CN105699637A - 分析装置与检测模块 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分析装置与检测模块，该分析装置包括检测模块以及主模块。检测模块包括具有注入开口与试样液体的第一本体、配置于第一本体且彼此电连接的第一电连接器以及检测芯片。主模块包括第二本体、配置于第二本体的注入元件以及第二电连接器。检测模块适于以注入开口对应于注入元件且第一电连接器对应于第二电连接器而连接至主模块，其中注入元件将试剂液体通过注入开口注入第一本体，检测芯片分析混和后的试剂液体与试样液体以产生电信号，而电信号通过第一电连接器与第二电连接器传递至主模块。

Description

分析装置与检测模块

技术领域

本发明涉及一种分析装置与检测模块，且特别是涉及一种液体分析装置与其检测模块。

背景技术

近年来，微小化的生化检测模块已在积极的发展中，许多微小化的检测模块也已经被应用于各种不同分析装置中。微小化对生化检测模块的好处包括分析快速、定量准确、试样所需量低以及节省空间等等优点，因而许多的检测模块都逐渐的朝微小化发展，甚至整合检测芯片(如生物芯片)。

在微小化的生化中，试样液体经由混合试剂液体而产生反应或分离出部分成分等程序可在配置有生物芯片的微小化检测模块上执行，例如是配置有生物芯片的试验卡匣。试样液体与试剂液体可在此微小化检测模块上执行上述的一连串的生化反应后致使所述生物芯片产生电信号，并通过分析装置的信号单元接收电信号，以依据此电信号分析而得所述试样液体的生物特性。然而，将试剂液体注入检测模块的注入单元以及用以传递电信号的信号单元通常配置在不同装置上，使生化分析的操作较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分析装置，其具备液体注入功能与电信号传输功能，而具有较为简易的操作方式。

本发明的另一目的在于提供一种检测模块，其可应用在分析装置中，以检测试样液体。

为达上述目的，本发明的分析装置包括检测模块以及主模块。检测模块包括第一本体、第一电连接器以及检测芯片。第一本体具有注入开口，且试样液体适于配置于第一本体。第一电连接器配置于第一本体上，并位于注入开口的一侧。检测芯片配置于第一本体内，并电连接至第一电连接器。检测模块适于组装至主模块。主模块包括第二本体、注入元件以及第二电连接器。注入元件配置于第二本体上。第二电连接器配置于第二本体上，并位于注入元件的一侧。检测模块适于以注入开口对应于注入元件且第一电连接器对应于第二电连接器而连接至主模块，其中注入元件将试剂液体通过注入开口注入第一本体，以使试样液体与试剂液体在第一本体内彼此混合。检测芯片分析混和后的试剂液体与试样液体以产生电信号，电信号通过第一电连接器与第二电连接器传递至主模块。

本发明的检测模块包括第一本体、第一电连接器以及检测芯片。第一本体具有注入开口，其中试样液体适于配置于第一本体，而注入元件适于将试剂液体通过注入开口注入第一本体，以使试样液体与试剂液体在第一本体内彼此混合。第一电连接器配置于第一本体上，并位于注入开口的一侧。检测芯片配置于第一本体内，并电连接至第一电连接器。检测芯片分析混和后的试剂液体与试样液体以产生电信号。电信号通过第一电连接器传递至分析装置。

基于上述，在本发明的检测模块中，试剂液体通过注入开口注入第一本体，并与配置在第一本体内的试样液体混合，而检测芯片分析混合后的试剂液体与试样液体以产生电信号。如此，在本发明的分析装置中，检测模块以注入开口对应于注入元件且第一电连接器对应于第二电连接器而连接至主模块。主模块通过注入元件将试剂液体通过注入开口注入检测模块的第一本体，而检测芯片分析混合后的试剂液体与试样液体所产生的电信号通过第一电连接器与第二电连接器传递至主模块。据此，本发明的检测模块可应用在分析装置中，以检测试样液体，而分析装置具备液体注入功能与电信号传输功能，且具有较为简易的操作方式。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附的附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的分析装置的立体图；

图2是图1的分析装置于组装后的俯视图；

图3是图2的分析装置于A-A’线的剖面示意图；

图4是本发明另一实施例的分析装置的剖面示意图；

图5是图2的检测模块的俯视示意图。

符号说明

100：分析装置

110、110a：检测模块

112：第一本体

112a、112b：注入开口

112c、117a、134：通道

114：第一电连接器

114a：端口

116：检测芯片

117、217：密封件

118a：容置凹槽

118b：混合凹槽

118c：废液凹槽

119a：第一流道

119b：连接流道

119c：第二流道

119d：第三流道

120：主模块

122：第二本体

124、128：注入元件

124a、128a：固定部

124b、128b：插入部

126：第二电连接器

126a：端子

130：液体采集器

132、217a：通孔

R：测量区

具体实施方式

图1是本发明一实施例的分析装置的立体图。图2是图1的分析装置于组装后的俯视图。请参考图1与图2，在本实施例中，分析装置100包括检测模块110以及主模块120。检测模块110包括第一本体112、第一电连接器114以及检测芯片116。第一本体112具有注入开口112a，且未绘示的试样液体适于配置于第一本体112。第一电连接器114配置于第一本体112上，并位于注入开口112a的一侧。检测芯片116配置于第一本体112内，并电连接至第一电连接器114。再者，检测模块110适于组装至主模块120。主模块120包括第二本体122、注入元件124以及第二电连接器126。注入元件124配置于第二本体122上。第二电连接器126配置于第二本体122上，并位于注入元件124的一侧。如此，检测模块110适于以注入开口112a对应于注入元件124且第一电连接器114对应于第二电连接器126而连接至主模块120，其中注入元件124将未绘示的试剂液体通过注入开口112a注入第一本体112，以使试样液体与试剂液体在第一本体112内彼此混合。检测芯片116分析混和后的试剂液体与试样液体以产生电信号，电信号通过第一电连接器114与第二电连接器126传递至主模块120。据此，本实施例的检测模块110可应用在分析装置100中，以检测试样液体，而分析装置100具备液体注入功能与电信号传输功能，且具有较为简易的操作方式。

具体而言，在本实施例中，检测模块110用于承载未绘示的试样液体，而主模块120适于提供用于与试样液体混合的试剂液体。在试样液体与试剂液体在检测模块110的第一本体112内产生一连串混合、分离等程序之后，检测芯片116分析混和后的试剂液体与试样液体且据此产生电信号，而电信号通过第一电连接器114与第二电连接器126传递至主模块120。如此，主模块120可进一步搭载相关的分析软件，以依据电信号而分析试样液体与试剂液体的生物特性。更进一步地说，在本实施例中，试样液体例如是血液，而试剂液体例如是磷酸缓冲生理食盐水(Phosphatebufferedsaline，PBS)。由此，本实施例的检测芯片116可为生物芯片，但本发明不限制试样液体、试剂液体与检测芯片116的种类。依据试样液体的种类以及所需分析的项目，试剂液体的种类也可对应调整。在试剂液体与试样液体于检测模块110的第一本体112内产生反应之后，作为检测芯片116的生物芯片分析混和后的试剂液体与试样液体且产生电信号，而此电信号对应于反应后的试剂液体与试样液体的生物特性。据此，在电信号通过第一电连接器114与第二电连接器126传递至主模块120之后，主模块120可依据电信号分析出试样液体的生物特性。

由此，在本实施例中，由于主模块120提供用于与试样液体产生反应的试剂液体，故主模块120通过突出于第二本体122的注入元件124将事先存储在第二本体122内的试剂液体经由第一本体112的注入开口112a注入检测模块110的第一本体112。此外，本实施例的检测模块110的第一本体112内具有微流道结构(如后续说明)。在主模块120将试剂液体注入第一本体112，以使试剂液体与配置于第一本体112的试样液体汇流之后，试剂液体与试样液体通过在第一本体112内的微流道结构中流动而彼此混合。混合后的试剂液体与试样液体流经检测芯片116，以使检测芯片116分析混合后的试剂液体与试样液体而产生对应的电信号。再者，在本实施例中，第一电连接器114与第二电连接器126可彼此对应连接，其中第一电连接器114例如是插座电连接器(receptacleconnector)，而第二电连接器126例如是插头连接器(plugconnector)，但本发明不限制第一电连接器114与第二电连接器126的种类。如此，检测芯片116所产生的电信号可通过第一电连接器114与第二电连接器126传递至主模块120。

此外，在本实施例中，检测模块110还包括另一注入开口112b，而主模块120还包括另一注入元件128。注入开口112a与112b位于第一本体112上，并分别位于第一电连接器114的相对两侧。类似地，注入元件124与128配置在第二本体122上，并分别位于第二电连接器126的相对两侧。如此，注入元件128适于对应插入注入开口112b。在混合后的试样液体与试剂液体流经检测芯片116而使检测芯片116产生电信号之后，注入元件128可将未绘示的清洗液注入第一本体112，用以清洗检测芯片116上的杂质，以提高检测的精准度。由此可知，本发明并不限制注入元件与注入开口的数量与位置，其可依据需求调整。

基于上述，在分析装置100中，当检测模块110与主模块120组装在一起时，注入元件124与128对应插入注入开口112a与112b，以将试剂液体与清洗液注入第一本体112，且同时第二电连接器126的多个端子126a对应插入第一电连接器114的多个端口114a，用以传递检测芯片116所产生的电信号。由此可知，本实施例将对应于检测模块110的液体注入功能与电信号传输功能整合于单一主模块120中。通过上述的组装动作，即可使本实施例的分析装置100执行液体注入与电信号传输功能。换言之，通过上述配置方式，可简化分析装置100的操作方式。据此，本实施例的分析装置100具备液体注入功能与电信号传输功能，且具有较为简易的操作方式。

图3是图2的分析装置于A-A’线的剖面示意图。请参考图1至图3，在本实施例中，主模块120的注入元件124包括固定部124a以及插入部124b。注入元件124以固定部124a固定于第二本体122，并适于以插入部124b插入注入开口112a。换言之，注入元件124的插入部124b从固定于第二本体122上的固定部124a往外延伸而呈现插针(pin)状，而适于插入注入开口112a。然而，本发明不限制注入元件124的形状，其可依据需求调整。此外，在本实施例中，检测模块110还包括密封件117。密封件117配置于第一本体112内并对应于注入开口112a，以避免通过注入元件124注入第一本体112内的试剂液体从注入开口112a往外流出。具体而言，密封件117例如是橡胶或其他适用的材质，且其具有弹性与防水性，但本发明不以此为限制。密封件117配置于注入开口112a并具有通道117a，且通道117a贯穿密封件117并连通至注入开口112a。如此，注入元件124适于从注入开口112a插入第一本体112并穿入通道117a，以使试剂液体通过注入开口112a与通道117a注入检测模块110的第一本体112。更进一步地说，密封件117的通道117a的直径优选地是略小于注入元件124的插入部124b的直径。当注入元件124以插入部124b从注入开口112a插入第一本体112时，插入部124b通过挤压通道117a的内侧而穿入通道117a，且注入元件124在以插入部124b穿入通道117a后与密封件117形成紧配(tightfit)状态。如此，通过密封件117的阻挡，可避免通过注入元件124注入第一本体112内的试剂液体从注入开口112a往外流出。类似地，注入元件128包括固定部128a以及插入部128b，其中注入元件128以固定部128a固定于第二本体122，并适于以插入部128b插入注入开口112b，而注入开口112b也可配置有前述的密封件117，在此不多加赘述。

图4是本发明另一实施例的分析装置的剖面示意图。请参考图4，在本实施例中，检测模块110a与前述的检测模块110具有类似的结构与用途，其主要差异在于，检测模块110a的密封件217不同于检测模块110的密封件117。具体而言，在本实施例中，密封件217配置于第一本体112内并对应于注入开口112a，以避免通过注入元件124注入第一本体112内的试剂液体从注入开口112a往外流出。其中，本实施例的第一本体112具有通道112c，而通道112c连通至注入开口112a。此外，密封件217配置于第一本体112的通道112c并具有通孔217a，且通孔217a贯穿密封件217并连通至通道112c。如此，注入元件124适于从注入开口112a插入第一本体112并穿过通孔217a而对应于通道112c，以使试剂液体通过注入开口112a与通道112c注入检测模块110a的第一本体112。更进一步地说，密封件217的厚度小于通道112c的长度，且密封件217的通孔217a的直径远小于注入元件124的插入部124b的直径。如此，当注入元件124以插入部124b从注入开口112a插入第一本体112时，由于密封件217的厚度较薄，故插入部124b可通过挤压通孔217a而穿过通孔217a，且插入部124b在穿过通孔217a之后对应于通道112c。如此，通过密封件217的阻挡，可避免通过注入元件124注入第一本体112内的试剂液体从注入开口112a往外流出。类似地，注入开口112b也可配置有前述的密封件217，在此不多加赘述。由此可知，本发明并不限制密封件的实施方式，其可依据需求调整。

图5是图2的检测模块的俯视示意图。请参考图1、图2与图5，在本实施例中，检测模块110用于承载未绘示的试样液体，并用于使未绘示的试剂液体与试样液体彼此混合、分离等程序，进而使检测芯片116通过分析混合后的试剂液体与试样液体而产生电信号并提供电信号至主模块120。检测模块110的第一本体112内具有前述的微流道结构，用以使试剂液体与试样液体通过在第一本体112内的微流道结构中流动而彼此混合并产生反应，而混合并反应后的试剂液体与试样液体流经检测芯片116，以使检测芯片116据此产生对应的电信号。以下提供所述微流道结构的一种实施方式，但本发明不限于此。

具体而言，在本实施例中，检测模块110包括容置凹槽118a、第一流道119a、连接流道119b、混合凹槽118b以及第二流道119c。容置凹槽118a配置于第一本体112，而试样液体适于配置在容置凹槽118a中。第一流道119a配置于第一本体112内，并连通至注入开口112a与配置有试样液体的容置凹槽118a。混合凹槽118b配置于第一本体112内，并通过连接流道119b连通至配置有试样液体的容置凹槽118a与第二流道119c。第二流道119c配置于第一本体112内，并连通至配置有试样液体的容置凹槽118a与配置有检测芯片116的测量区R。如此，试剂液体以注入元件124(绘示于图1与图2)通过注入开口112a注入第一本体112，其中试剂液体从注入开口112a经由第一流道119a流入容置凹槽118a，并在容置凹槽118a内挟带试样液体之后经由连接流道119b流入混合凹槽118b，以在混合凹槽118b内与试样液体彼此混合。试剂液体与试样液体在混合凹槽118b内彼此混合并产生反应之后经由第二流道119c流至测量区R，而配置在测量区R的检测芯片116分析混合后的试样液体与试剂液体以产生电信号。上述的容置凹槽118a、第一流道119a、连接流道119b、混合凹槽118b以及第二流道119c等微流道结构均配置于第一本体112内，故本实施例的第一本体112可采用两片未绘示的夹板制作，而微流道结构即为配置在各夹板上的凹槽或沟槽，并在夹板彼此接合之后位于夹板之间。由此，在图5中，位于夹板之间上述微流道结构以虚线绘示。上述微流道结构彼此连通，以在第一本体112内(夹板之间)构成一条连续的流动路径，而试剂液体与试样液体通过在第一本体112内的微流道结构中流动而彼此混合并产生反应。

此外，在本实施例中，分析装置100还包括液体采集器130，配置于检测模块110的第一本体112上，并位于容置凹槽118a内。液体采集器130适于采集试样液体，并组装在容置凹槽118a内，而试剂液体适于从第一流道119a流经位于容置凹槽118a内的液体采集器130而挟带试样液体，并经由连接流道119b流入混合凹槽118b，以与试样液体彼此混合。更进一步地说，本实施例的液体采集器130具有彼此连通的通孔132与通道134。在液体采集器130采集试样液体并组装在容置凹槽118a内之后，液体采集器130的通道134连通至第一流道119a，而通孔132连通至连接流道119b与混合凹槽118b。如此，第一流道119a、通道134、通孔132、连接流道119b与混合凹槽118b构成一条连续的流动路径，而试剂液体与试样液体配置在流动路径上的不同处，例如试剂液体以注入开口112a为起始位置，而试样液体以液体采集器130的通孔132为起始位置。由此，试剂液体从第一流道119a流入液体采集器130的通道134内，并在通孔132中挟带试样液体之后经由连接流道119b流入混合凹槽118b。然而，液体采集器130仅为本发明其中一种用来配置试样液体的实施方式，本发明并不以此为限制。举例而言，试样液体也可以直接滴入容置凹槽118a，或者通过其他容器装载后配置在容置凹槽118a内。由此可知，本发明不限制试样液体配置在第一本体内的方式，其可依据需求调整。

再者，在本实施例中，检测模块110的第一本体112内还可以依据需求配置有废液凹槽118c。废液凹槽118c连通至第二流道119c的末端。在由试剂液体与试样液体混合而成的混合液体分离出部分成分并流至配置有检测芯片116的测量区R之后，使用过后的混合液体(已使检测芯片116产生电信号的混合液体)可通过第二流道119c流至废液凹槽118c，即通过废液凹槽118c收集使用过后的混合液体。换言之，在由试剂液体与试样液体混合而成的混合液体通过第二流道119c流经测量区R而使配置在测量区R的检测芯片116产生电信号之后，混合液体通过第二流道119流入并集中至废液凹槽118c。然而，本发明不限制废液凹槽118c的设置与否，其可依据需求调整。此外，由于本实施例的分析装置更可通过注入元件128(绘示于图1与图2)将清洗液注入第一本体112，故本实施例的检测模块110还包括第三流道119d，其连通注入开口112b与第二流道119c，且位于测量区R与混合凹槽118b之间。如此，当注入元件128将清洗液注入第一本体112时，清洗液通过第三流道119d流入第二流道119c，并流经测量区R。如此，清洗液可用于清洗检测芯片116上的杂质，以提高检测的精准度。之后，挟带残液的清洗液可经由第二流道119c流入废液凹槽118c。上述的微流道结构仅是用以说明本发明的一实施例，非用以限定本发明。

请再次参考图1、图2与图5，在本实施例中，检测模块110依据需求在第一本体112内配置有上述的微流道结构，以使从主模块120的注入元件124注入检测模块110的第一本体112内的试剂液体可在第一本体112内与试样液体彼此混合并产生反应。之后，检测芯片116分析混合后的试剂液体与试样液体而据此产生电信号，并通过第一电连接器114与第二电连接器126将电信号传递至主模块120。由此可知，本实施例的检测模块110可应用在分析装置100中，以检测试样液体，而其所需的液体注入功能与电信号传输功能已整合在主模块120中。如此，分析装置100在将检测模块110与主模块120组装在一起之后即可进行上述一连串的步骤，故上述设计可简化分析装置的操作方式。据此，本实施例的检测模块110可应用在分析装置100中，以检测试样液体，而分析装置100具备液体注入功能与电信号传输功能，且具有较为简易的操作方式。

综上所述，在本发明的检测模块中，试剂液体通过注入开口注入第一本体，并与配置在第一本体内的试样液体混合，而检测芯片分析混合后的试剂液体与试样液体以产生电信号。如此，在本发明的分析装置中，检测模块以注入开口对应于注入元件且第一电连接器对应于第二电连接器而连接至主模块。主模块通过注入元件将试剂液体通过注入开口注入检测模块的第一本体，其中检测模块还包括配置于第一本体内并对应于注入开口的密封件，其可用以避免通过注入元件注入第一本体的试剂液体从注入开口往外流出。检测芯片分析混合后的试剂液体与试样液体所产生的电信号通过第一电连接器与第二电连接器传递至主模块。亦即，本发明将检测模块所需的液体注入功能与电信号传输功能整合于单一主模块中，以简化分析装置的操作方式。据此，本发明的检测模块可应用在分析装置中，以检测试样液体，而分析装置具备液体注入功能与电信号传输功能，且具有较为简易的操作方式。

虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (13)

1.一种分析装置，其特征在于，包括：

检测模块，包括：

第一本体，具有注入开口，且试样液体适于配置于该第一本体；

第一电连接器，配置于该第一本体上，并位于该注入开口的一侧；以及

检测芯片，配置于该第一本体内，并电连接至该第一电连接器；以及

主模块，该检测模块适于组装至该主模块，该主模块包括：

第二本体；

注入元件，配置于该第二本体上；以及

第二电连接器，配置于该第二本体上，并位于该注入元件的一侧，该检测模块适于以该注入开口对应于该注入元件且该第一电连接器对应于该第二电连接器而连接至该主模块，其中该注入元件将试剂液体通过该注入开口注入该第一本体，以使该试样液体与该试剂液体在该第一本体内彼此混合，该检测芯片分析混和后的该试剂液体与该试样液体以产生电信号，该电信号通过该第一电连接器与该第二电连接器传递至该主模块。

2.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于，该注入元件包括固定部以及插入部，该注入元件以该固定部固定于该第二本体，并适于以该插入部插入该注入开口。

3.如权利要求1所述的分析装置，其特征在于，该检测模块还包括密封件，配置于该第一本体内并对应于该注入开口。

4.如权利要求3所述的分析装置，其特征在于，该密封件配置于该注入开口并具有通道，该通道连通至该注入开口，该注入元件适于从该注入开口插入该第一本体并穿入该通道，以使该试剂液体通过该注入开口与该通道注入该第一本体。

5.如权利要求3所述的分析装置，其特征在于，该第一本体具有通道，该通道连通至该注入开口，而该密封件配置于该通道并具有通孔，该注入元件适于从该注入开口插入该第一本体并穿过该通孔而对应于该通道，以使该试剂液体通过该注入开口与该通道注入该第一本体。

6.一种检测模块，其特征在于，包括：

第一本体，具有注入开口，其中试样液体适于配置于该第一本体，而注入元件适于将试剂液体通过该注入开口注入该第一本体，以使该试样液体与该试剂液体在该第一本体内彼此混合；

第一电连接器，配置于该第一本体上，并位于该注入开口的一侧；以及

检测芯片，配置于该第一本体内，并电连接至该第一电连接器，该检测芯片分析混和后的该试剂液体与该试样液体以产生电信号，该电信号通过该第一电连接器传递至分析装置。

7.如权利要求6所述的检测模块，其特征在于，还包括：

密封件，配置于该第一本体内并对应于该注入开口。

8.如权利要求7所述的检测模块，其特征在于，该密封件配置于该注入开口并具有通道，该通道连通至该注入开口，该注入元件适于从该注入开口插入该第一本体并穿入该通道，以使该试剂液体通过该注入开口与该通道注入该第一本体。

9.如权利要求7所述的检测模块，其特征在于，该第一本体具有通道，该通道连通至该注入开口，而该密封件配置于该通道并具有通孔，该注入元件适于从该注入开口插入该第一本体并穿过该通孔而对应于该通道，以使该试剂液体通过该注入开口与该通道注入该第一本体。

10.如权利要求6所述的检测模块，其特征在于，还包括：

微量采集器，配置于该第一本体上，该微量采集器适于容置并定量该试样液体，而该试剂液体适于流经该微量采集器而挟带该试样液体，以与该试样液体彼此混合。

11.如权利要求6所述的检测模块，其特征在于，还包括：

第一流道，配置于该第一本体内，并连通至该注入开口与该试样液体，以使该试剂液体从该注入开口流入该第一流道并挟带该试样液体。

12.如权利要求6所述的检测模块，其特征在于，还包括：

第二流道，配置于该第一本体内，并连通至该试样液体与该检测芯片，以使该试剂液体与该试样液体在彼此混合之后经由该第二流道流至该检测芯片。

13.如权利要求12所述的检测模块，其特征在于，还包括：

混合凹槽，配置于该第一本体内，并连通至该试样液体与该第二流道，以使该试剂液体在挟带该试样液体之后在该混合凹槽内与该试样液体彼此混合，并在彼此混合之后经由该第二流道流至该检测芯片。