专利名称：流体装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种流体装置及其控制方法。
背景技术：
可使用许多类型的测试装置来侦测化合物的存在或分析生化反应。举
例而言，可使用沿长度方向具有一或多个测试线的横向流薄膜(Lateral flow membrane)来^U亍才黄向；荒检定(Lateral Flow Assays)。具有;容解的；式剂的流体 通过电渗透(Electro osmosis)自薄膜的一端行进至测试线。读取者侦测测试 线处是否发生反应，其指示试剂中存在或并不存在某些粒子。作为另一实 例，可使用具有一組微毛细管的装置来控制免疫检定处理中的流体流动。 试剂定位于沿微毛细管的长度的多个位置处，使得当流体归因于毛细管力 在微毛细管中流动时，流体与试剂相接触。读取者监控试剂位于的位点以 判定是否已发生反应。作为又一实例，通过控制流经多个通道以及腔室的 流体流动，可使用微流体芯片来执行检定。可与提供用以驱动流体的驱动 力的外部电源及/或泵一起使用微流体芯片。
发明内容
本发明提出一种用于执行检定的流体装置，包括诸如真空泵、气体泵、 "断开式打开阀(Broken open valves)"以及"自关闭阀(self-close valves)"的控 制组件，其用于控制流体装置中的流体流动。
在本发明所提出的用于执行检定的流体装置，可使用真空泵来沿特定 方向牵引通道中的流体，且可使用气体泵来沿特定方向推动通道中的流体。
在本发明所提出的用于执行检定的流体装置，可使用断开式打开阀来 连接由使用者控制的两个独立区域，且可使用自关闭阀来在流体经过后自 动密封通道。
在本发明所提出的用于执行检定的流体装置，真空泵、气体泵、断开 式打开阀以及自关闭间可制造成体积甚小的元件，使得流体装置可制造为
体积甚小且可携带的装置。
本发明提供 一种控制流体的方法，用以控制流体在通道中流动。此方 法包括断开第 一 容器以于通道中产生压力差，使得流体于所述通道中移动， 而第一容器由脆性材料制成。此第一容器(a)界定第一容器内的空间，空 间具有不同于第一容器外部的气体压力的气体压力，或(b)包括一第一材
料，此第一材料在第一容器断开前与一第二材料相分离，而第一材料以及 第二材料经选择以使得在第 一 材料与第二材料相互作用后立即产生气体。
本发明提供一种流体装置，包含通道以及第一容器。在第一容器中， 当第一容器断开时，第一容器于通道中产生压力差。而第一容器由脆性材
料制成。而此第一容器(a)界定第一容器内的空间，此空间具有不同于第 一容器外部的气体压力的气体压力，或(b)包括一第一材料，此第一材料 在第一容器断开前与一第二材料相分离，此第一材料以及第二材料经选择 以使得第 一材料与第二材料相互作用后立即产生气体。
本发明提供一种流体装置，包含界定第一区域的第一材料以及界定第 二区域的第二材料，此第二区域与第一区域相分离。而更包括连接器耦接 于第 一 区域与第二区域之间，此连接器包含脆性材料且具有开放端以及闭 合端。此开放端安置于第二区域中，而闭合端安置于第一区域中。第一区 域通过连接器的闭合端与第二区域隔断。连接器经设定以使得当所述连接 器的闭合端断开时，连接器界定自第一区域至第二区域的通路。
本发明提供一种流体装置，包含膨胀部分的通道，此膨胀部分具有大 于通道的相邻部分的直径，而更包括安置于膨胀部分中的材料。此材料具 有在吸附流体前并不阻断流体的通路的体积。其中此材料吸附流体的部分 后体积立即膨胀以使得膨胀后材料阻断额外流体经过通道的通路。而此材 料包含超级吸附剂聚合物。
本发明提供一种流体装置，包含含有第一流体的第一储集器、含有第 二流体的第二储集器、主通道、第一分支通道、第二分支通道、第一单次 使用泵以及第二单次使用泵。此第一分支通道耦接到第一储集器至主通道。 而第二分支通道耦接到第二储集器至主通道。此第一单次使用泵则当第一
单次使用泵中的容器断开时，此第 一 单次使用泵产生压力差以移动第 一 流 体以及第二流体中的一者或两者。而当第二单次使用泵中的容器断开时，
第二单次使用泵产生压力差以移动第一流体以及第二流体中的一者或两
者。
本发明提供一种控制流体的方法，包括提供多个吸管以使得能够取样 预定量的流体。而每一吸管包括通道，以及容器，此容器断开时在通道中 产生压力差，而此容器由脆性材料制成。此容器界定容器内的空间，此空 间具有小于容器外部的气体压力的气体压力，其中断开容器会于通道中产 生预定量的压力差，以使得预定量的流体被吸取至通道中。
本发明提供一种控制流体的方法，包含使得流体能够自第一区域流动 至第二区域，其中，此第一区域通过具有开放端以及闭合端的连接器耦接 至第二区域，而此开放端安置于第二区域中，而此闭合端安置于第一区域 中。此第一区域通过连接器的闭合端与第二区域隔断，其中使得流体能够 流动包含断开连接器的闭合端，以形成经过连接器自第一区域至第二区域 的通路。通过使用吸附流体后体积膨胀的材料，来吸附流经连接器的流体 的部分，以及使用经膨胀的材料来阻断额外流体进一步流经连接器。
本发明提供一种控制流体的方法，包含使流体在通道中流动，而此通 道包括吸附流体的部分后体积立即膨胀的材料，使流体于通道中流动包括 使流体的第 一 部分流经材料且使用所述材料来吸附流体的第二部分，从而 使得材料体积膨胀。而通过使用经膨胀的材料来阻断额外流体经过通道的 通路。
本发明提供一种控制流体的方法，包含使流体经过通道，此通道包括 第一自关闭阀以及第二自关闭阀。此第一自关闭阀与第二自关闭阀彼此间 隔开，每一自关闭阀包含吸附流体的部分后体积立即膨胀的流体吸附材料。 通过使用第 一 自关闭阀以及第二自关闭阀中的流体吸附材料来吸附流体的 部分。膨胀流体吸附材料的体积以阻断额外流体进 一 步经过通道的通路， 在通道的第 一 自关闭阀与第二自关闭阀之间的部分中保持预定量的流体。
本发明提供一种控制流体的方法，包含阻断由脆性材料制成的第 一 容 器以于通道中产生压力差，使得第一流体自第一储集器移动至通道的第一
区段。此第一容器(a)界定第一容器内的空间，此空间具有不同于第一容 器外部的气体压力的气体压力，或(b)包括第一材料，此第一材料在第一 容器断开前与第二材料相分离，此第一材料以及此第二材料经选择以使得 第 一材料与第二材料相互作用后立即产生气体。阻断由脆性材料制成的第 二容器，以于通道中产生压力差，使得第一流体的至少部分移动而经过通
道的第二区段。
本发明提供 一 种控制流体的方法，包含同时操作第 一 单次使用泵以及 第二单次使用泵，以吸取样本流体的第一部分至第一通道及吸取样本流体 的第二部分至第二通道。阻断第一单次使用泵中的第一容器，以产生压力 差，使得样本流体的第一部分自储集器移动至第一通道，且阻断第二单次 使用泵中的第二容器以产生压力差，使得样本流体的第二部分自储集器移 动至第二通道。同时操作第三单次使用泵以及第四单次使用泵以吸取第一 緩冲溶液至第一通道及吸取第二緩冲溶液至第二通道。
图1A以及图1B为真空泵的示意图； 图2A以及图2B为气体泵的示意图； 图3A以及图3B为气体泵的示意图； 图4A为气体泵的示意图； 图4B为材料之表；
图5A以及图5B为断开式打开阀的示意图6A、图6B、图7A、图7B以及图8A至图8C为自关闭阀的示意图9A至图9C为开关开阀的示意图10A至图10C为关开关阀的示意图11A至图11D为开关开关阀的示意图12为计量吸管的示意图13为计量吸管的示意图14A至图14C为计量吸管的示意图15A以及图15B为计量装置的示意图16A以及图16B为计量装置的示意图17A至图17C为用于两步骤检定的装置的示意图18A至图18C为用于两步骤检定的装置的示意图19A至图19C为用于三步骤检定的装置的示意图20为用于多重分析物检定的模块的示意图21A以及图21B展示正用于自患者取样血液的计量吸管；
图22A以及图22B为用于执行快速反应比色检定的装置的示意图23A以及图23B为用于取样经过滤的流体的装置的示意图24A至图24C为用于执行緩慢比色检定的装置的示意图25A至图25C为真空泵的示意图26A以及图26B为真空泵的示意图27A至图27C为自关闭阀的示意图28A以及图28B为断开式打开阀的示意图28C展示具有方形内周边以及外周边的玻璃毛细管的横截面；
图29A与29B说明本发明具体实施例的通过使用自关闭阀(SLV)与断开
式打开阀(BOV)的组合来制造用于对血液样本进行抗体(Antibody)检定的装置。
图30A、图30B与图30C说明图29A的对血液样本进行抗体检定装置 操作示意图31说明本发明另一具体实施例的通过使用自关闭阀(SLV)与断开式 主要元件符号说明
90:真空泵
92:气体泵
94:气体泵
96:气体泵
100:容器
102:材料
104:区域
106:通道
雨'方向
110:容器
112区域
114方向
120^皮璃毛细管
124: 通道
126:第一材料
128:第二材料
130:化合物
132: ^:璃毛细管 140:断开式打开阀 142:玻璃毛细管 144:开放端 146:闭合端 148:第一通道 150: 第二通道 152:第二通道 160:自关闭阀
162:超级吸附剂聚合物(SAP)
164: 通道
166:第一区域
168:第二区域
170:自关闭阀
172:扩大部分
180:导线
182:凹座区域
190:开关开阀
210:开关开关阀
212:超级吸附剂聚合物(SAP)
214:超级吸附剂聚合物(SAP)
220:计量吸管
222:计量吸管
224:吸管管体
226:球体
228:管体
230:吸管
232:气体泵
234:吸管球体
240:计量吸管
242球体
244中间部分
246吸管管体
248吸管管体
260计量装置
262玻璃毛细管
264区段
266a:分支
266b:分支
268a:自关闭阀
268b:自关闭阀
270a:断开式打开阀
270b:断开式打开阀
274流体
280计量装置
282样本池
284a:毛细管
284b毛细管
284c:毛细管
286a:自关闭阀
286b自关闭阀
286c自关闭阀
288a真空阀
288b:真空阀
288c真空阀
290:装置
292a第一真空泵
292b:第二真空泵
292c:第三真空泵
294:断开式打开阀
296自关闭阀
298:緩冲液
300:样本池
302:通道
304:通道
306:结合及/或感测区
308:通道
310:装置
314:气体泵
320:装置
322:通道
324:第二緩冲液
326:断开式打开阀
330:模块
332a:腔室
332b:腔室
332c:腔室
334a:真空泵
336a:第二真空泵
338a:第三真空泵
340a:第四真空泵
342a:通道
344a::自关闭阀
346a::自关闭阀
348a::断开式打开阀
350a::第一緩冲液
352a::自关闭阀
354a:断开式打开阀
356a:第二緩冲液
358a:自关闭阀
360a:断开式打开阀
362a:第三緩冲液
370:血液
380:装置
382:样本池
384:通道
386:测试区
3卯装置
392:过滤薄膜
400:装置
402:样本池
404:气体泵
406:样本流体
408:密封带
410:气体泵
412:气体泵
416:真空玻璃毛细管
418:管
420:橡皮管
424:闭合端
426:开放端
428:闭合端
430:真空泵
432:真空泵
434:平面基板
436:弹性层
438:流体通道
440:闭合端
442:开放端
444:流体通道
450:导线
460:塑料通道
462:塑料通道464:反应剂
466:UV光源
468:侦测器
500:用于对血液样本进行抗体检定的装置
501 j血液样本池(Blood sample well)
503:冲洗緩冲液池(Washing buffer well)
505:计量区i或与标志^元体(Metering zone and labeled antibody)区i或
507:诊断法区域(Diganostic Zone)(抗体阵列Antibody array)
509:断开式打开阀
511:废弃物池(Waste well)
513:自关闭阀(SLV)
具体实施例方式
一种用于执行检定的流体装置可包括诸如真空泵、气体泵、"断开式打
开阀(Broken open valves)"以及"自关闭阀(self-close valves)"的控制组件，其 用于控制流体装置中的流体流动。可使用真空泵来沿特定方向牵引通道中 的流体，且可使用气体泵来沿特定方向推动通道中的流体。可使用断开式 打开阀来连接由使用者控制的两个独立区域，且可使用自关闭阀来在流体 经过后自动密封通道。真空泵、气体泵、断开式打开阀以及自关闭阀可制 造为小的，使得流体装置可制造为小的且为可携带的。
在以下描述中，可首先引入个别控制组件，且随后为控制组件如何经 组合以建构用于控制流体装置中的流体的模块化单元的描述。随后将描述 如何使用流体装置来执行生物性检定。
参看图1A,可通过将容器100置放于由材料102界定的通道106 (或 腔室)中来建构真空泵90。容器100封闭区域104，区域104为真空或具 有与通道106中的气体压力相比较低的气体压力。
参看图IB,容器100可为(例如)玻璃毛细管，其在施加外力后立即 断开。当容器100断开时，通道106中的气体流入真空区域104中，从而 降低区域106中的压力。以此方式产生可沿方向108牵引流体以使其朝向 区域106的吸引力。
图25A至图25 C展示使用置放于橡皮管中的玻璃毛细管的真空泵的实
例。图25A展示气体泵410的横截面，气体泵410具有置放于橡皮管418 中的真空玻璃毛细管416,其中管418具有闭合端424以及开放端426。图 25B展示气体泵412的横截面，气体泵412类似于气体泵410，除了具有一 带有两个开放端的橡皮管420之外。图25C展示连接至两个橡皮管428的 气体泵412,其中橡皮管420具有较大于橡皮管428的内径(以容纳玻璃毛 细管416)。
图26A以及图26B展示使用置放于平面流体通道中的玻璃毛细管的真 空泵的实例。图26A展示真空泵430的横截面，真空泵430具有置放于由 平面基板434界定的流体通道438中的真空玻璃毛细管416。流体通道438 具有闭合端440以及开放端442。平面基板434由刚性材料制成。弹性层 436嵌入于基板434中邻近毛细管416的位置处，使得允许使用者经由弹性 层施加外力以断开毛细管416。
图26B展示真空泵432的横截面，真空泵432类似于真空泵430，除 了流体通道438连接至具有较小横截面的两个流体通道444之外。
可通过加热玻璃毛细管的 一端以熔融玻璃而形成第 一 闭合端来制成真 空玻璃毛细管。使用真空泵来经由开放端抽汲出玻璃毛细管中的空气。在 距第一闭合端一距离处加热玻璃毛细管。热量软化玻璃，可捏缩或扭转经 软化的玻璃以形成第二闭合端。
参看图2A，可通过将容器110置放于由材料102界定的通道106 (或 腔室)中来建构气体泵92。容器110封闭区域112,区域112具有与容器 110外部的通道106中的气体压力相比较高的气体压力。
参看图2B，容器110可为(例如)玻璃毛细管，其在施加外力后立即 断开。当容器110断开时，原先在容器110内部的气体流出容器110，从而 增大了区域106中的压力。以此方式产生可沿方向114推动流体以使其远 离区域106的力。
在此描述中，将使用术语"真空泵，，来泛指一种产生牵引力的装置，其 可用以朝向装置牵引流体；且将使用术语"气体泵"来泛指 一种产生推动力的 装置，其可用以推动流体以使其远离装置。
存在用以建构气体泵的替代方式。举例而言，参看图3A，可通过将部 分填充有第一材料126的玻璃毛细管120置放于含有第二材料128的通道 124 (或腔室)中来制造气体泵94。选择第一材料126以及第二材料128， 使得当材料126与材料128彼此混合时两者将相互作用且产生一或多种气
体。举例而言，第一材料126可为碳酸钠(Na2C03)及/或碳酸氢钠(NaHC03), 且第二材料128可为乙酸(CH2COOH)。
参看图3B，当施加外力以断开玻璃毛细管120时，第一材料126与第 二材料128相互作用且产生气体。在此实例中，气体为二氧化碳((202)。发 生的化学反应为
Na2C03 + 2 CH2COOH2 NaCOOCH2 + H20 + C02
NaHC03 + CH2COOH ^ NaCOOCH2 + H20 + C02
二氧化石灰增大通道124中的压力，从而产生可用以推动流体远离断开 的毛细管120的力。
第一材料126可直接填充至毛细管120中。参看图27A，第一材料126 也可附着至导线450，随后导线450与涂布材料126 —起置放于毛细管120 内部。图27B展示将玻璃毛细管120置放于橡皮管418内的通道124中的 实例。通道124含有第二材料128，当玻璃毛细管120断开时第二材料128 可与第一材料126相互作用。图27C展示将玻璃毛细管120置放于平面装 置基板434内的流体通道438中的实例。弹性层436嵌入在基板434中邻 近毛细管120的位置处，使得允许使用者经由弹性层436施加外力以断开 毛细管120。
参看图4A，可通过以下步骤来制造气体泵96:将化合物130置放于玻 璃毛细管132中、密封毛细管132、加热毛细管132、冷却毛细管132且将 毛细管132置放于通道106 (或腔室)中。将化合物130选择为在加热后产 生气体的材料。当加热及冷却毛细管132时，由化合物130产生的气体增 大毛细管132内部的气体压力(与毛细管132外部的气体压力相比较)。
化合物130的实例包括碳酸氢钠(NaHC03)以及碳酸4丐(CaC03)。此等化 合物加热时产生二氧化碳
NaHC03 + NaOH + C02
CaC03 ■> CaO + C02
也可使用自固态变化为气态的升华材料(例如，变为C02的干冰)。图
4B的材料表中列出加热时产生气体的其它材料或如NaN3加热产生氮气(2 NaN3 —> 2Na + 3N2)。
参看图5A，可通过将玻璃毛细管142置放于第一通道148与第二通道
150之间来制造断开式打开阀140。玻璃毛细管142具有定位于第一通道148 中的开放端144,以及定位于第二通道150中的闭合端146。当玻璃毛细管 完整无损时，流体无法于第一通道148与第二通道150之间流动。此称为 断开式打开阀的"关闭"状态。
参看图5B，当施加外力以断开玻璃毛细管142时，连接通道148与通 道150的通路152形成了。此称为断开式打开阀的"打开"状态。断开式打开 阀140可用于允许两种流体(或一种流体以及一种固体)初始相分离，随 后在由使用者控制的时刻相互作用。
图28A以及图28B展示使用断开式打开阀来建构低成本装置的实例， 低成本装置用于执行其中用紫外(UV)光辐射流体的检定。玻璃毛细管142 连接两个塑料通道460以及462。初始，反应剂464包含于第一塑料通道 462中。玻璃毛细管142断开后，反应剂464立即流经玻璃毛细管142至第 二塑料通道460。如图28B所示，当反应剂464流经玻璃毛细管142时， UV光源466辐射反应剂464。侦测器468侦测通过反应剂464的UV光。 侦测器468所侦测到的UV光的光谱可用于判定反应剂464中的化合物。
图28C展示具有方形内周边以及外周边的玻璃毛细管的横截面。方形 内周边以及外周边允许UV光沿垂直于玻璃毛细管的表面的方向通过玻璃 毛细管。与毛细管具有圓形橫截面相比较，毛细管具有方形横截面的此方 式允许更多UV光达到玻璃毛细管中的流体，其中圆形横截面可能引起入射 UV光沿远离流体的方向反射或复位向(重定向)。
参看图6A以及图6B,可通过将超级吸附剂聚合物(Superabsorbent polymer，底下简称"SAP") 162置放于通道164中来制造自关闭阀160。初 始，SAP 162具有较小体积且允许流体于通道164中的第一区域166与第二 区域168之间流动(图6A)。此称为自关闭阀的"打开"状态。当流体流经 SAP 162时，SAP吸附流体的部分且体积膨胀，从而阻断通道164 (图6B)， 由此阻止流体于第一区域166与第二区域168之间进一步流动。此称为自 关闭阀的"关闭"状态。
超级吸附剂聚合物可吸附且保持水或其它水溶液的大体积。在某些实 例中，SAP可由经化学改质的淀粉以及纤维素以及其它聚合物制成，诸如， 高亲水性且对水具有高亲和性的聚(乙烯醇)PVA、聚(氧化乙烯)PEO。 在某些实例中，超级吸附剂聚合物可由部分中和且轻度交联的聚(丙烯酸)
制成，部分中和且轻度交联的聚(丙烯酸)具有良好的效能相对成本的比 率。聚合物可制造成具有低固体含量，随后将聚合物干燥且研磨为白色粒
状固体。在水中，白色固体膨胀为在某些情况下可包括重量百分比高达99%
的水的橡胶凝胶。
参看图7A，自关闭阀170可包括通道164，通道164具有扩大部分172 以容纳超级吸附剂聚合物162，使得超级吸附剂聚合物162在膨胀前并不限 制流体的流动。为了制造自关闭阀170，可将黏附剂涂覆至扩大部分172的 内壁，以粉末形态的SAP 162随后被推动至通道164中，使得SAP 162粉 末黏附至扩大部分172处的内壁。
参看图7B，当流体流经超级吸附剂聚合物162时，超级吸附剂聚合物 162吸附流体的部分且体积膨胀，从而阻断通道164，由此阻止流体进一步 流经膨胀的聚合物162。
参看图8A以及图8B，超级吸附剂聚合物162可附着至导线180，随 后置放于通道164中。通道164可具有凹座区域182，凹座区域182中涂覆 有黏附剂以将导线180紧固于预界定位置处。
参看图8C，当流体流经超级吸附剂聚合物162时，聚合物162吸附流 体的部分且体积膨胀，从而阻断通道164,由此阻止流体进一步流经膨胀的 聚合物162。
可通过用SAP涂布导线、随后将经涂布的导线置放于通道或管中来制 造自关闭阀。可通过用SAP涂布平面基板、随后将经涂布的基板置放于平 面流体装置中的平面通道中来制造用于平面流体装置的自关闭阀。
参看图9A至图9C，可通过使用玻璃毛细管142以及定位于毛细管142 外部且邻近毛细管142的SAP 162来制造开关开阀190。毛细管142与SAP 162都定位于具有第一区域166以及第二区域168的通道164中。使用玻璃 毛细管142以及SAP类似于使用断开式打开阀与自关闭阀的組合。开关开 阀190使得使用者能够通过允许、随后阻断、且随后允许流体经过特定位 置而控制流体流经通道中的特定位置的流动。
参看图9A,初始，SAP 162具有较小体积且并不阻断通道，从而允许 流体于第一区域166与第二区域168之间流动。
参看图9B ，当流体经过时，流体的部分被SAP 162吸附，从而使得SAP 162体积增大，由此阻断流体于第一区域166与第二区域168之间的进一步流动。
参看图9C，当施加外力以断开玻璃毛细管142时，产生通路152以允 许流体于第一区域166与第二区域168之间流动。
参看图IOA至图IOC，可通过使用玻璃毛细管142以及定位于毛细管 142内部的SAP 162来制造关开关阀200。毛细管142具有开放端144以及 闭合端146。开放端144定位于第一通道148中，且闭合端146定位于第二 通道150中。玻璃毛细管142以及SAP 162执行类似于断开式打开阀与自 关闭阀的组合的功能。关开关阀200使得使用者能够通过阻断、随后允许、 且随后阻断流体经过特定位置而控制流体流经通道中的特定位置的流动。
参看图IOA，当玻璃毛细管142完整无损时，第一通道148与第二通 道150并不相连接。
参看图10B,当施加外力以断开玻璃毛细管142时，形成通路152,从 而允许流体于通道148与150之间流动。SAP 162初始具有较小体积且并不 阻断流体于通路152中的流动。
参看图10C,当流体流经通路152时，流体的部分被SAP 162吸附， 从而使得SAP体积增大且阻断通路152 ，由此阻止流体进一 步流经通路152。
参看图IIA至图IID，可通过使用玻璃毛细管142、定位于毛细管142 内部的SAP212,以及定位于毛细管142外部的SAP214来制造开关开关阀 (on-off-on-offvalve)。玻璃毛细管142、 SAP212,以及SAP214置放于通道 164中。玻璃毛细管142、 SAP 212，以及SAP 214执行类似于断开式打开 阀与两个自关闭阀的組合的功能。开关开关阀210使得使用者能够通过允 许、随后阻断、随后允许、且随后阻断流体经过特定位置而控制流体流经 通道中的特定位置的流动。
参看图11A,初始，SAP214具有较小体积且允许流体于通道164的第 一区城166与第二区域168之间流动。
参看图IIB，当流体经过时，流体的部分被SAP 214吸附，从而使得 SAP214体积增大，由此阻断流体于第一区域166与第二区域168之间的进 一步流动。
参看图IIC，当施加外力以断开玻璃毛细管142时，形成通路152以 允许流体于第一区域166与第二区域168之间流动。
参看图IID，当流体流经SAP 212时，流体的部分被SAP 212吸附，
从而使得SAP 212体积增大且阻断通路152,由此阻止流体进一步流经通路 152。
参看图12,可通过使用耦接至吸管管体224的真空泵222来建构用于 吸取预定量的流体的计量吸管(Metering Pipette)220。真空泵222包括置放于 吸管球体226中的真空玻璃毛细管100。为了使用计量吸管220，断开玻璃 毛细管100以产生将流体吸取至吸管管体224中的吸引力。
当制造一批计量吸管220时，球体226以及玻璃毛细管100的尺寸可 制成相同的。球体226以及玻璃毛细管100经设计以当使用者按压球体226 以断开玻璃毛细管100时，引起玻璃毛细管100断开所需要的施予球体226 的变形量对于所有计量吸管220而言为大体相同的。以此方式，使用者可 使用计量吸管220来在无需监控茎状物224中的流体含量的情况下快速吸 取预定量的流体。
举例而言，参看图21A以及图21B,可使用计量吸管220来快速自患 者取样预定量的血液370。
参看图13，计量吸管230的另一实例包括真空泵222以及气体泵232。 真空泵222类似于图12所示的真空泵。气体泵232包括玻璃毛细管120， 玻璃毛细管120填充有Na2C03且置放于含有CH2COOH的吸管球体234中。 当玻璃毛细管120断开时，Na2C03与CH2COOH相互作用以产生C02 ，从 而增大球体234中的气体压力。真空泵222允许使用者快速吸取预定量的 流体至吸管230中。气体泵232允许使用者将流体施配至吸管230之外。
使用气体泵232的优势在于当Na2C03与CH2COOH之间的反应产生 C02气体时，可在受控的一段时间期间施配管体228中的流体。以此方式， 使用者无需小心监控施配流体时流体的流出。
参看图14A，计量吸管240的另 一实例包括球体242、中间部分244以 及吸管管体246。中间部分244由可变形材料建构。开关开阀248定位于中 间部分244中。开关开阀248包括玻璃毛细管142以及定位于毛细管142 外部的SAP 162，此类似于图9A至图9C所示的装置。
参看图14A，为了使用吸管240,使用者挤压且释放球体242以吸取流 体至管体246以及中间部分244中。
参看图14B,当流体达到中间部分244且开始与SAP 248相接触时， 流体的部分被SAP 248吸附，从而使得SAP 248体积膨胀且阻断SAP 248
的另 一侧的流体通路。以此方式，预定量的流体被吸取至吸管240中。
参看图14C，为了自吸管240施配流体，使用者按压中间部分244 (由 可变形材料制成)以断开玻璃毛细管142，从而形成经过断开的毛细管142 的通路。〗吏用者随后挤压球体242以迫使流体流出吸管240。
当制造一批吸管240时，管体246以及中间部分244的尺寸为相同的， 且中间部分244内的开关开阀248的位置为相同的，使得使用者可使用吸 管240来在无需精密监控吸管240中的液体含量的情况下快速吸取大体相 同量的流体。
参看图15A,用于收集预定量的流体的计量装置260包括玻璃毛细管 262，玻璃毛细管262具有两个分支266a以及266b、两个自关闭阀268a以 及268b，以及两个断开式打开阀270a以及270b。自关闭阀268a以及268b 中的每一者具有吸附流体后立即膨胀的SAP。初始，自关闭阀268a以及268b 处于打开状态，且断开式打开阀270a以及270b处于关闭状态。自关闭阀 268a以及268b可类似于图6A至图8C所示的自关闭阀。断开式打开阀270a 以及270b可类似于图5A以及图5B所示的断开式打开阀。
在操作中，归因于毛细管力，流体274被吸取至毛细管262中，且流 经自关闭阀268a以及268b。参看图15B,当流体274流经自关闭阀268a 以及268b时，流体274的部分被自关闭阀268a以及268b中的SAP吸附， 从而使自关闭阀268a以及268b变化为关闭状态，由此阻断流体274的进一 步流动。以此方式导致流体274占据毛细管的自关闭阀268a与268b之间的 区段264。
通过将断开式打开阀270a以及270b自关闭状态改变为打开状态且施 加吸引力或推动力来移动流体274，流体274可经过分支266a或266b自区 段264移动至其它位置。
计量装置260的优势在于:计量装置260可在无需使用者小心监控的情 况下快速取样预定体积的流体。因为毛细管具有小直径，所以计量装置260 可用于精确取样少量流体。
参看图16A，可自样本池282获取三种不同量的流体的计量装置280 包括三个毛细管284a、284b以及284c。每一毛细管在一端具有自关闭阀(例 如，286a、 286b或286c)且另一端具有真空间(例如，288a、 288b或288c)。 每一真空泵具有真空玻璃毛细管。初始，自关闭阀处于打开状态。
参看图16B,当使用者断开真空泵288a中的真空玻璃毛细管时，产生 吸引力来吸取预定量的液体至毛细管284a中。当流体经过自关闭阀286a 时，自关闭阀286a中的SAP膨胀，从而4吏自关闭阀286a进入关闭状态， 藉此阻止流体进一步移动而经过自关闭阀286a。类似，通过阻断真空泵288b 以及288c中的真空毛细管，预定量的流体可被吸取至毛细管284b以及284c 中。被吸取至毛细管284a至284c中的流体量由真空泵288a至288c中的毛 细管的体积来判定，被吸取至毛细管284a至284c中的流体量可为相同或不 同的。
参看图17A，可通过使用真空泵、断开式打开阀、自关闭阀的组合来 制造用于两步骤检定的装置290 ，两步骤检定要求在快速结合试剂后用緩冲 液进行清洗。通道302的一端经过自关闭阀296耦^妄至样本池300,且通道 302的另 一端耦接至第一真空泵292a。通道302连接至通道308，通道308 经过断开式打开阀294耦纟姿至緩冲液298。通道302也连^妻至通道304，通 道304耦接至第二真空泵292b以及第三真空泵292c。通道304包括结合及 /或感测区306，结合及/或感测区306包括用于结合或感测样本300中的化 合物的试剂。
以一方式操作装置290以使得朝向结合以及感测区306吸取样本300 以使反应发生，随后朝向结合以及感测区306吸取緩冲液298以清洗结合 以及感测区。
参看图17B,启动真空泵292a以产生朝向真空泵292a吸取样本300且 将样本300吸取至真空泵292a与自关闭阀296之间的通道302的部分的吸 引力。当样本300流经自关闭阀296时，样本的部分被自关闭阀296中的 SAP吸附，从而使自关闭阀296进入关闭状态。
参看图17C,启动断开式打开阀294以使阀294改变为打开状态。启 动真空泵292b以产生朝向真空泵292b吸取样本300与緩冲液298的吸引 力。真空泵292a以及292b经设计以使得在启动泵后，样本300将停止于结 合以及感测区306处。在一段时间后，启动真空泵292c以移动样本300至 区306之外，且使緩冲液298流经区306及清洗区306。
上述实例提供培养时间(incubation time)以允许在緩冲液290清洗结 合以及感测区306的前样本300中的化合物与区306中的试剂进行反应。 若区306处的反应为快且培养时间为不必要的，则真空泵292b可制得较大
且可省略真空泵292c。当启动真空泵292b时，样本迅速流经结合以及感测 区306,随后由緩冲液298清洗结合以及感测区306。
参看图18A,可通过使用真空泵、断开式打开阀、自关闭阀以及气体 泵的組合来制造用于两步骤检定的装置310 ，两步骤检定要求在緩慢结合试 剂后用緩沖液进行清洗。类似于装置290的装置310具有通道302，通道 302连接至两个通道304以及308。通道302经过自关闭阀296耦接至样本 300。通道308经过断开式打开阀294耦接至緩冲液298。通道304包括结 合以及感测区306。通道304的一端耦接至断开式打开阀312。气体泵314 耦接至緩冲液298。
装置310与装置290之间的差别在于:装置310并非使用真空泵292b 来朝向结合以及感测区306吸取样本300以及緩冲液298，而是使用气体泵 314来朝向区306推动样本300以及緩冲液298。
参看图18B，为了执行两步骤检定，启动真空泵292a以吸取样本300 至通道中。在样本流经自关闭阀296后阀296进入关闭状态。
参看图18C，启动断开式打开阀294以及312以使阀改变为打开状态。 启动气体泵314以在一段时间期间产生气体，从而推动样本300以及緩冲 液298经过结合以及感测区306。因为气体泵314在一段时间期间产生气体 (产生气体的化合物之间的反应耗费一定量的时间来完成)，样本300可緩 慢经过结合以及感测区306，从而緩慢发生结合反应。
参看图19A，可通过添加第二緩冲液324以及通道322至图17A所示 的结构来制造用于三步骤检定的装置320,三步骤检定要求在快速结合试剂 后用两种緩冲液进行清洗。为了执行多步骤检定，启动真空泵292a以使样 本300流动至通道302。当样本300流经自关闭阀296时，阀296改变为关 闭状态。
参看图19B，启动断开式打开阀294以使其改变为打开状态，且启动 真空泵292b以使朝向结合以及感测区306吸取样本300以及第一緩冲液 298。
参看图19C,启动断开式打开阀326以使其改变为打开状态，且启动 真空泵292c以使朝向结合以及感测区306吸取样本300、第一緩冲液298 以及第二緩冲液324。以此方式，可用两种不同緩冲液清洗区306处的反应。
可通过耦接额外緩冲液或样本且添加对应数目个真空泵至通道304的
末端来建构用于要求三步骤以上的步骤的检定中的装置。
参看图20，可建构模块330来执行多重分析物检定。模块包括用于固 持样本300的样本池282以及三个腔室332a、 332b以及332c，每一腔室含 有用于结合且感测样本300中的化合物的分析物。以下描述用以执行与腔 室332a中的第一分析物相关的检定的組件。
腔室332a经过通道342a以及自关闭阀344a耦接至样本池282。通道 342a经过自关闭阀346a以及断开式打开阀348a耦*接至第一緩冲液350a。 通道342a经过自关闭阀352a以及断开式打开阀354a耦4妄至第二緩冲液 356a。通道342a经过自关闭阀358a以及断开式打开阀360a耦接至第三緩 冲液362a。腔室332a也连接至真空泵334a、 336a、 338a以及340a。
为了执行检定，启动真空泵334a以朝向腔室332a吸取样本300,以使 得允许样本300中的化合物与分析物332a进行反应。在一定量的样本流经 自关闭阀344a之后，阀344a改变为关闭状态。通过启动断开式打开阀348a (将阀改变为打开状态)以及第二真空泵336a，第一緩冲液350a冲洗过腔 室332a。在一定量的第一緩冲液350a流经自关闭阀346a之后，阀346a改 变为关闭状态。
通过启动断开式打开阀354a (将阀改变为打开状态)以及第三真空泵 338a，第二緩冲液356a冲洗过腔室332a。在一定量的第二緩冲液356a流 经自关闭阀352a之后，阀352a改变为关闭状态。
以此类似方式，通过启动断开式打开阀360a (将阀改变为打开状态) 以及第四真空泵340a，第三緩冲液362a冲洗过腔室332a。在一定量的第三 緩冲液362a流经自关闭阀358a之后，阀358a改变为关闭状态。
可以类似于执行与腔室332a中的第 一分析物相关的检定的方式执行与 腔室332b以及332c中的第二以及第三分析物相关的检定。可同时执行与腔 室332a、 332b以及332c中的第一、第二以及第三分析物相关的检定。
以下为执行生物性检定的真空泵以及气体泵的应用。
图22A以及图22B展示用于执行快速反应比色检定的装置380。装置 380包括通道384，通道384的一端耦接至样本池382且另 一端耦接至真空 泵90。样本池382可固持诸如血液或尿的流体。通道384包括测试区386， 测试区386具有侦测到某一化合物后立即改变颜色的测试线。真空泵90启 动时可快速吸取样本池382中的流体经过测试区386。通过读取测试线的颜
色，使用者可快速判定流体中存在或并不存在某一化合物。
图23A以及图23B展示用于取样经过滤的流体的装置390。装置3卯 包括通道384,通道384的一端耦接至样本池382且另一端耦接至真空泵 90。过滤薄膜392置放于样本池382中。真空泵90启动时可快速吸取样本 池382中的流体(例如，血液)经过过滤薄膜392，从而产生被吸取至通道 384中的经过滤的流体(血浆)。
图24A至图24C展示用于緩慢的比色检定的装置400。装置400包括 样本池402,样本池402耦接于气体泵404与通道384之间。通道384具有 测试区386，测试区386具有侦测到某一化合物后立即改变颜色的测试线。 为了使用装置400,将样本流体406置放于样本池402中。密封带408密封 样本池的开口。启动气体泵404以产生推动样本流体406经过测试区386 的气体。因为气体泵404在一段时间期间产生气体，所以样本流体406在 一段时间期间行进经过测试区，从而允许执行緩慢的比色检定。
本发明的一具体实施例，则请参照图29A与29B，可通过使用自关闭
(Antibody)检定的装置500。此装置500包括血液样本池(Blood sample wel1)501、冲洗緩冲液池(Washing buffer wel1)503、计量区域与标志抗体 (Metering zone and labeled antibody)区域505 、 诊断法区域(Diganostic Zone)(抗体阵列Antibody array)507、断开式打开阀(BOV)509、废弃物池 (Waste well)511与自关闭阀(SLV)513。此计量区域与标志抗体区域505具有 一通道连通血液样本池501与冲洗緩冲液池503，而自关闭阀(SLV)513则是 位于此通道之间。而诊断法区域507则是具有另一通道， 一端连接到计量 区域与标志抗体区域505的中心位置，而另 一端则通过断开式打开阀 (BOV)509连接到废弃物池(Waste well)5U。
此装置500对血液样本进行抗体(Antibody)检定的方法，请参照图30A、 30B与30C所示。首先，将血液样本502加载血液样本池501内，而后， 使用本发明前迷实施例中所提出的自关闭阀(SLV)513，利用毛细管力 (Capillary force)将血液吸入此计量区域与标志抗体区域505的通道内，如图 30A所示的502a。而后，载入冲洗緩冲液到冲洗緩冲液池503内，而此时 冲洗緩冲液也会流入计量区域与标志抗体区域505的通道内，如图30B的 504a,而此时血液会被挤入诊断法区域507内，如图的502b。
而后，请参考图30C，将断开式打开阀(BOV)509断开后，则将血液进 一步吸入而经过诊断法区域507，如图所示的502c，此时在此诊断法区域 507内的抗体阵歹'j(Antibody array)将会与血液内的抗原(Antigent)结合，而冲 洗緩冲液则将没有作用的血液冲到废弃物池511。
本发明的又一具体实施例，而参看图31所示。可通过使用自关闭阀 (SLV)与断开式打开阀(BOV)的組合来制造用于对血液样本进行抗体 (Antibody)检定的装置。而此装置包括血液样本池、冲洗緩冲液池、诊断法 区域(内涵抗体阵列)、断开式打开阀(BOV)、废弃物池与自关闭阀。而此血 液样本池则包含具有移除血细胞(Blood cell removal)的薄膜，可利用血液样 本在吸入时即可过滤纟皁血细胞。
此诊断法区域具有一通道连通血液样本池与冲洗緩冲液池，而另 一端 则通过断开式打开阀(BOV)连接到废弃物池。自关闭阀(SLV)则是位于血液 样本池进入此通道之前，可控制流入诊断法区域的血液量，并且防止血液 倒j克至血'液4羊本'池。
当断开式打开阀(BOV)断开后，将血液先经过可移除血细胞的薄膜过滤 后，进一步吸入诊断法区域内，此时在诊断法区域内的抗体阵列(Antibody array)将会与血液内的抗原(Antigent)结合，而冲洗緩沖液则将没有作用的血 液冲到废弃物池中。
尽管上文已论述某些实例，但其它实施以及应用也属于所附的权利要 求的范畴。举例而言，在图1A以及图1B的真空泵90中，容器100可含有 低压力区域而并非含有真空区域。只要容器100内部的气体压力较低于容 器100外部的气体压力，当容器100断开时，容器100外部的区域106中 的压力将下降，从而产生沿一方向朝向容器100吸取流体的吸引力。上文
石英以及陶瓷。
权利要求
1.一种方法，包含控制流体在通道中的流动，包括断开第一容器以于所述通道中产生压力差，使得所述流体在所述通道中移动，所述第一容器由脆性材料制成，其中所述第一容器(a)界定所述第一容器内的空间，所述空间具有不同于所述第一容器外部的气体压力的气体压力，或(b)包括第一材料，所述第一材料在所述第一容器断开前与第二材料相分离，所述第一材料以及所述第二材料经选择以使得在所述第一材料与所述第二材料相互作用后立即产生气体。
2. 如权利要求1所迷的方法，其中所述第 一 容器中的所述空间具有高于 所述第一容器外部的所述压力的压力。
3. 如权利要求2所述的方法，其中控制所述流体的所述流动包含于所述 通道中推动所迷流体使其远离所述被断开的第一容器。
4. 如权利要求1所述的方法，其中所述第 一 容器中的所述空间具有低于 所述第一容器外部的所述压力的压力。
5. 如权利要求4所述的方法，其中控制所述流体的所迷流动包含吸引所 述通道中的所述流体使其朝向所述被断开的第 一 容器。
6. 如权利要求5所述的方法，其中所述流体包含血液，且控制所述血液 的所述流动包含使所述血液经过过滤器以阻断血液细胞且允许血浆经过所 迷过滤器并进入所述通道。
7. 如权利要求5所述的方法，更包含当所迷流体在所述通道中流动时执 行比色检定。
8. 如权利要求5所述的方法，更包含第二容器，所迷第二容器(a)界 定所迷第二容器内的空间，所述空间具有高于所述第二容器外部的气体压 力的气体压力，或(b)包括第三材料，所述第三材料在所述第二容器断开 前与第四材料相分离，所述第三材料以及所述第四材料经选择以使得所迷 第三材料与所迷第四材料相互作用后立即产生气体。
9. 如权利要求8所述的方法，其中控制所述流体的所迷流动包含推动所 述通道中的所迷流体使其远离所迷第二容器。
10. 如权利要求5所述的方法，其中控制所述流体的所述流动包含通过使用吸附所述流体的部分后体积立即膨胀的流体吸附材料来阻止额外流体 沿某一方向移动而经过所述通道。
11. 一种流体装置，包含通道；以及第一容器，当所述第一容器断开时所迷第一容器于所迷通道中产生压力差，所述第一容器由脆性材料制成，其中所述第一容器(a)界定所迷第 一容器内的空间，所述空间具有不同于所述第 一容器外部的气体压力的气 体压力，或(b)包括第一材料，所迷第一材料在所迷第一容器断开前与第 二材料相分离，所述第一材料以及所述第二材料经选择以使得所迷第一材 料与所述第二材料相互作用后立即产生气体。
12. 如权利要求11所述的流体装置，更包含第二容器，所迷第二容器(a) 界定所述第二容器内的空间，所迷空间具有不同于所迷第二容器外部的气 体压力的气体压力，或(b)包括第三材料，所述第三材料在所迷第二容器 断开前与第四材料相分离，所述第三材料以及所述第四材料经选择以使得所迷第三材料与所述第四材料相互作用后立即产生气体。
13. 如权利要求12所迷的流体装置，其中所述第一容器中的所述空间具 有高于所迷第一容器外部的所述压力的压力，且所述第二容器中的所述空 间具有低于所述第二容器外部的所述压力的压力。
14. 如权利要求12所述的流体装置，其中所迷第 一 容器中的所迷空间具 有低于所述第一闭合容器外部的所迷压力的压力，且所迷第二容器包括第 一材料，所迷第一材料在所迷第二容器断开前与第二材料相分离，所迷第 一材料以及所述第二材料经选择以使得所迷第一材料与所迷第二材料相互 作用后立即产生气体。
15. 如权利要求14所述的流体装置，更包含过滤器薄膜以阻断血液细胞 且允许血浆经过。
16. 如权利要求11所述的流体装置，其中所述脆性材料包含以下材料中 的至少一者石英、玻璃、陶瓷、塑料，以及石英、玻璃、陶瓷以及塑料 中的两者或两者以上的复合物。
17. 如权利要求11所述的流体装置，其中所迷通道是由用可挠性材料制 成的壁界定的。
18. 如权利要求11所述的流体装置，其中所述第一容器包括加热时产生气体的材料。
19. 如权利要求11所述的流体装置，其中所述第一容器包括加热时自固 态升华至气态的材料。
20. —种流体装置，包含 界定第一区域的第一材料；界定第二区域的第二材料，所述第二区域与所迷第一区域相分离；连 接器，耦接于所述第一区域与所迷第二区域之间，所述连接器包含脆性材 料且具有开放端以及闭合端，所迷开放端安置于所述第二区域中，所述闭合端安置于所述第一区域中，所迷第一区域通过所迷连接器的所迷闭合端 与所述第二区域隔断，所述连接器经组态以使得当所述连接器的所述闭合 端断开时，所述连接器界定自所迷第一区域至所述第二区域的通路c
21. —种流体装置，包含包含膨胀部分的通道，所述膨胀部分具有大于所述通道的相邻部分的 直径；以及安置于所述膨胀部分中的材料，所迷材料具有在吸附流体前并不阻断 所述流体的通路的体积，其中所述材料吸附所迷流体的部分后体积立即膨 胀以使得膨胀后所述材料阻断额外流体经过所述通道的通路。
22. 如权利要求21所述的流体装置，其中所述材料包含超级吸附剂聚合物。
23. —种流体装置，包含 含有第 一流体的第 一储集器； 含有第二流体的第二储集器； 主通道；第一分支通道，所述第一分支通道耦接所迷第一储集器至所述主通道； 第二分支通道，所迷第二分支通道耦接所迷第二储集器至所述主通道； 第一单次使用泵，当所迷第一单次使用泵中的容器断开时所述第一单次使用泵产生压力差以移动所述第一流体以及所迷第二流体中的一者或两者；以及第二单次使用泵，当所述第二单次使用泵中的容器断开时所迷第二单 次使用泵产生压力差以移动所述第一流体以及所述第二流体中的一者或两者。
24. 如权利要求23所述的流体装置，其中所述第一容器(a)界定所述第一容器内的空间，所述空间具有不同于所述第一容器外部的气体压力的 气体压力，或(b)包括第一材料，所述第一材料在所述第一容器断开前与 第二材料相分离，所述第一材料以及所迷第二材料经逸择以使得所迷第一材料与所述第二材料相互作用后立即产生气体。
25. 如权利要求23所迷的流体装置，更包含自关闭阀，所述自关闭阀包 括初始具有小体积以使得所迷第 一流体能够经过所迷阀的材料，所迷材料 在吸附所述第 一流体的部分后增大体积以阻止所迷流体进一步经过所迷阀 的通路。
26. 如权利要求23所迷的流体装置，更包含阀，所述阀具有用脆性材料 制成的连接器，其中当所述连接器完整无损时，所述阀阻止所述第一流体 进入所迷主通道，且当所述连接器断开时，产生通路以允许所述第一流体 进入所述主通道。
27. 如权利要求23所述的流体装置，更包含第三储集器，所述第三储 集器含有第三流体；以及第三分支通道，所迷第三分支通道耦接所述第三 储集器至所述主通道。
28. 如权利要求23所述的流体装置，更包含感测区，所述感测区耦接至的感测剂。
29. —种方法，包含提供多个吸管以使得能够取样预定量的流体，每一吸管包括 通道，以及容器，所述容器断开时于所迷通道中产生压力差，所迷容器由脆性 材料制成，所迷容器界定所述容器内的空间，所述空间具有小于所述容器 外部的气体压力的气体压力，其中断开所述容器会于所述通道中产生预定 量的压力差以使得预定量的流体被吸取至所迷通道中。
30. —种方法，包含使得流体能够自第一区域流动至第二区域，所迷第一区域通过具有开 放端以及闭合端的连接器耦接至所述第二区域，所述开放端安置于所述第 二区域中，所述闭合端安置于所迷第一区域中，所述第一区域通过所述连 接器的所述闭合端与所述第二区域隔断，其中使得所述流体能够流动包含 断开所述连4妻器的所述闭合端以形成经过所迷连4妻器自所述第一区域至所 述第二区域的通路；通过使用吸附所述流体后体积膨胀的材料来吸附流经所迷连接器的所迷流体的部分；以及使用所述经膨胀的材料来阻断额外流体进一步流经所述连接器。
31. —种方法，包含使流体在通道中流动，所述通道包括吸附所迷流体的部分后体积立即 膨胀的材料，使所迷流体在所迷通道中流动包括使所述流体的第 一部分流 经所述材料且使用所述材料来吸附所述流体的第二部分，从而使得所迷材 料体积膨胀；以及通过使用所述经膨胀的材料来阻断额外流体经过所述通道的通路。
32. 如权利要求31所述的方法，更包含断开连接器的闭合端，以通过使 所述流体绕过所述经膨胀的材料流经所述连接器来使得额外流体能够于所 迷通道中流动，其中在断开所迷闭合端之前，所述连接器具有安置于所述 通道的第 一部分中的开放端以及安置于所述通道的第二部分中的闭合端， 所述第一部分以及所述第二部分通过所述经膨胀的材料相分离。
33. 如权利要求32所述的方法，更包含通过使用吸附所述流体后体积膨 胀的材料来吸附流经所述连接器的所述流体的部分，且使用所述经膨胀的 材料来阻断额外流体进一 步流经所迷连接器。
34. 如权利要求31所述的方法，其中所述材料包含超级吸附剂聚合物。
35. —种方法，包含使流体经过通道，所迷通道包括第一自关闭阀以及第二自关闭阀，所 述第一自关闭阀与所述第二自关闭阀彼此间隔开，每一自关闭间包含吸附 所述流体的部分后体积立即膨胀的流体吸附材料；通过使用所述第一自关闭阀以及所述第二自关闭阀中的所述流体吸附 材料来吸附所迷流体的部分；以及膨胀所述流体吸附材料的所述体积以阻断额外流体进一 步经过所述通 道的通路，在所述通道的所述第一自关闭阀与所迷第二自关闭阀之间的部分中保持预定量的流体。
36. 如权利要求35所述的方法，更包含使用毛细管力来吸取所迷流体使 其经过所述通道。
37.—种方法，包含阻断由脆性材料制成的第 一 容器以于通道中产生压力差，使得第 一 流体自第一储集器移动至所述通道的第一区段，所述第一容器(a)界定所述 第 一 容器内的空间，所述空间具有不同于所述第一容器外部的气体压力的 气体压力，或(b)包括第一材料，所述第一材料在所述第一容器断开前与 第二材料相分离，所述第一材料以及所述第二材料经选择以使得所述第一材料与所述第二材料相互作用后立即产生气体；以及阻断由脆性材料制成的第二容器以于通道中产生压力差，使得所述第 一流体的至少部分移动而经过所述通道的第二区段。
38.如权利要求3 7所述的方法，更包含阻断由脆性材料制成的第 一 阀以产生第一通路，所述第一通路连接第二储集器至所述通道，所述第二储集 器含有第二流体。
39. 如权利要求38所述的方法，其中通过阻断所述第二容器而产生的所 述压力差使得所述第二流体自所迷第二储集器移动至所迷通道的所述第二区段。
40. 如权利要求38所述的方法，更包含阻断由脆性材料制成的第二容器以产生压力差，使得所述第二流体自所迷第二储集器移动至所迷通道的所 述第二区段。
41. 如权利要求4 0所述的方法，更包含阻断由脆性材料制成的第二阀以 产生第二通路，所述第二通路连接第三储集器至所述通道，所述第三储集 器含有第三流体。
42. 如权利要求41所述的方法，更包含阻断由脆性材料制成的第三容器 以产生压力差，使得所述第三流体自所述第三储集器移动至所迷通道的所 述第二区段。
43. 如权利要求37所述的方法，其中所迷通道的所述第二区段包含用以 判定特定判定材料是否存在于所述第 一 流体中的感测剂。
44. 如权利要求37所述的方法，其中所述第一容器界定所述第一容器内 的空间，所述空间具有低于所迷第一容器外部的气体压力的气体压力。
45. 如权利要求44所述的方法，其中所迷第二容器界定所迷第二容器内 的空间，所述空间具有低于所述第二容器外部的气体压力的气体压力。
46. 如权利要求44所迷的方法，其中所述第二容器界定所述第二容器内的空间，所述空间具有气体压力，所述气体压力(a)高于所迷第二容器外部的气体压力的气体压力，或(b)包括第一材料，所述第一材料在所述第二容器断开前与第二材料相分离，所述第一材料以及所述第二材料经选择 以使得所述第一材料与所述第二材料相互作用后立即产生气体。
47. —种方法，包含同时操作第 一单次使用泵以及第二单次使用泵以吸取样本流体的第一 部分至第一通道及吸取所述样本流体的第二部分至第二通道，包括阻断所 述第一单次使用泵中的第一容器以产生压力差，使得所述样本流体的所述 第一部分自储集器移动至所述第一通道，且阻断所述第二单次使用泵中的 第二容器以产生压力差，使得所述样本流体的所述第二部分自所述储集器移动至所述第二通道；以及同时操作第三单次使用泵以及第四单次使用泵以吸取第一緩沖溶液至 所述第一通道及吸取第二緩冲溶液至所述第二通道。
48. 如权利要求47所述的方法，更包含同时操作第五单次使用泵以及第 六单次使用泵以吸取第三緩冲溶液至所述第一通道及吸取第四緩冲溶液至 所述第二通道。
49. 如权利要求47所迷的方法，更包含与所述第 一 单次使用泵同时操作 第五单次使用泵以吸取所述样本流体的第三部分至第三通道，且与所述第 三单次使用泵同时操作第六单次使用泵以吸取第三緩冲溶液至所述第三通道。
全文摘要
本发明公开一种用于执行检定的流体装置，其可包括诸如真空泵、气体泵、“断开式打开阀(Broken open valves)”以及“自关闭阀(self-close valves)”的控制组件，其用于控制流体装置中的流体流动。可使用真空泵来沿特定方向牵引通道中的流体，且可使用气体泵来沿特定方向推动通道中的流体。可使用断开式打开阀来连接由使用者控制的两个独立区域，且可使用自关闭阀来在流体经过后自动密封通道。真空泵、气体泵、断开式打开阀以及自关闭阀可制造为小体积，使得流体装置可制造体积小且可携带的装置。
文档编号F04B37/14GK101109761SQ20061014957
公开日2008年1月23日 申请日期2006年11月21日 优先权日2006年7月17日
发明者翁国曜 申请人:财团法人工业技术研究院