用于接纳生物液体的包括多个分析室的盒

技术领域

本发明的技术领域是生物分析领域，以检测生物液体样品中分析物的存在和/或浓度。本发明更具体地涉及一种用于接纳生物液体的包括多个分析室的盒。该盒优选地用于“护理点”类型的便携式免疫分析装置中，也就是说，允许在现场实现并解释测试，以便在患者床边而不是在中心实验室中立即做出临床决定。盒也可用于任何其他类型的生物分析，例如用于分子生物分析或细胞分析。

背景技术

文献EP3447492公开了一种用于捕获和检测生物液体样品中的分子(通常称为“分析物”)的方法。Fratzl等人的文章“Magnetophoretic induced convective capture ofhighly diffusive superparamagnetic nanoparticles”，Soft Matter，14.10.1039/C7SM02324C中也描述了通过该方法实施的图案捕获和检测的原理。根据该方法，将样品与纳米尺寸或更一般地亚微米尺寸的磁性颗粒混合，磁性颗粒分别耦合到捕获元件上，这些捕获元件能够结合想要检测或量化其存在的分子。待检测的分子(分析物)可以是抗原，而元件可以是抗体，但相反的配置也是可能的。还将检测元件引入样品中，例如携带光致发光标记物(例如荧光标记物)的检测抗体。因此，在溶液中形成由捕获元件、分析物和检测元件形成的复合物，然后将该复合物固定在包括根据确定的空间图案排列的磁性微源的支架上。图案由引起大磁场梯度的强磁场区域和弱磁场区域限定。由磁性颗粒夹带的复合物意在在磁场范数最大的区域处聚集在支架上。光致发光(并且特别是荧光)标记物可以使确定的空间图案变得明显，这表明溶液中存在分析物。该光图案的平均强度(空间上)通常称为“特定信号”。

在大多数情况下，并且特别是当分析物不存在于样品中或当其在样品中的量有限时，携带光致发光标记物的未结合检测元件保持悬浮在溶液中。它们有助于形成相对均匀的光背景。该光背景的平均强度(空间上)形成称为“上清液信号”的信号。除了未结合的光致发光标记物之外，该光背景还由样品中所有光致发光材料发射的光强度构成。未结合到分析物和检测元件的捕获元件也固定在支架上，但不携带标记物，它们对光图案或光背景没有贡献。

磁场微源在支架平面内的空间布置和通过光致发光标记物暴露的图案的光强度允许在不洗涤的情况下实现样品中的分析物的检测和定量，即在将复合物固定在支架的表面之后不去除液体溶液，这是特别有利的。为了允许该检测，照射样品和支架的表面以允许检测光致发光标记物，并采集数字图像。因此，该数字图像具有取决于支架所产生的磁场强度的(在图像平面内)可流入间强度。对图像进行处理以标识该空间变化，并确定特定信号和上清液信号，并且特定信号/上清液信号比允许得出样品中存在分析物的结论，甚至允许估计浓度。

该方法的简单性，特别是不需要清洗步骤，允许将其集成到自主的免疫分析装置中，该装置是便携式的或“在床边”可运输的，在现场并且无需泵或阀，而这种类型的分析传统上在中心实验室中进行。

为了允许应用检测方法，将生物液体引入包括多个分析室的盒中，该盒意在被插入到分析装置中。多个分析室使得可以从生物液体样品进行多种分析，每种分析能够独立地对分别保持在每个室中的样品进行。

盒包括液体注入开口、设置在分析室下游的多个排放口以及用于将开口流体地连接到分析室的通道阵列。注入开口中的生物液体样品通过毛细作用在通道阵列中传播以填充室。然而，观察到液体在通道阵列中的传播从一个通道到另一个通道并不相同。流动可能有利于某些通道，这可能导致液体从盒中溢出。更一般地说，某些室可能会填充得更慢，甚至根本不会被填充。作为该现象的结果，分析被延迟，甚至有时不可能在盒的至少一些分析室上进行。

文献US2004/028566涉及一种微流体装置，并且旨在通过外部泵施加的压力使该流体的位移相结合来控制流体在该装置中的流动。更准确地说，该文献旨在使得可以沿多个方向注入分析盒并控制多个流体在分析盒中的流动。一个流动通过毛细作用来进行，其他流动通过外部压力被迫使。

发明目的

因此，本发明的目的是提供对该问题的至少部分的解决方案。更准确地说，本发明的目的是提供一种用于“护理点”类型的便携式免疫分析装置的盒，并且该盒包括多个分析室，这些室能够通过毛细作用以可靠、可重复的方式并且在持续时间受控的填充时段内填充生物液体。因此，本发明的一个目的是更好地控制生物液体在盒中通过毛细作用传播。有利地，免疫分析是磁性的，使用磁性颗粒来标记分析物在生物液体样品中的存在。

发明内容

为了实现该目的，本发明的主题提出了一种具有台阶并且根据权利要求1所述的光学分析盒。

利用由此所要求保护的特征来控制生物液体在盒的流体阵列中的传播，并且特别是用来以可靠、可重复的方式并且在持续时间受控的填充时段内促进阵列的室中生物液体的装载。

根据单独采用或以任何可行的技术组合采用的本发明的其他有益和非限制性特征：

·面向结构化壁的壁是平面的，并且具有大于第一表面能和第二表面能的第三表面能；

·台阶具有侧面，并且台阶的侧面的表面能与接近第二能量相比更接近第一能量；

·支架和上盖(7)的主表面具有亲水性；

·通道阵列包括用于将开口流体地连接到分析室的上游通道，和用于将分析室流体地连接到排放口的排放通道；

·台阶设置在至少一个排放通道中，并且意在减小该通道在流体流动方向上的高度；

·分析盒包括流体地设置在分析路径的分析室的上游的至少一个培养室；

·分析室和/或培养室包括至少一种试剂；

·试剂包括光致发光标记物，并且至少对于悬置在分析室上方的部分，上盖由在光致发光标记物的波长范围内透明的材料形成；

·上盖具有光学抛光的外表面的至少一部分；

·开口被储存器覆盖(surmount)，并且排放口分别被周边壁覆盖，周边壁的高度至少等于储存器的高度。

·层间膜是粘合剂膜，有利地是双面粘合剂膜；

·磁性层包括限定所确定的检测图案的磁极化区域。

根据另一方面，本发明涉及一种用于制造该分析盒的方法，该方法包括提供支架和上盖，并且通过使支架和上盖各自的主表面彼此面对来将支架组装到上盖，并且从而形成限定通道的面对的壁。

附图说明

本发明的其他特征和优势将参照附图在本发明的具体实施方式中阐述，其中：

[图1a]

[图1b]图1a和图1b分别以透视图和分解图示出了根据本发明的盒；

[图1c]图1c示意性地示出了根据本发明的盒的流体阵列的示例；

[图2a]图2a示出了实施了允许减缓或加速生物流体流动的特征的通道的纵向截面；

[图2b]图2b示出了包括呈台阶形式的高度限制的排放通道的纵向截面；

[图3]图3示出了分析室处的盒的横截面；

[图4]图4示意性地示出了由集成在盒的支架中的磁性层产生的磁化、分析室中存在的磁场以及该磁场的范数所限定的检测图案的俯视图；

[图5]图5示出了用于使用根据本发明的盒的分析装置；

[图6]图6示意性地示出了构成根据本发明的盒的元件的其他视图。

具体实施方式

图1a和图1b示出了用于接纳生物液体样品的盒1，该生物液体样品可能包含期望检测或期望确定其浓度的分析物。该盒1包括允许对其进行操纵的夹持端1a。这里盒的夹持端带有标签，该标签设置在盒的上表面侧，并且特别是允许借助标识标记(例如QR码)来标识盒，或用于携带任何其他类型的信息。

盒1还包括微流体部分1b。该部分沿着意图水平定位的主平面延伸。如图1c中示意性示出的，其包括注入开口2，该注入开口允许例如通过移液管将生物液体引入盒1中。开口2通向通道阵列4、4'，这些通道阵列在盒1的主平面中延伸，并且允许生物液体通过通道阵列的所谓“上游”通道4在多个分析室5中流动和分配。

盒1的通道阵列还包括排放通道4'，该排放通道流体地并且分别地将分析室5连接到排放口3，这些排放口使得随着生物液体在该阵列中前进，空气可以从盒1的流体阵列排出。

所分析的样品由填充室5的生物液体形成，并且因此所示的盒1允许对生物液体进行多种分析，分析可以独立地对分别保持在室5中的样品进行。开口2、排放口3和将开口2连接到排放口3的通道阵列4、4'限定分析盒1的多个通道。

在图1a和图1b所示的示例中，开口2由从盒1的上表面突出的储存器2'覆盖。储存器具有足够的容量以容纳至少等于盒1的流体阵列(即，如图1c所示的通道阵列4、分析室5和排放通道4')的容积的生物液体体积。该体积典型地可以在5mm

类似地，排放口3分别被周边壁覆盖，以便根据连通器的原理保持过量体积的生物液体。有利地，这些壁的高度至少等于储存器2'的高度，以防止液体从盒逸出，这可能导致卫生问题，甚至损坏盒意图插入其中的分析装置。

举例来说，盒1可具有在2cm到10cm之间的宽度和长度，并且具有在4mm到10mm之间的厚度。每个室5都可以具有典型地在1mm

盒1由支架6和覆盖支架的上盖7形成。支架6和上盖7通过将它们的所谓“主”表面面对放置而组装在一起。盒1的流体阵列由形成在支架6的主表面和/或上盖7的主表面上(即，在这两个元件的用于彼此组装的表面上)的凹部限定。阵列4、4'的每个通道由两个通道壁限定，这些壁彼此面对并且限定通道高度，并且由限定通道宽度的两个侧壁限定。壁由支架6和上盖7在它们的凹部处的主表面形成。这同样适用于盒1的分析室5和该盒1的流体阵列的任何其他元件。

当盒用于本申请的导言中提出的免疫分析时，至少对于悬置在分析室5上方的部分，上盖7由在光致发光标记物的发射波长范围内透明的材料形成。它可以是例如基于聚碳酸酯、环烯烃共聚物或聚苯乙烯的塑料材料。它也可以是玻璃。盖7的外表面至少在分析室5的右侧被光学抛光。这些特征允许并且促进对容纳在室5中的生物液体样品的光学分析，这将在本说明书的后面部分中解释。

因此，如图1c所示的流体阵列在盒的主平面中延伸。它具有毫米级尺寸，即通道阵列4、4'和分析室5的宽度典型地在0.1mm到10mm之间。这些元件的高度，即它们在垂直于盒1的主平面的方向上的范围，也是毫米级的，在0.1mm到10mm之间。生物液体通过毛细作用在该阵列中传播。

根据盒1的一个重要特征，限定至少一个通道的高度的壁中的一个壁，称为“结构化壁”，具有台阶，并且台阶上游和下游表面的能量被控制，以便根据选择加速或减缓流体在通道中的传播。简单而言，“表面能”是指所考虑的表面和生物液体之间的表面能密度。

根据本发明的盒1利用该特征来促进向流体阵列的室5装载生物液体，并且更一般地用于控制该液体在盒的流体阵列中的传播。

更准确地说，并且参照图2a，盒1的至少一个通道包括限定通道的第一段S1的台阶M，其中结构化壁(在此由支架6的主表面形成)具有第一表面能E1和限定通道的第一高度h1的第一高程e1。台阶M还限定通道的第二段S2，其中，结构化壁具有第二表面能E2和限定通道的第二高度h2的第二高程e2。通道的第一高度h1和结构化壁的第一表面能E1分别大于通道的第二高度h2和第二段S2的第二表面能E2。

通道的高度变化，加上该高度变化上游和下游表面的能量变化，允许影响通道中的流体流动。

因此，当流体遇到“上升”台阶时，也就是说，当流体通过毛细作用从通道的第一段S1流到第二段S2时，由于台阶形成的高度限制加上第二段的最小表面能，其流动减缓。相反，当流体遇到“下降”台阶时，即当流体通过毛细作用从通道的第二段S2流到第一段S1时，其前进加速。

要注意到，表面能密度是表征界面的正量，在此是结构化壁表面和生物液体之间的界面。众所周知，它可以通过测量放置在试图测量能量的表面上的水滴的接触角来确定。大于90°的高接触角表示弱表面能密度，并且该表面称为疏水表面。相反地，小于90°的接触角表示强表面能密度，并且该表面称为亲水表面。与流体在相对更亲水的表面上的前进相比，相对更疏水的表面将意在通过毛细作用减缓流体的前进。

为了说明这些原理，图2b示出了设置在盒的排放通道4'中的“上升”台阶，即设置在分析室5和排放口3之间的通道。因此，流体在该通道中朝向排放口3前进。形成在支架6上的台阶限定排放通道的上游部分(用本发明的一般原理的术语来说，通道的第一段)，该上游部分在支架6上具有比通道4'的下游部分(排放口3侧，第二段)的表面能更大的表面能。有利地，可以在盒1的每个排放通道4'中，在盒的每个分析路径中设置这样的台阶。

盒1的这些特征具有在生物液体通过毛细作用沿着通道阵列4并穿过分析室5前进之后，当生物液体遇到台阶时减缓生物液体前进的效果。当该减速效应发生在比其他通道填充得更快的排放通道4'中时，导致液体被迫流入阵列的其他通道(即，供给盒1的其他分析室5)，并且平衡液体在这些通道中的每个通道中的前进。因此，通道或排放通道4'的这些特征确保了分析室5以可靠、可重复的方式并且在持续时间受控的填充时段内被填充生物液体。可以预测，“上升”台阶可以设置在上游通道4或多个上游通道4中，而不是排放通道4'中。这些台阶中的一些可以设置在上游通道4中，而其它可以设置在下游排放通道4'中。

更一般地说，根据本发明的盒1可以在每个分析路径中具有上升和/或下降的一个或更多个台阶。因此，可以在供应分析路径的室5的上游通道4中设置“下降”台阶，并且在此相同的分析路径中或另一分析路径中，在将该室5连接到排放口3的排放通道4'中设置“上升”台阶。

有利地，且如图2a和图2b所示，台阶引起其所处通道中高度的突然变化，台阶的侧面与壁成90°的角度。但更一般地，该侧面可以形成在60°和90°之间的角度。如图2a和图2b中所示，该台阶可以形成在支架6上，但可以设想完全或部分地形成在上盖7侧的相对壁上。它可以具有在0.1mm到0.5mm之间的高度，以便有效地使液体的前进减速或加速。有利地，台阶的侧面具有与接近第二表面能E2相比更接近第一表面能E1的表面能。

支架6和上盖7的主表面(并且因此盒1的通道4、4'和室5的壁)优选地被选择或处理为使得它们具有亲水性。该特性通常允许通过毛细作用促进流体在流体阵列中的前进。令人惊讶的是，通道的第一段S1的第一表面能E1和第二段S2的第二表面能E2之间的差不必非常大。特别地，台阶的“高处”段上的第二表面能E2不必具有疏水性，以保持液体的前进。以接触角测量，这两个能量E1、E2之间的差可以是5°或更大，或10°或更大，并且这些能量赋予表面亲水性，即接触角保持小于90°。举例来说，第一段S1可以具有表征第一能量E1的接触角，该接触角在50°到80°之间，而第二段S2具有在65°到89°之间的接触角(同时保持至少5°的差)。在本说明书的其余部分中，将给出制备支架6的详细示例，该支架允许根据刚刚呈现的内容来控制第一表面能E1和第二表面能E2。

有利地，与结构化壁相对的壁具有大于第一表面能E1和第二表面能E2的第三表面能。它可以在15°到65°之间(同时有利地保持大于第一表面能和第二表面能)，并且有利地小于50°，或者甚至接近或小于35°。该能量导致在该相对壁上形成比结构化壁更亲水的表面，并且通常使液体通过毛细作用移动到流体阵列中。通道的不同段S1、S2中的结构化壁的可变能量使得可以调节该前进。当具有该第三能量E3的壁由上盖7的主表面提供时，该壁可以用例如基于泊洛沙姆的表面活性剂处理，其意在增加该表面的亲水性。

当然，可以提供包括比所示示例更复杂的流体阵列的盒。因此，盒的分析路径可以包括分析室5以外的室，比方说例如设置在分析室5的上游的一个或更多个培养室。这些培养室可以包括不同的试剂，流体在被输送到分析室5之前与这些试剂混合。因此，通道阵列4、4'也可以比图中所示的更复杂，并且在每个分析路径中从开口2延伸到排放口3，根据任何可能的配置流体地连接不同的室。

参照图1b、图6和图3，图3示出了分析室5处的盒1的横截面，更准确地描述了根据本发明的盒1的实施例。本实施例的盒1允许应用磁免疫分析，从而使用磁性颗粒来标记生物液体样品中分析物的存在。该实施例还允许简单地控制存在于该盒的流体阵列中的多个台阶(或一个台阶)的不同上游段和下游段上的表面能。

支架6在此由包括磁性层或区域6b的刚性基板6a构成。基板6a可以由塑料材料形成。磁性层/区域6b可以设置在基板6a上，或者至少在流体阵列的分析室5处集成到该基板中。它不一定覆盖基板6a的整个表面。

磁性层6b典型地由随机分布在聚合物中或沿预定向轴线定向的磁性复合材料(例如铁氧体)组成。该磁性层可以类似于常规记录磁带。

基板6a还可以包括覆盖磁性层6b的非磁性膜6c(或多个这样的膜)，并且更一般地覆盖基板6a。该非磁性膜6c是可选的，其目的是当通过将支架6组装到上盖7而形成盒1时，使磁性层6b远离分析室5的底部。为了不干扰测量，非磁性膜6a具有低自荧光。为了清楚起见，“非磁性”是指磁化率非常低的材料，如顺磁性或抗磁性材料。非磁性膜6c例如可以由塑料材料(诸如聚丙烯)形成。

在每种情况下，基板6a都具有暴露表面A1，该暴露表面可以由基板6a本身或非磁性层6c(当其存在时)构成。该暴露表面A1用于形成盒的流体阵列的通道的结构化壁的第一段S1。暴露表面A1被设计或已经被处理成呈现亲水性的第一表面能E1。该第一表面能E1可以由形成暴露表面的材料选择、或者其纹理化或处理(例如等离子体或通过表面活性剂)而导致，旨在使该表面特别亲水。如前所述，该第一表面能E1的特征在于在50°到80°之间的接触角。

除了基板6a之外，支架6还包括设置在基板6a的暴露表面A1上的层间膜6d。图1b的层间膜6d具有根据与上游通道阵列4和分析室5对应并且有利地与开口2对应的切口。通常，层间膜6d具有切口D，旨在限定盒的流体阵列的一部分。当该层间膜6d表面地组装到基板6a以形成支架6时，该支架因此具有再现膜6d的切口图案D的凹部。这些凹部与形成在上盖7中的互补的凹部相结合，构成通道阵列4、4'、分析室5和盒1的流体阵列的任何其他元件。应当注意，图1b的层间膜6d的切口图案D不使用排放通道4'的压印，并且因此其仅由形成在上盖7中而不是支架6中的凹部构成。该布置导致在排放通道4'的入口处形成上升台阶，如前述示例所述。更一般地说，层间膜6d的切口图案D仅对应于盒1的流体阵列的一部分，以便构成该阵列的台阶。

层间膜6d的暴露表面A2(包括和与基板6a接触的表面相对的表面)用于形成盒1的流体阵列的通道的结构化壁的第二段S2。其被设计或处理为具有第二表面能E2，也具有亲水性，但小于第一表面能E1。该第二表面能E2可以由形成层间膜或其表面的材料选择、或者其纹理化或特定处理产生。如前所述，该第二表面能E2的特征在于在65°到89°之间的接触角(同时大于第一表面能E1)。

在该配置中，当具有切口D的层间膜6d已经组装到基板6a上时，支架6的主表面然后由具有第二表面能E2的层间膜6d的暴露表面A2和在具有第二表面能E2的层间膜6d的切口D处的基板6c的暴露表面A1构成。

有利地，层间膜6d是粘合剂膜，也允许将上盖7与支架6在其接触表面处(即围绕凹部)紧密地组装和保持在一起。它可以是双面粘合剂膜，从而确保其同时组装到基板6a和上盖7上。众所周知，这种薄膜由条带(例如，塑料条带，其两面涂覆有粘合剂材料)构成。由于其性质，该粘合剂材料可以自然地具有小于基板6a的暴露表面的表面能，并且因此构成第二表面能。

无论是否由双面粘合剂层间膜形成，盒1都是通过以下操作来组装的：提供具有磁性区域6b的基板6a，通过将层间膜6d放置在该基板6a上从而形成支架6，然后将该组件组装到上盖7。该组件通过将设置在该盖7的主表面上的互补的凹部与由支架6的层间膜6d的切口图案D限定的凹部对齐来实现。以这种方式限定盒1的流体阵列。

当然，可以在层间膜6d上设置具有其他切口图案的其他膜，以便在流体阵列中的通道中形成多个连续的上升或下降台阶。在这种情况下，应注意保持这样的关系，即在每个台阶处，具有最大高度的通道段的表面能大于具有最小高度的通道段的表面能。

回到对盒的磁性特征的描述，磁性层6b包括在两个不同方向(图3中相反)上极化的一系列区域。如图4所示，其示出了磁性层6b的俯视图，在所示示例中，磁极化区域沿主方向P成直线延伸。

在两个不同极化区之间的界面处，产生了相对高磁强度的区域，在本说明书的其余部分中称为吸引区域。因此，吸引区域以沿主方向P定向的多条线Za的形式布置。这些线的特定布置组合地定义了检测图案。

应当理解，示例中的线的布置只是检测图案的一种特殊情况。盒1更一般地设置有磁极化区域，并且限定明确确定的检测图案，但其配置可以自由选择。

图4还分别示出了由磁性层6b产生的场Bc和该场的范数。如将在本公开的其余部分中公开的，将附加外部场Bext添加到由层6b产生的场可能是有用的。图4示出了该外部场Bext与由层产生的场Bc组合以及该组合场的范数。观察到，施加该外部磁场Bext可导致消除当仅存在由磁性层6b提供的磁场时所产生的特定吸引区域Za。然而，在每种情况下，这些吸引区域都沿着沿主方向P定向的线Za设置，或者更一般地根据其特征被完美确定的检测图案布置。

在具有上述尺寸的室5的情况下，可以设想形成包括2至50条线的检测图案，这些线的厚度在1微米到150微米之间(有利地在5微米到30微米之间)，并且彼此间隔在5微米到300微米之间，有利地在25微米到150微米之间。

返回图3的描述，制备盒1以在每个室5中放置受控量的纳米尺寸的磁性颗粒9，典型地在25nm到500nm之间，优选地在100nm到260nm之间。这些颗粒典型地为具有超顺磁性特征并且具有生物相容性的珠粒形式。特别地，它们可以被聚合物(聚苯乙烯型)覆盖，该聚合物经过表面处理，使得它们能够被Ac或Ag型蛋白质官能化。磁性颗粒与能够与分析物结合的捕获元件结合。颗粒的受控量为使得一旦填充有生物液体，它们在室体积中的浓度在10

类似地，每个室5还各自包含检测元件的干簇10。这些检测元件还能够结合分析物并且携带光致发光标记物，例如荧光标记物。

捕获元件和检测元件的干簇9、10也可以在图1b中看到。在上盖7放置在支架6上之前，它们可以放置在与分析室5的位置相对应的位置处的支架6上。可以使用支架6的凹部来标识这些位置，这些凹部特别限定室5的腔。

当待分析的生物液体被引入盒1中时，其流入通道阵列4以填充分析室5并且在排放通道4'中传播。在这些通道4、4'中存在至少一个台阶(以及该台阶的上游和下游的表面能变化)确保了所有分析室5在确定的时间内正确填充，如前一段中所述。与磁性颗粒9相关联的检测元件10和捕获元件分别再悬浮在每个室5的样品中以在其中混合。在随后的反应时间内，并且当分析物存在于样品中时，形成由捕获元件、磁性颗粒、分析物和检测元件组成的复合物。这些复合物固定在每个室5的支架6上，优选地在磁场强度的最大值处聚集，并且因此根据由磁性层6b限定的检测图案布置。过量的检测元件保持悬浮在样品中。

可以规定，盒1的每个室5被制备成接纳不同类型的捕获元件和检测元件，以便对引入盒1中的生物液体进行多次分析。还可以规定，由设置在室5处的磁性层6b的一部分编码的检测图案从一个室到另一个室是不同的。

在每种情况下，保留在分析室5中的样品中分析物的存在导致形成由磁性层6b限定的检测图案。

为了完全控制在反应时段期间在分析室中发生的现象，并且在该时段结束时检测该检测图案的存在和强度，有利地将盒1放置在图5中示意性示出的分析装置E中或上。

装置E包括用于接收盒1的元件，以便将盒1尽可能精确地定位在分析位置上。在该位置上，盒1的至少一个室5布置在诸如图像传感器的成像装置11的场中。该室5还设置在光源12(例如基于发光二极管的光源)的照明场中。还可以在光源12、室5和成像装置11之间的光路上设置光学元件13，例如分离器、过滤器、物镜，以提高成像质量，并且特别是选择合适的放大率和景深。通过该布置，可以获取样品和室5的支架6的数字图像，以便在图像上显示由荧光标记物产生的光强度。当然，盒1设置在分析装置中，使得至少与室5成直角透明的上盖7位于光路中，以便能够成像该图像。

在操作中，借助光源12启用样品中溶液中的光致发光标记物或固定在照明室5的支架6上的光致发光标记物，并且使其在成像装置11的图像平面中可见。因此，可以获取光致发光标记物在支架平面中的分布的数字图像。

继续图3的分析装置E的描述，该装置还可以包括机械致动器14，例如压电致动器，其能够与盒的支架6接触以向其施加振动力。致动器14可以在盒被引入装置E中或装置E上之后被启用，以允许捕获元件、磁性颗粒和检测元件9、10有效地再悬浮在样品中。

最后，装置E可以包括磁场源15，例如电磁铁，其可以被启用以增强由磁性层6b产生的磁场。由源15产生的磁场在室5处可以在1mT到400mT之间，但在每种情况下，必须保持强度低于磁性层6b的矫顽磁场的值，以便保持其磁化和该磁化限定的检测图案。由源15产生的场优选地垂直于支架6的表面定向，以便添加到由磁性层6b产生的场，从而增加吸引区域Za中的磁场强度，并且增强检测图案。如前所述，该场的存在可能导致改变吸引区域的线布置Za，或者更一般地重新定义检测图案。由源15产生的场可以是连续的或脉冲的，在这种情况下具有典型地大于1ms的脉冲持续时间。由源15产生的场还使得样品的超顺磁性颗粒能够被磁化。因此，这促进这些颗粒和复合物(当它们存在时)向支架6的表面迁移以固定它们。

为了操作分析装置E并且对采集的图像执行数字处理，装置E还包括计算装置16。它可以是微控制器、微处理器或FPGA电路。除了计算装置本身之外，计算装置16还包括用于存储数据的存储器组件和用于操作装置E的计算机程序。计算装置16还可以包括用于交换数据或用于将分析装置E连接到维护设备的接口组件(USB接口类型)。接口组件还可以包括屏幕和控制按钮，以允许操作员使用装置E。计算装置16例如通过内部总线连接到成像装置11、光源12、机械致动器14和磁场源15，以便协调它们的动作和/或收集产生的数据，例如由成像装置11提供的数字图像。

因此，一旦操作者将盒5放置在分析装置E中或分析装置E上，并且接收元件将盒5保持在分析位置上，则计算装置16可以执行以下动作序列，例如，在通过控制按钮致动装置E之后：

-启用机械致动器14，以便向盒1施加振动力，并且引起或促进样品中的捕获元件、磁性颗粒和检测元件的再悬浮。该启用时刻标志着捕获时段的开始；

-启用磁场源15，以促进与分析物复合或不复合的磁性颗粒固定在室5的支架6上；

-打开光源12，然后在捕获时段结束时启用成像装置11，以便继续获取样品和支架的图像。图像可以从成像装置11传送到计算装置16的存储组件，以便能够在其中执行处理操作。

-处理图像以确定代表样品中分析物存在或浓度的检测信号。

-处理检测信号以提供指示样品中分析物的存在、不存在和/或浓度(例如以每毫升为单位)的信息。

当然，本发明不限于所描述的实施例，并且可以在不脱离权利要求所定义的本发明的范围的情况下对其提供变型实施例。