TWI529384B

TWI529384B - 檢測裝置

Info

Publication number: TWI529384B
Application number: TW104120708A
Authority: TW
Inventors: 鄭兆珉; 蔡美柔
Original assignee: 國立清華大學
Priority date: 2015-06-26
Filing date: 2015-06-26
Publication date: 2016-04-11
Also published as: US20160375436A1; CN107703316A; TW201700964A

Description

檢測裝置

本發明係關於一種檢測裝置，特別關於一種藉由毛細作用將檢體經由線狀傳輸單元傳輸至反應單元的一種檢測裝置。

隨著民眾的健康意識逐漸提高，居家檢測的概念已漸漸盛行。所謂居家檢測，意指民眾可方便地在隨時隨地針對簡單的生理狀況或飲食安全進行檢測。其中，生理狀況檢測有其重要性，除了有助於一般民眾確認自身健康狀況，對於患者而言，透過生理狀況檢測可提升其治療效果及掌握其病程發展；而食品安全檢測的重要性亦與日俱增，其起因於在食品原料或食品的生產過程中可能殘留有對食品安全存在疑慮的物質。因此，如何在攝入之前即能有效的檢測出這些食品添加物是相當重要的課題。

目前針對食品添加物所開發的檢測方法包括分光光度法（spectrophotometry）、高效能液相層析法（highperformance liquid chromatography, HPLC）、氣相層析法（gas chromatography, GC）、離子層析法（ion chromatography, IC）、毛細管電泳法（capillaryelectrophoresis, CE）、極譜法（polarography）及流動注入分析（flow injection analysis, FIA）等多種方法。然而，上述多種分析方法須仰賴高端的檢測設備，因此必須耗費時間及人力，於實驗室的環境下方可進行檢測。

居家自我檢測具有方便即時及節省支出的優勢。而目前應用於檢測食品添加物的居家自我檢測方法主要是應用比色法或是光度計法的原理，並利用檢測試紙添加檢測試劑以進行檢測。使用者可根據試紙的顏色與顏色表比對，即可判讀食品中所含亞硝酸鹽濃度之高低。此種簡易的量測方法，為民眾帶來了極大的便利性及安全性。惟檢測試紙仍需要另外攜帶，因此其方便性仍有改良的空間；再者，現有之檢測試紙多數皆經過多重的加工，在製造的過程中所添加的物質則有可能使檢測試紙的安全性產生疑慮。

而若為了避免檢測試紙與待測樣本的直接接觸，使用如定量滴管來採取待測樣本或為可行的替代方式。然而，應用定量滴管進行採樣可能會汲取過多的待測樣本進而造成待測樣本的浪費；此外，為了獲得準確的結果，對於定量滴管必須事先進行一定程度的清潔，無形增加了檢測的複雜度。

因此，如何提供一種檢測裝置，其具有試紙的簡易操作性，並具有簡化檢測前處理操作簡易及快速之優勢，以提升採樣及檢測速度的控制性及實際應用時的安全性，已成為課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種檢測裝置，其具有試紙的簡易操作性，並具有簡化檢測前處理操作簡易及快速之優勢，以提升採樣及檢測速度的控制性及實際應用時的安全性。

為達上述目的，依據本發明之一種檢測裝置包括一承載單元、至少一反應單元、一線狀傳輸單元、以及一引導單元。承載單元具有至少一通孔。反應單元設置於通孔的一端，反應單元具有至少一反應區。反應區具有親水材料。親水材料含有一檢測試劑。線狀傳輸單元相對於反應單元設置於通孔的另一端。線狀傳輸單元具有一採樣端及一傳輸端。引導單元分別與反應區以及線狀傳輸單元的傳輸端接觸。引導單元透過傳輸端取得一待測樣本，並提供待測樣本之至少一部分與檢測試劑反應。

在一實施例中，檢測裝置係搭配一茶包使用。

在一實施例中，線狀傳輸單元沿第一方向傳輸待側樣本。引導單元沿第二方向傳輸待側樣本，且第一方向與第二方向間具有一角度。

在一實施例中，角度介於20度至90度之間。

在一實施例中，檢測裝置更包括複數個反應單元，且承載單元具有複數個通孔。反應單元分別對應該些通孔設置。

在一實施例中，反應單元延直線排列。

在一實施例中，反應單元排列成多邊形或回字型。

在一實施例中，反應單元更包括複數個反應區，且反應區排列成多邊形或回字型。

在一實施例中，引導單元為至少部分的傳輸端所延伸之結構，且引導單元與線狀傳輸單元的材質包括棉纖維。

在一實施例中，引導單元具有線狀結構、柱狀結構、或球狀結構。

在一實施例中，檢測裝置更包括一包覆單元。包覆單元相對於承載單元設置於線狀傳輸單元的另一側。包覆單元與承載單元形成一空間。空間容置線狀傳輸單元。

在一實施例中，承載單元具有至少一非反應區。非反應區係經疏水性表面處理。

在一實施例中，非反應區包圍反應區，以暴露親水材料吸取被採樣端採集之待測樣本。

承上所述，因依據本發明之檢測裝置可透過一引導單元連接其線狀傳輸單元與反應單元，使待測樣本能夠經由線狀傳輸單元採取並吸附後，經由引導單元進一步傳送至反應單元進行反應及檢測。由於本發明的檢測裝置利用線狀傳輸單元作為橋樑，使待測樣本藉由線狀傳輸裝置的毛細現象而被吸收，進而與反應單元接觸，從而可簡化採樣的過程。

再者，因傳統的檢測試紙需於檢測時須與待測樣本直接接觸，導致檢測後的待測樣本無法食用；相較之下，由於本發明的檢測裝置將反應單元與待測樣本來源之間用一線狀傳輸單元連接，並利用線狀傳輸單元代替定量滴管，具有在無需滴管或試管的協助下可使反應單元間接接觸待測樣本以進行檢測的優點，而檢測後的待測樣本仍可繼續食用。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種檢測裝置，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1A為依據本發明較佳實施例的一種檢測裝置的外觀示意圖，圖1B為圖1A所示的檢測裝置的實際使用示意圖，圖1C為圖1A所示的A-A線的截面示意圖，請參考圖1A～圖1C所示，於本實施例中，檢測裝置1係用於採樣並檢測一待測樣本，待測樣本並不限定於特定的種類，其可例如為生物體液或食品。惟為清楚說明起見，以下內容中係以待測樣本為與食品安全相關的樣本為例說明，例如為以茶包沖泡的茶飲。

為提升與日常生活用品的匹配性，檢測裝置1可以為一茶包T（如圖1B所示）的部分組成，例如其手持標籤T1及棉線T2的部分，從而可賦予茶包T一額外的功能（即檢測）；換句話說，由於茶包T屬於生活中會隨身攜帶的必需品，因此當本實施例之檢測裝置1應用該些物品時，可具有無需額外多攜帶檢測用物品的優勢。在本實施例中，檢測裝置1係搭配茶包本體TB應用為例說明。

同樣請參考圖1A～圖1C所示，本實施例之檢測裝置1包括一乘載單元11、一反應單元12及一線狀傳輸單元13。當以整體觀之時，上述各元件大致係以反應單元12，乘載單元11及線狀傳輸單元13由上往下堆疊排列。詳細而言，乘載單元11具有至少一通孔111，通孔111貫穿該乘載單元11的二表面。反應單元12設置於通孔111的一端，而線狀傳輸單元13則相對於反應單元12設置於通孔111的另一端，線狀傳輸單元13係例如以膠黏的方式設置於乘載單元11。須說明的是，通孔111的尺寸及構型並無特別限制，原則上係以配合反應單元12及線狀傳輸單元13為原則。

就主要功能組成而言，乘載單元11即例如為茶包T的手持標籤T1，用於乘載具有檢測用途的反應單元12：而線狀傳輸單元13則例如為茶包T的棉線T2。其中，線狀傳輸單元13具有一採樣端131及一傳輸端132，採樣端131用於吸收待測樣本，再傳送至傳輸端132以進行後續的傳輸。本實施例的線狀傳輸單元13的材質包括棉纖維，且較佳係以多條的棉纖維纏繞捲曲構成，以形成具有吸附能力的媒介。然於實際應用時，線狀傳輸單元13的材質並非限制性者，其係以選用具有吸附能力及親水能力的材料為主。

此外，須說明的是，所稱線狀傳輸單元13的「採樣端」於實際使用時係指遠離乘載單元11之側的部分，而「傳輸端」實際上代表的位置則為採樣端131以外的部分，亦即，該二元件的位置並非以線狀傳輸單元13於延伸方向上的二端部為限。

於本實施例中，反應單元12具有一反應區121，反應區121具有一親水材料，而親水材料含有一檢測試劑。其中，檢測試劑的選用係依據檢測需求而設置，而關於將檢測試劑設置於親水材料的方式係為本發明所屬技術領域之通常知識者所能理解者，例如直接將檢測試劑（液體）潤濕於反應區121，再去除其水分以達成固定目的之方式，於此不再贅述。而反應區121所包含的親水材料同樣非限制性者，例如可選用纖維基材，反應區121可利用纖維基材（親水材料）內所產生的毛細作用來保留並吸附待測樣本，以進一步進行檢測。於本實施例中，反應區121與反應單元12實際上為相等之區域。

惟關於反應單元的數目非限制性者，於其他實施例中，如圖6所示，檢測裝置1e亦可具有複數反應單元12e，以及配合反應單元12e個數的通孔111e，端視檢測時所需之條件進行設計。

除此之外，為了避免檢測試劑長時間與空氣接觸而影響其有效使用期限，於一實施例中，檢測試劑外更包覆有膠體以形成混合漿體。此處所稱混合漿體係用以表達檢測試劑與膠體二者之共態，必要時，混合漿體一詞亦得以其固化後的狀態來予以解讀。藉由膠體來將檢測試劑包覆於其中，能夠減少檢測試劑與空氣的接觸面積進而延長其保存期限。其中，上述之膠體係為一高分子材料，例如為水溶性聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol, PVA）。

而混合漿體得以下列的步驟來完成。首先，分別準備有一液態膠體以及液態的檢測試劑。於本實施例中，前述液態膠體係由預定比例（10~15%）的聚乙烯醇粉粒（聚合程度介於70,000~100,000）與水混合而成以為稠狀，其粘度（Viscosity）約為8,000至20,000 CPS。需注意的是，聚乙烯醇的濃、稠度並不以前述為限，藉由調控聚乙烯醇以及水的比例，即得對其濃稠度為相對應的控制。

進一步說明反應單元12與乘載單元11的結構。請參考圖1A及圖1C所示，乘載單元11為一基板狀的結構，其表面覆蓋有疏水材料，因此亦可稱之為疏水區。當反應單元12與乘載單元11組合設置時，乘載單元11（疏水區）即圍繞著反應單元12（反應區121）設置，換言之，乘載單元11即具有至少一非反應區112以與反應區121區隔。其中，本實施例之非反應區112係藉由蠟染（wax printing）的方式形成。關於利用蠟染形成疏水的非反應區112之方式，大致上係應用具有噴蠟功能之裝置，如印表機，依據使用者所設定之圖案、形狀、或大小，將蠟設置於乘載單元11上。藉此具有疏水性非反應區112的設置，可有效地將待測樣本限制於反應區121內，避免樣本的流失，進而提升檢測之精確度。

然上述關於非反應區112的形成方式非限制性者。於實際應用時，亦可藉由於乘載單元11塗佈光阻層形成非反應區112。具體而言，例如當使用負型光阻SU-8負環氧樹脂（SU-8 epoxy-based negative photoresist）時，以UV光照射的區域不會溶於光阻顯影液，即可藉此形成疏水的非反應區112，惟類似之形成方式係為本發明所屬技術領域之通常知識者所能理解者，於此不再贅述。

當使用者將茶包本體TB放置於液體狀的待測樣本中，則通過茶包本體TB吸收的液體會進一步傳輸至棉線T2（線狀傳輸單元13）。當然，於實際使用時，可直接由線狀傳輸單元13的採樣端131接觸待測樣本進行採樣。而為了使待測樣本能夠藉由傳輸單元13的傳輸端132傳輸至反應單元12，檢測裝置1更包括一引導單元14。引導單元14係位於乘載單元11的通孔111內，引導單元14連接反應單元12的反應區121以及線狀傳輸單元13的傳輸端132。換言之，引導單元14於通孔111內扮演導通反應區121與傳輸端132的媒介。而為了達成上述的目的，引導單元14同樣係選用具有吸附能力及親水能力的材料，例如本實施例的引導單元14與線狀傳輸單元13同樣選用包括棉纖維的材質。且參考圖1C所示，本實施例的引導單元14係由部分的反應單元12與部分的線狀傳輸單元13連接組成，其實施上係以靠近通孔111的部分反應單元12與靠近通孔111的線狀傳輸單元13往彼此的方向突出於通孔內，進而接觸並形成引導單元14。

詳細再說明待測樣本經由本實施例的檢測裝置1傳輸的方法。請再參考圖1C所示，在本實施例中，待測樣本係沿一第一方向D1於線狀傳輸單元13上傳輸，並於傳輸至引導單元14時轉向而沿一第二方向D2上傳輸至反應單元12。其中，第一方向D1與第二方向D2之間具有一角度，該角度可介於20度至90度之間，較佳是介於20度至45度之間。是以，待測樣本可經由引導單元14的協助，於傳輸的過程中於通孔111內轉向。

此外，於其他實施例中，線狀傳輸單元與反應單元可選用相異的材料，較佳是配製吸附性不同的材料，例如為使反應單元對待測樣本之吸附性優於線狀傳輸單元，以使二者透過材料本身的特性形成彼此之間對吸附樣本產生競爭的效應。一方面使競爭樣本可快速地自線狀傳輸單元傳輸至反應單元，另一方面則可收待測樣本循單一方向流動，產生避免回流之功效。

值得特別說明的是，由於檢測裝置1可提供待測樣本於檢測過程中多方向的流動，當以待測樣本整體流動方向觀之時，檢測裝置1實質上為三維檢測裝置。

圖2及圖3分別為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖。首先請參考圖2所示，在本實施例中，檢測裝置1a的結構與元件組成大致與前述實施例所述相同，故以下僅就尚未提及之處說明。本實施例之檢測裝置1a的引導單元14a為至少部分的線狀傳輸單元13a之傳輸端132a所延伸之結構，亦即，引導單元14a係為線狀傳輸單元13a所包含的複數棉纖維至少其中之一，並為一線狀結構。引導單元14a必須與反應單元12a接觸，以達成傳輸的結構，惟本實施例並不限制引導單元14a所包含的棉纖維數量，及其設置的方式，端視傳輸需求以及液體所含之成分，而能確實將待測樣本內的成分傳輸至反應單元12a為原則。

然關於引導單元的實施態樣並非以上述之引導單元14、14a為限。於其他實施例中，引導單元14b亦可為一額外設置的元件（如圖3所示），且較佳為由棉纖維捲曲而成的球狀結構，或者為具有親水材料的任何形狀之結構（如：柱狀結構）。同樣地，本發明並不限制其設置的方式，端視傳輸需求以及液體所含之成分，且同時接觸反應單元及線狀傳輸單元，而能確實將待測樣本內的成分由線狀傳輸單元傳輸至反應單元為原則。

圖4及圖5分別為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖，首先請參考圖4所示，在本實施例中，檢測裝置1c的結構與元件組成大致與前述實施例所述相同，故以下僅就尚未提及之處說明。本實施例之檢測裝置1c更包括一包覆單元15c，包覆單元15c相對於承載單元11c設置於線狀傳輸單元13c的另一側。包覆單元15c與承載單元11c透過於容置線狀傳輸單元13c以外的部分進行貼合，例如以膠黏的方式，以將線狀傳輸單元13c固定於其間。透過包覆單元15c的設置，能夠有效的將線狀傳輸單元13c與通孔111c對位，以協助待測樣本能夠在最短的時間傳輸至反應單元12c，甚至，藉由包覆單元15c的設置，能夠避免通孔111c、及部分之反應單元12c的下表面外露，或甚至是沾染至使用者的手上，有效提升檢測的安全性。

值得特別說明的是，當包含有包覆單元15c的檢測裝置1c配合立體構型的引導單元14c（球狀或柱狀）配置時，立體的引導單元14c更可有效地形成一支撐空間A，以提供線狀傳輸單元13c與引導單元14c一容置的空間，提升待測樣本流動的順暢度，進而增加檢測的精確性。

關於包覆單元的態樣同樣並不以上述之包覆單元15c為限，於另一實施例中，參考圖5所示，檢測裝置1d的包覆單元15d包覆線狀傳輸單元13d及至少部分之承載單元11d靠近線狀傳輸單元13d的表面，藉以避免檢測裝置1d進行檢測時受到其他外來雜質干擾，而破壞檢測結果。

圖6及圖7分別為本發明另一實施例之檢測裝置的俯視圖，請參考圖6及圖7所示，在本實施例中，檢測裝置1e、1f的結構與元件組成大致與前述實施例所述相同，故以下同樣僅就尚未提及之處說明。本實施例之檢測裝置1e、1f分別具有複數個反應單元12e、12f，該些反應單元12e、12f分別對應承載單元11e、11f的複數通孔111e、111f設置，且反應單元12e、12f的排列形狀包括直線（圖6）或多邊形（圖7），當然，於實際應用時更可依據檢測需求排列成其他圖形，例如為回字型。據此，線狀傳輸單元13e、13f則沿著各反應單元12e、12f的配置位置對應設置。透過配置多個反應單元12e、12f，檢測裝置1e、1f可應用於檢測多種類型的檢測標的，以具備複合式的檢測用途，進而提升檢測裝置1e、1f的應用性。

須特別說明的是，本實施例並不限制檢測裝置1e、1f的三維結構，關於檢測裝置1e、1f的細部元件結構的態樣可配合前述圖1A～圖5的實施例的檢測裝置設計，從而可彈性地依據實際的使用需求配置出適當的檢測裝置結構。

圖8為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖。於本實施例中，檢測裝置1g的結構與元件組成大致與前述實施例所述相同，惟於乘載單元11g與線狀傳輸單元13g之間更設置有一親水結構16g。親水結構16g與乘載單元11g具有大致相同的形狀，惟本實施例的親水結構16g的厚度系實質上大於乘載單元11g的厚度。此外，親水結構16g的材料並非本實施例限制性者，其可選用任何可吸收液體狀待測樣本的材料，例如本實施例係應用棉花作為親水結構16g。其中，於待測樣本的傳輸路徑上，親水結構16g可視為線狀傳輸單元13g的傳輸端132g的延伸路徑，且親水結構16g於檢測裝置1g的通孔111g內與部分反應單元12g接觸以形成引導單元14g。根據本實施例的檢測裝置1g的結構，待測樣本可藉由線狀傳輸單元13g的採樣端131g傳輸至傳輸端132g（及親水結構16g），進而藉由親水結構16g的吸附力擴散傳輸至各反應單元12g；且更佳的是，由於本實施例的線狀傳輸單元13g係僅以傳輸端132g連接並設置於親水結構16g的中心位置，更具體而言係設置於檢測裝置1g的底側表面的中心位置，進而使待測樣本傳輸至親水結構16g時，能夠自其中心位置開始發散傳輸，避免待測樣本在過於長途的輸送過程中產生稀釋的問題，進而能夠有效地提升檢測精確度。

關於上述圖8之檢測裝置1g的結構，其線狀傳輸單元13g亦可調整如圖9的設置方式。圖9為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖。於本實施例中，檢測裝置1h的結構與元件組成大致與前述實施例所述的檢測裝置1g相同，惟檢測裝置1h的線狀傳輸單元13h除了傳輸端132h以外，其大部分的結構係貼附著親水結構16h設置，換言之，線狀傳輸單元13h貼附於親水結構16h的表面積增加，從而加強線狀傳輸單元13h與親水結構16h之間的連接關係。

須說明的是，為了使本實施例的檢測裝置1h能夠同樣具有避免待測樣本在過於長途的輸送過程中產生稀釋的問題，因此本實施例的線狀傳輸單元13h更包括一隔絕件133h，隔絕件133h包覆於部分的線狀傳輸單元13h，更具體而言，隔絕件133h所包覆的線狀傳輸單元13h的部分為傳輸端132h以外之貼附於親水結構16h的線狀傳輸單元13h，且線狀傳輸單元13h的採樣端131h係外露於檢測裝置1h之外，以便於接觸並採集待測樣本。

透過上述的結構設計，檢測裝置1h能夠在強化線狀傳輸單元13h與親水結構16h的連接關係之基礎下，同樣使待測樣本經線狀傳輸單元13h傳輸時，能夠於其末端（即傳輸端132h）方與親水結構形成暢通之流道，進而避免待測樣本在過於長途的輸送過程中產生稀釋的問題產生，提升檢測精確度。

圖10為本發明另一實施例之檢測裝置的外觀示意圖，請參考圖10所示，在本實施例中，檢測裝置1i同樣包括一乘載單元11i、一反應單元12i、一線狀傳輸單元13i及一引導單元14i。檢測裝置1i的結構與元件組成大致與前述實施例所述相同，引導單元14i設置於乘載單元11i的一通孔111i，惟反應單元12i包含了複數反應區121i及圍繞該些反應區121i的非反應區122i，檢測試劑則設置於個反應區121i。關於反應區121i與非反應區122i的數目及形狀並非本實施例限制性者，其係依據實際檢測需求而配置。

進一步說明反應單元12i的結構。於本實施例中，反應單元12i可為一疏水性纖維，藉由氧電漿（O ₂Plasma）、氬氣電漿（Argon Plasma）或是空氣電漿（Air Plasma）處理部分的疏水性纖維進而形成並定義出親水性纖維，而親水性纖維即形成親水的反應區121i，剩餘的疏水性纖維即形成非反應區122i。然關於反應單元12i的形成方式並不以上述方法為限，於實際應用時，反應單元12i亦可為一親水性纖維，而疏水的非反應區122i則藉由在親水性纖維實施蠟染法印刷指定圖案，再以烤盤上加熱圖案化的反應單元12i（100℃，10分鐘）來製備，而親水性纖維即形成該親水的反應區121i。其中，反應單元12i具有一穿孔123i，用於設置部分的引導單元14i，且各反應區121i係透過複數親水性的通道124i連接設置於穿孔123i內的引導單元14i，以藉由通道吸收並傳輸來自反應單元12i的待測樣本。

於本實施例中，該些反應區121i排列成多邊形。當然，於實際應用時更可依據檢測需求排列成其他圖形，例如為回字型。

藉由上述之結構，傳輸至反應單元12i的待測樣本可由單一區域（即穿孔123i及引導單元14i）的位置，經由通道124i往各反應區121i傳輸。因此，可有效地縮短待測樣本於反應單元12i流動的距離，避免待測樣本在過於長途的輸送過程中產生稀釋的問題，進而能夠有效地提升檢測精確度。

此外，須說明的是，上述各實施例的檢測裝置可於反應區上包覆有一覆蓋結構（圖未示），該覆蓋結構係例如但不限於一膠體，然本發明並不限制膠體為漿狀、膠狀、或其固化後之狀態，其係以能夠包覆並使反應區可與外界空氣隔絕為主要目的進行配置。藉由覆蓋結構將反應區及其上的檢測試劑包覆於其中，可減少檢測試劑與空氣的接觸面積進而延長其保存期限。

進一步而言，所述的覆蓋結構的材料可為高分子材料，例如但不限於水溶性聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol, PVA）。然此非限制性者，於實際應用時，其他透明的水溶性材料亦可應用之。

本發明的各實施態樣的檢測裝置所能搭配應用的待測樣本並不限制，當用於生醫檢測，且待測樣本為血液時，檢測試劑包含葡萄糖檢測試劑或尿素氮檢測試劑；當待測樣本為唾液時，檢測試劑包含pH檢測試劑、葡萄糖檢測試劑、尿酸檢測試劑或亞硝酸鹽檢測試劑；當待測樣本為尿液時，檢測試劑包含葡萄糖檢測試劑、亞硝酸鹽檢測試劑、pH值檢測試劑、尿蛋白檢測試劑、膽色素檢測試劑、膽紅素檢測試劑或酮體檢測試劑；當待測樣本為淚液時，檢測試劑包含葡萄糖檢測試劑；當待測樣本為陰道分泌物時，檢測試劑包含pH檢測試劑、肝醣檢測試劑或乳酸檢測試劑；當待測樣本為皮膚傷口組織液時，檢測試劑包含NC16A結構域的第十七型膠原蛋白抗原、接有HRP抗IgG之抗體、3’, 5, 5’-四甲基聯苯胺（3, 3’, 5, 5’-tetramethylbenzidine）和過氧化氫溶液（dihydrogen dioxide）。

其中葡萄糖檢測試劑包含75U/mL 葡萄糖氧化酶（Glucose Oxidase）、15U/mL 辣根過氧化物酶（Horseradish Peroxidase）和0.6M碘化鉀（Potassium Iodide）；尿素氮檢測試劑包含5%（w/v）對二甲胺基苯甲醛（p-Dimethylaminobenzaldehyde）；pH檢測試劑包含溴瑞香草藍（Bromothymol blue）和刃天青（resazurin）；尿酸檢測試劑包含2.56%（w/v）2,2‘-聯喹啉-4,4’-二羧酸二鈉（2,2’-biquinoline-4,4’-dicarboxylic acid disodium salt hydrate）、20mM 檸檬酸鈉（Sodium Citrate）和0.08%（w/v）硫酸銅（Copper(II) Sulfate）；亞硝酸鹽檢測試劑包含50mM 對胺苯磺醯胺（Sulfanilamide）、330mM檸檬酸（Citric acid）和10mM 二鹽酸乙二胺（N-(1-naphthyl) Ethylemediamine Dihydrochloride）；蛋白質檢測試劑包含250mM 檸檬酸（Citric Acid）和3.9mM 四溴酚藍（Tetrabromophenol Blue）；血液檢測試劑包含3%過氧化氫和3’, 5, 5’-四甲基聯苯胺（3, 3’, 5, 5’-Tetramethylbenzidine）；膽色素檢測試劑包含0.1M 對二甲胺基苯甲醛（p-Dimethylaminobenzaldehyde）和0.1M 鹽酸（Hydrogen chloride）；膽紅素檢測試劑包含4.9mM 亞硝酸鈉（Sodium Nitrite）、145mM對氨基苯磺酸（Sulfanilic Acid)和104mM 鹽酸（Hydrogen Chloride）；酮體檢測試劑包含3%亞硝基鐵氰化鈉（Sodium Pentacyanonitrosylferrate(III) dihydrateide）和0.2M甘胺酸（Glycine）；肝醣檢測試劑包含2 U/mL 葡萄糖氧化酶（Glucose Oxidase）、2 U/mL 辣根過氧化物酶（Horseradish Peroxidase）和Oxired呈色劑；乳酸檢測試劑包含2.8 U/mL乳酸氧化酶（Lactate Oxidase）、3.1 U/mL 辣根過氧化物酶（Horseradish Peroxidase）和 3, 3’ , 5, 5’-四甲基聯苯胺（Tetramethylbenzidine）。以上所列之檢測試劑得以分別或同時使用於各實施例的檢測裝置。

於本發明之另一具體實施例中，其中當檢測裝置用於食品檢測時，檢測試劑包含亞硝酸鹽檢測試劑、pH值檢測試劑、牛血清白蛋白（bovine serum albumin, BSA）檢測試劑、氨基甲酸鹽檢測試劑、有機磷檢測試劑、巴拉刈檢測試劑、澱粉檢測試劑、膽固醇檢測試劑、茶多酚檢測試劑、肝醣檢測試劑、膽紅素檢測試劑或乳酸檢測試劑等，以上所列之檢測試劑得以分別或同時使用於各實施例的檢測裝置。

其中膽固醇檢測試劑的實際應用方式，係利用膽固醇與膽固醇氧化酶反應後所產生的過氧化氫，利用HRP系統測得。詳細而言，於膽固醇的檢測中，實際上係利用待測樣本中的膽固醇經膽固醇氧化酶作用產生的過氧化氫，與4-氨基安替吡啉（4-aminoantipyrine）及過氧化物酶（peroxidase, POD）反應，由無色轉變為紅色，以確認膽固醇的存在。

此外，當檢測裝置用於食品檢測時，亦可應用於檢測重金屬。做為檢測標的的重金屬可例如但不限於砷、鉛、鋅、汞。

接下來將以實驗例具體說明本發明之檢測裝置的實際操作方式及效果，且係以檢測裝置1i為例說明。然需注意的是，以下之說明是用來詳述本發明以使此熟習該項技術者能夠據以實現，且同樣可應用本發明其他實施例的檢測裝置進行，但並非用以限定本發明之範圍。

實驗例 1 ：反應區佈局與呈色強度測試

圖11為檢測裝置1i的反應區佈局與呈色強度的比較圖。請參考圖11所示，本實驗例針對反應單元12i上是否具有疏水性的非反應區122i的佈局進行實驗。一藍色水溶液經線狀傳輸單元13i傳遞至檢測裝置1i（A組）以及一未配置有疏水性的非反應區122i的檢測裝置（B組）時，利用肉眼、照相機或掃描器收集影像，作呈色強度比較。結果顯示A組中配置有疏水性的非反應區122i的檢測裝置1i，較B組的檢測裝置在統計上有顯著差異（p＜0.05）。

實驗例 2 ： 線狀傳輸單元 長度與吸收體積的關係測試

首先，利用精密天平（靈敏度為1毫克）量測未吸水之線狀傳輸單元112i的重量。再將線狀傳輸單元112i垂掛於在燒杯杯口上，僅末端1～2公分與水面相碰。燒杯內的溶液藉由毛細現象被吸收，使線狀傳輸單元112i露出燒杯杯口的一端也充滿水溶液呈濕潤狀，再次將線狀傳輸單元112i秤重。線狀傳輸單元112i放至反應單元12i（如檢測裝置1i的配置），藉由反應單元12i中反應區121i較強的吸水力，線狀傳輸單元112i中的水溶液轉移至反應區121i，直到反應區121i都保有水分，再將線狀傳輸單元112i秤重。由於實驗過程在3分鐘內，故水的揮發與反應單元12i吸收量相比為可忽略。所有實驗於室溫下進行，水的密度可視為1g /cm ³，換算成1000 mg / mL，秤重為1mg即傳遞 1μL的水。實驗結果如圖12所示。

圖12為檢測裝置1i的線狀傳輸單元112i的線材長度與待測樣本吸收體積比較圖。在本發明中，以線狀傳輸單元112i代替傳統的定量吸管，作為傳遞待測樣本至反應區121i的重要裝置。請參考圖12所示，線狀傳輸單元112i吸收待測樣本的體積與線長成正比，每公分吸收待測物質的體積相當一致。而從實驗發現，線狀傳輸單元112i傳遞到使反應區121i飽和的體積不會被線狀傳輸單元112i長度影響，且傳到反應區121i飽和的體積固定，因此可以有穩定的再現性。

實驗例 3 ： 檢測裝置 1j 應用於檢測亞硝酸鹽

需先說明的是，本實驗例所應用的檢測裝置1j係與前述實施例的檢測裝置1i具有實質上相同的結構，惟檢測裝置1h僅包括3個反應區121j。

將檢測試劑以微量滴管（Gilson, Inc.）滴至檢測裝置1j的反應區121j，檢測試劑包含50mmol/L 的對氨基苯磺酰胺（sulfanilamide）（≧ 99% ，Sigma-Aldrich），330mmol/L 的檸檬酸（≧ 99.5%，Sigma-Aldrich），和10mmol/L N-(1- 萘基) 乙二胺(N-(1-naphthyl)ethylenediamine)（≧ 98% ，Sigma-Aldrich）。完成化學檢測試劑的添加後，將檢測裝置1j於25°C下風乾15分鐘。接著以檢測裝置1j的線狀傳輸單元13j採取待測樣本，待測樣本的來源為於火鍋湯頭中添加亞硝酸鹽標準品（A組）。同時，另外準備一組待測樣本為去離子水作為對照組（B組）。待7分鐘後，以ImageJ影像分析軟體進行反應區121j的呈色強度判定。

結果請參考圖13。藉由待測樣本與檢測試劑的作用後，偵測其呈色反應的平均強度，可看出具有亞硝酸鹽組（A組）的反應區呈現明顯的呈色，而B組的去離子水經與同樣的檢測試劑作用後，並無呈色。

實驗例 4 ： 檢測裝置 1j 應用於檢測多種濃度之血清蛋白

將檢測試劑以微量滴管（Gilson, Inc.）滴至檢測裝置1j的反應區121j，檢測試劑包含3.9mM TBPB／95% ethanol及250mM的檸檬酸（≧ 99.5%，Sigma-Aldrich）。完成化學檢測試劑的添加後，將檢測裝置1j於25°C下風乾15分鐘。接著以檢測裝置1j的線狀傳輸單元13j採取待測樣本，待測樣本的來源為多種濃度的牛血清蛋白（0μM、1.875 μM、3.75 μM、7.5 μM、15 μM、30 μM）。待7分鐘後，以ImageJ影像分析軟體進行反應區121j的呈色強度判定。

結果請參考圖14A及圖14B。藉由待測樣本與化學檢測試劑的作用後，偵測其呈色反應的平均強度，可看出隨著牛血清蛋白的增加，其呈色反應的平均強度係隨之增加（圖14A）。而由圖14B所示，比較各濃度的牛血清蛋白於反應區121j的呈色，明顯地，反應區121j的顏色變化同樣都隨著牛血清蛋白濃度的增加而變深。

實驗例 5 ： 檢測裝置 1j 應用於檢測多種濃度之尿酸

將檢測試劑以微量滴管（Gilson, Inc.）滴至檢測裝置1j的反應區121j，檢測試劑包含2.56%（w/v） 2’-聯喹啉-4,4’-二羧酸二鈉鹽水合物、20 mM 檸檬酸鈉以及0.08%（w/v）硫酸銅（II）。完成化學檢測試劑的添加後，將檢測裝置1j於25°C下風乾15分鐘。接著以檢測裝置1j的線狀傳輸單元13j採取待測樣本，待測樣本的來源為多種濃度的尿酸（0μM、100 μM、200 μM、400 μM、800 μM、1600 μM）。待7分鐘後，以ImageJ影像分析軟體進行反應區121j的呈色強度判定。

結果請參考圖15A及圖15B。藉由待測樣本與化學檢測試劑的作用後，偵測其呈色反應的平均強度，可看出隨著尿酸的增加，其呈色反應的平均強度係隨之增加（圖15A）。而由圖15B所示，比較各濃度的尿酸於反應區121j的呈色，明顯地，反應區121j的顏色變化同樣都隨著尿酸濃度的增加而變深。

實驗例 6 ： 檢測裝置 1 應用於檢測多種濃度之鋅（Zn ²⁺ ）

將檢測試劑以微量滴管（Gilson, Inc.）滴至檢測裝置1的反應區121，檢測試劑包含螯合劑（PAN）。完成化學檢測試劑的添加後，將檢測裝置1於25°C下風乾15分鐘。接著以檢測裝置1的線狀傳輸單元13採取待測樣本，待測樣本的來源為多種濃度的鋅（0 ppb、5 ppb、10 ppb、20 ppb、30 ppb、40 ppb、50 ppb），各濃度皆採取20μL。待7分鐘後，以ImageJ影像分析軟體進行反應區121的呈色強度判定，至於60°C烤箱內，以加速檢測裝置1之反應區的溶液蒸發。

結果請參考圖16。藉由待測樣本與化學檢測試劑的作用後，比較各濃度的鋅於反應區121的呈色，明顯地，反應區121的顏色變化同樣都隨著鋅濃度的增加而變深。

然關於重金屬的檢測並非以鋅為限。於實際應用時，本發明之各檢測裝置亦可應用於檢測其他重金屬，例如但不限於汞（Hg ²⁺）或鉛（Pb ²⁺）。其中，汞的檢測試劑為丙酮／氯化銨（5%/95%, v/v）（0.5 M的氯化銨, 9.0）包含0.5mM雙硫腙（dithizone）；而鉛的檢測試劑包含於酒石酸（tartaric acid, 0.1 M, pH = 2.9）含有0.01mM玫瑰紅酸（Rhodizonic acid）。

綜上所述，因依據本發明之檢測裝置可透過一引導單元連接其線狀傳輸單元與反應單元，使待測樣本能夠經由線狀傳輸單元採取並吸附後，經由引導單元進一步傳送至反應單元進行反應及檢測。由於本發明的檢測裝置利用線狀傳輸單元作為橋樑，使待測樣本藉由線狀傳輸裝置的毛細現象而被吸收，進而與反應單元接觸，從而可簡化採樣的過程。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1、1a、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j‧‧‧檢測裝置
11、11c、11d、11e、11f、11g、11i‧‧‧乘載單元
111、111c、111e、111f、111g、111i‧‧‧通孔
112、122i‧‧‧非反應區
12、12a、12c、12e、12f、12g、12、12i‧‧‧反應單元
121、121i、121j‧‧‧反應區
123i‧‧‧穿孔
124i‧‧‧通道
13、13a、13c、13d、13e、13f、13g、13h、13i、13j‧‧‧線狀傳輸單元
131、131g、131h‧‧‧採樣端
132、132a、132g、132h‧‧‧傳輸端
133h‧‧‧隔絕件
14、14a、14b、14c、14g、14i‧‧‧引導單元
15c、15d‧‧‧包覆單元
16g、16h‧‧‧親水結構
A‧‧‧支撐空間
A-A‧‧‧截面線
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
T‧‧‧茶包
TB‧‧‧茶包本體
T1‧‧‧手持標籤
T2‧‧‧棉線

圖1A為依據本發明較佳實施例的一種檢測裝置的外觀示意圖。圖1B為圖1A所示的檢測裝置的實際使用示意圖。圖1C為圖1A所示的A-A線的截面示意圖。圖2及圖3分別為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖。圖4及圖5分別為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖。圖6及圖7分別為本發明另一實施例之檢測裝置的俯視圖。圖8為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖。圖9為本發明另一實施例之檢測裝置的截面示意圖。圖10為本發明另一實施例之檢測裝置的外觀示意圖。圖11為檢測裝置1i的反應區佈局與呈色強度的比較圖。圖12為檢測裝置1i的線狀傳輸單元112i的線材長度與待測樣本吸收體積比較圖。圖13為檢測裝置1j應用於檢測亞硝酸鹽的呈色結果示意圖。圖14A為檢測裝置1j應用於檢測不同濃度的血清蛋白對應平均強度的結果示意圖。圖14B為檢測裝置1j應用於檢測不同濃度的血清蛋白的呈色結果示意圖。圖15A為檢測裝置1j應用於檢測不同濃度的尿酸對應平均強度的結果示意圖。圖15B為檢測裝置1j應用於檢測不同濃度的尿酸的呈色結果示意圖。圖16為檢測裝置1j應用於檢測不同濃度的鋅的呈色結果示意圖。

1‧‧‧檢測裝置

11‧‧‧乘載單元

12‧‧‧反應單元

121‧‧‧反應區

13‧‧‧線狀傳輸單元

A-A‧‧‧截面線

Claims

一種檢測裝置，包括一承載單元，具有至少一通孔；至少一反應單元，設置於該通孔的一端，該反應單元具有至少一反應區，該反應區具有親水材料，該親水材料含有一檢測試劑；一線狀傳輸單元，相對於該反應單元設置於該通孔的另一端，該線狀傳輸單元具有一採樣端及一傳輸端；以及一引導單元，分別與該反應區以及該線狀傳輸單元的該傳輸端接觸，其中，該引導單元透過該傳輸端取得一待測樣本，並提供該待測樣本之至少一部分與該檢測試劑反應。
如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置，其係搭配一茶包使用。
如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置，其中該線狀傳輸單元沿第一方向傳輸該待側樣本，該引導單元沿第二方向傳輸該待側樣本，且該第一方向與該第二方向間具有一角度。
如申請專利範圍第3項所述的檢測裝置，其中該角度介於20度至90度之間。
如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置，更包括：複數個反應單元，且該承載單元具有複數個通孔，該些反應單元分別對應該些通孔設置。
如申請專利範圍第5項所述的檢測裝置，其中該些反應單元延直線排列。
如申請專利範圍第5項所述的檢測裝置，其中該些反應單元排列成多邊形或回字型。
如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置，該反應單元更包括：複數個反應區，且該些反應區排列成多邊形或回字型。
如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置，其中該引導單元為至少部分的該傳輸端所延伸之結構，且該引導單元與該線狀傳輸單元的材質包括棉纖維。
如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置，其中該引導單元具有線狀結構、柱狀結構、或球狀結構。
如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置，更包括：一包覆單元，相對於該承載單元設置於該線狀傳輸單元的另一側，該包覆單元與該承載單元形成一空間，該空間容置該線狀傳輸單元。
如申請專利範圍第1項所述的檢測裝置，其中該承載單元具有至少一非反應區，該非反應區係經疏水性表面處理。
如申請專利範圍第12項所述的檢測裝置，其中該非反應區包圍該反應區，以暴露該親水材料吸取被該採樣端採集之該待測樣本。