[发明专利]微流体感测系统

说明书

背景技术

微流体是跨各种学科适用的技术，所述各种学科包括工程学、物理学、化学、微技术和生物技术。微流体涉及对少量流体以及如何在诸如微流体芯片之类的各种微流体系统和设备中操纵、控制和使用这样的少量流体的研究。例如，微流体生物芯片(称为“芯片上实验室(lab-on-chip)”)用于分子生物学领域，以整合化验(assay)操作，以用于诸如分析酶和DNA、检测生物化学毒素和病原体、诊断疾病等的目的。

附图说明

图1图示了根据本公开的微流体感测系统的示例；

图2图示了根据本公开的微流体感测系统的示例；

图3图示了根据本公开的微流体泵送和感测区域的一部分的示例的示意图；

图4图示了根据本公开的用于操作微流体感测系统的计算设备的示例；以及

图5图示了根据本公开的微流体感测的方法的示例。

具体实施方式

可以在护理点测试中采用微流体芯片，以在与要测试的个体相关联的位置处实现化验操作。例如，在用于对样本进行微流体测试的各种护理点方法中，可以通过微流体测试设备中的传感器来分析样本，以除了其他可能的状况之外还给出疾病状态的指示。

活细胞是生物体的基本结构和功能单元。大多数动物和植物细胞在大小上范围从1-100微米，并且包含重要的健康信息。基于细胞的诊断可以用于检测传染病(HIV、疟疾、结核病)以及慢性疾病(癌症、心脏病、自身免疫性疾病)。传统的细胞级诊断工具可能例如是昂贵的，涉及专门训练来进行操作，并且可能并不总是被部署在护理点设置处。此外，保健逐渐从集中医院迁移到更分散和/或家中设置。例如，这种转变可能涉及提供与在医院中使用精密机械进行的测试相同水平的性能和功能不过以更小和更便携的形式的技术的使用。

根据本公开的微流体感测系统可以例如在家用(household)和/或远程设置的方便处提供实验室级诊断性能。如本文进一步描述的，测试可以由便携式计算设备上的微流体应用启动(initiate)、供电和驱动。微流体应用可以指导微流体芯片在生物样本上执行测试，所述微流体芯片除了其他组件之外还具有嵌入式泵、滴液喷射器、阻抗传感器和/或热传感器。根据本公开的微流体感测系统可以允许在便携式计算设备上捕获和分析数字数据，并且与医院诊断测试相比，可以允许在更短的时间段中并且以更低的成本将结果提供给保健提供者、患者和/或其他用户。

为了本公开的目的，术语“微流体”是指与具有某个体积或承载具有处于“微”范围、分别地微升或微米内的尺寸的颗粒的流体相互作用的设备和/或通道。为了本公开的目的，术语“颗粒”包含任何小的微小片、片段或量，包括而不限于生物细胞或生物细胞群。“流体”可以包括液体、气体或其混合物。此外，“生物样本”是指包括血液和/或血液成分(诸如血浆和/或血清)的溶液、以及除其他成分外还包含不从血液得到的诸如细菌、酵母、真菌和病毒之类的生物标志物的溶液。

图1图示了根据本公开的微流体感测系统100的示例。如图1所示，微流体感测系统100可以包括执行微流体应用103的便携式计算设备101。如本文所使用的，微流体应用可以是指具有用于执行特定任务的指令的程序。此外，微流体感测系统100可以包括耦合到便携式计算设备101的微流体芯片105。微流体芯片105包括微流体泵送和感测区域107，以在生物样本(诸如在微流体芯片105上接收的流体样本)上执行测试。如本文所使用的，微流体泵送和感测区域是指微流体芯片105的专用部分，其被配置为使用专用泵将流体样本流引导越过一系列传感器。另外，微流体芯片105可以被耦合到微流体读取器104，微流体读取器104可以包括印刷电路板(PCB)109，其用于指示微流体泵送和感测区域107基于从微流体应用103接收的命令来执行测试。例如，微流体应用103可以向微流体读取器104提供指令，微流体读取器104可以随后向微流体芯片105提供指令以执行热感测测试。虽然图1图示了微流体读取器104和微流体芯片105作为分离和独立的组件，但是示例不限于此。在一些示例中，微流体芯片105可以在PCB109上，并且PCB 109可以直接连接到便携式计算设备101(例如，经由通用串行总线(USB)线缆)。此外和/或替代地，微流体读取器104可以是便携式计算设备101的一部分，并且便携式计算设备101可以被配置为接收微流体芯片105(和/或盒，如关于图2所讨论的)。