本發(fā)明涉及檢測具有磁性質的目標物質的樣本的裝置和方法，尤其是，檢測作為瘧疾感染指標的全血或組織中的瘧原蟲色素的裝置和方法。

對瘧疾的早期準確診斷是有效的疾病管理和瘧疾監(jiān)測所必需的。因缺乏簡易、價格實惠且準確的診斷方法，使得常見的預防措施是“發(fā)燒等于瘧疾，除非證明并非如此”。這導致瘧疾的推定過度、非瘧疾發(fā)燒的誤管理以及有限資源的浪費，并且造成耐藥性。

通過對厚和薄的血涂片進行顯微檢查來對瘧疾感染進行的準確檢測和定量高度依賴于操作人員的訓練和技能；這還需要不是總能得到的設備和工作條件，尤其是在鄉(xiāng)村環(huán)境中。基于抗原-抗體反應進行的快速診斷測試(rdt)需要較低的技能和設備，但是通常是昂貴的，并且對于低水平瘧疾而言缺乏足夠的靈敏度。其他推薦的檢測系統(tǒng)尚未發(fā)現適于實際在野外條件下廣泛使用。例如，us2012/0257199a1公開了在樣本中的懸浮磁性納米粒子的表面上吸附β-正鐵血紅素并且在樣本上使用磁場富集以增加拉曼光譜中得到的信號，而wo2008/056171a2公開了將差分吸收信號用于經受強度變化磁場的血液中的β-正鐵血紅素的p和s偏振光。

因此，仍然需要用于檢測瘧疾感染存在的改進方法和裝置。

根據一個方面，本發(fā)明提供了一種檢測樣本中的具有磁性質形式的目標物質的方法，其如權利要求1所限定。其他從屬權利要求中定義了其他方面。從屬權利要求定義了優(yōu)選或替代的實施方式。

具有磁性質形式的目標物質可以是有機磁性物質；其可以是瘧原蟲色素或β-正鐵血紅素。

瘧原蟲色素是由一些嗜血寄生蟲消化血液時形成的副產物。諸如瘧原蟲等這些血液寄生生物體消化血紅蛋白并且釋放出大量游離血紅素，其是血紅蛋白的非蛋白成分。血紅素是由包含在雜環(huán)卟啉環(huán)的中心的鐵原子組成的輔基。游離血紅素具有細胞毒性，所以寄生蟲將其轉化成被稱為瘧原蟲色素的不溶性結晶形式。由于在寄生蟲生命周期的給定階段中，血液中的瘧原蟲色素的濃度與寄生物血癥的水平之間存在關聯性，所以對血液樣本中的瘧原蟲色素的準確且靈敏的定量能夠檢測低水平或早期階段感染的瘧疾。

β-正鐵血紅素是類似于瘧原蟲色素的合成物質。β-正鐵血紅素表現出與瘧原蟲色素相似的性質，包括分光性質和磁性質，并且可用于模擬瘧原蟲色素的行為。

該方法可用于對樣本中的瘧原蟲色素或β-正鐵血紅素的濃度進行檢測或定量和/或能夠進行檢測或定量，所述濃度≤0.12μg/ml，優(yōu)選地≤0.10μg/ml，更優(yōu)選地≤0.08μg/ml并且甚至更優(yōu)選地≤0.06μg/ml或≤0.05μg/ml和/或介于這些濃度中的一個和2μg/ml或2.5μg/ml的濃度之間。對0.12μg/ml的瘧原蟲色素濃度的檢測能夠實現200個寄生蟲/μl的寄生物血癥(如世界衛(wèi)生組織所推薦的)的檢測，而0.05μg/ml的瘧原蟲色素濃度的檢測能夠實現80個寄生蟲/μl的寄生物血癥的檢測。這些靈敏度水平(特別地，較低的水平)能夠實現瘧疾的早期檢測，從而大大方便了患者治療。

用于分析的樣本的體積可以≤1ml，優(yōu)選地≤750μl，更優(yōu)選地≤500μl并且甚至更優(yōu)選地≤300μl。因此，只需要從將受試者采集非常少量的血液樣本。特別地，在微流體系統(tǒng)中，用于分析的樣本的體積可以是10μl～50μl?？赏ㄟ^靜脈穿刺或手指針刺來收集分析樣本。通過血液穿刺而收集的血液體積可足夠進行分析。

樣本分析的時間(例如，從注入樣本到接收到最終數據)可以是不超過10分鐘，優(yōu)選地不超過8分鐘；更優(yōu)選地不超過6分鐘或不超過5分鐘。如此將比顯微術明顯更快速地提供結果。

該樣本可包括水性或有機溶劑溶液和/或懸浮液。樣本可包括生物基質或源自生物基質的水性或有機溶劑溶液和/或懸浮液。生物基質可包括流體、細胞、組織、提取物、溶解產物、原核生物或真核生物培養(yǎng)細胞、上清液和/或溶解產物、滲析樣本、微量滲析樣本。樣本可包括人和動物的體液或組織，例如，全血、裂解全血、血清、血漿、尿液、精液、紅細胞和/或白細胞懸浮液或溶解產物、離解和/或裂解的組織、活體解剖樣本、頭發(fā)、指甲。

在瘧疾的成熟期間，當紅細胞中裂殖體的濃度較高時，細胞自然裂解，并且瘧原蟲色素將與感染新紅細胞的裂殖體同時地釋放到血液中。使用包括全血(或裂解全血)而非分離后或純化后的紅細胞的樣本的一個優(yōu)點在于，這樣能夠分析存在的全部瘧原蟲色素，包括(i)仍然在紅血細胞內的瘧原蟲色素；(ii)之前已經從紅血細胞釋放的瘧原蟲色素；以及(iii)通常高水平地已經摻入巨噬細胞、單核細胞和白細胞中的瘧原蟲色素。

樣本優(yōu)選地包括裂解全血。優(yōu)先使用的任何裂解溶液具有中性ph或者略偏酸性；這樣避免了瘧原蟲色素或β-正鐵血紅素在全血樣本中的溶解。例如，可用tris緩沖溶液(ph7)、tritonx-100和皂苷來使全血樣本裂解?？勺裱皊impleandinexpensivefluorescence-basedtechniqueforhigh-throughputantimalarialdrugscreening”(m.smikstein等人，antimicrob.agentschemother.,2004,第48卷,第1803頁)中描述的方法來制備裂解溶液。其他可能的裂解溶液包括不同ph(優(yōu)選地，酸性或中性)的低滲緩沖液?？稍跇颖局刑砑觗nase(通常，10～100μg/ml)和rnase(10～100μg/ml)，從而由于釋放核酸物質而降低粘度。可在經歷裂解的所有樣本中添加核酸酶和/或蛋白酶抑制劑?？赡艿牧呀夥椒òǎ嚎赡苁褂貌Ａе檫M行的機械破裂、液體均化、凍融、杵臼；所有這些方法都可在伴隨或不伴隨超聲處理的情況下應用。優(yōu)選地，樣本包括已經使用裂解溶液進行裂解(也就是說，化學裂解)并且尚未進行機械裂解的全血；這樣簡化了樣本的制備。

在將目標物質與樣本磁力分離之前，可純化樣本。此種純化可包括全都能夠與液-液或液-固相提取結合的過濾、離心、沉淀、直接分配、反相、離子、親水性、親和、凝膠滲透或體積排阻色譜或電泳。然而，優(yōu)選地，不需要或不執(zhí)行此種純化。

可將待分析樣本引入載流體中，載流體可包括水、有機溶液、水溶液，例如，尤其是濃度大于或等于大約0.3％、0.6％或0.9％的氯化鈉(nacl)水溶液。優(yōu)選地，載流體是水，尤其是純化水。這樣可提供簡化處理。

在磁力分離之后，可通過收集流體來收集目標物質進行分析。收集流體優(yōu)選地包含其中溶解了分離出的目標物質的成分以得到可分析的溶液。溶解的目標物質優(yōu)選地是未磁化形式，即，溶解導致磁性質的喪失。收集流體可包括含有諸如氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鈉、氫氧化銨、有機季銨氫氧化物、氨、有機胺等堿化劑的水溶液。優(yōu)選的收集流體是氫氧化鈉溶液。收集流體的濃度可大于或等于0.1m和/或小于或等于1m；例如可使用0.4m的naoh溶液。這些溶液是容易得到的，只需要標準實驗室使用注意事項并且其濃度可避免產生可能堵塞設備(尤其是設備中橫截面小的部分，例如，任何開關閥)的鹽沉淀的風險。

載流體和/或收集流體可包含一種或多種添加劑，例如：

-抗氧化劑，例如，生育酚、三烯酚、抗壞血酸或異抗壞血酸或鹽、合成抗氧化劑(包丁基化羥基甲苯和丁基化羥基苯甲醚)或天然酚類成分(包括黃烷酮、黃酮醇、來自香精油、咖啡酸和阿魏酸的一元酚(百里香酚、香芹酚、丁香油酚...)、來自葡萄酒和紅酒的類黃酮和原花青素、迷迭香族二萜酸、橄欖油羥基酪醇、木質素降解產物和木酚素、可適于減少裝置內部部件腐蝕的還原酮類(尤其是使用金屬微球時)；還可添加檸檬酸、磷酸或富馬酸或金屬螯合劑，以有賦予抗氧化效果；

-表面活性劑，例如，組合或非組合的非離子表面活性劑(聚西托醇1000、十六十八醇、鯨蠟醇、椰子酰胺、椰油酰胺、igepalca-630、異鯨蠟醇聚醚-20、月桂基葡糖苷、單月桂酸甘油酯、窄范圍乙氧基化物、nonidetp-40、壬基酚聚醚-9、壬基酚聚醚、np-40、八乙二醇單十二烷基醚、n-辛基-β-d-硫代吡喃葡萄糖苷、辛基葡糖苷、油醇、五乙二醇單十二烷基醚、泊洛沙姆、泊洛沙姆407、聚甘油聚蓖麻酸酯、多山梨醇酯、多山梨醇酯20、多山梨醇酯80、皂苷類、山梨聚糖單硬脂酸酯、山梨聚糖三硬脂酸酯、硬脂醇、tritonx-100)、陽離子表面活性劑(苯扎氯銨、芐索氯銨、bronidox、西曲溴銨、西曲氯銨、二甲基雙十八烷基氯化銨、月桂基甲基葡糖聚醚-10、羥丙基二甲基氯化銨、四甲基氫氧化銨)和/或陰離子表面活性劑(十二烷基硫酸銨、磺基琥珀酸二辛酯鈉、mbas試劑、全氟丁烷磺酸、全氟壬酸、全氟辛烷磺酸、全氟辛酸、月桂基硫酸鉀、皂苷類、皂、皂替代品、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉、月桂醇醚硫酸鈉、月桂酰肌氨酸鈉、肉豆蔻醇聚醚硫酸鈉、烷醇聚醚硫酸鈉、硬脂酸鈉)，尤其是適于促進沖洗裝置的內部部件以減少會隨時間推移引起寄生蟲分析信號的污染的表面活性劑；

-輔色素，例如，類黃酮、花色素苷、花青素和/或肉桂衍生物，尤其是將使通過分子締合的瘧原蟲色素的可檢測性增強的化學品；

-抗微生物劑，例如，疊氮化物、苯甲酸衍生物(包括羥基化物、醚、酯和/或鹽)、山梨酸、乙酸、硫衍生物(包括硫化物和亞硫酸鹽)、氮衍生物(包括亞硝酸鹽和硝酸鹽)、磺酰胺、抗生素、噻苯咪唑，尤其是能夠適宜地防止溶液中的微生物生長的抗微生物劑；

-增粘劑、增稠劑或膠凝劑，例如，金合歡樹膠和衍生物、乙?；瘑胃视王?、單甘油酯和二甘油酯的乙?；剖嵋阴?、瓊脂、藻膠、藻酸、藻酸銨、卡拉膠銨、紅藻膠銨、磷酸化甘油酯銨鹽、阿拉伯半乳聚糖、面包酵母聚糖、藻酸鈣、卡拉膠鈣、羧甲基纖維素、角豆膠、卡拉膠、纖維素膠、明膠、結蘭膠、瓜爾膠、阿拉伯樹膠、羥基化卵磷脂、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、愛爾蘭苔瓊酯糖、卡拉亞膠、乳酸化單甘油酯和二甘油酯、脂肪酸的乳酰酯、卵磷脂、刺槐豆膠、甲基纖維素、甲基乙基纖維素、燕麥膠、果膠、脂肪酸聚甘油酯、交酯化蓖麻油脂肪酸的聚甘油酯、聚氧乙烯(20)山梨聚糖單油酸酯(聚山梨酯80)、聚氧乙烯(20)山梨聚糖單硬脂酸酯(聚山梨酯60)、聚氧乙烯(20)山梨聚糖三硬脂酸酯(聚山梨酯65)、聚氧乙烯(8)硬脂酸酯、藻酸鉀、卡拉膠鉀、藻酸丙二醇酯、甲基纖維素的丙二醇醚、丙二醇單脂肪酸酯、藻酸鈉、磷酸鈉鋁、羧甲基纖維素鈉、卡拉膠鈉、纖維素乙二醇酸鈉、硬脂酰-2-乳酸鈉、硬脂酸鈉、酒石酸鈉、三磷酸鈉、山梨聚糖單硬脂酸酯、山梨聚糖三油酸酯、山梨聚糖三硬脂酸酯、硬脂基單甘油酯基檸檬酸酯、脂肪酸的蔗糖酯、黃蓍膠、黃原膠，尤其是將使溶液的粘性增加的化學物。

樣本的目標物質的磁力分離可包括磁力分離柱中進行的分離，尤其是包含磁性或可磁化顆粒(特別是微球，如含鋼或鐵的微球)的磁力分離柱。微球的直徑可以為≥0.3mm或≥0.1mm和/或≤1mm或≤2mm。這些粒徑避免了用精細保持柵格或過濾器來將顆粒保持在柱內的需要，這樣將防止堵塞的風險，特別是在樣本包含懸浮液的情況下。

磁力柱可容易地進行拆解并重新組裝，例如，以方便可磁化顆粒的替換?？纱呕w粒可進行周期性替換，以例如在腐蝕和/或沉積物和/或污染物積聚的情況下保持裝置的功效和/或精度。在替換可磁化顆粒之前進行的分析次數可以是≥10或≥15；其可以是≤1000。

磁力柱的內徑可以是≥0.5mm或≥1mm和/或≤15mm或≤10mm。柱的長度可以是≥5mm或≥1cm和/或≤12cm或≤10cm。柱優(yōu)選地由非磁性材料(例如，諸如聚丙烯等塑料材料)制成。

例如，可通過一個或多個永磁體向磁力分離柱施加外部磁場。分離柱處的磁場強度可以是≥0.2t或≥1t；其可以是≤8t或≤10t。

該系統(tǒng)可被配置為微流體系統(tǒng)。因此，可以使磁力柱、微球、磁場和待測試樣本的大小適應于微流體系統(tǒng)。尤其是，在這種情況下，磁性顆粒可以是納米顆?；蚣{米球。磁性顆粒可以是如上所述的微球，或者優(yōu)選地，具有更小直徑的微球。在該情況下，微球的直徑可以是≥50μm或≥100μm和/或≤500μm或≤400μm或≤300μm。磁力柱可具有例如提供為集成式流體槽(flowcell)的一部分的微珠儲罐的形式。集成式流體槽可包括與光學窗口流體連接的微珠儲罐。

微珠儲罐的大小可近似于標準的顯微鏡載玻片。其可具有以下尺寸：長度≥30mm或≥45mm或≥60mm或≥70mm和/或≤150mm或≤120mm或≤90mm；和/或寬度≥15mm或≥20mm和/或≤60mm或≤45mm或≤30mm；和/或厚度≥1mm或≥2mm或≥4mm和/或≤15mm或≤12mm或≤10mm或≤8mm。集成式流體槽的元件之間的連接管或路徑的直徑可以是≥20μm或≥50μm和/或≤200μm或≤150μm。集成式流體槽可基本上是平面的；其可提供單用途裝置或多用途裝置，其例如適于分析至少約10個樣本和/或至多約50個樣本。流體槽可由聚合物(例如，pmma(聚(甲基丙烯酸甲酯))或pdms(聚二甲基硅氧烷)制成。集成式流體槽可包括：第一部分，例如基體，通過機加工、雕刻或模制到表面中而在基體中設置流體回路，例如作為在一個面處開口的回路；以及第二部分，例如，蓋體，其例如通過覆蓋在基體上與基體互補，例如以密封設置在第一部分上的回路的開口面。流體回路的微珠儲罐可填充可磁化顆粒，例如，鋼顆?；蚣{米顆粒，之后通過將第二部分設置在第一部分上方并且密封來組裝流體槽。例如，可通過取下蓋體來拆解流體槽，并且隨后重新組裝，以替換可磁化的微粒。

對可分析溶液進行光譜分析以檢測溶解的目標物質的過程可包括光學分析；其可包括吸收光譜。從源發(fā)出的輻射可穿過可分析溶液，以給出由傳感器接收的衰減信號。選擇源和傳感器以涵蓋能夠檢測目標物質的存在和(優(yōu)選)數量的波長。

優(yōu)選地，使用準單色光來進行光譜分析，即，具有窄帶寬的光，例如，在80nm、50nm、20nm或10nm的帶寬內具有其能量的至少80％的光?？墒褂脺蕟紊庠春?或傳感器。在一個優(yōu)選實施方式中，使用在約380nm、約405nm或約620nm的波長發(fā)射的準單色二極管。另選地，可使用單色光。瘧原蟲色素的吸收光譜表現出多個峰(圖1)。瘧原蟲色素強吸收波長在330nm～410nm的范圍內的輻射并且較弱地吸收波長在600nm～640nm的范圍內的輻射。第一波段是靈敏度所關注的，第二波段是特異性所關注的。因此，使用對應的準單色光源能夠使用穩(wěn)固的、簡化的但提供良好靈敏度或選擇性的構造和設備。例如，發(fā)光二極管可以是低功率二極管；其可與流動的可分析流體相鄰地設置，而不需要用光纖傳輸。通過使用裂解全血在約380nm、約405nm或約620nm處檢測瘧原蟲色素可實現特別的優(yōu)勢；可使用這種組合來靈敏地檢測瘧原蟲色素和/或避免來自樣本的干擾或遮蔽指示瘧原蟲色素信號的不期望的寄生蟲信號。光傳感器可以是能夠在所選擇波長下進行檢測的光敏傳感器。因此，用于檢測目標物質的光譜分析的波長可包括：≥300nm或≥320nm或≥340nm或≥350nm或≥360nm和/或≤440nm或≤430nm或≤420nm或≤410nm的波長；或者≥580nm或≥590nm或≥600nm和/或≤650nm或≤640nm或≤630nm的波長。

可使用波長集中在以上范圍內的單色或準單色發(fā)射器。

優(yōu)選地，在光譜分析中使用的通過可分析溶液的輻射路徑可選擇為≥3mm、≥20mm、≥30mm或≥40mm；這樣有助于提高檢測的靈敏度。例如，可通過在流動路徑中布置“z”部分并且將輻射經過“z”的較長部分，而使輻射可經過可分析溶液的流動路徑的一部分。

該方法可包括：

-第一分離階段，在該分離階段中，例如，通過使樣本經過磁力分離器并且將磁性形式的目標材料保持在分離器內，而將目標材料與樣本磁力分離；和/或

-第二分析階段，在該分析階段中，例如，通過在溶液中溶解和洗脫，而從磁力分離器中除去目標材料，以提供可分析溶液；和/或

-第三沖洗階段，在該沖洗階段中，沖洗磁力分離器，以備其后續(xù)使用。

優(yōu)選地，對在溶液中包含目標物質的分析溶液進行光譜分析。

可例如通過注入、尤其是通過入口(例如通過注入閥或隔膜)注入，而將待分析樣本引入載流體的流動路徑中。這樣有助于將樣本引入裝置中，而不需要在其操作中斷或拆解。

現在，將僅以示例方式參照附圖來描述本發(fā)明的實施方式，在附圖中：

圖1是瘧原蟲色素的uv-可見光吸收光譜；

圖2是分析裝置的示意性代表實施方式；

圖3是借助程序pclab2000從包含β-正鐵血紅素的裂解全血樣本得到的色譜圖；以及

圖4是借助程序pclab2000從瘧疾污染的裂解全血樣本得到的色譜圖。

圖5是集成式流體槽形式的微流體系統(tǒng)的示意性平面圖。

圖2的分析裝置包括：

1和2：裝配有第一注射器1和第二注射器2的來自kranalytica的雙通道注射泵，第一注射器包含用作載流體的水，第二注射器2包含用作收集、溶解和洗脫流體的0.4m氫氧化鈉(naoh)溶液，注射泵被設置成各個注射器中產生0.5ml/分鐘的恒定流；

3：注射器1和開關閥之間的連接管；

4：注射器2和開關閥之間的連接管；

5：用于注入樣本的進入隔膜；

6：得自rheodynetitanmx的開關閥；

7：開關閥到處置口的連接管；

8：開關閥和柱之間的連接管；

9：包括聚丙烯柱的磁力分離柱，長度為約60mm且內徑為約4mm，包含約4g的直徑為約0.5mm的鋼微球；

10：產生強度為約0.65t的磁場的永磁體(得自miltenyibiotec的midimacs磁體)；

11：柱和流體槽之間的連接管；

12：用作光源的準單色發(fā)光二極管(405nm)；

13：流體槽(包括針對高于210nm波長的uv-可見光二氧化硅窗口的得自oceanoptics的“smaz-cell”)；

14：流體槽到處置口的連接管；

15：光傳感器；

16：信號放大器和伏特計。

按照在“aniron-carboxylatebondlinksthehemeunitsofmalariapigment”(afgslater等人，proc.nati.acad.sci.usa,第88卷,第325-329頁)中描述的改良方法來執(zhí)行β-正鐵血紅素的合成。通過用0.4n氫氧化鈉(naoh)溶液溶解0.592g的氯化血紅素來制備45.4mm正鐵血紅素的原液，從而得到所述溶液的20ml溶液。用90ml的水稀釋10ml的原液，以得到100ml的4.54mm的正鐵血紅素溶液，此后添加2％丙酸，以得到ph為4的反應介質。在封閉容器中，使混合物在過濾之前在恒溫浴內在70℃下反應18小時。收集過濾后的剩余物并且在37℃的烘箱中干燥24小時。然后，將β-正鐵血紅素晶體保持在4℃的冰箱中。

為了模擬人全血樣本中的瘧疾(瘧原蟲色素晶體)的檢測，將待測試樣本制為β-正鐵血紅素在未受污染的全血樣本中的懸浮液。在進行全血樣本分析之前，用tris緩沖的(ph7)tritonx-100和皂苷溶液來裂解全血樣本。遵循由“simpleandinexpensivefluorescence-basedtechniqueforhigh-throughputantimalarialdrugscreening”(m.smikstein等人，antimicrob.agentschemother.,2004,第48卷,第1803頁)中描述的方法的改良工序來制備裂解溶液。首先，制備100ml的tris緩沖溶液。在將12.11g的三(羥基甲基)氨基甲烷溶解在60ml的水中并且添加hcl(鹽酸)得到ph為7的溶液之后，繼續(xù)添加水，以得到100ml的tris緩沖溶液。通過在10mg的皂苷和1ml的tritonx-100中添加必要量的tris緩沖溶液來得到100ml的裂解溶液。將該裂解溶液保持在4℃的冰箱中并且在7天內使用。通過用裂解溶液進行1/2稀釋并且反應30分鐘來執(zhí)行全血樣本的裂解。

在第一分離階段開始時，用開關閥(6)來穩(wěn)定裝置，開關閥被設置成將來自注射器(1)的載流體引導至通過磁性柱(9)的流動路徑，并且將來自注射器(2)的收集流體從開關閥(6)送到處置口。

將包含β-正鐵血紅素晶體的300μl裂解全血樣本注入隔膜(5)中。當樣本是懸浮液時，應該在注入之前進行振蕩，以確保所注入樣本是均質的。在該第一階段期間，持續(xù)大約2¹/2分鐘后，來自注射器(1)的水經過連接管(3)并且攜帶所注入樣本通過開關閥(6)并且通過連接管(8)，到達磁性柱的入口。當載流體所輸送的樣本經過柱中的磁化鋼微球時，樣本中的磁性β-正鐵血紅素晶體將吸附于并保持在磁化微球上。

在該分離階段結束時，裝置切換到第二分析階段，第二分析階段持續(xù)大約2¹/2分鐘。在該分析階段中，切換開關閥(6)，使得來自注射器(1)的載流體從開關(6)送到處置口，并且來自注射器(2)的收集流體由開關(6)引導通過連接管(8)，到達分離柱(9)的入口。選擇收集溶液，使得其在經過微球時收集并且洗脫在分離階段期間由微球保持的β-正鐵血紅素晶體，以提供可分析溶液，在該實施方式中，可分析溶液包括溶解在氫氧化鈉收集溶液中的β-正鐵血紅素晶體。

分離柱的出口經由連接管(11)連接到流體槽(13)，在此從窄帶寬二極管發(fā)射出的光(中心405nm)穿過可分析溶液并且衰減透射光信號落在光傳感器(15)上。衰減光信號中檢測到的光吸收提供了樣本中溶解的β-正鐵血紅素或瘧原蟲色素晶體的存在和數量的指標。光傳感器(15)的輸出端連接到信號放大器和伏特計(16)，隨后連接到被配置成處理并顯示信號的計算機。

從流體槽(13)排出的流體通過連接管(14)送到處置口。

在分析階段結束時，裝置切換到第三沖洗階段，在沖洗階段期間，開關閥(6)將來自注射器(2)的收集流體從引導至處置口，并且將來自注射器的載流體通過連接管(8)引導至分離柱(9)。

圖3是借助程序pclab2000從包含β-正鐵血紅素的裂解全血樣本得到的色譜圖，其顯示了信號振幅(y軸，單位：伏)隨時間(x軸，單位：秒)的變化關系。箭頭(18)指示開關閥何時切換，以從分離階段過渡到分析階段。峰(19)對應于分析溶液中檢測的β-正鐵血紅素。該峰(19)的表面積與樣本中β-正鐵血紅素的濃度相關。

圖4是借助程序pclab2000從使用上述過程分析的瘧疾污染的裂解全血樣本得到的色譜圖。

為了確定樣本中的瘧原蟲色素(或β-正鐵血紅素)的數量，可以制作初步校準曲線，尤其是使用包含已知數量的β-正鐵血紅素的校準樣本來形成初步校準曲線。例如，校準曲線指示瘧原蟲色素的濃度與(可使用graphpad軟件來確定的)對應于瘧原蟲色素的峰信號下方的表面積的變化關系，或者在簡化的不太精確的替代方式中，指示瘧原蟲色素的濃度與吸收信號中對應于瘧原蟲色素的峰信號的最大強度的變化關系。

裝置的簡化和穩(wěn)固性有助于其用于野外情況。以不顯著依賴于操作人員技能的高水平靈敏度來得到可靠結果的快捷性也是有利的。

圖5是集成式流體槽形式的微流體系統(tǒng)的示意性表示，集成式流體槽26具有76mm的長度和26mm的寬度，其包含：

20：載流體的入口

21：收集流體的入口

22：樣本的入口

23：微珠儲罐

24：光學窗口

25：出口/處置口

并且，其包含微珠儲罐和光學窗口，處于平面流體槽或晶片形式。平面流體槽適于與至少(i)位于永磁體上方或夾在一對平面永磁體之間的其微珠儲罐以及(ii)布置在光學窗口處的光發(fā)射器和光傳感器一起使用?？筛淖兇朋w的幾何構型及其定位，以確保合適的磁場。a)從載流體、收集流體和樣本的入口通向微珠儲罐的入口、b)從微珠儲罐的出口通向光學窗口的入口和c)從光學窗口的出口通向出口/處置口的連接通道或連接管具有100μm的直徑。微珠儲罐容納直徑為200μm的可磁化鋼微粒。

從外部容器提供載流體和收集流體并且例如對各種流體使用蠕動泵將其泵送通過流體槽。使用包含止回閥的蠕動泵避免了連續(xù)流體循環(huán)和諸如圖2的分析裝置描述的帶有中間處置口(7)的開關閥(6)的需要?？山浻晌⒘课?例如，微量吸管)或玻璃毛細管引入待分析樣本。

該裝置可被設置為包括以下部件的套盒(kit)：一個或多個流體槽26，其填充有磁性微粒；外部磁體，尤其是永磁體；蠕動泵；光發(fā)射器和關聯的光傳感器；信號處理設備和用于顯示結果的界面屏，優(yōu)選為觸摸屏界面。

微流體系統(tǒng)提供了適于小樣本量的野外使用的特別緊湊的、低成本的、快速分析系統(tǒng)。