具有经改进的导管的装置的制作方法

本申请要求2016年6月27日提交的题为“deviceswithmodifiedconduits(具有经改进的导管的装置)”的美国临时申请no.62/355,168的优先权，该美国临时申请的全部公开内容通过引用结合于此。

背景技术：

在一些离心转子装置中，毛细流动前沿可以沿着主虹吸通道的边缘形成，例如在超声覆盖焊接期间未被能量导向器熔体流填充的小区域中。如果此类流动前沿在转子仍然旋转的状态下到达通道出口，则除了其它问题之外，它们还可能在离心压力下破裂。

因此，存在对离心转子装置中的改进的导管设计的未被满足的需求。

技术实现要素：

一些实施例涉及一种离心转子装置，其包括构造成保持流体的第一腔室，以及构造成接收来自第一腔室的所述流体的第二腔室。该离心转子装置还包括导管，该导管在导管入口处联接到第一腔室并在导管出口处联接到第二腔室，该导管构造成允许流体从第一腔室运动到第二腔室。该导管包括第一通道和邻近第一通道形成的第二通道。所述第二通道与所述第一通道流体连通，并且具有小于第一通道的最小尺寸的尺寸。该导管还包括存在于第二通道中的一个或更多个阻塞特征部，其构造成阻碍流体在第二通道中的运动。

一些实施例涉及一种离心转子装置，其包括限定径向向内方向和径向向外方向的边沿，以及构造成接收一组流体的第一腔室。第一腔室还构造成在使用期间基本上混合该组流体以产生混合流体，并且包括侧壁。该离心转子装置还包括导管，该导管包括在导管入口处联接到第一腔室的侧壁的联接部，该导管与第一腔室流体连通。所述联接部形成在径向向内方向与垂直于径向向内方向的方向之间，与径向向内方向成约0度至约180度的角度，并且设置在离侧壁的径向外侧边缘约0.025mm至约1mm的距离处。

一些实施例涉及一种离心转子装置，其包括限定径向向内方向和径向向外方向的边沿。该离心转子装置还包括第一腔室，该第一腔室构造成接收一组流体。第一腔室还构造成在使用期间基本上混合该组流体以产生混合流体，第一腔室包括侧壁。离心转子装置还包括导管，该导管包括在导管出口处联接到第一腔室的侧壁的联接部，该导管与第一腔室流体连通。联接部形成在径向向内方向与垂直于径向向内方向的方向之间，与径向向内方向成约0度至约180度的角度。

一些实施例涉及一种离心转子装置，其包括限定径向向内方向和径向向外方向的外边沿，以及构造成接收一组流体的第一腔室。第一腔室还构造成在使用期间基本上混合该组流体以产生混合流体，并且包括侧壁。该离心转子装置还包括导管，该导管包括在导管入口处联接到第一腔室的侧壁的联接部，该导管与第一腔室流体连通，联接部设置在离侧壁的径向外侧边缘约0.025mm至约1mm的距离处。

一些实施例涉及一种离心转子装置，其包括限定径向向内方向和径向向外方向的边沿，以及构造成接收一组流体的第一腔室。第一腔室还构造成在使用期间基本上混合该组流体以产生混合流体，第一腔室包括内部部分和侧壁。该离心转子装置还包括导管，该导管在导管入口处联接到第一腔室的侧壁，该导管与第一腔室流体连通。导管入口形成在径向向内方向与垂直于径向向内方向的方向之间，与径向向内方向成大于零度的角度。

一些实施例涉及一种制造一装置的方法，该方法包括使第一基板/基底的第一侧面与第二基板/基底的第一侧面接触以在其间形成通道，该第一基板/基底包括形成在第一基板/基底的第一侧面上的能量导向器。该方法还包括通过向能量导向器施加高频声/声音/声波以在通道周围形成焊缝来结合第一基板和第二基板，焊缝的至少一部分延伸到通道中。能量导向器的边缘形成为与通道的纵向方向成约20度至约160度的角度。

一些实施例涉及一种制造一装置的方法，该方法包括使第一基板/基底的第一侧面与第二基板/基底的第一侧面接触以在其间形成通道，该第一基板/基底包括形成在第一基板/基底的第一侧面上的能量导向器。通道包括第一通道和与第一通道相邻的第二通道，第二通道与第一通道流体连通。第二通道的尺寸小于主通道的最小尺寸，能量导向器相对靠近第二通道并且相对远离第一通道。该方法还包括通过向能量导向器施加高频声以形成焊缝来结合第一基板和第二基板。焊缝的至少一部分以阻塞特征部的形式延伸到第二通道中，该阻塞特征部构造成在使用期间阻碍第二通道中的流体移动。

附图说明

图1a-1g是根据实施例的离心转子装置的图示。

图2是根据实施例的离心转子装置的导管的图示。

图3a-3d示出了根据实施例的图2的导管的设计的变型。

图4示出了图2、3a-3d的导管的设计方面的透视图。

图5a-5b是根据实施例的离心转子装置的附加导管的图示。

图6a-6c示出了根据实施例的图5a-5b的导管的设计的变型。

图7a-7b、8、9a-9b、10和11a-11c是根据实施例的具有(图8、9a-9b、10和11a-11c)或不具有(图7a-7b)阻塞特征部的导管的横截面的图像。

图12a-12f是根据实施例的不具有阻塞特征部的导管中的流体流动的时间序列图像。

图13a-13f是根据实施例的具有阻塞特征部的导管中的流体流动的时间序列图像。

图14a-14c是根据实施例的导管入口与腔室的侧壁之间的联接设计的图示。

图15是根据实施例的制造一装置的方法。

图16a-16c是根据实施例的与通道相邻的焊接接头的示例性图示。图16a是包括第一基板的包括焊接接头的部分和其上形成有通道的第二基板的布置结构的透视图。图16b是图16a的布置结构的俯视图。图16c是图16a的布置结构的侧视图。

图17是根据实施例的制造一装置的另一种方法。

具体实施方式

本发明提供了用于将液体输送到离心转子装置中的腔室的方法和装置。转子可包括导管，其确保将计量体积的液体精确地输送到转子中的所需腔室。

如本文所公开的离心转子装置适于分析任何液体，通常是生物样本，例如全血或血浆。它还可用于许多其它生物流体，例如尿、痰、精液、唾液、眼晶状体液、脑液、脊髓液、羊水。可以测试的其它流体包括组织培养基、食品和工业化学品。

转子包括腔室，所述腔室可以将细胞组分与生物样本(例如全血)分离、测量液体样本(例如血浆)的精确体积、将样本与合适的稀释剂混合并且将稀释的样本输送到比色皿用于光学分析。输送到比色皿的流体在比色皿内进行反应(或多种反应)，例如与试剂反应，该与试剂的反应形成用于检测流体内的一种或多种分析物的分析程序的一部分。该样本可在存在于转子中时进一步进行光学分析，无论之前进行或不进行预先反应。

如本文所公开的分析转子装置可以包括转子本体，该转子本体能够安装在传统的实验室离心机上，该离心机属于可从供应商处购得的类型，供应商例如为beckmaninstruments，inc.，spincodivision，富勒顿，加利福尼亚；fisherscientific,匹兹堡,宾夕法尼亚州；vwrscientific,旧金山,加利福尼亚等。离心转子装置可以包括适于安装在由离心机提供的竖直驱动轴上的托座和/或其它联接装置。托座或联接装置的特定设计可以取决于离心机的性质，并且应当理解，本文所公开的离心转子装置可以适于与现在可获得的或将来可能可以获得的所有或大多数类型的离心机一起使用。如本文所公开的转子装置的方面可包括以下中的一者或多者：如美国专利no.5,304,348中公开的试剂容器；如美国专利no.5,242,606中公开的样本计量；如美国专利no.5,472,603中公开的混合室；如美国专利no.5,122,284中公开的用于生物流体的光学分析的比色皿/腔室；以及如美国专利no.5,591,643中公开的一个或更多个入口通道。

转子本体可以包括维持多个腔室、互连通路和通气孔之间的所需几何图案或关系的结构，如下面更详细地描述的那样。适用于本发明的转子的各种专用腔室和通道被公开在美国专利no.5,061,381、no.5,122,284和no.7,998,411以及美国专利系列号no.07/678,762和no.07/783,041中，各专利的全部公开内容通过引用并入本文。

在一些实施例中，转子本体可以是基本上实心的板或盘，其中腔室和通道形成为在否则便为实心基体中的空间或空隙。这种实心板结构可以通过例如将多个单独形成的层层叠在一起形成复合结构而形成，其中腔室和水平通路通常形成在相邻层之间。竖直通路可穿过各层形成。各个层可以通过注塑、机械加工或两种方式的组合形成，并且通常使用合适的粘合剂或通过超声波焊接结合在一起。当各层结合在一起时形成最终的封闭容积。

在一些实施例中，离心转子装置可以形成为布置在合适的框架中的多个分立的部件，例如管、容器、腔室等。

转子本体可以由多种材料形成，并且在一些实施例中，可以包含两种或更多种材料。在一些实施例中，所述材料(或多种材料)可以是透明的，使得可以在各种内部腔室和通路内观察到生物流体、细胞组分和试剂的存在和分布。在一些实施方案中，就在转子内形成分析室如比色皿或其它测试孔而言，可以在转子内形成合适的光学路径，使得可以通过分光光度法、荧光测定法或其它光学评估仪器观察比色皿的内容物。具有穿过其形成的特定光学路径的合适比色皿的构造被公开在美国专利no.5,173,193中，该专利的全部公开内容通过引用并入本文。在一些实施例中，离心转子装置至少在限定光学路径的那些区域中可以由具有合适光学性质的丙烯酸树脂形成。

本文公开的装置和方法可以适于执行有益地或必要地对血浆和其它样本进行的各种分析程序和测定。分析程序可能需要将样本与一种或多种试剂组合，以便发生某种可检测的变化，该变化可能与样本的特定组分(分析物)或特性的存在和/或量有关。例如，样本可以经历反应或其它变化，这导致颜色、荧光、发光等的变化，该变化可以通过常规分光光度计、荧光计、光检测器等测量。在一些情况下，免疫测定和其它特异性结合测定可以在无细胞液体收集室内或连接到收集室的比色皿内进行。在一些情况下，此类测定程序可以是均相的并且不需要分离步骤。在其它情况下，通过提供在免疫反应步骤发生后将样本(例如血浆)与收集室或另一测试孔或比色皿分离的装置，可以包括非均相测定系统。许多分析方法中的任何一种都可以适用于本文公开的离心转子装置，这取决于被分析的特定样本和被检测的组分。

在血液分析的情况下，通常进行常规血液测定。可以进行的测定的实例包括设计用于检测葡萄糖、乳酸、脱氢酶、血清谷氨酸-草酰乙酸转氨酶/谷草转氨酶(sgot)、血清谷氨酸-丙酮酸转氨酶(sgpt)、血尿素氮(bun)、总蛋白、碱度、磷酸酶、胆红素、钙、氯化物、钠、钾、镁等的那些。该列表不是详尽的，并且仅旨在作为可以使用本文公开的装置和方法进行的测定的示例。在一些实施例中，这些测试将要求血液和血浆与一种或多种试剂组合，这导致在血浆中的光学可检测的、通常光度可检测的变化。所需的试剂是众所周知的，并在专利和科技文献中有充分描述。

可以冻干形式提供试剂以增加稳定性。在一些实施例中，如美国专利no.5,413,732中所述，试剂以冻干试剂球的形式提供，该美国专利的全部公开内容通过引用并入本文。

现在参照图1a-f，示出了包括腔室和通道的分析离心转子装置100(有时也称为转子)。出于解释的目的，这里描述在使用期间的情况。图1a示出了在样本已经装载在转子本体100中之后在血液施加室104中的(作为示例，非限制性样本流体)血液样本102的位置。在将转子安装在离心机的主轴上时打开腔室106中的稀释剂容器，离心机如共同受让的美国专利no.5,275,016中所述的那样，该美国专利的全部公开内容通过引用并入本文。通常，本文所述的流体(即，样本和/或稀释剂)在图1a-1f中用阴影线示出。

图1b示出了在转子以合适的每分钟转数(rpm)如1000rpm、2000rpm、3000rpm、4000rpm、5000rpm、6000rpm(包括其间的所有值和子范围)旋转之后稀释剂108和血液样本102的位置。血液样本102开始离开血液施加室104并进入血浆计量室110。同时，稀释剂112从稀释剂容器排空到保持室108中。稀释剂基本上立即开始经通道116进入稀释剂计量室114。

仍参照图1a-1f，图1c示出了当转子100继续旋转时液体的位置。这里，血液样本102已经被从血液施加室104清空并且从血浆计量室110溢出到溢流室118中，在此它流到血红蛋白比色皿120和多余血液转储器122。同时，稀释剂112填充稀释剂计量室114并且多余的稀释剂流经通道124流到仅有稀释剂的比色皿126和多余稀释剂转储器127。

图1d示出了第一次旋转结束时液体的位置。血液样本102已经分离成细胞128和血浆130。仅有稀释剂的比色皿126被填充并且稀释剂计量室114中保留了预定量的稀释剂。然后停止转子100，并允许来自稀释剂计量室114的导管132(有时也称为虹吸管)以及来自血浆计量室110的导管134进行灌注，如上所述。导管134是本发明的导管。它在入口138处连接到血浆计量室110。入口138位于导管出口139的径向外侧，导管134经导管出口139清空到混合室136中。

图1e示出了在转子100的第二次旋转期间液体的位置。稀释剂计量室114经导管132清空到混合室136中。预定量的血浆130被计量供给到混合室136中，并且这两种流体混合，由此形成稀释的血浆131。输送到混合室136的血浆130的量由导管134上的出口139的位置决定。如在该图中可见的，血浆计量室110中的血浆133的最终液位处于与出口139相同的径向位置处。因此，输送到混合室136的血浆的体积由在通向溢流室129的出口与血浆133的最终液位之间的血浆计量室110的体积决定。在血浆和稀释剂在混合室136中混合之后，转子再次停止并且输出导管140被灌注。

图1f示出了当转子在第三次旋转期间旋转时稀释的血浆131的位置。该图示出了稀释的血浆131经分配环142和入口通道144移动到比色皿146和多余稀释血浆转储器147。在输出导管140中流动的阻力被选择成高于在分配环142和入口通道144中流动的阻力，使得当比色皿被填充时比色皿146中存在的空气可以逸散。具体而言，导管140被尺寸确定为使得入口通道144的横截面积与入口通道中的液体的横截面积之比大于2：1，优选地大于约4：1。入口通道144的横截面积通常与分配通道142的横截面积相同或略小，使得未通气的比色皿中的气体经入口通道144和分配环142逸散。如果样本为血浆或稀释的血浆并且通道的横截面呈矩形，则它们的尺寸通常为：导管：深0.150mm，宽0.200mm，深0.100mm，宽0.200mm；分配通道：深0.300mm，宽0.5mm；入口通道：深0.150mm，宽0.500mm，包括其间的所有值和子范围。

在比色皿已被填充之后，比色皿中存在的试剂与溶液混合并对样本进行必要的光度分析。如上所述，根据本领域技术人员已知的方法进行这种分析。尽管为了清楚理解的目的已经详细描述了前述发明，但是显而易见的是，可以在所附权利要求的范围内实施某些修改。

图1g示出了转子100的边沿150。边沿150限定转子100的径向向内方向ri和径向向外方向ro。

本文公开并且在下文中更详细地描述的一些实施例涉及一种离心转子装置，其包括构造成保持流体的第一腔室，以及构造成接收来自第一腔室的流体的第二腔室。该离心转子装置还可以包括导管，该导管在导管入口处联接到第一腔室并在导管出口处联接到第二腔室，该导管构造成允许流体从第一腔室移动到第二腔室。该导管包括第一通道和邻近第一通道形成的第二通道。第二通道与第一通道流体连通，并且具有小于第一通道的最小尺寸的尺寸。该导管还包括存在于第二通道中的一个或更多个阻塞特征，其构造成阻碍流体在第二通道中的移动。

图2示出了根据实施例的导管132(在此作为附图标记232示出)的放大视图。导管232包括联接到腔室114(有时也称为第一腔室)的入口部分246和联接到腔室136(有时也称为第二腔室)的出口部分250。导管232还包括弯曲部分254，其从入口部分246和出口部分250的径向最外侧径向向内(参见图1a-1g、2)。以这种方式，通过将弯曲部分保持在相对内侧位置，可以防止流体在使用期间的不希望的时间(例如，在某些rpm值和/或rpm范围下)在导管232中流动。

如本文关于导管使用的术语“入口部分”是指导管的从导管入口到沿着导管长度约1mm的部分。如本文关于导管使用的术语“出口部分”是指导管的从导管出口到沿着导管长度约0.05mm的部分。如本文关于导管的术语“弯曲部分”指的是导管的在入口部分与出口部分之间的部分，该部分至少部分地是非直线的。

导管232还包括主通道/第一通道258和形成在第一通道的任一侧的第二通道/辅助通道260a，260b(有时分别称为第一辅助通道和第二辅助通道)。在一些实施例中，第二通道260a、260b是诸如超声波焊接的制造工艺的副产品。例如，在超声波焊接期间，导致形成第一通道258的焊缝可能留下/离开与第一通道相邻的区域，从而导致形成第二通道260a、260b中的一个或更多个。在另一些实施例中，第二通道260a、260b通过有意的设计形成。

第二通道260a、260b的内部空间/容积可以与第一通道258的内部空间/容积连续。处于解释的目的参照第二通道260a，在一些实施例中，第二通道260a的至少一个尺寸小于第一通道258的最小尺寸。例如，如果第一通道的最小尺寸是第一通道258的深度，则第二通道260a的宽度或深度可以小于第一通道258的深度，等等。以此方式，在第二通道260a、260b中流动的流体可以呈现与第一通道258不同的特性，并且可以被考虑。例如，在一些实施例中，第二通道260a、260b的尺寸可以引起增加的毛细作用，从而引起第二通道中的与第一通道258中不同的或比第一通道258中高的流速。

在一些实施例中，并且如图2所示，一个或更多个阻塞特征部270可以布置、形成、附着和/或以其它方式形成在第二通道260a、260b中的一个或更多个中。在一些实施例中，阻塞特征部270可以是构造成用于阻碍流体在第二通道260a、260b中流动的任何合适的部件。作为非限制性的示例，在一些实施例中，阻塞特征部270可以是第二通道260a、260b中在制造期间或制造之后形成的疏流体性的(例如，疏水性的，或以其它方式构造成排斥通道中的流体)区域。作为另一示例，阻塞特征部270可以是在制造期间形成的止挡部，例如在超声焊接期间在第二通道260a、260b中形成的焊接区域/止挡部。

阻塞特征部270可以基本上沿着导管232的全部长度或其任何部分形成。例如，并且如图2所示，阻塞特征部可以形成在260a、260b的直线部分和/或弯曲部分中。在其中阻塞特征部270形成在两个第二通道260a、260b中的一些实施例中(并且如图2所示)，阻塞特征部可以彼此独立地形成在每个第二通道中。例如，在一些实施例中，至少一个阻塞特征部直接在通道260b中的阻塞特征部的对面、即在沿着导管232的长度的相同点处形成在第二通道260a中。在一些实施例中，至少一个阻塞特征部在沿着导管232的长度与通道260b中的阻塞特征部的不同点形成在第二通道260a中。在一些实施例中，每个阻塞特征部形成在沿着通道232的长度的不同点处，即通道260a中的阻塞特征部与通道260b中的阻塞特征部交错。

在一些实施例中，(无论是沿着通道260a形成还是形成在不同的通道260a、260b上的)任何两个阻塞特征部270之间的间距都可以是约0.2mm、约0.5mm、约1mm、约1.5mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约4mm，包括其间的所有值和子范围。在一些实施例中，阻塞特征部270可以完全设置在第二通道260a、260b内，而在另一些实施例中，阻塞特征部270的至少一部分可以突出到第一通道258中。在一些实施例中，阻塞特征部270可以在形成处阻塞第二通道的横截面的至少10％、至少20％、至少30％、至少40％、至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少99％、约100％，包括其间的所有值和子范围。

图3a-3d示出了根据示例性实施例的对图2描述的导管232中的阻塞特征部270的形成的变型。例如，图3d示出了导管232的直部和弯曲部中的阻塞特征部270的形成。图4示出了与形成在导管232中的阻塞特征部270的设计方面有关的附加细节。

图5a至5b示出了导管134、140(在此分别作为附图标记334、440示出)中的阻塞特征部的形成。应当理解，除非另外明确说明，否则导管334、440中的阻塞特征部可以以与以上对导管232所述类似的方式形成。

导管334可以包括联接到腔室110(有时也称为第一腔室)的入口部分346和联接到腔室136(有时也称为第二腔室)的出口部分350。导管334包括第一通道/主通道358，和第二通道/辅助通道360a、360b。导管334还包括如图所示的一个或更多个阻塞特征部370。

导管440可以包括联接到腔室136(有时也称为第一腔室)的入口部分446和联接到分配通道142(有时也称为第二腔室)的出口部分450。导管440包括第一通道/主通道458，和第二通道/辅助通道460a、460b。导管440还包括如图所示的一个或更多个阻塞特征部470。图6a-6c示出了分别在导管334、440中形成阻塞特征370、470的变型。

在一些实施例中，导管232、334、440中的至少一个可以具有形成在其中的一个或更多个阻塞特征部。在一些实施例中，导管232、334、440中的每一个可以具有形成在其中的一个或更多个阻塞特征部。

总体上参照图2-6中所示的导管，在一些实施例中，一个或更多个阻塞特征部(例如，特征部270、370和/或470)可包括多个阻塞特征部。在一些实施例中，第一组阻塞特征部形成在与第一通道(例如，通道258)相邻的第一辅助通道(例如，通道260a中)中，并且第二组阻塞特征部形成在第二辅助通道(例如，通道260b)中。在一些实施例中，导管具有与其相关联的长度，并且第一组阻塞特征部中的至少一个阻塞特征部形成在与第二组阻塞特征部中的至少一个阻塞特征部沿着导管的长度的相同的点。在一些实施例中，第一组阻塞特征部中的至少一个阻塞特征部形成在与第二组阻塞特征部中的至少一个阻塞特征部不同的沿着导管的长度的点。在一些实施例中，第一组阻塞特征部和第二组阻塞特征部中的每个阻塞特征部形成在沿着导管长度的不同点处。在一些实施例中，所述一个或更多个阻塞特征部的至少一部分延伸到第一通道中。

在一些实施例中，任何两个阻塞特征部之间的间距为约0.2mm、约0.5mm、约1mm、约1.5mm、约2mm、约2.5mm、约3mm、约3.5mm、约4mm，包括其间的所有值和子范围。在一些实施例中，所述一个或更多个阻塞特征部选自如下群组，该群组由突起、焊缝(例如，能量导向器)和形成在第二通道的壁的一部分上的疏水区域组成。在一些实施例中，第二通道与焊接接头(例如，能量导向器)相邻。换句话说，第二通道可以在一侧与第一通道相邻并且在另一侧与焊接接头相邻。

仍参照图2-6，在一些实施例中，第一辅助通道(例如，通道360a)和第二辅助通道(例如，通道360b)中的至少一个是构造成允许流体基本/实质上由于毛细作用而从第一腔室移动到第二腔室的毛细通道。在一些实施例中，第一辅助通道(例如，通道460a)和第二辅助通道(例如，通道460b)两者均为构造成允许流体基本/实质上由于毛细作用而从第一腔室移动到第二腔室的毛细通道。

参照图1-6，在一些实施例中，离心转子装置包括限定径向向内方向和径向向外方向的边沿，并且导管可以包括入口部分、出口部分和形成在入口部分与出口部分之间的弯曲部分。弯曲部分形成在从入口部分和出口部分的径向最外侧处的径向内侧，并且一个或更多个阻塞特征部至少形成在导管的弯曲部分中。

在一些实施例中，第一腔室是流体分配腔室(例如，腔室114或腔室110)，并且第二腔室是混合腔室(例如，腔室136)。在一些实施例中，第一腔室是混合腔室(例如，腔室136)，并且第二腔室是分配通道(例如，环/通道142)。

图7a-7b是在沿着不存在阻塞特征部的长度的一个点处的导管232(图7a)和导管334(图7b)的示例性横截面的图像。作为超声波焊接的产物，第二通道260a-260b、360a-360b在两者中被显著地观察到。图8是导管232的横截面的图像，其中通道260a被阻塞特征部(这里为焊缝)完全阻塞，阻塞特征部的一部分延伸到第一通道258中。

图9a-9b是具有不同尺寸的阻塞特征部的导管232(图9a)和导管334(图7b)的示例性横截面的图像。图9a示出了完全阻塞第二通道260a的相对较大的阻塞特征部270。图9b示出了部分地阻塞第二通道360a的相对较小的阻塞特征部370。图10是具有比图9a的阻塞特征部小的阻塞特征部的导管232的示例性横截面的图像。

图11a-11c示出了用于示例性离心转子装置的导管232(图11a)、334(图11b)和440(图11c)的横截面。在各图11a-11c中，至少一个第二通道被完全阻塞。

在图12a-12f、13a-13f中示出了如本文所公开的离心转子装置的导管中的阻塞特征部的使用益处。图12a-12f示出了在不存在阻塞特征部的情况下导管232中的流体流的时间流逝。第一通道258中的流体的前轮廓由附图标记l1示出，并且第二通道260a中的流体的前轮廓由附图标记l2示出。虽然在图12a-12c之间的第一通道258中的流体轮廓l1的移动中看到很少的移动，第二通道260a中的流体轮廓l2由于毛细力而更快地到达出口部分250(见图12e、12f)。此时，观察到来自第二通道260a的流体溢出到第一通道258中并且基本上阻塞第一通道。这可能导致离心装置和下游操作的失效。

图13a-13f示出了在存在阻塞特征部270的情况下导管232中的流体流的时间流逝。前轮廓l1有时滞后于l2(见图13b、13c)，但是下游阻塞特征部270的存在允许l1基本上赶上l2，使得第一通道258和第二通道260a中的两个流动轮廓几乎同时到达出口部分。

本文公开的一些实施例涉及一种离心转子装置，其包括限定径向向内方向和径向向外方向的边沿。该装置还包括第一腔室，该第一腔室构造成接收一组流体并且基本上混合该组流体以在使用期间产生混合流体，第一腔室包括侧壁。该装置还包括导管，该导管包括在导管入口处联接到第一腔室的侧壁的联接部，该导管与第一腔室流体连通。在一些实施例中，联接部形成在径向向内方向与垂直于径向向内方向的方向之间，与径向向内方向成约0度至约180度的角度。在一些实施例中，联接部形成在径向向内方向与垂直于径向向内方向的方向之间，与径向向内方向成大于约0度的角度。在一些实施例中，联接部设置在离侧壁的径向外侧边缘约0.025mm至约1mm的距离处。

在一些实施例中，该角度为约70度至约80度。在一些实施例中，导管入口设置在离侧壁的径向外侧边缘约0.5mm至约0.8mm的距离处。

在一些实施例中，第一腔室是混合室，并且离心转子装置还包括第二腔室，第二腔室在导管出口处联接到导管，第二腔室构造成经由导管从第一腔室接收混合的流体。

在一些实施例中，该组流体包含测试流体和稀释流体，并且导管是第一导管。在这些实施例中，离心转子装置可以包括构造成保持测试流体的第二腔室(例如，腔室110)以及构造成将第一腔室和第二腔室流体地联接以将测试流体的至少一部分从第二腔室输送到第一腔室的第二导管(例如，导管134和/或导管334)。离心转子装置还可以包括构造成保持稀释流体的第三腔室(例如，腔室114)以及构造成将第一腔室和第三腔室流体地联接以将稀释流体的至少一部分从第三腔室输送到第一腔室的第三导管(例如，导管132和/或导管232)。

在一些实施例中，第一导管、第二导管和第三导管中的至少一者包括第一通道、邻近第一通道形成的第二通道，第二通道与第一通道流体连通，第二通道具有比主通道的最小尺寸小的尺寸。第一导管、第二导管和第三导管中的所述至少一者还可以包括存在于所述第二通道中的一个或更多个阻塞特征部，所述一个或更多个阻塞特征部构造成阻碍第二通道中的流体的移动。

在一些实施例中，导管还可以包括入口部分、出口部分和形成在入口部分与出口部分之间的弯曲部分。弯曲部分形成在从入口部分和出口部分的径向最外侧处径向向内处。

图14a示出了导管140(这里标记为附图标记540)具有在导管入口542处联接到腔室136的侧壁580(见图1d)的联接部546。在一些实施例中，联接部546可以类似于如本文所述的入口部分446。图14a还示出了径向内侧方向diri，和垂直于dir1的方向dir2。联接部546形成为相对于dir1成角度α。在一些实施例中，角度α可以采用任何合适的值，包括但不限于约零度、约20度、约40度、约60度、约80度、约100度、约120度、约140度、约160度、约180度，包括其间的所有值和子范围。在一些实施例中，角度α可以在约70度与约80度之间。

如图14a中还示出的，联接部546形成在离壁580的径向外侧边缘582距离d处。在一些实施例中，距离d可以采用任何合适的值，包括但不限于0.2mm、0.5mm、0.8mm、1mm、1.2mm、1.5mm，包括其间的所有值和子范围。应当理解，这些值并非旨在限制，并且可以基于导管540和离心转子装置等的尺寸来缩放。

图14b-14c是根据示例性实施例的联接部在壁上的不同位置的透视图。例如，由图14b中的联接部546形成的角度α相对小于由图14c中的联接部546’形成的角度α，而距离d在图14c中(几乎可忽略不计，未示出)相对小于图14b。图14b还示出了形成在通道540中的阻塞结构570，而这些在图14c所示的通道540’的实施例中不存在。

以这种方式，在使用作为如本文描述的混合室的腔室136期间，进入导管540的未混合流体的体积减小约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约35％、约40％，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，当沉积物在使用期间在腔室136的径向外侧部分附近积累时，改变距离d可以减少进入导管540的沉积物的量。本文所公开的实施例因此有益于获得用于下游分析的更均匀、无沉淀的样本。

图15示出了根据一些实施例的制作一装置的方法1500。例如，方法1500可以用于制作离心转子装置中的任何一个，并且包括本文公开的一些/全部特征部。方法1500在步骤1510中包括将第一基板的第一面布置成与第二基板的第一面接触以在其间形成通道(例如，任何本文公开的导管)。第二基板包括形成在第二基板的第一面上的能量导向器。方法1500还包括在步骤1520中通过向能量导向器施加高频声(例如，经由超声波焊接)以在通道周围形成焊缝来将第一基板和第二基板结合，焊缝的至少一部分延伸到通道中(例如，作为阻塞特征部)。在一些实施例中，能量导向器的边缘与通道的纵向方向成约20度至约160度的角度形成，包括其间的所有值和子范围。在一些实施例中，能量导向器的边缘以与通道的纵向方向成约45度至约135度的角度形成。

图16a-16c是根据实施例的在通道附近形成能量导向器的示例性图示。图16a-16c示出了第一基板1610(为了方便在图16a中用虚线示出)和第二基板1620。第二基板1620包括能量导向器/焊接接头1630和形成在其上的通道1640。在一些实施例中，基板1610、1620使用超声波焊接(例如，如在图15中所述)结合在一起，以形成任何如本文公开的离心转子装置。图16a-16b示出了与沿着通道1640的纵向长度的方向大体上一致的方向dir3，以及与沿着能量导向器1630的纵向长度的方向大体上一致的方向dir4。在一些实施例中，方向dir4表征能量导向器1630在通道1640附近或基本上邻近通道1640的边缘的方向。在一些实施例中，角度β可以大体上标记dir3与dir4之间的角间距。角度β可以具有任何合适的值，例如约30度、约40度、约60度、约80度、约100度、约120度、约140度、约160度，包括其间的所有值和范围。在一些实施例中，角度β具有处于从约45度至约135度的范围内的值。

以此方式，当在超声波焊接期间形成第二通道(例如，第二通道260a-260b、360a-360b、460a-460b中的任何一个)时，能量导向器1630的边缘的一部分可以在第二通道的至少一部分中——并且在一些实施例中还在第一通道1640中——形成作为阻塞结构的焊接接头。通过控制角度β，可以控制阻塞结构突出到第二通道和(可选地)第一通道1640中的定位和程度。

图17示出了根据一些实施例的制造一装置的方法1700。例如，方法1700可以用于制作离心转子装置中的任何一个，并且包括本文公开的一些/全部特征部。方法1700在步骤1710中包括将第一基板的第一面布置成与第二基板的第一面接触以在其间形成通道(例如，任何公开的导管)。第二基板包括形成在第二基板的第一面上的能量导向器，并且通道包括第一通道(例如，第一通道258、358、458中的任何一个)和邻近第一通道的第二通道(例如，第二通道260a-260b、360a-360b、460a-460b中的任何一个)，第二通道与第一通道流体连通。第二通道具有比主通道的最小尺寸小的尺寸。能量导向器相对靠近第二通道并且相对远离第一通道。

方法1700还包括在步骤1720中通过向能量导向器施加高频声以形成焊缝来结合第一基板和第二基板。焊缝的至少一部分以阻塞特征部(例如，阻塞特征部270、370、470中的任何一个)的形式延伸到第二通道中，该阻塞特征部构造成在使用期间阻碍第二通道中的流体移动。

尽管本文中已描述和示出了各种发明实施例，但本领域的普通技术人员将会容易地想到用于履行本文中描述的功能和/或获得本文中描述的结果和/或一个或更多个优点的各种其它装置和/或结构，并且此类变化和/或修改均视同处于本文中描述的实施例的发明范围内。更一般而言，本领域的技术人员将容易理解的是，本文中描述的所有参数、尺寸、材料和构型意在举例并且实际参数、尺寸、材料和/或构型将取决于使用发明教导的具体的应用或多个应用。本领域的技术人员将会认识到或能够在不利用超出常规实验的情况下确定本文中描述的具体发明实施例的许多等效物。因此，应该理解的是，前述实施例仅通过示例的方式呈现，并且在所附权利要求及其等效物的范围内可采用不同具体描述和要求保护的方式来实施发明实施例。本公开的发明实施例针对各单独的特征、系统、制品、材料、套件和/或本文中描述的方法。此外，两个或更多此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法的任意组合在此类特征、系统、制品、材料、套件和/或方法并非互相矛盾的情况下被包括在本公开的发明范围内。

如本文所使用的不定冠词“一”和“一个”应该理解为指“至少一个”，除非明显相反地指出。本文结合所引用的数字指示使用的术语“约”、“大约”和“基本上”意味着所引用的数值指示加上或减去该引用的数值指示的最多10％。例如，用语“约50”单位或“大约50”单位指45单位至55单位。这种变化可以由制造公差或其它实际考虑因素(例如，与测量仪器相关的公差、可接受的人为误差等)产生。

如本文所使用的用语“和/或”应该理解为是指如此结合的元件——即在一些情形中结合地存在而在另一些情形中分离地存在的元件——中的“任一者或两者”。用“和/或”列出的多个元件应当以相同的方式解释，即元件中的“一个或更多个”如此地结合。除了通过“和/或”子句具体标识的要素之外，可以可选地存在其它要素，无论是与具体标识的那些要素相关还是不相关。因此，作为非限制性示例，当与诸如“包括”的开放式语言结合使用时，对“a和/或b”的引用在一个实施例中可以仅指代a(可选地包括b以外的要素)；在另一实施例中，仅指代b(可选地包括除a之外的要素)；在又一实施例中，指a和b两者(可选地包括其它要素)；等等。