TW202319746A - 檢測卡匣及生物檢測系統 - Google Patents

Abstract

一種檢測卡匣，適於檢測樣品及第一成分，樣品包括第一成分與第二成分，檢測卡匣包括第一注入槽、第二注入槽、分離槽、收集槽及第一檢測槽。第一注入槽適於供樣品注入。第二注入槽適於供第一成分注入。分離槽連通於第一注入槽，其中由第一注入槽注入的樣品適於在分離槽被分離出第一成分與第二成分。收集槽連通分離槽與第二注入槽。第一檢測槽連通於收集槽。一種生物檢測系統亦被提出。

Description

檢測卡匣及生物檢測系統

本發明是有關於一種卡匣及檢測系統，且特別是有關於一種檢測卡匣及生物檢測系統。

目前，若檢測卡匣是要對具有多種成分的檢體來檢測其中一種成分時(例如是要使用檢體為全血的檢測卡匣來檢測全血中的血漿)，在此檢測卡匣內，檢體中的欲檢測成分會先被分離出來(例如全血會先被分離出血球與血漿)，再對要檢測的成分(例如是血漿)進行檢測。因此，需要注入一定份量的檢體(例如是全血)後續才能分離出足夠量的欲檢測成分(例如是血漿)。

然而，若是要直接將欲檢測成分(例如是血漿)注入此檢測卡匣，需要注入的欲檢測成分(例如是血漿)的量仍需與檢體(例如是全血)的量相同，進而需要抽取更多的檢體(例如是全血)，造成生物的不適。此外，由於需要注入的欲檢測成分(例如是血漿)的量大於真正用到的量，而造成浪費。

本發明提供一種檢測卡匣，其可檢測樣品的第一成分，且可以樣品的形式注入第一注入槽或是由第一成分的形式注入第二注入槽，而可有效減少浪費。

本發明的一種檢測卡匣，適於檢測樣品及第一成分，樣品包括第一成分與第二成分，檢測卡匣包括第一注入槽、第二注入槽、分離槽、收集槽及第一檢測槽。第一注入槽適於供樣品注入。第二注入槽適於供第一成分注入。分離槽連通於第一注入槽，其中由第一注入槽注入的樣品適於在分離槽被分離出第一成分與第二成分。收集槽連通分離槽與第二注入槽。第一檢測槽連通於收集槽。

在本發明的一實施例中，上述的第一成分的密度小於第二成分的密度，分離槽包括下分離部及上分離部，上分離部連通於收集槽，分離槽中被分離出的第一成分適於位在上分離部，分離槽中被分離出的第二成分適於位在下分離部。

在本發明的一實施例中，上述的分離槽更包括連接部，連接部連通於下分離部及上分離部之間，連接部在寬度方向上的槽體寬度相對於上分離部或下分離部在寬度方向上的槽體寬度小。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括流體槽，適於容納流體，且連通於收集槽，其中收集槽位於分離槽、流體槽與第二注入槽的同側。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括容置部及突破結構，容置部連通於流體槽，容置部自檢測卡匣的外側邊向內凹陷而形成容納空間，突破結構設置於容置部內。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括第一定量槽及第二定量槽。第一定量槽連通於收集槽與第一檢測槽之間。第二定量槽連通於第一定量槽，其中第二定量槽位於第一定量槽與收集槽的同側。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括第三定量槽及第一連接管。第三定量槽連通於第一定量槽與第一檢測槽之間。第一連接管連接於第三定量槽與第一檢測槽之間，且包括彎折地連接的第一段及第二段，其中第一段連接於第三定量槽，第二段連接於第一檢測槽，第一段及第一定量槽位於第三定量槽的同側。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括第四定量槽、第二連接管及第二檢測槽。第四定量槽連通於第二定量槽。第二連接管連接於第四定量槽，且包括彎折地連接的一第三段及一第四段，第三段連接於第四定量槽。第二檢測槽連接於第四段，第三段及第二定量槽位於第四定量槽的同側。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣包括旋轉中心，分離槽比第一注入槽更遠離旋轉中心。

在本發明的一實施例中，上述的第一成分的密度小於第二成分的密度，分離槽包括下分離部及上分離部，分離槽中被分離出的第一成分適於位在上分離部，分離槽中被分離出的第二成分適於位在下分離部，檢測卡匣更包括第一連接管，連接於收集槽與分離槽的上分離部。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括流體槽及第二連接管。流體槽適於容納流體。第二連接管連通於流體槽與收集槽之間。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括流體定量槽，連通於流體槽與第二連接管之間，流體定量槽比流體槽更遠離旋轉中心。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括流體檢測槽，連通於流體定量槽，流體檢測槽比流體定量槽更遠離旋轉中心。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括弧形分配槽及第三連接管。第一檢測槽比弧形分配槽更遠離旋轉中心。第三連接管連接收集槽及弧形分配槽。

在本發明的一實施例中，上述的檢測卡匣更包括第四連接管，連接於第二注入槽及收集槽。

本發明的一種生物檢測系統，包括承載轉盤、卡匣轉盤、及檢測卡匣。承載轉盤具有第一轉軸。卡匣轉盤具有不同於第一轉軸的第二轉軸，卡匣轉盤沿著第二轉軸可獨立轉動地設置於承載轉盤上。檢測卡匣可拆卸地配置於卡匣轉盤。檢測卡匣適於檢測樣品及第一成分，樣品包括第一成分與第二成分，檢測卡匣包括第一注入槽、第二注入槽、分離槽、收集槽及第一檢測槽。第一注入槽適於供樣品注入。第二注入槽適於供第一成分注入。分離槽連通於第一注入槽，其中由第一注入槽注入的樣品適於在分離槽被分離出第一成分與第二成分。收集槽連通分離槽與第二注入槽，其中被分離槽分離出的第一成分與由第二注入槽注入的第一成分適於流至收集槽。第一檢測槽連通於收集槽，其中收集槽內的第一成分適於流至第一檢測槽，以進行檢測。承載轉盤受驅動而沿著第一轉軸旋轉，以對設置於承載轉盤上的檢測卡匣提供離心力。卡匣轉盤被獨立地驅動，連帶地使檢測卡匣沿著第二轉軸獨立轉動，以使樣品或第一成分於檢測卡匣內流動。

基於上述，在本發明的生物檢測系統及檢測卡匣中，檢測卡匣的第一注入槽適於供樣品注入，分離槽連通於第一注入槽，由第一注入槽注入的樣品適於在分離槽被分離出第一成分與第二成分。此外，第二注入槽適於供第一成分注入。收集槽連通分離槽與第二注入槽，而使得被分離槽分離出的第一成分與由第二注入槽注入的第一成分適於流至同一個收集槽。第一檢測槽連通於收集槽。因此，收集槽內的第一成分可流至第一檢測槽，以進行檢測。也就是說，檢測卡匣具有專門用來供第一成分注入的第二注入槽，從第二注入槽注入的第一成分可流動至收集槽，而不受第一注入槽與分離槽之間的槽容量或路徑影響，因此第一成分的注入量可更靈活彈性。

圖1是依照本發明的一實施例的一種生物檢測系統的示意圖。請參閱圖1，本實施例的生物檢測系統50包括控制模組51、承載轉盤52、第一驅動模組54、卡匣轉盤55、第二驅動模組57及檢測卡匣100。

承載轉盤52具有第一轉軸53。第一驅動模組54電性連接於控制模組51且連動於第一轉軸53，以接收控制模組51的指令而驅動承載轉盤52沿著第一轉軸53轉動。在圖1中，控制模組51、第一驅動模組54僅是示意性地繪示，控制模組51、第一驅動模組54的形式不限於此。第一驅動模組54可以是馬達、受到溫度變化而變形的記憶金屬或是其他形式的致動器。

此外，卡匣轉盤55具有不同於第一轉軸53的第二轉軸56，且第一轉軸53與第二轉軸56非共軸。卡匣轉盤55沿著第二轉軸56可獨立轉動地設置於承載轉盤52上。第二驅動模組57電性連接於控制模組51且連動於第二轉軸56。以接收控制模組51的指令而驅動卡匣轉盤55沿著第二轉軸56獨立轉動。因此，第二轉軸56與第一轉軸53的轉向或轉速可不同。

要說明的是，在本實施例中，卡匣轉盤55的數量以一個為例，但卡匣轉盤55與第二驅動模組57的數量不以此為限制。此外，在其他實施例中，第二驅動模組57也可以推動卡匣轉盤55的邊緣或是其他部位，而使卡匣轉盤55獨立轉動，而不一定是藉由驅動第二轉軸56來使卡匣轉盤55獨立轉動。此外，第二驅動模組57可以是馬達、受到溫度變化而變形的記憶金屬或是其他形式的致動器。

在本實施例的生物檢測系統50中，承載轉盤52受第一驅動模組54驅動而沿著第一轉軸53旋轉，以對設置於承載轉盤52上的檢測卡匣100提供離心力。於此同時，卡匣轉盤55被第二驅動模組57獨立地驅動，連帶地使檢測卡匣100沿著第二轉軸56獨立轉動去調整檢測卡匣100。由於卡匣轉盤55能夠被專屬的第二驅動模組57獨立驅動，而有專屬的轉速、轉向、轉動角度，以依不同需求去承受或抵消承載轉盤52轉動所產生的離心力；或者，當承載轉盤52上設置有多個卡匣轉盤55時，每個卡匣轉盤55可獨立去調整個別的檢測卡匣100，使每個檢測卡匣100可具有不同的轉速、轉向或轉動角度。

此外，在本實施例中，生物檢測系統50可選擇地包括充電模組60，電性連接於控制模組51。充電模組60可以是無線充電模組60或是有線充電模組60，以提供電力至控制模組51、第一驅動模組54及第二驅動模組57。

在本實施例中，檢測卡匣100可拆卸地配置於卡匣轉盤55。測試者可自行將所需要的檢測卡匣100安裝至卡匣轉盤55，待測試完畢，可再將檢測卡匣100自卡匣轉盤55移除。測試者也可視需求來測試其他試驗的檢測卡匣。

此外，在本實施例中，檢測卡匣100適於檢測樣品10(圖5A)及第一成分12(圖5A)，其中第一成分12為樣品10中含有的一種組成成分。檢測卡匣100可被注入樣品10或第一成分12，而對樣品10中分離出的第一成分12或是直接注入的第一成分12以進行檢測，且注入的第一成分量可不受到需要注入的樣品量影響。下面對檢測卡匣100進行說明。

圖2A與圖2B是依照本發明的一實施例的一種檢測卡匣的爆炸示意圖。圖2C是圖2A的檢測卡匣的俯視示意圖。在圖2C中，上蓋180覆蓋於主體101上，上蓋180以虛線表示。請參閱圖2A至圖2C，本實施例的檢測卡匣100適於檢測樣品10(圖4)或第一成分12(圖15)，檢測卡匣100包括主體101與上蓋180。主體101上設有多個槽與流道。上蓋180可選擇地為透明板體，以清楚看到樣品10或第一成分12在主體101內的流動。另一方面，透明或透光的上蓋180還可有利於使光穿透以對檢測卡匣100內的檢體進行光學檢測，其中光學檢測例如是量測吸收光、螢光、冷光等光學特性。

在本實施例中，上蓋180的第一入口182連通於主體101的第一注入槽102，上蓋180的第二入口184連通於主體101的第二注入槽150。樣品10可以從上蓋180的第一入口182流入主體101的第一注入槽102。第一成分12可以從上蓋180的第二入口184流入主體101的第二注入槽150。此外，用來與樣品10混合的流體或液體儲存於流體盒20(圖2A)內。

由圖2B可見，主體101包括容置部105，容置部105與至少一個槽或流道連通。在一實施例中，容置部105可以是自主體101一外側邊向內凹陷而形成的容納空間(如開口或腔室)，流體盒20可通過容置部105放置於主體101中。如圖2A所示，流體盒20包括膜21，膜21例如是朝向主體101內側而設置。主體101還包括對應的突破結構106，位在容置部105的深處。

當流體盒20放置於容置部105內時，突破結構會在膜21旁，且尚未與膜21接觸。當需要使流體盒20內的液體流至主體101內時，流體盒20可被生物檢測系統50的推桿(未示出)向內推往容置部105的深處，使得膜21被突破結構106刺破，而使得儲存於流體盒20的流體30流出，而流到主體101對應的槽或流道內。

此外，檢測卡匣100更包括定位部107，以將檢測卡匣100卡合於卡匣轉盤55上。在本實施例中，將檢測卡匣100裝設於卡匣轉盤55或自卡匣轉盤55拆卸檢測卡匣100時，定位部107可設置於主體101面向承載轉盤52的第一轉軸53(如圖1所示)處。舉例而言，定位部107包括朝向主體101的幾何中心延伸或內凹的結構(如圖2B所示之平面)，容置部105及流體盒20例如是與定位部107位於同側。

下面先介紹樣品10注入檢測卡匣100之後的流動過程。圖3至圖14是樣品在圖2A的檢測卡匣內的流動過程示意圖。要說明的是，在下面的圖式中，檢測卡匣100的轉動方向以粗箭頭表示，檢測卡匣100內的流體的流動方向以細箭頭表示。

請先參閱圖3，本實施例的檢測卡匣100包括第一注入槽102、入料流道104及分離槽110。第一注入槽102適於供樣品10注入。樣品10例如是全血，但樣品10的種類不以此為限制。分離槽110連通於第一注入槽102。具體地說，入料流道104連接於第一注入槽102與分離槽110之間，入料流道104可以用來定量，以使特定體積的樣品10進入分離槽110。在一實施例中，入料流道104也可以單純作為供樣品10通過的流道。

樣品10從第一注入槽102經過入料流道104之後如圖4所示地進入分離槽110。此外，檢測卡匣100更包括流體槽120，適於容納流體30，流體盒20(圖2A)內的流體30也可在此階段流入流體槽120內。流體30例如是稀釋液。

請參閱圖5A，分離槽110包括下分離部112及上分離部116，上分離部116連接於入料流道104，下分離部112及上分離部116之間具有連接部114。圖5A所示的實施例是以頸縮段作為連接部114為例來說明，即連接部114在寬度方向D上的槽體寬度相對於下分離部112或上分離部116在寬度方向D上的槽體寬度小。所謂的寬度方向D是指在描述連接部114的寬度的方向。在此階段，檢測卡匣100受到承載轉盤52(圖1)旋轉的離心力而使得位於分離槽110內的樣品10分離出第一成分12與第二成分14，且第一成分12的密度小於第二成分14的密度。在本實施例中，第一成分12例如是血漿，第二成分14例如是血球，但不以此為限制。分離槽110中被分離出的第一成分12適於位在上分離部116，分離槽110中被分離出的第二成分14適於位在下分離部112。

圖5B是本發明的另一實施例的檢測卡匣的示意圖。請參閱圖5B，圖5A與圖5B的差異在於，在圖5B的檢測卡匣100’中，分離槽110a的下分離部112直接連接到上分離部116。也就是沒有圖5A的連接部114。當然，分離槽110、110a的形式不以此為限制。

接著，請參閱圖6，檢測卡匣100更包括收集槽122，分離槽110的上分離部116及流體槽120連通於收集槽122。收集槽122與流體槽120在寬度方向D上位於分離槽110的同側。卡匣轉盤55(圖1)轉動帶動檢測卡匣100往逆時針方向轉向，而使檢測卡匣100的收集槽122大致上位在分離槽110與流體槽120的離心方向C上。也就是說，收集槽122比分離槽110與流體槽120更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，位在分離槽110的第一成分12與位於流體槽120的流體30在此階段會流到收集槽122，以在收集槽122內混合成混合液32。在此階段，藉由連接部114的槽體設計(如寬度或外型)使其側壁略高於或等高於第二成分14的液面，因而可阻卻第二成分14往收集槽122流動。

再來，請參閱圖7，檢測卡匣100更包括第一定量槽124及第二定量槽126。第一定量槽124連通於收集槽122。第二定量槽126連通於第一定量槽124，且第二定量槽126位於第一定量槽124與收集槽122的同側。第一定量槽124例如是連通於收集槽122與第二定量槽126之間。

在此階段，檢測卡匣100被卡匣轉盤55帶動往順時針方向轉向，使得第一定量槽124大致上位於收集槽122的離心方向C上，且第二定量槽126大致上位在第一定量槽124的離心方向C上的位置。也就是說，第一定量槽124比收集槽122更遠離第一轉軸53(圖1)，且第二定量槽126比第一定量槽124更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，位於收集槽122內的混合液32便會先流到第一定量槽124，多餘的混合液32會再流到第二定量槽126。另外，在此階段，分離槽110的下分離部112內的第二成分14可流動至暫存槽128，不參與本次檢測。

請參閱圖8，檢測卡匣100更包括至少一組第三定量槽130、第一連接管132及第一檢測槽138、139。第三定量槽130連通於第一定量槽124。第一連接管132連接於第三定量槽130與第一檢測槽138、139之間，第一檢測槽138、139之間互相連通。第一連接管132例如是彎折區段，其包括彎折地連接的第一段134及第二段136，第一段134連接於第三定量槽130，第二段136連接於第一檢測槽138、139。第一段134及第一定量槽124位於第三定量槽130的同側。第一檢測槽138、139例如是設置於容置部105的不同側。在一實施例中，相較於第一注入槽102或收集槽122，第一檢測槽138、139在離心方向C上更遠離第一轉軸53(圖1)。

在此階段，檢測卡匣100被卡匣轉盤55帶動往逆時針方向轉向，使得第三定量槽130大致上位於第一定量槽124的離心方向C上。也就是說，第三定量槽130比第一定量槽124更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，第一定量槽124內的混合液32便會流至第三定量槽130，並依序流往下一個第三定量槽130。此外，由於第一連接管132的第一段134與第二段136的交界處比第三定量槽130位於圖8的上方，而使得這四個第三定量槽130內混合液32在此階段不會經其左方所連接的第一連接管132，流到對應的四組第一檢測槽138、139。不過，在此階段，混合液32在填入這四個第三定量槽130之後，多餘的部分會流到圖8最右方的第一檢測槽138。也就是說，若圖8最右方的第一檢測槽138內有混合液32，可用來判斷這四個第三定量槽130是否足量。

請參閱圖9，檢測卡匣100被卡匣轉盤55帶動往逆時針方向轉向，使得第一連接管132大致上位於第三定量槽130的離心方向C上。也就是說，第一連接管132比第三定量槽130更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，第三定量槽130內的混合液32便會通過第一連接管132的第一段134與第二段136的彎折連接處，即經由第一連接管132朝第一檢測槽138、139流動。

接著，請參閱圖10，檢測卡匣100被卡匣轉盤55帶動往順時針方向轉向，使得第一檢測槽138、139大致上位於第一連接管132的離心方向C上。也就是說，第一檢測槽138、139比第一連接管132更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，第一連接管132內的混合液32便會流至第一檢測槽138、139。

請參閱圖11，檢測卡匣100更包括第四定量槽140、第二連接管142及第二檢測槽148、149。第四定量槽140連通於第二定量槽126。第二連接管142連接於第四定量槽140。第二連接管142包括彎折地連接的一第三段144及一第四段146，第三段144連接於第四定量槽140。第二檢測槽148、149連接於第四段146，第三段144及第二定量槽126位於第四定量槽140的同側。第二檢測槽148、149例如是設置於容置部105的不同側。在一實施例中，相較於第一注入槽102或收集槽122，第二檢測槽148、149在離心方向C上更遠離第一轉軸53(圖1)。

檢測卡匣100被卡匣轉盤55帶動往順時針方向轉向，使得第四定量槽140大致上位於第二定量槽126的離心方向C上。也就是說，第四定量槽140比第二定量槽126更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，第二定量槽126內的混合液32便會流至第四定量槽140。此外，由於第二連接管142的第三段144比第四定量槽140位於圖11的上方，而使得混合液32在此階段不會流到第二連接管142。

請參閱圖12，檢測卡匣100被卡匣轉盤55帶動往順時針方向轉向，使得第二連接管142與第二檢測槽148、149大致上位於第四定量槽140的離心方向C上。也就是說，第二連接管142與第二檢測槽148、149比第四定量槽140更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，第四定量槽140內的混合液32便會流至第二連接管142與第二檢測槽148、149。

請參閱圖13，檢測卡匣100被卡匣轉盤55帶動往順時針方向轉向，而使得第一檢測槽138、139內的混合液32流動至第一檢測槽138、139，且第二檢測槽148、149內的混合液32流動至第二檢測槽148、149。同樣地，第二檢測槽148、149內可放置有試劑或藥劑，第二檢測槽148、149內的混合液32在兩第二檢測槽148、149流動的過程中與試劑或藥劑混合。

請參閱圖14，檢測卡匣100被卡匣轉盤55帶動往順時針方向轉向，而使得第一檢測槽138、139內的混合液32流動至第一檢測槽138、139，且第二檢測槽148、149內的混合液32流動至第二檢測槽148、149。後續多次重覆圖13與圖14，直到第一檢測槽138、139與第二檢測槽148、149內的混合液32與試劑或藥劑混合均勻之後，則可進行檢測。

在此說明的是，位於第一檢測槽138、139內之一者的混合液32會受到離心力流動到第一檢測槽138、139之另一者，第一檢測槽138、139的至少一者內可放置有試劑或藥劑，混合液32在兩第一檢測槽138、139流動的過程中與試劑或藥劑混合。在一實施例中，試劑或藥劑可預先填充於第一檢測槽139內，第一檢測槽138內的混合液32(如圖10所示)可因檢測卡匣100改變轉向而流至第一檢測槽139(如圖11-12所示)，接著檢測卡匣100再改變轉向後，使得與試劑或藥劑反應後的混合液32再次流回第一檢測槽138(如圖13所示)。如此，透過一次或多次重複上述步驟使混合液32在第一檢測槽138、139之間來回流動後，可在第一檢測槽138對充分反應後的混合液32進行光學檢測。

同樣地，於第二檢測槽148、149內之一者的混合液32會受到離心力流動到第二檢測槽148、149之另一者，第二檢測槽148、149的至少一者內可放置有試劑或藥劑，混合液32在兩第二檢測槽148、149流動的過程中與試劑或藥劑混合。在一實施例中，試劑或藥劑可預先填充於第二檢測槽149內，第二檢測槽148內的混合液32(如圖12所示)可因檢測卡匣100改變轉向而流至第二檢測槽149 (如圖13所示)，接著檢測卡匣100再改變轉向後，使得與試劑或藥劑反應後的混合液32再次流回第二檢測槽148 (如圖14所示)。如此，透過一次或多次重複上述步驟使混合液32在第二檢測槽148、149之間來回流動後，可在第二檢測槽148對充分反應後的混合液32進行光學檢測。

此外，第一檢測槽138、139內的試劑或藥劑與第二檢測槽148、149內的試劑或藥劑可以不同，以進行不同的檢測。另外，雖然在本實施例中，檢測卡匣100是以第一檢測槽138與第二檢測槽148作為檢測區，但也可以選擇用第一檢測槽139與第二檢測槽149作為檢測區。再者，檢測卡匣100除了可進行光學檢測外，也可以進行電化學檢測。在此狀況下，此時第一檢測槽138與第二檢測槽148可連接電極。也就是說，第一檢測槽138、139與第二檢測槽148、149內的配置可視檢測方式的不同而調整配置。

請回到圖2B，在本實施例中，上蓋180還包括逃氣孔186、188，逃氣孔186、188分別與主體101的至少一個槽或流道在空間上連通。舉例而言，逃氣孔186可與第一檢測槽138、139 (圖14)或其鄰近處的流道在空間上連通，使得第一檢測槽138、139內的氣體可從逃氣孔186排出；逃氣孔188可與第二檢測槽148、149 (圖14)或其鄰近處的流道在空間上連通，使得第二檢測槽148、149內的氣體可從逃氣孔188排出，以維持第一檢測槽138、139內的混合液32與第二檢測槽148、149內的混合液32在流動上的順暢性。

本實施例的檢測卡匣100除了可以供樣品10注入之後分離成第一成分12而對第一成分12進行檢測之外，還可以直接供第一成分12注入，且可運用注入的全部第一成分12進行測試，以免檢體的浪費。舉例而言，在將檢體注入至檢測卡匣100之前，透過外部儀器先將第一成分12自樣品10中分離出來，或可將上述實施例未使用到而置於暫存槽128的第二成分14 (如圖7所示)另作他用。下面將說明第一成分12在檢測卡匣100內的流動過程。

圖15至圖16是第一成分在圖2A的檢測卡匣內的流動至收集槽的示意圖。請先參閱圖15，首先，注入第一成分12至第二注入槽150。在此階段，流體30也流至流體槽120內(類似圖4所示之實施例)。

接著，請參閱圖16，第二注入槽150連通於收集槽122，收集槽122位於流體槽120與第二注入槽150的同側。因此，卡匣轉盤55(圖1)往逆時針方向轉向，而使檢測卡匣100的收集槽122大致上位在第二注入槽150與流體槽120的離心方向C上。也就是說，收集槽122比第二注入槽150與流體槽120更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，位在第二注入槽150的第一成分12與位於流體槽120的流體30在此階段會流到收集槽122，以在收集槽122內混合成混合液32。在一實施例中，相較於第二注入槽150或收集槽122，第一檢測槽138、139在離心方向C上更遠離第一轉軸53(圖1)。接著進行圖7至圖14的過程，即可對第一成分12進行檢測。

相較於直接把第一成分12注入第一注入槽102，後續流到分離槽110，而僅有部分的第一成分12流到收集槽122，而對留存於收集槽122的下分離部112內的第一成分12造成浪費。本實施例的檢測卡匣100提供專門用來供第一成分12注入的第二注入槽150，第二注入槽150內的第一成分12可全部流到收集槽122，第一成分12的注入量可以接近於所需注入的樣品10量的五成至六成即可，有效避免檢體的浪費。此外，無論混合液32中的第一成分12是從分離槽110來的或是從第二注入槽150來的，混合液32在收集槽122之後的流路相同，可有效簡化設計。

圖17是依照本發明的另一實施例的一種檢測卡匣的主體的示意圖。請參閱圖17，本實施例的檢測卡匣100a的流道設計略不同於前一實施例的檢測卡匣100的流道設計，但與前一實施例的檢測卡匣100有相似的概念。本實施例的檢測卡匣100a也可被設置在圖1的生物檢測系統50的卡匣轉盤55上。在下述實施例中，沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略相同技術內容的說明。

在本實施例中，檢測卡匣100a的主體101a包括第一注入槽102與第二注入槽150，第一注入槽102透過入料流道104連通於分離槽110，分離槽110連通於收集槽122。第二注入槽150連通於收集槽122。收集槽122連通於第一檢測槽138、139。

圖18至圖19是樣品在圖17的檢測卡匣內流動至收集槽的示意圖。請參閱圖18，樣品10從第一注入槽102注入且流過入料通道後流到分離槽110，並在分離槽110內受到離心力而在離心方向C上分離成第一成分12與第二成分14。

請參閱圖19，卡匣轉盤55(圖1)往順時針方向轉向而使檢測卡匣100a的收集槽122大致上位在第二注入槽150與流體槽120的離心方向C上。也就是說，收集槽122比分離槽110更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，位在分離槽110的第一成分12在此階段會流到收集槽122。在未示出的步驟中，在收集槽122的第一成分12後續可透過檢測卡匣100a的轉動而流動到第一檢測槽137、138、139(標示於圖18)，以進行檢測。

圖20至圖21是第一成分在圖17的檢測卡匣內流動至收集槽的示意圖。請先參閱圖20，首先，注入第一成分12至第二注入槽150。接著，請參閱圖21，卡匣轉盤55(圖1)轉動往順時針方向轉向，而使檢測卡匣100a的收集槽122大致上位在第二注入槽150的離心方向C上。也就是說，收集槽122比第二注入槽150更遠離第一轉軸53(圖1)。因此，位在第二注入槽150的第一成分12在此階段會流到收集槽122。在未示出的步驟中，在收集槽122的第一成分12後續可透過檢測卡匣100a的轉動而流動到第一檢測槽137、138、139(標示於圖18)，以進行檢測。

圖22是依照本發明的另一實施例的一種檢測卡匣的主體的示意圖。請參閱圖22，在本實施例中，檢測卡匣100b是利用離心力與毛細力來使流體流動。在下述實施例中，沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略相同技術內容的說明。

在本實施例中，檢測卡匣100b的主體101b至少包括第一注入槽102、分離槽110、收集槽165、第一檢測槽169及第二注入槽150。檢測卡匣100b具有旋轉中心O，其例如是位於主體101b的幾何中心處。當檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心高速轉動時，此時離心力大於毛細力，檢測卡匣100b內的流體40(圖23)會往離心方向，也就是檢測卡匣100b的徑向流動。當檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心低速轉動或不轉動時，此時，毛細力會大於離心力，檢測卡匣100b內的流體40會隨著內部的毛細管移動。也就是說，檢測卡匣100b的轉速高低可視為是毛細力是否能夠運作的開關。

下面介紹樣品10在檢測卡匣100b內的流動過程。圖23至圖30是樣品在圖22的檢測卡匣內的流動過程示意圖。請先參閱圖23，首先將樣品10注入第一注入槽102。檢測卡匣100b更包括流體槽120。在此階段，流體40也被注入至流體槽120。在本實施例中，樣品10例如是全血，流體40例如是稀釋液，但不以此為限制。

請參閱圖24，分離槽110比第一注入槽102更遠離旋轉中心O，檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心高速轉動，以使樣品10適於受到離心力而從第一注入槽102流動至分離槽110。

此外，檢測卡匣100b更包括流體定量槽170，連通於流體槽120，流體定量槽170比流體槽120更遠離旋轉中心O，以使流體40適於受到離心力而從流體槽120流動至流體定量槽170。

在本實施例中，檢測卡匣100b更可選擇地包括流體檢測槽172，連通於流體定量槽170，流體檢測槽172比流體定量槽170更遠離旋轉中心O。因此，在此階段，多出於流體定量槽170的流體40會流到流體檢測槽172，以可在後續作為檢測的對照組。

請參閱圖25，分離槽110包括下分離部112及上分離部116，下分離部112及上分離部116之間具有連接部114。樣品10包括第一成分12與第二成分14，第一成分12的密度小於第二成分14的密度。第一成分12例如是血漿，第二成分14例如是血球。檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心繼續高速轉動，可使分離槽110內的樣品10分離出第一成分12與第二成分14。分離槽110中被分離出的第一成分12適於位在上分離部116，分離槽110中被分離出的第二成分14適於位在下分離部112。

請參閱圖26，檢測卡匣100b更包括第一連接管160及第二連接管174。第一連接管160連接於收集槽165與分離槽110的上分離部116或連接部114之間，且第二連接管174連通於流體定量槽170與收集槽165之間。

在此階段，檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心低速轉動，此時，離心力變小，毛細力便能運作。位於分離槽110內的第一成分12便會沿著第一連接管160移動至收集槽165，且位於流體定量槽170的流體40沿著第二連接管174移動至收集槽165。

接著，在流體40與第一成分12移動至收集槽165內之後，檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心高速轉動，以使流體40與第一成分12在收集槽165內混合成混合液42。

請參閱圖27，檢測卡匣100b更包括弧形分配槽168及第三連接管167。第一檢測槽169比弧形分配槽168更遠離旋轉中心O。第三連接管167連接收集槽165及弧形分配槽168。

在此階段，檢測卡匣100b先以旋轉中心O為軸心低速轉動，此時，離心力變小，毛細力便能運作。位於收集槽165內的混合液42便會沿著第三連接管167移動至弧形分配槽168。

接著，檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心高速轉動，弧形分配槽168內的混合液42受到離心力而流動至沿著徑向配置的這些第一檢測槽169，以於第一檢測槽169內進行檢測。

圖28至圖30是第一成分在圖22的檢測卡匣內的流動至收集槽的示意圖。請先參閱圖28，檢測卡匣100b更包括第二注入槽150及第四連接管152。第二注入槽150用以供第一成分12注入，第四連接管152連接於第二注入槽150及收集槽165。在此階段，流體40也被注入至流體槽120。

接著，請參閱圖29，檢測卡匣100b先以旋轉中心O為軸心高速轉動，以使流體40適於受到離心力而從流體槽120流動至流體定量槽170。多出於流體定量槽170的流體40會流到流體檢測槽172，以可在後續作為檢測的對照組。另一方面，在此狀態下，因為離心力大於毛細力，因此第一成分12仍會停留於第二注入槽150內。

請參閱圖30，檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心低速轉動，此時，離心力變小，毛細力便能運作。第二注入槽150內的第一成分12沿著第四連接管152移動至收集槽165，且流體定量槽170內的流體40沿著第二連接管174移動至收集槽165。

接著，在流體40與第一成分12移動至收集槽165內之後，檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心高速轉動，以使流體40與第一成分12在收集槽165內混合成混合液42。

接著，如圖27的運作方式，檢測卡匣100b先以旋轉中心O為軸心低速轉動，位於收集槽165內的混合液42便會沿著第三連接管167移動至弧形分配槽168。接著，檢測卡匣100b以旋轉中心O為軸心高速轉動，弧形分配槽168內的混合液42受到離心力而流動至沿著徑向配置的這些第一檢測槽169，以於第一檢測槽169內進行檢測。

值得一提的是，前述幾個實施例雖然是以血液樣品分離出的兩種成分為例，但本案技術可廣泛用於可透過密度差分離的檢測樣品，如生化反應產生不同的聚集或鹽類。樣品10的種類不以此為限制。

綜上所述，在本發明的生物檢測系統及檢測卡匣中，檢測卡匣的第一注入槽適於供樣品注入，分離槽連通於第一注入槽，由第一注入槽注入的樣品適於在分離槽被分離出第一成分與第二成分。此外，第二注入槽適於供第一成分注入。收集槽連通分離槽與第二注入槽，而使得被分離槽分離出的第一成分與由第二注入槽注入的第一成分適於流至同一個收集槽。第一檢測槽連通於收集槽。因此，收集槽內的第一成分可流至第一檢測槽，以進行檢測。也就是說，檢測卡匣具有專門用來供第一成分注入的第二注入槽，從第二注入槽注入的第一成分可流動至收集槽，而不受第一注入槽與分離槽之間的槽容量或路徑影響，因此第一成分的注入量可更靈活彈性。

C:離心方向 D:寬度方向 O:旋轉中心 10:樣品 12:第一成分 14:第二成分 20:流體盒 21:膜 30、40:流體 32、42:混合液 50:生物檢測系統 51:控制模組 52:承載轉盤 53:第一轉軸 54:第一驅動模組 55:卡匣轉盤 56:第二轉軸 57:第二驅動模組 60:充電模組 100、100’、100a、100b:檢測卡匣 101、101a、101b:主體 102:第一注入槽 104:入料流道 105:容置部 106:突破結構 107:定位部 110、110a:分離槽 112:下分離部 114:連接部 116:上分離部 120:流體槽 122、165:收集槽 124:第一定量槽 126:第二定量槽 128:暫存槽 130:第三定量槽 132:第一連接管 134:第一段 136:第二段 137、138、139、169:第一檢測槽 140:第四定量槽 142:第二連接管 144:第三段 146:第四段 148、149:第二檢測槽 150:第二注入槽 152:第四連接管 160:第一連接管 167:第三連接管 168:弧形分配槽 170:流體定量槽 172:流體檢測槽 174:第二連接管 180:上蓋 182:第一入口 184:第二入口 186、188:逃氣孔

圖1是依照本發明的一實施例的一種生物檢測系統的示意圖。 圖2A與圖2B是依照本發明的一實施例的一種檢測卡匣的爆炸示意圖。 圖2C是圖2A的檢測卡匣的俯視示意圖。 圖3至圖14是樣品在圖2A的檢測卡匣內的流動過程示意圖。 圖15至圖16是第一成分在圖2A的檢測卡匣內的流動至收集槽的示意圖。 圖17是依照本發明的另一實施例的一種檢測卡匣的主體的示意圖。 圖18至圖19是樣品在圖17的檢測卡匣內流動至收集槽的示意圖。 圖20至圖21是第一成分在圖17的檢測卡匣內的流動至收集槽的示意圖。 圖22是依照本發明的另一實施例的一種檢測卡匣的主體的示意圖。 圖23至圖27是樣品在圖22的檢測卡匣內的流動過程示意圖。 圖28至圖30是第一成分在圖22的檢測卡匣內的流動至收集槽的示意圖。

20:流體盒

21:膜

100:檢測卡匣

101:主體

102:第一注入槽

150:第二注入槽

180:上蓋

182:第一入口

184:第二入口

186、188:逃氣孔

Claims (22)

1. 一種檢測卡匣，適於檢測樣品及第一成分，所述樣品包括所述第一成分與第二成分，所述檢測卡匣包括： 第一注入槽，適於供所述樣品注入； 第二注入槽，適於供所述第一成分注入； 分離槽，連通於所述第一注入槽，其中由所述第一注入槽注入的所述樣品適於在所述分離槽被分離出所述第一成分與所述第二成分； 收集槽，連通所述分離槽與所述第二注入槽；以及 第一檢測槽，連通於所述收集槽。
2. 如請求項1所述的檢測卡匣，其中所述第一成分的密度小於所述第二成分的密度，所述分離槽包括下分離部及上分離部，所述上分離部連通於所述收集槽，所述分離槽中被分離出的所述第一成分適於位在所述上分離部，所述分離槽中被分離出的所述第二成分適於位在所述下分離部。
3. 如請求項2所述的檢測卡匣，其中所述分離槽更包括連接部，所述連接部連通於所述下分離部及所述上分離部之間，所述連接部在寬度方向上的槽體寬度相對於所述上分離部或所述下分離部在所述寬度方向上的槽體寬度小。
4. 如請求項1所述的檢測卡匣，更包括： 流體槽，適於容納流體，且連通於所述收集槽，其中所述收集槽位於所述分離槽、所述流體槽與所述第二注入槽的同側。
5. 如請求項4所述的檢測卡匣，更包括： 容置部，連通於所述流體槽，所述容置部自所述檢測卡匣的外側邊向內凹陷而形成容納空間；以及 突破結構，設置於所述容置部內。
6. 如請求項1所述的檢測卡匣，更包括： 第一定量槽，連通於所述收集槽與所述第一檢測槽之間；以及 第二定量槽，連通於所述第一定量槽，其中所述第二定量槽位於所述第一定量槽與所述收集槽的同側。
7. 如請求項6所述的檢測卡匣，更包括： 第三定量槽，連通於所述第一定量槽與所述第一檢測槽之間；以及 第一連接管，連接於所述第三定量槽與所述第一檢測槽之間，且包括彎折地連接的第一段及第二段，其中所述第一段連接於所述第三定量槽，所述第二段連接於所述第一檢測槽，所述第一段及所述第一定量槽位於所述第三定量槽的同側。
8. 如請求項6所述的檢測卡匣，更包括： 第四定量槽，連通於所述第二定量槽； 第二連接管，連接於所述第四定量槽，且包括彎折地連接的一第三段及一第四段，其中所述第三段連接於所述第四定量槽；以及 第二檢測槽，連接於所述第四段，所述第三段及所述第二定量槽位於所述第四定量槽的同側。
9. 如請求項1所述的檢測卡匣，其中所述檢測卡匣具有旋轉中心，所述分離槽比所述第一注入槽更遠離所述旋轉中心。
10. 如請求項9所述的檢測卡匣，所述第一成分的密度小於所述第二成分的密度，所述分離槽包括下分離部及上分離部，所述分離槽中被分離出的所述第一成分適於位在所述上分離部，所述分離槽中被分離出的所述第二成分適於位在所述下分離部，所述檢測卡匣更包括： 第一連接管，連接於所述收集槽與所述分離槽的所述上分離部。
11. 如請求項9所述的檢測卡匣，更包括： 流體槽，適於容納流體；以及 第二連接管，連通於所述流體槽與所述收集槽之間。
12. 如請求項11所述的檢測卡匣，更包括： 流體定量槽，連通於所述流體槽與所述第二連接管之間，所述流體定量槽比所述流體槽更遠離所述旋轉中心。
13. 如請求項12所述的檢測卡匣，更包括： 流體檢測槽，連通於所述流體定量槽，所述流體檢測槽比所述流體定量槽更遠離所述旋轉中心。
14. 如請求項9所述的檢測卡匣，更包括： 弧形分配槽，所述第一檢測槽比所述弧形分配槽更遠離所述旋轉中心；以及 第三連接管，連接所述收集槽及所述弧形分配槽。
15. 如請求項9所述的檢測卡匣，更包括： 第四連接管，連接於所述第二注入槽及所述收集槽。
16. 一種生物檢測系統，包括： 承載轉盤，具有第一轉軸； 卡匣轉盤，具有不同於所述第一轉軸的第二轉軸，所述卡匣轉盤沿著所述第二轉軸可獨立轉動地設置於所述承載轉盤上；以及 檢測卡匣，可拆卸地配置於所述卡匣轉盤，且適於檢測樣品及第一成分，所述樣品包括所述第一成分與第二成分，所述檢測卡匣包括： 第一注入槽，適於供所述樣品注入； 第二注入槽，適於供所述第一成分注入； 分離槽，連通於所述第一注入槽，其中由所述第一注入槽注入的所述樣品適於在所述分離槽被分離出所述第一成分與所述第二成分； 收集槽，連通所述分離槽與所述第二注入槽，其中被所述分離槽分離出的所述第一成分與由所述第二注入槽注入的第一成分適於流至所述收集槽；以及 第一檢測槽，連通於所述收集槽，其中所述收集槽內的所述第一成分適於流至所述第一檢測槽，以進行檢測，其中 所述承載轉盤受驅動而沿著所述第一轉軸旋轉，以對設置於所述承載轉盤上的所述檢測卡匣提供離心力， 所述卡匣轉盤被獨立地驅動，連帶地使所述檢測卡匣沿著所述第二轉軸獨立轉動，以使所述樣品或所述第一成分於所述檢測卡匣內流動。
17. 如請求項16所述的生物檢測系統，其中所述第一成分的密度小於所述第二成分的密度，所述分離槽包括下分離部及上分離部，所述上分離部連通於所述收集槽，所述分離槽中被分離出的所述第一成分適於位在所述上分離部，所述分離槽中被分離出的所述第二成分適於位在所述下分離部。
18. 如請求項16所述的生物檢測系統，其中所述檢測卡匣更包括： 流體槽，適於容納流體，且連通於所述收集槽，其中所述收集槽位於所述分離槽、所述流體槽與所述第二注入槽的同側，位在所述分離槽的所述第一成分或是位於所述第二注入槽的所述第一成分適於與位於所述流體槽的所述流體在所述收集槽內混合。
19. 如請求項16所述的生物檢測系統，其中所述檢測卡匣更包括： 第一定量槽，連通於所述收集槽與所述第一檢測槽之間；以及 第二定量槽，連通於所述第一定量槽，其中所述第二定量槽位於所述第一定量槽與所述收集槽的同側。
20. 如請求項19所述的生物檢測系統，其中所述檢測卡匣更包括： 第三定量槽，連通於所述第一定量槽與所述第一檢測槽之間；以及 第一連接管，連接於所述第三定量槽與所述第一檢測槽之間，且包括彎折地連接的第一段及第二段，其中所述第一段連接於所述第三定量槽，所述第二段連接於所述第一檢測槽，所述第一段及所述第一定量槽位於所述第三定量槽的同側。
21. 如請求項19所述的生物檢測系統，其中所述檢測卡匣更包括： 第四定量槽，連通於所述第二定量槽； 第二連接管，連接於所述第四定量槽，且包括彎折地連接的一第三段及一第四段，其中所述第三段連接於所述第四定量槽；以及 第二檢測槽，連接於所述第四段，所述第三段及所述第二定量槽位於所述第四定量槽的同側。
22. 如請求項16所述的生物檢測系統，其中所述檢測卡匣更包括： 定位部，面向所述第一轉軸，所述定位部包括朝向所述檢測卡匣的幾何中心延伸或內凹的結構。

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