控制单元能分别设置于N个微电极的下方，而避免设置于上方的盖体12的偏压信号对N个控制单元干扰。
[0080]综上所述，通过N个控制单元以菊链的方式串接，以大幅地减少输出入信号，并利用驱动模式及感测模式以有效驱动与感测检体，且具有回读检体种类的机制，所以确实能达成本发明的目的。
[0081]以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
【主权项】
1.一种生物晶片，其特征在于，包含: 一微电极点阵列，包括N个微电极，N为整数且N> 1，该N个微电极彼此间隔地排列； 一盖体，设置于该微电极点阵列的上方，并接收一偏压信号，且该盖体包括一液滴空间，以容置液滴； 一屏蔽层，设置于该微电极点阵列的下方，用于隔绝来自该盖体的电磁干扰传递到该屏蔽层的下方；及 N个菊链串接的控制单元，设置于该屏蔽层的下方，而不受到来自该盖体的电磁干扰，每一控制单兀位于所对应的微电极的下方，并各自电连接所对应的该微电极，以提供一微电极信号至所对应的该微电极，且每一控制单元接收一时钟信号、一第一控制信号、一第二控制信号及一第三控制信号，并根据该时钟信号及该第一控制信号选择一输入信号或一相关于该微电极信号的量测信号作为一输出信号，该N个控制单元中的第一个控制单元所接收的输入信号为一用于驱动该液滴的数据输入信号，其余N-1个控制单元中的每一控制单元所接收的输入信号分别来自前一控制单元的输出信号， 每一控制单元还根据该第二控制信号、该第三控制信号及该输出信号来改变其所提供的微电极信号，利用不同控制单元间的微电极信号与该偏压信号的压差来驱动位于该盖体的液滴空间的液滴。2.如权利要求1所述的生物晶片，其特征在于，根据该数据输入信号、该时钟信号、该第一控制信号、该第二控制信号、该第三控制信号及该偏压信号，在一驱动模式下操作， 在该驱动模式时，若该液滴在第kl控制单元的上方，要驱动该液滴往相邻的第k2控制单元的上方移动时，I ^ kl ^ N, I ^ k2 ^ N，使第k2控制单元的微电极的电压电平为一第二参考电压，且其余微电极的电压电平为一浮接电压。3.如权利要求1所述的生物晶片，其特征在于，该盖体还包括: 一第一电介质层，设置于该微电极点阵列的上方，且具有一第一表面； 一第二电介质层，间隔地设置于该第一电介质层的上方，且具有位于相反两侧的一第二表面及一第三表面，该第一表面及该第二表面位于该第一电介质层及该第二电介质层之间； 两疏水层，分别形成于该第一电介质层的第一表面与该第二电介质层的第二表面，该两疏水层之间为该液滴空间；及 一第三电介质层，形成于该第二电介质层的第三表面，并接收该偏压信号。4.如权利要求1所述的生物晶片，其特征在于，还包含: 一打线区，包括一电连接该N个控制单元中的第一个控制单元的数据输入垫、一电连接该N个控制单元中的第N个控制单元的数据输出垫、电连接N个控制单元的一时钟垫、一第一控制垫、一第二控制垫及一第三控制垫，该打线区设置于该微电极点阵列的一侧，且不位于该盖体的下方，用于供该生物晶片打线封装使用。5.一种生物检测设备，其特征在于，包含一生物晶片及一处理单元，该生物晶片包括: 一微电极点阵列，包括N个微电极，N为整数且N> 1，该N个微电极彼此间隔地排列； 一盖体，设置于该微电极点阵列的上方，并接收一偏压信号，且该盖体包括一液滴空间，以容置液滴； 一屏蔽层，设置于该微电极点阵列的下方，用于隔绝来自该盖体的电磁干扰传递到该屏蔽层下方；及 N个菊链串接的控制单元，设置于该屏蔽层的下方，每一控制单元位于所对应的微电极的下方，并各自电连接所对应的该微电极，以提供一微电极信号至所对应的该微电极，且每一控制单元接收一时钟信号、一第一控制信号、一第二控制信号及一第三控制信号，并根据该时钟信号及该第一控制信号选择一输入信号或一相关于该微电极信号的量测信号作为一输出信号，该N个控制单元中的第一个控制单元所接收的输入信号为一用于驱动该液滴的数据输入信号，其余N-1个控制单元中的每一控制单元所接收的输入信号分别来自前一控制单元的输出信号， 每一控制单元还根据该第二控制信号、该第三控制信号及该输出信号来改变其所提供的微电极信号，利用不同控制单元间的微电极信号与该偏压信号的压差来驱动位于该盖体的液滴空间的液滴， 该处理单元电连接该N个控制单元，并产生该数据输入信号、时钟信号、该第一控制信号、该第二控制信号及该第三控制信号，且接收一数据输出信号，该数据输出信号为来自该N个控制单元中的第N个控制单元的输出信号，并根据该时钟信号、该第一控制信号、该第二控制信号、该第三控制信号及该数据输出信号，使该生物晶片操作于一感测模式，以感测该液滴的位置。6.如权利要求5所述的生物检测设备，其特征在于，在该感测模式时，该处理单元设定该第二控制信号及该第三控制信号来控制每一微电极由该第一参考电位放电至该第二参考电位， 该处理单元于每次切换该第一控制信号的电平期间，利用该时钟信号从该第N个控制单元进行读取，以得到一具有N个输出信号的串列数据，且以第一次切换该第一控制信号时每一输出信号的读取时间点各自作为所对应微电极的初始放电时间， 该处理单元还以该串列数据中的每一输出信号的逻辑值变化，作为所对应微电极的结束放电时间， 该处理单元根据该每一微电极所对应的初始放电时间及结束放电时间来得到每一微电极所对应一放电时间， 该处理单元再设定该第二控制信号及该第三控制信号来控制每一微电极由该第二参考电位充电至该第一参考电位， 该处理单元于每次切换该第一控制信号的电平期间，利用该时钟信号从该第N个控制单元进行读取，以得到一具有N个输出信号的串列数据，且以第一次切换该第一控制信号时每一输出信号的读取时间点各自作为所对应微电极的初始充电时间， 该处理单元还以该串列数据中的每一输出信号的逻辑值变化，作为所对应微电极的结束充电时间， 该处理单元根据该每一微电极所对应的初始充电时间及结束充电时间来得到每一微电极所对应一充电时间， 该处理单元根据N个微电极的充电时间、放电时间、或充电时间与放电时间，决定N个微电极的上方是否有液滴。7.如权利要求6所述的生物检测设备，其特征在于，该处理单元具有一查找表，该查找表的内容相关于多个不同种类的液滴对应N个微电极的充电时间及放电时间的关系,该处理单元还根据N个微电极的放电时间、充电时间、或放电时间与充电时间，与该查找表的内容相比较，以获知N个微电极上方的液滴的种类。8.如权利要求5所述的生物检测设备，其特征在于，该生物晶片根据该数据输入信号、该时钟信号、该第一控制信号、该第二控制信号、该第三控制信号及该偏压信号，还操作于一驱动模式， 在该驱动模式时，若该液滴在第kl控制单元的上方，要驱动该液滴往相邻的第k2控制单元的上方移动时，KklS N，K k2 SN，使第k2控制单元的微电极的电压电平为一第二参考电压，且其余微电极的电压电平为一浮接电压。9.如权利要求5所述的生物检测设备，其特征在于，该盖体还包括: 一第一电介质层，设置于该微电极点阵列的上方，且具有一第一表面； 一第二电介质层，间隔地设置于该第一电介质层的上方，且具有位于相反两侧的一第二表面及一第三表面，该第一表面及该第二表面位于该第一电介质层及该第二电介质层之间； 两疏水层，分别形成于该第一电介质层的第一表面与该第二电介质层的第二表面，该两疏水层之间为该液滴空间；及 一第三电介质层，形成于该第二电介质层的第三表面，并接收该偏压信号。10.如权利要求5所述的生物检测设备，其特征在于，该生物晶片还包括一打线区，该打线区包含一电连接该处理单元与该N个控制单元中的第一个控制单元的数据输入垫、一电连接该处理单元与该N个控制单元中的第N个控制单元的数据输出垫、电连接该处理单元与该N个控制单元的一时钟垫、一第一控制垫、一第二控制垫及一第三控制垫，该打线区设置于该微电极点阵列的一侧，且不位于该盖体的下方，用于供该生物晶片打线封装使用。
【专利摘要】一种生物检测设备及生物晶片，该生物检测设备包含一生物晶片及一处理单元，该生物晶片包括一微电极点阵列、一盖体、一屏蔽层、N个控制单元及一打线区，该微电极点阵列包含N个微电极，该N个控制单元分别设置于该N个微电极的下方，且彼此以菊链的方式串接，该屏蔽层设置于该微电极点阵列及该N个控制单元之间，以隔绝来自该盖体的电磁干扰，该处理单元根据一数据输入信号、一数据输出信号、一时钟信号、一第一控制信号、一第二控制信号及一第三控制信号，使该生物晶片能驱动及感测液滴，并具有判断液滴种类的回读机制。本发明不仅大幅地减少了输出入脚位数，还能够精准地驱动及感测液滴，且能有效地隔离电磁干扰等。
【IPC分类】G01N27/26, G01N27/416
【公开号】CN104931550
【申请号】CN201410244540
【发明人】李镇宜, 赖义泽, 杨宇滔
【申请人】财团法人交大思源基金会
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2014年6月4日
【公告号】US20150268185