TW202402395A - 生物晶片檢測裝置 - Google Patents
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Abstract
一種生物晶片檢測裝置，其包括一底座以及一反應模組。反應模組設置底座上且包括由下至上層疊的一反應膜、一擴散膜、至少一過濾膜以及一上蓋，反應膜鄰近底座，擴散膜具有至少一吸液開孔與位於吸液開孔周邊的一吸液區域，上蓋設置於底座且包括一操作區以及鄰接於操作區的一退避區，上蓋的操作區具有複數個供滴入待測液的第一滴入孔以及供滴入呈色劑的一第二滴入孔。反應膜以及擴散膜係設置於對應於上蓋的操作區的位置，且過濾膜可在對應於上蓋的操作區與退避區之間的位置移動。
Description
本發明係有關於一種生物晶片檢測裝置，特別是有關於一種可同時檢測多種不同檢測試體以及提高檢測結果的精準度之技術領域。
免疫層析技術已經在現今醫療體系上扮演相當重要的角色，可用以定性或定量量測各種生物指標的變化，以提供檢驗人員或醫療人員進行疾病診斷或藥物治療等資訊的參考。
目前市面上絕大多數的檢測試片係以定性設計方式讓檢測者以目測方式來得知檢驗的結果，雖然可同時檢測多種不同的檢測項目，但是呈色劑要流動至多個待測液的反應區時，呈色劑是以單一方向的側向流動，再依序流動至每一反應區與待測液進行反應，此方式會造成呈色劑流動至每一反應區的容量會由多漸少，因為呈色劑分布地的不均勻，使得待測液所接收的呈色劑不同而產生檢驗誤差，甚至發生檢驗不準確的問題。因此，如何藉由創新的檢測裝置設計，能夠同時檢測多種不同檢測項目，又可提高檢測的準確度是亟待解決的問題。
另外，由於檢測試體是從人體或動物取下，除了液體的部分以外，有時候檢測試體還含有組織的一些碎屑，這些碎屑可能會影響測試結果。
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種可同時檢測多個不同檢測試體，僅需以微量的待測液就可與呈色劑進行反應，不僅能降低採檢的困難度與大幅增加檢測樣品，又利用呈色劑的周邊擴散流動方式，均勻地同時與所有待測液進行結合與反應，可有效提高檢測結果的精準度。
本發明的生物晶片檢測裝置的一實施例包括一底座以及一反應模組。反應模組設置底座上且包括由下至上層疊的一反應膜、一擴散膜、至少一過濾膜以及一上蓋，反應膜鄰近底座，擴散膜具有至少一吸液開孔與位於吸液開孔周邊的一吸液區域，上蓋設置於底座且包括一操作區以及鄰接於操作區的一退避區，上蓋的操作區具有複數個供滴入待測液的第一滴入孔以及供滴入呈色劑的一第二滴入孔。反應膜以及擴散膜係設置於對應於上蓋的操作區的位置，且過濾膜可在對應於上蓋的操作區與退避區之間的位置移動。
在另一實施例中，反應模組更包括至少一載體，其可移動地設置於底座與上蓋之間，至少一過濾膜設置於至少一載體且隨著至少一載體移動。
在另一實施例中，載體包括一本體以及連接於本體的一拉桿，本體具有一反應開孔，過濾膜設置於本體且對應於反應開孔。
在另一實施例中，上蓋靠近底座的一側設有一圍繞上蓋邊緣的突緣，載體的本體設置於突緣圍繞的區域內，突緣的一側形成一限位槽，載體的拉桿延伸通過限位槽且露出於上蓋。
在另一實施例中，反應開孔的孔徑大於吸液開孔的孔徑，且吸液區域部分裸露於反應開孔。
在另一實施例中，每個滴入孔的孔壁呈圓錐狀。
在另一實施例中，底座設有一凹部，反應膜以及擴散膜設置且定位於凹部內，凹部對應於上蓋的操作區。
在另一實施例中，第一滴入孔以操作區的中心位置向外呈間隔環繞設置，第二滴入孔位於第一滴入孔的中心位置。
在另一實施例中，反應膜的尺寸與擴散膜的尺寸相等，反應膜抵接該吸液開孔與局部該吸液區域。
在另一實施例中，反應膜組包括兩個過濾膜，上蓋包括兩個操作區以及兩個退避區，兩個操作區係相鄰設置，每個過濾膜分別於對應於一個操作區及一個退避區之間的位置移動。
在另一實施例中，每一第一滴入孔係供一待測液滴入並滲透經過濾膜、反應開孔、吸液開孔至反應膜形成一待測區域，過濾膜從操作區移動至退避區，第二滴入孔與吸液開孔係供一呈色劑滴入至圍繞待測區域的中心位置，藉由吸液區域將該呈色劑吸附朝向周圍擴散流動至待測區域以彼此形成反應，並取得最終檢測結果。
在另一實施例中，呈色劑包含反應抗體與膠體金，且待測液之容量介於0.1微克至0.2微克。
本發明的生物晶片檢測裝置能夠同時檢測多種檢測試體，僅需微量的待測液就可與呈色劑進行反應，不僅能降低採檢的困難度與大幅增加檢測樣品，又利用呈色劑的周邊擴散流動方式，均勻地同時與所有待測液進行結合與反應，此外更利用清洗液提升檢測結果的精確性，整體可有效提高檢測結果的精準度。另外本發明的生物晶片檢測裝置還包括設置在過濾膜，能夠將檢測試體中的組織碎屑或異物等濾除，而且在要滴入呈色劑之前，可先將過濾膜從操作位置移動至退避位置，避免影響最後測試結果的顯色。
請參閱圖1、圖2、圖3，其為本發明的生物晶片檢測裝置的一實施例。本發明的生物晶片檢測裝置是應用於免疫層析技術。本實施例的生物晶片檢測裝置包括一底座10以及一反應模組20。反應模組20設置在底座10上。
反應模組20包括由下至上層疊的一反應膜21、一擴散膜22、一過濾膜24以及一上蓋23。反應膜21鄰近底座10。反應膜21可以為硝化纖維膜(nitro-cellulose membrane)、PVDF膜〔polyvinylidone (PVDF) membrane〕、尼龍膜(nylon membrane)等，係用以吸附待測液40中的所欲檢測的蛋白質。擴散膜22具有至少一吸液開孔221與位於吸液開孔221周邊的一吸液區域222，上蓋23藉由卡合柱A及設置於底座10的卡合孔B而卡合於底座10，且上蓋23在靠近底座10的表面設有一突緣235，使得當上蓋23卡合於底座10時，上蓋23與底座10之間形成一容置空間，反應膜21、擴散膜22及過濾膜24都設置於突緣235內的容置空間中。
上蓋23呈矩形且包括一操作區231及一退避區232。上蓋23在操作區231形成多個第一滴入孔233及一個第二滴入孔234。第一滴入孔233以操作區231的中心位置向外呈間隔環繞設置，第二滴入孔234位於操作區231的中心位置且由多個第一滴入孔233圍繞。
反應模組20更包括至少一載體25，其可移動地設置於底座10與上蓋23之間，過濾膜24設置於載體25且隨著載體25移動。本實施例的載體25包括一本體251以及連接於本體251的一拉桿252，本體251具有一反應開孔253，過濾膜24設置於本體251且對應於反應開孔253。上蓋23的突緣235的一側設有一限位槽236，拉桿252延伸穿過限位槽236而露出於上蓋23。使用者拉動拉桿252，可以使載體25在上蓋23與底座10之間移動。過濾膜24能夠過濾待測液40中的生物體組織碎屑，避免生物體組織碎屑影響檢測結果。
底座10設有一凹部11，反應膜21以及擴散膜22設置且定位於凹部11內，凹部11對應於上蓋23的操作區231。反應膜21及擴散膜22與凹部11形成構型配合，藉此反應膜21定位於底座10。
如圖3所示，當載體25的本體251移動至操作為置時，反應開孔253與吸液開孔221形成相連通。反應開孔253的尺寸大於吸液開孔221的孔徑，且吸液區域222部分裸露於反應開孔253，使待測液40能夠經由過濾膜24濾除組織碎屑後進入反應膜21。上蓋23的材質為透明，有助於檢測者直視觀看檢測的反應過程與狀態。反應膜21的尺寸與擴散膜22的尺寸大體上相等，反應膜21抵接於吸液開孔221與吸液區域222，反應膜21只要能涵蓋吸液開孔221的範圍，確保欲滴入的液體(例如待測液、呈色劑及清洗液等)能夠落入反應膜21即可。本實施例的擴散膜22具有一個吸液開孔221，吸液開孔221呈圓形。
如圖3所示，每個第一滴入孔233的孔壁呈圓錐狀，且靠近反應膜21側的孔徑小於遠離反應膜21側的孔徑，如在待測液40進入第一滴入孔233後，第一滴入孔233藉由圓錐狀的孔壁使待測液40聚集在特定的位置避免溢流，靜待待測液40在反應膜21逐漸擴散。待測液40自第一滴入孔233滴入後，待測液40會滲透通過過濾膜24後經反應開孔253、吸液開孔221至反應膜21以形成一待測區域。
然後，如圖4及圖5所示，拉動載體25使過濾膜24從操作區231移動至退避區232，此時檢測人員可以直接觀看於反應膜21上形成的多個待測區域。第一滴入孔233之側邊可以分別具有不同的一滴注標記，例如數字編號、圖案或是英文字母等滴注標記，本實施例是在第一滴入孔233旁標註數字1、2、3、4、5、6、7，如圖4所示。滴注標記係對應待測液40的一檢測資料，檢測資料包含受測者資料、檢體及檢測項目等相關資料，如此一來，檢測者可藉由滴注標記清楚辨識每一個所對應的檢測資料，能有效防止檢測者的作業疏失。每一第一滴入孔233係供一待測液40滴入，待測液40可以為體液或血液，在此以四個第一滴入孔233為例說明，每一個第一滴入孔233所滴入的待測液40皆不同，屬於不同的檢測資料，其中受測者資料與檢體不同，但是檢測項目可為相同，也可為不相同，可根據檢測需求作適當的調整。
然後如圖6所示，從第二滴入孔234將呈色劑50滴入。如圖7所示，呈色劑50經由吸液開孔221滴入至多個待測區域所圍繞的中心位置，藉由吸液區域222將呈色劑50吸附朝向周圍擴散流動至多個待測區域以彼此形成反應。其中，吸液區域222位於吸液開孔221的周圍，因此呈色劑50受到吸液區域222的毛細作用，呈色劑50以自由角度均勻且同時朝向多個待測區域流動直至吸液區域222，使得所有的待測區域能均勻接收到呈色劑50，讓呈色劑50與待測液40產生結合與反應。值得注意的是，待測液40之容量介於0.1微克至0.2微克，本發明僅需要微量的待測液40即可進行後續的檢測反應，相較於習知檢測試片所需要的待測液容量高達1毫克以上才能檢測，本發明確實能降低採檢的困難度與大幅增加檢測樣品之功效。
呈色劑50包含反應抗體與膠體金兩者混合而成，其中，膠體金與反應抗體事先結合並保留反應抗體能與所欲檢測的蛋白質結合的區域。膠體金在生物醫學個研究領域中，特別是醫學檢驗中得到日益廣泛的應用。膠體金實質上是蛋白質等高分子被吸附到膠體金顆粒表面的包被過程，也就是膠體金顆粒表面的負電荷與蛋白質，例如葡萄球菌A蛋白、免疫球蛋白、毒素、醣蛋白、酶、抗生素、激素等非共價的正電荷基團因靜電吸附而形成牢固結合。由於毛細作用，呈色劑50沿著吸附體吸液區域222方向移動，當移動至有待測區域時，呈色劑50中所欲檢測的蛋白質會與待測液40中的反應抗體產生抗體與抗原的專一性結合反應，而呈現不同的顏色。
請參閱圖8，其表示本發明的生物晶片檢測裝置的另一實施例。本實施例具有與前一實施例部分相同的結構，因此相同的元件給予相同的符號並省略其說明。本實施例與前一實施例的差異在於本實施例包括兩個過濾膜24以及兩個載體25。上蓋23包括兩個操作區231以及兩個退避區232，兩個操作區231係相鄰設置，每個過濾膜24分別於對應於一個操作區231及一個退避區232之間的位置移動。兩側載體25的拉桿252朝相反方向延伸，藉此使兩個載體25承載過濾膜24朝相反方向移動。
本發明的生物晶片檢測裝置能夠同時檢測多種檢測試體，僅需微量的待測液就可與呈色劑進行反應，不僅能降低採檢的困難度與大幅增加檢測樣品，又利用呈色劑的周邊擴散流動方式，均勻地同時與所有待測液進行結合與反應，此外更利用清洗液提升檢測結果的精確性，整體可有效提高檢測結果的精準度。另外本發明的生物晶片檢測裝置還包括設置在過濾膜，能夠將檢測試體中的組織碎屑或異物等濾除，而且在要滴入呈色劑之前，可先將過濾膜從操作位置移動至退避位置，避免影響最後測試結果的顯色。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及新型說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外，本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。此外，本說明書或申請專利範圍中提及的「第一」、「第二」等用語僅用以命名元件(element)的名稱或區別不同實施例或範圍，而並非用來限制元件數量上的上限或下限。
10:底座
11:凹部
20:反應模組
21:反應膜
22:擴散膜
23:上蓋
24:過濾膜
25:載體
40:待測液
50:呈色劑
221:吸液開孔
222:吸液區域
231:操作區
232:退避區
233:第一滴入孔
234:第二滴入孔
235:突緣
236:限位槽
251:本體
252:拉桿
253:反應開孔
A:卡合柱
B:卡合孔
圖1是本發明的生物晶片檢測裝置的一實施例的立體圖。
圖2是圖1的生物晶片檢測裝置的分解圖。
圖3是圖1的生物晶片檢測裝置的剖視圖，其中待測液從第一滴入孔滴入。
圖4是圖1的生物晶片檢測裝置的使用狀態示意圖。
圖5是圖4的生物晶片檢測裝置的載體在上蓋處從操作位置移動至退避位置的立體圖。
圖6是圖4的生物晶片檢測裝置的剖視圖，其中呈色劑從第二滴入孔滴入。
圖7是圖6的生物晶片檢測裝置的呈色劑滴入反應膜後朝待測液擴散移動的示意圖。
圖8是本發明的生物晶片檢測裝置的另一實施例的示意圖。
10:底座
11:凹部
20:反應模組
21:反應膜
22:擴散膜
23:上蓋
24:過濾膜
25:載體
221:吸液開孔
222:吸液區域
231:操作區
232:退避區
233:第一滴入孔
234:第二滴入孔
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251:本體
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253:反應開孔
A:卡合柱
B:卡合孔
Claims (12)
- 一種生物晶片檢測裝置，其包括： 一底座(10)；以及 一反應模組(20)，其設置該底座(10)上，該反應模組(20)包括由下至上層疊的一反應膜(21)、一擴散膜(22)、至少一過濾膜(24)以及一上蓋(23)，該反應膜(21)鄰近該底座(10)，該擴散膜(22)具有至少一吸液開孔(221)與位於該吸液開孔(221)周邊的一吸液區域(222)，該上蓋(23)設置於該底座(10)且包括一操作區(231)以及鄰接於該操作區(231)的一退避區(232)，該上蓋(23)的該操作區(231)具有複數個供滴入一待測液(40)的第一滴入孔(233)以及供滴入一呈色劑(50)的一第二滴入孔(234)； 其中該反應膜(21)以及該擴散膜(22)係設置於對應於該上蓋(23)的該操作區(231)的位置，且該過濾膜(24)可在對應於該上蓋(23)的該操作區(231)與該退避區(232)之間的位置移動。
- 如請求項1所述之生物晶片檢測裝置，其中該反應模組(20)更包括至少一載體(25)，其可移動地設置於該底座(10)與該上蓋(23)之間，該至少一過濾膜(24)設置於該至少一載體(25)且隨著該至少一載體(25)移動。
- 如請求項2所述之生物晶片檢測裝置，其中該載體(25)包括一本體(251)以及連接於該本體(251)的一拉桿(252)，該本體(251)具有一反應開孔(253)，該過濾膜(24)設置於該本體(251)且對應於該反應開孔(253) 。
- 如請求項3所述之生物晶片檢測裝置，其中該上蓋(23)靠近該底座(10)的一側設有一圍繞該上蓋(23)邊緣的突緣(235)，該載體(25)的該本體(251)設置於該突緣(235)圍繞的區域內，該突緣(235)的一側形成一限位槽(236)，該載體(25)的該拉桿(252)延伸通過該限位槽(236)且露出於該上蓋(23)。
- 如請求項3所述之生物晶片檢測裝置，其中該反應開孔(253)的孔徑大於該吸液開孔(221)的孔徑，且該吸液區域(222)部分裸露於該反應開孔(253)。
- 如請求項1所述之生物晶片檢測裝置，其中每個該第一滴入孔(233)的孔壁呈圓錐狀。
- 如請求項1所述之生物晶片檢測裝置，其中該底座(10)設有一凹部(11)，該反應膜(21)以及該擴散膜(22)設置且定位於該凹部(11)內，該凹部(11)對應於該上蓋(23)的該操作區(231)。
- 如請求項1所述之生物晶片檢測裝置，其中該等第一滴入孔(233)以該操作區(231)的中心位置向外呈間隔環繞設置，該第二滴入孔(234)位於該等第一滴入孔(233)的中心位置。
- 如請求項1所述之生物晶片檢測裝置，其中該反應膜(21)的尺寸與該擴散膜(22)的尺寸相等，該反應膜(21)抵接該吸液開孔(221)與局部該吸液區域(222)。
- 如請求項1所述之生物晶片檢測裝置，其中該反應膜組(20)包括兩個過濾膜(24)，該上蓋(23)包括兩個該操作區(231)以及兩個該退避區(232)，兩個該操作區(231)係相鄰設置，每個該過濾膜(24)分別於對應於一個該操作區(231)及一個該退避區(232)之間的位置移動。
- 如請求項1所述之生物晶片檢測裝置，其中每一該第一滴入孔(233)係供一待測液(40)滴入並滲透經該過濾膜(24)、該反應開孔(253)、該吸液開孔(221)至該反應膜(21)形成一待測區域，該過濾膜(24)從該操作區(231)移動至該退避區(232)，該第二滴入孔(234)與該吸液開孔(221)係供一呈色劑(50)滴入至圍繞該待測區域的中心位置，藉由該吸液區域(222)將該呈色劑(50)吸附朝向周圍擴散流動至該待測區域以彼此形成反應，並取得最終檢測結果。
- 如請求項11所述之生物晶片檢測裝置，其中該呈色劑(50)包含反應抗體與膠體金，且該待測液(40)之容量介於0.1微克至0.2微克。
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| TW111125737A TW202402395A (zh) | 2022-07-08 | 2022-07-08 | 生物晶片檢測裝置 |
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