TWM467058U - 生化感測器 - Google Patents

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TWM467058U
TWM467058U TW102208770U TW102208770U TWM467058U TW M467058 U TWM467058 U TW M467058U TW 102208770 U TW102208770 U TW 102208770U TW 102208770 U TW102208770 U TW 102208770U TW M467058 U TWM467058 U TW M467058U
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annular
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film
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    • G01N27/28Electrolytic cell components
    • G01N27/30Electrodes, e.g. test electrodes; Half-cells
    • G01N27/327Biochemical electrodes, e.g. electrical or mechanical details for in vitro measurements
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    • G01N27/3272Test elements therefor, i.e. disposable laminated substrates with electrodes, reagent and channels

Description

生化感測器
本創作係有關於一種感測器,特別是指一種能夠讓樣品用量減少且具有提高數值精確度的生化感測器,該生化感測器相配合以檢測一樣品中特定物質濃度之裝置,如血糖儀、血酯儀、尿酸儀等。
據世界衛生組織(WHO)統計,西元2,000年全球死於血管疾病約有1,670萬人,患有心血管疾病估計約有1億5千萬人。膽固醇過高,一直是現代人健康的主要危機。長期膽固醇如果高於240毫克/分升(mg/dL)的男性,死於心臟病的比率是膽固醇在正常值(低於200 mg/dL)男性的2至3.6倍。故膽固醇的檢測功能不論對一般人預防保健或是高膽固醇患者治療過程,都十分重要且市場應用性極廣。
電化學生物檢測電極試片早已應用於市面上,以血糖檢測技術為例,由於具有操作便利與及時檢驗的優點,血糖機近年來已成為臨床與居家照護作業中普遍使用的床邊檢測(Point of care test,POCT)醫療器材之一。根據台灣糖尿病學會的統計報告說明,目前市售血糖機的分析原理,主要是利用電化學(Amperometric electrochemistry)原理進行測試;當血液中葡萄糖與電化學生物感測試紙上之酵素產生電化學反應後,借由介質電子的釋出,透過血糖機將電流變化轉換為血糖濃度數值。
如圖1及圖2所繪示之一台灣專利編號M429096所揭示,習知檢測試片1a,包含一上蓋板11a、一間隔層12a及一基體13a,上蓋板11a及間隔層12a依序貼設於基體13a上,基體13a之一表面印刷有二電極膜131a、一導通電極膜132a及一參考電極膜133a,二電極膜131a各一端設有反應膜134a,導通電極膜132a的一端連接二電極膜131a其中之一,二反應膜134a之間形成一反應區135a。當樣品吸入後,樣品即會與反應區物質發生反應並產生電化學變化,而由參考電極膜與二電極膜產生多個測試數據,藉由與生物感測器裝置連接並接收訊號,經過計算而將訊號轉換成待測物濃度顯示於一顯示器上。然而,由於檢測試片目前皆以批量生產(batch production)之方式製造,因此製造過程中的各項變因將造成每批試紙間的差異性,例如反應區的體積、反應區內的酵素量等,皆會影響檢測導致測量結果不準確。另,如圖1及圖2所示之間隔層12a,其開口具有一高度以確保進入反應區的酵素不外漏,然而當二電極膜134a之厚度不同時,間隔層12a與二電極膜134a間易形成空隙,勢必導致滴入反應區的酵素或樣品滲出,影響檢測結果之準確性,容易造成判讀上的錯誤。
緣是,本創作人有感上述問題之可改善,乃特潛心研究並配合學理之運用,終於提出一種設計合理且有效改善上述缺失之本創作。
本創作之目的在於,提供一種生化感測器,透過封閉式感測區域之設計,可有效增加樣品與感測區域之反應面積、減少樣品用量、避免樣品流失及提高判斷精確度。
為了達成上述之目的,本創作提供一種生化感測器,包括一基體,其一表面設有一反應膜、一環繞於該反應膜之環形反應 膜、二電極、一導通電極及一絕緣片,導通電極位於二電極之間,導通電極靠近反應膜的一端連接二電極其中之一,二電極各一端分別接觸環形反應膜及反應膜,環形反應膜與反應膜之間形成一封閉之感測區域,且環形反應膜之厚度大於反應膜之厚度,環形反應膜、絕緣片及反應膜依序堆疊於該基體上;以及一蓋板,其設有至少一對應反應膜的檢測口,蓋板蓋設於基體上,基體與蓋板之間互相黏合。
綜合上述,本創作關於一種生化感測器,透過基體上之一環形反應膜圍繞一反應膜,且環形反應膜厚度大於反應膜厚度之設計,可有效減少化學試劑及樣品的使用量,且可確保化學試劑及樣品不外漏,充分進行反應,藉以縮小誤差,以提高測試值的靈敏度及準確性。此外,透過環形反應膜之設置,可取代傳統於蓋板及基體間設置之不導電材質之功能(即提供一承載樣品的空間),故不但可減少樣品用量、降低用料成本,更可縮小製程時造成的誤差。
為能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容,請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖,然而所附圖式僅提供參考與說明用,並非用來對本創作加以限制。
[本創作]
1‧‧‧生化感測器
11‧‧‧基體
111‧‧‧反應膜
112‧‧‧環形反應膜
113‧‧‧電極
1131‧‧‧共同電極
11311‧‧‧第一共同電極延伸段
11312‧‧‧第二共同電極延伸段
1132‧‧‧量測電極
11321‧‧‧第一量測電極延伸段
11322‧‧‧第二量測電極延伸段
114‧‧‧導通電極
115‧‧‧絕緣片
116‧‧‧感測區域
117‧‧‧參考反應膜
1171‧‧‧中央參考反應膜
1172‧‧‧環形參考反應膜
118‧‧‧參考電極
1181‧‧‧第一參考電極延伸段
1182‧‧‧第二參考電極延伸段
119‧‧‧絕緣片
120‧‧‧參考感測區域
12‧‧‧蓋板
121‧‧‧檢測口
122‧‧‧缺口
123‧‧‧透明層
13‧‧‧中隔件
131‧‧‧開口
2‧‧‧檢測裝置
21‧‧‧檢測入口
L1‧‧‧反應膜之厚度
L2‧‧‧環形反應膜之厚度
[習知技術]
1a‧‧‧檢測試片
11a‧‧‧上蓋板
12a‧‧‧間隔層
13a‧‧‧基體
131a‧‧‧電極膜
132a‧‧‧導通電極膜
133a‧‧‧參考電極膜
134a‧‧‧反應膜
135a‧‧‧反應區
圖1為習知生化感測器之立體分解圖;圖2為習知生化感測器之立體組合圖;圖3為本創作生化感測器之第一實施例之立體分解圖;圖4為本創作生化感測器之第一實施例之立體組合圖;圖5為本創作生化感測器之第一實施例之局部放大示意圖;圖6為本創作生化感測器之操作示意圖;圖7為本創作生化感測器之第二實施例之立體分解圖; 圖8為本創作生化感測器之第二實施例之立體組合圖;圖9為本創作生化感測器之第三實施例之立體分解圖;圖10為本創作生化感測器之第三實施例之立體組合圖;圖11為本創作生化感測器之第四實施例之立體分解圖;圖12為本創作生化感測器之第五實施例之立體分解圖;以及圖13為本創作生化感測器之第六實施例之立體分解圖。
以下所描述之實施例有提及數量或其類似者,除非另作說明,否則本創作的應用範疇應不受其數量或其類似者之限制。本創作之生化感測器可以應用於(1)生化樣品的量測應用,如流體樣品中葡萄糖(Glucose)、血酯(如膽固醇(Cholesterol)、三酸甘油酯(Triglyceride)等)、尿酸(Uric acid)、糖化血色素(HbAlc)等;(2)重金屬離子檢測應用,如流體樣品中鉛離子(Lead)、鎘離子(Cadmium)、汞離子(Mercury)、銅離子(Copper)等等;以及(3)各種微量分析的檢測應用。
[第一實施例]
請一併參考圖3至圖6。如圖3及圖6所示,本創作實施例揭露一種生化感測器1,其可插入一多合一式的檢測裝置2,檢測裝置2具有一檢測入口21,片狀的生化感測器1可插入檢測入口21內,檢測裝置2可分析生化感測器1的傳遞訊號,用以判斷使用者的樣品(如血液)的檢測數據值(如血糖、血酯等),以衡量使用者身體現況。生化感測器1包括一基體11及一蓋板12,換言之,生化感測器1是由上層的蓋板12及下層的基體1所組合而成,主要利用虹吸原理讓使用者的樣品遍及基體11的待反應區域。
請同時參考圖3及圖5所示,圖3為本創作生化感測器之第 一實施例之立體分解圖,而圖5則為本創作生化感測器之第一實施例的局部放大示意圖;本創作之基體11之一表面設有一反應膜111、一環繞於反應膜111之環形反應膜112、二電極113、一導通電極114及一絕緣片115。本創作的基體11可利用印刷的方式將反應膜111、環形反應膜112、二電極113及導通電極114成型於基體11的一表面上,上述成型的方式亦可為蒸鍍、電鍍或黏貼等方式所形成;其中,環形反應膜112與反應膜111之間形成一封閉之感測區域116,用以吸附一與樣品反應之生物活性物質。如圖5所示,由於環形反應膜112圍繞於反應膜111的四周形成封閉之感測區域116,且環形反應膜112之厚度L1大於反應膜111之厚度L2,故環形反應膜112如同一高牆圍繞於反應膜111外,使環形反應膜112與反應膜111呈一杯狀體,藉此,可定量塗佈於感測區域116之生物活性物質,亦可定量欲進入感測區域116進行檢測之樣品,且可確保化學試劑及樣品不外漏,有效減少生物活性物質及樣品的使用量,兼具環保及降低檢測成本等優點。另外,感測區域116之封閉性更可使樣品有充裕的時間與感測區域116內之生物活性物質進行完全反應,故偵測到的電流量穩定,大幅縮小檢測誤差及有效提高檢測數值的準確性。
請搭配參考圖3及圖6,圖6為本創作生化感測器之操作示意圖;導通電極114位於二電極113之間,導通電極114與檢測裝置2電性導通以提供檢測裝置2的開機功能。導通電極114靠近反應膜111的一端連接二電極113其中之一,二電極113各一端分別接觸環形反應膜112及反應膜111,反應膜111、絕緣片115及環形反應膜112依序堆疊於基體11上,以避免檢測時反應膜111與環形反應膜112接觸造成短路。
蓋板12具有親水性,蓋板12設有至少一對應環形反應膜112的檢測口121,用以供使用者的樣品經由檢測口121滴入感測 區域116內。蓋板12設於基體11上,蓋板12與基體11之間可互相黏合以形成堆疊結構,所述堆疊結構之間的鍵結可利用單面膠或者是液態黏著劑等方式黏著,但黏著方式在此並不限定。如圖5所示,由於本創作生化感測器之環形反應膜112本身即具有一特定厚度L1以提供一承載樣品之空間,故可取代傳統生化感測器(圖1)間隔層12a之功用,因此,蓋板12可直接設置於基體11上,使蓋板12、環形反應膜112及基體11間形成一完整承載樣品之空間。藉此,不但可免去傳統製程中貼附間隔層12a(圖1)的製作工序,更可避免間隔層12a與基體13a之間因對位誤差所造成的不良影響,故相對可縮減生產成本,簡化製作流程,提高生產效率,達到提昇經濟市場競爭優勢及環保之目的。
以下將詳述本案之第一實施例,請參考圖3至圖5;如圖3及圖5所示,本創作之基體11,其環形反應膜112與反應膜111之間之感測區域116吸附之生物活性物質,可為經固化或未固化的反應酵素、抗體、抗原及微生物細胞動植物細胞具有生物性辨識能力的成分,及一包含導電介質及緩衝溶液等之混合物溶液,即可作為本創作的訊號來源之物種。當使用者樣品欲與感測區域116內之生物活性物質進行反應,經電化學反應以提供訊號使檢測裝置2(圖6)分析時,如圖5所示,當生化感測器1之環形反應膜112及反應膜111係以二次套印的方式成形於基體11上時,由於整體感測區域116內之阻抗皆相同(即電阻與距離成正比及電流的反饋效應),故可使每次的檢測結果幾乎相同,增加檢測的準確度。舉例來說,若定義環形反應膜112與反應膜111之間的感測區域116分別為R1區、R2區、R3區及R4區,不論環形反應膜112與反應膜111的相對位置如何變動,由於R1區與R3區的整體阻抗不變(即電阻固定),R2區與R4區的整體阻抗亦不變,故R1區與R3所測出的數值可彼此補償,R2區與R4區所測出的數值亦 可彼此補償,換言之,環形反應膜112圍繞於反應膜111四周的設置方式,可有效增加檢測的靈敏度及準確度。
綜上所述,本創作之生化感測器1可避免傳統檢測試片1a(圖1)批量生產時,因二反應膜134a(圖1)之間的套印誤差所導致不同的檢測結果。另外,本創作之生化感測器1,其封閉式環形之感測區域116可使整體感應區域大幅增加,故可有效提升導電性,使檢測結果更準確。
請復參考圖3,導通電極114成型於二電極113之間,而環形反應膜112、絕緣片115及反應膜111則依序堆疊於基體11上以形成一立體之架橋結構,避免檢測時反應膜111與環形反應膜112接觸造成短路,所述絕緣片115之形狀不設限,且其設置於反應膜111及環形反應膜112間之位置不設限,只要能達到絕緣阻隔的作用即可,於本實施例中,實際上絕緣片115是設置於環形反應膜112及連接於反應膜111之量測電極1132之間;上述電極113及導通電極114可以為碳(C)、白金(Pt)、或者是銀(Ag)電極,這裡對於材質並不限定,而所述之絕緣片115可以印刷、黏貼或射出成型的方式設置於反應膜111與環形反應膜112間,但其成型方式亦不在此限。
值得特別注意的是,如圖3所示,環形反應膜112為金屬反應膜及非金屬反應膜其中之一者,且反應膜111亦為金屬反應膜及非金屬反應膜其中之一者,舉例來說,當本創作之生化感測器1欲測量血醣值時,上述之環形反應膜112及反應膜111均為金屬反應膜,或均為非金屬反應膜;同樣地,當本創作之生化感測器1欲測量血酯類時,環形反應膜112及反應膜111分別為非金屬反應膜及金屬反應膜,或分別為金屬反應膜及非金屬反應膜。以本創作實施例而言,生化感測器1測量血酯類,經由實驗得知,金屬反應膜的材質較佳的為金屬「銀」,而該非金屬反應膜的材質 較佳的為非金屬「碳」,但不在此限,上述「銀」與「碳」之組合對於電流輸出的穩定性較好,故可避免血液濃度的不同,以致電流值的變動率過大,易造成數據判斷失誤的問題產生。但實際上藉由其他金屬及非金屬反應膜的搭配同樣可產生穩定電流值的效益,故凡屬於相關領域熟悉該項技藝者所使用的材質變化皆應屬於本創作的應用範疇內。
二電極113規劃為一共同電極1131及一量測電極1132;其中,共同電極1131具有一第一共同電極延伸段11311及一第二共同電極延伸段11312,量測電極1132具有一第一量測電極延伸段11321及一第二量測電極延伸段11322,如圖3所示,於本具體實施例中,透過第二共同電極延伸段11312直線地連接第一共同電極延伸段11311,且第二共同電極延伸段11312接觸環形反應膜112,及第二量測電極延伸段11322轉折地連接第一量測電極延伸段11321,且第二量測電極延伸段11322接觸環形反應膜111的方式,可微小化環形反應膜112及反應膜111的設置面積,更可減少樣品流經形反應膜112與反應膜111之間的距離(即樣品流經路徑長度),故可縮小讀值誤差,且樣品可利用虹吸原理一次到位遍及整個反應區域116,使量測數據誤差範圍縮小,精確度大幅提升。
上述第一共同電極延伸段11311、導通電極114與第一量測電極延伸段11321相互平行設置,且第一共同電極延伸段11311、導通電極114及第一量測電極延伸段11321彼此間等距設置。
蓋板12設有至少一缺口122及一透明層123,缺口122相鄰蓋板12邊緣,透明層123位於缺口122,檢測口121設置於透明層123,透明層123用以觀測使用者樣品於感測區域116上的遍佈情形。透明層123與基體11的一表面相隔開,透明層123及基體11包覆形成一樣品流道(圖未標號),檢測口121與該樣品流道堆 疊重合,該樣品流道的流徑方向係與導通電極114的延伸方向垂直。
再請參考圖3及圖5所示,為了清楚地說明本創作第一實施例之意指,以下提供內容為本創作生化感測器1的製作過程。
首先,基體11固定於一固定治具(圖略)上;基體11之一表面形成一反應膜111、二電極113及一導通電極114;基體11之一表面形成一環形反應膜112於反應膜111之四周,使環形反應膜112與反應膜111間形成一封閉之感測區域116,於反應膜111及環形反應膜112之間設置一絕緣片115;將液態的生物反應物質以噴入或擠壓的方式覆蓋反應膜111,使該生物反應物質均勻設置於感測區域116內;以低溫乾燥該生物反應物質至少25分鐘或以上直到該生物反應物質呈現固態狀;把蓋板12以黏貼合的方式貼設於基體11,使蓋板12、環形反應膜112及基體11間形成一完整承載樣品之空間;最後將基體11做單位裁切以符合預定的長條狀結構。
[第二實施例]
請參考圖7及圖8,圖7為本創作生化感測器之第二實施例之立體分解圖,圖8則為本創作生化感測器之第二實施例之立體組合圖。本實施例相較於第一實施例之差別在於生物感測器1之基體11的一表面更設有一參考反應膜117及一參考電極118,參考電極118的一端延伸接觸參考反應膜117;其中,環形反應膜112與參考反應膜117之間係相隔設置且保持一預定距離(即環形反應膜112與參考反應膜117彼此分離且互不接觸),而參考電極118則與二電極113其一相對設置於基體11之一表面的兩旁,使 共同電極1131位於參考電極118與導通電極114之間。上述之參考電極118具有一第一參考電極延伸段1181及第二參考電極延伸段1182,使第一參考電極延伸段1151、第一共同電極延伸段11311、導通電極114及第一量測電極延伸段11321彼此間等距設置。
值得注意是,如圖7所示,由於參考電極118之第二參考電極延伸段1182係可轉折地連接第一參考電極延伸段1181,使第二參考電極延伸段1182接觸參考反應膜117,藉此,透過反應膜111、環形反應膜112及參考反應膜117彼此間分隔交錯的佈局方式可提供較穩定的電流輸出值,具有減少檢測時間的功效,檢測時間較佳地可縮短至30秒以內,即可得到量測數據。當生化感測器1插入檢測裝置2(圖6)時,參考電極118可對感測區域116內的樣品進行速度及血量分析,並對檢測裝置2產生相應數據做適度校正,換言之,參考電極118及二電極113可判定測試不良數據,且能產生多個測試數據並取其平均值以增加準確度。上述之參考電極118之材質如同電極113及導通電極114之材質(已詳述於第一實施例中),不在此贅述。
再請參考圖7及圖8所示,為了清楚地說明本創作第二實施例之意指,以下提供內容為本創作生化感測器1的製作過程。
首先,基體11固定於一固定治具(圖略)上;基體11之一表面形成一反應膜111、一參考金屬反應膜117、二電極113、一導通電極114及一參考電極118;基體11之一表面形成一環形反應膜112於該反應膜之四周,使環形反應膜112與反應膜111間形成一封閉之感測區域116;於反應膜與環形反應膜112間設置一絕緣片115;將液態的生物反應物質以噴入或擠壓的方式覆蓋反應膜111,使該生物反應物質均勻設置於感測區域116內; 以低溫乾燥該生物反應物質至少25分鐘或以上直到該生物反應物質呈現固態狀;把蓋板12以黏貼合的方式貼設於基體11,使蓋板12、環形反應膜112及基體11間形成一完整承載樣品之空間;最後將基體11做單位裁切以符合預定的長條狀結構。
使用時,樣品滴入環形反應膜112與反應膜111所形成之感測區域116內,當生物反應物質與樣品起電化學反應時,二電極113會與參考電極118測得多個傳遞訊號,傳遞訊號會傳導到檢測裝置2(圖6)並換算出待測物(如血酯類)的數筆檢測數據值,若該等檢測數據值的差異度並不大,則可取平均值作為待測物(如血酯類)的數據值。若該等檢測數據值的差異度過大,則可判定待測血量可能有所不足。
[第三實施例]
請參考圖9及圖10,圖9為本創作生化感測器之第三實施例之立體分解圖,圖10則為本創作生化感測器之第三實施例之立體組合圖。本實施例相較於第二實施例之差別在於生物感測器1之基體11的參考反應膜117更包括一中央參考反應膜1171、一環繞於中央參考反應膜1171之環形參考反應膜1172及介於中央參考反應膜1171與環形參考反應膜1172之間的絕緣片119;其中,環形參考反應膜1172、絕緣片119及中央參考反應膜1171係依序堆疊於基體11上以形成一立體之架橋結構,以避免檢測時環形參考反應膜1172與中央參考反應膜1171接觸造成短路,所述絕緣片119設置之形狀及位置不設限,只要能達到絕緣阻隔的作用即可。
於本具體實施例中,環形參考反應膜1172係與環形反應膜112彼此相接觸而為一體成型者;其中,環形參考反應膜1172與環形反應膜112係為同一材質,且中央參考反應膜1171與反應膜 111係為同一材質;舉例來說,當本創作之生化感測器1欲測量血醣值時,上述之環形反應膜112、反應膜111、環形參考反應膜1172及中央參考反應膜1171均為金屬反應膜,或均為非金屬反應膜;當本創作之生化感測器1欲測量血酯類時,環形反應膜112、環形參考反應膜1172均為非金屬反應膜,反應膜111與中央參考反應膜1171均為金屬反應膜,或環形反應膜112、環形參考反應膜1172均為金屬反應膜,反應膜111與中央參考反應膜1171均為非金屬反應膜。
值得注意的是,當生化感測器1插入檢測裝置2(圖6)時,由於環形參考反應膜1172圍繞於中央參考反應膜1171的四周形成封閉之參考感測區域120,且環形參考反應膜1172之厚度大於中央參考反應膜1171之厚度,故環形參考反應膜1172如同一高牆圍繞於中央參考反應膜1171外,藉此,參考電極118不但可對感測區域116內的樣品進行速度及血量分析,更可對流入參考感測區域120內的樣品進行速度及血量分析,並對檢測裝置2產生相應數據做更近一步的校正,換言之,本實施例相較於上述第二實施例中單一的參考反應膜117更能判定測試不良數據,產生多個測試數據並取其平均值以大幅增加靈敏度及準確度。上述環形參考反應膜1172與中央參考反應膜1171之作用原理如同上述第一實施例中環形反應膜112及反應膜111之作用原理,故不在此贅述。另外,於本具體實施例中,封閉式環形之參考感測區域120可使整體感應區域大幅增加,亦可有效提升導電性,使檢測結果更準確。
再請參考圖9及圖10所示,為了清楚地說明本創作第三實施例之意指,以下提供內容為本創作生化感測器1的製作過程。
首先,基體11固定於一固定治具(圖略)上;基體11之一表面形成一反應膜111、二電極113、一中央參 考反應膜1171、一導通電極114及一參考電極118;基體11之一表面同時形成一環形反應膜112及一環形參考反應膜1172,環形反應膜112位於反應膜111之四周,環形參考反應膜1172位於中央參考反應膜1171之四周,使環形反應膜112與反應膜111間形成一封閉之感測區域116,及使環形參考反應膜1172與中央參考反應膜1171間形成一封閉之參考感測區域120;於反應膜111與環形反應膜112間設置一絕緣片115,且於中央參考反應膜1171與環形參考反應膜1172間設置另一絕緣片119;將液態的生物反應物質以噴入或擠壓的方式覆蓋反應膜111及中央參考反應膜1171,使該生物反應物質均勻設置於感測區域116及參考感測區域120內;以低溫乾燥該生物反應物質至少25分鐘或以上直到該生物反應物質呈現固態狀;把蓋板12以黏貼合的方式貼設於基體11,使蓋板12、環形反應膜112、環形參考反應膜1172及基體11間形成一完整承載樣品之空間;最後將基體11做單位裁切以符合預定的長條狀結構。
[第四實施例]
請參考圖11,圖11為本創作生化感測器之第四實施例之立體分解圖。本實施例相較於第一實施例之差別在於生物感測器1更包括一中隔件13,其設有至少一對應環形反應膜112的開口131,蓋板12之檢測口121對應於開口131;其中,蓋板12及中隔件13相繼蓋設於基體11上,中隔件13位於基體11與蓋板12之間且彼此之間互相黏合以形成堆疊結構,換言之,當基體11進行印刷製程後,中隔件13會先貼設於基體11,緊接者蓋板12配合中隔件13的形狀並貼設於中隔件13上,貼設方式在此並不限 定。蓋板12之透明層123與基體11的一表面相隔開,透明層123、開口131及基體11包覆形成一樣品流道(圖未標號),檢測口121與該樣品流道堆疊重合,樣該品流道的流徑方向係與導通電極114的延伸方向垂直。
上述之中隔件13為一絕緣層,其呈透明狀設置於基體11上;其中,由於開口131具有一高度,使得感測區域116內的生物反應物質被限制於開口131的圍繞區域內,更可防止生物反應物質往外溢出。補充說明一點,本創作的中隔件13所使用的材質可以是聚乙烯(Polyethylene,簡稱PE)、聚氯乙烯(PolyVinyl Chloride,簡稱PVC)等高分子材料,這裡對於材質並不限定。
再請參考圖11所示,為了清楚地說明本創作之意指,以下提供內容為本創作第四實施例之生化感測器1的製作過程。本創作第四實施例之製作過程與第一實施例之製作過程類似,差別僅在於先把中隔件13以黏貼合的方式貼設於基體11,再將蓋板12以黏貼合的方式蓋設於中隔件13,使中隔件13位於基體11與蓋板12之間且彼此之間互相黏合,且使蓋板12、環形反應膜112及基體11間形成一完整承載樣品之空間;最後將基體11做單位裁切以符合預定的長條狀結構。
[第五實施例]
請參考圖12,圖12為本創作生化感測器之第五實施例之立體分解圖。本實施例相較於第二實施例之差別在於生物感測器1更包括一中隔件13,中隔件13之結構、材質及設置方式如同上述第四實施例所述,故不在此贅述。
[第六實施例]
請參考圖13,圖13為本創作生化感測器之第六實施例之立體分解圖。本實施例相較於第三實施例之差別在於生物感測器1更包括一中隔件13,中隔件13之結構、材質及設置方式如同上 述第四實施例所述,故不在此贅述。
另外,這裡要特別說明的是,本創作提及的方向用語,例如:上、下、左、右、前或後等,僅是參考附加圖式的方向。因此,使用的方向用語是用來說明而並非用來限制本創作。
綜合上述,本創作具有以下有益的效果:
一、本創作關於之生化感測器,其基體上之環形反應膜圍繞反應膜,且環形反應膜厚度大於反應膜厚度,可有效減少化學試劑及樣品的使用量、確保化學試劑及樣品不外漏、充分進行反應,故可縮小誤差以提高測試值的靈敏度及準確性。
二、本創作關於之生化感測器,其透過環形反應膜之設置,可取代傳統生化感測器於蓋板及基體間設置之不導電材質之功能,故不但可減少樣品用量、降低用料成本及縮小製程時造成的誤差。
三、本創作關於之生化感測器,其基體上成型之二電極之設置方式,可微小化環形反應膜及反應膜的設置面積,使樣品一次到位遍及整個反應區域,量測之精確度可大幅提升。
四、本創作關於之生化感測器,其環形反應膜圍繞於反應膜之設計可使環形反應膜與反應膜之間的距離縮短,減少樣品流經路徑長度,故可縮小讀值誤差、提高其正確性。
五、本創作關於之生化感測器,其第三實施例及第六實施例中,由於參考反應膜更包括一環形參考反應膜及一圍繞於環形參考反應膜四周之中央參考反應膜,故參考電極不但可對感測區域內的樣品進行速度及血量分析,更可對流入參考感測區域內的樣品進行速度及血量分析及校正,故可大幅增加靈敏度及準確度。
以上所述僅為本創作之較佳可行實施例,非因此即侷限本創作之專利範圍,故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所為之等效結構變化,均同理皆包含於本創作之範圍內,合予陳明。
1‧‧‧生化感測器
11‧‧‧基體
111‧‧‧反應膜
112‧‧‧環形反應膜
113‧‧‧電極
1131‧‧‧共同電極
11311‧‧‧第一共同電極延伸段
11312‧‧‧第二共同電極延伸段
1132‧‧‧量測電極
11321‧‧‧第一量測電極延伸段
11322‧‧‧第二量測電極延伸段
114‧‧‧導通電極
115‧‧‧絕緣片
116‧‧‧感測區域
12‧‧‧蓋板
121‧‧‧檢測口
122‧‧‧缺口
123‧‧‧透明層

Claims (15)

  1. 一種生化感測器,包括:一基體,其一表面設有一反應膜、一環繞於該反應膜之環形反應膜、二電極、一導通電極及一絕緣片,該導通電極位於該二電極之間,該導通電極靠近該反應膜的一端連接該二電極其中之一,該二電極各一端分別接觸該環形反應膜及該反應膜,該環形反應膜與該反應膜之間形成一封閉之感測區域,且該環形反應膜之厚度大於該反應膜之厚度,該環形反應膜、該絕緣片及該反應膜依序堆疊於該基體上;以及一蓋板,其設有至少一對應該環形反應膜的檢測口,該蓋板蓋設於該基體上,該基體與該蓋板之間互相黏合。
  2. 如請求項1所述之生化感測器,其中該環形反應膜為金屬反應膜及非金屬反應膜其中之一者。
  3. 如請求項2所述之生化感測器,其中該反應膜為金屬反應膜及非金屬反應膜其中之一者。
  4. 如請求項3所述之生化感測器,其中該二電極規劃為一共同電極及一量測電極,該共同電極具有一第一共同電極延伸段及一第二共同電極延伸段,該量測電極具有一第一量測電極延伸段及一第二量測電極延伸段,其中該第一共同電極延伸段、該導通電極與該第一量測電極延伸段相互平行設置。
  5. 如請求項4所述之生化感測器,其中該第二量測電極延伸段轉折地連接該第一量測電極延伸段,該第一共同電極延伸段、該導通電極及該第一量測電極延伸段彼此間等距設置。
  6. 如請求項3所述之生化感測器,其中該基體之一表面更設有一參考反應膜及一參考電極,該參考電極的一端延伸接觸該參考 反應膜。
  7. 如請求項6所述之生化感測器,其中該參考電極與該二電極其一相對設置於該基體之一表面的兩旁,參考反應膜為金屬反應膜,參考反應膜與該環形反應膜間相隔設置且保持一預定距離。
  8. 如請求項6所述之生化感測器,其中該基體之一表面更設有另一絕緣片,該參考反應膜包括一中央參考反應膜及一環繞於該中央參考反應膜之環形參考反應膜,該環形參考反應膜與該環形反應膜彼此相接觸,該環形參考反應膜、該另一絕緣片及該中央參考反應膜依序堆疊於該基體上,該環形參考反應膜之厚度大於該中央參考反應膜之厚度,該環形參考反應膜與該環形反應膜係為同一材質,該中央參考反應膜與該反應膜係為同一材質。
  9. 如請求項7或8所述之生化感測器,其中該參考電極具有一第一參考電極延伸段及第二參考電極延伸段,該二電極規劃為一共同電極及一量測電極,該共同電極位於該參考電極與該導通電極之間,該共同電極具有一第一共同電極延伸段及一第二共同電極延伸段,該量測電極具有一第一量測電極延伸段及一第二量測電極延伸段,其中該第一參考電極延伸段、該第一共同電極延伸段、該導通電極與該第一量測電極延伸段相互平行設置。
  10. 如請求項9所述之生化感測器,其中該第二量測電極延伸段轉折地連接該第一量測電極延伸段,該第一參考電極延伸段、該第一共同電極延伸段、該導通電極及該第一量測電極延伸段彼此間等距設置。
  11. 如請求項5、7或8所述之生化感測器,其中該蓋板設有至少一缺口及一透明層,該缺口相鄰該蓋板邊緣,該透明層位於該缺口,該檢測口設置於該透明層,該透明層與該基體的一表面相隔開,該透明層及該基體的一表面包覆形成一樣品流道,該樣品流道的流徑方向係與該導通電極的延伸方向垂直。
  12. 如請求項5、7或8所述之生化感測器,其更包括一中隔件,其設有至少一對應該環形反應膜的開口,該蓋板設有至少一缺口及一透明層,該缺口相鄰該蓋板邊緣,該透明層位於該缺口,該檢測口設置於該透明層,該透明層與該中隔件的一表面相隔開,該蓋板之檢測口對應於該開口,該中隔件位於該基體與該蓋板之間,該蓋板及該中隔件相繼蓋設於該基體上,該中隔件位於該基體與該蓋板之間且彼此之間互相黏合。
  13. 如請求項12所述之生化感測器,其中該透明層、該開口及該基體的一表面包覆形成一樣品流道,該樣品流道的流徑方向係與該導通電極的延伸方向垂直。
  14. 如請求項11所述之生化感測器,其中該檢測口與該樣品流道堆疊重合。
  15. 如請求項13所述之生化感測器,其中該檢測口與該樣品流道堆疊重合。
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