用於處理液體樣本的射流卡盤和方法與流程
2023-09-11 23:50:15 2
本發明涉及一種用於處理液體樣本的射流卡盤和方法，更具體來說，其中所述射流卡盤包括主要通道和接合所述主要通道的一個或多個分支通道。
背景技術：
樣本製備和分析呈現許多後勤問題。常規地，在沒有分析醫學樣本(例如血液、唾液、尿液以及拭子洗脫液)所必需的設備的局部手術中，許多所述樣本被提供給醫生，例如，全科醫生(GP)或主治醫師(PCP)。因此，必須將樣本發送到其中分析樣本的實驗室。測試結果必須隨後被核對且返回給GP以分析所述結果且做出診斷。此方法是不適當的。首先，存在樣本運送中被丟失或與錯誤的患者錯配的相當大的風險。此外，儘管技術的最近發展已經減少了執行測試所花費的總時間，但將樣本發送到實驗室所涉及的延遲是不令人滿意的。然而，在實驗室中存在的類型的分析系統是複雜的且通常難以從源樣本提供足夠量的純目標以可靠地執行下遊分析測定。這通常阻止局部GP手術能夠現場執行此類測試。然而，近年來，已經努力減小分析系統的大小以使測試運行起來更快且更簡單，且需要更小的量的樣本。舉例來說，「晶片實驗室」(LOC)裝置(微流體裝置的子集)將在醫院中執行的幾乎所有醫療測試或診斷操作整合在單一微流體晶片上。形成此類微流體裝置的通道處理較小流體體積且連接在一起以便實現所希望的功能，例如混合樣本、移動樣本通過裝置、使樣本與不同的試劑反應等等。這些晶片可以插入到機器中以控制測試的性能且測量結果。然而，已發現處理微流體裝置中的樣本可能非常困難。在如在常規LOC上存在的此類小通道中，難以施加外部力以將樣本從一個位置移動到另一位置以在樣本上執行不同的動作。還存在對僅僅使用毛細作用操作的LOC裝置的複雜性的限制。此外，由於LOC的較小樣本大小，所述裝置具有減少的靈敏度且因此目標存在於樣本中的概率減小。替代的方法是使用射流卡盤。射流卡盤的組件的大小大於微流體裝置的組件的大小，並且因此移動樣本通過各種不同位置以在其上執行不同的動作變得可能。這使得有可能執行比可以使用典型的LOC裝置執行的更加複雜的測試，同時仍提供在局部GP手術中可能使用的分析系統。可用於醫療診斷的科學測定已經越來越涉及生物化學過程，例如聚合酶鏈反應(「PCR」)。PCR測定已經提供測定核酸的界定區段的存在的強有力的方法。因此希望在射流卡盤上執行PCR測定。將PCR減小到微晶片級對於可攜式檢測技術和高通量分析系統是十分重要的。所述方法可以用於針對對特定病原體(例如沙眼衣原體細菌、HIV或任何其它病原微生物)具有特異性的核酸的存在測定體液。可商購的自動DNA擴增測定的引入已經允許更多實驗室引入這些技術以用於試樣的常規測試。然而，存在改進用於此目的的射流裝置的需要。射流裝置通常用於樣本製備和生物學或化學液體樣本的分析。在樣本製備期間，樣本通常通過樣本輸入埠進入且在到達其中可以分析它的樣本室之前可以沿著主要通道傳遞或進入到空腔中。另外的試劑、緩衝液、溶液或液體可以沿著通道傳遞以製備用於分析的樣本。例如，當準備用於PCR分析的細菌樣本時，裂解緩衝液可以用於裂解細菌，隨後洗滌緩衝液可以通過以將任何不希望的樣本基質衝刷到廢物容器，且隨後樣本可以重新懸浮於最終洗脫緩衝液中以準備好用於PCR擴增。當使此系統自動化時出現問題，因為反應室中用於樣本分析(例如PCR擴增)所需的所有試劑都應該被包含在其中可以控制操作插入樣本的一個平臺上。WO97/16561提供測定系統，所述測定系統包括：包括反應室的第一組合件、包括熱源的第二組合件以及包括多個流體室的第三組合件。所述組合件可以通過滑動或易位相對於彼此移動，因此例如，當第一和第三組合件鄰接時導致所述組合件之間的流體聯通。如WO97/16561的實例2中所描述圓盤傳送帶包含十七個流體室，且當旋轉時，這些流體室與反應室對準以便避免試劑的交叉汙染。需要腔室完全對準以便允許流體聯通，且需要存在足夠體積的洗滌緩衝液和清洗溶液以確保去除痕量的雜質。在許多生物學分析系統中，具體來說，在使用擴增測定的系統中，重要的是，在執行分析之前從所述系統去除某些試劑。例如，可能極其重要的是，在執行PCR擴增之前去除所有痕量的裂解緩衝液。此外，當微流體裝置可以再用於不同的樣本時，重要的是，清洗裝置以避免交叉汙染。WO2010/149995揭示在再使用之前使用清洗溶液(例如清潔劑、絡合劑、鹼或酸)或氣衝來衝洗反應空腔。空氣或氣體可以進一步用於在流體通過之間乾燥通道或空腔。單一、過長的流體路徑長度需要較高壓力以推動樣本和試劑通過通道，並且還需要較大體積的清洗溶液以確保有效地清洗通道的整個長度以避免流體通過之間的交叉汙染風險。用於避免使用單一流體通道的替代的設計描述於WO03/078065和WO2009/108260中且使用具有若干相交的通道的主要通道。這些通道可以連接到單獨的輸入埠、從主要通道偏移，且提供用於全自動系統的替代的設計，其中在開始使用時所有試劑都被包含在微流體裝置上。所述通道可以替代地連接廢液池且通過例如WO03/078065中的分析區域。WO2009/108260描述穿過主要通道沖洗清洗溶液以清洗微流體電路且使用空氣來推動樣本通過主要通道。儘管在通過單獨不同的通道引入不同的液體或試劑時是有益的，但與主要通道相交的二級通道的引入將總是產生『盲管段』。盲管段是流體並不流動通過的通道的區段，且被視為汙染源。它們通常存在於其中側通道與主要通道相交處，因為流體可能在盲管段處的相交點處或附近積聚，且留存在那兒直到下一流體通過，從而增加汙染風險。舉例來說，圖16示出已知的微流體接合點B110、出口通道B111以及多個電路單元B112、B113、B114。微流體接合點B110是用於聚集多種液體的區域。出口通道B111能夠從微流體接合點B110接收流體。出口通道B111包含與微流體接合點B110相連接的第一端、與廢液池B115相連接的第二端，以及定位在出口通道B111的第一端和第二端之間的分析區域B116。每個電路單元包含：源通道B117，其具有能夠接收樣本流體的第一端和與微流體接合點B110相連接的第二端；分支通道B118，其在相交點B119處與源通道B117相連接；以及分流系統，其能夠區別地將流動通過源通道的流體或者引導到微流體接合點B110中或者引導到分支通道B118中。分支通道B118進一步連接到廢液池B120。當流體進入到電路單元B112中時，流體沿著源通道B117流動到相交點B119且或者被引導繼續通過源通道B117且進入到微流體接合點B110中，或者被引導到分支通道B118中。被朝向接合點B110引導的液體在接合點B110中聚集且流入出口通道B111中、通過分析區域B116且進入到廢液池B115中。在圖16中，若干盲管段B108存在於分支通道B118與源通道B117的相交點處，且存在於源通道B117與出口通道B111的相交點處。圖17進一步圖示接合主要通道B100的一系列分支通道B101、B102，以及在分支通道B101和B102中在或靠近這些相交點處的盲管段B108的存在。完全去除盲管段的存在是非常困難的。可以設計專門的閥門以減少盲管段，但仍存在與這些閥門相關聯的可能允許流體積聚較小的有限容積。因此，在所屬領域中需要提供一種微流體裝置，所述微流體裝置允許從二級通道將試劑添加到主要通道而沒有交叉汙染。
技術實現要素：
根據本發明的第一方面，提供一種用於處理液體樣本的射流卡盤，其包括：主要通道，其用於穿過其將液體樣本從上遊端傳遞到下遊端；以及接合所述主要通道的一個或多個分支通道，其用於在液體樣本已通過一個或多個分支通道的下遊之後將液體和氣體引入到主要通道中，所述一個或多個分支通道包含第一分支通道，其中所述第一分支通道包括：氣體入口，其用於將氣體引入到第一分支通道中；液體入口，其用於將液體引入到第一分支通道中；以及閥門，其經配置以在其中它防止第一分支通道中的液體和氣體傳遞到主要通道中的閉合位置與其中它準許第一分支通道中的液體和氣體傳遞到主要通道中的打開位置之間移動。這允許在開始使用時將測試試劑等液體包含在射流卡盤上，且允許從獨立於主要通道的通道引入液體，因此避免主要通道的汙染。此外，可以將氣體引入到分支和主要通道中以清潔所述通道並且還推動液體和樣本通過所述主要通道。優選地，一個或多個分支通道進一步包括接合在第一分支通道下遊的主要通道的第二分支通道，其中所述第二分支通道包括：氣體入口，其用於將氣體引入到第二分支通道中；液體入口，其用於將液體引入到第二分支通道中；以及閥門，其經配置以在其中它防止第二分支通道中的液體和氣體傳遞到主要通道中的閉合位置與其中它準許第二分支通道中的液體和氣體傳遞到主要通道中的打開位置之間移動。第二分支通道可以用於將不同的液體或試劑引入到主要通道中，且經安置使得可以在第一液體從第一分支通道通過之後引入第二液體。一個或多個分支通道上的所述或每一氣體入口優選地包括用於防止液體和氣體從分支通道流動通過氣體入口的氣體入口閥門。所述氣體入口閥門減少氣體入口被來自液體入口的液體汙染的風險。優選地，一個或多個分支通道中的所述或每一閥門與主要通道間隔開，由此在分支通道中形成在閥門和主要通道之間的盲管段。與主要通道相交的二級通道的引入通常將產生『盲管段』。這些盲管段充當汙染風險。在一個或多個分支通道上氣體入口和氣體入口閥門的存在提供一種通過確保可以在下一液體的每一通過之前清除通道中的液體樣本和/或液體來解決所述風險的方法。一個或多個分支通道中的所述或每一閥門可以位於分支通道和主要通道之間的接合點處。這可以減小分支通道的長度(因為不需要容納另外的閥門)，且因此節省射流裝置上的空間。優選地，一個或多個分支通道上的所述或每一液體入口耦合到液體室。所述腔室包含射流卡盤上的液體，且防止將不利地影響裝置的使用的液體的洩漏。優選地，所述或每一液體室是可收縮泡罩，所述可收縮泡罩經調適以在其收縮時將其中包含的液體噴出通過液體入口、進入到分支通道中且進入到主要通道中，以用於在液體樣本已通過一個或多個分支通道的下遊之後將液體引入到主要通道中。所述泡罩包含液體且提供用於在操作期間將液體釋放到射流裝置中的機構，所述機構不涉及外部引液組件。所述或每一液體室優選地包含試劑或緩衝液，例如裂解緩衝液、洗滌緩衝液或洗脫緩衝液。這些試劑可能能夠執行細胞裂解且清洗樣本以及確保樣本準備好用於分析。優選地，當第一和第二分支通道接合主要通道時，耦合到第一分支通道中的液體入口的液體室包含洗滌緩衝液，並且其中耦合到第二分支通道中的液體入口的液體室包含洗脫緩衝液。因為洗滌緩衝液對於隨後的下遊反應是『有毒的』(具體來說，它們防止洗脫緩衝液的動作)，所以洗滌緩衝液首先通過且隨後可以用氣體通過來清洗/排空分支和主要通道。洗脫緩衝液隨後可以通過通道且朝向下遊到液體樣本。優選地，射流卡盤包括用於連接到正壓和/或表壓的源的氣動接口，所述氣動接口包括多個埠，並且其中一個或多個分支通道中的所述或每一閥門或氣體入口閥門是氣動致動的閥門，其耦合到氣動接口中的至少一個埠使得其可以由正壓和/或表壓的源致動。優選地，對應地在第一和第二分支通道中的第一和第二氣體入口閥門耦合到氣動接口中的相同埠，使得第一和第二氣體入口閥門可以同時被致動。這簡化卡盤的操作。一個或多個分支通道上的所述或每一氣體入口優選地耦合到氣動接口以用於連接到氣體供應裝置。優選地，一個或多個分支通道上的所述或每一氣體入口耦合到氣動接口以用於連接到氣體供應裝置以用於傳遞氣體通過氣體入口、進入到分支通道中且進入到主要通道中，以用於在液體樣本已通過一個或多個分支通道的下遊之後將氣體引入到主要通道中。氣體通過分支和主要通道有效地排空盲管段且清潔通道。氣體可以進一步乾燥通道中的液體殘渣。優選地，所述或每一氣動致動的閥門包括具有連接到分支通道的第一和第二開口的閥門室；以及柔性膜，其可在其中所述柔性膜密封第一和第二開口以防止流體流動通過分支通道的閉合位置與其中所述柔性膜與第一和第二開口間隔開以準許流體流動通過分支通道的打開位置之間移動。優選地，所述或每一閥門進一步包括具有在閥門室中的開口的流體通道，所述開口通過柔性膜與第一和第二開口分開，其中所述流體通道耦合到氣動接口中的埠以用於在閥門室中施加正壓或表壓以在打開和閉合位置之間移動柔性膜。閥門室中的流體通道控制腔室的壓力，從而使得柔性膜能夠充當閥門。優選地，氣動接口包括第一到第三埠，並且其中所述第一到第三埠對應地耦合到：i)第一分支通道中的閥門；ii)第二分支通道中的閥門；以及ⅲ)第一分支通道中的氣體入口閥門和第二分支通道中的氣體入口閥門；使得對應的閥門可以由通過對應的埠作用的正壓和/或表壓的源致動。第一和第二分支通道上的氣體入口閥門的耦合使得能夠同時控制這些閥門。根據本發明的第二方面，提供一種處理射流卡盤中的液體樣本的方法，所述卡盤包括主要通道和接合主要通道的一個或多個分支通道，包含第一分支通道，其包括氣體入口、液體入口以及閥門，所述方法包括：a)傳遞液體樣本通過主要通道；b)將氣體供應到氣體入口；c)打開第一分支通道上的閥門，且從氣體入口傳遞氣體通過第一分支通道且進入到主要通道中以排空第一分支通道中的任何殘餘的液體樣本；d)停止氣體的供應；e)從液體入口傳遞液體通過第一分支通道且進入到主要通道中；f)將氣體供應到氣體入口；以及g)從氣體入口傳遞氣體通過第一分支通道且進入到主要通道中以從第一分支通道排空任何殘餘的液體。此方法尤其有效，因為使用者可以依賴於氣體通過分支和主要通道來排空存在的任何盲管段，以及清理通道中的任何殘餘的液體樣本或液體。優選地，射流卡盤進一步包括第一分支通道上的氣體入口閥門，且將氣體供應到氣體入口的方法步驟(b)和(f)進一步包括打開氣體入口閥門，並且其中停止氣體的供應的步驟(d)進一步包括在停止氣體的供應之前閉合氣體入口閥門。這防止當液體從液體室噴出時液體從液體入口傳遞到氣體入口中。根據本發明的另一方面，提供一種處理射流卡盤中的液體的方法，所述卡盤包括具有上遊端和下遊端的主要通道以及接合主要通道的一個或多個分支通道，包含第一分支通道和在第一分支通道下遊的第二分支通道，每個分支通道包括氣體入口、氣體入口閥門、液體入口以及閥門，所述方法包括：a)傳遞液體樣本通過主要通道；b)將氣體供應到第一分支通道上的氣體入口和第二分支通道上的氣體入口；c)打開第一和第二分支通道上的閥門和氣體入口閥門，且從第一和第二分支通道上的氣體入口傳遞氣體通過第一和第二分支通道且進入到主要通道中以排空第一和第二分支通道中的任何殘餘的液體樣本；d)閉合第二分支通道上的閥門和氣體入口閥門以及第一分支通道上的氣體入口閥門；e)停止氣體到第一分支通道上的氣體入口和第二分支通道上的氣體入口的供應；f)從第一分支通道上的液體入口傳遞液體通過第一分支通道且進入到主要通道中；g)將氣體供應到第一分支通道上的氣體入口和第二分支通道上的氣體入口；h)打開第二分支通道上的閥門和氣體入口閥門和第一分支通道上的氣體入口閥門，且從第一和第二分支通道上的氣體入口傳遞氣體通過第一和第二分支通道且進入到主要通道中以排空第一和第二分支通道中任何殘餘的液體；i)閉合第一分支通道上的閥門和氣體入口閥門以及第二分支通道上的氣體入口閥門；j)停止氣體到第一分支通道上的氣體入口和第二分支通道上的氣體入口的供應；k)從第二分支通道上的液體入口傳遞液體通過第二分支通道且進入到主要通道中；l)將氣體供應到第二分支通道上的氣體入口且打開第二分支通道上的氣體入口閥門；以及m)從第二分支通道上的氣體入口傳遞氣體通過第二分支通道且進入到主要通道中以排空第二分支通道中的任何殘餘的液體。此方法允許兩種液體試劑和液體樣本通過主要通道。樣本和液體在單獨的步驟中的通過(氣體在其間通過)確保在下一液體通過之前排空通道且清除存在的任何盲管段。這減少汙染風險。優選地，方法步驟(l)和(m)進一步包括：將氣體供應到第一分支通道上的氣體入口且打開第一分支通道上的氣體入口閥門，且從第一分支通道上的氣體入口傳遞氣體通過第一分支通道且進入到主要通道中以排空第一分支通道中任何殘餘的液體。在洗脫緩衝液可能已經在上遊通過的不太可能的事件中，此步驟確保第一分支通道也清除了任何洗脫緩衝液，這在樣本和試劑體積被控制時是尤其重要的。當在使用中時，射流卡盤可以優選地進一步包括用於連接到正壓的源的氣動接口，並且其中一個或多個分支通道上的所述或每一氣體入口耦合到氣動接口以用於連接到氣體供應裝置，其中從氣體入口傳遞氣體的步驟中的一個或多個包括將氣體從正氣壓的供應裝置傳遞到分支通道中。優選地，從一個或多個分支通道上的氣體入口傳遞氣體且傳遞到主要通道中的步驟中的一個或多個進一步包括從主要通道清除殘餘的液體樣本和/或殘餘的液體。這確保總體積的液體樣本和/或液體被傳遞到主要通道的下遊端，這如先前所陳述在液體體積將被精確控制時是非常重要的。優選地，一個或多個分支通道上的所述或每一液體入口耦合到液體室，並且其中從液體入口傳遞液體的步驟中的一個或多個包括將液體從液體室排出到分支通道中。所述或每一液體室可以優選地是可收縮泡罩，並且其中從液體入口傳遞液體的步驟中的一個或多個包括收縮可收縮泡罩且由此噴出液體內容物通過液體入口、進入到分支通道中且進入到主要通道中。優選地，從第一分支通道上的液體入口傳遞液體的步驟包括通過液體入口將洗滌緩衝液從液體室排出到第一分支通道中且到主要通道中；並且其中從第二分支通道上的液體入口傳遞液體的步驟包括通過液體入口將洗脫緩衝液從液體室排出到第二分支通道中且到主要通道中。這些步驟確保洗滌緩衝液和洗脫緩衝液獨立地傳遞到主要通道的下遊端，且因此避免緩衝液的任何汙染(所述汙染將導致洗脫緩衝液變成非活性的)。附圖說明圖1是其中可以提供本發明的示例性射流卡盤的示意圖。圖2是其中可以提供本發明的示例性射流卡盤的俯視圖。圖3是圖2的示例性射流卡盤的分解視圖。圖4是圖2的示例性射流卡盤的外殼的透視圖。圖5是圖2的示例性射流卡盤的泡罩子組合件的透視圖。圖6A是圖2的示例性射流卡盤的氣動層的俯視圖。圖6B是圖2的示例性射流卡盤的氣動層的底視圖。圖7是圖2的示例性射流卡盤的氣動箔片的俯視圖。圖8A是圖2的示例性射流卡盤的射流層的俯視圖。圖8B是圖2的示例性射流卡盤的射流層的底視圖。圖9是圖2的示例性射流卡盤的射流箔片的俯視圖。圖10是圖2的示例性射流卡盤的電極層的俯視圖。圖11是可以形成隔離的發明性方面的有利的閥門布置的截面視圖。圖12是可以形成隔離的發明性方面的另一有利的閥門布置的截面視圖。圖13a是可以形成隔離的發明性方面的有利的入口埠布置的截面視圖。圖13b是圖13a的入口埠布置的透視截面視圖。圖14a是可以形成隔離的發明性方面的有利的捕獲柱布置的截面視圖。圖14b是圖14a的捕獲柱布置的一部分的透視截面視圖。圖15a是可以形成隔離的發明性方面的有利的廢物室布置的截面視圖。圖15b是圖15a的廢物室布置的透視截面視圖。圖16是示出盲管段的問題的互連通道的示例性系統。圖17是示出盲管段的問題的通道的另一圖示。圖18a是根據本發明的第一實施例的在射流卡盤內的通道的示意圖。圖18b是圖13a中示出的第一實施例的替代的布置。圖19a是根據本發明的第二實施例的在射流卡盤內的通道的示意圖。圖19b是圖14a中示出的第二實施例的替代的布置。圖19c是圖14a中示出的第二實施例的另一替代的布置。圖20a是適合用於本發明的泡罩的截面視圖。圖20b是圖15a中示出的泡罩的俯視圖。圖21a是適合用於本發明的閥門的截面視圖，其中所述閥門在閉合位置中。圖21b是圖16a的閥門的截面視圖，其中所述閥門在打開位置中。圖22是根據本發明的第三實施例的在射流卡盤內的通道的示意圖。圖23是根據本發明的第四實施例的在射流卡盤內的通道的示意圖。圖24是示出在操作圖18a中示出的卡盤的方法中的步驟的流程圖。圖25是示出在操作圖19a中示出的卡盤的方法中的步驟的流程圖。具體實施方式現將在其中實施本發明的示例性射流卡盤的情形下描述本發明的實施例。儘管不必理解本發明，但提供對射流卡盤的結構、製造、功能和用途的原理以及用於執行測試的相關聯方法的大體描述是有益的。經選擇以說明本發明的示例性射流卡盤和相關聯方法用於使用PCR擴增和電化學檢測來檢測沙眼衣原體細菌。然而，技術人員將理解，本發明不限於示例性射流卡盤和相關聯方法，且適合用於各種不同的卡盤以用於廣泛多種的樣本分析技術或生物學測定；例如，在液體樣本中的靶核酸序列的測定。所屬領域的技術人員將理解，本文中所描述且附圖中所說明的本發明的裝置和方法是非限制性示例性實施例且本發明的範圍僅通過權利要求書界定。結合一個示例性實施例所說明或者描述的特徵可以與其它實施例的特徵組合。此類修改和變化包含在本發明的範圍內。示例性卡盤包括：射流部分，樣本流動通過所述射流部分且其中進行核酸擴增和檢測；氣動部分，其控制通過射流部分的流；以及至少兩個電極，其提供用於所關注的經擴增核酸的檢測的電位差。射流部分和氣動部分可以由射流層、射流箔片、氣動層以及氣動箔片構造，例如下文關於示例性卡盤描述的那些射流層、射流箔片、氣動層以及氣動箔片。然而，射流部分未必僅由射流層和射流箔片構成且氣動部分未必僅由氣動層和氣動箔片構成。確切地說，所述層可以相互作用以產生射流部分和氣動部分，使得所述層中的全部或一些的各部分構成每個部分。射流部分是指卡盤的提供允許受控樣本流的功能的特定區域，且氣動部分是指卡盤的提供控制通過射流部分的流的功能的特定區域，而非指卡盤的特定層。外殼、射流部分和氣動部分由塑料製成。塑料意指可以在較軟時成形且隨後被硬化的合成或天然有機材料，包含樹脂、樹脂狀物質、聚合物、纖維素衍生物、酪蛋白材料以及蛋白質塑料。可以構造卡盤的塑料的實例包含但不限於熱塑性塑料，例如聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二酯、環烯烴共聚物(例如黃寶石、丙烯腈丁二烯苯乙烯)；以及熱塑性彈性體，例如聚丙烯。塑料外殼、射流部分和氣動部分可以包含不由塑料製成的組件(例如，由金屬箔製成的泡罩、在樣本入口處的金屬嵌件)，但所述組件主要由塑料形成。塑料材料的使用促進卡盤的經濟製造。儘管氣動和射流箔片可以由金屬箔製成，但優選的材料是塑料，包含上述塑料。具體來說，優選的是，箔片是聚對苯二甲酸乙二酯/聚丙烯複合物。靶核酸序列是將在樣本中檢測到的任何核酸。將在卡盤中被擴增且檢測到的靶核酸將通常是DNA，但還可能擴增且檢測RNA。在一些實施例中，卡盤可以準許DNA和RNA靶兩者的擴增和/或檢測。液體樣本是被引入到卡盤以便確定所關注的靶核酸是否存在的組成。所述樣本可以是其中待檢測的核酸疑似存在的組成(例如，用於臨床診斷)，或可以是其中待檢測的核酸有可能存在的組成(例如，用於汙染測試)。液體樣本可以具有各種來源。舉例來說，所述液體樣本可以是從動物或植物獲得的材料(例如，用於感染的診斷或用於基因分型)。此類樣本可以在微創或無創的情況下獲得，例如，所述樣本可以使用拭子從動物獲得，或可以是體液。作為替代方案，所述樣本可以是從食品或水獲得的材料(例如，用於汙染測試)。所述樣本將通常包含細胞，且靶核酸(如果存在)可以從卡盤內的這些細胞提取。所屬領域的技術人員將了解，樣本在被引入到卡盤之前可以被稀釋或以其它方式進行處理，但優選的是，卡盤可以處理尚未以此方式進行預處理的材料。從其獲得樣本的動物可以是脊椎動物或非脊椎動物。脊椎動物可以是哺乳動物。哺乳動物的實例包含但不限於小鼠、大鼠、豬、狗、貓、兔、靈長類動物或類似者。所述動物可以是靈長類動物，且優選地是人。因此卡盤可以用於人類樣本的臨床診斷。除分析樣本之外，卡盤還可以分析陽性和/或陰性對照以提供卡盤如預期一般起作用的確認。對照組可以由使用者引入到卡盤中，或可以在使用之前包含在卡盤內。包含內部的陽性對照核酸允許使用者識別是否已經獲得樣本的陰性結果，因為核酸擴增已經失敗(假陰性)。如果儘管陽性對照核酸存在於擴增室中，但在檢測室中未能檢測出所述核酸，那麼使用者將能夠將測試識別為可能的假陰性結果，且可以執行另一測試。包含內部的陰性對照組允許使用者識別是否已經由於汙染的存在錯誤地獲得陽性結果。陰性對照可以包括在沒有必需的組分的情況下在其中不提供核酸或其中樣本經受擴增反應的腔室中執行PCR，例如沒有引物的PCR。如果儘管核酸既定不存在於擴增室中，但仍在檢測室中檢測到所述核酸，那麼使用者將能夠將測試識別為可能的假陽性結果，且可以執行另一測試。陽性對照核酸可以是將未在用於卡盤中的樣本中發現的任何核酸。內部對照DNA可以從細菌獲取，所述細菌並不對動物致病且包含高度特定針對所述細菌的核酸。從其可以獲取動物樣本的對照核酸的可能的細菌的一個實例是黑脛病菌，但可以使用將不存在於樣本中的任何對照核酸。卡盤的射流部分包括樣本流動通過的通道和腔室。通過卡盤的樣本流在兩種方式被控制。首先，射流部分具有氣體入口。所述氣體入口連接到氣體供應裝置，且氣體經由此入口注入到射流部分中允許朝向檢測室將樣本向下遊推動通過卡盤。氣體供應裝置可以由閱讀器(reader)提供。作為替代方案，氣體供應裝置可以是機載氣體供應裝置。優選地，氣體供應裝置由外部源提供且氣體入口連接到氣動迴路，使得氣體供應裝置經由卡盤上的氣動入口提供。第二，至少一個氣動控制的閥門控制樣本通過射流部分的局部移動。所述氣動控制的閥門可以獨立於其它氣動控制的閥門而被控制，且可以獨立於大體上導致樣本經由氣體入口的下遊移動的氣體供應裝置而被控制。氣體入口和氣動控制的閥門還準許樣本衝過射流部分(例如)以排除過量體積的材料。射流部分還具有排氣裝置，所述排氣裝置允許空氣和廢料離開射流部分的通道和腔室而沒有壓力的積聚出現在卡盤中。優選地，排氣裝置包括廢物室和/或廢物出口。卡盤的射流部分包含用於細胞裂解和核酸分離的試劑和/或物理組件。這些試劑和/或物理組件可以是能夠裂解細胞且使核酸與細胞碎片以及其它細胞組分分離的任何試劑或物理組件。舉例來說，它們可以包括(i)裂解緩衝液，其能夠導致可能存在於樣本中的靶細胞裂解，例如包含壬基苯氧基聚乙氧基乙醇(可用作NP-40)或叔辛基苯氧基聚乙氧基乙醇(可用作曲通X100)等清潔劑或包含異硫氰酸胍的緩衝液，和/或(ii)捕獲支架或柱，其專門地結合核酸但不結合其它不希望的細胞組分(例如，蛋白質和脂質)。捕獲柱包括捕獲過濾器且可以另外包括深度過濾器。過濾器可以由玻璃纖維製成(可用作惠特曼過濾器)，或可以由二氧化矽製成，但可以使用能夠使核酸與其它細胞組分分離的任何柱或支架。可以進行使用洗滌緩衝液去除細胞碎片和其它細胞組分的洗脫，其後是使用洗脫緩衝液從捕獲支架或柱洗脫分離的核酸的洗脫，使得捕獲柱可以使核酸與細胞碎片和其它細胞組分分離。樣本流動通過的通道將樣本入口流體地連接到其中可以進行核酸擴增的至少一個擴增室。擴增室的目的是準許存在於樣本中的任何所關注的靶核酸(以及，當存在時，任何陽性對照核酸)的擴增。可以使用任何核酸擴增方法且下文關於示例性卡盤更詳細描述這些。所需用於不同核酸擴增方法的不同的核酸擴增試劑是所屬領域中眾所周知的。這些試劑提供於擴增室中或提供於擴增室的上遊，使得樣本(和任何陽性對照組)一旦到達擴增室就包含用於核酸擴增的所有必需的試劑。根據待檢測靶核酸的核酸擴增方法的調適也是所屬領域中眾所周知的(例如，引物的設計)。技術人員因此將能夠相應地調適用於核酸擴增的試劑。術語「腔室」不指示任何特定的大小或幾何結構，而是意指在射流部分內經設計以準許發生核酸擴增的區域。因此，舉例來說，所述腔室可以是其中當發生所需用於核酸擴增的步驟(例如，熱循環等)時樣本可以流體地隔離(例如，經由氣動控制的閥門的使用)，且所述腔室可以位於卡盤內，使得其接近所需的任何外部資源(例如，緊鄰卡盤閱讀器內的熱源，由此準許熱循環發生)。多個測試擴增通道和/或腔室可以包含於卡盤中。不同的測試擴增通道和/或腔室可以包含所需用於擴增所關注的不同核酸的試劑。因此使用多個擴增測試通道和/或腔室允許同時(包含任何控制組)在單一卡盤上執行多個測試。作為替代方案，用於多個不同核酸的擴增的試劑可以存在於單一擴增室中，且不同的核酸(無論是多個靶核酸還是某一靶核酸和對照核酸)可以在相同擴增室中同時擴增。樣本在核酸擴增之後流動通過的另一通道將至少一個擴增室流體地連接到其中可以檢測到核酸擴增的結果的至少一個檢測室。在檢測室中或在檢測室的上遊的是用於核酸檢測的試劑，使得樣本一旦到達檢測室就包含用於檢測的所有必需的試劑。用於核酸檢測的試劑可以對特定靶核酸具有特異性，即，其可以允許檢測具體的核酸序列的存在。作為替代方案，用於核酸檢測的試劑可以是用於檢測任何核酸的存在的通用試劑。如果在檢測之前去除了除靶核酸外的所有核酸，那麼可以使用此類通用試劑。例如，這可以通過提供能夠水解存在於樣本中的除靶核外的所有核酸的核酸酶來實現。(例如)通過將化學改質包含在引物中，可以保護經擴增靶核酸免受水解，所述引物併入到經擴增產物中且不能被水解。用於核酸檢測的試劑在下文關於示例性卡盤進行描述但通常包括包含標記的探針。所述探針能夠與已經在擴增室中擴增的經擴增核酸雜交。在探針與經擴增核酸雜交之後，核酸的檢測可以經由來自標記的信號中的可檢測變化而進行。在一些實施例中，所述變化可由探針的水解導致。當探針被水解時，水解通常使用雙鏈特異性核酸酶來實現，所述雙鏈特異性核酸酶可以是核酸外切酶或核酸內切酶。優選地，核酸酶是T7核酸內切酶。來自標記的信號能夠經受在探針的水解之後的變化。這是由於當標記從結合到探針的其餘部分移動到脫離探針的其餘部分或結合到單核苷酸或探針的較短部分時在所述標記的環境中的變化導致。可以使用的探頭的類型和檢測方法的進一步細節可以在希利爾(Hillier)等人在《生物電化學》63(2004)第307到310頁上的描述中找到。作為替代方案，可以使用導致來自標記的信號中的可檢測變化(其並不依賴於探針的水解)的方法，例如，見伊哈拉(Ihara)等人在《核酸研究》1996年第24卷第21期第4273到4280上描述。標記的環境中的此變化引起來自標記的信號中的變化。可以檢測來自標記的信號中的變化以便檢測所關注的核酸的存在。當使用陽性對照核酸時，用於核酸檢測的試劑將另外包含陽性對照探針，所述探針包含標記。陽性對照探針能夠與經擴增對照核酸雜交。由陽性對照組的標記提供的信號與靶探針可以相同，但存在於單獨的檢測室中，使得可以區分與對照組和測試核酸相對應的信號。作為替代方案，由對照組的標記提供的信號與靶探針可以不同，使得即使探針存在於相同的檢測室中，信號也可彼此區分。多個測試檢測通道和/或腔室可以包含於卡盤中。不同的測試檢測通道和/或腔室可以包含所需用於檢測所關注的不同核酸的試劑。因此，使用多個檢測測試通道和/或腔室允許同時在單一卡盤上執行多個測試。作為替代方案，用於多個不同核酸的檢測的試劑可以存在於單一檢測室中，且不同的核酸(無論是多個靶核酸還是某一靶核酸和對照核酸)可以在相同檢測室中同時檢測。標記可通過使用卡盤的電極來檢測，並且因此標記將通常是電化學標記，例如二茂鐵。可以使用的標記的實例可以在WO03/074731、WO2012/085591以及PCT/GB2013/051643中找到。由標記發出的信號可以通過卡盤閱讀器檢測到。卡盤的氣動部分包括各自控制至少一個氣動控制的閥門的至少一個氣動迴路。氣動部分通過打開和閉合氣動控制的閥門來控制通過卡盤的樣本流。閥門的打開和閉合通過在氣動迴路中通過氣動壓力入口施加的氣動壓力中的變化控制。通常，卡盤包含許多氣動控制的閥門。氣動控制的閥門可以通過單獨的氣動壓力入口控制。這些閥門可以用於防止樣本向下遊移動通過射流部分直到已經執行必需的步驟和/或用於防止樣本向上遊的不希望的反向移動。例如，閥門可以提供在至少一個擴增室的上遊以便防止下遊移動到至少一個擴增室中，直到細胞裂解和核酸分離已經發生。在細胞裂解和核酸分離之後，在至少一個擴增室的上遊的閥門可以打開以便允許下遊流。所述閥門隨後可以再次閉合，以防止回流出腔室朝向樣本入口返回。所述卡盤包括至少兩個電極，所述電極可以提供跨越至少一個檢測室的電位差。所述電位差使得電流流動通過至少一個檢測室，由此準許對來自電化學活性標記的信號的檢測。現將參考附圖描述根據以上描述操作的示例性卡盤。1.示例性卡盤1.1概述下文描述的示例性卡盤既定為用於對引入到卡盤中的樣本執行測試的一次性使用的一次性卡盤。示例性卡盤是具有適當的大小(如下文詳述)的通道的射流卡盤。然而，本發明可以在微流體裝置或LOC上執行。一旦測試已經運行，優選的是，卡盤就被處理掉。然而，如果需要，卡盤可以被發送用於再處理以使得它能夠被再次使用。優選的是，卡盤包括用於執行所選的測試所必需的所有生物製劑。例如，示例性卡盤用於檢測所關注的病原體的存在、不存在或量。可以檢測任何病原體。可以通過卡盤檢測的病原體的實例是沙眼衣原體、陰道毛滴蟲、淋球菌、生殖支原體以及耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。為此，卡盤包括用於核酸擴增的試劑。核酸擴增可以使用任何核酸擴增方法執行。核酸擴增方法可以是熱循環方法，其中執行所述方法的溫度發生變化，使得擴增的不同步驟能夠在循環內在不同溫度處進行。例如，引物的熔化、退火以及延伸可以各自在不同溫度處執行。通過在溫度之間循環，可以控制所述方法的步驟中的每一個的時序。作為替代方案，核酸擴增可以是其中溫度保持恆定的等溫方法。在熱循環和等溫核酸擴增方法兩者中，溫度在核酸擴增期間得到控制。核酸擴增方法的實例是聚合酶鏈反應(PCR)、連接酶鏈反應(LCR)、鏈置換擴增(SDA)、轉錄介導擴增、核酸序列依賴性擴增(NASBA)、解旋酶依賴性擴增以及環介導等溫擴增。用於核酸擴增的試劑將取決於所使用的核酸擴增方法而改變，但包含聚合酶和核苷酸三磷酸。如下文所解釋，所述卡盤還包括檢測試劑，所述檢測試劑能夠檢測經擴增核酸的存在或不存在，所述經擴增核酸是核酸擴增方法的產物。用於核酸檢測的試劑包括能夠與經擴增核酸雜交的探針。所述探針包含二茂鐵標記。在探針與經擴增核酸雜交之後，核酸的檢測可以經由來自標記的信號中的可檢測變化而進行。所述變化由探針的水解導致，所述水解使用雙鏈特異性核酸酶實現。核酸酶是T7核酸內切酶。二茂鐵在其是探針的部分時或在其僅附接到單核苷酸時給出不同的電化學信號，並且因此容易檢測到水解。因此，來自標記的信號中的變化準許對所關注的核酸的存在的檢測。電極允許在來自標記的信號中的可檢測變化，所述變化在存在待檢測的靶核酸的情況下出現。所述卡盤經配置用於與卡盤閱讀器(未圖示)一起使用。所述卡盤包括多個氣動、機械、熱和電氣接口(下文更詳細描述)，閱讀器通過所述接口與卡盤交互以執行測試。因此，在使用中，卡盤將插入到閱讀器中，且閱讀器將被激活以經由接口開始與卡盤交互以執行測試。出於理解本發明的目的，不必精確描述卡盤如何與閱讀器交互以執行特定的測試且提供測試結果，但下文提供卡盤的示例性操作的概述。1.2示例性卡盤的示意圖在詳細地解釋示例性射流卡盤的組件的結構和布置之前，參考圖1中示出的示意圖描述在高層級處的示例性卡盤的布局是有幫助的。就通過卡盤的液體流(包含液體樣本)而言考慮卡盤的總布局是方便的。除非下文另外規定，否則包含液體樣本和液體緩衝液的液體的通道被稱作『流體路徑』，其具有上遊端和下遊端。除非下文另外規定，『下遊』一般是指液體的流動方向，且『上遊』是指與流動方向相反的方向。示例性卡盤中的流體路徑可具有不同分支(且因此形成不同的流體路徑)，但所有路徑都具有準許技術人員識別上遊和下遊方向的可辨別流動方向。然而，存在此一般定義的例外，所述例外是當在混合室10和波紋管20之間泵送液體樣本時的情況。在此情況下，流體在與其一般的流體流動方向相反的方向上被泵送回上遊，所述一般的流體流動方向是下遊。此混合用以混合裂解和樣本且用以再水化內部對照組。液體樣本在樣本混合室10處通過入口端引入到卡盤中。優選的入口端的特定布置自身可以形成卡盤的隔離的發明性方面，如下文在章節3中進一步描述。樣本指示器12流體地耦合到樣本混合室10，使得引入到樣本混合室10中的樣本在樣本指示器12中可見。還連接到樣本混合室10的是包含裂解緩衝液的泡罩14。裂解緩衝液包括異硫氰酸胍。一旦樣本已經引入到樣本混合室10中，且測試開始，裂解泡罩14就收縮以便將裂解緩衝液排出到樣本混合室10中，其中所述裂解緩衝液與引入其中的液體樣本混合。沿著主要通道16的樣本混合室10的下遊是粗過濾器18。當液體樣本通過主要通道16時，粗過濾器18濾除液體樣本中的任何大碎片，例如皮膚或體毛。沿著主要通道16的粗過濾器18的下遊是波紋管20，其具有上遊波紋管閥22a和下遊波紋管閥22b。如下文更詳細地描述，波紋管20與上遊和下遊閥門22a到b一起能夠將液體樣本從流體路徑的上遊端(即，從樣本混合室10)泵送到下遊端。總體而言，這藉助波紋管20內的柔性膜和上遊和下遊波紋管閥22a到b實現，所述柔性膜和波紋管閥致動以產生局部壓差以一方面將液體樣本從樣本混合室10吸入到波紋管20中，且另一方面通過主要通道16將液體樣本從波紋管20進一步吸到下遊。這通過閥門中的柔性膜的仔細地精心設計的氣動致動實現。優選的閥門的特定布置自身可以形成卡盤的隔離的發明性方面，如下文在章節3中進一步描述。沿著主要通道16的波紋管的下遊是捕獲柱24。捕獲柱24的目的是使核酸與細胞碎片和其它細胞組分分離。捕獲柱包括皆由玻璃纖維製成的捕獲過濾器和深度過濾器。優選的捕獲柱的特定布置自身可以形成卡盤的隔離的發明性方面，如下文在章節3中進一步描述。兩個分支通道26、28接合在下遊波紋管閥22b與捕獲柱24之間的主要通道16。分支通道的目的是引入用於執行所希望的測試所必需的液體緩衝液。例如，在通過示例性卡盤執行測試的情況下，一旦樣本已經通過，就有必要將洗脫緩衝液和洗滌緩衝液引入到主要通道中。洗滌緩衝液包含於洗滌緩衝液泡罩30中且洗脫緩衝液包含於洗脫緩衝液泡罩32中。將洗滌緩衝液和洗脫緩衝液引入到主要通道16中對應地通過洗滌緩衝液閥門34和洗脫緩衝液閥門36控制。在測試中的適當的點處，洗滌和洗脫緩衝液泡罩30、32收縮以便將洗滌和洗脫緩衝液排出到分支通道26、28中且由此通過洗滌和洗脫緩衝液閥門34、36排出到主要通道16中。沿著主要通道16的廢物分支16a的捕獲柱24的下遊是廢物室38。優選的廢物室的特定布置自身可以形成卡盤的隔離的發明性方面，如下文在章節3中進一步描述。廢物室38的目的是收集除核酸外的細胞碎片和細胞組分且容納它們，由此防止它們進入測試通道54a或對照通道54b。廢物室38通過廢物出口40排放到大氣中，且在廢物室38和廢物出口40之間提供氣溶膠撞擊器42以防止顆粒物質從廢物室38漏出到大氣中。在主要通道16的主要通道廢物分支16a中的廢物室閥門44準許和防止液體在測試期間在適當的點處傳遞到廢物室38中。沿著主要通道16的洗脫分支16b的捕獲柱24的下遊是洗脫室46。洗脫室46的目的是允許樣本製備澄清且允許氣泡在樣本進入擴增室之前散開。在主要通道16的洗脫分支16b中的洗脫室閥門48準許和防止液體在測試期間在適當的點處傳遞到洗脫室46中。洗脫室46的下遊是旋繞的混合通道52。所製備的樣品在通過隔離閥50之前在此處混合。在本申請案中，在隔離閥50上遊的組件被稱作被包括在卡盤的『前端』中，而在隔離閥50下遊的組件被稱作被包括在卡盤的『後端』中。廣義地說，液體樣本經製備用於在卡盤的前端中分析，且在卡盤的後端中對樣本執行分析。打開隔離閥50以準許所製備的液體樣本從卡盤的前端傳遞到卡盤的後端。在測試中的適當的點處，在液體樣本已經製備且在卡盤的後端內以用於分析之後，閉合隔離閥50以防止樣本中的任一個再進入前端。一旦隔離閥50閉合，它就不能再次打開。隔離閥50還充當在電源故障的情況下的安全保護，其中閱讀器閉合隔離閥50以防止洩漏。在隔離閥50的下遊，流體路徑分成擴增測試通道54a和擴增對照通道54b。擴增通道54a到b中的每一個包括擴增室56a到b，其具有擴增室入口閥門58a到b和擴增室出口閥門60a到b。任何核酸擴增方法都可以在核酸擴增室中執行。如果使用PCR，那麼核酸擴增室包含耐熱DNA聚合酶、dNTP、能夠與待擴增的核酸雜交的一對引物。可選地，核酸擴增室可以另外包含緩衝鹽、MgCl2、鈍化劑、尿嘧啶N糖基化酶和dUTP。可以使用的耐熱DNA聚合酶的實例是來自水生棲熱菌的Taq聚合酶。示例性卡盤中的核酸擴增室中的每一個包括呈形成於射流層中的第一和第二淺凹孔形式的試劑容納特徵。將用於卡盤中的試劑被放置在凹孔中。在示例性卡盤中，通過將測試專用的試劑和通用試劑放置在不同凹孔中而將兩者彼此隔離。因此，測試專用的試劑被放置在腔室中的第一凹孔中且通用試劑被放置在腔室中的第二凹孔中。通過單獨地放置試劑，更容易在製造期間用測試專用的試劑的不同集合交換所述測試專用的試劑，以便執行不同的測試，同時將通用試劑保持原樣。在示例性卡盤中，核酸擴增室與檢測室的比值是1:2。所製備的樣品在隔離閥50處進入卡盤的後端且被分到兩個核酸擴增室中。在處理之後，來自核酸擴增室的樣本的兩個經處理測量結果中的每一個被分到兩個檢測室中。因此，對於引入到示例性卡盤中的每個樣本，四個檢測室可以從兩個核酸擴增室填充，因此促進雙重擴增和4重檢測。然而，應了解，可以提供一個或三個或三個以上核酸擴增室以提供所希望的任何水平的多重，且可以相應地調整所提供的檢測室的數目以維持核酸擴增室與檢測室的1:2比值。比值1:2對於示例性卡盤是優選的，因為與用於檢測室中的檢測所需的的不同標記的數目相比，此比值允許測定兩倍數目的靶核酸。然而，應了解，所述比值可以取決於液體樣本的標記和PCR靶的數目改變。舉例來說，所述比值可以是1:1、1:3或1:n，使得當存在標記的數目的n倍的多重PCR靶時，存在從每個流體路徑的主要通道分支的n個檢測室。對沙眼衣原體具有特異性的PCR引物與用於核酸擴增所需的其它試劑一起在擴增測試通道中的擴增室中脫水。對陽性對照核酸具有特異性的PCR引物與用於核酸擴增所需的其它試劑一起在擴增對照通道中的擴增室中脫水。從黑脛病菌獲取的陽性對照核酸還提供在擴增對照通道中的擴增室中。當液體樣本到達所述經脫水試劑時，使所述試劑復水。在擴增室出口閥門60a到b的下遊，擴增通道54a到b中的每一個分成兩個另外的檢測通道，從而產生用於每個擴增室的兩個檢測室，從而總共給出共計四個檢測室62a到d。包含靶探針的用於核酸檢測的試劑在測試擴增室56a或56b下遊的檢測室62a到d中脫水。包含對照探針的用於核酸檢測的試劑在對照擴增室56a或56b(無論哪個都不是上述測試室)下遊的檢測室中脫水。每個檢測室62a到d具有其自身的氣彈簧64a到d，所述氣彈簧在流體路徑的下遊端形成盲端。用於核酸檢測的試劑提供於檢測室中。用於核酸檢測的試劑包含具有二茂鐵標記的探針。這些探針能夠與經擴增核酸雜交。在探針與經擴增核酸雜交之後，探針由雙鏈特異性核酸酶水解，所述雙鏈特異性核酸酶導致標記脫離探針的其餘部分。如上文所解釋，標記脫離探針的其餘部分導致來自標記的信號中的可檢測變化。在單獨的檢測室中提供靶探針的對照探針，且靶核酸和對照核酸的檢測在不同的檢測室中進行，使得信號可彼此區分。在擴增出口閥門60a到b的下遊但產生四個檢測通道的分叉的上遊，兩個旁通通道66a到b對應地接合兩個擴增通道54a到b。旁通通道66a到b的目的是在液體樣本進入檢測室62a到d之前去除擴增通道54a到b內的過量的液體樣本。旁通通道66a到b連接到旁通閥68，所述旁通閥還在隔離閥50的下遊的主要通道16的洗脫室分支16b分成擴增通道54a和54b之前，流體地耦合到所述通道。卡盤中的優選的腔室的特定布置，例如第一和第二擴增室或第一到第四檢測室，自身可以形成卡盤的隔離的發明性方面，如下文在章節3中進一步描述。應了解，示例性卡盤中的擴增室的數目和檢測室的數目可以取決於優選的實施方案而改變。此外，在不脫離如由權利要求所界定的本發明的範圍的情況下，通道、腔室、閥門等等的其它配置是可能的。現將參考圖2到10解釋上文介紹的示例性卡盤的各種組件的物理結構和操作。1.3示例性卡盤的物理結構1.3.1概述和示例性卡盤的外部特徵圖2中示出示例性卡盤。如上文所描述，閱讀器通過多個接口與卡盤交互。示例性卡盤100中示出的接口是：氣動接口101；電氣接口102；旁通閥接口103；以及隔離閥接口104。下文更詳細描述這些接口中的每一個。應了解，取決於優選的實施方案，可以提供更多或更少的接口。還在卡盤中提供但未示出的是熱接口。熱接口允許調節擴增室的溫度以允許進行核酸擴增。圖2中示出的示例性卡盤100包括用於插入到閱讀器中的插入端105和非插入端106。接近非插入端106的是用於將樣本引入到樣本混合室10中的樣本入口107。在示例性卡盤中，樣本將通常包含細胞，且可以從這些細胞提取靶核酸(如果存在)，但在其它實施方案中可以使用其它流體樣本，例如拭子洗脫液、尿液、精液、血液、唾液、大便汗水和眼淚。所述樣本可以使用例如移液管通過樣本入口107引入到樣本混合室10中。示例性卡盤100和閱讀器經配置使得當卡盤插入到閱讀器中時，所有前述接口都可通過閱讀器致動。另一方面，樣本入口107保持在閱讀器外部，使得在卡盤插入到閱讀器中時可以將樣本引入到樣本混合室10中。圖2中示出的示例性卡盤100進一步包括樣本指示器窗口109，樣本指示器12通過所述窗口可見以確定是否已經將樣本引入到樣本混合室10中。示例性卡盤100中的所有氣動、機械和電氣接口位於所述卡盤的相同面上，所述面在此情況下為頂面110。熱接口(未圖示)提供在卡盤的底部表面上。這簡化閱讀器的設計，所述設計因此可以提供與在閱讀器的相同區域中的那些接口交互的相關聯的氣動、機械和電氣部件，由此充分利用空間。它還使得能夠遠離氣動、機械和電氣部件而提供閱讀器的熱部件。1.3.2卡盤的內部組件圖2中示出的示例性卡盤100由現在將描述的各種組件形成。圖3示出圖2的示例性卡盤100的分解視圖。卡盤100從上到下包括：外殼111、泡罩子組合件112、氣動箔片113、氣動層114、流體層115以及射流箔片116。圖3中還示出的是電極層117、兩個過濾器118以及多個吸收墊119，下文將更詳細描述所述組件。外殼111由丙烯腈丁二烯苯乙烯製成。氣動和射流箔片113、116由聚對苯二甲酸乙二酯/聚丙烯複合物製成。氣動和射流層114、115由聚丙烯製成。除外殼111、過濾器118和墊片119之外，前一段中所提到的組件中的每一個粘附到其相鄰組件。因此，泡罩子組合件112粘附到氣動箔片113，所述氣動箔片粘附到氣動層114，所述氣動層粘附到射流層115，所述射流層粘附到射流箔片116。電極層117也粘附到射流層115。各層到彼此的粘附與相關聯的腔室、閥門、泵、波紋管以及其它組件一起提供卡盤中的一系列液密通道。穿過其傳遞液體樣本的通道是液密的且穿過其傳遞氣體的通道是氣密的。可選地，所有組件都是液密且氣密的。例如，當氣動和射流層包夾在一起且對應地粘附到氣動和射流箔片時，形成於氣動和射流層的一側或兩側中的凹口和開口產生提供前述通道、腔室、閥門、泵、波紋管以及其它組件所必需的形狀。現將更詳細描述上文在圖3中所提及的組件中的每一個。1.3.3外殼111圖4更詳細示出外殼111。如圖所示，外殼111包括大體上矩形的上表面120和在所有四個側面(其中的兩個在圖4中可見)上從其垂下的壁121。外殼111的主要目的是保護卡盤的某些組件，最主要的是泡罩子組合件112和隔離閥接口104。因此應注意，外殼111短於氣動和射流層114、115，使得當組裝卡盤100時所述外殼僅上覆於那些層的一部分。在示例性卡盤100中，氣動接口101、電子接口102以及旁通閥接口103未被外殼111覆蓋以提供閱讀器接近的便利性。外殼111的上表面120具有在其中的三個孔口122a到c，每個孔口具有從所述孔口的外周垂下的壁以在組裝卡盤時形成三個凹口。所述凹口的目的是容納泡罩子組合件112的泡罩，使得泡罩可以由閱讀器接近和按壓，但另外被保護免受意外撞擊。當然地，因為示例性卡盤包括三個泡罩，所以外殼111包括形成三個相對應的凹口的三個相對應的孔口122a到c。應了解，取決於優選的實施方案，可以提供更多或更少的泡罩、孔口和凹口。替代地，外殼111可以包括形成容納所有可用泡罩的單一凹口的單一孔口。外殼111的沿著外殼111的長度在卡盤100的插入端105和非插入端106之間延伸的側壁121包括沿著其下部邊緣的至少一部分的凸緣123。凸緣123的目的是雙重的。首先，所述凸緣包括一個或多個窗124a到b，其用於接收形成於氣動層114中的相對應的數目的突出部以將卡盤100固持在一起。第二，當組裝卡盤時，凸緣123經標定尺寸以便突出超出射流箔片116的下表面，使得射流箔片116懸置在其上放置有卡盤100的平坦表面上方。此防止可能另外導致的對射流箔片116的意外損害。儘管在圖4中所描繪的示例性卡盤中凸緣123沿著實質上所述卡盤的兩個相對側面的長度提供，但應了解，凸緣可以沿著卡盤的三個或四個邊緣提供且仍將箔片懸置在其上放置有卡盤的平坦表面上方。類似地，儘管圖4中所描繪的卡盤示出沿著實質上邊緣的整個長度延伸的凸緣123，但也可以提供僅部分沿著邊緣延伸的凸緣，或可以沿著每個邊緣提供多個凸緣。外殼111進一步包括在非插入端106處的握把125以手動促進卡盤到閱讀器中的插入和卡盤100從所述閱讀器的移除。握把125包括形成於外殼111中的一系列脊狀部和凹槽，但用於增加摩擦的替代的結構(例如隆起)也是可能的。外殼111進一步包括樣本入口孔126，樣本可以使用例如移液管通過所述樣本入口孔引入到卡盤100的樣本混合室10中。針對給定直徑在入口孔126周圍的是盆槽127，其凹入到外殼111的上表面120中以容納液體樣本的一定量的溢出物。儘管示例性實施例的盆槽127是實質上平坦的，但它可以朝向入口孔126傾斜，使得任何溢出物都通過入口孔126排出。示例性外殼111進一步包括多個切口：形成樣本窗109的第一切口128，以及用於提供對隔離閥接口104的接近的第二切口129。如同保護泡罩的凹口一樣，通過僅通過外殼111中的切口129提供對隔離閥接口104的接近，在一定程度上保護隔離閥接口104免受意外撞擊，所述意外撞擊可能致動隔離閥且使得卡盤不可操作。1.3.4泡罩子組合件112圖5更詳細示出泡罩子組合件112。泡罩子組合件112可以單獨地製造，在此期間泡罩用用於執行優選的測試所必需的液體試劑預填充，且隨後粘附到氣動箔片113。泡罩子組合件(或『泡罩包裝』)是技術人員所熟悉的。泡罩是用於容納液體的可收縮室，可以通過按壓在泡罩上將所述液體從泡罩排出且由此收縮它。在典型的泡罩包裝中，泡罩的腔室通過箔片或其它易碎層密封，當泡罩收縮時，一旦腔室內部的壓力到達特定量值，所述易碎層就破裂。在示例性卡盤中，泡罩子組合件112包括三個泡罩130a到c。這些泡罩對應地包含：包括能夠執行細胞裂解的試劑的裂解緩衝液、洗滌緩衝液和洗脫緩衝液。示例性泡罩子組合件112包括其上通過可變形聚合層形成前述泡罩130a到c的襯底131，所述可變形聚合層經成形以提供腔室。與三個泡罩130a到c相對應的三個孔口132a到c通過襯底132。所述孔口中的每一個由形成腔室的可變形聚合層覆蓋，如果沒有在對應的孔口132a到c與腔室之間的密封件133a到c的話，則所述可變形聚合層由此將孔口連接到腔室。在將合適的壓力施加在泡罩130a到c上後，密封件133a到c破裂，由此使得泡罩的液體內容物從泡罩噴出且通過襯底131中的孔口132a到c流出泡罩子組合件。如圖所示，密封件133a到c至少部分圍繞腔室的外周，其中所述密封件與襯底131相接。在每個密封件133a到c的經設...