改进的光透射样品架和分析，特别是用于血红蛋白的制作方法

改进的光透射样品架和分析，特别是用于血红蛋白
1.交叉引用
2.本申请要求12月14日提交的美国临时专利申请62/598,899的权益。2017年，为了所有的目的，其内容依赖并通过引用整体并入本文。
3.领域
4.本发明涉及用于改善对夹在两个板之间的样品薄层的光透射分析的装置和方法。
5.背景
6.样品薄层的光吸收是测定生物和化学样品的方法之一。测量光吸收的一种方法是测量直接进入样品和从样品中出来的入射光和透射光的强度。
7.但是，由于种种原因，在许多实际情况下，可能难以直接测量这些光强度。一个原因是，薄层样品经常需要一个样品架进行测量，而被测量的透射光是穿过样品和样品架的光。因此，需要一种可以将样品架的光吸收与样品架的光吸收分开的方法。
8.另一个原因是入射光和透射光都在样品的另一侧，因此很难使用单个检测器同时检测两个光。因此，使用单个光电检测器进行吸收测量成为一种需要。
9.在薄样品的光透射测量的现有方法中，包括两块板的样品架已被用于将样品夹在两块板之间的薄层中，并且通过样品薄层内部的气泡进行光透射(可能在某些条件下发生)被用作参考信号，以将样品架的光吸收与样品的光吸收分开。这种方法还允许使用单个光电探测器进行光吸收测量。在该方法中，假设(i)通过气泡区域的光传输与通过零厚度样品的光传输相同，并且(ii)在气泡区域中样品架的光吸收相同(其中参考信号)和样品区域(测量单个样品)。但是，实际上，两种假设都可能是错误的。在远离样品信号位置的地方可能会产生气泡，因此两个位置之间的样品架吸收率存在显着差异。气泡可能太小，以至于光将被显着散射，并且参考信号与厚度为零的样品明显不同。此外，空气气泡产生在产生(产生或可以不产生)和产生的位置(例如，随机位置)具有随机性。
10.因此，本发明的一个目的是提供产生参考光，简化光透射测量并简化样品处理的装置和方法。本发明可以克服或减少现有设备或系统的缺点。
11.简述
12.其中，本发明涉及用于改善对夹在两个板之间的样品之间的样品薄层的光学分析的装置和方法，尤其涉及用于产生可改善光学分析的参考信号的装置和方法以及用于分析血红蛋白。
13.样品的性质(例如生物学或化学性质)可以通过样品的光密度(即od)，通过薄样品层的透射光与入射光(即比尔
‑
兰伯特定律)来确定。但是，薄层样品通常需要样品架进行测量，并且被测量的光也会穿过样品架。需要从总的透射光中分离出样品的光透射信号和光吸收(例如光密度)，该总透射光包括穿过样品和穿过样品支架的光透射。
14.本发明的一个目的是提供样品保持器的某些实施例的器件和方法，并且使用其改善光透射分析的方法。
15.通过引用合并
16.在本说明书中提到的所有出版物，专利和专利申请都以引用的方式并入本文，等
同于每个单独的出版物，专利或专利申请被明确地并单独地指出通过引用并入。
17.附图简述
18.本领域技术人员将理解，以下描述的附图仅用于说明目的。在某些图中，附图是按比例绘制的。在提供实验数据点的图中，连接数据点的线仅用于引导数据视图，没有其他手段。为了清楚起见，当在附图中示出时，一些元件被放大。应该注意的是，这些附图并不是要严格按比例显示这些要素。元件的尺寸应从本文提供的描述中划定，并通过引用结合到本文中。附图无意以任何方式限制本发明的范围。
19.图1a示出了被称为oac(例如，光学分析卡)的样本保持器的一个实施例的截面图，该样本保持器用于通过使用光透射来分析样本中的被分析物(例如血液样本中的血红蛋白)，包括：第一块板，第二块板和导光垫片(lgs)；其中lgs具有柱状形状，被夹在两个板之间，并且柱的每个端部直接接触形成lgs
‑
板接触区域的两个板中的一个，并且被构型为允许光从第一块板透射通过lgs，不经过样品就移至第二块板。
20.图1b示出一个样品保持器的一个实施例的横截面视图，称为oac(例如光学分析卡)，用于在样品中(血液样品中例如血红蛋白)通过光传输使用的光分析分析物，其包括：第一块板，第二块板和导光垫片(lgs)，其中两个板可相对移动，并且支柱的顶部平坦。
21.图1c是crof(压缩的调节的开放流)实施方案的图示。图(a)示出了第一块板和第二块板，其中第一块板具有垫片。图(b)示出了在打开构造下将样品沉积在第一块板(所示)，第二块板(未示出)或两者(未示出)上。图(c)示出了(i)使用两个板来散布样品(板之间的样品流)并减小样品厚度，以及(ii)使用垫片和板来调节处于闭合构造的样品厚度。每个板的内表面可具有一个或多个结合区域和/或存储区域(未示出)。
22.图2a示出了具有第一块板，第二块板和lgs的样品架的一个实施例的截面图，样品架中的样品，样品区域和基准区域的位置以及样品中的入射光和透射光区域和基准区域
23.图2b示出了具有第一块板，第二块板和lgs的样品架的一个实施例的透视图，样品架中的样品，以及取样区域和基准区域的位置。
24.图3示出了具有第一块板，第二块板和lgs的样品架的一个实施例的顶视图，lgs的位置，采样区域，基准区域以及基准区域和样品区域边缘的示例性位置。注意，在成像处理期间这些边缘被检测。
25.图4示出了在波长200nm至1000nm下的氧合血红蛋白[hbo2]和脱氧血红蛋白[hb]的摩尔消光系数。
[0026]
图5示出了用于测量qmax卡中的血红蛋白的光学装置。
[0027]
图6示出了由iphone进行的qmax卡中的示例性血红蛋白测量。
[0028]
图7示出了与黄金标准(雅培emerald血细胞计数器)相比的示例性qmax血红蛋白测量。
[0029]
图8示出了由iphone拍摄的qmax卡中的示例性血红蛋白测量。
[0030]
图9示出了用于选择采样区域和基准区域的示例性方法。
[0031]
详细说明
[0032]
下面的详细描述通过示例而非限制的方式示出了本发明的某些实施例。如果有的话，此处使用的章节标题和任何副标题仅用于组织目的，而不应被解释为以任何方式限制所描述的主题。节标题和/或副标题下的内容不限于节标题和/或副标题，而是适用于本发
明的整个描述。
[0033]
任何出版物的引用都是由于其在申请日之前的公开，并且不应解释为承认本权利要求书无权凭借在先发明而早于该出版物。此外，提供的发布日期可能与实际发布日期不同，实际发布日期可能需要独立确认。
[0034]
定义
[0035]
除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的相同含义。尽管类似于或等同于本文描述的那些方法和材料的任何方法和材料也可以用于本教导的实践或测试，但是现在描述一些示例性方法和材料。
[0036]
术语“光导垫片”或“lgs”可以指这样的支柱，该支柱在样品的光透射测量期间具有直接与第一块板接触的一端和与另一板直接接触的另一端。第二块板的，在某些实施方案中，在第一块板和第二块板夹着所述两个板之间的样品。在某些实施例中，光学指标和支柱的尺寸是预定的并且是已知的。在某些实施例中，lgs由与一个或两个板相同的材料制成。在某些实施例中，lgs以粘合，模制，压印或其他方式连接到一个或两个板上。
[0037]
术语“无显著量的样品”可以指的是当在具有两个板和样品的区域中进行测量时，与样品的光透射测量无关紧要的样品量。
[0038]
术语“lgs
‑
平板接触区域”可以指代与平板之一直接接触的lgs两端(具有圆柱形状)的区域。在某些实施例中，lgs和一个板由一件材料制成，则lgs的与板连接的端部的lgs
‑
板接触面积是lgs的横截面。在某些实施例中，ldg和两个板都由单件材料制成，则lgs两端的lgs
‑
板接触面积是lgs的横截面。
[0039]
术语“lgs的侧向横截面”可以指的是当lgs夹在两个板之间时与板平行的lgs的横截面。
[0040]
术语“lgs接触面积或lgs的横截面大于光的波长”可以指lgs接触面积或lgs的横截面大于或等于具有光波长直径的圆盘的面积。
[0041]
术语“otsa”是指光透射样品分析，其通过光透射来测量薄样品层的光密度。
[0042]
术语“sr区域”或“一对sr区域”是可互换的，可以指一个采样区域和一组对应的基准区域，其中薄样品层的od通过采用透过样本区域和基准区域的光强度的比率来确定。
[0043]
oac器件的术语“基准区域”可以指特定波长的光和偏振光穿过第一块板，导光垫片和第二块板的区域，其中导光垫片是第一和第二块板直接接触。oac器件的术语“基准区域”可以指的是其中光导垫片夹在两个板之间并且分别与每个板直接接触的区域，其中，在基准区域中，探测光依次通过第一块板，导光垫片和第二块板，而无需穿过样品。
[0044]
oac器件的“采样区域”一词是指器件上的一个区域，在该区域中，可以指特定波长的光和偏振光穿过基准区域，穿过两个板之间的样品，并且第二块板不穿过导光垫片。
[0045]
oac器件的“采样区域”一词是指该器件的上样本位于两块板之间的区域，而该区域中没有lgs。即，在采样区域中，探测光依次穿过第一块板，两板之间的样品和第二块板，而不会遇到lgs。
[0046]
oac器件的术语“采样区域与基准区域之间的距离”可以指基准区域的边界与采样区域的边界之间的最短间隔。
[0047]
术语“成像器”和“相机”可以互换。
[0048]
术语支柱，一个lsg，一个柱体或一个“在样品内的”物体指，这些物体的侧壁是由
样品包围。
[0049]
术语“压印”是指通过将一块材料压印(例如压花)以在板表面上形成垫片来将垫片和板整体固定。该材料可以是材料的单层或材料的多层。
[0050]
术语“蚀刻的”是指通过蚀刻一片材料以在板表面上形成垫片而将垫片和板整体地固定。该材料可以是材料的单层或材料的多层。
[0051]
术语“融合到”是指通过将垫片和板结合在一起而将垫片和板整体固定，用于垫片和板的原始材料彼此融合，并且在之后两种材料之间存在清晰的材料边界融合。
[0052]
术语“结合到”是指通过通过粘接将垫片和板结合而将垫片和板整体地固定。
[0053]
术语“附接到”是指垫片和板连接在一起。
[0054]
术语“crof卡(或卡)”，“cof卡”，“qmax卡”，“q卡”，“crof器件”，“cof器件”，“qmax器件”，“crof板”，
““
cof板”和“qmax板”是可互换的，但在某些实施例中，cof卡不包含垫片。并且术语指的是一种器件，该器件包括可相对移动到不同构型(包括打开构型和关闭构型)的第一块板和第二块板，并且包括垫片(cof卡的某些实施例除外)调节板之间的间距。术语“x板”可以指crof卡中的两个板之一，其中垫片固定在该板上。临时申请序列号中提供了cof卡，crof卡和x板的更多说明。于2017年2月7日提交的美国专利第62/456065号的全部内容合并于此。
[0055]
在qmax工艺中，两个板的术语“开放构型”是指其中两个板部分或完全分开并且两个板之间的间隔不受垫片限制的构型。
[0056]
在qmax工艺中，两块板的“闭合构型”是指以下构型：两块板彼此相对，垫片和一定体积的样品位于两块板之间，两块板之间的相对间距，因此样品相关体积的厚度由板和垫片调节，其中相关体积是样品整个体积的至少一部分。
[0057]
在qmax工艺中，术语“样品厚度由板和垫片调节”是指对于板，样品，垫片和板压缩方法的给定条件，至少一个孔口的厚度是一定的。可以根据垫片和板的特性预先确定板处于闭合构型时的部分样品的厚度。
[0058]
qmax卡中板的“内表面”或“样品表面”可以指与样品接触的板表面，而板的另一表面(不与样品接触)称为“外表面”。
[0059]
除非特别说明，否则在qmax工艺中，物体的“高度”或“厚度”可以指物体的尺寸，该尺寸在垂直于板表面的方向上。例如，垫片高度是垫片在垂直于板的表面的方向上的尺寸，并且垫片高度和垫片厚度是指相同的东西。
[0060]
除非特别说明，否则在qmax工艺中，术语“一个对象的面积”是指的是与板的表面平行的该对象的面积。例如，垫片面积是垫片的平行于板的表面的面积。
[0061]
qmax卡一词可以指在样品上执行qmax(例如crof)过程并且具有或不具有连接两个板的铰链的设备。
[0062]
术语“带铰链的qmax卡和”qmax卡”可以互换。
[0063]
术语“自动保持角度”，“自动保持角度”或“自动旋转角度”是指铰链的特性，在外力移动后，该铰链基本上保持两个板之间的角度。将板从初始角度移入该角度，然后从板中取出。
[0064]
术语“垫片具有预定的高度”和“垫片具有预定的垫片之间的距离”分别表示在qmax处理之前已知垫片高度和垫片之间的距离的值。如果在qmax处理之前不知道垫片高度
和垫片间距离的值，则不是预定的。例如，在将珠粒喷洒在板上作为垫片的情况下，在珠粒落在板的随机位置处的情况下，垫片的距离不是预定的。垫片之间的距离没有预定的另一个示例是，垫片在qmax过程中移动。
[0065]
在qmax过程中，术语“将垫片固定在其各自的板上”是指将垫片固定在板的某个位置上，并且在qmax期间保持对该位置的附着(即垫片在各个板上的位置不变)过程。“垫片用其相应的板固定”的示例是，垫片由板的一种材料整体地制成，并且垫片相对于板表面的位置在qmax过程中不会改变。“垫片未与其各自的板固定”的示例是，垫片通过粘合剂粘合到板上，但是在使用该板期间，在qmax过程中，粘合剂无法将垫片固定在其原始位置板表面上的垫片和垫片离开其在板表面上的原始位置。
[0066]
对于本领域技术人员而言，在阅读本发明后将显而易见的是，本文描述和图示的每个单独的实施例具有离散的组件和特征，这些组件和特征可以容易地与其他几个实施例中的任何一个的特征分离或组合在一起，而不会脱离本发明教导的范围或精神。可以以事件的顺序或逻辑上可能的任何其他顺序执行任何叙述的方法。本领域技术人员将理解，本发明的应用不限于构造细节，组件的布置，类别选择，权重，预定信号限制，或本文的说明书或附图中阐述的步骤。本发明能够具有其他实施例并且能够以许多不同的方式被实践或执行。
[0067]
原理和某些例子
[0068]
本发明的一个目的涉及一种用于改进对夹在两个板之间的样品之间的样品薄层的光透射分析的装置和方法，特别是用于产生可以改善光学分析的参考信号，以及用于以下用途的装置和方法。分析样品中的分析物，例如血液样品中的血红蛋白。
[0069]
样品的某些生物学或化学性质可以通过在穿过样品层的光透射实验中测量薄样品层的吸收系数α
s
来确定。使用比尔朗伯定律，薄样品层的光吸收系数α
s
与入射光强度(即入射到样品的光)i
i
和透射光强度(即光穿过样品)i
t
有关，：
[0070][0071]
其中样品层的长度(即厚度)，是穿过样品层的光密度。薄样品层的光吸收系数α
s
可以与样品的性质有关。因此，使用比尔
‑
朗伯定律，可以通过测量样品层的od来确定样品的性质。
[0072]
然而，在实践中，很难直接测量入射光(即直接入射到样品层的光)和透射光(即直接透射过样品的光)的强度。通常，在实验中测量的是通过样品和样品架的总光透射率(这是因为薄层样品通常需要样品架进行测量，并且被测量的光也会通过样品架)。因此，需要从总透光率中分离/确定样品的od。
[0073]
根据本发明，提供了一种称为oac(即光学分析卡)的特定样品保持器，并且材料的光密度通过取两种透射光的强度之比来确定：一种透射光是光束通过样品架的采样区域，另一种是透射通过样品架的基准区域的光，从而在不直接测量入射光的情况下确定样品的od。
[0074]
样品架
[0075]
根据本发明，如图1和图2所示，被称为oac(即光学分析卡)的样本保持器的一个实施例，用于通过使用光的光透射来分析样本中的分析物(例如血液样本中的血红蛋白)，包
括：
[0076]
第一块板，第二块板，导光垫片(lgs)，采样区域和基准区域，其中：
[0077]
(i)第一块板和第二块板被构造成将样品夹在中间，以用于通过光的光透射分析，将其夹在板之间的薄层中，并且每个板在其内表面上具有与样品接触的样品接触区域；
[0078]
(ii)导光垫片(lgs)具有柱形形状，夹在两块板之间，柱的每一端都直接接触形成lgs板接触区域的一块板，并且被构型为允许光从第一块板通过lgs传输到第二块板，而没有穿过样品，
[0079]
(iii)采样区域是光可以依次穿过第一块板，样品和第二块板的区域，其中该采样区域不具有lgs；和
[0080]
(iv)基准区域是光依次通过第一块板，导光垫片和第二块板而没有穿过样品的区域；
[0081]
其中，lgs接触面积和lgs的横截面大于光的波长，
[0082]
其中，导光垫片被样品包围或被样品包围。和
[0083]
其中，采样区域中的样品的厚度为500μm或更小。
[0084]
在基准区域和采样区域中的板的至少一部分是透光的。
[0085]
根据本发明，如图1和图2所示，被称为oac(即，光学分析卡)的样品保持器至少具有“采样区域”和“基准区域”，并且样品层的光吸收系数通过取透射通过采样区域的光与透射通过基准区域的光之比来确定。
[0086]
在一些实施例中，样品保持器(也称为装置)还包括多个导光垫片，其具有基本均匀的高度，并且其中至少一个导光垫片在样品接触区域内。
[0087]
在一些实施例中，第一块板和第二块板由lgs固定(图1a)。在一些实施例中，如图1b所示，第一块板和第二块板可相对于彼此移动成包括打开构造和闭合构造的不同构造。在开放构型中，板分开一部分并沉积样品。在闭合构造中，第一块板和第二块板分别与lgs的平坦端接触。
[0088]
在一些实施例中，样品区域和参考中的第一块板和第二块板具有均匀的厚度，并且是透光的。
[0089]
板的材料是塑料，玻璃或本发明描述的其他材料。
[0090]
在一些实施例中，其他垫片用于调节第一块板和第二块板之间的间隔，从而调节样品厚度。
[0091]
样品od测量方法
[0092]
根据本发明，通过测量样品的薄层的od来确定样品的性质，其中od是通过透射通过oac的采样区域的光与透射通过oac基准区域的光的比率来确定的。
[0093]
在一些实施例中，样品架中的样品图像由照相机拍摄并分析。(例如图5)
[0094]
在一些实施例中，光的波长在500nm至1200nm，200nm至3000nm，3000nm至30,000nm或100nm至200nm的范围内。
[0095]
a)通过样品的光吸收，该光吸收是由采样和基准区域中的光透射率确定的对于具有入射光强度i0的光，通过比尔
‑
朗伯定律，通过样品的透射光强度i
s
由下式给出：
[0096]
[0097]
其中，是样品(例如血红蛋白)的消光系数，c是样品(例如血红蛋白)的平均浓度，l是通过样品的光路长度。(ε以cm
‑1/m为单位，c以m为单位，l以cm为单位)，od
s
可以表示样品的光密度。
[0098]
对于入射光强度i0的光通过长度为l
r
的导光垫片后的透射光强度，i
r
是，使用比尔
‑
朗伯定律，由下式给出：
[0099]
式中，α
r
是导光垫片的吸收系数，l是穿过样品的光路长度，od
s
可以指代通过导光垫片的光密度。
[0100]
用第二个方程式减去第一个方程式得出：
[0101][0102]
根据本发明，以上等式表明，可以通过获取通过采样区域的透射光与通过基准区域的透射光之比而无需测量入射光(假设入射光)来确定样品层的吸收系数。(在假设两个区域中的入射光是完全相同的)。
[0103]
使用垫片形成均匀的薄样品层。
[0104]
图1是crof(压缩的调节的开放流动)实施方案的图示。图(a)示出了第一块板和第二块板，其中第一块板具有垫片。图(b)示出了在打开构造下将样品沉积在第一块板(所示)，第二块板(未示出)或两者(未示出)上。图(c)示出了(i)使用两个板来散布样品(板之间的样品流)并减小样品厚度，以及(ii)使用垫片和板来调节处于闭合构造的样品厚度。每个板的内表面可具有一个或多个结合位点和/或存储位点(未示出)。
[0105]
b)两种血红蛋白
[0106]
血液中有两种血红蛋白。氧合血红蛋白[hbo2]是结合了氧的血红蛋白的形式，而脱氧血红蛋白[hb]是没有结合氧的血红蛋白的形式。通常，含氧血红蛋白[hbo2]在静脉中约为75％，在动脉中约为90％。
[0107]
总血红蛋白浓度＝[hbo2]+[hb]。
[0108]
如图4所示，两种血红蛋白在不同的波长下可能具有不同的消光系数(即光吸收)。因此，通过测量光吸收的通过不同的波长范围内的血液，[hbo2]和[hb]的浓度在该血液可以分别确定。
[0109]
c)通过比较来自采样区域和基准区域的光传输来分析光传输样本
[0110]
根据本发明，通过比较来自样品区域和来自基准区域的光透射率来测量穿过薄样品层的光吸收(和光密度(“od”))。
[0111]
在某些情况下，需要比较从样品区域到基准区域的光透射率。
[0112]
d)改善光透射样品分析
[0113]
在许多实际测量情况下，存在许多缺陷，可能会大大降低od测量的准确性。例如，样品架中的样品和/或样品架本身可能具有不均匀的厚度。样品或样品固定器中存在缺陷，例如气泡，灰尘或其他可能导致光学透射与通过理想样品(即理想样品)有所不同的缺陷。在整个测量区域中，光强度可能不一致。
[0114]
本发明具有减少由于缺陷而引起的光传输样本分析(otsa)中的误差的多种方式。根据本发明，为了提高od测量精度，下面的以下特征，设备和方法(即在1.4节及其子节中)被单独使用或以其组合使用。
[0115]
i.通过lgs侧壁和/或lgs
‑
plate接触面减少光散射
[0116]
根据本发明，在od测量方法的实施例之一中，该od测量方法测量样品区域和基准区域的光强度，然后取两个强度的比值。如果光穿过基准区域的光从(a)lgs侧壁或(b)lgs产生强烈散射，或者从样品区域发出的光从附近的lgs侧壁产生明显散射，那么则可以显着降低测量精度就会被显著降低
[0117]
为了减少lgs侧壁散射的光对来自基准区域的光的影响，用于确定od的基准区域的边缘应与lgs侧壁相距一定距离。由于基准区域不能小于光的波长，而不会发生明显的光衍射，因此，为了减少lgs侧壁散射的光对基准区域发出的光的影响，至少lgs的横截面应大于光的波长。
[0118]
在一些实施例中，用于确定od的基准区域的边缘距lgs侧壁一定距离。
[0119]
在一些实施例中，lgs的横截面应大于光的波长，并且于用于确定od的基准区域的边缘距lgs侧壁一定距离。
[0120]
与来自基准区域的光类似，为减少光散射对来自采样区域的光的影响，采样区域的边缘应与lgs侧壁相距一定距离。
[0121]
在一些实施例中，用于确定od的采样区域的边缘与lgs侧壁相距一定距离。
[0122]
在一些实施例中，用于确定od的基准区域的边缘与lgs侧壁相距一定距离，并且用于确定od的采样区域的边缘与lgs侧壁相距一定距离。
[0123]
在一些实施例中，lgs的横截面应大于光的波长，用于od确定的基准区域的边缘与lgs侧壁相距一定距离，并且用于od确定的采样区域的边缘距lgs侧壁一定距离。
[0124]
ii.基准区域和采样区域的面积，以及它们之间的距离
[0125]
在通过获取穿过样品区域和穿过基准区域的光强度的比率来确定样品的od时，假定每个区域中的入射光具有相同的强度，或者第一块板和第二块板的厚度样品在采样区域和基准区域分别相同或已知。然而，在许多实际的光学系统中，以上假设均不成立，这导致确定od时存在不确定性(即错误)。例如，实际上，用于样品光透射测量的入射光的强度不均匀，特别是照明面积大时。第一块板，第二块板和样品的厚度在采样区域和基准区域中分别是不同的或未知的，并且各自可以具有显着的变化。
[0126]
根据本发明，减少误差的一种方法是限制用于确定样品的od的采样区域和基准区域的面积，或者使采样区域和基准区域之间的距离较小，同时避免lgs侧壁散射光，或两者兼而有之。
[0127]
在一些实施例中，采样区域的面积以及采样区域与基准区域之间的距离是以上两个段落的组合。
[0128]
iii.多对采样区和参考区
[0129]
使用一对样本区域和基准区域会导致较大的误差。这是由于以下几个原因：(i)由于第一块板，第二块板和样品的厚度的空间变化分别是随机的，因此仅一对样品区域和基准区域可能不能代表大部分样品；(ii)由于光学缺陷的数量及其位置也是随机的，因此这些光学缺陷会发生在采样区域和/或基准区域的位置，使得采样区域和基准区域对在otsa中不可用。
[0130]
为了解决这些问题，根据本发明，使用了多对sr区域。
[0131]
在一些实施例中，oac包括多对sr区域，其中两个相邻sr区域的中心之间的距离是
基本周期性的或非周期性的。
[0132]
根据本发明，用于促进测试的试剂沉积在oac板的内表面上，该试剂包括但不限于染色试剂，表面活性剂，抗体，蛋白质和核酸。
[0133]
导光柱(例如垫片)
[0134]
在一些实施例中，导光垫片在垫片之间的距离上是基本周期性的并且是预定的。
[0135]
导光柱的高度
[0136]
在一些实施例中，导光垫片的高度是1μm，2μm，5μm，10μm，30μm，50μm，100μm，200μm，500μm，1,000μm，2,000μm，5,000μm，10,000μm，或介于两个值之间的范围内。
[0137]
导光柱的周期性
[0138]
在一些实施例中，垫片以1μm，2μm，5μm，10μm，30μm，50μm，100μm，200μm，500μm，1,000μm，2,000μm，5,000μm，10,000μm或介于两个值之间的范围内的周期阵列布置。
[0139]
导光垫片的几何形状(lgs)
[0140]
在一些实施例中，lgs具有柱形，其端部基本平坦。在一些实施例中，通过结合，融合，由单件制成或将lgs连接到板上的其他方法，将lgs的一端或两端与板上的一个或两个固定。
[0141]
在一些实施例中，lgs的横截面的形状包括但不限于圆形，矩形，正方形，三角形，多边形，字母，数字或其组合。
[0142]
在一些实施例中，每个导光垫片的平均横截面(lgs)是10μm^2(平方微米),20μm^2,30μm^2,50μm^2,100μm^2,150μm^2,200μm^2,300μm^2,500μm^2,1000μm^2,2000μm^2,5000μm^2,10,000μm^2,30,000μm^2,100,000μm^2,200,000μm^2,500,000μm^2,1mm^2,2mm^2,5mm^2,10mm^2,50mm^2，或介于两个值之间的范围内。
[0143]
在一些优选的实施方案中，在各导光垫片的平均横截面是1μm^2(平方微米),10μm^2,20μm^2,30μm^2,50μm^2,100μm^2,150μm^2,200μm^2,300μm^2,500μm^2,1000μm^2,2000μm^2,5000μm^2,10,000μm^2,30,000μm^2,100,000μm^2,200,000μm^2或介于两个值之间的范围内。
[0144]
在某些优选的实施方案中，每一个光的平均横截面导向间隔是1μm^2(平方微米),10μm^2,20μm^2,30μm^2,50μm^2,100μm^2,150μm^2,200μm^2,300μm^2,500μm^2,1000μm^2,2000μm^2,5000μm^2,10,000μm^2,30,000μm^2或两个值之间的范围。
[0145]
在某些优选的实施方案中，每个导光垫片的平均横截面是1μm^2(平方微米),10μm^2,20μm^2,30μm^2,50μm^2,100μm^2,150μm^2,200μm^2,300μm^2,500μm^2,1000μm^2,2000μm^2,5000μm^2或在两个值中的任何一个之间的范围内。
[0146]
在一些实施例中，每个导光垫片的平均横截面比穿过基准区域的光的波长大1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍，50倍，100倍，200倍，500倍，1000倍，5000倍或两个值之间的范围。
[0147]
在某些优选实施例中，每个导光垫片的平均横截面比穿过基准区域的光的波长大1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍。，50倍，100倍，200倍，500倍或两个值之间的范围内。
[0148]
基准区域几何形状
[0149]
形状
[0150]
在一些实施例中，基准区域小于导光柱的最小横向横截面的尺寸。一个优点是避免或减少光散射导光侧壁以影响参考信号。
[0151]
在一些实施例中，导光垫片的边缘与基准区域的边缘之间的最小距离是1μm(微米)，2μm，3μm，5μm，10μm，20μm，30μm，50μm，100。μm，200μm，500μm，1000μm，或介于两个值之间的范围内。
[0152]
在一些优选实施例中，导光垫片的边缘与基准区域的边缘之间的最小距离是1μm(微米)，2μm，3μm，5μm，10μm，20μm，30μm，50μm，100μm，200μm或两个值之间的范围。
[0153]
在某些优选实施例中，导光垫片的边缘与基准区域的边缘之间的最小距离为1μm(微米)，2μm，3μm，5μm，10μm，20μm，30μm，50μm，或介于两个值之间的范围内。
[0154]
在某些优选实施例中，导光垫片的边缘与基准区域的边缘之间的最小距离大于穿过基准区域的波长的1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍，50倍，100倍，200倍，500倍，1000倍，5000倍，或介于两个值之间的范围内。
[0155]
在某些优选实施例中，导光垫片的边缘与基准区域的边缘之间的最小距离大于穿过采样区域的波长的1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍，50倍，100倍，200倍，500倍，1000倍，5000倍，或介于两个值之间的范围内。
[0156]
基准区域面积与导光垫片面积之比为3/10、2/5、1/2、3/5、7/10、4/5，或者在两个值之间的范围内。
[0157]
采样区域几何形状
[0158]
在一些实施例中，采样区域的边缘与导光柱的边缘相距一定距离。一个优点是避免或减少导光柱侧壁的光散射以影响参考信号。
[0159]
在一些优选实施例中，采样区域的面积是3/5、7/10、4/5、9/10、1、11/10、6/5、13/10、7/5、3/2，或间隔垫片间隔的两个值之间的范围。
[0160]
在一些优选实施例中，采样区域的边缘与导光垫片的边缘之间的距离为1/5，3/10，2/5，1/2，3/5，7/10，4/5，9/10、1或两个值中任意一个之间的范围。
[0161]
在一些优选的实施例中，采样区域的边缘与导光垫片的边缘之间的距离大于穿过基准区域的波长的1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍，50倍，100倍，200倍，500倍，1000倍，5000倍，或介于两个值之间的范围内。
[0162]
在一些优选的实施例中，采样区域的边缘与导光垫片的边缘之间的距离大于穿过采样区域的波长的1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍，50倍，100倍，200倍，500倍，1000倍，5000倍，或介于两个值之间的范围内。
[0163]
采样区域与基准区域之间的距离
[0164]
在一些实施例中，采样区域的边缘与基准区域之间的距离是1μm(微米)，2μm，3μm，5μm，10μm，20μm，30μm，40μm，50μm，100μm，200μm，500μm，1000μm或两个值之间的范围。
[0165]
在某些优选实施例中，采样区域的边缘与基准区域之间的距离为30μm(微米)至50μm，20μm至60μm，10μm至70μm，5μm至75μm，或在该范围内在两个值中的任何一个之间。
[0166]
在某些优选实施例中，采样区域的边缘与基准区域之间的距离大于穿过基准区域的波长的1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍，50倍，100倍，200倍，500倍，1000倍，5000倍或两个值之间的范围内。
[0167]
在一些实施例中，采样区域的边缘与基准区域之间的距离是2/5、1/2、3/5、7/10、4/5、9/10、1、11/10、6/5，13/10、7/5、3/2、8/5、17/10，或在两个值之间的范围内。
[0168]
在一些实施例中，采样区域的边缘与基准区域之间的距离比通过基准区域的光的
波长大1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍，50倍，100倍，200倍，500倍，1000倍，5000倍或两个值之间的范围。
[0169]
在一些实施例中，采样区域的边缘与基准区域之间的距离大于穿过采样区域的波长的1倍，2倍，3倍，5倍，10倍，20倍，50倍，100倍，200倍，500倍，1000倍，5000倍，或介于两个值之间的范围内。
[0170]
imost
‑
hgb设备的裂解试剂涂层
[0171]
在一些实施方案中，将表面活性剂涂覆在板上并溶解到血液中以实现装置中红细胞的均匀分布，其中涂层可以在第一块板或第二块板或两者上。
[0172]
在一些实施方案中，将表面活性剂涂覆在板上并溶解于血液中以裂解装置中的红细胞，其中所述涂层可以在第一块板或第二块板或两者上。
[0173]
在一些实施方案中，涂覆在装置中的表面活性剂包括但不限于两性离子，asb
‑
14，asb
‑
16，chaps，阳离子表面活性剂nn
‑
[三(羟甲基)甲基]
‑
n
‑
烷基
‑
n，n
‑
二甲基氯化铵(ila)，llb，llc，lld，ctac，吐温20，吐温40，吐温60，吐温80，月桂基硫酸钠(sls)，月桂基硫酸铵，ctab，月桂基醚硫酸钠(sles)，米勒米硫酸钠，多库酯，全氟辛烷磺酸盐，烷基芳基醚磷酸盐，烷基醚磷酸盐，ctab，十六烷基吡啶氯化物(cpc)，苯扎氯铵(bac)，苄索氯铵(bzt)，二甲基二氯化物，双十四烷基二甲基溴化銨(dodab)，椰油酰胺丙基羟基磺，椰油酰胺丙基甜菜碱，窄乙氧基化物，八乙二醇单十二烷基醚，五乙二醇单十二烷基醚，壬二酚，triton x
‑
100，聚乙氧基牛脂胺，椰油酰胺单乙醇胺，椰油酰胺二乙醇胺，泊洛沙姆，单硬脂酸甘油酯，单月桂酸甘油酯，碧潭单月桂酸酯，脱水山梨醇单硬脂酸酯，脱水山梨醇三硬脂酸酯，癸基葡糖苷，月桂基葡糖苷，辛基葡糖苷，月桂基二甲基环氧乙烷，二甲亚砜，氧化膦。
[0174]
在一些实施方案中，在装置中的引起红细胞裂解的试剂，包括但不限于pluronic f
‑
127，cremophor el，pluronic f
‑
68，myrj 52，brij 35，油酸钠，十二烷基硫酸钠，吐温20，吐温40，吐温60，吐温80，sls，ctab，ctac，他莫昔芬，皂苷，盐酸，硫酸，硝酸，磷酸，乳酸，abs
‑
14，abs
‑
16，抗疟疾药物(奎宁化合物)，砷，氨苯砜，金属(铬/铬酸盐，铂盐，镍化合物，铜，铅，顺铂)，亚硝酸盐，硝基呋喃妥因，青霉素，苯并吡啶(吡啶)，rho免疫球蛋白，利巴韦林，磺酰胺，砜。
[0175]
在一些实施方案中，涂在设备中的抗凝血剂包括但不限于edta，如二钾乙二胺四乙酸(k 2edta)，三钾乙二胺四(k3edta)，香豆素类(维生素k拮抗剂)，华法林(香豆素)，醋硝香豆素，苯丙香豆素，黑毛桩菇霉素，苯茚二酮，肝素，磺达肝素和艾屈肝素，达比加群，利伐沙班，阿哌沙班，依度沙班，贝曲西班，noacs，水蛭素，来匹卢定，比伐卢定，阿加曲班，达比加群，巴曲酶，水蛭素，维生素e，柠檬酸钠，柠檬酸葡萄糖，草酸盐如氟化草酸盐，胞磷胆碱，地西卢定，依诺肝素。
[0176]
在一些实施例中，为了实现在器件中的的红血细胞的均匀分布，两性洗涤剂是以以下浓度涂在板上，3ng/mm2,5ng/mm2,8ng/mm2,12ng/mm2,15ng/mm2,25ng/mm2,35ng/mm2,50ng/mm2,80ng/mm2,100ng/mm2或以任何的两个值之间的范围。
[0177]
在一些实施例中，为了裂解在器件中的红细胞，两性洗涤剂是以100ng/mm2,120ng/mm2,150ng/mm2,180ng/mm2,200ng/mm2,300ng/mm2,400ng/mm2,500ng/mm2,800ng/mm2,1000ng/mm2或以任何的两个值之间的范围的优选面积浓度涂在板上。
[0178]
在一些实施方案中，为了实现红细胞在装置中的均匀分布，将两性杀菌剂涂布在
板上，血液中的优选最终浓度为0.05mg/ml，0.1mg/ml，0.2mg/ml，0.3mg/ml，0.5mg/ml，0.6mg/ml，1.0mg/ml，2mg/ml或介于两个值之间的范围内。
[0179]
在一些实施方案中，为了裂解装置中的红细胞，将zwittergent涂在板上，血液中优选的终浓度为2mg/ml，3mg/ml，4mg/ml，5mg/ml，6mg/ml。，7mg/ml，9mg/ml，10mg/ml，15mg/ml，25mg/ml，50mg/ml，或介于两个值之间的范围内。
[0180]
imost
‑
hgb设备的测量范围
[0181]
在一些实施方案中，装置的血红蛋白测量范围在0g/dl至40g/dl之间。
[0182]
在一些实施方案中，装置的优选血红蛋白测量范围在0g/dl至30g/dl之间。
[0183]
在一些实施方案中，装置的优选血红蛋白测量范围在5g/dl至26g/dl之间。
[0184]
散射粒子的去除和补偿
[0185]
在某些情况下，存在一些缺陷，可能会大大降低吸收和/或血红蛋白测量的准确性。
[0186]
例如，样品或样品架中存在干扰颗粒，包括但不限于增加浊度的颗粒，光散射颗粒，气泡，灰尘或其他可能与通过完美样品(即理想样品)不同的光透射率的颗粒。
[0187]
本发明具有减少由于缺陷而引起的光传输样本分析(otsa)中的误差的多种方式。
[0188]
在一些实施例中，使用多对sr区域。对于每对sr区域，通过获取穿过样品区域和穿过基准区域的光强度之比来确定样品的od。对于给定的一对sr区域，计算出sr区域的质量测量值。如果质量度量较低，则在下一阶段将这对sr区域从合并算法中排除。该池算法是将样品在所有对sr区域的池od。可以利用各种合并算法，包括但不限于中位数，均值，最大值，最小值，k均值等。
[0189]
在一些实施例中，在光强度分析之前，从图像中去除或排除缺陷区域。
[0190]
在一些实施例中，在光强度分析之前，从图像中去除或排除具有边界的缺陷区域，其中边界尺寸在1μm至50μm之间；并且其中优选的边界尺寸在5μm至20μm之间。
[0191]
有/无扫描的测量
[0192]
在某些实施例中，测量器件上的一个位置以进行分析，特别是对于血红蛋白。
[0193]
qmax系统
[0194]
a)qmax卡
[0195]
qmax卡的细节描述在各种出版物中，包括国际申请号pct/us2016/046437(essenlix案卷号essn
‑
028wo)，其被在此通过引用并入本文用于所有目的。
[0196]
i.平板
[0197]
在本发明中，通常，crof的板由(i)能够与垫片一起用于调节样品的一部分或全部体积的厚度，并且(ii)不具有任何材料的任何材料制成。对板子要达到的样品，测定或目标的重大不利影响。然而，在某些实施例中，特定材料(因此具有它们的特性)用于板以实现某些目的。
[0198]
在某些实施例中，对于以下参数中的每一个，两个板具有相同或不同的参数：板材料，板厚度，板形状，板面积，板柔性，板表面性质和板光学透明度。
[0199]
(i)板材料。板由单一材料，复合材料，多种材料，多层材料，合金或它们的组合制成。板的每种材料是无机材料，有机材料或混合物，其中材料的示例在mat
‑
1和mat
‑
2的段落中给出。
[0200]
mat
‑
1：板材的无机材料包括但不限于玻璃，石英，氧化物，二氧化硅，氮化硅，氧化f(hfo)，氧化铝(aio)，半导体：(硅，gaas，gan等)，金属(例如金，银，铜，铝，ti，ni等)，陶瓷或它们的任何组合。
[0201]
mat
‑
2：用于垫片的有机材料包括但不限于聚合物(例如塑料)或无定形有机材料。用于垫片的聚合物材料包括但不限于丙烯酸酯聚合物，乙烯基聚合物，烯烃聚合物，纤维素聚合物，非纤维素聚合物，聚酯聚合物，尼龙，环烯烃共聚物(coc)，聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，聚碳酸酯(pc)，环状烯烃聚合物(cop)，液晶聚合物(lcp)，聚酰胺(pa)，聚乙烯(pe)，聚酰亚胺(pi)，聚丙烯(pp)，聚苯醚(ppe)，聚苯乙烯(ps)，聚甲醛(pom)，聚醚醚酮(peek)，聚醚砜(pes)，聚邻苯二甲酸乙二醇酯(pet)，聚四氟乙烯(ptfe)，聚氯乙烯(pvc)，聚偏二氟乙烯(pvdf)，聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)，氟化乙烯丙烯(fep)，全氟烷氧基烷烃(pfa)，聚二甲基硅氧烷(pdms)，橡胶或它们的任意组合。
[0202]
在某些实施例中，板分别独立地由玻璃，塑料，陶瓷和金属中的至少一种制成。在某些实施例中，每个板独立地包括玻璃，塑料，陶瓷和金属中的至少一种。
[0203]
在某些实施例中，一个板在横向面积，厚度，形状，材料或表面处理上不同于另一板。在某些实施例中，一块板在横向面积，厚度，形状，材料或表面处理上与另一块板相同。
[0204]
板的材料是刚性的，柔性的或两者之间的任何柔性。刚性(例如，刚性)或柔性相对于用于使板进入闭合构造的给定压力。
[0205]
在某些实施例中，根据在闭合构造下控制样品厚度的均匀性的要求来确定刚性板或柔性板的选择。
[0206]
在某些实施例中，两个板中的至少一个是透明的(对光而言)。在某些实施例中，一个板或两个板的至少一部分或几部分是透明的。在某些实施例中，板是不透明的。
[0207]
(ii)板厚度。在某些实施例中，至少一个板的平均厚度为2nm或更小，10nm或更小，100nm或更小，500nm或更小，1000nm或更小，2μm(微米)或更小，5μm或以下，10μm或以下，20μm或以下，50μm或以下，100μm或以下，150μm或以下，200μm或以下，300μm或以下，500μm或以下，800μm或以下，1毫米(毫米)以下，2mm以下，3mm以下或任意两个值之间的范围。
[0208]
在某些实施例中，至少一个板的平均厚度为至多3mm(毫米)，至多5mm，至多10mm，至多20mm，至多50mm，至多100mm，最大500毫米，或任意两个值之间的范围。
[0209]
在某些实施例中，板的厚度在整个板上不均匀。在不同位置使用不同的板厚度可用于控制板的弯曲，折叠，样品厚度调节等。
[0210]
(iii)板的形状和面积。通常，板可以具有任何形状，只要该形状允许样品的压缩开放流和样品厚度的调节即可。然而，在某些实施例中，特定形状可能是有利的。板的形状可以是圆形，椭圆形，矩形，三角形，多边形，环形或这些形状的任何叠加。
[0211]
在某些实施例中，两个板可以具有相同的尺寸或形状，或者不同。板的面积取决于应用。板的面积最大为1平方毫米(平方毫米)，最大为10平方毫米，最大为100平方毫米，最大为1平方毫米(平方厘米)，最大为5平方厘米，最大为10平方厘米，最大为100平方厘米。最多500平方厘米，最多1000平方厘米，最多5000平方厘米，最多10,000平方厘米或超过10,000平方厘米，或两个值之间的任意排列。板的形状可以是矩形，正方形，圆形或其他形状。
[0212]
在某些实施例中，板中的至少一个呈带(或带)的形式，其具有宽度，厚度和长度。宽度最多为0.1厘米(厘米)，最多为0.5厘米，最多为1厘米，最多为5厘米，最多为10厘米，最
多为50厘米，最多为100厘米，最多为500厘米，最多为1000厘米，或任意两个值之间的范围。该长度可以是所需的长度。带状板可以卷成卷。
[0213]
(
ⅳ
)板表面平整度。在许多实施例中，板的内表面是平坦的或显着平坦的，平坦的。在某些实施例中，两个内表面在闭合构造下彼此平行。平坦的内表面可通过在闭合配置下简单地使用预定的垫片高度来促进样品厚度的量化和/或控制。对于板的非平坦内表面，不仅需要知道垫片的高度，而且还需要确切地了解内表面的拓扑，以量化和/或控制处于封闭状态的样品厚度。要知道表面拓扑需要额外的测量和/或校正，这可能是复杂，耗时且昂贵的
[0214]
平板表面的平整度是相对于最终样品厚度(最终厚度是闭合构型时的厚度)，通常以术语“相对表面平整度”为特征，即相对于最终样品厚度的比率最终样品厚度。
[0215]
在某些实施例中，相对表面小于0.01％，0.1％，小于0.5％，小于1％，小于2％，小于5％，小于10％，小于20％，小于30％，小于50％，小于70％，小于80％，小于100％或这些值中的任意两个之间的范围。
[0216]
(v)板表面平行度。在某些实施例中，板的两个表面彼此显著平行。在某些实施例中，板的两个表面不彼此平行。
[0217]
(vi)板的柔性。在某些实施例中，板在crof过程的压缩下是柔性的。在某些实施例中，两个板在crof过程的压缩下都是柔性的。在某些实施例中，在crof工艺的压缩下，一块板是刚性的，而另一块板是柔性的。在某些实施例中，两个板都是刚性的。在某些实施例中，两个板都是柔性的，但是具有不同的柔性。
[0218]
(
ⅶ
)板的透明度。在某些实施例中，板是光学透明的。在某些实施例中，两个板都是光学透明的。在某些实施例中，板是光学透明的，而另一板是不透明的。在某些实施例中，两个板都是不透明的。在某些实施例中，两个板都是透光的，但是具有不同的透光率。一板的光学透明度可以指部分或板的整个区域。
[0219]
(
ⅷ
)表面润湿性。在某些实施例中，板的内表面润湿(例如接触角小于90度)样品，转移液体或两者。在某些实施例中，两个板均具有润湿样品，转移液体或两者的内表面；并且，该两个表面均具有湿润性。具有相同或不同的润湿性。在某些实施方案中，板具有润湿样品，转移液体或两者的内表面。另一个板的内表面不润湿(例如，接触角等于或大于90度)。板内表面的润湿可以指部分或板的整个区域。
[0220]
在某些实施方式中，板的内表面具有其他纳米或微结构，以在crof期间控制样品的横向流动。纳米或微结构包括但不限于通道，泵等。纳米和微结构也用于控制内表面的润湿性能。
[0221]
ii.垫片
[0222]
(i)垫片的功能。在本发明中，垫片被构造成具有以下功能和特性中的一种或任意组合：垫片被构造成(1)与板一起控制样品的厚度或样品的相关体积(优选，厚度控制在相关区域内是精确的，或均匀的，或两者兼有)；(2)允许样品在板表面上具有压缩的调节开流(crof)；(3)在给定的样品面积(体积)中不取显著的表面积(体积)；(4)减少或增加样品中颗粒或分析物沉降的影响；(5)改变和/或控制板的内表面的润湿性；(6)确定盘子的位置，大小比例和/或与盘子有关的信息，或者(7)进行以上任意组合。
[0223]
(
ⅱ
)垫片结构和形状。为了实现样品厚度减小和控制的目的，在某些实施例中，将
垫片固定在其各自的板上。通常，垫片可以具有任何形状，只要垫片能够在crof过程中调节样品厚度即可，但是为了实现某些功能(例如更好的均匀性，压制的过冲程度等)，优选使用某些形状。
[0224]
按片是单个垫片或多个垫片。(例如数组)。多个垫片的某些实施例是垫片(例如，柱)的阵列，其中垫片之间的距离是周期性的或非周期性的，或者在板的某些区域中是周期性的或非周期性的，或者在板的不同区域中具有不同的距离。
[0225]
垫片有两种：开放式垫片和封闭式垫片。开放式垫片是允许样品流过垫片的垫片(例如，样品流过并通过垫片。例如，柱子作为垫片。)，封闭的垫片是阻止样品流动的垫片。(例如，样品不能流过垫片。例如，环形垫片，样品在环内。)两种类型的垫片都使用它们的高度来调整封闭构型下的最终样品厚度。
[0226]
在某些实施例中，垫片仅是开放垫片。在某些实施例中，垫片仅是封闭的垫片。在某些实施例中，垫片是开放式垫片和封闭式垫片的组合。
[0227]
术语“柱状垫片”是指垫片具有柱状形状，并且柱状形状可以指代具有高度和侧面形状的物体，该高度和侧面形状允许样品在压缩的开放流期间围绕其流动。
[0228]
在某些实施例中，柱状垫片的侧向形状是选自(i)圆形，椭圆形，矩形，三角形，多边形，环形，星形，字母形(例如，l形，c形)的形状。
‑
形，字母从a到z)，数字形(例如0、1、2、3、4
…
到9之类的形状)；(ii)(i)组中具有至少一个圆角的形状；(iii)(i)组的形状具有锯齿形或粗糙边缘；(iv)(i)，(ii)和(iii)的任何叠加。对于多个垫片，不同的垫片可具有不同的横向形状和尺寸以及与相邻垫片的不同距离。
[0229]
在某些实施例中，垫片可以是和/或可以包括柱，柱，珠，球和/或其他合适的几何形状。垫片的横向形状和尺寸(例如，横向于相应的板表面)可以是任何东西，除了在某些实施例中，有以下限制：(i)垫片的几何形状不会在测量样品厚度时引起重大误差和数量；或(ii)垫片的几何形状不会阻止样品在板之间流出(例如，它不是封闭形式)。但是在某些实施例中，它们需要一些垫片为封闭的垫片以限制样品流动。
[0230]
在某些实施例中，垫片的形状具有圆角。例如，矩形垫片具有一个，几个或所有倒角的角(例如圆形而不是90度角)。圆角通常使垫片的制造更容易，并且在某些情况下，对生物材料的损害也较小。
[0231]
支柱的侧壁在侧壁的不同部分中可以是直的，弯曲的，倾斜的或不同的形状。在某些实施例中，垫片是具有各种侧向形状，侧壁和柱高与柱高的横向面积比的柱。在一个优选的实施例中，垫片具有用于允许开放流动的支柱形状。
[0232]
(
ⅲ
)垫片材料。在本发明中，垫片通常由能够与两个板一起调节样品的相关体积的厚度的任何材料制成。在某些实施例中，用于垫片的材料不同于用于板的材料。在某些实施例中，用于空间的材料至少与用于至少一个板的材料的一部分相同。
[0233]
垫片由单一材料，复合材料，多种材料，多层材料，合金或它们的组合制成。用于垫片的每种材料是无机材料，有机材料或混合物，其中材料的示例在mat
‑
1和mat
‑
2的段落中给出。在优选的实施方式中，垫片由与crof中使用的板相同的材料制成。
[0234]
(
ⅳ
)垫片的机械强度和柔性。在某些实施例中，垫片的机械强度足够强，使得在压缩期间以及在板的闭合构造中，垫片的高度与板处于打开构造时的高度相同或明显相同。在某些实施例中，可以表征和预定垫片在打开构造和闭合构造之间的差异。
[0235]
垫片的材料是刚性的，柔性的或两者之间的任何柔性。刚性是相对于使板进入闭合状态所使用的施加压力：如果空间在压力的作用下变形的高度不超过其高度的1％，则将隔离材料视为刚性的，否则视为柔性的。当垫片由柔性材料制成时，仍可以根据垫片的按压力和机械性能来确定处于封闭构型的最终样品厚度。
[0236]
(v)样品中的垫片。为了实现所需的样品厚度减小和控制，特别是获得良好的样品厚度均匀性，在某些实施例中，将垫片放置在样品内部或样品的相关体积内。在某些实施方案中，样品内部或样品的相关体积中存在一个或多个垫片，垫片之间具有适当的间隔。在某些实施方案中，至少一个垫片在样品内部，至少两个垫片在样品内部或样品的相关体积，或至少“n”个垫片在样品内部或样品的相关体积中，其中“n”可以通过crof期间的样品厚度均匀性或所需的样品流动性来确定。
[0237]
(vi)垫片高度。在某些实施例中，所有垫片具有相同的预定高度。在某些实施例中，垫片具有不同的预定高度。在某些实施例中，垫片可分为组或区域，其中每个组或区域具有其自己的垫片高度。并且在某些实施例中，垫片的预定高度是垫片的平均高度。在某些实施例中，垫片具有大约相同的高度。在某些实施例中，一定数量的垫片具有相同的高度。
[0238]
垫片的高度由所需的规定最终样品厚度和残留样品厚度选择。垫片高度(预定垫片高度)和/或样品厚度为3nm以下，10nm以下，50nm以下，100nm以下，200nm以下，500nm以下，800nm以下，1000nm以下，1μm以下，2μm以下，3μm以下，5μm以下，10μm以下，20μm以下，30μm以下，50μm以下，100μm以下，150μm以下，200μm以下，300μm以下，500μm以下，800μm以下，1mm以下，2mm以下，4mm以下，或者任意两个值之间的范围。
[0239]
垫片高度和/或样品厚度在一个优选实施方案中为1nm至100nm，在另一优选实施方案中为100nm至500nm，在单独的优选实施方案中为500nm至1000nm。在另一个优选实施例中为1μm(例如1000nm)至2μm，在另一个优选实施例中为2μm至3μm，在另一个优选实施例中为3μm至5μm，在另一个优选实施例中为5μm至10μm，在另一个优选实施例中为10μm至50μm，在一个单独的优选实施方案中为50μm至100μm。
[0240]
在某些实施方案中，垫片高度和/或样品厚度(i)等于或略大于分析物的最小尺寸，或(ii)等于或略大于分析物的最大尺寸。“稍大”表示它大约大1％至5％，并且介于两个值之间的任何数字。
[0241]
在某些实施例中，垫片高度和/或样品厚度大于分析物的最小尺寸(例如，分析物具有各向异性的形状)，但是小于分析物的最大尺寸。
[0242]
例如，红细胞具有圆盘形状，其最小尺寸为2μm(圆盘厚度)，最大尺寸为11μm(圆盘直径)。在本发明的一个实施例中，选择垫片以使板在相关区域中的内表面间距在一个实施例中为2μm(等于最小尺寸)，在另一实施例中为2.2μm，或3(50在其他实施例中，该尺寸大于最小尺寸的最大尺寸，但小于红细胞的最大尺寸。这样的实施方案在血细胞计数方面具有某些优点。在一个实施方案中，对于红细胞计数，通过使内表面间距为2或3μm，并且使两个值之间具有任何数字，将未稀释的全血样品平均限制在每个红细胞(rbc)的间距内不会与其他细胞重叠，从而可以在视觉上准确计数红细胞。(rbc之间的重叠过多会导致计数上的严重错误)。
[0243]
在本发明的某些实施例中，其使用板和垫片来不仅调节样品的厚度，而且还调节当板位于表面时样品中分析物/实体的取向和/或表面密度/实体。封闭构型。当板处于闭合
构型时，样品的厚度越薄，单位表面积的分析物/实体就越少(例如，较低的表面浓度)。
[0244]
(vii)垫片的横向尺寸。对于开放式垫片，其横向尺寸可以通过x和y的两个正交方向的横向尺寸(有时称为宽度)来表征。垫片在每个方向上的横向尺寸相同或不同。在某些实施例s中，每个方向(x或y)的横向尺寸是
…
。
[0245]
在某些实施例中，x与y方向的横向尺寸之比为1、1.5、2、5、10、100、500、1000、10,000，或该值中任意两个之间的范围。在某些实施方式中，使用不同的比例来调节样品的流动方向；例如，比率越大，则流动沿一个方向(尺寸较大的方向)。
[0246]
在某些实施例中，垫片在x和y方向上的不同横向尺寸被用作(a)使用垫片作为刻度标记以指示板的方向，(b)使用垫片以产生更多的首选方向样品流，或两者兼而有之。
[0247]
在优选实施例中，周期，宽度和高度。
[0248]
在某些实施例中，所有垫片具有相同的形状和尺寸。在某些实施例中，各所述的垫片具有不同的横向尺寸。
[0249]
对于封闭式垫片，在某些实施例中，基于要被封闭式垫片封闭的样品的总体积来选择内部横向形状和尺寸，其中体积尺寸已经在本发明中进行了描述；在某些实施例中，外部的形状和尺寸是根据所需的强度来选择的，以支撑液体对着垫片的压力和压板的压缩压力。
[0250]
(
ⅵ
ii)高度与支柱垫片的平均横向尺寸的长宽比。在某些实施例中，柱状间隔件的高度与平均横向尺寸的纵横比为100,000、10,000、1,000、100、10、1、0.1、0.01、0.001、0.0001、0.0001，或在任意两个之间的范围。
[0251]
(ix)垫片高度精确度。垫片的高度应精确控制。垫片的相对精度(例如，偏差与期望的垫片高度的比例)为0.001％以下，0.01％以下，0.1％以下。0.5％以下，1％以下，2％以下，5％以下，8％以下，10％以下，15％以下，20％以下，30％以下，40％以下，50％以下，60％以下，70％以下，80％以下，90％以下，99.9％以下，或任意一个范围内。
[0252]
(x)垫片间距。垫片可以是板上或样品的相关区域中的单个垫片或多个垫片。在某些实施例中，板上的垫片以阵列形式构型和/或布置，并且该阵列是周期性的，非周期性的阵列或在板的某些位置是周期性的，而在其他位置是非周期性的。
[0253]
在某些实施例中，垫片的周期性阵列具有正方形，矩形，三角形，六边形，多边形或它们的任何组合的格子，其中组合意味着板的不同位置具有不同的垫片格子。
[0254]
在某些实施例中，垫片阵列的垫片间距离在阵列的至少一个方向上是周期性的(例如，均匀的垫片间距离)。在某些实施例中，垫片距离被构型为在闭合构型下提高板间隔之间的均匀性。
[0255]
相邻垫片之间的距离(例如，垫片之间的距离)为1μm或更小，5μm或更小，10μm或更小，20μm或更小，30μm或更小，40μm或更小，50μm或更小，60μm或以下，70μm或以下，80μm或以下，90μm或以下，100μm或以下，200μm或以下，300μm或以下，400μm或以下，或者介于两个值之间。
[0256]
在某些实施例中，垫片距离为400或更小，500或更小，1mm或更小，2mm或更小，3mm或更小，5mm或更小，7mm或更小，10mm或更小或任何值之间的范围。在某些实施例中，间隔器之间的距离是10mm或更小，20mm或更小，30mm或更小，50mm或更小，70mm或更小，100mm或更小，或者在值之间的任何范围。
[0257]
选择相邻垫片之间的距离(例如，垫片之间的距离)，以使得对于板和样品的给定特性，在某些实施例中，在板的闭合构造下，两个相邻垫片之间的样品厚度变化，最大为0.5％，1％，5％，10％，20％，30％，50％，80％或两个值之间的任何范围；或在某些实施例中，至多80％，100％，200％，400％或任何两个值之间的范围。
[0258]
显然，为了在两个相邻的垫片之间保持给定的样品厚度变化，当使用更柔性的板时，需要更近的垫片间距。
[0259]
指定间隔间隔距离的精度
[0260]
在一个优选的实施方案中，所述垫片是周期性的正方形阵列，其中所述垫片是具有2至4μm的高度，5至20μm的平均横向尺寸以及1μm至100μm的垫片间隔的柱。
[0261]
在一个优选的实施方案中，所述垫片是周期性的正方形阵列，其中所述垫片是具有2至4μm的高度，5至20μm的平均横向尺寸以及100μm至250μm的垫片间隔的柱。
[0262]
在一个优选的实施方案中，垫片是周期性的正方形阵列，其中垫片是具有4至50μm的高度，5至20μm的平均横向尺寸和1μm至100μm的垫片间隔的柱。
[0263]
在一个优选的实施方案中，垫片是周期性的正方形阵列，其中垫片是具有4至50μm的高度，5至20μm的平均横向尺寸以及100μm至250μm的垫片间隔的柱。
[0264]
垫片阵列的周期在一个优选实施方案中为1nm至100nm，在另一优选实施方案中为100nm至500nm，在单独的优选实施方案中为500nm至1000nm，在另一优选实施方案中为1μm(例如1000nm)至2μm。优选实施例，在单独的优选实施例中为2μm至3μm，在另一个优选实施例中为3μm至5μm，在单独的优选实施例中为5μm至10μm，在另一个优选实施例中为10μm至50μm，50μm至100在一个单独的优选实施方案中为100μm至175μm，在一个单独的优选实施方案中为175μm至300μm。
[0265]
(xi)垫片密度。垫片以每μm2大于1，每10μm2大于1，每100μm2大于1，每500μm2大于1，每1000μm2大于1，每5000μm2大于1，每0.01平方毫米大于1，每0.1平方毫米大于1，每1平方毫米大于1，每5平方毫米大于1，每10平方毫米大于1，每100平方毫米大于1，每100平方毫米大于1，每1000平方毫米大于1，每10000平方毫米大于1，或介于两个值之间的范围的表面密度分布。
[0266]
(3)垫片被构型成在给定的样品面积(体积)中不占据显著的表面积(体积)；
[0267]
(xii)垫片体积和样品体积比。在许多实施例中，垫片体积(例如，垫片的体积)与样品体积(例如，样品的体积)之比，和/或在容器的相关体积内的垫片的体积之比。控制样品到样品的相关体积以获得某些优势。优点包括但不限于样品厚度控制的均匀性，分析物的均匀性，样品流动特性(例如流速，流动方向等)。
[0268]
在某些实施方案中，垫片体积r)与样品体积的比率，和/或在样品的相关体积内的垫片的体积与样品的相关体积的比率小于100％，最多99％，最多70％，最多50％，最多30％，最多10％，最多5％，最多3％最多1％，最多0.1％，最多0.01％，最多0.001％，或介于两个值之间的范围。
[0269]
(xiii)固定在板上的垫片。在本发明中起关键作用的垫片之间的间隔距离和垫片的取向优选在使板从打开构型到闭合构型的过程中得以保持，和/或优选在将板从打开构型变为封闭构型之前预先确定。
[0270]
在本说明的某些实施例中，在将板带到闭合构造之前，将垫片固定在其中一个板
上。术语“垫片用其各自的板固定”是指将垫片附接到板上并且在使用该板期间保持附接。“用其各自的板固定垫片”的示例是，垫片由板的一种材料整体地制成，并且垫片相对于板表面的位置不变。“垫片未与其各自的板固定”的示例是，垫片通过粘合剂粘合到板上，但是在使用板时，粘合剂无法将垫片保持在板表面上的原始位置(例如，垫片从其在板表面上的原始位置移开)。
[0271]
在某些实施例中，至少一个垫片固定到其各自的板上。在某些实施例中，在两个垫片处固定至其各自的板。在某些实施例中，大多数垫片用它们各自的板固定。在某些实施例中，所有的垫片都用它们各自的板固定。
[0272]
在某些实施例中，将垫片整体地固定到板上。
[0273]
在某些实施例中，通过以下方法和/或构造中的一种或任意组合将垫片固定到其各自的板上：附接到，结合，融合，压印和蚀刻。
[0274]
术语“压印”是指通过将一块材料压印(例如压花)以在板表面上形成垫片来将垫片和板整体固定。该材料可以是材料的单层或材料的多层。
[0275]
术语“蚀刻的”是指通过蚀刻一片材料以在板表面上形成垫片而将垫片和板整体地固定。该材料可以是材料的单层或材料的多层。
[0276]
术语“融合到”是指通过将垫片和板结合在一起而将垫片和板整体固定，用于垫片和板的原始材料彼此融合，并且在之后两种材料之间存在清晰的材料边界融合。
[0277]
术语“结合到”是指通过通过粘接将垫片和板结合而将垫片和板整体地固定。
[0278]
术语“附接到”是指垫片和板连接在一起。
[0279]
在某些实施例中，垫片和板由相同的材料制成。在其他实施例中，垫片和板由不同的材料制成。在另一实施例中，垫片和板形成为一体。在另一实施例中，垫片的一端固定到其相应的板上，而该端是开放的，以容纳两个板的不同构造。
[0280]
在其他实施例中，每个垫片独立地是附接到相应的板，结合到，融合到，压印在相应的板中以及蚀刻在相应的板中的至少一个。术语“独立地”是指一个垫片通过相同或不同的方法固定在其各自的板上，该方法选自附接到，粘结，融合，压印和蚀刻在各自的板上的方法。
[0281]
在某些实施例中，至少两个垫片之间的距离是预定的(“预定的垫片间距离”是指当使用者使用板时该距离是已知的)。
[0282]
在本文描述的所有方法和装置的某些实施例中，除了固定垫片之外，还存在其他垫片。
[0283]
(
ⅹⅰ
v)特定样品厚度。在本发明中，观察到可以通过使用较小的板间距(对于给定的样品面积)或较大的样品面积(对于给定的样品)来实现较大的板保持力(例如，将两个板保持在一起的力)或两者兼而有之。
[0284]
在某些实施方式中，至少一个板在包围相关区域的区域中是透明的，每个板具有被构型为在闭合构造中接触样品的内表面；板的内表面在闭合状态下基本彼此平行；板的内表面基本上是平面的，除了具有垫片的位置之外；或其任何组合。
[0285]
、可以使用光刻，蚀刻，压印(纳米压印)，沉积，剥离，熔合或其组合，以各种方式将垫片附着在板上。在某些实施例中，垫片直接压印或压印在板上。在某些实施例中，垫片被压印到沉积在板上的材料(例如塑料)中。在某些实施例中，通过直接压印crof板的表面来
制造垫片。纳米压印可以使用辊压印机通过卷对卷技术完成，也可以卷成平面纳米压印。这种方法具有很大的经济优势，因此降低了成本。
[0286]
在某些实施例中，垫片附着在板上。附着可以是蒸发，粘贴或剥离。在粘贴过程中，首先将垫片制作在载体上，然后将垫片从载体转移到板上。在提起中，首先将可除去的材料沉积在板上，然后在该材料中产生孔；孔底部露出板表面，然后将隔离材料沉积到孔中，然后除去可移除材料，仅在板表面上保留垫片。在某些实施例中，沉积在板上的垫片与板融合。在某些实施例中，垫片和板是在单个过程中制造的。单个过程包括压印(例如压花，模制)或合成。
[0287]
在某些实施例中，通过不同的制造方法将至少两个垫片固定到相应的板上，并且可选的不同的制造方法包括沉积，结合，熔合，压印和蚀刻中的至少一种。
[0288]
在某些实施例中，一个或多个垫片通过结合，融合，压印或蚀刻或其任何组合的制造方法固定到相应的板。
[0289]
在某些实施例中，用于在板上形成这种整体式垫片的制造方法包括粘合，熔合，压印或蚀刻的方法，或其任何组合。
[0290]
b)适配器
[0291]
适配器的详细信息在包括国际申请号pct/us2018/017504(essenlix档案号esxpct18f04)在内的各种出版物中都有详细描述，在此出于所有目的通过引用将其合并于此。
[0292]
本文描述的本发明通过提供一种包括光学适配器和智能手机的系统来解决该问题。光学适配器设备可安装在智能手机上，并将其转换为显微镜，从而可以拍摄样品的荧光图像和明场图像。普通人可以在任何地方方便，可靠地操作该系统。光学适配器利用了智能手机的现有资源，包括相机，光源，处理器和显示屏，从而提供了一种低成本解决方案，使用户能够进行明场和荧光显微镜检查。
[0293]
在本发明中，光学适配器装置包括安装在智能手机的上部上的保持架框架和附接到具有样品容器插槽和照明光学器件的保持架的光学盒。在某些参考文献中(美国专利号2016/029091和美国专利号2011/0292198)，其光学适配器设计是一个整体，既包括可安装在智能手机上的夹式机械零件，也包括功能性光学元件。这种设计存在的问题是，他们需要针对每种特定型号的智能手机重新设计整个光学适配器。但是在本发明中，光学适配器被分成仅用于安装智能手机的支架框架和包含所有功能部件的通用光学盒。对于尺寸不同的智能手机，只要摄像机和光源的相对位置相同，就只需要重新设计支架框架，可以节省大量的设计和制造成本。
[0294]
光学适配器的光学盒包括：容纳槽，其在智能手机相机的视场和焦距范围内接收样品并将其放置在样品载玻片中；以及用于捕获样品的明场显微图像的明场照明光学器件；荧光照明光学器件，用于捕获样品的荧光显微镜图像；通过在光学盒中向内和向外滑动，在明场照明光学器件和荧光照明光学器件之间切换的控制杆。
[0295]
插座插槽上有一个橡胶门，该门可以完全盖住插槽，以防止环境光进入光学盒以被相机收集。在美国专利no.2016/0290916，该样品槽总是暴露在环境光线，不会造成太大的问题，因为它不仅会亮视野显微镜。但是本发明可以在进行荧光显微镜检查时利用这种橡胶门的优点，因为环境光会给照相机的图像传感器带来很多噪声。
[0296]
为了捕获良好的荧光显微镜图像，理想的情况是几乎没有激发光进入相机，并且相机仅收集样品发出的荧光。但是，对于所有常见的智能手机，由于光源和红外光源发出的光束的发散角较大，因此放在相机前部的滤光器无法很好地阻挡智能手机光源发出的不希望的波长范围。光学滤光镜对于未准直的光束效果不佳。可以将准直光学器件设计为准直智能手机光源发出的光束以解决此问题，但是这种方法会增加适配器的尺寸和成本。相反，在本发明中，荧光照明光学器件使激发光能够以大的倾斜入射角部分地从样品载玻片内部的波导和部分地从样品侧的背面照射样品，从而激发光几乎不会被照相机收集以减少进入照相机的噪声信号。
[0297]
适配器中的明场照明光学器件接收并转向光源发出的光束，以便以法向入射角对样品进行背照。
[0298]
通常，光学盒还包括一个安装在其中的镜头，该镜头与智能手机的摄像头对齐，可以放大由摄像头捕获的图像。相机拍摄的图像可以由智能手机的处理器进一步处理，并在智能手机的屏幕上输出分析结果。
[0299]
为了在同一光学适配器中同时实现明场照明和荧光照明，在本发明中，使用了可滑动的杆。荧光照明光学元件的光学元件安装在杠杆上，并且当杠杆完全滑入光学盒时，荧光照明光学元件会阻挡明场照明光学元件的光路，并将照明光学元件切换为荧光照明光学元件。并且当控制杆滑出时，安装在控制杆上的荧光照明光学元件会移出光路，并将照明光学系统切换为明场照明光学系统。这种杠杆设计使光学适配器可以在明场和荧光照明模式下工作，而无需设计两个不同的单模光学盒。
[0300]
杠杆包括处于不同高度的不同平面的两个平面。
[0301]
在某些实施例中，两个平面可以用垂直杆连接在一起，并一起移入或移出光学盒。在某些实施例中，两个平面可以分开，并且每个平面可以单独地移入或移出光学盒。
[0302]
上杠杆平面包括至少一个光学元件，该光学元件可以是但不限于滤光器。上杠杆平面在光源下方移动，并且上杠杆平面与光源之间的首选距离在0到5mm的范围内。
[0303]
底部杠杆平面的一部分不平行于图像平面。底部杠杆平面的不平行部分的表面具有镜面光洁度，反射率大于95％。底部杠杆平面的不平行部分在光源下移动，并使从光源发出的光发生偏转，以对相机正下方的样品区域进行背照式照明。底部杠杆平面的不平行部分的优选倾斜角度在45度至65度的范围内，并且倾斜角度定义为不平行的底部平面和垂直平面之间的角度。
[0304]
底部杠杆平面的一部分平行于图像平面，位于样品下方并与样品相距1mm至10mm。底部杠杆平面的平行部分的表面具有很高的光吸收率，并且光吸收率大于95％。该吸收性表面是为了消除反射光以小入射角照射在样品上。
[0305]
为了滑入和滑出以使用杠杆来切换照明光学器件，使用了包括球形柱塞和杠杆上的凹槽的塞子设计，以便在将杠杆从适配器拉出时将杠杆停止在预定位置。这允许用户用任意力拉动控制杆，但使控制杆停在固定位置，在固定位置，光学适配器的工作模式切换为明亮照明。
[0306]
样品滑块安装在插座插槽内，以容纳qmax设备并将样品放在qmax设备中的智能手机相机的视野和焦距范围内。
[0307]
样本滑块包括固定的轨道框架和可移动的臂：
[0308]
框架轨道固定安装在光学盒的插槽中。轨道框架具有适合qmax设备宽度和厚度的滑动轨道槽，因此qmax设备可以沿着轨道滑动。轨道槽的宽度和高度经过精心构型，以使qmax器件在垂直于滑动平面中的滑动方向的方向上偏移小于0.5mm，并在qmax器件的厚度方向上偏移小于0.2mm。
[0309]
框架轨道在智能手机摄像头的视野下具有一个打开的窗口，以允许光线向后照亮样品。
[0310]
可移动臂预先内置在轨道框架的滑动轨道槽中，并与qmax设备一起移动，以引导qmax设备在轨道框架中的移动。
[0311]
可移动臂配备了带有两个预定的停止位置的停止机构。对于一个位置，手臂将使qmax设备停在qmax设备上固定样本区域正位于智能手机摄像头正下方的位置。对于另一个位置，手臂将使qmax设备停在qmax设备上的样本区域不在智能手机视野范围内的位置，并且可以轻松地将qmax设备从轨道槽中取出。
[0312]
通过将qmax设备和可移动臂一起压到履带槽的末端，然后松开，可移动臂在两个停止位置之间切换。
[0313]
可动臂可以指示qmax设备是否以正确的方向插入。qmax设备的一个角的形状构型为与其他三个直角的角不同。可动臂的形状与特殊形状的拐角形状相匹配，因此qmax设备只能在正确的方向上滑动到轨道槽中的正确位置。
[0314]
c)智能手机/检测系统
[0315]
智能手机/检测系统的详细信息在各种出版物中都有详细描述，包括2016年8月10日提交的国际申请(ia)pct/us2016/046437、2016年9月14日提交的ia pct/us2016/051775，2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065、2017年2月8日提交的美国临时申请号62/456287和62/456590，于2017年2月8日提交的美国临时申请62/456504，于2017年2月15日提交的美国临时申请62/459,544和分别于2017年2月16日提交的美国临时申请62/460075和62/459920为了所有目的，通过引用将其全部内容合并于此。
[0316]
本文公开的设备/装置，系统和方法可包括或使用q卡进行样品检测，分析和定量。在某些实施例中，q卡与可以与智能手机检测系统连接的适配器一起使用。在某些实施例中，智能手机包括照相机和/或照明源。在某些实施例中，智能手机包括照相机，当样本被放置在照相机的视野中时(例如，通过适配器)，照相机可以被用来捕获图像或样本。在某些实施例中，相机包括一组镜头(例如，在iphone tm 6中)。在某些实施例中，相机包括至少两组镜头(例如，在iphone tm 7中)。在某些实施例中，智能手机包括照相机，但是照相机不用于图像捕获。
[0317]
在某些实施例中，智能手机包括光源诸如但不限于led(发光二极管)。在某些实施例中，当样本位于相机的视野中时(例如，通过适配器)，光源用于向样本提供照明。在某些实施例中，来自光源的光通过适配器的光学部件来增强，放大，改变和/或优化。
[0318]
在某些实施例中，智能手机包括被构型为处理来自样本的信息的处理器。智能手机包括软件指令，该软件指令在由处理器执行时可以增强，放大和/或优化来自样本的信号(例如图像)。处理器可以包括一个或多个硬件组件，例如中央处理单元(cpu)，专用集成电路(asic)，专用指令集处理器(asip)，图形处理单元(gpu)，物理处理单元(ppu)，数字信号处理器(dsp)，现场可编程门阵列(fpga)，可编程逻辑器件(pld)，控制器，微控制器单元，精
简指令集计算机(risc)，微处理器等或其任何组合。
[0319]
在某些实施例中，智能手机包括通信单元，其被构型和/或用于将与样本有关的数据和/或图像传输到另一设备。仅作为示例，通信单元可以使用电缆网络，有线网络，光纤网络，电信网络，内联网，互联网，局域网(lan)，广域网(wan)，无线局域网(wlan)，城域网(man)，广域网(wan)，公共电话交换网(pstn)，蓝牙网络，zigbee网络，近场通信(nfc)网络或类似内容，或其任意组合。在某些实施例中，智能手机是iphone
tm
，android
tm
电话或windows
tm
电话。
[0320]
d)制造方法制造方法的细节在各种出版物中有详细描述，包括2018年10月26日提交的国际申请pct/us2018/0 57873，出于所有目的通过引用将其合并于此。
[0321]
可以使用本领域众所周知的技术来制造本发明的装置。制造技术的选择将取决于用于装置的材料和垫片阵列的尺寸和/或垫片的尺寸。用于制造本发明的装置的示例性材料包括玻璃，硅，钢，镍，聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚乙烯，聚烯烃，硅酮(例如聚(二甲基硅氧烷))，聚丙烯，顺式聚异戊二烯(橡胶)，聚氯乙烯(pvc)，聚乙酸乙烯酯(pvac)，聚氯丁二烯(氯丁二烯)，聚四氟乙烯(teflon)，聚偏二氯乙烯(sarana)和环烯烃聚合物(cop))和环状烯烃共聚物(coc)及其组合。其他材料是本领域已知的。例如，深反应离子刻蚀(drie)用于制造具有小间隙，小垫片和大长宽比(垫片高度与横向尺寸之比)的硅基器件。热成型(模压，注塑)的塑料的设备可以也可以使用，例如，当最小的横向特征是>20微米以及这些特征的纵横比是≦10。
[0322]
其他方法包括光刻(例如，立体光刻或x射线光刻)，成型，压印，硅微机械加工，湿法或干法化学蚀刻，铣削，金刚石切割，平版印刷术和激光成型(liga)以及电镀。例如，对于玻璃，传统的硅制造技术的光刻接着湿法(koh)或干蚀刻(反应离子与氟或其它反应性气体的蚀刻)可以被采用。对于具有高光子吸收效率的塑料材料，可以采用激光微加工等技术。由于该工艺的连续性，该技术适用于较低产量的制造。对于批量生产的塑料器件，热塑性注塑和压塑可能是合适的。用于光盘的大规模制造(其保留在亚微米级特征保真度)传统的热塑性注射成型可以也可以用于制造本发明的装置。例如，通过常规光刻在玻璃原版上复制器件特征。对玻璃原盘进行电铸以产生坚韧，抗热冲击，导热，坚硬的模具。该模具用作将特征注塑或压缩模制成塑料设备的主模板。取决于用于制造设备和光学质量和吞吐量成品的要求塑料材料，压缩成型或注射成型可以被选择作为制造方法。压缩成型(也称为热压花或浮雕压印)具有与高分子量聚合物相容的优点，该聚合物对小结构非常好，可以复制高纵横比的结构，但循环时间更长。注塑成型适用于低纵横比的结构，并且最适合于低分子量聚合物。
[0323]
装置可以制成一个或多个零件，然后组装。器件的各层可以通过夹具，粘合剂，加热，阳极键合或表面组之间的反应(例如晶圆键合)键合在一起。备选地，例如在使用立体光刻法或其他三维制造技术的情况下，可以在一个以上的平面中具有通道或间隙的装置被制造为单件。
[0324]
为了减少通过裂解的细胞释放到设备的表面上的细胞或化合物的非特异性吸附，该装置的一个或多个表面可以以非贴壁或排斥力进行化学修饰。表面可以涂有市售不粘试剂的薄膜涂层(例如单层)，例如用于形成水凝胶的试剂。该另外的实施例的化学物质可以被用来修改所述装置的表面包括低聚乙二醇，氟化聚合物，有机硅烷，硫醇，聚乙二醇，透明
质酸，牛血清白蛋白，聚乙烯醇，粘蛋白，聚甲基丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸peg和琼脂糖。带电聚合物可以还可以采用以排斥相反电荷的物质。用于排斥的化学物质的类型以及附着到装置表面的方法将取决于被排斥物质的性质以及所附着的表面和物质的性质。这样的表面改性技术是本领域众所周知的。可以在组装设备之前或之后对表面进行功能化。该装置的表面可以涂布以便捕获材料样品，例如，膜片段或蛋白质。
[0325]
在本说明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可以包括第一块板的注射成型。在本说明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可包括第二块板的纳米压印或挤压印刷。在本发明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可以包括激光切割第一块板。在本发明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可包括第二块板的纳米压印或挤压印刷。在本发明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可以包括注射成型和激光切割第一块板。在本发明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可包括第二块板的纳米压印或挤压印刷。在本发明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可以包括纳米压印或挤压印刷以制造第一块板和第二块板。在本发明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可以包括：使用注射成型，激光切割第一块板，纳米压印，挤压印刷或以下的组合来制造第一块板或第二块板：其。在本发明的某些实施例中，用于制造本发明的任何q卡的方法可包括在制造第一块板和第二块板之后将铰链附接在第一块板和第二块板上的步骤。
[0326]
e)样本类型和受试者
[0327]
在各种出版物中详细描述了样本和受试者的详细信息，包括2016年8月10日提交的国际申请(ia)pct/us2016/046437、2016年9月14日提交的ia pct/us2016/051775，于2018年2月7日提交的ia no.pct/us201/017307，于2017年12月8日提交的ia no.pct/us2017/065440，出于所有目的，通过引用将其各自合并于此。
[0328]
可从受试者获得样品。本文所述的受试者可以是任何年龄，并且可以是成人，婴儿或儿童。在某些情况下，受试者是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21，22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46，47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71，72，73，74，75，76，77，78，79，80，81，82，83，84，85，86，87，88，89，90，91，92，93，94，95，96，97、98或99岁，或在一定范围内(例如2至20岁之间，20至40岁之间或40至90岁之间)。可以受益的特定类别的受试者是患有或怀疑患有感染(例如细菌和/或病毒感染)的受试者。
[0329]
可以受益的另一类特殊对象是感染风险更高的对象。此外，通过本文所述的任何方法或组合物治疗的受试者可以是男性或女性。本文公开的任何方法，装置或试剂盒也可以在非人类受试者如实验室或农场动物上进行。非人类受试者的非限制性实例包括狗，山羊，豚鼠，仓鼠，小鼠，猪，非人类灵长类动物(例如大猩猩，猿，猩猩，狐猴，或狒狒)，老鼠，绵羊，母牛或斑马鱼。
[0330]
本文公开的设备，装置，系统和方法可用于样品，例如但不限于诊断样品，临床样品，环境样品和食品样品。
[0331]
例如，在某些实施方式中，本文公开的装置，设备，系统和方法用于包括细胞，组织，体液和/或其混合物的样品。在某些实施方案中，样品包含人体流体。在某些实施方案
中，样品包括细胞，组织，体液，粪便，羊水，房水，玻璃体液，血液，全血，分馏血液，血浆，血清，母乳，脑脊液，子宫，乳糜，钟声，内淋巴，周淋巴，粪便，胃酸，胃液，淋巴液，黏液，鼻腔引流，痰，心包液，腹膜液，胸膜液，脓，发炎性分泌物，唾液，皮脂，精液，痰，汗液，滑液，眼泪，呕吐物，尿液和呼出气冷凝物。
[0332]
在某些实施方式中，本文公开的装置，设备，系统和方法用于从任何合适的来源获得的环境样品，所述合适的来源例如但不限于：河流，湖泊，池塘，海洋，冰川，冰山，雨水，雪，污水，水库，自来水，饮用水等；来自土壤，堆肥，沙子，岩石，混凝土，木材，砖块，污水等的固体样品；在某些实施例中，环境样品是从源头新鲜获得的；以及来自空气，水下散热孔，工业排气，车辆排气等的气态样品。在某些实施方案中，处理环境样品。例如，在应用本发明的装置，设备，系统和方法之前，将非液体形式的样品转换成液体形式。
[0333]
在某些实施方案中，本文公开的装置，设备，系统和方法用于食品样品，该食品样品适合或具有变得可能适合动物食用例如人类食用的潜力。在某些实施方案中，食品样品包括原料，熟食或加工食品，动植物食品，预处理食品以及部分或完全加工食品等。在某些实施方案中，将非液体形式的样品转化成在应用主题装置，装置，系统和方法之前，先将其制成液体形式。
[0334]
该设备，装置，系统和方法可用于分析任何体积的样品。体积的例子包括但不限于约小于等于10ml，小于等于5ml，小于等于3ml，小于等于1微升(ul，在本文中也称为“ul”)，小于等于500ul，小于等于300ul，小于等于250ul，小于等于200ul，小于等于170ul，小于等于150ul，小于等于125ul，小于等于100ul，小于等于75ul，小于等于50ul，小于等于25ul，小于等于20ul小于，小于或等于15ul，小于或等于10ul，小于或等于5ul，小于或等于3ul，小于或等于1ul，小于或等于0.5ul，小于或等于0.1ul，小于或等于0.05ul，小于或等于0.001ul，小于等于0.0005ul，小于等于0.0001ul，小于等于10pl，小于等于1pl，或两个值之间的范围。
[0335]
在某些实施方案中，样品的体积包括但不限于约小于等于100ul，小于等于75ul，小于等于50ul，小于等于25ul，小于等于20ul小于，小于或等于15ul，小于或等于10ul，小于或等于5ul，小于或等于3ul，小于或等于1ul，小于或等于0.5ul，小于或等于0.1ul，小于或等于0.05ul，小于或等于0.001ul，小于等于0.0005ul，小于等于0.0001ul，小于等于10pl，小于等于1pl或以下两个值之间的范围。在某些实施方案中，样品的体积包括但不限于约小于或等于10ul，小于或等于5ul，小于或等于3ul，小于或等于1ul，小于或等于0.5ul，小于或等于0.1ul，小于或等于0.05ul，小于或等于0.001ul，小于等于0.0005ul，小于等于0.0001ul，小于等于10pl，小于等于1pl或以下两个值之间的范围。
[0336]
在某些实施例中，样品的量约为一滴液体。在某些实施方案中，样品的量是从刺破的手指或指尖收集的量。在某些实施方案中，样品的量是从微针，微量移液管或静脉抽吸收集的量。
[0337]
f)机器学习
[0338]
在包括出版物2018年2月8日提交的国际申请(ia)no.pct/us2018/017504和2018年10月26日提交的pct/us2018/057877在内的各种出版物中详细描述了网络的详细信息。出于所有目的在此引用。
[0339]
本发明的一个方面提供了一种用于分析物检测和定位的机器学习和深度学习的
框架。机器学习算法是一种能够从数据中学习的算法。机器学习的一个更严格的定义是“如果某计算机程序在t中的任务上的性能(由p衡量)随着经验e的提高而改善，则说计算机程序可以从经验e中学习某些类别的任务t和绩效指标p。”它探索了可以从数据中学习并做出预测的算法的研究和构建
–
这种算法通过基于样本输入建立模型来进行数据驱动的预测或决策，从而优于静态程序指令。
[0340]
深度学习是一种特殊的机器学习，它基于一组试图对数据中的高级抽象建模的算法。在简单的情况下，可能会有两组神经元：一组接收输入信号，另一组发送输出信号。当输入层接收到输入时，它将输入的修改版本传递到下一层。在一个深度网络中，输入和输出之间有很多层(这些层不是由神经元组成的，但是可以帮助我们以这种方式思考)，从而允许算法使用由多个线性和非线性变换组成的多个处理层。
[0341]
本发明的一个方面是提供两种分析物检测和定位方法。第一种方法是深度学习方法，第二种方法是深度学习和计算机视觉方法的组合。
[0342]
(i)深度学习方法。在第一种方法中，公开的分析物检测和定位工作流程包括两个阶段：训练和预测。我们在以下段落中描述训练和预测阶段。
[0343]
(a)训练阶段
[0344]
在训练阶段，带有注释的训练数据被输入到卷积神经网络中。卷积神经网络是一种专门的神经网络，用于处理具有网格状，前馈和分层网络拓扑的数据。数据的示例包括时间序列数据和图像数据，其中时间序列数据可以被视为以固定时间间隔采样的1d网格，图像数据可以被视为像素的2d网格。卷积网络已在实际应用中取得成功。名称“卷积神经网络”表示该网络采用称为卷积的数学运算。卷积是一种特殊的线性运算。卷积网络只是简单的神经网络，在其至少一层中使用卷积代替一般的矩阵乘法。
[0345]
机器学习模型接收一幅或多幅样品图像，这些图像包含成像仪在样品固定qmax设备上获取的分析物，作为训练数据。注释了要分析的分析物的训练数据，其中注释指示分析物是否在训练数据中以及它们在图像中的位置。注释可以采用紧密包围盒的形式进行，其中完全包含分析物或分析物的中心位置。在后一种情况下，中心位置被进一步转换为覆盖点图中的分析物或高斯核的圆。
[0346]
当训练数据的规模很大时，训练机器学习模型提出了两个挑战：注释(通常由人来完成)很耗时，并且训练在计算上是昂贵的。为了克服这些挑战，可以将训练数据划分为较小的补丁，然后对这些补丁或部分补丁进行注释和训练。术语“机器学习”可以指代人工智能领域中的算法，系统和设备，这些算法，系统和设备经常使用从数据训练而未经过明确编程的统计技术和人工神经网络。
[0347]
带注释的图像被馈送到机器学习(ml)训练模块，并且机器学习模块中的模型训练器将从训练数据(带注释的样本图像)中训练ml模型。输入数据将在多次迭代中馈送到模型训练器，直到满足特定的停止标准为止。ml训练模块的输出是ml模型
‑
一种计算模型，该模型是根据机器学习中的训练过程从数据中学习而建立的，该数据使计算机能够自行执行某些任务(例如，检测和分类对象)。
[0348]
受过训练的机器学习模型在计算机的预测(或推断)阶段应用。机器学习模型的示例包括resnet，densenet等，由于连接层在其网络结构中的深度，它们也被称为“深度学习模型”。在某些实施例中，具有完全卷积网络的caffe库(fcn)用于模型训练和预测，并且也
可以使用其他卷积神经网络体系结构和库，例如tensorflow。
[0349]
训练阶段生成将在预测阶段中使用的模型。该模型可以在预测阶段重复使用以分析输入。因此，计算单元仅需要访问所生成的模型。它不需要访问训练数据，也不需要训练阶段在计算单元上再次运行。
[0350]
(b)预测阶段
[0351]
在预测/推断阶段，将检测组件应用于输入图像，然后将输入图像馈入预先加载有从训练阶段生成的训练模型的预测(推断)模块中。预测阶段的输出可以是包含有检测到的分析物及其中心位置的边界框，或者是指示每种分析物位置的点图，或者是包含检测到的分析物信息的热图。
[0352]
当预测阶段的输出是边界框的列表时，要检测的样品图像中分析物的数量由检测到的边界框的数量来表征。当预测阶段的输出是点图时，用于分析的样品图像中分析物的数量由点图的积分来表征。当预测的输出是热图时，将使用定位组件来标识位置，并且通过热图的条目来表征检测到的分析物的数量。
[0353]
定位算法的一个实施例是将热图值从最高值到最低值排序为一维有序列表。然后选择具有最高值的像素，将像素及其相邻像素从列表中移除。重复此过程以选择列表中具有最高值的像素，直到从列表中删除所有像素为止。
[0354]
在使用热图的检测组件中，将输入图像与从训练阶段生成的模型一起馈入卷积神经网络，并且检测阶段的输出是以热图的形式进行像素级预测。热图可以具有与输入图像相同的大小，也可以是输入图像的按比例缩小版本，并且它是本地化组件的输入。我们公开了一种定位分析物中心的算法。主要思想是从热图中迭代检测局部峰。峰定位后，我们计算峰周围的局部区域，但值较小。我们从热图中删除该区域，并从其余像素中找到下一个峰值。重复该过程，直到从热图中删除所有像素。
[0355]
在某些实施例中，本发明提供了定位算法，以将热图值从最高值到最低值排序为一维有序列表。然后选择具有最高值的像素，将像素及其相邻像素从列表中移除。重复此过程以选择列表中具有最高值的像素，直到从列表中删除所有像素为止。
[0356]
全局搜索算法(热图)
[0357][0358]
排序后，热图是一维有序列表，其中热图值从最高到最低排序。每个热图值都与其对应的像素坐标关联。热图中的第一项是具有最高值的项，它是pop(heatmap)函数的输出。
将创建一个磁盘，其中心是热图值最高的磁盘的像素坐标。然后，将所有像素坐标位于磁盘内部的热图值从热图中删除。该算法会反复弹出当前热图中的最大值，然后删除其周围的磁盘，直到从热图中删除所有项目为止。
[0359]
在有序列表热图中，每个项目都具有进行中项目和后续项目的知识。从有序列表中删除项目时，我们进行了以下更改：
[0360]
·
假设移除项为x
r
，其继续项为x
p
，其后续项为x
f
。
[0361]
·
对于前进项x
p
，将其后续项重新定义为删除项的后续项。因此，x
p
的下一项现在是x
f
。
[0362]
·
对于删除项x
r
，取消定义其继续项和后续项，从而将其从有序列表中删除。
[0363]
·
对于以下项目x
f
，将其进行中的项目重新定义为已移除项目的进行中的项目。因此，x
f
的进行项现在是x
p
。
[0364]
从有序列表中删除所有项目后，本地化算法完成。位点中项目的数量将是分析物的数量，位置信息是位点中每个s的像素坐标。
[0365]
另一实施例搜索局部峰值，这不是具有最高热图值的局部峰值。为了检测每个局部峰值，我们从一个随机的起点开始，并搜索局部最大值。找到峰后，我们将计算峰周围的局部区域，但其值较小。我们从热图中删除该区域，并从其余像素中找到下一个峰值。重复该过程，直到从热图中删除所有像素。
[0366]
局部搜索算法(s，热图)
[0367][0368]
这是一种从s开始的广度优先搜索算法，其中访问点的条件发生了变化：如果heatmap[p]>0和heatmap[p]<＝heatmap[q]。因此，封面中的每个像素都有一条非下降的路径导向局部峰值s。
[0369]
算法本地化(热图)
[0370][0371][0372]
(ii)深度学习和计算机视觉方法的混合。在第二种方法中，检测和定位是通过计算机视觉算法实现的，分类是通过深度学习算法实现的，其中计算机视觉算法检测并定位分析物的可能候选物，深度学习算法将每个可能的候选物分类为真实分析物和错误分析物。所有真实分析物的位置(连同真实分析物的总数)将被记录为输出。
[0373]
(a)检测。计算机视觉算法根据分析物的特征来检测可能的候选物，包括但不限于强度，颜色，大小，形状，分布等。预处理方案可以改善检测效果。预处理方案包括对比度增强，直方图调整，颜色增强，降噪，平滑，散焦等。预处理之后，将输入图像发送到检测器。检测器告知可能存在的分析物，并给出其位置的估计值。检测可以基于分析物的结构(例如边缘检测，线检测，圆检测等)，连通性(例如斑点检测，连接组件，轮廓检测等)，强度，颜色，使用方案的形状例如自适应阈值等。
[0374]
(b)本地化。检测后，计算机视觉算法通过提供其边界或包含该边界的紧密边界框来定位每种可能的分析物候选物。这可以通过对象分割算法来实现，例如自适应阈值处理，背景扣除，洪水填充，均值漂移，分水岭等。很多时候，可以将定位与检测结合起来以产生检测结果以及每个分析物候选对象的位置。
[0375]
(c)分类。诸如卷积神经网络之类的深度学习算法可实现最先进的视觉分类。我们采用深度学习算法对每种可能的分析物进行分类。可以使用各种卷积神经网络进行分析物分类，例如vggnet，resnet，mobilenet，densenet等。
[0376]
给定每种可能的分析物候选项，深度学习算法通过卷积滤波器和非线性滤波器计算神经元层，以提取区分分析物与非分析物的高级特征。充分卷积网络的层将高级特征分析物入分类结果，以区分是否有真实的分析物，或者分析物存在的可能性。
[0377]
g)应用，生物/化学生物标记和健康状况
[0378]
本发明的应用包括但不限于(a)与某些疾病阶段相关的化合物或生物分子的检测，纯化和定量，这些疾病例如是传染性和寄生性疾病，伤害，心血管疾病，癌症，精神疾病，神经精神疾病和器质性疾病，例如肺部疾病，肾脏疾病，(b)对环境(例如水，土壤或生物样品)中微生物(例如病毒，真菌和细菌)的检测，纯化和定量(c)检测，量化对食品安全或国家安全构成危害的化合物或生物样品，例如有毒废物，炭疽；(d)测量化医学或生理监测仪中的重要参数，例如，葡萄糖，血氧水平，总血细胞计数，(e)从生物样品(例如细胞，病毒，体
液)中检测和定量特定的dna或rna，(f)测序比较染色体和线粒体中dna的遗传序列以进行基因组分析或(g)检测反应产物，例如在药物合成或纯化过程中。
[0379]
可以在各种样品基质中进行检测，例如细胞，组织，体液和粪便。可检测的体液包括但不限于羊水，房水，玻璃体液，血液(例如全血，分馏血液，血浆，血清等)，母乳，脑脊液(csf)，耵聍(耳垢)，乳糜，食糜，内淋巴，周淋巴，粪便，胃酸，胃液，淋巴液，黏液(包括鼻腔引流和痰)，心包液，腹膜液，胸膜液，脓液，大黄，唾液，皮脂(皮油)，精液，痰，汗液，滑液，眼泪，呕吐物，尿液和呼出的冷凝物。在某些实施方案中，样品包含人体流体。在某些实施方案中，样品包括细胞，组织，体液，粪便，羊水，房水，玻璃体液，血液，全血，分馏血液，血浆，血清，母乳，脑脊液，子宫，乳糜，食糜，内淋巴，周淋巴，粪便，胃酸，胃液，淋巴液，黏液，鼻腔引流，痰，心包液，腹膜液，胸膜液，脓，大黄，唾液，皮脂，精液，痰，汗液，滑液，眼泪，呕吐物，尿液和呼出的冷凝物。
[0380]
在实施方案中，样品是生物样品，环境样品和生化样品中的至少一种。
[0381]
本发明的装置，系统和方法可用于各种领域中的各种不同应用中，在这些领域中，需要确定样品中一种或多种分析物的存在与否和/或定量。例如，本主题方法可用于检测蛋白质，肽，核酸，合成化合物，无机化合物等。各个领域包括但不限于人类，兽医，农业，食品，环境，药物测试等。
[0382]
在某些实施方案中，本发明方法可用于检测样品中的核酸，蛋白质或其他生物分子。该方法可以包括检测样品中的一组生物标记，例如两种或更多种不同的蛋白质或核酸生物标记。例如，所述方法可以用于快速临床检测生物样品中的两种或更多种疾病生物标记，例如可以用于诊断受试者的疾病状况或用于生病受试者正在进行的管理和治疗中。如上所述，与医师或其他卫生保健提供者交流可以更好地确保医师或其他健康护理提供者了解到病人的情况，可以因此采取适当的措施。
[0383]
使用crof设备的本发明中的装置，系统和方法的应用包括但不限于(a)与某些疾病的阶段相关的化合物或生物分子的检测，纯化和定量，比如传染病和寄生虫病，伤害，心血管疾病，癌症，精神疾病，神经精神疾病和器质性疾病，例如肺部疾病，肾脏疾病，(b)对微生物(例如病毒，真菌和细菌)的检测，纯化和定量环境，例如水，土壤或生物样品，例如组织，体液，(c)对食品安全或国家安全构成危害的化合物或生物样品(例如有毒废物，炭疽等)的检测和定量，(d)量化医学或生理监护仪中的重要参数，例如葡萄糖，血氧水平，总血细胞计数，(e)检测和定量特定生物样品(例如细胞，病毒，体液)中的dna或rna，(f)对染色体和线粒体中dna的遗传序列进行测序和比较以进行基因组分析，或(g)在例如药物合成或纯化期间检测反应产物。现在进一步详细描述本发明中的设备，系统和方法的一些特定应用。
[0384]
本发明的应用包括但不限于(a)与某些疾病阶段相关的化合物或生物分子的检测，纯化和定量，这些疾病例如是传染性和寄生性疾病，伤害，心血管疾病，癌症，精神疾病，神经精神疾病和器质性疾病，例如肺部疾病，肾脏疾病，(b)对环境(例如水，土壤或生物样品)中微生物(例如病毒，真菌和细菌)的检测，纯化和定量(c)检测，量化对食品安全或国家安全构成危害的化合物或生物样品，例如有毒废物，炭疽；(d)量化医学或生理监测仪中的重要参数，例如，葡萄糖，血氧水平，总血细胞计数，(e)从生物样品(例如细胞，病毒，体液)中检测和定量特定的dna或rna，(f)测序和比较染色体和线粒体中dna的遗传序列以进行基
因组分析或(g)检测反应产物，例如在药物合成或纯化过程中。
[0385]
本发明中的装置，系统和方法的实施方式可以包括：a)获得样品，b)在适合于分析物结合捕获剂的条件下，将样品添加至包含与目标分析物结合的捕获剂的crof设备；c)清洗crof设备，以及d)读取crof设备，从而获得样品中分析物含量的测量值。在某些实施方案中，分析物可以是生物标记，环境标记或食品标记。在某些情况下，样品是液体样品，并且可以是诊断样品(例如唾液，血清，血液，痰，尿液，汗液，泪液，精液或粘液)；从河流，海洋，湖泊，雨水，雪，污水，污水处理径流，农业径流，工业径流，自来水或饮用水中获取的环境样品；或从自来水，饮用水，预制食品，加工食品或生食品中获得的食品样本。
[0386]
在任何实施方案中，crof设备可以放置在微流体装置中，并且步骤b)可以包括将样品添加到包括crof设备的微流体装置上。
[0387]
在任何实施例中，步骤d)可以包括检测来自crof设备的荧光或发光信号。
[0388]
在任何实施例中，步骤d)可以包括利用构型为读取crof设备的手持设备来读取crof设备。手持设备可以是移动电话，例如智能手机。
[0389]
在任何实施方案中，crof设备可包括可与crof设备上的分析物捕获剂复合物结合的标记剂。
[0390]
在任何实施方案中，本发明中的装置，系统和方法可以在步骤c)和d)之间进一步包括，将与crof设备上的分析物捕获剂复合物结合的标记剂添加至crof设备然后清洗crof设备的步骤。
[0391]
在任何实施例中，读取步骤d)可以包括读取crof设备的标识符。标识符可以是光学条形码，射频id标签或它们的组合。
[0392]
在任何实施方案中，本发明中的装置，系统和方法可进一步包括将对照样品添加至包含与分析物结合的捕获剂的crof对照装置，其中对照样品包括已知可检测量的分析物，和读取控制crof设备，从而获得样品中分析物的已知可检测量的控制测量值。
[0393]
在任何实施方案中，样品可以是获自受试者的诊断样品，分析物可以是生物标记，并且样品中分析物的测量量可以用于疾病或病症的诊断。
[0394]
在任何实施方案中，本发明中的装置，系统和方法可进一步包括接收或向受试者提供报告，该报告指示生物标记的测量量和在没有或低疾病或病症风险的个体中生物标记的测量值范围，其中生物标记的测定量值与测量值范围的比较可用于疾病或病症的诊断。
[0395]
在任何实施方案中，本发明中的装置，系统和方法还可包括基于包括样品中生物标记的测量量的信息来诊断受试者。在某些情况下，诊断步骤包括将包含所测量的生物标记量的数据发送到远程位置，并基于包括来自远程位置的测量值的信息来接收诊断。
[0396]
在任何实施方案中，步骤b)可以包括从样品中分离mirna以产生分离的mirna样品，以及将分离的mirna样品添加到disk
‑
coupled dots
‑
on
‑
pillar天线(crof设备)阵列。
[0397]
在任何实施方案中，该方法可包括接收或提供报告，该报告指示受试者要暴露于从其获得样品的环境中的安全性或有害性。
[0398]
在任何实施例中，该方法可以包括：将包含所测量的量的环境标记的数据发送到远程位置；以及接收报告，该报告指示受试者要暴露于从其获得样品的环境中的安全性或有害性。
[0399]
在任何实施方案中，crof设备阵列可以包括各自与环境标记结合的多种捕获剂，
并且其中步骤d)可以包括获得样品中多种环境标记的量的量度。
[0400]
在任何实施方案中，样品可以是食品样品，其中分析物可以是食品标记物，并且其中样品中食品标记物的量可以与食用食品的安全性相关。
[0401]
在任何实施方案中，该方法可以包括接收或提供报告，该报告指示受试者食用从其获得样品的食品的安全性或有害性。
[0402]
在任何实施例中，该方法可以包括：将包含所测量的食物标记物的量的数据发送到远程位置，并且接收指示对象食用从其获取样品的食物的安全性或有害性的报告。
[0403]
在任何实施方案中，crof设备阵列可包括各自与食品标记物结合的多种捕获剂，其中所述获得可包括获得样品中多种食品标记物的量的量度，并且其中样品中的多种食品标记可以与食用食品的安全性相关。
[0404]
本文还提供了在实践本发明的装置，系统和方法中有用的试剂盒。
[0405]
样品量可以约为一滴样品。样品的量可以是从刺破的手指或指尖收集的量。样品的量可以是从微针或静脉抽吸收集的量。
[0406]
从源头获取样品后，无需进一步处理即可使用样品，或者可以进行处理，例如富集目标分析物，去除大颗粒物质，溶解或重悬固体样品等。
[0407]
将样品添加到crof设备的任何合适的方法可以被采用。合适的方法可以包括使用移液器，滴管，注射器等。在某些实施例中，可以将crof设备放置在支撑物上形成一个滴棒构造，如下所述，可以通过将滴棒上的样品接受区域浸入样品中从而将样品添加到crof设备上。
[0408]
可以一次或多次收集样品。随时间推移收集的样品可以分别进行聚集和/或处理(通过应用到crof设备并获得样品中分析物的量的测量值，如此处所述)。在某些情况下，随着时间的推移获得的测量值可以被汇总，并且可以用于随着时间的推移进行纵向分析以促进筛查，诊断，治疗和/或疾病预防。
[0409]
如上所述，可以以任何方便的方式清洗crof设备以去除未结合的样品成分。在某些实施方案中，使用结合缓冲液洗涤crof设备的表面以除去未结合的样品组分。
[0410]
分析物的可检测标记可以通过任何方便的方法完成。分析物可以直接或间接标记。在直接标记中，在将样品添加到crof设备之前，先标记样品中的分析物。在间接标记中，如下所述，在将样品添加到crof设备以捕获未标记的分析物之后，标记样品中未标记的分析物。
[0411]
下面进一步描述来自受试者的样品，受试者的健康状况以及本发明的其他应用。示例性样品，健康状况和应用还公开于例如美国公开号2014/0154668和2014/0045209，其通过引用合并于此。
[0412]
本发明可用于多种用途的应用，其中这样的应用通常是分析物检测用用，其中检测给定样品中的特定分析物的存在至少是定性的，如果没有进行定量分析。进行分析物检测测定的方案是本领域技术人员众所周知的，在此无需进行详细描述。通常，在足以使分析物结合到其束缚在传感器上的其各自的捕获剂的条件下，将可能包含分析物的样品与对象纳米传感器的表面接触。捕获剂对目标靶向分子具有高度特异性的亲和力。这种亲和力可以是抗体与抗原上特定表位结合的抗原
‑
抗体反应，也可以是在两条或更多条互补链之间具有序列特异性的dna/rna或dna/rna杂交反应。因此，如果样品中存在目标分析物，则它很
可能在捕获剂的位置与传感器结合，并在传感器表面形成复合物。即，将捕获的分析物固定在传感器表面。在去除未结合的分析物之后，然后例如使用标记的第二捕获剂来检测该结合复合物在传感器表面上的存在(例如，固定的目标分析物)。
[0413]
待测特定分析物检测应用包括使用核酸捕获剂的杂交测定和使用多肽，例如抗体，的蛋白质结合测定。在这些测定中，首先制备样品，然后在制备样品后，在特定的结合条件下将样品与本发明纳米传感器接触，从而在与附着于传感器表面的捕获剂互补的靶核酸或多肽(或其他分子)之间形成复合物。
[0414]
在一实施方案中，捕获寡核苷酸是合成的20
‑
100个碱基长的单链dna，其一端被硫醇化。这些分子被固定在纳米器件表面来捕捉目标单链dna(其上可以有一个序列与固定化的捕获dna互补是至少50bp长度)。杂交反应后，添加检测单链dna(长度为20
–
100bp)，其序列与目标dna的未占用核酸互补，从而与靶标杂交。检测dna的一端与荧光标记偶联，荧光标记的发射波长在纳米装置的等离子体共振范围内。因此，通过检测从纳米器件表面发出的荧光发射，可以准确地检测和定量靶向的单链dna。捕获和检测dna的长度确定熔解温度(高于上述熔解温度核苷酸链将分离)，错配的程度(链越常，错配率越低)。
[0415]
选择互补结合的长度的考虑之一取决于在保持熔融温度尽可能高的同时最小化错配率。另外，确定杂交长度的总长度以实现最佳的信号放大。
[0416]
本发明传感器可以用于诊断疾病或状况的方法，包括：(a)从怀疑患有疾病或状况的患者获得液体样品，(b)使样品与本发明纳米传感器接触，其中纳米传感器上的捕获试剂与疾病的生物标记特异性结合，并且捕获发生在在适合于生物标记与捕获剂特异性结合的条件下；(c)去除任何不与捕获剂结合的生物标记；(d)从生物标记物读取仍与纳米传感器结合的光信号，其中光信号指示患者患有疾病或病状，其中该方法进一步包括在绑定到捕获试剂之前或之后用发光标记物标记生物标记物。。如下面将更详细描述的，患者可以怀疑患有癌症，并且抗体与癌症生物标记结合。在其他实施方案中，怀疑患者患有神经系统疾病，并且抗体与神经系统疾病的生物标记结合。
[0417]
本发明传感器的应用包括但不限于(a)与某些疾病阶段相关的化学化合物或生物分子的检测，纯化和定量，例如传染病和寄生虫病，伤害，心血管疾病，癌症，精神疾病，神经精神疾病和器质性疾病，例如肺部疾病，肾脏疾病，(b)对环境(例如水，土壤或生物样品)中微生物(例如病毒，真菌和细菌)的检测，纯化和定量(c)检测，量化对食品安全或国家安全构成危害的化合物或生物样品，例如有毒废物，炭疽；(d)量化医学或生理监测仪中的重要参数，例如，葡萄糖，血氧水平，总血细胞计数，(e)对生物样品(例如细胞，病毒，体液)中特定dna或rna的检测和定量，(f)测序和比较染色体和线粒体中dna的遗传序列以进行基因组分析，或(g)检测反应产物，例如在药物合成或纯化过程中。
[0418]
可以在各种样品基质中进行检测，例如细胞，组织，体液和粪便。感兴趣的体液包括但不限于羊水，房水，玻璃体液，血液(例如全血，分馏血液，血浆，血清等)，母乳，脑脊液(csf)，耵聍(耳垢)，乳糜，食糜，内淋巴，周淋巴，粪便，胃酸，胃液，淋巴液，黏液(包括鼻腔引流和痰)，心包液，腹膜液，胸膜液，脓液，大黄，唾液，皮脂(皮油)，精液，痰，汗液，滑液，眼泪，呕吐物，尿液和呼出的冷凝物。
[0419]
在某些实施方案中，本发明生物传感器可用于通过检测样品中病原体的靶核酸来诊断病原体感染。靶核酸可以例如选自选自人免疫缺陷病毒1和2(hiv
‑
1和hiv
‑
2)，人t细胞
白血病病毒和2(htlv
‑
1和htlv)的病毒。
‑
2)，呼吸道合胞病毒(rsv)，腺病毒，乙型肝炎病毒(hbv)，丙型肝炎病毒(hcv)，爱泼斯坦
‑
巴尔病毒(ebv)，人乳头瘤病毒(hpv)，水痘带状疱疹病毒(vzv)，巨细胞病毒(cmv)，单纯疱疹病毒1和2(hsv
‑
1和hsv
‑
2)，人类疱疹病毒8(hhv
‑
8，也称为卡波西肉瘤疱疹病毒)和黄病毒，包括黄热病病毒，登革热病毒，日本脑炎病毒，西尼罗河病毒和埃博拉病毒。然而，本发明不限于从前述病毒中检测核酸，例如dna或rna序列，而是可以毫无问题地应用于对兽医和/或人类医学重要的其他病原体。
[0420]
人乳头瘤病毒(hpv)根据其dna序列同源性进一步细分为70多种不同类型。这些类型导致不同的疾病。hpv类型1、2、3、4、7、10和26
‑
29会引起良性疣。hpv类型5、8、9、12、14、15、17和19
‑
25和46
‑
50会导致免疫系统减弱的患者受损。6、11、34、39、41
‑
44和51
‑
55型在生殖器和呼吸道的粘膜上引起良性尖锐湿疣。hpv 16和18型具有特殊的医学意义，因为它们会引起生殖器粘膜的上皮异常增生，并且与宫颈，阴道，外阴和肛管的浸润性癌占很大比例。人乳头瘤病毒的dna整合被认为对宫颈癌的致癌性起决定性作用。可以从例如衣壳蛋白l1和l2的dna序列中检测人乳头瘤病毒。因此，本发明的方法特别适用于检测组织样品中hpv 16和/或18型的dna序列，以评估癌症发生的风险。
[0421]
在某些情况下，可以使用纳米传感器检测低浓度存在的生物标记。例如，纳米传感器可用于检测易于获取的体液(例如血液，唾液，尿液，眼泪等)中的癌症抗原，以检测易于获取的体液中的组织特异性疾病的生物标记(例如，用于神经系统疾病(例如阿尔茨海默氏病抗原)的生物标记物，以检测感染(尤其是检测低滴度潜伏病毒，例如hiv)，检测母体血液中的胎儿抗原，以及检测外源性化合物(例如药物或污染物)。
[0422]
下表提供了可以使用本发明中的纳米传感器(当与适当的单克隆抗体结合使用时)检测到的蛋白质生物标记及其相关疾病的列表。该表中还标出了生物标记的一种潜在来源(例如“csf”；脑脊液)。在许多情况下，本发明生物传感器可以在与所指示的体液不同的体液中检测到那些生物标记。例如，可以在尿液，血液或唾液中鉴定出存在于csf中的生物标记。
[0423]
h)实用性
[0424]
本发明方法可用于需要确定样品中一种或多种分析物的存在和/或定量的各种不同应用中。例如，本主题方法可用于检测蛋白质，肽，核酸，合成化合物，无机化合物等。
[0425]
在某些实施方案中，本发明方法可用于检测样品中的核酸，蛋白质或其他生物分子。该方法可以包括检测样品中的一组生物标记，例如两种或更多种不同的蛋白质或核酸生物标记。例如，所述方法可以用于快速临床检测生物样品中的两种或更多种疾病生物标记，例如可以用于诊断受试者的疾病状况或用于对受试者中的疾病状态正在进行的管理或治疗中。如上所述，与医师或其他卫生保健提供者交流可以更好地确保医师或其他健康护理提供者了解病情，因此更有可能采取适当的措施。
[0426]
使用crof设备的本发明中的装置，系统和方法的应用包括但不限于(a)与某些疾病阶段相关的化学化合物或生物分子的检测，纯化和定量，如传染病和寄生虫病，伤害，心血管疾病，癌症，精神疾病，神经精神疾病和器质性疾病，例如肺部疾病，肾脏疾病，(b)对微生物(例如病毒，真菌和细菌)的检测，纯化和定量环境，例如水，土壤或生物样品，例如组织，体液，(c)对食品安全或国家安全构成危害的化合物或生物样品(例如有毒废物，炭疽等)的检测，(d)量化医学或生理监护仪中的重要参数，例如葡萄糖，血氧水平，总血细胞计
数，(e)检测和定量特定的dna或rna在例如细胞，病毒，体液等生物样品中，(f)对染色体和线粒体中dna的遗传序列进行测序和比较以进行基因组分析，或(g)例如在药物合成或纯化过程中检测反应产物。现在进一步详细描述本发明中的设备，系统和方法的一些特定应用。
[0427]
i)诊断方法
[0428]
在某些实施方案中，本发明方法可用于检测生物标记。在某些实施方案中，使用crof的本发明的装置，系统和方法用于检测特定生物标记的存在或不存在，以及血液，血浆，血清中特定生物标记浓度的升高或降低。或其他体液或排泄物，例如但不限于尿液，血液，血清，血浆，唾液，精液，前列腺液，乳头抽吸液，泪液，汗液，粪便，脸颊拭子，脑脊髓液，细胞裂解液样品，羊水液体，胃肠道液体，活检组织等。因此，样品，例如诊断样品，可以包括各种流体或固体样品。
[0429]
在某些情况下，样品可以是来自要诊断的受试者的体液样品。在某些情况下，可以提供固体或半固体样品。样品可以包括从受试者收集的组织和/或细胞。样品可以是生物样品。生物样品的例子可以包括但不限于血液，血清，血浆，鼻拭子，鼻咽洗液，唾液，尿液，胃液，脊髓液，眼泪，粪便，粘液，汗液，耳垢，油，腺体分泌物，脑脊髓液，组织，精液，阴道液，来源于肿瘤组织的组织液，眼液，脊髓液，咽喉拭子，呼吸，头发，指甲，皮肤，活检，胎盘液，羊水，脐带血，淋巴液，腔液，痰，脓液，微生物群，胎粪，母乳，呼出的冷凝物和/或其他排泄物。样品可包括鼻咽冲洗液。鼻拭子，咽喉拭子，粪便样本，头发，指甲，耳垢，口气和其他固体，半固体或气体样本可以在提取缓冲液中处理，例如固定时间或可变时间他们的分析。如果需要，提取缓冲液或其等分试样可随后与其他流体样品类似地进行处理。受试者的组织样品的实例可以包括但不限于结缔组织，肌肉组织，神经组织，上皮组织，软骨，癌性样品或骨骼。
[0430]
在一些情况下，从其获得诊断样品的受试者可以是健康个体，或者可以是至少被怀疑患有疾病或健康状况的个体。在某些情况下，受试者可以是患者。
[0431]
在某些实施方案中，crof设备包括捕获剂，其被构型为特异性结合受试者提供的样品中的生物标记。在某些实施方案中，生物标记可以是蛋白质。在某些实施方案中，生物标记蛋白被crof设备中存在的抗体捕获剂特异性结合。在某些实施方案中，生物标记是与crof设备中存在的抗原捕获剂特异性结合的抗体。在某些实施方案中，生物标记是与核酸捕获剂特异性结合的核酸，该核酸捕获剂与双链核酸生物标记的一条或两条链互补或与单链生物标记互补。在某些实施方案中，生物标记是被核酸结合蛋白特异性结合的核酸。在某些实施方案中，生物标记被适体特异性结合。
[0432]
生物标记的存在或不存在或生物标记浓度的显着变化可用于诊断疾病风险，个体中疾病的存在或调整个体中疾病的治疗。例如，特定生物标记或生物标记组的存在可影响给予个体的药物治疗或给药方案的选择。在评估潜在的药物疗法时，可以将生物标记用作自然终点(例如生存或不可逆的发病率)的替代物。如果治疗改变了与改善健康状况直接相关的生物标记，则该生物标记可以作为替代终点，用于评估特定治疗或给药方案的临床益处。因此，通过本发明的方法促进了基于个体中检测到的特定生物标记或一组生物标记的个性化诊断和治疗。此外，如上所述，通过本发明中的装置，系统和方法的高灵敏度，促进了与疾病相关的生物标记物的早期检测。由于结合了灵敏性，可扩展性和易用性的利用移动设备(例如智能手机)检测多种生物标记的能力，本发明公开的方法可用于便携式和即时护
理或近距离患者分子诊断中。
[0433]
在某些实施方案中，本发明方法可用于检测疾病或疾病状态的生物标记。在某些情况下，本发明方法可用于检测生物标记，以表征细胞信号通路和用于药物发现和疫苗开发的细胞内通讯。例如，本方法可以用于检测和/或定量患病，健康或良性样品中生物标记的量。在某些实施方案中，本发明方法可用于检测传染病或疾病状态的生物标记。在某些情况下，生物标记可以是分子生物标记，例如但不限于蛋白质，核酸，碳水化合物，小分子等。
[0434]
本发明方法可用于诊断测定中，例如但不限于以下各项：如上所述，检测和/或定量生物标记；筛选试验，定期检查无症状受试者的样品；预后测定，其中使用生物标记的存在和/或数量来预测可能的疾病进程；分层分析，可以预测对象对不同药物治疗的反应；功效分析，其中监测药物治疗的功效；等等。
[0435]
在某些实施方案中，本发明生物传感器可用于通过检测样品中病原体的靶核酸来诊断病原体感染。靶核酸可以例如选自选自人免疫缺陷病毒1和2(hiv
‑
1和hiv
‑
2)，人t细胞白血病病毒和2(htlv
‑
1和htlv)的病毒。
‑
2)，呼吸道合胞病毒(rsv)，腺病毒，乙型肝炎病毒(hbv)，丙型肝炎病毒(hcv)，爱泼斯坦
‑
巴尔病毒(ebv)，人乳头瘤病毒(hpv)，水痘带状疱疹病毒(vzv)，巨细胞病毒(cmv)，单纯疱疹病毒1和2(hsv
‑
1和hsv
‑
2)，人类疱疹病毒8(hhv
‑
8，也称为卡波西肉瘤疱疹病毒)和黄病毒，包括黄热病病毒，登革热病毒，日本脑炎病毒，西尼罗河病毒和埃博拉病毒。然而，本发明不限于从前述病毒中检测核酸，例如dna或rna序列，而是可以毫无问题地应用于对兽医和/或人类医学重要的其他病原体。
[0436]
人乳头瘤病毒(hpv)根据其dna序列同源性进一步细分为70多种不同类型。这些类型导致不同的疾病。hpv类型1、2、3、4、7、10和26
‑
29会引起良性疣。hpv类型5、8、9、12、14、15、17和19
‑
25和46
‑
50会导致免疫系统减弱的患者受损。6、11、34、39、41
‑
44和51
‑
55型在生殖器和呼吸道的粘膜上引起良性尖锐湿疣。hpv 16和18型具有特殊的医学意义，因为它们会引起生殖器粘膜的上皮异常增生，并且与宫颈，阴道，外阴和肛管的浸润性癌占很大比例。人乳头瘤病毒的dna整合被认为对宫颈癌的致癌性起决定性作用。可以从例如衣壳蛋白l1和l2的dna序列中检测人乳头瘤病毒。因此，本发明的方法特别适用于检测组织样品中hpv 16和/或18型的dna序列，以评估癌症发生的风险。
[0437]
可以使用本发明的装置，系统和方法在诊断样品中检测到的其他病原体包括但不限于：带状水痘；表皮葡萄球菌，大肠埃希氏菌，耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(msra)，金黄色葡萄球菌，人葡萄球菌，粪肠球菌，铜绿假单胞菌，金头癣，沃氏葡萄球菌，肺炎杆菌，流感嗜血杆菌，模仿葡萄球菌，肺炎链球菌和白色念珠菌；淋病(neisseria gorrhoeae)，梅毒(treponena pallidμm)，克霉菌(clamyda tracomitis)，非淋球菌性尿道炎(ureaplasm urzyplasmμm)，软下疳(haemophilus ducreyi)，毛滴虫病(trichomonas vaginalis)；铜绿假单胞菌，耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌(msra)，肺炎克雷伯氏菌，流感嗜血杆菌，金黄色葡萄球菌，嗜麦芽窄食单胞菌，副溶血性嗜血杆菌，嗜大肠埃希氏菌，粪肠球菌，粪肠球菌，肠球菌，粪肠球菌，弗氏柠檬酸杆菌，肠球菌，产酸克雷伯菌，假单胞菌，脑膜炎双球菌，酿脓链球菌，卡氏肺囊虫，嗜肺军团菌，肺炎支原体，和结核分枝杆菌等。
[0438]
在某些情况下，crof设备可用于检测低浓度的生物标记。例如，crof设备可用于检测易于获取的体液(例如血液，唾液，尿液，眼泪等)中的癌症抗原，以检测易于获取的体液中的组织特异性疾病的生物标记(例如，一种神经系统疾病(例如阿尔茨海默氏病抗原)的
生物标记，以检测感染(尤其是检测低滴度潜伏病毒，例如hiv)，检测母体血液中的胎儿抗原，以及检测受试者血液中的外源性化合物(例如药物或污染物)。
[0439]
该表中还标出了生物标记的一种潜在来源(例如“csf”；脑脊液)。在许多情况下，主题生物传感器可以在与所指示的体液不同的体液中检测到那些生物标记。例如，可以在尿液，血液或唾液中鉴定出存在于csf中的生物标记。对于本领域普通技术人员来说，还将清楚的是，本发明的crof设备可以构型成捕获和检测本领域已知的诊断疾病或健康状况的更多生物标记。
[0440]
除非另有说明，否则生物标记可以是蛋白质或核酸(例如，mrna)生物标记。除非另有说明，否则诊断可以与样品中生物标记水平的升高或降低有关。于2015年9月29日提交的美国临时专利申请第62/234,538号的表1和2中描述了生物标记的列表，包含可用于诊断的疾病以及可检测到生物标记的样品，并通过引用并入本文。
[0441]
在某些情况下，本发明中的装置，系统和方法用于告知样本来源人的健康状况。可以通过本发明的装置，系统和方法，装置和系统诊断或测量的健康状况包括但不限于：化学平衡；营养健康；运动；疲劳；睡眠；压力；糖尿病前期；过敏；衰老；暴露于环境毒素，农药，除草剂，合成激素类似物；怀孕；绝经；和更年期。2015年9月29日提交的美国临时专利申请62/234,538的表3提供了可以使用本crof设备检测到的生物标记物清单(当与适当的单克隆抗体，核酸或其他捕获物结合使用时)及其相关的健康状况。
[0442]
j)试剂盒
[0443]
如上所述，本发明的方面包括在执行本发明中的装置，系统和方法中使用的试剂盒。在某些实施方案中，试剂盒包括用于使用手持设备例如移动电话来实践本方法的说明书。这些说明书可以以多种形式存在于本试剂盒中，其中一种或多种可以存在于试剂盒中。可以以这些说明形式出现的一种形式是在适当的介质或基材上印刷的信息，例如，在试剂盒的包装中，在包装插页中的，在上面印刷了信息的一张纸上。装置将是计算机可读介质，例如磁盘，cd，dvd，蓝光，计算机可读存储器等，其上已记录或存储了信息。另一种方式是可以是使用一个网站地址，可以通过互联网访问已删除网站的信息。试剂盒可进一步包括在计算机可读介质上提供的用于实现如本文所述的用于在设备上测量分析物的方法的软件。试剂盒中可以有任何方便的方法。
[0444]
在某些实施方案中，试剂盒包括检测剂，其包括可检测的标记，例如与目标分析物特异性结合的荧光标记抗体或寡核苷酸，用于标记目标分析物。检测剂可以作为crof设备提供在单独的容器中，也可以提供在crof设备中。
[0445]
在某些实施方案中，试剂盒包括对照样品，其包括在样品中待检测的已知可检测量的分析物。对照样品可以提供在容器中，并且可以以已知浓度存在于溶液中，或者可以以干燥形式提供，例如冻干或冷冻干燥。如果以干燥形式提供，该试剂盒还可以包括用于溶解对照样品的缓冲液。
[0446]
范例
[0447]
a)范例1
[0448]
oac是具有两个板的qmax设备。
[0449]
第一块板是矩形的pmma板，其具有平坦的表面并且厚度在0.8mm至1.1mm，0.5mm至1.5mm或0.3mm至2mm的范围内；长度在28mm至32mm，25mm至35mm或20mm至50mm的范围内；宽
度为20mm至28mm，15mm至34mm或10mm至40mm。
[0450]
第二块板是矩形的pmma膜，其具有平坦的表面和在该平坦的表面上压印的微柱阵列的阵列。pmma膜的厚度在0.8mm至1.1mm，0.5mm至1.5mm或0.3mm至2mm的范围内。长度在28mm至32mm，25mm至35mm或20mm至50mm的范围内；宽度为20mm至28mm，15mm至34mm或10mm至40mm。在一些实施例中，当将第一块板和第二块板放在一起以保持样品时，第二块板的至少三个侧面在第一块板的区域内。支柱阵列具有矩形或正方形的形状，顶部平坦，支柱的横向尺寸在30μm至40μm，25μm至45μm，20μm至50μm，10μm至60μm的范围内，或5μm至70μm，支柱高度在10μm至30μm，5μm至40μm，1μm至50μm或0.1μm至100μm的范围内，并且两个相邻支柱中心之间的距离80至110μm，60至130μm或30至180μm或30至200μm。
[0451]
b)使用oac进行血红蛋白测量
‑
使用一个波长
[0452]
在本发明的实验中，oac是具有两个板的qmax设备。第一块板是1mm厚的扁平pmma衬底，尺寸为30mm
×
24mm。第二块板是175μm厚的pmma膜，上面有一个微柱阵列，尺寸为24mm x 22mm。支柱阵列的支柱尺寸为30μm x 40μm，支柱到支柱的边缘距离为80μm，支柱高度为10μm或30μm。
[0453]
样品是新鲜的全血(柱高10μm需2.5ul，柱高30μm需5ul)，将其滴在第一块板的位置，然后用第二块板加压。
[0454]
在光学测量中，如图5所示，led光被带通滤光片(532nm至576nm)过滤，并照射到两个45度镜组上。然后，光线通过半透明的漫射体，以消除点光源波前的相干性，并确保强度变化仅是由于吸收引起的。最终，光透射qmax设备，并由镜头和照相机收集。
[0455]
此处使用的led灯和摄像头均可来自手机。
[0456]
相机拍摄的照片显示有2个区域。一个区域是支柱区域，另一个区域是血液区域。
[0457]
在支柱区域的光吸收可以忽略不计。同样，在532nm至576nm波长范围内，氧合血红蛋白[hbo2]和脱氧血红蛋白[hb]的消光系数相似
[0458]
因此，
[0459]
如图6所示，i是血液区域的平均强度，io是柱状区域中心的平均强度。在计算平均强度时，我们减去柱子边界附近的5μm面积以减少分析误差。
[0460][0461]
我们使用qmax设备设置和商用abbott emerald血细胞计数仪测量了6g/dl至11g/dl范围内血液中的血红蛋白，并比较了结果，如图7所示。对于每种浓度，我们测量了3张卡以计算标准偏差。
[0462]
从结果可以看出，通过qmax卡测量的同一血样的血红蛋白重复性(cv)为5％左右，与金标准品相比，r2值为96％。
[0463]
c)范例3
[0464]
图8示出了血红蛋白测量的示例，其中通过oac(例如，图1中描述的样品架)中的全血薄层(无裂解)的光透射图像的图像，并且光源是漫射光光源(例如，将光扩散放置在点光源前面)，然后由iphone拍摄图像。在图8中，将导光垫片周期性地放置在qmax卡上，垂直周期性距离为120μm，水平周期性距离为110μm。
[0465]
图9示出了使用图8的图像选择用于确定血红蛋白的样品区域和基准区域的示例。
标出采样区域和基准的边界。
[0466]
在图9中，基准区域(外边界为蓝色)是导光垫片的内部。d，基准区域的边缘与导光垫片的距离为10μm；d，采样区域边缘与导光垫片的距离为30μm；t，采样区域和基准区域的边缘之间的距离为40μm。
[0467]
d)图像处理
[0468]
根据本发明，血红蛋白吸收测量的图像处理算法包括以下步骤：
[0469]
1.导光垫片检测
[0470]
2.基准区域和采样区域确定
[0471]
3.个别区域计算
[0472]
4.合并
[0473]
导光垫片检测用于检测并定位周期性放置在qmax卡上的导光垫片。可以采用各种对象检测算法，包括但不限于模板匹配，斑点检测，轮廓检测等。检测可以是在色彩空间(rgb，hsv，hsi，lab，ycrcb)中的单个色彩通道中执行的。等等)，例如rgb颜色空间中的绿色通道，或hsv空间中的色相通道，或者两个或多个颜色通道的组合，例如在rgb颜色空间中使用红绿蓝通道，等等
[0474]
在检测到并定位了周期性的导光空间之后，选择基准区域(在导光垫片内部)和采样区域。在本发明中公开了基准区域和采样区域的大小，以及导光空间，基准区域和采样区域的边缘之间的距离。
[0475]
对于基准区域和采样区域，它们可以通过相对位置和距离进行关联。当一个(或多个)基准区域与一个(或多个)采样区域相关联时，可以通过本发明公开的方法计算血红蛋白吸收测量值。一个实施例是将一个基准区域与具有最短距离的采样区域相关联，并针对每个关联计算血红蛋白吸收测量值。
[0476]
合并算法是合并每个采样区域的血红蛋白吸收测量值并产生一个个最终的血红蛋白吸收测量值。可以使用各种合并算法，例如中位数，均值，最大值，最小值，k均值等。
[0477]
在一些实施例中，成像处理使用人工智能和/或机器学习。在一些实施例中，成像处理使用深度学习。
[0478]
e)使用两个波长
[0479]
与上述实验设置类似，不同的是使用2个不同的带通滤波器并拍摄2张照片。
[0480]
拍摄照片，通过计算两个波长λ1和λ2下血液的例如为660nm和940nm的：
[0481][0482]
我们得到：
[0483][0484]
ε是血红蛋白的消光系数，[hb]和[hbo2]是血红蛋白的浓度，l是通过样品的光路长度或qmax器件的间隙尺寸。
[0485]
因此，总血红蛋白浓度＝[hbo2]+[hb]。
[0486]
该方法可以进一步提供[hbo2]和[hb]之比的详细信息。
[0487]
f)导光垫片，采样区和参考区
[0488]
在一些实施例中，采样区域边界的尺寸为120μm乘110μm。采样区域的边缘尺寸为60μm乘45μm；导光垫片或柱的尺寸为40μm乘30μm；基准区域的尺寸为20μm乘15μm。在一些实施例中，基准区域的面积为导光垫片面积的1/2，采样区域的边缘与导光垫片的边缘之间的距离为导光垫片的1/2，采样区域的面积等于间隔垫片的周期性距离。
[0489]
1.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片具有柱状形状和几乎均匀的横截面。
[0490]
2.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片间距离(sd)等于或小于大约150μm(微米)。
[0491]
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片间距离(sd)等于或小于约100μm(微米)。
[0492]
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片间距离(isd)的第四次除以所述柔性板的厚度(h)和杨氏模量(e)(isd4/(he))小于5x106μm3/gpa。
[0493]
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片间距离(isd)的第四次除以所述柔性板的厚度(h)和杨氏模量(e)(isd4/(he))小于5x105μm3/gpa。
[0494]
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片具有柱状形状，基本平坦的顶表面，预定的基本均匀的高度以及预定的恒定间隔间距，所述间隔间距比所述垫片的尺寸大至少约2倍。分析物，其中垫片的杨氏模量乘以垫片的填充因子等于或大于2mpa，其中填充因子是垫片接触面积与总板面积之比，并且其中，对于每个垫片，垫片的横向尺寸与其高度的比率至少为1(一)。
[0495]
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片具有柱状形状，基本平坦的顶表面，预定的基本均匀的高度和预定的恒定间隔间距，所述间隔间距比所述垫片的尺寸大至少约2倍。分析物，其中垫片的杨氏模量乘以垫片的填充因子等于或大于2mpa，其中填充因子是垫片接触面积与总板面积之比，并且其中，对于每个垫片，垫片的横向尺寸与其高度的比率至少为1(一)，其中，垫片间距(isd)的四次方除以厚度(h)和柔性板的杨氏模量(e)(isd4/(he))小于5x106μm3/gpa。
[0496]
8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述垫片的间隔距离与所述垫片的平均宽度之比为2或更大，并且所述垫片的填充因子乘以所述垫片的杨氏模量大于2mpa。
[0497]
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述分析物是蛋白质，肽，核酸，合成化合物和无机化合物的5种检测中的分析物。
[0498]
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述样品是选自羊水，房水，玻璃体液，血液(例如全血，分馏血液，血浆或血清)，母乳，脑脊液(csf)、,(耳垢)，乳糜，食糜，内淋巴，周淋巴，粪便，呼吸，胃酸，胃液，淋巴液，粘液(包括鼻腔引流和痰)，心包液，腹膜液，胸膜液，脓液，大黄剂，唾液，呼出气冷凝物，皮脂，精液，痰，汗液，滑液，眼泪，呕吐物和尿液。
[0499]
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片具有柱状的形状，并且所述柱状的宽度与高度的比率等于或大于一个。
[0500]
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，沉积在一个或两个板上的样品的体积未知。
[0501]
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述垫片具有柱状的形状，并且所述柱状部分具有基本均匀的横截面。
[0502]
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品用于与某些疾病的阶段相关的化合物或生物分子的检测，纯化和定量。
[0503]
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品与传染性和寄生虫性疾病，损伤，心血管疾病，癌症，精神疾病，神经精神疾病，肺部疾病，肾脏疾病以及其他和器质性疾病有关。
[0504]
16.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品与微生物的检测，纯化和定量有关。
[0505]
17.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品与来自环境的病毒，真菌和细菌有关，所述环境例如是水，土壤或生物样品。
[0506]
18.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品与对食品安全或国家安全构成危害的化合物或生物样品(例如有毒废物，炭疽)的检测，定量相关。
[0507]
19.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样本与医学或生理监测器中的生命参数的量化有关。
[0508]
20.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样本与葡萄糖，血液，氧气水平，总血细胞计数有关。
[0509]
21.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品与来自生物样品的特异性dna或rna的检测和定量有关。
[0510]
22.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述样品与所述染色体和线粒体中的dna中的遗传序列的测序和比较有关，用于基因组分析。
[0511]
23.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品与例如在药物的合成或纯化期间检测反应产物有关。
[0512]
24.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品是细胞，组织，体液和粪便。
[0513]
25.根据前述权利要求中任一项所述的方法或装置，其中，所述样品是用于检测蛋白质，肽，核酸，合成化合物，无机化合物的样品。
[0514]
26.根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中，所述样品是在人类，兽医，农业，食品，环境和药物测试领域中的样品。
[0515]
根据前述权利要求中任一项所述的方法或设备，其中所述样品是选自血液，血清，血浆，鼻拭子，鼻咽洗液，唾液，尿液，胃液，脊髓液，眼泪，粪便，粘液，汗液，耳垢，油，腺体分泌物，脑脊髓液，组织，精液，阴道液，来源于肿瘤组织的组织液，眼液，脊髓液，咽拭子，呼吸，头发，指甲，皮肤，活检，胎盘液，羊水，脐带血，淋巴液，腔体液，痰，脓液，微生物群，胎粪，母乳，呼出的冷凝性鼻咽洗液，鼻拭子，咽喉拭子，粪便样本，头发，指甲，耳蜡，呼吸道，结缔组织，肌肉组织，神经组织，以及本发明的其他描述和附加示例
[0516]
本发明进一步包括以上公开内容的组合以及以下给出的各种实施例，只要各个组件彼此不矛盾，则可以多种方式组合。实施例应被视为单个发明文件：每个文件具有其他文
件作为参考，并且出于所有目的而整体上被引用，而不是作为离散的独立文件。这些实施例不仅包括当前文件中的公开，而且包括在此引用，并入或要求优先权的文件。
[0517]
一种使用光透射分析样品中分析物的设备，包括：
[0518]
第一块板，第二块板和导光垫片(lgs)，其中：
[0519]
第一块板和第二块板可相对于彼此移动成不同的构造，包括打开构造和闭合构造。
[0520]
每个板包括一个内表面，该内表面具有样品接触区域，用于接触含有或怀疑含有分析物的样品；和
[0521]
每个导光垫片具有柱形形状，其底端固定在板之一上，并且顶端具有平坦的表面，其中导光垫片的均匀高度小于300μm(微米)，其中，在闭合构造中，顶端平坦表面与板直接接触，并且每个导光垫片的横截面大于分析样品的光的波长，其中至少一个导向垫片位于样品内部；
[0522]
其中，打开构造为两个板分开，两个板之间的间隔不受导光垫片的调节，样品被沉积在一个或两个板上。
[0523]
其中，闭合构型是在样品沉积之后以开放构型构型的构型；样品的至少一部分被两个板压缩成厚度均匀的层，其中该层的均匀厚度由t板限制，并由板和导光垫片调节；和
[0524]
一种使用光透射分析样品中分析物的设备，包括：
[0525]
第一块板，第二块板，或更多的光导垫片(lgs)，采样区域和基准区域，其中：
[0526]
第一块板和第二块板被构造成将样品夹在中间，以用于通过光的光透射分析，将其夹在板之间的薄层中，并且每个板在其内表面上具有与样品接触的样品接触区域。
[0527]
每个或更多个lgs都具有柱形形状，被夹在两个板之间，并且柱的两端直接接触形成lgs板接触区域的两个板中的一个，并且构型为允许光从第一块板通过lgs传输到第二块板而无需通过样品，
[0528]
采样区域是光依次可穿过的第一块板，样品和第二块板的区域，其中，所述采样区域不具有lgs；和
[0529]
基准区域是光依次不透过样品而通过第一块板，导光垫片和第二块板的区域。
[0530]
其中，lgs接触面积和lgs的横截面大于光的波长，
[0531]
其中，导光垫片被样品包围或被样品包围,和
[0532]
其中，采样区域中的样品的厚度小于300μm。
[0533]
lgss是一个周期性阵列
[0534]
lgss是一个周期性阵列并且所述间隔小于500微米。
[0535]
lgss是一个周期性阵列和周期为250微米或更小。
[0536]
lgss是一个周期性阵列和周期小于150微米。
[0537]
‑
高度为60μm以下
[0538]
‑
在高度为40微米以下。
[0539]
在闭合构型中：(a)样品接触区域中的至少一个垫片的上表面与其中一个板直接接触，并且至少一个垫片以及至少一个垫片上方和下方的板区域定义基准区域，其中该基准区域对波长范围内的光是透明的，并且(b)一块板上的样品接触区域中的至少一个区域以及另一块板上的其对应区域未被导光垫片占据定义一个对相同波长范围内的光透明的
采样区域。
[0540]
一种使用光透射分析样品中分析物的设备，包括：
[0541]
第一块板，第二块板和导光垫片，其中：
[0542]
第一块板和第二块板被构造成容纳包含或怀疑包含分析物的样品，其中至少一部分样品在两个板之间并与两个板接触；和
[0543]
导光垫片具有柱状形状且具有预定的大致高度，其中，导光垫片在光透射率测量过程中被样品围绕。
[0544]
其中，导光垫片的顶面和底面基本上是平坦的，导光垫片的顶面和底面与板直接接触，
[0545]
其中每个垫片的顶表面和底表面的面积以及平均横截面分别大于分析样品的光的波长，以及
[0546]
其中：(a)至少一个垫片和在至少一个垫片正上方和下面的板的区域限定基准区域，该基准区域对波长范围内的光透明并穿过板和垫片，并且(b)在一块板上的样品接触区域中的至少一个区域以及在另一板上的其对应区域中的至少一个区域未被导光垫片占据，从而定义了一个对相同波长范围内的光透明的采样区域。
[0547]
一种用于分析样品中分析物的装置，包括：
[0548]
第一块板，第二块板和导光垫片，其中：
[0549]
第一块板和第二块板可相对于彼此移动成不同的构造，包括打开构造和闭合构造。
[0550]
每个板包括一个内表面，该内表面具有样品接触区域，用于接触含有或可能含有分析物的样品；和
[0551]
所述导光垫片具有柱形形状并且具有预定的基本均匀的高度，其中，所述导光垫片的顶表面和底表面基本平坦，并且所述底表面固定在一个或多个板的内表面上，其中每个垫片的顶面和底面以及平均横截面分别大于分析样品的光的波长的1倍，其中至少一个导光垫片在样品接触区域内。
[0552]
其中，打开构造是这样的构造，其中：两个板分开，板之间的间隔不受导光垫片的限制，并且样品被沉积在一个或两个板上。
[0553]
其中，所述封闭构型为所述样品沉积于所述开放构型后形成的构型；在闭合状态下：至少部分样品被两个板压缩成高度均匀的层，其中该层的均匀厚度由板的样品接触面积限制，并由板和导光垫片调节；和
[0554]
其中，在闭合构造中，(a)样品接触区域中的至少一个垫片使其顶表面与其中一个板直接接触，并且至少一个垫片以及至少一个隔离板之上和之下的板区域。垫片限定了基准区域，其中该基准区域对于波长范围内的光是透明的，并且(b)一块板上的样品接触区域中的至少一个区域及其在另一板上的相应区域未被导光垫片占据。垫片，其限定对波长范围内的光透明的采样区域。
[0555]
一种用于分析样品中t的装置，包括：
[0556]
第一块板，第二块板和导光垫片，其中：
[0557]
第一块板和第二块板构造成将样品夹在薄层中。
[0558]
第一块板，第二块板和导光垫片，其中：
[0559]
第一块板和第二块板构造成将样品夹在薄层中。
[0560]
导光垫片的柱形夹在两个板之间，其中柱的每个末端直接接触其中一个板，因此在柱的末端和相应的板之间没有样品。引导垫片被样品围绕或被样品围绕，并且其中柱的直接接触面积和平均横截面分别为至少1μm2(平方微米)或更大。
[0561]
其中板的内表面之间的间隔小于等于200μm。
[0562]
一种使用光传输进行样品分析的设备，包括：
[0563]
现有装置实施例中的任何一个的装置，光源，照相机；和适配器，其中
[0564]
光源被构型为发射一定波长范围内的光，该波长范围被构型为穿过基准区域。
[0565]
相机被构型为对基准区域和采样区域成像。
[0566]
适配器被构型为使装置，光源和照相机相对于彼此定位，使得来自光源的光穿过基准区域和采样区域并且由照相机成像。
[0567]
任何先前的装置实施例的装置，还包括：
[0568]
处理器，其被构型为处理由照相机捕获的图像，并基于比较来自基准区域和采样区域的光透射来确定样品中分析物的性质。
[0569]
任何前述权利要求的设备，其中，所述照相机和所述处理器是单个移动设备的一部分。
[0570]
任何前述权利要求的设备，其中，所述光源和所述处理器是单个移动设备的一部分。
[0571]
任何前述权利要求的设备，其中，所述光源，所述照相机和所述处理器是单个移动设备的一部分。
[0572]
任何先前的设备实施例的设备，其中，移动设备是智能手机。
[0573]
使用用于样品分析的方法的透射光，其包括以下步骤：
[0574]
具有任何先前设备实施例中的设备；
[0575]
将样品沉积在装置的打开构造，其中样品可能含有分析物；
[0576]
使设备进入闭合状态；
[0577]
具有光源，该光源具有被构型为穿过设备的基准区域的波长；
[0578]
具有成像器，该成像器被构型为对设备的基准区域和采样区域成像；
[0579]
具有适配器，该适配器被构型为使装置，光源和照相机相对于彼此定位，以使得来自光源的光穿过基准区域和采样区域并由照相机成像。
[0580]
通过比较来自采样区域和基准区域的光透射率来确定分析物的性质。
[0581]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是血红蛋白。
[0582]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是细胞。
[0583]
添加所有分析物。
[0584]
添加不同的应用程序。
[0585]
增加光传输之间的关键距离。
[0586]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品层的厚度由板和所述导光垫片调节，并且与所述导光垫片的均匀高度基本相同；
[0587]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是红细胞。
[0588]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是白细胞。
[0589]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述基准区域和所述采样区域具有相同的尺寸。
[0590]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述基准区域在所述光导垫片的横截面的对应区域内。
[0591]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述基准区域小于0.1μm^2，小于0.2μm^2，小于0.5μm^2，小于1μm^2，小于2μm^2，小于5μm^2，小于10μm^2，小于20μm^2，小于50μm^2，小于100μm^2，小于200μm^2，小于500μm^2，小于1000μm^2，小于2000μm^2，小于5000μm^2，小于10000μm^2，小于20000μm^2，小于50000μm^2，小于100000μm^2，小于200000μm^2，小于500000μm^2，小于1mm^2，小于2mm^2，小于5mm^2，小于10mm^2，小于20mm^2，或小于50mm^2，或介于两个值之间的范围内。
[0592]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置还包括多个具有基本均匀的高度的导光垫片，并且其中，所述导光垫片中的至少一个在所述样品接触区域内。
[0593]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置还包括多个具有基本均匀高度的导光垫片，其中，两个相邻的导光垫片之间的距离是已知的，并且其中至少一个导光垫片位于样品接触区域内。
[0594]
任何前述权利要求的设备，方法或系统任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置还包括多个具有基本均匀高度的导光垫片，其中，两个相邻的导光垫片之间的距离是已知的并且基本恒定(即，所述导光垫片基本上是周期性阵列)，并且其中至少一个导光垫片在样品接触区域内。
[0595]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，通过在所述板的内表面上模制所述光导垫片，将所述光导垫片的底表面固定在其中一个板的内表面上。
[0596]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述导光垫片的底表面固定在所述板之一的内表面上，并且由与所述内表面相同的材料制成。
[0597]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述导光垫片的底表面固定在所述板之一的内表面上，并且由与所述内表面和所述底板的底表面相同的材料制成。导光垫片与板的内表面上没有界面。
[0598]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述光的波长大于300nm，并且其中，所述光的波长也小于20μm，小于15μm，小于10μm，小于20nm，小于5μm，小于4μm，小于3μm，小于2μm，小于1μm，小于800nm，小于750nm，小于700nm，小于650nm，小于600nm，小于550nm，小于500nm，小于450nm，小于400nm，或介于两个值之间的范围内。
[0599]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述光的波长大于500nm，并且其中，所述光的波长也小于600nm，小于590nm，小于580nm，小于100nm，小于570nm，小于560nm，小于550nm，小于540nm，小于530nm，小于520nm，小于510nm，或介于两个值之间的范围内。
[0600]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，每个导光垫片的平均横截面小于1μm^2(平方微米)，10μm^2、20μm^2、30μm^2，50μm^2，100μm^2，150μm^2，200μm^2，300μm^2，500μm^2，1000μm^2，2000μm^2，5000μm^2，10,000μm^2，30,000μm^2，100,000μm^2，200,000μm^2，500,000μm^2，1mm^2，2mm^2，5mm^2，10mm^2，50mm^2或以下两个值之间的范围。
[0601]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，每个导光垫片的平均横截面小于1μm^2(平方微米)，10μm^2、20μm^2、30μm^2，50μm^2，100μm^2，150μm^2，200μm^2，300μm^2，500
μm^2，1000μm^2，2000μm^2，5000μm^2，10,000μm^2，30,000μm^2，100,000μm^2，200,000μm^2或介于两个值之间的范围内。
[0602]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，每个导光垫片的平均横截面小于1μm^2(平方微米)，10μm^2、20μm^2、30μm^2，50μm^2，100μm^2，150μm^2，200μm^2，300μm^2，500μm^2，1000μm^2，2000μm^2，5000μm^2，10,000μm^2、30,000μm^2或介于两个值之间的范围内。
[0603]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品接触面积大于100μm^2(平方微米)，大于200μm^2，大于400μm^2，大于600μm^2，大于800μm^2，大于1,000μm^2，大于2,000μm^2，大于4,000μm^2，大于6,000μm^2，大于8,000μm^2，大于10,000μm^2，大于20,000μm^2，大于40,000μm^2，大于60,000μm^2，大于80,000μm^2，大于100,000μm^2，大于200,000μm^2，大于250,000μm^2，更大小于500,000μm^2(平方微米)，或介于两个值之间的范围内。
[0604]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，预定的恒定间隔间隔距离比所述分析物的尺寸大至少约2倍。
[0605]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，预定的恒定间隔间距比所述分析物的尺寸大至少2倍，至少6倍，至少8倍，至少10倍，至少20倍，至少40倍，至少60倍，至少80倍或至少100倍。
[0606]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是生物标记，环境标记或食品标记。
[0607]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是指示疾病或状况的存在或严重性的生物标记。
[0608]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是细胞，蛋白质或核酸。
[0609]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是血红蛋白。
[0610]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述分析物包括蛋白质，肽，核酸，合成化合物，无机化合物，有机化合物，细菌，病毒，细胞，组织，纳米颗粒以及其他分子，化合物，混合物和其物质。
[0611]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品是以下形式的原始，稀释或加工的形式：体液，粪便，羊水，水体液，玻璃体液，血液，全血，分馏血液，血浆，血清，母乳，脑脊液，耳屎，乳糜，钟声，内淋巴，周淋，粪便，胃酸，胃液，淋巴液，粘液，鼻腔引流，痰，心包液，腹膜液，胸膜液，脓，大黄，唾液，皮脂，精液，痰，汗液，滑液，眼泪，呕吐物，尿液或呼出气凝结物。
[0612]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品是原始的，稀释的或加工的血液形式。
[0613]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品包括全血。
[0614]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品包括引起所述干扰元素聚集的聚集剂。
[0615]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品保持器包括构造成保持样品的孔。
[0616]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品保持器包括第一块板和第二块板以及垫片。
[0617]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品保持器包括第一块板，第二块板和垫片，其中，所述垫片被构造成当将所述板压向彼此时，调节所述板之间的间隙，从而压缩所述板，将样品压成薄层。
[0618]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品保持器包括第一块板，第二块板和垫片，并且其中：
[0619]
板可相对于彼此移动成不同的构造，包括打开构造和闭合构造。
[0620]
在打开状态下：两块板分开，两块板之间的间隔不受垫片的限制，样品被沉积在一个或两个板上。和
[0621]
在闭合构型中，其在样品沉积之后在打开构型中构型：至少一部分样品被两个板压缩成高度均匀的层并且相对于板基本上停滞，其中该层由板和垫片调节。
[0622]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品保持器包括q卡，所述q卡包括第一块板，第二块板和垫片，其中，所述垫片被构型为，当所述板相互挤压，将样品压成薄层时，调节所述板之间的间隙。
[0623]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，
[0624]
样品架包括第一块板，第二块板和垫片，其中垫片具有均匀的高度和恒定的间隔距离。和
[0625]
ii.样品被样品架压缩成厚度均匀的薄层，该厚度由垫片的高度调节。
[0626]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，将所述样品压缩成具有均匀厚度的层，所述厚度基本上等于固定至所述一个或两个板上的垫片的均匀高度。
[0627]
任何前述权利要求的设备，套件或方法，其中，将所述样品压成厚度均匀的层，所述厚度的变化小于15％，10％，5％，2％，1％或在任何两个值之间的范围内。
[0628]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品在被压缩时具有500nm以下，1000nm以下，2μm以下，5μm以下，10μm以下，20μm以下，50μm以下，100μm以下，150μm以下，200μm以下，300μm以下，500μm以下，800μm以下，1mm(毫米)以下，2mm以下，3mm以下，5mm以下，10mm以下或在两个值之间的范围内的厚度。
[0629]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品保持器包括第一块板和第二块板，其中每个板的厚度为小于等于500nm，小于等于1000nm，小于等于2μm，小于等于5μm，小于等于10μm，小于等于20μm，小于等于50μm，小于等于100μm，小于等于150μm，小于等于200μm，小于等于300μm，小于等于500μm，小于等于800μm小于，小于等于1mm(毫米)，小于等于2mm，小于等于3mm，小于等于5mm，小于等于10mm，或者在这些值中的任何两个值之间。
[0630]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，将所述样品的至少一部分压缩成平均厚度为500μm以下，400μm以下，300μm以下，200μm以下，175μm以下，150μm以下，125μm以下，100μm以下，75μm以下，50μm以下，40μm以下，30μm以下，20μm以下，10μm以下，5μm以下，4μm以下，3μm以下，2μm以下，1.8μm以下，1.5μm以下，1μm以下，0.5μm以下，0.2μm以下，0.1μm以下，50nm以下，20nm以下，10nm以下，或介于两个值之间的范围内的薄层。
[0631]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，至少一部分样品被压缩成薄层，并且其中对于平均厚度为500μm以下，400μm以下，300μm以下，200μm以下，175μm以下，150μm以下，125μm以下，100μm以下，75μm以下，50μm以下，40μm以下，30μm以下，20μm以下，10μm以下，5μm以下，4μm以下，3μm以下，2μm以下，1.8μm以下，1.5μm以下，1μm以下，0.5μm以下，0.2μm以
下，0.1μm以下，50nm以下，20nm以下，10nm以下，或者在两个值之间的范围内的样品的特定部分，仅存在富干扰区域。
[0632]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，至少一部分样品被压缩成薄层，其中，对于平均厚度为500μm以下，400μm以下，300μm以下，200μm以下，175μm以下，150μm以下，125μm以下，100μm以下，75μm以下，50μm以下，40μm以下，30μm以下，20μm以下，10μm以下，5μm以下，4μm以下，3μm以下，2μm以下，1.8μm以下，1.5μm以下，1μm以下，0.5μm以下，0.2μm以下，0.1μm以下，50nm以下，20nm以下，10nm以下，或者在两个值中的任一个范围内的特定部分的样品，仅存在干扰不良区域。
[0633]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，将所述样品的至少一部分压缩成平均厚度在0.5
‑
2μm，0.5
‑
3μm，0.5
‑
5μm，0.5
‑
10μm，0.5
‑
20μm，0.5
‑
30μm或0.5
‑
50μm。
[0634]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度小于500μm的薄层。
[0635]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度小于200μm的薄层。
[0636]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，将所述样品的至少一部分压缩成平均厚度小于100μm的薄层。
[0637]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度小于50μm的薄层。
[0638]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度小于25μm的薄层。
[0639]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度小于10μm的薄层。
[0640]
7.根据权利要求1所述的装置，设备或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度为5μm或更小的薄层。
[0641]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度小于3μm的薄层。
[0642]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度小于2μm的薄层。
[0643]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度小于1μm的薄层。
[0644]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度为500nm或更小的薄层。
[0645]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品的至少一部分被压缩成平均厚度为100nm或更小的薄层。
[0646]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，将所述样品的至少一部分压缩成平均厚度在0.5
‑
2μm，0.5
‑
3μm或0.5
‑
5μm范围内的薄层。
[0647]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述均匀厚度的层的平均厚度在2μm至2.2μm的范围内，并且所述样本是血液。
[0648]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述均匀厚度的层的平均厚度在
2.2μm至2.6μm的范围内，并且所述样本是血液。
[0649]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述均匀厚度的层的平均厚度在1.8μm至2μm的范围内，并且所述样本是血液。
[0650]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述均匀厚度的层的平均厚度在2.6μm至3.8μm的范围内，并且所述样本是血液。
[0651]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述均匀厚度的层的平均厚度在1.8μm至3.8μm的范围内，并且所述样品是全血，没有被另一种液体稀释。
[0652]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述均匀厚度的层的平均厚度大约等于所述样品中的分析物的最小尺寸。
[0653]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述最终样本厚度装置被构型为在300秒或更短的时间内分析所述样本。
[0654]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述最终样本厚度装置被构型为在180秒或更短的时间内分析所述样本。
[0655]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述最终样本厚度装置被构型为在60秒或更短的时间内分析所述样本。
[0656]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述最终样品厚度设备被构型为在30秒或更短的时间内分析所述样品。
[0657]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述成像器包括照相机。
[0658]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述成像器是所述检测器的一部分。
[0659]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述成像器是所述检测器的整体。
[0660]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述成像器由所述软件引导以捕获所述样品的一个或多个图像，识别所述干扰元素区域和所述无干扰元素区域，以及将所述干扰元素区域与无干扰元素的区域数字化区分。
[0661]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述成像器包括被构型为过滤来自所述样本的信号的过滤器。
[0662]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述成像器包括被构型为照射所述样品的光源。
[0663]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述装置或方法用于检测蛋白质，肽，核酸，合成化合物，无机化合物，有机化合物，细菌，病毒，细胞，组织，纳米颗粒和其他分子，化合物，混合物及其物质。
[0664]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述设备或方法用于诊断，管理和/或预防人类疾病和状况。
[0665]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述装置或方法用于诊断，管理和/或预防兽医疾病和状况，或用于诊断，管理和/或预防植物疾病和状况。
[0666]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述装置或方法用于环境测试和净化。
[0667]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述设备或方法用于农业或兽医应用。
[0668]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述设备或方法用于食品测试。
[0669]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述设备或方法用于药物测试和预防。
[0670]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述设备或方法用于检测和/或测量血液中的分析物。
[0671]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述设备或方法用于比色测定。
[0672]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述设备或方法用于荧光测定。
[0673]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述板可相对于彼此移动。
[0674]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片固定在所述板中的一个或两个上，并且具有均匀的高度。
[0675]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述第一块板和第二块板被构造成将所述样品压缩成均匀厚度的层，所述厚度基本上等于所述垫片的高度。
[0676]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片具有1mm以下，500μm以下，400μm以下，300μm以下，200μm以下，175μm以下，150μm以下，125μm以下，100μm以下，75μm以下，50μm以下，40μm以下，30μm以下，20μm以下，10μm以下，5μm以下，4μm以下，3μm以下，2μm以下，1.8μm以下，1.5μm以下，1μm以下，0.5μm以下，0.2μm以下，0.1μm以下，50nm以下，20nm以下，10nm以下或两个值之间的范围的均匀高度。
[0677]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片具有在0.5
‑
2μm，0.5
‑
3μm，0.5
‑
5μm，0.5
‑
10μm，0.5
‑
20μm，0.5
‑
30μm或0.5
‑
50μm的范围内的均匀高度。
[0678]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述板中的至少一个具有100mm以下，50mm以下，25mm以下，10mm以下，5mm以下，1mm以下，500μm以下，400μm以下，300μm以下，200μm以下，175μm以下，150μm以下，125μm以下，100μm以下，75μm以下，50μm以下，40μm以下，30μm以下，20μm以下，10μm以下，5μm以下，4μm以下，3μm以下，2μm以下，1.8μm以下，1.5μm以下，1μm以下，0.5μm以下，0.2μm以下或0.1μm以下，或在两个值之间的范围内。
[0679]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，至少一个所述板的厚度在0.5至1.5mm的范围内；1毫米左右；在0.15至0.2毫米范围内；或约0.175毫米。
[0680]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述板中的至少一个具有1mm2以下，10mm2以下，25mm2以下，50mm2以下，75mm2以下，1cm2(平方厘米)以下，2cm2以下，3cm2以下，4cm2以下，5cm2以下，10cm2以下，100cm2以下，500cm2以下，1000cm2以下，5000cm2以下，10,000cm2以下，10,000cm2以下或在两个值之间的范围内的侧向面积。
[0681]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述板中的至少一个具有在500mm2至1000mm2范围内或大约750mm2的侧向面积
[0682]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片的杨氏模量乘以所述垫片的填充系数等于或大于10mpa，其中，所述填充系数是均匀厚度层接触的垫片面积与均匀厚度层接触的总板面积之比。
[0683]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述柔性板的厚度乘以所述柔性板的杨氏模量在60至750gpa
‑
μm的范围内。
[0684]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，对于柔性板，所述垫片间距离(isd)的四次幂除以所述柔性板的厚度(h)和柔性板的杨氏模量(e)，isd 4/(he)等于或小于106μ
m3/gpa。
[0685]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，一个或两个板包括位于板的表面上或内部的位置标记，该位置标记提供板的位置信息。
[0686]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，一个或两个板在其表面上或内部包括刻度尺，其提供样品和/或板的结构的横向尺寸的信息。
[0687]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，一个或两个板在所述板的表面上或内部包括图像标记，所述图像标记有助于所述样品的成像。
[0688]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片之间的距离在7μm至120μm的范围内。
[0689]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片之间的距离在120μm至200μm的范围内。
[0690]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片是具有选自圆形，多边形，圆形，正方形，矩形，椭圆形，椭圆形或它们的任意组合的横截面形状的柱。
[0691]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片具有柱状形状并且具有基本平坦的顶表面，其中，对于每个垫片，所述垫片的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
[0692]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，每个垫片的垫片的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
[0693]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，垫片的最小横向尺寸小于或基本等于样品中分析物的最小尺寸。
[0694]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片的最小横向尺寸在0.5μm至100μm的范围内。
[0695]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片的最小横向尺寸在0.5μm至10μm的范围内。
[0696]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片具有柱状形状，并且所述垫片的侧壁角具有曲率半径为至少1μm的圆形。
[0697]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片具有至少100/mm2的密度。
[0698]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片具有至少1000/mm2的密度。
[0699]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述板中的至少一个是透明的
[0700]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述板中的至少一个由柔性聚合物制成。
[0701]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，对于压缩所述板的压力，所述垫片是不可压缩的和/或独立地，仅所述板中的一个是柔性的。
[0702]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述柔性板的厚度在10μm至200μm的范围内。
[0703]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，样品厚度的变化小于30％。
[0704]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，样品厚度的变化小于10％。
[0705]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，样品厚度的变化小于5％。
[0706]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述第一块板和第二块板被连接并
且被构型为通过折叠所述板而从打开构造改变为闭合构造。
[0707]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述第一块板和第二块板通过铰链连接，并且被构造为通过沿着所述铰链折叠所述板而从打开构造改变为闭合构造。
[0708]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述第一块板和第二块板通过作为独立材料的铰链连接至所述板，并且被构造为通过沿铰链折叠所述板而从打开构造改变为闭合构造。
[0709]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述第一块板和第二块板由单块材料制成，并且被构造为通过折叠所述板而从打开构造改变为闭合构造。
[0710]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述均匀厚度的样本层在至少1mm2的横向区域上是均匀的。
[0711]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述垫片通过直接轧板或将所述板注射成型而固定在板上。
[0712]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述板和所述垫片的材料选自聚苯乙烯，pmma，pc，coc，cop或另一种塑料。
[0713]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板还包括在其内表面上的散射表面。
[0714]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板是基本上透明的。
[0715]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板的反射率在1％至80％的范围内。
[0716]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板的反射率在大于1％，2％，4％，8％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％或80％，或介于两个值之间的范围内。
[0717]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板由pmma制成。
[0718]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第二块板的反射率在1％至100％的范围内。
[0719]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第二块板的反射率在大于1％，2％，4％，8％，10％，20％，30％，40％，50％，60％，70％，80％，90％或95％，或介于两个值之间的范围内。
[0720]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板的内表面和外表面的至少一部分是基本平坦的。
[0721]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面在用于照明所述样品的照明光的整个光谱上具有大于90％的反射率。
[0722]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面具有大于50％，60％，70％，80％，90％或在两个值之间的范围内的反射率。
[0723]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面涂覆有金属膜。
[0724]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面涂覆有金属膜，并且所述金属膜的厚度在10nm至100nm的范围内。
[0725]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面涂覆有金属膜，并且所述金属膜的厚度小于10nm，15nm，20nm，25nm，30nm，40nm，50nm，60nm，80nm或100nm，或介
于两个值之间的范围内。
[0726]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面涂覆有金属膜，并且所述金属膜包括铝膜，银膜和金膜中的一个或多个。
[0727]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，所述散射表面具有在10％至30％范围内的透射率。
[0728]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，所述散射表面的透射率小于10％，15％，20％，25％或30％，或者在两个值之间的范围内。
[0729]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板和第二块板中的一个板以及另一板的散射表面增强了光捕获。
[0730]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面具有在至少一个波长范围内的朗伯反射率主导的反射率。
[0731]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面在所述至少一个波长范围内具有大于0.8的朗伯反射率。
[0732]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面是通过化学蚀刻形成的表面。
[0733]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面是通过纳米压印光刻形成的表面。
[0734]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面基本上覆盖所述第一块板的所有样品接触区域。
[0735]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面覆盖所述第一块板的样品接触面积的一部分。
[0736]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板的所述部分是基本上透明的，基本上覆盖了所述第二块板的所有样品接触区域。
[0737]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板的所述部分是基本上透明的，覆盖所述第二块板的样品接触面积的一部分。
[0738]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面包括凹凸的和波浪形的不平滑表面。
[0739]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面包括周期性纹理。
[0740]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面包括非周期性纹理。
[0741]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面具有在2μm至5μm之间的范围内的平均粗糙度。
[0742]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述散射表面的平均粗糙度小于2.0μm，2.5μm，3.0μm，3.5μm，4.0μm，4.5μm或5.0μm，或在两个值之间范围内。
[0743]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述导光垫片固定至所述第一块板的内表面并且具有预定的均匀高度。
[0744]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述适配器包括：
[0745]
适配器壳体，其具有用于定位成像器的出口孔；
[0746]
无源照明器；和
[0747]
其中，无源照明器位于适配器上，并围绕出口孔的外周定位。
[0748]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述适配器壳体被构型为减少适配器壳体外部的环境光进入适配器壳体内部。
[0749]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述适配器包括一个或两个光导，每个光导的一端与所述光学室的入口对准，以使进入所述光导的该端的光穿过光导到达无源照明器的相应端。
[0750]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，一个或多个光导和所述无源照明器由光纤共同形成。
[0751]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述无源照明器为环的形式，所述环构型为当所述装置与所述智能手机接合时围绕所述智能手机的照相机中的镜头的光轴。
[0752]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置还包括辅助透镜，当所述装置与智能手机接合时，所述辅助透镜的光轴与所述智能手机的照相机中的透镜的光轴对准。
[0753]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述设备还包括直径为至少2mm，3mm，4mm，5mm，10mm，15mm，20mm，25mm，30mm，40mm或50mm，或介于两个值之间的范围内的辅助透镜。
[0754]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置还包括光聚光器，所述光聚光器被构型为当所述装置与所述智能手机接合时被放置在所述智能手机的光源的前面。
[0755]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述扩散器包括体积扩散材料。
[0756]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述扩散器包括至少一个纹理化表面。
[0757]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述扩散器包括厚度基本均匀的扩散板。
[0758]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述扩散器包括扩散板，所述扩散板的厚度大于所述扩散板的平均厚度。
[0759]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其特征在于，还包括反射器，该反射器被构型成将从无源照明器发射的光朝着漫射器反射。
[0760]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述无源照明器由侧面照明纤维形成。
[0761]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述无源照明器是旋转对称的。
[0762]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述无源照明器为圆形。
[0763]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器为圆形，其直径在5mm至100mm的范围内。
[0764]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器呈圆形，其直径为至少5mm,10mm,15mm,20mm,25mm,30mm,40mm,50mm,60mm,80mm,或100mm，或介于两个值之间的范围内。
[0765]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器为凸多边形的形式。
[0766]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器为星形多边形的形式。
[0767]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述透镜的光轴穿过所述无源照明器的中心。
[0768]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器是旋转不对称的。
[0769]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器为椭圆形。
[0770]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器具有基本均匀的横截面。
[0771]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器的长度超过50％的位置处的所有横截面的形状基本相同。
[0772]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，基本上所有横截面的形状均为圆形。
[0773]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，基本上所有横截面的形状均为圆形，其直径在1.0mm至3.0mm的范围内。
[0774]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，基本上所有横截面的形状均为直径至少为0.5mm,1.0mm,1.5mm,2.0mm,2.5mm,3mm,4mm,5mm,6mm,8mm,或10mm，或介于两个值之间的范围内。
[0775]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，基本上所有的横截面的形状均为椭圆形。
[0776]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述无源照明器的侧壁的至少一部分由扩散表面形成。
[0777]
任何前述权利要求的设备，装置或方法，其中，所述样品是以下形式的原始，稀释或加工的形式：体液，粪便，羊水，房水，玻璃体液，血液，全血，分馏血液，血浆，血清，母乳，脑脊液，耳屎，乳糜，钟声，内淋巴，周淋，粪便，胃酸，胃液，淋巴液，粘液，鼻腔引流，痰，心包液，腹膜液，胸膜液，脓，大黄，唾液，皮脂，精液，痰，汗液，滑液，眼泪，呕吐物，尿液或呼出气凝结物。
[0778]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品是原始的，稀释的或加工的血液形式。
[0779]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品包括全血。
[0780]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品是生物样品，化学样品，环境样品或食品样品。
[0781]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中所述分析物是生物标记，环境标记，或食品标记。
[0782]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是指示疾病的存在或严重性的生物标记。
[0783]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述分析物是细胞，蛋白质或核酸。
[0784]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中所述分析物包括蛋白质，肽，核酸，合成的化合物，无机化合物，有机化合物，细菌，病毒，细胞，组织，纳米颗粒，和其它分子，化合物，混合物和其物质。
[0785]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品保持器包括保持所述样品的孔。
[0786]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品保持器包括第一块板和第二块板以及垫片。
[0787]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品保持器包括第一块板，第二块板和垫片，其中，所述垫片被构型为当将所述板压向每个板时，调节所述板之间的间隙，从而当压缩所述板时，样品被压成薄层。
[0788]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品保持器包括第一块板，第二块板和垫片，并且其中：
[0789]
板可相对于彼此移动成不同的构造，包括打开构造和闭合构造。
[0790]
在打开状态下：两块板分开，两块板之间的间隔不受垫片的限制，样品被沉积在一个或两个板上。和
[0791]
在闭合构型中，其在样品沉积之后在打开构型中构型：至少一部分样品被两个板压缩成高度均匀的层并且相对于板基本上停滞，其中该层由板和垫片调节。
[0792]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品保持器包括q卡，所述q卡包括第一块板，第二块板和垫片，其中，所述垫片被构型为当所述板将样品压缩成薄层时，调节所述板之间的间隙。
[0793]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，
[0794]
样品架包括第一块板，第二块板和垫片，其中垫片具有均匀的高度和恒定的间隔距离。和
[0795]
样品被样品架压缩成厚度均匀的薄层，该厚度由垫片的高度调节。
[0796]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，将所述样品压缩成具有均匀厚度的层，所述厚度基本上等于固定至所述一个或两个板上的垫片的均匀高度。
[0797]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，将所述样品压缩成厚度均匀的层，该层的变化小于15％，10％，5％，2％，1％或在这两个值中的任何一个。
[0798]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，在所述封闭构造中，所述样品的厚度为500nm或以下，1000nm或以下，2μm或以下，5μm或以下，10μm或以下，20μm或以下，50μm或以下，100μm或以下，150μm或以下，200μm或以下，300μm或以下，500μm或以下，800μm或以下，1mm(毫米)或以下，2mm或以下，3mm或以下，5mm或以下，10mm或以下，或在这些值中的任何两个之间的范围内。
[0799]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，在所述闭合构造中，所述样品的厚度在0.5
‑
20μm的范围内。
[0800]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，在所述闭合构造中，所述第一块板和所述第二块板之间的间隙为500nm或以下，1000nm或以下，2μm(微米)或以下，5μm或以下，10μm或以下，20μm或以下，50μm或以下，100μm或以下，150μm或以下，200μm或以下，300μm或以下，500μm或以下，800μm或以下，1mm(毫米)或以下，2mm或以下，3mm或以下，5mm或以下，10mm以下或这些值中的任何两个之间的范围内。
[0801]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述样品保持器包括第一块板和第二块板，其中，每个板的厚度为500nm或以下，1000nm或以下，2μm(微米)或以下，5μm或以下，10μm或以下，20μm或以下，50μm或以下，100μm或以下，150μm或以下，200μm或以下，300μm或以下，500μm或以下，800μm或以下，1mm(毫米)或以下，2mm或以下，3mm或以下，5mm或以下，
10mm，或者在这些值中的任何两个值之间。
[0802]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述成像器包括照相机。
[0803]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述成像器是所述检测器的一部分。
[0804]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述成像器是所述检测器的整体。
[0805]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述成像器由所述软件引导以捕获所述样品的一个或多个图像，识别所述干扰元素区域和所述无干扰元素区域，并且以数字方式将所述干扰元素区域与无干扰元素的区域区分。
[0806]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述成像器包括被构型为过滤来自所述样品的信号的过滤器。
[0807]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述成像器包括被构型为照射所述样品的光源。
[0808]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述检测器是移动设备。
[0809]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述检测器是智能手机。
[0810]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述检测器是智能手机，并且所述成像器是作为所述智能手机的一部分的照相机。
[0811]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述检测器包括显示器，所述显示器被构型为显示所述分析物的存在和/或量。
[0812]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述检测器被构型为将检测结果发送给第三方。
[0813]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述软件被存储在存储单元中，所述存储单元是所述检测器的一部分。
[0814]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述软件被构型为引导所述检测器显示所述分析物的存在和/或量。
[0815]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述软件被构型为引导所述成像器从所述无干扰元素的区域计算所述分析物的组合信号。
[0816]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述软件被构型为引导所述成像器忽略来自所述干扰元件区域的分析物的信号。
[0817]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述软件被构型为引导所述成像器增加来自所述干涉元件区域的信号与来自所述无干涉元件区域的信号的信号对比度。
[0818]
任何前述权利要求的设备，试剂盒或方法，其中，所述软件被构型为引导所述检测器计算来自所述干扰元件区域与所述无干扰元件区域的信号的比率。
[0819]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述移动装置是智能手机。
[0820]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述移动设备包括一组指令，所述一组指令在被执行时指导所述设备捕获样本的一个或多个图像，
[0821]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述移动设备包括被构型为照射所述样品的光源。
[0822]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述移动设备包括显示器，所述显
示器被构型为显示所述分析物的存在和/或量。
[0823]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述移动设备包括一组指令，所述一组指令在被执行时指导检测器显示分析物的存在和/或量。
[0824]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述移动装置被构型为将检测结果发送给第三方。
[0825]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述适配器包括滤波器，所述滤波器被构型为过滤来自所述样品的信号。
[0826]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述适配器包括卡槽，所述设备可以插入其中。
[0827]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述适配器包括滑块，所述滑块有助于将所述设备插入所述卡槽。
[0828]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述适配器包括构型成可移除地连接到所述移动设备的支架框架。
[0829]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述适配器包括光学盒，所述光学盒包括被构型为增强来自所述样本的信号的一个或多个光学组件。
[0830]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置或方法用于检测蛋白质，肽，核酸，合成化合物，无机化合物，有机化合物，细菌，病毒，细胞，组织，纳米颗粒和其他分子，化合物，混合物及其物质。
[0831]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述设备或方法用于诊断，管理和/或预防人类疾病和状况。
[0832]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述设备或方法用于诊断，管理和/或预防兽医疾病和状况，或者用于诊断，管理和/或预防植物疾病和状况。
[0833]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述设备或方法用于环境测试和净化。
[0834]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述设备或方法用于农业或兽医应用。
[0835]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述设备或方法用于食品测试。
[0836]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置或方法用于药物测试和预防。
[0837]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置或方法用于检测和/或测量血液中的分析物。
[0838]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置或方法用于比色测定。
[0839]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述装置或方法用于荧光测定。
[0840]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，与所述分析物有关的信号是电信号或光信号。
[0841]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，与所述分析物有关的信号是光信号，其允许所述成像器捕获所述干扰元素富集区域和所述干扰元素贫乏区域的图像。
[0842]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，与所述分析物有关的信号来自比色反应。
[0843]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，与所述分析物有关的信号是通过用照明源照射所述样品而产生的。
[0844]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述板相对于彼此是可移动的。
[0845]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片固定在所述板中的一个或两个上并且具有均匀的高度。
[0846]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板和第二块板被构造成将所述样品压缩成均匀厚度的层，所述厚度基本上等于所述垫片的高度。
[0847]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片具有1mm以下，500μm以下，400μm以下，300μm以下，200μm以下，175μm以下，150μm以下，125μm以下，100μm以下，75μm以下，50μm以下，40μm以下，30μm以下，20μm以下，10μm以下，5μm以下，4μm以下，3μm以下，2μm以下，1.8μm以下1.5μm以下，1μm以下，0.5μm以下，0.2μm以下，0.1μm以下，50nm以下，20nm以下，10nm以下，或者在两个值之间的范围内的均匀高度。
[0848]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片具有在0.5
‑
2μm，0.5
‑
3μm，0.5
‑
5μm，0.5
‑
10μm，0.5
‑
20μm，0.5
‑
30μm或0.5
‑
50μm范围内的均匀高度。
[0849]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述板中的至少一个具有100mm以下，50mm以下，25mm以下，10mm以下，5mm以下，1mm以下，500μm以下，400μm以下，300μm以下，200μm以下，175μm以下，150μm以下，125μm以下，100μm以下，75μm以下，50μm以下，40μm以下，30μm以下，20μm以下，10μm以下，5μm以下，4μm以下，3μm以下，2μm以下，1.8μm以下，1.5μm以下，1μm以下，0.5μm以下，0.2μm以下或0.1μm以下，或介于两个值中的任何一个之间的厚度。
[0850]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述板中的至少一个具有在0.5至1.5mm范围内的厚度；1毫米左右；在0.15至0.2毫米范围内；或约0.175毫米。
[0851]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述板中的至少一个具有1mm2以下，10mm2以下，25mm2以下，50mm2以下，75mm2以下，1cm2(平方厘米)以下，2cm2以下，3cm2以下，4cm2以下，5cm2以下，10cm2以下，100cm2以下，500cm2以下，1000cm2以下，5000cm2以下，10,000cm2以下，10,000cm2以下或在两个值之间的范围内的横向面积。
[0852]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，至少一个所述板的侧向面积在500至1000mm2的范围内；并且所述板的侧向面积在500mm至1000mm2的范围内或大约750mm2。
[0853]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片的杨氏模量乘以所述垫片的填充系数等于或大于10mpa，其中，填充系数是与均匀厚度层接触的垫片面积与与均匀厚度层接触的总板面积之比。
[0854]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述柔性板的厚度乘以所述柔性板的杨氏模量在60至750gpa
‑
μm的范围内。
[0855]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，对于柔性板，所述垫片间距离(isd)的四次幂除以所述柔性板的厚度(h)和所述柔性板的杨氏模量(e)，isd 4/(he)等于或小于106μm3/gpa。
[0856]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，一个或两个板包括位于板的表面上或内部的位置标记，该位置标记提供板的位置信息。
[0857]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，一个或两个板在所述板的表面上或内部包括刻度尺，其提供样品和/或板的结构的横向尺寸的信息。
[0858]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，一个或两个板在所述板的表面上或内部包括图像标记，所述图像标记有助于所述样品的成像。
[0859]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片之间的距离在7μm至50μm的范围内。
[0860]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片的距离在50μm至120μm的范围内。
[0861]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片的距离在120μm至200μm的范围内。
[0862]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片是具有选自圆形，多边形，圆形，正方形，矩形，椭圆形，椭圆形或它们的任意组合的横截面形状的柱。
[0863]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片具有柱状形状并且具有基本上平坦的顶表面，其中，对于每个垫片，所述垫片的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
[0864]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，每个垫片的垫片的横向尺寸与其高度的比率至少为1。
[0865]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，垫片的最小横向尺寸小于或基本等于样品中分析物的最小尺寸。
[0866]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，垫片的最小横向尺寸在0.5μm至100μm的范围内。
[0867]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片的最小横向尺寸在0.5μm至10μm的范围内。
[0868]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片具有一柱状的形状，以及所述垫片的侧壁角为圆形，曲率半径至少为1μm。
[0869]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片具有至少100/mm2的密度。
[0870]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片具有至少1000/mm2的密度。
[0871]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述板中的至少一个是透明的
[0872]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述板中的至少一个由柔性聚合物制成。
[0873]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，对于压缩所述板的压力，所述垫片是不可压缩的和/或独立地，仅所述板中的一个是柔性的。
[0874]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述柔性板的厚度在10μm至200μm的范围内。
[0875]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，样品厚度的变化小于30％。
[0876]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，样品厚度的变化小于10％。
[0877]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，样品厚度的变化小于5％。
[0878]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板和第二块板被连接并且被构型为通过折叠所述板而从打开构造改变为闭合构造。
[0879]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板和第二块板通过铰链连接，并且被构造为通过沿着所述铰链折叠所述板而从打开构造改变为闭合构造。
[0880]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板和第二块板通过作为独立材料的铰链连接至所述板，并且被构造成通过沿所述板的铰链折叠而从打开构造改变为闭合构造。
[0881]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述第一块板和第二块板由单块材料制成，并且被构造为通过折叠所述板而从打开构造改变为闭合构造。
[0882]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述均匀厚度的样本层在至少1mm2的横向区域上是均匀的。
[0883]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述垫片通过直接轧在板或将所述板注射成型而固定在板上。
[0884]
任何前述权利要求的设备，方法或系统，其中，所述板和所述垫片的材料选自聚苯乙烯，pmma，pc，coc，cop或另一种塑料。
[0885]
(1)定义
[0886]
用于描述本文公开的设备/装置，系统和方法的术语定义在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于2月7日提交的美国临时申请号62/456065，2017年，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456287和2017年2月8日提交的美国临时申请62/456504中，其全部内容出于所有目的而全文并入本文。
[0887]
(2)样品
[0888]
本文公开的设备/装置，系统和方法可以应用于各种类型的样品的操纵和检测。本文分别在于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请pct/us2016/045437和pct/us0216/051775中公开，列出，描述和/或概述了这些样品，于2017年2月7日提交的美国临时申请第62/456065号，于2017年2月8日提交的美国临时申请第62/456287号，以及于2017年2月8日提交的美国临时申请号62/4565042017年2月8日，出于所有目的，所有这些申请的全部内容合并于此。
[0889]
本文公开的设备，装置，系统和方法可用于样品，例如但不限于诊断样品，临床样品，环境样品和食品样品。样品的类型包括但不限于分别于分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775中的描述，并且其全部内容通过引用合并于此。
[0890]
例如，在一些实施方案中，本文公开的装置，设备，系统和方法用于包含细胞，组织，体液和/或其混合物的样品。在一些实施方案中，样品包含人体体液。在一些实施方案中，样品包含细胞，组织，体液，粪便，羊水，房水，玻璃体液，血液，全血，分馏血液，血浆，血清，母乳，脑脊髓液，子宫，乳糜，食糜，内淋巴，周淋巴，粪便，胃酸，胃液，淋巴液，粘液，鼻腔引流，痰液，心包液，腹膜液，胸膜液，脓液，黏液，唾液，皮脂，精液，痰，汗液，滑液，眼泪，呕吐物，尿液和呼出气凝结物中的至少一种。
[0891]
在一些实施例中，本文公开的设备，装置，系统和方法用于从任何合适的来源获得的环境样品，所述合适的来源例如但不限于：河流，湖泊，池塘，海洋，冰川，冰山，雨水，雪，污水，水库，自来水，饮用水等；来自土壤，堆肥，沙子，岩石，混凝土，木材，砖块，污水等的固体样品；在某些实施例中，环境样品是从源头新鲜获得的；以及来自空气，水下散热孔，工业排气，车辆排气等的气态样品。在某些实施方案中，处理环境样品。例如，在应用本发明的装
置，设备，系统和方法之前，将非液体形式的样品转换成液体形式。
[0892]
在一些实施方案中，本文公开的装置，装置，系统和方法用于食品样品，该食品样品适合或具有变得可能适合于动物食用例如人类食用的潜力。在一些实施方案中，食品样品包含原料，熟食或加工食品，植物和动物的食物来源，预处理食品以及部分或完全加工的食品等。在某些实施方案中，在应用本发明的装置，装置，系统和方法之前，将非液体形式的样品转化为液体形式。
[0893]
本设备，装置，系统和方法可用于分析任何体积的样品。体积的实例包括但不限于约10ml或以下，5ml或以下，3ml或以下，1微升(μl，此处为“ul”)或以下，500μl或以下，300μl或以下，250μl或以下，200μl或以下，170μl以下，150μl以下，125μl以下，100μl以下，75μl以下，50μl以下，25μl以下，20μl以下，15μl以下，10μl以下，5μl以下，3μl以下，1μl以下，0.5μl以下，0.1μl以下，0.05μl以下，0.001μl以下，0.0005μl以下，0.0001μl以下，10pl以下，1pl以下，或两个值之间的范围。
[0894]
在一些实施方案中，样品的体积包括但不限于约100μl或以下，75μl或以下，50μl或以下，25μl或以下，20μl或以下，15μl或以下，10μl或以下，5μl或以下，3μl或以下，1μl或以下，0.5μl或以下，0.1μl或以下，0.05μl或以下，0.001μl或以下，0.0005μl或以下，0.0001μl或以下，10pl或以下，1pl或以下或介于两个值之间的范围。在一些实施方案中，样品的体积包括但不限于约10μl或以下，5μl或以下，3μl或以下，1μl或以下，0.5μl或以下，0.1μl或以下，0.05μl或以下，0.001μl或以下，0.0005μl或以下，0.0001μl或以下，10pl或以下，或两个值之间的范围。
[0895]
在一些实施例中，样品的量约为一滴液体。在某些实施方案中，样品的量是从刺破的手指或指尖收集的量。在某些实施方案中，样品的量是从微针，微量移液管或静脉抽吸收集的量。
[0896]
在某些实施例中，样品架被构型为容纳流体样品。在某些实施方案中，样品架被构型为将至少部分流体样品压缩成薄层。在某些实施例中，样品架包括构造成加热和/或冷却样品的结构。在某些实施例中，加热源提供电磁波，该电磁波可以被样品架中的某些结构吸收以改变样品的温度。在某些实施例中，信号传感器被构型为检测和/或测量来自样品的信号。在某些实施例中，信号传感器被构型为检测和/或测量样品中的分析物。在某些实施例中，散热器构造成从样品架和/或热源吸收热量。在某些实施例中，散热器包括腔室，该腔室至少部分地包围样品架。
[0897]
(3)q卡，垫片和均匀的样品厚度
[0898]
本文公开的设备/装置，系统和方法可包括或使用q卡，垫片和均匀的样品厚度实施方案进行样品检测，分析和定量。在一些实施例中，q卡包括垫片，其有助于使样品的至少一部分呈现为高度均匀的层。垫片的结构，材料，功能，变化和尺寸，以及垫片和样品层的均匀性，在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于2月7日提交的美国临时申请号62/456065，2017年，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456287和2017年2月8日提交的美国临时申请62/456504，中公开，列举，描述和总结，出于所有目的，将所有这些申请全文纳入本文。
[0899]
使用qmax卡时，首先需要打开两个板以进行样品沉积。然而，在一些实施例中，来自包装的qmax卡具有两个板彼此接触(例如，闭合位置)，并且将它们分开是困难的，因为一
个或两个板是非常重要的。为了方便qmax卡的打开，在第一个板的边缘或拐角处或两个位置都创建了一个或多个开口槽口，并且在板的关闭位置处，第二个板的一部分放在开口槽口上，因此，在第一块板的槽口中，第二块板可以抬起而不会阻塞第一块板。
[0900]
在qmax分析平台中，qmax卡使用两个板将样品的形状控制为薄层(例如，通过压缩)。在某些实施例中，板的操纵需要通过人手或其他外力几次改变两个板的相对位置(称为：板构造)。需要设计qmax卡以使手动操作变得简单快捷。
[0901]
在qmax分析中，板构型之一是开放构型，其中两个板完全或部分分离(板之间的间隔不受垫片控制)，并且可以沉积样品。另一种构造是闭合构造，其中打开构造时沉积的样品的至少一部分被两个板压缩成高度均匀的厚度的层，该层的均匀厚度由板的内表面限制并且是由板和垫片调节。在一些实施例中，两个板之间的平均间隔大于300μm。
[0902]
在qmax分析操作中，操作人员首先需要将两个板置于打开状态以准备进行样品沉积，然后将样品沉积在一个或两个板上，最后将板关闭到闭合位置。在某些实施例中，qmax卡的两个板最初彼此叠置，并且需要分开以进入用于样品沉积的开放构造。当板中的一块是塑料薄膜(175微米厚的pma)时，用手很难进行这种分离。本发明旨在提供使某些测定例如qmax卡测定的操作容易且快速的装置和方法。
[0903]
在一些实施例中，qmax设备包括将两个或更多个板连接在一起的铰链，使得板可以以类似于书籍的方式打开和关闭。在一些实施例中，铰链的材料使得在调节之后，铰链可以自保持板之间的角度。在一些实施例中，铰链被构型为将qmax卡保持在闭合构型，使得整个qmax卡可以滑入和滑出卡插槽，而不会引起两个板的意外分离。在一些实施例中，qmax设备包括一个或多个铰链，其可以控制多于两个板的旋转。
[0904]
在一些实施例中，铰链由金属材料制成，该金属材料选自金，银，铜，铝，铁，锡，铂，镍，钴，合金或其任何组合。在一些实施例中，铰链包括单层，其由聚合物材料制成，例如但不限于塑料。聚合物材料选自丙烯酸酯聚合物，乙烯基聚合物，烯烃聚合物，纤维素聚合物，非纤维素聚合物，聚酯聚合物，尼龙，环烯烃共聚物(coc)，聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmmb)，聚碳酸酯(pc)，环烯烃聚合物(cop)，液晶聚合物(lcp)，聚酰胺(pb)，聚乙烯(pe)，聚酰亚胺(pi)，聚丙烯(pp)，聚苯醚(ppe)，聚苯乙烯(ps)，聚甲醛(pom)，聚醚醚酮(peek)，聚醚砜(pes)，聚邻苯二甲酸乙二醇酯(pet)，聚四氟乙烯(ptfe)，聚氯乙烯(pvc)，聚偏二氟乙烯(pvdf)，聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)，氟化物乙烯丙烯(fep)，全氟烷氧基烷烃(pfb)，聚二甲基硅氧烷(pdms)，橡胶或它们的任何组合。在一些实施例中，聚合物材料选自聚苯乙烯，pmmb，pc，coc，cop，其他塑料或它们的任何组合。
[0905]
本质上，除非另有说明，术语“垫片”或“塞子”可以指的是设置在压缩两块板之间时可达到的两块板之间最小间距极限的机械对象。即，在压缩中，垫片将停止两个板的相对运动，以防止板间距变得小于预设(即预定)值。
[0906]
在一些实施例中，人的手可以用来将板压成闭合状态；在一些实施方案中，人的手可以用来将样品压成薄层。在2016年8月10日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和2016年9月14日提交的pct/us0216/051775，于2016年12月9日提交的临时申请第62/431,639号，于2017年2月8日提交的第62/456,287号，于2017年2月7日提交的第62/456,065号，于2017年2月8日提交的第62/456,504号以及于2017年2月16日提交的第62/460,062号临时申请中描述和/或总结了采用手压的方式。，其全部内容通过引用合并于此。
[0907]
在一些实施例中，人的手可以用来操纵或操纵qmax设备的板。在某些实施例中，人的手可以用来施加不精确的力以将板从打开构造压缩到闭合构造。在某些实施例中，人的手可以用来施加不精确的力以实现样品厚度的高度均匀性(例如，小于5％，10％，15％或20％的变化)。
[0908]
(4)铰链，开口槽，凹边和滑块
[0909]
本文公开的设备/装置，系统和方法可包括或使用q卡进行样品检测，分析和定量。在一些实施例中，q卡包括铰链，凹口，凹槽和滑块，这有助于促进q卡的操纵和样品的测量。本文公开的铰链，凹口，凹口和滑动件的结构，材料，功能，变化和尺寸公开，列出，描述和/或概括在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于12月9日提交的美国临时申请62/431639，2016年，2017年2月7日提交的美国临时申请62/256065、2017年2月8日提交的美国临时申请62/456287和62/456504以及于2017年8月1日提交美国临时申请62/539660，出于所有目的将其全文并入本文。
[0910]
在一些实施例中，qmax设备包括打开机构，例如但不限于板边缘上的凹口或附接到板上的条带，使得用户更容易操纵板的定位，例如但不限于用手分离板。
[0911]
在一些实施例中，qmax装置包括在一个或两个板上的沟槽。在某些实施例中，沟槽限制了样品在板上的流动。
[0912]
(5)q卡和适配器
[0913]
本文公开的设备/装置，系统和方法可包括或使用q卡进行样品检测，分析和定量。在一些实施例中，该q卡与适配器一起使用，该适配器被构型为容纳该q卡并连接到移动设备，使得该q卡中的样本可以被成像，分析和/或测量。移动设备。q卡，适配器和移动电话的结构，材料，功能，变化，尺寸和连接公开，列出，描述和/或概括在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于2月7日提交的美国临时申请号62/456065，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456287和62/456590，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456504，美国临时申请62/456504 2017年2月15日提交的459,544和2017年2月16日提交的美国临时申请62/460075和62/459920，出于所有目的，将其全部内容全部合并于此。
[0914]
在一些实施例中，适配器包括插座槽，该插座槽被构型为在设备处于闭合构型时容纳qmax设备。在某些实施例中，qmax设备具有沉积在其中的样本，并且适配器可以连接到移动设备(例如，智能手机)，使得样本可以被移动设备读取。在某些实施例中，移动设备可以检测和/或分析来自样本的信号。在某些实施例中，当样本在qmax设备中并位于照相机的视场(fov)中时，移动设备可以捕获样本的图像，在某些实施例中，照相机是移动设备的一部分。
[0915]
在一些实施例中，适配器包括光学组件，其被构型为增强，放大和/或优化来自样品的信号的产生。在一些实施例中，光学部件包括被构型为增强，放大和/或优化提供给样品的照明的部件。在某些实施例中，照明由作为移动设备的一部分的光源提供。在一些实施例中，光学部件包括被构型为增强，放大和/或优化来自样品的信号的部件。
[0916]
(6)智能手机检测系统
[0917]
本文公开的设备/装置，系统和方法可包括或使用q卡进行样品检测，分析和定量。
在一些实施例中，q卡与可以将q卡与智能手机检测系统连接的适配器一起使用。在一些实施例中，智能手机包括照相机和/或照明源。本文中的智能手机检测系统以及相关联的硬件和软件公开，列出，描述和/或概括在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于2月7日提交的美国临时申请号62/456065，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456287和62/456590，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456504，美国临时申请62/456504 2017年2月15日提交的459,544和2017年2月16日提交的美国临时申请62/460075和62/459920，所有这些申请为了所有目的都整体并入本文。
[0918]
在一些实施例中，智能手机包括照相机，当样本被放置在照相机的视野中时(例如，通过适配器)，照相机可以被用来捕获图像或样本。在某些实施例中，相机包括一组镜头(例如，在iphone
tm 6中)。在某些实施例中，相机包括至少两组镜头(例如，在iphone
tm 7中)。在一些实施例中，智能手机包括照相机，但是照相机不用于图像捕获。
[0919]
在一些实施例中，智能手机包括诸如但不限于led(发光二极管)的光源。在某些实施例中，当样本位于相机的视野中时(例如，通过适配器)，光源用于向样本提供照明。在一些实施例中，来自光源的光通过适配器的光学部件来增强，放大，改变和/或优化。
[0920]
在一些实施例中，智能手机包括处理器，该处理器被构型为处理来自样本的信息。智能手机包括软件指令，该软件指令在由处理器执行时可以增强，放大和/或优化来自样本的信号(例如图像)。处理器可以包括一个或多个硬件组件，例如中央处理单元(cpu)，专用集成电路(asic)，专用指令集处理器(asip)，图形处理单元(gpu)，物理处理单元(ppu)，数字信号处理器(dsp)，现场可编程门阵列(fpga)，可编程逻辑器件(pld)，控制器，微控制器单元，精简指令集计算机(risc)，微处理器等或其任何组合。
[0921]
在一些实施例中，智能手机包括通信单元，其被构型和/或用于将与样本有关的数据和/或图像传输到另一设备。仅作为示例，通信单元可以使用电缆网络，有线网络，光纤网络，电信网络，内联网，互联网，局域网(lan)，广域网(wan)，无线局域网(wlan)，城域网(man)，广域网(wan)，公共电话交换网(pstn)，蓝牙网络，zigbee网络，近场通信(nfc)网络或类似内容，或其任意组合。
[0922]
在一些实施例中，智能手机是iphone
tm
，android
tm
电话或windows
tm
电话。
[0923]
(7)检测方法
[0924]
本文公开的设备/装置，系统和方法可以包括或用于各种类型的检测方法。本文中的检测方法公开，列出，描述和/或概述在于2016年8月10日和2016年9月14日的pct申请pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于2017年2月7日提交的美国临时申请号62/456065，美国临时申请号62/456287、62/456528、62/456631、62/456522、62/456598、62/456603和62/456628，于2017年2月8日提交，美国临时申请62/459276、62/456904、62/457075和62/457009，于2017年2月9日提交，以及于2017年2月15日提交美国临时申请62/459303、62/459337和62/459598和于2017年2月16日提交美国临时申请62/460083、62/460076，所有这些申请均出于所有目的在此全文并入。
[0925]
(8)标签，捕获剂和检测剂
[0926]
本文公开的设备/装置，系统和方法可采用用于分析物检测的各种类型的标记，捕获剂和检测剂。本文中的标记公开，列出，描述和/或概括在分别于2016年8月10日和2016年
9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于2月7日提交的美国临时申请号62/456065，2017年，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456287和2017年2月8日提交的美国临时申请62/456504，出于所有目的，所有这些申请都完整合并于此。
[0927]
在一些实施方案中，标记是光学可检测的，例如但不限于荧光标记。在一些实施方案中，标记包括但不限于irdye800cw，alexa 790，dylight 800，荧光素，异硫氰酸荧光素，羧基荧光素的琥珀酰亚胺酯，荧光素的琥珀酰亚胺酯，荧光素二氯三嗪
‑
丙氨酸
‑
盒状羧基丙氨酸的5
‑
异构体，俄勒冈绿色488，俄勒冈绿色514；路西法黄，a啶橙，罗丹明，四甲基罗丹明，德克萨斯红，碘化丙啶，jc
‑
1(5,5'，6,6'
‑
四氯
‑
1,1'，3,3'
‑
四乙基苯并咪唑基碳菁碘)，四溴罗丹明123，若丹明6g，tmrm(四甲基罗丹明甲酯)，tmre(四甲基罗丹明乙酯)，四甲基罗斯明，若丹明b和4
‑
二甲基氨基四甲基罗明，绿色荧光蛋白，蓝移绿色荧光蛋白，蓝移绿色荧光蛋白，红移绿色荧光蛋白，黄移的绿色荧光蛋白，4
‑
乙酰氨基
‑
4'
‑
异硫氰酸根合苯乙烯
‑
2,2'二磺酸；cr啶及其衍生物，如a啶，异硫氰酸a啶；5
‑
(2'
‑
氨基乙基)氨基萘
‑1‑
磺酸(edans)；4
‑
氨基
‑
n
‑
[3
‑
乙烯基磺酰基)苯基]萘酰胺
‑
3.5二磺酸盐；n
‑
(4
‑
苯胺基
‑1‑
萘基)马来酰亚胺；蒽酰胺4,4
‑
二氟
‑5‑
(2
‑
噻吩基)
‑4‑
硼
‑
3a，4a二氮杂
‑5‑
茚并三
‑3‑
丙酸bodipy；级联蓝色；艳黄；香豆素及其衍生物：香豆素，7
‑
氨基
‑4‑
甲基香豆素(amc，香豆素120)，7
‑
氨基
‑4‑
三氟甲基香豆素(香豆素151)；花青染料；花青素4'，6
‑
二氨基二氨基
‑2‑
苯基吲哚(dapi)；5'，5
”‑
二溴邻苯三酚
‑
磺酞(溴邻苯三酚红)；7
‑
二乙氨基
‑3‑
(4'
‑
异硫氰酸根合苯基)
‑4‑
甲基香豆素；五乙酸二亚乙基三胺4,4'
‑
二异硫氰基二氢
‑
苯乙烯
‑2‑
，2'
‑
二磺酸；4,4'
‑
二异硫氰酸根合苯乙烯
‑
2,2'
‑
二磺酸；5
‑
(二甲氨基)萘
‑1‑
磺酰氯(dns，丹酰氯)；4
‑
二甲氨基苯基偶氮苯基
‑
4'
‑
异硫氰酸酯(dabitc)；曙红及其衍生物：曙红，曙红异硫氰酸酯，赤藓红及其衍生物：曙红b，曙红，异硫氰酸酯；乙锭；荧光素及其衍生物：5
‑
羧基荧光素(fam)，5
‑
(4,6
‑
二氯三嗪
‑2‑
基)氨基
‑
荧光素(dtaf)，2'，7'二甲氧基
‑
4'5'
‑
二氯
‑6‑
羧基荧光素(joe)，荧光素，异硫氰酸荧光素，qfitc(xritc)；荧光胺；ir144；ir1446；孔雀石绿异硫氰酸酯；4
‑
甲基伞形
‑
费去甲邻苯甲酚酞；硝基酪氨酸；对苯胺苯胺；苯酚红；b
‑
藻红醛；邻苯二甲醛；邻苯二酚；：pyr，丁酸pyr，琥珀酰亚胺基1
‑
py；丁酸量子点；反应性红4(cibacron
tm
亮红3b
‑
a)罗丹明及其衍生物：6
‑
羧基
‑
x
‑
罗丹明(rox)，6
‑
羧基罗丹明(r6g)，赖氨酸罗丹明b磺酰氯罗丹明(rhod)，罗丹明b，罗丹明123，罗丹明x异硫氰酸盐，磺基若丹明b，磺基若丹明101，磺基若丹明101的磺酰氯衍生物(得克萨斯红)；n，n，n'，n'
‑
四甲基
‑6‑
羧基若丹明(tamra)；四甲基若丹明；四甲基若丹明异硫氰酸酯(tritc)；核黄素；5
‑
(2
′‑
氨基乙基)氨基萘
‑1‑
磺酸(edans)，4
‑
(4
′‑
二甲基氨基苯基偶氮)苯甲酸(dabcyl)，迷迭香酸；cal荧光橙560；che螯合物衍生物；cy 3；cy 5；cy 5.5；cy 7；ird 700；ird 800；拉霍亚蓝酞菁；以及萘酞菁，香豆素和相关染料，x吨染料，例如杜鹃，间苯二酚，二烯类，a啶，异吲哚，丹磺酰染料，氨基邻苯二甲酰肼(如鲁米诺)和异鲁米诺衍生物，氨基邻苯二甲酰亚胺，氨基萘二甲酰亚胺，氨基苯并呋喃，氨基喹啉，氨基喹啉，配合物；它们的组合等等。合适的荧光蛋白和生色蛋白包括但不限于绿色荧光蛋白(gfp)，包括但不限于衍生自维多利亚水母(aequoria victoria)或其衍生物的gfp，例如“人源化”衍生物如enhanced gfp；来自另一种物种的gfp，例如雷尼利亚海肾，雷尼利亚海肾或根蒂尼古拉(ptilosarcus guernyi)；“人源化”重组gfp(hrgfp)；来自anthozoan物种的多种荧光和彩色蛋白中的任何一种；其组
合；等等。
[0928]
在任何实施方案中，qmax设备可以包含多个捕获剂和/或检测剂，其各自结合的生物标记选自美国临时申请号62/234,538和/或pct/us2016/054025中的表b1，b2，b3和/或b7。其中读取步骤d)包括获得样品中多种生物标记的量的度量，并且其中样品中多种生物标记的量用于疾病的诊断。
[0929]
在任何实施方案中，捕获剂和/或检测剂可以是抗体抗原决定簇，并且生物标记可以是与抗体抗原决定簇结合的抗体。在一些实施方案中，抗体抗原决定簇包括选自美国临时申请号62/234,538和/或pct申请号pct/us2016/054025中的表b4，b5或b6的生物分子或其片段。在一些实施方案中，抗体抗原决定簇包括选自表b5的变应原或其片段。在一些实施方案中，抗体抗原决定簇包括选自美国临时申请号62/234,538和/或pct申请号pct/us2016/054025中的表b6的源自感染剂的生物分子或其片段。
[0930]
在任何实施方案中，qmax设备可包含选自美国临时申请号62/234,538和/或pct申请号pct/us2016/054025中的表b4，b5和/或b6的多个抗体抗原决定簇，其中读取步骤d)包括获得样品中多种抗原决定簇结合抗体的量的量度，并且其中样品中多种抗原决定簇结合抗体的量可用于疾病或病症的诊断。
[0931]
(9)分析物
[0932]
本文公开的设备/装置，系统和方法可以应用于各种类型的分析物(包括生物标记)的操纵和检测。本文中的分析物公开，列出，描述和/或概述在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于2月7日提交的美国临时申请号62/456065，2017年，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456287和2017年2月8日提交的美国临时申请62/456504，出于所有目的，所有这些申请都完整合并于此。
[0933]
本文公开的设备，装置，系统和方法可以用于各种分析物的检测，纯化和/或定量。在一些实施方案中，分析物是与各种疾病相关的生物标记。在一些实施方案中，分析物和/或生物标记指示疾病的存在，严重性和/或阶段。本发明中可以用装置，设备，系统和/或方法检测和/或测量的分析物，生物标记和/或疾病列出，描述和/或概述在2016年8月10日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437、2016年9月27日提交的pct申请pct/us2016/054025和9月29日提交的美国临时申请62/234,538，2015年9月28日提交的62/233,885，2016年2月9日提交的62/293,188和2016年3月8日提交的62/305,123，其全部内容通过引用合并于此。例如，本文公开的设备，装置，系统和方法可用于(a)与某些疾病(例如，传染性和寄生虫性疾病，伤害，疾病等)的阶段相关的化合物或生物分子的检测，纯化和定量。心血管疾病，癌症，精神疾病，神经精神疾病和器质性疾病，例如肺部疾病，肾脏疾病，(b)对环境(例如水，土壤)中微生物(例如病毒，真菌和细菌)的检测，纯化和定量或生物样品(例如组织，体液)，(c)对食品安全或国家安全构成危害的化合物或生物样品(例如有毒废物，炭疽等)的检测，定量，(d)医疗或卫生方面的重要参数的定量生理监测器，例如葡萄糖，血氧水平，总血细胞计数，(e)检测和定量来自生物样品(例如细胞，病毒，体液)的特定dna或rna，(f)测序和比较染色体和线粒体中dna的遗传序列以进行基因组分析，或(g)检测反应产物，例如在药物合成或纯化过程中。
[0934]
在一些实施方案中，分析物可以是生物标记，环境标记或食品标记。在某些情况
下，样品是液体样品，并且可以是诊断样品(例如唾液，血清，血液，痰，尿液，汗液，泪液，精液或粘液)；从河流，海洋，湖泊，雨水，雪，污水，污水处理径流，农业径流，工业径流，自来水或饮用水中获取的环境样品；或从自来水，饮用水，预制食品，加工食品或生食品中获得的食品样本。
[0935]
在任何实施方案中，样品可以是获自受试者的诊断样品，分析物可以是生物标记，并且所测量的样品中分析物的量可以用于疾病或病症的诊断。
[0936]
在任何实施方案中，本发明中的装置，设备，系统和方法还可包括基于包括样品中生物标记的测量量的信息来诊断受试者。在某些情况下，诊断步骤包括将包含所测量的生物标记量的数据发送到远程位置，并基于包括来自远程位置的测量值的信息来接收诊断。
[0937]
在任何实施方案中，生物标记可以选自如美国临时申请号62/234,538、62/293,188和/或62/305,123和/或pct申请pct/us2016/054,025中公开的表b1、2、3或7，其全部出于所有目的并入本文。在某些情况下，生物标记是选自表b1、2或3的蛋白质。在某些情况下，生物标记是选自表b2、3或7的核酸。在某些情况下，生物标记是选自表b2的传染性物质。在某些情况下，生物标记是选自表b7的microrna(mirna)。
[0938]
在任何实施方案中，步骤b)可以包括从样品中分离mirna以产生分离的mirna样品，以及将分离的mirna样品添加到盘耦合的柱上点天线(qmax设备)阵列。
[0939]
在任何实施方案中，qmax设备可以包含多个捕获剂，其各自结合选自表b1，b2，b3和/或b7的生物标记，其中读取步骤d)包括获得对多种捕获剂的量的测量。样品中的生物标记，其中样品中多种生物标记的量可用于诊断疾病或状况。
[0940]
在任何实施方案中，捕获剂可以是抗体表位，并且生物标记可以是与抗体表位结合的抗体。在一些实施方案中，抗体表位包括选自表b4，b5或b6的生物分子或其片段。在一些实施方案中，抗体表位包括选自表b5的变应原或其片段。在一些实施方案中，抗体表位包括选自表b6的源自传染性物质的生物分子或其片段。
[0941]
在任何实施方案中，qmax装置可包含选自表b4，b5和/或b6的多个抗体表位，其中读取步骤d)包括获得样品中多种表位结合抗体的量的量度，并且其中样品中多种表位结合抗体的量可诊断疾病或状况。
[0942]
在任何实施方案中，样品可以是环境样品，并且其中分析物可以是环境标记。在一些实施方案中，环境标记选自美国临时申请号62/234,538和/或pct申请号pct/us2016/054025中的表b8。
[0943]
在任何实施方案中，该方法可包括接收或提供报告，该报告指示受试者暴露于从其获得样品的环境中的安全性或有害性。
[0944]
在任何实施例中，该方法可以包括：将包含所测量的量的环境标记的数据发送到远程位置；以及接收报告，该报告指示受试者暴露于从其获得样品的环境中的安全性或有害性。
[0945]
在任何实施方案中，qmax装置阵列可以包括多个捕获剂，其各自结合选自表b8的环境标记，并且其中读取步骤d)可以包括获得在所述表b8中的多个样品中环境标记的量的量度。
[0946]
在任何实施方案中，样品可以是食品样品，其中分析物可以是食品标记物，并且其中样品中食品标记物的量可以与食用食品的安全性相关。在一些实施例中，食品标记物选
自表b9。
[0947]
在任何实施方案中，该方法可以包括接收或提供报告，该报告指示受试者食用从其获得样品的食品的安全性或有害性。
[0948]
在任何实施例中，该方法可以包括：将包含所测量的食物标记物的量的数据发送到远程位置，并且接收指示对象食用从其获取样品的食物的安全性或有害性的报告。
[0949]
在任何实施方案中，本文公开的设备，装置，系统和方法可包括多种捕获剂，其各自结合的食品标记选自美国临时申请号62/234,538和pct申请号pct/us2016/054025中的表b9，其中获得可以包括获得样品中多种食物标记物的量的度量，并且其中样品中多种食物标记物的量可以与食用食品的安全性相关。
[0950]
本文提供的试剂盒可用于实施本发明的装置，系统和方法。
[0951]
样品量可以约为一滴样品。样品的量可以是从刺破的手指或指尖收集的量。样品的量可以是从微针或静脉抽吸收集的量。
[0952]
从源头获取样品后，无需进一步处理即可使用样品，或者可以进行处理，例如以富集目标分析物，去除大颗粒物质，溶解或重悬固体样品等。
[0953]
可以采用将样品添加到qmax设备的任何合适方法。合适的方法可以包括使用移液器，滴管，注射器等。在某些实施例中，当qmax设备以量油尺形式位于支撑物上时，如下所述，可以通过将样品浸入样品中将样品添加到qmax设备上，量油尺的接收区域进入样品。
[0954]
可以一次或多次收集样品。随时间推移收集的样本可以分别进行汇总和/或处理(通过应用于qmax设备并获得样本中分析物的量的测量值，如此处所述)。在一些情况下，随着时间的推移获得的测量值可以被汇总，并且可以用于随着时间的推移进行纵向分析以促进筛选，诊断，治疗和/或疾病预防。
[0955]
如上所述，可以以任何方便的方式清洗qmax设备以去除未结合的样品成分。在某些实施方案中，使用结合缓冲液洗涤qmax设备的表面以除去未结合的样品组分。
[0956]
分析物的可检测标记可以通过任何方便的方法完成。分析物可以直接或间接标记。在直接标记中，在将样品添加到qmax设备之前，先标记样品中的分析物。在间接标记中，如下所述，在将样品添加到qmax设备以捕获未标记的分析物之后，标记样品中未标记的分析物。
[0957]
(10)应用
[0958]
本文公开的设备/装置，系统和方法可以用于各种应用(野外和样品)。本申请中的应用公开，列出，描述和/或概述在分别于2016年8月10日和2016年9月14日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和pct/us0216/051775，于2月7日提交的美国临时申请号62/456065，2017年，2017年2月8日提交的美国临时申请62/456287和2017年2月8日提交的美国临时申请62/456504中，出于所有目的，所有这些申请都完整合并于此。
[0959]
在一些实施方案中，本文公开的装置，设备，系统和方法用于各个领域的各种不同应用中，其中确定样品中一种或多种分析物的存在，不存在，定量和/或扩增是确定的。例如，在某些实施方案中，本装置，设备，系统和方法用于检测蛋白质，肽，核酸，合成化合物，无机化合物，有机化合物，细菌，病毒，细胞，组织，纳米颗粒和其他分子，化合物，混合物及其物质。可以在其中使用主题设备，装置，系统和方法的各个领域包括但不限于：人类疾病和状况的诊断，管理和/或预防，兽医的诊断，管理和/或预防。疾病和状况，植物疾病和状况
的诊断，管理和/或预防，农业用途，兽医用途，食品测试，环境测试和净化，药物测试和预防等。
[0960]
本发明的应用包括但不限于：(a)检测，纯化，定量和/或扩增与某些疾病或某些疾病阶段有关的化合物或生物分子，例如感染性和传染性疾病。寄生虫疾病，伤害，心血管疾病，癌症，精神疾病，神经精神疾病和器质性疾病，例如肺部疾病，肾脏疾病，(b)细胞和/或微生物的检测，纯化，定量和/或扩增，例如环境，例如水，土壤或生物样品(例如组织，体液)中的病毒，真菌和细菌；(c)对食品安全，人体健康或健康构成危害的化合物或生物样品的检测，定量国家安全，例如有毒废物，炭疽，(d)在医学或生理监护仪中检测和量化重要参数，例如葡萄糖，血氧水平，总血球计数，(e)检测n以及从生物样品(例如细胞，病毒，体液)中定量特定dna或rna，(f)对染色体和线粒体中dna的遗传序列进行测序和比较，以进行基因组分析，或者(g)检测和定量反应产物，例如在药物合成或纯化过程中。
[0961]
在一些实施方案中，本装置，设备，系统和方法用于检测样品中的核酸，蛋白质或其他分子或化合物。在某些实施方案中，所述装置，装置，系统和方法用于快速，临床检测和/或定量生物样品中的一种或多种，两种或多种，或三种或多种疾病生物标记，例如，如采用的那样。诊断，预防和/或控制对象的疾病状况。在某些实施例中，设备，装置，系统和方法用于检测和/或定量环境样品(例如从河流，海洋中获得的样品)中的一种或多种，两种或多种或三种或多种环境标记，湖泊，雨水，雪，污水，污水处理径流，农业径流，工业径流，自来水或饮用水。在某些实施方案中，所述装置，装置，系统和方法用于检测和/或定量来自自来水，饮用水加工食品或生食中的一种或多种，两种或多种或三种或多种食品标记。
[0962]
在一些实施方案中，本装置是微流体装置的一部分。在一些实施例中，设备，装置，系统和方法用于检测荧光或发光信号。在一些实施例中，设备，装置，系统和方法包括通信设备或与通信设备一起使用，该通信设备诸如但不限于：移动电话，平板计算机和膝上型计算机。在一些实施例中，主题设备，装置，系统和方法包括标识符或与标识符一起使用，标识符例如但不限于光学条形码，射频id标签或其组合。
[0963]
在一些实施方案中，样品是获自受试者的诊断样品，分析物是生物标记，并且样品中分析物的测量量是疾病或病症的诊断。在一些实施方案中，主题装置，系统和方法还包括向受试者接收或向受试者提供报告，该报告指示个体中生物标记的测量量和没有或处于疾病或病症低风险中的该生物标记的测量值范围，其中相对于测量值范围的生物标记的测定量可用于疾病或病症的诊断。
[0964]
在一些实施方案中，样品是环境样品，并且其中分析物是环境标记。在一些实施方案中，本发明的装置，系统和方法包括接收或提供报告，该报告指示对要暴露于从其获得样品的环境中的受试者的安全性或有害性。在一些实施例中，主题设备，系统和方法包括：将包含所测量的量的环境标记的数据发送到远程位置；以及接收报告，该报告指示对象暴露于样品所来自的环境中的安全性或有害性。
[0965]
在一些实施方案中，样品是食品样品，其中分析物是食品标记物，并且其中样品中食品标记物的量与食品的食用安全性相关。在一些实施例中，主题装置，系统和方法包括接收或提供报告，该报告指示对象食用从其获得样品的食品的安全性或有害性。在一些实施例中，主题设备，系统和方法包括：将包含所测量量的食品标记的数据发送到远程位置；以及接收指示对象食用从其获取样品的食品的安全性或有害性的报告。
[0966]
(11)尺寸
[0967]
本文公开的设备，装置，系统和方法可以包括或使用qmax设备，其可以包括板和垫片。在一些实施例中，qmax设备及其适配器的各个组件的尺寸列出，描述和/或概述在2016年8月10日提交的pct申请(指定美国)pct/us2016/045437和2016年12月9日提交的美国临时申请62,431,639和2017年2月8日提交的62/456,287，其通过引用整体并入本文。
[0968]
在某些实施例中，尺寸在下表中列出：
[0969]
板：
[0970]
[0971][0972]
合页：
[0973][0974]
[0975]
槽：
[0976][0977]
沟：
[0978][0979][0980]
插座插槽
具有本领域普通技术人员通常理解的含义。在某些实施例中，术语“约”可以指
±
10％。在某些实施例中，术语“约”可以指
±
5％。
[0990]
本文所使用的术语“适应的”和“构型的”是指元件，组件或其他主题被设计和/或旨在执行给定功能。因此，术语“适应的”和“构型的”的使用不应被解释为意味着给定的元素，组件或其他主题仅仅是“能够”执行给定的功能。类似地，被叙述为被构型为执行特定功能的主题可以附加地或替代地被描述为可操作以执行该功能。
[0991]
如本文所使用的，短语“例如”，短语“作为示例”和/或简单地术语“示例”和“示例性”在参考一个或多个组件，特征，细节，结构，根据本发明的实施例和/或方法旨在传达所描述的组件，特征，细节，结构，实施例和/或方法是组件，特征，细节，结构的说明性，非排他性示例，根据本发明的实施例和/或方法。因此，所描述的组件，特征，细节，结构，实施例和/或方法并非旨在进行限制，要求或排他/穷举。以及包括结构和/或功能上相似和/或等效的组件，特征，细节，结构，实施例和/或方法的其他组件，特征，细节，结构，实施例和/或方法也在本发明的范围内。本发明。
[0992]
本文中，在提及多于一个实体的列表时，短语“至少一个”和“一个或多个”意指实体列表中的任何一个或多个实体，并且不限于实体列表中明确列出的每个实体中的至少一个。例如，“a和b中的至少一个”(或等效地，“a或b中的至少一个”，或等效地“a和/或b中的至少一个”)可以指的是单独的a，b单独或a和b的组合。
[0993]
本文中，放置在第一实体和第二实体之间的术语“和/或”是指(1)第一实体，(2)第二实体和(3)第一实体和第二实体中的一个。用“和/或”列出的多个实体应以相同的方式解释，例如，如此连接的实体中的“一个或多个”。其它实体可以可选地存在除了由“和/或”从句明确指出，无论是否与指明的那些实体有关。
[0994]
在提到数值范围的情况下，本发明包括其中包括端点的实施例，其中两个端点都被排除的实施例以及其中一个端点被包括而另一端点被排除的实施例。除非另有说明，否则应假定包括两个端点。此外，除非另外指明或从上下文和本领域普通技术人员的理解中是显而易见的。
[0995]
如果任何专利，专利申请或其他参考文献通过引用并入本文，并且(1)以与以下内容中的任一非并入部分不一致的方式定义术语，和/或(2)与之非并入部分或任何其他并入的参考文献不一致的，应以本发明的非并入部分为准，并且其中仅定义了该术语的参考文献和/或并入的术语或并入的部分以该术语或并入的公开为准。