TWI691723B - 自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統及個人化抗生素感受性檢測方法 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其包含一微流體晶片。微流體晶片包含流體儲存單元、流體驅動單元、反應單元以及閥門單元。流體驅動單元包含二混合幫浦，各混合幫浦包含二氣動式微幫浦、一混合腔室及一擋片結構。擋片結構設置於混合腔室中並連接於二氣動式微幫浦之間，當二氣動式微幫浦交替啟動時，擋片結構將隨二氣動式微幫浦之運行而偏擺。藉此，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統透過二混合幫浦的設置可精確且有效地進行流體的混合與達成流體定量運輸，並具有優良的臨床應用潛力。

Description

自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統及個人化 抗生素感受性檢測方法

本發明係關於一種微流體晶片系統，特別是關於一種自動化快速篩選個人化藥物之微流體晶片系統及個人化抗生素感受性檢測方法。

抗生素自上世紀發現以來至今已50年，然而，抗生素的正確使用方式對於醫藥界而言仍為一重要的課題。習知的抗生素在使用前皆須對患者體內之菌株進行分析，並對該菌株之抗生素感受性及其致死劑量進行檢測，以期後續施用抗生素時能達到最好的治療效果。

目前臨床上用以進行檢測菌株對特定抗生素之感受性的相關測試方法包含紙錠擴散試驗(disk-diffusion test)、最小抑菌濃度試驗(Minimum inhibitory concentration，MIC)、最低殺菌濃度試驗(Minimum bactericidal concentration，MBC)、棋盤格殺菌試驗(checkerboard test)以及殺菌時間曲線試驗(time-kill curves test)等，而隨著醫學研究的進展，利用基因定序方式進行抗藥性分子檢測的方式亦開始應用於相關臨床實務操作之上。然而，習知的抗生素感受性的檢驗方式其操作方法繁複且耗時，而在檢測完畢後仍須經由專業人士進行判讀，以獲得特定菌株對於特定抗生素之感受性數據，使習知的抗生素感受性測試在臨床應用上較不普遍，其測試準確率亦不如預期。

為了解決上述問題，市面上出現以一種全自動化之血流細菌感染檢測系統，以有效降低檢測複雜度及提高其檢測準確度。然而，前述之全自動化之血流細菌感染檢測系統之儀器較為昂貴，其檢測耗材亦須量身化進行製備，使前述之全自動化之血流細菌感染檢測系統的應用僅侷限於大型醫療中心，並無法普遍應用於一般醫療院所。

因此，如何開發一種快速、成本較低且具有高度檢測準確率的個人化抗生素組合篩選系統，遂成相關學界及業界所致力研究的目標。

本發明之一態樣是在於提供一種自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，包含一微流體晶片。前述之微流體晶片包含一流體儲存單元、一流體驅動單元、一反應單元以及複數個閥門單元。流體儲存單元包含複數個流體儲存槽，其中前述之流體儲存槽分別用以儲存一細菌菌液、一細菌培養液與一第一抗生素溶液。流體驅動單元連通 並鄰設於前述之流體儲存單元，其中前述之流體驅動單元包含二混合幫浦，各混合幫浦包含二氣動式微幫浦、一混合腔室及一擋片結構。二氣動式微幫浦彼此並列。混合腔室層疊設置於前述之二氣動式微幫浦之一側。擋片結構設置於前述之混合腔室中並連接於二氣動式微幫浦之間，其中當前述之二氣動式微幫浦交替啟動時，擋片結構將隨二氣動式微幫浦之運行而偏擺。反應單元連通前述之流體驅動單元，其中前述之反應單元包含複數個反應腔室，反應腔室以前述之流體驅動單元為中心呈放射狀設置，且各反應腔室係用以儲存一反應溶液。複數個閥門單元包含複數個氣動式微閥門及複數個閥門控制氣孔，其中前述之氣動式微閥門分別設置於前述之流體儲存單元與前述之流體驅動單元之間以及前述之流體驅動單元與前述之反應單元之間，且前述之閥門控制氣孔分別用以控制氣動式微閥門之開合。其中，前述之流體驅動單元用以將細菌菌液、細菌培養液與第一抗生素溶液混合並定量地傳輸至各反應腔室，以形成該反應溶液。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中前述之微流體晶片具有一晶片表面，且微流體晶片由晶片表面往下可依序由一第一可撓性基板、一第二可撓性基板以及一底板所組成，第一可撓性基板、第二可撓性基板與底板依序層疊以形成前述之流體儲存單元、前述之流體驅動單元、前述之反應單元與前述之閥門單元。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中第一可撓性基板與第二可撓性基板可依序層疊以形成一氣道層，第二可撓性基板與底板可依序層疊以形成一流道層，且前述之混合腔室係設置於流道層中，而前述之擋片結構與第二可撓性基板一體連接。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中第一可撓性基板與第二可撓性基板的材質可為聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)，底板的材質可為玻璃。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，可更包含一第二抗生素溶液與一第三抗生素溶液，其中第二抗生素溶液與第三抗生素溶液分別儲存於一流體儲存槽中。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中各氣動式微閥門可為一常閉型氣動式微閥門(Normally-closed micro-valves)。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中前述之流體儲存槽中之二者可設置於二混合幫浦之間。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，可更包含一溫控裝置。溫控裝置與微流體晶片層疊設置，且溫控裝置用以控制微流體晶片之一溫度於一預定範圍。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中前述之細菌培養液可包含一氧化還原指示劑。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中前述之氧化還原指示劑可為刃天青試劑(Resazurin)。

依據前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，更包含一光值偵測裝置。光值偵測裝置用以偵測反應溶液反應一培養時間的一吸光值或一螢光值。

本發明之另一態樣是在於提供一種個人化抗生素感受性檢測方法，其包含下述步驟：提供一如前段所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統。進行一第一傳輸步驟，其係利用流體驅動單元將細菌菌液、細菌培養液與第一抗生素溶液分別由前述之流體儲存槽傳輸至混合腔室。進行一混合步驟，其係交替啟動各混合幫浦的二氣動式微幫浦以使細菌菌液、細菌培養液與第一抗生素溶液充分混合，此時前述之擋片結構將隨二氣動式微幫浦之運行而偏擺，藉以充分混合細菌菌液、細菌培養液與第一抗生素溶液，以形成前述之反應溶液。進行一第二傳輸步驟，其係利用流體驅動單元將前述之反應溶液由混合腔室分別傳輸至前述之反應腔室。進行一反應步驟，其係將前述之反應溶液反應一培養時間。進行一判斷步驟，其係分析前述之反應溶液反應前述之培養時間後之一培養狀態，以判斷細菌菌液中之一細菌對於第一抗生素溶液之一抗生素感受性。

依據前述之個人化抗生素感受性檢測方法，可更包含進行一調整步驟，其係利用流體驅動單元將細菌培養液與第一抗生素溶液中至少一者傳輸至前述之混合腔室後，並分別傳輸至前述之反應腔室，藉以調整反應溶液中之細菌菌液與第一抗生素溶液之一比例。

依據前述之個人化抗生素感受性檢測方法，可更包含進行一閥門控制步驟，其係透過各閥門控制氣孔提供一真空吸力與一氣體壓力，以控制前述之各閥門控制氣孔所連通之氣動式微閥門的開合。

依據前述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中前述之真空吸力可大於或等於5kPa且小於或等於200kPa，前述之氣體壓力可大於或等於5kPa且小於或等於200kPa。

依據前述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中前述之反應步驟可於一反應溫度下反應前述之培養時間。

依據前述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中前述之培養時間可為0.5小時至72小時。

依據前述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中第一傳輸步驟之一單一流體傳輸體積可為0.5μL至30μL，第二傳輸步驟之一單一流體傳輸體積可為0.5μL至30μL。

依據前述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可更包含一光值偵測裝置，前述之細菌培養液可包含一氧 化還原指示劑，且前述之培養狀態可為反應溶液之一吸光值變化情形或一螢光值變化情形。

依據前述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中前述之氧化還原指示劑可為刃天青試劑。

藉此，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統以及個人化抗生素感受性檢測方法透過微流體晶片之流體驅動單元的二混合幫浦的設置可自動化進行個人化抗生素感受性試驗中需人工進行的菌液分配及抗生素濃度稀釋等步驟，並可精確且有效地進行流體的混合與達成流體定量運輸的目的，以快速且準確地偵測出特定菌株之最小抑菌濃度或微量抑制濃度指數，進而使本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統以及個人化抗生素感受性檢測方法具有優良的臨床應用潛力。

上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。

100‧‧‧微流體晶片

1001、1002‧‧‧反應區塊

101‧‧‧晶片表面

102‧‧‧第一可撓性基板

103‧‧‧第二可撓性基板

104‧‧‧底板

105‧‧‧氣道層

106‧‧‧流道層

110‧‧‧流體儲存單元

111、111a、111b、111c、111d、111e、111f‧‧‧流體儲存槽

120‧‧‧流體驅動單元

121‧‧‧混合幫浦

122、122a、122b、122c、122d‧‧‧氣動式微幫浦

123‧‧‧混合腔室

124‧‧‧擋片結構

130‧‧‧反應單元

131、1311、1312、1313、1314、1315、1316、1317、1318、1319、13110、13111、13112、131a、131b、131c、131d、131e、131f、131g、131h、131i、131j、131k、131l‧‧‧反應腔室

140‧‧‧閥門單元

141、141a、141b、141c‧‧‧氣動式微閥門

142‧‧‧閥門控制氣孔

200‧‧‧個人化抗生素感受性檢測方法

210‧‧‧提供一自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統

220‧‧‧進行一第一傳輸步驟

230‧‧‧進行一混合步驟

240‧‧‧進行一第二傳輸步驟

250‧‧‧進行一反應步驟

260‧‧‧進行一判斷步驟

1-1‧‧‧割面線

10-10‧‧‧指示線

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示本發明一實施方式之一實施例的微流體晶片的示意圖；第2圖係繪示第1圖之微流體晶片沿割面線1-1之部分剖 視圖；第3圖係繪示第1圖之微流體晶片的爆炸圖；第4A圖係繪示第1圖之微流體晶片的一混合幫浦的第一作動示意圖；第4B圖係繪示第1圖之微流體晶片的一混合幫浦的第二作動示意圖；第4C圖係繪示第1圖之微流體晶片的一混合幫浦的第三作動示意圖；第4D圖係繪示第1圖之微流體晶片的一混合幫浦的第四作動示意圖；第4E圖係繪示第1圖之微流體晶片的一混合幫浦的第五作動示意圖；第4F圖係繪示第1圖之微流體晶片的一混合幫浦的第六作動示意圖；第5圖係繪示本發明另一實施方式之一實施例的抗生素感受性檢測方法的流程圖；第6圖係繪示本發明之微流體晶片於不同氣體壓力下之單一流體傳輸體積之一分析結果圖；第7A圖係繪示本發明之微流體晶片之流體傳輸方向之一示意圖；第7B圖係繪示第7A圖之微流體晶片的單一流體傳輸體積之一分析結果圖；第8A圖係繪示本發明之微流體晶片於不同氣體壓力下之混合指數一分析結果圖； 第8B圖係繪示實施例7之墨水與蒸餾水於不同時段的混合影像；第9A圖係繪示本發明之微流體晶片之流體傳輸方向之另一示意圖第9B圖係繪示實施例8的定量稀釋結果；第10圖係繪示本發明之實施例9的藥敏性鑑定結果；第11A圖係繪示本發明之實施例10的藥敏性鑑定結果；以及第11B圖係繪示本發明之實施例10的藥敏性鑑定結果分析圖。

下述將更詳細討論本發明各實施方式。然而，此實施方式可為各種發明概念的應用，可被具體實行在各種不同的特定範圍內。特定的實施方式是僅以說明為目的，且不受限於揭露的範圍。

<本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統>

本發明提出一種自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其透過流體驅動單元的二混合幫浦的設置而可自動化進行傳統單一抗生素或抗生素組合感受性試驗中須以人工進行的菌液分配及抗生素濃度稀釋等動作，並可藉由氣動式微幫浦與氣動式微閥門等元件的整合以 精確且有效地進行流體的運輸與混合，並可有效防止傳統操作過程中可能引起的試劑互相汙染干擾。再者，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統與個人化抗生素感受性檢測方法相較於習知的傳統檢驗方法不僅在抗生素感受性的檢測方面較為快速，所需的反應溶液體積亦較低，並可免去人工判讀的步驟及昂貴儀器的使用即可獲得精準的檢驗結果，進而使本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統與個人化抗生素感受性檢測方法可達到快速篩檢、減少醫院人力成本等功效，具有優良的臨床應用潛力。

本發明一實施方式中所提供之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統(圖未繪示)包含一微流體晶片100。請參照第1圖與第2圖，第1圖係繪示本發明一實施方式之一實施例的微流體晶片100的示意圖，第2圖係繪示第1圖之微流體晶片100沿割面線1-1之部分剖視圖。微流體晶片100包含一流體儲存單元110、一流體驅動單元120、一反應單元130以及複數個閥門單元140。

流體儲存單元110包含複數個流體儲存槽111，其中流體儲存槽111分別用以儲存一細菌菌液、一細菌培養液與一第一抗生素溶液。具體而言，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可用於同時測試細菌菌液中之一細菌對於多種不同種類之抗生素及其組合的感受性，是以流體儲存槽111的數量則可視實際需求而進行配置。較佳地，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組 合之微流體晶片系統可更包含一第二抗生素溶液與一第三抗生素溶液，其中第二抗生素溶液與第三抗生素溶液分別儲存於一流體儲存槽中。詳細而言，當欲同時對細菌菌液中之一細菌對三種或三種以上不同種類之抗生素及其組合進行抗生素感受性測試時，流體儲存槽111的數量則可視需求而設置為至少五個，五流體儲存槽111將分別用以儲存細菌菌液、細菌培養液、第一抗生素溶液、第二抗生素溶液以及第三抗生素溶液，以同時對單一菌株自動進行不同抗生素及其組合之抗生素感受性測試，且本發明之流體儲存槽111的數量並不以前述說明與圖式揭露的內容為限。藉此，本發明之抗生素感受性之自動篩選微流體晶片系統的使用便利性及應用廣度可大幅提升。

然須說明的是，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統除包含第一抗生素溶液、第二抗生素溶液與第三抗生素溶液之外，更可視需求而包含第四抗生素溶液、第五抗生素溶液或其他多種之抗生素溶液，以同時進行多種不同抗生素之單一或組合性抗生素感受性測試，且本發明並不以前述說明與圖式揭露的內容為限。

流體驅動單元120連通並鄰設於該流體儲存單元110，其中流體驅動單元120包含二混合幫浦121，各混合幫浦121包含二氣動式微幫浦122、一混合腔室123及一擋片結構124。二氣動式微幫浦122彼此並列。如第2圖所示，混合腔室123層疊設置於二氣動式微幫浦122之一側。擋片結構124設置於混合腔室123中並連接於二氣動式微幫 浦122之間，其中當二氣動式微幫浦122交替啟動時，擋片結構124將隨二氣動式微幫浦122之運行而偏擺。詳細而言，由於擋片結構124係設置於微流體晶片100的流道層106(流道層106之相關結構將於後續進行說明)中，當二氣動式微幫浦122交替啟動時，擋片結構124將會受二氣動式微幫浦122的交替擠壓而偏擺，使擋片結構124於混合腔室123中可扮演一攪拌子的功能，進而促進細菌菌液、細菌培養液與一第一抗生素溶液等相關試劑的混合。藉此，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統對於流體的混合效率可大幅提升，並可使個人化抗生素感受性測試的結果更為準確。再者，由於擋片結構124係連接於二氣動式微幫浦122之間，使其可增加混合腔室123中流體的表面張力，防止二氣動式微幫浦122運行時之吸力過強而影響定量吸取的準確度，並可有效防止無效體積(Dead volume)的累積而影響個人化抗生素感受性測試的準確度。較佳地，在第1圖的實施例中，流體儲存槽111中之二者可設置於二混合幫浦121之間，以提升流體傳輸的效率，但本發明並不以前述說明與圖式揭露的內容為限。

反應單元130連通流體驅動單元120，其中反應單元130包含複數個反應腔室131，複數個反應腔室131以流體驅動單元120為中心呈放射狀設置，且各反應腔室131係用以儲存一反應溶液。具體而言，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可用於同時測試細菌菌液中之細菌對於多種不同種類之抗生素及其組合的感受性，是以反應腔室131可視實際需求，例如不同稀釋濃度、不同數量之抗生素等實驗條件而進行配置，且本發明並不以前述說明與圖式揭露的內容為限。藉此，可有效縮小微流體晶片100的尺寸，並可減少其間的無效體積。

複數個閥門單元140包含複數個氣動式微閥門141及複數個閥門控制氣孔142，其中氣動式微閥門141分別設置於流體儲存單元110與流體驅動單元120之間以及流體驅動單元120與反應單元130之間，且閥門控制氣孔142分別用以控制氣動式微閥門141之開合。較佳地，各氣動式微閥門141可為一常閉型氣動式微閥門(Normally-closed micro-valves)。藉此，可在快速傳輸液體的前提下避免生物樣品回流交叉汙染，並可有效地輔助氣動式微幫浦122進行更精確的傳輸控制。

請參照第3圖，其係繪示第1圖之微流體晶片100的爆炸圖。在第3圖的實施例中，微流體晶片100具有一晶片表面101，且微流體晶片100由晶片表面101往下依序由一第一可撓性基板102、一第二可撓性基板103以及一底板104所組成，第一可撓性基板102、第二可撓性基板103與底板104依序層疊以形成流體儲存單元110、流體驅動單元120、反應單元130與閥門單元140。較佳地，第一可撓性基板102與第二可撓性基板103依序層疊以形成一氣道層105(即第一可撓性基板102與第二可撓性基板103間供氣體流動之空穴)，第二可撓性基板103與底板104依序層疊以形成流道層106(即第二可撓性基板103與底板104間供液 體流動之空穴)，且混合腔室123係設置於流道層106中，而擋片結構124則與第二可撓性基板103一體連接。

詳細而言，當閥門控制氣孔142開合而使空氣進入或排出氣道層105時，由於第二可撓性基板103具有可撓性並可隨氣道層105中的空氣體積的變化而變形，進而控制氣動式微閥門141的開合。較佳地，第一可撓性基板102與第二可撓性基板103的材質可為聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)，底板104的材質可為玻璃。藉此，可有效降低本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的製造成本及簡化其製造工序，並具有可大量製造的優點。

以下將配合圖式說明本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的微流體晶片100其混合幫浦121的詳細作動細節。請參照第4A圖至第4F圖，第4A圖係繪示第1圖之微流體晶片100的一混合幫浦121的第一作動示意圖，第4B圖係繪示第1圖之微流體晶片100的一混合幫浦121的第二作動示意圖，第4C圖係繪示第1圖之微流體晶片100的一混合幫浦121的第三作動示意圖，第4D圖係繪示第1圖之微流體晶片100的一混合幫浦121的第四作動示意圖，第4E圖係繪示第1圖之微流體晶片100的一混合幫浦121的第五作動示意圖，而第4F圖係繪示第1圖之微流體晶片100的一混合幫浦121的第六作動示意圖。流體驅動單元120之一混合幫浦121對流體進行運送與混合係由6個連續的薄膜運動所達成，其中第4A圖至第4F圖係沿用前述 第2圖之部分剖視圖進行說明，並分別對第1圖與第2圖之氣動式微幫浦122、氣動式微閥門141等元件進行重新編號，以利於進行更清楚的說明。另外，第4A圖至第4F圖為混合幫浦121的連續作動分解圖，以對混合幫浦121的作動進行更詳細的說明。

首先，如第4A圖所示，當設置於混合幫浦121與二流體儲存槽111之間的氣動式微閥門141a與氣動式微閥門141b關閉時，二流體儲存槽111之流體將會別被氣動式微閥門141a與氣動式微閥門141b阻擋而無法進入混合腔室123。

接著，如第4B圖所示，當連通氣動式微閥門141a的閥門控制氣孔(圖未繪示)排氣，使形成氣動式微閥門141a的第二可撓性基板103因真空引起的吸力(即真空吸力)而升高，並使來自於其中之一流體儲存槽111的流體進入混合腔室123中並推擠形成氣動式微幫浦122a的第二可撓性基板103而使其升高，但前述之流體將被設置於混合腔室123中的擋片結構124阻擋而局限於混合腔室123的一半側。

接著，如第4C圖所示，當連通氣動式微閥門141a的閥門控制氣孔(圖未繪示)進氣，形成氣動式微閥門141a的第二可撓性基板103會因壓縮空氣(即氣體壓力)的擠壓而使氣動式微閥門141a下降並關閉，此時連通氣動式微閥門141b的閥門控制氣孔(圖未繪示)將排氣，使形成氣動式微閥門141b的第二可撓性基板103因真空引起的吸力 而升高，並使來自於另一流體儲存槽111的流體進入混合腔室123中並推擠形成氣動式微幫浦122b的第二可撓性基板103而使其升高。同樣的，來自於另一流體儲存槽111的流體將被設置於混合腔室123中的擋片結構124阻擋而局限於混合腔室123的另一半側。

接著，如第4D圖與第4E圖所示，連通氣動式微閥門141b的閥門控制氣孔在二流體儲存槽111的流體皆進入混合腔室123後將進氣，使形成氣動式微閥門141b的第二可撓性基板103會因壓縮空氣的擠壓而使氣動式微閥門141b下降並關閉。接著，二氣動式微幫浦122將交替啟動，使形成氣動式微幫浦122a與氣動式微幫浦122b之第二可撓性基板103將因壓縮空氣的擠壓而交替變形並向下接觸至底板104，以將分別位於混合腔室123二半部的流體擠入另一半部，在此同時，擋片結構124將會受氣動式微幫浦122a與氣動式微幫浦122b的交替擠壓而偏擺以幫助來自二流體儲存槽111之流體的混合，以形成反應溶液。

最後，如第4F圖所示，在完成流體的混合後，形成氣動式微幫浦122a與氣動式微幫浦122b之第二可撓性基板103將因壓縮空氣的擠壓而同時向下接觸至底板104，以將反應溶液由氣動式微閥門141b排出並輸送至特定之反應腔室131。

藉由上述作動方式，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的微流體晶片100之二 混合幫浦121可在短時間內對流體進行混合，並可有效漸少流體混合時無效體積的累積。

再者，雖圖未繪示，在其他實施例中，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可更包含一溫控裝置(未繪示)。溫控裝置與微流體晶片層疊設置，且溫控裝置用以控制微流體晶片之一溫度於一預定範圍。詳細而言，前述之預定範圍可為待測菌株的最佳生長溫度範圍或其他使用者所訂定之溫度範圍，以利於試驗的進行。

再者，雖圖未繪示，在其他實施例中，細菌培養液可包含一氧化還原指示劑，而本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可更包含一光值偵測裝置，光值偵測裝置用以偵測該反應溶液反應一培養時間的一吸光值或一螢光值。詳細而言，氧化還原指示劑可用於偵測待測菌株生長時之新陳代謝所產生的氧化還原狀態變化，並對應根據前述之氧化還原狀態變化而使反應溶液變色，此時光值偵測裝置則可偵測反應溶液所呈現之顏色的吸光值或螢光值，以進一步根據吸光值或螢光值而判定待測菌株的生長狀況並計算其對於特定抗生素的最小抑菌濃度。藉此，可直接透過反應溶液的顏色來判斷待測菌株的生長與否，以免去需以人為操作的螢光染色及額外的顯微鏡觀測來決定最小抑菌濃度，進而有效簡化習知抗生素感受性測試之操作步驟及避免人為判讀所造成的誤差。較佳地，前述之氧化還原指示劑可刃天青試劑(Resazurin)。

<本發明之抗生素感受性檢測方法>

請參照第5圖，其係繪示本發明另一實施方式之一實施例的個人化抗生素感受性檢測方法200的流程圖。個人化抗生素感受性檢測方法200包含步驟210、步驟220、步驟230、步驟240、步驟250以及步驟260。

步驟210為提供一自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統。具體而言，前述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統為前段所述之本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，而以下將以本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統配合第5圖之個人化抗生素感受性檢測方法200進行說明。

步驟220為進行一第一傳輸步驟，其係利用流體驅動單元120將細菌菌液、細菌培養液與第一抗生素溶液分別由複數個流體儲存槽111傳輸至混合腔室123。較佳地，第一傳輸步驟之一單一流體傳輸體積可為0.5μL至30μL。

步驟230為進行一混合步驟，其係交替啟動各混合幫浦121的二氣動式微幫浦122以使細菌菌液、細菌培養液與第一抗生素溶液充分混合，此時各混合幫浦121的擋片結構124將隨二氣動式微幫浦122之運行而偏擺，藉以充分混合細菌菌液、細菌培養液與第一抗生素溶液，以形成前述之反應溶液。

步驟240為進行一第二傳輸步驟，其係利用流體驅動單元120將前述之反應溶液由混合腔室123分別傳輸至反應腔室131。較佳地，第二傳輸步驟之一單一流體傳輸體積可為0.5μL至30μL。

步驟250為進行一反應步驟，其係將前述之反應溶液反應一培養時間。較佳地，反應步驟可於一反應溫度下反應前述之培養時間，而培養時間則可為3小時至5小時。

步驟260為進行一判斷步驟，其係分析前述之反應溶液反應前述之培養時間後之一培養狀態，以判斷細菌菌液中之一細菌對於第一抗生素溶液之一抗生素感受性。較佳地，自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可更包含一光值偵測裝置(未繪示)，細菌培養液可包含一氧化還原指示劑，且培養狀態可為前述之反應溶液之一吸光值變化情形或螢光值變化情形，以直接透過反應溶液的顏色或螢光來判斷細菌的生長與否，並可免去需以人為操作的螢光染色及額外的顯微鏡觀測來決定最小抑菌濃度，進而有效簡化習知抗生素感受性測試之操作步驟及避免人為判讀所造成的誤差。較佳地，前述之氧化還原指示劑可為刃天青試劑。

另外，雖圖未繪示，在其他實施例中，個人化抗生素感受性檢測方法可更包含進行一調整步驟，其係利用流體驅動單元120將細菌培養液與第一抗生素溶液中至少一者傳輸至混合腔室123後，並分別傳輸至反應腔室131,藉以調整反應溶液中之細菌菌液與第一抗生素溶液之一比例。詳細而言，調整步驟可於反應步驟前自動地對反應溶液 進行多次的序列稀釋作業，以獲得具有不同細菌菌液與第一抗生素溶液之濃度之反應溶液。藉此，有利於後續抗生素感受性之測試。較佳地，自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可更包含一第二抗生素溶液與一第三抗生素溶液，其中第二抗生素溶液與第三抗生素溶液分別儲存於一流體儲存槽111中，且調整步驟係利用流體驅動單元120分別將細菌培養液、第一抗生素溶液、第二抗生素溶液與第三抗生素溶液傳輸至混合腔室123後，並分別傳輸至反應腔室131，藉以調整反應溶液中之細菌菌液與第一抗生素溶液、第二抗生素溶液與第三抗生素溶液之一比例。藉此，有利於進行多種抗生素及其組合之感受性測試。

然須說明的是，自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統除包含第一抗生素溶液、第二抗生素溶液與第三抗生素溶液之外，更可視需求而包含第四抗生素溶液、第五抗生素溶液或其他多種之抗生素溶液，以同時進行多種不同抗生素之單一或組合性抗生素感受性測試，且本發明並不以前述說明與圖式揭露的內容為限。

另外，雖圖未繪示，在其他實施例中，個人化抗生素感受性檢測方法可更包含進行一閥門控制步驟，其係透過各閥門控制氣孔142提供一真空吸力與一氣體壓力，以控制各閥門控制氣孔142所連通之一氣動式微閥門141的開合。較佳地，前述之真空吸力可大於或等於5kPa且小於或等於200kPa，前述之氣體壓力可係大於或等於5kPa且小於或等於200kPa。藉此，本發明之個人化抗生素感受性檢 測方法可在適當的真空吸力與氣體壓力範圍下有效控制氣動式微閥門141的開合，以防止二氣動式微幫浦122運行之吸力過強而影響定量吸取的準確度，並可有效防止無效體積的累積以及生物樣品回流所造成的交叉汙染，以提升本發明之個人化抗生素感受性檢測方法的準確度。

<本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的單一流體傳輸體積測定>

本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的單一流體傳輸體積測定係以第1圖之微流體晶片100進行試驗，以測試流體在不同氣體壓力的情形下由流體驅動單元120傳送至各反應腔室131(即前述之第二傳輸步驟)的單一流體傳輸體積，其中實施例1係以10kPa的氣體壓力進行傳輸，實施例2係以30kPa的氣體壓力進行傳輸，實施例3係以50kPa的氣體壓力進行傳輸，而實施例4則係以70kPa的氣體壓力進行傳輸(n=3)。

請參照第6圖，其係繪示本發明之微流體晶片100於不同氣體壓力下之單一流體傳輸體積之一分析結果圖。如第6圖所示，實施例1之單一流體傳輸體積為1.0μL，實施例2之單一流體傳輸體積為1.33μL，而如實施例3與實施例4的結果所示，當氣體壓力大於50kPa後，本發明之微流體晶片100的單一流體傳輸體積將維持在約為1.5μL，顯示本發明之微流體晶片100可藉由調控氣體壓力的大小而控制其單一流體傳輸體積，而當氣體壓力超過特定數值時則 可使單一流體傳輸體積維持恆定，防止流體於流道中暴衝而影響抗生素感受性測試的準確度。

<本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的單一流體傳輸體積恆定性測定>

請參照第7A圖，其係繪示本發明之微流體晶片100之流體傳輸方向之一示意圖。本發明之抗生素感受性之自動篩選微流體晶片系統的單一流體傳輸體積恆定性測定係以第7A圖之微流體晶片100進行試驗，以測試在相同氣體壓力的情形下，流體儲存槽111a與流體儲存槽111b之流體蒸餾水於氣體壓力為正壓50kPa、負壓70kPa的條件下由氣動式微幫浦122a、氣動式微幫浦122b、氣動式微幫浦122c與氣動式微幫浦122d分別傳送至流體儲存槽111c、流體儲存槽111d、流體儲存槽111e與流體儲存槽111f，以及反應腔室131a至反應腔室1311的單一流體傳輸體積(n=3)。

在此須說明的是，第7A圖之微流體晶片100與第1圖之微流體晶片100相同，而為了便於說明本試驗之流體傳輸方向及流體儲存槽111c、流體儲存槽111d、流體儲存槽111e與流體儲存槽111f之所接收的單一流體傳輸體積，是以在本試驗中另以第7A圖進行說明，並將微流體晶片100的元件編號於本試驗中重新設定，以利於後續之說明。

請參照第7B圖，其係繪示第7A圖之微流體晶片100的單一流體傳輸體積之一分析結果圖。如第7B圖所 示，流體儲存槽111c、反應腔室131a、反應腔室131b、反應腔室131c中的流體係由氣動式微幫浦122a進行傳送，其單一流體傳輸體積均介於1.0μL至1.5μL之間。流體儲存槽111e、反應腔室131d、反應腔室131e、反應腔室131f中的流體係由氣動式微幫浦122b進行傳送，其單一流體傳輸體積均介於1.0μL至1.5μL之間。流體儲存槽111f、反應腔室131g、反應腔室131h、反應腔室131i中的流體係由氣動式微幫浦122c進行傳送，其單一流體傳輸體積均介於1.0μL至1.5μL之間。流體儲存槽111d、反應腔室131j、反應腔室131k、反應腔室131l中的流體係由氣動式微幫浦122d進行傳送，其單一流體傳輸體積均介於1.0μL至1.5μL之間。

由上述結果顯示，流體儲存槽111c至流體儲存槽111f以及反應腔室131a至反應腔室1311的單一流體傳輸體積均介於1.0μL至1.5μL之間，顯示本發明之微流體晶片100具有高度的單一流體傳輸體積恆定性，並可將流體高精度地輸送到各個腔室中。

<本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的混合指數測定>

本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的混合指數測定係以第1圖之微流體晶片100進行試驗，其中混合幫浦121係用以混合位於混合腔室123中擋片結構124兩側之墨水以及蒸餾水，以測試在不同氣體 壓力下混合幫浦121對流體的混合時間。在本試驗中，實施例5係以10kPa的氣體壓力進行混合，實施例6係以30kPa的氣體壓力進行混合，而實施例7則係以50kPa的氣體壓力進行混合(n=3)。

請參照第8A圖，其係繪示本發明之微流體晶片100於不同氣體壓力下之混合指數一分析結果圖。如第8A圖所示，實施例5於混合6秒後可達80%以上之混合指數，實施例6於混合3秒後可達80%以上之混合指數。請參照第8A圖與第8B圖，第8B圖係繪示實施例7之墨水與蒸餾水於不同時段的混合影像，在第8B圖中，由左至右分別為實施例7於混合後1秒、0.14秒、1.33秒與2.60秒的混合影像。而如第8A圖與第8B圖所示，實施例7於0秒時其墨水與蒸餾水分別位於混合腔室123中擋片結構124的兩側，並在混合0.14秒與1.33秒後逐漸趨向均質，並在混合2.60秒後達到90%以上之混合指數。

由上述結果顯示，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可在短時間內即達成良好的流體混合效果，進而可有效提升本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的使用效率。

<本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的稀釋效率測定>

請參照第9A圖，其係繪示本發明之微流體晶片100之流體傳輸方向之另一示意圖。本發明之自動化快速篩 選個人化藥物組合之微流體晶片系統的稀釋效率測定係以第9A圖之微流體晶片100進行，並以實施例8進行實驗，其中實施例8是以二倍序列稀釋模式對儲存於流體儲存槽111a的雙股DNA(dsDNA)以儲存於流體儲存槽111b的蒸餾水進行定量稀釋(n=5)，並以分別以分光光度計測試反應腔室1311至反應腔室13112中之反應溶液於波長260nm之吸光值，以根據吸光值的數值分析其中之雙股DNA的含量。

在此須說明的是，第9A圖之微流體晶片100與第1圖之微流體晶片100相同，而為了便於說明本試驗之流體傳輸方向及反應腔室1311至反應腔室13112中之反應溶液的濃度，故另以第9A圖進行說明，並將微流體晶片100的元件編號於本試驗中重新設定，以利於後續之說明。

請參照第9B圖，其係繪示實施例8的定量稀釋結果。如第9B圖所示，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統在二倍序列稀釋運作下可獲得與理論值相符之濃度數據，其誤差值均介於95%之信賴區間範圍內，顯示本發明之抗生素感受性之自動篩選微流體晶片系統可有效且精準地自動化進行稀釋定量檢驗，不僅可避免人工操作的誤差，更可大幅增加本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統的測試準確度。

<本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統用於進行最小抑菌濃度試驗>

本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統用於進行最小抑菌濃度試驗係以第1圖之微流體晶片100以及第5圖之抗生素感受性檢測方法200進行試驗。個人化抗生素感受性檢測方法200的相關細節已於前述進行說明，是以相同之流程與細節將不再贅述。

另外，為使本試驗之結果可清楚呈現，第1圖之微流體晶片100的流體儲存槽111與反應腔室131的元件編號將於下述試驗中分別進行重新設定，以利於後續之說明。

[單一抗生素敏感性測試]

本試驗係以實施例9進行實驗，其中實施例9所使用的菌株為萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌(vancomycin-intermediate S.aureus)，以同時測定萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌對於萬古黴素(Vancomycin)與慶大黴素(Gentamicin)的單一抗生素之最小抑菌濃度測定。另外，細菌培養液儲存於流體儲存槽111b並包含氧化還原指示劑刃天青試劑(Resazurin)，以根據反應溶液的變色情形判斷萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌的生長情形。

在實驗方面，微流體晶片100以流體儲存槽111a與流體儲存槽111b為中心而由指示線10-10區分成反應區塊1001與反應區塊1002，其中反應區塊1001用以進行萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌對於萬古黴素的最小抑菌濃度測定，而反應區塊1002用以進行萬古黴素敏感性 減低金黃色葡萄球菌對於慶大黴素的最小抑菌濃度測定，而在將包含刃天青試劑之不同濃度的反應溶液培養4小時後，若萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌於特定抗生素及其特定濃度下有生長的情形，其反應溶液將逐漸變成紅色，並可直接由微流體晶片100進行觀察。

在本試驗中，微流體晶片100的反應腔室131的元件編號重新設定為反應腔室131a至反應腔室1311，其中反應區塊1001之反應腔室131a至反應腔室131f中的萬古黴素濃度分別為反應腔室131a之0μg/mL、反應腔室131b之0.80μg/mL、反應腔室131c之1.20μg/mL、反應腔室131d之2.16μg/mL、反應腔室131e之3.76μg/mL以及反應腔室131f之7.28μg/mL，而反應區塊1002之反應腔室131g至反應腔室1311中的慶大黴素濃度則分別為反應腔室131g之0μg/mL、反應腔室131h之0.80μg/mL、反應腔室131i之1.20μg/mL、反應腔室131j之2.16μg/mL、反應腔室131k之3.76μg/mL以及反應腔室131l之7.28μg/mL。再者，反應腔室131a至反應腔室1311之萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌濃度皆為1500CFU，其反應溶液的體積則約為3μL。

另外，本試驗中更包含比較例1，其係以肉湯微量稀釋試驗(Broth microdilution)於相同實驗條件下對萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌進行萬古黴素與慶大黴素之最小抑菌濃度測定，以分析本發明之自動化快速篩選個 人化藥物組合之微流體晶片系統用於進行最小抑菌濃度試驗的準確度。

請參照第10圖與表一，第10圖係繪示本發明之實施例9的藥敏性鑑定結果，而表一則為實施例9與比較例1之最小抑菌濃度測定結果。

由第10圖與表一的結果可見，以本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統對萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌對於萬古黴素與慶大黴素的單一抗生素之最小抑菌濃度測定結果與習用方法之比較例1相似，顯示本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可自動化進行細菌之抗生素感受性測試並直接觀察實驗結果，以大幅降低抗生素感受性測試之成本與時間，使其具有臨床應用上的潛力。

[個人化抗生素組合敏感性測試]

本試驗係以實施例10進行實驗，其中實施例10所使用的菌株為萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌，以同時測定萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌對於萬古黴素、慶大黴素與頭孢他啶(Ceftazidime)的抗生素組合之最小抑菌濃度測定，其中實施例10與實施例9之試驗方式大致相同，相同之實驗細節則不再贅述，且實施例10之細菌培 養液儲存於流體儲存槽111b並同樣包含氧化還原指示劑刃天青試劑，以根據反應溶液的變色情形判斷萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌的生長情形。而根據抗生素相互作用的定義與分析紅色色階之強度值，當反應溶液在抗生素組合施用的情形下其顏色比單一抗生素的顏色更趨近於藍紫色時，代表前述之抗生素組合對於萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌具有協同抑菌作用；反之，當反應溶液在抗生素組合施用的情形下其顏色比單一抗生素的顏色更趨近於紅色時，代表前述之抗生素組合對於萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌具有拮抗抑菌作用。

在本試驗中，微流體晶片100的反應腔室131的元件編號重新設定為反應腔室131a至反應腔室131j，且反應腔室131a至反應腔室131j之各抗生素的濃度比例如表二所示。

另外，本試驗中更包含比較例2，其係以肉湯微量稀釋試驗於相同實驗條件下對萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌進行萬古黴素、慶大黴素與頭孢他啶的抗生素組 合之最小抑菌濃度測定，以分析本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統用於進行個人化抗生素組合最小抑菌濃度試驗的準確度。

請參照第11A圖、第11B圖與表三，第11A圖係繪示本發明之實施例10的藥敏性鑑定結果，第11B圖係繪示本發明之實施例10的藥敏性鑑定結果分析圖，而表三則為實施例10與比較例2之個人化抗生素組合最小抑菌濃度測定結果。

由第11A圖、第11B圖與表三的結果可見，以本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統對萬古黴素敏感性減低金黃色葡萄球菌對於萬古黴素、慶大黴素與頭孢他啶的抗生素組合之最小抑菌濃度測定結果與習用方法之比較例2相似，顯示本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統可自動化同時進行細菌之抗生素組合之感受性測試並直接觀察實驗結果，以大幅降低個人化抗生素感受性測試之成本與時間，使其具有臨床應用上的潛力。

綜上所述，本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統透過流體驅動單元的二混合幫浦的設置，可自動化進行傳統抗生素感受性試驗及其組合中須 以人工進行的菌液分配及抗生素濃度稀釋等動作，並可藉由氣動式微幫浦與氣動式微閥門等元件的整合以精確且有效地進行流體的運輸與混合，並可有效防止傳統操作過程中可能引起的試劑互相汙染干擾。再者，本發明之個人化抗生素感受性檢測方法相較於習知的傳統檢驗方法不僅在抗生素感受性的檢測方面較為快速，所需的反應溶液體積亦較低，並可免去人工判讀的步驟及昂貴儀器的使用即可獲得精準的檢驗結果，進而使本發明之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統與個人化抗生素感受性檢測方法可達到快速篩檢、減少醫院人力成本等功效，具有優良的臨床應用潛力。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，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。

100‧‧‧微流體晶片

110‧‧‧流體儲存單元

111‧‧‧流體儲存槽

120‧‧‧流體驅動單元

121‧‧‧混合幫浦

122‧‧‧氣動式微幫浦

130‧‧‧反應單元

131‧‧‧反應腔室

140‧‧‧閥門單元

141‧‧‧氣動式微閥門

142‧‧‧閥門控制氣孔

1-1‧‧‧割面線

Claims (20)

1. 一種自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，包含：一微流體晶片，包含：一流體儲存單元，包含複數個流體儲存槽，其中該些流體儲存槽分別用以儲存一細菌菌液、一細菌培養液與一第一抗生素溶液；一流體驅動單元，連通並鄰設於該流體儲存單元，其中該流體驅動單元包含二混合幫浦，各該混合幫浦包含：二氣動式微幫浦，二該氣動式微幫浦彼此並列；一混合腔室，層疊設置於二該氣動式微幫浦之一側；及一擋片結構，設置於該混合腔室中並連接於二該氣動式微幫浦之間，其中當二該氣動式微幫浦交替啟動時，該擋片結構將隨二該氣動式微幫浦之運行而偏擺；一反應單元，連通該流體驅動單元，其中該反應單元包含複數個反應腔室，該些反應腔室以該流體驅動單元為中心呈放射狀設置，且各該反應腔室係用以儲存一反應溶液；以及 複數個閥門單元，包含複數個氣動式微閥門及複數個閥門控制氣孔，其中該些氣動式微閥門分別設置於該流體儲存單元與該流體驅動單元之間以及該流體驅動單元與該反應單元之間，且該些閥門控制氣孔分別用以控制該些氣動式微閥門之開合；其中，該流體驅動單元用以將該細菌菌液、該細菌培養液與該第一抗生素溶液混合並定量地傳輸至各該反應腔室，以形成該反應溶液。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中該微流體晶片具有一晶片表面，且該微流體晶片由該晶片表面往下依序由一第一可撓性基板、一第二可撓性基板以及一底板所組成，該第一可撓性基板、該第二可撓性基板與該底板依序層疊以形成該流體儲存單元、該流體驅動單元、該反應單元與該些閥門單元。
3. 如申請專利範圍第2項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中該第一可撓性基板與該第二可撓性基板依序層疊以形成一氣道層，該第二可撓性基板與該底板依序層疊以形成一流道層，且該混 合腔室係設置於該流道層中，而該擋片結構與該第二可撓性基板一體連接。
4. 如申請專利範圍第2項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中該第一可撓性基板與該第二可撓性基板的材質為聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane，PDMS)，該底板的材質為玻璃。
5. 如申請專利範圍第1項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，更包含一第二抗生素溶液與一第三抗生素溶液，其中該第二抗生素溶液與該第三抗生素溶液分別儲存於一該流體儲存槽中。
6. 如申請專利範圍第1項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中各該氣動式微閥門為一常閉型氣動式微閥門(Normally-closed micro-valves)。
7. 如申請專利範圍第1項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中該些流體儲存槽中之二者係設置於二該混合幫浦之間。
8. 如申請專利範圍第1項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，更包含：一溫控裝置，與該微流體晶片層疊設置，且該溫控裝置用以控制該微流體晶片之一溫度於一預定範圍。
9. 如申請專利範圍第1項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中該細菌培養液包含一氧化還原指示劑。
10. 如申請專利範圍第9項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，其中該氧化還原指示劑為刃天青試劑(Resazurin)。
11. 如申請專利範圍第9項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統，更包含：一光值偵測裝置，用以偵測該反應溶液反應一培養時間的一吸光值或一螢光值。
12. 一種個人化抗生素感受性檢測方法，包含：提供一如申請專利範圍第1項所述之自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統； 進行一第一傳輸步驟，其係利用該流體驅動單元將該細菌菌液、該細菌培養液與該第一抗生素溶液分別由該些流體儲存槽傳輸至該混合腔室；進行一混合步驟，其係交替啟動各該混合幫浦的二該氣動式微幫浦以使該細菌菌液、該細菌培養液與該第一抗生素溶液充分混合，此時該擋片結構將隨二該氣動式微幫浦之運行而偏擺，藉以充分混合該細菌菌液、該細菌培養液與該第一抗生素溶液，以形成該反應溶液；進行一第二傳輸步驟，其係利用該流體驅動單元將該反應溶液由該混合腔室分別傳輸至該些反應腔室；進行一反應步驟，其係將該反應溶液反應一培養時間；以及進行一判斷步驟，其係分析該反應溶液反應該培養時間後之一培養狀態，以判斷該細菌菌液中之一細菌對於該第一抗生素溶液之一抗生素感受性。
13. 如申請專利範圍第12項所述之個人化抗生素感受性檢測方法，更包含：進行一調整步驟，其係利用該流體驅動單元將該細菌培養液與該第一抗生素溶液中至少一者傳輸至該混合腔室後，並分別傳輸至該些反應腔室，藉以調整該反應溶液中之該細菌菌液與該第一抗生素溶液之一比例。
14. 如申請專利範圍第12項所述之個人化抗生素感受性檢測方法，更包含：進行一閥門控制步驟，其係透過各該閥門控制氣孔提供一真空吸力與一氣體壓力，以控制該各閥門控制氣孔所連通之一該氣動式微閥門的開合。
15. 如申請專利範圍第14項所述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中該真空吸力係大於或等於5kPa且小於或等於200kPa，該氣體壓力係大於或等於5kPa且小於或等於200kPa。
16. 如申請專利範圍第12項所述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中該反應步驟係於一反應溫度下反應該培養時間。
17. 如申請專利範圍第12項所述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中該培養時間為0.5小時至72小時。
18. 如申請專利範圍第12項所述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中該第一傳輸步驟之一單一流體傳輸體積為0.5μL至30μL，該第二傳輸步驟之一單一流體傳輸體積為0.5μL至30μL。
19. 如申請專利範圍第12項所述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中該自動化快速篩選個人化藥物組合之微流體晶片系統更包含一光值偵測裝置，該細菌培養液包含一氧化還原指示劑，且該培養狀態為該反應溶液之一吸光值變化情形或一螢光值變化情形。
20. 如申請專利範圍第19項所述之個人化抗生素感受性檢測方法，其中該氧化還原指示劑為刃天青試劑。

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