和 APC-AlexaFluor 750可用于血細胞的探詢。這些染料也可普遍用于流式細胞術(shù)應用，并具 有特定的激發(fā)和發(fā)射特征。每個染料可被很容易的結(jié)合到抗體，用于標注或標記不同的細 胞類型。所示出的移液器吸頭200可用于使用阻抗或熒光之一，或二者結(jié)合來探詢粒子。 所示出的不透明部件102 (有時或者被稱作探詢層或探詢板)載有導電跡線，如210，該導電 跡線被配置為形成一個與電接觸點214(見圖7)進行電通信的電極傳感器部件212，該電極 傳感器部件適于與一個探詢電路通信。例如，可包括該探詢電路作為目前優(yōu)選的移液器或 其他探詢設備的一部分。如圖7和圖8所示出的接觸點一整體以218示出一被配置為與一個市場可買到 的10針邊緣連接器相連接，例如可從Samtec購買的零件編號為SEI-110-02的邊緣連接 器,該公司在 SAMTEC USA, P. 0. Box 1147，New Albany, IN 47151-1147 具有營業(yè)場所以及一 個萬維站點棚.samtec. om。該邊緣連接器可以與傳統(tǒng)形式的電探詢設備電路連通。其他 可使用的連接器包括觸地探針，以及在本技術(shù)領(lǐng)域已知的其他導電的接觸形式的探針。值 得注意的是，接觸點214可設置在探詢層如探詢層102的一側(cè)或兩側(cè)。一般來說，術(shù)語“流體”在本公開文本中用于包括在流體中攜帶的粒子。有時，流 體可能是電解液。參考圖8和圖9，通過在流體出口或通氣孔222施加吸力，流體通常被吸 入輸入儲蓄器220。流體沿該儲蓄器220，以及在底通道層158處形成的可選擇的流體通道 224的流動方向以箭頭226示出。理想地包括該流體通道224，以幫助肉眼觀察樣本流體流 進移液器吸頭，并限制(最大程度上)生物樣本暴露于暴露的粘合劑。流體流繼續(xù)橫向穿 過流體通路227、可選的濾光片元件228和流體通路229，到達在層156中的通道231的遠 端。流體在通道231中的流動方向以箭頭232示出。在通道231中流動的流體連續(xù)地將第一驅(qū)動電極233和第一探詢電極234弄濕。
11在橫向穿過在探詢板102中的孔108后，流體隨后在布置于底通道板158的通道236中沿 所示方向235流動，并且將第二探詢電極238和第二驅(qū)動電極240連續(xù)地弄濕。在通道236的遠端242，流體連續(xù)地弄濕第一電極248和第二電極250。電極248 和電極250被配置為協(xié)作地指示流體前緣(fluid front)存在于沿著從裝置200的遠端向 近側(cè)延伸的流體管的一個已知位置。正如所示出的，電極248和250可以指示流體的前沿 到達在一個已知位置(實際上在位于基底202的流體通道252的入口)。例如，可以監(jiān)測電 極248和250之間的阻抗以探測開路狀況的變化。該監(jiān)測信號隨著流體邊界弄濕第二電極 250示出了開路值的不連續(xù)性，該監(jiān)測信號可被用作開始記錄或處理數(shù)據(jù)的觸發(fā)信號，以隨 著流體繼續(xù)被吸入裝置200探詢流體。可監(jiān)測這些電極之間的阻抗信號以探測流體邊界前 緣或流體邊界后緣。由于和刺激電極248極為接近，在試驗的持續(xù)時間內(nèi)可監(jiān)測在測量電 極250處可獲得的電極信號，以探測在樣本中存在的空氣泡。除其他用途之外，后邊界信號 的缺失可被用作驗證泡在流體樣本中的自由移動。例如，對流體樣本的探詢可被所監(jiān)測到的后來的觸發(fā)信號終止，以確定已知體積 流體的探詢的完成。在所示出的裝置200中，在已知的體積(電極250的下游，且由箭頭251 示出)已經(jīng)進入基底通道252后，相關(guān)流體前緣將一個確認電極254(見圖9)弄濕，以發(fā)出 一個測試體積完成的信號。應注意，一個體積確認流體通路256穿過底通道板158延伸，以 允許當所需要的已知體積被吸入進裝置200時，在通道252中的流體弄濕確認電極254。作 為一個非限制性示例，觸發(fā)信號可以通過監(jiān)測在電極254與電極248或250 二者之一間的 阻抗來獲得。額外量的吸入流體可以被容納在存儲腔255內(nèi)。來自所示出的確認電極254的觸發(fā)信號可被用作終止施加于通氣孔222的吸力， 以阻止被吸入完全通過裝置200的流體對移液器或其他探詢裝置的潛在污染。另外，或者 替代地，在構(gòu)思范圍內(nèi)，提供一個流體抵抗屏障或隔膜(未示出)，該流體抵抗屏障或隔膜 被布置為阻止流體在裝置200內(nèi)超過期望位置一例如在存儲腔255的出口處一的進一步 流動。一種可使用的該種屏障允許空氣分子通過，但阻止吸入的流體通過，以阻止將吸入的 流體抽入移液器或其他探詢裝置中。提供驗證信號的結(jié)構(gòu)可被包括在裝置200中，以確認移液器吸頭200被正確安裝 在移液器中。例如，電接觸點#1和電接觸點#10之間的電連續(xù)信號可提供預期的反饋。如 圖9所示，導電跡線258在電接觸點#1和電接觸點#10之間電通信。因此，吸頭200正確 插入移液器中，可在這些接觸點之間產(chǎn)生預期的驗證反饋信號(電連續(xù)性驗證)。現(xiàn)參考圖9，某些移液器吸頭200可包括適合便利于將已安裝的移液器吸頭從移 液器移除的結(jié)構(gòu)。所示出的斜坡260提供了一個整體表示為261的工作后表面，吸頭-抽 取結(jié)構(gòu)可以接合靠在該后工作面上以把吸頭從移液器移走。圖10示出了一個探詢經(jīng)歷了斯托克斯頻移的粒子的可使用的布置，整體示為 264。輻射-探詢布置264包括一個載于基底268上的薄膜組件266。目前優(yōu)選的基底268 由聚碳酸酯材料注塑制成，盡管也可使用其他材料?；?68理想地被構(gòu)造為為組件264 提供足夠的剛性，以便于材料的處理。如圖10所示，可提供一個窗265以便利輻射束(如激光束)的透過，用于將輻射 118撞擊到位于一個和孔108相關(guān)聯(lián)的探詢區(qū)內(nèi)的粒子上。所示出的窗265被成形為一個 朝向基底268的底部開口的插口(socket)，并在孔108附近提供減少的基底厚度。在一個替代的布置中(未示出)，可以在一個被構(gòu)造為貫穿基底厚度延伸的插口的窗265上提供一
個薄膜窗蓋。圖10中示出的薄膜組件266包括頂蓋板154 ；頂通道板156 ；不透明部件102 ；和 底通道板158。理想地，頂通道板156和底通道板158由基本平面材料的板形成，所述板具 有的厚度使得流體引導通道231和流體引導通道236的尺寸被加工為避免相關(guān)的粒子在孔 108附近聚集。這些通道的寬度(如圖示，深入頁面之中)也可被設置大小以阻止該種聚 集。同樣，需要注意，在一個替代的可使用的布置中，流226和232的方向可與所示出的方 向相反。目前優(yōu)選的是，利用使用已知的多層構(gòu)造技術(shù)而結(jié)合在一起的薄聚合物膜的堆疊 板來制造薄膜組件，例如圖10中的組件266。用于流體穿過組件流動的通道可使用微機械 加工技術(shù)，如激光切割或水切割、沖壓，或其他類似技術(shù)來形成。目前優(yōu)選的是，通過激光鉆 孔操作來形成探詢孔108。某些層可載有預涂覆的粘合劑，或者粘合劑可在一個或多個層之 間涂覆。多個構(gòu)成部件，如圖7中的導電跡線210，可被分布在一個板的區(qū)域上，以在當板 (通常是薄膜)被以堆疊配準被組裝時形成成組的多個組件266。理想地，在個體的板中提 供對準結(jié)構(gòu)，以便利于與相鄰的板以恰當?shù)呐錅识询B。多個個體組件可隨后從成組的組 件中分離。在一個在血細胞探詢方面所使用的示例性傳感器組件266中，目前優(yōu)選的是使用 由聚酰胺或邁拉(Mylar)薄膜制成的層。對于聚酰胺層，一個可使用的厚度范圍被認為是 大約0.1微米到大約500微米。目前優(yōu)選的聚酰胺蓋層154的厚度大約是52微米。目前 優(yōu)選的是，探詢層102也由聚酰胺制成。然而，較便宜的替代性材料，如聚酯薄膜或Kapton 也是可以使用的。對于通道層156，158，大約125微米的膜厚度被發(fā)現(xiàn)在用于探詢血細胞 的傳感器中是可行的。理想地，隔離層的厚度大約與將要探詢的主要的粒子的粒子尺寸近 似。一個可使用的范圍目前被認為在大約一個粒子大小到15倍粒子大小的范圍內(nèi)，盡管更 大的范圍也是可行的。圖10中的輻射探詢組件264包括一個輻射源104，如激光器，該輻射源被引導為撞 擊在一個輻射探詢區(qū)的相關(guān)粒子270上。由在斯托克斯頻移轉(zhuǎn)化9中受激發(fā)的粒子發(fā)出的 輻射180被輻射探測器106，如光電二極管探測到。線272以傳統(tǒng)形式連接至具有探詢電路 的合適的電子裝置。理想地，布置有一個光增強元件如透鏡192，以收集和聚焦用于被探測 器106的探測的熒光180。一個或多個濾光片，如發(fā)射濾光片192，和/或預濾光片273 (或 激發(fā)輻射濾光片)，可以被包括在輻射探詢組件中。通過合適的后濾光片，激發(fā)輻射118可 以穿過孔108被直接引導(對比所示出的迎角Al)，而不會使輻射探測器106飽和。圖11示出了安裝在移液器一整體表示為278-中的一個探詢粒子的移液器吸頭 276，該移液器被構(gòu)造成一個探詢平臺。近端277通常使用滑動配合被安裝進移液器的遠 端。移液器278可被構(gòu)造成采用電探詢、輻射探詢或二者兼用來探詢通常在電解液流體中 所承載的粒子。理想地，探詢移液器278包括顯示裝置，如屏幕280，該顯示裝置能夠顯示特 定的測試結(jié)果和/或狀態(tài)，如測試的開始或結(jié)束狀態(tài)。顯示可以以柱狀圖，數(shù)值，餅圖，條形 圖和類似圖形的方式呈現(xiàn)。理想地，移液器278被構(gòu)造成與一個計算機相通信，以允許將探 詢數(shù)據(jù)上傳用以存儲，和/或附加處理。使用者可握住手柄282，用拇指按下柱塞284，以從 散裝容器提取樣本。
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圖12示出了一個可使用的移液器288的特定結(jié)構(gòu)，該移液器288被布置用于探 詢在移液器吸頭例如吸頭290中的粒子。移液器288適合使用熒光和/或電阻抗來探詢。 流體通過由移液器288經(jīng)管腔292所施加的減小的壓力或吸力被吸入注入吸頭290。0形 環(huán)294在吸頭290和管腔292之間形成密封接頭，以允許和通氣孔222相連通。邊緣連接 器296理想地被包括在某些移液器288中，以借助于與一個或多個接觸點214接觸一在所 安裝的移液器吸頭上存在這些接觸點的條件下一將電探詢電路(其理想地被載于移液器 內(nèi))，與載于移液器吸頭上的傳感器部件接合。探詢結(jié)構(gòu)可以替代的方式來布置，如可以包含光纖光纜以將來自更遠的源104的 輻射朝向探詢區(qū)傳輸。這種布置可允許移液器288的遠端部分的構(gòu)造，呈現(xiàn)出更細長的形 狀系數(shù)。類似的，這種光纜也可用于替代的裝置中，以將輻射從探詢區(qū)傳輸?shù)轿挥谶h處的輻 射探測器106。圖13示出了提供一個替代的整體表示為300的輻射探詢布置的移液器吸頭的部 分組合段。輻射探詢布置300包括一個“帶尾纖的” 二極管激光器104 (理想地被包括在移 液器中)，其具有向移液器吸頭接合處延伸的小段光纖。該一次性的移液器吸頭自己具有光 纖302(或光導管)，該光纖302在插入移液器吸頭時“對接接合”至移液器中的光纖。在該 一次性的移液器吸頭中的光纖302將被夾在層壓材料層之間。移液器吸頭中的光纖302 (或光導管)會將激光直接傳送到探測孔108的附近，并 直接照耀掠過孔108，基本橫切于流體在孔108中流動方向。粒子(或細胞)會隨著他們進 入(或離開)探測孔108而流經(jīng)此光路。由于激發(fā)輻射118在和探詢層102基本平行的方 向發(fā)出，橫切定位的探測器106在該輻射的路徑之外。因此，層102可甚至由對激發(fā)輻射完 全可透的材料制成。從經(jīng)歷斯托克斯頻移的粒子發(fā)出的輻射(在全部方向上)將仍會被探 測器106探測到。同樣，根據(jù)要求，可以包括一個透鏡192和/或濾光片190。根據(jù)本發(fā)明的某些原理構(gòu)造的裝置可被用在一種探詢一個或多個粒子的方法 中。為在一個這樣的方法中使用此裝置，使用者會被提供一種裝置，該裝置被構(gòu)造成迫使粒 子一被攜帶在流經(jīng)該裝置的輻射探詢區(qū)的流體中一朝向基本單列行進，以允許在該輻射 探詢區(qū)中探測由經(jīng)歷了斯托克斯頻移的粒子發(fā)出的發(fā)射輻射。使用者將使用該裝置從流體 的散裝容器中提取流體樣本。包括第一特征波長的激發(fā)輻射將作為流經(jīng)該輻射探詢區(qū)的流 體樣本的一部分，沖擊進入輻射探詢區(qū)。具有第二波長的輻射，對應于來自經(jīng)歷斯托克斯頻 移的粒子發(fā)出的輻射，會檢測到，有效地獲得關(guān)于粒子的信息。在裝置的一種使用中，移液器吸頭276被插入進移液器278的遠端，以形成通氣 孔228的空氣密封，以及以在一次性熒光感應移液器吸頭和移液器光學器件之間建立必要 的校準。接下來，按下柱塞284，從散裝流體容器中抽取過量體積的將被分析的樣本。在分 析之前，此樣本通常被存儲在輸入儲存器220中，盡管同步的分析也是有可能的。然后，釋 放柱塞284，和/或可以激活第二按鈕或其他控制裝置，以開始細胞計數(shù)或探詢。受控的真 空分布圖(controlled vacuum profile)理想地將被施加至傳感器/移液器吸頭276，以 穿過該熒光探測區(qū)提取細胞?？梢约尤雴紊蚨嗌臒晒馓綔y方法。熒光粒子被探測和計 數(shù)。一般來說，固定體積的流體被探詢。探詢可被光學地完成，或使用多個電極和電阻抗來 實現(xiàn)。這樣使得可以進行容積細胞計數(shù)。分析結(jié)果可在小顯示屏280上顯示，通常以柱狀 圖或散布圖的形式顯示。最后，移液器吸頭被丟棄。
施加吸力的優(yōu)選方法包含產(chǎn)生過量的吸入壓力，該吸入壓力隨后通過和移液器相 關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)被向下調(diào)節(jié)，有效地施加i)第一吸入壓力，其可操作用于將樣本吸入移液器 吸頭，以及ii)隨后所希望的隨時間變化的吸入壓力分布，以引起穿過該移液器吸頭的傳 感器部分流動的所需流體。根據(jù)本發(fā)明的某些原理構(gòu)造的實施方案可被用于粒子計數(shù)；驗證樣本完整性 (如沒有氣泡)；估計或監(jiān)測樣本流率；確認吸入體積；決定在已知體積的液體懸浮液中單 個細胞的細胞活性；識別/探測用熒光染料(如抗體結(jié)合物染料)染色的特定細胞；以及決 定已知體積的液體懸浮液中熒光分析物或粒子的存在，以及其他用途。雖然本發(fā)明已參考某些示出的實施方案進行了描述，但這些描述并非意在限制本 發(fā)明的范圍。在不偏離本發(fā)明主旨和基本特征的前提下，本發(fā)明還可以以其它具體的形式 被實施。對于非限制性實例而言，層還可能具有非平坦的形態(tài)，并可僅沿移液器吸頭長度的 僅一部分延伸。所述實施方案僅應被視為示例性而非限制性。因此，本發(fā)明的范圍由所附 權(quán)利要求表明，而非由前述說明書表明。所有在權(quán)利要求的等同物的含義和范圍內(nèi)的變化 方案均將包括在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
在一種類型的移液器吸頭中的改進，該類型的移液器吸頭可與移液器一起使用，以通過將流體樣本吸入導管中來從流體容器中抽取流體樣本，該導管從移液器吸頭的遠端延伸到移液器吸頭的近端，所述改進包括與所述導管相關(guān)聯(lián)的流體引導結(jié)構(gòu)，該流體引導結(jié)構(gòu)被配置和布置為提供一個受控的輻射探詢區(qū)，以有效地允許對在被吸入所述導管的流體中攜帶的一個或多個相關(guān)粒子發(fā)出的斯托克斯頻移輻射進行檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進，其中所述流體引導結(jié)構(gòu)包括排布在所述輻射探詢區(qū)附近的孔，所述孔被配置為迫使相關(guān)粒 子成為至少近似單列，用于通過所述孔行進。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進，其中所述流體引導結(jié)構(gòu)包括對激發(fā)輻射基本不透明的屏障。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進，進一步包括一個孔，其被配置成迫使相關(guān)粒子的行進形成基本單列，用于通過所述屏障行進。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進，其中所述移液器吸頭包括多個堆疊的薄膜層；并且 所述導管的一部分由一個在至少一個薄膜層中形成的通道限定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的改進，其中和其中一個所述層相關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)形成一個屏障，該屏障至少基本上對傳輸經(jīng)過該屏障 的激發(fā)輻射不透明。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改進，進一步包括一個窗，其被配置為便于激發(fā)輻射透過，用于將這些輻射撞擊到位于和一個孔相關(guān)聯(lián) 的輻射探詢區(qū)內(nèi)的粒子上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的改進，其中所述窗包括在一個基底中減少厚度的區(qū)域，在所述基底上載有所述堆疊的薄膜層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進，進一步包括第一電探詢部件，其被排布為允許對沿所述導管流動的流體進行電探詢。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改進，其中所述第一電探詢部件被構(gòu)造為允許檢測流體邊界邊緣是否到達沿所述導管的一特定位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改進，其中所述第一電探詢部件被配置和布置為與一個第二電探詢元件相協(xié)調(diào)，以允許估計沿所 述流體路徑的流體流率。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改進，其中所述第一電探詢部件被配置和布置為與一個第二電探詢元件相協(xié)調(diào)，以允許驗證已知 體積的流體是否經(jīng)過探詢區(qū)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的改進，其中所述第一電探詢部件被配置和布置為與一個或多個其他電探詢元件相協(xié)調(diào)，以允許確 定在吸入所述移液器吸頭的流體中攜帶的一個或多個相關(guān)粒子的體積粒子數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進，其中所述移液器吸頭沿長度軸線是細長的；并且和所述導管相關(guān)聯(lián)的通氣孔被排布為通過一個表面連通，該表面具有大致橫切于所述 長度軸線的法線。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進，進一步包括一個輻射傳導元件，其夾在形成所述移液器吸頭的層之間，并被配置和布置為將輻射 朝向所述受控的輻射探詢區(qū)傳輸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的改進，其中所述輻射傳導元件包括一個光纖光纜，該光纖 光纜排布為與所述移液器吸頭的探詢層平行，以使得輻射可從所述光纜的終端在一個與流 體流經(jīng)所述探詢層中探詢孔的方向橫切的方向上被排出。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改進，進一步包括一個移液器，所述移液器被配置和布置為與所述移液器吸頭的所述近端相結(jié)合，以有 效地允許施加吸力到所述導管的近端；以及相對于一個輻射源將所述輻射探詢區(qū)定向，以使得來自所述源的輻射可撞擊到在穿過 所述輻射探詢區(qū)流動的流體中所攜帶的粒子上。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的改進，其中所述移液器包括一個輻射源和一個協(xié)作布置的輻射探測器。
19.一種裝置，包括一個在近端和遠端之間延伸的細長本體；一個管腔，流體可在其中流動，所述管腔從所述本體的所述遠端朝向所述近端延伸，所 述管腔的一個收縮部被配置和布置為迫使在流動通過該收縮部的流體中所攜帶的粒子成 為基本單列行進；一個輻射探詢區(qū)，其被排布為與所述收縮部可操作地相關(guān)聯(lián)；一個窗，其被配置為允許發(fā)射輻射從在所述輻射探詢區(qū)中經(jīng)歷斯托克斯頻移的粒子朝 向一個排布在所述本體之外的輻射探測器傳輸；以及輻射傳輸結(jié)構(gòu)，其被配置成允許激發(fā)輻射撞擊到在所述輻射探詢區(qū)存在的粒子上。
20.一種探詢一個或多個粒子的方法，包括提供一個一次性裝置，該裝置被構(gòu)造為迫使在穿過所述裝置的輻射探詢區(qū)的流動流體 中攜帶的粒子成為基本單列行進，以允許對由在輻射探詢區(qū)中經(jīng)歷斯托克斯頻移的粒子發(fā) 出的發(fā)射輻射進行探測；使用所述裝置從一個散裝流體容器中抽取一個流體樣本；隨著所述流體樣本的一部分流過所述輻射探詢區(qū)，使得包括第一特征波長的激發(fā)輻射 進入所述輻射探詢區(qū)；以及探測具有對應于所述發(fā)射輻射的第二特征波長的輻射，有效地獲得關(guān)于所述粒子的信肩、ο
全文摘要
一種改進的移液器吸頭(276)，包括在近端(277)和遠端之間延伸的細長本體。該本體通常包括多個薄膜層(如154，156，102，158，202)，這些薄膜層被配置和布置為提供從遠端朝向近端(277)延伸的流體路徑。該改進的移液器吸頭(276)包括一個探詢區(qū)，在該探詢區(qū)中探詢沿流體路徑流動的流體。一個可操作的探詢布置，整體表示為(100)，包括一個被配置成允許探測由斯托克斯頻移產(chǎn)生的輻射的結(jié)構(gòu)。可選地，傳感器部件可包括一個或多個電極(如248，250)，所述電極排布在流體路徑中以接觸其中的流體，用于電探詢。移液器吸頭(276)可用于粒子計數(shù)，驗證樣本完整性(例如沒有氣泡)，監(jiān)測樣本流率，確認吸入體積，以及其他用途。
文檔編號B01L3/02GK101873893SQ200880117757
公開日2010年10月27日 申請日期2008年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者C·S·金, H·E·埃里夫 申請人:Ei頻譜有限責任公司