專利名稱：電化學(xué)檢測的測試片及其檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種用于電化學(xué)檢測的測試片，還關(guān)于一種用于血糖濃度檢測的測試
片及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
慢性病患如糖尿病患者的血糖檢測，以往必須在醫(yī)院才能進(jìn)行，現(xiàn)在由于科技的進(jìn)步，血糖濃度已可由病患在家自行檢測，方便病患進(jìn)行自我健康管理。目前市面上有許多電化學(xué)檢測器，配合對應(yīng)的測試片可測量出正確的血糖濃度，其中測試片用過一次后即可丟棄。 如圖l所示，傳統(tǒng)的測試片10具有基板12、導(dǎo)電層、反應(yīng)區(qū)13及蓋板14。導(dǎo)電層形成于基板12上，并由絕緣層(圖未示)覆蓋部分的導(dǎo)電層。未經(jīng)絕緣層覆蓋的導(dǎo)電層至少可區(qū)分為兩部分一部分覆蓋有反應(yīng)物質(zhì)以形成反應(yīng)區(qū)13 ;另一部份形成端子部15可與外部檢測器的插槽(圖未示)連接。蓋板14可覆蓋絕緣層以及部分導(dǎo)電層，避免使用者接觸。 測試片IO用于檢測血糖濃度時(shí)，其反應(yīng)物質(zhì)主要為葡萄糖氧化酶，其作用原理為在血液樣品進(jìn)入反應(yīng)區(qū)13時(shí)與葡萄糖氧化酶反應(yīng)并產(chǎn)生電化學(xué)變化，當(dāng)測試片IO插入檢測器的插槽時(shí)，測試片10的端子部15將和插槽中的接腳相連，檢測器借由此電連接讀取其電流變化，檢測器再將電流變化的信號經(jīng)過計(jì)算顯示為濃度。 傳統(tǒng)測試片10的設(shè)計(jì)，其血液樣品是利用毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)入反應(yīng)區(qū)13。常有血液樣品進(jìn)入反應(yīng)區(qū)13的量過少，或是測試步驟太繁瑣使得血液樣品滯留于反應(yīng)區(qū)13時(shí)間過長才將測試片與檢測器連接，均使檢測器的判讀結(jié)果產(chǎn)生極大誤差。再者，測試片io用于檢測血糖時(shí)，受測者必須自行采血，若無法在最低的采血量達(dá)成有效的檢測，會影響受測者自行采血的意愿。 再者，傳統(tǒng)測試片10的端子部15對應(yīng)檢測器的插槽內(nèi)的端子進(jìn)行設(shè)計(jì)而有正反面的區(qū)別，即測試片10的正面設(shè)置有蓋板14及端子部15且面向使用者，而其反面為一完全空白面。因此，當(dāng)使用者使用測試片10時(shí)，需自行分辨測試片10的正反面，并依指示將正面朝上插入檢測器的插槽。若使用者將測試片10以反面插入檢測器的插槽，則檢測器無法察覺亦無法有效運(yùn)作，使得受測者必須重新采血進(jìn)行檢測，亦影響受測者自行采血的意愿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于電化學(xué)檢測器的測試片，該測試片具有基板、至少一導(dǎo)體層、至少一電介質(zhì)層以及上蓋層。該測試片的一端具有由電介質(zhì)層堆疊所界定的容置空間，該空間的開口與測試片的切緣對齊，且該空間相對于開口的另一側(cè)設(shè)有通孔，使得血液樣品容易借由毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)入該容置空間。 為達(dá)上述目的，該容置空間內(nèi)具有導(dǎo)體層所形成的電極，可將電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電流信號傳送至電化學(xué)檢測器。
4
為達(dá)上述目的，該電化學(xué)反應(yīng)空間內(nèi)還具有經(jīng)金屬修飾的碳電極。 為達(dá)上述目的，該電化學(xué)反應(yīng)空間內(nèi)具有試劑層。在用于檢測血液樣品的血糖濃
度時(shí)，該試劑層包括葡萄糖氧化酶。 為達(dá)上述目的，該測試片的另一端具有導(dǎo)體層所形成的端子部，該端子部的導(dǎo)體層不為電介質(zhì)層所涵蓋，且可將電流信號傳送至電化學(xué)檢測器。 本發(fā)明的又一 目的在于提供一種電化學(xué)檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一測試片以及一檢測器。測試片具有一基板，其上具有以至少一導(dǎo)體層以及至少一電介質(zhì)層所堆疊成的結(jié)構(gòu)，其中該結(jié)構(gòu)具有該電介質(zhì)層厚度差異所構(gòu)成的一容置空間，該容置空間位于該基板的一端且其中裸露有該導(dǎo)體層所形成的多個(gè)電極，該導(dǎo)體層在該基板的另一端形成一端子部，該端子部具有一第一端子設(shè)于該基板的中軸以及一第二端子設(shè)于該中軸的一側(cè)。檢測器具有用以容納該端子部插入的一插槽，插槽內(nèi)具有與該端子數(shù)目對應(yīng)的接腳，每一接腳在該插槽中具有上下各一接點(diǎn)可與該測試片的端子電連接，且對稱于該插槽的一軸線兩側(cè)的接腳亦為電連接，使得該檢測器可容許該端子部反置插入。 為達(dá)上述目的，該容置空間具有一試劑層覆蓋于該導(dǎo)體層上，且該容置空間為一毛細(xì)管，以供一液體樣品進(jìn)入該容置空間中并與該試劑層產(chǎn)生一化學(xué)反應(yīng)。該化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生一電流變化，經(jīng)該導(dǎo)體層通過該端子傳送至該檢測器。


圖1表示傳統(tǒng)的測試片的立體圖； 圖2A表示依據(jù)本發(fā)明的一測試片實(shí)施例的分解圖； 圖2B表示圖2A所示測試片經(jīng)組合后的上視圖； 圖3表示本發(fā)明的檢測器插槽的實(shí)施態(tài)樣；以及 圖4至圖11表示本發(fā)明測試片實(shí)施例的第一端子區(qū)的各種變化。 主要元件符號說明 2 :基板 21 :第一端 22 :第二端 23 :第一切緣 3 :第二導(dǎo)體層 31 :第二端子區(qū) 33:第二電極區(qū) 4 :第一導(dǎo)體層 41 :第一端子區(qū) 411 :工作端子 412 :感應(yīng)端子 413:檢測端子 43:第一電極區(qū) 5 :第三導(dǎo)體層 6:第一電介質(zhì)層
63:第一缺口 64 :第一容置空間 7:第二電介質(zhì)層 73:第二缺口 74 :第二容置空間 8 :試劑層 9:上蓋層 93 :第二切緣 100 :插槽 S :測試片 A1、A2、B1、B2、C :接腳 X:中軸
具體實(shí)施例方式
以下將參照相關(guān)附圖，說明本發(fā)明實(shí)施例的一種電化學(xué)檢測試片及其系統(tǒng)，其中相同的元件將以相同的符號加以說明。 請參照圖2A及圖2B所示，本發(fā)明實(shí)施例的測試片S包含一基板2、一第一導(dǎo)體層4、一第一電介質(zhì)層6、一試劑層8、一上蓋層9?；?大體上呈矩形且具有一第一端21及一第二端22，且第二端22具有一第一切緣23。第一導(dǎo)體層4覆蓋基板2的部分表面，且可區(qū)分為一第一端子區(qū)41以及一第一電極區(qū)43分別鄰近于第一端21以及第一切緣23。第一電介質(zhì)層6覆蓋第一導(dǎo)體層4并使第一端子區(qū)41露出。第一電介質(zhì)層6靠近第二端22處具有一第一缺口 63且第一缺口 63向內(nèi)延伸形成一第一容置空間64，使得第一電極區(qū)43裸露于其中。第一缺口 63與第一切緣23切齊。試劑層8位于第一容置空間64中且部分地覆蓋第一電極區(qū)43。上蓋層9部分地覆蓋第一容置空間64以形成一通孔95。上蓋層9具有一第二切緣93與第一切緣23以及第一缺口 63切齊。 在本實(shí)施例中，基板2可由聚氯乙烯(polyvinyl chloride, PVC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene ter印hthalate， PET)或高分子材料所構(gòu)成。第一電介質(zhì)層6可為無機(jī)化合物或高分子材料以貼附、涂布或印刷的方式覆蓋第一導(dǎo)體層4，以隔絕使用者手持測試片時(shí)直接接觸第一導(dǎo)體層4。第一電介質(zhì)層6的厚度約為20至150 i！ m。
本實(shí)施例的試劑層8包含酶，除了血糖的測定外，亦可作為血液中其他生理標(biāo)的的測試，只要改變試劑層中酶的種類即可。應(yīng)用于血糖測定時(shí)，該試劑層8包含葡萄糖氧化酶。而該切緣23及93的直線寬為兩滴血液的直徑寬(約3mm)。 再參照圖2A，測試片S還包含一第二導(dǎo)體層3位于基板2以及第一導(dǎo)體層4之間。即，第一導(dǎo)體層4完全或部份覆蓋該第二導(dǎo)體層3。在本實(shí)施例中，第二導(dǎo)體層3完全由第一導(dǎo)體層4所覆蓋，且包含一第二端子區(qū)31及一第二電極區(qū)33分別對應(yīng)于第一導(dǎo)體層4的該第一端子區(qū)41及該第一電極區(qū)43。 在本實(shí)施例中，測試片S還包含一第三導(dǎo)體層5位于第一電極區(qū)43以及試劑層8之間。測試片S在制造時(shí)可先以涂布或印刷的方式，先在基板2的表面先形成第二導(dǎo)體層3，再以涂布或印刷的方式形成第一導(dǎo)體層4，接著在該第一導(dǎo)體層4的第一電極區(qū)43上形
6成第三導(dǎo)體層5后再形成試劑層8。第一導(dǎo)體層4包含碳或石墨、第二導(dǎo)體層3包含銀，以及第三導(dǎo)體層5包含經(jīng)金屬或貴金屬修飾的碳顆粒，且該金屬較佳為銥。在本實(shí)施例中，第三導(dǎo)體層5不與該第二導(dǎo)體層3重疊。 續(xù)參照圖2A，測試片S還包含一第二電介質(zhì)層7覆蓋第一電介質(zhì)層6。第二電介質(zhì)層7可隔絕使用者手持測試片時(shí)直接接觸第一導(dǎo)體層4。第二電介質(zhì)層7包含一第二缺口 73與第一電介質(zhì)層6的第一缺口 63切齊。第二電介質(zhì)層7亦包含一第二容置空間74對應(yīng)于第一電介質(zhì)層6的第一容置空間64。第二電介質(zhì)層7是由PVC、 PET或高分子材料所構(gòu)成且以貼附的方式覆蓋第一電介質(zhì)層6。第二電介質(zhì)層7的厚度約為100至150iim，其第二容置空間74與第一容置空間64 —起提供形成反應(yīng)腔所需的空間。
請參照圖2B，經(jīng)組合后的測試片S具有一反應(yīng)腔，是由基板2、容置空間64、74以及上蓋層9所形成。反應(yīng)腔的容積大體上由第一電介質(zhì)層6以及第二電介質(zhì)層7的厚度所決定。反應(yīng)腔大體上呈矩形形狀，同時(shí)第一切緣23、第一缺口 63、第二缺口 73以及第二切緣93為該矩形的一邊并構(gòu)成此反應(yīng)腔的入口 ，此入口可為測試片各層組合后經(jīng)一次切割形成。在本實(shí)施例中，上蓋層9未完全覆蓋該容置空間64及74，故在其矩形反應(yīng)腔的一角形成通孔95，因此該反應(yīng)腔可視為一毛細(xì)管。當(dāng)受測者以針剌出手指上的一滴血時(shí)，是以測試片S的切緣93與該血滴接觸，經(jīng)毛細(xì)作用進(jìn)入反應(yīng)腔中并與試劑層8產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。該電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電流變化可經(jīng)由第一導(dǎo)體層4的第一端子區(qū)41傳送至外部的檢測器進(jìn)行判讀。在本實(shí)施例中，切緣93的寬度優(yōu)選為大于或等于3mm。 另外，上蓋層9朝向該反應(yīng)腔的一側(cè)進(jìn)一步包含一親水性膠或親水性質(zhì)，可促進(jìn)毛細(xì)作用使血滴加快進(jìn)入反應(yīng)腔中。 續(xù)參照圖2B，位于第一端子區(qū)41的第一導(dǎo)體層4包含一工作端子411、至少一感應(yīng)端子412以及至少一檢測端子413。工作端子411大體上與基板2的軸線x重疊；感應(yīng)端子412對稱于軸線x設(shè)置且彼此相連接；以及檢測端子413對稱于軸線x設(shè)置且彼此相連接。 在本實(shí)施例中，該測試片的一端具有折角，以接觸待測物如血液或液體樣品。
請參照圖3，為適用于本發(fā)明實(shí)施例的測試片S的檢測器插槽100。插槽100中具有對應(yīng)于排列方式為A1、B1、C、B2、A2的接腳，其中Al及A2為定義相同的腳位，且Bl及B2為定義相同的腳位，接腳C大體上位在插槽100的軸線上，且接腳A1、B1與接腳A2、B2分別以接腳C為中心呈對稱排列，且各接腳為上下對稱并電連接的型態(tài)。 請一并參照圖2B及圖3，當(dāng)測試片S的第一端21以正面置入插槽100時(shí)，工作端子411與上部的接腳C形成電連接；二檢測端子413分別與上部的接腳Al及A2形成電連接；以及二感應(yīng)端子412分別與接腳Bl及B2形成電連接。 由于插槽100中的各接腳為上下對稱排列且電連接的型態(tài)，若測試片S為反置插入，則工作端子411、二感應(yīng)端子412與二檢測端子413分別與下部的對應(yīng)接腳連接。由于接腳Al、 A2與Bl、 B2分別定義為相同的腳位，且測試片S的二感應(yīng)端子412、二檢測端子413分別對稱于軸線x設(shè)置，因此若測試片S以反置方式插入插槽100中，各端子與接腳的連接關(guān)系都相同，因此檢測器亦能有效運(yùn)作。 圖4表示測試片S在第一端子區(qū)41的變化。不同于圖2B的是，圖5的感應(yīng)端子412對稱排列于工作端子411的兩側(cè)但不彼此相連接。
圖5表示測試片S在第一端子區(qū)41的另一變化。不同于圖2B的是，圖4所示的
第一端子區(qū)僅有檢測端子413對稱設(shè)置于工作端子411的兩側(cè)且彼此相連接。 圖6表示第一端子區(qū)41的另一變化。不同之處在于位于工作端子411兩側(cè)的二
檢測端子413彼此不連接。 圖7表示第一端子區(qū)41的另一變化。不同于之處在于二感應(yīng)端子412以及二檢測端子413分別對稱設(shè)置于工作端子411的兩側(cè)且彼此不連接。 圖8表示第一端子區(qū)41的又一變化。不同之處在于一感應(yīng)端子412及一檢測端子413僅設(shè)置于工作端子411的一側(cè)，另一側(cè)未設(shè)置任何端子。 圖9表示第一端子區(qū)41的又一變化。與圖8不同之處在于感應(yīng)端子412及檢測端子413設(shè)置于工作端子411的不同側(cè)。感應(yīng)端子412對應(yīng)工作端子411的另一側(cè)未設(shè)置任何端子，以及檢測端子413對應(yīng)工作端子411的另一例未設(shè)置任何端子。
圖10表示第一端子區(qū)41的又一變化。在圖10中的第一端子區(qū)依實(shí)際需求省略了檢測端子413，僅有一感應(yīng)端子412設(shè)置于工作端子411的一側(cè)。 圖11表示第一端子區(qū)41的又一變化。在圖10中的第一端子區(qū)依實(shí)際需求省略了感應(yīng)端子412，僅有一檢測端子413設(shè)置于工作端子411的一側(cè)。 在具有如圖4至圖11任一圖所示的第一端子區(qū)41為特征的測試片S在插入如圖3所示的插槽100時(shí)，由于插槽100中的各接腳為上下對稱排列且電連接的型態(tài)，因此無論測試片S是否為反置插入，檢測器都能有效運(yùn)作。 以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進(jìn)行的等效修改或變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明范圍中。
權(quán)利要求
一種檢測系統(tǒng)，包括一測試片，其一端具有一折角處，以接觸一待測物；以及一檢測器，具有用以容納該測試片插入的一插槽，該插槽內(nèi)具有對應(yīng)于該測試片的端子部的接腳。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中該測試片具有一基板，其上具有以至少一導(dǎo)體層以及至少一電介質(zhì)層所堆疊成的結(jié)構(gòu)，其中該結(jié)構(gòu)具有該電介質(zhì)層厚度差異所構(gòu)成的一容置空間，該容置空間位于該端且在其中裸露有該導(dǎo)體層所形成的多個(gè)電極，該導(dǎo)體層在該基板的另一端形成一端子部，該端子部具有一第一端子設(shè)于該基板的中軸以及一第二端子設(shè)于該中軸的一側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測系統(tǒng)，其中該導(dǎo)體層還包括另一第二端子設(shè)置于該中軸的另一側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的檢;
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢il系統(tǒng)，其中該二第二端子彼此電連接。l系統(tǒng)，其中該導(dǎo)體層還包括一第三端子設(shè)置于該中軸的l系統(tǒng)，其中該第二端子與該第三端子對應(yīng)設(shè)置于該中軸l系統(tǒng)，其中該導(dǎo)體層還包括另一第三端子設(shè)置于該中軸J系統(tǒng)，其中該二第三端子彼此電連接。J系統(tǒng)，其中該等接腳的排列方式依序?yàn)锳l、 Bl、 C、 B2及A2，且該接腳大體上位于該插槽的中軸，其中接腳Al及A2為電連接且接腳Bl及B2為電連
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的檢i的同側(cè)或不同側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的檢;的另一側(cè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的檢i
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢i
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測系統(tǒng)，其中該容置空間內(nèi)具有一試劑層覆蓋于該導(dǎo)體層上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的檢測系統(tǒng)，其中該容置空間為一毛細(xì)管，以供該待測物進(jìn)入該容置空間中并與該試劑層產(chǎn)生一化學(xué)反應(yīng)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測系統(tǒng)，其中該檢測器的每一接腳在該插槽中具有上下各一接點(diǎn)可與該測試片的端子部電連接。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測系統(tǒng)，其中該測試片包括一基板，其一端具有一第一切緣；一第一導(dǎo)體層，覆蓋該基板的部分表面，且具有一第一電極區(qū)鄰近該第一切緣；一第一電介質(zhì)層，覆蓋該第一導(dǎo)體層且具有一第一缺口對應(yīng)于該第一切緣的位置；一試劑層，覆蓋該第一電極區(qū)；以及一上蓋層，具有一第二切緣，對應(yīng)于該第一切緣以及該第一缺口的位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測系統(tǒng)，其中該第一導(dǎo)體層是由碳或石墨以涂布或印刷方式形成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測系統(tǒng)，其中該第一電介質(zhì)層是由無機(jī)化合物或高分子材料以貼附、涂布或印刷方式覆蓋于該第一導(dǎo)體層之上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測系統(tǒng)，其中該試劑層包括酶。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測系統(tǒng)，其還包括一第二導(dǎo)體層位于該基板以及該第一導(dǎo)體層之間。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的檢測系統(tǒng)，其中該第二導(dǎo)體層是由銀以涂布或印刷方式形成。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測系統(tǒng)，其還包括一第三導(dǎo)體層位于該第一電極區(qū)以及該試劑層之間，且該第三導(dǎo)體層不與該第二導(dǎo)體層重疊。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的檢測系統(tǒng)，其中該第三導(dǎo)體層包含經(jīng)金屬修飾的碳顆粒。
21. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測系統(tǒng)，其中該第一電介質(zhì)層具有一第一容置空間與該第一缺口相接，該第一電極區(qū)裸露于該第一容置空間中，且該上蓋層部分地覆蓋該第一容置空間以形成一通孔。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的檢測系統(tǒng)，其中該第一切緣、該第二切緣以及該第一缺口與一待測物接觸，該液體樣品經(jīng)該通孔與該第一容置空間所形成的一毛細(xì)管進(jìn)入該第一容置空間中，使該待測物得與該試劑層作用。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的檢測系統(tǒng)，其還包括一第二電介質(zhì)層覆蓋該第一電介質(zhì)層。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的檢測系統(tǒng)，其中該第二電介質(zhì)層包括一第二缺口與該第一缺口切齊，以及一第二容置空間對應(yīng)于該第一容置空間。
25. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的檢測系統(tǒng)，其中該第二電介質(zhì)層是由聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯或高分子材料所構(gòu)成。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的檢測系統(tǒng)，其中該第二電介質(zhì)層以貼附的方式覆蓋該第一電介質(zhì)層，且該第二電介質(zhì)層的厚度為100至150iim。
27. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的檢測系統(tǒng)，其中該上蓋層具有一親水性質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電化學(xué)檢測系統(tǒng)，包括一測試片，其一端具有一折角處以接觸一待測物；以及一檢測器，具有用以容納該測試片插入的一插槽，該插槽內(nèi)具有對應(yīng)于該測試片的端子部的接腳。該檢測器可容許該端子部反置插入。
文檔編號G01N27/416GK101769893SQ20081019038
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者何蘊(yùn)初, 莊旻杰, 林彥光 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司