(57)【要約】通気式マイクロ流体リザーバは、ハウジングと、ハウジングへと伝達される流体サンプルと関連した空気を、ハウジングに結合されたマイクロ流体デバイスを取り囲む雰囲気に放出するために、ハウジングに結合された通気孔とを含むことができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ流体デバイスであって、
流体受容構造体、チャネル、前記チャネル内のセンサ、及びノズルを含むマイクロ流体チップと、
通気式マイクロ流体リザーバとを含み、前記通気式マイクロ流体リザーバが、
前記マイクロ流体チップに結合されたハウジングであって、流体サンプルの前記流体受容構造体から前記チャネルの中を通って前記センサを経由して前記ノズルを介して前記ハウジングへの流体連結を提供する、ハウジングと、
前記ハウジングへと伝達された前記流体サンプルと関連した空気を、前記マイクロ流体デバイスを取り囲む雰囲気に放出するための、前記ハウジングに結合された通気孔とを含む、マイクロ流体デバイス。
【請求項２】
前記通気孔が、通気管を介して前記ハウジングに結合される、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項３】
前記通気管が、前記チャネルから離れており且つ前記チャネルと区別される、請求項２に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項４】
前記ハウジングが、前記流体受容構造体に対して前記マイクロ流体チップの反対側に位置する、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項５】
前記ハウジングが前記マイクロ流体チップと一体化される、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項６】
前記ハウジングへの前記流体サンプルの流れを生じさせるために、アクチュエータが前記ノズルと関連付けられている、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項７】
マイクロ流体デバイスであって、
流体サンプルを受け取るための流体受容構造体と、
前記流体受容構造体と通気式マイクロ流体リザーバとの間のチャネル内のセンサであって、前記通気式マイクロ流体リザーバが、ハウジング、及び前記ハウジングに結合された通気孔を含む、センサと、
前記チャネルから前記通気式マイクロ流体リザーバへの前記流体サンプルの流れを生じさせるために噴出ノズルと関連付けられたアクチュエータとを含む、マイクロ流体デバイス。
【請求項８】
前記流体受容構造体が、前記通気式マイクロ流体リザーバの体積よりも小さい体積を有する、請求項７に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項９】
前記通気式マイクロ流体リザーバの体積は、１５ピコリットル〜１０００マイクロリットルの範囲にある、請求項８に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１０】
前記通気孔は、前記リザーバの前記ハウジングの外面以外の場所において前記マイクロ流体デバイスの外面に位置する、請求項７に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１１】
前記通気孔は、前記ハウジングから前記通気孔まで前記マイクロ流体デバイス内において内部で延びる通気管により、前記ハウジングに結合される、請求項１０に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１２】
その体積を画定するハウジングを含む通気式マイクロ流体リザーバと、
流体サンプルの前記通気式マイクロ流体リザーバの体積への流れを生じさせるために噴出ノズルと関連付けられたアクチュエータと、
前記ハウジングへの前記流体サンプルの流れと関連した空気を放出するために前記通気式マイクロ流体リザーバに結合された通気孔とを含む、システム。
【請求項１３】
前記ハウジングが、前記流体サンプルを保持するために前記ハウジングの周辺部に沿って位置する溝付き領域を有する、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記アクチュエータが熱抵抗器である、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記通気孔が、電気インターフェースに近接して位置する、請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景
マイクロ流体工学は、工学、物理学、化学、マイクロ技術、及びバイオ技術を含む様々な分野にわたって適用される技術である。マイクロ流体工学は、少容量の流体の研究、及びマイクロ流体チップのような様々なマイクロ流体システム及びデバイスにおいて係る少容量の流体を操作する、制御する及び使用するための方法を含む。例えば、マイクロ流体バイオチップ（「ラボオンチップ」と呼ばれる）は、分子生物学の分野で使用されて、酵素およびＤＮＡの分析、生化学的毒素および病原体の検出、病気の診断等のような目的のためにアッセイ作業を統合する。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】本開示による、通気式マイクロ流体リザーバを備えるマイクロ流体デバイスの一例を含むマイクロ流体診断システムの例に関する図である。
【図２】本開示による、通気式マイクロ流体リザーバを含むマイクロ流体デバイスの一例に関する略図である。
【図３】本開示による、通気式マイクロ流体リザーバを含むマイクロ流体デバイスの一例に関する側面図である。
【図４】本開示による、通気式マイクロ流体リザーバを利用する方法の一例に関する流れ図である。
【０００３】
詳細な説明
マイクロ流体バイオチップは、検査されるべき人と関連した場所でのアッセイ作業を可能にするためにポイントオブケア検査で利用され得る。例えば、マイクロ流体検査（テスト）に対する様々なポイントオブケアの手法において、サンプル（試料）は、幾つかある考えられる状況の中で特に、病状に関する兆候を与えるためにマイクロ流体検査デバイスのセンサにより分析され得る。
【０００４】
ポイントオブケア検査に対する幾つかの手法は、シールされた又は開放の流体収集ベイスン（basin：ボウル型容器）を利用する。いずれの手法でも、ベイスンは、分析されるべき流体サンプルを収集する及びひとたび分析されると当該流体サンプルを保持する働きをすることができ、及び／又は分析された流体サンプル（即ち検査された或る量の流体サンプル）をベイスンに移すためにマイクロ流体ポンプ及び／又は重力に依存することができる。係る手法は、アクチュエータ（例えば、熱抵抗器）及び対応するノズル（単数または複数）によってベイスンへと伝達される流体サンプルと共に適切に利用されることができない。その理由は、係る手法においてアクチュエータ及び／又はノズルを利用しようと試みることは、幾つかある問題の中でも特に、シールされた流体収集ベイスンの加圧（例えば、サンプルと関連した空気の、シールされた流体収集ベイスンへの追加に対する少なくとも或る程度の加圧）、及び／又は流体サンプル（例えば、加圧流体サンプル）の一部または全てを、ベイスンを取り囲む雰囲気に不都合に移すことに起因するような不正確という結果になる可能性があるからである。
【０００５】
本開示の例は、通気式マイクロ流体リザーバ及び方法、システム、及び通気式マイクロ流体リザーバと共に利用される実行可能命令を備えるコンピュータ可読媒体を含む。例えば、通気式マイクロ流体リザーバは、ハウジング、及びハウジングへと伝達される流体サンプル（即ち、分析された流体サンプル）と関連した空気を、ハウジングに結合されたマイクロ流体デバイスを取り囲む雰囲気に放出するためにハウジングに結合された通気孔を含むことができる。幾つかの例において、通気式マイクロ流体リザーバは、流体サンプルと共に導入される（例えば、通気式マイクロ流体リザーバへとノズルを介したアクチュエータの付勢により導入される）空気の影響を無効にし、分析された流体サンプルが安全に（例えば、漏れることなく）廃棄されるように、分析された流体サンプルをリザーバに貯蔵することができる。言い換えれば、例えば、通気式マイクロ流体リザーバは、マイクロ流体デバイスを介して流体サンプルを通気式マイクロ流体リザーバへ移動するための噴出機構を提供するマイクロ流体デバイスのノズルと共に利用され得る。特に、係る例において、流体サンプルは、通気式マイクロ流体リザーバに保持される一方で、通気式マイクロ流体リザーバのハウジングの容積（体積）に流体サンプルの全部を依然として保持しながらリザーバを加圧することを避けるために、サンプルに関連した空気が通気孔を介して周囲雰囲気に放出される。
【０００６】
図１は、本開示による、通気式マイクロ流体リザーバを備えるマイクロ流体デバイスの一例を含むマイクロ流体診断システム１００の例に関する図である。図１に示されるように、マイクロ流体診断システム１００は、マイクロ流体デバイス１０２、電子コントローラ１０６、及び／又はコンピューティングデバイス１０８を含むことができる。マイクロ流体デバイス１０２は、流体受容構造体１２５、チャネル（単数または複数）１２６、アクチュエータ（単数または複数）１２８、フィルタ（単数または複数）１３０、電気インターフェース１３２、センサ（単数または複数）１３１、通気式マイクロ流体リザーバ（即ち、通気式リザーバ）、通気孔（単数または複数）１３３、及びノズル（単数または複数）１２３を含むことができる。上述した要素および構成は図１に示されているが、本開示はそのように制限されない。それどころか、多かれ少なかれ、構成要素は、マイクロ流体診断システム１００に、マイクロ流体デバイス１０２及び電子コントローラ１０６に、及びコンピューティングデバイス１０８に含まれることができ、及び／又は本明細書で説明されるように、通気式マイクロ流体リザーバを促進するために様々な構成で構成され得る。更に、特定数の要素が示されているが（例えば、単一のチャネル１２６）、マイクロ流体診断システム１００の所望の用途に応じて、流体受容構造体１２５、チャネル（単数または複数）１２６、アクチュエータ（単数または複数）１２８、フィルタ（単数または複数）１３０、電気インターフェース１３２、センサ（単数または複数）１３１、通気式マイクロ流体リザーバ、通気孔（単数または複数）１３３、及び／又はノズル（単数または複数）１２３などのような、より多くの（例えば、２つ以上のチャネル１２６）及び／又はより少ない様々な要素が存在することができる。
【０００７】
様々な例において、マイクロ流体デバイス１０２は、幾つかの例におけるチップを用いたデバイスとして実現され得る。例えば、チップを用いたマイクロ流体デバイス１０２の構造体および構成要素は、電鋳法、レーザアブレーション、異方性エッチング、スパッタリング、ドライエッチング及びウエットエッチング、フォトリソグラフィ、鋳造、モールド成形、スタンピング、機械加工、スピンコーディング、及び積層法などのような集積回路微細加工技術を用いて製作され得る。
【０００８】
流体受容構造体１２５は、流体サンプルを受容し且つマイクロ流体デバイス１０２のチャネル（単数または複数）１２６へ流体サンプルを伝達するための容積を有する構造体を意味する。即ち、流体サンプルは、流体受容構造体１２５に配置され得る又は提供され得る。流体サンプルは、粒子を有する流体（例えば、幾つかある考えられる流体のタイプの中で特に、血液サンプル、顔料（単数または複数）のような微粒子物質（単数または複数）を含むインク）とすることができる。流体サンプルは、チャネル（単数または複数）の入口（単数または複数）に配置されたフィルタ（単数または複数）１３０を通過することができる。フィルタ（単数または複数）１３０は、特定サイズの流体サンプルの粒子が（フィルタ（単数または複数）１３０のサイズに依存して）チャネル（単数または複数）１２６に入ることを阻止することができる。
【０００９】
流体受容構造体１２５は、マイクロ流体デバイス１０２の外面（即ち、カセット）に位置する及び／又は形成され得る。しかしながら、本開示は、そのように制限されない。流体受容構造体１２５は、マイクロ流体デバイス１０２の外面および／またはマイクロ流体デバイスに含まれるマイクロ流体チップに結合され得る及び／又は一体化され得る。様々な例において、流体サンプルは、流体受容構造体１２５から入口（単数または複数）においてチャネル１２６へ導入され、チャネル（単数または複数）１２６を通過して、マイクロ流体デバイス１０２により処理され、内部に貯蔵するために通気式マイクロ流体リザーバ１２７のハウジングに伝達され得る。
【００１０】
一例において、センサ（単数または複数）１３１が、入口（単数または複数）の近くでチャネル（単数または複数）１２６に配置される（例えば、アクチュエータ（単数または複数）１２８より流体受容構造体１２５に接近して）。別の例において、センサ（単数または複数）１３１がチャネル（単数または複数）１２６の入口に配置される。センサ（単数または複数）１３１は、様々な半導体形成技術を用いて形成されたインピーダンスセンサとすることができる。センサ（単数または複数）１３１は、流体サンプルの粒子がセンサ（単数または複数）１３１の上および／または近くを通過する際にインピーダンスの変化を検出することができる。
【００１１】
アクチュエータ（単数または複数）１２８は、センサ（１３１）から下流にチャネル（単数または複数）１２６の密閉端部の近くに配置される。アクチュエータ（単数または複数）１２８は、マイクロ流体デバイス１０２から通気式リザーバ１２７へ流体サンプルを伝達するのに適した多種多様の構造体を用いて実現され得る。例えば、アクチュエータ（単数または複数）１２８は、チャネル（単数または複数）１２６内の流体サンプルの流体変位をもたらすために蒸気泡を生成する熱抵抗器（単数または複数）とすることができる。また、アクチュエータ１２８は、電気的に生じた撓みがチャネル（単数または複数）１２６内の流体変位を生じる圧電素子（例えば、ＰＺＴ）としても実現され得る。電気、磁気および他の力により付勢される他の撓み膜素子も、アクチュエータ（単数または複数）１２８の実現に使用するために可能である。変位した流体サンプルは、ノズル（単数または複数）１２３から噴出され得る及び／又はチャネル（単数または複数）１２６内に移動され得る。
【００１２】
ノズル（単数または複数）１２３は、アクチュエータ（単数または複数）１２８と共に使用するのに適した噴出ノズルを意味する。ノズル（単数または複数）１２３はチャネル（単数または複数）１２６に又はチャネル（単数または複数）１２６に沿って配置される。例えば、ノズル（単数または複数）１２３は、チャネル１２６のセンサ（単数または複数）１３１に隣接することができる。
【００１３】
アクチュエータ１２８及び／又はノズル（単数または複数）１２３は、変位した流体サンプルと共に直接的に又は間接的に空気を与える可能性がある。係る空気は、幾つかある構成要素の中で特に、チャネル（単数または複数）１２６及び／又は通気式マイクロ流体リザーバ１２７へ与えられる可能性がある。流体サンプルを貯蔵するための幾つかの他の手法において、流体サンプルと共に空気を貯蔵チャンバへ与えることは、流体サンプルと関連した空気を有することの幾つかある望ましくない影響の中で特に、貯蔵チャンバの加圧、及び／又は貯蔵チャンバへの流体サンプルの流速に望ましくない影響を及ぼすことに不都合につながる可能性がある。本明細書で説明されるような、通気式マイクロ流体リザーバ１２７は、通気式マイクロ流体リザーバ１２７が加圧されない（例えば、加圧状態に到達しない又は加圧状態を維持しない）ように、通気式マイクロ流体リザーバのハウジングに結合された、本明細書で説明されるような通気孔（単数または複数）１３３を介して、空気がマイクロ流体デバイスを取り囲む雰囲気に放出されることを可能にすることにより、係る空気を考慮する。
【００１４】
幾つかの例において、電子コントローラ１０６は、コントローラ１３４、ＩＯ回路１３６、及びメモリ１３８を含む。電子コントローラ１０６は、例えば持続性プロセッサ及び／又はコンピュータ可読媒体（例えば、メモリ１３８）に機械可読命令を含むプログラム可能デバイスを含む。理解されるべきは、電子コントローラは、命令（ファームウェア１４０として示される）を実行することができ、ハードウェア、命令またはそれらの組み合わせを用いて実現され得る。例えば、電子コントローラ１０６の全て又は一部は、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、又は特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ
）などを用いて実現され得る。幾つかの例において、電子コントローラ１０６は、コンピューティングデバイス１０８から電力を受け取る。電子コントローラ１０６は電源１４２を含むことができる。
【００１５】
電子コントローラ１０６は、コンピューティングデバイス１０８の制御下にある。コンピューティングデバイス１０８は、マイクロ流体デバイス１０２を制御するためのコマンド情報およびマイクロ流体デバイス１０２から得られたセンサデータを含むデータを、電子コントローラ１０６に対して送受信することができる。電子コントローラ１０６は、アクチュエータ（単数または複数）１２８及びセンサ（単数または複数）１３１を付勢するための電気インターフェース１３２に結合される。例えば、流体サンプルは、本明細書で説明されるように、アクチュエータ（単数または複数）１２８を介した駆動によりチャネル１２６を通過させられ、チャネル１２６に含まれて電子コントローラ１０６の制御下にあるセンサ（単数または複数）１３１により分析される。マイクロ流体デバイス１０２は、センサデータを表す電気出力信号を電子コントローラ１０６に提供する。
【００１６】
コンピューティングデバイス１０８は、中央処理装置（ＣＰＵ）１１０、様々なサポート回路１１２、メモリ１１４、様々な入力／出力回路１１６、及び外部インターフェース１１８を含む。ＣＰＵ１１０は、メモリ１１４により格納された命令を実行することができる任意の数のマイクロプロセッサを含むことができる。ＣＰＵ１１０は、単一のデバイスに集積化または複数のデバイス（例えば、コンピューティングデバイス及び
／又はマイクロ流体デバイス、サーバ等）にわたって分散され得る。
【００１７】
メモリ１１４は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、キャッシュメモリ、又は磁気読み出し／書き込みメモリなど、又は係るメモリデバイスの任意の組み合わせを含むことができる。メモリ１１４は、ＣＰＵ１１０により実行され得る命令を格納することができる多数のメモリ構成要素を含むことができる。係るメモリ１１４は、持続性コンピュータ可読媒体とすることができる。メモリ１１４は、単一のデバイスに集積化または複数のデバイスにわたって分散され得る。更に、メモリ１１４は、ＣＰＵ１１０と同じデバイスに完全に又は部分的に集積化されることができ、又は別個とすることができるが、そのデバイス及びＣＰＵ１１０にアクセス可能である
【００１８】
メモリ１１４は、オペレーティングシステム（ＯＳ）１０９及びドライバ１１１を格納することができる。ＯＳ１０９及びドライバ１１１は、コンピューティングデバイス１０８及び外部インターフェース１１８を介して電子コントローラ１０６を制御するための、ＣＰＵ１１０により実行可能な命令を含むことができる。ドライバ１１１は、ＯＳ１０９と電子コントローラ１０６との間の接続を提供する。従って、コンピューティングデバイス１０８は、例えば持続性プロセッサ／コンピュータ可読媒体（例えば、メモリ１１４）に機械可読命令を含むプログラム可能デバイスを含む。
【００１９】
サポート回路１１２は、キャッシュ、電源、クロック回路、及びデータレジスタ等を含むことができる。回路１１６は、外部インターフェース１１８と協働して、通信媒体１１９を介した電子コントローラ１０６との通信を容易にすることができる。外部インターフェース１１８は、電子コントローラ１０６に対してデータを送受信することができる、並びにユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ケーブルを介して電子コントローラ１０６に電力を供給することができるＵＳＢコントローラを含むことができる。理解されるべきは、電子コントローラ１０６に対する他のタイプの電気、光またはＲＦインターフェースを用いて、データを送受信する及び／又は電力を供給することができる。通信媒体１１９は、任意のタイプの電気、光、又は無線（ＲＦ）などの伝達経路とすることができる。
【００２０】
コンピューティングデバイス１０８は、ＯＳ１０９がユーザインターフェース（ＵＩ）１２２を提供することができるディスプレイ１２０を含むことができる。ユーザは、電子コントローラ１０６を制御するために及び電子コントローラ１０６から受信したデータを表示するためにＯＳ１０９及びドライバ１１１と相互作用するためにＵＩ１２２を使用することができる。本明細書で使用される限り、ユーザは、医療従事者および／または検査されるべき人（即ち、患者）を意味することができる。しかしながら、例はそのように制限されず、ユーザは、医療従事者以外の任意のタイプのユーザ及び／又は検査されるべきユーザを意味することができる。また、コンピューティングデバイス１０８は、電子コントローラ１０６及び／又はマイクロ流体デバイス１０２から受信したデータも表示することができる。幾つかの例において、コンピューティングデバイス１０８は、本明細書で説明されるような通気式マイクロ流体リザーバを促進するために、「スマートフォン」、タブレット型コンピュータ、又は他のタイプの適切なコンピューティングデバイスのようなデバイスとすることができる。
【００２１】
図２は、本開示による、通気式マイクロ流体リザーバ２０２を含むマイクロ流体デバイスの一例に関する略図を示す。マイクロ流体デバイス２０２は、チャネル２２６（即ち、マイクロ流体チャネル）、アクチュエータ２２８、センサ２３１、流体サンプル２５０を流体受容構造体２２５から受け取るための入口２５１、及びノズル（単数または複数）２２３（例えば、チャネル２２６から通気式マイクロ流体リザーバ２２７への出口）を含む。一例において、フィルタ２３０（例えば、メッシュフィルタ）が、加えられる流体サンプルの粒子をフィルタリングするために、流体受容デバイス２２５に設けられ得る。流体チャネル２２６の形状は、「Ｕ字形」であるように示されるが、これは、チャネル２２６の形状の制限として意図されていない。かくして、チャネル２２６の形状は、湾曲した形状、ヘビのような形状、角を有する形状、及びそれらの組み合わせ等のような他の形状を含むことができる。更に、チャネル２２６は、任意の特定の縮尺または比率に従わずに描かれている。デバイス上に製作されるようなチャネル２２６の幅は、本開示の図面に示された任意の縮尺または比率と異なることができる。チャネル内の矢印は、チャネル２２６の中を通る流体サンプルの流体の流れの方向例を示す。
【００２２】
入口２５１は、流体サンプルを受け取るためにチャネル２２６に開口を提供する。フィルタ２３０は入口２５１に配置される。フィルタ２３０は、流体サンプルの特定サイズの粒子がチャネル２２６に入ることを阻止する（フィルタ２３０のサイズに応じて）。入口２５１はチャネル２２６よりも大きい幅および体積を有することができる。即ち、入口２５１の体積は、チャネル２２６の体積よりも大きくすることができる。入口により、流体サンプルが流体受容構造体２２５からチャネル２２６へ流れることを可能にすることができる。
【００２３】
幾つかの例において、センサ２３１がチャネル２２６に配置される。センサ２３１は、様々な半導体技術を用いて形成されたインピーダンスセンサとすることができる。センサ２３１は、流体サンプルの粒子がセンサ２３１の上を通過した際にインピーダンス変化を検出することができる。
【００２４】
アクチュエータ２２８は、センサ２３１から下流に、チャネル２２６の密閉端部の近くに配置される。アクチュエータ２２８は、多種多様の構造体を用いて実現され得る流体慣性アクチュエータとすることができる。例えば、アクチュエータ２２８は、チャネル２２６内に流体変位をもたらすために蒸気泡を生成する熱抵抗器とすることができる。変位した流体サンプルは、ノズル（単数または複数）２２３から通気式流体リザーバ２２７へ噴出され得る。
【００２５】
図３は、本開示による、通気式マイクロ流体リザーバを含むマイクロ流体デバイスの一例に関する側面図を示す。マイクロ流体デバイス３０２は、マイクロ流体デバイス３０２の流体受容構造体３２５からマイクロ流体デバイス３０２のチャネル（図示を簡単にするために図３に示されていない）の中を通ってチャネルのセンサ（図示せず）を経由してハウジング３８０へと入る流体サンプルの流体連結を提供するために、マイクロ流体デバイス３０２に結合されたハウジング３８０を含み、ハウジング３８０へ伝達される流体サンプルに関連した空気を、マイクロ流体デバイス３０２を取り囲む雰囲気３９０に放出するためにハウジング３８０に結合（例えば、通気管３８５により結合）された通気孔３８６を含むことができる。
【００２６】
他の構成および／または位置関係が可能であるが、幾つかの例において、図３に示されるように、マイクロ流体デバイス３０２は、本明細書で説明されるように、通気式マイクロ流体リザーバ３２７の上部に位置する流体受容構造体３２５、及び底部に位置する通気式マイクロ流体リザーバ３２７を含み、流体受容構造体３２５へ導入される流体は、通気式リザーバ３２７を含む流体経路を通過することができる。言い換えれば、幾つかの例において、そのハウジングを含む通気式マイクロ流体リザーバ３２７は、流体受容構造体に対して、マイクロ流体デバイスチップ及び／又はマイクロ流体デバイスの反対側に位置する。流体受容構造体３２５及び通気式マイクロ流体リザーバ３２７は、流体サンプル（例えば、少なくともサンプルの一部）が（本明細書で説明された幾つかある構成要素の中でも特に、チャネル（単数または複数）、アクチュエータ（単数または複数）、ノズル（単数または複数）は図示を簡単するために図３で省略されている）通気式マイクロ流体リザーバ３２７へ入るように流体連結する。
【００２７】
通気式マイクロ流体リザーバ３２７は、様々な例において、通気式マイクロ流体リザーバ３２７の体積（塊）３８１を実質的に包囲する及び画定するハウジング３８０又は他の構造体を含む。例えば、ハウジング３８０は、流体サンプルのハウジング内への伝達を可能にする及び／又は流体サンプルと関連した空気が通気孔３８６を介して通気式マイクロ流体リザーバ３２７から放出されることを可能にする、ハウジング３８０の開口（単数または複数）以外で体積３８１を包囲することができる。留意すべきは、流体受容構造体３２５は、通気式マイクロ流体リザーバ３２５の体積よりも少ない体積３８２を有する。例えば、幾つかの例において、通気式マイクロ流体リザーバの体積は、１５ピコリットル〜１０００マイクロリットルの範囲にある。１５ピコリットル〜１０００マイクロリットルの個々の値および部分的な範囲の全ては、例えば、通気式マイクロ流体リザーバの体積が、ポリエーテル−アセタールポリオールの全重量の１５ピコリットル、５０ピコリットル又は７５ピコリットルの下限から、１０００マイクロリットル、５００マイクロリットル又は１マイクロリットルの上限までを有することができることを含む。本明細書で説明されるような通気管の体積は、通気式マイクロ流体リザーバの体積に含まれない。
【００２８】
本明細書で説明されるような、ハウジング３８０及び／又は通気管３８６は、マイクロ流体デバイス３０２と同じ又は異なる材料から作成され得る。ハウジング３８０は、マイクロ流体デバイス３０２の外面に結合および／または当該外面と一体化され得る。例えば、幾つかの例において、ハウジング３８０は、マイクロ流体デバイスと一体化されて、それから取り外すことができない。係る例は、幾つかある用途の中で特に、生体液または慎重に扱うべき流体を含むような用途、及び／又は単一使用の用途において、流体サンプルの安全な貯蔵（例えば、漏れずに）を促進することができる。
【００２９】
特に、体積３８１は、溝付き領域３８４、又は溝付き領域３８４に対する流体の伝達および／または溝付き領域３８４における流体の貯蔵を促進するために濡れ面（単数または複数）として働くことができる領域（例えば、通気式マイクロ流体リザーバ３２７への及び／又は通気式マイクロ流体リザーバ３２７の全体にわたって流体サンプルの実質的に均一な流れを可能にする）を含むことができる。即ち、ハウジング３８１は、溝付き領域において流体サンプルの少なくとも一部を保持するためにハウジング３８１の周辺部の少なくとも一部に沿って位置する（例えば、ハウジング３８１の周辺部に沿って連続的に位置する）溝付き領域３８４を含むことができる。図３においてハウジング３８０の体積３８１の下部に関して実質的に平坦で水平であるように図示を簡単にするために示されているが、溝付き領域は、所望の用途に応じて、通気式マイクロ流体リザーバ３２７に伝達される流体サンプルの一部または全てを保持するために、サイズ及び／又は形状において変更され得る。例えば、溝付き領域３８４は、幾つかある考えられる形状の中で特に、内部に流体サンプルを保持するのに適している、ハウジング３８０へと部分的に延びる「Ｕ字形」領域とすることができる。幾つかの例において、溝付き領域３８４は、ハウジングの周辺部に沿う以外に、体積３８１の下部の別の部分へ延びることができる。
【００３０】
様々な例において、通気式マイクロ流体リザーバを利用するシステムは、本明細書で説明されるような幾つかある構成要素の中でも特に、通気式マイクロ流体リザーバの体積を画定するハウジング、通気式マイクロ流体リザーバの体積への流体サンプル流れを生じさせるための噴出ノズル（単数または複数）、及び流体サンプルの流れによりもたらされた空気をハウジングへ放出するために、通気式マイクロ流体リザーバに結合された通気孔を含む通気式マイクロ流体リザーバを含むことができる。幾つかの例において、システムは、本明細書で説明されるように、溝付き領域を有するハウジングを含むことができ、当該溝付き領域は、溝付き領域において流体サンプルの少なくとも一部を保持するためにハウジングの周辺部に沿って位置する。図３に示されるように、システムは、マイクロ流体デバイスの片側に位置する電気インターフェースに対してマイクロ流体デバイスの底部に位置する通気式マイクロ流体リザーバを有することができる。幾つかの例において、通気孔は、マイクロ流体デバイスのコンピューティングデバイスとのインターフェースに近接して配置され得る。
【００３１】
通気管３８５は、通気孔３８６を通気式マイクロ流体リザーバ３２７に結合する。通気管３８５は、マイクロ流体リザーバに少なくとも部分的に形成された（例えば、マイクロ流体リザーバの少なくとも一部を貫通する）導管を意味する。通気管３８５は、例えば、通気管３８５を形成するための幾つかある適切なプロセスの中で特に、機械加工および／または積層プロセス（単数または複数）を通じてマイクロ流体デバイス３０２内に少なくとも部分的に形成され得る。幾つかの例において、通気管３８５は、通気管３８５のそれぞれの端部（例えば、通気孔３８６における開口および通気式マイクロ流体リザーバ３２７のハウジングの開口）以外に何らかの開口を備えずに、マイクロ流体リザーバ３２７から通気孔３８６まで空気を運ぶようにマイクロ流体デバイス３０２内に完全に（即ち、マイクロ流体デバイス３０２内の内部に）形成される。即ち、通気管３８５は、通気式マイクロ流体リザーバ３２７のハウジング３８０への流体サンプルの少なくとも一部の流れによりもたらされる空気のそこから出るための間接的（二次的）な経路を提供する。通気孔３８６は、固定された非閉塞オリフィスである。
【００３２】
例えば、通気管は、チャネル（単数または複数）からマイクロ流体リザーバ３２７への入口と関連した開口と異なる（例えば、当該開口から離れて且つ当該開口と区別される）、通気式マイクロ流体リザーバ３２７のハウジング３８０の開口に結合され得る。通気管３８５は、流体サンプル及び流体サンプルと関連した空気を通気式マイクロ流体リザーバ３８０に供給するチャネル（単数または複数）から離れて且つ当該チャネルと区別される。即ち、流体サンプルは、通気管３８５の構造と異なる構造であるチャネル（単数または複数）により、通気式マイクロ流体リザーバ３８０に供給される。例えば、通気管は、流体受容構造体に結合されない専用通気管とすることができる。同様に、通気孔３８６は流体受容構造体３２５から離れ且つ当該流体受容構造体３２５と区別される。幾つかの例において、通気孔３８６は、電気インターフェース３８８に近接して位置することができる（例えば、電気インターフェース３８８中に又は近くに含まれる）。幾つかの例において、電気インターフェースは、コンピューティングデバイス（例えば、マイクロ流体デバイスがコンピューティングデバイスに結合される場合）及び／又はチップを用いたマイクロ流体デバイス３０２上のチップの部分と近接することができる。電気インターフェース３８８は、幾つかある可能性の中で特に、コンピューティングデバイスとマイクロ流体デバイス３０２との間の結合点を提供する、及び／又はチップの少なくとも一部を取り付けて通信（例えば、マイクロ流体デバイスのアクチュエータ、センサ等のような要素を動作させるためにコンピューティングデバイスからマイクロ流体デバイスにコマンドを伝えること）を可能にするのに適した取り付け点を提供することができる。電気インターフェース３８８に近接して通気孔３８６を配置することは、電気インターフェース３８８に含まれ得る電子回路と流体受容構造体３２５を介してマイクロ流体デバイス３０２へ入れられる流体サンプルとの間の適切な離隔距離を確実にすることができる。
【００３３】
図３は、単一の通気管３８５及び単一の通気孔３８６を示すが、本開示はそのように制限されない。即ち、幾つかある可能性の中で特に、通気管３８５は、通気孔（単数または複数）とそれぞれ連通する（例えば、流体連通する）複数の通気管３８５に含まれることができ、及び／又は単一の通気管３８５は複数の通気孔と連通することができる。
【００３４】
幾つかの例において、通気管３８５は、マイクロ流体デバイスと同じ材料（例えば、マイクロ流体デバイス３０２の外面（即ち、カセット）を形成する材料）から形成され得る。しかしながら、本開示はそのように制限されない。即ち、通気管は、マイクロ流体デバイスと異なる材料から全体的に又は部分的に形成され得る。通気管３８５を形成するための適切な材料の例には、通気管３８５を形成するのに適した幾つかある材料の中で特に、シリコン、エポキシ樹脂、プラスチック、金属、及び／又はそれらの組み合わせが含まれる。
【００３５】
図４は、本開示による、通気式マイクロ流体リザーバを利用する方法の一例に関する流れ図を示す。様々な例において、４９６において示されるように、方法は、流体サンプルを分析することを含むことができる。分析することは、サンプルの様々な情報および／または特性（例えば、インピーダンス）を測定するために、本明細書で説明されたようなセンサを利用することを含むことができる。
【００３６】
方法は、４９７で示されるように、分析された流体サンプルの通気式マイクロ流体リザーバの体積への流れを生じさせることを含むことができる。当該生じさせることは例えば、本明細書で説明されたような、アクチュエータ及び／又はノズルの付勢により、サンプルの流れを生じさせることを意味する。係る流れは、ノズルから通気式マイクロ流体リザーバへと出る。即ち、分析された流体サンプルの流れを生じさせることは、分析された流体サンプルの少なくとも一部の、チャネル（単数または複数）から通気式マイクロ流体リザーバへの流れをもたらすことを確実にする。
【００３７】
幾つかの例において、方法は、通気式マイクロ流体リザーバが流体受容構造体の体積よりも大きい体積を有する通気式マイクロ流体リザーバへ、多量の分析された流体サンプルを送り込むことを含むことができる。言い換えれば、係る例において、通気式マイクロ流体リザーバへ流入させられる、分析された流体の体積は、通気式マイクロ流体リザーバの体積よりも小さい。即ち、流体受容構造体に対して通気式マイクロ流体リザーバの比較的大きな体積は、通気式マイクロ流体リザーバに流体サンプルの全て（例えば、分析された流体サンプルの全て）を保持することを促進する。
【００３８】
４９８で示されるように、方法は、本明細書で説明されるように、リザーバに結合された通気孔を介して通気式マイクロ流体リザーバから、分析された流体サンプルと関連した空気（流体サンプルに含まれた、及び／又は流体サンプルと共に通気式マイクロ流体リザーバに入り込む）を放出することを含むことができる。
【００３９】
本開示の上記の詳細な説明において、本開示の一部を形成し、本開示の例が如何にして実施され得るかを例証するために示された添付図面を参照した。これら例は、当業者が本開示の例を実施できるようにするのに十分に詳細に説明され、理解されるべきは、本開示の範囲から逸脱せずに、他の例が利用されることができ、プロセスの変更、電気的変更および／または構造的変更がなされ得る。
【００４０】
本明細書の図面は、最初の桁が図面の図番に対応し、残りの桁が図面の要素または構成要素を識別する番号付けの規則に従う。例えば、参照符号１００は、図１の要素「００」を意味することができ、類似の要素は図２の参照符号２００により識別され得る。本明細書の様々な図面に示された要素は、本開示の多数の追加例を提供するように、追加され、交換され、及び／又は削除され得る。更に、図面に提供された要素の比率および相対的縮尺は、本開示の例を例証することを目的としており、制限の意味で解釈されるべきではない。更に、本明細書で使用される限り、「多数の」要素および／または特徴は、要素（単数または複数）及び／又は特徴（単数または複数）を意味することができる。
【００４１】
本明細書で説明される限り、「論理回路」は、本明細書で説明された特定の動作および／または関数（機能）を実行するための代替または追加の処理資源であり、メモリに格納されてプロセッサにより実行可能なコンピュータ実行可能命令（例えば、ソフトウェア、ファームウェア等）とは対照的に、ハードウェア（例えば、様々な形態のトランジスタ論理回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等）を含む。
【００４２】
理解されるように、要素が別の要素の「上に」ある、別の要素に「接続される」、又は別の要素と「結合される」と言及される場合、それは直接的に他の要素上にあり、他の要素に接続され、又は他の要素と結合され、或いは介在要素が存在してもよい。対照的に、要素が別の要素の「上に直接的に」ある、別の要素に「直接的に接続される」、又は別の要素と「直接的に結合される」と言及される場合、介在要素または介在層は存在しない。
【００４３】
本明細書で使用される限り、用語「及び／又は」は、多数の関連する列挙された要素の何らかの及び全ての組み合わせを含む。本明細書で説明される限り、用語「又は」は、特に断りのない限り、論理的に包含的ＯＲを意味する。即ち、「Ａ又はＢ」は、（Ａのみ）、（Ｂのみ）、又は（Ａ及びＢの双方）を含むことができる。言い換えれば、「Ａ又はＢ」は、「Ａ及び／又はＢ」又は「Ａ及びＢの１つ又は複数」を意味することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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