電気化学的センサと共に用いるためのカートリッジ
カートリッジが開示される。カートリッジは、独立した貯蔵部品と移送部品を含む。貯蔵部品は。移送部品と連結することができる。貯蔵部品は、各々がアッセイで用いられる溶液を収容する１つ又はそれ以上のポケットを含む。移送部品は、溶液を貯蔵部品のポケットから移送部品に位置付けられたセンサまで移送するように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アッセイに関し、より詳細にはアッセイと用いるためのカートリッジに関する。
【関連出願】
【０００２】
本出願は、「Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ ｆｏｒ Ｕｓｅ Ｗｉｔｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｅｎｓｏｒｓ（電気化学的センサと共に用いるためのカートリッジ）」と題された２００３年１２月９日に出願された米国特許仮出願番号第６０／５２８，５６６号に対する優先権を主張し、該出願は引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
試料中の生物学的又は化学的薬剤の存在及び／又は量を検出するための種々のアッセイが開発されている。この分野で行うことができるアッセイに対する要望は、アッセイ機器を更に小さく且つより効率的にすることがますます求められるようになった。この要求は、カートリッジ内に保持される１つ又はそれ以上のセンサを用いる装置で満たされた。カートリッジは、一般に、アッセイを行う場所でアッセイシステムから抜き出し又は挿入することができる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願番号第０９／８４８７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アッセイの間、１つ又はそれ以上の溶液がセンサに送られる。これらの溶液の貯蔵と準備がこの技術を実施するための重大な障害である。他の障害は、これらの溶液を適切な状態でセンサに効果的に移送することが困難であることである。その結果、更に効率的で且つ効果的なアッセイ機器が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
カートリッジが開示される。本カートリッジは、独立した貯蔵部品と移送部品を含む。貯蔵部品は、取外し可能に移送部品に取り付けることができる。貯蔵部品は、各々がアッセイで用いる溶液を収容する１つ又はそれ以上のリザーバを含む。移送部品は、貯蔵部品のリザーバから移送部品内に位置付けられたセンサまで溶液を移すように構成される。幾つかの例では、複数の貯蔵部品が同時に移送部品と連結されるように構成される。
【０００７】
移送部品は、その移送部品が貯蔵部品に連結されると、貯蔵部品の材料のシール一体性が破壊されるよう構成された１つ又はそれ以上の破壊機構を含んでいる。破壊機構は、シール一体性を破壊して、リザーバ内の溶液を貯蔵部品から流出させる流出口を形成する。破壊機構の１つ又はそれ以上は、材料を穿孔するように構成された穿孔機構を含む。破壊機構の１つ又はそれ以上は、材料を延ばして、材料に１つ又はそれ以上のチャネルを開くように構成された延伸機構を含むことができる。
【０００８】
移送部品は、バルブで合流する通気チャネル、入力チャネル、出力チャネルを含むことができる。バルブは、通気チャネル内にガスを通気させながら、入力チャネルから出力チャネルまでの溶液の流れを制御するように構成される。幾つかの例では、この部品は、入力チャネルと出力チャネルとの間に位置付けられた障害物と、該障害物を覆って位置付けられた可撓性材料とを含む。可撓性材料は、バルブの動作中に、障害物と可撓性材料との間の変位が変化するように位置決めすることができる。
【０００９】
移送部品の別の実施態様が開示される。移送部品は、入力チャネルと出力チャネルとの間に位置する障害物の周りの溶液の流れを制御するように構成されたバルブを含む。このバルブは、バルブの動作中に、障害物と可撓性材料との間の変位が変化するように障害物を覆って位置付けられた可撓性材料を含む。入力チャネルの一部は、入力チャネルに沿ってバルブに向かって移動するときに可撓性材料に向かって傾斜する。
カートリッジ、移送部品、貯蔵部品を用いる方法も開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
貯蔵部品と移送部品を有するカートリッジが開示される。貯蔵部品と移送部品は、独立しているが、カートリッジを作動させる前とその間は互いに連結される。貯蔵部品は、アッセイで用いられる溶液を各々収容する１つ又はそれ以上のリザーバを含む。移送部品は、貯蔵部品のリザーバから移送部品内に位置付けられるセンサまで溶液を移送するように構成される。単一のアッセイの間又は順次行うアッセイの間に、単一の移送部品と共に異なる貯蔵部品を順次用いることができる。その結果、アッセイを頻繁に行う場合には、同じ溶液を有する複数の貯蔵部品を用意して貯蔵することができる。或いは又は付加的に、必要に応じて異なるアッセイを効率的に行うことができるように、異なる溶液を有する複数の貯蔵部品を用意して貯蔵することもできる。従って、貯蔵部品により、アッセイに用いられる溶液を貯蔵するための簡単で効率的な装置が提供される。
【００１１】
幾つかの例では、単一の移送部品と共に複数の貯蔵部品を同時に用いることができる。異なる貯蔵部品は、同時に用いる前に別々に用意することができるので、異なる条件下で異なる貯蔵部品を用いることができる。例えば、貯蔵部品の１つを加熱すると同時に、別の貯蔵部品は冷蔵又は室温にすることができる。その結果、移送部品と連結された貯蔵部品の１つが、加熱された溶液を保持することができ、同じ移送部品に連結された別の貯蔵部品は、冷蔵又は室温の溶液を保持することができる。従って、異なる溶液を異なる温度でセンサに移送することができる。アッセイの多くでは、効果的にするために、異なる温度で１つ又はそれ以上の溶液を用いることが必要とされるので、異なる温度の溶液を使用できることは有利である。
【００１２】
図１Ａ〜図１Ｂは、電気化学的センサに用いるためのカートリッジ１０を示している。カートリッジ１０は、移送部品１３と連結されるように構成された貯蔵部品１２を含む。図１Ａは、カートリッジ１０を組み立てる前の貯蔵部品１２と移送部品１３の斜視図である。図１Ｂは、組み立てた後のカートリッジ１０の斜視図である。
【００１３】
貯蔵部品１２と移送部品１３は、実質的に平坦な界面を形成するように互いに連結することができる。例えば、貯蔵部品１２と移送部品１３の連結部は、図１Ｂで明らかなように、移送部品の上側を貯蔵部品の下側と接触させるように配置することができる。
【００１４】
貯蔵部品１２は、アッセイと併せて用いられる溶液を貯蔵するように構成された１つ又はそれ以上のリザーバ１４を含む。貯蔵部品は、１つ又はいくつかのリザーバに溶液を保持するように配置された媒体を含むことができる。幾つかの例では、媒体は、リザーバの１つ又はそれ以上をシールするように位置付けられる。
【００１５】
移送部品１３は、貯蔵部品１２のリザーバ１４に貯蔵される溶液を移送部品１３に位置付けられた１つ又はそれ以上の電気化学的センサ（図示せず）に移送するように構成される。移送部品１３は、貯蔵部品１２上の媒体の一体性を破壊するように構成された１つ又はそれ以上の破壊機構１６を含み、貯蔵部品上のリザーバ１４内の溶液がリザーバ１４から出て移送部品１３内に流入することができる流出口を形成するようにする。破壊機構１６は、貯蔵部品１２が移送部品１３に連結されると媒体の一体性が破壊されるように構成することができる。幾つかの例では、図１Ａで明らかなように、破壊機構１６の１つ又はそれ以上が移送部品１３から延びる。以下で明らかなように、移送機構１３はまた、破壊機構１６により設けられた破壊部を通って流れる溶液を受け取るように位置付けられたルーメン（図示せず）を含むことができる。ルーメンは、溶液を移送機構１３に移送することができる。幾つかの例では、ルーメンは破壊機構１６に含まれる。
【００１６】
カートリッジは、複数の貯蔵部品１２を含むことができる。例えば、図１Ｃは、移送部品１３と各々連結された２つの貯蔵部品１２を有するカートリッジ１０の斜視図である。異なる貯蔵部品１２に貯蔵された溶液を、移送部品１３に送ることができる。異なる貯蔵部品１２を、移送部品１３に連結する前に異なるように処理することができる。例えば、貯蔵部品１２の１つを室温に放置し、別の貯蔵部品１２を冷蔵するか加熱することができる。その結果、異なる貯蔵部品１２からの溶液を異なる状態で移送部品１３内に送ることができる。例として、１つの貯蔵部品１２からの溶液を、室温で移送部品１３に送ることができ、別の貯蔵部品１２からの溶液を、高温又は低温で移送部品１３に送ることができる。従って、単一の移送部品１３を備えた複数の貯蔵部品１２を用いることにより、カートリッジ１０の柔軟性が強化される。
【００１７】
図２は、移送部品１３の内部を示す概略図である。移送部品１３は、１つ又はそれ以上のセンサチャンバ２６を含む。各センサチャンバ２６は、センサ（図示せず）を保持するように構成される。適切なセンサは、限定ではないが、電気化学的センサを含む。電気化学的センサの例は、２００１年５月５日に出願され、名称が「Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＳｅｎｓｏｒＣｈｉｐ（一体型センサチップを備えた生物学的識別システム）」の米国特許出願番号第０９／８４８７２７号で教示されており、これは引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【００１８】
また、移送部品１３は溶液が流れる複数のチャネルを含む。移送部品１３は各々が破壊機構１６により流体を移送する複数の流入チャネル２８を含む。また、移送部品１３は溶液を各々センサチャンバ２６に移送する複数の独立チャネル３０を含む。さらに、移送部品１３は溶液を流入チャネル２８から複数の独立チャネル３０まで移送する共通チャネル３２を含む。移送部品１３は各センサチャンバ２６から延びる廃棄チャネル３６を含む。廃棄チャネル３６はセンサチャンバ２６から溶液を取り除くように構成される。
【００１９】
移送部品１３は、該移送部品１３を通る溶液の流れを制御するように構成された複数のバルブを含む。第１のバルブ３８は、共通チャネル３２と破壊機構１６との間に各々位置付けられる。第１のバルブは、流入チャネルの長さに部分的に沿って位置付けられるように各々示されているが、第１のバルブの１つ又はそれ以上は、流入チャネル２８と共通チャネル３２との交点に位置決めすることができる。第２のバルブ４０は、独立チャネル３０と破壊機構１６の各々の間に位置付けられる。第２のバルブ４０は、流入チャネル２８の長さに部分的に沿って位置付けられるように各々示されているが、第１のバルブの１つ又はそれ以上は、流入チャネル２８と独立チャネル３０との交点に位置決めすることができる。第３のバルブ４２は、独立チャネル３０に沿って位置付けられる。第３のバルブ４０は、独立チャネル３０の長さに部分的に沿って位置付けられるように各々示されているが、第３のバルブの１つ又はそれ以上は、独立チャネル３０と共通チャネル３２との交点に位置決めすることができる。
【００２０】
移送部品１３は、各々バルブから延びる複数の通気口３４を含む。各通気口チャネル３４は、バルブを通して溶液を流しながら該バルブから空気を抜くように構成される。例えば、通気チャネルは、流入チャネルに沿ってバルブ内に溶液を移送しつつ流入チャネルから空気を抜くように構成することができる。
【００２１】
幾つかの例では、溶液は、リザーバ１４の１つからセンサチャンバ２６の各々内に移送される。例えば、Ｐ1で表記した破壊機構１６により破壊されるリザーバ（図示せず）内に収容された溶液に加わる圧力を増大させることができ、Ｖ1で表記された第１のバルブ３８を開放させることができる。溶液は、流入チャネル２８の第１の部分を通り、バルブを介して、流入チャネルの第２の部分内と共通チャネル３２内に流れ込む。溶液は、共通チャネル３２に沿って流れ、第３のバルブ４０と接触する。溶液を受け取ることになるセンサチャンバに関連する第３のバルブ４０が開放され、溶液は、各関連する独立チャネル３０を通り、センサチャンバ２６内に流れる。
【００２２】
幾つかの例では、溶液は、リザーバ１４の１つからセンサチャンバ２６の１つに移送される。例えば、Ｐ2で表記された破壊機構により破壊されるシールを有するリザーバ（図示せず）内に収容される溶液に加わる圧力が増大し、Ｖ2で表記された第３のバルブ４２が開かれる。溶液は、流入チャネル２８の第１の部分を通り、バルブを介して、流入チャネルの第２の部分を通って、独立チャネル３０内に流れ込む。独立チャネル３０の端部の第３のバルブ４０は、閉鎖したままであり、溶液が共通チャネル３２に流入しないようにする。その結果、溶液は、独立チャネル３０を通ってセンサチャンバ２６内に流入する。
【００２３】
図３Ａ〜図３Ｃは、貯蔵部品１２の好適な構造を示す。図３Ａは、貯蔵部品１２の斜視図である。図３Ｂは、Ｂで表記した線に沿った図３Ａに示す貯蔵部品１２の断面図である。図３Ｃは、カートリッジを組み立てる前の貯蔵部品１２の斜視図である。貯蔵部品１２は、カバー４６、ベース４８、シール媒体５０を含む。カバー４６は、共通プラットフォーム５４から延びる複数のポケット５２を含む。カバー４６は、ポケット５２が各々リザーバ１４の一部を区画し、ベース４８がリザーバ１４の別の部分を区画するようにベース４８と連結される。複数の開口部５３は各々、ベース４８を通って延び、リザーバ１４への開口部となるように位置付けられる。
【００２４】
シール媒体５０は、リザーバ内の溶液をシールするように穴全体にわたって延びる。シール媒体５０は、材料の１つ又はそれ以上の層を含むことができる。好ましいシール媒体５０は、ベース４８の開口部５３をシールし、穿孔後に再シールすることができる一次層を含む。例えば、シール層５０は隔膜を含むことができる。隔膜を用いると、リザーバ１４を溶液で充填する工程を簡単にすることができる。例えば、２つのルーメンを有する針を、隔膜を通ってベース４８の開口部５３の１つに通しリザーバ１４内に挿入することができる。リザーバ１４内の空気は、ルーメンの１つを通してリザーバ１４から抜き取ることができ、溶液は、他のルーメンを通してリザーバ１４内に計量分配することができる。隔膜は、針をリザーバ１４から引き抜いた後に再シールする。
【００２５】
カバー４６に好適な材料には、限定ではないが、熱成形ＰＶＣフィルムのような熱成形フィルム又はポリウレタンが含まれる。ベース４８は、硬質材料で構成することができる。硬質材料は、溶液貯蔵部品の形状を保つことができる。ベース４８に好適な材料には、限定ではないが、ＰＶＣ又はポリウレタンが含まれる。シール媒体の一次層に好適な材料には、限定ではないが、シリコーン４０Ｄのような隔膜材料が含まれる。カバーをベース４８に接合するのに好適な技術は、限定ではないが、ＲＦシール法が含まれる。シール媒体５０をベース４８に接合するのに好適な技術は、限定ではないが、レーザ溶接、エポキシ又は接着剤が含まれる。
【００２６】
図３Ｄ〜図３Ｅは、図３Ａ〜図３Ｃに示す貯蔵部品に用いるのに好適な移送部品を示す。図３Ｄは、移送部品の一部の斜視図である。複数の穿孔機構５６が移送部品の側部から延びている。穿孔機構５６は、シール媒体のシールの一体性を破壊することができる破壊機構として働く。図３Ｅは、図３Ａの貯蔵部品及び図３Ｄの移送部品を用いるカートリッジの断面である。該断面は、穿孔機構５６に沿ったものである。
【００２７】
穿孔機構５６は、貯蔵部品のポケットに位置合わせするように移送部品上に位置付けられる。貯蔵部品１２と移送部品１３とを連結すると、穿孔機構５６は、リザーバをシールするシール媒体５０の一部を穿孔する。シール媒体５０を穿孔することにより、リザーバ内の溶液が流れて穿孔機構５６と接触するようになる。ルーメン５７は、穿孔機構１６の１つ又はそれ以上を通って移送部品１３内に延びる。従って、ルーメン５７は、リザーバから移送部品１３内に溶液を移送することができる。
【００２８】
図３Ｅにおいて明らかなように、穿孔機構５６は、貯蔵部品１２のベース４８の開口部５３に位置合わせするように移送部品１３に位置付けられる。ベース４８は、穿孔機構５６が穿孔可能でない材料で構成されている。従って、穿孔機構は、開口部にわたって延びるシール媒体の一部を穿孔する。その結果、ベース４８は、穿孔機構５６により生じる破壊部位をシール媒体５０の局所領域に制限する。
【００２９】
図４Ａ〜図４Ｄは、破壊機構１６の異なる実施形態を用いるカートリッジを示す。図４Ａは、図３ＡにＢで表記された線に沿った貯蔵部品１２の断面図である。貯蔵部品１２は、カバー４６、ベース４８、シール媒体５０を含む。図４Ｂは、所定位置にシール媒体５０を備えない図４Ａに示す貯蔵部品１２の底面図である。図４Ｃは、破壊機構を有する移送部品の一部の斜視図である。図４Ｄは、図４Ｃの移送部品１３に図示された破壊機構１６を用いるカートリッジの断面図である。
【００３０】
開口部５３は、貯蔵部品１２のベース４８を通って延びて、リザーバ１４からの流体経路を形成する。ベース４８は、該ベース４８の底部に延び、開口部５３を囲む凹部５８を含む。移送部品を貯蔵部品と連結する前には、シール媒体５０は、凹部５８と開口部５３にわたって延び、従って、図４Ａで明らかなように開口部５３をシールする。
【００３１】
図４Ｃに示す移送部品の側部から延びる隆起部５９は、移送部品１３の側部にカップを形成する。カップは、破壊機構１６として働く。貯蔵部品１２と移送部品１３が連結されると、カップは、図４Ｄに示すように、シール媒体５０の一部を凹部５８内に押し込む。この押し込み動作により、シール媒体５０が延びる。シール媒体５０は、延びたときに開き、延びていないとき閉じている１つ又はそれ以上のチャネルを含むことができる。１つ又はそれ以上のチャネルが、開口部５３を覆い及び／又は凹部５８を覆って位置付けられる。その結果、リザーバ１４内の溶液は、リザーバ１４から１つ又はそれ以上のチャネルを通って流れ、破壊機構１６と接触することができる。従って、カップにより開いた１つ又はそれ以上のチャネルが各々、シール媒体のシール一体性の破壊部として機能する。開口部６１は、カップの底部から移送部品１３内に延びる。その結果、溶液は、リザーバ１３からシール媒体５０の１つ又はそれ以上の破壊部を通り、移送部品１３内に流れることができる。
【００３２】
カップと共に用いるのに好適なシール媒体は、限定ではないが、熱可塑エラストマー（ＴＰＥ）を含む。
【００３３】
凹部５８は開口部５３を囲み、開口部５３の周りにリップ６３が形成されるように開口部から間隔を置いて配置されて示されているが、凹部５８は、開口部から間隔を置いて配置される必要はない。例えば、凹部５８は、リップ６３が存在しないように開口部５３に直接移行することができる。リップ６３が存在しない場合には、破壊機構は、カップとして、鈍化した穿孔機構として、又はその２つの組み合わせとして構成することができる。
【００３４】
凹部は、開口部を囲むものとして開示されているが、凹部５８は、開口部５３を囲まずに該開口部５３に隣接するように位置付けることができ、関連する破壊機構１６は、凹部５８が受け入れるように構成された隆起部を含むことができる。図４Ｃは、単一の破壊機構１６がカップを含む移送部品１３を示すが、移送部品上の破壊機構の２つ以上又は全てがカップを含むこともできる。更に、移送部品は、穿孔機構と、破壊機構として働くカップとの組み合わせを含むことができる。
【００３５】
ポケットが貯蔵部品内のリザーバとして働く場合には、該ポケットは、外部の圧力が印加されたときに変形可能とすることができる。カートリッジ１０を作動する間に、オペレータは、ポケットに圧力を印加して、溶液をリザーバ内から移送部品１３へ駆動することができる。従って、ポケットに印加される圧力を用いて、溶液をリザーバから移送部品に移送することができる。ＰＶＣ又はポリウレタンのような貯蔵部品１２のカバー４６の材料により、ポケット５２は、該ポケット５２に圧力が印加されることにより変形することができる。
【００３６】
上に示す各貯蔵部品の各々は、開口部５３の各々にわたって延びる単一のシール媒体を有するが、貯蔵部品は１つよりも多いシール媒体を含むことができ、シール媒体の各々が開口部の１つ又はそれ以上にわたって延びることができる。
【００３７】
図示していないが、上記に開示されたシール媒体５０は、一次層を覆って位置付けられる二次シール層を含むことができる。二次シール層は、溶液が貯蔵部品１２のリザーバ１４に装填された後に貯蔵部品に付加することができ、貯蔵部品を移送及び／又は貯蔵する間に、シール媒体５０を通って溶液が漏出しないように選択することができる。二次シール層は、カートリッジを組み立てる前に除去することもでき、或いは所定場所に残すこともできる。二次シール層に好適な材料は、限定ではないが、Ｍｙｌａｒを含む。二次シール層は、接着剤又は表面張力を用いて貯蔵部品に取り付けることができる。
【００３８】
図５Ａ〜図５Ｃは、図２に関して開示したように動作させる構成にされた移送部品１３に好適な構成を示している。図５Ａは、移送部品１３を組み立てる前の移送部品１３の一部の斜視図である。図５Ｂは、移送部品１３を組み立てる前の移送部品１３の一部の別の斜視図である。図５Ｂの図は、図５Ａの図を反転させたものである。移送部品１３は、カバー６２と可撓性層６４との間に位置付けられたベース６０を含む。図５Ｃは、Ｃで表記した線に沿った図５Ｂに示すカバー６２の断面図である。
【００３９】
カバー６２は、共通のプラットフォーム６６から延びる複数の破壊機構１６を含む。凹部６８は、図５Ｂ、図５Ｃで明らかなようにカバー６２の底部で延びる。以下で明らかとなるように、これらの凹部６８は、移送部材のチャネルとセンサチャンバ２６の上部と側部となる。例えば、凹部の側部は、チャネルの側部とセンサチャンバ２６の側部として働く。センサチャンバ２６は、移送部品１３が組み立てられたときに、ベース６０上の各センサがセンサチャンバ２６内に位置付けられるように配置される。また、カバー６２は、各々が破壊機構１６につながったルーメンへの開口部２０として機能する複数の開口部２０を含む。
【００４０】
ベース６０は、溶液中の薬剤の存在及び／又は量を検出するための複数のセンサ７０を含む。センサ７０は、移送部品が組み立てられたときに各センサがセンサチャンバ内に位置付けられるようにベース６０上に配置される。図示したセンサは、作用電極７２、参照電極７４、対向電極７６を含む。幾つかの例では、電極の各々は、導電性材料の単一の層で形成される。好適な導電性材料は、限定ではないが、金を含む。導線７８は、電極の各々と電気接点８０との間を電気的に導通する。他のセンサ構成は、２００１年５月５日に出願された、名称が「Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｎｓｏｒ Ｃｈｉｐ（一体型センサチップを備えた生物学的識別システム）」の米国特許出願番号第０９／８４８７２７号で開示されており、これは引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【００４１】
移送部品が組み立てられると、電気接点には、カバー６２を通って延びる開口部８２を介してアクセスすることができる。図示していないが、貯蔵部品は、移送部品の開口部８２と貯蔵部品の開口部の両方を通して電気接点８０にアクセスできるように、開口部８２と位置合わせされた複数の開口部を含む。或いは、貯蔵部品は、移送部品の開口部が、カートリッジを組み立てた後に露出したままとなるように構成することができる。この場合、接点には、移送部品の開口部８２を介してアクセスすることができる。
【００４２】
複数の第１のバルブチャネル８４と第２のバルブチャネル８５は、ベース６０を通って延びる。以下で明らかとなるように、各第１のバルブチャネル８４は、該第１のバルブチャネル及び関連する第２のバルブチャネル８５が同じバルブの一部であるので、第２のバルブチャネル８５と関連する。移送部品を組み立てると：第１のバルブチャネルの一部は、流入チャネルを通って流れる溶液が第１のバルブチャネルに流入することができるように流入チャネル２８と位置合わせされ、関連する第２のバルブチャネルは、第２のバルブチャネル内の溶液が共通チャネルに流入することができるように共通チャネルと位置合わせされ、；第１のバルブチャネル８４の一部は、流入チャネルを通って流れる溶液が第１のバルブチャネル内に流入することができるように流入チャネル２８と位置合わせされ、関連する第２のバルブチャネルは、第２のバルブチャネル内の溶液が独立チャネル内に流入することができるように独立チャネルと位置合わせされ；第１のバルブチャネル８４の一部は、共通チャネルを通って流れる溶液が第１のバルブチャネル内に流入することができるように共通チャネル２８と位置合わせされ、関連する第２のバルブチャネルは、第２のバルブチャネル内の溶液が独立チャネル内に流入することができるように独立チャネルと位置合わせされる。以下で明らかとなるように、第１のバルブチャネル８４は、バルブ流入口として働くことができ、第２のバルブチャネル８４は、バルブ流出口として働くことができる。
【００４３】
また、第１の通気開口部８６はベース６０を通って延びる。移送部品を組み立てると、第１の通気開口部８６は、各通気チャネル３４内の空気が第１の通気開口部８６を通って流れることができるように通気チャネル３４と位置合わせされる。可撓性層６４は、複数の第２の通気開口部８７を含む。第２の通気開口部８７は、移送部品が組み立てられると各第２の通気開口部８７が第１の通気開口部と位置合わせするように位置付けられる。その結果、各通気チャネル３４内の空気は、第１の通気開口部８６を通り、次いで第２の開口部を通って流れることができる。従って、各通気チャネル内の空気を環境中に排気することができる。
【００４４】
移送部品１３は、ベース６０をカバー６２と可撓性層６４に取り付けることにより組み立てることができる。移送部品１３を組み立てると、チャネルは、ベース６０とカバー６２の凹部により部分的に区画される。例えば図５Ｄは、通気チャネル３４を有する移送部品１３の一部の断面図である。カバー６２は、通気チャネル３４の上面と側部を区画し、ベース６０は、通気チャネル３４の底部を区画する。
【００４５】
移送部品１３は、通気チャネル３４を通る溶液を制限しながら、通気チャネル３４を通って空気が流れることができるように構成される。幾つかの例では、通気チャネル３４は、通気チャネル３４を通る溶液の流れを阻止又は低減しながら、気流が通気チャネル３４を通過することができるような大きさにされる。
【００４６】
幾つかの例では、通気チャネル３４は、１つ又はそれ以上の狭窄領域８９を含む。狭窄領域８９は、通気チャネル中の障害物を通る複数の管、導管、チャネル又は孔を含むことができる。管、導管、チャネル又は孔は、各々、空気を流すことができるが溶液の流れを妨げる大きさにされる。例えば、図５Ｅは、狭窄領域８９を備えた通気チャネル３４を有するカバー６２の一部の底面図である。図５Ｆは、Ｆで表記された線で見た狭窄領域８９の断面である。狭窄領域８９は、空気を流すことができるが溶液の流れを制限又は妨げる大きさに各々された複数の管９１を含む。幾つかの例では、管９１は、各々、０．０１μｍ2未満の断面積を有する。複数の管９１を用いると、溶液流を制限するように構成された単一の管又は単一のチャネルで達成することができるレベルより高いレベルまで空気流の量を増大させることができる。その結果、複数の管９１により、通気チャネル３４を通して空気を流すことができる効率を高めることができる。狭窄領域８９は、通気チャネル３４に沿ったどこにでも位置決めすることができ、単一の通気チャネル３４に沿って複数の狭窄領域を用いることができる。更に、狭窄領域８９は、通気チャネル３４の全長に延びることができる。
【００４７】
代わりに又は付加的に、第２の通気開口部８７の１つ又はそれ以上を覆うように、可撓性層６４上に膜（図示せず）を位置付けることができる。膜は、空気が膜を通過することができるが、溶液は膜を通って流れることができないように選択することができる。その結果、膜は、通気チャネル３４を通る溶液の流れを妨げることができる。膜は、第２の通気開口部に対して局所的に位置決めすることができる。例えば、膜は、第２の通気開口部の１つ又はそれ以上を覆うように位置決めすることができる。或いは、膜は、可撓性層６４上に位置付けられ、複数の第２の通気開口部８７を覆う材料の層とすることができる。膜に好適な材料は、限定ではないが、ＰＴＦＥを含む。膜を用いる場合には、通気チャネルはまた、溶液流を制限するように構成することもできるが、必ずしもそうでなくてもよい。例えば、任意選択的に、１つ又はそれ以上の狭窄領域８９を膜と共に用いることができる。
【００４８】
図５Ａに示すカバー６２は、共通プラットフォーム６６から延びる複数の廃棄物流出口構造体９３を含む。これらの流出口構造体は、移送部品が組み立てられると廃棄チャネル３６と位置合わせされ、センサチャンバ２６からの廃棄溶液用の流出口を形成する。流出口構造体は、カートリッジが組み立てられると、貯蔵部品上の空のリザーバ１４を穿孔する穿孔機構とすることができる。これらの例では、廃棄溶液は、カートリッジの作動中にリザーバ１４に流入する。或いは、カートリッジの上部で流出口構造体にアクセスすることもできる。例えば、流出口構造体は、貯蔵部品を通るかその周囲に延びる。これらの例では、流出口構造体は、廃棄溶液をカートリッジから取り除くチューブ又は他の装置に連結することができる。流出口構造体は、貯蔵装置上に存在する必要はない。これらの例では、移送部品は、廃棄溶液が流入することができる内部リザーバを含むことができる。例えば、ベース６０とカバー６２は、廃棄チャネル３６が流入する廃棄物リザーバを形成することができる。
【００４９】
カバー６２とベース６０は、限定ではないが、射出成形を含む技術により形成することができる。カバー６２とベース６０に好適な材料は、限定ではないが、ポリカーボネートを含む。好適な可撓性層６４は、限定ではないが、弾性膜を含む。カバー６２とベース６０を接合するのに好適な技術は、限定ではないが、レーザ溶接又は接着剤の使用を含む。ベース６０と可撓性層６４を接合するのに種々の技術を用いることができる。例えば、レーザ溶接を用いてベース６０と可撓性層６４を接合することができる。以下で明らかになるように、可撓性層６４が移送部品に接合されない移送部品の領域が存在する。これらの領域は、レーザ溶接と併せてシャドーマスクを用いることにより形成することができる。集積回路製造技術を用いて、ベース上に電極、電気接点、導線を形成することができる。
【００５０】
カバー６２、ベース６０、可撓性層６４は、移送機構内にバルブを形成する。図６Ａ〜図６Ｅは、図５Ａ、図５Ｂに示す移送部品を組み立てると形成されるバルブの１つを示す。図６Ａは、バルブを含む移送部品の一部の平面図である。破線は、移送部品の内部に位置付けられた物品を示す。図６Ｂは、図６Ａに示す移送部品の一部の底面図である。図６Ｂの破線は、可撓性層６４がベース６０に取り付けられていないバルブ領域９１の部位を示す。図６Ｃは、図６Ａに示すカートリッジをＣで表記された括弧の間に延びる線に沿った断面図である。図６Ｄは、図６Ａに示すカートリッジをＤで表記された括弧の間に延びる線に沿った断面図である。
【００５１】
ベース６０の第１のバルブチャネル８４は、入力チャネル内の溶液が第１のバルブチャネル内に流入することができるように、カバー６２の入力チャネル８８と位置合わせされる。従って、第１のバルブチャネル８４は入力チャネルの一部となる。ベース６０の第２のバルブチャネル８５は、第２のバルブチャネル内の溶液が出力チャネル内に流入することができるようにカバー６２の出力チャネルと位置合わせされる。従って、第２のバルブチャネル８４は出力チャネルの一部となる。ベース６０とカバー６２は共に、入力チャネル８８と出力チャネル８９との間に障害物９２を形成するように作用する。加えて、カバーは、入力チャネルと通気チャネルとの間の第２の障害物を形成している。可撓性材料が、障害物９２、第１のバルブチャネル、第２のバルブチャネルを覆って位置付けられる。その結果、可撓性材料は、入力チャネルの一部と出力チャネルの一部を覆って位置付けられる。更に、可撓性材料は、通気チャネルを覆って位置付けられる。
【００５２】
図６Ｄ〜図６Ｅは、バルブの動作を示す。バルブを通る溶液流の望ましい方向は、図６ＤのＦで表記された矢印で示される。可撓性層６４は、バルブの上流側の溶液に閾値圧力を印加する前に溶液が障害物９２の周りを流れないように該障害物９２に十分近接して位置付けられる。その結果、図６Ｄは、溶液がバルブを通って流れる前のバルブを示す。溶液がバルブに向かって流れると、入力チャネル８８内の空気は、図６ＣのＡで表記された矢印に示されるように、通気チャネル９０を通って入力チャネル８８を出ることができる。通気チャネル９０は、空気が、通気チャネル９０を通って流れることができるように構成される。幾つかの例では、溶液はまた、通気チャネルの長さの全体又はその一部を通って流れることができる。溶液が通気チャネルに流れる例では、１つ又はそれ以上の狭窄領域は、任意選択的に、図５に関連して論じたように通気チャネルに沿って位置決めすることもできる。その結果、通気チャネル９０により、入力チャネルから空気及び／又は他のガスを通気することができる。通気チャネル９０の一部が、バルブ領域の入力チャネル８８に平行であるように示される。通気チャネル９０が平行であるという性質により、バルブ領域を溶液で満たす間に空気を継続して排出することができる。
【００５３】
バルブの動作中、可撓性層６４と障害物９２との間の変位が変化する。例えば、バルブが閉じた位置から開き又はバルブが更に開くと、可撓性層６４は、図６Ｅに示すように障害物９２から離れて移動する。可撓性層６４が障害物９２から離れて移動すると、障害物９２の周りの流体路の容積が増大する。溶液に対する上流側圧力が閾値圧力を超えると、溶液は、図６ＥにＦで表記された矢印で示すように障害物９２の周りの流体路を通って流れ始める。従って、可撓性層が障害物から離れて移動すると、溶液が入力チャネル８８から出力チャネル８９に流入することができる。
【００５４】
図７Ａ〜図７Ｃはカートリッジと共に用いるのに好適なバルブの別の実施形態を示す。図７Ａは、バルブを含むカバーの一部の斜視図である。図７Ｂは、図７Ａに示すカバー６２を含む移送部品をＢで表記した括弧間に延びる線に沿った断面図を示す。図７Ｃは、図７Ａに示すカバー６２を含む移送部品をＣで表記した括弧間に延びる線に沿った断面図を示す。
【００５５】
ベース６０の第１のバルブチャネル８４は、入力チャネル内の溶液が第１のバルブチャネルに流入することができるようにカバー６２の入力チャネル８８と位置合わせされる。従って、第１のバルブチャネル８４は入力チャネルの一部となる。ベース６０の第２のバルブチャネルは、第２のバルブチャネル内の溶液が出力チャネルに流入するようにカバー６２の出力チャネル８９と位置合わせされる。従って、第２のバルブチャネルは出力チャネルの一部となる。ベース６０とカバー６２は共に、入力チャネル８８と出力チャネル８９との間に障害物９２を形成するように作用する。加えて、カバーは、入力チャネルと通気チャネルとの間の第２の障害物を形成している。可撓性材料は、障害物９２、第１のバルブチャネル、第２のバルブチャネルを覆って位置付けられる。その結果、可撓性材料は、入力チャネルの一部と出力チャネルの一部を覆って位置付けられる。更に、可撓性材料は通気チャネルの一部も覆って位置付けられる。
【００５６】
図７Ｂ、図７Ｄはバルブの動作を示す。溶液がバルブを通って流れる望ましい方向は、図７ＣのＣで表記された矢印で示される。可撓性層６４は、バルブ上流側の溶液に閾値圧力が印加される前には溶液が障害物９２の周りを流れないように、障害物９２に十分に近接して位置付けられる。その結果、図７Ｃは、溶液がバルブを通って流れる前のバルブを示す。溶液がバルブに向かって流れると、入力チャネル８８内の空気は、図７ＢのＢで表記された矢印で示されるように、通気口９０を通って入力チャネルから出ることができる。幾つかの例では、溶液はまた、通気チャネルに流入することもできる。溶液が通気チャネルに流入する例では、図５に関して論じたように、通気チャネルに沿って１つ又はそれ以上の狭窄領域を任意選択的に位置決めすることができる。従って、通気チャネル９０は、空気は通気チャネル９０を通って流れることができるが、溶液は通気チャネル９０を通って流れないように構成されている。その結果、通気チャネル９０により、入力チャネル８８から空気を排出することができる。
【００５７】
バルブが開くと、可撓性層６４は、図７Ｄに示すように、障害物９２から離れて移動する。可撓性層６４が障害物９２から離れて移動すると、障害物９２の周りに流体路が生じる。溶液の上流側の圧力が閾値圧力を超えると、溶液は、図７ＤにＤで表記される矢印により示されるように障害物９２の周りの流体路を通って流れ始める。従って、可撓性層が障害物から離れて移動すると、溶液が入力チャネル８８から出力チャネル８９内に流入することができる。
【００５８】
バルブで交差するチャネルの１つ又はそれ以上の容積は、チャネルがバルブに近づくにつれて減少する。可撓性材料に対向するチャネルの部分は、図７Ｃで明らかなように、チャネルがバルブに近づくにつれて可撓性材料に向かって傾斜することができる。例えば、バルブを終端とする入力チャネルの部分の高さは、バルブに近づく方向で先細とすることができる。このチャネルの高さとは、可撓性材料に垂直で且つ該可撓性材料からチャネルを横切って可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側の地点まで延びる方向で測定されるチャネルに沿った地点でのチャネル高である。傾斜は、チャネルがバルブで終端となる部位で、入力チャネル８８の側部と底部との間に形成することができるほぼ垂直のコーナーを小さくする。鋭利なコーナーは、空気を捕捉することができるポケットとして働く可能性がある。この傾斜は、コーナーを平滑するのに役立つことができ、従って、これらのポケットの気泡の形成を低減させることができる。
【００５９】
また、図７Ａ〜図７Ｄは、バルブに向かって先細となる通気チャネル９０の高さを示している。このような先細により、通気チャネル９０内の空気ポケットの形成が妨げられる。図７Ａ〜図７Ｄは、入力チャネル８８と通気チャネル９０の高さが先細であることを示しているが、バルブは、入力チャネル８８と通気チャネル９０のいずれも先細部を含まず、又は入力チャネル８８が先細部を含むが通気チャネル９０が先細部を含まず、或いは通気チャネル９０が先細部を含み、入力チャネル８８が先細部を含まないように構成することもできる。
【００６０】
バルブの入力チャネル８８に最も近接する通気口９０の部分は、図７Ａで明らかであるように、入力チャネル８８の隣接部分に平行とすることができる。平行部分の長さは、任意選択的に、入力チャネル８８の隣接部分の幅とほぼ同じとすることができる。この構成により、バルブ内での気泡の生成を低減させることができる。
【００６１】
入力チャネル８８、出力チャネル８９、通気チャネル９０の互いに対する配置は、図６Ａ〜図７Ｄに示す配置から変えることができる。例えば、チャネルの交点での出力チャネルと入力チャネルの部分は両方とも、図２にＶで表記したバルブにより示されるように、出力チャネルに対し平行とすることができる。図２は流入チャネルに部分的に沿って位置付けられたバルブを示すが、該バルブを、流入チャネル、通気口チャネル、共通チャネルの交点で位置付けられるように構成することができる。チャネル配置に柔軟性があることにより、単一のカートリッジ上に配置することができる特徴部の数を増大させることができる。
【００６２】
幾つかの例では、第２のバルブチャネルは、図６Ａで明らかなように実質的に丸形である。丸形の直径は、出力チャネルの幅よりも大きくすることができる。これらの例では、出力チャネルは、図６Ａ、図７Ａで明らかなように、任意選択的に膨出部を有することができる。膨出部は、出力チャネルの壁が第２のバルブチャネルの壁と実質的に同一平面上にあるように構成することができる。この同一平面上にある性質によって、出力チャネルの壁と第２のバルブチャネルの壁との間に段差が形成される結果となる空気ポケットの形成を低減させることができる。
【００６３】
図６Ａ〜図７Ｄに開示されるバルブは、図２に関して記載した第１のバルブ３８又は第３のバルブ４２とすることができる。バルブが、第１のバルブ３８として働く場合には、流入チャネル２８は入力チャネル８８とすることができ、共通チャネル３２は出力チャネル８９とすることができ、通気チャネル３４は通気チャネル９０とすることができる。或いは、バルブは、流入チャネルに部分的に沿って位置決めすることもできる。例えば、流入チャネル２８の一部を入力チャネルとすることができ、流入チャネルの別の部分を出力チャネル８９とすることができ、通気チャネル３４を通気チャネル９０とすることができる。
【００６４】
バルブが第３のバルブ４２として働く場合には、流入チャネルは入力チャネル８８とすることができ、独立チャネル３０は出力チャネルとすることができ、通気チャネル３４は通気チャネル９０とすることができる。或いは、バルブは流入チャネルに部分的に沿って位置決めすることができる。例えば、流入チャネル２８の一部を入力チャネル８８とすることができ、流入チャネルの別の部分を出力チャネル８９とすることができ、通気チャネル３４を通気チャネル９０とすることができる。
【００６５】
図６Ａ〜図７Ｄに開示されているバルブは、図２に関して記載したように、バルブから通気チャネル３４を除去することにより第２のバルブ４０として働くように適合させることができる。バルブが第２のバルブ４０として働く場合には、共通チャネル２８を入力チャネルとすることができ、独立チャネル３０を出力チャネル８９とすることができる。或いは、バルブは、独立チャネル３０に部分的に沿って位置決めすることができる。例えば、独立チャネル３０の一部を入力チャネル８８とすることができ、独立チャネル３０の別の部分を出力チャネル８９とすることができる。
【００６６】
図５Ａ、図５Ｂに示す移送部品は、図６Ａ〜図６Ｅに従って構成されたバルブを含むことができるが、バルブの１つ、バルブの２つ以上又はバルブの全てを図７Ａ〜図７Ｅに従って構成することもできる。
【００６７】
上記のバルブは、可撓性層６４を変形させるほど溶液に加わる上流側圧力を増大させることにより、及び／又は外部機構を用いて可撓性層６４を障害物９２から離れるように移動させることにより開放させることができる。上流側圧力は、流入チャネルと流体連通する溶液を収容するリザーバ１４を圧縮することにより増大させることができる。好適な外部機構の例は真空である。真空を用いて、可撓性層６４を障害物９２から引き離すことができる。
【００６８】
可撓性層６４は、障害物９２と接触するように示されているが、上流側溶液に正圧が印加されないときに、可撓性層６４が障害物９２から間隔を置いて配置されるように移送部品を構成することもできる。可撓性層６４と障害物９２との間の間隙は、閾値圧力に達するまでは、溶液の表面張力により溶液が障害物９２を通過して流れないように十分に小さくすることができる。これらの例では、可撓性層６４が障害物９２から離れて移動することは、障害物９２の周りの通路の容積を増大させる働きをする。
【００６９】
バルブを通って溶液流を生じさせるのに必要な閾値圧力を制御することができる。可撓性層６４がより剛直になるか及び／又は厚くなるほど、閾値圧力が上昇する。正圧が上流側溶液に印加されていないときに可撓性層６４を障害物９２に近づけるように移動させると、閾値圧力は上昇する。バルブチャネル８４の１つ又はそれ以上の大きさを小さくすると、障害物９２の周りの流体路を狭くすることができ、閾値圧力を上昇させることができる。更に、バルブチャネル８４の１つ又はそれ以上の大きさを増大させると、障害物９２の周りの経路の容積を増大させることができ、閾値圧力を減少させることができる。
【００７０】
また、流入口バルブチャネル８４と流出口バルブチャネル８４の相対的大きさもバルブ性能に関係することができる。例えば、流入口バルブチャネル８４の断面積に対する流出口バルブチャネル８４の断面積の比は、バルブ性能に影響を及ぼすことができる。この比が１より小さい場合には、バルブを通る逆流を減少させることができる。加えて、この比を小さくすると、逆流の低減に役立つ。幾つかの例では、流入チャネル及び／又は流出口チャネルは、２つ以上の流路を有する。例えば、流出口流チャネルには、ベースを通る複数の穴を含むことができる。これらの例では、流出口チャネルの断面積は、各流路の総断面積の合計である。
【００７１】
バルブは、流入チャネルと共通チャネル３２との間に位置付けられたバルブに関して開示されているが、図示したバルブ構成は移送部品の他のバルブに適用することもできる。
【００７２】
上記の例では、通気チャネル３４がバルブに連結されているように示しているが、通気口チャネル３４は、種々の他の部位に位置決めしてもよい。例えば、通気口チャネル３４は、バルブの前の流入チャネルに位置決めすることができる。
【００７３】
図５Ａ、図５Ｂの移送部品は、バルブの各々を形成する単一の可撓性材料を示しているが、移送部品は、１つより多い可撓性材料を含むことができ、可撓性材料の各々は、１つのバルブ又は１つより多いバルブに含まれてもよい。
【００７４】
図８Ａ、図８Ｂは、可撓性層６４をバルブの障害物９２から離して移動させるために採用された外部機構と共に上記で開示したように構成されたカートリッジの動作を示す。図８Ａは、マニホルド９６上に位置付けられたカートリッジを含むシステムの側面図である。図８Ｂは、図８Ａに示すシステムの断面である。マニホルド９６は、複数の真空ポート９８を含む。ポートはカートリッジ上のバルブと位置合わせされる。マニホルド９６は、ポートの１つ又はそれ以上に対し独立して真空引きすることができるように構成される。真空ポート９８で引かれる真空の量は、図８ＢのＡで表記された破線及び矢印で示されるように、ポートと位置合わせされたバルブを完全に又は部分的に開放するのに十分とすることができる。その結果、マニホルド９６を用いて、カートリッジ上のバルブを選択的に開放させることができる。幾つかの例では、マニホルドはまた、１つ又はそれ以上の真空ポートに正圧を生じさせるように構成される。この正圧により、カートリッジの動作中に、１つ又はそれ以上のバルブを閉じたまま保持することができる。例えば、関連する第３のバルブ４２を通って関連する独立チャネル内に溶液を流入させながら、第２のバルブ４０（図２に示す）を閉じたまま保持するようにマニホルドを動作させることができる。第２のバルブを閉じたまま保持することにより、共通チャネルに流れ混む溶液の逆流を減少させることができる。幾つかの例では、カートリッジを通る望ましい流体の流れは、マニホルド９６を組み合わせて用いること、及び貯蔵部品のリザーバ１４に外部圧力を印加することにより達成される。
【００７５】
図８Ａ及び図８Ｂにマニホルド９６が開示されているが、上記で開示されたように構成されたカートリッジは、バルブを開閉させるための外部機構を用いることなく動作することができる。従って、マニホルド９６は任意である。
【００７６】
カートリッジは、各リザーバに関連する単一の破壊機構を有するように示されるが、カートリッジは、各リザーバに関連する２つ以上の破壊機構を含むことができ、及び／又は貯蔵部品のベースが、各リザーバに関連する２つ以上の開口部を含むこともできる。
【００７７】
移送部品は、電気化学的センサを含むように上記で開示されているが、カートリッジと併せて他のセンサタイプを用いることもできる。更に、上記カートリッジは、１つのセンサ、２つのセンサ又は３つより多いセンサを含むように適合させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１Ａ】電気化学的センサと共に用いるための、移送部品と連結するように構成された貯蔵部品を含むカートリッジを組み立てる前の貯蔵部品と移送部品の斜視図である。
【図１Ｂ】組み立てた後のカートリッジの斜視図である。
【図１Ｃ】各々が移送部品に連結された２つの貯蔵部品を有するカートリッジの斜視図である。
【図２】移送部品の内部を示す概略図である。
【図３Ａ】貯蔵部品の斜視図である。貯蔵部品はカバー、ベース、及びシール媒体を含む。
【図３Ｂ】図３Ａに示す貯蔵部品をＢで表記された線でとった断面図である。
【図３Ｃ】貯蔵部品を組み立てる前の貯蔵部品の斜視図である。
【図３Ｄ】図３Ａ〜図３Ｃによる貯蔵部品と共に用いるのに好適な破壊機構を有する移送部品の斜視図である。
【図３Ｅ】図３Ａの貯蔵部品及び図３Ｄの移送部品を用いたカートリッジの破壊機構を通る断面図である。
【図４Ａ】図３Ａに示す貯蔵部品をＢで表記された線でとった断面図である。
【図４Ｂ】シール媒体を所定位置に有さない図４Ａに示す貯蔵部品の底面図である。
【図４Ｃ】移送部品の一部の斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｃの移送部品に示す破壊機構を用いるカートリッジの断面図である。
【図５Ａ】移送部品を組み立てる前の移送部品のパーツの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの図と反転された、移送部品を組み立てる前の移送部品のパーツの別の斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ｂに示すカバーをＣで表記された線でとった断面図である。
【図５Ｄ】通気チャネル有する移送部品の一部の断面図である。
【図５Ｅ】狭窄領域を備えた通気チャネルを有するカバーの一部の底面図である。
【図５Ｆ】Ｆで表記された線でとった狭窄領域の断面図である。
【図６Ａ】移送部品が組み立てられると形成されるバルブを含む移送部品の一部の平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す移送部品の一部の底面図である。
【図６Ｃ】図６Ａに示すカートリッジをＣで表記された括弧間に延びる線に沿った、溶液がバルブを通って流れる前の断面図である。
【図６Ｄ】図６Ａに示すカートリッジをＤで表記された括弧間に延びる線に沿った断面図である。溶液がバルブを通って流れる前のバルブが示される。
【図６Ｅ】溶液がバルブを通って流れる間の図６Ｃ及び図６Ｄのバルブを示す図である。
【図７Ａ】カートリッジと共に用いるのに好適なバルブの別の実施形態のバルブを含むカバーの一部の斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示すカバーを含む移送部品をＢで表記された括弧間に延びる線に沿った、バルブを通って溶液が流れる前のバルブの断面図である。
【図７Ｃ】図７Ａに示すカバーを含む移送部品をＣで表記された括弧間に延びる線に沿った、バルブを通って溶液が流れる前のバルブの断面図である。
【図７Ｄ】溶液がバルブを通って流れる間のバルブを示す図である。
【図８Ａ】カートリッジの動作を示す、マニホルド上に位置付けられたカートリッジを含むシステムの側面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示すシステムの断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０ カートリッジ、１２ 貯蔵部品、１３ 移送部品、１４ リザーバ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アッセイに関し、より詳細にはアッセイと用いるためのカートリッジに関する。
【関連出願】
【０００２】
本出願は、「Ｃａｒｔｒｉｄｇｅ ｆｏｒ Ｕｓｅ Ｗｉｔｈ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｅｎｓｏｒｓ（電気化学的センサと共に用いるためのカートリッジ）」と題された２００３年１２月９日に出願された米国特許仮出願番号第６０／５２８，５６６号に対する優先権を主張し、該出願は引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００３】
試料中の生物学的又は化学的薬剤の存在及び／又は量を検出するための種々のアッセイが開発されている。この分野で行うことができるアッセイに対する要望は、アッセイ機器を更に小さく且つより効率的にすることがますます求められるようになった。この要求は、カートリッジ内に保持される１つ又はそれ以上のセンサを用いる装置で満たされた。カートリッジは、一般に、アッセイを行う場所でアッセイシステムから抜き出し又は挿入することができる。
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願番号第０９／８４８７２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アッセイの間、１つ又はそれ以上の溶液がセンサに送られる。これらの溶液の貯蔵と準備がこの技術を実施するための重大な障害である。他の障害は、これらの溶液を適切な状態でセンサに効果的に移送することが困難であることである。その結果、更に効率的で且つ効果的なアッセイ機器が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
カートリッジが開示される。本カートリッジは、独立した貯蔵部品と移送部品を含む。貯蔵部品は、取外し可能に移送部品に取り付けることができる。貯蔵部品は、各々がアッセイで用いる溶液を収容する１つ又はそれ以上のリザーバを含む。移送部品は、貯蔵部品のリザーバから移送部品内に位置付けられたセンサまで溶液を移すように構成される。幾つかの例では、複数の貯蔵部品が同時に移送部品と連結されるように構成される。
【０００７】
移送部品は、その移送部品が貯蔵部品に連結されると、貯蔵部品の材料のシール一体性が破壊されるよう構成された１つ又はそれ以上の破壊機構を含んでいる。破壊機構は、シール一体性を破壊して、リザーバ内の溶液を貯蔵部品から流出させる流出口を形成する。破壊機構の１つ又はそれ以上は、材料を穿孔するように構成された穿孔機構を含む。破壊機構の１つ又はそれ以上は、材料を延ばして、材料に１つ又はそれ以上のチャネルを開くように構成された延伸機構を含むことができる。
【０００８】
移送部品は、バルブで合流する通気チャネル、入力チャネル、出力チャネルを含むことができる。バルブは、通気チャネル内にガスを通気させながら、入力チャネルから出力チャネルまでの溶液の流れを制御するように構成される。幾つかの例では、この部品は、入力チャネルと出力チャネルとの間に位置付けられた障害物と、該障害物を覆って位置付けられた可撓性材料とを含む。可撓性材料は、バルブの動作中に、障害物と可撓性材料との間の変位が変化するように位置決めすることができる。
【０００９】
移送部品の別の実施態様が開示される。移送部品は、入力チャネルと出力チャネルとの間に位置する障害物の周りの溶液の流れを制御するように構成されたバルブを含む。このバルブは、バルブの動作中に、障害物と可撓性材料との間の変位が変化するように障害物を覆って位置付けられた可撓性材料を含む。入力チャネルの一部は、入力チャネルに沿ってバルブに向かって移動するときに可撓性材料に向かって傾斜する。
カートリッジ、移送部品、貯蔵部品を用いる方法も開示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
貯蔵部品と移送部品を有するカートリッジが開示される。貯蔵部品と移送部品は、独立しているが、カートリッジを作動させる前とその間は互いに連結される。貯蔵部品は、アッセイで用いられる溶液を各々収容する１つ又はそれ以上のリザーバを含む。移送部品は、貯蔵部品のリザーバから移送部品内に位置付けられるセンサまで溶液を移送するように構成される。単一のアッセイの間又は順次行うアッセイの間に、単一の移送部品と共に異なる貯蔵部品を順次用いることができる。その結果、アッセイを頻繁に行う場合には、同じ溶液を有する複数の貯蔵部品を用意して貯蔵することができる。或いは又は付加的に、必要に応じて異なるアッセイを効率的に行うことができるように、異なる溶液を有する複数の貯蔵部品を用意して貯蔵することもできる。従って、貯蔵部品により、アッセイに用いられる溶液を貯蔵するための簡単で効率的な装置が提供される。
【００１１】
幾つかの例では、単一の移送部品と共に複数の貯蔵部品を同時に用いることができる。異なる貯蔵部品は、同時に用いる前に別々に用意することができるので、異なる条件下で異なる貯蔵部品を用いることができる。例えば、貯蔵部品の１つを加熱すると同時に、別の貯蔵部品は冷蔵又は室温にすることができる。その結果、移送部品と連結された貯蔵部品の１つが、加熱された溶液を保持することができ、同じ移送部品に連結された別の貯蔵部品は、冷蔵又は室温の溶液を保持することができる。従って、異なる溶液を異なる温度でセンサに移送することができる。アッセイの多くでは、効果的にするために、異なる温度で１つ又はそれ以上の溶液を用いることが必要とされるので、異なる温度の溶液を使用できることは有利である。
【００１２】
図１Ａ〜図１Ｂは、電気化学的センサに用いるためのカートリッジ１０を示している。カートリッジ１０は、移送部品１３と連結されるように構成された貯蔵部品１２を含む。図１Ａは、カートリッジ１０を組み立てる前の貯蔵部品１２と移送部品１３の斜視図である。図１Ｂは、組み立てた後のカートリッジ１０の斜視図である。
【００１３】
貯蔵部品１２と移送部品１３は、実質的に平坦な界面を形成するように互いに連結することができる。例えば、貯蔵部品１２と移送部品１３の連結部は、図１Ｂで明らかなように、移送部品の上側を貯蔵部品の下側と接触させるように配置することができる。
【００１４】
貯蔵部品１２は、アッセイと併せて用いられる溶液を貯蔵するように構成された１つ又はそれ以上のリザーバ１４を含む。貯蔵部品は、１つ又はいくつかのリザーバに溶液を保持するように配置された媒体を含むことができる。幾つかの例では、媒体は、リザーバの１つ又はそれ以上をシールするように位置付けられる。
【００１５】
移送部品１３は、貯蔵部品１２のリザーバ１４に貯蔵される溶液を移送部品１３に位置付けられた１つ又はそれ以上の電気化学的センサ（図示せず）に移送するように構成される。移送部品１３は、貯蔵部品１２上の媒体の一体性を破壊するように構成された１つ又はそれ以上の破壊機構１６を含み、貯蔵部品上のリザーバ１４内の溶液がリザーバ１４から出て移送部品１３内に流入することができる流出口を形成するようにする。破壊機構１６は、貯蔵部品１２が移送部品１３に連結されると媒体の一体性が破壊されるように構成することができる。幾つかの例では、図１Ａで明らかなように、破壊機構１６の１つ又はそれ以上が移送部品１３から延びる。以下で明らかなように、移送機構１３はまた、破壊機構１６により設けられた破壊部を通って流れる溶液を受け取るように位置付けられたルーメン（図示せず）を含むことができる。ルーメンは、溶液を移送機構１３に移送することができる。幾つかの例では、ルーメンは破壊機構１６に含まれる。
【００１６】
カートリッジは、複数の貯蔵部品１２を含むことができる。例えば、図１Ｃは、移送部品１３と各々連結された２つの貯蔵部品１２を有するカートリッジ１０の斜視図である。異なる貯蔵部品１２に貯蔵された溶液を、移送部品１３に送ることができる。異なる貯蔵部品１２を、移送部品１３に連結する前に異なるように処理することができる。例えば、貯蔵部品１２の１つを室温に放置し、別の貯蔵部品１２を冷蔵するか加熱することができる。その結果、異なる貯蔵部品１２からの溶液を異なる状態で移送部品１３内に送ることができる。例として、１つの貯蔵部品１２からの溶液を、室温で移送部品１３に送ることができ、別の貯蔵部品１２からの溶液を、高温又は低温で移送部品１３に送ることができる。従って、単一の移送部品１３を備えた複数の貯蔵部品１２を用いることにより、カートリッジ１０の柔軟性が強化される。
【００１７】
図２は、移送部品１３の内部を示す概略図である。移送部品１３は、１つ又はそれ以上のセンサチャンバ２６を含む。各センサチャンバ２６は、センサ（図示せず）を保持するように構成される。適切なセンサは、限定ではないが、電気化学的センサを含む。電気化学的センサの例は、２００１年５月５日に出願され、名称が「Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ＳｅｎｓｏｒＣｈｉｐ（一体型センサチップを備えた生物学的識別システム）」の米国特許出願番号第０９／８４８７２７号で教示されており、これは引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【００１８】
また、移送部品１３は溶液が流れる複数のチャネルを含む。移送部品１３は各々が破壊機構１６により流体を移送する複数の流入チャネル２８を含む。また、移送部品１３は溶液を各々センサチャンバ２６に移送する複数の独立チャネル３０を含む。さらに、移送部品１３は溶液を流入チャネル２８から複数の独立チャネル３０まで移送する共通チャネル３２を含む。移送部品１３は各センサチャンバ２６から延びる廃棄チャネル３６を含む。廃棄チャネル３６はセンサチャンバ２６から溶液を取り除くように構成される。
【００１９】
移送部品１３は、該移送部品１３を通る溶液の流れを制御するように構成された複数のバルブを含む。第１のバルブ３８は、共通チャネル３２と破壊機構１６との間に各々位置付けられる。第１のバルブは、流入チャネルの長さに部分的に沿って位置付けられるように各々示されているが、第１のバルブの１つ又はそれ以上は、流入チャネル２８と共通チャネル３２との交点に位置決めすることができる。第２のバルブ４０は、独立チャネル３０と破壊機構１６の各々の間に位置付けられる。第２のバルブ４０は、流入チャネル２８の長さに部分的に沿って位置付けられるように各々示されているが、第１のバルブの１つ又はそれ以上は、流入チャネル２８と独立チャネル３０との交点に位置決めすることができる。第３のバルブ４２は、独立チャネル３０に沿って位置付けられる。第３のバルブ４０は、独立チャネル３０の長さに部分的に沿って位置付けられるように各々示されているが、第３のバルブの１つ又はそれ以上は、独立チャネル３０と共通チャネル３２との交点に位置決めすることができる。
【００２０】
移送部品１３は、各々バルブから延びる複数の通気口３４を含む。各通気口チャネル３４は、バルブを通して溶液を流しながら該バルブから空気を抜くように構成される。例えば、通気チャネルは、流入チャネルに沿ってバルブ内に溶液を移送しつつ流入チャネルから空気を抜くように構成することができる。
【００２１】
幾つかの例では、溶液は、リザーバ１４の１つからセンサチャンバ２６の各々内に移送される。例えば、Ｐ1で表記した破壊機構１６により破壊されるリザーバ（図示せず）内に収容された溶液に加わる圧力を増大させることができ、Ｖ1で表記された第１のバルブ３８を開放させることができる。溶液は、流入チャネル２８の第１の部分を通り、バルブを介して、流入チャネルの第２の部分内と共通チャネル３２内に流れ込む。溶液は、共通チャネル３２に沿って流れ、第３のバルブ４０と接触する。溶液を受け取ることになるセンサチャンバに関連する第３のバルブ４０が開放され、溶液は、各関連する独立チャネル３０を通り、センサチャンバ２６内に流れる。
【００２２】
幾つかの例では、溶液は、リザーバ１４の１つからセンサチャンバ２６の１つに移送される。例えば、Ｐ2で表記された破壊機構により破壊されるシールを有するリザーバ（図示せず）内に収容される溶液に加わる圧力が増大し、Ｖ2で表記された第３のバルブ４２が開かれる。溶液は、流入チャネル２８の第１の部分を通り、バルブを介して、流入チャネルの第２の部分を通って、独立チャネル３０内に流れ込む。独立チャネル３０の端部の第３のバルブ４０は、閉鎖したままであり、溶液が共通チャネル３２に流入しないようにする。その結果、溶液は、独立チャネル３０を通ってセンサチャンバ２６内に流入する。
【００２３】
図３Ａ〜図３Ｃは、貯蔵部品１２の好適な構造を示す。図３Ａは、貯蔵部品１２の斜視図である。図３Ｂは、Ｂで表記した線に沿った図３Ａに示す貯蔵部品１２の断面図である。図３Ｃは、カートリッジを組み立てる前の貯蔵部品１２の斜視図である。貯蔵部品１２は、カバー４６、ベース４８、シール媒体５０を含む。カバー４６は、共通プラットフォーム５４から延びる複数のポケット５２を含む。カバー４６は、ポケット５２が各々リザーバ１４の一部を区画し、ベース４８がリザーバ１４の別の部分を区画するようにベース４８と連結される。複数の開口部５３は各々、ベース４８を通って延び、リザーバ１４への開口部となるように位置付けられる。
【００２４】
シール媒体５０は、リザーバ内の溶液をシールするように穴全体にわたって延びる。シール媒体５０は、材料の１つ又はそれ以上の層を含むことができる。好ましいシール媒体５０は、ベース４８の開口部５３をシールし、穿孔後に再シールすることができる一次層を含む。例えば、シール層５０は隔膜を含むことができる。隔膜を用いると、リザーバ１４を溶液で充填する工程を簡単にすることができる。例えば、２つのルーメンを有する針を、隔膜を通ってベース４８の開口部５３の１つに通しリザーバ１４内に挿入することができる。リザーバ１４内の空気は、ルーメンの１つを通してリザーバ１４から抜き取ることができ、溶液は、他のルーメンを通してリザーバ１４内に計量分配することができる。隔膜は、針をリザーバ１４から引き抜いた後に再シールする。
【００２５】
カバー４６に好適な材料には、限定ではないが、熱成形ＰＶＣフィルムのような熱成形フィルム又はポリウレタンが含まれる。ベース４８は、硬質材料で構成することができる。硬質材料は、溶液貯蔵部品の形状を保つことができる。ベース４８に好適な材料には、限定ではないが、ＰＶＣ又はポリウレタンが含まれる。シール媒体の一次層に好適な材料には、限定ではないが、シリコーン４０Ｄのような隔膜材料が含まれる。カバーをベース４８に接合するのに好適な技術は、限定ではないが、ＲＦシール法が含まれる。シール媒体５０をベース４８に接合するのに好適な技術は、限定ではないが、レーザ溶接、エポキシ又は接着剤が含まれる。
【００２６】
図３Ｄ〜図３Ｅは、図３Ａ〜図３Ｃに示す貯蔵部品に用いるのに好適な移送部品を示す。図３Ｄは、移送部品の一部の斜視図である。複数の穿孔機構５６が移送部品の側部から延びている。穿孔機構５６は、シール媒体のシールの一体性を破壊することができる破壊機構として働く。図３Ｅは、図３Ａの貯蔵部品及び図３Ｄの移送部品を用いるカートリッジの断面である。該断面は、穿孔機構５６に沿ったものである。
【００２７】
穿孔機構５６は、貯蔵部品のポケットに位置合わせするように移送部品上に位置付けられる。貯蔵部品１２と移送部品１３とを連結すると、穿孔機構５６は、リザーバをシールするシール媒体５０の一部を穿孔する。シール媒体５０を穿孔することにより、リザーバ内の溶液が流れて穿孔機構５６と接触するようになる。ルーメン５７は、穿孔機構１６の１つ又はそれ以上を通って移送部品１３内に延びる。従って、ルーメン５７は、リザーバから移送部品１３内に溶液を移送することができる。
【００２８】
図３Ｅにおいて明らかなように、穿孔機構５６は、貯蔵部品１２のベース４８の開口部５３に位置合わせするように移送部品１３に位置付けられる。ベース４８は、穿孔機構５６が穿孔可能でない材料で構成されている。従って、穿孔機構は、開口部にわたって延びるシール媒体の一部を穿孔する。その結果、ベース４８は、穿孔機構５６により生じる破壊部位をシール媒体５０の局所領域に制限する。
【００２９】
図４Ａ〜図４Ｄは、破壊機構１６の異なる実施形態を用いるカートリッジを示す。図４Ａは、図３ＡにＢで表記された線に沿った貯蔵部品１２の断面図である。貯蔵部品１２は、カバー４６、ベース４８、シール媒体５０を含む。図４Ｂは、所定位置にシール媒体５０を備えない図４Ａに示す貯蔵部品１２の底面図である。図４Ｃは、破壊機構を有する移送部品の一部の斜視図である。図４Ｄは、図４Ｃの移送部品１３に図示された破壊機構１６を用いるカートリッジの断面図である。
【００３０】
開口部５３は、貯蔵部品１２のベース４８を通って延びて、リザーバ１４からの流体経路を形成する。ベース４８は、該ベース４８の底部に延び、開口部５３を囲む凹部５８を含む。移送部品を貯蔵部品と連結する前には、シール媒体５０は、凹部５８と開口部５３にわたって延び、従って、図４Ａで明らかなように開口部５３をシールする。
【００３１】
図４Ｃに示す移送部品の側部から延びる隆起部５９は、移送部品１３の側部にカップを形成する。カップは、破壊機構１６として働く。貯蔵部品１２と移送部品１３が連結されると、カップは、図４Ｄに示すように、シール媒体５０の一部を凹部５８内に押し込む。この押し込み動作により、シール媒体５０が延びる。シール媒体５０は、延びたときに開き、延びていないとき閉じている１つ又はそれ以上のチャネルを含むことができる。１つ又はそれ以上のチャネルが、開口部５３を覆い及び／又は凹部５８を覆って位置付けられる。その結果、リザーバ１４内の溶液は、リザーバ１４から１つ又はそれ以上のチャネルを通って流れ、破壊機構１６と接触することができる。従って、カップにより開いた１つ又はそれ以上のチャネルが各々、シール媒体のシール一体性の破壊部として機能する。開口部６１は、カップの底部から移送部品１３内に延びる。その結果、溶液は、リザーバ１３からシール媒体５０の１つ又はそれ以上の破壊部を通り、移送部品１３内に流れることができる。
【００３２】
カップと共に用いるのに好適なシール媒体は、限定ではないが、熱可塑エラストマー（ＴＰＥ）を含む。
【００３３】
凹部５８は開口部５３を囲み、開口部５３の周りにリップ６３が形成されるように開口部から間隔を置いて配置されて示されているが、凹部５８は、開口部から間隔を置いて配置される必要はない。例えば、凹部５８は、リップ６３が存在しないように開口部５３に直接移行することができる。リップ６３が存在しない場合には、破壊機構は、カップとして、鈍化した穿孔機構として、又はその２つの組み合わせとして構成することができる。
【００３４】
凹部は、開口部を囲むものとして開示されているが、凹部５８は、開口部５３を囲まずに該開口部５３に隣接するように位置付けることができ、関連する破壊機構１６は、凹部５８が受け入れるように構成された隆起部を含むことができる。図４Ｃは、単一の破壊機構１６がカップを含む移送部品１３を示すが、移送部品上の破壊機構の２つ以上又は全てがカップを含むこともできる。更に、移送部品は、穿孔機構と、破壊機構として働くカップとの組み合わせを含むことができる。
【００３５】
ポケットが貯蔵部品内のリザーバとして働く場合には、該ポケットは、外部の圧力が印加されたときに変形可能とすることができる。カートリッジ１０を作動する間に、オペレータは、ポケットに圧力を印加して、溶液をリザーバ内から移送部品１３へ駆動することができる。従って、ポケットに印加される圧力を用いて、溶液をリザーバから移送部品に移送することができる。ＰＶＣ又はポリウレタンのような貯蔵部品１２のカバー４６の材料により、ポケット５２は、該ポケット５２に圧力が印加されることにより変形することができる。
【００３６】
上に示す各貯蔵部品の各々は、開口部５３の各々にわたって延びる単一のシール媒体を有するが、貯蔵部品は１つよりも多いシール媒体を含むことができ、シール媒体の各々が開口部の１つ又はそれ以上にわたって延びることができる。
【００３７】
図示していないが、上記に開示されたシール媒体５０は、一次層を覆って位置付けられる二次シール層を含むことができる。二次シール層は、溶液が貯蔵部品１２のリザーバ１４に装填された後に貯蔵部品に付加することができ、貯蔵部品を移送及び／又は貯蔵する間に、シール媒体５０を通って溶液が漏出しないように選択することができる。二次シール層は、カートリッジを組み立てる前に除去することもでき、或いは所定場所に残すこともできる。二次シール層に好適な材料は、限定ではないが、Ｍｙｌａｒを含む。二次シール層は、接着剤又は表面張力を用いて貯蔵部品に取り付けることができる。
【００３８】
図５Ａ〜図５Ｃは、図２に関して開示したように動作させる構成にされた移送部品１３に好適な構成を示している。図５Ａは、移送部品１３を組み立てる前の移送部品１３の一部の斜視図である。図５Ｂは、移送部品１３を組み立てる前の移送部品１３の一部の別の斜視図である。図５Ｂの図は、図５Ａの図を反転させたものである。移送部品１３は、カバー６２と可撓性層６４との間に位置付けられたベース６０を含む。図５Ｃは、Ｃで表記した線に沿った図５Ｂに示すカバー６２の断面図である。
【００３９】
カバー６２は、共通のプラットフォーム６６から延びる複数の破壊機構１６を含む。凹部６８は、図５Ｂ、図５Ｃで明らかなようにカバー６２の底部で延びる。以下で明らかとなるように、これらの凹部６８は、移送部材のチャネルとセンサチャンバ２６の上部と側部となる。例えば、凹部の側部は、チャネルの側部とセンサチャンバ２６の側部として働く。センサチャンバ２６は、移送部品１３が組み立てられたときに、ベース６０上の各センサがセンサチャンバ２６内に位置付けられるように配置される。また、カバー６２は、各々が破壊機構１６につながったルーメンへの開口部２０として機能する複数の開口部２０を含む。
【００４０】
ベース６０は、溶液中の薬剤の存在及び／又は量を検出するための複数のセンサ７０を含む。センサ７０は、移送部品が組み立てられたときに各センサがセンサチャンバ内に位置付けられるようにベース６０上に配置される。図示したセンサは、作用電極７２、参照電極７４、対向電極７６を含む。幾つかの例では、電極の各々は、導電性材料の単一の層で形成される。好適な導電性材料は、限定ではないが、金を含む。導線７８は、電極の各々と電気接点８０との間を電気的に導通する。他のセンサ構成は、２００１年５月５日に出願された、名称が「Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｎｓｏｒ Ｃｈｉｐ（一体型センサチップを備えた生物学的識別システム）」の米国特許出願番号第０９／８４８７２７号で開示されており、これは引用により全体が本明細書に組み込まれる。
【００４１】
移送部品が組み立てられると、電気接点には、カバー６２を通って延びる開口部８２を介してアクセスすることができる。図示していないが、貯蔵部品は、移送部品の開口部８２と貯蔵部品の開口部の両方を通して電気接点８０にアクセスできるように、開口部８２と位置合わせされた複数の開口部を含む。或いは、貯蔵部品は、移送部品の開口部が、カートリッジを組み立てた後に露出したままとなるように構成することができる。この場合、接点には、移送部品の開口部８２を介してアクセスすることができる。
【００４２】
複数の第１のバルブチャネル８４と第２のバルブチャネル８５は、ベース６０を通って延びる。以下で明らかとなるように、各第１のバルブチャネル８４は、該第１のバルブチャネル及び関連する第２のバルブチャネル８５が同じバルブの一部であるので、第２のバルブチャネル８５と関連する。移送部品を組み立てると：第１のバルブチャネルの一部は、流入チャネルを通って流れる溶液が第１のバルブチャネルに流入することができるように流入チャネル２８と位置合わせされ、関連する第２のバルブチャネルは、第２のバルブチャネル内の溶液が共通チャネルに流入することができるように共通チャネルと位置合わせされ、；第１のバルブチャネル８４の一部は、流入チャネルを通って流れる溶液が第１のバルブチャネル内に流入することができるように流入チャネル２８と位置合わせされ、関連する第２のバルブチャネルは、第２のバルブチャネル内の溶液が独立チャネル内に流入することができるように独立チャネルと位置合わせされ；第１のバルブチャネル８４の一部は、共通チャネルを通って流れる溶液が第１のバルブチャネル内に流入することができるように共通チャネル２８と位置合わせされ、関連する第２のバルブチャネルは、第２のバルブチャネル内の溶液が独立チャネル内に流入することができるように独立チャネルと位置合わせされる。以下で明らかとなるように、第１のバルブチャネル８４は、バルブ流入口として働くことができ、第２のバルブチャネル８４は、バルブ流出口として働くことができる。
【００４３】
また、第１の通気開口部８６はベース６０を通って延びる。移送部品を組み立てると、第１の通気開口部８６は、各通気チャネル３４内の空気が第１の通気開口部８６を通って流れることができるように通気チャネル３４と位置合わせされる。可撓性層６４は、複数の第２の通気開口部８７を含む。第２の通気開口部８７は、移送部品が組み立てられると各第２の通気開口部８７が第１の通気開口部と位置合わせするように位置付けられる。その結果、各通気チャネル３４内の空気は、第１の通気開口部８６を通り、次いで第２の開口部を通って流れることができる。従って、各通気チャネル内の空気を環境中に排気することができる。
【００４４】
移送部品１３は、ベース６０をカバー６２と可撓性層６４に取り付けることにより組み立てることができる。移送部品１３を組み立てると、チャネルは、ベース６０とカバー６２の凹部により部分的に区画される。例えば図５Ｄは、通気チャネル３４を有する移送部品１３の一部の断面図である。カバー６２は、通気チャネル３４の上面と側部を区画し、ベース６０は、通気チャネル３４の底部を区画する。
【００４５】
移送部品１３は、通気チャネル３４を通る溶液を制限しながら、通気チャネル３４を通って空気が流れることができるように構成される。幾つかの例では、通気チャネル３４は、通気チャネル３４を通る溶液の流れを阻止又は低減しながら、気流が通気チャネル３４を通過することができるような大きさにされる。
【００４６】
幾つかの例では、通気チャネル３４は、１つ又はそれ以上の狭窄領域８９を含む。狭窄領域８９は、通気チャネル中の障害物を通る複数の管、導管、チャネル又は孔を含むことができる。管、導管、チャネル又は孔は、各々、空気を流すことができるが溶液の流れを妨げる大きさにされる。例えば、図５Ｅは、狭窄領域８９を備えた通気チャネル３４を有するカバー６２の一部の底面図である。図５Ｆは、Ｆで表記された線で見た狭窄領域８９の断面である。狭窄領域８９は、空気を流すことができるが溶液の流れを制限又は妨げる大きさに各々された複数の管９１を含む。幾つかの例では、管９１は、各々、０．０１μｍ2未満の断面積を有する。複数の管９１を用いると、溶液流を制限するように構成された単一の管又は単一のチャネルで達成することができるレベルより高いレベルまで空気流の量を増大させることができる。その結果、複数の管９１により、通気チャネル３４を通して空気を流すことができる効率を高めることができる。狭窄領域８９は、通気チャネル３４に沿ったどこにでも位置決めすることができ、単一の通気チャネル３４に沿って複数の狭窄領域を用いることができる。更に、狭窄領域８９は、通気チャネル３４の全長に延びることができる。
【００４７】
代わりに又は付加的に、第２の通気開口部８７の１つ又はそれ以上を覆うように、可撓性層６４上に膜（図示せず）を位置付けることができる。膜は、空気が膜を通過することができるが、溶液は膜を通って流れることができないように選択することができる。その結果、膜は、通気チャネル３４を通る溶液の流れを妨げることができる。膜は、第２の通気開口部に対して局所的に位置決めすることができる。例えば、膜は、第２の通気開口部の１つ又はそれ以上を覆うように位置決めすることができる。或いは、膜は、可撓性層６４上に位置付けられ、複数の第２の通気開口部８７を覆う材料の層とすることができる。膜に好適な材料は、限定ではないが、ＰＴＦＥを含む。膜を用いる場合には、通気チャネルはまた、溶液流を制限するように構成することもできるが、必ずしもそうでなくてもよい。例えば、任意選択的に、１つ又はそれ以上の狭窄領域８９を膜と共に用いることができる。
【００４８】
図５Ａに示すカバー６２は、共通プラットフォーム６６から延びる複数の廃棄物流出口構造体９３を含む。これらの流出口構造体は、移送部品が組み立てられると廃棄チャネル３６と位置合わせされ、センサチャンバ２６からの廃棄溶液用の流出口を形成する。流出口構造体は、カートリッジが組み立てられると、貯蔵部品上の空のリザーバ１４を穿孔する穿孔機構とすることができる。これらの例では、廃棄溶液は、カートリッジの作動中にリザーバ１４に流入する。或いは、カートリッジの上部で流出口構造体にアクセスすることもできる。例えば、流出口構造体は、貯蔵部品を通るかその周囲に延びる。これらの例では、流出口構造体は、廃棄溶液をカートリッジから取り除くチューブ又は他の装置に連結することができる。流出口構造体は、貯蔵装置上に存在する必要はない。これらの例では、移送部品は、廃棄溶液が流入することができる内部リザーバを含むことができる。例えば、ベース６０とカバー６２は、廃棄チャネル３６が流入する廃棄物リザーバを形成することができる。
【００４９】
カバー６２とベース６０は、限定ではないが、射出成形を含む技術により形成することができる。カバー６２とベース６０に好適な材料は、限定ではないが、ポリカーボネートを含む。好適な可撓性層６４は、限定ではないが、弾性膜を含む。カバー６２とベース６０を接合するのに好適な技術は、限定ではないが、レーザ溶接又は接着剤の使用を含む。ベース６０と可撓性層６４を接合するのに種々の技術を用いることができる。例えば、レーザ溶接を用いてベース６０と可撓性層６４を接合することができる。以下で明らかになるように、可撓性層６４が移送部品に接合されない移送部品の領域が存在する。これらの領域は、レーザ溶接と併せてシャドーマスクを用いることにより形成することができる。集積回路製造技術を用いて、ベース上に電極、電気接点、導線を形成することができる。
【００５０】
カバー６２、ベース６０、可撓性層６４は、移送機構内にバルブを形成する。図６Ａ〜図６Ｅは、図５Ａ、図５Ｂに示す移送部品を組み立てると形成されるバルブの１つを示す。図６Ａは、バルブを含む移送部品の一部の平面図である。破線は、移送部品の内部に位置付けられた物品を示す。図６Ｂは、図６Ａに示す移送部品の一部の底面図である。図６Ｂの破線は、可撓性層６４がベース６０に取り付けられていないバルブ領域９１の部位を示す。図６Ｃは、図６Ａに示すカートリッジをＣで表記された括弧の間に延びる線に沿った断面図である。図６Ｄは、図６Ａに示すカートリッジをＤで表記された括弧の間に延びる線に沿った断面図である。
【００５１】
ベース６０の第１のバルブチャネル８４は、入力チャネル内の溶液が第１のバルブチャネル内に流入することができるように、カバー６２の入力チャネル８８と位置合わせされる。従って、第１のバルブチャネル８４は入力チャネルの一部となる。ベース６０の第２のバルブチャネル８５は、第２のバルブチャネル内の溶液が出力チャネル内に流入することができるようにカバー６２の出力チャネルと位置合わせされる。従って、第２のバルブチャネル８４は出力チャネルの一部となる。ベース６０とカバー６２は共に、入力チャネル８８と出力チャネル８９との間に障害物９２を形成するように作用する。加えて、カバーは、入力チャネルと通気チャネルとの間の第２の障害物を形成している。可撓性材料が、障害物９２、第１のバルブチャネル、第２のバルブチャネルを覆って位置付けられる。その結果、可撓性材料は、入力チャネルの一部と出力チャネルの一部を覆って位置付けられる。更に、可撓性材料は、通気チャネルを覆って位置付けられる。
【００５２】
図６Ｄ〜図６Ｅは、バルブの動作を示す。バルブを通る溶液流の望ましい方向は、図６ＤのＦで表記された矢印で示される。可撓性層６４は、バルブの上流側の溶液に閾値圧力を印加する前に溶液が障害物９２の周りを流れないように該障害物９２に十分近接して位置付けられる。その結果、図６Ｄは、溶液がバルブを通って流れる前のバルブを示す。溶液がバルブに向かって流れると、入力チャネル８８内の空気は、図６ＣのＡで表記された矢印に示されるように、通気チャネル９０を通って入力チャネル８８を出ることができる。通気チャネル９０は、空気が、通気チャネル９０を通って流れることができるように構成される。幾つかの例では、溶液はまた、通気チャネルの長さの全体又はその一部を通って流れることができる。溶液が通気チャネルに流れる例では、１つ又はそれ以上の狭窄領域は、任意選択的に、図５に関連して論じたように通気チャネルに沿って位置決めすることもできる。その結果、通気チャネル９０により、入力チャネルから空気及び／又は他のガスを通気することができる。通気チャネル９０の一部が、バルブ領域の入力チャネル８８に平行であるように示される。通気チャネル９０が平行であるという性質により、バルブ領域を溶液で満たす間に空気を継続して排出することができる。
【００５３】
バルブの動作中、可撓性層６４と障害物９２との間の変位が変化する。例えば、バルブが閉じた位置から開き又はバルブが更に開くと、可撓性層６４は、図６Ｅに示すように障害物９２から離れて移動する。可撓性層６４が障害物９２から離れて移動すると、障害物９２の周りの流体路の容積が増大する。溶液に対する上流側圧力が閾値圧力を超えると、溶液は、図６ＥにＦで表記された矢印で示すように障害物９２の周りの流体路を通って流れ始める。従って、可撓性層が障害物から離れて移動すると、溶液が入力チャネル８８から出力チャネル８９に流入することができる。
【００５４】
図７Ａ〜図７Ｃはカートリッジと共に用いるのに好適なバルブの別の実施形態を示す。図７Ａは、バルブを含むカバーの一部の斜視図である。図７Ｂは、図７Ａに示すカバー６２を含む移送部品をＢで表記した括弧間に延びる線に沿った断面図を示す。図７Ｃは、図７Ａに示すカバー６２を含む移送部品をＣで表記した括弧間に延びる線に沿った断面図を示す。
【００５５】
ベース６０の第１のバルブチャネル８４は、入力チャネル内の溶液が第１のバルブチャネルに流入することができるようにカバー６２の入力チャネル８８と位置合わせされる。従って、第１のバルブチャネル８４は入力チャネルの一部となる。ベース６０の第２のバルブチャネルは、第２のバルブチャネル内の溶液が出力チャネルに流入するようにカバー６２の出力チャネル８９と位置合わせされる。従って、第２のバルブチャネルは出力チャネルの一部となる。ベース６０とカバー６２は共に、入力チャネル８８と出力チャネル８９との間に障害物９２を形成するように作用する。加えて、カバーは、入力チャネルと通気チャネルとの間の第２の障害物を形成している。可撓性材料は、障害物９２、第１のバルブチャネル、第２のバルブチャネルを覆って位置付けられる。その結果、可撓性材料は、入力チャネルの一部と出力チャネルの一部を覆って位置付けられる。更に、可撓性材料は通気チャネルの一部も覆って位置付けられる。
【００５６】
図７Ｂ、図７Ｄはバルブの動作を示す。溶液がバルブを通って流れる望ましい方向は、図７ＣのＣで表記された矢印で示される。可撓性層６４は、バルブ上流側の溶液に閾値圧力が印加される前には溶液が障害物９２の周りを流れないように、障害物９２に十分に近接して位置付けられる。その結果、図７Ｃは、溶液がバルブを通って流れる前のバルブを示す。溶液がバルブに向かって流れると、入力チャネル８８内の空気は、図７ＢのＢで表記された矢印で示されるように、通気口９０を通って入力チャネルから出ることができる。幾つかの例では、溶液はまた、通気チャネルに流入することもできる。溶液が通気チャネルに流入する例では、図５に関して論じたように、通気チャネルに沿って１つ又はそれ以上の狭窄領域を任意選択的に位置決めすることができる。従って、通気チャネル９０は、空気は通気チャネル９０を通って流れることができるが、溶液は通気チャネル９０を通って流れないように構成されている。その結果、通気チャネル９０により、入力チャネル８８から空気を排出することができる。
【００５７】
バルブが開くと、可撓性層６４は、図７Ｄに示すように、障害物９２から離れて移動する。可撓性層６４が障害物９２から離れて移動すると、障害物９２の周りに流体路が生じる。溶液の上流側の圧力が閾値圧力を超えると、溶液は、図７ＤにＤで表記される矢印により示されるように障害物９２の周りの流体路を通って流れ始める。従って、可撓性層が障害物から離れて移動すると、溶液が入力チャネル８８から出力チャネル８９内に流入することができる。
【００５８】
バルブで交差するチャネルの１つ又はそれ以上の容積は、チャネルがバルブに近づくにつれて減少する。可撓性材料に対向するチャネルの部分は、図７Ｃで明らかなように、チャネルがバルブに近づくにつれて可撓性材料に向かって傾斜することができる。例えば、バルブを終端とする入力チャネルの部分の高さは、バルブに近づく方向で先細とすることができる。このチャネルの高さとは、可撓性材料に垂直で且つ該可撓性材料からチャネルを横切って可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側の地点まで延びる方向で測定されるチャネルに沿った地点でのチャネル高である。傾斜は、チャネルがバルブで終端となる部位で、入力チャネル８８の側部と底部との間に形成することができるほぼ垂直のコーナーを小さくする。鋭利なコーナーは、空気を捕捉することができるポケットとして働く可能性がある。この傾斜は、コーナーを平滑するのに役立つことができ、従って、これらのポケットの気泡の形成を低減させることができる。
【００５９】
また、図７Ａ〜図７Ｄは、バルブに向かって先細となる通気チャネル９０の高さを示している。このような先細により、通気チャネル９０内の空気ポケットの形成が妨げられる。図７Ａ〜図７Ｄは、入力チャネル８８と通気チャネル９０の高さが先細であることを示しているが、バルブは、入力チャネル８８と通気チャネル９０のいずれも先細部を含まず、又は入力チャネル８８が先細部を含むが通気チャネル９０が先細部を含まず、或いは通気チャネル９０が先細部を含み、入力チャネル８８が先細部を含まないように構成することもできる。
【００６０】
バルブの入力チャネル８８に最も近接する通気口９０の部分は、図７Ａで明らかであるように、入力チャネル８８の隣接部分に平行とすることができる。平行部分の長さは、任意選択的に、入力チャネル８８の隣接部分の幅とほぼ同じとすることができる。この構成により、バルブ内での気泡の生成を低減させることができる。
【００６１】
入力チャネル８８、出力チャネル８９、通気チャネル９０の互いに対する配置は、図６Ａ〜図７Ｄに示す配置から変えることができる。例えば、チャネルの交点での出力チャネルと入力チャネルの部分は両方とも、図２にＶで表記したバルブにより示されるように、出力チャネルに対し平行とすることができる。図２は流入チャネルに部分的に沿って位置付けられたバルブを示すが、該バルブを、流入チャネル、通気口チャネル、共通チャネルの交点で位置付けられるように構成することができる。チャネル配置に柔軟性があることにより、単一のカートリッジ上に配置することができる特徴部の数を増大させることができる。
【００６２】
幾つかの例では、第２のバルブチャネルは、図６Ａで明らかなように実質的に丸形である。丸形の直径は、出力チャネルの幅よりも大きくすることができる。これらの例では、出力チャネルは、図６Ａ、図７Ａで明らかなように、任意選択的に膨出部を有することができる。膨出部は、出力チャネルの壁が第２のバルブチャネルの壁と実質的に同一平面上にあるように構成することができる。この同一平面上にある性質によって、出力チャネルの壁と第２のバルブチャネルの壁との間に段差が形成される結果となる空気ポケットの形成を低減させることができる。
【００６３】
図６Ａ〜図７Ｄに開示されるバルブは、図２に関して記載した第１のバルブ３８又は第３のバルブ４２とすることができる。バルブが、第１のバルブ３８として働く場合には、流入チャネル２８は入力チャネル８８とすることができ、共通チャネル３２は出力チャネル８９とすることができ、通気チャネル３４は通気チャネル９０とすることができる。或いは、バルブは、流入チャネルに部分的に沿って位置決めすることもできる。例えば、流入チャネル２８の一部を入力チャネルとすることができ、流入チャネルの別の部分を出力チャネル８９とすることができ、通気チャネル３４を通気チャネル９０とすることができる。
【００６４】
バルブが第３のバルブ４２として働く場合には、流入チャネルは入力チャネル８８とすることができ、独立チャネル３０は出力チャネルとすることができ、通気チャネル３４は通気チャネル９０とすることができる。或いは、バルブは流入チャネルに部分的に沿って位置決めすることができる。例えば、流入チャネル２８の一部を入力チャネル８８とすることができ、流入チャネルの別の部分を出力チャネル８９とすることができ、通気チャネル３４を通気チャネル９０とすることができる。
【００６５】
図６Ａ〜図７Ｄに開示されているバルブは、図２に関して記載したように、バルブから通気チャネル３４を除去することにより第２のバルブ４０として働くように適合させることができる。バルブが第２のバルブ４０として働く場合には、共通チャネル２８を入力チャネルとすることができ、独立チャネル３０を出力チャネル８９とすることができる。或いは、バルブは、独立チャネル３０に部分的に沿って位置決めすることができる。例えば、独立チャネル３０の一部を入力チャネル８８とすることができ、独立チャネル３０の別の部分を出力チャネル８９とすることができる。
【００６６】
図５Ａ、図５Ｂに示す移送部品は、図６Ａ〜図６Ｅに従って構成されたバルブを含むことができるが、バルブの１つ、バルブの２つ以上又はバルブの全てを図７Ａ〜図７Ｅに従って構成することもできる。
【００６７】
上記のバルブは、可撓性層６４を変形させるほど溶液に加わる上流側圧力を増大させることにより、及び／又は外部機構を用いて可撓性層６４を障害物９２から離れるように移動させることにより開放させることができる。上流側圧力は、流入チャネルと流体連通する溶液を収容するリザーバ１４を圧縮することにより増大させることができる。好適な外部機構の例は真空である。真空を用いて、可撓性層６４を障害物９２から引き離すことができる。
【００６８】
可撓性層６４は、障害物９２と接触するように示されているが、上流側溶液に正圧が印加されないときに、可撓性層６４が障害物９２から間隔を置いて配置されるように移送部品を構成することもできる。可撓性層６４と障害物９２との間の間隙は、閾値圧力に達するまでは、溶液の表面張力により溶液が障害物９２を通過して流れないように十分に小さくすることができる。これらの例では、可撓性層６４が障害物９２から離れて移動することは、障害物９２の周りの通路の容積を増大させる働きをする。
【００６９】
バルブを通って溶液流を生じさせるのに必要な閾値圧力を制御することができる。可撓性層６４がより剛直になるか及び／又は厚くなるほど、閾値圧力が上昇する。正圧が上流側溶液に印加されていないときに可撓性層６４を障害物９２に近づけるように移動させると、閾値圧力は上昇する。バルブチャネル８４の１つ又はそれ以上の大きさを小さくすると、障害物９２の周りの流体路を狭くすることができ、閾値圧力を上昇させることができる。更に、バルブチャネル８４の１つ又はそれ以上の大きさを増大させると、障害物９２の周りの経路の容積を増大させることができ、閾値圧力を減少させることができる。
【００７０】
また、流入口バルブチャネル８４と流出口バルブチャネル８４の相対的大きさもバルブ性能に関係することができる。例えば、流入口バルブチャネル８４の断面積に対する流出口バルブチャネル８４の断面積の比は、バルブ性能に影響を及ぼすことができる。この比が１より小さい場合には、バルブを通る逆流を減少させることができる。加えて、この比を小さくすると、逆流の低減に役立つ。幾つかの例では、流入チャネル及び／又は流出口チャネルは、２つ以上の流路を有する。例えば、流出口流チャネルには、ベースを通る複数の穴を含むことができる。これらの例では、流出口チャネルの断面積は、各流路の総断面積の合計である。
【００７１】
バルブは、流入チャネルと共通チャネル３２との間に位置付けられたバルブに関して開示されているが、図示したバルブ構成は移送部品の他のバルブに適用することもできる。
【００７２】
上記の例では、通気チャネル３４がバルブに連結されているように示しているが、通気口チャネル３４は、種々の他の部位に位置決めしてもよい。例えば、通気口チャネル３４は、バルブの前の流入チャネルに位置決めすることができる。
【００７３】
図５Ａ、図５Ｂの移送部品は、バルブの各々を形成する単一の可撓性材料を示しているが、移送部品は、１つより多い可撓性材料を含むことができ、可撓性材料の各々は、１つのバルブ又は１つより多いバルブに含まれてもよい。
【００７４】
図８Ａ、図８Ｂは、可撓性層６４をバルブの障害物９２から離して移動させるために採用された外部機構と共に上記で開示したように構成されたカートリッジの動作を示す。図８Ａは、マニホルド９６上に位置付けられたカートリッジを含むシステムの側面図である。図８Ｂは、図８Ａに示すシステムの断面である。マニホルド９６は、複数の真空ポート９８を含む。ポートはカートリッジ上のバルブと位置合わせされる。マニホルド９６は、ポートの１つ又はそれ以上に対し独立して真空引きすることができるように構成される。真空ポート９８で引かれる真空の量は、図８ＢのＡで表記された破線及び矢印で示されるように、ポートと位置合わせされたバルブを完全に又は部分的に開放するのに十分とすることができる。その結果、マニホルド９６を用いて、カートリッジ上のバルブを選択的に開放させることができる。幾つかの例では、マニホルドはまた、１つ又はそれ以上の真空ポートに正圧を生じさせるように構成される。この正圧により、カートリッジの動作中に、１つ又はそれ以上のバルブを閉じたまま保持することができる。例えば、関連する第３のバルブ４２を通って関連する独立チャネル内に溶液を流入させながら、第２のバルブ４０（図２に示す）を閉じたまま保持するようにマニホルドを動作させることができる。第２のバルブを閉じたまま保持することにより、共通チャネルに流れ混む溶液の逆流を減少させることができる。幾つかの例では、カートリッジを通る望ましい流体の流れは、マニホルド９６を組み合わせて用いること、及び貯蔵部品のリザーバ１４に外部圧力を印加することにより達成される。
【００７５】
図８Ａ及び図８Ｂにマニホルド９６が開示されているが、上記で開示されたように構成されたカートリッジは、バルブを開閉させるための外部機構を用いることなく動作することができる。従って、マニホルド９６は任意である。
【００７６】
カートリッジは、各リザーバに関連する単一の破壊機構を有するように示されるが、カートリッジは、各リザーバに関連する２つ以上の破壊機構を含むことができ、及び／又は貯蔵部品のベースが、各リザーバに関連する２つ以上の開口部を含むこともできる。
【００７７】
移送部品は、電気化学的センサを含むように上記で開示されているが、カートリッジと併せて他のセンサタイプを用いることもできる。更に、上記カートリッジは、１つのセンサ、２つのセンサ又は３つより多いセンサを含むように適合させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１Ａ】電気化学的センサと共に用いるための、移送部品と連結するように構成された貯蔵部品を含むカートリッジを組み立てる前の貯蔵部品と移送部品の斜視図である。
【図１Ｂ】組み立てた後のカートリッジの斜視図である。
【図１Ｃ】各々が移送部品に連結された２つの貯蔵部品を有するカートリッジの斜視図である。
【図２】移送部品の内部を示す概略図である。
【図３Ａ】貯蔵部品の斜視図である。貯蔵部品はカバー、ベース、及びシール媒体を含む。
【図３Ｂ】図３Ａに示す貯蔵部品をＢで表記された線でとった断面図である。
【図３Ｃ】貯蔵部品を組み立てる前の貯蔵部品の斜視図である。
【図３Ｄ】図３Ａ〜図３Ｃによる貯蔵部品と共に用いるのに好適な破壊機構を有する移送部品の斜視図である。
【図３Ｅ】図３Ａの貯蔵部品及び図３Ｄの移送部品を用いたカートリッジの破壊機構を通る断面図である。
【図４Ａ】図３Ａに示す貯蔵部品をＢで表記された線でとった断面図である。
【図４Ｂ】シール媒体を所定位置に有さない図４Ａに示す貯蔵部品の底面図である。
【図４Ｃ】移送部品の一部の斜視図である。
【図４Ｄ】図４Ｃの移送部品に示す破壊機構を用いるカートリッジの断面図である。
【図５Ａ】移送部品を組み立てる前の移送部品のパーツの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ａの図と反転された、移送部品を組み立てる前の移送部品のパーツの別の斜視図である。
【図５Ｃ】図５Ｂに示すカバーをＣで表記された線でとった断面図である。
【図５Ｄ】通気チャネル有する移送部品の一部の断面図である。
【図５Ｅ】狭窄領域を備えた通気チャネルを有するカバーの一部の底面図である。
【図５Ｆ】Ｆで表記された線でとった狭窄領域の断面図である。
【図６Ａ】移送部品が組み立てられると形成されるバルブを含む移送部品の一部の平面図である。
【図６Ｂ】図６Ａに示す移送部品の一部の底面図である。
【図６Ｃ】図６Ａに示すカートリッジをＣで表記された括弧間に延びる線に沿った、溶液がバルブを通って流れる前の断面図である。
【図６Ｄ】図６Ａに示すカートリッジをＤで表記された括弧間に延びる線に沿った断面図である。溶液がバルブを通って流れる前のバルブが示される。
【図６Ｅ】溶液がバルブを通って流れる間の図６Ｃ及び図６Ｄのバルブを示す図である。
【図７Ａ】カートリッジと共に用いるのに好適なバルブの別の実施形態のバルブを含むカバーの一部の斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａに示すカバーを含む移送部品をＢで表記された括弧間に延びる線に沿った、バルブを通って溶液が流れる前のバルブの断面図である。
【図７Ｃ】図７Ａに示すカバーを含む移送部品をＣで表記された括弧間に延びる線に沿った、バルブを通って溶液が流れる前のバルブの断面図である。
【図７Ｄ】溶液がバルブを通って流れる間のバルブを示す図である。
【図８Ａ】カートリッジの動作を示す、マニホルド上に位置付けられたカートリッジを含むシステムの側面図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示すシステムの断面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０ カートリッジ、１２ 貯蔵部品、１３ 移送部品、１４ リザーバ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が溶液を収容する１つ又はそれ以上のリザーバを含む貯蔵部品と、
前記貯蔵部品と連結するように構成された移送部品と、
を備え、
前記移送部品が、前記リザーバの１つ又はそれ以上から前記移送部品によって保持されるセンサまで前記溶液を移送するように構成され、前記センサが、液体試料中の薬剤の存在及び／又は量を検出するように構成されていることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２】
前記移送部品が前記移送部品から独立していることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
前記移送部品と前記貯蔵部品が連結されると、前記貯蔵部品上の材料のシール一体性が破壊されるように構成された１つ又はそれ以上の破壊機構を前記移送部品が含み、前記シール一体性が、リザーバ内の溶液を前記貯蔵部品から流出させることができる流出口を形成するように破壊されることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項４】
前記移送機構が、前記リザーバから前記移送部品に前記溶液を移送するように位置付けられた１つ又はそれ以上のルーメンを含むことを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ。
【請求項５】
前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、前記材料を穿孔するように構成された穿孔機構を含むことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項６】
前記穿孔機構を通ってルーメンが延びることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
【請求項７】
前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、カップを含むことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項８】
ルーメンが、前記カップの底面から前記移送部品まで延びることを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ。
【請求項９】
前記貯蔵部品が、前記機構の１つにより生じる破壊を前記媒体の局所領域に限定するように構成された少なくとも１つの構造体を含むことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項１０】
前記貯蔵部品が、貫通して延びる１つ又はそれ以上の開口部を有するベースを含み、各開口部が、破壊機構を受け入れるように構成されることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジ。
【請求項１１】
前記貯蔵部品が、内部に延びる１つ又はそれ以上の凹部を有するベースを含み、各開口部が、破壊機構を受け入れるように構成されることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジ。
【請求項１２】
前記貯蔵部品と前記移送部品が連結すると、前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、前記貯蔵部品上のシール媒体を延ばす構成にされることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項１３】
前記貯蔵部品が、共通プラットフォームの側部から延びる複数のポケットを有するカバーを含むことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項１４】
前記貯蔵部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記ベースが、前記ベースを通って延びる１つ又はそれ以上の開口部を含むことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項１５】
前記貯蔵部品が、前記開口部をシールするように前記ベース上に位置付けられたシール媒体を含むことを特徴とする請求項１４に記載のカートリッジ。
【請求項１６】
前記移送部品が、前記移送部品の入力チャネルと前記移送部品の出力チャネルとの間に位置付けられる障害物の周りの溶液の流れを制御するように構成されたバルブを含み、前記バルブが、前記障害物及び前記入力チャネルの一部と前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる可撓性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項１７】
前記入力チャネルの前記可撓性材料から対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項１８】
前記入力チャネルの高さが、前記バルブに向かうほど減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さが、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びていることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項１９】
前記移送部品が、前記バルブから離れて延びる通気チャネルを含み、前記通気チャネルが、前記バルブの動作中に前記チャネルからガスを排気するように構成されることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項２０】
前記通気チャネルの前記可撓性材料から対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項１９に記載のカートリッジ。
【請求項２１】
前記バルブが閉じているときに、前記通気チャネルの高さが前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びていることを特徴とする請求項１９に記載のカートリッジ。
【請求項２２】
前記移送部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記カバーと前記ベースが、前記入力チャネルと出力チャネルを形成し、前記ベースが、
前記ベースを通って延び、前記入力チャネルの一部を覆って位置付けられる第１のバルブチャネルと、
前記ベースを通って延び、前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる第２のバルブチャネルと、
を含み、前記可撓性材料が、前記第１のバルブチャネル開口部を覆い、前記第２のバルブチャネルを覆って位置付けられることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項２３】
前記カバーと前記ベースが通気チャネルを形成し、前記第１のバルブチャネルが、前記通気チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項２４】
各々が溶液を保持する１つ又はそれ以上のリザーバを有する貯蔵部品と連結されるように構成された移送部品を含む、カートリッジと共に用いる移送部品であって、
前記移送部品が、前記リザーバの１つ又はそれ以上から前記移送部品によって保持されるセンサまで前記溶液を移送するように構成され、前記センサが、液体試料中の薬剤の存在及び／又はその量を検出するように構成されることを特徴とする移送部品。
【請求項２５】
前記移送部品と前記貯蔵部品とが連結されると、前記貯蔵部品上の材料のシール一体性を破壊するように構成された１つ又はそれ以上の破壊機構を前記移送部品が含み、前記シール一体性が、前記リザーバ内の溶液が前記貯蔵部品から流出することができる流出口を形成するように破壊されることを特徴とする請求項２４に記載の部品。
【請求項２６】
前記移送機構が、前記リザーバから流れる溶液を前記移送部品に移送するように位置付けられた１つ又はそれ以上のルーメンを含むことを特徴とする請求項２５に記載の部品。
【請求項２７】
前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、前記材料を穿孔するように構成された穿孔機構を含むことを特徴とする請求項２５に記載の部品。
【請求項２８】
前記穿孔機構を通ってルーメンが延びることを特徴とする請求項２７に記載の部品。
【請求項２９】
前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、カップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の部品。
【請求項３０】
前記カップの底部から前記移送部品内にルーメンが延びることを特徴とする請求項２９に記載の部品。
【請求項３１】
前記移送部品が、前記移送部品の入力チャネルから前記移送部品の出力チャネルへの溶液の流れを制御するように構成されたバルブを含み、前記バルブが、前記入力チャネルの一部をとなる可撓性材料を含むことを特徴とする請求項２４に記載の部品。
【請求項３２】
前記可撓性材料が、前記流出口チャネルの一部となることを特徴とする請求項３１に記載の部品。
【請求項３３】
前記入力チャネルの前記可撓性材料から対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項３１に記載の部品。
【請求項３４】
前記入力チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直方向に測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項３１に記載の部品。
【請求項３５】
前記移送部品が、前記バルブから離れて延びる通気チャネルを含み、前記通気チャネルが、前記バルブの動作中に前記チャネルからガスを排気させるように構成されることを特徴とする請求項３１に記載の部品。
【請求項３６】
前記可撓性材料が、前記通気口チャネルの一部を覆うように位置付けられ、前記可撓性材料から対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項３５に記載の部品。
【請求項３７】
前記バルブが閉じているときに、前記通気チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項３５に記載の部品。
【請求項３８】
前記移送部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記カバーと前記ベースが、前記入力チャネルと出力チャネルを形成し、前記ベースが、
前記ベースを通って延び、前記入力チャネルの一部を覆って位置付けられる第１のバルブチャネルと、
前記ベースを通って延び、前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる第２のバルブチャネルと、
を含み、前記可撓性材料が、前記第１のバルブチャネルを覆い、前記第２のバルブチャネルを覆って位置付けられることを特徴とする請求項３３に記載の部品。
【請求項３９】
前記カバーと前記ベースが通気チャネルを形成し、前記第１のバルブチャネルが、前記通気口の一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項３３に記載の部品。
【請求項４０】
カートリッジを形成するように、貯蔵部品を移送部品と連結することを含む方法であって、前記貯蔵部品が、各々が溶液を収容する１つ又はそれ以上のリザーバを含み、前記移送部品が、前記リザーバの１つ又はそれ以上から前記移送部品によって保持されるセンサまで前記溶液を移送するように構成され、前記センサが、液体試料中の薬剤の存在及び／又は量を検出するように構成されていることを特徴とする方法。
【請求項４１】
前記移送機構が、１つ又はそれ以上の破壊機構を含み、前記貯蔵部品が、前記移送部品と連結し、前記破壊機構の１つ又はそれ以上が前記貯蔵部品上の材料のシール一体性を破壊して、リザーバ内の溶液が前記貯蔵部品から流出することができる流出口を生成するようにすることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記移送部品を通る溶液の流れを制御するように前記移送部品上のバルブを開放することを更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記貯蔵部品上のポケットに圧力を印加して前記リザーバ内の溶液を前記移送部品内に駆動することを更に含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
バルブで合流する通気チャネル、入力チャネル、出力チャネルを含む、溶液を電気化学的センサに移送するための移送部品であって、
前記バルブが、前記通気チャネル内にガスを通気しながら、前記入力チャネルから前記出力チャネルへの溶液の流れを制御するように構成されることを特徴とする移送部品。
【請求項４５】
前記入力チャネルと前記出力チャネルとの間に位置付けられた障害物と、
前記バルブの動作中に前記障害物と可撓性材料との間の変位が変化するように前記障害物を覆って位置付けられた可撓性材料と、
を更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項４６】
可撓性材料が、前記入力チャネルの一部及び前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項４７】
前記可撓性材料が、前記通気チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項４６に記載の部品。
【請求項４８】
試料中の薬剤の存在及び／又は量を検出するように構成された１つ又はそれ以上の電気化学的センサと、
前記バルブから前記１つ又はそれ以上のセンサに溶液を移送するように構成された１つ又はそれ以上のチャネルと、
を更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項４９】
前記バルブが、前記可撓性材料により区画される前記入力チャネルの一部が前記バルブの動作中に変化する容積を有するように前記入力チャネルの一部となる可撓性材料を含むことを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項５０】
前記可撓性材料に対向する前記入力チャネルの一部が、前記チャネルが前記バルブに近づくにつれて前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項４５に記載の部品。
【請求項５１】
前記バルブが閉じているときに、前記入力チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記入力チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項４５に記載の部品。
【請求項５２】
前記通気チャネルの前記可撓性材料に対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項４５に記載の部品。
【請求項５３】
前記バルブが閉じているときに、前記通気チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項４５に記載の部品。
【請求項５４】
前記移送部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記カバーと前記ベースが、前記チャネルを形成すると共に出力チャネルを形成し、前記ベースが、
前記ベースを通って延び、前記入力チャネルの一部を覆って位置付けられる第１のバルブチャネルと、
前記ベースを通って延び、前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる第２のバルブチャネルと、
を含み、前記可撓性材料が、前記第１のバルブチャネルを覆い、前記第２のバルブチャネルを覆って位置付けられることを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項５５】
溶液を電気化学的センサに移送するための移送部品であって、
入力チャネルと出力チャネルとの間に位置付けられた障害物の周りの溶液の流れを制御するように構成されたバルブを含み、
前記バルブが、前記バルブの動作中に前記障害物と可撓性材料との間の変位が変化するように前記障害物を覆って位置付けられた可撓性材料を含み、前記入力チャネルの一部が、前記入力チャネルに沿い前記バルブに向かう方向に前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする移送部品。
【請求項５６】
前記可撓性材料が、前記入力チャネルの一部と前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項５７】
前記可撓性材料が、前記通気チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項５６に記載の部品。
【請求項５８】
試料中の薬剤の存在及び／又は量を検出するように構成された１つ又はそれ以上の電気化学的センサと、
前記バルブから前記１つ又はそれ以上のセンサに溶液を移送するように構成された１つ又はそれ以上のチャネルと、
を更に含むことを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項５９】
前記可撓性材料が、前記可撓性材料により区画される前記入力チャネルの一部が前記バルブの動作中に変化する容積を有するように前記入力チャネルの一部となることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項６０】
前記バルブが閉じているときに、前記入力チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記入力チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項６１】
前記通気チャネルの前記可撓性材料に対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項６２】
前記バルブが閉じているときに、前記通気チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項６３】
前記移送部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記カバーと前記ベースが、前記入力チャネルを形成すると共に前記出力チャネルを形成し、前記ベースが、
前記ベースを通って延び、前記入力チャネルの一部を覆って位置付けられる第１のバルブチャネルと、
前記ベースを通って延び、前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる第２のバルブチャネルと、
を含み、前記可撓性材料が、前記第１のバルブチャネルを覆い、前記第２のバルブチャネルを覆って位置付けられることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項１】
各々が溶液を収容する１つ又はそれ以上のリザーバを含む貯蔵部品と、
前記貯蔵部品と連結するように構成された移送部品と、
を備え、
前記移送部品が、前記リザーバの１つ又はそれ以上から前記移送部品によって保持されるセンサまで前記溶液を移送するように構成され、前記センサが、液体試料中の薬剤の存在及び／又は量を検出するように構成されていることを特徴とするカートリッジ。
【請求項２】
前記移送部品が前記移送部品から独立していることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項３】
前記移送部品と前記貯蔵部品が連結されると、前記貯蔵部品上の材料のシール一体性が破壊されるように構成された１つ又はそれ以上の破壊機構を前記移送部品が含み、前記シール一体性が、リザーバ内の溶液を前記貯蔵部品から流出させることができる流出口を形成するように破壊されることを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項４】
前記移送機構が、前記リザーバから前記移送部品に前記溶液を移送するように位置付けられた１つ又はそれ以上のルーメンを含むことを特徴とする請求項３に記載のカートリッジ。
【請求項５】
前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、前記材料を穿孔するように構成された穿孔機構を含むことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項６】
前記穿孔機構を通ってルーメンが延びることを特徴とする請求項５に記載のカートリッジ。
【請求項７】
前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、カップを含むことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項８】
ルーメンが、前記カップの底面から前記移送部品まで延びることを特徴とする請求項７に記載のカートリッジ。
【請求項９】
前記貯蔵部品が、前記機構の１つにより生じる破壊を前記媒体の局所領域に限定するように構成された少なくとも１つの構造体を含むことを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項１０】
前記貯蔵部品が、貫通して延びる１つ又はそれ以上の開口部を有するベースを含み、各開口部が、破壊機構を受け入れるように構成されることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジ。
【請求項１１】
前記貯蔵部品が、内部に延びる１つ又はそれ以上の凹部を有するベースを含み、各開口部が、破壊機構を受け入れるように構成されることを特徴とする請求項９に記載のカートリッジ。
【請求項１２】
前記貯蔵部品と前記移送部品が連結すると、前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、前記貯蔵部品上のシール媒体を延ばす構成にされることを特徴とする請求項２に記載のカートリッジ。
【請求項１３】
前記貯蔵部品が、共通プラットフォームの側部から延びる複数のポケットを有するカバーを含むことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項１４】
前記貯蔵部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記ベースが、前記ベースを通って延びる１つ又はそれ以上の開口部を含むことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項１５】
前記貯蔵部品が、前記開口部をシールするように前記ベース上に位置付けられたシール媒体を含むことを特徴とする請求項１４に記載のカートリッジ。
【請求項１６】
前記移送部品が、前記移送部品の入力チャネルと前記移送部品の出力チャネルとの間に位置付けられる障害物の周りの溶液の流れを制御するように構成されたバルブを含み、前記バルブが、前記障害物及び前記入力チャネルの一部と前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる可撓性材料を含むことを特徴とする請求項１に記載のカートリッジ。
【請求項１７】
前記入力チャネルの前記可撓性材料から対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜していることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項１８】
前記入力チャネルの高さが、前記バルブに向かうほど減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さが、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びていることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項１９】
前記移送部品が、前記バルブから離れて延びる通気チャネルを含み、前記通気チャネルが、前記バルブの動作中に前記チャネルからガスを排気するように構成されることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項２０】
前記通気チャネルの前記可撓性材料から対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項１９に記載のカートリッジ。
【請求項２１】
前記バルブが閉じているときに、前記通気チャネルの高さが前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びていることを特徴とする請求項１９に記載のカートリッジ。
【請求項２２】
前記移送部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記カバーと前記ベースが、前記入力チャネルと出力チャネルを形成し、前記ベースが、
前記ベースを通って延び、前記入力チャネルの一部を覆って位置付けられる第１のバルブチャネルと、
前記ベースを通って延び、前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる第２のバルブチャネルと、
を含み、前記可撓性材料が、前記第１のバルブチャネル開口部を覆い、前記第２のバルブチャネルを覆って位置付けられることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項２３】
前記カバーと前記ベースが通気チャネルを形成し、前記第１のバルブチャネルが、前記通気チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項１６に記載のカートリッジ。
【請求項２４】
各々が溶液を保持する１つ又はそれ以上のリザーバを有する貯蔵部品と連結されるように構成された移送部品を含む、カートリッジと共に用いる移送部品であって、
前記移送部品が、前記リザーバの１つ又はそれ以上から前記移送部品によって保持されるセンサまで前記溶液を移送するように構成され、前記センサが、液体試料中の薬剤の存在及び／又はその量を検出するように構成されることを特徴とする移送部品。
【請求項２５】
前記移送部品と前記貯蔵部品とが連結されると、前記貯蔵部品上の材料のシール一体性を破壊するように構成された１つ又はそれ以上の破壊機構を前記移送部品が含み、前記シール一体性が、前記リザーバ内の溶液が前記貯蔵部品から流出することができる流出口を形成するように破壊されることを特徴とする請求項２４に記載の部品。
【請求項２６】
前記移送機構が、前記リザーバから流れる溶液を前記移送部品に移送するように位置付けられた１つ又はそれ以上のルーメンを含むことを特徴とする請求項２５に記載の部品。
【請求項２７】
前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、前記材料を穿孔するように構成された穿孔機構を含むことを特徴とする請求項２５に記載の部品。
【請求項２８】
前記穿孔機構を通ってルーメンが延びることを特徴とする請求項２７に記載の部品。
【請求項２９】
前記破壊機構の１つ又はそれ以上が、カップを含むことを特徴とする請求項２５に記載の部品。
【請求項３０】
前記カップの底部から前記移送部品内にルーメンが延びることを特徴とする請求項２９に記載の部品。
【請求項３１】
前記移送部品が、前記移送部品の入力チャネルから前記移送部品の出力チャネルへの溶液の流れを制御するように構成されたバルブを含み、前記バルブが、前記入力チャネルの一部をとなる可撓性材料を含むことを特徴とする請求項２４に記載の部品。
【請求項３２】
前記可撓性材料が、前記流出口チャネルの一部となることを特徴とする請求項３１に記載の部品。
【請求項３３】
前記入力チャネルの前記可撓性材料から対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項３１に記載の部品。
【請求項３４】
前記入力チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直方向に測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項３１に記載の部品。
【請求項３５】
前記移送部品が、前記バルブから離れて延びる通気チャネルを含み、前記通気チャネルが、前記バルブの動作中に前記チャネルからガスを排気させるように構成されることを特徴とする請求項３１に記載の部品。
【請求項３６】
前記可撓性材料が、前記通気口チャネルの一部を覆うように位置付けられ、前記可撓性材料から対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項３５に記載の部品。
【請求項３７】
前記バルブが閉じているときに、前記通気チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項３５に記載の部品。
【請求項３８】
前記移送部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記カバーと前記ベースが、前記入力チャネルと出力チャネルを形成し、前記ベースが、
前記ベースを通って延び、前記入力チャネルの一部を覆って位置付けられる第１のバルブチャネルと、
前記ベースを通って延び、前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる第２のバルブチャネルと、
を含み、前記可撓性材料が、前記第１のバルブチャネルを覆い、前記第２のバルブチャネルを覆って位置付けられることを特徴とする請求項３３に記載の部品。
【請求項３９】
前記カバーと前記ベースが通気チャネルを形成し、前記第１のバルブチャネルが、前記通気口の一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項３３に記載の部品。
【請求項４０】
カートリッジを形成するように、貯蔵部品を移送部品と連結することを含む方法であって、前記貯蔵部品が、各々が溶液を収容する１つ又はそれ以上のリザーバを含み、前記移送部品が、前記リザーバの１つ又はそれ以上から前記移送部品によって保持されるセンサまで前記溶液を移送するように構成され、前記センサが、液体試料中の薬剤の存在及び／又は量を検出するように構成されていることを特徴とする方法。
【請求項４１】
前記移送機構が、１つ又はそれ以上の破壊機構を含み、前記貯蔵部品が、前記移送部品と連結し、前記破壊機構の１つ又はそれ以上が前記貯蔵部品上の材料のシール一体性を破壊して、リザーバ内の溶液が前記貯蔵部品から流出することができる流出口を生成するようにすることを特徴とする請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記移送部品を通る溶液の流れを制御するように前記移送部品上のバルブを開放することを更に含む請求項４０に記載の方法。
【請求項４３】
前記貯蔵部品上のポケットに圧力を印加して前記リザーバ内の溶液を前記移送部品内に駆動することを更に含む請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
バルブで合流する通気チャネル、入力チャネル、出力チャネルを含む、溶液を電気化学的センサに移送するための移送部品であって、
前記バルブが、前記通気チャネル内にガスを通気しながら、前記入力チャネルから前記出力チャネルへの溶液の流れを制御するように構成されることを特徴とする移送部品。
【請求項４５】
前記入力チャネルと前記出力チャネルとの間に位置付けられた障害物と、
前記バルブの動作中に前記障害物と可撓性材料との間の変位が変化するように前記障害物を覆って位置付けられた可撓性材料と、
を更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項４６】
可撓性材料が、前記入力チャネルの一部及び前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項４７】
前記可撓性材料が、前記通気チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項４６に記載の部品。
【請求項４８】
試料中の薬剤の存在及び／又は量を検出するように構成された１つ又はそれ以上の電気化学的センサと、
前記バルブから前記１つ又はそれ以上のセンサに溶液を移送するように構成された１つ又はそれ以上のチャネルと、
を更に含むことを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項４９】
前記バルブが、前記可撓性材料により区画される前記入力チャネルの一部が前記バルブの動作中に変化する容積を有するように前記入力チャネルの一部となる可撓性材料を含むことを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項５０】
前記可撓性材料に対向する前記入力チャネルの一部が、前記チャネルが前記バルブに近づくにつれて前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項４５に記載の部品。
【請求項５１】
前記バルブが閉じているときに、前記入力チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記入力チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項４５に記載の部品。
【請求項５２】
前記通気チャネルの前記可撓性材料に対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項４５に記載の部品。
【請求項５３】
前記バルブが閉じているときに、前記通気チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項４５に記載の部品。
【請求項５４】
前記移送部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記カバーと前記ベースが、前記チャネルを形成すると共に出力チャネルを形成し、前記ベースが、
前記ベースを通って延び、前記入力チャネルの一部を覆って位置付けられる第１のバルブチャネルと、
前記ベースを通って延び、前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる第２のバルブチャネルと、
を含み、前記可撓性材料が、前記第１のバルブチャネルを覆い、前記第２のバルブチャネルを覆って位置付けられることを特徴とする請求項４４に記載の部品。
【請求項５５】
溶液を電気化学的センサに移送するための移送部品であって、
入力チャネルと出力チャネルとの間に位置付けられた障害物の周りの溶液の流れを制御するように構成されたバルブを含み、
前記バルブが、前記バルブの動作中に前記障害物と可撓性材料との間の変位が変化するように前記障害物を覆って位置付けられた可撓性材料を含み、前記入力チャネルの一部が、前記入力チャネルに沿い前記バルブに向かう方向に前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする移送部品。
【請求項５６】
前記可撓性材料が、前記入力チャネルの一部と前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項５７】
前記可撓性材料が、前記通気チャネルの一部を覆って位置付けられることを特徴とする請求項５６に記載の部品。
【請求項５８】
試料中の薬剤の存在及び／又は量を検出するように構成された１つ又はそれ以上の電気化学的センサと、
前記バルブから前記１つ又はそれ以上のセンサに溶液を移送するように構成された１つ又はそれ以上のチャネルと、
を更に含むことを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項５９】
前記可撓性材料が、前記可撓性材料により区画される前記入力チャネルの一部が前記バルブの動作中に変化する容積を有するように前記入力チャネルの一部となることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項６０】
前記バルブが閉じているときに、前記入力チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記入力チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項６１】
前記通気チャネルの前記可撓性材料に対向する側部が、前記可撓性材料に向かって傾斜することを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項６２】
前記バルブが閉じているときに、前記通気チャネルの高さが、前記バルブに向かうにつれて減少し、前記チャネルに沿う点でのチャネルの高さは、前記可撓性材料に垂直な方向で測定され、そして前記可撓性材料から前記チャネルを横切って前記可撓性材料から最も遠くに位置する対向する側部の点まで延びることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【請求項６３】
前記移送部品が、ベース上に位置付けられたカバーを含み、前記カバーと前記ベースが、前記入力チャネルを形成すると共に前記出力チャネルを形成し、前記ベースが、
前記ベースを通って延び、前記入力チャネルの一部を覆って位置付けられる第１のバルブチャネルと、
前記ベースを通って延び、前記出力チャネルの一部を覆って位置付けられる第２のバルブチャネルと、
を含み、前記可撓性材料が、前記第１のバルブチャネルを覆い、前記第２のバルブチャネルを覆って位置付けられることを特徴とする請求項５５に記載の部品。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図３Ｅ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図５Ｆ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図７Ｄ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【公表番号】特表２００７−５２２４４１（Ｐ２００７−５２２４４１Ａ）
【公表日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５４３８０８（Ｐ２００６−５４３８０８）
【出願日】平成１６年１０月２７日（２００４．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３５６２４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６０４３２
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（５０６１９８３３３）ジーンフルイディクス・インコーポレーテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２７日（２００４．１０．２７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００４／０３５６２４
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０６０４３２
【国際公開日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（５０６１９８３３３）ジーンフルイディクス・インコーポレーテッド (3)
【Ｆターム（参考）】
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