立体式离心装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种立体式离心装置，尤指一种在离心系统下传送定量流体的装置。
【背景技术】
[0002]在传统生化检测中，样本备制是一项繁琐费力的工作，需依赖大型仪器与专业人员方能取得检测所需的样本。这些设备成本及人事成本大幅提高检测部门的建设门槛，往往只有大型医院才具备足够的能力及资金自行完成生化检测；相反地，处于医疗第一线的地方性诊所碍于建设门槛，只能委托医学检验所等专业检验机构间接取得检测报告，如此一来一往之下将耗费大量的时间成本，使得第一线医疗无法确实落实。
[0003]在传统医疗场所中，患者为取得一份生化检测报告需往返医院多次，先挂号就诊抽血，待数日后再次挂号以取得检测结果。慢性病患者如高血压、心脏病、糖尿病患者等，须长期、定时监控其血中多种生化、血液、血清的检测数值；而这些耗时的检测将阻碍患者配合医院长期追踪病情的意愿，特别是对那些行动不便者、年长者、偏远区域就诊者而言，舟车劳顿的过程可能导致患者减少就诊次数，从而造成诊所、医院无法确切掌控患者病情发展和用药状况。为了克服上述缺点，近年来业界发展出一系列的POCT(Point-of-careTesting，近患者生物医学检测)产品，具有检验快速、仪器体积小、样本需求量小、成本低廉等优势，除了医疗机构和病床旁检测外，也可以应用在各种意外现场替伤者做出快速检测，或是在偏远地区就近完成医疗服务。目前这类产品在美国以及世界各地均已被广泛采用，可望能将便宜可靠的生化检测设备推广至世界上任一角落，以使得第一线医疗得以落实。
[0004]对于POCT产品而言，样本备制步骤一样是检测精准度的关键之一。市面上可见较简易的可携带式检测仪器如血脂检测器、血糖检测器等，尽管仪器本身具有小巧、快速、方便等优点，但碍于血液样本未经过任何备制步骤，直接使用全血进行检测，同时须依赖毛细现象来运输全血至仪器内部的检验槽，故无法提供良好的检验精准度，检验结果参考价值低，不适合用在需要严谨数据判断、决定用药剂量、进行综合医疗评估的正规医疗场所。
[0005]在医疗场所中，最常见的样本备制手续为离心处理。离心处理能快速纯化出合适的检验样本以提高检验准确度。利用密度差的原理，离心处理可以在短时间内分离样本中的高密度物质及低密度物质，并利用微流道结构将上层悬浮液传送至侦测槽中。然而，过去文献记载的传送方法大多利用毛细现象或蜡阀来传送经离心处理后的上层悬浮液，由于毛细现象的不稳定性以及蜡阀制作的技术难度，目前依然缺乏一个价格低廉、制造容易、稳定性高三者兼具的方法。
【实用新型内容】
[0006]为改善上述问题，本实用新型至少一实施例的目的在于提供一种立体式离心装置，具备价格低廉、制造容易、稳定性高、样本需求量小等优势，其特征在于利用离心力与弹性固体的形变来传送流体至立体式倾注结构中的收集槽，因此传送效果稳定，有利于进行快速、高精准度的生化检测。
[0007]为达到上述目的，本实用新型至少一实施例采用以下技术方案:
[0008]一种立体式离心装置，包括:一微流道碟片，包括至少一组微流道结构及一旋转中心；一变速动力装置，与该旋转中心相连接，可带动该微流道碟片旋转。其中该微流道结构，以该旋转中心为内并以该微流道碟片的边缘为外，分别包含:一注入槽，设有一注入口 ；一连接道，与该注入槽的外侧相连接；一立体式倾注结构，相较于该注入槽设置于该微流道碟片上的外处，其由上自下分别包含一储存槽、一溢流孔与一收集槽；其中，该储存槽是由具有弹性的一固体材料所制成，且与该连接道相连接，并具有一第一储存容积；该溢流孔与该储存槽相连接，设置于该储存槽的下方，且相较于该储存槽位于该微流道碟片的内处；该收集槽与该溢流孔相连接，设置于该溢流孔的下方，且相较于该溢流孔位于该微流道碟片的外处。
[0009]在本实用新型一实施例中，立体式离心装置的该旋转中心可以设置于该微流道碟片的圆心；而该变速动力装置为一马达，可控制该微流道碟片的旋转速度及旋转方向；最后，该第一储存容积为该储存槽于静止时的储存容积。在此实施例中，注入该注入孔的样本可以为一流体样本，例如一血液样本、一尿液样本、一唾液样本、一水质样本或一液态食品样本，且该流体样本的体积大于该第一储存容积，其中该流体样本包含一高密度物质与一低密度物质；而该固体材料可以为一高分子材料，例如聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙稀酸甲酯(polymethylmethacrylate，PMMA)或聚苯乙稀(Polystyrene，PS)。
[0010]承上述实施例，该立体式离心装置的运作可分成三个步骤。在第一个步骤中，当该变速动力装置启动时，注入该注入孔的样本藉由离心力快速通过该连接道并进入该储存槽中，同时对该储存槽施予压力使得该储存槽产生形变，以容纳体积大于该第一储存容积的样本。在第二个步骤中，该变速动力装置的转速提升至一第一转速，此时该储存槽的储存容积因形变而提高到一第二储存容积，其中该第二储存容积大于该第一储存容积，而该第一转速大于Orpm ;同时，该储存槽中的样本因离心力使得该高密度物质及该低密度物质逐渐分离，其中该高密度物质堆积在该储存槽中较外侧，而该低密度物质则滞留在该储存槽较内侧。在第三个步骤中，该变速动力装置的转速降至一第二转速，此时该储存槽的储存容积为一第三储存容积，其中该第三储存容积大于该第一储存容积并小于该第二储存容积，而该第二转速大于Orpm并小于该第一转速；同时，一部分的该低密度物质通过该溢流孔进入该收集槽，其中进入该收集槽的该低密度物质体积为该第二储存容积与该第三储存容积的差。
[0011]本实用新型立体式离心装置的一特征在于重现性及稳定性极高。由于该储存槽的形变是透过离心力所产生的液体压力导致而成，因此可以藉由控制转速来调节自储存槽传送到收集槽的样本体积。例如，当该第一转速为5000rpm而该第二转速为500rpm时，可以传送3 μ L的样本进入该收集槽；当该第一转速为5000rpm而该第二转速为3000rpm时，可以传送I yL的样本进入该收集槽。其中，传送的样本体积与储存槽的形变回复量成正比，例如在5000rpm降至500rpm的例子中，其压力下降较多，进而导致其碟片形变回复程度较大，故传送的样本体积量较高；而在5000rpm降至3000rpm的例子中，其压力下降较少，进而导致其碟片形变回复程度较小，故传送的样本体积量较低。
[0012]本实用新型立体式离心装置的另一特征在于具备分离并运送高泊值(poise，粘度单位)流体的能力。一般而言，全血(Whole blood)于37°C时，其泊值约在3?4cP之间；当温度降至20°C时，其粘度会上升至10cP。正常人的血浆(Plasma)的泊值在0.8?1.8cP之间，血清(Serum)的泊值则为1.4?1.8cP之间。由此可知，全血的组成复杂，而其泊值会受到温度、蛋白质及脂质含量等因素影响，使得粘度系数高的部分不易通过传统微流阀中的毛细管进入收集槽中。在一实施例中，当立体式离心装置从该第一转速降至该第二转速时，由于该储存槽所受到的液体压力降低，该储存槽的储存容积缩减成该第三储存容积，溢满而出的该样本则藉由重力通过该溢流孔进入该收集槽内。
[0013]本实用新型立体式离心装置具备价格低廉、制造容易、稳定性高、样本需求量小等优势，除可用于生化检测及医学检测外，亦可使用于化学检测、水质检测、环境检测、食品检测、国防工业等范畴。同时，本实用新型的立体式离心