TW201537166A - 具有樣品偵測功能的電化學生物感測器裝置、系統以及偵測方法 - Google Patents

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Abstract

本發明相關於一種具有樣品偵測功能的電化學生物感測器裝置、系統及偵測方法，該方法係包括偵測一試片的一第二電極組的一第一電性訊號及一第三電性訊號，偵測該試片的一第一電極組的一第二電性訊號，該第二電極組接近一樣品室的樣品入口，該第一電極組遠離該樣品室的樣品入口，該第一電性訊號用以偵測該樣品室開始填滿的狀態，該第三電性訊號用以偵測該樣品室填滿的狀態，比較第一電性訊號、第二電性訊號和第三電性訊號，進而獲得樣品在樣品室內的分佈狀態，藉此增加樣品室整體實質填滿的可信度。

Description

具有樣品偵測功能的電化學生物感測器裝置、系統以及偵測方法
本發明是有關於一種具有樣品偵測功能之分析物測量方法及系統，特別是有關於一種測量液體樣品中分析物濃度之系統及方法，藉由反覆偵測接近樣品入口電極的電性訊號判斷樣品分佈狀態或分佈流速的系統及方法。
隨著現今科技的進步以及生活習慣的改變，往昔一些必須到醫院才能進行檢測的檢驗，現在已經走向居家測量的方向。尤其生活習慣的改變造成慢性病病人的增加，更加速了此項產業的發展，其中血糖的測量即為一項檢測項目，居家測量驗孕和排卵亦為時勢所趨。
目前市面上有許多用過一次後即可丟棄且用於居家自行操作之生物感測試片，適合非專業人員及居家護理方便使用，不會有污染的情形發生，並且配合適當的生物感測器裝置，即可獲得測量數值。
習知的電化學生物感測試片包含一基板、一導電層、一反應層、一中隔板及一上隔板，在該基板上形成導電層，該導電層包含分離且互不相接觸的陽極部分和陰極部分，在該導電層上局部覆蓋一層電絕緣層而裸露出部分導電層，該導電層陽極部分及陰極部分裸露出之部分一端分 別形成工作電極及相對/參考電極，而另一端則可與生物感測器裝置連接，並在該工作電極及相對/參考電極上覆蓋一反應層，該反應層視不同原理而製作，並於反應層上覆蓋上隔板。
該基板、裸露出部分導電層的空間及該上隔板形成一樣品室，當檢體滴入或吸入後，檢體即會與反應層物質產生反應並產生電化學變化，而由工作電極與相對/參考電極傳導至導電層另一端之陽極接頭與陰極接頭，藉由與生物感測器裝置連接並接收訊號，經過計算而將訊號轉換成待測分析物濃度顯示。
然而，在電化學方法測量檢體分析物的領域中，在試片上預設固定的裸露電極表面積及與待測物反應的物質，需要使用者操作提供一固定的檢體量填充於樣品室，讓檢體在樣品室內充分佈滿電極表面積及定量檢體體積與反應層完全反應，以符合生物感測器裝置的預設控制因素，若檢體量填充不足時，無法與反應層內的酵素及電子媒介物進行完全反應，且進而影響電化學反應產生的電子傳遞透過電極進行電性訊號偵測，因此填充的檢體量是否充足將會影響待測分析物濃度測量結果的準確性。
習知的電化學測量檢體分析物方法可能未偵測檢體填充量或設置額外的填充檢測電極，該填充檢測電極通常位於樣品室內檢體流動路徑的下游處，遠離上游的樣品入口，填充檢測電極的位置設計理論是當供應檢體量不足時，檢體分佈僅止於接近樣品入口的上游而不會分佈於下游處的檢測電極，故不會產生檢體填滿樣品室的電性訊號；反之，供應檢體充足時，檢體自樣品入口上游逐漸擴散至下游直到佈滿填充檢測電極，而啟動檢體已完全佈滿樣品室的電性訊號。
然而，當檢體供應不足時，實際上在樣品室內檢體分佈面積可能有許多種態樣，而不會完全依照從樣品入口之上游至下游的流動路徑分佈，因此習知電化學生物感測試片設於下游處的檢體填充電極並無法完全準確地達到偵測檢體是否充足的目的，造成樣品室實際未填滿檢體卻誤判啟動分析物測量程序，嚴重影響分析物測量結果的準確度。
再者，當檢體導入樣品室後，一段固定時間內電化學生物感測器裝置會施加一電性訊號使檢體內的分析物與反應層進行反應引起電子傳遞，待一段固定反應時間後，感測器裝置在偵測反應後的電性訊號計算分析物的濃度，因此在固定檢測時間內，樣品室內檢體的分佈流速也是影響分析物測量結果的因素之一。
影響檢體分佈流速的變因很多，舉例而言，檢體內的血容比過高或過低、試片本身異常或者樣品室檢體填充不足等，假設試片上的樣品室內檢體填充明顯不足時，使用者可能操作再次補充檢體，然而此動作將導致超出一定反應時間或檢測時間而產生誤判分析物濃度的結果，故，如何建立準確偵測檢體不足的系統與方法，排除操作錯誤而降低人為問題即為現今相關製造廠商需進一步改進之處。
為了改善上述習用缺失，本發明提供一種具有樣品偵測功能的電化學生物感測系統，不需要在試片上設置額外的填充檢測電極即可準確偵測檢體不足；或依據試片上電極組的分配位置使電化學生物感測器裝置提供較低的偵測電壓而提高偵測分析物濃度的靈敏度。
本發明提供一種具有樣品偵測功能的系統及偵測方法，透過 偵測接近試片樣品入口處的電性訊號達成偵測檢體不足的目的，排除檢體沿樣品室邊緣分佈誤判檢體佈滿性的問題；或透過反覆偵測接近試片樣品入口的電性訊號判斷檢體在樣品內分佈狀態及分佈流速。
為了達到上述目的，本發明提出一種樣品偵測的方法，包括：提供一電化學生物感測試片，係用以檢測一樣品內的一分析物濃度，其包括：一樣品室，包括一第一端和一第二端，該第一端與該第二端呈相對位置，該第一端具有一樣品入口；以及一導電層，包括一第一電極組和一第二電極組，該第一電極組與該第二電極組的一端設於該樣品室內，其中該第一電極組的一端遠離該樣品室的該第一端，該第二電極組的一端接近該樣品室的該第一端；提供該樣品於該樣品入口，使該樣品接觸該樣品室；偵測該第一電極組的一第二電性訊號；偵測該第二電極組的一第三電性訊號，該第三電性訊號用以偵測該樣品室填滿的狀態；比較該第二電性訊號與該第三電性訊號；且判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態。
在本發明的一實施例中，偵測該第二電性訊號步驟前進一步包括：偵測該第二電極組的一第一電性訊號，該第一電性訊號用以偵測該樣品室開始填滿的狀態；且比較該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號而判斷該分佈狀態。
在本發明的一實施例中，比較該電性訊號且判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態可為比較該電性訊號之間差異未超過一預設閥值，表 示該樣品已填滿該樣品室。
在本發明的一實施例中，比較該電性訊號且判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態可為比較該電性訊號均已滿足於一預設閥值，表示該樣品已填滿該樣品室。
在本發明的一實施例中，判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態可為根據該比較結果判斷該樣品在該樣品室內的分佈流速。
在本發明的一實施例中，該電性訊號可為電壓值、電流值、電阻值、阻抗值、電容值或以上之任一組合。
從另一角度來看，本發明提出一種具有樣品偵測功能的電化學生物感測器裝置，係用以插設入一電化學生物感測試片並偵測一樣品內的一分析物濃度，該電化學生物感測試片係包括一樣品室具有一樣品入口以及一導電層具有一第一電極組和一第二電極組，該第一電極組與該第二電極組的一端設於該樣品室內，其中該第一電極組的一端遠離該樣品室的該樣品入口，該第二電極組的一端接近該樣品室的該樣品入口，該裝置包括：一連接器，其係用以插設該電化學生物感測試片；一偵測單元，其係用以偵測該樣品接觸該第一電極組及該第二電極組產生的電性訊號，係包括偵測該第二組電極的一第一電性訊號及一第三電性訊號和偵測該第一組電極的一第二電性訊號，該第三電性訊號偵測時間晚於該第一電性訊號及該第二電性訊號，該第一電性訊號用以偵測該樣品室開始填滿的狀態，該第三電性訊號用以偵測該樣品室填滿的狀態；以及一微處理單元，其係用以計算該第一電性訊號、該第二電性訊號及該第三電性訊號並判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態。
在本發明的一實施例中，該微處理單元係用以計算該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號之間差異，若未超過一預設閥值表示該樣品已填滿該樣品室。
在本發明的一實施例中，該微處理單元係用以計算該第一電性訊號、該第二電性訊號及該第三電性訊號與一預設閥值之比較，若均已滿足該預設閥值，表示該樣品已填滿該樣品室。
在本發明的一實施例中，該微處理單元係用以根據該分佈狀態而判斷該樣品在該樣品室內的分佈流速。
在本發明的一實施例中，該電化學生物感測器裝置的該第一電性訊號、該第二電性訊號或該第三電性訊號可為電壓值、電流值、電阻值、阻抗值、電容值或以上之任一組合。
在本發明的一實施例中，該電化學生物感測器裝置可更包括一顯示單元，該顯示單元與該微處理單元連接，可用以接收該微處理單元的訊號而顯示處理程序。在本發明的一實施例中，該顯示單元用以顯示的該處理程序可包括該樣品已填滿該樣品室而接續偵測該樣品內的該分析物濃度程序，或該樣品未填滿該樣品室而終止偵測該樣品內的該分析物濃度程序。
在本發明的一實施例中，該電化學生物感測器裝置可更包括一記憶體，該記憶體可用以儲存偵測該樣品內的該分析物濃度值、各電性訊號之間差異的該預設閥值或各電性訊號均應滿足的該預設閥值。
從又一角度來看，本發明提出一種具有樣品偵測功能的系統，係用以偵測一樣品內的一分析物濃度，包括： 一電化學生物感測試片，係包括：一基板；一導電層，其係覆蓋於該基板上，係包括一第一電極組和一第二電極組；一反應層，其係與該導電層接觸，用以與該樣品的該分析物進行反應；以及一上隔板，其係與該基板形成一樣品室；以及一如上述的電化學生物感測器裝置，係用以選擇性地插入該電化學生物感測試片。
在本發明的一實施例中，該系統的該電化學生物感測試片的該第一電極組與該第二電極組的一端可用以接觸該樣品，該第一電極組與該第二電極組的另一端可用以接近或接觸該電化學生物感測器裝置。
在本發明的一實施例中，該系統的該電化學生物感測試片的該第一電極組和該第二電極組可分別包括一工作電極和一相對/參考電極。較佳地，該工作電極和該相對/參考電極可設於同一平面或彼此平行於不同平面。
在本發明的一實施例中，該第一電極組的該工作電極可接近該樣品室的該第二端，該第二電極組的該工作電極可接近該樣品室的該第一端，該第一電極組與該第二電極組的該相對/參考電極可設於兩工作電極之間。在本發明的一實施例中，該第一電極組和該第二電極組的該相對/參考電極可為一共用電極。
在本發明的一實施例中，該系統的該電性訊號可為電壓值、電流值、電阻值、阻抗值、電容值或以上之任一組合。
基於上述，本發明利用反覆偵測接近樣品入口電極的電性訊 號確認檢體自樣品入口處的上游至樣品室內下游的分佈是否實質填滿，不需要設置額外的填充檢測電極而降低製造成本，排除檢體沿樣品室邊緣分佈導致感測器裝置的誤判樣品室佈滿率，具有判斷樣品分佈流速的功能，降低人為操作疏失且提高分析物檢測的效率與準確度。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
(10)‧‧‧系統
(100、100b)‧‧‧感測試片
(110、110b)‧‧‧基板
(120)‧‧‧導電層
(122)‧‧‧碳粉層
(124)‧‧‧銀膠層
(126)‧‧‧第一電極組
(128)‧‧‧第二電極組
(1261、1261a、1261b、1261c、1261d)‧‧‧第一工作電極
(1262、1262c、1262d)‧‧‧第一相對/參考電極
(1281、1281a、1281b、1281c、1281d)‧‧‧第二工作電極
(1282、1282c、1282d)‧‧‧第二相對/參考電極
(1202a、1202b)‧‧‧共用相對/參考電極
(1291b)‧‧‧第三工作電極
(130、130b)‧‧‧中隔板
(132)‧‧‧凹槽
(1321、1321b)‧‧‧第一端
(1322、1322b)‧‧‧第二端
(140)‧‧‧反應層
(150、150b)‧‧‧上隔板
(152)‧‧‧缺口
(154)‧‧‧開孔
(200)‧‧‧感測器裝置
(210)‧‧‧連接器
(220)‧‧‧偵測單元
(221)‧‧‧電壓源
(222)‧‧‧電壓/電流轉換電路
(223)‧‧‧類比數位轉換電路
(230)‧‧‧微處理單元
(240)‧‧‧顯示單元
(250)‧‧‧記憶體
S901~S907‧‧‧樣品偵測方法分析流程
S1001~S1006‧‧‧樣品偵測方法分析流程
第一圖是依照本發明的一電化學生物感測試片較佳實施例之立體示意圖。
第二圖是本發明第一圖較佳實施例之該電化學生物感測試紙之立體分解圖。
第三圖A是本發明第一圖的一導電層與一中隔板之示意圖。
第三圖B是第三圖A的一碳粉層之示意圖。
第三圖C是第三圖A一端之局部放大示意圖。
第四圖A是本發明第二較佳實施例的一導電層與一中隔板的之示意圖。
第四圖B是第四圖A的一碳粉層之示意圖。
第四圖C是第四圖A一端之局部放大示意圖。
第五圖是本發明的電化學生物感測試片的第三較佳實施例之示意圖。
第六圖是依照本發明的一具有樣品偵測功能的系統較佳實施例之功能方塊圖。
第七圖A至第七圖O是第四圖C的不同樣品分佈狀態之示意圖。
第八圖A至第八圖L是不同實施例之第一電極組及第二電極組配置於樣品室 之立體示意圖，其中第八圖C、D及第八圖G、H係分別為第八圖A、B及第八圖E、F的側視圖，圖中該樣品室及樣品室開口部分裸露的該電極以實線繪示，電極組的各電極以虛線繪示。
第九圖是依照本發明的一樣品偵測方法的較佳實施例之流程圖。
第十圖是依照本發明的一樣品偵測方法的另一較佳實施例之流程圖。
上述習知電化學測量檢體分析物方法未偵測檢體填充量或設置額外的填充檢測電極，其係依據檢體流動路徑自樣品入口平坦且均勻至樣品室內分布，卻忽略液體樣品未填滿樣品室可能有許多種態樣，導致誤判檢體在樣品室的佈滿率。
反觀，本發明的實施例利用反覆偵測近於樣品入口電極的電性訊號確認樣品室內檢體已實質填滿，譬如確認因液體附著力與內聚力優先分布於樣品室的周圍邊緣所導致樣品室中央處產生未填滿之空隙，避免位於樣品入口下游之填充偵測電極因偵測到部份邊緣檢體誤觸啟動，進而排除檢體沿邊緣擴散分佈而在樣品室中間產生空隙導致誤判檢體佈滿率的問題，影響分析物測量的準確度。下面將參考附圖詳細闡述本發明的實施例，附圖舉例說明了本發明的示範實施例，其中相同標號指示同樣或相似的元件。
第一圖是依照本發明的一電化學生物感測試片較佳實施例之立體示意圖。第二圖是本發明第一圖較佳實施例之電化學生物感測試紙之立體分解圖。請合併參照第一圖和第二圖，在本實施例中，本發明提供一種感測試片(100)，較佳地，該感測試片(100)係為電化學感測試片，更佳 地，該感測試片(100)係為電化學生物感測試片，用以檢測一樣品內的一分析物濃度。較佳地，該樣品係為一液體樣品，更佳地，該樣品係由人體獲得的液體樣品，例如：血液、尿液、血漿、血清、腦脊液、脊髓液或其他體液。該樣品內可包含一種或多種該分析物，該分析物的種類可包括但不限於血糖、血球、糖化血紅素、尿蛋白或其他肝功能檢測標的等。
該感測試片(100)包括一基板(110)、一導電層(120)、一反應層(140)以及一上隔板(150)；較佳地，該感測試片(100)可進一步包括一中隔板(130)。該基板(110)係可為絕緣基材並具有電絕緣特性。較佳地，該基板(110)的外型可為四方型，且具有鈍角或圓弧角防止使用者拿取時刺傷，但本發明不限於此，本領域技術者可依其需求修飾或改變該基板(110)的外型。
該導電層(120)覆蓋於該基板(110)上，覆蓋方式可藉由習知的任何方法覆蓋於該基板(110)，例如網版印刷、濺鍍或蒸鍍等。該導電層較佳地係由一碳粉層(122)和一銀膠層(124)組成，較佳地，該碳粉層(122)覆蓋於該銀膠層(124)上，且該碳粉層(122)的面積大於該銀膠層(124)的面積。該導電層(120)包括一第一電極組(126)和一第二電極組(128)，較佳地，該第一電極組(126)和該第二電極組(128)由該碳粉層(122)和該銀膠層(124)組成。該第一電極組(126)和該第二電極組(128)的一樣品接觸端用以接觸該樣品，而另一感測端用以接近或接觸一感測裝置，更具體地說，該第一電極組(126)和該第二電極組(128)用以提供不同的偵測訊號。
該中隔板(130)覆蓋於該導電層(120)上，較佳地，該中隔板具有一凹槽(132)，該凹槽(132)用以暴露該第一電極組(126)和該第二電極組(128)的該樣品接觸端，更具體地說，該中隔板(130)的該凹槽(132)空間與該 基板(110)以及該上隔板(150)共同組成一樣品室，用以容納檢測的該樣品。以下將針對該樣品室與該第一電極組(126)、第二電極組(128)的設計作進一步的說明。
該樣品室包括一第一端(1321)與一第二端(1322)，該第一端(1321)與該第二端(1322)呈相對位置，該第一端(1321)具有一樣品入口，更具體地說，該樣品自該樣品室的該第一端(1321)進入往該第二端(1322)移動。在該樣品室內，該第一電極組(126)的該樣品接觸端遠離該第一端(1321)，該第二電極組(128)的該樣品接觸端接近該第一端(1321)，更具體地說，當該樣品從該樣品入口進入該樣品室時，先接觸該第二電極組(128)，後接觸該第一電極組(126)。值得一提的是，當該樣品供應量不足時，該樣品無法完全覆蓋該第二電極組(128)與該第一電極組(126)，而本發明之一較佳實施例係根據該第一電極組與該第二電極組在樣品室內分別設立於不同位置，而偵測不同位置的訊號判斷樣品分佈狀態，取代習知在樣品室內額外設立的一填充檢測電極。
該反應層(140)覆蓋於該凹槽(132)內，用以與該樣品內的該分析物進行反應。較佳地，該反應層(140)係含有生物活性物質(例如酵素)、酵素輔助因子、安定劑(如高分子聚合物)及緩衝溶液等，但本發明不以此為限。舉例而言，當該樣品內的該分析物與該反應層發生氧化還原反應，產生電子流動交換，藉由電極結構偵測該分析物的濃度，同理，該電性訊號亦可偵測該樣品的分佈狀態。
該上隔板(150)覆蓋於該中隔板(140)上，較佳地，該上隔板包括一缺口(152)和/或一開孔(154)，該缺口(152)設於該上隔板(150)的外側 且位於該樣品入口處，較佳地，該缺口(152)係相應於該中隔板(130)該樣品室的該第一端(1321)，該缺口(152)用以使樣品易於吸附進入該樣品室。該開孔(154)設於該上隔板(150)且近於該中隔板(130)該樣品室的該第二端(1322)，該開孔(154)用以提供一氣體流動的通孔，當該樣品室內不存在該樣品分佈時，該樣品室經由該開孔(154)和該樣品入口與外界形成氣體聯通管道，當有樣品分佈時，該開孔(154)用以提供一氣體聯通的吸力使該樣品進入該樣品室。
第三圖A是本發明第一圖導電層與中隔板之示意圖。第三圖B是第三圖A碳粉層之示意圖。第三圖C是第三圖A一端之局部放大示意圖。請合併參照第三圖A至第三圖C，在本實施例中，該第一電極組(126)和該第二電極組(128)係分別包括一工作電極和一相對電極，其係分別為一第一工作電極(1261)、一第一相對/參考電極(1262)、一第二工作電極(1281)和一第二相對/參考電極(1282)。較佳地，該相對/參考電極可包括相對電極及/或參考電極的功能。該第一電極組和該第二電極組的電極配置可為側電極配置(side by side)，較佳地，在該樣品室內，該第一電極組與該第二電極組的電極排列從該樣品入口由近至遠排列依序為該第二工作電極(1281)、該第二相對/參考電極(1282)、該第一相對/參考電極(1262)和該第一工作電極(1261)，換句話說，該第二工作電極(1281)接近該樣品室的該第一端(1321)，該第一工作電極(1261)接近該樣品室的該第二端(1322)，而該第二相對/參考電極(1282)和該第一相對/參考電極(1262)設於該第二工作電極(1281)和該第一工作電極(1261)之間。
在上述實施例中，該工作電極和該相對/參考電極的數目僅 是一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需由改變電極的數目，舉例而言，該第一電極組與該第二電極組可共用一相對/參考電極。以下將針對共用電極作進一步的說明。
第四圖A是本發明導電層與中隔板的第二較佳實施例之示意圖。第四圖B是第四圖A碳粉層之示意圖。第四圖C是第四圖A一端之局部放大示意圖。請合併參照第四圖A至第四圖C，在本實施例中，該第一電極組包括一共用相對/參考電極(1202a)和一第一工作電極(1261a)，該第二電極組包括該共用相對/參考電極(1202a)和一第二工作電極(1281a)，在該樣品室內，該第一電極組與該第二電極組的電極排列從該樣品入口由近至遠排列依序為該第二工作電極(1281a)、該共用相對/參考電極(1202a)和該第一工作電極(1261a)，換句話說，該第二工作電極(1281a)接近該樣品室的該第一端(1321)，該第一工作電極(1261a)接近該樣品室的該第二端(1322)，而該共用相對/參考電極(1202a)設於該第二工作電極(1281a)和該第一工作電極(1261a)之間。值得一提的是，該第一電極組與該第二電極組的側電極配置係為該工作電極鄰近於該相對/參考電極，換句話說，同一電極組內的該工作電極鄰近於該相對/參考電極，兩者之間不會配置其他電極。
在上述實施例中，該第一電極組和該第二電極組的該工作電極和該相對/參考電極係為側電極配置僅是一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需求改變電極配置的空間設計，該工作電極和該相對/參考電極可設於同一平面或彼此平行於不同平面，舉例而言，該工作電極與該相對/參考電極可為對電極配置(face to face)，以下將針對感測試片之對電極配置作進一步的說明。
第五圖是本發明的該電化學生物感測試片的第三較佳實施例之示意圖。請參照第五圖，在本實施例中，該感測試片(100b)包括一基板(110b)、一導電層、一中隔板(130b)、一反應層以及一上隔板(150b)。較佳地，該導電層包括一工作電極和一相對/參考電極，且該工作電極與該相對/參考電極彼此相互面對且藉由該樣品導通貼合而組成一電極組，舉例而言，該導電層包括三組電極組，其係分別為一共用相對/參考電極(1202b)、一第一工作電極(1261b)、一第二工作電極(1281b)和一第三工作電極(1291b)，該共用相對/參考電極(1202b)係印刷於該基板(110b)，該第一工作電極(1261b)、該第二工作電極(1281b)和該第三工作電極(1291b)印刷於該上隔板(150b)，但本發明不以此為限，在其他實施例中，本領域技術者可改變該工作電極與該相對/參考電極的數目或者其印刷配置的位置，舉例而言，該導電層可包括一工作電極和二相對/參考電極，該工作電極印刷於該基板，該些相對/參考電極印刷於該上隔板。
承上述，在本實施例中，該中隔板(130b)係設於該基板(110)與該上隔板(150)之間，且用一通道取代一凹槽，較佳地，該通道跨越該中隔板的短邊，該通道用以與該基板(110b)和該上隔板(150b)共同組成一樣品室，用以容納檢測的該樣品。該反應層(未繪示)設於該樣品室內，用以與該樣品內的該分析物進行反應。以下將針對該樣品室與該工作電極、該相對/參考電極的配置設計作進一步的說明。
該樣品室包括一第一端(1321b)與一第二端(1322b)，該第一端(1321b)與該第二端(1322b)呈相對位置，該第一端(1321b)具有一樣品入口。在該樣品室內，該些電極組排列從該樣品入口由近至遠排列依序為該 第二電極組、該第三電極組和該第一電極組，換句話說，該第二工作電極(1281b)接近該樣品室的該第一端(1321b)，該第一工作電極(1261b)接近該樣品室的該第二端(1322b)，該第三工作電極(1291b)介於該第二工作電極(1281b)和該第一工作電極(1261b)之間，但本發明不限於此，本領域技術者可依其需求決定電極組的數目，或者介於該第一電極組與該第二電極組之間的電極數目。
第六圖是依照本發明的一具有樣品偵測功能的系統較佳實施例之功能方塊圖。請參照第六圖，在本實施例中，本發明提供一種具有樣品偵測功能的系統(10)，用以檢測一樣品內的一分析物濃度，該系統(10)包括一感測試片(100)和一感測器裝置(200)，較佳地，該感測器裝置(200)係為電化學感測器裝置，更佳地，該感測器裝置(200)係為電化學生物感測器裝置，用以插設入一電化學生物感測試片(100)。該感測器裝置(200)包括一連接器(210)、一偵測單元(220)以及一微處理單元(230)。
該連接器(210)用以插設該電化學生物感測試片(100)，更具體地說，較佳地，該連接器(210)包括複數個端子，藉由該複數個端子分別與不同的電極導通與該感測器裝置(200)形成電性連接。
該偵測單元(220)用以偵測該樣品接觸該第一電極組及該第二電極組產生的電性訊號，較佳地，該偵測單元(220)包括一電壓源(221)、一電壓/電流轉換電路(222)和一類比數位轉換電路(223)，且該偵測單元(220)耦接該微處理單元(230)。該偵測單元(220)較佳地接收該微處理單元(230)的一控制訊號，使該電壓源(221)透過該連接器(210)施加一電壓於該電化學感測試片(100)，使該電化學感測試片(100)與該樣品產生電化學反應，而產生 一電性訊號，藉由該電壓/電流轉換電路(222)偵測該電性訊號，該類比數位轉換電路(223)將該電性訊號轉換為一數位訊號，傳輸給該微處理單元(230)。
該電性訊號係包括一第一電性訊號、一第二電性訊號以及一第三電性訊號，該第三電性訊號偵測時間晚於該第一電性訊號及該第二電性訊號，該第一電性訊號用以偵測該樣品室開始填滿的狀態，該第三電性訊號用以偵測該樣品室實質填滿的狀態，較佳地，該第一電性訊號係偵測該第二電極組的一電性訊號，該第二電性訊號係偵測第一電極組的一電性訊號，而該第三電性訊號係偵測該第一電極組的一電性訊號，但本發明不限於此。更具體地說，該感測器裝置(200)藉由偵測該樣品室內距離樣品入口不同位置的電性訊號而判斷該樣品的分佈狀態，且根據近於該樣品入口的該電性訊號作為最終訊號，進而判斷該樣品室是否實質填滿。
該微處理單元(230)根據該第一電性訊號、該第二電性訊號及該第三電性訊號經計算後判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態，較佳地，該第一電性訊號、該第二電性訊號或該第三電性訊號係為電壓值、電流值、電阻值、阻抗值、電容值或以上之任一組合，但本發明不限於此。另外，判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態係為判斷該樣品在該樣品室內的分佈流速。判斷該樣品分佈狀態的方法詳述如後。
於一較佳實施例中，該感測器裝置(200)更包括一顯示單元(240)，該顯示單元(240)與該微處理單元(230)連接，用以接收該微處理單元(230)的訊號而顯示處理程序，較佳地，該處理程序可包括但不限於該樣品已實質填滿該樣品室而接續偵測該樣品內的該分析物濃度程序，或該樣品未實質填滿該樣品室而終止偵測該樣品內的該分析物濃度程序。更具體地 說，該顯示單元(240)可利用聲音、影像、數字、符號或燈號等不同界面型態來表達上述資訊，但本發明不限於此，舉例而言，該顯示單元(240)係為一液晶螢幕，以文字訊息顯示該樣品室已實質填滿，開始檢測該分析物濃度的程序，值得一提的是，該顯示單元(240)可為一種或多種界面形態表達上述訊息，又例如該顯示單元(240)係為一紅色燈號，亮燈或閃燈時表示該樣品室未實質填滿，且在液晶螢幕上顯示文字訊息請使用者更換樣品不足量的該感測試片。
於一較佳實施例中，該感測器裝置(200)更包括一記憶體(250)，該記憶體(250)用以儲存的資訊可包括但不限於偵測該樣品內的該分析物濃度值、偵測不同批試片的校正值、各電性訊號之間差異的一預設閥值或各電性訊號均應滿足的一預設閥值。該記憶體(250)可以是任何具有儲存資訊的載體，或者記憶體可與處理單元作為一體，舉例而言，該記憶體(250)可為抽取式SD卡或電路板直接鑲嵌之電子可改寫式可編程唯讀記憶體(EEPROM)等等，本發明不限於此。
第七圖A至第七圖O是第四圖C的不同樣品分佈狀態之示意圖。請合併參照第七圖A至第七圖O，在本實施例中，以第四圖C的感測試片電極配置為例進行說明，但本發明不限於此。當該樣品自該樣品入口進入該樣品室，從該樣品室的該第一端(1321)流往該第二端(1322)，當樣品量充足時，樣品分佈可充分覆蓋該第一電極組(126)與該第二電極組(128)，如第七圖A至第七圖D所示。當樣品量不足時，樣品分佈流動無法自該樣品室的該第一端(1321)均勻分布至該樣品室的該第二端(1322)，如第七圖E至第七圖I所示，習知技術在該樣品室的該第二端(1322)額外設立一填充檢測電 極或者根據近於該第二端(1322)的電性訊號判斷樣品分佈狀態可偵測此種樣品量不足的狀況。然而，基於液體樣品在狹小空間內產生附著力與內聚力的考量，當樣品量不足時，液體樣品將優先分布於該樣品室的邊緣，而在該樣品室的中央產生空隙，如第七圖J至第七圖O所示，故，分布於該樣品室的該第二端(1322)邊緣之樣品可能意外啟動習知的樣品分佈狀態檢測設計而誤判該樣品室已經實質填滿該樣品，導致嚴重的偵測錯誤。此外，該樣品室係為提供該樣品容置的三維立體空間，電極組的配置設計係不限於二維平面空間，故，以下將針對不同實施例之該第一電極組及該第二電極組配置於該樣品室的立體空間作進一步的說明。
第八圖A至第八圖L是不同實施例之第一電極組及第二電極組配置於樣品室之立體示意圖，其中第八圖C、D及第八圖G、H係分別為第八圖A、B及第八圖E、F的側視圖，圖中該樣品室及樣品室開口部分裸露的該電極以實線繪示，電極組的各電極以虛線繪示。以側電極的配置(side by side)來看，請合併參照第三圖C、第八圖A及第八圖C，在本實施例中，在該樣品室內，該第一電極組及該第二電極組配置於同一平面上以一維方向排列，換句話說，自該樣品室的該第一端(1321)至該第二端(1322)，各電極呈單一線性排列，舉例而言，最接近該樣品室該第一端(1321)的電極可為該第二工作電極(1281)，最接近該樣品室該第二端(1322)的電極可為該第一工作電極(1261)。另外，請合併參照第八圖B及第八圖D，在本發明第四較佳實施例中，在該樣品室內，該第一電極組及該第二電極組配置於同一平面上以二維方向排列，舉例而言，該第二工作電極(1281c)及該第二相對/參考電極(1282c)設於同一平面上，且均接近於該樣品室的該第一端(1321)，該第 一工作電極(1261c)及該第一相對/參考電極(1262c)亦設於相同的該平面上，且均接近於該樣品室的該第二端(1322)。
以對電極的配置(face to face)來看，請合併參照第五圖、第八圖E及第八圖G，其中第八圖E及第八圖G省略第三電極組的繪示，在本發明第三較佳實施例中，在該樣品室內，該第一電極組及該第二電極組配置於不同平面上且共用相對/參考電極，換句話說，該共用相對/參考電極(1202b)設於一平面且介於樣品室的該第一端(1321b)及該第二端(1322b)之間，該第二工作電極(1281b)及該第一工作電極(1261b)設於另一相對平面，且分別接近於該樣品室的該第一端(1321b)及該第二端(1322b)。請合併參照第八圖F及第八圖H，在本發明第五較佳實施例中，在該樣品室內，該第一電極組及該第二電極組配置於不同平面上，且具有各自的工作電極及相對/參考電極，舉例而言，該第二工作電極(1281d)及該第二相對/參考電極(1282d)設於不同平面上，且均接近於該樣品室的該第一端(1321b)，該第一工作電極(1261d)及該第一相對/參考電極(1262d)設於不同平面上，且均接近於該樣品室的該第二端(1322b)。
第九圖是依照本發明的一樣品偵測方法的較佳實施例之流程圖。請合併參照第四圖A至第四圖C以及第九圖，在本實施例中，首先在步驟S901中，提供一電化學生物感測試片，用以檢測一樣品內的一分析物濃度，較佳地，該電化學生物感測試片包括一樣品室和一導電層，該樣品室包括一第一端和一第二端，該第一端與該第二端呈相對位置，該第一端具有一樣品入口。該導電層，包括一第一電極組和一第二電極組，該第一電極組與該第二電極組的一端設於該樣品室內，其中該第一電極組的一端 遠離該樣品室的該第一端，該第二電極組的一端接近該樣品室的該第一端。
在步驟S902中，提供該樣品於該樣品入口，使該樣品接觸該第二電極組與該第一電極組。更具體地說，該樣品會先接觸該第二電極組，後接觸該第一電極組，而該樣品分佈狀態會依據該樣品量是否充足而不同，舉例而言，當該樣品量充足時，可如第七圖A至第七圖D所示，當樣品量不足時，可如第七圖E至第七圖O所示，但本發明不以此為限。
在步驟S903中，偵測該第二電極組的一第一電性訊號，該第一電性訊號用以偵測該樣品室開始填滿的狀態。在步驟S904中，偵測該第一電極組的一第二電性訊號，較佳地，該第二電性訊號用以偵測該樣品室理論填滿的狀態。在步驟S905中，偵測該第二電極組的一第三電性訊號，該第三電性訊號用以偵測該樣品室實質填滿的狀態。較佳地，該第一電性訊號、該第二電性訊號或該第三電性訊號可為電壓值、電流值、電阻值、阻抗值、電容值或以上之任一組合。較佳地，該第三電性訊號的偵測晚於該第一電性訊號或該第二電性訊號。更具體地說，利用距離該樣品入口不同位置的該第一電極組、該第二電極組之電性訊號判斷該樣品室整體是否充分被該樣品填滿，換句話說，根據反覆偵測近於該樣品入口的電性訊號或以近於該樣品室該第一端的電性訊號作為最終訊號判斷該樣品室是否實質填滿的狀態。值得一提的是，習知技術僅偵測該第一電性訊號與該第二電性訊號，且將該第二電性訊號或近於該樣品室該第二端的電性訊號視為該樣品室已實質填滿的狀態，導致無法正確判斷如第七圖J至第七圖O的樣品分佈狀態而誤判該樣品室已實質填滿。
在步驟S906中，比較該第一電性訊號、該第二電性訊號與 該第三電性訊號。在步驟S907中，根據比較結果判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態。較佳地，該比較結果可為該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號均已滿足於一預設閥值，表示該樣品已實質填滿該樣品室。舉例而言，以偵測電流值作為電性訊號為例說明，該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號可如下表一：
在測試(一)中，三者電性訊號均滿足該預設閥值3.00，表示該樣品室已實質填滿，可如第七圖A至第七圖D所示。在測試(二)中，該第二電性訊號未滿足該預設閥值3.00，表示該樣品室未實質填滿，更具體地說，可能該樣品室的該第二端未實質填滿，可如第七圖E至第七圖G所示。在測試(三)中，該第三電性訊號未滿足該預設閥值3.00，表示該樣品室未實質填滿，更具體地說，可能該樣品室的該第一端未實質填滿，可如第七圖L所示，但本發明不以此為限。較佳地，該電性訊號的偵測值可為單一偵測值或累加偵測值。
另外，較佳地，該比較結果可為該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號之間差異未超過一預設閥值，表示該樣品已實質填滿該樣品室。較佳地，該預設閥值可為單一值或一範圍值。舉例而言， 以偵測電流值作為電性訊號為例說明，該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號之間的電流比值可如下表二：
在測試(一)中，三者電性訊號之間的比值未超過該預設閥值的範圍0.5~1.5，表示該樣品室已實質填滿，可如第七圖A至第七圖D所示。在測試(二)中，該第一電性訊號與該第二電性訊號的比值以及該第二電性訊號與該第三電性訊號的比值已超過該預設閥值的範圍0.5~1.5，表示該樣品室未實質填滿，更具體地說，可能該樣品室的該第二端未實質填滿，可如第七圖E至第七圖G所示。在測試(三)中，該第二電性訊號與該第三電性訊號的比值以及該第三電性訊號與該第一電性訊號的比值已超過該預設閥值的範圍0.5~1.5，表示該樣品室未實質填滿，更具體地說，可能該樣品室的該第一端未實質填滿，可如第七圖L所示，但本發明不以此為限。
除此之外，較佳地，該比較結果可為判斷該樣品在該樣品室內的分佈流速。更具體地說，該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號係在一固定時間內進行該樣品分佈狀態的偵測，當上述電性訊號未滿足於該預設閥值或該電性訊號之間差異未超過該預設閥值時，可能是 樣品量不充足無法覆蓋該電極，也可能是該感測試片或該樣品本身的問題導致該樣品於該樣品室內的分佈流速異常，故不建議使用者在超過該固定時間後，再行額外補充該樣品於該感測試片中。舉例而言，該固定時間為2秒，假設在2秒內，該微處理單元有收到該第一電性訊號與該第三電性訊號，但未收到該第二電性訊號，表示該樣品於該樣品室內的分佈流速異常，可如第七圖H或第七圖I所示，較佳地，該感測器裝置的該顯示單元可顯示該樣品室填滿狀態異常，終止原本續行偵測該樣品內的該分析物濃度的程序，而建議使用者更換該感測試片。
第十圖是依照本發明的一樣品偵測方法的另一較佳實施例之流程圖。請合併參照第四圖A至第四圖C以及第九圖，首先在步驟S1001中，提供一電化學生物感測試片，用以檢測一樣品內的一分析物濃度，較佳地，該電化學生物感測試片的設計係與第八圖所舉例之試片相同，請參閱上述。
在步驟S1002中，提供該樣品於該樣品入口，使該樣品接觸該第二電極組與該第一電極組。在步驟S1003中，偵測該第一電極組的一第二電性訊號，該第二電性訊號用以偵測該樣品室理論填滿的狀態。在步驟S1004中，偵測該第二電極組的一第三電性訊號，該第三電性訊號用以偵測該樣品室實質填滿的狀態。更具體地說，在本實施例中，先偵測位於該樣品室該第二端的電性訊號，後偵測位於該樣品室該第一端的電性訊號。
在步驟S1005中，比較該第二電性訊號與該第三電性訊號。在步驟S1006中，根據比較結果判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態。值得一提的是，習知技術先偵測位於該樣品室該第一端的電性訊號，後偵測位 於該樣品室該第二端的電性訊號，僅能偵測該樣品未實質填滿該樣品室該第二端的狀態，如第七圖E至第七圖I所示，而本實施例中所提供的方法可同時偵測該樣品未實質填滿該樣品室的該第一端或該第二端的狀態，如第七圖E至第七圖O所示。
雖然上述實施例中已經對具有樣品偵測功能的電化學生物感測系統以及偵測方法描繪出了一個可能的型態，但所屬技術領域中具有通常知識者應當知道，各廠商對於具有樣品偵測功能的電化學生物感測系統以及偵測方法的設計都不一樣，因此本發明的應用當不限制於此種可能的型態。換言之，只要是利用反覆偵測或者先偵測遠離樣品入口的電性訊號而後偵測接近樣品入口的電性訊號達到偵測樣品分佈狀態的目的，就已經是符合了本發明的精神所在。以下再舉幾個實施例以便本領域具有通常知識者能夠更進一步的了解本發明的精神，並實施本發明。
在上述第一圖至第四圖C的實施例中，該中隔板(130)的該凹槽(132)空間與該基板(110)以及該上隔板(150)共同組成一樣品室，用以容納檢測的該樣品，但其僅是一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需求改變該樣品室的結構，在其他實施例中，可以通道結構取代該凹槽結構。
承上述，該樣品室可搭配由不同的凹槽或通道結構組成，故該樣品室可為一端開放式、兩端開放式或一端以上開放式。另外，本領域技術者可依其需求改變凹槽、通道或樣品入口的位置，舉例而言，該感測試片可為頂吸式(top fill)或側吸式(side fill)，意即該樣品室的該樣品入口可設於該感測試片的短邊或長邊，適用於不同慣用手的使用者。
在上述第八圖A至第八圖H的實施例中，該樣品以側向的方 式流入該樣品室，換句話說，該樣品室係以與水平線平行的方式放置，但其僅為一種選擇性實施例，在其他實施例中，請合併參照第八圖I至第八圖L，該樣品可以垂直方式流入該樣品室，舉例而言，該樣品室係以與水平線垂直的方式放置。另外，該樣品室的形狀及該電極組的各電極形狀皆以矩形為例進行說明，但本發明不以此為限，舉例而言，該樣品室可為圓柱形，該電極的形狀可為L型、梯形、菱形、對稱圖形或其他不規則形狀。再者，各電極在該樣品室內的排列組合僅是一種選擇性的實施例，本領域技術者可依其需求改變電極組的數量與配置位置。
在上述第一圖及第二圖的實施例中，該開孔(154)設於該上隔板(150)且近於該中隔板(130)該樣品室的該第二端(1322)，但其僅為一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需求改變該開孔在電化學生物感測試片的設計位置，舉例而言，該開孔可開設於基板或任一隔板的側邊。
在上述第一圖至第五圖的實施例中，該中隔板具有一凹槽(132)，該凹槽(132)用以暴露該第一電極組(126)和該第二電極組(128)的一端，但其僅是一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需求改變中隔板的形狀設計與層數。
在上述第三圖A至第三圖C的實施例中，具有兩個工作電極與兩個相對/參考電極，在上述第四圖A至第四圖C的實施例中，具有兩個工作電極與一個相對/參考電極，在上述第五圖的實施例中，具有三個工作電極與一個相對/參考電極，但其僅是一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需求改變工作電極與該相對/參考電極的數目與配置，在其他實施例中，該感測試片可配置一組或多組的反應電極組。
在上述第九圖和第十圖的實施例中，比較不同的電性訊號之間的差異未超過一預設閥值，表示該樣品已實質填滿該樣品室，該實施例中以電流比值為例說明，但其僅是一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需求改變不同電性訊號間之差異的計算方式，在其他實施例中，該差異計算方式可包括但不限於相加、相減、相乘、相除、上述相互組合運算或任何數學或邏輯運算技巧，例如兩數值相減而獲得一相差值，或兩數值相除而獲得一比值。
在上述第九圖的實施例中，比較該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號，根據比較結果判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態，但其僅是一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需求改變反覆偵測該第一電極組與該第二電極組的電性訊號次數，在其他實施例中，可進一步偵測該第一電極組的一第四電性訊號。又例如，在其他實施例中，本領域技術者可依其需求改變在樣品室內反應電極的組數及其對應的電性訊號次數，或增加偵測電性訊號的次數。
在上述第第九圖的實施例中，步驟S905係為偵測該第二電極組的一第三電性訊號，該第三電性訊號用以偵測該樣品室實質填滿的狀態，換句話說，第三電性訊號係源自於偵測近於樣品入口的該第二電極組，但僅是一種選擇性實施例，本領域技術者可依其需求改變第三電性訊號偵測來源之電極配置，在其他實施例中，舉例而言，以第八圖A為例，第三電性訊號可為偵測第二工作電極(1281)與第一相對/參考電極(1262)之間的電性訊號，或者偵測第二相對/參考電極(1282)與第一工作電極(1261)之間的電性訊號。
綜上所述，本發明相關於具有樣品偵測功能的電化學生物感測器裝置、系統及偵測方法，不論樣品進入樣品室後的流動路徑，藉由反覆偵測樣品室內不同位置的電性訊號，尤其是近於樣品入口的電性訊號，準確判斷樣品室整體實質填滿的狀態，增加分析物測試的可信度。另外，本發明的較佳實施例還可具有下列功效：
1.本發明所提供之樣品偵測方法藉由反覆偵測樣品室內不同電極組的電性訊號，增加樣品室整體實質填滿判斷的準確度。
2.本發明所提供之樣品偵測方法透過偵測近於樣品入口的電性訊號作為最終訊號判斷樣品室填滿的狀態，確實排除由於不足量樣品的附著力而使樣品室中央產生空隙未填滿的狀況，降低誤判樣品填充率導致分析物濃度檢測錯誤的機率。
3.本發明所提供之具有樣品偵測功能的系統中，感測試片不需要額外設立填充檢測電極，降低感測試片的製造成本。
4.本發明所提供之具有樣品偵測功能的系統中，感測試片上同一電極組的工作電極與相對/參考電極配置於相鄰位置，由於電極間的距離縮短，可降低感測器裝置施加偵測電壓，提升電性訊號偵測的靈敏度。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S901~S907‧‧‧樣品偵測方法分析流程

Claims (21)

  1. 一種樣品偵測方法，包括：提供一電化學生物感測試片，係用以檢測一樣品內的一分析物濃度，其包括：一樣品室，包括一第一端和一第二端，該第一端與該第二端呈相對位置，該第一端具有一樣品入口；以及一導電層，包括一第一電極組和一第二電極組，該第一電極組與該第二電極組的一端設於該樣品室內，其中該第一電極組的一端遠離該樣品室的該第一端，該第二電極組的一端接近該樣品室的該第一端；提供該樣品於該樣品入口，使該樣品接觸該樣品室；偵測該第一電極組的一第二電性訊號；偵測該第二電極組的一第三電性訊號，該第三電性訊號用以偵測該樣品室填滿的狀態；比較該第二電性訊號與該第三電性訊號；且判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其係於偵測該第二電性訊號步驟前進一步包括：偵測該第二電極組的一第一電性訊號，該第一電性訊號用以偵測該樣品室開始填滿的狀態；且比較該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號而判斷該分佈狀態。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中比較該電性訊號且判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態係為比較該電性訊號之間差異未超過一預設閥值，表示該樣品已填滿該樣品室。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中比較該電性訊號且判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態係為比較該電性訊號均已滿足於一預設閥值，表示該樣品已填滿該樣品室。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態係為根據該比較結果判斷該樣品在該樣品室內的分佈流速。
  6. 如申請專利範圍第1或2項所述的方法，其中該電性訊號係為電壓值、電流值、電阻值、阻抗值、電容值或以上之任一組合。
  7. 一種具有樣品偵測功能的電化學生物感測器裝置，係用以插設入一電化學生物感測試片並檢測一樣品內的一分析物濃度，該電化學生物感測試片係包括一樣品室具有一樣品入口以及一導電層具有一第一電極組和一第二電極組，該第一電極組與該第二電極組的一端設於該樣品室內，其中該第一電極組的一端遠離該樣品室的該樣品入口，該第二電極組的一端接近該樣品室的該樣品入口，該裝置包括：一連接器，其係用以插設該電化學生物感測試片；一偵測單元，其係用以偵測該樣品接觸該第一電極組及該第二電極組產生的電性訊號，係包括偵測該第二組電極的一第一電性訊號及一第三電性訊號和偵測該第一組電極的一第二電性訊號，該第三電性訊號偵測時間晚於該第一電性訊號及該第二電性訊號，該第一電性訊號用以偵測該樣品室開始填滿的狀態，該第三電性訊號用以偵測該樣品室填滿的狀態；以及一微處理單元，其係用以計算該第一電性訊號、該第二電性訊號及該第三電性訊號並判斷該樣品在該樣品室內的分佈狀態。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中該微處理單元係用以計算該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號之間差異，若未超過一預設閥值表示該樣品已填滿該樣品室。
  9. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中該微處理單元係用以計算該第一電性訊號、該第二電性訊號與該第三電性訊號與一預設閥值之比較，若均已滿足於該預設閥值，表示該樣品已填滿該樣品室。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的裝置，其中該微處理單元係用以根據該分佈狀態而判斷該樣品在該樣品室內的分佈流速。
  11. 如申請專利範圍第7至10項中任一項所述的裝置，其中該第一電性訊號、該第二電性訊號或該第三電性訊號係為電壓值、電流值、電阻值、阻抗值、電容值或以上之任一組合。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的裝置，更包括一顯示單元，該顯示單元與該微處理單元連接，用以接收該微處理單元的訊號而顯示一處理程序。
  13. 如申請專利範圍第12項所述的裝置，其中該顯示單元用以顯示的該處理程序包括該樣品已實質填滿該樣品室而接續偵測該樣品內的該分析物濃度程序，或該樣品未實質填滿該樣品室而終止偵測該樣品內的該分析物濃度程序。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的裝置，更包括一記憶體，該記憶體用以儲存偵測該樣品內的該分析物濃度值、偵測不同批試片的校正值、各電性訊號之間差異的該預設閥值或各電性訊號均應滿足的該預設閥值。
  15. 一種具有樣品偵測功能的系統，係用以檢測一樣品內的一分析物濃度，包括：一電化學生物感測試片，係包括：一基板；一導電層，其係覆蓋於該基板上，係包括一第一電極組和一第二電極組；一反應層，其係與該導電層接觸，用以與該樣品的該分析物進行反應；以及一上隔板，其係與該基板形成一樣品室；以及一如申請專利範圍第7項所述的電化學生物感測器裝置，係用以選擇性地插入該電化學生物感測試片。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的系統，其中該電化學生物感測試片的該第一電極組與該第二電極組的一端用以接觸該樣品，該第一電極組與該第二電極組的另一端用以接近或接觸該電化學生物感測器裝置。
  17. 如申請專利範圍第15項所述的系統，其中該第一電極組和該第二電極組係分別包括一工作電極和一相對/參考電極。
  18. 如申請專利範圍第15至17項中任一項所述的系統，其中該工作電極和該相對/參考電極係設於同一平面或彼此平行於不同平面。
  19. 如申請專利範圍第18項所述的系統，其中該第一電極組的該工作電極接近該樣品室的該第二端，該第二電極組的該工作電極接近該樣品室的該第一端，該第一電極組與該第二電極組的該相對/參考電極設於兩工作電極之間。
  20. 如申請專利範圍第19項所述的系統，其中該第一電極組和該第二電極組的該相對/參考電極係為一共用電極。
  21. 如申請專利範圍第15至17項中任一項所述的系統，其中該電性訊號係為電壓值、電流值、電阻值、阻抗值、電容值或以上之任一組合。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI768561B (zh) * 2020-11-25 2022-06-21 五鼎生物技術股份有限公司 生化試片

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105092662B (zh) * 2014-05-20 2019-01-22 光宏精密股份有限公司 电化学感应试片及其制造方法
CN105277597B (zh) * 2014-07-17 2017-09-15 光宏精密股份有限公司 电化学感测试片导电件设置方法
US9933386B2 (en) * 2015-06-29 2018-04-03 Kuang Hong Precision Co., Ltd. Setting method for conductive object of electrochemical test strip
US10302587B2 (en) * 2016-03-29 2019-05-28 Broadmaster Biotech Corp. Test strip and method of operation thereof
EP3861330A4 (en) * 2018-10-05 2022-06-15 Hememics Biotechnologies, Inc. CARBON NANOTUBE BIOSENSORS AND ELECTRONIC READER FOR USE WITH THE BIOSENSORS
TWI768560B (zh) * 2020-11-25 2022-06-21 五鼎生物技術股份有限公司 生化試片
CN112285171B (zh) * 2020-11-25 2022-09-06 三诺生物传感股份有限公司 一种应用于电化学试条的阻抗测试方法及电化学测量系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE20321777U1 (de) * 2002-07-02 2009-12-31 Panasonic Corp., Kadoma Biosensor, Biosensorchip und Biosensoreinrichtung
CN101271106B (zh) * 2002-07-25 2012-07-04 爱科来株式会社 试料分析方法
US8038859B2 (en) * 2006-04-28 2011-10-18 Hmd Biomedical Inc. Electrochemical sensor and method for analyzing liquid sample
EP2535706B1 (en) * 2007-09-24 2015-08-12 Bayer HealthCare LLC Multi-electrode test sensor
US8551320B2 (en) * 2008-06-09 2013-10-08 Lifescan, Inc. System and method for measuring an analyte in a sample
TWI513978B (zh) * 2012-06-08 2015-12-21 Hmd Biomedical Inc 檢測試片、檢測裝置及檢測方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI768561B (zh) * 2020-11-25 2022-06-21 五鼎生物技術股份有限公司 生化試片

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