TWI425209B

TWI425209B - 生化感測系統、量測裝置、生化感測試片及其製造方法

Info

Publication number: TWI425209B
Application number: TW98131024A
Authority: TW
Inventors: Mon Wen Yang; Ying Che Huang; Ching Yuan Chu; Meng Lun Lo; Yueh Hui Lin; Thomas Y S Shen
Original assignee: Apex Biotechnology Corp
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2014-02-01
Also published as: TW201109656A

Description

生化感測系統、量測裝置、生化感測試片及其製造方法

本發明係關於一種生化感測系統、量測裝置、生化感測試片及其製造方法，特別是，關於一種具自動辨識功能之生化感測系統、量測裝置、及生化感測試片及其製造方法。

許多自我檢驗產品，如各種生化感測試片，可用以量測人體體液中生化物質的含量，如糖、乳酸、膽固醇...等。每一批生化感測試片在生產過程中都具獨特的製程變異，通常這些變異參數需要進行特定的補償，以獲得正確的量測機構。因此，多數的生化感測試片皆需藉由一密碼卡(code card)來對進行辨識或校正。

舉例來說，美國專利第5366609號及PCT專利第WO00/33072號所揭露的生物診斷器使用了一種可抽取的唯讀記體(ROM)，其將電壓值、測試時間以及其試片變異校準等相關參數皆輸入密碼卡中，再藉由此密碼卡可重新設定一量測裝置所需的測試方法與參數。然而，密碼卡的燒錄和製備會增加人力與製造成本，而且也常發生使用者忘記插入或插錯密碼卡導致校準錯誤及數據判讀上的錯誤、或是密碼卡遺失等問題。

為了改善密碼卡使用上所造成的不便，美國專利第6,814,844號揭露了一種利用條碼(bar code)作為辨識方式的試片，其利用高能量脈衝雷射光轟擊已塗覆於基板上之金靶材的表面，使得金靶材表面瞬間蒸發，而形成條碼圖形。但是，此種條碼辨識的方式需要搭配光學元件(如CCD或LED)進行偵測，因此製造成本較高。再者，此種辨識條碼的再現性與準確度受限於靶材表面材料，不但造成製程上的限制，也增加了製造成本。

中華民國第M304662號新型專利揭示了另一種免密碼卡之生化感測系統，其在檢測裝置設置若干按鍵，用以輸入一預定英文字母或是數字，該預定英文字母或是數字係設置於測試試片的包裝(外盒、膠盒、說明書...等)上且對應檢測裝置內部之一校正單元中所儲存之一組參數。當輸入預定英文字母或是數字後，其所對應的該組參數將傳送至微處理器中以進行一校正動作，而達到準確測試之目的。

中華民國第97208206號專利申請案也揭示了一種免密碼卡的試片，其在試片上一端設置多個辨識元件，利用打孔形成0或1之電性連接而組合出多種圖碼。然而，此種檢測系統具有多種限制，如打孔精密度高、量測裝置之感測端子與各辨識元件間之對位精準性要求高等。此外，由於該試片之圖碼如齒狀，當置入量測裝置時亦有斷裂之風險。

上述種種習知技術均存在高成本、製程繁瑣、及/或使用不便等等限制，因此，有必要提供一種可免除密碼卡的辨識或校準、且具有檢測方便性之生化感測試片。

鑑於先前技術所存在的問題，本發明提供了一種可免除密碼卡的使用、製作容易、減少操作失誤、且可提高檢測方便性之具自動辨識或校準功能之生化感測系統、量測裝置、生化感測試片及其製造方法。

根據本發明之一方面，提供了一種具辨識功能之生化感測試片，其包含一絕緣基板、設置於絕緣基板上之一電極組、以及設置於絕緣基板上之一辨識單元。絕緣基板具有相交之一第一側及一第二側，其中辨識單元包含複數個辨識接點，且複數個辨識接點係設置於相距絕緣基板之第一側之不同距離處。辨識接點的數量係隨絕緣基板第二側之長度不同而不同。

根據本發明之另一方面，提供了一種具辨識功能之生化感測試片，其包含一絕緣基板、一電極組、以及一辨識單元。絕緣基板具有相交之一第一側及一第二側且具有沿該第二側而定義之一連接區及一感測區。電極組設置於絕緣基板之上，其中電極組之一端位於連接區中。辨識單元設置於絕緣基板之上，其中辨識單元包含與絕緣基板之第一側相距不同距離且位於連接區內之複數個辨識接點。連接區具有一可變長度，且辨識接點的數量係隨生化感測試片的長度不同而不同。

根據本發明之又一方面，提供了一種量測裝置，用以搭配前述之生化感測試片使用。此量測裝置包含：用以與生化感測試片電性相接之一連接器、以及與連接器電連接之一微處理單元。連接器包含對應生化感測試片上之複數個辨識接點的複數個連接端子。

根據本發明之再一方面，提供了一種用以搭配一生化感測試片使用之量測裝置。此生化感測試片具有一絕緣基板、設置於絕緣基板上之一電極組、以及設置於絕緣基板上之一辨識單元。辨識單元包含設置於相距絕緣基板之第一側之不同距離處之複數個辨識接點。絕緣基板具有與第一側相交之一第二側，且辨識接點的數量係隨第二側的長度不同而不同。量測裝置包含一連接器以及一微處理單元。連接器包含相應於電極組及複數個辨識接點之複數個連接端子，其中複數個連接端子電性耦合至電極組及複數個辨識接點，並接收對應複數個辨識接點之一訊號。微處理單元耦合至連接器以接收來自連接器之訊號。

根據本發明之再一方面，提供了一種生化感測系統，其包含一生化感測試片及一量測裝置。此生化感測試片具有一絕緣基板、設置於絕緣基板上之一電極組、以及設置於絕緣基板上之一辨識單元。辨識單元包含複數個辨識接點，且複數個辨識接點係設置於相距絕緣基板之第一側之不同距離處。絕緣基板具有與該第一側相交之一第二側，且辨識接點的數量係隨第二側的長度不同而不同。量測裝置具有一微處理單元與一連接器，其中連接器包含相應於電極組及複數個辨識接點之複數個連接端子。此複數個連接端子係電性耦合至電極組及複數個辨識接點，並接收對應複數個辨識接點之一訊號。微處理單元係耦合至連接器以接收來自連接器之訊號。

根據本發明之再一方面，提供了一種生化感測系統，其包含一生化感測試片及一量測裝置。此生化感測試片具有一絕緣基板、一電極組、以及一辨識單元。絕緣基板具有相交之一第一側及一第二側且具有沿該第二側而定義之一連接區及一感測區。電極組係設置於絕緣基板之上，且電極組之一端位於連接區中。辨識單元設置於絕緣基板之上且包含與絕緣基板之第一側相距不同距離且位於連接區內之複數個辨識接點。連接區具有一可變長度，且辨識接點的數量係隨可變長度不同而不同。量測裝置具有一微處理單元與一連接器，其中連接器用以電性耦合至連結區以接收對應複數個辨識接點之一訊號。微處理單元係耦合至連接器以接收來自連接器之訊號。

根據本發明之再一方面，提供了一種製造一生化感測試片之方法，其包含以下步驟：提供一絕緣基板，此絕緣基板可定義出一連接區及一感測區；形成一電極組及一辨識單元於絕緣基板上，其中辨識單元係至少部分地形成於連接區中；提供一絕緣墊高層以覆蓋部份之電極組，絕緣墊高層係暴露連接區及部分的感測區，其中所暴露之部分的感測區係形成一反應區；提供一反應層於反應區中；提供一上蓋以覆蓋反應區；以及根據生化感測試片之種類，選擇性地切除部分之連接區及部分之辨識單元。

本發明之其他方面，部分將在後續說明中陳述，而部分可由說明中輕易得知，或可由本發明之實施而得知。本發明之各方面將可利用後附之申請專利範圍中所特別指出之元件及組合而理解並達成。需了解，前述的一般說明及下列詳細說明均僅作舉例之用，並非用以限制本發明。

本發明揭露一種不需利用密碼卡即可進行辨識或校準之生化感測系統、量測裝置、生化感測試片及其製造及使用之方法，其係可免除密碼卡製程、操作方便、防止忘記插入密碼卡或插錯密碼卡等失誤的發生。為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述並配合圖1至圖13之圖式，其中類似的元件符號代表類似的元件。然以下實施例中所述之裝置、元件及程序步驟，僅用以說明本發明，並非用以限制本發明的範圍。

圖1為根據本發明之一實施例繪示之生化感測試片100的分解示意圖，其中虛線係用以方便理解各元件間的相對位置。本發明之生化感測試片100包含一絕緣基板110、一電極組120、一辨識單元130、一絕緣墊高層140、及一上蓋160。絕緣基板110具有一第一側116及一第二側118，其中沿第二側118可定義出局有不同功能的一連接區112及一感測區114，其中連接區112係用以連接至一量測裝置(如圖3之量測裝置300)，而感測區114係規劃以容納一待測樣品。電極組120包含複數個相互絕緣之電性元件，在此實施例中，電極組120包含相互絕緣之一工作電極121、一參考電極122、及一感測電極123。各電極的至少一端係位於連接區112中，用以電性連接至一量測裝置。辨識單元130係設置於連接區112中，且包含與絕緣基板110之第一側116相距不同距離之複數個辨識接點。在圖1所示的實施例中，辨識單元130為包含4個辨識接點a1-a4的直條狀電性元件，且與電極組120共同設置在絕緣基板110的同一表面上。一般來說，辨識單元130所包含之電性元件的數量、形狀、以及形成於其上之辨識接點的數量係與一量測裝置中的連接器(如圖3之連接器310)對應，然可依實際應用所需做出各種調整，本發明並不對此做出限制。此外，辨識單元130可設置於絕緣基板110的任一表面上，並不侷限與電極組122在同一表面。

絕緣基板110具有電絕緣性，其材料可包含但不限於：聚氯乙烯(PVC)、玻璃纖維(FR-4)、聚酯(polyester)、電木板(bakelite)、聚對苯二甲酸二乙酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)、或陶瓷等。

電極組120的材料可為任何導電物質，例如碳膠、銀膠、銅膠、金銀混合膠、碳銀混合膠、或其類似物及組合等。在一實施例中，電極組120係由一導電銀膠層及位於其上的一導電碳粉層所組成，其中導電碳粉層的阻抗一般遠大於導電銀膠層或其他金屬膠層。工作電極121及參考電極122的兩端分別位於絕緣基板110的連接區112及感測區114中，以分別與一量測裝置(如圖3之300)及一待測樣品電性連接。在圖1所示的實施例中，感測電極123為與工作電極121及參考電極122電性絕緣的一ㄇ字型電極，其兩端均位於絕緣基板110的連接區112。當生化感測試片100置入量測裝置後，感測電極123將與量測裝置間形成一迴路，進而啟動量測裝置。需注意的是，本發明並不限制感測電極123之構型，只要能與量測裝置間形成一電性迴路即可。一般來說，只要電極組120中各電極的配置作用如上述，且各電極之間彼此絕緣即已足夠，本發明並不限制各電極之間的安排方式，亦不限制電極的數量，可根據實際應用所需而增加其他電極。

辨識單元130可為各種具有導電性的電性元件，例如為具有被動元件之電性特徵的電性元件。在一實施例中，辨識單元130可為一電阻，其材料與電極組120相同。在另一實施例中，辨識單元130可包含一或多個電阻、電容、電感、及/或其結合。辨識單元130上各辨識接點的數量及配置方式不限，但一般來說辨識單元130至少包含2個以上與絕緣基板110之第一側116相距不同距離的辨識接點。連接區112可隨應用所需而進行移除，而位於連接區112中之辨識接點的數量也將隨連接區112的長度不同而有不同。當生化感測試片100置入一量測裝置時，量測裝置可偵測出辨識單元130上之辨識接點的數量(或其所對應的電性特徵)，藉此而辨別生化感測試片100的種類，進而採行相對應校正參數或模式進行量測。換言之，本發明可藉由對連接區112之不同位置進行裁切，而使辨識單元130具有不同數量的辨識接點，使量測裝置可據此而辨別生化感測試片100。

絕緣墊高層140係置於電極組120之上，且絕緣墊高層140包含一開口141，以暴露電極組120之一部分。一般而言，開口141只要能夠暴露出部份的工作電極121及部分的參考電極122即已足夠，本發明並不限制開口141的形狀。此外，絕緣墊高層140係暴露出絕緣基板110的連接區112，以使位於連接區112中的辨識單元130以及電極組120的一端可與一量測裝置(如圖3之量測裝置300)電性相接。絕緣墊高層140的材料可包含但不限於PVC絕緣膠帶、PET絕緣膠帶、熱乾燥型絕緣漆或紫外光固化型絕緣漆。此外，在製造過程中，可將已裁切出開口141的絕緣墊高層140放置於絕緣基板110與電極組120上，亦可避開開口141及絕緣基板110之連接區112的位置，而直接以印刷的方式形成絕緣墊高層140於部分的絕緣基板110與導電層120之上。

上蓋160置於絕緣墊高層140之上，且覆蓋開口141。介於絕緣基板110與上蓋160之間的部份係形成一具毛細吸引力之取樣空間(即反應區)，其中待測樣品可由圖1中箭頭方向導入反應區中。當取樣空間的面積固定時，其體積可取決於絕緣墊高層140之厚度。一般而言，絕緣墊高層140之厚度介於約0.005公釐至約0.3公釐，然不在此限。

本發明之生化感測試片100更包含置於閉口141中的一反應層150，其具有專一性辨識生物材料或訊號之能力。反應層150之材料係隨待測樣品不同而有所不同，例如可為一氧化還原酶或一電子媒介物(如亞鐵類材料)，用以與待測樣品產生化學反應。一般而言，反應層150至少覆蓋部份的工作電極121及參考電極122。

本發明之上蓋160可為透明或半透明材質，以方便觀察開口141(即反應區)是否已填入樣品，避免樣品未填入前即進行檢測，而導致錯誤的量測結果。上蓋160之接近反應區的下表面可塗佈一親水材料，以加強反應區內部壁面的毛細作用，用以更迅速有效地將樣品導入反應區中。上蓋160更包含相應於開口141的一通氣孔161，用以排出反應區內的氣體，以加強毛細作用，一般而言，通氣孔161係靠近閉口141內側末端。本發明並不限制通氣孔161的形狀，舉例來說，通氣孔161可為圓形、橢圓形、長方形、菱形等。

同時參考圖2A、2B、2C以及圖3，圖2A至2C為根據本發明不同實施例所繪示之生化感測試片200a、200b、及200c，而圖3為對應圖2A-2C之生化感測試片200a、200b、及200c之一量測裝置300。圖2B、2C所繪示的生化感測試片200b、200c分別為圖2A之生化感測試片200a改變試片長度後的態樣，其中虛線表示已切除的部分，而實線表示試片實際存在的部份。為方便說明，圖2A、2B、2C並未繪示絕緣墊高層及上蓋。參考圖2A，生化感測試片200a包含一絕緣基板210、以及相互絕緣之一工作電極221、一參考電極222、一感測電極223、及一直條狀的辨識單元230。在本實施例中，辨識單元230係設置於絕緣基板210的連接區212中，且包含4個用以與圖3之量測裝置300電性連接的辨識接點a1、a2、a3、及a4。此外，各電極位於連接區212中的一端分別具有用以與量測裝置300電性連接的偵測接點a5-a8，如圖2A所示。圖2B及2C中之生化感測試片200b及200c係藉由移除圖2B及2C中的虛線部分而形成。舉例來說，圖2B及2C中的虛線部分可利用沖壓製程或機械加工製程等技術進行裁切而移除。

接著參考圖3，量測裝置300係用以搭配圖2A-2C中之生化感測試片200a-200c使用，其包含一連接器310及耦合至連接器310的一微處理單元320。微處理單元320內建一數位資料325，其可例如為校正參數、檢測模式、或其他資訊等。生化感測試片200a-200c係透過與連接器310之間的耦合而與量測裝置300電性相連。在此實施例中，連接器310至少包含8個連接端子d1-d8，其分別對應生化感測試片200a中之辨識接點a1-a4及偵測接點a5-a8。

以圖2A的生化感測試片200a為例，當生化感測試片200a以圖3箭頭所示方向置入量測裝置300時，工作電極221、參考電極222、感測電極223、及辨識單元230上的各接點a1-a8將分別與連接器310中的各連接端子d1-d8相接，其中連接端子d1可提供一接地功能。連接器310的連接端子d7及d8與感測電極223的偵測接點a7及a8連接後可形成一迴路，此迴路可用以啟動量測裝置300。相較於生化感測試片200a，圖2B之生化感測試片200b中連接區212的長度係減少了x1，因此當生化感測試片200b置入圖3之量測裝置300時，各電極用與連接器310之連接端子d5-d8連接的偵測接點a5-a8之位置將因應連接區212長度的降低而下移x1，且連接器310中的連接端子d1-d3將分別與生化感測試片200b的辨識接點a2-a4連接，而連接端子d4則將與試片200b之辨識單元230下方的不導電區域接觸而無法形成電性通路。同樣地，由於生化感測試片200c中連接區212的長度係減少了x2，因此當圖2C之生化感測試片200c置入圖3之量測裝置300時，其各電極上之偵測接點a5-a8之位置將因應連接區212長度的降低而下移x2，且連接器310中的連接端子d1-d2將分別與生化感測試片200c的辨識接點a3-a4連接，而連接端子d3及d4則將與試片200c之辨識單元230下方的不導電區域接觸而無法形成電性通路。因此，不同的生化感測試片將與連接器310形成不同的電性連接，而產生出不同的辨識訊號至微處理單元320。微處理單元320可根據此辨識訊號進行辨識，並自資料325中選擇相應此訊號的校正參數或模式進行量測。換句話說，本實施例可透過改變試片的長短，而改變辨識單元的整體電性特徵，進而改變試片與量測裝置300間的電性連接關係，使得量測裝置可據此而辨別各生化感測試片的種類。此外，由於試片的長短將影響到試片置入量測裝置300中的深度，因此為確保生化感測試片中長度較短的各電極能與量測裝置300之各連接端子成功地電性連接，各電極位於連接區中的部分將預留足夠的長度。另一方面，辨識單元230下方也將預留一空間，以避免量測裝置300中之連接器310在試片長度縮短時錯誤地接觸到試片上的其他元件。在圖2A-2C所示的實施例中，當對連接區212進行裁切以改變辨識接點的數量時，生化感測試片200a-200c之各電極的長度並不隨之改變。然而，在其他實施例中，生化感測試片上各電極的長度可隨連接區長度不同而不同。需注意，本發明並不限制電極的長度、形狀、以及配置的方位，只要能成功與量測裝置電性連接即可。

再參考圖3，量測裝置300更包含用以顯示各種量測結果之顯示器330，以及用以提供所需電源的一電源供應340。在另一實施例中，顯示器330及電源供應340可為外接裝置，而不包含於量測裝置300中。

圖4A及4B為根據本發明其他實施例所繪示之生化感測試片400a及400b，其中為方便說明並未繪示出各電極上的偵測接點，而僅繪示出辨識單元上的辨識接點。參考圖4A，生化感測試片400a包含一絕緣基板410a、以及相互絕緣之一工作電極421a、一參考電極422a、一感測電極423a、及一辨識單元430a，其中辨識單元430a包含兩個互相絕緣的直條狀被動元件432a及434a，其分別設置於絕緣基板410a之連接區412a中的二側。被動元件432a包含3個辨識接點e1、e2、及e3，而另一被動元件434a包含4個辨識接點e4、e5、e6及e7。配合量測裝置中連接器之各連接端子的位置，試片上各個辨識接點可位於同一水平位置，也可以相互交錯的方式設置於不同的水平位置。藉由在試片400a的不同位置進行裁切，各辨識接點的位置將相應的向下移動，使得辨識單元430a中可電性連接至一量測裝置之辨識接點的數量也相應的減少。一般來說，辨識單元可包含之最小數量的辨識接點為：用以提供接地功能的辨識接點、以及一個用以形成通路的辨識接點。此外，工作電極421a、參考電極422a、及感測電極423a在連接區412a中係預留足夠的長度，其需確保當生化感測試片400a具有最小長度時時，仍能保持各電極與量測裝置間的電性連接。另一方面，被動元件432a及434a下方也需預留空間，用以在試片長度縮短時與量測裝置的連接器進行絕緣接觸。

圖4B中的生化感測試片400b包含一絕緣基板410b、以及相互絕緣之一工作電極421b、一參考電極422b、一感測電極423b、及一辨識單元430b，其中辨識單元430b包含互相絕緣且平行的三個直條狀被動元件432b、434b、436b。被動元件432b包含4個辨識接點fl、f2、f3及f4，被動元件434b包含3個辨識接點f5、f6及f7，且被動元件436b包含4個辨識接點f8、f9、f10及f11。在此實施例中，辨識接點f4、f7、及f11係設置在同一水平位置，辨識接點f1及f8設置在同一水平位置、辨識接點f2及f9設置在同一水平位置、以及辨識接點f3及f10設置在同一水平位置，因此藉由在試片的不同位置進行裁切，可使辨識單元430b產生出至少5種不同的電性特徵，供量測裝置進行生化感測試片種類的辨識。此外，被動元件432b、434b及436b下方需預留具有足夠長度的空間，且工作電極421b、參考電極422b、及感測電極423b也需預留足夠的長度，以確保在試片長度縮短時，試片及量測裝置間仍能正常運作。

請同時參考圖5A、5B、5C以及5D，圖5A為根據本發明另一實施例所繪示之生化感測試片500a，圖5B及圖5C係繪示將圖5A之生化感測試片500a縮減不同長度後所形成之生化感測試片500b及500c，而圖5D為對應圖5A-5C之生化感測試片500a-500c之一量測裝置中之一連接器570的示意圖。參考圖5A，生化感測試片500a包含一絕緣基板510、以及相互絕緣之一工作電極521、一參考電極522、一感測電極523、及包含兩個直條狀被動元件532及534之一辨識單元530。生化感測試片500a更包含一凹槽518於兩被動元件532及534之間。如圖5A所示，被動元件532包含辨識接點g1、g2、及g3，被動元件534包含辨識接點g4、g5、g6、及g7，而各電極的一端分別包含偵測接點g8、g9、g10、及g11，上述接點皆用以與一量測裝置電性連接。在此實施例中，可選擇性地沿位置z1、z2、z3、或z4對生化感測試片500a進行裁切，其可使辨識單元530產生出5種不同的電性特徵，其中沿位置z1裁切生化感測試片500a將形成圖5B中之生化感測試片500b，而沿位置z2裁切生化感測試片500a將形成圖5C中之生化感測試片500c。

接著參考圖5D，連接器570係用以搭配圖5A-5C中之生化感測試片500a-500c使用，其包含對應生化感測試片500a中各接點g1-g11的連接端子h1-h11以及對應凹槽518之一檔板575。當生化感測試片500a、500b、或500c沿圖5D之箭頭所示方向與連接器570接合時，凹槽518可與檔板575卡合，以固定生化感測試片500a、500b、或500c進入量測裝置的位置。換言之，生化感測試片500a、500b、或500c置入量測裝置中的深度係由凹槽結構518與其所對應之量測裝置中的檔板結構575所決定，而不受試片本身長度的影響。因此，不同於圖2A-2D所示的實施例，生化感測試片500a、500b、及500c上各電極之偵測接點g8-g11的位置並不會隨試片的長度改變而改變。當圖5A之生化感測試片500a與連接器570連接時，其辨識接點g1-g7分別與連接器570的連接端子h1-h7連接。當圖5B之生化感測試片500b與連接器570連接時，其辨識接點g1-g3及g5-g7分別與連接器570的連接端子h1-h3及h5-h7連接，而連接器570中的連接端子h4則形成開路結構。當圖5C之生化感測試片500c與連接器570連接時，其辨識接點g2-g3及g5-g7分別與連接器570的連接端子h2-h3及h5-h7連接，而連接器570的連接端子h1及h4則形成開路結構。需注意的是，本發明並不限制凹槽518及檔板575的形狀及位置，舉例來說，凹槽518可為鋸齒狀或階梯狀的接合結構，而檔板575可為各種在結構上可與此接合結構互相對應而可固定試片位置之結構即可。

請同時參考圖6A、6B、6C以及6D，圖6A為根據本發明又一實施例所繪示之生化感測試片600a，圖6B及圖6C係繪示將圖6A之生化感測試片600a縮減不同長度後所形成之生化感測試片600b及600c，而圖6D為對應圖6A-6C之生化感測試片600a-600c之一量測裝置之一連接器670的示意圖。參考圖6A，生化感測試片600a包含一絕緣基板610、以及相互絕緣之一工作電極621、一參考電極622、一感測電極623、一直條狀的辨識單元630、及一階梯狀結構618。在此實施例中，辨識單元630包含辨識接點i1、i2、i3、及i4，其位置分別對應至階梯狀結構618之不同階梯位置。圖6B中之生化感測試片600b係藉由裁切生化感測試片600a中階梯狀結構618之一階梯而形成，而圖6C中之生化感測試片600c係藉由裁切生化感測試片600a中階梯狀結構618之二階梯而形成。

接著參考圖6D，連接器670係用以搭配圖6A-6C中之生化感測試片600a-600c使用，其包含對應生化感測試片600a中各接點i1-i8的連接端子j1-j8，以及對應階梯狀結構618之一階梯狀檔板675。當生化感測試片600a、600b、或600c沿圖6D之箭頭所示方向與連接器670接合時，階梯狀結構618將與檔板675接觸或卡合，藉此而固定試片置入量測裝置中的深度。因此，生化感測試片600a、600b、及600c之偵測接點i5-i8的位置並不會隨著試片的長度改變而改變。同樣地，與圖5A-5D所示的實施例類似，當圖6B之生化感測試片600b與連接器670連接時，連接器670的連接端子j1則形成開路結構，而當圖6C之生化感測試片600c與連接器670連接時，連接器670的連接端子j1及j2則形成開路結構。

接著，同時參考圖7A、7B、7C以及7D，圖7A為根據本發明再一實施例所繪示之生化感測試片700a，圖7B及圖7C係繪示將圖7A之生化感測試片700a縮減不同長度後所形成之生化感測試片700b及700c，而圖7D為對應圖7A-7C之生化感測試片700a-700c之一量測裝置之一連接器710的示意圖。圖7A-7C中之生化感測試片700a-700c的結構分別與圖6A-6C中之生化感測試片600a-600c類似，除了辨識單元730為一鋸齒狀的被動元件，且鄰接階梯狀結構718而設置。在此實施例中，辨識單元730所包含的辨識接點11、12、13、及14係分別對應階梯狀結構718之每一階梯而設置。參考圖7D，連接器770係用以搭配圖7A-7C中之生化感測試片700a-700c使用，其結構與圖6D中之連接器670類似，除了連接端子m1-m4係鄰接一階梯狀檔板775而設置，以對應生化感測試片700a中的辨識接點11-14。圖7A-7D之其他元件的功能與圖6A-6D中各對應元件類似，故不贅述。由上述各實施例可知，本發明之辨識單元可包含各種形狀的被動元件，例如直條狀、階梯狀、波浪狀、弧形、或ㄑ形等等。

圖8為根據本發明另一實施例繪示之生化感測試片800的分解示意圖，其包含一絕緣基板810、一電極組820、一辨識單元830、一絕緣墊高層840、一反應層850、以及具有一通氣孔861之一上蓋860。絕緣基板810具有相交的第一側816及第二側818，其中沿第二側818可定義出具有不同功能的一連接區812及一感測區814。比較圖1及圖8所示之兩實施例，圖8中生化感測試片800之第一側816的長度大於第二側818的長度，而圖1中生化感測試片100之第一側116的長度則小於第二側118的長度。

在此實施例中，電極組820包含複數個相互絕緣之工作電極821及參考電極822，其中工作電極821及參考電極822的兩端分別位於連接區812及感測區814中，以分別與一量測裝置(如圖11之1100)及一待測樣品電性連接。辨識單元830係設置於絕緣基板810的連接區812中，且包含設置於電極組820的二側的直條狀被動元件831及832。一般來說，被動元件831及832可各自包含複數個與絕緣基板810之第一側816相距不同距離的辨識接點，用以與一量測裝置電性連接。在此實施例中，被動元件831包含3個辨識接點n1、n2、及n3，而被動元件832也包含3個辨識接點n4、n5、及n6。此外，各電極位於連接區812中的一端也分別具有用以與一量測裝置電性連接的偵測接點n7及n8。圖8之其他元件的功能與圖1中各對應元件類似，故不贅述。

參考圖8，根據試片種類或批次的不同，可選擇性地移除部分的連接區812，藉以改變辨識單元830所包含之辨識接點的數量，使辨識單元830可產生出各種不同的電性特徵。一般來說，可沿著平行第一側816之方向，對連接區812之不同位置進行裁切，以調整連接區812的長度，進而調整辨識接點的數量。在此實施例中，電極組820上之偵測接點n7及n8的位置將隨連接區812的長度不同而不同。此外，參考圖8，由於並無任何其他元件形成於絕緣基板810右半部之上，因此試片的右半部可做為供使用者握持的一手持部，增加操作上的便利性。

圖9為根據本發明又一實施例繪示之生化感測試片900的分解示意圖，其包含一絕緣基板910、一電極組920、一辨識單元930、一絕緣墊高層940、一反應層950、以及具有一通氣孔961之一上蓋960。絕緣基板910具有相交的第一側916及第二側918，其中沿第二側918可定義出具有不同功能的一連接區912及一感測區914。辨識單元930包含兩個直條狀被動元件931及932，且不同於圖8中所示之實施例，被動元件931及932可同時位於連接區912及感測區914中。在此實施例中，被動元件931包含辨識接點p1-p3、被動元件932包含辨識接點p4-p6、而工作電極921及參考電極922分別包含偵測接點p7及p8，其分別用以與一量測裝置電性連接。一般來說，各辨識接點及偵測接點均位於連接區912中，且辨識接點的數量隨連接區912長度不同而不同。值得一提的是，絕緣墊高層940只需要能夠在感測區914中定義出一個可容納待測樣品的反應區即可，本發明並不限制其形狀及大小。

同時參考圖10A、10B、10C以及圖11，圖10A至10C為根據本發明不同實施例所繪示之生化感測試片1000a、1000b、及1000c，而圖11為對應圖10A-10C之生化感測試片1000a、1000b、及1000c之一量測裝置1100。參考圖10A，生化感測試片1000a包含絕緣基板1010、電極組1020、辨識單元1030、及絕緣墊高層1040。電極組1020包含相互絕緣之工作電極1021及參考電極1022，且辨識單元1030包含被動元件1031及1032。絕緣墊高層1040覆蓋絕緣基板1010的一部分，其中絕緣基板1010未被絕緣墊高層1040的部分係形成一連接區1012及一反應區1041。被動元件1031及1032上的辨識接點q1-q7以及各電極上的偵測接點q8-q9均位於連接區1012中，用以與圖11中之量測裝置1100電性連接。在此實施例中，除了辨識接點q1及q4係設置在同一水平位置外，其他辨識接點q2-q3及q5-q7則以相互交錯的方式設置於不同的水平位置。圖10B、10C所繪示的生化感測試片1000b及1000c分別為圖10A之生化感測試片1000a改變試片長度後的態樣，其中虛線表示已切除的部分，而實線表示試片實際存在的部份。圖10B及10C中的虛線部分可利用沖壓製程或機械加工製程等技術進行裁切而移除。

接著參考圖11，量測裝置1100係用以搭配圖10A-10C中之生化感測試片1000a-1000c使用，其包含一連接器1110、耦合至連接器1110的一微處理單元1120、用以顯示各種量測結果之顯示器1130，以及用以提供所需電源的一電源供應1140，其中微處理單元1120內建一數位資料1125。在此實施例中，連接器1110至少包含9個連接端子r1-r9，其分別對應生化感測試片1000a中之辨識接點q1-q7及偵測接點q8-q9，其中連接端子r4可提供一接地功能。

當圖10A-10C之生化感測試片1000a-1000c沿圖11中箭頭所示方向與連接器1110接合時，試片的長度將會影響試片置入量測裝置1100中的深度，進而影響與連接器1110間的連接形式。舉例來說，當生化感測試片1000a置入量測裝置1100時，辨識接點q1-q7將分別與連接器1110中的連接端子r1-r7相接，且各電極上的偵測接點q8-q9將分別與連接器1110中的連接端子r8-r9相接。另一方面，當圖10B之生化感測試片1000b置入圖11之量測裝置1100時，因應連接區1012長度的降低，用以與連接器1110相接之試片1000b上之辨識接點q1-q7及偵測接點q8-q9的位置也將下移。在此實施例中，辨識接點q7的位置將下移至絕緣墊高層1040上而無法形成與連接器1110的連接端子r7形成通路。同樣地，當圖10C之生化感測試片1000c置入圖11之量測裝置1100時，辨識接點q1-q7及偵測接點q8-q9的位置將進一步向下移，使得辨識接點q3及q7的位置下移至絕緣墊高層1040上而無法形成通路。換言之，對應辨識接點q3及q7之連接器1110中的連接端子r3及r7將形成開路結構。因此，本實施例可透過改變試片的長短，進而改變試片與量測裝置1100間的電性連接關係，以產生出不同的通路及開路訊號供微處理單元1120辨識試片種類。

圖12A、12B及12C為根據本發明其他實施例所繪示之具有不同辨識單元結構的生化感測試片1200a、1200b、及1200c。在圖12A所示的實施例中，生化感測試片1200a包含工作電極1221、參考電極1222、及辨識單元1230a，其中辨識單元1230a包含四個互相絕緣的直條狀被動元件1231a、1232a、1233a、及1234a，其分別設置於絕緣基板410a之連接區1212中。在圖12B所示的實施例中，生化感測試片1200b的辨識單元1230b包含二個互相絕緣的直條狀被動元件1231b及1232b，其中被動元件1231b及1232b係同時位於連接區1212及感測區1214中。在圖12C所示的實施例中，生化感測試片1200c的辨識單元1230c包含四個互相絕緣的直條狀被動元件1231c、1232c、1233c、及1234c，其係同時位於連接區1212及感測區1214中。由圖12A-12C可看出，本發明之辨識單元可包含各種數量的被動元件，且各個被動元件的分佈方式及其所包含之辨識接點的數量及位置皆可依實際應用所需而進行各種調整。

圖13根據本發明之一實施例所繪示之生化感測試片之製造方法的流程圖。首先，在步驟S1300中，提供一絕緣基板，其可定義出一連接區及一感測區。接著，在步驟S1310形成一辨識單元以及包含至少兩個互相絕緣之電極的電極組於絕緣基板上。辨識單元可完全地分布在連接區內，也可同時位於連接區及感測區內。辨識單元可包含一或多個被動元件，且每個被動元件可包含一個以上辨識接點。一般來說，辨識單元所包含的辨識接點係分布於連接區內。辨識單元及電極組可例如使用網印(screen printing)、壓印(imprinting)、熱轉印法(thermal transfer printing)、旋轉塗佈法(spin coating)、或噴墨印刷(ink-jet printing)等技術形成於絕緣基板上。在本發明之一實施例中，電極組包含相互絕緣之一參考電極及一工作電極。在本發明之另一實施例中，電極組包含相互絕緣之一參考電極、一工作電極、及一感測電極。接著，在步驟S1320中，提供一絕緣墊高層以覆蓋部分的電極組，其中絕緣墊高層在對應絕緣基板之感測區的部分具有一開口，此開口係暴露電極組之一部分而形成一反應區。此外，絕緣墊高層不會覆蓋絕緣基板的連接區，因此位於連接區中的辨識單元及部分的電極組將不會被絕緣墊高層所覆蓋，而可與一量測儀器電性連接。絕緣墊高層的製造方法可為將已裁切出開口的絕緣墊高層放置於絕緣基板與電極組之上，亦可以印刷的方式避開開口及絕緣基板之連接區的位置，而直接於絕緣基板上形成絕緣墊高層。接著，在步驟S1330中，提供一反應層於反應區中，用以與樣品產生化學反應，其中反應層的材料可隨所欲檢測的樣品不同而有所不同。在步驟S1340中，提供一上蓋於絕緣墊高層之上，其至少覆蓋住反應區，使得介於絕緣基板與上蓋之間的反應區形成一具毛細吸引力之取樣空間。另外，上蓋的表面亦可塗佈一親水材料，並將塗有親水材料的表面朝下以接觸絕緣墊高層。接著，在步驟S1350中，使用例如沖壓製程或機械加工製程等技術，形成單一生化感測試片之外型，並可根據試片的批次、型號或功能等的不同而選擇性地移除部分的連接區及位於其上之辨識單元的部份，其改變了試片的長度，同時也改變辨識單元所含辨識接點的數量。由前述各實施例可知，試片的長度可能是指試片較長邊的長度，也可能指試片較短邊的長度，需視試片上各元件的位置及相對關係而定。在另一實施例中，可搭配辨識單元的形狀及位置而在基板的連接區中切割出一凹槽、一階梯狀結構、或其他特定形狀之結構。

本發明之辨識單元可藉由改變試片長度而改變其電性特徵，使量測裝置可偵測其電性特徵而辨識出試片的種類，進而可用以指定在量測裝置中所內建之資料以進行一校正動作，其中量測裝置內建有複數組相應於試片上辨識單元之不同電性特徵之校正參數、檢測模式、或其他資訊。本發明所揭示的生化感測試片不但達到無須密碼卡之目的並減少密碼卡製造成本、提高了檢測方便性、且可避免人為操作的疏失。

以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。

100．．．生化感測試片

110．．．絕緣基板

112．．．連接區

114．．．感測區

116．．．第一側

118．．．第二側

120．．．電極組

121．．．工作電極

122．．．參考電極

123．．．感測電極

130．．．辨識單元

140．．．絕緣墊高層

141．．．開口

150．．．反應層

160．．．上蓋

161．．．通氣孔

200a、200b、200c．．．生化感測試片

210．．．絕緣基板

212．．．連接區

221．．．工作電極

222．．．參考電極

223．．．感測電極

230．．．辨識單元

300．．．量測裝置

310．．．連接器

320．．．微處理單元

325．．．數位資料

330．．．顯示器

340．．．電源供應

400a、400b．．．生化感測試片

410a、410b．．．絕緣基板

412a、412b．．．連接區

421a、421b．．．工作電極

422a、422b．．．參考電極

423a、423b．．．感測電極

430a、430b．．．辨識單元

432a、432b、434a、434b、436b．．．被動元件

500a、500b、500c．．．生化感測試片

510．．．絕緣基板

518．．．凹槽

521．．．工作電極

522．．．參考電極

523．．．感測電極

530．．．辨識單元

532、534．．．被動元件

570．．．連接器

575．．．檔板

600a、600b、600c．．．生化感測試片

618．．．階梯狀結構

630．．．辨識單元

670．．．連接器

675．．．階梯狀檔板

700a、700b、700c．．．生化感測試片

718．．．階梯狀結構

730．．．辨識單元

770．．．連接器

775．．．階梯狀檔板

800．．．生化感測試片

810．．．絕緣基板

812．．．連接區

814．．．感測區

816．．．第一側

818．．．第二側

820．．．電極組

821．．．工作電極

822．．．參考電極

830．．．辨識單元

831、832．．．被動元件

840．．．絕緣墊高層

850．．．反應層

860．．．上蓋

861．．．通氣孔

900．．．生化感測試片

910．．．絕緣基板

912．．．連接區

914．．．感測區

916．．．第一側

918．．．第二側

920．．．電極組

921．．．工作電極

922．．．參考電極

930．．．辨識單元

931、932．．．被動元件

940．．．絕緣墊高層

950．．．反應層

960．．．上蓋

961．．．通氣孔

1000a、1000b、1000c．．．生化感測試片

1010．．．絕緣基板

1012．．．連接區

1020．．．電極組

1021．．．工作電極

1022．．．參考電極

1030．．．辨識單元

1031、1032．．．被動元件

1040．．．絕緣墊高層

1041．．．反應區

1100．．．量測裝置

1110．．．連接器

1120．．．微處理單元

1125．．．數位資料

1130．．．顯示器

1140．．．電源供應

1200a、1200b、1200c．．．生化感測試片

1212．．．連接區

1214．．．感測區

1221．．．工作電極

1222．．．參考電極

1230a、1230b、1230c．．．辨識單元

1231a、1232a、1233a、1234a．．．被動元件

1231b、1232b．．．被動元件

1231c、1232c、1233c、1234c．．．被動元件

a1-a4．．．辨識接點

a5-a8．．．偵測接點

d1-d8．．．連接端子

e1-e7．．．辨識接點

f1-f11．．．辨識接點

g1-g7．．．辨識接點

g8-g11．．．偵測接點

h1-h11．．．連接端子

i1-i4．．．辨識接點

i5-i8．．．偵測接點

j1-j8．．．連接端子

l1l14．．．辨識接點

k1-k3．．．位置

m1-m4．．．連接端子

n1-n6．．．辨識接點

n7-n8．．．偵測接點

p1-p6．．．辨識接點

p7-p8．．．偵測接點

q1-q7．．．辨識接點

q8-q9．．．偵測接點

r1-r9．．．連接端子

x1、x2．．．長度

y1、y2．．．長度

z1、z2、z3、z4．．．位置

從上述之本發明各實施例的詳細描述，且結合所伴隨之圖式，將能更完全地理解及體會本發明，其中圖式為：

圖1為根據本發明之一實施例繪示之生化感測試片的分解示意圖；

圖2A至2C為根據本發明不同實施例所繪示之生化感測試片；

圖3為對應圖2A-2C之生化感測試片之一量測裝置；

圖4A及4B為根據本發明其他實施例所繪示之生化感測試片；

圖5A為根據本發明另一實施例所繪示之生化感測試片；

圖5B及圖5C係繪示將圖5A之生化感測試片縮減不同長度後之生化感測試片之示意圖；

圖5D為對應圖5A-5C之生化感測試片之一連接器的示意圖；

圖6A為根據本發明又一實施例所繪示之生化感測試片；

圖6B及圖6C係繪示將圖6A之生化感測試片縮減不同長度後之生化感測試片之示意圖；

圖6D為對應圖6A-6C之生化感測試片之一連接器的示意圖；

圖7A為根據本發明再一實施例所繪示之生化感測試片；

圖7B及圖7C係繪示將圖7A之生化感測試片縮減不同長度後之生化感測試片之示意圖；

圖7D為對應圖7A-7C之生化感測試片之一連接器的示意圖；

圖8為根據本發明另一實施例繪示之生化感測試片800的分解示意圖；

圖9為根據本發明又一實施例繪示之生化感測試片900的分解示意圖；

圖10A至10C為根據本發明不同實施例所繪示之生化感測試片；

圖11為對應圖10A-10C之生化感測試片之一量測裝置；

圖12A、12B及12C為根據本發明其他實施例所繪示之具有不同辨識單元結構的生化感測試片；以及

圖13根據本發明之一實施例所繪示之生化感測試片之製造方法的流程圖。