TWI418784B - 可攜式生化檢測裝置及其運作方法 - Google Patents
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Description
本發明係與生化檢測有關,特別是關於一種體積尺寸較為輕巧且易於使用者透過觸控方式進行檢體操控的可攜式生化檢測裝置及其運作方法。
近年來,隨著生物科技不斷地進步與蓬勃發展,生化檢測領域之重要性亦日益提升,因此,市面上亦出現了相當多與生化檢測相關的各種儀器。
然而,這些傳統的生化檢測裝置往往體積相當龐大且笨重,僅能固定設置於某個位置,使用者難以將其搬動或攜帶至他處,導致使用者必須遷就該生化檢測裝置所設置的位置,故其使用上仍受到很大的侷限。
此外,當使用者透過傳統的生化檢測裝置進行檢體的觀測及操控時,由於生化檢測裝置本身的限制,使用者觀測檢體時所能觀測到的視野往往相當有限,並且使用者在實際操控檢體時,亦不甚方便。
因此,本發明提出一種可攜式生化檢測裝置及其運作方法,以解決上述問題。
根據本發明之第一具體實施例為一種可攜式生化檢測裝置。於此實施例中,該可攜式生化檢測裝置係用以對於任何種類的生物檢體或化學檢體進行檢測及觀察之程序。該可攜式生化檢測裝置包含一光源模組、一檢體模組、一光導材料層、一觸控模組及一控制模組。至少一檢體係置放於檢體
模組。該光導材料層係設置於該檢體模組與該光源模組之間。
該觸控模組係根據使用者之一觸控動作產生一觸控指令。該控制模組係根據該觸控指令產生一驅動訊號至該光源模組,以驅動該光源模組發出一光線。當該光線照射至該光導材料層時,該光導材料層產生一光電驅動效果。該至少一檢體受到該光電驅動效果之影響而產生相對應於該觸控動作之一變化。
於實際應用中,該光導材料層可以與該檢體模組整合設計,並且該光導材料層係位於該至少一檢體之下方。此外,該可攜式生化檢測裝置亦可進一步包含一設置於該檢體模組與該光源模組之間的承載模組。該光導材料層係與該承載模組整合設計,並且該光導材料層係位於該檢體模組之下方。置放於該檢體模組之該至少一檢體可屬於可拋棄式或可清潔式,該檢體模組可利用抽取之方式分別對該至少一檢體中之每一個檢體進行置換。該光源模組可包含可變光源元件或多波段光源元件。該光電驅動效果可以是一電泳(Electrophoresis,EP)機制、一介電泳(Dielectrophoresis,DEP)機制或其他任何透過電極提供電場及/或磁場變化之機制。
根據本發明之第二具體實施例為一種可攜式生化檢測裝置運作方法。於此實施例中,該可攜式生化檢測裝置運作方法係應用於一可攜式生化檢測裝置。該可攜式生化檢測裝置包含一光源模組、一檢體模組、一光導材料層、一觸控模組及一控制模組。其中,至少一檢體係置放於檢體模組;該光導材料層係設置於該檢體模組與該光源模組之間。
該可攜式生化檢測裝置運作方法包含下列步驟:(a)該觸
控模組根據使用者之一觸控動作產生一觸控指令;(b)該控制模組根據該觸控指令產生一驅動訊號至該光源模組,以驅動該光源模組發出一光線;(c)當該光線照射至該光導材料層時,該光導材料層產生一光電驅動效果;(d)該至少一檢體受到該光電驅動效果之影響而產生相對應於該觸控動作之一變化。
於實際應用中,該光導材料層可以與該檢體模組整合設計,並且該光導材料層係位於該至少一檢體之下方。此外,該可攜式生化檢測裝置亦可進一步包含一設置於該檢體模組與該光源模組之間的承載模組。該光導材料層係與該承載模組整合設計,並且該光導材料層係位於該檢體模組之下方。置放於該檢體模組之該至少一檢體可屬於可拋棄式或可清潔式,該檢體模組可利用抽取之方式分別對該至少一檢體中之每一個檢體進行置換。該光源模組可包含可變光源元件或多波段光源元件。該光電驅動效果可以是一電泳機制、一介電泳機制或其他任何透過電極提供電場及/或磁場變化之機制。
相較於先前技術,根據本發明之可攜式生化檢測裝置及其運作方法除了能夠藉由觸控介面的設計,提供使用者更為容易觀察及操控之效果之外,還可以透過光電驅動原理有效地縮小整個檢測裝置的體積及尺寸,使其方便使用者攜帶及搬移。再者,根據本發明之可攜式生化檢測裝置的抽取式檢體模組可與光導材料層整合設計,故可同時提供檢體盛裝及檢體驅動之功能。此外,根據本發明之可攜式生化檢測裝置亦可同時針對多個檢體模組進行同步檢測,並能提供可變光源及多波段光源之功能。
綜上所述,根據本發明之可攜式生化檢測裝置及其運作
方法能夠有效解決先前技術中傳統的生化檢測裝置體積過於龐大笨重、不易攜帶移動、觀測檢體之視野很小、使用者不易操縱等缺失,故極具有市場潛力及未來發展性。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
根據本發明之第一具體實施例為一種可攜式生化檢測裝置。於此實施例中,該可攜式生化檢測裝置係用以對於至少一檢體進行檢測及觀察之程序。實際上,該至少一檢體可以是任何種類或型式的生物檢體或化學檢體,並無特定之限制。請參照圖一,圖一係繪示該可攜式生化檢測裝置之功能方塊圖。
如圖一所示,可攜式生化檢測裝置1包含檢體模組10、光源模組12、承載模組13、光導材料層14、顯示模組15、觸控模組16及控制模組18。其中,控制模組18分別耦接光源模組12及觸控模組16。於此實施例中,該至少一檢體係置放於檢體模組10;光導材料層14係設置於檢體模組10與光源模組12之間。
接著,請參照圖二,圖二係繪示可攜式生化檢測裝置1的外觀視圖。如圖二所示,顯示模組15係設置於可攜式生化檢測裝置1的上表面,用以顯示該至少一檢體之影像,以提供使用者進行觀測。當使用者欲檢測檢體時,僅需將檢體置放入檢體模組10內。
值得注意的是,檢體模組10係一抽取式卡匣之設計;由於檢體屬於可拋棄式或可清潔式,因此,當使用者欲更換另一檢體時,只需將原來的檢體抽出並將另一檢體放入檢
體模組10內即可,使用起來的確相當方便。
於此實施例中,觸控模組16係根據使用者於顯示模組15上的一觸控動作產生一觸控指令。實際上,觸控模組16可包含一影像感測單元,用以感測使用者於顯示模組15上所產生之該觸控動作,並據以產生該觸控指令。實際上,該觸控動作可以是一觸碰、一移動、一轉動、一拖曳或其他任何型式的動作,並無特定之限制。
接著,控制模組18根據該觸控指令產生一驅動訊號至光源模組12,以驅動光源模組12發出一光線。於實際應用中,光源模組12可包含複數個光源單元120(請參照圖五A),該等光源單元120可以是任何型式的光源發射裝置,例如傳統的燈泡、螢光燈、發光二極體(LED)等,並且該等光源單元120之數目及其設置的位置均可視實際需求而定,並無特定之限制。
此外,控制模組18亦可根據不同的觸控指令產生相對應的驅動訊號至光源模組12,致使光源模組中12之部分或全部光源單元發光。舉例而言,當控制模組18接收到第一觸控指令時,控制模組18根據第一觸控指令驅動光源模組中12左半部的光源單元發光;當控制模組18接收到第二觸控指令時,控制模組18根據第二觸控指令驅動光源模組中12右半部的光源單元發光,但不以此例為限。
當該光線照射至光導材料層14時,光導材料層14將會產生一光電驅動效果。於實際應用中,該光電驅動效果可以是一電泳(electrophoresis,EP)機制、一介電泳(dielectrophoresis,DEP)機制或其他任何透過電極提供電場及/或磁場變化之機制。
所謂的「電泳機制」之定義是:帶電顆粒在電場作用下,朝向與其電性相反的電極移動。舉例而言,在電場作用下,正電荷將會朝向負電極移動而負電荷則會朝向正電極移動。
至於「介電泳機制」則是指粒子受到不均勻電場作用而產生移動之現象。當粒子於不均勻電場中受到極化時,由於受到不對稱之電場吸引力,因而粒子將會朝向電場強或弱之方向移動。實際上,介電泳機制可用以操控任何帶電或不帶電之粒子,例如細胞、細菌、蛋白質、DNA或奈米碳管等微小物質。
當光導材料層14產生該光電驅動效果後,該至少一檢體將會受到該光電驅動效果之影響而產生相對應於該觸控動作之一變化。於實際應用中,如上述介電泳機制可用以操控微小物質一般,該至少一檢體將會受到「電泳機制」或「介電泳機制」之影響而產生改變。該變化可以是一移動、一變形或一轉動,並無特定之限制。請參照圖三A及B,圖三A及B係繪示使用者透過觸控方式操控設置於可攜式生化檢測裝置1內之檢體的示意圖。
如圖三A所示,可攜式生化檢測裝置1之顯示模組15所顯示之檢體原本係位於第一位置P,當使用者之手指F由第一位置P移動至圖三B所示之第二位置P'時,可攜式生化檢測裝置1即會透過上述機制操控檢體亦相對應地移動至第二位置P',使得使用者能夠輕易地透過觸控方式操控設置於可攜式生化檢測裝置1內之檢體。
值得注意的是,根據本發明之可攜式生化檢測裝置亦可包含複數個檢體模組,用以分別置放不同的檢體。如圖四A所示,可攜式生化檢測裝置2包含兩個檢體模組20及21,
故可分別置放入不同的檢體,藉以達到同時針對多個檢體進行同步檢測之功效。此外,如圖四B所示,可攜式生化檢測裝置3之光源模組32亦可設計為卡匣式以供使用者更換不同的光源單元L。實際上,光源模組32亦可包含可變光源元件或多波段光源元件,但不以此為限。
值得注意的是,於實際應用中,本發明中之光導材料層14可透過不同設計整合於可攜式生化檢測裝置1之不同模組。舉例而言,如圖五A所示,光導材料層14可以直接與檢體模組10整合設計,並且光導材料層14係位於檢體之下方。藉此,抽取式檢體模組10可與光導材料層14整合設計,故可同時提供檢體盛裝及檢體驅動之功能。至於承載模組13的底面可以是如同圖五A所示的中空形式,甚至承載模組13亦可不包含底面,只保留各個側面。此外,如圖五B所示,光導材料層14係位於檢體模組10之下方,光導材料層14亦可與承載模組13整合設計,並可視實際需求更換具有不同光導特性的光導材料層,但不以此為限。
根據本發明之第二具體實施例為一種可攜式生化檢測裝置運作方法。於實際應用中,該可攜式生化檢測裝置運作方法係應用於一可攜式生化檢測裝置,用以對至少一檢體進行檢測之程序。該檢體可以是任何種類或型式的生物檢體或化學檢體,並無特定之限制。
於此實施例中,該可攜式生化檢測裝置包含一光源模組、一檢體模組、一光導材料層、一觸控模組及一控制模組。其中,該至少一檢體係置放於該檢體模組;該光導材料層係設置於該檢體模組與該光源模組之間;至少一檢體係置放於檢體模組;該光導材料層係設置於該檢體模組與該光源模組之間。
接著,請參照圖六,圖六係繪示該可攜式生化檢測裝置運作方法之流程圖。如圖六所示,該可攜式生化檢測裝置運作方法包含下列步驟:首先,於步驟S10中,該觸控模組根據使用者之一觸控動作產生一觸控指令。於實際應用中,該可攜式生化檢測裝置可進一步包含一顯示模組,該觸控模組可包含一影像感測單元,用以感測使用者於該顯示模組上所產生之該觸控動作,並據以產生該觸控指令。實際上,該觸控動作可以是一觸碰、一移動、一轉動、一拖曳或其他任何型式的動作。
接著,於步驟S12中,該控制模組根據該觸控指令產生一驅動訊號至該光源模組,以驅動該光源模組發出一光線。於實際應用中,該光源模組可包含複數個光源單元,該等光源單元可以是任何型式的光源發射裝置,例如傳統的燈泡、螢光燈、發光二極體(LED)等,並且該等光源單元之數目及其設置的位置均可視實際需求而定,並無特定之限制。此外,該控制模組亦可根據不同的觸控指令產生相對應的驅動訊號至該光源模組,致使該光源模組中之部分或全部光源單元發光。
於步驟S14中,當該光線照射至該光導材料層時,該光導材料層產生一光電驅動效果。於實際應用中,該光電驅動效果可以是一電泳機制、一介電泳機制或其他任何透過電極提供電場及/或磁場變化之機制。
之後,於步驟S16中,該至少一檢體受到該光電驅動效果之影響而產生相對應於該觸控動作之一變化。於實際應用中,如上述介電泳機制可用以操控微小物質一般,該至少一檢體將會受到「電泳機制」或「介電泳機制」之影響而產生改變。該變化可以是一移動、一變形或一轉動,並無特定之
限制。
於實際應用中,該光導材料層可透過不同設計整合於該可攜式生化檢測裝置之不同模組。舉例而言,該光導材料層可以直接與該檢體模組整合設計,並且該光導材料層係位於該至少一檢體之下方。藉此,抽取式檢體模組可與光導材料層整合設計,故可同時提供檢體盛裝及檢體驅動之功能。
此外,該可攜式生化檢測裝置亦可進一步包含一設置於該檢體模組與該光源模組之間的承載模組。此時,該光導材料層可與該承載模組整合設計,並且該光導材料層係位於該檢體模組之下方。藉此,由於該光導材料層並未直接整合於該檢體模組,故該光導材料層亦可視實際需求而進行更換,例如:在該承載模組貼上具有不同光導特性的光導材料,但不以此為限。
於實際應用中,置放於該檢體模組之該至少一檢體可屬於可拋棄式或可清潔式,該檢體模組可利用抽取之方式分別對該至少一檢體中之每一個檢體進行置換。此外,該光源模組亦可包含可變光源元件或多波段光源元件,但不以此為限。
相較於先前技術,根據本發明之可攜式生化檢測裝置及其運作方法除了能夠藉由觸控介面的設計,提供使用者更為容易觀察及操控之效果之外,還可以透過光電驅動原理有效地縮小整個檢測裝置的體積及尺寸,使其方便使用者攜帶及搬移。再者,根據本發明之可攜式生化檢測裝置的抽取式檢體模組可與光導材料層整合設計,故可同時提供檢體盛裝及檢體驅動之功能。此外,根據本發明之可攜式生化檢測裝置亦可同時針對多個檢體模組進行同步檢測,並能提供可變光
源及多波段光源之功能。
綜上所述,根據本發明之可攜式生化檢測裝置及其運作方法能夠有效解決先前技術中傳統的生化檢測裝置體積過於龐大笨重、不易攜帶移動、觀測檢體之視野很小、使用者不易操縱等缺失,故極具有市場潛力及未來產業利用性。
藉由以上較佳具體實施例之詳述,係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神,而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地,其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
S10~S16‧‧‧流程步驟
1、2、3‧‧‧可攜式生化檢測裝置
10、20、21、30、31‧‧‧檢體模組
12、32‧‧‧光源模組
13‧‧‧承載模組
14‧‧‧光導材料層
15、25、35‧‧‧顯示模組
16‧‧‧觸控模組
18‧‧‧控制模組
120、L‧‧‧光源單元
P‧‧‧第一位置
P'‧‧‧第二位置
F‧‧‧手指
圖一係繪示根據本發明之第一具體實施例之可攜式生化檢測裝置的功能方塊圖。
圖二係繪示根據本發明之第一具體實施例之可攜式生化檢測裝置的外觀視圖。
圖三A及B係繪示使用者透過觸控方式操控設置於可攜式生化檢測裝置內之檢體的示意圖。
圖四A及B係分別繪示不同型式的可攜式生化檢測裝置。
圖五A及B係分別繪示光導材料層整合於檢體模組或承載模組之示意圖。
圖六係繪示根據本發明之第二具體實施例之可攜式生化檢測裝置運作方法的流程圖。
1‧‧‧可攜式生化檢測裝置
10‧‧‧檢體模組
12‧‧‧光源模組
13‧‧‧承載模組
14‧‧‧光導材料層
15‧‧‧顯示模組
16‧‧‧觸控模組
18‧‧‧控制模組
Claims (10)
- 一種可攜式生化檢測裝置,包含:一光源模組;一檢體模組,用以置放至少一檢體,其中該至少一檢體中之一特定檢體係位於該檢體模組之一第一檢體位置;一光導材料層,係設置於該檢體模組與該光源模組之間;一顯示模組,係設置於該檢體模組之一上表面的上方,並係用以顯示位於該顯示模組下方的該至少一檢體,其中該至少一檢體中之該特定檢體係顯示於該顯示模組之一第一顯示位置,並且該顯示模組之該第一顯示位置係對應於該檢體模組之該第一檢體位置;一觸控模組,係設置於該檢體模組之該上表面的上方並且與該顯示模組重疊,該觸控模組之一第一觸控位置及一第二觸控位置係於該檢體模組的上方分別與該顯示模組之該第一顯示位置及一第二顯示位置重疊,該觸控模組用以根據一物體觸碰該觸控模組之該第一觸控位置並移動至該觸控模組之該第二觸控位置之一觸控動作產生一觸控指令;一控制模組,耦接至該觸控模組及該光源模組,該控制模組根據該觸控指令產生一驅動訊號至該光源模組,以驅動該光源模組發出一光線;以及其中,當該光線照射至該光導材料層時,該光導材料層產生一光電驅動效果,藉以影響該至少一檢體,致使該至少一檢體中之該特定檢體從該檢體模組之該第一檢體位置移動至該檢體模組之一第二檢體位置,並且該檢體模組之該 第二檢體位置係對應於該顯示模組之該第二顯示位置,該特定檢體從該檢體模組之該第一檢體位置移動至該檢體模組之該第二檢體位置的軌跡及方向係與位於其上方的該物體從該觸控模組之該第一觸控位置移動至該觸控模組之該第二觸控位置的軌跡及方向重疊。
- 如申請專利範圍第1項所述之可攜式生化檢測裝置,其中該光導材料層係與該檢體模組整合設計,並且該光導材料層係位於該至少一檢體之下方。
- 如申請專利範圍第1項所述之可攜式生化檢測裝置,進一步包含:一承載模組,設置於該檢體模組與該光源模組之間,用以承載該檢體模組,該光導材料層係與該承載模組整合設計,並且該光導材料層係位於該檢體模組之下方。
- 如申請專利範圍第1項所述之可攜式生化檢測裝置,其中置放於該檢體模組之該至少一檢體係屬於可拋棄式或可清潔式,該檢體模組係利用抽取之方式分別對該至少一檢體中之每一個檢體進行置換。
- 如申請專利範圍第1項所述之可攜式生化檢測裝置,其中該光源模組包含可變光源元件或多波段光源元件,該光電驅動效果係屬於一電泳機制或一介電泳機制。
- 一種可攜式生化檢測裝置運作方法,係應用於一可攜式生化檢測裝置,該可攜式生化檢測裝置包含一光源模組、一檢體模組、一光導材料層、一顯示模組、一觸控模組及一 控制模組,該至少一檢體中之一特定檢體係置放於該檢體模組之一第一檢體位置,該顯示模組係設置於該檢體模組之一上表面的上方,該觸控模組係設置於該檢體模組之該上表面的上方並且與該顯示模組重疊,該光導材料層係設置於該檢體模組與該光源模組之間,該可攜式生化檢測裝置運作方法包含下列步驟:(a)該顯示模組顯示位於該顯示模組下方的該至少一檢體,其中該至少一檢體中之該特定檢體係顯示於該顯示模組之一第一顯示位置,並且該顯示模組之該第一顯示位置係對應於該檢體模組之該第一檢體位置;(a1)該觸控模組根據一物體觸碰該觸控模組之一第一觸控位置並移動至該觸控模組之一第二觸控位置之一觸控動作產生一觸控指令,其中該觸控模組之該第一觸控位置及該第二觸控位置係於該檢體模組的上方分別與該顯示模組之該第一顯示位置及一第二顯示位置重疊;(b)該控制模組根據該觸控指令產生一驅動訊號至該光源模組,以驅動該光源模組發出一光線;(c)當該光線照射至該光導材料層時,該光導材料層產生一光電驅動效果;以及(d)該至少一檢體中之該特定檢體受到該光電驅動效果之影響而從該檢體模組之該第一檢體位置移動至該檢體模組之一第二檢體位置,並且該檢體模組之該第二檢體位置係對應於該顯示模組之該第二顯示位置,其中,該特定檢體從該檢體模組之該第一檢體位置移動至該檢體模組之該第二檢體位置的軌跡及方向係與位於其上 方的該物體從該觸控模組之該第一觸控位置移動至該觸控模組之該第二觸控位置的軌跡及方向重疊。
- 如申請專利範圍第6項所述之可攜式生化檢測裝置運作方法,其中該光導材料層係與該檢體模組整合設計,並且該光導材料層係位於該至少一檢體之下方。
- 如申請專利範圍第6項所述之可攜式生化檢測裝置運作方法,其中該可攜式生化檢測裝置進一步包含一承載模組,該承載模組係設置於該檢體模組與該光源模組之間,用以承載該檢體模組,該光導材料層係與該承載模組整合設計,並且該光導材料層係位於該檢體模組之下方。
- 如申請專利範圍第6項所述之可攜式生化檢測裝置運作方法,其中置放於該檢體模組之該至少一檢體係屬於可拋棄式或可清潔式,該檢體模組係利用抽取之方式分別對該至少一檢體中之每一個檢體進行置換。
- 如申請專利範圍第6項所述之可攜式生化檢測裝置運作方法,其中該光源模組包含可變光源元件或多波段光源元件,該光電驅動效果係屬於一電泳機制或一介電泳機制。
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