TWI793590B - 紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法 - Google Patents
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Abstract
一種紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含：將一第一線路佈局配置於一紙基微流體生物晶片上；將數個第一微流體通道依該第一線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；將一浮水印配置於該紙基微流體生物晶片之數個第一微流體通道上，且該浮水印包含一流體參數資訊；將一第二線路佈局配置於該紙基微流體生物晶片上；將數個第二微流體通道依該第二線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；將一秘密資訊隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個第二微流體通道上，且該秘密資訊包含一秘密佈局；及於該浮水印之流體參數資訊及秘密資訊之間具有一特定關係，以便日後利用該特定關係驗證該紙基微流體生物晶片。
Description
本發明係關於一種紙基〔paper-based〕數位式〔digital〕微流體生物晶片〔microfluidic biochip〕及其操作方法；特別是關於一種採用布局及秘密對應操作〔layout-secret mapping operation〕之紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法；更特別是關於一種採用浮水印嵌入操作〔watermarking operation〕之紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法。
習用有關紙基微流體生物晶片技術，如美國專利公開第US-20110111517號之〝Paper-Based Microfluidic Systems〞發明專利申請案，其揭示一種紙基微流體系統及其製造方法。該紙基微流體系統包含一紙基微流體試驗裝置〔assay device〕。
承上，前述第US-20110111517號之該紙基微流體試驗裝置包含一多孔親水性基板〔porous,hydrophilic substrate〕及一防流體滲透材料層〔fluid-impermeable barrier〕，而該多孔親水性基板具有一第一表面及一第二表面，且該防流體滲透材料層形成於該多孔親水性基板上一厚度〔thickness〕，以形成一試驗區域〔assay region〕及一通道區域〔channel region〕，且該通道區域連通於該試驗區域。
另一習用有關紙基微流體生物晶片技術，如美
國專利公開第US-20120171702號之〝Quantitative and Self-Calibrating Chemical Using Paper-Based Microfluidic Systems〞發明專利申請案，其揭示一種採用紙基微流體系統用於檢測〔determining〕一待測試流體〔test fluid〕之濃度〔concentration〕方法。
承上，前述第US-20120171702號之該紙基微流體系統包含數個親水性測試區域〔hydrophilic testing zones〕，並將該待測試流體置放〔depositing〕於至少一個該親水性測試區域，且將數個標準流體樣本〔fluid sample〕或反應劑〔reactive〕置放於其餘的該親水性測試區域，且將一指示劑溶液〔indicator solution〕引入至每個該親水性測試區域，以便造成一顏色變化〔colour intensity change〕，且再進行比較一顏色差異。
另一習用有關紙基微流體生物晶片技術，如美國專利公開第US-20160008809號之〝Methods and Compositions for Paper-Based and Hybrid Microfluidic Devices Integrated with Nucleic Acid Amplification for Disease Diagnosis〞發明專利申請案，其揭示一種紙基及混合式〔hybrid〕微流體裝置之方法及其組成。
承上，前述第US-20160008809號之該紙基及混合式微流體裝置整合疾病診斷〔disease diagnosis〕之核酸增幅試驗〔nucleic acid amplification test，NAATs〕，以提供簡化〔simple〕、降低成本〔cost-effective〕、檢測迅速〔rapid〕及提升病原體檢測靈敏度〔sensitive pathogen detection〕。
另一習用有關紙基微流體生物晶片技術，如美國專利公開第US-20170136457號之〝Microfluidic Electrokinetic Paper-Based Devices〞發明專利申請案，其揭示一種紙基微流體〔paper-based micro fluid〕裝置。該紙基
微流體裝置適用於電動力〔electrokinetic〕。
承上，前述第US-20170136457號之該紙基微流體裝置為一套組〔kit〕，其特別適用於等速電泳〔ITP，isotachophoresis〕技術，且該紙基微流體裝置、其製備方法〔preparation method〕及其用途可用以檢測或分離分子〔molecule〕之用途。
另一習用有關紙基微流體生物晶片技術，如美國專利公開第US-20190118175號之〝Chemically Patterned Microfluidic Paper-Based Analytical Device(C-PAD)for Multiplex Analyte Detection〞發明專利申請案，其揭示一種微流體紙基裝置。該微流體紙基裝置為一化學性圖案化〔chemically patterned〕之微流體紙基裝置。
承上，前述第US-20190118175號之該微流體紙基裝置用於疾病篩檢〔disease screening〕、定點照顧之病原體檢測〔point-of-care pathogen〕、生物標記檢測〔biomarker detection〕、食品〔food〕檢測及水質檢測〔water detection〕或多重式重金屬〔multiplex heavy metal〕檢測。
另一習用有關紙基微流體生物晶片技術，如美國專利公開第US-20190126270號之〝Temperature Controlled Values for Paper-Based Microfluidic Systems〞發明專利申請案，其揭示一種紙基數位式微流體裝置。該紙基數位式微流體裝置為一溫度可逆值〔temperature reversible value〕之紙基數位式微流體裝置。
承上，前述第US-20190126270號之該紙基數位式微流體裝置採用一可調值機制〔tunable value mechanism〕，而該可調值機制可選擇經由薄膜電阻〔thin film resistor〕進行蠟油墨〔wax-ink printing〕及局部加熱〔localized heating〕方式製成。
另一習用有關紙基微流體生物晶片技術，如美國專利公開第US-20200282395號之〝Fabrication of Paper-Based Microfluidic Devices〞發明專利申請案，其揭示一種紙基微流體裝置及其製造方法。該紙基微流體裝置製造方法包含：承接一基板〔receiving a substrate〕。
承上，前述第US-20200282395號之該紙基微流體裝置製造方法另包含：於該基板上以一疏水性材料〔hydrophobic material〕製成一圖案〔pattern〕。將該基板置於數個熱反射〔thermally reflective〕材料層〔layer〕之間，並將一保護覆蓋層〔protective coating〕形成於該基板之一部分區域上。
然而，前述美國專利公開第US-20110111517號、第US-20120171702號、第US-20160008809號、第US-20170136457號、第US-20190118175號、第US-20190126270號及第US-20200282395號之紙基微流體裝置不具任何保密或防偽機制，因此其紙基微流體裝置皆必然存在需要進一步改良，以進一步滿足提升其安全技術的需求。
顯然，前述美國專利公開第US-20110111517號、第US-20120171702號、第US-20160008809號、第US-20170136457號、第US-20190118175號、第US-20190126270號及第US-20200282395號之專利申請案僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。
有鑑於此，本發明為了滿足上述技術問題及需求，其提供一種紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法，其將至少一第一線路佈局配置於一紙基微流體生物晶片上，並將數個第一微流體通道依該第一線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上，且將至少一浮水印配置於該紙
基微流體生物晶片之數個第一微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊，再將至少一第二線路佈局配置於該紙基微流體生物晶片上，且將數個第二微流體通道依該第二線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上，且將至少一秘密資訊隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個第二微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局，且於該浮水印之至少一流體參數資訊及秘密資訊之間具有一特定關係，以便日後利用該特定關係驗證該紙基微流體生物晶片，以改善習用紙基微流體生物晶片不具任何保密或防偽機制之技術問題。
本發明之主要目的係提供一種紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法，其將至少一第一線路佈局配置於一紙基微流體生物晶片上，並將數個第一微流體通道依該第一線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上，且將至少一浮水印配置於該紙基微流體生物晶片之數個第一微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊，再將至少一第二線路佈局配置於該紙基微流體生物晶片上，且將數個第二微流體通道依該第二線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上，且將至少一秘密資訊隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個第二微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局，且於該浮水印之至少一流體參數資訊及秘密資訊之間具有一特定關係，以便日後利用該特定關係驗證該紙基微流體生物晶片，以達成提供紙基數位式微流體生物晶片之保密或防偽機制之目的及功效。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片包含：
至少一線路佈局，其配置於一紙基微流體生物晶片上；
數個微流體通道，其依該線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；及
至少一浮水印，其配置於該紙基微流體生物晶片之數個微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊；
其中一使用者在一生物滴定流程或其它流程上依據該浮水印之流體參數資訊偵測該紙基微流體生物晶片是否被篡改或偽造。
本發明較佳實施例之該流體參數資訊包含一流體混合時間。
本發明較佳實施例之該流體參數資訊包含一流體試劑濃度。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片包含：
至少一線路佈局，其配置於一紙基微流體生物晶片上；
數個微流體通道，其依該線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；及
至少一秘密資訊，其隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局；
其中一使用者依據該秘密資訊之秘密佈局驗證該紙基微流體生物晶片是否被攻擊。
本發明較佳實施例之該秘密資訊包含至少一系列數字。
本發明較佳實施例之該秘密資訊包含至少一範圍數字。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片包含：
至少一第一線路佈局，其配置於一紙基微流體生物晶片上；
數個第一微流體通道，其依該第一線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；
至少一浮水印，其配置於該紙基微流體生物晶片之數個第一微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊；
至少一第二線路佈局，其配置於該紙基微流體生物晶片上；
數個第二微流體通道，其依該第二線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；及
至少一秘密資訊，其隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個第二微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局；
其中該浮水印之至少一流體參數資訊及秘密資訊之間具有一特定關係，以便日後利用該特定關係驗證該紙基微流體生物晶片。
本發明較佳實施例之該流體參數資訊包含一流體混合時間。
本發明較佳實施例之該流體參數資訊包含一流體試劑濃度。
本發明較佳實施例之該秘密資訊包含至少一系列數字。
本發明較佳實施例之該秘密資訊包含至少一範圍數字。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含：
將至少一線路佈局配置於一紙基微流體生物晶片上；
將數個微流體通道依該線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；
將至少一浮水印配置於該紙基微流體生物晶片之數個微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊；及
一使用者在一生物滴定流程或其它流程上依據該浮水印之流體參數資訊偵測該紙基微流體生物晶片是否被篡改或偽造。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含：
將至少一線路佈局配置於一紙基微流體生物晶片上；
將數個微流體通道依該線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；
將至少一秘密資訊隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局；及
一使用者依據該秘密資訊之秘密佈局驗證該紙基微流體生物晶片是否被攻擊。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含：
將至少一第一線路佈局配置於一紙基微流體生物晶片上；
將數個第一微流體通道依該第一線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；
將至少一浮水印配置於該紙基微流體生物晶片之數個第一微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊；
將至少一第二線路佈局配置於該紙基微流體生物晶片上；
將數個第二微流體通道依該第二線路佈局形成於
該紙基微流體生物晶片上；
將至少一秘密資訊隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個第二微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局；及
於該浮水印之至少一流體參數資訊及秘密資訊之間具有一特定關係，以便日後利用該特定關係驗證該紙基微流體生物晶片。
本發明較佳實施例之該流體參數資訊包含一流體混合時間。
本發明較佳實施例之該流體參數資訊包含一流體試劑濃度。
本發明較佳實施例之該秘密資訊包含至少一系列數字。
本發明較佳實施例之該秘密資訊包含至少一範圍數字。
1:紙基微流體生物晶片
1a:紙基微流體生物晶片
11:電極
12:節點
13:線路佈局
13a:第一線路佈局
13b:第二線路佈局
14:浮水印
15:秘密資訊
2:雲端裝置
第1圖：本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之示意圖。
第2圖：本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法之流程示意圖。
第3A圖：本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用浮水印候選者及線路佈局之示意圖。
第3B圖：本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用有效節點及有效路徑之示意圖。
第4圖：本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用浮水印嵌入操作之示意圖。
第5圖：本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用佈局-秘密對應操作之示意圖。
第6圖：本發明第二較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法之流程示意圖。
第7圖：本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之示意圖。
第8圖：本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法之流程示意圖。
第9圖：本發明另一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用佈局-秘密對應操作及浮水印嵌入操作之示意圖。
為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。
本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法可適用於各種紙基數位式微流體生物晶片及其相關應用技術領域，例如：各種紙基材數位式微流體生物晶片之口腔液體檢測、藥物篩檢、毒品檢測、病毒快速檢驗、重點式照護、環境監測、生化監測或其它檢測、篩檢或監測，但其並非用以限制本發明之範圍。
本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法可提供資訊安全之功能，且在雲端平台設計〔cloud design platform〕上本發明之紙基數位微流體生物晶片後，選擇經由不可信任之通道〔untrustworthy channel〕傳遞後，再由使用者可利用浮水印驗證其資料來源及安整性，其中不可信任之通道傳遞可能包含中間人攻擊〔man-in-the-middle attack〕或硬體木馬植入〔Trojan insertion〕，因而可造成晶片功能之竄改。
另外，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法所嵌入之浮水印從外觀看無異於一般無浮水印，且該浮水印僅只有由浮水印嵌入者及使用者
雙方所共同知悉的祕密資訊進行設計嵌入，因此其對於攻擊者具有避免輕易被破解的資安保護。
另外，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法採用浮水印嵌入技術可提供日後偵測是否受到他人非法竄改，因此其浮水印用以提供使用者確認晶片設計的完整性及其來源，並提供使用者在使用生化晶片之前可偵測是否受到竄改。
第1圖揭示本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之示意圖。請參照第1圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片選自一紙基微流體生物晶片1，而該紙基微流體生物晶片1包含數個電極〔electrode〕11、數個節點〔node〕12及至少一線路佈局〔layout〕13。
請參照第1圖所示，舉例而言，數個該電極11之一部分可形成數個目標節點〔target node〕，或數個該電極11之一部分可形成數個控制埠〔control port〕，且該線路佈局13包含數個線路〔wire routing〕，且該線路可設計形成至少一個或數個有效路徑〔valid path〕。
第2圖揭示本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法之示意圖。請參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S1：首先，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕。將至少一個該線路佈局13適當配置〔例如：晶片級配置，chip-level routing〕於該紙基微流體生物晶片1上。
請再參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S2：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將數個微流體通道依該線
路佈局13形成於該紙基微流體生物晶片1上。
請再參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S3：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將至少一浮水印〔watermark〕適當〔例如：嵌入，embedding〕配置於該紙基微流體生物晶片1之數個微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊〔fluidic parameter data〕。
第3A圖揭示本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用浮水印候選者及線路佈局之示意圖。請參照第3A圖所示，舉例而言，本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片選擇採用數個浮水印候選者〔eandidate〕及數個線路佈局。
第3B圖：本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用有效節點及有效路徑之示意圖，其對應於第3A圖之數個浮水印候選者及數個線路佈局。請參照第3A及3B圖所示，舉例而言，選擇利用數個邊界框〔bounding box〕決定該浮水印之數個有效節點〔valid node〕及數個有效路徑〔valid path〕。
請再參照第1及2圖所示，舉例而言，該浮水印包含一可見式〔visible〕浮水印及一隱形式〔invisible〕浮水印，但其較佳選擇該隱形式浮水印，如此其可避免或延後攻擊者發現或可混淆攻擊者。另外，該浮水印可選自一易損性〔fragile〕浮水印或其它具類似易損性功能之浮水印。
第4圖揭示本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用浮水印嵌入操作之示意圖。請參照第4圖所示，舉例而言，本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片可選擇採用一浮水印嵌入操作
〔watermarking operation〕，以便獲得形成至少一個或數個該浮水印。
本發明可選擇採用一種嵌入浮水印之方法，其將設定一預定數字〔隱藏資訊〕，且僅供晶片設計者及授權使用者得知的秘密資訊，將其轉化成特定的線路布局之編號，其採用方程式為：
其中I x為轉化成的特定線路x之編號；HI A x為針對使用者A之秘密隱藏於線路x資訊；S A為使用者A與設計者分享之秘密資訊；及VP x為該條線路可提供之解的最多數量。
第5圖揭示本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用佈局-秘密對應操作之示意圖。請參照第5圖所示，舉例而言，本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片可選擇採用一佈局-秘密對應操作〔layout-secret mapping operation〕，以便進一步獲得形成至少一個或數個該浮水印。
本發明可選擇採用一種布局及秘密對應操作，其將一特定線路布局與僅由晶片設計者及授權使用者得知的秘密資訊，進行轉換成先前嵌入之預定數字，其採用方程式為：
其中I x為轉化成的特定線路x之編號；HI A x為針對使用者A之秘密隱藏於線路x資訊；S A為使用者A與設計者分享之秘密資訊；及VP x為該條線路可提供之解的最多數量。
請再參照第1及2圖所示，本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S4：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方
式、半自動化方式或手動方式〕一使用者在一生物滴定流程或其它流程上依據該浮水印之流體參數資訊偵測該紙基微流體生物晶片1是否被他人非法篡改或偽造。
請再參照第1及2圖所示，舉例而言，本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片可選擇適用於生物晶片之一般實體設計，或可選擇適用於生物晶片之雲端平台設計，且本發明第一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片為一浮水印載體。
第6圖揭示本發明第二較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法之示意圖。請參照第1及6圖所示，本發明第二較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S1：首先，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將至少一個該線路佈局13適當配置於該紙基微流體生物晶片1上。
請再參照第1及6圖所示，本發明第二較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S2：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將數個微流體通道依該線路佈局13適當形成於該紙基微流體生物晶片1上。
請再參照第1及6圖所示，本發明第二較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S3：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將至少一秘密資訊適當隱藏於該紙基微流體生物晶片1之數個微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局。
請再參照第1及6圖所示，本發明第二較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S4：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方
式、半自動化方式或手動方式〕一使用者依據該秘密資訊之秘密佈局適當驗證該紙基微流體生物晶片1是否被攻擊。
第7圖揭示本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之示意圖。請參照第7圖所示，舉例而言，本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片選自一紙基微流體生物晶片1a，而該紙基微流體生物晶片1a包含數個電極11、數個節點12、至少一第一線路佈局13a及至少一第二線路佈局13b。
第8圖揭示本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法之示意圖。請參照第7及8圖所示，本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S1：首先，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將至少一個該第一線路佈局13a適當配置於一紙基微流體生物晶片1a上。
請再參照第7及8圖所示，本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S2：接著，舉例而言，以適當技術手段將數個第一微流體通道依該第一線路佈局13a適當形成於該紙基微流體生物晶片1a上。
請再參照第7及8圖所示，本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S3：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將至少一浮水印14適當配置於該紙基微流體生物晶片1a之數個第一微流體通道上，且該浮水印14包含至少一流體參數資訊。
請再參照第7及8圖所示，本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟
S4：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將至少一個該第二線路佈局13b適當配置於該紙基微流體生物晶片1a上。
請再參照第7及8圖所示，舉例而言，本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S5：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將數個第二微流體通道依該第二線路佈局13b適當形成於該紙基微流體生物晶片1a上。
請再參照第7及8圖所示，舉例而言，本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S6：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕將至少一秘密資訊15適當隱藏於該紙基微流體生物晶片1a之數個第二微流體通道上，且該秘密資訊15包含至少一秘密佈局。
請再參照第7及8圖所示，舉例而言，本發明第三較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含步驟S7：接著，舉例而言，以適當技術手段〔例如：自動化方式、半自動化方式或手動方式〕於該浮水印14之至少一流體參數資訊及秘密資訊15之間具有一特定關係，以便日後利用該特定關係驗證該紙基微流體生物晶片1a。
請再參照第7及8圖所示，舉例而言，該浮水印14之流體參數資訊包含一流體混合時間、一流體試劑濃度或其它流體資料，該秘密資訊15包含至少一系列數字、至少一範圍數字或其它數字資料。
第9圖揭示本發明另一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片採用佈局-秘密對應操作及浮水印嵌入操作之示意圖。請參照第1及9圖所示，舉例而言，本發
明另一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片選擇採用於一雲端裝置2進行佈局-秘密對應操作及浮水印嵌入操作，並將浮水印嵌入至該紙基微流體生物晶片1。
請再參照第1及9圖所示，舉例而言，本發明另一較佳實施例之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法包含佈局及秘密對應操作及浮水印嵌入操作。佈局及秘密對應操作提供浮水印嵌入者及使用者從佈局中利用祕密資訊提取隱藏資訊，而該隱藏資訊為一定範圍數字，且該範圍數字決定於整個布局的可能解數量。
請再參照第1及9圖所示，舉例而言，本發明另一較佳實施例之浮水印嵌入操作則利用祕密資訊嵌入隱藏資訊於佈局當中。該嵌入浮水印操作包含：浮水印嵌入者可利用佈局及秘密對應操作對於特定第一部分佈局提取隱藏資訊，再利用浮水印嵌入操作嵌入該提取的隱藏資訊於第二部分佈局，以獲得已嵌入的該紙基微流體生物晶片1a，如此在該第一部分佈局及第二部分佈局所隱藏之隱藏資訊具有特定關係〔例如：兩隱藏資訊為相同資訊〕。
請再參照第1及9圖所示，舉例而言，本發明另一較佳實施例選擇經由不可信任之通道傳遞後，使用者利用佈局及秘密對應操作提取該第一部分佈局及第二部分佈局所隱藏之隱藏資訊，最後再進行比對兩者關係；若符合給定之關係，該設計可視為可靠安全，並沒有受到他人攻擊；若不符合給定之關係，該設計可視為不可靠或已受到他人攻擊。
前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。
1:紙基微流體生物晶片
11:電極
12:節點
13:線路佈局
Claims (10)
- 一種紙基數位式微流體生物晶片，其包含：至少一線路佈局，其配置於一紙基微流體生物晶片上；數個微流體通道，其依該線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；及至少一浮水印，其配置於該紙基微流體生物晶片之數個微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊；其中一使用者依據該浮水印之流體參數資訊偵測該紙基微流體生物晶片是否被篡改或偽造。
- 依申請專利範圍第1項之紙基數位式微流體生物晶片，其包含：至少一秘密資訊，其隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局，且採用一佈局-秘密對應操作，以便進一步獲得形成該浮水印；其中該使用者依據該秘密資訊之秘密佈局驗證該紙基微流體生物晶片是否被攻擊。
- 一種紙基數位式微流體生物晶片，其包含：至少一第一線路佈局，其配置於一紙基微流體生物晶片上；數個第一微流體通道，其依該第一線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；至少一浮水印，其配置於該紙基微流體生物晶片之數個第一微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊；至少一第二線路佈局，其配置於該紙基微流體生物晶片上；數個第二微流體通道，其依該第二線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；及至少一秘密資訊，其隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個第二微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局； 其中該浮水印之至少一流體參數資訊及秘密資訊之間具有一特定關係，以便日後利用該特定關係驗證該紙基微流體生物晶片。
- 依申請專利範圍第1或3項之紙基數位式微流體生物晶片，其中該流體參數資訊包含一流體混合時間。
- 依申請專利範圍第1或3項之紙基數位式微流體生物晶片，其中該流體參數資訊包含一流體試劑濃度。
- 依申請專利範圍第2或3項之紙基數位式微流體生物晶片，其中該秘密資訊包含至少一系列數字。
- 依申請專利範圍第2或3項之紙基數位式微流體生物晶片，其中該秘密資訊包含至少一範圍數字。
- 一種紙基數位式微流體生物晶片之操作方法，其包含：將至少一線路佈局配置於一紙基微流體生物晶片上；將數個微流體通道依該線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；將至少一浮水印配置於該紙基微流體生物晶片之數個微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊；及一使用者依據該浮水印之流體參數資訊偵測該紙基微流體生物晶片是否被篡改或偽造。
- 依申請專利範圍第8項之紙基數位式微流體生物晶片之操作方法，其包含：將至少一秘密資訊隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局，且採用一佈局-秘密對應操作，以便進一步獲得形成該浮水印；及該使用者依據該秘密資訊之秘密佈局驗證該紙基微流體生物晶片是否被攻擊。
- 一種紙基數位式微流體生物晶片之操作方法，其包含：將至少一第一線路佈局配置於一紙基微流體生物晶片上； 將數個第一微流體通道依該第一線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；將至少一浮水印配置於該紙基微流體生物晶片之數個第一微流體通道上，且該浮水印包含至少一流體參數資訊；將至少一第二線路佈局配置於該紙基微流體生物晶片上；將數個第二微流體通道依該第二線路佈局形成於該紙基微流體生物晶片上；將至少一秘密資訊隱藏於該紙基微流體生物晶片之數個第二微流體通道上，且該秘密資訊包含至少一秘密佈局；及於該浮水印之至少一流體參數資訊及秘密資訊之間具有一特定關係，以便日後利用該特定關係驗證該紙基微流體生物晶片。
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| TW110116279A TWI793590B (zh) | 2021-05-05 | 2021-05-05 | 紙基數位式微流體生物晶片及其操作方法 |
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| TW202243743A TW202243743A (zh) | 2022-11-16 |
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| TW (1) | TWI793590B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| TW200940988A (en) * | 2008-03-21 | 2009-10-01 | Arkray Inc | Medical device |
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| CN111630178A (zh) * | 2017-12-22 | 2020-09-04 | 多伦多大学管理委员会 | 用于在无细胞系统中使用葡萄糖计检测目标分析物的合成生物电路 |
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2021
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