TWI431275B - 檢體分離裝置 - Google Patents

Description

檢體分離裝置

本發明是有關一種檢體分離裝置，特別是一種分離檢體後即可進行觀測之檢體分離裝置。

在生物檢體或水質的檢驗過程中，經常需要將檢體中之懸浮顆粒與液體先行分離後再進行後續分析檢驗。一種分離懸浮顆粒與液體的習知方法是利用離心力使懸浮顆粒沈積在離心容器底層。操作者再依據需求取得上層液體或下層的沈積顆粒進行後續的分析檢驗。然而，上述分離方法需以離心機實現所需的離心力，因此設備成本較高。此外，沈積在離心容器底層的沈積顆粒不易觀測，必須再作適當的處置才可觀測沈積顆粒，例如將沈積顆粒置於玻片後再以顯微鏡觀測，如此使得檢驗步驟較為繁鎖。

另一種分離懸浮顆粒與液體的習知方法則是利用濾紙或薄膜來分離檢體中的懸浮顆粒。然而，濾紙或薄膜容易在操作過程中破損而失去過濾的功能。此外，留置於濾紙或薄膜上之顆粒不易收集且不易觀測。

綜上所述，如何以較低的成本以及較為精簡的步驟即可使檢體中之懸浮顆粒與液體分離並能直接觀測分離出來的顆粒便是目前極需努力的目標。

本發明提供一種檢體分離裝置，其是利用相對設置的兩片基板定義出垂直基板方向漸變的流道，使檢體中之懸浮顆粒留置於流道中而可直接進行觀測。

本發明一實施例之檢體分離裝置包含一第一基板以及一第二基板。第一基板具有一第一平面以及一相對之第二平面。第二基板具有二個相對之第一壩體以及一第三表面，第三表面設置於二個第一壩體之間。第二基板與第一基板相對設置，且第一平面、第三表面以及第一壩體定義出一流道，其中，第三表面之第一端與第一平面間之距離大於第三表面之第二端與第一平面間之距離。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

請參照圖1a以及圖1b，本發明之一實施例之檢體分離裝置1a包含一第一基板11以及一第二基板12。第一基板11具有一第一平面111以及一相對之第二平面112。第二基板12具有二個相對之第一壩體121以及一第三表面122a，第三表面122a設置於二個第一壩體121之間。將第一基板11以及第二基板12相對設置，第一平面111、第三表面122a以及二個第一壩體121間即定義出一流道13。

於圖1b所示之實施例中，第三表面122a為一平面，且其相對於第一平面111具有一夾角。換言之，第三表面122a之第一端與第一平面111間之距離大於第三表面122a之第二端與第一平面111間之距離，形成一似漏斗狀之流道。依據上述結構，調整第三表面122a相對於第一平面111之斜率即可控制第一平面111以及第三表面122a間之距離。於一實施例中，第一平面111以及第三表面122a間之距離介於0.1μm至100mm。需注意者，第三表面122a不限於平面，第三表面122a亦可為向外突出或向內凹入之曲面，如圖2a以及圖2b之實施例所示。

依據上述結構，檢體流經流道13時，檢體中的懸浮顆粒即因流道13的限制而沈積於流道13中。此外，流道13垂直第一平面111之寬度逐漸縮小，因此，不同粒徑的懸浮顆粒將沈積於流道13中的不同位置，使不同粒徑大小的懸浮顆粒能夠進一步分層以利於後續的觀測。於一實施例中，檢體可為血液、尿液、精液等生物檢體或是水質。

於一實施例中，第一基板11之材料可為透明材質，使操作者可直接從第一基板11側來觀測分離出來的懸浮顆粒。舉例而言，第一基板11之材料可為壓克力、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚二甲矽氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃或以上之組合。第一基板11能夠以射出成型、壓鑄模造法、熱壓法、機械加工或以上之組合所製成。舉例而言，利用精密塑膠光學模具射出成型即可達到準確的空間限制。需注意者，第二基板12亦能夠以上述材料及製造方法所製成。

請再參照圖1b，第一基板11的第二平面112上可設置一參考標示，以作為操作者觀測顆粒之參考。舉例而言，於第一基板11的第二平面112設置粒徑大小之刻度D1~D3，以作為沈積顆粒之粒徑大小的參考；或是設置特定大小的方格，以利於操作者計數沈積顆粒的數量。

於一實施例中，檢體分離裝置1a之第二基板12更包含一第四表面122c以及一第五平面122b。第五平面122b之兩端連接於第三表面122a之第二端以及第四表面122c之第一端。於一實施例中，第五平面122b與第一平面111平行。第四表面122c相對於第一平面111亦具有一夾角，但第四表面122c與第一平面111之距離則是沿流道方向逐漸增加，形成倒置漏斗狀之流道。需注意者，第四表面122c以及第五平面122b為選擇性設置。因此，除了第一平面111以及二個第一壩體121，流道13可僅包含第三表面122a以及第五平面122b(如圖3所示)；或是僅包含第三表面122a以及第四表面122c。

第一基板11以及第二基板12間之相對位置能夠以習知的方式加以固定。請再參照圖1a以及圖1b，檢體分離裝置1a可包含至少一固定件14a，其設置於第一基板11以及第二基板12之一端或兩端，用以固定第一基板11以及第二基板12間之相對位置。舉例而言，固定件14a可為一旋蓋，其內側表面142設置螺紋，用以與第一基板11以及第二基板12螺合。旋蓋相對於流道13的位置設置一開孔141，以保持流道13之入口端及/或出口端暢通。但不限於此，亦可於第一基板11以及第二基板12之適當位置設置卡合結構，以使第一基板11以及第二基板12彼此卡合。

為了使檢體分離裝置易於與外部器具連接，檢體分離裝置可包含至少一連接件，其設置於該流道之入口端及/或出口端，用以連接一外部器具(例如盛裝檢體或分離液體的容器或機器設備)。於一實施例中，連接件能夠與固定件整合成單一元件。舉例而言，請再參照圖3，檢體分離裝置1b之固定件14b、14c向外延伸出一突出環，並於突出環之內側表面143設置螺紋或卡合結構，如此，外部器具即能夠以螺合或卡合的方式與檢體分離裝置1c連接。

請參照圖4，檢體分離裝置1c可包含一支持件15，其設置於第一平面111及/或第五平面122b。支持件15不僅可用以保持第一平111以及第五平面122b間之距離，以避免因外力使流道13受到擠壓而變窄，同時可以限制流道13平行於第一平面111的寬度，以避免較大粒徑之顆粒以平行於第一平面111之方向通過流道13。

請再參照圖4，第一基板11之第一平面111亦可設置二個相對之第二壩體113，其套合於第二基板12之第一壩體121之外側，以避免在分離操作的過程中，檢體自第一基板11以及第二基板12之間漏出流道13。需注意者，同側之第一壩體121及/或第二壩體113亦可設置多個，且彼此間隔設置，以增加防漏的效果，如圖4之流道13下側所示。

於一實施例中，本發明之檢體分離裝置能夠以外部器具增加分離的效果。舉例而言，請參照圖5a以及圖5b，一壓力差產生單元22設置於檢體分離裝置21之流道之入口端及/或出口端，用以使流道入口端之壓力大於流道出口端之壓力。例如，設置重力錘、幫浦或注射器於流道之入口端，以推擠檢體進入流道；或是設置幫浦或注射器於流道之出口端，以吸引檢體中之分離液體離開流道。

綜合上述，本發明之檢體分離裝置是利用相對設置的兩片基板定義出垂直基板方向漸變的流道，因此，檢體分離裝置不僅易於製造，且藉由控制基板的設計即可任意改變流道的大小。此外，垂直基板方向漸變的流道不僅可分離檢體中之懸浮顆粒，分離出來的顆粒並可依粒徑大小沈積於流道中不同的位置。而較為扁平狀的基板亦有利於直接觀測流道中之顆粒。又，機械強度較佳的基板材質不易在操作過程中損壞，且本發明之檢體分離裝置之兩片基板易於拆開，因此操作者可易於收集分離出來的顆粒。

以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

1a、1b、1c．．．檢體分離裝置

11．．．第一基板

111．．．第一平面

112．．．第二平面

113．．．第二壩體

12．．．第二基板

121．．．第一壩體

122a．．．第三表面

122b．．．第五平面

122c．．．第四表面

13．．．流道

14a、14b、14c．．．固定件

141．．．開孔

142．．．內側表面

143．．．內側表面

15．．．支持件

21．．．檢體分離裝置

22．．．壓力差產生單元

D1~D3．．．參考標示

圖1a為一俯視圖，顯示本發明一實施例之檢體分離裝置。

圖1b為一剖面圖，顯示圖1a所示之本發明實施例之檢體分離裝置沿AA線段之剖面結構。

圖2a以及圖2b為一剖面圖，顯示本發明一實施例之檢體分離裝置之剖面結構。

圖3為一剖面圖，顯示本發明一實施例之檢體分離裝置之剖面結構。

圖4為一俯視圖，顯示本發明一實施例之檢體分離裝置。

圖5a以及圖5b為一方塊圖，顯示本發明一實施例之檢體分離系統。

1a．．．檢體分離裝置

11．．．第一基板

111．．．第一平面

112．．．第二平面

12．．．第二基板

122a．．．第三表面

122b．．．第五平面

122c．．．第四表面

13．．．流道

14a．．．固定件

141．．．開孔

142．．．內側表面

D1~D3．．．參考標示

Claims (16)

1. 一種檢體分離裝置，包含：一第一基板，其具有一第一平面以及一相對之第二平面；以及一第二基板，其具有二個相對之第一壩體以及一第三表面，該第三表面設置於該二個第一壩體之間，該第二基板與該第一基板相對設置，且該第一平面、該第三表面以及該第一壩體定義出一流道，其中，該第三表面之第一端與該第一平面間之距離大於該第三表面之第二端與該第一平面間之距離。
2. 如請求項1所述之檢體分離裝置，其中該第一平面以及該第三表面間之距離介於0.1μm至100mm。
3. 如請求項1所述之檢體分離裝置，其中該第三表面為一平面或曲面。
4. 如請求項1所述之檢體分離裝置，其中該第二基板具有一第四表面，其第一端連接於該第三表面之該第二端，該第四表面之該第一端與該第一平面間之距離小於該第四表面之第二端與該第一平面間之距離。
5. 如請求項4所述之檢體分離裝置，其中該第二基板具有一第五平面，其兩端連接於該第三表面之該第二端以及該第四表面之該第一端，且該第五平面與該第一平面平行。
6. 如請求項1所述之檢體分離裝置，其中該第二基板具有一第五平面，其連接於該第三表面之該第二端，且該第五平面與該第一平面平行。
7. 如請求項6所述之檢體分離裝置，更包含：一支持件，其設置於該第一平面及/或該第五平面。
8. 如請求項1所述之檢體分離裝置，其中該第一基板具有二個相對之第二壩體，其設置於該第一平面且套合於該第一壩體之外側。
9. 如請求項1所述之檢體分離裝置，更包含：至少一固定件，其設置於該第一基板以及該第二基板之一端或兩端，用以固定該第一基板以及該第二基板間之相對位置。
10. 如請求項1所述之檢體分離裝置，更包含：至少一連接件，其設置於該流道之入口端及/或出口端，用以連接一外部器具。
11. 如請求項1所述之檢體分離裝置，更包含：一壓力差產生單元，其設置於該流道之入口端及/或出口端，用以使該流道入口端之壓力大於該流道出口端之壓力。
12. 如請求項11所述之檢體分離裝置，其中該壓力差產生裝置包含一重力錘、幫浦或注射器，其設置於該流道之入口端。
13. 如請求項11所述之檢體分離裝置，其中該壓力差產生裝置包含一幫浦或注射器，其設置於該流道之出口端。
14. 如請求項1所述之檢體分離裝置，更包含：一參考標示，其設置於該第一基板之該第二平面。
15. 如請求項1所述之檢體分離裝置，其中該第一基板及/或該第二基板之材料包含壓克力、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚二甲矽氧烷、聚甲基丙烯酸甲酯、玻璃或以上之組合。
16. 如請求項1所述之檢體分離裝置，其中該第一基板及/或該第二基板是以射出成型、壓鑄模造法、熱壓法、機械加工或以上之組合所製成。