特表 2025-501586 液体処理方法、システム、および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2025-01-22

(54)【発明の名称】液体処理方法、システム、および装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/08 20060101AFI20250115BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20250115BHJP

【ＦＩ】

G01N35/08 A

G01N37/00 101

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024538007

(86)(22)【出願日】2022-12-22

(85)【翻訳文提出日】2024-08-20

(86)【国際出願番号】 EP2022087660

(87)【国際公開番号】W WO2023118539

(87)【国際公開日】2023-06-29

(31)【優先権主張番号】2118917.0

(32)【優先日】2021-12-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】522046494

【氏名又は名称】オスラー ダイアグノスティックス リミテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｏｓｌｅｒ Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｋｉｎｇ Ｃｈａｒｌｅｓ Ｈｏｕｓｅ， Ｐａｒｋ Ｅｎｄ Ｓｔｒｅｅｔ， Ｏｘｆｏｒｄ， ＯＸ１ １ＪＤ， ＵＫ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】タイラー－レイ，アダム

(72)【発明者】

【氏名】リンデン，ビンセント

【テーマコード（参考）】

2G058

【Ｆターム（参考）】

2G058DA07

2G058EA14

(57)【要約】

本明細書に記載された実施形態は、複数の導管およびチャンバを備える流体ネットワークと、複数の空気圧ポートとを備える液体処理装置に関し、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートはチャンバと流体連通し、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートは複数の導管のうちの導管と流体連通し、導管はチャンバと流体連通し、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートは、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートが通気されている間に正の空気圧または負の空気圧を受けるように構成される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の導管およびチャンバを備える流体ネットワークと、
複数の空気圧ポートと
を備える、液体処理装置であって、
前記複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートが前記チャンバと流体連通し、
前記複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートが前記複数の導管のうちの導管と流体連通し、前記導管が前記チャンバと流体連通し、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートが、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートが通気されている間に正の空気圧または負の空気圧を受けるように構成される、
液体処理装置。

【請求項2】

前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートが、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートが通気されている間に正の空気圧または負の空気圧を受けるようにさらに構成される、請求項１に記載の液体処理装置。

【請求項3】

前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートおよび前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートの各々が、選択的に、
正の空気圧または負の空気圧を受け、
通気口に接続される
ように構成される、請求項１または請求項２に記載の液体処理装置。

【請求項4】

第１の剛性層と第２の剛性層との間に配置された流体層をさらに備え、使用時に、前記第２の剛性層が前記流体層の下に配置され、
前記流体層がチャネルのネットワークを備え、前記複数の導管が、前記流体層内の前記チャネルのネットワークによって少なくとも部分的に画定される、
請求項１～３のいずれかに記載の液体処理装置。

【請求項5】

前記流体層が前記複数の空気圧ポートを備える、請求項４に記載の液体処理装置。

【請求項6】

前記第２の剛性層が複数のトラフを備え、前記複数の空気圧ポートの各々が、前記第２の剛性層内の前記複数のトラフのうちの１つを介して前記流体ネットワークと流体連通している、請求項５に記載の液体処理装置。

【請求項7】

前記チャンバが廃棄チャンバである、請求項１～６のいずれかに記載の液体処理装置。

【請求項8】

前記第２の剛性層が前記廃棄チャンバを備える、請求項４に従属する場合の請求項７に記載の液体処理装置。

【請求項9】

前記流体ネットワークが、前記導管と流体連通する測定チャンバをさらに備え、
前記廃棄チャンバが、前記測定チャンバから廃液を受け取るように構成される、
請求項７または請求項８に記載の液体処理装置。

【請求項10】

前記チャンバが第１の混合チャンバである、請求項１～６のいずれかに記載の液体処理装置。

【請求項11】

前記流体層が前記流体層の面から延在する突部を備え、前記突部が空洞を備え、前記第１の混合チャンバが前記突部内の前記空洞によって少なくとも部分的に画定される、請求項４に従属する場合の請求項１０に記載の液体処理装置。

【請求項12】

前記流体ネットワークが、前記導管および前記第１の混合チャンバと流体連通する第２の混合チャンバをさらに備える、請求項１０または請求項１１に記載の液体処理装置。

【請求項13】

前記複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートが前記流体ネットワークと流体連通し、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第３の空気圧ポートが、選択的に、
正の空気圧または負の空気圧を受け、
通気口に接続される
ように構成される、請求項１～１２のいずれかに記載の液体処理装置。

【請求項14】

液体貯蔵カプセルをさらに備え、前記液体処理装置が、前記液体貯蔵カプセルが開封されると、前記複数の空気圧ポートのうちの１つから前記液体貯蔵カプセルに正の空気圧を伝達するように構成される、請求項１～１３のいずれかに記載の液体処理装置。

【請求項15】

前記液体処理装置が診断カートリッジである、請求項１～１４のいずれかに記載の液体処理装置。

【請求項16】

前記診断カートリッジがマイクロ流体カートリッジである、請求項１５に記載の液体処理装置。

【請求項17】

請求項１～１６のいずれかに記載の液体処理装置と、
空気圧供給システムであって、
可変圧力源と、
前記液体処理装置の前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを前記空気圧供給システム内の通気口に接続するように構成された第１の空気圧供給導管と、
前記第１の空気圧供給導管が前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記液体処理装置の前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正圧または負圧を供給するように構成された第２の空気圧供給導管と
を備える、空気圧供給システムと
を備える、液体処理システム。

【請求項18】

前記第２の空気圧供給導管が、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートを前記通気口に接続するようにさらに構成され、
前記第１の空気圧供給導管が、前記第２の空気圧供給導管が前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートに正圧または負圧を供給するようにさらに構成される、
請求項１７に記載の液体処理システム。

【請求項19】

前記第１の空気圧供給導管および前記第２の空気圧供給導管の各々が、選択的に、
前記可変圧力源からそのそれぞれの空気圧ポートに正圧または負圧を供給し、
そのそれぞれの空気圧ポートを前記通気口に接続する
ように構成される、請求項１７または請求項１８に記載の液体処理システム。

【請求項20】

前記液体処理装置が請求項７に記載の液体処理装置であり、前記空気圧供給システムが、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正圧を供給して、前記導管から前記廃棄チャンバに液体を分注する
ように構成される、請求項１７～１９のいずれかに記載の液体処理システム。

【請求項21】

前記液体処理装置が請求項９に記載の液体処理装置であり、前記空気圧供給システムが、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正圧を供給して、前記測定チャンバから前記廃棄チャンバに液体を分注する
ように構成される、請求項２０に記載の液体処理システム。

【請求項22】

前記液体処理装置が、前記流体ネットワークと流体連通する通気式試料入口チャンバを備え、前記空気圧供給システムが、
前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの１つに負圧を供給して、前記試料入口チャンバから前記流体ネットワークに液体を吸引する
ように構成される、請求項１７～２１のいずれかに記載の液体処理システム。

【請求項23】

前記液体処理装置が請求項１０に記載の液体処理装置であり、前記空気圧供給システムが、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正圧を供給して、前記第１の混合チャンバに液体を分注する
ように構成される、請求項１７～１９のいずれかに記載の液体処理システム。

【請求項24】

前記液体処理装置が請求項１２に記載の液体処理装置であり、前記空気圧供給システムが、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正圧を供給して、前記第２の混合チャンバから前記第１の混合チャンバに液体を分注し、かつ／または
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに負圧を供給して、前記第１の混合チャンバから前記第２の混合チャンバに液体を吸引する
ように構成される、請求項２３に記載の液体処理システム。

【請求項25】

前記液体処理装置が請求項１３に記載の液体処理装置であり、前記空気圧供給システムが、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第３の空気圧ポートに正圧を供給し、かつ／または
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートを前記通気口に接続しながら、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第３の空気圧ポートに負圧を供給する
ように構成される、請求項１７～２４のいずれかに記載の液体処理システム。

【請求項26】

前記液体処理装置が請求項１４に記載の液体処理装置であり、
前記液体処理装置が、作動可能部分であって、前記作動可能部分が前記液体貯蔵カプセルを変形させない第１の位置から、前記作動可能部分が前記液体貯蔵カプセルを変形させる第２の位置まで作動可能である作動可能部分をさらに備え、
前記液体処理システムが、前記液体処理装置の前記作動可能部分を作動させ、それによって前記液体貯蔵カプセルを変形させるように構成される、
請求項１７～２５のいずれかに記載の液体処理システム。

【請求項27】

流体ネットワークを備える液体処理装置内で液体を移動させる方法であって、前記流体ネットワークが複数の導管およびチャンバを備え、前記方法が、
前記液体処理装置の複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気することであって、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートが前記チャンバと流体連通している、第１の空気圧ポートを通気することと、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記液体処理装置の前記複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給することであって、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートが前記複数の導管のうちの導管と流体連通し、前記導管が前記チャンバと流体連通している、第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給することと
を含み、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに前記正の空気圧を供給することが、前記導管から前記チャンバに液体を分注する、
方法。

【請求項28】

前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートを通気することと、
前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに負の空気圧を供給して、前記チャンバから液体を吸引することと
をさらに含む、請求項２７に記載の方法。

【請求項29】

前記チャンバが廃棄チャンバであり、
前記方法が、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給して、前記廃棄チャンバ内に液体を分注することをさらに含む、
請求項２７または請求項２８に記載の方法。

【請求項30】

前記流体ネットワークが測定チャンバをさらに備え、
前記方法が、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給して、前記測定チャンバから前記廃棄チャンバに液体を分注することをさらに含む、
請求項２９に記載の方法。

【請求項31】

前記液体処理装置が、前記流体ネットワークと流体連通する通気式試料入口チャンバを備え、
前記方法が、前記複数の空気圧ポートのうちの１つに負の空気圧を供給して、前記試料入口チャンバから前記流体ネットワークに液体を吸引することをさらに含む、
請求項２７～３０のいずれかに記載の方法。

【請求項32】

前記チャンバが混合チャンバであり、
前記方法が、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給して、前記導管から前記混合チャンバに液体を分注することをさらに含む、
請求項２７または請求項２８に記載の方法。

【請求項33】

前記混合チャンバが第１の混合チャンバであり、前記流体ネットワークが、前記導管および前記第１の混合チャンバと流体連通する第２の混合チャンバをさらに備え、
前記方法が、前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに正圧を供給して、前記第２の混合チャンバから前記第１の混合チャンバに液体を分注することをさらに含む、
請求項３２に記載の方法。

【請求項34】

前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記可変圧力源から前記複数の空気圧ポートのうちの前記第２の空気圧ポートに負圧を供給して、前記第１の混合チャンバから前記第２の混合チャンバに液体を吸引することをさらに含む、請求項３３に記載の方法。

【請求項35】

前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポートの通気中に、前記可変圧力源から前記流体ネットワークと流体連通する前記複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートに正圧を供給することをさらに含む、請求項２７～３４のいずれかに記載の方法。

【請求項36】

前記複数の空気圧ポートのうちの前記第１の空気圧ポート（P２）の通気中に、前記可変圧力源から前記流体ネットワークと流体連通する前記複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポート（P１）に負圧を供給することをさらに含む、請求項２７～３５のいずれかに記載の方法。

【請求項37】

前記液体処理装置の作動可能部分を作動させて、前記液体処理装置に収容された液体貯蔵カプセルを変形させることをさらに含む、請求項２７～３６のいずれかに記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、液体処理装置、液体処理システム、および液体処理装置内で液体を移動させる方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ポイントオブケア診断装置は、通常、生体試料（全血、血清、または血漿など）に対して免疫測定などの診断検査を実行するために使用される。そのような診断検査を実行するために、生体試料は診断装置に移送される必要がある。診断装置は、その後、診断検査を行うために、診断装置内の流体（例えば、生体試料、試薬、緩衝液など）の動きを制御し、バイオマーカーの測定を行う分析装置（または機器）に挿入される。

【0003】

ポイントオブケア検出は、簡便かつ即座に診断検査を患者にもたらし、より良好かつ迅速な臨床判断が行われることを可能にする。しかしながら、診断検査をポイントオブケア装置またはシステムに統合することは困難である。免疫測定のための試料の調製は、容積および混合時間の正確な制御を伴う、複数の溶液および試薬の混合を必要とする場合がある。さらに、装置は、理想的には、医療専門家が存在する必要性をなくすために自動化される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

したがって、ポイントオブケア診断検査で使用するための液体処理動作を実行することが可能な改良された液体処理装置が必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この概要は、詳細な説明でより詳細に記載される概念を紹介する。それは、特許請求される主題の本質的な特徴を識別するためにも、特許請求される主題の範囲を限定するためにも使用されるべきではない。概要の同じ段落に複数の記述を含めることは、そのような記述の間に構造的または機能的な関係が存在することを意味するものではない。

【0006】

本開示の第１の態様によれば、第１の剛性層および第２の剛性層と、第１の剛性層と第２の剛性層との間に配置された流体層であって、流体層がエラストマーから形成され、流体層がチャネルのネットワークを備える、流体層と、複数の導管を備える流体ネットワークであって、複数の導管が、流体層内のチャネルのネットワークによって少なくとも部分的に画定される、流体ネットワークとを備える、液体処理装置が提供される。

【0007】

エラストマー層に設けられたチャネルを使用すると、ネットワークを封止するために使用される接着プロセス（例えば、感圧接着剤（PSA：pressure-sensitive adhesive）テープ、レーザ溶接など）に関係なく、流体ネットワークの封止が改善される。これは、エラストマー層が別の層に対して封止されているときに柔軟層として機能するからである。加えて、柔軟なエラストマー層にチャネルを設けることにより、液体処理装置にバルブを設けるためにチャネルが圧縮されることが可能になる。したがって、液体処理装置内の液体の流れは、液体処理装置のバルブを閉じるエラストマー層内のチャネルを圧縮することによって制御することができる。チャネルのネットワークに単一の層を使用することにより、液体処理装置の構築も簡単になる。

【0008】

液体処理装置は、複数のバルブをさらに備える場合がある。複数のバルブの各々は、複数の導管のうちの対応する１つを閉じるように構成される場合がある。バルブは、液体処理装置内の液体の流れが制御されることを可能にする。

【0009】

複数のバルブの各々は、流体層に設けられた変形可能なバルブ領域を備える場合がある。各変形可能なバルブ領域は、複数の導管のうちの対応する１つが塞がれる変形された状態に変形可能であり得る。流体層内に変形可能なバルブ領域を設けることにより、流体層が装置の導管および装置のバルブの両方を実装するので、液体処理装置の構築が簡単になる。

【0010】

流体層は、第１の剛性層に面するように構成された第１の面と、第２の剛性層に面するように構成された第２の面とを備える場合がある。チャネルのネットワークの少なくとも一部は、第２の面に設けられる場合がある。各変形可能なバルブ領域は、流体層の第１の面に窪みを備える場合がある。窪みは、第２の面に設けられたチャネルのネットワークの少なくとも一部の対応するチャネルと位置合わせされる場合がある。流体層の第１の面に窪みを設けることにより、液体処理装置の各バルブを閉じるために変形する必要がある材料の体積が減少する。これにより、各バルブを閉じるために必要な力が低減される。

【0011】

チャネルのネットワークのサブセットは、第１の面に設けられる場合がある。流体層の両面にチャネルを設けることは、チャネルの周りにそれぞれの接着領域を設けるための利用可能な領域を増加させることを意味し、それは、小さいサイズのポイントオブケア装置に起因する、流体層上で利用可能な限られた面積の観点から特に重要である。第１の面にチャネルを設けることはまた、流体層のチャネルが交差することを可能にし、チャネルのより複雑なネットワークが実装され得ることを意味する。

【0012】

第１の剛性層は、複数の開口を備える場合がある。各変形可能なバルブ領域は、複数の開口のうちの１つを通ってアクセス可能であり得る。剛性層に開口を設けることは、液体処理装置が、（例えば、分析装置のアクチュエータからの）外力の印加によってバルブが作動することを可能にしながら、剛性ハウジングを有することを意味する。

【0013】

液体処理装置は、流体層の厚さの少なくとも一部を通って延在する複数の開口部をさらに備える場合がある。複数の開口部の各々は、複数の導管のうちの１つと流体連通することができる。複数の開口部は、第１の複数の開口部および第２の複数の開口部を含む場合がある。第２の複数の開口部は、第１の複数の開口部とは異なる場合がある。複数の開口部は、流体層内の流体（すなわち、液体、または空気圧供給システムから供給される空気のいずれか）が他の層内の流体構成要素と連通することを可能にする。

【0014】

液体処理装置は、空気圧インターフェースに対してシールを提供するように構成された複数のポートをさらに備える場合がある。複数のポートの各々は、流体層の表面から突出する突起と、第１の複数の開口部のそれぞれ１つとを備える場合がある。第１の複数の開口部のそれぞれ１つは、突起を通って延在することができる。エラストマー流体層にポートを実装することにより、ポートが空気圧インターフェースとのシールを形成することが可能になる。これは、空気圧インターフェース（例えば、空気圧供給システムの空気圧アクチュエータ）によってポートに力が加えられると、流体層が柔軟層として機能するからである。チャネルのネットワークと同じ流体層にポートを設けることにより、液体処理装置の構築も簡単になる。ポートと導管との間の流体連通は、ポートを介して空気圧を加えることにより、導管内で液体が移動することを可能にする。

【0015】

各突起は、円錐台形状を有する場合がある。突起の円錐台形状は、ポートと空気圧インターフェースとの間のシールの形成を助ける。これは、円錐台形状により、表面上の高さが高くなるにつれて、突起の断面が狭くなるからである。別の言い方をすれば、円錐台形状は、円錐台形状によって提供される傾斜壁のおかげで、突起の基部よりも突起の上部の材料を少なくする。突起の上部における断面の縮小は、ポートの周りにシールを提供するために、空気圧インターフェースによって変形させられる必要がある材料がより少ないことを意味する。変形する材料が少ないことは、ポートを圧縮するためにより少ない量の力を加えるだけでよいことを意味する。

【0016】

第１の複数の開口部の各々は、流体層の表面上の高さが高くなるにつれて大きくなる直径を有する場合がある。これにより、突起の上部の材料の量がさらに減少し、その結果、ポートを変形させるために必要な力がより小さくなる。

【0017】

各突起は、突起の開放端の周りに環状リムを備える場合がある。環状リムは、突起の最小断面積の領域を画定することができる。環状リムは、突起の上部の材料の量をさらに減少させ、それは、突起を変形させるために必要な力が減少することを意味する。

【0018】

複数のポートのうちの１つまたは複数は、複数の支持リブをさらに備える場合がある。複数の支持リブの各々は、突起と突起が突出する流体層の表面との間に延在する場合がある。支持リブは、空気圧インターフェースによってポートに力が加えられたときにポートの過度の変形を防止するのに役立つ。

【0019】

第１の剛性層は、複数の開口を備える場合がある。各ポートは、複数の開口のうちの１つを通ってアクセス可能であり得る。剛性層に開口を設けることは、液体処理装置が、外部空気圧インターフェース（例えば、分析装置の空気圧アクチュエータ）を使用してポートに空気圧が加えられることを可能にしながら、剛性ハウジングを有することを意味する。

【0020】

複数のポートの各々は、第２の剛性層内の対応するトラフを介して複数の導管のうちの１つと流体連通することができる。トラフは、空気圧インターフェースに接続するポートに液体が到達することを防止する。したがって、トラフは、特に液体の吸引中に、液体が空気圧インターフェースに到達することを防止する。そのような液体は、（例えば、分析装置内の）空気圧インターフェースを潜在的に汚染または損傷する可能性がある。詳細には、トラフの底部における吸引プールの間の流体層内のチャネルから引き込まれたいかなる液体も、ポートに到達しない。したがって、チャネルから引き込まれたいかなる液体も、ポートを介して空気圧インターフェースに引き込まれない。

【0021】

液体処理装置は、第２の複数の開口部のうちの２つの上に配置された少なくとも１つの液体貯蔵カプセルをさらに備える場合がある。開口部の上に液体貯蔵カプセルを配置することにより、流体ネットワークが液体貯蔵カプセルとインターフェースすることが可能になる。これにより、カプセル内に開口部を形成するために、カプセルが開口部内に変形させられることも可能になる。

【0022】

流体層は、１つまたは複数のチャンバを備える場合がある。１つまたは複数のチャンバの各々は、複数の導管のうちの１つと流体連通している。流体層内にチャンバを設けることにより、液体処理装置の構築が簡単になる。詳細には、流体層内に１つまたは複数のチャンバを設けることにより、流体層の機能が拡大する。

【0023】

流体層は、流体層の面から延在する突部を備える場合がある。突部は、複数の空洞を備える場合がある。１つまたは複数のチャンバの各々は、複数の空洞のうちの対応する１つによって少なくとも部分的に画定される場合がある。流体層の面から延在する突部を設けることは、チャンバの容積が流体層の厚さによって制限されないことを意味する。したがって、増大したチャンバ容量を提供することができる。

【0024】

液体処理装置は、封止フィルムをさらに備える場合がある。複数の導管は、流体層内のチャネルのネットワークおよび封止フィルムによって画定される場合がある。エラストマー流体層の柔軟性は、チャネルが封止フィルムによって封止されるのを助ける。

【0025】

各チャネルは、表面に設けられた溝を備える。したがって、各チャネルは開放断面を有する。言い換えれば、各チャネルの断面は封止されていない。各導管は、（i）（例えば、封止層によって）封止されたチャネルを備え、それによって閉じた断面が提供されるか、または（ii）本体を少なくとも部分的に通って延在する孔もしくはトンネルを備える。

【0026】

本開示の第２の態様によれば、第１の剛性層および第２の剛性層と、複数の導管を備える流体ネットワークと、第１の剛性層と第２の剛性層との間に配置された流体層であって、流体層がエラストマーから形成され、流体層が、空気圧インターフェースに対してシールを提供するように構成された複数のポートを備え、複数のポートの各々が、流体層の表面から延在する突起、ならびに突起および流体層の厚さの少なくとも一部を通って延在する開口部であって、開口部が複数の導管のうちの１つまたは複数と流体連通している、開口部を備える、流体層とを備える、液体処理装置が提供される。

【0027】

各突起は、円錐台形状を有する場合がある。突起の円錐台形状は、ポートと空気圧インターフェースとの間のシールの形成を助ける。これは、円錐台形状により、表面上の高さが高くなるにつれて、突起の断面が狭くなるからである。別の言い方をすれば、円錐台形状は、円錐台形状によって提供される傾斜壁のおかげで、突起の基部よりも突起の上部の材料が少なくする。突起の上部における断面の縮小は、ポートの周りにシールを提供するために、空気圧インターフェースによって変形させられる必要がある材料がより少ないことを意味する。変形する材料が少ないことは、ポートを圧縮するためにより少ない量の力を加えるだけでよいことを意味する。

【0028】

第１の複数の開口部の各々は、流体層の表面上の高さが高くなるにつれて大きくなる直径を有する場合がある。これにより、突起の上部の材料の量がさらに減少し、その結果、ポートを変形させるために必要な力がより小さくなる。

【0029】

各突起は、突起の開放端の周りに環状リムを備える場合がある。環状リムは、突起の最小断面積の領域を画定することができる。環状リムは、突起の上部の材料の量をさらに減少させ、それは、突起を変形させるために必要な力が減少することを意味する。

【0030】

複数のポートのうちの１つまたは複数は、複数の支持リブをさらに備える場合がある。複数の支持リブの各々は、突起と突起が突出する流体層の表面との間に延在する場合がある。支持リブは、空気圧インターフェースによってポートに力が加えられたときにポートの過度の変形を防止するのに役立つ。

【0031】

第１の剛性層は、複数の開口を備える場合がある。各ポートは、複数の開口のうちの１つを通ってアクセス可能であり得る。剛性層に開口を設けることは、液体処理装置が、外部空気圧インターフェース（例えば、分析装置の空気圧アクチュエータ）を使用してポートに空気圧が加えられることを可能にしながら、剛性ハウジングを有することを意味する。

【0032】

複数のポートの各々は、第２の剛性層内の対応するトラフを介して複数の導管のうちの１つと流体連通することができる。トラフは、空気圧インターフェースに接続するポートに液体が到達することを防止する。したがって、トラフは、特に液体の吸引中に、液体が空気圧インターフェースに到達することを防止する。そのような液体は、（例えば、分析装置内の）空気圧インターフェースを潜在的に汚染または損傷する可能性がある。詳細には、トラフの底部における吸引プールの間の流体層内のチャネルから引き込まれたいかなる液体も、ポートに到達しない。したがって、チャネルから引き込まれたいかなる液体も、ポートを介して空気圧インターフェースに引き込まれない。

【0033】

第２の剛性層は、複数の支持体を備える場合がある。複数の支持体の各々は、複数のポートのうちの対応する１つに力が加えられたときに複数の支持体の各々が流体層の表面の変形を防止するように、複数のポートのうちの対応する１つと位置合わせされる場合がある。これは、ポートが空気圧インターフェースとのシールを形成するのを助ける。

【0034】

流体層は、チャネルのネットワークを備える場合がある。複数の導管の各々は、流体層内のチャネルのネットワークによって少なくとも部分的に画定される場合がある。エラストマー層に設けられたチャネルを使用すると、ネットワークを封止するために使用される接着プロセス（例えば、感圧接着剤（PSA：pressure-sensitive adhesive）テープ、レーザ溶接など）に関係なく、流体ネットワークの封止が改善される。これは、エラストマー層が別の層に対して封止されているときに柔軟層として機能するからである。加えて、柔軟なエラストマー層にチャネルを設けることにより、液体処理装置にバルブを設けるためにチャネルが圧縮されることが可能になる。したがって、液体処理装置内の液体の流れは、液体処理装置のバルブを閉じるエラストマー層内のチャネルを圧縮することによって制御することができる。チャネルのネットワークおよびポートに単一の層を使用することにより、液体処理装置の構築も簡単になる。

【0035】

第１の態様または第２の態様による液体処理装置の流体層は、熱可塑性エラストマーから形成される場合があり、熱可塑性エラストマーは、任意選択で、シリコン系熱可塑性エラストマーまたはスチレン－エチレン－ブチレン－スチレンである。そのような材料は、流体層の過度の変形を防止するのに十分な硬度、および加えられた力が取り除かれたときに流体層の構成要素（すなわち、ポート、チャネル）がそれらの元の形態に戻るのを可能にするのに十分な緩和時間を有するように（例えば、適切な等級を選択することによって）選択されるべきである。

【0036】

本開示の第３の態様によれば、剛性層と、液体処理装置内に配置された複数の液体貯蔵カプセルとを備え、剛性層が、作動可能部分が複数の液体貯蔵カプセルを変形させない第１の位置から、作動可能部分が複数の液体貯蔵カプセルのうちの２つ以上を変形させる第２の位置まで作動可能な作動可能部分を備える、液体処理装置が提供される。

【0037】

単一の作動可能部分が複数の液体貯蔵カプセルのうちの２つ以上を変形させることが可能であると仮定すると、作動可能部分の第２の位置への作動は、２つ以上のカプセルの各々の同時変形を引き起こす。その結果、液体処理装置内の複数のカプセルは、作動可能部分の単一の動きを使用して穿刺することができる。単一の作動可能部分を使用して２つ以上の液体貯蔵カプセルを変形させることはまた、いくつかの異なる構成の液体貯蔵カプセルを作動可能部分によって穿刺することができることを意味する。したがって、剛性層および作動可能部分は、様々な構成の液体貯蔵カプセルを実装する流体ネットワークとともに使用することができる。

【0038】

作動可能部分は、複数の突起を備える場合がある。複数の突起の各々は、複数の液体貯蔵カプセルのうちの１つに向かって延在する場合がある。複数の突起の各々は、作動可能部分が第２の位置にあるときに、液体貯蔵カプセルの対応する部分に力を加えるように構成される場合がある。突起は、液体貯蔵カプセルを穿刺するために液体貯蔵カプセルを変形させるための機構を提供する。

【0039】

複数の突起は、作動可能部分が第２の位置にあるときに、複数の液体貯蔵カプセルのうちの２つ以上の各々の２つの異なる部分に係合するように構成される場合がある。これは、カプセルの２つの異なる部分を同時に変形させることができることを意味し、液体貯蔵カプセルに２つの開口部（例えば、入口および出口）を同時に作成することができることを意味する。

【0040】

作動可能部分は、複数の凹状領域を備える場合がある。複数の凹状領域の各々は、複数の突起のうちの２つの間に位置する場合がある。各凹状領域は、作動可能部分が第２の位置にあるときに対応する液体貯蔵カプセルの主チャンバを収容するように構成することができる。これは、作動可能部分が第２の位置にあるときに主チャンバが作動可能部分によって変形しないことを意味する。したがって、凹状領域は、提供され得る液体貯蔵カプセルの容量を最大化する。

【0041】

複数の突起は、第１の複数の突起であり得る。作動可能部分は、第２の複数の突起をさらに備える場合がある。第１の複数の突起の各々は、第２の複数の突起の各々よりも作動可能部分から遠くに延在することができる。第２の複数の突起の各々は、複数の液体貯蔵カプセルのうちの１つに向かって延在することができる。第２の複数の突起の各々は、作動可能部分が第３の位置にあるときに液体貯蔵カプセルの対応する部分に力を加えるように構成される場合がある。第３の位置は、第２の位置を越える場合がある。これは、液体貯蔵カプセルの２段階での穿刺を可能にし、それは、他のカプセルが穿刺される前に一部のカプセルから液体を放出することができることを意味する。

【0042】

剛性層は、作動可能部分に結合された１つまたは複数の弾性的に変形可能な部材を備える場合がある。１つまたは複数の弾性的に変形可能な部材は、作動可能部分を第２の位置から離れるように付勢するように構成される場合がある。これは、弾性的に変形可能な部材が作動可能部分をカプセルとの係合から離し、それにより、作動可能部分がその元の位置に戻ることが可能になり、作動可能部分がカプセルに出入りする流体の流れを妨げることを防止することを意味する。

【0043】

１つまたは複数の弾性的に変形可能な部材の各々は、剛性層と同じ材料から形成される場合がある。これにより、作動可能部分および弾性的に変形可能な部材を含む剛性部品の製造が簡略化される（例えば、射出成形によって製造される）ことが可能になる。

【0044】

剛性層は、２つ以上の弾性的に変形可能な部材を備える場合がある。複数の弾性的に変形可能な部材を設けることにより、作動可能部分が垂直方向に作動することが可能になり、それは、作動可能部分が第１の部分にあるとき、および作動可能部分が第２の位置にあるとき、作動可能部分が各液体貯蔵カプセルの基部（すなわち、封止層）に平行であることを意味する。作動可能部分の垂直移動は、（例えば、作動可能部分の突起を介して）液体貯蔵カプセルに一貫した力が加えられることを可能にする。２つ以上の弾性的に変形可能な部材のうちの第１の弾性的に変形可能な部材は、作動可能部分の第１の縁部に接続される場合があり、２つ以上の弾性的に変形可能な部材のうちの第２の弾性的に変形可能な部材は、作動可能部分の第２の縁部に接続される場合があり、第２の縁部は第１の縁部とは異なる。第２の縁部は、第１の縁部の反対側にあり得る。

【0045】

作動可能部分は、作動可能部分の外面に設けられた複数の平坦領域を備える場合がある。作動可能部分の平坦面は、作動可能部分を移動させるために特定の形状のアクチュエータを必要とせずに、（例えば、分析装置のアクチュエータによって）作動可能部分が第１の位置から第２の位置に容易に移動することを可能にする。

【0046】

液体処理装置は、流体層の厚さの少なくとも一部を通って延在する複数の開口部を備える流体層をさらに備える場合がある。複数の液体貯蔵カプセルの各々は、複数の開口部のうちの対応する１つの上に配置される場合がある。複数の液体貯蔵カプセルの各々について、作動可能部分による液体貯蔵カプセルの変形は、液体貯蔵カプセルの一部を複数の開口部のうちの対応する１つの中に変形させることができる。開口部の上に液体貯蔵カプセルを配置することにより、カプセル内に開口部を作成するために、カプセルが作動可能部分によって開口部の中に変形することが可能になる。

【0047】

剛性層は、第１の剛性層であり得る。流体層は、第１の剛性層と第２の剛性層との間に配置される場合がある。第２の剛性層は、作動可能部分の作動中に流体層に接触するように配置された複数のカプセル支持領域を備える場合がある。複数のカプセル支持領域の各々は、複数の開口部のうちの対応する１つと位置合わせされる場合がある。これは、作動可能部分によって複数のカプセルに力が加えられたとき、流体層が対応するカプセル支持領域によって変形することが防止されることを意味する。

【0048】

作動可能部分は、剛性層の面に対して作動可能であり得る。作動可能部分は剛性であり得る。作動可能部分は、剛性層の面に垂直な方向に作動可能であり得る。作動可能部分は、作動可能部分が第１の位置にあるときに複数の液体貯蔵カプセルのうちの１つまたは複数の基部に平行であり得、作動可能部分が第２の位置にあるときに複数の液体貯蔵カプセルのうちの１つまたは複数の基部に平行であり得る。

【0049】

本開示の第４の態様によれば、本開示の第３の態様による液体処理装置と、液体処理装置の作動可能部分を第１の位置から第２の位置まで作動させ、それによって２つ以上の液体貯蔵カプセルを変形させるように構成されたアクチュエータと、２つ以上の液体貯蔵カプセルのうちの少なくとも１つに空気圧を供給するように構成された空気圧供給システムとを備える、液体処理システムが提供される。これは、単一の液体処理システムが、液体貯蔵カプセルを穿刺し、液体貯蔵カプセルから液体を移動させるために使用され得ることを意味する。

【0050】

本開示の第５の態様によれば、チャネルのネットワークを備える流体層と、複数の導管を形成するためにチャネルのネットワークを封止するように配置された封止層であって、封止層が開口を備える、封止層と、複数の導管のうちの少なくとも１つと流体連通する測定チャンバであって、測定チャンバが封止層内の開口によって部分的に画定される、測定チャンバとを備える、液体処理装置が提供される。

【0051】

チャネルのネットワークを封止し、測定チャンバを部分的に画定する開口を有する封止層を実装することにより、液体が測定チャンバ内に残る傾向が低減される。これは、流体層内のチャネルと測定チャンバとの間に狭窄がないからである。チャネルのネットワークを封止するために使用される層も測定チャンバを設けるために利用されるので、液体処理装置の構築も簡略化される。

【0052】

封止層は、流体層を覆うように配置される場合がある。流体層を覆うと、チャネルのネットワークを囲む接着領域が増大する。封止層は、流体層に直接接触することができる。

【0053】

封止層の厚さは、測定チャンバの高さを画定することができる。これにより、測定チャンバの容積は、封止層および封止層の両側の層によって画定されることが可能になる。

【0054】

測定チャンバは、第１の端部と、第１の端部の反対側の第２の端部とを備える場合がある。複数の導管のうちの第１の導管は、測定チャンバの第１の端部と流体連通することができる。複数の導管のうちの第２の導管は、測定チャンバの第２の端部と流体連通することができる。これにより、測定チャンバを通って（例えば、廃棄チャンバに）液体が輸送されることが可能になる。

【0055】

測定チャンバは、測定チャンバの第１の端部と中央部分との間に延在する第１のテーパ部分を備える場合がある。測定チャンバは、中央部分と第２の端部との間に延在する第２のテーパ部分をさらに備える場合がある。第１のテーパ部分では、測定チャンバの壁と、測定チャンバを通って延びる長手方向中心線との間の角度は、３０度未満であり得る。同様に、第２のテーパ部分では、測定チャンバの壁と、測定チャンバを通って延びる長手方向中心線との間の角度は、３０度未満であり得る。３０度未満のテーパ角は、測定チャンバを満たすかまたは空にする間に気泡が形成される傾向を低減する。３０度未満のテーパ角はまた、測定チャンバを空にした後に残留液が測定チャンバ内に残る傾向を低減する。

【0056】

第１のテーパ部分では、測定チャンバの壁と長手方向中心線との間の角度は、約１５度と約２５度との間であり得る。同様に、第２のテーパ部分では、測定チャンバの壁と長手方向中心線との間の角度は、約１５度と約２５度との間であり得る。この領域内のテーパ角は、測定チャンバの内部と、測定チャンバの内部と流体連通するセンサ表面との間に有用な接触領域を依然として提供しながら、満たすかまたは空にする間に気泡が形成される傾向、および空にした後に残留液が残る傾向を低減する。

【0057】

複数の導管のうちの第２の導管は、測定チャンバを通って延びる長手方向中心線と位置合わせされる場合がある。複数の導管のうちの第２の導管を長手方向中心線と位置合わせすることにより、測定チャンバを空にした後に測定チャンバ内に残る液体の容積が最小限に抑えられ、一方、測定チャンバを通って流れる流れ懸濁液内の粒子（例えば、血液または官能性ビーズ）の損失も低減される。

【0058】

複数の導管のうちの第２の導管と長手方向中心線との間の角度は、１５０度以上、より好ましくは約１８０度であり得る。１５０度以上の角度は、測定チャンバを空にした後に測定チャンバ内に残る液体の容積を最小限に抑える。１８０度の角度は、測定チャンバを空にした後に測定チャンバ内に残る液体の容積を低く抑え、一方、測定チャンバを通って流れる流れ懸濁液内の粒子（例えば、血液または官能性ビーズ）の損失も低減される。

【0059】

液体処理装置は、複数の測定チャンバを備える場合がある。封止層は、複数の開口を備える場合がある。複数の測定チャンバの各々は、封止層内の複数の開口のうちの対応する１つによって部分的に画定される場合がある。

【0060】

本開示の第６の態様によれば、チャネルのネットワークを備える流体層と、複数の導管を形成するためにチャネルのネットワークを封止するように配置された封止層であって、封止層が複数の孔を備える、封止層と、開口を備えるフローセル層であって、封止層が流体層とフローセル層との間に配置される、フローセル層と、複数の孔のうちの１つを介して複数の導管のうちの少なくとも１つと流体連通する測定チャンバであって、測定チャンバがフローセル層内の開口によって部分的に画定される、測定チャンバとを備える、液体処理装置が提供される。

【0061】

複数の孔の各々は、チャネルのネットワークのそれぞれ１つの一端と位置合わせされる場合がある。これは、孔が流体層内のチャネルとフローセル層内の開口によって部分的に画定された測定チャンバとの間の流体接続を提供することを意味する。

【0062】

フローセル層の厚さは、測定チャンバの高さを画定することができる。これにより、測定チャンバの容積がフローセル層および封止層の両側の層によって画定されることが可能になる。

【0063】

測定チャンバは、第１の端部と、第１の端部の反対側の第２の端部とを備える場合がある。複数の導管のうちの第１の導管は、複数の孔のうちの第１の孔を介して測定チャンバの第１の端部と流体連通することができる。複数の導管のうちの第２の導管は、複数の孔のうちの第２の孔を介して測定チャンバの第２の端部と流体連通することができる。これにより、測定チャンバを通って（例えば、廃棄チャンバに）液体が輸送されることが可能になる。

【0064】

測定チャンバは、測定チャンバの第１の端部と中央部分との間に延在する第１のテーパ部分を備える場合がある。測定チャンバは、中央部分と第２の端部との間に延在する第２のテーパ部分をさらに備える場合がある。第１のテーパ部分では、測定チャンバの壁と、測定チャンバを通って延びる長手方向中心線との間の角度は、３０度未満であり得る。同様に、第２のテーパ部分では、測定チャンバの壁と、測定チャンバを通って延びる長手方向中心線との間の角度は、３０度未満であり得る。３０度未満のテーパ角は、測定チャンバを満たすかまたは空にする間に気泡が形成される傾向を低減する。３０度未満のテーパ角はまた、測定チャンバを空にした後に残留液が測定チャンバ内に残る傾向を低減する。

【0065】

第１のテーパ部分では、測定チャンバの壁と長手方向中心線との間の角度は、約１５度と約２５度との間であり得る。同様に、第２のテーパ部分では、測定チャンバの壁と長手方向中心線との間の角度は、約１５度と約２５度との間であり得る。この領域内のテーパ角は、測定チャンバの内部と、測定チャンバの内部と流体連通するセンサ表面との間に有用な接触領域を依然として提供しながら、満たすかまたは空にする間に気泡が形成される傾向、および空にした後に残留液が残る傾向を低減する。

【0066】

複数の導管のうちの第２の導管は、測定チャンバを通って延びる長手方向中心線と位置合わせされる場合がある。複数の導管のうちの第２の導管を長手方向中心線と位置合わせすることにより、測定チャンバを空にした後に測定チャンバ内に残る液体の容積が最小限に抑えられ、一方、測定チャンバを通って流れる流れ懸濁液内の粒子（例えば、血液または官能性ビーズ）の損失も低減される。

【0067】

複数の導管のうちの第２の導管と長手方向中心線との間の角度は、１５０度以上であり得る。１５０度以上の角度は、測定チャンバを空にした後に測定チャンバ内に残る液体の容積を最小限に抑える。複数の導管のうちの第２の導管と長手方向中心線との間の角度は、約１８０度であり得る。１８０度の角度は、測定チャンバを空にした後に測定チャンバ内に残る液体の容積を低く抑え、一方、測定チャンバを通って流れる流れ懸濁液内の粒子（例えば、血液または官能性ビーズ）の損失も低減される。

【0068】

第１の端部は、第１の一定の曲率を有する第１の丸みを帯びた端部であり得る。第２の端部は、第２の一定の曲率を有する第２の丸みを帯びた端部であり得る。複数の孔のうちの第１の孔の半径は、第１の一定の曲率の半径と等しい場合がある。複数の孔のうちの第２の孔の半径は、第２の一定の曲率の半径と等しい場合がある。孔の半径を曲率の半径と一致させることにより、測定チャンバを空にした後の測定チャンバおよび孔に残っている液体の合わせた容積が最小限に抑えられる。孔の半径を曲率の半径と一致させることはまた、液体処理装置の層の組み立て中の任意の位置ずれに対する許容度を高める。

【0069】

複数の孔のうちの第１の孔の原点は、第１の一定の曲率の原点と一致する場合がある。複数の孔のうちの第２の孔の原点は、第２の一定の曲率の原点と一致する場合がある。孔および曲率の原点を位置合わせすることにより、測定チャンバを空にした後の測定チャンバおよび孔に残っている液体の合わせた容積が最小限に抑えられる。

【0070】

液体処理装置は、複数の測定チャンバを備える場合がある。フローセル層は、複数の開口を備える場合がある。複数の測定チャンバの各々は、フローセル層内の複数の開口のうちの対応する１つによって部分的に画定される場合がある。

【0071】

本開示の第７の態様によれば、第１のウェルおよび第２のウェルを備える剛性層と、液体処理装置の外部への流体接続を提供するように配置された通気口であって、第２のウェルが通気口と流体連通している、通気口と、第１のウェルと第２のウェルとの間に延在する複数の溝であって、複数の溝の各々が第１のウェルと第２のウェルとの間に流体接続を提供する、複数の溝とを備える、液体処理装置が提供される。

【0072】

第１のウェルと第２のウェルとの間に液体の流れのための２つ以上の経路を設けることにより、第１のウェルと第２のウェルとの間の液体閉塞の可能性が低減される。第１のウェルと第２のウェルとの間の液体閉塞を回避することにより、第１および第２のウェルが液体の吸引のための流体回路の一部として使用されることが可能になる。これは、第１のウェルと流体連通している流体構成要素からの液体の吸引中に、永久通気口から第２のウェルを介して第１のウェルに空気を引き込むことができるからである。

【0073】

複数の溝のうちの１つまたは複数は、第１のウェルの基部の上に配置される場合がある。第１のウェルの深さは、複数の溝のうちの１つまたは複数の最大深さよりも大きい場合がある。これは、液体が第１のウェルの基部と１つまたは複数の溝の基部との間の段差を越えて流れる必要があることを意味し、段差は１つまたは複数の溝への液体の流れを阻止する。

【0074】

複数の溝のうちの１つまたは複数は、第２のウェルの基部の上に配置される場合がある。第２のウェルの深さは、複数の溝のうちの１つまたは複数の最大深さよりも大きい場合がある。これは、第２のウェル内の任意の液体が、第２のウェルの基部と１つまたは複数の溝の基部との間の段差を越えて流れる必要があることを意味し、段差は１つまたは複数の溝への液体の流れを阻止する。

【0075】

複数の溝のうちの１つまたは複数は、第１のウェルに隣接する第１の端部と、第２のウェルに隣接する第２の端部とを備える。第２の端部は、第１の端部の上に配置される場合がある。第１の端部の深さは、第２の端部の深さよりも大きい場合がある。複数の溝のうちの１つまたは複数は、第１の端部と第２の端部との間に延在する傾斜基部を備える場合がある。傾斜基部の効果は、液体が１つまたは複数の溝に流入する場合でも、１つまたは複数の溝から液体を除去するために必要な圧力が低減されることを意味する。これは、１つまたは複数の溝の傾斜基部が、重力下で第１のウェルに向かって液体を流れさせるからである。言い換えれば、溝は、第１のウェルに負圧が加えられたときに空になりやすい。傾斜形状はまた、毛細管停止として機能し、液体が第２のウェルに進むのを防止するのに役立つ。

【0076】

液体処理装置は、第２のウェルおよび通気口と流体連通する第３のウェルをさらに備える場合がある。第２のウェルは、第３のウェルを介して通気口と流体連通することができる。液体処理装置は、第２のウェルと第３のウェルとの間に延在するコネクタチャネルをさらに備える場合がある。第３のウェルおよびコネクタチャネルは、第２のウェルと通気口との間にさらなる流体構成要素を提供し、それは第２のウェルと通気口との間の液体の流れに対するさらなる抵抗をもたらす。これにより、液体が通気口を通って液体処理装置内から漏れる可能性が低減される。

【0077】

コネクタチャネルは、第２のウェルの基部の上に配置される場合がある。第２のウェルの深さは、コネクタチャネルの深さよりも大きい場合がある。コネクタチャネルは、第２のウェルと第３のウェルとの間に延在する複数の溝を備える場合がある。第２のウェルの基部の上にコネクタチャネルを設けることは、第２のウェル内の任意の液体が、第２のウェルの基部とコネクタチャネルの基部との間の段差を越えて流れる必要があることを意味し、段差はコネクタチャネルへの液体の流れを阻止する。複数の溝の形態でコネクタチャネルを設けることにより、第２のウェルと第３のウェルとの間に複数の流体流路が設けられ、それにより、第２のウェルと第３のウェルとの間の液体閉塞の可能性が低減される。

【0078】

液体処理装置は、第３のウェルから延在する通気チャネルをさらに備える場合がある。第３のウェルは、通気チャネルを介して通気口と流体連通することができる。通気チャネルは、第３のウェルと流体連通する第１の端部と、通気口と流体連通する第２の端部とを備える場合がある。通気口は、剛性層内に孔を備える場合がある。通気チャネルは、第３のウェルから第１方向に延在する場合がある。孔は、剛性層を通って剛性層の外面まで第２の方向に延在する場合があり、第２の方向は第１の方向とは異なる。第２の方向は、第１の方向に対して垂直であり得る。

【0079】

液体処理装置は、第３のウェルと通気口との間に延在する通気チャネルをさらに備える場合がある。通気チャネルは、第３のウェルと流体連通する第１の端部と、通気口と流体連通する第２の端部とを備える場合がある。通気口は、通気チャネルの第２の端部にある剛性層内の孔を備える場合がある。

【0080】

複数の溝は、第１の複数の溝であり得る。液体処理装置は、第１のウェルと流体連通する第４のウェルと、第４のウェルと第１のウェルとの間に延在する第２の複数の溝とをさらに備える場合がある。第２の複数の溝の各々は、第４のウェルと第１のウェルとの間に流体接続を提供することができる。コネクタチャネルは、第１のコネクタチャネルであり得る。液体処理装置は、第４のウェルと第３のウェルとの間に延在する第２のコネクタチャネルをさらに備える場合がある。第２のコネクタチャネルは、第１のウェルと通気口との間に代替流路を提供する。第１のウェル内に閉塞が存在する場合、塞がれていない流路を介して通気口を通して空気を引き込むことができる。同様に、第２のコネクタチャネルは、第１の複数の溝の各々が塞がれた場合に代替流路を提供する。第２の複数の溝は、第１のウェルと第４のウェルとの間に液体の流れのための２つ以上の経路を提供し、それにより、第１のウェルと第４のウェルとの間の液体閉塞の可能性が低減される。

【0081】

本開示の第８の態様によれば、複数の導管およびチャンバを備える流体ネットワークと、複数の空気圧ポートとを備える液体処理装置が提供され、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートはチャンバと流体連通し、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートは複数の導管のうちの導管と流体連通し、導管はチャンバと流体連通し、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートは、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートが通気されている間に正の空気圧または負の空気圧を受けるように構成される。

【0082】

複数の空気圧ポートを使用することにより、液体処理装置における恒久的な通気口の必要性が低減される。したがって、液体が液体処理装置から漏れる可能性が低減される。

【0083】

複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートは、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートが通気されている間に正の空気圧または負の空気圧を受けるようにさらに構成される場合がある。これにより、液体処理装置を使用して実行することができる流体操作の範囲が拡大する。

【0084】

複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートおよび複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートの各々は、選択的に、正の空気圧または負の空気圧を受け、通気口に接続されるように構成される場合がある。これにより、液体処理装置を使用して実行することができる流体操作の範囲がさらに拡大する。

【0085】

液体処理装置は、第１の剛性層と第２の剛性層との間に配置された流体層をさらに備える場合があり、使用時に、第２の剛性層は流体層の下に配置される。流体層は、チャネルのネットワークを備える場合がある。複数の導管は、流体層内のチャネルのネットワークによって少なくとも部分的に画定される場合がある。流体層は、複数の空気圧ポートを備える場合がある。同じ流体層にポートおよびチャネルを設けることにより、液体処理装置の構築が簡単になる。

【0086】

第２の剛性層は、複数のトラフを備える場合がある。複数の空気圧ポートの各々は、第２の剛性層内の複数のトラフのうちの１つを介して流体ネットワークと流体連通することができる。トラフは、空気圧インターフェースに接続する空気圧ポートに液体が到達することを防止する。したがって、トラフは、特に液体の吸引中に、液体が空気圧インターフェースに到達することを防止する。そのような液体は、（例えば、分析装置内の）空気圧インターフェースを潜在的に汚染または損傷する可能性がある。詳細には、トラフの底部における吸引プールの間の流体層内のチャネルから引き込まれたいかなる液体も、空気圧ポートに到達しない。したがって、チャネルから引き込まれたいかなる液体も、空気圧ポートを介して空気圧インターフェースに引き込まれない。

【0087】

チャンバは、廃棄チャンバであり得る。したがって、廃棄チャンバの通気状態を制御することができる。第２の剛性層は、廃棄チャンバを備える場合がある。したがって、液体処理装置は、液体処理装置の異なる層における流体動作が制御されることを可能にする。

【0088】

流体ネットワークは、導管と流体連通する測定チャンバをさらに備える場合がある。廃棄チャンバは、測定チャンバから廃液を受け取るように構成される場合がある。したがって、測定チャンバの通気状態を制御することができる。

【0089】

チャンバは、第１の混合チャンバであり得る。したがって、第１の混合チャンバの通気状態を制御することができる。

【0090】

流体層は、流体層の面から延在する突部を備える場合がある。突部は空洞を備える場合がある。第１の混合チャンバは、突部内の空洞によって少なくとも部分的に画定される場合がある。流体層の面から延在する突部を設けることは、第１の混合チャンバの容積が流体層の厚さによって制限されないことを意味する。

【0091】

流体ネットワークは、導管および第１の混合チャンバと流体連通する第２の混合チャンバをさらに備える場合がある。第２の混合チャンバを設けることは、２つの混合チャンバ間で溶液を前後に移送することによって溶液を混合することができることを意味する。

【0092】

複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートは、流体ネットワークと流体連通することができる。複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートは、選択的に、正の空気圧または負の空気圧を受け、通気口に接続されるように構成される場合がある。第３の空気圧ポートを設けることにより、実装され得る流体ネットワークの複雑さがさらに増大する。

【0093】

液体処理装置は、液体貯蔵カプセルをさらに備える場合がある。液体処理装置は、液体貯蔵カプセルが開封されると、複数の空気圧ポートのうちの１つから液体貯蔵カプセルに正の空気圧を伝達するように構成される場合がある。

【0094】

本開示の第１、第２、第３、第５、第６、第７、または第８の態様による液体処理装置は、診断カートリッジであり得る。診断カートリッジは、マイクロ流体カートリッジであり得る。

【0095】

本開示の第９の態様によれば、本開示の第８の態様による液体処理装置と、空気圧供給システムであって、可変圧力源と、液体処理装置の複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを空気圧供給システム内の通気口に接続するように構成された第１の空気圧供給導管と、第１の空気圧供給導管が複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から液体処理装置の複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正圧または負圧を供給するように構成された第２の空気圧供給導管とを備える、空気圧供給システムとを備える、液体処理システムが提供される。

【0096】

第２の空気圧供給導管は、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートを通気口に接続するようにさらに構成される場合がある。第１の空気圧供給導管は、第２の空気圧供給導管が複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートに正圧または負圧を供給するようにさらに構成される場合がある。これにより、液体処理装置を使用して実行することができる流体操作の範囲が拡大する。

【0097】

第１の空気圧供給導管および第２の空気圧供給導管の各々は、選択的に、可変圧力源からそのそれぞれの空気圧ポートに正圧または負圧を供給し、そのそれぞれの空気圧ポートを通気口に接続するように構成される場合がある。これにより、液体処理装置を使用して実行することができる流体操作の範囲がさらに拡大する。

【0098】

液体処理装置のチャンバは、廃棄チャンバであり得る。空気圧供給システムは、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正圧を供給して、導管から廃棄チャンバに液体を分注するように構成される場合がある。したがって、廃棄チャンバの通気状態を制御することができる。

【0099】

液体処理装置の流体ネットワークは、導管と流体連通する測定チャンバをさらに備える場合がある。液体処理装置の廃棄チャンバは、測定チャンバから廃液を受け取るように構成される場合がある。空気圧供給システムは、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正圧を供給して、測定チャンバから廃棄チャンバに液体を分注するように構成される場合がある。したがって、測定チャンバの通気状態を制御することができる。

【0100】

液体処理装置は、流体ネットワークと流体連通する通気式試料入口チャンバを備える場合がある。空気圧供給システムは、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの１つに負圧を供給して、試料入口チャンバから流体ネットワークに液体を吸引するように構成される場合がある。

【0101】

液体処理装置のチャンバは、第１の混合チャンバであり得る。空気圧供給システムは、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正圧を供給して、第１の混合チャンバに液体を分注するように構成される場合がある。したがって、第１の混合チャンバの通気状態を制御することができる。

【0102】

液体処理装置の流体ネットワークは、導管および第１の混合チャンバと流体連通する第２の混合チャンバをさらに備える場合がある。空気圧供給システムは、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正圧を供給して、第２の混合チャンバから第１の混合チャンバに液体を分注し、かつ／または複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに負圧を供給して、第１の混合チャンバから第２の混合チャンバに液体を吸引するように構成される場合がある。したがって、２つの混合チャンバ間で溶液を前後に移送することによって溶液を混合することができる。

【0103】

液体処理装置の複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートは、流体ネットワークと流体連通することができる。複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートは、選択的に、正の空気圧または負の空気圧を受け、通気口に接続されるように構成される場合がある。空気圧供給システムは、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートに正圧を供給し、かつ／または複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートを通気口に接続しながら、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートに負圧を供給するように構成される場合がある。第３の空気圧ポートを設けることにより、実装され得る流体ネットワークの複雑さがさらに増大する。

【0104】

液体処理装置は、液体貯蔵カプセルをさらに備える場合がある。液体処理装置は、液体貯蔵カプセルが開封されると、複数の空気圧ポートのうちの１つから液体貯蔵カプセルに正の空気圧を伝達するように構成される場合がある。液体処理装置は、作動可能部分であって、作動可能部分が液体貯蔵カプセルを変形させない第１の位置から、作動可能部分が液体貯蔵カプセルを変形させる第２の位置まで作動可能な作動可能部分をさらに備える場合がある。液体処理システムは、液体処理装置の作動可能部分を作動させ、それによって液体貯蔵カプセルを変形させるように構成される場合がある。

【0105】

本開示の第１０の態様によれば、流体ネットワークを備える液体処理装置内で液体を移動させる方法が提供され、流体ネットワークは複数の導管およびチャンバを備え、方法は、液体処理装置の複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気することであって、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートがチャンバと流体連通している、第１の空気圧ポートを通気することと、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、液体処理装置の複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給することであって、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートが複数の導管のうちの導管と流体連通し、導管がチャンバと流体連通している、第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給することとを含み、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給することは、導管からチャンバに液体を分注する。

【0106】

方法は、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートを通気することと、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに負の空気圧を供給して、チャンバから液体を吸引することとをさらに含む場合がある。

【0107】

チャンバは、廃棄チャンバであり得る。方法は、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給して、廃棄チャンバ内に液体を分注することをさらに含む場合がある。

【0108】

流体ネットワークは、測定チャンバをさらに備える場合がある。方法は、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給して、測定チャンバから廃棄チャンバに液体を分注することをさらに含む場合がある。

【0109】

液体処理装置は、流体ネットワークと流体連通する通気式試料入口チャンバを備える場合がある。方法は、複数の空気圧ポートのうちの１つに負の空気圧を供給して、試料入口チャンバから流体ネットワーク内に液体を吸引することをさらに含む場合がある。

【0110】

チャンバは、混合チャンバであり得る。方法は、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正の空気圧を供給して、導管から混合チャンバに液体を分注することをさらに含む場合がある。

【0111】

混合チャンバは、第１の混合チャンバであり得る。流体ネットワークは、導管および第１の混合チャンバと流体連通する第２の混合チャンバをさらに備える場合がある。方法は、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正圧を供給して、第２の混合チャンバから第１の混合チャンバに液体を分注することをさらに含む場合がある。

【0112】

方法は、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、可変圧力源から複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに負圧を供給して、第１の混合チャンバから第２の混合チャンバに液体を吸引することをさらに含む場合がある。

【0113】

方法は、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、可変圧力源から流体ネットワークと流体連通している複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートに正圧を供給することをさらに含む場合がある。

【0114】

方法は、複数の空気圧ポートのうちの第１の空気圧ポートの通気中に、可変圧力源から流体ネットワークと流体連通している複数の空気圧ポートのうちの第３の空気圧ポートに負圧を供給することをさらに含む場合がある。

【0115】

方法は、液体処理装置の作動可能部分を作動させて、液体処理装置に収容された液体貯蔵カプセルを変形させることをさらに含む場合がある。

【0116】

本開示の第１１の態様によれば、第９の態様で定義された空気圧供給システムのプロセッサによって実行されると、空気圧供給システムに第１０の態様の方法を実行させる命令を含むコンピュータ可読媒体が提供される。

【0117】

上述された態様の特徴は、異なる態様間で組み合わされる場合があることが理解されよう。一例として、第１、第２、第３、第５、第６、第７、および第８の態様のいずれか１つによる液体処理装置の特徴は、これらの態様の他のいずれかに関連して記載された１つまたは複数の特徴と組み合わされる場合がある。別の例として、第４および第９の態様のいずれか１つによる液体処理システムの特徴は、他の態様に関連して記載された１つまたは複数の特徴と組み合わされる場合がある。

【0118】

特定の実施形態が、単なる例として、添付の図面を参照して以下に記載される。

【図面の簡単な説明】

【0119】

【図1】液体処理装置の等角図である。

【図2】図１の液体処理装置の構成要素を示す分解図である。

【図3】図１に示された液体処理装置を通る上面断面図である。

【図4】図１に示された液体処理装置の第１の剛性層の等角下面図である。

【図5】図４に示された第１の剛性層の上面図である。

【図6A】図４に示された第１の剛性層の底面図である。

【図6B】図６Ａの線A－Aを通る断面図である。

【図7】図４に示された第１の剛性層の作動可能部分の液体貯蔵カプセルとの係合を示す側面断面図である。

【図8】図４に示された第１の剛性層の作動可能部分の液体貯蔵カプセルとの係合を示す端面断面図である。

【図9A】作動位置にある作動可能部分を示す、図４に示された第１の剛性層の等角図である。

【図9B】作動位置にある作動可能部分を示す、図４に示された第１の剛性層を通る断面図である。

【図10】図１に示された液体処理装置の第２の剛性層の等角図である。

【図11】図１０に示された第２の剛性層の上面図である。

【図12】第２の剛性層の第１の複数の溝および第２の複数の溝の拡大等角図を伴う、図１０に示された第２の剛性層の一部の上面図である。

【図13】図１に示された液体処理装置の流体層と、図１に示された液体処理装置の封止層とを備える、流体アセンブリの等角図である。

【図14A】フローセルが封止層内の孔を介してアクセスされる流体アセンブリのフローセル内に残っている液体容積が、フローセルからの出口導管の角度が変化するにつれてどのように変化するかを示す図である。

【図14B】フローセルが封止層内の孔を介してアクセスされる流体アセンブリのフローセル内に残っている液体容積が、封止層内の孔およびフローセルの位置ずれとともにどのように変化するかを示す図である。

【図14C】フローセルが封止層内の孔を介してアクセスされる流体アセンブリのフローセル内に残っている液体容積が、封止層内の孔のサイズとともにどのように変化するかを示す図である。

【図15】図１に示された液体処理装置の流体層と、代替の封止層とを備える、代替の流体アセンブリの等角図である。

【図16】フローセルが封止層内に設けられた流体アセンブリのフローセル内の液体の流れのシミュレーションを示す図である。

【図17A】図１に示された液体処理装置の流体層の底面図である。

【図17B】図１に示された液体処理装置の流体層の底面図である。

【図17C】図１７Ａおよび図１７Ｂに示された流体層の上面図である。

【図18A】図１に示された液体処理装置に実装され得る代替の流体層の上面図である。

【図18B】図１８Ａに示された代替の流体層の底面図である。

【図19A】図１７Ｃの線A－Aを通る断面図である。

【図19B】図１７Ｃの線B－Bを通る断面図である。

【図19C】図１７Ｃの線C－Cを通る断面図である。

【図19D】図１７Ｃの線D－Dを通る断面図である。

【図19E】図１９Ｄに示された詳細Eの断面図である。

【図20】チャンバ内の固体試薬を示す、図１７Ａ～図１７Ｃに示された流体層のチャンバを通る断面図である。

【図21】外部バルブアクチュエータによって係合されているバルブ領域を示す、図１７Ａ～図１７Ｃに示された流体層のバルブ領域を通る断面図である。

【図22A】外部バルブアクチュエータがバルブ領域と非係合位置にある、図２１に示された外部バルブアクチュエータおよびバルブ領域の係合のシミュレーションである。

【図22B】外部バルブアクチュエータがバルブ領域と部分的な係合位置にある、図２１に示された外部バルブアクチュエータおよびバルブ領域の係合のシミュレーションである。

【図22C】外部バルブアクチュエータがバルブ領域と係合位置にある、図２１に示された外部バルブアクチュエータおよびバルブ領域の係合のシミュレーションである。

【図23A】図１７Ａ～図１７Ｃに示された流体層の空気圧ポートおよび外部空気圧アクチュエータを通る断面図である。

【図23B】図２３Ａに示された外部空気圧アクチュエータおよび空気圧ポートの係合のシミュレーションである。

【図24A】流体層の代替の空気圧ポートを通る断面図である。

【図24B】図２４Ａに示された外部空気圧アクチュエータおよび代替の空気圧ポートの係合のシミュレーションである。

【図25】外部空気圧アクチュエータによる係合中の空気圧ポートの変形に対する異なる空気圧ポート形状の影響を示す概略図である。

【図26】図１７Ａ～図１７Ｃに示された流体層を使用して実装され得る流体回路の概略図である。

【図27】図１７Ａ～図１７Ｃに示された流体層を使用して実装され得る追加の流体回路の概略図である。

【図28】図１７Ａ～図１７Ｃに示された流体層を使用して実装され得るさらなる流体回路の概略図である。

【図29】図１７Ａ～図１７Ｃに示された流体層を使用して実装され得る流体動作のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0120】

本開示の実装形態は、診断検査を実行するために使用されるマイクロ流体カートリッジを特に参照して以下に説明される。しかしながら、本明細書に記載された実装形態は、他の目的に使用されるマイクロ流体カートリッジに適用可能であることが理解されよう。本明細書に記載された実装形態は、マイクロ流体に限定されず、様々な目的に使用される様々なサイズの液体処理装置に適用可能であることがさらに理解されよう。

【0121】

図１は、診断カートリッジ１００（例えば、マイクロ流体カートリッジ）の形態の液体処理装置の等角図である。カートリッジ１００は、図２に示された分解図から分かるように、いくつかの構成要素を備える。

【0122】

具体的には、カートリッジ１００は、各々が剛性材料から形成された第１の部分２００および第２の部分５００を備える。使用時（すなわち、カートリッジ１００が図１に示された向きにあるとき）、第１の部分２００は上部であり、第２の部分５００は下部である。第１の部分２００および第２の部分５００は共に、カートリッジ１００のハウジングを画定する。具体的には、第１の部分２００は、カートリッジ１００の上面を画定する剛性面２５０を備える。同様に、第２の部分５００は、カートリッジ１００の下面を画定する（図７に最もよく示された）剛性面５７０を備える。図２に戻ると、第１の部分２００は、剛性面２５０に接合された側壁２５２をさらに備え、第２の部分５００は、剛性面５７０に接合された側壁５７２をさらに備えることが分かる。第１の部分２００の側壁２５２および第２の部分５００の側壁５７２は共に協働して、カートリッジ１００の側壁を画定する。

【0123】

カートリッジ１００は、第１の部分２００および第２の部分５００によって画定されたハウジング内に配置された流体層３００をさらに備える。具体的には、流体層３００は、第１の部分２００の剛性面２５０と第２の部分５００の剛性面５７０との間に配置される。したがって、流体層３００は、剛性面２５０の形態の第１の剛性層と剛性面５７０の形態の第２の剛性層との間に配置される。流体層３００は、熱可塑性エラストマー（TPE：thermoplastic elastomer）、例えばシリコンベースTPEもしくはスチレン－エチレン－ブチレン－スチレン（SEBS：styrene-ethylene-butylene-styrene）などのエラストマー材料、ポリジメチルシロキサン（PDMS：polydimethylsiloxane）、または液体シリコーンゴム（LSR：liquid silicone rubber）から形成される。

【0124】

以下により詳細に記載されるように、流体層３００の第１の表面３０８は、（例えば、図１３に示された）複数のバルブ領域３０２を備える。カートリッジ１００は、流体層３００のバルブ領域３０２に力を加えて、カートリッジ１００内の（図２１に示された）１つまたは複数の導管６００を閉じるアクチュエータ７００を備える分析装置内に受け入れられる。流体層３００に使用される材料の特性は、アクチュエータ７００によって流体層３００のバルブ領域３０２に加えることができる利用可能な力に依存する。重要な２つの特性は、材料の硬度、および材料の緩和時間（すなわち、材料が変形後にその元の形態に戻るための時間）である。適切な材料の例には、上記に列挙されたエラストマー材料が含まれる。いくつかの実装形態では、流体層３００は、診断検査または診断分析で使用される試薬との流体層３００の反応を防止するために、医療用材料であり得る。

【0125】

以下により詳細に記載されるように、流体層３００は、第１の表面３０８と反対の流体層３００の第２の表面３１０に（少なくとも部分的に）設けられた（図１７Ｂに示された）チャネル３０４のネットワークを備える。カートリッジ１００はまた、流体層３００内のチャネル３０４のネットワークによって少なくとも部分的に画定された複数の導管６００を備える流体ネットワークを備える。具体的には、導管６００は、（i）流体層３００内のチャネル３０４のネットワーク、（ii）流体層３００の第２の表面３１０内のチャネル３０４を封止するように構成された（図２に示された）封止層４００、および任意選択で（iii）第１の表面３０８に設けられたネットワークの任意のチャネル３０４を封止するように構成された封止層（図示せず）によって画定される。

【0126】

エラストマー流体層３００にチャネル３０４を設けることにより、チャネル３０４のネットワークを封止するために使用される接着プロセス（例えば、感圧接着テープ、レーザ溶接など）に関係なく、流体層の封止が改善される。これは、エラストマー流体層３００が別の層（例えば、封止層４００）に対して封止されているときに柔軟層として機能するからである。加えて、流体層３００にエラストマー材料を使用することは、それぞれの導管６００を閉じるためにチャネル３０４を圧縮することができることを意味する。これは、チャネル３０４およびバルブ（すなわち、バルブ領域３０２）を実装するために単一の層を利用することができ、それによって簡単なカートリッジ構造が提供されることを意味する。

【0127】

図２に示された分解図に戻ると、カートリッジ１００は、第１の部分２００の剛性面２５０の少なくとも一部を覆うように配置されたラベル１１０と、流体層３００と第１の面２５０との間のカートリッジ１００内に配置された複数の液体貯蔵カプセル１２０と、流体層３００内の（図１３に最もよく示された）１つまたは複数のチャンバ３３２を封止するように配置された封止テープ１３０とをさらに備えることが分かる。

【0128】

図２はまた、カートリッジ１００が、各々がカートリッジ１００の対応する測定チャンバ６１０を部分的に画定する複数の開口１４２を備えるフローセルストリップ１４０と、複数のセンサを備えるセンサストリップ１５０であって、各センサが測定チャンバ６１０のそれぞれ１つと流体連通している、センサストリップ１５０と、各々が第２の部分５００に設けられた対応する廃棄チャンバ５０８a、５０８b内に嵌合するように配置された１対の吸収性廃棄物パッド１６０とをさらに備えることを示す。（例えば、図１５に示された）いくつかの実装形態では、フローセルストリップ１４０は存在せず、測定チャンバ６１０を部分的に画定する開口４５４が代わりに代替の封止層４５０に設けられる。

【0129】

図１および図２に示されたように、第１の部分２００は、採血管（例えば、Becton，Dickinson and Company of Franklin Lakes，NJ，USA製のVacutainer（登録商標）採血管）などの液体貯蔵容器の一部を受け入れるように構成されたシリンダ２０２の形態のレセプタクルを備える。採血管は、通常、ある容積の液体（例えば血液）と、ある体積の気体を含むヘッドスペースとを含む。

【0130】

図３の断面図に示されたように、カートリッジ１００は、（図３に示された）第１の液体抽出機構構成から第２の液体抽出機構構成までシリンダ２０２内で作動可能なピストン２０４の形態の作動可能液体抽出機構をさらに備える。

【0131】

シリンダ２０２は、第１の円筒形内部容積を画定する第１のシリンダ部分２０２aと、第２の円筒形内部容積を画定する第２のシリンダ部分２０２bとを備える。第２の円筒形内部容積は、第１の円筒形内部容積から延在する。第２の円筒形内部容積の断面積は第１の円筒形内部容積の断面積よりも小さく、その結果、第２の円筒形内部容積は第１の円筒形内部容積よりも狭い。環状フランジ２１２がシリンダ２０２内に配置され、第１の円筒形内部容積を第２の円筒形内部容積に接合する。環状フランジ２１２は、第１の円筒形内部容積のための端壁として機能する。

【0132】

シリンダ２０２はまた、第１の円筒形内部容積内に配置された第３のシリンダ部分２０２cを備える。第３のシリンダ部分２０２cは、第３の円筒形内部容積を画定する。第３の円筒形内部容積の断面積は、第１の円筒形内部容積の断面積と第２の円筒形内部容積の断面積との間にある。第３のシリンダ部分２０２cは、第２のシリンダ部分２０２bが延在する方向とは反対の方向に環状フランジ２１２から突出する。第３のシリンダ部分２０２cの直径は、第１の円筒形内部容積の直径よりも小さく、それは、第１のシリンダ部分２０２aと第３のシリンダ部分２０２cとの間に環状間隙が存在することを意味する。第３のシリンダ部分２０２cの高さは、第１のシリンダ部分２０２aの高さよりも低く、それは、第３のシリンダ部分２０２cが第１の円筒形内部容積の途中まで突出することを意味する。

【0133】

ピストン２０４は、第１および第２の環状（例えばOリング）シール２１０a、２１０bの形態の２つの封止要素を含む。第１のOリングシール２１０aは、ピストン２０４と第３のシリンダ部分２０２cの内壁との間にシールを提供するように構成される。第２のOリングシール２１０bは、ピストン２０４と第２のシリンダ部分２０２bの内壁との間にシールを提供するように構成される。ピストン２０４、環状フランジ２１２、ならびに第２のシリンダ部分２０２bおよび第３のシリンダ部分２０２cの内壁は共に、第１のOリングシール２１０aおよび第２のOリングシール２１０bによって封止されたチャンバ２１４を画定する。シリンダは、ピストン２０４が第２の構成にあるときに空気が第２のOリングシール２１０bの周りを流れることを可能にすることにより、第２のOリングシール２１０bによって提供される封止を損なうように構成されたシリンダ出口２１６を含む。シリンダ出口２１６はまた、液体が採血管から抽出されると、液体がシリンダ２０２内から除去されることを可能にする。シリンダ出口２１６は、カートリッジ１００内の通気式流体配置への接続を提供する（以下でさらに記載される）試料入口チャネル２３０と流体連通している。それにより、シリンダ出口２１６は、シリンダ２０２内の構成要素からカートリッジ１００の他の流体構成要素に液体が移送されることを可能にする。

【0134】

ピストン２０４は、穿刺要素の形態の採血管界面などの液体貯蔵容器界面を備える。穿刺要素は、針２０６の形態で図３に示されている。針２０６は、液体貯蔵容器が針２０６に接続されたときに、液体貯蔵容器内の液体の容積（例えば、採血管内の血液の容積）への流体接続を提供するように構成される。針２０６は、ピストン２０４が第１の液体抽出機構構成から第２の液体抽出機構構成まで作動するにつれて針２０６がシリンダ２０２内で移動するように、ピストン２０４に固定して取り付けられる。針２０６は、採血管から抽出された液体が流れることができる液体抽出出口２０８を備える。液体抽出出口２０８は、ピストン２０４が第２の構成にあるときに針２０６とシリンダ出口２１６との間の流体接続を提供する。

【0135】

（図３に示された）第１の液体抽出機構構成では、ピストン２０４は、シリンダ２０２内のシリンダ出口２１６の上に位置する（すなわち、シリンダ２０２の第２のOリングシール２１０bと端壁２１８との間に間隙が存在する）。

【0136】

採血管が針２０６に接続した後、チャンバ２１４の容積は、ピストン２０４が第１の液体抽出機構構成から第２の液体抽出機構構成まで作動するにつれて減少する。チャンバ２１４の容積の減少は、チャンバ２１４がOリングシール２１０a、２１０bによって封止されているので、チャンバ２１４内の空気の圧力の上昇をもたらす。チャンバ２１４内の空気圧の上昇は、針２０６を通って採血管内に空気を押し込み、それにより、採血管内のガスの体積の圧力が上昇する。チャンバ２１４および採血管内の空気の圧力の上昇は、ピストン２０４が第２の構成に向かって作動するにつれて継続する。

【0137】

ピストン２０４が第２の構成になると、第２のOリングシール２１０bはシリンダ出口２１６と位置合わせされ、その結果損なわれ、それは、チャンバ２１４内の圧搾空気がシリンダ出口２１６を通って流れることができることを意味する。これにより、チャンバ２１４と流体連通する液体抽出出口２０８の圧力が低下し、それにより、採血管内のガスの体積と液体抽出出口２０８との間に圧力差が生じる。この圧力差は、針２０６を介して採血管から液体を押し出し、シリンダ出口２１６と位置合わせされた液体抽出出口２０８を介して試料入口チャネル２３０に液体を押し込む。

【0138】

カートリッジ１００は、（図３に示された）第１の安全機構構成から第２の安全機構構成までシリンダ２０２内で作動可能な作動可能安全機構２２０をさらに備える。安全機構２２０は、安全機構２２０が第１の安全機構構成にあるときに、液体貯留容器界面（すなわち、針２０６）を隠すように構成され、安全機構２２０が第２の安全機構構成にあるときに、液体貯留容器界面を見せるように構成される。

【0139】

安全機構２２０は、少なくとも１つの球状遮断要素２２２を備える（２つの球状遮断要素２２２が図３に示されている）。遮断要素２２２のうちの少なくとも１つは、シリンダ２０２が（水平方向などの）第１の向きにあるときに、第１の安全機構構成から第２の安全機構構成への安全機構２２０の作動を防止する。遮断要素２２２のうちの少なくとも１つはまた、シリンダ２０２が（垂直方向などの）第２の向きにあるときに、第１の安全機構構成から第２の安全機構構成への安全機構２２０の作動を可能にする。

【0140】

カートリッジ１００は、ばね２２４の形態で図３に示された弾性的に変形可能な要素をさらに備える。ばね２２４は、安全機構２２０がピストン２０４に向かって移動するときに（すなわち、安全機構２２０が第１の安全機構構成から第２の安全機構構成まで作動するときに）変形する。ばね２２４は、ばね２２４を圧縮するために加えられた力が解放されると、安全機構２２０をピストン２０４から離れるように付勢するように構成される。したがって、ばね２２４は、安全機構２２０を第２の安全機構構成から離れて第１の安全機構に向かって付勢し、それにより、液体貯蔵容器からの液体の抽出後に針２０６が再び隠される。

【0141】

カートリッジ１００は、十分な量の液体が液体貯蔵容器（例えば、採血管）から抽出されたという視覚的指示をユーザに提供する（図４により明確に示された）試料適合性制御チャンバ２３６をさらに備える。詳細には、試料適合性制御チャンバ２３６は、特定の診断検査に十分な容積の液体が抽出されたという視覚的指示を提供することができる。例えば、図１に示されたように、試料適合性制御チャンバ２３６は、シリンダ２０２が垂直方向にあるときに（すなわち、カートリッジ１００が液体貯蔵容器から液体を抽出するために使用されるときに）、上方に配置されたカートリッジ１００の側壁内の光学的に透明な窓２３８を通して視覚的指示を提供するように構成される。

【0142】

図３に示された試料適合性制御チャンバ２３６は、試料入口チャネル２３０と流体連通する第１の流路の一部を形成する。図３および図４に示されたように、カートリッジ１００はまた、特定の容積の液体を貯蔵するように構成された計量チャンバ２３２を含む。例えば、計量チャンバ２３２は、特定の診断検査に必要な容積の液体を貯蔵することができる。第１の流路は、計量チャンバ２３２と、計量チャンバ２３２と試料適合性制御チャンバ２３６との間の流体接続を提供するコネクタチャネル２３４と、試料適合性制御チャンバ２３６と、（図１３に示された）封止層４００内の廃棄物出口４０１を介して試料適合性制御チャンバ２３６と流体連通する試料廃棄チャンバとを含む。試料廃棄チャンバは、第２の部分５００内に第１のウェル５０４の形態で設けられ、図１０～図１２に最もよく示されている。以下でより詳細に記載されるように、第１のウェル５０４によって画定された試料廃棄チャンバは通気されている。

【0143】

カートリッジ１００は、計量チャンバ２３２内の出口ポート（図示せず）から延在する（同様に図１０～図１２に最もよく示された）計量チャンバ出口チャネル５０２を備える第２の流路をさらに備える。計量チャンバ出口チャネル５０２は、封止層４００内の（図１３に示された）孔４０２を介して計量チャンバ２３２と流体連通している。計量チャンバ出口チャネル５０２は、液体がカートリッジ１００の他の流体構成要素に吸引されることを可能にする。代替の実装形態は、計量チャンバ２３２またはコネクタチャネル２３４を含まない場合があり、その場合、計量チャンバ出口チャネル５０２は、液体の特定の容積を計量するように構成された試料適合性制御チャンバ内の出口ポートから延在する。

【0144】

（計量チャンバ出口チャネル５０２を含む）第２の流路は、（試料適合性制御チャンバ２３６と、任意選択で計量チャンバ２３２およびコネクタチャネル２３４とを含む）第１の流路よりも高い油圧抵抗を提供する。これは、第１の流路を通る液体の流量が第２の流路を通る流量よりも高いことを意味する。第１の流路を通るより高い流量は、液体が試料適合性制御チャンバ２３６に流入して、計量チャンバ出口チャネル５０２を完全に満たすことなく、十分な容積の液体が受け取られたという視覚的指示を提供することを意味する。

【0145】

カートリッジが組み立てられると、試料入口チャネル２３０、コネクタチャネル２３４、および計量チャンバ出口チャネル５０２の各々は、封止層４００によって封止された対応する導管を画定する。

【0146】

図３はまた、カートリッジ１００内の複数の液体貯蔵カプセル１２０の配置を示す。詳細には、液体貯蔵カプセル１２０は、封止テープ１８０を使用して流体層３００に封止される。図３は、封止テープ１８０が、流体層３００の上方に突出する特徴（すなわち、図１３を参照してさらに詳細に記載される、空気圧ポート３１２およびチャンバ３３２を画定する突部３３０）を可能にする開口を含むことを示す。図３に示されたように、各液体貯蔵カプセル１２０は、入口チャンバ１２２と、液体試薬などの液体を貯蔵する主チャンバ１２４と、出口チャンバ１２６とを備える。封止層（例えば、封止箔）は、各液体貯蔵カプセル１２０のチャンバ１２２、１２４、１２６を封止するために使用される。入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６は、各々（図７および図８に最もよく示されたように）チャンバの上面に対応する凹部１２８a、１２８bを備える。

【0147】

図３に示された液体貯蔵カプセル１２０は、２つの小さい液体貯蔵カプセル１２０aと、２つの大きい液体貯蔵カプセル１２０bとを含む。小さい液体貯蔵カプセル１２０aは、小さい貯蔵カプセル１２０aの凹部１２８a、１２８bがすべて直線状になるように位置合わせされる。大きい液体貯蔵カプセル１２０bの各々は、大きい液体貯蔵カプセル１２０bが互いに平行になるように、対応する小さい液体貯蔵カプセル１２０aに対して垂直に配置される。

【0148】

以下でより詳細に説明されるように、液体貯蔵カプセル１２０の各々は、流体層３００内の２つの開口部３５０の上に配置される。具体的には、液体貯蔵カプセル１２０の入口チャンバ１２２は、開口部３５０のうちの第１の開口部を覆い、液体貯蔵カプセル１２０の出口チャンバ１２６は、開口部３５０のうちの第２の開口部を覆う。液体貯蔵カプセル１２０の凹部１２８a、１２８bに力が加わると、液体貯蔵カプセル１２０の材料が開口部３５０の各々の中に変形する。十分な力が加えられると、液体貯蔵カプセル１２０の開口部３５０の中への変形は、カプセル１２０を封止するために使用される封止層（例えば、箔）の破裂を引き起こす。

【0149】

代替の実装形態では、入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６は、凹部１２８を含まない場合がある。代わりに、液体貯蔵カプセル１２０を変形させるために、入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の一部に力が直接加えられる場合がある。

【0150】

図４は、第１の部分２００の等角下面図である。図４～図６に示されたように、第１の部分２００は、作動可能部分２４０が液体貯蔵カプセル１２０を変形させない第１の位置から、作動可能部分２４０が液体貯蔵カプセル１２０を変形させる第２の位置まで作動可能な作動可能部分２４０（例えば、作動可能プラットフォーム）を備える。作動可能部分２４０は、（図９Ａおよび図９Ｂに最もよく示されているように）第１の部分２００の剛性面２５０に対して作動可能であり、第１の部分２００の剛性面２５０に垂直な方向に作動可能である。作動可能部分２４０は剛性である。

【0151】

作動可能部分２４０は、液体貯蔵カプセル１２０の各々に向かって変形することができるように、U字形である。作動可能部分２４０のU字形はまた、作動可能部分２４０が流体層３００の第１の表面３０８から延在する（図１３に示された）突部３３０の周りを通ることを可能にする。

【0152】

図４に示されたように、作動可能部分２４０の下面は、（図６Ｂの断面図に示された）４対の突起２４２を備える。各対の突起２４２は、液体貯蔵カプセル１２０に向かって延在し、液体貯蔵カプセル１２０のうちの１つの凹部１２８a、１２８bと位置合わせされる。したがって、作動可能部分２４０が第２の位置に移動すると、突起２４２はカプセル１２０の凹部１２８a、１２８bと係合する。代替の実装形態では、液体貯蔵カプセル１２０は凹部１２８a、１２８bを含まない場合があり、その場合、突起２４２は、各液体貯蔵カプセル１２０の入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の一部（例えば、入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の平坦またはドーム状の上面）と係合することができる。

【0153】

図６Ｂに示されたように、作動可能部分２４０の下面はまた、４つの凹状領域２４４を含む。各凹状領域２４４は、突起２４２うちの２つの間に位置する。各凹状領域２４４は、作動可能部分２４０が第２の位置にあるときにその対応する液体貯蔵カプセル１２０の主チャンバ１２４を収容するように構成される。これは、作動可能部分２４０が第２の位置にあるときに主チャンバ１２４が作動可能部分２４０によって変形しないことを意味する。

【0154】

突起２４２が単一の作動可能部分２４０から延在すると仮定すると、作動可能部分２４２の第２の位置への作動は、複数のカプセル１２０の各々の同時変形を引き起こす。その結果、カートリッジ１００内のすべてのカプセル１２０は、作動可能部分２４０の単一の動きを使用して穿刺することができる。

【0155】

代替の実装形態では、作動可能部分２４０は、突起２４２の２つのセット：各々が液体貯蔵カプセル１２０の凹部１２８に向かって第１の距離だけ延在する突起の第１のセット、および各々が液体貯蔵カプセル１２０の凹部１２８に向かって第２の距離だけ延在する突起の第２のセットを備える場合があり、第２の距離は第１の距離よりも小さい。

【0156】

この代替の実装形態は、二段階での液体貯蔵カプセル１２０の穿刺を可能にする。突起の第１のセットと位置合わせされたカプセル１２０は、（上述されたように）作動可能部分２４０が第２の位置に移動すると、最初に穿刺される。しかしながら、突起の第２のセットと位置合わせされたカプセル１２０を穿刺するために、作動可能部分２４０は、（突起の第２のセットの方が短いので）第２の位置を越えて第３の位置まで作動する。したがって、この代替の実装形態は、他のカプセルが穿刺される前に液体（例えば、液体試薬）がいくつかのカプセルから放出されることを可能にする。

【0157】

したがって、例えば、第１および第２のカプセルに貯蔵された液体試薬を伴う流体ワークフロー工程は、（例えば、第３および第４のカプセル内の液体試薬が流体ワークフローの後の段階で必要とされる場合）第３および第４のカプセルから液体試薬を放出する前に完了する場合がある。カプセル１２０からの液体の放出をさらに調整するために、作動可能部分２４０から異なる距離だけ延在する突起の追加のセットが実装される場合がある。

【0158】

図５および図６Ｂに示されたように、作動可能部分２４０の上面（すなわち、外面）は、平坦である（または複数の平坦領域を含む）。作動可能部分２４０の平坦面は、作動可能部分２４０を移動させるために特定の形状のアクチュエータを必要とせずに、作動可能部分２４０が第１の位置から第２の位置まで容易に移動することを可能にする。

【0159】

図４および図５はまた、剛性面２５０が複数の開口２５４を含むことを示す。複数の開口２５４は、流体層３００のバルブ領域３０２と位置合わせされた開口２５４aと、流体層３００の第１の空気圧ポート３１２aと位置合わせされた開口２５４bと、流体層３００の第１の表面３０８から延在する突部３３０とともに、流体層３００の第２の空気圧ポート３１２bおよび第３の空気圧ポート３１２cのための開口部を提供する開口２５４cとを含む。図１３を参照して、ポート３１２および突部３３０が記載される。

【0160】

剛性面２５０内の開口２５４aは、（例えば、図２１に示されたように）流体層３００のバルブ領域３０２が外部バルブアクチュエータによってアクセスされることを可能にする。同様に、開口２５４bおよび２５４cは、（例えば、図２３Ａに示されたように）流体層３００の空気圧ポート３１２が外部空気圧アクチュエータによってアクセスされることを可能にする。

【0161】

図６Ｂおよび図７はまた、作動可能部分２４０を第１の部分２００に結合する弾性的に変形可能な部材２４６を示す。弾性的に変形可能な部材２４６は、作動可能部分２４０を第２の位置から離れるように（すなわち、第１の位置に向かって）付勢するように構成される。したがって、弾性的に変形可能な部材２４６は、作動可能部分を液体貯蔵カプセル１２０の凹部１２８a、１２８bとの係合から離れるように強制する。

【0162】

各弾性的に変形可能な部材２４６は、弾性的に変形可能な部材２４６が作動可能部分２４０の第２の位置への移動中に弾性変形を受けることを可能にする湾曲した（具体的には、U字形の）輪郭を有する。図９Ｂは、作動可能部分２４０が第２の位置にあるときの弾性的に変形可能な部材２４６の変形を示し、図９Ａは、作動可能部分２４０が第２の位置にあるときの第１の部分２００に対する作動可能部分２４０の位置を示す。

【0163】

弾性的に変形可能な部材２４６は、作動可能部分２４０および第１の部分２００と同じ材料から形成される。言い換えれば、弾性的に変形可能な部材２４６は、各々が弾性的なリビングヒンジの形態で設けられた第１の部分２００および作動可能部分２４０と一体である。これにより、作動可能部分２４０および弾性的に変形可能な部材２４６を含む第１の部分２００の製造が簡略化される（例えば、射出成形によって製造される）ことが可能になる。

【0164】

図４～図６Ａに示されたように、第１の部分２００は、複数の弾性的に変形可能な部材２４６を含む（図４～図６Ａに示された例では、４つの弾性的に変形可能な部材２４６が示されている）。複数の弾性的に変形可能な部材２４６を設けることにより、作動可能部分２４０が垂直方向に作動することが可能になり、それは、作動可能部分２４０が第１の部分にあるとき、および作動可能部分２４０が第２の位置にあるとき、作動可能部分２４０が各液体貯蔵カプセル１２０の基部（すなわち、封止層）に平行であることを意味する。作動可能部分２４０の垂直移動は、特定の液体貯蔵カプセル１２０の凹部１２８に同じ力が加えられることを可能にする。

【0165】

詳細には、図５に示されたように、弾性的に変形可能な部材２４６のうちの第１の部材は、作動可能部分２４０の第１の縁部２５６aに接続され、弾性的に変形可能な部材２４６のうちの第２の部材は、第１の縁部２５６aの反対側にある作動可能部分２４０の第２の縁部２５６bに接続され、弾性的に変形可能な部材２４６のうちの第３の部材も、作動可能部分２４０の第１の縁部２５６aに接続されるが、弾性的に変形可能な部材２４６のうちの第１の部材の接続点から離間し、弾性的に変形可能な部材２４６のうちの第４の部材は、同様に第１の縁部２５６aの反対側にある作動可能部分２４０の第３の縁部２５６cに接続される。

【0166】

図７および図８は、作動可能部分２４０が第１の位置にあるときの、液体貯蔵カプセル１２０の凹部１２８a、１２８bとの突起２４２の位置合わせを示す。作動可能部分２４０をその第２の位置に向かって移動させるために力が作動可能部分２４０に加えられると、突起２４２は凹部１２８a、１２８bと係合し、液体貯蔵カプセル１２０の入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の変形を引き起こすことが理解されよう。具体的には、入口チャンバ１２２の下側にある封止層は、開口部３５０のうちの第１の開口部の中に変形し、出口チャンバ１２６の下側にある封止層は、開口部３５０のうちの第２の開口部の中に変形する。入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の変形は、入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の下側にある材料の破裂を引き起こし、それは、入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の各々に開口部が作成されることを意味する。

【0167】

入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の下側にある材料の破裂は、凹部１２８a、１２８bに力を加えることによって実現され、その力は入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２６の下側にある材料と凹部１２８を接触させる。これにより、入口チャンバ１２２および出口チャンバ１２２の下側にある材料が開口部３５０の中に変形する。カプセル１２０の上面は、凹部１２８の変形を可能にするために、塑性変形が可能な材料から形成される。

【0168】

図１０は、第２の部分５００を示す。上述されたように、第２の部分５００は、計量チャンバ２３２と流体層３００との間の流体接続を提供する計量チャンバ出口チャネル５０２を含む。第２の部分５００はまた、第１のウェル５０４によって画定された試料廃棄チャンバを含む。試料廃棄チャンバは、カートリッジ１００内の試料の受け取り中に第１の部分２００内の試料適合性制御チャンバ２３６から溢れる過剰な試料を受け取る。試料廃棄チャンバは、第２の部分５００に孔の形態で設けられた（図１２に最もよく示された）永久通気口５０６と流体連通している。試料廃棄チャンバおよび永久通気口５０６は、図１２を参照して以下により詳細に記載される。

【0169】

第２の部分５００は、２つのさらなる廃棄チャンバ（第１の廃棄チャンバ５０８aおよび第２の廃棄チャンバ５０８b）をさらに備え、それらの各々は、剛性面５７０の内面に２つの細長い凹部の形態で設けられる。２つの廃棄チャンバ５０８a、５０８bは、第１の廃棄チャンバ５０８aと第２の廃棄チャンバ５０８bとの間に延在する横方向チャネル５１２を介して互いに流体連通している。

【0170】

第２の部分５００は、剛性面５７０の内面に半環状溝の形態の第１のトラフ５１４aと、剛性面５７０の内面に環状溝の形態の第２のトラフ５１４bと、剛性面５７０の内面に追加の半環状溝の形態の第３のトラフ５１４cとをさらに備える。トラフ５１４の各々は、以下により詳細に記載されるように、流体層３００内の空気圧ポート３１２と流体層３００の１つまたは複数のチャネル３０４との間の流体接続を提供する。具体的には、図１７Ａおよび図１７Ｂを参照して記載されるように、いくつかのチャネル３０４は、封止層４００内の孔を介してトラフ５１４に流体接続される。

【0171】

第２の部分５００は、第１のトラフ５１４aを形成する半環状溝の起点に設けられた第１の空気圧ポート支持体５１６aと、第２のトラフ５１４bを形成する環状溝の起点に設けられた第２の空気圧ポート支持体５１６bと、第３のトラフ５１４cを形成する半環状溝の起点に設けられた第３の空気圧ポート支持体５１６cとをさらに備える。空気圧ポート支持体５１６の各々は、平坦な上面を有する円錐台（または半円錐台）の形状を有する。空気圧ポート支持体５１６の各々は、カートリッジ１００が組み立てられたときに、流体層３００の対応する空気圧ポート３１２の下に配置される。

【0172】

第１の空気圧ポート支持体５１６aは、その平坦な上面にチャネル５１８aを備える。チャネル５１８aは、第１の空気圧ポート支持体５１６aの中心から第１のトラフ５１４aまで延在する。同様に、第２の空気圧ポート支持体５１６bは、その平坦な上面にチャネル５１８bを備える。チャネル５１８bは、第２の空気圧ポート支持体５１６bの中心から第２のトラフ５１４bまで延在する。同様に、第３の空気圧ポート支持体５１６cは、その平坦な上面にチャネル５１８cを備える。チャネル５１８cは、第３の空気圧ポート支持体５１６cの中心から第３のトラフ５１４cまで延在する。カートリッジ１００が組み立てられると、（封止層４００を介して）各空気圧ポート３１２の開口部３１６と対応する空気圧ポート支持体５１６のチャネル５１８との間に流体接続が存在する。

【0173】

ポート支持体５１６は、流体層３００の第２の表面３１０内のチャネル３０４を封止するために使用される封止層４００の下側と接触している。これは、（図１３を参照して記載される）流体層３００の空気圧ポート３１２に力が加えられると、封止層４００とポート支持体５１６との間の接触が、加えられた力に対する反力を提供し、それによって封止層４００の下方への変形が防止されることを意味する。これは、空気圧ポート３１２が空気圧アクチュエータとのシールを形成するのを助ける。

【0174】

第２の部分５００内のトラフ５１４は、分析装置の空気圧アクチュエータ７１２に接続する空気圧ポート３１２に液体が到達することを防止する。したがって、トラフ５１４は、特に液体の吸引中に、液体が分析装置に到達することを防止する。そのような液体は、分析装置を潜在的に汚染または損傷する可能性がある。空気圧は、ポート支持体５１６の平坦な上面上のチャネル５１８を介して供給される。チャネル５１８がトラフ５１４の基部の上に配置されると仮定すると、流体層３００内のチャネル３０４から引き込まれたいかなる液体も、トラフ５１４の底部に溜まり、チャネル５１８に到達しない。したがって、流体層３００内のチャネル３０４から引き込まれたいかなる液体も、チャネル５１８を通って、空気圧ポート３１２を介して空気圧アクチュエータ７１０に引き込まれない。

【0175】

第２の部分５００は、第２のトラフ５１４bと、２つの廃棄チャンバ５０８a、５０８bを接続する横方向チャネル５１２との間に延在する長手方向チャネル５２２をさらに備える。したがって、第２のトラフ５１４bおよびチャネル５１８bは、長手方向チャネル５２２および横方向チャネル５１２を介して２つの廃棄チャンバ５０８a、５０８bと流体連通している。

【0176】

横方向チャネル５１２および長手方向チャネル５２２は、２つの廃棄チャンバ５０８が空気圧ポート３１２（具体的には、第２の空気圧ポート３１２b）と流体連通することを可能にする。流体連通は、第２のポート支持体５１６b内の第２のトラフ５１４bおよびチャネル５１８bによって提供される。廃棄チャンバ５０８と第２の空気圧ポート３１２bとの間の流体連通は、廃棄チャンバ５０８の通気状態が制御されることを可能にする。これは、以下でより詳細に記載されるように、第２の空気圧ポート３１２bを通気することができるからである。

【0177】

第２の部分５００はまた、（図１１に破線で示された）複数のバルブ支持領域５２４a～５２４lを備える。図１０および図１１に示された例では、１２個のバルブ支持領域５２４が示されている。バルブ支持領域５２４の各々は、流体層３００内の対応するバルブ領域３０２と位置合わせされる。バルブ支持領域５２４の各々は、流体層３００の第２の表面３１０内のチャネル３０４を封止するために使用される封止層４００の下側と接触している。これは、（図２１に示された）アクチュエータ７００によって流体層３００のバルブ領域３０２に力が加えられると、バルブ領域３０２がアクチュエータ７００と対応するバルブ支持領域５２４との間で圧縮されることを意味する。これは、廃棄チャンバ５０８a、５０８bが流体層３００のバルブ領域３０２の下に延在しないことを意味する。

【0178】

第２の部分５００は、（同様に図１１に破線で示された）複数のカプセル支持領域５２６a～５２６hをさらに備える。図１０および図１１に示された例では、８個のカプセル支持領域５２６が示されている。カプセル支持領域５２６の各々は、複数のカプセル１２０のうちの１つの入口チャンバ１２２または出口チャンバ１２６と位置合わせされた流体層３００内の対応する開口部３５０と位置合わせされる。カプセル支持領域５２６の各々は、流体層３００の第２の表面３１０内のチャネル３０４を封止するために使用される封止層４００の下側と接触している。これは、作動可能部分２４０の対応する突起２４２によって複数のカプセル１２０のうちの１つの凹部１２８に力が加えられると、流体層３００が対応するカプセル支持領域５２６によって変形させられることが防止されることを意味する。これは、廃棄チャンバ５０８a、５０８bが流体層３００内の開口部３５０の下に延在しないことを意味する。

【0179】

図１２に示されたように、試料廃棄チャンバは、第１の部分５００の剛性面５７０内に第１のウェル５０４の形態で設けられる。第１のウェル５０４は、カートリッジ１００が組み立てられたときに封止層４００と接触する、第１のウェル５０４の基部５３０と剛性面５７０の封止面５７４との間の距離によって画定される深さを有する。

【0180】

剛性面５７０はまた、第２のウェル５３２の基部５３４と封止面５７４との間の距離によって画定される深さを有する第２のウェル５３２を含む。以下により詳細に説明されるように、第２のウェル５３２は、永久通気口５０６と流体連通している。詳細には、第２のウェル５３２は第１のウェル５０４と永久通気口５０６との間に配置され、その結果、第１のウェル５０４は第２のウェル５３２を介して永久通気口５０６と流体連通している。

【0181】

第１のウェル５０４と第２のウェル５３２との間には、第１の複数の溝５３６（例えば、図１２に示されたように、３つの溝５３６）が設けられる。溝５３６の各々は、傾斜基部５３８を有する。各溝５３６は、傾斜基部５３８と封止面５７４との間の距離によって画定される深さを有する。溝５３６の基部５３８は、第１のウェル５０４に隣接する溝５３６の第１の端部５４０aにある溝５３６の最大深さと、第２のウェル５３２に隣接する溝５３６の第２の端部５４０bにある溝５３６の最小深さとの間で傾斜している。言い換えれば、各溝５３６の第２の端部５４０bは、各溝５３６の第１の端部５４０aの上に配置される。これは、各溝５３６の第１の端部５４０aの深さが各溝５３６の第２の端部５４０bの深さよりも大きいことを意味する。

【0182】

第１のウェル５０４と第２のウェル５３２との間の液体の流れのための２つ以上の経路により、第１のウェル５０４と第２のウェル５３２との間の液体閉塞の可能性が低減される。

【0183】

溝５３６の傾斜基部５３８は、第１のウェル５０４の基部５３０の上および第２のウェル５３２の基部５３４の上に配置される。これは、（第１のウェル５０４によって画定される）試料廃棄チャンバの深さが各溝５３６の最大深さよりも大きいことを意味する。同様に、第２のウェル５３２の深さも、各溝５３６の最大深さよりも大きい。

【0184】

傾斜基部５３８の効果は、液体が溝５３６のうちの１つに流入する場合でも、溝５３６から液体を除去するために必要な圧力が低減されることを意味する。これは、溝５３６の傾斜基部５３８が重力下で第１のウェル５０４に向かって液体を流れさせるからである。言い換えれば、溝５３６は、第１のウェル５０４によって画定されたサンプル廃棄チャンバに負圧が加えられたときに空になりやすい。傾斜形状は毛細管停止としても機能し、液体が第２のウェル５３２に進むのを防止するのに役立つ。

【0185】

第２のウェル５３２は、第２のウェル５３２と第３のウェル５４２との間に延在する第１のコネクタチャネル５４４を介して第３のウェル５４２と流体連通している。第３のウェル５４２は、第２のウェル５３２と永久通気口５０６との間に配置される。第１のコネクタチャネル５４４は、第１のコネクタチャネル５４４の基部５４６と封止面５７４との間の距離によって画定される深さを有する。第１のコネクタチャネル５４４の基部５４６は、第２のウェル５３２の基部５３４の上に配置され、それは、第２のウェル５３２の深さが第１のコネクタチャネル５４４の深さよりも大きいことを意味する。

【0186】

図１２に示されたように、コネクタチャネル５４４は単一のチャネルであり得る。代替の実装形態では、コネクタチャネル５４４は、第２のウェル５３２と第３のウェル５４２との間に延在する複数の溝を備える場合がある。複数の溝は、第１のウェル５０４と第２のウェル５３２との間に延在する複数の溝５３６と同様の構造内にあり得る。

【0187】

第３のウェル５４２は、第３のウェル５４２から延在する通気チャネル５４８と流体連通している。第３のウェル５４２は、通気チャネル５４８を介して永久通気口５０６と流体連通している。具体的には、通気チャネル５４８は、第３のウェル５４２と永久通気口５０６との間に延在する。通気チャネル５４８は、第３のウェル５４２に隣接する（すなわち、流体連通する）第１の端部と、永久通気口５０６に隣接する（すなわち、流体連通する）第２の端部とを有する。上記で説明されたように、永久通気口５０６は、剛性面５７０を通って延在する第２の部分５００内の孔の形態で設けられる。

【0188】

図１２は、通気チャネル５４８が第３のウェル５４２から第１の方向（すなわち、封止面５７４に平行）に延在し、孔が剛性面５７０を通って第２の方向に延在する（すなわち、第２の方向が第１の方向に垂直になるように、封止面５７４から離れて、より詳細には封止面５７４に垂直に延在する）ことを示す。孔は剛性面５７０の外面まで延在する。

【0189】

第２の部分５００は、第４のウェル５５２も含む。第４のウェル５５２は、第１のウェル５０４と流体連通し、第１のウェル５０４の第２のウェル５３２とは反対側の端部に位置する。第４のウェル５５２は、第４のウェル５５２の基部５５４と封止面５７４との間の距離によって画定される深さを有する。第１のウェル５０４と第４のウェル５５２との間には、第２の複数の溝５５６（例えば、図１２に示されたように、２つの溝５５６）が延在する。第１の複数の溝５３６と同様に、第２の複数の溝５５６の各々は、第１のウェル５０４の基部５３０の上および第４のウェル５５２の基部５５４の上に配置された傾斜基部５５８を有する。これは、各溝５５６の最大深さが第１のウェル５０４の深さよりも小さく、また第４のウェル５５２の深さよりも小さいことを意味する。

【0190】

第４のウェル５５２は、第４のウェル５５２から延在する第２のコネクタチャネル５６０を介して第３のウェル５４２と流体連通している。第４のウェル５５２は、第２のコネクタチャネル５６０を介して永久通気口５０６と流体連通している。具体的には、第２のコネクタチャネル５６０は、第４のウェル５５２と第３のウェル５４２との間に延在する。したがって、流体回路は、（試料廃棄チャンバを画定する）第１のウェル５０４、第１の複数の溝５３６、第２のウェル５３２、第１のコネクタチャネル５４４、第３のウェル５４２、第２のコネクタチャネル５６０、第４のウェル５５２、および第２の複数の溝５５６から構成される。

【0191】

流体の移動に対する第１の複数の溝５３６および第２の複数の溝５５６の効果は、図２６に示された流体回路を参照してより詳細に記載される。

【0192】

図１３は、カートリッジ１００のフローセル（すなわち、測定チャンバ６１０）の第１の実装形態における、流体層３００、封止層４００、およびフローセルストリップ１４０を示す分解図である。封止層４００は、流体層３００の第２の表面３１０内のチャネル３０４を封止するように配置される。例えば、封止層４００は、流体層３００の第２の表面３１０を覆うように配置される場合があり、それにより、封止層４００と流体層３００の第２の表面３１０との間の直接接触を提供する。

【0193】

図１３は、カートリッジの複数のバルブ領域３０２を示し、それらの各々は流体層３００内に窪みの形態で設けられる。これは、流体層３００がバルブ領域３０２の各々において縮小された厚さを有することを意味する。対応するチャネル３０４と位置合わせされる縮小された厚さの領域を設けることにより、バルブ領域３０２を変形させ、対応するチャネル３０４を閉じるために必要な力が低減される。

【0194】

図１３には、流体層３００の第１の表面３０８から延在する突部３３０も示されている。突部３３０は、図２０を参照してより詳細に記載されるように、複数のチャンバ３３２を画定する空洞を含む。流体層３００の第１の表面３０８から延在する突部３３０を実装することは、突部３３０によって画定されるチャンバ３３２の容積が、その第１の表面３０８と第２の表面３１０との間の流体層３００の厚さによって制限されないことを意味する。流体層３００は、流体層３００の厚さを通って延在する複数の開口部３５０をさらに備える。

【0195】

図１３に示されたように、流体層３００は、複数の空気圧ポート３１２（例えば、図１３に示された３つの空気圧ポート３１２a、３１２b、および３１２c）をさらに備える。各空気圧ポート３１２は、第１の表面３０８から延在する突起３１４を備える。以下でより詳細に記載されるように、各突起３１４は、円錐台状の形状（すなわち、円錐台形状）を有する。

【0196】

各ポート３１２は、（図１９Ｄおよび図１９Ｅに最もよく示されたように）突起３１４および流体層の厚さの少なくとも一部を通って延在する開口部３１６をさらに備える。図１３に示された例では、開口部３１６は流体層３００の厚さ全体を通って延在する。

【0197】

したがって、流体層３００は、開口部の２つのセット：液体貯蔵カプセル１２０の真下に配置され、作動可能部分２４０上の突起２４２と位置合わせされた第１の複数の開口部３５０、および各々が空気圧ポート３１２の対応する突起３１４を通って延在する第２の複数の開口部３１６を備える。開口部のこれらのセットは、流体層３００内のチャネル３０４のネットワークとカートリッジ１００の他の流体構成要素（例えば、カプセル１２０および空気圧ポート３１２）との間の連通を可能にする。

【0198】

各空気圧ポート３１２は、複数の支持リブ３１８（例えば、図１７Ｃに示されたように、８つの支持リブ３１８）をさらに備える。各支持リブ３１８は、第１の表面３０８と突起３１４のうちの１つとの間に延在する。支持リブ３１８は、（例えば、図２３Ｂおよび図２４Ｂに示された）空気圧アクチュエータ７１０によって空気圧ポート３１２に力が加えられたときに、空気圧ポート３１２の過度の変形を防止するのに役立つ。空気圧アクチュエータ７１０は、カートリッジ１００が受け入れられた分析装置の構成要素であり得る。

【0199】

加えて、各突起３１４は、突起３１４の開口端（すなわち、第１の表面３０８から最も遠い突起の端部）に（図２３Ａ～図２５に最もよく示された）環状リム３２０を備える。以下でさらに記載されるように、環状リム３２０の形状は、（図２３Ｂおよび図２４Ｂに示された）空気圧アクチュエータ７１０によって空気圧ポート３１２に力が加えられたときに、環状リム３２０が内側に変形するか外側に変形するかを部分的に決定する。

【0200】

上述された流体層３００のすべての構成要素は流体層３００と一体であり、それは、それらがすべて流体層３００と同じエラストマー材料から形成されることを意味する。より具体的には、突部３３０、突起３１４、支持リブ３１８、および環状リム３２０は、すべて流体層３００と一体であり、流体層３００と同じエラストマー材料から形成される。

【0201】

フローセルストリップ１４０の各開口１４２は、カートリッジ１００の（図１４Ａに概略的に示された）対応する測定チャンバ６１０を部分的に画定する。詳細には、各開口１４２は、測定チャンバ６１０の内壁を画定する。したがって、測定チャンバ６１０の高さは、フローセルストリップ１４０の厚さによって画定される。各測定チャンバ６１０の上部内面は、封止層４００によって提供される。各測定チャンバ６１０の下部内面は、（図２に示された）センサストリップ１５０の１つまたは複数の電極（図示せず）および誘電体層（図示せず）を備えるセンサ表面によって提供される。したがって、各開口１４２の境界は、対応する測定チャンバ６１０の周囲を提供し、それは、開口１４２が測定チャンバ６１０の領域を画定することを意味する。

【0202】

図１３に示されたように、フローセルストリップ１４０の各開口１４２は、（図１７に示された）流体層３００内のチャネル３０４から、封止層４００内の対応する対のバイア（すなわち、孔）４０４を通ってアクセス可能である。対応する対のバイア４０４の各々は、流体層３００内の対応するチャネル３０４の一端と位置合わせされる。これは、バイア４０４の各対が、対応する測定チャンバ６１０の上部内面に設けられることを意味する。

【0203】

図１３は、封止層４００が複数の非接着領域４０６（すなわち、バルブ領域３０２の各々の下にある１２個の円）を備えることをさらに示す。バルブ領域３０２の下の封止層４００の上面に非接着領域４０６を設けることにより、バルブ領域３０２に力が加えられたときにチャネル３０４は封止層４００に接着しない。その結果、非接着領域４０６は、力が取り除かれるとバルブが閉じたままになること、または力が取り除かれるとゆっくり開くことを防止する。

【0204】

封止層４００はまた、第２の部分内の廃棄チャンバ５０８への流体接続を提供する流体層３００のチャネル３０４と位置合わせされた廃棄孔（図示せず）を含むことが理解されよう。例えば、図１７Ｂを参照すると、封止層４００は、第１５のチャネル３０４oの端部および第１８のチャネル３０４rの端部と位置合わせされた廃棄孔を含む場合がある。

【0205】

図１４Ａ～１４Ｃは、測定チャンバを空にした後に残っている液体の量が、（i）出口導管の角度を変えること、（ii）バイアの測定チャンバの端部との位置ずれ、および（iii）バイアのサイズを変えることによってどのように変化するかを示す。

【0206】

図１４Ａ～図１４Ｃの測定チャンバ６１０は、図１４Ａに概略的に示されたように、丸みを帯びた第１の端部６１２aから延在する第１のテーパ部分６１４a、丸みを帯びた第２の端部６１２bに向かって先細になる第２のテーパ部分６１４b、および第１のテーパ部分６１４aと第２のテーパ部分６１４bとの間に延在する一定断面の非テーパ中央部分６１２cの３つの部分を含む。

【0207】

第１のテーパ部分６１４aは、測定チャンバ６１０の壁（すなわち、対応する開口１４２の周囲）と測定チャンバ６１０を通る長手方向中心線との間に画定されるテーパ角を有する。同様に、第２のテーパ部分６１４bは、測定チャンバ６１０の壁と測定チャンバ６１０を通る長手方向中心線との間に画定されるテーパ角を有する。第１のテーパ部分６１４aおよび第２のテーパ部分６１４bのテーパ角は、テーパ角が大きいほど、測定チャンバ６１０を満たすかまたは空にする間に気泡が形成され、測定チャンバ６１０を空にした後に残留液が残ることになるので、３０度未満であることが好ましい。流体層３００内の流れの膨張がないので、３０度未満のテーパ角も好ましい。図１４Ａに示されたように、流体層３００内の導管６００は固定幅であり、それは流体層３００内の流れの膨張がないことを意味する。代わりに、流体が測定チャンバ６１０に到達すると、流体の流れは外側に膨張する。３０度未満のテーパ角は、測定チャンバ６１０内の流れの膨張の結果として気泡が形成される可能性を低減する（それは、例えば、４５度などのより高いテーパ角で起こる可能性がある）。非常に小さいテーパ角は、（所与の長さの測定チャンバに対して）測定チャンバ６１０の設置面積が小さくなり、センサストリップ１５０の電極との接触面積が小さくなるので、望ましくないことが理解されよう。これらの考慮事項に照らして、第１のテーパ部分６１４aおよび第２のテーパ部分６１４bのテーパ角の好ましい範囲は、１５度と２５度との間である。２５度未満のテーパ角は、測定チャンバ６１０内の流れの膨張の結果として気泡が形成される可能性をさらに低減する。

【0208】

測定チャンバ６１０の丸みを帯びた端部６１２は、各々一定の曲率を有する。したがって、丸みを帯びた端部６１２の各々の曲率は、曲率の原点および曲率の一定の半径に関して定義することができる。言い換えれば、測定チャンバ６１０の各丸みを帯びた端部６１２は、特定の半径を有する円弧の形態で設けられる。１つの例示的な実装形態では、丸みを帯びた第１の端部６１２aの半径は０．５mmであり、丸みを帯びた第２の端部の半径は０．５mmである。

【0209】

図１４Ａはまた、各々が封止層４００によって封止された第２の表面３１０内の対応するチャネル３０４によって画定される、入口導管６００aおよび出口導管６００bを概略的に示す。加えて、図１４Ａは、液体が測定チャンバ６１０に流入および流出することを可能にするバイア４０４の対を概略的に示す。バイア４０４の各対の一方は、測定チャンバ６１０の丸みを帯びた第１の端部６１２aと位置合わせされ、バイア４０４の各対の他方は、測定チャンバ６１０の丸みを帯びた第２の端部６１２bと位置合わせされる。したがって、入口導管６００aは、丸みを帯びた第１の端部６１２aと流体連通し、出口導管６００bは、丸みを帯びた第２の端部６１２bと流体連通する。図１４Ａに示された例では、導管６００はバイア４０４よりも小さい幅を有し、バイア４０４は測定チャンバ６１０の丸みを帯びた端部６１２と位置合わせされる。

【0210】

図１４Ａの出口導管角度は、出口導管６００bを通る中心線と測定チャンバ６１０を通る中心線との間に画定される。図１４Ａは、出口角度の変化が測定チャンバ６１０を空にすることにどのように影響するかを示す。測定チャンバ６１０内に残っているいかなる液体も、測定チャンバ６１０内に続いて取り込まれる液体に対して実行される測定に影響を及ぼす可能性があるので、測定チャンバ６１０内に残っている液体の容積を減少させることが望ましい。例えば、残りの液体は、後続の液体と反応する可能性があり、またはそうでない場合後続の液体を汚染する可能性がある。一実装形態では、測定チャンバ６１０から液体を押し出すために、（例えば、空気圧アクチュエータ７１０を介して）空気が測定チャンバ６１０に供給される。

【0211】

図１４Ａには、０度、４５度、９０度、１３５度、および１８０度の５つの出口導管角度が示されている。０度の角度では、液体は、測定チャンバ６１０を通って流れ、対応するバイア４０４を通って出口導管６００bに入り、その後、測定チャンバ６１０を通る流れの方向とは反対の方向に流れる。１８０度の角度では、液体は、測定チャンバ６１０を通って流れ、対応するバイア４０４を通って出口導管６００bに入り、その後、測定チャンバ６１０を通る流れの方向と同じ方向に流れる。

【0212】

４５度、９０度、または１３５度の出口導管角度では、出口導管６００bの角度は、測定チャンバ６１０の設置面積が出口導管６００bの設置面積を越えて延在する（図１４Ａにおいて黒色で示された）よどみ領域をもたらす。よどみ領域は、バイア４０４と比較して出口導管６００bのサイズが小さい結果として生じる。よどみ領域内のいかなる液体も圧力下で出口導管６００bを通って押し出すことができないので、よどみ領域により、液体が測定チャンバ６１０内に捕捉される（すなわち、フローセル層１４０内に捕捉される）ことになる。対照的に、０度および１８０度の出口導管角度では、x方向における測定チャンバ６１０の端点は、出口導管６００bの設置面積と重なる。これは、測定チャンバ６１０のいかなる部分も出口導管６００bの設置面積を越えて延在せず、より大きい割合の液体が圧力下で出口導管６００bを通って押し出されることを可能にすることを意味する。したがって、図１４Ａに示された５つの出口導管角度のうち、０度および１８０度の出口導管角度は、測定チャンバ６１０を空気で掃除した後に測定チャンバ６１０内に残っている液体の容積が最も少なくなる。

【0213】

実験データは、０度および１８０度の出口導管角度での改善された性能を検証するために示されているが、少なくとも１５０度の出口導管角度で液体のより少ない残りの容積が達成されることも示している。したがって、出口導管６００bは、測定チャンバ６１０と位置合わせされる（すなわち、測定チャンバ６１０を通る長手方向中心線と位置合わせされる）ことが好ましい。詳細には、出口導管角度は、測定チャンバ６１０内に残っている液体の容積を最小にするために、１５０度以上であることが好ましい。より好ましくは、出口導管角度は、測定チャンバ６１０を通って流れる流れ懸濁液（例えば、血液または官能性粒子／ビーズ）内の粒子の損失を低減するために、約１８０度である。あるいは、測定チャンバ６１０およびバイア４０４内に残っている液体の容積を減少させるために、０度の出口導管角度を実装することができる。

【0214】

図１４Ｂは、測定チャンバ６１０およびバイア４０４の位置ずれが、測定チャンバ６１０内に残っている液体の容積にどのように影響するかを示す。図１４Ｂに示された測定チャンバの場合、バイア４０４の直径は１mmであり、各丸みを帯びた端部６１２は、１mmの直径（０．５mmの半径）を有する一定の曲率を有する。バイア４０４および丸みを帯びた端部６１２の位置ずれにより、液体がバイア４０４内（すなわち、封止層４００内）に捕捉されることになる。測定チャンバ６１０およびバイア４０４内に残っている液体は、黒色で塗りつぶされた領域として示されている。

【0215】

図１４Ｂの最上部の測定チャンバは、x方向およびy方向の各々におけるバイア４０４の＋０．２５mmの位置ずれの影響を示す。図１４Ｂの２番目の測定チャンバは、x方向およびy方向の各々におけるバイア４０４の－０．２５mmの位置ずれの影響を示す。図１４Ｂの３番目の測定チャンバは、測定チャンバから外側へのx方向におけるバイア４０４の０．２５mmの位置ずれ（すなわち、x方向における入口バイアの－０．２５mmの位置ずれ、およびx方向における出口バイアの＋０．２５mmの位置ずれ）の影響を示す。図１４Ｂの最下部の測定チャンバは、測定チャンバに向かって内側へのx方向におけるバイア４０４の－０．２５mmの位置ずれ（すなわち、x方向における入口バイアの＋０．２５mmの位置ずれ、およびx方向における出口バイアの－０．２５mmの位置ずれ）の影響を示す。

【0216】

図１４Ｂの最上部の測定チャンバは、バイア４０４および測定チャンバ６１０の丸みを帯びた端部６１２の位置ずれの結果として、バイア４０４内に（具体的には、測定チャンバ６１０の設置面積と重ならないバイア４０４の領域内に）よどみ領域が存在することを示す。

【0217】

同様の影響が、図１４Ｂの２番目の測定チャンバにおいて示されている。しかしながら、x方向の出口バイアの負の位置ずれは、測定チャンバ６１０内に（すなわち、フローセル層１４０内に）さらなるよどみ領域をもたらす。このさらなるよどみ領域は、測定チャンバ６１０の設置面積がx方向に出口バイアを越えて延在するので生じる。さらなるよどみ領域の結果として、図１４Ｂの２番目の測定チャンバ内には、図１４Ｂの最上部の測定チャンバよりも多くの液体が残る。

【0218】

図１４Ｂの３番目の測定チャンバは、（図１４Ｂの最上部の測定チャンバと同様に）バイア４０４が測定チャンバ６１０の設置面積を越えて延在するので、バイア４０４内によどみ領域をもたらす。

【0219】

図１４Ｂの４番目の測定チャンバは、バイア４０４が測定チャンバの設置面積内に入るので、バイア４０４内によどみ領域をもたらさない。しかしながら、測定チャンバの設置面積がx方向に両方のバイア４０４を越えて延在するにつれて、測定チャンバ６１０内に（すなわち、測定チャンバ６１０の両端部に）２つのよどみ領域が形成される。

【0220】

図１４Ｂに示された仮想の位置ずれの各々は、バイア４０４および測定チャンバ６１０の任意の位置ずれにより、空気を使用してフローセルを掃除した後に液体が測定チャンバ６１０および／またはバイア４０４内に残る結果になることを示す。図１４Ｂに示された位置ずれはまた、液体が測定チャンバ６１０から流出するための段階（すなわち、測定チャンバ６１０と出口バイアとの間の第１の段階、および出口バイアと出口導管６００bとの間の第２の段階）をもたらす。段階の結果、測定チャンバ６１０内を掃除するときに液切れが発生し、測定チャンバ６１０内への液体の落下につながる可能性がある。測定チャンバ６１０からの出口に保持される任意の液体は、（ここでは湿潤表面である）測定チャンバ６１０がその後異なる液体で満たされたときに気泡形成をもたらす可能性があるので問題となる。これは、後続の液体のメニスカスが測定チャンバ６１０内に保持された液体に接合し、気泡を捕捉するときに発生する。気泡は、測定チャンバ６１０内の溶液に対して実行される測定を妨げる可能性がある。例えば、気泡が測定チャンバ６１０内の電極の１つに配置された場合、電気化学測定は誤った読取り値を提供する可能性がある。

【0221】

したがって、好ましくは、バイア４０４の１つまたは両方は、バイア４０４と測定チャンバ６１０との間に位置ずれがないように、測定チャンバ６１０の対応する丸みを帯びた端部６１２の曲率と位置合わせされる。言い換えれば、バイア４０４の１つまたは両方の原点は、対応する丸みを帯びた端部６１２の曲率の原点と一致することが好ましい。

【0222】

図１４Ｃは、バイア４０４が測定チャンバ６１０の対応する丸みを帯びた端部６１２の曲率の直径（または半径）よりも大きい直径（または半径）を有する場合に、バイア４０４の直径を変化させる影響を示す。図１４Ｃに示された測定チャンバの場合、各丸みを帯びた端部６１２は、１mmの直径の一定の曲率を有し、バイア４０４は１．３mmの直径を有する。

【0223】

図１４Ｃは、バイア４０４の直径が大きいほど、バイア４０４が測定チャンバ６１０の設置面積を越えて延在する（黒色で示された）よどみ領域が生じることを示す。これは、図１４Ｂの３番目の測定チャンバで示された影響と同様である。測定チャンバ６１０の設置面積がx方向にバイア４０４を越えて延在する（すなわち、図１４Ｂの最下部の測定チャンバに示された影響と同様である）場合、丸みを帯びた端部６１２の曲率に対してバイア４０４の直径が減少すると、（測定チャンバ６１０内に）よどみ領域が生じる可能性もあることが理解されよう。

【0224】

したがって、測定チャンバ６１０の丸みを帯びた端部６１２の曲率直径に対してバイア４０４の直径を大きくすると、（バイア４０４内のよどみ領域の結果として）バイア４０４内に残っている液体の容積が増加することが図１４Ｃから分かる。測定チャンバ６１０の丸みを帯びた端部６１２の曲率直径に対してバイア４０４の直径を小さくすると、（測定チャンバ６１０内のよどみ領域の結果として）同様の影響を有する。したがって、両方のバイア４０４のうちの１つの直径（または半径）は、測定チャンバ６１０の対応する丸みを帯びた端部６１２の曲率の直径（または半径）に等しいことが好ましい。

【0225】

図１５は、流体層３００および代替の封止層４５０を示す分解図である。流体層３００内のチャンバ３３２を封止する封止テープ１３０も図１５に見ることができる。

【0226】

図１３に示された封止層４００と同様に、封止層４５０は、（第１の部分２００に設けられた）計量チャンバ２３２と（第２の部分５００に設けられた）計量チャンバ出口チャネル５０２との間の流体連通を提供する孔４５２を含む。加えて、封止層４５０は、試料適合性制御チャンバ２３６と（廃棄チャンバを画定する）第１のウェル５０４との間の流体連通を提供する廃棄物出口４５１を含む。封止層４５０は複数の開口４５４も含み、それらの各々は、カートリッジ１００の対応する測定チャンバ６１０を部分的に画定する。開口４５４は、開口４５４が封止層４５０に設けられることを除き、封止ストリップ１４０内の開口１４２と同じ機能を提供する。したがって、図１５に示された実装形態では、封止層４５０は、測定チャンバ６１０と流体連通するためのバイアを含まず、別個のフローセルストリップは必要とされない。

【0227】

入口導管６００aおよび出口導管６００bと測定チャンバ６１０との間にバイア４０４を実装することにより、バイア４０４と測定チャンバ６１０との間のいかなる位置ずれの場合にもフローインピーダンスが生じる可能性がある。フローインピーダンスは背圧をもたらし、背圧は残留液が残る領域を提供する。上記で説明されたように、測定チャンバ６１０内の残留液は、汚染の原因となるので望ましくない。

【0228】

バイアによって提供されるフローインピーダンスは、測定チャンバ６１０と、（バイア４０４が設けられた）封止層４００の厚さと、導管６００a、６００bとの間の階段状の影響によって引き起こされる。これらの階段状の影響により、流れが滑らかでなくなり、それにより測定チャンバ６１０内に液体が残留させられる。

【0229】

バイアがない封止層４５０の実装形態は、バイアによって提供される狭窄を除去し、測定チャンバ６１０と導管６００a、６００bとの間の階段状の影響を低減することにより、液体が測定チャンバ６１０内に残る傾向が減少する。

【0230】

図１６は、バイアがない測定チャンバ６１０の実装形態を概略的に示す。この実装形態では、（流体層３００の第２の表面３１０内のチャネル３０４のうちの１つによって提供され、封止層４５０によって封止された）入口導管６００aは、測定チャンバ６１０の第１の端部６１２aに重なり、出口導管６００bは、測定チャンバ６１０の第２の端部６１２bに重なる。開口４５４が封止層４５０内に設けられると、開口４５４の領域は、導管６００a、６００bが封止されない領域を画定する。これは、入口導管６００aおよび出口導管６００bが測定チャンバ６１０と直接流体連通することを意味する。

【0231】

図１６はまた、９０度、１３５度、および１８０度の３つの可能な出口導管角度を示す。図１６に示された測定チャンバ６１０の好ましい構成は、入口導管６００aおよび出口導管６００bが流れの方向と位置合わせされること（すなわち、好ましくは少なくとも１５０度、より好ましくは約１８０度の出口導管角度）である。言い換えれば、入口導管６００aおよび出口導管は、測定チャンバ６１０を通る長手方向中心線と位置合わせされることが好ましい。これにより、測定チャンバ６１０を通って流れる流れ懸濁液（例えば、血液または官能性粒子／ビーズ）内の粒子の損失が低減される。

【0232】

加えて、図１６は、測定チャンバ６１０の第１のテーパ部分６１４a、第２のテーパ部分６１４b、および中央部分６１４cを示す。テーパ部分６１４a、６１４bの好ましい角度は、図１４を参照して記載された角度と同じである。

【0233】

図１７Ａおよび図１７Ｂは、第１の表面３０８の反対側にある流体層３００の第２の表面３１０を示す、流体層３００の下面図を描写する。バルブ領域３０２、（突部３１４および支持リブ３１８を含む）空気圧ポート３１２、ならびに第１の表面３０８上の突部３３０は、すべて図１７Ａに破線で示されている。図１７Ａはまた、ポート３１２の開口部３１６および開口部３５０を示し、それらの各々は流体層３００の厚さを通って延在する。図１７Ｂは、第２の表面３１０内の特定の導管３０４および導管３０４間の接合部３０６を識別する。

【0234】

バルブ領域３０２の各々は、カートリッジ１００の導管６００のうちの１つを通る流体の流れが制御されることを可能にする。各バルブは、（それらの各々が対応するチャネル３０４の上に配置された）バルブ領域３０２のうちの１つ、および対応するチャネル３０４を封止する封止層４００によって画定される。バルブを閉じるために、（例えば、図２１に示された）バルブ領域３０２に力が加えられて、対応するチャネル３０４を封止層４００に対して圧縮する。バルブを閉じることにより、対応する導管６００を通る流体の流れが防止される。バルブを開けるために、バルブを閉じるためにバルブ領域３０２に加えられた力が引っ込められる。バルブを開けることにより、流体が対応する導管６００を通って流れることが可能になる。

【0235】

導管６００を通る流体の流れは、空気圧ポート３１２に可変圧力を加えることによって制御される。以下により詳細に記載されるように、空気圧ポート３１２の各々は、（i）対応する空気圧アクチュエータ７１０を介して正圧を受けるか、（ii）対応する空気圧アクチュエータ７１０を介して負圧を受けるか、（iii）対応する空気圧アクチュエータ７１０を介して通気される（すなわち、大気圧に開放される）か、または（iv）空気圧ポート３１２が空気圧アクチュエータ７１０から切り離されていることを意味する、閉じられている（すなわち、通気されていない）のいずれかであり得る。（iv）の場合、空気圧ポート３１２を通る空気流は存在しない。

【0236】

以下に記載されるように、流体層内のいくつかのチャネル３０４は、第２の部分５００内のトラフ５１４のうちの１つの上に重なる流体層内の点から延在する。これは、例えば、空気圧アクチュエータ７１０によって第１の空気圧ポート３１２aに正の空気圧が加えられたことを意味する。圧搾空気は、第１の空気圧ポート３１２a内の対応する開口部３１６を通り、封止層４００内の対応する孔を通り、第１のポート支持体５１６a内のチャネル５１８aを通り、トラフ５１４aを通り、チャネル３０４のうちの１つ（具体的には、図１７Ｂに示されたチャネル番号付けを使用して、第２のチャネル３０４b、第３のチャネル３０４c、または第４のチャネル３０４d）に流入する。負圧も同様に加えられるが、反対の空気流を伴う。

【0237】

この配置は、（例えば、液体を吸引するために負圧を加える間に）液体が空気圧アクチュエータ７１０に引き込まれるリスクを低減する。これは、チャネル３０４を通って引き込まれたいかなる液体も重力下でトラフ５１４aの底部に落下するからである。図１０に示されたように、チャネル５１８aはポート支持体５１６aの平坦な上面上にあり、それは、チャネル５１８aがトラフ５１４aの基部の上に配置されていることを意味する。したがって、トラフ５１４a内に留まったいかなる液体も、チャネル５１８aを通って、第１の空気圧ポート３１２aを介して空気圧アクチュエータ７１０に引き込まれない。

【0238】

流体層３００は、図１７Ａおよび図１７Ｂを参照して、以下の段落に記載される以下のチャネル３０４を含む。

【0239】

第１のチャネル３０４aは、封止層４００内の孔４０２（または封止層４５０内の孔４５２）の上に重なる点から延在する。したがって、第１のチャネル３０４aは、（孔４０２／４５２を介して）第２の部分内の計量チャンバ出口チャネル５０２への流体接続を提供する。第１のチャネル３０４aは、この点から第１の測定チャンバの上に重なる点まで延在する。第１のチャネル３０４aは、第１の測定チャンバへの入口を提供する。第１のチャネル３０４aを通る流体の流れは、第３のバルブ領域３０２cによって制御される。

【0240】

第２のチャネル３０４bは、第１のトラフ５１４aの上に重なる点から第３の開口部３５０cまで延在する。第３の開口部３５０cは、開口部３５０cおよび３５０dの上に重なる液体貯蔵カプセル１２０への入口を提供する。

【0241】

第３のチャネル３０４cは、第１のトラフ５１４aの上に重なる点から第２の開口部３５０bまで延在する。第２の開口部３５０bは、開口部３５０aおよび３５０bの上に重なる液体貯蔵カプセル１２０への入口を提供する。

【0242】

第４のチャネル３０４dは、第１のトラフ５１４aの上に重なる点から（以下に記載される）第１９のチャネル３０４sとの第１の接合部３０６aまで延在する。第４のチャネル３０４dを通る流体の流れは、第２のバルブ領域３０２bによって制御される。

【0243】

第５のチャネル３０４eは、第２のトラフ５１４bの上に重なる点から突部３３０によって画定された第１のチャンバ３３２aまで延在する。第５のチャネル３０４eを通る流体の流れは、第６のバルブ領域３０２fによって制御される。

【0244】

第６のチャネル３０４fは、第３のトラフ５１４cの上に重なる点から第８の開口部３５０hまで延在する。第６のチャネル３０４fは、第６の開口部３５０fおよび第８の開口部３５０hの上に重なる液体貯蔵カプセルへの入口を提供する。

【0245】

第７のチャネル３０４gは、第３のトラフ５１４cの上に重なる点から突部３３０によって画定された第４のチャンバ３３２dまで延在する。第７のチャネル３０４gを通る流体の流れは、第１１のバルブ領域３０２kによって制御される。

【0246】

第８のチャネル３０４hは、第３のトラフ５１４cの上に重なる点から第７の開口部３５０gまで延在する。第８のチャネル３０４hは、第５の開口部３５０eおよび第７の開口部３５０gの上に重なる液体貯蔵カプセル１２０への入口を提供する。

【0247】

第９のチャネル３０４iは、第４の開口部３５０dから第１のチャネル３０４aとの第２の接合部３０６bまで延在する。開口部３５０cおよび３５０dの上に重なる液体貯蔵カプセル１２０から放出された液体は、第９のチャネル３０４iによって画定された導管６００を通って流れる。第９のチャネル３０４iを通る流体の流れは、第４のバルブ領域３０２dによって制御される。

【0248】

第１０のチャネル３０４jは、第１の開口部３５０aから（以下に記載される）第１６のチャネル３０４pとの第３の接合部３０６cまで延在する。開口部３５０aおよび３５０bの上に重なる液体貯蔵カプセル１２０から放出された液体は、第１０のチャネル３０４jによって画定された導管６００を通って流れる。第１０のチャネル３０４jを通る流体の流れは、第１のバルブ領域３０２aによって制御される。

【0249】

第１１のチャネル３０４kは、第６の開口部３５０fから第４のチャネル３０４dとの第４の接合部３０６dまで延在する。開口部３５０fおよび３５０hの上に重なる液体貯蔵カプセル１２０から放出された液体は、第１１のチャネル３０４kによって画定された導管６００を通って流れる。第１１のチャネル３０４kを通る流体の流れは、第７のバルブ領域３０２gによって制御される。

【0250】

第１２のチャネル３０４lは、第５の開口部３５０eから第４のチャネル３０４dとの第５の接合部３０６eまで延在する。開口部３５０eおよび３５０gの上に重なる液体貯蔵カプセル１２０から放出された液体は、第１２のチャネル３０４lによって画定された導管６００を通って流れる。第１２のチャネル３０４lを通る流体の流れは、第５のバルブ領域３０２eによって制御される。

【0251】

第１３のチャネル３０４mは、突部３３０によって画定された第２のチャンバ３３２bと、突部３３０によって画定された第３のチャンバ３３２cとの間に延在する。

【0252】

第１４のチャネル３０４nは、第１のチャネル３０４aとの第６の接合部３０６fから第１３のチャネル３０４mとの第７の接合部３０６gまで延在する。第１４のチャネル３０４nを通る流体の流れは、第８のバルブ領域３０２hによって制御される。

【0253】

第１５のチャネル３０４oは、第１の測定チャンバの上に重なる点から第２の廃棄チャンバ５０８bの上に重なる点まで延在する。第１５のチャネル３０４oは、第１の測定チャンバからの出口、および第２の廃棄チャンバ５０８bへの入口を提供する。第１５のチャネル３０４oを通る流体の流れは、第１２のバルブ領域３０２lによって制御される。

【0254】

第１６のチャネル３０４pは、第２の測定チャンバの上に重なる点から第１５のチャネル３０４oとの第８の接合部３０６hまで延在する。第１６のチャネル３０４pは、第２の測定チャンバからの出口を提供する。

【0255】

第１７のチャネル３０４qは、第３の測定チャンバの上に重なる点から第２の測定チャンバの上に重なる点まで延在する。第１７のチャネル３０４qは、第３の測定チャンバからの出口、および第２の測定チャンバへの入口を提供する。

【0256】

第１８のチャネル３０４rは、第１７のチャネル３０４qとの第９の接合部３０６iから第１の廃棄チャンバ５０８aの上に重なる点まで延在する。第１８のチャネル３０４rは、第１の廃棄チャンバ５０８aへの入口を提供する。第１８のチャネル３０４rを通る流体の流れは、第１０のバルブ領域３０２jによって制御される。

【0257】

第１９のチャネル３０４sは、突部３３０によって画定された第２のチャンバ３３２bから第３の測定チャンバの上に重なる点まで延在する。第１９のチャネル３０４sは、第３の測定チャンバへの入口を提供する。第１９のチャネル３０４sを通る流体の流れは、第９のバルブ領域３０２iによって制御される。

【0258】

図１７Ｃは、第１の表面３０８を示す、流体層３００の上面図である。図１７Ｃは、バルブ領域３０２、（突起３１４、開口部３１６、および支持リブ３１８を含む）ポート３１２、（チャンバ３３２a～３３２dを含む）突部３３０、ならびに開口部３５０の位置を示す。図１７Ｃは第１の表面３０８の上面図を示し、図１７Ａは第２の表面３１０の下面図を示すので、図１７Ｃにおけるバルブ領域３０２および開口部３５０の横方向の順序は、図１７Ａと比較すると逆であることが理解されよう。上記で説明されたように、開口部３５０および開口部３１６は、流体層３００の厚さを通って延在する。

【0259】

接合部３０６は、流体層３００内の液体フロントの既知の位置を提供することができる。例えば、（第１のチャネル３０４aおよび第１５のチャネル３０４oを介して）第２の廃棄チャンバ５０８bに液体を吸引することにより、第６の接合部３０６fに既知の液体フロントが存在する。液体フロントを知った上で、（例えば、チャンバ３３２のうちの１つの中の）液体を計量することができる。例えば、第６の接合部３０６fから第２のチャンバ３３２bまたは第３のチャンバ３３２c内の所定の充填レベルまで液体を計量するために、空気圧ポート３１２を介して既知の圧力差を実装することができる。圧力差は、所望の充填レベル（すなわち、計量される容積）、および接合部３０６とチャンバとの間のチャネル３０４によって画定された導管６００の容積（この例では、第１４のチャネル３０４nの容積）に基づいて計算することができる。

【0260】

図１８Ａおよび図１８Ｂに示された流体層の代替の実装形態では、チャネル３６４は、代替の流体層３６０の第１の表面３６８および第２の表面３７０の両方に設けられる。限られた量の空間内で流体チャネルのネットワークを構成することは困難である。ポイントオブケア装置は小さくなるように設計され、それにより、（すなわち、封止層４００に接着するための）それぞれの接着領域を周囲に有するチャネルを敷設するために流体層３００上で利用可能な面積が制限される。流体層３６０の両方の表面３６８、３７０にチャネル３６４を実装することにより、例えば、空気を輸送するため（例えば、測定チャンバを掃除するため、または液体貯蔵カプセル１２０から液体を移動させるため）に使用されるチャネル３６４が、液体の流れに影響を与えることなく第１の表面３６８に移動することが可能になる。第１の表面３６８内にチャネル３６４を設けることはまた、流体層３６０のチャネル３６４が交差することを可能にし、チャネル３６４のより複雑なネットワークが実装され得ることを意味する。

【0261】

流体層３６０の代替の実装形態では、流体層３６０の第１の表面３６８にバルブ領域３６２が依然として設けられている。したがって、第１の表面３６８内のチャネル３６４は、バルブ領域３６２の下を通らないチャネル３６４（例えば、図１７Ｂのチャネル３０４b、３０４c、３０４f、３０４h）、または第１の表面３６８の第１の部分および第２の表面３７０の第２の部分を有するチャネル３６４のいずれかである。例えば、チャネル３６４の第２の部分は、バルブ領域３６２の下を通るチャネル３６４の部分であり得る。これらのチャネル３６４の２つの部分は、流体層３６０の厚さを通って延びる垂直導管または傾斜導管によって接続される場合がある。

【0262】

図１７Ｂに示された例を参照すると、第２のチャネル３０４b、第３のチャネル３０４c、第６のチャネル３０４f、および第８のチャネル３０４hは、すべて流体層３００の第２の表面３１０に移動することができるチャネル３０４の例である。これは、これらのチャネル３０４の各々がバルブ領域３０２の下方を通らず、空気の輸送に使用されるからである。第５のチャネル３０４eおよび第７のチャネル３０４gは、両方とも第１の表面３０８内の第１の部分、および第２の表面３１０内の第２の部分を有する場合があるチャネルの例である。例えば、第２のトラフ５１４bの上に重なる点と第６のバルブ領域３０２fの下流の点との間の第５のチャネル３０４eの部分を第２の表面３１０に設けることができ、この部分を通る流体の流れが第６のバルブ領域３０２fによって制御されることが可能になる。第６のバルブ領域３０２fの下流の点と第１のチャンバ３３２aとの間の第５のチャネル３０４eの残りの部分は、第１の表面３０８に設けることができる。当然、そのような実装形態では、第５のチャネル３０４eは、第５のチャネル３０４eの２つの部分を接続するために、流体層３００を通る導管セクションを含むはずである。

【0263】

図１８Ａおよび図１８Ｂに戻って参照すると、両方の表面３６８、３７０に部分を有するチャネル３６４の様々な例が示されている。例えば、図１８Ａおよび図１８Ｂのチャネル３６４aは、第２の表面３７０に設けられた第１の部分３８２aと、第１の表面３６８に設けられた第２の部分３８２bと、第２の表面３７０に設けられた第３の部分３８２cとを有する。第１の部分３８２aは、第１のトラフ５１４aの上に重なる点と流体層３６０内の第１の貫通孔３８４aとの間に延在する。第２の部分３８２bは、流体層３６０内の第１の貫通孔３８４aと第２の貫通孔３８４bとの間に延在する。第３の部分３８２cは、流体層３６０を備えるカートリッジ１００が組み立てられたときに、第２の貫通孔３８４bと液体貯蔵カプセル１２０が配置され得る開口部３８６との間に延在する。両方の表面３６８、３７０にチャネル３６４aの部分を設けることにより、（図１８Ｂに示されたように）チャネル３６４bはチャネル３６４aと交差することができる。

【0264】

図１９Ａは、図１７Ｃの線A－Aに沿って流体層３００を通る断面である。図１９Ａは、バルブ領域３０２が流体層３００の第１の表面３０８に円形の窪みとして設けられることを示す。言い換えれば、流体層３００は、バルブ領域３０２の各々において縮小された厚さを有する。図１９Ａに示されたように、流体層３００の厚さと縮小された厚さのバルブ領域３０２との間に、面取りされた環状面が設けられる。第１の空気圧ポート３１２aの突起３１４および支持リブ３１８も図１９Ａから見ることができる。

【0265】

上述されたように、チャネル３０４によって画定された導管６００を通る流体の流れは、バルブ領域３０２に力を加えることによって制御される。流体の流れが制御されることを可能にするために、バルブ領域３０２は、それらが流体の流れを制御するチャネル３０４の真上に設けられる。具体的には、図１９Ａは、第９のチャネル３０４iの直上に設けられた第４のバルブ領域３０２dと、第１のチャネル３０４aの直上に設けられた第３のバルブ領域３０２cと、第４のチャネル３０４dの直上に設けられた第２のバルブ領域３０２bと、第１０のチャネル３０４jの直上に設けられた第１のバルブ領域３０２aとを示す。図１９Ａはまた、バルブ領域３０２a、３０２b、３０２c、および３０２dに力が加えられたときに圧縮されないチャネル３０４bおよび３０４cを通る断面を示す。

【0266】

図１９Ｂは、図１７Ｃの線B－Bに沿って流体層３００を通る断面である。具体的には、図１９Ｂは、第１４のチャネル３０４nの直上に設けられた第８のバルブ領域３０２hと、第１１のチャネル３０４kの直上に設けられた第７のバルブ領域３０２gと、第５のチャネル３０４eの直上に設けられた第６のバルブ領域３０２fと、第１２のチャネル３０４lの直上に設けられた第５のバルブ領域３０２eとを示す。図１９Ｂはまた、バルブ領域３０２e、３０２f、３０２g、および３０２hに力が加えられたときに圧縮されないチャネル３０４a、３０４d、および３０４jを通る断面を示す。

【0267】

図１９Ｃは、図１７Ｃの線C－Cに沿って流体層３００を通る断面である。この断面は、流体層３００の第１の表面３０８から延在する突部３３０によって画定された第４のチャンバ３３２dを通る。第３のトラフ５１４cの上の点と第４のチャンバ３３２dとの間に延在する第７のチャネル３０４gは、図１９Ｃも見ることもできる。図１９Ｃはまた、第１５のチャネル３０４oの直上に設けられた第１２のバルブ領域３０２lと、第７のチャネル３０４gの直上に設けられた第１１のバルブ領域３０２kと、第１８のチャネル３０４rの直上に設けられた第１０のバルブ領域３０２jと、第１９のチャネル３０４sの直上に設けられた第９のバルブ領域３０２iとを示す。加えて、図１９Ｃは、バルブ領域３０２i、３０２j、３０２k、および３０２lに力が加えられたときに圧縮されないチャネル３０４a、３０４f、３０４h、および３０４jを通る断面を示す。

【0268】

図１９Ｄは、図１７Ｃの線D－Dに沿って流体層３００を通る断面である。図１９Ｅは、図１９Ｄの断面の丸で囲んだ部分をより詳細に示す。具体的には、図１９Ｄおよび図１９Ｅは、流体層３００の第１の表面３０８から延在する突部３３０を通る断面を示す。図１９Ｄおよび図１９Ｅはまた、第２の空気圧ポート３１２bおよび第３の空気圧ポート３１２cを通る断面を示す。これらのポート３１２および流体層３００の厚さを通って延在する開口部３１６は、図１９Ｅに具体的に示されたように、これらの図に見ることもできる。

【0269】

突部３３０は４つのチャンバ３３２を画定する。以下の段落に記載されるように、チャンバ３３２の各々は、カートリッジ１００の導管６００と流体連通している。チャンバ３３２は、チャネル３０４を介してチャンバ３３２に空気圧を加えることによって制御される流体の混合を可能にする。

【0270】

第１のチャンバ３３２aは、第１のチャンバ３３２aに接続する第５のチャネル３０４e、第２のトラフ５１４b、第２のポート支持体５１６b内の第２のチャネル５１８b、および第２の空気圧ポート３１２bを通って延在する開口部３１６を介して、第２の空気圧ポート３１２bと選択的に流体連通している。第１のチャンバ３３２aと第２の空気圧ポート３１２bとの間の流体連通は、第６のバルブ領域３０２fに力を加えることによって制御されるので、選択的である。

【0271】

第２のチャンバ３３２bは、第１９のチャネル３０４sを介して第３の測定チャンバと選択的に流体連通している。第２のチャンバ３３２bと第３の測定チャンバとの間の流体連通は、第９のバルブ領域３０２iに力を加えることによって制御されるので、選択的である。第２のチャンバ３３２bはまた、（i）（第２のバルブ領域３０２bによって制御される）第４のチャネル３０４dを介して第１の空気圧ポート３１２aと、（ii）（第５のバルブ領域３０２eによって制御される）第１２のチャネル３０４lを介して第５の開口部３５０eと、（iii）（第７のバルブ領域３０２gによって制御される）第１１のチャネル３０４kを介して第６の開口部３５０fと選択的に流体連通している。

【0272】

第３のチャンバ３３２cは、第１３のチャネル３０４mを介して第２のチャンバ３３２bと流体連通している。第１３のチャネル３０４mは、（例えば、液体の混合を可能にするために）第２のチャンバ３３２bと第３のチャンバ３３２cとの間で液体が輸送されることを可能にする。

【0273】

第４のチャンバ３３２dは、第４のチャンバ３３２dに接続する第７のチャネル３０４g、第３のトラフ５１４c、第３のポート支持体５１６c内の第３のチャネル５１８c、および第３の空気圧ポート３１２cを通って延在する開口部３１６を介して、第３の空気圧ポート３１２cと選択的に流体連通している。第４のチャンバ３３２dと第３の空気圧ポート３１２cとの間の流体連通は、第１１のバルブ領域３０２kに力を加えることによって制御されるので、選択的である。

【0274】

第１のチャンバ３３２aは、第１のチャンバ３３２aを第２のチャンバ３３２bから分離する壁３３６aの上部にある第１の開口部３３４aを介して第２のチャンバ３３２bと流体連通している。第１の開口部３３４aによって提供される流体連通は、例えば、第１のチャンバ３３２aを介して第２の空気圧ポート３１２bから負圧を加えることにより、（例えば、第３のチャンバ３３２cから）第２のチャンバ３３２b内に流体が移動することを可能にする。同様に、第１の開口部３３４aによって提供される流体連通は、例えば、第１のチャンバ３３２aを介して第２の空気圧ポート３１２bから正圧を加えることにより、（例えば、第３のチャンバ３３２cに）第２のチャンバ３３２bから流体が移動することを可能にする。第１の開口部３３４aは、第２のチャンバ３３２b内に保持され得る液体の容積を最大化するために壁３３６aの上部に位置し、それにより、液体が第１の開口部３３４aを通って第１のチャンバ３３２aに流入する可能性が減少する。

【0275】

同様に、第４のチャンバ３３２dは、第３のチャンバ３３２cを第４のチャンバ３３２dから分離する壁３３６bの上部にある第２の開口部３３４bを介して第３のチャンバ３３２cと流体連通している。これにより、第４のチャンバ３３２dを介して第３の空気圧ポート３１２cから可変圧力を加えることにより、流体が第３のチャンバ３３２cに出入りすることが可能になる。

【0276】

図２０は、第３のチャンバ３３２c内に配置された固体試薬１７０を示す、突起３３０を通るさらなる断面である。固体試薬１７０は凍結乾燥試薬であってもよい。固体試薬１７０は、第３のチャンバ３３２c内に液体を移動させることによって液体溶液内に懸濁する場合がある。第３のチャンバ３３２cからの出口（すなわち、第１３のチャネル３０４m）が流体層３３０の第２の表面３１０に設けられると仮定すると、第３のチャンバ３３２cからの出口は第３のチャンバ３３２cの基部に設けられる。第３のチャンバ３３２cからの出口をチャンバの基部に設けることは、任意の未溶解の固体試薬が重力下で第３のチャンバ３３２cの基部に落下し、続いて懸濁または溶解されるので、第３のチャンバ３３２cから抽出することができる再懸濁または溶解された試薬の量を最大化する。その結果、かなりの割合の固体試薬１７０（例えば、固体試薬１７０の実質的にすべて）を利用することができる。液体は、固体試薬１７０を再懸濁し均質化するために、第１３のチャネル３０４mを介して第２のチャンバ３３２bと第３のチャンバ３３２cとの間で繰り返し輸送される場合がある。

【0277】

言い換えれば、固体試薬１７０をその基部に出口を有するチャンバ内に配置することにより、懸濁されていない固体試薬が流体ネットワーク内に捕捉され、その結果利用されなくなる可能性が最小限に抑えられる。高い割合の固体試薬１７０を利用することができるので、固体試薬を組み込む従来のポイントオブケア装置と比較して、より小さい固体試薬を利用することができる。

【0278】

図２１は、流体層３００のバルブ領域３０２のうちの１つを通る断面図である。図２１は、流体層３００、導管６００を形成するために流体層３００の第２の表面３１０内のチャネル３０４を封止する封止層４００、および第２の部分５００（具体的には、第２の部分５００のバルブ支持領域５２４）を示す。

【0279】

図２１は、流体層３００の残りの部分の厚さと比較して縮小された厚さのバルブ領域３０２を示す。流体層３００の厚さと縮小された厚さのバルブ領域３０２との間の面取りされた環状面を見ることもできる。バルブ領域３０２内の流体層３００の縮小された厚さは、バルブ領域３０２の下に配置された対応する導管６００を閉じるために、バルブ領域３０２をより簡単に圧縮できることを意味する。

【0280】

図２１はまた、チャネル３０４の上部とバルブ領域３０２との間の距離が高さHによって定義されることを示す。高さHは、流体層３００に使用される材料の特性（例えば、硬度）およびバルブアクチュエータ７００からの利用可能な力に依存する。加えて、チャネル３０４は、流体層３００のチャネル３０４と第２の表面３１０との間にフィレットを提供する半径Rを含む。フィレット半径Rを設けることにより、バルブ領域３０２によって画定されたバルブを閉じるために必要な力が低減される。

【0281】

図２１に示されたように、導管６００を閉じるために、バルブアクチュエータ７００によってバルブ領域３０２に力が加えられる。流体層３００のエラストマー特性は、導管６００を閉じるために、バルブ領域３０２内の流体層３００の変形を可能にする。流体層３００のエラストマー特性はまた、バルブアクチュエータ７００によって加えられた力が取り除かれたときにバルブ領域３０２がそれらの元の形態に戻ることを可能にし、それによって導管６００が再び開くことが可能になる。

【0282】

図２２Ａ～図２２Ｃは、対応する導管６００を閉じるためにバルブ領域３０２に力を加えるプロセスを示す。図２２Ａに示されたように、バルブアクチュエータ７００は最初にバルブ領域３０２と接触する。図２２Ａに示された位置では、バルブアクチュエータ７００は非係合位置にあり、その中でバルブアクチュエータ７００は、対応する導管６００を閉じるためにバルブ領域３０２に力を加えていない。流体層の変形を容易にするために、バルブアクチュエータ７００は丸みを帯びた（例えば半球形の）端部を有する場合がある。

【0283】

次いで、バルブアクチュエータ７００を使用してバルブ領域３０２に力が加えられる。これにより、バルブ領域３０２で流体層３００が圧縮され、導管６００が部分的に閉じた状態（図２２Ｂ）に変形する。図２２Ｂに示された位置では、導管６００は部分的に閉じており、それは、バルブアクチュエータ７００が部分的に係合位置にあることを意味する。

【0284】

バルブ領域３０２への力の継続的な印加は、バルブ領域３０２での流体層３００のさらなる圧縮をもたらし、第２の部分５００の対応するバルブ支持領域５２４によって支持された封止層４００に対して導管６００を閉じる（図２２Ｃ）。図２２Ｃに示された位置では、導管６００は完全に閉じており、それは、バルブアクチュエータ７００が係合位置にあることを意味する。

【0285】

流体層３００がエラストマー材料から形成されていると仮定すると、バルブアクチュエータ７００によって加えられた力が取り除かれ、バルブアクチュエータ７００が図２２Ａに示された非係合位置に後退すると、バルブ領域３０２は図２２Ａに示された非押し下げ構成に戻る。

【0286】

図２３Ａおよび図２３Ｂは、空気圧アクチュエータ７１０による空気圧ポート３１２の圧縮を概略的に示す。上記で説明されたように、ポート３１２は、流体層３００（すなわち、エラストマー層）と同じ材料から形成される。これは、ポート３１２に力が加えられると、突起３１４および環状リム３２０の変形が生じることを意味する。エラストマー材料の柔軟性は、空気圧アクチュエータ７１０とのシールを形成する。したがって、各ポート３１２は、エラストマー材料から形成される結果として、（空気圧アクチュエータなどの）空気圧インターフェースとのシールを提供するように構成される。第２の部分５００の対応するポート支持体５１６も、図２３Ａおよび図２３Ｂに概略的に示されている。

【0287】

カートリッジ１００と、カートリッジ１００が収容される分析装置との間の公差スタックを改善するために、空気圧アクチュエータ７１０は、空気圧封止面の予想位置よりもわずかに低い位置まで作動するべきである。これは、空気圧アクチュエータ７１０と空気圧ポート３１２との間の封止を保証するために、空気圧ポート３１２が圧縮されなければならないことを意味する。

【0288】

図２３Ａおよび図２３Ｂは、突起３１４の円錐台状の（円錐台）形状も示す。突起３１４の円錐台形状は、空気圧ポート３１２と空気圧アクチュエータ７１０との間のシールの形成を助ける。これは、円錐台形状により、第１の表面３０８の上の高さが高くなるにつれて、突起３１４の断面が狭くなるからである。別の言い方をすれば、円錐台形状は、円錐台形状によって提供される傾斜壁のおかげで、突起の基部よりも突起３１４の上部の材料を少なくする。突起３１４の上部における断面の縮小は、ポート３１２の周りにシールを提供するために、空気圧アクチュエータ７１０によって変形させられる必要がある材料がより少ないことを意味する。変形する材料が少ないことは、空気圧ポート３１２を圧縮するためにより少ない量の力を加えるだけでよいことを意味する。

【0289】

空気圧ポート３１２を圧縮するために必要な力の量をさらに低減するために、ポート３１２を通る開口部３１６には、第２の表面３１０の上の高さが増加するにつれて増加する直径が設けられる場合がある。言い換えれば、開口部３１６の直径は、第２の表面３１０で最小であり、突起３１４の上部で最大である。これにより、突起３１４の上部の材料の量がさらに減少し、その結果、空気圧ポート３１２を変形させるために必要な力がより小さくなる。

【0290】

環状リム３２０は、空気圧ポート３１２を圧縮するために必要な力の量をさらに低減する。これは、環状リム３２０が、突起の環状断面がさらに小さくなる領域によって画定されるからである。その結果、環状リム３２０は、突起３１４の上部の材料の量をさらに減少させ、それは、突起３１４を変形させるために必要な力が減少することを意味する。

【0291】

環状リム３２０は、２つの特性：環状リム３２０の内側と垂直線（または開口部３１６を通る中心線に平行な線）との間の内角、および環状リム３２０の外側と垂直線（または開口部３１６を通る中心線に平行な線）との間の外角によって画定される形状を有する。突起３１４の断面は重心も有する。図２３Ａに示された例では、環状リム３２０の内角は、（図２３Ａに破線で概略的に示されたように）環状リム３２０の外角よりも大きい。加えて、図２３Ａに示された例では、突起３１４の重心と開口部３１６を通る中心線との間の距離は、環状リム３２０の上部と開口部３１６を通る中心線との間の距離よりも小さい。言い換えれば、突起３１４の重心は、環状リム３２０の上部よりもポート３１２の中心に近い位置にある。

【0292】

環状リム３２０および突起３１４のこれらの特性により、（図２３Ｂに示されたように）空気圧アクチュエータ７１０によって環状リム３２０に力が加えられたときに、環状リム３２０および突起３１４が外側に曲がる（すなわち、開口部３１６を通る中心線から離れる）ようになる。環状リム３２０の外側への曲げは、空気圧ポート３１２と空気圧アクチュエータ７１０との間の接触面積を増加させ、それは空気圧アクチュエータ７１０と空気圧ポート３１２との間のシールを改善する。

【0293】

図２４Ａおよび図２４Ｂは、空気圧ポート３１２の代替の実装形態を示す。図２４Ａおよび図２４Ｂに示された例では、環状リム３２０の内角は、（図２４Ａに破線で概略的に示されたように）環状リム３２０の外角よりも小さい。加えて、図２４Ａに示された例では、図２３Ａおよび図２３Ｂに示された例よりも、突起３１４の断面の重心が開口部３１６を通る中心線からさらに遠い位置にある。実際には、これは、環状リム３２０によって画定された境界の内側にある突起３１４の材料が少ないことを意味する。環状リム３２０によって画定された境界内の突起３１４の材料の量を減らし、より小さい内角を実装することにより、（図２４Ｂに示されたように）空気圧アクチュエータ７１０によって環状リム３２０に力が加えられると、突起３１４および環状リム３２０は内側に曲がる。

【0294】

環状リム３２０の内側への曲げは、（図２３Ａおよび図２３Ｂに示された例と同様に）空気圧ポート３１２と空気圧アクチュエータ７１０との間の接触面積を増加させる。しかしながら、図２４Ａおよび図２４Ｂに示された実装形態はまた、空気圧アクチュエータ７１０によって圧縮されたときに環状リム３２０の直径を減少させる。これは、（図２４Ｂに示されたように）空気圧アクチュエータ７１０と空気圧ポート３１２との間にある程度の位置ずれがある場合でも、圧縮された環状リム３２０を空気圧アクチュエータ７１０の設置面積内に収めることができることを意味する。

【0295】

空気圧ポート３１２の圧縮に対する環状リム３２０の内角および外角の影響が図２５に概略的に示されている。これらの概略図は、突起部分の重心に関連する影響を無視し、代わりに環状リム３２０の形状を変化させる影響を示す。

【0296】

図２５の上図では、環状リム３２０の内角と外角は等しい。これは、環状リム３２０の上部を通る垂直線３２２（すなわち、加えられた力の方向に平行な線）の両側の材料の体積が等しいことを意味する。環状リム３２０に力が加えられると、線３２２の両側の材料の等しい体積により、環状リム３２０は内側または外側に曲がることなく圧縮されることになる。

【0297】

図２５の中央の図では、環状リム３２０の内角は、環状リム３２０の外角よりも大きい。これは、線３２２の内側の材料の体積が線３２２の外側の材料の体積を超えることを意味する。環状リム３２０に力が加えられると、線３２２の外側の材料の小さい体積により、（例えば、図２３Ｂのように）環状リム３２０が外側に曲がることになる。

【0298】

図２５の下図では、環状リム３２０の内角は、環状リム３２０の外角よりも小さい。これは、線３２２の外側の材料の体積が線３２２の内側の材料の体積を超えることを意味する。環状リム３２０に力が加えられると、線３２２の内側の材料の小さい体積により、（例えば、図２４Ｂのように）環状リム３２０が内側に曲がることになる。

【0299】

図２６～図３０は、上述されたカートリッジ１００を使用して実装され得る流体回路を示す。図２６～図３０に示された回路では、矩形はチャンバ、ウェル、または液体貯蔵カプセルを表し、線は導管またはチャネルを表し、バルブ領域は２つの隣接する三角形を使用して示され、流体回路内の開口部（例えば、ポート、通気口）は円によって表される。

【0300】

図２６は、計量チャンバ２３２からチャンバ３３２のうちの１つへの液体試料の吸引に使用される流体構成要素を示す第１の流体回路である。図２６は、第１の部分２００、第２の部分５００、および流体層３００を概略的に示す。回路の主な流体構成要素も図２６に示されている。簡略化のために、封止層４００は図２６には概略的に示されていない。図２６は、どの流体構成要素が流体層３００、第１の部分２００、および第２の部分５００に属するかを概略的に示す。

【0301】

（例えば、希釈または混合のために）計量チャンバ２３２から流体層３００内の第２のチャンバ３３２b内に液体試料を吸引するために、第２の空気圧ポート３１２bに負圧が加えられる場合がある。試料は、チャネル３０４a、３０４n、および３０４mを介して吸引され、それは、バルブ領域３０２cおよび３０２hが押し下げられていない（すなわち、作動されていない）ことを意味する。

【0302】

試料は、以下の一連の流体構成要素：計量チャンバ２３２、封止層内の孔４０２、第２の部分５００内の計量チャンバ出口チャネル５０２、流体層３００内の第１のチャネル３０４a（すなわち、第３のバルブ領域３０２cが押し下げられていない状態）、流体層３００内の第１４のチャネル３０４n（すなわち、第８のバルブ領域３０２hが押し下げられていない状態）、流体層３００内の第１３のチャネル３０４m、および流体層３００内の第２のチャンバ３３２bを介して、第１の部分２００内の計量チャンバ２３２から吸引される。

【0303】

このようにして試料を吸引するために、以下の一連の流体構成要素：第２の空気圧ポート３１２b、第２のポート支持体５１６b内の第２のチャネル５１８b、第２の部分５００内の第２のトラフ５１４b、流体層３００内の第５のチャネル３０４e（第６のバルブ領域３０２fが押し下げられていない状態）、流体層３００内の第１のチャンバ３３２a、第１のチャンバ３３２aと第２のチャンバ３３２bとの間の開口部３３４a、および第２のチャンバ３３２bを介して、第１のチャンバ３３２aに負圧が加えられる。

【0304】

試料が計量チャンバ２３２から下流に第２のチャンバ３３２bまで移動するために、計量チャンバ２３２の上流に通気口がなければならないことが理解されよう。これは、液体が計量チャンバ２３２から下流に移動するときに真空の形成を防止するためである。

【0305】

上述されたように、通気口は、（図１２に示されたように）第２の部分５００に孔の形態で設けられた第２の部分５００内の永久通気口５０６である。したがって、計量チャンバ２３２は、以下の一連の流体構成要素：（i）永久通気口５０６、通気チャネル５４８、第３のウェル５４２、第１のコネクタチャネル５４４、第１の複数の溝５３６、（試料廃棄チャンバを画定する）第１のウェル５０４、封止層４００内の廃棄物出口４０１、試料適合性制御チャンバ２３６、第１の部分２００内のコネクタチャネル２３４、および計量チャンバ２３２、または（ii）永久通気口５０６、通気チャネル５４８、第３のウェル５４２、第２のコネクタチャネル５６０、第２の複数の溝５５６、第１のウェル５０４、廃棄物出口４０１、試料適合性制御チャンバ２３６、コネクタチャネル２３４、および計量チャンバ２３２のうちの１つを介して通気される。

【0306】

汚染を防止するために、カートリッジ１００からの液体試料の漏れを防止することが重要である。したがって、カートリッジ１００が乱されるかまたは揺れたときでも、液体試料が永久通気口５０６から流出することは阻止されるべきである。液体試料が永久通気口５０６から流出する傾向を低減するために、図１２に示されたように、狭い通気チャネル５４８が使用される。通気チャネル５４８に狭い断面を使用することにより、通気チャネル５４８の油圧抵抗が増大し、それを通る流体の流れが阻止される。

【0307】

永久通気口５０６を通る試料の流れをさらに阻止するために、第２の狭いチャネル（すなわち、第１のコネクタチャネル５４４）も実装される。第１のコネクタチャネル５４４は、（通気チャネル５４８が接続する）第３のウェル５４２と第２のウェル５３２との間の流体連通を提供する。したがって、液体試料は、直列の２つの狭いチャネルに面し、それらの各々は、永久通気口５０６への流路の油圧抵抗を増大させることに寄与する。

【0308】

液体閉塞の可能性を低減するために、複数の溝５３６が第１のウェル５０４と第２のウェル５３２との間に設けられる。第１のウェル５０４と第２のウェル５３２との間の液体の流れのための２つ以上の経路により、第１のウェル５０４と第２のウェル５３２との間の液体閉塞の可能性が低減される。例えば、溝のうちの１つを液体が塞ぐ確率が１／xである場合、２つの溝を設けることにより、液体閉塞の確率は１／x^２に低減される。さらに、３つの溝を設けることにより、確率は１／x^３に低減される。

【0309】

複数の溝５３６の各々はまた、第１のウェル５０４に向かって傾斜する傾斜基部５３８を含む。これは、液体が溝５３６のうちの１つに流入する場合でも、溝５３６から液体を除去するために必要な圧力が低減されることを意味する。これは、溝５３６の傾斜基部５３８が重力下で第１のウェル５０４に向かって液体を流れさせるからである。

【0310】

複数の溝５３６への液体の流れもまた、使用時に各溝５３６の基部５３８が第１のウェル５０４の基部の上に配置されるので阻止される。これは、液体が第１のウェル５０４の基部と溝５３８の基部との間の段差を越えて流れる必要があることを意味する。同様に、第１のコネクタチャネル５４４の基部は、使用時に第２のウェル５３２の基部の上に設けられ、それは、液体が第２のウェル５３２と第１のコネクタチャネル５４４との間の段差を越えて流れる必要があることを意味する。第３のウェル５４２と通気チャネル５４８との間に同様の段差が設けられる場合がある。

【0311】

カートリッジ１００の容積全体を最小化するために、第１のウェル５０４は比較的浅い（すなわち、低い深さを有する）場合があり、その結果、試料廃棄チャンバの断面積が小さくなる。第１のウェル５０４の深さが低いことにより、試料廃棄チャンバ内に液体の栓（すなわち、試料廃棄チャンバの断面積を満たす液体の容積）が生じる可能性がある。試料廃棄チャンバ内の液体のそのような栓は、計量チャンバ２３２から液体試料を吸引するために必要な圧力を増大させる。

【0312】

計量チャンバ２３２から液体試料を吸引するために必要な圧力を低減するために、第１のウェル５０４と永久通気口５０６との間の代替流路が任意選択で設けられる場合がある。この任意選択の代替流路の構成要素が図２６に点線で示されている。具体的には、任意選択の代替流路は、第２の複数の溝５５６と、第４のウェル５５２と、第４のウェル５５２を第３のウェル５４２に接続する第２のコネクタチャネル５６０とを備える。

【0313】

代替流路を提供することは、第１のウェル５０４と永久通気口５０６との間に２つの流路：（i）第１の複数の溝５３６、第２のウェル５３２、第１のコネクタチャネル５４４、第３のウェル５４２、および通気チャネル５４８を介した第１の流路、ならびに（ii）第２の複数の溝５５６、第４のウェル５５２、第２のコネクタチャネル５６０、第３のウェル５４２、および通気チャネル５４８を介した第２の流路が存在することを意味する。

【0314】

第２の流路は、（すなわち、廃棄物出口４０１と第１の複数の溝５３６との間の）第１のウェル５０４によって画定された試料廃棄チャンバ内に液体の栓が存在する場合、または第１の複数の溝５３６のすべてが塞がれている場合に、代替流路を提供する。同様に、第１の流路も、廃棄物出口４０１と第２の複数の溝５５６との間に液体の栓が存在する場合、または第２の複数の溝５５６が塞がれている場合に、第２の流路に対する代替流路として機能する。

【0315】

永久通気口５０６を通る液体の流れを阻止するために、第２のコネクタチャネル５６０は、その油圧抵抗を増大させるために狭い断面を有する。図１２に示されたように、第２のコネクタチャネル５６０は第１のコネクタチャネル５４４よりも長く、それは第１のコネクタチャネル５４４に対する第２のコネクタチャネル５６０の油圧抵抗をさらに増大させる。

【0316】

第２のコネクタチャネル５６０内の液体閉塞の可能性を低減するために、第２の複数の溝５５６が設けられる。さらに、第１のウェル５０４と第４のウェル５５２との間の液体の流れのための２つ以上の経路を設けることにより、第１のウェル５０４と第４のウェル５５２との間の液体閉塞の可能性が低減される。溝５５６の傾斜基部５５８はまた、傾斜基部５５８が重力下で第１のウェル５０４への液体の流れを促進するので、閉塞の場合に溝５５６から液体を除去するために必要な圧力を低減する。

【0317】

溝５５６の基部５５８は、使用時に第１のウェル５０４の基部５３０の上に位置し、それは、溝５５６への液体の流れをさらに阻止する第１のウェル５０４の基部５３０と各溝５５６の基部５５８との間の段差を液体が克服する必要があることを意味する。

【0318】

図２７および図２８に示された流体回路は、ポンプマニホールド７１４に接続されたポンプ７１６を示す。複数の空気圧供給導管７１２がポンプマニホールド７１４に接続される。ポンプ７１６、ポンプマニホールド７１４、および空気圧供給導管７１２は、すべてカートリッジ１００が収容される分析装置に含まれる空気圧供給システムの構成要素である。

【0319】

ポンプマニホールド７１４は、空気圧供給導管７１２を通る圧力の印加を制御するいくつかのバルブを含む。具体的には、マニホールド７１４内のバルブは、空気圧供給導管７１２の各々に正圧もしくは負圧が加えられることを可能にし、空気圧供給導管７１２の各々が大気圧に開放される（すなわち、通気される）ことを可能にし、または空気圧供給導管７１２の各々が対応する空気圧ポート３１２を閉じる（すなわち、塞ぐ）ことを可能にする。空気圧供給導管７１２の通気はまた、ポンプマニホールド７１４内の通気口を使用して実現される場合がある。空気圧供給システムは、カートリッジ１００の３つの空気圧ポート３１２に対応する３つの空気圧供給導管７１２を含む場合がある。

【0320】

図２７および図２８は、どの流体構成要素が流体層３００に属するか、およびどの流体構成要素が第２の部分５００に属するかを概略的に示す。

【0321】

図２７および図２８に示された流体回路は、複数の空気圧ポートを使用して流体ネットワーク内の液体の動きがどのように制御され得るかを示す。複数の空気圧ポートを使用することにより、（試料の吸引に使用される永久通気口５０６は別にして）カートリッジ１００内の永久通気口の必要性が低減される。したがって、液体がカートリッジ１００から漏れる可能性が低減される。具体的には、流体回路は、（例えば、図２７に示されたように）第２の部分５００内の廃棄チャンバ５０８を介して、または（例えば、図２８に示されたように）流体層３００内の混合チャンバを介して通気される場合がある。図２７および図２８に示された例では、空気圧ポート３１２のうちの第１のポート（すなわち、第１の空気圧ポート３１２a）は、導管６００（例えば、第１のチャネル３０４aによって画定された導管）と流体連通し、空気圧ポート３１２のうちの第２のポート（すなわち、第２の空気圧ポート３１２b）は、チャンバ（例えば、測定チャンバ６１０、または突部３３０内のチャンバ３３２のうちの１つ）と流体連通する。

【0322】

図２７は、液体貯蔵カプセル１２０から測定チャンバ６１０への液体試薬の分注を概略的に示す流体回路である。測定チャンバ６１０に液体試薬を分注するために、第１の空気圧供給導管７１２aを介して第１の空気圧ポート３１２aに正圧が加えられ、第２の空気圧ポート３１２bは第２の空気圧供給導管７１２bを使用して通気される。正圧は、（例えば、第１の部分２００の作動可能部分２４０を使用して）液体貯蔵カプセル１２０が穿刺された後に加えられる。

【0323】

第１の空気圧ポート３１２aを介して正圧を加えることにより、以下の一連の流体構成要素：第２の部分５００内の第１のポート支持体５１６a内のチャネル５１８a、第２の部分５００内の第１のトラフ５１４a、および流体層３００内の第２のチャネル３０４bを介して、液体貯蔵カプセル１２０内の液体に正圧が加えられることになる。

【0324】

液体貯蔵カプセル１２０は、以下の一連の流体構成要素：流体層３００内の第９のチャネル３０４i（第４のバルブ領域３０２dが押し下げられていない状態）、および流体層３００内の第１のチャネル３０４aを介して、測定チャンバ６１０と流体連通している。上述されたように、測定チャンバ６１０は、封止層４００内のバイア４０４を通してアクセスされるフローセルストリップ１４０内の開口１４２によって部分的に画定される場合があるか、または代替の封止層４５０内の開口４５４によって部分的に画定される場合がある。

【0325】

流体回路内の正圧の積み上げは、以下の一連の流体構成要素：流体層３００内の第１５のチャネル３０４o（第１２のバルブ領域３０２lが押し下げられていない状態）、第２の部分５００内の第２の廃棄チャンバ５０８b、第２の部分５００内の横方向チャネル５１２、第２の部分５００内の長手方向チャネル５２２、第２の部分内の第２のトラフ５１４b、第２の部分５００内の第２のポンプ支持体５１６b内のチャネル５１８b、および第２の空気圧ポート３１２bを介して、測定チャンバ６１０を通気することによって防止される。

【0326】

図２８は、液体貯蔵カプセル１２０から流体層３３０内の（例えば、混合チャンバとして使用される場合がある）第２のチャンバ３３２bへの液体試薬の分注を概略的に示す流体回路である。第２のチャンバ３３２bに液体試薬を分注するために、第１の空気圧供給導管７１２aを介して第１の空気圧ポート３１２aに正圧が加えられ、第２の空気圧ポート３１２bは第２の空気圧供給導管７１２bを使用して通気される。正圧は、（例えば、第１の部分２００の作動可能部分２４０を使用して）液体貯蔵カプセル１２０が穿刺された後に加えられる。

【0327】

第１の空気圧ポート３１２aを介して正圧を加えることにより、以下の一連の流体構成要素：第２の部分５００内の第１のポート支持体５１６a内のチャネル５１８a、第２の部分５００内の第１のトラフ５１４a、および流体層３００内の第２のチャネル３０４bを介して、液体貯蔵カプセル１２０内の液体に正圧が加えられることになる。

【0328】

液体貯蔵カプセル１２０は、以下の一連の流体構成要素：流体層３００内の第９のチャネル３０４i（第４のバルブ領域３０２dが押し下げられていない状態）、流体層３００内の第１のチャネル３０４a、ならびに流体層３００内の第１３のチャネル３０４mおよび第１４のチャネル３０４n（第８のバルブ領域３０２hが押し下げられていない状態）を介して、第２のチャンバ３３２bと流体連通している。

【0329】

流体回路内の正圧の積み上げは、以下の一連の流体構成要素：第１のチャンバ３３２aを第２のチャンバ３３２bに接続する開口部３３４a、第１のチャンバ３３２a、流体層内の第５のチャネル３０４e（第６のバルブ領域３０２fが押し下げられていない状態）、第２の部分５００内の第２のトラフ５１４b、第２の部分５００の第２のポンプ支持体５１６b内のチャネル５１８b、および第２の空気圧ポート３１２bを介して、第２のチャンバ３３２bを通気することによって防止される。

【0330】

図２７および図２８は、両方とも複数の空気圧ポート３１２を使用して液体貯蔵カプセル１２０から流体ネットワークの別の構成要素に液体をどのように移動させることができるかを示す。空気圧ポート３１２は、チャンバ３３２から他の流体構成要素に液体を移送するために同様に使用され得ることが理解されよう。例えば、ポート３１２は、（例えば、図２８に示されたように、液体が液体貯蔵カプセル１２０から第２のチャンバ３３２bに移動した後に）チャンバ３３２のうちの１つから測定チャンバ６１０に液体を移送するために使用される場合がある。別の例として、ポート３１２は、第２のチャンバ３３２bと第３のチャンバ３３２cとの間で液体を前後に移送するために使用される場合がある。これは、ポート３１２のうちの第１のポートを介して正（または負）の圧力を加えることにより、かつポート３１２のうちの別のポートを通気することによって実現される。

【0331】

具体的には、上述された流体層３００は、少なくとも以下の段落に記載される流体動作が実行されることを可能にする。

【0332】

液体は、廃棄チャンバ５０８、測定チャンバ６１０、または混合チャンバ３３２などのチャンバに分注される場合がある。これは、空気圧ポート３１２のうちの第１のポート（例えば、第１の空気圧ポート３１２aまたは第３の空気圧ポート３１２c）に正圧を供給することによって実現される場合があり、空気圧ポート３１２のうちの第２のポート（例えば、第２の空気圧ポート３１２bまたは第３の空気圧ポート３１２c）は通気される。

【0333】

例えば、図１７Ｂを参照すると、希釈剤は、液体貯蔵カプセル１２０から（この例では混合チャンバとして使用される）第３のチャンバ３３２cに分注される場合がある。具体的には、第１の空気圧ポート３１２aを介して正圧を加えることにより、開口部３５０cおよび３５０dの上に配置された液体貯蔵カプセル１２０に正圧が加えられる。正圧は第２のチャネル３０４bを介して加えられる。バルブ領域３０２d、３０２h、および３０２kが押し下げられていない（かつすべての他のバルブ領域３０２が押し下げられている）状態で、希釈剤は、チャネル３０４i、３０４a、３０４n、および３０４mを通って第３のチャンバ３３２cに流れる。第３の空気圧ポート３１２cは通気され、それは、第３のチャンバ３３２cが開口部３３４b、第４のチャンバ３３２d、第７のチャネル３０４g、および第３の空気圧ポート３１２cを介して通気されることを意味する。

【0334】

別の例として、溶液は、第３のチャンバ３３２cから測定チャンバ６１０に分注される場合がある。具体的には、第３の空気圧ポート３１２cを介して正圧を加えることにより、第３のチャンバ３３２c内の液体に正圧が加えられる。正圧は、第１１のバルブ領域３０２kが押し下げられていない状態で第７のチャネル３０４gを介して加えられる。バルブ領域３０２i、３０２j、および３０２kが押し下げられていない（かつすべての他のバルブ領域３０２が押し下げられている）状態で、溶液は、第１３のチャネル３０４m、第２のチャンバ３３２b、および第１９のチャネル３０４sを通って、第１７のチャネル３０４qおよび第１９のチャネル３０４sに接続された測定チャンバ６１０に流入する。第２の空気圧ポート３１２bは通気され、それは、この測定チャンバ６１０が第１７のチャネル３０４q、第１８のチャネル３０４r、第１の廃棄チャンバ５０８a、チャネル５１２および５２２、ならびに第２の空気圧ポート３１２bを介して通気されることを意味する。継続的な正圧は、測定チャンバ６１０からチャネル３０４qおよび３０４rを通って第１の廃棄チャンバ５０８aに溶液を押し出し、第１の廃棄チャンバ５０８aは第２の空気圧ポート３１２bによって通気される。

【0335】

試料は、計量チャンバ２３２から測定チャンバ６１０に吸引される場合がある。具体的には、バルブ領域３０２cおよび３０２lが押し下げられていない（かつすべての他のバルブ領域３０２が押し下げられた）状態で、第２の空気圧ポート３１２bに負圧が加えられる。負圧は、以下の一連の流体構成要素：第２の部分内のチャネル５１２および５２２、第２の廃棄チャンバ５０８b、第１５のチャネル３０４o、チャネル３０４aおよび３０４oに接続された測定チャンバ６１０、ならびに第１のチャネル３０４aを介して、計量チャンバ２３２内の試料に加えられる。第１のチャネル３０４aは、計量チャンバ２３２内の試料と流体連通し、計量チャンバ２３２は永久通気口５０６と流体連通することが想起されよう。したがって、第２の空気圧ポート３１２bを介して加えられた負圧は、チャネル３０４aおよび３０４oと流体連通している測定チャンバ６１０に試料を吸引する。

【0336】

試料はまた、（例えば、図１７Ａおよび図１７Ｂに関連して説明されたようにサンプルを計量するために）第３のチャンバ３３２cに吸引される場合がある。具体的には、バルブ領域３０２c、３０２h、および３０２kが押し下げられていない（かつすべての他のバルブ領域３０２が押し下げられた）状態で、第３の空気圧ポート３１２cに負圧が加えられる。負圧は、第７のチャネル３０４g、第４のチャンバ３３２d、開口部３３４b、第３のチャンバ３３２c、ならびにチャネル３０４m、３０４n、および３０４aを介して試料に加えられる。したがって、第３の空気圧ポート３１２cを介して加えられた負圧は、（永久通気口５０６によって通気された）計量チャンバ２３２から第３のチャンバ３３２cに試料を吸引する。

【0337】

加えて、溶液は、（この例では混合チャンバとして使用される）チャンバ３３２bとチャンバ３３２cとの間で混合される場合がある。これは、第２のチャンバ３３２bから第３のチャンバ３３２cに溶液を吸引し、続いて第３のチャンバ３３２cへの溶液を第２のチャンバ３３２bに分注することによって実現される場合がある。次いで、溶液をさらに混合するために、これらの工程が繰り返される場合がある。

【0338】

第２のチャンバ３３２bから第３のチャンバ３３２cに溶液を吸引するために、第２の空気圧ポート３１２bが通気され、バルブ領域３０２fおよび３０２kが押し下げられていない（かつすべての他のバルブ領域が押し下げられた）状態で、第３の空気圧ポート３１２cに負圧が加えられる場合がある。負圧は、第７のチャネル３０４g、第４のチャンバ３３２d、開口部３３４b、第３のチャンバ３３２c、および第１３のチャネル３０４mを介して、第２のチャンバ３３２b内の溶液に加えられる。第２のチャンバ３３２bは、第５のチャネル３０４eおよび第２の空気圧ポート３１２bを介して通気されている。第３のチャンバ３３２cから第２のチャンバ３３２bに溶液を分注するために、第２の空気圧ポート３１２bが通気され、バルブ領域３０２の同じ組合せが押し下げられた状態で、第３の空気圧ポート３１２cに正圧が加えられる場合がある。

【0339】

さらに、測定チャンバ６１０内の任意の溶液は、空気圧ポート３１２のうちの１つを介して供給された空気を使用して除去される場合がある。具体的には、チャネル３０４qおよび３０４sと流体連通している測定チャンバ６１０内、ならびにチャネル３０４pおよび３０４qと流体連通している測定チャンバ６１０内のいかなる溶液も、第２の空気圧ポート３１２bが通気された状態で第１の空気圧ポート３１２aを介して正圧を加えることによって除去される場合がある。フローセルは、バルブ領域３０２b、３０２i、および３０２lが押し下げられていない（かつすべての他のバルブ領域が押し下げられた）状態で除去される。

【0340】

具体的には、正の空気圧は、第４のチャネル３０４d、第１９のチャネル３０４s、チャネル３０４sおよび３０４qと流体連通している測定チャンバ６１０、第１７のチャネル３０４q、チャネル３０４pおよび３０４qと流体連通している測定チャンバ６１０、第１６のチャネル３０４p、第２の廃棄チャンバ５０８b、チャネル５１２および５２２、ならびに第２の空気圧ポート３１２bを通る空気流を提供する。これにより、２つの測定チャンバ６１０が掃除されることが可能になる。

【0341】

図２９は、複数の導管６００およびチャンバ（例えば、測定チャンバ６１０、チャンバ３３２、廃棄チャンバ５０８）を備える流体ネットワークを備える液体処理装置（例えば、カートリッジ１００）内で液体を移動させる方法９００のフローチャートである。液体処理装置は、流体ネットワークと流体連通している複数の空気圧ポート３１２を備える。

【0342】

方法９００は、上述された流体層３００を用いて実施され得る様々な流体ワークフローの様々な段階に適用可能である。流体層３００および方法９００を使用して実現され得る液体移動の例が以下に列挙される。以下に記載されるフローチャートの工程は、実施される流体ワークフローに応じて、（必ずしも以下に記載される順序とは限らない）任意の順序で実行され得ることが理解されよう。

【0343】

９１０において、方法は、任意選択で、複数の空気圧ポート３１２のうちの１つに負の空気圧を供給して、試料入口チャンバ（例えば、計量チャンバ２３２）から流体ネットワーク内に液体を吸引することを含む場合がある。

【0344】

例えば、負圧は第２の空気圧ポート３１２bに供給される場合があり、第２の空気圧ポート３１２bは、（第１２のバルブ領域３０２lが押し下げられていない状態で）チャネル３０４oおよび第２の部分５００内の流体構成要素を介してチャネル３０４aおよび３０４oと流体連通している測定チャンバ６１０と流体連通している。この測定チャンバ６１０は、第３のバルブ領域３０２cが押し下げられていない状態で第１のチャネル３０４aを介して試料入口チャンバと流体連通している。第２の空気圧ポート３１２bに供給された負圧は、測定チャンバ６１０内に液体を吸引する。

【0345】

別の例として、負圧は第３の空気圧ポート３１２cに供給される場合があり、第３の空気圧ポート３１２cは、（第１１のバルブ領域３０２kが押し下げられていない状態で）第７のチャネル３０４gを介して第３のチャンバ３３２cと流体連通している。第３のチャンバ３３２cは、バルブ領域３０２cおよび３０２hが押し下げられていない状態で、チャネル３０４m、３０４n、および３０４aを介して試料入口チャンバと流体連通している。第３の空気圧ポート３１２cに供給された負圧は、第３のチャンバ３３２c内に液体を吸引する。

【0346】

９２０において、複数の空気圧ポート３１２のうちの第１の空気圧ポートが通気される。複数の空気圧ポート３１２のうちの第１の空気圧ポートは、チャンバと流体連通している。

【0347】

９３０において、複数の空気圧ポート３１２のうちの第１の空気圧ポートの通気中に、複数の空気圧ポート３１２のうちの第２の空気圧ポートに正圧が供給される。複数の空気圧ポート３１２のうちの第２の空気圧ポートは、チャンバと流体連通している導管６００と流体連通している。空気圧ポート３１２のうちの第１の空気圧ポートの通気中に、複数の空気圧ポートのうちの第２の空気圧ポートに正圧を供給することは、導管６００からチャンバに液体を分注する。

【0348】

例えば、チャンバは第３のチャンバ３３２cであり得、第３の空気圧ポート３１２cは、押し下げられていない第１１のバルブ領域３０２kを介して第３のチャンバ３３２cと流体連通することができ、第３の空気圧ポート３１２cは通気される場合がある。この例では、第１の空気圧ポート３１２aは、押し下げられていない第４のバルブ領域３０２dを介して第９のチャネル３０４iによって画定された導管６００と流体連通することができ、第９のチャネル３０４iは、押し下げられていない第８のバルブ領域３０２hを介して第３のチャンバ３３２cと流体連通することができ、第１の空気圧ポート３１２aに正圧が加えられる場合がある。これにより、液体貯蔵カプセル１２０から第３のチャンバ３３２cに液体が分注される。

【0349】

別の例として、チャンバは（すなわち、チャネル３０４qおよび３０４sと流体連通している）測定チャンバ６１０であり得、第２の空気圧ポート３１２bは、押し下げられていない第１０のバルブ領域３０２jおよび第２の部分５００内の流体構成要素（廃棄チャンバ５０８a、チャネル５１２、５２２）を介して測定チャンバ６１０と流体連通することができ、第２の空気圧ポート３１２bは通気される場合がある。この例では、第３の空気圧ポート３１２cは、押し下げられていない第１１のバルブ領域３０２kを介して第７のチャネル３０４gによって画定された導管６００と流体連通することができ、第７のチャネル３０４gは、押し下げられていない第９のバルブ領域３０２iを介して測定チャンバ６１０と流体連通することができ、第３の空気圧ポート３１２cに正圧が加えられる場合がある。これにより、チャネル３０４qおよび３０４sと流体連通する測定チャンバ６１０にチャンバ３３２b／３３２cから液体が分注される。この例では、方法は、測定チャンバ６１０から廃棄チャンバ５０８aに液体を移動させるために、第２の空気圧ポート３１２bが通気された状態で第３の空気圧ポート３１２cに正圧を加え続けることをさらに含む場合がある。

【0350】

またさらなる例として、チャンバは第２のチャンバ３３２bであり得、第２の空気圧ポート３１２bは、押し下げられていない第６のバルブ領域３０２fを介して第２のチャンバ３３２bと流体連通することができ、第２の空気圧ポート３１２bは通気される場合がある。この例では、第３の空気圧ポート３１２cは、押し下げられていない第１１のバルブ領域３０２kを介して第１３のチャネル３０４mによって画定された導管６００と流体連通することができ、第３の空気圧ポート３１２cを介して正圧が供給される場合がある。これにより、第３のチャンバ３３２cから第１３のチャネル３０４mを通って第２のチャンバ３３２bに液体が分注される。この例では、第２のチャンバ３３２bは第１の混合チャンバとして機能し、第３のチャンバ３３２cは第２の混合チャンバとして機能する。したがって、第３の空気圧ポート３１２cからの正圧は、第３のチャンバ３３２c内のいずれかの液体に加えられ、それは、第３のチャンバ３３２cから第２のチャンバ３３２bに液体が分注されることを意味する。第２のチャンバ３３２bは第１の混合チャンバとして機能し、第３のチャンバ３３２cは第２の混合チャンバとして機能するので、これは、第１の混合チャンバから第２の混合チャンバに液体が分注されることを意味する。

【0351】

９４０において、チャンバが混合チャンバとして使用される第２のチャンバ３３２bである場合、方法は、任意選択で、第３のチャンバ３３２cから第２のチャンバ３３２bに液体を分注した後に、複数の空気圧ポート３１２のうちの第１の空気圧ポートの通気中に複数の空気圧ポート３１２のうちの第２の空気圧ポートに負圧を供給して、第２のチャンバ３３２bから第３のチャンバ３３２cに液体を吸引することをさらに含む場合がある。したがって、９４０において、第１の混合チャンバから第２の混合チャンバに液体が吸引される。

【0352】

例えば、第２のチャンバ３３２bから第３のチャンバ３３２cに液体を吸引するために、第２の空気圧ポート３１２bが通気され、バルブ領域３０２fおよび３０２kが押し下げられていない状態で、第３の空気圧ポート３１２cに負圧が加えられる場合がある。

【0353】

９５０において、方法は、任意選択で、複数の空気圧ポート３１２のうちの第１の空気圧ポートの通気中に、複数の空気圧ポート３１２のうちの第３の空気圧ポートに正圧を供給することをさらに含む場合がある。その後に、またはその代わりに、複数の空気圧ポート３１２のうちの第３の空気圧ポートに負圧が供給される場合がある。

【0354】

例えば、９２０および９３０は、第２の空気圧ポート３１２bが通気された状態で第３の空気圧ポート３１２cからの正圧を使用して、液体貯蔵カプセル１２０bのうちの１つから液体を移動させることを伴う場合がある。液体貯蔵カプセル１２０bからの液体は、（例えば、（カプセル１２０bに依存する）第１１のチャネル３０４kまたは第１２のチャネル３０４l、第４のチャネル３０４dおよび第１９のチャネル３０４sを介して）測定チャンバ６１０に移動する場合がある。

【0355】

次いで、９５０において、方法は、第２の空気圧ポート３１２bが通気された状態で、第１の空気圧ポート３１２aに正圧を供給することによって測定チャンバ６１０を掃除することを含む場合がある。これは、第４のチャネル３０４dを介して測定チャンバ６１０に空気を供給して、測定チャンバを通して流体回路を掃除する。

【0356】

別の例として、９２０および９３０は、第２の空気圧ポート３１２bが通気された状態で、第１の空気圧ポート３１２aからの正圧を使用して測定チャンバ６１０を掃除することを含む場合がある。測定チャンバ６１０からの液体は、廃棄チャンバ５０８に移動する。

【0357】

次いで、９５０において、方法は、第２の空気圧ポート３１２bが通気された状態で、第３の空気圧ポート３１２cに正圧を供給することにより、液体貯蔵カプセル１２０bのうちの１つから測定チャンバ６１０に液体を分注することを含む場合がある。これは、液体貯蔵カプセル１２０bからの液体を（例えば、（カプセル１２０bに依存する）第１１のチャネル３０４kまたは第１２のチャネル３０４l、第４のチャネル３０４d、および第１９のチャネル３０４sを介して）測定チャンバ６１０に押し出す。

【0358】

当業者は、上述された方法９００が、上記の例に記載されたものを超えて、流体層３００を使用して実施され得る追加の流体ワークフローに適用可能であることを理解されよう。したがって、方法９００は、上記の例に記載された特定の例に限定されない。

【0359】

記載された方法は、コンピュータ実行可能命令を使用して実装される場合がある。コンピュータプログラム製品またはコンピュータ可読媒体は、コンピュータ実行可能命令を含むかまたは記憶することができる。コンピュータプログラム製品またはコンピュータ可読媒体は、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ROM：read-only memory）、CD、DVD、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（RAM：random-access memory）、ならびに／または情報が任意の期間（例えば、長期間、恒久的、短時間、一時的なバッファリング用、および／もしくは情報のキャッシュ用）記憶される任意の他の記憶媒体を含む場合がある。コンピュータプログラムは、コンピュータ実行可能命令を含むことができる。コンピュータ可読媒体は、有形または非一時的なコンピュータ可読媒体であり得る。「コンピュータ可読」という用語は、「機械可読」を包含する。

【0360】

単数形の用語「a」および「an」は、「唯一の」を意味すると解釈されるべきではない。むしろ、特に明記しない限り、それらは「少なくとも１つ」または「１つまたは複数」を意味すると解釈されるべきである。「含む（comprising）」という単語ならびに「含む（comprises）」および「含む（comprise）」を含むその派生語は、記載された特徴の各々を含むが、１つまたは複数のさらなる特徴の包含を排除しない。

【0361】

本明細書で使用される「チャネル」という用語は、開放断面を有する（すなわち、断面が封止されていない）表面に設けられた溝を指す。本明細書で使用される「導管」という用語は、（i）それによって閉じた断面を提供する、（例えば、封止層によって）封止されているチャネル、または（ii）本体を少なくとも部分的に通って延在する孔もしくはトンネルを指す。

【0362】

上記の実装形態は、例としてのみ記載されており、記載された実装形態は、すべての点で例示的であり、限定的でないものとしてのみ見なされるべきである。本発明の範囲から逸脱することなく、記載された実装形態の変形を行うことができることが理解されよう。記載されていないが、添付の特許請求の範囲内にある多くの変形形態が存在することも明らかであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図17C】

【図18A】

【図18B】

【図19A】

【図19B】

【図19C】

【図19D】

【図19E】

【図20】

【図21】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図23A】

【図23B】

【図24A】

【図24B】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【国際調査報告】