CN110573876A - 诊断条和使用诊断条的诊断系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于与目标反应以执行诊断的诊断条，该诊断条包含：连接器，其连接到电力提供单元且将驱动电力提供给诊断条；引入路径，其输送包含目标的体液；反应单元，其用于与目标反应且电气特性根据该反应而改变；和显示器单元，其接收驱动电力且显示状态根据反应单元的所改变的电气特性而变化。

Description

诊断条和使用诊断条的诊断系统
技术领域
本发明涉及一种诊断条和使用诊断条的诊断系统。
背景技术
由于现有测试条仅为试纸条产品，因此将体液(所收集血液等)涂到测试条并利用单独的测量仪器分析血液内的成分。现有试纸条仅作为载体将涂到试纸条上的体液(血液等)提供给单独测量仪器，或者这种现有试纸条仅提供不精确的分析结果。因此，由于体液在提供给测量仪器之前受到外部物质的污染等原因而无法保证测量的准确性。
发明内容
技术问题
本发明涉及提供一种条和诊断系统，其在收集体液之后，立即使用便携式终端进行定量测试，并可以确定测试结果。
问题解决方案
提供一种用于与目标反应以执行诊断的诊断条，该诊断条包含：连接器，其连接到电力提供单元且将驱动电力提供给诊断条；引入路径，其输送包含目标的体液；反应单元，其与目标反应且电气特性根据反应而改变；和显示器单元，其接收驱动电力且显示状态根据反应单元的所改变的电气特性而变化。
提供一种诊断系统，其包含：反应单元，其电气特性根据与包含在体液中的目标的反应而改变；显示代码的显示器单元，其显示状态对应于所改变的电气特性而变化；和连接器，其电连接到电力提供单元且接收驱动电力；且电力提供单元通过连接器而电连接到诊断条且将驱动电力提供给诊断条。
有益效果
根据诊断条和诊断系统，将体液引入引入路径中，并且从电力提供单元接收电力来立即确认检测结果。
附图说明
图1是示出根据一实施例的诊断条的概览的框图。
图2是示出根据一实施例的诊断系统的概览的框图。
图3是示出根据一实施例的诊断条的概览的分解透视图。
图4是示出根据一实施例的诊断条的概览的顶部透明视图。
图5是示意性地说明诊断系统的操作的流程图。
图6和图7是说明诊断系统的操作的透视图。
图8是反应单元和显示器单元的示意性电路图。
图9是示意性地示出包含显示器单元和概览显示器单元的诊断条的图。
图10是示出诊断条的概览的透视图。
图11是示意性地示出诊断条的横截面视图。
图12是用于说明诊断条的操作的框图。
图13是示出显示器单元的概览的示意图。
图14(a)和图14(b)是说明诊断系统的操作的流程图。
图15是示出智能条连接到作为电力提供单元的便携式终端的状态的图。
具体实施方式
发明模式
第一实施例
在下文中，将参考附图描述根据一实施例的诊断条和使用所述诊断条的诊断系统1。图1是示出根据一实施例的诊断条10的概览的框图。参考图1，根据一实施例的诊断条10包含：引入路径100，包含目标的体液被提供给所述引入路径100；反应单元200，其与目标反应且电气特性根据反应而改变；和显示器单元300，其显示状态被改变以对应于根据反应而改变的电气特性。
图2是示出根据一实施例的诊断系统的概览的框图。参考图2，诊断系统包含诊断条10以及用于执行应用程序的终端20，所述诊断条10包含：反应单元200，所述反应单元200的电气特性根据与包含在通过引入路径100引入的体液中的目标的反应而改变；和显示器单元300，所述显示器单元300显示可由终端20读取的代码且其显示状态被改变以对应于根据反应改变的电气特性，，并且所述应用程序通过驱动终端20而将驱动电力提供给条10，从诊断条10获取的代码图像读取信息，并控制终端20将该信息显示在终端。
图3是示出根据一实施例的诊断条10的概览的分解透视图，且图4是示出根据一实施例的诊断条10的概览的顶部透明视图。参考图3和图4，引入路径100将体液提供给反应单元200。引入路径100可具有用于将体液引入诊断条中的形状。如图3和图4所示的实施例，引入路径100形成为毛细管，并利用毛细现象将体液引入诊断条10中的反应单元200中。根据附图中未示出的一实施例，引入路径100可被形成为暴露反应单元200，且体液可滴入反应单元上。根据附图中未示出的另一实施例，引入路径可具有管形态，该注射器等包含体液的携载构件的尖端被插入管形态中。
反应单元200可包含与作为检测对象的目标反应的第一反应单元210和与体液反应的第二反应单元220。第一反应单元210可进一步包含反应物质，该反应物质与作为检测对象的目标反应以改变电阻值。除了与目标物质反应的反应物质进一步形成在第一反应单元210中之外，第一反应单元210和第二反应单元220可由相同物质或类似物质形成。
根据一实施例，当作为检测对象的目标是血糖(glucose)时，第一反应单元210可包含葡萄糖氧化酶作为反应物质，所述葡萄糖氧化酶的电阻值通过与包含在体液中的血糖的氧化反应形成过氧化氢(H2O2)而改变。第一反应单元210可不仅与体液中的目标反应，而且与体液反应，使得电气特性可被改变。当与第一反应单元210等同或类似的第一反应单元220被提供以获得发生在第一反应单元210处的反应与发生在第二反应单元220处的反应之间的差异时，有可能排除体液与反应单元之间的反应的结果且检测由目标与反应物质之间的反应所致的电气特性的改变。
根据一实施例，反应单元200可通过执行印刷过程而形成。作为用于形成反应单元的印刷过程，有可能使用转印过程(在该过程中印刷在用于形成反应单元的物质被涂到模具之后进行印刷)、喷墨印刷过程(在该过程中用于形成反应单元的物质从喷嘴排放)、凹版印刷过程(在该过程中利用辊来印刷用于形成反应单元的物质)和卷对卷印刷过程。而且，在印刷反应单元200的过程期间，反应单元200、显示器单元300和电力提供单元400中的一个或多个可被形成。
在图3和图4的一实施例中，显示器单元300可通过设备显示机器可读代码。由显示器单元300显示的代码为目标与反应物质之间的反应信息可根据预定编码规则被显示并可通过设备读取的代码。
根据一实施例，显示器单元300可包含：可变代码显示器单元310，其显示信息根据体液与反应单元200之间的反应而改变；和固定代码显示器单元320，其显示信息即使当反应发生在体液与反应单元200之间时也不改变。
根据一实施例，由显示器单元300显示的代码是快速响应(QR)码，该QR码根据反应结果而改变且显示根据反应的信息。在附图中未示出的实施例中，由显示器单元显示的代码是条形码。在附图中未示出的另一实施例中，由显示器单元300显示的代码可为显示栏，所述显示栏的颜色可根据定量值而改变。
在一实施例中，可变代码显示器单元310可包含发光元件，例如发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)等，其由于由目标与反应单元200之间的反应提供的电压而发光或不发光，由此改变由可变代码显示器单元310显示的代码。
在另一实施例中，可变代码显示器单元310可包含可变颜色元件。在示例中，可变颜色元件可被实现为分布胶体颗粒的元件，且胶体颗粒的位置根据提供给元件的电压而改变，使得显示到外部的颜色被改变。
在另一实施例中，可变颜色元件可被实现为电致变色元件。电致变色元件表示包含电致变色物质的元件，该元件的颜色根据当电压被提供时发生电化学氧化还原反应而改变，并且随着提供电压而改变。
在一示例中，电致变色元件可包含WO3、Nb2O5、MoO3和TiO3作为电致变色材料，其为在氧化状态下变得无色的阴极显色材料。在另一示例中，可包含V2O5、IrO2和NiO作为在氧化状态下显示颜色的阳极显色(anodic coloration)材料。
因此，由可变代码显示器单元310显示的代码根据由目标与反应单元200之间的反应提供的电压而改变。
在另一实施例中，可变代码显示器单元310可被实现为电子(e)墨水。电子墨水包含胶囊和颜料，所述颜料被注入胶囊中且带有不同电荷。当由目标与反应单元200之间的反应生成的电压在胶囊的一侧与另一侧之间提供时，带电颜料根据电压的大小和极性而移动且改变由可变代码显示器单元310显示的代码。
固定代码显示器单元320显示确定的代码而不考虑目标与反应物质之间的反应。由于所显示内容未改变，因此固定代码显示器单元330可被印刷和显示。作为示例，当由显示器单元300显示的代码为QR码时，可变代码显示器单元310根据QR码规则对反应信息进行编码且显示所编码反应信息，且固定代码显示器单元320显示指示QR码的方向性的元素。作为另一示例，当由显示器单元300显示的代码为条形码时，固定代码显示器单元320可为护栏，该护栏在条形码的左边和右边及中心处显示，从而可区分反应信息。可变代码显示器单元310可定位在固定代码显示器单元320之间且可将反应信息编码成具有不同厚度的栏的组合且将其显示。
电力提供单元400将电力提供给诊断条10。根据一实施例，电力提供单元400可包含电感耦合装置，其电感耦接到终端且接收电力。例如，电感耦合装置可包含整流天线，该整流天线收集由终端提供的电波且对其进行整流后输出。整流天线可包含：天线410，其被形成为线圈以接收由终端20无线地传输的电力；和整流装置420，其对所接收信号进行整流。在附图中未示出的一实施例中，电力提供单元400可进一步包含电容器，该电容器使由所述整流天线输出的脉搏波平滑且存储能量。在一实施例中，如上所述，电力提供单元400可通过用于形成反应单元200和显示器单元300的印刷过程形成。
根据另一实施例中，电力提供单元可包含纽扣电池或硬币电池且使用户能够使用纽扣电池或硬币电池连同电感耦合装置。
根据另一实施中，电力提供单元可包含能量转换元件和电能存储元件。能量转换元件是将所提供机械能转换成电能的元件。用户向能量转换元件提供机械能，且能量转换元件将机械能转换成电能且将电能输出到电能存储元件。在示例中，能量转换元件可为压电元件，其将由用户按压能量转换元件而提供的机械能转换成电能。在另一示例中，能量转换元件可为将由摩擦所致的机械能转换成电能的元件。
诊断条10可通过使用存储在电能存储元件中的能量被驱动。
以下将描述诊断系统1的操作。图5是示意性地说明诊断系统1的操作的流程图。参考图5，在一实施例中，包含目标的体液通过诊断条10的引入路径100提供(S100)。当体液被提供时，第一反应单元210(其包含与目标反应的反应物质)与体液和目标反应，使得电气特性可被改变。提供有体液的第二反应单元220与体液反应，使得其电气特性可被改变。
在一实施例中，终端20可电感耦接到诊断条10，由此将驱动电力提供给诊断条10。在另一实施例中，诊断条10可从嵌入在其中的原电池接收驱动电力。将驱动电力提供给诊断条10的过程在一示例中可在将体液提供给诊断条10的过程之后执行且在另一示例中在将体液提供给诊断条10的过程之前执行。
接收驱动电力的诊断条10可在显示器单元300上显示对应于反应结果的代码，且终端20可读取代码且将反应结果提供给用户(S200)。根据一实施例，显示器单元300可获得第一反应单元210的反应结果与第二反应单元220的反应结果之间的差异，且生成对应于该差异的代码并显示该代码。
根据一实施例，终端20可通过通信网络将读取结果保存到服务器。根据另一实施例，终端20可将读取结果存储在其中。当有必要长时间监视反应结果时，终端20可以以图表的形式描绘所存储信息且将其提供给用户。
图6和图7是说明诊断系统1的操作的透视图，且图8是反应单元200和显示器单元300的示意性电路图。参考图6和图7，当体液被提供给引入路径100时，体液被提供给反应单元200。在一实施例中，当用户运行便携式终端20上的应用程序时，应用程序可控制便携式终端20，从而使得帧F和诊断条的显示器单元300可显示在便携式终端20的屏幕上。根据一实施例，应用程序可通过使用包含在便携式终端中的相机(未示出)而获取诊断条10的显示器单元300的图像且在便携式终端的屏幕上显示具有帧F的所获取图像。
根据一实施例，应用程序可提供电力，同时便携式终端20与诊断条10之间的距离维持在预定距离。当便携式终端20与诊断条10之间的距离短时，便携式终端20可提供比诊断条10所需的更多的电压，且当便携式终端20与诊断条10之间的距离长时，便携式终端20可不提供足以驱动显示器单元300的电压。
在示例中，如图6所示，显示在便携式终端20的屏幕上的帧F可与显示器单元300的大小比较，且当帧F和显示器单元300的大小对应于彼此时，可通过便携式终端向便携式终端无线地供电。
在另一示例中，如图7所示，一个或多个发光元件L1、L2和L3可设置在诊断条10中以指示由便携式终端提供的电压的电平。作为示例，在包含一个发光元件的一实施例中，发光元件可被控制以仅当由便携式终端20提供的电压电平适当时发光。作为另一示例，在包含多个发光元件的一实施例中，任何一个发光元件可当由便携式终端20提供的电压高于目标电压时发光，另一发光元件可当由便携式终端20提供的电压低于目标电压时发光，且另一发光元件可当由便携式终端20提供的电压在目标电压的范围内时发光。根据附图中未示出的另一实施例中，诊断条10所接收的电压大小可以以文本、颜色、条形码等的形式示出。
因此，用户可调节便携式终端20与诊断条10之间的距离，从而使得便携式终端10可向诊断条10提供适当的驱动电压。
根据另一实施例，应用程序可控制终端以当用户运行应用程序时无线地传输电力。根据一实施例，便携式终端20可通过近场通信(NFC)、射频识别(RFID)等方法而将电力提供给诊断条10。
根据一实施例，电力提供单元300可进一步包含齐纳二极管(未示出)，所述齐纳二极管钳位所提供电压的大小。当便携式终端20与诊断条10之间的间隔距离为短时，等于或高于驱动所需的电压的电压可被提供给诊断条10。当等于或高于驱动所需的电压低电压被提供时，齐纳二极管可钳位该电压，以免对内部电路施加过电压。
当驱动电力从便携式终端20提供给诊断条10时，显示器单元300可显示目标检测结果。当意图检测体液中的目标的量时，反应物质(其包含在第一反应单元210中且与目标反应)与目标反应以改变电阻值。而且，虽然第一反应单元210可与除目标外的组分反应以改变电阻值，但是可由第二反应单元220补偿与除目标外的组分的反应的影响。
在用于检测血液中的血糖的实施例中，引入引入路径100中的血液可被提供给第一反应单元210和第二反应单元220。由第一反应单元210表现出的电气特性的改变是由血液中的血糖与第一反应单元210之间的反应作出的改变以及由除血糖以外的血液与第一反应单元210之间的反应作出的改变的组合。由于与血糖反应的葡萄糖氧化酶不包含在第二反应单元210中，因此可与血液中的除血糖外的组分反应，使得电气特性可被改变。
如图8所示，有可能假设由血糖与第一反应单元210反应所得的电阻为R2，由除目标外的体液与第一反应单元210反应所得的电阻为R4，且由体液与第二反应单元220反应所得的电阻为R3。而且，由便携式终端10提供的电压V可被提供给附图所示的闭环的一个末端，并且由于R2、R4和R3包含在同一闭环中，因此可以流过相同的电流i。在此情况下，除了第一反应单元210还包含与目标反应以改变电气特性的反应物质之外，第一反应单元210可与第二反应单元220相同或类似。因此，由第二反应单元220与体液反应所得的发生在电阻R3中的电压降Vb可与由第一反应单元210与除目标外的体液反应所得的发生在电阻R4中的电压Va具有相同电平。因此，因Va和Vb的大小相似而可以相互抵消。提供给显示器单元300的两端的电压根据由体液中的目标与反应物质反应所致的电压降获得。
显示器单元300可包含电阻器阵列RA。电阻器阵列RA包含具有不同电阻值的电阻器。在图8中，包含在可变代码显示器单元310中的显示元件被建模为连接到包含在电阻器阵列RA中的电阻器的电阻器Rd1、Rd2…和Rd5。当电压被提供给显示器单元300的两端时，电压被分压以对应于包含在电阻器阵列中的电阻值以及可变代码显示器单元的等效电阻值。
提供给可变代码显示器单元310的等效电阻器的两端的电压对应于包含在电阻器阵列中的电阻器与可变代码显示器单元310的等效电阻器之间的电阻比。例如，包含在电阻器阵列中的Ra1为0.5Ω，Ra2为1Ω、Ra3为1.5Ω，Ra4为2Ω且Ra5可为2.5Ω，Rd1到Rd5都为1Ω，提供给建模为Rd1到Rd5的显示元件的电压可分别为V1、V2…和V5，且建模为Rd1到Rd5的显示元件可在1.3V以上的电压下被接通。
当根据由体液中的目标与反应物质之间的反应作出的电阻改变而提供给显示器单元300的电压为3V时，通过电压分压而获得的Rd1的两端电压V1为2V，Rd2的两端电压V2为1.5V，Rd3的两端电压V3为1.2V，Rd4的两端电压V4为1V，且Rd5的两端电压V5约为0.86V。由于V1和V2都等于或高于接通电压，因此有可能得知建模为Rd1和Rd2的显示元件被接通且其它显示元件被关断。
作为另一示例，当提供给显示器单元300的电压为6V时，通过电压分压而获得的Rd1的两端电压V1为4V，Rd2的两端电压V2为3V，Rd3的两端电压V3为2.4V，Rd4的两端电压V4为2V，Rd5的两端电压V5约为1.71V。因此，其所有均等于或高于接通电压，因此建模为Rd1到Rd5的显示元件可被接通。
因此，由可变代码显示器单元310显示的代码可依据根据由目标与反应物质之间的反应作出的电阻改变形成的电压而改变，且显示器单元300可相应地显示对应于体液中的目标浓度、体液中是否存在目标等的代码。
便携式终端20可读取由显示器单元300显示的代码且在屏幕上显示读取结果。参考图6，当意图检测血液中的血糖浓度时，显示器单元300显示对应于血液中的血糖浓度的代码，且便携式终端20读取代码且在屏幕上显示读取结果。根据一实施例，便携式终端可将读取结果提供给服务器，从而可存储个性化测量结果。
根据诊断条10的另一实施例，诊断条10可进一步包含概览显示器单元，该概览显示器单元向用户示意性地显示目标与反应单元之间的反应结果。图9是示意性地示出包含显示器单元300和概览显示器单元500的诊断条10的图。例如，参考图9，如图9(a)中的示例所示，显示器单元300和概览显示器单元500可单独布置在诊断条10的表面上。十个像素可水平布置为一行，且每行可以逐个竖直布置。如附图中的示例所示，两行(10个像素水平布置在其中的每一行中)被竖直布置，且三个像素在最上面的一行显示代码，使得由可变代码单元显示的代码对应于23。因此，可以通过读取代码而得出测量结果。
如图9(b)中的另一示例所示，概览显示器单元500可被显示为与显示器单元300重叠。作为示例，概览显示器单元500可具有水平布置为一行的10个像素且各个行可以逐个竖直布置，其中对应于一个像素的值为5。如附图的示例所示，两行(10个像素水平布置在其中的每一行中)被竖直布置，且三个像素在最上面的行中显示代码，使得由可变代码单元显示的代码对应于23。由于对应于一个像素的值为5，因此可以通过与此相应地读取代码而得出代码对应于115。
与可变代码显示器单元310相似，概览显示器单元500可由发光元件(发光二极管、OLED等)、可变颜色元件、电致变色元件、电子墨水等实现，这些元件的显示状态被改变以对应于根据反应单元与目标之间的反应而改变的电气特性。
第二实施例
在下文中，将描述诊断条和使用诊断条的诊断系统的实施例。为了进行简要和清楚的描述，可省略与以上描述相同或类似的内容的描述。图10是示出诊断条10的概览的透视图，且图11是示意性地示出诊断条10的横截面视图。参考图10，诊断条10与目标反应以执行诊断。诊断条10包括：连接器410，其连接到电力提供单元20(参见图15)且将从所述电力提供单元接收的驱动电力提供给诊断条；引入路径100，其将包含目标的体液输送到反应单元200；所述反应单元200，与目标反应且电气特性根据所述反应而改变；和显示器单元300，其接收驱动电力且显示状态根据反应单元200的所改变的电气特性而变化。
根据图10所示的实施例，通过连接器410从电力提供单元20(参见图15)接收用于驱动诊断条10的驱动电力。作为示例，电力提供单元可为移动终端，例如蜂窝电话、平板电脑等，且作为另一示例，电力提供单元可为个人计算机。此外，作为另一示例，电力提供单元可为辅助电池。
作为一实施例，连接器可为符合通用串行总线(USB)标准的连接器。作为一示例，如图10的示例所示，连接器可为通用串行总线标准的微B型(micro-Btype)5销凸形连接器。在附图中未示出的另一示例中，连接器可为以下各项中的任一个：微B型凹形连接器、标准A型凸形连接器、标准A型凹形连接器、标准B型凸形连接器、标准B型凹形连接器、迷你B型凸形连接器、迷你B型凹形连接器、C型凸形连接器和C型凹形连接器。在附图中未示出的另一示例中，连接器可为符合闪电连接器标准的闪电凸形连接器和闪电凹形连接器中的任一个。
在一实施例中，当连接器为凸形连接器时，连接器可被插入形成在电力提供单元中的凹形连接器中且接收电力，且当连接器为凹形连接器时，连接器可通过连接到电力提供单元的电缆接收电力，或电力提供单元的凸形连接器可被插入连接器中以接收电力。
图11是示意性示出诊断条10的横截面视图。为了便于理解，图11放大厚度和大小而示出。参考图11，基板sub可为合成树脂基板。例如，基板sub可由例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)等合成树脂形成。
如图所示，导电物质线w根据连接器的标准布置在基板sub的一个表面上，且基板sub和盖C被切割以符合连接器标准规格，从而形成连接器410。作为一示例，导电物质线w可通过印刷技术来印刷包含银(Ag)的导电胶以符合连接器标准，所述印刷技术为例如喷墨印刷、凹版印刷、转印等。作为附图中未示出的示例，符合所需连接器标准的连接器模块可附接到诊断条。
作为一实施例，显示器单元300可为电致变色元件。作为示例，电致变色元件通过将透明电极、阳极显色物质层或离子存储层、电解质层、阴极显色物质和透明电极堆叠在一对基板上而形成，当电压在一个方向上提供在透明电极之间时，阳极显色物质层或离子存储层提供阳离子且因此被氧化和显色，且通过电解质层接收阳离子的阴极显色物质层被还原和显色。当电压在反向方向上提供在透明电极之间时，上述氧化和还原反应相反地发生，从而脱色且变得透明。
在一实施例中，显示器单元300可以如图10所示被实现为显示栏。显示栏可显示对目标检测产生影响的周围环境信息以对应于所检测值，所述周围信息例如为是否存在待检测目标、目标的浓度、氢离子浓度(pH)、温度、湿度等。在附图中未示出的实施例中，显示器单元300可显示显示栏连同机器可读代码(例如QR码或条形码)，且进一步包含图9所示的概览显示器单元而显示。
反应单元200是与待检测目标反应且电气特性发生改变的物质。在一实施例中，反应单元是电气特性根据与作为检测对象的目标进行酶反应或与酶反应相关的氧化还原反应而改变的物质。例如，反应单元可包含与葡萄糖反应的葡萄糖氧化剂、与胆固醇反应的胆固醇氧化剂等。
在另一实施例中，反应单元可为电气特性根据与作为检测对象的目标进行抗原-抗体反应而改变的物质。例如，反应单元可为以下各项中的任一个：与禽流感(AI)病毒反应的抗甲型流感抗体、与癌细胞反应的抗上皮细胞粘附分子(EpiCAM)、抗前列腺特异性抗原(PSA)、抗人类表皮生长因子受体2(HER2)、抗癌胚抗原(CEA)和抗癌抗原(CA)抗体、以及与血液中的脂质反应的抗载脂蛋白B抗体。
在另一实施例中，反应单元可进一步包含与待检测目标互补结合的探针，且可为与目标结合且电气特性发生改变的物质。例如，反应单元可包括探针：该探针具有与作为检测目标的蛋白质和核苷酸标记结合的适体(aptamer)、以及具有与所述检测目标互补的序列的核甘酸。
根据一实施例，反应单元200可被制造为基于电化学的传感器，该电化学传感器利用与特定酶的底物的反应和与该反应相关的氧化还原反应。根据另一实施例，反应单元200可被制造为利用受体的结合反应的传感器。
例如，在利用酶的反应中，电气改变通过电子迁移介质在有或没有葡萄糖氧化剂的情况下的氧化还原反应被检测到。而且，选择性地结合到病毒、蛋白质、癌细胞、DNA等的受体通过特定化学反应而固定，且由与目标的结合反应所致的电气改变被检测。
作为一示例的受体(例如适体)和抗原可直接涂覆到表面。作为另一示例，氧化石墨烯、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)、金纳米颗粒等可利用辅助装置来涂覆。作为一示例，反应单元200可通过印刷技术形成，该印刷技术例如为喷墨印刷、凹版印刷、转印等。
作为一示例，反应单元200可为与血糖反应且电气特性发生改变的物质。作为另一示例，反应单元200可为与AI病毒反应且电气特性发生改变的物质。作为另一示例，反应单元200可为与癌细胞反应且电气特性发生改变的物质。作为另一示例，反应单元200可为与胆固醇反应且电气特性发生改变的物质。作为另一示例，反应单元200可为与血液中的脂质反应且电气特性发生改变的物质。
电阻器R以阵列形成且可连接到包含在可变代码显示器单元310中的单位显示元件(参见图13)。电阻器可由具有已知电阻率的物质形成，所述已知电阻率具有预设长度以具有目标电阻值。作为示例，电阻器可通过以预设长度印刷PEDOT:PSS而具有所需电阻值。
盖C可结合到基板sub且保护诊断条10。例如，盖C可以结合形式结合到基板sub，该结合形式例如突起与凹陷结合、使用螺丝的螺丝结合、或使用倒钩形钩的结合等，或盖C和基板sub可通过与间隔件S粘接来结合。间隔件S可维持盖C与基板sub之间的距离且在结合时可以防止对形成在基板上的结构施加不必要的压力。例如，盖C和间隔件S可由合成树脂形成，该合成树脂可为与基板sub相同的材料。根据一实施例，盖C由透明材料形成且因此传输由显示器单元300显示的内容。根据另一实施例，盖C可由不透明材料形成，但窗户可被形成为传输由显示器单元300显示的内容。
在一实施例中，导电物质线w和电阻器R被印刷和形成在基板sub上，在布置预装配显示器单元300之后，反应单元200被印刷，且盖C结合到基板，从而可形成诊断条10。在另一实施例中，连接器模块连接到形成有导电物质w、电阻器R、显示器单元300和反应单元200的基板sub，且盖C结合到基板，从而形成诊断条10。在另一实施例中，导电物质线w和电阻器R被印刷和形成在基板sub上，在通过对透明电极、阳极显色物质层或离子存储层、电解质层、阴极显色物质和透明电极进行堆叠而形成显示器单元300之后，诊断条10可通过印刷反应单元200和将盖C结合到基板而形成。
图12是说明诊断条10的操作的框图。参考图12，当包含目标的体液被提供给引入路径100时，体液被提供给第一反应单元210和第二反应单元220。与目标反应的第一反应单元210的电阻为R2，且与除目标外的体液反应的第一反应单元210的电阻为R4。而且，与体液反应的第二反应单元220的电阻为R3。在附图所示的闭环中，电压V通过连接器410从电力提供单元提供。在一实施例中，诊断条10进一步包含电容器C，该电容器C用由电力提供单元提供的电压来充电。
如以上一实施例中所描述，发生在电阻R3处的电压降与发生在电阻R4处的电压降相同。因此，由除目标外的体液与反应单元反应所得的电气特性由于第二反应单元220而降低影响。显示器单元300被提供由目标与第一反应单元210之间的反应形成的电压分量而被驱动。所提供的电压由电阻器阵列RA和显示元件分压，且所分压电压被提供给可变代码显示器单元310。
图13是示出显示器单元300的概览的示意图。参考图13，显示器单元300包含电阻器阵列RA和可变代码显示器单元310。在电阻器阵列RA中，电阻器R5和构成可变代码显示器单元310的单位显示元件310e串联连接，且这些与单位显示元件310d并联连接。单位显示元件310d与电阻器R4串联连接，且这些与单位显示元件310c并联连接。这些与电阻器R3串联连接，且与单位显示元件310b并联连接。这些再次与电阻器R2串联连接，且与单位显示元件310a并联连接，并与电阻器R1串联连接。
可以减小电阻器阵列的电阻值以形成被分压而提供给以这种序列和并联结构连接的单位显示元件的电压。例如，单位显示元件310a、310b、310c和310d的电阻值均为100kΩ，且电阻器Rd的值为250kΩ，电阻器Rc的值为84kΩ，电阻器Rb的值为41kΩ且电阻器Ra的值为25kΩ。当5V的电压被提供给显示器单元300的两端时，4V被分别提供给单位显示元件310a的两端，3V被分别提供给单位显示元件310b的两端，2V被分别提供给单位显示元件310c的两端，并且1V被分别提供给单位显示元件310d的两端。
考虑到不同电阻器串联连接到相应单位显示元件310a、310b、310和310d且将所有这些并联连接的结构，与单位显示元件310a、310b、310c和310d串联连接的电阻值分别为45kΩ、126kΩ、290kΩ和780kΩ且它们的电阻值的总和为1241kΩ。根据图13所示的一实施例作为示例，由于电阻器R4的值为490kΩ，R3的值为164kΩ，R2的值为81kΩ并且R1的值为450kΩ，因此总和为780Ω即可。因此，优点是可以减小形成电阻器所需的面积。
往回参考图12，诊断条10可进一步包含环境传感器250，环境传感器250用于测量对第一反应单元210与目标之间的反应产生影响的元素。根据一实施例，环境传感器250可进一步包含以下各项中的至少一个：氢离子浓度传感器，其接收包含目标的体液且测量体液的氢离子浓度(pH)；温度传感器，其测量诊断条10所在的环境的温度；和湿度传感器，其测量诊断条10所在的环境的湿度。
根据一实施例，诊断条10可通过显示器单元300显示通过环境传感器250测量的结果。尽管图12示出单个显示器单元连接到环境传感器250，但当环境传感器250包含氢离子浓度传感器、温度传感器和湿度传感器中的多个传感器时，这些传感器的测量结果值可通过多个显示器单元显示。
由于可以利用环境传感器250测量体液的氢离子浓度、诊断条10所在的环境的温度和湿度，因此优点是目标与第一反应单元之间的反应结果可用这些因素校准，从而可获得更准确的测量结果。
以下将参考图14描述智能条和使用智能条的诊断条。图14(a)和图14(b)是说明诊断系统的操作的流程图。图15是示出智能条10连接到作为电力提供单元的便携式终端的状态的图。
参考图14(a)，将包含目标的体液提供给智能条(S10a)。随着体液和目标被提供，第一反应单元210和第二反应单元220与目标和体液反应，从而电气特性发生改变。
智能条的连接器410和电力提供单元的连接器被连接，使得从电力提供单元接收电力(S20a)。根据附图所示的实施例，智能条的凸形连接器410被插入形成在作为电力提供单元的便携式终端20中的凹形连接器中，从而将电力提供单元与智能条连接。根据附图未示出的实施例，凹形连接器可形成在智能条和电力提供单元两者中，且智能条和电力提供单元可通过在两端均形成有凸形连接器的电缆而连接。
随着电力被供应给智能条10，对应于目标与反应单元之间的反应的电压被提供给包含在可变代码显示器单元310中的单位显示元件，且显示器单元300显示与反应对应的结果(S30a)。根据图15所示的一实施例，虽然显示器单元300利用显示栏而显示反应结果，但该反应结果可以被显示为如图6和图7的一实施例所示的作为机器可读代码的QR码。
而且，如图14(b)的实施例所示，在将智能条10与电力提供单元连接(S10b)使得智能条的电容器C(参见图12)用电压来充电之后，体液被提供给智能条10(S20b)，从而可以读取反应结果(S30b)。
尽管已参考附图所示的实施例描述了本发明以便于理解，但这是用于实施的实施例，仅是示例性的，本领域的技术人员将了解，由此可以进行各种修改和其他等效实施例。因此，本发明真正的技术范围应由所附权利要求书确定。
工业适用性
以上已描述。

Claims (30)

1.一种用于与目标反应以执行诊断的诊断条，所述诊断条包括：
连接器，其用于连接到电力提供单元且将驱动电力提供给所述诊断条；
引入路径，其输送包括所述目标的体液；
反应单元，其与所述目标反应且其电气特性根据所述反应而改变；和
显示器单元，其接收所述驱动电力且其显示状态根据所述反应单元的所改变的电气特性而变化。
2.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述连接器是被插入到所述电力提供单元中的凸形连接器和供连接到所述电力提供单元的连接器插入的凹形连接器中的任一个。
3.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述连接器是符合通用串行总线标准的连接器和闪电连接器中的任一个。
4.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述引入路径包括用于将所述体液输送到所述反应单元中的毛细管和用于使所述反应单元暴露以使所述体液滴在反应单元上面的暴露单元中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的诊断条，其进一步包括环境传感器单元，所述环境传感器单元检测对所述目标与所述反应单元之间的反应产生影响的环境影响。
6.根据权利要求5所述的诊断条，其中所述环境传感器单元包括氢离子浓度(pH)传感器、温度传感器和湿度传感器中的至少一个。
7.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述反应单元包含通过与检测目标进行酶反应而改变电气特性的物质。
8.根据权利要求7所述的诊断条，其中所述反应单元包含电气特性根据与葡萄糖进行酶反应而改变的葡萄糖氧化酶以及电气特性根据与胆固醇进行酶反应而改变的胆固醇氧化酶中的任一个。
9.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述反应单元包含通过与检测目标进行抗原-抗体反应而改变电气特性的物质。
10.根据权利要求9所述的诊断条，其中所述反应单元包含以下各项中的任一个：与禽流感(AI)病毒反应的抗甲型流感抗体、与癌细胞反应的抗上皮细胞粘附分子(EpiCAM)抗体、抗前列腺特异性抗原(PSA)抗体、抗人类表皮生长因子受体2(HER2)抗体、抗癌胚抗原(CEA)抗体和抗癌抗原(CA)抗体、以及与血液中的脂质反应的抗载脂蛋白B抗体。
11.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述反应单元包括与检测目标互补结合且电气特性发生改变的探针。
12.根据权利要求11所述的诊断条，其中所述反应单元包括探针：所述探针具有与作为检测目标的蛋白质和核苷酸标记结合的适体、以及具有与所述检测目标互补的序列的核甘酸。
13.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述诊断条检测包括在动物、人体和食物中的目标。
14.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述显示器单元包括：
第一显示器，其显示状态根据所述反应单元的所改变的电气特性而变化；和
第二显示器，其显示状态根据所述环境传感器的检测结果而改变。
15.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述显示器单元包括电子(e)墨水和电致变色元件中的至少一个。
16.根据权利要求1所述的诊断条，其中所述显示器单元利用条形码、快速响应(QR)码和显示栏中的任一个显示所述电气特性的改变。
17.一种诊断系统，其包括：
诊断条，其包括：反应单元，所述反应单元的电气特性根据与包括在体液中的目标的反应而改变；显示代码的显示器单元，其显示状态对应于所改变的电气特性而变化；和连接器，其用于电连接到电力提供单元且接收驱动电力；且
所述电力提供单元，其通过所述连接器而电连接到所述诊断条且将所述驱动电力提供给所述诊断条。
18.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述连接器是被插入到所述电力提供单元中的凸形连接器和供连接到所述电力提供单元的连接器插入的凹形连接器中的任一个。
19.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述连接器是符合通用串行总线标准的连接器和闪电连接器中的任一个。
20.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述诊断条进一步包括环境传感器单元，所述环境传感器单元检测对所述目标与所述反应单元之间的反应产生影响的环境影响。
21.根据权利要求20所述的诊断系统，其中所述环境传感器单元包括氢离子浓度(pH)传感器、温度传感器和湿度传感器中的至少一个。
22.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述反应单元包含通过与检测目标进行酶反应而改变电气特性的物质。
23.根据权利要求22所述的诊断系统，其中所述反应单元包含与葡萄糖反应的葡萄糖氧化酶和与胆固醇反应的胆固醇氧化酶。
24.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述反应单元包含通过与检测目标进行抗原-抗体反应而改变电气特性的物质。
25.根据权利要求24所述的诊断系统，其中所述反应单元包含以下各项中的任一个：与禽流感(AI)病毒反应的抗甲型流感抗体、与癌细胞反应的抗上皮细胞粘附分子(EpiCAM)抗体、抗前列腺特异性抗原(PSA)抗体、抗人类表皮生长因子受体2(HER2)抗体、抗癌胚抗原(CEA)抗体和抗癌抗原(CA)抗体、以及与血液中的脂质反应的抗载脂蛋白B抗体。
26.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述反应单元包括与用于检测目标互补结合且电气特性发生改变的探针。
27.根据权利要求26所述的诊断系统，其中所述反应单元包括探针：所述探针具有与作为检测目标的蛋白质和核苷酸标记结合的适体、以及具有与所述检测目标互补的序列的核甘酸。
28.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述显示器单元包括：
第一显示器，其显示状态根据所述反应单元的所改变的电气特性而变化；和
第二显示器，其显示状态根据所述环境传感器的检测结果而改变。
29.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述显示器单元利用条形码、快速响应(QR)码和显示栏中的任一个显示所改变的电气特性。
30.根据权利要求17所述的诊断系统，其中所述显示器单元包含电子(e)墨水和电致变色元件中的至少一个。
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