TW201337259A - 具有陣列式接點之檢測試片 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種具有陣列式接點之檢測試片，其藉由數位訊號識別區中導通及未導通之數位訊號電極，以產生2(N*M-1)或2(N*M-2)組不同的數位識別訊號，以及藉由一電阻元件之不同電阻值的變化設計，以產生K組不同的類比識別訊號，因此可取得K*2(N*M-1)或K*2(N*M-2)組不同的識別訊號，來達到製作大量編碼資訊之目的。藉此本發明即可提供多組不同的識別訊號，不僅可供不同客戶、檢測裝置或檢測試片使用，又可使效期內生產的檢測試片具有足夠的生產批號而不會重複之優勢。
Description
本發明係有關一種具有陣列式接點之檢測試片，特別是指一種具有陣列式接點之識別區以供一陣列式檢測裝置一次性讀取識別區並解析出識別訊號之檢測試片結構。
按，醫藥科技的進步，使得我們得以預防及治療特定的疾病，尤其是科學化的檢測方式，可提供疾病患者自行測量，例如檢測裝置及相配合的檢測試片，此一技術被稱為現場及時測試(Point of care test，POCT)。常見的POCT生化檢驗項目有血糖、膽固醇、三酸甘油酯、尿酸、乳酸等。因此，使患者可自行檢測而未必需前往診所或醫院才能檢測，確切實現了居家護理或任意定點檢測的機能性，不但省事方便，又大量節省醫療成本。
目前的檢測試片為因應各種不同的分析物質有不同的相關檢測參數，如用以檢測血醣、膽固醇或者尿酸的檢測試片所設定的相關檢測參數各不相同，現行的方式是在檢測試片上先設定識別訊息，其係代表檢測設碼與參數、效期設定、批次設定、檢測試片種類等等。對樣品中特定的分析物質進行檢測前，檢測裝置將先讀取識別訊息，以識別出檢測試片種類、批號、是否過期與檢測時的運算參數等。如我國專利申請號96100251所揭示的檢測試片係在識別區設置數個識別電極，且可根據不同參數或條件加工部分識別電極為斷路結構，例如利用沖壓的加工方式成為斷路結構，使識別電極形成通路與斷路，可產生不同的數位識別訊號。惟，對於檢測試片有限的製作面積下，以一維之方式排列，相鄰之識別電極之間需保持一間距，設計識別電極之數量相當有限，換言之，當識別電極數目少時，所能提供的識別編碼就會不足，無法因應市場需求以生產足夠的生產批號、來區分多個客戶、多種檢測裝置或檢測試片，因此，如何在不增加檢測試片原有的體積下，能夠製作大量的識別電極是亟待解決的問題。
有鑑於此，本發明遂針對上述先前技術之缺失，提出一種具有陣列式接點之檢測試片，以有效克服上述之該等問題。
本發明之主要目的在提供一種具有陣列式接點之檢測試片，藉由二維陣列式接點的數位訊號識別區及電阻值變化之設計，以產生多組不同識別訊號，可有效提供足夠的生產批號及保存期限之資訊，藉以克服習知因檢測試片體積上的限制而無法製作大量識別訊息之缺失。
本發明之另一目的在提供一種具有陣列式接點之檢測試片，其結構簡單，不僅能解決習知檢測試片上無法於有限的體積下製作足夠的識別訊息的問題，又可大幅降低檢測試片的整體體積、製作複雜度與成本，極具市場競爭優勢。
為達上述之目的，本發明提供一種具有陣列式接點之檢測試片，包括一基板，及位於基板上之一電化學檢測區、一數位訊號識別區、一絕緣層、至少一類比訊號電極及一電阻元件。數位訊號識別區具有複數個陣列排列的數位訊號電極，可產生一組數位識別訊號，藉由數位訊號識別區之導通及未導通的數位訊號電極變化設計，即可獲得2(N*M-1)或2(N*M-2)組不同陣列式的數位識別訊號，其中N*M為大於或等於8。電阻元件係串聯數位訊號識別區與類比訊號電極，以產生至少一類比識別訊號，其中電阻元件設計不同變化的電阻值，以產生K組不同的類比識別訊號，如此可提供K*2(N*M-1)或K*2(N*M-2)多組不同的識別訊號。最後再配合可一次讀取整組識別訊號之檢測裝置，其接收到識別訊號後，判讀出檢測設碼、校正參數、生產批號、檢測試片種類、效期、客戶別之檢測試片資訊，達到正確快速判別各種檢測試片參數的功效。
底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。
為了解決習知於檢測試片上無法製作大量編碼資訊之窘境，本發明提出一種具有陣列式接點之檢測試片，能夠在不增加檢測試片原有的體積，甚至能降低檢測試片之整體體積的條件下，提供多組不同的識別訊息，以作為諸多不同檢測設碼、校正參數、生產批號、檢測試片種類、效期、客戶之區別依據。
請參閱第1圖，為本發明之第一實施例示意圖。陣列式接點之檢測試片係為電化學檢測試片10，包含一基板12、一位於基板12上的一數位訊號識別區14、一位於數位訊號識別區14上之絕緣層26、至少一類比訊號電極16、一電阻元件18，以及位於基板12上之另一端的一電化學檢測區20。基板12具有電絕緣性，其材料可包含聚氯乙烯(PVC)、玻璃纖維(FR-4)、聚酯(polyester)、電木板(bakelite)、聚對苯二甲酸二乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或陶瓷等。首先，先說明如何製作大量的數位識別訊號，請同時配合第2圖，其為第1圖沿A-A’之局部剖視圖，數位訊號識別區14為一導電層24，再由一絕緣層26定義出數位訊號電極之大小與數量，其中，導電層24係以塗佈法、物理氣相沉積或電鍍方式而形成於基板12上。絕緣層26位於導電層24上，絕緣層26至少具有N*M個由封孔29及開孔28所組成之陣列式接點，使數位訊號識別區14產生複數個陣列排列的數位訊號電極22、22’，使用者可根據不同參數條件於絕緣層26上加工形成複數開孔28，例如利用沖壓或雷射方式去除部分絕緣層26，使此些開孔28下暴露出導電層24，形成導通之數位訊號電極22，而未暴露導電層24之封孔29，形成未導通之數位訊號電極22’，其中，在導通之數位訊號電極22中至少包含有一參考電極30，如此一來，數位訊號識別區14具有(N*M-1)個數位訊號電極22，藉由導通及未導通之數位訊號電極22、22’以產生一組數位識別訊號。請注意，在導通之數位訊號電極22中還可包含有一啟動電極31，當電化學檢測試片10插入一陣列式檢測裝置(圖未示)時，陣列式檢測裝置與數位訊號識別區14產生電性連接，為確保數位訊號識別區14上的整組數位訊號電極22能夠被讀取，故以陣列式檢測裝置是否與啟動電極31電性連接作為啟動之判斷依據，再讀取其他導通及未導通的數位訊號電極22、22’，即可達到正確、快速解析出數位識別訊號之功效。除此之外，本發明為能縮小製作面積，可選擇一開孔28作為類比訊號電極16之用，如下第3圖之第二實施例，此開孔28係位於絕緣層26上陣列式接點內。
將電阻元件18串聯數位訊號識別區14與類比訊號電極16，以產生至少一類比識別訊號，該電阻元件18可由複數個電阻或多種電阻值所組成。若電阻元件18設計為一個固定電阻值，而此些數位訊號電極22、22’係為二進制編碼，為0與1之數位識別訊號，可根據實際應用編碼資訊量所需，而增加設計導通及未導通的數位訊號電極22、22’的數量及位置，即可獲得2(N*M-1)組不同的識別訊號；其中，若類比訊號電極16係位於絕緣層26上陣列式接點內，即可獲得2(N*M-2)組不同的識別訊號。
接續，如第3圖所示，為本發明之第二實施例示意圖，陣列式接點之檢測試片亦為電化學檢測試片32，其包含之基板12、數位訊號識別區14、類比訊號電極16與電阻元件18之結構與製作方式與第一實施例所述相同，於此將不再贅述。本第二實施例之特徵在於：類比訊號電極16亦可設置於絕緣層26上陣列式接點內，也就是利用其中一個開孔28來作為導通的類比訊號電極(或稱為工作電極)16使用；而數位訊號識別區14上任何一導通之數位訊號電極22係作為接地電極，接地電極可與參考電極公用同一接點，如此設計可大幅降低檢測試片的整體體積、製作複雜度與成本等優點。
其中，類比訊號電極16與數位訊號識別區14耦接電化學檢測區20，電阻元件18係串聯類比訊號電極16與數位訊號識別區14，用以產生類比識別訊號。電化學檢測區20包含有反應用之生化反應催化物，例如酵素，或者是其他非生物催化物。在採集作為檢體之血液時，吸入血液並將其引入電化學檢測區，而吸入後的血液再與反應催化劑產生生化反應，而此生化反應的電荷量變化之訊號會經由工作電極與接地電極傳送到所連接的陣列式檢測裝置(圖未示)進行量測，即可得知血液的血糖濃度。由於酵素和血糖(或其他生物感測訊號)在電化學檢測區經電化學反應後，工作電極與接地電極之間會產生微弱之電流訊號，此電流訊號經陣列式檢測裝置的演算及補償後，而得到對應微弱電流訊號的血糖值(或其他生物感測訊號)。
上述之電化學檢測試片僅作為本發明較佳的實施態樣，當不可以限定本發明實施侷限於此該電化學檢測試片之應用，舉凡藉由數位訊號識別區中導通及未導通之數位訊號電極之製作方式，來達到產生2(N*M-1)或2(N*M-2)組不同的數位識別訊號之設計，又或者設計多組不同電阻值來搭配數位訊號識別區之製作方式，以提供多組不同的識別訊號之技術內容，即屬於本專利之範疇。
為進一提供更多種不同識別訊號，更可設計電阻元件18成不同變化的電阻值，電阻值可為實數，如大約是20歐姆至5M歐姆的電阻值，或者電阻值可為無限大，以產生K組不同的類比識別訊號，因此，可取得K*2(N*M-1)或K*2(N*M-2)組不同的識別訊號，且K為大於或等於2的正整數。為了能進一步瞭解識別訊號的編碼與判讀方式，請同時參閱第4圖及下列表格(一)。
於本示意圖中，類比訊號電極16係作為工作電極(W)，利用電阻元件(R1)18串聯工作電極(W)與參考電極(R)30，參考電極(R)30為數位訊號識別區14中的一個導通數位訊號電極22，其他導通或未導通之數位訊號電極22、22’在此以A～C表示，如形成2*2陣列的數位訊號識別區14。首先，將檢測試片插入陣列式檢測裝置(圖未示)，使陣列式檢測裝置與數位訊號識別區14產生電性連接，藉由陣列式檢測裝置先判讀工作電極(W)與參考電極(R)之間的電阻值變化，以取得類比識別訊號。其中，藉由電阻值變化即可得知檢測試片種類為電化學檢測試片、光學檢測試片或免疫檢測試片，或是可得知檢測試片效期、批號或相容性產品類型(如判讀陣列式檢測裝置是否匹配檢測試片)。接續判讀參考電極(R)與數位訊號識別區14中導通及未導通之數位訊號電極之間的電極變化，導通為1，不導通為0，如表格(一)所示，A～C為電極編號，1～8為識別編號，舉例來說，當電極編號A為導通狀態、電極編號B及C為未導通狀態，則可產生一組100的識別編碼，而此識別編碼可表示為檢測試片的校正參數、檢測試片類型、生產批號或生產日期。以檢測試片生產批號、效期為例，若檢測試片的保存期限為一年，每天生產一批，共需要365組識別編碼，以2*4陣列的數位訊號識別區再搭配3組電阻變化或以3*3陣列的數位訊號識別區再搭配2組電阻變化之編碼方式就足夠應付；若檢測試片的保存期限為二年，每天生產三批，共需要2190組識別編碼，以3*3陣列的數位訊號識別區再搭配9組電阻變化或以2*5陣列的數位訊號識別區再搭配5組電阻變化或以3*4陣列的數位訊號識別區再搭配2組電阻變化之編碼方式就足夠應付，由上可知，若要符合在一年效期內生產365批次之條件下，N*M必須為大於或等於8的正整數時，識別編碼之數量才會足夠，且N為大於或等於2的正整數，M為大於或等於3的正整數，或者是，M為大於或等於2的正整數，N為大於或等於3的正整數，其中，K為大於或等於2的正整數。
藉由本發明製作大量識別訊號的方法，可使生產的檢測試片於至少一年內具有足夠的生產批號而不會重複，確實能夠克服習知因檢測試片體積上的限制而無法製作大量識別訊息之缺失。
因此，本發明不僅藉由數位訊號識別區14之導通及未導通的數位訊號電極22、22’變化設計，來獲得多組不同的數位識別訊號，又加上電阻元件18之不同的電阻值變化設計，即可提供多組不同的識別訊號，來達到製作大量編碼資訊之目的。更進一步而言，本發明亦不需考量一維方向上製作每一數位識別電極22、22’之間所需保持的間距問題，只要數位訊號識別區14上所有開孔28與封孔29的孔徑與位置能夠匹配陣列式檢測裝置予以電性連接，即可在不增加檢測試片原有的體積下，製作大量的識別電極，據以提高檢測試片之實用價值及有效降低成本之突顯進步性。
鑑此，在本發明之架構下，除了能夠大幅降低習知檢測試片的整體體積與製作複雜度與成本，更可搭配如專利申請號99131578之「生物感測試片之管理系統」所述檢測試片上僅需設置有一批號識別碼，搭配一可連線更新的檢測裝置與一遠端的資料庫單元，即可使檢測裝置藉由檢測批號識別碼達到最佳化的參數設定，以及實現單一檢測裝置可量測各種生化值之一機多用途功能。在此將該前案內容併入本文中以供參考，只要將本發明之陣列式接點之檢測試片搭配一可連線更新的陣列式檢測裝置與一遠端的資料庫單元，即可使陣列式檢測裝置藉由檢測生產批號達到最佳化的參數設定，以及實現單一檢測裝置可量測各種生化值之一機多用途功能，又可因應市場需求而提供足夠的生產批號及保存期限之功效。
唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍。故即凡依本發明申請範圍所述之特徵及精神所為之均等變化或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。
10、32．．．電化學檢測試片
12．．．基板
14．．．數位訊號識別區
16．．．類比訊號電極
18．．．電阻元件
20．．．電化學檢測區
22、22’．．．數位訊號電極
24．．．導電層
26．．．絕緣層
28．．．開孔
29．．．封孔
30．．．參考電極
31．．．啟動電極
第1圖為本發明之第一實施例示意圖。
第2圖為第1圖沿A-A’之局部剖視圖。
第3圖為本發明之第二實施例示意圖。
第4圖為本發明之識別訊號編碼示意圖。
10．．．電化學檢測試片
12．．．基板
14．．．數位訊號識別區
16．．．類比訊號電極
18．．．電阻元件
20．．．電化學檢測區
22、22’．．．數位訊號電極
26．．．絕緣層
30．．．參考電極
31．．．啟動電極
Claims (10)
- 一種具有陣列式接點之檢測試片，包括：一基板；一電化學檢測區，位於該基板上；一數位訊號識別區，係位於該基板上；一絕緣層，係位於該基板上，該絕緣層至少具有N*M個由封孔及開孔所組成之陣列式接點，使該數位訊號識別區產生複數個數位訊號電極，其中N*M為大於或等於8；至少一類比訊號電極，係位於該基板上；及一電阻元件，其串聯該數位訊號識別區與該類比訊號電極，以產生至少一類比識別訊號；其中該類比訊號電極係作為工作電極，該數位訊號識別區係作為接地電極，該類比訊號電極與該數位訊號識別區分別耦接該電化學檢測區。
- 如申請專利範圍第1項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中該數位訊號識別區係由一導電層所組成，而該絕緣層根據不同參數條件加工形成複數該開孔，於該些開孔下暴露出該導電層，形成導通之該數位訊號電極，而未暴露該導電層之該些封孔，形成未導通之該數位訊號電極，藉由導通及未導通之該些數位訊號電極以產生不同的該數位識別訊號。
- 如申請專利範圍第2項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中該導電層係以塗佈法、物理氣相沉積或電鍍方式而形成於該基板上。
- 如申請專利範圍第2項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中在導通之該些數位訊號電極中至少包含有一參考電極。
- 如申請專利範圍第4項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中該類比識別訊號係依據該參考電極與該類比訊號電極經電阻值辨識而得，該類比識別訊號表示為檢測試片種類、效期、批號或相容性產品類型。
- 如申請專利範圍第5項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中該數位識別訊號係根據取得該類比識別訊號之後，再判讀該參考電極與導通及未導通之該些數位訊號電極之間的電極變化，據以產生一組識別編碼，該識別編碼表示為校正參數、檢測試片類型、生產批號或生產日期。
- 如申請專利範圍第4項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中該數位訊號識別區係藉由一陣列式檢測裝置讀取整組該數位訊號電極，該陣列式檢測裝置依據該參考電極與導通及未導通之該些數位訊號電極，以解析出該數位識別訊號，該數位識別訊號具有2(N*M-1)組變化。
- 如申請專利範圍第4項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中該類比訊號電極係位於該絕緣層上陣列式接點之該開孔內。
- 如申請專利範圍第8項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中該數位訊號識別區係藉由一陣列式檢測裝置讀取整組該數位訊號電極，該陣列式檢測裝置依據該參考電極與導通及未導通之該些數位訊號電極，以解析出該數位識別訊號，該數位識別訊號具有2(N*M-2)組變化。
- 如申請專利範圍第7或9項所述之具有陣列式接點之檢測試片，其中該電阻元件可變化成不同的電阻值，其為實數或無限大，可產生K組不同的類比識別訊號，以提供具有K*2(N*M-1)或K*2(N*M-2)組不同的識別訊號，且K大於或等於2。
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