生物芯片及其检测仪和系统以及其注记标记及辨识方法
【专利摘要】本发明公开了一种生物芯片及其检测仪和系统以及其注记标记及辨识方法，该系统包含有一生物芯片以及一生物芯片检测仪。该生物芯片包含有一基板，用来承载生物分子液滴；以及一注记标记区域，用来接收或表明一注记以供辨识该生物芯片是否已被使用过。该生物芯片检测仪包含有一控制器；一驱动电路；一驱动接口；一光源；一光侦测器；以及一注记标记单元，用来于该生物芯片检测仪完成该生物芯片检测后，于该生物芯片的该注记标记区域标记该注记。本发明的生物芯片检测仪通过对生物芯片辨识注记以判断生物芯片是否已使用过，并于检测完毕后对生物芯片标记注记，以避免重复使用生物芯片。
【专利说明】生物芯片及其检测仪和系统以及其注记标记及辨识方法
[0001]本申请是申请号为201210053516.3、申请日为2012年3月2日以及申请名称为“生物芯片及其检测仪和系统以及其注记标记及辨识方法”的申请的分案申请。
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种生物芯片检测仪(Cytometer)及其系统以及生物芯片及其注记标记及辨识方法，尤指一种可通过对一生物芯片辨识及标记一注记，判断一生物芯片是否已使用过的生物芯片检测仪系统及生物芯片检测仪及生物芯片及其注记标记及辨识方法。
【背景技术】
[0003]流式细胞仪(Cytometer)以一特定光源打到流体液滴的分子后，特定(或经染色处理)的分子会发出荧光，如此可利用光侦侧器侦侧。当每个悬浮颗粒通过光束时会按某种方式把光散射，同时所带有的荧光化合物被激发并发射出频率低于激发光的荧光。这些散射光和荧光的组合数据被检测器记录，根据各检测器亮度的波动(每个细胞会显出一个散射或荧光的峰)就能够推算出每个颗粒的物理和化学性质。
[0004]举例来说,请参考图1,图1为现有一细胞仪10的示意图。如图1所示，现有细胞仪10为了方便检测前的准备，因此将待测液滴置放及液滴行进路径另制作于一生物芯片(biochip) 12。在细胞仪10及生物芯片12中，一控制器100可通过一通讯单元102与主机沟通，将数据储存于一存储器104或执行存储器104所储存的程序码，执行一输入/输出单元106所接收的指令，通过一驱动电路108经由一驱动接口 120控制一流式路由器(flowrouter) 122中待测液滴于特定路径中流动，再控制一光源110经由减少光噪声的一光罩(optical mask)124将光打在待测液滴上，使得一光侦器112可产生侦测结果予控制器100进行后续动作。现有细胞仪10及生物芯片12的相关运作为本领域具通常知识者所熟知，于此不再赘述。
[0005]然而，使用过的生物芯片12，若未做完整的清理而再次使用，可能因上一次使用而残留下的污染，使得检测结果有错，而现有利用流式细胞仪10结合生物芯片12进行各项检测时，并无对生物芯片12辨识其使用记录。有鉴于此，现有技术实有改进的必要。
【发明内容】
[0006]因此，本发明的主要目的在于提供一种可标记及辨识一注记，以判断一生物芯片是否已使用过的生物芯片检测仪及其系统以及生物芯片及其注记标记及辨识方法。
[0007]本发明揭露一种生物芯片检测仪系统。该生物芯片检测仪系统包含有一生物芯片以及一生物芯片检测仪。该生物芯片包含有一基板，用来承载生物分子液滴；以及一注记标记区域，用来接收或表明一注记以供辨识该生物芯片是否已被使用过。该生物芯片检测仪包含有一控制器；一驱动电路，与该控制器电性连接；一驱动接口，与该驱动电路电性连接，并可与该待检测的生物芯片接触；一光源，与控制器电性连接，用来对该生物芯片适时提供检测光源；一光侦测器，与控制器电性连接，用以侦测光源照射生物芯片后的光反应而产生检测结果；以及一注记标记单元，用来于该生物芯片检测仪完成该生物芯片检测后，于该生物芯片的该注记标记区域标记该注记。
[0008]本发明另揭露一种生物芯片检测仪，用来检测一生物芯片。该生物芯片检测仪包含有一控制器；一驱动电路，与该控制器电性连接；一驱动接口，与该驱动电路电性连接，并可与该待检测的生物芯片接触；一光源，与控制器电性连接，用来对该生物芯片适时提供检测光源；一光侦测器，与控制器电性连接，用以侦测光源照射生物芯片后的光反应而产生检测结果；以及一注记标记单元，用来于该生物芯片检测仪完成该生物芯片检测后，于该生物芯片的该注记标记区域标记该注记。
[0009]本发明另揭露一种生物芯片。该生物芯片包含有一基板，用来承载生物分子液滴；以及一注记标记区域，位于该基板上，用来接收或表明一注记以供辨识该生物芯片是否已被使用过；其中，一生物芯片检测仪于完成该生物芯片检测后，于该生物芯片的该注记标记区域标记该注记。
[0010]本发明另揭露一种注记标记及辨识方法，用于一生物芯片检测仪。该注记标记及辨识方法包含有辨识一生物芯片的一注记标记区域是否具有一注记，以决定是否检测该生物芯片，该步骤包含有:
[0011]于侦测该生物芯片的该注记标记区域具有该注记时，不检测该生物芯片；于侦测该生物芯片的该注记标记区域未具有该注记时，检测该生物芯片，并于完成该生物芯片检测后，于该生物芯片标记该注记。
[0012]本发明通过生物芯片辨识注记以判断生物芯片是否已使用过，并于检测完毕后对生物芯片标记注记，以避免重复使用生物芯片。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为现有一细胞仪的示意图。
[0014]图2为本发明实施例一生物芯片检测仪系统的示意图。
[0015]图3至图10为本发明不同实施例中于图2所示的一生物芯片的一注记标记区域标记一注记的示意图。
[0016]图11为本发明实施例一注记标记及辨识流程的示意图。
[0017]其中，附图标记说明如下:
[0018]10、20:细胞仪
[0019]12、22:生物芯片
[0020]100,200:控制器
[0021]102:通讯单元
[0022]104:存储器
[0023]106:输入/输出单元
[0024]108:驱动电路
[0025]110:光源
[0026]112:光侦器
[0027]120:驱动接口
[0028]122:流式路由器[0029]124:光罩
[0030]214:注记标记单元
[0031]216:注记辨识单元
[0032]218:警示单元
[0033]226:注记标记区域标记
[0034]ST:注记
[0035]Fl?F4:保险丝
[0036]1100:流程
[0037]1102 ?1116:步骤
【具体实施方式】
[0038]请参考图2，图2为本发明实施例一生物芯片检测仪系统的示意图，生物芯片检测仪系统包含有一生物芯片检测仪20及一生物芯片(biochip)22。生物芯片检测仪20较佳为一细胞仪(Cytometer) 20，但不限于此。细胞仪20及生物芯片22与前面先前技术所介绍的传统细胞仪10及生物芯片12大致相似，因此功能相似的元件以相同符号表示，其运作可参考之前叙述。本发明的细胞仪20及生物芯片22与传统的细胞仪10及生物芯片12的主要差别在于生物芯片22还包含有一注记(stamp)标记区域226，位于生物芯片22用来承载生物分子液滴的一基板上，用来接收或表明一注记信息以供辨识该生物芯片22是否已被使用过，而细胞仪20还包含一注记辨识单元216及一注记标记单元214，其中，注记辨识单元216可辨识生物芯片22的注记标记区域226是否具有注记ST，以决定细胞仪20是否要检测生物芯片22，注记标记单元214可于细胞仪20完成生物芯片22检测后，于生物芯片22的注记标记区域226标记注记ST，而一控制器200除进行如前述传统控制器100相关操作外，也包含控制注记标记单元214及注记辨识单元216的相关操作。
[0039]在此情形下，于注记辨识单元216侦测生物芯片22的注记标记区域226具有注记ST时(即表示生物芯片22已使用过)，细胞仪20将不进行检测生物芯片22的作业，并经由警示单元218发出或显示错误警示信息，其方式例如可以在一显示器上显示该生物芯片已经使用过的文字或图形信息提供警示，或是通过一蜂鸣器发出特定声音提供警示，或是通过一喇叭发出该生物芯片已经使用过的语音信息提供警示，但不以此为限，只要是可以为操作者所感知的方式均可。于注记辨识单元216侦测生物芯片22的注记标记区域226未具有注记ST时(即表示生物芯片22未使用过)，细胞仪20将进行检测生物芯片22的正常作业，并于细胞仪20完成生物芯片22检测后，注记标记单元214于生物芯片22标记注记ST0如此一来，细胞仪20可通过对生物芯片22辨识注记ST以判断生物芯片22是否已使用过，并于检测完毕后对生物芯片22标记注记ST，以避免重复使用生物芯片22。
[0040]具体而言，请参考图3至图10，图3至图10为本发明不同实施例中于图2所示的生物芯片22的注记标记区域226标记注记ST的示意图。于一第一实施例中，如图3及图4所示，注记标记单元214可以一表面处理方式形成标记注记ST，例如可以为一油墨涂布形式、一印刷形式或一光学形式(例如激光蚀刻)以形成注记ST于该生物芯片22的注记标记区域226的表面上，如注记ST可为一文字形式，例如图3的”USED”(已使用过)文字，或一图案形式，例如图4的禁止图示。于一第二实施例中，如图5及图6所示,注记标记单元214可以一机械破坏形式标记注记ST，如注记ST可为一钻孔形式(如图5)或一截角形式(图6)，而钻孔或截角位置即为注记标记区域226。在上述情形下，虽然使用者也可利用人眼辨识注记ST (文字、图案、钻孔或截角)以决定生物芯片22是否使用过，但注记辨识单元216也可包含一影像获取装置(例如CXD摄影机)，用来辨识注记ST，使得于使用者置入具有注记ST的生物芯片22时，细胞仪20在经取像辨视后如确认有注记ST的存在，则将不对已使用的生物芯片22进行检测，并发出或显示警示信息。如此一来，本实施例可避免细胞仪20重复检测生物芯片22。
[0041]于一第三实施例中，如图7所示，注记标记单元214可破坏或损毁或表面污损该生物芯片22中的芯片检测辨识元件方式来达成标记注记ST的效果，其中芯片检测辨识元件所在位置即为所述的注记标记区域226，而所谓芯片检测辨识元件例如可为一一维或二维条码(bar code)，并可以油墨涂布、印刷或激光蚀刻等光学方式破坏或污损条码方式来产生标记注记ST。在此情形下，虽然使用者也可利用人眼辨识注记ST (已破坏的条码)以决定生物芯片22是否使用过，但注记辨识单元216也可包含一条码读取器，用来读取该条码以辨识注记ST，使得于使用者置入具有注记ST的生物芯片22时，细胞仪20因无法正确读取条码数据而不对已使用的生物芯片22进行检测，并发出或显示警示信息。如此一来，本实施例可避免细胞仪20重复检测生物芯片22。
[0042]于一第四实施例中，如图8所示，注记标记单元214可以一存储装置形式标记注记ST,如生物芯片22于注记标记区域226可包含一射频识别(Radio-frequencyidentification, RFID)标签或一电子式可清除程序化只读存储器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory, EEPR0M),而注记标记单兀 214 可对其写入一标旗(flag)以标记注记ST (如标旗为I代表具有表示已使用的注记ST，而为O代表未具有表示已使用的注记ST)。在此情形下，注记辨识单元216可包含一射频识别标签读取器或一电子式可清除程序化只读存储器读取器，用来读取该标旗以辨识注记ST (判断标旗是否为1)，使得细胞仪20不对已使用的生物芯片22进行检测。如此一来，本实施例可避免细胞仪20重复检测生物芯片22。
[0043]于一第五实施例中，如图9所示，注记标记单元214可以一电路开关形式标记注记ST,例如生物芯片22于注记标记区域226可包含保险丝Fl?F4，而注记标记单元214可利用施加较大电流以烧断注记标记区域226中保险丝Fl?F4的其一或多数或全部以产生部分或全部断路以标记注记ST (例如于完全完成检测后将保险丝Fl?F4全烧断)，其中，保险丝Fl?F4可分别为一细走线。详细来说，细胞仪20可能于一次检测时未能完全完成检测，此时可将未连接于主要流式路径的保险丝F2?F3当中一者先烧掉以指示生物芯片22已量过一次，等到后续将生物芯片22完全完成检测后再将保险丝Fl?F4全烧断，即注记ST是指保险丝Fl?F4全烧断。在此情形下，虽然使用者或许也可利用人眼辨识注记ST以决定生物芯片22是否使用过，但注记辨识单元216也可包含一侦测电路，用来侦测保险丝Fl?F4以辨识注记ST及生物芯片22的检测状况(如侦测保险丝Fl?F4的断路及通路情形)，使得细胞仪20除了可得知生物芯片22目前检测进度外，也可不对已完全完成检测的生物芯片22进行检测，并发出或显示警示信息。值得注意的是，由于保险丝Fl?F4为细走线，可于该生物芯片22制成时一并增加布局(layout)于电路中完成，且可直接以细胞仪20既有电源供应器通电进行烧掉，因此以电性开关形式用保险丝实现注记ST仅需增加简单侦测电路侦测保险丝Fl?F4的断路及通路情形，而不需增加其它装置及相关模块(如影像获取或各式写入读取装置)。如此一来，本实施例可简单有效地避免细胞仪20重复检测生物芯片22。
[0044]于一第六实施例中，如图10所示，注记标记单元214可以采变色材料的变色方式标记注记ST，例如注记标记区域226中具有可因氧化或湿度改变而变色的一可变色化学物质(如易进行氧化还原反应的亚铁离子及二铬酸钾)，因氧化或湿度改变而变色为一特定颜色以标记注记ST，方式可为利用胶带粘贴而使注记标记区域226中该可变色化学物质原本与空气隔绝，而于细胞仪20对生物芯片22完成检测后将胶带撕开而使得该可变色化学物质与空气接触，此时该可变色化学物质会因氧化或湿度变化为该特定颜色。惟，该变色材料不仅可采上述化学变化方式变色，也可采用适当已知材质而以电致变色或光致变色或热致变色方式达成该变色材料的变色效果，该领域具普通知识的人可知，可分别以输入电压方式或照光方式或加热方式来分别达到上述的电致变色或光致变色或热致变色效果。在此情形下，虽然使用者也可利用人眼辨识注记ST (该变色材料所变化的该特定颜色)以决定生物芯片22是否使用过，但注记辨识单元216也可包含一色彩侦测器，用来侦测该特定颜色以辨识注记ST (如侦测该特定颜色的光波颜色及波长)，使得于使用者置入具有注记ST的生物芯片22时，细胞仪20不对已使用的生物芯片22进行检测，并发出或显示警示信息。如此一来，本实施例可避免细胞仪20重复检测生物芯片22。
[0045]值得注意的是，本发明的主要精神在于细胞仪20可通过对生物芯片22辨识注记ST以判断生物芯片22是否已使用过，并于检测完毕后对生物芯片22标记注记ST，以避免重复使用生物芯片22。本领域具通常知识者当可据以修饰或变化，而不限于此。举例来说，上述实施例为注记ST以油墨形式、印刷形式、光学形式、机械破坏形式、条码破坏形式、存储装置形式、电性导通形式及材料变色形式实施的具体方式，但本发明并不限于上述具体方式，只要能对生物芯片22标记注记ST并可供辨识即可，也不必然限于需设有对应的特定注记辨识单元216而可以人的肉眼判断，但为避免有误判或是为增加自动化检测与进行纪录，较佳者可依不同的注记ST方式而采用不同的对应注记辨识单元216进行自动辨识与警
/Jn ο
[0046]细胞仪20的操作可归纳为一注记标记及辨识流程1100，如图11所示，其包含以下步骤:
[0047]步骤1102:开始。
[0048]步骤1104:辨识生物芯片22的注记标记区域226是否具有一注记ST。
[0049]步骤1106:根据是否具有注记ST，决定生物芯片22是否已使用。若是，则进行步骤1114;若否，则进行步骤1108。
[0050]步骤1108:对生物芯片22进行检测。
[0051]步骤1110:生物芯片22检测是否完毕。若是，则进行步骤1112 ;若否，则进行步骤1108。
[0052]步骤1112:于生物芯片22标记注记ST。
[0053]步骤1114:进行错误警示，不检测生物芯片22。
[0054]步骤1116:结束。
[0055]注记标记及辨识流程1100的详细操作可参考的前叙述。此外，注记标记及辨识流程1100中辨识及标记注记ST的动作，可置换为上述实施例中任一实施方式进行，其详细操作也可参考的前叙述，于此不再赘述。
[0056]在现有技术中，使用过的生物芯片12，若未做完整的清理而再次使用，可能因上一次使用而残留下的污染，使得检测结果有错，而现有利用流式细胞仪10结合生物芯片12进行各项检测时，并无对生物芯片12辨识其使用记录。相较之下，本发明细胞仪20可通过对生物芯片22辨识注记ST以判断生物芯片22是否已使用过，并于检测完毕后对生物芯片22标记注记ST，以避免重复使用生物芯片22。
[0057]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种生物芯片检测仪系统，包含有: 一生物芯片，包含有: 一基板，用来承载生物分子液滴；以及 一注记标记区域，用来接收或表明一注记以供辨识该生物芯片是否已被使用过；以及 一生物芯片检测仪，包含有: 一控制器； 一驱动电路，与该控制器电性连接； 一驱动接口，与该驱动电路电性连接，并可与该待检测的生物芯片接触； 一光源，与控制器电性连接，用来对该生物芯片适时提供检测光源； 一光侦测器，与控制器电性连接，用以侦测光源照射生物芯片后的光反应而产生检测结果；以及 一注记标记单元， 用来于该生物芯片检测仪完成该生物芯片检测后，于该生物芯片的该注记标记区域标记该注记； 其中该注记标记单元以表面处理方式标记该注记。
2.如权利要求1所述的生物芯片检测仪系统，其中该生物芯片检测仪还包含一注记辨识单元，用来辨识该生物芯片的该注记标记区域是否具有该注记，以决定该生物芯片检测仪是否检测该生物芯片。
3.如权利要求2所述的生物芯片检测仪系统，其中于该注记辨识单元侦测该生物芯片的该注记标记区域具有该注记时，该生物芯片检测仪不检测该生物芯片。
4.如权利要求3所述的生物芯片检测仪系统，其中该生物芯片检测仪还包含一警示单元，当该注记辨识单元侦测该生物芯片的该注记标记区域具有该注记时而不检测该生物芯片时，该警示单元会发出或显示警示信息。
5.如权利要求2所述的生物芯片检测仪系统，其中于该注记辨识单元侦测该生物芯片的该注记标记区域未具有该注记时，该生物芯片检测仪检测该生物芯片，并于该生物芯片检测仪完成该生物芯片检测后，该注记标记单元于该生物芯片标记该注记。
6.如权利要求1所述的生物芯片检测仪系统，其中该表面处理方式包括油墨涂布形式、印刷形式或一光学蚀刻形式。
7.如权利要求6所述的生物芯片检测仪系统，其中该注记为一文字形式或一图案形式。
8.如权利要求1所述的生物芯片检测仪系统，其中该生物芯片检测仪为一流式细胞仪。
9.一种生物芯片检测仪，用来检测一生物芯片，包含有: 一驱动电路，与该控制器电性连接； 一驱动接口，与该驱动电路电性连接，并可与该待检测的生物芯片接触； 一光源，与控制器电性连接，用来对该生物芯片适时提供检测光源； 一光侦测器，与控制器电性连接，用以侦测光源照射生物芯片后的光反应而产生检测结果；以及 一注记标记单元，用来于该生物芯片检测仪完成该生物芯片检测后，于该生物芯片的该注记标记区域标记该注记；其中该注记标记单元以表面处理方式形式标记该注记。
10.如权利要求9所述的生物芯片检测仪，其还包含一注记辨识单元，用来辨识该生物芯片的该注记标记区域是否具有该注记，以决定该细胞仪是否检测该生物芯片。
11.如权利要求9所述的生物芯片检测仪，其中于该注记辨识单元侦测该生物芯片的该注记标记区域具有该注记时，该生物芯片检测仪不检测该生物芯片。
12.如权利要求11所述的生物芯片检测仪，其还包含一警示单元，当该注记辨识单元侦测该生物芯片的该注记标记区域具有该注记时而不检测该生物芯片时，该警示单元会发出或显示警示信息。
13.如权利要求9所述的生物芯片检测仪，其中于该注记辨识单元侦测该生物芯片的该注记标记区域未具有该注记时，该生物芯片检测仪检测该生物芯片，并于该生物芯片检测仪完成该生物芯片检测后，该注记标记单元于该生物芯片标记该注记。
14.如权利要求9所述的生物芯片检测仪，其中该表面处理方式包括油墨涂布形式、印刷形式或一光学蚀刻形式。
15. 如权利要求14所述的生物芯片检测仪，其中该注记为一文字形式或一图案形式。
16.如权利要求9所述的生物芯片检测仪，其中该生物芯片检测仪为一流式细胞仪。
【文档编号】G01N33/48GK103776993SQ201410054575
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年3月2日 优先权日:2012年2月4日
【发明者】张耀宗, 李佳宪, 刘鼎文, 林百洋 申请人:纬创资通股份有限公司