CN102297885A - 具有微通道的生物感测试片结构 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种具有微通道的生物感测试片结构，其由一下基板上设有一电极层，并在电极层上设有一具有第一通道的绝缘层，以及有一设有第二通道的粘胶层于绝缘层上，而在粘胶层上覆盖一层上基板，以保护整体结构。其中，第一通道与第二通道组成一微通道，部分基板与部分电极层的一个工作电极、一个对电极与一辅助电极在此微通道内，因而微通道透过一端吸入口吸入生物检体，再由另一端排气口排气，将检体带入微通道内部的电化学检测区进行检测。而本发明的试片结构优点在于仅需微量的检体，即可使试片正常运作进行量测，加上试片结构稳固且制程简单。

Description

具有微通道的生物感测试片结构

技术领域

本发明涉及生物感测试片结构，尤其涉及一种使用微量生物检体即可进行检测的生物感测试片结构。

背景技术

有关于自我测试(Self-Test)的生物感测试片的技术，随着日新月异的科技演变，要求试片体积逐渐缩小且轻薄，而同时在制造试片方面越考虑其制作简便及低成本等因素，因此对于试片的材料与结构设计，同业间有各种不同研究与产品纷纷出炉。

目前生物感测试片是利用一塑胶隔片制作形成一通道，利用通道所产生的毛细现象将检体导流进入反应检测区，进而顺利对检体进行量测，而利用塑胶隔片所制成的通道的厚度高，因此现有技术中通常试片检测所需的检体量多，并且在制作塑胶隔片的通道时，需经过一段冲压程序，其制作手段较为繁复。

而为了达到提高试片制作效率以及检体需求量减量等优点，台湾专利公告号I239397公开了一种电化学网版印刷电极感测试片及其制法，如图1所示，此专利所公开的试片结构是由一绝缘性底板10上印刷方式制成导线12，并在导线12上印刷上电极14，而在印刷有电极14的底板10上粘贴或网版印刷一含有沟槽161的绝缘中间层16，并有一上盖片18贴合此绝缘中间层16，以使沟槽161成为毛细导流通道。而由于绝缘中间层16可选用绝缘性的介电材料印刷制成，或以粘贴方式覆盖于电极表面，目的是为了简化试片的结构，然而此种技术的缺点在导流通道于绝缘中间层16内形成，因此通道的高度不足所以吸收检体的成功率降低，因而为了让毛细导流通道产生反应，通常在上盖片18具有一凸起空间181，或直接将上盖片18开个孔洞(图中未示)，来加强导流的效率，但是若增加了上盖片18的模具加工制程，相对的增加了整个制造流程的复杂度且降低提供其他弹性设计的可能性。

另外，台湾专利公开号200823456所公开的一种生物感测试片，为了简化加工程序的繁杂，提出一种生物感测试片结构，其利用背胶的形状及厚度，在设有电极的绝缘基板上形成毛细通道，不过由于背胶为软性材质，导致其形成的毛细通道的厚度不稳定，容易造成毛细通道被压缩变形，也可能影响吸入检体时的成功率与检测的重复性。

因此为了简化试片加工制程，且又同时确保试片品质，本发明提出一种具有微通道的生物感测试片结构，利用其结构特征以简化试片制程与提高检测成功率的优势。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种具有微通道的生物感测试片结构，试片上具有一微通道，微通道的总体厚度可包括设于基板上的电极层加上绝缘层与粘胶层的厚度，由于电极层与绝缘层材质为硬性材质所构成，所以足以稳定构成微通道的整体结构，使其不易压缩变形而受到影响，因此试片吸入检体时保有毛细现象产生并成功进行检测运作。

本发明的另一目的是提出一种具有微通道的生物感测试片结构，其微通道内容积小，因此进行检体量测时，仅需要微量的检体量(约0.2-0.3微升)即可进行检测。

本发明的再一目的是提出一种具有微通道的生物感测试片结构，其结构简单，在具有电极层的基板上，印刷绝缘层以及粘胶层构成一微通道，因此试片制程简易且具弹性，并可节省成本。

为达到上述的目的，本发明提出一种具有微通道的生物感测试片结构，其包括：

一下基板上设有一电极层，且在电极层上设有一绝缘层，该绝缘层具有第一通道，在此第一通道中露出局部的下基板与局部的电极层；再者，在绝缘层上再设有一粘胶层，粘胶层设有一第二通道，其位置对应设于下层的第一通道上，进而第一通道与第二通道可形成一微通道，而微通道中设有一电化学检测区域，微通道还包含至少两个向外的开口，所述开口分别连通该电化学检测区域；以及最上层盖上一上基板，设于粘胶层上，以覆盖此微通道并巩固整体试片的结构。

其中，所述微通道为L型。

其中，所述开口包括一吸入口与一排气口。

其中，该电极层包括至少一工作电极、一对电极与一辅助电极，且该工作电极及该对电极的一端分别与该电化学检测区域连接。

其中，该微通道的该吸入口提供一检体进入该微通道进行检测；该辅助电极由该绝缘层覆盖，用以垫高部分的该绝缘层，使整体的该绝缘层具有均匀的高度。

其中，该微通道的该吸入口提供一检体进入该微通道进行检测；部分的该辅助电极由该绝缘层覆盖，以垫高该绝缘层，使其呈现均匀的高度；另一部分的该辅助电极暴露于该微通道之内，用以侦测该检体是否充满该微通道。

其中，该电极层的材质为银、铜、金、铂或碳等。

其中，该绝缘层的材质为油漆、绝缘漆或UV油墨等。

其中，该粘胶层的材质为水胶或压克力胶等。

其中，该上基板的一表面为亲水层。

附图说明

图1为先前技术的试片结构分解图；

图2为本发明的较佳实施例的立体图；

图3为本发明的较佳实施例的结构分解图；

图4为本发明的较佳实施例的结构示意图；

图5为图4的AA’剖线位置的剖视图；

图6为图5的BB’剖线位置的剖视图；

图7为图6的CC’剖线位置的剖视图；

图8为本发明的另一实施例的结构示意图；

图9为图8的BB’剖线位置的剖视图。

附图标记说明：10-绝缘性底板；12-导线；14-电极；16-绝缘中间层；161-沟槽；18-上盖片；181-凸起空间；20-生物感测试片；22-下基板；24-电极层；241-工作电极；242-对电极；243-辅助电极；26-绝缘层；28-粘胶层；30-微通道；31-电化学检测区域；32-上基板；34-第一通道；36-第二通道；38-吸入口；40-排气口。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

随着生物技术产业的蓬勃发展，生化检测的应用范围亦随生化检测需求的日益普及而愈加广泛，例如血糖、尿酸、乳酸、胆固醇等其他生化检测；目前市场最大、最常见且应用最多的是以血糖检测为主，而本发明不以血糖为限。

为了提高检体检测的效率以及简化制作试片流程，本发明结合软性的粘胶层以及硬性的绝缘层来制作微通道，利用电极层、粘胶层与绝缘层的厚度作为整体微通道的厚度，使得本发明的试片所需的检体可再次缩减其检体体积，并在此种仅吸入微量液体的通道内仍保有毛细效应，使试片检测可正常运作。

本发明提出一种具有微通道的生物感测试片20，其结构如图2～图7所示，其中图5为图4的剖线AA’的结构剖面图，图6为图4的剖线BB’的结构剖面图，图7为图4的剖线CC’的结构剖面图。本发明的生物感测试片20结构是由一下基板22上设有一电极层24，其中，电极层24的材质为银、铜、金、铂或碳等金属导电材质，此电极层24由至少一工作电极241、一对电极242与一辅助电极243构成。在电极层上覆盖有一绝缘层26，其中，绝缘层26的材质为油漆、绝缘漆或UV油墨等硬性材质。而绝缘层26内具有一第一通道34，使下面部分的电极层24与部分的下基板22露出，其中部分电极层24暴露于该第一通道34之内，如图6所示，图中部分的工作电极241及部分的对电极242暴露于此第一通道34内，另外在本实施例中，辅助电极243的作用在于支撑绝缘层26，并且辅助电极243由绝缘层26所覆盖，而且第一通道34在绝缘层26侧面形成至少两个的开口。而在绝缘层26上更设有一粘胶层28，其中，粘胶层28的材质为水胶或压克力胶等软性材料，粘胶层28对照着下层第一通道34位置设有一第二通道36，其具有两个开口于粘胶层28侧面，由第一通道34与第二通道36结合进而形成一微通道30，而微通道30中设有一电化学检测区域31，其中电化学检测区域31包含有反应用的生化反应催化物，例如酵素，或者是其他非生物催化物。且工作电极241及对电极242的一端分别与电化学检测区域31连接。在本实施例中，第一通道34与第二通道36所组成的微通道30的几何形状为L形，如图所示，因第一通道34与第二通道36的开口重迭设计，所以微通道30亦具有两个向外为不同方向的开口，其分别连通电化学检测区域31，如图所示。而本发明的具有微通道的生物感测试片20结构中使用一上基板32覆盖于粘胶层28上与微通道30上，以巩固整体试片结构。再者，上基板32与粘胶层28接触的那一面，还可预先进行亲水处理，使该上基板32更具备加速检体吸入的功能性。在本发明优选的实施方式中，图5中电极层24的厚度可为0.015-0.025mm；绝缘层26的厚度可为0.01-0.02mm；粘胶层28的厚度可为0.03-0.05mm。

其中，L型微通道30具有两端开口，如图4所示，其一者为吸入口38，另一者为排气口40。生物感测试片一般所采集的检体通常为生物的血液、唾液、泪液或尿液等，在此说明以血液为例；在采集作为检体的血液时，由吸入口38接触血液，透过毛细现象由排气口40排除气体且吸入血液并将其引入微通道30内的电化学检测区域31，而吸入后的血液再与反应催化剂产生生化反应，而此生化反应的电荷量变化的讯号会经由工作电极241与对电极242的另一端传送到所连接的电子生化检测装置(图未示)进行量测，即可得知血液的血糖浓度。在本发明优选的实施方式中，吸入口28的宽度可为1.0-1.5mm，排气口40的宽度可为0.4-0.8mm，L型微通道30的长度可为5.0-6.0mm。

另外，本发明的辅助电极亦可变更设计，例如：将部分的辅助电极243暴露于第一通道34内，如图8、图9所示，由于辅助电极243的位置接近于排气口40，当检体引入电化学检测区域31而持续吸入直到充满微通道30时，才会接触到辅助电极243，因此这种设计可将辅助电极243作为侦测检体是否填满微通道30的感应电极。

因此，本发明所提供的具有微通道的生物感测试片结构，利用绝缘层与粘胶层结合来设计微通道结构，由于结构简单，且在制作方面简易，其制程方式是在下基板上依序印刷电极层、绝缘层与粘胶层三层，最后再以上盖片覆盖于粘胶层上，立即完成本发明。而且，本发明的生物感测试片结构由于其微通道的容积小，因此试片所采集的检体量只需约0.2-0.3微升，为目前自我测试(Self-Test)的生物感测试片结构所需检体量最少的。更值得注意的是，本发明的生物感测试片结构为了避免微通道过小无法载入检体的情况发生，构成试片微通道的材料是采用硬性材质的绝缘层作为构成微通道主要的结构，因此微通道不易受到外力而变形，而再加上软性材质的粘胶层增加微通道的高度，以保证微通道吸收检体时可产生毛细现象，进而顺利吸入检体并成功完成检测。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于包括：

一下基板；

一电极层，设于该下基板上；

一绝缘层，设于该电极层上，并且该绝缘层具有一第一通道，以露出部分的该下基板与部分的该电极层；

一粘胶层，设于该绝缘层上，且该粘胶层对应于该第一通道设有一第二通道，使该第二通道与该第一通道形成一微通道，且该微通道包括有一电化学检测区域与至少二个开口，所述开口分别连通该电化学检测区域；以及

一上基板，设于该粘胶层上，且覆盖于该微通道上。

2.如权利要求1所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于该微通道为L型。

3.如权利要求1所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于所述开口包括一吸入口与一排气口。

4.如权利要求3所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于该电极层包括至少一工作电极、一对电极与一辅助电极，且该工作电极及该对电极的一端分别与该电化学检测区域连接。

5.如权利要求4所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于该微通道的该吸入口提供一检体进入该微通道进行检测；该辅助电极由该绝缘层覆盖，用以垫高部分的该绝缘层，使整体的该绝缘层具有均匀的高度。

6.如权利要求4所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于该微通道的该吸入口提供一检体进入该微通道进行检测；部分的该辅助电极由该绝缘层覆盖，以垫高该绝缘层，使其呈现均匀的高度；另一部分的该辅助电极暴露于该微通道之内，用以侦测该检体是否充满该微通道。

7.如权利要求1所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于该电极层的材质为银、铜、金、铂或碳等。

8.如权利要求1所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于该绝缘层的材质为油漆、绝缘漆或UV油墨等。

9.如权利要求1所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于该粘胶层的材质为水胶或压克力胶等。

10.如权利要求1所述的具有微通道的生物感测试片结构，其特征在于该上基板的一表面为亲水层。

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