本發明大體涉及消費品測定裝置領域，并且更特別地涉及用于檢測消費品內靶標物質的改進的系統和方法。

背景

眾多消費品(consumable)(例如食物、飲料、化妝品等)含有引起所有消費者或特定類型的消費者關注的污染物、毒素、過敏原和/或其它物質。特別是在最近幾年，有被識別的過敏反應(例如谷蛋白過敏、乳制品過敏、魚類過敏、堅果過敏、豆類過敏、化妝品過敏等)的消費者數量的增長已造成多種產品省略了具有相關聯的過敏原的原料；然而，當物品沒有適當的標簽或文件時，這些消費者仍處于消費具有有害物質的物品的風險中。存在各種用于檢測存在于樣品中的毒素以及有害物質的系統和方法；然而，現有系統和方法由于下列一個或更多個是有缺陷的：獲得測試結果的耗時的方式、獲得測試結果的費力的方式、處理樣品的非自動化的方式、龐大的系統、非便攜的系統以及造成不便于消費者使用這種系統的其它因素。

由于用于檢測消費品中有害物質的現有系統和方法的這些以及其它缺點，因此存在用于檢測靶標物質的改進的系統和方法的需求。本發明提供了這樣的系統和方法。

附圖簡述

圖1示出了用于檢測有害物質的系統的實施方案；

圖2A和圖2B示出了用于檢測有害物質的系統的一部分的實施方案和變型；

圖3A和圖3B示出了用于檢測有害物質的系統的一部分的第一變型和實施例；

圖4A和圖4B示出了用于檢測有害物質的系統的一部分的第二變型和實施例；

圖5示出了用于檢測有害物質的系統的一部分的實施例；

圖6A和圖6B示出了用于檢測有害物質的系統的實施方案中的閥機構的變型；

圖7和圖8示出了用于檢測有害物質的系統的一部分的變型和構造；

圖9A至圖9E示出了用于檢測有害物質的系統的一部分的變型和構造；

圖10示出了用于檢測有害物質的系統的一部分的一個變型；

圖11A和圖11B示出了用于檢測有害物質的系統的示例性輸出；

圖12示出了用于檢測有害物質的系統的示例性輸出；

圖13示出了用于檢測有害物質的方法的實施方案的流程示意圖；

圖14示出了用于檢測有害物質的方法的實施方案的示意圖。

優選實施方案描述

下面描述的本發明的優選實施方案并不意圖將本發明限制于這些優選實施方案，而是使本領域中的任何技術人員能夠制造和使用本發明。

1.系統

如圖1所示，用于檢測消費品樣品中靶標物質的系統100的實施方案包括：測試容器105以及配置成檢測測試容器105處的有害物質的存在的分析設備205。在一個實施方案中，測試容器105包括：用于接納消費品樣品的第一室110、配置成當處理消費品樣品時生成均化的樣品的驅動元件120、配置成接納均化的樣品且將該均化的樣品與處理試劑結合以產生分散體(dispersion)的第二室130、以及配置成將分散體暴露至檢測基板150用于檢測有害物質的分析室140。在一個實施方案中，分析設備205包括：配置成接納測試容器105的接納端口210、配置成能夠檢測在檢測基板150處的有害物質的存在的光學感測子系統220、配置成將均化的樣品與處理試劑混合的混合模塊230、以及配置成接納且處理來自光學感測子系統220的信號的處理和控制系統240，由此產生指示消費品樣品中有害物質的存在的輸出。

系統100用于容納且處理消費品樣品(例如食物、飲料、化妝品等)，以便能夠檢測樣品內一種或更多種有害物質。在實施例中，有害物質可包括下列中的任何一種或更多種：過敏原(例如谷蛋白過敏原、乳制品衍生過敏原、堅果過敏原、魚類過敏原、蛋類衍生過敏原等)、毒素、細菌、真菌、農藥、重金屬、化學或生物化合物(例如脂肪、蛋白質、糖、鹽等)以及任何其它適合的有害物質。優選地，系統100配置成當消費者使用系統100時在耗費勞力、耗費時間和耗費成本方面賦予最小的需求。這樣，系統100優選地配置成自動地或半自動地以對消費者而言直觀的方式處理樣品，并且配置成快速提供關于樣品內的有害物質的存在的信息。優選地，系統100配置為可便攜式的且緊湊的，使得使用者可以在他/她的日常生活中便捷地攜帶系統100(例如，去企業)；然而，在一些替代的變型中，系統100可以配置為非便攜式的和/或非緊湊的。優選地，系統100具有可重復使用的和一次性的部件，并且在一些變型中，系統100的部分配置成單次使用的(例如，測試容器、測試容器的部分)，而系統100的其它部分配置成可重復使用的(例如，分析設備)。然而，在其它變型中，系統100可以僅包括可重復使用的部件或僅包括一次性的部件。

在示例性工作流程中，系統100配置成在測試容器的第一室處接納樣品以均化樣品，并且將均化的樣品與至少一種處理試劑混合，以在分析設備處能夠檢測樣品內的一種或更多種有害物質。在示例性工作流程中，系統100的使用者將會把樣品放置到測試容器中，進行少量的勞動以促進樣品的均勻化，并且將容器放置分析設備中用于樣品的進一步的處理與分析，使得使用者與系統100在生成輸出中具有最小的交互。在另一個示例性工作流程中，系統100配置成在測試容器的第一室處接納樣品以均勻化樣品，并且將均化的樣品與至少一個處理試劑混合，以在分析設備處能夠檢測樣品內的一種或更多種有害物質。在此示例性工作流程中，系統100配置成容納且處理樣品而不需要使用者的任何勞動，以便能夠以全自動方式檢測樣品內的靶標物質。這樣，系統優選地配置成促進在下面的部分2中描述的方法300的實施；然而，系統100可以另外地或替代地配置成執行任何其它合適的方法。

1.1系統-測試容器

如上面指出的且如圖1和圖2A-2B所示的，在一個實施方案中，測試容器105包括：用于接納消費品樣品的第一室110、配置成當處理消費品樣品時生成均化的樣品的驅動元件120、配置成接納均化的樣品且將該均化的樣品與處理試劑結合以產生分散體的第二室130以及配置成將分散體暴露至檢測基板150用于檢測有害物質的分析室140。

第一室110用于容納且促進使用者意圖分析有害物質存在的消費品樣品的處理(例如均勻化)。在一個實施方案中，第一室110優選地包括配置成接納來自使用者的消費品樣品的消費品接納開口112和配置成將由消費品樣品生成的均化的樣品傳送至第二室130中用于進一步處理的第二開口114。

消費品接納開口112可以配置成被動地接納消費品樣品，或可以另外地或替代地配置成主動地促進消費品樣品的接納，例如，通過在消費品接納開口112處傳送驅動消費品樣品進入第一室110的正/負壓力、通過提供引導消費品樣品進入消費品接納開口112的機構(例如，汲取機構、吸入機構)和/或通過提供用于將消費品樣品主動傳送至第一室110中的任何其它合適的機構。優選地，消費品接納開口112在圖2A和2B中所示出的方位中在第一室110的上部部分，使得在處理期間重力促進消費品樣品朝向第一室110下面的第二室130傳送；然而替代地，消費品接納開口112可以配置在沿著第一室110的長度的任何其它合適的位置處。另外地或替代地，樣品和/或處理試劑貫穿系統100的傳送可以使用增壓器或任何其它合適的驅動材料的裝置(例如使得重力不是必需的)被促進。而且，在實施例中，消費品接納開口可以包括促進消費品樣品接納的特征(例如進入第一室110的傾斜的進入通道、相對于第一室110內側的其它部分的廣口)。另外地或替代地，消費品接納開口112和/或第一室110的任何其它部分可以包括特征，該特征在將消費品樣品接納在第一室110內之前和/或之后促進控制使用測試容器105處理消費品樣品的量。例如，第一室可以包括最大和/或最小充注線，以引導進入第一室110的消費品樣品的傳送在最大和/或最小量的范圍之間。在另一個實施例中，測試容器105的部分可以配置成排斥或容納大于所需消費品樣品的量(例如，通過將多余量的消費品樣品分配到系統100的另一個部分中，或通過將多余量的消費品樣品從系統100中排出)。在實施例中，消費品接納開口112可以具有10mm和20mm之間的直徑或寬度；然而替代地，消費品接納開口可以具有任何其它合適的尺寸。

優選地，消費品樣品是有可能含有有害物質(例如過敏原)的食物樣品，并且優選的是未處理的食物樣品，使得使用者可以收集他/她意圖用餐的少量的食物物質，并且將它傳送至測試容器105的消費品接納開口112中用于處理及分析。在此實施例中，食物樣品可以包括不同食物物品(例如，主菜的不同組份)的混合物，可以包括單一食物物品(例如，主菜的單一組份)和/或可以包括一系列的不同食物物品(例如，來自主菜的一系列組份)。食物樣品可以被去核、被舀取、被鑷子夾取、和/或以任何其它合適的方式從大塊體積食物被處理。然而，在變型中，消費品樣品可以包括下列任何一個或更多個：飲料樣品(例如，一定量的混合飲料)、化妝品物質(例如，一定量的化妝品、一定量的乳液、一定量的香水、一定量的肥皂等)，以及任何其它可能含有對使用者有害的物質的樣品。在變型中，消費品樣品在第一室110內處理之前可以具有1mL至7mL之間的量；然而替代地，消費品樣品可以具有任何其它合適的量。

第二開口114用于將由消費品樣品生成的均化的樣品傳送至第二室130中用于進一步處理。優選地，第二開口114在圖2A和2B中所示出的方位中相對于消費品接納開口處于第一室110的下部部分，使得在處理期間重力促進消費品樣品朝向低于第一室110的第二室130傳送；然而替代地，第二開口114可以配置在沿著第一室110的長度的任何其它合適的位置處。而且，在實施例中，第二開口114可以包括促進消費品樣品從第一室110中傳送出去的特征(例如，進入第二室130的傾斜的進入通道、相對于第一室110內部的其它部分的廣口)。在實施例中，第二開口114可以具有10mm和20mm之間的直徑或寬度；然而替代地，消費品接納開口可以具有任何其它合適的尺寸。

優選地，第一室110界定僅在消費品接納開口112和第二開口114處打開的內部封閉空腔，以便促進第一室110內消費品樣品在所需方向上的處理。然而，第一室110可以另外地或替代地包括以受控的方式促進消費品樣品的處理的排放特征和/或計量特征。優選地，第一室110的體積大體是小的，以便利于測試容器的緊實度，并且以便于容納少量的消費品樣品，使得使用者不覺察到好像他/她要貢獻出他的/她的食物的足夠部分。在變型中，第一室110在消費品接納開口112和第二開口114之間具有1mL和7mL之間的內部體積；然而替代地，第一室110可以界定任何其它合適的體積。

在形態上，第一室110的內部空腔優選地具有經過第一室110的大部分長度的均勻截面，以便于以均勻的方式貫穿第一室110的長度促進消費品樣品的處理；然而替代地，第一室110的截面可以是不均勻的。另外，如進一步在下面詳細描述的，第一室110的內部空腔優選地包括通過測試容器105的其它元件促進消費品樣品處理的特征(例如，驅動元件120)。這樣，在一個實施例中，如在圖2B中示出的，第一室110的內部部分(例如壁)和/或外部部分(例如外側表面)可以包括螺紋116，其在處理消費品樣品中促進在第一室110內/圍繞第一室110的驅動元件120朝向第二開口114的旋入。在另一個實施例中，第一室110的內部部分或外部部分(例如，壁或表面)可以是大體光滑的和/或具有低摩擦以促進驅動元件120在第一室110的消費品接納開口112和第二開口114之間滑動。然而，第一室110可以包括與系統110的另一個元件(例如，驅動元件)配合促進消費品樣品處理的任何其它合適的特征。例如，第一室110可以包括配置成引導使用者提供消費品樣品的所需量的充注線(例如，使得由使用者提供的消費品樣品的量在低臨界極限之上并且在高臨界極限之下)。

驅動元件120用于與第一室相互作用且在朝向第一室110的第二開口114處理消費品樣品時促進均化的樣品的生成。這樣，驅動元件120優選地具有與第一室110的形態學形狀(例如第一室的內側形態、第一室的外側形態)互補或相配的形態學形狀，以提供將消費品樣品轉換成均化的樣品的機構。優選地，如在圖2B和圖3A至圖3B示出的，驅動元件120具有與第一室110的內部部分相互作用的部分(例如軸)，其中在第一室110和驅動元件120之間的相對移動通過第一室110和驅動元件120的形態學形狀被引導(例如被約束)。在一個變型中，如在下面描述的和在圖2A至圖2B和圖3A至圖3B中示出的，驅動元件120包括研磨器122和柱塞128，然而，驅動元件120的其它變型可以適合成能夠處理消費品樣品的研磨器122/柱塞128的元件或特征，和/或以任何其它適合的方式配置。

研磨器122用于在驅動元件120和第一室110之間的相對移動期間研磨第一室110內的消費品樣品，以便于產生具有近似均勻大小顆粒的均化的樣品。隨后，均化的樣品被分配到第二室130中用于進一步用處理試劑處理且使用檢測基板150分析。在一個變型中，研磨器122包括軸123和聯接到軸123的一組突出部124，并且配置成在消費品樣品的處理期間在第一室110的消費品接納開口112和第二開口114之間研磨消費品樣品。優選地，軸123配置成在第一室110的內部部分內平移(例如，隨著滑動運動平移，隨著產生平移的旋傳送運動平移)，并且一組突出部124配置成當軸123在第一室110內旋轉和/或平移時磨碎消費品樣品。這樣，研磨器122相對于第一室110的平移/旋轉使消費品樣品在該一組突出部124的突出部之間移動，從而研磨消費品樣品。軸123還可以包括通道125(例如，與軸同心對齊的通道)，以容納能夠將均化的樣品從第一室110驅動到第二室130的柱塞；然而替代地，軸123可以省略通道125并且是大體實心的。在此變型中，該一組突出部124優選地包括具有尖點和/或粗糙表面的突出部，以便促進消費品樣品的研磨。而且，該一組突出部124可以相對于軸123的表面以某種圖案(例如，徑向圖案、矩形圖案)布置。而且，該一組突出部124優選地具有小的內突出部間隔(例如，在0.1mm至0.5mm之間)。然而替代地，該一組突出部124可以以任意方式和/或以任何其它適合的方式布置。

在此變型的一個實施例中，如圖3A至圖3B示出的，研磨器122’包括在具有同心通道125’的軸123’的下部表面處的均勻的徑向分布的一組突出部124’，其中每個突出部界定具有指向軸的通道125’的尖點的楔狀印記。在此實施例中，該一組突出部124’包括6個楔狀突出部；然而，此實施例的變型可以包括任何其它合適數量的界定任何其它合適形態的突出部(例如，4個和12個之間的突出部)。而且，在此實施例中，軸包括外側螺紋，該外側螺紋配置成當軸與配合的螺紋116在第一室110’的內部旋轉時能夠使軸123在第一室110’內平移。然而，此實施例的研磨器122’的變型可以包括具有非均勻和/或非徑向布置的突出部。而且替代地，軸和第一室110可以配置成使得在第一室的外側表面處配合的螺紋116配置成與研磨器122’的一部分配合，以便于在研磨期間促進在研磨器122’和第一室110之間的相對移動。

在另一個實施例中，如在圖4A和圖4B中示出的，研磨器122包括在研磨器122的內部表面126處的一組突出部124，其中該內側表面126配置成平行于第一室110內的對應的表面。這樣，在此變型中，研磨器122關于第一室110/在第一室110內的平移和/或旋轉使消費品樣品的部分在該一組突出部124的突出部之間移動，從而研磨消費品樣品。在此變型中，研磨器122包括柱塞開口127，該柱塞開口127配置成容納能夠將均化的樣品從第一室110驅動到第二室130的柱塞；然而替代地，研磨器122可以省略柱塞開口127并且是大體實心的。在此變型中，該一組突出部124優選地包括具有尖點和/或粗糙表面的突出部，以便于促進消費品樣品的研磨。而且，該一組突出部124可以相對于研磨器122的內側表面126(例如，圍繞研磨器122中的開口127)以某種圖案(例如，徑向圖案、矩形圖案)布置，或以任何其它合適的方式布置。

在此變型的一個實施例中，如在圖4A和圖4B示出的，研磨器122”包括一組突出部124”，該一組突出部124”在具有同心柱塞開口127”的內部表面處徑向均勻分布，其中每個突出部界定具有指向內部表面126”的柱塞開口127”的尖點的楔狀印記。在此實施例中，該一組突出部124”包括5個楔狀突出部；然而，此實施例的變型可以包括界定任何其它合適形態的任何其它合適數量的突出部(例如，4個和12個之間的突出部)。而且，在此實施例中，研磨器122”包括配置成當軸與配合的螺紋在第一室110”的外部部分配合旋轉時能夠使研磨器122”關于第一室110”的外部部分平移。

另外地或替代地，研磨器122的其它變型可以使用任何其它合適的機構操作。例如，研磨器122可以通過下列中的一種或更多種方式操作：迫使消費品樣品穿過篩(例如，網篩)、粉碎消費品樣品(例如，如在藥片破碎機中)、加工消費品樣品(例如使用刀片)、研磨消費品樣品(如在研缽和研杵中)以及以任何其它合適的方式。

柱塞128用于在被研磨器122處理后和/或在被研磨器122處理期間促使消費品樣品的均化的部分驅動至第二室130中。在包括隔膜160的測試容器105的變型中，如在下面進一步詳細描述的，另外地或替代地，柱塞128可以用于使隔膜160在第一構型和第二構型之間轉變。在圖3A中示出的變型中，柱塞128可以包括柱塞軸129和擋塊29，其中柱塞軸129配置成穿過通道125或研磨器122的柱塞開口127，以便促使均化的樣品驅動至第二室130中。隨后，擋塊29配置成約束柱塞128的移動范圍，使得柱塞不能以不受控的方式全部地穿過進入第一室中。優選地，柱塞軸129是圓柱形的軸；然而替代地，柱塞軸129可以具有配置成與研磨器122配合促使均化的樣品驅動至第二室130中的任何其它合適的截面或輪廓。特別地，柱塞軸129的下部部分可以是鈍的(例如半球形的、平面的)、尖銳的(例如圓錐形的、椎形的)、或具有用于將均化的樣品驅動到第二室130中的任何其它合適的形態。優選地，擋塊29比柱塞軸129具有更大的調節尺寸，以提供運動的約束范圍；然而，在其它變型中，擋塊29可以包括從柱塞軸129的表面延伸的突出部(例如凸部)，從而阻礙柱塞軸129越過擋塊29進入通道125/柱塞開口127。柱塞128可以聯接到研磨器，可以與研磨器122不同，或可以配置成以任何其它合適的方式與研磨器122接合。在一個實施例中，柱塞128包括圓柱形的柱塞軸129，該柱塞軸129配置成在研磨器122的通道125/柱塞開口127內滑動，并且擋塊29包括聯接到柱塞軸129的上部部分的板，該擋塊具有比柱塞軸129的直徑寬的直徑，以約束柱塞軸129的移動范圍。

在其它變型中，研磨器122的元件可以另外地或替代地分布在第一室110內，使得第一室110包括能夠主動地研磨消費品樣品的元件。例如，第一室110的下部表面可以包括至少一個一組突出部124的子集，使得研磨器122的移動與第一室內的突出部配合處理消費品樣品。在一些變型中，柱塞128可以被驅動模塊(例如配置成在測試容器內提供正壓力和/或負壓力的驅動模塊、配置成離心測試容器的驅動模塊等)置換，該驅動模塊以受控的方式促進均化的樣品穿過測試容器的傳送。然而，在另外其它變型中，驅動元件120可以省略研磨器122、柱塞128、和/或任何其它特征而配置成處理固體和/或非均化的消費品樣品(例如飲料、化妝品等)，該固體和/或非均化的消費品樣品在容納在第二室之前不需要在第一室110內研磨。這樣，在系統100的一些變型中，第一室110、驅動元件120、和/或第二室130可以以適應于基于消費品樣品的形狀處理消費品樣品的方式配置。

第二室130用于在第一室110內處理之后接納均化的樣品，以促進均化的樣品與處理試劑的結合以產生分散體，并促進分散體從第二室130的傳送用于進一步分析以檢測有害物質。優選地，如圖2A中示出的，第二室130包括樣品接納開口132和配置成促進分散體傳送至檢測基板的排出端口136。在一些變型中，第二室130還可以包括混合元件134，該混合元件134配置成與混合模塊(例如與測試容器通信的分析設備205的混合模塊)配合，以促進第二室130中均化的樣品與處理試劑的混合。然而，第二室130可以另外地或替代地包括任何其它合適的元件和/或配置成以任何其它合適的方式用于從均化的樣品中生成分散體。

優選地，第二室130配置成聯接至第一室110，并且在變型中可以包括與第一室一體的結構，可以是與第一室110物理上共同延伸的，和/或可以以任何其它合適的方式聯接至第一室110。而且，第二室130優選地在第一室110的下面，使得重力促進均化的樣品從第一室110朝向在圖2A示出的方位中的第二室130的傳送。然而替代地，第二室可以配置成在系統100的替代變型中鄰近第一室110或相對于第一室110在任何其它合適的位置處。

樣品接納開口132可以配置成被動地接收均化的樣品，或可以另外地或替代地配置成主動地促進均化的樣品的接納，例如通過在樣品接納開口132處傳遞驅動均化的樣品進入第二室130的正/負壓力、通過提供引導均化的樣品進入樣品接納開口132的機構(例如，汲取機構)和/或通過提供用于將均化的樣品主動傳送至第二室130中的任何其它合適的機構。另外地或替代地，測試容器105和/或系統100的部分可以配置成促進內容物從第一室110傳送至第二室130中。例如，驅動元件120的一部分(例如柱塞128)可以包括模塊(例如，注射泵、流體傳送元件)，該模塊施加正壓力并且/或者將洗出溶液從第一室110傳送到第二室130，以便使均化的樣品的洗出部分進入第二室130。優選地，樣品接納開口132在圖2A所示出的方位中在第二室130的上部部分，使得在處理期間重力與驅動元件120配合促進均化的樣品朝向第二室130傳送；然而替代地，樣品接納開口132可以配置在沿著第二室130的長度的任何其它合適的位置處。而且，在實施例中，樣品接納開口可以包括促進均化的樣品接納的特征(例如進入第二室130的傾斜的進入通道、相對于第二室130的內部的其它部分的廣口)。在實施例中，消費品接納開口112可以具有10mm和20mm之間的直徑或寬度；然而替代地，樣品接納開口可以具有任何其它合適的尺寸。

如在下面進一步詳細描述的，在變型中，樣品接納開口132優選地配置成促進隔膜160在第一構型和第二構型之間的轉變，該隔膜配置成促進均化的樣品傳送至第二室130中；然而，樣品接納開口132可以替代地配置成不利用隔膜160來促進均化的樣品從第一室110傳送至第二室130中，例如，通過配置在第一室110和第二室130之間的閥(例如，單向閥、雙向閥)。替代地，樣品接納開口132可以配置成不利用任何中間元件而直接地將均化的樣品從第一室110傳送到第二室130。

在一些變型中，第二室130可以包括混合元件134，該混合元件用于在第二室130內促進均化的樣品與處理試劑的混合。混合元件134可以布置在第二室130內，和/或以任何其它合適的方式被聯接到第二室130。優選地，如在下面進一步詳細描述的，混合元件134配置成與分析設備205的混合模塊230配合，使得混合元件134和混合模塊230彼此互補以提供在第二室130內的混合機構；然而，系統100的變型可以完全省略混合元件134和/或混合模塊230，并且以任何其它合適的方式促進均化的樣品與處理試劑的結合(例如，在處理期間，處理試劑可以與消費品樣品在第一室110內結合)。在變型中，混合元件134可以設置成下列任何一種：磁性驅動的混合機構、超聲的混合機構、基于振動的混合機構(例如機械驅動、聲學驅動)、搖擺運動、基于旋轉的混合機構(例如，通過形成渦流)、基于搖動的混合機構以及任何其它合適的混合機構。在一個實施例中，如在圖5中示出的，混合元件134包括配置在第二室130內的磁體135(例如，磁力攪拌棒)，該磁體135配置成磁性聯接到混合模塊230的互補磁體。在該實施例中，互補磁體可以聯接到旋轉馬達，從而產生第二室130內的磁體135處的旋轉。在實施例的變型中，磁體135可以包括永久磁體和/或電磁體。而且，如下面描述的，磁體135可以是在第二室130內的不同的元件，或可以另外地或替代地聯接到隔膜160或與隔膜160集成，該隔膜160配置成接近第二室130。而且，此實施例的變型可以包括第二室130的磁體135的任何合適的數量。

在變型中，第二室130可以用處理試劑預先包裝，使得均化的樣品當在第一室110和第二室130之間傳送時自動與處理試劑產生接觸。替代地，第二室130和/或測試容器105的任何其它合適的部分可以包括或被聯接到流體傳送模塊，用于接納處理試劑且將處理試劑與均化的樣品或消費品樣品結合。例如，處理試劑可以從與驅動元件120的一個或更多個部分集成的模塊(例如從柱塞128、從研磨器122的下面)被傳送，使得處理試劑不來源于第二室130內。這樣，消費品樣品與處理試劑的混合可以在消費品樣品被驅動元件120研磨之前發生。

優選地，處理試劑包括配置成從均化的樣品中提取與有害物質相關聯的至少一個分析物的提取溶液，該提取溶液可以在檢測基板處被檢測，并且用于指示有害物質的存在。在谷蛋白檢測的實施例中，提取溶液可以含有2-巰基乙醇或三-(2-羧乙基)膦，其通過在樣品中降低二硫化物醇溶谷蛋白交聯來操作，并且將樣品中的蛋白質溶解以促進檢測。另外地或替代地，提取溶液含有鹽酸胍或N-月桂酰肌氨酸或其它分解劑。在用于其它過敏原的變型中，提取溶液可以包括用于乳制品衍生的過敏原(例如乳糖)的乙醇、用于魚類衍生的過敏原的小清蛋白提取溶液、用于堅果衍生的過敏原的ara-h2提取溶液、用于蛋類衍生的過敏原(例如卵類粘蛋白、卵清蛋白、卵轉鐵蛋白、溶菌酶蛋白)的蛋類蛋白質提取溶液、用于貝類衍生的過敏原的原肌球蛋白提取溶液和/或用于任何其它有害物質的任何其它合適的提取溶液。而且，處理試劑的變型可以另外地或替代地包括下列任何一種或更多種：用于裂解樣品的試劑、用于溶解樣品的試劑、用于增溶樣品的試劑、用于緩沖樣品的試劑、用于稀釋樣品的試劑以及任何其它合適的試劑。例如，在一些變型中，用于生成分散體的樣品的提取和稀釋可以包含用于提取的第一處理試劑(例如，用于提取谷蛋白的基于乙醇的溶液)以及用于稀釋用第一處理試劑處理的樣品的第二處理試劑，使得分散體具有用于在檢測基板150處評定的合適的特性。

排出端口136用于促進受控的體積(和/或流率)的分散體從第二室130傳送至分析室140，用于檢測消費品樣品內的有害物質。優選地，排出端口136位于第二室的下部部分，其中的一個實施例在圖2B中示出，以便促進分散體至少部分地通過重力從第二室的傳送。然而替代地，排出端口136可以相對于第二室配置在任何合適的位置處。優選地，排出端口136允許一定量的分散體傳輸至與端口連通的分析室140處的檢測基板150，其中該一定量的分散體被配置以便提供足夠的量的分散體而不淹沒檢測基板。

當排出端口136可以配置成被動地促進分散體傳送至分析室140處的檢測基板時，如圖6A中示出的系統100的變型可以包括致動系統137，該致動系統137配置成提供或測量至分析室140的受控量的分散體。在一個變型中，聯接到排出端口136的致動系統137可以包括閥138，該閥可以受控地被打開和/或被關閉，以便于以受控體積和/或在受控的時間點將分散體分配到分析室140中。在一個實施例中，閥138可以包括桿31(例如，針狀物)，該桿31被偏置以在第一閥構型32中被關閉，并且配置成在第二閥構型33中被打開，其中在第一閥構型32和第二閥構型33之間的轉變可以通過測試容器105和/或分析設備205的致動器(例如，螺線管等)、對測試容器105加壓(例如，使用氣動機構)和/或以任何其它合適的方式被控制。在實施例中，該桿可以使用壓縮彈簧(或其它彈性體元件)被偏置地關閉，并且配置成當使用者輸入(例如，通過推動測試容器或分析設備上的按鈕、通過在用戶界面處輸入指令等)時和/或自動地(例如，被系統100的控制器控制)在第一閥構型32和第二閥構型33之間轉變。

在另一個實施例中，排出端口136可以包括配置成從第一狀態34(例如可逆地、不可逆地)轉變至第二狀態35的材料閥138，從而允許一定量的分散體以受控的方式穿過排出端口136。在此實施例的變型中，閥138的材料可以包括下列任何一種或更多種：配置成將固體狀態(例如，以不影響在檢測基板處檢測分析物的方式)轉變成溶解狀態的材料(例如鹽、糖、聚乙烯醇等)、配置成從固體狀態轉變成融化狀態的蠟、以及配置成在狀態之間轉變而不影響測試結果的任何其它材料。

在另一個實施例中，排出端口136可以被合適地設定尺寸(例如基于分散體的粘度)，以允許受控量的分散體穿過進入分析室140。在此實施例的變型中，還可以使用正壓力和/或負壓力以驅動分散體從端口中排出并且進入分析室。

在又一個實施例中，排出端口136可以包括可以被戳穿或者以其它方式受損以允許一定量的分散體穿過排出端口136并且進入分析室140中的閥138(例如膜、薄膜)。在此實施例中，閥138可以使用聯接到第二室的一部分的針狀物而受損，其中該針狀物可以以阻止由使用者或其它實體與測試容器105接觸導致的偶然的偏轉的方式(例如，通過與彈簧加載的針狀物組合的分析設備205的一部分)被偏轉。這樣，致動系統137可以作為允許分散體被引導至分析室140處的檢測基板的釋放機構來操作。然而，排出端口136和/或致動系統137可以以任何其它合適的方式配置和/或包括使檢測基板處的檢測增強的任何其它合適的元件。例如，排出端口136的一個變型可以包括靠近端口的過濾器，該過濾器阻止材料(例如，可以逆向影響檢測的材料)穿過進入分析室140和/或到達檢測基板150。

在一些實施方案中，如在圖2A、圖2B和圖7中示出的，系統100可以包括位于第一室110和第二室130之間的隔膜160，該隔膜160用于在處理消費品樣品之后以受控的方式促進均化的樣品傳送至第二室130中。在一個變型中，隔膜160可以包括配置成在處理期間允許消費品樣品的均化的部分進入由隔膜形成的空腔中的通路的一組開口162。在此變型中，隔膜還可以包括在隔膜160的上部部分處的頂部164，其中頂部164阻止消費品樣品的未處理的部分進入第二室130中的通路。在此變型的實施例中，隔膜具有3mm和15mm之間的高度(例如8mm)，以便于促進所需量的均化的樣品的處理和傳輸。

優選地，隔膜160的一組開口162關于第一室110的第二開口114和/或第二室130的樣品接納開口132均勻地分布，以便促進將消費品樣品的均化的部分接納到隔膜160中。然而替代地，該一組開口162可以以任何其它適合的方式布置。該一組開口可以在圖7中所示出的隔膜160的方位中位于隔膜160的側向表面(例如豎直表面)，并且可以另外地或替代地位于隔膜160的任何其它合適的表面處。優選地，該一組開口162的開口的形狀是矩形的；然而替代地，該一組開口162可以包括下列任何一種或更多種開口：多邊形的、橢圓形的、圓形的以及任何其它合適的形狀。在變型中，該一組開口162包括從2mm至15mm的高度(例如7mm的高度)以及從0.5mm至5mm的寬度(例如3mm的寬度)的矩形開口；然而替代地，該一組開口164的其它變型可以具有任何其它合適的尺寸。而且，該一組開口162可以包括在隔膜160的其它變型中的不相同的開口(例如在形狀上、在尺寸上等)。

優選地，隔膜160的頂部164是非平面的(例如在圖2A和圖7中示出的方位中是非水平平面的)，并且界定面向第二室130的樣品接納開口132的凹形表面，該凹形表面促進消費品樣品的均化的部分從頂部164滑出并且朝向隔膜的該一組開口162的開口滑動。凹形表面可以是鈍的或尖銳的，并且在實施例中可以包括半球面的表面、半錐形的表面、半錐體的表面、棱柱形的表面、以及/或者任何其它合適的表面。替代地，隔膜160的頂部164可以包括平面的表面或非凹形的表面。

優選地，隔膜160具有將均化的樣品的至少一部分保持在隔膜160內的第一構型167以及促進均化的樣品傳送至第二室130的樣品接納開口132中的第二構型168。關于上面描述的驅動元件120的柱塞128，柱塞128可以配置成被降低或者以任何其它合適的方式移動，以便使隔膜160在第一構型167和第二構型168之間轉變。在第一變型中，第一構型167是升高的構型，其中隔膜160的大部分位于第一室110內，并且隔膜160的開口從第一室110內是可進入的。在該第一變型中，第二構型167是降低的構型，其中隔膜160的大部分位于第二室130內，并且隔膜160的開口從第一室110內(但是對第二室130打開)是大體不可進入的。在此變型中，隔膜160可以包括圍繞隔膜的一部分的至少一個唇形件169，其中唇形件169用作止擋件，該止擋件將隔膜160的移動范圍限制在第一構型167和/或第二構型168之間。然而，隔膜160的變型可以省略唇形件169。例如，在隔膜160可以用作如上面描述的混合元件134的變型中，隔膜160可以配置成進入第二室130(例如整個落進第二室130中)，并且用作補充分析設備205的混合模塊的混合元件。在第二變形中，隔膜160的第一構型167是不變形的構型，其中隔膜160的大部分位于第一室110內，并且隔膜160的開口從第一室110內是可進入的。在該第二變型中，第二構型是變形的構型，因此隔膜160的至少一個部分(例如頂部164)被變形以從隔膜160的內部部分驅動消費品樣品的均化的部分并且驅動到第二室130中。在這些變型的任何一個中，隔膜可以配置成在第一構型167和第二構型168之間可逆地轉變；然而替代地，隔膜160可以配置成在第一構型167和第二構型168之間不可逆地轉變。

另外地或替代地，隔膜160可以包括與頂部164相對的臨時阻塞區域166，該臨時阻塞區域將均化的樣品的至少一部分保持在隔膜160內。保持均化的樣品的部分可以在隔膜160的第一構型168中通過臨時阻塞區域166執行，和/或在隔膜160的任何其它合適的構型執行。在一個實施例中，臨時阻塞區域166可以包括可溶解膜，該可溶解膜配置成在所需狀態(例如，涉及隔膜內的均化的樣品的閾值量的狀態)達成之后將均化的樣品溶解且釋放到第二室130中。在另一個實施例中，臨時阻塞區域166可以包括配置成進一步促進消費品樣品/均化的樣品的處理的篩(例如網篩、過濾器)，以在傳輸至第二室130中之前具有所需的顆粒尺寸。然而，臨時阻塞區域166可以包括任何其它合適的材料并且/或者以任何其它合適的方式配置。

盡管在上面描述了第一室110和第二室130，但是在一些變型中，測試容器105可以包括配置成執行第一室110和第二室130的功能的單一室。例如，在一個變型中，第一室110和第二室130可以作為單一室物理相連，該單一室可以用于接納消費品樣品，并且促進消費品樣品研磨和消費品樣品與一個或更多個處理試劑混合，以提取和/或稀釋測試樣品進而傳送到檢測基板150用于分析。這樣，第一室110和第二室130可以互相不同，或者相反被集成為單一室，該單一室使用系統100促進所有樣品處理被執行。

分析室140用于將檢測基板150靠近第二室的排出端口136定位，使得檢測基板150可以吸收一定量的分散體，并且提供消費品樣品內的至少一種有害物質的存在的指示。優選地，分析室140聯接到第二室130和第一室中的至少一個，并且在一個變型中，分析室140配置在第二室130之外，具有通過第二室130的排出端口136提供的在第二室130和分析室140之間的入口。在此變型的一個實施例中，如圖2B中示出的，分析室140可以包括縱向跨越測試容器105的一部分的狹槽，其中該狹槽配置成將檢測基板150靠近排出端口136定位。然而替代地，分析室140可以以任何其它合適的方式配置。

檢測基板150用于指示與有害物質相關聯的分析物的存在，并且在變型中，可以指示基于下列中的一種或多種的存在：顏色變化、熒光發射、紅外發射、磁響應、電氣響應、聲學變化以及任何其它合適的指示機制。優選地，檢測基板150是可滲透的基板(例如測試條帶)，該可滲透的基板吸收分散體中的一部分且促進分散體中的一種或更多種分析物在檢測基板150處與互補的抗體(例如，結合到纖維素納米珠的抗體)結合，以提供與分析物相關聯的有害物質存在的指示。檢測基板150可以包括用于分析物結合的單一活性區域(例如，帶、線、點等)或用于分析物結合的一組活性區域。活性區域可以包括用于與有害物質相關聯的單一分析物的抗體混合物、與不同的有害物質相關聯的一組分析物和/或配置成提供控制讀數的控制區域(例如，以便能確定基線信號、以便于建立測試合適的傳導性)。例如，在具有用于分析物結合的一組活性區域151的檢測基板150的一些變型中，一個活性區域可以被用作指示消費品樣品中有害物質的量(例如，濃度、體積、質量)的測試區域，并且另一個活性區域可以被用作指示測試已正確執行的控制區域(即，使得從檢測基板150生成的數據是可靠的)。

在變型中，檢測基板150的區域可以配置成容納具有單一結合位點的分析物，或具有多個結合位點的分析物(例如，如在三明治化驗中，具有作為捕獲抗體的第一抗體和作為分析物特異性(analyte-specific)抗體的第二抗體)。然而，檢測基板150可以另外地或替代地包括任何其它合適的液體介質或傳感器，該傳感器配置成以任何其它合適的方式指示消費品樣品內的有害物質的存在。在一個實施例中，檢測基板150是長的、窄的且平的纖維材料的條帶，該條帶具有對于與有害物質相關聯的分析物的互補抗體的區域(例如，帶、線、點)，據此檢測基板150的毛細管浸透使分散體穿過檢測基板150分布。在用于谷蛋白測試的實施例的版本中，檢測基板150包括控制帶和測試帶，該檢測基板150具有結合到纖維素納米珠的G12抗體的分布，該G12抗體配置成結合谷蛋白中的α-麩朊分子的33肽(33-mer peptide)。

在一些變型中，分析室140可以包括檢測窗142，該檢測窗能檢測在檢測基板150處的有害物質的存在。這樣，檢測基板150可以配置成與檢測窗對齊，使得指示器(例如，在分析物結合期間在檢測基板處生成的一條或更多條線)可以通過檢測窗142觀察到。檢測窗142可以大體跨越整個檢測基板，或可以替代地配置成提供關注檢測基板150的一個或更多個觀察區域。而且，檢測窗142可以包括穿過分析室140的開口，并且可以另外地或替代地包括能觀察檢測基板150的蓋(例如，透明的蓋、半透明的蓋)。在變型中，檢測窗142還可以用于指示測試容器105、檢測基板150和/或系統100的任何其它合適的部分的潛在的缺陷，從而提供可靠的結果。例如，在檢測基板是對熱量和/或濕度感應的一些變型中，檢測窗142可以配置成指示檢測基板150遭受高溫(例如，40℃以上)和/或潮濕的環境(例如，通過在檢測窗中產生顏色變化、通過具有檢測窗的霧氣等)。另外地或替代地，測試容器105可以與干燥劑聯接以阻止潮濕引起的損壞，而且，檢測窗142的變型可以另外地或替代地提供任何其它合適的功能，該功能提供關于使用檢測基板150執行測試的潛在的缺陷、分析物檢測中的缺陷和/或任何其它合適的功能的信息。例如，檢測窗142可以提供光學性能，當照明時該光學性能提供所需性質，以便于增強檢測基板150的分析。然而，分析室140的變型可以完全省略檢測窗142。例如，系統100的變型可以配置成使得檢測基板在接觸一定量的分散體之后被取回，并且遠離測試容器105的分析室140被分析。

如之前指出的，測試容器105的變型的特征可以是使用可重復使用的和/或不可重復使用的部件的組合而模塊化，使得測試容器105的部分可以被重復使用，而測試容器105的其它部分在使用有限次之后可以被替換。例如，在一些變型中，除檢測基板150/分析室140以外，測試容器105的所有部分可以配置成是可重復使用的，使得檢測基板150在每次使用之后被置換，并且檢測基板150/分析室一經替換，測試容器105就可以被重復使用用于另一個實例的檢測。在其它變型中，除檢測基板150以外，測試容器105的所有部分可以配置成是可重復使用的，使得檢測基板150在每次使用之后被置換，并且檢測基板150一經替換，測試容器105就可以被重復使用用于下一實例的檢測。然而，測試容器105可以提供可重復使用的部件和一次性的部件的任何其它合適的組合。在提供的模塊化中，測試容器105的部分優選地由可回收的和/或可處理的材料組成，并且在變型中可以包括下列任何一種或更多種：聚合物(例如塑料)、金屬和玻璃。然而替代地，測試容器105的變型可以包括任何合適的材料(例如陶瓷)，并且可以配置成可完全重復使用的或可完全置換的。

本領域技術人員根據先前的詳細描述以及附圖和權利要求將認識到，可以對測試容器105的實施方案作出修改和改變而不脫離測試容器105的范圍。

1.2系統-分析設備

如上面指出的并且在圖1中示出的，在一個實施方案中，分析設備205包括：配置成容納測試容器105的接納端口210、配置成將均化的樣品與處理試劑混合的混合模塊230、配置成能夠檢測在檢測基板150處的有害物質的存在的光學感測子系統220以及配置成接納且處理來自光學感測子系統220的信號的處理和控制系統240，由此產生指示消費品樣品中的有害物質的存在的輸出。

接納端口210用于容納測試容器105，并且另外地可以用于對齊測試容器105，以與光學感測子系統220配合促進檢測在檢測基板處的分析物。這樣，接納端口210優選地以一致的方式與測試容器105(例如，測試容器105的外部形態)匹配，使得測試容器105僅可以在離散的方位組中的一個方位(例如，在測試容器105具有一個方位的變型中)上定位在分析設備的接納端口210內。替代地，在測試容器105是對稱的變型中(例如，具有對稱的旋轉軸線)，接納端口210可以配置成適應測試容器105中的對稱性，這與測試容器105相對于分析設備205的其它元件(例如，光學感測子系統220、混合模塊230)定位有關。盡管接納端口210可以將測試容器105接納在分析設備205的內部部分，但是接納端口210可以另外地或替代地配置成將測試容器105聯接到分析設備205的外部部分。例如，接納端口210可以包括配置成將測試容器105聯接到分析設備205的外部的至少一部分處的機構(例如閂鎖、滑片、磁體)。

這樣，如在圖9A至圖9C示出的，在一些變型中，接納端口210優選地配置成在對齊構型211中接納測試容器105，并且在釋放構型212(例如樣品的事后分析)中將測試容器105從分析設備205中釋放。在產生對齊構型211時，接納端口210可以聯接到蓋213或促進測試容器105保持(例如，鎖定)在對齊構型中的其它機構(例如，閂鎖、凸部等)，從而阻止對齊構型的不需要的尺寸偏差，該尺寸偏差可以影響測試容器105的檢測基板150的分析。在具有蓋213的接納端口210的變型中，蓋213還可以用于促進測試容器內的消費品樣品和/或均化的樣品的處理。例如，如在圖9D和圖9E中示出的，在一個變型中，蓋213可以包括致動元件214(例如，該致動元件布置在蓋213的內部表面內、從蓋213的外部表面是可接近的等)，該致動元件配置成將測試容器105的柱塞128降低，以使測試容器105的第一室110和第二室130之間的隔膜在第一構型167和第二構型168之間轉變。致動元件214可以被磁力驅動、氣動驅動、機械驅動(例如，使用彈簧等)或以任何其它合適的方式驅動。一旦測試容器105在接納端口210內處于對齊構型中，在此變型中，柱塞128的致動(如由蓋213促進的)可以自動地執行，和/或可以以任何其它合適的方式被觸發(例如通過使用者、通過分析設備205的控制系統)。這樣，在此變型的示例性工作流程中，使用者可以將消費品樣品是大體均化的且隔膜160處于第一構型167中的測試容器105放置在分析設備的接納端口210內，并且蓋213的關閉可以自動地啟動柱塞128降低，以使隔膜160轉變成第二構型168(例如，在無需使用者知曉的情況下)。隨后，如在下面描述的，在使用光學感測子系統220檢測之后，在釋放構型中，蓋213可以被打開，并且測試容器105可以從分析設備205釋放。然而替代地，接納端口210的變型可以省略蓋或配置成使測試容器105保持在對齊構型中的其它機構。

混合模塊230用于促進測試容器105的均化的樣品與處理試劑(例如，提取試劑)主動地混合，以便于產生可以被傳送到檢測基板用于分析的分散體。優選地，混合模塊230與測試容器105的混合元件134(例如，測試容器的第二室130的混合元件)配合操作，從而形成提供溶液混合的互補的機構部分。因此，混合模塊230優選地在測試容器105的對齊構型中位于靠近測試容器105的具有均化的樣品和處理試劑的部分。如在上面指出的并且在圖5中示出的，混合模塊230可以提供磁性驅動的混合機構、超聲的混合機構、基于振動的混合機構(例如，機械驅動、聲學驅動)、搖擺運動、基于旋轉的混合機構(例如，通過形成渦流)、基于搖動的混合機構以及任何其它合適的混合機構。在測試容器105的第二室130包括磁性混合元件134的實施例中，混合模塊230可以包括在系統100的對齊構型中位于靠近第二室130的互補磁體。在該實施例中，混合模塊的互補磁體可以聯接到旋轉馬達，從而產生第二室130內的磁性混合元件134處的旋轉。在此實施例的變型中，混合模塊230(例如，通過感測磁力、通過檢測磁性混合元件134響應于互補磁體的運動的運動)可以配置成檢測在混合模塊230的互補磁體和測試容器105的第二室130內的磁性混合元件134之間適當的聯接。然而可以以任何其它合適的方式配置混合模塊230。

光學感測子系統220用于促進一個或更多個分析物的檢測、指示消費品樣品內的有害物質的存在。光學感測子系統220還用于促進自動地讀取檢測基板150，使得使用者錯誤的影響被最小化；然而，光學感測子系統220可以配置成提供手動評定檢測基板150的測試結果。優選地，如圖10中示出的，光學感測子系統220在對齊構型211中與測試容器105的分析室140的檢測窗142對齊，以便于提供緊湊的構型并且促進檢測基板和光學感測子系統220之間的直接通信。然而替代地，在其它變型中，分析室140的檢測窗142和光學感測子系統220可以不對齊，并且配置成使用促進檢測基板150和光學感測子系統220之間間接通信的元件(例如，鏡子等)。優選地，光學感測子系統220具有足夠的靈敏度、分辨率以及觀察窗，以便精確地且可靠地檢測來自檢測基板150的信號。在一個變型中，靈敏度、分辨率以及觀察窗配合，以能夠在檢測基板150的單一區域(例如，點、線、帶)處檢測單一分析物，并且在另一個變型中，靈敏度、分辨率以及觀察窗配合，以能夠在檢測基板150的多個區域(例如，點、線、帶)處檢測(例如，與不同的過敏原相關聯的)多種分析物和/或控制信號。雖然描述了一個光學感測子系統220然而，分析設備205可以包括任何其它合適數量的光學傳感器220，以促進在檢測基板150的一個或更多個區域處檢測一個或更多個分析物。

在第一變型中，光學感測子系統220可以包括照相機模塊221，該照相機模塊221配置成穿過檢測窗142生成檢測基板150的圖像，并且配置成產生對應于檢測基板的區域的像素強度的分布(例如，陣列)。隨后，與處理和控制系統240通信(在下面進一步詳細描述)，根據檢測基板150的處理生成的像素強度的分布可以被用于輸出與使用檢測基板150分析的消費品樣品中存在的有害物質的量(例如，以百萬分率形式的濃度、其它濃度、質量、體積等)相關聯的參數的值。在處理和控制系統240處的前處理和后處理的像素強度分布的一個實施例分別在圖11A和圖11B中被示出。優選地，第一變型的照相機模塊221提供在足夠的分辨率內的數據，以消除照相機模塊221和檢測基板150之間緊密聯接的需求；然而替代地，照相機模塊221可以提供具有任何其它合適的分辨率的數據。

在第一變型中，照相機模塊221可以沿著配置成促進檢測基板150的照明的照明模塊222設置，以便于能夠檢測在檢測基板處的分析物。優選地，照明設置成相對于檢測窗142的表面呈一定的角度(例如，銳角的入射角)，以便最小化可以干涉由光學感測子系統220感測的(例如，從檢測窗142的)反射。在具體實施例中，照明模塊可以包括一個或更多個發光二極管(LED)和/或任何其它合適的光源。LED/光源可以配置成提供白光，或任何合適的波長范圍的光。而且，在照明模塊222包括多個光源的變型中，光源可以在輸出(例如，強度、波長)上是相同的或在輸出上是不同的。這樣，照明可以允許增強所需信號(例如，指示與有害物質相關聯的分析物)的強度。另外地或替代地，由于消費品樣品的固有特征(例如，顏色、酸度、一致性、發酵、水解等)，照明可以用于去除信號的干擾。例如，有顏色的和/或酸性的食品可以提供基于顏色的測定的信號的干擾。這樣，在照相機模塊221的光學感測子系統220處的照明和/或檢測可以能夠與配置成過濾出任何干涉信號的一個或更多個過濾器(例如，波長過濾器、發射過濾器、激發過濾器等)配合。

在第二變型中，光學感測子系統220可以包括配置成檢測光的吸收性和/或發射(例如，光的波長)的光電二極管系統223，該光的吸收性和/或發射指示與光電二極管系統223通信的檢測基板處的分析物的存在(即，存在的量)。在一個變型中，光電二極管系統223可以包括光電二極管，該光電二極管配置成檢測與檢測基板的活性區域的峰值吸收波長相關聯的光的吸收性(例如，以便于評定與有害物質相關聯的結合到分析物的抗體涂覆的珠的特有的峰值吸收波長處的吸收性)。在用于谷蛋白檢測的一個實施例中，光電二極管系統223可以包括配置成檢測在檢測基板處的555nm光的吸收性的光電二極管，其中纖維素納米珠用具有555nm的吸收性峰值的谷蛋白的互補抗體處理。在此實施例中，在檢測基板150的活性區域內的555nm的光的較高程度的吸收性(例如，如由較低光電二極管輸出指示的)與在消費品樣品中較高濃度的谷蛋白相關聯，其中輸出數據的一個實施例在圖12中被示出。

在第二變型中，光電二極管系統223可以沿著配置成促進檢測基板150照明的照明模塊222設置，以便于能夠檢測在檢測基板處的分析物。優選地，照明設置成相對于檢測窗142的表面成一定的角度(例如，銳角的入射角)，以便最小化可以干涉由光學感測子系統220感測的(例如，從檢測窗142的)反射。在具體實施例中，照明模塊可以包括一個或更多個發光二極管(LED)和/或任何其它合適的光源。LED/光源可以配置成在檢測基板150的活性區域處提供與活性顆粒(例如，抗體包覆的納米珠、膠體金顆粒)的吸收峰值相關聯的光，或任何其它合適的波長的范圍的光。這些顆粒可以與抗體或多于一個抗體化學共軛，或可以具有物理吸附到其上的抗體或多個抗體。而且，在照明模塊222包括多個光源的變型中，光源可以在輸出(例如強度、波長)上是相同的或在輸出上是不同的。這樣，照明可以允許增強(例如，指示與有害物質相關聯的分析物的)所需信號的強度。另外地或替代地，由于消費品樣品的固有特征(例如，顏色、酸度、一致性、發酵、水解等)，照明的功能可以為去除信號的干擾。例如，有顏色的和/或酸性的食品可以提供基于顏色測定的信號的干擾。信號的傳導機構可以基于下列中的一種或更多種：吸收、熒光、化學發光、福斯特共振能量轉移、電傳導以及其它任何合適的信號傳導機構。這樣，在照相機模塊221的光學感測子系統220處的照明和/或檢測可以能夠與配置成過濾出任何干涉信號的一個或更多個過濾器(例如，波長過濾器、發射過濾器、激發過濾器等)配合。

光學傳感器的上面的變型可以用于組合中和/或以任何合適的方式由系統100提供。而且，在具有多個活性區域的檢測基板150的變型中，光學傳感器220和/或照明模塊222可以以單元提供，其中單元的數量與檢測基板中活性區域的數量相關聯。例如，對于具有控制區域和檢測區域的檢測基板150，系統100可以包括兩個單元，每個單元具有光電二極管和光源(例如，555nm的光源)，該光電二極管和光源配置成瞄準兩個活性區域中的每個區域。然而在變型中，光學感測子系統220可以被配置成基于下列中的一種或更多種檢測分析物的存在的任何其它合適的傳感器補充或替換：顏色變化、光譜發射、磁信號、電流、電偏壓、聲學信號以及任何其它合適的機構。

處理和控制系統240用于接收來自光學傳感器240的信號，并且基于從檢測基板生成的信號生成指示消費品樣品內的有害物質的存在的輸出。處理和控制系統240還可以用于控制分析設備205的操作，使得檢測與消費品樣品中的有害物質相關聯的一種或更多種分析物是至少部分自動的。這樣，處理和控制系統240可以包括配置成接收來自光學感測子系統220的信號的處理模塊242和配置成控制分析設備操作的控制模塊244。

優選地，處理模塊242配置成調節在光學傳感器220處生成的信號，并且可以被直接地聯接到光學傳感器220的輸出。替代地，處理模塊242可以配置成從儲存模塊或以任何其它合適的方式檢索來自光學感測子系統220的輸出生成的數據。因此，處理模塊242可以配置成執行下列任何一種或更多種：去噪、過濾、修平、剪切、去卷積、標準化、消解趨勢、重新采樣、并且在來自光學傳感器220的輸出信號上執行任何其它合適的信號處理操作。在光學感測子系統220的輸出是圖像數據的變型中，處理模塊242可以配置成過濾和/或調節圖像數據，用于清晰度、飽和度、查明邊緣、強度和/或任何其它合適的圖像增強。處理模塊242還可以配置成生成指示有害物質的存在的分析，其中該分析提供關于消費品樣品內的有害物質的量(例如，濃度、體積、質量)的信息。在涉及來自光電二極管的數據的一個變型中，該分析可以能夠識別當給檢測基板150照明時檢測到的吸收峰值(例如，經過一段時間，考慮到在檢測基板處的反應動力學)，并且將吸收的量與消費品樣品中出現的過敏原的量(例如，以百萬分率形式的濃度)聯系起來。在一個涉及來自照相機模塊的圖像數據的變形中，分析可以表征為穿過檢測基板的活性區域的強度(例如，平均強度、峰值強度、相對強度)，并且將強度參數(或其它圖像參數)與消費品樣品中的過敏原的存在的量(例如，以百萬分率形式的濃度)聯系起來。處理模塊242可以以一個或更多個處理元件(例如，硬件處理元件、基于云的處理元件)實施，使得由系統100的處理可以實施在多個位置和/或階段中。

在變型中，控制模塊244可以配置成控制下列中的一種或更多種：在對齊構型中將測試容器105保持在分析設備205內、在釋放構型中促進測試容器105從分析設備205釋放、降低測試容器105的柱塞128(例如，使測試容器105的隔膜160在第一構型和第二構型之間轉變)、當命令傳輸至混合模塊230時將均化的樣品與處理試劑混合、致動測試容器105的第二室130的閥138以便啟動一定量的分散體傳送至檢測基板105、當命令傳輸至照明模塊223時照明檢測基板150、傳輸光學傳感器的輸出用于通過處理模塊240調節處理，以及用于系統100的自動化使用的任何其它合適的操作。

處理和控制系統240的模塊可以實施在下列中的一個或更多個處：裝載在接納測試容器105的分析設備205處、在測試容器的一部分處(例如，使用集成到測試容器105中的電子器件)以及在任何其它合適的處理子系統處。例如，處理和控制模塊240的模塊可以實施在與分析設備205通信的移動設備(例如，智能電話、平板電腦、頭戴式的計算設備、腰戴式的計算設備)處，使得一些量的數據處理和/或測試容器105或分析設備205的控制使用移動設備實施。另外地或替代地，處理和控制系統240的模塊可以以配置成與所描述的系統100通信的任何其它的基于硬件或基于云的計算系統實施。

而且，分析設備205可以包括配置成促進測試樣品(例如，已從檢測基板滲透的消費品樣品生成的分散體)處理和/或將來源于測試樣品的信息向使用者或其他實體報告的任何其它合適的元件。在一個變型中，分析設備205可以包括模塊，該模塊配置成與如上面描述的關于端口136的第二室130的閥138配合，促進將分散體從第二室130的端口136釋放到分析室140處的檢測基板150。分析設備205還可以包括提供分析設備在操作模式(例如，如與關閉模塊相對的、如與靜止模塊相對的)下的指示的元件和/或在處理測試樣本期間減小噪聲的元件(即，信號噪聲、聲學噪聲)。分析設備205還可以包括配置成以緊湊方式容納分析設備205的元件的殼體。分析設備205或系統100的任何其它合適的部分還可以包括配置成向系統100提供動力的動力模塊(例如，通過包括能量儲存、能量接收和/或能量分配的元件)、配置成從系統100傳達到使用者或其它實體的顯示器(例如，分析設備205的顯示器、與系統100通信的移動設備的顯示器)和/或配置成促進使用者與系統100交互的任何其它合適的用戶界面元件(例如，輸入模塊、通知模塊等)。另外地或替代地，分析設備205可以包括便于使用者處理測試樣品的任何其它合適的元件。

本領域技術人員根據先前的詳細描述以及附圖和權利要求將認識到，可以對分析設備205的實施方案作出修改和改變而不脫離分析設備205的范圍。

2.方法

如在圖13和圖14中示出的，用于檢測消費品樣品中的靶標物質的方法300的實施方案包括：S310，在測試容器的第一室處接納消費品樣品，該第一室包括配置成接納消費品樣品的消費品接納開口和第二開口；S320，在朝向第一室的第二開口處理消費品樣品時，通過驅動元件將消費品樣品轉換成均化的樣品；S330，將均化的樣品從測試容器的第一室傳送到第二室，其中第二室配置成接納來自第一室的第二開口的均化的樣品且包括排出端口；S340，在第二室內將均化的樣品與處理試劑混合，從而產生分散體；S350，將一定量的分散體傳輸到測試容器的分析室，該分析室配置成將檢測基板靠近第二室的排出端口定位且包括能夠檢測過敏原的存在的檢測窗；以及S360，通過光學感測子系統檢測消費品樣品內的有害物質的存在，該光學感測子系統配置成檢測穿過檢測窗的指示過敏原的信號。

方法300用于接納和處理消費品樣品(例如，食物、飲料、化妝品等)，以便能夠檢測樣品內一種或更多種有害物質。在實施例中，有害物質可以包括下列中的任何一種或更多種：過敏原(例如，谷蛋白過敏原、乳制品衍生的過敏原、堅果過敏原、魚類過敏原、蛋類衍生的過敏原等)、毒素、細菌、真菌、農藥、重金屬、化學或生物化合物(例如，脂肪、蛋白質、糖、鹽等)以及任何其它適合的有害物質。優選地，方法300配置成當消費者使用系統100時就勞力消耗、時間消耗和成本消耗而言賦予最小的需求。這樣，方法300優選地配置成自動地或半自動地以對消費者直觀的方式處理樣品，并且配置成快速提供關于樣品內的有害物質的存在的信息。優選地，方法300至少部分地實施為在上面部分1中所描述的系統100的一部分；然而替代地，方法300可以使用任何其它合適的系統實施。

塊S310敘述了：在測試容器的第一室處接納消費品樣品，該第一室包括配置成接納消費品樣品的食物接納開口和第二開口。塊S310用于接納且促進使用者意圖分析有害物質的存在的消費品樣品的處理(例如，均化)。塊S310優選地在上面關于系統100所描述的實施方案、變型或實施例的第一室處實施；然而替代地，塊S310可以用配置成接納固體和/或液體樣品的任何其它合適的室實施。這樣，塊S310可以包括主動地或被動地從使用者處接納消費品樣品。在被動接收的變型中，消費品樣品可以被鑷子夾取、被舀取、被湯匙舀取、被叉取或以任何其它合適的方式傳送到第一室中。在主動接收的變型中，消費品樣品可以以任何其它合適的方式(例如，使用正壓力和/或負壓力)被吸入或壓入。

塊S320敘述了：在朝向第一室的第二開口處理消費品樣品時，通過驅動元件將消費品樣品轉換為均化的樣品。塊S320用于將消費品樣品處理成具有所需大小的顆粒，并且提高在塊S310中接納的消費品樣品的均化，以便生成關于消費品樣品內的有害物質的量(例如，濃度、質量、體積)的可靠的結果。優選地，塊S320使用上面關于系統100描述的測試容器105的第一室、驅動元件120、研磨器122、柱塞128和/或隔膜160的實施方案、變型或實施例實施；然而替代地，塊S320可以使用任何其它合適的系統實施。這樣，在均化的消費品樣品中，塊S320優選地涉及利用驅動元件的一組突出部、使用壓縮運動和旋轉運動的組合(例如，涉及第一室和驅動元件的螺紋)研磨消費品樣品；然而另外地或替代地，塊S320可以以任何其它合適的方式產生均化的樣品。

塊S330敘述了：將均化的樣品從測試容器的第一室傳送到測試容器的第二室，其中該第二室配置成接納來自第一室的第二開口的均化的樣品且包括排出端口。塊S330用于傳送均化的樣品以進一步以受控方式處理，這確保了消費品樣品的均化的部分繼續進行以用于進一步處理，而消費品樣品的非均化的部分不被傳送或被保持以被均化。優選地，塊S330使用上面描述的關于系統100的測試容器105的第一室、驅動元件120、研磨器122、柱塞128、隔膜160和/或第二室130的實施方案、變型或實施例實施；然而替代地，塊S330可以使用任何其它合適的系統100執行。這樣，塊S330可以包括將消費品樣品的均化的部分接納在配置在第一室和第二室之間的隔膜的空腔內，并且通過降低配置成接觸隔膜的柱塞將消費品樣品的均化的部分傳送到第二室中。然而，塊S330可以包括以任何其它合適的方式將均化的樣品從測試容器的第一室傳送到測試容器的第二室。

塊S340敘述了：在第二室內將均化的樣品與處理試劑混合，從而產生混合物。塊S340用于促進與有害物質相關聯的分析物從均化的樣品中的提取，以便促進分析物在方法300的隨后的塊中的檢測。優選地，塊S340使用上面關于系統100描述的第二室130、混合元件134、和/或混合模塊230的實施方案、變型或實施例實施；然而替代地，塊S340可以使用任何其它合適的系統實施。這樣，在變型中，塊340可以包括提供一定量的處理試劑(例如，在第二室中預包裝的一定量的處理試劑)，使得當如關于塊S330描述的在第一室和第二室之間傳送時，均化的樣品自動地與處理試劑接觸。另外地或替代地，塊S340可以包括通過聯接到第一室和/或第二室的流體傳送模塊主動地傳送處理試劑以與均化的樣品混合。在塊S340中，優選地，處理試劑包括配置成從均化的樣品中提取與有害物質相關聯的至少一種分析物的提取溶液，該提取溶液可以在檢測基板處被檢測，并且用于指示有害物質的存在。然而，處理試劑可以另外地或替代地包括如上面描述的任何其它合適的試劑。

盡管在方法300中的塊可以作為不同的步驟發生，在一些變型中，至少塊S310、S320、S330和/或S340的部分可以大體上同時地進行。例如，根據方法300的變型，消費品樣品在研磨之前或在研磨期間可以與處理試劑(例如，提取溶液、稀釋緩沖液等)組合，從而提供可以從測試容器的室傳送的且傳送到檢測基板用于分析的混合物。

塊S350敘述了：將一定量的分散體傳輸到測試容器的分析室，該分析室配置成將檢測基板靠近第二室的端口定位且包括能夠檢測過敏原的存在的檢測窗。塊S350用于控制分散體至檢測基板的傳送，使得適當量的分散體被提供到檢測基板以能夠檢測分析物，同時避免淹沒檢測基板。優選地，塊S350使用上面關于系統100描述的第二室、排出端口、閥和/或分析室的實施方案、變型或實施例實施；然而替代地，塊S350可以使用任何其它合適的系統實施。這樣，塊S350可以包括(例如，使用控制模塊)打開第二室的排出端口的閥，以將一定量的分散體傳送到分析室內的檢測基板。然而，塊S350可以包括用于將一定量的分散體傳送到檢測基板的任何其它合適的步驟。

塊S360敘述了：通過光學傳感器檢測消費品樣品內的過敏原或其它物質的存在，該光學傳感器配置成檢測穿過檢測窗的指示過敏原的信號。塊S360用于檢測且處理從與分散體一起處理的檢測基板生成的信號，以便生成提供關于消費品樣品內的一種或更多種有害物質的存在的信息的分析。優選地，塊S360使用上面關于系統100描述的分析室、檢測基板、檢測窗、光學傳感器、和/或處理和控制系統的實施方案、變型或實施例實施；然而替代地，塊S360可以使用任何其它合適的系統實施。這樣，塊360可以包括下列中的任何一種或更多種：降噪、過濾、修平、剪切、去卷積、標準化、消解趨勢、重新采樣以及在來自與用分散體滲透的檢測基板通信的光學傳感器的輸出信號上執行任何其它合適的信號處理操作。在涉及圖像數據的塊S360的變型中，塊S360可以包括過濾和/或調節用于清晰度、飽和度、查明邊緣、強度和/或任何其它合適的圖像增強的圖像數據。

在生成塊S360中的分析中，優選地，該分析提供關于消費品樣品內的有害物質的量(例如，濃度、體積、質量)的信息。在涉及來自光電二極管的數據的一個變型中，生成在塊S360中的分析可以包括識別當給檢測基板150照明時檢測到的吸收峰值(例如，經過一段時間，考慮到檢測基板處的反應動力學)，以及將吸收的量與消費品樣品中存在的過敏原的量(例如，以百萬分率的濃度)聯系起來。在涉及來自照相機模塊的圖像數據的一個變型中，生成在塊S360中的分析可以包括表征為穿過檢測基板的活性區域的強度(例如，平均強度、峰值強度、相對強度)，并且將強度參數(或其它圖像參數)與消費品樣品中存在的過敏原的量(例如，以百萬分率的濃度)聯系起來。然而，塊S360可以包括來源于用一定量的分散體滲透的檢測基板的處理信號，和/或以任何其它合適的方式生成分析。

另外地或替代地，方法300可以包括配置成促進接收和/或處理消費品樣品的任何其它合適的塊或步驟，以便于促進檢測消費品樣品內的一種或更多種有害物質的存在。

系統100和/或方法300的實施方案及其變型可至少部分地由構造成接收存儲計算機可讀指令的計算機可讀介質的機器被實施和/或實現。指令優選地由計算機可執行部件執行，該計算機可執行部件優選地與系統100和處理器273和/或控制器272中的一個或多個部分集成在一起。計算機可讀介質可被存儲在任何適當的計算機可讀介質(例如，RAMs、ROMs、閃存、EEPROMs、光學設備(CD或DVD)、硬盤驅動器、軟盤驅動器或任何適當的設備)上。計算機可執行部件優選地是通用或專用處理器，但替代地或另外地，任何合適的專用硬件或硬件/固件組合設備可以可執行指令。

附圖根據優選的實施方案、示例性配置及其變型示出了系統、方法和計算機程序產品的可能的實施方式的體系結構、功能和操作。就這點而言，在流程圖或框圖中的每個塊可代表模塊、程序段或代碼的部分，該模塊、程序段或代碼的部分包括用于實現指定的邏輯功能的一個或多個可執行指令。還應注意的是，在一些替代的實施方式中，在塊中提到的功能可以不按附圖中提到的順序發生。例如，根據所涉及的功能，連續示出的兩個塊實際上可大體上同時進行，或塊可有時以相反的順序進行。還將注意的是，框圖和/或流程圖插圖的每個塊以及在框圖和/或流程圖插圖中的塊的組合可由執行指定功能或動作的專用的基于硬件的系統或專用的硬件和計算機指令的組合實現。

如本領域中的技術人員從前面的詳細描述中和從附圖和權利要求中將認識到的，可對本發明的優選的實施方案進行修改和改變而不偏離在所附的權利要求中限定的本發明的范圍。