TWI735063B - 反應卡匣與檢測裝置 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供一種用於生化檢測的反應卡匣，包含結構牆，定義有反應區及流道區，該反應區與該流道區連接；第一助流件，設置於該流道區，其中該結構牆與該第一助流件之間的夾角介於0~60度；以及障礙件，設置於該結構牆，且與該結構牆形成的夾角大於90度。本揭露還提供一種用於生化檢測的檢測裝置，包含前述反應卡匣。

Description

反應卡匣與檢測裝置
本揭露關於一種應用於醫學量測的反應卡匣與檢測裝置，特別是關於包含助流件的反應卡匣與檢測裝置。
體外醫學測量在現今醫療工業上扮演則極為重要的角色，專業醫療人員可藉由定性及定量的量測人體中體液的變化，觀察病患重要的生理訊號或檢測指標之變化，快速診斷疾病與給予治療之指標資訊。目前試劑型生化檢測卡匣大量使用在血液或尿液相關的功能性檢測，例如血球、糖化血紅素、尿蛋白和肝功能檢測等，其定性定量分析準確性趨於醫療院所使用的大型生化儀，醫護人員操作程序相對簡便與安全，受檢者取得分析結果更迅速等優點。
市面上設計反應卡匣中多利用旋轉特定角度和/或力道來控制檢體流動方向，進而達成溶解混合藥劑及訊號偵測等目的。因此反應卡匣需因反應步驟或濃度測量需求設置多個反應區，並於反應區間設計相對應的流道以提供檢體流動。然而市售卡匣為防止檢體在前一混合過程未完成就流到另一反應區，多將反應區流道設置為圓弧結構或於流道尾端設置凸起阻擋結構，因此進行下一混合步驟前需要將卡匣進行大角度或大扭力讓檢體通過圓弧或凸起阻擋結構，而該大扭力或大角度卻容易造成檢體濺灑、或破壞生物特性(如大扭力容易使破壞血球)、或形成塞流導致檢體無法順利流通等問題。
上文之「先前技術」說明僅係提供背景技術，並未承認上文之「先前技術」說明揭示本揭露之標的，不構成本揭露之先前技術，且上文之「先前技術」之任何說明均不應作為本案之任一部分。
本揭露提供一種用於生化檢測的反應卡匣，包含結構牆，定義有反應區及流道區，該反應區與該流道區連接；第一助流件，設置於該流道區，其中該結構牆與該第一助流件之間的夾角介於0~80度；以及障礙件，設置於該結構牆，且與該結構牆形成的夾角大於90度。本揭露還提供一種用於生化檢測的檢測裝置，包含前述反應卡匣。
在一些實施例中，第一助流件與障礙件之間相隔一垂直距離。
在一些實施例中，上述垂直距離介於0.1~4釐米。
在一些實施例中，第一助流件與結構牆分離設置。
在一些實施例中，第一助流件的長度大於4公厘且小於流道區的長度。
在一些實施例中，前述反應卡匣還包含第二助流件，設置於流道區，其中結構牆與第二助流件之間的夾角介於0~80度。
在一些實施例中，第二助流件與第一助流件分離，且第二助流件的延伸方向不同於第一助流件的延伸方向。
在一些實施例中，第二助流件與第一助流件分離設置且彼此平行。
本揭露另提供一種用於生化檢測的檢測裝置，包含：反應卡匣、儲存件以及採樣件。反應卡匣用以使檢體流動於其中，且包含：殼體；結構牆，設置於殼體中，定義有反應區及流道區，其中反應區與流道區連接，且流道區沿第一方向延伸；助流件，設置於流道區；以及障礙件，設置於結構牆且朝向流道區的方向凸出。儲存件用以容置該檢體，且可使檢體流入反應卡匣中以進行反應。採樣件用以自反應卡匣吸取已反應的檢體。
在一些實施例中，殼體為方形，且第一方向平行於殼體的其中一側邊。
在一些實施例中，助流件為凸起結構，自殼體朝向流道區或是反應卡匣的內部空間凸出。
在一些實施例中，助流件為凹槽結構，自殼體面向流道區的表面凹陷。
在一些實施例中，殼體包含前蓋與後蓋，且助流件包含第一部分設置於前蓋，以及第二部分設置於後蓋。
在一些實施例中，第一部分與第二部分相對設置，且第一部分與第二部分之間至少形成有一縫隙以使檢體流通。
在一些實施例中，該結構牆平行於殼體的一側邊，障礙件設置於後蓋，障礙件經配置定義有組合槽對應於前蓋的組合栓。
本揭露的反應卡匣包含助流件與障礙件於流道區中，助流件結合障礙件的結構設置，有助於檢體自反應區流往檢體區或是其他區域，且能減小為使檢體流出而對反應卡匣施加的旋轉角度，因而降低檢體因旋轉而造成的湍流或是濺射問題，可以有效避免檢體因旋轉而流至其他區域。依據本揭露部分實施例測試結果，本揭露的反應卡匣相較於不具有助流件與障礙件的反應卡匣，其旋轉角度能減少約10~20度。
上文已相當廣泛地概述本揭露之技術特徵及優點，俾使下文之本揭露詳細描述得以獲得較佳瞭解。構成本揭露之申請專利範圍標的之其它技術特徵及優點將描述於下文。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，可相當容易地利用下文揭示之概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或製程而實現與本揭露相同之目的。本揭露所屬技術領域中具有通常知識者亦應瞭解，這類等效建構無法脫離後附之申請專利範圍所界定之本揭露的精神和範圍。
以下詳細討論本揭露的實施方案。然而，應該理解的是，實施例提供了許多可以在各種具體環境中實施的可應用的發明概念。所討論的具體實施例僅說明製造和使用實施例的具體方式，並不限製本揭露的範圍。
在各個視圖和說明性實施例中，相同的附圖標記經配置以表示相同的元件。現在將詳細參考附圖中所示的示例性實施例。只要可能，在附圖和說明書中使用相同的附圖標記表示相同或相似的部分。在附圖中，為了清楚和方便，可誇大形狀和厚度。該描述將特別針對形成根據本揭露的裝置的一部分或更直接地與其配合的元件。應該理解，未具體示出或描述的元件可以採用各種形式。貫穿本說明書對“一些實施例”或“實施例”的引用意味著結合該實施例描述的特定特徵，結構或特性包括在至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書在各個地方出現的短語“在一些實施例中”或“在實施例中”不一定指代相同的實施例。此外，特定特徵，結構或特性可以在一個或複數個實施例中以任何合適的方式組合。
在附圖中，相同的附圖標記經配置以在各個視圖中指示相同或相似的元件，並且示出和描述了本發明的說明性實施例。附圖不一定按比例繪製，並且在一些情況下，附圖已被誇大及/或簡化，僅經配置以說明目的。基於以下本發明的說明性實施例，本領域普通技術人員將理解本發明的許多可能的應用和變化。
除非另外定義，否則這裡使用的所有術語（包括技術和科學術語）具有與本揭露的實施例所屬領域的普通技術人員通常理解的含義相同的含義。應當理解，例如在常用詞典中定義的那些術語應當被解釋為具有與其在相關領域和本揭露的上下文中的含義一致的含義，並且不應該被理解為或者理解為除非在此明確定義，否則過於正式的意義。
另外，下文提供本揭露的多個實施例為例說明本揭露的核心價值，但並非用以限制本揭露的保護範圍。為清楚說明以及方便理解，針對本揭露不同實施例之間相同或類似的功能或元件將不重複敘述或示標示於圖中。並且不同實施例中的不同元件或是技術特徵，在不相互衝突的前提下，進行組合或置換得到新的實施例仍屬於本揭露的保護範圍。
圖1所示是依據本揭露的一些實施例所繪製的檢測裝置C1的示意圖。檢測裝置C1包含反應卡匣10、儲存件20以及採樣件30。反應卡匣10包含具有前蓋11a與後蓋11b的殼體11。圖2所示是依據圖1實施例所繪製的後蓋11b的示意圖，用以說明本揭露的反應卡匣10的內部結構。
請參考圖1與圖2，儲存件20用以容置緩衝液或藥劑，採樣件30用以容置樣品，當反應卡匣10、儲存件20以及採樣件30組裝後，儲存件20上的緩衝液被釋放，緩衝液會沖刷採樣件30以與樣品混和形成檢體，並且檢體流入反應卡匣10中以進行反應。本揭露在此不限制儲存件20的結構細節。在一些實施例中，儲存件20是獨立於採樣件30及反應卡匣10的結構。在一些實施例中，儲存件20與採樣件30為一個整體結構。在一些實施例中，儲存件20與反應卡匣10的前蓋11a或是後蓋11b為一個整體結構。反應卡匣10用以使檢體流動於其中，其內部空間中包含至少一個吸收區R3、至少一個檢測區R2、多個反應區R1以及連接各區域的多個流道區P1。當反應卡匣10、儲存件20以及採樣件30組裝後，檢體會流入反應卡匣10中，並且經由轉動反應卡匣10的角度，使檢體流動於反應卡匣10中的不同區域以進行反應。
檢體透過一或多個流道區P1流入一或多個反應區R1進行反應，反應後的檢體會流入反應卡匣10的吸收區R3。吸收區R3為具有開孔的中空未閉合的結構牆101所定義的區域，其中開孔例如位於吸收區R3的下方，以方便吸收材料吸收反應後的檢體。吸收區R3可以包含前述的吸收材料，用以自吸取已反應的檢體。吸收材料可以是具孔洞的材質或是具有吸收性的材料，例如棉花、海綿、濾紙、藻土等。。
檢測區R2係用以偵測檢體中所欲分析物的濃度值，且定義檢測區R2的部分反應卡匣10係由透明或半透明材質製成，可使光線穿射，利用光學量測方式對分析物進行偵測。在一些實施例中，反應卡匣10由射出成型法將光學級透明材料模鑄製成。在一些實施例中，為減少側光干擾，反應卡匣10的表面以霧面處理。在一些實施例中，反應卡匣10還包含條碼標籤102貼附於反應卡匣10的前蓋11a的霧面表面上，以及對應於檢測區R2的透光視窗104。當儲存件20插入反應卡匣10後，檢體進入反應卡匣10，且可透過設置於前蓋11a的透光視窗104以及設置於後蓋11b的檢測區R2來實行光學量測程序。
反應區R1可以為多個，包含多種反應物以與檢體進行反應，且分別具有容納檢體進行混合與反應的功能。如圖2所示，反應區R1包含第一反應區R1a、第二反應區R2a以及第三反應區R3a，但本揭露不限於此。在一些實施例中，部分反應區R1可設置凸點陣列(如圖2中第一反應區R1a、第二反應區R2a以及第三反應區R3a中的圓形陣列)，用以促進反應效率。當檢體與試劑流至反應區R1後，會因反應區R1具有凸點而使得檢體中造成紊流，而提高試劑間的反應速率及增加量測準確性。
流道區P1則是用以限制檢體的流動，並且引導檢體流至反應區R1進行反應或是引導檢體自反應區R1流出至其他區域。流道區P1可以為多個，如圖1、圖2所示的實施例，流道區P1包含第一流道區P1a、第二流道區P1b、第三流道區P1c以及第四流道區P1d，使檢體依設計往返各反應區R1、檢測區R2或吸收區R3。例如圖1與圖2所示的實施例，反應卡匣10包含第一流道區P1a、第二流道區P1b、第三流道區P1c，以及第一反應區R1a、第二反應區R1b、第三反應區R1c，其中第一流道區P1a連接第一反應區R1a與檢測區R2，第二流道區P1b連接檢測區R2與第二反應區R1b，第三流道區P1c連接第二反應區R1b與第三反應區R1c，且第四流道區P1d連接第三反應區R1c與吸收區R3。應注意的是本揭露中的流道區P1係用於串聯反應卡匣10中各區域，並提供檢體流動所需之空間，然本揭露並不限制流道區P1的設置形式，其可以是平面、傾斜面、具圓弧邊角度等，僅流道區P1可供檢體流動於不同區域之間即可。
為能使檢體於反應卡匣10中依據設計進行反應，反應卡匣10包含多個結構牆101設置於殼體11，用以定義反應卡匣10內部的多個不同區域。如圖2所示，結構牆101定義出檢測區R2、吸收區R3、多個反應區R1與多個流道區P1，並且為能使檢體順利流動，流道區P1與其連接的反應區R1或是/以及檢測區R3之間不設有結構牆101。
在一些實施例中，反應卡匣10的流道區P1的尺寸大小可以有所不同。當流道區P1較小時，例如圖2所示的第二流道區P1b與第三流道區P1c，結構牆101對於檢體施加的剪應力較大。但當流道區P1較大時，例如圖2所示的第一流道區P1a的尺寸較第二流道區P1b與第三流道區P1c大，結構牆101對於檢體施加的剪應力相對較小，因此需要提供反應卡匣10較大的旋轉角度來使檢體能自第一反應區R1a全部流至檢測區R2或自檢測區R2全部流入第一反應區R1a。但反應卡匣10的旋轉角度越大，檢體越容易產生湍流或是濺射至其他區域。為能改善上述問題，針對較大的流道區P1(以本實施例而言例如是第一流道區P1a)，本揭露的反應卡匣10還包含助流件12以及障礙件13設置於其中。
如圖2所示，助流件12設置於殼體11上、位於第一流道區P1a中，且檢體流向與第一反應區R1a的夾角介於0~80度，其中0度代表助流件12平行於檢體流向。在一些實施例中，檢體流向與第一反應區R1a的夾角介於0~60度。檢體流向即為檢體於第一反應區R1a與檢測區R2之間流動的整體方向，以圖2舉例說明，檢體流向以助流件12之間的箭頭表示，且助流件12與檢體流向平行。值得注意的是，因液體不具有固定形狀，不同部分的液體可以具有多種不同的流向，例如部分檢體可能因旋轉而朝向結構牆101流動，又例如部分檢體可能因旋轉撞擊結構牆101後朝向遠離結構牆101的方向流動，因此為方便說明與理解，本揭露中「檢體流向」指的是檢體整體的流向，並不討論檢體不同部分的各別流向。在一些實施例中，檢體流向可以是流道區P1的延伸方向。在一些實施例中，助流件12與結構牆101的夾角介於0~80度，其中0度代表助流件12平行於結構牆101。在一些實施例中，助流件12與結構牆101的夾角介於0~60度。在一些實施例中，助流件12與第一流道區P1a的延伸方向的夾角介於0~80度，其中0度代表助流件12平行於第一流道區P1a的延伸方向。在一些實施例中，助流件12與第一流道區P1a的延伸方向的夾角介於0~60度。在一些實施例中，為避免檢體殘留，助流件12經配置與結構牆101分離，以減少元件之間的狹小縫隙導致檢體不易流出。在圖1與圖2的實施例中，助流件12的延伸方向與檢體流向平行或是大致上平行，有助於檢體自第一反應區R1a流向檢測區R2或檢體自檢測區R2流向第一反應區R1a。
在一些實施例中如圖2所示，助流件12是條狀的凸起結構，自殼體11向反應卡匣10的內部空間凸起。在一些實施例中，助流件12是條狀的凹槽結構，自殼體11面向反應卡匣10內部空間的表面往殼體11內部凹陷。在助流件12為凸起結構的實施例中，助流件12可以是設置在殼體11的前蓋11a、後蓋11b或兩者上，且助流件12自殼體11凸起的高度不限，只要小於前蓋11a與後蓋11b組合後的距離即可。當助流件12設置於前蓋11a，組合後助流件12不會與後蓋11b密合；當助流件12設置於後蓋11b，組合後助流件12不會與前蓋11a密合；當助流件12同時設置於前蓋11a與後蓋11b，組合後助流件12之間形成有縫隙或是不密合，因此可以使檢體順利流通。在助流件12為凹槽結構的實施例中，助流件12自殼體11表面凹陷的深度不超過殼體11的厚度。
如圖2所示，障礙件13設置於結構牆101上、第一流道區P1a中，自結構牆101朝向第一流道區P1a內部的方向凸出，或是自結構牆101往助流件12的方向凸出。障礙件13與結構牆101形成的角度大於90度，用以提供與檢體流向不同方向的分力，除了能幫助檢體於反應時不易因反應卡匣10的晃動而濺射到其他區域，還可以幫助帶動檢體的一部份沿著檢體的另一部份發生滑動，促使檢體自第一反應區R1a流至檢測區R2(詳細說明請參考後續段落)。由於通過結構牆101定義的流道區P1會決定檢體的流向，因此在部分實施例中，結構牆101的延伸方向與檢體流向實質上相同，或是與流道區P1的延伸方向實質上相同。另外，雖然在圖2所示的實施例中，殼體11為方形，且結構牆101與第一流道區P1a的延伸方向皆平行於殼體11的一側邊，但本揭露不以此為限。殼體11可以為其他幾何圖形，並且結構牆101、第一流道區P1a的形狀與延伸方向可以依據不同實施例或是不同的殼體11的內部空間進行調整與配置。
由上述說明可知，助流件12結合障礙件13的結構設置，有助於檢體自第一反應區R1a流出，且能減小反應卡匣10的旋轉角度，因而降低檢體因旋轉而造成的湍流或是濺射問題。依據本揭露部分實施例測試結果，本揭露的反應卡匣10相較於不具有助流件12與障礙件13的反應卡匣，其旋轉角度能減少約10~20度。
為能清楚說明本揭示的技術特點，圖3是依據部分實施例所繪製反應卡匣10的局部示意圖，圖3僅繪示出第一流道區P1a以及相關結構，但本揭露不以此為限。在一些實施例中，當反應卡匣10內的檢體透過旋轉流入第一反應區R1a後，檢體會與第一反應區R1a中的乾燥藥劑進行混合及反應。檢體在第一反應區R1a進行反應後，會自第一反應區R1a經由第一流道區P1a流至檢測區R2，檢體的流向如圖3中的中空箭頭所示。如圖3所示，在一些實施例中，結構牆101沿平行於第一反應區R1a與第一流道區P1a的連線方向延伸，即結構牆101沿圖3中的X方向延伸，換言之，檢體流向平行於結構牆101。需注意的是，如前說明，本說明書中的「檢體流向」指的是巨觀而言，檢體自第一反應區R1a流至檢測區R2的整體流向平行於結構牆101，但實際操作上，檢體流動的方向會依據反應卡匣10的旋轉角度而改變，因此檢體流動於第一流道區P1a的過程中，單一時間點的檢體的行徑方向可能不會平行於結構牆101。
障礙件13設置於結構牆101上且朝向助流件12的方向凸出。障礙件13的作用在於提供檢體與檢體流向不同的作用力，以促使位於轉動中的反應卡匣10中的檢體能順利自第一反應區R1a流至檢測區R2，而在此同時為避免檢體殘留於流道區P1，障礙件13與檢體的流向形成的夾角經配置大於90度。在圖3所示的實施例中，障礙件13為圓弧形，且障礙件13與檢體的流向形成的夾角的最小角度發生於障礙件13與結構牆101連接處。如圖3所示，障礙件13與結構牆101連接處形成的夾角的角度θ1大於90度，且由於此實施例中檢體的流向平行於結構牆101，因此障礙件13與檢體的流向的夾角的角度θ1同樣大於90度。在角度θ1大於90度的前提下，角度θ1可以依據檢體的黏稠度進行調整，並且障礙件13的形狀不在此作限制。
在本揭露的一些實施例中，助流件12與結構牆101分離設置，且助流件12可以是一或多個。例如圖3所示的實施例中，助流件12為兩個，包含第一助流件121與第二助流件122。為方便說明，於本揭露之後的敘述中，標號12代表多個助流件，標號121與122則代表不同的助流件。在此實施例中，助流件12沿第一反應區R1a與檢測區R2的連線方向延伸，換言之，助流件12的延伸方向與第一流道區P1a的延伸方向或是檢體的流向相同。在一些實施例中，第一流道區P1a的延伸方向定義檢體於第一流道區P1a中的流向。在一些實施例中，助流件12的延伸方向與定義第一反應區R1a與檢測區R2的部分結構牆101的延伸方向相同。
如圖3所示的實施例，結構牆101沿X方向延伸，第一助流件121與第二助流件122皆平行於結構牆101設置。在一些實施例中，助流件12與障礙件13分離，且彼此之間相隔的最短的垂直距離介於0.1~0.4釐米，此處的垂直距離定義為兩元件沿Y軸方向測量的最短距離。為了能有效達到對檢體的助流效果，在一些實施例中，助流件12的長度L12大於4公厘且小於或等於第一流道區P1a的長度LP1。第一流道區P1a的長度LP1例如是第一反應區R1a與檢測區R2的直線距離，但本揭露不以此為限。本領域技術人員可以理解，依據不同實施例可以對第一流道區P1a的長度LP1有不同的界定方式。在一些實施例中，助流件12只要能完全位於第一流道區P1a的範圍內即可。
圖4~圖8是依據本發明不同實施例所繪製的反應卡匣10的第一流道區P1a的結構示意圖，並且為方便說明，圖4~圖8所示實施例的結構牆101與檢體流向類似於圖3所示實施例，檢體自第一流道區P1a右側的第一反應區R1a流至第一流道區P1a左側的的檢測區R2(為清楚顯示，第一反應區R1a與檢測區R2並未繪示於圖4~圖8中)，檢體流向平行於結構牆101且沿X方向流動或延伸。如圖4所示的實施例，第一流道區P1a中設置有單一助流件12，助流件12平行於設置有障礙件13的結構牆101，且沿第一流道區P1a的延伸方向或是檢體流向延伸。換言之，助流件12與結構牆101或是檢體流向的夾角為0度。需注意的是，實際操作上，檢體流動的方向會依據反應卡匣10的旋轉角度而改變，因此，即使助流件12與結構牆101或是檢體的整體流向的夾角為0度，檢體流動於第一流道區P1a中的單一時間點的檢體的行徑方向可能不會平行於結構牆101(即，助流件12與結構牆101或是檢體流向的夾角不為0度)。
如圖5所示的實施例，第一流道區P1a中設置有複數個助流件12，包含第一助流件121與第二助流件122，第一助流件121與第二助流件122彼此分離且彼此平行並沿相同的方向延伸。在此實施例中，第一助流件121與第二助流件122分別與結構牆101或是檢體流向平行，且第一助流件121與第二助流件122分別設置於障礙件13的相對兩側。在此實施例中，第一助流件121的長度L121與第二助流件122的長度L122實質上相同，且第一助流件121與第二助流件122設置於彼此的延伸線上，換言之，第一助流件121與結構牆101的垂直距離，以及第二助流件122與結構牆101的垂直距離實質上相同。圖5中第一助流件121與第二助流件122之間的虛線代表第一助流件121及第二助流件122兩者的延伸線，但本揭露不限於此。
如圖6所示的實施例，類似於圖5的實施例，助流件12包含第一助流件121與第二助流件122，第一助流件121、第二助流件122與設置有障礙件13的結構牆101或是檢體流向實質上平行，但第一助流件121的長度L121與第二助流件122的長度L122不相同。在圖6所示的實施例中，第二助流件122的長度L122大於第一助流件121的長度L121。另外，在此實施例中，第一助流件121與第二助流件122彼此的延伸線不相同且不相交，即第一助流件121與第二助流件122彼此不平行，圖6中第一助流件121與第二助流件122的延伸線以虛線代表，但本揭露不限於此。
如圖7所示的實施例，助流件12包含第一助流件121與第二助流件122，第一助流件121與第二助流件122彼此分離，且第一助流件121、第二助流件122以及設置有障礙件13的結構牆101三者沿不同方向延伸。在此實施例中，設置有障礙件13的結構牆101沿X方向延伸，第一助流件121的延伸線與結構牆101形成的銳角夾角的角度θ21介於0~60度之間，且第二助流件122的延伸線與結構牆101形成的銳角夾角的角度θ22同樣介於0~60度之間，其中角度θ21與角度θ22可以相同或是不相同。在其他實施例中，結構牆101可以不沿X方向延伸，但助流件12與檢體流向形成的角度仍介於0~60度。
上述圖4至圖7所示實施例中的助流件12可以依據不同需求進行結合或置換。如圖8所示的實施例，助流件12包含第一助流件121、第二助流件122以及第三助流件123。在此實施例中，第一助流件121的長度與第二助流件122的長度實質上相同，且第三助流件123的長度大於第一助流件121的長度同時也大於第二助流件122的長度。此實施例中的助流件12類似於圖4與圖5所示的實施例，在此不做贅述。
圖9~圖11以及圖13是依據本揭露一些實施例所繪製的檢體於第一流道區P1a流動的示意圖，並且圖12是依據圖11所繪製的檢體流動的俯視示意圖。為方便說明，圖9~圖11以及圖13採用圖2及圖3所示的結構牆101、障礙件13以及助流件12的結構來進行說明，但本發明不以此為限。
圖9是依據本揭露的一些實施例所繪製，檢體於第一反應區R1a進行混合程序的示意圖，以及檢體於障礙件13鄰近區域的局部放大示意圖。如圖9所示，檢體因反應卡匣10旋轉流入第一反應區R1a，透過左右搖晃反應卡匣10，增加反應卡匣10內檢體與藥劑的混合效果。為避免檢體在混合過程中因搖晃而溢出到非預設的區域，障礙件13的設置能將檢體限制於設定區域(如圖9所示的第一反應區R1a)中。另外，由於助流件12的微凸結構在檢體搖晃混合的過程中具有擾流效果，可以提高混合效果。當檢體完成溶解及混合藥劑程序後，反應卡匣10會緩慢的擺正和/或停止搖晃以穩定檢體並提供化學反應時間，此時第一流道區P1a中的助流件12具有消除檢體擾流並穩定液體的效果，可以防止檢體因殘留能量殘生激烈起伏而沾留於第一流道區P1a中。測量儀在完成混合程序後開始使反應卡匣10往檢測區R2的方向改變角度並傾倒檢體，使檢體往檢測區R2的方向流動。此時障礙件13與檢體會產生一力場競爭，地心引力與結構牆101對檢體施加的重力場A，並且隨著反應卡匣10的傾斜，地心引力與結構牆101對檢體施加的重力場逐漸產生分力C，檢體開始爬越障礙件13並形成第一流峰S1，然而由於障礙件13對檢體施予表面張力的反作用力 B、重力場A以及檢體內聚力D的組合大於分力C，因此檢體還無法跨越障礙件13。
接著，圖10~11所示是將圖9中所示的反應卡匣10持續旋轉使檢體流動朝向檢測區R2的示意圖。反應卡匣10繼續增加傾斜角度，如圖10所示，由於此時表面張力B、重力場A、檢體內聚力D的總和仍然大於分力C，因此第一流峰S1還無法跨越障礙件13。但隨著傾斜角度的增加，後半段、遠離障礙件的部分檢體因為反應卡匣10的傾斜角度受到重力之分力E及第一助流件121施予的表面張力F而形成第二流峰S2。第二流峰S2相較於第一流峰S1不受表面張力B的影響，而表面張力F及檢體內聚力D可以影響第二流峰S2的流動方向且不會造成第二流峰S2朝向檢測區R2流動的阻礙，因此第二流峰S2隨著反應卡匣10傾斜角度的增加而變大，並沿著第一助流件121與第二助流件122兩個凸起結構之間形成的溝渠及重力場之分力E的方向進行流動，直到第二流峰S2接觸到第二助流件122後，因第二助流件122同樣會對檢體展生一往下壓的表面張力G，所以第二流峰S2會加速往障礙件13的方向流動。
如圖11所示，反應卡匣10的傾斜角度持續增加中，然而障礙件13結構對檢體施予的表面張力B、重力場A以及檢體內聚力D的總和仍大於分力C，第一波峰S1仍無法跨越障礙件。另一方面，第二波峰S2受到第一助流件121與第二助流件122所施予的表面張力F與表面張力G的影響，加上第一助流件121與第二助流件122係屬於微凸起結構，因此其對檢體所施重力遠小於障礙件13。又，第一波峰S1雖然在此旋轉角度下還無法跨越障礙件13，卻可以為第二波峰S2隔離由障礙件13施加的表面張力B，因此第二波峰S2相較於第一波峰S1可以更輕易地跨越障礙件13。
圖12是依據圖11所示實施例，以不同角度繪製，檢體於第一助流件121與第二助流件122上流動的示意圖。如圖11所示，隨著反應卡匣10旋轉角度的增大，第二流峰S2越過第一流峰S1，並且跨越障礙件13(未繪示於圖12中)。
之後，如圖13所示，當第二波峰S2跨越障礙件13後由於沒有第一流峰S1物理上的支撐，又受到重力場A的影響，此時第一助流件121施予的表面張力F小於地心引力與結構對檢體施加的重力場A，加上檢體內聚力D的影響，因此檢體會結合第一流峰S1及第二波峰S2共同沿著障礙件13的壁面往重力場A的方向流往障礙件13靠近檢測區R2的一側，直到所有的檢體都跨越障礙件13為止。
圖14是圖9~11以及圖13所示的反應卡匣10在未注入檢體時的第一流道區P1a的局部放大圖。為了能更有利檢體跨越障礙件13，如圖14所示，障礙件13的表面具有第一部分13a及第二部分13b及轉折部分13c，第一部分13a靠近第一反應區R1a的一側(圖14中障礙件13的右側)，第一部分13a通過轉折部分13c與結構牆101連接，第一部分13a經配置可以為平面、弧面或彎折面。因此，在障礙件13為圓形的實施例中，儘管結構牆101通過由障礙件13定義出的空間R4的中心，障礙件13與結構牆101形成的夾角的角度同樣會大於90度。另一方面，為了能更有利檢體跨越障礙件13後朝結構牆101的方向下降，障礙件13的表面的第二部分13b靠近檢測區R2的一側(圖14中障礙件13的左側)，經配置可以是平面或是朝向空間R4微幅下凹的弧形表面。在其他實施例中，障礙件13的表面的第一部分13a與第二部分13b不包含平面，而是由多個具有不同曲度的弧形組成的不規則弧形表面。在一些實施例中，障礙件13定義出的空間R4可以是用於使後蓋11b與前蓋11a組合的組合槽，且經配置對應於前蓋11a的組合栓(例如是圓柱形)。在一些實施例中，障礙件13定義出的空間R4經配置用以容置設置於前蓋11a的組合栓，但本揭露不以此為限。
圖15是依據本揭露的一些實施例所繪示的反應卡匣10的殼體11的前蓋11a與後蓋11b的結構示意圖。在圖15所示的實施例中，障礙件13由不同斜度的平面組成，且組合槽R4與障礙件13分別設置。障礙件13具有靠近第一反應區R1a的表面的第一部分13a以及靠近檢測區R2的表面的第二部分13b，且兩者的交界處形成有頂點13d。在圖15的實施例中，第一部分13a是具有單一斜率的傾斜平面，而第二部分13b是經由具有不同斜率的兩個斜平面組合而成，其中第二部分13b的兩個斜平面的交界處形成有轉折部分13c。另外，組合槽R4與障礙件13可以依據不同實施例相互連接或彼此分離，例如在圖15中，因反應卡匣10整體空間的限制，障礙件13靠近檢測區R2的部分與組合槽R4的側壁接觸。因此在此實施例中，組合槽R4的側壁不會作為障礙件13使用。在此實施例中，障礙件13與結構牆101共同定義第一流道區P1a的範圍。另外，在圖15的實施例中，可以看見助流件12同時設置於前蓋11a與後蓋11b上。並且組合栓14設計於對應組合槽R4的前蓋11a上，當前蓋11a與後蓋11b組合時，組合栓14(例如是圓柱形)會置於組合槽R4中。
圖16是依據本揭露的一些實施例所繪示的反應卡匣10的殼體11的前蓋11a與後蓋11b的結構示意圖。圖16所示的殼體11類似於圖15所示的殼體11，但圖16所示的實施例中的助流件12並非如圖15的實施例中的直線型的助流件12。但圖16實施例中的助流件12具有與障礙件13相似的曲線型的構型。助流件12包含第一助流件121、第二助流件122設置於後蓋11b上，以及第三助流件123、第四助流件125設置於前蓋11a上。其中第一助流件121對應第三助流件123，且第二助流件122對應第四助流件125。第一助流件121與第二助流件122分別設置於障礙件13的頂點13d的相對兩側，且第一助流件121較第二助流件122靠近第一反應區R1a。第一助流件121具有靠近第一反應區R1a的第一部分12a以及靠近檢測區R2的第二部分12b，且兩者的交界處形成有頂點12d，對應障礙件13的頂點13d。第一部分12a與第二部分12b分別具有不同的斜率。在圖16的實施例中，第一助流件121的頂點12d接觸結構牆101。第二助流件122為直線型，且其延伸線與結構牆101不相交，換言之，第二助流件122平行於結構牆101。圖16的實施例中，第一助流件121與第二助流件122之間的空間對應障礙件13的轉折部分13c，但本發明不以此為限。第三助流件123與第四助流件124的構型分別對應第一助流件121與第二助流件122，在此不作贅述。
本揭露的上述說明中提供多種不同的助流件12以及障礙件13，其中障礙件13可以幫助限制檢體於第一反應區R1a或是檢測區R2中，而助流件12用以對檢體施加表面張力，藉此讓檢體的第二波峰S2可擺脫障礙件13對其的束縛，有利於帶動檢體跨越障礙件13。應注意的是，本揭露不在此限制助流件12以及障礙件13的構型，可以配合反應卡匣10其他元件或區域的佈局或測量需求進行幾何圖形的調整，例如助流件12以及障礙件13分別可以為但不限於圓形、橢圓形、扇形、弓形、三角形、梯形、長方形、菱形、矩形、鷂形、多邊形等。
雖然已詳述本揭露及其優點，然而應理解可進行各種變化、取代與替代而不脫離申請專利範圍所定義之本揭露的精神與範圍。再者，本申請案的範圍並不受限於說明書中所述之製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法與步驟之特定實施例。該技藝之技術人士可自本揭露的揭示內容理解可根據本揭露而使用與本文所述之對應實施例具有相同功能或是達到實質相同結果之現存或是未來發展之製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟。據此，此等製程、機械、製造、物質組成物、手段、方法、或步驟係包含於本申請案之申請專利範圍內。
10:反應卡匣 11:殼體 11a:前蓋 11b:後蓋 12:助流件 12a:第一部分 12b:第二部分 12d:頂點 13:障礙件 13a:第一部分 13b:第二部分 13c:轉折部分 13d:頂點 14:組合栓 20:儲存件 30:採樣件 101:結構牆 102:條碼標籤 104:透光視窗 121:第一助流件 122:第二助流件 123:第三助流件 124:第四助流件 A:重力場 B:表面張力 C:分力 D:檢體內聚力 E:分力 F:表面張力 G:表面張力 D1:垂直距離 L12:長度 L121:長度 L122:長度 LP1:長度 P1:流道區 P1a:第一流道區 P1b:第二流道區 P1c:第三流道區 P1d:第四流道區 R1:反應區 R1a:第一反應區 R1b:第二反應區 R1c:第三反應區 R2:檢測區 R3:吸收區 R4:空間/組合槽 S1:第一流峰 S2:第二流峰
參閱實施方式與申請專利範圍合併考量圖式時，可得以更全面了解本申請案之揭示內容，圖式中相同的元件符號係指相同的元件。 圖1是是依據本揭露的一些實施例所繪製的檢測裝置的示意圖。 圖2是依據本揭露的一些實施例所繪製的反應卡匣內部結構示意圖。 圖3是依據本揭露的一些實施例所繪製的反應卡匣的局部示意圖。 圖4~圖8是依據本發明不同實施例所繪製的反應卡匣的流道區的結構示意圖。 圖9~圖11是依據本揭露一些實施例所繪製，當反應卡匣處於不同旋轉角度時，檢體於流道區作動的示意圖。 圖12是依據圖11所繪製的檢體作動的俯視示意圖。 圖13是依據本揭露一些實施例所繪製，當反應卡匣處於不同旋轉角度時，檢體於流道區作動的示意圖。 圖14是圖9~11以及圖13所示的反應卡匣在未注入檢體時的流道區的局部放大圖。 圖15是依據本揭露的一些實施例所繪示的反應卡匣的殼體11的結構示意圖。 圖16是依據本揭露的一些實施例所繪示的反應卡匣的殼體11的結構示意圖。
10:反應卡匣
11:殼體
11b:後蓋
12:助流件
13:障礙件
101:結構牆
P1:流道區
P1a:第一流道區
P1b:第二流道區
P1c:第三流道區
P1d:第四流道區
R1:反應區
R1a:第一反應區
R1b:第二反應區
R1c:第三反應區
R2:檢測區
R3:吸收區

Claims (15)

  1. 一種生化檢測的反應卡匣，包含： 結構牆，定義有反應區及流道區，該反應區與該流道區連接； 第一助流件，設置於該流道區，其中該結構牆與該第一助流件之間的夾角介於0~80度；以及 障礙件，設置於該結構牆，且與該結構牆形成的夾角大於90度。
  2. 如請求項1所述的反應卡匣，其中該第一助流件與該障礙件之間相隔一垂直距離。
  3. 如請求項2所述的反應卡匣，其中該垂直距離介於0.1~4釐米。
  4. 如請求項1所述的反應卡匣，其中該第一助流件與該結構牆分離。
  5. 如請求項1所述的反應卡匣，其中該第一助流件的長度大於4公厘且小於該流道區的長度。
  6. 如請求項1所述的反應卡匣，還包含： 第二助流件，設置於該流道區，其中該結構牆與該第二助流件之間的夾角介於0~80度。
  7. 如請求項6所述的反應卡匣，其中該第二助流件與該第一助流件分離，且該第二助流件的延伸方向不同於該第一助流件的延伸方向。
  8. 如請求項6所述的反應卡匣，其中該第二助流件與該第一助流件分離且彼此平行。
  9. 一種生化檢測的檢測裝置，包含： 反應卡匣，包含： 殼體； 結構牆，設置於該殼體中，定義有反應區及流道區，該反應區與該流道區連接，且該流道區沿第一方向延伸； 助流件，設置於該流道區；以及 障礙件，設置於該結構牆且朝向該流道區的方向凸出； 儲存件，經配置與所述反應卡匣組合以使一檢體流入該反應卡匣中以進行反應；以及 採樣件，經配置與所述反應卡匣組合以吸取已反應的該檢體。
  10. 如請求項9所述的檢測裝置，其中該殼體為方形，且該第一方向平行於該殼體的其中一側邊。
  11. 如請求項9所述的檢測裝置，其中該助流件為凸起結構，自該殼體朝向該流道區凸出。
  12. 如請求項9所述的檢測裝置，其中該助流件為凹槽結構，自該殼體面向該流道區的表面凹陷。
  13. 如請求項9所述的檢測裝置，其中該殼體包含前蓋與後蓋，且該助流件包含第一部分設置於該前蓋，以及第二部分設置於該後蓋。
  14. 如請求項13所述的檢測裝置，其中該第一部分與該第二部分相對設置，且該第一部分與該第二部分之間至少形成有一縫隙以使該檢體流通。
  15. 如請求項13所述的檢測裝置，其中該結構牆平行於該殼體的一側邊，該障礙件設置於該後蓋，經配置定義有組合槽對應於該前蓋的組合栓。
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