TWI494565B - 生醫分子檢測平台之製造方法及所製成之檢測平台 - Google Patents

Description

生醫分子檢測平台之製造方法及所製成之檢測平台

本發明係關於一種生醫分子檢測平台之製造方法及所製成之檢測平台，尤其係關於一種能於商業上大量製造之生醫分子檢測平台之製造方法及所製成之檢測平台。

許多DNA檢測需經由螢光PCR DNA檢測，為DNA檢測技術中最有效最準確的檢測手段，先設計須放大DNA片段的引子，隨著PCR反應循環逐次增加時，目標DNA也隨之快速增幅，此時PCR反應液反應中之特定的螢光物質可與目標DNA結合而產生螢光，但需要大型須電設備、一次反應時間需耗費3小時，不僅需要昂貴的儀器、也使得檢測侷限於實驗室內。

在疾病檢測、酸鹼值檢測、癌症檢測、基因檢測、蛋白質檢測、檢測各種病毒/細菌及分析人類各種不同的過敏源等方面，已開發出許多的試劑可使用，但因液態試劑攜帶不便，又有保存不便、容易變質的問題，於是含有檢測試劑之固定式檢測反應便應運而生。

目前若要同時檢測多種不同的生醫分子，便需要二種、五種，甚至十幾種檢測試劑的情況下，許多廠商會將它們合併於同一檢測試紙上使用，這種檢測試紙雖然使用起來很方便，但因檢測區域多，每個檢測區域都需要含有不同的檢測試劑，因此造成製作上的困難且程序繁瑣，所需花費檢測的時間也會增加。

另外，因習知製造方法的限制，檢測試劑及檢體的最低使用量仍需為μL等級。因此，目前技術上也尚未能降低試劑用量，且需解決試劑常造成的污染問題。

由上述之問題，本發明提供一種生醫分子檢測平台之製造方法，包含形成並保持複數試劑液珠於一片體的一第一表面上；形成複數個親水性區域於一試紙的一第二表面上，且在該第二表面上該等親水性區域彼此被一疏水性區域所分隔；以及接觸該片體的該第一表面與該試紙的該第二表面，使該片體的每一試劑液珠移轉至該試紙的每一親水性區域。

於本發明之一實施例中，係以預設排列形成複數試劑液珠於該第一表面；以及，以鏡像的該預設排列形成複數個親水性區域於該第二表面，且形成複數個親水性區域於該第一表面上，且在該第一表面上該等親水性區域彼此被一疏水性區域所分隔，其中該試劑液珠係從一板體上之一個以上之流道所裝填的試劑移轉至該第一表面的該親水性區域。

於本發明另一實施例中，該片體上之試劑液珠係由一進料管之管口形成液珠滑過該片體的第一表面，並於所經過的親水性區域形成試劑液珠。

於本發明又一實施例中，該片體係捲為圓柱狀，利用圓柱之狀之滾動，使該片體的第一表面接觸該試紙的第二表面。

於本發明一實施例中，該生醫檢測平台係為一用於檢測之試紙。

本發明生醫分子檢測平台之製造方法可快速大量製造檢測試紙，製程簡易。該檢測試紙用途不限，可應用於任何經由呈色判定結果的檢測上，例如癌症檢測、基因檢測、蛋白質檢測、檢測各種病毒/細菌及 分析人類各種不同的過敏源等方面。並因試紙價格便宜、重量輕，故儲存方便且運輸成本小。

以下將配合圖式進一步說明本發明的實施方式，下述所列舉的實施例係用以闡明本發明，並非用以限定本發明之範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

11‧‧‧片體

111‧‧‧親水性區域

112‧‧‧疏水性區域

12‧‧‧試紙

121‧‧‧親水性區域

122‧‧‧疏水性區域

10‧‧‧板體

101‧‧‧流道

31‧‧‧進料管

第一圖係為本發明之一實施例的片體與所對應之試紙的示意圖。

第二圖係為本發明之一實施例的片體與所對應之板體的示意圖。

第三圖係為本發明之另一實施例之利用進料管使片體上形成試劑液珠之示意圖。

第四圖係為本發明之又一實施例之利用進料管使圓柱狀片體上形成試劑液珠之示意圖。

第五圖係為本發明之一實施例之帶有檢測試劑之試紙裁剪成檢測試紙之示意圖。

本發明係提供一種生醫分子檢測平台之製造方法，包含形成並保持複數試劑液珠於一片體的一第一表面上；形成複數個親水性區域於一試紙的一第二表面上，且在該第二表面上該等親水性區域彼此被一疏水性區域所分隔；以及接觸該片體的該第一表面與該試紙的該第二表面，使該片體的每一試劑液珠移轉至該試紙的每一親水性區域。

該生醫檢測平台較佳係為一用於檢測之試紙。

請參考第一圖，該圖係為本發明一實施例的片體11與試紙 12之示意圖，其中片體11具有複數個親水性區域111以及疏水性區域112，其中該等親水性區域彼此被一疏水性區域所分隔，而各個試劑液珠以預設排列附著於各個親水性區域111。

片體11使用的材質、厚度不限，例如矽晶片(silicon)、玻璃(glass)、尼龍(nylon)或聚合物(polymer)。片體11與試紙12不一定要有相同的大小，只要片體11上具有試劑液珠的部分能夠對應於試紙上需要試劑之部分即可。

於本發明之一實施例中，係以一透光性基材作為片體11，清潔其表面後以噴槍將水分噴乾，再放置於加熱平板烤乾。將1%鐵氟龍作為疏水性材質旋轉塗佈於片體11上並放置於加熱平板。取一有定義圓型孔洞鏤空之金屬薄片作為遮罩，利用氬氣與氧氣做電漿蝕刻，即形成具有圓形親水性區域111之片體11。該片體11未有突起以及貫穿該片體11之通道。在本發明之一實施例中，製作片體11所使用之遮罩的孔洞直徑為0.2-10mm，孔洞與孔洞之間的間距為1-20mm。

選擇性地，試紙12亦具有複數個親水性區域121以及疏水性區域122。試紙12之親水性區域121以及疏水性區域122之位置係鏡像對應於片體11之親水性區域111以及疏水性區域112，以使片體11之親水性區域111上所附著之試劑液珠能夠準確地移轉至試紙12並被試紙12之親水性區域121吸收，吸收該試劑液珠後的親水性區域121可包括受體、胜肽、蛋白質、抗原、抗體、酵素、核酸、配體或其他與欲分離物反應之生物或化學物質。

換言之，試紙12之親水性區域121於吸收檢測試劑後會成為檢測試紙之檢測區，而試紙12之疏水性區域122為非檢測區。在本發明一實施例中，當片體11上親水性區域111直徑為1mm時，所附著的液珠量可微量至約20pL。

本發明所使用的試紙12種類不限，只要具有吸水性、適於製作檢測試紙之試紙均可。另外，可由前述種類的試紙加上疏水性材料，例如以蠟規範區域，而使試紙具有親、疏水性區域。

本發明之一實施例中，具有親、疏水性之試紙12的製造方法，在此疏水性材料以蠟作為例示，即以蠟覆蓋且以蠟填充至紙張纖維之區域作為疏水性區域122，未以蠟覆蓋為親水性區域121，具有吸收溶液之特性。本發明先定義出所需要的蠟規範區域以得到含有蠟規範區域的試紙，把該蠟規範區域的試紙放置於加熱平板烤至蠟擴散佈滿至紙的纖維，再經冷卻降溫即可使用。於本實施例中，列印之蠟規範區域係為圓形鏤空孔洞之圖案。孔洞直徑為4-15 mm，孔洞與孔洞間之間距為7-20 mm。

在本發明之一實施例中，片體11之親水性區域111附著試劑液珠之步驟由下列方式實現。藉由一板體10上之一個以上之流道101所裝填的試劑移轉至該片體11的親水性區域111，請參考第二圖。利用一透光性基材作為板體10，清潔其表面後以噴槍將水分噴乾，再放置於加熱平板。將1%鐵氟龍旋轉塗佈於板體10上並放置於加熱平板。取一有定義圓型孔洞鏤空之金屬薄片作為遮罩，利用氬氣與氧氣做電漿蝕刻，即形成具有長條型親水性區域101之板體10。在本發明之一實施例中，製作板體10所使用之遮罩的流道寬為3-10 mm，長為30-40 mm，流道與流道間的間距為5-10 mm。

板體10具有複數個流道101，每一條流道101內裝填一種試劑，流道10的位置鏡像對應於片體11之親水性區域111，使板體10之流道101內試劑與片體11之親水性區域111接觸時，能準確將試劑移轉附著於片體11之親水性區域111。另外，一流道101可對應於複數個親水性區域111，以符合大量製造、省時之目的。

同樣地，為使板體10流道101內試劑能準確地在片體11之親水性區域111內形成液珠，板體10之非流道區域可做成疏水性表面， 且該疏水性表面之材質例如為鐵氟龍，使板體10上的試劑侷限在流道101範圍內。板體10使用的材質、厚度不限，例如玻璃、尼龍或聚合物等。

試紙12之大小、親水性區域121之大小、位置或是個數皆可依所需檢測之項目及本身設備而定，可無限擴充檢測項目之數量。另外，與試紙12配合的片體11上親、疏水性區域之大小、位置或個數，以及板體10上的流道101數量、寬度亦可任意調整。

本發明之另一實施例中，參見第三圖，藉由把片體11平放，利用進料管31填裝檢測試劑並控制適當壓力，使檢測試劑於進料管31之管口形成液珠，每排需同一試劑之親水性區域設計為同一排，進料管31位置固定，當片體11依圖中箭頭方向移動，使此液珠滑過片體11，即於片體11的第一表面，並於所經過的親水性區域111形成試劑液珠，而疏水性區域112則不會沾留試劑。如此一來，可完成類似於流道一排排含有不同試劑液珠之片體11，之後再進行相同的轉印至試紙12上的程序即可。

本發明之又一實施例中，參見第四圖，藉由把片體11捲為圓柱狀或覆於一滾輪表面，利用進料管31填裝試劑並控制適當壓力，以使試劑於進料管31之管口形成液珠，當圓柱狀之片體11隨著圖中所示方向例如逆時鐘滾動，則利用圓柱狀片體11之滾動，使該片體11的表面接觸該試紙的表面，於片體11上所滑經之親水性區域111形成試劑液珠。此製造方法之優點在於，圓柱狀之片體11是在進料管31與試紙12間滾動，試紙12朝圖中箭頭方向移動，由進料管31在片體11之親水性區域111附著試劑液珠後，經由滾動會將所附著的試劑液珠轉印而由下方試紙12的纖維吸收，而直接製成含有試劑之檢測試紙。

第五圖係為本發明之一實施例之帶有檢測試劑之生醫分子檢測平台裁剪成檢測試紙之示意圖。每一流道101填裝一種試劑，流道101對應於例如10個以上親水性區域111，故便可提供10位以上個體檢測同一 項目。因此，本實施例所完成的檢測試紙有複數個檢測區域，以檢測不同的項目，一次轉印並經裁剪後可完成10份以上個體之檢測試紙。因此，由本發明生醫分子檢測平台之製造方法所製造出的檢測平台，可依需求經由裁剪形成個人或機構使用之單條或一定檢測數量之試紙，進行包裝，符合大量製造、省時之目的。

由上述實施例可知，本發明生醫分子檢測平台之製造方法可快速大量製造生醫分子檢測平台，所製作的生醫分子檢測平台用途不限，可應用於任何經由呈色判定結果的檢測上，例如癌症檢測、基因檢測、蛋白質檢測、檢測各種病毒/細菌及分析人類各種不同的過敏源等方面。

再者，本發明生醫分子檢測平台之製造方法除可同時製作大量含有試劑之生醫分子檢測平台之外，並可有效降低試劑的使用量自目前習知的μL等級降至微量的pL等級，並具有低成本、生產容易、儲存方便、環保的優點；尤其在醫療資源缺乏的地區亦可輕易地使用本發明生醫分子檢測平台之製造方法製作高品質的生醫分子檢測平台。

11‧‧‧片體

111‧‧‧親水性區域

112‧‧‧疏水性區域

12‧‧‧試紙

121‧‧‧親水性區域

122‧‧‧疏水性區域

Claims (10)

1. 一種生醫分子檢測平台之製造方法，包含：形成並保持複數試劑液珠於一片體的一第一表面上；形成複數個親水性區域於一試紙的一第二表面上，且在該第二表面上該等親水性區域彼此被一疏水性區域所分隔；以及接觸該片體的該第一表面與該試紙的該第二表面，使該片體的每一試劑液珠移轉至該試紙的每一親水性區域；其中，該片體未有突起及貫穿該片體之通道。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，進一步包含：以預設排列形成複數試劑液珠於該第一表面；以及，以鏡像的該預設排列形成複數個親水性區域於該第二表面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，進一步包含：形成複數個親水性區域於該第一表面上，且在該第一表面上該等親水性區域彼此被一疏水性區域所分隔，其中該試劑液珠係從一板體上之一個以上之流道所裝填的試劑移轉至該第一表面的該親水性區域。
4. 如申請專利範圍第3項所述之製造方法，其中該板體上之每一流道裝填一種試劑。
5. 如申請專利範圍第3項所述之製造方法，其中該板體具有疏水性表面以保持試劑於該流道中。
6. 如申請專利範圍第3項所述之製造方法，其中該片體上之試劑液珠係由一進料管之管口形成液珠滑過該片體的第一表面，並於所經過的親水性區域形成試劑液珠。
7. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中將該片體捲為圓柱狀，利用圓柱狀之滾動，使該片體的第一表面接觸該試紙的第二表面。
8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之製造方法，其中該片體之疏水性表面之材質為鐵氟龍。
9. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之製造方法，其中該試紙為蠟規範區域之試紙。
10. 一種生醫分子檢測平台，係由申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述之製造方法所製成。