专利名称：仪器化吸量管的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的方法、装置和构件。
背景技术：
吸量管是ー种可用于测量、转移和操作流体的实验室仪器。吸量管也称作吸移管、吸移管管理器或滴管。吸量管可通过端头将流体抽入其腔室内(抽取步骤)，继而从腔室向外配发流体(配发步骤)。连接到吸量管上的插塞提供抽取流体的吸力和配发流体的压力。吸量管可以为人力手工操作的手持式，或为机器人操作的实验室或エ业设备。操作吸量管的人或机器人称为使用者或操作者。 吸量管(尤其是微吸量管)常用于化学、分子生物、医学诊断和其他分析科学的领域。在这些领域中，使用吸量管可以精确测量并混合各种流体(包括液体、混合物等)，包括试样、试剂、反应剂。吸量管也可用于将反应产物移送或转移到检测单元以便分析。吸量管通常有一次性(disposable)可换端头。例如，市售的实验室吸量管通常可配有替换端头组每个端头用于測量一祥流体后即不再使用。吸量管的一次性可换端头通常被构设为牢牢装配至吸量管上，例如，端头可以由弹性变形材料(例如聚丙烯)制成，这种材料可以轻微伸拉至套于吸量管主体的连接端上。可使用吸量管上的弹出器将一次性端头弹出吸量管，所述弹出器允许一次性端头的迅速替换，避免了已用端头与操作者手(或其他工具)之间的任何接触。当作业中使用的不同流体样品可能彼此交叉污染时，尤其是当同一个实验流程中使用的不同流体之间存在交叉污染的可能性之时，使用可换端头的吸量管就显得尤其适用。通过使用吸量管，操作者的手部不必接触流体，且可以对分析流程中的每ー步骤或每一祥流体使用一支全新的一次性端头。对于高精确度的实验流程而言，一般而言必须严格遵守实验计划，实验计划中规定了加入试剂的顺序和试剂的量。但是对于依赖吸量管之使用的实验流程，容易受到操作者由于未能严格遵守计划而造成的失误的影响。例如，在许多实验应用和分析应用中使用活塞驱动型空气替换吸量管，但由于操作者操作技术不当而导致不精确。因此，不同操作者的实验结果之间常常发现巨大的差异，这使得使用手动操作吸量管所得结果的可信度降低。操作者错误的影响还由于以下事实得到进ー步加强即在某些技术领域中，试样通常只以极少量存在，因此，有损于结果的任何错误，都可导致必需得到新的试样，或必需以潜在很大的代价而且不方便地去获得新试样。为了降低对操作者错误的敏感度，已经开发出了自动进行样品抽取和配发步骤的吸量管。例如，在吸量管上増加了数字输入和显示，以减少由不精确的体积读数引起的误差。尽管有了这些措施，仍然存在明显的风险，操作者(例如由于疲劳)会错误地操作了吸量管(例如配发了错误的体积)，或者没有遵守计划，甚至遗漏了流程中的某一步骤。某些实验流程需用到的材料当暴露于实验室环境(例如室内空气)时，易于降解 或污染。对于许多实验中所用的材料，降解和污染对其特性的改变可能足以导致毁掉(至少是影响)某些实验的結果。例如，冻干的试剂会从实验室空气中吸取水分从而受损不可能重构它们并将其用于实验。同样，生物材料和化学反应剂可能被实验室空气污染，或被实验室设备无意中带来的污染物所污染(例如通过操作者错误)。许多实验流程需要使用辅助检测单元，例如电位计、色谱仪、分光荧光计和质谱仪。这些仪器可能价格昂贵且/或在其可测的样品范围方面有所限制。使用这些仪器一般会増加实验流程和实验计划的复杂性、以及实验流程所需(由操作者进行的)时间和动作，且易引发交叉污染和操作者失误。 人们希望解决或改善已有技术的ー个或多个缺点或限制，或者至少能提供ー种有用的替代方案。
发明内容
根据本发明，提供了ー种使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的吸量管构件，所述吸量管构件包括吸量管接ロ，被构设为与所述吸量管的主体密封且可分尚地相接合；端头接ロ，被构设为与可换端头密封且可分离地相接合；以及实验区域，被构设为通过所述吸量管的操作接收至少部分所述流体样品，且被构设为在所述实验区域中使用所述至少部分流体样品执行至少部分所述实验流程。本发明还提供了ー种使用流体样品和吸量管执行实验流程的方法，包括将ー个吸量管构件装配至所述吸量管；将ー个可换端头装配至所述吸量管构件；通过操作吸量管，抽取至少部分所述流体样品进入所述吸量管构件；以及在所述吸量管构件中使用所述至少部分流体样品执行至少部分所述实验流程。本发明还提供了ー种使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的吸量管构件，所述吸量管构件包括吸量管接ロ，被构设为与所述吸量管的主体密封且可分尚地相接合；储存的物质，以在所述实验流程中使用；以及实验区域，被构设为通过所述吸量管的操作接收至少部分所述流体样品，且被构设为在所述实验区域中使用所述储存的物质和所述流体样品执行至少部分所述实验流程。本发明还提供了ー种使用流体样品和吸量管执行实验流程的方法，包括将ー个吸量管构件装配至所述吸量管；通过操作所述吸量管，抽取至少部分所述流体样品进入所述吸量管构件；在所述吸量管构件中使用至少ー样储存的物质和所述至少部分流体样品执行至少部分所述实验流程。本发明还提供了ー种使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的吸量管构件，所述吸量管构件包括吸量管接ロ，被构设为与所述吸量管的主体密封且可分离地相接合；实验区域，被构设为通过所述吸量管的操作接收至少部分所述流体样品，且被构设为在所述实验区域中使用所述至少部分流体样品执行至少部分所述实验流程，从而产生一或多个测量信号；以及
传送器，被构设为接收所述測量信号，并将相应信号传送到外部接收器系统。本发明还提供了ー种使用流体样品和吸量管执行实验流程的方法，包括将ー个吸量管构件装配至所述吸量管；通过操作所述吸量管，抽取至少部分所述流体样品进入所述吸量管构件；在所述吸量管构件中使用至少部分所述流体样品执行至少部分所述实验流程，包括在所述实验流程中通过测量一项样品特性产生ー或多个测量信号；以及使用所述实验构件中的一个传送器，将对应于所述測量信号的信号传送到外部接收器系统。本发明还提供了ー种使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的适配器，所述适配器包括 吸量管接ロ，被构设为密封且可分离地装配至所述吸量管的主体；端头接ロ，被构设为接收ー个与所述吸量管配套的可换端头；以及实验区域，被构设为通过所述吸量管的操作接收至少部分所述流体样品。所述可换端头可以是与吸量管配套的若干吸量管端头中之ー个。使用吸量管执行实验流程的所述吸量管构件可包括吸量管接ロ，被构设为与吸量管的主体可分尚地相接合，以便吸量管的致动将流体样品抽入吸量管构件；实验区域，被构设为在吸量管构件中在流体样品上执行实验流程；以及端头接ロ，被构设为与一个所述吸量管的配套可换端头可分离地相接合。吸量管可包括多个用于弹出端头构件及/或可分离地将吸量管构件弹出吸量管的弹出器。使用吸量管执行实验流程的所述吸量管构件可包括吸量管接ロ，被构设为与吸量管主体可分尚地相接合，以便吸量管的致动将流体样品抽入吸量管构件；以及实验区域，被构设为在吸量管构件中执行流体样品的实验流程，其中所述实验区域包括一或多个用于至少部分所述实验流程中的微流结构。吸量管构件可包括一或多个用于測量或模拟流体样品以执行实验流程的光学或电子结构。电子结构可包括通信结构例如无线电子仪器(包括天线)，以用于发送代表实验区域中所得測量值的测量信号。所述系统可包括吸量管构件和一个用于从吸量管构件接收测量信号的外部接收器。使用吸量管执行实验流程的所述吸量管构件可包括吸量管接ロ，被构设为与吸量管的主体可分尚地相接合，以便吸量管的致动将流体样品抽入吸量管构件；以及实验区域，被构设为在吸量管构件中执行流体样品的实验流程，所述实验区域包括至少ー样在所述实验流程中使用的存储的物质。所述至少一祥嵌入物质可以是存储在实验区域中的冻干试剂，及/或形成于实验区域ー传感表面上功能化表面层。所述仪器化吸量管可包括吸量管和吸量管构件。
使用吸量管执行实验流程的所述方法可包括将ー个吸量管构件与所述吸量管接合；将ー个端头构件与所述吸量管构件接合；使用所述吸量管抽取流体样品进入所述吸量管构件；以及使用所述吸量管构件执行所述实验流程。使用吸量管执行实验流程的所述方法可包括
将ー个吸量管构件接合至所述吸量管；使用所述吸量管抽取流体样品进入所述吸量管构件；以及使用所述吸量管构件执行所述实验流程，包括使用所述吸量管构件的一或多个微流结构。使用吸量管执行实验流程的所述方法可包括将ー个吸量管构件接合至所述吸量管；使用所述吸量管抽取流体样品进入所述吸量管构件；以及使用所述吸量管构件执行所述实验流程，包括使用所述吸量管构件的至少ー样储存的物质。使用吸量管在流体样品上执行实验流程的所述吸量管构件可包括外壳，其包括至少ー个流体蓄槽，被构设为在所述实验流程期间容纳所述流体样品，以及一或多个用于所述实验流程中的实验结构；吸量管接ロ，被构设为与吸量管主轴可分尚地相接合；以及端头接ロ，被构设为与吸量管配套的一次性端头可分离地相接合。所述实验结构可包括流体/微流结构、电子/微电子结构及光学/光子结构。所述仪器化吸量管可包括用于致动吸量管以抽取流体样品的手柄；从手柄延伸出的主轴；与吸量管配套的一次性端头，致动手柄时通过此端头抽取流体样品；以及用于在流体样品上执行实验流程的吸量管构件，包括外壳，其包括至少ー个流体蓄槽，被构设为在所述实验流程期间容纳所述流体样品，以及一或多个用于所述实验流程中的实验结构，吸量管接ロ，被构设为与吸量管主轴可分尚地相接合；以及端头接ロ，被构设为与所述一次性端头可分离地相接合。所述吸量管系统可包括仪器化吸量管，包括用于致动吸量管以抽取流体样品的手柄；从手柄延伸出的主轴；与吸量管配套的一次性端头，致动手柄时通过此端头抽取流体样品；以及用于在流体样品上执行实验流程的吸量管构件，包括外壳，其包括
至少ー个流体蓄槽，被构设为在所述实验流程期间容纳所述流体样品，以及一或多个用于所述实验流程中的实验结构，包括通信结构，后者用于发送代表实验区域中所得測量值的测量信号；吸量管接ロ，被构设为与吸量管主轴可分尚地相接合；以及端头接ロ，被构设为与所述一次性端头可分离地相接合，以及与所述吸量管配套的所述一次性端头，致动所述手柄时通过此端头抽取流体样品；以及外部接收器，用于从所述吸量管构件接收所述測量信号。
下面參照附图，仅以示例方式，进ー步描述本发明的优选实施例，其中图I为ー个仪器化吸量管的分解视图的略图；图2为含有所述仪器化吸量管的吸量管系统的略图；图3为所述仪器化吸量管的内部构件的略图；图4为所述仪器化吸量管的一个实验构件的正视图的略图；图5为所述实验构件的ー个侧视图的略图；图6为使用所述仪器化吸量管的ー种简单实验方法的流程图；图7为使用所述仪器化吸量管的一般实验方法的流程图；图8为显示了弹出器的所述仪器化吸量管的略图；图9为实验构件和一次性端头处于组合状态时的仪器化吸量管的略图；图10为一次性端头处于弹出状态时的仪器化吸量管的略图；图11为实验构件处于弹出状态时的仪器化吸量管的略图；图12为显示实验构件具有一无线接收器的示意略图；图13为有ー个外部实验单元的吸量管系统的略图；图14为实验构件的竞争法酶联免疫吸附试验(ELISA)芯片的示意略图；图15为实验构件的三明治法ELISA芯片的示意略图；图16A和图16B为仪器化吸量管和包括不例光学系统的实验构件的实施方式的横截面视图的示意略图；以及图17A、17B、17C和图17D为包括滑动弹出器的实验构件的实施方式的横截面视图的不意略图。
具体实施方式
[on ] MM如图I所示，仪器化吸量管100包括吸量管主体102和实验构件106，后者被构设为附接到前者。吸量管主体102可以是市售吸量管主体。实验构件106是用于执行实验流程(或执行实验计划)的吸量管构件。吸量管构件可称为吸量管附件、一次性端头附件、吸量管装置、适配器(例如用于标准吸量管与吸量管之配套可卸/可换端头之间的适配)、仪器化端头、或功能化端头。实验构件106包括吸量管接ロ(也称作吸量管接合部)，它被构设为与吸量管主体102可分离且密封地相接合，以便吸量管一吸取/压カ装置(例如插塞110)的操作将流体抽入实验构件106。吸量管接ロ使实验构件106装配至吸量管主体102，并对于空气和流体基本上密封。例如，实验构件106的接合或耦合可以是通过ー个环绕吸量管主体102主轴的按压配合(或干渉配合)，或是通过一个旋入/旋至吸量管主体102的螺纹配合。实验构件106包括实验区域401，用于使用接触实验构件106、位于实验构件106内或位于实验构件106上的流体样品执行实验流程。
实验构件106可使用与吸量管配套的可换一次性吸量管端头104(例如可使用能装配至吸量管主体的若干个可换端头之一，甚至无需实验构件106便可用于正常移液操作)。一次性端头104与仪器化吸量管100可分离且密封地相接合。在一些实施方式中，一次性端头104直接与实验构件106相接合(因此间接与吸量管主体102相接合)，且实验构件106包括端头接ロ(也称作端头接合部)，后者被构设为与一次性端头104可分离且密封地相接合。在其他实施方式中，一次性端头104越过实验构件106直接与吸量管主体102相接合。一次性端头104与端头接ロ的接合是通过ー个对空气和流体基本上密封的按压配合(或干渉配合)。一次性端头104通常与吸量管主体102共同制造并确定尺寸，且可以是市售的一次性端头。吸量管接ロ可包括ー个一般呈圆形的含弾性材料的套管(socket)，所述套管被构设为环绕吸量管主体的主轴远端相接合。所述远端是指远离吸量管主体的一端，或吸量管的手柄端。在使用中，通过操作吸量管主体102，将至少部分流体样品被抽入端头104 :实验区域401延伸进入端头104且进入端头104中的流体实验区域401可以描述为装配进入流体接收端头104。至少有一部分实验构件106与流体接触，因此流体样品接触到实验区域401。实验构件106提供了ー种形式的“芯片实验室”(或“lab-on-a-chip (芯片实验室)”)，它使用吸量管主体102中的泵浦结构(即真空及空气压カ控制器)进行样品流体在芯片上的流动、流入及流出。实验区域401指实验构件106上被构设为执行至少部分实验流程的区域。实验流程可以是检测/測量物质、测试/追踪物质的流程，或实验室或エ业环境下进行的常规生物/化学流程。实验构件106在执行至少部分实验流程时使用微流、光学、电子学及/或一或多样储存的物质(例如生化化合物及/或试剂)。实验区域401可包括至少ー个被构设为执行至少部分实验流程的微流结构，例如实验区域可包括ー个腔室，所述腔室被构设为在部分实验流程中接收并容纳至少部分流体样品。所述微流结构可包括任何以下事物的组合传感器；过滤器；分离器；混合器；反应剂/试剂存储器；以及流体控制装置(如阀门和疏水出ロ)。实验区域401可包括一或多个用于实验流程中的光学构件和微电子构件。实验区域401可包括至少ー样用于实验流程中的储存物质或嵌入物质，如试剂或生物分子。所述储存物质也可称为内置或嵌入物质，因为其可合并入实验构件106的所述结构中。实验区域401可包括流体混合结构，其被构设为在实验流程中使至少部分流体样品与存储的物质相混合。实验区域401可包括传感器区域，用于包括检测、感测、測量等实验流程；及/或主动区域，用于包括反应剂、加热/冷却、转化、充电、照射等实验流程。实验区域401可包括至少ー个传感器，其被构设为在所述实验流程中或期间通过測量一项样品特性产生测量信号。所述至少一个传感器可以是电学、电化学及/或光学传感器，分别用于在实验流程中測量至少部分流体样品的电学、电化学及/或光学特性。实验区域401可包括一或多个主动子区域。所述主动子区域被构设为执行在流体样品上操作的部分实验流程，以产生新的流体样品(例如通过激发流体样品中的反应或响应)。流体样品和新的流体样品具有不同的特性，例如分别为生物/化学反应的反应剂和产物。主动区域可执行与流体的样品制备相关的步骤，以便进行下一歩的实验流程(在吸量管构件中或在外部实验室设备中)。例如，实验构件106可被构设为使用电流(例如采用毛细电泳感测器的形式)；加热流体样品；冷却流体样品；及/或混合吸量管构件中存储的反应剂(例如冻干试剂)与流体样品。实验区域401可包括一或多个被动子区域。所述被动子区域被构设为执行部分实验流程即检测或測量流体样品的至少ー个特性，并产生代表该特性的測量信号，同时不致实质改变流体。被动子区域可包括使用有线或无线连接(如电子端ロ、或天线例如射频(RF)天线)的通信收发器，其被构设为发送信号到外部接收站。外部接收站可以位于仪器化吸量管100外部的一个设备中，或可位于吸量管主体102中(例如包括在下文结合图3所述的无线收发器単元302中)。 实验构件106可包括电カ接收器，用于从例如外部电カ发送器处接收电カ以用于实验流程。电カ接收器可为有线或无线，有线的包括连接到电插头/插座的电导体，无线的是基于感应线圏。电カ接收器可直接从外部电カ发送器处接收电力，或从吸量管主体102中一电源处接收电力。电カ接收器可为ー内部电池(例如位于吸量管主体102中)充电，内部电池再提供实验流程需用的电カ。实验流程也可使用ー个外部设备执行，如读取站(例如具有电探针或光学探针)。实验构件106可包括传送器，(例如包括电子放大器和用于无线通信的天线或光发射器)，其被构设为从传感器结构处接收测量信号，并将相应信号传送到读取站或外部接收器系统。外部设备可包括以下至少ー样用于将电力传送到实验构件106(通过实验构件中的电カ接收器)的感应线圈；用于从实验构件处接收射频(RF)測量信号的天线；以及用于从实验构件处接收光学信号的光检测器。吸量管主体102可以采用常见的实验室吸量管的形式，其具有一个被构设为握在人手上的吸量管手柄108，例如标准的市售手持式手动操作的吸量管中所见。插塞110被构设为将流体抽入仪器化吸量管100中，并从仪器化吸量管100配发所接收到的流体。吸量管主轴112 (含一主轴端头114)被构设为接收实验构件106及/或一次性端头104。位于吸量管主体102上的吸量管显示器116向使用者显示关于仪器化吸量管100和所接收流体样品的信息，如单次插塞110的操作所抽取或配发的样品体积，或者是来自吸量管106的信息。仪器化吸量管100包括一体化的电子区域118，在一些实施方式中，一体化电子位于吸量管主体102中。在其他实施方式中，仪器化吸量管100不包括一体化电子区域118或一体化电子，且主要是用于泵取(抽取和配发)流体样品。或者，吸量管可为标准的市售机器操作的机器人吸量管。机器人吸量管一般不包括插塞而代之以增压系统，用于抽取样品并配发之，例如连接到多条气动线路的电カ气泵。举例而言，市售的机器人系统包括来自Beckman Coulter, Inc.的“ Biomek FX”;来自Hamilton Robotics 的“Microlab STAR”流体处理工作站；以及来自 BioTek Instruments.Inc.的 Precision Microplate 移液系统。
仪器化吸量管100允许在单个仪器化设备内执行反应和测量。这样便可简化分析流程和计划，并通过去掉ー或多个配发步骤而減少操作者错误带来的影响。仪器化吸量管100的仪器化功能可以去掉辅助检测单元，例如电位计、色谱仪、分光荧光计和质谱仪。因此可降低执行分析计划的成本，使其更容易被小型实验室和医疗门诊所采用。仪器化吸量管100使执行某些分析所需的样品尺寸相较实验室规模的实验设备而言得以大幅減少。所需样本的体积可以为纳升级这一体积仅相当于通常完成移液后标准吸量管中所剰余的样品量。仪器化吸量管100可提供比标准实验室吸量管更多的功能，而不致显著改变或中断某些流程的操作者工作流程。仪器化吸量管100保留了标准吸量管的熟悉性，且只需对分析流程作出微小的改动。使用仪器化吸量管100对于熟悉了使用标准吸量管的使用者来说很有吸引力。操作者可使用仪器化吸量管100上的体积设定，结合相应体积的一次性端头104， 大致界定样品体积，以便于例如确定等分试量，然而，实验流程的确切样品尺寸是由实验构件106的实验区域401中的一或多个体积所界定。例如，仪器化吸量管100所执行的实验中的流体样品尺寸(体积)可以由实验构件106中的流体腔室412 (如图4所示)加以精
确界定。仪器化吸量管100包括内部插塞机构308 (用于抽入和弹出流体样品)，如图3所示，用于提供部分真空，其可通过一次性端头104将流体样品抽入仪器化吸量管100的实验构件106。插塞机构308也提供压カ用于配发或弹出所接收的流体样品。在一些实施方式中，仪器化吸量管100在吸量管系统200中操作，如图2所示，吸量管系统200包括基站202和外部装置204，前者被构设为与仪器化吸量管100进行电子通信，后者被构设为与基站通信。来自实验构件106的关于流体样品的信息或者从实验构件106直接通信到基站202，或者通过仪器化吸量管100的一体化电子通信到基站202。实验构件106传送与特定实验或測量相关的关于流体样品的信息，实验构件106正是被构设为如此，如下文參照图4和图5所述。在一些实施方式中，基站202包括吸量管站立架206和无线接收器208，前者用于当仪器化吸量管100不使用时(例如被存放起来吋)固定和支持它，后者用于与仪器化吸量管100的一体化电子通信。在这些实施方式中，使用无线接收器208和BluetootKWiFi、ZigBee等无线协议，关于流体样品的信息从仪器化吸量管100的一体化电子传送到基站202。在其他实施方式中，基站202包括一个到仪器化吸量管100的有线连接(例如使用在吸量管站立架206中的接触电极，该电极与仪器化吸量管100上相应电极电接合)，以便通过所述有线连接从仪器化吸量管100处接收信息。有线连接也可用于给仪器化吸量管100供电，例如通过给仪器化吸量管100中的电池充电。外部装置204包括外部显示器210，用于显示接收自仪器化吸量管100的測量信号的相应信息。外部装置204包括使用者输入控制器212 (如键盘和鼠标)，用于对外部显示器210上显示的信息进行选择。外部装置204使用显示器连接器214连接到基站202。在一些实施方式中，显示器连接器为有线连接。在其他实施方式中，显示器连接器214为使用上述某ー无线协议的无线连接。
如图3所示，仪器化吸量管100的一体化电子安装在吸量管主体102内，且包括一体化电子单元300，用于在实验构件106与基站202及/或吸量管显示器116之间传送信息。一体化电子单元300包括无线收发器单元302、电极接ロ单元304和信号导体306，其中无线收发器单元302用干与基站202中的无线接收器208无线通信，电极接ロ単元304用于从实验构件106处接收电子信号或光学(电磁)信号形式的信息，而信号导体306用于信号在电极接ロ単元304与实验构件106之间的电子或光学收发(发送/接收)。在一些实施方式中，无线收发器单元302与实验构件106中的无线收发器通信。电极接ロ単元304可包括一个用于电致动流体样品(例如为电解等)的电控制器及/或ー个用于从流体样品接收信号的电检测器。实验构件106所产生的測量信号代表仪器化吸量管100所抽取的流体样品的相关信息。这些信号在电极接ロ単元304中被检测到，且通过无线收发器单元302传送到基站202以便进行分析及/或继而作为数据存储。如图4所示,实验构件106包括用于与吸量管主体102机械相接的吸量管接ロ部402，以及其内用于发生流体样品之实验流程的芯片部404。接ロ部402包括上通道406，它与吸量管主体102的真空腔室保持流体连通，且被构设为当流体样品被抽入仪器化吸量管100中时接收流体样品。芯片部404包括用于容纳流体样品(或至少部分流体样品)的流体腔室412。流体腔室412与微通道414保持流体连通，在使用插塞110将流体抽入仪器化吸量管100时，流体先通过一次性端头104后再进入微通道414中。至少一部分流体样品可被抽入或抽到流体腔室412，或实验区域401的其他任何部分，或者(i)通过吸量管主体102的泵浦施加的真空压カ；或者(ii)通过微通道或某部件的毛细作用或吸潮作用，将流体从端头104中的流体主体抽或吸入流体腔室412中。接ロ部402可包括从接ロ延伸出的片上(on-chip)信号导体408，它被构设为通过接ロ部402使吸量管主体102连接到芯片部404。芯片部404包括片上信号导体408，它引导至发生至少部分实验流程的实验区域401 (和至少ー个流体蓄槽如流体腔室412)。片上信号导体408在实验区域401与一体化电子单元300之间通信电子或光学信号。在ー实例中，片上信号导体408可用于确定流体腔室412中一部分流体样品的传导性。使用片上信号导体408所提供的电连接或光连接，可从实验构件106传送实验数据信号或代表实验流程结果的測量信号。如上所述，在一些实施方式中，实验构件106传送信号到仪器化吸量管100的一体化电子,而在其他实施方式中,信号直接传送到基站202。在一些实施方式中，如图4和图5所示，实验构件106包括密封件416，其可移除地覆盖实验构件106的上方开ロ。当实验构件106处于存储状态吋，密封件416基本上将其内部与外部环境密封开来。特别是，当实验构件106含有可能因暴露而降解的反应剂或材料时，密封件416将阻止光/空气/流体/等进入实验构件106。例如(i)片上信号导体408可能有暴露于流体腔室412从而暴露至上通道406的电极，其如果暴露至空气时可 能腐蚀；( )实验构件106可包括对光或水分敏感的物质或材料，如冻干的生物分子试剂，可通过将其密封于实验构件106中而得到实质性的保护。当附接实验构件106时，例如在操作者正常使用仪器化吸量管100期间，密封件416可被吸量管主体102穿透当操作者将实验构件106手动附接到吸量管主体102吋，主轴端头114穿透/刺透密封件416，允许实验构件106与吸量管主体102相接合，从而使插塞110可通过实验构件106施加流体压カ以抽入流体样品。密封件416可以由薄膜制成，所述薄膜如纤维素或合成橡胶，或如食品包装使用的包装材料(例如多层密封膜)。芯片部404可包括通常平坦(或“扁平”)的部段，如图5中实验构件106的侧视图所示。平坦部相对芯片部404的非平坦实施方式而言其制造更为便利。接ロ部402通常为圆形对称，以用于与主轴端头114的一般流体密封的界面，且上通道406在接ロ部402的端部具有通常为圆形的界面，它被构设为连结吸量管主体102。片上信号导体408设置在芯片部404上一般平坦的位置处，且循着接ロ部402的边缘，以与延伸至主轴端头114(未图示)的信号导体306实现电通信。在一些实施方式中，实验构件106包括无线收发器(下文參照图12有述)，以将測量信号直接从实验区域401及/或片上信号导体408传送到基站202中的无线接收器 208 (而非通过吸量管主体102中的一体化电子)。在这些实施方式中，吸量管主体102无需包括一体化电子，且可以是实验室中使用的市售标准被动式吸量管。在一些实施方式中，实验构件106包括光学窗ロ(未图示)及/或实验构件106的另一部分，光学窗ロ允许辐射/光穿过其进入实验构件106以与流体样品相互作用。例如(i)光学窗ロ可结合分光技术，用于检测/感测流体样品或实验构件106所界定的实验流程的产物；或(ii)光学窗ロ可用于实验流程的光学启动/操纵，例如光学启动实验构件106中的生物/化学反应。光学窗ロ可包括光纤连接器和组件。在一些实施方式中，实验构件106包括ー组从外部可访问的电触点。这组触点可被来自外部设备的电信号分开定址，以便提供由实验构件106所界定的实验流程所需电カ(例如为电泳)，或者感测/检测与实验流程相关的ー项特性(例如电阻抗)。芯片部404包括微流和微电子结构，用于在流体样品上执行实验流程，以及将这些实验的结果发送到一体化电子、基站202、吸量管显示器116及/或外部显示器210。实验构件106上使用微流结构，较之市售实验室设备而言，可以减少执行分析所需的样品量，从而缩短任何培育时间和整体检测时间。通过将实验流程中所用的特征部件整合于仪器化吸量管100中，熟练的使用者仍然可以基本熟悉其工作流程和仪器。通过进一歩将电极接ロ単元304(例如稳压器)整合于仪器化吸量管100中，便可以实时地获得和记录結果，并且无需再使用辅助检测单元。芯片部404可包括一或多个传感器，用于检测流体的电化学特性；在实验区域401中进行温度測量；测量流体腔室412中流体的pH值；使用片上信号导体408測量流体腔室412中流体的复阻抗；等等。在一些实施方式中，芯片包括光学连接到吸量管主体102的用于折射率、光吸收和荧光测量的光传感器例如吸量管主体102可包括激光二极管和光检测器，且片上信号导体408可采取光纤的形式，以便投射光线至流体腔室412中的流体样品，以及从流体样品中检测反射光/透射光/荧光。芯片部404可包括一或多个磁性线圈，用于检测流体样品的磁性特性，例如检测分子所附磁珠进入或穿过流体腔室412。实验区域401可包括由片上信号导体408之电信号所驱动的压电装置，用以检测流体腔室412中流体的粘度，或附至压电换能器的任何分子的质量，或连接至压电换能器的ー个表面。实验区域401也可包括一或多个纳米线或其他纳米结构，用于增加传感器的表面面积。实验区域401也可包括表面处理，以在流体样品中的分子或粒子与实验构件106的诸结构之间，提供亲水性、疏水性、特异结合和非特异结合。芯片部404可包括试剂腔室内的存储试剂，通过流体通道连接到实验区域401，包括潮湿试剂、局部试剂、外部试剂和干燥试剂。存储试剂的例子包括特选核酸、特选蛋白质、特选酶等。芯片部404可包括毛细管,及/或用于泵唧(pumping)、疏通和容纳流体样品的亲水衬底。接ロ部402和芯片部404形成一外売，可装进实验流程中所用的特征部件，例如片上导体408、流体腔室412、微通道414以及其他实验结构(例如流体/微流结构、电子/微电子结构及光学/光子结构)。实验方法仪器化吸量管100 —般用于使用流体样品执行实验流程。ー种用法，人类操作者(或在一些实施方式中为机器人操作者)将实验构件106装配或接合到主体102，然后将一次性端头104 (其形式为若干可换端头之一)装配或接合到实验构件106。通过操作吸量
管，至少部分有关流体样品可被抽入端头104，继而吸量管再将流体抽入实验构件106，或至少抽到实验构件106上(此时实验构件106至少部分伸进所安装的端头104)。在实验构件106中，使用至少部分流体样品执行至少部分实验流程。通过从实验构件106上拉拔端头104 (例如靠人手拉或使用其他抓握设备)，或通过操作吸量管主体102的一或多个弹出器，可以从实验构件106上去除或弹出端头104。在多步骤的实验流程中，可装配另一可换端头104到实验构件106 :此另一端头可用以抽入另一流体样品而不致被第一种流体样品的任何部分污染到此另一流体样品的来源，因为此另一端头为清洁、全新的可换端头。通过操作吸量管，此另一流体样品(通常为某更大流体体积的一部分)被抽入吸量管构件，并在实验构件106中使用此另一流体样品执行另一部分实验流程。在多步骤实验流程中，可装配多个另一端头，且可抽取各种流体进入实验区域401。通过操作吸量管主体102的弹出器，或通过抓住并取下实验构件106，可将实验构件106弹出吸量管主体102。实验构件106 一般为可换组件，且可对实验流程的毎次循环(或重复)使用単独的实验构件106，从而保证每个新的实验构件上的样品和实验结构未被污染。使用实验构件106执行至少部分实验流程可包括通过测量与实验构件106中一或多种流体相关的ー项样品特性产生ー或多个测量信号，且可使用实验构件106中的片上/内置传送器系统，将所述测量信号的相应信号从实验构件106传送出。所述传送器系统可与外部接收器系统通信，后者接收所传送的信号，如下文所述。仪器化吸量管100可用于简单的实验方法600(即简单的使用方法)，如图6所示，该方法首先是使用者如常见移液工作流程一般用手握住仪器化吸量管100 (步骤602)。使用者选择实验构件106的形式或实施方式，其界定使用者希望执行的实验流程，如选择免疫測定。使用者将选出的实验构件106附接到吸量管100的主轴端头114，从而刺透/除掉密封件416，并在吸量管主体102与实验构件106之间形成流体一般不能渗透的密封(步骤604)。使用者根据使用者希望抽入吸量管100的流体体积选择一次性端头104的形式例如，选出的实验可界定某体积，或使用者可能希望将样品体积分为预定的等分试量，或使用者可能希望选择二次实验中所配发流体的体积。使用者然后将选出的一次性端头104附接到吸量管100的端部，吸量管100于是装配到或套至实验构件106上，从而在一次性端头104与实验构件106之间形成另ー个流体一般不能滲透的密封(步骤606)。使用者致动插塞110，以产生真空并将流体样品抽入吸量管100，并抽入实验构件106 (步骤608)。流体样品被抽入芯片部404上的流体结构中，该结构定义该实验在一些实施方式中，流体样品被抽入实验区域401 (步骤610)。在一些实施方式中，流体样品沿微通道414被抽并抽入流体腔室412中。流体样品在芯片部404中吋，实验构件106执行其实验结构所界定的至少部分实验流程(步骤612)。在一些实施方式中，使用片上信号导体408以ー选定的电子频率，向流体腔室412中的流体样品施加电流。在实验期间及/或实验之后，所感测到的实验结果作为測量信号从实验构件106传送出(步骤614)。在一些实施方式中，使用电子或光学信号沿片上信号导体408传送結果。在其他实施方式中，实验结果从实验构件106无线传送。当实验结果被接收器接收时，仪器化吸量管系统200存储及/或显示实验结果(步骤616)。在一些实施方式中，接收器位于整合于仪器化吸量管100中的电极接ロ单元304中。在其他实施方式中，接收器位于基站202或外部装置204中。流体样品在实验构件106中停留足够长的时间以完成实验(例如培育期)，之后使用者按照标准的吸量管用法工作流程使用插塞110弹出流体样品，或上清液(步骤618)。实验完成时，流体样品可作为废物弹出，或可配发入一容器以备其他实验。使用者按照吸量管100的正常工作流程用法控制吸量管100弹出一次性端头104 (步骤620)。在实验构件106被构设为一次性使用的实施方式中，使用者弹出实验构件106(步骤622)，准备为下面的实验系列插入新的未受污染的实 验构件106，并返回重复步骤604。对于被构设为多次使用的多用实验构件106而言，使用者可保留多用实验构件106而非步骤622中的将其弹出，且可在实验的其他循环中再次使用多用实验构件106和新的未受污染的一次性端头104，返回重复步骤606。仪器化吸量管100也可用于一般实验方法700 (即一般使用方法)，如图7所示，该方法与简单实验方法600拥有相同的起始步骤(即步骤602、604、608和610)和结束步骤(即步骤614、616、618、620和622)。然而在一般实验方法700中，简单实验方法的实验流程步骤612被代之以多个步骤，从而允许在例如ー个形成实验流程的程序中抽取(或加载)一或多样附加试剂。由于抽取诸试剂期间可以更换一次性端头104，因而试剂可在不被各试剂蓄槽污染的情况下抽入实验构件106中。在一般实验方法700中，如图7所示，对于流体样品执行第一实验步骤(步骤702)，然后从仪器化吸量管100弹出第一上清液(例如实验构件106中剩余的流体、或未被束缚或捕捉的流体样品体积)(步骤704)。从仪器化吸量管100弹出或丢弃第一一次性端头104 (步骤708)。由操作者将清洁、全新的第二一次性端头104附接到仪器化吸量管100 (步骤710)，并将不同的第二流体(例如一试剂)抽入实验构件106 (步骤712)，它被接收于其中(步骤714)，以便执行实验流程中的下ー步实验步骤(步骤716)。一旦第二流体/试剂进行了反应等，即从仪器化吸量管100配发产生的第ニ上清液(步骤718)，并弹出第二一次性端头104(步骤720)。在ー些使用多种试剂及/或反应剂的实施方式中，附接全新一次性端头104和抽入另ー试剂/反应剂的步骤(即步骤710、712、714、716、718和720)被重复(步骤722)至少一次。在完成实验步骤后，读取实验的结果(步骤724)，再循着简单实验方法600的结尾步骤(即步骤614、616、618、620和622)传送等等。弹出器仪器化吸量管100包括弹出器，用于弹出可换或一次性端头104及/或实验构件106而使操作者无须触碰一次性端头104或实验构件106。在一些实施方式中，如图8所示，仪器化吸量管100包括多个弹出器，包括用于弹出一次性端头104的端头弹出器801和端头弹出致动器802，以及用于弹出实验构件106的可独立操作的构件弹出器803和构件弹出致动器804。这两个弹出器801、803的独立操作在上文一般实验方法700中已作描述。如图9所示，在组装状态900下，实验构件106与吸量管主体102密封地相接合(处于常见的实验使用状态)，且构件弹出器803 —般邻近实验构件106而不对其施加实质性作用力。一次性端头104在实验使用状态下与实验构件106 (从而与吸量管主体102)密封地相接合，且端头弹出器801 —般邻近一次性端头104而不对其施加实质性作用力。一次性端头104的弹出可以通过操作者启动端头弹出致动器802，后者将向一次性端头104施加弾力(例如使用沿吸量管主轴112推动的元件、机械销或鞘)，从而从主轴端头114外推一次性端头104。可用力使端头弹出器801的弹出销伸出实验构件106与吸量管主轴112的接ロ，如图10所示，从而推动一次性端头104离开吸量管主体102，以此获 得端头弹出状态1000。实验构件106在其外壳中可以有ー个通道或凹槽，以用于允许端头弹出器801相对于实验构件106滑动，从而无需移动/移去实验构件106便可弹出一次性端头104。一次性端头104所接合的端头接ロ 1002的ー个例子是实验构件106的外壳的ー个外围部分，如图10所示。操作者可操作构件弹出器803，以独立于一次性端头104的弹出，从吸量管主体102弹出实验构件106。如图11所示，构件弹出器803的弹出销可通过施加弹出力到实验构件106之上部一支承表面，并通过伸出主轴端头114，在实验构件106上施加弹出力。当用构件弹出器803从吸量管主体102弹出实验构件106后，仪器化吸量管100实现实验构件弹出状态1100。在一些实施方式中，可仅仅手动使用位于吸量管主体102上的机械滑动销，操作端头弹出器801和构件弹出器803。在其他实施方式中，使用可以启动端头弹出致动器802和构件弹出致动器804的电子开关/按钮操作弹出器801、803。在一些实施方式中，实验构件106包括外部滑动套筒或元件，用于越过(past)实验构件106的外壳传送一次性端头104的端头弹出力，如下文參照图17A至图17D所述。无线收发器如图12所示，在一些实施方式中，实验构件106包括一个例如整合于芯片部404中的无线收发器1202。无线收发器1202用于将测量信号从实验构件106传送到外部系统(如外部装置204)，以便对使用实验构件106所执行的实验流程的结果进行记录和分析。无线收发器1202使用电导体与实验区域401通信。无线收发器1202通常检测来自实验区域401的电信号，调整这些信号以用于传送(例如通过放大、降噪、译为通信协议，等等)，并使用天线从实验构件106将其传送出，其中所述天线正如射频识别(RFID)标签或无线芯片(例如WiFi、Bluetooth、ZigBee等)中所用的天线。无线收发器1202也可作为无线能量(例如用于为实验区域401的电子组件供能)的接收者。例如，无线收发器1202可包括一个与实验区域401通信的被动式RFID芯片，后者使用外部产生的射频(RF)能量脉冲进行探測。无线收发器1202可包括ー个用于从外部发电机处接收电カ的感应线圏。无线收发器1202可传送无线信号到外部接收站和无线接收器208，如图13所示其采取外部实验单元1302的形式。在一些实施方式中，无线收发器1202可以是基于RFID技术的近场无线系统的一部分，如下文所述。在其他相关实施方式中，收发器1202可以是简单的模拟被动式装置，例如连接到ー个电特性(如共振频率)会随着其附近的物理变化而发生变化的电路的天线。例如，简单的天线可以连接到ー个其内可抽入部分流体样品的电容器，从而影响电容器的电容，因此影响天线电路的电特性。这种方式可被称为使用射频(RF)反向散射技术监控“被动式”传感器(即除了接收自简单天线自身的电カ外没有电カ提供给它们)。在使用中，探测平台发送RF信号以探测被动式传感器。被动式传感器(passive sensor)包括ー个如同RF信号之阻抗的换能器，因此根据该阻抗的值产生可计量的反向散射。此RF阻抗反映观察中的物理參数。如在调频连续波(FMCW)雷达中，来自入射和反向散射RF信号的外差信号为低频 信号，且包含可被数字信号处理(DSP)提取的阻抗的信息。有若干种换能器的例子，尤其是基于微机电(M EMS)芯片的换能器，其因此可以在RF处特征化，从而可提取物理參数信息。外部实验单元1302包括用于接收实验构件106的凹座1304、以及ー或多个用于从无线收发器1202处接收信号(且在一些实施方式中用于产生电カ以传送至无线收发器1202)的外部无线收发器。外部实验单元1302从无线收发器1202处接收代表用实验构件106所执行实验之结果的信号，并基于所接收的信号，发送信号或数据到外部显示单元1305，该外部显示单元1305可以是用于显示和存储数据/信号的外部计算装置。外部实验単元1302可包括以下至少ー样用于传送电カ到实验构件106的感应线圈；用于从实验构件106处接收測量信号(通过有线电子连接器、或无线天线)的接收器；以及用于检测来自实验构件106之光信号的光检测器。实验构件106可插入凹座1304中，以在无线收发器1202与外部实验单元1302的一或多个收发器之间提供低干扰的无线通路。可在实验构件106附接到吸量管主体102时将其插入外部实验单元1302。或者，实验构件106可从吸量管主体102弹出而进入凹座1304中，此时来自实验构件106的信息和信号由外部实验单元1302接收。应用举例使用实验构件106执行的实验流程可包括一或多个以下功能(由微流构件界定)过滤(例如血液过滤)、流体混合、加入试剂(例如冻干存储的物质)、亲和基质过滤(例如捕捉需要的目标分子或捕捉不需要的污染物分子)以及阀控(例如止回阀控及阀控进入废物流体蓄槽)。实验构件106可被构设为界定本领域中熟知的替代性免疫測定、感测实验和测试协议(例如简单物理感测方法、光谱分析的样品制备、分子诊断，等等)的至少部分。可以使用实验构件106的实施方式，检测本领域技术人员熟知的各种抗原。为了执行免疫測定和其他选择性实验，实验区域401包括例如特定抗原或抗体的表面处理以便于检测所选分子。芯片部404的一或多个部分的表面处理也可包括涂覆亲水性物质、疏水性物质、特选核苷酸序列等涂层。芯片部404可包括用于储存实验中的激活成分(如实验流程中所用的催化剂、试剂及反应剂)的蓄槽。实验构件106可包括微流废物回收区域，一旦实验区域401中必需的培育期到期，流体样品即被导入所述微流废物回收区域。吸量管显示器116或外部显示器210的信息显示可以显示分析结果、实验的签名数据、环境条件，及/或当ー个所需參数(如PH)在一组实验中意外出现一次不同时可以显示操作者错误警示。仪器化吸量管100可以有单个端头，也可以有多个端头用于同时将多种流体样品抽入同一实验构件106中。仪器化吸量管100可包括由芯片部404中的微电子(如无线的位置敏感芯片)所界定的位置传感器，用于追踪仪器化吸量管100的位置，继而将位置显示在外部显示器210上，并用来监控使用者工作流程中的任何错误，如从实验预选区域取走仪器化吸量管100。应用举例温度传感器在一些实施方式中，实验构件106包括温度传感器，用于感测流体样品的温度或至少是实验区域401中的温度。温度传感器产生温度信号，该信号可用以检测温度的任何意外变化，例如由于吸量管100升温导致的实验区域401的不想要的温度变化。吸量管100 可能由于使用者手部长时间使用的热量而导致温度变化。如果室温与流体的初始温度不同(例如如果流体一直被存放在冷或热的环境中，如冰箱或培育箱中)，实验构件106中的流体样品的温度可能变化。如果所检测到的温度达到某ー预定限值，那么系统200可产生ー条提示使用者不想要的温度的警示。应用举例免疫测定在一些实施方式中，实验构件106被用以执行免疫测定实验，在免疫测定实验中，芯片部404包括电化学传感器，该传感器检測/測量流体样品中目标(例如蛋白质)的存在/浓度。免疫测定构件106在四个步骤中结合四种流体样品使用试剂溶液、废物溶液、样品溶液和指示剂溶液。当每种溶液在实验区域401中与传感器接触吋，片上信号导体408使用电极接ロ单元304中的电位计，产生流体腔室412界定体积中的流体样品上的电位(或电压)的读数。仪器化吸量管系统200记录和显示这四种溶液的电位读数，并由这些读数确定样品溶液中目标物质的浓度。应用举例用于毒素检测的竟争法酶联免疫吸附试验(c-ELISA)在一些实施方式中，实验构件106被构设为使用竞争法酶联免疫吸附试验(c-ELISA)协议检测代谢毒素，如黄曲霉素Ml (其可能存在于农产品如奶及奶制品中)。如图14所示，实验构件106的c-ELISA芯片1400包含盘绕混合通道1402、传感器腔室1404、位于传感器腔室1404中的电化学传感器(包括传感器电极1406和參考电极1407)、用于信号调节的调节电子1408，以及用于无线能量和信号传送的收发器电子电路1410(包括内置天线)。传感器电极1406包括一或多个单克隆黄曲霉素Ml捕捉抗体1412，后者使用固定化键结(bonding)实质上固定化于传感器电极1406的感测表面上。固定化键结可以基于不同的固定化技术，例如(i)与感测表面上一原子结构(例如通过改变感测表面的化学性质形成于感测表面上的功能化表面层)之间发生共价相互作用；或(ii) 一或多个键结到感测表面的分子与捕捉抗体1412之间发生相互作用(例如此时键结分子包括Avidin(抗生物素蛋白)或Streptavidin (链酶亲和素)且相互作用为biotin-Streptavidin (生物素-链酶亲和素)相互作用)。采取冻干的酶标记黄曲霉素复合物1414(如辣根过氧化物酶(HRP)标记的黄曲霉素Ml)形式的存储的物质存放在盘绕通道1402中。盘绕通道1402的形状可促使/导致冻干复合物1414与流体样品之间的实质混合，从而提供冻干复合物1414的实质性部分(如果不是实质上全部的话)的再水化及混合。可在实验构件106的组装期间将冻干复合物1414添加到盘绕通道1402。或者，冻干复合物1414的添加可以通过先添加ー种溶液，然后使用冻干エ艺去掉溶剤。在使用c-ELISA芯片1400时，操作者将实验构件106附接到吸量管主轴112，然后将一次性端头104附接到实验构件106。操作者将仪器化吸量管100移入ー个含有待测流体样品的试剂瓶中。通过压、放插塞110，操作者将预定体积的流体载入实验构件106。当插塞机构308施加吸力(负压力)时，流体样品被推进并流过盘绕通道1402，在这里流体样品使冻干黄曲霉素复合物1414再水化。再水化的酶标记复合物1414与流体样品混合，形成流体样品与酶标记复合物1414的混合物。当施加吸力(及/或毛细压力)吋，混合物从盘绕通道1402流入传感器腔室1404，它在那里与捕捉抗体1412相互作用。流体样品中的未标记黄曲霉素Ml抗原和酶标记黄曲霉素复合物1414(重建自盘绕通道的HRP标记黄曲霉素Ml)都可键结到捕捉抗体1412，从而提供竞争性键结エ艺样品中的未标记黄曲霉素Ml与已经在实验构件106中的酶标记黄曲霉素复合物1414(HRP标记黄曲霉素Ml抗原)竞争，用于捕捉抗体1412中有限数目的固定化黄曲霉素Ml抗原结合位点。通过推动插塞110，操作者从c-ELISA芯片1400弹出上清液(包括任何流体样品和未键结到捕捉抗原1412的酶标记黄曲霉素复合物1414)将之投入废物点(例如外部废 物小瓶)。操作者从实验构件106弹出一次性端头104，并附接新的清洁一次性端头104。操作者然后将仪器化吸量管100插入ー个含有清洗缓冲液的试剂瓶。通过推动和释放插塞110，操作者将预定体积的清洗缓冲液载入c-ELISA芯片1400，在这里清洗缓冲液从感测表面和传感器腔室1404上基本上去除任何未键结物质。通过推动插塞110，操作者从c-ELISA芯片1400弹出用过的清洗缓冲液将之投入废物点。操作者从实验构件106弹出一次性端头104，再附接另一新的清洁一次性端头104。操作者将仪器化吸量管100插入ー个含有酶底物(例如过氧化物酶底物,如邻苯ニ胺盐酸盐(OPD))的试剂瓶。通过推动和释放插塞110，操作者将预定体积的酶底物载入传感器腔室1404。酶底物在底物周转期间使酶联合，变得电化学性质活跃。传感器/电极1406的表面上电位变化是使用调节电子1408參照參照电极1407进行测量的。由于流体样品中的未标记黄曲霉素Ml与c-ELISA芯片1400中的酶标记黄曲霉素复合物1414为了传感器电极1406中有限数目的固定化黄曲霉素Ml抗体结合位点而竞争，调节电子1408所检测到的电信号降低(因为酶标记黄曲霉素复合物1414键结到捕捉抗体1412)表明，与仅有HRP标记黄曲霉素Ml的样品相比，检测样品中存在黄曲霉素Ml (因此存在黄曲霉素)。经过调节的传感器信号使用收发器电子电路1410的内置天线传送到无线接收器208和外部装置204。应用举例用于癌症标志物(cancer marker)检测的三明治法酶联免疫吸附试验(s-ELISA)在一些实施方式中，实验构件106可被构设为使用三明治法酶联免疫吸附试验(s-ELISA)协议检测ー组癌症标志物如前列腺特异性抗原(PSA)(以其自由和复合形式)，从而于早期检测出前列腺癌。如图15所示，实验构件106的s-ELISA芯片1500包含传感器腔室1502、位于传感器腔室1502中的电化学传感器(包括传感器电极1504和參考电极1505)、用于信号调节的调节电子1506以及用于无线能量及信号传送的收发器电子电路1508。使用上文參照c-ELISA芯片1400所述的共价键，使第一 PSA抗体1510(例如第一单克隆老鼠抗体)(其对抗PSA抗原上的至少ー个所选第一抗原决定基)固定化到传感器电极1504的感测表面上。
在使用s-ELISA芯片1500时，操作者将实验构件106附接到吸量管主轴112，然后将一次性端头104附接到实验构件106。操作者将仪器化吸量管100插入ー个含有待测流体样品的试剂瓶。通过推动和释放插塞110，操作者将预定量的流体样品载入实验构件106。流体样品被推进传感器腔室1502，它在那里与第一 PSA抗体1510相互作用。如果流体样品中存在PSA抗原，他们将键结到第一 PSA抗体1510。通过推动插塞110，操作者从实验构件106弹出上清液将之投入废物点。操作者弹出用过的一次性端头104，并附接新的清洁一次性端头104。操作者将仪器化吸量管100插入ー个含有清洗缓冲液的试剂瓶。通过推动和释放插塞110，操作者将预定量的清洗缓冲液载入s-ELISA芯片1500，在这里清洗缓冲液从传感器电极1504的传感器表面和传感器腔室1404上实质上去除了任何未键结物质。通过推动插塞110，操作者从实验构件106弹出用过的清洗缓冲液将之投入废物点。操作者从实验构件106弹出一次性端头104，再附接清洁的一次性端头104。操作者将仪器化吸量管100插入ー个装有流体和第二 PSA抗体(例如不同于第一单克隆老鼠抗体的第二单克隆老鼠抗体)(其对抗PSA抗原上所选的不同的第二抗原决定基)的试剂瓶，其中所述第二 PSA抗体与酶诸如HRP联合。操作者将预定量的流体和第二PSA抗体载入s-ELISA芯片1500。如果流体样品中存在PSA抗原，第二 PSA抗体则键结到第一 PSA抗体1510上捕捉到的PSA抗原。通过推动插塞110，操作者从实验构件106弹出上清液将之投入废物点。操作者从实验构件106弹出一次性端头104，再附接清洁的一次性端头104。操作者然后将仪器化吸量管100插入ー个含有清洗缓冲液的试剂瓶。操作者将预定量的清洗缓冲液载入实验构件106，在这里清洗缓冲液从电化学传感器和传感器腔室1502上去除任何未键结物质。然后通过推动插塞110，操作者从c-ELISA芯片1400弹出用过的清洗缓冲液将之投入废物点。操作者从实验构件106弹出一次性端头104，再附接清洁的一次性端头104。操作者将仪器化吸量管100插入ー个含有酶底物(如邻苯ニ胺盐酸盐(OPD))的试剂瓶。通过推动和释放插塞110，操作者将预定量的酶底物载入传感器腔室1502。酶底物在底物周转期间使酶联合，变得电化学性质活跃。传感器表面上的电位变化是使用调节电子1506在參照电极1505与传感器电极1504之间进行测量的。经过调节的传感器信号通过收发器电子电路1508(包括内置天线)传送到无线接收器208和外部装置204。流体样品中所检测到的目标PSA抗原浓度指示病人体内前列腺癌的状态。材料和制造技术实验构件106可以制造为单个部件，也可由若干部件组装而成，它们彼此独立制造，合在一起可形成实验构件106。实验构件106的这些部件至少包括一或多个流体/微流结构、一或多个电子/微电子结构、一或多个光学/光子结构、构件外壳、密封件416、接ロ部402以及芯片部404。在一些实施方式中，实验构件106或其部件使用选自以下组的ー或多种材料环烯烃共聚物(COC)、聚碳酸酯(PC)、聚苯こ烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯ニ甲酸こニ酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)、丙烯臆-丁ニ烯-苯こ烯共聚物(ABS)、醋酸纤维素(CA)、醋酸丁酸纤维素(CAB)、高密度聚こ烯(HDPE)、低密度聚こ烯(LDPE)、聚酰胺(PA)、聚对苯ニ甲酸丁ニ酯(PBT)、聚醚嵌段酰胺(PEBA)、胺聚醚醚酮(PEEK)、聚こ烯对苯こニ醇(PETG)、聚甲基戊烯(PMP)、聚氧化こ烯(POM)、聚丙烯(PP)、聚砜(PSU)、聚四氟こ烯(PTFE)、聚氯こ烯(PVC)、聚偏ニ氯こ烯(PVDC)、或聚偏ニ氟乙烯(PVDF)或这些材料的组合。优选而言，所选材料具有高強度、高的空间稳定性以及高弹性系数。优选而言所选材料具有较低的渗水汽性和吸水性。实验构件106每个实施方式所用的材料的透光度、渗氧性和ニ氧化碳渗透性的选择是基于相应实验流程的要求。实验构件106或其部件的制造是使用本领域技术人员熟知的微制造技术，包括复制技术如热压印、冲压、冲切、热成形和注塑，以及減法微结构技术如激光切割、微铣削或类似的微制造技术。在一些实施方式中，实验构件106由两个或更多部件组装而成，且用内部密封垫圈密封组装的构件的各部件。这些内部密封垫圈可以使用微制造技术生产，包括复制技术如铸塑、压塑、注塑、反应性注塑、冲切，或使模内前聚物聚合。两个或更多部件的组装和结合可以使用层压、粘接、胶带粘接、溶剂粘接、热扩散粘接、UV辅助热扩散粘接、等离子辅助热扩散粘接、化学蚀刻辅助热扩散粘接、超声波焊接、透射激光焊接、反向导性激光焊接、吸光染料激光焊接及/或微波焊接。
实验构件106的一或多个部件的一或多个表面上可以涂覆阻挡层如聚对ニ甲苯，以便主体材料(bulk material)具有生物适应性且/或无细胞毒素。实验构件106的一或多个部件的一或多个表面上可以涂覆阻挡层如聚对ニ甲苯，以便降低主体材料的吸水性、降低主体材料的渗水汽性、及保护主体材料不会受到与流体样品、化学物质、试剂和溶剂相互作用的潜在危害。在一些实施方式中，通过表面处理技术如等离子聚合、UV处理、皂化、聚氧化こ烯接枝、表面纹理处理或电润湿等，改进微流表面的亲水性。在一些实施方式中，通过在ー个或所有表面上涂覆阻滞试剂如丙烯酰胺(AAm)、聚こニ醇(PEG)、牛血清清蛋白(BSA)、卵清蛋白、全血清、脱脂乳、鲑鱼精子DNA或鲱鱼精子DNA，使蛋白质或其他生物材料与微流表面之间的非特异性键结最小化。实验构件106的适当的材料和制造技术的更多信息可以參见由R. S. Marks、D. Cullen、C. R. Lowe (编辑)、H. H. Weetall 和 I. Karube 编著 2007 年 10 月由 John Wiley& Sons(ISBN :978-0-470-01905-4)出版的“生物传感器和生物芯片手册(Handbook ofbiosensors and biochips) ”，尤其是M. Schuenemann 与 E. C. Harvey 的章节“基于聚合物的微系统技术(Polymer-based Microsystem Techniques)”。本章全部内容以參考方式并入本文。光学系统举例在一些实施方式中，仪器化吸量管100和实验构件106提供如图16A和图16B所示的光学系统1600A和1600B。光学系统1600A和1600B提供至少ー个光发射器、至少ー个光波导以及至少ー个检测器。发射器在实验流程中对至少部分流体样品提供光刺激，而检测器在实验流程中对流体的光学特性等进行光学測量。模块式光学系统1600A包括在吸量管主体1606内的光发射器1602和光检测器1604,如图16A不意所7^。光发射器1602和光检测器1604 (例如娃光电ニ极管)从嵌于吸量管主体1606中的电子部件处接收电力。光发射器1602可以是发光二极管(LED)光源或激光二极管光源，以便以一或多个所选波长发光，来刺激可换端头1610中容纳的流体样品1608。可换端头1610与实验构件106相接合，而后者与吸量管的吸量管主轴1612相接合，如图16A所不。光从光发射器1602穿过吸量管主体1606中两个吸量管波导1614之一和吸量管主轴1612,进入实验构件106。来自光发射器1602的光学信号通过多个光稱合器1618之一进入实验构件106中多个构件波导1616之一，其中所述光耦合器1618耦合吸量管主体1606与实验构件106之间的光。吸量管波导1614和构件波导1616可以是标准的光纤维构件，而光耦合器1618可以是通信系统中使用的标准光耦合器。实验芯片1620使用芯片紧固件1622例如粘接剂(如环氧树脂)紧固至实验构件106的主体，构件波导1616通过其传送光学信号。 构件波导1616将光从光发射器1602导至位于实验构件106的实验芯片1620上的光作用区域1619。光作用区域1619是实验芯片1620上可供(构件波导1616的)输入构件波导中的光与流体样品1608相互作用的区域或面积。例如，输入构件波导可以有一分叉端，且光可以从输入波导发射到流体样品1608中，以便例如根据流体样品1608中的分子或粒子的特性刺激分子或粒子发荧光。来自光作用区域1619的光学信号被(构件波导1616的)输出构件波导接收或收集，后者将检测到的信号通过第二个光耦合器1618和第二个吸量管波导1614导至光检测器1604。在一体化的光学系统1600B中，实验构件106包括片上发射器1624和片上检测器1626(取代光耦合器1618)，用于提供光到光作用区域1619并检测来自光作用区域1619的光,如图16B所不。在一体化光学系统1600B中，吸量管主体1606可以为标准的市售吸量管，即无需在吸量管主体1606中添加光学构件。片上发射器1624可以从实验构件106中的电源(例如电池)处，或从实验构件106中的无线电力接收器如感应线圈处接收电力。模块式光学系统1600A和一体化光学系统1600B可用于执行与光学刺激和检测相关的部分实验流程，例如冷光測量、荧光测量、吸光測量、浊度测量、折射率測量等。图16A和图16B显示了吸量管主轴1612、实验构件106和端头1610的横截面它们通常相对于各部件中心轴呈旋转对称。在一些实施方式中，仪器化吸量管100和实验构件106中的光学系统是由模块式光学系统1600A和一体化光学系统1600B的组合提供，其中光发射器1602与光检测器1604中有一个位于吸量管主体1606中，而另ー个位于实验构件106中。例如，光检测器1604可安装在吸量管主体1606中，可用于多种不同实施方式的实验构件106，其各包括ー种不同形式的欲用于不同冷光测量的光发射器1602，如不同顔色的LED发射器不同顔色的LED发射器用于测量不同流体的光学特性，但接下来所产生的光学信号则全部可以被同一个宽带光检测器1604所检测，例如在宽色彩范围上检测接收光强的光检测器。在其他一些实施方式中，光发射器1602和光检测器1604可以整合于光学系统的同一侧，从而只需要一个吸量管波导1604和ー个构件波导1616，便可将光传送至光作用区域1619以及从光作用区域1619接收光。例如，可只需要如图16A和图16B所示的左侧波导1614、1616将光引导至光作用区域1619以及从引导来自光作用区域1619的光。单个波导的使用适用于反射測量，而对于透射测量则需要两个波导。在其他一些实施方式中，光学系统可包括两个波导，但通过从两个延伸至光作用区域1619的波导处接收光，此光学系统仍适合同时进行反射和透射測量。弹出器系统举例如上文參照图8至图11所述，在一些实施方式中，实验构件106包括用于将弹出力通过实验构件106传送到一次性端头104的外部滑动元件。在此实施方式中，如图17A至图17D所不，实验构件106包括构件外壳1702,该外壳具有一个被构设为与吸量管主轴112密封且可分离地接合的吸量管接ロ，和一个被构设为与(与吸量管主轴112配套的)可换端头1708密封且可分离地接合的端头接ロ 1706(例如市场上与含有吸量管主轴112之吸量管配套销售的端头)，如图17A所示。如图17A至图17D所示,实验构件106包括滑动元件1709，它滑动地附接到构件外壳1702 (例如其上设有ー个纵向榫舌，该榫舌在构件外壳1702的凹槽内、在每个凹槽内的两个停止机构之间滑动，并且榫舌环绕圆形的构件外壳1702)以便相对于构件外壳1702滑动。如图17A至图17D示意所示,滑动元件1709被构设为接收吸量管的弹出器元件1710所施加的弹出力(弹出器元件例如为鞘形弹出器，由吸量管主体102上的按钮致动，操作者按下该按钮后可弹出通常的一次性端头，再通过吸量管主体102中的弹簧的作用返回其较高的静止位置)。如图17A所示，在安装状态1700A下，实验构件106装配到吸量管主轴112，可换端 头1708装配到实验构件106，而流体样品1715容纳于可换端头1708中(通过吸量管主体102施加的真空压カ)。对于安装状态1700A下的仪器化吸量管100，通过紧固件或固接件1716附接到构件外壳1702的实验芯片1714可在流体样品1712上执行至少部分实验流程。从安装状态1700A起，操作者可操作吸量管主体102使弹出器元件1710相对吸量管主轴112移动并移向构件外壳(通常附接到吸量管主轴112)。滑动元件1709具有上支承表面1718，其接收弹出器元件1710所施加的弹出力或荷载从而相对于固定的构件外壳1702滑动，以此施加弹出力或荷载到可换端头1708，以便从端头接ロ 1706上移走可换端头1708。通过移动弹出器元件1710—段足够的距离(相应于端头接ロ 1706的轴长)，可从实验构件106移走、驱离或弹出可换端头1708，从而使仪器化吸量管100进入端头弹出状态1700B，如图17B所示。当仪器化吸量管100进入端头弹出状态1700B时，构件外壳1702继续通过吸量管接ロ 1704附接到吸量管主轴112。要从吸量管主轴112上弹出或去除实验构件106，操作者可沿吸量管主轴112移动弹出器元件1710 —段额外距离，以接合构件外壳1702的上支承表面1720，并施加弾力至构件外壳1702。当弹出器元件1710沿吸量管主轴112推动构件外壳1702的距离已经等于或大于吸量管接ロ 1704的轴长时，实验构件106便不再与吸量管主轴112接合或附接于吸量管主轴112，此时仪器化吸量管100进入构件弹出状态1700C，如图17C所示。一旦可换端头1708和实验构件106都被弾出吸量管主体102，仪器化吸量管100的不同部分就进入分离状态1700D，如图17D所示。可换端头1708是一次性端头104的一种形式。包括滑动元件1709的实验构件106的实施方式与吸量管主体102的接合可以通过将吸量管主轴112推入构件外壳1702中并接合吸量管接ロ 1704，以此将实验构件106装配到吸量管主轴112。吸量管接ロ 1704可通过构件外壳1702的弹性构件提供，该构件外壳1702拉伸装配在吸量管主轴112周围并在吸量管主体102与实验构件106之间提供干涉配合。流体基本不能透过此干渉配合，以便通过吸量管主体102的操作所施加的任何真空或空气压カ通过构件外壳1702施加。将可换端头1708或一次性端头104(或任何数量市售一次性端头中的ー个)装配到实验构件106是通过推动构件外壳1702进入端头104、1708的上部，使得端头接ロ 1706装配到端头104、1708的上部ロ中，其包含一定弹性以绕构件外壳1702的下部扩展，从而提供一般流体不能透过的干渉配合，以便于将端头104、1708固定到构件外壳1702以及使任何空气压カ或真空通过端头接ロ 1706传导至端头自身104、1708，从而进行使流体进入和离开端头104、1708的一般吸入和配发。图17A至图17D显示了吸量管主轴112、实验构件106和端头1708的横截面它们一般相对于各部件中心轴(即安装状态1700A下各部件共同的中心轴)呈旋转对称。使用标准吸暈管的举例在一些实施方式中，实验构件106被构设为附接到标准市售吸量管。将实验构件106如此构设可以允许操作者使用他们已有的实验室吸量管设备(例如包括校准过的微吸量管)以及配套一次性端头供给(可以为某些实验类型和专业领域专门选择)，以执行与实验构件106相关的实验流程。因此操作者可熟悉设备，且无需额外购买昂贵的移液硬件和一次性部件。例如，实验室中的吸量管的容量与所进行的作业类型有关，且一次性端头的材 料及/或涂层的选择可以基于待研究的样品类型，等等因此使用已有的市售实验室移液设备的部件对于操作者有益。与标准市售吸量管之间的附接足够牢固，以保证构件106在标准吸量管上的机械稳定性(至少因重力所致以及标准吸量管的移动过程中)，从而使操作者(可能是人可能是机器人)移动标准吸量管时构件106始终附接在上面。此附接机制可以与可卸端头附接到标准吸量管的附接机制相同构件106的吸量管接ロ的轻度弹性——其在标准吸量管主轴远端的内径处略小于外径处一一允许其牢固装配到(形成干渉配合)主轴远端上并固定在吸量管主体上。此附接也可让流体一般不可透过，以便通过操作标准吸量管所产生的任何压カ也可以通过构件106施加以便例如抽入或排放流体样品，且没有流体可以从所述密封部泄露以便例如避免污染或样品损失。例如，市售的吸量管和可换端头包括可购自Eppendorf A. G.的“Eppendorf”牌的吸量管设备。吸量管尺寸(含配套吸量管和端头尺寸)例如包括O. 1-2. 5微升(yL)、O. 5-10 μ L、2-20 μ L,20-200 μ mL、100-1000 μ L 以及 1000-5000 μ し近场无线系统举例实验构件106中的无线收发器1202和外部实验单元1302中的无线接收器208可以形成基于RFID技术的近场通信(NFC)无线系统。该无线系统使用电磁感应实现距离较近的收发器1202与接收器208之间的通信和电カ传送，且遵守安全数据传输的标准协议。一个无线系统的例子以标准的无许可证的频率13. 56MHz在约达20厘米的距离上操作，且数据传输速率约为106kbit/s、212kbit/s或424kbit/s。无无线收发器1202可以采取包括射频(RF)天线之NFC标签(或RFID标签)的形式，且无线收发器208可包括ー种形式的NFC或RFID读取器。ー个NFC标签的例子可包括Philips PN 531集成电路(1C)。531IC包括可作为发送器或接收器的智能传送模块(Smart Transmission Module)。531 IC包括80C51微控制器，含32k字节ROM、Ik字节RAM，以及用于支持ISO 14443A和FeliCa协议的嵌入固件。531 IC及类似芯片可包括模拟前端以驱动NFC标签的天线。根据RFID标签结构形成的无线收发器1202的实施方式可包括(a)与RFID标签的前端阻抗直接匹配的天线，用以与NFC或RFID读取器通信；(b)含整流电路的模拟RF前端，用以将接收自RFID读取器的无线电力传送器的RF电カ信号转换为直流(DC)，以及时钟、调制器和解调器；
(c)逻辑元件，用以通过编码、解码、指令、处理和存储信息，根据市售定义的标准相关协议，在前端与传感器表面之间转译；以及(d)信号接ロ模块，其使从外部接收的信号(例如来自传感器的传感器读数，包括測量信号和数据日志信号)适配于标准RFID标签。信号接ロ模块可以是总线接ロ(例如串行外设接ロ SPI或内置集成总线I2C)，用以将RFID的逻辑部件直接连接到一附加块例如測量传感器，且RFID传感器标签既可为半被动式也可为主动式。或者，信号接ロ可以为传感器接ロ即传感器读出电路(包括电荷放大器、电阻电桥等)和模拟数字转换器(ADC)用以将传感器的值的变化转换为数字信号。传感器接ロ可为被动式(此时读出电路和模拟数字转换器完全由接收自RFID读取器的电磁能提供电力)或半被动式(此时实验构件106中ー个附加电池与逻辑一起为接口供电力)。适用于实验构件106上低电量环境的ADC的例子包括使用逐次逼近寄存器(SAR)的ADC，例如National Instrument的ADC121S101,它可以通过模拟信号调节电路连接到传感器元件。解读本说明书中结合附图描述了各实施方式，在不背离本发明范围的前提下，本领域技术人员容易想见这些实施方式的许多其他变化。本说明书中对任何在先申请(或由其得知的信息)或对任何已知物质的引用，都不是也不应当认为承认、接纳或任何形式的暗示该在先申请(或由其得知的信息)或已知物质形成本说明书所涉领域中的共有一般性知识。基础申请以下相关基础申请的公开以引用的方式并入本文申请于2009年9月18日的题为“仪器化吸量管(Instrumented Pipette) ”的美国临时专利申请序号61/243，904。元件符号
权利要求
1.一种使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的吸量管构件，所述吸量管构件包括 吸量管接口，被构设为与所述吸量管的主体密封且可分尚地相接合； 端头接口，被构设为与可换端头密封且可分离地相接合；以及实验区域，被构设为通过所述吸量管的操作接收至少部分所述流体样品，且被构设为使用所述至少部分流体样品在所述实验区域中执行至少部分所述实验流程。
2.根据权利要求I所述的吸量管构件，其中所述吸量管接口包括一个一般圆形的含弹性材料的套管，所述套管被构设为环绕所述吸量管所述主体的主轴远端相接合。
3.根据权利要求I或2中任一项所述的吸量管构件，包括支承表面，其被构设为接收所述吸量管的弹出器所施加的弹力，从而将所述吸量管构件弹出所述吸量管。
4.根据权利要求I至3中任一项所述的吸量管构件，包括 外壳，带有所述吸量管接口和所述端头接口 ；以及 滑动组件，滑动地附接到所述外壳上从而相对于所述外壳滑动，其被构设为接收所述吸量管的弹出器所施加的弹力，从而将所述可换端头弹出所述吸量管构件。
5.根据权利要求I至4中任一项所述的吸量管构件，其中所述实验区域包括至少一个微流结构，所述微流结构被构设为执行至少部分所述实验流程。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的吸量管构件，其中所述实验区域包括腔室，所述腔室被构设为在部分所述实验流程中接收并保持至少部分所述流体样品。
7.根据权利要求I至6中任一项所述的吸量管构件，包括存储的物质，用于在所述实验流程中使用。
8.根据权利要求7所述的吸量管构件，其中所述实验区域包括流体混合结构，所述流体混合结构被构设为在所述实验流程中使至少部分所述流体样品与所述存储的物质相混合。
9.根据权利要求I至8中任一项所述的吸量管构件，包括密封件，所述密封件盖住所述吸量管构件的开口，以便将所述吸量管构件的内部空间与其外部环境基本上密封分开。
10.根据权利要求I至9中任一项所述的吸量管构件，其中所述实验区域包括至少一个传感器，所述传感器被构设为在所述实验流程中通过测量样品特性产生测量信号。
11.根据权利要求10所述的吸量管构件，其中所述至少一个传感器为电学、电化学及/或光学传感器，分别用于在所述实验流程中测量所述至少部分流体样品的电学、电化学及/或光学特性。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的吸量管构件，包括一个传送器，所述传送器被构设为接收所述测量信号，并将相应信号传送到外部接收器系统。
13.根据权利要求I至12中任一项所述的吸量管构件，其中所述吸量管为市面有售的标准吸量管。
14.根据权利要求I至13中任一项所述的吸量管构件，其中所述吸量管为人工操作的手持式吸量管。
15.根据权利要求I至13中任一项所述的吸量管构件，其中所述吸量管为机器操作的机器人吸量管。
16.一种包含权利要求I至15中任一项所述的吸量管构件的仪器化吸量管。
17.根据权利要求16所述的仪器化吸量管，包括插塞，所述插塞用于控制空气压力，以抽入和配发所述部分流体样品。
18.根据权利要求16或17中任一项所述的仪器化吸量管，包括一或多个用于弹出所述可换端头及/或所述吸量管构件的弹出器。
19.一种吸量管系统，包括权利要求I至15中任一项所述的吸量管构件以及以下至少一个外部单元 无线电力传送器，用于将电力无线传送到所述实验构件； 天线，用于从所述实验构件无线接收测量信号；以及 光检测器，用于从所述实验构件接收光学信号。
20.一种使用流体样品和吸量管执行实验流程的方法，包括 将吸量管构件装配至所述吸量管； 将可换端头装配至所述吸量管构件； 通过操作所述吸量管，抽取至少部分所述流体样品使之接触到所述吸量管构件；以及 使用所述至少部分流体样品在所述吸量管构件中执行至少部分所述实验流程。
21.根据权利要求20所述的方法，包括 通过操作所述吸量管，将所述可换端头弹出所述吸量管构件； 将另一可换端头装配至所述吸量管构件； 通过操作所述吸量管，抽取另一流体样品进入所述吸量管构件；以及 使用所述另一流体样品在所述吸量管构件中执行所述实验流程的另一部分。
22.根据权利要求20或21中任一项所述的方法，包括通过操作所述吸量管，将所述吸量管构件弹出所述吸量管。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，包括在所述吸量管构件的一或多个微流结构中执行至少部分所述实验流程。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的方法，包括使用所述吸量管构件中的至少一样存储的物质执行至少部分所述实验流程。
25.一种使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的吸量管构件，所述吸量管构件包括 吸量管接口，被构设为与所述吸量管的主体密封且可分尚地相接合； 存储的物质，在所述实验流程中使用；以及 实验区域，被构设为通过所述吸量管的操作接收至少部分所述流体样品，且被构设为使用所述存储的物质和所述流体样品在所述实验区域中执行至少部分所述实验流程。
26.一种使用流体样品和吸量管执行实验流程的方法，包括 将吸量管构件装配至所述吸量管； 通过操作所述吸量管，抽取至少部分所述流体样品使之接触到所述吸量管构件；以及使用在所述吸量管构件中的至少一样存储的物质和所述至少部分流体样品执行至少部分所述实验流程。
27.一种使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的吸量管构件，所述吸量管构件包括 吸量管接口，被构设为与所述吸量管的主体密封且可分尚地相接合；实验区域，被构设为通过所述吸量管的操作接收至少部分所述流体样品，且被构设为使用所述至少部分流体样品在所述实验区域中执行至少部分所述实验流程，从而产生一或多个测量信号；以及 传送器，被构设为接收所述测量信号，并将相应信号传送到外部接收器系统。
28.一种使用流体样品和吸量管执行实验流程的方法，包括 将吸量管构件装配至所述吸量管； 通过操作所述吸量管，抽取至少部分所述流体样品进入所述吸量管构件； 使用在所述吸量管构件中的至少部分所述流体样品执行至少部分所述实验流程，包括在所述实验流程中通过测量样品特性产生一或多个测量信号；以及 使用所述实验构件中的传送器，将对应于所述测量信号的信号传送到外部接收器系统。
29.一种吸量管适配器，包括 吸量管接口部，被构设为密封且可分离地装配至吸量管； 端头接口部，被构设为接收可换端头；以及 实验部，被构设为通过所述吸量管的操作接收通过所述可换端头抽取的所述流体样品的至少一部分。
30.一种吸量管构件，包括 吸量管接口，被构设为与吸量管密封且可分尚地相接合； 端头接口，被构设为与可换端头密封且可分离地相接合；以及实验部，被构设为与接触所述实验部且由所述吸量管抽入所述可换端头的流体样品的至少一部分相互作用，以此来执行至少部分所述实验流程。
全文摘要
一种使用流体样品和吸量管执行实验流程时所用的吸量管构件，这种吸量管构件包括吸量管接口，被构设为与吸量管主体密封且可分离地相接合；端头接口，被构设为与可换端头密封且可分离地相接合；以及实验区域，被构设为通过吸量管的操作接收至少部分流体样品，且被构设为在所述实验区域中使用所述至少部分流体样品执行至少部分所述实验流程。
文档编号B01L3/02GK102665918SQ201080042731
公开日2012年9月12日 申请日期2010年9月17日 优先权日2009年9月18日
发明者A·P·坎皮特里, E·C·哈维, E·F·威尔金森, J·E·麦科马克, M·D·索洛蒙, M·W·威尔金森, M·舒恩曼恩 申请人:米尼法布(澳大利亚)股份有限公司