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專利名稱：：用于紅血細胞分析的微流體卡的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及分析儀，尤其涉及血液學分析儀。更明確地來講，本發(fā)明涉及帶有可拆卸卡(card)或試樣盒(cartridge)的分析儀。
背景技術：
：與本發(fā)明有關的專利和申請可包括于2002年5月7日公告的發(fā)明名稱為"FluidDrivingSystemforFlowCytometry"的美國專利No.6,382,228、于2003年7月22日公告的發(fā)明名稱為"PortableFlowCytometry"的美國專利No.6，597,438、于2005年11月29日公告的發(fā)明名稱為"OpticalAlignmentDetectionSystem"的美國專利No.6,970,245、于2003年4月15日公告的發(fā)明名稱為"OpticalDetectionSystemforFlowCytometry，，的美國專利No.6,549,275、于1998年11月17日7〉告的發(fā)明名稱為"ElectrostaticallyActuatedMesopumpHavingaPluralityofElementaryCells"的美國專利No.5,836,750、于2004年12月30日遞交的發(fā)明名稱為"OpticalDetectionSystemwithPolarizingBeamsplitter"的美國專利申請No.11/027,134、于2005年5月16日遞交的發(fā)明名稱為"CytometryAnalysisCartridgeOpticalConfiguration"的美國專利申請No.10/908,543和于2005年4月25日遞交的發(fā)明名稱為"AFlowControlSystemofaCartridge"的美國專利申請No.10/908,014,所有的這些專利和專利申請通過引用結合在本發(fā)明中。
發(fā)明內容本發(fā)明描述了一種用于作為血球計數(shù)測量的一部分的一些紅血球指數(shù)的測量的微流體卡系統(tǒng)。該系統(tǒng)可包括微流體結構，以減少或消除試樣凝集和、或微粒沉淀。圖la是血液學分析系統(tǒng)的視圖；圖lb是分析系統(tǒng)的示范性紅血球試樣盒或卡的視圖；圖2a和圖2b表明重力對通道內微粒的影響和相對于重力的通道方向；圖3是分析卡的分解圖；圖4至圖12示出了分析卡的某些層；圖13示出了卡上的器件的布局；圖14至圖18指明了用于卡上的紅血球分析的流體運動；圖19指明了一些臨界測量公差的位置；圖20是卡的層尺寸表；圖21是試樣的稀釋和球化規(guī)范表；圖22是用于試樣和稀釋泵的控制^莫式的曲線圖；圖23示出了具有稀釋流速、細胞并發(fā)和溶液存儲參數(shù)的表；圖24是用于RBC試樣的球化RBC溶液的兩級推進期間試樣和稀釋泵的控制^^莫式的曲線圖；圖25示出了具有稀釋流速、細胞并發(fā)和溶液存儲參數(shù)的表；圖26是紅血球^l化通道的圖示；圖27示出了在球化溶液的通道內的血液的截面；圖28示出了用于減少氣泡的通道和中間接觸面的各種設計；圖29至圖34是球化通道的各種構造，這些球化通道具有抗沉淀或抗累積特征；圖35示出了用于減少試樣的凝集的結；以及圖36是修剪和球化機構的框圖。具體實施方式本發(fā)明通常涉及試樣分析儀，尤其涉及帶有可拆卸和、或可拆解試樣盒的試樣分析儀或血細胞計數(shù)器，這些試樣盒用在患者護理場合，如在醫(yī)生的辦公室、在家庭或在野外的任何地方。通過提供帶有所需的試劑和、或流體的可拆卸和、或可拆解試樣盒或卡，就可在實驗室環(huán)境以外可靠地使用試樣分析儀，且僅需很少或不需專業(yè)培訓。例如，這種分析儀可有助于筒化試樣分析過程、降低醫(yī)務人員或其它人員的成本和負擔，并提高用于許多患者的試樣分析的方便程度，這些患者包括要求相對頻繁的血液監(jiān)測/分析的患者。允許微粒懸浮液試樣中的快速而有效的微粒鑒別的一種方式是流量血細胞計數(shù)器。在這種方式中，穿過流通道輸送微粒懸浮液，這種微粒通常是血液試樣中的細胞，在流通道中，用一個或多個聚焦光束照射試樣中的單個微粒。一個或多個光束與流過流通道的單個微粒的相互作用由一個或多個光探測器探測。通常將這些探測器設計成測量以特定波束或發(fā)射波長的光吸收或熒光和、或以特定散射角的光散射。因此，就一個或多個特性而言，穿過流通道的每個微粒可具有與其吸收、熒光、光散射或其它光學或電氣屬性有關的特征。由探測器測量的這些屬性可允許將每個微粒繪制成特性空間，這種特性空間的軸是由探測器測量的光強度或其它屬性。在理想情況下，試樣中不同的微粒可繪制成特性空間的獨特的和非重疊區(qū)域，并允許在每個微粒在特性空間中的映射的基礎上對每個微粒進行分析。這種分析可包括這些微粒的計數(shù)、識別、量化(就一個或多個物理特征而言)和、或分類。在一個說明性示例中，可有一種試樣分析儀，所提供的這種試樣分析儀具有可拆卸試樣盒，這種試樣盒接收所釆集的試樣，如采集的全血試樣，且一旦將這種可拆卸試樣盒安裝并將這種分析儀啟動，分析儀和試樣盒就自動對試樣進行處理，且分析儀可提供足夠的信息，以使用戶做出臨床決定。在一些示例中，這種分析儀可顯示出或打印出量化結果(如預定范圍之內和、或之外)，以使用戶對其它計算或說明沒有要求。試樣分析儀可用于如確定血樣中的血細胞的數(shù)量和、或類型。在一種說明性示例中，這種分析儀包括外殼和可拆卸流體試樣盒，其中，外殼適合于容納可拆卸流體試樣盒。在一些情形中，可拆卸流體試樣盒是可拋棄的試樣盒。在說明性示例中，這種可拆卸流體試樣盒可包括一種或多種試劑(如球化劑、溶解劑、防護劑、著色劑和、或稀釋劑)、一個或多個分析通道、一個或多個流量傳感器、一個或多個閥門和、或一種流體回路，這種流體回路適于處理(如球化、溶解、防護、著色或其它)試樣并將經過處理的一個或多個試樣輸送到試樣盒上適當?shù)姆治鐾ǖ馈榱酥С诌@種卡，該外殼可包括如壓力源、一個或多個光源、一個或多個光探測器、處理器和電源。這種壓力源可向可拆卸流體試樣盒端口提供適當?shù)膲毫Γ园凑找篁寗恿黧w穿過流體回路。分析儀的一個或多個光源可用于在可拆卸試樣盒的至少一個已選分析通道內訊問已制備的試樣，且分析儀的一個或多個光探測器可探測經過的光、由試樣所吸收的和、或由試樣所散射的光。這種處理器可接合到這些光源和光探測器中的至少一些，并可能接合到流量傳感器、閥門和、或泵，并且可確定試樣的一個或多個參數(shù)。在一些說明性示例中，在可拆卸流體試樣盒上的一個或多個分析通道可包括一個或多個流血細胞計數(shù)器通道。在一些說明性示例中，可將全血試樣提供給可拆卸流體試樣盒，且這種可拆卸流體試樣盒可適合于進行血液分析。本系統(tǒng)可提供基于微尺度流血細胞計數(shù)器的完整血球計數(shù)(CBC)卡，這種卡用于獲得以下項目中的一種或多種，這些項目包括紅血細胞(RBC)計數(shù)、球化RBC、血小板計數(shù)、RBC溶解、RBC中間細胞體積確定、白血細胞(WBC)的多部分微分計數(shù)、基于血色素吸收的測量；8RBC、血小板、WBC、血色素等的其它各種指數(shù)，再加上液力聚集以產生單行細胞流，以及氣動流體驅動系統(tǒng)。其它的項目可由這種系統(tǒng)提供和、或是這種系統(tǒng)的一部分。為了獲取用于功能度測試的卡，可使用用于測試RBC和血小板的測度和計數(shù)的卡。這種卡可采用與流體的濕接觸面，這些流體由基于體積的從離卡試劑存貯器和流量傳感器的輸送提供。所保留的唯一卡上存貯器可以是廢物存儲器和整個血液試樣環(huán)路。圖la是說明性試樣分析儀和試樣盒的透視圖。通常用IO表示說明性試樣分析儀，說明性試樣分析儀10可包括外殼12和可拆卸或可拋棄的(disposable)試樣盒14。試樣盒或卡14可用于如帶有在本發(fā)明中所指出的抗沉積通道的紅血球計數(shù)(RBC)。說明性外殼12可包括基部16、蓋18和鉸鏈20,鉸鏈20將基部16連接到蓋18上，但對此不做要求。在說明性示例中，基部16包括第一光源22a、第二光源22b和第三光源22c以及關聯(lián)的光學裝置和用于試樣分析儀的運行的必要電子裝置。根據(jù)用途，這些光源中的每一個可以是單光源或多光源。在一些情形中，根據(jù)要求，外殼的總體尺寸可小于1立方英尺、小于二分之一立方英尺、小于四分之一立方英尺或更小。同樣，根據(jù)要求，外殼的總體重量可小于10磅、小于5磅、小于l磅或更小。說明性蓋12可包括壓力源(如帶有控制微閥的壓力室)、第一光探測器24a、第二光探測器24b和第三光探測器24c，每個光探測器帶有關聯(lián)的光學裝置和電子裝置，如處理器。根據(jù)用途，這些光探測H中的每一個也可以是單光探測器或多光探測器。根據(jù)用途，若有要求，還可提供偏光鏡、分光鏡和、或濾光鏡。說明性可拆卸試樣盒14可適合于通過試樣采集端口接收試^^羊流體，在說明性示例中，這種試樣采集端口包括刺血針32。正如在一些示例中那樣，刺血針32可伸縮和、或彈簧加載。帽38可用于在不使用可拆卸試樣盒14時保護試樣釆集端口和、或刺血針32。在說明性示例中，可拆卸試樣盒14可在整個血液試樣上進行血液分析。刺血針32可用于刺破用戶的手指以產生血液試樣，可通過毛細管作用將血液試樣吸入可拆卸試樣盒14中的涂有抗凝血劑的毛細管。可將可拆卸試樣盒14構造成帶有流體回路(fluidiccircuit),這些流體回路中的一些用帶有蝕刻通道的層壓結構制成。不過，還構思出的是，根據(jù)要求，可用任何適當?shù)姆绞桨ㄍㄟ^注模或其它任何適當?shù)闹圃旃に嚮蚍椒▉順嬙炜刹鹦对嚇雍?4。在使用期間并且在已將血液試樣吸入可拆卸試樣盒14中之后，可將可拆卸試樣盒14插入外殼中，此時，蓋18處于打開位置。在一些情形中，可拆卸試樣盒14可包括用于容納基部16中的配準銷28a和28b的孔26a和26b，這些孔可有助于提供儀器的不同部件之間的對齊和接合。可拆卸試樣盒14還可包括第一透明流動流窗口30a、第二透明流動流窗口30b和第三透明流動流窗口30c,這些出口分別與第一光源、第二光源和第三光源22a、22b和22c以及第一光探測器、第二光探測器和第三光探測器24a、24b和24c對齊。在將蓋移到關閉位置且系統(tǒng)受壓時，蓋18可通過壓力沖是供端口36a、36b、36c和36d提供受控壓力，以將說明性可拆卸試樣盒14中的壓力接收端口34a、34b、34c和34d分別增壓。還構思出的是，可根據(jù)用途使用更多或更少的壓力提供和壓力接收端口。作為備選或作為附加，還構思出的是，可將一個或多個微型泵如靜電致動微泵設在可拆卸試樣盒14上面或內部，以提供運行可拆卸試樣盒14上的流體回路所必需的壓力。美國專利Nos.5，836,750、6,106,245、6,179，586、6,729,856和6,767,190描述了一些說明性靜電致動微泵，所有的這些專利轉讓給本發(fā)明的受讓人并通過引用結合在本發(fā)明中。一旦受壓，說明性儀器就可在釆集的血液試樣上進行血液分析。圖lb是示出了說明性示例RBC試樣盒或卡14的一些方面的視圖。一個試樣可以整個血液11的試樣開始至試樣采集器13。可將血液推到蝶式噴射器(flyiiyector)15上的球體上。用于推動試樣并且也用于球化和防護流體的流速可由泵機構或流速控制盒17提供。用于蝶式噴射器15上的球體的球化流體可來自球化溶液儲器19。溶液和血液可繼續(xù)穿過球化通道21而到達集中室23。防護流體可從防護儲器25流到該液力集中室23，以幫助單行27中的已球化的紅血球穿過光學通道29對齊，以用于探測和分析。在這些紅血^^已穿過光學通道29之后，這些紅血球和流體流到廢物存儲器31。這種系統(tǒng)可用于對細胞(如RBC、PLT等)進行計數(shù)和鑒別并利用光學感測測量血細胞計數(shù)器中的細胞大小(直徑、體積)。可將激光(或其它)源作為伸長線源或作為兩個分離點源集中到血細胞計數(shù)器或流通道內。可使這些細胞穿過集中的光在血細胞計數(shù)器通道內流動。可在血液試樣上用光學方式獲得幾個主要的或重要的參數(shù)(如指數(shù))、紅血球(RBC)計數(shù)(細胞4iL)、血小板(PLT)計數(shù)(細胞/pL)、平均細胞體積(MCV)和紅血球分布寬度(RDW)。MCV是RBC的平均大小的有效測度。RDW是RBC之間的大小變化。RBC的大小變化越大，RDW就越大。RBC計數(shù)是每單位體積進行分析的血液的實際RBC數(shù)量。Hct是RBOMCV的血細胞比容，并且等于血液的氧承載量的測度(即進行分析的單位體積中所有細胞的總量)。Hct還可由認為是RBC在血液中所占據(jù)的空間量，或者是由紅血球組成的整個血液的比例。MCH是"平均細胞血紅蛋白"，這種"平均細胞血紅蛋白，，是每個RBC中的血紅蛋白的有效量。MCH可以認為是平均或近似的單個RBC中的血紅蛋白的平均質量，以皮克(picogram)為單位。MCH=Hb+RBC。Hb是進行分析的每單位體積的試樣的血紅蛋白量。MCHC是"平均細胞血紅蛋白濃度"，這種"平均細胞血紅蛋白濃度，，可以認為是每個RBC中每單位體積的血紅蛋白的濃度。MCHC=Hb+Hct。系統(tǒng)可通過控制電子裝置或處理器主要從光學技術提供包括一組經過測量的參數(shù)的信息，這些參數(shù)包括細胞流速(FR)、測量時間(T)、稀釋因子(DF)、所計數(shù)的RBC的數(shù)量(Nrbc)、所計數(shù)的血小板的數(shù)量(NpLT)、血紅蛋白量(Hb)和實際上是每個細胞i的直徑(drbd)(微米)。〈drbci〉是這些細胞的測得的細胞直徑的平均值，這種平均值用集合{drbd}表示。一些經過計算的主要參數(shù)可包括RBC=Nrbc+(DFxFRxT);PLT=NpLT+(DFxFRxT);MCV=(兀/6)>她&3>;以及RDW-SD([(兀/6)〈drbd3]卜MCV,其中，SD表示所測得的量的標準偏差。經過計算的參數(shù)可包括Hct=RBOMCV;MCHC=Hb+Hct;以及MCH-MCHOMCV。血液試樣可流到試樣制備模塊上。可將紅血球從非球形形狀轉變成球形形狀。紅血球的最初形狀往往是平坦的杯形形狀。可將這種重新塑形稱為等容球化。球化流體可用于將紅血球的形狀重新塑造為球形細胞，如發(fā)明人為Ornstein和Kim的美國專利No.4,412,004所描述的那樣。球化流體表現(xiàn)出僅對試樣的紅血球有影響。這些方式中的一種涉及紅血球計數(shù)(RBC)卡。所關注的一種事情是獲得流體流速和流體通道內紅血球的分布的精確控制。一種有幫助的特性可以是系統(tǒng)勁度。若系統(tǒng)具有非常低的機械和流體一致性，則可獲得良好的流速控制，即便是流量傳感器離開卡時也是如此。這可能會要求機械上堅硬的卡，如帶有厚壁的卡。所關注的另一種事情是試樣環(huán)路。帶有由小通孔連接的小截面的通道可提供以下特性。這些特性可包括增加的流抗以增加背壓、通過推送流體的試樣的改進清除、通過較小通道壁的增加的機械勁度以及通過在浸濕期間擋住的氣泡的大小和數(shù)量的減少的增加的流體勁度，這種增加的流抗減少試樣后推。而且，小的壁粗糙度也可減少^皮擋住的氣泡。在3求化通道中的沉淀物理性質值得注意。紅血^t具有約為1.1的比重并在稀釋的血液中立即開始沉淀。沉淀速度Us礎mg是流體速度、微粒大小和形狀以及微粒和流體的密度的函數(shù)。例如，Newonian流體中硬球體的沉淀速度為Usetuing=(2/9)a2Apg/|Ll式中，a是球體半徑，g是重力加速度，p是流體速度，且Ap是球體與周圍流體之間的密度差。其它的微粒形狀可具有得自于摩擦拉力與浮力的余數(shù)的不同的沉淀速度。在通道內的任何位置的細胞的局部數(shù)字密度可受到沉淀的影響。在血細胞計數(shù)器中，通常將^l:粒置于通道的中心。微粒沉積可通過擋住沿著壁的微粒對微粒計數(shù)精度造成不利影響，因此，這些微粒不會被計算在內。避免沉積的一種方案可包括旋轉相對于重力方向的通道流方向。這種方案可允許微粒在通道內無沉積的增加的滯留時間。無因次沉積參數(shù)S可由下式限定S=(S。/w。)-(Use他ng/w)Si(COS^Ati)X)式中，5o是從壁的微粒的初始距離，且w是變寬通道的局部寬度(圖2a和圖2b分別用于初始段和"i"段)。下標0是指在通道的開始時的初始值，且下標i-O,1，2，...是指以通道方向的每種變化。S符號表示關于下標i的每個值的在括號內的后面的量的總和。角e是重力方向與垂直于壁的穿過這種撰b粒的線之間的坡口角度。時間At,^j怍為從該壁的距離5的微粒穿過通道的i段所花費的時間量。正S值可確保微粒不接觸該壁。圖2a和圖2b是在流體通道的初始段和下游段"i"中的微粒的概略圖，該圖示出了重力方向g與從壁的微粒的距離s之間的坡口角度e。通道的寬度w可從一個段至另一個段以及相對于重力的通道方向變化。改變通道方向可增加微粒在通道內的允許滯留時間，而無沿著通道壁的^f款粒沉積。與球化操作(即系列稀釋)有關，球化通道可由覆蓋小的試樣流的大的稀釋流加載。然后，加載后的流體可由試^^羊的小流分配。圖3示出了RBC卡40的層41、42、43、44、45、46、47、48和49，為了圖示目的，將這些層相互分開。圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11和圖12是示出了紅細胞計數(shù)器卡設計的層的尺寸圖。可在光學通道53限定數(shù)據(jù)。可明確說明與這種數(shù)據(jù)有關的尺寸。總體公差可以在特性的10%之內。可在要求更嚴格的公差時啟用特定公差。圖4示出了帶有堆疊在一起的層的卡40的平面圖，且某些流體回路的細節(jié)具有以毫米(mm)表示的尺寸。圖5示出了帶有一些通道細節(jié)的層42。圖6示出了層42上的一些物件的細節(jié)。圖7示出了連同一些細節(jié)的層43。圖8示出了帶有細節(jié)的層44，這些細節(jié)包括抗沉淀環(huán)路51。圖9詳細地示出了幾個物件，包括卡44的環(huán)路51。圖10和11分別示出了層45和46。圖12示出了層47，包括廢物室的一些肋片52。微流體回路的許多器件可以是既長又窄的通道，這些通道的體積和截面(寬度和高度)如圖20和圖21中的表所示。高度尺寸可以最小并具有最嚴格的公差，因為它們對通道內的壓力損失、沉積率和稀釋速度影響最大。通道寬度和長度通常可以是標稱尺寸，但體積確實需要有公差。圖13揭示了RBC紅細胞計數(shù)器卡的主要特性。試樣可以是穿過端口61載入試樣環(huán)路65中的全血。可分別穿過端口63和64將球化溶液和防護流體(它們可以是相同的流體)泵入該卡中。可確定這些端口的位置，以對應于測試歧管上的0形環(huán)連4^器。可確定端口61的大小以匹配于用于加載血液試樣的注射器針頭。改進的接觸面可具有歧管上的針頭，這些針頭刺入卡60上的彈性體隔膜中。這些針頭的基部可壓在彈性體上，從而在操作期間提供低的一致性密封。在化驗之后，隔膜可以在處理卡以進行處置時自密封并避免泄漏。通氣孔62可在填充廢物容器時避免壓力在廢物容器內的形成。這種通氣口62可具有多孔膜，這種多孔膜允許氣體而不是液體通過。出于幾種原因，試樣環(huán)路65可以是既長又細的通道。一種原因可包括系統(tǒng)動力學。可通過增加流抗和流感應系數(shù)并通過降j氐試樣環(huán)路通道的一致性來減少試樣流對大的流(即球化溶液和防護流體)中的瞬變事件的回應(如"后推")。另一種原因可包括試樣均勻性。試樣推送流體非常有可能干凈地將試樣從試樣環(huán)路65清除。若試樣環(huán)路65是既短又寬的通道，則這種推送流體應穿過通道中心進行清除，并留下沿著壁的許多試樣血液。可有注;漠形式的試樣/稀釋液噴射器。塑料膜層壓形式的物理形狀可以不同，但其表現(xiàn)出相同的運行。可從三層疊層的后沿中的孔將血液噴入周圍的快速流動的稀釋液(RBC卡中的球化溶液)流中。可將這種后沿的形狀確定為使血液由稀釋液流立即變平并成為細帶。然后，試樣/稀釋液噴射器通道可變窄成為流孔，以使流體速度增加并足以將氣泡清除，在流體通道從五層變細成為一層時，可能會擋住這些氣泡。可確定試樣/稀釋液噴射器66的取向，以將其出口置于頂部上，以在啟動期間使其浮力會刺激擋住的空氣離開。球化通道67可大致呈倒置的U形，這種形狀具有寬的垂直支腿以向球化反應提供滯留時間，并且具有窄的水平支腿以減少細胞沉積，細胞沉積往往會對細胞計數(shù)精度造成不利影響。集中室(focusingchamber)68的形式和改變可類似于試樣/稀釋液噴射器66。稀釋后的試樣從該后沿噴入集中室68的5層深體內。可將這種后沿的形狀確定為使更多的周圍防護流體從這些側面接近于噴射的流并將這種噴射的流壓縮成窄流。液力聚集可在集中室68的側面接近于光學通道69時而會聚時繼續(xù)。至于在該試樣/稀釋液噴射器內，集中室的頂層和底層恰恰在光學通道之前從5層深變換至1層，以使此處流體速度足夠地高以清除可能^皮擋在該區(qū)域中的氣泡。可確定集中室68的取向，以使浮力效果會在啟動期間有助于去除擋住的空氣。可通過所使用的層壓技術和光學傳感器使光學通道69盡可能地窄和細。可通過雙面帶的厚度(100微米)設定流體光學通道69的高度，這種雙面帶包括50微米的PET承載膜，這種承載膜在每個側面帶有3M-501FL粘合劑(25微米)。可通過最窄的激光切割設定光學通道69的寬度(200微米)，這種最窄的激光切割可由ULSTM激光閃光管產生。若決定從綠色過濾器材料變換至用于3至5層的透明色，則可將光學通道69的寬度增加到300微米，以免從光學傳感器照明的通道壁的反射。若光學通道69的長度是主要流約束因素并且若卡中的相應壓力升高對系統(tǒng)動力學造成不利影響，則可將光學通道69的長度制得盡可能地短。模制技術可提供光學通道的制造和其它分析儀卡結構的其它設想。廢物容器70的大小可確定為容納噴入卡60中的所有流體的體積。廢物容器70可具有減小一致性的脊52,以使其在手動操作卡60時不作為風箱位移流體配合。廢物容器70的入口可設計成使進入的流體并不形成將時間可變性引入流體流速中的液滴，而相反穿過側面開力文的通道向下帶到廢物容器的底部。這種卡可具有堅硬的外層，以盡可能多地降低卡中的一致性。較小的一致性意味著與外部驅動流體流速相比的內部流體流速的更高的精確度，即更高的精確度等于更好的控制。流速和定時以及設定程序值得注意。可在示于圖14的61將全血預加載。然后，卡60可進入歧管。可用示于圖15中的3泉化溶液浸濕球化通道67。可像示于圖16中的那樣將集中室68、光學通道69和廢物容器70浸濕。兩步循環(huán)可在t二O秒開始。在連續(xù)地用推進流體(a)以1.5^1/分鐘的速度推動試樣時，就可用^表化劑以450^1/分鐘的速度將球化環(huán)路充滿至端口63以獲得全血的正確稀釋，持續(xù)時間等于10秒，如圖17所示。在端口64的防護流體可以450)!l/分鐘的速度流動，且可對細胞進行計數(shù)，持續(xù)時間等于60秒，如圖18所示。可重復這種兩步循環(huán)，直到將試樣料盡或將廢物容器70充滿。體積公差值得注意。存儲流體的器件應具有特定公差。全血存儲環(huán)路65可具有16微升的標稱體積，且公差介于15與18微升之間。稀釋通道可具有3微升的標稱體積，且公差介于2.75與3.3微升之間。廢物容器70可具有3000微升的標稱體積，且公差介于2900與3600微升之間。通道寬度公差值得注意。示于圖19中的幾個通道的寬度是嚴格的，并且要求特定公差。通道壁上的粗糙度公差可以為0.010mm(0.0004英寸)。各種尺寸值得注意。光學通道69可具有0.2毫米的標稱尺寸71，且公差為+/-0.010毫米。光學集中室68可具有0.2毫米的標稱尺寸72,且公差為+/-0.010毫米。在球化通道67入口的尺寸73可具有0.2毫米的標稱尺寸，且公差為+/-0.010毫米。試樣/稀釋液噴射器66可具有0.39毫米的標稱尺寸74,且公差為+/-0.015毫米。標稱尺寸75可為1.3毫米，且公差為+/-0.050毫米。層厚度公差值得注意。可有通道特性，這些通道特性具有相對較大的一致性并帶來系統(tǒng)動力學問題。這些區(qū)域包括試樣環(huán)路、集中室和廢物容器。這種一致性問題的大部分可通過用于層41和47的較厚材料的使用來糾正。圖20中的表列出了卡的每個層的材料和所希望的厚度公差。這些材料和公差可基于對流體和光學性能的要求。所列出的這些公差中的一些可比通常用于RBC卡的一般層厚度公差嚴格。這是因為一般厚度公差可大于通常在微制造期間所遇到的公差。例如，一些材料如PMMA具有從供應商購買的片與片之間的相對舉支大的厚度變化。不過，特定的片的厚度變化通常可小得多。用特定片制成的特定批次的卡應展示出這種減少的變化。圖20的表中的這些層厚度公差可認為作為替代并用在質量控制程序中。在整個要潤濕的通道中，表面能量應均勻。介于40至60達因/cm的總體值通常可適用于卡，但特定卡的表面能量的均勻性應限制到幾達因/cm。這可由這些通道的無氣泡浸濕展示出來，在這些通道中，每個恒定的通道截面的潤濕速度接近恒定。通道潤濕不應展示出停頓，這些停頓之后是潤濕速度波動，這些波動使氣泡擋在鋒面之后。品質控制應包括用于制成的卡的以下度量。每個卡應滿足卡設計的主要尺寸的公差。用于光學通道中的一致的尺寸的組合后的層43至45的厚度應為0.008英寸+/-0.00023英寸(從百分特定公差的和的平方根)。可通過每個制造批次中任意試樣卡的無氣泡潤濕來驗證通道中均勻的表面特性。這些卡的通道應無大于1微米的塵埃微粒、毛發(fā)等。目的在于避免通道阻塞并避免細胞計數(shù)期間的外來體的干擾。應有粘附層的足夠的粘附力，以使10psi表壓的卡通道的增壓并不導致卡的層之間的流體泄漏。可有幾種RBC試樣選擇。一種選擇可具有基于微尺度流紅細胞計數(shù)器的全血計數(shù)(CBC)卡，這種微尺度流紅細胞計數(shù)器包括紅血球的即時溶菌、兩步液力聚集和氣動流體驅動系統(tǒng)。與紅細胞計數(shù)器一起使用的光/電子試樣頻率可足夠地快，以容納一種頻率，白血球(WBC)以這種頻率到達材料通道。在相同體積的血液中有比WBC多三個數(shù)量級的紅血球(RBC)。用于不能夠將全血試樣流速足夠地減慢以將細胞到達頻率降低到目前的光/電子試樣頻率，所以可采用幾個替代RBC試樣方案中的一個。可采用較快的光/電子試樣頻率。測量通道內的細胞的到達頻率farxival可以是細胞的數(shù)量密度pN(即每體積的試樣的細胞的數(shù)量)與試樣流速Qsample的積，=PNQs咖ple(1)試樣的精確分配對整個測量精度而言是至關重要的，為了實現(xiàn)試樣的精確分配，可將用于試樣的設計流速設定在Qsampl23^ll/分鐘=0.05)J/秒。正常全血中RBC的數(shù)量密度可以為pN=5，000，000細胞/pl。因此，對試樣頻率的最低要求可以是f謹plmg=fanival=5,000,000x0.05=250,000Hz。這比目前的3,000Hz的試樣頻率快83倍以上。雖然可提高試樣頻率，但兩個數(shù)量級的提高通常難以實現(xiàn)。此外，細胞符合率可非常高，除非將VCSEL照明長度(標稱值為20Min)也降低兩個數(shù)量級。可有系列操作，這種系列操作是球化，然后是計數(shù)。將最低試樣流速要求與最大試樣頻率脫離的一種方案可以是以系列分批模式進行操作。在這種方式中，可將球化溶液和血液試樣擴散性混合并引導至儲器。在將閥門切換以改變流路之后，可將球化后的RBC溶液泵到集中室的慣用噴射端口。這種方案可容許系列稀釋，在這種系列稀釋中，以兩個或更多的獨立步驟進行所要求的稀釋。可將閥門和另外的流量傳感器加到CBC卡。其次，這些RBC可具有約為s.g.=l.l的比重并往往會在儲器中沉淀。利用正常全血中d=5.5拜=0.0055mm的RBC的平均細胞直徑、d=lmmV秒(即與水相同)的球化溶液運動粘度和g-9810mm/秒2的重力加速度，球化后的RBC溶液中RBC的沉淀速度可以為Vse他:^2/9(d/2)2(s.g,l)gA^0.00165mm/秒或99pm/分鐘。若從中間儲器的底部或頂部抽運球化后的RBC溶液，則RBC沉積可能會改變細胞計數(shù)。可通過減少存儲球化后的RBC溶液與將球化后的RBC溶液抽運到測量通道上之間的停滯流時間Atst。pped來減少這種影響，從而確保該罐的垂直尺寸大于沉積高度Ysettlmg，這種沉積高度YseWing是停滯流時間與沉積速度的積，Ysettiing=Atst。ppedVse他ng，并且從儲器中的出口抽運這種溶液，這種儲器的出口高于Ysettlmg。可將^求化后的RBC的大多數(shù)轉移到廢物容器。可采用連續(xù)流工藝而不是采用系列工藝方案，這種連續(xù)流工藝將球化后的RBC溶液分離成兩個流。往往將一個流直接傾入廢物容器，另一個流往往會正常流到測量通道。在第二個流上可需要流量傳感器，以確保對正確量的試樣進行測量。正如在系列工藝方案中所指出的那樣，為了與當前的試樣速度相匹配，球化后的RBC溶液的試樣流通常為總體流的l/83fd或1.2%。因此，球化后的RBC的98。/。以上往往被轉換成廢物，這種廢物表現(xiàn)為卡上存儲的效率非常低的使用。可通過改變試樣和稀釋泵以獲得用于球化后的RBC溶液的試樣流來主動實現(xiàn)這種過程的控制，種過程的控制，假定并未超過最大流速。另一種方式可包括球化后的RBC溶液進入測量通道中的兩級推動。第一級(級l)可以是用流速Qsampk和QdUuent的全血試樣和球化溶液的協(xié)流，設定Q證pte和Qcmuent以實現(xiàn)最低試樣流速和正確的稀釋。球化后的RBC溶液可開始填充通向集中室和測量通道的長5求化通道。但在溶液到達集中室和取樣開始之前，笫二級可通過同時停止試樣流和足夠地減慢實現(xiàn)理想的細胞到達頻率的稀釋流開始。在對RBC進行計數(shù)時，僅有3泉化溶液流可繼續(xù)。因為在進行RBC計數(shù)時，在第二級(級2)期間的緩慢推動期間，球化后的RBC溶液不會4皮耗盡。圖21中的表示出了用于各種稀釋比率的試樣和球化溶液流速，這些稀釋比率從等式l(famval-pNQsample)和稀釋系數(shù)DF算出。稀釋等式可以是Qdiluent=DFfanival/Pn圖21中的表還示出了級1期間存儲在球化通道中的球化后的RBC溶液的體積，假設10秒鐘的RBC計數(shù)時間，IO秒鐘的RBC計數(shù)時間應產生30,000個數(shù)。在實踐中，級1可繼續(xù)幾秒鐘(如5秒鐘)，從而根據(jù)稀釋系數(shù)產生25至250^1的球化后的RBC溶液。這種球化后的RBC溶液中的一些會在級2的開始時耗盡，而稀釋泵流速減慢到其用于級2的設計流速。此時，光學裝置和探測器往往會準備好繼續(xù)計數(shù)。在計數(shù)之后，可將5泉化后的RBC溶液的余下部分清除到廢物中。這種方案不同于方案2的系列過程，因為從未將流停止，這樣就減少沉積并無需另外的流量傳感器，因為相同的傳感器可在兩個級期間用于測量稀釋流速，而且也無需卡上閥門來將通道"^妻通和切斷。圖21中的表示出了用于球化后的RBC溶液的兩級推動的試樣和球化溶液流速，并容許3^im/分鐘的最低試樣流速和3,000Hz的最大取樣速度。圖21中的表還示出了產生30,000個數(shù)的10秒鐘測定所需的球化后的RBC溶液的最小體積。所示出的級1的流動在較高的稀釋系數(shù)時非常高。這種方式或方案中的幾個項目可包括以下內容。用于^t化溶液的流量傳感器可需要精確地測量流速，這些流速在級1與級2之間相差兩個數(shù)量級。這即便是在流量傳感器在此整個大范圍呈非線性時也可實現(xiàn)，因為可將它們校準以用于這些條件。以兩個數(shù)量級改變球化溶液可由于流體系統(tǒng)中的電容而難以控制。在最高稀釋系數(shù)時可要求高球化溶液流速(即典型的防護流速的4倍以上)。為了降低球化溶液流速，可使用較低的稀釋系數(shù)(如DF=100),但這會要求對應的較高防護流以限制細胞符合率。可有球化后的RBC的兩級推動，這種兩級推動帶有連續(xù)的試樣抽運。前面的方案中的變化可以是使用試樣泵在第二級推動期間推動球化后的RBC溶液，而不是使用稀釋泵。這可簡化控制動力學，因為試樣泵在第一和第二級期間均可以恒定的流速運行。稀釋泵僅需在第一級期間到達并保持一個流速，然后在第二級開始時減慢并停止，而防護泵啟動。圖22中的曲線圖示出了在用于RBC取樣的球化后的RBC溶液的兩級推動期間的試樣和稀釋泵的一種控制方案或才莫式。可在RBC取樣開始之前的向下傾斜期間穿過測量通道廢棄在向上傾斜期間存儲的溶液。球化后的RBC存儲的體積需要足夠地用于RBC取樣時間段，因為后面的流體往往會朝向全血。圖23中的表示出了用于球化后的RBC溶液的兩級推動的球化溶液流速和細胞符合率，并假設3pl/分鐘的試樣流速、500^1/分鐘的防護流速和3,000Hz的取樣速度。而且，該表還示出了產生30,000個數(shù)的10秒鐘測定所需的球化后的RBC溶液的最小體積。級1的流動在較高的稀釋系數(shù)時非常高。該表示出了稀釋比率對所要求的稀釋流速和合成的細胞符合率的影響。幾點值得注意。用于可能不具有理想的稀釋，所以可在RBC取樣開始之前的向下傾斜期間穿過測量通道廢棄在向上傾斜期間存儲的球化后的RBC溶液。這可通過確保體積相等的流體由稀釋泵在向上傾斜和向下傾斜時間段期間移動得到促進。積累在試樣噴射器與柴中室(球化后的RBC存儲)之間的通道中的球化后的RBC溶液的體積需要足夠地供應整個RBC取樣時間段，因為通道中的后面的流體稀釋得越來越少并朝向全血。稀釋流速高且可導致對泵的極大背壓，因為對試樣噴射器下游的窄擴散混合通道有限制。可通過將長度變短并保持該通道在Z方向的細度的通道幾何結構的重新設計來極大地減少這種限制，通道在該長度變窄。可注意到，在級l期間，通常無穿過測量通道的壓力損失，因為通常無流體已到達該測量通道。可與試樣流速成比例降低稀釋流速。例如，若將試樣流速降低至1.5pl/分鐘，則稀釋流速可減半。可在級2的RBC取樣時間段期間將防護流速從40(Vl/分鐘增加到50(Hil/分鐘，而并不極大地增加在泵的背壓，因為稀釋泵在該時間期間關閉。道的結合的稀釋和防護流而導致的高背壓，這種高背壓可破壞動態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。可在稀釋液的向下傾斜時間段期間將防護流速向下傾斜，以使防護和稀釋液流速之和在整個向下傾斜和RBC耳又樣時間段接近于恒定。可有帶有連續(xù)試樣抽運的^泉化后的RBC的兩級推動，這種連續(xù)的試樣抽運具有稀釋液和防護液的相等流速。若認為防護溶液有可能與3求化溶液相同，則可使用相同的泵來按次序輸送這兩種溶液，并利用閥門調節(jié)來在推動稀釋液和推動防護液之間切換。圖24示出了這種情形，此時，將一個閥門打開，以在將球化后的RBC溶液存儲之后允許流入集中室，然后將另一個閥門關閉，該閥門阻止流進入^求化后的RBC存儲通道。的用于試樣和稀釋泵的控制方案。稀釋泵還用于推動用做防護流體的稀釋液。卡上閥門在通道之間切換流。往往在RBC取樣開始之前的l量通道廢棄。球化后22的RBC存儲的體積需要足以用于RBC取樣時間段，因為后面的流體會朝向全血。圖25中的表示出了稀釋液和試樣流速之間的平衡、用于計數(shù)所要求的數(shù)量的取樣時間和球化后的RBC溶液所需的存儲的體積。在所示出的這些情形中，合成的核心應為9x9微米，或者，若用集中室的幾何結構進行處理，則為25x3微米，即在z方向非常薄。圖25中的表示出了用于球化后的RBC溶液的兩級推動的球化溶液流速和細胞符合率，并假設3,000Hz的取樣速度。可注意到，在這些運行條件下，在取樣期間所要求的球化后的RBC溶液的量通常小于1.5^1。方案5是帶有恒定的試樣流速的球化后的RBC溶液的兩級推動，這種方案具有吸引力，因為這種方案并不要求另外的泵、閥門或流量傳感器，并且也符合全血試樣流速Qsampl23pl/分鐘和計數(shù)頻率fsamplm^3,000Hz的要求。可能受到的挑戰(zhàn)包括保持系統(tǒng)的動態(tài)控制，這種系統(tǒng)帶有用在級1的推動中的大稀釋液流速。方案6是方案5的一種變化形式并允許相同的泵(和流量傳感器)按次序推動球化溶液，即首先作為稀釋液，然后作為防護流體，并且利用閥門調節(jié)來在流通道之間切換。可聯(lián)想到用列于圖25的表中的操作條件推進。本發(fā)明中的一種方式可包括在操作閥門以在利用流產生球化后的RBC溶液與利用流作為防護流體之間切換時，確定流控制是否可由^泉化溶液泵保持。然后，可確定可多快將來自的稀釋泵的流從其最大流速的100%向下傾斜至其最大流速的50%。可將這個時間與將來自防護泵的流速從其最大流速的0%向上傾斜至其最大流速的100%所要求的時間進行比較。可將位于試樣噴射器下游的擴散混合通道進行重新設計，以減少在這種流體通道中的壓力損失。可對血小板取樣過程進行分析，以確定這種取樣過程可怎樣符合于方案6以及血小板符合是否可管理。RBC紅細胞計數(shù)器卡上的^求化通道的一種目的可以是將全血的細帶中的紅血球暴露給球化劑足夠的滯留時間以完成球化過程。細帶形狀可能是理想的，因為這種形狀允許球化劑快速擴散至紅血球并開始這些紅血球的球化。然而，一將全血稀釋，全血的紅血球就不必由血漿蛋白質保持在位置中并且開始沉淀。可將球化通道設計成減少紅血球的沉積，紅血球的沉積是細胞計數(shù)錯誤的重要來源。球化通道可以是RBC紅細胞計數(shù)器卡的流體通道中的一個。圖19示出了一種RBC卡。球化通道67是尺寸73與72之間的曲線段。圖26是3求化通道67的參數(shù)概略圖。由球化溶液lll(圖27)包圍的全血的細帶112可進入在73的左下側上的入口并流到在72的集中室中的出口。圖27是從下游向球化通道內觀察的視圖。假定這些細胞在中心形成細帶112,該中心占據(jù)該截面的4.8%。J求化通道的圖26示出了參數(shù)值，這些參數(shù)值可以為rl=2.5,m=0.2,n-0.4且w-1.3,均以毫米為單位。球化通道內的紅血球(細胞)的滯留時間需足夠地長，以使球化劑將它們充分球化。但由于這些細胞比周圍的水溶液的密度大(因為它們含有鐵(血色素))，所以這些細胞可在每個時刻沉淀，因此，在必要時應將滯留時間保持在最低。在水平通道內，必然有至壁的非常小的距離，細胞沉積可在這種非常小的距離出現(xiàn)。到達流速低的近壁區(qū)域的細胞可能形成沉積物且不可能在流中再曳出。在垂直通道內，細胞沉淀可降低上升流內的數(shù)量密度并增加下降流內的數(shù)量密度。在角周圍的層流中，較高的速度在內徑附近。外徑流往往慢得多。這些考慮引出以下項目。可將水平通道制得窄小，以提高局部流速并降低那里的細胞滯留時間。可將垂直通道制得寬大，以減慢流動并在球化通道內提供大部分細胞滯留時間。可確保垂直通道是等長的上升和下降通道，以計數(shù)細胞數(shù)量密度中的變化。應在角周圍平滑地使通道變窄，以避免細胞可能凝集的慢速流動區(qū)域。初始條件可包括以下幾條。在坤莫擬開始時，可用純凈的^l化溶液填充i泉化通道。應無細胞出現(xiàn)且流體流速應為零。實際上，最初可用空氣填充球化通道，這樣就會有潤濕通道的方式。在^t化通道的入口的限制條件可實現(xiàn)5求化通道的負載分配循環(huán)。輸入流速可隨著時間而變化且細胞數(shù)量密度在整個流截面發(fā)生空間上的變化。細胞的濃度輪廓可包括位于通道67的入口的中心的細胞細帶。血液流可恒定在1.5^1/分鐘。可以設想，球化溶液流速在第一秒鐘期間從來向上傾斜至450pl/分鐘，在9.5至10秒鐘向下傾斜回到零，然后保持在零一會兒。實際上，最初由球化溶液防護的全血可在球化通道67的入口進入球化通道67,并繼續(xù)到達集中室。可將球化通道的出口保持在零壓力(相對于大氣壓力)。血液與球化溶液之間的動量傳遞可釆取帶有5.5^n的氣泡(細胞)直徑的Wallis(1969)模型(最初開發(fā)用于在水柱中制作浮力氣泡的模型)。球化溶液的密度密度可以為p=0.001gm/l,且動態(tài)粘度為0.001Pas。細胞的比重可假定為1.11,且比粘度為5.5。重力加速度視為9810mm/秒。可利用數(shù)值多重物理方法開發(fā)球化通道才莫型。計算方法可包括通過質量和動量守恒制作流體運動模型。有限體積的計算網(wǎng)格可用于制作器件幾何圖形的基本特性。所采用的數(shù)值方法可以是雙流體方法，這種雙流體方法制作兩種流體(即血細胞和球化溶液)的運動和它們之間的動量傳遞的^f莫型。這種方法可解決用于每種流體的分離的質量和動量守恒方程問題，并允許包括由于重力而導致的細胞上的質量力與間期拉力之間的相互作用。建立這些方程與體積分數(shù)a的關系，這種體積分數(shù)用作每個有限體積內血細胞的體積分數(shù)。對每種流體穿過球化通道的運動的計算可通過用于每種流體的動量守恒的獨立應用來實現(xiàn)。Navier-Strokes方程可用于不可壓縮的牛頓流體，這種不可壓縮的牛頓流體是牛頓第二定律在系統(tǒng)中的流體中應用的結果。這種方程是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>這是一種可用于復雜三維流場的通用方程，這些復雜三維流場帶有向量速度u-(ui,u2,u3)、血細胞的體積分數(shù)a、壓力梯度AP、流體密度p、流體粘度p和質量力F，質量力F包括重力和間期拉力。可獨立解決這種方程，以制作這兩種流體中的每一種的模型，然后，根據(jù)細胞與3求化溶液之間的拉力方面的關系建立這種方程與間期動量傳遞關系。可假定用于血細胞期的恒定粘度，在實踐中，當球化溶液在血液試樣流中擴散并稀釋血液試樣流時，這種粘度可降低。試樣到試樣環(huán)路內的后推在紅細胞計數(shù)器卡中是常見的。后推可由試樣/稀釋液噴射器中壓力的突然升高導致，這種突然升高由稀釋液和、或防護流的突然開始所導致。壓力中的增加可導致反向流進入卡結構或流體內任何上游一致性。由于試樣速度率非常小，所以雖然后推體積d、于一微升，但試樣返回噴射器可花費許多秒。在這種RBC卡中，試樣后推可回應于稀釋流的起點。位于卡與注射器泵之間的流量傳感器尚未顯示任何明顯的反向流動，因此可懷疑在試樣環(huán)路中有一致性。由于卡可不一致或在物理上是堅硬的，所以試樣流體值得懷疑。可將試樣流體加入三個卡中，對卡的氣泡進行檢查，這些氣泡很有可能成為一致性的來源。兩個卡可具有如圖28所示出的設計81和82。這些卡可具有變化，在這些變化中，將通道端部延伸，以大于這些端部之間的通孔。可以用兩種大致不同的流速手動加載或填充這些卡。一個速度可以較快，即約5pl/秒。另一個速度可由較'隄，即約0.2-秒。在設計81和82中，直徑約為25微米的氣泡128可沿著通道的壁偶然出現(xiàn)。而且，在設計81和82中，大的氣泡129可在位于通孔之后的寬大入口通道中出現(xiàn)。設計83具有通道端部，這些端部的大小與它們之間的通孔的大小相同。在設計83中應無氣泡出現(xiàn)。利用快速填充，含有氣泡的通孔的比例可以約為用于設計83的30%和用于設計81和82的約100%。利用慢速填充，含有氣泡的通孔的比例可以約為用于設計83的0%和用于設計81和82的約50%。沿著壁的極小的氣泡可由壁的粗糙度(而不是波度)所引起，壁的粗糙度可在填充期間將空氣擋住。設計83的壁比設計81和82的的比光滑并因此而展示出較少的氣泡。緩慢填充可減少這些氣泡。通孔(via)的大小應與通道端部相同。相對于通道端部的小型通孔與氣泡的形成相關。通道端部不應形成球狀。這些壁應是直的。要么可將通孔直徑增加以匹配于通道端部，要么將通道端部減小以匹配于通孔。最大的氣泡通常出現(xiàn)在入口通道的端部。應像在圖28的設計83中所示出的那樣改變這種通道以消除氣泡阻擋。圖29至圖34示出了用于RBC分析試樣盒上的微粒沉淀溶液的器件的示例。這些器件可以是或可以不是圖lb中的球化通道21、圖4、圖8和圖9中的球化通道和圖13至圖19中的球化通道67的一部分或替代。圖29至圖34中的器件具有展示出抗沉淀或抗累積特性的構造，以阻止微粒沉淀，如紅血球的沉淀。這些器件可以是球化通道。在圖29中，RBC試樣85可流入裝置或通道91內。這種流可大致平行于^f旦逆著重力86上向流動。當4妻近于通道91的頂部時，這種流可穿過通道91的U形轉彎或完全部分87,并朝向通道91的出口向下返回。通道91的內截面可U形轉彎或完全部分87變得更小或更受限。這可與重力一起減少或避免紅血^求的積累和不運動，以避免紅血球在通道內的沉淀。U形轉彎部分可約為180度，或者可將其視為在約90度與270度之間。圖30示出了蛇形通道92。RBC試樣流可在較低部分進入、向上轉向、在U形轉彎或彎曲部87以相反方向前進、以水平方向移動、在彎曲部87再次轉向，以按照相反方向移動。在示范性通道92中，這種流可遇到四個U形轉彎87。可有更多或更少的轉彎或彎曲部87。這些U形轉彎通常可以約為180度，或者可將其視為在約90度與270度之間。可確定通道92的位置，以使流85的向上運動以與重力86相反的方向。通道92可減少或避免沉積物或細月包的累積或;疑集。圖31示出了另一種抗沉淀或抗沉積積累裝置93。RBC流85可以水平方向進入通道93。通道93可分成兩個或更多子通道88。底部子通道可向上彎曲并與另一個子通道結合成完整的通道。頂部子通道可向下彎曲并與底部子通道結合成完整的通道。流85的總體方向可垂直于重力86的方向。可以連續(xù)地重復這種構造。圖32示出了用于抗沉淀或抗沉積積累裝置的或多或少直的通道94。通道94也可以不是直的。RBC試樣流85可進入并流過通道94。通道94可具有特定的內表面，這種特定的內表面可為親水性的或疏水性的。例如，這種表面可對載有這些RBC的流體展示出親水性。這種流體可以是稀釋液、3求化劑、溶解劑、防護劑、水等等。親水表面可降低血細胞或氣泡附到該表面的可能性。附著的血細胞不能夠被計數(shù)；附著的氣泡可增加系統(tǒng)的一致性并降低對流體運動的有效控制。不過，在塑料注模工藝中表現(xiàn)良好的許多塑料是疏水的。在此情形中，用如蛋白質溶液進行預處理可最初用束綽蛋白質覆蓋疏水表面并因此而產生親水表面。圖33示出了用于抗沉淀或抗沉積裝置的或多或少直的通道95。通道95也可以不是直的。RBC試樣流85可進入并流過通道94。通道94可具有可電潤濕內表面97,表面能量在這種可電潤濕內表面97隨著所加的電位變化。可用這種源的接地將電位或電壓源在入口98附近連接到通道95的內表面97，該接地在出口99附近連4妻到通道95的表面97。電壓或電位可以與表面97的方式相同但極性相反，或以表面97的某些部分的極性。圖34示出了設計用于微粒抗沉淀或抗沉積累積的通道96。通道96可以是直的或不直的通道。可大致垂直于試樣流85穿過通道96加上電場和、或磁場101，以在該通道內實現(xiàn)與具有鐵的至少紅j&j求有關的抗沉淀或可累積特性。由于全血是粘彈性材料，所以在將全血作為試樣107注入溶解或球化溶液108內時，全血可表現(xiàn)出凝集行為。減少這種凝集行為的一種方法在圖35中的T型結構造110中示出，在這種構造中，可結合的流速分別選擇通道111和112的寬度105和106,以在該結處的通道111內的壁產生每秒鐘1000次剪切。這種剪力克服全血的粘彈性復位力并減少凝集行為。通道112可作為噴射器運行。與試樣107結合的試劑108可在主通道111的下游流動并到達試樣盒的微流體網(wǎng)絡的下一個級。該下一個級可以是球化通道或枳j構115,這種球化通道或機構115可以是本說明書中所描述的并在圖29至圖34中示出的形式中的一種，或者機構115可以是另一種形式。圖36示出了與球化機構115結合的剪切機構或構造110,這種剪切機構或構造110具有3求化后的試樣輸出116。在本說明書中，雖然以另一種方式或時態(tài)陳述一些物質，^f旦它們可具有假定的或預知的特性。雖然在至少一個示范性示例方面對本發(fā)明進行了描述，〃(旦在閱讀了本說明書之后，本領域中熟練的技術人員會明白許多變化和修改。因此，本發(fā)明旨在在考慮到現(xiàn)有技術時盡可能廣泛地解釋所附的權利要求，以包括所有的這些變化和修改。權利要求1.一種流體分析儀系統(tǒng)，包括微流體回路，用于提供試樣的血球計數(shù)；以及第一結構，連接到所述微流體回路上，用于減少所述試樣的沉積物沉淀；并且其中，所述第一結構用于球化細胞；且所述流體分析儀系統(tǒng)是血液學分析儀。2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括第二結構，連接到所述微流體回路上，用于減少所述試樣的凝集。3.如權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二結構用于在所述試樣上施加剪切作用，以便接近消除所述試樣的凝集。4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述微流體回路包括第一通道，穿過通孔連接至所述微流體回路中的第二通道；并且所述第一通道和第二通道具有連接至所述通孔的端部，所述端部與所述通孔的大小大約相同，以便減少氣泡的出現(xiàn)。5.如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一結構包括通道，具有連續(xù)路徑，所述連續(xù)路徑在第一距離大致是直的、在第二距離大約在90度與270度之間彎曲且在第三距離大致是直的；并且其中，所述通道位于力場中。6.如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一結構包括:通道；并且其中，所述通道包括第一區(qū)段；第二區(qū)段，連接至所述第一區(qū)段；第三區(qū)段，連接至所述第一區(qū)段；笫四區(qū)段，連接至所述笫二區(qū)段和所述第三區(qū)段；所述笫二區(qū)段順次地以第一方向和第二方向彎曲；所述第三區(qū)段順次地以所述第二方向和所述第一方向彎曲；所述通道位于力場中；并且所述通道具有伸長的尺寸，所述伸長的尺寸大致垂直于所述力場的方向。7.如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一結構包括通道j并且其中，所述通道包括內表面；并且其中，所述內表面是親水性的。8.如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一結構包括通道；并且其中，所述通道包括內表面；并且其中，所述內表面是可電潤濕表面。9.如權利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一結構包括通道；并且其中，所述通道包括第一端部和第二端部；所述通道經受電場或磁場；并且所述通道具有伸長的尺寸，所述伸長的尺寸大致垂直于所述電場或f茲場的方向。10.—種血液學分析儀，包括微流體回路，用于提供試樣的血球計數(shù)；并且其中，所述血球計數(shù)包括紅血細胞(RBC)計數(shù)、血小板計數(shù)、紅血細胞平均細胞體積的確定、白血細胞(WBC)的多部分微分計數(shù)和、或基于血色素吸收的測量；并且，所述樣i流體回路包4舌剪切機構；以及球化機構，連接到所述剪切機構上。全文摘要一種用于全血計數(shù)的微流體回路試樣盒，包括對紅血球的分析。可獲得紅血球的各種參數(shù)。這種試樣盒可具有球化機構，這種球化機構具有通道或環(huán)路，這種通道或環(huán)路帶有用于減少或消除細胞沉淀的構造。這種通道或環(huán)路可在重力環(huán)境中結合直的和彎曲的路徑的組合。這種通道還可具有親水或疏水內表面。這種通道或者還可具有可電潤濕內表面。或者，這種通道可經受電場或磁場。還可具有用于減少或消除試樣的凝集的機構。文檔編號G01N15/14GK101252994SQ200680031258公開日2008年8月27日申請日期2006年6月30日優(yōu)先權日2005年7月1日發(fā)明者A·帕馬納布漢,C·J·津斯,J·A·科克斯,R·L·巴德爾申請人:霍尼韋爾國際公司