TW559660B - Portable multifunctional electrochemical bio-analyzer - Google Patents

Description

559660 A7 B7 五、發明説明q 發明領域 本發明係關於一種可攜式多功能生物檢測儀，特別是有 關於一種可檢測多種目標待測物之濃度之可攜式多功能生 物檢測儀。本發明之可攜式多功能生物檢測儀每次可以一 對濃度感測器與外部訊息記憶體來檢測一對應之目標待測 物之濃度，並藉由一多功能信號分析處理器計算出上述對 應之目標待測物之濃度，並將檢測其結果輸出，同時可配 合一狀態偵測器，用以偵測可攜式多功能生物檢測儀之狀 態是否正常。 發明背景 可攜式生物檢測儀主要是用於精密大型檢測設備與操作 人員不易到達之檢測地點，如田野山林等偏遠地方研究量 測，或提供一般人便於快速檢測，如血糖、膽固醇、血紅 素與尿酸等居家或定點護理檢測。可攜式生物檢測儀以光 子式與廷化學式兩大類最為常見。由於大部分現行精密大 型檢測設備，多運用光學式測定，因此可攜式光學生物檢 測儀也較為普遍，如早期發展的血糖儀即是。可是光學式 生物檢測儀因需配合光源與光偵檢器，無法將檢測儀再微 小化以方便攜帶，&因其元件容易隨著時間而老化而變得 不穩定，再者被外界光源干擾而產生誤差。電化學生物檢 測儀的發展可改善此缺點，其優點不僅克服前述缺點外，A 比較兩者使用之測濃度感測器於工業生產上，電化學測濃

度感測器之製作成本更為低廉。因此，可攜式光學生物檢 測儀已逐步被電化學式取代。 A 559660 A7 ______ B7 五、發明説明（2 ) 可攜式電化學生物檢測儀之優點雖多，但仍有其缺點尚 待改進，主要是電極上傳來的電化學信號，會因為測濃度 感測器之特殊性而不同。此為每批藥劑配製或使用酵素的 活性的誤差等原因所造成，使得並非所有每批測濃度感測 器生產後，對相同濃度之檢測都有相同電化學信號。因 此’需要由外部輸入具有該批測濃度感測器特性之檢測與 計算校正的參數，讓同類濃度感測器可運用於相同之電化 學生物檢測儀，降低批次間之誤差。以外部輸入參數控制 電化學生物檢測儀之方式，就如同將磁片貯存之資料輸入 電腦内，利用既存之軟體程式與處理器執行運算，再將其 結果輸出。將此概念更微小化的運用，就如同掌上型插卡 式遊戲機。U.S· Patent No. 4,975，647即為一利用外部 輸入參數控制之生物分析儀器，該敘述為有關於一血液分 析儀所配套使用的測試組，其所適用的測定校正時機、流 月且之谷器與濃度等定義資料的參數，建構於一内部設有參 數總和檢查碼之外插記憶卡，藉此達到精準檢測之發明。 U’S· Patent No· 5,366,609為一利用外部輸入參數控制 之可攜式電化學生物檢測儀的一種實例，此專利之發明特 徵為：1)利用已預定的Cottrell電流關係式（u.s.

Patent No· 5,366,609 與 5，243,516 中亦有敘述）：

Cottrell Current = i = nF，D · CA 7Γ · /" t 傳輸電子數；F=法拉第常數；A=量測電極面積 分析物濃度；D=電活性物質之擴散係數；t=時間 -— -5- 本紙張t國國家標準(CNS) A4規格(綱X 297公#) ' ~ --- 五、發明説明（3 與其回推公式： it = K · 將&寺間内分析物（葡萄糖）電化學之電流類比信號， 在f時間區間内，予以不斷偵測與累積資料後，經微處理 器等轉換成分析物（葡萄糖）濃度之數位信號輸出；2)利用 …了存相關測足參數之外插記憶卡與微處理器之間，於檢 測時之數個時機，利用不斷反覆檢查之機制，確認外插記 憶卡於檢測過程是否仍然存在或可能被更換，以避免輸入 錯誤參數之保險措施。此發明之計算公式與保險措施，需 要較繁瑣且精密之軟體程式與硬體元件之設計搭配，其實 施之成本必定無法明顯降低。 目前市場上的可攜式電化學生物檢測儀，仍以單機單功 说之檢測’如 B〇ehringei： Mannheim， R〇che， MediSense，Matsushita等之血糖儀及血糖濃度測試片， 這些戚商都尚未有生產行銷一機多功能之可攜式電化學生 物檢測儀。本發明藉由多種用以檢測濃度藥劑或酵素配製 之之感測器，如血糖測濃度感測器（中華民國發明專利證號 1 0 9466與1 243 3 2)、尿酸測濃度感測器（中華民國發明專 利證號1 07 0 73與美國專利證號US6,25 8,23 0 B1)、血紅 素測濃度感測器（中華民國專利公告號4 6 6 3 4 4與美國專利 申請號09/77 1,634)等，與其相對應外部輸入之檢測與計 算校正的參數配合，不僅簡化軟體程式與硬體元件之設 —-___ - 6 - 本紙張尺度適用中®國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ~" - 冲’即可達到精準檢測目標物的濃度，更可將多種特定目 枯物的濃度檢測，整合於一可攜式檢測儀，以使實施成本 可明顯降低，成為一機多用之可攜式多功能電化學生物檢 測儀。 由於整合後之可攜式多功能電化學生物檢測儀，必須能 讓操作者對檢測儀之狀態是否正常能隨時確認，因此本發 明同時設計一固定電阻式之狀態偵測器，藉此就可簡便地 偵知檢測儀之狀態是否正常，以增加可攜式電化學生物檢 測儀整體之精準性。 發明概述 本發明其一目的在於，藉由電化學原理將多項可用於檢 測目標物濃度之檢測元件，整合成一多功能之生物檢測 儀’並藉由與濃度感測器匹配之外部訊息記憶體，將檢測 濃度時感測器所需要之參數訊息記憶其中，以便於檢測儀 之功能轉換；濃度感測器匹配之外部訊息記憶體，兩者與 多功能信號分析處理器結合，成為具有一機多功能的電化 學式生物檢測儀，且體積輕巧便於攜帶操作。 藉由多功能信號分析處理器中之微處理器與電子抹除可 程式讀寫記憶體，將外部訊息記憶體之參數轉入電子抹除 可程式讀寫記憶體，使微處理器僅採用内部訊息執行檢 測’直到執行新外部訊息記憶體之參數，電子抹除可程式 謂寫記憶體之參數才被更新，並利用參數總和檢查碼確認 參數輸入無誤，以確保檢測參數訊息不至遺失。 藉由濃度感測器之一電極接地成為參考電極，另一為由 559660 A7

559660 A7 B7 五、發明説明（6 ) PCB上含有兩個電極及一電阻。 圖 5係本發明多功能信號分析處理器的功能方塊圖。 圖 6係本發明之信號放大機構圖。 圖 7係本發明延伸的信號放大機構圖。 圖 8係本發明軟體流程圖。 圖 9係本發明血糖濃度檢測圖。 圖 1 0係本發明尿酸濃度檢測圖。 圖 11係本發明血紅素濃度檢測圖。 圖 1 2係本發明總膽固醇濃度檢測圖。 圖 13係本發明乳酸濃度檢測圖。 元件符號說明 1 多功能信號分析處理器 2 外部訊息記憶體插槽 3 濃度感測器插槽 4 按鍵 5 顯示面板 6 外部訊息卡 7 濃度感測器 8 檢測區 9 電極 10 電極 11 外蓋 12 外蓋 1 3 PCB -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 x 297公釐) 559660

A7 B7 五、發明説明 ) 14 外部訊息記憶體 15 C h ip電容 16 導線 17 狀態偵測器 18-1 電極 18-2 電極 19 固定阻值 20 微處理器 2 1 電子抹除可程式讀寫記憶體 22 電源管理裝置 23 參考電壓單元 24 濃度感測器插入偵測單元 25 信號放大單元 26 存取選擇單元 27 環境溫度感測器 28 類比對數位轉換裝置 29 讀值單位選擇裝置 30 顯示裝置 3 1 記憶讀值裝置 32 匯流排 33 放大器 34 接線 35 接線 36 接線 -10- 本紙張尺度適用t國國家標準(CNS) A4規格（210X 297公釐） 559660 A7 B7 五 發明説明（8 ) 37 切換開關 3 8 回授電阻 39 回授電阻 40 接線 4 1 接線 42 接線 43 接線 44 放大器 45 回授電阻 46 回授電阻 47 回授電阻 48 回授電阻 49 切換開關 50 切換開關 5 1 切換開關 52 切換開關 53 接線 54 接線 55 接線 56 接線 57 接線 58 接線 59 接線 60 接線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐） -11 - 559660 A7 B7 五、發明説明（9 6 1 接線 62 接線 63 箭頭 74 箭頭74 S 待測裝置 L1 導線 L2 導線 發明詳細說明 由外部輸入參數來控制具有微處理器之電化學生物檢測 儀，為一習知技術，本發明係將多項以電化學原理檢測目 標物濃度之檢測元件（即··複數個濃度感測器、複數個外部 訊息1己憶體與一多功能信號分析處理器），整合成一多功能 之生物檢測儀。同時藉由分別與上述複數個濃度感測器相 對應之複數個外部訊息記憶體，將檢測不同目標待測物之 濃度時上述複數個感測器所需要之參數訊息分別記憶於其 中’如此即可檢測不同種類之目標待測物之濃度。本發明 之複數個濃度感測器，如血糖濃度感測器（請見中華民國發 明專利證號109466與中華民國發明專利證號124332)、 尿酸;農度感測器（凊見中華民國發明專利證號1 〇 7 〇 7 3與美 國專利證號US6.2 5 8,23 0 B1)、血紅素濃度感測器（請見 中華民國專利公告號466344與美國專利申請號 09/77 1,634)等。藉由BAS cv_5〇w伏安分析儀發現於 一合適之電化學反應時間之下（3〇〇毫伏），單次測定電化 學之電流信號（如通電後第7秒鐘測定）’即可推算電化學 ----------- 12 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210X297公«)一"""" 559660 A7

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559660 A7 __ B7 '"五、發明説明（u ) ~~~ 卡6中，可提供用以分析該對應之目標待測物之濃度之參 數訊息；-多功能信號分析處理器i，其具有一微處理器 20、-電子抹除可程式讀寫記憶體2與—環境溫度感測器 27’該多功能信號分析處理器i至少具有兩個外部輸入 端，可分別與該濃度感測器7和該外部訊息記憶體14相 連，該微處理器先將該外部訊息記憶體中之參數訊息全部 轉入至該電子抹除可程式讀寫記憶體21，如此在電化學反 應時’可藉由孩感測器7所輸出之電化學反應信號與該電 子抹除可程式謂寫記憶體21所提供之參數訊息，並結合用 以建立一溫度補償之該溫度感測器7，以計算出該對應之 目標待測物之濃度，並將檢測其結果輸出；以及一狀態偵測 器1 7 ’其包含有兩個獨立電極並以固定阻值電阻1 9相 連。該偵測器1 7可與連接該多功能信號分析處理器1之濃 度感測器連接端相連’藉由該多功能信號分析處理器1測 定該固定阻值電阻1 9，是否符合内建於該處理器之阻值， 做為該多功能信號分析處理器狀態是否正常之依據。該檢 測儀每次使用一對濃度感測器7與外部訊息記憶體14來檢 測一對應目標待測物之濃度，藉此可檢測不同目標待測物 之濃度。 濃度感測器7若運用酵素催化系統時，反應物質可包 括：（1)可與目標待測物反應之酵素或後續反應所需的一系 列酵素，（2)具有氧化還原活性之電子媒介物，但如使用非 酵素系統時，則無（1)。將這些反應物質，利用親水性高分 子所組成之載體，將反應物質固定於濃度感測器之電化學 _____-14-____ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 559660 12 五、發明説明（ 反應區，並於該區至少有雨個獨立互不相連之電極，其中 一為參考電極，另一為工作電極。於檢測反應發生時，可 在提供電化學反應環境下，由工作極輸出電化學反應之信 號，並依感測器上反應物之種類，使檢測儀檢測不同目標 待測物。 如圖3所示，該外部訊息卡6含有一外部訊息記憶體 1 4，其内部含有啟動閥值、目標待測物識別碼、測定步 驟、測定時間、溫度補償、計算法等其他常規之檢測參 數，用以提供多功能信號分析處理器丨計算出目標待測物 濃度時使用。該外部訊息記憶體丨4，可為唯讀記憶體 (ROM)、紫外線抹除記憶體（UVEpR〇M),抑或是電子抹 除可程式讀寫記憶體（EEPROM)。 濃度感測器7與狀態偵測器17外觀比對圖如圖4所 示，其中電極9電極10間的間距與電極18_丨電極18-2 間的間距相等。狀態偵測器i 7之作用為多功能信號分析處 理器1的簡易狀態偵測之用。 多功能信號分析處理器i的功能由圖5來說明，外部訊 息記憶體丨4中的資料可由微處理器2()透過践排32將 卜部訊1 4中資料讀取，將讀取到的資料儲存於電 ^束除可程式讀寫記憶體21中，同時計算由外部訊息記憶 :14讀取的料料料數總和檢查碼。將此參數總和檢 查碼與外部訊息記憶體14的參數總和檢查碼㈣，判斷外 :=、S己憶體14的資料是否錯誤。-濃度感測器7可透過 漢度感測器插入伯測單元24檢查—濃度感測器7是否有插 木紙张尺心請悄®賴秋 -15- 559660 A7 B7 五、發明説明（13 ) 入濃度感測器插槽3。微處理器20透過匯流排32接收偵 測單元2 4信號，以確定濃度感測器7是否有插入濃度感測 器插槽3，若接收信號為低準位，則立即叫醒多功能信號分 析處理器1。微處理器2 0透過匯流排3 2控制存取選擇單 元26。存取選擇單元26使參考電壓單元23之電壓位準傳 送至類比對數位轉換裝置28。微處理器20再透過匯流排 3 2取得類比對數位轉換裝置2 8之輸出數值，並判斷參考 電壓單元23之電壓位準是否異常。濃度感測器7可透過參 考電壓單元23得到適當的極化電壓準位，並經由信號放大 單元25將濃度感測器7反應信號放大，而放大倍率經由存 取選擇單元26選定。此放大信號由信號放大單元25的輸 出端透過存取選擇單元26傳送至類比對數位轉換裝置 2 8。微處理器2 0透過匯流排3 2控制類比對數位轉換裝置 2 8。然後，取得類比對數位轉換裝置2 8的輸出值並進行 運算。環境溫度感測器27取得環境溫度，其相對應於環境 溫度的數值經由存取選擇單元2 6傳送至類比對數位轉換裝 置2 8。彳政處理器2 0透過匯泥排3 2控制類比對數位轉換 裝置2 8。然後，取得類比對數位轉換裝置2 8的輸出值， 並進行運算及顯示目前環境溫度是否有過高或過低的情 形。微處理器2 0取得電子抹除可程式讀寫記憶體2丨的資 料後，透過匯流排32控制參考電壓單元23，參考電壓單 元23提供適當電壓位準給濃度感測器7、信號放大單元 25、類比對數位轉換裝置28、環境溫度感測器”。電源 管理裝置22管理各單元之電源如：微處理器2〇、電子抹 559660 A7 B7 五、發明説明（14 ) 除可程式讀寫記憶體2 1、外部訊息記憶體1 4、參考電壓 單元23、信號放大單元25、類比對數位轉換裝置28。讀 值單位選擇裝置29供使用者選擇何種單位量測血液。微處 理器20透過匯流排32以讀取單位選擇裝置29之信號。 顯示裝置3 0透過匯流排3 2顯示各種訊息及測試結果。記 憶於電子抹除可程式讀寫記憶體21内的量測值可透過記憶 讀值裝置3 1顯示記憶讀值。 電化學之信號放大機構如圖6所示，信號放大單元2 5至 存取選擇單元26之構造圖，其内部含有一顆放大器33、一 切換開關3 7、一回授電阻3 8、一回授電阻3 9、一存取選 擇單元26。此外，一待測裝置S(可以是濃度感測器7或是 狀態偵測器17)、導線L1 (表示濃度感測器7之電極1〇或 是狀態偵測器17之電極18-2)、導線L2(表示濃度感測器 7之電極9或是狀態偵測器1 7之電極1 8 -1)。接線3 5連 接放大器33之非正向端與待測裝置S之導線L2，切換開 關3 7之一端接點與回授電阻3 9的一端接點經接線3 6與 接線3 5連接。切換開關3 7之另一端接點與回授電阻3 9 的另一端接點經接線41與回授電阻38的一端接點連接。 回授電阻3 8的另一端接點連至接線4 2，切換開關3 7之控 制端點經接線4 0連至存取選擇單元2 6。待測裝置S之導 線L 1經接線4 3接地。參考電壓單元2 3接到接線3 4，並 提供待測裝置S之導線L2適當的電位，此電位將造成一 電流，電流路徑由待測裝置S之導線L 2至濃度感測器7 之檢測區8或是狀態偵測器之固定電阻1 9，然後再至待測 _____-17- —_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CMS) A4規格(210 X 297公釐）

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559660 A7 ____ B7 五、發明説明（l5 ) 裝置S之導線L1至接地。此電流經過放大器3 3與回授電 阻3 8或回授電阻3 9放大。放大信號由導線4 2傳送至存 取選擇單元26。於量取放大器33輸出信號前，存取選擇 單元26經由接線40送一電壓位準至切換開關37之控制 端點，以控制切換開關3 7之閉或開。當切換開關3 7閉 合，回授路徑只有回授電阻3 8，此時為血糖量測模式。當 切換開關3 7打開，回授路徑是回授電阻3 8加回授電阻 3 9 ’此時為尿酸量測模式。存取選擇單元2 6可選擇並通 過各種類比信號，將這些類比信號傳送至類比對數位轉換 裝置2 8。微處理器2 0透過匯流排3 2控制存取選擇單元 26。當濃度感測器7或是狀態偵測器17插入濃度感測器 插槽3時’將有不同的電流流經檢測區8或是固定電阻 1 9 ’依此判斷是濃度感測器7或是狀態偵測器插入。若是 狀態偵測器插入濃度感測器插槽3，則將流經固定電阻1 9 的電流放大，此讀值由微處理器2〇計算後與記憶體内的標 準上下限值進行比較。若狀態偵測器正常，測試值超過記憶 體内的標準上下限時，可做為多功能信號分析處理器1異 常與否的簡易判斷。 圖7為電化學之信號放大機構之延伸，其放大性質為圖 6信號放大機構圖的衍生，藉此衍生機構可讓多種生物感測 器共用此一線路時，能依需求而被合理放大，於該項檢測 時加強電化學信號解析度之用。在圖6中，一接線5 8之一 端點連接於一放大器44正端，另一端點接至參考電壓端， 以使放大器44的非正向端有一電壓趨近於放大器44正 ----- -18 - 本紙张尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2Ϊ^ 297公爱)-—- 559660 A7 B7 五、發明説明（ 16 端。一接線57連接於放大器44負端及感測器極化端。放 大器44的非正向端經接線5 7及接線5 9與固定電阻Rn 1 45及切換開關sWni 49連接，接線59至接線62間有多 個迴授電阻串聯，如r n 1 4 5〜R η η 4 8，接線5 9至接線 62間有多個切換開關swnl 49〜swnn 52串聯。放大器 44輸出端經接線62與固定電阻Rnn 48及切換開關swnn 52相連。固定電阻Rnl 45與固定電阻Rn2 46連接點經 接線60連接於切換開關swnl49與切換開關swn2 50連 接點。固定電阻Rn2 46與固定電阻Rn3 47連接點經接 、’泉6 0連接於切換開關s w n 2 5 0與切換開關s w η 3 5 1連接 點’依此類推。接線5 3至接線5 6分別為 swnl 4 9 至 s w η η 5 2之控制線。不同之感測器可分別使用不同組的固 疋電阻及切換開關，如swn 1開路。同時，swn2至swnn 皆為短路時，則Rn2至Rnn間的阻抗即小，此時可視為 Rnl 45做迴授放大，若是做Rn2 46迴授放大，將swn2 開路，同時swnl及swn3至swnn皆為短路，依此類 推其中 Rn 1、Rn 2、Rη 3、…· Rη η 與 s w η 1、s w η 2、 swn3、可延伸多個。 圖8係顯示一多功能信號分析處理器1部份軟體流程 圖。當多功能信號分析處理器1所有初始化及電源檢查與 參考電壓單元23提供的極化電壓檢查完成後、或是待測物 濃度量測完成後、或是固定濃度之品管液量測完成後、或 是内部璜值記憶顯示完成後、或是信號分析處理器有任何 異常後’信號分析處理器1即進入睡眠狀態，電源管理裝

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置：2截掉圖5中之各個裝置。在步驟“中，信號分析處 理器：:皮濃度感測器或狀態偵測器叫醒。接著，在步驟65 中判斷是否有j ώ" ^ Γ部Λ息卡6插入外部訊息記憶體插槽2。 右有插入’接著在步驟66中說明將外部訊息卡6上外 息記憶體14内的内容讀進信號分析處理器丨 的 EEPROM 21 中。於么从、βA ^ η 右”，、外部訊息卡6插入，則不會讀外部 訊息記憶體 1 4 ι3α Μ & a、* ° 4内的内谷1買至信號分析處理器1内的 EEPROM 21中。在步驟67巾，信號分析處理器1依 EEPHOM 21的”機型選取參數值“做檢測何種待測物功能 <切換，其切換動作是改變圖6中的切換開關3 7 ON或 OFF的動作，EEpRQM 21内的機型選取參數值存入 rCOdeCard〇pti〇n 記憶體中。 接著，步驟68表示經由濃度感測器插槽3中的濃度感測 器或狀態偵測器取得阻值讀值。依阻值條件檢視濃度感測 器插槽3中是狀態偵測器或是正常濃度感測器或是不良的 濃度感測H 1 7。若判斷的結果為非正常濃度感測器，經步 驟69依阻值大小條件判斷若為不良濃度感測器則回到睡眠 狀·!I °若判斷為狀態偵測器，則進入步驟7 〇。在步驟7 〇 表示信號分析處理器1選取固定濃度之品管液模式後，並 回到步驟68輸入端。 經步驟68判斷若為正常濃度感測器。則至步驟71。在 步驟71中，環境溫度感測器2 7取得環境溫度，並取得計 算值以判斷環境溫度是否在可測試範圍内。如果環境溫度 正#’在步驟7 2中’當固足濃度之品管液或是待測物滴入 ____-20- 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 559660 A7

559660 A7 B7 五、發明説明（19 ) 譜分析儀與SIGMA Hemoglobin測試組（氰化高鐵血紅素 光學測定法）為參考比對方法，確定其檢測成效良好，如圖 11° 貫施例4. 乂 cholesterol oxidase、cholesterol esterase、 surfactants與eiectron mediator製備而成的總膽固醇 濃度感測器，藉由本發明可攜式多功能電化學式生物檢測 儀進行總膽固醇標準溶液濃度分析，並以μ e t e r t e k S P · 870光譜分析儀與自備總膽固醇測試組（酵素光學測定法） 為參考比對方法，確定其檢測成效良好，如圖12所示。 實施例5. 以 lactate oxidase 與 electron mediator 製備而成的 乳酸濃度感測器，藉由本發明可攜式多功能電化學式生物 檢測儀，進行血清之乳酸濃度分析，以EpAC 614〇生化 分析儀與SIGMA lactate測試組（酵素光學 考比對方法，確定其檢測成效良好，如圖13所示。）為 本發明的方法和特徵，經上述實例說明將更為明顧，現 應瞭解的是，任何不脫離本發明精神下所為之修飾或改 變’皆屬本發明意圖保護者。 本纸張尺度遑财家鮮(CNS) A4規格(2l_QX297公 -22-

Claims (1)

1. 559660 AB c D 申請專利範圍 •一種可攜式多功能電化學式生物檢測儀，該檢測儀包 含： 複數個濃度感測器，每一濃度感測器具有一反應區， 在該反應區上可置放一可與一對應之目標待測物反應之 物負，以及具有至少兩個獨立互不相連之電極，其中一 為參考電極，另一為工作電極，在檢測反應發生時，該 等電極會輸出一電化學反應信號； 複數個外部訊息記憶體，其分別對應於該複數個濃度 感測器’在檢測時，每一對應之外部訊息記憶體可提供 用以分析該對應之目標待測物之濃度之參數訊息； 一多功能信號分析處理器，其具有一微處理器、一電 子抹除可程式讀窝記憶體與一環境溫度感測器，該多功 能信號分析處理器至少具有兩個外部輸入端，可分別與 該濃度感測器和該外部訊息記憶體相連，該微處理器先 將該外部訊息記憶體中之參數訊息全部轉入至該電子抹 除可程式讀寫記憶體，如此在電化學反應時，可藉由該 感測器所輸出之電化學反應信號與該電子抹除可程式讀 寫記憶體所提供之參數訊息，並結合用以建立一溫度補 償之該溫度感測器，以計算出該對應之目標待測物之濃 度’並將其檢測結果輸出； 其中該檢測儀每次使用一對濃度感測器與外部訊息記 體來檢測一對應目標待測物之濃度，藉此可檢測不同目 標待測物之濃度。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之檢測儀，其中該外部訊息 -23- 本紙張尺度適用中國國表標準(CNS) A4規格（210X 297公黄）

   559660 A8 B8 C8 申請專利範圍 記憶體可為電子抹除可程式讀寫記憶體（EEpR〇M)。 3 ·如申請專利範圍第1項之檢測儀，其中該外部訊息記憶 體所儲存之參數包含啟動閥值、顯示目標待測物之種 類、測定步驟、測定時間、溫度補償、計算法之檢測參 數’用以提供該多功能信號分析處理器在計算一目標待 測物濃度時所使用。 4.如申請專利範圍第1項之檢測儀，其中該外部訊息記憶 體更包含一參數總和檢查碼，用以提供該多功能信號分 析處理器於執行檢測前，由該多功能信號分析處理器先 將該外部訊息記憶體之參數訊息與參數總和檢查碼，一 併轉入該電子抹除可程式讀寫記憶體，並判斷所轉入之 該參數訊息與該參數總和檢查碼是否相符，用以確認轉 入之參數訊息之正確性。 5·如申請專利範圍第1項之檢測儀，其中該感測器以一電 極接地成為參考電極，另一為由外部提供一參考電壓使 其訊號經放大器與回授電阻放大訊號之工作極，於檢測 時將工作極輸出之電化學反應訊號，供給該多功能訊號 分析處理器，計算出目標待測物之濃度。 6 ·如申請專利範圍第1項之檢測儀，該多功能信號分析處 理器包含有一組倍率可調式放大器之非正向輸入端連接 至該工作電極，該處理器藉由該外部訊息記憶體中之參 數’配合所對應之該目標待測物，將該工作電極之信號 透過該組倍率可調式放大器合理放大，以增加解析度。 7.如申請專利範圍第1 多功能訊號分析處理 一 -24- 本紙張义度適用中國國家標準(CNS) A4規格（210 X 297公釐）

   裝 訂 六、申請專利範凰 職鼠 Ν Γ* . 1 ^ V 並於目 微處理器可先提供一固定電壓至工作極上， 測物與反應物作用一開始之後，中斷提供電 壓並爭待訊息㊂己憶體中指定之檢測等待時間後，再提 供一固定電壓至工作極上，形成電化學反應環境，此時 由工作極輸出電化學反應之訊號，並經過訊息記憶體中 指定之供電反應時間後，偵測當時之訊號大小，經由訊 息圮憶體中指定之計算法參數，計算出目標待測物之濃 度’並將檢測結果輸出。 8 · —種可攜式多功能電化學式生物檢測儀，包各·· 複數個濃度感測器，每一濃度感測器具有一反應區，在 該反應區上可置放一可與一對應之目標待測物反應之物 質，以及具有至少兩個獨立互不相連之電極，其中一為 參考電極，另一為工作電極，在檢測反應發生時，該等 工作極會輸出一電化學反應信號； 複數個外部訊息記憶體，其分別對應於該複數個濃度 感測器，在檢測時，每一對應之外部訊息記憶體可提供 用以分析該對應之目標待測物之濃度之參數訊息； 一多功能信號分析處理器，其具有一微處理器、一電 子抹除可裎式讀寫記憶體與一環境溫度感測器，該多功 能信號分析處理器至少具有兩個外部輸入端，可分別與 該濃度感測器和該外部訊息記憶體相連，該微處理器先 將該外部訊息記憶體中之參數訊息全部轉入至該電子抹 除可程式讀寫記憶體，如此在電化學反應時，可藉由該 感測器所輸出纟電化學反應㈣與該電子抹除可程式讀 -25- G張尺度通财_家標準(CNS;； Μ規格(細χ挪公發)---- 559660 AS B8 C8 -----------------D8 六、申請專利範圍 寫記憶體所提供之參數訊息，旅結合可建立一溫度補償 之該溫度感測器，以計算出該對應之目標待測物之濃 度’並將檢測其結果輸出；以及 一狀態偵測器，其包含有兩個獨立電極並以固定阻值 電阻相連，該偵測器可與連接該多功能信號分析處理器 之濃度感測器連接端相連，藉由該多功能信號分析處理 器測定該固定阻值電阻，是否符合内建於該處理器之阻 值，做為孩多功能信號分析處理器狀態是否正常之依 據； 其中該檢測儀每次使用一對濃度感測器與外部訊息記 體來檢測-對應之目標待測物之濃纟，藉此可檢測；同 目標待測物之濃度。 -26-