"生物特異的アッセイ装置用に誘電体流体媒質から試料を収集する装置であって、筐体と、前記筐体内で前記誘電体流体媒質の流体流れを方向づけるための流れ手段と、前記筐体内を流れる誘電体流体媒質をイオン化プラズマに曝すための前記筐体内の1つ又は複数のワイヤ電極と、生物特異的アッセイ装置を支持するために前記筐体に動作可能に付随する支持手段と、前記支持手段近傍に位置して電位井戸を生成し、それによって、前記誘電体流体媒質中で生成されたか、又は前記誘電体流体媒質中にすでに存在した荷電粒子を支持された生物特異的アッセイ装置内に進め、それによって、前記生物特異的アッセイ装置の試料収集領域上に前記荷電粒子を電気沈殿させる1つ又は複数の捕捉電極と、を含む装置。前記誘電性流体は空気であり、前記流れ手段は空気流を方向づける、請求項1に記載の装置。前記誘電体流体は非導電液体であり、前記流れ手段は液体流を方向づける、請求項1に記載の装置。前記誘電体流体媒質の動電現象による流れを生じさせるためにほぼ平面の電極が前記筐体内に設けられる、請求項1に記載の装置。前記流れ手段はポンプを含む、請求項1に記載の装置。前記流れ手段はファンを含む、請求項1に記載の装置。前記流れ手段はユーザによって呼気を吹き込まれるように適合される、請求項2に記載の装置。ワイヤ電極は直径が約0.1mmである、請求項1に記載の装置。ワイヤ電極は直径が1mmを超えない、請求項1に記載の装置。捕捉電極の最大寸法の合計がワイヤ電極の長さの合計の1/5を超えない、請求項1に記載の装置。アッセイ装置は横方向流アッセイ装置を含む、請求項1に記載の装置。アッセイ装置はイムノセンサに基づくアッセイ装置を含む、請求項1に記載の装置。アッセイ装置は酵素イムノアッセイ装置を含む、請求項1に記載の装置。アッセイ装置は核酸ハイブリダイゼーションアッセイ装置を含む、請求項1に記載の装置。核酸ハイブリダイゼーションアッセイ装置はポリメラーゼ連鎖反応核酸配列増幅処理を含む、請求項14に記載の装置。アッセイ装置は、前記筐体の密閉空間内の空気をモニタリングする、請求項2に記載の装置。前記支持手段は、前記電位井戸に対して相対的に連続的に移動して前記アッセイ装置によって同定される種の存在又は量の時間記録を提供する試料収集装置を含む、請求項1に記載の装置。本発明は、電極単数又は複数を使用して、流れている誘電体流体流から荷電粒子を引き寄せ、これらの荷電粒子をアッセイ装置の収集手段上に集束させる電位井戸を生成することを含む。この電位井戸は、これらの粒子を効率的に捕捉し、収集手段への集束効果によって感度が増強することに寄与する。流れる空気流は動電現象的又は機械的に生成される。流れがまだ荷電されていない場合でも、高電圧ワイヤ電極を配置しそれによりプラズマを生成することによって、分析対象物質に電荷を付与する。この物質は、電位井戸によってアッセイ装置の収集手段上に集束され、最終的に収集手段上に静電的に沈殿する。本発明の一態様では、生物特異的アッセイ装置用に誘電性流体媒質から試料を収集するための装置は、筐体を含む。流れ手段が、筐体内で誘電体流体媒質の流体流れを方向づける。筐体内の1つ又は複数のワイヤ電極が、筐体内を流れる誘電体流体媒質をイオン化プラズマに曝す。筐体に動作可能に付随する支持手段が、生物特異的アッセイ装置を支持する。電位井戸を生成するために1つ又は複数の捕捉電極が支持手段近傍に位置し、それによって誘電体流体媒質内で生成されたか、又は当該誘電体流体媒質にすでに存在した荷電粒子が、支持された生物特異的アッセイ装置内に進められ、それによって、荷電粒子が生物特異的アッセイ装置の試料収集領域に静電的に沈殿する。本発明の他の目的、特徴、及び利点は、添付の特許請求の範囲及び図面を含めて明細書全体を検討することによって明らかになろう。本発明は、その最も簡単な実施形態では、ファン様装置によって生成される流れている空気流中で高電圧に保持される一連のワイヤと、この流れに曝され、流れている流れから荷電粒子を引き付けるように並置される電極を有するアッセイ装置の収集手段とを含む。並置された電極は、アッセイ装置の収集部位に荷電粒子を静電的に沈殿させる電位井戸を生成する。それに従って図3にこのような装置を詳細に示す。この装置は、非導電ハウジング35、入口グリル31、及び出口グリル37を含む。ファン36などの輸送装置が、30で流入し38で流出する流れている空気流を方向づけ通過させる。図3では断面で示されるワイヤ電極32が、キロボルト程度の高電圧に保持され、プラズマの発生により荷電粒子33が得られ、荷電粒子33は流れている空気流から電位井戸を介してアッセイ装置43の捕捉手段42に引き付けられる。アッセイ装置43には、接地を示す一般的な電気記号によって接地状態であることが示されている電極41が組み込まれている。アッセイ装置43は、ハウジング35の凹形状開口39内に取り外し可能に支持され固定されている。見やすくするために、図4にアッセイ装置43を離して示す。したがって、アッセイを行うには、アッセイ装置は、本発明の動電現象による装置のハウジング35の開口39内に固定され、所定の電圧、流量、及び時間を経た後で取り外される。アッセイの一形態は、横方向流イムノクロマトグラフ装置であり、この装置では、アッセイは、適切なクロマトグラフ搬送促進流体を試料ウェル42に塗布し、所定時間後に結果を読み取ることによって開始される。アッセイ対象物質の存在の有無又はその量を光学的又は電気化学的に検出し決定することを含む多数の他の簡単なアッセイシステムも使用し得る。本発明の装置は誘電性媒質内で動作するので、通常、導電水性流体を様々なアッセイタイプに加えて検出反応を開始させる必要がある。本発明の理解は、従来技術の装置を示すことによって容易になる。さらに、本発明は従来技術の装置の簡単な改変によって達成されるので、いくつかの従来技術の装置の図面を含む図が含められている。図1は、家庭住宅用のHVACシステムの様々な技術仕様所から導き出したものである。ファン16によって空気流が駆動され、入口流れ11及び出口流れ18が得られる。これらの流れは、グリル12を通って流入し、粗い前段フィルタ13及び高電圧ワイヤ電極、接地電極15を通り、そこで荷電粒子が静電沈殿し、グリル17から流出する。本発明の機能では、前段フィルタは、通常、必要とされない。本発明のさらなる実施形態において、図5に、動電現象による手段によって進められる誘電体流体の流れを用いる装置を示す。この装置は、非導電ハウジング56並びに流入誘電体流体51及び流出誘電体流体58用の入口グリル52及び出口グリル57からなる。図5では断面で示されるワイヤ53は正の高電圧に維持され、動電現象による流れが接地平面電極55及び59によって方向づけられる。電極59には開口が存在し、その下に収集手段及びアッセイ装置が配置され、これらはハウジング56内でクランプ39で取り外し可能に支持される。図4と同様に、収集手段には、接地平面電極59と比較して寸法が小さい電極41が組み込まれる。この場合、電極41はキロボルト程度の負の高電圧に保持される。平面電極55及び59により、荷電粒子54がまず純流体流れとともに搬送されるが、これらが負電極41によって生じる電位井戸に到達すると、荷電粒子54はそれまでの流れから進路を変え、収集手段43の収集部位に至る。そのため、アッセイを実施するには、アッセイ装置は、本発明の動電現象による装置のハウジング56内の適切な開口39に配置され、ワイヤ53及び電極41の所定の電圧に所定の時間曝された後、取り出される。アッセイの一形態は、横方向流イムノクロマトグラフ装置であり、この場合、適切なクロマトグラフ搬送促進流体を試料ウェル42に当て、所定の時間後、結果を読み取ることによってアッセイが開始される。アッセイ対象作用物質を光学的又は電気化学的に検出し同定することを含む多数の他の簡単なアッセイシステムも使用し得る。本発明の装置は誘電体媒質内で動作するので、検出反応を開始させるために、通常、様々なアッセイタイプに導電水性流体を加える必要がある。本発明の別の実施形態では、試料収集の代替手段を用いて分析対象の作用物質の連続記録を生成し得る。図6に、このような実施形態を示す。図6の装置は、アッセイ装置が省略されその代わりにオープンリール式試料収集手段が設けられる点を除き、図5の装置にあらゆる点で類似している。このオープンリール式装置では、純誘電体流体流れに直交して試料収集手段を支持し移動させる。したがって、図6は、図5の装置のX...X断面を示す。リール61及び62は、矢印で示す方向に回転して、ハウジング56のスロット64を通して試料収集手段62を搬送する。ハウジング内に実装される電極63は、キロボルト程度の負電圧に保持される。図5と同様に、荷電粒子が、電極53によって生じる電位井戸によって流れている流れから取り出され、試料収集手段62上に被着する。そのため、アッセイを実施するには、ワイヤ電極53及び面積が接地平面電極59よりも小さい電極63は所定の電圧に設定され、オープンリール式搬送装置は試料収集手段を所定の時間移動させる。試料収集装置の材料は、受動的な繊維状又は膜状の材料或いはアッセイ時まで定位置に試料を捕捉する活性材料を含んでもよいし、マイクロピラータイプなどの構造材料を含んでもよく、また、リガンド-抗リガンド反応をもたらすなどの埋め込まれた捕捉分子を有してもよい。所定の時間が経過した後で、巻き取りリール61が取り外され、アッセイの前に水和反応にかけられ、それによって、捕捉された分析対象作用物質が、能動的又は受動的な固定のいずれかによって、或いは、リガンド-抗リガンド反応相互作用による捕捉によって捕捉手段上に置かれたままになる。アッセイが実施され、捕捉手段の長さに沿って記録された値により、測定対象作用物質の存在又はその量の時間記録が得られる。この連続記録は測色に基づくものとすることができ、この場合の記録は、時間の関数としての作用物質の存在又はその量を可視的に表すものである。この連続記録はデジタル値とすることもでき、この場合の記録は、時間の関数としての作用物質の量又はその存在の図式的な表現として提示し得る。図2は、Custisら2003年の刊行物から再製したものである。図2の従来技術の装置は、動電現象により駆動される空気流が20で流入し、25で流出するハウジング24、ワイヤ電極21、及び平面電極23を含む。定電圧推測線電圧輪郭が、電極21を取り囲む破線円で示されており、空気流中の推測粒子運動が矢印22で示されている。これは、粒子が取り外し可能な平面電極23に当たり、その上に静電沈殿する様子を示している。Custisらの手順によれば、平面電極をティッシュペーパーで拭くことによって平面電極から分析対象試料が収集され、抽出され、抽出物がイムノアッセイにかけられる。本発明の利点は、このような別々の拭き取りステップ及び抽出ステップが必要とされないことである。さらに、Custisらの従来技術における等電圧輪郭線は推定によるものであるが、本発明ではコンピュータシミュレーションが利用可能であり、それによって、必要以上の実験をせずに本発明の装置の設計が容易になる。Brownの米国特許第2,949,550号の図2でも電圧勾配の推定線が描かれている。この電圧勾配により、荷電粒子が受ける力及びその方向が求められる。電圧勾配は、コンピュータシミュレーションによって厳密に求めることができ、必要以上の実験は要らない。本発明の装置のコンピュータシミュレーションは、米国ニューメキシコ州アルバカーキ郵便番号87192、私書箱13595号のFieldPrecisionLLC社が提供するソフトウェアパッケージを使用して実施される。FieldPrecisionLLC社が提供するこのソフトウェアは、クーロンの法則及びガウスの法則に基づく有限要素解析を利用している。この研究は、StanleyHumphries著、CRCPress社発行のFieldSolutionsonComputersISBN0-8493-1668-5に記載されている。このソフトウェアの説明及び購入の状況はFieldPrecisionLLC社が提供している。ここで用いるバージョンは、無料の学生バージョンであり、装置を設計するためのプログラムMesh6.5及び出力を生成するためのプログラムEstat6.0を含む。図7a、7b、及び7c~図19a、19b、及び19cの図は、このソフトウェアパッケージによって生成される。図20a、20b、20c、及び20d~図25a及び25bは、より高性能の3次元プログラムGeometer、Metamesh、HiPhi、及びPhiViewによって生成される。2008年5月の米国EPA/OAR/ORIA/屋内環境部門IndoorEnvironmentsDivisionMC-6609J、EPA402-F-08-004コンピュータシミュレーションの利用をさらに示すために、且つ、本発明が従来技術とどのように異なるかを示すために、図7a、7b、及び7c~図11a、11b、及び11cに従来技術の装置及びその配置を示す。このソフトウェアパッケージの応用例をよりよく理解するために、図7a、7b、及び7cについて、処理を詳細に説明する。図7aに、Meshプログラムで生成されるIonicBreezeの構成図2の表現を示す。4単位×4単位の境界ボックスが定義され、このボックス内にワイヤ電極を表す2つの点70と、平面電極を表す3本の線71とが配置される。対称性は面対象として定義される。これにより、面外の第3の次元に延びるすべての断面が等価になる。このバージョンのソフトウェアは2次元で演算を実施し、そのため計算が簡略化される。MeshプログラムはCADフォーマット拡張子.DXFでファイルを保存し、また、このファイルはEStatプログラムによって認識されるスクリプト拡張子.MOUに変換される。EStatはさらに、寸法単位はインチ、誘電率空気の場合は1などの材料の性質、及び電圧ワイヤ電極の場合は1000、平面電極の場合は0を追加する。これらのパラメータを用いて、新たなファイル拡張子.EINが生成される。次いで、このEINファイルに対してシミュレーションの数学的な解が実施され、それによって、解を含むファイル拡張子.EOUが生成される。次いで、この.EOUファイルの解の様々な図式表現が利用可能である。図7bに、輪郭線による輪郭プロット出力を示す。これらの輪郭線は、電圧に従った数値ラベルが付与された等電圧線である。図7cに、表面プロット形式を示す。ここでは、斜視図を用いて電圧を第3の次元の高さとして表現する。この表面プロット図は、表面における傾きの急峻さ及び方向が電圧の勾配及び方向を表すので特に有用である。したがって、この表面プロットは、荷電粒子にかかる力及び方向からなるベクトルを表す。図7cから、ワイヤ電極のところで生成された、又は空気中にすでに存在した荷電粒子が勾配に沿って下向きに進められて3つの谷に入り、平面電極の表面上に方向づけられることがすぐにわかる。残りの図8a、8b、及び8c~図21a、21b、及び21cの様々な構成も同様に生成される。本発明の設計コンセプトを立証するために、図8a、8b、及び8cに、平面電極の厚さの影響を示す。図7a、7b、及び7cでは、平面電極は、厚さがゼロであるとして示されているが、図8a、8b、及び8cでは、平面電極は、1/20インチの有限の厚さを有するプレートとして示されている。これら2組の図は他のすべての点で同じである。無限に薄い電極から有限且つ実際的な厚さを有する電極に変更しても得られる電圧勾配には影響を及ぼさないことが容易にわかる。米国特許第7,056,370号、第7,097,695号、及び第7,311,762号は1つのファミリーに含まれるが、米国特許第4,789,801号の従来技術に対して、電極の厚さを小さくすることによる改善を教示している。ただし、厚さをさらに小さくしても本発明の利益にはならない。本発明の目的では、電極配置をいくらか簡略化すると、アッセイ可能な作用物質をアッセイ装置の収集手段上に捕捉するための電位井戸を生成する第3の電極の配置を容易にするのに有利である。これに従い、図9a、9b、及び9c並びに図10a、10b、及び10cのコンピュータシミュレーションは、電極数を連続して減少させることの効果を示している。図9aに、1つの高電圧ワイヤ電極90及び電圧がゼロである2つのプレート電極91を示す。輪郭プロットの図9b及び表面プロットの図9cは、ワイヤ電極90のところでプラズマとして生成された、又は、空気中にすでに存在した荷電粒子が、勾配に沿って下向きに進められて2つの谷に入り、平面電極の表面上に方向づけられることを示している。同様に、図10aは、単一の高電圧ワイヤ電極100及び電圧がゼロである単一のプレート電極101を有する設計を示している。図10aの物理的な配置は、Brownの米国特許第2,949,550号での動電現象による最初の設計に対応する。輪郭プロットの図10b及び表面プロットの図10cは、ワイヤ電極100のところでプラズマとして生成された、又は、空気中にすでに存在した荷電粒子が、勾配に沿って下向きに進められて谷に入り、平面電極の表面上に方向づけられることを示している。図11aの設計は、直径0.2インチの2つのロッド電極112が追加され、ワイヤ電極110及びプレート電極111の上流に配置されることを除き図8aの設計と同じである。電極112は、ワイヤ電極110と同様に1000ボルトに保持される。図11b及び11cのプロットは、電圧勾配の急峻さがロッド電極112の存在によって損なわれ、プラズマの生成及び動電現象による推進力が低減しているが、荷電粒子は依然として平面電極111に隣接する電位の谷に方向づけられることを示している。本発明で利用するという趣旨では何の集束効果も得られないことを強調しておく。TaylorとLeeは、米国特許第6,958,134号で、上流電極を配置するとイオン化された粒子の流れを制御する助けとなると教示していることに留意されたい。TaylorとLeeは、電位井戸を生成して流れている流体流から荷電粒子を捕捉する手段として、平面電極と比較して小さな寸法の電極を使用するという教示をどこにもしていない。図11a、11b、及び11cは、以下で述べる本発明の実施形態から明らかになるように、TaylorとLeeによって教示される集束効果が本発明で用いられる集束とは異なることを示している。図12aに本発明の一実施形態を示す。この実施形態は、2つのワイヤ電極120、3つのプレート電極121、及び捕捉電極123からなる。この実施形態は、図7a、7b、及び7cの従来技術の装置に類似しているが、本発明に従って捕捉電極123が追加されている。電極120は1000ボルトであり、プレート121はゼロボルトであり、捕捉電極123は-1000ボルトである。図12bの輪郭プロット及び図12cの表面プロットは、ワイヤ電極120のところでプラズマによって生成される動電現象により駆動される荷電粒子が、プレート電極121近傍の電位の谷まで駆動されるが、図12cの表面プロットで明らかなように、これらの谷は下向きに傾いていることを示している。その結果、荷電粒子の流れは、捕捉電極123の方向に進められ、最終的に、捕捉電極123によって生じる電位井戸に捕捉される。平面電極121近傍の谷の下向きの傾きは、輪郭プロットの図12bでは表面プロットの図12cよりも不明瞭であることに留意されたい。これは、見易いようにシミュレーションプログラムによってプロット間隔が調整されているからである。図13a、13b、及び13cに、本発明のより好ましい実施形態を示す。電極配置は、図9a、9b、及び9cの従来技術の装置に基づいており、本発明に従って下記の改変がなされている。電極132がスロット134を伴って製作され、スロット134に類似の寸法の捕捉電極133が並置される。図5の電極配置も参照されたい。この配置では、動電現象による主な流体の流れに対して横方向にオフセットされた電位井戸を生成しており、本発明による或る種の設計では、捕捉手段及びアッセイ装置を流体の流れの中に直接挿入するよりも、これらの挿入に好都合である。このようにオフセットされた配置にしても、図13bの輪郭プロット及び図13cの表面プロットは、荷電粒子の流れが捕捉電極133の方向に進められ、最終的に、捕捉電極133によって生じる電位井戸に捕捉されることを示している。簡単のため、且つ理解し易くするために、図13a、13b、及び13cには捕捉手段もアッセイ装置も含まれていない。図14a、14b、及び14cは、捕捉手段及び/又はアッセイ装置144が含まれている図である。捕捉手段及び/又はアッセイ装置144は、スロット付きプレート電極142と捕捉電極143の間に配置される。コンピュータシミュレーションには、捕捉手段及び/又はアッセイ装置に対する誘電率値2.0が入力される。米国フロリダ州BocaRaton所在のCRCPress社発行のHandbookofChemistryandPhysics、第91版、2010年、第13節から典型的な誘電率の参照値を得ることができる。この値2.0は、乾いた紙に対する値である。図13a、13b、及び13cと図14a、14b、及び14cを比較すると、捕捉手段としての紙の存在は、電界分布に大きな影響を及ぼさない。同じウェブサイトから、ポリスチレン樹脂は、2.4~2.6の範囲の誘電率を有することがわかる。捕捉手段及びアッセイ装置に用いる可能性のある材料の範囲をカバーするために、図15a、15b、及び15cのコンピュータシミュレーションにおいて、捕捉手段及び/又はアッセイ装置154に誘電率3.0を適用した。再び、図13a、13b、及び13c、図14a、14b、及び14cと図15a、15b、及び15cとを比較すると、電界分布の結果に大きな乱れはない。このように、これらの上記シミュレーションは、本発明の設計において、捕捉手段及びアッセイ装置の選択及び配置に大きな自由度があることを示している。図16aの164及び165によって示すように、捕捉手段は捕捉電極の両側に配置し得る。先の図13a、13b、及び13c、図14a、14b、及び14c、並びに図15a、15b、及び15cと同様に、電界分布に対する大きな影響はない。図17a、17b、及び17cに、図10a、10b、及び10cの従来技術の装置に基づく本発明による装置を示す。この装置は、単一のワイヤ電極170、単一の平面電極171、及びこれらに加えて、平面電極171の下流に位置する捕捉電極172からなる。この配置は、流体の流れから荷電粒子を捕捉するために、捕捉電極が中心に配置された状態で、この流れを中心線に集中させることによって設計し得る。さらに、図18a、18b、及び18cの本発明による装置は、誘電率が2.0である捕捉手段183を平面電極181と捕捉電極182の間に追加して配置していることを示している。図19a、19b、及び19cに、本発明による好ましい設計を示す。ここでは、3つのワイヤ電極190及び3つの平面電極191が角度を付けて配置されて捕捉電極192上に収束するように流体の流れを最大限に活用し、それによって、流体の流れと、動電現象により方向づけられ捕捉電極によって生じる電位井戸に入る流れとの組合せが最適化される。上記コンピュータシミュレーションパッケージは、すべての断面が第3の次元に延びる面に相当する従来技術の装置を記述するのに適している。しかし、荷電粒子の流れを3次元的に集束させ、それによって真の集束効果をもたらす装置を形成することが望ましい。この目的で、FieldPrecisionLLC社からのよりハイレベルのソフトウェアパッケージが用いられる。このパッケージは、同じ基本的な物理方程式を同じ有限要素解法によって3次元空間で厳密に解く。このプログラムは3段階で実行される。プログラムGeometerは、3次元CADの特徴を有し、例えば立体図を生成することによって視覚化された初期設計を生成するために用いられる。プログラムMetameshはGeometerからの出力を取り込み、有限要素解析用のメッシュを生成し、また、これらの構成要素の寸法及び様々な電気的且つ物理的な特性を入力する。HiPhiは、Metameshによって生成されるファイルについての方程式を解き、Phiviewは、さらなる任意選択の計算を実施し、出力を表すための様々な任意選択肢を提供する。これに従って、図20a、20b、20c、及び20dに、Geometerで生成される装置を示す。ここでは、図9a、9b、及び9cの従来技術の装置は、本発明による追加の捕捉電極を備える。ワイヤ電極200は長さが10インチであり、プレート電極201は10×10インチ平方であり、捕捉電極202は0.5×0.5インチである。プレート電極201及び捕捉電極202は厚さが0.1インチである。図20aは、x軸、y軸、及びz軸の向きを示す概略立体図である。図20bはx軸に沿って装置を見下ろした図であり、図20cはy軸に沿って装置を見下ろした図であり、図20dはz軸に沿って装置を見下ろした図である。これらの軸の定義及びこれらの軸に対するそれぞれの部品の向きは、図21~23を理解するのに重要である。というのは、図21~23がこれら3つの軸に沿って装置内を進む連続面を表すからである。図20~23では、本発明による装置は、ワイヤ電極200で電圧が1000であり、プレート電極201でゼロボルトであり、捕捉電極202で-1000ボルトである。Phiviewプログラムは、これら3つの各軸に沿った無数の面を表現し得るが、ここでは、図を見やすくするために、装置内の重要な場所に存在する面のみを示す。それに従って、図21aは、位置X=-4.95におけるy-z面の図である。面の位置は、各図の垂直軸上に示されている。定電圧輪郭線は、約100ボルトの間隔で引かれている。輪郭の密度は場の強さ、したがって、荷電粒子に加えられる力を示している。矢印は、計算が行われた各セルにおける場の方向を表すベクトルである。それに従って、図21aでは、荷電粒子を中心線から離すように進める中ぐらいの力の場がある。この力は単にY-Z面におけるベクトルの成分であり、ここでは、他の図と同様に、最終的な方向は3つのすべての次元におけるベクトルの合成であることに留意されたい。以後の連続した図21b~21hは、装置全体を連続的に進む面である。図21bは、ワイヤ電極200が存在する面での断面であり、ワイヤから外向きに伝播する極めて大きな場の力を示す。次に、図21c~21eは、平面電極に直交してその両端及び中心で切断したものである。場の強さは、この領域では比較的小さく、1本又はそれ未満の輪郭線によって示されているように、1インチ当たり10ボルト未満である。図21fは、平面電極間の中間での図であり、断面の中心の方向に増大する電圧勾配を示す。図21gは、捕捉電極の断面を示し、電位井戸を形成する極めて大きな電圧勾配を示す。最後に、x=5インチにおける面は、場の強さが小さくなっていることを示すが、ベクトルの方向は依然として中心線に向いている。意外にも、装置から出る荷電粒子はいずれも、y-z面の中心に押し出され、図22a及び23a以降は、X軸に沿って電位井戸に戻る。図22a~22dに、原点からy軸に沿って外向きに進む連続したx-z面を示す。この装置はy軸の原点に対して対称なので、yが負の値の断面は示されていない。z軸に沿った図23a~23fについても同様である。図22aは、この2次元解析ソフトウェアパッケージの知見を確認するものであり、図22aの中心線近傍から出て、ベクトルが流れをプレート電極から離すように又は下流に方向づけることが予想される。さらに、図23ではどの断面も、ベクトルのx-y成分が下流を指していることを示している。したがって、プレート電極上への電気沈殿が最小限に抑えられる。図23aに、x-y面でのワイヤ電極と、捕捉電極とを含む断面を示す。この断面では、荷電粒子をワイヤ電極から捕捉電極の電位井戸に進める力が明らかである。図23bは、捕捉電極にごく近接するx-y面の断面であり、次いで、図23c、23d、及び23eと図23dに見えるプレート電極に近接してゆき、それを通り過ぎ、離れていく。Geometerプログラムで生成された図24a、24b、及び24cに、本発明のさらなる実施形態を立体投影図で示す。この実施形態は、マイコバクテリウムツベルクローシスM.tuberculosisなどの呼気に含まれる病原体用の呼気分析器装置として機能させることを意図している。この実施形態は、図3に類似しているがファン36を取り除いた構造を用いて実現され得る。ファンの代わりに、ユーザは、入口グリル31から呼気を吹き込む。入口グリル31は、吹きかけられた空気流を筐体内に導く。図24aは、電極配置の全体的な斜視図であり、すべての3つのX軸、Y軸、及びZ軸が示されている。図24bはY軸に沿って見下ろした図であり、図24cはX軸に沿って見下ろした図であり、図24dはZ軸に沿って見下ろした図である。図24は電極配置のみを示しており、理解し易いように、電界に影響を及ぼさない範囲の誘電率の材料でできている支持構造を省略している。この装置は、プラズマを生成するための4つのワイヤ電極と、2つの異なるアッセイタイプを収集する手段に用いられ得る2つの捕捉電極とを含む。そのため、捕捉電極241は、米国特許第7,384,793号に詳細に記載されているように、イムノアッセイを利用する光学センサ装置に用いられ、捕捉電極242は、Blakemoreら2010年のJournalofClinicalMicrobiology、48巻、2495~2501頁、Helbら2010年のJournalofClinicalMicrobiology、48巻、229~237頁、及びこれらの論文の参照文献に記載されている核酸増幅に基づくXpertMTB/RIFシステム用の捕捉装置として用いられ得る。この実施形態の性能はMetaMeshで処理され、結果はHiPhiで生成される。図25a及び25bの2つの図はPhiViewから生成される。完全な3次元解析結果から選択されたこれら2つの図は、この実施形態の性能の実証を表現するのに十分である。図25aは、Z軸の原点を通るX-Y面内の電界分布を示す疑似3D輪郭プロットである。このZ軸は、物理的なZ軸ではなく、0~1000ボルトの範囲を表す。図24a、24b、24c、及び24dからわかるように、この面は、4つのすべてのワイヤ電極と交差し、2つの捕捉電極の中間を通る。そのため、図25aは、電位の形成が、プラズマを生成し、且つ荷電粒子を捕捉し電気沈殿させるように働く捕捉電極近傍に電位井戸を生成するワイヤ電極でピークになることを示している。図25bのさらなる輪郭プロットは、物理的なZ軸から1インチ変位した平行面内の電圧分布である。この面は、長さが2インチであるワイヤ電極の端にある。ここでも、ワイヤ電極と、ここでは捕捉電極の端部の0.5インチ先にある残りの電位井戸とで電位がピークになることがわかる。この場合、2つの捕捉電極を組み込むことができるので、同じ検体用の2つの全く異なるアッセイシステムを提供することによって、アッセイの感度が増強される。さらなる改善が、電極242を同じ寸法のワイヤメッシュで置き換えることによって得られる。ワイヤメッシュ電極は、ワイヤのごく近傍にさらに大きな局所電圧勾配を生成し、そのため、捕捉効果が増強されるという利点を有する。試料収集の後で、ワイヤメッシュ電極を取り外し、2mlのNaOH-イソプロパノール試料処理試薬に浸し、5秒間振とうし、室温で15分間培養し、再度振とうし、XpertMTB/RIFカートリッジに移し、このアッセイ装置の標準の手順にかける。NaOH-イソプロパノール試薬は、XpertMTB/RIFアッセイ装置の製造元であるCepheidInc社によって提供される。複数の捕捉電極を用いることによってさらなる多重能力を得ることができる。図24a、24b、及び24c並びに図25a、25b、及び25cは呼気分析装置内の電極の配置を示すが、マウスピース、ハウジング、及びアッセイ装置とのインターフェースのさらなる詳細が、米国特許第7,384,793号の明細書に記載されており、また、英国ケンブリッジ、Babraham所在のRapidBiosensorSystemsLimited社によって商品化された収集手段及びアッセイ装置もある。筒状又は楕円形の断面のハウジングは、マウスピースを内包するように構成することができ、入口径がワイヤ電極の寸法に合うように最適化され、出口径が捕捉電極の寸法に合うように最適化されている。こうすると、呼気とワイヤ電極との接触面積が最大になり、出口流が捕捉電極全体に集中され得る。FieldPrecisionLLC社が提供するソフトウェアパッケージは、必要以上の実験をせずに最適な設計を達成するのに有用であることが明らかである。このようなプログラムが数年にわたって開発中である。P.L.LevinらIEEETransactionsonElectricalInsulation、1993年、28巻、161~167頁のAUnifiedBoundary-elementFinite-elementPackageによりこのようなパッケージが利用可能になった。静電沈殿装置を設計するためのこのようなソフトウェアパッケージの応用例が、S.VladIEEETransactionsonIndustryApplications、2003年、39巻、66~71頁のNumericalComputationofConductingParticleTrajectoriesinPlate-typeElectrostaticSeparators及びA.BendoaoudらIEEETransactionsonIndustryApplications、2010年、46巻、666~671頁のExperimentalStudyofCoronaDischargeGeneratedinaModifiedWire-plateElectrodeConfigurationforElectrostaticProcessApplicationsによって提供されている。本発明の設計の最適化は、FieldPrecisionLLC社が提供するソフトウェアパッケージに限定されるものではない。本発明の主要な要素は、流れている流体流中の対象とする荷電粒子の捕捉手段として作用する電位井戸を提供することである。本発明の範囲内で多数の装置を設計することが可能であり、本明細書で例示する構成は単に例として示すためのものである。電位井戸を生成することによって、荷電粒子を捕捉する汎用的で効率的な手段が提供され、捕捉された荷電粒子が測定装置又は検出装置に切れ目なく移されることは驚くべきことである。この検出又は検出装置の測定感度は、大容量の流体をサンプリングし、検出装置の小さな領域に荷電粒子を集中させることができることにより大きく増強される。非導電材料の特性、配置、及び寸法が電界分布に大きな影響を及ぼさないので、例えば任意の広範なプラスチックや高分子の非導電材料を用いる実際的な応用例の装置の設計及び製作には無限の可能性がある。上記で説明した装置では、捕捉電極の面積がシステム内の他の電極と比較して小さく、そのため、大きな電圧勾配が得られる。これらの例では、捕捉電極の典型的な面積比は20:1である。特定の装置の構成に応じて、この比は、5:1~1000:1の範囲、さらにはこれよりも広い範囲で変わることがあり、特定のシステムの性能要件によってのみ制限される。捕捉電極は、通常、矩形プレートの形態をとるが、金属製のグリッド又はメッシュの形態をとることもできる。プラズマを生成するためのワイヤ電極が複数ある場合、これらのワイヤ電極は、通常、平行ワイヤとしてアレイ化されるが、特定の設計の要件又は制約によっては矩形グリッドとして配置されてもよい。捕捉電極の幾何形状が、プラズマ生成を開始するには勾配が急峻すぎる電位井戸を生成しないこと、及び電位井戸から出られる荷電粒子を生成することのみが制約である。これに対して、ワイヤ電極の寸法は、プラズマが生成されるのに十分な電位勾配が生成されるように十分に小さくしなければならない。ワイヤ電極は、有利には、直径が1.0mmよりも大きくなく、一実施形態では、直径が約0.1mmとし得る。ただし、ワイヤの幾何形状は変更することができ、先端が尖ったスパイクの形態をとってもよい。この場合、尖った先端により、荷電プラズマが形成されるのに十分に大きい局所電位勾配が生じ得る。印加電圧は、本発明が実施される状態をもたらすのに十分に大きくなければならないが、電圧は性能を最適化するために変更し得る。電圧の値は、ワイヤ電極又は捕捉電極のいずれかで正負のいずれでもよい。本発明を実施するには、相対的な電圧のみが重要であり、そのため、例えば安全上の理由で、任意の電極を接地するか、又は低電圧に設定してもよい。実際の形まで単純化するために、本発明の装置は、既存の装置の簡単な改変により製作し得る。そのため、ハードウェア、電子制御、美的配慮、寸法、携帯性、AC電源又は電池からの電力供給の細部に関するすべての仕様が、本明細書に記載の従来技術参照文献に詳細に説明されており、そのため、さらなる細部を本明細書で詳述する必要はない。空気中ではなく誘電体媒質中のアッセイ対象の実体を捕捉するさらなる応用例が、本明細書を通して述べられた同じ原理を用いて実施され得る。誘電体流体媒質はさらに、油などの非導電液体を含み得る。油は、汚染物質、汚染生物体、又は生体分解生物体の存在についてサンプリングされ得る。"