專利名稱：電化學檢測的測試片及其檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種用于電化學檢測的測試片，還關于一種用于血糖濃度檢測的測試
片及其系統(tǒng)。
背景技術：
慢性病患如糖尿病患者的血糖檢測，以往必須在醫(yī)院才能進行，現(xiàn)在由于科技的進步，血糖濃度已可由病患在家自行檢測，方便病患進行自我健康管理。目前市面上有許多電化學檢測器，配合對應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、導電層、反應區(qū)13及蓋板14。導電層形成于基板12上，并由絕緣層(圖未示)覆蓋部分的導電層。未經(jīng)絕緣層覆蓋的導電層至少可區(qū)分為兩部分一部分覆蓋有反應物質(zhì)以形成反應區(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電層，避免使用者接觸。 測試片IO用于檢測血糖濃度時，其反應物質(zhì)主要為葡萄糖氧化酶，其作用原理為在血液樣品進入反應區(qū)13時與葡萄糖氧化酶反應并產(chǎn)生電化學變化，當測試片IO插入檢測器的插槽時，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)過計算顯示為濃度。 傳統(tǒng)測試片10的設計，其血液樣品是利用毛細現(xiàn)象進入反應區(qū)13。常有血液樣品進入反應區(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區(qū)13時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，受測者必須自行采血，若無法在最低的采血量達成有效的檢測，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對應檢測器的插槽內(nèi)的端子進行設計而有正反面的區(qū)別，即測試片10的正面設置有蓋板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，當使用者使用測試片10時，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作，使得受測者必須重新采血進行檢測，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檢測器的測試片，該測試片具有基板、至少一導體層、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)設有通孔，使得血液樣品容易借由毛細現(xiàn)象進入該容置空間。 為達上述目的，該容置空間內(nèi)具有導體層所形成的電極，可將電化學反應產(chǎn)生的電流信號傳送至電化學檢測器。
4
為達上述目的，該電化學反應空間內(nèi)還具有經(jīng)金屬修飾的碳電極。 為達上述目的，該電化學反應空間內(nèi)具有試劑層。在用于檢測血液樣品的血糖濃
度時，該試劑層包括葡萄糖氧化酶。 為達上述目的，該測試片的另一端具有導體層所形成的端子部，該端子部的導體層不為電介質(zhì)層所涵蓋，且可將電流信號傳送至電化學檢測器。 本發(fā)明的又一 目的在于提供一種電化學檢測系統(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體層所形成的多個電極，該導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于該基板的中軸以及一第二端子設于該中軸的一側(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)目對應的接腳，每一接腳在該插槽中具有上下各一接點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。 為達上述目的，該容置空間具有一試劑層覆蓋于該導體層上，且該容置空間為一毛細管，以供一液體樣品進入該容置空間中并與該試劑層產(chǎn)生一化學反應。該化學反應產(chǎn)生一電流變化，經(jīng)該導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施態(tài)樣；以及 圖4至圖11表示本發(fā)明測試片實施例的第一端子區(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 :第二導體層 31 :第二端子區(qū) 33:第二電極區(qū) 4 :第一導體層 41 :第一端子區(qū) 411 :工作端子 412 :感應端子 413:檢測端子 43:第一電極區(qū) 5 :第三導體層 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
具體實施例方式
以下將參照相關附圖，說明本發(fā)明實施例的一種電化學檢測試片及其系統(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)明實施例的測試片S包含一基板2、一第一導體層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體層4，以隔絕使用者手持測試片時直接接觸第一導體層4。第一電介質(zhì)層6的厚度約為20至150 i！ m。
本實施例的試劑層8包含酶，除了血糖的測定外，亦可作為血液中其他生理標的的測試，只要改變試劑層中酶的種類即可。應用于血糖測定時，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還包含一第二導體層3位于基板2以及第一導體層4之間。即，第一導體層4完全或部份覆蓋該第二導體層3。在本實施例中，第二導體層3完全由第一導體層4所覆蓋，且包含一第二端子區(qū)31及一第二電極區(qū)33分別對應于第一導體層4的該第一端子區(qū)41及該第一電極區(qū)43。 在本實施例中，測試片S還包含一第三導體層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體層3，再以涂布或印刷的方式形成第一導體層4，接著在該第一導體層4的第一電極區(qū)43上形
6成第三導體層5后再形成試劑層8。第一導體層4包含碳或石墨、第二導體層3包含銀，以及第三導體層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。在本實施例中，第三導體層5不與該第二導體層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直接接觸第一導體層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具有一反應腔，是由基板2、容置空間64、74以及上蓋層9所形成。反應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。反應腔大體上呈矩形形狀，同時第一切緣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，故在其矩形反應腔的一角形成通孔95，因此該反應腔可視為一毛細管。當受測者以針剌出手指上的一滴血時，是以測試片S的切緣93與該血滴接觸，經(jīng)毛細作用進入反應腔中并與試劑層8產(chǎn)生電化學反應。該電化學反應產(chǎn)生的電流變化可經(jīng)由第一導體層4的第一端子區(qū)41傳送至外部的檢測器進行判讀。在本實施例中，切緣93的寬度優(yōu)選為大于或等于3mm。 另外，上蓋層9朝向該反應腔的一側(cè)進一步包含一親水性膠或親水性質(zhì)，可促進毛細作用使血滴加快進入反應腔中。 續(xù)參照圖2B，位于第一端子區(qū)41的第一導體層4包含一工作端子411、至少一感應端子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；感應端子412對稱于軸線x設置且彼此相連接；以及檢測端子413對稱于軸線x設置且彼此相連接。 在本實施例中，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)明實施例的測試片S的檢測器插槽100。插槽100中具有對應于排列方式為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，當測試片S的第一端21以正面置入插槽100時，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、二感應端子412與二檢測端子413分別與下部的對應接腳連接。由于接腳Al、 A2與Bl、 B2分別定義為相同的腳位，且測試片S的二感應端子412、二檢測端子413分別對稱于軸線x設置，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系都相同，因此檢測器亦能有效運作。 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端子412以及二檢測端子413分別對稱設置于工作端子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端子412及一檢測端子413僅設置于工作端子411的一側(cè)，另一側(cè)未設置任何端子。 圖9表示第一端子區(qū)41的又一變化。與圖8不同之處在于感應端子412及檢測端子413設置于工作端子411的不同側(cè)。感應端子412對應工作端子411的另一側(cè)未設置任何端子，以及檢測端子413對應工作端子411的另一例未設置任何端子。
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)依實際需求省略了檢測端子413，僅有一感應端子412設置于工作端子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)依實際需求省略了感應端子412，僅有一檢測端子413設置于工作端子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，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，而對其進行的等效修改或變更，均應包括在本發(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體層所形成的多個電極，該導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于該基板的中軸以及一第二端子設于該中軸的一側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測系統(tǒng)，其中該導體層還包括另一第二端子設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)，其中該導體層還包括一第三端子設置于該中軸的l系統(tǒng)，其中該第二端子與該第三端子對應設置于該中軸l系統(tǒng)，其中該導體層還包括另一第三端子設置于該中軸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為Al、 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管，以供該待測物進入該容置空間中并與該試劑層產(chǎn)生一化學反應。
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，覆蓋該第一導體層且具有一第一缺口對應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)，其還包括一第二導體層位于該基板以及該第一導體層之間。
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)，其還包括一第三導體層位于該第一電極區(qū)以及該試劑層之間，且該第三導體層不與該第二導體層重疊。
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管進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)明者何蘊初, 莊旻杰, 林彥光 申請人:臺達電子工業(yè)股份有限公司