TWI589870B - Biological test strip with isolated structure and method of use - Google Patents

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Description

具有隔離式結構的生物試片及其使用方法
本發明為有關一種生物試片，尤指一種具有隔離式結構的生物試片及其使用方法。
醫療的進步雖然使得人們的壽命較以往延長了不少，但慢性病卻逐漸取代傳染疾病，成為人類死亡的主要原因之一，因此，藉由檢測人體內之血糖、膽固醇、尿酸等數值，可進一步判斷生物體是否有潛在的慢性疾病，除此之外，亦可對蛋白質、DNA等進行相關檢測，而可以應用於各種生物數值的檢測。
而目前用於檢測的試片如美國專利第US 20130270113號之「Electrochemical strip and manufacturing method thereof」，其包含有依序疊置的一基板、一印刷導電層、一第一金屬層、一第二金屬層、一第三金屬層、一第四金屬層以及一絕緣層，並塗佈反應材料於該第四金屬層之上，以供與待測物質進行電化學反應，藉此產生電子電流等訊號，並傳送至測量儀器中進行運算，而可換算成待測物質的濃度等資訊。
然而，此種試片並未設置可以限制反應材料與待測物質流動範圍的擋牆，若該待測物質為具有聚合力的流體，則尚且會因為表面張力的控制，而聚集在試片特定的電極位置；然而，若該待測物質為含有酒精等非聚合力的流體，則會導致反應材料與待測物質隨意地擴散在試片上，無法聚集在特定的電極位置上，造成反應材料與待測物質每次與電極接觸的面 積皆不相同，使電子與離子交換區域面積不固定，提高雜訊發生機率，進而影響量測的重複性，因此，如何提高量測的重複性實為相關業者所共同努力之目標。
本發明的主要目的，在於解決每次檢測形成於試片上的液體與電極的接觸面積皆不相同，而無法提高量測重複性的問題。
為達上述目的，本發明提供一種具有隔離式結構的生物試片，包含有一基板、一電極、一第一限流件以及一第二限流件，該基板包含有一檢測部以及一量測部，該電極設置於該基板上並包含有一工作電極以及一輔助電極，該工作電極具有一位於該檢測部的第一工作端以及一位於該量測部的第一讀取端，該輔助電極具有一位於該檢測部的第二工作端以及一位於該量測部的第二讀取端，該第一限流件設置於該檢測部並圍繞該工作電極之該第一工作端，該第二限流件設置於該檢測部並圍繞該第一限流件以及該輔助電極之該第二工作端，且該第二限流件相對該基板之高度大於該第一限流件相對該基板的高度。
綜上所述，本發明藉由設置該第一限流件以及該第二限流件，可以限制滴至該檢測部的液體只在該第一限流件內而與該工作電極之該第一工作端接觸，或是在該第二限流件中，而與該輔助電極之該第二工作端、該工作電極之該第一工作端接觸，藉此固定液體與電極的接觸面積，而可以降低雜訊的出現，使量測重複性提高。
10‧‧‧基板
11‧‧‧檢測部
12‧‧‧量測部
20‧‧‧電極
21‧‧‧工作電極
211‧‧‧第一工作端
212‧‧‧第一讀取端
22‧‧‧輔助電極
221‧‧‧第二工作端
222‧‧‧第二讀取端
23‧‧‧參考電極
231‧‧‧第三工作端
232‧‧‧第三讀取端
30‧‧‧第一限流件
40‧‧‧第二限流件
50‧‧‧化學修飾液
51‧‧‧抗體
60‧‧‧第一阻抗液
70‧‧‧待檢測液
71‧‧‧抗原
80‧‧‧第二阻抗液
S1~S6、S2A~S2C‧‧‧步驟
圖1，為本發明一較佳實施例的立體結構示意圖。
圖2，為本發明一較佳實施例的分解示意圖。
圖3，為本發明一較佳實施例的使用流程示意圖。
圖4A~4E，為本發明一較佳實施例的剖面使用示意圖。
有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：請參閱「圖1」及「圖2」所示，本發明為一種具有隔離式結構的生物試片，包含有一基板10、一設置於該基板10上的電極20、一第一限流件30以及一第二限流件40，該基板10包含有一檢測部11以及一量測部12，該電極20包含有一工作電極21以及一輔助電極22，該工作電極21具有一位於該檢測部11的第一工作端211以及一位於該量測部12的第一讀取端212，而該輔助電極22具有一位於該檢測部11的第二工作端221以及一位於該量測部12的第二讀取端222，該第一限流件30設置於該檢測部11並圍繞該工作電極21之該第一工作端211，該第二限流件40設置於該檢測部11並圍繞該第一限流件30以及該輔助電極22之該第二工作端221，該第一限流件30與該第二限流件40皆自該基板10延伸，且該第二限流件40之高度大於該第一限流件30，即該第二限流件40相對該基板10之高度大於該第一限流件30相對該基板10的高度，本實施例中，該第一限流件30的高度介於0.25毫米(mm)至0.5毫米(mm)之間，而該第二限流件40的高度則大於0.8毫米(mm)。
此外，該電極20更包含有一參考電極23，該參考電極23具有一位於該檢測部11的第三工作端231以及一位於該量測部12的第三讀取端232，且該第二限流件40亦圍繞該參考電極23。而該第一限流件30與該第二限流件40之材質為不會與其他物質產生反應的絕緣材質，如矽膠等等。
於本發明中，該電極20的中間部分會被覆蓋住，即該第一工作端211與該第一讀取端212之間、該第二工作端221與該第二讀取端222之間、該第三工作端231與該第三讀取端232之間會被覆蓋。
並搭配參閱「圖3」所示，本發明的使用方法具有以下步驟，為了更容易了解本發明的使用方法，請一併搭配參閱「圖4A」至「圖4E」，進一步利用「圖1」中之A-A剖面來進行說明：
S1：如「圖4A」與「圖4B」，將一化學修飾液50滴入該第一限流件30內，並藉由該第一限流件30的設置，該化學修飾液50僅會與該工作電極21之該第一工作端211接觸，而可以固定該化學修飾液50與該電極20的接觸面積，並可以防止該化學修飾液50溢出該第一工作端211，而影響反應分子數，經過一段時間的培養，該化學修飾液50中的複數抗體51會接附於該工作電極21之該第一工作端211上。
S2：如「圖4C」所示，清洗掉位於該第一限流件30內的該化學修飾液50，並將一第一阻抗液60滴入該第一限流件30與該第二限流件40中，由於該第一限流件30的高度低於該第二限流件40的高度，使該第一阻抗液60可以於該第一限流件30與該第二限流件40中相互流通、且濃度梯度相同，該第一阻抗液60亦僅會與位於該第二限流件40中之該第一工作端211、該第二工作端221、該第三工作端231接觸，同樣可以固定該第一阻抗液60與該電極20的接觸面積，再透過一電性連接於該第一讀取端212、該第二讀取端222、該第三讀取端232的檢測儀器進行檢測，而得到一第一阻抗值。而於此實施例中，更包含有以下步驟：
S2A：利用一清洗液沖洗該檢測部11，以清洗掉位於該第一限流件30內的該化學修飾液50。
S2B：利用加熱等方式進行烘乾，使該清洗液不會殘留於該檢測部11之上。
S2C：將該第一阻抗液60滴入該第一限流件30與該第二限流件40中，且使位於該第一限流件30與該第二限流件40中的該第一阻抗液60相互流通，並透過該檢測儀器進行檢測，而得到該第一阻抗值。
S3：清洗掉位於該第一限流件30與該第二限流件40內的該第一阻抗液60，並烘乾該檢測部11。
S4：如「圖4D」所示，將一待檢測液70滴入該第一限流件30內，該第一限流件30同樣限制該待檢測液70僅與該第一工作端211接觸，並可固定該待檢測液70與該電極20的接觸面積，培養一段時間後，該待檢測液70中之複數抗原71會與該些抗體51結合。
S5：如「圖4E」所示，清洗掉位於該第一限流件30內的該待檢測液70並進行烘乾，再將一第二阻抗液80滴入該第一限流件30與該第二限流件40中，最後，透過該檢測儀器進行檢測，而可得到一第二阻抗值。此步驟中，該第一限流件30與該第二限流件40中之該第二阻抗液80亦會相互流通、且濃度梯度相同，亦同樣可以固定該第二阻抗液80與該電極20的接觸面積，在相同的使用量下，可以確保每一次的量測皆可以使電子與離子交換區域面積固定，而可以降低雜訊的發生機率，以提高量測重複性。
S6：比對該第一阻抗值與該第二阻抗值，即可得知檢測結果，舉例來說，該第一阻抗值量測結果為10歐姆，而該第二阻抗值為18歐姆，則可得知兩者差為8歐姆，再透過相關計算，即可得知有多少抗原71與該些抗體51結合。
綜上所述，由於本發明具有以下特點：
一、藉由該第一限流件的設置，可以使該化學修飾液、該待檢測液僅與該工作電極之該第一工作端接觸，而可以固定該化學修飾液、該待檢測液與該電極的接觸面積，並可以防止該化學修飾液或該待檢測液溢出該第一工作端，而影響反應分子數。
二、藉由該第二限流件的設置，可以限制該第一阻抗液、該第二阻抗液僅與該第一工作端、該第二工作端、該第三工作端接觸，可以固定該第一阻抗液、該第二阻抗液與該電極的接觸面積，且同樣可以固定該第一阻抗液、該第二阻抗液與該電極的接觸面積，可以確保每一次的量測皆可以使電子與離子交換區域面積固定，而可以降低雜訊的發生機率，以提高量測重複性。
因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈 鈞局早日賜准專利，實感德便。
以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅為本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。
10‧‧‧基板
11‧‧‧檢測部
12‧‧‧量測部
20‧‧‧電極
21‧‧‧工作電極
211‧‧‧第一工作端
212‧‧‧第一讀取端
22‧‧‧輔助電極
221‧‧‧第二工作端
222‧‧‧第二讀取端
23‧‧‧參考電極
231‧‧‧第三工作端
232‧‧‧第三讀取端
30‧‧‧第一限流件
40‧‧‧第二限流件

Claims (8)

  1. 一種具有隔離式結構的生物試片，包含有： 一基板，包含有一檢測部以及一量測部； 一設置於該基板上的電極，包含有一工作電極以及一輔助電極，該工作電極具有一位於該檢測部的第一工作端以及一位於該量測部的第一讀取端，該輔助電極具有一位於該檢測部的第二工作端以及一位於該量測部的第二讀取端； 一設置於該檢測部並圍繞該工作電極之該第一工作端的第一限流件；以及 一設置於該檢測部並圍繞該第一限流件以及該輔助電極之該第二工作端的第二限流件，且該第二限流件相對該基板的高度大於該第一限流件相對該基板的高度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之具有隔離式結構的生物試片，其中該第一限流件的高度介於0.25毫米至0.5毫米之間，該第二限流件的高度大於0.8毫米。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之具有隔離式結構的生物試片，其中該第一限流件與該第二限流件之材質為絕緣材質。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之具有隔離式結構的生物試片，其中該第一限流件與該第二限流件的材質為矽膠。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之具有隔離式結構的生物試片，其中該電極更包含有一參考電極，該參考電極具有一位於該檢測部的第三工作端以及一位於該量測部的第三讀取端，且該第二限流件亦圍繞該參考電極。
  6. 一種如申請專利範圍第1項所述之具有隔離式結構的生物試片的使用方法，包含有以下步驟: S1：將一化學修飾液滴入該第一限流件內，使該化學修飾液中的複數抗體接附於該工作電極之該第一工作端； S2：清洗掉位於該第一限流件內的該化學修飾液，並將一第一阻抗液滴入該第一限流件與該第二限流件中，並透過一電性連接於該第一讀取端與該第二讀取端的檢測儀器進行檢測，而得到一第一阻抗值，且該第一限流件與該第二限流件中之該第一阻抗液相互流通；以及 S3：清洗掉位於該第一限流件與該第二限流件內的該第一阻抗液。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之具有隔離式結構的生物試片的使用方法，其中於步驟S3之後，更包含有以下步驟： S4：將一待檢測液滴入該第一限流件內，使該待檢測液中之複數抗原與該些抗體結合； S5：清洗掉位於該第一限流件內的該待檢測液，並將一第二阻抗液滴入該第一限流件與該第二限流件中，並透過該檢測儀器進行檢測，而得到一第二阻抗值，且該第一限流件與該第二限流件中之該第二阻抗液相互流通；以及 S6：比對該第一阻抗值與該第二阻抗值，即可得知檢測結果。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之具有隔離式結構的生物試片的使用方法，其中於步驟S2之中，更包含有以下步驟： S2A：利用一清洗液沖洗該檢測部，以清洗掉位於該第一限流件內的該化學修飾液； S2B：烘乾該檢測部； S2C：將該第一阻抗液滴入該第一限流件與該第二限流件中，並透過該檢測儀器進行檢測，而得到該第一阻抗值。
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