CN107209098A - 诊断芯片 - Google Patents
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Abstract
一种微流体诊断芯片可以包括：包括主泵的主流体通道；从所述主流体通道分支的副流体通道；以及处于所述副流体通道内的副泵，其中，所述副泵将从通过主通道的流体中抽取第一尺寸的分析物的颗粒，所述流体包括所述第一尺寸的分析物的颗粒和若干较大尺寸的分析物的颗粒。一种分析微流体芯片上的分析物的方法可以包括：利用主微流体泵来泵送包括分析物颗粒的流体通过流体耦接到流体槽的主微流体通道；以及通过利用副微流体泵将所述分析物颗粒拉入到副微流体通道中，来分选通过所述副微流体通道的流体内的所述分析物颗粒。
Description
背景技术
传染病和其他医疗状况不断影响人类生活。已经取得了进展以检测例如血液或其他流体中的抗原的存在，以便诊断患者的疾病。在一些情况下，微流体装置被用于分析分析物。
附图说明
附图图示了本文所述的原理的各种示例，并且是本说明书的一部分。图示的示例仅为了说明而给出，并且不限制权利要求的范围。
图1是根据本文所述的原理的一个示例的用于分析分析物的结合到盒中的微流体诊断芯片的示图。
图2A和图2B是根据本文所述的原理的两个示例的用于分离流体内的颗粒的微流体诊断芯片的平面示图。
图3是根据本文所述的原理的另一示例的用于分离流体内的颗粒的微流体诊断芯片的平面示图。
图4是示出了根据本文所述的原理的一个示例的分析微流体诊断芯片上的分析物的方法的流程图。
图5是根据本文所述的原理的一个示例的微流体诊断芯片***的框图。贯穿附图，相同的附图标记标示相似但不一定相同的元件。
具体实施方式
如上文所提到的，例如微流体诊断芯片(MDC)之类的微流体装置接收包括分析物的流体并检测该流体内的病原体或其他异常。实施MDC的一种替代方案将是采集包括分析物的流体的样品，并将该样品转移到实验室以便进行分析。该分析过程需要操作者利用敏感且昂贵的试剂执行一系列精确的步骤，以便适当地处理样品。运行测试的人通常已经过专门的培训以进行分析。
在对包括分析物的流体的一种特定分析中，该过程可包括对包括分析物颗粒的流体中的颗粒的数量进行计数。在一个示例中，所述颗粒可以包括作为分析物的人血细胞，并且对这些细胞的计数可以进一步有助于患者的诊断。对细胞进行计数的MDC可能仍需要经过培训的专业人员，以在将流体引入到MDC中之前混合分析物和试剂。即使该混合物被正确地制备，但由于任何给定的流体(即，血液)包括多于一种类型的细胞或颗粒并且MDC无法区分这两种类型的事实，MDC可能仍无法对细胞的数量进行适当的计数。
因此，本说明书在一个示例中描述了一种微流体诊断芯片，其包括：包括主泵的主流体通道；从主流体通道分支的副流体通道；以及处于副流体通道内的副泵，其中，该副泵从通过主通道的流体中抽取第一尺寸的分析物颗粒，该流体包括第一尺寸的分析物颗粒和若干较大尺寸的分析物颗粒。结果，未经培训的人可以将包括分析物的流体添加到MDC并获得相对更准确的结果和诊断。
本说明书还在另一示例中描述了一种诊断芯片，其包括：第一流体通道，其包括通信地耦接到颗粒差分模块的第一传感器；以及从所述第一流体通道引出的第二流体通道，与所述第一流体通道相比，所述第二流体通道具有较小的直径，所述第二流体通道包括通信地耦接到所述颗粒差分模块的第二传感器；其中，所述颗粒差分模块将已通过所述第一流体通道的流体内的分析物颗粒的数量与已使用第一微型泵而被拉动通过所述第二流体通道的流体的分析物颗粒的数量进行比较。
本说明书还在又一示例中描述了一种分析微流体诊断芯片上的分析物的方法，所述方法包括：利用主微流体泵来泵送包括分析物颗粒的流体通过流体耦接到流体槽的主微流体通道；以及通过利用副微流体泵将所述分析物颗粒拉入到副微流体通道中，来分选通过所述副微流体通道的流体内的所述分析物颗粒。
在本说明书和所附权利要求中，术语“流体”意在被广泛地理解为在施加的剪切应力下不断变形(流动)的任何物质。在一个示例中，流体包括分析物。在另一个示例中，流体包括试剂或反应物。在另一个示例中，流体包括分析物和试剂或反应物。在再一个示例中，流体包括分析物、试剂或反应物等。
此外，在本说明书和所附权利要求中，术语“分析物”意在被理解为可放置在微流体诊断芯片(MDC)中以进行分析的流体内的任何物质。在一个示例中，分析物可以是流体内的任何构成物质，例如但不限于动物或人的血液、动物或人的尿液、动物或人的***物、动物或人的粘液、动物或人的唾液或酵母等等。在一个示例中，分析物可以是流体内的若干颗粒，例如血细胞等。在该示例中，特定类型的血细胞是分析物，这是因为它将通过MDC来分析。
此外，在本说明书和所附权利要求中，术语“病原体”意在被理解为可产生疾病的任何物质。在一个示例中，病原体可在如上所述的任何流体中找到。
另外，在本说明书和所附权利要求中，术语“试剂”意在被理解为被添加到***以便引起化学反应或者被添加以观察反应是否发生的物质或化合物。反应物意在被理解为在化学反应的过程中被消耗的物质。在一个示例中，试剂可以被包含在流体内。
更进一步地，如本说明书和所附权利要求中所使用的，术语“若干”或类似语言意在被广泛地理解为包括1到无穷大的任何正数；零不是数量，而是没有数量。
在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本***和方法的透彻理解。然而，对于本领域技术人员而言将显而易见的是，本发明的设备、***和方法可以在没有这些具体细节的情况下实施。在说明书中对“示例”的引用或类似语言意味着结合该示例描述的特定特征、结构或特性如所描述的包括，但是可不包括在其他示例中。
现在转向附图，图1是根据本文所述的原理的一个示例的用于分析分析物的结合到盒(105)中的微流体诊断芯片(100)的示图。在图1中所示的示例中，MDC(100)是盒的一部分。盒(105)还包括电耦接到MDC(100)的电子装置接口(110)。在一个示例中，MDC(100)可以是1mm至30mm长和2mm至5mm宽。在另一示例中，MDC(100)的宽度为大约2mm宽。在一个示例中，MDC(100)可以包括硅衬底，若干电线、腔、泵和传感器可以被限定和创建到该硅衬底上。
电子装置接口(110)可以允许MDC(100)从例如计算设备之类的外部源接收指令和功率。在该示例中，MDC(100)是盒(105)的一部分，该部分接收包括分析物的流体，同时盒(105)和电子装置接口(110)提供物理主体以相应地收容MDC以及操作MDC(100)的功率和指令。
盒(105)可以用作壳体，MDC(100)和电子装置接口(110)被收容到其中，并受保护防止受到污染和损伤。盒(105)还可以用作结构，用户可以将压力施加于其上，以便将电子装置接口(110)连接到电子装置。
电子装置接口(110)可以包括任何数量的电接触点(125)，其可以与电子装置的输入/输出端口接口。在一个示例中，电子装置接口(110)是能够电耦接到电子装置中的USB端口的通用串行总线(USB)接口。在其他示例中，电子装置接口(110)的电接触点可以被构造成适合于PCI总线、PCIE总线、SAS总线和SATA总线等。在再其他的示例中，电子装置接口(110)可以包括与专用计算设备中的专用端口接口的电接触点。
MDC(100)可以包括供给托盘(115)，包括分析物和/或反应物的流体被放置到其中。供给托盘(115)将流体引导到MDC(100)的流体槽(120)中。在操作期间，包括分析物的流体例如可以被放置在供给托盘(115)中并且进入到流体槽(120)中。尽管图1示出了单供给托盘(115)和单流体槽(120)，但是可以使用任何多个供给托盘(115)和流体槽(120)以便分析若干流体。
当流体处于流体槽(120)中时，MDC(100)可以经由电子装置接口(110)从电气装置接收电功率。从电气装置接收的电功率可以驱动在MDC(100)中限定的若干个微流体通道内的若干个泵、传感器和加热器。
MDC(100)的传感器可以是当流体经过传感器时能够测量流体的阻抗值的阻抗传感器。在一个示例中，传感器可以测量流体内的颗粒的数量。如将在下面更详细地描述的，传感器可以被放置在从主微流体通道分叉的副微流体通道中，与该副微流体通道相比，该主微流体通道可具有相对较大的截面体积(cross-sectional volume)。因此，该副微流体通道可以按尺寸来限制流体内的颗粒。
MDC(100)的泵可以泵送流体通过它们相应的微流体通道。各微流体通道在宽度上可以根据待进行的分析的类型和在分析期间使用的流体中的颗粒的类型(即，特定分析物)而变化。在一个示例中，微流体通道的宽度可以略大于例如血细胞之类的单个分析物颗粒的大小。在另一个示例中，微流体通道的宽度在直径上可以从1-100μm。在又一个示例中，微流体通道的宽度可以从6-20μm。
这些泵是电阻器，当对它们施加电压时，其使与流体接触的薄膜的表面处的气泡成核(nucleate)。这种快速焦耳加热方法使与薄膜电阻器紧密接触的流体过热。气泡的形成和塌缩使流体被推动/拉动通过微流体通道。薄膜电阻器可由例如钽、铂、金、碳化硅、氮化硅、钨或它们的组合制成。在一个示例中，所施加的电压可以以1-100kHz的速率施加，并且可以范围从5-35V。在其他示例中，电压可以大于35V或小于5V，并且可以以不同的频率施加。以这种方式激活电阻器的频率可决定流体流过主微流体通道和副微流体通道的速度。此外，如将在下面更详细地描述的，泵可以被协作地致动，以便将流体和颗粒推动或拉动通过不同直径的微流体通道。
图2A是根据本文所述的原理的一个示例的用于分离流体内的颗粒的微流体诊断芯片(MDC)(100)的平面示图。图2B是根据本文所述的原理的另一个示例的用于分离流体内的颗粒的微流体诊断芯片(MDC)(100)的平面示图。现在将参照这两个图来描述MDC(100)。MDC(100)可以包括流体槽(120)、主通道(205)、副通道(210)、主通道泵(215)、副通道泵(220)以及副通道传感器(225)。流体槽(120)是包括分析物的流体通过供给托盘(图1，115)而被引导到其中的槽。当流体槽(120)充满流体时，流体被接收到若干个主通道(205)中。流体槽(120)和主通道(205)二者都可处于微米尺度上。在一个示例中，主通道(205)可以在流体槽(120)的顶部处被流体耦接到流体槽(120)，使得在流体进入到主通道(205)中之前，整个流体槽(120)将充满。在另一示例中，主通道(205)可以在流体槽(120)的底部处被流体耦接到流体槽(120)，使得一旦流体进入流体槽(120)，流体就可以立即进入主通道(205)。
主通道(205)可以包括主通道泵(图2B，215)。如上所述，主通道泵(215)可以采取当电压被施加于其时使流体内的气泡成核的电阻器的形式。这使与薄膜电阻器紧密接触的流体过热。气泡随后塌缩，从而使流体沿图2A和图2B中示出的箭头所示的方向被泵送通过主流体通道。
MDC(100)还可以包括从主通道(205)分叉的副通道(210)。在一个示例中，副通道(210)的终端被耦接到排放储存器，使得已被引导到副通道(210)中的流体内的任何颗粒从MDC(100)排出，并作为分析的废物保留在储存器中。在另一示例中，副通道(210)的终端被重定向到主通道(205)中，使得被引导通过副通道(210)的流体中的那些颗粒与通过主通道(205)的流体重新结合。在该示例中，通过主通道(210)的所有颗粒可以再次通过副通道(210)下游的传感器进行分析，并且随后，通过将它们引导到储存器中来进行处置。
副通道(210)还可以包括副通道传感器(225)，其在流体通过副通道(210)时测量流体中的颗粒的特性。在一个示例中，传感器(225)可以是阻抗传感器(225)，其检测例如血细胞之类的颗粒的存在，并且对这些颗粒中有多少通过副通道(210)进行计数。每个副通道传感器(225)可以包括若干电连接，以从电源接收功率，并且将电信号引导到电子装置接口(110)的电接触点(125)。图2以虚线示出了这些电连接。
副通道(220)具有小于主通道(205)的截面体积的截面体积。这允许包括不同直径的颗粒的流体适合穿过较小的副通道(220)，同时排除较大的颗粒。在一个示例中，流体是包括若干不同类型的血细胞的血液样品；每种血细胞类型具有不同大小的直径。在一个示例中，副通道(220)的宽度可以略大于(即，十分之一微米)要分析的目标类型的血细胞或颗粒。
为了分离存在于流体中的不同尺寸的颗粒，主通道泵(215)和副通道泵(220)可以协作地相应推动和拉动相应的细胞通过主通道(205)和副通道(210)。在一个示例中，主通道泵(215)可以位于并形成在主通道(205)中，使得流体沿如图2A和图2B中示出的箭头所示的方向流动。副通道泵(220)可以被定位成使得待引入到副通道(210)中的目标细胞被副通道泵(220)拉入到副通道(210)中。在一个示例中，主通道泵(215)和副通道泵(220)的激活在一个泵(215、220)在另一个泵(215、220)被停用时激活的情况下交替。主通道泵(215)和副通道泵(220)之间的这种交替的激活模式提供了待在副通道(210)从主通道(205)分叉的位置处产生的交叉流(cross flow)。这防止流体内的较大颗粒聚集在副通道(210)的入口，从而阻止预期的颗粒进入副通道(210)。
在一个示例中，类似于副通道(210)的任何数量的颗粒排除通道(particleexcluding channel)可以从主通道(205)分叉，其中，每个颗粒排除通道具有不同的截面体积，以从通过主通道(205)的流体排除不同尺寸的颗粒。在该示例中，若干个颗粒排除通道可以被布置成使得若干个颗粒排除通道中较小的通道处于任何其他颗粒排除通道的上游；随着流体进一步向下游传递，每个颗粒排除通道在截面体积上增加。因此，在相对较大的颗粒被相对较大的颗粒排除通道移除之前，流体中存在的最小的颗粒被从流体中移除。若干个颗粒排除通道中的每一个可以包括传感器，从而允许检测流体内的每种类型的颗粒并且在一些示例中对其进行计数。因此，本说明书的MDC(100)可以使用单一流体进行多次测试，该单一流体具有沉积到MDC(100)中的许多分析物。此外，从分析接收到的多种类型的数据可以被用于作出任何数量的诊断或结论。
具有基于分析物的尺寸来感测副通道中的流体内的许多分析物的能力允许相对更准确和精确的颗粒计数。在分析物是血液内的细胞类型的示例中，对在血液中找到的特定类型的细胞的适当计数可有助于更好地诊断疾病，例如癌症、HIV、流行感冒(flue)等。准确性和精度通过如下方式来实现，即：通过仅传递一种类型的目标细胞通过针对该目标细胞特别设定尺寸的通道内的传感器(225)。在没有将目标细胞引导到副通道(210)中的泵(215、220)的情况下，所有类型的细胞可以被传递通过主通道内的传感器(225)，该主通道具有允许多个细胞同时通过的直径，这可导致电感的错误读数，并且因此，导致对血液样品内的目标细胞的数量的错误计数。在一个示例中，可以使用通信地耦接到传感器(225、230)的颗粒差分模块(particle differential module)(235)，在副通道传感器(225)所检测到的目标细胞的数量与主通道传感器(230)所检测到的细胞的数量之间进行比较。在一个示例中，颗粒差分模块(235)可以被实现为计算机可读介质，该计算机可读介质在其上具有计算机可读指令，以在通过处理器执行时，比较副通道(210)中的传感器(225)的输出与主通道(205)中的传感器(230)的输出之间的差异。在另一示例中，颗粒差分模块(235)可以是硬件电路，其比较副通道(210)中的传感器(225)的输出与主通道(205)中的传感器(230)的输出之间的差异。
可以进行通过颗粒差分模块(235)的比较，以便确定血液样品中是否存在相对较高的目标细胞计数或相对较低的目标细胞计数。此外，可以跨若干个如上所述的颗粒排除通道进行该比较，从而甚至进一步有助于所进行的分析的准确性和精度。
本MDC(100)降低了进行分析所需的技能组合。例如，患者可以向医护人员提供他或她自身的流体，该医护人员随后可以将该流体放置在MDC(100)中用于分析。在另一个示例中，患者也可以将他或她自身的流体直接放置在MDC(100)中。通过电子装置接口(110)和计算设备，结果可以被转发给医护人员用于根据这些结果进行诊断。由于不使用相对较高技能的医护技术人员，因此部署MDC(100)并进行测试的成本显著降低。此外，主通道(205)和副通道(210)的尺寸允许对微流体尺度上的血液样品的分析，这也有助于结果和诊断的准确性。
尽管本说明书将分析物描述为血液样品或其中的成分，但是包括目标颗粒的任何类型的流体都可以通过MDC(100)而不超出本说明书。因此，将分析物描述为血液样品仅是示例，并且本说明书设想了使用本文所述的MDC(100)来分析若干不同流体内的若干不同微粒或分析物。
图3是根据本文所述的原理的另一示例的用于分离流体内的颗粒的微流体诊断芯片(100)的平面示图。图3类似于图2A和图2B，除了图3包括处于副通道(210)下游的另一第三通道(305)。第三通道(305)可以包括类似于副通道传感器(225)的第三通道传感器(310)。然而，第三通道(305)可以包括与副通道(210)相比相对更大的宽度，但包括比主通道(205)要小的宽度。图3中所示的MDC(100)的操作类似于结合图2A和图2B所述的MDC(100)的操作。然而，在图3中，通过主通道(205)的流体中的第二类型的颗粒可以通过第三通道传感器(310)来分析。第二类型的颗粒可以是如下那些颗粒，即：所述颗粒除了可适合通过第三通道(305)的那些颗粒之外不包括任何其他颗粒。在图3中，由于副通道(210)绕过第三通道(305)，因此通过副通道泵(220)拉入到副通道(210)中的所有第一类型的颗粒将不会被拉入到第三通道(305)中。与副通道泵(220)非常相似，位于第三通道(305)内的第三通道泵(315)从主通道中的流体抽取第二类型的颗粒。此外，第三通道泵(315)可以与副泵(220)和主泵(215)协作，以在第三通道(305)的入口上产生交叉流。在该示例中，每个泵(215、220、315)可以一个在另一个之后顺序地激发。
如上所述，类似于副通道(210)和第三通道(305)的任何数量的颗粒排除通道可以被用于逐个尺寸地从主通道(205)中的流体中移除不同尺寸的颗粒。此外，通过所有传感器获得的数据可以使用颗粒差分模块(图2A，235)来彼此比较或者以若干方式来编译(compile)，并且可进行多次诊断作为结果。
图4是示出了根据本文所述的原理的一个示例的分析MDC上的分析物的方法(400)的流程图。该方法可以开始于利用主微流体泵来泵送(405)包括分析物颗粒的流体通过流体耦接到流体槽的主微流体通道(205)。如上所述，主通道泵(215)可以使用如上所述的电阻器来推动一定量的流体通过主通道(205)。
方法(400)可以以如下方式继续，即：通过利用副微流体泵(220)将颗粒拉入到副微流体通道(210)中，分选(410)通过副微流体通道(210)的分析物内的颗粒。类似于主微流体泵(215)，副微流体泵(220)也可以是电阻器。然而，在这种情况下，气泡的成核和塌缩使一定量的流体以及流体中的至少一种颗粒(如果存在)被拉入到副微流体通道(210)中。两个泵(215、220)一起工作，以相应地将至少一种颗粒推动和拉动到副微流体通道(210)中。在一个示例中，待利用泵(215、220)的每次激活来拉入到副微流体通道(210)中的流体内的颗粒可能不存在。然而，当存在时，接近副微流体通道(210)的入口的颗粒将被拉入到副微流体通道(210)中。
图5是根据本文所述的原理的一个示例的微流体诊断芯片***(500)的框图。***(500)包括计算设备(505)和选择性地电耦接到该计算设备(505)的盒(105)。盒(105)包括如上面结合图1所述的MDC(100)和电子装置接口(110)。在一个示例中，盒(105)可以经由USB连接器通信地耦接到计算设备(505)。
计算设备(505)包括各种硬件部件。在这些硬件部件之中可以是若干个处理器(510)、若干个数据存储装置(515)、若干个***设备适配器(535)、若干个网络适配器(540)以及显示装置(545)。这些硬件部件可以通过使用若干总线(550)和/或网络连接来互连。在一个示例中，处理器(510)、数据存储装置(515)、***设备适配器(535)、网络适配器(540)和显示装置(545)可以经由总线(550)通信地耦接。
处理器(510)可以包括从数据存储装置(515)检索可执行代码并执行该可执行代码的硬件架构。根据本文所述的本说明书的方法，当通过处理器(510)执行时，可执行代码可以使处理器(510)至少实现经由电子装置接口(110)和***设备适配器(535)从MDC(100)接收若干个电信号的功能。在执行代码的过程中，处理器(510)可以从若干个其余的硬件单元接收输入并将输出提供给该若干个其余的硬件单元。
数据存储装置(515)可以存储通过处理器(510)或其他处理装置来执行的数据，例如可执行程序代码等。如将要论述的，数据存储装置(510)可以特别地存储代表若干应用的计算机代码，处理器(510)执行所述计算机代码以至少实现本文所述的功能。
数据存储装置(515)可以包括各种类型的存储器模块，包括易失性和非易失性的存储器。例如，当前示例的数据存储装置(515)包括随机存取存储器(RAM)(530)、只读存储器(ROM)(525)和硬盘驱动器(HDD)存储器(520)。还可以利用许多其他类型的存储器，并且本说明书预期了在数据存储装置(515)中使用许多不同类型的存储器，该存储器如可适合于本文所述的原理的特定应用。在某些示例中，数据存储装置(515)中的不同类型的存储器可以被用于不同的数据存储需求。例如，在某些示例中，处理器(510)可以从只读存储器(ROM)(525)引导，维持硬盘驱动器(HDD)存储器(520)中的非易失性存储，并且执行存储在随机存取存储器(RAM)(530)中的程序代码。
一般而言，数据存储装置(515)可以包括计算机可读介质、计算机可读存储介质或非暂时性计算机可读介质等等。例如，数据存储装置(515)可以是但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体***、设备或装置，或者前述的任何合适的组合。例如，计算机可读存储介质的更具体的示例可以包括以下各项：具有若干导线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光存储设备、磁存储设备或者前述的任何合适的组合。在本文件的背景下，计算机可读存储介质可以是可包含或存储用于由指令执行***、设备或装置使用或者与指令执行***、设备或装置结合使用的计算机可用程序代码的任何有形介质。在另一示例中，计算机可读存储介质可以是可包含或存储用于由指令执行***、设备或装置使用或者与指令执行***、设备或装置结合使用的程序的任何非暂时性介质。
计算设备(505)中的硬件适配器(535、540)使得处理器(510)能够与计算设备(510)外部和内部的各种其他硬件元件接口。例如，***设备适配器(535)可以提供与例如显示装置(545)、鼠标或键盘之类的输入/输出设备的接口。***设备适配器(535)还可以提供对例如外部存储设备之类的其他外部设备、例如服务器、交换机和路由器之类的若干网络设备、客户端设备、其他类型的计算设备以及它们的组合的访问。
可以提供显示装置(545)以允许计算设备(545)的用户与计算设备(545)交互并实现计算设备(545)的功能。***设备适配器(535)还可以创建处理器(510)和显示装置(545)、打印机或其他媒体输出设备之间的接口。网络适配器(540)可以向例如网络内的其他计算设备提供接口，从而使得能够在计算设备(545)和位于网络内的其他设备之间传输数据。
本文中参照根据本文所述的原理的示例的方法、设备(***)和计算机程序产品的流程图和/或框图来描述本***和方法的各方面。流程图和框图的每个框以及流程图和框图中的框的组合可以通过计算机可用程序代码来实现。计算机可用程序代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备的处理器，以产生机器，使得计算机可用程序代码在通过例如计算设备(505)的处理器(510)或其他可编程数据处理设备来执行时，实现流程图和/或框图的一个或多个框中规定的功能或动作。在一个示例中，计算机可用程序代码可以在计算机可读存储介质内实施；计算机可读存储介质是计算机程序产品的一部分。在一个示例中，计算机可读存储介质是非暂时性计算机可读介质。
本说明书和附图描述了可使颗粒与流体分离的诊断芯片。在一些示例中，该诊断芯片可以降低对于进行分析的医护人员的技能组合要求。在一些示例中，本文所述的MDC(100)可以允许非专业人员将分析物放置到MDC(100)中并检索该分析物的分析数据。因此，在一些示例中，与潜在地花费数千美元支付专业人员以在专业实验室中分析分析物相比，部署MDC(100)的成本可以是相对更便宜的。此外，在一些示例中，MDC(100)中的部件的尺寸可以允许在微米级别上分析分析物，从而以相对较少量的流体样品在分析中提供更好的精度和准确性。
已经给出前面的描述来说明和描述所述原理的示例。这种描述不意在是穷尽式的或将这些原理限于所公开的任何精确形式。鉴于上述教导，许多修改和变型是可能的。
Claims (15)
1.一种微流体诊断芯片，包括：
主流体通道，其包括主泵；
从所述主流体通道分支的副流体通道；以及
处于所述副流体通道内的副泵，其中，所述副泵将从通过主通道的流体中抽取第一尺寸的分析物的颗粒，所述流体包括所述第一尺寸的分析物的颗粒和若干较大尺寸的分析物的颗粒。
2.如权利要求1所述的微流体诊断芯片，其特征在于，与所述主流体通道相比，所述副流体通道包括较小的直径。
3.如权利要求2所述的微流体诊断芯片，其特征在于，所述副流体通道包括第一传感器，以对通过所述副流体通道的所述第一尺寸的颗粒的数量进行计数。
4.如权利要求2所述的微流体诊断芯片，其特征在于，所述副流体通道的直径排除了所述若干较大尺寸的颗粒。
5.如权利要求3所述的微流体诊断芯片，其特征在于，所述主流体通道包括第二传感器，以对通过所述主流体通道的所述第一尺寸和较大尺寸的分析物的颗粒进行计数。
6.如权利要求5所述的微流体诊断芯片，还包括颗粒差分模块，所述颗粒差分模块接收所检测到的所述第一尺寸的颗粒的数量和所检测到的较大尺寸的颗粒的数量，并且将所述流体内的所述第一尺寸的颗粒的数量与较大尺寸的颗粒的数量进行比较。
7.如权利要求1所述的微流体诊断芯片，其特征在于，所述主泵和所述副泵将协作，以相应地将所述第一尺寸的颗粒推动和拉动到所述副流体通道中。
8.如权利要求1所述的微流体诊断芯片，还包括处于所述副流体通道下游的排出机构，以通过喷嘴并且从所述微流体诊断芯片中向外排出所述第一尺寸的颗粒。
9.一种诊断芯片，包括：
第一流体通道，其包括通信地耦接到颗粒差分模块的第一传感器；以及
从所述第一流体通道引出的第二流体通道，与所述第一流体通道相比，所述第二流体通道具有较小的直径，所述第二流体通道包括通信地耦接到所述颗粒差分模块的第二传感器；
其中，所述颗粒差分模块将已通过所述第一流体通道的流体内的分析物颗粒的数量与已使用第一微型泵而被拉动通过所述第二流体通道的流体的分析物颗粒的数量进行比较。
10.如权利要求9所述的诊断芯片，其特征在于，与所述第一流体通道相比，所述第二流体通道具有较小的直径，以阻止通过所述第一流体通道的流体的大于所述第二流体通道的直径的分析物颗粒的通过。
11.如权利要求9所述的诊断芯片，其特征在于，所述第一流体通道包括第二微型泵，以将所述分析物颗粒泵送通过所述第一流体通道。
12.如权利要求11所述的诊断芯片，其特征在于，所述第一微型泵和所述第二微型泵协作，以通过所述第二流体通道的开口产生流体的交叉流，使得所述流体中的颗粒不会积聚在所述开口处。
13.如权利要求9所述的诊断芯片，其特征在于，所述第一传感器和所述第二传感器是阻抗传感器。
14.一种分析微流体芯片上的分析物的方法，包括：
利用主微流体泵来泵送包括分析物颗粒的流体通过流体耦接到流体槽的主微流体通道；以及
通过利用副微流体泵将所述分析物颗粒拉入到副微流体通道中，来分选通过所述副微流体通道的流体内的所述分析物颗粒。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将通过所述副微流体通道的分析物颗粒的数量的计数与使用主微流体传感器的通过所述主微流体通道的流体内的总颗粒的数量的计数进行比较。
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