Микрожидкостное устройство для идентификации, количественного определения и аутентификации латентных маркеров
Номер патента: 14116
Опубликовано: 29.10.2010
Авторы: Бергстром Эдмунд Т., Аль -Джафари Мохаммед, Тейлор Эндрю, Гудэли Дэвид, Иствуд Ян, Дорлэнд Эрвин
Формула / Реферат
1. Система для аутентификации текучей среды с латентными маркерами, содержащая
микрожидкостную ячейку, выполненную с множеством каналов,
первым входом, соединенным с множеством каналов, для приема текучей среды с латентными маркерами,
вторым входом, соединенным с первым входом, для приема реагента для преобразования маркера,
выходом, соединенным с множеством каналов, для удаления текучей среды, оставляя, по существу, маркеры,
блок переноса жидкости, содержащий шприц с приводом, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для подачи текучей среды в микрожидкостную ячейку, и
детектор, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для идентификации маркеров.
2. Система по п.1, отличающаяся тем, что первый и второй входы объединены.
3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит третий вход для приема поверхностно-активного вещества для контроля потока текучей среды через множество каналов.
4. Система по п.1, отличающаяся тем, что привод шприца выполнен с возможностью управления множеством шприцов для подачи текучей среды в микрожидкостную ячейку.
5. Система по п.1, отличающаяся тем, что детектор содержит источник электромагнитного излучения для освещения маркеров.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что детектор содержит сенсор для приема облучения маркеров.
7. Система по п.5, отличающаяся тем, что детектор способен дополнительно определять количество освещенных маркеров.
8. Система по п.1, отличающаяся тем, что микрожидкостная ячейка содержит верхнюю и нижнюю части для параллельного многослойного протекания текучей среды через множество каналов.
9. Система по п.1, отличающаяся тем, что текучая среда выбрана из группы, состоящей из топлива, смазочного материала, алкогольных напитков или жидкого фармацевтического препарата.
10. Система для аутентификации текучей среды с латентными маркерами, содержащая переносную микрожидкостную ячейку с первым и вторым каналами для создания двухфазного ламинарного потока, причем первый канал предназначен для переноса текучей среды с латентными маркерами, а второй канал - для переноса первого реагента для преобразования маркеров,
выходом, соединенным с первым каналом, для удаления текучей среды, оставляя, по существу, маркеры,
входом, соединенным с первым каналом, для подачи второго реагента к маркерам,
смесителем, соединенным с первым и вторым каналами, для смешивания компонентов из первого и второго канала, с получением смеси,
третьим каналом, соединенным со смесителем, для переноса смеси,
шприц с приводом, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для подачи по меньшей мере одного компонента из группы, состоящей из флюида, реагента или их смеси в микрожидкостную ячейку,
блок детектирования, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для анализа оптических характеристик смеси и определения аутентичности текучей среды.
11. Система по п.10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит источник электромагнитного излучения для освещения маркеров.
12. Система по п.10, отличающаяся тем, что блок детектирования содержит сенсор для детектирования поглощения или анти-Стоксовой флуоресценции.
13. Система по п.10, отличающаяся тем, что текучая среда содержит вещество, выбранное из группы, состоящей из топлива, смазочного материала, алкогольных напитков или жидких фармацевтических препаратов.
14. Способ аутентификации текучей среды с латентными маркерами при помощи системы по пп.1-12, заключающийся в том, что
шприцом с приводом подают текучую среду с латентными маркерами на первый вход микрожидкостной ячейки, соединенный с множеством каналов,
а реагент - на второй вход, соединенный с множеством каналов,
преобразуют латентные маркеры при помощи реагента в активную форму,
удаляют текучую среду с выхода микрожидкостной ячейки, оставляя, по существу, маркеры в микрожидкостной ячейке, детектируют маркеры и
идентифицируют и определяют количество маркера для аутентификации текучей среды.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что на стадии подачи текучей среды осуществляют подачу материала из группы, состоящей из топлива, смазочного материала, алкогольных напитков или жидких фармацевтических препаратов на первый вход.
16. Способ по п.14, отличающийся тем, что на стадии преобразования латентных маркеров осуществляют операцию, выбранную из группы, состоящей из гидролиза, окисления, восстановления, структурной модификации, ионизации, электролиза, комплексообразования или их сочетания.
17. Способ по п.14, отличающийся тем, что на стадии подачи реагента осуществляют подачу кислотного или щелочного раствора.
18. Способ по п.14, отличающийся тем, что на стадии детектирования маркера освещают маркер с помощью источника электромагнитного излучения.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что выбирают источник электромагнитного излучения с длиной волны из УФ-диапазона, видимого диапазона, ИК диапазона или их сочетания.
20. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют подачу поверхностно-активного вещества на третий вход, соединенный с множеством каналов микрожидкостной ячейки, для регулирования потока текучих сред через множество каналов.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество содержит бутанол.
22. Машиночитаемый носитель, содержащий программу для выполнения компьютером для реализации шагов способа аутентификации текучей среды, содержащей латентные маркеры, заявленного по п.14.
23. Способ аутентификации текучей среды с латентными маркерами с помощью системы по пп.10-13, заключающийся в том, что
шприцом с приводом подают первый двухфазный ламинарный поток, содержащий текучую среду, включающую в себя латентные маркеры и первый реагент для преобразования маркеров, в микрожидкостную ячейку,
удаляют текучую среду, оставляя, по существу, маркеры и первый реагент,
добавляют второй реагент к маркерам и первому реагенту, получая второй двухфазный ламинарный поток,
подают в микрожидкостную ячейку второй двухфазный ламинарный поток,
смешивают второй реагент и маркеры с первым реагентом с получением смеси, содержащей преобразованные маркеры,
детектируют оптические характеристики преобразованных маркеров и
определяют аутентичность текучей среды.
24. Способ по п.23, отличающийся тем, что на стадии детектирования освещают преобразованные маркеры с использованием источника электромагнитного излучения.
25. Устройство для хранения программ для осуществления способа по п.23.
26. Устройство аутентификации текучей среды с латентными маркерами, содержащее микрожидкостную ячейку для приема материала с одним или несколькими маркерами, причем
микрожидкостная ячейка содержит множество входов и выходов;
блок переноса жидкости, содержащий шприц с приводом, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для доставки материала в микрожидкостную ячейку и для доставки реагента в микрожидкостную ячейку, причем реагент предназначен для преобразования одного или нескольких маркеров,
блок детектирования, содержащий источник электромагнитного излучения и сенсор для детектирования и определения количества преобразованных маркеров.
27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что блок детектирования дополнительно содержит узел для сбора данных, узел для ввода данных, узел для анализа данных, узел для хранения данных, узел вывода данных, узел поиска данных или их сочетание.
28. Устройство по п.26, отличающееся тем, что источник электромагнитного излучения выбран из источника ультрафиолетового излучения, источника видимого излучения, источника инфракрасного излучения или их сочетания.
29. Устройство по п.26, отличающееся тем, что микрожидкостная ячейка выполнена из верхней части, нижней части по меньшей мере с одним каналом, соединенным по меньшей мере с одним входом, для приема материала и реагента.
30. Устройство по п.29, отличающееся тем, что по меньшей мере один канал выполнен в нижней части микрожидкостной ячейки.
31. Способ идентификации, аутентификации и количественного определения латентных маркеров в материале с помощью устройства по пп.26-30, заключающийся в том, что
в микрожидкостную ячейку, содержащую множество входов и выходов, шприцом с приводом подают материал по меньшей мере с одним латентным маркером и одну или несколько жидкостей для преобразования части по меньшей мере одного маркера,
преобразуют по меньшей мере один латентный маркер по меньшей мере в один активный маркер,
определяют по меньшей мере один активный маркер с использованием блока детектирования, включающего источник электромагнитного излучения,
идентифицируют и определяют количество по меньшей мере одного активного маркера и
аутентифицируют материал.
32. Способ по п.31, отличающийся тем, что источник электромагнитного излучения выбирают из группы, состоящей из источника ультрафиолетового излучения, источника видимого излучения, источника инфракрасного излучения или их сочетания.
33. Способ по п.31, отличающийся тем, что на стадии преобразования осуществляют технологическую операцию, выбранную из группы, состоящей из гидролиза, окисления, восстановления, структурной модификации, ионизации, электролиза, комплексообразования или их сочетания.
34. Способ по п.31, отличающийся тем, что материал и одну или несколько жидкостей подают одновременно.
35. Способ по п.31, отличающийся тем, что одна из жидкостей содержит растворитель, который регулирует гашение по меньшей мере одного активного маркера.
Текст
МИКРОЖИДКОСТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ, КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ И АУТЕНТИФИКАЦИИ ЛАТЕНТНЫХ МАРКЕРОВ Предложены устройства и способы для идентификации, аутентификации и количественного определения одного или нескольких скрытых маркеров, содержащихся в материале. Устройство содержит микрожидкостную ячейку, систему переноса жидкости и систему детектора и представляет собой интегральный узел, обеспечивающий автоматизированный способ идентификации in line одного или нескольких материалов, содержащих по меньшей мере один латентный маркер, который может преобразовываться в активную форму. Микрожидкостная ячейка предназначена для приема материала, содержащего латентный маркер, и имеет по меньшей мере один вход для приема одной или нескольких жидкостей и один или несколько выходов, через которые жидкость выходит. Система переноса жидкости в рабочем состоянии соединена с микрожидкостной ячейкой и доставляет жидкости в микрожидкостную ячейку. Система детектора, которая может содержать источник и сенсор, располагается после выходов для детектирования активной формы маркера. С помощью устройства ряд независимых стадий обработки и анализа объединяются в единый переносной узел. 014116 По заявке на патент испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США 60/659669 от 8 марта 2005 г., на основании которой подана заявка PCT/US2006/00S217 от 8 марта 2006 г. Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к области идентификации и аутентификации. Более конкретно,настоящее изобретение относится к способам и устройствам для идентификации, количественного определения и аутентификации одного или нескольких материалов, в частности тех, которые содержат один или несколько скрытых маркеров. Предшествующий уровень техники Идентификацию и аутентификацию твердых и/или жидких материалов можно осуществлять различными технологиями, включая использование открытых или скрытых параметров или добавок, таких как подкрашивающие вещества и красители, например трассеры или маркеры. Открытые или скрытые свойства или добавки, как правило, используются для идентификации, детектирования, аутентификации и выявления отличия одного или более материалов производителя от других и для предотвращения неправильного использования, фальсификации, подделки и/или имитации. В то время как открытые добавки или свойства легко идентифицируются, скрытые добавки и свойства идентифицировать трудно. Во многих случаях скрытые добавки или свойства требуют, чтобы добавка или свойство были выделены из материала для лучшей идентификации, количественного определения и/или аутентификации. Обычные технологии для выделения и идентификации добавки или свойства из материала, как правило, включают в себя ряд сложных стадий и ряд различных инструментов и/или устройств. Стадии могут включать в себя, без ограничения, обработку, экстрагирование, разделение, идентификацию и количественное определение, где каждая стадия, как правило, требует своего собственного набора устройств и инструментов, и, как следствие, своего собственного набора ошибок и продуктов отходов. Среди других ограничений современные технологии ограничивают быструю идентификацию и количественное определение скрытой добавки или свойства. Кроме того, многие устройства и инструменты занимают большой объем и недоступны вне лабораторной установки, затрудняя осуществление любого типа идентификации, количественного определения или аутентификации in situ. Кроме того, имеется повышенный риск загрязнения при манипуляциях и стоит проблема с дополнительными продуктами отходов. Как таковая, современная практика идентификации и аутентификации одного или нескольких скрытых маркеров в материале может потребовать продолжительного времени, подвержена ошибкам и является дорогостоящей. Краткое изложение существа изобретения Технической задачей настоящего изобретения является создание способов и систем для идентификации, аутентификации и количественного определения одного или нескольких материалов, и в некоторых вариантах осуществления, материалов, содержащих скрытые свойства и/или добавки. Согласно одному аспекту предложена система. Система содержит один или несколько из следующих компонентов: микрожидкостную ячейку для аутентификации текучей среды, систему переноса жидкости и/или детектор. Микрожидкостная ячейка может содержать множество каналов и первый вход,соединенный с множеством каналов для приема текучей среды, содержащей маркеры. Текучая среда может включать в себя, без ограничения, топливо, смазочный материал, спиртные напитки или жидкие фармацевтические препараты. Второй вход может соединяться с множеством каналов и предназначен для приема реагента для переноса маркеров через микрожидкостную ячейку. Альтернативно или в дополнение к этому, реагент может быть предназначен для переноса маркеров в текучей среде (например,физически или химически изменяя маркеры), так что маркеры могут детектироваться оптически. Микрожидкостная ячейка может также содержать выход, соединенный с каналом. Выход предназначен для удаления текучей среды, оставляя после себя маркеры. Кроме того, микрожидкостная ячейка может содержать множество каналов для создания ламинарного потока через микрожидкостную ячейку. Например, по первому каналу может протекать текучая среда, содержащая маркеры, а по второму каналу может протекать первый реагент для переноса маркеров. Микрожидкостная ячейка может также иметь выход для удаления жидкостей из микрожидкостной ячейки. Например, выход может быть соединен с одним из множества каналов и предназначен для удаления текучей среды, по существу, оставляя маркеры в микрожидкостной ячейке. Микрожидкостная ячейка также может содержать входы для приема жидкости, включая текучую среду, содержащую маркеры и/или реагенты. Микрожидкостная ячейка может содержать смеситель, соединенный с множеством каналов. Смеситель предназначен для смешивания компонентов в каналах и получения смеси. Эта смесь может переноситься через третий канал, где может осуществляться детектирование. Система для переноса жидкости соединена с микрожидкостной ячейкой и предназначена для подачи текучей среды в микрожидкостную ячейку. В одном случае, система для переноса жидкости может содержать систему микронасосов. Альтернативно или в дополнение к этому, система переноса жидкости может содержать шприц с приводом или другие пригодные для использования насосы, включая, без ог-1 014116 раничения, однозарядный насос, плунжерный или поршневой насос, планетарный насос, диафрагменный и сильфонный насос, шестеренчатый насос, лопастный насос, лопастный насос с гибкими лопастями,конический насос, перистальтический насос, центробежный и диффузорный насос, осевой и насос со смешением потоков, вихревой насос, шприц и/или инжектор. Детектор, который может соединяться с микрожидкостной ячейкой, может использоваться среди других функций для идентификации маркеров из микрожидкостной ячейки. Детектор может включать в себя источник электромагнитного излучения для освещения маркеров. Детектор может также включать в себя сенсор для приема излучений от маркеров. Детектор может также включать в себя другие компоненты, включая, без ограничения, систему сбора данных, устройство для ввода данных, устройство для хранения данных, устройство для вывода данных, устройство для поиска данных или любые их сочетания. Согласно другому аспекту предложен способ. Способ содержит стадии обеспечения микрожидкостной ячейки. Микрожидкостная ячейка может содержать, среди других компонентов, множество каналов. Затем, способ содержит подачу текучей среды, содержащей маркеры, к первому входу, соединенному с множеством каналов. Реагент может подаваться в микрожидкостную ячейку, например, через второй вход. Маркеры текучей среды переносятся через микрожидкостную ячейку и впоследствии преобразуются посредством реактива в активированные маркеры. В одном из вариантов осуществления маркеры могут преобразовываться посредством гидролиза, восстановления, окисления, структурной модификации, ионизации, электролиза, комплексообразования или сочетания указанных выше технологий. Способ может также предусматривать удаление текучей среды из выхода микрожидкостной ячейки,причем выход соединен с множеством каналов. При удалении текучей среды по существу маркеры и реагент могут оставаться в микрожидкостной ячейке. Затем, согласно способу можно идентифицировать и количественно определять маркеры. В одном из вариантов осуществления способ может предусматривать стадии освещения маркеров с помощью источника электромагнитного излучения, работающего в видимом, инфракрасном и/или ультрафиолетовом спектре. Способ может также предусматривать использование датчика для приема излучений от маркеров. В некоторых вариантах осуществления один или несколько реагентов подают в микрожидкостную ячейку. Первый реагент может подаваться вместе с текучей средой, содержащей маркеры, с получением первого ламинарного потока. Второй реагент может подаваться после того, как текучая среда удаляется из микрожидкостной ячейки, причем первый реагент и второй реагент создают второй ламинарный поток. Способ может предусматривать смешивание первого и второго реагентов с маркерами, с получением смеси, содержащей преобразованные маркеры. Оптические характеристики преобразованных маркеров могут затем детектироваться для определения аутентичности текучей среды. Термин "маркер", как определяется и используется в настоящем описании, относится к веществу,которое может детектироваться, такому как, но, не ограничиваясь этим, линейные или нелинейные люминофоры, органические или неорганические люминофоры или другие пригодные для использования материалы, которые могут демонстрировать оптические характеристики при возбуждении источником света. В некоторых вариантах осуществления маркер может представлять собой частицу, микрочастицу или наночастицу, или что-либо подобное. В других вариантах осуществления маркер может представлять собой вещество, которое может инкапсулироваться, например, в частице, микрочастице или наночастице. Альтернативно, маркер может представлять собой вещество, которое может растворяться в материале. Термины "свойства", "добавки" или что-либо подобное, используемые в настоящем описании, как правило, относятся к маркерам и могут взаимозаменяемо использоваться в настоящем описании. Термины "скрытый маркер" и "латентный маркер" относятся к маркерам, которые не видны четко невооруженным глазом. Термины могут использоваться взаимозаменяемо в настоящем описании. Термины "преобразованный маркер" или "активированный маркер" относятся к маркерам, которые могут детектироваться на основе их оптических характеристик. Термины могут взаимозаменяемо использоваться в настоящем описании. Термин "переносимый маркер" относится к перемещению маркера через микрожидкостную ячейку. Маркер может переноситься из одной жидкости в другую жидкость. Альтернативно, маркер может переноситься из одного латентного потока в другой латентный поток. Термин "материал" относится к твердому или жидкому материалу, который должен быть аутентифицирован. Термины, обозначающие единственное число, определяются как один или несколько, если не требует иного. Термин "по существу", "примерно" определяется как являющийся по большей части, но необязательно полностью, и в одном из неограничивающих вариантов осуществления по существу относится к диапазонам в пределах 10, 5, 1 или 0,5%. Термин "соединенный" определяется как соединенный, хотя необязательно непосредственно и не-2 014116 обязательно механически. Термины "состоять" (и любая форма от глагола содержать, такая как "состоит" и "состоящий"),"иметь" (и любая форма глагола иметь, такая как "имеет" и "имеющий"), "включать в себя" (и любая форма словосочетания включать в себя, такая как "включает в себя" и "включающий в себя") и "содержать" (и любая форма глагола содержать, такая как "содержит" и "содержащий") представляют собой открытые соединительные глаголы. В результате, способ или устройство, которое "состоит из", "имеет","включает в себя" или "содержит" одну или несколько стадий или элементов, имеет эти одну или несколько стадий или элементов, но не ограничивается обладанием только этими одним или несколькими элементами. Подобным же образом, стадия способа или элемент устройства, который "состоит из", "имеет," "включает в себя" или "содержит" одну или несколько особенностей, имеет эти одну или несколько особенностей, но не ограничивается только одной или несколькими особенностями. Кроме того, устройство или структура, которая конфигурируется определенным образом, может также конфигурироваться способами, которые не перечислены. Краткое описание чертежей Ниже приводится подробное описание предпочтительных вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 изображает систему идентификации, количественного определения и аутентификации материала, согласно изобретению; фиг. 2 - схему микрожидкостной ячейки, согласно изобретению; фиг. 3A, 3B, и 3C - схему детектирования, согласно изобретению; фиг. 4 - схему детектирования, согласно изобретению; фиг. 5 - диаграмму скорости потока, согласно изобретению; фиг. 6 - диаграмму, иллюстрирующую линейную зависимость, согласно изобретению; фиг. 7 - схему поршневого потока, согласно изобретению; фиг. 8 - схему ламинарного потока, согласно изобретению; фиг. 9 - диаграмму сигнала, детектируемого от активируемых маркеров, согласно изобретению. Подробное описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения Описание и различные свойства и преимущества поясняются неограничивающими вариантами осуществления. Описания хорошо известных исходных материалов, технологий обработки, компонентов и оборудования опущены, чтобы не перегружать описание ненужными деталями. Подробное описание и конкретные примеры воплощения приводятся только в качестве иллюстрации, но не ограничения. Различные замены, модификации, дополнения и/или перегруппировки в пределах духа и/или рамок основополагающей концепции изобретения понятны специалистам в данной области техники. Предусматривается единый интегральный узел, который может использоваться in line или in situ, и предназначен для осуществления ряда сложных лабораторных процессов, таких как, но не ограничиваясь этим, отбор образцов для анализа и регистрацию данных. Согласно описанию предложены технологии изготовления, которые позволяют осуществить анализ данных на микроскопическом уровне. Примеры этих технологий включают, без ограничения, анализ на чипе (lab-on-a-chip) (LOC), системы полного микроскопического анализа (-TAS) и микроскопические электромеханические системы (MEMS). Эти технологии позволяют изготавливать устройства, более легкие, меньших размеров и более надежные,чем их лабораторные аналоги. В дополнение к этому, устройство и способ согласно изобретению позволяют повысить скорость диффузии, благодаря, в частности геометрии устройства и характеристикам материала, протекающего через канал. Система идентификации и количественного определения маркеров для аутентификации материала На фиг. 1 показана система для аутентификации материала в соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения. Система 65 содержит микрожидкостную ячейку 10, соединенную, по меньшей мере, с одной системой 20 для переноса жидкости посредством, по меньшей мере, одного входа 30. Система 20 переноса жидкости может находиться в одном корпусе с приводом 60, предназначенным для активирования по меньшей мере одной системы 20 переноса жидкости. Система 20 переноса жидкости соединена с промежуточным корпусом 70 текучей среды, по которому протекает одна или несколько жидкостей. Дополнительные резервуары для текучих сред (не показаны) могут также функционировать вместе с системой 20 переноса жидкости. Привод 60 обеспечивает подачу одной или нескольких жидкостей в промежуточный корпус 70 текучих сред через блок 75 привода, используемый для выталкивания одной или нескольких жидкостей из промежуточного корпуса 70 к входу 30 через выходное отверстие 77. В некоторых вариантах осуществления привод 60 может подавать жидкость при различных скоростях потока и может подавать жидкость одновременно в один или несколько насосов. В некоторых вариантах осуществления система 20 переноса жидкости может включать в себя микроскопический или макроскопический насос для подачи текучих сред в микрожидкостную ячейку 10. Система 20 переноса жидкости может включать в себя насос с механическим приводом. Альтернативно,в некоторых вариантах осуществления система 20 переноса жидкости может включать в себя насос с ручным приводом. В более общем случае система 20 переноса жидкости может представлять собой сис-3 014116 тему с положительным смещением (либо многоканальные, либо отмеряющие насосы) или систему с неположительным смещением (центрифугирующую) для переноса текучих сред. Примеры насосов, которые могут использоваться в системе 20 переноса жидкости, могут включать в себя, без ограничения, однозарядный насос, плунжерный или поршневой насос, планетарный насос, диафрагменный и сильфонный насос, шестеренчатый насос, лопастный насос, лопастный насос с гибкими лопастями, конический насос, перистальтический насос, центробежный и диффузорный насос, осевой насос и насос со смешением потоков, вихревой насос, шприц и/или инжектор. Отметим, что, когда используют более одного насоса, все они не должны работать, то есть один или несколько насосов могут быть неактивными. По меньшей мере, один вход 30 предназначен для ввода одной или нескольких жидкостей в микрожидкостную ячейку 10. В некоторых вариантах осуществления через вход 30 можно подавать только одну жидкость в микрожидкостную ячейку 10. Альтернативно, через вход 30 можно подавать более одной жидкости в микрожидкостную ячейку 10. Когда вводится более чем одна жидкость, текучие среды могут подаваться только через один вход (например, когда вход имеет разветвление перед входом в микрожидкостную ячейку 10) или, альтернативно, через более чем один вход. Одна или несколько жидкостей могут впоследствии удаляться через один или несколько выходов 40, которые могут соединяться, по меньшей мере, с одним элементом 50 детектирования. Вход (входы) 30 и выход (выходы) 40 могут содержать трубки (например, капилляры или другие соответствующие пути для прохода), которые предназначены для перемещения жидкости. Трубки могут быть непрерывными или могут иметь стыки с соединительными элементами и/или дополнительными трубками, например, для введения дополнительных элементов, таких как резервуар для текучих сред (не показан) и/или другой насос или система насосов. Трубки и соединительные элементы могут быть стойкими к большинству химикалиев и имеют, в переносных вариантах осуществления устройства капиллярные размеры. Когда имеется более одного входа и/или одного или более выходов, не все входы и/или выходы должны работать. Один или несколько входов и/или один или несколько выходов могут быть неактивными или блокироваться. Система 65 может соединяться с процессором. В некоторых вариантах осуществления данные от детектора 50 могут направляться в процессор. В других вариантах осуществления процессор может обеспечивать инструкции для системы 65 и может контролировать функционирование системы. Процессор может представлять собой любой известный компьютер. Например, он может быть реализован на внутреннем или внешнем твердом диске, специализированной интегральной схеме, CD приводе, DVD приводе, приводе на магнитной ленте, на дисководе для дискетки, на сетевом диске, на устройстве флэшпамяти, на устройстве USB и т.п. Процессор обозначает любое компьютерное устройство, способное осуществлять инструкции для приема данных от детектора 50, среди других функций. В одном из вариантов осуществления процессор представляет собой персональный компьютер, например типичный настольный или переносной компьютер, управляемый пользователем. В другом варианте осуществления,процессор может представлять собой персональную цифровую записную книжку (PDA) или другое ручное компьютерное устройство. В некоторых вариантах осуществления процессор может представлять собой устройство, включенное в сеть, и может представлять собой терминальное устройство, работающее на программном обеспечении от удаленного сервера, с помощью кабеля или без него. Ввод данных от пользователя, детектора или других компонентов системы может осуществляться с помощью одной или нескольких известных технологий, таких как клавиатура и/или мышь. Выход, если это необходимо, может осуществляться посредством одной или нескольких известных технологий, таких как выходной файл, принтер, факсимиле,электронная почта, интернет-сообщение и т.п. Хранение может осуществляться внутри и/или вне и может включать в себя, например, твердый диск, CD привод, DVD привод, привод на магнитной ленте,дисковод для дискетки, сетевой диск, устройство флэш-памяти и т.п. Процессор может использовать любой тип монитора или экрана, известный в данной области, для отображения информации. Например,может использоваться кинескоп (CRT) или жидкокристаллический экран (LCD). Одна или несколько панелей дисплеев также могут составлять экран. В других вариантах осуществления дисплея может и не потребоваться, и процессор 410 может работать посредством соответствующих команд от голоса и/или клавиш. Раскрытая выше система представляет неограничивающий вариант осуществления. Специалист в данной области заметит, что каждый компонент может быть необязательным. Альтернативно, может предусматриваться более одного компонента из указанных. Микрожидкостная ячейка На фиг. 2 показана микрожидкостная ячейка 10, содержащая любой пригодный для использования материал, такой как, но не ограничиваясь этим, стекло, кремний, пластик, кварц, металл, смола и/или другие химически стойкие материалы, или другой прозрачный материал, известный в данной области. Микрожидкостная ячейка 10 может содержать подложку, содержащую множество микроканалов,например, канал 24 (фиг. 2), которые предназначены для прохода параллельного многослойного потока,например система по заявке США 2004/0219078. Микрожидкостная ячейка 10 может содержать множество микроканалов (например, канал 24), которые могут располагаться в различных положениях микрожидкостной ячейки (например, два или более канала, расположенные рядом друг с другом). Каждый-4 014116 из этих микроканалов может сообщаться с другим микроканалом посредством направляющего микроканала, который идентифицирует конкретную текучую среду. Микрожидкостная ячейка 10 может содержать множество подложек, которые могут быть совместно ламинированными, так что микроканалы располагаются на поверхностях различных подложек, и могут конфигурироваться вертикально, чтобы дать возможность различным микроканалам сообщаться с другим микроканалом через вертикальное сквозное направляющее отверстие для переноса текучей среды. Микрожидкостная ячейка 10 может содержать множество ламинированных подложек, где вход (например, вход 30) для подачи текучей среды в многослойный проточный микроканал и выход (например,выход 40) для высвобождения текучей среды из микроканала 10 расположены каждый на поверхности одной и той же или различных подложек. Каждая из указанных выше конфигураций микроканалов может обеспечить работу с многослойным потоком, когда многослойный поток содержит границу раздела газ/жидкость или границу раздела жидкость/жидкость (например, водная/органическая фаза), которая может формироваться внутри микроканала. Конфигурации микроканалов могут адаптироваться для осуществления одного типа операций узла,включая, без ограничения, смешивание/взаимодействие, экстрагирование, разделение, идентификацию,количественное определение и/или аутентификацию. Микроканалы микрожидкостной ячейки 10 могут соединяться с направляющей конструкцией (не показана). Направляющая конструкция может присоединяться к нижней стороне микроканалов. Альтернативно, направляющая конструкция может соединяться с микроканалами в положении, соответствующем параллельным границам раздела текучих сред, формирующих многослойный поток через микроканалы. В этой конфигурации, направляющая конструкция может располагаться вдоль направления потока и обеспечивать стабилизацию границы раздела жидкость/жидкость граница раздела или газ/жидкость. Микроканал может иметь ширину около 500 мкм или меньше и глубину около 300 мкм или меньше. В одном из вариантов осуществления микроканал может иметь размеры в диапазоне от 50 до 100 мкм в ширину и от 25 до 50 мкм в глубину. Эти размеры дают преимущества уменьшения объема текучей среды в микрожидкостной ячейке. Для заполнения микроканалов необходимы очень малые количества текучих сред и таким образом, материал может быть легко идентифицируемым более эффективным путем, в то же время сводя к минимуму продукты отходов и загрязнения. Микроканал может определяться на основе материала, который должен аутентифицироваться, и других конструкционных конфигураций. Микроканалы микрожидкостной ячейки 10 могут изготавливаться с использованием, например, технологий обработки кремния, таких как, но, не ограничиваясь этим, стадии химической обработки, известные в данной области. Такие стадии могут включать в себя,без ограничения, способ - осаждения (например, физическое осаждение из паровой фазы, химическое осаждение из паровой фазы, электрохимическое осаждение, эпитаксия из молекулярных пучков или осаждение атомных слоев), процесс снятия слоев (например, влажное травление, сухое травление, ионное травление, плазменное травление, ионно-реакционное травление или химикомеханическую планаризацию), процесс создания структур (например, литографию) и/или модификацию электрических или механических свойств (например, имплантацию или отжиг). В данной области известно, что определенные способы изготовления являются предпочтительными по сравнению с другими. Например, способ сухого травления может быть предпочтительным из-за его способности контролировать процесс (например, селективность материалов), и таким образом он может обеспечить определенные профили микроканалов, которые являются уникальными, по сравнению с другими способами. Например, ионно-реакционное травление (RIE) представляет собой способ сухого травления, который использует сочетание механических и физических механизмов травления. Способ RIE может обеспечить уникальные профили, благодаря тщательному выбору и оптимизации реагирующих газов, давления,температуры, и источников энергии. RIE может таким образом достигать высокой степени анизотропии(одномерной), а также селективности, предпочтительно, при травлении с высоким отношением геометрических размеров. В некоторых вариантах осуществления (фиг. 2) микрожидкостная ячейка 10 может иметь две части,т.е. верхнюю часть 5 и нижнюю часть 15. Верхняя часть 15 может включать в себя материал, отличающийся от нижней части 15. Альтернативно, верхняя часть 15 и нижняя часть 5 могут включать в себя аналогичный материал. Верхняя часть 5 может соединяться с нижней частью 15, и в некоторых вариантах осуществления обе части могут герметизироваться с использованием химически стойкого уплотнения, известного в данной области. В одном из вариантов верхняя и нижняя части 5 и 15 могут включать в себя две оптически отполированных стеклянных пластинки. Нижняя часть 15 может содержать вытравленный канал, примерной длины 8,5 см, шириной около 60 мкм и глубиной около 25 мкм, хотя могут использоваться и другие размеры. Каждый край вытравленного канала может разветвляться на два канала в форме буквы Y, и каждое из этих разветвлений может соединяться с капилляром. Каждый капилляр может соединяться с разветвленным каналом через верхнюю часть 5, которая может использоваться в качестве крышки. В некоторых вариантах осуществления два капиллярных входа могут входить в микроканал через верхнюю часть 5 и-5 014116 могут выходить через нижнюю часть 15. Верхняя часть 5 и нижняя часть 15 могут представлять собой интегральный узел. В одном из вариантов осуществления верхняя часть 5 и нижняя часть 15 могут герметизироваться вместе с использованием, например, химически стойкого керамического клея, диффузионного сплавления или с использованием любого другого клея, известного в данной области. В некоторых вариантах осуществления каждый из капилляров может иметь длину около 10 см при внутреннем диаметре около 100 мкм. Эти капилляры могут стыковаться с другими капиллярами или краями насосов, используя дополнительные трубки, такие как политетрафторэтиленовые (PTFE) трубки с соответствующим внутренним диаметром. В одном из примеров, где имеется множество капилляров,один выход капилляра может быть блокирован, так что может работать только один выход капилляра. Это единственный работающий выход капилляра может соединяться с детектирующим элементом с использованием PTFE рукава. Конфигурации микрожидкостной ячейки 10, описанные выше, как предполагается, являются неограничивающими примерами. Специалист в данной области может понять, что микрожидкостная ячейка может иметь модификации. Например, микрожидкостная ячейка может содержать один вход для приема материала, содержащего по меньшей мере один латентный маркер. На вход может также подаваться реагент, который может преобразовывать латентный маркер в активный маркер. Альтернативно, отдельный вход может быть предусмотрен для приема реагента. Когда материал и реагент проходят через микрожидкостную ячейку, детектор, содержащий источник света, соединенный с микрожидкостной ячейкой, может облучать поток текучей среды и возбуждать активные маркеры. Излучение от активированных маркеров может собираться с использованием, например, сенсора, соединенного с детектором. Сбор сигналов может продолжаться до тех пор, пока жидкости(реагент и материал, содержащий маркер) не покинут микрожидкостную ячейку через выход. Идентификация и количественное определение маркера для аутентификации материала В одном из вариантов осуществления для идентификации количественного определения и аутентификации твердого материала, содержащего латентные маркеры, одна или несколько порций твердого материала может удаляться и суспендироваться в жидкости, где одна или несколько порций могут растворяться в жидкости. Твердый материал может содержать маркеры (например, клеевую краску, защитную краску и другие соответствующие маркеры), которые могут равномерно распределяться в материале. В частности, один или несколько латентных маркеров могут растворяться в жидкости и могут детектироваться с использованием технологий настоящего описания. Для идентификации количественного определения и аутентификации материала в жидкой форме,материал, включающий в себя латентные маркеры, может вводиться в один или несколько каналов через вход 30 а. Материал может включать в себя, без ограничения, топливо, смазочный материал, спиртные напитки, жидкие фармацевтические препараты или любые другие текучие среды, которые требуют маркировки для сохранения целостности и аутентичности текучей среды. Реагент, способный преобразовывать латентную форму маркера в активную форму, может подаваться на вход канала 30b. В некоторых вариантах осуществления реагент может вводиться в микрожидкостную ячейку по существу примерно в то же время, что и жидкий материал. Реагент может представлять собой любой соответствующий реагент, который способствует преобразованию скрытого маркера. Например, реагент может включать в себя, без ограничения, кислотный раствор или основной раствор. Альтернативно, реагент может представлять собой элемент (например, кислород, соединение металла и т.п.), который может связываться с маркерами или изменять физические и/или оптические характеристики маркеров, так что они могут детектироваться. Реагент может представлять собой соединение с анти-Стоксовой люминесценцией, как описано в патентной заявке США 2005/0260764. Также могут использоваться другие пригодные для использования реагенты, способные изменять физическое или химическое свойство от латентного маркера до активного маркера. В некоторых вариантах осуществления реагент может суспендироваться в жидкости. Жидкость может представлять собой растворитель, который предотвращает дальнейшую модификацию активной формы маркера. Примеры растворителя (например, реагента) могут включать в себя, без ограничения,октанол, бутанол, этанол, октан, гексан, цепочки спиртов соответствующей длины и другие соответствующие водные растворы. Таким образом, активная форма маркера может находиться в детектируемой форме, которая может быть легко определена количественно. Например, когда активная форма маркера покидает микрожидкостную ячейку 10, она может представлять собой анализируемое вещество, которое может детектироваться посредством детектора, такого как детектор 50 (фиг. 1). В некоторых вариантах осуществления, маркеры могут присутствовать в одном или нескольких выходах 40 (например, 40 а и/или 40b, фиг. 2). В других вариантах осуществления, когда используется один детектор, может быть необходим только один выход. Выход 40 а может быть активным, в то время как выход 40b может быть блокирован или наоборот. Альтернативно, маркеры могут присутствовать в канале (например, канале 24) микрожидкостной ячейки и могут детектироваться с использованием детектора, соединенного с микрожидкостной ячейкой. В некоторых вариантах осуществления поверхностно-активное вещество может добавляться до, во-6 014116 время или после введения реагента и жидкого материала через вход, соединенный с каналом микрожидкостной ячейки. Поверхностно-активное вещество может модифицировать поверхность каналов (например, оно уменьшит поверхностное натяжение) и, таким образом, можно влиять на поток текучих сред. Поверхностно-активное вещество может включать в себя, без ограничения, бутанол или другие гексанольные поверхностно-активные вещества. Жидкости (например, текучая среда, которая должна быть аутентифицирована, реагенты, и тому подобное), поступающие в микрожидкостную ячейку 10, могут протекать в одном направлении, поступая по меньшей мере на один вход 30 (например, 30 а и 30b) и выходя из одного или нескольких выходов 40 (например, 40 а и 40b). Для облегчения получения оптимального потока жидкости через устройство согласно изобретению входы 30 а и 30b, и один или несколько выходов 40 (например, 40 а и/или 40b) имеют диаметры, сходные друг с другом и с одним или несколькими каналами (например, каналом 24). Могут использоваться альтернативные фитинги (например, выходные и входные узлы, соединенные с капиллярами), если это необходимо. В некоторых вариантах осуществления, входы 30 а и 30b выходят в канал 22, где входы 30 а и 30b образуют интегральный узел. Альтернативно, входы 30 а и 30b могут представлять собой два отдельных входа, каждый из которых соединяется с входной вилкой 26. Подобным же образом выходы 40 а и 40b могут представлять собой интегральный узел или могут представлять собой два различных компонента,соединенные с каналом 24 через выходную вилку 28. Входная вилка 26 и выходная вилка 28 могут существовать как отдельные компоненты или могут составлять одно целое с каналом. Когда вход находится в контакте с каналом (с вилкой или другим таким фитингом, или без них), вход может входить через верхнюю часть 5, через верхние отверстия 29 или боковые отверстия (не показаны), или может входить в нижнюю часть 15 через боковые или нижние отверстия (не показаны), или может входить между верхней частью 5 и нижней частью 15 (не показано). На фиг. 3A схематически показан детектор 50. Детектор 50 содержит источник 300 электромагнитного излучения, сенсор 310 и разделитель 320 луча. В некоторых вариантах осуществления детектор 50 содержит первый фильтр 330 и второй фильтр 340, хотя специалист в данной области может заметить,что фильтры представляют собой необязательные компоненты. Пример источника 300 может включать в себя светодиод, лазер, лампу или что-либо подобное, способное обеспечивать длину волны ультрафиолетового света, видимую длину волны, инфракрасную длину волны или их сочетание. В одном из вариантов осуществления разделитель луча 320 может включать в себя, без ограничения, дихроический разделитель луча. Пример сенсора 310 представляет собой фотодиод, хотя могут использоваться и другие соответствующие сенсоры. В одном из вариантов осуществления сенсор 310 может включать в себя интегральный усилитель и дополнительные компоненты для сбора данных, анализа данных и хранения данных, которые известны специалистам в данной области. Детектирующий элемент 50 может помещаться в корпус для простоты позиционирования. Механически обработанный пластик или другие соответствующие материалы могут служить в качестве корпуса. Один или несколько выходов могут быть соединены с детектором 50. Выходы могут включать в себя один или несколько выходов 40, которые могут располагаться после оптической линзы 350. Выход 40 детектора может быть необязательно снабжен покрытием для защиты. В некоторых вариантах осуществления покрытие может удаляться в областях, где присутствует тепло. В одном из вариантов осуществления оптическая линза 350 может позиционироваться для приема одного или нескольких возбуждающих лучей 360 от источника 300 (фиг. 3A). В некоторых вариантах осуществления возбуждающие лучи 360 могут фильтроваться, или их спектральный диапазон устанавливается посредством первого фильтра 330 перед тем, как они принимаются линзой 350. Разделитель 320 луча может направлять возбуждающие лучи 360 (фильтрованные или нефильтрованные) к оптической линзе 350. Линза 350 может принимать возбуждающие лучи 360 и может фокусировать лучи 360 на одном или нескольких выходах 40, где выходы 40 могут содержать маркеры, которые могут иметь оптические характеристики, которые могут наблюдаться. Испускаемые лучи 370 от маркеров на выходах 40 могут фильтроваться посредством второго фильтра 340 и могут впоследствии собираться посредством сенсора 310. Фильтр 340 может удалять определенные длины волн, поступающие, когда испускаемые лучи 370 проходят через разделитель, и/или другие фоновые длины волн, поступающие во время прохождения между маркером (маркерами) и сенсором 310. Другие регулировки могут осуществляться по отношению к испускаемым лучам 370 до того, как они соберутся посредством сенсора 310, включая, без ограничений, фокусировку с использованием фокусирующей линзы, поляризацию с использованием поляризатора и/или другие соответствующие методики обработки, известные в данной области. На фиг. 3B и 3C показаны виды сбоку, иллюстрирующие возможные конфигурации при детектировании одного или нескольких маркеров. На фиг. 3B показаны возможные положения испускаемых лучей 380 после возбуждения источником 300, контакт с разделителем 320 луча и прохождение через оптическую линзу 350. На фиг. 3C показаны возможные положения возбуждающих лучей 390 после контакта испускаемых лучей 380 с выходами 40 через оптическую линзу 350.-7 014116 Необязательно, маркеры и реагент могут удаляться с выхода 40 и доставляться в детектор 50, установленный отдельно от микрожидкостной ячейки, используя, например, системы переноса жидкости,другие капилляры, входы, выходы и средства хранения для размещения в них маркеров и реагента во время процесса детектирования. Устройство может модифицироваться путем включения средств хранения, соединенных со сферической линзой 350, вместо выходов 40. В альтернативных вариантах осуществления детектор может конфигурироваться для детектирования поглощения (фиг. 4). Возбуждающие лучи 360 от источника 300 могут необязательно фильтроваться с помощью фильтра 330, а впоследствии направляться к оптической линзе 350, которая может совмещаться с источником 300 для приема возбуждающих лучей 360. Оптическая линза 350 может фокусировать лучи 360 на один или несколько выходов 40, которые могут содержать один или несколько маркеров (например, латентный и/или активированный). Освещение от возбуждающих лучей 360 может поглощаться маркерами и может заставлять маркеры испускать детектируемый сигнал, собираемый детектором 310. Дополнительные цели, преимущества и новые свойства настоящего изобретения, как приведено в описании, будут ясны специалистам из приведенного выше подробного описания или могут быть изучены посредством осуществления настоящего изобретения. Цели и преимущества настоящего изобретения могут быть реализованы и достигнуты с помощью средств инструментов и комбинаций. Примеры Следующие ниже примеры включены для демонстрации конкретных вариантов осуществления настоящего описания. Специалисту в данной области должно быть понятно, что технологии, описанные в примерах, могут рассматриваться как составляющие конкретные режимы его осуществления. Однако специалисты в данной области должны, в свете настоящего описания, заметить, что множество изменений может быть проделано в конкретных вариантах осуществления, которые описываются, с получением по-прежнему сходного или подобного результата без отклонения от духа и рамок настоящего изобретения. Пример 1. Влияние скорости потока Степень преобразования (из латентной в активную форму) часто зависит от скорости потока через микрожидкостную ячейку. Например, более низкие скорости потока могут обеспечить улучшенную диффузию маркеров из жидкости (например, топлива) в преобразующий реагент, и таким образом, как правило, могут детектироваться более высокие сигналы флуоресценции, кроме этого, степень преобразования и уровень сигнала часто зависят от объема канала и количества преобразуемого маркера. В некоторых вариантах осуществления диаметры капилляров и канала также могут влиять на время реакции. Флуоресцентный сигнал детектируется с использованием детектора/детектирующего элемента,сходного с тем, который описан на фиг. 3A. Компоненты системы находятся в узле из пластика, подвергнутого механической обработке. Используют набор фильтров фирмы BrightLite (Semrock, New York),оптимизированный для измерения зеленого флуоресцентного белка (GFP). Светодиод (Roithner Lasertechnik, Austria) с максимальным выходом примерно на 470 нм используют в качестве источника. Сенсор имеет встроенный усилитель. Оптическая линза представляет собой сферическую линзу диаметром 5,0 мм фирмы Edmond Optics (United Kingdom). Детектирование проводили на одном выходе капилляра, соединенного с описанным выше детектором элементом через детектирующий капилляр. В одном из вариантов осуществления техника детектирования может включать в себя, без ограничения, люминесценцию, флуоресценцию, поглощение или анти-Стоксову флуоресценцию. Выход капилляра соединен с детектирующим капилляром через рукав изPTFE. Детектирующий капилляр (Polymicro Technologies, Arizona) имеет внутренний диаметр около 150 микрометров, наружный диаметр около 375 мкм и покрыт полиамидом. Покрытие удаляют с детектирующего капилляра на определенных участках, где может присутствовать излучение. Детектирующий капилляр позиционируют, чтобы он в целом касался сферической линзы. Данные, собранные от каждого опыта, усредняются по периоду 5,0 с с постоянной времени 3,0 мс и частотой регистрации 512 отсчетов в секунду. В этом примере концентрация составляет 1010-9 г маркера на миллилитр этанола. Как показано на фиг. 5, изменения скорости потока не оказывают значительного влияния на степень преобразования (например, гидролиза), что отражается на относительном сигнале, детектируемом детектирующим элементом. Даже большое уменьшение скорости потока от 17,65 до 2,5 мкл в минуту изменяет выход реакции только около 0,5%. Последующие анализы, показывающие количественную природу настоящего изобретения, осуществляют с использованием скоростей потока 10 мкл в минуту из каждого шприца. Фиг. 6 показывает соотношение между сигналом детектирования и концентрацией меченого образца, когда скорость потока является постоянной при 10 мкл в минуту. Здесь, детектируемый сигнал коррелируется с концентрацией маркера (R2=1,0). Это показывает, что настоящее описание является пригодным для детектирования скрытого маркера при очень низких концентрациях, даже при концентрации в нанодиапазоне. Соответственно, присутствие добавки или маркера в материале (например, этаноле) может идентифицироваться и количественно определяться. Количественное определение маркеров дает исключитель-8 014116 но низкие уровни фальсификации, уровни, которые пригодны для судебных экспертиз или для другого такого анализа, требующего доказательств неправильного использования или аутентификации. В дополнение к этому, анализы с помощью настоящего описания являются воспроизводимыми, имеют очень низкий разброс значений (если вообще имеют), требуют малого количества материала образца, дают очень мало отходов, дают необходимые результаты через несколько минут или менее, которые пригодны для количественного определения. Настоящее изобретение является также надежным и не хрупким и по этой причине пригодно для использования в поле или для анализа in situ. Пример 2. Аутентификация пищевого этанола Пищевой этанол часто фальсифицируется нелегально с помощью продукта более низкого качества,и таким образом возникает необходимость в надежном, устойчивом и удобном способе аутентификации. В этом примере непищевой этанол метят скрытым маркером и используют, чтобы дать возможность для идентификации и аутентификации пищевого этанола, фальсифицированного с помощью непищевой формы. Маркер, используемый для идентификации непищевого этанола, представляет собой флуоресцеин диацетат, маркер, который не имеет значительной флуоресценции, когда растворяется в этаноле. Хотя используется флуоресцеин диацетат, может использоваться любой другой, пригодный для использования маркер со сходными свойствами. Это включает в себя маркеры, которые находятся в неактивной форме и могут быть преобразованы в активную форму, которая может идентифицироваться и количественно определяться посредством детектора. Флуоресцеин диацетат может преобразовываться (посредством гидролиза) в щелочных растворах, с получением флуоресцеина, в активную форму со светоиспускающими свойствами, которые детектируются посредством соответствующего детектора света. В одном из примеров настоящего описания, флуоресцеин диацетат растворяют в непищевом этаноле при концентрации 10 мкг на миллилитр. Концентрированный раствор затем используют для скрытой маркировки непищевого этанола при конечных концентрациях, находящихся в пределах примерно от 10 до 100 нг маркера на миллилитр непищевого этанола. Конечные концентрации флуоресцеина диацетата,используемые в примере, равны: 1010-9 г/мл этанола, 2510-9 г/мл этанола, 5010-9 г/мл этанола, 7510-9 грамм/мл этанола и 10010-9 г/мл этанола. Щелочной раствор представляет собой 2,0 моль на литр гидроксида натрия, который получают посредством растворения 0,8 г гидроксида натрия в смеси 5,0 мл воды и 5,0 мл метанола. 10 мл щелочного раствора достаточно для осуществления сотен опытов для анализа с помощью настоящего описания. Одновременное введение маркированного этанола и щелочного раствора осуществляют с использованием двойного активируемого шприца. Двойной активируемый шприц способен доставлять жидкость из каждого их двух шприцов при скоростях потока до 17,65 мкл в минуту. Маркированный этанол закачивают в микрожидкостную ячейку через один капиллярный вход, а щелочной раствор одновременно закачивают в микрожидкостную ячейку через отдельный капиллярный вход с получением ламинарного параллельного потока. Преобразование флуоресцеина диацетата осуществляется в микрожидкостной ячейке в присутствии щелочного раствора, после чего раствор покидает ячейку и идентифицируется и количественно определяется посредством детектора. Как правило, преобразование и детектирование завершается через несколько минут. Для анализа сначала используется самая низкая концентрация маркированного этанола; каждая последующая используемая концентрация представляет собой более высокую концентрацию. Степень преобразования (в этом случае, гидролиза) исследуют посредством изменения скорости потока. Используют скорости потока 2,5, 5, 7,5, 10, 12,5, 15 и 17,65 мкл/мин. В каждом опыте жидкость из каждого из капиллярных входов заполняет канал стеклянной подложки в пределах нескольких секунд. Отметим, что преобразование может осуществляться с использованием других технологий, включая, без ограничения,окисление, восстановление, структурную модификацию (например, растворение маркера), ионизацию,электролиз, комплексообразование или их сочетание. Пример 3. Поршневой поток В одном из вариантов осуществления система 65 на фиг. 1 может модифицироваться, чтобы она включала в себя резервуар/смеситель для создания поршневого потока. В одном отношении материал,содержащий латентные маркеры и первый реагент (например, водный раствор этанола), который может преобразовывать латентные маркеры, может вводиться в микрожидкостную ячейку с использованием технологий, описанных выше (например, используя систему насосов, и тому подобное). Введение материала одновременно с реагентом дает ламинарный поток. Материал может впоследствии быть отделен от латентных маркеров и удален с выхода (например,выход 40 на фиг. 2), оставляя только латентные маркеры. Например (фиг. 7), когда материал 700 и маркеры 702 протекают через микроканал 24, маркеры могут проходить через границу 704 раздела в первый реагент 706, и таким образом отделяться 708, впоследствии материал может удаляться, оставляя маркер 702 и первый реагент 706. В одном отношении может устанавливаться вынуждающее равновесие (например, уровни рН), заставляющее маркеры диффундировать из материала в первый реагент. Затем второй реагент (например, октанол) может добавляться к латентным маркерам для получения-9 014116 другого ламинарного потока, между первым и вторым реагентом, как показано на фиг. 8. Этот ламинарный поток может проходить через резервуар/смеситель 880, который смешивает два потока 800, 802 текучих сред и преобразует латентные маркеры. Результатом является поршневой поток 804, который содержит активированные маркеры, которые могут идентифицироваться и количественно определяться. Может также осуществляться последующая аутентификация материала с использованием технологий настоящего описания. На фиг. 9 показана диаграмма сигнала, детектируемого с использованием указанных выше технологий, в соответствии с концентрацией маркеров. Указанный выше вариант осуществления предусматривает простую методику, которая устраняет необходимость во второй стадии разделения двух жидких фаз, которая добавляла бы ненужное усложнение в инструмент. Все описанные способы могут быть проделаны и осуществлены без излишних экспериментов в свете настоящего описания. Специалистам в данной области будет понятно, что вариации могут применяться к способам и к стадиям или к последовательности стадий способа, описанного здесь, без отклонения от концепции, духа и рамок настоящего изобретения. Более конкретно, будет понятно, что определенные композиции, которые являются химически родственными, могут заменять композиции, описанные здесь,при этом должны достигаться такие же или сходные результаты. Все такие сходные замены и модификации, очевидные для специалиста в данной области, как предполагается, находятся в пределах духа, рамок и концепции настоящего изобретения, как определяется прилагаемой формулой изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Система для аутентификации текучей среды с латентными маркерами, содержащая микрожидкостную ячейку, выполненную с множеством каналов,первым входом, соединенным с множеством каналов, для приема текучей среды с латентными маркерами,вторым входом, соединенным с первым входом, для приема реагента для преобразования маркера,выходом, соединенным с множеством каналов, для удаления текучей среды, оставляя, по существу,маркеры,блок переноса жидкости, содержащий шприц с приводом, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для подачи текучей среды в микрожидкостную ячейку, и детектор, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для идентификации маркеров. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что первый и второй входы объединены. 3. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит третий вход для приема поверхностно-активного вещества для контроля потока текучей среды через множество каналов. 4. Система по п.1, отличающаяся тем, что привод шприца выполнен с возможностью управления множеством шприцов для подачи текучей среды в микрожидкостную ячейку. 5. Система по п.1, отличающаяся тем, что детектор содержит источник электромагнитного излучения для освещения маркеров. 6. Система по п.5, отличающаяся тем, что детектор содержит сенсор для приема облучения маркеров. 7. Система по п.5, отличающаяся тем, что детектор способен дополнительно определять количество освещенных маркеров. 8. Система по п.1, отличающаяся тем, что микрожидкостная ячейка содержит верхнюю и нижнюю части для параллельного многослойного протекания текучей среды через множество каналов. 9. Система по п.1, отличающаяся тем, что текучая среда выбрана из группы, состоящей из топлива,смазочного материала, алкогольных напитков или жидкого фармацевтического препарата. 10. Система для аутентификации текучей среды с латентными маркерами, содержащая переносную микрожидкостную ячейку с первым и вторым каналами для создания двухфазного ламинарного потока,причем первый канал предназначен для переноса текучей среды с латентными маркерами, а второй канал- для переноса первого реагента для преобразования маркеров,выходом, соединенным с первым каналом, для удаления текучей среды, оставляя, по существу, маркеры,входом, соединенным с первым каналом, для подачи второго реагента к маркерам,смесителем, соединенным с первым и вторым каналами, для смешивания компонентов из первого и второго канала, с получением смеси,третьим каналом, соединенным со смесителем, для переноса смеси,шприц с приводом, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для подачи по меньшей мере одного компонента из группы, состоящей из флюида, реагента или их смеси в микрожидкостную ячейку,блок детектирования, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для анализа оптических характеристик смеси и определения аутентичности текучей среды. 11. Система по п.10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит источник электромагнитного излучения для освещения маркеров.- 10014116 12. Система по п.10, отличающаяся тем, что блок детектирования содержит сенсор для детектирования поглощения или анти-Стоксовой флуоресценции. 13. Система по п.10, отличающаяся тем, что текучая среда содержит вещество, выбранное из группы, состоящей из топлива, смазочного материала, алкогольных напитков или жидких фармацевтических препаратов. 14. Способ аутентификации текучей среды с латентными маркерами при помощи системы по пп.112, заключающийся в том, что шприцом с приводом подают текучую среду с латентными маркерами на первый вход микрожидкостной ячейки, соединенный с множеством каналов,а реагент - на второй вход, соединенный с множеством каналов,преобразуют латентные маркеры при помощи реагента в активную форму,удаляют текучую среду с выхода микрожидкостной ячейки, оставляя, по существу, маркеры в микрожидкостной ячейке, детектируют маркеры и идентифицируют и определяют количество маркера для аутентификации текучей среды. 15. Способ по п.14, отличающийся тем, что на стадии подачи текучей среды осуществляют подачу материала из группы, состоящей из топлива, смазочного материала, алкогольных напитков или жидких фармацевтических препаратов на первый вход. 16. Способ по п.14, отличающийся тем, что на стадии преобразования латентных маркеров осуществляют операцию, выбранную из группы, состоящей из гидролиза, окисления, восстановления, структурной модификации, ионизации, электролиза, комплексообразования или их сочетания. 17. Способ по п.14, отличающийся тем, что на стадии подачи реагента осуществляют подачу кислотного или щелочного раствора. 18. Способ по п.14, отличающийся тем, что на стадии детектирования маркера освещают маркер с помощью источника электромагнитного излучения. 19. Способ по п.18, отличающийся тем, что выбирают источник электромагнитного излучения с длиной волны из УФ-диапазона, видимого диапазона, ИК-диапазона или их сочетания. 20. Способ по п.14, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют подачу поверхностноактивного вещества на третий вход, соединенный с множеством каналов микрожидкостной ячейки, для регулирования потока текучих сред через множество каналов. 21. Способ по п.20, отличающийся тем, что поверхностно-активное вещество содержит бутанол. 22. Машиночитаемый носитель, содержащий программу для выполнения компьютером для реализации шагов способа аутентификации текучей среды, содержащей латентные маркеры, заявленного по п.14. 23. Способ аутентификации текучей среды с латентными маркерами с помощью системы по пп.1013, заключающийся в том, что шприцом с приводом подают первый двухфазный ламинарный поток, содержащий текучую среду,включающую в себя латентные маркеры и первый реагент для преобразования маркеров, в микрожидкостную ячейку,удаляют текучую среду, оставляя, по существу, маркеры и первый реагент,добавляют второй реагент к маркерам и первому реагенту, получая второй двухфазный ламинарный поток,подают в микрожидкостную ячейку второй двухфазный ламинарный поток,смешивают второй реагент и маркеры с первым реагентом с получением смеси, содержащей преобразованные маркеры,детектируют оптические характеристики преобразованных маркеров и определяют аутентичность текучей среды. 24. Способ по п.23, отличающийся тем, что на стадии детектирования освещают преобразованные маркеры с использованием источника электромагнитного излучения. 25. Устройство для хранения программ для осуществления способа по п.23. 26. Устройство аутентификации текучей среды с латентными маркерами, содержащее микрожидкостную ячейку для приема материала с одним или несколькими маркерами, причем микрожидкостная ячейка содержит множество входов и выходов; блок переноса жидкости, содержащий шприц с приводом, соединенный с микрожидкостной ячейкой, для доставки материала в микрожидкостную ячейку и для доставки реагента в микрожидкостную ячейку, причем реагент предназначен для преобразования одного или нескольких маркеров,блок детектирования, содержащий источник электромагнитного излучения и сенсор для детектирования и определения количества преобразованных маркеров. 27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что блок детектирования дополнительно содержит узел для сбора данных, узел для ввода данных, узел для анализа данных, узел для хранения данных, узел вывода данных, узел поиска данных или их сочетание. 28. Устройство по п.26, отличающееся тем, что источник электромагнитного излучения выбран из источника ультрафиолетового излучения, источника видимого излучения, источника инфракрасного из- 11014116 лучения или их сочетания. 29. Устройство по п.26, отличающееся тем, что микрожидкостная ячейка выполнена из верхней части, нижней части по меньшей мере с одним каналом, соединенным по меньшей мере с одним входом,для приема материала и реагента. 30. Устройство по п.29, отличающееся тем, что по меньшей мере один канал выполнен в нижней части микрожидкостной ячейки. 31. Способ идентификации, аутентификации и количественного определения латентных маркеров в материале с помощью устройства по пп.26-30, заключающийся в том, что в микрожидкостную ячейку, содержащую множество входов и выходов, шприцом с приводом подают материал по меньшей мере с одним латентным маркером и одну или несколько жидкостей для преобразования части по меньшей мере одного маркера,преобразуют по меньшей мере один латентный маркер по меньшей мере в один активный маркер,определяют по меньшей мере один активный маркер с использованием блока детектирования,включающего источник электромагнитного излучения,идентифицируют и определяют количество по меньшей мере одного активного маркера и аутентифицируют материал. 32. Способ по п.31, отличающийся тем, что источник электромагнитного излучения выбирают из группы, состоящей из источника ультрафиолетового излучения, источника видимого излучения, источника инфракрасного излучения или их сочетания. 33. Способ по п.31, отличающийся тем, что на стадии преобразования осуществляют технологическую операцию, выбранную из группы, состоящей из гидролиза, окисления, восстановления, структурной модификации, ионизации, электролиза, комплексообразования или их сочетания. 34. Способ по п.31, отличающийся тем, что материал и одну или несколько жидкостей подают одновременно. 35. Способ по п.31, отличающийся тем, что одна из жидкостей содержит растворитель, который регулирует гашение по меньшей мере одного активного маркера.
МПК / Метки
МПК: B01J 19/00, G06G 7/48, G01N 21/65
Метки: количественного, устройство, идентификации, определения, аутентификации, маркеров, латентных, микрожидкостное
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/16-14116-mikrozhidkostnoe-ustrojjstvo-dlya-identifikacii-kolichestvennogo-opredeleniya-i-autentifikacii-latentnyh-markerov.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Микрожидкостное устройство для идентификации, количественного определения и аутентификации латентных маркеров</a>
Предыдущий патент: Фунгицидные комбинации
Следующий патент: Способ и устройство для моделирования имитатора коллектора
Случайный патент: Способ электропунктурной рефлексотерапии больных с алкогольным абстинентным синдромом и устройство для ее осуществления