Способ управления средами в микрофлюидных системах с обратной связью

Номер патента: 22356

Опубликовано: 30.12.2015

Авторы: Стейнмиллер Дейвид, Линдер Венсан

Есть еще 22 страницы.

Смотреть все страницы или скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Способ управления текучими средами в микрофлюидной системе, в котором

детектируют первую текучую среду в первой зоне измерения микрофлюидной системы и формируют первый сигнал, соответствующий первой текучей среде, где первая текучая среда является промывочной жидкостью;

передают первый сигнал в систему управления;

сравнивают первый сигнал со стандартным сигналом с установлением на основе этого сравнения факта нештатного функционирования микрофлюидной системы и

определяют необходимость остановки процесса выполнения анализа в микрофлюидной системе, по меньшей мере отчасти, на основе результатов этапа сравнения и/или предупреждения пользователя о нештатной ситуации, возникшей в ходе проведения анализа в микрофлюидной системе, так, чтобы пользователь самостоятельно определял необходимость остановки процесса выполнения анализа.

2. Способ по п.1, в котором осуществляют постоянное или периодическое детектирование прохождения любых текучих сред через первую зону измерения.

3. Способ по п.1, в котором дополнительно детектируют вторую текучую среду в первой зоне измерения микрофлюидной системы и формируют второй сигнал, соответствующий второй текучей среде, где вторая текучая среда является промывочной жидкостью.

4. Способ по п.3, в котором первая и вторая текучие среды разделены третьей, несмешиваемой с ними текучей средой.

5. Способ по любому из пп.1-4, дополнительно включающий прохождение текучей среды, содержащей реагент для усиления сигнала в зоне измерения, через первую зону измерения.

6. Способ по п.4 или 5, в котором третья текучая среда является воздухом.

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором дополнительно осуществляют постоянное или периодическое детектирование прохождения текучих сред через вторую зону измерения микрофлюидной системы.

8. Способ по п.7, в котором первая и вторая зоны измерения расположены последовательно друг относительно друга.

9. Способ по любому из пп.1-8, в котором детектирование осуществляют первым детектором, статически размещенным рядом с первой зоной измерения во время этапа детектирования и входящим в состав микрофлюидной системы.

10. Способ по любому из пп.1-9, в котором детектирование включает измерение величины пропускания или поглощения света в первой зоне измерения.

11. Способ по любому из пп.1-10, в котором первый сигнал свидетельствует о прохождении первой текучей среды через зону измерения.

12. Способ по любому из пп.1-11, в котором дополнительно детектируют сигнал, свидетельствующий об осаждении какого-либо компонента на поверхности первой зоны измерения.

13. Способ по п.12, в котором указанный компонент содержит металл.

14. Способ по любому из пп.1-13, в котором первый сигнал содержит информацию о величине интенсивности как функции времени.

15. Способ по любому из пп.1-14, осуществляемый с использованием микрофлюидной системы с подключенным источником потока текучей среды, причем этап определения необходимости модуляции параметров потока текучей среды включает определение необходимости прекращения использования источника потока текучей среды в микрофлюидной системе, по меньшей мере отчасти, на основе результатов этапа сравнения.

16. Способ по п.7, в котором детектирование прохождения текучих сред через первую и/или вторую зону измерения включает измерение пропускания или поглощения света в первой и второй текучих средах.

17. Способ по любому из пп.1-16, включающий предупреждение пользователя о нештатной ситуации, возникшей в ходе проведения анализа в микрофлюидной системе.

18. Способ по п.17, включающий предоставление пользователю информации об анализе на основе детекции нештатной ситуации, возникшей в ходе проведения анализа в микрофлюидной системе.

19. Способ по п.18, в котором предоставление пользователю информации включает предупреждение пользователя посредством пользовательского интерфейса.

20. Способ по п.18, в котором информация, предоставляемая пользователю, включает информацию о том, что результаты теста не являются надежными, что данный анализ должен быть повторен, что выполнение данного анализа потребует больше времени или что пользователю необходимо предпринять какие-то действия.

21. Способ по п.18, в котором информация, предоставляемая пользователю, включает информацию о том, что анализ отменятся и/или его результаты не принимаются во внимание.

22. Способ по п.18, включающий ожидание дальнейших действий от пользователя после того, как ему будет предоставлена указанная информация.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СРЕДАМИ В МИКРОФЛЮИДНЫХ СИСТЕМАХ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ В общем виде описан способ для управления текучими средами в микрофлюидной системе. В некоторых вариантах осуществления процесс управления текучими средами включает в себя использование обратной связи от одного или нескольких процессов или событий, происходящих во флюидной системе. Например, детектор может распознавать в зоне измерения микрофлюидной системы одну или большее число текучих сред и может генерировать один или большее число сигналов или набор сигналов, соответствующий текучей(им) среде(ам). В некоторых случаях сигнал или набор сигналов может относиться к интенсивности, длительности, положению во времени относительно второго положения во времени или относительно другого процесса и/или среднему периоду времени между событиями. Используя эти данные, система управления может определить необходимость в остановке выполнения анализа в микрофлюидной системе. Такой способ может быть использован для обнаружения нештатного функционирования микрофлюидной системы. Область техники, к которой относится изобретение В общем виде описаны системы и способы управления текучими средами в микрофлюидных системах. В некоторых вариантах осуществления процесс управления текучими средами включает в себя использование обратной связи от одного или большего числа процессов или событий, происходящих в микрофлюидной системе. Уровень техники Управление текучими средами играет важную роль в таких областях, как химия, микробиология и биохимия. Данные текучие среды могут включать в себя жидкости или газы и могут обеспечивать доставку реагентов, растворителей, реактивов или промывающих растворов для осуществления химических или биологических процессов. В то же время, хотя различные микрофлюидные способы и устройства,такие как микрофлюидные аналитические системы, могут быть использованы в качестве экономичных,чувствительных и точных платформ для проведения анализов, манипуляции с текучей средой, например процессы смешивания множества текучих сред, введения образцов и реагентов, хранения реагентов, разделения текучих сред, сбора отходов, вывода текучих сред для выполнения анализа вне чипа, перемещения текучих сред из одного чипа в другой, могут увеличить как сложность, так и стоимость устройства. Соответственно, любые разработки, позволяющие увеличить экономичность и простоту использования,улучшить контроль качества выполняемого анализа и/или усовершенствовать процессы управления текучими средами в микрофлюидной системе, были бы крайне востребованы. Сущность изобретения В общем виде описаны системы и способы управления текучими средами в микрофлюидных системах. В некоторых вариантах осуществления процесс управления текучими средами включает в себя использование обратной связи от одного или большего числа процессов или событий, происходящих во флюидной системе. В некоторых случаях объект изобретения включает в себя взаимосвязанные продукты, альтернативные решения той или иной задачи и/или множество различных типов использования одной или более систем и/или одного или более изделия. В одной серии вариантов осуществления описывается ряд способов. В одном варианте осуществления способ включает детектирование текучих сред в первой зоне измерения микрофлюидной системы. Способ включает детектирование первой текучей среды в первой зоне измерения и формирование первого сигнала, соответствующего первой текучей среде, где первая текучая среда является промывочной жидкостью. Способ также включает в себя передачу первого сигнала в систему управления, сравнение первого сигнала со стандартным сигналом и, таким образом, установление наличия или отсутствия нештатного функционирования микрофлюидной системы и установление необходимости прекращения выполнения осуществляемого в микрофлюидной системе анализа, по меньшей мере частично, осуществляемое на основании результатов, полученных на этапе сравнения. Другие преимущества и новые признаки настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания различных неограничивающих вариантов осуществления изобретения, а также из прилагаемых чертежей. Краткое описание чертежей Неограничивающие варианты осуществления настоящего изобретения будут описываться со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые представляют собой схематические изображения и не обязательно приведены в масштабе. Идентичные или почти идентичные компоненты обычно имеют на чертежах одинаковые цифровые обозначения. В целях упрощения там, где специалисту данной области техники не нужны иллюстрации, чтобы понять сущность изобретения, на чертеже могут быть обозначены не все компоненты и может быть показан не каждый компонент варианта осуществления. Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей микрофлюидную систему и множество компонентов,которые могут быть частью анализатора образца согласно одному варианту осуществления; фиг. 2 представляет собой график, показывающий результаты измерения оптической плотности как функцию времени согласно одному варианту осуществления; фиг. 3 является видом в перспективе кассеты, включающей флюидный коннектор согласно одному варианту осуществления; фиг. 4 представляет собой разврнутый общий вид кассеты согласно одному варианту осуществления; фиг. 5 является схематическим видом кассеты согласно одному варианту осуществления; фиг. 6 является графическим изображением, показывающим микрофлюидную систему кассеты,включающей флюидный коннектор, согласно одному варианту осуществления; фиг. 7 является схематическим видом части анализатора образца согласно одному варианту осуществления; фиг. 8 является блок-схемой, показывающей систему управления анализатора образца, связанного с множеством различных компонентов согласно одному варианту осуществления; фиг. 9 является схематическим изображением микрофлюидной системы кассеты согласно одному варианту осуществления; фиг. 10 является графиком, иллюстрирующим результаты измерения оптической плотности как функцию времени согласно одному варианту осуществления. Осуществление изобретения Описаны в общем виде системы и способы управления текучей средой в микрофлюидных системах. В некоторых вариантах осуществления управление текучей средой включает использование обратной связи от одного или большего числа процессов или событий, происходящих в микрофлюидной системе. Например, детектор может детектировать одну или большее число текучих сред, проходящих через зону измерения микрофлюидной системы, и в соответствии с типом(ами) текучей среды может быть сформирован один или более сигнал или набор сигналов. В некоторых случаях сигнал или набор сигналов может соответствовать интенсивности (например, как характеристике типа текучей среды, проходящей через детектор), длительности (например, как характеристике объма и/или скорости потока текучей среды),положению во времени относительно другого времени или относительно другого процесса, который происходит в микрофлюидной системе (например, когда некая текучая среда протекает через детектор после активирования клапана) и/или среднему периоду времени между событиями (например, между двумя последовательными сигналами). Используя эти данные, система управления может установить необходимость модулирования последующего потока текучей среды в микрофлюидной системе. В некоторых вариантах осуществления эти и другие способы могут быть использованы для осуществления контроля качества для установления факта нештатного функционирования микрофлюидной системы. Как будет более подробно описано ниже, в некоторых вариантах осуществления результат произведнного в устройстве анализа может быть записан для получения, по существу, "характерных признаков" анализа, и все характерные признаки или некоторые из них могут быть использованы для реализации обратной связи с микрофлюидной системой. Например, характерные признаки анализа могут включать в себя сигналы от каждой текучей среды (например, протекающей через, сквозь, выше, ниже и т.п.) на детекторе или множестве детекторов, которые могут быть статически размещены в зоне измерения или в зонах измерения устройства. Сигналы могут нести информацию, например, о проницаемости среды для света, проходящего через текучую среду. Поскольку различные анализируемые текучие среды могут иметь различные объмы, скорости потока, состав и другие характеристики, различные типы текучих сред могут давать сигналы, имеющие различные значения интенсивности и длительности, что отражается в характерных признаках. В связи с этим характерные признаки могут быть использованы для определения, например, текучей среды, используемой при проведении анализа, временного паттерна текучей среды (например, когда конкретный тип текучей среды попал в определнную область устройства) и взаимодействия между различными типами текучей среды (например, смешивание). Эти данные могут быть использованы для реализации обратной связи для модулирования последующего потока текучей среды в микрофлюидной системе и в некоторых случаях для осуществления контроля качества выполнения всего или части анализа. Описанные здесь системы и способы могут найти применение в различных областях. В некоторых случаях системы и способы могут быть использованы для осуществления контроля качества для определения, например, правильной последовательности событий в микрофлюидной системе. Если установлен факт неверной последовательности событий, то функция управления с обратной связью позволяет, например, отменить выполнение теста в микрофлюидной системе и/или оповестить пользователя о нештатном функционировании. Дополнительно и/или альтернативно описанные здесь системы и способы могут быть использованы для модулирования потока текучей среды, как, например, для смешивания,введения или извлечения текучей среды в определнные каналы или резервуары микрофлюидной системы, активирования одного или более компонентов, таких как клапан, насос, вакуумный прибор или нагревательный элемент, и для выполнения других процессов. Эти и другие процессы могут применяться во множестве микрофлюидных систем, таких как, например, среди прочего, микрофлюидные диагностические устройства для использования "у постели", микрофлюидные системы лабораторного химического анализа, аналитические системы с высокой пропускной способностью, флюидные системы управления в клеточных культурах или биореакторах. Описанные здесь изделия, системы и способы могут быть, в частности, полезны в тех случаях, где требуется недорогое, наджное в эксплуатации, микрофлюидное устройство одноразового использования. Более того, описанная здесь функция управления с обратной связью может быть использована для выполнения любых подходящих процессов в микрофлюидной системе, таких как химические и/или биологические реакции. В качестве конкретного примера функция управления с обратной связью может быть использована для контроля доставки реагента в устройствах для определения антител, в которых используются неустойчивые реакционные прекурсоры, как, например, устройство на основе раствора для химического серебрения, описанное в разделе "Примеры". Другие преимущества более подробно описаны ниже. Далее будет дано описание ряда иллюстративных систем. Фиг. 1 показывает блок-схему 10 микрофлюидной системы и различные компоненты, которые могут выполнять функцию управления с обратной связью согласно одной серии вариантов осуществления. Микрофлюидная система может включать в себя, например, устройство или кассету 20, технологически связанную с одним или более таких компонентов, как источник 40 потока текучей среды, такой как насос(например, для введения одной или более текучих сред в устройство и/или контроля скоростей потоков текучей среды), возможно источник 40 потока текучей среды, такой как насос или вакуумный прибор,который может быть выполнен с возможностью получения как избыточного давления, так и вакуума(например, для перемещения/удаления одного или более типов текучей среды в/из кассеты и/или для управления скоростью потока текучей среды), систему 28 клапанного управления (например, для активирования одного или более клапанов), систему 34 детектирования (например, для детектирования одной или более текучих сред и/или процессов) и/или систему 41 регулирования температуры (например, для нагревания и/или охлаждения одной или более частей устройства). Компоненты могут быть внешними или внутренними устройствами по отношению к микрофлюидному устройству и могут, если требуется,включать в себя один или более процессор для управления работой компонента или системы компонентов. В некоторых вариантах осуществления один или более таких компонентов и/или процессоров связаны с анализатором 47 образцов, выполненным с возможностью обрабатывать и/или анализировать образец, содержащийся в микрофлюидной системе. Обычно, в настоящем изобретении то, что компонент "технологически связан с" одним или большим числом других компонентов, указывает на то, что такие компоненты непосредственно соединены друг с другом, находятся в прямом физическом контакте друг с другом, не будучи связанными или прикрепленными друг к другу, или не являются непосредственно соединенными друг с другом или контактирующими друг с другом, но связаны механически, электрически (в том числе через транслируемые в пространстве электромагнитные сигналы) или посредством текучей среды (например, через каналы, такие так трубки) так, чтобы обеспечить выполнение такими связанными компонентами их функции. Компоненты, проиллюстрированные на фиг. 1, а также и другие возможные компоненты, могут быть технологически связаны, если требуется, с системой 50 управления. В некоторых вариантах осуществления система управления может быть использована для контроля текучей среды и/или для проведения контроля качества с использованием обратной связи от одного или большего числа событий, происходящих в микрофлюидной системе. Например, система управления может быть выполнена с возможностью принимать входные сигналы от одного или большего числа компонентов, рассчитывать и/или контролировать различные параметры, сравнивать один или большее число сигналов или наборов сигналов с сигналами или значениями, запрограммированными или заранее заведенными в систему управления,и/или посылать сигналы к одному или большему числу компонентов для регулировки потока текучей среды и/или управления функционированием микрофлюидной системы. Система управления может быть связана, если требуется, с другими компонентами, такими как интерфейс 54 пользователя, система 56 идентификации, блок 58 внешней связи (например, USB), и/или другими компонентами, как будет подробно описано ниже. Микрофлюидное устройство 20 (например, кассета) может иметь любую подходящую для выполнения требуемых анализов конфигурацию каналов и/или компонентов. В одной серии вариантов осуществления микрофлюидное устройство 20 содержит запас реагентов, которые могут быть использованы для осуществления химической и/или биологической реакции (например, иммуноанализа). Микрофлюидное устройство может включать в себя, например, необязательное входное отверстие 62, связанное по текучей среде с необязательной областью 64 хранения реагента. Область хранения может включать в себя, например, один или более каналов и/или резервуаров, которые могут в некоторых вариантах осуществления быть частично или полностью заполнены текучими средами (например, жидкостями и газами, в том числе несмешиваемыми реагентами, такими как растворы реагента и промывочный раствор,необязательно отделнные несмешивающимися текучими средами, как подробно описано далее). Устройство может также включать в себя необязательную область 66 загрузки образца или реагента, как, например, флюидный коннектор, который может быть использован для соединения области 64 хранения реагента с необязательной зоной 68 измерения (например, область реакции). Зона измерения, которая может включать в себя одну или более зон (например, области детектирования) для детектирования компонента в образце, может иметь необязательную область 70 для отходов, соединнную с выходом 72. В одной серии вариантов осуществления текучая среда может течь в направлении, показанном на чертеже стрелкой. Дополнительное описание и примеры подобных и иных компонентов приведены ниже. В некоторых вариантах осуществления секции 71 и 77 устройства не связаны по текучей среде друг с другом до введения в устройство образца. В некоторых случаях секции 71 и 77 не связаны по текучей среде друг с другом до первого использования устройства, где при первом использовании секции становятся связанными друг с другом по текучей среде. Однако в других вариантах осуществления секции 71 и 77 связаны друг с другом по текучей среде и до момента первого использования и/или до введения образца в устройство. Другие конфигурации устройств также возможны. Как показано в иллюстративном варианте осуществления на фиг. 1, один или более источников 40 потока текучей среды, таких как насос и/или вакуумный прибор или другая система управления давлением, клапанная система 28, система 34 детектирования, система 41 регулировки температуры и/или другие компоненты, могут быть необязательно технологически связаны с одним или несколькими входными отверстиями 62 для реагента, областями 64 хранения реагента, областями 66 для загрузки образца или реагента, зонами 68 измерения, областями 70 для отходов, выходных отверстий 72 и/или другими участ-3 022356 ками микрофлюидного устройства 20. При детектировании процессов или событий в одном или нескольких участках микрофлюидного устройства может вырабатываться сигнал или набор сигналов, которые могут быть переданы в систему 50 управления. На основании сигнала(ов) (или по меньшей мере их части), принятого системой управления, эта обратная связь может быть использована для модулирования текучей среды в пределах и/или между каждым из этих участков микрофлюидного устройства, как, например, для управления одним или большим числом насосов, вакуумных приборов, клапанных систем,систем детектирования, систем регулировки температуры и/или других компонентов. В некоторых случаях обратная связь может установить факт сбоя в работе микрофлюидной системы, и система управления может послать сигнал в один или большее число компонентов для отключения всей системы или некоторых ее блоков. Таким образом, качество выполнения процессов в микрофлюидной системе может контролироваться с использованием описанных здесь систем и способов. В некоторых вариантах осуществления управление с обратной связью включает в себя детектирование одного или большего числа событий или процессов, происходящих в микрофлюидной системе. Могут быть использованы различные способы детектирования, как подробно описано ниже. Детектирование может включать в себя, например, определение по меньшей мере одной характеристики текучей среды, компонента текучей среды, взаимодействия между компонентами в пределах участков микрофлюидного устройства или состояния в пределах участка микрофлюидного устройства (например, температуры, давления, влажности). Например, детектирование может включать в себя определение коэффициента непрозрачности одной или большего числа текучих сред, концентрации одного или большего числа компонентов в текучей среде, объема одного или большего числа текучих сред, скорости потока одной или большего числа текучих сред, положения детектирования первой текучей среды во времени относительно второго положения во времени, а также среднего времени периода между детектированием первой текучей среды и второй текучей среды. Детектирование дополнительных характеристик, условий или событий может в некоторых вариантах осуществления являться результатом одного или более сигналов, которые могут быть необязательно дополнительно обработаны и переданы в систему управления. Как здесь более подробно описано, один или большее число сигналов могут сравниваться с одним или большим числом сигналов, величин или параметров, запрограммированных или заранее заведенных в систему управления, и могут использоваться для осуществления обратной связи в микрофлюидной системе. Множество сигналов или наборов сигналов могут быть установлены и/или определены (например,измерены) с использованием описанных здесь систем и способов. В одной серии вариантов осуществления сигнал включает в себя компонент интенсивности. Интенсивность может указывать, например, на одну или большее число из следующих величин: концентрация компонента в текучей среде, тип детектируемой текучей среды (например, тип образца, как, например, крови или мочи, или физические свойства текучей среды, например жидкость или газ), количество компонента в текучей среде и объем текучей среды. Также интенсивность может использоваться для вычисления подобных величин. В некоторых случаях значение интенсивности определяют по результатам теста на прозрачность текучей среды или ее компонента. В других вариантах осуществления значение интенсивности определяют с помощью маркера или метки, таких как флуоресцентные маркер или метки. В некоторых вариантах осуществления частота сигналов может устанавливаться и/или определяться. Например, с помощью детектора может быть зарегистрирована серия сигналов, каждый из которых имеет какую-то интенсивность (например, выше или ниже пороговой величины интенсивности). Число сигналов можно сравнить с числом сигналов или значениями (с интенсивностью выше или ниже пороговой величины интенсивности), запрограммированными или заранее введенными в систему управления или в другой блок. На основании по меньшей мере части результатов данного сравнения система управления может инициировать, прекратить или изменить условия работы, например отрегулировать поток текучей среды в микрофлюидной системе. В некоторых вариантах осуществления длительность сигнала устанавливается и/или определяется. Длительность сигнала может указывать, например, на один или большее число параметров: объм текучей среды, скорость потока текучей среды, характеристики компонента в текучей среде (например, продолжительность активности определнного компонента, такой как хемилюминесценция, флуоресценция и т.п.) и продолжительность времени нахождения текучей среды в конкретной области микрофлюидного устройства. Также длительность сигнала может быть использована для вычисления величин этих параметров. В некоторых вариантах осуществления положение сигнала во времени относительно второго положения во времени или относительно другого процесса или события (например, тех, которые происходят в микрофлюидной системе) устанавливается и/или определяется. Например, детектор может установить момент, когда определнная текучая среда проходит через детектор (например, первое положение во времени), и время сигнала может быть соотнесено со вторым положением во времени (например, когда детектирование только началось; через определнный временной интервал после того, как прошел процесс). В другом примере детектор может установить момент времени, когда определнная текучая среда проходит через детектор после (или до) активации компонента микрофлюидной системы (например,-4 022356 клапана). В одном варианте осуществления открытие клапана может указывать на то, что непосредственно после этого произойдет смешивание реагентов, и, таким образом, положение сигнала во времени может указывать на момент прохождения определнной текучей среды через детектор после (или до) смешивания реагентов. Если положение сигнала текучей среды находится в пределах определнного временного диапазона после (или до) смешивания реагентов, например, это может указывать на то, что процесс анализа осуществляется должным образом. В другом примере детектор может определять момент, когда вторая текучая среда проходит через детектор после того, как через детектор прошла первая текучая среда. В другом варианте осуществления положение сигнала во времени устанавливается относительно определнного события или процесса, которые происходят или происходили в микрофлюидной системе (например, относительно начала процесса анализа, инициирования потока текучей среды, инициирования детектирования в микрофлюидной системе того момента, когда пользователь вставляет микрофлюидное устройство в анализатор и т.п.). В другой серии вариантов осуществления средний период времени между сигналами или событиями устанавливается и/или определяется. Например, может быть измерен средний период времени между двумя сигналами при условии, что каждый сигнал может независимо соответствовать одному или большему числу описанных здесь параметров или условий. В другом варианте осуществления определяется средний период времени между первым и последним из серии подобных сигналов (например, средний период времени между сериями промывочных жидкостей, проходящих через детектор). В определнных вариантах осуществления набор сигналов устанавливается и/или определяется. Набор сигналов может включать в себя, например, по меньшей мере два значения (или в других вариантах осуществления по меньшей мере три или по меньшей мере четыре значения) из интенсивности сигнала, частоты сигналов, длительности сигнала, положения сигнала во времени относительно второго положения во времени или относительно другого процесса или события, происходящего (или случившегося) в микрофлюидной системе, и среднего периода времени между двумя или большим числом сигналов или событий. В других вариантах осуществления набор сигналов содержит по меньшей мере два значения (или в других вариантах осуществления по меньшей мере три или по меньшей мере четыре значения) из интенсивности первого сигнала, длительности первого сигнала, положения первого сигнала во времени относительно второго положения во времени; интенсивности второго сигнала, длительности второго сигнала, положения второго сигнала во времени относительно второго положения во времени и среднего периода времени между первым и вторым сигналами. Набор сигналов может в некоторых вариантах осуществления указывать на осуществление определнного процесса или события в микрофлюидной системе. В других вариантах осуществления набор сигналов указывает на факт произошедшего в микрофлюидной системе процесса или события. В других вариантах осуществления набор сигналов может указывать на определнную последовательность событий. Множество сигналов или наборов сигналов, таких как те, которые описаны выше и здесь, могут быть установлены и/или определены и могут быть использованы отдельно или в комбинации для обеспечения обратной связи для управления одним или более процессами, такими как модулирование потока текучей среды в микрофлюидной системе. Таким образом, система управления или любой соответствующий блок в некоторых вариантах осуществления могут установить необходимость в модулировании потока текучей среды в микрофлюидной системе на основании по меньшей мере части набора сигналов. Например, установление необходимости моделирования потока текучей среды на основании по меньшей мере части набора сигналов, включающего в себя значение интенсивности первого сигнала и положение во времени первого сигнала относительно второго положения во времени, может включать в себя использование этих данных для принятия решения об осуществлении модуляции потока текучей среды. Например, эти сигналы можно сравнить с одним или большим числом стандартных сигналов (например,пороговая величина интенсивности или диапазон интенсивности и пороговое положение во времени или диапазон положений во времени относительно второго положения во времени), которые могут быть запрограммированы или введены в систему управления заранее. Если каждый из измеренных сигналов находится в пределах пороговых значений или диапазонов, то может быть принято решение о модулировании потока текучей среды. Если только один из принимаемых во внимание параметров (например,только величина интенсивности первого сигнала или только положение первого сигнала во времени) удовлетворяет пороговому значению или диапазону, то этого может быть не достаточно для принятия решения о модулировании потока текучей среды в связи с недостаточностью информации о типе текучей среды или компоненте(ах), которые вызывают сигнал(ы) для описанных здесь целей. Например, в некоторых случаях тип текучей среды или компонент может быть недостаточно идентифицирован для описанных здесь целей, если не принимать во внимание набор сигналов. В некоторых вариантах осуществления один или большее число измеренных сигналов подвергаются обработке или манипуляциям (например, до или после передачи и/или до сравнения со стандартным сигналом или значением). Следует понимать, таким образом, что когда сигнал передатся (например, в систему управления), сравнивается (например, со стандартным сигналом или значением) или иным образом используется в процессе осуществления обратной связи, то может быть использован необработанный сигнал или же обработанный сигнал, основанный (по меньшей мере отчасти) на необработанном сигнале. Например, в некоторых случаях могут быть рассчитаны и использованы для обеспечения обратной связи один или большее число дифференцированных сигналов измеренного сигнала (например, с использованием дифференциатора или любым иным подходящим способом). В других случаях сигналы нормируются (например, вычитанием измеренного сигнала из сигнала фона). В одной серии вариантов осуществления сигнал содержит градиент или средний градиент, например средний градиент интенсивности как функцию времени. В некоторых случаях измеренный сигнал может быть преобразован в цифровой сигнал посредством аналого-цифрового преобразователя, чтобы дополнительную обработку сигнала можно было проводить цифровым компьютером или процессором цифровых сигналов. Хотя в одном варианте осуществления весь процесс обработки сигнала осуществляется в цифровом формате, настоящее изобретение не ограничивается только этим вариантом, и альтернативно могут использоваться технологии обработки аналоговых сигналов. Например, для выработки выходного сигнала может быть использован цифроаналоговый преобразователь. Сигналы могут быть обработаны во временной области (одномерные сигналы), в пространственной области (многомерные сигналы), в частотной области, автокорреляционной области или в любой другой подходящей области. В некоторых случаях сигналы фильтруются, например, с использованием линейного фильтра (линейное преобразование измеренного сигнала), нелинейного фильтра, каузального фильтра, некаузального фильтра, стационарного фильтра, переменного во времени фильтра или других подходящих фильтров. Следует понимать, что описанные здесь сигналы, образцы и их использование в осуществлении обратной связи являются иллюстративными, и изобретение не ограничивается в этом отношении. Как только сигнал или набор сигналов был определн, сигнал(ы) может(гут) необязательно быть переданы в систему управления. В некоторых случаях система управления сравнивает сигнал или набор сигналов со вторым набором сигнала(ов). Второй сигнал или набор сигналов может быть, например, определенным ранее в микрофлюидной системе сигналом(ми), или стандартным сигналом(ми), или значением(ями), которые могут быть запрограммированы или введены заранее в систему управления или в другой блок микрофлюидной системы. В некоторых случаях стандартный сигнал или набор сигналов включает в себя один или большее число пороговых величин или диапазон пороговых значений. Система управления может сравнивать первый сигнал или набор сигналов со вторым сигналом или набором сигналов (например, стандартными сигналами) и устанавливать необходимость инициирования, прекращения или корректировки одного или большего числа событий или серий событий в микрофлюидной системе. Таким образом, измеренный сигнал или набор сигналов могут быть использованы системой управления для генерирования управляющего сигнала и обеспечения управления с обратной связью в микрофлюидной системе. Например, система управления может определять потребность в модулировании потока текучей среды (например, скорости потока, смешивания, прекращения потока одной или большего числа текучих сред) в одном или большем числе участков микрофлюидной системы. Другие условия,такие как температура, давление, влажность или другие условия, также могут регулироваться. В определнных вариантах осуществления такая корректировка может быть осуществлена системой управления,которая направляет один или большее число управляющих сигналов в соответствующий компонент микрофлюидной системы (например, в клапан, насос, вакуумный прибор, нагревательный элемент или другой компонент) для активации того или иного компонента. Любая подходящая электронная схема привода клапана может быть использована для прима сигнала управления и преобразования сигнала управления в напряжение, ток или другой сигнал, способный активировать компонент. В определнных вариантах осуществления система управления может определить необходимость в прекращении работы одного или большего числа компонентов микрофлюидной системы. В некоторых случаях система управления может определить необходимость в остановке процесса проведения анализа или его части в микрофлюидной системе. В некоторых вариантах осуществления способ осуществления управления с обратной связью может включать в себя инициирование детектирования текучей среды, находящейся в первой зоне измерения микрофлюидной системы. Первая и вторая текучие среды могут детектироваться в первой зоне измерения, и затем могут формироваться первый сигнал, соответствующий первой текучей среде, и второй сигнал, соответствующий второй текучей среде. Первый набор сигналов, содержащий по меньшей мере два значения из интенсивности первого сигнала, длительности первого сигнала, положения первого сигнала во времени относительно второго положения во времени и среднего периода времени между первым и вторым сигналами, может быть передан в систему управления. Решение о модулировании потока текучей среды в микрофлюидной системе может быть принято на основании по меньшей мере части первого набора сигналов. Следует понимать, что хотя здесь описывается главным образом использование сигналов или наборов сигналов, изобретение этим не ограничивается, и управление с обратной связью или другие процессы, включающие определение характеристик, условий или событий, происходящие с текучей средой или компонентами в некоторых вариантах осуществления, не требуют генерирования, определения (например, измерения) или анализа каких-либо сигналов или наборов сигналов. В некоторых вариантах осуществления способ реализации обратной связи включает в себя детекти-6 022356 рование первой текучей среды и второй текучей среды, размещнных в первой зоне измерения микрофлюидной системы, где этап детектирования включает определение по меньшей мере двух (или по меньшей мере трх) показателей из коэффициента непрозрачности первой текучей среды, объма первой текучей среды, значения скорости потока первой текучей среды, положение детектирования первой текучей среды во времени относительно второго положения во времени и среднего периода времени между детектированием первой текучей среды и детектированием второй текучей среды. Решение о модулировании потока текучей среды в микрофлюидной системе может быть принято на основании по меньшей мере части этапа детектирования. В некоторых вариантах осуществления управление с обратной связью может быть использовано для регулировки того же самого условия, события или типа условия или события, который и был изначально определен на этапе детектирования. Например, может быть определено значение концентрации компонента в первой текучей среде и затем может быть сгенерирован сигнал, который передается в систему управления, которая, в свою очередь, определяет необходимость в увеличении или уменьшении значения концентрации этого компонента на участке микрофлюидного устройства. В другом примере измеряется скорость потока текучей среды в канале и на основании по меньшей мере части сигнала, сгенерированного при измерении, для регулировки скорости потока текучей среды в том же канале используется источник потока текучей среды (например, насос или вакуумный прибор или насос) или клапан. В подобных и иных вариантах осуществления сгенерированный сигнал можно сравнивать с заранее определенным сигналом или значениями, указывающими на желаемое значение или желаемый диапазон условий (например, концентрации, скорости потока). В некоторых случаях схема управления с обратной связью может содержать в себе контур обратной связи (например, цепь положительной обратной связи или цепь отрицательной обратной связи). В других случаях схема управления с обратной связью не имеет контура обратной связи. В других вариантах осуществления, однако, (включая многие из описанных здесь примеров), реализация управления с обратной связью, по меньшей мере частично, основывается на определении одного или большего числа первых условий или событий, происходящих в микрофлюидной системе, и сигналы одного или большего числа условий или событий используются для управления вторым, другим набором условий или событий, происходящих (или которые произойдут в будущем) в микрофлюидной системе. В некоторых вариантах осуществления второй, другой набор условий или событий, по существу, не влияет на первый набор условий или событий (например, в отличие от описанных выше примеров, включающих в себя регулирование уровня концентрации компонента или скорости потока в канале). В некоторых случаях детектирование осуществляется в зоне измерения, и обратная связь из зоны измерения используется для модулирования потока текучей среды на другом участке микрофлюидной системы. Например, детектирование прохождения определнной текучей среды через систему детектирования может вызвать или не вызывать активацию конкретного клапана, позволяя одной или большему числу различных текучих сред проходить в различные участки микрофлюидной системы. В одном конкретном варианте осуществления детектирование первой текучей среды (например, при протекании) в области реакции может запустить процесс смешивания второй и третьей текучей среды в зоне смешивания микрофлюидной системы. Вторая и третья текучие среды могут первоначально быть размещены в другой области (например,в областях хранения) микрофлюидной системы по сравнению с той областью, где осуществляется детектирование и генерирование сигнала, используемого для обеспечения обратной связи. В другом примере результат измерения оптической плотности образца, проходящего через зону измерения (например, первое условие), указывает или на то, что образец был введн вовремя, и/или на присутствие корректного типа или объма образца. Один или большее число сигналов, сформированных в результате этого измерения, можно сравнивать с одним или большим числом заданных заранее значений, и на основании (по меньшей мере отчасти) данной обратной связи и результатов сравнения система управления может остановить поток текучей среды в микрофлюидной системе (например, второе, иное состояние), если измеренные сигналы находятся в пределах заданного диапазона значений. В некоторых таких и других вариантах осуществления первое условие или состояние уже произошло на момент этапа детектирования, так что управление с обратной связью, по существу, не регулирует то условие, событие или тип условия или события, которые выработали используемый для обратной связи сигнал. В некоторых вариантах осуществления один или большее число способов управления с обратной связью, таких как пропорциональное регулирование, интегральное регулирование, пропорциональноинтегральное регулирование, дифференциальное регулирование, пропорционально-дифференциальное регулирование,интегрально-дифференциальное регулирование,пропорционально-интегральнодифференциальное регулирование, могут быть использованы системой управления для осуществления модулирования потока текучей среды. В некоторых вариантах осуществления управление с обратной связью может включать в себя контур обратной связи. В некоторых случаях при использовании одного или большего числа вышеупомянутых способов управления с обратной связью управляющий сигнал (который может быть использован для модулирования потока текучей среды, например, активацией компонента микрофлюидной системы), может быть сгенерирован на основании по меньшей мере части сигнала, представляющего собой разницу между запрограммированным пороговым сигналом или значением(который(ое) может указывать на действие, которое будет выполнено) и измеренным на детекторе сигналом обратной связи. Процесс детектирования условия или события, происходящего в микрофлюидной системе, может иметь различные формы. В некоторых случаях процесс детектирования происходит непрерывно. В других вариантах осуществления процесс детектирования осуществляется периодически; в иных вариантах осуществления процесс детектирования осуществляется спорадически. В некоторых случаях детектирование происходит определенного события. Как описано в настоящем документе, детектирование может происходить в любой подходящей области относительно микрофлюидного устройства. В некоторых случаях один или большее число детекторов установлены стационарно относительно микрофлюидного устройства во время использования и/или во время проведения детектирования. Например, стационарный детектор может быть размещн рядом с определнным участком микрофлюидного устройства, таким как область детектирования или зона измерения, где происходят одно или несколько событий (например, химическая или биологическая реакция). Детектор может регистрировать, например, протекание текучей среды через зону измерения. Дополнительно или альтернативно детектор может распознавать связывание или ассоциированность других компонентов в данном участке (например, связывание компонента на поверхности зоны измерения). В некоторых вариантах осуществления стационарный детектор может осуществлять мониторинг нескольких зон измерений одновременно. Например, детектор, такой как камера, может быть использован для отображения всего микрофлюидного устройства или большей его части, и при этом только определнные участки устройства изучаются более тщательным образом. Для передачи светового сигнала из множества зон измерений в один детектор могут быть использованы такие компоненты, как оптоволокно. В других вариантах осуществления детектор размещается съемным/подвижным образом относительно микрофлюидного устройства во время использования и/или во время осуществления детектирования. Например, детектор может физически перемещаться через различные участки микрофлюидного устройства для регистрации перемещения текучей среды через устройство. Например, детектор может отслеживать перемещение определнного типа текучей среды и/или компонентов в каналах микрофлюидного устройства. Альтернативно, микрофлюидное устройство может перемещаться относительно стационарного детектора. Также возможны другие конфигурации и варианты использования детекторов. Примеры сигналов или наборов сигналов, которые могут быть использованы в процессе управления с обратной связью, представлены на иллюстративном варианте осуществления, показанном на фиг. 2. Фиг. 2 представляет собой график, показывающий результат детектирования различных текучих сред,проходящих мимо детектора в области устройства (например, в канале). График 100 показывает результат измерения оптической плотности в условных единицах (ось у) как функцию времени (ось х). В определнных вариантах осуществления при протекании текучей среды через область микрофлюидной системы может определяться, например, ее коэффициент пропускания и/или коэффициент поглощения. Нулевая оптическая плотность означает максимальное значение светопропускания (например, низкий коэффициент поглощения), а высокое значение оптической плотности может означать низкий коэффициент пропускания (например, высокое значение коэффициента поглощения). Так как различные текучие среды, протекая через детектор, могут иметь различные характеристики пропускания или поглощения света,то таким образом может быть осуществлено детектирование конкретной текучей среды, включающее в себя определение объма, скоростей потока и типов текучей среды. Например, как показано на фиг. 2, первая текучая среда, дающая сигнал 110, может протекать через детектор в течение временного отрезка от около 0,1 до приблизительно 700 с. (Нулевая точка на шкале времени может указывать, например, на начало детектирования). Сигнал 110 первой текучей среды имеет определенное значение интенсивности 112 (например, значение оптической плотности равно около 0,23). Если предполагается, что конкретный тип текучей среды, имеющий конкретное значение интенсивности или диапазон значений интенсивности, должен проходить через детектор в какой-то конкретный момент времени (например, приблизительно через 400 с после начала детектирования) или между какими-то определнньмимоментами времени (например, в какой-то момент между 0 и 800 с), то можно подтвердить факт завершения процесса путем детектирования. Например, первая текучая среда, дающая сигнал 110, может в некоторых вариантах осуществления представлять собой конкретный тип образца,который вводится в микрофлюидное устройство для осуществления конкретного анализа. Если тип образца ассоциируется с конкретным значением интенсивности (например, цельная кровь будет иметь значение оптической плотности, приблизительно равное 0,23), то тип образца может быть проверен путем выяснения, имеет ли этот образец значение интенсивности в пределах допустимого диапазона. Более того, надлежащее введение образца в устройство в правильный момент времени (например, в начале осуществления анализа) может быть проверено путем определения значения сигнала образца как функции времени (вдоль оси X). Например, может контролироваться время, когда образец достигает зоны измерения (наблюдается как оптическая плотность (OD), попадающая в заданный диапазон интенсивности). Если образец не достигает зоны измерения в установленное время, то это может указывать,например, на протечку или закупорку в системе. Если образец не достигает первой зоны измерения в установленное время или если время между попаданием образца или частей образца в различные зоны измерения (которые могут быть расположены последовательно или параллельно) оказывается слишком велико, анализ может быть прекращен. Дополнительно, объем первой текучей среды, которая дает сигнал 110, может быть определн или подтверждн измерением длительности 114 сигнала. Если при выполнении конкретного процесса в микрофлюидном устройстве требуется образец, имеющий конкретный объем, то это может быть проверено детектированием. Например, можно, основываясь на предполагаемой длительности времени прохождения (например, сигнал имеет определнную длительность) с определенным значением интенсивности(например, OD образца), предположить, что образец имеет определенный объем (например, 10 мкл). Анализ может подтвердить корректную загрузку образца пользователем во флюидный коннектор или в другое подходящее устройство введения образца. Если длительность сигнала образца слишком мала (что может указывать на недостаточное количество введнного образца) или слишком велика (что может указывать на избыточное количество введнного образца), то анализ может быть отменен и/или его результаты могут не приниматься во внимание. Если, например, интенсивность, длительность или положение сигнала 110 первой текучей среды неверны, система управления может запустить вторичный процесс, который может, например, модулировать поток текучей среды в микрофлюидной системе. Например, в одной серии вариантов осуществления система управления может, при установлении факта некорректности типа образца или объма, введнного в устройство, или факта несвоевременного введения образца в устройство, отменить выполнение анализа микрофлюидным устройством. В других вариантах осуществления отмена может быть результатом нештатного функционирования устройства (например, при закупорке каналов, что не позволяет протекать текучей среде с заданной скоростью потока) или вызнана неисправностью анализатора, используемого в устройстве (например, неисправность одного или большего числа компонентов, таких как клапан, насос или вакуумный прибор). Выполнение анализов может быть отменено, например, посредством модулирования потока текучей среды в микрофлюидной системе (например, направлением сигнала в насос или вакуумный прибор для прекращения протекания потока текучей среды), обесточивания определнных компонентов системы путм извлечения микрофлюидного устройства из анализирующей системы (например, автоматически или посредством указания пользователю выполнить такую операцию) или другими способами. В других вариантах осуществления нештатное функционирование системы запускает вторичное событие, но не отменяет процесс выполнения анализа. В некоторых случаях пользователь может быть предупреждн о появлении сбоя в работе системы. Пользователь может быть проинформирован о том, что результаты теста не являются надежными и что данный анализ должен быть повторен, что выполнение данного анализа потребует больше времени или что пользователю необходимо предпринять какие-то действия. В некоторых случаях пользователь уведомляется и затем запрашивается о целесообразности продолжения одного или нескольких процессов, осуществляемых в микрофлюидной системе, или анализа в целом. Возможны также и другие способы осуществления контроля качества. В одной серии вариантов осуществления способ реализации контроля качества для определения нештатного функционирования микрофлюидной системы включает в себя детектирование первой текучей среды (например, протекающей мимо) в первой зоне измерения микрофлюидной системы и формирование первого сигнала, соответствующего первой текучей среде, и передачу первого сигнала в систему управления. Первый сигнал может сравниваться со стандартным сигналом для определения наличия сбоя в работе микрофлюидной системы. Способ может включать в себя определение того, необходимо ли прекратить работу микрофлюидной системы на основании по меньшей мере части результатов, полученных на этапе сравнения. В некоторых случаях система управления может определять необходимость в прекращении выполнения анализа или части анализа, осуществляемого в микрофлюидной системе. Как показано на фиг. 2, тип текучей среды, протекающей через детектор, может, по меньшей мере частично, определяться по величине интенсивности сигнала, продуцируемого текучей средой. Например,сигнал 110 первой текучей среды имеет высокое значение интенсивности (например, низкий коэффициент пропускания), а второй набор текучих сред дает сигналы 120, 122 и 124, которые имеют относительно низкую интенсивность (например, высокий коэффициент пропускания). График тоже показывает относительное различие между сигналом 110 первой текучей среды и сигналами 120, 122 и 124 второго набора текучих сред. Например, разница между длительностью 125 и длительностью 114 может указывать на скорость протекания второго набора текучих сред через детектор после окончания прохождения через детектор первой текучей среды. В некоторых вариантах осуществления данную разницу во времени можно сравнить с одним или большим числом стандартных сигналов или значений (например, с заранее установленным значением интервала(ов) времени, который должен иметь место между первой текучей средой и вторым набором текучих сред). Значение разницы во времени, которое не совпадает со стандартным сигналом или значением или не находится в пределах допустимого диапазона, указывает на наличие нештатного функционирования микрофлюидной системы. Например, если разница между длительностью 125 и 114 слишком велика, то это может указывать на то, что в какой-то момент возникло препятствие потоку текучей среды в микрофлюидном устройстве (например, из-за закупорки канала пу-9 022356 зырьком воздуха или по другой причине), но потом оно исчезло. В некоторых вариантах осуществления данный факт мог бы оказать влияние на выполнение анализа, и система управления может определять,следует ли прекратить выполнение процесса или нет и следует ли его регулировать или нет. Как показано на фиг. 2, второй набор текучих сред, дающий сигналы 120, 122 и 124, разделены пиками 126, 128 и 130. Эти пики соответствуют текучим средам, протекающим между текучими средами из второго набора. Как подробно описано в настоящем документе, в некоторых случаях эти разделяющие текучие среды могут представлять собой текучие среды, которые не смешиваются с разделяемыми текучими средами. Например, в одной серии вариантов осуществления второй набор текучих сред, дающий сигналы 120, 122 и 124, представляет собой набор промывочных растворов, протекающих через зону измерения. Эти промывочные растворы могут быть разделены несмешивающимися (разделяющими) текучими средами (например, воздушными пробками), которые дают сигналы 126, 128 и 130. Промывочные растворы могут иметь относительно высокий коэффициент пропускания и, соответственно, относительно низкое значение оптической плотности, тогда как воздушные пробки могут иметь относительно низкий коэффициент пропускания света (например, относительно высокую оптическую плотность) из-за светового рассеяния, происходящего в момент прохождения через детектор этих текучих сред. Из-за различных характеристик данных текучих сред по пропусканию света можно детектировать различные текучие среды (тип текучей среды, фазу, объем, скорость потока). Дополнительно прохождение второго набора текучих сред через детектор может иметь длительность 134, которую можно, если требуется,сравнить с оптимальным временным периодом или интервалом временных периодов и использовать в системе управления с обратной связью. В некоторых вариантах осуществления количество промываний (пиков и спадов) подсчитывается и система управления отменяет выполнение анализа, если расчтное количество не совпадает с наблюдаемым. Меньшее количество промываний означает, что реагенты испарились во время хранения устройства (указывает на утечку) или что имеет место неисправность в подсоединении флюидного коннектора. Слишком малое количество промываний может также указывать на то, что в устройство во время его изготовления было загружено неверное количество. Слишком большое количество промываний будет указывать на поломку промывочной заглушки, возникшую во время хранения. На фиг. 2 показан также сигнал 135 третьей текучей среды, проходящей через зону измерения после прохождения второго набора текучих сред. Поскольку третья текучая среда имеет аналогичную со вторым набором текучих сред оптическую плотность, третья текучая среда может быть идентифицирована или распознана, по меньшей мере частично, по длительности 136, которая может указывать на объем текучей среды. Положение временного периода 136 на оси времени (или относительно одного или нескольких других сигналов) может указывать на текучую среду, протекающую через зону измерения. Например, анализ может быть выполнен таким образом, что текучая среда, имеющая определнное значение оптической плотности (например, 0,01) и длительность протекания (например, 200 с при заданной скорости потока или давления), будет регистрироваться между 900 и 1200 с после инициирования анализа. Эти параметры могут быть запрограммированы в системе управления, и их можно сравнить с сигналом 135, измеренным детектором. Третья текучая среда, дающая сигнал 135, может представлять собой любую подходящую текучую среду и в некоторых случаях является реагентом, используемым при осуществлении химической и/или биологической реакции в микрофлюидном устройстве. Например, как будет подробно описано ниже,третья текучая среда может представлять собой идентифицирующее антитело, которое может связываться с одним или большим числом компонентов образца. В других же вариантах осуществления идентифицирующее антитело связывается с компонентом образца до того, как образец проходит через детектор. Также возможны и другие конфигурации связывания идентифицирующего антитела, а в некоторых вариантах осуществления идентифицирующее антитело вообще не используется. После завершения прохождения третьей текучей среды через зону измерения через нее может проходить набор четвертых текучих сред, дающий сигналы 140, 142, 144, 146, 148 и 150. Каждая текучая среда из четвртого набора может быть отделена несмешивающейся текучей средой (например, воздушными пробками), дающей сигнал 154. В некоторых вариантах осуществления частота сигналов, имеющих определнное пороговое значение (например, сигналы 154 воздушных пробок имеют оптическую плотность 0,05 выше порогового значения, и/или набор четвертых текучих сред имеет значение оптической плотности ниже 0,01), может быт использована для запуска одного или большего числа событий в микрофлюидной системе. В некоторых случаях значения интенсивности и частоты набора текучих сред могут быть объединены с временным промежутком между первой и последней такой текучей средой (например, период времени 158, включающий весь набор четвертых текучих сред). Например, осуществление обратной связи или запуск какого-то события могут быть, по меньшей мере отчасти, основаны на информации о частоте сигналов (например, пиков), наблюдаемых в комбинации с одним или несколькими временными периодами между соседними сигналами, и/или в комбинации со значением интенсивности сигналов,и/или в комбинации с временным периодом между временем первого и последнего сигнала такого типа или интенсивности. Возможно, один или большее число сигналов могут быть использованы в комбина- 10022356 ции со средним положением сигналов относительно временной оси (например, среднее время 158 между сигналами 140 и 150 относительно одного или большего числа сигналов или стандартных значений (например, время = 0. В некоторых вариантах осуществления событие, запускаемое набором сигналов, является модулированием потока текучей среды в микрофлюидной системе. Например, один или несколько насосов, вакуумных приборов, клапанных систем или других компонентов могут быть активированы, по меньшей мере отчасти, на основании наличия или отсутствия определенного набора сигналов. В качестве примера набор сигналов может активировать клапан, что позволит одной или большему числу текучих сред перейти в определенный канал микрофлюидного устройства. Например, активация клапана может позволить смешаться в общем канале двум текучим средам, находящимся отдельно друг от друга на стадии хранения текучих сред в устройстве. В одном конкретном варианте осуществления смешанные текучие среды включают в себя реагент для амплификации, который усиливает сигнал в зоне измерения устройства. Конкретные примеры будут более подробно описаны ниже. Как описано в настоящем документе, детектор может не только определять прохождение текучих сред через участок микрофлюидного устройства, но может также распознавать присутствие или отсутствие события или условия, возникающего на участке микрофлюидного устройства. Например, в некоторых случаях распознается явление связывания. В других вариантах осуществления устанавливается факт аккумуляции и/или депонирования компонента в конкретном участке микрофлюидного устройства. В другом варианте осуществления регистрируется амплификация сигнала. Такие процессы могут происходить в любом подходящем положении в пределах участка устройства. Например, событие или условие могут иметь место в текучей среде в данном участке устройства, на поверхности канала или отсека устройства, на (или в) компоненте, размещнном в пределах участка устройства (например, на поверхности гранулы, в геле, на мембране). В некоторых случаях можно отслеживать развитие события или условия и, необязательно, сравнивать его с одним или большим числом стандартных сигналов или значений (которые могут быть запрограммированы или заранее введены в систему управления). Например, как показано на фиг. 2, пик 160 может образовываться благодаря усилению сигнала (например, непрозрачный слой) в зоне измерения. Угол наклона пика может быть измерен и его можно сравнить с одним или несколькими контрольными значениями для определения необходимости корректировки процесса, происходящего или произошедшего в зоне измерения. Например, если угол наклона пика 160 находится в пределах заданного диапазона допустимых значений, то это может указывать на отсутствие нештатной ситуации при хранении реагентов, которые были частично использованы при получении сигнала. В одной серии вариантов осуществления пик 160 указывает на введение реагента для амплификации в зону измерения. Анализ может быть спроектирован и сконфигурирован с возможностью введения в зону измерения реагента для амплификации в пределах заданного временного периода после определнного события (например, после активации клапана). В некоторых случаях реагент для амплификации должен иметь определнное значение оптической плотности (например, низкое значение оптической плотности, если это прозрачный реагент). Если реагент вводится в зону измерения с запозданием и/или если начальное значение оптической плотности слишком велико, анализ может быть прерван. Если реагент имеет высокое значение оптической плотности (например, непрозрачен или имеет тмный цвет), то это может указывать на дефект реагента (например, появившийся во время хранения реагента в устройстве). В некоторых вариантах осуществления устройство может включать в себя несколько зон измерения(например, расположенных параллельно или последовательно). Одна измерительная зона может быть использована в качестве отрицательного контроля. Например, в некоторых вариантах осуществления в зоне измерения отрицательного контроля можно ожидать минимальное связывание или депонирование вещества (например, непрозрачного слоя) и, соответственно, низкое значение оптической плотности. Если детектор регистрирует повышенное значение оптической плотности в зоне измерения отрицательного контроля, то это может указывать, например, на неспецифическое связывание. В некоторых случаях сигнал из зоны измерения может рассматриваться как "фоновый сигнал", который вычитается из сигналов из других зон измерения для учета неспецифического связывания, которое может происходить в системе. Если значение фонового сигнала слишком велико, то анализ может быть прерван. Это, например,может указывать на дефект реагента для амплификации или других реагентов, используемых при выполнении анализа. В некоторых вариантах осуществления устройство может включать в себя зону измерения, используемую в качестве положительного контроля. Положительный контроль в некоторых вариантах осуществления подразумевает наличие известного количества исследуемого вещества в зоне измерения (например, на стенках канала) и определенный уровень сигналов оптической плотности в определнный момент времени, где угол наклона данных сигналов или изменение этого угла наклона в зоне может находиться в пределах заданного диапазона. Эти диапазоны могут быть определены во время калибровки конкретной партии устройств. В некоторых случаях, как здесь подробно описано, данная информация может быть отражена в сопроводительной документации на конкретную партию анализаторов, а именно на этикетках, в штрих-коде, ярлыках или в метке радиочастотной идентификации (RFID). Если уровни стандартных значений для данных зон измерения не находятся в допустимом диапазоне, то анализ может быть прерван. По аналогии с фоновым сигналом эти сигналы могут быть также использованы для регулировки тестового сигнала (например, незначительного увеличения величины тестового сигнала в случае, если величины этих сигналов возрастают, и уменьшения, если значения данных сигналов низки). Наличие обструкции, вызванной пузырьками или другими компонентами, во время одного или нескольких событий (например, амплификации, смешивания) и/или в какой-то одной или нескольких неожиданных точках временной шкалы, может указывать на нештатное выполнение анализа, например на протекание клапана. Эти пузырьки или другие компоненты могут наблюдаться как пики, имеющие определнную интенсивность на графике оптической плотности (которые могут быть схожи с пиками, вызванными воздушными пробками во время промывки). Если эти явления наблюдаются в несоответствующих местах, то анализ может быть прерван. Необходимо понимать, что хотя на фиг. 2 определялась величина оптической плотности (например,пропускание или поглощение), в других вариантах осуществления с использованием соответствующего детектора могут измеряться и другие типы сигналов. Сигналы могут быть получены без использования метки (как, например, при измерении оптической плотности) или с использованием метки. Может быть использовано множество различных типов меток, как, например, флуоресцентные маркры, красители,квантовые точки, магнитные частицы и другие метки, хорошо известные в данной области техники. Как показано на фиг. 2, в некоторых вариантах осуществления результаты выполняемых в устройстве анализов могут быть записаны и иметь, по существу, свой "характерный вид". Все или некоторые из характерных признаков из этого характерного вида могут быть использованы для осуществления обратной связи в микрофлюидной системе. В некоторых случаях характерные признаки включают в себя сигналы практически всех проходящих через участок устройства текучих сред, используемых при выполнении анализа. Так как различные текучие среды, используемые при выполнении анализа, могут иметь различные объмы, скорости потока, состав и другие характеристики, эти свойства могут быть отражены в характерных признаках. По существу, характерный признак может быть использован для идентификации, например, текучих сред, используемых при выполнении анализа, для согласования текучих сред по времени (например, когда именно те или иные текучие среды должны попадать в определнный участок устройства), взаимодействия текучих сред (например, смешивания). В некоторых вариантах осуществления характерный признак может быть использован для идентификации типа анализа, выполняемого в устройстве и/или тестовый формат (например, сэндвич-анализ или конкурентный анализ) анализа. В одной серии вариантов осуществления характерные признаки в целом (например, общая конфигурация, длительность, положение всех сигналов во времени) используются для осуществления контроля качества на конечном этапе завершения анализа. Например, характерный признак можно сравнивать с контрольным значением характерного признака для установления надлежащего выполнения анализа после прохождения всех текучих сред. Система управления может в некоторых случаях информировать пользователя о надлежащем выполнении анализа (например, через интерфейс пользователя). В других вариантах осуществления детектор может быть размещн в пределах определнных участков микрофлюидной системы и может определять только наличие или прохождение некоторых, но не всех, текучих сред через детектор. Например, детектор может быть установлен на участке смешивания для определения надлежащего смешивания текучих сред. Если текучие среды смешиваются должным образом (например, смешанная текучая среда имеет определнное свойство, такое как определнную концентрацию или объем) или смешивание осуществляется в надлежащий момент времени относительно одного или нескольких событий, происходящих при выполнении анализа, то управление с обратной связью может позволить смешанной текучей среде перейти в другой участок устройства. Если смешанная текучая среда не обладает одной или большим числом из требуемых или заранее установленных характеристик, управление с обратной связью может не допустить попадания смешанной текучей среды в участок и в некоторых вариантах осуществления может инициировать процедуру смешивания второго набора текучих сред и доставки смешанной среды в этот участок. В определнных вариантах осуществления при осуществлении управления с обратной связью используются два или большее число детекторов. Первый детектор может регистрировать первый набор сигналов, а второй детектор может регистрировать второй набор сигналов. Первый и второй наборы сигналов могут сравниваться друг с другом и/или каждый из них может сравниваться с набором стандартных сигналов или значений, которые могут быть запрограммированы или введены заранее в систему управления. Например, устройство может включать в себя множество зон измерений, каждая из которых ассоциирована с детектором, который измеряет сигналы именно в этом участке. В некоторых случаях система выполнена с возможностью использования первого детектора для определения характерных признаков анализа, которые, по существу, совпадают с характерными признаками анализа второго детектора. Если характерные признаки не совпадают, это может указывать на нештатное функционирование системы. В некоторых случаях первый и/или второй детекторы могут детектировать прохождение всех текучих сред, используемых при выполнении анализа, через участок устройства. В других случаях первый и/или второй детекторы могут детектировать прохождение только определнных (но не всех) теку- 12022356 чих сред через участок устройства, как было описано выше. В еще одних вариантах осуществления при осуществления управления с обратной связью или при детектировании какого-либо значения могут использоваться сигналы, зарегистрированные в различных зонах измерений. Например, скорость потока может быть установлена посредством измерения продолжительности перемещения пузырька или переднего края текучей среды между двумя зонами измерения. Управление с обратной связью и описанные здесь другие процессы и способы могут быть осуществлены с использованием любой соответствующей микрофлюидной системы, такой как те, которые далее описаны более подробно. В некоторых случаях микрофлюидная система включает в себя устройство или кассету, которая может быть вставлена в микрофлюидный анализатор образцов. На фиг. 3-6 показаны различные иллюстративные варианты осуществления кассеты 20 для использования в анализаторе. Как показано на чертежах, кассета 20 может иметь практически форму карты (т.е. иметь форму ключ-карты),представляющей собой, по существу, жсткую пластиноподобную структуру. Кассета 20 может включать в себя флюидный коннектор 220, который, как показано на иллюстративном варианте осуществления на фиг. 3, может защлкиваться на торце кассеты 20. В определнных вариантах осуществления флюидный коннектор может быть использован для введения в кассету одной или нескольких текучих сред (например, образца или реагента). В одной серии вариантов осуществления флюидный коннектор используется для связи по текучей среде при первом использовании двух (или более) каналов кассеты, которые до первого использования не были соединены. Например, кассета может включать в себя два канала, которые не являются связанными между собой по текучей среде до первого использования кассеты. В определнных случаях выгодно иметь несвязанные каналы, которые могут использоваться для хранения различных реагентов. Например, первый канал может быть использован для хранения реагента в сухом состоянии, а второй канал может использоваться для хранения жидких реагентов. Физически разделнные друг от друга каналы дают возможность повысить долгосрочную стабильность реагентов, хранимых в каждом канале, например, предотвращая попадание влаги из реагента(ов), хранимого в жидкой форме, в реагент(ы), хранимый в сухом состоянии. При первом использовании каналы могут соединяться посредством флюидного коннектора, что обеспечивает связь каналов кассеты по текучей среде. Например, при вставлении флюидного коннектора в кассету флюидный коннектор может прокалывать герметизирующие прокладки, покрывающие входные и/или выходные отверстия кассеты. Используемый здесь термин "до первого использования кассеты" означает время или срок до первого использования кассеты пользователем после ее приобретения. Первое использование может включать в себя любое действие(я), требующее использования устройства пользователем. Например, первое использование может включать в себя один или большее число таких этапов, как прокалывание герметизирующей прокладки, покрывающей входное отверстие, для введения реагента в кассету, соединение двух или большего числа каналов для получения связи между каналами по текучей среде, подготовку устройства (например, загрузку в устройство реагентов) до начала процесса анализа образца, загрузку образца в устройство, подготовку образца в участке устройства, проведение реакции с образцом, детектирование образца и т.д. Первое использование в данном контексте не включает в себя изготовление или другие подготовительные действия или этапы контроля качества, выполняемые изготовителем кассеты. Специалистам в данной области техники хорошо известно значение термина первого использования в данном контексте, и факт использования кассеты согласно данному изобретению может быть легко определен. В одной серии вариантов осуществления кассету по изобретению можно использовать только один раз (например, для выполнения одного анализа), и тогда будет особенно очевидно, когда такие устройства уже использовались, поскольку на практике, как правило, такие устройства после первого использования повторно не используются совсем (например, для выполнения второго анализа). Кассета может быть связана с флюидным коннектором с помощью самых различных механизмов. Например, флюидный коннектор может включать в себя по меньшей мере один нефлюидный элемент,комплементарный элементу кассеты, так что при скреплении образуется нефлюидное соединение между флюидным коннектором и кассетой. Нефлюидные комплементарные элементы могут быть, например,выступающей частью флюидного коннектора и соответствующей комплементарной полостью кассеты,которые могут помогать пользователю совместить флюидный коннектор с кассетой. В некоторых случаях элемент создат существенное сопротивление сдвигам флюидного коннектора относительно кассеты и/или установочного элемента после стыковки установочного элемента с флюидным коннектором (например, после установки флюидного компонента в установочный элемент) и/или во время использования устройства по назначению. Флюидный коннектор и/или кассета могут необязательно включать в себя один или большее число таких признаков, как защелки (например, углубления), пазы, отверстия, предназначенные для попадания в них зажимов, хомуты, напорные фитинги, фрикционные фитинги, резьбовые соединители, такие как винтовые фитинги, защлкивающиеся фитинги, адгезивные фитинги, магнитные крепежи или другие подходящие соединительные механизмы. Соединение флюидного коннектора с кассетой может включать в себя образование водонепроницаемой прокладки и/или воздухонепроницаемого уплотнения между компонентами. Присоединение флюидного коннектора к кассете может быть обратимым или необратимым. Как показано, кассета 20 может включать в себя флюидный коннектор 220. В частности, кассета 20 может включать в себя установочный элемент 202 флюидного коннектора, который выполнен с возможностью принимать и соединяться с коннектором 220. Установочный элемент может быть выполнен с возможностью соединения с флюидным коннектором и, таким образом, обеспечивает заранее заданное взаимное расположение соединения кассеты и коннектора. Как показано на фиг. 3, кассета может включать в себя установочный элемент, который располагается перпендикулярно оси кассеты. В других вариантах осуществления установочный элемент может быть расположен параллельно кассете. В некоторых вариантах осуществления конфигурация установочного элемента и флюидного коннектора может давать возможность устанавливать флюидный коннектор посредством скользящего движения. Например, при установке установочного элемента флюидный коннектор может скользить по одной или большему числу поверхностей установочного элемента. Флюидный коннектор может до соединения с кассетой включать в себя, по существу, U-образный канал, в котором может находиться текучая среда и/или реагент (например, образец текучей среды). Канал может быть размещн между двумя оболочками компонентов, которые образуют коннектор. В некоторых вариантах осуществления флюидный коннектор может быть до установки флюидного коннектора в кассету использован для забора образцов у пациентов. Например, для образцов крови флюидный коннектор может быть выполнен с возможностью осуществлять забор образца в канал путм прокола пальца пациента. В других вариантах осуществления флюидный коннектор до момента соединения с кассетой не содержит образца (или реагента) и лишь обеспечивает связь по текучей среде между двумя или несколькими каналами кассеты после соединения. В одном варианте осуществления U-образный канал образован капиллярной трубкой. Флюидный коннектор может также включать в себя каналы другой конфигурации и в некоторых вариантах осуществления может включать в себя более чем один канал, причем эти каналы могут быть соединены или не соединены друг с другом по текучей среде. Как показано на детальном виде на фиг. 4, кассета 20 может включать в себя подложку 204 кассеты,которая включает в себя по меньшей мере один канал 206, выполненный с возможностью принимать образец или реагент. Подложка 204 кассеты может также включать в себя расположенные на концевой части защлки 208, посредством которых присоединяется установочный элемент 202 флюидного коннектора. Кассета 20 может также включать в себя верхнюю и нижнюю панели 210 и 212, которые могут, например, быть изготовлены из прозрачного материала. В некоторых вариантах осуществления панель в виде биологически совместимого адгезивного покрытия и может быть изготовлена из полимера (например, РЕ, СОС, PVC) или, например, из неорганического материала. В некоторых случаях одна или большее число панелей могут представлять собой адгезивную плнку (например, ленту). В некоторых случаях материал и размеры панелей выбираются таким образом, чтобы панель, по существу, была непроницаема для паров воды. В других вариантах осуществления панель может быть изготовлена из неадгезивного материала, но может быть термически закреплена на подложке посредством прямого приложения тепла, энергии лазерного излучения или ультразвуковой энергии. Любое входное(ые) и/или выходное(ые) отверстие(я) канала кассеты может герметизироваться (например, посредством размещения поверх входного(ых) и/или выходного(ых) отверстия(й) адгезива) с использованием одного или большего числа покрытий. В некоторых случаях покрытие, по существу, герметизирует один или большее число реагентов в кассете. Как видно, подложка 204 кассеты может включать в себя одно или большее число отверстий 214,соединяющихся с каналом 206 в подложке 204 кассеты. Эти отверстия 214 могут, по существу, соответствовать форме U-образного канала 222 во флюидном коннекторе 220, когда флюидный коннектор 220 соединяется с кассетой 20, связывая по текучей среде канал 206 в подложке 204 кассеты с каналом 222 во флюидном коннекторе 220. Как показано, панель 216 может покрывать отверстия 214, и панель 216 может быть выполнена с возможностью разламывания или иного раскрытия (например, с помощью коннектора 220 или иных средств) для обеспечения сообщения двух каналов 206 и 222 по текучей среде. Дополнительно панель 218 может покрывать отверстие 219 (например, вакуумное отверстие) в подложке 204 кассеты. Как более подробно изложено ниже, отверстие 219 может быть выполнено с возможностью соединения по текучей среде источника 40 потока текучей среды с каналом 206 для перемещения образца по кассете. Панель 218, покрывающая отверстие 219, может быть выполнена с возможностью протыкания или иного открытия для обеспечения соединения по текучей среде канала 206 с источником 40 потока текучей среды. Подложка 204 кассеты необязательно может включать в себя область для локализации жидкости,например зону хранения отходов, включающую абсорбирующий материал 217 (например, вкладыш для абсорбции отходов). В некоторых вариантах осуществления область локализации жидкости включает участки, в которых происходит захват одной или нескольких жидкостей, протекающих в кассете, в то время как газы или другие типы текучих сред кассеты свободно проходят через этот участок. В некоторых вариантах осуществления такого эффекта можно достичь посредством размещения в области локализации жидкости одного или нескольких абсорбирующих материалов для абсорбции жидкостей. Такая конфигурация может быть использована для удаления из потока текучей среды пузырьков и/или для от- 14022356 деления гидрофобных жидкостей от гидрофильных. В некоторых вариантах осуществления область локализации жидкости предотвращает протекание жидкостных сред через данный участок. В некоторых подобных случаях область локализации жидкости может представлять собой область хранения отходов,в которой захватываются, по существу, все жидкости кассеты, предотвращая, таким образом, выход жидкостей из кассеты (например, одновременно позволяя газам выходить из выходного отверстия кассеты). Например, область хранения отходов может быть использована для хранения в кассете образца и/или реагентов после того, как они прошли через канал 206 во время анализа образца. Эти и иные приготовления могут быть полезны в тех случаях, когда кассета используется в качестве диагностического приспособления, так как область локализации жидкости может предотвратить воздействие на пользователя потенциально опасных типов текучих сред, находящихся в кассете. Фиг. 5 показывает кассету, имеющую определнную конфигурацию каналов и включающую различные компоненты микрофлюидной системы. Фиг. 6 показывает другой пример конфигурации каналов,которые могут быть частью кассеты. Как показано на фиг. 5 и 6, в некоторых вариантах осуществления кассета может включать в себя первый канал 206 и второй канал 207, расположенный обособлено от первого канала. В одном варианте осуществления каналы 206 и 207 имеют размер наибольшего поперечного сечения в диапазоне от приблизительно 50 до приблизительно 500 мкм, хотя, как будет описано подробно ниже, могут быть использованы и другие размеры канала и конфигурации. Первый канал 206 может включать в себя одну или большее число зон измерения, используемых для выполнения анализа образца. Например, в одном иллюстративном варианте осуществления канал 206 включает в себя четыре зоны 209 измерения, которые используются во время анализов (см. фиг. 6). В определнных вариантах осуществления одна или большее число зон измерения имеют вид извилистых участков (например, участки извилистых каналов). Извилистый участок может, например, характеризоваться площадью по меньшей мере 0,25 мм 2, по меньшей мере 0,5 мм 2, по меньшей мере 0,75 мм 2 или по меньшей мере 1,0 мм 2, где по меньшей мере 25, 50 или 75% площади извилистого участка содержит участок оптического детектирования. Рядом с извилистым участком может быть размещн детектор,осуществляющий измерение какого-то одного сигнала одновременно на нескольких соседних сегментах извилистого участка. Как описано в настоящем документе, первый канал 206 и/или второй канал 207 могут быть использованы для хранения одного или большего числа реагентов, используемых для обработки или анализа образца, до первого использования кассеты. В некоторых вариантах осуществления реагенты в сухом состоянии хранятся в одном канале или в одной секции кассеты, а жидкие реагенты хранятся во втором канале или во второй секции кассеты. Альтернативно, две различные секции или два различных канала кассеты могут обе/оба содержать реагенты в сухом и/или в жидком состоянии. Реагенты могут храниться и/или размещаться, например, в жидком, газообразном состоянии, в виде геля, в виде множества частиц или в виде пленки. Реагенты могут быть размещены в любой подходящей части кассеты, включая, но не ограничиваясь, в канале, в резервуаре, на поверхности, в или на мембране, которая необязательно может быть частью места хранения реагента. Реагент может быть связан с кассетой (или компонентом кассеты) любым подходящим способом. Например, реагенты могут быть кроссшиты (например, ковалентно или ионно), абсорбированы или адсорбированы (физическая адсорбция) на поверхности в пределах кассеты. В одном конкретном варианте осуществления весь канал или его часть (такая как тракт потока текучей среды флюидного коннектора или канал кассеты) покрываются антикоагулянтом (например, гепарином). В некоторых случаях жидкостная среда содержится в канале или резервуаре кассеты до первого использования и/или до момента введения образца в кассету. В некоторых вариантах осуществления хранящиеся реагенты могут включать пробки из текучей среды, расположенные в линейном порядке так, чтобы во время использования, когда текучие среды перемещаются в направлении области реакции, они попадали туда в заранее заданной последовательности. Кассета, предназначенная для выполнения анализа, например, может включать в себя последовательность из промывочной текучей среды, текучей среды меченого антитела, промывочной текучей среды и текучей среды для амплификации, все из которых хранятся внутри кассеты. Во время хранения текучие среды могут быть отделены друг от друга, по существу, несмешивающимися разделительными текучими средами (например, газом, таким как воздух), так что реагенты, которые при контакте реагировали бы друг с другом, могут храниться в одном канале. Реагенты могут храниться в кассете различное время. Например, реагент может храниться более 1 ч, более 6 ч, более 12 ч, более одного дня, более одной недели, более одного месяца, более трх месяцев,более 6 месяцев, более года, более 2 лет. Если требуется, кассета для пролонгации периода хранения может быть подвергнута соответствующей обработке. Например, кассеты, имеющие в качестве содержимого хранящиеся в них реагенты, могут быть герметизированы, могут храниться в затемннных помещениях и/или храниться при низких температурах (например, ниже 0 С). Продолжительность периода хранения зависит от одного или нескольких факторов, таких как типы используемых реагентов, формы хранения реагентов (например, в жидком или сухом состоянии), размеров кассеты и материалов, использованных при изготовлении подложки и покровной панели(ей), от способа скрепления подложки и покровной панели(ей), от условий обращения с кассетой и от условий ее хранения в целом. Как показано в иллюстративном варианте осуществления на фиг. 5 и 6, каналы 206 и 207 могут не быть связаны по текучей среде друг с другом до тех пор, пока флюидный коннектор 220 не будет соединн с кассетой 20. Другими словами, два канала в некоторых вариантах осуществления не связаны по текучей среде друг с другом до момента первого использования и/или до введения образца в кассету. В частности, в соответствии с иллюстрацией, по существу, U-образный канал 222 коннектора 220 может обеспечить соединение по текучей среде первого и второго каналов 206 и 207, так что находящиеся во втором канале 207 реагенты могут пройти через U-образный канал 222 и селективно переместиться в зоны 209 измерения в первом канале 206. В других вариантах осуществления два канала 206 и 207 связаны друг с другом по текучей среде еще до первого использования и/или до введения образца в кассету,но флюидный коннектор дополнительно соединяет два канала (например, формируя замкнутый контур) при первом использовании. В некоторых вариантах осуществления описанная здесь кассета может включать в себя один или более микрофлюидных каналов, хотя такие кассеты не ограничены микрофлюидными системами и могут относиться к другим типам флюидных систем. Термин "микрофлюидная", как он употребляется в настоящем изобретении, относится к кассете, устройству, приспособлению или системе, включающим в себя по меньшей мере один флюидный канал с максимальным поперечным сечением менее 1 мм и соотношением длины к наибольшей величине поперечного сечения по меньшей мере 3:1. Термин "микрофлюидный канал", как он употребляется в настоящем изобретении, представляет собой канал, отвечающий этим критериям."Размер поперечного сечения" (например, диаметр) канала измеряется перпендикулярно направлению потока текучей среды. Большая часть флюидных каналов в описанной здесь кассете имеет максимальный размер поперечного сечения менее 2 мм и в некоторых случаях - менее 1 мм. В одной серии вариантов осуществления все флюидные каналы кассеты являются микрофлюидными или имеют наибольший размер поперечного сечения не более 2 или 1 мм. В другой серии вариантов осуществления максимальное поперечное сечение канала(ов) имеет размер менее 500 мкм, менее 200 мкм, менее 100 мкм, менее 50 мкм или менее 25 мкм. В некоторых случаях размеры канала могут быть выбраны таким образом, чтобы текучая среда имела возможность свободно течь по изделию или подложке. Размеры канала могут быть выбраны, например, так, чтобы обеспечить определнное значение объмной или линейной скорости течения потока текучей среды в канале. Конечно, количество каналов и форма каналов могут быть изменены с помощью соответствующих способов, хорошо известных специалистам в данной области техники. В некоторых случаях могут использоваться более чем один канал или более чем одна капиллярная трубка. Канал может включать элемент, расположенный на или в устройстве (например, кассете), который,по меньшей мере частично, направляет поток текучей среды. Канал может иметь любую подходящую форму поперечного сечения (кольцеобразную, овальную, треугольную, прямоугольную или квадратную или т.п.) и может иметь или не иметь покрытие. В тех вариантах осуществления, где весь канал имеет покрытие, по меньшей мере часть канала может иметь поперечное сечение закрытого типа или канал может быть полностью закрыт по всей его длине за исключением входного и выходного отверстия(ий). Канал может также иметь соотношение (длины к среднему размеру поперечного сечения) по меньшей мере 2:1, более типично по меньшей мере 3:1, 5:1 или 10:1 или более. Описанные здесь кассеты могут включать в себя каналы или сегменты каналов, расположенные на одной или двух сторонах кассеты. В некоторых случаях каналы образованы на поверхности кассеты. Сегменты канала могут быть соединены проходящим через кассету промежуточным каналом. В некоторых вариантах осуществления сегменты канала используются для хранения реагентов в устройстве до первого использования конечным пользователем. Конкретная геометрия сегментов канала и положение сегментов канала в кассете может обеспечить хранение флюидных реагентов в течение длительных периодов времени без смешивания даже во время повседневного обслуживания кассет, как, например, во время транспортировки кассет и в случаях тряски или вибрации кассет. В определнных вариантах осуществления кассета включает в себя оптические элементы, которые установлены на одной стороне кассеты, напротив последовательности флюидных каналов. Термин "оптический элемент" используется для отсылки к элементу, образованному или размещнному на или в устройстве или кассете и используемому для изменения направления (например, посредством преломления или отражения), фокусировки, поляризации и/или другого свойства, характерного для электромагнитного излучения относительно характеристик света, падающего на устройство или кассету без этого элемента. Например, оптический элемент может содержать линзы (например, вогнутые или выпуклые),зеркала, рештки, канавки или другие элементы, образованные или размещнные на или в кассете. Сама по себе кассета, не имеющая уникального элемента, однако, не будет являться оптическим элементом,даже если одно или более свойств падающего на нее света будут изменяться при взаимодействии с кассетой. Оптические элементы могут направлять падающий свет, проходящий через кассету, так, чтобы большая часть света не попадала на некоторые части кассеты, такие как промежуточные части между флюидными каналами. За счт уменьшения количества света, падающего на такие промежуточные части,при использовании определнных оптических систем детектирования величина шума в сигнале детекти- 16022356 рования может быть уменьшена. В некоторых вариантах осуществления оптические элементы содержат треугольные канавки, находящиеся в или на поверхности кассеты. Угол у основания таких канавок может быть выбран так, чтобы направление падающего по нормали к поверхности кассеты света изменялось на угол, зависящий от показателя преломления среды (например, воздуха) и материала, из которого изготовлена кассета. В некоторых вариантах осуществления один или большее число оптических элементов устанавливаются между соседними сегментами извилистого участка зоны измерения. Кассета может быть изготовлена из любого материала, подходящего для формирования канала. Перечень неограничивающих примеров материалов включает в себя полимеры (например, полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, поликарбонат, поли(диметилсилоксан), PTFE, PET и циклоолефиновый сополимер), стекло, кварц и силикон. Материалы, из которых изготавливается кассета и любые ассоциированные компоненты (например, панель), могут быть жесткими или гибкими. Специалисты в данной области техники могут без труда выбрать соответствующий материал(ы), основываясь, например, на их жесткости, инертности (например, отсутствии разрушения под соответствующим действием) к проходящей через компоненты текучей среде, их стойкости к воздействию температур, при которых данное устройство используется, их светопроницаемости/непрозрачности (например, в ультрафиолетовой и видимой областях) и/или способе изготовления элементов. Например, при изготовлении устройств и деталей способом литья под давлением или иного экструдирования могут использоваться такие материалы, как термопластики (например, полипропилен, поликарбонат, акрилонитрил-бутадиен-стирол, капрон), эластомеры (полиизопрен, изобутилен-изопрен, нитрилы, неопрен, этилен-пропилен, гипалон, силикон),термореактопластики (например, эпоксидная смола, сложные ненасыщенные полиэфиры, фенольные смолы) или их комбинации. В некоторых вариантах осуществления материалы и размеры (например, толщина) кассеты и/или панели выбираются таким образом, чтобы кассета, по существу, была непроницаема для паров воды. Например, кассета, предназначенная для хранения в ней до первого использования одной или нескольких текучих сред, может включать в себя панель, изготовленную из известного материала, который обеспечивает высокую степень пароизоляции, такого как, например, металлизированная фольга, некоторые полимеры, некоторые керамические материалы и их комбинации. В других случаях материал выбирается,по меньшей мере частично, на основе формы и/или конфигурации кассеты. Например, какие-то материалы могут быть использованы для изготовления планарных устройств, в то время как другие материалы больше подходят для изготовления устройств нелинейной и неправильной формы. В некоторых случаях кассета изготавливается из комбинации двух или большего числа указанных выше материалов. Например, каналы кассеты могут быть изготовлены из полистирола или других полимеров (например, литьем под давлением), а для герметизации каналов может использоваться биосовместимая плнка. Биосовместимая плнка или гибкий материал может включать в себя материал, который известен как способный улучшать характеристики непроницаемости для паров воды (например, металлическая фольга, полимеры или другие материалы, известные своими высокими характеристиками непроницаемости для паров воды) и необязательно может обеспечивать доступ к входным и выходным отверстиям посредством прокалывания или снятия плнки. Различные способы могут быть использованы для герметизации микрофлюидного канала или частей канала или для объединения нескольких слоев устройства, включая использование адгезивных материалов, применение адгезивных плнок, склеивание,спайку, ламинирование материалов или механические способы (например, с помощью крепжных, защлкивающихся приспособлений и т.п.), но не ограничиваясь только ими. В некоторых случаях кассета содержит комбинацию двух или большего числа отдельных слоев(или кассет), собранных вместе. Сети независимых каналов (такие как секции 71 и 77 на фиг. 1 А), необязательно включающие в себя реагенты, хранимые до первого использования, могут быть размещены на разных слоях (или кассетах). Отдельные слои могут быть собраны вместе для получения единой кассеты любым подходящим методом, например описанными здесь способами. В некоторых вариантах осуществления две или большее число сетей каналов соединяются по текучей среде при первом использовании,например, при помощи флюидного коннектора. В других вариантах осуществления две или большее число сетей каналов соединены по текучей среде еще до первого использования. Описанная ниже кассета может иметь любой подходящий объем для выполнения анализа, такого как химическая и/или биологическая реакция или другой процесс. Весь объем кассеты включает в себя,например, все места хранения реагента, зоны измерения, области локализации жидкости, области хранения отходов, а также все флюидные коннекторы и флюидные каналы, связанные с ними. В некоторых вариантах осуществления используются незначительные количества реагентов и образцов, и весь объем флюидного устройства может быть, например, меньше 10 мл, 5 мл, 1 мл, 500 мкл, 250 мкл, 100 мкл, 50 мкл, 25 мкл, 10 мкл, 5 мкл или 1 мкл. Описанная здесь кассета может быть портативной и в некоторых вариантах осуществления может быть переносной. Длина и/или ширина кассеты может быть, например, равна или меньше 20 см, 15 см,10 см, 8 см, 6 см или 5 см. Толщина кассеты может быть, например, равна или меньше 5 см, 3 см, 2 см, 1 см, 8 мм, 5 мм, 3 мм, 2 мм или 1 мм. Преимущество использования кассеты в портативном исполнении заключается в возможности оказания медицинских услуг непосредственно у постели больного. Необходимо понимать, что описанные здесь кассеты и их соответствующие компоненты являются иллюстративными и что с описанными здесь системами и способами могут использоваться и другие конфигурации и/или типы кассет и компонентов. Описанные здесь способы и системы могут включать в себя множество различных типов анализов и могут быть использованы для определения множества различных образцов. В некоторых случаях анализ включает в себя химическую и/или биологическую реакцию. В некоторых вариантах осуществления химическая и/или биологическая реакция включает в себя связывание. В описанных здесь кассетах могут происходить различные типы связывания. Связывание может включать в себя взаимодействие между соответствующими парами молекул, которые предрасположены к взаимодействию связыванию, обычно специфическому или неспецифическому связыванию или взаимодействию, включая биохимические, физиологические и/или фармацевтические взаимодействия. Биологическое связывание соответствует тому типу взаимодействия между парами молекул, который включает в себя взаимодействия между белками,нуклеиновыми кислотами, гликопротеинами, углеводами, гормонами и т.п. Характерные примеры включают в себя антитело/антиген, антитело/гаптен, фермент/субстрат, фермент/ингибитор, фермент/кофактор, связывающий белок/субстрат, белок-носитель/субстрат, лектин/углевод, рецептор/гормон, рецептор/эффектор, комплементарные цепи нуклеиновой кислоты, белок/нуклеиновая кислота, репрессор/индуктор, лиганд/рецептор клеточной поверхности, вирус/лиганд и т.п. Связывание может также иметь место между белками или другими компонентами и клетками. Дополнительно описанные здесь устройства могут быть использованы для выполнения других анализов текучих сред (которые могут включать или не включать в себя связывание и/или реакции), таких как детектирование компонентов, определение концентрации и т.п. В некоторых случаях гетерогенная реакция (или анализ) может происходить в кассете; например,участник связывания может быть связан с поверхностью канала, а комплементарный участник связывания может находиться в текучей фазе. Могут быть выполнены также и другие твердофазные анализы,включающие в себя аффинную реакцию между белками или другими биомолекулами (например, ДНК,РНК, углеводами) или не встречающимися в природе молекулами. Неограничивающие примеры типичных реакций, которые могут быть осуществлены в кассете, включают в себя химические реакции, ферментативные реакции, реакции на иммунных взаимодействиях (например, антиген-антитело) и клеточных реакций. Неограничивающие примеры анализируемых веществ, которые могут определяться (например, детектироваться) с использованием описанных здесь кассет, включают в себя специфические белки, вирусы, гормоны, лекарственные агенты, нуклеиновые кислоты и полисахариды; особенно антитела, например IgD, IgG, IgM или IgA, иммуноглобулины к HTLV-1, HIV, гепатиту А, В и гепатиту С, коревой краснухе, кори, парвовирусу человека В 19, инфекционному паротиту (свинке), малярии, ветряной оспе, лейкозу; гормонам человека и гормонам животных, например тиреотропному гормону (TSH), тироксину(Т 4), лютеинизирующему гормону (LH), фолликулостимулирующим гормонам (FSH), тестостерону, прогестерону, хорионическому гонадотропину человека, эстрадиолу; другим белкам или пептидам, например тропонину I, С-реактивному белку, миоглобину, мозговому натрийуретическому белку, простатическому специфическому антигену (PSA), свободному простатическому специфическому антигену (freePSA), связанному простатическому специфическому антигену (complex-PSA), pro-PSA, EPCA-2,PCADM-1, ABCA5, hK2, beta-MSP (PSP94), AZGP1, аннексину A3, PSCA, PSMA, JM27, PAP; лекарственные вещества, например парацетамол или теофиллин; маркеры нуклеиновых кислот, например РСА 3,TMPRS-ERG; полисахариды, такие как антигены клеточной поверхности для HLA типирования тканей и материала клеточной стенки бактерий. Химические вещества, которые могут детектироваться, включают в себя взрывчатые вещества, такие как TNT, агенты нервно-паралитического действия и опасные в экологическом отношении соединения, такие как полихлорбифенилы (PCBs), диоксины, углеводороды и МТВЕ. Типичные примеры текучих сред включают в себя физиологические текучие среды, такие как цельная кровь человека или цельная кровь животных, сыворотка крови, плазма крови, семенная жидкость, слезы, моча, пот, слюна, спинно-мозговая жидкость, влагалищный секрет; текучие среды, используемые для исследований in-vitro, или природные текучие среды, такие как воды, в которых предполагается наличие загрязнения анализируемым веществом. В некоторых вариантах осуществления один или большее число реагентов, которые могут быть использованы для определения анализируемого вещества образца (например, комплементарный участник связывания для анализируемого вещества), хранятся в канале или полости кассеты до первого использования с целью выполнения конкретного теста или анализа. В случае, когда определяется антиген, соответствующее антитело или аптамер может быть участником связывания, связанным с поверхностью микрофлюидного канала. Если анализируемое вещество представляет собой антитело, тогда соответствующий антиген или аптамер может быть участником связывания, связанным с поверхностью. Когда определяется болезненное состояние, предпочтительно поместить антиген на поверхности и выполнить тест на антитело. Такие антитела могут включать в себя, например, антитела к HIV. В некоторых вариантах осуществления кассета выполнена с возможностью выполнения анализа с использованием накопления непрозрачного материала на участке микрофлюидного канала, освещения данного участка и определения пропускания света через непрозрачный материал. Непрозрачный материал может включать в себя вещество, которое препятствует пропусканию света одной или большего числа длин волн. Непрозрачный материал не только преломляет свет, но снижает количество света, прошедшего через материал, например, посредством поглощения или отражения света. Различные непрозрачные материалы или различные количества непрозрачного материала могут иметь различные значения пропускания света не менее чем, например, 90, 80, 70, 60, 50, 40, 30, 20, 10 или 1% от количества света, падающего на непрозрачный материал. Примеры непрозрачных материалов включают в себя молекулярные слои металла (например, элементарный металл), керамические слои, полимерные слои и слои непрозрачного вещества (например, краски). Непрозрачный материал может в некоторых случаях представлять собой металл, наносимый электролитическим методом. Такие металлы могут включать в себя, например, серебро, медь, никель, кобальт, палладий и платину. Образующийся в канале непрозрачный материал может включать в себя набор отдельных независимых частиц, которые вместе образуют непрозрачный слой, но в одном варианте осуществления этот материал является сплошным материалом, имеющим в основном планарную форму. Непрозрачный материал может иметь размеры (например, ширину), например, 1 мкм или более, 5 мкм или более, 10 мкм или более, 25 мкм или более или 50 мкм или более. В некоторых случаях непрозрачный материал распространяется на всю ширину канала (например, зону измерения). Непрозрачный слой может иметь толщину, например, 10 мкм или менее, 5 мкм или менее, 1 мкм или менее, 100 нм или менее или 10 нм или менее. Даже при таких малых значения толщины может иметь место обнаружимое изменение в пропускании света. Непрозрачный слой может обеспечить увеличение чувствительности анализа по сравнению с технологиями, не использующими непрозрачный слой. В одной серии вариантов осуществления описанная здесь кассета используется для выполнения иммунологического анализа (например, для человеческого IgG или PSA) и необязательно использует серебро для усиления сигнала. В подобных иммунологических анализах после доставки образца, содержащего человеческий IgG, в область реакции или область анализа происходит связывание человеческогоIgG и антитела к человеческому IgG. Один или большее число реагентов, которые необязательно могут храниться в канале устройства до его использования, могут затем проходить через область для такого связывания. Один из хранимых реагентов может включать в себя коллоидный раствор металла (например, антитела, конъюгированные с частицами коллоидного золота), который специфически связывается с детектируемым антигеном (например, человеческим IgG). Этот коллоидный раствор металла может давать каталитическую поверхность для отложения непрозрачного материала, такого как слой металла (например, серебра), на поверхности области анализа. Слой металла может быть образован с использованием двухкомпонентной системы, состоящей из прекурсора металла (например, раствора солей серебра) и восстанавливающего агента (например, гидрохинона, хлоргидрохинона, пирогаллола, метола, 4 аминофенола и фенидона), которые необязательно могут до использования храниться в различных каналах. В результате приложения к системе отрицательного или положительного давления растворы солей серебра и восстанавливающего агента могут объединяться в месте пересечения каналов, где они смешиваются (например, посредством диффузии) и откуда затем перемещаются в область для анализа. Таким образом, если в области для анализа произошло связывание антитела и антигена, то прохождение раствора прекурсора металла через данную область может привести к образованию непрозрачного слоя,такого как слой серебра, вследствие присутствия каталитического коллоидного раствора металла, ассоциирующегося с комплексом антитело-антиген. Непрозрачный слой может включать в себя вещество,которое препятствует прохождению света одной или большего числа длин волн. Образовавшийся в канале непрозрачный слой может быть обнаружен оптически, например, путм измерения уменьшения пропускания света через участок области для анализа (например, в извилистой области канала) по сравнению с пропусканием света через область, в которой отсутствует антитело или антиген. Альтернативно, сигнал может быть получен измерением изменения пропускания света как функции времени при образовании плнки в области для анализа. Использование непрозрачного слоя может привести к увеличению чувствительности анализа по сравнению с технологиями, в которых не используется непрозрачный слой. Дополнительно могут быть использованы различные реактивы для амплификации,которые дают оптические сигналы (например, абсорбция, флуоресценция, хемилюминесценция свечения или хемилюминесценция вспышки, электрохемилюминесценция), электрические сигналы (например,сопротивление или проводимость металлических структур, образованных в процессе электролиза) или магнитные сигналы (например, магнитные микроносители) для регистрации сигнала детектором. В описанной здесь кассете могут быть использованы различные типы текучих сред. Как описано в настоящем документе, текучие среды могут быть введены в кассету при первом использовании и/или могут храниться в кассете еще до ее первого использования. Текучие среды включают в себя жидкости,такие как растворители, растворы и суспензии. Текучие среды также включают в себя газы и газообразные смеси. При нахождении в кассете множества текучих сред они могут быть разделены другой текучей средой, которая предпочтительно, по существу, не смешивается с каждой из первых текучих сред. Например, если в канале находятся два различных водных раствора, то разделяющая пробка третьей теку- 19022356 чей среды может быть, по существу, не смешиваемой с обоими водными растворами. Чтобы водные растворы хранились по отдельности, по существу, в качестве сепаратора может быть использована такая несмешивающаяся с ними текучая среда, как, например, газы (воздух, азот) или гидрофобные текучие среды, которые, по существу, не смешиваются с водными текучими средами. Текучие среды также могут быть выбраны, по меньшей мере частично, на основании химической активности текучей среды по отношению к смежным текучим средам. Например, инертный газ, такой как азот, может быть использован в некоторых вариантах осуществления и может помочь сохранить и/или стабилизировать любые соседние текучие среды. Примером, по существу, несмешиваемой жидкостной среды для разделения водных растворов является перфтордекалин. Выбор разделяющей текучей среды может быть сделан на основе и других факторов, включающих в себя все эффекты, которые разделяющая текучая среда может оказать на поверхностное натяжение смежных текучих сред. Предпочтительным является максимальное значение поверхностного натяжения, чтобы текучие среды сохраняли свою форму обособленных непрерывных пробок в различных условиях окружающей обстановки, таких как вибрации, удары и перепады температуры. Разделяющие текучие среды могут также быть инертными в области реакции (например, в зоне измерения), которую текучие среды будут проходить. Например, если область реакции включает в себя агент биологического связывания, разделяющая текучая среда, такая как воздух или азот, может не оказывать или оказывать незначительное влияние на этот агент связывания. Использование газа (например, воздуха) в качестве разделяющей текучей среды может также дать возможность текучим средам расширяться в пределах канала флюидного устройства в тех случаях, когда находящиеся в устройстве жидкости будут расширяться или сжиматься под воздействием перепада температур (в том числе, при замораживании) или давления. Как описано в настоящем документе, в некоторых вариантах осуществления кассета может быть выполнена с возможностью работы с анализатором. Например, кассета, показанная на фиг. 5, может иметь криволинейную поверхность боковой стороны кассеты. В данном конкретном варианте осуществления криволинейная поверхность на одном конце кассеты имеет вырез 230. Другой конец кассеты имеет закруглнный вид 232. Эта криволинейная поверхность кассеты может быть выполнена с возможностью взаимодействия с анализатором образца, который может распознавать присутствие кассеты в пределах корпуса анализатора и/или положение кассеты по отношению к анализатору. На фиг. 7 показан пример анализатора 301, который может быть выполнен с возможностью приема кассеты. Анализатор может включать в себя источник 40 потока текучей среды (например, система регулировки давления), который может быть соединн по текучей среде с каналами 206, 207, 222 (например,как показано на фиг. 6) для создания избыточного давления в каналах для перемещения через них образца и/или других реагентов. В частности, источник 40 потока текучей среды может быть сконфигурирован так, чтобы в начале перемещать образец и/или реагент, по существу, из U-образного канала 222 в первый канал 206. Источник 40 потока текучей среды также может использоваться для перемещения реагентов во второй канал 207 через, по существу, U-образный канал 222 и в первый канал 206. После того как образец и реагенты прошли через зоны 209 измерения и были проанализированы, источник 40 потока текучей среды может быть использован для перемещения текучих сред в абсорбирующий материал 217 кассеты 200. В одном варианте осуществления источник потока текучей среды представляет собой вакуумную систему. Следует понимать, тем не менее, что могут использоваться и другие источники потока текучей среды, такие как клапаны, насосы и/или другие компоненты. Анализатор 301 может быть использован различными способами для осуществления процесса и анализа образца, помещнного в анализатор. В одном конкретном варианте осуществления механический компонент, предназначенный для взаимодействия с кассетой, указывает, что кассета 20 загружена в анализатор 301 правильно, идентифицирующее устройство считывает и распознает информацию, ассоциированную с кассетой 20. Анализатор 301 может быть выполнен с возможностью сравнения информации с данными, хранящимися в системе управления, и подтверждения наличия калибровочной информации для данного конкретного образца (такой информации, как калибровочная кривая или предполагаемые значения для любых измерений, осуществляемых во время анализа). В случае если в анализатор не загружена надлежащая калибровочная информация, анализатор может запросить пользователя загрузить определенную необходимую информацию. Эта информация может быть загружена, например, с использованием того же идентификационного устройства, которое считывает информацию с кассеты. Существует также возможность загрузки данных с использованием отдельного идентификационного устройства или иным способом. Анализатор может быть также выполнен с возможностью отслеживания ассоциированной с кассетой информации о сроке годности и прекращать выполнение анализа в случае истечения данного срока. В одном варианте осуществления в случае, если анализатор установил, что кассета может быть подвергнута анализу, источник потока текучей среды, такой как вакуумный коллектор, может контактировать с кассетой с обеспечением герметичного уплотнения вокруг отверстия вакуумного коллектора и соответствующего отверстия кассеты. В одном варианте осуществления оптическая система может делать начальные измерения для получения данных, с которыми будет производиться сравнение информации. Такие стандартные (эталонные) данные могут регистрироваться и с активированными источниками света, и с выключенными источниками света (например, 82, 86 на фиг. 7). Для начала перемещения образца может быть активирован источник 40 потока текучей среды (например, вакуумная система), что позволяет быстро изменить величину давления в каналах 206, 207 (например, снизить давление приблизительно до -30 кПа). Это снижение давления в канале может заставить образец переместиться в канал 206 и пройти через все зоны 209A-209D измерения (см. фиг. 6). После того как образец достигнет последней зоны 209D измерения, образец может продолжить движение в область 217 для локализации жидкости. В одном конкретном варианте осуществления микрофлюидный анализатор 301 образца используется для измерения уровня простатического специфического антигена (PSA) в образце крови. В данном варианте осуществления для выполнения анализа образца могут быть использованы четыре зоны 209A209D измерения. Например, в первой зоне измерения стенки канала могут быть заблокированы блокирующим белком (таким как альбумином бычьей сыворотки) так, чтобы белки, присутствующие в пробе крови, не прикреплялись к стенкам зоны 209 измерения совсем или чтобы приклеплялись лишь незначительные их количества (кроме, возможно, некоторого неспецифического связывания, которое может быть смыто). Эта первая зона измерения может использоваться в качестве негативного контроля. Во второй зоне 209 измерения стенки канала 206 могут быть покрыты заданным большим количеством простатического специфического антигена (PSA) и могут использоваться в качестве положительного контроля. Когда проба крови проходит через вторую зону 209 измерения, лишь незначительное количество PSA в крови может связаться на стенках канала или же PSA крови может вообще не связываться со стенками канала. Сигнальные антитела, конъюгированные с частицами коллоидного золота, в образце могут вымываться изнутри флюидного коннектора 222 или могут течь из любой другой подходящей области. Эти антитела могут быть ещ не связаны с PSA образца, и, таким образом, они могут связываться с PSA на стенках канала, давая данные положительного или высокого контроля. В третьей зоне 209 измерения стенки канала 206 могут быть покрыты заданным небольшим количеством PSA для получения низкого контроля. Когда образец крови проходит через зону 209 измерения,белки PSA в образце не связываются со стенками канала. Сигнальные антитела, конъюгированные с частицами коллоидного золота, в образце могут вымываться изнутри трубки флюидного коннектора 222(они ещ не связаны с PSA в образце) или могут течь из другой подходящей области. Эти антитела могут связываться с PSA на стенках канала и давать данные низкого контроля. В четвертой зоне 209 измерения стенки канала 206 могут быть покрыты улавливающими антителами к PSA, которые связываются с другим эпитопом PSA, нежели антитела, конъюгированные с частицами коллоидного золота. Когда образец крови проходит через четвертую зону измерения, PSA белки в образце крови могут связываться с анти-PSA антителами пропорционально концентрации этих белков в крови. Таким образом, в одном варианте осуществления первые три зоны 209 измерения могут использоваться в качестве контроля, а четвертая зона 209 измерения может отвечать собственно за анализ образа. В некоторых примерах результаты измерений с участков для анализа образца (например, четвертая зона измерения, как было описано выше), может быть использована не только для определения концентрации анализируемого вещества в образце, но также и в качестве контроля. Например, так на ранней стадии амплификации может быть измерено пороговое значение. Значения выше этого порогового значения (или ниже его) могут указывать на то, что концентрация анализируемого вещества находится вне желаемого для данного анализа диапазона значений. Такая технология может быть использована для ответа, например, на вопрос о наличии в ходе анализа сверхдозового "хук"-эффекта, т.е. эффекта, когда очень высокая концентрация анализируемого вещества дат неестественно низкое значение. В других вариантах осуществления могут быть использованы различные количества зон измерения,а анализ необязательно может включать более одной зоны измерения, в которой образец непосредственно анализируется. Дополнительные зоны измерения могут быть использованы для выполнения анализа дополнительных анализируемых веществ так, чтобы система могла единовременно выполнять множество различных видов анализов с одним единственным образцом. В одном конкретном варианте осуществления 10 мкл крови (проба крови) для прохождения через четыре зоны 209 измерения требуется приблизительно 8 мин. Точка начала анализа может быть рассчитана по тому моменту, когда давление в канале 206 достигнет значения приблизительно -30 кПа. В течение этого времени оптическая система 80 производит измерение коэффициента пропускания света для каждой зоны измерения, и в одном варианте осуществления эти данные могут передаваться в систему управления с периодичностью приблизительно 0,1 с. С использованием стандартных значений и следующих формул эти результаты измерений могут быть преобразованы таким образом где I - интенсивность прошедшего через зону измерения света в данный момент времени,Id - интенсивность прошедшего через зону измерения света при выключенном источнике света,Ir - стандартное значение интенсивности (т.е. интенсивность прошедшего через зону измерения света с включнным источником света до начала выполнения анализа, когда канал был заполнен только воздухом), и Таким образом, используя эти формулы, можно рассчитать величину оптической плотности в зоне 209 измерения. Как описано в настоящем документе, могут быть использованы различные способы управления потоком текучей среды в кассете, в том числе насосы, вакуумные приборы и другие компоненты, ассоциированные с анализатором. В некоторых случаях управление потоком текучей среды может также, по меньшей мере частично, осуществляться одним или несколькими компонентами в кассете, как, например, с использованием клапана, установленного в кассете, или с использованием специфических текучих сред и конфигураций каналов в кассете. В одной серии вариантов осуществления управление потоком текучей среды может быть, по меньшей мере частично, реализовано на основании геометрии канала и вязкости одной или большего числа текучих сред (которые могут храниться) в кассете. Один способ включает в себя перемещение пробки текучей среды низкой вязкости и пробки текучей среды высокой вязкости в канале, имеющем суженный участок канала, ограничивающий поток текучей среды, и не суженный участок канала. В одном варианте осуществления текучая среда низкой вязкости течет в канале с первой скоростью потока, и данная скорость потока, по существу, не зависит от прохождения текучей средой суженного участка канала. Когда текучая среда высокой вязкости переходит из не суженного участка в суженный участок, значения скорости потока текучих сред значительно уменьшаются, так как значения скорости потока в некоторых системах зависят от протекания текучей среды с наибольшим значением вязкости через область системы с наименьшим поперечным сечением (например,суженный участок канала, ограничивающий поток текучей среды). Это вынуждает текучую среду низкой вязкости течь со второй, меньшей, скоростью потока, а не с первоначальной скоростью, например, с той же скоростью, с какой текучая среда высокой вязкости проходит суженный участок канала, ограничивающий поток текучей среды. Например, один из способов управления потоком текучей среды может включать прохождение первой текучей среды из первого участка канала во второй участок канала микрофлюидной системы, где тракт текучей среды по первому участку канала имеет большее значение поперечного сечения, чем тракт текучей среды по второму участку канала, а также прохождение второй текучей среды в третий участок канала микрофлюидной системы, связанный по текучей среде с первым и вторым участками канала, где при этом вязкость первой текучей среды отличается от вязкости второй текучей среды и, где первая и вторая текучие среды, по существу, несжимаемы. Это позволяет, не останавливая течение первой или второй текучих сред, уменьшать объмную скорость потока первой и второй текучих сред в микрофлюидной системе на коэффициент по меньшей мере 3, по меньшей мере 10, по меньшей мере 20, по меньшей мере 30, по меньшей мере 40 или по меньшей мере 50 в результате того, что первая текучая среда проходит из первого участка канала во второй участок канала и не проходит во второй участок канала. Химическое и/или биологическое взаимодействие, затрагивающее компонент первой или второй текучих сред, может иметь место в первой зоне измерения, связанной по текучей среде с участками канала, в то время как первая и вторая текучие среды текут с уменьшенной скоростью потока. Соответственно, используя микрофлюидные системы с суженными участками каналов, расположенными в конкретных местах, и подбирая подходящие значения вязкостей текучих сред, можно увеличивать или уменьшать скорость потока текучей среды при прохождении различных участков системы без использования клапанов и/или без внешнего управления. Кроме того, протяжнность участков канала может быть выбрана таким образом, чтобы удерживать текучую среду в конкретной области системы в течение определнного промежутка времени. Такие системы особенно полезны при осуществлении химических и/или биологических анализов, а также и для иных целей, где важна своевременная подача реагентов. Для создания или поддержания потока текучей среды в описанной здесь микрофлюидной системе или кассете может быть использован любой подходящий источник потока текучей среды. В некоторых случаях источник потока текучей среды является частью микрофлюидного анализатора. Источник потока текучей среды может быть выполнен с возможностью создания давления в канале для перемещения через канал образца. В одном иллюстративном варианте осуществления источник потока текучей среды является вакуумной системой и включает в себя источник вакуума или насос, два вакуумных резервуара,которые могут быть разделены вакуумным регулировочным устройством и вакуумной магистралью для обеспечения связанности вакуумных резервуаров и кассеты по текучей среде. Вакуумная магистраль может также быть связана по текучей среде с одним или большим числом отверстий кассеты. Например,вакуумная магистраль может обеспечивать соединение по текучей среде между отверстием и клапаном(таким как соленоидный клапан). Открывая и закрывая этот клапан можно контролировать подачу воздуха в кассету, выполняя, таким образом, в определнных вариантах осуществления функцию продувочного клапана. Как упоминалось выше, в одном варианте осуществления источником вакуума является насос, такой как диафрагменный насос с соленоидным управлением. В других вариантах осуществления поток текучей среды может создаваться/управляться с использованием других типов насосов или источников текучей среды. Например, в одном варианте осуществления вакуум может создаваться посредством вытягивания поршня шприцевого насоса в наружную сторону. В других вариантах осуществления для обеспечения потока текучей среды на один или большее число входных отверстий кассеты податся избыточное давление. В некоторых вариантах осуществления текучая среда движется за счет наличия, по существу, постоянного ненулевого перепада давления (т.е. Р) между входным и выходным отверстиями кассеты. В одной серии вариантов осуществления весь анализ осуществляется в условиях, по существу, постоянного ненулевого перепада давления (т.е. Р) между входным и выходным отверстиями кассеты. По существу,постоянный ненулевой перепад давления (т.е. Р) можно получить посредством, например, приложения избыточного давления на входе или понижения давления (например, с помощью вакуума) на выходе. В некоторых случаях, по существу, постоянный ненулевой перепад давления (т.е. Р) получается, когда поток текучей среды не вызывается преимущественно капиллярными силами и/или без использования активных клапанов (например, без изменения площади поперечного сечения канала для текучей среды кассеты). В некоторых вариантах осуществления в течение выполнения практически всего анализа, осуществляемого в кассете, может иметь место, по существу, постоянный ненулевой перепад давления, например, между входным отверстием зоны измерения (которая может быть соединена с флюидным коннектором) и выходным отверстием, расположенным ниже по направлению потока от зоны измерения(например, выходом ниже по направлению потока области для локализации жидкости) соответственно. В одном варианте осуществления источник вакуума выполнен с возможностью создавать давление приблизительно -60 кПа (приблизительно 2/3 атмосферы). В другом варианте осуществления источник вакуума выполнен с возможностью создавать давление приблизительно -30 кПа. В определнных вариантах осуществления источник вакуума выполнен с возможностью создавать давление, например, между-100 и -70 кПа, между -70 и -50 кПа, между -50 и -20 кПа и между -20 и -1 кПа. Как было отмечено выше, в одном варианте осуществления могут быть использованы два вакуумных резервуара. Насос может быть включн так, чтобы первый резервуар мог находиться под давлением-60 кПа. Регулирующее устройство, расположенное между резервуарами, может обеспечить возможность создания другого давления во втором резервуаре, например, приблизительно -30 кПа. Данное регулирующее устройство может поддерживать давление резервуара на уровне -30 кПа (или на ином приемлемом уровне давления) в течение всего времени, пока в другом резервуаре давление удерживается в определенном диапазоне, например в диапазоне между -60 и - 30 кПа. Датчики давления могут регистрировать давление внутри каждого резервуара. Если давление в первом резервуаре достигает заданного значения (например, приблизительно -40 кПа), насос может быть активирован для снижения давления в первом резервуаре. Второй резервуар может быть выполнен с возможностью детекции утечек во всей вакуумной системе. Вакуумная система необязательно может включать в себя фильтр, соединнный с резервуарами. Соленоидный клапан может служить в качестве продувочного клапана, соединнного с отверстием через вакуумную магистраль. В определнных вариантах осуществления при размещении кассеты в анализаторе источник потока текучей среды, являющийся частью анализатора, может соединяться с кассетой с получением герметичного соединения. Например, кассета может иметь отверстие, выполненное с возможностью соединения канала кассеты с источником текучей среды и, необязательно, с другим каналом кассеты. В одном варианте осуществления герметизирующие прокладки или кольцевые уплотнения расположены вокруг отверстия, и на кольцевые уплотнения может быть установлен линейный соленоид, прижимающий герметизирующую прокладку и кольцевое уплотнение к корпусу кассеты. Разъем вакуумной магистрали может располагаться между линейным соленоидом и вакуумной магистралью, и вокруг магистрали могут находиться возвратные пружины, отталкивающие магистраль от корпуса кассеты, когда соленоид не заряжен. В одном варианте осуществления несколько отверстий кассеты могут соединяться с вакуумной магистралью. Например, в дополнение к отверстиям для подачи и/или удаления реагентов кассета может также включать одно или большее число вентиляционных отверстий и/или смесительных отверстий. Соединения между каждым отверстием и вакуумной магистралью может быть независимым (например, они могут быть не связаны по текучей среде внутри магистрали). В одном варианте осуществления, когда работает источник потока текучей среды, один или большее число каналов в кассете могут находиться под давлением (например, приблизительно -30 кПа), что приводит к перемещению текучих сред по каналам (например, передвижение образца и реагентов) по направлению к выходному отверстию. В варианте осуществления с вентиляционным отверстием и смесительным отверстием продувочный клапан, соединнный с вентиляционным отверстием через магистраль, может изначально находиться в открытом состоянии, что приводит к перемещению всех реагентов ниже по потоку от смесительного отверстия по направлению к выходному отверстию, но не вызывает перемещения реагентов, находящихся выше по потоку, от смесительного отверстия. Когда продувочный клапан закрывается, реагенты выше по потоку от смесительного отверстия могут начать движение по направлению к смесительному отверстию и затем к выходному отверстию. Например, текучие среды могут храниться друг за другом в канале выше по потоку от смесительного отверстия, и после закрытия продувочного клапана у канала текучие среды могут последовательно проходить по направлению к выходному отверстию канала. В некоторых случаях текучие среды могут храниться в различных пересекающихся каналах, и после закрытия продувочного клапана текучие среды вместе потекут по направлению к точке пересечения. Эта серия вариантов осуществления может быть использована, например, при необходимости иметь дополнительный контроль над процессом смешивания текучих сред при их совместном течении. Время доставки и объем доставленной текучей среды могут управляться, например, посредством своевременной активации продувочного клапана. Преимущественно продувочные клапаны могут работать без сужения поперечного сечения участков микрофлюидного канала, на котором они работают, как это иногда делают при использовании определенных клапанов в предшествующем уровне техники. Такой режим работы может быть эффективен для предупреждения протечек клапана. Более того, в связи с возможностью использования продувочных клапанов в некоторых описанных здесь системах и способах не требуется использоватьопределнные внутренние клапаны, которые могут создать дополнительные сложности из-за, например, их высокой стоимости, сложности производства, хрупкости, ограниченной совместимости со смесями газообразных и жидкостных сред и/или их ненаджности при работе в микрофлюидных системах. Необходимо понимать, что хотя здесь описываются продувочные клапаны, в описанных здесь системах и способах могут быть использованы и другие типы клапанных механизмов. Неограничивающие примеры клапанных механизмов, которые технологически ассоциируются с клапанами, включают в себя диафрагменный клапан, шаровой клапан, запорный клапан, дисковой поворотный клапан, запорный клапан, игольчатый вентиль, клапан с зажимом, дисковый клапан или запорная задвижка. Клапанный механизм может активироваться любым подходящим средством, а именно соленоидом, двигателем, вручную,электрическим способом или гидравлическим/пневматическим давлением. Как уже отмечалось выше, все текучие среды в кассете (например, образцы и реагенты) могут перемещаться в область локализации жидкости, в которой может размещаться абсорбирующий материал. В одном варианте осуществления абсорбирующий материал впитывает только жидкости, таким образом,газообразные среды могут выходить из кассеты через выходное отверстие. Могут применяться различные технологии детектирования (например, измерение, количественное определение, детектирование и качественное определение), например проведение анализа компонента образца или других компонентов или условий, ассоциированных с микрофлюидной системой или кассетой, как описано в настоящем документе. Технологии детектирования могут включать в себя технологии,основанные на оптических свойствах, таких как пропускание света, поглощение света, рассеивание света, отражение света и визуальные технологии. Технологии детектирования могут также включать в себя люминесцентные технологии, такие как фотолюминесценция (например, флюоресценция), хемилюминесценция, биолюминесценция и/или электрохемилюминесценция. В других вариантах осуществления для детектирования можно измерять величину электропроводимости или сопротивления. Таким образом,анализатор может включать в себя эти и другие подходящие системы детектирования. Различные технологии оптического детектирования предоставляют возможность применять различные способы для определения результатов реакции (например, анализа). В некоторых вариантах осуществления измерение коэффициента пропускания или поглощения заключается в том, что можно детектировать свет на той длине волны, на которой излучает источник света. Источник света может представлять собой узкополосный источник, излучающий на одной длине волны, а может быть источником широкого спектра, излучающим в некотором диапазоне длин волн, так как множество непрозрачных материалов могут эффективно блокировать широкий диапазон длин волн. В некоторых вариантах осуществления система может функционировать с минимальным количеством оптических устройств (например, с упрощнным оптическим детектором). Например, устройство детектирования может не иметь фотоумножителя, селектора длины волны, такого как дифракционная рештка, призма или фильтр, может не иметь устройства для направления или коллимации света с помощью коллиматора или увеличительной оптики (например, линз). Исключение таких элементов или уменьшение их количества может привести к снижению стоимости и повышению наджности работы устройства. В одной серии вариантов осуществления оптическая система устанавливается на корпусе анализатора. Как показано на фиг. 7, оптическая система 80 включает в себя, по меньшей мере, первый источник 82 света и детектор 84, отделнный от источника света. Первый источник 82 света может быть выполнен так, чтобы направлять поток света через первую зону измерения кассеты 20, когда кассета вставлена в анализатор 301. Первый детектор 84 может быть размещн напротив первого источника 82 света для определения количества света, проходящего через первую зону измерения кассеты. В одном конкретном варианте осуществления оптическая система включает в себя десять источников света и десять детекторов. Следует отметить, что в других вариантах осуществления количество источников света и детекторов может быть иным и данное изобретение не ограничивается только этим количеством. Как описано в настоящем документе, кассета может включать в себя множество зон измерения и кассета может быть установлена в анализатор так, что каждая зона измерения совмещается с источником света и соответствующим детектором. В некоторых вариантах осуществления источник света иметь оптическую апертуру,которая способствует направлению света из источника света в конкретный участок в пределах зоны из- 24022356 мерения кассеты. В одном варианте осуществления источники света представляют собой светодиоды (LEDs) или лазерные диоды. Например, может быть использован InGaAIP, излучающий в красной области света на длине волны 654 нм, полупроводниковый лазерный диод. Могут также использоваться другие источники света. Источник света может быть установлен в ячейке или в корпусе. Ячейка или корпус могут иметь узкую апертуру или тонкую трубку, которая способствует коллимации света. Источники света могут быть размещены выше места установки кассеты в анализатор так, чтобы источник света испускал свет по направлению вниз на верхнюю поверхность кассеты. Возможны также и другие подходящие конфигурации источника света относительно кассеты. Следует понимать, что длина волны излучения источников света может варьироваться, так как изобретение не ограничивается этим признаком. Например, в одном варианте осуществления длина волны источника света равна приблизительно 670 нм, а в другом варианте осуществления длина волны источника света равна приблизительно 650 нм. Необходимо понимать, что в одном варианте осуществления длина волны каждого источника света может быть различной для каждой зоны измерения кассеты. В одном конкретном варианте осуществления, когда анализируется гематокрит или гемоглобин, по меньшей мере в одной из зон измерения может использоваться изобестический диапазон волн между приблизительно 590 и приблизительно 805 нм. Как было упомянуто выше, детектор 84 может быть размещн отдельно от источника света и установлен ниже него для определения количества света, проходящего через кассету. В одном варианте осуществления один или большее число детекторов представляют собой фотодетекторы (например, фотодиоды). В определнных вариантах осуществления фотодетектор может быть любым подходящим устройством, способным детектировать прохождение света, излучаемого источником света. Одним типом фотодетектора является интегрально-оптическая схема (IC), включающая в себя фотодиод, имеющий максимальную чувствительность при длине волны 700 нм, усилитель и регулятор напряжения. Детектор может быть расположен в ячейке или корпусе, который может иметь узкую апертуру или тонкую трубку,что позволяет детектору измерять только свет из центра зоны измерения. Как далее подробно описывается, если источник света является импульсно-модулированным, фотодетектор может включать в себя фильтр для устранения света, излучнного не на выбранной частоте. Когда одновременно регистрируется множество близколежащих сигналов, источник света, используемый для каждой зоны измерения (например, области детектирования), может модулироваться частотой, отличающейся от частоты близколежащего источника света. В этой конфигурации каждый детектор дает возможность (например, с использованием программного обеспечения) выбирать предназначенный для него источник света, и, таким образом, не допускать помех от светового излучения соседних оптических пар. Как описано в настоящем документе, кассета может включать в себя зону измерения, которая включает в себя извилистый канал, выполненный с возможностью совмещения с детектором таким образом, что при совмещении детектор может измерить один сигнал от нескольких смежных сегментов извилистого канала. В некоторых вариантах осуществления детектор способен регистрировать сигнал в пределах по меньшей мере части извилистого канала и через несколько сегментов извилистого канала, так что первая часть сигнала, измеренная при прохождении первого сегмента извилистого канала, совпадает со второй частью сигнала, измеренной при прохождении второго сегмента извилистого канала. В таких вариантах осуществления в связи с тем, что сигнал соответствует части более чем одного сегмента извилистого канала, нет необходимости точного совмещения детектора и зоны измерения. Отсутствие необходимости в установке детектора в одном точно определенном месте зоны измерения (например, на извилистом участке) является преимуществом, так как в таком случае не требуется дополнительное оборудование (возможно, очень дорогостоящее), такое как микроскопы, линзы и выравнивающие столики (хотя все они могут быть использованы в некоторых вариантах осуществления). Вместо этого установка может быть осуществлена экономными способами, которые не требуют от пользователя выполнения дополнительных операций по выравниванию и регулировке. Например, в одном варианте осуществления кассета содержит извилистый участок, который может находиться в пазу анализатора, как описано в настоящем документе (например, в полости, имеющей ту же форму, что и кассета, или похожую форму), и зона измерения может автоматически попадать в пучок света детектора. Возможные причины неправильного расположения, такие как, например, вариации от кассеты к кассете, особенности расположения кассеты в пазу и обычное использование кассеты, дают пренебрежимо малый эффект по сравнению с размерами зоны измерения. В результате участок измерения будет находиться в пределах пучка света и процесс детектирования не будет нарушен даже при наличии этих вариаций. Детектор может регистрировать сигналы в пределах всей зоны измерения или ее части (например,включая извилистый участок). Другими словами, для детектирования оптическими методами могут быть использованы различные части извилистого участка. Например, детектор может регистрировать сигналы в пределах по меньшей мере 15% зоны измерения, по меньшей мере 20% зоны измерения, по меньшей мере 25% зоны измерения, по меньшей мере 50% зоны измерения, по меньшей мере 75% зоны измерения(но менее 100% зоны измерения). Область зоны измерения, используемая как тракт для оптического детектирования, может также зависеть, например, от коэффициента непрозрачности материала, из которого изготовлен канал (например, весь канал или его часть являются прозрачными), количества непрозрачного материала, которым может быть покрыт участок канала (например, в результате использования защитного покрытия), и/или от размера детектора и зоны измерения. В одном варианте осуществления сигнал от протекающей в кассете реакции гомогенен во всей зоне измерения (например, на протяжении всего извилистого участка канала). Таким образом, вся зона измерения (например, извилистый участок канала) может давать (и/или в ней может детектироваться) единый гомогенный сигнал, соответствующий указанному участку при выполнении химической и/или биологической реакции (например, при детектировании детектором). До осуществления реакции в извилистом участке канала этот участок может содержать, например, один тип частиц (с определенной концентрацией), которые распознаются/детектируются детектором. Эти частицы могут быть абсорбированы на поверхности извилистого канала. В другом варианте осуществления сигнал может быть гомогенным только на некоторых частях извилистого участка, и один или несколько детекторов могут регистрировать различные сигналы для каждой из этих частей. В некоторых случаях несколько зон измерения могут быть соединены последовательно, и каждая зона измерения может быть использована для детектирования/обнаружения различных частиц. Необходимо понимать, что, несмотря на то, что здесь описываются извилистые участки, могут также использоваться и зоны измерения, не содержащие извилистых участков. Авторы обнаружили, что количество света, прошедшего через зону измерения кассеты, может быть использовано не только для определения информации об образце, но также и о специфических процессах, происходящих во флюидной системе кассеты (например, при смешивании реагентов, измерении скорости потока и т.п.). В некоторых случаях измерение количества света, прошедшего через участок,может быть использовано для управления потоком текучей среды с обратной связью, как описано в настоящем документе. В некоторых случаях определяется значение оптической плотности текучей среды. Необходимо понимать, что прозрачная жидкость (такая как вода) позволяет проходить значительному количеству света из источника света через зону измерения к детектору. Присутствие воздуха в пределах зоны измерения может уменьшить количество проходящего через зону измерения света, ввиду того, что увеличивается рассеивание света в канале по сравнению со случаем прозрачной жидкости. Когда в зоне измерения находится образец крови, значительно меньшее количество света может попасть к детектору из-за значительного рассеивания света клетками крови, а также из-за поглощения света. В одном варианте осуществления серебро взаимодействует с компонентом образца, связанным на поверхности в пределах зоны измерения, и вместе с тем, как серебро наслаивается в пределах зоны измерения, через нее проходит все меньше и меньше света. Следует понимать, что измерение количества света, которое регистрируется каждым детектором,дат пользователю возможность определить, какие реагенты находятся в данной зоне измерения в данный момент времени. Также понятно, что измерение количества света каждым детектором предоставляет возможность измерить количество серебра, осажденного в каждой зоне измерения. Это количество может соответствовать количеству анализируемого вещества, локализованного во время реакции, что в свою очередь дает возможность оценить концентрацию анализируемого вещества в образце. Как описано в настоящем документе, авторы обнаружили, что оптическая система может быть использована для целого рада целей, связанных с контролем качества. Во-первых, время, необходимое для доставки образца в зону измерения, в которой оптическая система регистрирует количество света, прошедшего через зону измерения, может быть использовано для установления факта протечек или засорения в системе. Кроме того, когда ожидается, что образец имеет какой-то определенный объем, например,приблизительно 10 мкл, можно ожидать, что образец протечет через каналы и зоны измерения за какойто конкретный промежуток времени. Если время прохождения текучей среды образца не соответствует расчтному, то это может указывать на недостаточное количество текучей среды для выполнения анализаи/или на некорректный тип образца, загруженного в анализатор. Кроме того, на основании типа образца (например, сыворотка, кровь, моча и т.п.) может быть определн расчтный диапазон значений результатов анализа, и если результаты анализа образца оказываются вне расчтного диапазона значений,это может указывать на ошибку. В одном варианте осуществления оптическая система включает в себя множество источников света и множество соответствующих детекторов. В одном варианте осуществления первый источник света соседствует со вторым источником света, где первый источник света направляет свет через первую зону измерения кассеты, а второй источник света направляет свет через вторую зону измерения кассеты. В одном варианте осуществления источники света выполнены так, чтобы второй источник света не активировался до тех пор, пока не активирован первый источник света. Понятно, что некоторое количество света из одного источника света может попасть на соседний детектор и может повлиять на то количество света, которое детектируется этим соседним детектором. В одной серии вариантов осуществления, если соседний источник света активируется одновременно с первым источником света, то оба детектора измеряют количество света, которое проходит соответственно через первую и вторую зоны измерения кассеты также одновременно, что может быть причиной неточных измерений. Таким образом, в одной серии вариантов осуществления множество источников света выполнены с возможностью последовательной активации одного источника света в каждый момент времени. Соответствующий детектор, предназначенный для детектирования света от активированного источника, регистрирует лишь то количество света, которое прошло через соответствующую зону измерения. В одном конкретном варианте осуществления источники света выполнены с возможностью активации каждого из них в течение короткого промежутка времени (например, по меньшей мере приблизительно 500, 250, 100 или 50 мкс или в некоторых вариантах осуществления приблизительно 500, 250, 100 или 50 мкс или менее), после чего на аналогичный временной промежуток активируется соседний источник света. Активация на 100 мкс соответствует частоте 10 кГц. В одном варианте осуществления для импульсного освещения и измерения количества света, зарегистрированного соответствующим детектором каждые 500,250, 100 или 50 мкс, используется мультиплексный аналого-цифровой преобразователь. Импульсное освещение, осуществляемое подобным образом, может помочь не допустить проникновения рассеянного светового излучения за пределы зоны измерения и изменения количества света, детектируемого в соседней зоне измерения. Хотя, как это описано выше, существуют некоторые выгоды от использования источников импульсного освещения, необходимо понимать, что изобретение не ограничивается только этим, и возможны иные конфигурации, такие как те, которые используют множество источников света, которые могут быть активированы одновременно. Например, в одном варианте осуществления источники света, которые непосредственно не соседствуют друг с другом, могут активироваться, по существу, одновременно. В одном варианте осуществления анализатор включает в себя установленную в корпусе систему регулировки температуры, которая может быть настроена для регулировки температуры в анализаторе. Для выполнения определнных анализов образец необходимо хранить в пределах определнного диапазона температур. Например, в одном варианте осуществления необходимо поддерживать в анализаторе температуру приблизительно 37 С. Соответственно, в одном варианте осуществления система регулировки температуры включает в себя нагревательный элемент, выполненный с возможностью нагрева кассеты. В одном варианте осуществления нагревательный элемент представляет собой резистивный нагреватель,который может быть установлен снизу от того места, где кассета вставляется в анализатор. В одном варианте осуществления система регулировки температуры также включает в себя термистор для измерения температуры кассеты и схему контроллера для обеспечения управления температурой. В одном варианте осуществления при необходимости охлаждения воздуха в анализаторе может использоваться пассивный поток воздуха. Для снижения температуры в анализаторе в нем необязательно может быть установлен вентилятор (не показан). В некоторых вариантах осуществления система регулирования температуры в анализаторе может включать в себя термоэлектрические нагреватели и/или охладители на основе эффекта Пельтье. В некоторых вариантах осуществления в одном или нескольких компонентах или материалах, ассоциированных с кассетой и/или анализатором, используется система идентификации, включающая в себя один или несколько идентификаторов. "Идентификаторы", как далее будет описано более подробно, могут или сами быть "кодированы" информацией (т.е. могут нести или содержать информацию, как, например, при устройстве для записи, хранения, генерирования или передачи информации, такие как метка радиочастотной идентификации (RFID) или штрих-код) о компоненте, включающем в себя идентификатор, или могут не нести непосредственно информацию о компоненте, но вместо этого могут давать отсылку на информацию, содержащуюся, например, в базе данных компьютера или на машиночитаемом носителе (например, информация о пользователе и/или анализируемом образце). В последнем случае такой идентификатор может запускать процесс извлечения и ассоциированной информации из базы данных и ее использования. Идентификаторы, "кодированные" информацией о компоненте, не должны обязательно нести всю информацию о компоненте. Например, в определнном варианте осуществления идентификатор может быть кодирован только той информацией, которая необходима для однозначной идентификации кассеты(например, относительно серийного , номера партии и т.д.), в то время как дополнительная информация о кассете (например, тип, назначение (например, тип анализа), принадлежность, местонахождение,положение, информация о возможностях подключения, информация о содержимом и т.п.) может храниться дистанционно и быть только ассоциированной с этим идентификатором."Информация о" или "информация, ассоциированная с" кассетой, материалом или компонентом и т.п., является информацией, относящейся к сущности, позиционированию или местоположению кассеты,материала или компонента, или информацией, относящейся к сущности, позиционированию или местоположению содержимого кассеты, материала или компонента, и может дополнительно включать в себя информацию относительно природы, состояния или состава кассеты, материала, компонента или содержимого."Информация о" или "информация, ассоциированная с" кассетой, материалом или компонентом или их содержимым, может включать в себя информацию, идентифицирующую кассету, материал или компонент или их содержимое и позволяющую отличить кассету, материал или компонент или их содержимое от других кассет, материалов или компонентов или их содержимого. Например, "информация о" или"информация, ассоциированная с" кассетой, материалом или компонентом или их содержимым, может относиться к информации, указывающей на тип кассеты, материал или компонент или их содержимое, на фактическое и предполагаемое местоположение и размещение, на назначение кассеты, материала или компонента или их содержимого, на способ соединения кассеты, материала или компонента или их содержимого с другими компонентами системы, а также номер партии, данные о происхождении, а также может содержать калибровочную информацию, срок годности, место назначения, данные о производителе или информацию о владельце кассеты, материала или компонента или их содержимого, информацию о типе анализа, который надо провести в кассете, информацию о том, использовалась ли данная кассета ранее и т.п. В одном варианте осуществления идентификатор ассоциирован с кассетой и/или анализатором, как описано в настоящем документе. В общем, в настоящем изобретении термин "идентификатор" относится к устройству, способному предоставлять информацию о кассете и/или анализаторе (например, информацию, включающую в себя один или несколько из слудующих позиций: сущность, местоположение или позиционирование кассеты и/или анализатора или их компонента), с которыми идентификатор ассоциирован или в которые установлен, или же способен идентифицироваться или распознаваться, где и события идентификации или распознавания связаны с информацией о кассете и/или анализаторе, с которой идентификатор ассоциирован. Неограничивающие примеры идентификаторов, которые могут быть использованы в контексте изобретения, включают в себя метки радиочастотной идентификации (RFID) или штрих-коды, серийные номера, разноцветные этикетки, флуоресцентные или оптические метки (например, с использованием квантовых точек), химические соединения, радиомаркры, магнитные метки и прочее. В одном варианте осуществления анализатор может включать в себя устройство считывания, установленное в корпусе и выполненное с возможностью считывать информацию о кассете. Любое подходящее устройство считывания может быть использовано для считывания информации. Неограничивающие примеры устройств считывания включают в себя считыватели RFID, сканеры штрих-кодов, химические детекторы, камеры, радиационные детекторы, детекторы напряжнности магнитного и электрического полей и прочее. Способ детектирования/считывания и соответствующий тип идентификационного детектора зависит от конкретного используемого идентификатора и может включать в себя, например,формирование оптического изображения, возбуждение и детектирование флуоресценции, использование масс-спектрометрии, ядерно-магнитного резонанса, секвентирования, гибридизации, электрофореза,спектроскопии, микроскопии и т.п. В некоторых вариантах осуществления устройства считывания могут быть встроены или установлены в определнных положениях (например, в кассете и/или анализаторе). В одном варианте осуществления устройство считывания является считывателем RFID, выполненным с возможностью считывать RFID идентификатор, ассоциированный с кассетой. Например, в одном варианте осуществления анализатор включает в себя RFID модуль и антенну, которые выполнены с возможностью считывания информации с кассеты, вставленной в анализатор. В другом варианте осуществления устройство считывания представляет собой считыватель штрих-кода, выполненный с возможностью считывания штрих-кода, ассоциированного с кассетой. Когда кассета вставляется в анализатор,устройство считывания кодов может считывать информацию с кассеты. Идентификатор на кассете может включать в себя один или несколько из таких типов информации, как тип кассеты, тип выполняемого анализа, номер партии, информацию о том, была ли кассета уже использована, и другую информацию,как описано в настоящем документе. Считывающее устройство может также быть выполнено с возможностью считывать информацию о группе кассет, упакованных в коробку, как, например, калибровочную информацию, срок годности и любую дополнительную специфическую информацию, относящуюся к конкретной партии кассет, но не ограничиваясь этим. Идентифицированная информация может быть необязательно отображена для просмотра пользователем, например, для подтверждения корректности использования соответствующей кассеты и/или типа анализа. В некоторых случаях устройство считывания кодов может быть интегрировано с системой управления через каналы связи. Взаимодействие между устройствами считывания кодов и системой управления может осуществляться по проводам или по каналам беспроводной связи. В одном варианте осуществления система управления может быть запрограммирована для детектирования конкретного идентификатора (например, кассеты, ассоциированной с информацией о типе кассеты, производителе, анализе и т.п.), указывающего на кассету, как на корректно вставленную и подключенную в конкретный тип анализатора. В одном варианте осуществления идентификатор кассеты ассоциируется с заранее заданной или запрограммированной информацией в базе данных относительно использования системы или кассеты для конкретной цели, пользователя или продукта или с конкретными условиями реакции, типами образцов,реагентов, пользователями и т.п. В случае несовпадения или отключения идентификатора выполнение процесса может быть остановлено, или система перестанет функционировать до тех пор, пока пользователь не будет проинформирован или до получения подтверждения от пользователя. Информация из идентификатора или ассоциированная с ним, может в некоторых вариантах осуществления храниться, например, в памяти компьютера или на машиночитаемом носителе с целью даль- 28022356 нейшего использования в качестве источника стандартного сигнала и для хранения записей. Например,определнные типы систем управления могут использовать информацию из идентификаторов (или ассоциированную с ними) для идентификации компонентов (например, кассет) или типов кассет, которые должны использоваться для осуществления конкретного анализа, информации о дате использования,времени и продолжительности использования, а также условиях использования и т.п. Такая информация может быть использована, например, для определения необходимости осуществления очистки или замены одного или большего числа компонентов анализатора. Система управления или другая соответствующая система на основании полученных данных может необязательно создавать отчт, включающий в себя информацию, кодированную идентификаторами или ассоциированную с ними, что может быть использовано как доказательство соответствия нормативным стандартам или правильности осуществления контроля качества. Информация, закодированная в идентификаторе или ассоциированная с ним, также может использоваться, например, для определения аутентичности или контрафактности компонента, ассоциированного с идентификатором (например, кассеты). В некоторых вариантах осуществления установления контрафактности компонента приводит к выключению системы. В одном варианте осуществления идентификатор может содержать уникальный идентифицирующий код. В этом примере программное обеспечение управления технологическим процессом или анализатором не даст команды на начало работы (например, система может быть отключена), если был установлен факт незнакомого или несоответствующего идентификационного кода (или при отсутствии идентификационного кода). В определнных вариантах осуществления информация, полученная из идентификатора или ассоциированная с ним, может быть использована для подтверждения личности клиента, которому кассета и/или анализатор были проданы или для которого выполняется биологический, химический или фармацевтический процесс. В некоторых случаях информация, полученная из идентификатора или ассоциированная с ним, может быть использована как часть процесса сбора данных для системы диагностики неполадок. Идентификатор также может содержать информацию или быть ассоциированным с информацией о статистических данных партий кассет и/или анализаторов, информацию о процессе сборки и диаграммы контрольно-измерительной аппаратуры (Р и IDs), содержать статистические данные о выявленных неисправностях и их исправлении, и прочего. Диагностика неисправностей системы может быть осуществлена в некоторых случаях через удалнный доступ или может включать в себя использование диагностического программного обеспечения. В одном варианте осуществления анализатор включает в себя интерфейс пользователя, который может быть размещн в корпусе и предоставляет возможность пользователю вводить информацию в анализатор образца. В одном варианте осуществления интерфейс пользователя включает в себя сенсорный экран. Сенсорный экран может использоваться пользователем для управления функционированием анализатора, предоставляя текстовую и/или графическую информацию и команды для управления анализатором. Интерфейс пользователя может предоставлять возможность пользователю вводить в анализатор имя пациента или иные относящиеся к пациенту идентификационные данные/номера. Любая подходящая информация о клиенте, такая, например, как имя, дата рождения и/или ID номер, может быть введена с помощью интерфейса пользователя, а именно, с использованием сенсорного экрана, для идентификации пациента. Интерфейс пользователя может информировать о времени, необходимом для завершения анализа образца. В другом варианте осуществления интерфейс пользователя может быть выполнен иначе, например,с использованием LCD дисплея и однокнопочно управляемого меню. В другом варианте осуществления интерфейс пользователя может просто включать в себя кнопку пуска для активации анализатора. В других вариантах осуществления интерфейс пользователя может быть конструктивно выполнен в ином устройстве (таком как смартфон или мобильный компьютер), которое может быть использовано для соединения с анализатором. Фиг. 8 является блок-схемой 300, которая иллюстрирует работу системы 305 управления (см. фиг. 7), которая оперативно связана с множеством различных компонентов согласно одному варианту осуществления. Описанные в настоящем документе системы управления могут быть реализованы различными способами, например, с помощью специализированной аппаратуры или встроенных программ, с использованием процессора, программируемого с использованием микрокодов или программного обеспечения для выполнения функций, указанных выше, или любыми приемлемыми сочетаниями вышеизложенного. Система управления может управлять одной или несколькими операциями в ходе одного анализа (например, биологической, биохимической или химической реакцией) или нескольких (отдельных или взаимосвязанных) анализов. Как показано на фиг. 7, система 305 управления может быть установлена в корпусе 101 анализатора и может быть выполнена с возможностью взаимодействия с устройством 60 считывания, интерфейсом 200 пользователя, источником 40 потока текучей среды, оптической системой 80 и/или системой регулирования температуры для выполнения анализа образца в кассете. В одном варианте осуществления система управления включает в себя по меньшей мере два процессора, включая в себя процессор обработки данных в реальном времени, который управляет и контролирует работу всех суб-систем, непосредственно взаимодействующих с кассетой. В одном варианте осу- 29

МПК / Метки

МПК: B01L 3/00, G01F 1/00

Метки: способ, связью, управления, средами, микрофлюидных, обратной, системах

Код ссылки

<a href="http://easpatents.com/30-22356-sposob-upravleniya-sredami-v-mikroflyuidnyh-sistemah-s-obratnojj-svyazyu.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ управления средами в микрофлюидных системах с обратной связью</a>

Похожие патенты