积(速率或水平)测试装置。
[0080]图6显示，当微悬臂位于具有各种血细胞比容的柠檬酸化的全血500中的测量室的底部时，在致动微加热器140期间，根据本发明的实施方式的示例性微悬臂沉积传感器中的压阻传感器的电响应。在该实施例中，以10Hz，0.5ms的脉冲宽度和6V致动微悬臂，但是其他致动信号值可用于可选的实施例。再一次，每个数据点表示其中测量相对于致动的下降沿(脱离)的响应的最大位置的单一脉冲，并且未实施使用以半电桥或全惠斯通电桥构造或数据的分析背景减少的第二微悬臂的参考。再一次，主动测量室具有400微米高度、600微米宽度，和1000微米长度，等于240纳升的体积。图6显示四条不同的迹线，每条是来自柠檬酸化的全血的响应，所述全血具有(不同)体积百分数的红细胞，或60% 510、50% 520,40% 530和30% 540的血细胞比容。因此，对于可经受沉积的样品，初始峰位置的明显分离允许平行和同时测定样品中的血细胞比容以及沉积。这是因为，当结合图4中的信息时，可知沉积是作为上升或下降峰位置的方向而被测量，而血细胞比容值是所述峰位置的初始开始点。
[0081]图7显示，在具有不同血细胞比容值的各种沉积样品中，对于具有根据本发明的示例性实施方式的血细胞比容校准的微悬臂沉积测量装置的电响应600，来自图6的测试中的30-80秒的部分(但是其中所有的图形均被归一化成在时间t = O时，从Y = O开始)，因此显示该双测量能力(或者是这样的能力:测量一个参数一一沉积，同时针对对另一个参数--血细胞比容被校准)。每个数据点表示单一脉冲，其中测量相对于致动的下降沿
(脱离)的响应的最大位置，并且与在样品已经启动测试之后4秒测量的第一数据点比较。
[0082]图7显示四个不同的响应，其中从柠檬酸化的全血与红细胞的体积百分数或60%610,50% 620,40% 630和30% 640的血细胞比容线性拟合。
[0083]尽管本发明的实施例对于这些沉积和血细胞比容参数/这些参数的相对改变非常灵敏，但是应该认识到，这些参数的绝对值测量可需要针对已知的值进行校准，以提供标称输出值，可与来自其他方法的结果进行比较。
[0084]通过获得微悬臂压电阻器的电阻和/或微加热器电阻的值/能解释微悬臂压电阻器的电阻和/或微加热器电阻的值，以及工具的滤波器(filter)和增益(gain)校准、环境温度和湿度以及样品温度，也可提高描述的血细胞比容测量的精度。这些可，例如，通过如下校准:在固定环境条件下并且然后在控制的环境改变下测量微悬臂信号的峰位置和峰振幅，基本上提供查询表或方程式以本质上校正信号。
[0085]前述沉积测量设备可形成动态微观测试/诊断系统的一部分，其对于流体介质样品中一个或多个特定的反应的悬浮物或沉淀物随着时间的推移以及随着不同血细胞比容值的沉积速率或扩散速率的测量是灵敏的。测试下的特定的反应可以是例如免疫沉淀反应。免疫沉淀是使用抗原-抗体反应以定性或定量检测分析物的原理的方法。免疫沉淀涉及蛋白质和其特异性抗体之间的相互作用，这些免疫复合物的分离和随后通过例如SDS-PAGE的分析。该技术提供从样品，例如全细胞裂解物或培养物上清液分离特定蛋白质的手段。另外，人们可使用免疫沉淀，以确认感兴趣的蛋白质的身份或研宄感兴趣的蛋白质的生物化学特征、翻译后修饰和表达水平。传统上，程序可分成数个阶段:样品制备；预清洁；抗体孵育/抗体-抗原复合物的形成；沉淀；和通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析。
[0086]免疫沉淀技术需要使用特异性结合该特定蛋白质的抗体使蛋白质从溶液沉淀，并且该方法可用于从包含数千不同其他蛋白质的样品分离和浓缩特定的蛋白质。免疫沉淀需要抗体在程序的某些点偶联至固体底物。历史上，大部分科学家使用的用于免疫沉淀的固相支持物是高度多孔的琼脂糖珠，但是在本发明的实施方式中已经发现，磁珠可用作琼脂糖珠的可选方案作为固体底物。这是由于磁珠具有高效率、特异性、再现单简化(不用离心、较短的孵育时间和洗涤步骤少、不用预清洁步骤、磁纳米颗粒的容易可视化)、与离心相比蛋白质和应力的最低损失、用于最佳抗体结合的灵活性和更大的表面积:体积比。
[0087]所以磁珠是理想的固体表面系统，因为它们展示与常规使用的琼脂糖珠类似的结合能力和其他物理特征，但是存在其他益处，比如处理简化、不需要装置比如离心机，它们的顺磁特性使得它们对于快速分析是理想的和它们一致的尺寸、形状和性能。
[0088]在本发明的实施例中，可使用结合和检测结合的任何固体表面方法。而且，可使用任何形式的珠使实施例工作，只要它们致密或足够大以促进结合之后的沉积(例如金溶胶颗粒)一一对于沉积检测的情况，或足够有浮力一一在浮力检测的情况中或间接测量颗粒粘合剂(涂层)的溶解的情况中，由于颗粒粘合剂(涂层)，悬浮样品特征改变(例如增强或抑制浮力或沉积)。
[0089]而且，在一些实施方式中，例如磁珠用作功能化载体，因而，如果发生的反应允许聚集或集聚(grouping)等等，其将沉淀，从而潜在地加速沉积或浮力(或它们的速率)。而且，颗粒整合的共生性质可允许更好的诊断方法测试——其中由于微传感器的特性和灵敏度以及减少的反应室尺寸而可测量沉积或沉淀发生一一以检测与生物分子(例如抗体)结合或未结合的细胞、颗粒(乳胶颗粒、磁颗粒等等)的沉淀。
[0090]本发明的实施方式也可用作某种形式的沉积转换(即当达到一定水平的沉积时激活)。这可尤其使用布置为预弯曲、离开平面、在环境温度下的微悬臂实现，从而当颗粒沉淀出时，它们迫使微悬臂向下。微悬臂可被脉冲，以以所有或预定的量“测试”沉积的水平，例如查看需要多少热产生(与赋予至加热器的能量相关)以移动微悬臂，因此帮助限定/测定沉积水平，并且，当随着时间的推移被使用时，测试沉积速率。在倒置位置和/或方向使用微悬臂可以非常相同的方式允许浮力转换。
[0091]本发明的实施例可使用上述传感器能力，结合沉积和沉淀的基本原理，以通过测量沉淀物的沉积速率来测量生物分子之间的结合(例如通过免疫沉淀)。基于微悬臂的沉积传感器的简单化、高灵敏度、灵活性和快速动力学可结合抗体-抗原结合的原理以及微悬臂的能力，以高灵敏度通过所述沉淀物沉积或扩散速率来检测细胞、颗粒或复合物的沉淀。
[0092]通常，免疫沉淀测试方案涉及由高度训练的科学家进行的数个步骤。通过利用上述根据本发明的示例性实施方式的微悬臂沉积传感器的能力(灵敏度、小的反应室尺寸等)，免疫沉淀测试过程将更快并且可在从样品应用到结合和检测的一个步骤中进行，而不需要高度训练的测试人员。例如，抗原将结合在反应区域中(预)连接至颗粒(例如磁珠或琼脂糖珠)的抗体并且因为附着的颗粒的密度和免疫复合物的尺寸，结合材料将沉淀并且该事件将被传感器检测到，如上面在图4和7中描述，同时在沉积检测微悬臂(一个或多个)形成于管线内加工流系统一一例如食品厂中的食品管道、燃料或油管线等等一一的表面上的情况下，，任何非特异性未结合的材料均可利用流体流被洗掉。从描述的基于微悬臂的沉积装置产生的信号可被分离并且通过使用不同尺寸的颗粒、对靶分析物特异的抗体和针对背景测量的非特异性抗体(即其不结合靶分析物)、不同通道以及反应区域调制，以产生参考传感器、信号减少等。
[0093]本发明的实施方式也可提供用于测量跨膜等等的扩散或灌注速率的测量设备和方法。这是因为浓度梯度可驱动离子、分子或血细胞穿过血液毛细管壁的扩散，所以在一些实施例中，可使用多个传感器，以允许连续测量毛细管血液样品，这可产生细胞扩散速率的指示，而细胞扩散速率反过来又可证明可用于评估病因，比如在比如镰状细胞疾病等等病况中的红细胞脱水。一个或多个基于微悬臂的沉积传感器一一每个在容积流体介质样品中的不同方向下一一可用于测量穿过流体样品的扩散速率，因而指示跨膜等等的扩散或灌注速率，同时，相对于其他沉积测量方法和装置，仍具有传感器的简单化、高灵敏度、灵活性和快速动力学的优势。
[0094]本文使用的术语‘流体介质样品’通常意思是进行测试的一般‘流体介质’的更小(尺寸)样品，并且可表明该流体介质的一类“体外”测试，即，并入本文所述的的基于微悬臂的沉积传感器的专用沉积测试设备的测试室中流体介质的样品的测试。这种测试设备可采用例如手持电子设备的形式，其具有包含流体介质样品的测试室，至少一个微悬臂位于其中，更具体的例子是血液测试设备。但是，将认识到，本文详细公开和描述的沉积设备也可放置在具有用于操作的重要流体的更大的实体中，例如具有其润滑油或其中固有流体的发动机，比如在酿造生产线的情况下。在这些“宏观”情况下，流体介质不是样品本身，而是仅仅一般使用的流体介质。在该类情况下，基于微悬臂的沉积传感器可位于处于沉积观察中的实体中或周围(比如发动机或工业制造加工线，例如商业酿造装置等等)，从而它们可监测流体介质的(潜在的)改变，包括沉积的存在、程度或其他参数。例如，发动机可具有多个描述的沉积传感器，分布在其油润滑供应系统周围，从而监测润滑剂。
[0095]图8显示一些根据本发明的实施方式的示例性多室实例布置。在所有情况下，这些均作为横截面观察，与图3a/b中表示的类似。具体地，显示下述例子:
[0096]A 701-双室，在两个室之间没有流体连通(由实心分割线700指示)，微悬臂在整体测试室(在该情况下由两个部分形成)的直径相对端，并且每个微悬臂相对于另一个倒置。
[0097]B 702-与A类似，不同之处是双测试室为流体连通的，由图中间的分隔线的虚线部分710指示。
[0098]C 703-与A和B类似，不同之处是有至少四个微悬臂布置，从而两个室的每个端部均有一个；
[0099]D 704-此时具有至少四个室，每个均具有两个处于不同方向的微悬臂；
[0100]E 705-这显示与C相同的装置，但是从图C的顶部或底部观察，显示，在该实施例中，每个截面/室端部在各自的(子)室端部的中间有一个微悬臂。
[0101]F 706-这显示放大版本的图C 703，其中在每个截面/室端部现在有四个微悬臂的格子。该图也显示微悬臂在一个室中的方向可与在另一室中的那些不同。如果期望，微悬臂在相同室中也可为不同的方向。
[0102]弯曲/卷曲的方向性-当施加致动热时可形成微悬臂以在任一方向上弯曲-在前述示例性实施方式中，当位于测试室的底部水平面并且应用单个时，形成微悬臂(一个或多个)使得它们向上弯曲超出平面，并且，随着致动信号的去除回落返回平面内，并且产生的热消散掉。同样地，当微悬臂传感器位于测试室的顶部水平面处/上，并且因而相对于底部位置倒置时，它们在施加致动信号时将向下弯曲，超出平面，并且当来自致动信号的热消散时，“回落返回”，即向上弯曲回到平面内。
[0103]上述实施方式包括使用两个或更多个微悬臂的主动差别检测进行测试的流体介质样品中的反应的方法和装置，即，同时致动第一和第二微悬臂的方法或装置。当以该方式激活时，各个微悬臂的两个响应(即输出信号)具有信号和背景噪音，并且描述的差别方法则是“两个主动信号之间的差异的测量”。这与之前的