专利名称：生化感测系统、测量装置及生化感测试片的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生化感测系统、测量装置及生化感测试片，特别是 涉及一种可免除密码卡需求的自动校正的生化感测系统、测量装置、及生化 感测试片。
背景技术：
随着医学的进步与现代人对于健康护理观念的日益提升，定点照护检测
(Point-of-Care; P0CT)的市场普及化也大增。这类的检测趋向快速、便宜、 体积小、以及不需专业人员操作的自我检验产品，例如血糖仪、电子耳温枪、 以及电子式血压计等。而在此领域中，生化感测试片的使用已经是一项极为 纯熟的技术，其中又以分析血糖的应用最为广泛。
已知生化感测系统中，每一批生化感测试片在生产过程中都已设定独特 的变异参数。因此，在使用测量装置对该批生化感测试片进行测量之前需通 过一密码卡(code card)来对测量装置进行校正，如美国专利5,366,609以 及PCT专利WO00/33072所揭示。然而，密码卡的烧录和制备会增加人力与 制造成本，而且也常发生使用者忘记插入或插错密码卡导致校正错误及数据 判读上的错误、或是密码卡遗失等问题。
为了改善密码卡使用上所造成的不便，美国专利6,814，844^坡露了一种 利用条码(bar code)作为辨识方式的试片。图1显示美国专利6， 814， 844所 披露的已知检测试片100,其包含具有多个彼此绝缘的电极的试片导电组110 以及设置于试片导电组110间的条码120。条码120为利用激光消熔法(laser ablation method)而形成于基板上的条码图形。详细地说，利用高能量脉冲 激光光轰击已涂覆于基板上的金靶材的表面，使得金靶材表面瞬间蒸发，而 形成条码图形。然而，如美国专利6, 814, 844所揭示，条码120的辨识方式 为光学式的检测系统，需使用额外的光学元件，例如使用CCD或LED进行检 测，因此制造成本较高。再者，此种辨识条码120的再现性与准确度受限于 靶材表面材料，不但会造成工艺上的限制也可能增加制造成本。
因此，有必要提供一种免除密码卡的校正且可维持工艺良率及检测准确 率的生化感测系统。
实用新型内容
鉴于现有技术所存在的问题，本实用新型提供了 一种可免除密码卡的使 用、减少操作失误、且可提高检测精准度的自动校正的生化感测系统。
根据本实用新型的一方面，提供了一种生化感测系统，其包含一生化感 测试片及一测量装置。生化感测试片具有一绝缘基板、设置于绝缘基板上的 一电极组、以及设置于绝缘基板的一侧的一图码。测量装置具有一微处理单 元以及一连接器，其中连接器用以耦合至图码及电极组以接收对应图码的一 信号，而微处理单元耦合至连接器以接收来自连接器的信号。图码具有N个
构成单元及一连结单元，其中N为一大于或等于2的整数。N个构成单元中 的至少之一贯穿绝缘基板，且连结单元的 一侧与各N个构成单元的 一端连接。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种测量装置。此测量装置用以搭 配一生化感测试片使用，其中生化感测试片具有一绝缘基板、设置于绝缘基 板上的一电极组、以及设置于绝缘基板的一侧的一图码。图码具有N个构成 单元与一连结单元，其中N个构成单元的至少之一贯穿绝缘基板，且分别与 连结单元的一侧串联连接。N为大于或等于2的正整数。此测量装置包含一 连接器及一微处理单元。连接器至少包含相应于图码的连接端子，其中连接 端子可电性耦合至图码，以接收对应图码中贯穿绝缘基板的构成单元的一信 号。微处理单元耦合至连接器以接收来自连接器的信号。
根据本实用新型的再一方面，提供了一种生化感测试片，其包含一绝缘 基板、设置于绝缘基板上的一电极组、以及设置于绝缘基板的一侧的N个构 成单元与连接N个构成单元的一连结单元，其中连结单元用以提供一共同接 地的途径。
在一实施例中，电极组包含一工作电极及一参考电极，且连结单元与N 个构成单元连接。在另一实施例中，连结单元同时与N个构成单元及参考电 极连接。在另一实施例中，电极组包含一工作电极、 一参考电极、及一感测 电极，且连结单元同时与N个构成单元及感测电极连接。
根据本实用新型的再一方面，提供了一种生化感测试片，其包含一绝缘 基板、设置于绝缘基板上的一电极组、以及设置于绝缘基板的一侧的一图码。
图码具有N个构成单元，N个构成单元中的至少的一个部分或完全贯穿绝缘 基板。通过分别控制每一N个构成单元是否贯穿绝缘基板，可组合出各式辨 识码。
本实用新型的其他方面，部分将在后续说明中陈述，而部分可由说明中 轻易得知，或可由本实用新型的实施而得知。本实用新型的各方面将可利用 权利要求中所特别指出的元件及组合而理解并实现。需了解，前述的一般说 明及下列详细说明均仅作举例之用，并非用以限制本实用新型。
图1示出了一已知的生化感测试片； 图2示出了本实用新型一实施例的生化感测试片； 图3示出了图2的生化感测试片的结构分解图； 图4至图7为根据本实用新型不同实施例所示出的生化感测试片； 图8A、图8B、以及图8C为根据本实用新型不同实施例所示出的连接器 内各连接端子的示意图；以及
图9为#^居本实用新型一实施例所示出的一生化感测系统的方块示意图。
附图符号说明
100生化感测试片
110电极组
120图码
200生化感测试片
210绝缘基板
220导电层
221电极组
222工作电极
224参考电极
226感测电^L
228图码
228a、 228b、228c、 228d、 228e、 228f
构成单元
229连结单元
230绝缘垫高层
235开口
240反应层
250上盖
255通气孑L
400生化感测试片
410绝缘基板
422工作电极
424参考电极
428图码
428a、428b、428c、 428d、 428e、
429连结单元
500生化感测试片
510绝缘基板
522工作电极
524参考电极
528图码
528a、528b、528c、 528d、 528e、
529连结单元
600生化感测试片
610绝缘基板
622工作电极
624参考电极
628图码
628a、628b、628c、 628d、 628e、
629连结单元
700生化感测试片
710绝缘基板
722工作电极
724参考电极
构成单元
构成单元
构成单元726感测电极
728图码
728a、728b、728c.、728d、 728e、728f构成单元
729连结单元
806、807、 808连接器
865a、865b、865c,> 865d、 865e、865f辨识端子
865v参考端子
865w、875w、885w测量端子
865x、875x、885x接地端子
875a、875b、875c、.875d、 875e、875f辨识端子
885a、885b、885c、,885d、 885e、885f辨识端子
885y感测端子
900生化感测系统
910生化感测试片
922工作电极
924参考电极
926感测电^L
928图码
929连结单元
930测量装置
940连接器
950微处理单元
955数字数据
960电源
970显示器
具体实施方式
本实用新型披露一种不需利用密码卡校正的生化感测系统、测量装置、 及生化感测试片，其可免除密码卡工艺、操作方便、防止忘记插入密码卡或 插错密码卡等失误、且可降低制造过程中失误发生的可能性。为了使本实用
新型的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并结合图2至图9的附图，其
中类似的元件符号代表类似的元件。但以下实施例中所述的装置、元件及程 序步骤，仅用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的范围。
图2示出了本实用新型一实施例的生化感测试片200,而图3则示出了 生化感测试片200的结构分解图。本实用新型的生化感测试片200包含一绝 缘基板210、 一导电层220、 一绝缘垫高层230、及一上盖250。导电层220 包含一电极组221、以及一图码228，其中图码228包含多个构成单元228a、 228b、 228c、 228d、 228e、 228f以及一连结单元229。 一般来说，图码228 包含至少一个部分或完全贯穿绝缘基板210的构成单元，如构成单元228b。 在一实施例中，电极组221包含相互绝缘的一工作电极222、一参考电极224、 及一感测电极226，且感测电极226延伸连接至连结单元229。
绝缘基板210具有电绝缘性，其材料可包含但不限于聚氯乙烯(PVC)、 玻璃纤维(FR-4)、聚酯(polyester)、电木板(bakel ite)、聚对苯二甲酸二 乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、或 陶瓷等。
导电层220的材料可为任何导电物质，例如碳胶、金银胶、铜胶、碳银 混合胶、或其类似物及组合等。在一实施例中，导电层220由一导电银胶层 以及置于导电银胶层的上的一导电碳粉层所组成。在图2及图3所示的实施 例中，感测电极226为一n字型电极，其与工作电极222及参考电极"4电 性绝缘，而与连结单元229电连接。感测电极226设置于工作电极222及参 考电极224之间，用以感测生化感测试片200与一测量装置(如图9的930) 间的电连接。当生化感测试片200置入测量装置后，感测电极226将与测量 装置间形成一回路，而启动测量装置。事实上，只要各电极组的配置作用如 上述，且各电极之间彼此绝缘即已足够。本实用新型并不限制工作电极222、 参考电极224、及感测电极226的安排方式，也不限制电极的数量，可根据 实际应用所需而增加其他电极。
绝缘垫高层230置于导电层220之上，且绝缘垫高层230包含一开口 235，以暴露导电层220的一部分。 一般而言，开口 235只要能够暴露出部 分的工作电极222及部分的参考电极224即已足够，本实用新型并不限制开 口 235的形状。此外，绝缘垫高层230的设计也暴露出导电层220的另一部 分(例如接近图码228的部分，图未标示)，以使导电层220可与一测量装置 (如图9的930)电性相接。绝缘垫高层230的材料可包含但不限于PVC绝缘
胶带、PET绝缘胶带、热干燥型绝缘漆或紫外光固化型绝缘漆。
上盖250置于绝缘垫高层230之上，且覆盖开口 235。介于绝缘基板210 与上盖250之间的部分形成一具毛细吸引力的取样空间(即反应区)。当取样 空间的面积固定时，其体积可取决于绝缘垫高层230的厚度。 一般而言，绝 缘垫高层230的厚度介于约0. 005公厘至约0. 3公厘，但不限于此。此外， 在制造过程中，可将已裁切出开口 2 3 5的绝缘垫高层2 3 0放置于绝缘基板210 与导电层220上，也可以印刷的方式避开开口 235及用以与测量装置电性相 接的区域，而直接形成绝缘垫高层230于部分的绝缘基板210与导电层220 之上。
本实用新型的生化感测试片200还包含置于开口 235中的一反应层240， 其具有专一性辨识生物材料或信号的能力，其中反应层240的材料随样品不 同而有所不同，例如可为一氧化还原酶，用以与样品产生化学反应。 一般而 言，反应层240至少覆盖部分的工作电极222。
本实用新型的上盖250可为透明或半透明材质，以方便观察反应区是否 已填入样品，避免样品未填入前即进行检测，而导致错误的结果。上盖250 的接近反应区的下表面可涂布一亲水材料，以加强反应区内部壁面的毛细作 用，用以更迅速有效地将样品导入反应区中。上盖250还包含相应于开口 235 的一通气孔255,用以排出反应区内的气体以加强毛细作用， 一般而言，通 气孔255靠近开口 235末端。本实用新型并不限制通气孔255的形状，举例 来说，通气孔255可为圆形、椭圆形、长方形、菱形等。
图4及图5为根据本实用新型不同实施例所示出的生化感测试片400及 500,其分别具有不同组成的构成单元，须注意到为方便说明并未示出绝缘 垫高层及上盖。生化感测试片400包含一绝缘基板410、以及相互绝缘的一 工作电极422、 一参考电极424、及一图码428。图码428包含六个构成单元 428a、 428b、 428c、 428d、 428e、 428f以及一连结单元429,其中六个构成 单元的一端分别与连结单元429的一侧串联连接。在此实施例中，构成单元 428b为贯穿绝缘基板410的一凹槽。参考图5,生化感测试片500包含一绝 缘基板510、以及相互绝缘的一工作电极522、 一参考电极524、及一图码 528,其中图码528包含六个构成单元528a、 528b、 528c、 528d、 528e、 528f 及一连结单元529,且此六个构成单元的一端分别与连结单元429的一侧串 联连接。在图5所示的实施例中，构成单元528b及528d为贯穿绝缘基板的
凹槽。当生化感测试片400或500置入一测量装置时，图码中的凹槽部分(如 构成单元428b、 528b、或528d)将无法与测量装置形成电连接，使测量装置 藉此而得以辨别生化感测试片400及500，进而采行相对应校正参数或模式 进行测量。
虽然图4及图5显示了具有六个构成单元的辨识单元，但本实用新型并 不限制构成单元的数量。也应了解到，构成单元的数量及位置可由设计者根 据实际应用自行设定，其可组合出多个不同的识别码。举例来说，当辨识单 元具有N个构成单元时，将可组合出2N-1个识别码。亦即，每个构成单元 因应凹槽的存在与否可具有两种状态(如0或1),而配合每个构成单元的位 置，即可组合成多个独特的识别码。辨识单元将可藉此用以表示不同功能的 生化感测试片，或不同批次的生化感测试片。在其他实施例中，构成单元 528b、 528c、或528e可为贯穿绝缘基板的孔洞，而非凹槽。本实用新型也 不限制凹槽或孔洞的形状与大小。
图4、图6、及图7为根据本实用新型的不同实施例所示出的生化感测 试片400、 600、及700,其显示了连结单元的各种连结方式。如前述，生化 感测试片400包含绝缘基板410、相互绝缘的工作电极422、参考电极424、 及图码428,其中图码428包含六个构成单元428a、 428b、 428c、 428d、 428e、 428f及连结单元429,且每一构成单元的一端分别与连结单元"9的一侧串 联连接，而形成了各构成单元一共同接地的途径。
参考图6,生化感测试片600包含一绝缘基板610、以及相互绝缘的一 工作电极622、 一参考电极624、及一图码628,其中图码628包含六个构成 单元628a、 628b、 628c、 628d、 628e、 628f以及一连结单元629。在此实施 例中，连结单元629的一侧与各构成单元的一端连接，另一侧则与参考电极 624连接，用以提供了图码628的各构成单元与参考电极624 —共同接地的 途径。参考图7,生化感测试片700包含一绝缘基板710、以及相互绝缘的 一工作电极722、 一参考电极724、 一感测电极726、及一图码728,其中图 码728包含六个构成单元728a、 728b、 728c、 728d、 728e、 728f以及一连 结单元729。在此实施例中，连结单元729的一侧与各构成单元的一端连接， 另一侧与参考电极724连接，且感测电极726连接至参考电极724,因此连 结单元729提供了图码728的各构成单元与感测电极726 —共同接地的途径。
图8A、图8B、以及图8C分别示出了对应生化感测试片400、 600、及
700的连接器806、 807、及808的示意图。 一般来说，通过连接器(如图9 所示的连接器940)的连接，生化感测试片可电连接至一测量装置(如图9的 930)以进行各种检测。在一实施例中，本实用新型的连接器至少包含相应于 图码的连接端子，通过连接端子与图码间的电性耦合，可接收对应图码中贯 穿绝缘基板的构成单元的一信号，并提供一共同接地。
参考图8A,连接器806包含六个辨识端子865a、 865b、 865c、 865d、 865e、及865f,其分别相应于试片400的六个构成单元428a、 428b、 428c、 428d、 428e、 428f ，且连接器840还包含对应连结单元429的一接地端子865x、 对应工作电极422的一测量端子865w、以及对应参考电极424的一参考端子 865v。参考图8B，连接器807包含六个辨识端子875a、 875b、 875c、 875d、 875e、及875f,其分别相应于试片600的六个构成单元628a、 628b、 628c、 628d、 628e、 628f,且连接器807还包含对应参考电极624的一接地端子875x、 以及对应工作电极622的一测量端子875w。参考图8C,连接器808中包含 六个辨识端子885a、 885b、 885c、 885d、 885e、及885f，其分别相应于试 片700的六个构成单元728a、 728b、 728c、 728d、 728e、 728f,且连接器 8 08还包含同时对应参考电极724与应感测电极726 —端的 一接地端子885x、 对应工作电才及722的一测量端子885w、以及对应感测电才及726另一端的一感 测端子885y。
图9为根据本实用新型一实施例所示出的一生化感测系统900的方块示 意图，其包含一生化感测试片910及一测量装置930。生化感测试片910包 含一工作电极922、 一参考电极924、 一感测电极926、及一图码928,其中 图码928包含多个构成单元及一连结单元929,如前所述。举例而言，图码 928可包含6个构成单元，此6个构成单元的至少其中之一包含一凹槽，且 连结单元929的一侧与各构成单元的一端连接，另一侧则与感测电极926连 接，以提供一共同接地的途径。测量装置930包含一连接器940及耦合至连 接器940的一微处理单元950,其中微处理单元950内建一数字数据955, 其可例如为校正参数、检测模式、或其他资讯等。工作电极922、参考电极 924、感测电极926、及图码928通过与连接器940之间的相接而与测量装置 930电性相连。
当生化感测试片910与连接器940连接，感测电极926与连接器940之 间将形成一回路，而使微处理单元950启动测量装置930。此外，由于图码
928的多个构成单元分别有不同状态，因此与连接器940间的连接将有不同 的形式，藉此而产生对应此图码928所表示的识别码的信号至微处理单元 950。举例来说，图码928的凹槽部分无法与连接器940形成电连接，因此 将产生对应此凹槽部分的一断路信号至微处理单元950。微处理单元950则 可将根据此信号进行辨识，并自数据955中选择相应此信号的参数或模式以 执行。测量装置930还包含用以显示各种测量结果的显示器970，以及用以 提供所需电源的一电源960。在另一实施例中，显示器970及电源960可为 外接装置，而不包含于测量装置930中。
简言之，本实用新型的图码供辨识与指定在测量装置中所内建的数据， 其中测量装置内建有多组相应于试片上图码组合数的校正参数、检测模式、 或其他消息。本实用新型的连结单元提供图码中各构成元件的单一接地途 径。本实用新型所揭示的生化感测系统不但达到无须密码卡的目的并降低了 试片的制造成本与提高了检测精准度，且避免人为操作的疏失。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型的权 利要求；凡在未脱离本实用新型所揭示的精神的钱以下所完成的等效改变或 修饰，均应包含在本实用新型的权利要求的范围之内。
权利要求1. 一种生化感测系统，其特征是，包含:一生化感测试片，具有一绝缘基板、设置于该绝缘基板上的一电极组、以及设置于该绝缘基板的一侧的一图码；以及一测量装置，具有一微处理单元以及一连接器，其中该连接器用以耦合至该图码及该电极组以接收对应该图码的一信号，且该微处理单元耦合至该连接器以接收来自该连接器的该信号；其中该图码具有N个构成单元及一连结单元，N为大于或等于2的一整数；以及其中该N个构成单元中的至少之一贯穿该绝缘基板，且该连结单元的一侧与各该N个构成单元的一端连接。
2. 如权利要求1所述的生化感测系统，其特征是，其中该微处理单元内 建多组校正参数，且该处理单元根据所接收的该信号选择其中 一组校正参数 对该生化感测系统进4亍才交正。
3. 如权利要求1所述的生化感测系统，其特征是，其中该微处理单元内 建多个模式，且该处理单元根据所接收的该信号选择其中一模式执行。
4. 如权利要求1所述的生化感测系统，其特征是，其中该连结单元用以 提供一共同接地。
5. 如权利要求1所述的生化感测系统，其特征是，其中该电极组包含一 工作电极与一参考电极，且该参考电极的一端与该连结单元的一侧相连接。
6. 如权利要求1所述的生化感测系统，其特征是，其中该电极组包含一 工作电极、 一参考电极、以及一感测电极，且该感测电极与该连结单元的一 端连接。
7. 如权利要求1所述的生化感测系统，其特征是，其中该电极组包含相 互绝缘的一工作电极、 一参考电极、及一感测电极，且其中该感测电极用以 感测该生化感测试片与该测量装置间的电连接。
8. 如权利要求7所述的生化感测系统，其特征是，其中该感测电极的一 端通过该连结单元另一侧连接，而与该图码一同接地。
9. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征是，其中贯穿该绝缘基板 的该构成单元为 一凹槽或一孔洞。
10. —种测量装置，用以搭配一生化感测试片使用，其中该生化感测试 片具有一绝缘基板、设置于该绝缘基板上的一电极组、以及设置于该绝缘基板的一侧的一图码，该图码具有N个构成单元与一连结单元，其中该N个构 成单元的至少之一贯穿该绝缘基板，且每一该N个构成单元分别与该连结单 元的一侧串联连接，N为大于或等于2的一正整数，其特征是，该测量装置 包含一连接器，至少包含相应于该图码的连接端子，该连接端子电性耦合至 该图码，以接收对应该图码中贯穿该绝缘基板的该构成单元的一信号；以及 一微处理单元，耦合至该连接器以接收来自该连接器的该信号。
11. 如权利要求IO所述的测量装置，其特征是，其中该感测端子用以提 供一接地连接。
12. —种生化感测试片，其特征是，包含 一绝缘基板；一电极组，设置于该绝缘基板之上；以及 一图码，设置于该绝缘基板的一侧；其中该图码具有N个构成单元与一连结单元，其中N为大于或等于2的 一正整数，各该N个构成单元的一端与该连结单元串联连接，且该N个构成 单元的至少之一贯穿该绝缘基板，通过贯穿该绝缘基板的该构成单元的位置 决定该生化感测试片的一辨识码。
13. 如权利要求12所述的生化感测试片，其特征是，其中该N个构成单 元可组合出2N-1个辨识码。
14. 如权利要求12所述的生化感测试片，其特征是，其中贯穿该绝缘基 板的该构成单元为 一 孔洞。
15. 如权利要求12所述的生化感测试片，其特征是，其中贯穿该绝缘基 板的该构成单元为 一 凹槽。
16. 如权利要求12所述的生化感测试片，其特征是，其中该电极组的材 料可选自由以下所组成的群组碳胶、银胶、铜胶、金银混合胶、碳银混合 胶、及其混合物。
17. 如权利要求12所述的生化感测试片，其特征是，还包含 一绝缘垫高层，覆盖该电极组的一部分，其中未被该绝缘垫高层覆盖的该电才及组的一部分形成具有一开口端的一反应区；以及 一上盖，置于该绝缘垫高层之上并覆盖该反应区，该上盖具有对应该反 应区的一通气孔。
18. 如权利要求17所迷的生化感测试片，其特征是，还包含一反应层， 置于该反应区中，其中该反应层包含一氧化还原酶。
19. 如权利要求18所述的生化感测试片，其特征是，其中该电极组包含 相互绝缘的一工作电极、 一参考电极、及一感测电极，且该反应层至少覆盖 该工作电极。
专利摘要本实用新型提供一种生化感测系统、测量装置及生化感测试片。生化感测系统包含一生化感测试片及一测量装置。生化感测试片具有一绝缘基板、设置于绝缘基板上的一电极组、以及设置于绝缘基板的一侧的一图码。测量装置具有一微处理单元以及一连接器，其中连接器用以耦合至图码及电极组以接收对应图码的一信号，且微处理单元耦合至连接器以接收来自连接器的信号。图码具有N个构成单元及一连结单元，其中N个构成单元中的至少之一贯穿绝缘基板，且连结单元的一侧与各N个构成单元的一端连接，用以提供共同接地的一途径。
文档编号G01N27/403GK201203615SQ20082011161
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月16日 优先权日2008年5月16日
发明者朱清渊, 杨孟文, 沈燕士, 王瑞萍 申请人:五鼎生物技术股份有限公司