特許 6823051 流体試料分析システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6823051

(24)【登録日】2021年1月12日

(45)【発行日】2021年1月27日

(54)【発明の名称】流体試料分析システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/08 20060101AFI20210114BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20210114BHJP

   G01N 15/14 20060101ALI20210114BHJP

   G03B 15/00 20210101ALI20210114BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/08 A

   G01N37/00 101

   G01N15/14 C

   G03B15/00 T

【請求項の数】24

【全頁数】44

(21)【出願番号】特願2018-513925(P2018-513925)

(86)(22)【出願日】2016年5月20日

(65)【公表番号】特表2018-524608(P2018-524608A)

(43)【公表日】2018年8月30日

(86)【国際出願番号】IB2016000782

(87)【国際公開番号】WO2016189381

(87)【国際公開日】20161201

【審査請求日】2019年5月15日

(31)【優先権主張番号】14/724,511

(32)【優先日】2015年5月28日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517413753

【氏名又は名称】ピクセル メディカル テクノロジーズ リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＰＩＸＣＥＬＬ ＭＥＤＩＣＡＬ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＬＴＤ

(74)【代理人】

【識別番号】100107364

【弁理士】

【氏名又は名称】斉藤 達也

(72)【発明者】

【氏名】ブランスキー，アヴィシャイ

(72)【発明者】

【氏名】シュロモ，リロン

【審査官】 森口 正治

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−００６３９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／００−３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

分析対象の流体試料を含む試料ホルダを受け取るように構成されたステージと、
前記分析対象流体試料の少なくとも１つの特性を監視するように構成された流体分析器と、
傾斜レールと、を含み、
前記ステージは、前記試料ホルダを、前記流体分析器の分析軸に沿う第１の動き成分と、同時に、前記流体分析器の前記分析軸に垂直な第２の動き成分とによって動かす為に前記傾斜レールに沿って動くように構成されており、前記第１の動き成分は、前記分析対象流体試料の少なくとも１つの構成要素に対する、前記流体分析器の焦点に合わせる、
流体分析システム。

【請求項2】

回転可能なカムシャフトと、前記カムシャフトに関連付けられた１つ以上のカムと、を含む活性化装置を更に含み、前記１つ以上のカムは、前記カムシャフトが回転したときに、前記試料ホルダに関連付けられた流体の少なくとも幾らかの動きを引き起こすように構成されており、前記活性化装置は、前記ステージと機械的に結合されていて、前記傾斜レールに沿って前記ステージと一緒に動く、請求項１に記載の流体分析システム。

【請求項3】

フレームを更に含み、前記流体分析器、及び前記傾斜レールは前記フレームと機械的に結合される、請求項２に記載の流体分析システム。

【請求項4】

前記活性化装置の、前記流体試料を分析の為に調製する動作を制御するようにプログラムされた制御装置を更に含む、請求項２又は３に記載の流体分析システム。

【請求項5】

前記試料ホルダはカートリッジを含み、前記カートリッジは、前記カートリッジ上で流体導管によってつながれた複数の流体リザーバに関連付けられた少なくとも２つの加圧可能部分を有し、前記流体試料の、分析の為の調製は、前記流体リザーバ間を流体が行ったり来たりするように、前記少なくとも２つの加圧可能部分を前記１つ以上のカムで交互に加圧することを含む、請求項２から４のいずれか一項に記載の流体分析システム。

【請求項6】

前記流体分析器はカメラを含み、前記焦点は光学的焦点である、請求項１から５のいずれか一項に記載の流体分析システム。

【請求項7】

シャフトを介して前記ステージと結合されたモータを更に含み、前記モータの動作によって、前記ステージが前記傾斜レールに沿って動く、請求項１から６のいずれか一項に記載の流体分析システム。

【請求項8】

前記分析対象流体試料の前記少なくとも１つの構成要素に対して、前記流体分析器の自動焦点合わせを行うようにプログラムされた制御装置を更に含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の流体分析システム。

【請求項9】

前記制御装置が実施する前記自動焦点合わせは、
前記ステージを、前記傾斜レールに沿って複数の異なる位置まで自動的に動かすことと、
前記複数の異なる位置のそれぞれにおいて、少なくとも１つの焦点品質指標を算出することと、
前記複数の異なる位置における前記算出された焦点品質指標に基づいて、前記傾斜レールに沿う、前記ステージのターゲット位置を特定することと、
前記ステージを前記ターゲット位置まで動かすことと、によって実施される、
請求項８に記載の流体分析システム。

【請求項10】

前記分析対象流体試料の前記少なくとも１つの構成要素は細胞を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の流体分析システム。

【請求項11】

前記細胞は、前記試料ホルダに関連付けられたマイクロチャネル内で単一平面状に粘弾性焦点合わせされた細胞を含む、請求項１０に記載の流体分析システム。

【請求項12】

前記１つ以上のカムは、前記試料ホルダに関連付けられた少なくとも１つの流体導管を挟みつぶして閉じる為に、前記少なくとも１つの流体導管に対して圧力を発生させるように構成されている、請求項２に記載の流体分析システム。

【請求項13】

前記試料ホルダはマイクロチャネルを含み、前記流体試料の分析時に、前記分析対象流体試料は前記マイクロチャネルに流される、請求項１から１２のいずれか一項に記載の流体分析システム。

【請求項14】

前記流体分析器は、前記粒子及び前記流体試料が、前記試料ホルダ内に配置されたマイクロチャネル内を流れる際に、前記試料ホルダに対する固定位置から、前記分析対象流体試料内の粒子の画像を取得するように構成されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の流体分析システム。

【請求項15】

前記粒子は、前記マイクロチャネル内で単一平面状に粘弾性焦点合わせされた粘弾性焦点合わせ済み粒子である、請求項１４に記載の流体分析システム。

【請求項16】

流体試料を分析する方法であって、
前記流体試料を含む試料ホルダを、傾斜レールに沿って、前記傾斜レールに沿う複数の異なる位置まで動かすステップであって、前記試料ホルダの前記移動の結果として、前記流体試料の少なくとも１つの特性を監視するように構成された流体分析器の分析軸に沿う、前記試料ホルダの第１の動き成分と、前記分析軸に垂直な、前記試料ホルダの第２の動き成分と、が得られる、前記動かすステップと、
前記傾斜レールに沿う前記複数の異なる位置のそれぞれにおいて画像を取得するステップと、
前記取得された画像を分析して、前記複数の異なる位置のそれぞれにおける少なくとも１つの焦点品質指標を自動的に算出するステップと、
前記複数の異なる位置における前記算出された焦点品質指標に基づいて、前記傾斜レールに沿う、前記試料ホルダのターゲット位置を特定するステップと、
前記試料ホルダを前記ターゲット位置まで動かすステップと、
前記ターゲット位置において前記流体試料を分析するステップと、
を含む方法。

【請求項17】

前記ターゲット位置において１つ以上の画像を取得するステップと、
前記ターゲット位置において取得された前記１つ以上の画像の分析に基づいて、前記流体試料中の細胞数を算出するステップと、
を更に含む、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記流体分析器はカメラを含み、前記分析軸は前記カメラの光軸である、請求項１６または１７に記載の方法。

【請求項19】

モータの影響下で前記傾斜レールに沿って動くように構成されたステージの上に前記試料ホルダを保持するステップと、
前記ステージと一緒に前記傾斜レールに沿って移動する活性化装置を使用して、前記流体試料を分析の為に調製するステップと、
を更に含む、請求項１６から１８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項20】

前記活性化装置は、回転可能なカムシャフトと、前記カムシャフトに関連付けられた１つ以上のカムと、を含み、前記１つ以上のカムは、前記カムシャフトが回転したときに、前記試料ホルダに関連付けられた流体の少なくとも幾らかの動きを引き起こすように構成されている、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記活性化装置の、前記流体試料を分析の為に調製する動作を制御するステップを更に含む、請求項２０に記載の方法。

【請求項22】

前記試料ホルダはカートリッジを含み、前記カートリッジは、前記カートリッジ上で流体導管によってつながれた複数の流体リザーバに関連付けられた少なくとも２つの加圧可能部分を有し、前記流体試料の、分析の為の調製は、前記流体リザーバ間を流体が行ったり来たりするように、前記少なくとも２つの加圧可能部分を前記１つ以上のカムで交互に加圧することを含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記試料ホルダはカートリッジを含み、前記カートリッジは、前記カートリッジ上の複数の流体リザーバに関連付けられた少なくとも２つの加圧可能部分を有し、前記複数の流体リザーバは、流体導管によってつながれており、且つ、もろい封止部で封止された共通流体出口に関連付けられており、前記流体試料の、分析の為の調製は、前記もろい封止部を開いて、流体が前記共通流体出口を通って流れることを可能にするのに十分な圧力を、前記もろい封止部に対して発生させる為に、前記少なくとも２つの加圧可能部分を前記１つ以上のカムで同時に加圧することを含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項24】

前記ターゲット位置において前記流体試料を分析する前記ステップは、前記試料ホルダに関連付けられたマイクロチャネル内で単一平面状に粘弾性焦点合わせされた細胞の取得された画像に基づいて細胞数を算出することを含む、請求項１６から１７のいずれか一項に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、流体試料分析システムに関する。幾つかの実施形態は、ポイントオブケア検査（ＰＯＣＴ）システムを含んでよく、ＰＯＣＴシステムは、流体試料カートリッジと相互作用する装置と、分析器に対して流体試料の位置を調節する焦点合わせアセンブリと、を含む。

【背景技術】

【0002】

ポイントオブケア検査は、医師の診察室や現場の患者検査室などの、患者治療の現場又はその近くでの医療検査などである。ポイントオブケア検査の重要な利点として、検査（例えば、血液検査など）を現場で素早く実施することが可能である為、患者が現場にいる間に検査結果を取得して評価することが可能である。そのようなポイントオブケア検査であれば、試料を現場外の分析室に送らなくてもよい。試料を現場外の分析室に送ると、一般に検査結果の受け取りが遅くなり、これによって臨床管理上の判断が遅れる可能性がある。

【0003】

ＰＯＣＴシステムは、利便性や検査結果を素早く利用できることに関しては大きな恩恵をもたらしうるが、意味のある情報を提供する為には、これらのシステムは、正確で信頼性の高い検査結果を生成する必要がある。検査結果を現場で素早く利用できることは、便利ではあろうが、間違いが発生しやすい場合や、測定ごとの変動が大きい場合には、臨床的価値がほとんどないであろう。ＰＯＣＴシステムは、多くの場合、分析用試料の採取及び保持に使い捨てエレメントを使用することが前提である。そのような使い捨て用品は、互いにばらつきがある可能性があり、システムを不正確なものにする可能性がある。これは、新たに測定が行われるたびに別の使い捨て用品が投入されることになる為である。そこで、使い捨てエレメントとの相互作用を通じて測定システム及び分析に入り込むばらつきに適応することが可能なＰＯＣＴ装置が必要とされる。

【0004】

ＰＯＣＴシステムによっては、光学的検査が行われる場合があり、光学的測定値の信号対ノイズ比を高める為の焦点合わせが可能な光学系を含む場合がある。使い捨て装置にばらつきがある場合（例えば、製造のばらつき、分析システム内での使い捨て用品の配置のばらつきなどを通じてばらつきが入り込む場合）、ＰＯＣＴシステムの光学系は、新たな使い捨て用品がシステムに投入されるたびに、或いは測定のタイプによっては測定の途中であっても、焦点合わせが必要になる場合がある。場合によっては、焦点合わせ機構は、非常に正確なステッパ又はアクチュエータシステム（例えば、圧電式システム）を含むことがある。これらのシステムは、所望の正確さを提供しうるが、システムのコスト及び複雑さが増す可能性がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためのものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様は流体分析システムを含んでよく、これは、分析対象の流体試料を含む試料ホルダを受け取るように構成されたステージを含んでよい。流体分析システムは又、分析対象流体試料の少なくとも１つの特性を監視するように構成された流体分析器と、傾斜レールと、を含んでよく、ステージは、試料ホルダを、流体分析器の分析軸に沿う第１の動き成分と、同時に、流体分析器の分析軸に垂直な第２の動き成分とによって動かす為に傾斜レールに沿って動くように構成されており、第１の動き成分は、分析対象流体試料の少なくとも１つの構成要素に対する、流体分析器の焦点に作用する。

【0007】

本開示の別の態様は、流体試料を分析する方法を含んでよい。この方法は、流体試料を含む試料ホルダを、傾斜レールに沿って、傾斜レールに沿う複数の異なる位置まで動かすステップであって、試料ホルダの移動の結果として、流体試料の少なくとも１つの特性を監視するように構成された流体分析器の分析軸に沿う、試料ホルダの第１の動き成分と、分析軸に垂直な、試料ホルダの第２の動き成分と、が得られる、上記動かすステップと、傾斜レールに沿う複数の異なる位置のそれぞれにおいて画像を取得するステップと、取得された画像を分析して、複数の異なる位置のそれぞれにおける少なくとも１つの焦点品質指標を自動的に算出するステップと、複数の異なる位置における算出された焦点品質指標に基づいて、傾斜レールに沿う、試料ホルダのターゲット位置を特定するステップと、試料ホルダをターゲット位置まで動かすステップと、ターゲット位置において流体試料を分析するステップと、を含んでよい。

【0008】

本開示の別の態様は、流体分析システムを含んでよい。流体分析システムは、分析対象の流体試料を含む試料ホルダを受け取るように構成されたステージと、回転可能なカムシャフトと、カムシャフトに関連付けられた１つ以上のカムとを含む活性化装置と、を含んでよい。１つ以上のカムは、カムシャフトが回転したときに、試料ホルダに関連付けられた流体の少なくとも幾らかの動きを引き起こすことと、カムシャフトが回転したときに、試料ホルダ上の２つの流体リザーバに関連付けられた加圧可能部分を交互に加圧することにより、２つの流体リザーバの間で流体を行ったり来たりさせることと、試料ホルダに関連付けられた少なくとも１つの流体導管を挟みつぶして閉じる為に、少なくとも１つの流体導管に対して圧力を発生させることと、を行うように構成されてよい。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の例示的実施形態による分析システムを概略的に表した図である。

【図2】本開示の例示的実施形態による分析システムをブロック図で表した図である。

【図3】本開示の例示的実施形態による分析システムから抜き出した内部構成要素を概略側面図で表した図である。

【図4】本開示の例示的実施形態によるカートリッジ２０４を概略的に表した図である。

【図5】本開示の例示的実施形態によるカートリッジの一セクションを概略的に示した図である。

【図6】本開示の例示的実施形態による封止部を示した図である。

【図7】本開示の例示的実施形態による封止部を示した図である。

【図8】本開示の例示的実施形態によるカートリッジの一セクションを概略的に示した図である。

【図9】本開示の例示的実施形態によるカートリッジの一セクションを概略的に示した図である。

【図10A】乃至

【図10B】本開示の特定の実施形態による２調製部構成を示す図である。

【図11】本開示の例示的実施形態による分析コンパートメントを概略的に示す図である。

【図12】本開示の例示的実施形態による分析コンパートメントを概略的に示す図である。

【図13】本開示の例示的実施形態による分析コンパートメントを概略的に示す図である。

【図14A】乃至

【図14B】本開示の例示的実施形態による、調製コンパートメント及び分析コンパートメントを含むカートリッジを示す図である。

【図15】本明細書に記載の実施形態による試料採取器を概略的に示す図である。

【図16】本開示の例示的実施形態による、剛体フレームを含む、カートリッジの一部分を示す図である。

【図17A】本開示の例示的実施形態によるカートリッジを示す図である。

【図17B】本開示の例示的実施形態によるカートリッジを示す図である。

【図17C】本開示の例示的実施形態によるカートリッジを示す図である。

【図18】本開示の例示的実施形態による、分析システムから抜き出した内部構成要素を概略斜視図で表した図である。

【図19】本開示の例示的実施形態による活性化装置を概略的に表した図である。

【図20】本開示の例示的実施形態によるマルチローブカムを概略的に表した図である。

【図21】本開示の例示的実施形態による、カムの回転に対応する定性的圧力図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の実施形態は、使い捨てカートリッジ／試料ホルダを受け取って、カートリッジに収容されているか、別の形式でカートリッジに含まれている流体試料の検査を実施することが可能な分析システムを含んでよい。カートリッジは、別々のコンパートメントに保管可能な１つ以上の液体試薬を含んでよい。検査プロセスの間、分析システムは、試薬の流量（例えば、カートリッジの、異なるエリア間の試薬の流量）、及び試薬の混合（例えば、タイプの異なる試薬同士の混合、及び／又は、分析の為の、試薬と１つ以上の試料（例えば、試料流体）との混合）を制御してよい。実施形態によっては、混合及び流量の制御は、試薬又は試料に物理的に接触せずに達成可能である。試料が適切な試薬と混合されて測定の為に調製された後、分析システムは、準備された試料（例えば、流体中に懸濁している細胞）を、試料の分析が実施可能な分析チャンバ（例えば、透明な測定チャンバ）に流入させてよい。場合によっては、分析は、調製済み試料流体中の細胞又は他のタイプの粒子の顕微鏡画像化を含んでよい。この画像化を実施する為に、分析システムは、調製済み試料流体中に懸濁している細胞又は粒子に画像化装置の光学系の焦点が合うように、光学系に対する分析チャンバの位置を調節することが可能である。

【0011】

図１は、本開示の例示的実施形態による分析システム１０１の概略図である。実施形態によっては、分析システム１０１は、流体試料を分析するＰＯＣＴ装置であってよい。分析対象の試料は、集められてカートリッジ２０４に投入されてよく、カートリッジ２０４は、分析プロセスの前に分析システム１０１の受け器１１に挿入されてよい。分析の結果は、ディスプレイ１３に表示されてよい。分析システム１０１の操作者が１つ以上の入力装置を介してシステムと対話してよく、これは、例えば、ディスプレイ１３がタッチセンサ式装置を含む場合であってよい。他の入出力装置、例えば、キーボード、ポイント装置、音声認識装置などを使用して、操作者に対話機能を提供したり、分析システム１０１にコマンドを与えたりすることも可能である。

【0012】

図２は、本開示の例示的実施形態による分析システム１０１に含まれてよい構成要素を示すブロック図である。例えば、分析システム１０１は、分析システム１０１の様々な構成要素と直接又は間接的に接続された制御装置２０を含んでよい。制御装置２０は、メモリ２１にアクセスすることが可能であり、ディスプレイ１３に文字及び／又は画像を描画することが可能である。場合によっては、ディスプレイ１３がタッチセンサ式装置を含んでいれば、制御装置２０は、ディスプレイ１３に関連付けられたタッチセンサ式装置を介してユーザコマンドを受け取ることが可能である。制御装置２０は、入出力（Ｉ／Ｏ）装置１４を介して、ユーザ入力を受け取り、様々なタイプの出力を与えることが可能であり、Ｉ／Ｏ装置１４は、上述のように、様々なキーボード、ポイント装置、音声認識装置などを含んでよい。制御装置２０は又、例えば、データバス１５を介して、流体分析器２２、カートリッジ活性化装置２４、及びカートリッジ位置決め装置２６に接続されてよい。

【0013】

メモリ２１は、任意の好適なタイプのデータ記憶装置を含んでよく、同種又は異種の１つ以上のデータ記憶装置を含んでよい。場合によっては、メモリ２１は、揮発性又は不揮発性のメモリ装置を含んでよい。メモリ２１は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気コンピュータ可読媒体、光学式コンピュータ可読媒体、フラッシュメモリ、ＦＰＧＡなどの任意の組み合わせを含んでよい。

【0014】

メモリ２１は、制御装置２０からアクセス可能な、様々なタイプのデータ及び命令を含んでよい。本開示の目的上、特定のタスク又は機能を実施するように構成又はプログラムされた制御装置への参照は、メモリ２１に特定のデータ及び／又は機械可読命令が記憶されていて、制御装置２０は、メモリ２１に含まれるデータ及び／又は命令にアクセスし、１つ以上の命令を実行することにより、それらの特定のタスク又は機能を実行することが可能であることを示す。場合によっては、メモリ２１は、制御装置２０とは別個の装置を含んでよい。又、場合によっては、メモリ２１は、制御装置２０と一体化されてよい。

【0015】

制御装置２０は、１つ以上の命令を実行することが可能な任意の好適なロジックベースの装置を含んでよい。例えば、制御装置２０は、１つ以上のデジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、ＣＰＵなどを含んでよい。制御装置２０は、ｘ８６又はＡＲＭベースの命令、又は他の任意の好適なアーキテクチャからの命令を実行してよい。制御装置２０は、単一の集積回路又は処理装置だけを含んでよく、或いは、複数の集積回路又は処理装置を含んでよい。例えば、制御装置２０は、１つ以上のアプリケーションプロセッサ、タッチプロセッサ、動き制御装置、ビデオプロセッサなどを含んでよい。

【0016】

制御装置２０は、システム１０１の様々な機能を有してよい。例えば、実施形態によっては、制御装置２０は、モータ、照明装置、センサなどの、システム１０１の様々な構成要素を動作させるか、これと相互作用する電子回路及びロジックを含んでよい。実施形態によっては、そのような構成要素は、試料ホルダの様々な部分への流体の動きを支援するポンプ、圧力計、フォトダイオードセンサ、試料流体に照明を当てるＬＥＤ、試料流体の画像をキャプチャするカメラ又は他のタイプの画像取得装置を含んでよい。実施形態によっては、制御装置２０は、タッチスクリーンやキーボードなどの構成要素と対話するか、これらを制御してもよく、システム１０１に関連付けられたプロセス又は機能を実施する様々なアルゴリズムを実行してよく、そのようなプロセス又は機能として、特に、自動焦点合わせプロセス、画像取得、取得された試料流体画像の処理、細胞の計数、細胞の分類、試料ホルダ内の試料流体の調製、試料ホルダの、システム１０１内の適切な分析位置への移動、試料ホルダ内での流体の移動などがある。

【0017】

図３は、分析システム１０１から抜き出された内部構成要素の概略側面図を示す。例えば、カートリッジ２０４が、受け器１１を介して分析システム１０１に投入されてよい。実施形態によっては、カートリッジ２０４がシステム１０１に挿入されると、カートリッジホルダ３１が、カートリッジ２０４を、分析システム１０１内の所望の場所に保持、又は別の方法で固定してよい。カートリッジ２０４に含まれる試料を調製する際には、活性化装置２４がカートリッジ２０４の１つ以上のセクションと相互作用して、流体試料を分析の為に調製してよい。実施形態によっては、カートリッジ活性化装置２４は、回転カムシャフト３３に組み込まれた１つ以上のカム３２を含んでよく、これは、カートリッジの各セクションを加圧することにより、分析の為の試料の調製、混合、移動、分散などを行う為である（加圧は、カートリッジの各セクションに接触することによって直接行われるか、カートリッジと接触する１つ以上のピストン（又は他の任意の好適な構造物）と相互作用することによって間接的に行われる）。

【0018】

位置決め装置２６は、流体分析器２２に含まれる分析構成要素に対する（例えば、カートリッジ２０４上の）調製済み試料の相対的な位置を制御する様々な構成要素を含んでよい。例えば、実施形態によっては、位置決め装置２６は、シャフト３６を介してステージ３５につながれたモータ３４を含んでよい。カートリッジ２０４は、分析システム１０１に挿入されると、ステージ３５によって直接又は間接的に支持されてよい。例えば、カートリッジホルダ３１は、カートリッジ２０４をステージ３５上の所定の位置に固定する為にカートリッジ２０４に力をかける１つ以上のエレメントを含んでよい。モータ３４は、ステージ３５を移動させる為にシャフト３６を回転させるか他の方法で動かすことに使用されてよい。場合によっては、ステージ３５は、傾斜レール３７に乗せられてよい。そのような実施形態では、モータ３４を制御して、ステージ３５、及びステージと結合された任意の構成要素（例えば、保持されたカートリッジなど）を、傾斜レール３７に沿って移動させることが可能である。レール３７に沿って移動した結果、ステージ３５は、流体分析器２２に対してＸ方向及びＺ方向の両方に同時に動くことが可能である。

【0019】

流体分析器２２はフレームアセンブリ３８にマウントされてよく、フレームアセンブリ３８にはモータ３４及び傾斜レール３７もマウントされてよい。流体分析器２２は、カートリッジ２０４に収容されるか、カートリッジ２０４上に含まれる流体試料を分析する１つ以上の装置を含んでよい。場合によっては、流体分析器２２は、レーザ散乱、蛍光、インピーダンス測定などに基づいてフローサイトメトリを実施する構成要素を含んでよい。代替又は追加として、流体分析器２２は、光学画像化装置を含んでよく、これは、例えば、レンズ、画像センサ、及び他の、試料の光学画像の取得に適する構成要素を含む。例えば、実施形態によっては、流体分析器２２は、光センサ（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、又は光電子増倍管）を含んでよい。選択されたタイプの分析に適する波長を有する放射線を分析対象の試料流体に当てる為に、１つ以上の励振源（図示せず）が設けられてよい。実施形態によっては、光センサは、カートリッジ２０４の検査領域の内側を流れる細胞又は粒子の画像を取得するカメラを含んでよい。取得された画像は、その後、適切なソフトウェア及び／又はハードウェアを使用する制御装置２０によって処理されてよく、これは、例えば、試料流体中に存在する１つ以上の細胞のタイプ（例えば、好中球、リンパ球、赤血球など）の細胞数を算出する為である。分析プロセスの一環として特定又は取得された取得画像、画像ストリーム、分析結果、取得又は計算されたデータなどは、例えば、メモリ２１に記憶されてよい。流体分析器２２、活性化装置２４、及び位置決め装置２６のそれぞれについて、並びに流体試料の分析を実施する際のそれぞれの役割については、以下の各セクションで詳細に説明する。

【0020】

カートリッジ
前述のように、本開示の実施形態は、試料流体を分析の為に調製するカートリッジ２０４を含んでよい。試料流体は、細胞などの関心対象粒子を含んでよい。試料流体は体液を含んでよく、体液は、例えば、血液、脳脊髄液（ＣＳＦ）、心嚢液、胸膜液、又は他の任意の、細胞を包み込むことが可能な流体であってよい。任意のタイプの細胞（又は他の粒子）が分析されてよい。場合によっては、分析対象の細胞は、原核細胞(例えば、バクテリア)、真核細胞(例えば、赤血球)、白血球、上皮細胞、循環腫瘍細胞、細胞断片（例えば、血小板）などであってよい。

【0021】

実施形態によっては、カートリッジ２０４は、光学的分析により完全血球算定（ＣＢＣ）を行う為の血液試料の調製に使用されてよい。しかしながら、本開示はＣＢＣに限定されないことに注意されたい。本開示による使い捨てカートリッジは、細胞の分析が必要とされる複数の用途に使用されてよく、例えば、ＨＩＶモニタリング（例えば、ＣＤ４／ＣＤ８比による）、ヘモグロビンＦの検出、マラリア抗原又は他の血液寄生虫、発作性夜間ヘモグロビン尿症（ＰＮＨ）、腸筋内膜自己抗体（ＥｍＡ）によるセリアック病の診断、アルツハイマー症、又は他の任意の、細胞ベースの診断を行うことが妥当と考えられる用途に使用されてよい。

【0022】

図４は、本開示の特定の実施形態によるカートリッジ２０４を概略的に示す。試料流体をカートリッジに投入するように機能することが可能な試料採取器２０２が、カートリッジ２０４に（例えば、一方の側から）挿入されてよい。試料流体は、調製コンパートメント２０１によって受け取られてよく、そこでは、試料流体に対して１つ以上のプロセスを実施することによって、試料流体が分析の為に調製されてよい。調製コンパートメント２０１には、分析コンパートメント２０３が連結されてよい。分析コンパートメントは、調製コンパートメント２０１から調製済み試料流体を受け取ってよく、試料流体の１つ以上の側面の分析を可能にしてよい。実施形態によっては、調製コンパートメント２０１と分析コンパートメント２０３は、別々に形成されてから、１つ以上の流路によって連結されてよい。実施形態によっては、カートリッジの調製コンパートメント２０１と分析コンパートメント２０３は、一緒に製造されて、製造中又は製造直後に連結されてよく、或いは、これらは別々に製造されて、カートリッジがエンドユーザに販売される前に連結されてよく、更には使用の直前に、おそらくは検査実施担当者によって、又はシステム１０１内で自動的に連結されてよい。ポンプ（図示せず）が、カートリッジの様々なセクションの中又はセクション間での試料流体の流れを駆動する圧力勾配（例えば、真空）を生成するように動作してよい。

【0023】

実施形態によっては、調製コンパートメント２０１及び分析コンパートメント２０３は、互いに連結された別々の２つのコンパートメントを含んでよい。しかしながら、実施形態によっては、調製コンパートメント２０１及び分析コンパートメント２０３は、カートリッジ２０４の構成部分で構成されてよい。例えば、実施形態によっては、調製コンパートメント２０１及び分析コンパートメント２０３は、共通基板に対して一体的に形成されてよい。更に、試料採取器及び分析コンパートメントは、カートリッジ２０４に対して、個々の用途の要件に応じて任意の好適な向き又はレイアウト配置で位置決めされてよい。

【0024】

実施形態によっては、試料採取器２０２は、カートリッジ２０４の構成部分として形成されてよい。しかしながら、実施形態によっては、試料採取器２０２は、カートリッジ２０４とは別個の構成要素として形成されてよい。しかしながら、いずれの場合も、試料採取器２０２は、試料流体を保持するキャリアを含んでよい。キャリアは、例えば、流体試料の収集に使用できる１つ以上の毛細管を含んでよい。特定の実施形態によれば、システム１０１は、試料流体をカートリッジ２０４に投入するために、試料採取器２０２をカートリッジ２０４に自動的に連結してよい。

【0025】

図５は、特定の実施形態によるカートリッジ２０４の一セクションの概略図である。カートリッジ２０４では、第１の開口部３０１が、カートリッジ２０４の側面の１つに位置してよく、試料流体を保持するキャリアを受け取るように構成されてよい。第１のチャネル３０２が、第１の開口部３０１と、リザーバ３０３とに結合されている。リザーバ３０３は、試料流体を受け取ることと、試料流体に作用することによって出力流体を形成する処置を実施することと、を行うように構成される。そして、リザーバは、出力流体を第２のチャネル３０４内に放出し、そこから第２の開口部３０５を経てカートリッジの外に放出するように構成されている。リザーバから第１の開口部を通る流れを阻止するように構成された先行封止部３０６が、第１のチャネル３０２と結合されてよく、リザーバから第２の開口部を通る流れを阻止するように構成された後続封止部３０７が、第２のチャネル３０４と結合されてよい。

【0026】

「出力流体」という用語は、試料流体に作用する処置の結果として得られる流体を含んでよい。作用する処置の前にリザーバに入る流体は、「入力流体」と呼ばれてよい。場合によっては、入力流体は、例えば、リザーバ３０３に投入される試料流体に対応してよい。

【0027】

試料流体に作用する処置は、リザーバ３０３などのリザーバの内側で実施され、試料流体、又は試料流体に含まれる細胞の物理的又は化学的状態（又は少なくとも１つの性質又は特性）を変化させることが可能な任意の処置を含んでよい。作用する処置の可能な例として、加熱、混合、希釈、染色、透過化、溶解などがあってよい。

【0028】

本開示の特定の実施形態では、リザーバ３０３は、ある物質がプリロードされていてよい。プリロードされる物質は、液体物質、固体物質、又はこれらの組み合わせであってよい。この物質は、単一試薬又は異なる複数の試薬で構成されてよい。複数の試薬で構成される液体物質の一例として、ＰＢＳ（リン酸緩衝生理食塩水）があり、一方、固体物質の例としては、凍結乾燥抗体、（例えば、水又はエタノールに）可溶な、様々な種類の粉末染色剤でコーティングされたビードなどがある。物質は、リザーバの底面上に自由に置かれていてよく、或いは、リザーバの内面に付着していてよい。或いは、物質は、リザーバの空間を満たしている構造物又は構成要素（例えば、スポンジ又はマイクロファイバ）に付着していてよい。そのような構造物又は構成要素は、試料流体に対して露出している表面積を大きくすることが可能である。

【0029】

更に、幾つかの可能な処置（例えば、加熱）は、リザーバに物質をプリロードすることが不要であってよい。従って、特定の実施形態では、リザーバは物質がプリロードされず、代わりに（又は物質のプリロードに加えて）機構、例えば、加熱機構又はその一部を保持することが可能である。更に、物質のプリロードがカートリッジの製造中、又は試料流体の投入前の任意の時点で実施されてよいことを理解すると、代替実施形態によれば、物質を試料流体と一緒にリザーバに投入してよいこと、又は試料流体の投入後にリザーバに投入してよいことが理解されるであろう。物質が構成物質の組み合わせからなる別の場合、或いは、物質が、複数の構成物質の間の化学反応の結果である別の場合には、少なくとも１つの構成物質がプリロードされ、他の少なくとも１つの構成物質が試料流体と一緒に投入されるか、試料流体の投入後に投入されることが可能である。

【0030】

リザーバ３０３に物質がロードされる場合、プリロードされるか、試料流体の投入と一緒に、又は試料流体の投入後にロードされるかにかかわらず、試料流体に作用する処置は、試料流体と物質とを混合することを含んでよい。場合によっては、均質性の欠如が後続の分析に影響を及ぼす可能性があるので、試料流体と物質との混合は入念に行われてよい。本開示の特定の実施形態によれば、混合を可能にする為に、リザーバの表面の少なくとも一部（一部分）が弾性ポリマー（例えば、ポリウレタン又はシリコーン）、又は別の弾性材料で作られた加圧可能部分を含んでよい。加圧可能部分を加圧すること、且つ／又は放すことによって作用する、リザーバの変形（例えば、圧縮）により、リザーバに収容されている流体がリザーバ内で噴流を形成することが可能であり、これは、混合を強化しうる流れ形態である。従って、本開示の実施形態によれば、リザーバの加圧可能部分を加圧することと放すこととを交互に行うことにより、混合を達成することが可能であってよい。加圧可能部分が加圧されると、流体は、加圧された領域から流れ出ることが可能であり、加圧可能部分が放されると、流体は逆流して戻ることが可能であり、これによって、流体は行ったり来たりする。

【0031】

本開示の特定の実施形態では、加圧可能部分は、リザーバの表面の一部を構成してよく、例えば、リザーバの上部表面、又はリザーバの表面のうちの特定の割合を構成してよい。本開示の別の実施形態では、リザーバ全体が加圧可能であってよい。本開示の目的上、「加圧可能」という用語は、材料にかけられた圧力に応じて材料が少なくとも部分的に変形しうることを意味する。実施形態によっては、加圧可能な材料の変形の結果として、加圧可能な材料に少なくとも部分的に含まれる領域の体積が変化する可能性がある。

【0032】

混合とは別に、又は混合に加えて、リザーバ内で実施される、試料流体に作用する処置は、物質と試料流体との間で起こりうる反応を含んでよい。この反応は、化学反応（例えば、酸化／還元）、又は生化学的反応（例えば、抗体のリガンドへの結合）などであってよい。この処置は、試料流体、又は試料流体に含まれる細胞の物理的且つ／又は化学的状態の変化につながる可能性がある。例えば、この処置は、試料流体の粘弾性又はｐＨの変化に作用する可能性がある。試料流体に含まれる細胞の濃度を、希釈によって下げることが可能である。細胞膜を透過性にすることによって、物質に含まれる着色剤又は抗体の細胞成分（例えば、細胞顆粒）への結合を可能にしてよい。様々な細胞成分の酸化又は還元が起こる可能性があり、例えば、赤血球に含まれるヘモグロビンが酸化してメトヘモグロビンになるなどの可能性がある。

【0033】

この処置が完了した後（或いは、少なくとも部分的に完了した後）、結果として得られる出力流体がリザーバから放出されてよい。この放出は、正圧、即ち、流体をリザーバから「押し」出すことによる作用を受けてよい。例えば、流体は、加圧することによってリザーバから押し出されてよい。追加又は代替として、流体は負圧の作用を受けてよく、これは、例えば、流体を「引っ張り」出す物理的な力（例えば、重力）、又は外力（例えば、真空）がかかることによって、流体がリザーバから外に駆動される場合である。本開示の実施形態によっては、リザーバから第２の開口部を経て分析コンパートメントに入る出力流体の流れは、分析コンパートメントと結合された真空ポンプによって発生する吸引力によって引き起こされてよい。

【0034】

リザーバ３０３は２つの封止部の間で密閉されてよく、先行封止部３０６は、流体がリザーバから第１の開口部３０１を通って流れ出るのを阻止し、後続封止部３０７は、流体がリザーバから第２の開口部を通って流れ出るのを阻止する。２つの封止部３０６及び３０７は、試料流体がリザーバ３０３に投入される前に、物質がリザーバから放出されるのを阻止することが可能である。これらの封止部は又、作用する処置の間に物質及び／又は試料流体が放出されるのを阻止することが可能である。そして、これらの封止部は、出力流体の意図されない放出を阻止することが可能である。

【0035】

封止部３０７に関しては、封止部３０７を壊すか破ることによって、出力流体をリザーバから第２の開口部に向けて流出させることが可能である。実施形態によっては、封止部を破った後、開いたままにしてよい。実施形態によっては、第２の封止部３０７は、壊れやすいか「もろい封止部」を構成してよい。封止部は、例えば、ある閾値を超える圧力がかかると壊れるように構成された粘着物で形成されることが可能である。リザーバの加圧可能部分に圧力をかけることによって、封止部の場所の圧力が、封止部が壊れる閾値を超えると、封止部が破れることが可能である。そして、出力流体は、第２のチャネル３０４内に放出され、第２の開口部３０５を通って分析コンパートメントに入ることが可能である。つまり、出力流は、第２のチャネル３０４及び第２の開口部３０５を経て分析コンパートメントに運ばれることが可能である。

【0036】

リザーバの加圧可能部分を断続的に加圧することによって試料流体と物質とを混合しても、封止部の場所の圧力が閾値を超えない場合がある。その場合は、混合されている間、封止部３０７は壊れていない状態のままであることが可能である。実施形態によっては、混合されている間に圧力が閾値を超えることがあっても、その作用から封止部を保護する為に、封止部３０７の前の流路に構造物又は障害物が形成されてよい。例えば、リザーバと封止部との間のチャネルに圧力をかけることによって、封止部に達する圧力がリザーバ内に発生することを防ぐ物理的障害物を形成することが可能である。又、実施形態によっては、閾値を超える圧力が封止部に達して、封止部が破れることが可能であってよいが、チャネルに位置する物理的障害物が、除去されるまで、流体の流れを阻止してよい。

【0037】

先行封止部３０６を再度参照すると、この封止部は、異なる複数の役割があってよい。第１の役割では、封止部３０６は、試料流体の投入前にリザーバから物質が放出されるのを防ぐことが可能である。しかしながら、試料流体の投入時には、そのような投入を可能にする為に、先行封止部は壊れなければならない。実施形態によっては、リザーバの加圧可能部分に与えられる圧力によって混合を可能にする為に、リザーバは両側から封止されてよい。従って、先行封止部３０６は、試料流体の投入後に再封止可能であってもよい。封止部３０６を再封止することにより、出力流体がリザーバから（例えば、チャネル３０２を経て）意図されずに放出されることを避けながらの混合が可能であってよい。

【0038】

上述のように、試料流体は、キャリアを使用して第１の開口部から投入されてよい。試料流体の投入後にキャリアがカートリッジ内に残される実施形態では、キャリアと第１のチャネルの内部表面との間に隙間が存在しても、再封止により、流体がその隙間を通るのを防ぐことが可能である。

【0039】

図６Ａ及び図６Ｂは、本開示の特定の実施形態による先行封止部３０６を示す。図６Ａ及び図６Ｂに示される実施形態は、試料流体の送達又は投入の後に第１のチャネルの内側に残るキャリアに適応可能である。

【0040】

図示された実施形態によれば、示された先行封止部３０６は、別個の２つの封止部、即ち、第１の封止部４０１及び第２の封止部４０２で構成されてよい。図６Ａは、キャリア４０３によって試料流体が投入される前の先行封止部を示しており、図６Ｂは、先行封止部３０６を貫通してキャリアが挿入された封止部を示している。実施形態によっては、キャリア４０３は、試料採取器２０２に関連付けられた毛細管を含んでよい。

【0041】

第１の封止部４０１は、試料流体の投入前の、リザーバから第１の開口部を通る流れを阻止するように構成されている（上述の第１の役割）。従って、後続封止部と同様に、第１の封止部４０１は、粘着物又は栓で形成されるもろい封止部であってよい。キャリア４０３が第１の開口部からリザーバに挿入されると、キャリア４０３は、図６Ｂに示されるように、封止部４０１を壊す。

【0042】

第２の封止部４０２は、キャリアの挿入後にリザーバを再封止するように動作可能である。第２の封止部は、キャリア、より厳密にはキャリアの外側表面と、チャネルの内側表面との境目を通り抜ける漏れを防ぐように構成されてよい。特定の実施形態によれば、封止部４０２は、チャネルの内側にマウントされた可撓リング（例えば、Ｏリング）で構成されてよい。このリングの内径は、キャリアの直径より小さい、従って、封止部４０２は、キャリアを貫通させながら、キャリアの周囲を密閉して漏れを防ぐことが可能である。代替実施形態によれば、第１の封止部４０１と第２の封止部４０２は入れ替えられてよく、即ち、封止部４０２が第１の封止部４０１の前にあってよい。

【0043】

キャリア４０３は中空であってよい。従って、キャリアの挿入後に、リザーバからキャリアの中空の内部空間に入るか通り抜ける流れ又は漏れが発生する可能性がある。この漏れは、キャリアの内側に位置する疎水性メンブレンによって防ぐことが可能である。

【0044】

図７Ａ及び図７Ｂは、本開示の特定の実施形態による別の先行封止部を示す。図７Ａ及び図７Ｂに示された封止部は、機能性が封止部４０１及び４０２の組み合わせの機能性と同様である単一部材を含む。例えば、図７Ａでは、第１のチャネル３０２の内側に、センタリング肩部を有するストッパ５０１が成形されている。ストッパ５０１は、試料流体の投入前の、リザーバから第１の開口部３０１を通る流れを阻止する。図７Ｂに示されるように、キャリア４０３が挿入されると、ストッパ５０１の中心部が破られ、一方、ストッパの肩部は、キャリアの外側表面とチャネルの内側表面との境目を塞いで、試料流体の投入に対する更なる漏れを防ぐ。特定の実施形態によれば、ストッパ５０１は、軟粘着性エラストマで形成されてよい。しかしながら、ストッパ５０１の形成には他の材料が使用されてもよい。

【0045】

特定の実施形態は、試料流体を分析の為に調製するプロセスを含んでよく、このプロセスは、例えば、活性化装置２４による、カートリッジ２０４との相互作用を通して行われる（これについては後で詳細に説明する）。例えば、試料流体のキャリア４０３が、第１の開口部３０１から第１のチャネル３０２に挿入されてよい。キャリアは、第１のチャネルと結合されている先行封止部３０６を破り、試料流体をリザーバ３０３内に送達する（図６Ａ）。リザーバの内側では、試料流体に対する処置が実施されてよく、例えば、送達された試料流体と、リザーバにプリロードされた物質とが混合されて、出力流体が生成されてよい。混合は、リザーバの加圧可能部分に圧力を断続的にかけることによって可能であってよい。この処置が完了したら、後続封止部３０７（図５）が壊されてよく、これは、後続封止部の場所に閾値を超える圧力が発生するようにリザーバを加圧することによって行われる。圧力が閾値を超えた結果として、封止部３０７が開いて、生成された出力流体がリザーバから放出されてよい。放出された出力流体は、その後、第２のチャネル３０４及び第２の開口部３０５を通って分析コンパートメント２０３に流れ込んでよく、そこで分析されてよい。

【0046】

図８は、本開示の特定の実施形態による、２つのコンパートメントを含むリザーバを含むカートリッジの一セクションを示す。２つのコンパートメント７０１は、これらの一方又は両方に物質がプリロードされてよく、これらは、流路７０２によって相互接続されている。第１のコンパートメントは第１のチャネル３０２を経て第１の開口部と結合されており、一方、第２のコンパートメントは、第２のチャネル３０４を経て第２の開口部３０５と結合されている。これら２つのコンパートメントの一方又は両方が、加圧可能部分を含んでよい。

【0047】

両コンパートメントが加圧可能部分を含む場合には、２つの加圧可能部分に交互に圧力をかけることにより（例えば、一方のコンパートメントに圧力をかけた後、他方のコンパートメントに圧力をかけることにより）混合を達成することが可能であってよい。コンパートメント７０１間の流路７０２は、噴流を発生させることが可能であり、これによって混合を強化することが可能である。後続封止部３０７を壊すことは、例えば、両コンパートメントを同時に加圧することにより、且つ／又は、混合の為にかけられる圧力より強い圧力をかけることにより、引き起こされることが可能である。

【0048】

加圧可能部分が１つしかない場合（一方のコンパートメントにしかない場合）は、この部分を断続的に加圧することによって混合を達成することが可能であってよい。後続封止部３０７を壊すことは、閾値を超える圧力を加圧可能部分にかけることによって引き起こされることが可能である。

【0049】

図９は、本開示の特定の実施形態による、２つのリザーバで構成される調製部を含むカートリッジの一セクションを示す。第１の開口部３０１と結合された第１のリザーバ８０１が加圧可能リザーバを含んでよく、一方、第２の開口部３０５と結合された第２のリザーバ８０２が、加圧可能リザーバ又は加圧不可能リザーバを含んでよい。これら２つのリザーバは、接続チャネル８０３によって接続されてよく、接続チャネル８０３は、封止部８０４によって封止されてよい。これら２つのリザーバは、封止部３０６と封止部３０７との間に位置してよく、第１のリザーバ８０１の前に封止部３０６があってよく、第２のリザーバ８０２の後に封止部３０７があってよい。

【0050】

各リザーバは、それぞれの入力流体及びそれぞれの出力流体に関連付けられてよいが、第１の開口部から第１のリザーバ８０１に投入される、第１のリザーバ８０１の入力流体は、試料流体を含んでよい。第１のリザーバの内側では、流体に作用する処置が実施されてよい。この処置は、「第１の処置」と呼ばれてよい。封止部８０４に適切な圧力（例えば、封止部８０４に関連付けられた、閾値を超える圧力）を作用させることにより、封止部８０４は、破れて、第１のリザーバ８０１から出力流体を放出させてよく、それによって、出力流体は第２のリザーバ８０２に運ばれる。第１のリザーバの出力流体は、第２のリザーバの入力流体として動作することが可能である。

【0051】

封止部８０４がもろい封止部である場合、封止部がいったん破られると、２つのリザーバ８０１と８０２の間のチャネル８０３は開いたままであってよく、流体がリザーバ８０１と８０２の間を両方向に（即ち、８０１から８０２へ、且つ８０２から８０１へ）流れることが可能であってよい。封止部８０４がもろい封止部を含む場合、封止部がいったん破られると、２つのリザーバは、実質的に、単一リザーバの２つのコンパートメントを形成することになる。従って、接続チャネル８０３にもろい封止部を有する実施形態では、この封止部が破られた後は、第１のリザーバ８０１の出力流体は、前記の２つのリザーバの間を行ったり来たりすることが可能であり、流体がこれらのコンパートメントにとどまる間は、リザーバ８０１又はリザーバ８０２に関連付けられたあらゆる処置の作用を受けることが可能である。更に、もろい封止部８０４が破られて、２つのコンパートメントを有する単一リザーバが実質的に形成された後は、この単一リザーバの２つのコンパートメントをつないでいるチャネル８０３が、「コンパートメント」８０１を、「コンパートメント」８０２と、従って、開口部３０５と結合していると見なされてよい。

【0052】

別の実施形態、例えば、封止部８０４が再封止可能な実施形態では、リザーバ８０１の出力流体がリザーバ８０２に運ばれた後、流体がリザーバ８０１に戻ることを防ぐことが可能なように、封止部８０４が再封止されてよい。再封止可能な封止部の一例として、弁があってよい。代替又は追加として、特定の実施形態が、再封止可能な接続チャネル８０３を含んでよく、再封止は、例えば、接続チャネル８０３を再加圧して、チャネル８０３の開口部を物理的に塞いで、流体がチャネル８０３を通って流れないようにすることによって、実施されてよい。

【0053】

第２のリザーバ８０２の内側では、「第２の処置」が実施されてよい。封止部３０７に適切な圧力レベルを引き起こすことにより、この封止部が破られ、結果として、出力流体が第２のリザーバ８０２から第２の開口部３０５に向かって放出されてよい。第２のリザーバの出力流体は、リザーバ８０１及び８０２をベースとして形成される調製部の出力流体を構成してよい。調製部の出力流体は、第２の開口部３０５から分析コンパートメント（例えば、図４の分析コンパートメント２０３）に流れ込んでよく、そこで分析されてよい。

【0054】

調製部の各リザーバは、特定の処置を実施するように構成されるか、別の方法で特定の処置に関連付けられるように構成されてよい。例えば、第１のリザーバが試料流体を取得する場合には、第１のリザーバに関連付けられた処置は、この試料流体に作用して、試料流体の派生物を発生させてよい。派生物は、試料流体、又は試料流体に含まれる細胞又は成分の一方又は両方で発生した変化などであってよい。この変化は、化学変化、生化学的変化、物理的変化などであってよい。化学変化の例として、ｐＨの変化、細胞成分の酸化／還元、又は染色剤などの化学物質の細胞成分へのヒンジングなどがあってよく、生化学的変化の例として、抗体のリガンドへの結合などがあってよく、物理的変化の例として、粘弾性の変化、希釈剤の温度又は濃度の変化などがあってよい。実施形態によっては、試料流体は、それ自体の派生物、即ち、その試料流体の派生物と見なされてよい。従って、試料流体の派生物を入力として取得して、その派生物の派生物である出力を発生させる処置があってよい。そのような実施形態では、リザーバの入力が試料流体の第１の派生物と見なされてよく、リザーバの出力が試料流体の第２の派生物と見なされてよい。調製部の全てのリザーバが同じ参照方式で参照されてよく、各リザーバは、試料流体の派生物である入力流体を取得してよい。試料流体に対して実施される第１のプロセスが試料流体の第１の派生物を与えてよく、試料流体の第１の派生物に対して実施される第２のプロセスが試料流体の第２の派生物を与えてよく、調製部のリザーバに関連付けられた各プロセスにおいて同様のことが行われてよい。

【0055】

リザーバは連続的に配置されてよいので、処置も連続的に行われてよい。例えば、一連のリザーバの中で、特定のリザーバの処置が試料流体の第２の派生物を発生させてよく、これがそのリザーバの出力になる。次のリザーバは、第２の派生物を先行リザーバからの入力として取得して、試料流体の第３の派生物を与えてよい。この連鎖は、最後のリザーバがそのそれぞれの、試料流体の派生物を最後の開口部に向けて運ぶまで続いてよい。場合によっては、１つのリザーバの出力は、一連のリザーバの中で、次のリザーバに渡されるだけではない。むしろ、場合によっては、２つのリザーバの間の封止部、例えば、もろい封止部を開いてよく、２つのリザーバの中の全ての流体を混合させて、試料流体の新たな派生物を発生させてよい。しかしながら、特に、この新たな派生物は、この新たな派生流体の少なくとも一部が両リザーバ内にとどまるように、（例えば、混合プロセスにおいて行ったり来たりして）２つのリザーバの両方にわたって共有されてよい。

【0056】

連続的な処置の一例として細胞の免疫標識があってよく、一次抗体による標識が実施されてよく、その後、第２のリザーバにおいて、二次抗体による連続した標識が実施されてよい。別の例として、２つの染色試薬による血液試料の白血球の分染があってよく、これらの試薬は別々に保管しなければならない。第１の試薬による染色処置が第１のリザーバにおいて実施され、その後、第２の試薬による染色が、連続した（場合によっては最終の）リザーバにおいて実施されてよい。

【0057】

当然のことながら、本開示の実施形態によれば、処置はリザーバの内側で実施されてよく、各リザーバは出力流体の調製の段階を追加し、その全てが一緒になって累積的且つ連続的なプロセスになる。このプロセスによって、流体と試薬の効率的且つ完全な混合が行われることが可能である。

【0058】

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本開示の特定の実施形態による、２つの調製部を含む構成を示す。図１０Ａ及び図１０Ｂの両方に示されるように、２つの調製部の一方が、相互接続された２つのコンパートメント７０１を含む単一リザーバを含む。そのような調製部は、既に図８を参照して説明されている。図１０Ａ及び図１０Ｂの両方に示された他方の調製部は、チャネル８０３でつながれ、封止部８０４で封止されている２つのリザーバ８０１及び８０２を含む。そのような調製部は、既に図９を参照して説明されている。各調製部は、それぞれの第１の開口部３０１、及びそれぞれの第２の開口部３０５を有する。両調製部の第１の開口部は、カートリッジの第１の開口部を構成してよい。

【0059】

図１０Ａ及び図１０Ｂに示された、カートリッジの２つの構成は、調製部の組み合わせに対して出口として与えられた第２の開口部に関して異なっている。例えば、一実施形態では、図１０Ａに示されたカートリッジは、それぞれの調製部の第２の開口部３０５と流体連通している、カートリッジの単一の第２の開口部９０１を含んでよい。別の実施形態では、図１０Ｂに示されたカートリッジは、各調製部に関連付けられた第２の開口部３０５を含んでよく、第２の開口部３０５のそれぞれも、調製コンパートメント２０１の出口を構成する。

【0060】

記載の実施形態では、カートリッジの各調製部は、それぞれのキャリアから試料流体を受け取るように構成されてよい。しかしながら、別の実施形態では、単一キャリアが、カートリッジの複数の調製部に試料流体を投入できるような構造であってよい。試料流体は、カートリッジの複数の調製部に、同時に、又は別々のタイミングで投入されてよい。

【0061】

各調製部の出力流体は、別々のタイミングで分析コンパートメントに流れ込んでよい。更に、各調製部の出力流体に対して、別々の分析プロセスが実施されてよい。

【0062】

互いに平行な２つの調製部を含む実施形態は、試料流体に対する２つの別々の独立した処置の実施を可能にすることができる。例えば、特定の実施形態では、カートリッジは完全血球算定を実施するように構成されてよい。そのような実施形態では、カートリッジは、互いに平行な２つの調製部を含んでよく、一方の調製部は、分析の為の赤血球の調製を行うように構成され、他方の調製部は、分析の為の白血球の調製を行うように構成される。

【0063】

図１０Ａ及び図１０Ｂに示されたカートリッジは２つの調製部を含んでいるが、個々の用途の要件に応じて他の構成が使用されてもよい。カートリッジに含まれる調製部の数、各調製部に含まれるリザーバの数、並びに複数のコンパートメントを含むリザーバの数は様々であってよく、これは、カートリッジの構成が、所望の処置の性能、及び／又は特定の分析処置の為に試料流体を調製する目的に応じて調整されてよい為である。

【0064】

図１１は、本開示の特定の実施形態による分析コンパートメント２０３を概略的に示す。分析コンパートメント２０３は、１つ以上の調製部から運ばれた出力流体を受け取ることと、出力流体の分析が可能なように出力流体を与えることと、を行うように構成された分析導管１００２を含んでよい。第３のチャネル１００４が、分析導管１００２と結合されてよく、使い捨て出力流体を分析導管１００２から無くすように構成されてよい。実施形態によっては、分析導管と第３のチャネルが一体で分析装置を構成してよい。廃棄される出力流体を貯蔵するように構成された廃棄物容器１００５が、第３のチャネル１００４により、分析装置と結合されてよい。廃棄物容器１００５は、第４のチャネル１００６及び開口部１００７を介して真空ポンプと結合されてよい。

【0065】

出力流体が、調製部から第３の開口部１００１を通って分析装置２０３に流れ込んでよい。分析導管１００２内では、出力流体が分析システム１０１に渡されてよい。分析が行われた後、出力流体は、第３のチャネル１００４を介して廃棄物容器１００５に廃棄され、そこで保管されてよい。

【0066】

分析装置内での出力流体の流れは、真空ポンプが発生させる吸引力によって駆動されてよく、真空ポンプは分析システム１０１の一部として含まれてよい。真空ポンプは、開口部１００７、第４のチャネル１００６、開口部１００８、及び廃棄物容器１００５を介して分析装置と結合可能であってよい。吸引力は廃棄物容器１００５にかけられてよいが、保管されている出力流体が廃棄物容器１００５から流出しないようにできる。代わりに、廃棄物容器は、液体トラップとして設計されてよい。液体トラップを設ける為に、容器１００５の、保管されている出力流体の高さより上に開口部１００８が位置してよい。

【0067】

実施形態によっては、分析導管１００２は、出力流体に含まれる細胞を、分析を容易にするパターンに並べるように構成されたマイクロチャネル１００３を含んでよい。例えば、実施形態によっては、マイクロチャネル１００３は、出力流体中の流れている細胞を単一平面状に並べてよく、これにより、カメラ１０７による、流れている細胞の画像の取得に役立ちうる。又、実施形態によっては、そのような細胞が、（例えば、サイトメータにおいて）焦点合わせされた光ビーム／レーザビームによってプロービングされてよい。細胞を並べることは、粘弾性焦点合わせ呼ばれる方法によって実施されてよい。粘弾性焦点合わせについては、ＰＣＴ公開第ＷＯ２００８／１４９３６５号、件名「粒子の焦点合わせのシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）」に記載されており、粘弾性焦点合わせ用に構成されたマイクロチャネルについては更に、ＰＣＴ公開第ＷＯ２０１０／０ｌ３２３号、件名「マイクロ流体システムとその製造方法（Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｔｈｅ Ｓａｍｅ）」に記載されており、これらはいずれも参照により本明細書に組み込まれている。その後、並べられた細胞に対して、マイクロチャネル１００３の透明又は半透明の表面（例えば、観察エリア）から光学的分析が行われてよい。

【0068】

図１２は、本開示の特定の実施形態による、別の分析コンパートメント２０３を示す。図１２の分析コンパートメント２０３は、血中ヘモグロビン濃度を算出するように構成されてよい。このコンパートメントは分析導管１００２を含んでよく、分析導管１００２は、第３のチャネル１１０３と結合された分析リザーバ１１０１を含んでよい。チャネル１１０３は、例えば、分析リザーバ１１０１に対して断面が小さくてよく、長さが長くてよい。

【0069】

分析リザーバ１１０１は、粉末酸化剤及び／又は溶解剤を含んでよい。この薬剤は、ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）、トリトンＸ、又は別の適切な酸化剤／溶解剤であってよい。リザーバ１１０１が出力流体で満たされていて、これに血液試料の派生物が含まれる可能性がある場合には、酸化剤を溶かすことが可能である。溶かされた酸化剤は、血液試料の派生物の赤血球を溶解させ、これはヘモグロビンの放出を引き起こすことが可能である。放出されたヘモグロビンは、その後、酸化剤によって酸化されてメトヘモグロビンを形成することが可能である（メトヘモグロビンは、結合酸素を放出することができない形態のヘモグロビンである）。その後、分光計を使用してメトヘモグロビンの濃度が算出されてよく、これは、１つ以上の波長の吸収量を測定することによって算出される。従って、実施形態によっては、そのような実施形態における流体分析器２２は、分光計を含んでよい。

【0070】

特定の実施形態によれば、リザーバ１１０１内に粉末薬剤が自由にとどまってよい。或いは、粉末薬剤は、リザーバ１１０１の内側表面をコーティングしてよい。薬剤と血液試料の派生物との間の接触面積を広げる為に、特定の実施形態によれば、リザーバの内側表面は、薬剤でコーティングされた突起（ピラーなど）、バッフル、又は他の構造物を含んでよい。代替又は追加として、リザーバ内にとどまる（例えば、リザーバを満たす）キャリア（スポンジなど）に粉末酸化剤を付着させてよい。粉末薬剤に加えて、他の薬剤、例えば、ゲルなども使用されてよい。

【0071】

ヘモグロビンの酸化量及び吸収量の測定は、それぞれにある程度の時間がかかる場合がある。従って、血液試料の派生物は、適切な長さの時間にわたって分析リザーバ内で保持されてよい。実施形態によっては、流れに抵抗をかけて減速させることによって、分析リザーバ内での試料流体の保持を達成することが可能であってよい。そのような抵抗をかける一方法が、長くて断面が小さい第３のチャネル１１０３を分析リザーバ１１０１に結合することによるものであってよい。このチャネルが空の場合は、流れに対する抵抗が無いか低いことが可能である。そのような条件の下では、血液試料の派生物が、第３の開口部１００１から分析導管１００２及び分析リザーバ１１０１に自由に流れ込むことが可能である。これに対し、第３のチャネルを血液試料の派生物で満たすことにより、抵抗を増やすことが可能であり、これによって、分析リザーバ１１０１内の流れを減速又は停止させることが可能である。

【0072】

図１３は、本開示の特定の実施形態による、２つの分析装置を含む分析コンパートメント２０３を概略的に示す。一方の分析装置は、図１１に示された分析装置と同様のマイクロチャネル１００３を含む。他方の分析装置は、図１２に示された分析装置と同様の分析リザーバ１１０１を含む。実施形態によっては、これら２つの分析装置は、１つ以上の調製部から出力流体を取得する目的で、一方の側が第３の開口部１００１と結合されてよい。これらの分析装置の他方の側は、使い捨て流体が廃棄されてよい廃棄物容器１００５と結合されてよい。実施形態によっては、２つの分析装置は、図１３に示されるように、平行に構成されてよい。

【0073】

なお、そのような、分析コンパートメント内に平行に配置された分析装置は、出力流体に対する異なる２タイプの分析を並行して実施することを可能にしてよい。例えば、図１３に示された分析コンパートメントを使用して、血液試料の派生物の細胞の計数とヘモグロビン濃度の測定とを実施することが可能である。流体分析器２２に含まれる別々の分析モジュール（例えば、カメラ、分光計など）を使用して、２タイプの分析を実施することが可能である。

【0074】

図１４Ａ及び図１４Ｂは、本開示の特定の実施形態による、調製コンパートメント２０１及び分析コンパートメント２０３を含むカートリッジを示す。カートリッジ２０４の調製コンパートメント２０１については、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して上述されている。図１４Ａ及び図１４Ｂに示された例では、調製コンパートメントは、２つの調製部、即ち、第１の調製部及び第２の調製部を含んでよい。第１の調製部は、相互接続された２つのコンパートメント７０１を含む単一リザーバを含んでよく、第１の調製部については、図８を参照して上述されている。第２の調製部は、２つのリザーバ８０１及び８０２を含み、第２の調製部については、図９を参照して詳細に上述されている。

【0075】

図１４Ａ及び図１４Ｂの分析コンパートメント２０３は、２つの分析装置を含んでよい。一方の分析装置は、マイクロチャネル１００３を含んでおり、出力流体に含まれる細胞を単一平面状に並べるように構成されてよく、これにより、流れている細胞の画像をカメラで取得すること、又はサイトメータで行われるように、流れている細胞を焦点合わせされた光ビーム／レーザビームによってプロービングすることが可能になる。他方の分析装置は、長くて断面が小さい第３のチャネル１００４と結合された分析リザーバ１１０１を含んでおり、（例えば、分光計を使用して）ヘモグロビン濃度を算出するように構成されてよい。

【0076】

分析の為に調製された出力流体が調製コンパートメント２０１から分析コンパートメント２０３に流れることを可能にする為に、これら２つのコンパートメントは、調製コンパートメントの開口部９０１が分析コンパートメントの開口部１００１と結合されることによって相互接続されてよい。

【0077】

特定の実施形態によれば、カートリッジ２０４は、血液試料を受け取るように構成されてよく、血球計数の実施を可能にしてよい。カートリッジ２０４によって実施される血球計数は、試料中に存在する赤血球、白血球（総数）、及び血小板の数の算出、並びに白血球の各タイプの数（白血球百分率）の算出を含んでよい。白血球のタイプは、好中球、リンパ球、単球、好酸球及び単球、又はこれらの一部分であってよい。更なるタイプ及びサブタイプの白血球も計数されてよい。更に、開示の実施形態は、血液中を循環している任意のタイプの細胞に適用可能であってよく、例えば、循環している腫瘍細胞、血小板凝集体などに適用可能であってよい。

【0078】

記載の実施形態では、細胞計数は、流れている細胞の画像をカメラで取得することによって、又はサイトメータで行われるように焦点合わせされた光ビーム／レーザビームによってプロービングすることによって実施されてよい。信頼できる計数を可能にする為に、細胞を分析光学系の焦点位置に持ってきてよい。そこで、細胞を（例えば、粘弾性焦点合わせにより）単一平面状に並べなければならない。この方法は、特定の粘弾性の集束媒体中に細胞を懸濁させて、特定の幾何学的形状（例えば、長さが１００ミクロン超であり、少なくとも１つの断面寸法が１００ミクロン未満（例えば、５ミクロンから１００ミクロンの間）である幾何学的形状）のマイクロチャネルに流した場合に、懸濁している細胞を単一平面状に並べることに基づく。カートリッジ２０４の調製コンパートメント２０１で実施される計数の為の試料流体の調製は、集束媒体を試料流体に追加して、試料流体の派生物を発生させることを含んでよい。

【0079】

第１の調製部は、血液試料中に存在する赤血球、白血球（総数）、及び血小板の数の算出の為に血液試料を調製するように構成されてよい。リザーバ７０１に収容される物質は、界面活性剤が追加された集束媒体を含む。集束媒体は、例えば、可溶性の高分子量ポリマーを含む緩衝液を含んでよい。緩衝液は、生体細胞の管理に適する任意の等張緩衝液であってよく、例えば、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）などであってよい。血液試料に粘弾性を与えることに適する可溶性ポリマーの例として、ポリアクリルアミド（ＰＡＡ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、プロピレングリコールなどがある。集束媒体に追加される界面活性剤は、赤血球の形状を両凹円盤状から球状に変化させることが可能な球状化剤として動作することが可能であり、この形状変化は、より高品質の細胞画像を取得することに役立ちうる。界面活性剤の例として、ＳＤＳ（ドデシル硫酸ナトリウム）やＤＤＡＰＳ（ドデシルジメチルアンモニオプロパンスルホナート）などがある。集束媒体の組成については、例えば、ＰＣＴ公開第ＷＯ２００８／１４９３６５号、件名「粒子の焦点合わせのシステム及び方法（Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆｏｃｕｓｉｎｇ Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）」に開示されており、これは参照により本明細書に組み込まれている。

【0080】

リザーバ７０１によって実施される処置は、送達された血液試料と集束媒体とを混合することを含んでよい。混合が完了した後、後続封止部３０７が圧力によって破られてよく、これによって、生成された出力流体が分析コンパートメント２０３に流れ込むことが可能になる。

【0081】

第２の調製部は、白血球タイプの白血球百分率の為に血液試料を調製するように構成されてよい。特定の実施形態では、調製は、細胞の化学染色を含んでよく、調製部のリザーバ８０１及び８０２において、連続する２つの染色処置が実施されてよい。

【0082】

リザーバ８０１に含まれる物質は、集束媒体に溶けた細胞染色試薬を含んでよい。細胞染色試薬の例として、フロキシンＢ、ビーブリッヒスカーレット、ベーシックオレンジ２１などがある。場合によっては細胞の固定が必要とされることがある為、例えば、ホルムアルデヒドやホルマリンなどの固定試薬も含まれてよい。血液試料と物質との混合に続いてインキューベーションが実施されてよく、これによって染色が可能になる。所定のインキュベーション期間が終了したら、リザーバ８０１をリザーバ８０２から隔てている封止部８０４が圧力によって破られてよく、これによって、生成された出力流体がリザーバ８０２に向かって放出される。

【0083】

リザーバ８０２に含まれる物質は、集束媒体に溶けた別の細胞染色試薬を含んでよい。リザーバ８０２に含まれる細胞染色試薬の例として、メチルグリーン、メチレンブルー、バレルブルーなどがあってよい。（リザーバ８０１の出力流体を構成する）入力流体と物質との混合に続いて第２のインキュベーションが実施されてよく、これによって、第２の染色プロセスが実施されることが可能になる。第２の所定のインキュベーション期間が終了したら、第２の調製部の封止部３０７が圧力によって破られてよく、これによって、生成された出力流体が分析コンパートメント２０３に流れ込むことが可能になる。

【0084】

実施形態によっては、分析の為の細胞の調製は、細胞の免疫染色を含んでよい。これらの実施形態では、調製部の一方又は両方のリザーバが、免疫染色に適する試薬を含んでよく、１つのリザーバ又は別々のリザーバに試薬及び集束媒体が含まれてよい。免疫染色に適する試薬の例として、抗体でコーティングされた様々な色のマイクロビーズがあり、例えば、ＣＤ１４／ＣＤ１５や染色剤の組み合わせがある。

【0085】

両調製部の第２の開口部３０５から流れ出る出力流体は、両分析装置の分析導管と結合された単一チャネルに運ばれてよい。出力流体の分析は、順次的又は同時に実施されてよい。順次的な分析は、２つの出力流体の流れを時間的に分離することによって可能にされてよく、分離は調製コンパートメント内で制御されてよい。上述のように、第１の調製部によって実施される調製プロセスは、インキュベーションがない単一リザーバでの混合を含んでよく、一方、第２の調製部によって実施される調製プロセスは、異なる２つのリザーバでの混合に加えて、インキュベーション期間が必要になる場合がある２つの染色処置を含んでよい。従って、第２の調製部の出力流体が分析コンパートメントに流れ込むことが可能になる前に、第１の調製部の出力流体が分析コンパートメントに流れ込むことが可能になってよい。

【0086】

第１の調製部の出力流体は、分析コンパートメント２０３に流れ込んだら、図示されている２つの分析装置の間で分割されてよい。流体の一部はマイクロチャネル１００３に入ってよく、出力流体内の細胞は、例えば、粘弾性焦点合わせにより単一平面状に並べられてよい。その後、並べられた細胞に対して、マイクロチャネル１００３に関連付けられた透明又は半透明の表面又は窓から光学的分析が行われてよい。その後、出力流体は廃棄物容器１００５に流れ込み、そこで保管されてよい。出力流体の他の部分は、分析リザーバ１１０１に入ってよく、そこでは、出力流体内の細胞が溶解されて、それらのヘモグロビン含有率が、図１２を参照して説明されたように定量化される。

【0087】

第１の調製部の出力流体が分析コンパートメントに流れ込むことは、第２の調製部の封止部３０７が破れるまでは止められてよく、これは、分析を妨げる可能性のある出力流体同士の混ざり合いを最小化又は阻止する為である。これが可能であるのは、第１の調製部の第２のチャネル３０４が再封止可能である為である。チャネルの再封止は、例えば、第１の調製部の第２のチャネル３０４の後続封止部又は別の場所に圧力をかけることによって実施されてよい。

【0088】

上述のように、リザーバ１１０１と結合された第３のチャネル１１０３の長さ及び断面形状は、リザーバでの流れに抵抗を与えることが可能であり、特に特定の条件下で可能である。従って、第２の調製部の封止部３０７が破られたら、ほぼ全ての出力流体が、分析コンパートメント２０３に流れ込むことが可能であり、２つの分析装置の間で分割される代わりにマイクロチャネル１００３に運ばれてよい。マイクロチャネル１００３内では、第２の調製部の出力流体内の細胞が、単一平面状に並べられてよく、これによって光学的分析が可能になる。その後、出力流体は廃棄物容器１００５に流れ込んでよく、そこで保管される。

【0089】

図１５Ａ、図１５Ｂ、及び図１５Ｃは、本明細書に記載の実施形態による試料採取器を概略的に示す。試料採取器１４００は、試料流体を採取することと、採取された試料流体（の、例えば、厳密な量）をカートリッジ２０４に投入することと、を行うように構成されてよい。図１５Ａに示された試料採取器は、ハンドル１４０２に取り付けられたキャリア１４０１を含んでよい。実施形態によっては、キャリアは毛細管を含んでよい。毛細管内では、封止部／栓が形成されてよく、封止部又は栓は、少なくとも一部の空気の流れを通すが液体の流れは阻止する任意のタイプの材料又は構成を含んでよい。例えば、実施形態によっては、毛細管の出口から所定の距離の場所に疎水性メンブレン１４０４が貼り付けられてよい。毛細管１４０１は、内側に疎水性メンブレンが貼り付けられていて特定の用途に適する任意のタイプの毛細管を含んでよい。例えば、本明細書に開示の実施形態では、ドラモンド（ＤＲＵＭＭＯＮＤ）社で製造される毛細管であるアクア・キャップ（Ａｑｕａ−Ｃａｐ（商標））マイクロディスペンサ（Ｍｉｃｒｏｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）が使用されてよい。

【0090】

流体試料の採取は、毛細管１４０１の出口を流体に浸すことによって実施されてよい。試料流体は、毛細管力によって毛細管に入っていくことが可能である。毛細管１４０１の内側に貼り付けられた疎水性メンブレン１４０４は、このプロセスを促進することが可能である。これは、試料流体によって押し退けられた空気が、疎水性メンブレン１４０４によって流れ出ることが可能になる為である。流体は、疎水性メンブレンに達するまで毛細管を満たす。当然のことながら、メンブレン１４０４の疎水性により、流体はメンブレンとは接触しない。従って、試料流体がメンブレンに吸収されることは起こりえず、言い換えると、メンブレンによって流体の量が減少することはない。従って、採取された試料流体の最終的な量は、毛細管の出口から疎水性メンブレン１４０４までの距離に基づいて、且つ、毛細管の内径によって決定されうる。

【0091】

採取された試料流体は、毛細管１４０１をカートリッジ２０４の第１の開口部３０１からカートリッジ２０４に挿入することにより、カートリッジ２０４に送達又は投入されることが可能である。この段階では、流体が毛細管力によって内側で保持されることが可能な為、起こりうる毛細管からリザーバ３０３内への試料流体の漏れはごく限られる。試料流体を毛細管からリザーバ３０３内へ押し出す為に、プランジャ１４０５が使用されてよい。図１５Ｂに示されるプランジャ１４０５は、把持部材１４０７にプランジ部材１４０６が取り付けられていてよい。プランジ部材１４０６は、ハンドル１４０２内に位置する毛細管入口から毛細管１４０１に挿入されるように構成されてよい。プランジャは、疎水性メンブレン１４０４を毛細管の出口に達するまで押し、場合によっては、その結果として、試料流体全体をリザーバ３０３内に送達する。しかしながら、プランジ部材１４０６が毛細管の出口に届くほど長くはない場合には、ある決まった量の流体が毛細管内に残りうることを考えられたい。従って、リザーバに送達される試料流体の量は、毛細管１４０１の長さに対するプランジ部材１４０６の長さに応じて決まりうる。毛細管の直径は、毛細管の長さ、及びプランジャの長さとともにあらかじめ知ることが可能である。従って、試料採取器によって転送可能な流体の量をあらかじめ決めておくことが可能である。

【0092】

上述のような試料採取及びプランジは、一定量の試料流体をリザーバに送達することを可能にしうる。試料ごとに送達量がばらつくと、順次的な分析の信頼性に悪影響を及ぼすおそれがある為、流体の送達量を一定にできることは重要であると考えられる。全ての試料流体（例えば、血液）が第１のリザーバに定量供給されることを保証する為に疎水性メンブレンが役立ちうるため、血液を試料採取器（この場合は毛細管）からフラッシすることは不要であってよい。

【0093】

特定の実施形態を参照すると、プランジャ１４０５は分析システム１０１の一部として含まれてよく、カートリッジ２０４が分析システム１０１のカートリッジ保持部１０３の内側に配置されると、プランジャはカートリッジ２０４に挿入される。しかしながら、様々な実施形態では、プランジャは別個の装置を構成してよく、プランジャのカートリッジへの挿入は、カートリッジをカートリッジ保持部１０３内に配置する前に実施されてよい。

【0094】

図１５Ｃに示されるように、試料採取器は２つのキャリア１４０１を含んでよく、これらのキャリアによる流体の試料採取は、同時又は順次的に実施される。２つのキャリアを含む、図１５Ｃの試料採取器は、例えば、血液を試料採取して、血球計数の実施を可能にするように構成されたカートリッジに送達することに使用されてよい。実施形態によっては、試料採取器の２つのキャリアは、疎水性メンブレンを有する、凝固防止剤でコーティングされた毛細管を含んでよい。毛細管にコーティングされる凝固防止剤は、試料採取された血液の凝固を防ぐことに役立ちうる。凝固防止剤の例として、ＥＤＴ Ａ（エチレンジアミン四酢酸）がある。

【0095】

試料採取器１４００の各キャリア１４０１によって試料採取され、カートリッジ２０４内に送達される流体量は、わずか２０μｌであってよく、更にはそれより少なくてよい。従って、試料採取器１４００、カートリッジ２０４、及び分析システム１０１を使用して血球計数を実施することに必要な、個体から取得される血液は、わずか１滴であってよい。そのような少量の血液を取得することは、例えば家庭用血糖モニタリング装置によって行われるように指先又は前腕に針を刺すことによって可能な為、患者、特に子供にとって面倒な、静脈からの採血を行わなくてすむ。

【0096】

実施形態によっては、カートリッジ２０４は、１つ以上の調製部のリザーバの少なくとも一部分を収容する、ほぼ剛体のフレームを含んでよい。図１６は、剛体フレーム１５０１を含むカートリッジ１５００の一部分を示す。剛体フレーム１５０１は、何らかの剛体又は半剛体の材料を含んでよい。例えば、実施形態によっては、剛体フレーム１５０１は、ＰＭＭＡ、ＣＯＰ（環式オレフィンコポリマ）、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリセンなど、又はこれらの組み合わせのいずれかから作られてよい。

【0097】

剛体フレーム１５０１は、上述の調製部に関連付けられた１つ以上の構造物を含むように作られてよい。例えば、実施形態によっては、剛体フレーム１５０１は、射出成形によって作られてよく、様々な流路、入口、出口、及び／又はリザーバ要素（例えば、剛体フレームの面内に形成されて、キャップ又はカバー層で覆われるとリザーバを与える凹部）を含んでよい。剛体フレーム１５０１は、例えば、図１６に示されるように、ほぼモノリシックの基板として与えられてよい。或いは、剛体フレーム１５０１は、カートリッジ２０４／１５００に関連付けられていて、カートリッジ２０４／１５００の１つ以上の要素を支持する１つ以上の構造的構成要素を含んでよい。

【0098】

実施形態によっては、剛体フレーム１５０１は、開口部１５０６及び１５０７を含んでよく、これらはそれぞれ流れチャネル１５１６及び１５１７につながる。開口部１５０６及び／又は開口部１５０７のサイズは、大量の試料流体を収容する試料採取器を受けるように決定されてよい。例えば、開口部１５０６及び１５０７の一方又は両方のサイズが、試料採取器１４００に関連付けられた毛細管１４０１を受けるように決定されてよい。実施形態によっては、開口部１５０６と開口部１５０７の間隔は、図１４Ｃに示されたようなデュアル毛細管試料採取器に設けられた毛細管１４０１同士の間隔と一致するように与えられてよい。

【0099】

剛体フレーム内に形成されるか、別の方法で剛体フレームに関連付けられる更なるチャネル１５１６及び／又は１５１７が、試料採取器の毛細管を位置合わせして安定化するように構成されてよい。そのような構成は、毛細管１４０１を位置合わせしてカートリッジ１５００に挿入することを容易にすることが可能である。更に、これらのチャネルは、毛細管を剛体フレーム又はカートリッジ２０４内の所望の場所に誘導することに役立ちうるとともに、毛細管が剛体フレーム１５０１に挿入されている間に壊れないように毛細管を保護することが可能である。

【0100】

実施形態によっては、開口部１５０６及び１５０７、並びにチャネル１５１６及び１５１７は、カートリッジ１５００に関連付けられた１つ以上のリザーバに流体流路を与えることが可能である。例えば、図１６に示されるように、チャネル１５１６はリザーバ１５０４につながってよく、チャネル１５１７はリザーバ１５０５につながってよい。従って、チャネル１５１６に供給される試料流体はリザーバ１５０４に流れてよく、チャネル１５１７に供給される試料流体はリザーバ１５０５に流れてよい。当然のことながら、図１６はほぼ剛体のフレームにある２つの開口部を示しているが、ほぼ剛体のフレームは、本開示の範囲から逸脱しない限り、任意の数の開口部を含んでよい。ほぼ剛体のフレームの開口部のうちの１つ以上が、毛細管を位置合わせして安定化するように構成されてよい。

【0101】

リザーバ１５０４及び１５０５は、カートリッジ１５００の（上述のように）調製部の一部として含まれてよい。例えば、リザーバ１５０４は、チャネル１５２０及び封止部１５０７を介して別のリザーバ１５０２と結合されてよい。同様に、リザーバ１５０５は、チャネル１５２１及び封止部１５０８を介して別のリザーバ１５０３と結合されてよい。

【0102】

実施形態によっては、カートリッジ１５００及びこれに関連付けられた調製部は、２部構造に基づいて形成されてよい。例えば、カートリッジ１５００の第１の部分が剛体フレーム１５０１を含んでよく、剛体フレーム１５０１は、カートリッジ１５００の調製部に関連付けられた構造の少なくとも一部分を与える成形された構成要素を含む。カートリッジの第２の部分が、剛体フレーム１５０１の上に配置された薄膜１５３０を含んでよい。剛体フレーム１５０１の上に薄膜１５３０を配置することにより、調製部の構造又は構成要素の少なくとも一部分が完成することになる。例えば、リザーバ１５０４（及び図１６に示された他方のリザーバ）は、剛体フレーム１５０１に形成された凹部を含む第１の部分を含んでよい。剛体フレームの上に薄膜１５３０が配置されると、この薄膜の一部が、リザーバ１５０４に関連付けられた凹部を覆う。更に、薄膜１５３０を弾性材料から形成することにより、カートリッジ１５００に関連付けられたリザーバのうちの１つ以上が上述のように加圧可能であることが可能になってもよい。

【0103】

薄膜１５３０は、任意の適切な材料から形成されてよい。実施形態によっては、薄膜１５３０は、ＰＶＣ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、アルミニウム及びＰＥを含む積層物、又はこれらの組み合わせから形成されてよい。

【0104】

実施形態によっては、剛体フレーム１５０１及び薄膜１５３０のうちの１つ以上が、熱にさらされると互いに結合することが可能な複数の材料から形成されてよい。図１５に示されるように、カートリッジ１５００の２部構造の構築中に様々なレベルの加熱を行うことにより、所望の結果を達成することが可能である。例えば、高温（例えば、１４０〜１８０℃）をかけた場所では、薄膜１５３０を、剛体フレーム１５０１の材料と永続的に溶着させることが可能である。熱をほとんど又は全くかけない別の場所では、薄膜１５３０を、下層の剛体フレームと結合しないままにすることが可能である。材料の溶着閾値（例えば、１００〜１３０℃）より低いレベルの熱をかけた場所では、薄膜１５３０の材料を剛体フレーム１５０１の材料と結合させることが可能であるが、この結合は永続的ではない可能性がある。即ち、これらの場所では、結合された材料は、後で引っ張ると互いに離れる可能性がある。実施形態によっては、上述の選択的結合は、例えば、多層構造を有する薄膜１５３０を使用することにより達成可能である。多層構造の第１のサブ薄膜（例えば、剛体フレーム１５０１と最初に接触する最下層）は、剛体フレーム１５０１の材料と比較的弱い結合を形成する材料を含んでよい。従って、第１のサブ薄膜が剛体フレーム１５０１と結合している場所に後から力をかけることにより、そのサブ薄膜を分離する（例えば、剥がす）ことが可能であり、従って、薄膜１５３０全体を剛体フレーム１５０１から分離することが可能である。

【0105】

実施形態によっては、薄膜１５３０の多層構造が、第１のサブ薄膜の上に配置された第２のサブ薄膜を含んでよい。第２のサブ薄膜は、より高温をかけることにより、剛体フレーム１５０１の材料と、より永続的な結合を形成することが可能である。例えば、実施形態によっては、より高い温度をかけると、第１のサブ薄膜が溶融して結合場所から流れ去る可能性があり、これによって、第２のサブ薄膜が剛体フレーム材料と（永続的又は反永続的に）直接結合することが可能になりうる。

【0106】

このタイプの結合は、カートリッジ１５００の調製部に関連付けられた構成要素の構築を容易にしうる。例えば、調製部の構造から離れている領域１５３１のような場所では、高温をかけることにより、薄膜１５３０の材料を剛体フレーム１５０１と永続的に溶着させることが可能である。リザーバ１５０２、１５０３、１５０４、１５０５に関連付けられた場所、並びにチャネル１５２０及び１５２１に関連付けられた場所では、これらの領域の剛体フレーム１５０１に対して薄膜１５３０が自由なままであるように、加熱を行わなくてよい。封止部１５０７及び１５０８に関連付けられた領域では、薄膜１５３０が剛体フレーム１５０１に仮留めされるか一時的に結合されるように、副溶着レベルの加熱が行われてよい。これらの封止部は、封止部に圧力がかかっている「易剥離封止部」と呼ばれてよく（例えば、封止部１５０７にはリザーバ１５０４内の流体による圧力がかかっている）、これらの封止部はフレーム１５０１から薄膜１５３０を剥がすことが可能である。そのような状況下では、流体が封止部を通って流れることが可能であってよい。これらの易剥離封止部はもろくてよく、封止部のところで流体経路を閉じる為には、例えば、封止部の場所で薄膜１５３０に圧力をかけて、壊れた封止部１５０７又は１５０８を通る流体流を止めればよい。

【0107】

カートリッジ１５００は、チャネル１５１６及び１５１７内にそれぞれ配置される封止部１５１８及び１５１９を含んでもよい。封止部１５１８及び１５１９は、リザーバ１５０４及び１５０５にプリロードされた流体又は他の材料が、例えば、カートリッジから漏れたり、周囲環境によって汚染されたりするのを防ぐことが可能である。

【0108】

図１７Ａは、開示される一例示的実施形態によるカートリッジ１７００を示す。図１７Ａに示されるように、カートリッジ１７００は、第１の入口又は開口部１７０１、第１のリザーバ１７０２、第２のリザーバ１０３、第２の入口又は開口部１７０４、第３のリザーバ１７０５、及び第４のリザーバ１７０６を含む。入口１７０１は第１のリザーバ１７０２に関連付けられており、入口１７０４は第３のリザーバ１７０５に関連付けられている。このカートリッジ例は更に、第１の封止部１７０７、第２の封止部１７０８、及び第３の封止部１７０９を含む。封止部のうちのいずれか又は全てが、上述のような「易剥離封止部」として作られてよい。図１７に示されるように、第１の流路が、第１及び第２のリザーバ１７０２及び１７０３、流体チャネル１７２０、及び第１の封止部１７０７にわたって形成されている。第２の流路が、第３及び第４のリザーバ１７０５及び１７０６、流体チャネル１７２１、第２の封止部１７０８、及び第３の封止部１７０９にわたって形成されている。

【0109】

第１の流路は、血液又は流体試料を第１の試薬と混合するように構成されてよく、第２の流路は、血液又は流体試料を第２の試薬と混合するように構成されてよい。試薬は、リザーバにプリロードされ、封止されてよい。或いは、試薬は、カートリッジの入口からリザーバに注入されてよい。試薬は、白血球染色剤（例えば、酸性染色剤及びアルカリ性染色剤）、溶解剤、バイオマーカ、及び流体形態の少なくとも１つの高分子量ポリマーのうちの少なくとも１つを含んでよい。リザーバのうちの１つ以上が加圧されると、対応する封止部が開かれて、リザーバ内の全ての流体がそれぞれの流路に沿って流れることが可能になってよい。

【0110】

カートリッジ１７００は、緩衝コンパートメント１７１０を含んでもよい。緩衝コンパートメント１７１０は、試料流体調製リザーバ（例えば、リザーバ１７０２及び１７０３）と、分析セグメントにつながっている流体出口１７１２との間の流路内に含まれてよい。実施形態によっては、出口１７１２のところに管１７１１が設けられてよく、管１７１１は試料流体又はその派生物を１つ以上の分析セグメントに運ぶ。実施形態によっては、緩衝コンパートメント１７１０は、カートリッジ１７００が運用されるまでは流体がないままであってよい。試料流体が（例えば、入口１７０１及び／又は１７０４から）カートリッジ１７００に受け入れられると、試料流体は、リザーバ１７０２及び１７０３を含む調製部に渡されて、上述のいずれかの調製プロセスに従って、分析の為に調製されてよい。

【0111】

実施形態によっては、試料流体（又はその派生物）が調製されて分析可能になると、試料流体／試料流体派生物は、分析前に緩衝コンパートメント１７１０に渡されてよい。緩衝コンパートメント１７１０は、リザーバを含んでよく、カートリッジ１７００内での、流体の分析前の一時的な保持場所として動作してよい。実施形態によっては、緩衝コンパートメント１７１０に入る流量が、緩衝コンパートメント１７１０から出る流量を超える可能性があるときに、緩衝コンパートメント１７１０に流体が集まる。又、実施形態によっては、緩衝コンパートメント１７１０は、緩衝コンパートメントから出る流体流量が、緩衝コンパートメント１７１０に入る流量と等しいか、場合によってはその流量を超える場合に、流体のパススルーチャンバとして動作してよい。

【0112】

緩衝コンパートメント１７１０に渡される流体の量は、任意の適切な方法で制御されてよい。実施形態によっては、調製済み試料流体をリザーバ１７０２／１７０３から緩衝コンパートメント１７１０に渡すことは、（例えば、閾値を超える圧力を封止部にかけること、又は封止部１７０７に関連付けられた物理的な障害物を解放又は除去すること、又は他の任意の開く方法により）封止部１７０７を開き、所望の量の調製済み流体を緩衝コンパートメント１７１０に計量しながら供給することによって行われてよい。所定量の調製済み流体を緩衝コンパートメント１７１０に渡すためには、例えば、リザーバ１７０２及び／又は１７０３の各部分を所定量だけ、且つ／又は所定の速度でへこませる１つ以上のステッパモータが使用されてよい。

【0113】

緩衝コンパートメント１７１０に渡された流体は、任意の適切な方法で、分析の為に緩衝コンパートメント１７１０から引き出されてよい。例えば、実施形態によっては、流体を緩衝コンパートメント１７１０から流し出す為に、管１７１１から出口１７１２に真空がかけられてよい。分析の為に所定量の流体を緩衝コンパートメント１７１０から弾き出す為には、（例えば、ステッパモータ、プランジャ、流量制御封止部などを含む）計量しながら供給する方法が使用されてよい。

【0114】

緩衝コンパートメント１７１０は、特定の構成の構造に応じて、又は特定の動作方式に基づいて、特定の性能特性を提供してよい。例えば、動作中の緩衝コンパートメント１７１０は、流体に対してコンデンサのように動作することが可能であり、流体の分析の前に流体流を緩衝することが可能である。緩衝コンパートメント１７１０は、分析対象の流体中に存在する泡の量を減らすことに役立ちうる。実施形態によっては、分析の為に緩衝コンパートメント１７１０から引き出される流体は、緩衝コンパートメント１７１０のうちの、緩衝コンパートメント１７１０の流体レベル線の下にある領域から引き出されてよい。緩衝コンパートメント１７１０に渡される流体にある（例えば、調製部の１つ以上の構成要素を通る調製済み流体の流れに起因する）泡は、緩衝コンパートメント１７１０内の流体の表面にたまりがちな場合がある。緩衝コンパートメント１７１０の流体レベル線より下から流体を引き出すことにより、そのような泡は緩衝コンパートメント１７１０内に残る可能性があり、分析の為に緩衝コンパートメント１７１０から引き出された流体は、泡がない可能性があるか、単位体積当たりに含まれる泡が少なくとも、緩衝コンパートメント１７１０にとどまる流体の総量より少ない可能性がある。更に、緩衝コンパートメント１７１０は、分析の為の所望の流体流を与える為に、封止部１７０７の動作特性を制御することに関連付けられる複雑さを避けることが可能である。実施形態によっては、緩衝コンパートメント１７１０に渡される流体の量は、流体の量を超える可能性がある。

【0115】

図１７Ｂ及び図１７Ｃは、開示される一例示的実施形態によるカートリッジ１９００の斜視図である。図１７Ｂは、カートリッジ１９００の組立図を示し、図１７Ｃは、カートリッジ１９００の分解図を示す。カートリッジ１９００は、調製部１９０１及び分析部１９０２を含んでよい。図１７Ｃに示されるように、カートリッジ１９００は、剛体フレーム又は剛体部１９１０を含んでよい。剛体部１９１０は、（例えば、モールディング又は他の任意の適切な方法により）２部構造として作られてよい。図示されるように、剛体フレーム１９１０は、上部部分１９１０が下部部分１９１２と嵌まり合い、結合されるように構成されてよい。

【0116】

実施形態によっては、剛体部１９１０は、１つ以上の入口１９２０を含んでよく、これらはそれぞれが、大量の試料流体を収容する毛細管などの流体試料採取器を受け取り、支持し、且つ／又は位置合わせするように構成されてよい。カートリッジ１９００内の流体流路を確立する為に、様々な流路が、剛体部１９１０の中に向かって、又は剛体部１９１０上に作られてよい。例えば、図１７Ａのカートリッジに関して上述された流路のいずれか又は全てが、図１７Ｃの２部剛体フレーム１９１０に含まれてもよい。

【0117】

カートリッジ１９００は、図１７Ｃに示された２部剛体フレーム１９１０とともに作られるばかりでなく、２つ以上の可撓シート材とともに作られてもよい。例えば、カートリッジ１９００は、第１のシート１９７０及び第２のシート１９８０を含んでよい。実施形態によっては、シート層１９７０及び１９８０は、可撓材料（例えば、ポリマー又は他の任意の適切な弾性材料）を含んでよく、カートリッジ１９００の組み立て中に互いに結合されてよい。可撓材料を互いに結合させる為に任意の適切な方法が用いられてよい。実施形態によっては、層１９７０及び１９８０の様々な領域が、様々な結合強度で互いに結合されてよい。そのような構成は、例えば、特定の領域を永続的又は半永続的に互いに結合させ、他の領域をより一時的に互いに結合させることに有用であろう。例えば、一部の領域ではもろい封止部が形成されてよく、これは、層１９７０と層１９８０との間に、互いに剥がれてその封止部を開くことが可能な一時的結合を形成することにより行われる。

【0118】

層１９７０と層１９８０とを互いに結合させる為に、様々な機構が用いられてよい。例えば、接着剤が使用されてよい。領域１９８４のような、永続的又は半永続的な結合が必要とされる一部の領域では、適切な接着剤を使用して、それらの領域の層１９７０と層１９８０とを永続的又は半永続的に互いに結合させてよい。同様に、領域１９８５のような、もろい封止部を形成する為に結合が一時的であればよい別の領域では、別の接着剤（例えば、一時的な剥がせる結合しか提供しない接着剤）が使用されてよい。

【0119】

そのような結合は、溶着によって達成されてもよい。例えば、実施形態によっては、電極を使用して、層１９７０と層１９８０との間にスポット溶着を形成してよい。そのような実施形態では、それら２層間の結合強度は、個々の領域におけるスポット溶着の密度及び／又は形状に依存してよい。従って、領域１９８４のような、高い結合強度が必要とされるであろう領域では、領域１９８５のような、一時的な剥がせる結合を与える為に低密度のスポット溶着が行われてよい領域に比べて、高密度のスポット溶着が行われてよい。

【0120】

層１９７０と層１９８０は、他の機構で互いに結合されてもよい。例えば、層１９７０及び１９８０のそれぞれは２つのサブ薄膜を含んでよく、例えば、第１のサブ薄膜は融解温度又は結合温度が低く、これに比べて、第２のサブ薄膜は融解温度又は結合温度が高い。層１９７０及び１９８０は、層１９７０の第１のサブ薄膜が層１９８０の第１のサブ薄膜との境界面を形成し、層１９７０及び１９８０のそれぞれの第２のサブ薄膜が互いに接触しないように、結合時に方向づけられるように形成されてよい。領域１９８５のような特定領域内のもろい封止場所において一時的な剥がせる結合を形成する場合は、第１のサブ薄膜同士が結合するように、低温（例えば、約１００℃から約１３０℃の範囲の低温）がかけられてよい。この領域の結合された構造は、後で互いに剥がすことが可能であり、これは、結合された第１のサブ薄膜同士を分離すること、又は結合された第１のサブ薄膜同士によって形成された構造を引き裂くことによって行われる。領域１９８４などにおいて永続的又は半永続的な結合を形成する場合は、高温（例えば、約１４０℃から約１８０℃の範囲の高温）がかけられてよい。そのような温度は、第１のサブ薄膜同士を融解させ、且つ／又は結合される領域から流出させることが可能であり、これによって、層１９７０及び１９８０の第２のサブ薄膜同士が接触して永続的又は半永続的結合を形成することが可能になる。このような、接着剤、スポット溶着、及び／又は多層の温度依存結合構造をはじめとする結合方法は、本明細書に記載のいずれのカートリッジと併用されてもよい。

【0121】

層１９７０及び１９８０は、層１９７０及び１９８０を互いに結合させたときに流路、リザーバ、封止部などを実現する様々な構造を含むように事前作成又は形成されてよい。例えば、層１９７０及び１９８０は、互いに結合された時点でリザーバ１９４０を形成してよい。これらのリザーバは可撓であってよく、従って、加圧に応じて変形可能（即ち、「加圧可能」）であってよい。同様に、層１９７０及び１９８０は一緒に、もろい封止部を形成してよく、例えば、リザーバ間、コンパートメント間などの流路に封止部を形成してよい。そのようなもろい封止部として、図１７Ｃに示されるような、領域１９８５の封止部などがあってよい。結合された層１９７０及び１９８０は、緩衝コンパートメント１９６０などの別の構造を形成してよい。

【0122】

活性化装置
図１８は、開示される例示的実施形態による、分析システムから抜き出された内部構成要素の概略斜視図を示す。図３に関して既に言及されたように、且つ図１８に更に示されるように、カートリッジ２０４に含まれる試料を調製するにあたっては、活性化装置２４が、カートリッジ２０４の１つ以上のセクションと相互作用することにより、流体試料を分析の為に調製してよい。実施形態によっては、カートリッジ活性化装置２４は、モータ１８０１、ベルト１８０２、及び歯車装置１８０３によって回転する回転カムシャフト３３に組み込まれた１つ以上のカム３２を含んでよく、これは、カートリッジの各セクションを加圧することにより、分析の為の流体試料の調製、混合、移動、分散などを行う為である（加圧は、カートリッジの各セクションに接触することによって直接行われるか、カートリッジと接触する１つ以上のピストン１８０４と相互作用することによって間接的に行われる）。活性化装置２４に含まれてよい構成要素の数は、記載のカム、カムシャフト、モータ、ベルト、ピストン、及び歯車装置の数より多くても少なくてもよい。

【0123】

カム３２及び／又はピストン１８０４は、流体試料を分析の為に調製すること、カートリッジ２０４の各部分にある流体を移送すること、封止部を開くことなどの為に、カートリッジ２０４の任意の適切な部分と相互作用するように構成されてよい。例えば、カム及び／又はピストン１８０４は、カートリッジ２０４の様々な実施形態のいずれかに関して上述された加圧可能部分、リザーバ、緩衝チャンバ、コンパートメント、流体チャネルなどのいずれかと相互作用してよい。例えば、図１８に示されるように、カムシャフト３３が回転することによって、カム３２が回転することが可能である。カム３２の外形が様々な形状であることにより（例えば、カムシャフト３３の周囲に半径方向に分散する様々な形状のローブであることにより）、カム３２は、多様なタイミングでピストン１８０４を加圧して押し下げることが可能である。これらのカムローブは、例えば、ピストンが、隣接する流体リザーバを上述のように、交互に加圧するように配列されてよく、これによって、流体がリザーバ間を行ったり来たりする。

【0124】

以下の説明では、カム３２、カムシャフト３３、ピストン１８０４を含む活性化装置２４の様々な構成、並びに活性化装置２４がカートリッジ２０４の各区画と相互作用する様子についての更なる詳細を示す。本開示の目的上、カム３２は、いかなる特定の構造又は構成にも限定されない。カム３２は、単体要素を含んでよく、或いは、異なる複数の構成要素を集めて組み立てたものを含んでよい。カム３２は、任意の適切な厚さ、及び任意の適切な構成のローブを有してよい。更に、任意の数のカムシャフト３３が使用されてよい（例えば、１つ、２つ、３つ、又はそれ以上のシャフトが使用されてよい）。更に、モータ１８０１（又は他の任意の活性化装置２４用駆動装置）が、カムシャフト３３に直接接続されてよく、或いは、（図１８に示されるように）歯車装置、ベルトなどを介してカムシャフト３３に間接的に接続されてよい。活性化装置駆動機構（例えば、モータ１８０１）は、所望の活性化運動（例えば、シャフトの回転）を引き起こすことに適する任意の駆動機構を含んでよい。駆動機構は、回転機構を固定又は可変の速度で駆動するように構成されてよく、運転中に速度及び／又は回転方向を変更することが可能である。制御装置２０が、個々のカートリッジ構成に適合する所定のパターンに従って、モータ１８０１がカムシャフト３３を回転させるように、モータ１８０１を制御してよい。

【0125】

図１９を参照すると、所定のパターンに従ってカムシャフト３３を駆動することと、加圧可能要素（例えば、リザーバ８０１及び８０２（図９）の全て又は一部を覆うか、それ自体で構成する要素）を含む特定のカートリッジ２０４との組み合わせの結果として、カム３２の動きに応じてタイミング調節された、加圧可能要素の加圧及び解放が行われる。例えば、図１９に示されるように、カム３２Ａが有するローブ（又はノード）は、ピストン１８０４Ａに接触して、ピストン１８０４Ａが、リザーバ８０１に関連付けられた加圧可能要素を部分的に押し下げることを引き起こす。カム３２Ｂは、カム３２Ａと同様の外形を有するが、回転位置が異なる。その結果、カム３２Ｂの長いローブは、まだピストン１８０４Ｂと接触していない。カム３２Ｂがピストン１８０４Ｂと接触するほどにカムシャフト３３が回転したときには（これにより、ピストン１８０４が下降して、リザーバ８０２に関連付けられた加圧可能要素を加圧する）、カム３２Ａは、ピストン１８０４Ａと接触しなくなるように回転している。従って、カムシャフト３３の回転が続くことにより、リザーバ８０１及び８０２に関連付けられた加圧可能要素の周期的且つ順次的な加圧が行われ、カム３２Ａ及び３２Ｂが回転を周期的に繰り返すと、流体がリザーバ８０１とリザーバ８０２の間を行ったり来たりすることが可能である。もちろん、図１９に示された配置は一例に過ぎない。含まれるカムは、これより多くても少なくてもよい。含まれるピストンは、これより多くても少なくてもよく（ゼロであってもよく）、活性化装置２４は、カートリッジ２０４に関連付けられた任意の数の別々の構造物を押し下げるか、これらと相互作用するように構成されてよい。更に、カム３２は、任意の適切な外形を有してよい。実施形態によっては、図１９に示されるように、カム３２はいずれも単一ローブ（ノード）を含んでよい。又、実施形態によっては、カム３２はいずれも、図２０に示されるように、半径方向の様々な場所に配置された複数のローブ（ノード）を含んでよい。活性化装置２４内の複数のカム３２が、同一又は同等の幅を有するように構成されてよい。又、実施形態によっては、カム３２は様々な幅であってよい。

【0126】

リザーバ８０１及び８０２に関連付けられた加圧可能要素にかけられる圧力を引き起こすことに加えて、カム３２Ａ及び３２Ｂは、カートリッジ２０４の別の場所への圧力を引き起こすように構成されてよい。例えば、実施形態によっては、カムは、カートリッジ２０４に関連付けられた１つ以上の流体導管にかけられる圧力を引き起こしてよい。そのような圧力下では、そのような流体導管は、カートリッジ２０４の２つ以上の領域の間で流体が流れることを抑えるか阻止する為に、挟みつぶされて閉じることが可能である。

【0127】

圧力図が、カムのノード構成に基づいてカムに関連付けられてよい。そのような図は、カムの回転時にカムのノードによって加圧可能要素にかけられる圧力の変化を反映することが可能である。そのような定性的な圧力図を、図２１に示す。これは、１回転周期（３６０度）にわたってカム３２から加圧可能要素にかかる圧力を概略的且つ定性的に表現したものである。図２１の圧力図は、カム２１の回転によって引き起こされる３つの圧力段階を含んでおり、それらは圧力漸増段階２１０１、圧力滞留段階２１０２、及び圧力漸減段階２１０３である。漸増段階の勾配の絶対値は、漸減段階の勾配の絶対値と必ずしも同等ではなく、カム３２のローブ２１０５の外形に依存する。上述のように、活性化装置２４に含まれるカム３２はいずれも、カートリッジ２０４の１つ以上の特定の場所で（例えば、リザーバ８０１及び８０１に関連付けられた加圧可能部材の場所で）所望の圧力特性を実現する為に、任意の所望のカム外形（例えば、ローブ形状、ローブ数、ローブ振幅、カム幅など）により構成されてよい。

【0128】

カートリッジ２０４の加圧可能要素に圧力をかける為にフル３６０度周期にわたってカム３２を回転させることに加えて、カムシャフト３３は、より限られた角度範囲で回転してよい。例えば、実施形態によっては、カムシャフト３３の回転によって所望の圧力特性が得られることが可能であり、従って、カム３２は、フル３６０度範囲の一部分（例えば、±１０度の範囲、±２０度の範囲、又はこれより大きいか小さい範囲）にわたって行ったり来たりする。

【0129】

位置決め装置
上述のように、且つ図３を再度参照すると、システム１０１は位置決め装置２６を含んでもよい。位置決め装置２６は、流体分析器２２に含まれる分析構成要素に対する（例えば、カートリッジ２０４上の）調製済み試料の位置を制御する様々な構成要素を含んでよい。例えば、実施形態によっては、位置決め装置２６は、シャフト３６を介してステージ３５につながれたモータ３４（又は他の適切なタイプのアクチュエータ）を含んでよい。モータ３４は、ステージ３５を移動させる為にシャフト３６を回転させるか他の方法で動かすことに使用されてよく、分析中はステージ３５の上にカートリッジ２０４が保持されてよい。ステージ３５は傾斜レール３７に乗せられてよく、（傾斜レール３７と平行に延びてよい）シャフト３６を動かすことにより、ステージ３５を傾斜レール３７上で引き上げたり、ステージ３５を傾斜レール３７上で押し下げたりすることが可能である。レール３７に沿って動かした結果として、ステージ３５は、流体分析器２２に対して、Ｘ方向及びＺ方向の両方に同時に動くことが可能である。図３に示されるように、Ｘ軸は、流体分析器２２の分析軸２７にほぼ直交する方向に延び、Ｚ軸は、流体分析器２２の分析軸にほぼ平行な方向に延びる。場合によっては、例えば、流体分析器２２がカメラなどの画像化装置を含む場合には、分析軸２７は画像化装置の光軸に対応してよい。ステージ３５を動かす為に位置決め装置２６に含まれる構成要素は、本明細書に記載のモータ及びシャフトより多くても少なくてもよい。

【0130】

傾斜レール３７に沿ってステージ３５を動かすことにより、ステージ３５に乗っているか保持されているカートリッジ２０４を同様に動かすことが可能である。実施形態によっては、ステージ３５は、流体分析器２２の分析軸２７（及びＺ方向）にほぼ垂直であって、Ｘ方向にほぼ平行である上面（又は試料支持面）により構成されてよい（図３を参照）。従って、実施形態によっては、カートリッジ２０４がステージ３５上に置かれる場合、カートリッジ２０４は、カートリッジ２０４の分析領域（例えば、マイクロチャネル１００３）がＸ方向に、且つ分析軸２７に垂直な方向に延びるように配置されてよい。

【0131】

図３に示されるように、傾斜レール３７は、Ｘ方向に関連して含まれてよい。従って、ステージ３５を傾斜レール３７に沿って動かすことにより、カートリッジ２０４を分析装置２２に対してＸ方向及びＺ方向の両方に平行移動させることが可能である。言い換えると、ステージ３５を傾斜レール３７に沿って動かすことにより、ステージ３５／カートリッジ２０４の（分析軸２７に垂直な）Ｘ方向の第１の動き成分と、ステージ３５／カートリッジ２０４の（分析軸２７に平行な）Ｚ方向の第２の動き成分と、が得られる。分析軸２７に平行なＺ方向に動かした結果として、カートリッジ２０４上の調製済み試料の少なくとも一部に、流体分析器２２の分析構成要素の焦点を合わせることが可能である。流体分析器２２が１つ以上の画像化装置を含む実施形態では、そのような焦点は、光学的焦点を含んでよい。

【0132】

ステージ３５を傾斜レール３７に沿って動かす為に、位置決め装置２６において、任意の適切なタイプの移動機構が使用されてよい。実施形態によっては、位置決め装置２６はモータ３４を含んでよい。場合によっては、モータ３４は、精度及び再現性という利点をもたらしうるステッパモータなどであってよい。サーボモータ、ＤＣモータエンコーダなどのような別のタイプの移動装置も使用されてよい。前述のように、モータ３４はシャフト３６と（直接、又は１つ以上の結合部品を介して間接的に）連結されてよく、そのシャフト３６はステージ３５と（直接、又は１つ以上の結合部品を介して間接的に）連結されてよい。実施形態によっては、シャフト３６は、例えば、ねじ又はねじ式部品により、ステージ３５と接続されてよい。そのような実施形態では、（例えば、シャフト３６上のねじが、これと対応する、ステージ３５又はステージ３５に関連付けられた構成要素に含まれるねじと相互作用することにより）ステージ３５を傾斜レール３７に沿って所望の量だけ平行移動させる為に、モータ３４がシャフト３６を所望の回転角度にわたって回転させてよい。

【0133】

このような構成は、試料の焦点合わせの精密な制御を、同等に精密なモータを必要とせずに行うという利点を提供しうる。例えば、モータ又は他のタイプのアクチュエータが試料を画像化装置の光軸に沿って直接動かすことによって画像化装置の焦点を試料に合わせる実施形態では、焦点調節の精度は、モータ又はアクチュエータが提供する精度に依存することになる。ミクロン又はサブミクロンの分解能が望ましいであろう用途においては、その必要なレベルの精度を実現するモータ又はアクチュエータは高くつく可能性がある。

【0134】

しかしながら、本開示の実施形態では、ミクロン又はサブミクロンの分解能は、別の方法ではそのような分解能を実現することが不可能であろうモータ又はアクチュエータが、試料を分析装置２２の光軸又は分析軸に沿って直接動かすように構成されていれば、達成可能である。例えば、本開示の傾斜レール構成を使用すると、傾斜レール３７に沿うステージ３５の平行移動が、（図３に示されるＸ方向に）Ｒｍｍの水平移動を引き起こすのに十分であれば、Ｚ方向（図３）にはＲ×Ｓｍｍの移動を引き起こす（但し、Ｓは、傾斜レールに関連付けられた勾配比である）。例えば、直線レール３７が１／１０の勾配比（Ｓ）で構成されている場合、傾斜レール３７に沿うステージ３５の平行移動が、Ｘ方向に６ミクロンの水平移動（Ｒ）を引き起こすのに十分であれば、Ｚ方向には０．６ミクロンの移動を引き起こす。従って、傾斜レールの勾配を活用することにより、実効的な垂直方向の焦点合わせ精度を、モータ又は他のアクチュエータの精度に対して大幅に（例えば、２倍、５倍、１０倍、更にはそれ以上に）高めることが可能である。

【0135】

本開示のシステムでは、焦点合わせに使用される、Ｚ軸に沿う移動に加えて、Ｘ軸に沿う移動が結果として生じうるが、そのような水平方向の平行移動は、多くの用途においては重要ではないと考えられる。例えば、実施形態によっては、カートリッジ２０４上の流体検査領域は、（図１１、図１３、図１４Ａ、又は図１４Ｂに示されたように）マイクロチャネル１００３を含んでよい。上述の粘弾性焦点合わせ技術を用いると、粘弾性媒体中に懸濁していてマイクロチャネル１００３を流れる細胞又は粒子（例えば、長さが１００ミクロン超であり、少なくとも１つの断面寸法が１００ミクロン未満（例えば、５ミクロンから１００ミクロンの間）である細胞又は粒子）を物理的に焦点合わせさせること、又は単一平面状に並べることが可能である。細胞が単一平面に流れ込む構成は、例えば、流れている細胞の画像を分析装置２２に関連付けられたカメラで取得することを容易にすることが可能である。そのような画像を分析することにより、細胞計数を実施することが可能である。

【0136】

分析対象の粒子又は細胞をマイクロチャネルに沿って流すことにより、上述の焦点合わせ構成を使用しやすくすることも可能である。例えば、流れている細胞は、マイクロチャネル１００３に沿って延びる平面において物理的に焦点合わせされることが可能である為、流れている細胞が適切に配列されている、マイクロチャネルの長さ方向のどの場所においても細胞の分析を実施することが可能である。例えば、実施形態によっては、マイクロチャネルは、幅が約１ｍｍ、深さが約４０ミクロン、長さが約２０ｍｍであってよい（もちろん、他の任意の適切な寸法が使用されてもよく、特に粘弾性焦点合わせの効果が考慮されていれば他の任意の適切な寸法が使用されてよい）。細胞又は粒子は、マイクロチャネル１００３に入った後、マイクロチャネルに入ってからの短い距離の間に（例えば、粘着性弾性焦点合わせにより）並べられる。例えば、実施形態によっては、細胞又は粒子の物理的な焦点合わせは、マイクロチャネルの入口から５ｍｍ以下又は３ｍｍ以下の間に行われることが可能であり、それらは、マイクロチャネルの残りの長さにわたって、焦点合わせされた状態のままで流れることが可能である。焦点合わせされた細胞は、マイクロチャネル１００３の底部（そこでのマイクロチャネルの深さは４０ミクロンである）の上方約２０ミクロンの平面として並べられてよい。細胞又は粒子を検査する場合、分析装置２２は、分析対象の細胞又は粒子が分析に適する配列を示す、検査領域（例えば、マイクロチャネル）に沿う任意の場所に配置されてよい。既述の粘弾性焦点合わせの例では、（例えば、カメラ又は他のタイプの画像化装置を含む）分析装置２２は、カメラ又は画像化装置の視野が、分析対象の細胞又は流体が単一平面状に粘弾性焦点合わせされている領域と重なるような、マイクロチャネル１００３に沿う任意の場所に配置されてよい。例えば、視野がおよそ０．３ｍｍ×０．３ｍｍであるとすると、マイクロチャネルに沿う、細胞又は粒子が粘弾性焦点合わせされている任意の場所で、焦点合わせされた細胞又は粒子の画像を取得することが可能である。これは、チャネルの幅が１ｍｍ以内である任意の場所であって、チャネル入口の約３ｍｍ下流からチャネル出口にかけての任意の場所である領域を含んでよく、これは、上述の例では、入口から約２０ｍｍである。細胞又は粒子は流れていると考えられる為、画像ごとにキャプチャされた細胞が、流れの結果として何らかの形で変化しているであろうことから、マイクロチャネルに沿う様々な場所で画像を収集することは重要ではないと考えられる。

【0137】

この、適切な分析箇所を見つける上での柔軟性は、垂直方向（Ｚ方向）の焦点合わせの為の移動とともに少なくとも幾らかの水平方向（Ｘ方向）の平行移動を含んでよい上述の焦点合わせシステムと親和性がある。場合によっては、ステージ３５の、傾斜レール３７に沿う水平方向の移動方向は、カートリッジ２０４上に含まれるマイクロチャネル又は他の検査領域と位置合わせされてよい。従って、ステージ３５が傾斜レール３７に沿って平行移動するにつれて、分析装置２２は、マイクロチャネル又は他の検査領域の経路をたどることが可能である。一具体例では、分析装置２２に対してステージ３５及びカートリッジ２０４が傾斜レール３７に沿って動くと、幅１ｍｍのマイクロチャネル１００３の５ｍｍの長さにわたって視野０．３ｍｍ×０．３ｍｍの画像を取得することが可能である。傾斜レール３７の勾配比が１／１０であるとすると、マイクロチャネル１００３に沿う画像キャプチャゾーンが５ｍｍあれば、最大５００ミクロンのＺ方向移動が可能であることになり、これは、（例えば約３０〜４０ミクロンの）全マイクロチャネル深さ又は実質的にこれを超える範囲にわたる任意の場所での光学的焦点合わせを可能にするのに十分すぎるであろう。

【0138】

本開示の実施形態は、自動焦点合わせ機能を含んでもよい。例えば、分析装置２２がカメラ又は画像化装置を含む場合、位置決め装置２６は、制御装置２０によって制御されて、分析対象の流体の関心領域に対して、分析装置２２に関連付けられた画像化構成要素の光学的焦点合わせを行う自動焦点合わせプロセスの一環としてステージ３５を自動的に移動させてよい。実施形態によっては、制御装置２０は、マイクロチャネル１００３内で細胞の粘弾性焦点合わせされた領域を見つけることと、光学的焦点合わせを達成することとを同時に、分析装置２２の画像化構成要素に行わせてよい。

【0139】

自動焦点合わせプロセスは、分析対象の細胞又は粒子に対して所望のレベルの焦点合わせを達成する為の任意の適切なプロセスに従って進められてよい。実施形態によっては、自動焦点合わせプロセスは、（ステージ３５を傾斜レール３７に沿って平行移動させて）Ｚ軸に沿う一連の位置群において分析装置２２で画像を収集することによって進められてよい。例えば、ステージがＺ方向の１００ミクロン（又は他の任意の適切な距離）の範囲にわたって動くように、ステージ３５を傾斜レール３７に沿って平行移動させてよい。画像の取得は、Ｚ方向の２ミクロンごとに行われてよい（又は、レールに沿う任意の所定の距離間隔、又は他の任意の適切な間隔で行われてよい）。様々なＺ方向位置で収集された画像を（例えば、制御装置２０により）分析することによって、関心対象の細胞又は粒子に関する焦点のレベル又は品質を決定してよい。実施形態によっては、分析は、特定のＺ方向位置における焦点品質を表しうる数学的尺度（例えば、空間周波数分析）の評価を含んでよい。実施形態によっては、空間周波数が高いほど、焦点品質が高いことを意味してよく、空間周波数が低いほど、焦点品質が低いことを意味してよい。様々なＺ方向位置／レール位置にわたるスキャン、並びにそこでキャプチャされた画像の分析に基づいて、最高品質が観測された焦点に対応する位置（例えば、ターゲット位置）を特定することが可能である。所望の流体分析（例えば、細胞計数など）を実施する為に、制御装置２０は、観測された最高焦点品質に対応する位置として特定されたターゲット位置にステージ３５を再配置してよい。

【0140】

更に、単純に、観測された最高焦点品質を有する位置として最初に特定されたターゲット位置にステージを動かして、その位置で流体分析を実施することの代わりに、１回以上の後続スキャンを実施してよい。例えば、様々なＺ方向位置にわたる１回目のスキャンの後に１回以上の更なるスキャンを実施してよく、例えば、既に特定された最高焦点品質のターゲット位置の周辺でＺ方向の動きをだんだん細かくしてスキャンを実施してよい。これは、関心対象の細胞又は流体に対する焦点のレベルをより高める為である。後続スキャンを行うごとに、新たなターゲット位置を特定することが可能である。そのような後続スキャンは、例えば、１．５ミクロン、１ミクロン、又は０．５ミクロン以下のＺ方向ステップを含んでよい。

【0141】

この、様々なＺ方向位置にわたる複数回のスキャンを伴う反復式自動焦点合わせアプローチに加えて、又はこのアプローチの代替として、制御装置２０は、Ｚ方向位置の１回のスキャンに基づいて、最高焦点品質をもたらすことが期待されるＺ方向位置を計算することも可能である。例えば、そのようなプロセスでは、自動焦点合わせプロセスは、（ステージ３５を傾斜レール３７に沿って平行移動させて）Ｚ軸に沿う一連の位置群において分析装置２２で画像を収集することによって進められてよい。様々なＺ方向位置／レール位置で収集された画像を（例えば、制御装置２０により）分析することによって、関心対象の細胞又は粒子に関する焦点のレベル又は品質を決定してよい。様々なＺ方向位置／レール位置における焦点品質レベルを使用して、最高焦点品質のＺ方向位置／位置を予測することが可能である。例えば、制御装置２０は、観測された焦点品質値に基づいて最高焦点品質のＺ方向位置／レール位置（例えば、ターゲット位置）を外挿してよく、曲線当てはめ法、又は他の任意の適切なタイプの計算により、最高焦点品質をもたらすことが期待されるＺ方向位置を予測してよい。このターゲット位置が特定されたら、制御装置２０は、その計算されたターゲット位置にステージが配置されるように、ステージ３５を傾斜レール３７に沿って再配置してよい。

【0142】

なお、（観測されたものであれ計算されたものであれ）最高焦点品質をもたらす位置として特定されたＺ方向位置は、分析装置２２と、カートリッジ２０４、ステージ３５、又は分析対象の細胞との間のどの特定の距離にも、対応してもしなくてもよい。むしろ、場合によっては、最高焦点品質をもたらす位置として特定されたＺ方向位置は、位置決めシステム２６の動作に対して制御装置２０によって追跡される値にのみ対応してよい。言い換えると、制御装置２６は、分析装置のいずれかの部分とカートリッジ又はカートリッジに収容された流体のいずれかの部分との間のどの実際の垂直方向距離Ｚも特定しなくてよい。むしろ、制御装置２０は、モータ３４の位置を追跡し、これを、観測された焦点品質値を追跡する為のベースとして使用してよい。しかしながら、一意の各モータ位置は、例えば、カートリッジ２０４の一意のＺ方向位置に対応してよい為、本開示における追跡されたＺ方向位置、特定されたＺ方向位置などへの参照は全て、モータ位置の追跡、特定などを行うことと同義であると理解されるべきであり、或いは、他の任意の量制御装置２０が、それらを、傾斜レール３７に沿うステージ３５の移動にインデックスを付ける為に使用してよい。例えば、モータ３４の動きは、傾斜レール３７に沿うステージ３５の対応する動きＬを引き起こすことが可能であり、これによって、モータ位置は、傾斜レール３７に沿うステージ３５の位置を特定することを可能にしうる。傾斜レール３７に沿う平行移動Ｌの結果としての、ステージ３５（従って、カートリッジ２０４）のＺ方向の移動は、Ｚ＝Ｌ×ｓｉｎ（α）と表されてよい。傾斜の角度が小さい場合、正接は正弦にほぼ等しく、従って、角度が小さい場合、勾配比Ｓはほぼｓｉｎ（α）である。従って、傾斜の角度が小さい場合、分析軸２７に平行なＺ方向のＺ（ステージ／カートリッジの動き成分）は、傾斜レールに沿う平行移動Ｌに勾配比Ｓを乗じたものにほぼ等しい。

【0143】

実施形態によっては、分析は、特定のＺ方向位置における焦点品質を表しうる適切な数学的尺度（例えば、空間周波数分析）の評価を含んでよい。実施形態によっては、空間周波数が高いほど、焦点品質が高いことを意味してよく、空間周波数が低いほど、焦点品質が低いことを意味してよい。様々なＺ方向位置にわたるスキャン、並びにそこでキャプチャされた画像の分析に基づいて、最高品質の焦点の位置を特定することが可能である。所望の流体分析（例えば、細胞計数など）を実施する為に、制御装置２０は、観測された最高焦点品質に対応する位置として特定された位置にステージ３５を再配置してよい。

【0144】

本開示のシステムは、自動焦点合わせの妥当性を検査するステップを含んでもよい。例えば、上述のように、様々なＺ方向位置／レール位置において観測された焦点品質値に基づいて、ターゲット位置を計算することが可能である。計算されたターゲット位置は、最高品質の焦点を与えることが期待されるＺ方向位置／レール位置に対応すると考えられる。この計算の妥当性を検査する為に、制御装置２０は、所望のＺ方向位置／レール位置にステージ３５を配置し、分析装置２２により画像を収集し、収集された画像を分析し、焦点品質が期待どおりかどうかを判定してよい。

【0145】

本開示のシステムでは、少なくとも幾らかのレベルの機械的分離を実現する為に、特定のシステム同士が関連付けられてよい。例えば、図３及び図１８に示されるように、分析装置２２は、モータ３４及び傾斜レール３７も結合されているフレーム３８にマウント又は結合されてよい。これに対し、ステージ３５及び活性化装置２４は、フレーム３８と結合されない。逆に、これらは両方一緒に、例えば、モータ３４及びシャフト３６の作用により、傾斜レール３７に沿って自由に摺動する。

【0146】

この構成の結果として、活性化装置２４の様々な構成要素の動きの、流体分析に対する潜在的影響を減らすか無くすことが可能である。例えば、ステージ３５と活性化装置２４とを機械的に結合することにより、カム３２及び／又はピストン１８０４の動きが、カートリッジ２０４に下向きの力をかけるように働くことが可能であり、これによってカートリッジ２０４をステージ３５まで平行移動させることが可能である。これに対し、（カム３２及びピストン１８０４を含む）活性化装置はステージ３５と一緒にマウントされている為、カム３２及び／又はピストン１８０４の動きによる力が直線レール３７に伝わることはない。このことは、レールに何らかの力がかかると、レールを損傷したり、レールに沿うステージ３５の動きを妨げたりする潜在的可能性があることから、有利であると言える。更に、カートリッジ／ステージ／活性化装置システムの内部にとどまらない何らかの力があると、カートリッジと分析装置２２との間の相対的な動きを引き起こす可能性があり、従って、カートリッジ２０４内の流体に対する分析装置２２の焦点に影響を及ぼしたり、焦点を変化させたりする可能性があり、これは流体分析の妨げになる可能性がある。

【0147】

当業者であれば明らかなように、本開示の範囲から逸脱しない限り、本開示の流体分析システムにおいて様々な修正や変形が行われてよい。当業者であれば、本明細書に開示の仕様及び実施態様を検討することにより、本開示のシステム及び方法の別の実施形態が明らかであろう。
〔付記１〕
分析対象の流体試料を含む試料ホルダを受け取るように構成されたステージと、
前記分析対象流体試料の少なくとも１つの特性を監視するように構成された流体分析器と、
傾斜レールと、を含み、
前記ステージは、前記試料ホルダを、前記流体分析器の分析軸に沿う第１の動き成分と、同時に、前記流体分析器の前記分析軸に垂直な第２の動き成分とによって動かす為に前記傾斜レールに沿って動くように構成されており、前記第１の動き成分は、前記分析対象流体試料の少なくとも１つの構成要素に対する、前記流体分析器の焦点に作用する、
流体分析システム。
〔付記２〕
回転可能なカムシャフトと、前記カムシャフトに関連付けられた１つ以上のカムと、を含む活性化装置を更に含み、前記１つ以上のカムは、前記カムシャフトが回転したときに、前記試料ホルダに関連付けられた流体の少なくとも幾らかの動きを引き起こすように構成されており、前記活性化装置は、前記ステージと機械的に結合されていて、前記傾斜レールに沿って前記ステージと一緒に動く、付記１に記載の流体分析システム。
〔付記３〕
フレームを更に含み、前記モータ、前記流体分析器、及び前記傾斜レールは前記フレームと機械的に結合される、付記２に記載の流体分析システム。
〔付記４〕
前記活性化装置の、前記流体試料を分析の為に調製する動作を制御するようにプログラムされた制御装置を更に含む、付記２に記載の流体分析システム。
〔付記５〕
前記試料ホルダはカートリッジを含み、前記カートリッジは、前記カートリッジ上で流体導管によってつながれた複数の流体リザーバに関連付けられた少なくとも２つの加圧可能部分を有し、前記流体試料の、分析の為の調製は、前記流体リザーバ間を流体が行ったり来たりするように、前記少なくとも２つの加圧可能部分を前記１つ以上のカムで交互に加圧することを含む、付記２に記載の流体分析システム。
〔付記６〕
前記流体分析器はカメラを含み、前記焦点は光学的焦点である、付記１に記載の流体分析システム。
〔付記７〕
シャフトを介して前記ステージと結合されたモータを更に含み、前記モータの動作によって、前記ステージが前記傾斜レールに沿って動く、付記１に記載の流体分析システム。
〔付記８〕
前記分析対象流体試料の前記少なくとも１つの構成要素に対して、前記流体分析器の自動焦点合わせを行うようにプログラムされた制御装置を更に含む、付記１に記載の流体分析システム。
〔付記９〕
前記制御装置が実施する前記自動焦点合わせは、
前記ステージを、前記傾斜レールに沿って複数の異なる位置まで自動的に動かすことと、
前記複数の異なる位置のそれぞれにおいて、少なくとも１つの焦点品質指標を算出することと、
前記複数の異なる位置における前記算出された焦点品質指標に基づいて、前記傾斜レールに沿う、前記ステージのターゲット位置を特定することと、
前記ステージを前記ターゲット位置まで動かすことと、によって実施される、
付記８に記載の流体分析システム。
〔付記１０〕
前記分析対象流体試料の前記少なくとも１つの構成要素は細胞を含む、付記１に記載の流体分析システム。
〔付記１１〕
前記細胞は、前記試料ホルダに関連付けられたマイクロチャネル内で単一平面状に粘弾性焦点合わせされた細胞を含む、付記１０に記載の流体分析システム。
〔付記１２〕
前記１つ以上のカムは、前記試料ホルダに関連付けられた少なくとも１つの流体導管を挟みつぶして閉じる為に、前記少なくとも１つの流体導管に対して圧力を発生させるように構成されている、付記１に記載の流体分析システム。
〔付記１３〕
前記試料ホルダはマイクロチャネルを含み、前記流体試料の分析時に、前記分析対象流体試料は前記マイクロチャネルに流される、付記１に記載の流体分析システム。
〔付記１４〕
前記流体分析器は、前記粒子及び前記流体試料が、前記試料ホルダ内に配置されたマイクロチャネル内を流れる際に、前記試料ホルダに対する固定位置から、前記分析対象流体試料内の粒子の画像を取得するように構成されている、付記１に記載の流体分析システム。
〔付記１５〕
前記粒子は、前記マイクロチャネル内で単一平面状に粘弾性焦点合わせされた粘弾性焦点合わせ済み粒子である、付記１４に記載の流体分析システム。
〔付記１６〕
流体試料を分析する方法であって、
前記流体試料を含む試料ホルダを、傾斜レールに沿って、前記傾斜レールに沿う複数の異なる位置まで動かすステップであって、前記試料ホルダの前記移動の結果として、前記流体試料の少なくとも１つの特性を監視するように構成された流体分析器の分析軸に沿う、前記試料ホルダの第１の動き成分と、前記分析軸に垂直な、前記試料ホルダの第２の動き成分と、が得られる、前記動かすステップと、
前記傾斜レールに沿う前記複数の異なる位置のそれぞれにおいて画像を取得するステップと、
前記取得された画像を分析して、前記複数の異なる位置のそれぞれにおける少なくとも１つの焦点品質指標を自動的に算出するステップと、
前記複数の異なる位置における前記算出された焦点品質指標に基づいて、前記傾斜レールに沿う、前記試料ホルダのターゲット位置を特定するステップと、
前記試料ホルダを前記ターゲット位置まで動かすステップと、
前記ターゲット位置において前記流体試料を分析するステップと、
を含む方法。
〔付記１７〕
前記ターゲット位置において１つ以上の画像を取得するステップと、
前記ターゲット位置において取得された前記１つ以上の画像の分析に基づいて、前記流体試料中の細胞数を算出するステップと、
を更に含む、付記１６に記載の方法。
〔付記１８〕
前記流体分析器はカメラを含み、前記分析軸は前記カメラの光軸である、付記１６に記載の方法。
〔付記１９〕
モータの影響下で前記傾斜レールに沿って動くように構成されたステージの上に前記試料ホルダを保持するステップと、
前記ステージと一緒に前記傾斜レールに沿って移動する活性化装置を使用して、前記流体試料を分析の為に調製するステップと、
を更に含む、付記１６に記載の方法。
〔付記２０〕
前記活性化装置は、回転可能なカムシャフトと、前記カムシャフトに関連付けられた１つ以上のカムと、を含み、前記１つ以上のカムは、前記カムシャフトが回転したときに、前記試料ホルダに関連付けられた流体の少なくとも幾らかの動きを引き起こすように構成されている、付記１９に記載の方法。
〔付記２１〕
前記活性化装置の、前記流体試料を分析の為に調製する動作を制御するステップを更に含む、付記２０に記載の方法。
〔付記２２〕
前記試料ホルダはカートリッジを含み、前記カートリッジは、前記カートリッジ上で流体導管によってつながれた複数の流体リザーバに関連付けられた少なくとも２つの加圧可能部分を有し、前記流体試料の、分析の為の調製は、前記流体リザーバ間を流体が行ったり来たりするように、前記少なくとも２つの加圧可能部分を前記１つ以上のカムで交互に加圧することを含む、付記２１に記載の方法。
〔付記２３〕
前記試料ホルダはカートリッジを含み、前記カートリッジは、前記カートリッジ上の複数の流体リザーバに関連付けられた少なくとも２つの加圧可能部分を有し、前記複数の流体リザーバは、流体導管によってつながれており、且つ、もろい封止部で封止された共通流体出口に関連付けられており、前記流体試料の、分析の為の調製は、前記もろい封止部を開いて、流体が前記共通流体出口を通って流れることを可能にするのに十分な圧力を、前記もろい封止部に対して発生させる為に、前記少なくとも２つの加圧可能部分を前記１つ以上のカムで同時に加圧することを含む、付記２１に記載の方法。
〔付記２４〕
前記ターゲット位置において前記流体試料を分析する前記ステップは、前記試料ホルダに関連付けられたマイクロチャネル内で単一平面状に粘弾性焦点合わせされた細胞の取得された画像に基づいて細胞数を算出することを含む、付記１６に記載の方法。
〔付記２５〕
分析対象の流体試料を含む試料ホルダを受け取るように構成されたステージと、
回転可能なカムシャフトと、前記カムシャフトに関連付けられた１つ以上のカムと、を含む活性化装置と、を含み、前記１つ以上のカムは、
前記カムシャフトが回転したときに、前記試料ホルダに関連付けられた流体の少なくとも幾らかの動きを引き起こすことと、
前記カムシャフトが回転したときに、前記試料ホルダ上の２つの流体リザーバに関連付けられた加圧可能部分を交互に加圧することにより、前記２つの流体リザーバの間で流体を行ったり来たりさせることと、
前記試料ホルダに関連付けられた少なくとも１つの流体導管を挟みつぶして閉じる為に、前記少なくとも１つの流体導管に対して圧力を発生させることと、を行うように構成されている、
流体分析システム。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】