TWI411780B - 微流體晶片及使用其之微蛋白尿檢測系統 - Google Patents

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微流體晶片及使用其之微蛋白尿檢測系統
本發明係關於一種微流體晶片、以及一種使用該微流體晶片之微蛋白尿的檢測系統,尤指一種可以一併檢測白蛋白與肌酸酐含量之微流體晶片、以及一種使用該微流體晶片之微蛋白尿的檢測系統。
腎臟在體內屬於代謝器官,其能夠保留血液中有益白蛋白(albumin)並濾除廢棄成分,因此當腎臟受嚴重傷害時,尿中之白蛋白排泄率(albumin excretion rate,AER)會增加,此症狀稱為微白蛋白尿(microalbuminuria,MAU)。對於罹患糖尿病與高血壓的病患,以及僅罹患心血管疾病的患者,評估其是否發生腎病變(nephropathy)時,便可檢測患者之尿液是否為微白蛋白尿。由於糖尿病造成之腎病變若早期發現便可治癒恢復原本功能,因此若可儘早檢測出微白蛋白尿同時進行控制,便可減少腎病變甚至演變成腎衰竭的風險,因此糖尿病高危險群需要定期監測尿中白蛋白的含量。
判定微蛋白尿的測量方法,較常用者如下三種:第一種是測量白蛋白排泄率(AER),其為標準方法,通常需要累積收集24小時的尿液,因此過程繁雜且相當耗費時間,且可能因為長時間尿液收集過程中發生錯誤造成結果不準確,或者病人配合性不佳等造成檢測難以進行;第二種是直接測量尿中白蛋白濃度,其僅測量白蛋白濃度而非總量,因此比起前述第一種方法更為適用,但由於白蛋白濃度會受尿液體積、稀釋程度等影響,故結果容易有誤;第三種則是測量白蛋白對肌酸酐的比例(albumin-to-creatinine ratio,ACR),由於尿中肌酸酐的含量取決於患者的肌肉量,而一般短時間內體內肌肉量屬於常定值,將測量而得的白蛋白量除以肌酸酐莫耳量所得的比值,使白蛋白量的結果有依據基準,因此不會如同上述第二種方法會受尿液體積、稀釋程度等影響,且亦有報導提到白蛋白對肌酸酐的比例(ACR)密切相關於白蛋白排泄率(AER),因此可以透過測量白蛋白含量與肌酸酐的含量而得知其兩者的比例,如此便可評估患者的腎臟功能。
醫院或檢測中心目前仍使用傳統人工檢測技術,亦即利用白蛋白專一性抗體之免疫試劑檢測白蛋白含量,不過其過程繁複且可偵測濃度範圍較窄(約2至40 mg/L),需耗費較多的樣本(約21μL)與試劑體積(約321μL),而且再現性(intra reproducibility)較差(CVs介於2.0%至7.5%);或者使用大型儀器結合非免疫螢光試劑檢測白蛋白含量(如Fluka檢測系統),雖然其可偵測濃度範圍較廣(0.4至200 mg/L)且具有不錯的再現性(CVs介於0.6%至3.6%),但需要耗費非常多的樣本(約500μL)及試劑體積(約2500μL)。另一方面,對於肌酸酐檢測,同樣使用傳統人工檢測技術,亦即利用傑夫試劑(Jaffreagent)檢測肌酸酐含量,不過其可偵測濃度極限較差(約40 mg/L),需耗費較多的樣本(約4至21μL)與試劑體積(約300μL),分析時間長(約180至600秒)且再現性(intra reproducibility)較差(CVs介於1.1%至2.2%)。
因此,若能夠發展出一種可以同時檢測白蛋白與肌酸酐含量、具有較低成本需求且同時避免前述缺點之技術,將可快速且準確監測患者是否有微白蛋白尿之產生,如此更有利於預防及治療腎病。
本發明之主要目的係在提供一種微流體晶片,其成本低廉且屬於一整合型微流體晶片,故可用於一併檢測樣本中之白蛋白與肌酸酐含量。
為達成上述目的,本發明提供一種微流體晶片,包括:一基板、一試劑流道層、一試劑氣室層、一樣本流道層、以及一樣本氣室層。
該試劑流道層設置於該基板上,且具有複數個試劑流道組,其中,每一試劑流道組包括:複數個混合槽、一試劑裝載槽、以及一反應槽,其中該試劑裝載槽與該反應槽連通該些混合槽。
該試劑氣室層設置於該試劑流道層上,且具有複數個試劑驅流組、以及複數個混合組,其中,每一試劑驅流組用於驅動該些試劑流道組中之液體由該試劑裝載槽向該反應槽移動,而每一混合組用於使該反應槽之液體於該些混合槽中進行混合。
該樣本流道層設置於該試劑氣室層上,且具有複數個連通該反應槽之樣本流道組,其中,每一樣本流道組包括:一樣本裝載槽、以及一第四連通口,該第四連通口連通該反應槽及該樣本裝載槽。
該樣本氣室層設置於該樣本流道層上,且具有複數個樣本驅流組,其中,每一樣本驅流組用於驅動該樣本流道中之液體由該樣本裝載槽向該第四連通口移動。
於本發明微流體晶片之一態樣中,該樣本氣室層可更包括:一第一進氣孔、一第二進氣孔、複數個第三進氣孔、複數個樣本口以及複數個試劑口,其中該第一進氣孔連通該些試劑驅流組,該第二進氣孔連通該些混合組,該些第三進氣孔分別連接該些樣本驅流組,該些樣本口分別連通該些樣本流道組之該樣本裝載槽,而且該些試劑口分別連通該些試劑流道組之該試劑裝載槽。
此外,每一試劑流道組可更包括一試劑流道,該試劑流道連接該些混合槽、該試劑裝載槽、與該反應槽,而每一樣本流道組可更包括一樣本流道,該試劑流道連接該樣本裝載槽與該第四連通口。
於本發明微流體晶片之另一態樣中,每一試劑驅流組可包括:一試劑驅流氣室、以及一試劑驅流氣道,其中該試劑驅流氣室對應該試劑流道,而該試劑驅流氣道連通該第一進氣孔與試劑驅流氣室。
於本發明微流體晶片之再另一態樣中,每一混合組可包括:複數個混合氣室、一試劑閥門元件、以及一混合氣道,其中,該些混合氣室分別對應該些混合槽之混合氣室,且該試劑閥門元件具有一試劑閥門氣室與一試劑阻隔片,該試劑阻隔片向下突伸入該試劑流道,以阻斷該反應槽及該試劑裝載槽之連通,該混合氣道連通該第二進氣孔、該些混合氣室、與該閥門氣室。
於本發明微流體晶片之再一態樣中,每一樣本驅流組可包括:一樣本驅流氣室、一樣本驅流氣室、一樣本閥門元件、以及一樣本驅流氣道,其中該樣本驅流氣室對應該樣本流道,其中,該樣本閥門元件具有一樣本阻隔片,該樣本阻隔片向下突伸入該樣本流道,以阻斷該樣本裝載槽與該反應槽之連通,且該樣本驅流氣道連接該第三進氣孔以及該樣本驅流氣室。
由於本發明之微流體晶片是設計成樣本與試劑分流輸入反應槽中,因此可於不同反應槽中針對同一樣本檢測不同項目。舉例而言,該些試劑流道組可分別容納肌酸酐檢測試劑與白蛋白檢測試劑,如此則可針對尿液或血液檢測其中白蛋白與肌酸酐含量。
於本發明微流體晶片之再一態樣中,該微流體晶片可更包括:一溫控板,設置於該基板之下方,以使該微流體晶片之溫度控制於一預定範圍。
本發明之另一目的係在提供一種微白蛋白尿之檢測系統,其係使用本發明之微流體晶片,結合使用與白蛋白結合後螢光強度增強之高特異性螢光染料、以及與肌酸酐反應後會形成吸收特定光波長產物之傑夫試劑,搭配光學偵測單元檢測反應後之螢光值及特定波長吸光值,故可同時得知白蛋白與肌酸酐含量,進而得知其兩者之比率,俾以快速且準確檢測微白蛋白尿。
為達成上述目的,本發明提供一種微白蛋白尿之檢測系統,包括:一微流體晶片、一供氣控制單元、一光學偵測單元、以及一微處理單元。
該微流體晶片係使用上述本發明之微流體晶片。
該供氣控制單元連接該微流體晶片之該第一進氣孔、該第二進氣孔、以及第三進氣孔,以透過供應氣體控制該微流體晶片中之液體流動。
該光學偵測單元係用於偵測該微流體晶片之該反應槽中之光訊號變化。
該微處理單元連接該供氣控制單元及該光學偵測單元,以調控該供氣控制單元並處理及計算該光學偵測單元之光訊號變化。
於本發明微白蛋白尿檢測系統之一態樣中,該微流體晶片之該些試劑流道組係分別容納肌酸酐檢測試劑與白蛋白檢測試劑。此外,該微白蛋白尿檢測系統可更包括一溫控板,連接該微處理單元且設置於該微流體晶片之該基板之下方,以使該微流體晶片之溫度控制於一預定範圍。另一方面,該供氣控制單元可為一電磁閥控制模組。
本發明提供一種微流體晶片以及一種整合型檢測系統,該檢測系統搭配使用供氣控制單元、光學偵測單元、微處理單元與本發明之微流體晶片,結合使用與白蛋白結合後螢光強度增強之高特異性螢光染料、以及與肌酸酐反應後會形成吸收特定光波長橙色產物之傑夫試劑,因此可以檢測樣本中白蛋白與肌酸酐比率,以提供可床邊執行甚至可定點照護檢驗(point of care),達到監測患者身體變化之目的。
於本發明之具體實施例中,所使用之微流體晶片係由聚雙甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)以及玻璃基板所構成,其中試劑流道層與試劑氣室層係互相搭配以傳送試劑,同時使試劑與樣本達到混合,以進行化學反應,而樣本流道層與樣本氣室層則是係互相搭配以傳送樣本,使樣本與試劑匯合。
此外,試劑流道層與樣本流道層分別與其下方之基板與試劑氣室層形成流道,以供試劑溶液與樣本溶液傳輸,而試劑氣室層與樣本氣室層則分別與其下方之試劑流道層與樣本流道層形成氣室,以推動流道中的溶液流動。當壓縮氣體自進氣孔輸入氣室層後,便會造成下方薄膜層(即流道層)發生形變,擠壓流道內之溶液(樣品或試劑),進而達到液體傳送及混合之目的。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式,熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地 了解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用,本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用,在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。
本發明之實施例中該等圖式均為簡化之示意圖。惟該等圖示僅顯示與本發明有關之元件,其所顯示之元件非為實際實施時之態樣,其實際實施時之元件數目、形狀等比例為一選擇性之設計,且其元件佈局型態可能更複雜。
實施例一
同時參考圖1與圖2,圖1係本發明微流體晶片之爆炸示意圖,圖2係本發明微流體晶片之透視圖。
本發明之微流體晶片1包括:一玻璃基板10、一試劑流道層20、一試劑氣室層30、一樣本流道層40、以及一樣本氣室層50。
該試劑流道層20設置於該基板10上,且其具有複數個試劑流道組21,其中,每一試劑流道組21包括:複數個混合槽211、一試劑裝載槽213、一反應槽215、以及一試劑流道217,其中該試劑流道217連接該些混合槽211、該試劑裝載槽213、與該反應槽215,使該試劑裝載槽213與該反應槽215連通該些混合槽211。
該試劑氣室層30設置於該試劑流道層20上,且其具有複數個試劑驅流組32、通孔36、通孔38、連接該試劑裝載槽213之連通口33、連接該反應槽215之連通口35、以及複數個混合組34,其中,該些試劑驅流組32是用於驅動該些 試劑流道組21中之液體由該試劑裝載槽213向該反應槽215移動,每一試劑驅流組32包括:一試劑驅流氣室327、以及一連接通孔36之試劑驅流氣道322,其中該試劑驅流氣室327對應該試劑流道217,該試劑驅流氣道322連通試劑驅流氣室327;該些混合組34用於使該反應槽215之液體於該些混合槽211中進行混合,每一混合組34包括:複數個混合氣室341、一試劑閥門元件344、以及一連接通孔38之混合氣道342,其中,該些混合氣室341分別對應該些混合槽211,該試劑閥門元件344具有一試劑閥門氣室344A及一試劑阻隔片344B,該試劑阻隔片344B向下突伸入該試劑流道217以阻斷該反應槽215及該試劑裝載槽213之連通,該混合氣道342係連通該些混合氣室341與該閥門氣室344A。
該樣本流道層40設置於該試劑氣室層30上,且其具有複數個連通該反應槽215之樣本流道組41、連接該通孔36之通孔46、連接該通孔38之通孔48、以及連接該連通口33之連通口43,其中,每一樣本流道組41包括:一樣本裝載槽419、一連接該連通口35之第四連通口415、以及一樣本流道417,其中該樣本流道417連接該樣本裝載槽419與該第四連通口415,使該第四連通口415連通該反應槽215及該樣本裝載槽419。
該樣本氣室層50設置於該樣本流道層40上,且其具有複數個樣本驅流組51、連接該第四連通口415之連通口55、一連接該通孔46之第一進氣孔56、一連接該通孔48之第二進氣孔58、複數個第三進氣孔510、複數個樣本口59、以及 複數個連接該連通口43之試劑口53,其中該第一進氣孔56連通該些試劑驅流組32之試劑驅流氣室327及試劑驅流氣道322,該第二進氣孔58連通該些混合組34之該混合氣道342,該些第三進氣孔510分別連接該些樣本驅流組51,該些樣本口59分別連通該些樣本流道組41之該樣本裝載槽419,該些試劑口53分別連通該些試劑流道組21之該試劑裝載槽213。此外,該些樣本驅流組51用於驅動該樣本流道417中之液體由該樣本裝載槽419向該第四連通口415移動,每一樣本驅流組51包括:一樣本驅流氣室517、一樣本閥門元件514、以及一樣本驅流氣道512,其中,該樣本驅流氣室517對應該樣本流道417,該樣本閥門元件514具有一樣本阻隔片514B,該樣本阻隔片514B向下突伸入該樣本流道417以阻斷該樣本裝載槽419與該反應槽215之連通,且該樣本驅流氣道512係連接該樣本驅流氣室517。再參考圖3A與3B,其兩者皆為圖2中A-A’剖面線之剖面圖。同時參考圖2及3A所示,試劑溶液由該些試劑口53進入該試劑流道217後,自該第一進氣孔56填充氣體,使氣體經由該試劑驅流氣道322進入該試劑驅流氣室327,促使該試劑流道層20發生形變,使該試劑流道217之試劑溶液由圖3A的右方往左方移動,其間因為該試劑閥門元件344之試劑閥門氣室344A中未填充氣體,該試劑流道217的水壓讓該試劑閥門元件344之試劑阻隔片344B抬升而讓試劑溶液得以進入該些混合槽211與該反應槽215。
然後,同時參考圖2及3B所示,當自該第二進氣孔58填充氣體,使氣體經由該混合氣道342進入混合氣室341與試劑閥門氣室344A時,該些混合槽211中液體可均勻混合,且因該試劑閥門氣室344A中有填充氣體,該試劑阻隔片344B在液體混合過程中可以阻止液體經由該試劑流道217回流至該試劑口53。
由本發明上述設計可知,氣室、薄膜層、流道與閥門元件於微流道晶片中構成微幫浦單元或構成微混合器。當供應器體至氣室時,氣室層充氣會造成下方流道層發生形變,擠壓流道內之溶液,同時閥門元件元件可以阻擋流道內回流,促使流道內溶液持續前進,如此便可驅動流道中溶液之流動,並達到均勻混合的目的。
實施例二
參考圖4,其係本發明微白蛋白尿檢測系統之示意圖。
如圖4所示,本發明之微白蛋白尿檢測系統,包括:一微流體晶片1、一供氣控制單元9、一光學偵測單元8、一微處理單元7、以及一溫控單元6。
該微流體晶片1係使用實施例一之微流體晶片。
該溫控單元6包含:一加熱板60、以及一溫度控制模組61(VT 4826,Vertex technology Corp.,Taipei,Taiwan),其中,該加熱板60設置於該微流體晶片1下,該溫度控制模組61連接該加熱板60及該微處理單元7,以將該微流體晶片之溫度控制於一預定範圍。於本實施例中,該加熱板60係 一50 mm×40 mm×1 mm的銅製加熱板,其中央開設一直徑約為3 mm的孔洞,以供光線通過。
該供氣控制單元9連接該微流體晶片1與該微處理單元7,透過自該微流體晶片1之該第一進氣孔56、該第二進氣孔58、以及第三進氣孔510供應氣體,控制該微流體晶片1中之液體流動。於本實施例中,該供氣控制單元9為電磁閥(electromagnetic valve,EMV)控制模組,其包括壓力調控器、8051微控制器(AT89C51 24 PC,Atmel,California,USA)、EMV(SD70M-6BG-32,SMC,Tokyo,Japan)、空氣壓縮機(air compressor,MDR2-1A/11,Jun-Air Inc.,Japan)、以及圖形使用者介面(graphical user interface,其係使用Visual Basic(Visual Basic 2005,Microsoft,USA)軟體所發展)。
該光學偵測單元8連接微處理單元7,並用於偵測該微流體晶片1中反應所造成之光訊號變化,其包括經改良之反射型顯微鏡80(BX41,Olympus,Tokyo,Japan)、平面發光二極體81(波長510至550 nm,SDBL-5050G,Power Assist Instrument Scientific Corp.,Taoyuan,Taiwan)、帶通光濾波器812(band-pass optical filter,500-520 nm)、長工作距離物鏡82(50×,numerical aperture=0.5)、二色分光鏡83(dichroic beam splitter,595 nm)、針孔84(直徑約為1 mm)、光增效管85(photo-multiplier tube,PMT,操作電壓600 V,C3830,R928,Hamamatsu Photonics, Tokyo,Japan)、水銀燈86、帶通光濾波器861(540-580 nm)、以及帶通光濾波器862(600-660 nm)。
當檢測樣本之白蛋白含量時,由水銀燈86發出之激發光Ex L,經過帶通光濾波器861,由二色分光鏡83上反射槽(reaction well,直徑約3 mm)反射,通過長工作距離物鏡82後到達該微流體晶片1,激發與白蛋白專一性結合之染劑發出放射光Em L,放射光依序經過長工作距離物鏡82、二色分光鏡83、帶通光濾波器862與針孔84後,再經過依序經過光增效管85,最後到達微處理單元7。
另一方面,當檢測樣本之肌酸酐含量時,由平面發光二極體81之吸收光Ab L,通過加熱板60之孔洞後到達該微流體晶片1,剩餘通過該微流體晶片1之吸收光Ab L,則會依序經過長工作距離物鏡82、帶通光濾波器812與針孔84後,再經過依序經過光增效管85,最後到達微處理單元7。
該微處理單元7連接該溫控單元6、該供氣控制單元9及該光學偵測單元8,其包括類比數位轉換器70,連接該微處理單元7與該光增效管85,以將光增效管85增強之光訊號轉變成電訊號而後傳遞至該微處理單元7。由此可知,該微處理單元7接受該光學偵測單元8之訊號變化,便可處理及計算該微流體晶片1中樣本之白蛋白與肌酸酐含量。
試驗例
在將標準品或樣品(約3至6μL)及試劑(約31μL)分別置入微流體晶片1之樣本裝載槽419及試劑裝載槽213後,加熱板便開始進行加熱。待達所需溫度(如37℃), 各樣品及試劑便透過微流體晶片1分別被傳送到反應槽215,經由微流體晶片1作動進行混合及反應。
當進行測量白蛋白含量之螢光檢測時,進氣孔會一直維持在進氣狀態以保持白蛋白反應槽內之液面高度;但當進行測量肌酸酐含量之吸收光偵測時,混合器之進氣孔則以特定之間隔(如0.1分鐘)進氣以保持肌酸酐反應槽內之液面高度,以使肌酸酐反應槽內之液體間隔地被混合及加熱並維持在所需溫度。
最後,所量測到的光訊號被記錄下來並處理,以建構檢量線,並使用該檢量線獲得樣品中白蛋白及肌酸酐之濃度。
白蛋白之檢測係使用白蛋白螢光分析組(albumin fluorescence assay kit,Fluka,Buchs,Switzerland),而肌酸酐之檢測係使用肌酸酐分析組(creatinine assay kit,Fisher Diagnostics,Middletown,USA)。
溫控測試
測試實施例二之微白蛋白尿檢測系統中溫控單元的穩定度,其結果如圖5所示。由結果可知,本發明實施例二之系統可在70秒內,將晶片中之液體由室溫加熱至所需溫度(35℃、37℃及39℃),同時在該溫度可穩定維持3分鐘以上,所測得溫度的變異係數(coefficient of variation,CV)約於0.9%至2.2%。
流速測試
測試實施例二之微白蛋白尿檢測系統中微流體晶片中溶液流速,其結果如圖6所示。由結果可知,本發明實施例二之電磁閥控制模組,可透過不同進氣壓力與頻率調節,達到所需之液體傳送流速,例如以2 psi的壓力、45 Hz的驅動頻率,則可以獲得每分鐘141.0μL的傳輸流速;以15 psi的壓力、15 Hz的驅動頻率,則可以獲得每分鐘161.3μL的傳輸流速。
混合效率測試
測試實施例二之微白蛋白尿檢測系統中微流體晶片中溶液混合效率,其結果如圖7所示。由結果可知,利用本發明實施例二之電磁閥控制模組,可在10秒的混合時間、10 psi的進氣壓力及1 Hz的頻率下,正規化濃度(normalized concentration)之強度可達到約0.5,亦即達到完全混合之效率。
檢量線之建立
以實施例二之微白蛋白尿檢測系統,搭配非免疫螢光染料(albumin blue)及傑夫反應(Jaffé reaction)試劑,分別建立白蛋白及肌酸酐之檢量線,以定量樣品中白蛋白及肌酸酐之濃度,進而達到快速診斷微白蛋白尿之目的。
圖8A及圖8B為白蛋白及肌酸酐檢量線,其係分別利用一系列標準樣品建構。
由於白蛋白專一性螢光染劑(AB 580 dye)在激發後螢光訊號會快速衰退,因此紀錄反應0.1分鐘後,取最高的 光訊號。由圖8A可知,白蛋白檢量線之有效範圍大約落在5至220 mg/L,而偵測極限大約為5 mg/L。
由於1 mg/L低濃度肌酸酐的反應大約在1分鐘內完成,但50 mg/L及100 mg/L高濃度肌酸酐的反應大約在2.5分鐘以上完成,因此採用反應2分鐘左右的時間建立檢量線。由圖8B可知,肌酸酐檢量線之有效範圍大約在1至100 mg/L,而偵測極限大約為1 mg/L。
樣本檢測
準備40組臨床患者尿液檢體,以3000 rpm離心10分鐘,接著使用實施例二之微白蛋白尿檢測系統,二十重複檢測40組臨床患者尿液檢體,並透過上述之白蛋白及肌酸酐檢量線,計算出各組尿液檢體中之白蛋白及肌酸酐含量,同時以統計工具(Bland-Altman plot及Passing-Bablok regression analysis)比較本發明與傳統方法,其結果分別如圖9A與圖9B。
由圖9A可知,實施例二系統與傳統方法所得之結果無明顯差異,而由圖9B可知,兩者所得之結果相當一致。綜上所述,本發明將微幫浦、微閥門、微混合器、微管道等組件整合製作於單一的生醫晶片上,以達到樣品之混合、傳輸、偵測等目的,並利用此微流體晶片,降低操作上的人為誤差、提高系統穩定性、降低耗能及樣品用量、節省人力和時間,進而加速樣本篩檢。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已,本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準,而非僅限於上述實施例。
1‧‧‧微流體晶片
10‧‧‧玻璃基板
20‧‧‧試劑流道層
30‧‧‧試劑氣室層
40‧‧‧樣本流道層
50‧‧‧樣本氣室層
21‧‧‧試劑流道組
211‧‧‧混合槽
213‧‧‧試劑裝載槽
215‧‧‧反應槽
217‧‧‧試劑流道
32‧‧‧試劑驅流組
34‧‧‧混合組
327‧‧‧試劑驅流氣室
322‧‧‧試劑驅流氣道
341‧‧‧混合氣室
342‧‧‧混合氣道
344‧‧‧試劑閥門元件
344A‧‧‧試劑閥門氣室
344B‧‧‧試劑阻隔片
419‧‧‧樣本裝載槽
415‧‧‧第四連通口
417‧‧‧樣本流道
51‧‧‧複數個樣本驅流組
56‧‧‧第一進氣孔
58‧‧‧第二進氣孔
510‧‧‧第三進氣孔
59‧‧‧樣本口
53‧‧‧試劑口
517‧‧‧樣本驅流氣室
514‧‧‧樣本閥門元件
512‧‧‧樣本驅流氣道
514B‧‧‧樣本阻隔片
9‧‧‧供氣控制單元
8‧‧‧光學偵測單元
7‧‧‧微處理單元
6‧‧‧溫控單元
60‧‧‧加熱板
61‧‧‧溫度控制模組
80‧‧‧反射型顯微鏡
81‧‧‧平面發光二極體
812‧‧‧帶通光濾波器
82‧‧‧長工作距離物鏡
83‧‧‧二色分光鏡
84‧‧‧針孔
85‧‧‧光增效管
86‧‧‧水銀燈
861‧‧‧帶通光濾波器
862‧‧‧帶通光濾波器
70‧‧‧類比數位轉換器
55‧‧‧連通口
36‧‧‧通孔
38‧‧‧通孔
33‧‧‧連通口
35‧‧‧連通口
46‧‧‧通孔
48‧‧‧通孔
43‧‧‧連通口
圖1係本發明實施例一中微流體晶片之爆炸示意圖。
圖2係本發明實施例一中微流體晶片之透視圖。
圖3A與3B係圖2中A-A’剖面線之剖面圖。
圖4係本發明實施例二中微白蛋白尿檢測系統之示意圖。
圖5係本發明試驗例之溫控測試圖。
圖6係本發明試驗例之流速測試圖。
圖7係本發明試驗例之混合效率測試圖。
圖8A係本發明試驗例之白蛋白檢量線。
圖8B係本發明試驗例之肌酸酐檢量線。
圖9A係本發明試驗例之Bland-Altman分析圖。
圖9B係本發明試驗例之Passing-Bablok回歸分析圖。
1‧‧‧微流體晶片
10‧‧‧玻璃基板
20‧‧‧試劑流道層
30‧‧‧試劑氣室層
40‧‧‧樣本流道層
50‧‧‧樣本氣室層
21‧‧‧試劑流道組
211‧‧‧混合槽
213‧‧‧試劑裝載槽
215‧‧‧反應槽
217‧‧‧試劑流道
32‧‧‧試劑驅流組
34‧‧‧混合組
327‧‧‧試劑驅流氣室
322‧‧‧試劑驅流氣道
341‧‧‧混合氣室
342‧‧‧混合氣道
344‧‧‧試劑閥門元件
344A‧‧‧試劑閥門氣室
344B‧‧‧試劑阻隔片
419‧‧‧樣本裝載槽
415‧‧‧第四連通口
417‧‧‧樣本流道
51‧‧‧複數個樣本驅流組
56‧‧‧第一進氣孔
58‧‧‧第二進氣孔
510‧‧‧第三進氣孔
59‧‧‧樣本口
53‧‧‧試劑口
517‧‧‧樣本驅流氣室
514‧‧‧樣本閥門元件
512‧‧‧樣本驅流氣道
514B‧‧‧樣本阻隔片
36‧‧‧通孔
38‧‧‧通孔
33‧‧‧連通口
35‧‧‧連通口
46‧‧‧通孔
48‧‧‧通孔
43‧‧‧連通口
55‧‧‧連通口

Claims (13)

  1. 一種微流體晶片,包括:一基板;一設置於該基板上之試劑流道層,具有複數個試劑流道組,其中,每一試劑流道組包括:複數個混合槽、一試劑裝載槽、一反應槽、及一試劑流道,其中該試劑裝載槽與該反應槽連通該些混合槽,且該試劑流道連接該些混合槽、該試劑裝載槽、與該反應槽;一設置於該試劑流道層上之試劑氣室層,具有複數個試劑驅流組、以及複數個混合組,其中,每一試劑驅流組係對應該些試劑流道以驅動該些試劑流道組中之液體由該試劑裝載槽向該反應槽移動,而每一混合組係與該些混合槽對應以使液體流入該反應槽並於該些混合槽中進行混合,其中每一混合組包括:複數個分別對應該些混合槽之混合氣室、一試劑閥門元件、以及一混合氣道,其中,該試劑閥門元件具有一試劑閥門氣室及一試劑阻隔片,該試劑阻隔片向下突伸入該試劑流道以阻斷該反應槽及該試劑裝載槽之連通,該混合氣道係連通該些混合氣室與該閥門氣室;一設置於該試劑氣室層上之樣本流道層,具有複數個連通該反應槽之樣本流道組,其中,每一樣本流道組包括:一樣本裝載槽、一連通該反應槽及該樣本裝載槽之第四連通口、及一連接該樣本裝載槽與該第四連通口之樣本流道;以及 一設置於該樣本流道層上之樣本氣室層,具有複數個樣本驅流組,其中,每一樣本驅流組對應該些樣本流道組以驅動該些樣本流道中之液體由該樣本裝載槽向該第四連通口移動,且該樣本氣室層包括:一第二進氣孔,該第二進氣孔係連通該些混合組之該混合氣道,且藉由自該第二進氣孔填充一氣體並使該氣體經由該混合氣道進入該混合氣室與該試劑閥門氣室,以使該些混合槽中之液體混合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之微流體晶片,其中,該樣本氣室層更包括:一連通該些試劑驅流組之第一進氣孔、複數個分別連接該些樣本驅流組之第三進氣孔、複數個分別連通該些樣本流道組之該樣本裝載槽的樣本口、以及複數個分別連通該些試劑流道組之該試劑裝載槽的試劑口。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之微流體晶片,其中,每一試劑驅流組包括:一對應該試劑流道之試劑驅流氣室、以及一連通該第一進氣孔與試劑驅流氣室之試劑驅流氣道。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之微流體晶片,其中,每一樣本驅流組包括:一對應該樣本流道之樣本驅流氣室、一樣本閥門元件、以及一樣本驅流氣道,其中,該樣本閥門元件具有一樣本阻隔片,該樣本阻隔片向下突伸入該樣本流道以阻斷該樣本裝載槽與該反應槽之連通,且該樣本驅流氣道係連接該第三進氣孔以及該樣本驅流氣室。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之微流體晶片,其係檢測微白蛋白尿之微流體晶片。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之微流體晶片,其中,該些試劑流道組係分別容納肌酸酐檢測試劑與白蛋白檢測試劑。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之微流體晶片,更包括:一溫控板,設置於該基板之下方,以使該微流體晶片之溫度控制於一預定範圍。
  8. 一種微白蛋白尿之檢測系統,包括:一微流體晶片,包括:一基板;一設置於該基板上之試劑流道層,具有複數個試劑流道組,其中,每一試劑流道組包括:複數個混合槽、一試劑裝載槽、一反應槽、及一試劑流道,其中該試劑裝載槽與該反應槽連通該些混合槽,且該試劑流道連接該些混合槽、該試劑裝載槽、與該反應槽;一設置於該試劑流道層上之試劑氣室層,具有複數個試劑驅流組、以及複數個混合組,其中,每一試劑驅流組係對應該些試劑流道以驅動該些試劑流道組中之液體由該試劑裝載槽向該反應槽移動,而每一混合組係與該些混合槽對應以使液體流入該反應槽並於該些混合槽中進行混合,其中每一混合組包括:複數個分別對應該些混合槽之混合氣室、一試劑閥門元件、以及一混合氣道,其中,該試劑閥門元件具有一試劑閥門氣室及 一試劑阻隔片,該試劑阻隔片向下突伸入該試劑流道以阻斷該反應槽及該試劑裝載槽之連通,該混合氣道係連通該些混合氣室與該閥門氣室;一設置於該試劑氣室層上之樣本流道層,具有複數個連通該反應槽之樣本流道組,其中,每一樣本流道組包括:一樣本裝載槽、一連通該反應槽之第四連通口、及一連接該樣本裝載槽與該第四連通口之樣本流道;以及一設置於該樣本流道層上之樣本氣室層,具有複數個樣本驅流組,其中,每一樣本驅流組對應該些樣本流道組以驅動該些樣本流道中之液體由該樣本裝載槽向該第四連通口移動,且該樣本氣室層包括:一第二進氣孔,該第二進氣孔係連通該些混合組之該混合氣道,且藉由自該第二進氣孔填充一氣體並使該氣體經由該混合氣道進入該混合氣室與該試劑閥門氣室,以使該些混合槽中之液體混合;一供氣控制單元,連接該微流體晶片之該第二進氣孔,以透過供應氣體控制該微流體晶片中之液體流動;一光學偵測單元,其用於偵測該微流體晶片之該反應槽中之光訊號變化;以及一微處理單元,其係連接該供氣控制單元及該光學偵測單元,以調控該供氣控制單元並處理及計算該光學偵測單元之光訊號變化。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之檢測系統,其中,於該微流體晶片中,該樣本氣室層更包括:一連通該些試劑驅流組之第一進氣孔、複數個分別連接該些樣本驅流組之第三進氣孔、複數個分別連通該些樣本流道組之該樣本裝載槽的樣本口、以及複數個分別連通該些試劑流道組之該試劑裝載槽的試劑口,且該供氣控制單元更連接該微流體晶片之該第一進氣孔及該第三進氣孔,以透過供應氣體控制該微流體晶片中之液體流動。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之檢測系統,其中,於該微流體晶片中,每一試劑驅流組包括:一對應該試劑流道之試劑驅流氣室、以及一連通該第一進氣孔與試劑驅流氣室之試劑驅流氣道;以及每一樣本驅流組包括:一對應該樣本流道之樣本驅流氣室、一樣本閥門元件、以及一樣本驅流氣道,其中,該樣本閥門元件具有一樣本阻隔片,該樣本阻隔片向下突伸入該樣本流道以阻斷該樣本裝載槽與該反應槽之連通,且該樣本驅流氣道係連接該第三進氣孔以及該樣本驅流氣室。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之檢測系統,其中,該微流體晶片之該些試劑流道組係分別容納肌酸酐檢測試劑與白蛋白檢測試劑。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之檢測系統,更包括一溫控板,連接該微處理單元且設置於該微流體晶片之該基板之下方,以使該微流體晶片之溫度控制於一預定範圍。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之檢測系統,其中,該供氣控制單元係包括一電磁閥控制模組。
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