參考申請數(shù)據(jù)
本申請涉及國際申請,號碼WO 2008/135564,WO 2009/112594,WO 2005/108604,WO 2008/062048,WO 2008/055915,WO 2009/013321,WO 2010/105802,WO 2007/051861和WO 2007/051863,以上這些申請作為全文成本本申請的參考。
技術領域
本申請涉及通過激光照射讓材料(例如塑料材料)轉換成光學調制狀態(tài),或者光學調制元件,和/或通過向材料上或材料中施加激光來獲得某種材料以及包括光學調制狀態(tài)的材料或元件的裝置。
背景技術:
材料或者產(chǎn)品的標簽或記號在很多工業(yè)領域變得越來越重要。這些標簽或記號,例如通過印刷,粘貼,雕刻或壓榨等傳統(tǒng)技術被大量地使用。因為,可以在一些材料中,特別是塑料材料上,快速地,可以被運用到非平面上,耐久,不容易磨損等優(yōu)點,通過激光照射進行做記號的技術逐漸被發(fā)展起來。激光標記或記號技術已經(jīng)在很多不同的材料中有記載,特別是在塑料或聚合材料上。這種激光標記技術的根本作用一般建立在聚合體矩陣材料相互作用上,或者是對激光敏感的試劑被添加到材料中,這樣,在激光目標位點產(chǎn)生高溫度的熱量。這種能量的施加可能造成材料的分解,碳化或材料的消融,或者導致肉眼可見的材料的改變,這些通過肉眼就可以辨別出來。例如在美國專利6,284,184中描述一種激光記號塑料材料的方法,這種方法是建立在分層的聚合材料上的,為了顯示下面不同的顏色的層帶,聚合材料需要被融化。美國專利,4,822,973描述了一個系統(tǒng),該系統(tǒng)中激光需要通過第一層材料的表面而被第二層材料吸收,從而在第二層中產(chǎn)生激光記號。
這種傳統(tǒng)已有的方法主要集中在可以產(chǎn)生一些普通的可見的標簽或記號,或者在處理的材料上進行修改。然而這些技術當在不需要光的反射而是在進行光學反應的條件下就變得不能適用了。
這就仍然需要一種技術或材料來客服傳統(tǒng)技術的一些缺陷。
技術實現(xiàn)要素:
我們描述一種把塑料材料轉換成光學激發(fā)調制狀態(tài)的方法,該方法包括向塑料材料上進行激光照射。光學調制狀態(tài)可以是在該狀態(tài)中,關于光的一種或多種特征被調制過的,例如包括光的波長,光的振幅,光的方向和/或光的相位。例如,在某些具體的實施方式中,通過結構,相對于吸收的光,光以不同的波長發(fā)射出來,或以不同的方向發(fā)射出來,這樣調制的光是不同于純粹地或幾乎純粹的光的反射。
在另一方面,本發(fā)明涉及一種用途,包括使用激光照射來把塑料材料轉換成光學調制狀態(tài)。
該光學調制狀態(tài)可以為熒光或散射狀態(tài)。
在用途中使用的或在方法中使用的材料可以是熱塑性材料或彈性材料。
在用途中使用的或在方法中使用的材料還可以是一種有機聚合體,該有機聚合體選自于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚環(huán)稀的聚合體。
在用途中使用的或在方法中使用的激光照射包括施加0.1納焦耳(n Joule)/μm2到大約100微焦耳(μJoule)/μm2能量的激光。
在用途中使用的或在方法中使用的激光照射可以包括照射波長大約為355-1064納米的激光。
光學調制狀態(tài)的塑料材料可以吸收波普為380納米到540納米的光,和/或吸收波普約為635納米到655納米的光。
光學調制狀態(tài)的塑料材料可以基于光的激發(fā)而發(fā)射出波普約為550到800納米的激發(fā)光。
光學調制狀態(tài)的塑料材料可以基于光的激發(fā)而發(fā)射出最大波峰為593或/和685的激發(fā)光。
塑料材料的轉換包括在所述的塑料材料表面產(chǎn)生光學調制元件,這些原件選自于幾何學形狀,幾何學圖案,點,圓點,線,圓形物,正方形,特征,符號,圖形,條形碼和數(shù)據(jù)矩陣或者他們任意的組合。
塑料材料的轉換包括產(chǎn)生光學調制元件。在一些具體的實施方式中,光學調制元件為幾何形狀的元件,和/或具有至少5微米(μm)的直徑。
在用途中使用的或在方法中使用的塑料材料可以為透明的。
被轉換的塑料材料可以是防水的或/和不被分解的。
本發(fā)明的另一方面,通過本發(fā)明上述描述的方法產(chǎn)生的一種光學調制塑料材料。
該被生產(chǎn)的塑料材料可以包括光一些調制點元件的數(shù)據(jù)矩陣。
該被生產(chǎn)的塑料材料可以另外包括或可選擇的包括用于隊列或隊列組分排列的光學調制參考記號。
本發(fā)明的另一方面,涉及一種用于在材料表面做記號的方法,該方法包括向材料施加激光照射,其中被做記號的表面為光學調制。
方法中施加的激光可以包括施加0.1納焦耳/μm2到大約100微焦耳/μm2的能量。
帶有記號的表面的光學激發(fā)可以是寬帶光的激發(fā)。
記號表面激發(fā)的寬帶光可以是波長為380-540的激發(fā)光,和/或635-655的激發(fā)光。
記號表面可以基于激發(fā)而發(fā)出波長為550-800納米的激發(fā)光。
記號表面可以基于激發(fā)而發(fā)出最大波長為593或和685納米的光。
本發(fā)明的另一方面涉及通過一種方法在材料表面進行記號的材料。
這些材料可以是塑料材料。
塑料材料可以是熱塑性材料或彈性材料。
這些塑料材料還可以是一種有機聚合體,該有機聚合體選自于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚環(huán)稀的聚合體。
本發(fā)明的另一方面,提供一種材料,該材料包括一個或多個激光記號,其中該激光記號為光學調制。
該激光記號可以是施加從0.1納焦耳/μm2到大約100微焦耳/μm2的激光能量而獲得的。
該激光記號可以是因為光的激發(fā)而發(fā)出波長為550-800納米的光。
該激光記號可以是因為光的激發(fā)而發(fā)出最大波長為593或和685納米的光
這種激發(fā)可以是寬帶光的激發(fā)。
寬帶光的激發(fā)可以是波長從大約380-540納米光的激發(fā),和/或也可以是波長從大約635-655納米光的激發(fā)。
該材料可以是塑料材料。
塑料材料可以是熱塑性材料或彈性材料。
這些塑料材料還可以是一種有機聚合體,該有機聚合體選自于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚環(huán)稀的聚合體。
本發(fā)明的另一方面,涉及一種數(shù)據(jù)矩陣,該數(shù)據(jù)矩陣主要由材料上的激光記號組成或包括位于材料上的激光記號,其中該激光記號為光學調制。
該激光記號可以是因為光的激發(fā)而發(fā)出波長為550-800納米的光。
激光記號可以是因為光的激發(fā)而發(fā)出最大波長為593或/和685納米的光。
這種激發(fā)可以是寬帶光的激發(fā)。
寬帶光的激發(fā)可以是波長從大約380-540納米光的激發(fā),和/或也可以是波長從大約635-655納米光的激發(fā)。
這種數(shù)據(jù)矩陣可以包括幾何學形狀,幾何學圖案,點,圓點,線,圓形物,正方形,特征,符號,圖形,條形碼或者他們任意的組合。
本發(fā)明的另一方面,涉及一種參考記號,該記號主要由材料上的激光記號組成或包括位于材料上的激光記號,其中該激光記號為光學調制。
這種激發(fā)可以是寬帶光的激發(fā)。
寬帶光的激發(fā)可以是波長從大約380-540納米光的激發(fā),和/或也可以是波長從大約635-655納米光的激發(fā)。
參考記號的激光記號可以包括或可以是幾何學形狀,幾何學圖案,點,圓點,線,圓形物,正方形,特征,符號,圖形,條形碼或者他們任意的組合。
參考記號可以是一種定位記號。
參考記號可以是一系列定位記號的排列。
另一方面,一種上述的材料作為一種組分來被制作或生產(chǎn)裝置或器械。
另一方面,本發(fā)明涉及制造裝置或裝置部件的方法,該方法包括通過施加激光在材料上或部分裝置的材料上并把這些材料或部分裝置的材料轉換為光學調制狀態(tài)的步驟。
材料為塑料材料。
制造的裝置可以包括具有入口的第一通道,和與入口液體流通的縱面剖面。
制造的裝置可以包括:具有進口和出口的第一通道,和位于進口和出口之間的縱面剖面,含有毛細進口的通道;和,與毛細進口液體流通的檢測區(qū)域。
作為定性和/或定量檢測探針分子與目標分子之間的分子作用力的裝置,包括:
微列陣,包括固定在微列陣元件上的探針分子,所述的微列陣位于所述裝置的第一表面上;和
形成于包括有微列陣的第一表面與第二表面之間的反應腔。
該裝置可以包括:定義一通道的第一和第二基質材料,至少一個基質為柔性的,該通道包括系列間隔開的檢測區(qū)域,每一個檢測區(qū)域包括參與分析目標分析物質的探針物質。
被制造的裝置可以包括在腔體中形成的反應腔,其中,腔體位于第一和第二表面之間。
被制造的裝置可以包括在腔體中形成的反應腔,其中,腔體位于第一和第二表面之間,其中第二表面位于第一表面的對立面,其中,第一和第二表面之間的距離在第一表面和/或第二表面上的至少一個或多個區(qū)域是可變的。
被制造的裝置可以包括:
盒,該盒包括微流體通道,該微流體通道包括毛細入口;和與毛細入口流體連通的檢測區(qū)域;
至少部分壁為可變性的微流體路徑,該流體路徑與通道的檢測區(qū)域流體連通;
控制元件。
在另一方面,本發(fā)明描述的材料可以被用來對光學參數(shù)進行控制。
光學參數(shù)可以是光學裝置的對焦或焦距。
在另一方面,微流體裝置包括:
具有進口的第一通道,和與進口流體連通的縱斷剖面,其中,該裝置至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
在另一方面,微流體裝置包括:
具有進口和出口的第一通道,和與進口和出口流體連通的縱斷剖面,具有毛細進口的通道;與該毛細進口流體連通的檢測區(qū)域;其中,該裝置至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
作為定性和/或定量檢測探針分子與目標分子之間的分子作用力的裝置,包括:
微列陣,包括固定在微列陣元件上的探針分子,所述的微列陣位于所述裝置的第一表面上;和
形成于包括有微列陣的第一表面與第二表面之間的反應腔。
該裝置可以包括:定義一通道的第一和第二基質材料,至少一個基質為柔性的,該通道包括系列間隔開的檢測區(qū)域,每一個檢測區(qū)域包括參與分析目標分析物質的探針物質,其中,該裝置至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
微列陣與第二表面之間的距離為可變的。
在另一方面,盒,該盒包括微流體通道,該微流體通道包括毛細入口;和與毛細入口流體連通的檢測區(qū)域;其中,該盒至少部分地由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該盒包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
在另一方面,裝置包括:
第一和第二基層,在第一和第二之間形成一通道,至少一個基層是柔性的,通道包括間隔開的測試區(qū)域,每一個測試區(qū)域包括用于參與目標被分析物檢測的探針成分,其中,該裝置至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
另一方面,用于定性和/或定量檢測粒子的裝置包括:
在腔體中形成的反應腔,其中,腔體位于第一和第二表面之間,其中,該裝置至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
另一方面,用于定性和/或定量檢測粒子的裝置包括:
在腔體中形成的反應腔,其中,腔體位于第一和第二表面之間,其中,第二表面位于第一表面的對立面;和
具有部分可變形的彼壁,并且與反應腔流體連通的微流體路徑,其中,該裝置至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
該裝置可以包括位于反應腔的第一或第二表面上的一個或多個光學調制元件。
另一方面,用于檢測被分析物的裝置包括:盒,該盒包括:
微流體通道,該微流體通道包括進口;和與進口流體連通的檢測區(qū)域;
至少部分可變性的壁的微流體路徑,該流體路徑與通道的檢測區(qū)域流體連通;和
帽子,它包括用于密封進口并形成包括進口、微流體通道和微流體路勁的流體回路;和
其中,該裝置至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
另一方面,用于檢測被分析物的系統(tǒng)可以包括:盒,該盒包括:
微流體通道,該微流體通道包括進口;和與進口流體連通的檢測區(qū)域;
至少部分可變性的壁的微流體路徑,該流體路徑與通道的檢測區(qū)域流體連通;和
帽子,它包括:
用于密封進口并形成包括進口、微流體通道和微流體路勁的流體回路;和
熒光檢測器,它包括:
光源;
目鏡和物鏡;
其中,該系統(tǒng)至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
另一方面,用于檢測被分析物的裝置包括:盒,該盒包括:
微流體通道,該微流體通道包括進口;和與進口流體連通的檢測區(qū)域;
至少部分可變性的壁的微流體路徑,該流體路徑與通道的檢測區(qū)域流體連通;和
控制元件,其中,該控制元件至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料。
裝置,盒或系統(tǒng)的材料可以包括一個或多個光學調制元件。
裝置,盒或系統(tǒng)的材料可以包括光學調制狀態(tài)點的陣列.
裝置,盒或系統(tǒng)的材料可以包括數(shù)據(jù)矩陣或參考記號。
裝置,盒或系統(tǒng)的材料可以包括可包括一個在此發(fā)明中描述的數(shù)據(jù)矩陣。
裝置,盒或系統(tǒng)的材料可以包括一個在本發(fā)明中描述的參考記號。
裝置,盒或系統(tǒng)的材料可以至少部門由本發(fā)明描述的材料組成或包括本發(fā)明描述的材料。
另一方面,一種定性或和定量檢測粒子的方法,包括:配置被懷疑包括一種或多種粒子的樣本到反應腔中,該反應腔被包括在本發(fā)面描述的裝置中;
通過一個或多個置換器來置換位于反應腔中至少一部分樣本;
檢測/確定表示一個或多個粒子存在和/或數(shù)量的值。
在另一個方面,方法包括:用光學標簽或標簽試劑標簽被固定在裝置或系統(tǒng)的微流體通道上的粒子;
獲得包括被固定粒子的至少一個子集的圖像;
確定在第一圖像中表示粒子數(shù)量的第一值;
在一間歇后,獲得包括被固定粒子的至少一個子集的另一圖像;
確定在第另一圖像中表示粒子數(shù)量的另外的值;
基于第一值與另外值的比較,獲得第三值,該第三值表示光學標簽或標簽試劑的活性或/和質量,或/和粒子和光學標簽或標簽試劑之間的相互作用的質量, 或/和裝置或系統(tǒng)的可用性,或/和在對裝置或系統(tǒng)上進行的方式、功能或程序的可用性,或/和通過該裝置或系統(tǒng)獲得的測試結果的準確性,和
在這些步驟之前,之中或之,使用控制元件來調焦和或對準所述的圖像,其中,該控制元件至少部分由被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料組成,或該裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。
在另一方面,方法包括:
提供裝置或系統(tǒng),其中系統(tǒng)或裝置包括被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料,其中,該材料包括預先設定數(shù)目的光學調制元件或/和包括預先設定尺寸的光學調制元件;
獲得包括光學調制元件的至少一個子集的圖像;
確定包括在圖像中的光學調制元件的數(shù)目或/和尺寸;
基于所述確定的光學調制元件的數(shù)目或/和尺寸與預先設定的數(shù)目或/和尺寸之間的比較,獲得一個值,該值表示裝置或系統(tǒng)的可用性,或/和在對裝置或系統(tǒng)上進行的方式、功能或程序的可用性,或/和通過該裝置或系統(tǒng)獲得的測試結果的準確性。
該方法可以另外包括:
配置被懷疑包括一種或多種粒子的樣本到反應腔中,該反應腔被包括在本發(fā)面描述的裝置中;和
檢測/確定表示一個或多個粒子存在和/或數(shù)量的值;
該方法還可以包括:通過一個或多個置換器來置換位于反應腔中至少一部分樣本。
該材料可以包括光學調制點的陣列。
該裝置或系統(tǒng)至少部分由本發(fā)明所述的材料組成或包括本發(fā)明所述的材料。
在所述的裝置或方法中,被檢測或被固定的粒子可以是原核細胞,真核細胞或病毒粒子。
附圖說明
圖1顯示為通過激光照射在材料上做記號的示意圖。
圖2展示了用8w能量的Nd:YAG激光機器在具有5%的黑色炭背景聚苯乙烯材料上的點記號。激光機器所用光的波長為1064納米,激光二極管33%的能量,頻率脈沖為35千赫茲,普爾寬度為5微秒(μs)。圖2A顯示直徑在40-45um的點在可見光照射下的示意圖,該圖像是用放大2倍的顯微鏡下獲得的。圖2B顯示同樣的圓點在波長為520納米照射下獲得的圖像,該圖像是用PIMA分析儀器獲得的。
圖3展示了用8w能量的Nd:YAG激光機器在含有5%的炭背景聚苯乙烯材料上的點記號。激光機器所用的光的波長為1064納米,激光二極管29%的能量,頻率脈沖為35千赫茲,普爾寬度為5μs。圖3A顯示直徑為25-30um的點在可見光照射下的示意圖,該圖像是用標準放大2倍的顯微鏡下獲得的。圖3B顯示同樣的點在波長為520納米照射下獲得的圖像,該圖像是用PIMA分析儀器獲得的。
圖4顯示了點的REM圖像,該點是由激光照射器發(fā)出的355納米的激光,頻率為15千赫茲,照射在含有5%炭背襯上的聚苯乙烯材料上形成的點標記。圖4A顯示這些點在放大100倍標準顯微鏡下的圖像。圖4B,圖4C,圖4D和圖4E顯示不同的形態(tài)學特征。點的形態(tài)學特征因為能量的輸入不同而不同。
圖5顯示信號強度與激光能量的相關性。與激光能量相關,點的信號強度通過塑料材料的曝光時間來反應。綠色信號針對593納米的光,紅色信號針對685納米的光。激發(fā)都是通過最大波長為520納米的激光二極管進行的。
圖6顯示了數(shù)據(jù)矩陣編碼,該編碼是由激光照射器發(fā)出的355納米的激光,頻率為15千赫茲,照射在含有5%炭背襯上的聚苯乙烯材料上形成的。點的格子為50微米。數(shù)據(jù)矩陣編碼的圖像是在520納米的光的照射下形成的,這個圖像通過用PIMA分析儀器獲得的。
圖7顯示了用于測試血液中T細胞的微流體測試盒,包括測試通道(110)和用于毛細入口的控制器。該圖進一步顯示了測試通道的部分放大示意圖,在部分測試區(qū)上包括一群光學調制激光點(140)。
圖8顯示在圖7中光的微流體裝置的通道表面上具有光學調制狀態(tài)的一種規(guī)格的圖案結構。在這里,裝置體是由含有4%的黑煙末的聚苯乙烯塑料制造,該聚苯乙烯塑料用Nd:YAG激光機器處理,其中激光波長為355納米。被激光照射的平面通過標準方法來測試激光束對表面的最大影響的方法來進行調節(jié)。圖8A和8B顯示了包括具有光學調制狀態(tài)結構的通道表面通過PIMA分析儀器獲取的圖形。圖8A顯示的在波長為593納米,曝光時間為300ms和2.74的主控增益因子下的圖像,然而,圖8B顯示的是在波長為685納米,曝光時間為300ms和11.68的主控增益因子下的圖像。
詳細描述
一種用于把塑料材料轉換成光學調制狀態(tài)的方法,包括向塑料材料上進行激光照射。
“轉換”可以是材料表面的改變,例如塑料材料,和/或也可以是位于材料表面下的一個或多個層帶的改變,例如在這樣的情況下,不同的可傳送性的材料層存在于材料中。在一個實施方式中,在溫度導致材料,例如在塑料材料,的結構和/或化學性質的改變而導致局部強度的提高。例如材料的高溫分解,材料的碳化,在材料中產(chǎn)生芳香結構,以及,例如彈坑,刮痕,洞,浮雕或邊框結果的產(chǎn)生。在一些方式中,由于一些輔助試劑的存在,例如,激光敏感試劑,和材料中可轉送的外部層帶的存在,這些改變或轉換只是在材料上,例如塑料材料,特定的或者提前預設好的地方產(chǎn)生,或者在特定的提前預設的層帶上產(chǎn)生。在另一些具體的實施方式中,這種轉換可以是淺表面地,實質平面地,或實質二維的影響。在另一些具體的實施方式中,這種轉換可以是立體空間的或三維的影響。立體空間或三維的影響的例子把材料轉換成浮雕的形式,或者把透明材料轉換成全息,三維的形式。
能夠被轉換的材料可是任何合適的材料。任何合適的材料都可以通過結構上或化學上地改變,例如通過高溫分解,碳化,芬芳結構的產(chǎn)生,或者產(chǎn)生類似彈坑,洞,浮雕或輪廓。在一些具體的方式中,材料為塑料材料。塑料材料可以是自然地,人造的,或者半合成的有機組織,例如高分子量的聚合物,這些塑料材料也可以包括或不包括其他的可以提高性能的物質。塑料材料可以是柔軟的,熱固化的,彈性的,生物降解的,導電的,防水的或者其他特性的材料。
這種轉換的方法能夠讓被處理的材料,例如塑料材料,產(chǎn)生光學調制狀態(tài)。這里所說的“光學調制狀態(tài)”是指在這種狀態(tài)下,光的波長被改變,和/或照射的光或反射的光的方向被改變。在“光學調制狀態(tài)”下的光可以是材料上被改變的位置或區(qū)域的地方所發(fā)出與吸收光的波長不同的哪些光。在一些方式中,相對 于吸收光來講,被發(fā)出的光的波長可能更長,但是光能較低。被吸收的光的波長,發(fā)射出的光的波長和/或吸收后散發(fā)出的光的持續(xù)時間是可變化的。在一些具體實施方式中,光學調制狀態(tài)可以是與熒光狀態(tài)一樣或可與熒光狀態(tài)比較的狀態(tài),在該種狀態(tài)中,發(fā)射光的波長比吸收光的波長要長,另外,光的吸收停止之后光的發(fā)射也立刻停止。例如,如果被處理的具有光學調制狀態(tài)的材料被波長在350-750納米的光激發(fā)下,它可以發(fā)射出更長波長的光,例如范圍在360-850納米的光。在一些具體實施方式中,光學調制狀態(tài)可以是與磷光狀態(tài)一樣或可與磷光狀態(tài)可比較的狀態(tài),在該種狀態(tài)中,發(fā)射的光的波長比吸收光的波長要長,另外光的吸收停止之后光的發(fā)生還可以繼續(xù)進行。在一些具體實施方式中,光學調制狀態(tài)可以選擇性的或另外是與這種狀態(tài)類似的狀態(tài),或者至少包括一種狀態(tài),在這種狀態(tài)中,不是純碎或幾乎純碎光的反射,而是光也發(fā)生了改變,或,在這種狀態(tài)中,例如進來的光或沖擊的光是被分散的。
通過本發(fā)明方法的激光照射可是任何的激光照射,例如波長為157-1064納米的激光。在一些具體的實施方式中,激光足夠強以至可以導致被沖擊的材料的蒸發(fā)、汽化或者溶解。在一些方式中,激光可以從商用的激光器獲得。這些激光器包括,例如YAG激光器。某種型號的激光器可是具有處理材料的功能,調節(jié)溫度,和更改類型的功能。合適的激光器的形式,方法和器械是本領域一般技術人員所知曉的。在一些具體的實施方式中,采用的激光可以來源于固態(tài)釹:釔鋁石榴石激光器(Nd:YAG)。在一些具體的實施方式中,采用的激光可以來源于固態(tài)釹:釔激光器(yttrium vanadide(Nd:YVO4))。激光器的能量等級在一些實施方式中可以介于1-6瓦之間,例如0.5,1,2W,3W,4W,5W或者6W。能量也可以通過調節(jié)激光二極管來獲得,激光二極管的轉化率可以介于1%-99%,例如大約為10%,15%,20%,25%,26%,27%,28%,29%,30%,31%,32%,33%,34%,35%,40%,45%,50%,55%,60%,70%,80%,90%或者更多。
實施激光照射可以連續(xù)或呈周期性的執(zhí)行,例如以脈沖的形式。實施照射的形式和/或時間可以基于被改變的程度,被處理的材料,激光模式,光的波長和其他合適的參數(shù)所確定的。這些都是本領域的一般技術人員所知曉的。例如實施激光的時間為0.05微秒-1秒鐘,0.1微秒-0.5秒鐘,1微秒-0.1秒鐘,2微秒,3 微秒,4微秒,5微秒,6微秒,7微秒,8微秒,9微秒,10微秒,20微秒,30微秒,50微秒,100微秒,200微秒,300微秒,400微秒,500微秒,600微秒,700微秒,800微秒,900微秒,1毫秒,10毫秒或100毫秒。實施激光的時間也可以以激光照射脈沖的形式來決定。脈沖可以是重復1次,2次,3次,4次,5次,6次,7次,8次,10次或更多次。脈沖可以是以不同間隔的時間中止,例如中止的時間為1微秒-10秒鐘,2微秒,3微秒,4微秒,5微秒,6微秒,7微秒,8微秒,9微秒,10微秒,20微秒,30微秒,50微秒,100微秒,200微秒,300微秒,400微秒,500微秒,600微秒,700微秒,800微秒,900微秒,1毫秒,10毫秒或100毫秒,1秒鐘或者更長時間。
當脈沖式的激光被實施的時候,脈沖頻率可以是1千赫茲至大約150千赫茲,例如可以為10kHz,15kHz,20kHz,25kHz,30kHz,35kHz,40kHz,45kHz,50kHz,55kHz,60kHz,70kHz,80kHz,100kHz,120kHz,150kHz。
實施的激光照射,在另一些具體的實施方式中,可以是被施加在材料上,和/或施加到材料中去。
轉化材料為光學調制狀態(tài)的方法,例如塑料材料,可以以激光光源與被轉化材料之間的固定距離來處理,或者他們兩者之間的距離是變化的。這種距離可以因為激光光源的類型,施加的能量,需要處理的形式,被改變或轉換等因素等等不同而確定。在一些方式中,在進行激光處理的時候,被處理的材料的位置可以為固定的位置,激光光源的位置也可以是固定的位置。在一些方式中,在進行激光處理的時候,被處理的材料的位置可以相對于激光光源做平行運動或者垂直運動,而激光光源的位置為一個固定的位置。在一些方式中,在進行激光處理的時候,激光光源可以相對于被處理的材料做平行運動,垂直運動或軸向運動,被處理的材料的位置為一個固定的位置。
在另外一些實施方式中,激光處理的結果可以被控制,例如被顯微鏡檢查,例如熒光顯微鏡或者其它任何本領域于一般技術人員知曉的技術進行檢查。因為依據(jù)材料轉換的形式,轉化次數(shù)和/或狀態(tài)不同,激光照射可以在同樣的地方或地點進行多次或二次的重復處理,或者其他的任何地方。
因此,一個好的方法被提供,該方法可以把材料轉換為光學調制狀態(tài),例如在該狀態(tài)中,入射光的至少一種特征被改變,例如發(fā)射出的光的波長或反射光的方向被改變。前述提到的光的特性可以通過上述激光照射被獲得,和/或被調整,和/或被改變。這種方法可以被大量方便地運用到不同的用途中去。材料可以在其淺的表面上,或材料中被做上記號,例如在深層材料層帶上做上記號而不會修改外層材料層;材料可以在外部或內部被光學調制狀態(tài)的點,符號,編碼,或區(qū)域進行修飾,或者,被光學調制狀態(tài)的點,符號,編碼,或區(qū)域覆蓋。他們的可見性依靠光的碰撞特性,例如入射光的波長;材料可以被光學調制狀態(tài)的點,符號,編碼,或區(qū)域進行修飾或覆蓋,而取代了先前使用光學控制原件,例如被附屬在實體上。
一種使用激光照射把材料,例如塑料材料,轉換成光學調制狀態(tài)的用途可以包括如前述所述的激光方法來轉換材料,例如塑料材料,并獲得處于光學調制狀態(tài)的材料,例如獲得熒光狀態(tài)的材料,或如前描述的入射光為分散光狀態(tài)的材料。
在一個具體的實施方式中,用于這種用途或方法的塑料材料可以是熱塑性材料或彈性材料。
“熱塑性”在此處是指熱熔性的塑料聚合物,當被加熱的時候變成流體,而足夠冷的是又可以凝固成玻璃狀的物質。這種熱塑性可以是高分子量物質的聚合物,它的鏈與鏈之間依靠弱的范德華力連接,更強的偶極-偶極相互作用和氫鍵結合或者芳環(huán)的堆積。熱塑性材料可以包括另外的成分物質,例如激光敏感物質。熱塑性材料的一些例子可以是丙烯腈丁二烯苯乙烯聚合(ABS)丙烯酸的聚合(PMMA),賽璐珞,醋酸纖維素或纖維素乙酸酯,環(huán)稀共聚物(COC),乙烯-乙烯基醋酸鹽(EVA),乙烯-乙烯醇(EVOH),氟塑料(PTFE,帶有FEP,PFA,CTFE,ECTFE,ETFE),離聚物或離子交聯(lián)聚合物,丙烯酸/PVC,合金,液晶聚合物(LCP),聚乙烯(POM或乙縮醛),聚乙烯(丙烯酸),聚丙烯腈(PAN或丙烯腈),聚酰胺(PA),聚酰胺-酰亞胺(PAI),聚芳醚酮(PAEK或酮),聚丁二烯(PBD),聚乙烯(PB),聚乙烯對苯二酸鹽(PBT),聚已酸內酯(PCL),聚三氟氯乙烯(PCTFE),聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),乙烯對苯二酸酯(PCT),聚碳酸酯(PC), 聚羥基脂肪酸(PHAs),聚酮(PK),聚酯,聚乙烯(PE),聚醚醚酮(PEEK),聚醚酮酮(PEKK),聚醚酰亞胺(PEI),聚醚砜(PES),聚乙烯氯(PEC),聚酰亞胺(PI),聚乳酸(PLA),聚甲基戊烯(PMP),氧化聚苯(PPO),硫化聚苯(PPS),聚鄰苯二甲酰胺(PPA),聚丙烯(PP),聚苯乙烯(PS),聚砜(PSU),聚對苯二甲酸丙二醇酯(PTT),聚氨酯(PU),聚醋酸乙烯酯(PVA),聚氯乙烯(PVC),聚偏二氯乙烯(PVDC)和聚苯乙烯-丙烯腈(SAN)。
“彈性材料”在這里是指一類具有粘彈性的聚合物,構成聚合體的單體主要是由碳元素,氫元素,氧和/或硫元素構成。彈性材料可以是一些存在高于玻璃態(tài)轉換溫度之上的非晶態(tài)聚合物,這樣大部分的運動變成了可能。在周圍合適的環(huán)境溫度下,他們可以相對的柔軟和可變形的。一些彈性材料的例子可以是天然的橡膠(NR),合成的聚異戊二烯(IR),異丁(烯)橡膠(copolymer of異丁烯和橡膠基質的聚合,IIR),聚丁二烯(BR),苯乙烯-丁二烯橡膠(聚苯乙烯和聚丁二烯的共聚物,SBR),丁腈橡膠(聚丁二烯和丙乙腈的共聚物,NBR),氫化的丁腈橡膠(HNBR),氯丁二烯橡膠(CR),氯丁橡膠,EPM(乙烯丙烯橡膠,乙烯和丙烯的共聚物),環(huán)氧氯丙烷橡膠(ECO),聚丙烯酸橡膠(ACM,ABR),硅樹脂橡膠(SI,Q,VMQ),氟硅橡膠(FVMQ),氟橡膠(FKM,和FEPM)氟橡膠,全氟醚橡膠(FFKM),特科福祿(Tecnoflon)PFR,聚醚塊酰胺(PEBA),精細高分子工程有限公司(Perlast),伊利斯通(Elastron)、氯磺化聚乙烯(CSM),EVA,彈性人造橡膠(TPE),彈性石蠟(TPO),節(jié)枝的彈性蛋白,彈性蛋白橡膠或聚硫橡膠。
在另一些方式中,用于這種用途或方法的塑料材料可以是有機聚合物,這些聚合物選自于聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚環(huán)稀的聚合體。
“聚乙烯”在這里是指這類聚合物主要由乙烯單體構成的長鏈組成。聚乙烯材料可以因不同的密度或分支而存在不同的形式。一些聚乙烯的例子如超高分子量聚乙烯(UHMWPE),例如分子量在大約3.1-5.67百萬,密度在大約0.930–0.935g/cm3的聚乙烯;低分子量聚乙烯(ULMWPE or PE-WAX);超高分子量聚乙烯(UHMWPE);高密度的聚乙烯(HDPE),例如密度在大于或等于0.941g/cm3的高密度的聚乙烯,橫向連接的聚乙烯(PEX or XLPE),例如含有與聚合結 構連接的橫向連接基團的介質-高密度聚乙烯,例如介質密度聚乙烯(MDPE),例如具有0.926–0.940g/cm3密度的聚乙烯,線性的低密度聚乙烯(LLDPE),例如具有0.915–0.925g/cm3密度的聚乙烯,它具有實質線性的結構并具有大量的短的分支,通常他們是有乙烯通過短鏈alpha-石蠟;共聚合形成。低密度聚乙烯(LDPE),例如具有0.910–0.940g/cm3的密度的聚乙烯,它具有程度很高的短鏈,同時具有長的分支鏈;密度非常低的聚乙烯(VLDPE),例如密度在0.880–0.915g/cm3的聚乙烯,它實質是由具有高水平的短鏈分支的線性聚合物,通常他們是由乙烯通過短鏈a-石蠟共聚合形成。
本文所用的“聚丙烯”是指由單體丙烯單元組成的熱塑性聚合物。聚丙烯的例子包括聚丙烯均聚物,無規(guī)共聚聚丙烯,嵌段共聚聚丙烯。丙烯也可以包括聚丙烯和乙烯或聚單元的單元組成的聚丙烯衍生物。
“聚苯乙烯”在這里指的是由芳族單體的苯乙烯的芳族聚合物。等規(guī)聚苯乙烯的例子包括聚苯乙烯,無規(guī)則聚苯乙烯和間規(guī)聚苯乙烯等。
本文所用的“聚碳酸酯”是指含有碳酸酯基團的熱塑性聚合物。聚碳酸酯可以衍生自雙酚A和碳酰氯光氣,酯化雙酚A和碳酸二苯酯的組合。在一個實施例中,聚碳酸酯材料是透明的。
本發(fā)明的“環(huán)稀“用于此是指包含一個或多個碳原子組成的封閉環(huán),但沒有芳香族,的烯烴或烴。環(huán)稀可以是,例如單體烯烴,如,環(huán)丙烯,環(huán)丁烯,環(huán)戊烯,環(huán)己烯,環(huán)庚烯,1,3-環(huán)己二烯,1,4-環(huán)己二烯或1,5-環(huán)辛二烯。
在一個特定的實施例中,本發(fā)明的材料可以是哪些適合用于生產(chǎn)光學儀器的材料,例如鏡頭,眼鏡,太陽鏡,隱形眼鏡等。這樣的材料具有高折射率,例如具有高折射率的塑料材料。適用于制造光學儀器的塑料材料包括,例如,聚碳酸酯塑料,如聚碳酸烷基乙二醇酯(PADC)或CR-39或它們的衍生物。
進一步的塑料材料可以為本領域一般技術人員從教科書中知曉的一些材料,例如可以是來自于從阿道夫·弗蘭克“>公司>Kompendium”,沃格爾,第6版,2006年,被納入其全部內容(Adolf Franck"Kunststoff-Kompendium",Vogel,6th ed.,2006)。
在另一實施例的材料,例如塑料材料制成,可以是上面提到的材料的任意組合或并列的組合。
在一些實施方式中,本發(fā)明的被轉換的材料,例如塑料材料,可以包括一種或多種添加試劑。這種添加試劑可以是,例如一種色素或顏料,染料或一些污點。一種著色試劑的例子為炭黑或黑煙末黑。
在一些方式中,著色試劑可以以任何合適的量存在于材料中,例如質量百分比大約0.001%到約25%的范圍。
進一步的添加試劑可以是激光敏感的成分,這些試劑可以存在于材料中,并可以被轉換。術語“激光敏感成分“在這里是指這類成分相對于該成分周圍的材料具有吸收更高量的激光,這樣可以導致局部的溫度升高,然后在這些局部或位點上發(fā)生如前述的轉換。激光敏感成分可以是5-300納米的納米顆粒,例如至少一個參數(shù),例如直徑為100納米的顆粒。激光敏感成分可是主要由或包括一種或多種金屬或合金,例如包括金屬或合金的納米顆粒。合適的金屬包括鋁,鉻合金,鋅,鎳,鎂,錫,鋰,銅,銀,金,鐵,銥,鎘,鈦,鉑或任何以上元素的組合或合金。在一種方式中,納米顆粒在材料中,例如塑料材料中存在的范圍為大約0.01%-10%。
另一些添加試劑可以是漆,這些試劑可以存在于材料中,并可以被轉換,例如可以被在表面淺薄地涂覆的漆。這種漆可以是不同于材料的顏色的其他顏色,或者存在于材料下的能夠被轉換成不同特性的漆。例如,這種漆可以針對激光具有不同的轉換特性,不同的濕潤性質,不同的導電率或者不同的電荷量。在另一些實施方式中,這些材料可以被生物或生物成分物質覆蓋或涂覆,例如氨基酸,蛋白,抗體,核酸,細胞物質或片段,細胞或病毒片段等。
另外的添加試劑可以是能夠被轉換的,存在于材料中的填充材料。填充材料可以是玻璃,石墨,SiO2或Fe2O3。
在一些方式中,能夠被轉換的材料,例如塑料材料,主要由或包括多個層帶,例如2,3,4,5,6,7,9或10個層帶。這些層帶可以是不同物理成分,不同的顏色,不相同的激光轉換能力,不相同的結構,不相同的化學成分或不相同的耐 用性組成的層帶。例如,表面層帶可以是一些透明的材料,例如透明的塑料材料。這樣的材料可以額外或可選擇性的對激光具有高轉換能力。在下面的層帶可以是不透明的形式存在或和包括激光敏感的成分,例如,如上描述的納米顆粒?;谑┘蛹す庑枰D換的材料,這種轉換可以只發(fā)生在非表層的層帶上。
在這樣的一些實施方式中,如本發(fā)明描述的方法和用途中,施加激光的方法包括在單位區(qū)域的材料上施加一定的能量。術語“處理材料的單位區(qū)域”的意思是指激光入射在材料的一定范圍或區(qū)域上。這種區(qū)域不包括沒有激光入射的臨近的區(qū)域或范圍??偰芰靠梢允墙橛谔幚聿牧仙系?.05納焦耳/μm2到150微焦耳/μm2范圍內。在一些具體實施方式中,總能量可以是介于處理材料上的0.1納焦耳(nJoule)/μm2到100微焦耳(μJoule)/μm2的范圍內,例如0.5nJoule/μm2到50μJoule/μm2,10nJoule/μm2到大約25μJoule/μm2的范圍,100nJoule/μm2到200nJoule/μm2的范圍。例如能量可以是150nJoule/μm2的處理材料上。處理材料上的能量可以適合使用的不同的材料,不同形式的轉換的類型,激光光源的使用,激光類型的使用,激光模型的使用或者其他任何的參數(shù)的不同而變化。這些是本領域一般技術人員閱讀本發(fā)明容易知曉的。
在一些方式中,施加的激光照射是波長為355-1064納米的激光照射。激光的波長可以是大約355-500納米,500-1064納米。例如,激光照射可以是商業(yè)上使用的激光,例如波長為355納米,441.6納米,488納米,510.5納米,514.5納米,532納米,543.5納米,539.5納米,594.1納米,611.9納米,632.8納米,647.1納米,694.3納米,946納米,或1064納米。在一些方式中,激光照射是波長為1319納米的激光。另外,一些合適的波長的激光或合適的激光都可以從一些教科書中獲得,例如Orazio Svelto編著的激光原理(Springer,4th ed.,1998)。
在一個實施方式中,波長為355和/或1064納米的激光可以從(Nd:YAG)激光器中獲得。
光學調制狀態(tài)的材料,例如塑料材料,可以吸收一定波長的光譜,這些波長的光譜可以是380-540納米和/或635-655納米。光學調制狀態(tài)的材料可以吸收一定波長的光譜,例如380nm,390nm,400nm,410nm,420nm,430nm,440nm,450nm,460nm,470nm,480nm,490nm,500nm,510nm,520nm,530nm,540 nm,and/or 630nm,635nm,640nm,645nm,650nm,655nm或660nm。在一些方式中,光學調制狀態(tài)的材料可以吸收510-530納米的光譜。例如,這些被轉換的材料可以吸收500nm,510nm,520nm,530nm或540nm的光譜。這些改進的材料可以進一步吸收一個或多個波長的光譜,例如上述一個或多個不同波長的光譜。光學調制狀態(tài)材料基于上述光的激發(fā)可以發(fā)射出550-800納米的光譜。例如,這種材料可以由于激發(fā)而發(fā)出540nm,550nm,560nm,570nm,580nm,590nm,600nm,610nm,620nm,630nm,640nm,650nm,660nm,670nm,680nm,690nm,700nm,710nm,720nm,730nm,740nm,750nm,760nm,770nm,780nm,790nm,800nm,或810nm的光譜。在一些實施方式中,這種材料可以由于激發(fā)而發(fā)出593納米的光。在另一些實施方式中,這種材料可以由于激發(fā)而發(fā)出685納米的光。在另一些實施方式中,這種材料可以由于激發(fā)而發(fā)出大約560-660納米的光。在另一些實施方式中,這種材料可以由于激發(fā)而發(fā)出大約660-700納米的光。在另一些實施方式中,這種材料可以由于激發(fā)而發(fā)出一種波長以上的光,例如一種或多種上述波長的光。在另一些實施方式中,這種材料可以由于510-530納米光的激發(fā)而發(fā)出560-600和/或660-700納米的光。具有光學調制狀態(tài)的材料可以基于激發(fā)而發(fā)射出最大波長為593和/或685納米的光譜。術語“最大波長“在這里的意思是指波峰的頂點,而圍繞波峰的頂點周圍發(fā)射的光具有更寬的光譜。材料的轉換,例如塑料材料,可以包括能夠產(chǎn)生光學調制的元件或圖形。在一些實施方式中,光學調制的元件可以在塑料材料的表面產(chǎn)生。在一些實施方式中,光學調制的元件在非表面的層帶材料上產(chǎn)生,例如塑料材料下層的層帶。這是所說的”光學調制元件“或”元件“是指任何幾何學形狀,圖案或圖畫。一些如元件的例子包括斑點,點,線條,圓形,正方形,特征,一列,或者以上這些特征的組合,或者任何類型的符號,列或者符號的組合。進一步為圖,條形碼,數(shù)據(jù)矩陣或者數(shù)據(jù)矩陣代碼或前述描述的任何形式的組合。一光學調制元件也可以是具有三維的形式,例如浮雕的形式。這種三維形式的元件可以存在于材料的表面層帶上,也可以存在于材料的下層層帶上。
光學調制元件具有在一個維度方向上至少有5微米的直徑尺寸。例如,在一個維度方向上至少具有5μm,6μm,7μm,8μm,10μm,12μm,15μm,20μm,30μm,40μm,50μm,75μm or 100μm的直徑尺寸。
這些元件可以以一定的密度存在于材料的一定面積上,例如存在的密度可以是大約1000-40000個元件/每平方毫米(mm2)。例如,密度可以是每平方毫米(mm2)大約1000,5000,10000,20000,30000,35000或40000個元件。
在一些方式中,在元件之間的平均距離可以是大約5μm,6μm,7μm,8μm,10μm,12μm,15μm,20μm,30μm,40μm,50μm,75μm or 100μm。
在一些方式中,這些元件可以是分開的元件。在另一些方式中,這些元件可以是被連接的元件?!斑B接的元件”例如可以包括相互臨近點的連接形成線條,圓圈或正方形,特征或符號等等。這樣連接的元件可以包括通過如前面描述的施加激光照射形成的連續(xù)的樣式,例如具有延長的或開槽的彈坑狀樣式,或者在被轉換的材料中開有切口的樣式,例如塑料材料中。
在一些方式中,這些材料,例如塑料材料可以是透明的。在另一些方式中,材料可以包括一透明的層帶。例如,這樣的透明材料可以包括聚碳酸脂塑料或者由聚碳酸脂塑料組成的層帶。這些透明材料中也可以包括一些激光敏感的成分,例如前述中所定義的那樣的納米顆粒成分。
在一些具體的實施方式中,被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如塑料材料可以是防水性或/和水不溶解的材料;或者是防其它流體或/和其它流體不溶解的材料。防水性的材料,例如塑料材料,可以對那些用于潮濕,水性的或流體性的環(huán)境下有利,例如用在微粒體裝置或盒中等等。同樣的,水不溶解的材料,例如塑料材料,可以對那些用于潮濕,水性的或流體性的環(huán)境下有利,例如用在微粒體裝置或盒中等等。
在另外的一些實施方式中,防水性或/和水不溶解的材料可以被用于在潮濕,水性的或流體性的環(huán)境下的調焦過程,或者,可以被用于在潮濕,水性的或流體性的環(huán)境下的定性或/和定量檢測,或者可以被用于在潮濕,水性的或流體性的環(huán)境下的對光學調整,或者,可以被用于為了在流體探針或流體樣本的環(huán)境下進行就地的定性或/和定量檢測,流體樣本例如血液,尿液,血清或淋巴液體等樣本。相應的環(huán)境可能是事前就存在或在某種情況下新產(chǎn)生的,例如在微粒體裝置,盒或反應腔中,或者在這些微粒體裝置,盒或反應腔的附屬或派生的樣式中。
在一些特別的方式中,這些被轉換成光學調制狀態(tài)的材料在潮濕,水性或流體的環(huán)境下,例如可溶解的條件下,仍然保持它們自己的光學特征,例如熒光光學特征。這些轉換的方法在那些為了進行印刷或做記號而使用溶解試劑,例如有機溶解試劑下也可以工作。另外,這些轉換的材料可以對那些對在表層處理的顏料或染料具有消除作用的試劑或流體下仍然具有原有的光學特征作用。
在進一步的方面,光學調制材料可以基于以上所描述的方法制造。光學調制材料,例如塑料材料,可以基于以上描述的材料的轉換方法獲得或被制造。
在一些方式中,光學調制狀態(tài)的材料,例如塑料材料,通過在這里描述的材料的轉換方法被獲得,被制造,包括光學調制元件的數(shù)據(jù)矩陣。在這里“數(shù)據(jù)矩陣”可以包括一維或二維的矩陣條形碼,例如,可以包括或主要由可被光學區(qū)分的區(qū)域或以不同方式排列的模塊組成,例如方形或矩形的模塊。被編碼的信息可以是任何合適的信息,例如文字,原始數(shù)據(jù),日期,圖像或流程等等。例如,信息可以是裝置的類型,生產(chǎn)日期,生產(chǎn)批號,儀器設備的空間特征,成分,或裝置,盒等以及他們的附屬元件,在質量檢測過程中碰到的一些特性,總量,尺寸,位置等等編碼。另外,編碼的信息可以是儀器設備,裝置,成分或盒子等的物理化學特征。這些特征包括檢測裝置或檢測區(qū)域所對應的被分析物質。另外的一些特征包括儲存在裝置中的試劑的一致性和儲藏日期以及一些例如裝置過期的日期等等。
代表性的,從一些8位到2千字節(jié)或者更多的數(shù)據(jù)都可以被使用。被編碼的數(shù)據(jù)的長度可以取決于所使用符合的尺寸。進一步,錯誤校準代碼可以被添加來提高符號的強度。
在一些方式中,光學調制狀態(tài)的材料,例如塑料材料,包括一個或多個數(shù)據(jù)矩陣,其中數(shù)據(jù)矩陣包括光學調制的點或主要由光學調制的點組成。在一些方式中,光學調制狀態(tài)的材料,例如塑料材料,包括一個或多個數(shù)據(jù)矩陣,其中數(shù)據(jù)矩陣包括光學調制的圓點,線條,符號,領域,循環(huán),正方形,幾何形狀,或者他們的組合。以上所說的這些點,線條或其他幾何形狀,例如可以相互之間以短距離存在,這樣可以提供一個呈直角或矩形樣子的光學效果。
在一些方式中,光學調制狀態(tài)的材料,例如塑料材料,通過在這里描述的材料的轉換方法被獲得,被制造,包括參考記號。術語“參考記號”在這里是指任何形式或尺寸的基準記號。一個優(yōu)選的記號為十字,典型的特征、圖畫或者類似的標記。當然,參考記號也可以是以線條,矩形,點等的形式存在。材料上的參考記號,例如可以在對材料上的光學識別過程,對焦過程,排列過程,定位等等過程中,被檢測到。在一個方式中,作為參考或基準記號可以被運用到對元件陣列進行排列,對陣列的元件進行整理,或者是對在陣列上的探針進行布置的測試。一個陣列的例子如微陣列。
這里使用的“微陣列”可以包括一些材料,例如探針材料,這些材料例如可以具有被提高了的結合目標材料的結合親和力,可以被固定在多個基材上的明顯的區(qū)域上。在微陣列中,這些區(qū)域包括至少被安排在基材上一個點,和一般至少兩個點或區(qū)域,這些點或區(qū)域可以被間隔隔開或沒有間隔隔開。一些方式中,探針材料可以包括生物材料,例如脫氧核糖核(“DNA”),核糖核酸(“RNA”),或cDNA,信使RNA”mRNA“,蛋白,糖或其他相似的材料。一些方式中,基材可以包括由玻璃,硅膠,塑料,陶瓷,石英或其他相似特性的材料組成。
在另外一些方式中,參考記號,例如以線條,矩形,點或者其他任何在此描述的記號的形式,例如圖形,符號或特性形式的記號可以與上述描述的微列陣協(xié)調地存在于材料上或材料中。例如,微列陣可以被這些參考記號圍繞或伴隨或被做記號。在另外的實施方式中,與參考記號相比較,微列陣位于不同的表面上。在另外一些實施方式中,相對參考記號,微列陣可以被安放在一個空間定位的形式中。另外,可選擇的,微列陣本身也可以包括參考記號或在此描述的一些記號,例如包括區(qū)域,幾何元件,符號,特征,或者包括在此描述的一些光學調制的材料。
在一些特別的實施方式中的材料中,例如塑料材料,包括具有光學調制的參考記號,這些材料可以被用來制造,生產(chǎn)加工或產(chǎn)生包括微列陣的基材,包裝,裝置,盒子,系統(tǒng)或他們的組件。相應的,被獲得的基材,包裝,裝置,盒子,系統(tǒng)或他們的組件可以基于參考記號的存在而被區(qū)分,排列,定位,重新配置和/或校準。在一個實施方式中,校準可以是基于例如參考記號發(fā)出的光的波長, 和/或位置,和/或存在來進行定性的校準。在一個實施方式中,校準可以是基于例如參考記號的密度或尺寸進行定量的校準。這種過程可以通過具有測試從參考記號發(fā)出的光的光學儀器或設備來執(zhí)行。在一個方式中,參考記號發(fā)出的光的波長與陣列上用的標記發(fā)出的光的波長不相同,用在微陣列上的標記例如可以為光學信號標記,包括DNA,RNA,蛋白等等。
在一些實施方式中,包括如這里描述的光學調制元件的材料,例如塑料材料,可以被用于作為熒光標準,該熒光標準可以來驗證和/或校準能夠測試從參考記號發(fā)出光的光學讀取儀器,系統(tǒng)或器械。在一些實施方式中,這樣的校準和/或驗證能夠以光學調制元件的位置,和/或發(fā)出的光的波長,和/或光學調制元件的密度,和/或光學調制元件發(fā)出光的尺寸來進行。
在另一方面,一種方法,包括:向材料上施加激光照射在材料的表面做記號,其中被做記號的表面為光學調制狀態(tài)的。術語“表面做記號“是指在所述的表面上產(chǎn)生一些點,區(qū)域或者其它形式的幾何形狀或元件,這些記號可以與周圍的其他區(qū)域相區(qū)別。所謂的區(qū)別至少包括記號表面的光學激發(fā),而在記號表面的周圍不存在這種光學激發(fā)。“光學激發(fā)”在這里是指光學的調制狀態(tài)。在一個實施例子中,光學激發(fā)可以是記號表面上與熒光類似或與熒光等同的狀態(tài),這樣,發(fā)出的光的波長與激發(fā)的光的波長不相同?!氨砻妗霸谶@里是指材料,例如塑料材料的外部層帶。表面可是任何程度的粗糙或任何的形狀,和/或任何平面,可以包括任何槽,溝或其他結構。在一些方式中,表面可以不僅包括材料的外部層帶,也可以包括材料的內部層帶,例如材料包括多個層帶,例如多個薄層層帶。
在一些方式中,通過施加激光照射在材料的表面做記號的方法包括在被處理的表面,或者單個元件或點上施加的總能量介于大約0.05nJoule/μm2到大約150μJoule/μm2。在另一些實施方式中,在被處理的表面,或者單個元件或點上施加的能量介于大約0.05nJoule/μm2到大約100μJoule/μm2,例如在0.5nJoule/μm2到大約50μJoule/μm2的范圍,10nJoule/μm2到大約25μJoule/μm2的范圍,100nJoule/μm2到200nJoule/μm2的范圍。例如在被處理的表面,或者單個元件或點上施加的能量可以為大約1nJoule/μm2,5nJoule/μm2,10nJoule/μm2,150nJoule/μm2。
能量的提供可以以激光脈沖的形式提供。一個脈沖的時間可以為大約0.05μs到10ms,0.1μs到5ms,1μs到1ms,或者2μs,3μs,4μs,5μs,6μs,7μs,8μs,9μs,10μs,20μs,30μs,50μs,100μs,200μs,300μs,400μs,500μs,600μs,700μs,800μs,900μs或1ms。能量的多少可以與所使用的材料,表面的結構,表面材料,需要處理的類型,使用的激光光源,激光類型,激光的樣式,或其他本領域一般技術人員所知曉的參數(shù)相適應。如上描述的激光波長,激光的類型或者其他參數(shù)。
在一種方式中,記號表面的光的激發(fā)是寬帶光的激發(fā)?!皩拵Ч獾募ぐl(fā)”在這里是指大于可見光普或接近可見光普的激發(fā),例如從400-700納米光的激發(fā)。
在一些實施方式中,記號表面的光學激發(fā)是大約380到大約540納米,或/和大約635到大約655納米的光的激發(fā)。例如記號表面可以吸收波長為380nm,390nm,400nm,410nm,420nm,430nm,440nm,450nm,460nm,470nm,480nm,490nm,500nm,510nm,520nm,530nm,540nm,and/or 630nm,635nm,640nm,645nm,650nm,655nm or 660nm的光。
在一些方式中,記號表面可以基于例如以上描述的光的激發(fā)而發(fā)射出波長大約為550-800納米的光。例如,記號表面可以基于例如以上描述的光的激發(fā)而發(fā)射出波長大約為540nm,550nm,560nm,570nm,580nm,590nm,600nm,610nm,620nm,630nm,640nm,650nm,660nm,670nm,680nm,690nm,700nm,710nm,720nm,730nm,740nm,750nm,760nm,770nm,780nm,790nm,800nm,or 810nm的光譜。在一個實施方式中,記號表面可以基于光的激發(fā)而發(fā)射出波長大約為593nm的光。在另一個實施方式中,記號表面可以基于光的激發(fā)而發(fā)射出波長大約為685nm的光。在一個實施方式中,記號表面可以基于光的激發(fā)而發(fā)射出波長大約為560-660nm的光。在一個實施方式中,記號表面可以基于光的激發(fā)而發(fā)射出波長大約為660-700nm的光。記號表面可以基于光的激發(fā)而發(fā)射出至少一個波長的光,例如至少上面描述的兩個波長的光。在另外的實施方式中,記號表面基于波長為510-530納米的光的激發(fā)而發(fā)生出波長大約為560-600納米或/和660-700納米的光譜。
在一些方式中,記號表面可以基于光的激發(fā)而發(fā)生出最大波峰為593或和685的光譜。
另一些實施方式中,提供一種方法包括:生產(chǎn)設備,裝置,微流體裝置,盒,反應腔,物體,使用或儀器,其中所述的生產(chǎn)包括使用光學調制材料作為所述的設備,裝置,微流體裝置,盒,反應腔,對象,使用或儀器的成分。在一些方式中,方法包括:生產(chǎn)光學儀器,例如鏡頭,眼鏡,太陽鏡,目鏡,照相機,光學測試儀器或者他們的元件,其中所述的生產(chǎn)包括使用光學調制材料作為初始材料,或者中間材料,或者作為儀器的成分。在一些方式中,方法包括一些有用物質的使用,例如稻草,餐具,罐頭,盒子或瓶子的使用。
在一些方式中,生產(chǎn)設備,裝置,微流體裝置,盒,反應腔,物體,使用或儀器的方法包括一個或多個步驟,其中,裝置,微流體裝置,盒,反應腔,物體,使用或儀器的材料,例如塑料材料,是被轉換成本發(fā)明描述的光學調制狀態(tài)。
例如,設備,裝置,微流體裝置,盒,反應腔,物體,使用或儀器,或光學儀器,例如鏡頭,眼鏡,太陽鏡,目鏡,照相機,光學測試儀器,或者一些有用物質的使用,例如稻草,餐具,罐頭,盒子或瓶子的使用,以上這些都包括光學調制元件,例如幾何元件,特征,圖表,代碼,數(shù)據(jù)矩陣,或三維模型,例如全息影像,浮雕或者被提供相應的光學調制元件。
在另一方方面,材料包括通過在材料表面做記號的方法生產(chǎn)的記號表面,其中所說的記號表面為光學調制的。這種材料可以通過在這里描述的在材料表面做記號的方法獲得,生產(chǎn)或可以獲得。
在一些方式中,包括記號表面的材料可以為塑料材料。這種材料可以是非塑料材料和塑料材料的組合,例如包括塑料表面和一個或多個非塑料層帶的合成材料。這些非塑料成分可以是金屬,生物成分,例如蛋白,多肽,核酸,或者他們的衍生物,硅或玻璃等等。進一步,塑料材料可以包括作為添加成分的非塑料材料。
在一些方式中,塑料材料可以是本發(fā)明前述描述的熱塑性或彈性材料。
在另外的一些方式中,塑料材料可以是有機聚合物,這些有機聚合物選自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚環(huán)稀的聚合體。
在另一方面,材料可以包括,被覆蓋或部分被表面覆蓋,其中所述的表面包括一個或多個激光記號,其中激光記號是光學調制的。材料可以包括,被覆蓋或部分被一表面覆蓋,其中表面包括一個或多個激光記號,其中激光記號是光學調制的。術語“一個或多個”是指在單個材料的表面上至少包括一個激光標記,至少2個激光標記,3,4,5,6,7,8,9,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,200,300,500,1000,2000,3000,5000,7500或更多的激光記號。一般來講,激光標記的數(shù)目介于上述數(shù)目之間。激光記號的數(shù)目可以因為表面的尺寸而不同。例如,每10mm2的表面可以存在一個激光記號。這里所說的“激光記號”指的是在材料表面上的點,區(qū)域或其他形式或樣式的記號,這些記號是通過向材料上施加激光獲得的。記號可以是單一的元件,或者聯(lián)合的元件或系列單個記號。激光記號最好與它周圍的表面相區(qū)分。它可以最好包括一個點或消融的區(qū)域,或在一個平坦或近似平坦表面中的箱體,或者在一個平坦或近似平坦表面中的痕跡,或在一個平坦或近似平坦表面中的洞,或在一個平坦或近似平坦表面中的浮雕形式,或在一個平坦或近似平坦表面中的材料的輪廓,或者是不同結構表面的點,平坦的或類似平坦的區(qū)域,例如在粗糙的表面或包括突起或隆起的表面。這里描述的激光記號最好具有光學調制的特點。
在一些方式中,通過施加激光照射在材料的表面獲得激光記號的方法包括在被處理的表面,或者單個元件或點上施加的總能量介于大約0.05nJoule/μm2到大約150μJoule/μm2的激光。在另一些實施方式中,在被處理的表面,或者單個元件或點上施加的能量介于0.05nJoule/μm2到大約100μJoule/μm2,例如在0.5nJoule/μm2到大約50μJoule/μm2的范圍,10nJoule/μm2到大約25μJoule/μm2的范圍,0.1nJoule/μm2到大約20nJoule/μm2的范圍,0.1nJoule/μm2到大約10nJoule/μm2的范圍,或100nJoule/μm2到200nJoule/μm2的范圍。例如在被處理的表面,或者單個元件或點上施加的能量可以為大約1nJoule/μm2,5nJoule/μm2,10nJoule/μm2,或150nJoule/μm2。處理材料上的能量可以適合使用的不同表面的形式,表面的材料的結構,不同形式的轉換的類型,激光光源的使用,激光類型 的使用,激光模型的使用或者其他任何的參數(shù)的不同而變化。這些是本領域一般技術人員閱讀本發(fā)明容易知曉的。
在一些方式中,激光記號可以基于以下描述光的激發(fā)而發(fā)射出550-800納米的光譜光。例如,激光記號可以由于光的激發(fā)而發(fā)出540nm,550nm,560nm,570nm,580nm,590nm,600nm,610nm,620nm,630nm,640nm,650nm,660nm,670nm,680nm,690nm,700nm,710nm,720nm,730nm,740nm,750nm,760nm,770nm,780nm,790nm,800nm,或810nm的光譜。在一些實施方式中,激光記號可以由于激發(fā)而發(fā)出593納米的光。在另一些實施方式中,這種激光記號可以由于激發(fā)而發(fā)出685納米的光。在另一些實施方式中,這種激光記號可以由于激發(fā)而發(fā)出大約560-660納米的光。在另一些實施方式中,這種激光記號可以由于激發(fā)而發(fā)出大約660-700納米的光。在另一些實施方式中,這種激光記號可以由于激發(fā)而發(fā)出一種波長以上的光,例如一種或多種上述波長的光。在另一些實施方式中,這種激光記號可以由于510-530納米光的激發(fā)而發(fā)出560-600和/或660-700納米的光。
在一個實施方式中,激光記號可以基于光的激發(fā)而發(fā)射出最大波長為593和/或685納米的光譜。
在另一些實施方式中,激光記號的光學激發(fā)光可以是寬帶的光譜。
激光記號的光學激發(fā)光的光譜可以是380-540納米,和/或635-655納米。例如,激光記號可以吸收一定波長的光譜,例如380nm,390nm,400nm,410nm,420nm,430nm,440nm,450nm,460nm,470nm,480nm,490nm,500nm,510nm,520nm,530nm,540nm,and/or 630nm,635nm,640nm,645nm,650nm,655nm或660nm。
在一些方式中,包括具有一個或多個激光記號的表面的材料為塑料材料。這種材料可以是非塑料材料和塑料材料的組合,例如包括塑料表面和一個或多個非塑料層帶的合成材料。這些非塑料成分可以是金屬,生物成分,例如蛋白,多肽,核酸,或者他們的衍生物,硅或玻璃等等。進一步,塑料材料可以包括作為添加成分的非塑料材料。
在一些方式中,塑料材料可以是本發(fā)明前述描述的熱塑性或彈性材料。
在另一些方式中,塑料材料可以是有機聚合物,這些聚合物選自于在上文中描述過的聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯或聚環(huán)稀的聚合體。
在一些方式中,材料上的數(shù)據(jù)矩陣包括激光記號或主要由激光記號組成,其中激光記號為光學調制的。數(shù)據(jù)矩陣可以是如前描述的,例如,可以包括一維或二維的矩陣條形碼,該數(shù)據(jù)矩陣包括或主要由可被光學區(qū)分的區(qū)域或以不同方式排列的模塊組成,例如方形或矩形的模塊。被編碼的信息可以是任何合適的信息,例如文字,原始數(shù)據(jù),日期,圖像或流程等等。例如,信息可以是裝置的類型,生產(chǎn)日期,生產(chǎn)批號,儀器設備的空間特征,成分,或裝置,盒等,他們的附屬元件,在質量檢測過程中碰到的一些特性,總量,尺寸,位置等等編碼。另外,編碼的信息可以是儀器設備,裝置,成分或盒子等的物理化學特征。這些特征包括檢測裝置或檢測區(qū)域所對應的被分析物質。另外的一些特征包括儲存在裝置中的試劑的一致性和儲藏日期以及一些例如裝置過期的日期等等。在一些實施方式中,數(shù)據(jù)矩陣所位于的材料可以是如前面描述過的塑料材料。在進一步的實施方式中,材料也可以包括設備,裝置,盒,反應腔,微粒體裝置,以及存在這些實體中的反應區(qū)域,或者他們的任何的成分或之間的組合。
在一些方式中,數(shù)據(jù)矩陣的激光記號可以基于上述描述過的光的激發(fā)而發(fā)射出550-800納米的光譜。
在進一步的實施方式中,數(shù)據(jù)矩陣的激光記號的光學激發(fā)可以是在此描述過的寬帶光的激發(fā)。
在一些方式中,數(shù)據(jù)矩陣的激光記號可以基于上述描述過的光的激發(fā)而發(fā)射出593-685納米的光譜。
在一些方式中,數(shù)據(jù)矩陣的激光記號的光的激發(fā)可以是380-540納米的光譜,或和635-655納米的光譜。
在一些方式中,數(shù)據(jù)矩陣可以包括光學調制的一些激光記號,這些激光記號可以形成,包括或是幾何形式,幾何學的樣式,場所,點,線條,正方形,圓形,特征,符號,圖表,條形碼或他們的組合。
在一些方式中,如上描述過的材料上的數(shù)據(jù)矩陣的聯(lián)合可以是正式的形式,例如編碼有不同類型信息的數(shù)據(jù)矩陣可以位于裝置或設備的不同面或不同反應區(qū)域上。
在另一方面,材料上的參考記號可以包括激光記號,其中激光記號為光學調制的。參考記號可以是前述描述過的參考記號,例如,任何形式或尺寸的基準記號?;鶞视浱柨梢允鞘郑湫偷奶卣?、圖畫或者類似的標記。當然,參考記號也可以是以線條,矩形等的形式存在。材料上的,例如塑料材料上的參考記號可以在對材料上實施的光學識別過程,對焦過程,排列過程,定位等等過程中被檢測到。
在一些方式中,參考記號位于的材料可以是塑料材料,例如前面描述過的塑料材料。在進一步的實施方式中,參考記號位于的材料可以包括設備,裝置,盒,反應腔,微流體裝置,或存在這些實體中的反應區(qū)域,或者,他們的任何的成分或之間的組合。
在一些方式中,參考記號的激光記號可以基于上述描述過的光的激發(fā)而發(fā)射出550-800納米的光譜。
在另一些實施方式中,參考記號的激光記號可以基于光的激發(fā)而發(fā)生出最大波峰為593納米和/或685納米的光。
在進一步的實施方式中,參考記號的激光記號的光學激發(fā)可以是在此描述過的寬帶光的激發(fā)。
在一些方式中,參考記號的激光記號的光學激發(fā)可以是380-540納米的光譜,或和635-655納米的光譜。
在一些方式中,材料上的參考記號可以是一個調整記號。術語“調整記號”在這里是指一個可以用來鑒別材料中的目標位置,區(qū)域或一部分的記號,材料可以是例如裝置,盒,外套或反應腔的材料;和/或可以允許基于該記號的對準或調焦過程;和/或允許帶有調整記號的裝置,設備,讀數(shù)儀,或這些實體的任何成分相互之間的定位或再次定位的行為。這樣的定位或再次定位的行為包括,例如調整記號與裝置,設備,讀數(shù)儀,或這些實體的任何成分相互之間的角度或傾 斜的減少或增加。調整記號也可以包括像微觀結構或者類似的物理結構。在進一步的實施方式中,材料上的參考記號可以是陣列調準記號。術語“陣列調準記號”是指一個記號,該記號可以用來鑒別包括有微陣列的裝置,盒,外套或反應腔上或中的,或微陣列本身上的,材料,或之下的基體上的目標位置,目標區(qū)域或目標部分;和/或可以允許基于該記號的對準或調焦過程;和/或允許帶有調整記號的裝置,設備,讀數(shù)儀,或這些實體的任何成分相互之間的定位或再次定位的行為。這樣的定位或再次定位的行為包括,例如調整記號與裝置,設備,讀數(shù)儀,或這些實體的任何成分相互之間的角度或傾斜的減少或增加。這樣的行為,例如包括通過能夠檢測從參考記號發(fā)出的光的光學設備或讀數(shù)儀來執(zhí)行。在一些實施方式中,從參考記號發(fā)出的光不同于用于陣列上的記號發(fā)出的光,用于微陣列上的光學記號包括DNA,RNA,蛋白等等。
在另一方面,前面描述的材料,例如光學調制材料、包括有激光記號的材料、做記號的材料或被做記號的表面的材料,其中記號、做記號或被做記號的表面為光學調制的,例如熒光,這些材料可以用來生產(chǎn)或制造設備、裝置、微流體裝置、盒、反應腔,使用的物體或工具;或者用來作為生產(chǎn)或制造設備、裝置、微流體裝置、盒、反應腔,使用的物體或工具的一種成分。生產(chǎn)或制造的細則和/或過程是本領域的一般技術人員知曉的。設備、裝置、微流體裝置等等例子可以是用以上描述的材料來生產(chǎn),這些過程或他們的生產(chǎn)或制造過程可以來源于2002年出版的《微流體的應用和基礎》(Fundamentals and Applications of Microfluidics,Nam-Trung Nguyen,Steve Wereley,2002,Artech House Publishers;1sted)和《實驗室的芯片裝置的微系統(tǒng)過程》(Microsystem Engineering of Lab-on-a-Chip Devices,Oliver Gerike et al.,2008,Wiley-VCH;2nd edition);這些的全文作為本發(fā)明的參考或一部分。作為上述生產(chǎn)材料的設備可以包括光學儀器,例如鏡頭,眼鏡,太陽鏡,隱形眼鏡,照相機或光學檢測儀器或者他們的組件。用來以上描述的生產(chǎn)材料的使用工具可以包括例如稻草,餐具,罐頭,盒子或瓶子或他們的組件。
相應的,設備,裝置,微流體裝置,盒,反應腔,物體,使用或儀器,或光學儀器包括如上描述的光學調制點元件、參考記號,幾何形狀、被做記號的表面,二維或三維空間的形式等等。
在一些方式中,生產(chǎn)設備,裝置,微流體裝置,盒,反應腔,物體,使用或儀器的方法包括通過激光照射把材料轉換成光學調制狀態(tài)的步驟,或把裝置,微流體裝置,盒,反應腔,物體,使用或儀器的部分材料轉換成本發(fā)明描述的光學調制狀態(tài)的步驟。在一個方式中,材料的轉換包括向材料施加本發(fā)明明描述的激光。在一些方式中,被轉換的材料以光學調制狀態(tài)存在,例如熒光狀態(tài)或本發(fā)明描述的狀態(tài)。
在一些方式中,被轉換的材料可以為前面描述的塑料材料,例如可以是熱塑性或彈性材料。這種材料可以是其它材料和塑料材料的組合,例如金屬或硅材料。除了上面顯示的轉換步驟外,生產(chǎn)這種裝置的方法是本領域一般技術人員所知曉的,例如在2002年出版的《微流體的應用和基礎》(Fundamentals and Applications of Microfluidics,Nam-Trung Nguyen,Steve Wereley,2002,Artech House Publishers;1st ed)和《實驗室的芯片裝置的微系統(tǒng)過程》(Microsystem Engineering of Lab-on-a-Chip Devices,Oliver Gerike et al.,2008,Wiley-VCH;2nd edition)中有詳細的描述,它們的全文作為本發(fā)明的參考或一部分。
在另一方面,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置包括具有進口的第一通道,與進口流體連通的縱斷剖面。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于第一通道中,存在進口中或與之靠近,和/或在與進口流體連通的縱斷剖面中。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置包括進口和出口的第一通道,和,位于進口和出口之間的縱斷剖面。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于第一通道中,以被用來生產(chǎn)或存在于進口中或與之靠近,和/或以被用來生產(chǎn)或存在于入口中或與之靠近;和/或在進口與出口之間的縱斷剖面中。進一步,裝置或盒的形式并不是固定的,例如裝置,其中只有一個入口存在,例如在設備齊全的裝置或盒子中。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置包括進口和出口的第一通道,和,位于進口和出口之間的縱斷剖面,具有毛細作用的進口的通道,和與毛細進口流體連通的檢測區(qū)域。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于毛細作用的入口和/或檢測區(qū)域中,可以被 用來生產(chǎn)或存在于具有進口和入口的通道中或與之靠近。進一步,裝置或盒的形式不是固定的,例如裝置,其中只有一個入口存在,例如在設備齊全的裝置或盒子中。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置包括進口和出口的第一通道,和,位于進口和出口之間的縱斷剖面,具有毛細作用進口的通道,和與毛細進口流體連通的檢測區(qū)域,具有至少部分可變型壁的,并且與通道中檢測區(qū)域流體連通的微流體路徑。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于毛細作用的入口和/或檢測區(qū)域中,可以被用來生產(chǎn)或存在于微流體路徑中或與之靠近;可以被用來生產(chǎn)或存在于具有進口和入口的通道中或與之靠近,和/或在部分可變形的壁上。進一步,裝置或盒的形式不是固定的,例如裝置,其中只有一個入口存在,例如在設備齊全的裝置或盒子中。這樣的裝置的例子可是在國際申請,國際公開號碼WO 2008/135564或WO 2009/112594中都有具體的描述,他們的全部作為本發(fā)明的參考或一部部分。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置作為定性和/或定量檢測探針分子與目標分子之間的分子作用力,包括:微列陣,包括固定在微列陣原件上的探針分子,所述的微列陣位于所述裝置的第一表面上;和形成于包括有微列陣的第一表表面與第二表面之間的反應腔。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于裝置的第一表面上,可以被用來生產(chǎn)或存在于形成于包括有微列陣的第一表表面,和/或第二表面之間的反應腔。進一步,裝置或裝置的派生物的形式不是固定的,例如裝置中,微列陣可以位于第二表面上。這樣的裝置的例子可是在國際申請,國際公開號碼WO 2005/108604中都有具體的描述,他們的全部作為本發(fā)明的參考或一部部分。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置包括:形成于第一基層和第二基層之間的通道,至少其中一個基層是柔性的,該通道包括系列間隔開的檢測區(qū)域,每一個檢測區(qū)域包括參與分析目標分析物質的探針物質。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于位于第一基層與第二基層的通道中,和/或在檢測區(qū)域上或與檢測區(qū)域靠近。進一步,裝置或裝置的派生物的形式不是固定的。這樣的裝置的例子可是在國際 申請,國際公開號碼WO 2008/062048中都有具體的描述,他們的全部作為本發(fā)明的參考或一部部分。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置包括:位于腔體中的反應腔,腔體位于第一和第二表面之間。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于第一表面和/或第二表面上。進一步,裝置的形式或派生的形式也是可變的,例如,裝置中的第一表面可以包括微列陣,和/或微列陣與第二表面的距離是可變的。在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置包括位于腔體中的反應腔,腔體位于第一和第二表面之間,其中第二表面位于第一表面的對面,其中,在位于第一表面和/或第二表面的上的至少一部分的區(qū)域上,第一表面與第二表面之間的距離是可變的。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于第一表面和/或第二表面上。進一步,裝置的形式或派生的形式也是可變的,例如,裝置中的第一表面可以包括微列陣,和/或微列陣與第二表面的距離是可變的。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置包括位于腔體中的反應腔,腔體位于第一和第二表面之間,其中第二表面位于第一表面的對面,通過位于第一表面和/或第二表面的上的至少一部分的區(qū)域上的一個或多個替換元件,第一表面與第二表面之間的具體是可變的。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于第一表面和/或第二表面上,和/或替換元件上或中。進一步,裝置的形式或派生的形式也是可變的,例如,裝置中的第一表面可以包括微列陣,和/或微列陣與第二表面的具體是可變的,其中第二表面具有置換結構,和/或置換結構或置換元件并不是裝置的一部分,可以被另外部的實體提供。這樣的裝置的例子可是在國際申請,國際公開號碼WO 2007/051863中都有具體的描述,他們的全部作為本發(fā)明的參考或一部分。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置可以為在國際申請,國際公開號碼WO 2008/055915 or WO 2009/013321中都有具體描述的哪些裝置,他們的全部作為本發(fā)明的參考或一部分。
在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置包括具有入口的第一通道,與入口流體連通的縱斷剖面,和控制元件。在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置包括具有入口和出口的第一通道,位于入口和進口之間的縱斷剖面,和控制元件。在一些實施方式中,通過以上描述的生產(chǎn)方法或使用以上描述的材料生產(chǎn)的裝置,該裝置包括盒,該盒包括具有毛細作用入口的微流體通道,與毛細作用入口流體連通的檢測區(qū)域,具有至少部分可變形壁的,且與通道的檢測區(qū)域流體連通的微流體路徑,和控制元件。被轉換的光學調制狀態(tài)的材料可以被用來生產(chǎn)或存在于微流體通道中,毛細作用入口中,和/或檢測區(qū)域上、微流體路徑上,或和與部分可變性壁的臨近處,和/或存在于控制元件的組件中。
術語“控制元件“在這里是指一個單位,或因素或方式,它們允許在裝置的使用中或之后,前述方法的執(zhí)行中或之后的過程中對裝置、裝置或系統(tǒng)的下級組分、測試結果、分析結果、比較的可能性、或與獲得結果進行對比和校準而進行檢測,評論,檢查,掃描,更改或者查驗。該術語可以代表控制行為的執(zhí)行。進一步,裝置的形式或派生的形式也是可變的,例如,裝置還可以另外包括具有密封件的帽子,該帽子被設置成密封進口和形成包括進口,微流體通道和微流體路勁的流體回路。這樣的裝置的例子可是在國際申請,國際公開號碼WO 2008/135564中都有具體的描述。
在另一方面,前面描述的材料,例如光學調制材料、包括有激光記號的材料、做記號的材料或被做記號的表面的材料,其中記號、做記號或被做記號的表面為光學調制的,例如熒光,這些材料可以用來作為光學參數(shù)的控制。“光學參數(shù)“是指一類例如對焦,圖像的區(qū)域,曝光時間,元件之間的距離,或渾濁的參數(shù)。這類參數(shù)可以與材料的光學激發(fā)相聯(lián)系。例如,如上描述材料的光學調制狀態(tài)可以通過獲取材料的圖像而被確定。超時的熒光差異,因為內部空間變化而引起的熒光差異(例如,在反應腔中,裝置或盒中是否有例如生物材料,如細胞,被導入,是否有生物增多或減少),因為微流體通道處于不同的被填充的狀態(tài)而引起的熒光差異,因為熒光光源與獲取圖像的組件之間的距離的改變而導致的熒光差異等等都可以被確定。“控制“可以包括對以上一個或多個參數(shù)的一個或多 個測量步驟,以及后面的與內部或外部數(shù)據(jù)、或者,在測量步驟之后或測量步驟之前獲得的數(shù)據(jù)之間進行比較。
在一些方式中,被控制的光學參數(shù)為光學裝置或讀取系統(tǒng)圖的焦點或焦距。在另一些方式中,方法包括通過上述的光學參數(shù)來對系統(tǒng)的測試組件或與裝置對應的測試組件的焦距的校核或控制。
在一些實施方式中,系統(tǒng)的測試組件的焦距或焦點,或與裝置對應的測試組件的焦距或焦點可以被校核,其中,系統(tǒng)或裝置包括上面描述的光學調制材料,例如位于或存在于裝置、系統(tǒng)、盒或微流體通道中,這種校核包括以下一些步驟,例如為測試組件調節(jié)暴光時間的步驟;在預先確定的位于裝置、系統(tǒng)、盒子或微流體通道上的區(qū)域上的光學檢測光學調制元件,點或形狀的步驟;確定在所述區(qū)域上表示光學調制元件,點或形狀數(shù)量的第一值的步驟;基于第一值與閥值進行比較而獲得的第二值,該第二值可以表示裝置或系統(tǒng)的可用性,或在裝置或系統(tǒng)上或中執(zhí)行的功能、方法、過程的可用性。
優(yōu)選的,測試組件的焦距或焦點的校核為一個或多個參數(shù)與合適的基準值或預先設置的值進行的比較。這樣的參數(shù)從目光點的光的轉換。這樣的轉換,例如可以通過本領域的一般技術人員知曉的散光圈來確定。基于散光圈的標準,在聚焦的過程中,如果光被最大限度的聚合,一個物體或圖象的點可以相應地被考慮。在一個方式中,如果不符和該標準,焦距或焦點可以被調節(jié)。這種調節(jié)可以被自動完成,例如通過電子或機械裝置來自動完成,優(yōu)選的,以自動調焦對準某個物體的形式。合適的技術,裝置或考察方法等是本領域的一般技術人員所知曉的。檢測組件可以被包括在系統(tǒng)中,例如在生物學,藥學,化學或生物化學,細胞計數(shù)等分析中使用的系統(tǒng),或者檢測組件與裝置聯(lián)系在一起進行的生物學,藥學,化學或生物化學,細胞計數(shù)等分析。在一些方式中,檢測組件可以被包括在前面描述的系統(tǒng)或裝置中。在一些方式中,檢測組件可以與前面描述的裝置聯(lián)系在一起。
檢測組件的暴光時間也可以通過到達測試組件的光量或強度進行調節(jié),例如與像場深度的反應,在距離范圍內或對焦過程中可接受形狀的物體,或者其他任何本領域一般技術知曉的參數(shù)。這種調節(jié)可以被自動完成,例如通過電子或機 械裝置來自動完成,優(yōu)選的,以自動與可查找的表進行比較的形式。合適的裝置、技術和帶有閥值的可查找的表格都是本領域一般技術知曉的。可選的,暴光時間也可以通過手動進行調節(jié)。
在一些方式中,表示光學調制的,例如熒光的,元件,點或形式的數(shù)量的值可以與一基準值或可查找的表格進行比較。例如,如果,表示光學調制,例如熒光,元件,點或形式的數(shù)量為零,如沒有光學調制的,例如熒光的,元件,點或形式能夠被檢測到;裝置或系統(tǒng),或在裝置或系統(tǒng)上或中執(zhí)行的功能、方法、過程被認為是不可用的。可選的,表示光學調制的,例如熒光的,元件,點或形式的數(shù)量的值遠遠大于預先設置的值或基準值,例如大于100000,或者太多的光學調制的,例如熒光的,元件,點或形式能夠被檢測到;裝置或系統(tǒng),或在裝置或系統(tǒng)上或中執(zhí)行的功能、方法、過程也被認為是不可用的。相反,如果值在一個基準值范圍內,例如如上所示,裝置或系統(tǒng),或在裝置或系統(tǒng)上或中執(zhí)行的功能、方法、過程可以被認為是可用的或/和正確的。
如果在相關條件下遇到一個不可用的情形或結果,可以停止使用裝置或系統(tǒng),和/或者任何被獲得的結果可以被廢棄或忽略。相應的信息可以被電子地編碼或記錄在一個條形碼中或任何適合的編碼材料中。例如,這樣的條形嗎可以被粘貼在裝置或微流體通道上。
另外的或可選的,遇到不可用的情形可以導致一個或多個調節(jié)行為。調節(jié)行為可以在與表示光學調制的,例如熒光的,元件,點或形式的數(shù)量的值的反應過程中被檢測。例如,沒有光學調制的,例如熒光的,元件,點或形式被檢測到,檢測系統(tǒng)的焦距可以被調節(jié)或在已經(jīng)調節(jié)的基礎上在做進一步的調節(jié)。在一些方式中,調節(jié)可以通過檢測系統(tǒng)與包括有光學調制的,例如熒光的,元件,點或形式的材料之間的距離變化來完成,這種材料例如為微流體通道;距離的變化的調節(jié),例如可以通過增加0.01,0.05,0.5,0.75,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.5,2,3,4,5,10,20,50或100微米,或者其他任何基于檢測單元的屬性,尺寸或形式適應的距離的增加而調節(jié)。這種的調節(jié)可以重復一次或多次,或者通過本發(fā)明揭示的其他方式來完成。進一步,暴光是可以被調節(jié)或在已經(jīng)調節(jié)的基礎上在做進一步的調節(jié)。暴光時間可以被減少或增加大約10%,20%,30%,50%,100%,200%,500%, 1000%or 10,10000%。這樣的調節(jié)可以重復一次或多次,或者通過本發(fā)明揭示的其他方式來完成。
焦距、預先確定的區(qū)域和/或暴光時間的額外的多次重復的調節(jié)可以是針對焦距、預先確定的區(qū)域和/或暴光時間的每個參數(shù)獨立的進行,也可以這些參數(shù)的組合一起進行。多次重復的調節(jié)可以是1-20次,例如2,3,4,5,6,7,8,9或10次。
如果進行多次重復調節(jié)后,不可用的情形仍然存在,則可以放棄使用裝置或系統(tǒng),和/或任何獲得的結果都可以被廢棄。
如果,在另一方面,表示可用性的結果的比較在預先確定的范圍內,則可以繼續(xù)使用裝置或系統(tǒng),和/或,通過該裝置或系統(tǒng)活動獲得的或將要獲得的結果是準確的或正確的。
這些方法可以在這里描述分析的過程前或后進行。當然,也可以在執(zhí)行分析的過程中進行。
在另一些具體實施方式中,本發(fā)明前面提到的方法的步驟也可以按照不同的順利進行,例如表示在某一區(qū)域內的光學調制的,如熒光,元件,點或形狀等等數(shù)量的第一值可以被確定;然后表示是否可用的值被確定。如果碰到了不可用的情況下,焦距可以被查驗和/或調節(jié),或/和曝光時間可以被調節(jié),或者光學檢測的區(qū)域也可以如前面描述的那樣被調節(jié)。
在更詳細的實施方式中,焦點位置的控制閥值可以通過測試最小3個光學調試的,例如熒光、元件、點或形狀作為最低限制值,和大約10,000個光學調試的,例如熒光、元件、點或形狀作為最大的限制值,例如,5,10,50,100或500個光學調試的,例如熒光,元件,點或形狀的值。如果,在一個具體的實施方式內,表示裝置或系統(tǒng),或在裝置或系統(tǒng)上或中執(zhí)行的功能、方法、過程被認為是可用的第二值與第一值和基準閥值之間的背離不超過40%,35%,30%,25%,20%,15%,12%,11%,10%,9%,8%,7%,6%,5%,4%,3%,2%或1%,其中,第一值為表示在裝置,盒,或微流體通道上的某一預先確定的區(qū)域內的光學調制的,如熒光,元件,點或形狀等等數(shù)量的值,基準閥值為3個和大約10,000個光學調試的, 例如熒光,元件,點或形狀的值;這樣的測試被認為是有效的,和/或任何在裝置或系統(tǒng)中進行或執(zhí)行的過程、方法或功能可以被認為是準確的。如果伴隨的分析被執(zhí)行,相應的圖像可以被采集,和/或被記錄,和/或進行進一步的步驟。
如果,在一個具體的實施方式內,表示裝置或系統(tǒng),或在裝置或系統(tǒng)上或中執(zhí)行的功能、方法、過程被認為是可用的第二值與第一值和基準閥值之間的背離超過40%,35%,30%,25%,20%,15%,12%,11%,10%,9%,8%,7%,6%,5%,4%,3%,2%或1%,第一只值可以是,比如,表示在裝置,盒,或微流體通道上的某一預先確定的區(qū)域內的光學調制的,如熒光,元件,點或形狀等等數(shù)量的值,和,基準閥值可以為3個和大約10,000個光學調試的,例如熒光,元件,點或形狀的值,這樣的測試被認為是無效的,和/或任何在裝置或系統(tǒng)中進行或執(zhí)行的過程、方法或功能可以被認為是錯誤的或不正確的。裝置或系統(tǒng)的使用或測試相應地被停止,和/或獲得的結果可以被放棄。
在另一方面,微流體裝置包括具有進口的第一通道,和與進口流體連通的縱斷剖面,其中所述的裝置的至少部分地由材料組成或該裝置包括材料,其中所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。術語“被轉換成光學調制狀態(tài)的材料”是指前述描述的材料,例如該材料包括激光記號、做記號或被做記號的表面,其中記號、做記號或被做記號的表面為光學調制的,例如熒光,或,通過前面描述的轉換的方法獲得的或可獲得的材料。
在一個實施方式中,微流體裝置包括具有進口和出口的第一通道,和位于出口和進口之間的縱斷剖面,其中所述的裝置的至少部分地由材料組成或該裝置包括材料,其中所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如,被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。術語“被轉換成光學調制狀態(tài)的材料”是指前述描述的材料,例如該材料包括激光記號、做記號或被做記號的表面,其中記號、做記號或被做記號的表面為光學調制的,例如熒光,或,通過前面描述的轉換的方法獲得的或可獲得的材料。進一步,微粒體裝置的形式并不是固定的,例如裝置,其中只有一個入口存在,例如在設備齊全的裝置。
在另一個實施方式中,微流體裝置包括具有進口開口和出口的第一通道,和位于出口和進口開口之間的縱斷剖面,其中所述的裝置的至少部分地由材料組成或該裝置包括材料,其中所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。術語“被轉換成光學調制狀態(tài)的材料”是指前述描述的材料,例如該材料包括激光記號、做記號或被做記號的表面,其中記號、做記號或被做記號的表面為光學調制的,例如熒光,或,通過前面描述的轉換的方法獲得的或可獲得的材料。進一步,微粒體裝置的形式并不是固定的,例如裝置,其中只有一個進口存在,例如在設備齊全的裝置。
在另一個實施方式中,微流體裝置包括具有毛細作用進口的第一通道,和與毛細作用進口流體連通的檢測區(qū)域,其中所述的裝置的至少部分地由材料組成或該裝置包括材料,其中所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一個實施方式中,毛細進口,和/或檢測區(qū)域,和/或包括有毛細進口的通道可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述的材料或部分由所述的材料組成。進一步,微粒體裝置的形式并不是固定的,例如裝置,其中只有一個進口存在,例如在設備齊全的裝置。
在另一個實施方式中,微流體裝置包括具有毛細作用進口的第一通道,和與毛細作用進口流體連通的檢測區(qū)域,具有至少部分可變形的壁,并與通道的檢測區(qū)域流體連通的微粒體路徑,其中,所述的裝置的至少部分地由材料組成或該裝置包括材料,其中所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一個實施方式中,毛細進口,和/或檢測區(qū)域,和/或包括有毛細進口的通道,和/或微粒體路徑,和/或可變形的壁可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述的材料或部分由所述的材料組成。進一步,微粒體裝置的形式并不是固定的,例如裝置,其中只有一個進口存在,例如在設備齊全的裝置。一些裝置的例子或詳細的例子在國際申請,公開號碼WO 2008/135564 or WO 2009/112594中有詳細的描述。
在另一方面,裝置,例如合適可用的,形式不固定的來定性或和定量測試探針分子與目標分子之間的相互作用,該裝置可以包括微陣列,該微陣列包括固定在陣列元件上的探針分子,該微陣列被設置在裝置的第一表面上,和和形成于 包括有微列陣的第一表表面與第二表面之間的反應腔,其中,該裝置的至少部分地由材料組成或該裝置包括材料,其中所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一個實施方式中,裝置的第一表面,和/或形成于包括有微列陣的第一表表面之間的反應腔,和/或第二表面可以包括或部分地包括所述的材料,或,由所述的材料或部分由所述的材料組成。在一些方式中,微陣列與第二表面之間的距離是可變的。一些裝置的例子或詳細的例子在國際申請,公開號碼WO 2005/108604中有詳細的描述,他們的全部作為本發(fā)明的一部分。
另一方面,盒包括:微流體通道,該微流體通道包括毛細進口;與毛細進口流體連通的檢測區(qū)域;其中所述的盒至少部分地由材料組成,或該盒包括材料,其中所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一些方式中,毛細進口,和/或檢測區(qū)域,和/或微流體通道可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述的材料或部分由所述的材料組成。進一步的形式或盒的派生是不固定的,例如盒可以包括出口。
在另一方面,裝置包括形成于第一基層和第二基層之間的通道,至少其中一個基層是柔性的,該通道包括系列間隔開的檢測區(qū)域,每一個檢測區(qū)域包括參與分析目標分析物質的探針物質,其中,其中所述的裝置至少部分地由材料組成,或該裝置包括材料,其中所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一個方式中,裝置的形成于第一基層和第二基層之間的通道,和/或形成于包括有微陣列的第一表面之間的反應腔,和/或一個或多個檢測區(qū)域可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述的材料或部分由所述的材料組成。一些裝置的例子或詳細的例子在國際申請,公開號碼WO 2008/062048中有詳細的描述,他們的全部作為本發(fā)明的一部分。
在另一方面,裝置,例如合適可用的,形式不固定的來定性或和定量測試粒子,該裝置包括形成于位于第一和第二表面之間的腔體的反應腔,其中,其中所述的裝置至少部分地由材料組成,或該裝置包括材料,其中,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一些方式中,第一表面和/或第二表面可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述 的材料或部分由所述的材料組成。進一步的形式或裝置的派生是不固定的,例如第一表面可以包括微陣列。
在另一方面,裝置,例如合適可用的,形式不固定的來定性或和定量測試粒子,該裝置包括形成于位于第一和第二表面之間的腔體的反應腔,其中,第一表面位于第二表面的對立面,和,具有至少部分可變形壁并且與反應腔流體連通的微流體路徑,其中,其中所述的裝置至少部分地由材料組成,或該裝置包括材料,其中,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一些方式中,該裝置可以包括位于反應腔的第一表面和/或第二表面上的一個或多個光學調制元件。在進一步的方式中,該裝置可以包括位于第一表面和第二表面上,和/或微流體路徑中的一個或多個光學調制元件。在一些方式中,第一表面和/或第二表面可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述的材料或部分由所述的材料組成。進一步的形式或裝置的派生是不固定的,例如第一表面可以包括微陣列,和/或微列陣與第二表面之間的距離是可變的。在一些方式中,在第一表面包括微列陣的裝置還可進一步地包括位于反應腔的第一表面上的一個或多個光學調制元件。光學調制元件的數(shù)量可以基于裝置的尺寸大小,裝置的用途和,元件的形式和尺寸或其他因素而可變的。例如,光學調制元件可以介于1-1000個,例如大約0,20,30,40,50,60,70,80,90,或大于100個,或者大于100個,例如150,200,250,300,350,400,450,500,550,600,650,700,750,800,850,900,950,或者1000,或者是以上數(shù)量之間的任何數(shù)量,或者大約1000個光學調制元件。
在另一些方式中,裝置,例如合適可用的形式不固定的來定性或和定量測試粒子,例如細胞,包括T細胞或CD4+細胞,該裝置包括形成于位于第一和第二表面之間的腔體的反應腔,其中,第二表面位于第一表面的對立面,和,一個或多個置換器,通過在第一表面和或第二表面上的至少一個或多個部分中的置換器的作用,第一和第二表面之間的距離是可變的,其中,所述的裝置至少部分地由材料組成,或該裝置包括材料,其中,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一個方式中,第一表面和/或第二表面,和/或置換器可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述的材料或部分由所述的材料組成。進一步的形式或裝置的派生是不固定的,例如第一表 面可以包括微陣列,或和微陣列與第一表面的具體是可變的,和/或第二表面具有一置器,或者該置換結構不是該裝置的一部分,而是由外部的實體提供。一些裝置的例子或詳細的例子在國際申請,公開號碼WO 2007/051863中有詳細的描述,他們的全部作為本發(fā)明的一部分。
在另一方面,適合或用于測試被分析物質的裝置包括:盒,該盒包括:微流體通道,該微流體通道包括毛細進口;與毛細進口流體連通的檢測區(qū)域;具有至少部分可變性的壁,并且與通道的檢測區(qū)域流體連通的微流體路徑,和如上描述的控制元件,其中,所述的裝置至少部分地由材料組成,或該裝置包括材料,其中,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一些方式中,微粒體通道,和/或毛細進口,和/或檢測區(qū)域,和/或微流體路徑,和/或部分可變形的壁,和/或控制元件可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述的材料或部分由所述的材料組成。進一步的形式或裝置的派生是不固定的,例如,裝置還可以另外包括具有密封原件的帽子,蓋帽子被配置成密封進口和形成包括進口,微流體通道和微流體路勁的流體回路。一些裝置的例子或詳細的例子在國際申請,公開號碼WO 2008/135564中有詳細的描述,他們的全部作為本發(fā)明的一部分。
在另一方面,適合或用于測試被分析物質的裝置包括:盒,該盒包括:微流體通道,該微流體通道包括毛細進口;與毛細進口流體連通的檢測區(qū)域;具有至少部分可變性的壁,并且與通道的檢測區(qū)域流體連通的微流體路徑,和具有密封原件的帽子,帽子被配置成密封進口和形成包括進口,微流體通道和微流體路勁的流體回路,其中,所述的裝置至少部分地由材料組成,或該裝置包括材料,其中,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一些方式中,微粒體通道,和/或毛細進口,和/或檢測區(qū)域,和/或微流體路徑,和/或部分可變形的壁,可以包括,或部分地包括所述的材料,由所述的材料或部分由所述的材料組成。進一步的形式或裝置的派生是不固定的,例如,裝置還可以另外包括一些裝置的例子或詳細的例子在國際申請,公開號碼WO 2008/135564中有詳細的描述。
在另一方面,適合或用于測試被分析物質的系統(tǒng)包括:盒,該盒包括:微流體通道,該微流體通道包括進口;與毛進口流體連通的檢測區(qū)域;具有至少部分可變性的壁,并且與通道的檢測區(qū)域流體連通的微流體路徑;和具有密封原件的帽子,帽子被配置成密封進口和形成包括進口,微流體通道和微流體路勁的流體回路;熒光測試器,該熒光測試器包括光源、目鏡和物鏡;其中,所述系統(tǒng)的至少部分由材料組成或包括材料,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一些方式中,目鏡可是是有10度或更大立體角度度的目鏡。在一些方式中,物鏡可是是有10度或更大立體角度度的物鏡。在另一個方式中,微粒體通道,和/或進口,和/或檢測區(qū)域,和/或微流體路徑可以包括所述的材料,或部分地包括所述的材料,或由所述的材料或部分由所述的材料組成。進一步的形式或系統(tǒng)的派生是不固定的,例如,系統(tǒng)還可以不具有熒光檢測器,裝置具有不是檢測熒光的測試器,系統(tǒng)不具有帽子結構。一些系統(tǒng)的例子或詳細的例子在國際申請,公開號碼WO 2010/105802中有詳細的描述,他們的全部作為本發(fā)明的一部分。
進一步的實施方式中,裝置或系統(tǒng)是本發(fā)明在這列描述的裝置或系統(tǒng)或他們的派生的形式,例如國際申請,公開號WO 2008/055915 or WO 2009/013321中所描述的那樣,其中,所述的裝置或系統(tǒng)的至少部分由材料組成或包括材料,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。
在另一方面,適合或用于測試被分析物質的裝置包括:盒,該盒包括:微流體通道,該微流體通道包括毛細進口;與毛細進口流體連通的檢測區(qū)域;具有至少部分可變性的壁,并且與通道的檢測區(qū)域流體連通的微流體路徑,和控制元件,其中,所述的控制元件至少部分地由材料組成,或該控制元件包括材料,其中,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一個方式中,控制元件可以為在次描述的控制元件。在一個方式中,所說的控制元件可以與再次描述的控制光學參數(shù)相聯(lián)系或伴隨。在一個方式中,控制元件可以被在確定再次描述的及焦距的方法。
在進一步的方式中,在次描述的裝置、系統(tǒng)或盒可以包括一個或多個光學調制元件。這樣的元件,例如可以包括幾何學的形狀,幾何學的圖案,點,斑點,線,圓,正方形,特征,符號,圖像,條形碼,數(shù)據(jù)陣列代碼或者數(shù)據(jù)陣列,或者他們任意的組合。在進一步的方式中,所述的幾何學形狀是以上描述的。
在進一步的方式中,在次描述的裝置、系統(tǒng)或盒可以包括陣列光學調制元件。這樣的元件,可以是,例如以幾何順序存在的陣列,或者以條形碼,特征或其他任何形式或形狀存在。這樣的陣列可以是在裝置、系統(tǒng)或盒子的每個單元、或每個表面包括2個點,3,4,5,6,7,8,9,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,200,300,500,1000或者大于1000的點。
在進一步的方式中,所述的光學調制點陣列可以是以數(shù)據(jù)陣列或看到記號,例如前面描述的那樣的形式存在。
在進一步的方式中,在次描述的裝置、系統(tǒng)或盒可以至少部分由上述描述的材料組成或包括上述描述的材料,例如塑料材料,或者塑料材料與其他描述過的材料的組合而獲得的材料。
在另一方面,用于或合適用于定性和/或定量測試粒子的方法,粒子可以是細胞、例如T細胞和CD4+細胞,該方法可以包括:配置假設包括一個或多個類型粒子的樣本到如上描述的裝置中的反應腔中,例如該裝置至少部分地由材料組成,或該裝置包括材料,其中,所述的材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料;通過一個或多個置換器置換位于反應腔中的至少部分樣本;檢測或確定表示樣本中一個或多個類型粒子是否存在或存在的量的值。在一個方式中,該方法還可以包括如上描述的光學控制步驟,例如,如果必要的時候,進行焦距的檢查或調解的控制。在一個方式中,該方法還可以包括,配置包括多種粒子的樣本到反應腔中,通過一個或多個置換器置換位于反應腔中的多種粒子的子集;檢測或確定表示子集中粒子數(shù)量的一個或多個值,通過在檢測過程中獲得的所述的一個或多個值計算獲得反應腔中的多種粒子的總數(shù)。在另一個方式中,方法進一步包括在進行測試前,配置或導入包一個或多個試劑到反應腔中,每一個試劑包括一個或多個可被檢測的辦族。一個或多個試劑可以從如下的試劑中選擇,例如核酸,肽,蛋白片段,蛋白,糖類,低分子量的 化學物質,或者他們的類似物質,和/或他們的混合物,和這些試劑具有結合能被檢測的一個或多個粒子。在一個方式中,該方法還可以包括,配置包括多種粒子的樣本到反應腔中,置換位于反應腔中的部分粒子從而只留下多種粒子合適的一個子集;光學檢測子集的粒子的數(shù)量,基于檢測的粒子,來確定表示子集的粒子數(shù)量的值。在另一個方式中,方法還包括基于子集的粒子數(shù)量的值來確定樣本中粒子的數(shù)量或樣本中的粒子數(shù)量是否豐富。當然,這樣的確定還可以進一步基于檢測腔中檢測樣本的體積的大小。在另一方式中,方法還包括一定NR數(shù)量的重復配置樣本中的多種粒子和從檢測腔置換一些粒子的步驟,在每一個情況下,只有一個合適的子集被保留,和NR≥2和,NR重復次數(shù)的ND數(shù)量,光學檢測子集的粒子的數(shù)量,基于檢測的粒子,來確定表示子集的粒子數(shù)量的值,其中ND≥NR。在另一方式中,方法還包括一定NR數(shù)量的重復配置樣本中的多種粒子和從檢測腔置換一些粒子的步驟,還包括為了NR數(shù)量的重復,再引入至少被置換的多種粒子到檢測樣本中。在另一方式中,置換部分多種粒子可以包括檢測測試樣本腔的體積,同時,也可以包括減少腔的第一和第二壁之間的距離。在一個方式中,該方法還可以包括,配置包括多種粒子的樣本到反應腔中,置換位于反應腔中的部分粒子從而只留下多種粒子合適的一個子集;光學檢測子集的粒子的數(shù)量,基于檢測的粒子,在粒子的子集中來確定表示目標粒子是否存在。在另一個方式中,該方法還可以包括,配置第一多種粒子的樣本到反應腔中,減少反應腔的體積;光學檢測反應腔中的粒子,基于檢測的粒子,確定表示存在于反應腔粒子數(shù)量的值;增加反應腔的體積,配置第二多種粒子的樣本到反應腔中,減少反應腔的體積,基于檢測的粒子,確定表示存在于反應腔粒子數(shù)量的值。一些方法的例子或詳細的例子在國際申請,公開號碼WO 2007/051861中有詳細的描述,他們的全部作為本發(fā)明的一部分
在另一方面,方法可以包括用光學標簽或標簽試劑把固定在微粒體通道上的粒子,粒子可以是細胞、例如T細胞和CD4+細胞,進行標簽,獲取固定粒子的子集的第一圖像,確定表示圖像中粒子數(shù)量的第一值;經(jīng)過間歇后,獲取固定粒子的子集的進一步的圖像,確定表示進一步圖像中粒子數(shù)量的第二值;基于第一值與第二值的比較,確定第三值,第三值可以表示光學標簽的活性和/或質量,和/或表示粒子與標簽試劑之間相互作用的質量,和/或該裝置或系統(tǒng)的可用性, 和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可用性,和/或使用該裝置或系統(tǒng)獲得的結果的準確性;和,在以上步驟之前、之后或之間使用控制元件來對焦和/或對準所述的圖像,其中,控制元件為至少部分地由材料組成或包括材料,該材料包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如如上描述的被轉換成光學調制狀態(tài)的塑料材料。在一個方式中,獲得進一步的圖像和確定進一步的值的步驟可以被重復至少2,3,5,10o或n次;和第三值的確定可以基于第一值與進一步的一個值或幾個值的比較。在進一步的方式中,表示光學標簽的活性和/或質量,和/或表示粒子與標簽試劑之間相互作用的質量,和/或該裝置或系統(tǒng)的可用性,和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可用性的第三值可以相對于進一步的值增加至少大約10%,至少大約20%或至少大約30%。在一個方式中,第三值可以與一基準值進行比較。以及比較,可以導致一個動作。在一些方式中,這些動作可以是一個或多個群,該群包括顯示錯誤的信息,顯示信息的狀態(tài),相對于另一種組分移動一組分;執(zhí)行一種運算法則;中斷或繼續(xù)進行分析化驗、某個過程或運算法則等。可選的,對于第一值或基準值增加的值大約少于10%,或大約少于20%或大約少于30%的進一步值的增加可以表示裝置或系統(tǒng)的不可用,和/或在裝置或系統(tǒng)上執(zhí)行的方法、過程或功能是不可用的。獲得這樣的增加可以導致所述裝置或設置的停止使用;或者廢棄通過所述的裝置或系統(tǒng)獲得的結果。
在一些方式中,固定在微流體通道上的粒子可以是無機物質,單核細胞,例如哺乳動物的細胞,包括T細胞,CD4+細胞,細菌或病毒。被使用的標簽試劑可以是染料,配合基或抗體。進一步,染料,配合基或抗體可以是熒光的或與熒光元件偶聯(lián)。在進一步的方式中,第一和進一步的圖像之間的間歇可以是10秒到30分鐘,1分鐘到15分鐘,5分鐘到10分鐘,或者大約7分鐘。在進一步的方式中,方法還可以包括:從微流體通道的至少一個位置上獲得圖像;向微流體通道中引入樣本;從微流體通道的至少一個位置上獲得進一步的圖像;分析圖像的一個或多個參數(shù);基于這些參數(shù)計算一個值,該值可以表示微流體通道中是否存在樣本,和/或裝置或系統(tǒng)的可用性,或和再裝置或系統(tǒng)中,或與裝置或系統(tǒng)一起執(zhí)行的方法、過程或功能是否可用。在一個方式中,表示微流體通道中是否存在樣本,和/或裝置或系統(tǒng)的可用性,或和再裝置或系統(tǒng)中,或與裝置或系統(tǒng) 一起執(zhí)行的方法、過程或功能是否可用的值可以是在第一圖像的灰度和進一步圖像的灰度值之間的灰度值值增加50%。獲得這樣的值可以導致繼續(xù)使用所述的裝置或系統(tǒng),和/或通過該裝置或系統(tǒng)獲得的結果是正確的??蛇x的,在一個方式中,表示微流體通道中是否存在樣本,和/或裝置或系統(tǒng)的可用性,或和再裝置或系統(tǒng)中,或與裝置或系統(tǒng)一起執(zhí)行的方法、過程或功能是否可用的值可以是在第一圖像的灰度和進一步圖像的灰度值之間的灰度值增加少于50%。獲得這樣的值可以導致不繼續(xù)使用所述的裝置或系統(tǒng),和/或廢棄通過該裝置或系統(tǒng)獲得的結果。在進一步的方式中,被使用的圖像的參數(shù)可是50-90個百分點;或每一個圖像的灰度值的90個百分點。在另一些方式中,方法還可以包括:校核測試單元或系統(tǒng)或與裝置聯(lián)系的測試單元的焦距;其中,所述的裝置或系統(tǒng)包括一個或多個光學可檢測的粒子,這些粒子被固定在微流體通道中;和有必要地調節(jié)焦距;調節(jié)測試單元的曝光時間;光學測試在微流體通道中預先確定區(qū)域中的一個或多個粒子;確定在所述的區(qū)域內表示粒子數(shù)量的第一值;基于與第一值或基準值的比較獲得第二值,該第二值可以表示裝置或系統(tǒng)的可用性,或和再裝置或系統(tǒng)中,或與裝置或系統(tǒng)一起執(zhí)行的方法、過程或功能是否可用。或者,方法包括:設置鏡頭在相對于裝置或系統(tǒng)的微粒體通道的第一距離和第一位置;裝置或系統(tǒng)包括流體樣本,或一個或多個光學可測試的,被固定在微流體通道中的粒子,獲取所述固定的粒子的至少一個子集的第一圖像;基于至少一個參數(shù),設置鏡頭在相對于裝置或系統(tǒng)的微粒體通道的第一距離和第二位置;獲取所述固定的粒子的至少一個子集的進一步的第二圖像,確定表示第二圖像中粒子數(shù)量的第一值;確定表示存在于第一值和基準值之間不同的第二值;和,基于所述的第二值,在至少微流體通道的上第二位置獲取第二距離的圖像,或者產(chǎn)生一個錯誤信息。該方法也可以與一下的方法組合進行操作,該方法包括:用光學標簽或標簽試劑把固定在微粒體通道上的粒子進行標簽,獲取固定粒子的子集的第一圖像,確定表示第一圖像中粒子數(shù)量的第一值;經(jīng)過間歇后,獲取固定粒子的子集的進一步的第二圖像,確定表示第二圖像中粒子數(shù)量的第二值;基于第一值與第二值的比較,確定第三值,第三值可以表示光學標簽的活性和/或質量,和/或表示粒子與標簽試劑之間相互作用的質量,和/或該裝置或系統(tǒng)的可用性,和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可用性,和/或使用該裝置或系統(tǒng)獲得的結果 的準確性。和/或,該方法也可以與以下的方法組合一起進行,該方法包括:在被包括在裝置或系統(tǒng)中的微流體通道上的至少一個位置獲得圖像;導入流體樣本到微流體通道中;在微流體通道上的至少一個位置獲得進一步的圖像;分析這些圖像的一個或多個參數(shù);給予分析的慘呼計算一個值,該值可以表示微流體通道中是否存在樣本,和/或和/或該裝置或系統(tǒng)的可用性,和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可用性。在進一步的方式中,方法包括:用光學標簽或標簽試劑把固定在微粒體通道上的粒子進行標簽,獲取固定粒子的子集的第一圖像,確定表示第一圖像中粒子數(shù)量的第一值;經(jīng)過間歇后,獲取固定粒子的子集的進一步的第二圖像,確定表示第二圖像中粒子數(shù)量的第二值;基于第一值與第二值的比較,確定第三值,第三值可以表示光學標簽的活性和/或質量,和/或表示粒子與標簽試劑之間相互作用的質量,和/或該裝置或系統(tǒng)的可用性,和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可用性,和/或使用該裝置或系統(tǒng)獲得的結果的準確性。這樣的方法可以和一下的方法組合使用,該方法包括:在被包括在裝置或系統(tǒng)中的微流體通道上的至少一個位置獲得圖像;導入流體樣本到微流體通道中;在微流體通道上的至少一個位置獲得進一步的圖像;分析這些圖像的一個或多個參數(shù);基于分析的參數(shù)計算一個值,該值可以表示微流體通道中是否存在樣本,和/或和/或該裝置或系統(tǒng)的可用性,和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可用性。在進一步的方式中,該方法還可以包括至少一個以下步驟:控制裝置在系統(tǒng)中的測試單元中的存在或相對于系統(tǒng)的測試單元的存在;確定裝置或系統(tǒng)中微流體中的熒光背景;通過測量裝置或系統(tǒng)中某一目標粒子來確定目標計算的準確性;控制裝置在系統(tǒng)的測量單元中的移動性;控制裝置或系統(tǒng)中的電量準確性,時間的有效性,和住溫度;和控制系統(tǒng)的軟件參數(shù)。在進一步的方式中,方法包括,導入流體樣本到位于微流體網(wǎng)、裝置或系統(tǒng)中的微流體通道中;其中,微流體通道包括含有多種粒子的流體樣本,和,其中微流體通道包括和/或與控制元件聯(lián)系;形成混合物,該混合物包括至少部分的流體樣本和光學標簽;形成多個復合物,每一個復合物多種粒子中的一個和至少一個光學標簽;測試存在于混合物子集中的復合物;進行控制的過程,該控制的過程包括:確定基于控制元件上的一個值以及與預先確定的值進行比較;其中,兩個值的匹配或兩個值之間的背離少于30%,則表示微粒體通道、裝置或 系統(tǒng)為可用的,和/或在微粒體通道、裝置或系統(tǒng)上執(zhí)行的方法、過程和功能為有用的或有效的;導致微粒體通道、裝置或系統(tǒng)的繼續(xù)使用和/或從微粒體通道、裝置或系統(tǒng)獲得的結果為準確的或正確的,和,其中,兩個值的匹配度或兩個值之間的背離大于30%,則表示微粒體通道、裝置或系統(tǒng)為不可用的,和/或在微粒體通道、裝置或系統(tǒng)上執(zhí)行的方法、過程和功能為錯誤的或無用的;導致停止使用微粒體通道、裝置或系統(tǒng)的繼續(xù),和/或從微粒體通道、裝置或系統(tǒng)獲得的結果為錯誤的。在進一步的方式中,任何以上的方法可以包括測試復合物的步驟,該步驟也允許測試和/或傳染病的逆轉和/或傳染病逆轉狀態(tài)的結論。傳染病的逆轉可以是HIV的感染。在一些方式中,所使用的裝置或系統(tǒng)為本發(fā)明前面描述的那樣的裝置和系統(tǒng)。在進一步的方式中,該方法包括:讓用于與粒子結合的可檢測的標簽與粒子接觸,該粒子被固定在微流體網(wǎng)、裝置或系統(tǒng)中的微流體通道中;形成復合物;每一個復合物包括一個光學標簽和被固定在微流體通道中的一個粒子;獲得第一圖像,該圖像包括至少固定的復合物的一個子集;確定表示存在與第一圖像中復合物數(shù)量的第一值;在間隔后,獲取固定復合物子集的進一步的第二圖像;確定表示第二圖像中復合物數(shù)量的第二值;基于第一值與第二值的比較,確定第三值,第三值可以表示光學標簽的活性和/或質量,和/或表示粒子與標簽試劑之間相互作用的質量,和/或該裝置或系統(tǒng)的可用性,和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可用性,和/或使用該裝置或系統(tǒng)獲得的結果的準確性??刂圃楸景l(fā)明前面描述的哪些控制原價愛你。在一個方式中,控制原價愛你可以與前面描述的控制光學參數(shù)一起使用。在進一步的方式中,所說的控制元件可以再確定焦距的方法中被使用。
在另一方面,方法可以包括:提供裝置或系統(tǒng),該裝置或系統(tǒng)包括被轉換成光學調制狀態(tài)的材料,例如塑料材料,其中,該被轉換成光學調制裝置的材料包括預先確定數(shù)量的光學調制狀態(tài)元件和/或預先確定尺寸的光學調制狀態(tài)元件;獲得包括元件的子集的圖像;確定圖像中元件的數(shù)量和/或尺寸;基于獲得的圖像中元件的數(shù)量或和尺寸與預先確定的元件的數(shù)量或和尺寸的比較獲得的值,該值可以表示該裝置或系統(tǒng)的可用性,和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可用性,和/或使用該裝置或系統(tǒng)獲得的結果的準確性。在一個方式中,能夠被激發(fā)的元件可以是本發(fā)明描述的任何光學調制元件,例如幾何學形 狀,幾何學的圖案,斑點,點,線條,圓,正方形,特征,符號,圖,條形碼或數(shù)據(jù)陣列,或者他們任何的組合。
術語“預先確定的數(shù)量”在這里是指固定數(shù)量的這樣的元件。這些元件可以在本發(fā)明上述描述的轉換這些材料的過程中獲得。元件的數(shù)量也可以被編碼在所述的裝置的數(shù)據(jù)陣列中或條形碼中,或者,能夠被檢測元件的數(shù)量或尺寸相同的讀取設備所檢測。
術語“預先確定的尺寸”在這里是指固定尺寸的一個或多個元件。這些元件可以在本發(fā)明上述描述的轉換這些材料,例如塑料材料,的過程中獲得。同樣,元件的尺寸也可以被編碼在所述的裝置的數(shù)據(jù)陣列中或條形碼中,或者,能夠被檢測元件的數(shù)量或尺寸相同的讀取設備所檢測。
在一個方式中,測試單元可以被包括在系統(tǒng)中,例如生物學、藥物學、化學、生物化學、細胞計數(shù)分析的系統(tǒng)中,測試單元也可以與裝置相關聯(lián),裝置可以用來執(zhí)行生物學、藥物學、化學、生物化學、細胞計數(shù)的分析。
如果,在一個方式中,確定的光學調制元件的數(shù)量、和/或尺寸、和/或形狀與預先設置的數(shù)量、和/或尺寸、和/或形狀的比較后導致一個差異,讀數(shù)裝置的焦距可以被調節(jié)、和/或讀數(shù)裝置與包括有光學調制元件的材料之間的距離可以被調節(jié)或修正。這話調節(jié)或修正可以例如電子或物理機械裝置自動完成,優(yōu)選的,對物體進行自動調焦。合適的技術、裝置或計算方法都是本領域的一般技術人員知曉的。可選的,這些參數(shù)的調節(jié)也可以通過手動進行調節(jié)。
如果,在一個方式中,確定的光學調制元件的數(shù)量、和/或尺寸、和/或形狀與預先設置的數(shù)量、和/或尺寸、和/或形狀的比較后導致一個差異,額外的或可選的,測試單元的曝光時間可以根據(jù)到達測試單元的光的強度和總量進行調節(jié),例如與某個區(qū)域的景深對應,物體形狀是否處于可以接受范圍的距離,或對焦,或者是其它任何本領域一般技術人員知曉的參數(shù)進行調節(jié)。這話調節(jié)或修正可以例如電子或物理機械裝置自動完成,優(yōu)選的,自動與可查找的表格比較。合適的技術、裝置或為了在表格可查找的基準值都是本領域的一般技術人員知曉的??蛇x的,曝光時間也可以通過手動進行調節(jié)。
在另一些方式中,測試鏡頭檢測色差也可以通過確定的光學調制元件的數(shù)量、和/或尺寸、和/或形狀與預先設置的數(shù)量、和/或尺寸、和/或形狀進行比較被檢測。在一個方式中,如果,在一個方式中,確定的光學調制元件的數(shù)量、和/或尺寸、和/或形狀與預先設置的數(shù)量、和/或尺寸、和/或形狀的比較后導致一個差異,測試檢測鏡頭的色差也可以調節(jié)。
可選的,光的發(fā)射,例如熒光的發(fā)射也是可以被檢測的。例如,存在于裝置或系統(tǒng)上的光學調制元件的熒光可以被檢測到。相應獲得的值可以與先前獲得的發(fā)射光的值或已經(jīng)注冊的發(fā)射光的值進行比較。在一個方式中,如果光學調制元件的熒光值與預先確定的熒光值比較有差異,測試鏡頭的焦距、曝光時間和色差也是可以按照前述的方法進行調節(jié)。
術語“差異”在這里是指光學調制元件的數(shù)量和/或尺寸與預先設定的該元件的數(shù)量和/或尺寸之間的背離大于大約1%,大于大約2%,大于大約3%或大于大約4%的背離值,或,大于或等于5%,6%,7%,8%,9%,10%,11%,12%,13%,14%,15%,20%,25%,或30%。
如果,在另一實施方式中,沒有光學調制的,例如熒光,元件,點或形狀被檢測,裝置或系統(tǒng),和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可以被認為是不可用的或無效的。
另外,如果,在另一實施方式中,表示光學調制的,例如熒光,元件,點或形狀的值遠遠大于預先設置的值,例如有太多的光學調制的,例如熒光,元件,點或形狀被檢測到,裝置或系統(tǒng),和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的也可以被認為是不可用的或無效的。另外,例如,如果該值處于一定的范圍內,例如測試的數(shù)量和/或尺寸和預先設置的數(shù)量和/或尺寸之間的背離處于1-3%的范圍內,或1%到4%,5%,6%,7%,8%,9%,10%,11%,12%,13%,14%,15%,20%,25%,或30%的范圍內,裝置或系統(tǒng),和/或在裝置、系統(tǒng)上或中進行的任何方法、過程和功能的可以被認為是可用的或準確的。
如果在使用裝置或系統(tǒng)的過程中,一個不可用的情形被碰到,可以停止使用裝置或系統(tǒng),和/或從裝置或系統(tǒng)上獲得的結果被廢棄掉。相應的信息可以被 電子地被編碼在條形碼或數(shù)據(jù)矩陣中,或者其他任何核實的編碼材料中。這樣的條形碼或數(shù)據(jù)矩陣可以例如被粘連在裝置或微流體通道上。
在另一些方式中,方法可以另外包括配置懷疑包括一個或多個粒子的樣本到裝置中的反應腔中,測試或檢測表示一個或多個粒子是否存在和/或數(shù)量的值。在進一步的方法中,該方法還包括另外如前面描述的步驟來顯示曾經(jīng)裝置或系統(tǒng)是否是可用的或不可用的。
在一個方式中,方法可以包括反應腔中的至少部分樣本,例如這樣的置換可以是用一個或多個置換器或置換結構。
在另一個方式中,被包括在上述方法中描述的裝置、系統(tǒng)或盒中的材料可以包括光學調制元件陣列。這樣的元件可以是以幾何學形狀排列的陣列,或以條形碼、特征或其它人任何形式或形狀呈現(xiàn)。在裝置、系統(tǒng)或盒子上的每個單元或表面存在的該陣列可以包括、每個包括2個點,3,4,5,6,7,8,9,10,20,30,40,50,60,70,80,90,100,200,300,500,1000點或大于1000的點。
在另一個方式中,被包括在上述方法中描述的裝置、系統(tǒng)或盒中的材料至少部分的由上述描述的材料組成或包括該材料,這種材料可以是塑料材料或前面描述的其它材料與塑料材料的組合。
在另外的方式中,用于分析的樣本可以是血液樣本。在另外的方式中,用于分析的血液樣本可以是人類血液。
在另外的方式中,按照前述方法描述的被檢測、測量或區(qū)分的粒子可以是原核細胞、真核細胞、或病毒粒子。在更具體的方式中,粒子為人類細胞。在另外的更具體的方式中,粒子為T細胞,例如人類T細胞。在另外的更具體的方式中,粒子為CD4+細胞,例如人類CD4+細胞。
在另外的方式中,盒,該盒部分由上面描述的材料組成或該盒包括上面描述的材料,其中盒(圖7,100)可用來分析細胞的數(shù)量,例如人類T細胞或人類CD4+細胞。在一些方式中,這些細胞可以來源于樣本中,例如血液樣本,特備是臨床血液樣本。
在一個方式中,盒可以包括檢測通道(圖7,110).在一個具體的方式中,檢測通道可以包括用于調節(jié)的控制元件,例如相對與通道設置的檢測器的對焦的位置或曝光時間的調節(jié),例如在檢測通道的部分(圖7,130)。在一個更具體的方式中,檢測通道包括為了調節(jié)的控制元件,例如相對與通道設置的檢測器的對焦的位置或曝光時間的調節(jié),和/或測試鏡頭的色差的校核,例如在檢測通道的部分(圖7,130)。
在另一個方式中,盒還可以進一步包括為了樣本進入的毛細進口,例如血液樣本。在一個更具體的方式中,盒優(yōu)選的包括為了毛細進口的一個控制器(圖7,120)。
在一個進一步的方式中,盒可以包括預先設置范圍的一個或多個光學調制點(圖7,140)。這些光學調制的點可以進一步具有設定的幾何形狀和具體的光學調制特征。在另一個方式中,這些光學調制的點可以位于每一個單獨的盒子上的測試通道上的設定位置,例如在圖7中130所描述的位于通道的界面上。
在一個方式中,前面描述的轉換材料的方法可以被用來轉換或產(chǎn)生微流體盒(圖7,100)。
在另一個方式中,盒子(圖7,100)包括測試通道(110,圖7)和毛細進口,和毛細進口的控制器(圖7,120),和預先設置范圍的一個或多個光學調制的單個點,這些單個的點具有設定的幾何形狀和具體的光學調制特征(圖7,140),這些單個的點可以位于測試通道上或前面描述的盒子上,這樣的盒子是為了測試血液樣本中細胞的數(shù)量。被測試的細胞可以是任何細胞。在一個方式中,被測試的細胞為T細胞或CD4+細胞。
在另一些實施方式中,測試細胞數(shù)量的步驟包括,例如通過控制元件,調節(jié)相對與測試通道設置的測試器的焦距位置或曝光時間。在一個具體的方式中,測試細胞數(shù)量的步驟包括,例如通過控制元件,調節(jié)相對與測試通道設置的測試器的焦距位置或曝光時間,控制元件例如可以是一個或多個具有光學調制的單個的點,這些點具有設定的幾何形狀和具體的光學調制特征(圖7,140)。
在進一步的方式中,測試細胞數(shù)量的步驟包括,例如通過控制元件,調節(jié)相對與測試通道設置的測試器的焦距位置和曝光時間,和對測試鏡頭色差的進一步的校核。在進一步的方式中,測試細胞數(shù)量的步驟包括,例如通過控制元件,調節(jié)相對與測試通道設置的測試器的焦距位置和曝光時間,和對測試鏡頭色差的進一步的校核,其中控制元件可以是一個或多個具有光學調制的單個的點,這些點具有設定的幾何形狀和具體的光學調制特征(圖7,140)。
在另一些方式中,如果基準的參數(shù)沒有達到,例如,通過一個或多個光學調制的單個點的控制,調節(jié)相對與測試通道設置的測試器的焦距位置和曝光時間沒有達到預先設置的標準,則相對的被執(zhí)行的測試或檢測,例如包括如上所描述的調節(jié)步驟,可以被認為是無效的、和/或,沒有檢測結果,而僅僅顯示錯誤的代碼。這些單個點具有設定的幾何形狀和具體的光學調制特征(圖7,140)。
其他的實施方式位于權利要求的范圍中。
實施例子
實施例子1:在聚苯乙烯中通過1067納米激光準備帶顏色的點
圖2A-2B和圖3A-3B顯示了塑料表面上具有光學調制狀態(tài)的規(guī)則圖案的結構。這樣,含有4%的黑煙末的聚苯乙烯塑料在1064納米的激光下。被著色的平面通過標準方法來測試激光束對表面的最大影響的方法來進行調節(jié)。
單個的點通過激光產(chǎn)生。單個的激光脈沖與塑料件的表面上的單個位置偏移。
脈沖的能量可以被二極管的功率影響,但是它對激光的脈沖又是必要的。另外,激光的頻率也對能量有影響。如果具有高頻率的脈沖對造成激光束的能量降低。圖2A和3A在標準顯微鏡(Zeiss Axioskop,10x放大)下看到的表面的圖像,圖2B和3B是在熒光讀取儀器下看到的圖像(激發(fā)波長為520納米)。
在所有的實驗中,Nd:YAG熒光儀器被使用,它具有最大8W的能量,同時具有最大1064納米的波長。脈沖的頻率調整到35kHz,長度為5μs。對于圖2A和2B,激光二極管的能量調整到最大能量的33%,對于圖3A和3B,激光二極管的能量調整到最大能量的29%。
從以上這些圖可以看出,激光能量的減少可以引起表面更小孔的產(chǎn)生。實施例子2:用REM顯微鏡測量這些被轉換的材料的形態(tài)學特征
使用355納米,頻率為kHz的激光在含有5%黑煙末(carbon black)的PS表面上產(chǎn)生具有光學調制狀態(tài)的一些點。圖4A-E顯示了用REM顯微鏡下使用不同激光能量獲得不同形態(tài)學的圖片。從這些圖片可以看出,點的形態(tài)學特征是依據(jù)被施加的能量的不同而改變的。在低能量下,點表現(xiàn)出更多的球形結構(見圖4B和4C).高能量球體形狀的點破裂,從圖4D和4E中可以看出.所有的轉化的點都用熒光顯微鏡測試過。
實施例3:激光能量與信號強度之間的關聯(lián)性
激光能量與信號強度之間的關聯(lián)性通過使用如以上實施例子中的不同的激光能量在PS表面上產(chǎn)生不同的光學調制點來進行測試。表面被放置在PIMA讀 取儀器下,需要產(chǎn)生同樣信號強度的曝光時間被測試到。實驗結果通過圖5可以進行說明曝光時間[ms]和激光強度[A]之間的關系。低信號強度需要較長時間的曝光時間,具有高信號強度,需要短時間的曝光時間。從該曲線圖來看,高激光的能量引起高熒光信號。
實施例子4:使用355納米的激光在PS表面上寫數(shù)據(jù)舉證代碼
可以進一步顯示,使用激光照射可以再PS表面寫下數(shù)據(jù)矩陣代碼.使用的激光為355納米,具有19.6A和15kHz的頻率。結果見圖6,。DMC的這些點的格子為50μm。
實施例子5:包含有通道的微流體盒具有光學調制狀態(tài)的結構。
圖8顯示在圖7中光的微流體裝置的通道表面上具有光學調制狀態(tài)的一種規(guī)格的圖案結構。在這里,裝置體是由含有4%的黑煙末的聚苯乙烯塑料制造,該聚苯乙烯塑料用Nd:YAG激光機器處理,其中激光波長為355納米.被激光照射的平面通過標準方法來測試激光束對表面的最大影響的方法來進行調節(jié)。
在通道的表面,一些單個點通過脈沖的激光以位圖的模式產(chǎn)生。每一個單個的激光脈沖通過檢流計系統(tǒng)在塑料表面上偏離成單個的位置點。
脈沖的能量可以被二極管的功率影響,但是它對激光的脈沖又是必要的。另外,激光的頻率也對能量有影響。具有高頻率的脈沖常常導致激光束能量的降低。在該實驗中,Nd:YAG激光機器具有2.1W,波長為355納米。使用的脈沖的頻率被調整為1kHz,脈沖的長度為1.5μm。同時,激光束的能量通過光學設備被減少90%。
圖8A和8B顯示了包括具有光學調制狀態(tài)結構的通道表面通過PIMA分析儀器獲取的圖形(裝置的序號為:D-000366,Alere Technologies GmbH)。PIMA分析儀包括,當通過過濾元件把激發(fā)光從檢測中移開或除去的時候,具有測試設定波長熒光信號的功能,例如波長為593或685納米,和,具有熒光顯微鏡功能。系統(tǒng)軟件再一定的范圍內允許不同的曝光時間和主控增益(master gain)。在某一個設定的條件下,主控增益的因子就是乘以從照相機里獲取的信號。圖8A和8B顯示了光學調制狀態(tài)的結構被PIMA系統(tǒng)里存在的標準波 長520納米光激發(fā)的情況下的圖像。圖8A顯示的在波長為593納米,曝光時間為300ms和2.74的主控增益因子下的圖像,然而,圖8B顯示的是在波長為685納米,曝光時間為300ms和11.68的主控增益因子下的圖像.
在兩個圖像中,微流體裝置的通道表面上的具有光學調制狀態(tài)的結構可以與激發(fā)光不同的波長下被檢測到。
如前面所描述的,這種結構可以用來調節(jié)和/或控制,例如PIMA系統(tǒng)中的測試系統(tǒng)的焦距位置和/或曝光時間。和/或,如前面所描述的,這種結構可以作為獲得測試結果的一個內部控制。