TW201616128A - 檢測裝置及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種檢測裝置包括一木質纖維基材。木質纖維基材設置有一採樣區以及一反應區。反應區具有至少一酵素檢測試劑。採樣區吸取一待測樣本。待測樣本於木質纖維基材上移動至反應區與酵素檢測試劑反應。本發明另提供一種製造方法。本發明具有操作簡易、安全及快速分析之優勢。
Description
本發明係關於一種檢測裝置及其製造方法,特別關於一種用於食品安全檢測之檢測裝置及其製造方法。
隨著民眾的健康意識逐漸提高,居家檢測的概念已漸漸盛行。所謂居家檢測,意指民眾可方便地在隨時隨地針對簡單的生理狀況或飲食安全進行檢測。其中,生理狀況檢測有其重要性,除了有助於一般民眾確認自身健康狀況,對於患者而言,透過生理狀況檢測可提升其治療效果及掌握其病程發展;而食品安全檢測的重要性亦與日俱增,其起因於在食品原料或食品的生產過程中可能殘留有對食品安全存在疑慮的物質。因此,如何在攝入之前即能有效的檢測出這些食品添加物是相當重要的課題。
目前在居家檢測的領域中,檢測裝置通常係利用檢測試劑的顏色轉變,並以肉眼判讀或搭配簡便儀器,即可在短時間觀察檢測結果。因此,居家自我檢測具有方便即時及節省支出的優勢。
雖然這種簡易的檢驗方法,為民眾帶來了極大的便利性及安全性。惟檢測試紙仍需要特別攜帶,因此其方便性仍有改良的空間;再者,現有之檢測試紙多數皆經過多重的加工,在製造的過程中所添加的物質則有可能使檢測試紙的安全性產生疑慮。
另外,如攪拌棒、木筷或牙籤等物品為日常生活中常見的攪拌棒,多數雖形成自天然的原始材料,卻無提供額外的應用功能,較為可惜。
因此,如何提供一種安全檢測裝置及其製造方法,其具有試紙的簡易操作性,並擁有與日常用品匹配之便利性而無須額外攜帶,並應用特殊且天然的材料,以提升採樣及檢測速度的控制性及實際應用時安全性,已成為課題之一。
有鑑於上述課題,本發明之目的為提供一種檢測裝置及其製造方法,其具有試紙的簡易操作性,並擁有與日常用品匹配之便利性而無須額外攜帶,並應用特殊且天然的材料,以提升採樣及檢測速度的控制性及實際應用時安全性。
為達上述目的,依據本發明之一種檢測裝置包括一木質纖維基材。木質纖維基材設置有一採樣區以及一反應區。反應區具有至少一酵素檢測試劑。採樣區吸取一待測樣本。待測樣本於木質纖維基材上移動至反應區與酵素檢測試劑反應。
在一實施例中,木質纖維基材包括纖維素、木質素或半纖維素。
在一實施例中,酵素檢測試劑包括葡萄糖、乳酸、過氧化氫、肝醣或硝酸鹽檢測試劑。
在一實施例中,檢測裝置為一攪拌棒、一牙籤或一木筷。
在一實施例中,反應區具有一容置空間及一塊體。容置空間形成於木質纖維基材之一表面。塊體至少一部分容置於容置空間,且酵素檢測試劑設置於塊體。
在一實施例中,容置空間形成於木質纖維基材之表面相互分離的二部分之間,且二部分至少部分地相連。
在一實施例中,塊體包含的α-纖維素的成分比例大於該反應區包含的α-纖維素的成分比例。
在一實施例中,塊體的致密度大於反應區的致密度。
為達上述目的,依據本發明之一種檢測裝置的製造方法,包括以下步驟:提供一木質纖維基材;形成一採樣區以及一反應區於木質纖維基材;以及設置至少一酵素檢測試劑於反應區,以形成檢測裝置。
在一實施例中,提供木質纖維基材的步驟包括提供一含木質纖維之物料,並以一物理加工處理分離出木質纖維基材。
在一實施例中,木質纖維基材包括纖維素、木質素或半纖維素。
在一實施例中,於提供木質纖維基材步驟前,製造方法更包括:成型木質纖維基材為一攪拌棒、一牙籤或一木筷。
在一實施例中,製造方法更包括:於反應區形成一容置空間及一塊體,容置空間形成於木質纖維基材之一表面,塊體至少一部份容置於容置空間;以及設置酵素檢測試劑於塊體。
在一實施例中,將木質纖維基材之表面相互分離的二部分之間處理成容置空間,且二部分至少部分地相連。
在一實施例中,塊體包含的α-纖維素的成分比例大於反應區包含的α-纖維素的成分比例。
在一實施例中,塊體的致密度大於反應區的致密度。
承上所述,本發明之檢測裝置及其製造方法,係應用包含有酵素檢測試劑的反應區,以有效檢測特定的檢測標的,例如是食品安全中備受關注的硝酸鹽檢測,或生醫檢測領域中常見的葡萄糖檢測。由於本發明之檢測裝置包含有以木質纖維基材形成的結構,因此能藉由木質纖維基材對於水分子較佳的吸附性,從而增強液體的待測樣本於檢測裝置中的毛細作用。
再者,因傳統的檢測試紙需要經額外加工,且於加工過程中可能使用到禁用於食品或對人體有危害的化學試劑,故若於檢測時與待測樣本直接接觸恐導致檢測後的待測樣本無法食用;相較之下,由於本發明的檢測裝置可使用天然的木質纖維基材,故在檢測時,對於檢測樣本的影響相對較小,而檢測後的待測樣本仍可繼續食用。除此之外,更具有價格便宜、加工方便等優勢。更佳的是,由於木質纖維基材具有強韌的機械結構並相對耐酸鹼,因此可較傳統上使用的濾紙更具有結構強度方面的優勢。
以下將參照相關圖式,說明依本發明較佳實施例之一種檢測裝置及其製造方法,其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。
圖1A為本發明較佳實施例之一種檢測裝置的外觀示意圖,而圖1B為圖1所示之A-A線的截面示意圖。請參考圖1A及圖1B所示,在本實施例中,檢測裝置1係用於採樣並檢測一待測樣本,待測樣本則並不限定於特定的種類,其可透過檢測不同的樣本,例如生物體液(如:血液)或食品(如:火鍋湯頭),以作為生醫檢測裝置或食品安全檢測裝置之用途。
檢測裝置1可以為一攪拌棒、木筷或牙籤,從而可提升檢測裝置1與日常生活用品的匹配性,進而賦予上述物品一額外的功能(即檢測);換句話說,由於上述物品多屬於生活中會隨身攜帶的必需品,因此當本實施例的檢測裝置1應用該些裝置時,可具有無需額外多攜帶檢測用物品的優勢。在本實施例中,檢測裝置1係以攪拌棒的構型為例說明。
請參考圖1A及圖1B所示,本實施例之檢測裝置1具有一木質纖維基材,換言之,檢測裝置1係為至少部分由木質纖維基材組成的結構。於實際製造成形時,檢測裝置1較佳係整體皆以木質纖維基材組成,當然,本發明之概念亦涵蓋檢測裝置僅有部分供待測樣本流經的區域以木質纖維基材組成,藉以形成如「流道」的概念,如圖2所示,檢測裝置1a具有依其軸向延伸的流道結構L,流道結構L整體皆以木質纖維基材構成,而流道結構L以外的區域所包含的材料則為木質纖維基材以外的材質,較佳是親水性較木質纖維基材為低的材質,本發明並不限制。
就主要功能組成而言,於檢測裝置1的木質纖維基材上設置有一採樣區11、一傳送區12以及一反應區13。其中,採樣區11、傳送區12以及反應區13係依序相鄰設置。於實施上,各區的形狀、大小原則上並未限制,因此可依待測樣本或檢測標的來進行設計,實際應用的形狀包括但不限於圓柱、長方體、板狀等,此非本發明限制性者。簡而言之,本實施例的採樣區11係吸取待測樣本,而待測樣本則接著於木質纖維基材上移動至反應區13進行後續反應。此處所稱「吸取」的手段包括直接將採樣區11浸泡於待測樣本中,使採樣區11直接吸取待測樣本;或者以其他輔助工具(如:微量滴管、針管)採取樣本後滴至採樣區11,從而使採樣區11吸取待測樣本。
此外,所稱之「木質纖維基材」意指植物的木質化纖維組織。其中,本發明所應用之木質化組織係包括其內的纖維素、半纖維素、果膠質或木質素,且上述物質對於水分子有較佳的吸附力;因此,來自採樣區11的待測樣本可經由木質纖維基材內部的孔道,以毛細作用將待測樣本依序經傳送區12至反應區13運送。
本實施例檢測裝置1的材料來源可為木材或竹材,較佳可以選自木質化組織較為發達的木本植物,如灌木或喬木。是故,於實際應用及製造時,以木質化組織所製成的攪拌棒、木筷或牙籤,皆可經由再加工而製得本實施例檢測裝置1。由於傳統的食品安全檢測的檢測試紙於加工處理時會用到禁用於食品或對人體有危害的化學試劑(如:利用鹼液溶掉木質素),故若於檢測時與待測樣本直接接觸將導致檢測後的待測樣本無法食用而具有安全的疑慮。相較之下,本實施例的檢測裝置1應用於檢測食品安全時,由於木質纖維基材可為天然材質,有較高的安全性。在檢測時,可直接將檢測裝置1施加甚或部分插入待測樣本中,而經檢測完畢的待測樣本無須經過額外的處理(如除去化學試劑或有害的物質),即可直接進行加工或是直接食用。且木質纖維基材為天然材質,更具有價格便宜、加工方便等優勢。
再者,由於木質纖維基材具有強韌的機械結構並相對耐酸鹼,因此可較傳統上使用的濾紙更具有結構及強度方面的優勢。
請再參考圖1A及圖1B所示,由於待測樣本係經由檢測裝置1的傳送區12傳送至反應區13。其中,為濾除檢測樣本中的雜質,以提高檢測的精確度,可於採樣區11設置一過濾層(如圖1A之虛線區域所示),惟過濾層之形狀、尺寸及設置位置非本實施例限制性者,端視實際檢測時的需求而設計。例如當待測樣本的量較大時,則可取用尺寸較大的過濾層以提高過濾效果。
於本實施例中,反應區13係為一凹槽的態樣。凹槽的形狀、大小並未特別限制,可視檢測需求而設置。而圖1A及圖1B所示的凹槽的形狀僅為示意而非用以限制本發明。實際應用時,反應區13的形狀可包含但不限於長方體、正方體、圓柱、半球體、V型或上述之外其餘之形狀組合,以圖3為例,檢測裝置1b的反應區13b的形狀即為V型,此結構有助於在側壁131b觀察其呈色的效果,提升檢測的準確性。然反應區的位置亦可視不同檢測之需求而做彈性設置,本發明於此不限。
進一步而言,為達檢測目的,複數酵素檢測試劑係設置於反應區13中。由於本實施例的檢測裝置1係應用於食品安全檢測及生醫檢測,因此,檢測裝置1可應用的檢測標的例如包括於食品原料或食品的生產過程中可能殘留的物質(如:食品添加物),以及於生醫檢測中重要的檢測項目(如:血糖)。
其中,在此所稱「設置」一詞意指將酵素檢測試劑固定或非固定於反應區13內。其中,將酵素檢測試劑固定於反應區13之手段包括但不限於以酵素檢測試劑的部分特定官能基與反應區13形成共價鍵的方式進行連結;而非固定之手段則可例如應用塗佈或其他類似的方式以將酵素檢測試劑設置於反應區13內。
於圖1B中顯示,酵素檢測試劑係設置於反應區13之底部。但上述非限制性者,於其他實施例中,亦可將酵素檢測試劑單獨設置於反應區13的側面或同時設置於反應區13的側面及底部。
完成檢測裝置1的設置後,則可進一步將檢測裝置1應用於食品安全檢測。其具體實施方式如下,使用者可隨身攜帶檢測裝置1進行食品檢測,並透過以沾取或滴取的方式將待測樣本吸附於採樣區11後,待測樣本即依序沿著採樣區11、傳送區12以毛細作用傳送至反應區13。若待測樣本內含有亞硝酸鹽,即可與反應區13內的化學反應試劑形成紫紅色偶氮化合物。亦即,本實施例之檢測裝置1可檢測待測樣本中是否含有亞硝酸鹽,以提升個人的飲食安全性。當然,若需進一步評估待測樣本中亞硝酸鹽的含量以決定其是否超過安全值,可將本實施例之檢測裝置1以比色法的方式達成半定量的目的。較佳地,本發明之檢測裝置1能夠以日常生活用品的型態進行設計,提升與生活用品的匹配性及使用者的便利性。
上述關於檢測裝置1的型態非限制性者。圖4A為本發明另一實施例之檢測裝置的外觀示意圖,圖4B則為圖4A所示之B-B線的截面示意圖。請同時參考圖4A及圖4B所示,本實施例之檢測裝置2具有與前述實施例之檢測裝置1b實質上相同的結構,惟檢測裝置2的反應區23具有一容置空間O及一塊體24,容置空間O係以物理加工方式形成於木質纖維基材之一表面S。於本實施例中,塊體24至少一部分容置於容置空間O,且可垂直於檢測裝置2的長軸方向設置。藉此,塊體24可提供待測樣本一延伸流動的流道。於實際應用中,酵素檢測試劑可設置於塊體24的一端面241,而待測樣本即依序沿著採樣區21、傳送區22以毛細作用傳送至反應區23及塊體24。
特別須說明的是,由於檢測裝置2相較於前述實施例的檢測裝置1額外設置一垂直於反應區23設置方向的塊體24,當以待測樣本整體流動方向觀之時,檢測裝置2實質上為三維檢測裝置。
本實施例的木質纖維基材是選用竹材,而塊體24所選用的材料為木材,例如可選用樺木、楊木或松木等木材,且該木材的致密度較佳是大於反應區的竹材的致密度。於此所稱之「致密度」是指木材或竹材內的成分(如:纖維)的致密程度。當待測樣本由反應區23藉由毛細作用流動至塊體24時,其流速會受到材料密度的影響而變慢,使得應用本實施例進行檢測的流速條件可受到控制,且可提供待測樣本足夠的反應時間,以使待測樣本與酵素檢測試劑能夠反應完全,進而提升檢測裝置2的檢測效果。當然,關於塊體24與反應區23之間的致密度關係非本實施例限制者,端視實際應用進行調整。
而於實際應用時,塊體24的材料亦可選用經純化的α-纖維素(α-cellulose)。當塊體24包含的α-纖維素的成分比例大於木質纖維基材(較佳是反應區23)包含的α-纖維素的成分比例時,由於塊體24的親水性較反應區23為佳,因此,當待測樣本由反應區23藉由毛細作用流動至塊體24時,其流速會受到親水性差異的影響而變快。換言之,透過上述的設計,不僅可透過塊體24延長待測樣本的反應區域,更可加速整體的反應,進而減少檢測時間,並具有減少樣本量的優勢。
另外,關於塊體24之形狀,本實施例係以柱狀為例,然此非限制性者。於實際應用時,塊體24的形狀可為圓柱形或板狀,端視反應區23的構性予以配合。
於其他實施例中,延伸反應區的設置方式亦可如圖5A及圖5B所示。於本實施例中,檢測裝置3具有與前述實施例之檢測裝置1實質上相同的結構,惟其反應區33是透過將檢測裝置3的部分結構以例如切削的方式所形成的容置空間O。其中,容置空間O形成於木質纖維基材之表面S相互分離的二部分S1、S2之間,且二部分S1、S2至少部分地相連。透過上述的成型方式,本實施例的容置空間O具有V型的結構。透過將塊體34設置於容置空間O內,同樣可提供待測樣本一延伸流動的流道。而關於塊體34的材質及實施細節大致上與前述實施例相同,故於此不再贅述。
須說明的是,關於塊體24、34設置於反應區23、33的方式並非本發明限制性者,其是以塊體24、34與反應區23、33可相互接觸為設置的原則,方式可例如但不限於將塊體24、34鑲嵌或卡合於反應區23、33,或是將塊體24、34黏著於反應區24、34亦可。
進一步而言,塊體24、34係除了可提供待測樣本延伸流動的區域,更可作為反應區23、33中便於觀察及分析的區域。更佳地,當塊體24、34為可與反應區23、33分離的結構時,於完成反應後,進一步將塊體24、34自反應區23、33移除,並根據其檢測需求進行其它的分析。
圖6A為本發明另一實施例之檢測裝置的外觀示意圖,圖6B則為圖6A所示之D-D線的截面示意圖。請同時參考圖6A及圖6B所示,本實施例之檢測裝置4具有與前述實施例之檢測裝置1實質上相同的結構,惟檢測裝置4的傳送區42及反應區43係額外進行表面處理(如圖6A及圖6B中深色區域45)。其中,表面處理例如但不限於疏水處理,疏水試劑包含但不限於以PDMS(聚二甲基矽氧烷,Polydimethylsiloxane)塗佈於至少部分的傳送區42及反應區43的表面。透過上述的處理可進一步界定及縮小傳送區42及反應區43包含的親水區域,以使待測樣本可準確地經由親水區域傳送至反應區43,並與酵素檢測試劑進行反應。
關於疏水處理的方式亦非限制性者。於實際應用時,亦可藉由於具有親水性的檢測裝置4上塗佈光阻層;具體而言,例如當使用負型光阻SU-8負環氧樹脂(SU-8 epoxy-based negative photoresist)時,以UV光照射的區域不會溶於光阻顯影液,即可形成疏水的區域,而未以UV光照射的區域則維持其親水的特性。惟類似之形成方式係為本發明所屬技術領域之通常知識者所能理解者,於此不再贅述。
此外,關於酵素檢測試劑吸附於反應區13之方法,亦可藉由將反應區13浸泡於酵素檢測試劑溶液以完成之製備。具體而言,其係藉由木質纖維基材的毛細作用及植物纖維的維管束組織,使得酵素檢測試劑得以吸附於反應區13。
以下係以數個實施例說明,如何利用上述的檢測裝置進行生醫檢測及食品安全檢測。需先說明的是,以下的各檢測標的均可利用上述各實施例的檢測裝置1、2、3、4進行檢測。
硝酸鹽為於食品安全檢測中常見的檢測標的。硝酸鹽是氮循環中自然產生的物質,普遍存在蔬菜水果中,其濃度因植物品種及栽種條件而異。其中蔬果中約有5%的硝酸鹽可被唾液或腸道中的微生物還原成亞硝酸鹽,繼而形成致癌物「亞硝胺」。此外,由於嬰幼兒體內的低濃度胃酸可能使過量的硝酸鹽轉變成亞硝酸鹽,因此嬰幼兒若攝取大量含有硝酸鹽的食品,硝酸鹽代謝成亞硝酸鹽,會和血紅素結合,降低血紅素攜帶氧氣的功能,造成缺氧,將可能導致後天性的藍嬰症。因此,本實施例之檢測裝置即應用可與硝酸根離子的酵素檢測試劑做為檢測標的,以執行後續的分析及判讀。
進一步而言,當檢測裝置應用於檢測硝酸根時,其酵素檢測試劑係包含硝酸鹽還原酶(nitrate reductase)、胺苯磺醯胺(sulfanilamide)、檸檬酸(citric acid)及、N-1-萘基乙烯二氨二鹽酸鹽(N-(1-naphthyl) ethylenediamine)。若待測樣本中含有硝酸根離子(硝酸鹽),則會進一步產生呈色反應,以達到定性測試。
然上述於食品安全檢測的應用非限制性者,其他的食品添加物(例如:漂白水),亦可應用本實施例的檢測裝置進行檢測。詳細而言,使用於食品的漂白水例如為過氧化氫(Hydrogen peroxide, H2
O2
)。以過氧化氫為例,其雖可合法使用於食品(麵粉及其製品除外)以作為殺菌、漂白之用途,但在最終產品中不得殘留。主因為過氧化氫的沸點高達152℃,因此即使將食物煮熟煮沸,過氧化氫仍會殘留存在食物中,長期食用可能會導致健康傷害。因此,關於食品添加物可能造成的食品安全問題,本實施例的檢測裝置1即可應用於扮演檢測及把關之用途。其具體實施方式係依據各檢測標的可能存在的位置,例如食品原料、湯頭,將其作為待測樣本,並對應各檢測標的可使用的檢測試劑設置於反應區以進行如前述之檢測方式。同樣地,檢測試劑的設置位置及用量非本發明限制性者,端視於實際應用時的需求進行設計。
當檢測裝置應用於檢測過氧化氫時,其酵素檢測試劑係包含辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase)及碘化鉀(potassium iodide)。若待測樣本中含有過氧化氫時,則會進一步產生呈色反應,以達到定性測試。
此外,本發明的檢測裝置亦可進一步應用於生醫檢測之用途。當應用於生醫檢測時,待測樣本可例如但不限於一受試者的唾液、血液、尿液或其他體液,而檢測標的則可例如但不限於該受試者的葡萄糖、肝醣或乳酸。其中,受試者血液內葡萄糖的數值可用於判讀血醣濃度的高低,肝醣及乳酸的數值則可用以評估受試者的基本生理狀況。而這種簡易的量測方法,造福許多特別著重居家照護的患者,使其可隨時對病情作監控,不僅改善生活品質,同時也擴大了醫療照護的範圍。
其中,當檢測裝置應用於檢測葡萄糖時,其酵素檢測試劑係包含葡萄糖氧化酶(glucose oxidase)、辣根過氧化物酶、的4-氨基安替比林(4-aminoantipyrine)、的4-二甲氨基苯甲酸(4-(Dimethylamino) benzoic acid)及聚乙二醇(PEG)。若待測樣本中含有葡萄糖時,則會進一步產生呈色反應,以達到定性測試。
當檢測裝置應用於檢測肝醣時,酵素檢測試劑則包含澱粉葡萄糖苷酶(amyloglucosidase)、葡萄糖氧化酶、辣根過氧化物酶及碘化鉀。若待測樣本中含有肝醣時,則會進一步產生呈色反應,以達到定性測試。
當檢測裝置應用於檢測乳酸時,酵素檢測試劑則包含乳酸脫氫酶(Lactate dehydrogenase)、碘硝基四唑紫(INT, (2-(4-Iodophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-phenyltetrazolium chloride))、NAD及吩嗪硫酸甲酯(PMS, Phenazine methosulfate)。若待測樣本中含有乳酸時,則會進一步產生呈色反應,以達到定性測試。
圖7為依據本發明較佳實施例之一種檢測裝置的製造方法步驟流程圖。請參考圖7所示,在本實施例中,檢測裝置的製造方法包含以下步驟:提供一木質纖維基材(S71);形成一採樣區以及一反應區於木質纖維基材(S73);設置至少一酵素檢測試劑於反應區,以形成檢測裝置(S75)。其中,提供木質纖維基材的步驟包括提供一含木質纖維之物料,並以一物理加工處理分離出該木質纖維基材,物理加工的方式非本發明限制性者。另外,形成採樣區及反應區的方式例如但不限於以物理方式對木質纖維基材進行些微的破壞,以定義區各分區的位置。又,檢測裝置可依據其不同的實施態樣而提供不同的製造方法,例如可於步驟S71前先成型木質纖維基材為一攪拌棒、一牙籤或一木筷,詳細而言,可利用物理加工的方式,以將木質纖維基材依據使用需求刨削成片狀或塊狀。於實際應用時的其他處理程序,例如當檢測裝置牙籤時,可透過切削的方式將其一側形成尖端,以同時提供剔牙的用途。特別須說明的是,上述各實施例的檢測裝置皆可應用本實施例之製造方法為原則進行製造,並根據其實際的元件結構及檢測需求進行調整。惟上述檢測裝置之各元件及製造方法之各步驟已於前述實施例中詳細說明,於此不再贅述。
接下來將以實驗例具體說明本發明之檢測裝置的實際操作方式及效果,並以檢測裝置3為例。然需注意的是,以下之說明是用來詳述本發明以使此熟習該項技術者能夠據以實現,且同樣可應用本發明其他實施例的檢測裝置進行,但並非用以限定本發明之範圍。
實驗例1:以檢測裝置3進行葡萄糖的測試
利用微量滴管將酵素檢測試劑設置於反應區33的塊體34中,酵素檢測試劑包括2μL的75U/mL glucose oxidase(X-S型,Sigma Aldrich, St. Louis, MO)、15U/Ml的HRP(VI-A型,Sigma Aldrich, St. Louis, MO)、2mM的4-aminoantipyrine(99%,Sigma Aldrich, St. Louis, MO)、10mM的4-(Dimethylamino) benzoic acid(98%, Sigma Aldrich, St. Louis, MO)、3%PEG(分子量35,000 g/mol, Sigma Aldrich, St. Louis, MO)。完成酵素檢測試劑的添加後,將檢測裝置3於25°C下風乾15分鐘。接著以檢測裝置3的採樣區31採取待測樣本,待測樣本為利用去離子水所配置的不同濃度葡萄糖溶液(0mM、2.5mM、5mM、7.5mM、10mM),待約5分鐘後,以數位相機拍攝並藉由ImageJ軟體分析進行塊體34的呈色強度判定。
結果請參考圖8所示,藉由待測樣本與酵素檢測試劑的作用後,偵測其呈色反應的平均強度,可看出隨著葡萄糖濃度的增加,其呈色反應的平均強度係隨之增加。換言之,應用本實施例的檢測裝置3可有效地進行葡萄糖的檢測。
綜上所述,本發明之檢測裝置及其製造方法,係應用包含有酵素檢測試劑的反應區,以有效檢測特定的檢測標的,例如是食品安全中備受關注的硝酸鹽檢測,或生醫檢測領域中常見的葡萄糖檢測。由於本發明之檢測裝置包含有以木質纖維基材形成的結構,因此能藉由木質纖維基材對於水分子較佳的吸附性,從而增強液體的待測樣本於檢測裝置中的毛細作用。
再者,因傳統的檢測試紙需要經額外加工,且於加工過程中可能使用到禁用於食品或對人體有危害的化學試劑,故若於檢測時與待測樣本直接接觸恐導致檢測後的待測樣本無法食用;相較之下,由於本發明的檢測裝置可使用天然的木質纖維基材,故在檢測時,對於檢測樣本的影響相對較小,而檢測後的待測樣本仍可繼續食用。除此之外,更具有價格便宜、加工方便等優勢。更佳的是,由於木質纖維基材具有強韌的機械結構並相對耐酸鹼,因此可較傳統上使用的濾紙更具有結構強度方面的優勢。
以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於後附之申請專利範圍中。
1、1a、1b、2、3、4‧‧‧檢測裝置
11、21、31、41‧‧‧採樣區
12、22、32、42‧‧‧傳送區
13、13a、13b、23、33、43‧‧‧反應區
131b‧‧‧側壁
24、34‧‧‧塊體
241‧‧‧(塊體24)的端面
45‧‧‧區域
A-A、B-B、C-C、D-D‧‧‧剖面線
L‧‧‧流道結構
O‧‧‧容置空間
S‧‧‧表面
S1、S2‧‧‧(表面S相互分離的)二部分
S71~S75‧‧‧步驟
11、21、31、41‧‧‧採樣區
12、22、32、42‧‧‧傳送區
13、13a、13b、23、33、43‧‧‧反應區
131b‧‧‧側壁
24、34‧‧‧塊體
241‧‧‧(塊體24)的端面
45‧‧‧區域
A-A、B-B、C-C、D-D‧‧‧剖面線
L‧‧‧流道結構
O‧‧‧容置空間
S‧‧‧表面
S1、S2‧‧‧(表面S相互分離的)二部分
S71~S75‧‧‧步驟
圖1A為本發明較佳實施例之一種檢測裝置的外觀示意圖。 圖1B為圖1所示之A-A線的截面示意圖。 圖2為本發明另一實施例之檢測裝置的外觀示意圖。 圖3為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖。 圖4A為本發明另一實施例之檢測裝置的外觀示意圖。 圖4B則為圖4A所示之B-B線的截面示意圖。 圖5A為本發明另一實施例之檢測裝置的外觀示意圖。 圖5B則為圖4A所示之C-C線的截面示意圖。 圖6A為本發明另一實施例之檢測裝置的外觀示意圖。 圖6B則為圖6A所示之D-D線的截面示意圖。 圖7為依據本發明較佳實施例之一種檢測裝置的製造方法步驟流程圖。 圖8為應用圖5A所示之檢測裝置檢測葡萄糖的結果示意圖。
1‧‧‧檢測裝置
11‧‧‧採樣區
12‧‧‧傳送區
13‧‧‧反應區
A-A‧‧‧剖面線
Claims (16)
- 一種檢測裝置,包括: 一木質纖維基材,該木質纖維基材設置有: 一採樣區;以及 一反應區,具有至少一酵素檢測試劑, 其中該採樣區吸取一待測樣本,而該待測樣本於該木質纖維基材上移動至該反應區與該酵素檢測試劑反應。
- 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置,其中該木質纖維基材包括纖維素、木質素或半纖維素。
- 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置,其中該酵素檢測試劑包括葡萄糖、乳酸、過氧化氫、肝醣或硝酸鹽檢測試劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置,其係為一攪拌棒、一牙籤或一木筷。
- 如申請專利範圍第1項所述之檢測裝置,其中該反應區具有一容置空間及一塊體,該容置空間形成於該木質纖維基材之一表面,該塊體至少一部分容置於該容置空間,且該酵素檢測試劑設置於該塊體。
- 如申請專利範圍第5項所述之檢測裝置,其中該容置空間形成於該木質纖維基材之該表面相互分離的二部分之間,且該二部分至少部分地相連。
- 如申請專利範圍第5項所述之檢測裝置,其中該塊體包含的α-纖維素的成分比例大於該反應區包含的α-纖維素的成分比例。
- 如申請專利範圍第5項所述之檢測裝置,其中該塊體的致密度大於該反應區的致密度。
- 一種檢測裝置的製造方法,包括以下步驟: 提供一木質纖維基材; 形成一採樣區以及一反應區於該木質纖維基材;以及 設置至少一酵素檢測試劑於該反應區,以形成該檢測裝置。
- 如申請專利範圍第9項所述之製造方法,其中提供該木質纖維基材的步驟包括提供一含木質纖維之物料,並以一物理加工處理分離出該木質纖維基材。
- 如申請專利範圍第9項所述之製造方法,其中該木質纖維基材包括纖維素、木質素或半纖維素。
- 如申請專利範圍第9項所述之製造方法,於提供該木質纖維基材步驟前,更包括: 成型該木質纖維基材為一攪拌棒、一牙籤或一木筷。
- 如申請專利範圍第9項所述之製造方法,更包括: 於該反應區形成一容置空間及一塊體,該容置空間形成於該木質纖維基材之一表面,該塊體至少一部份容置於該容置空間;以及 設置該酵素檢測試劑於該塊體。
- 如申請專利範圍第13項所述之製造方法,將該木質纖維基材之該表面相互分離的二部分之間處理成該容置空間,且該二部分至少部分地相連。
- 如申請專利範圍第13項所述之製造方法,其中該塊體包含的α-纖維素的成分比例大於該反應區包含的α-纖維素的成分比例。
- 如申請專利範圍第13項所述之製造方法,其中該塊體的致密度大於該反應區的致密度。
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-
2014
- 2014-10-31 TW TW103137870A patent/TWI561819B/zh active
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