孔板常常包括孔的阵列以便容纳样本。有时，样本包括培养的培养物。有时，样本包括待测试的分析物。
附图说明
图1是示例液体引导样本容器的截面图。
图2是图1的示例液体引导样本容器的顶视图。
图2是示例液体引导样本容器的截面图。
图3是图2的示例液体引导样本容器的顶视图。
图4是示例液体引导样本容器的截面图。
图5是图4的示例液体引导样本容器的顶视图。
图6是示例液体引导样本容器的顶视图。
图7是示例液体引导样本容器的顶视图。
图8是示例液体引导样本容器的顶视图。
图9是示例液体引导样本容器的截面图。
图10是图9的示例液体引导样本容器的顶视图。
图11是用于形成示例液体引导样本容器的示例方法的流程图。
图12是示例液体引导样本容器的分解截面图。
图13是图12的已组装的示例液体引导样本容器的截面图。
图14是示例液体引导样本容器的分解截面图。
图15是图14的已组装的示例液体引导样本容器的截面图。
图16是包括示例液体引导样本容器的示例样本制备和感测系统的顶部透视图。
图17是图16的示例液体引导样本容器的一部分的底部透视图。
图18至图23是利用图16的液体引导样本容器的一部分所执行的示例样本制备和感测方法的截面图。
图24至图29是利用示例液体引导样本容器所执行的示例细胞培育方法的截面图。
具体实施方式
使用孔板来容纳液体(诸如，分析物样本或者细胞培养物培育培养基)的许多工艺涉及在各个孔内对液体进行操作。例如，在许多工艺中，在繁育之前对孔板进行离心处理以便在位置上引导孔内的液体。
在一些工艺中，液体从孔中被移除。例如，制备用于测试的分析物样本可以涉及交换孔板内的样本。同样地，培育(growing)孔板内的培养物也可能涉及交换孔板内的液体。利用许多现有的孔板可能难以从孔板的各个孔中移除液体。液体从各个孔中的不完全移除可能引起污染问题。例如，当测试分析物时，实践中有时要移除原始样本溶液并且将冲洗溶剂或者清洗溶液施加至孔内的传感器。否则孔中剩余的任何原始样本溶液可能污染清洗溶液，从而降低清洗效率并且可能涉及额外的清洗步骤。当在孔中培育培养物时，实践中有时要在旧的培育培养基中的营养物、培育促进剂等已经耗尽之后更换液体培育培养基。孔中剩余的任何原始培育培养基可能引入废物并且可能引入不期望的细胞信号分子或者可能提供不期望的信息的旧细胞。
图1和图1A示意性地图示了示例液体引导样本容器20。如后文将描述的，液体引导样本容器20具有内部，该内部引导和影响液体朝向内部内的目标位置移动。在一些实施方式中，通过影响或者偏置孔的内部内的流体朝向目标位置的移动，容器20可以减少或者消除用于液体离心处理的时间。在一些实施方式中，通过影响或者偏置孔内的流体朝向邻近于排放端口的目标位置的移动，容器20可以促进液体从各个孔的增强的移除并且可能减少污染问题。这样一来，容器20促进对样本的更有效的处理，无论是制备用于测试的分析物样本还是培育用于测试的培养物。
如图1所示，容器20包括用于容纳液体样本的孔30。孔30包括侧部34和底板36。侧部34在向上的方向上平行于彼此从底板36升起，以便形成具有口部42的内部41。
如图1A所示，侧部34具有非柱形轮廓和非圆形横截面。侧部34具有轮廓45，轮廓45在孔内的目标位置处具有小于轮廓45的其它内角的内角47。在所示示例中，内角47小于轮廓45的所有其它内角。与角度47形成对比，孔30的其余内角是弧形的或者圆形的并且大于90°。这样一来，在此期间，液体不太可能由转角或者锐角之间或者内部的毛细作用阻止或保持。与此同时，毛细作用有助于使液体朝向目标位置50被吸取(wicking)。在一种实施方式中，目标位置50可以是孔32的内部41中的液体待移动的预定区域，从而使得在孔30的内部41的其它部分中留有较少液体或者没有液体。在一些实施方式中，使液体朝向目标位置50被吸取可以减少或者消除工艺中的任何离心处理步骤。
在所示示例中，轮廓45被图示为具有泪滴形状，具有与目标位置50相对的弧形或者圆形部分51以及从圆形部分250朝向目标位置50延伸的两个会聚段52。这样一来，液体通过毛细力在内部41内在箭头53指示的方向上快速移动。如后文将描述的，在其它实施方式中，目标位置50可以设置在孔30的内部内的其它部分处。在其它实施方式中，轮廓45可以具有其它形状。
如图1所示，底板36在孔30的底部延伸。底板36在向下方向上(远离口部42)朝向目标位置50倾斜、偏斜或者有坡道。在图示示例中，底板36相对于水平面具有恒定的非零角度斜坡。在一种实施方式中，底板36相对于水平方向或者水平面以小于90°的非零角度倾斜。因此，斜坡436进一步影响并引导流体在孔30的内部41内的移动。在重力的影响下，孔30内的液体朝向目标位置50偏置，如箭头55所示。
尽管孔30被图示为具有倾斜底板36，但在其它实施方式中，孔30可以具有不同的倾斜底板，诸如，后文关于孔130B所描述的底板或者其它底板轮廓。尽管容器20被图示为具有单个孔30，但在其它实施方式中，容器20可以具有多个孔30，诸如，这种孔30的二维阵列。
图2和图3示意性地图示了液体引导样本容器120，其是容器20的另一种实施方式。容器120包括孔板128、孔130A和130B(统称为孔130)、分配通道170、以及排放通道180。孔板128包括其中形成孔130的结构。在一种实施方式中，孔130被模制到孔板128中。在另一种实施方式中，孔130通过材料去除工艺形成在孔板128内。在一种实施方式中，孔板128包括聚合物。在其它实施方式中，孔板128包括其他材料和/或由其它材料形成，诸如，硅基材料。
孔130的每一个用于容纳液体样本。孔130A类似于孔30，除了孔130A额外地包括分配端口或者进口138以及排放端口140，液体可以通过分配端口或者进口138分配到孔130A的内部41中。与孔30的部件或者元件相对应的孔130A的那些部件或者元件标有相似的附图标记。
在图示示例中，进口138在孔130A的与目标位置50和排放端口140的相对侧上延伸通过孔130A的侧部34。在图示示例中，进口138位于邻近于口部42的底板36上方隔开的高度处。在其它实施方式中，进口138可以位于邻近于底板36的倾斜底板36的上端处。
排放端口140包括在倾斜底板36的底部处的邻近目标位置50的通过孔130A的侧部34的开口。如虚线所示，在其它实施例中，孔130A可以替代地具有延伸通过底板36的下端的替代排放端口140′。由于排放端口140位于倾斜底板36的下端处，所以在重力的帮助下，底板36促进液体在孔130A的内部内朝向排放端口140的移动。
孔130B类似于孔130A，除了孔130B包括代替底板36的底板146。孔130B类似于孔130A，除了孔130B由于其底板的不同轮廓而给孔130B的样本或者内含物提供不同的流动特性。与孔130A的部件或者元件相对应的孔130B的那些部件或者元件标有相似的附图标记。
与孔130A的底板36一样，底板146朝向排放端口140倾斜。在图示示例中，底板146在孔130B内具有非均匀倾斜角。在图示示例中，底板146包括倾斜部分156、158、160和162。倾斜部分158是水平的或者平坦的，从而提供平坦表面，培养物或者分析物测试结构可以置于该平坦表面上。部分156沿着侧部34延伸并且成角度以便在重力下朝向部分158引导液体。部分160从部分158延伸并且是倾斜的以便朝向部分162引导液体远离部分158。部分162具有大于部分160和大于部分156的倾斜角以便朝向目标位置50和排放端口140的加速液体流动。在其它实施方式中，底板146可以具有更多或者更少的这种不同的倾斜部分。在其它实施方式中，底板146的不同的倾斜部分可以具有其它斜坡或者倾斜度。在一些实施方式中，底板146的平坦部分158可以被省略并且由倾斜部分代替。
分配通道170包括流体导管或者通道，该流体导管或者通道形成在孔板128内并且相应地连接至孔130A和130B的每个进口138和148。分配通道170包括主要部分172和分支174。主要部分172延伸至孔板128的外部以用于可释放地连接至外部液体源，诸如，样本源、冲洗溶剂源、或者培育培养基源。为了本公开内容的目的，关于两个结构的附接或者联接的术语“可释放地”或者“可移除地”意指这两个结构可以重复地连接至彼此以及与彼此断开连接，而不会对这两个结构中的任一个引起材料损坏或者其功能的损坏。这些源可以选择性地通过使用阀等来通过每个孔130的通道172供应液体。分支174从主要部分172延伸。在图示示例中，分支174朝向进口138和140向下倾斜或者成角度以便进一步有助于流体在重力下流动至孔130。
排放通道170包括流体导管或者通道，该流体导管或者通道形成在孔板128内并且相应地连接至孔130A和130B的每个排放端口40和50。排放通道180包括主要部分182和分支184。主要部分182延伸至孔板128的内部以用于可释放地连接至排放目的地。在一种实施方式中，主要部分182延伸至孔板128的外部以用于可释放地连接至泵以便有助于从孔130抽取液体。在一种实施方式中，主要部分182能够连接至气动泵，该气动泵能够在如下两种模式下操作：第一模式，在该第一模式中，诸如，当液体被分配到孔130中时给通道180加压以便抑制液体流到通道180中；以及第二模式，在该第二模式中，在通道180中创建负压或者真空以便有助于从孔130抽取液体。在另外的其它实施方式中，可以使用阀或者其它机构来选择性地打开关闭的排放端口40和50。
分支184从主要部分182延伸。在图示示例中，分支184远离出口或者端口140向下倾斜或者成角度以便进一步有助于液体在重力下流出孔130。
尽管孔130的每一个被图示为包括单个进口138和单个排放端口140，但在其它实施方式中，孔130可以包括额外的进口138和/或在相应底板36和146的最下端处的额外的排放端口140和140′。尽管孔130被图示为具有轮廓45，但在其它实施方式中，孔130可以具有带有圆形横截面形状的柱形轮廓。尽管容器120被图示为包括两个隔开的孔，但在其它实施方式中，容器120可以包括额外的孔。例如，在一些实施方式中，容器120可以包括孔130的二维阵列。
图4和图5图示了液体引导样本容器220，其是上文所描述的液体引导样本容器20或者液体引导样本容器120的另一示例。图4和图5图示了容器220的单个孔230。图5图示了设置在示例孔板228中并且进一步与示例分配通道270和示例排放通道280相关联的孔230。分配通道270与进口138连接以便将液体供应至孔230的内部241。分配通道270包括与排放端口140连接的导管，液体通过该导管从孔230的内部241被抽取。如上文所描述的，排放端口140可以通过阀或者通过施加来自气动泵的正气动压力(用于关闭)或者负气动压力(用于打开)来选择性地打开和关闭。
孔230类似于上文描述的孔130A，除了孔230包括侧部234。侧部234从底板46升起以形成口部242和内部241。侧部234是偏斜的或者倾斜的，从而随着该侧部234接近底板36从较大区域向较小区域成漏斗状。在图示示例中，侧部234朝向目标位置50和沿着与目标位置50相对的区域中的弧形部分51的最小角度47会聚。随着侧部234接近目标位置50和排放端口140，侧部234进一步朝向彼此会聚。因此，侧部234提供具有漏斗形状的孔220，从而提供较大口部242以用于使液体沉积到内部53中并且进一步引导或者偏置液体朝向目标位置50和排放端口140的流动。
类似于上文描述的孔30和130的侧部34，孔230的侧部234具有轮廓245。侧部234的轮廓245是非圆形的，其在邻近于排放端口140处具有小于该轮廓的其它内角的内角47。在图示示例中，内角47小于轮廓245的所有其它内角。在图示示例中，最小的内角47(在排放部分140的相对横向侧上在孔230的内部的相对侧之间的角度)是小于90度的锐角。相反地，孔230的其余内角是弧形的或者圆形的并且大于90°。这样一来，在从孔230抽取或者排放液体期间，液体不太可能由转角或者锐角之间或者内部的毛细作用保持或者保留。与此同时，在从孔230抽取或者排放液体期间，毛细作用有助于使液体朝向排放端口40被吸取。
由于孔230的侧部234具有抑制液体在孔230的远离排放端口140的内部的区域中的保持并且使液体朝向排放端口140被吸取的轮廓245，所以孔230内的任何液体更可能被更加完全地移除。这样一来，由于液体的低效移除所引起的污染物的风险被降低。底板36的倾斜进一步增强从孔230的内部43抽取液体。
在图示示例中，轮廓245被图示为具有泪滴形状，其具有与排放端口140相对的弧形或者圆形部分251以及从圆形部分251朝向排放端口140延伸的两个会聚段252。如后文将描述的，在其它实施方式中，轮廓245可以具有其它形状。尽管孔230被图示为具有倾斜底板36，但在其它实施方式中，孔230可以具有不同的倾斜底板，诸如，上文描述的底板146或者其它底板轮廓。尽管容器220被图示为具有单个孔230，但在其它实施方式中，容器220可以具有多个孔230，诸如，这种孔230的二维阵列。
图6是液体引导样本容器320的顶视图，其是容器220的另一种实施方式。容器320类似于容器220，除了容器320包括代替孔230的孔330。孔330具有侧部344，侧部344具有替代轮廓345。与孔230类似，孔330具有朝向排放端口40向下倾斜(在图中从左至右，如箭头331所示)的底板36。
与轮廓245类似，侧部344的轮廓345是非圆形的，其在邻近于排放端口40处具有小于轮廓345的其它内角的内角347。在图示示例中，内角347小于轮廓345的所有其它内角。在图示示例中，最小的内角347(在排放部分40的相对横向侧上在孔330的内部的相对横向侧之间的角度)是小于90度的锐角。相反地，侧部344的其余多边形内部段由大于90度的内角隔开。这样一来，在从孔330抽取或者排放液体期间，液体不太可能由转角或者锐角之间或者内部的毛细作用保持或者保留。与此同时，在从孔330抽取或者排放液体期间，毛细作用有助于使液体朝向排放端口40被吸取。
图7是液体引导样本容器420的顶视图，其是容器220的另一种实施方式。容器420类似于容器220，除了容器420包括代替孔230的孔430。孔430具有侧部444，侧部444具有替代轮廓445。与孔230类似，孔430具有朝向排放端口40向下倾斜(在图中从左至右，如箭头431所示)的底板36。
与轮廓245类似，侧部444的轮廓445是非圆形的，其在邻近于排放端口40处具有小于轮廓345的所有其它内角的内角447。在图示示例中，内角447小于轮廓445的所有其它内角。在图示示例中，最小的内角447(在排放部分40的相对横向侧上在孔430的内部的相对横向侧之间的角度)是小于90度的锐角。相反地，侧部444的其余多边形内部段由内部非锐角隔开。这样一来，在从孔430抽取或者排放液体期间，液体不太可能由转角或者锐角之间或者内部的毛细作用保持或者保留。同时，在从孔430抽取或者排放液体期间，由角度447引起的毛细作用有助于使液体朝向排放端口40被吸取。
图8是液体引导样本容器520的顶视图，其是容器220的另一种实施方式。容器520类似于容器220，除了容器520包括代替孔230的孔530。孔530具有侧部544并且包括两个排放开口540。孔530具有朝向排放端口40向下倾斜(在图中从左至右，如由箭头531所示)的底板536。在图示示例中，底板536额外地在箭头533所示的方向上远离升高的脊部535向下倾斜。
与轮廓245类似，侧部544的轮廓545是非圆形的，具有由分隔器541隔开的邻近于排放端口540的多个内角547。内角547小于轮廓545的所有其它内角。在图示示例中，内角547(在相应排放端口540的相对水平侧上在孔530的内部的相对侧之间的角度)是小于90度的锐角。相反地，侧部544的其余多边形内部段由内部非锐角隔开。这样一来，在从孔530抽取或者排放液体期间，液体不太可能由转角或者锐角之间或者内部的毛细作用保持或者保留。与此同时，在从孔530抽取或者排放液体期间，由每个角度547引起的毛细作用有助于使液体朝向相应排放端口540被吸取。
图9和图10图示了液体引导样本容器620，其是容器220的另一种实施方式。容器620类似于容器220，除了容器620包括代替孔230的孔630。孔630具有侧部644，侧部644具有轮廓645。与孔530类似，孔630具有朝向两个排放端口640中的每一个向下倾斜的底板636。在图示示例中，排放端口640位于孔630的相对侧部或者端部上，其中，底板636具有升高的脊部635以使得孔630内的液体在箭头631所示的方向上朝向排放端口640远离脊部635流动。在图示示例中，进口138在脊部635上方延伸通过孔630的侧部(如在图9中所示)。
与轮廓245类似，侧部644的轮廓645是非圆形的，具有由分隔器541隔开的邻近于排放端口640的多个内角647。角度647小于轮廓645的其余内角。在图示示例中，轮廓645是菱形的，其中，排放端口640处于菱形的相对点处。在图示示例中，最小的内角647(在相应排放端口640的相对水平侧上在孔630的内部的相对侧之间的角度)是小于90度的锐角。相反地，侧部644的其余多边形内部段由内部非锐角隔开。这样一来，在从孔630抽取或者排放液体期间，液体不太可能由转角或者锐角之间或者内部的毛细作用保持或者保留。与此同时，在从孔630抽取或者排放液体期间，由每个角度647引起的毛细作用有助于使液体朝向相应排放端口640被吸取。
图11至图13图示了用于形成示例液体引导样本载器720(在图13中被示出为已组装的)的示例方法700。如图11中的框702所示，楔形底部支撑件706被设置。如图12所示，楔形底部支撑件706具有倾斜的上表面708，其在第一端处具有第一高度以及在第二相对端处具有第二较低高度。在一种实施方式中，底部支撑件706由聚合物或者多种聚合物形成。在另一种实施方式中，底部支撑件706由硅基材料或者其它材料形成。
如图11中的框704所示，孔板(诸如，图12中示出的孔板710)被固定至底部支撑件706的顶部。如图12所示，孔板710包括主体712、开孔714以及通道716。主体712具有与上表面708互补的下表面718。尽管被图示为楔形以使得主体712的上表面719在组装至支撑件706时是水平的，但在其它实施方式中，主体712可以具有其它形状，以使得上表面719在固定至支撑件706之后不是平坦的或者水平的。
开孔714完全延伸通过主体712。开孔714的侧部用作单独形成的孔的侧部。在一种实施方式中，开孔714是柱形的。在另一种实施方式中，开孔714可以具有与上文在图5中图示的轮廓245相似的泪滴形轮廓(当从顶部看时)，其中，该轮廓的最小角度邻近于通道716附近的排放端口。在另一种实施方式中，开孔714可以具有上文相应地在图6和图7中图示的轮廓345或者轮廓445，其中，最小角度邻近于通道716附近的排放端口。在另外的其它实施方式中，上表面708和开孔714的各部分可以协作以便形成孔，诸如，在图8、图9和图10中示出的孔。
通道716包括导管，流体可以通过该导管从孔中被抽取或者排放。在图示示例中，通道716具有由主体712限定的顶部和侧部，其中，通道716的底板由支撑件706的上表面708限定或者设置。在其它实施方式中，通道716可以在主体712内延伸以使得通道716的底板进一步由主体712限定。通道716通过开孔714的侧部通向开孔714中。通道716延伸至主体712的周界或者外表面以便促进与废物目的地和/或气动泵的连接。
图13图示了固定至主体支撑件706的孔板710。孔板710与底部支撑件706和孔板524的固定可以通过粘合剂、焊接、结合、紧固件或者其它连接技术来设置。当组装在一起时，主体706和孔板710协作以形成孔730。支撑件706的上表面708形成孔730的底板。孔板710固定至主体支撑件706的上表面708以便在板710和支撑件706之间围绕孔730形成密封。在图示示例中，支撑件706的上表面708进一步形成通道716的底板736。通道716通向形成的孔730中以便在底板736的下端处形成排放端口740，以便使得底板736朝向排放端口740向下倾斜。
图14和图15图示了液体引导样本容器820，其是容器220的另一种实施方式。容器820包含测试平台或者测试台并且有助于对分析物样本的测试。容器820包括底部支撑件806、孔板810以及样本感测片材814。
底部支撑件806类似于上文描述的底部支撑件706，除了底部支撑件806额外地包括加热器860和电线862。加热器860包括沿着支撑件806的上表面708形成的加热装置以便发出热量，该热量在片材810上传导以便加热孔830的内含物。在一种实施方式中，加热器860包括经由电线862接收电功率的电阻加热器，电线862待连接至外部电源。在其它实施方式中，加热器760和导电线路762可以被省略。
孔板810类似于孔板710，除了孔板810额外地包括分配通道818。与孔板710的部件相对应的孔板810的那些其余部件标有相似附图标记。分配通道818包括形成在主体712内的流体通道。分配通道818通过开孔714的侧部以便形成进口838。分配通道818从开孔714延伸至主体712的外周以用于可释放地连接至液体源，诸如，冲洗溶剂源。在图示示例中，通道818在其顶部、底部和侧部上完全由主体712界定。在其它实施方式中，通道818可以沿着下表面718延伸，其中，通道818的底板由片材814的上表面提供。
样本感测片材814包括基板840和感测结构842。基板840支撑感测结构842。在一种实施方式中，基板40包括柔性片材(诸如，薄聚合物片材)，从而有助于利用卷对卷工艺来制造片材814。在其它实施方式中，基板840可以由基本上非柔性的刚性材料(诸如，刚性硅面板、刚性聚合物或者其它材料)形成。在基板840在被处理时足够刚性以抑制弯曲或者挠曲的实施方式中，可以省略底部支撑件706。
感测结构842(示意性地图示)包括有助于对样本进行感测的结构。在一种实施方式中，感测结构842有助于使用表面增强发光(SEL)来对样本进行感测。在一种实施方式中，感测结构842有助于使用表面增强拉曼光谱学(SERS)来对样本进行感测。在一种实施方式中，感测结构842可以包括SEL结构(诸如，SERS结构)的岛状物，该岛状物的大小和位置被设置为使得以便当片材814固定至孔板810的底侧时容纳在开孔714内。在其它实施方式中，感测结构842可以包括用于促进对孔830中容纳的样本进行感测的其它结构。
在感测结构842包括SERS感测结构的实施方式中，结构842可以包括金属表面或者结构，其中，分析物与金属表面之间的相互作用使得拉曼散射辐射的强度增加。这种金属表面可以包括粗糙金属表面，诸如，周期性格栅。在另一种实施方式中，这种金属表面可以包括已组装的纳米粒子。在一些实施方式中，这种金属表面可以包括金属岛状物。在一些实施方式中，这种金属岛状物包括柔性柱状支撑件，诸如，柱、针、指状物、粒子或者丝线。在一些实施方式中，柔性柱状结构可以包括金属帽或者金属头部，分析物可以沉积在该金属帽或者金属头部上。在一些实施方式中，这样的柱状结构由多种材料形成和/或其尺寸被设置为使得响应于所施加的电场朝向彼此和远离彼此弯曲或者挠曲。在一些实施方式中，SERS结构是可移动的并且是自驱动的，其中，这样的柱状结构响应于微毛细力朝向彼此弯曲或者挠曲以便进行自组织，其中，这样的弯曲促进各结构之间的紧密间隔以用于更大的散射辐射强度。
在一些实施方式中，柱状结构是导电的以便使得柱状结构和/或其金属帽或者金属头部提供不同的充电点从而加强在不同的点处产生的电场以便增强分析物的带电离子与结构842的柱状结构的吸引。例如，在一些实施方式中，柱状结构由导电聚合物形成，诸如，聚酯纤维(3，4-乙烯二氧噻吩)或者PEDOT(聚乙撑二氧噻吩)(或者有时为PEDT(聚乙烯二氧噻吩))、基于3，4-乙烯二氧噻吩或者EDOT单体的导电聚合物。在一些实施方式中，SERS结构具有纳米级以便促进纳米增强拉曼光谱学(NERS)。这样的纳米级NERS结构可以使吸附在这样的结构上的分析物所散射的辐射强度增加高达1016。在另外的其它实施方式中，这样的柱状结构可以由非导电材料(诸如，非导电聚合物)形成，或者可以由金属材料(诸如，细丝等)形成。
在底板706省略加热器860和电线862的实施方式中，感测片材814可以替代地包括加热器860和电线862。在该实施方式中，加热器760可以嵌入在基板840内或者形成在感测结构842下面的位置中以便构成开孔714和所形成的孔830的基础。
如图15所示，当底部支撑件806、孔板810和感测片材814被组装时，片材814被夹在底部支撑件806与孔板814之间，其中，上表面844牢固地固定至孔板524的表面718，并且感测片材526的下表面845牢固地固定至底部支撑件806的上表面708。感测片材814与底部支撑件806和孔板810的固定可以通过粘合剂、焊接、结合、紧固件或者其它连接技术来设置。孔板810和感测片材814协作以形成孔830，其中，开孔838的侧部714形成孔830的侧部，并且其中，感测片材814的上表面844的构成开孔714的基础的那些部分形成孔830的底板836。如进一步由图15示出的，感测结构842的岛状物突出到开孔714中且被容纳在开孔714内以便沿着孔830的底部延伸。
孔板810的底表面718的围绕开孔714的部分与感测片材814的上表面844的对应部分密封。如虚线所示，在一种实施方式中，感测片材814的上表面844包括密封结构848以便在板810和片材814的围绕孔830的邻接部分之间提供液密密封。在一种实施方式中，密封结构848包括弹性体或者橡胶类垫圈。在另一种实施方式中，密封结构848包括弹性体材料或者粘合剂。在一种实施方式中，如虚线所示，整个上表面844设有密封结构848。在又一种实施方式中，密封结构848可以包括包围开孔714的周界的环或者其它结构。在另外的其它实施方式中，板810和片材814的相对且邻接的表面可以按照其它方式结合至彼此以便提供围绕孔830的液密密封。例如，板810和片材814的相对且邻接的表面可以替代地通过焊接、熔合、结合等连接以便提供围绕孔830的液密密封。在另外的其它实施方式中，密封结构848可以替代地设置在板810的下表面上围绕开孔714或者可以被设置作为夹在板810与片材814之间围绕着孔830的单独层。
图16图示了用作样本制备和感测系统1000的一部分的示例液体引导样本容器920。容器920类似于上文描述的容器820，除了在图示示例中，容器920可释放地或者可移除地连接至系统1000的其余部件以便用作用于系统1000的可更换或者可互换的可消耗或者模块化部件。容器920类似于样本载器820，除了样本容器920被具体地图示为包括设置在五行中的孔930的二维阵列或者网格以及相关联的部件，并且每个孔930被具体地图示为具有泪滴形轮廓，类似于在图5中示出的轮廓245。容器920包括底部支撑件906、孔板910以及感测片材914。
底部支撑件906类似于上文描述的底部支撑件806，除了底部支撑件906包括加热器860的二维阵列或者网格(为了易于图示，在每一行中的第一个加热器860被图示)。每个加热器860的位置与孔板910和传感器片材914形成的孔930中的一个对准并且与其相对应。每个加热器860连接至延伸至电接触垫的电线862(在图15中示意性地示出)，从而允许加热器860从外部电源接收电流。如上文所描述的，在一些实施方式中，加热器860可以替代地形成为传感器片材914的一部分。
孔板910类似于上文描述的孔板810，除了孔板910包括开孔714的二维阵列(在上文描述)，其中，每个开孔714具有非圆形轮廓945(当从顶部观察时的横截面形状)并且提供单个孔930的侧部。图17图示了容器920的单个孔930。如图17所示，类似于图5中的轮廓245，每个开孔714的轮廓945是非圆形的，其中，最小的内角邻近于排放端口940。在图示示例中，最小的内角(在排放部分940的相对横向侧上在开孔714的内部的相对侧之间的角度)是小于90度的锐角。相反地，孔930的其余内角是弧形的或者圆形的并且大于90度。这样一来，在从孔930抽取或者排放液体期间，液体不太可能由转角或者锐角之间或者内部的毛细作用保持或者保留。与此同时，在从孔930抽取或者排放液体期间，毛细作用有助于使液体朝向排放端口940被吸取。
由于轮廓945抑制将液体保持在孔930的内部的远离排放端口40的区域中并且使液体朝向排放端口940被吸取，所以孔930内的任何液体更可能被更加完全地移除。这样一来，由于液体的低效移除所引起的污染物的风险被降低。底板836的倾斜进一步增强从每个孔930的内部抽取液体。
在图示示例中，轮廓945被图示为具有泪滴形状，其具有较宽的多边形或者弧形部分950以及两个会聚段952。较宽的多边形或者弧形部分950邻近于分配端口938延伸，而会聚段952朝向排放端口940延伸。如后文将描述的，在其它实施方式中，轮廓945可以具有其它形状。
如进一步由图16示出的，孔板924进一步包括分配通道952和排放通道954。分配通道952包括主要部分956和分支958。主要部分956连接每个分支958并且沿着板910的外部在外部端口960处终止。分支958从主要部分956延伸并且沿着每行孔930延伸，其中，每个分支958连接至相关联行的每个孔930的分配端口938。
排放通道954包括主要部分964和分支966。主要部分964连接每个分支966并且沿着容器920的外部在外部端口970处终止。分支966沿着每行孔930从主要部分964延伸，其中，每个分支966连接至相关联行的每个孔930的排放端口940。
传感器片材914类似于上文描述的传感器片材814，除了片材914包括由基板840支撑的传感器结构942的隔开的岛状物的二维阵列。在图示示例中，传感器结构942包括SERS结构。在图示示例中，基板840支撑传感器结构942的五行隔开的岛状物，当容器920被组装时，这些岛状物的位置和大小被设置为与孔板910的对应开孔917对准并且容纳在其内。由于片材914形成每个孔930的底板，所以可以促进孔板910的形成，因为孔板910包括完全延伸通过孔板924的开孔。由于片材914由底部支撑件906加固，所以片材914可以由柔性材料形成，从而具有减小的厚度以便促进片材914的卷对卷制造并且促进SERS的多个岛状物同时形成在基板840上。在一种实施方式中，片材914的基板840由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯的材料形成并且具有至少0.01mm且小于或等于0.5mm的厚度。在一个特定实施例中，片材914具有小于或等于500um的厚度，并且在一种实施方式中，小于或等于0.1mm。在其它实施方式中，片材914的基板840可以由其它材料形成并且可以具有其它厚度。
尽管容器920被图示为包括五行孔930，每一行包括五个单独的隔开的孔930，但在其它实施方式中，容器920可以包括更多或者更少的这种行以及在每一行内包括更多或者更少的孔930。尽管孔930以二维网格设置，但孔930可以在容器920上具有其它设置。尽管被图示为矩形，但容器920可以具有其它形状。
系统1000促进多个分析物样本的并行制备和感测。系统1000包括气动泵(PP)1050(在上文描述)、液体分配器(LD)1054(在上文描述)、液体供应器1056、拉曼光谱传感器1058、以及控制器(C)1070。
液体供应器1056包括用于制备样本和/或SERS传感器的液体源。在图示示例中，液体供应器1056包括用于制备由拉曼光谱传感器1058感测的SERS结构942的液体冲洗溶剂源。在一种实施方式中，液体供应器1056进一步包括泵，以便在容器920连接到系统1000中时并且响应于来自控制器1070的信号在压力下将液体供应到通道952中。
拉曼光谱传感器(RS)1058包括：朝向容器920的每个孔930的传感器结构942引导光(诸如，激光光束)且将光引导到该传感器结构942上的装置；以及聚焦、收集和检测由样本分析物在传感器结构942上的光散射所引起的SERS光谱的装置。在一种实施方式中，传感器1058包括红外线激光器以便发出具有785nm的波长的光束到每个孔930的传感器结构942上。为了引导光束并且聚焦由传感器结构942的光散射所引起的SERS光谱，传感器1058可以包括一个或多个光学部件，诸如，透镜和反光镜。将接收到的SERS光谱与先前识别出的光谱指纹或者标志作比较以便识别样本分析物的特性。
在一种实施方式中，液体分配器1054和拉曼光谱传感器1058由机器人1060支撑并移动，机器人1060响应于来自控制器1070的控制信号选择性地相对于容器920的每个孔930定位液体分配器1054和传感器1058。在另外的其它实施方式中，液体分配器154和传感器458可以由单独且独立的机器人移动和定位。
控制器1070控制液体供应器1056、加热器860和传感器1058的操作。控制器1070包括电子硬件(诸如，处理单元)以便执行非暂时性计算机可读介质或者存储器中所包含的指令。图18至图23是图示控制器1070使用容器920制备和感测样本的截面图。
如图18所示，控制器1070(在图16中示出)输出控制信号从而使得气动泵1050加压排放通道954以便抑制液体从孔930进入到通道954中。在排放通道954被加压时，控制器1070输出控制信号从而引导机器人1060和液体分配器1054以将分析物1100的样本分配到每个孔930中以便浸没每个感测结构942。浸没每个感测结构942的所分配的分析物1100的样本允许被繁育达预定时间段。
如图19所示，在繁育之后，控制器1070输出控制信号至气动泵1050以便在气动通道954内创建真空，从而通过真空通过端口940从每个孔930抽取分析物1100的样本，从而将繁育的分析物1100留在SERS结构30上。如图20所示，控制器1070输出控制信号至气动泵1050以便再次加压排放通道954以抑制液体从孔930进入到通道954中。在排放通道954被加压时，控制器1070输出控制信号从而使得液体供应器1056通过分配通道952以及通过侧端口938将冲洗溶剂1102(诸如，乙醇(EtOH))分配到每个孔930中。在图示示例中，冲洗溶剂浸没每个感测结构942。
如图21所示，在感测结构930的纳米指状物已经响应于冲洗溶剂1102的施加而关闭之后，控制器1070输出控制信号至气动泵1050以便将负压施加至排放通道954从而通过通道954来抽空和抽取冲洗溶剂1102。如图22所示，为了进一步蒸发每个孔930内的任何剩余冲洗溶剂，控制器1070进一步输出控制信号以将电流供应至加热器860，加热器860发出热量至每个孔930。在图示示例中，控制器1070额外地输出控制信号从而引导容器920上方的风扇1104以将惰性气体(诸如，空气)引导到每个孔930中以便进一步促进任何剩余冲洗溶剂1102的蒸发。在一些实施方式中，风扇1104所提供的空气被加热。在一些实施方式中，控制器1070额外地或者替代地输出控制信号从而进一步引导气动泵150以通过通道954将空气供应到每个孔930中以便进一步有助于任何剩余冲洗溶剂1102蒸发。
在冲洗溶剂蒸发之后，样本分析物1100和感测结构942(包括SERS结构)准备好用于感测和分析。如图23所示，控制器1070输出控制信号从而使得机器人1060(在图16中图示)相继地将拉曼传感器1058定位为与每个孔930相对并且在每个孔930内从每个感测结构942获得SERS光谱以用于分析。
图24至图29图示了示例液体引导样本容器1120的示例使用以便培育和监测细胞培养。液体引导样本容器1120类似于上文描述的容器920，除了容器1120省略了传感器片材914以使得孔板910直接固定在底部支撑件906的顶部上。这样一来，1120包括类似于孔930的孔1130，除了孔1130具有由底部支撑件906提供的底板，该底板朝向排放端口940向下倾斜。在图示示例中，每个孔930可以通过气动泵1050和排放通道954(关于容器920描述的)来清空液体，并且可以通过液体源1056和分配通道956(关于容器920描述的)来填充液体(诸如，细胞培育培养基)。
如图24所示，控制器(诸如，控制器1070)引导气动泵(诸如，气动泵1050)加压排放通道954以便抑制液体从孔1130进入到通道954中。在排放通道954被加压时，控制器引导液体分配器1054将细胞1200分配到每个孔1130中。
如图25所示，在排放通道954被加压时，液体供应器(诸如，液体供应器1056)被引导以便通过分配通道952以及通过侧端口938使细胞培育培养基1204(诸如，溶原性液体培养基、平衡盐溶液(例如，磷酸盐缓冲盐水、伯爵平衡盐溶液、汉克平衡盐溶液等)、基础基质(例如，改良伊格尔基质)、复合基质(例如，洛斯维公元纪念所(RPMI)基质)、无血清基质以及昆虫细胞(被设计为与s f 9昆虫细胞一起使用))进入每个孔1130中。在图示示例中，培育培养基浸没细胞1200的每个培养物。
如图26所示，在培育培养基1204已经被细胞1200充分地耗尽或者消耗之后，气动泵1050被激活以便将负压施加至排放通道954从而通过通道954来抽空和抽取使用过的培育培养基1202。如图27所示，在排放通道954再次被加压时，液体供应器(诸如，液体供应器1056)被引导以便通过分配通道952以及通过侧端口938将新的细胞培育培养基1204(诸如，溶原性液体培养基、平衡盐溶液、基础基质、复合基质、无血清基质和昆虫细胞)添加到每个孔1130中。在图示示例中，新的培育培养基浸没细胞1200的每个培养物。如图27所示，在细胞培育期间，加热器860进一步受到控制以恰当地单独控制每个孔1130的温度以便加强细胞培育。如图28所示，在图26和图27中图示的步骤被重复执行以便实现预定的细胞培育量。如图29所示，可以通过高处的摄像机或者其它成像装置1214来定期地监测每个孔1130内的细胞。
尽管已经参照示例性实施方式对本公开内容进行了描述，但本领域技术人员将意识到的是，可以在形式上和细节上做出改变，而不脱离所要求保护的主题的精神和范围。例如，尽管不同的示例性实施方式可能已经被描述为包括提供一个或多个益处的一个或多个特征，但也可想到所描述的特征可以在所描述的示例实施方式中或者在其它替代实施方式中彼此互换或者替代地彼此组合。由于本公开内容的技术相对复杂，所以并不能预知到本技术中的所有变化。参照示例实施方式所描述的以及在如下权利要求书中所阐述的本公开内容显然旨在尽可能地宽泛。例如，除非另外明确地指出，否则权利要求书所引述的单个特定元素也包含多个这样的特定元素。术语“第一”、“第二”、“第三”等在权利要求书中仅仅用于区分不同的元素，并且除非另外指出，否则这些术语不会明确地与本公开内容中的特定顺序或者元素的特定标号相关联。