【誤訳訂正書】
【提出日】平成31年1月10日(2019.1.10)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】時変電圧をもたらすための装置および方法
【技術分野】
【０００１】
本願が開示する例は、時間的に変動する電圧（時変電圧，Time Varying Voltage）をもたらすための装置および方法に関する。特に、本開示のいくつかの例は、試料内の被分析物の検出を可能にするために、時変電圧を当該試料にもたらすための装置および方法に関する。
【背景】
【０００２】
時変電圧をもたらす装置が知られている。このような電圧は、試料の導電率を試験して試料内の被分析物の存在および／または濃度を判定するために使用されてもよい。
【０００３】
時変電圧をもたらすために一般に使用される電子機器は複雑であり、マイクロコントローラ、タイミング回路、メモリ、専用ソフトウェア／ファームウェアなどの構成要素および電力管理を必要とする。
【０００４】
時変電圧をもたらすためのより単純な装置を提供することは有益である。
【摘要】
【０００５】
本開示の、必ずしも全てではないが、さまざまな例によると、流路と、この流路の両側に設けられた少なくとも１対の電極と、導体であって、この導体が少なくとも１対の電極間に位置付けられているときにこの少なくとも１対の電極と導体とを通って電流路が形成されるように、流路内を移動するように構成された導体とを備える装置であって、流路内の導体の位置が電流路の長さを制御して時変電圧がもたらされることを可能にするように少なくとも１対の電極が構成される、装置が提供されてもよい。
【０００６】
いくつかの例において、本装置は、試料内の被分析物の検出を可能にするために、当該試料への時変電圧がもたらされることを可能にするべく構成されてもよい。
【０００７】
いくつかの例において、流路および導体は、導体が制御された速度で流路内を移動するように構成されてもよい。
【０００８】
いくつかの例において、流路は微小流路を備え得る。
【０００９】
いくつかの例において、導体は導電液を備え得る。導電液に隣接して非導電液が設けられる。導電液と非導電液とを不混和性にし得る。
【００１０】
いくつかの例においては、導体が流路内を移動するに伴い、第１対の電極からの導体の切り離しと第２対の電極への接続とが順次行われるように、複数対の電極が流路の長さに沿って設けられてもよい。それぞれ異なる電極対は、導体へのそれぞれ異なる電源の接続を可能にし得る。
【００１１】
いくつかの例においては、第１の電極と第２の電極とが設けられてもよい。導体が流路内を移動するに伴い、電極間の電流路の長さが変化するように、導体は電極の長さに沿って移動するべく構成されてもよい。これら電極の少なくとも一方は、この電極間の電路の長さの変化が電圧の変化をもたらすことができるように、十分に高い抵抗率を有し得る。いくつかの例において、本装置は、波形が変化する電圧がもたらされることを可能にするように、電極に接続された複数の接点を更に備え得る。
【００１２】
本開示の、必ずしも全てではないが、さまざまな例によると、上記のような装置を備えた試験デバイスが提供されてもよい。
【００１３】
本開示の、必ずしも全てではないが、さまざまな例によると、流路を設けることと、流路の両側に設けられる少なくとも１対の電極を設けることと、導体を設けることであって、導体が少なくとも１対の電極間に位置付けられているときにこの少なくとも１対の電極と導体とを通って電流路が形成されるように、流路を移動するように構成された導体を設けることとを含む方法であって、流路内の導体の位置が電流路の長さを制御して時変電圧がもたらされることを可能にするように少なくとも１対の電極が構成される、方法が提供されてもよい。
【００１４】
いくつかの例において、本方法は、試料内の被分析物の検出を可能にするために、試料への時変電圧がもたらされることを可能にすることを更に含み得る。
【００１５】
いくつかの例では、導体が制御された速度で流路を移動するように、流路および導体が構成されてもよい。
【００１６】
いくつかの例において、流路は微小流路を備え得る。
【００１７】
いくつかの例において、導体は導電液を備え得る。導電液に隣接して非導電液が設けられてもよい。導電液と非導電液とを不混和性にし得る。
【００１８】
いくつかの例では、導体が流路を移動するに伴い、第１対の電極からの導体の切り離しと第２対の電極への接続とが順次行われるように、複数対の電極が流路の長さに沿って設けられてもよい。それぞれ異なる電極対は、導体へのそれぞれ異なる電源の接続を可能にし得る。
【００１９】
いくつかの例では、第１の電極と第２の電極とが設けられてもよい。導体が流路を移動するに伴い、電極間の電流路の長さが変化するように、導体は電極の長さに沿って移動するべく構成されてもよい。
【００２０】
いくつかの例において、これら電極のうちの少なくとも一方は、この電極を通る電路の長さの変化が電圧の変化をもたらすことができるように、十分に高い抵抗率を有し得る。
【００２１】
本開示の、必ずしも全てではないが、さまざまな例によると、添付の特許請求の範囲に記載されているようないくつかの例が提供されてもよい。
【００２２】
以下においては、詳細な説明の理解のために有用なさまざまな例の理解を深めるために、添付の図面を一例としてのみ参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】一装置を示す。
【図２】一装置を示す。
【図３Ａ−Ｃ】一装置および一電流路を示す。
【図３Ｄ−Ｅ】一装置および別の電流路を示す。
【図４】一装置を示す。
【図５】一装置を示す。
【図６】図５の装置を表す回路図を示す。
【図７】一装置およびこの装置によってもたらされる時変電圧を示す。
【図８】一装置を示す。
【図９】一装置を示す。
【図１０】一例示的試験デバイスを示す。
【図１１】一方法を示す。
【詳細説明】
【００２４】
各図は、流路３と、流路３の両側に設けられた少なくとも１対の電極５と、導体７であって、導体７がこの少なくとも１対の電極５間に位置付けられているときにこの少なくとも１対の電極５と導体７とを通って電流路９が形成されるように、流路３内を移動するように構成された導体７と、を備え、流路３内の導体７の位置が電流路９の長さを制御して時変電圧がもたらされることを可能にするように、少なくとも１対の電極５が構成される装置１を示す。
【００２５】
装置１は、時変電圧をもたらすための装置にし得る。試料内の被分析物の検出を可能にするためにこの試料に時変電圧をもたらすための装置１のいくつかの例が複数の試験デバイスに使用されてもよい。装置１は、使い捨て装置にし得る。装置１は、使用後に廃棄されてもよい。
【００２６】
図１は、本開示のいくつかの例による装置１を模式的に示す。装置１は、流路３と、少なくとも１対の電極５と、導体７とを備える。いくつかの例において、装置１は、試験デバイス内に設けられてもよい。試験試料への時変電圧がもたらされることを可能にするように、試験デバイス内で装置１は電源および試験試料に接続されてもよい。
【００２７】
流路３は、導体７がそこを通過し得る通路を備え得る。流路３内の導体７の移動速度を制御するように、流路３のサイズおよび形状が構成されてもよい。導体７または流路３に一切の外力または付加力が加えられなくとも、導体７は流路３内を移動し得る。
【００２８】
いくつかの例において、流路３は微小流路を備え得る。微小流路３は、少量の流体の流れを可能にする手段を備え得る。少量の流体のための流路をもたらすために、微小流路３は何れか適したサイズまたは形状を有し得る。流路３内に供給可能な流体の量はμＬのオーダーになり得る。
【００２９】
少なくとも１対の電極５は、電流路９の一部を提供し得る何れかの導電性材料を備え得る。これら電極５は、銅、または酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、または他の何れか適した材料を備え得る。
【００３０】
少なくとも１対の電極５は、流路３の壁内に設けられてもよい。流路３は、１対の電極５の間に間隙をもたらし得る。導体７が流路３内に位置付けられているときに導体７が電極間の間隙を通って移動し得るように、１対の電極５は配置されてもよい。導体７が１対の電極５の間に位置付けられているときに導体７と両電極５との間に直接の電気接続が生じ得るので、導体７と両電極５とを通る電流路９がもたらされ得る。
【００３１】
いくつかの例では、流路内に１対の電極５のみが設けられてもよい。このような例において、第１の電極５は流路３の一方の側壁を形成し得る。もう一方の電極５は流路３のもう一方の側壁を形成し得る。他のいくつかの例では、複数対の電極５が流路３内に設けられてもよい。このような例では、導体７が複数対の電極５に流路３内のそれぞれ異なる箇所で接続されるように、複数対の電極５は流路３の長さに沿ってそれぞれ異なる箇所に位置付けられてもよい。これにより、導体７と複数対の電極５とによってそれぞれ異なる電流路９の確立が可能になり得る。図２〜図９には、電極５のそれぞれ異なる配置の例がより詳細に示されている。
【００３２】
導体７は、流路３内を制御された速度で移動するべく構成され得る何れかの導電材料を備え得る。図１の例において、導体７は、矢印１３で示されているように、流路３の長さに沿って移動する。いくつかの例において、導体７は流路３を通って一方向にのみ移動し得る。
【００３３】
いくつかの例において、導体７は、流路３を通って移動するべく構成され得る液体を備え得る。このようないくつかの例において、液体は毛管作用によって流路３内を流れ得る。このような例において、導体７が流路３を通って移動する速度は、流路３の寸法、液体の表面エネルギー、流路３の表面エネルギー、および液体の粘度によって制御されてもよい。
【００３４】
流路３内の導体７の移動速度を制御するために他の手段も使用され得ることを理解されるはずである。例えば、ある装置１では、流路３内の導体７の移動速度を流路３内の圧力差によって制御することもできる。このような例においては、導体７を固体または液体にすることもできる。導体７を高圧貯蔵器に貯蔵し、必要時に流路３に放出することもできる。流路３内の導体７の移動速度は、流路３内にもたらされた圧力差によって制御されてもよい。
【００３５】
導体７が流路３内に位置付けられていないとき、１対の電極５間に間隙がもたらされ、両電極５を通る直流路９が形成されない。導体７が流路３内に移動すると、導体７は両電極５に接触して両電極５を通る直流路９を形成する。図１には、電流路９が矢印１１で示されている。両電極５および導体７は、電流路９の長さが流路３内の導体７の位置に応じて決まるように配置される。導体７が流路３を通って移動するに伴い、導体７は複数の異なる対の電極５、および／または１対の電極５の複数の異なる部分、と電気的に接触できる。これにより、電流路９の長さが変化し、時変電流路９がもたらされる。装置１が電源に接続されているとき、時変電圧がもたらされることが可能になる。図２〜図９には、電極５の配置および複数の異なる電流路の例がより詳細に示されている。
【００３６】
図２は、本開示の一例による装置１を模式的に示す。図２の例示的装置１は、流路３と、複数対の電極５と、導体７とを備える。
【００３７】
図２の例において、導体７は導電性液体２１を備える。流路３は、微小流路３、または毛管作用によって流路３内の導電性液体２１の流れを可能にする他の何れかの流路３、を備える。このような例において、導電性液体２１の流速は、流路３の寸法、液体２１の表面エネルギー、流路３の表面エネルギー、および液体２１の粘度によって決まる。これにより、流路３内の導体７の移動速度の制御が可能になる。
【００３８】
図２の例では、導電液２１に隣接して非導電液２３が設けられている。導電液２１に対して合力が与えられることを保証するために、非導電液２３は導電液２１に隣接して設けられてもよい。非導電液２３は、導電液２１の一方の側の表面エネルギーが導電液２１のもう一方の側より高くなるように配置されてもよい。非導電液２３は、導電液２１が矢印１３で示されているように流路３の長さに沿って移動するように、配置されてもよい。
【００３９】
非導電液２３が１対の電極５間に位置付けられているときは電極５間に直流路９が存在しないように、非導電液２３は電気絶縁体をもたらす何れかの材料を備え得る。非導電液２３は、導電液２１に接触している１対の電極５を通ってのみ電流路９がもたらされることを保証するべく構成されてもよい。２つの液体２１、２３が流路３を通って移動するに伴い、非導電液２３は電極５間の直流路９を遮断するべく配置されてもよい。
【００４０】
非導電液２３は、導電液２１と不混和性にし得る。これにより、２つの液体２１、２３の混合を防止し得ると共に、導電液２１に接触している１対の電極５を通してのみ電流路９がもたらされることが保証されてもよい。いくつかの例において、導電液２１は塩水などの水系イオン溶液を含むこともできる。非導電液２３はトルエンまたはヘキサンなどの水不混和性溶媒を含むこともできる。本開示の他のいくつかの例では、他の材料が使用されてもよい。
【００４１】
図２の例示的装置１において、流路３は複数対の電極５を備える。複数対の電極５は、流路３の長さに沿ってそれぞれ異なる箇所に設けられる。複数対の電極５は、隣接する各電極５対間に間隙が設けられるように配置される。隣接する電極５対間の間隔は、流路３の長さに沿って延在する。
【００４２】
図２の特定の例において、装置１は５対の電極５を備える。本開示の他のいくつかの例では任意の数の電極５対が設けられてもよいことを理解されるはずである。
【００４３】
導電流体２１の体積は、導電流体２１が何れの時点においても１対の電極５にのみ接触するような体積である。導電流体２１の体積および電極５間の間隔は、導電流体２１が第１対の電極５との接続を遮断すると、次の１対の電極５との接続を直ちに確立するような体積および間隔にし得る。これにより、導体７が流路３を通って移動しているときに装置１によって直流路９が常にもたらされることが保証されてもよい。
【００４４】
図２の例では、複数対の電極５が流路３の長さに沿って等間隔で配設され、流路３は一定の幅を有する。本開示の他のいくつかの例では流路３および電極５の他の配置が使用され得ることを理解されるはずである。
【００４５】
図２の例において、装置１は電源２７に接続されている。電源２７は、複数の異なる電池セル２８を備える。複数の異なる電池セル２８は直列に接続されている。各電池セル２８は異なる１対の電極５にそれぞれ接続されている。これにより、各対の電極５は、異なる数の電池セルを導電液２１に接続できる。これにより、導電液２１が流路３を通って移動するに伴い、時変電圧がもたらされることが可能になる。図３Ａ〜図３Ｅは、導電液２１が流路３を通って移動するに伴い、装置１によってもたらされ得る複数の異なる電流路９の例を示す。
【００４６】
装置１は、制御ボックス２５にも接続される。制御ボックス２５は、測定を行うために、装置１によってもたらされた時変電圧を使用し得る。いくつかの例において、試験試料内の被分析物の存在および／または濃度の検出に時変電圧の使用を可能にするために、制御ボックス２５はこの試験試料に接続されてもよい。例えば、血液試料内または他の種類の試料内のグルコースの量または他の何れか適した被分析物の量を検出するために、時変電圧を使用することもできる。
【００４７】
図３Ａ〜図３Ｅは、図２の例示的装置１と、導電液２１が流路３を通って移動するに伴いもたらされ得る複数の異なる電流路９とを示す。
【００４８】
図２の例において、導電液２１はこれら電極５の何れにも未だ接触していない。例えば、導電液２１は貯蔵器に貯蔵されていることも、または流路３内での導電液２１の移動を防止するために隔壁が設けられていることもあり得る。装置１の保管中、および／または装置１の使用前、装置１は図２の配置で設けられてもよい。導電液２１はこれら電極５の何れにも接触していないので、各電極５と導電液２１との間の何れの化学反応も防止される。これは、各電極５の劣化を防止するので、保存寿命の長い装置１の提供を可能にし得る。
【００４９】
図３Ａ〜図３Ｅでは、隔壁が除去されており、導電液２１は矢印１３で示されている方向に流路３を通って移動している。図３Ａ〜図３Ｅの各図は、導電液２１が流路３を通って移動する際の相次ぐ時点における装置１を示す。
【００５０】
図３Ａにおいて、導電液２１は第１対の電極５Ａ間に位置付けられている。導電液２１は両電極５Ａに接続されているので、直流が第１の電極から導電液２１を介して第２の電極に流れることができる。これにより、矢印３１で示されているように、第１の電流路９Ａが形成される。この第１の電流路９Ａは、第１対の電極５Ａと電源２７の第１のセル２８Ａとを通る。これにより、制御ボックス２５への第１のセル２８Ａの接続が可能になる。これにより、第１の電圧が制御ボックス２５にもたらされる。
【００５１】
図３Ａの例において、非導電液２３は導電液２１の背後に設けられており、何れの電極５間にも位置付けられていない。
【００５２】
図３Ｂは、その後の時点における装置１を示す。図３Ｂにおいて、導電液２１は流路３の更に下流に移動しているので、導電液２１は第２対の電極５Ｂ間に位置付けられている。第２対の電極５Ｂは第１対の電極５Ａに隣接している。導電液２１の移動により、第１対の電極５Ａ間の接続が遮断され、第２対の電極５Ｂとの接続が形成される。これにより、矢印３３で示されている第２の電流路９Ｂが形成される。第２の電流路９Ｂは、第２対の電極５Ｂと電源２７の第１のセル２８Ａおよび第２のセル２８Ｂとを通る。これにより、制御ボックス２５への第１のセル２８Ａおよび第２のセル２８Ｂの接続が可能になる。これにより、第２の電圧が制御ボックス２５にもたらされる。第２の電圧は、第１の電圧と異なる。第２の電圧は、第１の電圧より高くなり得る。電源２７のこれらのセル２８は直列に接続されているので、第２の電圧は、接続されている２つのセル２８Ａ、２８Ｂの２つの電圧の和によって与えられる。
【００５３】
図３Ｂの例において、非導電液２３は第１対の電極５Ａ間に位置付けられている。これにより、第１対の電極５Ａ間の接続が遮断されるので、第１の電流路９Ａの遮断が保証される。
【００５４】
図３Ｃは、図３Ｂより後の時点における装置１を示す。図３Ｃにおいて、導電液２１は流路３の更に下流に移動しているので、導電液２１は第３対の電極５Ｃ間に位置付けられている。第３対の電極５Ｃは第２対の電極５Ｂに隣接している。導電液２１の更なる移動により、第２対の電極５Ｂ間の接続が遮断され、第３対の電極５Ｃとの接続が形成される。これにより、矢印３５で示されている第３の電流路９Ｃが形成される。第３の電流路９Ｃは、第３対の電極５Ｃと電源２７の第１のセル２８Ａ、第２のセル２８Ｂ、および第３のセル２８Ｃとを通る。これにより、制御ボックス２５へのセル２８Ａ〜２８Ｃの接続が可能になる。これにより、第３の電圧が制御ボックス２５にもたらされる。第３の電圧は、第１および第２の電圧とは異なる。第３の電圧は、第１および第２の電圧より高くなり得る。第３の電圧は、直列に接続されたセル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃの電圧の和によって与えられ得る。
【００５５】
図３Ｃの例において、非導電液２３は第１対の電極５Ａ間および第２対の電極５Ｂ間に位置付けられている。これにより、以前接続されていた電極５Ａ、５Ｂ対間の接続が遮断されるので、以前の電流路９Ａ、９Ｂの遮断が保証される。
【００５６】
図３Ｄは、図３Ｃより後の時点における装置１を示す。図３Ｄでは、図３Ｃの構成に比べ、導電液２１が流路３の更に下流に移動しているので、導電液２１は今や第４対の電極５Ｄ間に位置付けられている。第４対の電極５Ｄは、第３対の電極５Ｃに隣接している。導電液２１の更なる移動により、第３対の電極５Ｃ間の接続が遮断され、第４対の電極５Ｄとの接続が形成される。これにより、矢印３７で示されている第４の電流路９Ｄが形成される。第４の電流路９Ｄは、第４対の電極５Ｄと電源２７の第１のセル２８Ａ、第２のセル２８Ｂ、第３のセル２８Ｃ、および第４のセルとを通る。これにより、制御ボックス２５へのセル２８Ａ〜２８Ｄの接続が可能になる。これにより、第４の電圧が制御ボックス２５にもたらされる。第４の電圧は、以前の各電圧とは異なる。第４の電圧は前の各電圧より高くなり得る。第４の電圧は、直列に接続されたセル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄの電圧の和によって与えられ得る。
【００５７】
図３Ｄの例において、非導電液２３は第１対の電極５Ａ間、第２対の電極５Ｂ間、および第３対の電極間に位置付けられている。これにより、以前接続されていた電極５Ａ、５Ｂ、５Ｃ対間の接続が遮断されるので、以前の電流路９Ａ、９Ｂ、９Ｃの遮断が保証される。
【００５８】
図３Ｅは、図３Ｄより後の時点における装置１を示す。図３Ｅにおいては、図３Ｄの構成に比べ、導電液２１が流路３の更に下流に移動しているので、導電液２１は今や第５対の電極５Ｅ間に位置付けられている。第５対の電極５Ｅは、第４対の電極５Ｄに隣接している。導電液２１の更なる移動により、第４対の電極５Ｄ間の接続が遮断され、第５対の電極５Ｅとの接続が形成される。これにより、矢印３９で示されている第５の電流路９Ｅが形成される。第５の電流路９Ｅは、第５対の電極５Ｅと電源２７の全てのセル２８Ａ〜２８Ｅとを通る。これにより、制御ボックス２５へのセル２８Ａ〜２８Ｅの接続が可能になる。これにより、第５の電圧が制御ボックス２５にもたらされる。第５の電圧は、以前の各電圧とは異なる。第５の電圧は以前の各電圧より高くなり得る。第５の電圧は、直列に接続されたセル２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃ、２８Ｄ、２８Ｅの電圧の和によって与えられ得る。
【００５９】
図３Ｅの例において、非導電流体２３は以前接続されていた全ての電極５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、および５Ｄ対間に位置付けられている。これにより、以前接続されていた電極５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ対間の接続が遮断されるので、以前の電流路９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄの遮断が保証される。
【００６０】
図３Ａ〜図３Ｅの例は、電源のセル２８が次々と接続されるに伴い、電圧が離散的な刻みで上昇するランプアップ電圧をもたらしうる。本開示の他のいくつかの例では他の時変電圧をもたらすために、複数の異なる配置の使用も可能であることを理解されるはずである。
【００６１】
図４は、本開示のいくつかの例に使用可能な別の例示的装置１を示す。図４の例示的装置１は、離散的な刻みで変化する時変電圧をもたらすためにも使用されてもよい。
【００６２】
図４の例示的装置１は、流路３を流れる導電性液体２１を備えているので、図２および図３Ａ〜図３Ｅの装置１と同様である。ここで、流路３は複数対の電極５を備えている。装置１は、電源２７を更に備える。この電源は複数のセル２８を備える。図４の装置１が上記の装置１と異なる点は、図２および図３Ａ〜図３Ｅの例では電源２７のそれぞれのセル２８が直列に接続されているのに対し、図４ではこれらセル２８が並列に接続されている点である。
【００６３】
図４の例において、導電液２１は、制御された速度で流路３を流れるべく構成されてもよい。流路３は、微小流路３、ラテラルフロー試料、または他の何れか適した流路３でもよい。導電液２１は、電解液、または液体金属、または他の何れか適した材料にすることも可能である。
【００６４】
図４の例において、流路３は４対の電極５を備える。本開示の他の例では他の対数の電極５を設け得ることを理解されるはずである。４対の電極５は、流路３の長さに沿って間隔を置いて設けられている。これら４対の電極５は、導電液２１が１対の電極５間に位置付けられると、直流路９が第１の電極から導電液２１を介して第２の電極まで形成されるように、構成されている。
【００６５】
いくつかの例では、導電液２１に隣接して非導電液２３が設けられてもよい。非導電液２３は、１対の電極５間に絶縁体をもたらし得る。非導電液２３は、導電液２１によって形成されていた接続を遮断するべく配置されてもよい。
【００６６】
いくつかの例において、導電液２１の体積は、何れの時点においても１対の電極５のみが導電液２１に接続されるような体積にし得る。このような例では、導電液２１が流路３内を移動するに伴い、複数の電流路９が形成されてもよい。この場合、各電流路９はそれぞれ異なる１対の電極５を通り、電源２７のそれぞれ異なるセル２８に接続される。これらセル２８の電圧能力（voltage capacity）は、導電液２１が流路３内を移動するに伴い、装置１によってもたらされる電圧が変化するように、構成されてもよい。
【００６７】
いくつかの例において、電源２７の各セル２８は先行セル２８より大きい電圧能力を有し得る。これにより、装置１はランプアップ電圧をもたらしうる。同様に、各セル２８が先行セルより低い電圧能力しか有しない場合は、ランプダウン電圧がもたらされてもよい。本開示の他のいくつかの例では他の時変電圧がもたらされることも可能であることを理解されるはずである。
【００６８】
本開示の他のいくつかの例において、導電液２１の体積および流路３の寸法は、導電液２１が同時に複数対の電極５との接続を確立し得るようにされてもよい。これにより、複数セル２８の並列接続が何れの時点においても可能になり得る。
【００６９】
このような例において、電源２８内の全てのセル２８が同一である場合、電流路９を流れ得る最大総電流は個々のセルの電流の和であり、総電圧は単一セル２８の電圧と同じである。
Ｉｔｏｔ＝Ｉ１＋Ｉ２かつＶｔｏｔ＝Ｖ１＝Ｖ２
【００７０】
電源２８内の複数のセル２８がそれぞれ異なる電圧またはそれぞれ異なる内部抵抗を有する場合は、セル２８間に電流が流れることになる。これらの例において、２つの並列セル２８間を流れる電流は、次式によって与えられる。
Ｉ２−１＝（Ｖ２−Ｖ１）／（Ｒ２＋Ｒ１）
式中、Ｖ２およびＲ２は、電圧が高い方のセル２８の電圧および内部抵抗であり、Ｖ１およびＲ１は、電圧が低い方のセル２８の電圧および内部抵抗である。このような例において、それぞれの内部抵抗が低く、セル２８間の電圧ステップが大きい場合は、セル２８間に大きな電流の流れを生じさせることができる。
【００７１】
このような例において、２つの並列電池によってもたらされる電圧は、次式によって与えられる。
Ｖｐ＝Ｖ２−（Ｉ２−１＊Ｒ２）
【００７２】
したがって、本開示のいくつかの例では、各セル２８が電流に追加されるに伴い、セル２８間に大きな電流の流れを生じさせずに、所望の電圧変化を可能にするために、各セル２８が選択されてもよい。これは、隣接セル間の電圧ステップが小さく、内部抵抗が大きい複数のセル２８を用いることによって、実現されてもよい。
【００７３】
図２〜図４の例示的装置１は、離散的時変電圧をもたらすために使用されてもよい。図５は、類似の時変電圧をもたらすために使用され得る例示的装置１を示す。図５の例において、装置１は分圧器を提供する。
【００７４】
図５の例示的装置１は、流路３と導体７と１対の電極５とを更に備える。図５の例示的装置１において、導体７は導電液２１を備える。図５の例において、導電流体２１に隣接して非導電液２３が更に設けられる。導電液２１および非導電液２３は、前に説明したようなものにし得る。図５の例において、導電液２１の体積は非導電液２３の体積より大きくし得る。
【００７５】
図５の例示的装置１には、１対の電極５のみが設けられている。第１の電極５１が流路３の一方の側に設けられ、第２の電極５３が流路３のもう一方の側に設けられるので、流路３は電極５１、５３間に間隙をもたらす。図５の例において、各電極５１、５３は流路３の全長にわたって延在する。
【００７６】
導電流体２１は、電極５１、５３間の間隙を流れるべく配置されてもよい。電極５１、５３間の間隙は、導電液２１が毛管作用によって流路３を流れるようなサイズにし得る。
【００７７】
電極５１、５３は何れか適した材料製にし得る。いくつかの例では、両電極５１、５３を同じ材料製にし得る。電極５１、５３を通る電流路９の長さが変化するに伴い、十分な電圧変化が存在することを保証するために、電極５１、５３の材料が選択されてもよい。いくつかの例において、２つの電極５１、５３は互いに異なる材料製にし得る。本開示のいくつかの例において、電極５１、５３の少なくとも一方は、高いシート抵抗率を有し得る。例えば、電極５１、５３の一方または両方は、酸化インジウムスズなどの材料から形成することも可能である。
【００７８】
電極５１、５３の各々は、接続点５６を備える。図５の例において、各接続点５６は電極５１、５３の中央に設けられる。流路３は、各電極５１、５３の接続点５６から両方向に等距離にわたって延在する。図５の例において、両電極５１、５３は接続点５６を同じ位置に有する。本開示の他のいくつかの例においては、これら接続点５６をそれぞれ異なる位置に設けることもできる。図５のいくつかの例では、電極５１、５３の各々に単一の接続点５６が設けられている。他のいくつかの例では、複数の接続点５６を設けることもできる。
【００７９】
図５の例において、第１の電極５１は接地されている。第１の電極５１は、直接接地しても、介在要素が設けられてもよい。
【００８０】
第２の電極５３は、回路５５に接続されている。もたらされた時変電圧を回路５５によって試験試料に供給できる。図５の例において、回路５５は、電源２７と制御ボックス２５と固定抵抗器５７とを備える。
【００８１】
電源２７は、何れか適した電源２７を備え得る。図５の例において、電源２７は複数のセル２８を備える。ただし、本開示の他のいくつかの例では任意の数のセル２７を設けることもできることを理解されるはずである。
【００８２】
制御ボックス２５は、上記のようなものにし得る。試験試料の解析を可能にするために、試験試料は制御ボックス２５内に設けられてもよい。
【００８３】
抵抗器５７は固定値抵抗器でもよく、分圧器をもたらすように第２の電極５３に直列に接続されてもよい。
【００８４】
図６は、図５の装置１を表す回路図を示す。電極５１、５３と移動する導体７とは、可変抵抗器５９をもたらす。可変抵抗器５９および固定抵抗器５７の総両端電圧は一定であり、電源２７によってもたらされる電圧に等しい。個々の抵抗器５７、５９の各々の両端電圧は、抵抗比によって決定される。
ＶＣ＝Ｖｔｏｔ＊（Ｒｃ／Ｒｔｏｔ）      ＶＶ＝Ｖｔｏｔ＊（Ｒｖ／Ｒｔｏｔ）
【００８５】
図５の例示的装置１は、時変電圧の類似の変化をもたらすために使用されてもよい。導電液２１が流路９内を移動するに伴い、複数の異なる電流路９が電極５１、５３を通って形成され、電流路９の総抵抗を変化させる。
【００８６】
図７Ａ〜図７Ｃは、流路内の導電液２１の移動に伴う複数の異なる時点における図５の例示的装置１を示す。図７Ｄは、複数の異なる時点においてもたらされる電圧を示す。
【００８７】
図７Ａは、第１の時点ｔ１における装置１を示す。ｔ１において、導電液２１は流路３の右側に位置付けられている。電流路９は、矢印７１で示されているように、第１の電極５１の接点５６から第１の電極５１の長さに沿って導電液２１が第１の電極５１に接触する点を通り、更には導電液２１と第２の電極５３とを通って第２の電極５３の接点５６まで延在している。これは、装置１によってもたらされる最も長い電流路９であり、最も高い抵抗を装置１にもたらし、装置１の両端電圧が最も高くなる。図７Ｄに示されているように、これにより、固定抵抗器５７の両端電圧が最も低くなる。
【００８８】
導電液２１が流路３内を移動するに伴い、各接点５６と導電液２１との間の距離が縮まる。これにより、図７Ｄに示されているように、電極５１、５３を通る電流路９の長さが減り、固定抵抗器５７の両端電圧が上がることになる。
【００８９】
図７Ｂは、第２の時点ｔ２における装置１を示す。ｔ２において、導電液２１は流路３の中央に位置付けられている。電流路９は、矢印７３で示されているように、電極５１、５３と導電液２１とを直線的に通る。これは、装置１によってもたらされる最短の電流路９であり、装置１に最も低い抵抗をもたらし、装置１の両端電圧が最も低くなる。図７Ｄに示されているように、これにより、固定抵抗器５７の両端電圧が最も高くなる。
【００９０】
導電液２１が流路３内を流路３の左方に向かって移動し続けるに伴い、各接点５６と導電液２１との間の距離が増すことになる。これにより、図７Ｄに示されているように、電極５１、５３を通る電流路９の長さが増し、固定抵抗器５７の両端電圧が下がることになる。
【００９１】
図７Ｃは、第３の時点ｔ３における装置１を示す。ｔ３において、導電液２１は流路３の左側に位置付けられている。電流路９は、矢印７５で示されているように、ｔ１における電流路７１と鏡像をなしている。電流路９は、第１の電極５１の接点５６から第１の電極５１の長さに沿って、導電液２１が第１の電極５１に接触する点を通り、更には導電液２１と第２の電極５３とを通って、第２の電極５３の接点まで延在する。この電流路は時点ｔ１における電流路と同じ長さであるので、電圧は時点ｔ１と同じレベルに下がる。
【００９２】
したがって、図５〜図７Ｄの装置１は、類似の時変電圧をもたらす。電圧が変化する速度は、導電液２１が流路３を流れる速度によって制御されてもよい。これは、流路３の幅、導電液２１の表面エネルギー、流路３の表面エネルギー、および液体２１の粘度によって決定されてもよい。
【００９３】
もたらされる電圧は、電源２７の電圧能力と、電極５１、５３および導電流体２１に用いられている材料の抵抗とによって制御されてもよい。
【００９４】
図５〜図７Ｄの装置１は、三角波状に変化する電圧をもたらす。他のいくつかの例では、異なる波形で変化する電圧をもたらすことが有用であり得る。例えば、電圧を方形波または正弦波として、あるいは他の何れか適した形式でもたらすこともできる。
【００９５】
図８は、時変電圧の波形を制御するために使用され得る例示的装置１を示す。図８の装置１は、図５の装置１と同様であり、流路３と、第１の電極５１と、第２の電極５３と、接続点５６と、回路５５とを備える。
【００９６】
図８の例において、第１の電極５１の厚さは第１の電極５１の長さに沿って変化する。この厚さの変化は、電極５１の単位長当たりの抵抗を制御する。図８の特定の例において、第１の電極５１は、接続点５６が設けられている中央に最も厚い箇所を有する。電極５１の厚さは、電極５１の両端縁に向かって減っている。電極５１の厚さのこの変化は、抵抗の増加率または減少率を変化させることになる。これは、正弦波、方形波、または他の波形の形成を可能にし得る。
【００９７】
図８の例では、第１の電極５１の厚さのみが変化している。他のいくつかの例では、第１の電極５１の代わりに、または第１の電極５１に加え、第２の電極５３の厚さを変化させ得る。
【００９８】
電極５１、５３の単位長当たりの抵抗を制御するために、電極５１、５３の幅または厚さを変化させることも可能であることを理解されるはずである。いくつかの例では、電極５１、５３の幅を変化させることが有用であり得る。これは、印刷手法または他の何れか適した方法を用いて可変幅を有する電極５１、５３を容易に製造し得るからである。
【００９９】
本開示の他のいくつかの例では電極の抵抗を変化させるための他の手段を使用し得ることを理解されるはずである。例えば、電極５１、５３のシート抵抗を変化させ得る。
【０１００】
他のいくつかの例では、もたらされる電圧の波形を制御するために、流路３を通る導電液２１の流れの速度が制御されてもよい。流路３を通る液体２１の流れの速度を制御するために、何れか適した手段が使用されてもよい。
【０１０１】
いくつかの例において、導電液２１の流速は、流路３の寸法を変えることによって制御されてもよい。例えば、流路３の幅を広げると、流速が下がり、流路３の幅を狭めると、流速が上がることになる。他のいくつかの例において、導電液２１の流速は、流路３の表面エネルギーを変化させることによって制御されてもよい。流路３の表面エネルギーは、薄膜コーティングおよび／または傾斜した微細構造の追加など、何れか適した手段によって変化させることもできる。傾斜した微細構造は、長さまたは密度がそれぞれ異なる複数のマイクロピラーまたは他の何れか適した微細構造を備えることもできる。
【０１０２】
図９は、別の例示的装置１を示す。図９の例示的装置１は、複数の波形をもたらすために使用されてもよい。図９の装置１は、図５および図８の装置１と同様であり、流路３と、第１の電極５１と、第２の電極５３と、回路５５とを備える。
【０１０３】
図９の例示的装置１には、電極５１、５３の長さに沿って複数の接続点５６が設けられている。これら接続点５６間の間隔は、電圧の周波数を決定し得る。電極５１、５３の抵抗は、電圧の振幅を決定し得る。
【０１０４】
図１０は、例示的試験デバイス１０１を示す。例示的試験デバイス１０１は、装置１と、電源２７と、制御ボックス２５とを備える。これらは上記のようなものにし得る。
【０１０５】
試験デバイス１０１は、送受信機１０３を更に備え得る。この送受信機は、低電力または受動送受信機１０３を備え得る。例えば、送受信機１０３はＲＦＩＤ（無線周波数識別）アンテナを備えることもできる。送受信機１０３は、制御ボックス２５が取得した情報を別の装置が読み出せるようにし得る。
【０１０６】
試験デバイス１０１は、基板１０５上に設けられてもよい。基板は、カードまたはプラスチックなどの材料を備え得る。これは、試験デバイス１０１の可搬性および／または低価格化を可能にし得る。
【０１０７】
図１１は、一方法を示す。本方法は、上記の装置１および試験デバイス１０１などの装置１および試験デバイス１０１を提供するために使用されてもよい。
【０１０８】
図１１の例において、本方法は、流路３を設けることをブロック１１１に含む。本方法は、流路３の両側間に設けられる少なくとも１対の電極５を設けることをブロック１１３に含み得る。本方法は、導体７が少なくとも１対の電極５間に位置付けられているときにこの少なくとも１対の電極５と導体７とを通って電流路９が形成されるように、流路３内を移動するように構成された導体７を設けることをブロック１１５に含む。この少なくとも１対の電極５は、流路３内の導体７の位置が電流路９の長さを制御して時変電圧がもたらされることを可能にするように、構成される。
【０１０９】
本開示のいくつかの例は、時変電圧をもたらすために使用され得る装置１を提供する。この時変電圧は、流路３内の導体７の移動によって実現されてもよい。これは、マイクロコントローラ、タイミング回路、メモリなどの複雑な回路または他の構成要素を必要としないので、このような電圧をもたらすための単純かつ低価格の装置１を提供する。
【０１１０】
装置１は、使用後に廃棄され得る使い捨てデバイスに使用されてもよい。これは、時変電圧を用いて生体試料験が試験され得る医療用途のために有用であり得る。
【０１１１】
装置１および試験デバイス１０１も小型化および軽量化され得るので、任意の場所での装置１および試験デバイス１０１の使用を可能にし得る。
【０１１２】
上記の各例において、結合される（ｃｏｕｐｌｅｄ）という用語は、作動的に結合されることを意味し、任意の数または組み合わせの介在要素を存在させることができる（介在要素が存在しないことも含む）。
【０１１３】
上の説明においては、さまざまな例に言及してきた。一例に関する複数の特徴または機能の説明は、これらの特徴または機能がその例に存在することを示している。本テキスト中での用語「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」、または「例えば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」または「…得る（ｍａｙ）」の使用は、明示的に記載されているか否かに拘らず、そのような特徴または機能が、例として記載されているか否かに拘らず、少なくとも記載されている例に存在すること、および他のいくつかの、または全ての、例に存在し得るが、必ずしも存在するとは限らない、ことを示す。したがって、「例（ｅｘａｍｐｌｅ）」、「例えば（ｆｏｒ  ｅｘａｍｐｌｅ）」、または「…得る（ｍａｙ）」は、一クラスの例中の特定の事例に言及している。この事例の一特性は、その事例のみの一特性、またはそのクラスの一特性、またはそのクラスの全ての事例ではないが、いくつかの事例を含む、そのクラスの下位クラスの一特性とすることができる。したがって、１つの例に言及して、ただし別の例には言及せずに、記載されている特徴は、可能であれば、この別の例でも使用可能であるが、この別の例では必ずしも使用される必要はないことが暗黙で開示されている。
【０１１４】
先行段落においては本発明の複数の実施形態をさまざまな例に言及して説明してきたが、特許請求の範囲に記載されている本発明の範囲から逸脱することなく、これらの例を変更できることを理解されたい。
【０１１５】
例えば、いくつかの例において、装置１は１つ以上の識別ノードを更に備え得る。これら識別ノードでは、センサ素子および／または試験結果を特定の対象に対応付けることも可能である。
【０１１６】
上記説明に記載されている複数の特徴は、明示的に記載されている組み合わせ以外の組み合わせでも使用されてもよい。
【０１１７】
特定の特徴に言及して複数の機能を説明してきたが、これらの機能は、記載の有無に拘らず、他の特徴によっても実施可能であり得る。
【０１１８】
いくつかの実施形態に言及して複数の特徴を説明してきたが、これらの特徴は、記載の有無に拘らず、他の複数の実施形態にも存在し得る。
【０１１９】
上記明細書においては特に重要と思われる本発明の特徴に注目させようとしているが、出願人は、特に強調されていたか否かに拘らず、上で言及した、および／または図面に示されている、特許性のある何れの特徴または特徴の組み合わせに対しても保護を請求する。