TWI458980B - 連接裝置以及檢測系統 - Google Patents

Description

連接裝置以及檢測系統

本發明係關於一種連接裝置以及應用此連接裝置之檢測系統，並且特別地，本發明係關於一種可檢測或調整內部環境性質之連接裝置以及應用此連接裝置之檢測系統。

一般而言，生物、醫學或化學所使用的檢測方法，係以檢測平台接收檢體以及試劑以進行測試。檢體或試劑可藉由連接裝置傳輸至檢測平台以進行檢測，其中，連接裝置可為導管，其連通存放檢體或試劑之存放槽以及檢測平台。

由於檢體以及試劑係經由連接裝置傳輸至檢測平台，因此，連接裝置本身及其與檢測平台或存放槽間均須具有良好的接合，以防止其中物質外洩。另外，當檢測平台進行生物、醫學、化學或其他領域的檢測時，通常必須保持穩定的檢測環境才能測得較精確的結果。因此，測試平台須維持穩定的溫度、酸鹼值、流體流速或是電磁場等環境性質，以避免因環境波動而影響到檢體與試劑間產生的生物、物理或化學反應。

然而，即使檢測平台中維持穩定環境，連接裝置仍會影響檢測平台中的測試環境。並且，先前技術中用以維持檢測平台環境之裝置，一般而言並未針對連接裝置中之物質提供穩定環境，因此，由連接裝置傳輸物質至檢測平台可能會破壞檢測平台之穩定環境。

另一方面，由於試劑或檢體係以流體承載並於連接裝置中流動，因此，流體流動的穩定度以及流速將對試劑或檢體 造成影響。舉例而言，過快的流速或紊流可能造成檢體撞擊連接裝置之管壁而破壞檢體原本性質。

因此，如何保持連接裝置內的環境穩定性，實為檢測技術中之重要課題。

因此，本發明之一範疇在於提供一種可調整內部環境性質的連接裝置，以解決上述問題。

根據一具體實施例，本發明之連接裝置係用於檢測系統。其中，連接裝置包含連接管、複數個感測器以及至少一個致動器。

於本具體實施例中，連接管可設置於檢測系統之檢測平台上，並用以提供檢測平台與功能性單元間之連通。各感測器係設置於連接管上，其分別用以感測連接管內之環境性質，例如溫度、流速或酸鹼度等，並且感測器可產生關於環境性質之感測訊號。致動器則可根據感測訊號調整環境性質。

本發明之另一範疇在於提供一種檢測系統，其包含可調整其中之環境性質的連接裝置，以解決上述問題。

根據一具體實施例，本發明之檢測系統包含功能性單元、檢測平台以及連接裝置，其中連接裝置進一步包含連接管、複數個感測器以及至少一個致動器。功能性單元以及檢測平台係藉由連接裝置互相連通，檢測平台則用以檢測一檢體。

於本具體實施例中，連接管可設置於檢測系統之檢測平 台上，並用以提供檢測平台與功能性單元間之連通。各感測器係設置於連接管上，其分別用以感測連接管內之環境性質，例如溫度、流速或酸鹼度等，並且感測器可產生關於環境性質之感測訊號。致動器則可根據感測訊號調整環境性質。

此外，於本具體實施例中，連接裝置之感測器也可感測連接管中檢體之檢體性質並產生關於檢體性質之感測訊號。致動器則可根據此感測訊號調整檢體性質。

關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。

請參閱圖一，圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之連接裝置1的示意圖。如圖一所示，連接裝置1包含連接管10、感測器12以及致動器14、14’。連接裝置1係用以連接檢測平台(未繪示於圖中)以及功能性單元(未繪示於圖中)。

於實務中，功能性單元可為檢體輸入單元或試劑輸入單元以提供檢體或試劑，並且可藉由流體承載方式將檢體或試劑傳輸至檢測平台以進行檢測。另一方面，功能性單元也可為廢液收集單元，用以收集將檢測平台檢測完之檢體、試劑或包含檢體及試劑之廢液。

於本具體實施例中，2個感測器12設置於連接管10上，這兩個感測器12可分別感測連接管10中的環境性質。於實務中，上述之環境性質可為，但不受限於，連接管10內流體的酸鹼度、溫度、流速、電性或磁性。此外，由於功能性單元可提供試劑或檢體，因此，感測器12所能感測之環境性質亦可為檢體或試劑之濃度。根據所感測到之環境性質， 感測器12可產生並發送關於該環境性質之感測訊號120。

致動器14、14’係耦接感測器12，其用以根據感測訊號120調整環境性質。於本具體實施例中，2個致動器14、14’可分別耦接2個感測器12。此外，於實務中，致動器之設置位置可根據使用者或設計者需求而定，如圖一所示，致動器14以及14’可分別設置於連接管10之外以及連接管10之中。舉例而言，若檢測平台檢測一檢體時測試環境之最適溫度為室溫(亦即，測試結果最精確之溫度)，當用以感測連接管10內之溫度的感測器12感測出其溫度低於室溫時，致動器14’可對連接管10加熱，使連接管10內之溫度大體上與室溫相等。因此，致動器14、14’對應感測器12所感測之環境性質，可為，但不受限於加熱器、振動器、加壓器、酸鹼中和單元、電力供應單元或磁力供應單元以調整環境性質。

於本具體實施例中，致動器14、14’可根據感測訊號120調整環境性質，然而於實務中，感測器12與致動器14、14’之間可連接處理器，用以接收感測訊號120並根據感測訊號控制致動器14、14’以調整環境性質。

於實務中，致動器14、14’可與感測器12連接，亦可獨立於感測器12。舉例而言，若一致動器14可對連接管10之內側管壁進行超音波振動以清除附著於內側管壁之微粒，此致動器14可根據感測器12感測出附著於內側管壁之微粒數量或是流體的流速以決定是否進行超音波振動，然而，此致動器14也可不經由感測器12所發出之感測訊號120，而係由使用者直接控制以進行超音波振動。

另外，於實務中，連接裝置1可進行檢測前之合理環境性質調控，並且，在調控至檢測所需之操控環境前，連接裝置1自功能性單元所接收之流體、檢體或試劑均可被收集或 排出而不進行檢測，直到已符合檢測所需之環境性質始進行檢測。

請參閱圖二，圖二係繪示根據一具體實施例之連接裝置調整檢測環境之步驟流程圖。如圖二所示，於步驟S20中，感測器進行連接裝置中之環境性質的感測；於步驟S22中，判斷環境性質是否符合檢測環境；若步驟S22判斷結果為是，則於步驟S24中，將連接裝置中之流體傳輸至檢測平台以進行檢測；若步驟S22判斷結果為否，則於步驟S26中，調整環境性質並排出連接裝置中之流體。其中於步驟S26執行後可回到步驟S20再次進行環境性質之感測。

請參閱圖三，圖三係繪示根據本發明之另一具體實施例之連接裝置1的示意圖。如圖三所示，本具體實施例與上一具體實施例不同處，在於本具體實施例之連接裝置1進一步包含過濾單元16。過濾單元16可用以對連接管10中的流體進行過濾。於實務中，可藉由不同過濾單元16過濾流體中各種物質，舉例而言，若功能性單元提供之流體包含檢體、物質A以及物質B，並且檢測平台檢測時只能容許檢體以及物質A存在，則過濾單元16可設置以過濾物質B而僅讓檢體以及物質A到達檢測平台。另一方面，過濾單元16之位置可設置於連接管10中之其他位置，例如連接管10與功能性單元交界處，而不受限於本說明書所列舉之具體實施例。

於實務中，過濾單元16會因累積過濾物質而漸漸堵塞，使連接管10中流體流速減緩，因此，藉由感測器12所感測出的流體流速可判斷過濾單元16是否須進行更換。請注意，本具體實施例之連接裝置1的其他單元係與上述具體實施例相同，於此不再贅述。

請參閱圖四，圖四係繪示根據本發明之另一具體實施例 之連接裝置1的示意圖。如圖四所示，本具體實施例與上述具體實施例不同處，在於本具體實施例之連接裝置1之感測器的其中之一(於圖四中以感測器12’表示)係設置於連接管外壁，並且連接裝置1進一步包含警示器18以耦接感測器12’。

於本具體實施例中，設置於連接管10外壁之感測器12’可用以感測連接管10外壁之環境性質並產生驅動訊號122，例如因管內物質外洩造成的光訊號或電訊號的變化。藉此，感測器12’可感測連接管10中之流體或檢體是否洩漏出連接管10。此外，警示器18可以根據感測器12’所產生的驅動訊號122發出警報，以通知使用者對連接裝置1進行維護或更換。

請注意，於實務中，上述各具體實施例之各感測器12所感測出之環境性質可能會相互影響，因此，藉由這些相互影響之環境性質的分佈可推得另一環境性質，而不須同時裝設兩種不同的感測器12。

舉例而言，請參閱圖五，圖五係繪示根據本發明之另一具體實施例之連接裝置1的示意圖。如圖五所示，連接管10之內壁上設置感測區用以感測酸鹼值的分佈，其中，感測區包含複數個感測器12，各感測器12可感測鄰近區域之酸鹼值。此外，於連接管10前段設置酸鹼液入口100，此酸鹼液入口100可注入酸鹼液以保持流體中穩定的酸鹼度，進而保持所需的檢測環境。

當酸鹼液由酸鹼液入口100進入連接管10時，將會造成原先於連接管10中流體的酸鹼值分佈。由於流體於連接管10中央流速較快並且於接近連接管10之管壁流速較慢，因此，流體內的酸鹼值分佈將會如同圖五中之各等酸鹼值曲線 102。於實務中，由感測區所感測出之等酸鹼值曲線102之分佈，可推算出於感測區之流體流速大小。

請注意，於本具體實施例中，為了節省感測器12的使用數量，各感測器12可根據預估的等酸鹼值曲線分佈而排列如圖四。於實務中，可先模擬流體、檢體或試劑的環境性質分佈，接著根據此分佈設置數量以及間距不等的感測器。因此，感測器12之數量以及設置位置均可根據使用者或設計者需求而定，並不限於本具體實施例。

除此之外，於實務中也可藉由其他環境性質分佈而推算流體之流速，並不限於本具體實施例之酸鹼值。舉例而言，若設置加熱器加熱流體，感測區亦可測得加熱後之流體其溫度分佈，再根據溫度分佈曲線推算而得到流體流速。

請參閱圖六，圖六係繪示根據本發明之一具體實施例之檢測系統3的示意圖。如圖六所示，本具體實施例之檢測系統3包含功能性單元30、連接裝置32以及檢測平台34。其中，連接裝置32可連接功能性單元30以及檢測平台34，並且可將功能性單元30提供之流體、檢體或試劑傳輸至檢測平台34。

於本具體實施例中，功能性單元30可為檢體輸入單元，其用以提供檢體至檢測平台34進行檢測，此外，功能性單元30係以流體承載檢體以便於傳輸檢體至檢測平台34。然而，於實務中，功能性單元30可為試劑輸入單元或是廢液收集單元，以提供試劑至檢測平台34或是自檢測平台34接收檢測完成所產生之廢液。

此外，連接裝置32進一步包含連接管320、感測器322以及致動器324。連接管320係連通功能性單元30以及檢測 平台34，用以將功能性單元30所提供之檢體傳輸至檢測平台34。感測器322係設置於連接管320，可用以感測連接管320中的環境性質。請注意，於實務中，這些環境性質可包含檢體濃度、試劑濃度或是承載檢體以及試劑之流體的酸鹼度、溫度、流速、電性或磁性等環境性質，並不受限於本說明書所列舉之具體實施例。感測器322還可根據所感測之環境性質產生感測訊號3220。

於本具體實施例中，致動器324可耦接感測器322，並根據感測器322所產生之感測訊號3220調整環境性質，使其符合檢測平台34進行檢測時所需之環境。同樣地，於實務中，致動器324亦可依其調整之環境性質的種類而設置於連接管320之中，並不受限於本具體實施例。

相較於先前技術，本發明之連接裝置以及應用該連接裝置之檢測系統，藉由感測器以及致動器調整連接裝置內之環境性質，使其符合檢測時所需之環境，可提高檢測的精確度。此外，連接裝置還可自我感測連接管是否處於不正常操作狀態，例如流體外洩或是不正常流速，進而提醒使用者維護或更換零組件以維持檢測準確度。

藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。因此，本發明所申請之專利範圍的範疇應該根據上述的說明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。

1、32‧‧‧連接裝置

10、320‧‧‧連接管

12、12’、322‧‧‧感測器

120、3220‧‧‧感測訊號

122‧‧‧驅動訊號

14、14’、324‧‧‧致動器

16‧‧‧過濾單元

18‧‧‧警示器

100‧‧‧酸鹼液入口

102‧‧‧等酸鹼值曲線

3‧‧‧檢測系統

30‧‧‧功能性單元

34‧‧‧檢測平台

S20~S26‧‧‧流程步驟

圖一係繪示根據本發明之一具體實施例之連接裝置的示意圖。

圖二係繪示根據一具體實施例之連接裝置調整檢測環境之步驟流程圖。

圖三係繪示根據本發明之另一具體實施例之連接裝置的示意圖。

圖四係繪示根據本發明之另一具體實施例之連接裝置的示意圖。

圖五係繪示根據本發明之另一具體實施例之連接裝置的示意圖。

圖六係繪示根據本發明之一具體實施例之檢測系統的示意圖。

1‧‧‧連接裝置

10‧‧‧連接管

12‧‧‧感測器

120‧‧‧感測訊號

14、14’‧‧‧致動器

Claims (18)

1. 一種連接裝置，用於一檢測系統，該連接裝置包含：一連接管，設置於該檢測系統中之一檢測平台上，用以提供該檢測平台與一功能性單元之連通，該檢測平台用以檢測一檢體；N個感測器，設置於該連接管，分別用以感測該連接管內之一環境性質並產生關於該環境性質之一感測訊號，N係大於1之正整數；以及至少一致動器，用以根據該等感測訊號調整該環境性質；其中該N個感測器能感測該連接管內之該檢體之一檢體性質並產生關於該檢體性質之該感測訊號；其中該連接裝置之該致動器能根據該等感測訊號調整該檢體性質；其中當一酸鹼液進入該連接管時，原先於該連接管中之一流體的酸鹼值分佈形成複數條等酸鹼值曲線，該N個感測器係根據該複數條等酸鹼值曲線分別排列於該連接管之不同感測位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之連接裝置，其中該功能性單元係一檢體輸入單元、一試劑輸入單元或一廢液收集單元。
3. 如申請專利範圍第1項所述之連接裝置，其中該N個感測器排列於該連接管之管壁上以形成一感測區，並且各個感測器之間距能視需求調整。
4. 如申請專利範圍第1項所述之連接裝置，其中該環境性質包含選自由酸鹼度、溫度、流速、電性以及磁性所組成之群組的其中之一。
5. 如申請專利範圍第1項所述之連接裝置，其中該環境性質包含該連接管內之一反應物之濃度。
6. 如申請專利範圍第5項所述之連接裝置，其中該反應物係一檢體或一試劑。
7. 如申請專利範圍第1項所述之連接裝置，其中該致動器包含選自由一加熱器、一振動器、一加壓器、一酸鹼中和單元、一電力供應單元以及一磁力供應單元所組成之群組的其中之一。
8. 如申請專利範圍第1項所述之連接裝置，其中該N個感測器中之一感測器設置於該連接管之外壁，用以感測該連接管內之該流體是否滲漏至該連接管外部，並且該連接裝置進一步包含：一警示器，耦接該連接管之外壁之該感測器，其中當該流體滲漏至該連接管外部時，該感測器產生一驅動訊號，並且該警示器根據該驅動訊號發出警報。
9. 如申請專利範圍第1項所述之連接裝置，進一步包含：一過濾單元，設置於該連接管中，用以對該連接管中之該流體進行過濾。
10. 一種檢測系統，包含：一功能性單元；一檢測平台，用以檢測一檢體；以及一連接裝置，包含：一連接管，設置於該檢測平台上，用以提供該檢測平台與該功能性單元之連通；N個感測器，設置於該連接管，用以分別感測該連接管內之一環境性質並產生關於該環境性質之一感測 訊號，N係大於1之正整數；以及至少一致動器，用以根據該等感測訊號調整該環境性質；其中該連接裝置之該N個感測器能感測該連接管內之該檢體之一檢體性質並產生關於該檢體性質之該感測訊號；其中該連接裝置之該致動器能根據該等感測訊號調整該檢體性質；其中當一酸鹼液進入該連接管時，原先於該連接管中之一流體的酸鹼值分佈形成複數條等酸鹼值曲線，該N個感測器係根據該複數條等酸鹼值曲線分別排列於該連接管之不同感測位置。
11. 如申請專利範圍第10項所述之檢測系統，其中該功能性單元係一檢體輸入單元、一試劑輸入單元或一廢液收集單元。
12. 如申請專利範圍第10項所述之檢測系統，其中該N個感測器排列於該連接管之管壁上以形成一感測區，並且各個感測器之間距能視需求調整。
13. 如申請專利範圍第10項所述之檢測系統，其中該環境性質包含選自由酸鹼度、溫度、流速、電性以及磁性所組成之群組的其中之一。
14. 如申請專利範圍第10項所述之檢測系統，其中該環境性質包含該連接管內之一反應物之濃度。
15. 如申請專利範圍第14項所述之檢測系統，其中該反應物係一檢體或一試劑。
16. 如申請專利範圍第10項所述之檢測系統，其中該制動器包含選自由一加熱器、一震動器、一加壓器、一酸鹼中和單元、一電力供應單元以及一磁力供應單元所組成之群組的其中之 一。
17. 如申請專利範圍第10項所述之檢測系統，其中該N個感測器中之一感測器設置於該連接管之外壁，用以感測該連接管內之該流體是否滲漏至該連接管外部，並且該連接裝置進一步包含：一警示器，耦接該連接管之外壁之該感測器，其中當該流體滲漏至該連接管外部時，該感測器產生一驅動訊號，並且該警示器根據該驅動訊號發出警報。
18. 如申請專利範圍第10項所述之檢測系統，進一步包含：一過濾單元，設置於該連接管中，用以對該連接管中之該流體進行過濾。