TWI784869B

TWI784869B - 微流體檢測系統及微流體檢測方法

Info

Publication number: TWI784869B
Application number: TW111101835A
Authority: TW
Inventors: 李鎮宜; 詹耘昇
Original assignee: 國立陽明交通大學
Priority date: 2021-03-19
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2022-11-21
Also published as: TW202238121A

Abstract

一種微流體檢測系統及方法。該微流體檢測系統包含控制裝置及微流體晶片。控制裝置儲存一生醫檢測項目的一檢測規範。微流體晶片包含頂板及具有複數個串接微電極元件的微電極點陣列。控制裝置提供位置感測訊號至微流體晶片，且各微電極元件因應地偵測頂板及對應的微流體電極間的電容值。控制裝置提供一時脈訊號至微流體晶片，且各微電極元件因應地輸出對應的電容值。控制裝置根據該等電容值判斷微流體晶片中的一檢測樣本的一尺寸及一位置，根據該檢測規範、該尺寸及該位置產生一檢測控制訊號，且提供該檢測控制訊號至該微流體晶片。

Description

微流體檢測系統及微流體檢測方法

本發明係關於一種微流體檢測系統及微流體檢測方法。具體而言，本發明係關於一種能精準定位檢測樣本並適應地進行操控的微流體檢測系統及微流體檢測方法。

相較於傳統的生醫檢測設備，採用數位微流體晶片(digital microfluidic biochips；DMFB)進行生醫檢測(例如：蛋白質分析、疾病診斷)具有許多優點，例如：檢測設備微型化、縮小分析及檢測的反應體積、減少樣本與試劑的用量、降低檢測成本、將實驗室所進行的生醫檢測自動化。特別是具有微電極陣列的數位微流體晶片，其在許多生醫檢測上(例如：以核酸為基礎的檢測、藥物測試)都能達到良好的分析效果。

習知的數位微流體晶片採介電濕潤(electrowetting-on-dielectric；EWOD)技術實現微流體操作，其可實現將實驗室所進行的生醫檢測自動化。然而，習知的數位微流體晶片係針對特定的生醫檢測項目而客製化地設計，故其所包含的微電極係以特定的型樣(pattern)排列，因而無法應用於其他的生醫檢測項目。有鑑於此，本領域亟需一種能適應於各種不同生醫檢測項目的數位微流體檢測設備，且亟需一種能因應不同生醫檢測項目而適應地進行各種控制的微流體檢測技術。

本發明的一目的在於提供一種微流體檢測系統。該微流體檢測系統包含一控制裝置及一微流體晶片。該控制裝置儲存一生醫檢測項目的一檢測規範。該微流體晶片包含一頂板及一微電極點陣列，其中該微電極點陣列設置於該頂板下方且該微電極陣列包含複數個串接的微電極元件。各該微電極元件包含一微流體電極、一多功能電極及一控制電路，其中該微流體電極設置於該頂板下方，該多功能電極設置於該微流體電極下方，且該控制電路設置於該多功能電極下方。各該控制電路包含一微流體控制與位置感測電路、一儲存電路及一溫度控制電路，其中該微流體控制與位置感測電路耦接至對應的該微流體電極，且該溫度控制電路耦接至對應的該多功能電極。

該控制裝置提供一位置感測訊號至該微流體晶片，且該位置感測訊號於一第一時間區間致能。各該微流體控制與位置感測電路於該第一時間區間偵測該頂板及對應的該微流體電極間的一電容值並將該電容值儲存於對應的該儲存電路。該控制裝置提供一時脈訊號至該微流體晶片，且該時脈訊號於一第二時間區間中的複數個子時間區間致能。該等儲存電路於該第二時間區間的該等子時間區間分別輸出該等電容值。該控制裝置還根據該等電容值判斷該微流體晶片中的一檢測樣本的一尺寸及一位置，該控制裝置還根據該檢測規範、該尺寸及該位置產生一檢測控制訊號，且該控制裝置還提供該檢測控制訊號至該微流體晶片。

本發明的另一目的在於提供一種微流體檢測方法，其係適用於一微流體檢測系統中的一控制裝置以控制一微流體晶片。該控制裝置儲存一生醫檢測項目的一檢測規範。該微流體晶片包含一頂板及一微電極點陣列，其中該微電極點陣列設置於該頂板下方，且該微電極點陣列包含複數個串接的微電極元件。各該微電極元件包含一微流體電極、一多功能電極以及一控制電路，其中各該微流體電極設置於該頂板下方，各該多功能電極設置於對應的該微流體電極下方，且各該控制電路設置於對應的該多功能電極下方。各該控制電路包含一微流體控制與位置感測電路、一儲存電路以及一溫度控制電路，其中各該微流體控制與位置感測電路耦接至對應的該微流體電極，且各該溫度控制電路耦接至對應的該多功能電極。

該微流體檢測方法包含以下所述的步驟(a)、步驟(b)、步驟(c)、步驟(d)、步驟(e)及步驟(f)。於步驟(a)，由該控制裝置提供一位置感測訊號至該微流體晶片且該位置感測訊號於一第一時間區間致能，俾各該微流體控制與位置感測電路於該第一時間區間偵測該頂板及對應的該微流體電極間的一電容值並將該電容值儲存於對應的該儲存電路。於步驟(b)，由該控制裝置提供一時脈訊號至該微流體晶片且該時脈訊號於一第二時間區間中的複數個子時間區間致能，俾該等儲存電路於該第二時間區間的該等子時間區間分別輸出該等電容值。於步驟(c)，由該控制裝置自該微流體晶片接收該等電容值。於步驟(d)，由該控制裝置根據該等電容值判斷該微流體晶片中的一檢測樣本的一尺寸及一位置。於步驟(e)，由該控制裝置根據該檢測規範、該尺寸及該位置產生一檢測控制訊號。於步驟(f)，由該控制裝置提供該檢測控制訊號至該微流體晶片。

本發明所提供的微流體檢測技術可由一控制裝置提供一位置感測訊號至一微流體晶片，使該微流體晶片中的各微流體控制與位置感測電路於該位置感測訊號致能的一第一時間區間偵測一頂板及對應的一微流體電極間的一電容值並將之儲存於對應的一儲存電路。本發明所提供的微流體檢測技術還可由該控制裝置提供一時脈訊號至該微流體晶片，俾該微流體晶片中的該等儲存電路於該時脈訊號的一第二時間區間中的複數個致能的子時間區間分別輸出該等電容值。本發明所提供的微流體檢測技術還可由控制裝置根據該等電容值判斷該微流體晶片中的一檢測樣本的一尺寸及一位置，根據所欲進行的生醫檢測項目的檢測規範以及該檢測樣本的尺寸及位置產生一檢測控制訊號，再提供該檢測控制訊號至該微流體晶片以進行一檢測操作。

由於本發明所提供的微流體檢測技術能夠判斷微流體晶片中的檢測樣本的尺寸及位置，且能依據該檢測樣本的尺寸及位置以及所欲進行的生醫檢測項目的檢測規範產生檢測控制訊號，因此本發明所提供的微流體檢測技術能因應不同的生醫檢測項目進行精準的檢測操作。

以下結合圖式闡述本發明的詳細技術及實施方式，俾使本發明所屬技術領域中具有通常知識者能理解所請求保護的發明的技術特徵。

100:微流體檢測系統

10:頂板

1:微電極元件

11:微流體電極

13:多功能電極

15:控制電路

151:微流體控制與位置感測電路

153:溫度控制電路

155:儲存電路

2:微流體晶片

20:微電極介面

21:微電極陣列

22、24:疏水層

3:控制裝置

31:儲存器

33:傳輸介面

35:處理器

A1、A3:加熱區

A2、A4、A5:環狀非加熱區

A6:非加熱區

C1:第一電容值

C2:第二電容值

C3:第三電容值

C4:第四電容值

C5:第五電容值

CLK:時脈訊號

d1、d2、d3、d4:延遲時間

D_sen:感測結果

DI:輸入資料

DO:輸出資料

EN_act、EN_temp:控制訊號

EN_F:樣本控制訊號

EN_S:位置感測訊號

EN_T:加熱控制訊號

H1、H2:加熱控制圖案

M1:第一金屬層

M2:第二金屬層

M3:第三金屬層

M4:第四金屬層

O1:樣本控制圖案

Pa、Pb:檢測規範

p1、p2、p3、pk:取樣點

Q₁、Q_n-1、Q_n:資料訊號

R_HEAT:電阻

S:基板

S1、S2:檢測控制訊號

t1、t2、t3、t4:取樣時間

T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7、T8、T9、T10:時間區間

T11、T12、T13、T14:時間區間

TS、TS1:檢測樣本

VS:電壓訊號

S701~S713、S813:步驟

第1A圖描繪一實施方式中的微流體檢測系統的架構示意圖。

第1B圖描繪一微流體晶片的側視圖。

第1C圖描繪一微流體晶片的俯視圖。

第1D圖描繪一微電極元件的電路方塊圖。

第1E圖描繪一具有四層金屬層的半導體結構的示意圖。

第1F圖描繪某些實施方式所採用的鋸齒狀的多功能電極的示意圖。

第2A圖描繪在一生醫檢測項目所對應的檢測規範包含一檢測溫度要求時可採用的一時序控制圖。

第2B圖描繪基於複數個第一電容值而判斷出微流體晶片中的檢測樣本的尺寸及位置的示意圖。

第2C圖描繪一具體範例中所採用的加熱控制圖案。

第2D圖描繪一具體範例中所採用的加熱控制圖案。

第3A圖描繪在一生醫檢測項目所對應的檢測規範包含一樣本操作要求時可採用的一時序控制圖。

第3B圖描繪一具體範例中所採用的樣本控制圖案。

第4A圖描繪一微電極元件的複數個取樣點的示意圖。

第4B圖描繪為建立檢測樣本的三維影像可所採用的時序控制圖。

第5圖描繪為檢查微流體晶片中各微電極元件的狀態可採用的時序控制圖。

第6圖描繪本發明的一具體實例中的控制電路15的電路圖。

第7圖描繪一實施方式中的微流體檢測方法的主要流程圖。

第8圖描繪一實施方式中的微流體檢測方法的主要流程圖。

以下將透過實施方式來解釋本發明所提供的微流體檢測系統及微流體檢測方法。然而，該等實施方式並非用以限制本發明需在如該等實施方式所述的任何環境、應用或方式方能實施。因此，關於以下實施方式的說明僅在於闡釋本發明的目的，而非用以限制本發明的範圍。應理解，在以下實施方式及圖式中，與本發明非直接相關的元件已省略而未繪示。此外，圖式中各元件的尺寸以及元件間的比例關係僅為便於繪示及說明，而非用以限制本發明的範圍。

本發明的一實施方式為一微流體檢測系統100，其系統架構的示意圖描繪於第1A圖。微流體檢測系統100包含一微流體晶片2及一控制裝置3，且二者搭配運作。以下將先說明微流體晶片2及控制裝置3的硬體架構，再說明微流體晶片2及控制裝置3如何精準地定位檢測樣本並因應不同生醫檢測項目進行相應的微流體檢測。

現說明微流體晶片2的硬體架構。第1B圖及第1C圖分別描繪微流體晶片2的側視圖及俯視圖。微流體晶片2包含一頂板10及一微電極陣列21，其中微電極陣列21設置於頂板10下方。頂板10可由一導電材質形成，例如：一氧化銦錫(Indium Tin Oxide；ITO)玻璃板。頂板10下方及微電極陣列21上方界定一空間，檢測樣本TS可在控制裝置3的控制下於該空間中移動(詳述於后)。在一些實施方式中，微流體晶片2還可包含二個疏水層(hydrophobic layer)22、24，其中疏水層22設置於頂板10下方且與頂板10直接接觸，疏水層24則設置於微電極陣列21上方，且前述讓檢測樣本TS移動的空間可由疏水層22、24界定。疏水層22、24可由具有疏水性質的材料形成。

微電極陣列21包含複數個串接的微電極元件1，且該等微電極元件1被排列成規模為p×q的二維陣列，其中p及q皆為大於1的正整數。控制裝置3亦知該等微電極元件1被排列成規模為p×q的二維陣列。各微電極元件1包含一微流體電極11、一多功能電極13(取決於所執行的檢測規範，多功能電極13可作為加熱電極或絕緣層，詳述於後)及一控制電路15。各微流體電極11設置於頂板10的下方，各多功能電極13設置於對應的微流體電極11(亦即，屬於同一微電極元件1的微流體電極11)的下方，且各控制電路15設置於對應的多功能電極13(亦即，屬於同一微電極元件1的多功能電極13)的下方。在一些實施方式中，微電極陣列21還可包含設置於該等微電極元件1上方的一微電極介面20，其係用以介接疏水層24，其中微電極介面20可為二氧化矽(SiO₂)絕緣層。需說明者，本發明未限制各微電極元件1的尺寸；在一些實施方式中，各微電極元件1的上表面的面積可約為2,500平方微米(μm²)。本發明亦未限制該等微電極元件1之間的間隔；在一些實施方式中，一微電極元件1與另一微電極元件1之間的間隔可約為1微米(μm)。

第1C圖中的每一個正方形代表一個微電極元件1。各微電極元件1具有一輸入端及一輸出端。第一個微電極元件1以外的其他各個微電極元件1的輸入端耦接至前一個微電極元件1的輸出端。由於微電極陣列21所包含的該等微電極元件1串接，因此第一個微電極元件1以外的其他各個微電極元件1係經由排列於前的微電極元件1接收一輸入資料DI(例如：加熱控制設定、樣本操作設定)，而最後一個微電極元件1以外的其他各個微電極元件1係經由排列於後的微電極元件1提供一輸出資料DO(例如：所儲存的電容值)。

微電極陣列21所包含的各微電極元件1的電路方塊圖如第1D圖所示。具體而言，各微電極元件1包含一微流體電極11、一多功能電極13及一控制電路15，且各微電極元件1的控制電路15包含一微流體控制與位置感測電路151、一溫度控制電路153及一儲存電路155。各微流體控制與位置感測電路151耦接至對應的微流體電極11(即，屬於同一微電極元件1的微流體電極11)，且各溫度控制電路153耦接至對應的多功能電極13(即，屬於同一微電極元件1的多功能電極13)。同一微電極元件1中的微流體控制與位置感測電路151、溫度控制電路153及儲存電路155彼此耦接。各微流體控制與位置感測電路151可接收一樣本控制訊號EN_F及一位置感測訊號EN_S。各儲存電路155可接收一時脈訊號CLK，接收及儲存一輸入資料DI(例如：加熱控制設定、樣本操作設定)以及提供一輸出資料DO(例如：所儲存的電容值)。各溫度控制電路153可接收一加熱控制訊號EN_T。此外，頂板10上方可被施以一電壓訊號VS(例如：1kHz 50 V_p-p的方形波)，在介電濕潤技術的作用下，可產生讓檢測樣本TS在頂板10及微電極陣列21之間的空間中移動的驅動力。

在某些實施方式中，可採用能形成如第1E圖所示的半導體結構的半導體製程(例如：台灣積體電路製造股份有限公司的0.35μm 2P4M互補式金屬氧化物半導體標準製程)來實作微電極陣列21的該等微電極元件1。第1E圖所示的半導體結構具有一基板S，且基板S上具有四層金屬層，由下至上分別為第一金屬層M1、第二金屬層M2、第三金屬層M3及第四金屬層M4。在該等實施方式中，該等微電極元件1的該等控制電路15可形成於第一金屬層M1及第二金屬層M2，該等微電極元件1的該等多功能電極13可形成於第三金屬層M3，且該等微電極元件1的該等微流體電極11可形成於第四金屬層M4。需說明者，本發明未限制各多功能電極13的形狀。在某些實施方式中，為使多功能電極在作為加熱電極時達到較為平均分布的加熱效果，各多功能電極13的形狀可為鋸齒狀，例如第1F圖所示。

接著說明控制裝置3的硬體架構，請參第1A圖。控制裝置3包含一儲存器31、至少一傳輸介面33及一處理器35，且處理器35電性連接至儲存器31及至少一傳輸介面33。儲存器31可為一記憶體、一通用串列匯流排(Universal Serial Bus；USB)碟、一隨身碟、一硬碟(Hard Disk Drive；HDD)或本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知的任何其他具有相同功能的非暫態儲存媒體、裝置或電路。各該傳輸介面33可為本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知的能與一生醫晶片進行資料傳輸的數位輸入輸出介面卡。處理器35可為各種處理器、中央處理單元(Central Processing Unit；CPU)、微處理器(Microprocessor Unit；MPU)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor；DSP)或本發明所屬技術領域中具有通常知識者所知悉的其他計算裝置。在一些實施方式中，控制裝置3可為一桌上型電腦、一筆記型電腦或一行動裝置(例如：平板電腦、智慧型手機)。

接著說明微流體晶片2及控制裝置3如何精準地定位檢測樣本TS並因應不同生醫檢測項目進行相應的微流體檢測。

於本實施方式中，控制裝置3的儲存器31儲存複數個生醫檢測項目所分別對應的檢測規範Pa、......、Pb。任何生醫檢測項目被執行時都有對應的檢測規範需要遵循，方能達到準確的檢測結果。基於前述概念，一生醫檢測項目所對應的一檢測規範又可被稱為一生醫檢測協定(bio-protocol)。具體而言，一生醫檢測項目所對應的一檢測規範可包含該生醫檢測項目所須遵循的檢測樣本的取樣量(sample volume)、至少一檢測溫度要求(例如：需達到特定溫度)、至少一樣本操作要求(例如：針對檢測樣本進行移動、分群、切割、混合)或/及其他檢測時的要求。舉例而言，若一檢測規範為一特定疾病的聚合酶連鎖反應(Polymerase Chain Reaction；PCR)檢測的檢測規範，則檢測規範Pa可包含檢測樣本的一取樣量、執行去氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid；DNA)變性(denaturation)的一檢測溫度要求與一時間長度、執行引子黏合(Annealing)的一檢測溫度要求與一時間長度，以及執行引子延伸(Extension)的一檢測溫度要求與一時間長度。本發明未限制控制裝置3的儲存器31所儲存的檢測規範的數目，只要至少儲存一個即可。然而，應能理解，當控制裝置3的儲存器31所儲存的檢測規範的數目越多，則微流體檢測系統100可應用於越多的生醫檢測項目。

在一些實施方式中，微流體檢測系統100所執行的生醫檢測項目所對應的檢測規範(例如：檢測規範Pa)包含一檢測溫度要求(例如：檢測環境為攝氏95度)。於該等實施方式中，控制裝置3可所採用如第2A圖所示的時序控制圖。微流體檢測系統100於時間區間T1、T2所進行的運作係用以判斷微流體晶片2中的檢測樣本TS的尺寸及位置，而於時間區間T3、T4所進行的運作則用以基於檢測樣本TS的尺寸與位置以及目前所執行的生醫檢測項目的檢測規範提供對應的檢測控制訊號S1。

具體而言，控制裝置3透過傳輸介面33提供一位置感測訊號EN_S至微流體晶片2，且位置感測訊號EN_S於一時間區間T1致能(例如：於時間區間T1，位置感測訊號EN_S的電壓準位為高準位)。由於位置感測訊號EN_S於時間區間T1致能，各微電極元件1的微流體控制與位置感測電路151於時間區間T1會偵測頂板10及對應的微流體電極11間的一第一電容值，並將該第一電容值儲存於對應的儲存電路155。各該第一電容值的數值大小可反映出頂板10與對應的微流體電極11間是否有檢測樣本TS。若以數值0與數值1來表示偵測到的電容值，則可採數值1代表頂板10與微流體電極11間具有檢測樣本TS，而採數值0代表頂板10與微流體電極11間不具有檢測樣本TS。

另外，控制裝置3透過傳輸介面33提供一時脈訊號CLK至微流體晶片2，且時脈訊號CLK於一時間區間T2中的複數個子時間區間致能(例如：於時間區間T2中的該等子時間區間，時脈訊號CLK的電壓準位為高準位)。時間區間T2中的該等子時間區間一對一地對應至該等微電極元件1的該等儲存電路 155。此即，若微電極陣列21包含N個微電極元件1，則時間區間T2具有N個子時間區間致能，其中N為正整數。由於時脈訊號CLK於時間區間T2的該等子時間區間致能，該等儲存電路155會於時間區間T2的該等子時間區間分別輸出所儲存的該等第一電容值C1。需說明者，本發明未限制時脈訊號CLK的時脈頻率。舉例而言，該等儲存電路155可在時脈訊號CLK的時脈頻率(clock rate)為100kHz的設定下輸出該等第一電容值C1。

控制裝置3透過傳輸介面33接收該等第一電容值C1。控制裝置3知道該等微電極元件1被排列成規模為p×q的二維陣列，且知道該等第一電容值C1一對一地對應至該等微電極元件1。為便於理解，請參第2B圖所示的一具體範例，其係描繪被排列成規模為p×q的二維陣列的該等第一電容值C1。於第2B圖中，N個正方形分別代表N個微電極元件1所分別對應的第一電容值，其中白色正方形所對應的的第一電容值為數值0，灰色正方形所對應的第一電容值為數值1。在知道該等微電極元件1被排列成規模為p×q的二維陣列的情況下，控制裝置3的處理器35便能根據該等第一電容值C1的實際數值，判斷出微流體晶片2中的檢測樣本TS的尺寸及位置。

之後，控制裝置3的處理器35根據目前所進行的生醫檢測項目的該檢測規範(例如：檢測規範Pa)、檢測樣本TS的尺寸及檢測樣本TS的位置產生一檢測控制訊號S1，且透過傳輸介面33提供檢測控制訊號S1至微流體晶片2以進行對應的一檢測操作。

在第2A圖所示的具體範例中，因所對應的生醫檢測項目的檢測規範包含一檢測溫度要求(例如：檢測環境為攝氏95度)，故檢測控制訊號S1包含複數個加熱控制設定(未繪示)，且該等加熱控制設定一對一地對應至該等微電極元件1。各該加熱控制設定用以指示對應的微電極元件1中的溫度控制電路153在一加熱時間區間的一開關狀態(亦即，是否加熱)。

具體而言，控制裝置3提供至微流體晶片2的時脈訊號CLK還於一時間區間T3中的複數個子時間區間致能(例如：於時間區間T3中的該等子時間區間，時脈訊號CLK的電壓準位為高準位)。時間區間T3中的該等子時間區間一對一地對應至該等微電極元件1的該等儲存電路155。該等儲存電路155於時間區間T3的該等子時間區間分別讀入該等加熱控制設定。

在一些實施方式中，控制裝置3的處理器35可先根據檢測規範Pa中的檢測溫度要求、檢測樣本TS的尺寸及檢測樣本TS的位置產生一加熱控制圖案，再根據該加熱控制圖案產生該等加熱控制設定。為便於理解，請參第2C圖所示的一具體範例。於第2C圖所示的加熱控制圖案H1中，N個正方形分別代表N個儲存電路155所讀入的N個加熱控制設定，其中灰色正方形代表加熱，而白色正方形代表不加熱。控制裝置3的處理器35再根據該加熱控制圖案H1產生該等加熱控制設定，例如：白色正方形所對應的加熱控制設定的數值為0，灰色正方形所對應的加熱控制設定的數值為1。第2D圖則繪示另一加熱控制圖案H2作為另一具體範例。

在一些實施方式中，控制裝置3所產生的加熱控制圖案可包含一加熱區及一環狀非加熱區，其中該環狀非加熱區包圍該加熱區，且檢測樣本TS的位置對應於該加熱區的中央。前述的環狀非加熱區又可被稱之為保護環(guard ring)。藉由設置一包圍加熱區的保護環，可避免加熱區的加熱效果受到外在環境溫度的影響，因而能夠在較佳的溫度變化率(temperature change rate)及較少的能耗下達到目標溫度。在第2C圖所示的具體範例中，加熱控制圖案H1具有一保護環。具體而言，加熱控制圖案H1包含一加熱區A1(即，第2C圖中涵蓋檢測樣本TS的該等灰色正方形)、一環狀非加熱區A2(即，第2C圖中環繞該等灰色正方形的該等白色正方形)、另一加熱區A3(即，第2C圖中該等白色正方形外圍的該等灰色正方形)及另一非加熱區A6，其中檢測樣本TS的位置對應於加熱區A1的中央，環狀非加熱區A2包圍加熱區A1，另一加熱區A3包圍環狀非加熱區A2，而其餘部分為非加熱區A6。加熱區A1及加熱區A3所對應的多功能電極(作為加熱電極)的數量係取決於檢測規範中的檢測溫度要求(即，需達到的特定溫度)。檢測溫度要求越高，加熱區A1及加熱區A3所對應的多功能電極的數量越多。需說明者，本發明未限制一加熱控制圖案所具有的環狀非加熱區的數目(即，保護環的數目)。在第2D圖所示的具體範例中，加熱控制圖案H2具有兩個保護環(即，環狀非加熱區A4、A5)。

控制裝置3透過傳輸介面33提供一加熱控制訊號EN_T至微流體晶片2，且加熱控制訊號EN_T於一時間區間T4致能(例如：於時間區間T4，加熱控制訊號EN_T的電壓準位為高準位)。時間區間T4為前述的加熱時間區間。由於加熱控制訊號EN_T於時間區間T4致能，各微電極元件1的溫度控制電路153會於時間區間T4依據對應的該加熱控制設定決定自己的一開關狀態(即，溫度控制電路153所包含的一開關為開啟或關閉)。當一加熱控制設定指示對應的溫度控制電路153的該開關狀態為開啟時(例如：加熱控制設定的數值為1時)，溫度控制電路153便於時間區間T4(即，加熱時間區間)設定其該開關狀態為開啟，使對應的多功能電極13進行加熱(即，該多功能電極13可視為一使用中的加熱電極)。當加熱控制設定指示對應的溫度控制電路153的該開關狀態為關閉時(例如：加熱控制設定的數值為0時)，溫度控制電路153便於時間區間T4(即，加熱時間區間)設定其該開關狀態為關閉，因此多功能電極13不作動(即，不會加熱，該多功能電極13可視為一不在使用中的加熱電極)。

藉由前述的操控，微流體檢測系統100能精準地判斷出微流體晶片2中的檢測樣本TS的尺寸及位置，且能依據檢測樣本TS的尺寸與位置及目前所進行的生醫檢測項目的該檢測規範提供適合的加熱控制設定。因此，微流體檢測系統100能應用於各種具有溫度檢測要求的生醫檢測項目。

在一些實施方式中，微流體檢測系統100所執行的生醫檢測項目所對應的檢測規範(例如：檢測規範Pb)包含一樣本操作要求(例如：切割檢測樣本)。於該等實施方式中，控制裝置3可所採用如第3A圖所示的時序控制圖。微流體檢測系統100於時間區間T1、T2所進行的運作係用以判斷微流體晶片2中的檢測樣本TS的尺寸及位置，而於時間區間T5、T6所進行的運作則用以基於檢測樣本TS的尺寸與位置以及目前所執行的生醫檢測項目的檢測規範提供對應的檢測控制訊號S2。

類似於前述該等實施方式，控制裝置3透過傳輸介面33提供位置感測訊號EN_S至微流體晶片2，且位置感測訊號EN_S於時間區間T1致能。各微電極元件1的微流體控制與位置感測電路151於位置感測訊號EN_S的致能時間區間T1偵測頂板10及對應的微流體電極11間的一第一電容值，並將該第一電容值儲存於對應的儲存電路155。類似的，控制裝置3透過傳輸介面33提供時脈訊號CLK至微流體晶片2，且時脈訊號CLK於時間區間T2中的複數個子時間區間致能。時間區間T2中的該等子時間區間一對一地對應至該等微電極元件1的該等儲存電路155。該等儲存電路155於時間區間T2的該等子時間區間分別輸出所儲存的該等第一電容值C1。類似的，控制裝置3透過傳輸介面33接收該等第一電容值 C1，且根據該等第一電容值C1，判斷出微流體晶片2中的檢測樣本TS的尺寸及位置。

接著，控制裝置3的處理器35根據目前所進行的生醫檢測項目的該檢測規範(例如：檢測規範Pb)、檢測樣本TS的尺寸及檢測樣本TS的位置產生一檢測控制訊號S2，且透過傳輸介面33提供檢測控制訊號S2至微流體晶片2以進行對應的一檢測操作。

在第3A圖所示的具體範例中，因所對應的生醫檢測項目的檢測規範包含一樣本操作要求(例如：切割檢測樣本)，故檢測控制訊號S2包含複數個樣本操作設定(未繪示)，且該等樣本操作設定一對一地對應至該等微電極元件1。各該樣本操作設定係用以指示對應的該微流體控制與位置感測電路151在一樣本操作時間區間的是否作動。

具體而言，控制裝置3提供至微流體晶片2的時脈訊號CLK還於一時間區間T5中的複數個子時間區間致能(例如：於時間區間T5中的該等子時間區間，時脈訊號CLK的電壓準位為高準位)。時間區間T5中的該等子時間區間一對一地對應至該等微電極元件1的該等儲存電路155。該等儲存電路155於時間區間T5的該等子時間區間分別讀入對應的該等樣本操作設定。

在一些實施方式中，控制裝置3的處理器35可先根據檢測規範Pb中的樣本操作要求、檢測樣本TS的尺寸及檢測樣本TS的位置產生一樣本控制圖案，再根據該樣本控制圖案產生該等樣本操作設定。為便於理解，請參第3B圖所示的一具體範例。於第3B圖所示的樣本控制圖案O1中，N個正方形分別代表N個儲存電路155所讀入的N個樣本操作設定，其中灰色正方形代表需要進行樣本操作，而白色正方形代表不需要進行樣本操作。控制裝置3的處理器35再根據樣本控制圖案O1產生該等樣本操作設定，例如：白色正方形所對應的樣本操作設定的數值為0，灰色正方形所對應的樣本操作設定的數值為1。

控制裝置3透過傳輸介面33提供一樣本控制訊號EN_F至微流體晶片2，且樣本控制訊號EN_F於一時間區間T6致能(例如：於時間區間T6，樣本控制訊號EN_F的電壓準位為高準位)。另外，施加於頂板10上方的電壓訊號VS在時間區間T6內的電壓準位可為高準位，而在其他時間區間的電壓準位為低準位。時間區間T6為前述的樣本操作時間區間。在時間區間T6中，由於樣本控制訊號EN_F致能且施加於頂板10上方的電壓訊號VS的電壓準位可為高準位，各微電極元件1的微流體控制與位置感測電路151會於時間區間T6依據對應的樣本操作設定而作動或不作動。在樣本操作時間區間(即時間區間T6)，各多功能電極13則是作為一絕緣層(例如：接到低準位)。

藉由前述的操控，微流體檢測系統100能精準地判斷出微流體晶片2中的檢測樣本TS的尺寸及位置，且能依據檢測樣本TS的尺寸與位置及目前所進行的生醫檢測項目的該檢測規範提供適合的樣本操作設定。因此，微流體檢測系統100能應用於各種具有樣本操作要求的生醫檢測項目。

在一些實施方式中，若目前所進行的生醫檢測項目的檢測規範還包含所須遵循的檢測樣本的取樣量，則控制裝置3可在判斷出檢測樣本TS的尺寸及位置後進一步判斷檢測樣本TS的尺寸是否符合該檢測規範中所規定的取樣量。若檢測樣本TS的尺寸符合該檢測規範中所規定的取樣量，微流體檢測系統100才會進行後續的運作。以第2A圖為例，微流體檢測系統100可在控制裝置3判斷檢測樣本TS的尺寸符合該檢測規範中所規定的取樣量後才執行時間區間T3、T4所對應的運作。再以第3A圖為例，微流體檢測系統100可在控制裝置3判斷檢測樣本TS的尺寸符合該檢測規範中所規定的取樣量後才執行時間區間T5、T6所對應的運作。

基於上述各實施方式的說明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者自能理解控制裝置3可儲存更為複雜的生醫檢測項目的檢測規範(例如：一生醫檢測項目的檢測規範可包含檢測樣本的取樣量、多個樣本操作要求及多個檢測溫度要求，且該等樣本操作要求及該等檢測溫度要求具有一特定的順序要求)，且能理解微流體檢測系統100如何基於該檢測規範而運作以完成該生醫檢測項目。

在一些實施方式中，微流體檢測系統100還可建立檢測樣本TS的三維影像。微流體檢測系統100可針對各微電極元件1在k個不同的取樣點分別取樣，其中k為大於1的正整數。請參第4A圖，其係描繪一微電極元件1的上方空間僅一部份存在檢測樣本TS1(即，檢測樣本TS的一部份)，因此需藉由在複數個取樣點p1、p2、p3、......、pk取樣方能精準地反映微電極元件1上方的空間的實際情況。具體而言，微流體檢測系統100可藉由調整位置感測訊號EN_S的取樣邊緣(sampling edge)來決定一微電極元件1的複數個取樣點。在一些實施方式中，微流體檢測系統100還可包含一數位可程式化延遲產生器(digitally programmable delay generator；DPDG)，且由該數位可程式化延遲產生器決定位置感測訊號EN_S的該等取樣邊緣，藉此決定出該等取樣點。

為達到在k個不同的取樣點分別取樣，微流體檢測系統100需重複地偵測待測樣本以及輸出偵測結果。於該等實施方式中，控制裝置3可所採用如第4B圖所示的時序控制圖。具體而言，控制裝置3提供至微流體晶片2的位置感測訊號EN_S還於時間區間T7中的取樣時間t1致能(例如：於取樣時間t1，位置感測訊號EN_S的電壓準位為高準位)，其中取樣時間t1相對於時間區間T7的起始點可具有一延遲時間d1，因而對應至第4A圖的取樣點p1。由於位置感測訊號EN_S於時間區間T7中的取樣時間t1致能，各微流體控制與位置感測電路151會於時間區間T7的取樣時間t1偵測頂板10及對應的微流體電極11間的一第二電容值，並將該第二電容值儲存於對應的儲存電路155。類似的，各該第二電容值的數值大小可反映出頂板10與對應的微流體電極11的取樣點p1間是否有檢測樣本TS。

控制裝置3提供至微流體晶片2的時脈訊號CLK還於一時間區間T8中的複數個子時間區間致能(例如：於時間區間T8中的該等子時間區間，時脈訊號CLK的電壓準位為高準位)。時間區間T8中的該等子時間區間一對一地對應至該等微電極元件1的該等儲存電路155。由於時脈訊號CLK於時間區間T8的該等子時間區間致能，該等儲存電路155會於時間區間T8的該等子時間區間分別輸出所儲存的該等第二電容值C2。控制裝置3透過傳輸介面33接收該等第二電容值C2。

控制裝置3提供至微流體晶片2的位置感測訊號EN_S還於時間區間T9中的取樣時間t2致能(例如：於取樣時間t2，位置感測訊號EN_S的電壓準位為高準位)，其中取樣時間t2相對於時間區間T9的起始點可具有一延遲時間d2，因而對應至第4A圖的取樣點p2。由於位置感測訊號EN_S於時間區間T9的取樣時間t2致能，各微流體控制與位置感測電路151會於時間區間T9的取樣時間t2偵測頂板10及對應的微流體電極11間的一第三電容值，並將該第三電容值儲存於對應的儲存電路155。類似的，各該第三電容值的數值大小可反映出頂板10與對應的微流體電極11的取樣點p2間是否有檢測樣本TS。

控制裝置3提供至微流體晶片2的時脈訊號CLK還於一時間區間T10中的複數個子時間區間致能(例如：於時間區間T10中的該等子時間區間，時脈訊號CLK的電壓準位為高準位)。時間區間T10中的該等子時間區間一對一地對應至該等微電極元件1的該等儲存電路155。由於時脈訊號CLK於時間區間T10的該等子時間區間致能，該等儲存電路155會於時間區間T10的該等子時間區間分別輸出所儲存的該等第三電容值C3。控制裝置3透過傳輸介面33接收該等第三電容值C3。由於控制裝置3知道該等微電極元件1被排列成規模為p×q的二維陣列，知道該等第二電容值C2一對一地對應至該等微電極元件1的該等取樣點p1，且知道該等第三電容值C3一對一地對應至該等微電極元件1的該等取樣點p2，控制裝置3便可依據該等第二電容值C2及該等第三電容值C3產生檢測樣本TS的三維影像(未繪示)。

微流體檢測系統100需依據前述邏輯重複地偵測待測樣本以及輸出偵測結果k次。需說明者，關於用以偵測待測樣本的k個時間區間，其中的取樣時間係以不同的延遲時間予以延遲，因此可對應至k個取樣點p1、p2、p3、......、pk。在較佳的實施方式中，該k個時間區間可具有相同時間長度。在執行k次後，控制裝置3便得到k張二維的一位元影像，控制裝置3的處理器35便可藉由重組(例如：堆疊)k張二維的一位元影像以產出檢測樣本TS的三維影像。

在一些實施方式中，微流體檢測系統100還可在微流體晶片2中不具有檢測樣本TS時(例如：微流體檢測系統100開機時)檢查各微電極元件1的一狀態(亦即，是否能正常運作)。於該等實施方式中，控制裝置3可所採用如第5圖所示的時序控制圖。

具體而言，控制裝置3提供至微流體晶片2的位置感測訊號EN_S還於一時間區間T11的取樣時間t3致能(例如：於取樣時間t3，位置感測訊號EN_S的電壓準位為高準位)，其中取樣時間t3相對於時間區間T11的起始點可具有一延遲時間d3，因而可對應至第4A圖的取樣點p1。由於位置感測訊號EN_S於時間區間T11的取樣時間t3致能，各微流體控制與位置感測電路151於時間區間T11的取樣時間t3偵測頂板10及對應的微流體電極11間的一第四電容值，並將該第四電容值儲存於對應的儲存電路155。另外，控制裝置3提供至微流體晶片2的時脈訊號CLK還於一時間區間T12中的複數個子時間區間致能(例如：於時間區間T12中的該等子時間區間，時脈訊號CLK的電壓準位為高準位)。由於時脈訊號CLK於時間區間T12的該等子時間區間致能，該等儲存電路155會於時間區間T12的該等子時間區間分別輸出所儲存的該等第四電容值C4。控制裝置3透過傳輸介面33接收該等第四電容值C4。

控制裝置3提供至微流體晶片2的位置感測訊號EN_S還於一時間區間T13的取樣時間t4致能(例如：於取樣時間t4，位置感測訊號EN_S的電壓準位為高準位)，其中取樣時間t4相對於時間區間T13的起始點可具有一延遲時間d4，因而可對應至第4A圖的取樣點pk。在較佳的實施方式中，時間區間T11與時間區間T13可具有相同時間長度。由於位置感測訊號EN_S於時間區間T13的取樣時間t4致能，各微流體控制與位置感測電路151於時間區間T13的取樣時間t4偵測頂板10及對應的微流體電極11間的一第五電容值，並將該第五電容值儲存於對應的儲存電路155。另外，控制裝置3提供至微流體晶片2的時脈訊號CLK還於一時間區間T14中的複數個子時間區間致能(例如：於時間區間T14中的該等子時間區間，時脈訊號CLK的電壓準位為高準位)。由於時脈訊號CLK於時間區間T14 的該等子時間區間致能，該等儲存電路155會於時間區間T14的該等子時間區間分別輸出所儲存的該等第五電容值C5。控制裝置3透過傳輸介面33接收該等第五電容值C5。

控制裝置3的處理器35再根據各微電極元件1所對應的第四電容值及第五電容值判斷各微電極元件1的一狀態。具體而言，由於微流體晶片2中不具有檢測樣本TS，頂板10與微電極陣列21之間的介電係數為空氣的介電係數，因此電容值很小。若位置感測訊號EN_S的取樣時間較靠後(例如：第5圖的取樣時間t4，因而對應至第4A圖的取樣點pk)，頂板10及微流體電極11間的電荷可以充電，因而微流體控制與位置感測電路151偵測到的頂板10及對應的微流體電極11間的電容值將會為1。若位置感測訊號EN_S的取樣時間點較靠前(例如：第5圖的取樣時間t3，因而對應至第4A圖的取樣點p1)，頂板10及微流體電極11間的電荷無法充電，因而微流體控制與位置感測電路151偵測到的頂板10及對應的微流體電極11間的電容值將會為0。因此，若一微流體元件1的微流體控制與位置感測電路151於二個不同取樣時間取樣(即，在兩個時間區間中取樣，但在各時間區間中的取樣時間係以不同的延遲時間予以延遲)，則應會偵測到不同的電容值。是以，若一微電極元件1的微流體控制與位置感測電路151於時間區間T11所偵測到的第四電容值與於時間區間T13所偵測到的第五電容值相同，控制裝置3的處理器35便可判斷該微電極元件1的狀態為失能。反之，若一微電極元件1的微流體控制與位置感測電路151於時間區間T11所偵測到的第四電容值與於時間區間T13所偵測到的第五電容值不同，控制裝置3的處理器35便可判斷該微電極元件1的狀態為正常。

在判斷出各微電極元件1的狀態後，控制裝置3的處理器35便可根據該等微電極元件1的該等狀態，決定微流體晶片2的一可工作範圍(即，由狀態為正常的該等微電極元件1所形成的區域)。在確認微流體晶片2的可工作範圍後，微流體檢測系統100便可於微流體晶片2的可工作範圍內對檢測樣本TS執行所欲進行的生醫檢測項目。由於微流體晶片2的可工作範圍內的該等微電極元件1的狀態皆為正常，因此能確保微流體檢測系統100提供準確的檢測結果。

在本發明的一具體範例中，微電極元件1的控制電路15的電路圖可如第6圖所示，但應理解第6圖所示的電路圖並非用以限制本發明的範圍。

在該具體範例中，若要進行檢測規範中的樣本操作要求，則控制訊號EN_act的值為0(相當於前述的樣本控制訊號EN_F致能)，資料訊號Q_n的值為微電極元件1所讀入的樣本操作設定，而時脈訊號CLK此時的速率相較於其他運作時的速率慢(例如：可設定為1K-10K Hz)。微流體控制與位置感測電路151便會依據資料訊號Q_n的值產生拉力，達到對檢測樣本TS的樣本操作。

在該具體範例中，若要偵測頂板10及對應的微流體電極11間的電容值，則控制訊號EN_act的值為1(相當於前述的位置感測訊號EN_S致能)，而時脈訊號CLK此時的速率相較於樣本操作時的速率快(例如：可設定為1M-10M Hz)。微流體控制與位置感測電路151便會將感測到的電容值(即，電容放電的結果)作為感測結果D_sen輸出，並將之儲存在儲存電路155(可為一D型正反器)作為資料訊號Q_n。如前所述，微電極陣列21所包含的該等微電極元件1串接，因此儲存電路155會接收排列於前的其他微電極元件的儲存電路155的資料訊號Q₁、......、Q_n-1並將之輸出。

在該具體實範中，若要進行檢測規範中的檢測溫度要求，則控制訊號EN_temp的值為1(相當於前述的加熱控制訊號EN_T致能)，而資料訊號Q_n的值為微電極元件1所讀入的加熱控制設定(例如：數值0代表不加熱，數值1代表加熱)。溫度控制電路153中的多工器便會依據加熱控制訊號EN_T及資料訊號Q_n決定是否導通其內的開關。若導通其內的開關，則會有電流通過電阻R_HEAT及多功能電極13，因而產生加熱的結果。

本發明的另一實施方式為一微流體檢測方法，其係適用於前述微流體檢測系統100中的控制裝置3以控制微流體晶片2。該微流體檢測方法的主要流程圖係描繪於第7圖，其係至少包含步驟S701、步驟S703、步驟S705、步驟S707、步驟S709及步驟S711。

於步驟S701，由控制裝置3提供一位置感測訊號至微流體晶片2，且該位置感測訊號於一第一時間區間(例如：第2A圖中的時間區間T1)致能，俾微流體晶片2的各微流體控制與位置感測電路151於該第一時間區間偵測頂板10及對應的微流體電極11間的一第一電容值並將該第一電容值儲存於對應的儲存電路155。於步驟S703，由控制裝置3提供一時脈訊號至微流體晶片2，且該時脈訊號於一第二時間區間(例如：第2A圖中的時間區間T2)中的複數個子時間區間致能，俾微流體晶片2的該等儲存電路155於該第二時間區間的該等子時間區間分別輸出該等第一電容值。需說明者，本發明未限制上述步驟S701及步驟S703的執行順序，但應注意前述第二時間區間晚於第一時間區間。

於步驟S705，由控制裝置3自微流體晶片2接收該等第一電容值。於步驟S707，由控制裝置3根據該等第一電容值判斷微流體晶片2中的一檢測樣本的一尺寸及一位置。於步驟S709，由控制裝置3根據其所儲存的一生醫檢測項目的一檢測規範、該尺寸及該位置產生一檢測控制訊號。於步驟S711，由控制裝置3提供該檢測控制訊號至微流體晶片2以進行一檢測操作。

在一些實施方式中，微流體檢測方法所欲進行的該生醫檢測項目所對應的該檢測規範包含一檢測溫度要求。於該等實施方式中，步驟S709所產生的該檢測控制訊號包含複數個加熱控制設定，其中該等加熱控制設定一對一地對應至微流體晶片2中的該等微電極元件1。此外，步驟S703所提供的該時脈訊號還於一第三時間區間(例如：第2A圖中的時間區間T3)中的複數個子時間區間致能，俾該等儲存電路155還於該第三時間區間的該等子時間區間分別讀入該等加熱控制設定。前述第三時間區間晚於第二時間區間。於該等實施方式中，該微流體檢測方法還包含步驟S713，由控制裝置3提供一加熱控制訊號至微流體晶片2，且該加熱控制訊號於一第四時間區間致能(例如：第2A圖中的時間區間T4)，俾各該溫度控制電路於該第四時間區間依據對應的該加熱控制設定決定對應的該溫度控制電路的一開關狀態。前述第四時間區間晚於第三時間區間。

在一些實施方式中，步驟S713可先根據該檢測規範、該尺寸及該位置產生一加熱控制圖案，再根據該加熱控制圖案產生該等加熱控制設定。此外，在一些實施方式中，該加熱控制圖案可包含一加熱區及一環狀非加熱區，其中該環狀非加熱區包圍該加熱區，且該檢測樣本的該位置對應於該加熱區的中央。前述的環狀非加熱區又可被稱之為保護環。藉由設置一包圍加熱區的保護環，可避免加熱區的加熱效果受到外在環境溫度的影響，因而能夠在較佳的溫度變化率及較少的能耗下達到目標溫度。

在一些實施方式中，微流體檢測方法所欲進行的該生醫檢測項目所對應的該檢測規範包含一樣本操作要求，其主要流程圖則描繪於第8圖。於該等實施方式中，步驟S709所產生的該檢測控制訊號包含複數個樣本操作設定，其中該等樣本操作設定一對一地對應至該等微電極元件。此外，步驟S703所提供的該時脈訊號還於一第五時間區間(例如：第3A圖中的時間區間T5)中的複數個子時間區間致能，該等儲存電路155還於該第五時間區間的該等子時間區間分別讀入該等樣本操作設定。前述第五時間區間晚於第二時間區間。於該等實施方式中，該微流體檢測方法還包含步驟S813，由控制裝置3提供一樣本控制訊號至微流體晶片2，且該樣本控制訊號於一第六時間區間(例如：第3A圖中的時間區間T6)致能，俾各該微流體控制與位置感測電路還於該第六時間區間依據該樣本操作設定作動。前述第六時間區間晚於第五時間區間。在一些實施方式中，步驟S813可先根據該檢測規範、該尺寸及該位置產生一樣本控制圖案，再根據該樣本控制圖案產生該等樣本操作設定。

在一些實施方式中，微流體檢測方法還可建立微流體晶片2中的該檢測樣本的三維影像。

於該等實施方式中，該位置感測訊號還於一第七時間區間的一第一取樣時間(例如：第4B圖中的時間區間T7的取樣時間t1)致能，俾各該微流體控制與位置感測電路151於該第七時間區間的該第一取樣時間偵測頂板10及對應的該微流體電極11間的一第二電容值並將該第二電容值儲存於對應的該儲存電路155。該時脈訊號還於一第八時間區間(例如：第4B圖中的時間區間T8)中的複數個子時間區間致能，該等儲存電路155於該第八時間區間的該等子時間區間分別輸出該等第二電容值。該位置感測訊號還於一第九時間區間的一第二取樣時間(例如：第4B圖中的時間區間T9的取樣時間t2)致能，各該微流體控制與位置感測電路151於該第九時間區間的該第二取樣時間偵測頂板10及對應的該微流體電極11間的一第三電容值並將該第三電容值儲存於對應的該儲存電路155。需說明者，該第一取樣時間相對於該第七時間區間的一第一起始點的一第一延遲時間與該第二取樣時間相對於該第九時間區間的一第二起始點的一第二延遲時間不同。在較佳的實施方式中，該第七時間區間與該第九時間區間可具有相同時間長度。該時脈訊號還於一第十時間區間(例如：第4B圖中的時間區間T10)中的複數個子時間區間致能，該等儲存電路155於該第十時間區間的該等子時間區間分別輸出該等第三電容值。

於該等實施方式中，微流體檢測方法還由控制裝置3執行一步驟以接收該等第二電容值，由控制裝置3執行另一步驟以接收該等第三電容值，且由控制裝置3執行另一步驟以根據該等第二電容值及該等第三電容值產生該檢測樣本的一三維立體影像。

在一些實施方式中，微流體檢測方法還可在微流體晶片2中不具有檢測樣本時(例如：微流體檢測系統開機時)檢查各微電極元件1的一狀態(亦即，是否能正常運作)。

於該等實施方式中，該位置感測訊號於一第十一時間區間的一第一取樣時間(例如：第5圖中的時間區間T11的取樣時間t3)致能，俾各該微流體控制與位置感測電路151於該第十一時間區間的該第一取樣時間偵測頂板10及對應的該微流體電極11間的一第四電容值並將該第四電容值儲存於對應的該儲存電路155。該時脈訊號於一第十二時間區間(例如：第5圖中的時間區間T12)中的複數個子時間區間致能，俾各該儲存電路155於該第十二時間區間的該等子時間區間分別輸出該等第四電容值。該位置感測訊號還於一第十三時間區間的一第二取樣時間(例如：第5圖中的時間區間T13的取樣時間t4)致能，俾各該微流體控制與位置感測電路151於該第十三時間區間的該第二取樣時間偵測頂板10及對應的該微流體電極11間的一第五電容值並將該第五電容值儲存於對應的該儲存電路155。需說明者，該第一取樣時間相對於該第十一時間區間的一第一起始點的一第一延遲時間及該第二取樣時間相對於該第十三時間區間的一第二起始點的一第二延遲時間不同。在較佳的實施方式中，該第十一時間區間與該第十三時間區間可具有相同時間長度。該時脈訊號於一第十四時間區間(例如：第5圖中的時間區間T14)中的複數個子時間區間致能，俾該等儲存電路155於該第十四時間區間的該等子時間區間分別輸出對應的該第五電容值。

於該等實施方式中，微流體檢測方法還由控制裝置3執行一步驟以接收該等第二電容值，由控制裝置3執行另一步驟以接收該等第三電容值，且由控制裝置3執行另一步驟以根據各該微電極元件所對應的該第二電容值及該第三電容值判斷各該微電極元件的一狀態。在一些實施方式中，微流體檢測方法還可由控制裝置3執行另一步驟以根據該等狀態決定該微流體晶片的一可工作範圍。

除了上述步驟，本發明所提供的微流體檢測方法還能執行其他步驟以使控制裝置3控制微流體晶片2以具有如前述各實施方式中所述的功能，且達到同樣的技術效果。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可直接瞭解本發明所提供的微流體檢測方法如何基於前述各實施方式以執行此等運作及步驟，具有同樣的功能，並達到同樣的技術效果，故不贅述。

需說明者，本發明專利說明書及申請專利範圍中的某些用語(包含：時間區間、電容值、取樣時間)前被冠以「第一」、「第二」、......或「第十四」，該等「第一」、「第二」、......及「第十四」係用以區隔該等用語彼此不同。若未特別說明該等用語間具有順序，或前後文無法看出該等用語間具有順序，則該等用語間的順序不受所冠以的「第一」、「第二」、......或「第十四」所限制。

綜上所述，本發明所提供的微流體檢測技術能夠判斷微流體晶片中的檢測樣本的尺寸及位置，且能依據該檢測樣本的尺寸及位置以及所欲進行的生醫檢測項目的檢測規範產生檢測控制訊號。此外，本發明所提供的微流體檢測技術能建立檢測樣本的三維影像。再者，本發明所提供的微流體檢測技術還可在微流體晶片中不具有檢測樣本時檢查各微電極元件的狀態，進而決定微流體晶片的一可工作範圍，以確保可提供準確的檢測結果。因此，本發明所提供的微流體檢測技術能因應不同的生醫檢測項目進行精準的檢測操作。

上述各實施方式係用以例示性地說明本發明的部分實施態樣，以及闡釋本發明的技術特徵，而非用來限制本發明的保護範疇及範圍。任何本發明所屬技術領域中具有通常知識者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬於本發明所主張的範圍，本發明的權利保護範圍以申請專利範圍為準。