微流体计量和输送系统的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年10月11日提交的美国暂时申请号62/571,178和于2018年10月3日提交的美国申请号16/151,062的优先权的权益，这两个美国申请通过引用将其整体并入本文。

背景技术：

定点照护(point-of-care，poc)测试是指在治疗患者的时间和地点(“定点照护”)执行医学诊断测试。定点照护测试比将患者样品发送至实验室进行进一步分析的传统诊断测试有利，因为传统诊断测试的结果可能要数小时甚至数天或数周才能得到，这使得看护者很难在这段期间评估适当的治疗方案。

尽管某些poc测试装置可用，但是它们通常具有一个或更多个严重的缺陷。例如，许多poc测试装置一次只能分析一种目标分析物。而且尽管某些poc测试装置可以执行多路复用分析，例如，通过在一个测试盒中测试多个分析物目标来执行多路复用分析，但此类poc装置通常具有严重的缺陷，诸如无法精确控制每次分析所分配的血液样品体积，这不利地影响了poc测试的准确性。

为家用设计poc测试装置特别具有挑战性，因为此类装置通常由受过有限培训或根本没有受过培训的人来操作。当前的系统通常可能要求使用者遵循对多个分离的部件(移液器、测试条等)进行操作的多个操作步骤。使用者引入的错误很容易导致检验的不准确或失败。为了避免使用者引入的错误，当前的poc装置将样品收集、样品制备和检验分开进行，以避免常见的问题，诸如时间不一致、样品体积不准确、形成气泡以及其他问题。然而，这种方法提出了其他挑战。例如，通常使用需要填充至给定标记的塑料移液管或玻璃毛细管来进行样品收集。检验的准确性取决于样品体积的准确性，而这又依赖于使用者始终且准确地填充毛细管或移液器来收集适当样品体积的能力。与准确样品收集有关的最大问题之一是在收集过程中期间产生了不期望的气泡。可能很难以单个动作填充毛细管，且因此使用者通常使用若干次停止填充动作，这可能会使毛细管的梢端暂时暴露于空气而不是期望的流体分析物(例如血液)。当发生这种情况时，气泡会进入毛细管或移液管，并且阻止收集适当体积的流体分析物，从而在样品体积中引入误差。

除了与不准确的样品体积收集相关联的问题外，在进行与常规poc测试系统相关联的一个或更多个检验时，还可能出现附加的问题。例如，在收集样品后，poc系统可能会要求使用者手动将血液样品从移液管或毛细管分配到可以执行检验的盒中。在此步骤中，附加的使用者引入错误——诸如错误对准、触摸检验垫或者不完全或拖延的分配——可能进一步不利地影响检验结果的准确性。例如，在用于血液样品的大多数定点照护(poc)测试系统中，需要在提供测试结果的最终化学反应之前执行某些样品制备步骤。根据检验，这些样品制备步骤可以包括复杂的制备步骤，诸如血浆分离、细胞裂解或其他。完成这种复杂制备步骤所需的时间可能与血液经历不期望的凝结所需的时间相当，这进一步将误差引入检验结果。因此，需要一种poc系统，所述poc系统精确地控制所收集的分析物的量，使分析物收集时间最小化，以避免不期望的副反应(例如，血液凝结)；并控制目标分析物与检验化学物经历化学反应以提供检验结果的分配时间。

附图说明

现在将在下文中通过仅示例的方式参考附图来描述本公开的实施方式，在附图中：

图1提供了根据本发明的一个实施方式的包括盒和读取器的系统的示意图；

图2a至图2c示出了微流体装置的盒的实施方式；

图3a至图3b示出了当将盒插入检验读取器中时对计量叠置件和检验叠置件进行物理压缩的实施方式；

图3c至图3d示出了当将盒插入检验读取器中时使用移动销来压缩计量叠置件和检验叠置件的实施方式；

图4a至图5b示出了计量叠置件内的通道的实施方式；

图6示出了计量叠置件的层的实施方式，该层在该层的一部分内包括网状或多孔材料。

图7a至图7c示出了具有各种位置的排气孔的通道的实施方式；

图8示出了根据一些实施方式的计量叠置件的各个层；

图9示出了根据一些实施方式的检验叠置件的各个层；

图10示出了根据本发明的一些实施方式的盒和检验读取器；

图11示出了根据本发明的实施方式的插入到检验读取器中的盒；

图12示出了根据本发明的一个实施方式的盒的计量叠置件；

图13a至图13b示出了根据本发明的一个实施方式的组装的计量叠置件；

图14a示出了根据本发明的一个实施方式的计量叠置件和检验叠置件；图14b示出了根据本发明的一个实施方式的计量叠置件和检验叠置件的截面图；

图15a至图15d提供了根据本发明一些实施方式的盒的操作的示意图。

图16a示出了根据本发明的一个实施方式的检验读取器的纵向截面图；图16b示出了根据本发明的一个实施方式的具有插入的盒的检验读取器的纵向截面图；

图17a示出了根据本发明的一个实施方式的读取器的横向截面图；图17b示出了根据本发明的一个实施方式的具有插入的盒的检验读取器的横向截面图。

图18示出了根据本发明的示例性实现方式的检验读取器的传感器系统的框图。

图19示出了说明根据本发明的示例性实现方式的使用检验系统的方法的流程图。

图20示出了说明根据本发明的一个示例性实现方式的制造盒的方法的流程图。

具体实施方式

本发明涉及一种用于流体分析物的快速定点照护收集及其多路复用分析的微流体装置。本发明还提供了使用微流体装置来提供流体分析物的快速多路复用分析的方法和系统。本公开总体上提供了一种用于样品收集和测试的微流体装置的方法。本文所述的装置中的一些装置包括样品收集盒。如本文所述，样品收集盒可以与检验读取器组合使用以进行定点照护(poc)诊断。

本发明的一方面在于提供一种用于收集目标分析物以进行测试的盒。该盒包括构造成沿第一通道接纳并分配目标分析物的计量叠置件。第一通道具有包括多孔或网状材料的底部以及沿第一通道定位的一个或更多个排气孔。盒还包括检验叠置件，该检验叠置件包括至少一个检验部件，该检验部件包括一个或更多个检验垫。每个检验垫包括用于对目标分析物或目标分析物的一部分进行检验的试剂。盒还包括设置在计量叠置件与检验叠置件之间的间隔层。在盒处于未压缩状态时，间隔层在计量叠置件与检验叠置件之间提供阻止目标分析物从计量叠置件流入检验叠置件中的间隙。仅在盒被充分压缩以使计量叠置件与检验叠置件接触时，多孔或网状材料允许目标分析物从计量叠置件流到检验叠置件。

本发明的另一方面是提供一种检验读取器。检验读取器包括腔室，该腔室被构造成接纳盒。检验读取器还具有压缩机构，该压缩机构被构造成在收集目标分析物之后将盒插入腔室中时或之后对盒压缩。这导致一个或更多个检验反应在盒内开始。检验读取器还包括用于测量与所述一个或更多个检验反应相对应的信号变化的检测系统。

本发明还提供一种用于目标分析物的多路复用分析的系统。该系统包括盒，该盒包括构造成沿第一通道接纳并分配目标分析物的计量叠置件。第一通道具有包括多孔或网状材料的底部。该系统还包括包括至少一个检验部件的检验叠置件。每个检验部件包括一个或更多个检验垫，该检验垫含有用于对目标分析物或目标分析物的一部分进行检验的试剂。该系统中的盒还包括设置在计量叠置件与检验叠置件之间的间隔层。在盒处于未压缩状态时，间隔层在计量叠置件与检验叠置件之间提供阻止目标分析物从计量叠置件流入检验叠置件中的间隙。另外，仅在盒被充分压缩以使计量叠置件与检验叠置件接触时，多孔或网状材料允许目标分析物从计量叠置件流到检验叠置件。该系统还包括检验读取器，该检验读取器包括被构造成接纳盒的腔室和被构造成在收集目标分析物之后将盒插入腔室中时或之后对盒进行压缩的压缩机构。这导致一个或更多个检验反应在盒内同时开始。该系统还包括用于检测与一个或更多个检验反应相对应的信号变化的检测系统。

在又一方面，本发明提供了一种进行多个检验的方法。该方法包括将目标分析物接纳到盒中的第一通道中并且将盒插入到检验读取器中，从而对盒进行压缩以使存储在第一通道中的目标分析物的至少一种成分暴露于一个或更多个检验垫。这导致检验反应开始。该方法还包括检测与一个或更多个检验反应相关联的一个或更多个信号变化的步骤。

本发明还提供了一种制造盒的方法。该方法包括获得第一层，该第一层包括：(1)聚合物材料的层，在该聚合物材料的层形成有通道，其中该通道包括沿通道设置的至少一个排气孔，(2)多孔或网状材料，所述多孔或网状材料附接在聚合物材料的底表面上，使得通道在底表面上被多孔或网状材料结合。该方法还包括获得第二层的步骤，该第二层包括一个或更多个检验垫，每个检验垫包括能够从通道的底部吸收分析物的多孔材料以及用于对目标分析物或目标分析物的一部分进行检验的试剂。该方法还包括以下步骤：获得可压缩中间层，以及将第一层、可压缩中间层和第二层组合在盒壳体中，使得在可压缩中间层处于未压缩状态时可压缩中间层将第一层与第二层分离，并且通道在垂直于第一层的方向上与一个或更多个检验垫对准。

本发明还提供一种制造盒的方法，该方法包括将第一层、可压缩中间层和第二层组合在盒壳体中。第一层包括(1)聚合物材料的层，在聚合物材料的层中形成有通道，以及(2)多孔或网状材料，所述多孔或网状材料附接在聚合物材料的底表面，使得通道在底表面上被多孔或网状材料结合。第二层包括一个或更多个检验垫，每个检验垫包括用于对目标分析物或目标分析物的一部分进行检验的试剂。可压缩中间层包括可压缩材料，该可压缩材料在可压缩中间层处于未压缩状态时将第一层与第二层分离。当第一层、可压缩中间层和第二层叠置在盒壳体中时，通道在垂直于第一层的方向上与一个或更多个检验垫对准。

本申请中公开的装置或实施方式中的任一者的特征、部件或细节中的任意者——包括但不限于以下所公开的盒实施方式中的任意者以及测试或检验实施方式中的任意者)——都可以与本文所公开的装置或实施方式中的任意者的任何其他特征、部件或细节可互换地组合，以形成新的装置和实施方式。

在一个方面，本发明提供了一种易于使用且完全集成的poc测试装置，该装置允许对目标分析物进行多路复用分析。如本文所述，poc测试装置简化了目标分析物样品收集，并且消除了与常规poc测试装置相关联的问题，所述问题包括在进行检验时不期望的泡状物的形成、所收集的样品体积的不准确性以及目标分析物分配时间的不确定性。另外，根据本发明的poc测试装置基本没有包括运动部件，并且不采用诸如柱塞或阀之类的用于收集目标分析物样品的机械装置。以这种方式，本发明的poc测试装置在机械上更坚固并且使得使用者错误的可能性最小化。

图1示出了根据本发明的一个示例性实施方式的poc测试装置。poc测试装置包括盒100和检验读取器110。如本文所述，盒100用于收集目标分析物。收集过程还将目标分析物分配在盒100内。在将目标分析物收集在盒100中之后，使用者将盒100插入检验读取器110中。如本文所述，将盒100插入检验读取器110中的动作导致盒100的压缩，从而使目标分析物的至少一种成分被分配到多个检验垫。以这种方式，将盒100插入检验读取器100中的动作使多个检验反应开始，这些反应提供关于目标分析物的内含物的信息。如本文所述，检验读取器110配备有检测系统，该检测系统用于检测在盒100的检验垫处发生的检验反应的结果。该检测系统没有特别限制，并且可以是下述检测系统：所述检测系统引起作为检验反应的结果的可测量的信号变化。合适的检测系统的非限制性示例包括如本文所述的光学和电化学检测系统。

图2a示出了盒200的实施方式的俯视图。在图2a中，盒200包括附接到手柄202的壳体201。通常，盒200被设计成易于由使用者把持并且为容纳在盒200内的微流体分配系统和检验部件提供保护性外壳。通常，用于壳体201和手柄202的合适的材料包括聚烯烃化合物，诸如聚乙烯、聚丙烯和其他聚合树脂或适于医疗装置制造领域已知的灭菌过程的化合物，所述灭菌过程例如为暴露于环氧乙烷气体。在样品收集期间，使盒200与目标分析物(例如血液)接触。通过毛细管作用经由通道开口204将目标分析物吸入通道203中。在一些实施方式中，通道203包括沿通道203定位的多个接纳腔室。在优选的实施方式中，在两个排气孔之间定位一个接纳腔室，这便于将通道中的目标分析物分成多个试样，这些试样流入检验叠置件中的垫。应当认识到，通道开口204可以用作排气孔，并且相邻的接纳腔室共享位于它们之间的共用排气孔。排气孔与本文所述的多孔或网状材料组合而防止在将目标分析物吸入接纳腔室时形成不期望的泡状物。图2b示出了盒200的实施方式的仰视图。在图2b中，壳体201的底部包括与通道开口204对准的多个检验检测端口206。检验检测端口206允许例如通过本文所述的光学检测方法来询问检验结果。另外，壳体201的底部可以包括多个孔207，这些孔是附加的检验检测端口，其可以与以相对应的构造布置的检验部件和微流体通道一起使用。

图2c提供了根据本发明的一个实施方式的盒200的部件的分解图。在图2c中，盒200的外部壳体包括手柄202、底部壳体部分227和配备有槽228的盖223。底部壳体部分227可以是具有一个敞开侧的立方体形状的包封件。底部壳体部分227的包封件形状保护内部腔室内的部件，并且可以避免装置的意外致动。盖223可以配装到底部壳体部分227的敞开侧，并且具有与底部壳体部分227的敞开侧相对应的形状和尺寸。当壳体的底部壳体部分227和的盖223组装在一起时，可以形成内部腔室以将盒的其他部件包封在该内部腔室内。在其他实施方式中，盖223和底部壳体部分227不形成具有内部腔室的包封件，而是可以为定位在计量叠置件的顶部和检验叠置件的底部上的刚性结构，如本文所述。

在优选的实施方式中，底部壳体部分227和盖223可以由向盒200提供刚性结构的材料形成。例如，底部壳体部分227和盖223可以是塑料材料，如本文所述。底部壳体部分227和盖223可以是能够相对于彼此移动的或不能够相对于彼此移动的。在优选的实施方式中，当盒200插入检验读取器中时，内部腔室内的部件被压缩以使得所收集的目标分析物的至少一部分被输送至多个检验部件。

在一些实施方式中，盒不包括盖和底部壳体部分。在这样的实施方式中，盒不包括壳体201(参见图2a)，并且计量叠置件和检验叠置件可以在没有围绕其的包封件的情况下插入检验读取器中。

如图2c所示，盒200可以包括计量叠置件224、间隔材料225和检验叠置件226。计量叠置件224可以用于收集目标分析物(例如，血液)的样品，并且检验叠置件226包括如本文中详细讨论的进行测试所必需的检验部件。如本文所使用的，术语“计量”是指收集目标分析物的液态样品并将目标分析物的一种或更多种预定体积的至少一部分输送至检验部件，以经由检验叠置件中所包括的检验部件进行进一步分析。当组装到盒中时，计量叠置件224、间隔材料225和检验叠置件226可以布置成叠置件。

间隔材料225是可压缩层，所述可压缩层可以如图2c所示定位在计量叠置件224与检验叠置件226之间。在实施方式中，间隔层225可以是柔性材料，当盒插入检验读取器中并且计量叠置件224被移动成与检验叠置件226接触或紧密靠近检验叠置件226时，该柔性材料可以被在竖向方向上被压缩。在一些实施方式中，间隔层225可以是柔性材料，诸如泡沫、橡胶、多孔聚合物、金属、棉或其他弯曲、折叠或移动机构，诸如夹具或弹簧。在一些实施方式中，计量叠置件和检验叠置件最初被由间隔层225保持的气隙分开。在某些实施方式中，在盒的层被置于一起之前，将间隔材料225物理地固定到诸如计量叠置件224或检验叠置件226之类的另一层。通常，在整个样品收集过程中，计量叠置件与检验叠置件保持分离。在这样的实施方式中，计量叠置件和检验叠置件之间的分离防止了在目标分析物收集步骤期间开始化学反应。当间隔材料225被压缩时，计量叠置件224和检验叠置件226可以彼此接触或紧密靠近。

在优选的实施方式中，当计量叠置件填充满目标分析物时，将盒插入检验读取器中。优选地，用于通道230的顶表面的材料是足够透明的，使得使用者可以通过视觉检查来确定何时通道230被填充并且盒被准备好插入检验读取器中。检验读取器被配置成接受检验读取器，并且包括压缩间隔层的机构，从而当盒插入检验读取器中时将计量叠置件和检验叠置件推在一起。分离层的压缩导致所收集的目标分析物的预定体积的至少一部分流动到检验叠置件中的检验部件。以这种方式，将计量叠置件和检验叠置件压缩在一起的动作在某些实施方式中可以提供明确定义的时间点，该时间点标记了检验叠置件中的检验部件的检验的开始。

在一些实施方式中，计量叠置件和检验叠置件在检验读取器内可以通过不可移动的物理约束而被推到一起，如图3a至图3b所示。图3a至图3b示出了在盒300插入检验读取器307中时发生计量叠置件304和检验叠置件306的物理压缩的实施方式。图3a示出了在将盒300沿图3a中的箭头所示的方向插入检验读取器307中之前的盒300和检验读取器307。图3b示出了在盒300已插入检验读取器307的槽中之后的盒300。检验读取器槽的顶部301a相对于槽的底部301b的定位导致计量叠置件304在盒300内竖向移动，从而压缩间隔材料305。如果需要，顶部部分301a可以定尺寸成仅压缩计量叠置件的在检验叠置件中的检验部件的正上方的部分。这可以通过例如以下来实现：将顶部部分301a定尺寸成使得顶部部分301a滑入盒的盖303中的槽(例如，图2c中的槽228)中。如果需要，检验读取器槽可以定形状成限制盒300可以插入检验读取器307中的程度。例如，在底部壳体部分302被完全插入时，底部壳体部分302可以与唇缘308相互作用以防止盒300进一步插入检验读取器307中。在通过将盒300插入检验读取器307中而使分离材料305被压缩时，所收集的目标分析物从计量叠置件304流到检验叠置件306中的检验部件。

替代性地，计量叠置件304和检验叠置件306可以通过检验读取器中的一个或更多个移动部件而被推到一起，这些移动部件的非限制性示例包括：推动销，或者由马达、伺服机构、气压、磁力、电磁力、由使用者施加的手动力或其他移动机构致动的可移动块。这些机构的组合也被本发明明确地设想到。在一些实施方式中，可以通过检验读取器中的一个或更多个移动部件(诸如柱塞加压器)使用检验读取器中的机电力而将计量叠置件304和检验叠置件306推到一起。

图3c至图3d示出了用于在盒插入检验读取器中时压缩计量叠置件和检验叠置件的移动销的实施方式。如图3c至图3d所示，移动销可用于将计量叠置件354压缩到检验叠置件356上。图3c示出了位于检验读取器357内的具有基部352和盖353的盒。可以在检验读取器357内使用移动销372来压缩计量叠置件354和间隔材料355，使得计量叠置件354可以与检验叠置件356接触。移动销357可以沿图3c中所示的箭头方向向下移动，以将计量叠置件354压缩到检验叠置件356上。在一些实施方式中，移动销可以穿过盖353的一部分，如图3c至图3d所示。在一些实施方式中，移动销可以在检验读取器357内竖向地移动。

在一些实施方式中，目标分析物是血液，并且盒可以用于通过皮刺收集血液样品并将该样品始终以最小的使用者干预输送至检验叠置件。使用者可以通过常规刺针而在合适的身体部位——诸如指尖、手掌、手、前臂、腹部等——引起出血。一旦在皮肤上具有足够体积的血滴，使用者就可以通过使盒的梢端接触到血滴来对该血滴进行收集。一旦计量叠置件中填充满血液，使用者就可以将盒插入检验读取器中，这触发将血液样品输送到检验叠置件。在一些实施方式中，这可以由患者、管理员或医疗保健提供者执行。如本文所述的血液收集和测试不必由受过训练的健康护理专业人员执行。

此外，盒的设计可以允许在不需要在盒中或在检验读取器中使用诸如泵或阀之类的任何移动部件的情况下而将不同的预定体积的血液样品分配到多个检验位置。这提高了多路复用定量poc分析的准确性和灵活性，同时降低了盒和检验读取器的复杂性和成本。

通常，如图12c所示，计量叠置件224包括通道230以容纳目标分析物(例如，血液样品)。在某些实施方式中，通道可将目标分析物的体积保持在约0.5μl至约100μl、约5μl至约90μl、约10μl至约80μl、约20μl至约60μl、或约30μl至约50μl的范围内。如本文所述，目标分析物的体积可以通过通道的尺寸来控制，包括通道的形状、宽度、长度和深度。在一些实施方式中，通道的深度可以在约5μm至约3mm、约10μm至约2mm、或约250μm至约1mm的范围内。在一些实施方式中，通道的宽度可以在约100μm至约10mm、约250μm至约5mm、约500μm至约3mm、或约750μm至约1mm的范围内。在某些优选的实施方式中，通道的尺寸被选择为使得目标分析物通过毛细管作用被吸入通道中。

在一些实施方式中，计量叠置件224的材料可以沿通道的长度形成一个或更多个流体收集腔室或接纳腔室。图4a至图5b示出了计量叠置件内的通道(多个通道)410的实施方式。如图4a至图5b所示，通道的形状没有特别限制，并且将基于相对应的检验叠置件中的检验部件的要求而变化。在一些实施方式中，通道的在平行于盒的分层部件的平面中的纵向截面可以是具有恒定宽度的矩形或不同的矩形、圆形、椭圆形和/或其他形状的组合。图4a示出了通道410具有倒圆的矩形纵向截面的一个实施方式。图4b示出了具有矩形部分和圆形部分的组合的通道410，其中圆形部分与沿通道的长度定位的接纳腔室相对应。通道410可具有入口412，目标分析物样品可以在该入口处被插入或吸入(例如，通过毛细管作用)以填充通道410。

通道还可以包括将通道连接到大气的一个或更多个排气孔411。这种配置的示例在图4a中示出，图4a示出了具有沿着通道410的长度布置的多个排气孔411以及通道入口412的通道410。另外，如图4b所示，通道410可包括一个或更多个接纳腔室413，用于在将目标分析物引入检验叠置件中的检验部件之前收集并暂时存储一个或更多个预定体积的目标分析物。在某些实施方式中，预定体积的接纳腔室使得：与没有这样的接纳腔室的通道相比，所述预定体积的接纳腔室允许暂时存储并随后输送更大体积的目标分析物(参见图4a和图4b)。当通道410包括一个或更多个接纳腔室413时，这样的排气孔411可以沿通道410的位于接纳腔室413之间的部分设置，如图4b所示。然而，在其他实施方式中，排气孔可以与接纳腔室一致。通常，排气孔释放在目标分析物(例如血液)的收集期间可能滞留在通道中的气泡，从而有助于将目标分析物的样品分配在通道中，并且便于将目标分析物(或其一部分)随后分配到检验叠置件中的检验部件。如果需要，计量叠置件可以包括共享同一通道入口412的一个或更多个通道。图4c示出了在计量叠置件中具有多个通道410的实施方式，每个通道均配备有排气孔411。所述多个通道410流体连接，并且可以通过共用的通道入口412填充目标分析物。

图5a至图5b示出了根据本发明的通道的两个示例性实施方式。在图5a中，通道510具有排气孔511，该排气孔沿通道510的长度以不均匀的间隔513、514和515布置。当目标分析物被容许通过通道入口512进入通道510时，该配置允许将不同体积的目标分析物输送至相应的检验部件。如果需要，对于每次检验，排气孔511之间的区段可以保持介于0.5μl至25μl的范围内的目标分析物体积。替代性地，如图5b所示，通道510可以配备有多个接纳腔室513、514和515，这些接纳腔室具有不同的预定体积以允许将不同体积的目标分析物传输至到相应的检验部件。

优选地，计量叠置件被设计成引导目标分析物流体流入通道中并流入可能存在的任何接纳腔室中。在一些实施方式中，通道可以由亲水性材料形成或可以涂覆有亲水性材料，这些材料的非限制性示例包括93210亲水pet(粘合剂研究,glenrockpa)或9984诊断性微流体表面活性剂自由流体输送膜、9960诊断性微流体亲水膜或9962诊断性微流体亲水膜(3moakdale，mn)。通道还可以沿通道的至少一些部分具有一种或更多种多孔的或网状的材料，所述材料允许从计量叠置件的通道分配目标分析物的至少一部分，以接触检验叠置件中的检验部件。图6中示出了一个非限制性实施方式。图6示出了计量叠置件层650的平面图，计量叠置件层650包括多孔的或网状的材料655，所述材料被定位成使所述材料与在其顶表面上的通道部分以及在其底表面上的检验分配端口和检验部件对准。在一些实施方式中，多孔或网状材料被选定成使得这种材料中的孔隙将目标分析物分离成要被输送至检验部件的部分和不输送至检验部件的部分。例如，当目标分析物是血液时，多孔或网状材料的孔隙可以具有适于将红细胞与其他血液成分(诸如血浆)分离。以这种方式，当将盒插入检验读取器中以执行检验时，仅血浆被输送至检验部件以进行分析。当然，可以使用多孔或网状材料的组合，使得整个目标分析物被输送至检验部件中的一些检验部件，而目标分析物的仅一些部分可以被输送至其他检验部件。例如，多孔或网状材料的组合可允许仅血浆到达某些检验部件，但允许将所有血液成分输送至其他检验部件。在某些实施方式中，通道可以在通道的底部处包括多孔或网状材料。通道的底部处的多孔或网状材料可以是亲水性材料或涂覆有亲水性涂层的材料。在一些实施方式中，多孔或网状材料可以具有介于约1μm至约500μm之间的孔隙尺寸。有利地，当目标分析物是血液时，可以将多孔或网状材料的孔隙定尺寸成允许多孔或网状材料血液样品在血液收集期间被保持在通道中而不会滴落，并且在将盒插入检验读取器时发生的血液分配步骤期间被检验叠置件吸收。

在一些实施方式中，多孔或网状材料还可以用于在通道填充有目标分析物的时间期间释放空气并防止泡状物形成。在一些实施方式中，通道具有圆的或八边形的横截面，如图7a所示，并且在这样的实施方式中，最上层可以具有向侧部偏离的排气孔。在图7a中，排气孔711可以相对于盒的顶表面成45度角设置，并且网状或多孔材料703可以定位在通道的底部。在这样的配置中，当通道变得填充有目标分析物时，空气可从排气孔711或通过多孔网状物703逸出。在一些实施方式中，如图7b所示，排气孔711可在网状或多孔材料703内或附近定位在计量叠置件704的底部上。如图7b所示，计量叠置件的通道可以具有敞开以接纳目标分析物的一个侧部。在一些实施方式中，通道入口本身可以是通道的排气孔中的一个排气孔，并且可选地，通道的与通道入口相反的端部可以向环境敞开并且用作供额外的空气逸出的排气孔。在一些实施方式中，如图7c所示，排气孔711可以定位在通道710顶部，且网状或多孔材料703可以定位在通道710的底部。

图8示出了根据本发明的一个示例性实施方式的计量叠置件的分解图。在图8中，计量叠置件804通过组装多个层而形成。第一层841可以是塑料片，所述塑料片具有：第一侧面842，当盒位于检验读取器外部时，该第一侧面与周围环境连通；以及第二侧面843，该第二侧面面向检验叠置件。在一些实施方式中，第一层841可以是计量叠置件的覆盖层或顶层。在优选的实施方式中，第一层841可以在第二侧面843上具有亲水性表面或涂层。合适的亲水性表面涂层的非限制性示例包括(仅列举几例)：聚乙烯吡咯烷酮-聚氨酯互聚物、聚(甲基)丙烯酰胺、马来酸酐聚合物、纤维素聚合物、聚环氧乙烷聚合物以及水溶性尼龙或其衍生物。第二侧面843上的亲水性表面或涂层的存在有助于将目标分析物吸入通道中，因为目标分析物中的即便不是所有的目标分析物也是大多数的目标分析物均是水性混合物，诸如血液。第一层841可以包括排气孔811，该排气孔定位成与由下面的层限定的通道810对准。在图8a中，例如，排气孔811与通道810的接纳腔室对准，以允许在通道填充期间原本会作为气泡滞留在接纳腔室中的空气有效地逸出到周围环境中。应当指出的是，如果需要，通道开口也可以用作排气孔。在某些优选的实施方式中，第一层841包括在第二侧面843上具有亲水性涂层并且具有排气孔811的聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)。

第二层844在第一层841的第二侧面或面向检验的侧面上位于第一层841下方。第二层844本身可以是如图8所示的一个或更多个层的组合。无论第二层是包括一层还是多于一层，第二层实质上都限定了计量叠置件中的通道的形状和尺寸，包括可以是通道的一部分的任何接纳腔室。例如，第二层844可以由被切割以限定可以容纳目标分析物的通道810的体积和形状的一层或多层聚合物材料形成。形成通道810的其他非限制性方法包括注塑模制、冲压、机加工、浇铸、层压和3-d印刷。这些制造技术的组合也被本发明明确地设想。在图8所示的实施方式中，第二层844具有面向第一层841的第一侧面847和面向检验叠置件的相反的第二侧面848。此外，第二层844包括粘合剂层845和塑料层846。粘合剂层845将第一层841紧固至塑料层846。在一些实施方式中，第二层844可以是一层或多层的塑料片(多个塑料片)846和粘合剂层845的组合。优选地，粘合剂层845或塑料层846或这两者由对通道810的内表面呈现亲水性表面的材料制成，以便于目标分析物在通道810内的分配。在一些实施方式中，亲水性塑料片(多个塑料片)可以包pet材料，其中，通道810被切割到该pet材料中。如果需要，通道810可以包括一个或更多个接纳腔室，如图8所示。因此，通道810的厚度和几何形状可以控制待收集的样品的体积。通道810的亲水性内表面允许计量叠置件通过毛细力收集血液样品。在一些实施方式中，第一层841和第二层844可以是用在计量叠置件中的一个结合层。

在图8中，第三层849可以由疏水性粘合剂层形成。用于制造第三层849的合适材料的非限制性示例包括3m200mp粘合剂或3m300mp粘合剂(3m，oakdale，mn)。在优选的实施方式中，与通道810相同的通道几何形状被切割到第三层中以匹配被切割到第二层中的通道810。在一些实施方式中，第三层849可以具有面向第二层844的第一侧面851和相反的侧面852。在一些实施方式中，第三层849可以在定位于第三层的第二侧面852下面或位于该第二侧面852上的第四层850中限定亲水性区域。

在一些实施方式中，第四层850可以是亲水性的网状或多孔材料。在一些实施方式中，基本上所有的第四层850都可以包括如图8所示的网状或多孔材料。在其他实施方式中，亲水性的网状或多孔材料可以是如图6所示的第四层850的一部分。更具体地，图6示出了计量叠置件的第四层的实施方式，所述第四层在该第四层的与由第二层和第三层形成的通道对准的部分内包括网状或多孔材料。在一些实施方式中，诸如在图8中所示的示例，第四层850可以具有面向第三层849的第一侧面853和相反的面向检验叠置件的第二侧面854。疏水性第三层849可以位于第四层850上。疏水性第三层849可为疏水性粘合剂层以限定能够对第四层850的网状或多孔材料进行湿润的可润湿区域。

用于制造计量叠置件的方法没有特别限制，只要其与医疗装置的一般制造要求兼容即可。在某些实施方式中，构成计量叠置件的层首先被紧固在一起作为大的多层式片或带，然后对所述大的多层式片或带进行冲压或切割处理以形成计量叠置件，包括通道和可能存在的任何接纳腔室。在一些实施方式中，第一层841和第二层844可以组合成具有形成通道的亲水性表面的塑料材料的一件式。在一些实施方式中，第三层849和第四层850可以组合成通过印刷或其他方法制成的用以限定亲水性多孔区域的图案化网状物的一件式。在一些实施方式中，在计量叠置件中不使用第三层。各种实施方式可以设想两层或更多层以及附加层的各种其他组合。

在本发明的检验系统中，检验反应在检验叠置件中发生。通常，检验叠置件包括一个或更多个“检验部件”。如本文所用，术语“检验部件”是指有源部件和无源支撑元件或掩模中的一者或更多者，包括但不限于多路复用检验垫。特定检验部件中的检验垫的数量没有特别限制，并且可扩展以满足对该检验叠置件所设计用于的患者的状况进行诊断所需的检验要求。在优选的实施方式中，给定的检验部件的检验垫的顶层与上方计量叠置件中的通道的适当区域竖向对准，以确保足以执行与特定检验相关联的检验的预定体积的目标分析物被输送至检验垫。检验垫可以用作海绵状物，其例如借助毛细作用、重力等而通过计量叠置件的网状物将样品吸入检验叠置件中。因此，在计量叠置件和检验叠置件彼此接触或在彼此非常紧密靠近时，来自待分析的目标分析物样品的流体被引导成移动到检验垫中，在检验垫中，所述流体可能会遇到执行与特定检验部件相关联的检验所需的一种或更多种化学试剂。如果需要，检验叠置件可以包括附加的层，这些层包括完成检验所需的化学物。所需的层的数量可以取决于进行完成检验所需的化学反应的数量。例如，某些检验需要单层，而其他的检验可能需要多层。在各种实施方式中，检验叠置件的层可以由不同多孔膜材料的各种形状和各种尺寸的垫制成，这些材料的非限制性示例包括尼龙、聚醚砜(pes)、硝化纤维素、纤维素滤纸和玻璃纤维。

使用本发明的检验系统可以形成的检验的类型没有特别限制，并且可以是如下的任何检验：就所述检验而言，所需的试剂可以稳定地结合到一个或更多个检验垫中并且可以引起检验读取器可以检测到的变化。在优选的实施方式中，检验反应引起颜色变化，这可以使用本文所述的比色检测方法检测。在某些实施方式中，检验可以是基于多孔材料的侧向流动检验、竖向流动检验、以及/或者侧向流动检验与垂直流动检验的组合。通常，目标分析物是生物流体，其非限制性示例包括(仅列举几例)：血液、唾液、汗液、尿液、淋巴液、泪液、含滑液流体、母乳和胆汁或其成分。在某些优选的实施方式中，目标分析物是血液或其成分(例如血浆)。例如，在一个实施方式中，本发明的检验系统可用于向糖尿病患者提供与其血液成分有关的定点照护信息，包括葡萄糖水平、具有eag的血红蛋白aic、c-肽水平、肌酐水平等。举例来说，可以通过与二硝基水杨酸反应来测量葡萄糖水平，这导致与存在的葡萄糖的量成比例的颜色变化。替代性地，可以通过监测铁氰化物的黄色特征的变化程度来分析目标分析物中的葡萄糖水平。作为另一示例，可以通过使肌酐与苦味酸盐反应来检测肌酐的存在，这导致带颜色的复合物。在又一示例中，可以使用利用基于四唑鎓盐的还原的比色检验化学方法来评估血小板的免疫反应性的检验系统。例如参见vanheed.等人的“acolorimetricassaytoevaluatetheimmunereactivityofbloodplateletsbasedonthereductionofatetrazoliumsalt，(基于四唑鎓盐的还原来评估血小板的免疫反应性的比色检验)”j.immunologicalmethods，第159卷，第1-2期，1993年2月，第253-259页。在其他实施方式中，当目标分析物是尿液时，检验叠置件可以包括检验部件，以使用本领域已知的检验化学物来测量葡萄糖、检测尿酸、检测血尿或检测非法毒品的代谢物。例如，当目标分析物是尿酸时，检验对铜还原为亚铜进行监测，亚铜继而可能与新亚铜络合以形成有色物质，该有色物质的密度与所分析的液体中的尿酸浓度成正比。例如参见美国专利号3,992,158，其通过引用整体并入本文。

在某些实施方式中，检验部件中的一个或更多个检验垫不包括用于对目标分析物进行检验的任何试剂，而是简单地吸收或吸附目标分析物从而提供该目标分析物以使用本发明的检验读取器直接进行分析。例如，在某些实施方式中，检验垫使用本文所述的方法吸收已经与原始血液样品的红细胞分离的血浆，并提供血浆以供检验读取器进行光学分析，从而确定发生溶血的程度。

图9示出了根据本发明的一个实施方式的示例性检验叠置件906。在图9中，检验叠置件906由多层形成，包括具有有源部件和无源支撑元件或掩模的一层或更多层。更具体地，在图9中，检验叠置件906包括检验叠置件覆盖层910，该检验叠置件覆盖层具有与上覆的检验叠置件中的通道对准的切口部分911。通常，检验叠置件覆盖层910由聚合物材料制成，该聚合物材料为检验叠置件提供刚性并且在盒的制造期间提供容易的处理。此外，如本文所述，当盒插入检验读取器中时，切口部分911允许目标分析物流经检验覆盖层910而流向下部的检验部件。在一些实施方式中，检验叠置件906在面向计量叠置件的最顶层中包括分离层961，然而本发明还明确地设想了检验叠置件包括不位于检验叠置件的最顶层中的血浆分离层的实施方式。应当指出的是，分离层是可选的，并且在某些实施方式中，检验叠置件不包括任何分离层。当设置分离层时时，分离层961可以用于分离目标分析物的成分以防止目标分析物的不期望的成分到达下面的检验部件。例如，当目标分析物是血液时，分离层961可以是血浆分离膜，该血浆分离膜防止在将盒插入检验读取器中之后红细胞到达检验部件。这是有利的，因为存在于红细胞中的血红蛋白对光谱的强烈吸收可能使在执行检验之后在检验垫处发生的颜色变化被覆盖。这种等离子体分离膜可以由多种材料制成，这些材料的非限制性示例包括不对称的聚砜膜、玻璃纤维或纤维素。在一些实施方式中，等离子体分离膜的制造可以包括用于改善的润湿性和/或其他特性的表面处理。血浆分离层可以是用于所有检验部件的一块连续的膜，或者是对于图9的检验叠置件中的检验部件中的检验垫中的每个检验垫而言可以相同或不同(或它们的某种组合)的多片膜材料。在一些实施方式中，检验部件的检验垫中的一些检验垫具有相对应的血浆分离层，而其他检验垫不具有这样的层。

在图9中，检验叠置件906包括检验部件920，该检验部件具有带多个切口931的掩模支撑层930，这些切口被构造成在组装检验叠置件906时接纳并固定检验垫940。优选地，切口931侧向地定位在掩模支撑层930中，使得检验垫940中的每个检验垫与上方的计量叠置件的通道和多孔或网状材料两者对准，以便接纳足以执行与给定的检验垫相关联的检验反应的预定体积的目标分析物。如图9所示，在一些实施方式中，检验叠置件906可以包括第二检验部件962，该第二检验部件位于血浆分离层961和第一检验部件920下方。第二检验部件962包括具有多个切口951的掩模支撑层950，这些切口被构造成在组装检验叠置件906时接纳并固定检验垫963。优选地，切口951被定位成使检验垫963与检验垫940对准，使得目标分析物将从检验垫940流入检验垫963。检验垫963可以包括完成检验反应所必需的化学试剂，该检验反应是在目标分析物流过检验部件920的检验垫940时启动的。在其他实施方式中，检验垫963中的一个或更多个检验垫是非功能性垫，其不会与目标分析物引起任何另外的化学反应，并且仅将完成的检验产品传输至检验叠置件的底部，以供检验读取器进行分析。在一些实施方式中，检验垫963用作检测指示层，其提供与所执行的检验的结果相对应的信息。例如，检验垫963可包括诸如颜色变化之类的视觉指示物，以指示检验的结果。此外，尽管图9中的检验叠置件906包括仅两个检验部件920和962，但是应当理解，检验叠置件906可以包括具有检验垫的附加检验部件，该检验垫浸有完成和/或报告特定检验的结果所需的化学试剂。例如，检验叠置件906可以包括执行血液样品分析所必需的任何数量的检验部件。由于某些检验比其他检验需要更多的化学步骤，因此检验叠置件的底部附近的检验部件可以能包括更多的非功能性检验垫，这些检验垫仅用于将完成的检验产品吸到检验叠置件的底部，在这里可以由检验读取器来检测结果，如本文所述。

图9中的检验叠置件906还包括检验底层970，该检验底层通常由聚合物材料制成以提供机械强度以及在制造过程期间检验叠置件906的容易的处理。另外，检验底层970通常包括多个检测端口971，这些检测端口与检验叠置件的检验垫对准，并且定尺寸成允许检验读取器询问检验结果。例如，如本文所述，检验读取器可以通过以下方式探查检验结果：将特定波长的光照射到检验中的最底部的检验部件的检验垫上并检测从检验垫散射的光的强度或波长。

图10包括根据本发明的另一实施方式的盒1000和检验读取器1050。盒1000具有包括手柄部分1005和壳体部分1010的一件式外部壳体。在该实施方式中，手柄部分1005是长的细凸片，该长的长的细凸片允许即使在使用者仅使用一只手时也容易地把持盒1000。如图10所示，盒1000还包括计量叠置件1020，计量叠置件在盒插入壳体部分1010中时被部分地暴露。特别地，通道入口1021从壳体部分1010略微伸出，使得通道1021的口部可以浸入目标分析物中，从而使目标分析物被吸入计量叠置件1020的通道中。多个排气孔1023在计量叠置件1020的顶层上是可见的，并且与计量叠置件1020的下部的通道对准。排气孔1023防止在通道填充有目标分析物的同时在通道中形成不期望的气泡。未示出相对应的检验叠置件，检验叠置件位于计量叠置件1020下方。

在计量叠置件1020的通道填充有目标分析物之后，将盒1000插入检验读取器1050中(图11)。如图10所示，盒1000具有槽1015，该槽被构造成接纳沿检验读取器1050的纵向方向延伸的内部凸部。内部凸部向下突出到检验读取器1050的接纳腔室1052中，形成基本的“锁和键”机构，这使得使用者无法无意地将盒1000倒置插入检验读取器1050中。此外，当在已收集目标分析物之后将盒1000插入检验读取器1050中时，内部凸部提供将计量叠置件1020和下部的检验叠置件压缩在一起的压缩力，从而启动检验反应，如本文所述。

图12示出了与图10中所示的盒的实施方式相对应的计量叠置件1020的分解图。顶层1201包括具有排气孔1203的聚合物片，该排气孔与计量叠置件中的下部的通道对准。在某些优选的实施方式中，顶层1201的表面可以经受便于收集目标分析物的化学处理。例如，当目标分析物是血液时，有利的是将疏水性涂层1205应用到顶层1201的顶表面并将亲水性涂层1206应用到顶层1201的底表面。以这种方式，在血液收集期间，顶层1201上的疏水性顶部涂层1205防止血液粘附到盒中的计量叠置件的暴露的顶表面上。另一方面，当使通道入口1221和1231与血液接触时，顶表面1201的亲水性底部涂层1206有助于将血液吸入计量叠置件中，这是因为随着通道的填充，亲水性涂层允许血液润湿底表面。图12中的计量叠置件还包括上通道层1220和下通道层1230。上通道层1220包括具有通道入口1221和三个接纳腔室1223、1224和1225的通道1222。如图12所示，接纳腔室1225大于接纳腔室1223和1224，且因此当腔室被填充时能够保持较大体积的目标分析物。下通道层1230包括具有通道入口1231和三个接纳腔室1233、1234和1235的通道1232。在某些优选的实施方式中，下通道层1230的顶表面涂覆有亲水性涂层，这有助于通过允许目标分析物(例如，血液)润湿下通道层1230的顶表面而将目标分析物吸入通道1222和1232中。在某些优选的实施方式中，下通道层1230的底(面向检验叠置件)表面被涂覆有疏水性涂层，这有助于在收集期间以及在计量叠置件被检验读取器压缩而将目标分析物驱动到下部的检验叠置件中以进行分析时将目标分析物局限于接纳腔室1233、1234和1235中。在图12中所示的计量叠置件的底部处是多孔的亲水性层1250，该多孔的亲水性层防止目标分析物接触下部的检验叠置件，直到由于插入检验读取器中而将计量叠置件和检验叠置件压缩在一起为止。

在图12所示的“双通道”配置中，上通道层1220与下通道层1230对准，使得上通道层1220与下通道层1230在计量叠置件被组装时是流体连通的。优选地，上通道层1220和下通道层1230的接纳腔室是一致的，如图13a(俯视图)和图13b(立体图)所示。因此，上通道层1220中的通道1222和接纳腔室1223、1224和1225用作额外的目标分析物的容器，该额外的目标分析物可以被输送至下通道层1230中的相对应的接纳腔室1233、1234和1235。以这种方式，上通道1222和相对应的接纳腔室1223、1224和1225中的额外的目标分析物确保了当将盒插入检验读取器中时足够量的目标分析物被输送至下部的检验叠置件。接纳腔室1223、1224和1225的尺寸可以根据如本文所述的检验叠置件中的检验垫的样品尺寸要求而变化。例如，在图12所示的非限制性实施方式中，上通道层1220中的接纳腔室1225大于下通道层1230中的相对应的接纳腔室1235。这允许根据需要将不同体积的目标分析物输送至下面的检验叠置件中的检验垫，从而提供就可以包括在本发明的盒中的检验的类型而言的额外的灵活性。另外，下通道1230的底部限定了通道与检验垫之间的流体连通区域。在一个实施方式中，流体连通区域等于或小于检验垫的顶表面积。

图14a示出了在计量叠置件1400和相对应的检验叠置件1450被组装在一起并插入盒中之前的计量叠置件1400和相对应的检验叠置件1450。在该非限制性实施方式中，计量叠置件1400具有双通道构造，如图12所示，具有上通道层和下通道层。在组装计量叠置件1400时，通过顶层1415可以看到带有接纳腔室1423、1424和1425的上通道1422。排气孔1440与通道1422对准并且位于接纳腔室1423与1424之间、接纳腔室1424与1425之间以及位于通道的与通道入口1421相反的端部处。此外，接纳腔室1423、1424和1425与下通道中的接纳腔室对准，但是由于接纳腔室1423和1424的尺寸与下通道中的相对应的接纳腔室的尺寸相同并一致，因此下通道的仅接纳腔室1435能被容易地看到。下通道层中的接纳腔室与检验叠置件1450中的相对应的检验垫1452、1454和1456对准。这种对准在图14b中示出，图14b是在将计量叠置件1400和检验叠置件1450置于一起之后计量叠置件和检验叠置件的穿过上接纳腔室1425和下接纳腔室1435的横向截面图。

图15a至图15d示出了根据本发明的一个示例性实现方式的盒在四个步骤中的操作。为了清楚起见，在图15a至图15d中示出的实施方式包括具有仅单通道层的计量叠置件。然而，应当指出的是，基本操作原理与如图12至图14所例示的具有多于一个通道的计量叠置件是类似的。图15a示出了在样品收集期间的计量叠置件1504的示意性纵向截面图。如图15a所示，目标分析物在表面1501上被分配，当目标分析物是血液时，该表面1501可以是患者皮肤的表面。在样品收集期间，通过将通道入口1505暴露于目标分析物1502，计量叠置件1504中的通道1510可以被填充有目标分析物(例如血液)。通过毛细管作用和/或通过重力，如箭头1508所示，将目标分析物1502吸入通道1510中。在一些实施方式中，使计量叠置件1504的通道1510的通道入口1505向上指向可以帮助血液流入通道1510中。随着通道1510开始填充，通道1510中的空气通过目标分析物1502被移位，并通过排气孔1511从通道1510中驱出，如标记为1512的黑色箭头所示。此外，通道1510中的空气中的一些空气可能会在计量叠置件底部处通过多孔或网状层1550逸出。此外，排气孔1511和/或多孔或网状层1550的存在还允许在样品收集完成之前由使用者错误而引入通道中的任何气泡逸出。例如，如果使用者在样品收集期间将通道入口1505意外移动到表面1501上的目标分析物1502的液滴之外，则可能会形成这种气泡。以这种方式，计量叠置件1504中的排气孔1511有助于确保预定体积的目标分析物被可靠地输送至下面的检验叠置件。如图15a至图15d所示，计量叠置件和检验叠置件可以具有额外的空间以允许在不会将额外的样品分配到检验垫的情况下对样品的过量吸入。另外，计量叠置件1504中的通道1510可以延伸超出最后的检验垫以充当溢流区域。如果在样品到达指示位置后使用者继续填充通道，则过量的样品可能会填充通道中的超出最后的垫的额外体积。

如本文所述，多孔或网状层1550中的孔隙或网眼的尺寸被选择成确保在目标分析物收集期间目标分析物不会穿过多孔或网状层1550而泄漏。在一些实施方式中，通道1510包括沿通道的长度定位的多个接纳腔室1515。由于图15a所示的纵向截面的性质，接纳腔室1515的位置与通道1510的其余部分是无法区分的，且因此由虚线表示，这也表示接纳腔室1515位于排气孔1511之间。

在图15a所示的配置中，计量叠置件1504通过间隔1525与检验叠置件1506分开，这可以通过在计量叠置件与检验叠置件之间插入可压缩间隔材料(为清楚起见未示出)来实现。可压缩间隔材料在间隔1525中定位成使得该可压缩间隔材料不妨碍目标分析物1502从计量叠置件到下部的检验叠置件1506的转移。检验叠置件1506包括多个检验垫1530，这些检验垫含有与目标分析物1502相互作用的试剂，以在目标分析物从计量叠置件1504转移到检验叠置件1506时提供检验结果。在该示例性实施方式中，检验叠置件1506还具有分离层1531，该分离层可以用于阻止目标分析物的一部分到达检验垫1530(例如，在目标分析物是血液的情况下，阻止红细胞到达检验垫1530)。分离层1531也可以含有与目标分析物1502相互作用的检验试剂。此外，对于每个检验垫1530，分离层1531可以包括具有不同厚度和/或在分离层中含有不同试剂的不同材料，然而在该说明性实施方式中，分离层1531为一连续的片。检验叠置件包括一个或更多个检验垫，该检验垫可以用于不同的功能，所述功能的非限制性示例包括分析物成分的分离、检验反应或其组合。在一些实施方式中，检验叠置件包括仅一个或更多个具有检验试剂的检验垫，并且该检验垫不用作分离层。在某些实施方式中，一个或更多个检验垫用作分离层并且不含有任何检验试剂。当然，本发明还设想了以下实施方式：检验叠置件包括检验垫，该检验垫含有试剂并且还用作分离层。出于说明的目的，在分离层1531与检验垫1530之间示出了间隙1532。然而，在许多(即便不是大多数)实施方式中，检验垫1530将与分离层1531直接接触，使得当计量叠置件与检验叠置件被置于一起时，目标分析物将被直接芯吸到检验垫中。

可以通过计量叠置件1504上的指示物来判断目标分析物对通道1510的填充。在一些实施方式中，指示物可以是视觉指示物。例如，通过通道上方或周围或通道端部处的透明材料可以看到通道内的目标分析物(例如血液)的存在。在其他实施方式中，可见指示物可以是当目标分析物到达通道中的特定位置时启动的指示物。例如，当目标分析物是血液时，计量叠置件1504的顶层可以设计成使得仅通过通道1510的给定位置处的缝才能看到血液。一旦血液到达该位置，使用者就可以看到“红缝”、“红线”或可以用作视觉提示的任何其他指示物，以供使用者知道何时停止收集样品。在一些实施方式中，指示物可以是在血液达到设定点时启用的发光二极管(led)。在一些实施方式中，指示物可以由电极启用。当电极与通道中的血液接触时，电极可以触发或启用警报、灯或其他指示物。

图15b示出了在通道1510已填充满目标分析物1502并且该计量叠置件和检验叠置件已插入检验读取器中之后的计量叠置件1504和检验叠置件1506，这导致计量叠置件1504与检验叠置件1506之间的间隔材料的压缩去除了间隙1525。以这种方式，计量叠置件1504和检验叠置件1506被置于一起。此时，目标分析物1502渗透穿过多孔或网状层1550和分离层1531，但尚未到达检验垫1530，如在间隙1532中不存在任何目标分析物所表明的。在某些实施方式中，由于计量叠置件1504的设计，目标分析物1502基本上同时到达所有检验垫。这在图15c中示意性地示出，图15c示出了目标分析物部分1502a、1502b、1502c和1502d并行地渗透多孔或网状层1550和分离层1531并接触检验垫1530。检验叠置件中的检验的同步是有利的，因为许多检验在可以获得有效的检验结果之前需要试剂反应一定的时间。通过提供明确定义的用于检验的开始点，本发明提供了一种用于同时进行不同的检验的可靠的、可重复的系统性检验系统。然而，应当指出的是，本发明还具体地设想了检验的开始不同步的实施方式。例如，在某些实施方式中，检验读取器包括能够通过监测如本文所述的信号变化来检测实际开始时间和结束时间的传感器，该信号变化的非限制性示例包括颜色的变化。当目标分析物1502接触检验垫1530时，目标分析物通过毛细作用和/或重力被吸或芯吸到检验垫中，如图15c中的黑色箭头所示。此时，排气孔1511允许环境空气进入通道1510，从而防止形成局部真空，这种局部真空原本会因目标分析物1502从通道1510吸收到下面的检验垫1530中而引起。

在图15d中，已将目标分析物1502的大部分从通道1510吸向下面的下部的检验垫1530，导致通道1510的大部分被排空。在某些实施方式中，由于下面的检验垫的芯吸作用，在检验垫上方的通道中的目标分析物的部分与通道的其余部分中的目标分析物断开。这可能导致一些目标分析物1502留在通道1510中的下述区域中：所述区域不位于在检验垫的正上方，诸如在通道的端部附近、在通道的端部与最近的排气孔之间(见图15d)。检测垫1530接纳目标分析物1502的可以穿过分离层1531的部分。然后，目标分析物的该部分在检验垫1530中进行检验反应。在某些实施方式中，检验垫经历可以由检验读取器检测到的变化(例如，颜色变化)，如本文所述。

图16a示出了根据本发明的一个非限制性实施方式的检验读取器的纵向截面的示意图。在图16a中，检验读取器1600包括盒接纳腔室1610，当盒如箭头1605所示被插入时，盒接纳腔室容纳盒。凸片1615沿着检验读取器1600纵向伸延并延伸到盒接纳腔室1610中。凸片1615被配置成当盒插入检验读取器中时是插入位于盒的顶部处的槽中的，所述槽诸如是图2c中的槽228或图10中的槽1015。另外，凸片1615的底边缘与支撑表面1620之间的间隔1625被设置为使得当盒被插入时，凸片1615将计量叠置件与检验叠置件压缩在一起，从而使目标分析物从计量叠置件流入检验叠置件中并启动检验反应。在某些实施方式中，检验读取器可以包括卡扣配合机构，一旦盒已经完全插入检验读取器中，该卡扣配合机构就将盒锁定就位。这是有利的，因为它防止使用者在检验完成之前意外地从检验读取器中移除盒，而这种意外移除可能对检验结果的准确性产生不利影响。在一些实施方式中，检验读取器1600还包括传感器1642a和1642b，这些传感器对盒的插入进行检测和定时。例如，当盒插入盒接纳腔室1610并开始与凸片1615接合时，盒的底表面可以经过传感器1642a，这被适当的电子装置检测为盒插入的开始。第二传感器1642b位于检验读取器1600的更内部，并且在盒被完全插入检测到盒的存在以及对发生完全插入的时间进行检测。然后，检验读取器1600可以比较插入盒的总时间，以确定盒的插入是否及时和适当。以这种方式，检验读取器在以下情况下将不会执行任何检验读取：(1)盒仅被部分插入，或者(2)盒被部分插入、移除并再次插入。这两种情况都可能由于计量叠置件和检验叠置件的不完全压缩而造成不准确的检验读取，导致未完全将所需量的目标分析物输送至检验叠置件中的检验垫。

在图16a所示的示例性实施方式中，检验读取器1600通过检测由检验反应引起的检验垫的颜色变化来检测检验结果。为了实现这一点，检验读取器1600包括多个光源(在该截面图中未示出)和光检测元件1650，光检测元件1650在检验读取器1600内排列成使得光检测元件在盒完全插入时与盒的检验垫对准。为了使光检测元件1650能够检测检验垫的颜色，支撑表面1650可以配备有一个或更多个孔口或者由允许光穿透的透明材料制成。图16b示出了在盒1602完全插入的情况下的检验读取器1600的纵向截面的示意图。盒1602包括计量叠置件1604和检验叠置件1606，计量叠置件1604和检验叠置件1606被凸片1615压缩在一起，使得目标分析物从计量叠置件1604被输送至检验垫1630。检验垫1630与光检测元件1650对准。然而需要指出的是，该检验读取器1600可以包括没有相对应的检验垫1630的额外的光检测元件1650a。诸如光检测元件1650a的额外的光检测元件的存在允许检验读取器与用于不同检验的不同类型的盒一起使用，特别是与可以设计成执行更多检验的盒一起使用，以及允许检验读取器识别用于不同检验的不同类型的盒。

图17a示出了图16中所示的检验读取器的横向截面的示意图。在图17a中，检验读取器1700包括凸片1715，该凸片延伸到盒接纳腔室1710中以与盒上的槽接合而将计量叠置件和检验叠置件抵靠支撑表面1720压缩以启动检验反应。光源1760a和1760b提供用于检测检验结果的光，并且位于光检测装置1750附近。在图17a中，光源1760a和1760b提供光以分析与光检测元件1750相对应的检验垫。通常，有利的是对每个光检测元件专用一个或更多个光源以确保光检测元件上的光子通量足以获得准确的读取。在一些实施方式中，专用于特定光检测元件的光源具有相同的输出光谱。然而，在其他实施方式中，与给定的光检测元件相对应的光源产生不同的输出光谱。例如，光源可以是产生不同颜色的光的发光二极管(led)。例如，当目标分析物是血液时，使用可以产生双色对(600nm/570nm)的光源来检测不希望的溶血的存在可能是有用的。通常，有利的是包括用于引导光和/或减少检验读取器中的光散射量的光学元件。在一些实施方式中，光学元件是仅允许从光源发出的至相应的检验垫的视线的光到达检验垫的光阑。例如，在图17a中，光源1760a受到光阑限定构件1770a和1771a的限制，使得来自光源1760a的仅穿过光阑1773a的光将到达检验垫并随后由光检测装置1750检测。类似地，光源1760b受到光阑限定构件1760b和1771b限制，使得来自光源1760b的仅穿过光阑1773b的光将到达检验垫并随后由光检测装置1750检测。在优选的实施方式中，光阑限定构件1770a、1770b、1771a和1771b由黑色磨砂材料制成，以减少当光源1760a和1760b打开时的不希望的散射量。此外，在该实施方式中，位于包括光阑限定构件1771a和1771b的壳体中的光检测装置1750仅允许穿过光阑1772的光到达光检测装置1750。如果需要，光阑1772可以配装有过滤器器，以允许仅预定波长或波长范围的光被光检测装置1750检测到。这例如在光源被配备为仅提供白光以进行比色分析时可能是有用的。另外，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以使用诸如透镜、过滤器、百叶窗、光纤、光导等之类的光学元件来引导或操作来自光源1760a和1760b的光以及待由光检测装置1750检测的光。

图17b示出了图17a中描述的检验读取器的操作的示意图。在图17b中，包括计量叠置件1704和检验叠置件1706的盒被插入检验读取器1700的盒接纳腔室1710中。凸片1715将计量叠置件1704和检验叠置件1706抵靠支撑表面1720压缩，以使目标分析物从通道1712流入检验垫1730中。如前指出的，检验读取器1700可以配装有传感器以确认盒已经以正确且及时的方式插入。还可以在使用者收集样品之前或在制造过程期间对检验读取器1700进行预编程，以基于所使用的盒的类型在适当的时间照亮检验垫。以这种方式，仅当检验完成时，检验读取器1700才从检验垫1730收集检验数据。替代性地，如果需要，检验读取器1700可以被配置成在盒被插入之后的整个检验反应期间从检验垫1730收集检验数据。如图17b所示，光源1760a提供入射在检验垫1730的底面上的光束1780a。类似地，光源1760b产生光束1780b，光束1780b可以与光束1760a同时或不同时地入射在检验垫1730的底部上，这取决于所检测的检验要求。

图18示出了根据本发明的一个示例性实施方式的检验读取器内部的传感器配置的框图。在图18中，四个检验垫(由附图标记1841、1842、1843和1844标识)已完成其与目标分析物的检验反应、经历了相应的颜色变化、并准备进行比色分析。注意，如果需要，该配置也可以用于从四个检验垫收集数据以监测检验反应的进程。来自第一微控制器串行外围接口总线(mcuspi总线)的输入信号1801进入数模转换器单元1810，该数模转换器单元包括对电流源1821、1822、1823和1824独立地进行控制的各个数模转换器1811、1812、1813和1814。这些电流源又分别为光源1831、1832、1833和1834供以电力。在一些实施方式中，在将盒插入检验读取器中之后的预定时间，可以由定时电路发送输入信号1801。在这样的实施方式中，预定时间对应于检验垫中的检验反应完成的已知时间(已经的多个时间)。在一些优选的实施方式中，光源1831、1832、1833和1834被同时启用，以在多路复用模式下同时测量检验垫1841、1842、1843和1844的检验引起的颜色变化。然而，本发明还设想了分开地且顺序地，或者一些同时地而一些地分开地操作所有光源，这取决于盒中检验的时间要求。

在该非限制性示例中，光源1831、1832、1833和1834中的每个光源均包括可以是相同或不同颜色的单独的三个发光二极管(led)，这取决于检验的要求以及检验读取器中可能存在的任何光学元件的要求。例如，在某些实施方式中，特定光源(例如1831)中的三个led可以是红色、绿色和蓝色(rgbled)，使得当所有三个led都被启用时，入射到检验垫上的光是白光。当然，光源不限于任何特定数量或类型的led或其他发光装置。更一般地，在本发明的检验读取器中有用的光源没有特别限制，只要所述光源为光检测元件提供合适波长(多个波长)和亮度的光以对从检测垫反射的彩色光进行准确读取即可。在某些非限制性实施方式中，光源是发光二极管(led)、有机发光二极管(oled)、有源矩阵有机发光二极管(amoled)或激光器。例如，光源可以是仅一个led，该led具有足够的亮度和适当波长，以允许对给定检验垫中的检验反应进行比色分析。在某些实施方式中，光源可以产生特定波长的光。作为一个非限制性示例，当目标分析物是血液(去除了红血球)时，可以使用产生570nm和600nm的光的双色光源来检测非功能性(例如，无检验试剂)检验垫上的血红素的存在，这表明患者具有不希望的溶血。替代性地，光源可以是与一个或更多个窄带通过滤器配对以选择某些期望波长的光的宽带光源。通常，光源产生在电磁光谱的可见光区域(即，波长在400nm至700nm之间)的光，然而本发明还设想了产生在电磁光谱的红外线(700nm至10⁶nm)或紫外线区域(10nm至400nm)的电磁辐射的光源，只要将它们与适当的光检测装置配对即可。本发明还明确设想了不同光源的组合。

在图18中，元件1840是可选地设置于光源1831、1832、1833和1834与检验垫1841、1842、1843和1844之间的光路中的光学元件的示意图。当需要时，可以在光源与其对应的检验垫之间定位一个或更多个光学元件，以引导光、聚焦光、减少不希望的散射、选择用于检验检测的一个或更多个波长或其某些组合。这种光学元件的非限制性示例包光阑、透镜、光导、带通过滤器、光纤、百叶窗等。类似地，元件1842表示可选地设置于检验垫1841、1842、1843和1844与相对应的光检测装置1851、1852、1853和1854之间的光路中的光学元件。这些光学元件可以用于以与关于元件1840所描述的方式类似的方式来操作光检测器装置的上游的光。应当理解，对于光源、检验垫和光检测装置的每种组合，可以使用不同类型和数量的光学元件。光检测装置1851、1852、1853和1854检测来自检验垫1841、1842、1843和1844的光。在该非限制性示例中，光检测装置是光电二极管。更一般地，光检测装置的类型没有特别限制，只要其能够检测从用于检验结果的比色测量的检验垫反射的光即可。合适的光检测元件的其他示例包括光电二极管阵列、ccd芯片和cmos芯片。来自二极管1851、1852、1853和1854的输出被发送至跨阻放大器/低通过滤器元件1861、1862、1863和1864，跨阻放大器/低通过滤器元件将来自二极管的电流信号转换为电压输出，同时过滤掉不想要的信号分量。来自元件1861、1862、1863和1864的输出被发送至模数转换器单元1870，该模数转换器单元包括多路复用器单元1871、增益1872和模数转换器1873。模数转换器单元1870的输出可以被发送至部件1880，该部件可以是第二mcuspi总线、发送器或处理器。在某些实施方式中，发射器允许与个人计算机、移动装置或计算机网络的硬连线或无线连接(例如，蓝牙或wi-fi)。在一个特别有用的实施方式中，检验结果被发送至使用者的移动装置或个人计算机，在此它们被以图形用户界面(gui)显示。如果需要，除了当前结果外，gui还可显示先前的检验结果，以便向使用者提供与检验的结果的总体趋势有关的信息。例如，如果使用者是糖尿病患者，则gui可以将由检验读取器测量的葡萄糖水平绘制为时间的函数，以允许使用者确定血糖水平是否受到适当控制。另外，检验结果可以从使用者的移动装置或计算机传输至计算机网络，诸如属于使用者的医师的计算机网络。以这种方式，本发明的检验系统可以通过提供来自由检验读取器获得的检验结果的最新医学信息来允许使用者的医师密切监视患者。

应当指出的是，前述的光学检测系统对应于该系统的一些示例性实施方式，但是本发明也明确设想了其他类型的检测系统。通常，与由检验反应引起的信号变化相对应的任何检测系统都可以与本发明的检测读取器结合使用。因此，例如，在某些实施方式中，检测系统是基于化学发光的光学检测系统。在这样的实施方式中，不需要诸如leds和oleds之类的光源来检测由检验垫中的检验反应引起的颜色变化。而是信号变化可以是由诸如萤光素酶之类的氧化酶与底物的反应引起的，这导致通过生物发光反应产生光。在另一示例性实施方式中，可以通过电化学反应来检测由检验反应引起的信号变化。作为一个非限制性示例，可以使用电化学酶传感器来测试生物样品中的葡萄糖的存在，该电化学酶传感器包括涂覆有葡萄糖氧化酶层的铂电极，该葡萄糖氧化酶层通过半透膜与生物样品分离。例如mor等人在题为“assayofglucoseusinganelectrochemicalenzymaticsensor(使用电化学酶传感器对葡萄糖的检验)”的analyticbiochemistry(分析生物化学)第79卷，第1-2期，1977年5月，第319-328页报道了这种传感器，其全部内容通过引用并入本文。

图19示出了说明使用根据本发明的一个实施方式的检验系统来执行多个检验的方法的流程图。该方法包括步骤1910，该步骤涉及将目标分析物接纳到盒中的第一通道中。步骤1920涉及将盒插入检验读取器中，从而压缩盒以将存储在第一通道中的目标分析物的至少一种成分同时暴露于盒中的多个检验垫而引起多个检验反应。步骤1930涉及检测与多个检验反应相关联的一个或更多个信号变化。

图20示出了说明根据本发明的一个实施方式的制造盒的方法的流程图。该方法包括以下步骤：获得第一层，该第一层包括：(1)聚合物材料的层，在该聚合物材料的层中形成有通道，(2)多孔或网状材料，多孔或网状材料附接在聚合物材料的底表面，使得通道在底表面上被多孔或网状材料结合；(步骤2010)以及获得第二层，该第二层包括：两个或更多个检验垫，每个检验垫包括用于对目标分析物或其一部分进行检验的试剂(步骤2020)。该方法还包括获得包括可压缩材料的可压缩中间层的步骤(步骤2030)。应当理解，步骤2010、2020和2030可以独立地发生，并且不一定是逐步地或顺序地发生。另外，在某些实施方式中，可压缩中间层可以附接到第一层或第二层、或者可以为第一层或第二层的一部分。该方法还包括以下步骤：将第一层、可压缩中间层和第二层组合在盒壳体中，使得当可压缩中间层处于未压缩状态时，可压缩中间层将第一层与第二层分离，并且通道在垂直于第一层的方向上与两个或更多个检验垫对准(步骤2040)。

尽管上面已经描述了本发明的各种实施方式，但应当理解，它们仅以示例的方式而非限制的方式给出。同样，各种图可以描绘用于本公开的示例架构或其他配置，其被完成以帮助理解可以包括在本公开中的特征和功能。本公开不限于所示出的示例架构或配置，而是可以使用各种替代架构和配置来实现。另外，尽管以上根据各种示例性实施方式和实现方式描述了本公开，但应当理解，在一个或更多个单独实施方式中描述的各种特征和功能不限制它们仅适用于其所描述的特定实施方式。相反，它们可以被单独地或以某种组合应用于本公开的一个或更多个其他实施方式，而无论是否描述了这样的实施方式，以及这些特征是否被呈现为所描述的实施方式的一部分。因此，本公开的广度和范围不应受到任何上述示例性实施方式的限制。

除非另有定义，否则所有术语(包括技术术语和科学术语)应被赋予本领域普通技术人员普通和习惯的含义，并且不限于特定或定制的含义，除非本文明确定义。应当指出的是，在描述本公开的某些特征或方面时使用特定术语不应被认为暗示该术语在本文被重新定义为限制为包括与该术语相关联的本公开的特征或方面的特定特性。除非另有明确说明，否则本申请中使用的术语和短语及其变型，特别是在所附权利要求中，应解释为开放式而不是限制性的。作为前述示例，术语“包括”应理解为意指“包括但不限于”、“包括但不限制为”等。如本文所用，术语“包括”与“包含”、“含有”或“其特征在于”同义，并且是包括性的或开放性的，并且不排除其他未叙述的元素或方法步骤；术语“具有”应解释为“至少具有”；术语“包括”应解释为“包括但不限于”；术语“示例”用于提供所讨论项目的示例性实例，而不是其详尽或限制性的列表；诸如“已知”、“正常”、“标准”之类的形容词和类似含义的术语不应解释为将所描述的项目限制在给定的时间段内或在给定的时间内可用的项目，而应将其理解为涵盖现在或将来任何时候可能可用或已知的已知、正常或标准技术；并且使用如“优选”、“优选的”、“期望”、“期望的”等术语，以及类似含义的词语，不应理解为暗示某些特征对于本发明的结构或功能是关键、必要或甚至重要的，而是仅为了突出在本发明的特定实施方式中可以使用或可以不使用的替代特征或附加特征。同样，与连词“和”链接的一组项目不应理解为要求这些项目中的每一个都存在于分组中，而是应理解为“和/或”，除非另有明确说明。类似地，与连词“或”链接的一组项目不应理解为要求该组之间相互排斥，而应理解为“和/或”，除非另有明确说明。

在提供值的范围的情况下，应当理解，实施方式内涵盖了上限和下限，以及该范围的上限和下限之间的每个中间值。

关于本文中基本上任何复数和/或单数术语的使用，本领域技术人员可以根据上下文和/或应用将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见，可以在本文中明确地陈述各种单数/复数置换。不定冠词“一”或“一种”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应解释为限制范围。

本领域技术人员将进一步理解，如果打算引用特定数量的引入的权利要求叙述，则将在权利要求中明确地陈述这种意图，并且在没有这种引用的情况下，不存在这种意图。例如，为了帮助理解，以下所附权利要求可以包括介绍性短语“至少一个”和“一个或更多个”的使用以引入权利要求引用。但是，此类短语的使用不应解释为暗示由不定冠词“一”或“一种”引用的权利要求陈述将任何包括这种引入的权利要求引用的特定权利要求限制为仅包括一个这样的引用的实施方式，即使在同一权利要求包括介绍性短语“一个或更多个”或“至少一个”以及不定冠词，诸如“一”或“一种”(例如，“一”和/或“一种”通常应解释为“至少一个”或“一个或更多个”)；使用用于引入权利要求引用的定冠词也是如此。另外，即使明确引用了特定数量的引入的权利要求引用，本领域技术人员也将认识到，这种引用通常应解释为至少意味着所引用的数量(例如，没有其他修饰的“两次引用”的裸露引用，通常表示至少两次引用，或两次或更多次引用。此外，在那些使用类似于“a、b和c等中的至少一个”的惯例的情况下，通常这种构造是旨在本领域技术人员可以理解该惯例的意义上的(例如，“具有a、b和c中的至少一个的系统”包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c和/或具有a、b和c等)。在那些类似于“a、b或c等中的至少一个”的惯例的情况下，通常这种构造是旨在本领域技术人员可以理解该惯例的意义上的(例如，“具有a、b和c中的至少一个的系统”包括但不限于单独具有a、单独具有b、单独具有c、具有a和b、具有a和c、具有b和c和/或具有a、b和c等)。本领域技术人员还将理解，实际上，无论是在说明书、权利要求书还是附图中，呈现两个或更多个替代术语的任何析构词和/或短语都应理解为考虑了包括这些术语中的一者、任一者项或两者的可能性。例如，短语“a或b”将理解为包括“a”或“b”或“a和b”的可能性。

在说明书中使用的所有表示成分的量、反应条件等的数字均应理解为在所有情况下均被术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则本文阐述的数值参数是近似值，其可以根据试图获得的期望性质而变化。至少，并且不试图将等同原则应用于在要求本申请优先权的任何申请中的任何权利要求的范围，每个数字参数应根据有效位数和普通的四舍五入方法来解释。

在本说明书中公开的所有特征(包括任何随附的展示、权利要求书、摘要和附图)和/或如此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合进行组合，除了这些特征和/或步骤中的至少一些是相互排斥的组合。本公开不限于任何前述实施方式的细节。本公开延伸到本说明书中公开的特征中的任何新颖的一个特征或任何新颖的特征的组合(包括任何随附的权利要求、摘要和附图)，或延伸到任何如此公开的方法或过程的步骤中的任何新颖的一个步骤或任何新颖的步骤的组合。

对本公开中描述的实施方式的各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神或范围的情况下，本文中定义的一般原理可以应用于其他实施方式。因此，本公开不旨在限于本文所示的实施方式，而是应被赋予与本文公开的原理和特征一致的最广范围。本公开的某些实施方式包括在下面列出或将来提出的权利要求书中。