卡片的流动控制系统技术方案

技术编号:2577092 阅读:145 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
设备包括一次性血细胞计数器卡片(14),卡片(14)包括泵(137)、压力室、存储器(52)、流动传感器(139)、流动通道和在卡片上带有流体操作的微流体回路。回路可以包括嵌入在芯片、插件和卡片内的中泵(137)和中阀(138)。设备可以具有多个对血液和其他关心的流体的检测、分析和识别功能。待测试的样本可以进入到一次性微流体卡片内,卡片又可插入到可手持的或便携式血细胞计数器仪器内。此设备可以具有在生物战争试剂检测、水分析、环境检查、血液学和其他临床和研究领域中的显著的应用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及流动血细胞计数器。更特定地,本专利技术涉及感测 流动流内的微观生物微粒或成分的光学特性的便携式流动血细胞计数 器。
技术介绍
流动血细胞计数是用于通过感测微粒或成分的某些光学特性来确 定微观生物微粒或成分的某种物理和化学特性的技术。为此,例如,微 粒可以使用在鞘液内的液力聚焦而布置在单一的队列中。然后以光束单 独地询问微粒。每个微粒将光束散射且产生散射曲线。散射曲线经常通 过在不同的散射角处测量光强来识别。然后可以从散射曲线确定每个微 粒的某些物理和/或化学特性。流动血细胞计数在广泛的应用中使用,包括血液学、免疫学、遗传 学、食物科学、药理学、微生物学、寄生虫学、肿瘤学、生物制剂检测 和环境科学等。许多商用可获得的流动血细胞计数器系统的限制在于, 它们是必须保持在中心实验室环境中的相对地大的工作台上的仪器。因 此,在远程位置或用于连续的血液学监测经常不能使用这样的流动血细 胞计数器。
技术实现思路
本专利技术通过提供高度小型化的便携式和可佩戴设备(例如血细胞计 数器)可以克服相关技术的缺点中的许多,该设备可在例如家中或野外 的远程位置使用。设备可以将流体装置和操作合并在一次性卡片、芯片 或插件上,带有卡片外部的光学和电气接口。这样的设备可以通过提供 详细的个人血液学估计和揭示统计学趋势而帮助改进患者的健康护理。通过早期检测感染可以更容易地处理感染。设备也可以在例如多种 环境和工业领域中的非医疗应用中使用。在军事应用中,设备可以是根据本专利技术的便携式微型化血细胞计数器,可以通过提供早期检测因生物试剂的感染而帮助挽救生命。已知在 生物科学中扩展的活性增加了意外暴露于危险生物试剂的可能性。制造 这样的试剂的容易性也提高了恐怖主义者、地方势力或发展中的第三世 界国家使用它的严重威胁。在国际协议中取締生物战争的保障的缺乏和 可能已违犯这些协议的强制性证据的缺乏强化了对生物防御能力的强 的需求。病原体试剂的暴露前检测以及初始感染的暴露后检测可以协作 地用于保证在生物战争期间的有效保护。作为身体对抗原的自然防御的部分,白血球数量在感染开始时增 加。存在数类白血球,包括嗜中性白血球、淋巴球、单核细胞、嗜曙红 细胞和嗜碱细胞。淋巴球造成攻击入侵者的抗体且将入侵者标记以由嗜 中性白血球和巨噬细胞将入侵者摧毁。在无慢性疾病(例如肺结核或癌 症)的个体中,淋巴球在总白血球数中百分比的增加是病毒感染的指 示。另一方面,嗜中性白血球的百分比的增加是细菌感染形成的指示。 通过计数嗜中性白血球和淋巴球,可以发布区分病毒或细菌原因的清晰 的感染警告。由于例如炭疽杆菌的 一些细菌试剂引起的感染的最初临床症状在 一日至六日后出现。在99%的情况中,显示出炭疽的症状的患者不能被 处理且将可能死亡。然而,如果处理在最初症状出现前给出,则大多数 患者可以被成功地处理。因此,高度地希望的是在症状发生前提供对血 液学异常的早期警报和潜在的治疗介入。在许多情况中,这样的早期警 报和处理可以很大程度上改善许多患者的结果。附图说明图1是根据本专利技术的示例性便携式血细胞计数器的透视图; 图2是图1的示例性便携式血细胞计数器的示意图; 图3是示出了图2的血细胞计数器的更详细的示意图,其中覆盖件 尚未压下;图4是示出了图2的血细胞计数器的更详细的示意图,其中覆盖件压下;图5是示出了带有球形物和止回阀的示例性手动流体驱动器的示意图6是示出了微阀的可寻址阵列的比例压力控制的图;图7是示出了由图3的流动机构块88形成的流动流的示意图; 图8是示出了用于分析图7的核心流的光源阵列和光检测器阵列的 示意图9是示出了沿图8的光源轴线产生的光强的图IO是示出了图8的示例性光源和检测器对的示意图11是示出了每个沿略微相对于图7的流动流的中心流动轴线旋转的不同的光源轴线定位的三个分开的光源和检测器阵列的示意图; 图11 a是沿不平行于流动流的中'o流动轴线的光源和检测器轴线定位的光源阵列和光检测器阵列的三维图示;图12是示出了在图11中示出的第一阵列的示例性光源和检测器对的示意图13是示出了在图11中示出的第二阵列的示例性光源和检测器对 的示意图14是示出了在图11中示出的第三阵列的示例性光源和检测器对 的示意图15是适合于绕手腕佩戴的小型便携式血细胞计数器的示例性例 子的透视图16揭示了在其上包括了泵、压力室、存储器、流动传感器和带有流动通道的流动机构的一次性血细胞计数器卡片;图17a是其中液体装置和操作在卡片上发生的卡片的另一个形式;图17b除处理器位于卡片内之外类似于图17a的形式;图18a至图18d示出了在卡片或芯片内的^1流体回路内的流体流动的多种级;和图19a和图19b揭示了嵌入在芯片、插件或卡片14内的中泵和中 阀的4敛流体回3各内的应用;图20a和图20b揭示了分别在关闭状态和打开状态的中阀的示例性例子;图21是具有带有开环控制的中阀的卡片的图22是在带有开环控制的卡片上的流体泵的图23示出了带有闭环控制的卡片上的液体泵和流动传感器;图2 4示出了带有闭环控制的卡片上的气体泵和流动传感器;图25示出了带有开环控制的卡片上的气体泵、緩沖器和液体存储器;图26除去部件离开卡片外类似于图25;图27除去也包括流动传感器和闭环控制外类似于图25;图28除去部件离开卡片外类似于图27;图29除去具有离开卡片的流动传感器和具有压力室外类似于图27;图30除去流动传感器在卡片上外类似于图29; 图31除去压力室具有不同的构造外类似于图30;和 图32除去部件示出为离开卡片外类似于图31。 图33除去部件离开卡片显示外类似于图30。具体实施例方式在本专利技术的示例性例子中,可以提供便携式小型血细胞计数器以用 于识别和/或计数在例如血样的流体样本中的选择的^U立。 一个示例性的 小型便携式血细胞计数器包括用于接收流体样本的流体接收器。提供了 一个或多个存储器以用于存储例如裂解液和鞘液(sheath fluid )的支持 流体。对于许多商用流体血细胞计数器系统,精确的流体驱动系统用于 向流体提供精确的压力。此解决方法的限制是精确的流体驱动系统可能 是庞大的、复杂的且可能要求显箸的动力。为避免许多这些限制,示例性例子使用了通过闭环反馈路径控制的 非精确流体驱动器。非精确流体驱动器联接到流体接收器和多种支持流 体存4诸器,且向样本流体和支持流体施加分开的压力。为控制样本流体 和支持流体的速度, 一个或多个阀联接到流体驱动器。阀用调节于通过 非精确流体驱动器施加到样本流体和支持流体的非精确压力。为完成反馈环,流动传感器提供在流体驱动器下游以测量样本流体 和支持流体的流体速度。控制器或处理器从流动传感器接收信号且调整 适当的阀,使得实现了样本流体和支持流体的希望的流体速度。流动传 感器优选地是热风速计型的流动传感器。在一个图示的例子中,非精确流体驱动器是手动驱动的。手动驱动 的流体驱动器可以例如包括带有止回阀或柱塞的球形物。在任 一 情况 中,手动生成的压力优选地提供到第一压力室。然后提供第一阀以可控 地释放第一压力室内的压力到第二压力室。第二阀可以提供在第二压力室内以可控地将第二压力室内的压力通风。当下游流体流内的流体流动 下降到低于第 一预先确定的值时控制器打开第 一 阀,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流动控制系统,包括:    卡片;    位于卡片内的静电促动阀;和    连接到静电促动阀的控制器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C卡布茨C尤金
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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