CN101535499B - 点护理流体系统及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗装置领域。具体地，本发明提供了能够实时检测生物体液中的分析物的便携式医疗装置。所述方法和装置尤其适用于提供多种医疗应用的点护理测试。

Description

点护理流体系统及其应用

交叉引用

本申请要求2005年5月9日提交的美国临时申请第60/678,801号、2005年8月5日提交的美国临时申请第60/705,489号、2005年9月16日提交的美国临时申请第60/717,192号以及2005年9月28日提交的美国临时申请第60/721,097号的优先权，所有这些申请的内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及医疗装置领域。具体地说，本发明提供了允许实时检测生物流体中的分析物的便携式医疗装置。该方法和装置尤其适用于提供各种医疗应用的点护理(point-of-care)测试。

发明背景

许多疾病生物标记物的发现和小型化微流体系统的建立开启了设计在点护理环境中预测、诊断和治疗疾病的新途径。点护理测试是尤其优选的，因为它能够向医疗人员快速传递结果而实现较快的咨询。早期诊断使医疗人员能够较早地开始治疗，从而避免患者疾病任其发展导致的恶化。点护理分析的例子包括葡萄糖、滥用的药物、血清胆固醇、妊娠和排卵的测试。然而，目前使用的这些和其它点护理方法和系统不能提供样品采集、测试、分析以及在向医疗人员或健康护理人员需要时与他们交流结果的综合解决办法。因此，仍然强烈需要一种能提供方便快速的数据采集、传输、分析以及在线医疗咨询或作出决定的便携式、多参数测量装置。

还需要新的改进的点护理测试来研究和开发治疗药物以及在药物进入市场后监测可能的药物副作用(ADR)。

通过药物动力学(人体对药物的代谢过程)和药效参数(药物对人体的作用)来确定药物的安全性和有效性。目前，药物的药动学(PK)和药效学(PD)参数通常通过先从患者取血然后进行实验室分析来确定。该方法存在许多缺点。首先，患者通常需要在多个时间点到医院来提供临床样品如血液或尿液样品。其次，大多数确定能够反映药动学(PK)和药效学(PD)参数的靶分析物和生物标记物浓度的分析技术需要预先处理血液样品然后测定参数。这就导致数据响应延迟、生理学药物分布和代谢(确保较低剂量)变化、分散取样和缺乏给药历史。显著地，大多数临床试验常常因为患者顺应性差而血液试样的数量不足；患者常常不能到抽血者处提供试验所需的血样。

类似地，目前监测ADR的技术和系统也不充分。ADR是健康护理中重要的发病和死亡原因之一。医学会(The Institute of Medicine)在2000年1月报道，44,000到98,000例死亡是医疗事故导致的，7,000例是因为ADR。对住院患者进行的其它研究表明一些ADR具有甚至更高的发病率。以下原因导致ADR盛行。第一，患者可采用多种组合疗法。第二，长期用药趋势增加(他汀类(statins)，例如立普妥(Lipitor)和Cox-2抑制剂如万络(Vioxx))。长期用药还将增加改变患者生活方式、健康状况的机会，且患者会使用其它药物。对于妇女，如果妇女怀孕长期用药将导致不可预料的结果。这些风险对于胎儿尤其重要，因为胎儿特别容易受到ADR的影响，包括致畸性。

影响药物治疗的风险和益处的另一重要因素是患者顺应性。患者常常不能按计划摄取药物，摄取剂量超过处方剂量，或者没能完成药物治疗周期(在传染病的治疗中尤其常见)。这些行为(故意或无意)将导致药物在体内不恰当的水平，导致严重的副作用。患者常常容易遗忘这些后果，而处方医师又不太可能在几种结果发生前意识到这些问题。

因此仍然强烈地需要能够在患者和医疗人员间进行实时数据传输的方法和装置，从而在走动环境下实现有效交流和高通量点护理测试。一种有益的系统能够在走动环境下(ambulatory setting)实时检测治疗药物的ADR、效力和/或毒性。这还便于医疗人员在临床试验期间或随后的治疗期间评价患者响应治疗剂的生理学状态。本发明满足了这些需要并提供了相关的优点。

发明概述

本发明的一方面是设计一种能够在患者与医疗人员之间提供实时数据传输的系统以便在走动环境下进行高通量点护理测试。本文所述系统和方法简化了从对象(例如患者)收集的样品的艰巨且昂贵的处理和分析过程，而不需要使用实验室设备或设施。该系统和方法尤其适用于检测少量体液样品中的分析物以实现诊断、预后、治疗和治疗药物的开发。

因此，在一个实施方式中，本发明提供了用于检测对象体液中的分析物的系统。该系统包括：a)流体装置，所述流体装置包括样品采集单元和分析组件，所述样品采集单元允许小于500μl的体液样品与所述分析组件内包含的反应物反应，产生指示所述体液样品中存在所述分析物的可检测的信号；b)读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件；和c)用于将所述检测信号发送到外部装置的通信组件。

在另一个实施方式中，本发明提供了包括流体装置的系统。所述流体装置包括以下元件：a)样品采集单元和分析组件，其中，所述样品采集单元允许体液样品基于从外部装置传输的协议而与所述分析组件中包含的反应物反应，产生指示所述分析物的存在的可检测的信号；b)读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件；和c)用于将所述检测信号发送到外部装置的通信组件。

一方面，该系统采用优选通过无线装置如手机从外部装置传输的协议。另一方面，流体装置还包括一标识符，以提供适合启动协议传输的所述流体装置的身份。需要时，协议可根据标识符检测器识别的所述流体装置的身份而变化。

本发明还提供了本文所述系统和其它装置的使用方法。在一个实施方式中，本发明提供了检测对象体液中的分析物的方法。所述方法包括以下步骤：a)提供对象系统，b)使体液样品与所述分析组件中包含的反应物反应，产生指示所述分析物的存在的可检测的信号；和c)检测所述可检测的信号。需要时，该方法还可包括定量所述体液中存在的所述分析物含量的步骤。该方法还可包括将所述生物流体中存在的所述分析物的含量与所述分析物的预定量进行比较的步骤。该方法任选地还包括当所述体液中存在的所述分析物的量与所述预定量存在统计学差异时采取医疗行动。所述医疗行动可包括通知药剂师需要改变该对象的处方。

本发明还提供一种系统，用于监测一种以上适用于评价治疗剂的效力和/或毒性的药理学参数。所述系统通常包括：a)包括药筒的流体装置，所述药筒包括至少一个样品采集单元和一组件；所述样品采集单元允许包含多种指示所述一种以上药理学参数的分析物的体液样品与所述分析组件中包含的分析物反应，所述反应产生指示所述体液样品中一种以上药理学参数的值的可检测的信号；b)读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件；和c)用于将所述检测信号发送到外部装置的通信组件。

本发明还提供了这些系统的使用方法。一般，该方法包括以下步骤：a)将来自给予了药剂的对象的体液样品给予流体装置，以检测所述一种以上药理学参数，所述流体医疗装置包括药筒，所述药筒包括至少一个样品采集单元、和包含反应试剂的分析组件；b)启动所述流体装置，在所述流体装置内引导免疫分析试剂；c)使所述体液样品与免疫分析试剂反应，产生指示所述样品中一种以上药理学参数的值的可检测的信号；和d)检测所述体液样品产生的所述可检测的信号。

本发明还提供了自动监测患者对采用治疗剂进行的医学治疗的顺应性的方法。该方法包括：a)提供来自所述患者的体液样品；b)使该体液样品与流体装置中的分析试剂反应，检测指示医学治疗顺应性或非顺应性的分析物；c)检测分析物的存在或不存在；和d)告知所述患者或医疗人员所述顺应性或非顺应性。

还提供了帮助临床人员提供个性化医学治疗的商业方法。该方法包括以下步骤：a)从接受药物的个体收集至少一种药理学参数，所述收集步骤通过将体液样品提供给流体装置中包含的反应物来实现，其中所述流体装置提供给个体以产生指示所述至少一种药理学参数的可检测的信号；b)在计算机的帮助下，将所述个体的至少一种药理学参数与所述个体的医疗记录进行交叉比较，从而帮助所述临床医师提供个性化医学治疗。

本发明提供了监测药物试剂临床试验的商业方法。该方法典型地包括以下步骤：a)在多个时间间隔点从所述临床试验的对象收集至少一种药理学参数，所述收集步骤通过在各个时间间隔点将来自对象的体液样品提供给予流体装置中包含的反应物来实现，其中，向所述对象提供所述流体装置以在多个时间间隔点产生指示所述至少一种药理学参数的值的可检测的信号；b)将检测的值与所述药理学参数的预定阈值进行比较；c)当检测值与阈值间存在统计学显著性差异时，告知参与所述临床试验的临床医生和/或发起人。

在一个独立的实施方式中，本发明还提供了用于评价治疗剂在试验动物中的效力和/或毒性的药理学数据的获得方法。该方法典型地包括以下步骤：a)提供流体装置，流体装置包括至少一个样品采集单元、分析组件，以及与所述样品采集单元和/或所述分析组件流体连通的多个通道；b)使小于约50μl的生物液体样品与所述分析组件中包含的反应物反应，产生最初从所述样品收集的来自分析物的指示药理学参数的可检测的信号；和c)检测所述可检测的信号；和d)对来自同一试验动物的第二生物液体样品重复所述反应和检测步骤。在又一个实施方式中，该方法采用没有进行麻醉的动物。

本发明提供了改进流体系统校准精确度的方法，该方法包括：a)提供用于检测对象体液中分析物的系统，该系统包括用于提供所述体液的流体装置，所述流体装置具有校准组件和用于检测所述分析物的存在的读数组件；b)测定与所述流体装置相关的校准曲线的一种或多种参数；c)将所述一种或多种参数与与所述流体装置相关的预定参数进行比较；d)通过所述一种或多种参数与所述预定参数的比值调整信号输出。本发明还提供了改善流体系统的校准的方法。该方法包括以下步骤：a)测定包含已知量分析物的原始样品中的第一信号；b)测定包含已知量所述分析物的所述原始样品掺入示踪剂后(afterspiking)的第二信号；c)将所述第一和第二信号的差值与目标值作图，其中，所述目标值是所述已知量的所述分析物所预期的信号；和d)通过使所述目标值与分析物计算值之间的差值平方之和最小实现最佳参数拟合。

本发明还提供了评价用流体装置测定体液中分析物的可靠性的方法，所述方法包括：a)提供系统，所述系统包括流体装置和用于检测分析物的存在的读数组件，所述流体装置包括样品采集单元和分析组件，其中，所述样品采集单元使体液样品与所述分析组件中包含的反应物反应，用于检测对象体液中分析物的存在；b)用传感器感应系统正常运行时操作参数的变化。

本发明还提供了进行对象分析物浓度趋势分析的方法。该方法包括以下步骤：a)提供流体装置，流体装置包括至少一个样品采集单元、包含免疫分析试剂的免疫分析组件、与所述样品采集单元和/或免疫分析组件流体连通的多个通道；b)启动所述流体装置并在所述流体装置内引导所述免疫分析试剂；c)使小于约500μl的体液样品与所述免疫分析组件中包含的免疫分析试剂反应，产生指示所述样品中分析物的存在的可检测的信号；d)检测所述体液样品中收集的所述分析物产生的可检测的信号；和e)对每位患者在一段时间内重复步骤a)到d)，检测所述分析物的浓度，从而进行所述趋势分析。

本发明提供了用于检测对象生物流体中的分析物的设备，其中，多个反应位点包括光学屏障。一方面，至少一个反应位点中结合的反应物不均匀分布，例如局限在所述反应位点中心的周围。本发明还提供了该设备的使用方法。

最后，本发明提供了制造用于检测对象生物液体中分析物的流体装置的方法。该方法包括以下步骤：a)提供流体装置的多个层；b)将所述层超声焊接到一起，使样品采集单元、至少一个反应物室、至少一个反应位点和至少一个废液室之间存在流体网络。

在本发明的实践过程中，装置中包含的反应物可包括免疫分析试剂。一方面，免疫分析试剂检测选自下组的微生物：细菌、病毒、真菌和原生动物。另一方面，免疫分析试剂可检测多肽糖蛋白、多糖、脂质、核酸及其组合。另一方面，免疫分析试剂检测选自下组的物质：药物、药物代谢物、指示疾病的生物标记物、组织特异性标记物以及细胞或细胞型特异性生物标记物。又一方面，免疫分析产生发光信号，优选化学发光信号。需要时，本发明流体装置可被构造成能够检测多种分析物。多种分析物可通过在三个数量级范围内的可检测的不同信号来识别。可检测的信号可以是发光信号，包括但不限于光致发光、电致发光、化学发光、荧光、磷光。

参考文献

本说明书涉及的所有出版物和专利申请以如同每份出版物或专利申请具体和独立地结合于此作为参考的程度结合于此作为参考。

附图简要说明

本发明的新颖特征在所附权利要求书中具体指出。通过参考描述阐述性实施方式和以下附图的以下详细描述将更好地理解本发明的特征和优点，这些实施方式采用了本发明的原理，所述附图包括：

图1显示了本发明系统多个组件的一个实施方式。

图2显示了组装前示例性流体装置的不同层。

图3和4显示了示例性流体装置中的流体网络。

图5显示了本发明示例性试剂室的顶视图、侧视图和底视图。

图6显示了与流体装置流体连通的试剂室的示例性侧视图。

图7显示了填充有试剂的示例性试剂室。

图8和9显示了示例性流体装置与读数组件致动元件的组合的侧视图。

图10比较了竞争性结合试验的两步试验。

图11显示了示例性两步法化学发光酶免疫试验。

图12显示了两步法化学发光酶免疫试验增加的灵敏度。

图13显示了TOSCA分析少于理想样品但维持所需灵敏度的能力。

图14A-C显示了反应位点间的示例性流体通道。

图15A和15B显示了能够降低反应位点上未结合偶联物产生的信号的反应位点。

图16显示了示例性气泡捕获器或清除器，以防止气泡进入反应位点。

图17显示了与竞争性结合相比，采用TOSCA实现的灵敏度增强。

图18显示了两种分析物前列环素代谢物和血栓烷代谢物，经鉴定和定量，其浓度相差大于3个数量级。

图19显示了监测治疗剂临床试验的商业方法的示例性流程图。

图20显示了用流体装置检测的信息与感兴趣的各方同时共享。

图21显示了两步法分析TxB2的典型分析的剂量反应数据。

图22显示了用和不用校准参数误差计算的剂量反应。

图23显示了用A和D校准值的1％错误估计产生的计算浓度误差。

图24显示了采用“微分”方法的校准。

图25显示了采用“1-点尖峰信号”方法的校准验证(对数标尺)。

图26显示了采用“1-点尖峰信号”方法的校准验证(线性标尺)。

图27显示了用TxB2浓度非常低的血浆样品校准后的分析的剂量反应曲线。

图28显示了采用尖峰信号回收来消除“C”参数的校准误差。

图29显示了两样品间浓度的计算差异。

图30显示了血浆样品的分析。

图31显示了分析信号产生的时间过程。

图32显示了校准参数“A”的变化对分析校准的影响。

图33显示了如何计算参比治疗指数。

图34显示了计算治疗指数。

图35显示了计算的治疗指数的多元回归分析。

图36显示了测量的药物、分析物和生物标记物浓度与治疗指数之间的关系。

图37显示了应用本发明使药物副作用最小化。

图38显示了示例性患者输入值。

图39显示了采用治疗指数在自闭症患者中跟踪治疗进程。发明详述

系统

本发明的一方面是用于检测体液样品中的分析物的系统。该系统能够检测和/或定量与特定生物过程、生理学条件、病症或病症阶段有关的分析物。

本发明系统包括流体装置，流体装置具有一个或多个以下组件：样品采集单元、分析组件、读数组件和通信组件。样品采集单元典型地允许从对象收集的体液样品与分析组件中包含的反应物反应，产生指示感兴趣分析物的存在的信号。读数组件检测该信号，然后通过通信组件发送到外部装置进行进一步处理。

怀疑含有感兴趣分析物的任何体液可用于本发明系统或装置。通常采用的体液包括但不限于：血液、血清、唾液、尿液、胃液和消化液、眼泪、粪便、精液、阴道液体、来源于肿瘤组织的间隙液和脑脊液。在一个优选的实施方式中，体液无需进一步处理，可用本发明流体装置直接检测其中包含的分析物。然而，需要时，体液在用本发明流体装置进行分析前可进行预处理。预处理的选择将取决于所用体液类型和/或待研究分析物的性质。例如，当体液样品中存在的分析物浓度低时，可通过任何常规方式浓缩样品以富集分析物。浓缩分析物的方法包括但不限于：干燥、蒸发、离心、沉积、沉淀和放大。如果分析物是核酸，根据Sambrook等(《分子克隆：实验室手册》(Molecular Cloning：A Laboratory Manual))所述方法用各种水解酶或化学溶液提取核酸，或根据生产商提供的说明书使用核酸结合树脂来提取。如果分析物是细胞上或细胞内存在的分子，可采用裂解剂进行提取，裂解剂包括但不限于：变性去污剂如SDS或非变性去污剂如赛斯(thesit)、去氧化钠(sodium deoxylate)、triton X-100和吐温-20。

本发明流体装置中的体液用量通常小于约500微升，典型地约为1到100微升。需要时，本发明流体装置中可使用1到50微升或1到10微升的样品来检测分析物。

可以多种方式从患者获取体液并传送到流体装置，这些方式包括但不限于：切缝(lancing)、注射或移液。在一个实施方式中，用柳叶刀刺穿皮肤并利用重力、毛细作用、抽吸作用或真空力将样品输送到流体装置中。柳叶刀可以是流体装置的一部分，或读数组件的一部分，或是独立组件。需要时，柳叶刀可通过机械、电、电机械或任何其它已知的激活机制或这些方法的任意组合来激活。在不需要激活机制的另一个实施方式中，患者仅需将体液提供给流体装置，例如唾液样品那样。所收集的液体可置于流体装置的样品采集单元内。在又一个实施方式中，流体装置包括能够刺穿皮肤的至少一个微针。微针可与流体装置单独使用，或者可在流体装置插入读数组件后刺穿皮肤。

在一些实施方式中，微针约是人头发的尺寸，并具有集成的微储库或吸收池。微针无痛地穿过皮肤并取微量血样。更优选地，微针收集约0.01-1微升，优选约0.05-0.5微升，最优选约0.1-0.3微升的毛细血管血液。在一些实施方式中，微针由硅制成，直径约为10-200，优选约50-150，最优选100微米，使其可基本无痛地应用于皮肤。为确保实际上由针刺毛细血管，可采用多个微针进行采样。这种微针可以是派利肯公司(Pelikan)(帕洛阿尔托，加利弗尼亚州)和/或库麦公司(Kumetrix)(联盟城，加利弗尼亚州)销售的类型。美国专利6,503,231也描述了可用于本发明的微针。

可用于制备本文所述微针的微型制造过程包括但不限于：平版印刷术；刻蚀技术，例如湿法化学、干燥和光敏抗蚀剂除去；硅的热氧化；电镀和化学镀；扩散过程，例如硼、磷、砷和锑的扩散；离子注入；薄膜沉积，例如蒸发(细丝、电子束、闪蒸、遮蔽和阶梯覆盖)、溅射、化学气相淀积(CVD)、外延(气相、液相和分子束)、电镀、丝网印刷和成层。一般参见Jaeger，《微电子制造导论》(Introduction to Microelectronic Fabrication)(爱迪生-微尔斯雷出版公司(Addison-Wesley Publishing Co.)，里丁镇，马萨诸塞州，1988)；Runyan等，《半导体集成电路处理技术》(Semiconductor Integrated Circuit ProcessingTechnology)(爱迪生-微尔斯雷出版公司，里丁镇，马萨诸塞州，1990)；IEEE微电子机械系统会议记录(Proceedings of the IEEE Micro Electro Mechanical SystemsConference)1987-1998；Rai-Choudhury编，《显微光刻术手册、显微机械加工与显微制造》(Handbook of Microlithography Micromachining&Microfabrication)(SPIE光学工程出版社(SPIE Optical Engineering Press)，华盛顿贝灵汉，1997)。或者，可在硅晶片中铸造微针，然后用常规丝割(wire cutting)技术镀镍、金、钛或各种其它生物相容金属。在一些实施方式中，微针可由生物聚合物制成。在一些实施方式中，根据Mukerjee等(Sensors andActuators A：Physical，第114卷，第2-3期，2004年9月1日，第267-275页)所述方法制造微针并用于本发明所述装置。

在优选的实施方式中，微针仅使用一次然后丢弃。在一些实施方式中，通过机械致动器插入微针和从患者取出微针并丢弃用过的针和重新装上新的微针。在非常小而容量很高的磁盘驱动器中开发和制造的机械技术具有类似运行设置且成本要求低。在一个优选的实施方式中，致动器是用半导体样分批过程制造的MEMS(微机械加工的电机系统)装置，这种致动器包括但不限于镍钛合金、气动(neumatic)或压电装置。在一些实施方式中，微针厚度约为1-10微米，优选约2-6微米，最优选约4微米。在一些实施方式中，微针高度约为10-100微米，优选约30-60微米，最优选约40微米。

图1显示了本发明的示例性系统。如图所示，流体装置提供来自患者的体液并可插入读数组件。流体装置可以是各种构型，在一些实施方式中，流体装置可以是药筒形式。标识符(ID)检测器可检测流体装置上的标识符。标识符检测器通过能够将标识符传送至外部装置的控制器与通信组件连通。需要时，外部装置基于标识符将储存在外部装置中的协议发送到通信组件。在流体装置中运行的协议可包括指导读数组件的控制器在流体装置上运行协议的指令，包括但不限于待运行的具体分析和待实施的检测方法。在流体装置上进行分析之后，产生了指示体液样品中分析物的信号，并由检测组件检测。然后，检测信号可传输至通信组件，通过通信组件传递至外部装置进行处理，处理包括但不限于计算样品中的分析物浓度。

图2显示了本发明流体装置组装之前的示例性各层，如下更具体所述。图3和4分别显示了示例性流体装置组装后的顶视图和底视图。各层经设计和组装形成三维流体通道网络。样品采集单元4提供患者的体液样品。如下更详细所述，包括致动元件(未示出)的读数组件可启动流体装置开始和引导体液样品和分析试剂在流体装置中的流动。在一些实施方式中，致动元件首先使流体装置2中的样品从样品采集单元4流动到反应位点6，使样品在流体装置中从点G’向上流动到点G，然后移动到废液室8。然后致动元件使试剂室10的试剂流动到点B’、点C’和点D′，然后分别向上流动到点B、C和D，再到点A，向下到点A’，再以与样品相同的方式到废液室8。

流体装置2中的样品采集单元4可通过任何上述方法提供体液样品。必要时，可先在稀释室中稀释体液而对样品进行处理，和/或可在过滤室中分离血浆与红细胞进行过滤处理。在一些实施方式中，样品采集单元、稀释室和过滤室可以是同一组件，在在一些实施方式中，它们也可以是不同的组件，或者任意两个是同一组件而另一个是独立组件。在一些实施方式中，流体装置中可存在一个以上样品采集单元。

在一些实施方式中，希望检测细胞表面、细胞膜内、或细胞内的分析物的存在。检测这种分析物的难点在于，细胞和其它形成元件是微粒，细胞组件不易于与被设计成作用于溶液中的分析物的传统分析化学物质相互作用。细胞表面分析物与表面结合探针的反应缓慢且无效率，而细胞内的分析物根本不与结合探针反应。为实现这类分析物的检测，在一些实施方式中，流体装置可包括裂解组件来裂解体液样品中存在的细胞。裂解组件可结合在样品采集单元、稀释室和/或过滤室中。在一些实施方式中，样品采集单元、稀释室和裂解组件在流体装置的相同元件内。在一些实施方式中，裂解组件可结合有下述分析试剂。

需要时，裂解剂可浸入多孔垫、玻璃纤维垫、烧结釉料或颗粒如Porex、纸或其它类似材料中，然后干燥。裂解剂干燥到平的表面上。裂解剂也可溶解在液体稀释剂或其它液体试剂中。在优选的实施方式中，多孔材料可用于储存裂解剂，因为它们可以储存可能非常稳定的干燥形式的裂解剂。通过提供曲折的路径使样品流过，多孔材料还有利于体液样品与裂解剂的混合。在优选的实施方式中，这种多孔材料具有盘状外形，直径大于厚度。在一些实施方式中，裂解剂可通过冻干、被动蒸发、接触温热的干燥流动气体或其它已知方法干燥到多孔材料上。

本领域可获得多种裂解剂，且这些裂解剂适合与本发明流体装置联合使用。优选的裂解剂是非变性的，例如非变性去污剂。非变性去污剂的非限制性例子包括如赛斯(thesit)、去氧化钠、triton X-100和吐温-20。在试剂浸入固体多孔材料的实施方式中，试剂优选是非挥发性的。在一些实施方式中，裂解剂混合在一起。其它材料可与裂解剂混合以调节裂解作用。这些示例性的材料包括但不限于：缓冲剂、盐和蛋白质。在优选的实施方式中，裂解剂的用量可超过裂解细胞所需的最低量。在一些实施方式中，裂解剂可用于裂解白细胞和红细胞两者。

本发明的优点之一是，本发明流体装置上进行分析所需的任何试剂优选在分析之前、期间或之后在板上(on-board)，或位于流体装置内。这样，优选流体装置的唯一进出是流体装置初始提供的体液样品。这种设计也有助于形成容易处理的流体装置，其中所有流体或液体都保留在装置内。板上设计还能防止从流体装置渗漏到读数组件，读数组件应保持不受流体装置的污染。

在一个优选的实施方式中，存在至少一个试剂室。在一些实施方式中，存在两个、三个、四个、五个、六个或更多个、或满足本发明目的所需任意数量的试剂室。试剂室优选与至少一个反应位点流体连通，当如本文所述启动流体装置时，所述试剂室中的试剂释放到流体装置的流体通道内。

本发明试剂包括但不限于：洗涤缓冲剂、酶底物、稀释缓冲剂、偶联剂、酶标记偶联剂、DNA扩增物、样品稀释剂、洗涤溶液、样品预处理试剂，包括添加剂如去污剂、聚合物、螯合剂、白蛋白结合试剂、酶抑制剂、酶、抗凝血剂、红细胞凝聚剂、抗体、或在流体装置中进行分析所需的其它物质。酶偶联物可以是用酶标记的多克隆抗体或单克隆抗体，一旦与适当的底物反应将产生可检测的信号。这些酶非限制性的例子有碱性磷酸酶和辣根过氧化物酶。在一些实施方式中，试剂包括免疫分析试剂。

在一些实施方式中，试剂室包含约50μl到约1ml的液体。在一些实施方式中，该室包含约100μl液体。试剂室中的液体体积根据运行的分析类型或提供的体液样品而变化。在一些实施方式中，试剂最初干燥储存，在流体装置上开始运行分析时液化。

图5和6显示了密封试剂室的示例性实施方式。图5显示了试剂室的顶视图、侧视图和底视图。顶层11包含多个囊泡或囊袋13。底层15具有粘结至流体装置基底17的底面，如图6所示。底层15具有分散通过整个表面的多个流体通道19，每个通道穿过底层15。试剂室中的流体通过流体通道19与室13间的压力突释密封21包含在该室内。突释密封21被设计成能够在预定的压力下，密封破裂导致室13中的液体流出进入流体通道19。

图7显示了用例如试剂填充试剂室13的示例性过程。利用填充通道和真空抽吸通道，可使液体填充试剂室13。填充试剂的过程包括首先从室内排出所有空气。这可通过真空抽吸通道抽真空完成。抽真空后，将永久性密封置于填充通道与真空抽吸通道之间。然而，通过填充通道将所需试剂分配到室内。接着，将永久性密封置于室和填充通道之间。这可确保当室受压时，液体仅沿一个方向，即朝突释密封流动。如果压迫产生大于密封的突释压力的压力，密封破裂，液体流入流体通道。

图8和9显示了用本文所述致动元件运行的流体装置的一个实施方式。流体装置2包含试剂室10和包裹试剂室的一层突释箔12。突释箔12上是微流体回路14的一部分。一坚韧但弹性的顶部覆盖物16用作流体装置2的顶层。读数组件包括阀门致动板18。牢固连接于板18的是未取芯的(non-coring)针20，使得当板向下运动时，针的锐边接触弹性覆盖物16。顶部覆盖物也可由弹性硅酮材料构成，用作湿气不可透过的密封。该实施方式还通过分离流体装置中的任何液体试剂与任何干燥的试剂一直到开始分析，从而提供了解决流体装置中的液体蒸发和渗透的办法。

在优选的实施方式中，试剂室和样品采集单元流体连接至反应位点，在那可利用分析由结合的探针检测体液样品中的感兴趣分析物。然后，反应位点提供指示感兴趣分析物存在的信号，然后由检测装置检测该信号，如下详细所述。

在一些实施方式中，反应位点是平面，但可采取各种可选的表面构型。反应位点优选形成其上可固定反应物的刚性支撑。也可选择反应位点表面以提供适当的光吸收特征。例如，反应位点可以是功能化玻璃、Si、Ge、GaAs、GaP、SiO₂、SiN₄、改性硅、或多种凝胶或聚合物中的任一种，例如(聚)四氟乙烯、(聚)偏二氟乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯或其组合。其它合适的材料也用于本发明中。

固定在反应位点的反应物可以是适用于检测体液样品中感兴趣分析物的任何物质。例如，这类反应物包括但不限于核酸探针、抗体、细胞膜受体、单克隆抗体以及与特定分析物反应的抗血清。也可使用多种市售反应物，例如对特定分析物特异性开发的多种多克隆和单克隆抗体。

本领域技术人员应理解，存在许多将各种反应物固定到发生反应的支持物上的方法。固定可以是共价或非共价的，通过连接部分，或将它们束缚到固定化部分上。这些方法是固相合成和微阵列领域公知的(Beier等，Nucleic Acids Res.27：1970-1-977(1999))。将核酸或蛋白质样分子如抗体连接至固体支持物的示例性结合部分的非限制性例子包括：链亲和素或亲和素/生物素连接、氨基甲酸酯连接键、酯键、酰胺、硫酯、(N)-功能化硫脲、功能化马来酰亚胺、氨基、二硫化物、酰胺、腙连接键等。此外，采用本领域已知的方法，甲硅烷基部分也可使核酸直接附连于底物如玻璃。

在一些实施方式中，存在一个以上反应位点，从而可检测同一体液样品中的多种感兴趣分析物。在一些实施方式中，存在2、3、4、5、6或更多反应位点，或者实施本发明目的所需的任何其它数量的反应位点。

在流体装置具有多个反应位点的实施方式中，每个反应位点上固定的反应物可不同于其它反应位点上的反应物。在具有例如三个反应位点的流体装置中，可存在三种不同的探针，每种探针结合于不同的反应位点，从而结合样品中三种不同的感兴趣分析物。在一些实施方式中，如果采用例如具有多个检测区域的CCD作为检测装置，则不同的反应物可结合于单一的反应位点，这样可在单个反应位点检测多种不同的反应物。除每个反应位点上的多种不同探针外还能够使用多个反应位点的能力使本发明具有高通量的特征。

本发明能够在同一流体装置上检测多种分析物。如果在相邻反应位点实施具有不同发光强度的检测，由于反应位点由允许光子迁移通过连接各位点的流体通道的材料制成，光子(反应发出的信号)可从一个反应位点移动到相邻的反应位点。这种串光作用可能损害检测光子的准确性。图14B和14C显示了本发明可消除或减少串光作用的程度的不同实施方式。非直线通道22不允许光子(光)通过。因此，诸如图14B和14C所示的实施方式不允许来自反应位点的信号污染检测装置可能检测的相邻位点产生的信号。此外，反应位点的边或壁可采用不透光材料制成，使光不会逃出通道。在一些实施方式中，反应位点为白色或不透明。

在一些实施方式中，需要从反应位点洗去未结合的偶联物，避免未结合偶联物激活底物而产生错误信号。如果洗涤液不过量，可能难以去除附着于这种流体装置反应位点边缘的偶联物。为了降低附着于反应位点边缘的未结合偶联物产生的信号，宜扩大反应位点边或壁的半径以使附着的偶联物远离结合的偶联物所代表的所需实际检测区域。图15A和15B显示了该概念。反应位点6包含反应表面24以及边缘或壁表面26。在图15B中，所示边缘表面26离开反应位点6中心的距离比现有技术设计的边缘表面离得更远。这就允许未结合的偶联物附着于边缘表面而远离结合的偶联物，结合的偶联物更近地集中在反应位点6的中心。

在本发明优选的实施方式中，流体装置包括至少一个废液室，用于捕获或俘获分析中用过的所有液体。在优选的实施方式中，存在一个以上废液室，其中至少一个与下述校准组件联用。板上废液室也使装置容易处理。废液室优选与至少一个反应位点流体连通。

这些通道中至少一个典型地具有小的截面尺寸。在一些实施方式中，该尺寸约为0.01mm到约5mm，优选约0.03mm到约3mm，更优选约0.05mm到约2mm。流体装置中的流体通道可通过以下方式形成，这些方式包括但不限于：精确注模法、激光蚀刻或本领域中已知可实现本发明目的的任何其他技术。

微流体基分析系统遇到的常见问题之一是气泡的存在。一旦气泡被捕获在流体通道内就非常难以去除。流体回路中任意位置存在的气泡，尤其是反应位点的气泡将损害分析能力。气泡最终将占据所有反应位点表面区域的一部分。结果，读数仪将读取静噪信号或根本无信号。图16显示了气泡在到达反应位点6之前被捕获在过滤器28中的实施方式。气泡捕获器28可位于样品采集单元4和反应位点6之间。气泡捕获器可具有能使气泡倾向于朝其表面边缘迁移并保持附着于该装置的几何构型，从而不进入反应位点。

为了确保反应位点产生的给定光子计数与样品中感兴趣分析物的准确浓度相关联，优选在检测光子前校准流体装置。在例如制造时校准流体装置可能不足以确保能够测定准确的分析物浓度，因为例如流体装置在使用前经过运输，可能经历温度改变，导致制造时进行的校准对流体装置的结构或其中包含的试剂的任何后续改变不起作用。在本发明优选的实施方式中，流体装置具有校准组件，校准组件模拟分析组件中的各个组件和设计，只是不将样品引入校准组件。参考图3和4，校准组件大约占据流体装置2的一半，包括试剂室32、反应位点34、废液室36和流体通道38。类似于分析组件，试剂室和反应位点的数量可根据流体装置上进行的分析和待检测分析物的数量而变化。

需要时，可与流体装置、读数仪一起和/或在本发明系统的包装内提供一传感器，用于评价使用本发明流体装置分析体液中的分析物的可靠性。传感器能够检测本发明系统正常运作时操作参数的变化。操作参数包括但不限于温度、湿度和压力，这些参数可能影响本发明系统的性能。

制造后，流体装置和读数组件可一起或单独运输到最终的使用者。由于读数组件与多个流体装置重复使用，因此可能需要在流体装置和读数组件上都提供传感器以检测例如运输期间的变化。运输期间，压力或温度变化可能影响本发明系统多个组件的性能，而这些位于流体装置或读数组件上的传感器能够将这些变化输送到例如外部装置，从而可在校准期间或外部装置数据处理期间进行调整。例如，如果流体装置的压力在运输期间下降到某一水平，位于流体装置上的传感器能够检测这种变化并在使用者将其插入读数组件时将该信息传送到读数组件。读数组件中可存在其它检测装置来进行此操作，或者这种装置可结合在另一系统组件中。在一些实施方式中，这种信息可无线传输到读数组件或外部装置。类似地，读数组件中的传感器能够检测类似的变化。在一些实施方式中，运输包装中也需要传感器，该传感器代替系统组件或额外添加。

通常通过本领域公知的多种微型制造技术来制造流体通道。例如，任选地采用平板印刷术制造例如玻璃、石英或硅基板，如采用半导体制造工业中公知的方法，例如照相平板印刷术、等离子刻蚀或湿法化学蚀刻。或者，任选地采用诸如激光钻孔、显微研磨等显微机械加工方法。类似地，对于聚合物基板，也可采用公知的制造技术。这些技术包括注模或印压模塑方法，其中，采用辊压印模(rolling stamp)任选地生产大量的基板以产生大的微刻度基板片，或聚合物微浇注(microcasting)技术，其中，在显微机械加工模具中聚合基材。

在一些实施方式中，流体装置不同的层中的至少一层由聚合物基材构成。聚合物材料非限制性的例子包括：聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚氨酯、聚氯乙烯(PVC)和聚砜。

流体装置可通过印压(stamping)、热粘结、粘合剂制造，或者在某些基材如玻璃、半刚性或非刚性聚合物基材中，利用两组分间的天然粘合来制造。在一些实施方式中，流体装置通过超声或声学焊接法制造。

图2显示了本发明一个实施方式，其中，流体装置2由7层构成。特征显示为，例如，在聚合物基材中进行切割，这样组装后各层适当定位时将形成流体网络。在一些实施方式中，采用更多或更少的层来构建流体装置，以实现本发明的目的。

本发明的一个目的是防止流体装置内的液体接触读数组件中需要保持干燥或不受污染的组件，并防止读数组件内的检测组件受到污染。流体装置的渗漏可能导致液体如试剂或废液溢出流体装置而污染读数仪。在其它实施方式中，可将液体吸收材料如尿布中使用的聚合物材料置于一部分流体通道或废液室内以吸收废液。这类聚合物非限制性的例子是聚丙烯酸钠。这类聚合物能够吸收数百倍于其自身重量的液体。因此，仅需要少量的这类聚合物来实现吸收渗漏的液体的目的。在一些实施方式中，废液室填充有超吸收材料。在一些实施方式中，渗漏的液体可转化为凝胶或其它固体或半固体形式。

本发明的另一个目的是提供一种能在其上进行各种分析而与体液样品中待检测的分析物无关的流体装置。将存储在外部装置中的依赖于流体装置身份的协议传输到读数组件，使读数组件能够在流体装置上实现特定协议。在优选的实施方式中，流体装置具有由本文所述标识符检测器检测或读取的标识符(ID)。然后，标识符可传输至通信组件，然后从通信组件转移或传输至外部装置。

在一些实施方式中，标识符可以是具有一系列黑白线条的条形码标识符，由公知的标识符检测器如条形码读数仪读取。其它标识符可以是一系列字母数字混合编制的值、颜色、凸起花纹(raised bump)或是能够被标识符检测器检测或读取的位于流体装置上的任何其它标识符。在一些实施方式中，标识符可包括储存或记忆装置，能够传输信息至标识符检测器。在一些实施方式中，上述两种技术都可采用。

将体液样品递送至流体装置后，将其插入读数组件中。在一些实施方式中，手动将流体装置部分插入，然后读数组件中的机械开关自动将流体装置正确地定位在读数组件内。也可采用本领域中已知的将盘或药筒插入装置的任何其它机械装置。在一些实施方式中，仅需要手动插入。

在一些实施方式中，读数组件包括：标识符检测器，用于检测或读取流体装置上的标识符；控制器，用于自动控制检测组件和读数组件的机械组件，例如，用于控制或引导液体通过流体装置的泵和/或阀；检测装置，用于检测流体装置上运行的分析所产生的信号；以及与外部装置进行通信的通信组件。

标识符检测器检测流体装置上的标识符，传输至通信组件。在一些实施方式中，标识符检测器可以是条形码扫描仪样设备，读取流体装置上的条形码。标识符检测器也可以是发射光的LED，标识符与光相互作用，反射光并被标识符检测器检测以确定流体装置的身份。

在优选的实施方式中，读数组件包括控制器，该控制器控制泵和一系列阀，以控制和引导流体装置内液体的流动。在一些实施方式中，读数组件可包括多个泵。优选通过相继开放和关闭至少一个阀同时激活读数组件内的泵，通过真空力将样品和试剂拉过流体通道。利用至少一个阀和至少一个泵来形成真空力的方法是众所周知的。虽然可使用负牵引力，本发明的至少一个泵和阀也可产生正的推送力。在其它实施方式中，液体在流体装置上的运动是可通过电渗作用、毛细作用、压电作用或微型致动器的作用来实现。

图8和9显示了启动试剂在流体装置内的流动的示例性顺序。读数组件中的致动板18包括未取芯的针或钉20，由于顶部覆盖物16由坚固、可弯曲的弹性材料构成，未取芯的针或钉20的下降可使顶部覆盖物16弯曲。然而，由于顶部覆盖物16弯曲产生的应力，容易破裂的箔12断裂。位于试剂室下游的阀刺穿流体装置中箔的不同区域，然后可和读数组件内的泵相继作用形成真空力，将试剂拉出试剂室6进入流体通道，然后引导试剂流到反应位点。至少一个阀优选与读数组件内的泵流体连通。当装置从读数组件移开时，未取芯的针或钉20也从流体装置移开。该实施方式的优点之一在于，不需要芯片级(on-chip)的泵，这至少降低了流体装置的尺寸和成本，并使装置容易处理。

反应组件优选具有检测组件，以检测流体装置上至少一次分析所产生的信号。图1显示了本发明检测装置相对于流体装置的示例性位置，该检测装置位于流体装置下方。根据所进行的分析类型和所采用的检测机制，检测组件可位于流体装置上方或相对于流体装置有不同取向。

在优选的实施方式中，采用光学检测器作为检测装置。非限制性的例子包括光电二极管、光电倍增管(PMT)、光子计数检测器或电荷耦合装置(CCD)。在一些实施方式中，可使用针孔二极管。在一些实施方式中，针孔二极管可与放大器耦联，形成灵敏度相当于PMT的检测装置。一些分析可产生发光，如本文所述。在一些实施方式中，检测化学发光。在一些实施方式中，检测组件可包括多根纤维光缆，纤维光缆以束的形式连接于CCD检测器或PMT阵列。纤维光缆束可由独立的纤维构成或者由许多小纤维融合在一起形成固体束。这种固体束市售可得，且容易连接到CCD检测器。

在一些实施方式中，检测系统包括非光学检测器或传感器，用于检测患者的特定参数。这些传感器包括用于测定氧化或还原的化合物，例如O₂、H₂O₂和I₂或可氧化/可还原的有机化合物的温度、电导率、电势和电流的传感器。

通信组件优选位于读数组件内，能够从外部装置无线传输和接受信息。这种无线通信可以是蓝牙或RTM技术。可采用各种通信方法，例如调制解调器的拨号有线连接，直接链接如T1、ISDN或电缆线。在优选的实施方式中，采用示例性无线网络如蜂窝、卫星或寻呼机网络、GPRS、或局部数据传输系统如Ethernet或局域网上的令牌环(token ring)来建立无线连接。在一些实施方式中，信息在无线网络上传输之前经过加密。在一些实施方式中，通信组件可包括用于发送和接受信息的无线红外通信组件。

在一些实施方式中，通信组件可具有记忆或存储装置，例如局部RAM，在其中储存收集的信息。由于例如暂时不能无线连接网络导致在给定的时间信息不能传输时需要存储装置。存储装置中信息可与流体装置标识符相关。在一些实施方式中，通信组件在一定时间后将再次尝试发送储存的信息。在一些实施方式中，记忆装置可储存信息一段时间(常常是十来天)然后清除信息。

在优选的实施方式中，外部装置与读数组件内的通信组件连通。外部装置可与读数组件无线通信，但也可与第三方通信，包括但不限于患者、医疗人员、临床医生、实验室人员或医疗护理工业中的其它人员。

一些实施方式中，外部装置是计算机系统、服务器或能够储存信息或处理信息的其它电子器件。在一些实施方式中，外部装置包括一个或多个计算机系统、服务器、或能够储存信息或处理信息的其它电子器件。在一些实施方式中，外部装置可包括患者信息数据库，例如但不限于医疗记录或患病史、临床试验记录、或临床前试验记录。在优选的实施方式中，外部装置储存将在流体装置上运行的协议，当读数组件接受指示流体装置已插入读数组件的标识符时，该协议可传输至读数组件的通信组件。在一些实施方式中，协议依赖于流体装置标识符。在一些实施方式中，外部装置对每个流体装置储存一种以上协议。在其它实施方式中，外部装置中的患者信息包括一种以上协议。在优选的实施方式中，外部服务器储存数学算法，用于处理通信组件发送的光子计数，在一些实施方式中，用于计算体液样品中的分析物浓度。

在一些实施方式中，外部装置可包括本领域已知并且可商业获得的一个或多个服务器。这些服务器在一个或多个服务器或外部装置中的其它组件失效时可提供负载平衡、任务管理和备份容量，以改善服务器的利用率。服务器也可在本领域已知的存储和处理单元的分布式网络上实现，其中本发明数据处理在诸如计算机的工作站上实行，因而不再需要服务器。

服务器可包括数据库和系统处理。数据库可位于服务器内，或者可位于服务器可到达的另一服务器系统上。由于数据库中的信息可包能含敏感信息，可执行防止未授权用户进入数据库的安全系统。

本发明的优点之一在于，信息不仅能够从外部装置传回读数组件，而且可传输到其它部件或其它外部装置，例如但不限于PD或手机。这些通信可通过本文所述的无线网络来实现。在一些实施方式中，计算的分析物浓度或其它患者信息可发送至(例如但不限于)医疗人员或患者。

使用方法

本发明设备和系统提供了高通量和实时检测对象体液中分析物的存在的有效方式。检测方法可用于各种情况下，包括鉴定和定量与特定生物学过程、生理条件、病症或病症阶段有关的分析物。这样，本发明设备和系统在下述方面具有广泛的应用，例如药物筛选、疾病诊断、种系分类、亲代和法医鉴定。本发明设备和系统尤其适用于推进治疗剂开发的临床前和临床研究阶段，改善患者顺应性，监测与处方药有关的ADR以及开发个性化药物。

因此，在一个实施方式中，本发明提供了检测对象体液中分析物的方法，该方法包括提供流体装置，该流体装置包括至少一个样品采集单元、包含免疫分析试剂的免疫分析组件、与所述样品采集单元和/或所述免疫分析组件流体连通的多个通道；启动所述流体装置，并在所述流体装置内引导所述免疫分析试剂；使体液样品与所述免疫分析组件中包含的所述免疫分析试剂反应，产生指示所述体液中所述分析物的存在的可检测的信号；以及检测来自最初在所述体液样品中收集的所述分析物的所述可检测的信号。优选地，将小于约1ml，优选小于约500μl的体液样品用于所述应用一次或多次。

本文所用术语“对象”或“患者”在本文中可互换使用，指脊椎动物，优选哺乳动物，更优选人。哺乳动物包括但不限于：鼠类、猿类、人类、家畜、竞技动物和宠物。

在一些实施方式中，首先通过本文所述的任何方法向流体装置提供体液样品。然后将流体装置插入读数组件。读数组件内的身份验证检测器检测到流体装置的标识符并将该标识符传送至通信组件，通信组件优选位于读数组件内。然后，通信组件将标识符传输至外部装置，外部装置基于通信组件的标识符传输协议，在流体装置上运行。优选位于读数组件内的控制器控制包括至少一个泵和一个阀的致动元件，该致动元件与流体装置相互作用以控制和引导液体在装置内运动。在一些实施方式中，第一步分析是洗涤循环，其中，用洗涤缓冲液润湿流体装置内的所有表面。然后，用校准组件校准流体装置，过程如下：使与分析中采用的相同试剂运行通过校准反应位点，由检测装置检测反应位点的发光信号，用该信号来校准流体装置。将含有分析物的样品引入流体通道。样品可稀释或在滤器上进一步分成血浆或其它所需组分。使分离的样品流过反应位点，其中的分析物将结合反应位点上的反应物。然后，将样品体液血浆冲出反应孔进入废液室。根据所实施的分析，将合适的试剂引导通过反应位点来进行分析。所有洗涤缓冲液和各步骤(包括校准步骤)中采用的其它试剂收集在洗涤槽中。然后采用本文所述任意方法检测反应位点产生的信号。

本发明流体装置上可进行各种分析来检测样品中的感兴趣分析物。本领域中存在多种可用来进行本发明分析的标记物。在一些实施方式中，标记物可通过分光镜分析法、光化学法、生物化学方法、免疫化学或化学方法检测。例如，有用的核酸标记物包括：32P、35S、荧光染料、富集电子的试剂、酶、生物素、异羟洋地黄毒苷配基(dioxigenin)、或可获取抗血清或单克隆抗体的半抗原和蛋白质。许多适用于标记生物组分的标记物是已知的，在科技文献和专利中广泛报道，通常可应用于本发明中标记生物组分。合适的标记物包括：放射性核苷酸、酶、底物、辅因子、抑制剂、荧光团、化学发光团、生物发光标记物、热测定标记物(calorimetric label)、或磁性颗粒。标记试剂任选地包括例如：单克隆抗体、多克隆抗体、蛋白质或其它聚合物如亲和基质、碳水化合物或脂质。检测可通过多种已知方法进行，包括分光光度法或光学跟踪放射性或荧光标记物、或基于分子大小、电荷或亲和力的其它分子示踪方法。可检测的部分可以是具有可检测物理或化学性质的任何物质。这些可检测的标记物是凝胶电泳、柱色谱、固相基质、分光镜技术等领域中已很好开发的，通常，这些方法中采用的标记物可用于本发明。因此，标记物包括但不限于：通过分光镜分析法、光化学、生物化学、免疫化学、电学、光热法、或化学方法可检测的任何组合物。

在一些实施方式中，根据本领域公知的方法，标记物可直接或间接偶联于待检测的分子，例如产物、底物或酶。如上所述，可使用各种标记物，标记物的选择取决于所需的灵敏度、与化合物偶联的容易程度、稳定性要求、可获得的设备以及处置规定。非放射性标记物常常通过间接方式连接。通常，配基分子共价连接于聚合物。然后配基与固有可检测或共价结合于信号系统，例如可检测的酶、荧光化合物或化学发光化合物的抗-配基分子结合。可使用许多配基或抗-配基。如果配基具有天然抗-配基，例如生物素、甲状腺素和氢化可的松，它可与标记的抗-配基联用。或者，任何半抗原或抗原化合物可与抗体联用。

在一些实施方式中，标记物也可直接偶联于产生信号的化合物，例如与酶或荧光团偶联。作为标记物的感兴趣的酶主要是水解酶，尤其是磷酸酶、酯酶和糖苷酶，或氧化还原酶，尤其是过氧化物酶。荧光化合物包括荧光素及其衍生物、若丹明及其衍生物、丹酰和伞形酮。化学发光化合物包括萤光素和2，3-二氢酞嗪二酮(phthalazinediones)，例如发光氨(luminol)。

检测标记物的方法是本领域技术人员熟知的。因此，例如，如果标记物是放射性标记物，检测工具包括闪烁计数器或放射自显影中的照相胶片。如果标记物是荧光标记物，可通过激发具有适当光波长的光的荧光色素，并通过例如显微镜、视觉检查、通过照相胶片、采用电子检测仪如数码相机、电荷耦联装置(CCD)或光电倍增管和光电管或其它检测装置来检测所产生的荧光。类似地，通过提供合适的酶底物和检测所得反应产物而检测酶标记物。最后，简单比色标记物常常简单地通过观察与标记物有关的颜色而检测。例如，偶联金常常呈现粉红色，而各种偶联的小珠呈现小珠的颜色。

在一些实施方式中，可检测的信号可由发光源提供。术语“发光”通常是指物质除温度上升之外的原因而发射光。通常，当原子或分子从“激发态”跃迁至较低能量状态(通常是基态)时将发射电磁能光子(例如光)；该过程常常称为“放射性衰变”。许多原因可导致激发。如果激发原因是光子，则发光过程称为“光致发光”。如果激发原因是电子，则发光过程称为“电致发光”。更具体地，电致发光是电子直接注射和去除形成电子空穴对的结果，电子空穴对随后重组而发射光子。化学反应产生的发光通常称为“化学发光”。活的生物机体产生的发光通常称为“生物发光”。当光致发光是自旋容许跃迁(例如单峰-单峰跃迁、三峰-三峰跃迁)的结果时，光致发光过程通常称为“荧光”。典型地，激发原因去除后，荧光发射由于可通过自旋容许跃迁快速衰减的短寿命激发态的缘故而不再持续。当光致发光是自旋禁阻跃迁(例如三峰-单峰跃迁)的结果时，光致发光过程通常称为“磷光”。典型地，在去除发射原因后，磷光发射由于仅通过上述自旋禁阻跃迁衰减的长寿命激发态的缘故而仍能持续长时间。“发光标记物”可具有上述性质中的任一种。

合适的化学发光源包括经化学反应而被电子激发然后发射光的化合物，发射的光可以作为可检测的信号或赋予荧光受体以能量。已发现许多类型的化合物在多种条件下能够提供化学发光。一类化合物是2，3-二氢-1，4-酞嗪二酮。常用的化合物是发光氨，一种5-氨基化合物。该类型中的其它成员包括5-氨基-6，7，8-三甲氧基-和二甲基氨基[ca]苯类似物。这些化合物用碱性过氧化氢或次氯酸钙和碱处理可发光。另一类化合物是2，4，5-三苯基咪唑，母体产品通用名是洛酚碱。化学发光类似物包括对-二甲基氨基和-甲氧基取代物。化学发光也可在碱性条件下用草酸酯类和过氧化物如过氧化氢处理获得，所述草酸酯类通常是草酰基活性酯，例如对硝基苯基。已知的其它有用的化学发光化合物包括-N-烷基吖啶酯和双环氧丙烷(dioxetane)。或者，萤光素酶或硝酸双-N-甲基吖啶可与萤光素联用来提供生物发光。

在一些实施方式中，在流体装置上进行免疫分析。虽然在一些实施方式中可运行本领域公知的竞争性结合试验，但在优选的实施方式中采用两步法，该两步法不需要混合偶联物与样品以使所得混合物与抗体接触，当采用体积非常少的样品和偶联物时在本发明的流体装置中采用这种两步法可能是有利的。当与本文所述流体装置联用时，两步法分析具有超过竞争性结合分析的额外优点。它结合了夹心法(竞争性结合)免疫分析的容易使用和高灵敏度以及分析小分子的能力。

在图10所示示例性两步法分析中，含分析物(“Ag”)的样品首先流过含抗体(“Ab”)的反应位点。抗体与样品中存在的分析物结合。样品流过表面后，使含有偶联于标记物的分析物(“标记的Ag”)的高浓度溶液通过表面。偶联物饱和尚未结合分析物的所有抗体。到达平衡之前，预先结合的未标记分析物发生任意置换，洗去高浓度偶联物溶液。然后通过合适的技术测定结合于表面的偶联物的量，检测到的偶联物与样品中存在的分析物的量成反比。

两步法分析的示例性测量技术是化学发光酶免疫分析，如图11所示。该领域周知，标记物可以是市售标记物，例如双环氧丙烷(dioxitane)磷酸酯，它不发光但例如经碱性磷酸酶水解后发光。诸如碱性磷酸酶等酶也通过底物以使标记物发光。在一些实施方式中，底物溶液补充有增强剂，例如但不限于混合胶束中的荧光素、可溶性聚合物、或PVC，该增强剂产生比单纯发光团要亮得多的信号。而且，采用转换数比市售分析中采用的碱性磷酸酶偶联物的更高的碱性磷酸酶偶联物。这就使得信号产生更快速并且实现较高的总体信号。两步法化学发光酶免疫分析(TOSCA)灵敏度的增加如图12所示。图12显示，对于皮摩尔浓度的分析物，TOSCA能够比竞争性结合分析提供更强的信号(更高的灵敏度)。因此，采用两步法结合分析有利于本发明较高的灵敏度。

此外，TOSCA对基质作用的灵敏度比其它方法要低。这使人们能够处理尚未采用标准实验室技术如固相提取和色谱法进行广泛预处理的样品。TOSCA分析少于理想样品而维持所需灵敏度的能力如图13所示。与竞争性结合分析相比，对于所有样品制剂(和稀释品)，TOSCA具有比竞争性结合更高的灵敏度。这也在图17中显示，图中比较了采用TOSCA实现的灵敏度增强与两步法分析。

本发明中的术语“分析物”包括但不限于药物、前药、药学试剂、药物代谢物、生物标记物如表达蛋白和细胞标记物、抗体、血清蛋白、胆固醇、多糖、核酸、生物分析物、生物标记物、基因、蛋白质、或激素或它们的任意组合。在分子水平，分析物是多肽、糖蛋白、多糖、脂质、核酸及其组合。

尤其感兴趣的是与特定疾病或与特定疾病阶段有关的生物标记物。这些分析物包括但不限于与自身免疫疾病、肥胖、高血压、糖尿病、神经元和/或肌肉变性疾病、心脏病、内分泌病症及其任意组合等有关的物质。

还感兴趣的是在一种或多种身体组织中以各种量存在的生物标记物，所述身体组织包括心脏、肝、前列腺、肺、肾、骨髓、血、皮肤、膀胱、脑、肌肉、神经以及受到各种疾病例如不同类型的癌症(恶性或非转移性)、自身免疫疾病、炎症或变性疾病影响的选定组织。

还感兴趣的是指示微生物的分析物。示例性的微生物包括但不限于细菌、病毒、真菌和原生动物。本发明方法可检测的分析物还包括血生病原体，包括但不限于表皮葡萄球菌(Staphyloccus epidermidis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、耐甲氧苯青霉素金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant Staphylococcus aureus，MSRA)、金黄色酿脓葡萄球菌(Staphylocossus aureus)、人葡萄球菌(Staphylococcus hominis)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、绿脓假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、头葡萄球菌(Staphylococcus capitis)、瓦氏葡萄球菌(Staphylococcus warneri)、肺炎克雷白氏杆菌(Klebsiella penumoniae)、嗜血杆菌(Haemophilus influnzae)、模仿葡萄球菌(Staphylococcus simulans)、肺炎链球菌(Streptococcus pneumoniae)和白色念珠菌(Candida albicans)。

本发明方法可检测的分析物还包括多种性传播疾病，选自：淋病(淋球菌(Neisseria gorrhoeae))、梅毒(梅毒螺旋体(Treponena pallidum))、衣原体(clamydia)(披衣菌(Clamyda tracomitis))、非淋菌性尿道炎(解脲支原体(Ureaplasmurealyticum))、酵母感染(白色念珠菌(Candida albicans))、软下疳(软性下疳嗜血杆菌(Haemophilus ducreyi))、滴虫病(阴道毛滴虫(Trichomonas vaginalis))、生殖器疱疹(HSV I&II型)、HIV I、HIV II和肝炎A、B、C、G型以及TTV导致的肝炎。

本发明方法可检测的分析物还包括多种呼吸道病原体，包括但不限于：绿脓假单胞菌、甲氧西林耐受型金黄色葡萄球菌(MSRA)、肺炎克雷白氏杆菌、流感嗜血杆菌、金色葡萄球菌、嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)、副流感嗜血杆菌(Haemophilis parainfluenzae)、大肠杆菌、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)、粘质沙雷菌(Serratia marcescens)、副溶血嗜血杆菌(Haemophilis parahaemolyticus)、阴沟肠球菌(Enterococcus cloacae)、白色念珠菌、卡他莫拉菌(Moraxiella catarrhalis)、肺炎链球菌、弗罗因德氏枸橼酸杆菌(Citrobacter freundii)、屎肠球菌(Enterococcusfaecium)、产酸克雷伯氏菌(Klebsella oxytoca)、荧光假单胞菌(Pseudomonasfluorscens)、脑膜炎双球菌(Neiseria meningitidis)、酿脓链球菌(Streptococcuspyogenes)、卡氏肺囊虫(Pneumocystis carinii)、克雷伯氏肺炎菌(Klebsellapneumoniae)、嗜肺性军团病杆菌(Legionella pneumophila)、肺炎支原体(Mycoplasmapneumoniae)和结核分支杆菌(mycobacterium tuberculosis)。

下面列出的是本发明其它示例性标记物：茶碱、CRP、CKMB、PSA、肌红蛋白、CA125、黄体酮、TxB2、6-酮-PGF-1-α、和茶碱、雌二醇、黄体生成素、高灵敏度CRP、甘油三酯、类胰蛋白酶、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、胆固醇、IGFR。

示例性的肝标记物包括但不限于：LDH、(LD5)、(ALT)、精氨酸酶1(肝型)、甲胎蛋白(AFP)、碱性磷酸酶、丙氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶和胆红素。

示例性的肾标记物包括但不限于：TNFα受体、血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C(cystatin C)、促脂(Lipocalin)型尿前列腺素D合成酶(LPGDS)、肝细胞生长因子受体、多囊蛋白-2(polycystin 2)、多囊蛋白1、大片段受体样蛋白(Fibrocystin)、条理素(Uromodulin)、丙氨酸、氨肽酶、N-乙酰基-B-D-氨基葡糖苷酶、白蛋白和视黄醇结合蛋白(RBP)。

示例性的心脏标记物包括但不限于：肌钙蛋白I(TnI)、肌钙蛋白T(TnT)、CK、CKMB、肌红蛋白、脂肪酸结合蛋白(FABP)、CRP、D-二聚体、S-100蛋白、BNP、NT-proBNP、PAPP-A、髓过氧化酶(MPO)、糖原磷酸化酶同功酶BB(GPBB)、凝血酶可激活的纤维蛋白溶解抑制剂(TAFI)、纤维蛋白原、局部缺血修饰白蛋白(ischemia modified albumin，IMA)、心脏营养素-1(cardiotrophin-1)和MLC-I(肌球蛋白轻链-I)。

示例性的胰腺标记物包括但不限于：淀粉酶、胰腺炎相关蛋白(PAP-1)和再生蛋白(REG)。

示例性的肌肉组织标记物包括但不限于：肌抑素(myostatin)。

示例性的血液标记物包括但不限于：红细胞生成素(EPO)。

示例性的骨标记物包括但不限于：I型骨胶原(NTx)的交联N-端肽、骨胶原羧基端交联端肽、赖氨酰-吡啶啉(脱氧吡啶)、吡啶啉、耐酒石酸盐的酸性磷酸酶、前胶原I型C前肽、前胶原I型N前肽、骨钙素(骨gla-蛋白)、碱性磷酸酶、组织蛋白酶K、COMP(软骨寡聚基质蛋白、骨蛋白(Osteocrin)、骨保护素(OPG)、RANKL、sRANK、TRAP 5(TRACP 5)、特异性成骨细胞因子1(OSF-1，多效蛋白(Pleiotrophin))、可溶性细胞粘附分子、sTfR、sCD4、sCD8、sCD44和特异性成骨细胞因子2(OSF-2，骨膜蛋白(Periostin))。

在一些实施方式中，本发明标记物是疾病特异性的。示例性的癌症标记物包括但不限于：PSA(全前列腺特异性抗原)、肌酸酐、前列腺酸性磷酸酶、PSA复合物、前列腺素(prostrate)特异性基因-1、CA 12-5、癌胚抗原(CEA)、甲胎蛋白(AFP)、hCG(人绒毛膜促性腺激素)、抑制素、CAA卵巢C1824、CA 27.29、CA 15-3、CAA乳腺C1924、Her-2、胰腺、CA 19-9、癌胚抗原、CAA胰脏、神经元特异性烯醇酶、制管张素DcR3(可溶性引诱受体3)、内皮他汀(endostatin)、Ep-CAM(MK-1)、游离免疫球蛋白轻链κ、游离免疫球蛋白轻链λ、赫斯他汀(Herstatin)、嗜铬粒蛋白A、肾上腺髓质素(adrenomedullin)、整联蛋白、表皮生长因子受体、表皮生长因子受体-酪氨酸激酶、肾上腺髓质素原N端20肽、血管内皮生长因子、血管内皮生长因子受体、干细胞因子受体、c-kit/KDR、KDR和肝素结合细胞因子(Midkine)。

示例性的感染疾病标记物包括但不限于：病毒血症、菌血症、败血病、PMN弹性蛋白酶、PMN弹性蛋白酶/α1-PI复合物、表面活性剂蛋白D(SP-D)、HBVc抗原、HBVs抗原、抗-HBVc、抗-HIV、T-抑制细胞抗原、T-细胞抗原比、T-辅助细胞抗原、抗-HCV、热原、p24抗原、胞壁酰二肽。

示例性的糖尿病标记物包括但不限于：C-肽、血红蛋白A1c、糖化白蛋白、高级糖基化终末产物(AGEs)、1，5-脱水葡萄糖醇、胃抑制性多肽、葡萄糖、血红蛋白、ANGPTL3和4。

示例性的炎症标记物包括但不限于：类风湿因子(RF)、抗核抗体(ANA)、C-反应蛋白(CRP)、克拉拉细胞蛋白(子宫珠蛋白)。

示例性的变态反应标记物包括但不限于：全IgE和特异性IgE。

示例性的自闭症标记物包括但不限于：血浆铜蓝蛋白、金属硫因(Metalothioneine)、锌、铜、B6、B 12、谷胱甘肽、碱性磷酸酶和脱辅基-碱性磷酸酶的激活。

示例性的凝血功能障碍标记物包括但不限于：b-血小板球蛋白、血小板因子4、冯·维勒布兰得氏因子。

在一些实施方式中，标记物是治疗特异性的。COX抑制剂包括但不限于TxB2(Cox-1)、6-酮-PGF-1-α(Cox 2)、11-脱氢-TxB-1a(Cox-1)。

本发明其它标记物包括但不限于：来普汀(Leptin)、来普汀受体、以及原降钙素、脑S100蛋白、物质P、8-异-PGF-2a。

示例性的老年医学标记物包括但不限于：神经元特异性烯醇化酶、GFAP和S100B。

示例性的营养状况标记物包括但不限于：前白蛋白、白蛋白、视黄醇结合蛋白(RBP)、转铁蛋白、酰化刺激蛋白(ASP)、脂联素(adiponectin)、刺豚鼠结合蛋白(AgRP)、血管生成素(angiopoietin)样蛋白4(ANGPTL4，FIAF)、C-肽、AFABP(脂肪细胞脂肪酸结合蛋白，FABP4)、酰化刺激蛋白(ASP)、EFABP(表皮脂肪酸结合蛋白、FABP5)、肠高血糖素(Glicentin)、胰高血糖素、高血糖素样肽-1、高血糖素样肽-2、饥饿激素(Ghrelin)、胰岛素、来普汀、来普汀受体、PYY、RELMs、抵抗素和sTfR(可溶性转铁蛋白受体)。

示例性的脂质代谢标记物包括但不限于：载脂蛋白(几种)、Apo-A1、Apo-B、Apo-C-CII、Apo-D、Apo-E。

示例性的凝血状态标记物包括但不限于：因子I：纤维蛋白原、因子II：凝血酶原、因子III：组织因子、因子IV：钙、因子V：促凝血球蛋白原、因子VI、因子VII：转变加速因子前体、因子VIII：抗溶血因子、因子IX：抗血友病因子B、因子X：斯图亚特因子、因子XI：血浆促凝血酶原激酶前体、因子XII：哈格曼因子、因子XIII：血纤稳定因子、前激肽释放酶、高分子量激肽原、蛋白C、蛋白S、D-二聚体、组织血纤维蛋白溶酶原激活剂、血纤蛋白溶解酶原、a2-抗血纤维蛋白溶酶、血纤蛋白溶解酶原激活物抑制剂1(PAI1)。

示例性的单克隆抗体包括EGFR、ErbB2和IGF1R的单克隆抗体。

示例性的酪氨酸激酶抑制剂包括但不限于：Ab1、Kit、PDGFR、Src、ErbB2、ErbB 4、EGFR、EphB、VEGFR1-4、PDGFRb、FLt3、FGFR、PKC、Met、Tie2、RAF和TrkA。

示例性的丝氨酸/苏氨酸激酶抑制剂包括但不限于：AKT、极光(Aurora)A/B/B、CDK、CDK(pan)、CDK1-2、VEGFR2、PDGFRb、CDK4/6、MEK1-2、mTOR和PKC-β。

GPCR靶点包括但不限于：组胺受体、5-羟色胺受体、血管紧张素受体、肾上腺素受体、毒蕈碱乙酰胆碱受体、GnRH受体、多巴胺受体、前列腺素受体和ADP受体。

在一独立的实施方式中，本发明提供了监测一种以上适用于评价治疗剂疗效和/或毒性的药理学参数的方法。该方法包括：将来自接受治疗剂的对象的体液样品递送至流体装置，用于检测一种以上药理学参数，所述流体装置包括至少一个样品采集单元和包含反应试剂的分析组件；启动所述流体装置在所述流体装置内引导所述免疫分析试剂；使所述体液样品与免疫分析试剂反应，产生指示所述样品一种以上药理学参数的值的可检测的信号；以及检测所述体液样品产生的所述可检测的信号。需要时，该方法还包括根据传输至对象的无线信号以一定时间价格重复所述步骤。

在本发明中，“治疗剂”旨在包括具有治疗用途和/或潜力的任何物质。这些物质包括但不限于：生物或化学类化合物，例如简单或复杂的有机或无机分子、肽、蛋白质(例如抗体)或多核苷酸(例如反义)。可合成许多化合物，例如聚合物，如多肽或多核苷酸，以及基于各种核心结构的合成的有机化合物，这些物质也包括在术语“治疗剂”的范围内。此外，多种天然来源提供了用于筛选的化合物，例如植物或动物提取物等。虽然明确指出指出，但应理解，所述试剂可单独使用或与其它试剂联用，与本发明筛选鉴定的试剂具有相同或不同的生物学活性。所述试剂和方法也可与其它疗法联合使用。

本发明药效学(PD)参数包括但不限于：物理参数如温度、心率/脉搏、血压和呼吸速率，以及生物标记物如蛋白质、细胞和细胞标记物。生物标记物可以指示疾病或者是药物作用的结果。本发明药动学(PK)参数包括但不限于：药物和药物代谢物浓度。出于药物安全性和药效的考虑，尤其需要实时鉴定和定量样品体积的PK参数。当药物和代谢物浓度超出所需范围和/或由于不期望的药物反应而产生不期望的代谢物时，必需立即采取行动以确保患者安全。类似地，当治疗方案期间任意药效学(PD)参数超出所需范围时，也应立即采取行动。

在优选的实施方式中，物理参数数据储存在生物信息系统中或与生物信息系统中储存的物理参数数据进行比较，所述生物信息系统位于外部装置上，将药物遗传学和药物代谢动力学数据结合到用于确定毒性和剂量的模型中。这不仅比目前的方法提前几年产生临床试验数据，而且通过实时连续监测而消除了目前药物表观疗效与实际毒性之间的差异。在临床研究要/不要做决定的过程中，可用储存在数据库中的数据进行大规模比较群体研究。数据的汇编和实时监测使更多患者比目前所允许的更早地以安全方式进入临床研究阶段。在另一实施方式中，装置可靶向人体组织研究中发现的生物标记物，从而可在癌症研究中提高确定药物途径和疗效的准确性。

在另一实施方式中，本发明提供了检测对象体液中至少两种不同浓度的不同分析物的方法，该方法包括提供流体装置，该流体装置包括样品采集单元、分析组件以及与所述样品采集单元和/或所述分析组件流体连通的多个通道；使体液样品与所述分析组件中包含的多种反应物反应，产生指示所述至少两种分析物浓度的信号；以及检测所述指示所述至少两种不同分析物的存在或不存在的信号，其中，所述信号可在3个数量级的范围内检测。

目前，需要检测一种以上的分析物，其中，所述分析物以广泛的浓度范围存在，例如，一种分析物是pg/ml浓度，另一种是ng/ml浓度。本文所述的TOSCA具有同时分析同一样品中存在的大浓度范围的分析物的能力。图18显示了一个实施方式，其中，鉴定和定量了两种分析物前列环素代谢物和血栓烷代谢物，其浓度差异大于3个数量级。能够检测大浓度范围内存在的不同分析物的浓度的另一个优点在于，能够使这些分析物的浓度比与给予患者的多种药物的安全性和疗效相关联。例如，不期望的药物-药物相互作用是导致药物不良反应的常见原因。测量不同分析物的实时、同时测定技术有助于避免药物不良相互作用的潜在有害结果。

能够在单一对象中一段时间内监测分析物浓度或PD或PK的变化速率，或者进行浓度、PD或PK趋势分析，而不管药物或其代谢物的浓度，有助于防止潜在的有害情况。例如，如果葡萄糖是感兴趣的分析物，给定时间样品中葡萄糖的浓度以及给定时间范围内葡萄糖浓度的变化速率可高度适用于预测和避免例如低血糖症事件。这种趋势分析在药物剂量方案中具有普遍的有益涵义。如果考虑多种药物及其代谢物，常常需要指出趋势和采取抢先措施。

因此，本发明提供了对对象中分析物浓度进行趋势分析的方法。该方法包括：a)提供流体装置，流体装置包括至少一个样品采集单元、包含免疫分析试剂的免疫分析组件、与所述样品采集单元和/或所述免疫分析组件流体连通的多个通道；b)启动所述流体装置并在所述流体装置内引导所述免疫分析试剂；c)使小于约500μl的体液样品与所述免疫分析组件中包含的所述免疫分析试剂反应，产生指示所述样品中所述分析物的存在的可检测的信号；d)检测所述体液样品中收集的所述分析物产生的所述可检测的信号；以及e)对单一患者在一段时间内重复步骤a)到d)，检测所述分析物的浓度，从而进行所述趋势分析。

在一些实施方式中，提供了采用外部装置传输的分析来检测对象体液中分析物的方法。该方法包括提供流体装置，流体装置包括至少一个样品采集单元和包含免疫分析试剂的免疫分析组件；检测所述流体装置并将免疫分析协议无线传输至所述装置；采用所述传输的免疫分析协议，使体液样品与免疫分析试剂反应，产生指示所述分析物的存在的可检测的信号；以及检测所述可检测的信号。

读数组件与外部储存装置之间的通信使本发明读数组件能够基于流体装置的身份下载流体装置特异性协议以在流体装置上运行。这就使得读数组件可与本文所述任何合适的流体装置互换使用。此外，外部装置可储存多种与给定流体装置相关的协议，并且根据例如对象治疗方案或计划，不同的协议可从外部装置传输至读数组件，以在流体装置上运行来检测多种分析物。外部装置还可储存多种不仅与流体装置有关，而且与特定对象有关的协议，使协议与对象以及流体装置都有关联。

在一些实施方式中，本发明提供了帮助临床医生提供个性化医学治疗的商业方法，该方法包括：从接受治疗的个体收集至少一种药理学参数，所述收集步骤通过将体液样品提供给流体装置中包含的反应物来实现，所述流体装置提供给所述个体以产生指示所述至少一种药理学参数的可检测的信号；在计算机的帮助下，将所述个体的至少一种药理学参数与所述个体的医疗记录进行交叉比较，从而帮助所述临床医生提供个性化医学治疗。

本发明允许自动定量患者药理学参数以及自动将该参数与包括所监测的参数的历史的患者医疗记录、或另一组对象的医疗记录进行比较。实时分析物监测与能够储存数据以及进行各种类型的数据处理或算法的外部装置的联合提供了有助于典型患者护理的装置，该装置能够例如比较患者当前的数据与患者过去的数据。因此，本发明提供了有效进行至少一部分目前由医疗人员进行的监测患者的商业方法。

在一些实施方式中，本发明提供了监测药物临床试验的商业方法，该方法包括：在多个时间间隔点从所述临床试验的对象收集至少一种药理学参数，所述收集步骤通过在各个时间间隔点将来自对象的体液样品提供给予流体装置中包含的反应物来实现，其中，向所述对象提供所述流体装置以在多个时间间隔点产生指示所述至少一种药理学参数的值的可检测的信号；将检测到的值与所述药理学参数的预定阈值进行比较；当检测值与阈值间存在统计学显著性差异时，通知参与所述临床试验的临床医生和/或发起人。

图19显示了监测药物临床试验的商业方法的示例性流程图。如本文所述，流体装置收集与感兴趣对象有关的PK和/或PD参数。数据在蜂窝网络或因特网上安全传输，数据的解释通过外部装置中与药效学、药动学、药物遗传学性质有关的一系列生物统计学算法中的计算得到。此外，数据与数据库中储存的信息进行比较。储存的信息可以是患者在过去治疗方案中的自身PK和PD数据、与安慰剂有关的数据、与特定患者有关的药物遗传学(pharmacogenomic)数据、与对象组有关的数据。如果在步骤2中进行的分析提示，采用适当的算法确定，患者数据与储存的数据之间不存在显著性差异，则不采取行动。然而，如果存在显著性差异，则步骤4确定差异的大小。如果差异大，则立即采取行动。立即采取行动的例子包括向患者护理人员发送紧急警告。另一种立即行动是向流体装置发送指令以改变药物剂量。如果在步骤4中差异小，则算法可确定是否继续监测参数和/或改变药物剂量。该方法至少能够自动通知健康护理提供者或可能需要采取额外医疗行动的对象。

如果检测值与阈值间存在统计学显著性差异，医疗人员将采取进一步的行动。这些行动包括诸如改变治疗剂剂量的医疗行动；也可涉及继续、改变或终止临床试验的商业决定。

图20显示了预想网络的显著性优点之一。由于所有信息通过因特网安全传播，这就使得信息与感兴趣各方同时共享，同时满足了适当的临床、管理和商业需要。例如，流程图显示了如何满足患者临床需要。发起药物研究，例如临床试验或上市后IV期监测的公司实时监测药物性能的安全性和有效性的能力提供了非常有价值的管理和商业信息。类似地，付款人监测治疗效力、可能的成本-效率的能力通过其实时获取数据的能力而大大增强。

在一些实施方式中，本发明提供了通过手持装置传输患者药理学参数的方法，所述方法包括：提供流体装置，流体装置包括至少一个样品采集单元和分析组件；使体液样品与所述分析组件中包含的反应物反应，产生指示所述分析物的存在的可检测的信号；检测所述可检测的信号；将所述信号传输至外部装置；在所述外部装置中处理所述信号；和将所述处理的信号通过手持装置传输。

本发明的优点之一在于，分析结果基本上可立即传输至可能从获取结果受益的第三方。例如，一旦外部装置确定了分析物浓度，该浓度即可传输至可能需要采取进一步行动的患者或医疗人员。与第三方的传输步骤可如本文所述无线进行，通过向第三方手持装置发送数据，第三方实际上可在任意时间任意地点被通报分析结果。因此，在时间敏感性情况下，如果需要紧急医疗措施，可在任意地点立即联系上患者。

在一些实施方式中，自动选择在流体装置上运行的协议的方法包括：提供流体装置，流体装置包括标识符检测器和标识符；用所述标识符检测器检测所述标识符；将所述标识符传送到外部装置；以及从所述外部装置中与所述标识符有关的多个协议中选择在将所述流体装置上运行的协议。

通过在流体装置插入读数组件后基于与流体装置有关的标识符检测各个流体装置，本发明系统允许从外部装置下载流体装置特异性协议并在流体装置上运行。在一些实施方式中，外部装置可储存与流体装置有关或者与特定患者或患者组有关的的多个协议。例如，当标识符发送至外部装置时，外部装置上的软件可获取该标识符。一旦获取，外部装置上的软件如数据库可利用该标识符来鉴别与标识符有关的储存在数据库中的协议。如果例如只有一个协议与该标识符有关，则数据库选择该协议并且外部装置上的软件可将该协议发送至读数组件上的通信组件。采用与流体装置特异性相关的协议的能力允许任何合适的流体装置与单一读数组件联用，因而实际上可用单一读数组件检测任何感兴趣的分析物。

在一些实施方式中，多个协议与单一标识符有关。例如，如果每周检测同一患者的分析物一次、每周检测另一分析物两次是有益的，则外部装置上与该标识符有关的协议也可与该周不同天有关，这样，当检测到标识符时，外部装置上的软件可选择与该周该天有关的特定协议。

在一些实施方式中，向患者提供多个流体装置，用于检测多种分析物。例如，对象可在一周的不同天采用不同的流体装置。在一些实施方式中，外部装置上使标识符与协议相关联的软件可包括将当天与基于临床试验要使用流体装置的那一天进行比较的过程。例如，如果该周两天不相同，外部装置可采用本文所述或本领域已知的任何方法向对象无线发送通知，通知他们读数组件中的流体装置不正确以及该天应使用的正确流体装置。该例子仅仅是示例性的，可容易地扩展到例如通知对象在正确的时间天没有使用流体装置。

在一些实施方式中，本发明提供了制造用于检测对象生物液体中分析物的流体装置的方法，该方法包括提供多个层材料。该方法包括：提供流体装置的多个层，和将所述层超声焊接到一起，使样品采集单元、至少一个反应物室、至少一个反应位点和至少一个废液室之间存在流体网络。需要时，该方法制造的流体装置包括在至少一个所述层中的样品采集单元。至少一个所述层包括过滤位点，至少一个所述层包括反应物室，至少一个所述层包括流体通道，至少一个所述包括反应位点，至少一个所述层包括废液室。

在优选的实施方式中，根据本领域已知的方法将流体装置不同层超声焊接到一起。各层也可采用其它方法连接在一起，包括但不限于印压、热粘结、粘合剂，或者在某些物质如玻璃、半刚性或非刚性聚合物基材的情况下，利用两组件间的天然粘合力。

在一些实施方式中，本发明提供了获取用于评价药物在试验动物中的效力和/或毒性的药理学数据的方法。该方法包括以下步骤：a)提供流体装置，流体装置包括至少一个样品采集单元、分析组件；以及与所述样品采集单元和/或所述分析组件流体连通的多个通道；b)使小于约50μl的生物液体样品与所述分析组件中包含的反应物反应，产生最初从所述样品收集的分析物的指示药理学参数的可检测的信号；和c)检测所述可检测的信号；和d)对来自同一试验动物的第二生物液体样品重复反应和检测步骤。在一相关的实施方式中，本发明提供一种方法，该方法包括：a)提供流体装置，流体装置包括至少一个样品采集单元，分析组件；以及与所述样品采集单元和/或所述分析组件流体连通的多个通道；b)使生物液体样品与所述分析组件中包含的反应物反应，产生指示药理学参数的来自最初在所述样品中收集的分析物的可检测的信号；和c)检测所述可检测的信号；和d)对来自同一试验动物的第二生物液体样品重复所述反应和检测步骤，其中，所述动物未经麻醉。

在药物的临床前研究中采用实验室动物时，常常必需杀死试验对象以提取足够的血来进行分析，以检测感兴趣的分析物。这牵涉到经济和伦理因素，因此，宜从试验动物取一定量的血而不需要杀死动物。此外，这还使同一试验动物能够在不同的时间测试多种药物，从而实现更有效的临床前研究。平均来说，小鼠全部血容量为6-8毫升血/100克体重。本发明的优点在于，仅需要非常少量的血液来对小鼠或其它小型实验室动物进行临床前试验。在一些实施例中，取血约1微升到约50微升。在优选的实施方式中，取血约1微升到10微升。在优选的实施方式中，取血约5微升。

使试验动物保持存活的另一个优点在临床前时间过程研究中是明显的。例如，当采用多只小鼠来监测试验对象体液中的分析物水平随时间的变化时，试验中引入了使用多个对象的附加变量。然而，当可采用单一试验动物作为随时间变化的自身对照时，可进行更精确和有益的临床前试验。

在一些实施方式中，提供了采用流体装置自动监测患者对医学治疗的顺应性的方法，该方法包括：使体液样品与流体装置中的分析试剂反应，产生指示所述样品中分析物的存在的可检测的信号；用所述流体装置检测所述信号；将所述信号与所述医学治疗相关的已知曲线进行比较，以确定所述患者对所述医学治疗是顺应还是不顺应；以及告知患者所述顺应性或不顺应性。

对医学治疗(包括临床试验)不顺应将严重损害治疗或试验的效力。因此，在一些实施方式中，可采用本发明系统来监测患者顺应性并告知患者或其它医疗人员这种不顺应性。例如，服用药物作为医学治疗计划一部分的患者可以如本文所述取体液样品进行分析，但读数组件检测的例如代谢物浓度可能相对于已知曲线处于升高的水平，这表明已服用多剂药物。患者或医疗人员可以通过任何方法或本文所述的无线方法获知非顺应性，包括但不限于通过手持装置如PDA或手机获知。所述已知曲线可以设置或储存在本文所述的外部装置中。

在一些实施方式中，非顺应性包括摄取不恰当的药物剂量，包括但不限于多次给药或不给药，或者可包括不恰当地混合药物。在优选的实施方式中，患者基本上在信号与已知曲线比较后基本上立即被告知。

临床试验患者或对象可能忘记如本文所述获取体液样品。在一些实施方式中，一种提醒患者用本文所述流体装置测试体液样品的方法包括：提供在所述流体装置上运行的协议，所述协议设置在外部装置上，与所述患者有关，包括测试所述体液样品的时间和日期；以及在所述日期和时间如果所述样品尚未测试则通知患者测试所述体液。在一些实施方式中，可以如本文所述无线通知患者。

当患者通过任何常规方法(例如在药房)获得药物处方时，可向其提供流体装置。类似地，当临床试验对象开始临床试验时也可向其提供该装置。患者或对象的联系信息，包括但不限于手机、电子邮件地址、文本传送地址或其它无线通信方式可在当时输入外部装置并与本文所述数据库中的患者或对象相关联。外部装置上的软件可包括脚本或其它程序，所述脚本或程序能够在给定的时间检测到检测装置尚未向外部装置发送信号，然后外部装置发送提醒，通知患者获取体液样品。

在一些实施方式中，本发明提供了评价用流体装置分析样品中分析物的可靠性的方法。该方法包括以下步骤：a)提供一种系统，所述系统包括流体装置和读数组件，所述流体装置包括样品采集单元和分析组件，其中，所述样品采集单元允许体液样品与所述分析组件中包含的反应物反应，用于检测对象体液中分析物的存在，所述读数组件用于检测所述分析物的存在；和b)用传感器感应系统正常运行下操作参数的变化。

在一些方面，传感器可位于流体装置中、读数组件中、或两者中都有，或者在一些情况下，传感器宜包括在包装中，包装中包装有流体装置和/或读数组件。传感器能够(例如但不限于)检测可能导致分析物浓度计算不准确的温度或压力变化。例如，当储存在所述流体装置中的试剂温度落到可接受的范围之外时，指示采用现有的校准和处理算法进行检测不准确。类似地，例如，读数组件中的泵压力也有可能落在可接受的范围之外。在一些实施方式中，提供湿度传感器，以在分析开始之前检测药筒中的湿度。在一些实施方式中，流体装置一层中存在硫氰酸酯(thiosyanate)，另一层中存在铁盐，当这些物质混合时形成染料，染料将视觉指示水分的存在。

在一些一次性系统中，尤其是由患者或终端使用者进行样品获取的系统中，测量误差普遍存在。由于患者处置样品导致的显著误差可能是由于样品收集方法产生的。患者可能没有收集正确的样品体积，收集可能没有在适当的时间进行，或者样品可能没有以合适的方式处置，因而损害了样品完整性。当采用由患者控制最初的样品采集的一次性系统、并采用使误差结果最小的方法时(例如通过提醒患者重复试验或使用校准步骤来补偿误差)，这可能是有益的。

因此，非常需要能够改善手持式或一次性分析单元的校准的方法，尤其是在具有以下情况的单元中：其中样品和试剂体积为微升或纳升范围，不可能维持控制的温度，样品不“干净”而由干扰物质导致误差，例如血细胞比容计，或者难以维持所需的条件如温度或试剂品质，包括合适的样品体积和使用者的处置。

免疫分析具有类似于公知的Scatchard结合等温线〔结合/最大结合(B/B0)＝配基浓度/(K+配基浓度)〕的特征性反应，其中，B是分析物存在时结合于固相的标记分析物的量，B0是分析物不存在时的结合量，K是解离常数。该分析反应的数学形式是双曲线形。

上述类型的免疫分析的结果典型地采用已知的(ln-logit)或(log-logit)函数进行分析，其中，将分析中存在分析物时结合于固相的分析标记物(例如在两步法中是碱性磷酸酶-标记的分析物)(“B”)与不存在分析物时的结合量(“B0”)进行比较得到B/B0比值。然后，用“logit”函数(logit＝Log[(B/B0)/(1-B/B0)])对Log(分析物浓度)进行作图，得到一直线。(也可采用自然对数代替以10为底的对数)。图的斜率和截距可用于得到能够计算以下数值的简单方程：(a)作为分析物浓度的函数的分析信号，或(b)作为分析信号的函数的分析物浓度。这种分析的一个例子如图21所示，图中采用血栓烷作为感兴趣分析物。由方程1：信号＝(A-D)/(1+(分析物浓度/C)^B)+D[方程1]得到数据最佳拟合，其中，A是分析物浓度为0时的信号，D是分析物浓度无穷大时的信号，C是信号水平达到A和D之间一半时的分析物浓度，B是形状参数。分析物浓度与信号间的关系为：分析物浓度＝C*((((A-D)/(信号-D)-1)^(1/B))[方程2]，其中，A、B、C和D具有与方程1中相同的定义。

可以计算采用上述方程错误校准导致的误差。(方程2的分析物浓度函数相对于各个可能变量A、B、C、D和信号而变化)。变量理论值与系统中的实际值之间的差值估计在计算中用作Δ值(Δ(浓度)＝(d(浓度)/d(参数))*Δ参数)。校准误差反映在A、B、C和D的错误值上。这些参数各自受到不同因素的影响。例如，温度对免疫分析校准的影响对ln-logit校准中的参数A、C和D影响最大，而对形状参数B影响最小。可用于确定分析物浓度的检测信号由于以下读数组件和流体装置特征中的一个或多个而偏差：信号测量装置所采用的光；温度控制；大多数化学反应是高度温度敏感的，包括酶反应以及抗原抗体间的平衡；分析步骤的时间选择；相对于“理想”装置的校准；使用时患者不能手动再校准流体装置；流体装置的尺寸；分析组件的容积及其形状；装置内的液体运动；液体运动的时间选择和均一性；混合效率(大多数一次性和采用微流体的分析方法涉及一些混合)。以下试剂变量也可导致检测信号偏差：试剂数量；试剂溶解(如果是干燥形式)；制造后试剂活性变化(不稳定)(这对于“分布系统”尤其重要，其中，可处理物的使用寿命典型地由试剂决定，试剂可能丧失20％的活性。如果他们可被使用而不显著损害分析性能，许多昂贵的可处理物的货架期可延长几倍，并且对处理储存的严格限制(冰箱等)得到缓解)。此外，如果在工厂中进行校准，校准参数估计中的微小误差可能导致分析物浓度计算值的误差。

这些校准误差以及引入分析物浓度估计的后续误差的程度将非常明显。图21显示了两步法测定血栓烷的剂量反应数据。图22的顶部曲线(Logit.试验)显示典型的(ln-logit)分析反应。当我们调节最高信号(A)和最低信号(D)的水平时(分别表示为“0位移信号”和“100％位移信号”)，曲线位移如图22所示。从方程2计算的浓度的相应的计算误差值较大(在整个分析范围内＞20％)，如图23所示。在图22中，从信号减去D值并除以(A-D)之差来归一化信号：(信号-D)/(A-D)。这就产生通常称为B/B₀(给定分析物浓度下的结合标记与零分析物水平时的比值)的值。该(ln-logit)函数在重新计算归一化信号之前做了如下修改：把D加上10％的(A-D)或者把A减去10％的(A-D)(对应于两种类型的典型校准误差(分别改变了A或者D的值))。在信号水平介于A到D之间，所产生的变化被调整了10％*(原始信号-D)/(A-D)。图23显示，当仅进行1％*(A-D)的调节时，计算分析物浓度，浓度误差在分析物浓度范围的某些部分仍然显著。

在实验室情况下，由于校准误差而在测量血液和其他体液生化参数中产生的误差可用一些已知的补偿方法来处理。最简单的一种技术是加入已知量的痕量放射性标记的分析物，并且根据读数构造出一条校准曲线。其他一些方法包括加入已知量的标准品到需要分析的溶液中去。然而，由于无法将这些技术特别改成适用于处理少量样品，以及不具有使用大量其他溶液(如缓冲液)和精确控制样品体积及其稀释液的能力，所以这些技术在一次性手持分析系统中并不适用。

通常来说，校准检验需要与分析样品同时进行。但是这种做法在需要满足小巧及廉价要求的自持的且一次性的分析系统中并不适用。为了解决在使用本发明流体装置化验分析物时可能出现的校准问题，在一些实施方式中上述方程1的参数A(或者在优选的实施方式中A和D)是在流体装置内测量的，而非使用制造商提供的数值或者用外部设备测量。这些值与流体装置在制造商校准时所得出的估计参数值进行比较。然后使用以下公式调整信号结果：信号_调整后＝信号*(A_工厂校准/A_{化验中测得})。然后使用原始的校准公式(方程1)计算分析物的浓度。一种可供选择的做法是，用在分析过程中测量得到的A和D的值取代工厂校准时得到的A和D。通常来说，如果每次分析都对类似的改变校准参数的各种因素相应，那么优选对于每种分析物(在多个分析物分析装置中)，或者仅仅一种分析物，在缓冲样品中进行(A/D)校准测量。

在本发明的一些实施方式中，方程1的校准参数用差分校准进行更正。下面是使用血栓烷B2作为分析物阐述该方法的例子。将血栓烷B2(TxB2)(1.25mg)溶解在342微升二甲亚砜和342微升水的混合液中。然后再加入5微升1-(3-(二甲氨基)丙基)-3-乙基-碳二亚胺盐酸盐的水溶液(0.1g/ml)和10微升n-羟基-琥珀酰亚胺的水溶液(0.1g/ml)。在室温下放置一小时后，不需要进一步的纯化，使用所产生的TxB2的NHS酯来制备用碱性磷酸酶标记的TxB2(如下所述)。将碱性磷酸酶(牛小肠碱性磷酸酶，西格玛公司(Sigma-Aldrich))以1mg/ml的浓度溶解在磷酸盐缓冲液中。在1ml该溶液中加入120微升TxB2的NHS酯，室温下使混合物反应1小时。然后通过与含有MgCl2的tris-缓冲盐过夜透析来纯化酶-TxB2偶联物。

下面是两步法酶免疫测定分析分析物TxB2的一个例子。将样品和小鼠单克隆抗-TxB2(15微升鳄鱼化学试剂盒产品编号(Cayman Chemical Kit Catalog number)10005065，被适当稀释在分析设计缓冲液中)加入到固定有抗小鼠IgG的384孔板((贝克曼公司(Becton Dickenson)356177))。样品为30微升按照1∶4用分析缓冲液(分析设计相关(Assay Design Correlate)-CLIA^TM试剂盒910-002)稀释的血浆，补充有已知浓度的TxB2。可用其他类型的样品(例如溶解在分析缓冲液中的TxB2)代替。

盖住培养板以防蒸发，在100rpm的轨道振动器上轻轻晃动，室温下孵育12小时。然后把孔内物质抽吸出来。加入用碱性磷酸酶(25微升，用分析缓冲液以1∶1500稀释)标记的血栓烷，室温下孵育2分钟。抽吸孔内物质，用100微升洗涤缓冲液(来自分析设计试剂盒(Assay Designs Kit)910-002)洗涤各孔三次。

然后，加入40微升包含(4-甲氧基-4-(3-磷酸酯-苯基-螺-[1，2-双环氧丙烷-3，2-金刚烷]))的Lumiphos^TM 530底物溶液，测量各孔结合的酶。在轨道混合下继续孵育1小时，在分子设备(Molecular Devices)MD5分光光度计上(0.5秒积分时间)测量发光产物。

图21显示了一个两步法分析TxB2的典型的分析剂量-反应数据。使用方程1，参数A、B、C和D被拟合到图21所示曲线中。如上所述，即使A和D参数值上很小的变化也能对浓度的测量结果造成显著影响。因此，在计算A和D时的任何误差都会在估计被分析物(TxB2)浓度时被放大。图22和23描述了这一概念，可以看出(A-D)甚至1％的变化都会导致样品中TxB2的估计浓度值产生显著偏差。在图22中，通过减去D值并除以(A-D)之差标准化信号：(信号-D)/(A-D)。这就计算了通常被称为B/B0的值(给定分析物浓度下结合的标记物与零分析物水平时的比率)。该(ln-logit)函数在重新计算规范值之前做了如下修改：把D加上10％的(A-D)或者把A减去10％的(A-D)(符合两种类型的典型校准误差(分别调整了A或者D的值))。在信号水平介于A到D之间，这个产生的变化被调整了10％*(原始信号-D)/(A-D)。图23显示了估计A和D时1％的误差可能导致的分析物浓度估计中的计算误差。如图所示，对于低浓度分析物，校准参数A和D中即使很小的误差也可导致明显误差。

图24-27显示了本发明的一个实施方式，其中，含有未知分析物浓度的样品掺入了已知浓度的分析物以使校准误差最小。掺入(spiking)可以用许多方法了来实现，例如在流体装置制备期间将已知数量的分析物加到分析孔中。独立的掺入孔也适用于这里描述的流体装置。图24显示了用有掺入样品和无掺入样品间信号反应的差值来校准的过程。有掺入的分析物的量为x2，原始的(样品的内源性浓度)为原始浓度或者x1(pg/ml)。无掺入和有掺入的样品间的信号差别与引入样品的各种含量的已知量的分析物的原始浓度的信号进行作图。(In-logit)参数(图24顶部曲线)在表1中显示。

表1：图24所示数据的原始校准参数

A	3.37E+04
		B	1.01E+00
C	2.10E+02
		D	3.56E+03

图24顶部曲线显示的数据被用在一个用来校准每一个原始浓度水平和每一个掺入200pg/ml分析物的水平之间的差别的再校准实验中。如下显示的方程3由经验得出，并且有助于计算分析物的原始内源性浓度。表2中最佳拟合参数是通过最小化目标值和计算出的分析物值之间的差别的平方的和计算出来的。浓度＝C*((A-D)/((信号-D)^(1/B))+E[方程3]。

表2：1-点掺入校准的参数计算值

A	1.20E+02
		B	1.996189
C	292.7824
		D	-0.14393
E	-287.931

这个校准被验证过，如图25(对数标尺)和图26(线性标尺)所示。注意到回归方程是按照线性格式的数据计算的。公式产生近乎完美的结果。

图27显示了本发明的一个实施方式的结果，其中，掺入信号的回收程度被用于校正未掺入样品的浓度值。这个方法的优点是考虑了(ln-logit)方程的参数C的变化，例如由于试剂的不稳定性造成的。这个方法包括以下一些步骤：使用原始校准计算x1(内源性浓度)和x2(掺入浓度)；计算掺入回收，为(x2-x1)/掺入×％[方程4]；根据回收因素修正x1：(x1*100/掺入回收)[方程5]。

这个方法被检验过，其校准曲线显示在图24中，原始校准参数参见表1。如表3所示，使用100-500pg/ml区间的掺入浓度值和从500到50变化的C值是可能的。在这种情况下，对应于修正后的C值的实际信号相对于原始C值和掺入回收(分别根据范围为42-420％的原始C值计算出来)的信号产生明显的变化，然而未掺入样品的回收(曾根据未掺入回收更正)则在整个校准范围内都是100％。图28图形化地解释了这一影响，其中参数C变化从50到500(十倍范围)，但是分析物浓度(x1)校正值精确地反应了所期望的分析物浓度。

表3：在两个原始浓度水平下参数C的变化对掺入和原始分析物回收的影响：

C	x1	S(x1)	x2	S(x1+x2)	x2回收	x1回收
								pg/ml		pg/ml		％	％
500	100	2.88E+04	500	1.73E+06	42	100
							210	100	2.40E+04	500	1.13E+04	100	100
50	100	1.36E+04	500	5.83E+03	420	100
							500	316	2.21E+04	500	1.50E+04	42	100
210	316	1.56E+04	500	9.66E+03	100	100
							50	316	7.61E+03	500	5.25E+03	420	100
500	100	2.88E+04	200	2.25E+04	42	100
							210	100	2.40E+04	200	1.60E+04	100	100
50	100	1.36E+04	200	7.80E+03	420	100
							500	316	2.21E+04	200	1.84E+04	42	100
210	316	1.56E+04	200	1.22E+04	100	100
							50	316	7.61E+03	200	6.16E+03	420	100

在表3中，x1是内源性浓度，x2是掺入浓度；S是对应于指定分析物浓度的信号水平；x2回收是x2的表观回收，x1回收是在补偿x2回收(使用方程4)后的计算出的(使用方程5)值。

掺入程度必须小心选择。最佳程度将是分析的操作范围与样品浓度的可能范围之间的折中。如果太低，掺入所导致的信号变化将变得太小以至于不能可靠测量。如果太高，分析反应就会太微弱以至于不能可靠测量掺入。理想的掺入水平应该改变测量后的信号并且远远超过信号标准偏差。在上面的例子中，分析范围已经被调整，以可在样品浓度约为0到500pg/ml，掺入约为200到约1000pg/ml的范围内进行测量。

在一些实施方式中，可以遵循下述多种选择掺入水平的规则：掺入应该改变观察的信号偏离所需的范围至少10％；掺入应该在和样品浓度预期中值范围相同的范围内；掺入应该小于原始C值的三倍。注意剂量反应的有用部分是从约0.2*C到约5*C。

下述例子显示了用掺入回收估计内源性TxB2浓度。用两步分析法测定两个柠檬酸化的人血浆样品。在分析之前，样品等分试样还补充(掺入)有已知浓度的TxB2。一些样品还补充有吲哚美辛(0.1mM)和/或EDTA(5mM)。样品在分析前以快速冷冻然后解冻的方式或者非冷冻冷却的方式保存。这些过程产生了一系列多种原始内源性浓度的样品(存储和冷却然后解冻有利于血小板活化和TxB2的产生；吲哚美辛抑制TxB2的产生)。

以上试验的结果显示在图27中。样品5A已知含有非常低的TxB2浓度(估计＜10pg/ml)。采用样品5分析的剂量反应校准分析时，假设浓度为零。然后用其他样品4A、4N、5N的剂量反应作图，观察到其反应对应于较高的TxB2浓度，且通过各自向左(沿较低浓度的方向)移动对应于从各自已知掺入水平去除某一固定TxB2浓度的量而拟合至5N反应。所有样品具有与5N样品曲线形状几乎相同的反应。当曲线尽可能接近A5曲线拟合时，表观去除的TxB2浓度对应于样品中TxB2浓度的估计值。

图27的原始数据在图29中通过最佳拟合(ln-logit)近似表现出来。微软Excel中的Solver公式被用来计算导致A5反应近似样品N5的TxB2的值。正如能看到的，这产生了良好拟合并且计算出的值(471pg/ml)是两个样品中TxB2水平的浓度差别的估计值。

在本发明另一个实施方式中，采用单点而不是前图24-27所述的多点掺入(所有的点都紧密拟合校准曲线，所以可以使用任何一个单点)。下述实验解释了这一概念。将两个血浆样品掺入到许多水平的TxB2中并用两步法进行分析。用缓冲液校准仪而不是基于血浆的物质来校准分析过程。结果在图30中显示。如前述分析血浆。将图30的数据以对数形式作图。未掺入样品的浓度由校准和被认为“内源性+掺入”的掺入样品的浓度中计算。只有掺入样品的结果被标示出来。由图可见，在约50到约10,000pg/ml的范围内计算值和已知值之间存在所需相关性。当掺入回收估计在约40到约2,500pg/ml之间时，相关性为99.7％。

校正校准参数的掺入回收法适用于补偿温度对自持的一次性分析仪器中免疫测定的影响，该系统有时也称为手持式分析系统。众所周知，分析期间温度的不稳定会对估计的分析物浓度造成显著误差。免疫测定的校准中温度对(ln-logit)校准的A、C和D参数的影响最大。温度变化对B(形状)参数的影响最小。如上所述，掺入回收法能校正引入C参数的误差，因此成为一种用于在计算(ln-logit)方程的校准参数中校正温度诱导的误差的极好方法。类似地，将信号水平标准化到零分析物校准器水平(如上所述)能够补偿A和D参数中的误差，所述参数同样受到温度变化的不良影响。

内部校准和/或掺入回收校准法具有超过常规厂家校准方法的显著优点。一个明显的优点是采用两份而不是一份分析相关信息来计算分析结果，这提高了分析的可靠性。第二个优点是，该方法在很大程度上补偿了试剂的不稳定性。另外一个优点是，分析结果中考虑了几种装置、分析环境和过程变量等因素。

除了温度变化外，系统反应中其它不受控制的变化也对计算出的参数A和D造成不良影响。例如，图31显示了分析过程中信号产生的时间过程。为了校正这些误差，一个本发明实施方式是比较在流体装置里的分析信号B与B0信号，以消除由于系统反应中不受控制的变化而产生的分析信号绝对值的差异而导致的误差。这个概念被以下的实验所验证。

采用分析设计产品文献(Assay Design Product Literature)对其相应的关联-CLEIA试剂盒(编号910-002)所述的方法建立了TxB2的竞争性免疫测定。如上所述制备碱磷酸酶偶联物，并被稀释成1∶112,000，用于取代试剂盒中的偶联物。参数A和D是在分析反应(log-logit)拟合中使用的校准参数。可获得每个时间点的最佳拟合值。注意未测定零时间的参数A和D，但是所有的信号值都可以是(已经知道)是零。D/A的比率被乘上1e6以便可以在同一量表上显示。随着时间变化标示出来的A和D的值变化明显，尤其是A值(零分析物)。从实际上零斜度的直线来看，量表化的D/A随时间变化保持恒定。

通过将分析信号(B)归一化为零分析物浓度时的信号(B0)分析上述实验数据。使用该归一化信号(B/B0)获得每个时间点的(log-logit)最佳拟合并取均值。使用这些校准参数计算每个时间点的分析物浓度。图32显示了在每个独立的时间点得到的参数A作图得到的浓度。每条线对应于不同的分析物水平(pg/ml)，范围约为39到约10,000pg/ml。如图32所示，尽管信号值在实验期间有大约两倍的变化，所得到的分析物浓度基本上恒定在约39到10,000pg/ml的分析物浓度范围。计算出计算浓度的变化量，发现在39-625pg/ml(跨越了大部分的范围)的校准范围上平均仅为2.7％。

校准掺入可以这样实现：在生产过程中将分析物加入到抗体(或其他固态捕获试剂)中，然后干燥，接着在生产中将分析物加入到合适的孔内(并干燥)，或者将分析物加入到一部分分析缓冲液中，然后将其被递送到合适的孔内。方法1和2有一个风险，即掺入的分析物可能会在样品或者缓冲液进入孔内的时候被冲掉。这或许能用几种方法来解决，例如依赖于短暂时间内抗原：抗体相互作用的紧密程度，孔被用来使样品或缓冲液流动(它们从孔中流出)，或者小心控制液体的流动并且把掺入孔放在流入液体的最末端的位置(最后一个孔有最少的液体通过)。

预分析阶段的变异也能导致分析物浓度测量误差。该误差类型的主要原因是患者收集了不正确的样品体积或样品完整性受到了损害。由错误的采样量产生的误差可以通过一系列的手段来弥补。一种方法是在预处理阶段测量样品的量。如果测出来的量与所期望的量存在显著性差异，患者将被指示重新采样。这可以通过例如本文所述的与外部设备的无线通讯方法来实现。或者，外部设备上的分析方法或算法能被重新校准并补偿这样品量的变化。重新校准能用任何一种标准的校准技术，或者如这里所描述的改变校准方法来实现。

下面描述了确定向本文所述流体装置样品采集单元提供的样品体积准确性的方法的一个实施方式。样品采集单元平行于传导元件并离开已知间隔——类似于测量圆柱体或罐的刻度。每个导体的位置可对应于特定样品体积。当流体与导体接触时，测定的导体传导性将显著增加。通过鉴定发生传导率变化的最高位置的导体，可计算样品采集单元中的样品体积。

或者，如果样品体积必须符合最小值，传导元件可位于孔中适当高度。当手持装置中引入卡带(或者分析系统中引入试样架)，患者指示她已完成采样过程，且如果传感器的传导率仍然处于基线水平，那么容易得出患者没能提供所需样品体积的结论。可给予患者适当的反馈，例如更换样品或补充样品。或者，网络总部的后端服务器或计算机将得悉该问题并采取适当的矫正措施。电感应正确体积的另一种方式是采用已知的光感应方法。

样品完整性受到许多因素的影响，一些是患者固有的，一些是外在的。下面是一些样品完整性的误差来源：(i)混合组织间液与血液；(ii)血细胞比容浓度的变异；(iii)溶血；和(iv)血小板和样品凝固的激活。

有时，组织间液可能从手指刺穿伤口渗漏而与血液混合。或者，如果患者获取血液样品之前因为洗手而在手上沾有液体，这些液体也可能与血浆混合。上述两种液体，组织间液和洗涤液，都不含红细胞并且可能与血浆混合。当组织间液的量太大而导致有效红细胞比容非常低时，测定的外标浓度(荧光素)较低。该信号可用于得出以下结论：样品不适于分析并且可能导致错误结果。当血液受到水(传导性非常低)污染时，可通过测量样品流动部分的传导性来检测(血浆具有特征性高传导性而不受时间或者个体间差异的影响)。如果测定的样品传导性低于血浆传导性，可能样品已被污染。

误差也可能是仪器操作不正确导致的，这种误差的检测和补偿如下所述。一种误差来源是，可处理装置没能正确容纳在手持系统中。传感器检测和报告手持系统中可处理装置的正确匹配是避免该问题的一种方式。另一种误差来源来自流体系统，当样品施加到样品孔中以及所施加样品的体积可能存在问题。这同样可以通过使用适当的传感器来检测样品的施加和报告已施加足够量的体积来避免。其他流体装置相关问题是通道阻塞、试剂不足、气泡等，所有这些问题都也可通过使用适当传感器来检测和报告。

在一些实施方式中，可使用设置在流体装置或读数组件上的传感器测量所有上述误差。在一些实施方式中，误差信息可利用手持系统微芯片的处理能力而显示在读数组件的LCD屏幕上。或者，传感器信号可传输至外部装置，然后将误差信息传送至读数组件或第三装置如PDA或手机。这种活动可以患者可接受的音频、视频或纯文本信息的方式传输至患者。在一些实施方式中，外部服务器可将正确的校准参数发送至读数组件以弥补本文所述的任何误差。

在又一个实施方式中，如本文所述，在标识符检测器检测到标识符以确定协议之后，如果传感器发送的信号与传感器信号的预期值不匹配，则外部装置可基于每个药筒条形码和感应的信号将预先编程的提醒发送到读数组件或手持装置的LCD屏幕上，从而采取指定的行动。误差提醒非限制性的例子，它们提示的问题以及所需采取的行动包括：

标识符检测器检测了标识符以确定协议，检测了任何感应的信号，完成患者通知过程或者更新了校准参数之后，进行流体装置校准，然后进行适当的分析。

虽然如本文所述采取了正确行动，产生的分析物浓度值可能仍然存在误差。例如，分析物实际浓度可能超出预期范围，因而采用的校准参数可能是错误的。对于特定患者，标记不太可能、不可能或者与现有数据不一致的值并进行软件复查。怀疑准确的值则可传输至适当的决策者，如患者的医生。

参比治疗指数(TI)的概念及其计算方法如图33和34所示。TI通过许多测量参数的回顾分析来计算，包括感兴趣药物、其代谢物、由于患者给药而改变浓度的血中其他分析物或生物标记物的血浓、生理学参数(例如血压、呼吸频率、体温、心率等)、指示疾病进程(例如，绞痛、中风、梗死等)的临床参数。通常，对于许多治疗患者以及相应的对照(未给药或给予安慰剂)可进行许多一系列的测量。临床参数可以是“结局参数”(OP)。其他测量的参数可以是“输入参数”(IP)。

对于回顾分析和TI计算，来自许多对象的数据及其各自的输出和输入参数，包括对象相关细节如身高、体重、种族、性别、家族史等可输入数据库中。每个候选结局参数(中风、梗死、绞痛、死亡等)可相对于输入参数进行多重回归分析。

对每个候选OP相对于所有可获得的IP进行多重回归分析。用每个IP、每个IP^2和所有的交叉项(IPi*IPj)构建数据库的列。用以下方程进行分析：

OPi＝(a*IP1+b*IP2+...n*IPn)+(aa*IP1^2+bb*IP2^2+...+nn*IPn^2)+(aaa*IP1*IP2+bbb*IP1*IP3+...+nnn*IPn-1*IPn)，其中，a...n，aa...nn，aaa...nnn是任意常数。

多重回归分析建立了方程最佳拟合，指出哪个IP是最佳纳入候选。剔除弱相关的IP，重复分析直到每个候选OP与剩余IP最佳相关。因此，治疗指数具有以下形式：

TI＝a*IP+cc*IP3^2+nnn*IP3*IP5+...(方程6)。

图34显示了TI的计算和使用TI概念来确定治疗效力(治疗指数也可由术语疗效指数表示)。图34所示实施例显示参数A、B和C表示的三种生物化学分析物指示的疾病状态(例如动脉粥样硬化)的成功药物治疗的时间过程。疾病从第0天开始治疗(例如用他汀类药物)。

用本文所述的走动系统每天测定参数A、B和C。开始时，相对于“理想水平”，参数A(例如LDL-胆固醇)升高，参数B(例如HDL-胆固醇)低而参数C(例如丙氨酸氨基转移酶，肝损失的指标)正常。所有参数(A、B、C)相对于其各自的理想水平标准化。随着治疗的继续，药物导致A和B的水平以不同的速率接近正常值。分析物C保持正常，表明药物不会导致肝损失。患者结局的相对风险通过初始未知TI表示。如上所述，TI是反映患者生理学功能(血压等)的结局参数或患者记录中其它预先鉴定的因素的替代品，可指示患者状态的改善。我们进一步假设，参数TI受到参数A和B的影响。在某些情况下，研究开始时仍未确定这种关系。

如上所述，通过TI多重回归及A、B和C测定值分析来自监测系统(装置输入)和患者输入的数据。在所示实施例中，这些数据用多重回归分析进行分析，该分析将参数TI拟合为参数A、B、C及其平方和配对交叉项(A*B等)的函数。如图35所示，对于图34所示的模拟值，纳入所有参数时得到优良拟合(R^2＝0.99)。由拟合观察可知，可去除所有参数仅留下A和A*B。如果这样，拟合仍然很好(R^2＝0.95)。

多重回归衍生函数与产生第一候选TI数据的基本函数不相同，但同样可在需要时，在临床验证之前，从(通常较少的)测量值计算TI估计值。TI的适当阈值水平，或最佳TI称为TI_参比(或“作用阈值”)。然后专家复查来确定该特定患者或患者类型的最佳治疗指数。如果计算的TI超出预设TI_参比，则采取适当的行动。适当的行动可以是提醒医生，停止给药等。应理解，患者适当的TI_参比可基于该个体患者的健康护理提供者的判断来确定。使用来自临床研究和/或现有临床信息的数据集合的专家分析得到一次实践(one time exercise)形式的TI。

一旦鉴定了TI_参比，则该参数的应用如图36所示。这里将详细描述利用流体装置和读数组件测定药物、分析物和生物标记物浓度以及与数据库进行双向通信的方法。各种测定和计算的参数的时间过程如图36所示。指示CBX剂量的曲线显示了有规律摄取药物的时间过程。绘制的值相对于该测量的“理想水平”归一化。例如，如果CBX的预期理想血浓为100ng/ml并且测定血浓为100 ng/ml，则CBX的参数值为1.0(无偏移)。类似地，响应药物浓度和疾病状态而变化的CXB、CBX代谢物、生物标记物Tx-M和PGI-M的浓度也相对于其理想值归一化并作图。所有药物、分析物和生物标记物浓度可采用本文所述的系统测定。如上所述，特定患者的TI_参比在图36以平坦的线绘制。采用方程6的参数值(a....n，aa....nn，aaa...nnn)和测定的输入参数(IP)，计算该患者当前的TI。如果计算的TI超出TI_参比值，则产生警告。警告可指向患者的健康护理提供者，由其采取适当行动。适当的行动可以是密切观察患者的其它临床征兆和/或改变患者摄取的剂量和药物。

图36和37显示了当计算的TI超出TI_参比时前瞻性行动如何逆转ADR的的概念。在图36中，大约第15天患者TI超出TI_参比。密切监测患者，如果第30天后TI值继续升高，则由医生干涉和降低剂量。该行动开始降低患者TI并且大约在第60天最终重新回到可接受的水平。

当计算的TI超出TI_参比时，可提醒参与患者护理的一方或多方个体或实体(护士、医生、药剂师等)采取适当行动。此外，也可在TI到达特定值之前看出趋势并采取适当行动。

在一些实施方式中，计算TI的同时，可测定许多不同的分析物并解释为输入参数IP。可使用的分析物如本文所述。此外，也可根据疾病区域扩展或修改它们。关于某些疾病和药物治疗(例如，癌症、感染疾病和患者非甾体抗炎药(NSAIDS)治疗)的适当的参数列表如本文所述。

在本发明另一方面，采用来自患者生物样品的信息和不与药物相关的患者信息、装置输入计算TI。例如，在走动情况下，关于药物、代谢物和其它生物标记物浓度的信息可在血中测定，如本文所述。患者也可输入许多非药物相关个体参数。这种“患者输入”涉及患者个人信息，例如，身高、体重、性别、日常运动情况、饮食摄取等。患者输入也可由患者的健康护理提供者来提供。患者输入参数和输入方式的一个例子如图38所示。

在一些实施方式中，使用装置输入和患者输入来计算TI。采用数据库中包含的数据进行回顾分析已知患者的参比TI。在采用多重回归分析计算TI的过程中，采用诸如方程6所示的参数。然后，装置输入和患者输入采用相同的参数来计算TI。比较TI和TI_参比，可确定治疗效力。如果TI落在TI_参比的预定范围内，则认为治疗是有效的。低于该范围的值表示治疗无效，高出范围的值是不希望的并且可能导致副作用。

另一个例子显示了本发明在研究难以进行频繁测定并且治疗效力难以定量的疾病治疗的效力中的实现。一个例子是确定药物治疗在自闭症儿童中的效力。频繁采样和并行实验室分析对于儿童是不实际的。自闭症中某些金属血浓的异常。因此，根据自闭症儿童中某些金属如锌的血浓，有助于阐明干预效力。然而，已报道由于治疗产生的降低的锌浓度并不表示治疗在起作用。这是一种指标而不是确定治疗效力的决定性替代品。计算TI以及将其与参比水平进行比较能更好地指示效力。这在图39中显示，在自闭症儿童中刺激了各种相关标记物的浓度以及由于药物干预导致的变化。

程序可包括监测对象和匹配的对照个体中毒性金属、金属的替代标记物(金属硫蛋白等)以及其它生物化学标记物随时间的变化。对象是易于、或患有自闭症的个体；对照是情况匹配的人群。并不一定要有情况匹配的对照。假定研究期间发生显著性“事件”。事件可以是进入风险程度更高或更低的环境或是开始治疗。应采用本文所示的走动系统频繁监测对象的几种参数(装置输入)。可采样实验室分析以较低的频率进行在走动系统中不可确定的其它实验室分析。可记录其它数据如患者信息、局部环境、药物使用、饮食等(患者输入)。该情况下尤其感兴趣的是诸如铅、汞暴露的信息。

图39所示的时间过程设想在第33天的事件(开始治疗)。显示CP和MT异常水平的对象逐渐回到正常标记物水平。TI基于所有信息得到对象风险或安全水平。研究将限定确定TI的最佳输入。

如上所述，TI可用于确定药物治疗的效力。类似的方法也适用于确定临床试验期间的药物效力。此外，该方法还可有益地用于鉴定很好响应或较差响应给定治疗方案的患者亚组。从非响应者分离出响应者的能力是尤其有益的工具。使用TI的概念不仅可用于治疗方案期间，而且可用于进行诊断试验以确定例如患者在完全检查前列腺特异的标记物之后是否需要活组织检查。

表4：示例性分析物

Claims (81)

1.一种用于检测对象体液中的分析物的系统，所述系统包括：

a)流体装置，所述流体装置包括样品采集单元和分析组件，其中，所述样品采集单元允许体液样品基于从外部装置发送的协议与所述分析组件中包含的反应物反应，产生指示所述分析物的存在的可检测的信号；并且

所述流体装置还包括用于提供所述流体装置的身份的标识符，所述身份适于启动选择自多个协议的所述协议的发送，且其中，所述外部装置包含使用所述标识符鉴别与标识符有关的储存在数据库中的协议的软件；

b)读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件，其中，至少部分所述流体装置可被插入所述读数组件；和

c)用于将所述检测信号发送到所述外部装置的通信组件。

2.一种用于检测对象体液中的分析物的系统，所述系统包括：

a)流体装置，所述流体装置包括样品采集单元和分析组件，其中，所述样品采集单元允许体液样品基于从外部装置发送的协议与所述分析组件中包含的反应物反应，产生指示所述分析物的存在的可检测的信号；并且，

所述流体装置还包括用于提供所述流体装置的身份的标识符，所述身份适于启动选择自多个协议的所述协议的发送，且其中，所述外部装置包含使用所述标识符鉴别与标识符有关的储存在数据库中的协议的软件；

从所述外部装置发送的所述协议包括(1)待运行的具体分析和(2)待实施的检测方法；

b)读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件，其中，至少部分所述流体装置可被插入所述读数组件；和

c)用于将所述检测信号发送到外部装置的通信组件。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述协议从外部装置无线发送。

4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述协议根据标识符检测器所识别的所述流体装置的身份而变化。

5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述体液样品为500微升到1微升。

6.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述反应物包括免疫分析试剂。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述免疫分析试剂检测选自下组的微生物：细菌、病毒、真菌和原生动物。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述免疫分析试剂检测多肽、糖蛋白、多糖、脂质、核酸及其组合。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述免疫分析试剂检测选自下组的物质：药物、药物代谢物、指示疾病的生物标记物、组织特异性标记物以及细胞或细胞型特异性生物标记物。

10.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述流体装置检测多种分析物，所述流体装置包括所述多种分析物的免疫分析试剂。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述多种分析物通过可在3个数量级范围内检测到的不同信号来鉴定。

12.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述可检测的信号是发光信号。

13.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述流体装置还包括用于获取体液样品的微针。

14.如权利要求1或2所述的系统，所述系统能够定量所述体液中存在的所述分析物含量。

15.如权利要求14所述的系统，所述系统能够将所述体液中存在的所述分析物含量与所述分析物预定量进行比较。

16.如权利要求15所述的系统，所述系统能够在所述体液中存在的所述分析物含量与所述预定量存在统计学差异时通知药房需要改变该对象的处方。

17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述通知是电子发送的。

18.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述通知是无线发送的。

19.如权利要求15所述的系统，所述系统能够在所述体液中存在的所述分析物含量与所述预定量存在统计学差异时发送指令以改变对象治疗剂的剂量。

20.如权利要求1或2所述的系统，其中分析包括免疫分析，且流体装置包括至少一个样品采集单元、免疫分析组件以及与所述样品采集单元和/或所述免疫分析组件流体连通的多个通道，所述免疫分析组件包含免疫分析试剂；

启动所述流体装置，引导所述流体装置内的免疫分析试剂；

使500微升到1微升的体液样品基于从外部装置发送的协议与所述检测免疫分析组件中包含的免疫分析试剂反应，产生指示所述体液样品中所述分析物的存在的可检测的信号；和

检测所述体液样品中收集的所述分析物产生的所述可检测的信号。

21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述引导通过选自下组的机制实现：毛细管作用、真空抽吸、牵引及其组合。

22.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述流体装置检测多种分析物，并且所述流体装置包括所述多种分析物的免疫分析试剂。

23.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述体液样品和所述免疫分析试剂在所述检测步骤后仍保留在所述流体装置中。

24.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述免疫分析指示药动学参数。

25.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述免疫分析指示药效学参数。

26.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述流体装置通过无线发送器传输关于所述信号的数据。

27.如权利要求26所述的系统，其特征在于，所述无线发送器传送将在所述流体装置上运行的所述免疫分析协议。

28.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述免疫分析协议根据所述流体装置的身份而变化。

29.如权利要求20所述的系统，其特征在于，鉴定所述流体装置并注册所述流体装置的有效期。

30.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述免疫分析是分析疾病标记物、药物代谢物和疾病试剂。

31.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述可检测的信号的化学发光信号。

32.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述免疫分析试剂包括碱性磷酸酶或辣根过氧化物酶。

33.如权利要求20所述的系统，其特征在于，采用CCD来检测所述可检测的信号。

34.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述流体装置还包括至少一个废液处理单元。

35.如权利要求20所述的系统，其特征在于，采用连接放大器的针孔二极管来检测所述可检测的信号。

36.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述免疫分析组件包括多种免疫分析。

37.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述流体装置还包括用于获取体液样品的微针。

38.一种用于监测一种以上适用于评价治疗剂的效力和/或毒性的药理学参数的系统，所述系统包括：

a)包括药筒的流体装置，所述药筒包括至少一个样品采集单元和一分析组件；其中，所述样品采集单元允许包含多种分析物的体液样品基于从外部装置发送的协议与所述分析组件中包含的反应物反应，所述分析物指示所述一种以上药理学参数，所述反应产生指示所述体液样品中一种以上药理学参数的值的可检测的信号，并且

所述流体装置还包括用于提供所述流体装置的身份的标识符，所述身份适于启动选择自多个协议的所述协议的发送，且其中，所述外部装置包含使用所述标识符鉴别与标识符有关的储存在数据库中的协议的软件；

b)读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件，其中，至少部分所述流体装置可被插入所述读数组件；和

c)用于将所述检测信号发送到外部装置的通信组件。

39.一种用于监测一种以上适用于评价治疗剂的效力和/或毒性的药理学参数的系统，所述系统包括：

a)包括药筒的流体装置，所述药筒包括至少一个样品采集单元和一分析组件；其中，所述样品采集单元允许包含多种分析物的体液样品基于从外部装置发送的协议与所述分析组件中包含的反应物反应，所述分析物指示所述一种以上药理学参数，所述反应产生指示所述体液样品中一种以上药理学参数的值的可检测的信号，并且

所述流体装置还包括用于提供所述流体装置的身份的标识符，所述身份适于启动选择自多个协议的所述协议的发送，且其中，所述外部装置包含使用所述标识符鉴别与标识符有关的储存在数据库中的协议的软件；

从所述外部装置发送的所述协议包括(1)待运行的具体分析和(2)待实施的检测方法；

b)读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件，其中，至少部分所述流体装置可被插入所述读数组件；和

c)用于将所述检测信号发送到外部装置的通信组件。

40.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述协议是无线发送的。

41.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述协议根据标识符检测器所识别的所述流体装置的身份而变化。

42.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述体液样品为500微升到1微升。

43.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述体液样品为50微升到1微升。

44.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述反应物包括免疫分析试剂。

45.如权利要求44所述的系统，其特征在于，所述免疫分析试剂检测多肽、糖蛋白、多糖、脂质、核酸及其组合。

46.如权利要求44所述的系统，其特征在于，所述免疫分析试剂检测选自下组的物质：药物、药物代谢物、指示疾病的生物标记物、组织特异性标记物以及细胞或细胞型特异性生物标记物。

47.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述多种分析物通过可在3个数量级范围内检测到的不同信号来鉴定。

48.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述可检测的信号是发光信号。

49.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述可检测的信号是化学发光信号。

50.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述流体装置还包括用于获取体液样品的微针。

51.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数是药动学参数。

52.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数是药效学参数。

53.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述多种分析物中至少一种是指示药效学参数的生物标记物。

54.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述多种分析物中至少一种是指示药动学参数的治疗剂或治疗剂的代谢物。

55.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述流体装置通过无线发送器传输关于所述信号的数据。

56.如权利要求55所述的系统，其特征在于，所述无线发送器包括手机。

57.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数包括适用于评价治疗剂的效力和/或毒性的药动学指标和药效学指标。

58.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数是药动学指标。

59.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数是药效学指标。

60.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数通过治疗剂的浓度来反映。

61.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数通过治疗剂代谢物的浓度来反映。

62.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数通过治疗剂直接或间接影响的生物标记物来反映。

63.如权利要求38或39所述的系统，其特征在于，所述一种以上药理学参数通过指示治疗剂副反应的生物标记物来反映。

64.一种使用权利要求1、2、38或39所述的系统自动监测涉及治疗剂的医学治疗的患者顺应性的方法，所述方法包括：

a)提供来自所述患者的体液样品；

b)使体液样品与流体装置中的分析试剂反应，以检测指示医学治疗顺应性或非顺应性的分析物，其中，所述流体装置包括样品采集单元和分析组件，其中，所述样品采集单元允许体液样品基于从外部装置发送的协议与所述分析组件中包含的反应物反应，产生指示所述分析物的存在的可检测的信号；读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件；以及用于将所述可检测信号发送到外部装置的通信组件；

c)检测分析物的存在或不存在；和

d)通知所述患者或医疗人员所述顺应性或非顺应性。

65.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述可检测信号与与所述医学治疗相关的已知曲线进行自动比较的步骤，以确定所述患者对所述医学治疗顺应还是不顺应。

66.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述通知是电子发送的。

67.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述通知是无线发送的。

68.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述通知是通过手持装置发送的。

69.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述体液样品为500微升到1微升。

70.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述反应物包括免疫分析试剂。

71.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述可检测的信号是发光信号。

72.如权利要求64所述的方法，其特征在于，所述可检测的信号是化学发光信号。

73.一种使用权利要求1、2、38或39所述的系统提醒患者使用流体装置来测试体液样品的方法，所述方法包括：

a)提供设置在外部装置上的将要在所述流体装置中运行的协议，所述协议与所述患者有关，包括测试所述体液样品的时间和/或日期，其中，所述流体装置包括样品采集单元和分析组件，其中，所述样品采集单元允许体液样品基于从外部装置发送的协议与所述分析组件中包含的反应物反应，产生指示所述分析物的存在的可检测的信号；读数组件，包括用于检测所述可检测信号的检测组件；和用于将所述可检测信号发送到外部装置的通信组件；和

b)如果在所述时间和/或日期所述体液样品尚未测试则通知所述患者测试所述体液。

74.如权利要求73所述的方法，其特征在于，所述通知是电子发送的。

75.如权利要求73所述的方法，其特征在于，所述通知是无线发送的。

76.如权利要求73所述的方法，其特征在于，所述通知是通过手持装置发送的。

77.如权利要求73所述的方法，其特征在于，所述体液样品为500微升到1微升。

78.如权利要求73所述的方法，其特征在于，所述反应物包括免疫分析试剂。

79.如权利要求73所述的方法，其特征在于，所述可检测的信号是发光信号。

80.如权利要求9、46所述的系统，其特征在于，所述生物标记物选自：LDH、LD5、ALT、肝型精氨酸酶1、甲胎蛋白AFP、碱性磷酸酶、丙氨酸氨基转移酶、乳酸脱氢酶、胆红素、TNFa受体、血清半胱氨酸蛋白酶抑制剂C、促脂型尿前列腺素D合成酶LPGDS、肝细胞生长因子受体、多囊蛋白-2、多囊蛋白1、大片段受体样蛋白、条理素、丙氨酸、氨肽酶、N-乙酰基-B-D-氨基葡糖苷酶、白蛋白、视黄醇结合蛋白RBP、TnI肌钙蛋白I、TnT肌钙蛋白T、CK、CKMB、肌红蛋白、脂肪酸结合蛋白FABP、CRP、D-二聚体、S-100蛋白、BNP、NT-proBNP、PAPP-A、髓过氧化酶MPO、GPBB糖原磷酸化酶同功酶BB、凝血酶可激活的纤维蛋白溶解抑制剂TAFI、纤维蛋白原、局部缺血修饰白蛋白IMA、心脏营养素-1、MLC-I肌球蛋白轻链-I、淀粉酶、胰腺炎相关蛋白PAP-1和再生蛋白REG。

81.一种使用权利要求1、2、38或39的系统评价用流体装置分析体液中分析物的可靠性的方法，所述方法包括：

a)提供所述系统，所述系统包括流体装置和读数组件，所述流体装置包括样品采集单元和分析组件，其中，所述样品采集单元允许体液样品基于从外部装置发送的协议与所述分析组件中包含的反应物反应，用于检测对象体液中分析物的存在，所述读数组件用于检测所述分析物的存在；

b)用传感器感应系统正常运行下操作参数的变化。