生化感测试片的制作方法

专利名称：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试片，特别涉及一种制作简单、且可增加 4企测准确率的生化感测试片。
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，许多过去只有 医院才能检测的试验，今日大多趋于居家医疗照护，例如血糖仪、电子耳温 枪、以及电子血压计等。因此，此等检测则趋向快速、便宜、体积小、以及 不需专业人员操作的自我检验产品。由于十分便捷，因此居家的检测系统也 逐日普及化。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。已知的生化感测试片大多设有圓形通气孔于试片上盖，已知圆形通气孔的直径约为lmm以上。接着利用毛细现象，将样品由取样口吸入反应区， 使其与反应区内的物质进行化学反应。然后，将试片上的电极连接至检测装 置以接收信号，再经过装置中微处理器的计算而将信号转为检测物浓度，进 而显示于装置的显示器上。如第5,997,817号与第6,969,450号美国专利所揭 示。为了使检测系统符合采样量微小化、并在短时间内完成检测等趋势与要 求，生化感测试片的反应区已日渐缩小。然而，当反应区变小时，若已知通 气孔维持原来大小，则当吸入具有粘度的血样时，这样的通气孔通常会太大， 其对血样形成扰流现象，使得血样无法快速地停止下来，导致在检测过程中， 吸入的血样仍处于非静止状态，造成反应不一致，而得到不正确的信号。又， 若仅将已知通气孔随着反应区变小而等比例缩小，则所形成的通气孔其气体 流通性可能不足，而无法顺利取样。因此，有必要提供一种具有新颖通气孔结构的生化反应试片，以改善检 测准确率。
实用新型内容
鉴于先前技术所存在的问题，本实用新型提供了一种可提高检测正确性 且可微量取样的生化感测试片。
根据本实用新型的一方面，提供了一种生化感测试片，其包括绝缘基板、
电极系统、绝缘层、及上盖。电极系统置于绝缘基板之上，而绝缘层置于电 极系统之上。绝缘层包括开口，其暴露电极系统的一部分以定义反应区。上 盖置于绝缘层之上并覆盖反应区，且上盖包括对应反应区后端的缝隙、及对 应反应区前端的取样口 。
本实用新型的上盖的其中 一特色在于具有通气缝隙相对应于反应区，以 加速样品吸入反应区后的停止速率。缝隙的外形可为直线、弧线、或由多个 线条所组合而成的任意形状，如十字型、凹字型等。此外，缝隙可还包括r 角于任意两条线的交会处。不同于已知的圓形通气孔，本实用新型的缝隙具 有流线型的缝隙，当试片的反应区变小时，流线型的缝隙可取代已知的圆形 通气孔使适当量的空气流通其中，而不会有扰流现象或气体流通性不足的问 题。
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 后附的权利要求中所特别指出的元件及组合而理解并达成。需了解，先述的 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根据本实用新型一实施例，绘示生化感测试片的结构分解图2根据本实用新型一实施例而绘示类似图1的各层结构组装后的生化 感测试片的俯S见图；以及
图3至图7分别为根据本实用新型不同实施例所绘示的生化感测试片的 上盖结构的示意图。
附图标记说明
100 生化感测试片
120 电才及系统
123 量测电才及组
126 第一辨识电极
110 绝缘基板
122 参考电极
124 工作电极
127 辨识电^L组128第二辨识电极129电阻
130绝缘层132第一开口
134连接区136供应端
140中隔板142第二开口
150反应层160上盖
162缝隙164、263取样口
200生化感测试片210绝缘基板
220电极系统240中隔板
260上盖262缝隙
170、270、 370、 470、570、670反应区
360、460、 560、 660、760上盖
362、462、 562、 662、762缝隙
364、464、 564、 664、764供应端
765a、765b、 765c、 765d r角565直角
具体实施方式
本实用新型披露一种生化感测试片，可用以增加检测准确率。为了使本
实用新型的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并配合图1至图7的图式， 其中类似的元件符号代表类似的元件。然以下实施例中所述的装置、元件及 工艺步骤，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l根据本实用新型一实施例，绘示生化感测试片IOO的结构分解图， 其中虚线是用以方便理解各元件间的相对位置。本实用新型的生化感测试片 100包括绝缘基板110、电极系统120、绝缘层130、中隔板140、反应层150 及上盖160。
绝缘基板110具有电绝缘性，其材料可包括但不限于聚氯乙烯(PVC)、 玻璃纤维(FR-4)、聚酯(polyester)、电木板(bakelite)、聚对苯二曱酸二乙酯 (PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)或陶瓷等。
电极系统120的材料可为任何导电物质，例如碳胶、银胶、铜胶、碳银 混合胶、或其类似物及组合等。在一实施例中，电极系统120由导电银胶层 以及置于导电银胶层之上的导电碳粉层所组成。
电极系统120包括量测电极组123、辨识电极组127及电阻129,其中量测电极组123包括互相绝缘的参考电极122及工作电极124，辨识电极组 127包括由电阻129连接的第一辨识电极126及第二辨识电极128。
绝缘层130置于电极系统120之上，且包括暴露电极系统120的一部分 的第一开口 132。绝缘层130的尺寸小于绝缘基板110,所以将绝缘层130 置放于绝缘基板110上时会使电极系统120的一部分暴露出来，可称此部分 为连接区134。第一开口 132定义具有供应端136的反应区170。第一开口 132只要能够暴露出电极系统120的一部分即已足够，本实用新型并不限制 第一开口 132及其供应端136的形状。连接区134用以使电极系统120可与 一量测仪器(图未示)电性相接。绝缘层130的材料可包括但不限于PVC绝缘 胶带、PET绝缘胶带、热干燥型绝缘漆或紫外光干燥型绝缘漆。
中隔板140置于绝缘层130之上，其具有电绝缘特性且包括对应第一开 口 132的第二开口 142。中隔板140的尺寸同样小于绝缘基板110,所以其 堆叠在绝缘基板110上时同样可暴露出连接区134。上盖160置于中隔板140 之上，且覆盖第一开口 132与第二开口 142。介于绝缘基板110与上盖160 之间的第一开口 132与第二开口 142形成具毛细吸引力的取样空间(即反应 区170)。当取样空间的面积固定时，其体积可取决于中隔板140与绝缘层 130的厚度。在另一实施例中，生化感测试片100可不包括中隔板140，而 单以绝缘层130的厚度来决定取样空间的体积。 一般而言，绝缘层130的厚 度介于约0.005毫米至约0.3毫米，然不在此限。此外，在制造过程中，可 将已裁切出第一开口 132的绝缘层130放置于绝缘基板110与电极系统UO 上。或是利用印刷方式同时形成多个具第一开口 132的绝缘层130于基板110 与电极系统120之上。
在此实施例中，当液态样品自供应端136注入反应区170时，会依序会 接触到电极系统120中量测电极组123及辨识电极组127。事实上，只要各 电极组在反应区中的排列顺序如上述，且各电极之间彼此绝缘即已足够，本 实用新型并不限制量测电极组123及辨识电极组127的安排方式，亦不限制 电极的数量，可根据实际应用所需而增加其他电极。当生化感测试片100置 入量测仪器(图未示)后，透过电阻129的连接，使得第一辨识电极U6、第 二辨识电极128与量测仪器间形成回路，而启动量测仪器。量测仪器(图未 示)启动后，可进一步的侦测第一辨识电极126与第二辨识电极128间的阻 抗值，再与电阻129的阻抗值比较，而判断生化感测试片是否置入正确的位置。在液态样品注入生化感测试片100的反应区后，将造成参考电极122与 工作电极124间的阻抗发生变化，因此检视此阻抗变化可判断液态样品是否 已进入反应区中。
本实用新型的生化感测试片100还包括置于第一开口 132(即于反应区 170)中的反应层150，其具有专一性辨识生物材料或信号的能力，其中反应 层150的材料随样品不同而有所不同，例如可为氧化还原酶，用以与样品产 生化学反应。 一般而言，反应层150至少覆盖部分的工作电极122及部分的 参考电极124。
本实用新型的上盖160可为透明或半透明材料，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160 的接近反应区170(以虚线表示)的下表面可涂布亲水材料，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由供应端136导入反应区。
此外，上盖160还包括对应供应端136的取样口 164,以增加可吸入样 品的面积，帮助样品吸入。取样口 164包括至少一凹槽，其可具有不同的形 状或大小。在图l所示的实施例中，取样口 164为二个半圆形的凹槽，在其 他实施例中，取样口 164可为""个以上的半圓形、半椭圓形、方形、三角形 等。在取样口 164包括至少两个凹槽的实施例中，不但增加了样品吸入面积， 更提供了多角度的取样功能，不仅可由试片侧面将样品吸入反应区170，亦 可由试片上方将样品吸入反应区170。因此，试片不再局限为单一角度取样， 因而可提高样品吸入反应区170的速率。此外，通过形成二个或更多凹槽于 反应区170的供应端136，可降低在使用冲床或裁切等技术形成单一生化感 测试片的外型时发生封口的可能性，而减少工艺不成品率。
上盖160还包括相应于反应区170的流线型通气缝隙162,用以排出反 应区内的气体以加强毛细作用。 一般而言，通气缝隙162靠近反应区后端。 本实用新型并不限制通气缝隙162的形状，举例来说，通气缝隙162可为直 线、弧线、或其组合等。后续将详细说明本实用新型的各种通气缝隙的结构。
图2根据本实用新型一实施例而绘示与图1的类似的各层结构组装后的 生化感测试片200的俯视图。由图2可看出，电极系统220设置于绝缘基板 210之上，且中隔板240暴露电极系统220的 一端以与量测仪器电性连结， 用以量测因样品与反应层(如图1的元件150)产生化学反应后所造成的阻抗 变化。由类似图1的第一开口 132及第二开口 142所形成的反应区270(以虚线表示)与上盖260的通气缝隙262相接。在此实施例中，上盖260具有由 两个半圆形所形成的取样口 264,其设置于反应区270的供应端以增加取样 面积，并降低在沖床或裁切过程中意外将供应端密封而导致无法将样品吸入 反应区的可能性。
上盖260包括与供应端264平行的细长缝隙262。反应区270的宽度a 小于约2mm,长度b小于约8mm。本实用新型通气隙缝262的宽度d小于 约lmm大于Omm。当反应区270的宽度a为1.4 mm，长度b为4mm时， 通气隙缝262的宽度d较佳在0.5 mm(含)与0.01 mm(含)之间。4交佳而言， 本实用新型通气隙缝的长度/等于或大于反应区270的宽度a,如此才能有 好的排气效率。图2所示的通气隙缝262为例示长度/大于反应区270的宽 度a,因此通气隙缝262有一部分对应至反应区270，而有另一部分不对应 至反应区270。应注意通气隙缝262对应反应区270的远离取样口 264的一 侧。
图3至图7分别为根据本实用新型不同实施例所绘示的生化感测试片的 上盖结构的示意图。在图3的实施例中，上盖360包括与供应端364垂直的 垂直型缝隙362。应注意隙缝362位于反应区370的远离取样口 364的一侧 上，且隙缝362有一部分对应反应区370，另一部分不对应反应区370。在 其他实施例中，图2或图3中的缝隙262或362可为与其供应端264或364 呈任意角度的夹角的斜线型缝隙。
在图4的实施例中，上盖460包括弧线型缝隙462，同样地隙缝462位 于反应区470的远离取样口 464的一侧，且隙缝462有一部分对应反应区 470，另 一部分不对应反应区470。在图5的实施例中，上盖560包括十字型 缝隙562,且同样地隙缝562位于反应区570的远离取样口 564的一侧上， 且隙缝562有一部分对应反应区570,另一部分不对应反应区570。在图6 的实施例中，上盖660包括凹字型的缝隙662，且同样地隙缝662位于反应 区670的远离取样口 664的一侧上，且隙缝662有一部分对应反应区670， 另一部分不对应反应区670。然以上所述的缝隙的形状^f义为例示，并非用以 限制本实用新型，而可依实际应用的需要进行变化。举例来说，缝隙可为Y 型缝隙、二个交错的弧线、或者可为由多个直线所组成的图形。在其他实施 例中，缝隙可为上述各形状的任意组合。
图7的实施例与图5的实施例皆为十字型的缝隙，但图5的缝隙562其十字型夹角565为直角，而在图7的缝隙却是有弧度的r角。如图7所示， 上盖760包括具有四个r角765a、 765b、 765c、及765d的十字型缝隙762。 所谓r角的定义可参考一般绘图工真软件，例如AUTOCAD。简言之，r角 的弧度大小可由如图7所示的直线X与直线Y的交点O往X或Y方向延伸 特定距离所形成的切线线段c所定义。举例而言，图7的四个r角765a、765b、 765c、及765d,切线线段c 一般可介于0.05mm至0.5mm之间，优选为约 0.2 mm,然不在此限。在其他实施例中，可在任意两条线的交会处提供r角。 形成r角可使十字型的交会点有更大的通气空间，切线线段c越大通气空间 越大。图7所示的十字型缝隙762的四个r角765a、 765b、 765c、及765d 的弧度大小相等，然而其他不同形状的缝隙则可能含有弧度大小不同的r角。 本实用新型所揭示的生化感测试片符合了采样量微小化与短时间内完 成检测等的需求，不但可迅速地将检体样品导入反应层中，亦排除了通气孔 形成的扰流现象，进而提高检测的正确性。此外，本实用新型的生化感测试 片增加样品吸入面积，以提高工艺的成品率并提供了多角度的取样功能。同
时，本实用新型的生化感测试片也提供用户可目视的辨识特征，以增加使用 上的〗更利性。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并非用以限定本实用新型 的权利要求；凡其他未脱离本实用新型所揭示的精神下所完成的等效改变或 修饰，均应包括在下述的权利要求内。
权利要求1.一种生化感测试片，其特征在于包括绝缘基板；电极系统，置于该绝缘基板之上；绝缘层，置于该电极系统之上，该绝缘层包括第一开口，该第一开口暴露该电极系统的一部分以定义具有供应端的反应区；以及上盖，置于该绝缘层之上并覆盖该反应区，该上盖包括对应该反应区的缝隙及对应该供应端的取样口。
2. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该缝隙为直线型、弧 线型、十字型或凹字型。
3. 如权利要求2所述的生化感测试片，其特征在于该直线型缝隙与该供 应端垂直。
4. 如权利要求2所述的生化感测试片，其特征在于该直线型缝隙与该供 应端平行。
5. 如权利要求2所述的生化感测试片，其特征在于该直线型缝隙与该供 应端成一夹角。
6. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该缝隙的宽度大于0 mm小于1 mm。
7. 如权利要求6所述的生化感测试片，其特征在于该反应区的宽度小于 2 mm,该反应区的长度小于8mm。
8. 如权利要求7所述的生化感测试片，其特征在于当该反应区的宽度为 1.4 mm,该反应区的长度为4 mm时，该隙缝的宽度在0.5 mm与0.01 mm 之间。
9. 如权利要求2所述的生化感测试片，其特征在于该十字型缝隙包括r角。
10. 如权利要求9所述的生化感测试片，其特征在于该十字型缝隙的该r 角的弧度大小由工程绘图软件所定义的切线线段所决定。
11. 如权利要求IO所述的生化感测试片，其特征在于该切线线段介于 0.05 mm至0.5 mm之间。
12. 如权利要求10所述的生化感测试片，其特征在于该切线线-歐为0.2mm。
13. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该隙缝的长度等于或 大于该反应区的宽度。
14. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该供应端位于该反应 区的一侧，该纟逢隙对应该反应区iU殳置于该反应区的另一侧，该另一侧远离 该供应端。
15. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该隙缝有一部分对应 至该反应区及另 一部分不对应至该反应区。
16. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该电极系统的材料选 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1所述的生化感测试片，其特征在于还包括反应层，置于 该反应区中，其中该反应层包括氧化还原酶。
18. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该电极系统包括相互 绝缘的工作电极、参考电极、及感测电极。
19. 如权利要求17所述的生化感测试片，其特征在于该反应层至少覆盖 于该参考电极及该工作电极之上。
20. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该绝缘层选自聚氯乙 烯、聚酯、电木板、玻璃纤维板、聚对笨二曱酸二乙酯。
21. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该绝缘层的厚度介于 0.005 mm至0.3 mm。
22. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该上盖选自透明或半 透明材料。
23. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于该上盖的下表面涂布 亲水材料。
24. 如权利要求1所述的生化感测试片，其特征在于还包括中隔板设置于 该绝缘层之上，该中隔板包括对应该第一开口的第二开口。
专利摘要本实用新型公开了一种生化感测试片。该生化感测试片的特征在于包括绝缘基板、电极系统、绝缘层及上盖。电极系统置于绝缘基板之上，而绝缘层置于电极系统之上。绝缘层包括开口，此开口暴露电极系统的一部分以定义具有供应端的反应区。上盖置于绝缘层之上并覆盖反应区，且具有对应反应区的缝隙以及对应供应端的取样口。
文档编号G01N33/50GK201145695SQ20082000223
公开日2008年11月5日 申请日期2008年1月24日 优先权日2008年1月24日
发明者杨孟文, 沈燕士, 王瑞萍, 黄英哲 申请人:五鼎生物技术股份有限公司