TWI712451B - 吸管尖輔具、生物檢測裝置與生物檢測方法 - Google Patents

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本發明提供一種吸管尖輔具、生物檢測裝置與生物檢測方法。吸管尖輔具包含管體與設置於管體中的濾片和光纖。生物檢測裝置包含移液器、吸管尖、吸管尖輔具、激發光源以及影像擷取裝置。在生物檢測方法中，首先提供移液器。接著，將吸管尖設置於移液器上，以及將吸管尖輔具設置於吸管尖上。接著，利用激發光源和影像擷取裝置來判斷樣本容器中之樣本液體之一部分是否包含有目標物。當此樣本液體部分包含有目標物，則利用移液器來吸取樣本容器中之此樣本液體部分，以將目標物儲存於吸管尖輔具中。然後，控制移液器排出目標物至目標容器中。

Description

吸管尖輔具、生物檢測裝置與生物檢測方法
本發明是有關於一種吸管尖輔具、生物檢測裝置與生物檢測方法。
隨著生物科技的發展，生物檢測技術被廣泛地應用於食品、醫療、公共衛生等相關行業。在一般的生物檢測技術中，需要使用試劑與檢體混合反應來進行實驗或檢查，其中液體樣本的取樣或移動大多應用移液器(Pipette)來進行。
移液器(或稱為微量吸管)，可以用來汲取與分注微量的液體樣本，以提供各種的實驗所需的樣本。例如，結合細胞針(cell needle)來進行樣本液體的移動，以提供生物檢測所需的細胞樣本。然而，當利用細胞針來汲取樣本液體時，經常會因為沒有汲取到樣本液體中的細胞(cell)或細胞團塊(microemboli)，而需要再重新進行汲取。
為了解決上述問題，本發明之一方面提供一種吸管尖輔具、生物檢測裝置與生物檢測方法。
根據本發明之一些實施例，前述之吸管尖輔具包含管體、濾片、第一光纖以及第二光纖。管體包含上部和下部，且具有貫穿上部和下部之第一貫穿孔和第二貫穿孔。上部具有夾持部，下部具有第一開口，夾持部具有第二開口，其中第二開口係設計來容納並夾持吸管尖。濾片設置於管體之下部，以定義出儲存空間來容置樣本液體。第一光纖係設置於第一貫穿孔中，以接收激發光並將激發光傳導至目標容器。第二光纖係設置於第二貫穿孔中，以供影像擷取裝置來擷取目標容器之影像。
在一些實施例中，前述之第一開口之內側直徑介於15微米至50微米之間。
在一些實施例中，前述之第一開口之外側直徑實質為200微米。
在一些實施例中，前述濾片具有濾孔，濾孔之直徑大於0微米，且小於或等於10微米。
根據本發明之一些實施例，前述之生物檢測裝置包含移液器、吸管尖、吸管尖輔具、激發光源以及影像擷取裝置。移液器係用以吸取樣本液體。吸管尖係設置於移液器上。吸管尖輔具係設置於吸管尖上，其中吸管尖輔具包含管體、濾片、第一光纖以及第二光纖。管體包含上部和下部，且具有貫穿上部和下部之第一貫穿孔和第二貫穿孔。上部具有夾持部，下部具有第一開口，夾持部具有第二開口，其中第二開口係設計來容納並夾持吸管尖。濾片設置於管體之下部，以定義出儲存空間來容置樣本液體之一部分。第一光纖係設置於第一貫穿孔中。第二光纖係設置於第二貫穿孔中。激發光源係用以發射激發光至第一光纖，以透過第一光纖來將激發光傳導至目標容器。影像擷取裝置係用以透過第二光纖來擷取目標容器之影像。
在一些實施例中，前述之第一開口之內側直徑介於15微米至50微米之間。
在一些實施例中，前述之第一開口之為外側直徑實質為200微米。
在一些實施例中，前述濾片具有濾孔，濾孔之直徑大於0微米，且小於或等於10微米。
根據本發明之一些實施例，前述之生物檢測方法包含：提供移液器；將吸管尖設置於移液器上；將吸管尖輔具設置於吸管尖上；發射激發光至第一光纖，以透過第一光纖將激發光傳導至樣本容器中之樣本液體之一部分；利用影像擷取裝置透過第二光纖來擷取樣本容器中之樣本液體之該部分的影像，以判斷樣本液體之該部分是否包含目標物；當樣本液體之該部分包含目標物時，利用移液器來吸取樣本容器中之樣本液體之該部分，而使樣本液體之該部分之一子部分容置於儲存空間中，其中此子部分包含目標物；將移液器移動至目標容器上，以控制移液器僅排出位於儲存空間中之樣本液體之子部分至目標容器中。其中吸管尖輔具包含管體、濾片、第一光纖以及第二光纖。管體包含上部和下部，且具有貫穿上部和下部之第一貫穿孔和第二貫穿孔。上部具有夾持部，下部具有第一開口，夾持部具有第二開口，其中第二開口係設計來容納並夾持吸管尖。濾片設置於管體之下部，以定義出儲存空間。第一光纖係設置於第一貫穿孔中。第二光纖係設置於第二貫穿孔中。
在一些實施例中，目標物為細胞或細胞團塊。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
關於本文中所使用之『第一』、『第二』、…等，並非特別指次序或順位的意思，其僅為了區別以相同技術用語描述的元件或操作。
請參照圖1A，其係繪示根據本發明一實施例之生物檢測裝置100的結構示意圖。生物檢測裝置100包含移液器110、吸管尖(tip)120、吸管尖輔具130、激發光源140以及影像擷取裝置150。在圖1A中，吸管尖輔具130係以剖面結構來表示且具有較大的比例，以方便說明吸管尖輔具130的功能。實際上，吸管尖輔具130的尺寸小於吸管尖120的尺寸。
在本實施例中，生物檢測裝置100係設置於一大型生物檢測設備中，例如顯微鏡設備，以提供樣本液體的移動與檢測功能。如圖1A所示，吸管尖120係套設於移液器110上，而吸管尖輔具130則套設於吸管尖120上。移液器110具有軸桿112和控制桿114，控制桿114係用以供檢測設備控制移液器110之活塞結構(未繪示)，以透過軸桿114吸取樣本液體至吸管尖輔具130和吸管尖120中，使樣本液體容置於吸管尖輔具130和吸管尖120中。
吸管尖輔具130包含管體132、濾片134以及第一光纖FB1和第二FB2。管體132包含上部132a和下部132b。上部132a具有夾持部136，以容納並夾持吸管尖120。具體而言，夾持部136具有上部開口OP1，上部開口OP1的尺寸設計係配合吸管尖120，以使得夾持部136可夾持吸管尖120，而使吸管尖輔具130固定於吸管尖120上。下部132b具有下部開口OP2，下部開口OP2具有內側直徑D1和外側直徑D2。在本實施例中，外側直徑D2遠大於內側直徑D1，以避免吸管尖輔具130在使用時受損。例如，內側直徑D1可介於15微米至50微米之間，而外側直徑D2實質為200微米。然而，本發明之實施例並不受限於此。在本發明之其他實施例中，使用者可根據欲吸取的目標物的大小來決定下部開口OP2的大小。
濾片134係設置於管體之下部132，以定義出儲存空間SP來容置樣本液體之一部分。在本實施例中，濾片134設計有小於細胞大小的孔隙，如此當樣本液體透過下部開口OP2被吸入至吸管尖輔具130時，樣本液體中的細胞便會被濾片134擋住而留在儲存空間SP中。在一實施例中，濾片134之濾孔的直徑係設計為大於0微米，且小於或等於10微米。
請同時參照圖1A和圖1B，圖1B係繪示根據本發明實施例之吸管尖輔具130的上視結構示意圖。管體132具有第一貫穿孔TH1和第二貫穿孔TH2，而第一光纖FB1和第二光纖FB2係分別設置於第一貫穿孔TH1和第二貫穿孔TH2中。
在本實施例中，管體132係由玻璃所製成。例如，先提供一塊錐形的玻璃材料，接著透過雷射加工技術來對此錐形材料加工，以得到如圖1A所示的管體132。然後，再置入濾片134至管體132的下部132b中，以及置入第一光纖FB1和第二光纖FB2於第一貫穿孔TH1和第二貫穿孔TH2中，如此可得到吸管尖輔具130。其中，濾片134可透過雷射加工技術，例如飛秒雷射加工技術來形成。
激發光源140和影像擷取裝置150係用以進行樣本液體的檢測。在一實施例中，當使用者想要從一樣本容器將細胞(cell)或細胞團塊(microemboli)移動至一目標容器時，可利用激發光源140和影像擷取裝置150來對樣本容器中的樣本液體進行檢測。例如，激發光源140發射激發光LA至第一光纖FB1。第一光纖FB1接收激發光LA後，可將激發光LA傳導至吸管尖輔具130下方的樣本容器，以激發樣本容器中的樣本液體。接著，再利用影像擷取裝置150自第二光纖FB2接收目標容器的光線LC，以擷取樣本容器中之樣本液體的影像。藉此，對欲吸取的部分樣本液體先進行檢測，可判斷此部分樣本液體是否有細胞或細胞團塊。
請參照圖2，其係繪示根據本發明實施例之應用生物檢測裝置100之生物檢測方法200的流程示意圖。在生物檢測方法200中，首先進行步驟210，以提供移液器110。接著，進行步驟220，以將吸管尖輔具130套設於移液器110上。然後，進行步驟230以將吸管尖輔具130套設於吸管尖120上。在本實施例中，多個吸管尖輔具130係以矩陣方式排列於輔具架AF上，如圖3所示。檢測設備可將移液器110移動至輔具架AF上，再將移液器110往下移動，使移液器110的吸管尖120***至所選擇的吸管尖輔具130的上部開口OP1，如此被選擇的吸管尖輔具130便能固定在吸管尖120上。
接著，進行步驟240，以控制激發光源140發射激發光LA至吸管尖輔具130之第一光纖FB1，以透過第一光纖FB1將激發光LA傳導至樣本容器410中的樣本液體420，以激發樣本容器410中的樣本液體420，如圖4A所示。然後，進行步驟250，以利用影像擷取裝置150透過吸管尖輔具130之第二光纖FB2來擷取樣本容器410中的樣本液體420的一部分的影像，如圖4B所示。然後，進行步驟260，以根據步驟250所獲得之影像來判斷此部分樣本液體420是否包含有目標物TA(例如細胞或細胞團塊)。若此部分樣本液體420包含有目標物TA，則進行步驟270。
在步驟270中，利用移液器110來吸取前述之部分樣本液體420，以吸取目標物TA，如圖4C所示。
另外，根據被吸取的部分樣本液體420的多寡，被吸取的部分樣本液體420可能還會儲存於吸管尖輔具130的上部132a/吸管尖120中。由於濾片134設計有小於細胞大小的孔隙，因此目標物TA會留存於儲存空間SP中的樣本液體420(以下稱為子部分樣本液體)，而其他部分(例如吸管尖輔具之上部132a)的樣本液體420則不會有細胞存在。
然後，進行步驟280，以將移液器110移動至目標容器430上，並控制移液器110僅排出子部分樣本液體420(即原本位於儲存空間SP中之樣本液體420)至目標容器430中，如圖4D所示。如此，實現了將目標物TA從樣本容器410移動至目標容器430的功能。在一些實施例中，除了儲存空間SP中之樣本液體420，原本儲存於吸管尖輔具130上部132a/吸管尖120的樣本液體420也會有一部分隨著目標物TA排出。
在本發明之其他實施例中，當步驟250判斷出所檢測的部分樣本液體420不包含有目標物後，會稍微移動生物檢測裝置100，再回到步驟240，以對樣本容器410中的其他部分樣本液體420進行檢測，以尋找目標物。
由以上說明可知，本發明實施例之吸管尖輔具130方便生物檢測方法200使用激發光源140和影像擷取裝置150來對樣本液體420進行檢測。在本發明實施例之生物檢測方法200中，將樣本液體從樣本容器移動至目標容器之前，先對欲吸取的部分樣本液體進行檢測，以判斷此部分樣本液體是否有目標物，如此可確保所吸取的部分樣本液體包含有目標物使得生物檢測方法200的移移液操作更有效率地進行。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100:生物檢測裝置 110:移液器 112:軸桿 114:控制桿 120:吸管尖 130:吸管尖輔具 132:管體 132a:上部 132b:下部 134:濾片 136:夾持部 140:激發光源 150:影像擷取裝置 200:生物檢測方法 210-280:步驟 310:樣本容器 320:樣本液體 330:目標容器 AF:輔具架 D1:內側直徑 D2:外側直徑 FB1:第一光纖 FB2:第二光纖 LA:激發光 LC:目標容器的光線 OP1、OP2:開口 SP:儲存空間 TA:目標物 TH1: 第一貫穿孔 TH2: 第二貫穿孔
圖1A 係繪示根據本發明實施例之生物檢測裝置。 圖1B 係繪示根據本發明實施例之吸管尖輔具的上視結構示意圖。 圖2係繪示根據本發明實施例之應用生物檢測裝置之生物檢測方法的流程示意圖。 圖3係繪示根據本發明實施例之輔具架的上視結構示意圖。 圖4A-4B係繪示根據本發明實施例之檢測樣本容器中之樣本液體的示意圖。 圖4C係繪示根據本發明實施例之吸取樣本容器中之樣本液體的示意圖。 圖4D係繪示根據本發明實施例之排出儲存空間中之樣本液體的示意圖。
無
100:生物檢測裝置
110:移液器
112:軸桿
114:控制桿
120:吸管尖
130:吸管尖輔具
132:管體
132a:上部
132b:下部
134:濾片
136:夾持部
140:激發光源
150:影像擷取裝置
D1:內側直徑
D2:外側直徑
FB1:第一光纖
FB2:第二光纖
LA:激發光
LC:目標容器的光線
OP1、OP2:開口
SP:儲存空間

Claims (10)

  1. 一種吸管尖輔具，適用於一吸管尖，其中該吸管尖輔具包含： 一管體，包含一上部和一下部，且具有貫穿該上部和該下部之一第一貫穿孔和一第二貫穿孔，其中該上部具有一夾持部，該下部具有一第一開口，該夾持部具有一第二開口，該第二開口係設計來容納並夾持該吸管尖； 一濾片，設置於該管體之該下部，以定義出一儲存空間來容置一樣本液體； 一第一光纖，設置於該第一貫穿孔中，以接收一激發光並將該激發光傳導至一目標容器；以及 一第二光纖，設置於該第二貫穿孔中以供一影像擷取裝置來擷取該目標容器之影像。
  2. 如請求項1所述之吸管尖輔具，其中該第一開口之內側直徑介於15微米至50微米之間。
  3. 如請求項1所述之吸管尖輔具，其中該第一開口之外側直徑實質為200微米。
  4. 如請求項1所述之吸管尖輔具，其中該濾片具有一濾孔，該濾孔之直徑大於0微米，且小於或等於10微米。
  5. 一種生物檢測裝置，包含： 一移液器，用以吸取一樣本液體； 一吸管尖，設置於該移液器上； 一吸管尖輔具，設置於該吸管尖上，其中該吸管尖輔具包含： 一管體，包含一上部和一下部，且具有貫穿該上部和該下部之一第一貫穿孔和一第二貫穿孔，其中該上部具有一夾持部，該下部具有一第一開口，該夾持部具有一第二開口，該第二開口係設計來容納並夾持該吸管尖； 一濾片，設置於該管體之該下部，以定義出一儲存空間來容置一樣本液體； 一第一光纖，設置於該第一貫穿孔中；以及 一第二光纖，設置於該第二貫穿孔中； 一激發光源，用以發射一激發光至該第一光纖，以透過該第一光纖將該激發光傳導至一目標容器；以及 一影像擷取裝置，用以透過該第二光纖來擷取該目標容器之影像。
  6. 如請求項5所述之生物檢測裝置，其中該第一開口之內側直徑介於15微米至50微米之間。
  7. 如請求項5所述之生物檢測裝置，其中該第一開口之外側直徑實質為200微米。
  8. 如請求項5所述之生物檢測裝置，其中該濾片具有一濾孔，該濾孔之直徑大於0微米，且小於或等於10微米。
  9. 一種生物檢測方法，包含： 提供一移液器； 將一吸管尖設置於該移液器上； 將一吸管尖輔具設置於該吸管尖上，其中該吸管尖輔具包含： 一管體，包含一上部和一下部，且具有貫穿該上部和該下部之一第一貫穿孔和一第二貫穿孔，其中該上部具有一夾持部，該下部具有一第一開口，該夾持部具有一第二開口，該第二開口係設計來容納並夾持該吸管尖； 一濾片，設置於該管體之該下部，以定義出一儲存空間； 一第一光纖，設置於該第一貫穿孔中；以及 一第二光纖，設置於該第二貫穿孔中； 發射一激發光至該第一光纖，以透過該第一光纖將該激發光傳導至一樣本容器中之一樣本液體之一部分； 利用一影像擷取裝置透過該第二光纖來擷取該樣本容器中之該樣本液體之該部分的影像，以判斷該樣本液體之該部分是否包含一目標物； 當該樣本液體之該部分包含該目標物時，利用該移液器來吸取該樣本容器中之該樣本液體之該部分，而使該樣本液體之該部分之一子部分容置於該儲存空間中，其中該子部分包含該目標物；以及 將該移液器移動至一目標容器上，以控制該移液器僅排出位於該儲存空間中之該樣本液體之該子部分至該目標容器中。
  10. 如請求項9所述之生物檢測方法，其中該目標物為細胞或細胞團塊。
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