图47的多路体积条形图芯片推入铂孔的过氧化氢溶液的图；
图49和50显示本发明的新颖多路体积条形图芯片的替代实施方案；
图51显示本发明的新颖多路体积条形图芯片的替代实施方案；
图52显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中利用铂纳米颗粒替代过氧化氢酶；
图53显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中以蛇形结构排列所述一个或多个通道；
图54显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中以直的和V-形结构排列所述通道；
图55显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中所述新颖多路条形图芯片被配置用于肝细胞癌风险评价测定；
图56显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中所述新颖多路条形图芯片被配置用于乳腺癌风险/诊断测定；
图57显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中所述新颖多路条形图芯片被配置用于败血症评价测定；
图58显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中所述新颖多路条形图芯片被配置用于药物滥用评价测定；
图59显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中所述新颖多路条形图芯片被配置用于测定几种重要的生理生物标志物；和
图60显示本发明的新颖多路条形图芯片的替代实施方案，其中所述新颖多路条形图芯片被配置用于测定DNA、RNA和/或微-RNA目标。
[0015]发明详述
本发明提供用于现场快速测定样品中存在的蛋白的量(并且，优选地，多种蛋白的量)的新的方法和设备。
[0016]多路体积条形图芯片(Multiplexed Volumetric Bar Chart Chip)
更具体地，现在看图2，在本发明的一种优选形式中，提供新型多路体积条形图芯片5。多路体积条形图芯片5被配置以同时测定样品中可存在的多种蛋白的量，其中样品中存在的每种蛋白的量在多个条形通道10的具体一者中表明。通过实例、但非限制的方式，可以将6、10、30和50路(plexed)，或多于50路通道并入多路体积条形图芯片5。条形通道10可以是直的(如图2中显示)或弯的(例如，蛇形、环形、z形)，或者以提供一系列具有长度的通道的任何其他结构形成。作为该构造的结果，特定条形通道10的概览将指示样品中可存在的特定蛋白的量，并且显著地，多个条形通道10的集合阵列将同时以条形图形式表明样品中可存在的多种蛋白的量，由此提供多蛋白量测量，和因此更全面的诊断结果。
[0017]如图3中可见，通过多路体积条形图芯片5以条形图形式呈现的多蛋白测量然后可以用智能手机或条形码扫描仪15读取，由此使数据收集过程自动化。
[0018]现在看图4-8，多路体积条形图芯片5包括两个板，透明的顶板20和底板25 (其可以是透明的或可以不是透明的)。
[0019]顶板20(图5和6)具有多个在其底表面上形成的凹部30，其中凹部30被排列在多个行35 (即35A、35B、35C等)中，其中每个凹部30以相对于给定行35的轴线45度角延伸，并且其中一行35中的凹部30与相邻行35中的偏移凹部(offset recess) 30对齐。入口 40连接至最后一行35A上的远侧(far side)凹部30，并且出口 45相邻于相同最后一行35A上的相对的远侧凹部30形成。入口 50连接至倒数第二(penultimate)行35B上的远侧凹部30，并且出口 55相邻于相同倒数第二行35B上的相对的远侧凹部30形成。倒数第三(antepenultimate)行35C缺乏入口和出口。入口 60连接至倒数第四(ante-antepenultimate)行3f5D上的远侧凹部30，并且出口 65相邻于相同倒数第四行35D上的相对的远侧凹部30形成。
[0020]在本发明的一种优选形式中，现在看图9，凹部30，入口 40、50、60，和出口 45、55、65都使用蚀刻领域中众所周知的诸如此类的常规蚀刻方法在顶板20的底表面中形成。优选地，在玻璃板的底表面中蚀刻凹部30，入口 40、50、60和出口 45、55、65。或者，可以在硅板、塑料板、陶瓷板、石英板、金属氧化物板或其他适当的基质材料中形成凹部30，入口 40、50、60 和出口 45、55、65。
[0021]底板25具有多个在其顶表面上形成的凹部70，其中凹部70被排列在多个行75 (即75A、75B、75C等)中，其中每个凹部70以相对于给定行75的轴线45度角延伸，并且其中一行75中的凹部70与相邻行75中的偏移凹部70对齐。出口 80连接至最后一行75A上的远侧凹部70。出口 85连接至倒数第二行75B上的远侧凹部70。倒数第三行75C缺乏出口。出口 90连接至倒数第四行7?上的远侧凹部70。此外，多个条形通道10在底板25的顶表面上形成，其中每个条形通道10连接至倒数第五(ante-ante-antepenultimate)行75E中的凹部70 (参见图8)，并且其中每个条形通道10彼此平行且垂直于行75的轴线延伸。
[0022]在本发明的一种优选形式中，现在看图9，凹部70，出口 80、85、90，和条形通道10都使用蚀刻领域中众所周知的诸如此类的常规蚀刻方法在底板25的顶表面中形成。优选地，在玻璃板的顶表面中蚀刻凹部70，出口 80、85、90和条形通道10。或者，可以在硅板、塑料板、陶瓷板、石英板、金属氧化物板或其他适当的基质材料中形成凹部70，出口 80、85、90和条形通道10。
[0023]多路体积条形图芯片的装配
接下来看图10，将顶板20装配在底板25的顶部，使得顶板20中的凹部30与底板25中的凹部70连通。更具体地，当顶板20以这种方式装配在底板25的顶部，顶板20中的凹部30将与底板25中的凹部70配合，以便最初在多路体积条形图芯片5中形成多个连续行95 (即95A、95B、95C、％D等)，其中最后一行95A的入口 40与最后一行95A的出口 45连接，其中倒数第二行95B的入口 50与倒数第二行95B的出口 55连接，并且其中倒数第四行95D的入口 60与倒数第四行％D的出口 65连接。如上所示，倒数第三行95C缺乏入口和出口。
[0024]现在仍然看图10，应当理解，由于顶板20中的凹部30和底板25中的凹部70的布置，顶板20相对于底板25的倾斜滑动破坏了上述行95，并且引起它们转变成多个连续列100(即，100A、100B、100C等)，其中每列100与上述条形列10之一流体连通。
[0025]使用多路体积条形图芯片测定样品中存在的多种蛋白的暈
鉴于上述构造，多路体积条形图芯片5可以用于同时测定样品中存在的多种蛋白的量，其中在多个条形通道10中的具体一者中表明每种特定蛋白的量。
[0026]更具体地，现在参考图11和12，并且如下面随后将进一步详细讨论，在多路体积条形图芯片5的制造过程中，倒数第二行35B的凹部30中键合不同的蛋白特异性抗体。作为结果，将底板20和顶板25装配在一起后，行75B将含有一系列不同的蛋白特异性抗体，其中不同的蛋白特异性抗体位于行75B的每个凹部30中。
[0027]在使用前，将过氧化氢(H2O2)引入多路体积条形图芯片5的入口 40，由此用过氧化氢填充多路体积条形图芯片5的最后一行75A。将红色墨水(或通过顶板25和针对底板20可容易辨别的一些其他有色材料)引入多路体积条形图芯片5的入口 60，由此用红色墨水填充多路体积条形图芯片5的倒数第四行75D。倒数第三行75C特意留作空白以充当空气隔离物，从而避免样品和红色墨水之间的直接接触。
[0028]然后，当检查样品中特定蛋白(即，将结合至已经结合至行75B的凹部30的蛋白特异性抗体的蛋白)的存在和/或量时，将样品引入多路体积条形图芯片5的入口 50，使得样品填充倒数第二行75B。该动作引起样品与在凹部30中键合至底板20的不同的蛋白特异性抗体混合，使得目标蛋白结合至凹部30中的适当的蛋白特异性抗体。值得注意的是，每种目标蛋白仅结合一种蛋白特异性抗体，并且此类结合仅发生在倒数第二行75B的一个凹部30中。其后，将倒数第二行75B冲洗，以便去除未结合至蛋白特异性抗体的任何材料。
[0029]接下来，将过氧化氢酶引入多路体积条形图芯片5的入口 50，以便填充倒数第二行75B。该动作引起过氧化氢酶结合至目标蛋白，所述目标蛋白本身结合至凹部30中的蛋白特异性抗体。应当理解的是，为此，过氧化氢酶是结合至目标蛋白所需的所有过氧化氢酶检测探针的混合物(例如，与检测抗体和过氧化氢酶分子缀合的二氧化硅纳米颗粒)。然后从倒数第二行75B清洗过量过氧化氢酶。
[0030]然后，将顶板25相对于底板20倾斜滑动，引起行75 (即，75A、75B、75C、7?等)被破坏且转化为列100(即，10(^、10(?、100(:等)。当这种行至列转化发生时，先前位于倒数第二行75B中的每个凹部30 (含有蛋白特异性抗体和与其结合的任何目标蛋白和与其结合的任何过氧化氢酶)作为特定列100 (8卩，10