[实用新型]液相检测芯片

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及液相检测用的芯片,用以检知液相检体中特定分析物的存在或是检测其浓度。

背景技术

随着医学技术的发展,我们发现,许多的疾病,可以从人体的血液、尿液、涶液或是其他的体液中,检知特定的生物分子(如某种蛋白质),或是检测特定的生物分子浓度,由这些检知的特定分子的浓度,可以估算出疾病目前的状况。这些量化的征侯性指标对疾病的早期发现或是在过程中掌握病情的发展,有很大的帮助。为了频繁地检测,以得到对于疾病精确的掌握,低成本以及快速的生物分子检测就成为早期疾病侦测、传染控制、品质保证的关键因素,同时,方便操作的特性也成为即时检测的基础。

对于特定生理状态，可用特定的分子或蛋白质在体液中的含量来评估。该特定生理状态可以是：心脏疾病、癌症或压力造成的生理反应…等，而上述的特定分子或蛋白质则称为生物指标(biomarker)。然而，对于检测特定的生物指标，目前检测的过程不仅费时费力,而且须要受过专业训练的人员参与。例如常用的酶联免疫吸附试验(ELISA,enzyme-linkedimmunosorbentassay),这个试验在检测蛋白质的程序中,被视作黄金标准,其中包含有大量的样品准备工作以及纯化程序,这些工作都有赖于专业人员的参与、巨大实验仪器的使用以及数个小时乃至数天的时间才能得到结果。因此,在上述所提到疾病的早期发现、治疗过程的紧密追踪等等的应用领域之中,传统的ELISA检测不够经济也不够快速,须要新的方法及检测设备来满足这个需求。

排除劳师动众的检查程序对医药的发展有很大的帮助。例如在医药上市前后的不良反应统计,或是慢性处方的治疗追踪,都须要定时定期或是频繁的检测来追踪即时的状况,如果每次检测,都要病人或是参与实验的人亲自到医院检测,舟车往返,报到检验,很不方便,尤其是那些行动不便的病人,而往往那些有病的身的人,往往常常是行动不便或是体能状况较差,因此,也导致执行的成效及参与的意愿受到很大的影响。运用芯片技术短、小、精、薄的特性,居家检测,再透过云端技术整合,有助于解决这个检测不便、劳师动众以及旷日费时的问题,有利于医药的发展,有益社会并且造服人群。

除了人体及动物体液的检测,植物汁液还有大自然许多液相物质的检测,这些待检测的液相物质,我们统称为液相检体,或是检体,这些检体检测的过程有着很大的共同特征和原理。而这些检体的检测,对于疾病的控制与了解,或是其他自然现象的追踪,液相检体的检测都是非常重要的一环,因此,如何简化检测的程序,减少专业人员的参与一直都是很重要的课题。

要能够节省成本、缩小体积、方便使用、降低能耗同时快速得到结果,尤其是应用在即时检测中,芯片科技的发展提供一个有效的管道。除了芯片技术的进步,配合微机电技术及奈米技术的发展,让电路控制或是各样的组件,可以发展到很细微,也让本实用新型得以实现。

实用新型内容

本实用新型揭露一个液相检测芯片,用以分析在液相检体中,检知特定分析物是否存在,或是检测特定分析物的浓度。检体可以是人体或是其他动物的体液,通常是血液、尿液、眼泪或者涶液；待检测的特定分析物可以是特定抗原,或是可以是用以诊断人类疾病的特定的蛋白质。

因为在芯片即时检测的应用上,检体的量不多,导致在芯片中流动缓慢,反应速度慢,本实用新型提供一种加速混合的方式,利用电解电极所产生的气泡在芯片中的运动来达到搅拌的效果,加速混合。因为气泡的内的气体密度相对于芯片中的检体,密度低许多,因为浮力的关系,会有往上的力量,因为这些气泡的上升,带动检体的流动。

在超过一个储槽的芯片结构之中,这些电解的气泡,除了可以加速混合之外,在封闭的芯片中,也可以提升压力,这个提升的压力,可以突破薄膜,让检体进入下一个储槽之中。

为了有更好的电解效果,也可以在芯片的储槽中,预先置入液体,这个液体的选择与检体有关,除了这个液体本身的稳定性和容易电解产生气体的特性之外,还要考虑与检体和接触的部件不能发生反应。

配合加热,对某些检体而言,也是让液体流动较快,混合效果较佳的方式。然而,加热必须要考虑温度对检体或是检测部件的影响,若是对动物的体液而言,通常维持在正常运作的温度下来进行。温度通常对检测结果影响是比较大的,因此要记录并对比、校正。

检体除了可以是人类或是动物的体液,也可以是植物的汁液,或是大自然中的液相物质,因为检测的程序及原理,相对于本实用新型的诉求是相同的,因此,本实用新型也是可以一体适用。