TWI490494B - Biological detection sheet containing nanometer silver wire composition and method for making the same - Google Patents

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TWI490494B TW102105150A TW102105150A TWI490494B TW I490494 B TWI490494 B TW I490494B TW 102105150 A TW102105150 A TW 102105150A TW 102105150 A TW102105150 A TW 102105150A TW I490494 B TWI490494 B TW I490494B
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Description

含有奈米銀線組成物之生物檢測片及其製作方法
本發明係關於一種用於生物檢測片之奈米銀線組成物、生物檢測片及其製作方法。
隨著醫療科技的進步，國人平均壽命不斷的延長，使得慢性病逐漸取代急性傳染病，成為國人主要死因之一。其中，又以糖尿病為國人罹患率最高的慢性病。
糖尿病若無法及早診斷、早期治療，糖尿病將引發諸多併發症，例如：視網膜病變、神經與血管病變和腎病，甚至引發瞎眼、截肢、高血壓、中風甚而死亡。是以，如何長期、定期追蹤管理患者的血糖、血壓，控制糖尿病病情，進而預防或延緩其他併發症的發生，便成為十分重要的課題。
為了提升患者自我監測血糖的便利性，目前已發展出許多簡易型血糖檢測裝置，供患者定期自行檢測血糖濃度。然而，血糖檢測裝置並需搭配生物檢測片一起使用，才能進行血糖濃度的測定。故，生物檢測片的成本、耗損、檢測精準度、量測時間等便成為相當重要的產品指標。
現階段普遍使用的生物檢測片為碳墨式生物檢測片，其為了避免導電銀膠層與生物檢測材料或待檢測 物產生非預期反應，進而影響檢測結果，需於導電銀膠層上再設置一導電碳墨層，以免前述問題發生。
然而，碳墨式生物檢測片容易因為不穩定的導電度而降低檢測精準度，造成量測的血糖濃度假性升高。是以，目前已發展出另一種具有高導電度的生物檢測片(即，金屬式檢測片)，以克服碳墨式生物檢測片所存在之問題。
然而，金屬式生物檢測片仍具有無法克服的缺點，其與碳墨式生物檢測片之比較結果係如下表1所示：
如上表1所示，不論碳墨式或金屬式生物檢測片皆具有各自的缺點，都無法同時符合患者的使用需求。因此，目前亟需要發展一種新穎的生物檢測片，以期能同時克服碳墨式及金屬式生物檢測片之缺陷。
為克服現有技術所面臨之技術缺陷，本發明之主要目的在於提供一種奈米銀線組成物，其能應用於生物 檢測片，藉以提升生物檢測片之檢測精準度與穩定性。
為達成前述目的，本發明提供一種用於生物檢測片之奈米銀線組成物，其包含：一包覆劑，其係含有一羥基化合物、一羰基化合物或其組合；以及複數奈米銀線，該等奈米銀線之長徑比值(即，奈米銀線之長度除以其直徑之比值)介於50至500之間，且該包覆劑係包覆於各奈米銀線之外圍。
依據本發明，當奈米銀線的長徑比值介於50至500之間時，可確保奈米銀線分散於高分子化合物中的均勻性。
所述之奈米銀線的長度為50奈米至100000奈米之間；較佳的，該奈米銀線之長度係介於5000至50000 nm之間。
該包覆劑包覆於各奈米銀線之外圍的厚度為0.1奈米至100奈米之間；較佳的，包覆劑包覆於各奈米銀線之外圍的厚度係介於1至50 nm之間。
依據本發明，所述之包覆劑可為一具有羥基基團(-OH group)之羥基化合物、一具有羰基基團(-C=O group)之羰基化合物或其組合。
更具體而言，可選用之羥基化合物，例如：聚烯二醇、1,2-乙二醇(1,2-ethylene glycol)、1,2-丙二醇(1,2-propylene glycol)、3-氯-1,2-丙二醇(3-chloro-1,2-propylene glycol)、1,3-丙二醇(1,3-propylene glycol)、1,3-丁二醇(1,3-butanediol)、1,4- 丁二醇(1,4-butanediol)、2-甲基-1,3-丙二醇(2-methyl-1,3-propanediol)、2,2-二甲基-1,3-丙二醇(新戊二醇)(2,2-dimethyl-1,3-propanediol(neopentylglycol))、2-乙基-1,3-丙二醇(2-ethyl-1,3-propanediol)、2,2-二乙基-1,3-丙二醇(2,2-diethyl-1,3-propanediol)、1,5-戊二醇(1,5-pentanediol)、2-乙基-1,3-戊二醇(2-ethyl-1,3-pentanediol)、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇(2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol)、3-甲基-1,5-戊二醇(3-methyl-1,5-pentanediol)、1,2-己二醇(1,2-hexanediol)、1,5-己二醇(1,5-hexanediol)、1,6-己二醇(1,6-hexanediol)、雙(羥甲基)環己烷(bis(hydroxymethyl)cyclohexane)、1,8-辛二醇(1,8-octanediol)、雙環辛二醇(bicycle-octanediol)、1,10-癸二醇(1,10-decanediol)、三環癸二醇(tricycle-decanediol)、降冰片二醇(norbornanediol)、1,18-二羥基十八烷(1,18-dihydroxyoctadecane)、甘油(glycerin)、三羥甲基乙烷(trimethylolethane)、三羥甲基丙烷(trimethylolpropane)、2-乙基-2-(羥甲基)-1,3-丙二醇(2-ethyl-2-(hydroxymethyl)-1,3-propanediol)、1,2,6-己三醇(1,2,6-hexanetriol)、異戊四醇(pentaerythriotol)、對環己二醇(quinitol)、甘露醇(mannitol)、山梨糖醇(sorbitol)、二乙二醇(diethylene glycol)、乙二醇(ethylene glycol)、四乙二醇(tetraethylene glycol)、伸丁二醇(tetramethylene glycol)、二丙二醇(dipropylene glycol)、二異丙二醇(diisopropylene glycol)、三丙二醇 (tripropylene glycol)、1,11-(3,6-二氧代十烷)二醇(1,11-(3,6-dioxaundecane)diol)、1,14-(3,6,9,12-四氧代十四烷)二醇(1,14-(3,6,9,12-tetraoxatetradecane)diol)、1,8-(3,6-二氧代-2,5,8-三甲基辛烷)二醇(1,8-(3,6-dioxa-2,5,8-trimethyloctane)diol)、1,14-(5,10-二氧代十四烷)二醇(1,14-(5,10-dioxatetradecane)diol)、篦麻油(castor oil)、2-丁炔-1,4-二醇(2-butyne-1,4-diol)、N,N-雙(羥乙基)苯醯胺(N,N-bis(hydroxyethyl)benzamide)、4,4’-雙(羥甲基)二苯基碸(4,4’-bis(hydroxymethyl)diphenylsulfo1ne)、1,4-苯二甲醇(1,4-benzenedimethanol)、1,3-雙(2-羥基乙羥基)苯(1,3-bis(2-hydroxyethoxy)benzene)、1,2-間苯二酚(1,2-resorcinol)、1,3-間苯二酚(1,3-resorcinol)、1,4-間苯二酚(1,4-resorcinol)、1,6-二羥基萘(1,6-dihydroxynaphthalene)、2,6-二羥基萘(2,6-dihydroxynaphthalene)、2,5-二羥基萘(2,5-dihydroxynaphthalene)、2,7-二羥基萘(2,7-dihydroxynaphthalene)、2,2’-雙酚(2,2’-biphenol)、4,4’-雙酚(4,4’-biphenol)、1,8-二羥基聯苯(1,8-dihydroxybiphenyl)、2,4-二羥基-6-甲基嘧啶(2,4-dihydroxy-6-methyl-pyrimidine)、4,6-二羥基嘧啶(4,6-dihydroxypyrimidine)、3,6-二羥基嗒嗪(3,6-dihydroxypyridazine)、雙酚A(bisphenol A)、4,4-亞乙基雙酚(4,4’-ethylidenebisphenol)、4,4’-異亞丙基雙(2,6-二甲基酚)(4,4’-isopropylidene bis(2,6-dimethylphenol))、 雙(4-羥苯基)甲烷(bis(4-hydroxyphenyl)methane)、1,1-雙(4-羥苯基)-1-苯乙烷(雙酚C)(1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethane(bisphenol C))、1,4-雙(2-羥乙基)哌嗪(1,4-bis(2-hydroxyethyl)piperazine)、雙(4-羥苯基)醚(bis(4-hydroxyphenyl)ether)，但並非僅限於此。
較佳的，該羥基化合物係為一聚羥基化合物，該聚羥基化合物之分子量係介於800至1800000 Da之間。較佳的，該聚羥基化合物包括：聚羥基烷、異脂肪族聚醇(heteroaliphatic polyol)、飽和脂肪族聚醇(saturated aliphatic polyol)、芳香族聚醇(aromatic polyol)、飽和脂肪族雜環族聚醇(saturated heteroalicyclic polyol)、芳香族雜環聚醇(heteroaromatic polyol)，但並非僅限於此。
更具體而言，所述之聚羥基化合物，例如：聚氧乙烯(polyoxyethylene)、聚氧丙烯(polyoxypropylene)、末端為環氧乙烷的聚丙二醇(ethylene oxide-terminated polypropylene glycol)、末端為環氧乙烷的聚丙三醇(ethylene oxide-terminated polypropylene triol)、聚丁二醇(polybutanediol)、聚二烷基矽氧烷二醇(polydialkylsiloxane diol)、聚己內酯聚醇(polycaprolactone polyol)、聚乙二醇(polyethylene glycol)或其組合，但並非僅限於此。
較佳的，該羰基化合物可為吡咯烷酮、聚醯胺、聚酯或其組合。
更具體而言，該吡咯烷酮為聚乙烯吡咯烷酮 (polyvinyl pyrrolidone,PVP)或甲基吡咯烷酮(N-methyl pyrrolidone,NMP)；且該聚酯為末端接有羥基的聚酯。
依據本發明，所述之包覆劑可透過其本身之羥基基團或羰基基團，以凡德瓦爾力包覆於各奈米銀線之外圍。
較佳的，本發明所述之奈米銀線組成物更包括一高分子化合物，以奈米銀線組成物之總重為基準，高分子化合物之含量係介於90至95重量百分比(wt%)，奈米銀線之含量係介於0.1至10重量百分比。
依據本發明，可選用之高分子化合物係選自於下列所組成之群組：聚胺基甲酸酯(polyurethane,PU)、環氧樹脂(epoxy)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)、聚苯乙烯(polystyrene,PS)及其組合，但並非僅限於此。
更佳的，上述之奈米銀線組成物中更包括一添加劑，該添加劑係選自於下列所組成之群組：一高分子分散劑、一架橋劑、一增稠劑、一消泡劑及其組合。
依據本發明，可選用之高分子分散劑為一具酸性基團之化合物，例如：烷醇胺、丙二醇或聚酯酸，但並非僅限於此。較佳的，以奈米銀線組成物之總重為基準，高分子分散劑之含量介於0.01至0.05重量百分比。
依據本發明，可選用之增稠劑係選自於下列所組成之群組：羥乙基纖維素(hydroxyethyl cellulose,HEC)、甲基纖維素(methyl cellulose,MC)、醋酸纖維素(acetyl cellulose)、羥丙基纖維素(hydroxypropyl cellulose，HPC)、羥丙基甲基纖維素(hydroxypropylmethyl cellulose，HPMC)、羧基甲基纖維素(carboxymethyl cellulose，CMC)及其組合，但並非僅限於此。其中，羥乙基纖維素可為2-羥乙基纖維素。較佳的，以奈米銀線組成物之總重為基準，該增稠劑之含量介於0.5至5重量百分比。
依據本發明，可選用之消泡劑係選自於下列所組成之群組：α-萜品醇(α-terpineol,C10 H18 O)、辛烷、辛醇及其組合，但並非僅限於此。較佳的，以奈米銀線組成物之總重為基準，該消泡劑之含量介於0.01至0.05重量百分比。
依據本發明，可選用之架橋劑係選自於下列所組成之群組：聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及其組合，但並非僅限於此。較佳的，以奈米銀線組成物之總重為基準，該架橋劑之含量介於0.01至0.05重量百分比。
依據本發明，上述各種添加劑能有利於提升奈米銀線在高分子化合物中的分散均勻性。較佳的，於包含有上述高分子化合物及至少一添加劑之奈米銀線組成物中，以奈米銀線組成物之總重為基準，奈米銀線之含量可介於0.1至5重量百分比，更佳係介於0.1至2重量百分比。
本發明之另一目的在於提供一種生物檢測片，其用於生物檢測時能具備高檢測精準度、高穩定性及量測時間較短等優點。
為達成前述目的，本發明提供一種生物檢測 片，其包含：一基板；一導電奈米金屬層，其係設置於該基板上，且該導電奈米金屬層包含一種如前所述之奈米銀線組成物；一保護層，其係覆蓋於該基板與該導電奈米金屬層的其中一部分，且該基板與該導電奈米金屬層未被該保護層覆蓋之其餘部分係形成相互分離之一反應區及一連接區，且該反應區及該連接區係裸露有一部分之導電奈米金屬層。
所述之導電奈米金屬層可大於等於4微米；較佳的，導電奈米金屬層之厚度係介於4微米至60微米之間；更佳的，導電奈米金屬層之厚度係介於4微米至50微米之間。
依據本發明，該奈米銀線組成物中包覆劑包覆於各奈米銀線之外圍的厚度係介於1至50 nm之間，故本發明之生物檢測片用於檢測一待檢測樣品時能具備較佳的檢測精準度。
依據本發明，可選用之基板的材料為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride,PVC)或多氯聯苯(polychlorinated biphenyl,PCB)；可選用之保護層的材料為聚對苯二甲酸乙二酯或聚氯乙烯，但並非僅限於此。
依據本發明，本發明之生物檢測片之反應區內係設置有一生物材料層，且該生物材料層係設置於該反應區內的導電奈米金屬層上。較佳的，該生物材料層可包含 一對待檢測物具有專一性的酵素、抗原或抗體，例如：葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOD)。據此，由於生物材料層設置於該反應區內，該生物檢測材料會與設置於反應區內的導電奈米金屬層相接觸，故本發明之生物檢測片可用於量測一待檢測樣品的血糖濃度。
依據本發明，導電奈米金屬層之表面電阻率(surface resistivity,Rs)係小於等於100歐姆/平方(Ω/□)；較佳的，導電奈米金屬層之表面電阻率係小於等於25 Ω/□。
依據本發明，導電奈米金屬層之硬度係大於等於2H。
本發明之又一目的在於提供一種生物檢測片之製作方法。
為達成前述目的，本發明提供一種生物檢測片之製作方法，其包含：提供一種如前所述之奈米銀線組成物；以及以網版印刷法將奈米銀線組成物形成於一基板上，以形成一導電奈米金屬層，即完成該生物檢測片之製作。
較佳的，於使用網版印刷法將奈米銀線組成物形成於一基板上的步驟之前，係先使用一超音波震盪機及/或一攪拌機均勻混合，藉以使奈米銀線組成物中的奈米銀線處於均質狀態(uniform state)，提升生物檢測片中奈米銀線的分散均勻性。
較佳的，於以網版印刷法將奈米銀線組成物形成於一基板上的步驟之後，更進一步包括以介於120℃至130℃之間的溫度乾燥該奈米銀線組成物，以固化成型該 導電奈米金屬層。
較佳的，於以網版印刷法將該奈米銀線組成物形成於該基板上之步驟前，該製作方法更包括：預熱該基板至80至90℃。
依據本發明，所選用之網版的網目數可介80至250目/吋(mesh/inch)之間。
本發明另提供一種利用前述生物檢測片製作生物檢測片之方法，其更包括：將一保護層塗佈於該生物檢測片之基板與導電奈米金屬層的其中一部分，其中該基板與導電奈米金屬層未被保護層覆蓋之其餘部分係形成相互分離之一反應區及一連接區；以及將一生物檢測材料形成於該導電奈米金屬層上及該反應區內，以製得該生物檢測片。
較佳的，於進行網版印刷步驟之前，該製作方法更包括：預熱該基板至80至90℃。
依據本發明，所述之「奈米銀線」包含呈線形及管狀形的奈米銀線。
綜上所述，本發明之奈米銀線組成物、生物檢測片及其製作方法具有下列優點：(1)將奈米銀線的長徑比值控制於50至500之間，可確保奈米銀線能夠具備良好的分散均勻性，使生物檢測片在反應區內各個位置皆可量測到一致的檢測結果，而具備高檢測精準度；(2)將奈米銀線的長徑比值控制於50至500之間可具備高導電度之特性，因而能夠有效縮短生物檢測片量測時 間，降低生物檢測片被耗損的可能性；(3)由於各奈米銀線之外圍皆包覆有一包覆劑，故能有效避免金屬銀被氧化的缺點。因此，使用本發明之奈米銀線組成物製作生物檢測片，不需再於導電奈米金屬層上形成一導電碳墨層，且製程中僅需經過一次網版印刷的步驟，因而能夠使本發明之生物檢測片具備高穩定性及高製程良率等優點；(4)製程中不需使用會對環境造成污染的試劑，故相較於現有技術之金屬式生物檢測片具有環境友善的優點。
1‧‧‧生物檢測片
10‧‧‧基板
20‧‧‧導電奈米金屬層
21‧‧‧工作電極
22‧‧‧參考電極
23‧‧‧輔助電極
30‧‧‧保護層
31‧‧‧反應區
32‧‧‧連接區
40‧‧‧生物材料層
圖1為製備例1之奈米銀線組成物的光學顯微鏡影像圖。
圖2為製備例1之奈米銀線組成物的穿透式顯微鏡影像圖。
圖3為製備例1之奈米銀線組成物的掃描式顯微鏡影像圖。
圖4為本發明生物檢測片之分解圖。
圖5為本發明生物檢測片之上視圖。
圖6為試驗例1中各實施例之導電奈米金屬層於不同厚度下所測得之表面電阻率。
圖7為試驗例3之生物檢測片的檢測精準度測試結果。
 製備例1：製備奈米銀線組成物
首先，將100毫升的乙二醇(ethylene glycol) 預熱至150℃，再將2克的硝酸銀(AgNO3 )與1.533克的PVP溶液倒入乙二醇溶液中，並且加熱數分鐘後製得表面包覆有很厚一層PVP的奈米銀線。
之後，再以離心法處理前述之奈米銀線，藉以將奈米銀線表面的PVP之厚度降至最薄，即得到包覆有羥基化合物之奈米銀線。
羥實驗結果證實，此製備例包覆有羥基化合物之奈米銀線具有1.2×107 S/m之導電度。
請參閱圖1至圖3所示，所製得之奈米銀線的長徑比值約為200，其直徑多半介於60奈米至100奈米之間，且由圖3可明顯觀察到奈米銀線之外圍包覆有一層PVP，其PVP層的包覆厚度約介於0.1奈米至10奈米之間。
接著，將前述外圍包覆有包覆劑(即，PVP)之奈米銀線、聚胺基甲酸酯(高分子化合物)、2-羥乙基纖維素(增稠劑)及α-萜品醇(消泡劑)均勻混合，並且利用超音波震盪機與公/自轉攪拌機(planetary centrifugal mixer)均質攪拌約3分鐘，即可獲得具有良好分散均勻性之奈米銀線組成物。其中，各樣品之組成物中包覆有羥基化合物之奈米銀線、高分子化合物與添加劑的用量係如下表2所示：
製備例2：製備生物檢測片
首先，提供一聚對苯二甲酸乙二酯基板，並以70至80℃之溫度預熱該聚對苯二甲酸乙二酯基板。
之後，使用具有欲印刷之電極圖案的網版(其網目數為200 mesh/inch)，將製備例1中各樣品所製得之奈米銀線組成物塗佈於網版上及電極圖案之開口處，使奈米銀線組成物塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯基板上。然後，加熱至120℃烘乾30分鐘，待其固化成型後於基板上形成一厚度約50微米之導電奈米金屬層。
接著，將聚氯乙烯塗佈於基板與導電奈米金屬層的其中一部分，待其乾燥後於該基板與該導電奈米金屬層的其中一部分上形成一保護層。
最後，於該反應區內滴上含有葡萄糖氧化酶之生物檢測材料，藉以令一生物材料層形成於該反應區內，待其自然風乾後即完成本發明生物檢測片之製作。
實施例1至5：生物檢測片
實施例1至5之生物檢測片係分別使用如製備例1所製得之樣品1至5的奈米銀線組成物，並經由製備例2所述之步驟獲得本發明實施例1至5之生物檢測片。
請參閱圖4及圖5所示，各實施例所製得之生物檢測片1由下至上包括：一基板10、導電奈米金屬層20、保護層30及生物材料層40。
於各實施例中，基板10係為聚對苯二甲酸乙二酯基板。
所述之導電奈米金屬層20係形成於基板10上，其厚度係大於4微米，並且具有一電極圖案。其中，所述之電極圖案包含相互絕緣之一工作電極21、一參考電極22及一輔助電極23。
所述之保護層30係塗佈於基板10及導電奈米金屬層20之其中一部分，其中該基板10及導電奈米金屬層20未被該保護層30覆蓋的其餘部分係形成相互分離之一反應區31及一連接區32。反應區31裸露有工作電極21之一端與參考電極22之一端；且連接區32裸露有工作電極21之另一端、參考電極22之另一端及輔助電極23。
於此，所述之反應區31係用以提供生物檢測材料與待檢測物在此區域內產生反應，再藉由工作電極21與參考電極22檢測電流的變化；而所述之連接區32則係用以連接於一生物檢測裝置，並將其電流值傳遞至該生物檢測裝置(圖未示)，以輸出一檢測訊號。
所述之生物材料層40係設置於該反應區31內，並與該工作電極21之一端與參考電極22之一端相接觸。於此，所述之生物材料層40包含葡萄糖氧化酶，故本發明之生物檢測片1能應用於檢測待檢測物之血糖濃度。
試驗例1：表面電阻率
於試驗例1中，其係使用如製備例2所述之製作方法將製備例1各樣品的奈米銀線組成物分別塗佈於PET基板上，待其固化成型後於PET基板上分別形成不同 厚度的導電奈米金屬層。
於本試驗例中，係使用型號為5601Y表面電阻測試儀，通入-10至10伏特之電壓，量測不同厚度之導電奈米金屬層的表面電阻率，其結果係如下表3及圖6所示。於此，由於導電奈米金屬層作為量測樣品所獲得之結果係如同量測整體生物檢測片所得之結果，故此試驗例以導電奈米金屬層之表面電阻率代表整體生物檢測片之量測結果。
如上表3所示，當奈米銀線的長徑比值為200且導電奈米金屬層的厚度大於等於4微米以上時，本發明各實施例之導電奈米金屬層(即，奈米銀線之含量相對於奈米銀線組成物之總量係小於10wt%)皆能具有小於25 Ω/□的表面電阻率，顯示於本發明之生物檢測片的導電奈米金屬層中，奈米銀線能在高分子化合物中具有良好的分散均勻性，故能具有較低的表面電阻率，進而能夠有效縮短生物檢測片量測時間，降低生物檢測片被耗損的可能性。
試驗例2：硬度
於試驗例2中，其係使用ASTM D3363測試方法，以2H之鉛筆測試導電奈米金屬層之表面硬度。實驗結 果顯示，本發明之導電奈米金屬層可具有大於等於2H之硬度。
試驗例3：檢測精準度
於試驗例3中，其係使用型號為CHI633C的恆電位儀，以起始電壓0.4V，監測間隔為0.1秒測試本發明實施例1之生物檢測片用於檢測待檢測樣品的檢測精準度。於本試驗例中，待檢測樣品的葡萄糖濃度分別為15 mg/dL、50 mg/dL、100 mg/dL及125 mg/dL。
請參閱圖7所示，利用本發明之生物檢測片檢測葡萄糖濃度為15 mg/dL之待檢測樣品，所測得之電流量為7.70×10-6 安培(A)；利用本發明之生物檢測片檢測葡萄糖濃度為50mg/dL之待檢測樣品，所測得之電流量為8.00×10-6 A；利用本發明之生物檢測片檢測葡萄糖濃度為100mg/dL之待檢測樣品，所測得之電流量為1.79×10-5 A；且利用本發明之生物檢測片檢測葡萄糖濃度為125 mg/dL之待檢測樣品，所測得之電流量為2.30×10-5 A。
實驗結果證實，利用本發明之生物檢測片檢測各個待檢測樣品皆可瞬間產生電流；即便係檢測葡萄糖濃度為15mg/dL之待檢測樣品，亦可產生較大的電流；且各待檢測樣品所測得之電流量與待檢測樣品的葡萄糖濃度係呈一正斜率之關係，故使用本發明之生物檢測片進行生物檢測時，確實可藉由所測得之電流量推算一待檢測樣品的葡萄糖濃度值，獲得所需之檢測精準度。
綜上所述，本發明利用奈米銀線組成物作為生物檢測片之導電奈米金屬層之材料，不僅能簡化生物檢測 片之結構，更能提升其檢測精準度、穩定性與製程良率，並且有效縮短其量測時間。因此，本發明不僅能克服現有技術之碳墨式與金屬式生物檢測片所存在之缺陷，且相較於傳統生物檢測片更具有其產業應用價值。

Claims (24)

  1. 一種含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其包含：一基板；一導電奈米金屬層，其係設置於該基板上，且該導電奈米金屬層包含一奈米銀線組成物；一保護層，其係覆蓋於該基板與該導電奈米金屬層的其中一部分，且該基板與該導電奈米金屬層未被該保護層覆蓋之其餘部分係形成相互分離之一反應區及一連接區，且該反應區及該連接區係裸露有一部分之導電奈米金屬層；其中，該奈米銀線組成物包含一包覆劑以及複數奈米銀線，該包覆劑含有一羥基化合物、一羰基化合物或其組合，該等奈米銀線之長徑比值介於50至500之間，且該包覆劑係包覆於各奈米銀線之外圍。
  2. 如請求項1所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該奈米銀線之長度係介於50奈米至100000奈米之間。
  3. 如請求項1所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該包覆劑包覆於各奈米銀線之外圍的厚度係介於0.1奈米至100奈米之間。
  4. 如請求項1所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該羥基化合物係為一聚羥基化合物，該聚羥基化合物之分子量係介於800至1800000Da之間。
  5. 如請求項4所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該聚羥基化合物係選自於下列所組成之群組：聚羥基烷、異脂肪族聚醇、飽和脂肪族聚醇、芳香族聚醇、 飽和脂肪族雜環族聚醇、芳香族雜環聚醇及其組合。
  6. 如請求項1所述之含有奈米銀線組成物之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該羰基化合物係為吡咯烷酮、聚醯胺、聚酯或其組合。
  7. 如請求項1所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該保護層的材料係為聚對苯二甲酸乙二酯或聚氯乙烯。
  8. 如請求項1至7中任一項所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該導電奈米金屬層之厚度係大於等於4微米。
  9. 如請求項1至7中任一項所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該導電奈米金屬層之表面電阻率係小於等於100Ω/□。
  10. 如請求項8所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該導電奈米金屬層之表面電阻率係小於等於100Ω/□。
  11. 如請求項10所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該導電奈米金屬層之表面電阻率係小於等於25Ω/□。
  12. 如請求項10所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該導電奈米金屬層之硬度係大於等於2H。
  13. 如請求項10所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其更包含一設置於反應區內的生物材料層，該生物材料層係與該反應區內的導電奈米金屬層接觸。
  14. 如請求項13所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測 片，其中該生物材料層包含葡萄糖氧化酶。
  15. 如請求項9所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該奈米銀線組成物更包括一高分子化合物，該高分子化合物係選自於下列所組成之群組：聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及其組合，其中以奈米銀線組成物之總重為基準，該高分子化合物之含量介於90至95重量百分比，該奈米銀線之含量係介於0.1至10重量百分比。
  16. 如請求項15所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該奈米銀線組成物更包括一添加劑，該添加劑係選自於下列所組成之群組：一高分子分散劑、一架橋劑、一增稠劑、一消泡劑及其組合。
  17. 如請求項16所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該高分子分散劑係為一具酸性基團之化合物，以奈米銀線組成物之總重為基準，該高分子分散劑之含量介於0.01至0.05重量百分比。
  18. 如請求項16所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該架橋劑係選自於下列所組成之群組：聚胺基甲酸酯、環氧樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及其組合，以奈米銀線組成物之總重為基準，該架橋劑之含量介於0.01至0.05重量百分比。
  19. 如請求項16所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該增稠劑係選自於下列所組成之群組：羥乙基纖維素、甲基纖維素、醋酸纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羧基甲基纖維素及其組合，以奈米銀線組 成物之總重為基準，該增稠劑之含量介於0.5至5重量百分比。
  20. 如請求項16所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片，其中該消泡劑係選自於下列所組成之群組：α-萜品醇(α-terpineol,C10H18O)、辛烷、辛醇及其組合，以奈米銀線組成物之總重為基準，該消泡劑之含量介於0.01至0.05重量百分比。
  21. 一種如請求項1至20中任一項所述之含有奈米銀線組成物之生物檢測片之製作方法，其包含下列步驟：提供一種奈米銀線組成物；以及以網版印刷法將該奈米銀線組成物形成於一基板上，以形成一導電奈米金屬層，即完成該生物檢測片之製作。
  22. 如請求項21所述之製作方法，其以網版印刷法將該奈米銀線組成物形成於該基板上之步驟前，該製作方法更包括：預熱該基板至80℃至90℃。
  23. 如請求項21所述之製作方法，其以網版印刷法將該奈米銀線組成物形成於該基板上之步驟前，該奈米銀線組成物係先均勻混合。
  24. 如請求項21至23中任一項所述之製作方法，其以網版印刷法將該奈米銀線組成物形成於該基板上之步驟後，更進一步包括以介於120℃至130℃之間的溫度乾燥該奈米銀線組成物，以固化成型該導電奈米金屬層。
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