TWI670369B - 生物檢測系統 - Google Patents

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Abstract

一種生物檢測系統，適用於檢測包含複數目標生物粒子的液體樣本，且該生物檢測系統包含一個捕捉裝置，該捕捉裝置包括一個殼體結構、一個輸入口、一個輸出口、一個單晶片以及一個作用層。該單晶片包括一個基板以及複數個分散的奈米尺寸的結構物，該等分散的奈米尺寸的結構物是相間隔設置且每一個是自該基板向上延伸而終止於一個頂端。該作用層是形成於該等分散的奈米尺寸的結構物中每一者的該頂端且用於捕捉該等目標生物粒子。

Description

生物檢測系統
本發明是有關於一種生物檢測系統，特別地是指一種適用於檢測包含複數目標生物粒子的液體樣本的生物檢測系統。
台灣專利公告第539051號(對應於審查中的美國專利申請第15/469111號)中揭露一種生物粒子捕捉與擷取系統，包含一個捕捉裝置以及一個擷取裝置。該捕捉裝置包括一個基板以及一層絕緣層。該絕緣層被設置於該基板上，且包括一個頂表面以及複數個形成於該頂表面的導流凹槽。該等導流凹槽中的每一者具有一個槽底面。該絕緣層還包括複數個形成於該等導流凹槽中每一者的該槽底面的孔洞。該等孔洞中的每一者適用於捕捉該等生物粒子的對應的一者。
該擷取裝置被使用來擷取被捕捉於該等孔洞中的生物粒子，且包括一個具有一個尖端以及一個安裝在該尖端的載體的微量分注器。該載體具有一個塗覆有能夠結合生物粒子的材料的外表面。當該微量分注器的尖端移動並靠近該等孔洞中一者時，該載體即與被接收於該孔洞中的該生物粒子結合並將該生物粒子擷取出來。
美國專利公開第2012/0003711號中揭露一種用於捕捉生物細胞的微流體裝置。該微流體裝置包含有一個包括一個奈米結構的表面區域的基板、一個貼附於該基板以形成一個微流道的流體層，以及複數個貼附於該基板的奈米結構的表面區域的結合劑。該奈米結構的表面區域並未藉由使用一層光阻劑層而被形成。
一篇標題為「藉由金屬-催化的化學蝕刻之矽奈米線的生產與光催化特性：H2 O2 濃度的影響」(“Fabrication and photocatalytic properties of silicon nanowires by metal-assisted chemical etching: effect of H2 O2 concentration”)(Yousong Liuet al . (2012),Nanoscale Research Letters , 7:663)的文獻中揭露矽奈米線的製備方法。該方法是透過將置於由HF和H2 O2 所構成的蝕刻溶液中的矽晶圓進行金屬-催化的化學蝕刻。
本發明的一目的為提供一種生物檢測系統，適用於檢測包含複數目標生物粒子的液體樣本。該生物檢測系統包括一個捕捉裝置，藉由該捕捉裝置該等目標生物粒子可以有效地被捕捉並且可以輕易地自該捕捉裝置分離出來，以供後續進一步處理。
依據本發明，一種適用於檢測包含複數目標生物粒子的液體樣本的生物檢測系統被提供。該生物檢測系統包含一個捕捉裝置，且該捕捉裝置包括一個殼體結構、一個輸入口、一個輸出口、一個單晶片，以及一層作用層。
該殼體結構包括一個下殼體以及一個上殼體。
該下殼體具有一個下主表面以及一個下貼合面。該下貼合面在一個橫向方向上相反於該下主表面且具有一個下凹槽，該下凹槽向下延伸而終止於一個內底面且包括一個被配置以容許該液體樣本通過的上子凹槽以及一個下子凹槽。
該上殼體具有一個頂主表面以及一個上貼合面。該上貼合面在該橫向方向上相反於該頂主表面且具有一個上凹槽，該上凹槽朝該頂主表面延伸而終止於一個內頂面且被配置以容許該液體樣本通過。
該輸入口被設置於該下凹槽的上游且用於將該液體樣本引入至該下凹槽的上子凹槽內。
該輸出口被設置於該下凹槽的下游且在一個縱向方向上相反於該輸入口。
該單晶片被配置為配套地嵌入該下子凹槽，且包含一個基板以及複數個分散的奈米尺寸的結構物，該等分散的奈米尺寸的結構物在該縱向方向上相間隔設置且每一個是自該基板向上延伸而終止於一個頂端。
該作用層形成於該等分散的奈米尺寸的結構物中每一者的該頂端且用於捕捉該等目標生物粒子。
在本發明被詳細描述以前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。
參閱圖1、圖2、圖3以及圖4，依據本發明的生物檢測系統的一第一實施例適用於檢測包含複數目標生物粒子6的液體樣本，且包含一個捕捉裝置1、一個電極單元2、一個分離裝置5，以及一個訊號量測模組3。
該液體樣本，諸如血液、淋巴液、尿液、唾液等，可以自一動物個體或一人類個體中被獲得。該等目標生物粒子6可以是，例如細胞、微生物、蛋白質，諸如循環腫瘤細胞(circulating tumor cells, CTCs)、胎兒的核紅血球細胞(fetal nucleated red blood cells, fNRBCs)、胎兒滋養層(trophoblast)細胞、病毒、細菌、抗原等。另外，該等目標生物粒子可以自植物中被獲得，例如植物的組織萃取物。
該捕捉裝置1是被使用來捕捉該等目標生物粒子6，且包括一個殼體結構11、一個輸入口15、一個輸出口16、一個單晶片12，以及一層作用層123。
該殼體結構11包括一個下殼體111以及一個上殼體112。該下殼體111與該上殼體112彼此相互配合界定出一個流道10。
該下殼體111具有一個下主表面1111以及一個下貼合面1112。該下貼合面1112在一個橫向方向上相反於該下主表面1111，且具有一個下凹槽101。該下凹槽101向下延伸而終止於一個內底面1113且包括一個被配置以容許該液體樣本通過的上子凹槽1011以及一個下子凹槽1012。
該上殼體112具有一個頂主表面1121以及一個上貼合面1122。該上貼合面1122在該橫向方向上相反於該頂主表面1121且具有一個上凹槽102。該上凹槽102朝該頂主表面1121延伸而終止於一個內頂面1123且被配置以容許該液體樣本通過。該上凹槽102以及該下凹槽101彼此相互配合而構成該流道10。
該輸入口15被設置於該下凹槽101的上游，且用於將該液體樣本引入至該下凹槽101的該上子凹槽1011內。該輸入口15包括一個下輸入口部151以及一個上輸入口部152。該下輸入口部151形成於該下殼體111。該上輸入口部152形成於該上殼體112且被配置為與該下輸入口部151相配合。
該輸出口16被設置於該下凹槽101的下游且在一個縱向方向上相反於該輸入口15。該輸出口16包括一個形成於該下殼體111的下輸出口部161，以及一個形成於該上殼體112且被配置為與該下輸出口部161相配合的上輸出口部162。
該上殼體112還具有複數個設置於該內頂面1123的導流件131，且該等導流件131在該縱向方向上相間隔設置並用以偏轉該液體樣本的流體流向。該等導流件131是呈魚骨狀圖形(herringbone pattern)排列俾以使該液體樣本在該流道10中產生擾流效應(turbulent effect)。
該下殼體111是由能夠與製成該上殼體112之材料相同或不同的材料所製成。該下殼體111以及該上殼體112中每一者是由半導體材料、生物可相容性材料，或是它們的組合所獨立地製成，其將在下面進一步被描述。
特別地參閱圖2以及圖3，該單晶片12是被配置為配套地嵌入該下子凹槽1012，且包括一個基板124以及複數個分散的奈米尺寸的結構物121 [例如，「奈米中奈米結構」(“nano-on-nano structures”)]。該等分散的奈米尺寸的結構物121在該縱向方向上相間隔設置且每一個是自該基板124向上延伸而終止於一個頂端130。
該等分散的奈米尺寸的結構物121是呈陣列排列。該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一者是被形成如一柱狀型。在該實施例中，該單晶片12與該下殼體111是一體成形地形成。
該等分散的奈米尺寸的結構物121是藉由包括下列步驟的方法所形成： 步驟(a)，在該基板124上提供一層可蝕刻層； 步驟(b)，遮蔽該可蝕刻層上的複數個區域，該等區域中的每一者對應於該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一者的該頂端130；以及 步驟(c)，朝著該基板124向下蝕刻該可蝕刻層的複數個非遮蔽區域，俾以形成該等分散的奈米尺寸的結構物121。
特別地，步驟(b)包括子步驟如下： 步驟(b1)，在該可蝕刻層上施加一層包含光阻劑的層； 步驟(b2)，令該包含光阻劑的層經由一個圖案化的遮罩進行曝光，並進行顯影[亦即，經由光微影成像技術(photolithographic technique)]，以在該可蝕刻層上形成一層包含該光阻劑的圖案化層，俾以定義出該等非遮蔽區域，且該等非遮蔽區上未設置有光阻劑； 步驟(b3)，在該等非遮蔽區域上形成一層包含銀催化劑的層；以及 步驟(b4)，掀離該包含光阻劑的圖案化層，俾以在該可蝕刻層的該等非遮蔽區域上留下該銀催化劑。
特別地，步驟(c)包括子步驟如下： 步驟(c1)，將在該子步驟(b4)中所得到的該可蝕刻層浸泡於包含HF以及H2 O2 的蝕刻水溶液中，以令該可蝕刻層的該等非遮蔽區域進行銀催化化學蝕刻反應。該銀催化化學蝕刻反應會朝著該基板124向下蝕刻，俾以形成該等分散的奈米尺寸的結構物121。該等分散的奈米尺寸的結構物121具有因為並行的側向蝕刻而造成的經減弱的機械強度；以及 步驟(c2)，自該可蝕刻層移除該銀催化劑。
該可蝕刻層可以由選自於下列所構成的群組的材料所製成：半導體材料、生物可相容性材料，以及它們的一組合。該半導體材料的一個非限定的例子是矽材料，諸如矽晶圓。該生物可相容性材料例如但不限於聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane, PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate, PMMA)、聚碳酸酯(polycarbonate, PC)或它們的任意組合。在該實施例中，該可蝕刻層與該基板124是一體成形地形成。
特別地參閱圖3，該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一者具有一個在該基板124與該頂端130之間延伸的外表面120，且該外表面120因為該並行的側向蝕刻而形成有複數個孔洞122，以致於容許該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一者具有經減弱的機械強度。該等孔洞122亦被形成於該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一者的頂端130。該等孔洞122中的每一者具有範圍落在500 pm至50 nm的尺寸。該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一者具有2 μm以下的寬度以及5以上的長寬比值。該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一者具有範圍落在30至50%的孔隙率以及範圍落在200至800 m2 /cm3 的比表面積。較佳地，如此高的比表面積使得具有與該等目標生物粒子6所帶電荷電性相反的感應電荷可被生成並聚集於該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一者的表面，以使該等目標生物粒子6可以更有效地被該等分散的奈米尺寸的結構物121所吸引並且被捕捉。
在圖8以及圖9中所顯示的是藉由本實施例中如上所述的方法所形成的該等分散的奈米尺寸的結構物121的一個例子。
該作用層123形成於該等分散的奈米尺寸的結構物121中每一者的頂端130且用於捕捉該等目標生物粒子6。該作用層123是由能夠專一性結合(specific binding)所欲捕捉的該等目標生物粒子6的作用材料所製成，且該作用材料可以是抗原材料、抗體材料、胜肽材料、蛋白質材料，或是它們的任意組合。為了強化該作用層123的捕捉效果，所欲捕捉的該等目標生物粒子6可以被結合至生物素化抗體(biotinylated antibody)，且該作用層123是由與生物素之間具有專一性結合相互作用的鏈黴抗生物素蛋白(streptavidin)材料所製成。該作用層123是經由在步驟(c)中所獲得的該等分散的奈米尺寸的結構物121的矽烷化反應(silylation)，接著將該作用材料塗佈於該等分散的奈米尺寸的結構物121中的每一個的頂端130而被形成。
位於該等分散的奈米尺寸的結構物121中每一者的頂端130的該等孔洞122可以藉由下列方法而被形成，例如，延長侵蝕時間以使得該等分散的奈米尺寸的結構物121中每一者的頂端130的比表面積可以被提高，進而增加形成在該等分散的奈米尺寸的結構物121中每一者的頂端130的該作用層123的表面積以致提升該作用層123的結合效果。此外，由於此經提高的比表面積，在該等分散的奈米尺寸的結構物121中每一者的頂端130上聚集的感應電荷亦可以被增加，以致於可進一步提升捕捉該等目標生物粒子6的效果。
該電極單元2包括一個設置於該下殼體111的下主表面1111的第一電極21，以及一個設置於該上殼體112的頂主表面1121的第二電極22。為了增強該液體樣本中所包含的該等目標生物粒子6朝向該作用層123的移動，並防止該液體樣本中所包含的非所要的物質沉積於該作用層123上，在該液體樣本流經該流道10的期間，該第一電極21以及該第二電極22會被交替地施以一個電壓，以容許該捕捉裝置1在一個捕捉模式以及一個非捕捉模式之間被切換。在該捕捉模式下，一個不均勻電場會被生成於該第一電極21以及該第二電極22之間以容許介電泳現象(dielectrophoresis)發生，而使得該液體樣本中所包含的該等目標生物粒子6以及該等非所要的物質受介電泳力吸引而朝向該作用層123移動，並使該等目標生物粒子6因而被結合於該作用層123，如圖7所示。在該非捕捉模式下，一個與在捕捉模式中所生成的電場相反的不均勻電場會被生成於該第一電極21以及該第二電極22之間，導致與在捕捉模式中所生成的介電泳力方向相反的介電泳力產生，而使得該液體樣本中所包含的該等非所要的物質遠離該作用層123，而該等目標生物粒子6則持續被結合於該作用層123上。在反覆數次切換循環後，該等目標生物粒子6可以因而有效地結合至並集中於該作用層123上。在本實施例的一個變化態樣中，該第二電極22並未被設置於該殼體結構11上，該第一電極21被施加以一個電流以使得該下殼體111以及該單晶片12被電極化(electrically polarized)而產生電偶極矩(electric dipole moment)，以容許該等目標生物粒子6被結合至該作用層123上。
該訊號量測模組3包括一個訊號量測裝置32，以及被設置於該下貼合面1112上的一個第一金屬導體31和一個第二金屬導體33。該第一金屬導體31和該第二金屬導體33在該縱向方向上延伸且被該下凹槽101所間隔開來。該第一金屬導體31具有兩個相反且電連接至該訊號量測裝置32的端部311。該第二金屬導體33具有兩個相反且電連接至該訊號量測裝置32的端部331。
在依據本發明的該生物檢測系統被用來檢測包含該等目標生物粒子6的液體樣本之前，一對量測訊號自該訊號量測裝置32被分別施加至該第一金屬導體31的一個端部311以及該第二金屬導體33的一端部331，且一對回饋訊號分別自該第一金屬導體31的另一個端部311以及該第二金屬導體33的另一個端部331被該訊號量測裝置32所接收。以所接收到的該等回饋訊號作為背景訊號資料。
本發明的該生物檢測系統接著被用來檢測包含該等目標生物粒子6的液體樣本，且藉由重複如上所述的程序而接收到另一對回饋訊號，並以該對回饋訊號作為變化訊號資料。實質訊號資料則是藉由將該變化訊號資料扣除該背景訊號資料而被獲得。該等目標生物粒子6的數量與種類是經由免疫螢光染色技術(immunofluorescence staining technique)搭配螢光顯微鏡而被分析。一系列包含不同數量的該等目標生物粒子6的液體樣本經由如上所述的程序而被檢測，以建立一個資料庫。
之後，待檢測的包含該等目標生物粒子6的液體樣本可經由如上所述的程序而被檢測，以獲得變化訊號資料。該變化訊號資料被拿來與該資料庫中的資料進行比對，俾以確定該等目標生物粒子6的數量與種類。
該實施例中所包括的該訊號量測裝置32是一個使用差動訊號(differential signal)作為量測訊號的向量網路分析儀(vector network analyzer, VNA)。
特別地參閱圖4，該分離裝置5是用以自該單晶片12分離出該等分散的奈米尺寸的結構物121。該分離裝置5包括一個供用於震盪該單晶片12以破壞該等分散的奈米尺寸的結構物121的震盪器51，俾以自該殼體結構11分離該等分散的奈米尺寸的結構物121。在該實施例中，該震盪器51是一個超音波震盪器。由於該等分散的奈米尺寸的結構物121具有因為形成於其外表面120上的該等孔洞122而造成的經減弱的機械強度，所以它們可以藉由該震盪器51而輕易地被破壞。
再度參閱圖1和圖4，當依據本發明的生物檢測系統被用來檢測包含複數目標生物粒子6的液體樣本時，該液態樣本在流經該流道10之際，該液體樣本的流體流向可被該等導流件131偏轉而導致該液體樣本在該流道10內產生擾流效應，而增加該等目標生物粒子6與形成於該等分散的奈米尺寸的結構物121中每一者的頂端130的作用層123之間的接觸。同時，在該液體樣本流經該流道10的期間，該電極單元2的該第一電極21以及該第二電極22會被交替地施以一個電壓，以容許該捕捉裝置1在一個捕捉模式以及一個非捕捉模式之間被切換，而使得該等目標生物粒子6可以有效地被結合至並集中於該作用層123上。被捕捉於該作用層123上的該等目標生物粒子6可以藉由該訊號量測模組3而被量測。最後，在量測後，捕捉有該等目標生物粒子6的分散的奈米尺寸的結構物121可以藉由使用該分離裝置5而自該單晶片12被分離。
參閱圖5，依據本發明的生物檢測系統的一個第二實施例被顯示是類似於該第一實施例，除了在該第二實施例中，該殼體結構11界定出複數個流道10並且包括複數個被對應地設置於該等流道10中的單晶片12。
參閱圖6，該第一實施例以及第二實施例可進一步包括一個設置於該分離器5上游的切割器4。該切割器4用以自該殼體結構11分離出捕捉有該目標生物粒子6的部分單晶片12。該切割器4的一個非限定的例子是一個UV雷射切割器。被該切割器4切割下來的部分單晶片12接著藉由該震盪器51而被震盪，俾以自該等單晶片12分離出捕捉有該等目標生物粒子6的分散的奈米尺寸的結構物121。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
1‧‧‧捕捉裝置
10‧‧‧流道
101‧‧‧下凹槽
1011‧‧‧上子凹槽
1012‧‧‧下子凹槽
102‧‧‧上凹槽
11‧‧‧殼體結構
111‧‧‧下殼體
1111‧‧‧下主表面
1112‧‧‧下貼合面
1113‧‧‧內底面
112‧‧‧上殼體
1121‧‧‧頂主表面
1122‧‧‧上貼合面
1123‧‧‧內頂面
12‧‧‧單晶片
120‧‧‧外表面
121‧‧‧奈米尺寸的結構物
122‧‧‧孔洞
123‧‧‧作用層
124‧‧‧基板
130‧‧‧頂端
131‧‧‧導流件
15‧‧‧輸入口
151‧‧‧下輸入口部
152‧‧‧上輸入口部
16‧‧‧輸出口
161‧‧‧下輸出口部
162‧‧‧上輸出口部
2‧‧‧電極單元
21‧‧‧第一電極
22‧‧‧第二電極
3‧‧‧訊號量測模組
31‧‧‧第一金屬導體
311‧‧‧端部
32‧‧‧訊號量測裝置
33‧‧‧第二金屬導體
331‧‧‧端部
4‧‧‧切割器
5‧‧‧分離裝置
51‧‧‧震盪器
6‧‧‧目標生物粒子
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一個立體示意圖，說明依據本發明的生物檢測系統的一第一實施例； 圖2是該第一實施例的一個部份剖視圖； 圖3是一個剖視示意圖，說明該第一實施例的一個捕捉裝置的一個單晶片； 圖4是一個剖視示意圖，說明該單晶片在該單晶片中所包括的複數個分散的奈米尺寸的結構物經由該第一實施例中所包括的一個震盪器的震動而被破壞時的一個狀態； 圖5是一個立體示意圖，說明依據本發明的生物檢測系統的一第二實施例； 圖6是一個剖視示意圖，說明該單晶片在該單晶片中所包括的該等分散的奈米尺寸的結構物經由該第一實施例中所包括的一個切割器而被分離時的一個狀態； 圖7是一個掃描式電子顯微鏡影像圖，說明捕捉一個目標生物粒子的該單晶片； 圖8是一個掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope, SEM)影像圖(10,000x)，說明在依據本發明的生物檢測系統的該第一實施例中所形成的該等分散的奈米尺寸的結構物；以及 圖9是另一個SEM影像圖(50,000x)，說明該等分散的奈米尺寸的結構物。

Claims (13)

  1. 一種生物檢測系統，適用於檢測包含複數目標生物粒子的液體樣本，且該生物檢測系統包含：一個捕捉裝置，包括一個殼體結構，包括一個下殼體，具有一個下主表面，以及一個下貼合面，在一個橫向方向上相反於該下主表面且具有一個下凹槽，該下凹槽向下延伸而終止於一個內底面且包括一個被配置以容許該液體樣本通過的上子凹槽以及一個下子凹槽；以及一個上殼體，具有一個頂主表面，以及一個上貼合面，在該橫向方向上相反於該頂主表面且具有一個上凹槽，該上凹槽朝該頂主表面延伸而終止於一個內頂面且被配置以容許該液體樣本通過；一個輸入口，被設置於該下凹槽的上游且用於將該液體樣本引入至該下凹槽的上子凹槽內；一個輸出口，被設置於該下凹槽的下游且在一個縱向方向上相反於該輸入口； 一個單晶片，被配置為配套地嵌入該下子凹槽，且包括一個基板以及複數個分散的奈米尺寸的結構物，該等分散的奈米尺寸的結構物在該縱向方向上相間隔設置且每一個是自該基板向上延伸而終止於一頂端；以及一層作用層，形成於該等分散的奈米尺寸的結構物中每一者的該頂端且用於捕捉該等目標生物粒子；其中，該等分散的奈米尺寸的結構物是藉由一包括下列步驟的方法所形成，步驟(a)，在該基板上提供一層可蝕刻層；步驟(b)，遮蔽該可蝕刻層上的複數個區域，該等區域中的每一者對應於該等分散的奈米尺寸的結構物中的每一者的該頂端；以及步驟(c)，朝著該基板向下蝕刻該可蝕刻層的複數個非遮蔽區域，俾以形成該等分散的奈米尺寸的結構物，其中，該步驟(b)包括子步驟如下，步驟(b1)，在該可蝕刻層上施加一層包含光阻劑的層；步驟(b2)，令該包含光阻劑的層經由一個圖案化的遮罩進行曝光，並進行顯影以在該可蝕刻層上形成一層包含該光阻劑的圖案化層，俾以定義出該等非遮蔽區域，且該等非遮蔽區上未設置有該光阻劑；步驟(b3)，在該等非遮蔽區域上形成一層包含銀催化 劑的層；以及步驟(b4)，掀離該包含該光阻劑的圖案化層，俾以在該可蝕刻層的該等非遮蔽區域上留下該銀催化劑；以及該步驟(c)包括子步驟如下，步驟(c1)，將在該子步驟(b4)中所得到的該可蝕刻層浸泡於包含HF以及H2O2的蝕刻水溶液中，以令該可蝕刻層的該等非遮蔽區域進行銀催化化學蝕刻反應，該銀催化化學蝕刻反應會朝著該基板向下蝕刻，俾以形成該等分散的奈米尺寸的結構物，該等分散的奈米尺寸的結構物具有因為並行的側向蝕刻而造成的經減弱的機械強度；以及步驟(c2)，自該可蝕刻層移除該銀催化劑。
  2. 一種生物檢測系統，適用於檢測包含複數目標生物粒子的液體樣本，且該生物檢測系統包含：一個捕捉裝置，包括一個殼體結構，包括一個下殼體，具有一個下主表面，以及一個下貼合面，在一個橫向方向上相反於該下主表面且具有一個下凹槽，該下凹槽向下延伸而終止於一個內底面且包括一個被配置以容許該液體 樣本通過的上子凹槽以及一個下子凹槽；以及一個上殼體，具有一個頂主表面，以及一個上貼合面，在該橫向方向上相反於該頂主表面且具有一個上凹槽，該上凹槽朝該頂主表面延伸而終止於一個內頂面且被配置以容許該液體樣本通過；一個輸入口，被設置於該下凹槽的上游且用於將該液體樣本引入至該下凹槽的上子凹槽內；一個輸出口，被設置於該下凹槽的下游且在一個縱向方向上相反於該輸入口；一個單晶片，被配置為配套地嵌入該下子凹槽，且包括一個基板以及複數個分散的奈米尺寸的結構物，該等分散的奈米尺寸的結構物在該縱向方向上相間隔設置且每一個是自該基板向上延伸而終止於一頂端；以及一層作用層，形成於該等分散的奈米尺寸的結構物中每一者的該頂端且用於捕捉該等目標生物粒子；其中，該輸入口包括一個形成於該下殼體的下輸入口部，以及一個形成於該上殼體且被配置為與該下輸入口部相配合的上輸入口部，該輸出口包括一個形成於該下殼體的下輸出口部，以及一個形成於該上殼體且被配置為與該 下輸出口部相配合的上輸出口部。
  3. 一種生物檢測系統，適用於檢測包含複數目標生物粒子的液體樣本，且該生物檢測系統包含：一個捕捉裝置，包括一個殼體結構，包括一個下殼體，具有一個下主表面，以及一個下貼合面，在一個橫向方向上相反於該下主表面且具有一個下凹槽，該下凹槽向下延伸而終止於一個內底面且包括一個被配置以容許該液體樣本通過的上子凹槽以及一個下子凹槽；以及一個上殼體，具有一個頂主表面；一個上貼合面，在該橫向方向上相反於該頂主表面且具有一個上凹槽，該上凹槽朝該頂主表面延伸而終止於一個內頂面且被配置以容許該液體樣本通過；以及複數個設置於該內頂面上的導流件，且該等導流件在該縱向方向上相間隔設置並用以偏轉該液體樣本的流體流向； 一個輸入口，被設置於該下凹槽的上游且用於將該液體樣本引入至該下凹槽的上子凹槽內；一個輸出口，被設置於該下凹槽的下游且在一個縱向方向上相反於該輸入口；一個單晶片，被配置為配套地嵌入該下子凹槽，且包括一個基板以及複數個分散的奈米尺寸的結構物，該等分散的奈米尺寸的結構物在該縱向方向上相間隔設置且每一個是自該基板向上延伸而終止於一頂端；以及一層作用層，形成於該等分散的奈米尺寸的結構物中每一者的該頂端且用於捕捉該等目標生物粒子。
  4. 一種生物檢測系統，適用於檢測包含複數目標生物粒子的液體樣本，且該生物檢測系統包含：一個捕捉裝置，包括一個殼體結構，包括一個下殼體，具有一個下主表面，以及一個下貼合面，在一個橫向方向上相反於該下主表面且具有一個下凹槽，該下凹槽向下延伸而終止於一個內底面且包括一個被配置以容許該液體樣本通過的上子凹槽以及一個下子凹槽；以及一個上殼體，具有 一個頂主表面，以及一個上貼合面，在該橫向方向上相反於該頂主表面且具有一個上凹槽，該上凹槽朝該頂主表面延伸而終止於一個內頂面且被配置以容許該液體樣本通過；一個輸入口，被設置於該下凹槽的上游且用於將該液體樣本引入至該下凹槽的上子凹槽內；一個輸出口，被設置於該下凹槽的下游且在一個縱向方向上相反於該輸入口；一個單晶片，被配置為配套地嵌入該下子凹槽，且包括一個基板以及複數個分散的奈米尺寸的結構物，該等分散的奈米尺寸的結構物在該縱向方向上相間隔設置且每一個是自該基板向上延伸而終止於一頂端；一層作用層，形成於該等分散的奈米尺寸的結構物中每一者的該頂端且用於捕捉該等目標生物粒子；以及一個訊號量測模組，包括：一個訊號量測裝置；以及一個第一金屬導體及一個第二金屬導體，設置於該下貼合面上且在該縱向方向上延伸且被該下凹槽所間隔開來，該第一金屬導體以及該第二金屬導體中的每一者具有兩個相反且電連接至該訊號量測裝置 的端部。
  5. 如請求項1的生物檢測系統，其中，該可蝕刻層與該基板是一體成形地形成。
  6. 如請求項1至5項中任一項的生物檢測系統，其中，該等分散的奈米尺寸的結構物是呈陣列排列。
  7. 如請求項1或5的生物檢測系統，其中，該等分散的奈米尺寸的結構物中的每一者具有一個在該基板與該頂端之間延伸的外表面，且該外表面因為該並行的側向蝕刻而形成有複數個孔洞。
  8. 如請求項7的生物檢測系統，其中，該等孔洞中的每一者具有範圍落在500pm至50nm的尺寸。
  9. 如請求項1至5中任一項的生物檢測系統，其中，該單晶片與該下殼體是一體成形地形成。
  10. 如請求項1、3、4及5中任一項的生物檢測系統，其中，該輸入口包括一個形成於該下殼體的下輸入口部，以及一個形成於該上殼體且被配置為與該下輸入口部相配合的上輸入口部，該輸出口包括一個形成於該下殼體的下輸出口部，以及一個形成於該上殼體且被配置為與該下輸出口部相配合的上輸出口部。
  11. 如請求項1、2、4及5中任一項的生物檢測系統，其中，該上殼體還具有複數個設置於該內頂面上的導流件，且該等導流件在該縱向方向上相間隔設置並用以偏轉該液體樣本的流體流向。
  12. 如請求項1至5中任一項的生物檢測系統，還包含有一個分 離裝置，用以自該單晶片分離出該等分散的奈米尺寸的結構物。
  13. 如請求項1、2、3及5中任一項的生物檢測系統，還包含有一個訊號量測模組，包括：一個訊號量測裝置；以及一個第一金屬導體及一個第二金屬導體，設置於該下貼合面上且在該縱向方向上延伸且被該下凹槽所間隔開來，該第一金屬導體以及該第二金屬導體中的每一者具有兩個相反且電連接至該訊號量測裝置的端部。
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