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(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】
(24)【登録日】2024-07-22
(45)【発行日】2024-07-30
(54)【発明の名称】誘電分光センシング装置及びその使用方法
(51)【国際特許分類】
G01N 22/00 20060101AFI20240723BHJP
【ＦＩ】
G01N22/00 Y
【請求項の数】
13
(21)【出願番号】P 2021522477
(86)(22)【出願日】2019-11-15
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-01-14
(86)【国際出願番号】 US2019061613
(87)【国際公開番号】W WO2020106556
(87)【国際公開日】2020-05-28
【審査請求日】2022-10-20
(31)【優先権主張番号】62/769,617
(32)【優先日】2018-11-20
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/832,933
(32)【優先日】2019-04-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】521167914
【氏名又は名称】ザテック、インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100180079
【弁理士】
【氏名又は名称】亀卦川 巧
(74)【代理人】
【識別番号】230101177
【弁護士】
【氏名又は名称】木下 洋平
(72)【発明者】
【氏名】アーテル、ジョンソン、アール
(72)【発明者】
【氏名】デリンジャー、ショーン
(72)【発明者】
【氏名】ティルク、ジェイスン、グラント
(72)【発明者】
【氏名】ボウル、デイヴィッド、ジェイ
【審査官】吉田 将志
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１７／１２４１０４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特表２０１１－５０８８７２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－０３１１０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－２８１９０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３４６１３１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２０１８－５１２８８２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１０－５２７４４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１４５２９０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２２／００ － Ｇ０１Ｎ ２２／０４
Ｇ０１Ｎ ２７／００ － Ｇ０１Ｎ ２７／９２
Ａ６１Ｂ ５／００ － Ａ６１Ｂ ５／３９８
Ｇ０１Ｎ ３３／４８ － Ｇ０１Ｎ ３３／９８
ＪＤＲＥＡＭＩＩＩ
Ｓｃｏｐｕｓ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部本体および下部本体から形成され、前記下部本体の第一表面及び該第一表面と対向する前記上部本体の第二表面との間、並びに、前記上部本体から延びる第一フィンおよび前記下部本体から延びる第二フィンによって画定されるテスト空間であって、前記第一フィン及び第二フィンの間で画定される液体入口から毛細管現象を介して液体が前記テスト空間に入ることを可能にする距離分の間隔を空けて前記第一表面と第二表面の間が設けられた前記テスト空間と、前記第一フィンの少なくとも一部を形成する第二挿入体を具えた本体と、前記第一表面に設けられ、入力無線周波数（RF）信号を受信するように構成された第一感知電極、該第一感知電極から間隔を空けて前記第一表面に設けられ、出力無線周波数（RF）信号を送るように構成された第二感知電極、および前記第二表面に設けられたフローティング電極を含む電極を具え、
前記第二挿入体が、該第二挿入体上に設けられた前記第一感知電極及び第二感知電極のうちの少なくとも１つを有する
誘電分光（DS）センシング装置。
【請求項2】
前記本体が、第一本体端部と第二本体端部を具え、前記DSセンシング装置が、前記第一本体端部および前記第二本体端部と接続するように構成されたキャップをさらに具え、前記キャップが前記第一本体端部と接続されたとき、前記キャップが、前記キャップまたは前記本体を傷つけないように、前記第一本体端部から取外し可能であり、前記キャップが前記第二本体端部と接続された後に前記第二本体端部から前記キャップを取外すと、前記キャップまたは前記本体を傷つけるので、前記キャップが前記第二本体端部と接続されたとき、前記キャップが、第二本体端部から取外しできない、請求項１に記載のDSセンシング装置。
【請求項3】
前記本体が、第一本体端部および第二本体端部を含み、前記液体入口が、前記第二本体端部の一部として前記本体から延びる片持ち梁部分によって画定され、該片持ち梁部分が、前記第一フィンおよび第二フィンを含み、前記第一フィンが、前記本体から前記第一表面を延ばし、前記第二フィンが、前記本体から前記第二表面を延ばし、
前記第一フィンが第一周縁部を含み、前記第二フィンが第二周縁部を含み、前記第一周縁部および前記第二周縁部のそれぞれが、前記第一表面と前記第二表面の間で、それぞれの外側面から前記液体入口に向かって傾斜している、請求項１に記載のDSセンシング装置。
【請求項4】
ヒータをさらに具え、前記ヒータが、フレックス回路である支持体上に設けられ、前記フレックス回路が、前記上部本体と前記下部本体の間に介在し、前記フレックス回路が、前記上部本体と前記下部本体の少なくとも一方の隆起部分に設けられ、前記上部本体と前記下部本体の他方に形成された空洞に受け入れられる、請求項１に記載のDSセンシング装置。
【請求項5】
前記フレックス回路が、前記第二挿入体によって前記液体入口から離されるように、前記第二挿入体と前記下部本体または前記上部本体のいずれか一方との間に設けられる、請求項４に記載のDSセンシング装置。
【請求項6】
前記第二挿入体から延び、前記第二挿入体を前記フレックス回路から間隔を空けて設けるように構成され、前記ヒータを収容するように構成された少なくとも１つのリッジをさらに具える、請求項５に記載のDSセンシング装置。
【請求項7】
ヒータをさらに具え、該ヒータとともに支持体に設けられたたサーミスタをさらに具える、請求項１に記載のDSセンシング装置。
【請求項8】
ヒータをさらに具え、該ヒータとともにフレックス回路に設けられたサーミスタをさらに具える、請求項１に記載のDSセンシング装置。
【請求項9】
前記本体が、前記第二フィンの少なくとも一部を形成する第一挿入体をさらに含み、前記上部本体に画定され、前記第二挿入体を受入れるように構成された上部本体挿入体空洞と、前記下部本体に画定され、前記第一挿入体を受入れるように構成された下部本体挿入体空洞をさらに具える、請求項１に記載のDSセンシング装置。
【請求項10】
前記本体が、前記第二フィンの少なくとも一部を形成する第一挿入体をさらに含み、前記第一挿入体が、該第一挿入体上に設けられた前記フローティング電極を有する、請求項１に記載のDSセンシング装置。
【請求項11】
請求項１から請求項１０のいずれかの誘電分光（DS）センシング装置を組立てる方法であって、
前記下部本体に第一挿入体を取付けるステップと、
前記上部本体に前記第二挿入体を取付けるステップと、
前記下部本体と前記上部本体を接続して、前記本体を形成するステップを含み、
前記第一挿入体が前記第一感知電極の第一端子端および前記第二感知電極の第二端子端のうち少なくとも一方を具え、
前記第二挿入体が、前記上部本体のレッジ面に配置され、第一射出成形段差に当接し、該第二挿入体上に設けられた前記フローティング電極を具える、
DSセンシング装置を組立てる方法。
【請求項12】
前記下部本体と前記上部本体を接続して、本体を形成する前記ステップが、前記第一挿入体と前記上部本体の間に液密シールを形成することを含み、前記液密シールを形成する前記ステップが、第一感知電極の第一端子端と、第二感知電極の第一端子端と、対応する第二端子端のうちの少なくとも１つの間で、前記第一感知電極を横切って前記液密シールを形成することを含む、請求項１１に記載のDSセンシング装置を組立てる方法。
【請求項13】
前記第一挿入体を取付ける前記ステップが、前記第一挿入体を前記上部本体の空洞および前記下部本体の空洞に設けることと、前記上部本体の前記空洞および前記下部本体の前記空洞のいずれか一方に回路支持体を重ね合わせて、前記回路支持体が前記第一挿入体によってテスト空間から離され、前記回路支持体が前記第一挿入体と、前記上部本体および前記下部本体のいずれか一方の間にあることを含む、請求項１１に記載のDSセンシング装置を組立てる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
誘電分光（Dielectric spectroscopy：DS）は，ラベルフリー（label-free）、非破壊、およびリアルタイムの方法として、生物医学（biomedical）分野における有用な分析ツールとされ、最小限の試料調製で、RF/マイクロ波分野と生物/生化学試料との相互作用が研究されてきた。ヒトの血液、脊髄液、乳房組織、皮膚などの生体物質の分子特性は、病気の検出や臨床診断への応用のために、DSを用いて研究されている。しかしながら、一般的なDSシステムは、大型で高価なものが多く、状況によってはコスト的に厳しいものがある。
【背景技術】
【0002】
米国特許第９，９９５，７０１号公報には、入力無線周波数（RF）信号を受信するように構成された入力と、出力無線周波数（RF）信号を解析装置に送る出力とを有するセンサを含むDSシステムが記載されている。センサは、実質的に同一平面上にある第一および第二感知電極と、フローティング電極とを具える。第一感知電極は入力に接続され、第二感知電極は出力に接続される。フローティング電極は、液体ポートを介して液体物質を受け取るように連通可能に接続された液体チャネルを画定する空間によって、感知電極から間隔を空けて配置されている。
【0003】
より直感的で使い勝手の良いシステムにするための改良が前述のDSシステムに加えられてよい。
【発明の概要】
【0004】
上記の観点から、本発明のDSセンシング装置は、第一表面と、毛細管現象を介して、テスト空間に連通可能に接続されている液体入口から液体がテスト空間に入ることを可能にする距離分の間隔を空けて第一表面と対向する第二表面との間に、テスト空間を画定する本体を含む。本体に設けられた電極は、第一表面に設けられ、入力無線周波数（RF）信号を受信するように構成された第一感知電極、第一感知電極から間隔を空けて第一表面に設けられ、出力無線周波数（RF）信号を送るように構成された第二感知電極、および第二表面に設けられたフローティング電極を含む。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【発明を実施するための形態】
【0006】
本願の明細書および図面は、言うまでもなく、単なる例示であり、本開示から逸脱することなく、開示された構造に様々な修正および変更を加えることができることを理解すべきである。ここで、図面を参照すると、同じ数字は、いくつかの図を通して同様の部分を指す。
【0007】
図１は、DSセンシング装置１００に対応するポゴピン９４および連結機構９６を有するハウジング９２を含む解析装置９０を示す。解析装置９０は、ハウジング９２内にDSセンシング装置１００を受入れ、ポゴピン９４を介して回路内のDSセンシング装置１００に接続するように構成されている。図２～図８は、第一本体端部１０４と第二本体端部１１０を有する本体１０２を含むDSセンシング装置１００を示している。DSセンシング装置１００は、第一本体端部１０４および第二本体端部１１０と協働するキャップ１１２を含む。本体１０２は、上部本体１１４、下部本体１２０、および上部本体１１４と下部本体１２０との間に介在し、上部本体１１４と下部本体１２０を接続しているスペーサ１２２から作られる。
【0008】
図２および図４～図６に示されているように、上部本体１１４は、解析装置９０の連結機構９６と位置合わせされ、第一本体端部１０４と第二本体端部１１０の間に設けられた切欠き１２４を含む。このようにして、切欠き１２４および連結機構９６は、DSセンシング装置１００が解析装置９０に挿込まれた場合に、DSセンシング装置１００と解析装置９０が適切に配置されるように構成されている。さらに、切欠き１２４はそれぞれ、ユーザが便利に取扱うための把持部を具える。
【0009】
スペーサ１２２は、下部本体１２０によって画定される第一表面１３０、上部本体１１４によって画定され、第一表面１３０から間隔を空けて設けられた第二表面１３２との間に介在する。スペーサ１２２は、第一表面１３０と第二表面１３２の間の間隔を画定する厚さを有する。スペーサ１２２の厚さは２００～３００ミクロンであり、少なくとも1つの実施形態によれば、スペーサ１２２の厚さは２５０ミクロンである。２５０ミクロンのスペーサ１２２は、1０％の厚さの公差（すなわち、±２５ミクロン）を含んでもよい。スペーサ１２２は、平面である第一スペーサ面１３４および平面である第二スペーサ面１４０を含む。DSセンシング装置１００が組立てられると、第一スペーサ面１３４は第一表面１３０に接し、第二スペーサ面１４０は第二表面１３２に接する。少なくとも1つの実施形態によれば、スペーサ１２２は、両面接着テープである。
【0010】
図５～図８に示されているように、本体１０２の下部本体１２０に設けられた第一表面１３０には、第一組立ピン１４２および第一組立孔１４４が設けられている。スペーサ１２２によって画定された第一組立孔１５０は、上部本体１１４と下部本体１２０が組立てられたときに、第一組立ピン１４２をその中に受入れるように配置されている。第一組立ピン１４２および第一組立孔１４４に対応する第二組立ピン１５２および第二組立孔１５４は、第二表面１３２に設けられ、本体１０２の上部本体１１４に設けられる。スペーサ１２２によって画定された第二組立開口部孔は、上部本体１１４と下部本体１２０が組立てられたときに、第二組立ピン１５２をその中に受入れるように配置されている。組立ピン１４２、１５２および組立孔１４４、１５４は、上部本体１１４および下部本体１２０が組立てられたときに、互いにカチッと留まる（snap）するようにそれぞれ構成される。組立ピン１４２、１５２および組立孔１４４、１５４が一旦カチッと留められると、ユーザは、DSセンシング装置１００の一部を傷つけることなく、下部本体１２０および上部本体１１４を分解することができない。一実施形態では、上部本体１１４および下部本体１２０は、少なくとも1つの溶剤溶接を用いてスペーサ１２２にそれぞれ固定される。代替的な実施形態では、上部本体１１４および下部本体１２０は、少なくとも1つの溶剤溶接を用いて互いに直接固定される。当業者であれば、組立ピン１４２、１５２と対応する組立孔１４４、１５４との間の同様の固定関係が、組立ピン１４２、１５２と対応する組立孔１４４、１５４を第一および第二表面１３０、１３２について入れ替える、または別の方法で再配置することによって達成され得ることを理解するであろう。
【0011】
図２～図５に示されているように、下部本体１２０の第一本体端部１０４に設けられたバックル１６２は、第一下側指部１６４、第二下側指部１７０、および下側支持部１７２を含む。バックル１６２は、上部本体１１４から延びる第一上側指部１７４、第二上側指部１８０、および上側支持部１８２をさらに含む。第一下側指部１６４および第二下側指部１７０はそれぞれ、下側支持部１７２から間隔を空けて、下側支持部１７２の両側に設けられている。第一下側指部１６４および第二下側指部１７０は、下側支持部１７２に向かって押されると、下側支持部１７２に向かってたわむように構成されている。第一上側指部１７４および第二上側指部１８０はそれぞれ、上側支持部１８２から間隔を空けて、上側支持部１８２の両側に設けられている。第一上側指部１７４および第二上側指部１８０は、下側支持部１７２に向かって押されると、上側支持部１８２に向かってたわむように構成されている。
【0012】
第一突起１８４、第二突起１９０、第三突起１９２、および第四突起１９４が、それぞれ第一下側指部１６４、第二下側指部１７０、第一上側指部１７４、および第二上側指部１８０に設けられている。第一下側指部１６４および第二下側指部１７０に設けられた突起１８４、１９０は、下側支持部１７２とは反対の方向に延びており、第一上側指部１７４および第二上側指部１８０に設けられた突起１８４、１９０は、上側支持部１８２とは反対の方向に延びている。
【0013】
キャップ１１２は、第一キャップ開口部２０２を画定する第一キャップ側壁２００と、第二キャップ開口部２１０を画定する第二キャップ側壁２０４を含む。第一キャップ開口部２０２および第二キャップ開口部２１０のそれぞれは、キャップ１１２が第一本体端部１０４と接続されたときに、第一、第二、第三、および第四突起１８４、１９０、１９２、１９４のうちの２つを受入れるように構成されており、それによって、キャップ１１２を本体１０２に対して固定位置にロックする。注目すべきは、キャップ１１２が、第一本体端部１０４に対してリバーシブルであることであり、第一キャップ開口部２０２と第二キャップ開口部２１０のそれぞれが、第一および第三突起１８４、１９２または第二および第四突起１９０、１９４のいずれかを受入れるように構成されている。このようにして、キャップ１１２は、第一本体端部１０４に対してキャップ１１２が１８０度回転することによって区別される２つの向きで、第一本体端部１０４に係合してもよい。キャップ１１２を第一本体端部１０４との固定位置から取外すためには、突起１８４、１９０、１９２、１９４を内側に押して、キャップ開口部２０２、２１０から押出し、それによって固定位置からキャップ１１２のロックを解除する。突起１８４、１９０、１９２、１９４がキャップ開口部２０２、２１０から押出されると、指部１６４、１７０、１７４、１８０は、支持部１７２、１８２に向かってたわみ、内側に押込まれていないときは、指部１６４、１７０、１７４、１８０は、支持部１７２、１８２からさらに離れたたわまない位置まで後退するように構成されている。このようにして、一旦接続されても、キャップ１１２および第一本体端部１０４は、DSセンシング装置１００のどの部分も傷つけることなく分解されるように構成されている。
【0014】
図２～図８に示されているように、第二本体端部１１０は、本体１０２の一端であって、第一本体端部１０４とは反対方向に設けられている。第二本体端部１１０は、第二本体端部１１０の一部として本体１０２から延びる第一フィン２１４および第二フィン２２０を含む片持ち梁部分（cantilever portion）によって画定される液体入口２１２を含む。より具体的には、片持ち梁部分は、レッジ面２２４からずらされた台座面２２２から延びている。第一フィン２１４は、上部本体１１４から一体的に形成され、上部本体１１４によって画定される第二表面１３２を延ばし、第二フィン２２０は、下部本体１２０から一体的に形成され、下部本体１２０によって画定される第一表面１３０を延ばす。台座面２２２およびレッジ面２２４の両方は、フィン２１４、２２０が台座面２２２から延びる方向に対して直交する平面上にそれぞれ存在する。
【0015】
台座面２２２およびフィン２１４、２２０は、ネックダウン部分２３０を画定する。より具体的には、第一フィン２１４および第二フィン２２０のそれぞれは、レッジ面２２４の外縁２４４の内側に配置された第一側縁２３２、２３４および第二側縁２４０、２４２をそれぞれ含む。このようにして、図２に示されるように、第一フィン２１４及び第二フィン２２０は、台座面２２２及びレッジ面２２４よりも正面図の外形が薄い液体入口２１２を画定する。
【0016】
第一表面１３０および第二表面１３２は、フィン２１４、２２０が、液体入口２１２から毛細管現象によって液体が流入するテスト空間２５０を画定するように、互いに間隔を空けて配置されている。液体入口２１２は、テスト空間２５０と連通可能に接続されている。テスト空間２５０は１８μＬ以下であり、DSセンシング装置１００の少なくとも１つの実施形態によれば、テスト空間は約９μＬである。液体入口２１２およびテスト空間２５０は、毛細管現象によって液体入口２１２およびテスト空間２５０に入る液体が、ウィッキング要素なしで引込まれるように構成されている。代わりに、液体の流れを起こす毛細管現象は、上部本体１１４と下部本体１２０の間の間隔によって促進される。
【0017】
図２、４、および５に示されているように、第一フィン２１４は、第一外側面２５４から、第二表面１３２および液体入口２１２に向かって傾斜している第一周縁部２５２を含む。第二フィン２２０は、同様に、第二外側面２６２から、第一表面１３０および液体入口２１２に向かって傾斜している第二周縁部２６０を含む。
【0018】
示された実施形態における液体入口２１２は、フィン２１４、２２０の周縁部２５２、２６０に沿って液体を受入れるように構成されている。図４を参照して、周縁部２５２、２６０は、本体１０２の側面図では、「未満」記号（「＜」）形状を形成する。この構成により、DSセンシング装置１００のユーザは、例えば、自分の指で自分の皮膚を刺して、第一周縁部２５２と第二周縁部２６０の間に血液の液滴を付着させ、これがテスト空間２５０に引込まれ、これにより、テスト空間２５０に検査対象の液体を充填するためのピペットやスポイトが不要になる。図３に示されるように、テスト空間２５０は、正面から見たときに概ね長方形である。図３および図４に示されるように、キャップ１１２が本体１０２に配置されていないときには、フィン２１４、２２０の周縁部２５２、２６０および側縁２３２，２３４、２４０、２４２によって、周囲の空気に開放された長方形のテスト空間２５０が設けられる。
【0019】
フィン２１４、２２０が長方形以外の形状の場合、周縁部２５２、２６０も直線以外の形状であってもよい。また、各周縁部２５２、２６０の外形は、（１）図２、４、および５に示されている面取りした面、（２）半径、（３）面取りした面と半径との組合わせのうちの１つであってよい。また、フィン２１４、２２０上の斑部（図３の点描領域）のような表示領域２６４が、テスト空間２５０の輪郭を示し、ユーザに血液の液滴の的となる場所を示す不透明または半透明の部分を具えてもよい。例えば、図３に示されるように、液体がテスト空間２５０内に存在するときに、ユーザが見て分かるように構成された視覚的に透明なセクション２７０によってテスト空間２５０の輪郭が示される。
【0020】
図３および図５～図８に示されるように、電極またはそれらの少なくとも一部は、テスト空間２５０内の液体に対してDS検査を実施できるように、テスト空間２５０内に存在する。液体がテスト空間２５０に充填され、キャップ１１２が閉じられると、DSセンシング装置１００は、解析装置９０に挿込まれるように構成されており、これにより、テスト空間２５０内の液体に対してDS検査を行うことができる。
【0021】
第一感知電極２７２および第二感知電極２７４は、下部本体１２０の第一表面１３０上に設けられており、テスト空間２５０内の第一表面１３０上に位置するそれぞれの第一端子端２８０、２８２から、台座面２２２の反対側に位置するそれぞれの第二端子端２８４、２９０まで延びる。テスト空間２５０内に液体が供給されたときに、液体がスペーサ１２２と第一表面１３０の間、およびスペーサ１２２と第二表面１３２の間を移動できないように、接着剤が、スペーサ１２２と第一表面の間、およびスペーサ１２２と第二表面１３２の間に設けられる。この構造では、感知電極２７２、２７４は、その上に接着剤が塗布されたスペーサ１２２によって覆われたときに、テスト空間２５０内の液体が台座面２２２を越えてそれぞれの感知電極２７２、２７４の第二端子端２８４、２９０に向かって移動できないような方法で、第一表面１３０に、例えば、印刷されて、設けられる。フローティング電極２９２は、上部本体１１４の第二表面１３２に設けられ、テスト空間２５０を挟んで感知電極２７２、２７４から間隔を空けて配置されている。感知電極２７２、２７４およびフローティング電極２９２のそれぞれは、例えば、シャドーマスクおよびリフトオフプロセスを用いたスパッタ蒸着により、適切な表面に蒸着された導電性材料（例えば、金、銅またはアルミニウム）であってよい。このような実施形態では、感知電極２７２、２７４およびフローティング電極２９２のそれぞれは、２５ミクロン以下の厚さで形成されてよい。
【0022】
図５および図６に示されるように、スペーサ１２２は、スペーサ１２２が上部本体１１４に組付けられたときに、感知電極２７２、２７４第二端子端２８４、２９０および上部本体１１４のピン開口部３０２、３０４と対応するピン孔２９４、３００を含み、解析装置９０にアクセス可能なDSセンシング装置１００の外部に第二端子端２８４、２９０を露出させる。図２、３、および５に示されるように、上部本体１１４の第二本体端部１１０は、台座面２２２とレッジ面２２４の間に設けられたピン開口部３０２、３０４を画定する。ピン開口部３０２、３０４は、スペーサ１２２が上部本体１１４上に配置されたときに、スペーサ１２２内のピン孔２９４、３００とそれぞれ位置合わせされる。
【0023】
解析装置９０のコネクタ、すなわち、ポゴピン９４は、ピン開口部３０２、３０４およびピン孔２９４、３００を通って延び、それぞれの感知電極２７２、２７４の第二端子端２８４、２９０と電気的に接続し、米国特許９，９９５，７０１号公報に詳細に記載されている感知電極２７２、２７４に適切な入力および出力RF信号を送ることができる。具体的には、第一表面１３０上の第一感知電極２７２は、入力RF周波数信号を受信するように構成され、第一感知電極２７２から間隔を空けて配置された第一表面１３０上の第二感知電極２７４は、出力RF信号を出力するように構成される。サンプルが解析されると、入力RF信号は、サンプルを介してテスト空間２５０と接続され、第二表面１３２上のフローティング電極２９２を第一感知電極２７２および第二感知電極２７４に回路で接続する。
【0024】
図２～図６に示されるように、第二本体端部１１０は、下部本体１２０の台座面２２２とレッジ面２２４の間の第二外側面２６２から一体的に形成された第一ロック機構３１０を含む。第二本体端部１１０はさらに、台座面２２２とレッジ面２２４の間の第一外側面２５４から一体的に形成され、ピン開口部３０２、３０４の間に位置する第二ロック機構３１２を含む。一実施形態によれば、第一ロック機構３１０および第二ロック機構３１２は、それぞれ、下部本体１２０および上部本体１１４から一体的に形成されている。
【0025】
第一ロック機構３１０および第二ロック機構３１２のそれぞれは、第二本体端部１１０と隣り合う傾斜面３１４、３２０を有する楔形状をしており、各楔形状の先端はテスト空間２５０の方を向いている。各第一および第二ロック機構３１０、３１２のそれぞれは、各傾斜面３１４、３２０と隣り合うほぼ直交な面３２２、３２４を含む。傾斜した面３１４、３２０およびほぼ直交な面３２２、３２４はそれぞれ交わり、外向きのエッジ３３０、３３２を形成する。第一および第二ロック機構３１０、３１２はそれぞれ、傾斜面３１４、３２０およびほぼ直交な面３２２、３２４の間に配置された２つの横方向の面３３４、３４０、３４２、３４４を含む。傾斜面３１４、３２０、ほぼ直交な面３２２、３２４および横方向の面３３４、３４０、３４２、３４４は、それぞれ一緒になって、第一および第二ロック機構３１０、３１２を画定する楔形状を形成する。
【0026】
図２、３、５、および６に示されるように、キャップ１１２は、上側キャップ壁３５２内の第一ノッチ３５０と、上側キャップ壁３６０内の第二ノッチ３５４を画定する。キャップ１１２が第二本体端部１１０と接続されると、上側キャップ壁３５２および上側キャップ壁３６０のそれぞれの内面３６２、３６４が、第一ロック機構３１０および第二ロック機構３１２の傾斜面３１４、３２０上をスライドする。ノッチ３５０、３５４はそれぞれ、キャップ１１２が第二本体端部１１０と接続されたときに、第一ロック機構３１０または第二ロック機構３１２のいずれかを受入れることができる。ロック機構３１０、３１２が一旦ノッチ３５０、３５４と係合すると、上側キャップ壁３５２および上側キャップ壁３６０の内面３６２、３６４は、キャップ１１２を第二本体端部１１０から離すためにエッジ３３０、３３２を通過できない。このようにして、第一ロック機構３１０および第二ロック機構３１２の両方は、第一ノッチ３５０または第二ノッチ３５４のいずれかとロック位置で係合するように構成されている。第一ロック機構３１０および第二ロック機構３１２が、一旦、第一ノッチ３５０または第二ノッチ３５４のいずれかとロック位置で係合すると、DSセンシング装置１００の一部も傷つけることなく、第一ロック機構３１０および第二ロック機構３１２のいずれも、ノッチ３５０、３５４から取外すことができない。その結果、キャップ１１２が第二本体端部１１０と接続されると、DSセンシング装置１００を傷つけることなく、キャップ１１２を第二本体端部１１０から取り外すことができない。当業者であれば、第一ロック機構３１０および第二ロック機構３１２の位置を、それぞれ第一ノッチ３５０および第二ノッチ３５４の位置と入れ替えても、キャップ１１２と第二本体端部１１０の間に同じロック関係が実現できることを理解できるであろう。
【0027】
キャップ１１２は、上側キャップ壁３５２内に画定されたピンホール３７０、３７２と、上側キャップ壁３６０内に画定されたピンホール３７４、３８０を具える。ピンホール３７０、３７２、３７４、３８０は、解析装置９０のポゴピン９４を受入れるように構成されており、キャップ１１２が第二本体端部１１０と組み合わされたときに、解析装置９０がピン開口部３０２、３０４にアクセスできるようになっている。上側キャップ壁３５２のピンホール３７０、３７２は、下側キャップ壁３６０のピンホール３７４、３８０と同軸である。その結果、キャップ１１２は、第二本体端部１１０に対して上下逆にすることが可能であり、すなわち、キャップ１１２は、第二本体端部１１０に対してキャップ１１２の向きを１８０度回転することによって区別される２つの向きで第二本体端部１１０に係合することができ、各位置において、ポゴピン９４はピン開口部３０２、３０４にアクセス可能である。
【0028】
図２～図６に示されるように、第二本体端部１１０は、ピン開口部３０２、３０４とテスト空間２５０の間に位置し、第二本体端部１１０の外周に配置されたガスケット３８２を含む。より具体的には、ガスケット３８２は、ピン開口部３０２、３０４と台座面２２２の間に配置されている。キャップ１１２が第二本体端部１１０に組み合わされると、キャップ１１２はテスト空間２５０の上に配置され、液体入口２１２に溜まった液体がガスケット３８２を越えてピン開口部３０２、３０４に向かって通過できないような液密シールがガスケット３８２およびキャップ１１２によって形成される。その結果、液密シールにより、キャップ１１２が第二本体端部１１０と接続されたときに、テスト空間２５０内の液体によってピン開口部３０２、３０４が汚染されない。さらに、キャップ１１２が第二本体端部１１０と接続されたときに、第二本体端部１１０を周囲の空気から遮断するようにキャップ１１２と液密シールとが一緒になって構成されており、それによって、キャップ１１２が第二本体端部１１０と接続されたときに、空気がテスト空間２５０に入るのを防止することができる。液密シールは、例えば、キャップ１１２と第二本体端部１１０の間のプラスチックとプラスチックの接触によって達成されてもよい。
【0029】
図２、３および図５～図８に示されるように、DSセンシング装置１００は、感知電極２７２、２７４およびテストサンプルa（図示せず）を含むテスト空間２５０を所定の温度に加熱するように構成された加熱システムを含んでもよい。DSセンシング装置１００の加熱システムは、３０秒以内にテスト空間２５０を３７℃±０．５℃に加熱するように構成されてもよい。別の実施形態では、テスト空間２５０は、６０秒以内に３７℃±０．５℃に加熱されてもよい。図５～図８に示されるように、DSセンシング装置１００の加熱システムは、回路支持体である支持体３８４を具え、それは、図示された実施形態では、上部本体１１４と下部本体１２０との間に設けられた、プリント回路基板（PCB）である。より具体的には、支持体３８４は、上部本体１１４とスペーサ１２２との間に介在している。第一支持面３９０は、平面であり、第一スペーサ面１３４に接する。支持体３８４は、本体１０２内に設けられており、第一本体端部１０４に向かって配置された第一支持端部３９２と、反対方向に延び、第二本体端部１１０に向かって延びる第二支持端部３９４を含む。第二支持端部３９４は、第二本体端部１１０内に延び、ガスケット３８２に到達する前に終端する。図１９～２２、図２８、および図２９に示されているものと同様の別の実施形態では、第二支持端部３９４は、ガスケット３８２に到達する前に終端しておらず、第二本体端部１１０の中にさらに延びている。
【0030】
また、図５～７に示されるように、DSセンシング装置１００の加熱システムは、少なくとも１つのヒータ４００、第一サーミスタ４０２、導電性インサート４０４、電極接点４１０、４１２、４１４、４２０と接続された加熱システム回路を具える。第一サーミスタ４０２、少なくとも１つのヒータ４００、および電極接点４１０、４１２、４１４、４２０のそれぞれは、第二支持面４２２上に設けられる。第二支持面４２２は、平面である。少なくとも1つのヒータ４００および第一サーミスタ４０２は、第二支持端部３９４上に配置されている。少なくとも１つのヒータ４００は、テスト空間２５０と比較して、液密シールの反対側に配置され、これにより、液体が少なくとも１つのヒータ４００に接するのを妨げることができる。
【0031】
図６に戻って、上部本体１１４は、支持体３８４、少なくとも1つのヒータ４００、および第一サーミスタ４０２を含む加熱システムを上部本体空洞４２４に収容する。このようにして、支持体３８４にり付けられている間、少なくとも1つのヒータ４００および第一サーミスタ４０２は、上部本体１１４の第二表面１３２から間隔を空けて配置される。一実施形態では、支持体３８４、少なくとも1つのヒータ４００、および第一サーミスタ４０２を含む加熱システムの構成要素は、それぞれ、上部本体空洞４２４内で第二表面１３２から約５ミリメートルの間隔を空けて配置される。一実施形態では、少なくとも1つのヒータ４００は、６０℃～８０℃の温度範囲内で周期的な熱負荷を実行して、テスト空間２５０を所定の温度にすることができる。当業者であれば、少なくとも1つのヒータ４００をテスト空間２５０の近くに配置することで、テスト空間２５０を加熱する際に、より高レベルのコントロールと高効率を可能にすること、および、少なくとも1つのヒータ４００およびテスト空間２５０を一緒に周囲温度から断熱することで、この利点がさらに改善され得ることを理解するであろう。
【0032】
図５～図７に示されるように、加熱システムの電極接点４１０、４１２、４１４、４２０は、第一支持端部３９２に配置される。電極接点４１０、４１２、４１４、４２０は、本体１０２を横切るように横方向に一列に並んでいる。本体１０２に対して、内側電極接点４１２、４１４は、第一サーミスタ４０２に対応し、外側電極接点４１０、４２０は、少なくとも1つのヒータ４００に対応する。電極接点は、上部本体１１４によって画定された上部本体孔４３０を介して、DSセンシング装置１００の外部から解析装置９０のポゴピン９４にアクセス可能である。図５～図７には４つの電極接点が図示されているが、当業者であれば、加熱システムの性能を変更するために、必要に応じて支持体３８４に対して電極および対応する接点が追加または再配置され得ることを理解するであろう。
【0033】
図９には、その上に設けられたバーコード４３２を特徴とするDSセンシング装置１００の一実施形態が示されている。図示されているように、バーコード４３２は、特定のDSセンシング装置１００を識別するために使用することができるＱＲコード（登録商標）である。解析装置９０のハウジング９２は、DSセンシング装置１００を解析装置９０に固定するためのドア４３４を含む。ドア４３４がハウジング９２内にDSセンシング装置１００を覆って閉じられると、ドア４３４は、ハウジング９２内にDSセンシング装置１００を固定する。解析装置９０は、DSセンシング装置１００がハウジング９２内に配置されると、バーコード４３２をスキャンするように構成される。
【0034】
図１０～図１３には、図１～図８のDSセンシング装置１００の別の実施形態が示されている。図１０～図１３の実施形態では、図１～図８のDSセンシング装置１００と同様の構成要素は、同じ参照数字で示されているが、その後に接尾符（'）が続く。図１０には、支持体４４２上、具体的には、第一支持端部４４４上に設けられた電極接点４１０'、４１２'、４１４'、４２０'を有する回路支持体である支持体４４２を特徴とするフレックス回路４４０を含むDSセンシング装置１００の一実施形態が示されている。図示されているように、支持体４４２は、支持体４４２が上部本体１１４'と下部本体１２０'の間に介在するように、本体１０２'に挿入されるように構成されている。このため、下部本体１２０'は、支持体４４２を受入れるように構成された第一表面１３０'に画定された下部本体支持空洞４５０を具え、第二表面１３２'は、DSセンシング装置１００が組立てられたときに支持体４４２を下部本体支持空洞４５０に圧入するように構成された、下部本体支持空洞４５０に対応する隆起部分４５２を具える。
【0035】
支持体４４２が本体１０２'と組合わされたとき、第一支持端部４４４は、第一本体端部１０４'に向かって配置され、下部支持部１７２'および上部支持部１８２'の手前で終端する。支持体４４２の第二支持端部４５４は、支持体４４２が本体１０２'と組合わされたときに、第二支持端部４５４が第二本体端部１１０'に向かって配置されるように、第一支持端部４４４とは反対方向に延びる。第二支持端部４５４から一体的に形成されたタブ４６０は、隆起部分４５２の下向きの傾斜面４６４と隆起部分４５２からずらされた上部本体１１４'のオフセット面４７０に沿って設けられた第一タブ面４６２とともに延びる。タブ４６０の遠位端４７２は、オフセット面４７０に沿って、第一射出成形段差４８０の第一面４７４に向かって延び、テスト空間２５０'とは反対側の第一射出成形段差４８０の側面で終端する。第一サーミスタ４０２'は、タブ４６０の遠位端４７２の、第一タブ面４６２とは反対側の第二タブ面４８２上に設けられる。図示されているように、第二支持端部４５４は、第二支持端部４５４が第一挿入体４８４によって液体入口２１２'から離され、第二本体端部１１０'において下部本体支持空洞４５０に収容されるように、第一挿入体４８４と下部本体１２０'との間を、第二本体端部１１０'を通ってフィン２１４'、２２０'まで延びる。
【0036】
図１０に示されるように、第一感知電極２７２'および第二感知電極２７４'は、図１２および図１３に示されるように、周縁部２６０'を含む第二フィン２２０'の少なくとも一部を形成する第一挿入体４８４上に設けられている。第一挿入体４８４は、第二本体端部分１１０'において下部本体１２０'と組合わされるように構成されており、第一挿入体４８４は、第二本体端部１１０'において、下部本体１２０'によって画定される第一表面１３０'を覆って設けられる。このため、下部本体１２０'は、第一挿入体４８４を受入れるように構成された下部本体挿入体空洞４９０を具え、第一挿入体４８４は、フレックス回路４４０を下部本体挿入体空洞４９０に係合させるように構成された少なくとも1つのリッジ４９２を含む。図１１に示されるように、上部本体１１４'は、DSセンシング装置１００が組立てられたときに、第一挿入体４８４が下部本体挿入体空洞４９０および上部本体挿入体空洞４９４内に配置されるように、第一挿入体４８４を受入れるように構成された上部本体挿入体空洞４９４を含む。
【0037】
図１１に示されるように、フローティング電極２９２'が、第二挿入体５００上に設けられており、第二挿入体５００は、第二本体端部１１０'において上部本体１１４'と組合わされるように構成されている。図１２および図１３に示されるように、第二挿入体５００が上部本体１１４'と組合わされると、第二挿入体５００は、周縁部２５２'を含む第一フィン２１４'の少なくとも一部と、第二本体端部１１０'における第二表面１３２'を形成し、テスト空間２５０'を画定する。この構造では、第一挿入体４８４によって画定された第二周縁部２６０'と第二挿入体５００によって画定された第一周縁部２５２'が一緒になって液体入口２１２'を形成し、第一挿入体４８４の内面２７６'と第二挿入体５００の内面２７８'がテスト空間２５０'を画定する。上部本体１１４'のオフセット面４７０は、第二タブ面４８２を第一挿入体４８４の内面２７６'と位置合わせして、第一サーミスタ４０２'を、テスト空間２５０'とは反対側の射出成形段差４８０の側面おいて、テスト空間２５０'と同じ高さに配置できる距離だけ、隆起部分４５２からずらされている。
【0038】
DSセンシング装置１００を組立てるための第一挿入体４８４および第二挿入体５００を準備する際に、第一感知電極２７２'、第二感知電極２７４'およびフローティング電極２９２'は、このような複数の挿入体上に大量生産的に設けられる。その結果として、第一感知電極２７２'および第二感知電極２７４'を第一挿入体４８４上に形成し、フローティング電極２９２'を第二挿入体５００上に形成することによって、DS検知装置１００が作り易くなる。上述したように、感知電極２７２'、２７４'およびフローティング電極２９２'のそれぞれは、例えば、シャドーマスクおよびリフトオフプロセスを用いたスパッタ蒸着によって適切な表面に蒸着された導電性材料（例えば、金、銅またはアルミニウム）であってよい。例えば、図２～図８に示された実施形態では、上部本体１１４または下部本体１２０全体をマスクしなければならないのとは対照的に、図１０～図１３に示された実施形態では、それぞれの挿入体４８４、５００のみをマスクする必要がある。このように、上部本体１１４または下部本体１２０と比較して挿入体４８４、５００の大きさが相対的に小さいため、同じ製造段階でより多くの部品を処理することができる。これにより、製造コストを大幅に削減することができる。
【0039】
図１０に示されるように、第三組立孔５０２および第四組立孔５０４は、下部本体１２０'によって画定される第一表面１３０'に画定される。第三組立孔５０２および第四組立孔５０４は、第一表面１３０'の横方向の中心に配置され、図１１に示されるように、DSセンシング装置１００が組立てられたときに、上部本体１１４'によって画定された第二表面１３２'から下部本体１２０'に向かって延びる第三組立ピン５１０および第四組立ピン５１２に対応している。第三組立ピン５１０および第四組立ピン５１２は、第二表面１３２'の横方向の中心に配置され、フレックス回路４４０は、対応する第一フレックス回路組立孔５１４および第二フレックス回路組立孔５２０を画定する。注目すべきは、DSセンシング装置１００に、第一フレックス回路組立孔５１４および第二フレックス回路組立孔５２０のような複数のフレックス回路組立孔を設けることで、DSセンシング装置１００が組立てられたときに、上部本体１１４'および下部本体１２０'に対するフレックス回路４４０の回転を防止することができるということである。
【0040】
第三組立ピン５１０および第四組立ピン５１２は、上部本体１１４'および下部本体１２０'が組立てられたときに、第三組立孔５０２および第四組立孔５０４とそれぞれスナップ接続するように構成されている。第三組立ピン５１０が第三組立孔５０２と、第四組立ピン５１２が第四組立孔５０４と一旦スナップ接続を形成すると、ユーザは、DSセンシング装置１００の一部を傷つけることなく、下部本体１２０'および上部本体１１４'を分解することができない。一実施形態では、上部本体１１４'および下部本体１２０'はそれぞれ、少なくとも1つの溶剤溶接を用いて、支持体４４２および互いに固定される。当業者であれば、第一表面１３０'および第二表面１３２'について、組立ピン５１０、５１２および対応する組立孔５０２、５０４を入替える、または別の方法で再配置することによって、第三組立ピン５１０、第四組立ピン５１２、第三組立孔５０２、および第四組立孔５０４の間と同じロック関係を達成できることを理解するであろう。
【0041】
図１２および図１３に示されるように、DSセンシング装置１００が組立てられると、第二挿入体５００は、上部本体１１４'の第一レッジ面５２２に据えられ、第一射出成形段差４８０の第二面５２４に当接し、第一射出成形段差４８０の第二面５２４は、第一射出成形段差４８０の第一面４７４とは反対側にある第一射出成形段差４８０の反対側を画定する。第二レッジ面５３０は、第一射出成形段差４８０分第一レッジ面５２２からずらされており、上部本体挿入体空洞４９４の一部として形成されている。第一挿入体４８４が、下部本体挿入体空洞４９０および上部本体挿入体空洞４９４内で上部本体１１４'と下部本体１２０'の間に配置された状態で、第一挿入体４８４は、第二レッジ面５３０に据えられ、上部本体１１４'の隆起部分４５２から形成された第二射出成形段差５３２に当接する。第一挿入体４８４と第二レッジ面５３０との据え置き関係によって、テスト空間２５０'内のテストサンプルが第一挿入体４８４と上部本体１１４'の第二レッジ面５３０の間を流れないように、テスト空間２５０'からの液体に対して不透過性であるシールをその間にもたらす。第二射出成形段差５３２の高さは、第一挿入体４８４が上部本体１１４'の隆起部分４５２と同一平面になるように、第二レッジ面５３０からの第一挿入体４８４の高さと一致する。この構造では、テスト空間２５０'の高さは、第二挿入体５００上の第一射出成形段差４８０の高さによって画定される、第一挿入体４８４と第二挿入体５００の間のオフセット距離である。上部本体挿入体空洞４９４内に設けられた第一挿入体４８４は、第二支持端部４５４が第一挿入体４８４によって液体入口２１２'から離され、第二本体端部１１０'で下部本体支持体空洞４５０内に収容され、フレックス回路４４０が第一挿入体４８４と下部本体１２０'の間にあるように、下部本体支持キャビティ４５０内に配置されたフレックス回路４４０と重なる。
【0042】
DSセンシング装置１００が組立てられると、少なくとも1つのリッジ４９２によって、フレックス回路４４０と第一挿入体４８４に一定の間隔が保たれる。このようにして、第一挿入体４８４およびフレックス回路４４０は、テスト空間２５０'と反対側の第一挿入体４８４の側の第二支持端部４５４上にヒータ４００'を収容し、テスト空間250'と反対側の第一射出成形段差４８０の側の第二タブ面４８２上に、テスト空間２５０'と同じ高さで第一サーミスタ４０２'を収容するように構成される。注目すべきは、第一サーミスタ４０２'をテスト空間２５０'と同じ高さに位置させると、テスト空間２５０'の温度を追跡するのに有利である、ということである。
【0043】
第一挿入体４８４は、少なくとも１つのリッジ４９２によって画定される少なくとも1つの加熱システム空洞を含む。図１１に示されるように、第一挿入体４８４は、少なくとも1つのリッジ４９２によって画定される第一加熱システム空洞５３４および第二加熱システム空洞５４０を含む。少なくとも1つのリッジ４９２は、第一挿入体４８４の長手方向において、第一挿入体４８４の側部に設けられた第一側部リッジ５４２、第一挿入体４８４の長手方向において、第一挿入体４８４のもう一方の側部に設けられた第二側部リッジ５４４、および第一側部リッジ５４２と第二側部リッジ５４４とを接続するための、第一側部リッジ５４２と第二側部リッジ５４４の間で第一挿入体４８４を横切って設けられた中間リッジ５５０を含む。第一加熱システム空洞５３４は、第一側部リッジ５４２と第二側部リッジ５４４を接続する第一挿入体突起部５５２によってさらに画定される。
【0044】
第一加熱システム空洞５３４および第二加熱システム空洞５４０のそれぞれは、少なくとも１つのヒータ４００'および第一サーミスタ４０２'を含む加熱システムの構成要素を受入れるように構成される。少なくとも1つのヒータ４００'および第一サーミスタ４０２'は、テスト空間２５０'に対して第一加熱システム空洞５３４および第二加熱システム空洞５４０内で様々な組合わせおよび位置で受入れられ得る。例えば、少なくとも1つのヒータ４００'は、第二加熱システム空洞５４０に設けられた第一サーミスタ４０２'とともに、第一加熱システム空洞５３４に設けられてもよい。または、第一サーミスタ４０２'が、第二加熱システム空洞５４０に設けられた少なくとも1つのヒータ４００'とともに、第一加熱システム空洞５３４に設けられてもよい。この構造では、少なくとも1つのヒータ４００'は、中間リッジ５５０によって第一サーミスタ４０２'から離されている。また、少なくとも１つのヒータ４００'と第一サーミスタ４０２'が、第一加熱システム空洞５３４または第二加熱システム空洞５４０に一緒に設けられてもよい。
【0045】
図１０に示されるように、フレックス回路４４０は、支持体４４２上に設けられたヒータ４００'及び第一サーミスタ４０２'を含む。図示された実施形態では、ヒータ４００'は、テスト空間２５０'に対して第一サーミスタ４０２'の前に配置されている。複数のヒータ４００'が、様々な構成で第一サーミスタ４０２と組合わされてよい。例えば、図１４には、第一サーミスタ４０２よりもテスト空間２５０'に近い位置であって、テスト空間２５０'に対して第一サーミスタ４０２よりも第一支持端部４４４から遠い位置に配置された２つのヒータ４００を特徴とするフレックス回路４４０の別の実施形態が示されている。図１５には、第一サーミスタ４０２よりもテスト空間２５０'から遠い位置であって、第一サーミスタ４０２よりも第一支持端部４４４に近い位置に配置された２つのヒータ４００を特徴とするフレックス回路４４０の別の実施形態が示されている。図１６には、第一サーミスタ４０２よりもテスト空間２５０'に近い位置であって、テスト空間２５０'に対して第一サーミスタ４０２よりも第一支持端部４４４から遠い位置に配置された１つのヒータ４００を特徴とするフレックス回路４４０の別の実施形態が示されている。図１７には、サーミスタ４０２よりもテスト空間２５０'から遠い位置であって、第一サーミスタ４０２よりも第一支持端部４４４に近い位置に配置された１つのヒータ４００を特徴とするフレックス回路４４０の別の実施形態が示されている。図１８には、第一サーミスタ４０２よりもテスト空間２５０'に近い位置と遠い位置にそれぞれ配置された２つのヒータ４００を特徴とするフレックス回路４４０の別の実施形態が示されている。
【0046】
一実施形態では、第二サーミスタ（図示せず）が、DSセンシング装置１００内に設けられ、周囲温度を測定するように構成されている。第二サーミスタは、第二サーミスタがDSセンシング装置１００の外部からアクセスできない、または見えないように、DSセンシング装置１００内に設けられている。一実施形態では、DSセンシング装置１００は、周囲温度１５℃から３５℃の範囲で動作するように設計される。
【0047】
テスト空間２５０'の加熱は、様々なヒータ構成で達成され得る。別の例として、図１９を参照すると、DSセンシング装置１００の一実施形態は、第一フィン２１４にオーバーモールドされた上部挿入体８０６、および第二フィン２２０にオーバーモールドされた下部挿入体８０８を含む端部挿入体を特徴とする。上部挿入体８０６および下部挿入体８０８はそれぞれ、鋼、または誘導電流を引き起こし、熱を発生させるのに適切な他の材料から作られてもよい。DSセンシング装置１００が解析装置８１２に挿し込まれたときに、解析装置８１２内に設けられ、各挿入体８０６、８０８と位置合わせされた誘導コイル８１６が、テスト空間２５０を加熱する結果となる電流を各挿入体８０６、８０８に誘導するように構成される。
【0048】
図２０には、銅製であって、キャップ１１２の上側キャップ壁３５２、下側キャップ壁３６０、および上面９０６内に設けられているオーバーモールドされたキャップ挿入体９０４を具えることを特徴とするDSセンシング装置１００の一実施形態が示されている。キャップ１１２が第二本体端部１１０と接続されたとき、キャップ挿入体９０４は、少なくとも３つの側面からテスト空間２５０と面している。解析装置８１２内に設けられた解析装置ヒータ９１０は、熱エネルギーを生成し、DSセンシング装置１００が解析装置８１２に挿し込まれたときに、熱ビア９１２を介して熱エネルギーをキャップ挿入体９０４に伝えるように構成される。熱エネルギーが解析装置ヒータ９１０からテスト空間２５０の周囲に設けられたキャップ挿入体９０４に伝わると、キャップ挿入体９０４は、テスト空間２５０を囲むキャップ１１２の内部で熱エネルギーを放散し、それによってテスト空間２５０を加熱する。ある使用方法では、キャップ１１２の任意の部分が４１℃のユーザ接触温度を超えないように、十分な時間をかけてキャップ１１２を予め加熱してもよい。
【0049】
図２１には、修正された上部挿入体１００４および修正された下部挿入体１００６を特徴とするDSセンシング装置１００の一実施形態が示されており、それぞれがDSセンシング装置１００の外部に露出している部分を含む。示されているように、上側挿入体１００４および下側挿入体１００６のそれぞれは、銅から作られており、DSセンシング装置１００の外部に部分的に露出している。上側および下側挿入体１００４、１００６の露出した部分は、キャップ１１２が第二本体端部１１０と接続されたときに、キャップ挿入体９０４と接続するように構成されている。その結果、解析装置ヒータ９１０がキャップ挿入体９０４に熱エネルギーを伝えると、キャップ１１２の内部で熱エネルギーを放散させることに加えて、キャップ挿入体９０４は上下の挿入体１００４、１００６に熱エネルギーを伝える。このようにして、熱エネルギーは、第一フィン２１４および第二フィン２２０内に伝えられ、図２０に示された実施形態と比較して、テスト空間２５０をより直接的に加熱する。
【0050】
図２２には、第一フィン２１４内に設けられた修正された上部挿入体１１０４を特徴とするDSセンシング装置１００の一実施形態が示されており、上部挿入体１１０４の一部は、ガスケット３８２を通過して延び、第二本体端部１１０内で終端している。修正された下部挿入体１１０６が第二フィン２２０に設けられ、下部挿入体１１０６の一部は、ガスケット３８２を通過して延び、第二本体端部１１０内で終端する。上部挿入体１１０４および下部挿入体１１０６のそれぞれは、支持体３８４に設けられたヒータ１１１０に接続されており、ヒータ１１１０からテスト空間２５０に熱エネルギーを伝え、それによってテスト空間２５０を加熱するように構成されている。ヒータ１１１０は、コンデンサであってもよいエネルギー貯蔵ユニット（図示せず）によって電力供給される。コンデンサとして、エネルギー貯蔵ユニットはまた、超コンデンサであってもよい。エネルギー貯蔵ユニットは、ヒータに接続され、解析装置８１２のような外部電源から充電される。さらに、接点４１０、４１２、４１４、４２０と同様の接点を支持体３８４に設けて、患者がテスト空間２５０に血液を充填する前に、解析装置８１２から電力を供給されてもよい。
【0051】
DSセンシング装置１００の加熱システムの実施形態とは別に、当業者であれば、上部本体１１４と下部本体１２０の間の間隔を別の方法で空けるために、両面接着テープとしてのスペーサ１２２の代替物が設けられてもよいということが理解できるであろう。例えば、図２３には、２５０ミクロンの厚さを有し、上部本体１１４と下部本体１２０との間に固定された固体アクリル板としての修正されたスペーサ１２８０が示されている。修正されたスペーサ１２８０は、１０％の公差（すなわち、±２５ミクロン）を含んでもよい。図２４に示された別の実施形態では、DSセンシング装置１００は、上部本体１１４の第二表面１３２に形成された射出成形段差１２８２を具え、射出成形段差１２８２の高さに応じて下部本体１２０および上部本体１１４の一部が間隔を空けて配置されている。射出成形段差１２８２は２５０ミクロンであり、１０％の公差（すなわち±２５ミクロン）を含んでもよい。当業者であれば、射出成形段差１２８２が、上部本体１１４または下部本体１２０のいずれから形成されてもよいことを理解するであろう。
【0052】
図２５には、第一フィン２１４に埋込まれた少なくとも１つのヒータ４００を具えることを特徴とするDSセンシング装置１００の一実施形態が示されている。第一フィン２１４は、少なくとも１つのヒータ４００の外面１４１０が第一フィン２１４の第一外側面２５４と同一平面になるように、少なくとも１つのヒータ４００を受入れるように構成された凹部１４０４を具える。支持体３８４は、本体１０２から少なくとも１つのヒータ４００まで延びる。第一サーミスタ４０２は、本体１０２内の、支持体３８４上に設けられる。
【0053】
図２６には、少なくとも１つのヒータ４００および第一サーミスタ４０２が互いに隣り合い、上部本体１１４とスペーサ１２２との間に介在していることを特徴とするDSセンシング装置１００の一実施形態が示されている。少なくとも１つのヒータ４００が、本体１０２に設けられる一方で、第一サーミスタ４０２は、第一フィン２１４に設けられる。少なくとも１つのヒータ４００および第一サーミスタ４０２は、本体１０２内でテスト空間２５０に対して液密シール（例えば、ガスケット３８２によってもたらされる）の反対側に配置された支持体３８４に接続される。第一サーミスタ４０２、少なくとも１つのヒータ４００、および支持体３８４のそれぞれは、上部本体１１４に画定された上部本体凹部１５０４に受入れられる。
【0054】
図２７には、少なくとも1つのヒータ４００および第一サーミスタ４０２が、スペーサ１２２によって画定された深さを有するギャップ内で、下部本体１２０と上部本体１１４との間に介在していることを特徴とするDS検知装置１００の一実施形態が示されている。少なくとも１つのヒータ４００および第一サーミスタ４０２は、本体１０２内でテスト空間２５０に対して液密シール（例えば、ガスケット３８２によってもたらされる）の反対側に配置された支持体３８４に接続される。上部本体１１４は、少なくとも1つのヒータ４００を受入れるように構成された上部本体ヒータ空洞１６１０を具え、下部本体１２０は、少なくとも１つのヒータ４００を受入れるように構成された下部本体ヒータ空洞１６０４を具える。
【0055】
図２８には、テスト空間２５０と第一サーミスタ４０２の間に少なくとも1つのヒータ４００が設けられていることを特徴とするDSセンシング装置１００の一実施形態が示されており、図２９には、少なくとも１つのヒータ４００とテスト空間２５０の間に第一サーミスタ４０２が設けられていることを特徴とするDSセンシング装置１００の一実施形態が示されている。このように、第一サーミスタ４０２は、テスト空間２５０に対して、少なくとも１つのヒータ４００の前または後ろのいずれに設けられてもよい。また、図２８および図２９のそれぞれには、本体１０２を横切るように横方向に一列に並んだ対応する接点１７１６、１７２０、１７２２を有する加熱システム電極１７０４、１７０６、１７１０、１７１４を具えることを特徴とするDSセンシング装置１００の実施形態が示されている。内側の接点１７２０は、少なくとも1つのヒータ４００と第一サーミスタ４０２の両方に対応し、外側の接点は、少なくとも1つのヒータ４００に対応する。導電性インサート４０４は、少なくとも１つのヒータ４００に接続され、テスト空間２５０に熱を伝えるように構成されたオーバーモールドされた銅製の挿入体であってもよい。注目すべきは、第一サーミスタ４０２をDSセンシング装置１００の加熱システムに組み込むことで、DSセンシング装置１００が、少なくとも1つのヒータ４００を調節するために使用される温度データ入力を受取ることができ、それによって、テスト空間２５０内の試料の温度を所望の範囲内に維持する精度を向上させることができる、ということである。
【0056】
図３０～図３６には、本体１９２２と、本体１９２２と協働するキャップ１９２４を含むDSセンシング装置１９２０が示されている。本体１９２２は、毛細管現象によって液体入口１９２８から液体が入るテスト空間１９２６を画定する。電極またはそれらの少なくとも一部は、テスト空間１９２６内に存在し（図３０参照）、これにより、テスト空間１９２６内の液体に対してDS試験を実施することができる。液体がテスト空間１９２６に充填され、キャップ１９２４が閉じられた後（図３２参照）、DSセンシング装置１９２０は、テスト空間１９２６内の液体に対してDS試験が実施できるように、解析装置（図示せず）に挿込まれるように構成される。
【0057】
本体１９２２およびキャップ１９２４は、アクリルまたはアクリルガラスとしても知られるポリ‐メチルメタクリレート（PMMA）から製造されてもよい。したがって、本体１９２２およびキャップ１９２４は、透明であり得るので、液体がテスト空間１９２６内に存在することをユーザに視覚的に示すことができ、また、感知電極１９３２、１９３４およびフローティング電極１９３６の位置を示すことができる。
【0058】
最終的に組立てられると、本体１９２２は、ベース部分１９４０と、ベース部分１９４０から延びる片持ち梁部分１９４２を含む。図３１および図３２を参照すると、片持ち梁部分１９４２は、ベース部分１９４０からそれぞれ延びる第一フィン１９４４および第二フィン１９４６を含む。特に、電極１９３２、１９３４、１９３６を示していない図３３を参照すると、第一フィン１９４４は、第一内面１９４８を画定し、第二フィン１９４６は、第一内面１９４８から間隔を空けて対向する第二内面１９５２を画定する。第一内面１９４８は、毛細管現象により液体入口１９２８から液体がテスト空間１９２６に入ることができる距離だけ、第二内面１９５２から間隔を空けて配置されている。図示された実施形態では、第一内面１９４８は、平面（フラット）であり、同じく平面である第二内面１９５２と平行である。第一内面１９４８は、第二内面１９５２から約５００μm以下、好ましくは約５０μmの間隔を空けてよい。第一感知電極１９３２および第二感知電極１９３４は、第一内面１９４８に設けられ、フローティング電極１９３６は、テスト空間１９２６内で感知電極１９３２、１９３４から間隔を空けるように、第二内面１９５２に設けられる。図示された実施形態のフィン１９４４、１９４６は、平面図で長方形として示されているが、フィン１９４４、１９４６は、他の形状をとることができ、例えば、湾曲した周縁部を有していてもよい。
【0059】
第一フィン１９４４は、ベース部分１９４０に向かって第一外面１９５６から第一内面１９４８および液体入口１９２８に傾斜している面取りされた周縁部１９５４を含む。第二フィン１９４６は、同様に、ベース部分１９４０に向かって第二外面１９６０から第二内面１９５２および液体入口１９２８に傾斜している面取りされた周縁部１９５８を含む。
【0060】
図示された実施形態における液体入口１９２８は、テスト空間１９２６の周縁部に沿って設けられる。図３１を参照すると、液体入口１９２８は、平面図でＬ字型になっている。この構成により、DSセンシング装置１９２０のユーザは、例えば、自分の指の皮膚を刺して、面取りされた周縁部１９５４、１９５８に血液の液滴を付着させ、これをテスト空間内に引き込むことができ、これにより、テスト空間１９２６に試験すべき液体を充填するためのピペットまたはスポイトの必要性を回避することができる。図示された実施形態では、液体入口１９２８は、ベース部分１９４０から最も遠くに間隔を空けて配置されているテスト空間１９２６の線形端に沿っており、また、テスト空間１９２６の最も遠い端部からベース部分１９４０に向かって延びる側周縁端部を含む。図示された実施形態では、テスト空間１９２６は、平面図で全体として長方形であり（図３０参照）、液体入口１９２８は、この長方形の２つの隣り合う辺に沿って配置される。このように、液体入口１９２８は、比較的長く、テスト空間１９２６の最長寸法とほぼ等しい。図示された実施形態では、キャップ１９２４が本体１９２２上に配置されていないときには、長方形のテスト空間１９２６の２つの辺は閉じられており、すなわち、周囲に開放されていないが、少なくとも1つ、例えば、最も遠いエッジとベース部分１９４０の間に延びる辺に平行な辺は、周囲に開放されてもよい。
【0061】
フィン１９４４、１９４６が長方形以外の構成をとる場合、面取りされた周縁部１９５４、１９５８も直線以外の構成をとることができる。透明ではないまたは半透明の部分を設けるべくフィン１９４４、１９４６上につや消しを施して、例えば、ユーザに血液の液滴の的となる場所を示すために、テスト空間１９２６の輪郭を示してもよい。また、各面取りされた端部の外形は、（１）図３０～図３６に示される面取り、（２）半径、（３）面取りと半径の組み合わせ、のいずれでもよい。
【0062】
本体１９２２は、フィン１９４４および１９４６がベース部分１９４０から延びるのと同じ方向に、ベース部分１９４０から延びるキャップキャッチ１９６２および１９６４をさらに含む。フィン１９４４、１９４６およびキャップキャッチ１９６２、１９６４の両方は、片持ち梁部分１９４２に最も近いベース部分１９４０のエッジを画定するレッジ面１９６８からずれた位置にある台座面１９６６から延びる。台座面１９６６とレッジ面１９６８の両方は、フィン１９４４、１９４６がベース部分１９４０から延びる方向に対して直交するそれぞれの平面上に存在する。キャップキャッチ１９６２、１９６４は、キャップ１９２４が一旦図３２に示されている閉じた位置になったときに、本体１９２２からキャップ１９２４を取外すことができないように、キャップ１９２４と協働する。このように、DSセンシング装置１９２０は、キャップキャッチ１９６２、１９６４および／またはキャップ１９２４を壊さない限り、キャップ１９２４が図３１に示される閉じた位置に置かれた後にキャップ１９２４を開くことができないという点で、「シングルユース」装置であってもよい。図３３に戻って参照すると、ガスケット１９７０は、キャップ１９２４が本体１９２２に対して閉じた位置にあるときに、キャップ１９２４と協働すべく（その上面が台座面１９６６である）台座１９７２を取り囲み、液体がDSセンシング装置１９２０から漏れ出すのを防ぐ。
【0063】
図３４を参照すると、本体１９２２は、本体１９２２の周縁１９８２に沿って、より詳細には本体１９２２のベース部分１９４０に設けられた蓋コネクタ凹部１９８０を含む。蓋コネクタ凹部１９８０は、キャップ１９２４が開ロック位置にあるときに、キャップ１９２４を本体１９２２に対して固定するように、キャップ１９２４に設けられた対応する突起１９８４を受入れるように形作られる（図３１参照）。開ロック位置にあるときに、突起１９８４が、蓋コネクタ凹部１９８０に受入れられると、突起１９８４は蓋コネクタ凹部１９８０の側面と摩擦係合する。これにより、本体１９２２に対するキャップ１９２４の位置が固定され、ユーザがキャップ１９２４を保持してキャップ１９２４が本体１９２２に対して移動しないようにする必要がないという点で、テスト空間１９２６の充填が容易になる。突起１９８４は、突起１９８４と蓋コネクタ凹部１９８０の側面との間の摩擦力に打ち勝つことによって、蓋コネクタ凹部１９８０から取外し可能であり、これにより、本体１９２２に対するキャップ１９２４の枢動が可能となり（図３０参照）、DSセンシング装置１９２０は、図３１に示される開ロック位置から図３０に示される開位置を経て、図３２に示される閉位置に移動することができる。
【0064】
引き続き図３４を参照すると、本体１９２２は、ヒンジコネクタ凹部（以下、本体ヒンジコネクタ凹部１９８６と称する。）を含む。同様に、キャップ１９２４は、ヒンジコネクタ凹部（以下、キャップヒンジコネクタ凹部１９８８と称する。）を含む。ヒンジコネクタ連結部１９９２は、本体ヒンジコネクタ凹部１９８６およびキャップヒンジコネクタ凹部１９８８に受入れられ、本体１９２２およびキャップ１９２４のそれぞれに接続されて、本体１９２２に対するキャップ１９２４の（図３１に示される）開ロック位置から（図３２に示される）閉位置への移動を可能にする。また、ヒンジコネクタ連結部１９９２によって、本体１９２２に対するキャップ１９２４の若干の並進移動が可能となる。
【0065】
図３５には、本体１９２２の分解図が示されており、この本体１９２２は、第一（上）部分２００２、第二（下）部分２００４、および上部分２００２と下部分２００４との間に介在するスペーサ２００６で構成されてもよい（図３３参照）。スペーサ２００６は、上部分２００２に下部分２００４を接続し、テスト空間１９２６を設けるべく第一内面１９８４と第二内面１９５２の間に適切な間隔を具えるために用いられる両面接着テープであってもよい。スペーサ２００６は、ポリ‐メチルメタクリレート（PMMA）から作られてもよく、上部分２００２の下部分２００４への取付けを可能にするために、両面に接着剤が塗布されてもよい。
【0066】
感知電極１９３２、１９３４のそれぞれは、上部分２００２に設けられ、第一フィン１９４４上のテスト空間１９２６内の第一内面１９４８に位置するそれぞれの第一端子端２０１２、２０１４から、ベース部分１９４０内に位置するそれぞれの第二端子端２０１６、２０１８まで延びている。感知電極１９３２、１９３４は、下部分２００４もスペーサ２００６に貼付けられた状態で、その上に接着剤が塗布されたスペーサ２００６によって覆われたときに、テスト空間１９２６内の液体が台座面１９６６を越えてそれぞれの感知電極１９３２、１９３４の第二端子端２０１６、２０１８に向かって移動できないような方法で、第一内面１９４８に沿って、例えば、印刷されて、設けられる。フローティング電極１９３６は、下部分２００４上の第二内面１９５２に設けられる。感知電極１９３２、１９３４およびフローティング電極１９３６のそれぞれは、例えば、シャドーマスクおよびリフトオフプロセスを用いたスパッタ蒸着によって適切な表面に蒸着された導電性材料（例えば、金、銅またはアルミニウム）であってよい。一例として、感知電極１９３２、１９３４およびフローティング電極１９３６のそれぞれは、１０００オングストローム以下の厚さで形成されてよい。
【0067】
スペーサ２００６は、スペーサ２００６が上部分２００２のベース部分１９４０の第一内面１９４８上に適切に配置されたときに、感知電極１９３２、１９３４のそれぞれの第二端子端２０１６、２０１８と位置合わせされたピン開口部２０２２、２０２４を含む。同様に、下部品２００４は、スペーサ２００６が上部品２００２上に適切に配置され、下部品２００４がスペーサ２００６上に適切に配置されたときに、スペーサ２００６のピン開口部２０２２、２０２４とそれぞれ位置合わせされたピン開口部２０２６、２０２８を含む。コネクタまたはポゴピンは、開口部２０２６、２０２２および開口部２０２８、２０２４を通って延び、それぞれの感知電極１９３２、１９３４の第二端子端２０１６、２０１８と電気的につながり、感知電極１９３２、１９３４に適切な入力および出力RF信号を送ることができる。このことは、米国特許第９，９９５，７０１号公報に詳細に記載されている。
【0068】
接着テープとして上述してきたスペーサ２００６は、ベース部１９４０における上部分２００２および下部分２００４の周縁と一致する周縁を有する。スペーサ２００６は、本体１９２２の片持ち梁部分１９４２に、あったとしても、ほとんど延びていない。しかしながら、スペーサ２００６は、各フィン１９４４、１９４６の一端に沿って片持ち梁部分に延びる指状の延長部２０３２を含んでもよい。このように、上述したように、液体入口１９２８は、指状の延長部２０３２の位置により、各長方形のフィン１９４４、１９４６の２つの縁上にのみ存在してもよい。図３３を参照すると、指状の延長部２０３２を除いて、スペーサ２００６の周縁部は、台座面１９６６およびレッジ面１９６８と同一平面上になるように終端し、その結果、スペーサ２００６の１つのエッジは、テスト空間１９２６の１つのエッジを画定する台座面１９６６と同一平面上となる。
【0069】
キャップ１９２４は、ヒンジコネクタ連結部１９９２を介して本体１９２２にヒンジ連結される。ヒンジコネクタ連結部１９９２は、本体１９２２に対するキャップ１９２４の枢動および並進移動の両方を可能にする方法で、キャップ１９２４および本体１９２２と接続されてよい。キャップ１９２４は、キャップ１９２４が閉位置（図３２参照）にあるときに、本体１９２２の片持ち梁部分１９４２が受入れられる受入口２０４０を含む。また、キャップ１９２４は、台座面１９７２と同様の構成である凹状のレッジ２０４２を含んでもよく、これは、ガスケット１９７０を具える場合には、ガスケット１９７０と協働することができる。キャップ１９２４が閉位置にあるとき、テスト空間１９２６内の液体は、DS試験が実行できるように、少なくとも３０分間、その中の液体の蒸発を妨げるように周囲から密封される。特に図３６を参照すると、キャップ１９２４に設けられた角度付き突出部２０４４は、フィン１９４４、１９４６、より詳細にはフィン１９４４、１９４６の面取りされた周縁部１９５４、１９５８と協働する。これにより、テスト空間１９２６内の液体に対してDS試験が行われている間、第一内面１９４８と第二内面１９５２の間の所望の間隔を維持することができる。角度付き突出部２０４８の角度付き表面は、面取りされた周縁部１９５４、１９５８の角度付き表面と一致してもよい。
【0070】
使用時には、DSセンシング装置１９２０を、図３１および３３に示された開ロック位置にあるキャップ１９２４と一緒に包装することができる。血液のような液体の液滴は、例えば、ユーザの指から直接、面取りされた周縁部１９５４、１９５８に付着させてもよい。次に、液体の液滴は、液体入口１９２８を通って、ウィッキング要素を必要とせずに毛細管現象によってテスト空間１９２６に引込まれる。その後、キャップ１９２４が閉じられ（図３２）、例えば、ポゴピンが、それぞれの第二端子端２０１６、２０１８と接する解析装置（図示せず）にDSセンシング装置１９２０を搭載してもよい。
【0071】
上述した様々な実施形態、他の特徴および機能、またはそれらの代替物若しくは変種が、好ましくは、他の多くの異なるシステムまたはアプリケーションに結合され得ることが理解されるであろう。また、現在予測されていない、または予期されていない様々な代替、修正、変形、または改良が、当業者によって後になされ得るが、それらもまた、以下の特許請求の範囲に包含されることを意図している。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【図36】