(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体試験カセットであって、
前記流体試験カセットが、チップと、該チップを支持するカセット本体を備え、
前記チップは、
マイクロ流体容器と、
前記マイクロ流体容器から延びるマイクロ流体チャンネルであって、第１の狭窄部を有するマイクロ流体チャンネルと、
前記第１の狭窄部内の第１の微細加工集積センサー
を備え、
前記カセット本体は、前記マイクロ流体容器に接続されたサンプル入力ポートを備え、
前記流体試験カセットがさらに、
前記サンプル入力ポート内の試薬と、
前記カセット本体及び前記チップを完全に囲む取り外し可能なパッケージ
を備えることからなる、流体試験カセット。
【請求項２】
前記第１の狭窄部の幅が３０μｍ以下である、請求項１の流体試験カセット。
【請求項３】
前記サンプル入力ポートからマイクロ流体容器まで蛇行して延びるレジデンス通路をさらに備える、請求項１または２の流体試験カセット。
【請求項４】
前記カセット本体は、前記チップを通過した流体を受けるための排出用容器をさらに備える、請求項１〜３のいずれかの流体試験カセット。
【請求項５】
前記チップはさらに、
前記マイクロ流体チャンネルを前記排出用容器に接続するノズルと、
流体を前記排出用容器内へと前記ノズルを通して放出するための熱抵抗器
を備えることからなる、請求項４の流体試験カセット。
【請求項６】
前記マイクロ流体チャンネルが、
前記マイクロ流体容器から延びて、熱抵抗器を収容する第１の部分と、
前記第１の部分から分岐して前記マイクロ流体容器へと戻る第２の部分であって、インピーダンスセンサーを収容している前記第１の狭窄部を有する第２の部分と、
前記第１の部分と前記第２の部分の一方から分岐して前記マイクロ流体容器へと戻る第３の部分
を備え、
前記第２の部分は、第２のインピーダンスセンサーを収容する第２の狭窄部を有することからなる、請求項１または２の流体試験カセット。
【請求項７】
前記第１の部分は、前記容器からの第１の幅を有する入口を有し、前記第２の部分は、前記容器への第２の幅を有する出口を有し、該第２の幅は前記第１の幅よりも大きく、前記第３の部分は、前記容器への第３の幅を有する出口を有し、該第３の幅は前記第１の幅よりも大きいことからなる、請求項６の流体試験カセット。
【請求項８】
前記マイクロ流体チャンネルは、第２のセンサーを収容する第２の狭窄部を有し、該第２の狭窄部は、前記第１の狭窄部の幅とは異なる幅を有することからなる、請求項１または２の流体試験カセット。
【請求項９】
さらに、前記マイクロ流体チャンネルを通して流体を送り出すための熱抵抗器を該マイクロ流体チャンネル内に有し、該熱抵抗器は、前記マイクロ流体チャンネルに沿ったある長さを有しており、前記第１の微細加工集積センサーは、前記マイクロ流体チャンネルに沿って、前記熱抵抗器から少なくとも該長さ分だけ離れている、請求項１または２の流体試験カセット。
【請求項１０】
さらに、前記マイクロ流体チャンネルを通して流体を送り出すための熱抵抗器を該マイクロ流体チャンネル内に有し、該熱抵抗器は、前記マイクロ流体チャンネルに沿ったある長さを有しており、前記熱抵抗器は、前記マイクロ流体チャンネルに沿って、前記マイクロ流体容器から少なくとも該長さ分だけ離れている、請求項１または２の流体試験カセット。
【請求項１１】
前記第１の微細加工集積センサーは、前記マイクロ流体チャンネルに沿ったある長さを有し、前記マイクロ流体チャンネルは、第２の狭窄部を有し、前記チップはさらに、前記第２の狭窄部内に第２の微細加工集積センサーを有し、該第２の微細加工集積センサーは、少なくとも該長さの２倍の距離だけ、前記第１の微細加工集積センサーから離れている、請求項１、２、９、１０のいずれかの流体試験カセット。
【請求項１２】
流体試験カセットであって、
狭窄部を有するマイクロ流体チャンネルと、
前記狭窄部内の微細加工集積センサーと、
排出用容器と、
前記マイクロ流体チャンネルを前記排出用容器に接続するノズルと、
前記マイクロ流体チャンネル内の熱抵抗器であって、前記マイクロ流体チャンネル内の流体を前記排出用容器内へと放出するための熱抵抗器
を備える流体試験カセット。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
たとえば血液などの流体の種々の属性を検出するために、様々な検出装置が現在利用可能である。かかる検出装置は、しばしば、大きく、複雑で高価である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】（補充可能性あり）
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】例示的なマイクロ流体診断試験チップの略図である。
【図２】別の例示的なマイクロ流体診断試験チップを概略的に示す断面図である。
【図３】別の例示的なマイクロ流体診断試験チップを概略的に示す断面図である。
【図４】別の例示的なマイクロ流体診断試験チップの略図である。
【図５】別の例示的なマイクロ流体診断チップを備える例示的な流体試験システムの略図である。
【図６】例示的な流体ポンプ及びセンサーが配置されている例示的なマイクロ流体チャンネルの略図である。
【図７】別の例示的な流体試験システムの略図である。
【図８】例示的なカセットの斜視図（ないし透視図）である。
【図９Ａ】外形が変更された図８のカセットの断面図である。
【図９Ｂ】一部が省かれたすなわち一部を透明にして示す図９Ａのカセットの斜視図（ないし透視図）である。
【図９Ｃ】一部が省かれたすなわち一部を透明にして示す図９Ａのカセットの上面図である。
【図１０Ａ】例示的なマイクロ流体カセット及びじょうご（漏斗）を支持する例示的なカセットボードの上面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａのカセットボードの底面図である。
【図１１】図１０Ａのカセットボードの一部の部分断面図である。
【図１２】図８及び図９Ａのカセットの別の例示的なマイクロ流体チップの上面図である。
【図１３】図１２のマイクロ流体チップの例示的な検出領域の拡大部分上面図である。
【図１４】例示的なマイクロ流体チャンネル内の例示的な電気センサーを示す、例示的なマイクロ流体チップの部分上面図である。
【図１５】マイクロ流体チャンネルの例示的な狭窄部の体積を例示的な細胞（セル）と比較して示す図である。
【図１６】例示的な電気センサーを含む例示的なマイクロ流体チャンネルの図であり、電界の生成及び該電界を通過しようとしている細胞の相対的な大きさが示されている。
【図１７】図８及び図９Ａのカセットで使用できる別の例示的なマイクロ流体チップの部分上面図である。
【図１８】例示的なマイクロ流体チャンネルの一部を示す、図８及び図９Ａのカセットで使用できる別の例示的なマイクロ流体チップの部分上面図である。
【図１９】前記マイクロ流体チャンネルの一部内の例示的なポンプ及びセンサーを示す、図１８のマイクロ流体チップの部分上面図である。
【図２０】図８及び図９Ａのカセットで使用できる別の例示的なマイクロ流体チップの部分上面図である。
【図２１】例示的なインピーダンス検出回路の略図である。
【図２２】図７の流体試験システムによって実行される例示的なマルチスレッディング法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
図１は、例示的なマイクロ流体診断試験チップ３０を概略的に示している。後述するように、チップ３０は、チップもしくは単一のダイにおける流体の試験または診断を容易にする集積化された微小電気機械システム及びマイクロフルイディクス（マイクロ流体工学機能）を有するチップから構成される。この結果、はるかに少ない量の流体及びはるかに少ない量の試薬で流体試験を実施することができ、そのため、流体試験用の現行のベンチトップ法よりも、生じる廃棄物が少なく、かつ生成される生体有害物質がより少なくて済む可能性がある。
【０００５】
チップ３０は、基板３２を有し、該基板には、マイクロ流体容器３４、マイクロ流体チャンネル（マイクロ流体チャンネルはマイクロ流体チャネルともいう）３６、及び微細加工された集積センサー３８（以下、微細加工された集積センサーを「微細加工集積センサー」という）が形成されている。基板３２は、基礎となる構造すなわちベースを備えている。図示の例では、基板３２はシリコンから構成されている。他の例では、基板３２は他の材料から形成される。
【０００６】
マイクロ流体容器３４は、キャビティ（空洞）、すなわち室（チャンバー）ないし体積部を有しており、血液などの液状の流体が該キャビティ内に受け入れられて、チャンネル３６中に排出されるまで該キャビティ内に収容される。１実施例では、容器３４は、カセットの一部として提供されるより大きな容器から流体を受け取る（チップ３０は該カセット内に支持されている）。
【０００７】
マイクロ流体チャンネル３６は、基板３２内に形成されて容器３４から延びる流体チャンネルから構成されている。図１に破線で概略的に示されているように、マイクロ流体チャンネル３６は、異なる種々の実施例における様々な位置へと流体の流れを案内する、すなわち流体を導くことができる。１実施例では、破線の矢印４４で示されているように、チャンネル３６は、流体を循環させるために流体が容器３４に戻るように流体を導く。別の実施例では、破線の矢印４６で示されているように、マイクロ流体チャンネル３６は、流体を排出用容器４８に導く。さらに別の実施例では、破線の矢印５０で示されているように、チャンネル３６はその他の流体送り先へと延びている。
【０００８】
マイクロ流体チャンネル３６は、流体が通る狭窄部４０を有している。本開示において、「狭窄部」は、少なくとも１つの次元（ないし寸法）において狭く（ないし細く）なっている（たとえば幅または断面積が小さくなっている）任意の部分を意味する。「狭窄部」を、（Ａ）チャンネルの一方の側が、該チャンネルの他方の側に向かって突き出した突出部を有するようにし、または、（Ｂ）チャンネルの両側が、該チャンネルのそれぞれの他方の側に向かって突き出した少なくとも１つの突出部を有するようにし（この場合、それらの複数の突出部は、互いに整列される（位置合わせされる）か、または該チャンネルに沿って互い違いに配置される））、または（Ｃ）該チャンネルを流れることができるものと流れることができないものとを区別するための、該チャンネルの２つの壁の間に突き出した少なくとも１つの円柱体または柱状体を設ける、ことによって形成することができる。１実施例では、狭窄部４０は、チャンネル３６の２つの隣接する領域である狭窄部４０の上流部及び下流部よりも小さな断面積を有するチャンネル３６の領域を含む。狭窄部４０は、狭窄部４０を通る試験対象の個々の粒子または細胞（セル）の断面積とほぼ同じ断面積を有する。試験対象の細胞の全体寸法または平均最大寸法が６μｍである１実施例では、狭窄部４０の断面積は１００μｍ２である。１実施例では、狭窄部４０の検出体積（検出容積）は１０００μｍ３である。たとえば、１実施例では、狭窄部４０は、１０μｍの長さ、１０μｍの幅、及び１０μｍの高さを有するバイオリージョン（生物学的地域）を形成する検出体積を有している。１実施例では、狭窄部４０の幅は３０μｍ以下である。かかるサイズまたは寸法を有する狭窄部４０は、任意の時点に狭窄部４０を通過することができる粒子または個々の細胞の数を制限して、狭窄部４０を通過する個々の細胞または粒子の試験を容易にする。
【０００９】
微細加工集積センサー３８は、基板３２上の狭窄部４０内に形成された微細加工されたデバイスから構成されている。１実施例では、センサー３８は、狭窄部４０を通る流体及び／又は該流体の細胞／粒子の特性もしくはパラメータもしくは特徴を示す電気信号を出力し、または該電気信号を変化させるように設計されたマイクロデバイスである。１実施例では、センサー３８は、インピーダンスセンサーであって、狭窄部４０を流れて、狭窄部４０を横断する電界または狭窄部４０内の電界のインピーダンスに影響を与える異なるサイズの粒子または細胞によって引き起こされる電気インピーダンスの変化に基づいて信号を出力する。１実施例では、センサー３８は、狭窄部４０内のチャンネル３６の表面内に形成されたもしくは該表面内に集積化された帯電したハイサイド電極及びローサイド電極を含む。１実施例では、ローサイド電極は電気的に接地される。別の実施例では、ローサイド電極は、フローティングローサイド電極である。
【００１０】
図２は、例示的な流体診断カセットまたは流体試験カセット１１０を概略的に示す断面図である。カセット１１０は、中間インターフェース装置もしくは複数の中間インターフェース装置を介して直接または間接に携帯型電子装置に脱着可能に接続することができるユニットである。カセット１１０は、カセット本体１１２、マイクロ流体チップ１３０、及び電気コネクタ１５２を備えている。
【００１１】
カセット本体１１２は、マイクロ流体チップ１３０及び電気コネクタ１５２を支持する。図示の例では、カセット本体１１２は、サンプル入力ポート及び通路１５４、及び排出用容器１５６を備えている。サンプル入力ポート及び通路１５４は、試験対象の流体サンプルを受け入れるための流体受容室キャビティを備えている。サンプル入力ポート及び通路１５４は、受け入れた流体を、試験のためにマイクロ流体チップ１３０へと導く（送る）。１実施例では、サンプル入力ポート及び通路１５４は、上方を向いており、かつ開口部を有しており、流体の液滴は該開口部を通って、容器１５４内に（毛管作用によって）堆積させられるかまたは排出される。別の実施例では、サンプル入力ポート及び通路１５４は、膜（または薄膜）を有し、試験対象の流体を容器１５４に注入するために、針を該開口を通して挿入することができる。１実施例では、サンプル入力ポート及び通路１５４の体積は、１０μＬ（μＬ＝マイクロリットル）以上１０００μＬ以下であり、他の実施例では、サンプル入力ポート及び通路１５４はそれ以外の容積を有することができる。
【００１２】
排出用容器１５６は、本体１１２内に、チップ１３０から排出された流体を受け取るように構成ないし配置されたキャビティ（空洞）または室（チャンバー）を有する。１実施例では、排出用容器１５６の最小体積は１０μＬである。排出用容器１５６は、チップ１３０を通過して、処理または試験された流体を収容する。図示の例では、排出用容器１５６は、マイクロ流体チップ１３０が、サンプル入力ポート１５４と排出用容器１５６の間に挟まれるように、サンプル入力ポート１５４があるマイクロ流体チップ１３０の側とは反対側において、マイクロ流体チップ１３０の下に延びている。排出用容器１５６は、同じ流体が複数回試験されないように、処理または試験された流体を受け取る。１実施例では、排出用容器１５６は、本体１１２内に完全に内蔵されており、（本体１１２を切断しまたは本体１１２に穴を開け、またはその他の永久構造物によって本体１１２を破壊するなどによって本体１１２を破壊する以外には）排出用容器１５６にアクセスする（たとえば排出用容器１５６を扱う）ことはできず、処理または試験された流体を、貯蔵するためにまたは後続のカセット１１０の廃棄に伴う衛生的処理のために、本体１１２内に閉じ込める。さらに別の実施例では、（破線で概略的に示されている）ドアまたは隔壁を介して排出用容器１５６にアクセスすることができ、これによって、処理ないし試験された流体を更に分析するために、または処理ないし試験された流体を別個の容器に貯蔵するために、または容器１５６を空にしてカセット１１０の連続使用を容易にするために、処理ないし試験された流体を容器１５６から取り出すことが可能になる。
【００１３】
マイクロ流体チップ１３０は、マイクロ流体チップ１３０がさらに、ポンプ１６０及び排出通路１６２を備えるものとして示されている点を除いて（上記の）マイクロ流体チップ３０に類似している。マイクロ流体チップ３０の構成要素に対応するマイクロ流体チップ１３０の残りの構成要素ないし部品には、（マイクロ流体チップ３０と）同様に番号付けがされている。ポンプ１６０は、流体がマイクロ流体チャンネル３６を通りかつセンサー３８を横切って狭窄部４０を通るように、該流体を移動させるためのデバイス（または装置）である。ポンプ１６０は、マイクロ流体容器３４からチャンネル３６中へと流体を引き込む。ポンプ１６０はさらに、センサー３８を横切って狭窄部４０を通過した流体を、排出通路１６２を通して排出用容器１５６中へと押し出すかまたは放出する。
【００１４】
１実施例では、ポンプ１６０は熱抵抗器を備えており（または、該ポンプは熱抵抗器からなり）、ここで、該熱抵抗器を流れる電流のパルスは、該熱抵抗器に熱を生じさせて、隣接する流体の核生成エネルギーよりも高い温度まで該隣接する流体を加熱して、排出通路１６２を通して排出用容器１５６中に流体を強制的に放出する蒸気泡を生成する。該蒸気泡が崩壊すると、負圧によって、流体は、マイクロ流体容器３４からチャンネル３６中へと狭窄部４０及びセンサー３８を横切って引き込まれて、崩壊した蒸気泡が崩壊する前に有していた体積を占める。
【００１５】
さらに他の実施例では、ポンプ１６０は、他のポンピング装置（ポンピングデバイス）を備えることができる。たとえば、他の実施例では、ポンプ１６０は、加えられた電流に応答して形状を変化させまたは振動してダイヤフラムを動かし、これによって、隣接する流体を排出用容器１５６中へと排出通路１６２を通して移動させるピエゾ（圧電）抵抗デバイスを備えることができる。さらに別の実施例では、ポンプ１６０は、マイクロ流体チャンネル３６及び排出通路１６２と流体連絡する他のマイクロ流体ポンピング装置を備えることができる。
【００１６】
排出通路１６２は、排出用容器１５６へと（流体を）排出するためにポンプ１６０から延びている。排出通路１６２は、排出用容器内の流体がポンプ１６０またはチャンネル３６へと逆流するのを阻止する。１実施例では、排出通路１６２はノズルを有しており、流体は、ポンプ１６０によって、排出用容器１５６中へと該ノズルを通って送り出される。別の実施例では、排出通路１６２は、一方向弁（一方弁）を備えている。
【００１７】
電気コネクタ１５２は、マイクロ流体カセット１１０を携帯型電子装置に直接または間接に、脱着可能に電気的に接続するデバイス（装置）である。１実施例では、電気コネクタ１５２によって提供される電気的接続は、マイクロ流体チップ１３０の構成要素に電力を供給するための電力の伝送を容易にする。１実施例では、電気コネクタ１５２によって提供される電気的接続は、マイクロ流体チップ１３０にデータを伝送する電気信号の形態での電力の伝送を容易にして、マイクロ流体チップ１３０の構成要素の制御を容易にする。１実施例では、電気コネクタ１５２によって提供される電気的接続は、電気信号の形態での電力の伝送を容易にして、センサー１６０から他のセンサーへの信号の伝送などの、マイクロ流体チップ１３０から携帯型電子装置へのデータの伝送を容易にする。１実施例では、電気コネクタ１５２は、マイクロ流体チップ１３０へのそれぞれの電力供給、及びマイクロ流体チップ１３０とのデータ信号の送受信を容易にする。
【００１８】
図示の例では、電気コネクタ１５２は、複数の電気接触パッドを有し、それらのパッドは、携帯型電子装置または中間の接続インターフェースもしくはデバイスの対応するパッドに接触する。さらに別の実施例では、電気コネクタ１５２は、複数の電気プロングすなわち電気ピン、または複数の電気ピンすなわち電気プロング用ソケット（レセプタクル）、またはそれらの組み合わせを備えている。図示の例では、電気コネクタ１５２は、カセット本体１１２内またはカセット本体１１２上に形成された電気トレース、または、カセット本体１１２に固定されたフレキシブル回路上または該回路内に形成された電気トレースを介してマイクロ流体チップ１３０の構成要素に電気的に接続される。
【００１９】
電気コネクタ１５２は、マイクロ流体カセット１１０を携帯型電子装置から分離することができるように、携帯型電子装置に対する解除（解放）可能な電気的接続を容易にし、これによって、排出用容器１５６に収容されている血液などの分析された流体を有するマイクロ流体カセット１１０の廃棄もしくは保管を容易にしている。この結果、一度使用されたマイクロ流体カセット１１０を、未使用のマイクロ流体カセット１１０と交換することができる。すなわち、未使用のマイクロ流体カセット１１０を携帯型電子装置に接続することができる。電気コネクタ１５２は、モジュール化をもたらし、これによって、カセット１１０が保管または廃棄のために分離されているときに、携帯型電子装置及び関連する流体分析回路を繰り返し再使用することを可能にする。
【００２０】
図３は、マイクロ流体カセット１１０の別の例示的な実施例であるマイクロ流体カセット２１０の略断面図である。マイクロ流体カセット２１０は、マイクロ流体カセット２１０が、レジデンス通路（遠回り通路ともいう）２６３、流体試薬２６４、膜（または薄膜）２６６、及びパッケージ２６８をさらに備えている点を除いて、マイクロ流体カセット１１０に類似している。カセット１１０に対応するカセット２１０の残りの要素には、（カセット１１０と）同様に番号付けがされている。
【００２１】
（概略的に図示されている）レジデンス通路２６３は、サンプル入力ポート１５４とマイクロ流体容器３４の間に延びる流体チャンネルもしくは導管（コンジット）もしくは管（チューブ）もしくはその他の通路から構成される。レジデンス通路２６３は、受け取ったサンプル（試料）が、サンプル入力ポート１５４に入ってマイクロ流体容器３４まで進むすなわち流れるのに要する時間を長くするために、サンプル入力ポート１５４とマイクロ流体容器３４の間に蛇行した形態で、まっすくではなくすなわち非直線状に、曲がりくねって延びている。レジデンス通路２６３は、ある体積（容積）を提供し、該体積内で、試験対象の流体サンプルと流体試薬２６４が、容器３４に到達する前に混ざり合う。１実施例では、レジデンス通路２６３は、サンプル入力ポート１５４とマイクロ流体容器３４の間のカセット本体１１２の空間内で曲がりくねった円形または螺旋形の通路からなる迂遠な通路である。別の実施例では、レジデンス通路２６３は、サンプル入力ポート１５４とマイクロ流体容器３４の間の空間内で、曲がりくねっており、及び／もしくはジグザグに延びており、及び／もしくはくねっており、及び／もしくは蛇行しており、及び／もしくはジグザグ状に曲折している。
【００２２】
流体試薬２６４は、試験対象の流体と相互作用して、試験対象の流体の選択されたある特性または選択された特性のグループを分析するマイクロ流体チップ１３０の能力を高める成分（ないし組成物）を含んでいる。１実施例では、流体試薬２６４は、試験対象の流体を希釈するための成分（ないし組成物）を含んでいる。１実施例では、流体試薬２６４は、試験対象の流体に対して溶解を実行するための成分（ないし組成物）を含む。さらに別の実施例では、流体試薬２６４は、試験対象の流体の選択された部分を標識する（または区別する）のを容易にするための成分（ないし組成物）を含む。たとえば、限定的な例では、流体試薬２６４は、磁気ビーズまたは金ビーズまたはラテックスビーズを含む。他の実施例では、流体試薬２６４は、試験対象のサンプル流体が、マイクロ流体チップ１３０によって受け取られて、処理及び分析される前に、サンプル入力ポート１５４内に置かれた該サンプル流体と相互作用するかまたは該サンプル流体の性質を幾分変更する（または該サンプル流体を修飾する）、該サンプル流体とは異なる、上記以外の液体成分（ないし液体組成）または固体成分（ないし固体組成）または液体を含む。
【００２３】
図示の例では、流体試薬２６４は、試験対象の流体のサンプルをサンプル入力ポート１５４に挿入する前に、サンプル入力ポート１５４及び／又はレジデンス通路２６３内に収容される。図示の例では、少なくとも、流体サンプルがサンプル入力ポート１５４内に受け入れられる（または沈積する）までは、流体試薬２６４をサンプル入力ポート１５４内に封入または収容するために、膜２６６は、サンプル入力ポート１５４の開口部を完全に横断して（ないし完全に覆って）延びている。この結果、流体試薬２６４を、カセット１１０の一部としてパッケージ化する（ないし組み込む）ことができ、これによって、試験対象の流体サンプルの後続の受け入れ（または沈積）に対して使用できる状態とすることができる。たとえば、第１の流体試薬２６４を収容している第１のカセット１１０を、流体の第１のサンプルの第１の特性を試験するために予め設計しておき、第１の流体試薬２６４とは異なる第２の流体試薬２６４を収容している第２のカセット１１０を、流体の第２のサンプルの第２の特性を試験するために予め設計しておくことができる。換言すれば、収容されている流体試薬２６４の種類や量に応じて異なる特性を試験するために、異なるカセット１１０を個別に設計することができる。
【００２４】
１実施例では、破線２６９で示されているように、容器１５４の開口部から膜２６６を剥がして、流体サンプルを容器１５４内に入れて（または沈積させて）、該流体サンプルと混合させることができるようにするために、膜２６６は、感圧性接着剤もしくはその他の接着剤によって容器１５４の開口部の周囲及びその上に完全に固定されたパネルもしくは薄膜から構成されている。別の実施例では、流体試薬２６４は、スライドして開く、または旋回して開いた状態となる、またはミシン目すなわち引裂き線に沿って引きはがされるパネルもしくはドアによって、容器１５４内に封止または収容される。上記の各実施例では、カセット２１０を使用する前に、流体試薬２６４がカセット２１０内に封入または収容されるので、マイクロ流体チップ１３０と流体試薬２６４の両方を含む自己充足（自己完結）型のユニットとして、カセット２１０を製造し、ストックし、及び販売もしくは供給することができる。
【００２５】
図示の例では、マイクロ流体カセット２１０は、予備の流体試薬源２７０を備えている。予備の流体試薬源２７０は、カセット２１０のユーザーの選択にしたがって、追加の量の流体試薬をサンプル入力ポート１５４に供給する。図示の例では、予備の流体試薬源２７０は、流体試薬２７４を収容している側室（サイドチャンバー）２７２を備えている。側室２７２は、試薬２７４を押し下げて容器１５４内に押し込むために、ユーザーの１つまたは複数の指によって手動で押し下げられる可撓性のダイヤフラム２７６によって境界を画されている。試薬２７４を押し込む際には、試薬２７４は側室２７２内に残っている。１実施例では、流体試薬２７４は、流体試薬２６４と同じである。別の実施例では、流体試薬２７４は、試薬２６４とは異なる流体試薬から構成される。さらに他の実施例では、流体試薬２６４は省かれ、この場合、サンプル流体を容器１５４内に入れて（または沈積させて）、試薬なしで試験することができ、または代替的に、流体試薬２７４を流体サンプルに選択的に加えることができる。別の実施例では、カセット２１０は、容器１５４のそばに複数の予備の流体試薬源を備えており、該流体試薬源の各々は、異なる流体試薬を収容しており、ユーザーが、流体サンプルと混合するために関連する流体試薬を容器１５４に選択的に入れる（または沈積させる）ことができるようにしている。たとえば、カセット本体１１２は、関連する流体試薬を容器１５４内に選択的に押し込むために、複数の押し下げ可能または圧縮可能な膜２７６を有する複数の側室２７２を備えることができる。さらに他の実施例では、予備の流体試薬源２７０は省かれる。
【００２６】
パッケージ２６８は、マイクロ流体カセット２１０を包みまたは囲みまたは収容する材料からなる薄膜、ラップ、膜（またはメンブレン）、またはその他のパネルから構成される。パッケージ２６８は、カセット２１０及び収容されている流体試薬２６４、２７４をパッケージ２６８の外部の外部環境から分離する。１実施例では、パッケージ２６８は、カセット本体１１２を取り外して、試験対象の流体サンプルを挿入して収容する（または沈積させる）ために、引き剥がされるかまたは切断される薄膜を有している。パッケージ２６８は、カセット２１０を、１つまたは複数の流体試薬を収容している自己充足型のユニットとして、予め製造してストックすることを容易にする。パッケージ２６８はさらに、カセット２１０の不正使用または以前の使用を示し、これによって、試験結果の正確さを支援する。パッケージ２６８が提供される実施例では、膜２６６を省くことができる。膜２６６が提供されるいくつかの実施例では、パッケージ２６８を省くことができる。他の実施例では、カセット２１０は、膜２６６とパッケージ２６８の両方を備えている。
【００２７】
図４は、マイクロ流体チップ３０の別の実施例であるマイクロ流体チップ３３０を概略的に示している。マイクロ流体チップ３３０は、マイクロ流体チップ３３０が、処理または試験されてマイクロ流体容器３４に戻る循環する流体として具体的に示されている点を除いて、マイクロ流体チップ３０に類似している。マイクロ流体チップ３０の構成要素ないし部品に対応するマイクロ流体チップ３３０の構成要素ないし部品には、（マイクロ流体チップ３０と）同様に番号付けがされている。
【００２８】
マイクロ流体チップ３３０には、基板３２内の容器３４の両側に２つの例示的な循環構造３３２、３３４が示されている。循環構造３３２は、マイクロ流体チャンネル３３６、センサー３３８、及びポンプ３６０を備えている。マイクロ流体チャンネル３３６は、流体サンプルを流すための、基板３２内を延びているかまたは基板３２内に形成された通路を備えている。チャンネル３３６は、ポンプを収容している中央部分３６２、及びセンサーを収容している一対の枝部分３６４、３６６を備えている。中央部分３６２は、容器３４から延びており、ポンプ３６０を収容している。
【００２９】
センサーを収容している一対の枝部分３６４、３６６は、中央部分３６２の両側で分岐すなわち枝分かれして、容器３４に戻るように容器３４まで延びている。枝部分３６４、３６６の各々は、（上記の）狭窄部４０を有しており、流体は該狭窄部を通って流れる。１実施例では、枝部分３６４、３６６は互いに類似している。１実施例では、それらの枝部分は、異なる流体流特性を容易にするために、互いに異なる形状または大きさとされている。たとえば、枝部分３６４、３６６の狭窄部４０またはその他の領域を、第１のサイズ（大きさ）の粒子または細胞が（もしあれば）、枝部分３６４、３６６の一方を他方よりもより速く流れるように、互いに異なる大きさとすることができる。枝部分３６４、３６６は、中央部分３６２の両側から分岐しているので、枝部分３６４、３６６は両方とも、流体を予め他の部分に吸い上げることなく、中央部分３６２から流体を直接受け取る。
【００３０】
ポンプ３６０は、流体がマイクロ流体チャンネル３６を通りかつセンサー３８の１つを横切って狭窄部４０を通るように、該流体を移動させるためのデバイス（または装置）である。ポンプ３６０は、マイクロ流体容器３４からチャンネル３３６中へと流体を引き込む。ポンプ３６０はさらに、センサー３８を横切って狭窄部４０を通過した流体を循環させて容器３４に戻す。
【００３１】
１実施例では、ポンプ３６０は熱抵抗器を備えており（または、該ポンプは熱抵抗器からなり）、ここで、該熱抵抗器を流れる電流のパルスは、該熱抵抗器に熱を生じさせて、隣接する流体の核生成エネルギーよりも高い温度まで該隣接する流体を加熱して、流体が狭窄部４０を通って容器３４中に戻るように該流体を強制的に放出する蒸気泡を生成する。該蒸気泡が崩壊すると、負圧によって、流体は、マイクロ流体容器３４からチャンネル３３６中へと引き込まれて、崩壊した蒸気泡が崩壊する前に有していた体積を占める。
【００３２】
さらに他の実施例では、ポンプ３６０は、他のポンピング装置（ポンピングデバイス）を備えることができる。たとえば、他の実施例では、ポンプ３６０は、加えられた電流に応答して形状を変化させまたは振動してダイヤフラムを動かし、これによって、隣接する流体を狭窄部４０を通して容器３４に戻すピエゾ（圧電）抵抗デバイスを備えることができる。さらに別の実施例では、ポンプ３６０は、マイクロ流体チャンネル３３６と流体連絡する他のマイクロ流体ポンピング装置を備えることができる。
【００３３】
循環構造３３４は、マイクロ流体チャンネル３７６、センサー３７８、及びポンプ３８０を備えている。マイクロ流体チャンネル３７６は、流体サンプルを流すために、基板３２内を延びているかまたは基板３２内に形成された通路を備えている。チャンネル３７６は、ポンプを収容している端部３８２、及び、一連のセンサーを収容している枝部分３８４、３８６、３８８を備えている。端部３８２は、容器３４から延びており、ポンプ３８０を収容している。
【００３４】
センサーを収容している枝部分３８４、３８６、３８８は、端部３８２で分岐すなわち枝分かれして、容器３４に戻るように容器３４まで延びている。枝部分３８４、３８６、３８８の各々は、（上記の）狭窄部４０を有しており、流体は該狭窄部を通って流れる。図示の例では、それらの枝部分は、異なる流体流特性を容易にするために、互いに異なる形状または大きさとされている。たとえば、枝部分３８４、３８６、３８８の狭窄部４０またはその他の領域を、第１のサイズ（大きさ）の粒子または細胞が（もしあれば）、枝部分３８４、３８６、３８８のうちの１つを（それらの枝部分の）他方よりもより速く流れるように、互いに異なる大きさとすることができる。枝部分３８４、３８６、３８８は、端部３８２の一方の側に直列に配置されているので、試験対象の流体は、流体が、枝部分３８４、３８６、３８８のうちの１つを通過できるようになるまで、枝部分３８４、３８６、３８８の各々を順次に流れる。たとえば、枝部分３８６の狭窄部４０が、枝部分３８４の狭窄部４０よりも大きく、かつ、枝部分３８８の狭窄部４０が枝部分３８６の狭窄部４０よりも大きい１実施例では、より小さな粒子または細胞が、枝部分３８４を通って最初に吸い上げられ、一方、より大きな特定の細胞は、枝部分３８６、及び（容器３４に戻ることができるようにする）枝部分３８８に到達するまで枝部分３８４中を流れ続ける。サイズが大きいために枝部分３８６の狭窄部４０を通過できない粒子または細胞は、（粒子または細胞が容器３４に戻される場所である）枝部分３８８へと向かって進み続ける。この結果、試験対象の流体サンプルの異なる部分は、互いに異なる部分３８４−３８８内の互いに異なるタイプのセンサーによって試験するために、選択的に引き込まれまたは吸い上げられる。別の実施例では、枝部分３８４、３８６、３８８は互いに類似している。
【００３５】
ポンプ３８０は、ポンプ３６０に類似しており、流体がマイクロ流体チャンネル３７６を通りかつセンサーの１つを横切って狭窄部４０を通るように、該流体を移動させるためのデバイス（または装置）である。ポンプ３８０は、マイクロ流体容器３４からチャンネル３７６中へと流体を引き込む。ポンプ３８０はさらに、センサー３７８の１つを横切って狭窄部４０を通過した流体を循環させて容器３４に戻す。
【００３６】
１実施例では、ポンプ３８０は熱抵抗器を備えており（または、該ポンプは熱抵抗器からなり）、ここで、該熱抵抗器を流れる電流のパルスは、該熱抵抗器に熱を生じさせて、隣接する流体の核生成エネルギーよりも高い温度まで該隣接する流体を加熱して、流体を狭窄部４０を通して容器３４に強制的に移動させる蒸気泡を生成する。該蒸気泡が崩壊すると、負圧によって、流体は、マイクロ流体容器３４からチャンネル３７６中へと引き込まれて、崩壊した蒸気泡が崩壊する前に有していた体積を占める。
【００３７】
さらに他の実施例では、ポンプ３８０は、他のポンピング装置（ポンピングデバイス）を備えることができる。たとえば、他の実施例では、ポンプ３８０は、加えられた電流に応答して形状を変化させまたは振動してダイヤフラムを動かし、これによって、隣接する流体を狭窄部４０を通して容器３４に戻すピエゾ（圧電）抵抗デバイスを備えることができる。さらに別の実施例では、ポンプ３８０は、マイクロ流体チャンネル３７６と流体連絡する他のマイクロ流体ポンピング装置を備えることができる。
【００３８】
図５は、例示的な流体試験システム４００を概略的に示している。流体試験システム４００は、マイクロ流体チップ４３０及び携帯型電子装置４３２を備えている。マイクロ流体チップ４３０は、基板３２、マイクロ流体容器３４、マイクロ流体チャンネル３３６、４３６、ポンプ３６０、４６０、排出通路４６２、センサー３３８、４３８、温度センサー４４０、電気コネクタ１５２、及びマルチプレクサ回路４４４を備えている。基板３２、容器３４、チャンネル３３６、ポンプ３６０、センサー３３８、及び電気コネクタ１５２については上記した。マイクロ流体チャンネル４３６は、基板３２内に形成された流体チャンネルまたは通路から構成されており、容器３４から排出通路４６０まで延びている。図示の例では、マイクロ流体チャンネル４３６は、容器３４に沿って隔置された異なる位置から排出通路４６２まで延びる複数の入口部（流入口）４５０を備えている。入口部４５０の各々は狭窄部４０を有し、１つのセンサー４３８が該狭窄部４０内に配置されている。１実施例では、各入口部４５０の狭窄部４０は、大きさ（サイズ）が異なり、または異なる断面積を有し、これによって、大きさが異なる細胞または粒子が、大きさが異なる狭窄部４０に流れ込んで該狭窄部中を通ることができるようにしている。たとえば、第１の大きさの粒子または細胞は、入口部４５０のうちの最初のものを通ることができるが、他の入口部４５０の狭窄部の大きさがより小さいために、該他の入口部４５０を通って流れることはできない。同様に、該第１の大きさの粒子または細胞よりも小さい第２の大きさの粒子または細胞は、入口部４５０のうちの最初のもの、または入口部４５０のうちの２番目のものを通ることができるが、他の入口部４５０を通って流れることはできない。
【００３９】
ポンプ４６０は、上記のポンプ１６０に類似している。同様に、排出通路４６２も、上記の排出通路１６２に類似している。ポンプ４６０は、流体がマイクロ流体チャンネル４３６を通り、かつセンサー４３８を横切って狭窄部４０を通るように、該流体を移動させるためのデバイス（または装置）である。ポンプ４６０は、マイクロ流体容器３４からチャンネル４３６中へと流体を引き込む。ポンプ４６０はさらに、センサー４３８のうちの１つを横切って狭窄部４０を通過した流体を、排出通路４６２を通して（上記の）排出用容器１５６中へと押し出すかまたは放出する。
【００４０】
１実施例では、ポンプ４６０は熱抵抗器を備えており（または、該ポンプは熱抵抗器からなり）、ここで、該熱抵抗器を流れる電流のパルスは、該熱抵抗器に熱を生じさせて、隣接する流体の核生成エネルギーよりも高い温度まで該隣接する流体を加熱して、流体を排出通路４６２を通して排出容器１５６中に強制的に放出する蒸気泡を生成する。該蒸気泡が崩壊すると、負圧によって、流体は、マイクロ流体容器３４からチャンネル４３６中へと引き込まれて狭窄部４０を通過し及びセンサー３８を横切って、崩壊した蒸気泡が崩壊する前に有していた体積を占める。
【００４１】
さらに他の実施例では、ポンプ４６０は、他のポンピング装置（ポンピングデバイス）を備えることができる。たとえば、他の実施例では、ポンプ４６０は、加えられた電流に応答して形状を変化させまたは振動してダイヤフラムを動かし、これによって、隣接する流体を排出通路４６２を通して排出用容器１５６内に移動させるピエゾ（圧電）抵抗デバイスを備えることができる。さらに別の実施例では、ポンプ４６０は、マイクロ流体チャンネル３６及び排出通路４６２と流体連絡する他のマイクロ流体ポンピング装置を備えることができる。
【００４２】
排出通路４６２は、ポンプ４６０から排出用容器１５６まで延びている。排出通路４６２は、排出用容器内の流体がポンプ４６０またはチャンネル４３６へと逆流するのを阻止する。１実施例では、排出通路４６２はノズルを有しており、流体は、ポンプ４６０によって、排出用容器１５６中へと該ノズルを通って送り出される。別の実施例では、排出通路４６２は、一方向弁（一方弁）を備えている。
【００４３】
センサー４３８は、上記のセンサー３８、１３８、３３８に類似している。センサー４３８は、狭窄部内に配置されて、試験対象のサンプル流体が関連する狭窄部４０を通過するときに、該サンプル流体の細胞または粒子またはその他の成分を検出する。１実施例では、入口部４５０の各々は、関連する狭窄部４０を通過する流体サンプルの異なる特性または特徴を検出するための異なるタイプのセンサーを収容している。１実施例では、センサー４３８の各々は、インピーダンスセンサーであり、狭窄部４０を流れて、狭窄部４０を横断する電界または狭窄部４０内の電界のインピーダンスに影響を与える異なるサイズの粒子または細胞によって引き起こされる電気インピーダンスの変化に基づいて信号を出力する。１実施例では、センサー３８は、狭窄部４０内のチャンネル３６の表面内に形成されたもしくは該表面内に集積化された帯電したハイサイド電極及びローサイド電極を含む。１実施例では、ローサイド電極は電気的に接地される。別の実施例では、ローサイド電極は、フローティングローサイド電極である。他の実施例では、センサー４３８のうちの１つ、またはセンサー４３８の各々は、関連する狭窄部４０を通過するサンプル流体の特徴またはパラメータを検出するための他のタイプのセンサーである。
【００４４】
温度センサー４４０は、チップ４３０内のサンプル流体の温度を示す信号を出力するためのセンサーである。１実施例では、温度センサー４４０は、容器３４内のサンプル流体の温度、または、通路３３６、４３６の一方または両方を流れるサンプル流体の温度を直接検出するように配置される。さらに別の実施例では、温度センサー４４０は、チップ４３０内に収容されているサンプル流体の実際の温度に関連する温度を検出する。１実施例では、温度センサー４４０の各々は、電気抵抗温度センサーであり、この場合、該センサーの抵抗は温度の変化に応答して変わり、これによって、該センサーの現在の電気抵抗を示す信号もまた周辺環境の現在の温度を示すかまたは該温度に対応する。他の実施例では、センサー４４０は、他のタイプの温度検出デバイスから構成される。
【００４５】
マルチプレクサ回路４４４は、基板３２内または該基板上に形成されて、センサー３３８、４３８、ポンプ３６０、４６０、及び温度センサー４４０の各々を電気コネクタ１５２に電気的に接続する。マルチプレクサ回路４４４は、チップ４３０上の個々の電気コネクタの数よりも多い数のセンサー、ポンプ、及び温度センサーの制御及び／又はそれらとの通信を容易にする。たとえば、チップ４３０がｎ個の接触パッドを有しているにもかかわらず、ｎより多い数の複数の異なる個々の構成要素との通信が可能である。この結果、貴重な空間または面積が節約され、チップ４３０のサイズ、及び、チップ４３０が利用される試験装置のサイズの低減が容易になる。
【００４６】
チップ４３０は、センサー３３８、４３８、ポンプ３６０、４６０、及び温度センサー４４０の各々を含むものとして図示されているが、他の実施例では、それらの構成要素の全てがチップ４３０に設けられるというわけではない。そのような実施例では、チップ４３０に関する空間節約を実現するために、マルチプレクサ回路４４４が依然として使用される。具体的には、マルチプレクサ回路４４４は、複数のセンサー３３８、４３８の数より少ない、センサー３３８、４３８に接続された（またはそれらのセンサー用の）複数の電気接続１５２を利用して、該複数のセンサー３３８、４３８との通信を容易にする。マルチプレクサ回路４４４は、複数のポンプ３６０、４６０の数より少ない、温度センサー４４０に接続された（またはそれらの温度センサー用の）複数の電気接続１５２を利用して、該複数のポンプ３６０、４６０との通信を容易にする。マルチプレクサ回路４４４は、複数のセンサー３３８、４３８の数より少ない、温度センサー４４０に接続された（またはそれらの温度センサー用の）複数の電気接続１５２を利用して、該複数のセンサー３３８、４３８との通信を容易にする。
【００４７】
携帯型電子装置４３２は、マイクロ流体チップ４３０からデータを受信するための携帯電子機器である。携帯型電子装置４３２は、チップ４３０に脱着可能にまたは取り外し可能に接続され、追加の電気コネクタに直接または間接に電気的に接続される。１実施例では、携帯型電子装置４３２は、チップ４３０を収容ないし保持しているマイクロ流体カセットに関連付けられた追加の電気コネクタを介して間接的にチップ４３０と通信し、この場合、それらの追加の電気コネクタは、電気コネクタ１５２に接続される。携帯型電子装置４３２は、チップ４３０から受け取ったデータを用いて種々の機能を実行する。たとえば、１実施例では、携帯型電子装置４３２は、データを保存する。別の実施例では、携帯型電子装置４３２は、それに加えて、またはそれの代わりに、該データを操作または処理する。さらに別の実施例では、携帯型電子装置４３２は、それに加えて、またはそれの代わりに、該データを表示し、及び／又は、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワークを介して、該データを、追加の保存能力及び／もしくは処理能力を提供するサーバーに送信する。
【００４８】
図示の例では、携帯型電子装置４３２は、表示装置（ディスプレイ）４７０、プロセッサ４７２、メモリ（記憶装置）４７４、電気コネクタ４７６、及びマルチプレクサ回路４７８を備えている。表示装置４７０は、データを視覚的に表示するモニターまたは画面を有している。１実施例では、表示装置４７０は、チップ４３０から受け取ったデータに基づくグラフィカルプロットの提示を容易にする。いくつかの例では、表示装置４７０を省くことができ、または、表示装置４７０を、チップ４３０から受け取った信号またはデータに基づく結果を示す発光ダイオードまたは聴覚装置または他の要素などの他のデータ伝達要素で置き換えることができる。
【００４９】
プロセッサ４７２は、センサー３３８、４３８、ポンプ３６０、４６０、及び温度センサー４４０の動作、並びに、センサー３３８、４３８及びセンサー４４０からのデータの取得を制御する制御信号を生成するための少なくとも１つの処理装置を備えている。図示の例では、プロセッサ４７２はさらに、チップ４３０から受け取ったデータを分析して出力を生成する（該出力は、メモリ４７４に格納され、表示装置４７０に表示され、さらに、ネットワークを介して送信される。本願では、「処理装置」という用語は、メモリ４７４に格納されている一連の命令を実行する現在開発されているかまたは将来開発される処理装置を意味している。メモリ４７４は、該処理装置の動作を指示するためのプログラム論理を含んでいる非一時的なコンピューター可読媒体を含む。それらの一連の命令が実行されると、該処理装置は、制御信号を生成するなどのアクションを実行する。それらの命令を、該処理装置によって実行するために、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）または大容量記憶装置またはその他の何らかの永続記憶装置からランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）にロードすることができる。他の例では、上記の機能を実行するために、ハードワイヤード回路を、機械可読命令の代わりに、または機械可読命令と組み合わせて、使用することができる。たとえば、プロセッサ４７２及びメモリ４７４を、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）の一部として具現化することができる。別段の意味であることが明示されていない限り、コントローラ（制御装置）は、ハードウェア回路と機械可読命令の任意の特定の組み合わせにも、該処理装置によって実行される命令用の任意の特定のソースにも限定されない。
【００５０】
電気コネクタ４７６は、携帯型電子装置４３２をマイクロ流体チップ４３０の電気コネクタ１５２に直接または間接に、脱着可能に電気的に接続するデバイス（装置）である。１実施例では、電気コネクタ４７６によって提供される電気的接続は、マイクロ流体チップ４３０の構成要素に電力を供給するための電力の伝送を容易にする。１実施例では、電気コネクタ４７６によって提供される電気的接続は、マイクロ流体チップ４３０にデータを伝送する電気信号の形態での電力の伝送を容易にして、マイクロ流体チップ４３０の構成要素の制御を容易にする。１実施例では、電気コネクタ４７６によって提供される電気的接続は、電気信号の形態での電力の伝送を容易にして、センサー３３８、４３８及び／又はセンサー４４０からの信号の伝送などの、マイクロ流体チップ４３０から携帯型電子装置４３２へのデータの伝送を容易にする。１実施例では、電気コネクタ４７６は、マイクロ流体チップ４３０へのそれぞれの電力供給、及びマイクロ流体チップ４３０とのデータ信号の送受信を容易にする。
【００５１】
図示の例では、電気コネクタ４７６は、複数の電気接触パッドを有し、それらのパッドは、（Ａ）マイクロ流体チップ４３０の対応するパッド、または（Ｂ）カセットの対応するパッド（この場合は、それらのパッドは電気コネクタ１５２に電気的に接続される）、または（Ｃ）中間の接続インターフェースもしくはデバイスの対応するパッドに接触する。さらに別の実施例では、電気コネクタ４７６は、複数の電気プロングすなわち電気ピン、または複数の電気ピンすなわち電気プロング用ソケット（レセプタクル）、またはそれらの組み合わせを備えている。
【００５２】
電気コネクタ４７６は、携帯型電子装置４３２をチップ４３０から分離することができるように、携帯型電子装置４３２をチップ４３０に解除（解放）可能に電気的に接続するのを容易にし、これによって、複数の交換可能なチップ４３０（またはそれらのカセット）と共に携帯型電子装置４３２を使用することを容易にし、及び、排出用容器１５６に収容されている血液などの分析された流体を有するマイクロ流体カセット１１０の廃棄もしくは保管を容易にしている。電気コネクタ４７６は、モジュール化をもたらし、これによって、チップ４３０及びそのカセット１１０が保管または廃棄のために分離されているときに、携帯型電子装置４３２及び関連する流体分析回路を繰り返し再使用することを可能にする。
【００５３】
マルチプレクサ回路４７８は、携帯型電子装置４３２内に形成されて、プロセッサ４７２を電気コネクタ４７６に電気的に接続する。マルチプレクサ回路４７８は、チップ４３０上のマルチプレクサ回路４４４と協働して、個々の電気コネクタ１５２及び４７６の数よりも多い数のセンサー、ポンプ、及び温度センサーを制御し、及び／又はそれらとの通信を容易にする。たとえば、チップ４３０及び携帯型電子装置４３２がｎ個の接触パッドを有しているにもかかわらず、ｎより多い数の複数の異なる個々の構成要素との通信が可能である。この結果、チップ上の貴重な空間または面積が節約され、チップ４３０のサイズ、及びチップ４３０が利用される試験装置のサイズの低減が容易になる。
【００５４】
１実施例では、携帯型電子装置４３２はタブレット型コンピューターである。他の実施例では、携帯型電子装置４３２は、スマートフォンまたはラップトップコンピューターまたはノートパソコンである。さらに他の実施例では、携帯型電子装置４３２は、デスクトップコンピューターやオールインワンコンピューターなどの据え置き型コンピューティング装置で置き換えられる。
【００５５】
図６は、例示的なマイクロ流体チャンネル５３６、及び、互いに間隔を置いて配置された例示的なセンサー５３８Ａ、５３８Ｂ（これらのセンサーを、集合的にセンサー５３８と呼ぶ）及びポンプ５６０を概略的に示している。図示の例では、センサー５３８は、互いに類似しており、それらのセンサーを横切って流れる流体の細胞または粒子の特性ないし特徴を電気インピーダンスの変化に基づいて検出する微細加工された集積化電気インピーダンスセンサーである。ポンプ５６０は、隣接する流体の核生成エネルギーよりも高い温度まで該流体を加熱し、これによって、チャンネル５３６に沿って流体を送り出す蒸気泡を生成する熱抵抗器を備える（または該熱抵抗器からなる）。
【００５６】
図６に示されているように、センサー５３８Ａは、第１の狭窄部４０内に配置されて、チャンネル５３６に沿ってＬ１の長さを有している。センサー５３８Ｂは、チャンネル５３６の第２の狭窄部４０内に配置されており、距離Ｄ１だけセンサー５３８Ａから離れている（隔置されている）。距離Ｄ１は、長さＬ１の少なくとも２倍である。この結果、センサー５３８間のクロストークが低減される。
【００５７】
１実施例では、センサー５３８の各々は、４μｍ以上１０μｍ以下の（範囲内の）長さＬ１を有する。センサー５３８の各々は、それらのセンサーが配置されている狭窄部４０の幅の２分の１（半分）より大きいかまたは該幅の２分の１と同じ幅Ｗを有している。いくつかの実施例では、狭窄部４０は省かれ、この場合、センサー５３８は、断面積が一定で変化しないチャンネル５３６の一部分内に配置される。１実施例では、該センサーが配置される、チャンネル５３６の該一部分の断面は、５μｍ以上４０μｍ以下の（範囲内の）直径を有する。
【００５８】
図６にさらに示されているように、ポンプ５６０は、チャンネル５３６内に配置されて、チャンネル５３６に沿って長さＬ２を有している。ポンプ５６０とその隣のセンサーであるセンサー５３８Ａとは、チャンネル５３６内で距離Ｄ２だけ離れている。距離Ｄ２は、ポンプ５６０の長さＬ２より大きいかまたはＬ２と同じである。ポンプ５６０は、マイクロ流体容器３４に対するチャンネル５３６の開口部５４１から距離Ｄ３だけ離れて配置されている。距離Ｄ３もまた、ポンプ５６０の長さＬ２よりも大きいかまたはＬ２と同じである。このような間隔は、センサー５３８を横切って流れる流体の粒子または細胞の流れを定常流にするのを容易にする。
【００５９】
図７は、例示的なマイクロ流体診断または試験システム１０００を示している。システム１０００は、血液サンプルなどの流体のサンプルを分析する、携帯型電子装置駆動型のインピーダンスベースのシステムから構成される。本開示では、「流体」という用語は、細胞や粒子やその他の生体物質などの流体中のまたは該流体によって運ばれる検体を含む。流体のインピーダンスは、該流体のインピーダンス、及び／又は該流体中の検体のインピーダンスを意味する。システム１０００（該システムの一部が概略的に図示されている）は、マイクロ流体カセット１０１０、カセットインターフェース１２００、モバイルアナライザー１２３２、及びリモートアナライザー１３００を備えている。全体としては、マイクロ流体カセット１０１０は、流体サンプルを受け取って、該流体サンプルの検出された特性に基づいて信号を出力する。インターフェース１２００は、モバイルアナライザー１２３２とカセット１０１０間の仲介をする。インターフェース１２００は、カセット１０１０に取り外し可能に接続し、及び、カセット１０１０のポンプ及びセンサーを動作させるためにモバイルアナライザー１２３２からカセット１０１０への電力の伝送を容易にする。インターフェース１２００はさらに、モバイルアナライザー１２３２によるカセット１０１０のポンプ及びセンサーの制御を容易にする。モバイルアナライザー１２３２は、インターフェース１２００を介してカセット１０１０の動作を制御し、及び、カセット１０１０によって生成された試験対象の流体サンプルに関するデータを受け取る。モバイルアナライザー１２３２は、データを分析して出力を生成する。モバイルアナライザー１２３２はさらに、処理したデータを、以後のより詳細な分析及び処理のために、リモートアナライザー１３００に送る。システム１０００は、血液サンプルなどの流体サンプルを試験するための携帯型の診断プラットホームを提供する。
【００６０】
図８〜図２１は、マイクロ流体カセット１０１０を詳細に示している。図８〜図１０に示されているように、カセット１０１０は、カセットボード１０１２、カセット本体１０１４、膜（たとえば薄膜）１０１５、及びマイクロ流体チップ１０３０を備えている。カセットボード１０１２は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示されているように、パネル（板）もしくは台（プラットホーム）を備えており、該パネルもしくは台の中または該パネルもしくは台の上に流体チップ１０３０が取り付けられている。カセットボード１０１２は、導電性の線すなわちトレース１０１５を備えており、該線１０１５は、マイクロ流体チップ１０３０の電気コネクタから、カセットボード１０１２の端部にある電気コネクタ１０１６まで延びている。図８に示されているように、電気コネクタ１０１６は、カセット本体１０１４の外面に露出している。図７に示されているように、露出した電気コネクタ１０１６は、インターフェース１２００内の対応する電気コネクタと電気的に接触する位置に配置されるようにインターフェース１２００に挿入されて、マイクロ流体チップ１０３０とカセットインターフェース１２００の間に電気的接続をもたらす。
【００６１】
カセット本体１０１４は、カセットボード１０１２及びマイクロ流体チップ１０３０を覆って保護するために、カセットボード１０１２を部分的に囲んでいる。カセット本体１０１４は、カセット１０１０の手動操作を容易にし、これによって、カセット１０１０をインターフェース１２００に取り外し可能（または脱着可能）に相互接続するための手動による位置決めを容易にする。カセット本体１０１４はさらに、受け取った流体サンプル（または血液サンプル）をマイクロ流体チップ１０３０に向けて送っているときの流体サンプルの取得中に人の指を位置決めして該指に対して密封する。
【００６２】
図示の例では、カセット本体１０１４は、つまみ部１０１７、サンプル受容ポート１０１８、レジデンス通路（迂回通路）１０２０、サンプル保持チャンバー１０２１、チップファンネル（チップ漏斗）１０２２、排出口１０２３、及び排出用容器１０２４を備えている。つまみ部１０１７は、電気コネクタ１０１６が配置されているカセット１０１０の端部の反対側にある本体１０１４の薄い部分を含んでいる。つまみ部１０１７は、カセット１０１０をカセットインターフェース１２００の受容ポート１２０４（図７に示されている）に接続または挿入する際にカセット１０１０を把持するのを容易にする。図示の例では、つまみ部１０１７は、２インチ以下の幅Ｗと、２インチ以下の長さＬと、０．５インチ以下の厚さを有する。
【００６３】
サンプル受容ポート１０１８は、血液サンプルなどの流体サンプルを受け入れることができる開口を備えている。図示の例では、サンプル受容ポート１０１８は、つまみ部１０１７とカセットボード１０１２の露出した部分の間に延びる高くされた台（プラットホーム）すなわち盛り上がった部分（「マウンド」という）１０２６の上面１０２７に形成された開口部１０２５を有している。マウンド１０２６は、カセット１０１０を直感的に使用できるようにするために、サンプル受容ポート１０１８の位置を明確に識別する。１実施例では、上面１０２７は、人の指の底面（該底面からサンプルが取得される）に対して強化されたシールを形成するために、該指の凹状の下面に合致するか概ね合致するように湾曲するか凹状をなしている。毛管作用によって、該指からサンプルを形成する血液が引き込まれる。１実施例では、血液サンプルは５〜１０マイクロリットル（の量）である。他の実施例では、ポート１０１８は、別の位置に配置されるか、または、たとえば、図９Ａに示されているように、マウンド１０２６が省かれる。図９Ａに示されているカセット１０１０は、図８に示されているカセット本体１０１４と外形が少し異なるカセット本体１０１４を有しており、図９Ａに示されているカセット本体１０１４にはマウンド１０２６がないが、図８及び図９Ａに示されている残りの要素ないし構成要素は、図８及び図９Ａに示されているカセット本体の両方に存在する。
【００６４】
図９Ａ〜図９Ｃに示されているように、レジデンス通路（遠回り通路）１０２０は、サンプル入力ポート１０１８とサンプル保持チャンバー１０２１との間に延びる流体チャンネルもしくは導管（コンジット）もしくは管もしくは他の通路から構成される。レジデンス通路１０２０は、ねじれた状態、もしくは曲線状、もしくは非直線状、もしくは曲がりくねった状態で、サンプル入力ポート１０１８とサンプル保持チャンバー１０２１の間に延びており、これによって、受け入れられたサンプルが、サンプル入力ポート１０１８を通って、チップ１０３０まで進む（または流れる）のに要する時間が長くなるようにしている。レジデンス通路１０２０は体積部を提供し、試験対象の流体サンプルがチップ１０３０に達する前に、該体積部内で、該流体サンプルと流体試薬を混合することができる。図示の例では、レジデンス通路１０２０は、ポート１０１８とチップ１０３０の間のカセット本体１０１４の空間内で曲がりくねった円形またはらせん形の通路を含む遠回り経路である。別の実施例では、レジデンス通路１０２０は、サンプル入力ポート１０１８とチップ１０３０の間の空間内で、曲がりくねっており、及び／又はジグザグになっており、及び／又はうねっており、及び／又は蛇行しており、及び／又はジグザグに曲がりくねっている。
【００６５】
図示の例では、レジデンス通路１０２０は、マイクロ流体チップ１０３０に向かって下方（重力の方向）に延び、続いて、マイクロ流体チップ１０３０から遠ざかるように上方（重力の方向とは反対方向）に延びている。図９Ａ及び図９Ｂに示されているように、たとえば、上流側の部分１０２８は、サンプル保持チャンバー１０２１の近傍にありかつ該チャンバーに直接接続されたレジデンス通路１０２０の下流側の端部１０２９の下方に垂直に延びている。上流側の部分は、端部１０２９より先に、入力ポート１０１８からの流体を受けるが、端部１０２９の方が、垂直方向において入力ポート１０１８に物理的に近い。その結果、該上流側の部分から流れる流体は、下流側の端部１０２９へと重力に逆らって流れる。後述するように、いくつかの実施例では、レジデンス通路１０２０は、試験対象の流体サンプルまたは血液サンプルと反応する試薬１０２５を含んでいる。いくつかの状況では、この反応は、残留物または副産物を生じる。たとえば、溶解した血液などの流体サンプルは、溶解細胞または溶解物（ライセート）を有するだろう。レジデンス通路１０２０の端部１０２９は、レジデンス通路１０２０の上流側の部分１０２８の上に延びているので、流体サンプルと試薬１０２５の反応によって生じたそのような残留物や副産物は、沈降して、上流側の部分１０２８内に閉じ込められるかまたは保持される。換言すれば、レジデンス通路１０２０を通ってマイクロ流体チップ１０３０に進むそのような残留物や副産物の量が少なくされる。他の実施例では、レジデンス通路１０２０は、全体を通じて、サンプル保持チャンバー１０２１に向かって下方に延びる。
【００６６】
サンプル保持チャンバー１０２１は、チャンバー（室）または内部体積部から構成され、該チャンバーまたは内部体積部内で、試験対象の流体サンプルまたは血液サンプルがチップ１０３０の上に集まる。チップファンネル１０２２は、チャンバー１０２１のより大きな領域をチップ１０３０のそれより小さな流体受容領域に通すために、チップ１０３０に向かって狭くなる漏斗状の装置（デバイス）から構成される。図示の例では、サンプル入力ポート１０１８、レジデンス通路１０２０、サンプル保持チャンバー１０２１及びチップファンネル１０２２は、内部流体準備（または調合）領域を形成し、該領域内で、流体サンプルまたは血液サンプルがチップ１０３０に入る前に、該流体サンプルまたは血液サンプルを試薬と混合することができる。１実施例では、該流体準備領域の全体積は２０〜２５０マイクロリットル（μL）である。他の実施例では、かかる内部キャビティ（内部空洞）によって提供される流体準備領域は、それ以外の体積を有することができる。
【００６７】
１実施例では、図９Ａに点描で示されているように、試験対象のサンプル流体をポート１０１８に導入する前に、カセット１０１０は流体試薬１０２５で予め満たされている。流体試薬１０２５は、試験対象の流体と相互作用する組成を含んでおり、試験対象の流体の選択された１つの特性または一群の選択された特性を分析するマイクロ流体チップ１０３０の能力を高める。１実施例では、流体試薬１０２５は、試験対象の流体を希釈するための組成を含む。１実施例では、流体試薬１０２５は、試験対象の流体または血液を溶解するための組成を含む。さらに別の実施例では、流体試薬２６４は、試験対象の流体の選択された部分の標識付けを容易にする組成を含む。たとえば、１実施例では、流体試薬１０２５は、磁気ビーズ（magnetic beads）または金ビーズまたはラテックスビーズを含んでいる。他の実施例では、流体試薬１０２５は、試験対象のサンプル流体とは異なる、その他の液組成または固体組成または液体を含み、それらは、マイクロ流体チップ１０３０によってサンプル流体が受け取られ、処理され、及び分析される前に、サンプル入力ポート１０１８内に配置された該サンプル流体と相互作用しまたは該サンプル流体に変更を加える。
【００６８】
排出口１０２３は、サンプル保持チャンバー１０２１とカセット本体１０１４の外部との間を連絡する通路から構成される。図８に示されている例では、排出口１０２３は、マウンド１０２６の側面を通って延びている。排出口１０２３は、毛管作用によってサンプル保持チャンバー１０２１内に流体を保持するのに十分な小さいサイズであるが、保持チャンバー１０２１が流体で満たされるときに、保持チャンバー１０２１内の空気を逃すことができるようにするのに十分な大きさである。１実施例では、それらの排出口の各々は、直径が５０〜２００マイクロメートルの開口を有する。
【００６９】
排出用容器１０２４は、本体１０１４内にチップ１０３０から排出された流体を受けるように構成されたキャビティまたはチャンバーを備えている。排出用容器１０２４は、チップ１０３０を通過して、処理または試験された流体を収容することができる。排出用容器１０２４は、同じ流体が複数回試験されないように、処理または試験された流体を受け取る。図示の例では、チップ１０３０がチップファンネル１０２２と排出用容器１０２４の間に挟まれるように、排出用容器１０２４は、チップ１０３０の下の本体１０１４内に、または、チップファンネル１０２２及びサンプル保持チャンバー１０２１の側とは反対側のチップ１０３０の側部に形成される。１実施例では、排出用容器１０２４は、本体１０１４内に完全に収容されて、（切断やドリルによる穴あけなどによる本体１０１４の破壊、または、その他の本体１０１４の永久的な破壊もしくは破損による以外には）（進入などの）アクセスができないようになっており、本体１０１４内の処理または試験された流体を、保管するために、または、カセット１０１０の破棄と共にその後に衛生的に処分するために、閉じ込める。さらに別の実施例では、排出用容器１０２４は、ドアまたは隔壁を通じてアクセス可能であり、試験された流体のさらなる分析のために、または、別個の容器に試験された流体を保管するために、または、容器１０２４をからにしてカセット１０１０の継続的な使用を容易にするために、処理または試験された流体を容器１０２４から排出することが可能である。
【００７０】
いくつかの実施例では、マイクロ流体容器１０２４は省かれる。かかる実施例では、マイクロ流体チップ１０３０によって試験または処理された流体サンプルまたは血液サンプルの部分は、再循環してマイクロ流体チップ１０３０の入力側または入力部に戻る。たとえば、１実施例では、マイクロ流体チップ１０３０は、マイクロ流体チップ１０３０によって提供される１つまたは複数のセンサーの入力側に、チップファンネル１０２２を通る流体を受けるマイクロ流体容器を備える。試験された流体サンプルまたは血液サンプルのそれらの部分は、マイクロ流体チップ１０３０の該１つまたは複数のセンサーの入力側にある該マイクロ流体容器に戻される。
【００７１】
膜１０１５は、ポート１０１８の開口部１０２５を完全に横断して延びかつ開口部１０２５を完全に覆うように適切な位置に接着しているかまたは他のやり方で固定されている、穴のあいていない液体不透過性のパネルもしくは薄膜もしくはその他の材料の層から構成されている。１実施例では、膜１０１５は、カセット１０１０の内部体積及びその意図されている内容物が不正な操作または変更を受けているか否かを識別するタンパーインジケータとして機能する。カセット１０１０のサンプル準備（または調合）領域が、上記の試薬１０２５などの試薬で予め満たされている実施例では、膜１０１５は、該流体準備領域内の流体試薬１０２５、ポート１０１８、レジデンス通路１０２０、流体保持チャンバー１０２１及びチップファンネル１０２２を密閉（封止）する。いくつかの実施例では、膜１０１５はさらに、排出口１０２３を横断して（またはその全体にわたって）延在する。いくつかの実施例では、膜１０１５はさらに、気体不透過性または空気不透過性である。
【００７２】
図示の例では、膜１０１５は、少なくとも流体サンプルがサンプル入力ポート１０１８内に置かれるまでは、流体試薬１０２５をカセット１０１０内に閉じ込めるかまたは収容する。この場合、膜１０１５をはがすか、もしくは引き裂くか、もしくはそれに穴をあけて、流体サンプルを開口部１０１８を通して導入することができる。他の実施例では、膜１０１５は、隔壁を備えることができ、針を該隔壁に通して挿入することによって、開口部１０１８を通じて流体サンプルまたは血液サンプルが置かれる（収容される）。膜１０１５は、カセット１０１０の一部としての流体試薬１０２５の事前パケージングを容易にし、この場合、流体試薬１０２５は、その後の試験対象の流体サンプルの配置（すなわち収容）と共に使用する準備ができている。たとえば、第１の流体試薬１０２５を収容している第１のカセット１０１０を、流体の第１のサンプルの第１の特性を試験するために予め設計しておくことができ、第１の流体試薬１０２５とは異なる第２の流体試薬１０２５を収容している第２のカセット１０１０を、流体の第２のサンプルの第２の特性を試験するために予め設計しておくことができる。換言すれば、異なるそれぞれのカセット１０１０を、それに含まれている流体試薬１０２５の種類または量に応じて、異なる特性を試験するために個別に設計することができる。
【００７３】
図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１１は、マイクロ流体チップ１０３０を示している。図１０Ａは、カセットボード１０１２、チップファンネル１０２２、及びマイクロ流体チップ１０３０の上面を示している。図１０Ａは、チップファンネル１０２２とカセットボード１０１２の間に挟まれたマイクロ流体チップ１０３０を示している。図１０Ｂは、カセットボード１０１２とマイクロ流体チップ１０３０の底面を示している。図１１は、チップファンネル１０２２の下のマイクロ流体チップ１０３０の断面図である。図１１に示されているように、マイクロ流体チップ１０３０は、シリコン（ケイ素）などの材料から形成された基板１０３２を備えている。マイクロ流体チップ１０３０は、基板１０３２に形成されたマイクロ流体容器１０３４を備えており、該容器は、チップ１０３０に入る流体サンプルを（いくつかの試験では試薬と共に）受けるためにチップファンネル１０２２の下に延びている。図示の例では、マイクロ流体容器は、１ｍｍ未満（公称では０．５ｍｍ）の幅Ｗを有する口すなわち上部開口を有している。容器１０３０は、０．５ｍｍと１ｍｍの間の深さＤ（公称では０．７ｍｍの深さＤ）を有している。後述するように、マイクロ流体チップ１０３０は、領域１０３３内にチップ１０３０の底部に沿ってポンプ及びセンサーを備えている。
【００７４】
図１２及び図１３は、マイクロ流体チップ１０３０の例示的な実施例であるマイクロ流体チップ１１３０の拡大図である。マイクロ流体チップ１１３０は、１つの低電力プラットホームに、流体ポンピング、インピーダンス検出、及び温度検出の各機能を組み込んでいる。マイクロ流体チップ１１３０は、排出用容器１０２４が省かれているカセット本体１０１４を有するカセット１０１０と共に使用するために特に設計されている。後述するように、マイクロ流体チップ１１３０は、試験された流体サンプルの部分を再循環させて、マイクロ流体チップ１１３０のセンサーの入力すなわち上流側に戻す。図１２に示されているように、マイクロ流体チップ１１３０は基板１０３２を備えており、該基板内に、（上記の）マイクロ流体容器１０３４が形成されている。さらに、マイクロ流体チップ１１３０は、複数の検出領域１１３５を有しており、該検出領域の各々は、マイクロ流体チャンネル１１３６、微細加工集積センサー１１３８、及びポンプ１１６０を備えている。
【００７５】
図１３は、図１２に示されているチップ１１３０の検出領域１１３５のうちの１つを示す拡大図である。図１３に示されているように、マイクロ流体チャンネル１１３６は、流体サンプルを流すために基板１０３２内を延びるまたは該基板内に形成された通路を備えている。チャンネル１１３６は、中央部分１１６２を含むポンプ、及び、枝部分１１６４、１１６６を含む一対のセンサーを備えている。枝部分１１６４、１１６６の各々は、マイクロ流体容器１１３４に向かって広くなる漏斗形状の開口部を有している。中央部分１１６２は、容器１１３４から延びており、容器１１３４に対して該開口部よりも狭い開口部を有している。中央部分１１６２はポンプ１１６０を収容している。
【００７６】
枝部分１１６４、１１６６を含むセンサーは、中央部分１１６２の互いに反対の側に分岐すなわち枝分かれして、容器１１３４に戻るように容器１１３４まで延びている。枝部分１１６４、１１６６の各々は、流体が流れる狭くなっている部分、すなわちのど部もしくは狭窄部１１４０を備えている。
【００７７】
１実施例では、枝部分１１６４、１１６６は互いに類似している。別の実施例では、枝部分１１６４、１１６６は、異なる流体流特性を容易にするために互いに異なる形状またはサイズ（大きさ）にされている。たとえば、第１のサイズの粒子または細胞が（そのような粒子または細胞がある場合には）、部分１１６４、１１６６の一方よりもその他方の部分１１６４、１１６６をより容易に流れるように、狭窄部１１４０、または部分１１６４、１１６６の他の領域を異なるサイズとすることができる。部分１１６４、１１６６は中央部分１１６２の反対の側から分岐しているので、予め他の部分に流体を吸い上げることなく、部分１１６４、１１６６の両方が、部分１１６２から流体を直接受け取る。
【００７８】
微細加工集積センサー１１３８の各々は、狭窄部１１４０内の基板１０３２上に形成された微細加工された装置（デバイス）を備えている。１実施例では、センサー１１３８は、電気信号を出力しまたは電気信号を変化させるように構成された微小デバイス（マイクロデバイス）を備えており、該電気信号または電気信号の変化は、狭窄部１１４０を通る流体及び／又は該流体の細胞／粒子の性質もしくはパラメータもしくは特性を表す。１実施例では、センサー１１３８の各々は、流体に含まれている細胞または粒子の性質ないし特性を検出し、及び／又は、センサー１１３８を横切って通る流体中の細胞または粒子の数を検出する細胞／粒子センサーを備えている。たとえば、１実施例では、センサー１１３８は、狭窄部１１４０を流れて、狭窄部１１４０を横切っているかまたは狭窄部１１４０内の電界のインピーダンスに影響を与えるサイズが異なる粒子または細胞によって引き起こされる電気インピーダンスの変化に基づいて信号を出力する電気センサーを備える。１実施例では、センサー１１３８は、狭窄部１１４０内のチャンネル１１３６の表面内に形成されているかまたは該表面内に集積（または一体化）されている帯電したハイサイド（高位側）電極及びローサイド（低位側）電極を備えている。１実施例では、該ローサイド電極は電気的に接地されている。別の実施例では、ローサイド電極はフローティングローサイド電極から構成される。本開示では、「フローティング」ローサイド電極は、（該電極が）有している全ての接続アドミタンス（connecting admittance）がゼロである電極を意味する。換言すれば、フローティング電極は、切り離されおり、別の回路またはアースには接続されていない。
【００７９】
図１４〜図１６は、センサー１１３８の１例を示している。図１４に示されているように、１実施例では、センサー１１３８は、ローサイド電極１１４１、１１４３、及び、帯電したすなわちアクティブなハイサイド電極１１４５を含む電気センサーを備えている。ローサイド電極は、接地されているかまたはフローティング状態である。アクティブな電極１１４５は、接地電極１１４１、１１４３間に挟まれている。電気センサー１１３８を形成する電極１１４１、１１４３、及び１１４５は、チャンネル１１３６内に形成された狭窄部１１４０内に配置されている。狭窄部１１４０は、チャンネル１１３６の（狭窄部１１４０に）隣接する２つの領域である、狭窄部１１４０の上流側と下流側よりも断面積が小さいチャンネル１１３６の領域を有している。
【００８０】
図１５は、狭窄部１１４０のサイズまたは寸法の１例を示している。狭窄部１１４０は、狭窄部１１４０を通って試験される個々の粒子または細胞の断面積と同様の断面積を有している。試験される細胞１１４７の全体寸法または平均最大寸法が６μｍである１実施例では、狭窄部１１４０の断面積は１００μｍ２である。１実施例では、狭窄部１１４０は１０００μｍ３の検出体積を有している。たとえば、１実施例では、狭窄部１１４０は、長さが１０μｍ、幅が１０μｍ、及び高さが１０μｍの領域を形成する検出体積を有している。１実施例では、狭窄部１１４０の幅は、３０μｍ以下である。狭窄部１１４０のサイズまたは寸法は、任意の時点において狭窄部１１４０を通ることができる粒子または個々の細胞の数を制限して、狭窄部１１４０を通る個々の細胞または粒子の試験を容易にする。
【００８１】
図１６は、電気センサー１１３８の電極によって電界を形成する様子を示している。図１６に示されているように、ローサイド電極１１４１、１１４３は、アクティブな電極すなわちハイサイド電極１１４５を共用しており、電界は、アクティブなハイサイド電極１１４５と２つのローサイド電流１１４１、１１４３の各々との間に形成されている。１実施例では、ローサイド電極１１４１、１１４３は接地されている可能性が高い。別の実施例では、ローサイド電極１１４１、１１４３は、フローティングローサイド電極である。流体が、電極１１４１、１１４３、及び１１４５を横切って電界中を通って流れると、該流体内の粒子もしくは細胞もしくは他の検体は、該電界のインピーダンスに影響を与える。それらの細胞や粒子の特性を特定するために、または、該電界中を通る細胞もしくは粒子の数を数えるために、このインピーダンスが検出される。
【００８２】
ポンプ１１６０は、マイクロ流体チャンネル１１３６中を流体を移動させて、該流体が狭窄部１１４０を通ってセンサー１１３８の１つを横切って移動するようにするためのデバイス（装置）から構成される。ポンプ１１６０は、流体をマイクロ流体容器１１３４からチャンネル１１３６内へと引き込む。ポンプ１１６０はさらに、狭窄部１１４０を通ってセンサー１１３８を横切った流体を循環させて容器１１３４に戻す。
【００８３】
図示の例では、ポンプ１１６０は、ポンピング状態または温度調節状態へと作動可能な抵抗（抵抗器）を備えている。抵抗（抵抗器）１１６０は、（該抵抗の）近傍の流体の核生成エネルギーを上回る温度まで該流体を加熱するのに十分な熱量を放出することができる電気抵抗性材料から形成される。抵抗１１６０はさらに、抵抗１１６０の近傍にある流体を該流体の核生成エネルギーよりも低い温度に加熱することによって、該流体が気化することなくより高い温度まで加熱されるようにするために、より少ない量の熱を放出することができる。
【００８４】
ポンプ１１６０を形成する抵抗がポンピング状態にあるときは、該抵抗を流れる電流のパルスが、抵抗に熱を生じさせ、これによって、該抵抗の近傍の流体を、該流体の核生成エネルギーを上回る温度まで加熱して、流体が狭窄部１１４０を通って容器３４に戻るように該流体を強制的に放出する蒸気泡が生成される。該蒸気泡が崩壊すると、負圧によって、流体は、マイクロ流体容器１１３４からチャンネル１１３６内に引き込まれて、崩壊した蒸気泡が崩壊する前に有していた体積を占める。
【００８５】
ポンプ１１６０を形成する抵抗（抵抗器）が温度調節状態すなわち流体加熱状態にあるときは、（該抵抗の）近傍の流体の温度は、該流体の核生成エネルギー（たとえば該核生成エネルギーを生じる温度）未満の第１の温度まで上昇し、その後、該流体の温度が、該核生成エネルギー（たとえば該核生成エネルギーを生じる温度）より低い一定の温度に維持されるかまたは該核生成エネルギーより低い所定の温度範囲内に常に維持されるように、該動作状態が維持もしくは調整される。これとは対照的に、抵抗１１６０がポンピング状態に作動されているときには、抵抗１１６０は、抵抗１１６０の近傍の流体の温度が、一定の温度に維持されるわけでも、所定の温度範囲内に常に維持される（温度が該所定の温度範囲内で上昇及び下降する）わけでもないが、該流体の温度を、該流体の核生成エネルギーを上回る温度まで急速かつ連続的に上昇または増加させるようにする動作状態にある。
【００８６】
さらに他の実施例では、ポンプ１１６０は、他のポンピングデバイスを備えることができる。たとえば、他の実施例では、ポンプ１１６０は、印加された電流に応じて形状を変えまたは振動して、ダイヤフラム（たとえば振動板）を動かし、これによって、近傍の流体が狭窄部１１４０を通って容器１１３４に戻るようにするピエゾ（圧電）抵抗デバイスを備えることができる。さらに他の実施例では、ポンプ１１６０は、マイクロ流体チャンネル１１３６と流体連絡する他のマイクロ流体ポンピングデバイスを備えることができる。
【００８７】
図１３の矢印によって示されているように、ポンプ１１６０を作動させて流体ポンピング状態にすることによって、流体サンプルは、矢印１１７０によって示されている方向に中央部分１１６２を通って移動する。流体サンプルは、狭窄部１１４０中を流れてセンサー１１３８を横切るが、この場合、該流体サンプル内の細胞は、（図１６に示されている）電界に影響を与え、そのインピーダンスを測定または検出することによって、該細胞もしくは粒子の特性を特定し、及び／又は、特定の時間期間中にセンサー１１３８の検出体積部を横切って流れる細胞の数を数える。狭窄部１１４０を通過した該流体サンプルの部分は、矢印１１７１で示されているように、流れを継続してマイクロ流体容器１１３４に戻る。
【００８８】
図１２にさらに示されているように、マイクロ流体チップ１１３０はさらに、温度センサー１１７５、電気接触パッド１１７７、及びマルチプレクサ回路１１７９を備えている。温度センサー１１７５は、検出領域１１３５内の種々の位置に配置されている。温度センサー１１７５の各々は、マイクロ流体チャンネル１１３６内の流体サンプルの部分の温度を示す信号を直接または間接に出力するための温度検出デバイスを備えている。図示の例では、温度センサー１１７５の各々は、チャンネル１１３６内のサンプル流体の温度を間接的に検出するためにチャンネル３６の外部に配置されている。他の実施例では、温度センサー１１７５は、マイクロ流体容器１１３４内のサンプル流体の温度を直接検出するためにマイクロ流体容器１１３４内に配置される。さらに別の実施例では、温度センサー１１７５は、チャンネル１１３６内に配置される。さらに他の実施例では、温度センサー１１７５をそれら以外の場所に配置することができ、この場合、それらの位置における温度は、試験対象のサンプル流体の温度に相互に関連付けられる。１実施例では、温度センサー１１７５は信号を出力し、この場合、該信号は、集められて、１つのグループとして統計的に分析されて、試験対象のサンプル流体の温度の統計値（たとえば、試験対象のサンプル流体の平均温度）が特定される。１実施例では、チップ１１３０は、容器１１３４内に複数の温度センサー１１７５を備え、及び／又は、チャンネル１１３６内に複数の温度センサー１１７５を備え、及び／又は、チップ１１３０の基板内に容器１１３４及びチャンネル１１３６によって提供されている流体受容体積部の外部に複数の温度センサーを備えている。
【００８９】
１実施例では、温度センサー１１７５の各々は、電気抵抗温度センサーを備えており、該センサーの抵抗（抵抗値）は、温度の変化に応じて変化し、これによって、該センサーの現在の電気抵抗（電気抵抗値）を示す信号は、該センサーの近傍の環境の現在の温度を示すかまたは該温度に対応するようになっている。他の実施例では、センサー１１７５は、他のタイプの微細加工された温度検出デバイスまたは微小な温度検出デバイスを備えている。
【００９０】
電気接触パッド１１７７は、マイクロ流体チップ１１３０の端部に、互いから３ｍｍ未満（公称では２ｍｍ未満）の距離だけ間隔をおいて配置されており、これによって、マイクロ流体チップ１１３０の長さを短くして、カセット１０１０のサイズのコンパクト化を容易にしている。電気接触パッド１１７７は、マイクロ流体検出領域１１３５を間に挟んでおり、センサー１１３８、ポンプ１１６０、及び温度センサー１１７５に電気的に接続されている。電気接触パッド１１７７はさらに、（図９Ｂ、図９Ｃ、図１０Ａ、及び図１０Ｂに示されている）カセットボード１０１２の電気コネクタ１０１６に電気的に接続されている。
【００９１】
マルチプレクサ回路１１７９は、電気接触パッド１１７７、センサー１１３８、ポンプ１１６０、及び温度センサー１１７５間に電気的に結合されている。マルチプレクサ回路１１７９は、チップ１１３０上の個々の電気接触パッド１１７７の数よりも多い複数のセンサー１１３８、ポンプ１１６０、及び温度センサー１１７５を制御し及び／又はそれらと通信するのを容易にする。たとえば、チップ１１３０がｎ個の接触パッドを有しているにもかかわらず、ｎ個より多い数の異なる別個の構成要素との通信が可能である。この結果、貴重な空間または面積が節約され、チップ１１３０、及びチップ１１３０が使用されるカセット１０１０のサイズの低減が容易になる。他の実施例では、マルチプレクサ回路１１７９を省くことができる。
【００９２】
図１７は、マイクロ流体チップ１０３０の別の例示的な実施例であるマイクロ流体チップ１２３０の一部の拡大図である。マイクロ流体チップ１１３０と同様に、マイクロ流体チップ１２３０は、マイクロ流体チップ１１３０に関して図示し説明した温度センサー１１７５、電気接触パッド１１７７、及びマルチプレクサ回路１１７９を備えている。マイクロ流体チップ１１３０と同様に、マイクロ流体チップ１２３０は、電気センサー１１３８及びポンプ１１６０を含む検出領域（センサー領域）を有している。マイクロ流体チップ１２３０はさらに、該チップの全体に分散した温度センサー１１７５を備えている。マイクロ流体チップ１２３０は、マイクロ流体チップ１２３０が異なるサイズまたは寸法のマイクロ流体チャンネルを有している点を除いてマイクロ流体チップ１１３０に類似している。図示の例では、マイクロ流体チップ１２３０は、Ｕ字形のマイクロ流体チャンネル１２３６Ａ及び１２３６Ｂ（これらを合わせてマイクロ流体チャンネル１２３６という）を備えている。マイクロ流体チャンネル１２３６Ａは第１の幅を有し、マイクロ流体チャンネル１２３６Ｂは該第１の幅よりも小さい第２の幅を有している。
【００９３】
マイクロ流体チャンネル１２３６は（互いに）異なる幅または異なる断面積を有しているので、該チャンネル１２３６は、試験のために、流体サンプル中の異なるサイズの細胞または粒子を受容する。かかる実施例の１つでは、（互いに）サイズが異なるチャンネル１２３６内の異なるセンサー１１３８は、異なる周波数の交流（電流）で動作し、これによって、（互いに）サイズが異なるチャンネル１２３６中の異なるサイズの細胞に対して異なる試験が実施されるようにする。別のかかる実施例では、（互いに）サイズが異なるチャンネル１２３６は、（互いに）サイズが異なるチャンネル１２３６を通るサイズが異なる細胞または粒子またはその他の検体の異なる特性を検出するために、異なるタイプの電気センサー１１３８を収容している。
【００９４】
図１８及び図１９は、マイクロ流体チップ１０３０の別の例示的な実施例であるマイクロ流体チップ１３３０の一部を示す拡大図である。マイクロ流体チップ１１３０と同様に、マイクロ流体チップ１３３０は、マイクロ流体チップ１１３０に関して図示し説明した温度センサー１１７５、電気接触パッド１１７７、及びマルチプレクサ回路１１７９を備えている。マイクロ流体チップ１３３０は、マイクロ流体チップ１３３０が、幅がそれぞれ異なるマイクロ流体チャンネル部分１３３６Ａ、１３３６Ｂ及び１３３６Ｃ（これらを合わせてチャンネル１３３６という）を備えている点でマイクロ流体チップ１２３０に類似している。マイクロ流体チップ１３３０は、マイクロ流体チップ１２３０とは異なる幾何学的形状ないし寸法を有している。マイクロ流体チップ１２３０と同様に、マイクロ流体チップ１３３０は、種々の検出領域を有しており、該検出領域は、電気センサー１１３８及びポンプ１１６０を有している。
【００９５】
図１８では、チャンネル１３３６をより明瞭に示すためにセンサー１１３８及びポンプ１１６０が省かれている。図１８に示されているように、チャンネル部分１３３６Ａの幅はチャンネル部分１３３６Ｂの幅よりも広い。チャンネル部分１３３６Ｂの幅はチャンネル部分１３３６Ｃの幅よりも広い。チャンネル部分１３３６Ａはマイクロ流体容器１１３４から延びている。チャンネル部分１３３６Ｂは、チャンネル部分１３３６Ａから延びてマイクロ流体容器１１３４まで続いている。チャンネル部分１３３６Ｃは、チャンネル部分１３３６Ｂから分岐して、チャンネル部分１３３６Ｂに戻っている。図１９に示されているように、ポンプ１１６０は、チャンネル部分１３３６Ａ内に配置されている。センサー１１３８は、チャンネル部分１３３６Ｂ及びチャンネル部分１３３６Ｃ内に配置されている。この結果、単一のポンプ１１６０は、流体サンプルが、サイズが異なるそれらのチャンネル内に含まれているそれぞれのセンサー１１３８を横切って通るように、該流体サンプルをチャンネル部分１３３６Ｂ及び１３３６Ｃの両方内にポンピングする（すなわち送り込む）。送り込まれた全ての流体中の細胞は、チャンネル部分１３３６Ｂ内のセンサー１１３８を横切って該センサー１１３８によって検出される。（チャンネル部分１３３６Ｂよりも）狭いチャンネル部分１３３６Ｃを通過するのに十分小さな細胞は、チャンネル部分１３３６Ｃ内のセンサー１１３８を（横切って）通って該センサー１１３８によって検出される。この結果、センサー１１３８及びチャンネル部分１３３６Ｃは、ポンプ１１６０によって送り込まれた細胞及び流体のサブセット（一部）または該細胞及び流体の全てよりは少ない部分を検出する。
【００９６】
図２０は、マイクロ流体チップ１０３０の別の例示的な実施例であるマイクロ流体チップ１４３０の一部の拡大図である。マイクロ流体チップ１４３０は、図９Ａに示されている排出用容器１０２４などの排出用容器を備えるカセット１０１０などのカセットと共に使用するために特に設計されたものである。マイクロ流体チップ１１３０と同様に、マイクロ流体チップ１４３０は、マイクロ流体チップ１１３０に関して図示し説明した温度センサー１１７５、電気接触パッド１１７７、及びマルチプレクサ回路１１７９を備えている。
【００９７】
図２０は、マイクロ流体チップ１４３０の例示的な検出領域１４３５を示しており、この場合、マイクロ流体チップ１４３０は、複数のそのような検出領域１４３５を有している。マイクロ流体検出領域１４３５は、マイクロ流体チャンネル１４３６、流体センサー１１３８、ポンプ１４６０、及び排出通路１４６２を備えている。マイクロ流体チャンネル１４３６は、基板１０３２内に形成され、入口部１４６６及び枝部分１４６８を備えている。入口部１４６６は、マイクロ流体容器１１３４から延びる漏斗形の開口部を有している。入口部１４６６は、細胞または粒子を含む流体が、チャンネル１４３６に流入して枝部分１４６８の各々を通るのを容易にする。
【００９８】
枝部分１４６８（のそれぞれ）は、中央部分１４６６の互いに反対の側から延びている。枝部分１４６８の各々は、関連する排出通路１４６２で終了している。図示の例では、枝部分１４６８の各々は、センサー１１３８が配置されている狭窄部１１４０を有している。
【００９９】
ポンプ１４６０は、流体を、排出通路１４６２を通して（図９Ａに示されている）下にある排出用容器１０２４に送り込むために、排出通路１４６２に近接して（及び公称では排出通路１４６２に対向して）配置されている。ポンプ１４６０は、上記のポンプ１１６０の抵抗に類似の抵抗を備えている。ポンピング状態において、ポンプ１４６０は、ポンプ１４６０と排出通路１４６２の間の流体を、排出通路１４６２を通して排出用容器１０２４内に押し出す蒸気泡を生成するために、電流を受け取って、近傍の流体の核生成エネルギー（たとえば該エネルギーを生じる温度）を上回る温度まで該流体を加熱する。蒸気泡が崩壊すると、マイクロ流体容器１１３４から流体サンプルの一部が引き込まれて、該一部は、中央部分１４６６を通って枝部分１４６８内のセンサー１１３８を横切る。
【０１００】
排出通路１４６２は、ポンプ１４６０の近傍の通路１４３６の一部から排出用容器１０２４まで延びている。排出通路１４６２は、排出用容器１０２４内の流体が排出通路１４６２を通ってチャンネル１４３６内に後退または逆流するのを阻止する。１実施例では、排出通路１４６２の各々はノズルを備え、この場合、流体は、ポンプ１４６０によって該ノズルを通って排出用容器１０２４内に送り込まれる。別の実施例では、排出通路１４６２は、一方弁（一方向弁）を備えている。
【０１０１】
図７に戻ると、カセットインターフェース１２００は、「リーダー」または「ドングル」と呼ばれることもあり、カセット１０１０とモバイルアナライザー１２３２を相互接続してそれらの間のインターフェースとして機能する。カセットインターフェース１２００は、マイクロ流体カセット１０１０の構成要素を制御するための専用のもしくはカスタマイズされたもしくは該制御に特に適合する構成要素ないし回路を含んでいる。カセットインターフェース１２００は、適切な機械可読命令及びアプリケーションプログラムインターフェースが組み込まれた一般的な携帯型電子装置の使用を容易にするが、この場合、該携帯型電子装置は、カセット１０１０の構成要素の制御を可能にするために特に使用されるハードウェアまたはファームウェアを省くことができる。この結果、カセットインターフェース１２００は、アプリケーションプログラム及びアプリケーションプログラミングインターフェースのアップロードによって簡単にアップデートされている複数の異なる携帯型電子装置１２３２の使用を容易にする。カセットインターフェース１２００は、特定のマイクロ流体カセット１０１０だけと使用するために特別に設計（もしくは指定）またはカスタマイズされてはいないモバイルアナライザー１２３２の使用を容易にする。換言すれば、カセットインターフェース１２００は、異なるカセットインターフェース１２００の接続を通じて、それぞれ異なる試験能力を有する複数の異なるカセット１０１０と共にモバイルアナライザー１２３２を使用するのを容易にする。
【０１０２】
カセットインターフェース１２００には、カセット１０１０の電子的構成要素（電子コンポーネント）を制御するという特定の用途専用のまたは該用途用にカスタマイズされた回路及び電子的構成要素が搭載されている。カセットインターフェース１２００には、カセット１０１０自体に搭載されている電子的構成要素が搭載されているのではなく、カセット１０１０のそのような電子的構成要素を制御するための専用の電子回路及び電子的構成要素の多くが搭載されているので、カセット１０１０を、より少ない電子的構成要素で製造することができ、これによって、カセット１０１０のコスト、複雑さ及びサイズを低減することができる。この結果、カセット１０１０の基本価格がより安いことに起因して、カセット１０１０を使用後に使い捨てにすることがより容易である。同様に、カセットインターフェース１２００はカセット１０１０に取り外し可能（または脱着可能）に接続されるので、カセットインターフェース１２００は、複数のカセット１０１０を交換しながら再使用することが可能である。カセットインターフェース１２００に搭載されて、特定のカセット１０１０の電子的構成要素の制御という特定の用途に専用のもしくは該用途用にカスタマイズされている電子的構成要素は、異なる患者やサンプル提供者からの異なる流体サンプルに対して流体試験または血液検査を実行するときに、異なるカセット１０１０の各々と共に再使用可能である。
【０１０３】
図示の例では、カセットインターフェース１２００は、電気コネクタ１２０４、電気コネクタ１２０６、及び（インターフェース１２００の外側ハウジングの外部に概略的に示されている）ファームウェア１２０８を備えている。電気コネクタ１２０４は、カセットインターフェース１２００をカセット１０１０の電気コネクタ１０１６に取り外し可能（または脱着可能）に電気的に直接接続するデバイスを備えている。１実施例では、電気コネクタ１２０４によって提供される電気的接続は、マイクロ流体チップ１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０の（電気センサー１１３８やマイクロ流体ポンプ１１６０などの）電子的構成要素に電力を供給するための電力の伝送を容易にする。１実施例では、電気コネクタ１２０４によって提供される電気的接続は、マイクロ流体チップ１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０の構成要素の制御を容易にするために、マイクロ流体チップ１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０へのデータ伝送を提供する電気信号の形態での電力の伝送を容易にする。１実施例では、電気コネクタ１２０４によって提供される電気的接続は、マイクロ流体チップ１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０からモバイルアナライザー１２３２へのデータの伝送（たとえば、センサー１１３８からの信号の伝送）を容易にするために、電気信号の形態での電力の伝送を容易にする。１実施例では、電気コネクタ１２０４は、マイクロ流体チップ１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０の各々への電力供給、並びに、マイクロ流体チップ１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０への及びそれらのマイクロ流体チップからのデータ信号の伝送を容易にする。
【０１０４】
図示の例では、電気コネクタ１２０４は、メス型ポートに配置された複数の電気接触パッドを備えており、この場合、それらの電気接触パッドは、カセット１０１０の対応するパッド１０１６に接触する。さらに他の実施例では、電気コネクタ１２０４は、複数の電気プロング（electrical prong）すなわち電気ピン、または複数の電気ピンソケット（レセプタクル）すなわち電気プロングソケット（レセプタクル）、またはそれらの組み合わせを備えている。１実施例では、電気コネクタ１２０４は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタコードの一方の端部を受けるためのＵＳＢコネクタポートを備えており、この場合、該ＵＳＢコネクタコードの他方の端部は、カセット１０１０に接続される。さらの他の実施例では、電気コネクタ１２０４を省くことができ、その場合、カセットインターフェース１２００は、インターフェース１２００とカセット１０１０の間で無線通信するための赤外やＲＦやブルートゥースやその他の無線技術などを使用する無線通信装置を備えている。
【０１０５】
電気コネクタ１２０４は、カセット１０１０へのカセットインターフェース１２００の取り外し可能（または脱着可能）な電気的接続を容易にし、これによって、カセットインターフェース１２００をカセット１０１０から分離して、カセットインターフェース１２００を複数の交換可能なカセット１０１０と共に使用すること、並びに血液などの分析された流体を有するマイクロ流体カセット１０１０の破棄もしくは保管を容易にすることができるようにしている。電気コネクタ１２０４は、モジュール化を容易にし、これによって、カセット１０１０が保管や破棄のために分離されているときに、カセットインターフェース１２００及び関連する回路を繰り返し再使用することが可能になる。
【０１０６】
電気コネクタ１２０６は、モバイルアナライザー１２３２へのカセットインターフェース１２００の取り外し可能（または脱着可能）な接続を容易にする。この結果、電気コネクタ１２０６は、カセットインターフェース１２００を複数の異なる携帯型電子装置１２３２と共に使用するのを容易にする。図示の例では、電気コネクタ１２０６は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタコード１２０９の一方の端部を受けるためのＵＳＢコネクタポートを備えており、この場合、該ＵＳＢコネクタコード１２０９の他方の端部は、モバイルアナライザー１２３２に接続される。他の実施例では、たとえば、インターフェース１２００とモバイルアナライザー１２３２の一方が、インターフェース１２００とモバイルアナライザー１２３２の他方に直接プラグインする（差し込まれる）ように、電気コネクタ１２０６は、モバイルアナライザー１２３２の対応する（血液）コネクタに接触する複数の別個の電気接触パッドを備えている。別の実施例では、電気コネクタ１２０６は、プロングまたはプロング受けソケット（レセプタクル）を備えている。さらに他の実施例では、電気コネクタ１２０６を省くことができ、その場合、カセットインターフェース１２００は、インターフェース１２００とモバイルアナライザー１２３２の間で無線通信するための赤外やＲＦやブルートゥースやその他の無線技術を使用する無線通信装置を備えている。
【０１０７】
ファームウェア１２０８は、カセットインターフェース１２００に搭載された電子的構成要素及び回路であって、マイクロ流体チップ１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０及びカセット１０１０の電子的構成要素及び回路の制御専用の電子的構成要素及び回路を備えている。図示の例では、ファームウェア１２０８は、電気センサー１１３８を制御するためのコントローラの一部として機能する。
【０１０８】
図７に概略的に示されているように、ファームウェア１２０８は、周波数源１２１２、インピーダンス抽出器１２１４、及びバッファ１２１６を支持する少なくとも１つのプリント基板１２１０を備えており、インピーダンス抽出器１２１４は、センサー１１３８からの第１の複合信号すなわちベース（基本）信号を受け取って、該ベース信号からインピーダンス信号を取り出し、バッファ１２１６は、それらのインピーダンス信号がモバイルアナライザー１２３２に伝送されるときにまたは伝送されるまで、それらのインピーダンス信号を格納する。たとえば、１実施例では、インピーダンス抽出器１２１４は、無線周波数（ＲＦ）成分を利用して、該周波数成分を取り出して、試験対象デバイス（特定のセンサー１１３８）のインピーダンスによって引き起こされた実際の位相シフトを利用できるようにするアナログ直交振幅変調（ＱＡＭ）を実行する。
【０１０９】
図２１は、周波数源１２１２及びインピーダンス抽出器１２１４を提供する例示的なインピーダンス検出回路１５００の略図である。回路ブロック１５１０において、マイクロ流体チャンネル１１３６（試験対象デバイス（ＤＵＴ））内の高位電極及び低位電極からの信号が測定される。回路ブロック１５１２において、該回路は、高位及び低位電極（試験対象デバイス）を流れる電流を電圧に変換する。回路ブロック１５１４において、該回路は、該電圧信号がミキサーの前後で適切な位相及び振幅をそれぞれ有するように、該電圧信号を調整する。回路ブロック１５１６において、該回路は、入力電圧信号及び出力電圧信号を実数部と虚数部に分ける。回路ブロック１５１８において、該回路は、それぞれの信号の振幅を回復する。回路ブロック１５２０において、該回路は高周波信号をフィルタリングして除去する。回路ブロック１５２２において、該回路は、該アナログ信号をデジタル信号に変換し、この場合、該デジタル信号は、フィールドプログラマブルゲートアレイなどによるバッファ１２１６によってバッファ（一時的に格納）される。
【０１１０】
１実施例では、ファームウェア１２０８は、周波数源コントローラ及びバッファ１２１６として機能するフィールドプログラマブルゲートアレイを備えている。別の実施例では、ファームウェア１２０８は、周波数源コントローラ、インピーダンス抽出器１２１４、及びバッファ１２１６として機能する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を備えている。いずれの場合にも、センサー１１３８からの生のインピーダンス信号すなわちベースインピーダンス信号が、該フィールドプログラマブルゲートアレイまたは該ＡＳＩＣによって使用される前に、アナログ−デジタル変換器によって増幅されて変換される。ファームウェア１２０８がフィールドプログラマブルゲートアレイまたはＡＳＩＣを備える実施例では、該フィールドプログラマブルゲートアレイまたは該ＡＳＩＣはさらに、マイクロ流体チップ１１３０上の他の電子的構成要素（たとえば、マイクロ流体ポンプ１１６０（抵抗など）、温度センサー１１７５、及び該マイクロ流体チップ上のその他の電子的構成要素）用のドライバとして機能することができる。
【０１１１】
モバイルアナライザー１２３２は、カセット１０１０からデータを受け取るための可動性すなわち携帯型の電子装置である。モバイルアナライザー１２３２は、カセットインターフェース１２００を介してカセット１０１０に取り外し可能にすなわち脱着可能に間接的に接続される。モバイルアナライザー１２３２は、カセット１０１０から受け取ったデータを用いて種々の機能を実行する。たとえば、１実施例では、モバイルアナライザー１２３２は該データを格納する。図示の例では、モバイルアナライザー１２３２はさらに、該データを操作または処理し、該データを表示し、及び、該データを、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク（ネットワーク１５００）を介して追加の格納及び処理を提供するリモートのアナライザー１３００に伝送する。
【０１１２】
図示の例では、モバイルアナライザー１２３２は、電気コネクタ１５０２、電源１５０４、ディスプレイ（表示装置）１５０６、入力部１５０８、プロセッサ１５１０、及びメモリ（記憶装置）１５１２を備えている。図示の例では、電気コネクタ１５０２は、電気コネクタ１２０６に類似している。図示の例では、電気コネクタ１５０２は、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）コネクタコード１２０９の一方の端部を受けるためのＵＳＢコネクタポートを備えており、この場合、該ＵＳＢコネクタコード１２０９の他方の端部は、カセットインターフェース１２００に接続される。他の実施例では、たとえば、インターフェース１２００とモバイルアナライザー１２３２の一方が、インターフェース１２００とモバイルアナライザー１２３２の他方に直接プラグインする（差し込まれる）ように、電気コネクタ１５０２は、インターフェース１２００の対応する電気コネクタに接触する複数の別個の電気接触パッドを備えている。別の実施例では、電気コネクタ１５０２は、プロングまたはプロング受けソケットを備えている。さらに他の実施例では、電気コネクタ１５０２を省くことができ、その場合、モバイルアナライザー１２３２とカセットインターフェース１２００の各々は、インターフェース１２００とモバイルアナライザー１２３２の間の無線通信を容易にするための赤外やＲＦやブルートゥースやその他の無線技術を使用する無線通信装置を備える。
【０１１３】
電源１５０４は、カセットインターフェース１２００及びカセット１０１０に電力を供給するためにモバイルアナライザー１２３２に搭載されている電力のソースである。電源１５０４は、種々の電力制御電子的構成要素を備えており、該構成要素は、カセットインターフェース１２００及びカセット１０１０の種々の電子的構成要素に供給される電力（電圧や電流）の特性を制御する。カセットインターフェース１２００及びカセット１０１０の両方に対する電力はモバイルアナライザー１２３２によって供給されるので、カセットインターフェース１２００及びカセット１０１０のサイズ、コスト及び複雑さが低減される。他の実施例では、カセット１０１０及びカセットインターフェース１２００用の電力は、カセットインターフェース１２００に配置されたバッテリーによって供給される。さらに別の実施例では、カセット１０１０用の電力は、カセット１０１０に搭載されているバッテリーによって供給され、インターフェース１２００用の電力は、カセットインターフェース１２００専用の別個のバッテリーによって供給される。
【０１１４】
ディスプレイ１５０６は、データを視覚的に提示するモニターまたはスクリーン（画面）を備えている。１実施例では、ディスプレイ１５０６は、カセット１０１０から受け取ったデータに基づくグラフィカルプロットの提示を容易にする。いくつかの実施例では、ディスプレイ１５０６を省くことができ、または、ディスプレイ１５０６を、カセット１０１０から受け取った信号またはデータに基づいて結果を示す発光ダイオードや聴覚装置やその他の要素などの他のデータ通信要素で置き換えることができる。
【０１１５】
入力部１５０８はユーザーインターフェースを備えており、該ユーザーインターフェースによって、人が、モバイルアナライザー１２３２にコマンドや選択やデータを入力することができる。図示の例では、入力部１５０８は、ディスプレイ１５０６に設けられたタッチスクリーンを含んでいる。１実施例では、入力部１５０８は、さらにまたは代替的に、キーボード、トグルスイッチ、プッシュボタン、スライダーバー、タッチパッド、マウス、関連する音声認識マシン可読命令を有するマイクロホンなど（ただしこれらには限定されない）を含む他の入力デバイスを使用することができる。１実施例では、入力部１５０８は、モバイルアナライザー１２３２で動作するアプリケーションプログラムによって提供されるプロンプトにしたがって、異なる流体試験の入力または特定の流体試験のモードを容易にする。
【０１１６】
プロセッサ１５１０は、センサー１１３８の動作を制御し、及び、センサー１１３８からのデータの取得を制御する制御信号を生成するための少なくとも１つの処理ユニットを備えている。プロセッサ１５１０はさらに、ポンプ１１６０及び温度センサー１１７５の動作を制御する制御信号を出力する。図示の例では、プロセッサ１５１０はさらに、チップ１１３０から受け取ったデータを分析して出力を生成し、該出力は、メモリ１５１２に格納され、及び／又はディスプレイ１５０６に表示され、及び／又は、さらにネットワーク１５００を介してリモートアナライザー１３００に送信される。
【０１１７】
メモリ１５１２は、プロセッサ１５１０の動作を指示するための命令を含む非一時的なコンピューター可読媒体から構成される。図７に概略的に示されているように、メモリ１５１２は、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０及びアプリケーションプログラム１５２２を含んでいるかまたは格納している。アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、カセット１０１０を用いて種々の機能または試験を実行するためのビルディングブロック（building block）として機能するルーチン、プロトコル、及びツールのライブラリを備えている。アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、該ライブラリにアクセスして「ビルディングブロック」すなわちモジュールを組み立てて、カセット１０１０を用いて種々の機能または試験のうちの選択されたものを実行する機械可読命令またはプログラムロジック（論理）を含んでいる。たとえば、１実施例では、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、異なる周波数の交流（電流）を印加するなどによって、電気センサー１１３８を選択された動作状態にするようにファームウェア１２０８に指示するためのルーチンを含むアプリケーションプログラミングインターフェースライブラリを含む。図示の例では、該ライブラリはまた、ファームウェア１２０８に、温度センサー１１７５からの試験対象の流体の検出された温度に応じて、流体ポンプ１１６０を動作させ、またはポンプ１１６０ないし電気センサー１１３８の動作を動的に調整するように指示するためのルーチンを含んでいる。１実施例では、モバイルアナライザー１２３２は、複数のアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０を備えており、それぞれのアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、特定の流体ないし検体の全体的な試験用に特に設計されているかまたは該試験専用のものである。たとえば、あるアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０を細胞学検査（細胞診検査）（cytology test）を実行するためのものとすることができる。別のアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０を、凝固試験を実行するためのものとすることができる。かかる実施例では、それらの複数のアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、ルーチン、プロトコル及びツールのライブラリを共有することができる。
【０１１８】
アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、異なるアプリケーションプログラムの指示の下でカセット１０１０を用いた流体の試験を容易にする。換言すれば、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、種々の異なる任意のアプリケーションプログラムが使用することができる汎用的なプログラミングコマンドセットないし機械可読コマンドセットをファームウェア１２０８に提供する。たとえば、モバイルアナライザー１２３２のユーザーは、いくつかの異なるアプリケーションプログラムのうちの任意のものをダウンロードないしインストールすることができ、この場合、それらの異なるアプリケーションプログラムの各々は、カセット１０１０を用いて試験を実行するために、該アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０を使用するように設計されている。上記したように、ファームウェア１２０８は、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０と、カセット１０１０にある実際のハードウェアや電子的構成要素、特に、マイクロ流体チップ１０３０、１１３０、１２３０、１３３０、１４３０とをインターフェース接続する。
【０１１９】
アプリケーションプログラム１５２２は、ユーザーと、メモリ１５１２に格納されている１つのアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０または複数のアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０との対話を容易にする、メモリ１５１２に格納されている包括的な機械可読命令（overarching machine readable instruction）を含んでいる。アプリケーションプログラム１５２２は、ディスプレイ１５０６に出力を表示し、及び、入力部１５０８を介して入力を受け取る。アプリケーションプログラム１５２２は、入力部１５０８を介して受け取った入力に応答してアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０と通信する。たとえば、１実施例では、ある特定のアプリケーションプログラム１５２２は、種々の異なる試験オプションのうちのどれを、カセット１０１０を用いて実行するかを選択するようにユーザーに促すグラフィカルユーザーインターフェースをディスプレイ１５０６に表示する。アプリケーションプログラム１５２２は、その選択に基づいて、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０のうちの選択された１つと相互作用して、カセット１０１０の電子的構成要素を用いて該選択された試験オプションを実行するようにファームウェア１２０８に指示する。選択された試験オプションを用いてカセット１０１０から受け取られた検出値は、ファームウェア１２０８によって受け取られて、該選択されたアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０によって処理される。該アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０の出力は、種々の異なる任意のアプリケーションプログラムが使用できるようにフォーマットされた包括的データ（ジェネリックデータ）である。アプリケーションプログラム１５２２は、該ベースとなる包括的データを提示し、及び／又は該ベースとなるデータの追加的な操作ないし処理を実行して、最終出力をディスプレイ１５０６においてユーザーに提示する。
【０１２０】
アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、アプリケーションプログラム１５２２と共にメモリ１５１２に格納されているものとして図示されているが、いくつかの実施例では、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、リモートの（すなわち離れたところにある）サーバーまたはリモートのコンピューティング装置に格納されており、その場合、モバイルアナライザー１２３２上のアプリケーションプログラム１５２２は、ローカルエリアネットワークまたはワイドエリアネットワーク（ネットワーク１５００）を介して該リモートのアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０にアクセスする。いくつかの実施例では、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は、メモリ１５１２に局所的に格納され、アプリケーションプログラム１５２２は、サーバー１３００などのリモートのサーバーに格納されて、ネットワーク１５００などのローカルエリアネットワークもしくはワイドエリアネットワークを介してアクセスされる。さらに他の実施例では、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０とアプリケーションプログラム１５２２の両方が、リモートのサーバーまたはリモートのコンピューティング装置に格納されて、ローカルエリアネットワークもしくはワイドエリアネットワークを介してアクセスされる（これはクラウドコンピューティングと呼ばれることもある）。
【０１２１】
図示の例では、システム１０００は、インターフェース１２００またはモバイルアナライザー１２３２に設けられたマルチプレクサ回路１１７９及び関連するマルチプレクサ回路を利用することによってチップ１１３０のサイズの低減を容易にする。システム１０００はさらに、チップ１１３０の全伝送帯域幅を、流体センサー１１３８、ポンプ１１６０、及び温度センサー１１７５などのチップ１１３０の異なる被制御デバイスに適切に割り当てることを通じてチップ１１３０のサイズの低減を容易にする。伝送帯域幅は、コネクタポート１２０４及び１１７７を介してそれらの間で信号を伝送させるための全能力を含む。プロセッサ１５１０は、制御信号を出力して、該制御信号を、コネクタポート１２０４及びコネクタ１１７７を通して、流体センサー１１３８、ポンプ１１６０、及び温度センサー１１７５などの種々の被制御デバイスに送るタイミング及び速度、並びに、被制御デバイスをデータ信号に関してポーリングするタイミング及び速度またはそれらの被制御デバイスからデータを受け取るタイミング及び速度を制御することによって、全伝送帯域幅を割り当てる。被制御デバイス１１３８、１１６０、１１７５の全てに、または、流体センサー、温度センサー、及びポンプなどの異なるタイプないしクラスの被制御デバイスに該帯域幅を等しく分配する代わりに、プロセッサ１５１０は、メモリ１５１２に格納されている命令にしたがって、それらの異なる被制御デバイス間に伝送帯域幅を異なるように割り当てる。
【０１２２】
被制御デバイス１１３８、１１６０、１１７５間の全伝送帯域幅の異なる割り当ては、被制御デバイスのクラス（部類）に基づくか、または、異なる被制御デバイスによって実行される一般的な機能に基づく。たとえば、１実施例では、全伝送帯域幅の第一の部分はセンサー１１３８に割り当てられ、該第１の部分とは異なる、全伝送帯域幅の第２の部分は温度センサー１１７５に割り当てられ、及び、該第１及び第２の部分とは異なる、全伝送帯域幅の第３の部分は、ポンプ１１６０に割り当てられる。１実施例では、センサー１１３８に割り当てられた全伝送帯域幅の第１の部分は、異なるそれぞれのセンサー１１３８に均等にすなわち等しく割り当てられ、温度センサー１１７５に割り当てられた全伝送帯域幅の第２の部分は、異なるそれぞれの温度センサー１１７５に均等にすなわち等しく割り当てられ、ポンプ１１６０に割り当てられた全伝送帯域幅の第３の部分は、異なるそれぞれのポンプ（非制御デバイス）１１６０に均等にすなわち等しく割り当てられる。
【０１２３】
別の実施例では、全伝送帯域幅の第１の部分、第２の部分、及び第３の部分は、それぞれ、被制御デバイスの各クラス１１３８、１１７５、１１６０の個々の被制御デバイス間に不均一にすなわち異なるように割り当てられる。１実施例では、異なる流体センサー１１３８は、互いに異なるやり方で動作して、流体サンプルに対して異なる試験を実行する。たとえば、センサー１１３８が電気センサーである１実施例では、流体センサー１１３８の１つには第１の周波数の交流（電流）が供給され、別の流体センサー１１３８には（該第１の周波数とは異なる）第２の周波数の交流（電流）が供給され、これによって、それら２つのセンサーが、検出対象の細胞または粒子の異なるパラメータまたは特性を示す信号を出力するようになっている。かかる実施例では、プロセッサ１５１０は、それらの異なる試験に基づいて、または、それらの異なるセンサーに加えられる異なる周波数の交流（電流）に基づいて、それらの異なるセンサーの各々に、全伝送帯域幅の異なる割合すなわち割り当て分を割り当てる。
【０１２４】
１実施例では、個々の被制御デバイス間の全伝送帯域幅の割り当てすなわち分配はさらに、同じクラスのデバイス内の他の被制御デバイスと比較したときの個々の被制御デバイス自体の特性に基づく。たとえば、１実施例では、異なるそれぞれのセンサー１１３８は、サイズが異なる狭窄部内に配置されている。このようなサイズが互いに異なる狭窄部間では、該狭窄部を通って流れる流体中の細胞または粒子の濃度ないし密度、細胞または粒子が該狭窄部を通って流れる頻度、または該狭窄部を通る流量ないし流速、また、センサー１１３８が配置される流体チャンネル１１３６の部分の幾何学的形状ないし寸法が異なりうる。１実施例では、狭窄部内に配置されたそれらのセンサー１１３８のうち、細胞または粒子がセンサーを横切って流れる流量ないし流速がより大きくまたは頻度がより高いところの該センサーには、該クラスの他のセンサー（細胞または粒子が該センサーを横切って流れる流量ないし流速がより小さくまたは頻度がより低いところのセンサー）に比べて、該（センサーの）クラスに配分された全伝送帯域幅のうちのより大きな割合が割り当てられる。
【０１２５】
同様に、いくつかの実施例では、異なるそれぞれのポンプ１１６０は、異なるマイクロ流体チャンネル１１３６内、すなわち、幾何学的形状ないし寸法が異なるチャンネル１１３６の異なるそれぞれの部分に配置される。その結果、異なるそれぞれのポンプ１１６０に求められる流体流れまたは流体ポンピングの要求も異なりうる。かかる実施例では、より大きなポンピング要求が求められている特定のポンプ１１６０には、それより小さなポンピング要求が求められている（チャンネル１１３６内に配置された）該（ポンプの）クラス内の他のポンプに比べて、該クラスに配分された全伝送帯域幅のうちのより大きな割合が割り当てられる。たとえば、１実施例では、より長いマイクロ流体チャンネルまたはより曲がりくねったマイクロ流体チャンネル中を流体を移動させることができるポンプには、それより短いかまたはそれより曲がりくねっていないマイクロ流体チャンネル中を流体を移動させることができる別のポンプに比べて全伝送帯域幅のうちのより大きな割合が割り当てられて、より頻度（または周波数）が高いパルス及びより頻度が高いポンピングが可能になる。
【０１２６】
１実施例では、プロセッサ１５１０は、プロセッサ１５１０が、センサー１１３８の各々から少なくとも２μｓに１回の頻度でデータをポーリングして受信するように全伝送帯域幅を割り当てる。かかる実施例では、プロセッサ１５１０は、抵抗を含むポンプ１１６０に、少なくとも１００μｓに１回（ただし、５０μｓに１回の頻度を超えない）の頻度でパルスを送信する。かかる実施例では、プロセッサ１５１０は、温度センサー１１７５から、少なくとも１０ｍｓに１回（ただし、１ｍｓに１回の頻度を超えない）の頻度でデータ信号をポーリングして受信する。さらに他の実施例では、他の全伝送帯域幅割り当てが使用される。
【０１２７】
１実施例では、プロセッサ１５１０は、信号品質／信号分解能に基づいて、異なるそれぞれの被制御デバイス１１３８間の帯域幅割り当てをフレキシブル（柔軟）にまたは動的に調整する。たとえば、信号品質／信号分解能が、格納されている所定の信号品質／信号分解能閾値を満たさないほどに、細胞または他の検体があまりに速くセンサー１１３８を通り過ぎるために、センサー１１３８によるインピーダンス検出に割り当てられた第１の量の帯域幅が不十分である場合には、プロセッサ１５１０は、自動的に、または、ユーザーに帯域幅割り当ての増加を提案して該ユーザーから承認を受け取ったことに応答して、該特定のセンサー１１３８への帯域幅割り当てを増やすことができる。これとは逆に、割り当てられている帯域幅が、十分な信号品質／信号分解能を達成するための量を超えるほどに、ポンピング速度に起因して、特定のセンサー１１３８を通り過ぎる流体または細胞の流速が遅い場合には、プロセッサ１５１０は、自動的に、または、ユーザーに帯域幅割り当ての減少を提案して該ユーザーから承認を受け取ったことに応答して、該特定のセンサーへの帯域幅割り当てを減らし、この場合、プロセッサ１５１０は、これによって解放された帯域幅を別のセンサー１１３８の１つに割り当てる。
【０１２８】
センサー１１３８が電気センサーである図示の例では、アプリケーションプログラム１５２２及びアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０は協働して、プロセッサ１５１０に、チップ１１３０上のセンサー１１３８の各々に加えられる交流（電流）の周波数を制御するように指示する。個々のセンサー１１３８に関して、プロセッサ１５１０は、個々のセンサー１１３８にそれぞれ異なる非ゼロの周波数の交流（電流）を加えるように指示される。１実施例では、プロセッサ１５１０は、システムの性能を高めるために、電気センサー１１３８のリアルタイムすなわち今現在の性能に基づいて、電気センサー１１３８に加えられる交流（電流）の周波数を動的に調整する。たとえば、１実施例では、コントローラ１５１０は、選択された電気センサー１１３８に第１の非ゼロの周波数の交流（電流）を加える制御信号を出力する。該第１の非ゼロの周波数の交流（電流）が加えられている間に選択された電気センサー１１３８から受け取った信号に基づいて、コントローラ１５１０は、次に電気センサー１１３８に加える交流（電流）の周波数の値を調整する。プロセッサ１５１０は、周波数源１２１２が、選択された電気センサー１１３８に第２の非ゼロの周波数の交流（電流）を加えるように、制御信号を出力し、この場合、該選択された電気センサー１１３８に周波数源１２１２によって加えられる交流（電流）の該第２の非ゼロの周波数の値は、該第１の非ゼロの周波数の交流（電流）が加えられている間に該電気センサー１１３８から受け取った信号に基づく。
【０１２９】
１実施例では、プロセッサ１５１０は、流体サンプルに対して異なる試験を実施するために、（それぞれに）異なる非ゼロの周波数の交流（電流）を選択的に加える。プロセッサ１５１０が、周波数源１２１２に、電気センサー１１３８に異なる非ゼロの周波数の交流（電流）を加えさせる結果として、電気センサー１１３８は、異なる（それぞれの）試験を実行して、該流体のまたは該流体に含まれている細胞の異なる性質または特性を示すことができる異なる（それぞれの）信号を出力する。かかる異なる試験は、流体サンプルを１つの試験装置から別の試験装置に移動させることなく、単一の流体試験プラットホーム上の単一の流体サンプルに対して実行される。この結果、流体サンプルの完全性が維持され、複数の異なる試験を実行するコスト及び複雑さが低減され、及び、生物学的に危険な可能性がある廃棄物の量も低減される。
【０１３０】
１実施例では、アプリケーションプログラム１５２２は、プロセッサ１５１０に、システム１０００によって実行される特定の流体試験の選択をユーザーに促すように指示する。１実施例では、アプリケーションプログラム１５２２は、プロセッサ１５１０に、ユーザーによる選択のために、異なるそれぞれの試験の異なるそれぞれの名称や異なるそれぞれの特性や細胞／粒子の異なるそれぞれのパラメータをディスプレイ１５０６に表示させる。たとえば、プロセッサ１５１０は、入力部１５０８を用いたユーザーによる選択のために、細胞の数や細胞のサイズや他の何らかのパラメータを表示させることができる。
【０１３１】
１実施例では、アプリケーションプログラム１５２２は、ユーザーに特定の流体試験の選択を促す前に、どのような流体試験またはどのような周波数範囲が使用可能であるか、または、それらの流体試験または周波数範囲のうちのどれを流体試験装置が提供できるかを決定すなわち特定するために、プロセッサ１５１０に、電気センサー１１３８を提供する流体試験装置に問い合わせるように指示する。かかる実施例では、プログラム１５２２は、特定のカセット１０１０によって提供することができない流体試験を、ユーザーに提示される流体試験の選択肢のリストまたはメニューから自動的に除去する。さらに別の実施例では、アプリケーションプログラム１５２２は、流体試験の全メニューを提示するが、現在のカセット１０１０がアナライザー１２３２に接続された場合には現在利用できないかまたは選択できない特定の流体試験をユーザーに知らせる。
【０１３２】
プロセッサ１５１０は、どの流体試験を実行するかについての受け取った選択に基づいて、アプリケーションプログラム１５２２に含まれている命令にしたがって、電気センサー１１３８による試験の間横断されるすなわちカバーされる交流（電流）の周波数の走査範囲を選択する。該走査範囲は、所定の走査プロファイルにしたがってある（周波数）範囲にわたって複数の異なる周波数の交流（電流）が電気センサー１１３８に加えられるところの該ある範囲である。該走査範囲は、試験の間電気センサー１１３８に加えられる交流（電流）の一連の異なる周波数の端点（たとえば下限と上限）を特定する。１実施例では、１ｋＨｚ〜１０ＭＨｚの走査範囲がセンサー１１３８に加えられる。
【０１３３】
走査プロファイルは、走査範囲の端点間の特定のＡＣ（交流）周波数値、及び、電気センサー１１３８に該周波数値の交流を加えるタイミングを示す。たとえば、走査プロファイルは、該走査範囲の端点間の連続した途切れない一連のＡＣ周波数値を含むことができる。代替的には、走査プロファイルは、該走査範囲の端点間の一連の間欠的なＡＣ周波数値を含むことができる。異なる周波数の数や異なる周波数間の時間間隔、及び／又は、該周波数値自体の増分は、異なるそれぞれの走査プロファイルにおいて（または異なるそれぞれの走査プロファイル間で）同じであっても同じでなくてもよい。
【０１３４】
１実施例またはユーザーが選択した動作モードにおいて、プロセッサ１５１０は、特定された走査範囲及び走査プロファイルを実行して、実行された特定の試験に最大の信号対雑音比をもたらす周波数を特定する。流体サンプルが加えられて、該流体サンプルの一部が検出領域に達して、該検出領域で検出されると、関連するポンプ１１６０は、検体（細胞または粒子）が、近傍にあるセンサー１１３８の検出領域において静止するすなわち動かないようにするために、動作を停止させられる。この時点で、プロセッサ１５１０は走査を実行する。走査中に、特定のセンサー１１３８に加えられて最大の信号対雑音比をもたらす交流（電流）の周波数が、プロセッサ１５１０によって特定される。その後、該特定のセンサー１１３８を横切って流体を送り込むポンプ１１６０が再び作動させられ、該特定された周波数の交流（電流）を該センサー１１３８に加えて、該センサー１１３８を用いて、流体サンプルが試験される。別の実施例では、交流（電流）の所定の公称周波数が、実行される特定の流体試験に基づいて特定され、この場合、該公称周波数の近辺の複数の周波数がセンサー１１３８に加えられる。
【０１３５】
１実施例またはユーザーが選択した動作モードにおいて、プロセッサ１５１０は、選択された流体試験に最も適した特定の範囲を特定する。この場合、走査プロファイルは、異なるそれぞれの範囲について同じであるデフォルトのプロファイルである。別の実施例またはユーザーが選択した動作モードにおいて、プロセッサ１５１０は、選択された流体試験に最も適した特定の走査範囲を自動的に特定する。この場合、（該動作モードを選択した）ユーザーは走査プロファイルを選択するように促される。別の実施例またはユーザーが選択した動作モードにおいて、プロセッサ１５１０は、アプリケーションプログラム１５２２によって提供された命令にしたがって、ユーザーによって選択された特定の流体試験に最適な範囲だけでなく、該ユーザーによって選択された特定の流体試験用の特定の範囲に対する特定の走査プロファイルも自動的に特定する。さらに別の実施例またはユーザーが選択可能な動作モードにおいて、該ユーザーは、特定の走査プロファイルを選択するように促され、この場合、プロセッサ１５１０は、特定の選択された流体試験用の走査プロファイルが選択されると、最適な走査範囲を特定する。１実施例では、メモリ１５１２、またはメモリ１６０４などのリモートのメモリは、利用可能なまたは選択可能な異なるそれぞれの流体試験または（流体試験を実行することができる）流体／細胞／粒子パラメータに対してそれぞれ異なる走査プロファイルにおけるそれぞれ異なる走査範囲を特定するルックアップテーブルを含んでいる。
【０１３６】
センサー１１３８が電気センサーである１実施例では、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０及びアプリケーションプログラム１５２２は協働して、プロセッサ１５１０に、カセット１０１０の同じマイクロ流体チップ１１３０上の異なるそれぞれのセンサー１１３８に異なる周波数の交流（電流）を加えるように指示する。１実施例では、プロセッサ１５１０は、ユーザーに、異なるそれぞれの電気センサー１１３８に加えられる交流（電流）の異なる非ゼロの周波数の選択を提供する。プロセッサ１５１０は、周波数源１２１２に、異なるそれぞれの電気センサー１１３８にそれぞれ異なる非ゼロの周波数の交流（電流）を加えるように指示するので、それらの異なる電気センサー１１３８は、異なる（それぞれの）試験を実行して、該流体のまたは該流体に含まれている細胞の異なる性質または特性を示すことができる異なる（それぞれの）信号を出力する。かかる異なる試験は、流体サンプルを１つの試験装置から別の試験装置に移動させることなく、単一の流体試験プラットホーム上の単一の流体サンプルに対して実行される。この結果、流体サンプルの完全性が維持され、複数の異なる試験を実行するコスト及び複雑さが低減され、及び、生物学的に危険な可能性がある廃棄物の量も低減される。
【０１３７】
図示の例では、アプリケーションプログラム１５２２及びアプリケーションプログラミングインターフェース１５２０はさらに協働して、プロセッサ１５１０に、カセット１０１０によって試験される流体サンプルの温度を調節するように指示する。アプリケーションプログラム１５２２、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０、及びプロセッサ１５１０は、流体ポンピングと流体温度の調節の両方を達成するために、ポンプ１１６０として機能する抵抗の２つの目的を兼ねた機能を容易にするコントローラとして機能する。具体的には、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０に十分な量の電流が流れるようにする制御信号を出力することによって、抵抗を作動させて（該抵抗を）流体ポンピング状態にし、これによって、ポンプ１１６０の該抵抗がマイクロ流体チャンネル１１３６、１２３６、１３３６、及び１４３６内の（該抵抗の）近傍の流体を該流体の核生成エネルギー（たとえば、該エネルギーを生じる温度）を上回る温度まで加熱するようにする。この結果、該近傍の流体が気化して、該流体の体積より大きな体積を有する蒸気泡を生成する（該蒸気泡は該流体から形成されたものである）。このより大きな体積は、該チャンネル内の気化しなかった残存している流体を押して、センサー１１３８または複数のセンサー１１３８を横切って該流体を移動させるように作用する。蒸気泡が崩壊すると、流体は、容器１１３４から該チャンネル中へと引き込まれて、崩壊した蒸気泡の（崩壊する）前の体積を占有する。プロセッサ１５１０は、間欠的にまたは定期的にポンプ１１６０の抵抗を作動させて該抵抗をポンピング状態にする。１実施例では、プロセッサ１５１０は、該マイクロ流体チャンネル内の流体が連続的に移動するかまたは連続的に循環するように、定期的にポンプ１１６０の抵抗を作動させて該抵抗をポンピング状態にする。
【０１３８】
ポンプ１１６０の抵抗がポンピング状態に作動されていない、すなわち、流体の核生成エネルギーを上回る温度まで作動されていない期間中は、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０の同じ抵抗を使用して、流体が、センサー１１３８の近傍またはセンサー１１３８に対向する位置に延びておりかつセンサー１１３８によって検出されている期間中は少なくとも、該流体の温度を調節する。ポンプ１１６０の抵抗がポンピング状態にはない期間中は、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０の抵抗を選択的に作動させて該抵抗を温度調節状態にする。該温度調節状態では、（該抵抗の）近傍の流体は気化することなく加熱される。プロセッサ１５１０は、十分な量の電流がポンプ１１６０の抵抗を流れるようにする制御信号を出力することによってポンプ１１６０の該抵抗を作動させて該抵抗を流体加熱状態または温度調節状態にし、これによって、ポンプ１１６０の該抵抗が、該マイクロ流体チャンネル内の（該抵抗の）近傍の流体を気化させることなく、該流体の核生成エネルギー（たとえば、該エネルギーを生じる温度）未満の温度まで該流体を加熱するようにする。たとえば、１実施例では、コントローラは、該近傍の流体の温度が該流体の核生成エネルギー未満の第１の温度まで上昇するように抵抗を作動させて該抵抗を動作状態にし、その後、該近傍の流体の温度が該核生成エネルギー未満の一定の温度に維持されるかまたは該エネルギー未満の所定の温度範囲内に常に維持されるように該動作状態を維持もしくは調節する。これとは対照的に、ポンプ１１６０の抵抗がポンピング状態に作動されているときには、ポンプ１１６０は、ポンプ１１６０の抵抗の近傍の流体の温度が、一定の温度に維持されるわけでも、所定の温度範囲内に常に維持される（温度が該所定の温度範囲内で上昇及び下降する）わけでもないが、該流体の温度を該流体の核生成エネルギーを上回る温度まで急速かつ連続的に上昇または増加させるようにする動作状態にある。
【０１３９】
１実施例では、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０の抵抗が、温度調節状態（該近傍の流体の温度は、該流体の核生成エネルギーを上回る温度には加熱されない）にあるときに、該抵抗が２値的に動作するように、該抵抗を流れる電流の供給を制御する。ポンプ１１６０の抵抗が、温度調節状態において２値的に動作する実施例では、ポンプ１１６０の抵抗は、「オン」か「オフ」のいずれかである。ポンプ１１６０の抵抗が「オン」のときには、ポンプ１１６０の抵抗が所定の熱量を所定の（単位時間当たりの）熱流量ないし速さで放出するように、所定量の電流がポンプ１１６０の抵抗を流れる。ポンプ１１６０の抵抗が「オフ」のときは、該抵抗が追加の熱を生成もしくは放出しないように、電流は該抵抗を流れない。このような２値の温度調節動作モードでは、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０の抵抗を「オン」状態と「オフ」状態間で選択的に切り替えることによって、マイクロ流体チャネ内の流体に加えられる熱量を制御する。
【０１４０】
別の実施例では、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０の抵抗が温度調節状態にあるときに、該抵抗を、複数の異なる「オン」動作状態のうちの１つとなるように制御し、または該１つの動作状態に設定する。この結果、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０の抵抗によって熱が生成されて放出される速さを選択的に変える。この場合、熱放出速度は、複数の異なる使用可能な非ゼロの熱放出速度の中から選択される。たとえば、１実施例では、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０の抵抗の特性を調整することによって、ポンプ１１６０の該抵抗によって熱（量）が変更される速さを選択的に変更ないし制御する。調整することができるポンプ１１６０の抵抗の（オン／オフ状態以外の）特性の例には、該抵抗に加えられる電流の非ゼロのパルス周波数、電圧、及びパルス幅（ただしこれらには限定されない）が含まれる。１実施例では、プロセッサ１５１０は、複数の異なる特性を選択的に調整して、ポンプ１１６０の抵抗によって熱が放出される速さを制御ないし調節する。
【０１４１】
ユーザーが選択可能な動作モードにおいて、プロセッサ１５１０は、アプリケーションプログラミングインターフェース１５２０及びアプリケーションプログラム１５２２からの命令にしたがって、所定のすなわち予め決められたスケジュールにしたがって、ポンプ１１６０の抵抗を選択的に作動させて温度調節状態にし、これによって、流体の温度を該流体の核生成エネルギーを下回る一定の温度に維持し、または、該流体の温度を該流体の核生成エネルギーを下回る所定の温度範囲内に常に維持する。１実施例では、該所定のスケジュールは、予め決められた定期的なスケジュールまたはタイム（時間）スケジュールである。たとえば、流体試験システム１０００の特定の温度特性に関する履歴データの収集を通じて、流体試験システム１０００内の特定の流体サンプルの温度は、試験対象の流体のタイプ、ポンプ１１６０の抵抗が作動されてポンピング状態になる速さ／頻度、個々の蒸気泡が生成されるポンピングサイクル中にポンプ１１６０の温度調節器（抵抗）によって放出される熱量、流体試験システム１０００の種々の構成要素の熱的性質及び熱伝導率、ポンプ１１６０の抵抗とセンサー１１３８との間隔（距離）、流体サンプルがサンプル入力ポート１０１８または試験システム１０００に最初に置かれたときの該流体サンプルの初期温度などの要因に依存して、予測可能な態様もしくはパターンで変化することがわかった。システム１０００内で流体サンプルの温度が変化しまたは該流体サンプルが熱（温度）損失を被る既に発見されている予測可能な態様もしくはパターンに基づいて、プロセッサ１５１０は、発見された温度変化もしくは熱（温度）損失のパターンに適合させ、並びに、該流体の温度を該流体の核生成エネルギーを下回る一定の温度に維持し、もしくは、該流体の温度を該核生成エネルギーを下回る所定の温度範囲内に常に維持するために、上述したように、ポンプ１１６０の抵抗がいつオンまたはオフであるかを選択的に制御し、及び／又は、ポンプ１１６０の抵抗が「オン」状態にあるときの１つまたは複数のポンプ１１６０の抵抗の特性を選択的に調整する制御信号を出力する。かかる実施例では、プロセッサ１５１０がポンプ１１６０の抵抗を作動させて温度調節状態にし、及び、プロセッサ１５１０が、ポンプ１１６０の抵抗の熱放出速度を調整するために抵抗の動作特性を選択的に調整する所定の定期的なタイミングスケジュールが、メモリ１５１２に格納され、または、特定用途向け集積回路などの集積回路の一部としてプログラムされる。
【０１４２】
１実施例では、プロセッサ１５１０がポンプ１１６０を作動させて温度調節状態にし、及び、プロセッサ１５１０が温度調節状態においてポンプ１１６０の動作状態を調整する所定のタイミングスケジュールは、試験システム１０００への流体サンプルの導入に基づき、または該導入によって起動される。別の実施例では、該所定のタイミングスケジュールは、ポンプ１１６０の抵抗による流体サンプルのポンピングに関連するイベントに基づき、または該イベントによって起動される。さらに別の実施例では、該所定のタイミングスケジュールは、センサー１１３８からの信号もしくはデータの出力に基づき、または該出力によって起動され、または、センサー１１３８が該流体を検出してデータを出力するスケジュールもしくは頻度に基づき、または該スケジュールもしくは該頻度によって起動される。
【０１４３】
ユーザーが選択可能な別の動作モードでは、プロセッサ１５１０は、試験対象の流体の温度を示す温度センサー１１７５からの信号に基づいて、ポンプ１１６０の抵抗を選択的に作動させて温度調節状態にし、及び、温度調節状態にある間に、ポンプ１１６０の抵抗を選択的に作動させて異なる動作状態にする。１実施例では、プロセッサ１５１０は、試験対象の流体の温度を示す温度センサー１１７５から受信した信号に基づいて、ポンプ１１６０の抵抗をポンピング状態と温度調節状態との間で切り替える。１実施例では、プロセッサ１５１０は、該信号に基づいて、試験対象の流体の温度を決定ないし判定する。１実施例では、プロセッサ１５１０は、閉ループ方式で動作し、該閉ループ方式において、プロセッサ１５１０は、１つのセンサー１１７５または２以上のセンサー１１７５から連続的にもしくは定期的に受信される流体温度表示信号（流体の温度を表す信号）に基づいて、温度調節状態にあるポンプ１１６０の抵抗の動作特性を連続的にもしくは定期的に調整する。
【０１４４】
１実施例では、プロセッサ１５１０は、温度センサー１１７５から受け取った信号の値を、ポンプ１１６０の抵抗の対応する動作状態、及び／又は、該抵抗の該動作状態が開始された特定の時刻、及び／又は、該抵抗の該動作状態が終了した時刻、及び／又は、該抵抗の該動作状態の継続時間に相互に関連付けるかまたは索引付けする。かかる実施例では、プロセッサ１５１０は、索引付けされた流体温度表示信号、及び該信号に関連する抵抗動作状態情報を格納する。プロセッサ１５１０は、格納されている索引付けされた情報を用いて、ポンプ１１６０の抵抗の異なる動作状態と、該マイクロ流体チャンネル内の流体の温度の変化との間の現在の関係を決定ないし特定する。この結果、プロセッサ１５１０は、該マイクロ流体チャンネル内の特定の流体サンプルもしくは特定のタイプの流体の温度が、温度調節状態にあるポンプ１１６０の抵抗の動作状態の変化にどのように応答するかを特定する。１実施例では、プロセッサ１５１０は、オペレータが、ポンプ１１６０の抵抗の動作特性の変化に流体がどのように応答するかに影響を与えうる試験システム１０００の構成要素の経年劣化やその他の要因を考慮に入れるために、試験システム１０００の動作を調整できるようにするための（表示される）情報を提示する。別の実施例では、プロセッサ１５１０は、ポンプ１１６０の抵抗の異なる動作状態に対する特定された温度応答に基づいて、温度調節状態にある該抵抗の動作をプロセッサ１５１０が制御するやり方を自動的に調整する。たとえば、１実施例では、プロセッサ１５１０は、流体サンプルとポンプ１１６０の抵抗との間の特定されて格納されている熱応答関係に基づいて、該抵抗を、「オン」状態と「オフ」状態間で（切り替えて）作動させ、または、異なる「オン」動作状態間で（切り替えて）作動させる予め決められたスケジュールを調整する。別の実施例では、プロセッサ１５１０は、プロセッサ１５１０が、温度センサー１１７５から受け取った温度信号にリアルタイムで応答するやり方を制御する手法を調整する。
【０１４５】
図示の例では、モバイルアナライザー１２３２は、タブレット型コンピューターから構成されるものとして示されているが、他の実施例では、モバイルアナライザー１２３２は、スマートフォンやラップトップコンピューターやノートブックコンピューターから構成される。さらに他の実施例では、モバイルアナライザー１２３２は、デスクトップコンピューターやオールインワンコンピューターなどの据置型のコンピューティング装置で置き換えられる。
【０１４６】
リモートアナライザー１３００は、モバイルアナライザー１２３２から遠隔に配置されたコンピューティング装置である。リモートアナライザー１３００にはネットワーク１５００を介してアクセス可能である。リモートアナライザー１３００は、追加の処理能力／速度、追加のデータ記憶、及び追加のデータリソースを提供し、さらに、いくつかの状況では、アプリケーションもしくはプログラムの更新（アップデート）を提供する。（概略的に図示されている）リモートアナライザー１３００は、通信インターフェース１６００、プロセッサ１６０２、及びメモリ（記憶装置）１６０４を備えている。通信インターフェース１６００は、ネットワーク１５００を介するリモートアナライザー１３００とモバイルアナライザー１２３２間の通信を容易にする送信機を備えている。プロセッサ１６０２は、メモリ１６０４に含まれている命令を実行する処理ユニットを備えている。メモリ１６０４は、プロセッサ１６０２の動作を指示する機械可読命令もしくはコードもしくはプログラム論理（プログラムロジック）もしくは符号化された論理（ロジック）を含む非一時的なコンピューター可読媒体から構成される。メモリ１６０４はさらに、システム１０００によって実行された流体試験からのデータまたは結果を格納することができる。
【０１４７】
図７にさらに示されているように、メモリ１５１２はさらに、バッファモジュール１５３０、データ処理モジュール１５３２、及びプロットモジュール１５３４を備えている。モジュール１５３０、１５３２、及び１５３４は、プロセッサ１５１０に、図２２に示されているマルチスレッド流体パラメータ処理方法を実行するように協働して指示するプログラムやルーチンなどを含んでいる。図２２は、プロセッサ１５１０による単一のデータ受信スレッド１７０４の受け取り及び処理を説明している。１実施例では、マルチスレッド流体パラメータ処理方法１７００は、複数のデータセットが同時にないし並行して受信される複数の同時データ受信スレッドの各々について、プロセッサ１５１０によって同時にないし並行して実行される。たとえば、１実施例では、プロセッサ１５１０は、電気パラメータ、熱パラメータ、及び光学パラメータに関するデータセットを表すデータ信号を同時にまたは並行して受信する。受信される異なるパラメータのデータセットもしくは一連の信号の各々について、プロセッサ１５１０は、方法１７００を同時にまたは並行して実行する。かかるデータセットは全て、同時にないし並行して、受信され、バッファリングされ、及び分析されて、その後、モバイルアナライザー１２３２においてプロットされるかまたはその他のやり方で提示ないし表示される。
【０１４８】
プロセッサ１５１０は、血液サンプルなどの流体サンプルの試験中に、連続的にデータ受信スレッド１７０４を実行し、この場合、少なくとも１つの流体特性を示す信号がプロセッサ１５１０によって受信される。１実施例では、データ受信スレッド１７０４にしたがってプロセッサ１５１０によって受信された信号は、基本データを含んでいる。本開示では、「基本データ」、「基本信号」、「基本流体パラメータデータ」、もしくは「基本流体パラメータ信号」という用語は、増幅や、雑音のフィルタリングもしくは除去や、アナログ−デジタル変換、さらに、インピーダンス信号の場合には直交振幅変調（ＱＡＭ）といった、信号の使用を容易にするためだけに変更を受けた流体センサー１１３８からの信号を指している。ＱＡＭは、試験対象デバイス（特定のセンサー１１３８）のインピーダンスによって引き起こされた実際の位相シフトを識別できるように、無線周波数（ＲＦ）成分を利用して該周波数成分を取り出す。
【０１４９】
１実施例では、データ受信スレッド１７０４の実行中にプロセッサ１５１０によって連続的に受信される信号は、電界領域を横断して通る流体の流れに起因して生じる電気インピーダンスの変化を示す電気インピーダンス信号を含んでいる。データ受信スレッド１７０４の実行中にプロセッサ１５１０によって連続的に受信される信号は基本データを含んでいるが、これは、それらの信号が、上記のようなそれらの信号の後続の使用及び処理を容易にするための種々の変更を受けていることを意味する。１実施例では、プロセッサ１５１０によって実行されるデータ受信スレッド１７０４は、少なくとも５００ｋＨｚの速さで基本インピーダンスデータもしくは基本インピーダンス信号を受信する。
【０１５０】
データ受信スレッド１７０４の下での基本流体パラメータ信号の受信中に、バッファモジュール１５３０は、所定の時間量の基本信号を繰り返しバッファリングするかまたは一時的に格納するようにプロセッサ１５１０に指示する。図示の例では、バッファモジュール１５３０は、１秒の時間間隔中すなわち１秒間中に受け取った全ての基本流体パラメータ信号を、メモリ１５１２などのメモリもしくは別のメモリに繰り返しバッファリングするかまたは一時的に格納するようにプロセッサ１５１０に指示する。他の実施例では、該所定の時間量の基本信号は、それより短いかまたは長い時間期間中に受け取った全ての基本流体パラメータ信号を含む。
【０１５１】
所定の時間量の信号の各々のバッファリングが完了すると、データ処理モジュール１５３２は、関連する及びたった今（バッファリングを）完了した該時間量の基本流体パラメータ信号中のバッファリングされている基本流体パラメータ信号の各々に対して実行されるデータ処理スレッドを開始して実行するようにプロセッサ１５１０に指示する。図２２の例に示されているように、インピーダンス信号などの基本流体パラメータ信号が、第１の所定の時間期間１７２０中にカセットインターフェース１２００から受信されてバッファリングされた後で、データ処理モジュール１５３２は、時刻１７２２において、第１のデータ処理スレッド１７２４を開始するようにプロセッサ１５１０に指示して、その間に、時間期間１７２０中に受け取った基本流体パラメータ信号の各々が処理または分析されるようにする。本開示では、基本流体パラメータ信号に関する「処理」するまたは「分析」するという用語は、増幅や雑音の低減もしくは除去や変更（もしくは変調）などの作用を行うこと以外にも、いくつかの手法などを適用することによって基本流体パラメータ信号に対して追加の操作を行って、試験対象の流体の実際の特性を決定ないし推定することを意味する。たとえば、基本流体パラメータ信号を処理または分析することは、該信号を用いて、ある時刻にまたはある特定の時間期間中に流体中の個々の細胞の数を推定ないし決定すること、または、細胞のサイズなどの細胞または流体自体のその他の物理的特性を推定ないし決定することを含む。
【０１５２】
同様に、流体試験装置からの流体パラメータ信号が、第１の時間期間１７２０に連続して後続する第２の所定の時間期間１７２６中に受信されてバッファリングされた後で、データ処理モジュール１５３２は、時刻１７２８において、第２のデータ処理スレッド１７３０を開始するようにプロセッサ１５１０に指示して、その間に、時間期間１７２６中に受け取った基本流体パラメータ信号の各々が処理または分析されるようにする。図２２及び該図中のデータ処理スレッド１７３２（データ処理スレッドＭ）に示されているように、データ受信スレッド１７０４が、カセットインターフェース１２００から流体パラメータデータ信号を連続して受信するときに、所定の時間量の信号をバッファリングし、次に、該時間量もしくは時間期間の満了時に該時間期間中に受信した信号に作用しまたは該信号を処理するために関連するデータスレッドを開始するという記載されているサイクルが連続的に繰り返される。
【０１５３】
図２２に示されているように、それぞれのデータ処理スレッドが完了すると、処理された信号またはデータ結果が、データプロットスレッド１７３６に渡される（すなわち送られる）。図示の例では、時間期間１７２０中に受け取られた流体パラメータ信号の処理が時刻１７４０に完了すると、かかる処理または分析からの結果もしくは処理データが、データプロットスレッド１７３６に送られ、それらの結果は、プロットモジュール１５３４の指示の下でデータプロットスレッド１７３６によって実行されている進行中のプロット処理に組み込まれる。同様に、時間期間１７２６中に受け取られた流体パラメータ信号の処理が時刻１７４２に完了すると、かかる処理または分析からの結果もしくは処理データが、データプロットスレッド１７３６に送られ、それらの結果は、プロットモジュール１５３４の指示の下でデータプロットスレッド１７３６によって実行されている進行中のプロットに組み込まれる。
【０１５４】
図２２に示されているように、それぞれのデータ処理スレッド１７２４、１７３０は、所定の時間量の基本信号を処理するために最大量の時間を費やすが、この場合、所定の時間量の信号を処理するためのこの最大の時間量は、該所定の時間量そのものよりも大きい。図２２に示されているように、モバイルアナライザー１２３２は、流体試験中に受け取った流体パラメータ信号の処理をマルチスレッド処理することにより、受信される複数の信号をリアルタイムで並行して処理し、プロットモジュール１５３４によってリアルタイムでのそれらの結果のプロットを容易にし、長時間の後れを回避または低減することによってモバイルアナライザーとして機能する。プロセッサ１５１０が、プロットモジュール１５３４に含まれている命令にしたがって、ディスプレイ１５０６にデータプロットスレッドの結果を表示する一方で、データ受信スレッド１７０４は、流体パラメータ信号の受信及びバッファリングを継続する。
【０１５５】
プロセッサ１５１０はさらに、データ処理スレッド１７２４、１７３０、…、１７３２によって生成されたデータを、ネットワーク１５００を介してリモートアナライザー１３００に送る。１実施例では、データ処理スレッドの結果が該データ処理スレッドの実行中に生成されるので、プロセッサ１５１０は、関連するデータ処理スレッドにおいて実行された処理の結果を含むデータを連続的にリモートアナライザー１３００に送る。たとえば、データ処理スレッド１７２４の実行中の時刻１７４０に生成された結果は、データ処理スレッド１７３０が終了する時刻１７４２まで待つのではなく、ただちに、リモートアナライザー１３００に送られる。別の実施例では、プロセッサ１５１０は、特定のデータ処理スレッドが完了または終了した後に、データを一括して送る。たとえば、１実施例では、プロセッサ１５１０は、時刻１７４０において、データ処理スレッド１７２４の全ての結果を一括してリモートアナライザー１３００に送り、同時に、それらの結果は、データプロットスレッド１７３６に送られる。
【０１５６】
リモートアナライザー１３００のプロセッサ１６０２は、メモリ１６０４によって提供される命令にしたがって、受信したデータを分析する。プロセッサ１６０２は、分析の結果である分析されたデータをモバイルアナライザー１２３２に返す。モバイルアナライザー１２３２は、リモートアナライザー１３００から受信した該分析されたデータをディスプレイ１５０６に表示するかまたはその他のやり方で提示し、または、目で見ることができるやり方かまたは耳で聞くことができるやり方を含む他のやり方で結果を伝える。
【０１５７】
１実施例では、リモートアナライザー１３００は、モバイルアナライザー１２３２から、該アナライザー１２３２によって既に分析または処理されたデータを受信する。この場合、モバイルアナライザー１２３２は、カセット１０１０から受け取った基本流体パラメータ信号または基本流体パラメータデータに対して何らかの形態の操作を既に実行している。たとえば、１実施例では、モバイルアナライザー１２３２は、基本流体パラメータデータもしくは信号に対して第１のレベルの分析または処理を実行する。たとえば、センサーを通り過ぎる細胞の数を与えるインピーダンス分析が該モバイルアナライザーで行われる。次に、かかる処理の結果が、リモートアナライザー１３００に送られる。リモートアナライザー１３００は、モバイルアナライザー１２３２から受け取った結果に対して第２のレベルの分析または処理を行う。該第２のレベルの分析は、モバイルアナライザー１２３２から受け取った結果に対して、追加の手法や統計的計算などを適用することを含むことができる。リモートアナライザー１３００は、モバイルアナライザー１２３２において何らかの形態の処理または分析を既に受けているデータに対して、追加のより複雑でより時間がかかるか、または処理能力に対する負荷がより大きい処理または分析を実行する。リモートアナライザー１３００において実行されるかかる追加の分析の例には、限定はしないが、凝固（凝結）速度の計算、及び、傾向を見出して有意な提案を提供するために種々のモバイルアナライザーから収集されたデータに対する分析が含まれる。たとえば、リモートアナライザー１３００は、大きな地理的領域にわたって数人の患者からデータを集めて、疫学調査を容易にし及び病気の広がりを明らかにすることができる。
【０１５８】
例示的な実施例を参照して本開示を説明したが、当業者には、特許請求の範囲の主題の思想及び範囲から逸脱することなく、形態及び細部において変更を行うことが可能であることが理解されよう。たとえば、異なるそれぞれの実施例が、利益をもたらす特徴を含むものとして説明されている場合があるが、それらの説明した特徴を、説明した実施例または他の代替の実施例において、互いと交換することができることまたは互いに組み合わせることができることが考慮されている。本開示の技術は比較的複雑であるので、該技術における全ての変更を予測できるわけではない。実施例を参照して説明され及び特許請求の範囲に記載された本開示は、可能限り広義のものであることが明白に意図されている。たとえば、特に別段の明示のない限り、単一の特定の要素を記載している請求項に係る発明は、複数のそのような特定の要素も含んでいる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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