CN202404059U - 生化传感器 - Google Patents

Abstract

一种生化传感器，包括具有印刷面的基体、中隔件及盖板，印刷面设有反应膜、第一和第二电极膜、导通电极膜及参考电极膜。导通电极膜位于第一和第二电极膜之间，第一和第二电极膜各一端接触反应膜，导通电极膜靠近反应膜的一端连接第一和第二电极膜其中之一，参考电极膜与第一和第二电极膜其中之一相对设置于印刷面的两侧，参考电极膜的一端延伸地接触反应膜。中隔件设有对应反应膜的开口，盖板设有对应开口的检测口，盖板及中隔件相继盖设于基体上，中隔件位于基体与盖板之间且彼此之间互相黏合。藉此，通过参考电极膜对反应膜上的检体进行速度及血量分析并做适度校正，可提高判断检体病理分析的精确度。

Description

生化传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，特别是指一种能够使检体与反应膜反应后，测量多个反应读值并取其平均值以提高数值精确度的生化传感器。

背景技术

以往患者必须到医院抽血检查以作定期身体检查，但每次的检查需要耗费许多时间，且来回奔波是相当累人及耗神的，对于患者的身体又可能会造成其他负担。

一般来说，为了方便患者能随时掌握自己的健康状况，市面上已有携带式或家用式的血液检测装置，患者只要在检测试片滴入检体并与检测试片上的反应膜发生反应，进而会产生不同的电阻值，之后将检测试片插进血液检测装置内，检测装置即会显示检测项目的数值，如此一来，患者便可随时监测自身的身体状况，且不需要为了抽血检查特地去医院或检验机构，具有相当程度的便利性。

但如图1及图2所绘示的已知检测试片1a，包含一上盖体11a、一间隔层12a及一基体13a，上盖体11a及间隔层12a依序贴设于基体13a上，基体13a印刷有第一和第二电极膜131a及一导通电极膜132a，第一和第二电极膜131a各一端设有反应膜134a，导通电极膜132a的一端连接第一和第二电极膜131a其中之一。此种结构设计，由于第一和第二电极膜131a分别设有反应膜134a的端部之间的距离过长，所以一般常见的情形为患者滴入检测试片1a的血液不足时，血液未能流布第一和第二电极膜131a上的反应膜134a，换言之，血液可能流经第一和第二电极膜131a的两端部之间的路途中，血液检测装置便产生相应的读值，此读值并非是精确的检测值，如此一来，容易造成判读上的错误。此外，既有的反应膜134a常用的为碳膜，一般来说，单纯使用碳膜作为反应媒介，使用时无法得到较稳定的电流值。举例来说，当使用者的血液浓度大小相异时，所得到电流值的变动率相对幅度较大，也就是说，浓度较大的血液，得到的电流值较大，相对地浓度较小时，电流值则较小。藉此，电流不稳定同样可能会产生读值判断错误的问题。

于是，本创作人有感上述问题的可改善，乃特潜心研究并配合学理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种生化传感器，通过参考电极膜对反应膜上的检体进行速度及血量分析并做适度校正，可提高判断检体病理分析的精确度。

为了达成上述的目的，本实用新型提供一种生化传感器，包括一基体，其具有一印刷面，印刷面设有一反应膜、第一和第二电极膜、一导通电极膜及一参考电极膜，导通电极膜位于两个电极膜之间，导通电极膜靠近反应膜的一端连接两个电极膜其中之一，参考电极膜与第一和第二电极膜其中之一相对设置于印刷面的两侧(两旁)，反应膜具有至少一第一金属反应膜、非金属反应膜及第二金属反应膜，参考电极膜的一端延伸地接触第一金属反应膜，第一和第二电极膜各一端分别接触非金属反应膜及第二金属反应膜；一中隔件，其设有至少一对应反应膜的开口；以及一盖板，其设有至少一对应开口的检测口，盖板及中隔件相继盖设于基体上，中隔件位于基体与盖板之间且彼此之间互相黏合。

进一步地，部分第一和第二电极膜、部分导通电极膜及部分参考电极膜裸露于中隔件及盖板外。

进一步地，第一金属反应膜、非金属反应膜及第二金属反应膜彼此间相隔开设置以各自保持一预定距离。

进一步地，盖板设有至少一缺口及一透明层，缺口与盖板边缘相邻，透明层位于缺口，检测口设置于透明层。

进一步地，透明层与基体的印刷面相隔开，透明层、开口及基体的印刷面包覆形成一检体流道，检体流道的流径方向与导通电极膜的延伸方向垂直。

进一步地，开口具有一第一宽度及一第二宽度，第一宽度大于第二宽度，检体流道呈长方形。

进一步地，检测口与检体流道堆叠重合。

进一步地，中隔件为一绝缘层。

进一步地，参考电极膜具有一第一参考电极延伸段及第二参考电极延伸段，第一和第二电极膜为一共同电极膜及一测量电极膜，共同电极膜位于参考电极膜与导通电极膜之间，共同电极膜具有一第一共同电极延伸段及一第二共同电极延伸段，测量电极膜具有一第一测量电极延伸段及一第二测量电极延伸段，其中第一参考电极延伸段、第一共同电极延伸段、导通电极膜与第一测量电极延伸段相互平行设置。

进一步地，第二参考电极延伸段转折地连接第一参考电极延伸段，第二共同电极延伸段转折地连接第一共同电极延伸段，第二测量电极延伸段转折地连接第一测量电极延伸段。

进一步地，第二共同电极延伸段远离第一共同电极延伸段的一端邻近第二测量电极延伸段。

进一步地，第一参考电极延伸段、第一共同电极延伸段、导通电极膜及第一测量电极延伸段彼此间等距设置。

综合上述，本实用新型关于一种生化传感器，于基体上印刷有参考电极膜，通过参考电极膜对反应膜上的检体进行速度及血量分析并做适度校正，可提高判断检体病理分析的精确度。此外，分别将第一和第二电极膜及参考电极膜设有反应膜的端部之间的距离缩短，减小检体流经路径长度，藉以缩小读值误差，以提高其正确性。反应膜为金属与非金属反应膜的组合，可提供较稳定的电流输出值，具有减少检测时间的效果。

为能更进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本实用新型加以限制。

附图说明

图1为已知生化传感器的立体分解图。

图2为已知生化传感器的立体组合图。

图3为本实用新型生化传感器的第一实施例的立体分解图。

图4为本实用新型生化传感器的第一实施例的立体组合图。

图5为本实用新型生化传感器的第一实施例的使用状态的立体图。

图6为本实用新型生化传感器的第二实施例的立体分解图。

【主要元件符号说明】

[本实用新型]

1生化传感器

11基体

111印刷面

112反应膜

1121第一金属反应膜

1122非金属反应膜

1123第二金属反应膜

113第一和第二电极膜

1131共同电极膜

11311第一共同电极延伸段

11312第二共同电极延伸段

1132测量电极膜

11321第一测量电极延伸段

11322第二测量电极延伸段

114导通电极膜

115参考电极膜

1151第一参考电极延伸段

1152第二参考电极延伸段

12中隔件

121开口

1211第一宽度

1212第二宽度

13盖板

131检测口

132缺口

133透明层

100检测装置

1001检测入口

[已知技术]

1a检测试片

11a上盖体

12a间隔层

13a基体

131a第一和第二电极膜

132a导通电极膜

134a反应膜

具体实施方式

以下所描述的实施例有提及数量或其类似者，除非另作说明，否则本实用新型的应用范畴应不受其数量或其类似者的限制。

[第一实施例]

请一并参考图3、图4及图5所示，图3及图4分别所示出的为本实用新型生化传感器的第一实施例的立体分解及组合图，图5为本实用新型生化传感器的第一实施例的使用状态的立体图。本实用新型实施例披露一种生化传感器1，其可插入一多合一式的检测装置100，检测装置100具有一检测入口1001，片状的生化传感器1可插入检测入口1001内，检测装置100可分析生化传感器1的传递信号，用以判断使用者的检体(如血液)的检测数据值(如血糖、三酸甘油酯等)，以衡量使用者身体现况。生化传感器1包括一基体11、一中隔件12及一盖板13。然而，生化传感器1是由上层的盖板13、下层的基体11及夹持于盖板13与基体11之间的中隔件12所组合而成，主要利用虹吸原理让使用者的检体遍及基体11的待反应区域。

基体11具有一印刷面111，印刷面111设有一反应膜112、第一和第二电极膜113、一导通电极膜114及一参考电极膜115。本实用新型的基体11是利用印刷的方式将反应膜112、第一和第二电极膜113、导通电极膜114及参考电极膜115成型于基体11的印刷面111上，反应膜112上会置有干燥的反应酵素，其中所述电极膜113、导通电极膜114及参考电极膜115可以是碳(C)、白金(Pt)、或者是银(Ag)电极，这里对于材质并不限定。其中生化传感器1插入检测装置100时，参考电极膜115及第一和第二电极膜113可判定测试不良数据，且能产生多个测试数据并取其平均值以增加准确度。

请参考图3及图5所示。导通电极膜114位于第一和第二电极膜113之间，导通电极膜114与检测装置100电性导通以提供检测装置100的开机功能。导通电极膜114靠近反应膜112的一端连接第一和第二电极膜113其中之一，参考电极膜115与第一和第二电极膜113其中之一相对设置于印刷面111的两侧，反应膜112具有一第一金属反应膜1121、一非金属反应膜1122及一第二金属反应膜1123，第一金属反应膜1121、非金属反应膜1122及第二金属反应膜1123彼此间相隔开设置以各自保持一预定距离。参考电极膜115的一端延伸地接触第一金属反应膜1121，第一和第二电极膜113各一端分别接触非金属反应膜1122及第二金属反应膜1123，其中参考电极膜115可对反应膜112上的检体进行速度及血量分析，并对检测装置100产生相应数据做适度校正。

这里要补充说明的是，本实用新型的第一及第二金属反应膜1121、1123的材质优选地为金属“银”，非金属反应膜1122的材质优选地为非金属“碳”，然而经由实验得知，所述第一及第二金属反应膜1121、1123使用银，而非金属反应膜1122使用碳的组配对于电流输出的稳定性较好。换言之，相较于先前的生化传感器，采样使用者相同的血液浓度进行检测，本实用新型通过上述第一、第二金属反应膜1121、1123及非金属反应膜1122的使用材质及相对布局设置，可得到较高的电流输出值，藉此，就可避免血液浓度的不同，以致电流值的变动率过大，易造成数据判断失误的问题产生。然而，上述第一、第二金属反应膜1121、1123及非金属反应膜1122所使用的材质为优选的实施方式，但实际上通过其他金属及非金属反应膜的搭配同样可产生稳定电流值的效益，藉此，对于第一、第二金属反应膜1121、1123及非金属反应膜1122所使用材质并非只局限于此，故凡本领域的普通技术人员所使用的材质变化皆应属于本实用新型的应用范畴内。

反应膜112主要是由第一金属反应膜1121、非金属反应膜1122及第二金属反应膜1123的组合，彼此间分隔交错的布局方式可提供较稳定的电流输出值，具有减少检测时间的效果，检测时间优选地可缩短至30秒以内，即可得到测量数据。

中隔件12为一绝缘层，其呈透明状设置于基体11的印刷面111上。中隔件12设有至少一对应反应膜112的开口121，开口121具有一高度，使得反应膜112上的反应酵素限制于开口121的围绕区域内，以防止反应酵素往外溢出。补充说明一点，本实用新型的中隔件12所使用的材质可以是聚乙烯(Polyethylene，简称PE)、聚氯乙烯(PolyVinyl Chloride，简称PVC)等高分子材料，这里对于材质并不限定。

请参考图3所示。本实用新型的盖板13具有亲水性，盖板13设有至少一对应开口121的检测口131，用以供使用者的检体经由检测口131滴入反应膜112上。盖板13及中隔件12相继盖设于基体11上，中隔件12位于基体11与盖板13之间且彼此之间互相黏合以形成堆叠结构，换言之，当基体11进行印刷制程后，中隔件12会先贴设于基体11，紧接着盖板13配合中隔件12的形状并贴设于中隔件12上，所述堆叠结构之间的键结可利用单面胶或者是液态黏着剂等方式黏着，黏着方式在此并不限定。

请参考图3及图5所示。部分第一和第二电极膜113、导通电极膜114及参考电极膜115裸露于中隔件12及盖板13外，然而裸露的部分则插入检测装置100内。

参考电极膜115具有一第一参考电极延伸段1151及第二参考电极延伸段1152，第二参考电极延伸段1152转折地连接第一参考电极延伸段1151，其中第二参考电极延伸段1152接触反应膜112。

第一和第二电极膜113规划为一共同电极膜1131及一测量电极膜1132，共同电极膜1131位于参考电极膜115与导通电极膜114之间，其中共同电极膜1131的一端接触非金属反应膜1122，测量电极膜1132的一端接触第二金属反应膜1123。共同电极膜1131具有一第一共同电极延伸段11311及一第二共同电极延伸段11312，第二共同电极延伸段11312转折地连接第一共同电极延伸段11311。

测量电极膜1132具有一第一测量电极延伸段11321及一第二测量电极延伸段11322，第二测量电极延伸段11322转折地连接第一测量电极延伸段11321，其中第一参考电极延伸段1151、第一共同电极延伸段11311、导通电极膜114与第一测量电极延伸段11321相互平行设置。

第二共同电极延伸段11312远离第一共同电极延伸段11311的一端邻近第二测量电极延伸段11322，如此一来，微小化反应膜112的设置面积，相较于先前技艺的反应膜设置面积较大，使用者检体流动路径较长，容易导致检体尚未遍及整个反应膜时检测装置便产生相应数值，此时的数值为误差较大的测量数据，较缺乏参考价值。然而，本实用新型将第二共同电极延伸段11312与第二测量电极延伸段11322之间的距离缩短，使用时将检体由检测口131滴入反应膜112，此时检体利用虹吸原理可一次到位遍及整个反应膜112，此时的测量数据误差范围较小，精确度可大幅提升。

第一参考电极延伸段1151、第一共同电极延伸段11311、导通电极膜114及第一测量电极延伸段11321彼此间等距设置。

盖板13设有至少一缺口132及一透明层133，缺口132相邻盖板13边缘，透明层133位于缺口132，检测口131设置于透明层133，透明层133用以观测使用者检体于反应膜112上的遍布情形。透明层133与基体11的印刷面111相隔开，透明层133、开口121及基体11的印刷面111包覆形成一检体流道(图未标号)，检测口131与检体流道堆叠重合，检体流道的流径方向与导通电极膜114的延伸方向垂直。

开口121具有一第一宽度1211及一第二宽度1212，第一宽度1211大于第二宽度1212，检体流道呈长方形。

[第二实施例]

请参考图6所示，图6为本实用新型生化传感器的第二实施例的立体分解图。本实施例相较于上述实施例进步在于基体11上的第一和第二电极膜113及参考电极膜115的布局简易化。举例来说，两个电极膜113与参考电极膜115皆竖直地延伸成型，且彼此间分开地平行设置，其中共同电极膜1131的一端接触非金属反应膜1122，测量电极膜1132的一端接触第二金属反应膜1123。藉此，将基体11上的第一和第二电极膜113及参考电极膜115的布局简易化，具有降低印刷所述电极膜的成本的优势。虽然相较于第一实施例，本实施例的第一和第二电极膜113及参考电极膜115设有反应膜112的端部之间的距离较长，换言之，检体流经路径长度较长，如此一来，需要较多的检体采样才可流布整个反应膜112。但由于本实施例的反应膜112所使用的材质及其于印刷面111上的布局方式(意即非金属反应膜1122位于第一及第二金属反应膜1121、1123之间)，可让电流值的输出稳定，所以同样具有提高读值判断精确度的效果。

再请参考图3及图5所示，为了清楚地说明本实用新型的意指，以下提供内容为本实用新型生化传感器1的制作过程。

首先，基体11固定于一固定夹具(图略)上；

基体11同时印刷反应膜112、第一和第二电极膜113、导通电极膜114及参考电极膜115；

位于反应膜112上方的中隔件12以黏贴合的方式贴设于基体11；

将液态的反应酵素以喷入或挤压的方式覆盖反应膜112；

以低温干燥反应酵素至少25分钟或以上直到反应酵素呈现固态状；

把盖板13配合中隔件12的形状以黏贴合的方式贴设于中隔件12；

最后将基体11做单位裁切以符合预定的长条状结构。

使用时，检体滴入反应膜112，当反应膜112的反应酵素与检体起电化学反应时，第一和第二电极膜113会与参考电极膜115会测得多个传递信号，传递信号会传导到检测装置100并换算出待测物(如血糖)的多个检测数据值，若该等检测数据值的差异度并不大，则可取平均值作为待测物的血糖数据值。若该等检测数据值的差异度过大，则可判定待测血量可能有所不足。

另外，这里要特别说明的是，本实用新型提及的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明而并非用来限制本实用新型。

综合上述，本实用新型关于一种生化传感器，于基体上印刷有参考电极膜，通过参考电极膜对反应膜上的检体进行速度及血量分析并做适度校正，可提高判断检体病理分析的精确度。此外，分别将第一和第二电极膜及参考电极膜设有反应膜的端部之间的距离缩短，减小检体流经路径长度，藉以缩小读值误差，以提高其正确性。反应膜为金属与非金属反应膜的组合，可提供较稳定的电流输出值，具有减少检测时间的效果。

然而以上所述仅为本实用新型的优选实施例，非意欲局限本实用新型的专利保护范围。

Claims (12)

1.一种生化传感器，其特征在于，所述生化传感器包括：

一基体，其具有一印刷面，所述印刷面设有一反应膜、第一和第二电极膜、一导通电极膜及一参考电极膜，所述导通电极膜位于所述第一和第二电极膜之间，所述导通电极膜靠近所述反应膜的一端连接所述第一和第二电极膜其中之一，所述参考电极膜与所述第一和第二电极膜其中之一相对设置于所述印刷面的两侧，所述反应膜具有至少一第一金属反应膜、非金属反应膜及第二金属反应膜，所述参考电极膜的一端延伸地接触所述第一金属反应膜，所述第一和第二电极膜各一端分别接触所述非金属反应膜及所述第二金属反应膜；

一中隔件，其设有至少一对应所述反应膜的开口；以及

一盖板，其设有至少一对应所述开口的检测口，所述盖板及所

述中隔件相继盖设于所述基体上，所述中隔件位于所述基体与所述盖板之间且彼此之间互相黏合。

2.根据权利要求1所述的生化传感器，其特征在于，部分所述第一和第二电极膜、部分所述导通电极膜及部分所述参考电极膜裸露于所述中隔件及所述盖板外。

3.根据权利要求1所述的生化传感器，其特征在于，所述第一金属反应膜、所述非金属反应膜及所述第二金属反应膜彼此间相隔开设置以各自保持一预定距离。

4.根据权利要求1所述的生化传感器，其特征在于，所述盖板设有至少一缺口及一透明层，所述缺口与所述盖板的边缘相邻，所述透明层位于所述缺口，所述检测口设置于所述透明层。

5.根据权利要求4所述的生化传感器，其特征在于，所述透明层与所述基体的所述印刷面相隔开，所述透明层、所述开口及所述基体的所述印刷面包覆形成一检体流道，所述检体流道的流径方向与所述导通电极膜的延伸方向垂直。

6.根据权利要求5所述的生化传感器，其特征在于，所述开口具有一第一宽度及一第二宽度，所述第一宽度大于所述第二宽度，所述检体流道呈长方形。

7.根据权利要求5或6所述的生化传感器，其特征在于，所述检测口与所述检体流道堆叠重合。

8.根据权利要求1所述的生化传感器，其特征在于，所述中隔件为一绝缘层。

9.根据权利要求1所述的生化传感器，其特征在于，所述参考电极膜具有一第一参考电极延伸段及第二参考电极延伸段，所述第一和第二电极膜为一共同电极膜及一测量电极膜，所述共同电极膜位于所述参考电极膜与所述导通电极膜之间，所述共同电极膜具有一第一共同电极延伸段及一第二共同电极延伸段，所述测量电极膜具有一第一测量电极延伸段及一第二测量电极延伸段，其中所述第一参考电极延伸段、所述第一共同电极延伸段、所述导通电极膜与所述第一测量电极延伸段相互平行设置。

10.根据权利要求9所述的生化传感器，其特征在于，所述第二参考电极延伸段转折地连接所述第一参考电极延伸段，所述第二共同电极延伸段转折地连接所述第一共同电极延伸段，所述第二测量电极延伸段转折地连接所述第一测量电极延伸段。

11.根据权利要求9所述的生化传感器，其特征在于，所述第二共同电极延伸段远离所述第一共同电极延伸段的一端邻近所述第二测量电极延伸段。

12.根据权利要求9所述的生化传感器，其特征在于，所述第一参考电极延伸段、所述第一共同电极延伸段、所述导通电极膜及所述第一测量电极延伸段彼此间等距设置。

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