(57)【要約】【課題】生物学的粒子を１つずつカウントする手段の提供。【解決手段】基板上に形成され、かつ第１の通路を含むマイクロ流体通路構造と、マイクロ流体通路構造内の流体アクチュエータとを含むデバイス。第１の通路内の検出領域は、目標生物学的粒子の流体流を受け取り、一列縦隊パターンでカウントする。検出領域は、目標生物学的粒子の単一の粒子の体積と同程度の大きさの体積を有している。【選択図】図１
2018508767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成されたマイクロ流体通路構造であって、第１の通路を含むマイクロ流体通路構造と、
前記マイクロ流体通路構造内の流体アクチュエータと、
前記流体アクチュエータの動作により、１つずつを基礎として生物学的粒子の流体流を受け取るための、前記第１の通路内の検出領域であって、前記生物学的粒子の単一の各生物学的粒子の体積と同程度の大きさの体積を有している検出領域と
を含む生物学的検査チップ。
【請求項２】
前記検出領域は、前記検出領域の体積に対する各単一の生物学的粒子の体積の比率が十分の一程度である体積分率により動作する、請求項１に記載の生物学的検査チップ。
【請求項３】
前記検出領域を通過する生物学的粒子をカウントするための、前記検出領域内に概ね同一の広がりを有する少なくとも１つのインピーダンスセンサーを含む、請求項２に生物学的検査チップ。
【請求項４】
前記生物学的粒子は、数十程度の希釈係数の影響を受ける、請求項３に記載の生物学的検査チップ。
【請求項５】
前記通路構造は、前記生物学的粒子を前記検出領域を通る一列縦隊の流動パターンを成すように整列させる不均一な流動部を備え、前記不均一な流動部が、
前記検出領域の体積よりも大きい生物学的粒子を除外するための、前記検出領域から上流にある除外構造、及び
下流に向かって徐々に狭くなる断面積を有する入口
のうちの少なくとも一方を含む、請求項４に記載の生物学的検査チップ。
【請求項６】
前記第１の通路は、第１の断面積を概ね規定しており、前記第１の通路は、前記検出領域と概ね同じ広がりを持つくびれ部を含み、前記くびれ部は、前記第１の断面積よりも実質的に小さい第２の断面積を有する、請求項５に記載の生物学的検査チップ。
【請求項７】
前記生物学的粒子の少なくとも一部は、赤血球である、請求項１に記載の生物学的検査チップ。
【請求項８】
生物学的検査チップであって、
基板と、
前記基板上に形成されたマイクロ流体通路構造と
を含み、前記マイクロ流体通路構造が、
第１のサイズの生物学的粒子を含む流体を受け取るための第１の通路を含む第１の検出部であって、前記第１の通路が、前記第１のサイズの生物学的粒子の単一の生物学的粒子の体積と同程度の大きさの第１の体積を有する第１の検出領域を含み、前記第１の検出領域に一列縦隊のカウンティングを生成する、第１の検出部と、
第２のサイズの生物学的粒子を含む流体を受け取るための第２の通路を含む第２の検出部であって、前記第２の通路が、前記第２のサイズの生物学的粒子の単一の生物学的粒子の体積に比べて同程度の大きさの第２の体積を有する第２の検出領域を含み、前記第２の検出領域に一列縦隊のカウンティングを生成する、第２の検出部と
を含む、生物学的検査チップ。
【請求項９】
前記第１及び第２の生物学的粒子は、数十程度の希釈係数の影響を受ける、請求項８に記載の生物学的検査チップ。
【請求項１０】
第１及び第２の通路が各自、前記生物学的粒子を各自の第１及び第２の検出領域を通る一列縦隊の流動パターンを成すように整列させるための不均一な流動部を備え、前記不均一な流動部が、
前記各自の第１及び第２の検出領域の体積よりも大きい生物学的粒子を除外するための、前記第１及び第２の検出領域から上流にある除外構造、及び
下流に向かって徐々に狭くなる断面積を有する入口
のうちの少なくとも一方を含む、請求項８に記載の生物学的検査チップ。
【請求項１１】
前記第１及び第２の検出部は各自、直列に配置され、前記第２の検出部は、前記第１の検出部から下流に配置されている、請求項８に記載の生物学的検査チップ。
【請求項１２】
前記第１及び第２の検出部は各自、並列に配置される、請求項８に記載の生物学的検査チップ。
【請求項１３】
各チップが異なるサイズの生物学的粒子に対応している複数の異なる生物学的検査チップを含むキットであって、各チップが、
基板と、
前記基板上に形成されたマイクロ流体通路構造であって、第１の通路を含むマイクロ流体通路構造と、
前記マイクロ流体通路構造内の流体アクチュエータと、
前記流体アクチュエータの動作により、１つずつを基礎として生物学的粒子の流体流を受け取るための、前記第１の通路内の検出領域であって、前記生物学的粒子の単一の各生物学的粒子の体積と同程度の大きさの体積を有している検出領域と
を含み、各異なるチップの前記検出領域の検出体積が、その各異なるチップについての前記生物学的粒子のサイズに対応している、キット。
【請求項１４】
前記検出領域は、前記生物学的粒子をカウントするための少なくとも１つのインピーダンスセンサーを含む、請求項１３に記載のキット。
【請求項１５】
前記生物学的粒子は、数十程度の希釈係数の影響を受け、前記通路構造は、前記生物学的粒子を前記検出領域を通る一列縦隊の流動パターンを成すように整列させる不均一な流動部を備え、前記不均一な流動部が、
前記検出領域の体積よりも大きい生物学的粒子を除外するための、前記検出領域から上流にある除外構造、及び
下流に向かって徐々に狭くなる断面積を有する入口
のうちの少なくとも一方を含む、請求項１３に記載のキット。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
マイクロ流体は、様々な分野にわたって応用されており、少量の流体や、マイクロ流体チップのような様々なシステム、及び装置においてそのような少量の流体をどのようにして操作し、制御し、及び使用するかの研究を伴っている。例えば、一部の事例において、マイクロ流体チップは、医療や生物学の分野で、流体やその成分の評価に使用されるような「ラボ・オン・チップ」として使用される場合がある。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】本開示の一例による、マイクロ流体デバイスを概略的に示すブロック図である。
【図２】本開示の一例による、検出領域の体積と生物学的粒子の体積の関係を概略的に示すブロック図である。
【図３】本開示の一例による、マイクロ流体デバイスを収容しているカセットを概略的に示すブロック図である。
【図４】本開示の一例による、マイクロ流体デバイスを概略的に示すブロック図である。
【図５】本開示の一例による、マイクロ流体デバイスの種々の構成要素を概略的に示すブロック図である。
【図６】本開示の一例による、マイクロ流体デバイスの構成要素を概略的に示すブロック図である。
【図７】本開示の一例による、マイクロ流体検査システムを概略的に示すブロック図である。
【図８】本開示の一例による、図７のシステムのホスト装置を概略的に示すブロック図である。
【図９】本開示の一例による、図７のシステムの制御インタフェースを概略的に示すブロック図である。
【図１０】本開示の一例による、通路構造、及び関連構成要素を含むマイクロ流体デバイスの一部を概略的に示す平面図である。
【図１１】本開示の一例による、マイクロ流体通路構造内の検出部を概略的に示す拡大部分平面図である。
【図１２】本開示の一例による、検出領域の体積、及び生物学的粒子の体積を概略的に示す図である。
【図１３】本開示の一例による、マイクロ流体通路構造内の検出部を概略的に示す拡大部分平面図である。
【図１４】本開示の一例による、検出領域に関連するくびれ部を概略的に示す、図１３のライン１４−１４に沿って切断して見たときの断面図である。
【図１５】本開示の一例による、マイクロ流体通路構造内の検出領域を概略的に示す拡大部分平面図である。
【図１６】本開示の一例による、マイクロ流体通路構造内の一連の検出部を概略的に示す側面図である。
【図１７】本開示の一例による、マイクロ流体通路構造内に並列に配置された複数の検出部を概略的に示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
詳細な説明
下記の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面が参照される。図面には、本開示を実施することができる種々の具体例が、例として示されている。本開示の範囲から外れることなく、他の例が使用される場合もあり、また、構造的または論理的変更がなされる場合もあるものと理解すべきである。したがって、下記の詳細な説明を制限の意味で解釈してはならない。
【０００４】
本開示の少なくとも一部の例は、体液を評価するためのマイクロ流体デバイスに関する。一部の例において、そのようなマイクロ流体デバイスは、細胞診断において、細胞のカウンティングや分析に使用されることがある。例えば、一つの一般的医学的手順として、血液サンプルを評価し、白血球数や赤血球数を測定することが挙げられる。白血球数や赤血球数は、特定の医学的状態や、臓器の健康状態などを示していることがある。
【０００５】
本開示の少なくとも一部の例によれば、数ある特徴、及び特性の中でも特に、一列縦隊検出、及び低流体希釈係数の採用により達成可能な高い信号対雑音比による細胞診断の高い処理能力、及び向上された精度が、マイクロ流体チップ上に得られる。一部の例において、この構成は、１つには、マイクロ流体チップの通路構造内に検出領域を設けることによって可能となり、検出領域は、関心のある生物学的粒子の体積と同程度の大きさの体積（例えば、検出体積）を有する。
【０００６】
この構成によれば、関心のある生物学的粒子を一列縦隊パターンを成して検出領域を通過させることにより、１つずつを基礎とした生物学的粒子の検出やカウンティングが可能となる。
【０００７】
一部の例において、この構成は、少なくとも部分的には、検出領域よりも前の通路構造、及び／又は検出領域内の通路構造内に不均一な流動場を設けることによって可能となる。一部の例において、この不均一な流動場は、少なくとも部分的には、関心のある目標生物学的粒子よりも大きい生物学的粒子を除外するための、検出領域から上流に配置された除外構造によって可能となる。一部の例において、この不均一な流動場は、少なくとも部分的には、検出領域の直前の通路構造の断面積の低減によって可能となる。
【０００８】
また、上記の種々の特徴をマイクロ流体デバイスの他の種々の動作態様と組み合わせれば、一部の例において、最大で１秒当たり１００万個までの生物学的粒子を検出（例えば、カウンティング）する処理速度を達成可能である。一部の例において、マイクロ流体デバイスのそのような動作態様としては、全て省スペース基板上に存在する、オンボード・ポンプ、オンボード・ヒーター、オンボード・ミキシング、及び／又はオンボード・センサーの使用が挙げられる。
【０００９】
こうした高い処理速度での高速カウンティングによれば、特定の生物学的粒子に関する検査の総時間が大幅に低減され、それによって、ポイント・オブ・ケア診断検査が、現実世界の様々な臨床環境にとって実際的なものになると同時に、比較的低コストの検査チップでそれを行うことが可能になる。
【００１０】
本開示の少なくとも一部の例において使用される種々の細胞診断手順は、血液に制限されず、他の体液や、唾液、尿、若しくは唾の中の細菌及び／又はウイルスを検出するための体液調合液にも拡張される。他の応用例としては、ビールなどの醸造所環境における酵母細胞のカウンティングや、精子細胞数若しくは卵子数の取得などが挙げられる。以下で詳しく説明されるように、本開示の少なくとも一部の例は、関心のある特定の生物学的粒子の検出（例えば、カウンティング）を向上させるサイズ、及び／又は形状を有する種々の検出構造を設けることにより、それらの多数の異なるタイプ、及びサイズの生物学的粒子について、高い精度、及び処理能力を達成する。
【００１１】
これらの例、及び他の例は、少なくとも図１〜図１７に関連して図示説明される。
【００１２】
図１は、本開示の一例による、マイクロ流体デバイス２０を概略的に示すブロック図である。図１に示されているように、マイクロ流体デバイス２０は、基板２２上に形成されており、通路構造３０を含んでいる。通路構造３０は、第１の通路３２と、少なくとも第１の通路３２を通る流体の移動を生じさせるための流体アクチュエータ３４とを含む。第１の通路３２は、関心のある生物学的粒子、すなわち目標生物学的粒子の検出を促進するための検出領域４０を含む。
【００１３】
一部の例において、目標生物学的粒子は、全血や部分血のような体液の一部を形成している。幾つかの生物学的粒子の例としては、全血や部分血の中に見られる赤血球、白血球、ウイルスなどが挙げられる。一部の例において、生物学的粒子は、上記のように、他の無添加の体液、または他の体液調合液の一部を形成している。
【００１４】
一部の事例において、マイクロ流体デバイス２０は、マイクロ流体チップ、または生物学的検査チップと呼ばれる。
【００１５】
図２に詳しく示されているように、一部の例において、検出領域は、第１の通路３２を流れる流体中の目標生物学的粒子の体積５２に見合った体積５０を有している。具体的には、一部の例において、検出領域の体積５０は、生物学的粒子の体積５２と同程度の大きさである。本明細書では、一部の例において、検出領域の体積５０は、検出体積と呼ばれる。
【００１６】
様々なタイプの生物学的粒子の幾つかの例に関する寸法、及び体積は、後でさらに詳しく説明される。
【００１７】
図３は、本開示の一例による、マイクロ流体デバイス２０（図１〜図２）を含むモジュール６０を概略的に示すブロック図である。一部の事例において、このモジュールは、カセットまたは容器と呼ばれる。図３に示されているように、モジュール６０は、マイクロ流体デバイス２０を少なくとも部分的に含み、及び／又は支持するハウジング６１を含む。
【００１８】
一部の例においては、図３に示されているように、ハウジング６１内に、マイクロ流体デバイス２０に近接して流体タンク６４が規定され、それらの間の流体連通が可能になっている。図３に示されているように、流体サンプル６７は、（入口６２を介して）投入され、流体タンク６４に入り、マイクロ流体デバイス２０に流れ込む前に試薬（複数可）６６と混合される。一部の事例において、マイクロ流体デバイス２０は、流体がマイクロ流体デバイス２０の種々の通路に流れ込む前にタンク６４から（試薬６６と混合された）流体サンプルを最初に受け取るための独自のタンクを含む。
【００１９】
流体サンプル６７が血液である場合、一部の例において、試薬（複数可）６６は、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、及び／又は、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）のような抗凝血剤を含む。一部の例において、適当な血液サンプルは、約２マイクロリットルの体積を有する一方、試薬は、約８マイクロリットルの体積を有し、その結果、１０マイクロリットルの体積が、マイクロ流体デバイス２０によって処理されることになる。したがって、この構成では、約５の希釈係数が、全血の血液サンプルに適用される。一部の例においては、このような低い希釈係数によって、検出体積の（検査されるべき）流体が目標生物学的粒子がカウントされる場所である検出領域を通過するときの高い信号対雑音比が確保される。また、希釈係数を低くするほど、マイクロ流体デバイスによって処理すべき流体の総体積は小さくなり、したがって、特定の流体サンプルについての総検査時間は低減される。一部の例においては、１０以下の希釈係数が使用される。
【００２０】
一部の例においては、血液サンプル６７が血液であっても、他のタイプの体液であっても、２マイクロリットルよりも大きい体積、または２マイクロリットルよりも少ない体積が使用されることがある。さらに、一部の例においては、血液サンプル６７が血液でっても、他のタイプの体液であっても、８マイクロリットルよりも大きい体積か、または８マイクロリットルよりも少ない試薬体積が使用されることがある。一部の例において、流体サンプル６７は、他の流体、すなわち、試薬６６以外の別の流体によってさらに希釈される。
【００２１】
一部の例において、血液または何らかの流体サンプル６７についての希釈係数は、数十程度の値により実施されることがあり、数十程度の値には、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、及びここに記載した値の中間の量が含まれる。
【００２２】
一部の例において、希釈係数（流体サンプル６７に適用される）は、１の数倍程度の値により実施されることがあり、１の数倍程度の値には、１、２、３、４、５、６、７、８、及び９の希釈係数が含まれるものと理解される。
【００２３】
また、全血が流体サンプル６７である場合、一部の例において、試薬（複数可）６６は、関心のある診断検査を行うための血液を用意するための他の試薬、すなわち別の試薬を含むものと理解される。一部の例において、そのような試薬（複数可）６６は、種々のセンサーが、流体サンプル中の特定の粒子を追跡、カウント、移動等するために、流体サンプル中の特定の粒子を識別するのに役立つ。一部の例において、そのような試薬（複数可）６６は、、流体サンプル６７中の特定の粒子と結合することにより、流体サンプル６７中の特定の粒子を流体から除外し、またはフィルタリングし、関心のある特定の生物学的粒子をより良好に単離または濃縮することを促進する。一部の例において、試薬（複数可）６６の作用は、種々のフィルタ、及び／又は、他のソーティング・分別手段と協働し、マクロ流体デバイス２０の検出領域から特定の生物学的粒子を除外する。
【００２４】
一部の例において、試薬（複数可）６６は、マイクロ粒子標識付けを行うための抗体−抗原結合を実施するのに適した種々の材料、並びに／或いは、ナノ粒子標識技術、磁性粒子ソーティング技術、及び／又は高密度粒子標識技術を実施するのに適した種々の材料を含む。
【００２５】
一部の例において、白血球の後続のカウンティングまたは分析の実施に先立って赤血球を分離することが望ましい場合等（そのよう場合に制限されないが）、少なくとも一部の試薬（複数可）６６は、種々の溶解剤を含む。
【００２６】
もちろん、流体サンプル６７が血液ではなく、尿や髄液などのような別の体液である場合、試薬（複数可）６６は、そのような流体を処理し、そのような流体の種々の成分の所望の分離、及びソーティングを達成するのに適した適当なタイプ、及び数の試薬（複数可）６６を含むであろう。
【００２７】
図４は、本開示の一例による、マイクロ流体デバイス８０を概略的に示すブロック図である。一部の例において、マイクロ流体デバイス８０は、図１〜図３のマイクロ流体デバイス２０と実質的に同じ特徴、及び特性の少なくとも一部を含む。一部の例において、図３のマイクロ流体デバイス８０の少なくとも一部の構成要素は、図１〜図３のマイクロ流体デバイス２０内に組み込まれる。
【００２８】
図３に示されているように、マイクロ流体デバイス８０は、アクチュエータ（複数可）８２、及び特性センサー（複数可）８４を含み、アクチュエータ８２は、ポンプ８５A、及び／又はヒーター８５Bとして機能する。一部の例において、アクチュエータ８２は、熱抵抗器のような抵抗素子を含む。アクチュエータ８２は、高強度、かつ十分なパルス幅で駆動されると、蒸気バブルの核になることができ、蒸気バブルは、通路構造３０内の流体を移動させ、通路構造３０に沿って、及び通路構造３０を通して流体を駆動する。副産物として、適度な量の熱が生成される場合がある。一態様において、このような高強度の駆動には、比較的短いパルス幅、及び比較的高いエネルギーが必要とされる。
【００２９】
一方、アクチュエータ８２は、低強度、かつ不十分なパルス幅で駆動されると、核生成事象を引き起こすための十分なエネルギーが生成されず、流体移動が生じないことから、ポンプとして機能しない。むしろ、アクチュエータ８２が流体を移動させることなくヒーター８５Bとして機能するような形で、熱が生成される場合がある。一態様において、このような低強度の駆動には、比較的長いパルス幅、及び比較的低いエネルギーが必要とされる。
【００３０】
一部の例において、マイクロ流体デバイス８０は、流体の特性、または流体の組成を検出するための特性センサー（複数可）８４を含む。一部の例において、特性センサー８４は、少なくとも図１０〜図１７に関連して以下で詳しく説明されるように、通路構造３０を通って流れる生物学的粒子をカウントするためのインピーダンスセンサーを含む。
【００３１】
アクチュエータ（複数可）８２、及びセンサー（複数可）８４にエネルギーを付与し、それらの動作を制御するために、後で説明される制御インタフェース１０６を、マイクロ流体デバイスの電気的インタフェースに結合することができる。一部の例において、チップベースのマイクロ流体デバイス２０、８０の種々の構造、及び構成要素は、電鋳、レーザーアブレーション、異方性エッチング、スパッタリング、ドライ及びウェットエッチング、フォトリソグラフィ、キャスティング（鋳造）、モールディング、型押し、機械加工、スピンコーティング、及びラミネーティング（積層加工）等のような種々の集積回路マイクロ加工技術を使用して作成される。
【００３２】
図５は、本開示の一例による、マイクロ流体デバイスの構成要素８６、８７を概略的に示すブロック図である。一部の例において、デバイス２０、８０（図１〜図４）のようなマイクロ流体デバイスは、入口／出口室８６、及び／又はフィルタ（複数可）８７をさらに含む。入口／出口室は、流体が通路構造３０の様々な部分に出入りすることを可能にする一方、フィルタ８７は、後で詳しく述べるように、比較的大きい粒子を通路構造３０のそれ以上の通過から除外するといったような形で、流体の様々な成分を互いに分別する。一部の事例において、そのようなフィルタ８７は、除外構造と呼ばれる。
【００３３】
図６は、本開示の一例による、マイクロ流体デバイスの温度センサー８８を概略的に示すブロック図である。一部の例において、デバイス２０、８０（図１〜図４）のようなマイクロ流体デバイスは、温度センサー（複数可）８８をさらに含む。一部の例において、温度センサー８８は、少なくとも通路構造３０及びその中の流体の温度を追跡し、通路構造３０内にある所与の体液に対する関心のある検査の実施に関連する反応プロセスの管理を促進する。一例において、温度センサー（複数可）８８は、抵抗素子の温度の関数として抵抗が変化する抵抗素子である。
【００３４】
図７は、本開示の一例による、マイクロ流体検査システムを概略的に示すブロック図である。図７に示されているように、システム１００は、カセット６０、制御インタフェース１０６（ハウジング１０７を有する）、及びホスト装置１０８を含む。一部の例において、カセット６０は、少なくとも図３に関連して先に説明したようなカセット６０と実質的に同じ特徴、及び特性の少なくとも一部を含み、少なくとも図１〜図６に関連して先に説明したようなマイクロ流体デバイス２０、８０と実質的に同じ特徴、及び特性の少なくとも一部を含むマイクロ流体デバイス２０を備えている。
【００３５】
図７に示されているように、カセット６０は、少なくともマイクロ流体デバイス２０の他に、（カセット６０内の）マイクロ流体デバイス２０と、制御インタフェース１０６との間で電力信号、データ信号、及び／又は、制御信号などを伝送するための入出力（Ｉ／Ｏ）モジュール１０２を含み、制御インタフェース１０６は、ホスト装置１０８と通信する。
【００３６】
一部の例においては、図７に示されているように、カセット６０は、必要に応じて結合、または分離できるような形で、制御インタフェース１０６に取り外し可能に結合されることができる。以下でさらに詳しく説明されるように、制御インタフェース１０６は、ホスト装置１０８に取り外し可能に結合されることができる。一部の事例において、制御インタフェース１０６は、ドングルまたはコネクタと呼ばれ、あるいは、ドングルまたはコネクタとして具現化される。
【００３７】
一般的用語として、流体サンプル６７（図３）は、制御インタフェース１０６の制御下で、マイクロ流体デバイス２０において種々のマイクロ流体技術によって処理され、検出領域に適用される。マイクロ流体デバイス２０は、センサーデータ（例えば、生物学的粒子のカウント）を表す電気出力信号を、制御インタフェース２０に提供する。制御インタフェース２０がホスト装置１０８の制御下にあるため、ホスト装置１０８は、マイクロ流体デバイス２０を制御したり、マイクロ流体デバイス２０から得られるセンサーデータを取得するためのコマンド情報のようなデータを、制御インタフェース１０６との間で送受信することができる。
【００３８】
図８は、本開示の一例による、ホスト装置１０８（図７）を概略的に示すブロック図である。図８に示されているように、一部の例において、ホスト装置１０８は一般に、中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１０、種々の支援回路１１２、メモリ１１４、種々の入出力（Ｉ／Ｏ）回路１１６、及び外部インタフェース１１８を含む。ＣＰＵ１１０は、マイクロプロセッサを含む。一部の例において、支援回路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。一部の例において、メモリ１１４は、ランダム・アクセス・メモリ、リード・オンリー・メモリ、キャッシュメモリ、磁気読み出し／書き込みメモリ等、または、それらのメモリデバイスの任意の組み合わせを含む。一部の例において、Ｉ／Ｏ回路１１６は、外部インタフェース１１８と協働し、通信媒体１１９（図７に示されている）を介した制御インタフェース１０６との通信を促進する。通信媒体１１９は、任意のタイプの有線通信プロトコル、及び／又は無線通信プロトコルを伴うことがあり、電気的、光学的、又は無線周波数（ＲＦ）等による伝送路を含むことがある。
【００３９】
一部の例において、外部インタフェース１１８は、ＵＳＢケーブルを介して制御インタフェース１０６との間でデータを送受信するとともに制御インタフェース１０６に電力を提供するユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）コントローラを含む。一部の例においては、制御インタフェース１０６に対し、他のタイプの電気的、光学的、又はＲＦインタフェースを使用して、データが送受信され、及び／又は電力が提供されるものと理解される。
【００４０】
図８に示されているように、一部の例において、ホスト装置１０８のメモリ１１４は、オペレーティング・システム（ＯＳ）１０９、及びドライバ１１１を記憶している。ＯＳ１０９、及びドライバ１１１は、ホスト装置１０８を制御したり、外部インタフェース１１８を通して制御インタフェース１０６を制御したりするための、ＣＰＵ１１０により実行可能な種々の命令を含む。ドライバ１１１は、ＯＳ１０９と制御インタフェース１０６との間のインタフェースを提供する。一部の例において、ホスト装置１０８は、非一時的プロセッサ／コンピュータ読み取り可能媒体（例えば、メモリ１１４）に記憶された種々の機械読み取り可能命令を含む。
【００４１】
図８に示されているように、一部の例において、ホスト装置１０８は、表示装置１２０を含み、表示装置１２０を通して、ＯＳ１０９は、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）１２２を提供することができる。ユーザは、ユーザ・インタフェース１２２を使用して、ＯＳ１０９及びドライバ１１１と情報をやり取りすることで、制御インタフェース１０６を制御したり、制御インタフェース１０６から受信したデータを表示したりすることができる。ホスト装置１０８は、任意のタイプの汎用、または特定目的の計算装置であってよいものと理解される。一例において、ホスト装置１０８は、「スマートフォン」、「タブレット」等のようなモバイル計算装置である。
【００４２】
図９は、本開示の一例による、制御インタフェース１０６を概略的に示すブロック図である。一例において、制御インタフェース１０６は、コントローラ１３４、ＩＯ回路１３６、及びメモリ１３８を含む。コントローラ１３４は、マイクロコントローラ、またはマイクロプロセッサを含む。一部の例において、制御インタフェース１０６は、ホスト装置１０８から電力を受け取るが、一部の例において、制御インタフェース１０６は、電源１４２を含む。
【００４３】
一部の例において、メモリ１３８は、マイクロ流体デバイス２０を少なくとも部分的に制御し、及び／又は、ホスト装置１０８と通信するために、コントローラ１３４により実行可能な種々の命令１４０を記憶している。したがって、制御インタフェース１０６は、非一時的プロセッサ／コンピュータ読み取り可能媒体（例えば、メモリ１３８）に記憶された種々の機械読み取り可能命令１４０を含むプログラマブルデバイスを含む。他の例において、制御インタフェース１０６は、ハードウェアを使用して実施され、または、ハードウェアと、メモリ１３８に記憶された種々の命令１４０との組み合わせを使用して実施される場合がある。例えば、一部の例において、制御インタフェース１０６の全部または一部は、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、または特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等を使用して実施される。
【００４４】
図１０は、本開示の一例による、マイクロ流体装置２０の一部のマイクロ流体構造２００を概略的に示す図である。一部の例において、マイクロ流体構造２００は、少なくとも図１〜図９に関連して先に説明したようなマイクロ流体デバイス２０、８０と実質的に同じ特徴、及び特性の少なくとも一部を含む。
【００４５】
図１０に示されているように、一部の例において、マイクロ流体デバイス２００は、マイクロ流体通路２０２、流体アクチュエータ２０４、センサー２０６、ノズル２０５（例えば、出口）、及び入口２０８を含む。図１０はさらに、カセット６０（図３）の流体タンク６４と連通している流体タンク２１４も示している。一部の例においては、使用される流体サンプル中の種々の粒子をフィルタリングするために、メッシュフィルタ２１２が、流体タンク２１４に設けられる。図１０における流体通路２０２の形状は、「Ｕ字形」であるように示されているが、これは、通路２０２の形状に関する一般的制限を意図するものではない。したがって、通路２０２の形状には、湾曲形状、蛇行形状、角を備えた形状、及びそれらの組み合わせ等のような他の形状も含まれ得る。さらに、通路２０２は、何らかの特定の縮尺または寸法で示されてはいない。デバイス上に作成される通路２０２の幅は、本開示の図面に示された何れかの縮尺または寸法とは異なっていてもよい。通路上に示した矢印は、通路を通る流体流の例示的方向を示している。
【００４６】
入口２０８は、通路２０２に対し、流体を受け取るための開口部を提供する。一部の例においては、フィルタ２１０が、入口２０８に配置され、流体中の特定サイズ（フィルタ２１０のサイズによる）の粒子が通路２０２に入ることを防止する。一部の例において、入口２０８は、通路２０２に比べて大きい幅、及び容積を有することがある。例えば、入口２０８は、下流に向かって徐々に狭くなる断面積を規定していることがある。以下で詳しく説明されるように、一態様において、こうした構造は、不均一な流動場を形成するのに役立ち、不均一な流動場は、通路２０２に入る生物学的粒子の一列縦隊の流れを促進する。
【００４７】
一方、一部の例において、そのようなフィルタ２１０は、入口２０８に配置されるのではなく、入口２０８から上流に、通路２０２の外部に配置されるものと理解される。一部の例において、フィルタは、カセット６０内に、タンク２１４から上流に配置される。どこかに記したように、一部の事例において、そのようなフィルタは、除外構造と呼ばれる。一部の例において、センサー２０６は、図１０に示されているように、通路２０２内に、入口２０８の近くに（例えば、ポンプ・アクチュエータ２０４よりも入口２０８の近くに）配置される。一部の例において、センサー２０６は、入口２０８に配置される。一部の例において、センサー２０６は、インピーダンスセンサーであり、流体中の生物学的粒子がセンサー２０６を横切って移動する際のインピーダンス変化を検出する。一部の例において、センサー２０６は、センサー２０６を横切って移動、及び／又は通過する生物学的粒子のサイズに正比例する強度の信号を生成し、それによって、生物学的粒子をカウントする基礎を提供する。
【００４８】
そのような種々の構造に関するさらなる詳細は、少なくとも図１１〜図１６に関連して、以下に説明される。
【００４９】
図１０に詳細に示されているように、一部の例において、流体アクチュエータ２０４（例えば、ポンプ）は、センサー２０６から下流に、通路２０２の閉鎖端付近に配置される。流体アクチュエータ２０４は、慣性駆動式流体ポンプアクチュエータであってもよく、慣性駆動式流体ポンプアクチュエータは、広く様々な構造を使用して実施されることができる。一部の例において、流体アクチュエータ２０４は、通路２０２内の流体移動を生成する蒸気バブルを発生する熱抵抗器である。移動された流体はノズル４０５から噴射され、それによって、通路２０２内に／通路２０２を通る慣性流動パターンが可能になる。一部の例において、流体アクチュエータ２０４は、種々の圧電素子（例えば、ＰＺＴ）として実施され、電気的に誘導された圧電素子の撓みが、通路２０２内に流体移動を生成する。電気、磁気、及び他の力によって駆動される可撓性膜素子も、流体アクチュエータ２０４の実施に使用可能である。
【００５０】
一部の例において、流体アクチュエータ２０４は、１０ピコリットル未満の流体移動を生じさせ、１Ｈｚから１００ｋＨｚまでの範囲の周波数で噴射を行うことがある。
【００５１】
一般的事項として、流体アクチュエータ２０４は、高い流体流動速度を確保し、惹いては、最大で１秒当たり１００万個のような高い粒子カウント速度を確保するために、センサー２０に十分に近接して配置される。図示されていないが、一部の例において、流体アクチュエータ２０４は、センサー２０６が置かれた領域を通して生物学的粒子を押し動かす慣性ポンプ動作を生じさせるように配置されるが、一部の例において、流体アクチュエータ２０４は、図１０に示されているように、センサー２０６が置かれた領域を通して生物学的粒子を引き込む慣性ポンプ動作を生じさせるように配置される。
【００５２】
図１１は、本開示の一例による、マイクロ流体通路構造の検出部２２１を概略的に示す拡大部分側面図である。一部の例において、検出部２２１は、少なくとも図１〜図１０に関連して先に説明したようなマイクロ流体デバイス２０、８０と実質的に同じ特徴、及び特性の少なくとも一部を有するマイクロ流体デバイスの一部を形成する。図１１に示されているように、検出部２２１は、通路２０２と連通している入口２０８を含む。一部の例において、入口２０８は、通路２０２の幅（Ｗ１）よりも実質的に大きい直径（場所「Ａ」）から始まり、その後、通路２０２との接合部２３０にある終点（場所「Ｂ」）まで減少してゆき、そこで通路２０２の幅に一致することになる直径を有する円錐形を有している。数ある特徴の中でも特に、この円錐形入口２０８が、特性センサー（複数可）２２０の場所における通路２０２を通る１つずつの移動のために、生物学的粒子を一列縦隊を成すように整列させることを促進するための不均一な流動場の形成に寄与する。明確に例示するために省略されているが、一部の例においては、関心のある生物学的粒子、すなわち、カウントすべき目標生物学的粒子のサイズよりも大きいサイズの生物学的粒子を除外するために、フィルタ２１０が、入口２０８内に設けられる。一部の例において、そのようなフィルタ２１０は、流体流や目標生物学的粒子の通過を許容するが、より大きな生物学的粒子の通過を阻止する距離だけ互いに間隔を空けて設けられた複数のピラーを含む。このフィルタ２１０はさらに、特性センサー（複数可）２２０の場所における一列縦隊の投入、及び通路２０２の通過のために、目標生物学的粒子を一列に整列させる不均一な流動場にも寄与する。先に述べたように、このフィルタ２１０は、ときどき、除外構造と呼ばれる。
【００５３】
一部の例において、センサー２２０は、目標生物学的粒子の種々の特性を検出するためのインピーダンスセンサーとしての働きをする種々の抵抗素子を含む。例えば、センサー２２０により検出される一つの特性としては、生物学的粒子が通路２０２の検出領域を１つずつ通過する際の生物学的粒子のカウンティングが挙げられる。
【００５４】
一部の例において、通路２０２は、通路２０２を通り、センサー２２０を横切って移動する流体（単一の目標生物学的粒子を含む）の検出体積２４０を規定する断面積を有するように形成されている。図１１に少なくとも部分的に示されているように、検出体積２４０は、幅（Ｗ１）、長さ（Ｌ１）、及び高さ（Ｈ１）を有しており、この点は、図１２に詳しく示されている。図１１〜図１２に示した検出体積２４０は、物理的構造ではなく、むしろ、センサー２２０を横切って／通過して通路２２０を移動する流体の体積であって、単一の生物学的粒子２６０を保持するのにちょうどよい大きさの流体の体積の一表現である。図１２は、赤血球（ＲＢＣ）を示しているが、生物学的粒子２６０は、血液の生物学的粒子に制限されず、体液（体液調合液）の任意の生物学的粒子、または酵母細胞のような食品関連の生物学的粒子であってもよいものと理解される。
【００５５】
検出体積２４０は、必ずしも立方体である必要はなく、流体がセンサー２２０の領域を移動する際に通る通路２２０の断面形状に概ね対応していれば、他の形状を成していてもよいものと理解される。例えば、センサー２２０の領域において通路２０２が概ね円形の断面形状を有している場合、検出体積は、概ね円盤形状、円筒形状、または球形状を有することになる。このように、検出体積とは、特定の生物学的粒子が目標生物学的粒子として内部に存在する流体の体積であって、カウンティングのために生物学的粒子を検出している最中のある時点で、通路２０２を通ってセンサー２２０の領域を移動している流体の体積を表している。
【００５６】
また、任意の所与のタイプの目標生物学的粒子は、それ独自の固有の幾何学的形状を有しており、本明細書に記載される目標生物学的粒子は、図１２に例示した生物学的粒子の形状、及びサイズに制限されないものと理解される。したがって、ある体積の目標生物学的粒子が、必ずしも均一な形状、トポロジー等を有している必要はない。そうではあるが、一例として、図１２は、直径（Ｄ１）、厚み（Ｔ１）、及び概ね円盤形の外観を有する赤血球を示している。また、一部の例においては、センサー２２０による細胞のカウンティングの目的上、及びセンサー２２０の領域において生物学的粒子を通路２０２内に一列縦隊に整列させる目的上、生物学的粒子２６０の総体積の重要度は、生物学的粒子がソートされ、一列縦隊に整列されるときの基礎とされる要素になり得る生物学的粒子の最大寸法（例えば、高さ、幅、長さ、直径など）の値に比べて、低くてもよい。したがって、関心のある生物学的粒子によっては、通路２０２のサイズ／形状は、定義上、生物学的粒子を１つだけ保持することになる流体の検出体積を形成するように選択される。
【００５７】
一部の例において、検出体積は、検出体積内に保持される目標生物学的粒子の体積と同程度の大きさを有している。別な言い方をすれば、検出領域の体積は、検出時にセンサー２２０を通過して、又は横切って移動する流体の中に保持された目標生物学的粒子の体積と同程度の大きさを有している。
【００５８】
この構成によれば、センサー２２０の場所における高い信号対雑音比（ＳＮＲ）が可能となり、非常に効率的かつ効果的なカウンティング手段が得られる。具体的には、各生物学的粒子がカウントされているときに、センサー２２０の付近に少量の流体しか存在しないため、特定の検出事例において（すなわち、デジタル信号検出の特定のスナップショットまたはウィンドウにおいて）存在する各生物学的粒子について、比較的強い信号が登録される。
【００５９】
一部の例においては、体積分率が、検出体積に対する単一の生物学的粒子の体積の比率によって定義される。一部の例において、体積分率は、０．１（すなわち、１０％）のような十分の一程度の値である。例えば、流体サンプルが全血であり、目標生物学的粒子が赤血球である場合、目標生物学的粒子の最大寸法（この事例では、直径）は、約６マイクロメートルであり、０．１ピコリットル程度（例えば、事例によっては、９×１０-17リットル）の体積である。第１の検出通路が、約１００マイクロメートルの断面積、及び１０マイクロメートルの長さを有するものと仮定した場合、第１の通路は、約１ピコリットルの検出体積を規定するようなサイズを有することになる。このシナリオでは、体積分率は、上述のように、約０．１になるであろう。この例は、厳密な制限ではないものと理解される。なぜなら、特定の生物学的粒子、並びに、検出領域における通路の特定のサイズ及び形状によっては、一部の例において、検出体積は、生物学的粒子の体積の１倍から１０倍までの範囲の値をとることがあるからである。
【００６０】
種々の市販の血球計数器は、生物学的粒子を十分に分離し、血球計数器にとって利用可能な技術によるカウンティングを可能にするために、生物学的粒子が内部に存在する流体を大幅に（例えば、最大で１００倍から１０００倍まで）希釈する。こうした血球計数器は、０．００１（０．１％）のような体積分率を備えており、この体積分率は、本開示の少なくとも一部の例により達成される体積分率よりも、約二桁大きい。
【００６１】
ただし、本開示の種々の例は、０．１の体積分率による動作に厳密に制限されず、むしろ、独自の固有の形状、及びサイズを有する生物学的粒子の特定のタイプに応じて、異なる体積分率（例えば、０．２５、０．４、０．５、０．６、１．１、１．５など）により動作することができる。
【００６２】
一部の例において、検出領域における通路のサイズ、及び形状は、関心のある特定の生物学的粒子の挙動的性質を考慮している。例えば、赤血球は、容易に形状適合可能であり、検出領域への侵入が可能となるように十分に屈曲し、収縮し、又は形状適合するであろうことが予測されるため、赤血球を受け取るための検出領域における通路のサイズ、及び形状は、赤血球のサイズに厳密に一致するように作成される。逆に言えば、奇妙な寸法（細長、三角形など）を有する他の粒子や、比較的低い形状適合性を有する他の粒子は、関心のあるその生物学的粒子の特定の性質に鑑みて、もっと寛容なサイズ、及び形状の通路の検出領域を設けることを伴う場合がある。
【００６３】
一部の例において、マイクロ流体デバイスは、血球以外の生物学的粒子をカウントすることに使用される。例えば、血液サンプル内に存在している一部のウィルスや細菌をカウントすることができる。一部のウィルスは、５０〜３００ナノメートル程度の直径を有しており、一部のバクテリアは３×０．６マイクロメートル程度の寸法を有している。一部の例においては、精子または卵子がカウントされ、精子は、５マイクロメートル程度の寸法を有しており、卵子は、１３０マイクロメートル程度の寸法を有している。一部のタイプのこうした生物学的粒子（例えば、一部のウィルス）は、赤血球のような他の生物学的粒子に比べて１桁または２桁小さいことがある。したがって、これらの例の一部においては、所望の検出体積を得るために、少なくとも図１３〜図１５に関連して後で詳しく説明されるように、種々のさらに別の構造が通路２０２内に使用される。
【００６４】
また、通路２０２の形状、及びサイズを（少なくともセンサー２２０の領域において）目標生物学的粒子のサイズ、及び形状に概ね対応するように規定する仕方に由来する重要度によっては、一部の例において、異なる目標生物学粒子の各々を検査するために、異なるマイクロ流体デバイス、またはチップが設けられるものと理解される。一部の例において、単一のマイクロ流体デバイスは、異なる目標生物学的粒子をカウントするが、それを行うための異なる通路２０２を設けることによってそれを行い、各異なる通路は、異なるサイズ／タイプの他の生物学的粒子を除外しながら行われる特定の目標生物学的粒子の検査に専用になっている。少なくとも図１６に関連して後で詳しく説明されるように、一部の例において、単一のマイクロ流体デバイスは、一連の通路部分を含み、各通路部分が、目標生物学的粒子に対応する検出体積を提供するようなサイズ、及び形状を有しており（センサー２２０の領域において）、それによって、一連の通路部分は、異なる目標生物学的粒子を一列縦隊で（１つずつ）順番にカウントすることを可能にする。少なくとも図１７に関連して後で詳しく説明されるように、一部の例において、単一のマイクロ流体デバイスは、複数の並列の通路を備え、各通路が、単一の流体サンプルから異なるタイプ／サイズの目標生物学的粒子を検出し、異なる通路のうちの少なくとも一部が、他の通路の各々により規定される検出体積とは異なる検出体積を使用する。
【００６５】
図１３は、本開示の一例による、マイクロ流体通路構造の検出部２４１を概略的に示す拡大部分断面図である。一部の例において、検出部２４１は、少なくとも図１１〜図１２に関連して先に説明したような検出部２２１と実質的に同じ特徴、及び特性の少なくとも一部を有する検出部を含む。
【００６６】
図１３に示されているように、検出部２４１は、センサー領域２４３を有する通路２０２を規定しており、センサー領域２４３において、突出部（複数可）２４２が通路２０２に形成され、センサー２２２に近接するくびれ部２４４を規定している。通路２０２上のその場所において、くびれ部２４４は、通路２０２の一般的幅（Ｗ１）よりも小さい幅（Ｗ２）を規定している。一部の例において、この構成は、通路２０２の一般的幅（Ｗ１）を維持することが望ましいが、それでもなお、通路２０２の断面積よりも大幅に小さい体積（または最大寸法）を有する目標生物学的粒子の一列縦隊の整列、及びカウンティングを達成する種々の構造（例えば、くびれ部２４４）を設けることが望ましい場合に使用される。
【００６７】
図１４は、図１３のライン１４−１４に沿って切断して見たときの断面図であり、くびれ部２４４の場所にある空きスロット２４８（幅Ｗ２を有する）であって、その中を通って流体や粒子が流れることができる空きスロット２４８を概略的に示している。
【００６８】
図１５は、本開示の一例による、センサー領域付近にある、通路上のくびれ部２４４の拡大部分側面図である。図１５に示されているように、くびれ部２４４は、通路２０２の対向する側壁上の２つの突出部２４２によって形成されている。
【００６９】
図１３、図１５に示されているように、一部の例において、くびれ部２４４は、センサー２２０の少なくとも一部と同一の広がりを持つように配置される。換言すれば、くびれ部は、センサー２２０の一部と概ね同じ空間の少なくとも一部を占めている。図１５に示した特定の非限定的な例において、センサー２２０の抵抗素子２５５は、突出部２６６によって規定されたくびれ部２４４をまたいで配置されている。このような形で、検出体積２７０は、センサー２２０に近接して規定され、目標生物学的粒子２７２の検出時に（またはそれに近い時点で）、目標生物学的粒子２７２が内部に存在する検出体積２７０が、目標生物学的粒子２７２の体積と同程度の大きさの体積を有するように構成され、これによって、単一の目標生物学的粒子２７２が（例えば、一列縦隊で）センサー領域を通過することが確保され、生物学的粒子の１つずつの検出が可能になる。一部の例において、くびれ部２４４は、センサー２２０の抵抗素子の直前（例えば、上流）に、センサー２２０の抵抗素子に隣接して配置される。
【００７０】
図１５に詳しく示されているように、一部の例において、通路２０２は、目標生物学的粒子２７２よりも大きい生物学的粒子（図示せず）をさらに除外するために、くびれ部２４４の直前に、フィルター２８０（種々の素子２８２を含む）をさらに規定しており、くびれ部２４４は、目標生物学的粒子２７２に合わせたサイズ、及び形状を有している。（他のより大きな粒子を除外しつつ）目標生物学的粒子２７２の通過を可能にする大きさ／形状制限を設けることに加えて、フィルター２８０と協働する突出部２４２の存在が、くびれ部２４４の通過、及びセンサー２２０の通過に備えて、目標生物学的粒子２７２を一列縦隊に整列させる不均一な流体流を生成する。
【００７１】
図１６は、本開示の一例による、マイクロ流体通路構造の検出部３００を概略的に示す側面図である。一部の例において、検出部３００は、少なくとも図１〜図１０に関連して先に説明したようなマイクロ流体デバイス２０、８０と実質的に同じ特徴、及び特性の少なくとも一部を有するマイクロ流体デバイスの一部を形成しており、検出部３００は、図１１〜図１５に関連して先に説明したものと実質的に同じ特徴、及び特性を有している。
【００７２】
少なくとも図１６を参照すると、検出部３００の種々の要素は、必ずしも実寸通りに描かれていないが、少なくとも、相対的サイズ、及び形状を例示している。
【００７３】
図１６に示されているように、検出部３００は、破線で分離される形で示された一連の検出ゾーン３０１Ａ（第１ゾーン）、３０１Ｂ（第２ゾーン）、３０１Ｃ（第３ゾーン）を含む。異なるサイズの生物学的粒子を検出し、またはカウントするために、それぞれ異なるゾーン３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃが設けられている。図１６に示されてるように、例えば、第１ゾーン３０１Ａは、寸法Ｄ３よりも小さい直径（または、最大寸法）の生物学的粒子をカウントする一方、第２ゾーン３０１Ｂは、寸法Ｄ４よりも小さい直径（または、最大寸法）の生物学的粒子をカウントする。ただし、寸法Ｄ４は寸法Ｄ３よりも小さい。第３ゾーン３０１Ｃは、寸法Ｄ５よりも小さい直径（または、最大寸法）を有する生物学的粒子をカウントする。ただし、寸法Ｄ５は、寸法Ｄ４より小さい。各ゾーンにおいて、通路部分３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃは、その特定の通路部分３０２Ａ、３０２Ｂ、３０２Ｃのための目標生物学的粒子の一列縦隊の流れを生じさせるようなサイズ、及び形状の断面積を有し、それによって、センサーによるカウンティングが、その特定ゾーンのための目標生物学的粒子のみにしか関わらないことを確保する。したがって、通路部分３０２Ａは、通路部分３０２Ｂとは異なる断面積を有し、通路部分３０２Ｂは、通路部分３０２Ｄとは異なる断面積を有し、以下同様である。
【００７４】
一部の例において、各ゾーン３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃは、それぞれのゾーンに対し、目標生物学的粒子の一列縦隊の流れを促進するための不均一な流動場を生成するために、入口３０８Ａ、３０８Ｂ、３０８Ｃを（それぞれ）含み、フィルター３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃを（それぞれ）含む。また、それを行う際に、各フィルター３１０Ａ、３１０Ｂ、３１０Ｃは、その特定ゾーンのための目標生物学的粒子よりも大きい生物学的粒子を除外する。
【００７５】
各ゾーン３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃは、対応する各自のゾーン３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃにおいて検出すべき特定の目標生物学的粒子と同程度のサイズの（生物学的粒子が通過する際の）検出体積３４０Ａ、３４０Ｂ、３４０Ｃをそれぞれ規定する検出領域を含む。ゾーン３０１Ａは、素子３２３Ａを含む特性センサー３２２Ａを含み、ゾーン３０１Ｂは、素子３２３Ｂを含む特性センサー３２２Ｂを含み、ゾーン３０１Ｃは、素子３２３Ｃを含む特性センサー３２２Ｃを含む。
【００７６】
単純化のために図１６には示されていないが、一部の例において、異なるゾーン３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃが、互いに直後に配置されることはないが、隣接、または連続したゾーン３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃの間に、他のチャネル部分、または構成要素（例えば、ポンプ、ヒーター、他の特性センサー、流速センサーなど）を有することはあるものと理解される。
【００７７】
また、一部の例においては、複数の異なる検出部が、図１６におけるように単一の通路に沿って直列に配置されることがあるが、１つのサイズの目標生物学的粒子をカウント／検出するために、各検出部は、他の検出部と実質的に同じサイズの検出体積を有しているものと理解される。一部の例において、そのような構成によれば、測定精度を確認したり、内部制御（例えば、保全要素）を付与したりすることが促進される。
【００７８】
図１７は、本開示の一例による、マイクロ流体通路構造の検出部４００を概略的に示すブロック図である。一部の例において、検出部４００は、検出部３００と実質的に同じ特徴、及び特性の少なくとも一部を有している。ただし、検出部４００は、異なるゾーン３０１Ａ、３０１Ｂ、３０１Ｃを（それぞれが各自の特徴、及び特性を有する形で）直列に配置するのではなく、並列に配置された類似のゾーン４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃを備えており、その各々が、対応する通路部分４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃを有している。したがって、検出部４００は、生物学的粒子を順番にカウントするのではなく、並列にカウントする。一部の例において、異なるゾーン４０１Ａ、４０１Ｂ、４０１Ｃは、同じサイズの検出体積を有することで、所与の流体サンプルの検定を可能にし、または所与の流体サンプルのより高速な処理を促進する。
【００７９】
一部の例において、３つの通路部分４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃは全て、タンク２１４（図１０）のような共通のタンクに連通している。ただし、一部の例において、各通路部分４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃは、単一の共通のタンクからではなく、独立した複数の流体タンク部から、流体（処理、及びカウントすべき生物学的粒子を含む）を受け取る。したがって、一部の例において、各独立したタンクは、異なる組成の流体を含むことがある。一部の例において、独立したタンクは、タンク２１４に形成された種々の分離障壁により形成される。
【００８０】
本開示の少なくとも一部の例によれば、数ある特徴、及び特性の中でも特に、一列縦隊検出、及び低い流体希釈係数の使用により達成可能な高い信号対雑音比で、細胞診断における高い処理能力、及び向上された精度が得られる。したがって、この構成は、迅速な診断、及び情報の評価を達成するための種々のポイント・オブ・ケア（ＰＯＣ）環境における配置に非常に適している。本明細書には、種々の具体例が図示説明されているが、本開示の範囲から外れることなく、図示説明した具体例の代わりに、様々な代替、及び／又は均等実施形態を使用することができる。本出願は、本明細書で説明した具体例の如何なる改変または変形をもカバーすることを意図している。
【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９】
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【図１０】
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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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【国際調査報告】
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