用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件的製作方法

2023-09-22 07:41:40

專利名稱：：用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件的製作方法
技術領域：
：本發明涉及檢測血液樣本總膽固醇的感測件，具體而言，涉及以電化學檢測血液樣本總膽固醇的感測件。
背景技術：
：10血液中的總膽固醇含量是血脂測試的指標之一，常用作動脈硬化及心血管疾病的早期預防和/或治療評估的依據。若能在日常隨時進行檢測，將血液中膽固醇含量控制在標準值內，可以有效地預防動脈硬化，減少心血管疾病的發生機率。生化分子成分測定的實施方式，以往可利用分光光度儀配合反應15成分在特定波長下進行光學呈色反應的分析，例如吸光度等。然而，具有分析儀器必須在實驗室等特定場所進行等的限制，其測定上的不便性再加上相對的低濃度的生化分子成分檢測結果的不穩定性，屢屢造成實施上的困難。電化學的測定方法是經酶進行生物化學反應之後產生的電子傳遞20依檢體中待測物質濃度成正比的電流流量，再經導電電極檢測，其快速反應及電子快速傳遞至電極而測定的特性，成為迅速而可靠的檢測法。電極式檢驗片由於其容易製造、成本低廉且攜帶方便己普遍地應用於各種檢測產品，例如血糖、尿酸、膽固醇等各種生化檢測器。以往用於檢測血液膽固醇含量的血液樣本需經離心、沉澱、分離25等預處理的步驟，去除可能干擾檢測結果的物質，例如血球。然而，若欲在居家自行檢測則勢必無法進行上述的預處理步驟，而改用全血樣本進行檢測。例如，美國第5，695，947號專利揭示一種用於檢血液膽固醇含量的生物傳感器，該項專利系以血清作為測試樣品，其並未教示如何處理全血樣本中的血球或其它幹擾物質影響檢測結果。30美國第6,033,866號專利揭示一種利用電化學分析原理檢測血糖的生物傳感器。根據該項專利所揭示的內容，檢體系經由參考電極上的孔洞滴入夾層中的反應墊片，途中可經分離膜的作用分離血球及千擾檢測結果的物質。然而，血液膽固醇的檢測反應系不同於血糖的檢測，尤其是全血樣本中的幹擾成分對於膽固醇的檢測結果的影響遠大於血糖的檢測。該項專利並未教示，使用全血樣本進行膽固醇含量檢測時，5分離膜設置的位置對於檢測結果的影響。美國公開第2003/0183591號專利揭示一種可以自全血樣本中分離血球的生物傳感器。全血樣本進入過濾區時，利用水平層析的原理，減緩血球的移動速度，使血漿在血球通過過濾區到達電極反應區進行檢測。然而，該種水平層析的原理需要較長的樣本分離時間，且不易io控制血球移動速度，無法確保血球完全不會進入反應區，仍無法符合快速且精準檢測的需求。另一方面，日本公開第2004-245736號專利揭示一種可以使用全血檢測高密度膽固醇(HDL)與三酸甘油的檢測試片，但是該件專利所揭示的檢測試片的構造較複雜，要使用血球延遲劑，且血球過濾與血漿流動必須仰賴外加幫助抽氣進行，需要高達數十PL15的樣本且反應時間長達數十分鐘。因此，仍需要一種能夠直接使用全血樣本進行檢測，且能快速精準獲得檢測結果的傳感器。
發明內容20本發明的主要目的是提供一種可以快速檢測血液樣本總膽固醇的:、本發明的又一目的是提供一種可以精確檢測血液樣本總膽固醇的二、、本發明的再一目的是提供一種可以檢測全血樣本總膽固醇的感測25件。為達上述目的，本發明揭示一種用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件，包括分別形成於第一基板與第二基板的工作電極與對等電極，該第一與第二基板其中之一具有一開孔開設於該形成電極的位置供血液樣本通過；絕緣層，其形成於該第一或第二基板表面並暴露出該基30板的電極與電極端點接頭，以令該端點接頭與施加電壓的電子裝置電性連接；反應墊，其設置於工作電極與對等電極間且含有反應試劑，該反應試劑包括電子傳遞物、能與待分析物起反應並產生與濃度相對應的電流的酶、及緩衝液；以及分離墊，其設置於該基板開孔上，使該血液樣本進入該開孔之前，先通過該分離墊分離去除該檢體中的幹擾物。本發明用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件於基板開孔上設置5有分離墊，血液樣本進入該電極開孔之前，先通過該分離墊分離去除該樣本中的血球及其它幹擾物，而具有快速且精準檢測全血樣本總膽固醇的優點。本發明又揭示一種用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件，包括分別形成於第一基板與第二基板的工作電極與對等電極；絕緣層，形10成於該第一或第二基板表面並暴露出該基板的電極與電極端點接頭，以令該端點接頭與施加電壓的電子裝置電性連接；反應墊，設置於工作電極與對等電極間且含有反應試劑，該反應試劑包括電子傳遞物、能與待分析物起反應並產生與濃度相對應的電流的酶、及緩衝液；以及分離墊，設置於該第一基板與第二基板之間，使該血液樣本先通過15該分離墊分離去除該檢體中的幹擾物，再橫向擴散至反應墊。該感測件繫於第一基板與第二基板之間設置有分離墊，使血液樣本先通過該分離去除樣本中的血球及其它幹擾物，再橫向擴散至反應墊進行總膽固醇的檢測，而具有快速且精準檢測全血樣本總膽固醇的優點。20圖1本發明用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件的第一具體實例的分解示意圖；圖2本發明用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件的第二具體實例的分解示意圖；25圖3本發明用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件的第三具體實例的分解示意圖；圖4本發明用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件的第四具體實例的分解示意圖；30主要組件符號說明100、200、300、400感測件110、210、310、410第一基板112、212、312、412電極114、214、314、414導線120、220、320、420第二基板122、222、322、422電極124、224、324、424導線126、226、326開孔130、230、330、430絕緣層140、240、340、440反應墊150、250、350、450分離墊160、260、360、460黏膠層270、370導流片280毛細管導入區290、390上蓋片392注入口具體實施方式以下將通過實例詳細說明本發明用於檢測血液樣本總膽固醇檢測的感測件，但本發明並不為其揭示內容所限制。本發明用於檢測血液20樣本總膽固醇檢測的感測件如圖1所示。於此具體實例中，用於檢測血液樣本總膽固醇檢測的感測件100包括第一基板110、第二基板120、絕緣層130、反應墊140、及分離墊150。該基板可為絕緣高分子基板、二氧化矽基板或二氧化鋁基板。該絕緣高分子的實例包括，但非限於聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酯、聚碳酸酯、聚醚、聚乙烯、聚丙烯、聚25乙烯對苯二甲酸酯、及聚對苯二甲酸乙二醇酯。於此具體實例中，使用聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)片狀基材作為第一基板110與第二基板120，再利用網版印刷的方式分別於該第一基板110與第二基板120形成工作電極112與對等電極122，以及金屬導線114、124，且該第二基板120形成有對等電極122的位置系開設有開孔126供血液樣本通30過。該工作電極與對等電極的實例包括碳電極、石墨電極、或金屬粒，較佳為碳電極。金屬導線可為銀導線、金導線、或白金導線，較佳為銀導線。第一基板110表面形成有絕緣層130覆蓋於其上，並暴露出該第一基板110的工作電極112與電極端點接頭，以令該端點接頭與施加電壓的電子裝置電性連接。黏膠層160具有對應該工作電極112與對5等電極122的空位供該含有反應試劑的反應墊140放置於其中，再以面對面的方式貼合該具有工作電極112且表面覆蓋有絕緣層130的第一基板110以及具有對等電極122的第二基板120。使該含有反應試劑的反應墊140設置於第一基板110的工作電極112與第二基板120的對等電極122間。io該反應墊140所含的反應試劑包括電子傳遞物、能與待分析物起反應並產生與濃度相對應的電流的酶、及緩衝液。本發明可使用的電子傳遞物的實例包括，但非限於3，3'，5，5'-四甲基聯苯胺；鐵氰酸鹽，例如鐵氰化鉀；二茂鐵；對苯醌；吩嗪硫酸甲酯；靛酚；及P-萘醌-4-磺酸鉀。能與待分析物起反應並產生與濃度相對應的電流的酶包括膽15固醇酯化酶、膽固醇氧化酶、及過氧化氫酶。緩衝液的實例可為磷酸緩衝液、TRIS緩衝液、及MES緩衝液。於此具體實例中，反應墊140所含的反應試劑可進一步包括接口活性劑成分，例如TritonX-IOO，用以改善酯類膽固醇的溶解度。將反應試劑滴至反應墊140，於4(TC烘烤30分鐘，即形成含有反應試劑的反應墊140。20接著，將分離墊150，例如玻璃纖維過濾紙，設置於該第二基板120的開孔126上，構成本發明第一具體實例的感測件。該感測件IOO繫於第二基板120的開孔126上設置有分離墊150，使待檢測的血液樣本經由開孔126進入反應墊140前，先經該分離墊150分離去除血液樣本中的幹擾物，如圖1中箭頭方向A所示。特別是使用全血樣本進25行總膽固醇檢測時，本發明的感測件可以利用分離墊分離血液樣本中血球以及其它幹擾物質，快速地獲得精確的檢測結果。圖2顯示本發明用於檢測血液樣本總膽固醇檢測的感測件的第二具體實例。於此具體實例中，用於檢測血液樣本總膽固醇檢測的感測件200包括第一基板210、第二基板220、絕緣層230、反應墊240、30分離墊250、導流片270、毛細管導入區280、及上蓋片290。工作電極212、對等電極222、以及金屬導線214、224系利用網版印刷的方式分別於該第一基板210與第二基板220，該第二基板220形成有對等電極222的位置系開設有圓形開孔226供血液樣本通過。第一基板210表面系形成有絕緣層230覆蓋於其上，並暴露出該第一基板210的工作電極212與電極端點接頭，以令該端點接頭與施5加電壓的電子裝置電性連接。黏膠層260具有對應該工作電極212與對等電極222的空位供該含有反應試劑的反應墊240放置於其中，再以面對面的方式貼合該具有工作電極212且表面覆蓋有絕緣層230的第一基板210以及具有對等電極222的第二基板220。使該含有反應試劑的反應墊240設置於第一基板210的工作電極212與第二基板22010的對等電極222間。接著，依序將導流片270與分離墊250，設置於該第二基板220的圓形開孔226上。於此具體實例中，該導流片270系具有與該圓形開孔226大致相同的外形輪廓，以使該血液樣本順利地通過分離墊250再經由圓形開孔226進入反應墊240，如圖2中箭頭方向A所示。毛15細管導入區280系設於該分離墊250上方，以使該待檢測的檢體順利導入分離墊250，如圖2中箭頭方向B所示。最後，覆蓋上蓋片290即形成本發明第二具體實例的感測件。圖3顯示本發明用於檢測血液樣本總膽固醇檢測的感測件的第三具體實例。於此具體實例中，用於檢測血液樣本總膽固醇檢測的感測20件300系包括包括第一基板310、第二基板320、絕緣層330、反應墊340、分離墊350、導流片370、及上蓋片390。工作電極312、對等電極322、以及金屬導線314、324系利用網版印刷的方式分別於該第一基板310與第二基板320,該第二基板320形成有對等電極322的位置系開設有圓形開孔326供血液樣本通過。25第一基板310表面系形成有絕緣層330覆蓋於其上，並暴露出該第一基板310的工作電極312與電極端點接頭，以令該端點接頭與施加電壓的電子裝置電性連接。黏膠層360具有對應該工作電極312與對等電極322的空位供該含有反應試劑的反應墊340放置於其中，再以面對面的方式貼合該具有工作電極312且表面覆蓋有絕緣層330的30第一基板310以及具有對等電極322的第二基板320。使該含有反應試劑的反應墊340設置於第一基板310的工作電極312與第二基板320的對等電極322間。導流片370與分離墊350，設置於該第二基板320的圓形326上，再覆蓋上蓋片390即形成本發明第三具體實例的感測件。該上蓋片390對應該分離墊350的位置系形成有檢體注入口392供檢體注入該感測5件300，再通過分離墊350及導流片370，由圓形開孔326進入反應墊340，如圖3中箭頭方向A所示。圖4顯示本發明用於檢測血液樣本總膽固醇檢測的感測件的第四具體實例。於此具體實例中，用於檢測血液樣本總膽固醇檢測的感測件400系包括包括第一基板410、第二基板420、絕緣層430、反應墊io440、及分離墊450。工作電極412、對等電極422、以及金屬導線414、424系利用網版印刷的方式分別於該長形片狀第一基板410與第二基板420。第一基板410表面系形成有絕緣層430覆蓋於其上，並暴露出該第一基板410的工作電極412與電極端點接頭，以令該端點接頭與施加電壓的電子裝置電性連接。黏膠層460具有對應該工作電極41215與對等電極422的空位供該含有反應試劑的反應墊440放置於其中，再以面對面的方式貼合該具有工作電極412且表面覆蓋有絕緣層430的第一基板410以及具有對等電極422的第二基板420。使該含有反應試劑的反應墊440設置於第一基板410的工作電極412與第二基板420的對等電極422間。20在此具體實例中，分離墊"0系置於該長形片狀第二基銜"0與第一基板410間的檢體注入端。較佳者，系令該分離墊450部分外露而用以方便注入待檢測的血液樣本。如第4圖所示，欲進行檢測的血液樣本依箭頭方向A注入該感測件400後，如箭頭方向B所示，先通過該分離墊450去除檢體中的幹擾物，再橫向擴散至反應墊440，如第254圖中箭頭方向C。實施例實施例l--血漿檢體的總膽固醇檢測使用本發明第三具體實例的感測件檢測全血樣本中總膽固醇含30量。施加-330毫伏特固定電壓於兩極式電極的工作電極導線。將約7微升血漿檢體滴入檢體注入口，等待約60秒的反應時間後，紀錄所讀取的電流強度(uA)與檢體中總膽固醇含量檢體中的總膽固醇濃度(mg/dL)以Kodak分析儀進行標定，結果如表1所示。表ltableseeoriginaldocumentpage115^MMl-全血樣本的總膽固醇檢測使用本發明第三具體實例的感測件檢測全血樣本中總膽固醇含量。施加-330毫伏特固定電壓於兩極式電極的工作電極導線。將約10微升血漿檢體滴入檢體注入口，等待約60秒的反應時間後，紀錄所讀io取的電流強度(uA)與檢體中總膽固醇含量檢體中的總膽固醇濃度(mg/dL)以Kodak分析儀進行標定，結果如表2所示。表2tableseeoriginaldocumentpage1115MMQ--未使用分離墊位置使用如同本發明第三具體實例的感測件但未設置分離墊檢測全血樣本中總膽固醇含量。施加-330毫伏特固定電壓於兩極式電極的工作電極導線。將約10微升血漿檢體滴入檢體注入口，等待約60秒的反應時間後，紀錄所讀取的電流強度("A)與檢體中總膽固醇含量檢體中20的總膽固醇濃度(mg/dL)以Kodak分析儀進行標定，結果顯示含有140mg/dL與300mg/dL總膽固醇的全血樣本並無電流信號的差異。^M^-改變分離墊位置使用如同本發明第三具體實例的感測件但將分離墊的位置改設於25反應墊與第二基板間，檢測全血樣本中總膽固醇含量。施加-330毫伏特固定電壓於兩極式電極的工作電極導線。將約io微升血漿檢體滴入檢體注入口，等待約60秒的反應時間後，紀錄所讀取的電流強度(UA)與檢體中總膽固醇含量檢體中的總膽固醇濃度(mg/dL)以Kodak分析儀進行標定，結果顯示含有140mg/dL與300mg/dL總膽固醇的全血樣本並無電流信號的差異。依上述結果可得知，檢測所得的電流強度為線性關係正比於血液5樣本中總膽固醇的含量。而比較例中，未設置分離墊或改變設置分離墊位置時，無法準確測定含有140至300mg/dL總膽固醇的全血樣本。因此，本發明於特定位置設置分離墊的感測件系對於血液樣本，特別是全血樣本中總膽固醇含量廣範圍地提供迅速且準確的檢測結果。權利要求1.一種用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件，包括分別形成於第一基板與第二基板的工作電極與對等電極，該第一與第二基板其中之一具有一開孔開設於該形成電極的位置供血液樣本通過；絕緣層，其形成於該第一與第二基板其中之一的表面並暴露出該基板的電極與電極端點接頭，以令該端點接頭與施加電壓的電子裝置電性連接；反應墊，其設置於工作電極與對等電極間且含有反應試劑，該反應試劑包括電子傳遞物、能與待分析物起反應並產生與濃度相對應的電流的酶、及緩衝液；以及分離墊，其設置於該基板開孔上，使該血液樣本進入該電極開孔之前，先通過該分離墊分離去除該樣本中的幹擾物。2.—種用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件，包括分別形成於第一基板與第二基板的工作電極與對等電極；絕緣層，其形成於該第一與第二基板其中之一的表面並暴露出該基板的電極與電極端點接頭，以令該端點接頭與施加電壓的電子裝置20電性連接；反應墊，其設置於工作電極與對等電極間且含有反應試劑，該反應試劑包括電子傳遞物、能與待分析物起反應並產生與濃度相對應的電流的酶、及緩衝液；以及分離墊，其設置於該第一基板與第二基板之間，使該血液樣本先25通過該分離墊分離去除該檢體中的幹擾物，再橫向擴散至反應墊。3.根據權利要求1或2所述的感測件，其中，該基板是絕緣高分子基板。304.根據權利要求1或2所述的感測件，其中，該電極選自碳電極、石墨電極、及金屬粒所構成的組群之一。5.根據權利要求4所述的感測件，其中，該電極利用網版印刷的方式形成於基板表面。6.根據權利要求1或2所述的感測件，其中，該電子傳遞物系53，3'，5，5'-四甲基聯苯胺。7.根據權利要求1或2所述的感測件，其中，該能與待分析物起反應並產生與濃度相對應的電流的酶包括膽固醇酯化酶、膽固醇氧化酶、及過氧化氫酶。108.根據權利要求1所述的感測件，還包括置於該第二基板的電極開孔與該分離墊之間，且具有與該開孔大致相同的外形輪廓的導流片。9.根據權利要求1所述的感測件，還包括設於該分離墊上方的毛15細管導入區以及覆蓋該感測件的上蓋片。10.根據權利要求1所述的感測件，還包括覆蓋該感測件的上蓋片，且該上蓋片對應該分離墊的位置形成有供樣本注入的注入口。11.根據權利要求1所述的感測件，其中，該血液樣本指全血樣本。全文摘要一種用於檢測血液樣本總膽固醇的感測件，包括分別形成於第一基板與第二基板的工作電極與對等電極，該第一與第二基板其中之一具有一開孔開設於該形成電極的位置供血液樣本通過；形成於該第一或第二基板表面並暴露出基板的電極與電極端點接頭的絕緣層；設置於工作電極與對等電極間且含有反應試劑的反應墊；以及設置於該基板電極開孔上的分離墊，使該血液樣本進入該電極開孔之前，先通過該分離墊分離去除該檢體中的幹擾物。該感測件於特定位置設置分離墊，有效去除血液樣本中的血球及幹擾大分子，而達到快速且精確檢測全血樣本總膽固醇的目的。文檔編號G01N33/92GK101153875SQ20061015935公開日2008年4月2日申請日期2006年9月27日優先權日2006年9月27日發明者吳太光,洪妙玲,蘇建雄,金寧君申請人:勤立生物科技股份有限公司