厚膜電極式生化感測試片的製作方法

2023-05-21 19:24:26 1

專利名稱：厚膜電極式生化感測試片的製作方法
技術領域：
本實用新型相關於一種生化感測試片，尤指一種厚膜電極式生化感測試片。
背景技術：
由於科技的進步，以前許多必須在醫院才能檢測的試驗，現在大多走向可居家測試的方向，目前市面上現有許多用於居家自行操作的生化感測試片，為拋棄式生化感測試片，即用過一次後丟棄，適合非專業人員及居家護理方便使用，不會有汙染的情形發生，因此為目前許多廠商研究的重點，而目前市面上一些利用電晶體、微機電、免疫化學反應或化學反應等效應的醫療檢測已非常廣泛，包括測定電流、電位、電壓、免疫結合、呈色、磁性或溫度等的改變以量測各檢體中的待測值。
一些生化感測試片是採用酵素、免疫性抗原抗體或離子選擇性化合物反應，與樣品相混合時會特異選擇性的與其中特定的基質進行具有高特異性的生化反應，因而會產生微電流或微電壓變化的效應，並與目標測定基質的濃度具有正相關的關是，用此原理可廣泛應用於醫療檢驗、食品偵測、環境監控或禽畜健康維護等運用。
習用的電極式生化感測試片如圖7所示，該電極式生化檢測試片具有一電絕緣基體(10)、一導電膜(12)、一反應膜層(16)及一蓋板(圖中未示)，在該電絕緣基體(10)上形成導電膜(12)，該導電膜(12)至少包含二條分離且互不相接觸的陽極部分和陰極部分，在該導電膜(12)上局部覆蓋一層電絕緣層(14)而裸露出部分導電膜(12)，該導電膜(12)陽極部分及陰極部分裸露出的部分一端形成工作電極及參考電極，而另一端則可與電子量測裝置連接，並在該工作電極及參考電極上覆蓋一反應膜層(16)，該反應膜層(16)視不同原理而製作，並於反應膜層(16)上覆蓋蓋板，該蓋板具有一樣品吸入槽(17)。
當樣品滴入樣品吸入槽(17)後，樣品即會與反應膜層(16)物質產生特異性反應，此時電化學反應的電位、電阻或電流變化，可由導電膜(12)與反應膜層(16)接觸的工作電極與參考電極傳導至導電層(12)另一端的陰極接頭與陽極接頭，藉由與電子量測裝置連接並接收訊號，而將訊號轉換成待測物濃度顯示。
然而習用的電極式生化感測試片由於採用滴入的方式接收樣品，而樣品自上方樣品滴入槽(17)滴入到達完全填滿整個反應膜層(16)的時間長，因此會產生時間差，不利於生化反應的量測；另外所製作的反應膜層(16)面積呈長條橫跨兩側，故面積大而更增加了樣品布滿整個反應膜層(16)的時間，使得測量上相差一段時間，導致量測時的誤差，又其僅於蓋板上開設有樣品滴入口(17)，並不具有美觀的作用，且不易指引使用者將樣品滴入，因此有待改進。

實用新型內容為了改善習用電極式生化感測試片的缺失，本實用新型的目的在於提供一以毛細現象吸入方式吸入樣品用以加快作用時間、且標示有太極圖案方便辨識樣品區的厚膜電極式生化感測試片。
為了可達到前述的實用新型目的，本實用新型所運用的技術手段在於提供一種厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於包括有基體、導電膜、絕緣層、多數個反應區、墊片、多數個反應膜層及保護膜；該導電膜塗布於基體上，且包括有導電銀漿層及導電碳漿層，該導電碳漿層覆蓋於導電銀漿層上，而該導電銀漿層及導電碳漿層分別至少包含一對互不相接觸的陽極部分和陰極部分；該絕緣層覆蓋於基體及導電膜上，且裸露出的導電膜陽極部分和陰極部分的一端，分別設為陽極接頭與陰極接頭，該絕緣層凹設有至少一個第一凹槽而裸露出導電膜陽極部分和陰極部分的另一端，該裸露的陽極部分為工作電極，該裸露的陰極部分為參考電極；該反應區覆蓋於絕緣層的第一凹槽上，而與該導電膜的工作電極與參考電極接觸；該反應膜層覆蓋於反應區上；該墊片覆蓋於絕緣層上，且相應於該絕緣層的第一凹槽處凹設有放置反應膜層與反應區的第二凹槽；該保護膜用以保護反應膜層而覆蓋於墊片上，且該保護膜為通氣的保護膜。
所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該導電膜可設有二條互不相接觸的陽極部分和陰極部分。
較佳地，該導電膜也可設有二條互不相接觸的陽極部分和二條互不相接觸的陰極部分。
該第一凹槽可凹設於絕緣層中段處。
該絕緣層中段處可於一側凹設有一個凹槽。
該絕緣層中段處也可於二側設有二個凹槽。
所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該反應區為用以進行反應的毛細水份滲透層。
該墊片的高度高於反應膜層與反應區相疊合的高度，使反應膜層頂面距離墊片頂面可有一段距離。
本實用新型所述的厚膜電極式生化感測試片中，該保護膜開設有至少一個用以通氣的透孔，較佳地，該保護膜上可開設有一個透孔，更佳地，該保護膜上可開設有二個透孔。
本實用新型所述的厚膜電極式生化感測試片中，該透孔周圍可設有圖案，較佳地，該保護膜上的圖案可為一太極圖案，更佳地，該太極圖案為中間由S曲線將圓形分為一半，其一半為黑色一半為白色，並於S曲線內分別畫有一圓圈，該透孔即開設於太極圖案中的圓圈處。
本實用新型所述的厚膜電極式生化感測試片中，該基體可為一矩形片體。

圖1是本實用新型第一種實施例的立體示意圖。
圖2是圖1的厚膜電極式生化感測試片的立體分解圖。
圖3是圖1的厚膜電極式生化感測試片的側面剖示圖。
圖4是本實用新型第二種實施例的立體示意圖。
圖5是利用不同濃度葡萄糖標準液以MAJOR血糖機所測電流值與以EBIO生化分析儀所測濃度值作比對的分析圖。
圖6是將含抗凝劑的全血以MAJOR血糖機所測血糖值與以HITACHI生化分析儀所測血糖值作比對的分析圖。
圖7是習用厚膜電極式生化感測試片的俯視示意圖。
具體實施方式請參閱圖1、2、3所示，本實用新型的電極式生化檢測試片包括一基體(20)、一導電膜(30)、一絕緣層(40)、多數個反應區(50)、一墊片(60)、多數個反應膜層(70)及一保護膜(80)，該基體(20)可為一矩形片體，較佳為具有平直的表面且具有電絕緣特性，適用的材料如PC板、PVC板、PP板、mylar板、玻璃纖維板、陶瓷板(CEM-1)或玻璃板等；該導電膜(30)塗布於基體(20)上，且包括一導電銀漿層(32)及一導電碳漿層(34)，該導電碳漿層(34)覆蓋於導電銀漿層(32)上，而該導電銀漿層(32)及導電碳漿層(34)分別至少包含二條分離且互不相接觸的陽極部分和陰極部分，圖中所示為二條分離且互不相接觸的陽極部分和陰極部分；該絕緣層(40)覆蓋於部分基體(20)及導電膜(30)上，且裸露出導電膜(40)陽極部分和陰極部分的一端，分別形成為陽極接頭與陰極接頭用以與電子量測裝置接通偵測電化學的改變，該絕緣層(40)中段處凹設有至少一個第一凹槽(42)而裸露出導電膜(30)陽極部分和陰極部分的另一端，裸露的陽極部分為參考電極，裸露的陰極部分為工作電極，圖中所示為於中段處一側凹設有一個第一凹槽(42)；該反應區(50)覆蓋於絕緣層(40)的第一凹槽(42)上，而與導電膜(30)的工作電極與參考電極接觸，其是可為親水層用以進行反應；
該反應膜層(70)覆蓋於反應區(50)上，其是含有生物活性物質(例如酵素、抗體、抗原等)、酵素輔助因子、安定劑(如高分子聚合物)、毛細滲透增強劑(如界面活性劑)及緩衝溶液，該高分子聚合物用以固定生物活性物質，如PVP(Polyvinyl pyrrolidone)、PVA(Polyvinyl alcohol)等；該墊片(60)覆蓋於絕緣層(40)中段上，且相應於絕緣層(40)的第一凹槽(42)亦凹設有第二凹槽(62)，用以放置反應膜層(70)與反應區(50)，且該墊片(60)的高度高於反應膜層(70)與反應區(50)相疊合後的高度，使反應膜層(70)頂面距離墊片(60)頂面仍有一段距離；該保護膜(80)覆蓋於墊片(60)上，用以保護反應膜層(70)避免遭受汙染，且該保護膜(80)上開設有至少一用以通氣的透孔(84)，並於該透孔(84)周圍設有一圖案(82)，較佳為一太極圖案，該太極圖案為中間由S曲線將圓形分為一半，其一半為黑色一半為白色，並於S曲線內分別畫有一圓圈，為俗稱的太極魚圖，兩圓圈為魚眼，該透孔(84)即開設於太極圖案中的魚眼處，另於透孔(84)旁側標示有一用以顯示樣品吸入方向的箭頭(86)，圖中所示為開設一個透孔(84)。
本實用新型使用時，樣品由第二凹槽(62)旁側吸入，而保護膜(80)的透孔(84)以及反應膜層(70)至保護膜(80)的距離可增加排氣，加速樣品吸入的時間，另由於本實用新型配合反應膜層(70)大小所開設的第一凹槽(42)與第二凹槽(62)空間小，僅需少於5μL的樣品量即可完成試驗，因此可縮短樣品充滿反應膜層(70)的時間，且吸入式採樣可防止樣品過量，即當樣品布滿整片反應膜層(70)後即會飽和，增加準確率。
樣品接觸反應膜層(70)後而使得反應膜層(70)內的乾燥試劑溶解，而於反應區(50)進行特異性反應，並產生電化學的改變，經由與反應區(50)接觸的導電膜(30)的工作電極及參考電極傳導，而傳導至導電膜(30)的陽極接頭與陰極接頭，將電極式生化檢測試片與傳感器連接並接收訊號，而將訊號轉換成待測物濃度顯示。
再由圖4觀之，本實用新型的導電膜(30)亦可為二條分離且互不相接觸的陽極部分和二條分離且互不相接觸的陰極部分，可區分為兩組，一組包含分離且互不相接觸的一個陽極部分與一個陰極部分，用以檢測不同樣品或檢測不同物質，且絕緣層(40)二側分別凹設有二個第一凹槽(42)而裸露出部分陽極部分和陰極部分，而且於兩組工作電極與參考電極處分別接觸有一反應區(50)，並覆蓋有不同的反應膜層(70)，且於保護膜(80)上相應處分別開設有透孔(84)，使得一片厚膜電極式生化感測試片可檢測二個樣品或是檢測不同物質。
本實用新型以毛細現象吸入式的方式採得樣品，且反應膜層(70)的面積小，並於保護膜(80)上開設有透孔(84)，因此可縮短樣品吸入的時間，減少誤差，增加檢測的準確性，且反應膜層(70)面積小可減少成本，所需檢體量亦少，且於保護膜(80)上設有圖案(82)方便區分不同樣品及指示樣品吸入處，不但可增加美觀，且利於使用。
下列的實施例是用於示範說明本實用新型且不打算予以本實用新型任何方式的限制實施例1電極式生化檢測試片的反應膜層含有的乾燥試劑為用以檢測樣品中的葡萄糖濃度，其是含有足量的赤血鹽(Potassiumferricyanide)、葡萄糖氧化酵素(Glucose oxidase)、葡萄糖氧化酵素輔助因子NAD、酵素安定劑PVP(polyvinyl pyrrolidone)及毛細滲透增強劑SLS(sodium lauryl sulfate)，使用不同濃度的葡萄糖標準液以厚膜電極式生化感測試片檢測，並利用MAJOR血糖機測量試片測得的電流值，並用同樣的不同濃度的葡萄糖標準液利用EBIO生化分析儀作比對，得到結果如圖5所示，顯示以本試片檢測所得到的讀值非常準確。
實施例2以實施例1同樣的配方製成的厚膜電極式生化感測試片進行試驗，取得21位男性與13位女性的血液加入抗凝劑，分別以本實用新型的厚膜電極式生化感測試片與HITACHI生化分析儀作分析，得到的結果如圖6所示，以本試片所檢測的值與由生化分析儀檢測的值非常接近，顯示本試片的準確度高。
權利要求1.一種厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於包括有基體、導電膜、絕緣層、多數個反應區、墊片、多數個反應膜層及保護膜；該導電膜塗布於基體上，且包括有導電銀漿層及導電碳漿層，該導電碳漿層覆蓋於導電銀漿層上，而該導電銀漿層及導電碳漿層分別至少包含一對互不相接觸的陽極部分和陰極部分；該絕緣層覆蓋於基體及導電膜上，且裸露出的導電膜陽極部分和陰極部分的一端，分別設為陽極接頭與陰極接頭，該絕緣層凹設有至少一個第一凹槽而裸露出導電膜陽極部分和陰極部分的另一端，該裸露的陽極部分為工作電極，該裸露的陰極部分為參考電極；該反應區覆蓋於絕緣層的第一凹槽上，而與該導電膜的工作電極與參考電極接觸；該反應膜層覆蓋於反應區上；該墊片覆蓋於絕緣層上，且相應於該絕緣層的第一凹槽處凹設有放置反應膜層與反應區的第二凹槽；該保護膜覆蓋於墊片上，且該保護膜為通氣的保護膜。
2.如權利要求1所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該導電膜設有二條互不相接觸的陽極部分和陰極部分。
3.如權利要求1所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該導電膜設有二條互不相接觸的陽極部分和二條互不相接觸的陰極部分。
4.如權利要求1所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該第一凹槽凹設於絕緣層中段處。
5.如權利要求4所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該絕緣層中段處一側凹設有一個凹槽。
6.如權利要求4所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該絕緣層中段處二側設有二個凹槽。
7.如權利要求1所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該反應區為用以進行反應的毛細水份滲透層。
8.如權利要求1所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該墊片的高度高於反應膜層與反應區相疊合的高度，使反應膜層頂面距離墊片頂面有空間距離。
9.如權利要求1所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該保護膜開設有至少一個用以對流的微孔。
10.如權利要求9所述的厚膜電極式生化感測試片，其特徵在於該保護膜上設有太極圖案，該太極圖案為中間由S曲線將圓形分為一半，其一半為黑色一半為白色，並於S曲線內分別設有一圓圈，該微孔即開設於太極圖案中的圓圈處。
專利摘要一種厚膜電極式生化感測試片，包括基體、導電膜、絕緣層、反應區、墊片、反應膜層及保護膜；該導電膜塗布於基體上，並至少包含一對互不接觸的陽極部分和陰極部分；該絕緣層覆蓋於基體及導電膜上，該絕緣層凹設有第一凹槽而裸露出導電膜陽極部分和陰極部分的另一端，形成工作電極和參考電極；該反應區覆蓋於絕緣層的第一凹槽上，而與該導電膜的工作電極與參考電極接觸；該反應膜層覆蓋於反應區上；該墊片覆蓋於絕緣層上，且凹設有放置反應膜層與反應區的第二凹槽；該保護膜覆蓋於墊片上。本實用新型以毛細現象吸入樣品可以加快作用時間、且方便辨識樣品。
文檔編號G01N27/26GK2632674SQ0326628
公開日2004年8月11日 申請日期2003年6月27日 優先權日2003年6月27日
發明者黃金陽 申請人:茂晶生技股份有限公司