进行化验的磁性数字微流体系统和方法与流程

本发明总体上涉及一种用于进行化验的磁性数字微流体系统和方法。

背景技术

通常，照护点(point-of care)诊断应当基于相对简单且足够稳定，用最小或无需培训即能操作的系统/平台。另外，在基础设施例如熟练人员、电源和/或装置不足的情况中，用于照护点诊断的系统应当能够进行现场(on-site)测试。用于照护点诊断的系统还应当在材料和生产方面相对低成本，以使得该系统中的部件的大规模生产和/或一次性使用是可行的。

常规的微流体系统经常需要复杂的流体泵送和阀控机构用于流体控制。通常需要对流体进行精确和受控地微流体泵送来使用常规的微流体系统可靠地进行化验。但是，在微流体系统中使用外部泵例如注射泵和蠕动泵进行流体操控对于未经训练的人员来说是难以处理。另外，对于外部电源和/或外围控制系统的需要会导致常规的微流体系统的使用变得庞大、复杂和/或昂贵。因此，常规的微流体系统不会良好地适用于照护点诊断。

另外，一些检测化验例如Carba NP化验操作繁琐，并且通常一次仅分析一种临床分离物，这在需要测试大量临床分离物的情况的诊断设施中会是耗时的。所以，重要的是用于照护点诊断的检测化验能够同时分析多个样品，并在相对短的时间内产生结果。

因此，需要一种进行化验的系统和方法，其寻求解决或至少改善上述的一种或多种问题。

技术实现要素：

在一方面中，提供一种用于进行化验的磁性数字微流体系统，该系统包含：基座构件，其包含位于其上的至少一个磁体；该磁体经配置来固定掺杂有磁性颗粒的反应混合物小滴；和小滴操控器，其经配置来可移动地安装在该基座构件上，所述小滴操控器包含至少一个测试单元，每个测试单元包含至少一个混合元件，用于混合该反应混合物小滴；其中该混合元件经排列来在该小滴操控器沿着对齐路径相对于该基座构件移动时引起混合。

在一个实施方案中，该系统进一步包含表面，以允许反应混合物小滴位于其上。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该表面是可分离表面，和小滴操控器经配置来可拆卸地与该可分离表面结合。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该测试单元包含：第一进入口，以允许将样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂传送到所述表面。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该混合元件包含柱的阵列，其经排列来与反应混合物小滴相互作用以引起混合。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该测试单元进一步包含第二进入口，以允许将检测试剂传送到该表面。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该测试单元进一步包含小滴支架，其经配置来接合和保持反应混合物小滴以便于观察。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该小滴支架包含亲水性接触表面，用于接合和保持反应混合物小滴。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该小滴支架进一步经配置来促进经由将小滴操控器沿着对齐路径移动，来从反应混合物小滴中除去磁性颗粒。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该测试单元进一步包含观察窗，其经配置来促进对反应混合物小滴的观察。

在本文公开的系统的一个实施方案中，该小滴操控器包含多个测试单元，用于同时对多个样品进行化验，每个测试单元经配置来与位于基座构件上的对应磁体协同作用。

在一个实施方案中，该系统进一步包含导向构件，其经配置来可拆卸地结合到小滴操控器，所述导向构件包含至少一个导向孔，其经配置而可与第一进入口对齐，其中确定该导向孔的尺寸，以使得结合到其上的小滴分配器不接触小滴将要布置处的表面。

在本文公开的系统的一个实施方案中，所述导向构件包含至少一个导向孔，其经配置而可与第二进入口对齐，其中确定该导向孔的尺寸，以使得结合到其上的小滴分配器不接触小滴将要布置处的表面。

在一方面中，提供一种用本文公开的磁性数字微流体系统进行化验的方法，该方法包括：将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动，来引起通过位于该基座构件上的磁体固定的反应混合物小滴的混合，其中该反应混合物用磁性颗粒掺杂；和观察该反应混合物的变化。

在一个实施方案中，该方法在移动步骤之前进一步包括：将反应混合物小滴置于表面上，该表面经由测试单元的第一进入口结合到小滴操控器。

在一个实施方案中，该方法在所述移动步骤之后进一步包括：经由测试单元的第二进入口将检测试剂小滴置于所述表面上；将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件进一步移动，来将反应混合物小滴与检测试剂小滴合并；和任选地将该小滴操控器沿着对齐路径相对于该基座构件进一步移动，来使合并的小滴进一步混合。

在一个实施方案中，该方法在每个所述放置步骤之前进一步包括：将导向构件可拆卸地结合到小滴操控器；和将该导向构件的导向孔与进入口对齐，通过其来进行对应放置步骤，其中确定该导向孔的尺寸，以使得小滴分配器不接触当其上放置反应混合物或检测剂时的小滴操控器表面。

在一个实施方案中，该方法进一步包括在每个所述移动步骤之前，将导向构件从系统中分离。

在一个实施方案中，该方法进一步包括：将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动，来用小滴支架接合和保持反应混合物小滴；将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动，来从反应混合物小滴中除去磁性颗粒；和经由测试单元中的观察窗观察通过小滴操控器接合和保持的反应混合物小滴。

在一个实施方案中，该方法进一步包括在小滴操控器的多个测试单元上同时进行多个样品的化验，其中每个测试单元经配置来与位于基座构件上的对应磁体协同作用。

定义

如本文中所使用，术语“样品”指的是可能包含要分析的感兴趣的目标的任何物质或组合物。术语“样品”包括但不限于获自受测试者(包括人和动物)的生物学样品，获自环境的样品例如土壤样品、水样品，获自位置例如医院的不同表面的样品，或食物样品。

如本文中所使用，术语“抗微生物剂”指的是杀死或抑制微生物包括例如细菌、酵母、真菌、病毒、寄生虫等生长的试剂。抑制微生物或微生物群生长的抗微生物剂被称为是微生物抑制性的(例如在抑制细菌生长的抗菌剂的情况中，是抑菌性的)。杀死微生物或微生物群的抗微生物剂被称为是杀微生物性的(例如在杀死细菌的抗菌剂的情况中，是杀菌性的)。

如本文中所使用，术语“磁性”指的是材料的磁性性能。如本文中所使用，术语“磁性颗粒”指的是由具有磁性性能的材料制成的颗粒。磁性颗粒能够与磁场相互作用，产生引力或斥力。如果将磁场施加到磁性颗粒，则该颗粒变成磁化的。磁化的颗粒可以根据材料和施加磁场所产生的磁化的类型而分类为铁磁性的、顺磁性的或超顺磁性的。铁磁性材料是这样的物质，其当外部施加强磁场时在与磁场相同的方向上是强磁化的，并且甚至在除去外部磁场后也保持磁化。铁磁性材料的例子包括铁、钴、镍、其合金等。顺磁性材料是这样的物质，其在施加磁场时在与外部磁性相同的方向上是弱磁化的，并且在除去外部磁场后不保持磁化。顺磁性材料的例子包括金属例如铝、锡、铂和铱。磁性颗粒的平均直径可以在纳米、微米或毫米的范围内。磁性颗粒可以包括磁性微珠和/或纳米颗粒。

如本文中所使用，术语“小滴”表示离散体积的液体，即液体的离散小滴。液体体积可以在纳升、微升或毫升的范围内。小滴可以例如是含水或不含水的，或者可以是包含含水和不含水组分的混合物或乳液。小滴可以采取不同的形状，其可以包括但不限于圆盘形、小块形、截顶球形、椭圆形、球形、部分压缩的球形、半球形和卵形。

如本文中所使用，术语“固定”表示将物体基本上限制在特定位置，由此基本上防止该物体移动离开该特定位置。该特定位置可以是相对于特定参照点的一个位置。例如，在本文公开的不同的实施方案中，特定参照点可以是磁体的位置。所以，固定的物体可以相对于它的特定参照点基本上不改变它的位置，但是可以改变它相对于其他参照点的位置。

术语“基底”被宽泛地解释为指的是任何支撑结构。

当在本文中用于描述物体时，术语“基本上透光”被宽泛地解释为表示垂直于该物体表面的50％或更多的入射光可以传导过该物体。在一些例子中，基本上透光的物体允许60％或更多，65％或更多，70％或更多，80％或更多，85％或更多，90％或更多，或者95％或更多的垂直于该物体表面的入射光传导过。在一个例子中，基本上透光的物体允许高于70％的垂直于该物体表面的入射光透过。

当在本文中用于描述材料时，术语“半透明”被解释为表示该材料传导和扩散光线，以使得无法清楚地透过该材料看到该材料另一边的物体。

如本文中所使用，术语“微米”被宽泛地解释为包括约1微米至约1000微米的尺寸。

如本文中所使用，术语“纳米”被宽泛地解释为包括小于约1000nm的尺寸。

如本文中所使用，术语“颗粒”宽泛地指的是离散的实体或离散的物体。本文所述的颗粒可以包括有机、无机或生物颗粒。本文所述的颗粒也可以是由多个亚微颗粒的聚集体或小物体的片段形成的大颗粒。本发明的颗粒可以是球形，基本上球形或非球形，例如不规则形状的颗粒或椭圆形颗粒。当用于述及颗粒时，术语“尺寸”宽泛地指的是该颗粒的最大尺寸。例如，当颗粒是基本上球形时，术语“尺寸”可以指的是该颗粒的直径；或者当颗粒是基本上非球形时，术语“尺寸”可以指的是该颗粒的最大长度。

如本说明书中所用，术语“结合”或“连接”目的是覆盖直接连接或者通过一个或多个中间装置连接二者，除非另有规定。

当在本文中述及两个元件时，术语“相连”指的是该两个元件之间的宽泛的关系。该关系包括但不限于物理、化学或生物学关系。例如，当元件A与元件B相连时，元件A和B可以直接或间接彼此相连，或者元件A可以包含元件B，反之亦然。

当在本文中述及两个元件时，术语“相邻”指的是一个元件与另一元件紧密相邻，并且可以但不限于元件彼此接触，或者可以进一步包括该元件通过位于其间的一个或多个另外的元件隔开。

术语“和/或”例如“X和/或Y”被理解为表示“X和Y”或者“X或Y”，并且应当用于提供对于两种含义或任一含义的明确支持。

此外，在本说明书中，无论何时当使用时，表述“基本上”被理解为包括但不限于“整个地”或“完全地”等。另外，无论何时当使用时，术语例如“包含”、“包括”等意在非限制性的描述性语言，表现在它们宽泛地包括这种术语之后所述的元件/部件，以及未明确提及的其他部件。例如，当使用“包含”时，述及“一个”特征还意在述及“至少一个”该特征。术语例如“组成”等可以在合适的上下文中被认为是术语例如“包含”、“包括”等的子集。所以，在本文公开的使用术语例如“包含”、“包括”等的实施方案中，将理解这些实施方案提供对于使用术语例如“组成”等的相应实施方案的教导。此外，无论何时当使用时，术语例如“约”、“大致”等通常表示合理的偏差，例如所公开值的±5％的偏差，或所公开值的4％的偏差，或所公开值的3％的偏差，所公开值的2％的偏差，或所公开值的1％的偏差。

此外，在本说明书中，某些值可以在范围中公开。显示范围端点的值意在表示优选的范围。无论何时当描述范围时，其目的是该范围覆盖和教导全部可能的子范围以及该范围内的单个数值。即，范围的端点不应当解释为不可改变的限制。例如，1％至5％的范围的描述意在具体公开子范围1％至2％，1％至3％，1％至4％，2％至3％等，以及该范围内的单个值例如1％，2％，3％，4％和5％。要理解地是范围内的单个数值还包括整数、分数和小数。此外，无论何时当描述范围时，它的目的还在于该范围覆盖和教导从所示数值端点高至2个小数位或有效数字(当合适时)的值。例如，1％至5％的范围的描述意在具体公开处于范围1.00％至5.00％以及1.0％至5.0％和遍布范围的全部中间值(例如1.01％，1.02％……4.98％，4.99％，5.00％和1.1％，1.2％……4.8％，4.9％，5.0％等)范围。上面具体公开的内容的目的可应用于范围的任何深度/宽度。

此外，当描述某些实施方案时，本发明可以已经公开了作为具体步骤顺序的方法和/或过程。但是，除非另有要求，否则将理解该方法或过程不应当限于所公开的具体步骤顺序。其他步骤顺序也会是可能的。本文公开的特定步骤顺序不应当解释为过度的限定。除非另有要求，否则本文公开的方法和/或过程不应当限于以所述顺序进行的步骤。步骤顺序可以改变，并且仍然处于本发明的范围内。

此外，将理解虽然本发明提供了具有一个或多个本文中所讨论的特征/特性的实施方案，但是这些特征/特性中的一个或多个也可以在其他可选的实施方案中放弃，并且本发明提供对于这种放弃和这些相关的可选的实施方案的支持。

具体实施方式

下文公开了一种进行化验的系统和方法的非限定性实施方案。

在不同的实施方案中，提供一种用于进行化验的系统，该系统包含：基座构件，其包含位于其上的至少一个磁体；该磁体经配置来固定掺杂有磁性颗粒的反应混合物小滴；和小滴操控器，其经配置来可移动地安装在该基座构件上，所述小滴操控器包含至少一个测试单元，每个测试单元包含至少一个混合元件，用于混合该反应混合物小滴；其中该混合元件经排列来在该小滴操控器沿着对齐路径相对于该基座构件移动时引起混合。

在不同的实施方案中，小滴操控器经配置来可滑动地安装在基座构件上，和混合元件经排列来在小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件前后滑动时引起混合。在不同的实施方案中，对齐路径可以是线性或非线性路径例如圆形路径或其一部分。

在不同的实施方案中，基座构件的作用是提供表面，以允许小滴操控器可移动地或可滑动地安装在其上。基座构件可以包含基本上平坦的表面，以允许小滴操控器在其上沿着对齐路径移动或滑动。基座构件可以进一步包含位于基本上平坦的表面上的凸起。例如，凸起可以限定位于基本上平坦的表面的相对端的第一侧壁和第二侧壁。第一和第二侧壁可以用于限定小滴操控器沿着基座构件上的对齐路径的移动范围。基座构件可以包含第三侧壁，其基本上垂直于并且连接第一和第二侧壁。第三侧壁可以用于促进小滴操控器在基座构件上的对齐和小滴操控器沿着对齐路径的移动。在不同的实施方案中，将理解基座构件在小滴操控器沿着对齐路径移动时处于固定位置。

在不同的实施方案中，基座构件包含位于其上的至少一个磁体。基座构件可以包含位于其上的多个磁体。位于基座构件上的多个磁体可以排成阵列(即处于有序方式)，以将每个磁体布置为以规则的间距与附近的相邻磁体间隔开。在不同的实施方案中，位于基座构件上的磁体可以固定在基座构件上的位置，即相对于基座构件不可移动。在一个例子中，磁体可以布置在基座构件的基本上平坦的表面的顶上，从而该磁体从该基本上平坦的表面上突出(即在上面形成凸起)。在另一例子中，磁体可以嵌入基座构件的基本上平坦的表面中。可以在基座构件中提供孔/空间来容纳磁体，以使得该磁体不从基本上平坦的表面上突出。在不同的实施方案中，这允许小滴操控器沿着基座构件的基本上平坦的表面平滑地移动或滑动。嵌入基座构件的基本上平坦的表面中的磁体可以是暴露的(即未覆盖的)，部分暴露的，或者被基座构件的材料完全覆盖。

在不同的实施方案中，磁体用于通过施加将磁力施用到磁性颗粒上的磁场来操控例如固定用掺杂有磁性颗粒的小滴。磁体可以有不同的形状和尺寸。例如，磁体可以是圆形棒磁体。在不同的实施方案中，磁体可以位于基座构件上的固定位置，并且在该固定位置的周围区域中施加磁场。当小滴位于或被带到磁场内的位置时，该小滴内的磁性颗粒被吸引到该磁体。在不同的实施方案中，作用于小滴中的磁性颗粒上的磁力使得该磁性颗粒(和因而该小滴)被固定到磁场内的位置。在不同的实施方案中，磁力限制掺杂有磁性颗粒的小滴移动离开磁体所施加的磁场。在不同的实施方案中，掺杂有磁性颗粒的小滴在进行化验过程中可以基本上不从固定位置转移。即，掺杂有磁性颗粒的小滴可以固定在相对于磁体的固定位置，直到化验完成。一旦化验完成，则小滴可以从固定位置转移，例如使用小滴支架来从固定位置除去小滴，用于观察化验结果。在不同的实施方案中，磁体可以经取向以使得磁体的磁极(北极和南极)基本上垂直于基座构件的基本上平坦的表面。在这种构造中，当掺杂有磁性颗粒的小滴位于或被带到磁场内的位置时，该小滴可以固定在磁体上面的空间中的位置。

在不同的实施方案中，磁体可以是永磁体或电磁体。例如，磁体可以是永磁体例如圆形棒永磁体，其可以嵌入基座构件中提供的孔/空间内。例如，磁体可以是电磁体，其包含嵌入基座构件内并且连接到外部电源上的线圈。对于磁体是永磁体的情况，系统可以能够无需外部电源而进行化验。

在不同的实施方案中，磁性颗粒由铁磁性或顺磁性的材料制成。铁磁性材料包括但不限于钴(Co)、镍(Ni)、磁铁矿(γ-Fe2O3)或其任意合金。顺磁性材料包括金属例如铝、锡、铂和铱。磁性颗粒的平均直径可以是约0.05μm至约50μm，约0.1μm至约45μm，约0.2μm至约40μm，约0.5μm至约35μm，约1μm至约30μm，约2μm至约25μm，约5μm至约20μm，或约10μm至约15μm。

在不同的实施方案中，小滴操控器包含至少一个测试单元，用于进行样品化验。在不同的实施方案中，测试单元布置在小滴操控器上，以使得当该小滴操控器可滑动地安装在基座构件上时，该测试单元能够与位于该基座构件上的磁体协同作用。小滴操控器可以包含多个测试单元，用于进行多个样品的化验。多个测试单元可以排列在小滴操控器上，以使得当该小滴操控器可移动地或可滑动地安装在基座构件上时，每个测试单元能够与来自于位于基座构件上的多个磁体的对应磁体协同作用。这会有利地允许在多个样品上同时或并行进行化验。

在不同的实施方案中，小滴操控器包含至少2个测试单元，至少4个测试单元，至少6个测试单元，至少8个测试单元，至少10个测试单元，至少12个测试单元，至少14个测试单元，至少16个测试单元，至少18个测试单元，至少20个测试单元，至少22个测试单元，或至少24个测试单元。多个测试单元可以位于小滴操控器上，来适于与本领域已知的分配装置一起使用，例如多通道移液管例如6，8，12或16通道移液管。多个测试单元可以经排列来在小滴操控器上形成至少一列。同一列中的多个测试单元可以使用分配装置来并行加料。多个测试单元可以经排列来在小滴操控器时形成两列，第一列可以用于进行测试组的化验，和第二列可以用于进行对照组的化验。这样的排列会促进更容易地观察化验结果。

在不同的实施方案中，测试单元包含混合元件，其用于引起包含在掺杂有磁性颗粒的小滴中的反应混合物的混合。在不同的实施方案中，混合元件经排列来在小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动时引起混合。混合元件可以经排列来与小滴操控器沿着对齐路径串联移动。在不同的实施方案中，在混合元件与小滴操控器沿着对齐路径在第一方向上串联移动时，该混合元件与固定在相对于位于基座构件上的磁体的空间中的固定位置的反应混合物小滴相互作用。混合元件可以进一步经排列来与小滴操控器沿着对齐路径在相反的第二方向上串联移动，来提供该混合元件与反应混合物小滴进一步的相互作用。混合元件与反应混合物小滴的相互作用可以包括该混合元件拉伸和收缩该反应混合物小滴，由此搅动并引起小滴内的反应混合物的内容物(例如样品、反应试剂和检测器试剂)的混合。在不同的实施方案中，小滴操控器在沿着对齐路径在第一方向和第二方向上反复的前后(或往复)移动或滑动，搅动并引起反应混合物小滴内的反应混合物的内容物的混合。

混合元件可以经化学改性来进一步促进操控和与反应混合物小滴的相互作用。例如，混合元件的表面可以用一种或多种含氟聚合物例如无定形含氟聚合物和/或一种或多种含氟硅烷涂覆来进行化学处理。

在不同的实施方案中，混合元件包含从小滴操控器的表面伸出的至少一个柱/凸起元件。混合元件可以包含从小滴操控器的表面伸出的多个柱/凸起元件或其阵列。例如，柱/凸起元件可以从小滴操控器的下表面伸出，以使得该柱/凸起元件在小滴上面形成悬伸结构。多个柱可以以线性方式(例如沿着虚线并排)或非线性方式(例如以交错形式)或阵列方式(例如X行的Y个凸起元件)进行排列。在不同的实施方案中，在柱的阵列穿过反应混合物小滴时，该柱分别拉伸和收缩小滴，由此引起该小滴内的混合。柱的尺寸可以是微米级或毫米级。混合元件可以具有不同的形状，其包括但不限于圆柱形、圆锥形、四面体形等。

在不同的实施方案中，该系统或小滴操控器进一步包含允许反应混合物小滴位于其上的表面/基底。该表面可以是作为小滴操控器的一部分的整合表面，或者是经配置来结合例如可拆卸地结合小滴操控器的可去除/可分离表面。在不同的实施方案中，用于放置反应混合物小滴的表面是经布置为使用时平行于地面的基本上平坦的表面。在不同的实施方案中，用于放置反应混合物小滴的表面能够容纳多个测试单元中的多个小滴。用于放置反应混合物小滴的表面可以是具有相对低的表面张力和附着力的基底，其允许小滴沿着该表面以最小摩擦力来移动。用于放置反应混合物小滴的表面可以进行或已经进行了处理例如化学处理来降低表面能。经处理的表面会具有相对低的表面能，并且可以是疏水的和/或疏油的，为小滴移动提供“光滑的”基底。例如，用于放置反应混合物小滴的表面可以用一种或多种含氟聚合物例如无定形含氟聚合物和/或一种或多种含氟硅烷进行涂覆。该表面相对低的表面能会促进小滴形成，并且会促进反应混合物小滴沿着该表面移动(例如被动移动)。

在不同的实施方案中，用于放置反应混合物小滴的表面经排列来与小滴操控器沿着对齐路径串联移动。当用于放置反应混合物小滴的表面沿着对齐路径移动时，位于基座构件上的磁体能够将反应混合物小滴保持在磁体的磁场内的固定位置时。在不同的实施方案中，这具有固定的反应混合物小滴相对于用于放置该反应混合物小滴的表面被动移动的效果。例如，当用于放置反应混合物小滴的表面在第一方向时沿着对齐路径移动时，这产生固定的反应混合物小滴沿着对齐路径在相反的第二方向上沿着该表面“移动”的效果。例如，当用于放置反应混合物小滴的表面沿着对齐路径在第二方向上移动时，这产生固定的反应混合物小滴沿着对齐路径在相反的第一方向上沿着该表面“移动”的效果。

在一个实施方案中，用于放置反应混合物小滴的表面是小滴操控器的整合部件。即，用于放置反应混合物小滴的表面可以与小滴操控器一起作为单个部件来形成。在另一实施方案中，用于放置反应混合物小滴的表面是可分离部件。可分离部件可以为片状元件的形式。片状元件可以包括允许反应混合物小滴位于其上的任何合适的表面，并且包括但不限于载片例如玻璃载片或盖片例如玻璃盖片。小滴操控器可以包含狭缝或插口，用于接收片状元件和将该片状元件保持就位，以使得该片状元件结合到小滴操控器，并且经排列来与小滴操控器沿着对齐路径串联移动。

在不同的实施方案中，小滴操控器的测试单元进一步包含第一进入口，其经配置来促进/允许传送样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂。第一进入口可以为孔的形式，来允许/容许表面接近用于放置反应混合物小滴的表面。分配器例如小滴分配器的尖端，例如移液装置的移液管尖端可以用于将样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂送到用于放置反应混合物小滴的表面。样品、磁性颗粒和一种或多种反应试剂可以依次送到用于放置反应混合物小滴的表面。例如，可以首先分配反应试剂例如裂解缓冲液，随后是磁性颗粒，然后是样品。样品、磁性颗粒和一种或多种反应试剂也可以经由第一进入口以预混形式传送，其中该样品、磁性颗粒和一种或多种反应试剂在经由第一进入口传送之前预混在一起。

在不同的实施方案中，多个测试单元置于小滴操控器上，以使得该多个测试单元的第一进入口间隔开，来适于与常规的多通道移液管一起使用。这会有利地允许样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂并行分配到用于放置反应混合物小滴的表面上。

在不同的实施方案中，小滴操控器的测试单元进一步包含经配置来促进/允许传送检测剂的第二进入口。第二进入口可以为孔的形式，来允许/容许到达用于将反应混合物小滴放置到表面的表面。分配器例如小滴分配器的尖端，例如移液装置的移液管尖端，可以用于将检测试剂送到用于放置反应混合物小滴的表面。第二进入口可以进一步经配置来促进一种或多种试剂例如测试物质的传送。测试物质用于与样品中的靶物质反应和引起检测试剂产生可测出的信号例如可见信号。如果靶物质不存在于样品中，则不发生与测试物质的反应，并且检测试剂不产生可测出的(例如可见)信号。第一进入口和第二进入口可以经排列来布置在测试单元的相对端上，以使得混合元件位于第一和第二进入口之间。第一进入口和第二进入口有利地促进不同试剂的传送，来使用该系统作为平台进行不同种类的化验。

在不同的实施方案中，小滴操控器由半透明或基本上透明的材料制成，来促进磁性颗粒和小滴移动通过小滴操控器的可视化，和/或反应混合物混合的可视化，和/或检测试剂所产生的可见信号的可视化。

在不同的实施方案中，用于进行化验的系统进一步包含导向构件，其包含经配置来可与第一进入口对齐的至少一个导向孔。导向构件可以经配置来可拆卸地结合到小滴操控器。导向构件可以包含多个导向孔。当导向构件结合到小滴操控器上时，至少一个导向孔可以经排列来与相应的进入口对齐，例如第一导向孔可以经排列来与小滴操控器上的测试单元的第一进入口对齐，和第二导向孔可以经排列来与测试单元的第二进入口对齐。此外，在样品负载模式中，导向孔可以与小滴操控器相应的进入孔和基板上相应的磁体对齐。可以确定一个或多个(或每个)导向孔的尺寸，以使得结合到其上的分配器例如小滴分配器，例如样品分配器不接触/触及用于放置小滴例如反应混合物小滴或检测试剂小滴的表面。即，可以确定一个或多个(或每个)导向孔的尺寸，以使得分配器例如小滴分配器的尖端，例如移液装置的移液管尖端能够传送流体例如含有样品的流体，但是不允许接触小滴例如反应混合物小滴打算置于其处的表面。有利地，这会防止小滴分配器尖端刮擦和/或损坏表面/基底，其会阻止小滴在表面上的移动。

在不同的实施方案中，小滴操控器的测试元件进一步包含小滴支架，其经配置来接合和保持反应混合物小滴以便于观察。小滴支架可以包含接触表面例如亲水性接触表面，用于结合和接触小滴。小滴支架的接触表面可以进行合适地塑形或成形，来有效结合和接触小滴。例如，接触表面可以具有凹面轮廓，来接合和结合到小滴的凸面表面。小滴支架的接触表面合适的轮廓或形状可以包括但不限于半圆形、半圆柱形、半球形等。

在不同的实施方案中，小滴支架进一步经配置来促进磁性颗粒从反应混合物小滴中的除去。小滴支架可以由这样的材料制成，其提供亲水性表面，以使得小滴支架能够锚定小滴用于观察。小滴支架可以经化学改性或处理来增加接触表面的表面张力。例如，小滴支架可以用聚多巴胺涂覆，以使得该小滴支架的接触表面具有相对更高的表面张力，用于将小滴锚定/保持在合适位置，同时从反应混合物小滴中提取磁性颗粒。小滴支架可以经配置来与小滴操控器沿着对齐路径串联移动。在不同的实施方案中，在接合到小滴支架上的小滴移动远离磁体所施加的磁场时，磁性颗粒保持固定在该磁体的磁场中。结果，可以从小滴中提取磁性颗粒。

在不同的实施方案中，小滴操控器的测试单元进一步包含观察窗，其经配置来促进对反应混合物小滴的观察。当反应物小滴位于观察窗的视野内时，该观察窗可以允许目视观察反应混合物小滴。例如，观察可以包括观察检测试剂是否产生可见信号。观察窗可以包含基本上透明的盖子。基本上透明的盖子可以具有凸面形状来放大反应混合物小滴，这会进一步促进观察。小滴支架可以经排列来将反应混合物小滴保持在观察窗下。

在不同的实施方案中，用于进行化验的系统适于进行化验，其产生可见信号例如比色化验、化学发光信号、电化学信号或其组合。可见信号可以是可目视观察的颜色信号(例如变色)或荧光信号。

在一个实施方案中，该系统适于进行Carba NP化验，其通过测量当抗菌素抵抗的细菌代谢碳青霉烯(其是一类高效抗菌剂，通常用于治疗严重的或高风险的细菌感染)时的pH变化，来检测抗菌素抵抗的细菌例如产碳青霉烯酶肠杆菌科细菌(CPE)的存在。抗菌素抵抗的细菌例如CPE产生碳青霉烯酶，其使抗菌剂例如碳青霉烯水解。如果细菌是耐抗菌剂的，则该细菌所产生的碳青霉烯酶消化该抗菌剂和降低反应混合物/培养基的pH，引起pH指示剂(通常是酚红)从红色变成黄色的变色。如果细菌对于抗菌剂是敏感的，则反应混合物的颜色保持为红色。

在不同的实施方案中，反应混合物包含下面的一种或多种：样品，一种或多种反应试剂，和一种或多种检测试剂。

在不同的实施方案中，样品包含生物学样品。生物学样品可以是细菌例如革兰氏阴性或革兰氏阳性细菌。细菌可以包括但不限于克雷白氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)，大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli)，鲍曼不动杆菌(Acinetobacter baumanii)，蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)，脆弱拟杆菌(Bacteroides fragilis)，无丙二酸柠檬酸杆菌(Citrobacter amalonaticus)，弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)，产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)，阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)，产酸克雷白氏杆菌(Klebsiella oxytoca)，摩根氏菌(Morganella morganii)，奇异变形杆菌(Proteus mirabilis)，普通变形杆菌(Proteus vulgaris)，雷氏普罗威登斯菌(Providencia rettgeri)，斯氏普罗威登斯菌(Providencia stuartii)，铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)，粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)，福氏志贺氏菌(Shigella flexneri)，黄杆菌(Stenotrophomonas maltophila)和皮氏罗尔斯顿菌(Ralstonia pickettii)。生物学样品可以获自受测试者例如临床的尿和血液样品。

在不同的实施方案中，一种或多种反应试剂可以包含溶菌试剂。例如，溶菌试剂可以是溶菌缓冲剂溶液，其用于破开细胞来用于分子生物学实验，其分析细胞的易变的大分子。

在不同的实施方案中，一种或多种反应试剂可以包含活化剂来充当辅助因子。例如，碳青霉烯酶活化剂可以用于充当辅助因子来改进酶性能。活化剂可以是任选的，因为一些种类的碳青霉烯酶表现出水解活性，无需辅助因子。如果使用活化剂，则辅助因子可以是二价阳离子。二价阳离子可以是锰、钴、镍、镉、汞、锌的盐及其混合物。在一个实施方案中，使用锌盐例如硫酸锌作为活化剂。碳青霉烯酶活化剂的使用浓度可以是约0.01mM至约1mM，约0.05mM至约0.9mM，约0.1mM至约0.8mM，约0.2mM至约0.7mM，约0.3mM至约0.6mM，或约0.4mM至约0.5mM。

在一个实施方案中，一种或多种反应试剂可以包含抗微生物剂。抗微生物剂可以是抗菌剂。抗菌剂可以是碳青霉烯，其是一类抗菌剂，通常用于治疗严重的或高风险的细菌感染。碳青霉烯的例子包括但不限于亚胺培南(imipenem)，美罗培南(meropenem)，厄他培南(ertapenem)，多利培南(doripenem)，帕尼培南(panipenem)/倍他米隆(betamipron)，比阿培南(biapenem)，替比培南(tebipenem)，拉唑培南(razupenem)，来那培南(lenapenem)，托莫培南(tomopenem)，硫霉素(thienamycin)。

在不同的实施方案中，检测试剂能够产生指示靶物质存在的可见信号。在一个实施方案中，检测试剂是指示剂例如pH指示剂。检测试剂可以是指示剂，其包括但不限于酚红。pH指示剂可以是任何合适的指示剂，其当pH从第一水平变成第二水平时表现出可见的或可识别的颜色变化。例如，pH指示剂可以是合适的指示剂，其当pH从约4到约9，约4.5到约8.5，约5到约8，约5.5到约7.5，约6到约7，或约6.5到约7变化时表现出清楚的变色。

在不同的实施方案中，用于进行化验的系统是磁性数字微流体系统/平台。磁性数字微流体系统可以有利地提供简单和容易的方式来操控少量流体用于生物化验。数字微流体平台能够操控表面例如开放表面上的小滴。磁性数字微流体能够使用磁力来操控小滴形式的流体。这可以提供简单的方式来操控少量流体用于照护点诊断应用。与常规的封闭通道微流体系统相比，磁性数字微流体平台取消大体积的泵送和阀控系统，因此更好地适用于采样-反馈照护点诊断。

在不同的实施方案中，用于进行化验的系统是便携的。便携表示该系统能够相对容易的运输等。该系统可以具有允许它相对容易地运行的整体尺寸和/或重量。

另外，该系统可以适用于基于实验室的测试和原位/非原位测试二者。如本文中所使用，术语“原位”指的是在具体关注的场所进行的活动。例如，该系统可以用于在样品材料所获得/所位于的场所/位置进行化验，以使得无需将样品材料运回实验室进行测试。将理解在样品运输到实验室进行分析的过程中，该样品会经历变化例如污染、降解等。所以，该系统可以提供更快的原位分析，而无样品材料完整性的不期望的改变。

在不同的实施方案中，用于进行化验的系统可以置于合适的环境中来在优化的温度、压力、湿度等条件下进行化验。例如，该系统可以置于压力或湿度受控的腔室例如培养皿中。

在不同的实施方案中，用于进行化验的系统可以手工运行，或者通过不需要外部电源的其他装置来运行。有利地，用于进行化验的系统可以用于不容易获得电能的资源受限环境中的即时应用。

在不同的实施方案中，用于进行化验的系统可以与自动化控制系统相容，来提供高通过量系统来进行化验。

在不同的实施方案中，提供了一种进行化验的方法。进行化验的方法可以使用本文公开的系统进行。该方法可以包括使用位于基座构件上的磁体来固定磁性颗粒掺杂的反应混合物小滴。该方法可以进一步包括小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动/滑动。小滴操控器可以包含至少一个测试单元。每个测试单元可以包含至少一个混合元件。该方法可以进一步包括在小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动例如前后滑动时，使用测试单元的混合元件引起通过位于基座构件上的磁体固定的反应混合物小滴的混合。该方法可以进一步包括观察反应混合物的变化。

在不同的实施方案中，该方法可以包括在小滴操控器中的多个测试单元上同时进行化验。多个测试单元中的每个测试单元可以经配置来与位于基座构件上的各自的磁体协同作用。这有利地允许在多个样品上同时或并行地进行化验。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括将反应混合物小滴置于小滴操控器表面上。在不同的实施方案中，该表面可以是结合到小滴操控器上的表面。小滴操控器的表面可以或已经进行了化学处理或改性来降低表面能。表面能的降低能够促进该表面上的小滴形成，并且能够促进反应混合物小滴沿着该表面的移动。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括经由测试单元的第一进入口将反应混合物小滴置于小滴操控器表面上。放置反应混合物小滴的步骤可以包括经由测试单元的第一进入口来放置/传送样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂。该步骤可以包括经由第一进入口依次传送样品、磁性颗粒和一种或多种反应试剂。该步骤还可以包括传送预混形式(即预混的反应混合物)的样品、磁性颗粒和一种或多种反应试剂，其中该样品、磁性颗粒和一种或多种反应试剂在经由第一进入口传送之前预混在一起。样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂可以使用分配装置例如移液管送到单个测试单元或使用多通道移液管送到多个测试单元。在不同的实施方案中，分配装置的尖端能够送过测试单元的第一进入口，并且将样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂送到小滴操控器的表面。在不同的实施方案中，沉积在小滴操控器表面上的样品和/或一种或多种反应试剂形成反应混合物小滴。

在不同的实施方案中，在经由测试单元的第一进入口传送样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂之前，该方法进一步包括将小滴操控器相对于基座构件布置，以使得小滴操控器上的第一进入口基本上与位于基座构件上的磁体对齐。在不同的实施方案中，这样的对齐允许经由第一进入口传送的样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂布置在磁体施加的磁场内，例如高于磁体位于基座构件之处。

在不同的实施方案中，基座构件包含侧壁，其限定小滴操控器沿着基座构件上的对齐路径的移动范围，例如位于基座构件的相对端上的第一和第二侧壁。为了促进对齐，小滴操控器上的第一进入口可以经排列来当小滴操控器紧靠基座构件的第一侧壁时，与位于基座构件上的磁体基本上对齐。同样，小滴操控器上的第一进入口与位于基座构件上的磁体对齐的步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件在第一方向上移动来靠近基座构件的第一侧壁。

在不同的实施方案中，在样品、磁性颗粒和一种或多种反应试剂经由第一进入口依次传送的情况中，该方法可以包括首先传送一种或多种反应试剂，随后是磁性颗粒来制备/启动(prime)测试单元。一种或多种反应试剂可以包含溶菌缓冲剂，其是一种缓冲剂溶液，其用于破开细胞来用于分子生物学实验的目的，其分析细胞的易变的大分子。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括经由测试单元的第二进入口将检测试剂小滴置于小滴操控器表面上。布置检测试剂小滴的步骤可以包括经由测试单元中的第二进入口来布置/传送检测试剂。在不同的实施方案中，经由第二进入口传送的检测试剂位于小滴操控器表面上的不同于经由第一进入口传送的反应混合物小滴的位置。检测试剂可以使用分配装置例如移液管送到单个测试单元或使用多通道移液管送到多个测试单元。使得分配装置的尖端送过测试单元的第二进入口和将检测试剂送到小滴操控器的表面。该方法可以进一步包括经由第二进入口传送一种或多种反应试剂。打算经由第二进入口传送的一种或多种反应试剂可以包含抗微生物剂。打算经由第二进入口传送的一种或多种反应试剂可以进一步包含活化剂化合物来充当辅助因子。

在不同的实施方案中，在经由进入口布置反应混合物小滴和检测试剂小滴之前，例如在经由测试单元的第一进入口布置/传送样品之前，该方法包括将导向构件可拆卸地结合到小滴操控器。导向构件可以包含多个导向孔。导向构件上的每个导向孔经排列来当导向构件结合到小滴操控器时，与小滴操控器上的测试单元的进入口例如第一进入口对齐。该方法可以包括将导线元件的导向孔与借由进行各自的布置步骤进入口的对齐。该方法可以进一步包括将分配器例如小滴分配器的尖端，例如移液装置的移液管尖端与导向孔结合，确定该导向孔的尺寸，以使得当反应混合物或检测试剂置于其上时，小滴分配器的尖端不接触用于放置反应混合物小滴的表面。该方法可以进一步包括经由结合到导向孔的第一进入口的传送样品。在不同的实施方案中，该方法进一步包括在小滴操控器相对于基座构件移动的步骤之前，从该系统中分离导向构件。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括使用包含柱阵列的混合元件来与反应混合物小滴相互作用。反应混合物小滴和混合元件之间的相互作用会引起反应混合物小滴内的样品和一种或多种反应试剂的混合。与反应混合物小滴相互作用的步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动，以使得混合元件朝着通过位于基座构件上的磁体固定的反应混合物小滴移动，并且与之相互作用。

例如，该步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件在与第一方向相反的第二方向上移动。在不同的实施方案中，这使得混合元件与小滴操控器在第二方向上朝着反应混合物小滴串联移动。将理解在不同的实施方案中，在小滴操控器沿着对齐路径相关于(即相对于)基座构件在第二方向上移动时，固定的反应混合物小滴沿着对齐路径相关于(即相对于)小滴操控器表面沿着第一方向移动。与反应混合物小滴相互作用的步骤可以包括将小滴操控器在第一和第二方向上沿着对齐路径相对于基座构件前后移动，以使得混合元件在第一和第二方向上相对于通过位于基座构件上的磁体固定的反应混合物小滴前后移动，由此增强反应混合物小滴的混合。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括培养反应混合物小滴。在不同的实施方案中，培养使得反应混合物小滴中的样品和一种或多种反应试剂发生反应。例如，样品可以包含细菌样品，和一种或多种反应试剂可以包含溶菌缓冲剂。因此，在不同的实施方案中，培养可以使得细菌细胞被溶菌缓冲剂完全溶解。培养反应混合物小滴可以包括使反应混合物小滴置于小滴操控器表面上一段时间，其可以是约30分钟至约3小时。培养反应混合物小滴可以进一步包括将反应混合物小滴置于合适的环境中，来使得该反应混合物中的反应在合适的条件例如温度、压力、湿度水平等下进行。例如，将反应混合物小滴置于压力和/或湿度受控的环境中可以防止小滴蒸发。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括通过检测靶物质的存在，来通过检测试剂产生可见信号。通过检测试剂产生可见信号的步骤可以包括将检测试剂和/或一种或多种反应试剂添加到反应混合物小滴中。检测试剂和/或一种或多种反应试剂可以在第二进入口下作为小滴置于小滴操控器表面上。将检测试剂和/或一种或多种反应试剂添加到反应混合物小滴中的步骤可以包括将检测试剂和/或一种或多种反应试剂的小滴与反应混合物小滴合并来形成合并的小滴。将检测试剂和/或一种或多种反应试剂添加到反应混合物小滴的步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动，来将反应混合物小滴与检测试剂小滴合并。例如，小滴操控器可以沿着对齐路径相对于基座构件移动，以使得检测试剂小滴朝着通过位于基座构件上的磁体固定的反应混合物小滴移动，并且与之合并。

例如，将检测试剂和/或一种或多种反应试剂添加到反应混合物小滴的步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件在第二方向上移动。在不同的实施方案中，这使得检测试剂小滴与小滴操控器在第二方向上朝着反应混合物小滴串联移动。将理解在不同的实施方案中，在小滴操控器沿着对齐路径相关于(即相对于)基座构件在第二方向上移动时，固定的反应混合物小滴沿着对齐路径相关于(即相对于)小滴操控器表面沿着相反的第一方向移动。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括混合合并的小滴，即添加检测试剂和/或一种或多种反应试剂之后的反应混合物小滴，其包括使用混合元件与合并的小滴相互作用。合并的小滴和混合元件之间的相互作用引起合并的小滴中的样品、检测试剂和一种或多种反应试剂的混合。与合并的小滴相互作用的步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动，以使得混合元件朝着通过位于基座构件上的磁体固定的合并的小滴移动，并且与之相互作用，由此引起进一步的混合。

例如，该步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件在第一方向上移动。这使得混合元件与小滴操控器在第一方向上朝着反应混合物小滴串联移动。将理解在不同的实施方案中，在小滴操控器沿着对齐路径相关于(即相对于)基座构件在第一方向上移动时，固定的反应混合物小滴沿着对齐路径相关于(即相对于)小滴操控器的表面沿着相反的第二方向移动。与反应混合物小滴相互作用的步骤可以包括将小滴操控器在第一和第二方向上沿着对齐路径相对于基座构件前后移动，以使得混合元件在第一和第二方向上相对于通过位于基座构件上的磁体固定的反应混合物小滴前后移动，由此提高反应混合物小滴的混合。

在不同的实施方案中，将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动的步骤包括将小滴操控器相对于处于固定位置上的基座构件移动。在不同的实施方案中，位于基座构件上的磁体可以固定在基座构件上的位置上，即相对于基座构件不可移动。在进行化验过程中，掺杂有磁性颗粒的小滴可以固定在相对于磁体的固定位置上，并且相对于该固定位置基本上不位移。即，掺杂有磁性颗粒的小滴可以固定在相对于磁体的固定位置上，直到化验完成。一旦化验完成，则小滴可以从固定位置位移，例如转移到另一位置来促进对化验结果的观察。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括使用小滴支架接合和保持反应混合物小滴来促进观察。小滴操控器的测试单元包含小滴支架，其经配置来接合和保持反应混合物小滴来促进观察。小滴支架可以包含接触表面，用于接合和保持小滴。在不同的实施方案中，小滴支架已经进行了化学处理来提供亲水性接触表面，用于接合和保持反应混合物小滴。在不同的实施方案中，该步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动，来使用小滴支架接合和保持反应混合物小滴。

在不同的实施方案中，为了促进小滴支架与反应混合物小滴的结合和接触，该小滴支架可以经排列来当小滴操控器紧靠基座构件的第二侧壁时结合和接触反应混合物小滴。同样，使用小滴支架接合和保持反应混合物小滴的步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件在第二方向上移动来邻接基座构件的第二侧壁。这使得小滴支架与小滴操控器在第二方向上朝着反应混合物小滴串联移动。将理解在不同的实施方案中，在小滴操控器沿着对齐路径相关于(即相对于)基座构件在第二方向移动时，固定的反应混合物小滴沿着对齐路径相关于(即相对于)小滴操控器表面沿着相反的第一方向移动。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括经由小滴操控器沿着对齐路径移动，来从反应混合物小滴中除去磁性颗粒。在不同的实施方案中，在观察化验结果之前，将磁性颗粒从反应混合物小滴中除去。除去磁性颗粒可以促进观察反应混合物小滴中的化验结果或该结果的目视化。在不同的实施方案中，从反应混合物小滴中除去磁性颗粒的步骤包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件移动，因此将反应混合物小滴移动离开它在磁体磁场内的固定位置。

在一个示例性实施方案中，从反应混合物小滴中除去磁性颗粒的步骤可以包括将小滴操控器沿着对齐路径相对于基座构件在第一方向上移动远离基座构件的第二侧壁。在不同的实施方案中，这使得结合到小滴支架的反应混合物小滴与小滴操控器在第一方向沿着对齐路径的串联移动。在不同的实施方案中，固定在磁体的磁场内的磁性颗粒在结合到小滴支架的反应混合物小滴相关于(即相对于)基座构件在第一方向上移动远离磁体的磁场时被除去。

在不同的实施方案中，在观察反应混合物小滴中的化验结果之前，该方法进一步包括培养反应混合物小滴。在不同的实施方案中，培养使得反应混合物小滴中的样品和一种或多种反应试剂发生反应。培养反应混合物小滴可以包括允许反应混合物小滴位于小滴操控器表面上一段时间，其可以是约30分钟至约3小时。培养反应混合物小滴可以进一步包括将反应混合物小滴置于合适的环境中，来允许该反应混合物中的反应在合适的条件例如温度、压力和/或湿度受控的环境等下进行。例如，将反应混合物小滴置于湿度受控的环境中会防止小滴蒸发。

在不同的实施方案中，该方法进一步包括经由测试单元中的观察窗观察通过小滴操控器接合和保持的反应混合物小滴。在一个实施方案中，小滴支架可以相对于观察窗布置，例如低于该观察窗，以使得能够由该观察窗来观察反应混合物小滴中的可见信号例如变色。

附图说明

图1A是在一个示例性实施方案中用于进行化验的系统/装置的示意性透视图。

图1B是该示例性实施方案中的基座构件的照片。

图1C是该示例性实施方案中的小滴操控器的示意性底视图。

图1D是该示例性实施方案中的小滴操控器的照片。

图2A是一个示例性实施方案中的小滴操控器的示意性底视图。

图2B是该示例性实施方案中的测试单元的放大图。

图2C是一个示例性实施方案中的导向件的示意性透视图。

图3A的示意性透视图显示了将样品装入一个示例性实施方案中进行化验的系统中。

图3B的示意性透视图显示了该示例性实施方案中小滴操控器相对于基座构件的移动方向。

图3C的示意性透视图显示了当小滴操控器在图3B所示方向上移动时，小滴相对于小滴操控器的移动方向。

图3D是该系统的第一示意性侧视图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器的移动和小滴的相对移动。

图3E是该系统的第二示意性侧视图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器的移动和小滴的相对移动。

图3F是该系统的第三示意性侧视图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器的移动和小滴的相对移动。

图4A是一个示例性实施方案中进行化验的系统的示意图。

图4B是该系统的示意图，其显示了该示例性实施方案中的样品负载。

图4C是该系统的示意图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器相对于基座构件的移动。

图4D是该系统的示意图，其显示了该示例性实施方案中反应混合物小滴通过小滴操控器的混合。

图4E是该系统的示意图，其显示了该示例性实施方案中反应混合物小滴与检测试剂小滴的合并。

图4F是该系统的示意图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器相对于基座构件的移动。

图4G是该系统的示意图，其显示了该示例性实施方案中合并的小滴通过小滴操控器的混合。

图4H是该系统的示意图，其显示了该示例性实施方案中合并的小滴通过小滴支架的结合。

图4I是该系统的示意图，其显示了该示例性实施方案中从合并的小滴中除去磁性颗粒。

图5A是用于进行Carba NP化验的平台的照片。

图5B是该平台的照片，其显示了在每个检测单元中所提供的混合器下将小滴前后移动来混合样品。

图5C是该平台的照片，其显示了样品小滴与试剂小滴的合并。

图5D是该平台的照片，其显示了合并的小滴在混合器下混合。

图5E是该平台的照片，其显示了移动到各自的观察窗的合并的小滴。

图5F是该平台的照片，其显示了磁性颗粒从合并的小滴中提取/移出。

图6A是一个数字微流体照护平台的照片，其用于使用置于该平台上的所制备的试剂和磁性颗粒进行Carba NP化验。

图6B是该平台的照片，并且该平台的顶上放置3D打印的顶板盖。

图6C是该平台的照片，具有合并的反应小滴和检测小滴。

图6D是该平台的照片，其显示了小滴在30分钟后的变色。

图6E是该平台的照片，其显示了小滴在1小时后的变色。

图6F是该平台的照片，其显示了小滴在2小时后的变色。

图6G是该平台的照片，其显示了使用标识的测试组和对照组的Carba NP化验的最终结果。

图7是小滴操控器的照片，其显示了具有用于不同样品的反应小滴的12个测试单元。

具体实施方式

从下面的讨论和如果适用时结合附图，本发明的示例性实施方案将对于本领域技术人员来说更好理解和清楚可见。应当理解可以进行涉及结构的其他改变，和光学变化，而不脱离本发明的范围。示例性实施方案不必需是互斥的，因为一些可以与一个或多个实施方案组合来形成新的示例性实施方案。

图1A是一个示例性实施方案的进行化验的系统/装置100的示意性透视图。进行化验的系统100是多路复合CPE检测系统，其包含磁性数字微流体系统，其能够在小滴中并行进行多个Carba NP化验。系统100包含四个主部件：导向构件/导向件102，小滴操控器104，基座构件/基板106，和用于放置一种或多种反应混合物小滴的片状元件108例如玻璃盖片。导向件102和小滴操控器104可以结合/组合成单个部件。导向件102用于在化验准备阶段过程中引导样品的负载，并且其他三个部件104、106和108用于在化验过程中操控小滴。

图1B是该示例性实施方案中基座构件106的照片。基板106包含磁体阵列例如110来使用磁性数字微流体操控小滴。基板106包含第一侧壁112、第二侧壁114和第三侧壁116，其包围着平板118。第一侧壁112和第二侧壁114位于平板118的相对侧，并且通过第三侧壁116连接或结合。三个侧壁112、114、116限制小滴操控器104的移动，以使小滴操控器不超程(overshoot)，即不移动到基座构件106外面。磁体例如110嵌入到平板118所提供的孔中。磁体例如110与添加到位于盖片例如玻璃盖片108上的小滴例如反应混合物小滴中的磁性颗粒相互作用。与小滴操控器104一起，磁体例如110控制小滴的移动和运行。玻璃盖片108用物质(例如Teflon AF)涂覆，其降低盖片108的表面能。结果是小滴能够在盖片108表面上容易地移动。

图1C是该示例性实施方案中小滴操控器104的示意性底视图。图1D是所述示例性实施方案中小滴操控器104的照片。小滴操控器104包含微物理结构和化学改性的特征来促进小滴操控。小滴操控器104的底面包含小的结构和表面改性来促进小滴操控。小滴操控器104由半透明材料制成，以使得用户可以目视观察磁性颗粒和小滴穿过小滴操控器104的移动。

小滴操控器104包含第一侧壁120、第二侧壁122和第三侧壁124，其包围着基部126。第一侧壁120和第二侧壁122位于基部126的相对侧，并且通过第三侧壁124连接或结合。三个侧壁120、122、124包含狭缝128例如窄狭缝，其充当盖片108的支架。盖片108经排列来从小滴操控器104的开口侧滑入狭缝126中。

小滴操控器104进一步包含多个测试单元/测试单元例如130。图1C还显示了一个测试单元130的放大图。小滴操控器104的基部126被分成两列重复的测试单元例如130。每个测试单元130包含第一进入口/孔132和第二进入口/孔134，用于传送流体例如液体。试剂例如溶菌缓冲剂和磁性颗粒通过一个进入孔例如第一进入孔132分配到盖片108顶上，和检测试剂通过另一进入孔例如第二进入孔134分配。每个测试单元130进一步包含位于两个进入孔132、134之间的混合元件例如柱阵列136，用于小滴混合。在小滴移动通过柱阵列136时，小滴被反复拉伸和收缩，这引起小滴内的混合。在每个测试单元130末端，小滴支架例如半圆形小滴支架138位于观察窗例如矩形观察窗140下面。小滴操控器104的整个底表面用特氟龙涂覆。另外，半圆形小滴支架138用聚多巴胺涂覆，其赋予它表面亲水性，以使得它能够锚定小滴用于观察。

装置100经设计来使用基于小滴的Carba NP化验并行多路复合分析CPE，其能够以简单的流体操作来并行分析6个临床样品(或12个反应)。全部12个反应可以简单地通过将小滴操控器104在基板106顶上从右到左滑动来同时进行。

图2A是一个示例性实施方案中的小滴操控器200的示意性底视图。小滴操控器200包含12个单元的测试单元例如202。图2B是该示例性实施方案中测试单元202的放大图。测试单元202的放大图提供了用于小滴保持、小滴混合和小滴添加的不同结构的特写。在每个测试单元202中，提供第一进入口204和第二进入口206来允许试剂和样品添加到下表面例如玻璃盖片。在两个进入口204、206之间，混合元件208例如柱阵列208作为混合器提供来通过拉伸和抛掷小滴来被动混合流体。观察窗210在测试单元202端部与第二进入口206相邻来提供，通过其操作者/用户能够观察小滴的颜色。小滴支架212例如半圆形小滴支架212用聚多巴胺涂覆，来提高表面张力(或提供具有相对高的表面张力的表面)，来保持小滴与小滴支架的结合，同时从小滴中提取磁性颗粒。玻璃盖片用1％的Teflon AF溶液通过旋涂法来涂覆，并且经排列来置于小滴操控器200和基座构件/平台之间(与图1A的106比较)。基座构件嵌入有12个磁体阵列，并且该磁体的位置对应于要置于玻璃盖片上的小滴的位置。图2C是一个示例性实施方案中的导向件214的示意性透视图。导向件214经排列来在样品负载即细菌转移方法的过程中置于小滴操控器的顶上。导向件214包含12个孔例如216，其具有预定的尺寸/直径。12个孔例如216在导向件214中的位置对应于第一进入口例如204在小滴操控器200上的位置，即在溶菌缓冲剂小滴位于盖片上的初始位置之处。导向件214中的孔例如216的尺寸限制移液管尖端能够插入多深，其确保在移液管尖端处的菌群完全淹没在小滴中，但是不接触玻璃盖片上的涂层来防止刮擦该涂层。

化验例如Carba NP可以在本文公开的磁性数字微流体平台上以三个主要步骤来进行。图3A到图3C概况了使用基于小滴的Carba NP化验并行多路复合分析CPE(产碳青霉烯酶的肠杆菌科细菌)的三个主要步骤。

图3A的示意性透视图显示了将样品装入一个示例性实施方案中进行化验的系统中。图3B的示意性透视图显示了该示例性实施方案中小滴操控器相对于基座构件的移动方向。图3C的示意性透视图显示了当小滴操控器在图3B所示方向上移动时，小滴相对于小滴操控器的移动方向。

图3D是该系统的第一示意性侧视图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器的移动和小滴的相对移动。图3E是该系统的第二示意性侧视图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器的移动和小滴的相对移动。图3F是该系统的第三示意性侧视图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器的移动和小滴的相对移动。

Carba NP可以在磁性数字微流体平台上以如下的三个主要步骤来进行：

首先，将全部所需的试剂通过进入口分配到小滴操控器上(参见图3A)。在装置上准备两列反应，并且测试反应在左列，和对照反应在右列。在每个反应中，加入一个溶菌缓冲剂小滴和一个溶液A小滴。在测试反应中，将碳青霉烯(例如亚胺培南)添加到溶液A小滴中。使用移液管尖端将细菌分离物添加到溶菌缓冲剂小滴中。移液管尖端用于采集菌群，并且导向件确保移液管在正确位置处插入指定的深度。

其次，使用保持玻璃盖片来与小滴操控器一起/串联移动的小滴操控器来移动溶菌缓冲剂小滴，与溶液A小滴合并(参见图3B，3D和3E)。在该方法过程中，添加到溶菌缓冲剂小滴中的磁性颗粒通过磁体阵列拉动，其依次牵拉小滴进行运动。一旦与溶液A小滴合并，则合并的小滴在混合器齿下面前后移动，来被动混合其中的组分。混合后，将合并的小滴培养至多2小时。

第三，将合并的小滴移动到观察窗，在这里存在着聚多巴胺涂覆的小滴支架来将小滴保持在合适的位置上，同时从小滴中提取磁性颗粒(参见图3C和3F)。同时并行操控全部小滴，全部反应并行进行，并且在结束时从观察窗一次性观察全部结果。

图4A是在一个实施方案中进行化验的系统400的示意图。系统400包含小滴操控器402，其可滑动地安装在基座构件404上。小滴操控器402经排列来沿着对齐路径406相对于基座构件404滑动。

小滴操控器402包含多个测试单元例如408，每个测试单元408包含第一进入口410和第二进入口412，用于便于将流体送到片状元件414表面上来放置小滴。第一进入口410经排列以便于传送样品、磁性颗粒和/或一种或多种反应试剂来形成用磁性颗粒418掺杂的反应混合物小滴416。第二进入口412经排列以便于传送检测试剂和/或一种或多种反应试剂来形成检测试剂小滴420。小滴操控器402进一步包含位于第一进入口410和第二进入口412之间的混合元件422。混合元件422包含多个柱例如从小滴操控器402的下侧/下表面伸出的悬伸柱。混合元件422经排列来与位于片状元件414表面上的小滴例如416、420相互作用，来引起小滴例如416、420的混合。小滴操控器402进一步包含小滴支架424，其位于测试单元408的一端，与第二进入口412相邻或在其附近。小滴支架424经配置来结合和维持/保持小滴在观察窗(未示出)下的位置上，以便于观察。

基座构件404包含在基座构件404的对侧处限定的第一侧壁426和第二侧壁428。第一侧壁426和第二侧壁428限定了小滴操控器402沿着对齐路径406的移动范围。基座构件404进一步包含嵌入到基座构件404上的多个磁体例如430。每个磁体430经排列来将磁性颗粒418掺杂的反应混合物小滴416固定在磁体430所施加的磁场内。在该示例性实施方案中，磁体430经排列来将磁性颗粒418掺杂的反应混合物小滴416固定在磁体430正上方的位置处。

在进行化验过程中，小滴操控器402放在基座构件404的顶上，并且在第一方向432上推动/移动来接触/紧靠基座构件404的第一侧壁426(即右壁)。片状元件例如玻璃盖片414在小滴操控器402和基座构件404之间滑动，来提供用于放置小滴的表面。当小滴操控器402紧靠第一侧壁426时，嵌入基板404中的磁体430经配置与每个测试单元408的第一进入口410(即左边进入孔)对齐。小滴操控器402可以包含六对测试单元例如408，用于并行测试多个样品。六对测试单元例如408可以在小滴操控器402上排列成两列。配置每个测试单元408的间距，来匹配多通道微移液管中相邻移液管的间距。在一列测试单元例如408中的全部试剂可以使用多通道微移液管一起分配。一种或多种反应试剂例如溶菌缓冲剂通过第一进入口410(即左进入孔)分配到片状元件414例如特氟龙涂覆的盖片的表面上。检测试剂通过第二进入口412(即右进入孔)分配到片状元件414例如特氟龙涂覆的盖片的表面上。磁性颗粒418分配到包含溶菌缓冲剂的反应混合物小滴416中。全部液体一旦分配到片状元件414的表面上后，由于该表面例如特氟龙涂覆的盖片的相对低的表面能而自发形成小滴。

图4B是系统400的示意图，其显示了该示例性实施方案中的样品负载。导向构件434例如包含多个导向孔/导向孔的导向件例如436置于/可去除地结合到小滴操控器402的顶上。当导向构件434结合到小滴操控器402上时，导向孔例如436经排列来与第一进入口410(即左进入孔)对齐。将带有来自于临床样本的细菌分离物的取样器438(例如圆圈或移液管尖端)通过导向孔436插入含有溶菌缓冲剂小滴的反应混合物小滴416中。配置导向孔436的尺寸，以使得取样器438的尖端淹没在反应混合物小滴416内，但是不接触片状元件414的表面(即玻璃盖片的表面)。导向孔436的尺寸可以根据取样器438的尺寸进行调节。

图4C是系统400的示意图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器402相对于基座构件404的移动。在示例性实施方案中，小滴操控器402在第二方向440上沿着对齐路径406(即朝左)移动。混合元件例如422也与小滴操控器402在第二方向440上朝着反应混合物小滴例如416串联移动。第二方向440与第一方向432沿着对齐路径406相反。当小滴操控器402在第二方向440上移动时，磁体例如430将反应混合物小滴416(即样品小滴)固定/保持在磁体例如430以上的位置。结果，反应混合物小滴416沿着片状元件414表面在第一方向432上向右朝着相对运动的小滴操控器移动。反应混合物小滴416相对于片状元件414表面的运动方向以基座构件404下的箭头表示。

图4D是系统400的示意图，其显示了该示例性实施方案中反应混合物小滴416通过小滴操控器402的混合。小滴操控器402在第一方向432和第二方向440上前后移动，以使得样品小滴416分别送给混合元件422的柱阵列来提高混合。小滴操控器402的前后运动在图4D中用箭头442表示。在混合后，将样品小滴416经培养来使得细菌细胞完全溶解。

图4E是系统400的示意图，其显示了该示例性实施方案中反应混合物小滴416与检测试剂420小滴的合并。在培养后，小滴操控器402在第二方向440上沿着对齐路径406(即向左)移动。检测试剂小滴420还与小滴操控器402在第二方向440上朝着反应混合物小滴例如416串联移动。当小滴操控器402在第二方向440上移动时，磁体例如430将反应混合物小滴416(即样品小滴)固定/保持在磁体例如430以上的位置。结果，样品小滴416在第一方向432(即向右)行进，以相对运动与检测试剂小滴420合并来形成合并的小滴例如444。

图4F是系统400的示意图，其显示了该示例性实施方案中小滴操控器402相对于基座构件404的移动。在小滴合并后，小滴操控器402在第一方向432上沿着对齐路径406(即向右)移动。混合元件例如422还与小滴操控器402在第一方向432上朝着合并的小滴例如444串联移动。当小滴操控器402在第一方向432上移动时，磁体例如430将合并的小滴例如444固定/保持在磁体例如430以上的位置。结果，合并的小滴例如444在第二方向440上朝着混合元件422的柱阵列(即向左)以相对运动来移动。

图4G是系统400的示意图，其显示了该示例性实施方案中合并的小滴444通过小滴操控器402的混合。小滴操控器402在第一方向432和第二方向440上前后移动，以使得合并的小滴例如444在混合元件422的柱阵列下左右行进来促进混合。

图4H是系统400的示意图，其显示了该示例性实施方案中合并的小滴例如444通过小滴支架例如424的结合。在混合后，小滴操控器402在第二方向440上朝着基座构件404的第二侧壁428(即左壁)推动/移动，或者与之接触/依靠。当小滴操控器402在第二方向440上朝着第二侧壁428移动时，小滴支架例如424与合并的小滴例如444结合和接触。

图4I是系统400的示意图，其显示了该示例性实施方案中从合并的小滴中除去磁性颗粒例如418。小滴操控器402在第一方向432上(即向右)沿着对齐路径406移动。与小滴支架例如424结合的合并的小滴例如444也与小滴操控器402在第一方向432上串联移动。结果，磁性颗粒例如418在第二方向440上(即向左)以相对运动来移动。当小滴支架424保持在合并的小滴例如444上时，在小滴操控器402在第一方向432上移动时，磁性颗粒例如418从合并的小滴例如444中分离。从合并的小滴例如444中除去磁性颗粒例如418促进合并的小滴例如444的可视化。通过小滴支架例如424接合和保持的合并的小滴例如444直接位于观察窗下。在观察之前，将合并的小滴例如444培养来允许检测反应在湿度受控的环境中进行一段时间约30分钟至约3小时。化验的结果可以经由观察窗观察，例如是检测试剂的变色。

系统400是一种适于进行不同化验的磁性数字微流体平台，其产生可见信号形式的结果。在系统400上进行的Carba NP化验中，系统400首先用试剂启动。将10μL的溶菌缓冲剂和3.5μL磁性颗粒例如418通过每行的测试单元例如408中的两个测试单元的左进入孔例如410分配到玻璃盖片414上，并且小滴自己形成小滴。将含有酚红和0.1mM ZnSO4的10μL的检测试剂小滴通过每行的测试单元例如408中的两个测试单元的右进入孔例如412分配到玻璃盖片414上，并且小滴自己形成小滴。左测试单元中的检测试剂小滴包含6mg/mL的亚胺培南抗菌剂，而右测试单元中的小滴不包括，由此充当了对照物。全部的溶液在实验开始前制备。化验结果经由合并的小滴例如444在培养后的颜色来显示。对于带有抗所测试的抗菌剂的菌株的样品来说，在合并的小滴中观察到变色例如对于酚红检测试剂来说是红色变黄色。在图4I中，左测试单元中的合并的小滴例如444变色，如相对于图4H的灰度级变化所示，而右测试单元中的合并的小滴例如444保持了相同的颜色，如相对于图4H的相同的灰度级所示。对于化验的有效性来说，充当对照物的右测试单元中的合并的小滴例如444的颜色应当保持相同的颜色。

实施例

已经在不同的示例性实施方案中显示了在系统/平台上进行Carba NP化验所需的小滴操控。

图5A是用于进行Carba NP化验的平台的照片。如图5A所示，样品，试剂和磁性颗粒分配到平台的各自的测试单元/检测单元上来形成小滴。溶菌缓冲剂和细菌样品在第一位置(参见图5A中每个检测单元的左手侧位置)添加到每个检测单元中。检测试剂(即用于测试组的具有亚胺培南的溶液A，或者用于对照组的不具有亚胺培南的溶液A)添加到第二位置(参见图5A中的每个检测单元的右手侧位置)。在磁性颗粒添加到第一位置后，如随后的图5B-5所示进行Carba NP小滴操控。图5B是该平台的照片，其显示了在每个检测单元中所提供的混合器下将小滴前后移动来混合样品。图5C是该平台的照片，其显示了样品小滴与试剂小滴的合并。图5D是该平台的照片，其显示了合并的小滴在混合器下混合。图5E是该平台的照片，其显示了移动到各自的观察窗的合并的小滴。图5F是该平台的照片，其显示了磁性颗粒从合并的小滴中提取/移出。

装置/平台首先用试剂启动。将10μL的溶菌缓冲剂和3.5μL磁性颗粒通过每行的两个测试单元的左进入孔分配到玻璃盖片上，并且小滴自己形成小滴。将含有酚红和0.1mM ZnSO4的10μL的检测试剂小滴通过每行的两个测试单元的右进入孔分配到玻璃盖片上，并且小滴自己形成小滴。左检测单元中的检测试剂小滴包含6mg/mL的亚胺培南抗菌剂，而右检测单元中不包含亚胺培南抗菌剂。全部溶液在实验开始前制备。

进行了多路复合Carba NP化验。使用多通道移液管将24个含有试剂和磁性颗粒的小滴填充到孔中。采集五个CPE样品(第1到第5)和一个负性样品(第6)，分别从上到下数起，并且使用3D打印的顶部盖浸入溶菌缓冲剂小滴中，来保持样品尖端。在平台简单滑动后，观察到黄变(表1和图6A-图6G)。表1显示了从上到下行的细菌分离物的样品列表和在数字微流体即时平台上培养2小时后所示的变色。

表1：细菌分离物样品列表和Carba NP化验的结果

图6A-图6G是使用本文公开的平台进行Carba NP化验的不同时间点所拍摄的一系列照片。

图6A是一个数字微流体即时平台的照片，其用于使用置于该平台上的所制备的试剂和磁性颗粒进行Carba NP化验。如图6A所示，将测试组中的样品负载到平台左侧上的检测单元中(以实线矩形划界)，而对照组中的样品是在平台右侧负载到检测单元中(以点线矩形划界)。将10μL溶菌缓冲剂和3.5μL磁性颗粒通过每个检测单元的左进入孔分配到玻璃盖片来形成小滴(参见图6A的平台的第1和第3列)。将含有酚红和0.1mM ZnSO4的10μL检测试剂小滴通过每个检测单元的右进入孔分配到玻璃盖片，来形成红色小滴(参见图6A的平台的第2和第4列)。

图6B是该平台的照片，并且该平台的顶上放置3D打印的顶板盖。该顶板盖或包含12个导向孔的导向构件可拆卸地结合到平台，以使得12个导向孔每个与每个检测单元的左进入孔对齐。确定导向孔的尺寸，以使得分配器例如小滴分配器尖端，例如移液装置的移液管尖端能够传送流体例如含有样品的流体，但是不允许接触小滴例如反应混合物小滴打算置于其上处的表面。这会防止小滴分配器尖端刮擦和/或损坏表面/基底，其会妨碍小滴在表面上的移动。采集五个CPE样品(平台的第1到第5行)和一个负性样品(平台的第6行)，分别从上到下数起，并且使用3D打印的顶部盖浸入溶菌缓冲剂小滴中，来保持样品尖端。

图6C是该平台的照片，具有合并的反应小滴和检测小滴。在平台左右移动后，从合并的小滴中提取磁性颗粒。如图6C所示，提取的磁性颗粒位于平台的第1和第3列，而合并的小滴位于平台的第2和第4列。因为图6C的照片是在反应小滴和检测小滴合并后立即拍摄的，因此合并的小滴仍然表现出酚红指示剂的红色。

图6D是该平台的照片，其显示了小滴30分钟后的变色。在反应小滴和检测小滴合并30分钟后，在平台第2行的测试组样品的颜色从红色变成黄色，和该平台第5行的测试组样品的颜色从红色变成橙色。其余的小滴在反应小滴和检测小滴合并30分钟后保持为红色。

图6E是该平台的照片，其显示了小滴1小时后的变色。在反应小滴和检测小滴合并1小时后，在平台第2行的测试组样品保持为黄色，和该平台第5行的测试组样品的颜色从橙色变成黄色。另外，在反应小滴和检测小滴合并1小时后，在平台第1行的测试组样品的颜色从红色变成黄色。其余的小滴在反应小滴和检测小滴合并1小时后保持为红色。

图6F是该平台的照片，其显示了小滴2小时后的变色。在反应小滴和检测小滴合并2小时后，平台第1、2和5行的测试组样品保持为黄色。另外，在反应小滴和检测小滴合并2小时后，平台第3和4行的测试组样品的颜色从红色变成橙色。在反应小滴和检测小滴合并2小时后，第6行的测试组样品保持为红色。

图6G是该平台的照片，其显示了使用标识的测试组和对照组的Carba NP化验的最终结果。左列的测试单元属于测试组，其已经添加了抗菌剂(亚胺培南抗菌剂)。右列的测试单元属于对照组，没有添加抗菌剂。样品的菌株和反应小滴和检测小滴合并2小时后各自的合并的小滴最终的颜色汇总在上表1中。为了化验的有效性，对照组小滴的颜色应当保持为红色(参见平台的第4列)。

图7是小滴操控器的照片，其显示了具有用于不同样品的反应小滴的12个测试单元。化验的结果是基于根据不同的菌株的变色。菌株的基因型使用分子技术表征。前面五个菌株，其包含两种，具有3个CRE子组(IMP，KPC和NDM)是CRE (CRE阳性)(CRE＝抗碳青霉烯性肠杆菌科细菌(carbapenem-resistant enterobacteriaceae)，IMP＝抗亚胺培南假单胞菌(Imipenem-resistant Pseudomonas)，KPC＝克雷白氏杆菌碳青霉烯酶(Klebsiella Pneumoniae Carbapenemase)，NDM＝新德里金属-β-内酰胺酶(New Delhi Metallo-beta-lactamase))。最后的菌株是CRE-(CRE阴性)大肠杆菌(大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli))菌株。每个菌株在一行中的一对测试单元中测试。左单元包含用于测试的抗菌剂。右单元没有抗菌剂，充当对照物。在左测试单元中，顶上5个小滴的颜色从红色变成黄色，其指示抗碳青霉烯性。最后的小滴的颜色保持为红色，这表明菌株易感于碳青霉烯。对于化验有效性来说，右列中的对照小滴的颜色应当保持红色。

应用

本文提供的本发明的实施方案提供了进行化验的系统和方法。在不同的实施方案中，化验可以通过将化验所需的样品和试剂添加到小滴操控器中提供的测试单元中来进行。

有利地，公开的系统和方法的实施方案当反应混合物在小滴操控器上进行表面布置时，提供了灵活的流体控制。因此，在不同的实施方案中，样品和试剂无需遵照预定的流体流动路径例如基于常规通道的微流体平台中存在的那些。公开的系统和方法的实施方案还在可以进行的化验类型中提供灵活性。用于不同化验的试剂可以经由小滴操控器的每个测试单元中提供的进入口容易地引入到小滴操控器表面上。

甚至更有利地，公开的系统和方法的实施方案会能够简化化验流程和通过在磁性数字微流体平台上以仅单个动作测试多个样品(即多路复合检测)而降低化验时间。因为化验的反应可以以微小滴形式进行，所以明显降低了试剂的消耗。例如，磁性数字微流体系统可以能够进行在小滴中并行进行多个化验例如Carba NP化验。这可以克服常规的检测化验例如Carba NP化验的问题，该问题是进行很冗长和通常一次仅分析一种临床分离物，其在其中需要测试大量临床分离物的诊断设施中是耗时的。该磁性数字微流体平台可以用于革兰氏阴性细菌(gram-negative bacilli)中抗碳青霉烯酶所引起的感染的多路复合诊断。

甚至更有利地，公开的系统和方法的实施方案可以手工运行或通过不需要外部电源的其他装置来运行，其是资源有限环境(其中不容易获得电能)中的即时应用的一个重要考虑因素。公开的系统和方法的实施方案还可以与自动控制系统相容，来提供高通过量系统来进行化验。

本领域技术人员将理解可以对本文公开的实施方案进行其他变化和/或改变，而不脱离广泛描述的本发明的主旨和范围。例如，在本说明书中，不同的示例性实施方案的特征可以在不同的示例性实施方案中混合、组合、互换、引入、采纳、调整、包括等。因此，本发明的实施方案被认为在全部方面是示例性的，而非限制性的。