專利名稱：一種判斷樣品布滿狀況的偵測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于一種用于判斷傳感器測試有效性方法，尤指一種透過一系列電流值 所取得之比值，藉以了解一待測樣本于一電化學(xué)傳感器之電極上之分布情形，并判斷該電 化學(xué)傳感器之測試有效性的方法。
背景技術(shù)：
電化學(xué)感測系統(tǒng)(Electrochemical Sensor Systems)目前已被廣泛地應(yīng)用在生 物樣本分析物的分析檢測上，例如檢測血液中的葡萄糖濃度、膽固醇濃度等等。一般來說， 這種電化學(xué)感測系統(tǒng)包含一感測試片和一測量儀，特別是該感測試片被設(shè)計(jì)為單一次使 用、可拋棄式，以供民眾居家生活方便使用。電化學(xué)傳感器使用酵素電流方法(enzymatic amperometric methods)乃相當(dāng)普 遍，此種傳感器具有覆蓋含酵素的試劑的電極，該試劑和分析物反應(yīng)而產(chǎn)生一電化學(xué)電流， 并可被該電極所感測。所使用的酵素具單一性，并與待測樣本中的特定分析物有良好的專 一性反應(yīng)，這種專一性反應(yīng)可降低其它分析物的干擾。例如測試樣本中的膽固醇濃度時(shí)，可 使用含有對膽固醇具專一性之酵素的試劑，而測量血液中葡萄糖濃度時(shí)，則可使用含葡萄 糖氧化酶(glucose oxidase)的試劑。葡萄糖氧化酶不會和膽固醇作用，也不會和血液中 的其它糖類作用。一般來說，葡萄糖氧化酶對樣本中的葡萄糖單一選擇性可達(dá)99 %，因此這 種利用酵素方法的測量系統(tǒng)可產(chǎn)生相當(dāng)精準(zhǔn)的一測量結(jié)果。在以測量感測電流的方式來測定樣品中分析物濃度之方法中，該感測電流稱為柯 特雷爾電流(Cottrell current)，并可藉由以下公式得出i (t) = K. η. F. Α. C. DO. 5. t_0. 5 ；其中，i為感測電流的瞬間值；K為一常數(shù)；η為電子傳遞的數(shù)量；F為法拉第常數(shù)；A為工作電極的表面積；C為樣本中待測分析物的濃度；D為試劑的擴(kuò)散系數(shù)；t為一預(yù)設(shè)電壓施加至電極后的一特定時(shí)間。一般而言，于習(xí)知的拋棄式電化學(xué)感測試片的構(gòu)造與量測程序上，包含如下1. 一基體片(Base sheet)用為承載該試片的機(jī)構(gòu)；2.至少有兩分離的導(dǎo)電電極置放于該基體片上，其中第一導(dǎo)電電極的第一端做為 一「工作電極(Working Electrode)」，而第一導(dǎo)電電極的第二端做為該工作電極的一引出 端，該工作電極的引出端用于與一量表(measuring meter)做電的接觸另第二導(dǎo)電電極 的第一端做為一「對電極(Counter Electrode)」，而第二導(dǎo)電電極的第二端做為一對電極 的引出端，該對電極的引出端用于與該量表做電的接觸。該工作電極與該對電極于機(jī)構(gòu)上配置于臨近的區(qū)域，以形成一電極測試區(qū)；3. 一含酵素的化學(xué)試劑涂布于該電極測試區(qū)，用于與一待測流體的某分析物產(chǎn)生 一化學(xué)反應(yīng)；4.由該量表施加一工作電壓(Working voltage)于工作電極和對電極之間，此工 作電壓大小與電壓極性用于讓該化學(xué)反應(yīng)工作于氧化(此時(shí)施加于工作電極的工作電壓 為正)或還原(此時(shí)施加于工作電極的工作電壓為負(fù))的工作狀態(tài)，在此氧化(或還原) 的反應(yīng)工作電壓狀態(tài)下，量取該化學(xué)反應(yīng)的電化學(xué)電流，其即為一柯特雷爾電流(Cottrell current)；5.由該量測的電化學(xué)電流，再依照柯特雷爾電流公式(i (t)= K. η. F. Α. C. DO. 5. t_0. 5)，即可計(jì)算出該待測流體中某分析物的濃度。其中，該「工作電極」上涂布一含酵素的化學(xué)試劑，用于與待測流體中的某分析物 產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并于化學(xué)反應(yīng)過程中施加一反應(yīng)的工作電壓(含電壓大小與電壓極性)于 該電極的表面上，使該化學(xué)反應(yīng)工作于氧化區(qū)(或還原區(qū))用以量取該化學(xué)反應(yīng)中的電化 學(xué)電流，此氧化區(qū)(或還原區(qū))的電化學(xué)電流，即為柯特雷爾電流(Cottrell current)；而 該一「對電極」用于產(chǎn)生量取電化學(xué)電流時(shí)的相對電流回路。該反應(yīng)的工作電壓的選擇，可由電化學(xué)中習(xí)知的循環(huán)伏安曲線 (eyeIiCVOltammograms)得知適切的氧化或還原電位，詳細(xì)說明如下1.改變并循環(huán)該工作電極的電壓的大小，以量取不同工作電壓時(shí)的電流，會得到 一氧化波峰電流如第一圖(A)的I點(diǎn)所示，于此氧化波峰電流時(shí)的電壓大小，即為一最靈敏 的”氧化工作電壓”VI，于此波峰電流點(diǎn)將獲得最佳的”信號噪聲比(S/N Ratio)”，此工作 點(diǎn)則具有最佳氧化反應(yīng)工作電位，可獲得最佳之一氧化柯特雷爾電流(Cottrell current) II，而該信號噪聲比將大于或等于一。反之，若為第一圖(A)之II點(diǎn)所示，便無法得具最佳 信號噪聲比之一氧化柯特雷爾電流(Cottrell current)。2.相同的于還原曲線中的波峰電流點(diǎn)(參照第一圖(A)的III點(diǎn)所示)，可獲得 一最靈敏的”還原工作電壓” VIII，此工作點(diǎn)為最佳反應(yīng)工作電位，可獲得具最佳信號噪聲 比之一還原柯特雷爾電流(Cottrell current) 1111，而該信號噪聲比亦將大于或等于一。3.由上所述選擇適當(dāng)電壓極性與電壓大小的工作電極電壓，以量取待測體中某分 析物與化學(xué)試劑于氧化(或還原)時(shí)的電化學(xué)的柯特雷爾電流(Cottrell current)。由柯特雷爾電流(Cottrell current)公式可知，待測物的濃度C與感測電流i成 正比，故可以藉由量測電化學(xué)電流i(t)的大小，來計(jì)算一待測分析物的濃度C。因?yàn)樵摿繙y 電流i (t)也和工作電極的表面積A成正比，故該濃度計(jì)算公式系以工作電極的面積為固定 的前提為假設(shè)。然，工作電極表面積A更精確的定義應(yīng)為「于量取該電化學(xué)電流”當(dāng)時(shí)”的 工作電極表面積A是固定的」，故更進(jìn)一步解釋條件為「工作電極的表面積A于量測當(dāng)時(shí)，需 被該待測流體所完全布滿，以確保該工作電極表面積A是固定的」，若工作電極表面積A因 未被測試流體所布滿，則由上述柯特雷爾電流(Cottrell current)公式所計(jì)算的該待測分 析物的濃度C會是錯誤的。藉此，待測物的濃度C可以被檢測而得，且此濃度C與感測電流i成正比。另外， 因?yàn)楦袦y電流也和工作電極表面積A成正比，因此對一準(zhǔn)確的測量儀來說，感測試片中精 確定義的工作電極表面積亦為一關(guān)鍵因素。
判斷待測物體積量于電化學(xué)傳感器反應(yīng)區(qū)是否已足夠，則為另一與準(zhǔn)確測量待測 物濃度有關(guān)的關(guān)鍵因素。當(dāng)已覆蓋試劑之電化學(xué)傳感器反應(yīng)區(qū)有足夠的待測物體積量時(shí)， 可根據(jù)柯特雷爾電流(Cottrell current)公式測量感測電流，藉以推算出待測物濃度；但 是當(dāng)待測物體積量不足時(shí)，根據(jù)公式所得之感測電流所推算出待測物濃度將因之不正確。 因此當(dāng)可精準(zhǔn)控制工作電極表面積時(shí)，待測物體積于反應(yīng)區(qū)內(nèi)是否足夠，則成為極重要的 關(guān)鍵因素之一。諸如此類的傳感器和測量儀在專利文件中例如US 5，266，179，US 5，366，609或 EP12728331中被揭露。在上述文件中所揭露的測量儀操作方法大致相同。首先，插入一感測試片至測量 儀中，感測試片是否已適當(dāng)插入測量儀之中，是由機(jī)械式及/或電子式的開關(guān)及/或接觸來 偵測。當(dāng)感測試片被適當(dāng)插入后，使用者被要求提供樣本，典型地為一滴血。血液樣本接著 進(jìn)入感測試片的一反應(yīng)區(qū)，該反應(yīng)區(qū)具有至少二電極，且該電極被適當(dāng)?shù)脑噭┧采w。為了偵測樣本是否出現(xiàn)在該反應(yīng)區(qū)，當(dāng)感測試片適當(dāng)插入時(shí)，即施加一電壓至該 電極，電極間試劑的電阻在沒有樣本出現(xiàn)時(shí)很高，但是只要樣本一開始接觸反應(yīng)區(qū)，電極間 的電阻就會下降。此電阻的下降讓一電流可被偵測到，以作為樣本已存在于反應(yīng)區(qū)的一指 示，為了更詳細(xì)解釋習(xí)知技術(shù)的檢測方法，請參考第一圖⑶至第一圖(C)。第一圖(B)顯示習(xí)知技術(shù)之測量儀所使用的方法，亦為美國專利US 5，366，609所 揭露的內(nèi)容。第一圖(C)則顯示于樣本偵測期中因施加一電壓而產(chǎn)生的電流、及范圍S之 放大圖。根據(jù)第一圖(B)所示，當(dāng)感測試片于時(shí)間100被插入測量儀中，于樣本存在偵測期 101施加一固定電壓102，以偵測一待測樣本是否存在于反應(yīng)區(qū)。一滴樣本于時(shí)間108被加 在感測試片上。請同時(shí)參閱第一圖(C)，當(dāng)電流達(dá)到一樣本偵測門坎112，也就是一樣本于時(shí)間 116被偵測到存在時(shí)，開始一樣本量延滯時(shí)期114。為了繼續(xù)確認(rèn)樣本量是否足夠，測量儀 會繼續(xù)施加該固定電壓102至電極，直到一時(shí)點(diǎn)103(請并參閱第一圖(B))。接著，電流量109與時(shí)點(diǎn)115的一樣本量門坎113相對照，定義出該樣本量延滯時(shí) 期114的終點(diǎn)。假如電流強(qiáng)度低于該樣本量門坎113，測量儀將會發(fā)出警示表示感測試片中 存在的樣本量不足，然后測量過程將會停止。假如已經(jīng)有足夠的樣本量存在于反應(yīng)區(qū)，也就是在時(shí)點(diǎn)115電流量已大于該樣本 量門坎113，測量儀就會繼續(xù)下一個步驟，也就是靜置期105的開始。靜置期105中，測量儀 關(guān)閉該固定電壓102而轉(zhuǎn)成零電壓104。在靜置期105期間，樣本和試劑的混合溶化需要 一特定、預(yù)設(shè)好的時(shí)間。在完成靜置后，測量儀將會開始一測量期，為此測量目的，于一偵側(cè) 期106施加一預(yù)設(shè)電壓107至電極，電極間的電流量110(請參閱第一圖(B)下方)將被測 量。待測分析物濃度的決定，是根據(jù)前述的柯特雷爾電流(Cottrell current)，在測 量期106依據(jù)柯特雷爾電流公式計(jì)算出來的濃度值會被顯示于測量儀的顯示器上。因此樣本偵測門坎112的大小定義對于判斷樣本量是否足夠極為重要。職是之故，申請人鑒于習(xí)知技術(shù)中所產(chǎn)生之缺失，乃經(jīng)悉心試驗(yàn)與研究，并一本鍥而不舍之精神，終構(gòu)思出本案「一種判斷樣品布滿狀況的偵測方法」，以下為本案之簡要說明。

發(fā)明內(nèi)容
本案之目的系為提供一種用于偵測流體待測樣品覆蓋于電化學(xué)傳感器的電極表 面積的布滿率，其可于正式量測待測樣品濃度前、或量測待測樣品濃度之后，以本發(fā)明做此 布滿率的判斷，用以判斷該次測試的有效性。在樣本存在偵測期施加一反應(yīng)直流電壓至至 少具有第一電極與第二電極之電化學(xué)傳感器，該施加反應(yīng)電壓大小系根據(jù)循環(huán)伏安法定義 出可使樣本發(fā)生電化學(xué)作用產(chǎn)生最佳氧化(還原)之氧化(還原)電壓。為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種判斷一待測樣品一布滿狀況的偵測方法，系應(yīng)用 于至少具有一第一電極與一第二電極之一傳感器，其步驟包括(a)提供該待測樣品，使其 從該第一電極流向該第二電極；(b)于一第一固定時(shí)間，施加一第一反應(yīng)直流電壓于該第 一電極與該第二電極間，使該第一電極之電位高于該第二電極之電位，并記錄該第一固定 時(shí)間所產(chǎn)生之一第一 Cottrell電流值；(c)移除該第一反應(yīng)直流電壓并停滯一第一期間； (d)于一第二固定時(shí)間，施加一第二反應(yīng)直流電壓于該第一電極與該第二電極間，該第二反 應(yīng)直流電壓之電壓值與該第一反應(yīng)直流電壓之電壓值相等，且使該第二電極之電位高于該 第一電極之電位，并記錄該第二固定時(shí)間所產(chǎn)生之一第二 Cottrell電流值；(e)移除該第 二反應(yīng)直流電壓并停滯一第二期間；(f)重復(fù)步驟(b)至步驟(e)至少兩次，并各別累加該 第一 Cottrell電流值與該第二 Cottrell電流值；及(g)計(jì)算該累加第一 Cottrell電流值 與該累加第二 Cottrell電流值之一比值，其中該比值反映該待測樣品在該第一電極及該 第二電極之該布滿狀況。本發(fā)明重復(fù)施加的第一反應(yīng)直流電壓與第二反應(yīng)直流電壓，將分別使第一電極電 位大于第二電極電位與第二電極電位大于第一電極電位，并將其所產(chǎn)生的第一 Cottrell 電流與第二 Cottrell電流分別累加后計(jì)算其比值，用以判斷樣本是否足夠，此方法可以克 服習(xí)知技術(shù)以設(shè)定一樣本偵測門坎電流的缺點(diǎn)。根據(jù)上述方法，其中該第一反應(yīng)直流電壓與第二反應(yīng)直流電壓系透過循環(huán)伏安曲 線(cyclic voltammograms)決定，且該第一反應(yīng)直流電壓與該第二反應(yīng)直流電壓之信號噪 聲比(S/N Ratio)大于或等于1。根據(jù)上述方法，其中該第一電極與該第二電極位于同一基版。根據(jù)上述方法，其中該第一電極與該第二電極上具有一酵素及一電子傳遞中介 物，其中該酵素對該待測樣品進(jìn)行氧化反應(yīng)。根據(jù)上述方法，其中該第一電極與該第二電極上具有一酵素及一電子傳遞中介 物，其中該酵素對該待測樣品進(jìn)行還原反應(yīng)。根據(jù)上述方法，其中該第一固定時(shí)間為3ms至2s。根據(jù)上述方法，其中該第二固定時(shí)間為3ms至2s。根據(jù)上述方法，其中該第一固定時(shí)間與該第二固定時(shí)間相同。根據(jù)上述方法，其中該第一固定時(shí)間與該第二固定時(shí)間均為20ms。根據(jù)上述方法，其中該第一期間為Oms至50ms。根據(jù)上述方法，其中該第二期間為Oms至50ms。
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根據(jù)上述方法，其中該第一期間及該第二期間時(shí)間相同。根據(jù)上述方法，其中該第一期間及該第二期間均為20ms。根據(jù)上述方法，其中該第一電極與該第二電極的電化學(xué)反應(yīng)面積相同。根據(jù)上述方法，其中當(dāng)該比值為1時(shí)，表示該待測樣品布滿該第一電極及該第二 電極。根據(jù)上述方法，其中該第一電極的一電化學(xué)反應(yīng)面積大于該第二電極的一電化學(xué) 反應(yīng)面積。根據(jù)上述方法，其中該第一電極的一電化學(xué)反應(yīng)面積小于該第二電極的一電化學(xué) 反應(yīng)面積。根據(jù)上述方法，其中該傳感器為一電化學(xué)傳感器。根據(jù)上述方法，其中該方法用以判斷該傳感器之一測試的有效性。根據(jù)上述方法，其中該方法可于一樣品存在偵測期、一樣品靜置期或一樣品測量 期中任一時(shí)點(diǎn)進(jìn)行。根據(jù)上述方法，其中該比值為0. 3至3. 0時(shí)，代表該傳感器之該測試為有效。本發(fā)明亦提供一種判斷一待測樣品一布滿狀況的偵測方法，系應(yīng)用于至少具有 一第一電極與一第二電極之一傳感器，其步驟包括(a)提供一待測樣品，使其從該第一電 極流向該第二電極；(b)于一第一固定時(shí)間，施加一第一直流電壓于該第一電極與該第二 電極間，使該第一電極之電位高于該第二電極之電位，并記錄該第一固定時(shí)間所產(chǎn)生之一 第一 Cottrell電流值；(c)移除該第一直流電壓并停滯一第一期間；(d)于一第二固定時(shí) 間，施加一第二直流電壓于該第一電極與該第二電極間，該第二直流電壓之電壓值與該第 一直流電壓之電壓值相等，且使該第二電極之電位高于該第一電極之電位，并記錄該第二 固定時(shí)間所產(chǎn)生之一第二 Cottrell電流值；及(e)計(jì)算該第一 Cottrell電流值與該第二 Cottrell電流值之一比值，其中該比值反映該待測樣品在該第一電極及該第二電極之該布 滿狀況。根據(jù)上述方法，其中該第一固定時(shí)間為3ms至2s。根據(jù)上述方法，其中該第二固定時(shí)間為3ms至2s。根據(jù)上述方法，其中該第一固定時(shí)間與該第二固定時(shí)間相同。根據(jù)上述方法，其中該第一固定時(shí)間與該第二固定時(shí)間均為20ms。根據(jù)上述方法，其中該第一期間為Oms至50ms。根據(jù)上述方法，其中該第一期間為20ms。根據(jù)上述方法，其中該傳感器為一電化學(xué)傳感器。根據(jù)上述方法，其中該方法用以判斷該傳感器之一測試的有效性。根據(jù)上述方法，其中該比值為0. 3至3. 0時(shí)，代表該傳感器之該測試為有效。根據(jù)上述方法，其中該方法可于一待測樣品偵測期、一待測樣品靜置期或一待測 樣品測量期中任一時(shí)點(diǎn)進(jìn)行。本發(fā)明得藉由下列實(shí)施例及圖示說明，俾得更深入之了解。


第一圖㈧為一循環(huán)伏安曲線；第一圖⑶為習(xí)知測量儀所使用方法之示意圖；第一圖(C)則為第一圖⑶之放大圖；第二圖(A)為本發(fā)明之測量儀10的外觀示意圖；第二圖⑶則為電化學(xué)感測試片 20放大后之正面視圖及背面視圖；第二圖(C)為習(xí)知測量儀之內(nèi)部電路示意圖；第三圖(A)為電化學(xué)感測試片20沿A-A，截面線之剖面視圖；第三圖(B)至第三 圖(E)則為樣本29在毛細(xì)管23流動之示意圖；第四圖(A)至第四圖(C)為本發(fā)明之測量儀40的內(nèi)部電路示意圖；第五圖(A)至第五圖(G)為樣本29流動而布滿電極之示意圖；第六圖(A)至第六圖(D)為本發(fā)明在樣本29流動而布滿電極之過程中所測得的 電流及電壓示意圖；第六圖(E)至第六圖(I)則為本發(fā)明在樣本29流動而布滿電極之過程 中所測得的循環(huán)伏安曲線；第七圖(A)及第七圖⑶為本發(fā)明之測量儀40之另一內(nèi)部電路示意圖；第八圖為本發(fā)明之測量儀40之另一內(nèi)部電路示意圖；第九圖(A)為本發(fā)明電化學(xué)感測試片之另一實(shí)施例；第九圖⑶則為第九圖㈧ 之電化學(xué)感測試片沿B-B’截面線之剖面視；第十圖(A)為本發(fā)明電化學(xué)感測試片之另一實(shí)施例；第十圖⑶為第十圖㈧之 電化學(xué)感測試片之分解圖；第十圖(C)為第十圖(A)之電化學(xué)感測試片沿C-C’截面線之剖 面視；第十圖(D)則為樣本進(jìn)入第十圖(A)之電化學(xué)感測試片之示意圖及第十一圖㈧為本發(fā)明電化學(xué)感測試片之另一實(shí)施例；第十一圖⑶為第十一 圖(A)之電化學(xué)感測試片之分解圖；第十一圖(C)則為第十一圖(A)之電化學(xué)感測試片沿
D-D，截 S線之剖面視。
主要組件符號說明
100、108、116 時(shí)間101樣本存在偵測期
102固定電壓103、115 時(shí)點(diǎn)
104零電壓105靜置期
106偵側(cè)期107預(yù)設(shè)電壓
109、110電流量112樣本偵測門坎
113樣本量門坎114樣本量延滯時(shí)期
10測量儀11插槽
12顯不器20電化學(xué)感測試片
21、22、91、92 電極23毛細(xì)管
24、25接觸26、1009樣本入口
27覆蓋板28氣孔
29、1008 樣本210,1010 凹槽
211,212電極上表面213貫孔
214試劑41、701微處理器
42顯示器43電源供應(yīng)單元
44電流測量單元45電流
46電流電壓轉(zhuǎn)換器47模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器
48電流緩沖器49電壓調(diào)節(jié)器
410溫度測量單元412試片插入偵測單元415、715、815電壓切換單元裝置413、414、Vcl、Vc2 接點(diǎn)416、716 控制點(diǎn)420切換開關(guān)組Vw、Vc、Vx、Vy、Vr、Vref 電位Vxy電壓差X、Y輸出點(diǎn)Ixa、Iya> Ixb、Iyb、Ixc、Iyc、Ixd、Iyd 電、流值93第三電極1104第三薄膜電極1001、1101薄膜電極感測試片1002、1003、1102、1103、1104 薄膜電極A-A，、B-B，、C-C，、D_D，截面線
411、Vwc電極工作電壓 SW、S1、S2、S3、S4 開關(guān)
417反向器 Vo模擬電壓
R1、R2電阻 t0 t8時(shí)間
具體實(shí)施例方式本案之提供一種用于偵測流體待測樣品覆蓋于電化學(xué)傳感器電極表面積布滿率 以判斷測試有效性之方法，將可由以下的實(shí)施例說明而得到充分了解，并使得熟習(xí)本技藝 之人士可以據(jù)以完成之，然而本案之實(shí)施型態(tài)并不限制于下列實(shí)施例中。請參閱第二圖(A)，其為本發(fā)明之使用電化學(xué)感測試片的一測量儀10的外觀示意 圖。測量儀10包含一具有一顯示器12的外殼，用以顯示測量結(jié)果，并包括一插槽11，用以 插入一電化學(xué)感測試片20。第二圖(B)則為電化學(xué)感測試片20放大后之正面視圖(第二 圖(B)左)及背面視圖(第二圖(B)右)之示意圖，其中電化學(xué)感測試片20更包含電極21 及22。第二圖(C)為習(xí)知測量儀之示意圖，該測量儀10包含一微處理器13、一顯示器 14、一電源供應(yīng)單元15、一電流測量單元16、一電流17、一電流電壓轉(zhuǎn)換器18、一模擬數(shù)字 轉(zhuǎn)換器19、一電流緩沖器120、一電壓調(diào)節(jié)器121、一溫度測量單元122、以及具有一開關(guān)SW 之一試片插入偵測單元124，其中電流電壓轉(zhuǎn)換器18包含于電流量測單元16之中，用以將 電極21、22之間的電流17轉(zhuǎn)換成一模擬電壓Vo (其中Vo = I X Rf)，再透過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換 器19將此模擬電壓Vo轉(zhuǎn)成電壓的等效數(shù)字信號，以供微處理器13計(jì)算。而電壓調(diào)節(jié)器121 以及電阻R1、R2所構(gòu)成的分壓器，用以施加電壓至接點(diǎn)Vcl，電流緩沖器120則具有一大電 流驅(qū)動能力，用以在接點(diǎn)Vc2輸出與接點(diǎn)Vcl相同的一電位。此時(shí)接點(diǎn)125之電位為Vw， 接點(diǎn)126之電位為Vc，一電極工作電壓123為Vwc，亦即等于Vw與Vc之間的電位差。此電 極工作電壓123被施加于接點(diǎn)125、126之間，而可被連接至感測試片20的輸出接觸24及 25。請續(xù)參閱第三圖(A)至(E)，其為待測樣本流入電化學(xué)感測試片20，并布滿于電極 21及22過程之示意圖。第三圖(A)為電化學(xué)感測試片20沿A-A’之剖面視圖，電化學(xué)感測試片20包含一 毛細(xì)管23、輸出接觸24、25、一樣本入口 26、一覆蓋板27、一氣孔28、一樣本29、一凹槽210、電極上表面211及212、貫孔213及試劑214。其中電極21、22被設(shè)置于電化學(xué)感測試片20 的凹槽210內(nèi)的貫孔213中。電極21、22的周圍被貫孔213緊緊圍繞而沒有形成任何缺口。 貫孔213的直徑被設(shè)計(jì)為稍小于電極21、22的直徑，使電極21、22可以在貫孔213中被機(jī) 械式地抓住。電極21、22的上表面211、212形成電極的工作面積，而上表面211、212的大小可 以彼此相同或不同，而電極的下端則形成感測試片20的輸出接觸24、25，這些輸出接觸可 分別與第二圖(C)中測量儀10的接點(diǎn)125、126連接。而親水性覆蓋板27具有與外界相通 的氣孔28，并覆蓋凹槽210以形成毛細(xì)管23，該毛細(xì)管23定義出一反應(yīng)區(qū)，提供試劑214涂 布在凹槽210內(nèi)，并覆蓋電極21、22的電極上表面211、212。試劑214包含一已知的氧化或 還原酵素例如一葡萄糖氧化酶，一電子傳遞中介物例如亞鐵氰化鉀(Fe(CN) 63-)，以及一些 親水性的化學(xué)物質(zhì)。試劑的組成份為習(xí)知技術(shù)而非本發(fā)明的重點(diǎn)。此外該感測試片20更 提供樣本入口 26，用以置入樣本29，例如一滴血。請參閱第三圖(B)，當(dāng)樣本29被放上樣本入口 26的開口時(shí)，因?yàn)槊?xì)管作用或親 水作用，該血滴會自動被吸入毛細(xì)管23。而第三圖(B)至第三圖(E)則顯示樣本29在毛 細(xì)管23內(nèi)的流動情形。當(dāng)足夠的樣本29被滴入樣本入口 26時(shí)，便會如第三圖(C)及(D) 所示，開始沿著毛細(xì)管23流動，直到如第三圖(E)所示完全覆蓋電極，此時(shí)而毛細(xì)管23中 的空氣則會經(jīng)由開口 28排出。在第三圖(B)中，由于樣本29尚未流動至電極22，故雖在 樣本存在偵測期101時(shí)已經(jīng)施加電壓至電極上，但因仍未導(dǎo)通所以尚未產(chǎn)生電流。在第三 圖(C)，樣本29已完全覆蓋電極21并部分覆蓋電極22，此時(shí)施加電壓于電極上，將會有電 流產(chǎn)生，測量儀10即需判斷此電流是否已到達(dá)樣本偵測門坎112，因此樣本偵測門坎112的 定義極為重要。由第三圖(C)可明顯發(fā)現(xiàn)，此時(shí)樣本29并未完全覆蓋電極22，若樣本偵測 門坎112定義過小，則可能使測量儀10誤判，而開始靜置期105至測量期106的步驟，如此 所得之樣本濃度并不正確；反之，若樣本偵測門坎312定義過大，因不同樣本有不同的成分 含量，如血液中的血球容積比(HCT)、含氧量、葡萄糖濃度或脂肪含量的不同，如第三圖(D) 或(E)，雖樣本29已幾乎完全充滿于凹槽210，但樣本存在偵測期101所產(chǎn)生之電流可能 無法超過樣本偵測門坎112，使得測量儀10無法進(jìn)行靜置期105至測量期106的步驟。因 此，提供一可正確判斷待測物體積量于反應(yīng)區(qū)是否足夠，以獲得有效之感測電流的方法，對 此類測量儀而言極為重要。請參閱第四圖(A)，其為本發(fā)明之使用電化學(xué)感測試片20的測量儀40的示意圖， 需特別強(qiáng)調(diào)的是，雖然第四圖(A)及其后所述的測量儀40與電化學(xué)感測試片20外觀與習(xí) 知者相同，惟本發(fā)明在測量儀40的內(nèi)部電路及其量測方法上，相較于前案已有大幅度之進(jìn) 步。至于第四圖(A)中之電化學(xué)感測試片20，已于第二圖(A)至(E)及其相對應(yīng)之說明中 詳述，故于此將不再重復(fù)。請續(xù)參閱第四圖(A)，該測量儀40包含一微處理器41、一顯示器42、一電源供應(yīng) 單元43、一電流測量單元44、一溫度測量單元410、具有一開關(guān)SW之一試片插入偵測單元 412、以及一電壓調(diào)節(jié)器49，電流量測單元44包含一電流電壓轉(zhuǎn)換器46，用以將接點(diǎn)413、 414之間一電流45轉(zhuǎn)換成一模擬電壓Vo (其中Vo = I X Rf)，再透過一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器47 將此模擬電壓Vo轉(zhuǎn)成電壓的等效數(shù)字信號以供微處理器41計(jì)算。電壓調(diào)節(jié)器49以及電 阻Rl、R2所構(gòu)成的分壓器，用以施加電壓至接點(diǎn)Vcl，一電流緩沖器48，具有一大電流驅(qū)動能力，用以在接點(diǎn)Vc2，輸出一與接點(diǎn)Vcl相同的電位。此時(shí)接點(diǎn)413之電位為Vw，接點(diǎn)414 之電位為Vc，一電極工作電壓411為Vwc (等于Vw與Vc之間的電位差)因此被施加于接點(diǎn) 413、414 之間。第四圖㈧所示之本發(fā)明所使用的測量儀示意圖，除了電壓切換單元裝置415之 外，其它部分和電路的設(shè)計(jì)為習(xí)知技術(shù)。電壓切換單元裝置415包含由Si、S2、S3及S4四個開關(guān)(Switches)組成的切 換開關(guān)組420，此四個開關(guān)可由習(xí)知的機(jī)械式繼電器(Relay)或電子式IC型的模擬開關(guān) (AnalogSwitch)或以電子式晶體管(MOSFET or Bipolar晶體管)組成的橋式開關(guān)來達(dá)成 切換功能。而電壓切換單元裝置415更包含一控制點(diǎn)416，用以傳送由微處理器41所傳出 之?dāng)?shù)字控制訊號，來加以控制切換開關(guān)組420中的Sl及S4開關(guān)的閉合或開路；其中，當(dāng)控 制點(diǎn)416的信號為1時(shí)，則Sl及S4開關(guān)同時(shí)閉合接通；反之，當(dāng)控制點(diǎn)416的信號為0時(shí)， 則Sl及S4開關(guān)同時(shí)開路隔離。電壓切換單元裝置415更包含一反向器417，這是數(shù)字電路 (邏輯電路)的基本組成之一，用以將輸入訊號反向，就二進(jìn)制邏輯來說，當(dāng)輸入0時(shí)，輸出 為1，反之，當(dāng)輸入為1時(shí)，則輸出為0，其用于控制該開關(guān)組420中的S2及S3開關(guān)的閉合 或開路，且讓S2及S3的閉合時(shí)刻剛好與Sl及S4的時(shí)刻相反，此兩組開關(guān)只能于同一時(shí)刻 選用一組為閉合狀態(tài)。該電壓切換單元裝置415的控制說明如下如第四圖⑶，當(dāng)微處理器41給予控制點(diǎn)416 —數(shù)字訊號1時(shí)，此時(shí)輸出點(diǎn)X經(jīng)由Sl的閉合與接點(diǎn)413接通而電位相同，輸出點(diǎn)X與接點(diǎn)413之 電位分別為Vx及Vw ；而輸出點(diǎn)Y經(jīng)由S4的閉合與接點(diǎn)414接通而電位相同，輸出點(diǎn)Y與接點(diǎn)414之電 位分別為Vy及Vc ；此時(shí)Vx = Vw且Vy = Vc，故兩輸出點(diǎn)X及Y之間電位差，即為接點(diǎn)413及414之 電位差411 (Vwc)，因Vx >Vy，故此時(shí)與輸出點(diǎn)X相連的電極21為工作電極。另如第四圖(C)，當(dāng)微處理器41給予控制點(diǎn)416 —數(shù)字訊號0時(shí)，此時(shí)輸出點(diǎn)X經(jīng)由S2的閉合與414接通而電位相同，輸出點(diǎn)X與接點(diǎn)414之電位 分別為Vx及Vc ；而輸出點(diǎn)Y經(jīng)由S3的閉合與413接通而電壓相同，輸出點(diǎn)Y與接點(diǎn)413之電位分 別為Vy及Vw ；此時(shí)Vx = Vc且Vy = Vw，而兩輸出點(diǎn)X及Y之間電位差411仍為Vwc，然因Vx < Vy，故此時(shí)與輸出點(diǎn)Y相連的電極22為工作電極。第五圖、第六圖為根據(jù)本發(fā)明的測量方法之一實(shí)施例，其中第五圖為第二圖(A) 之局部放大俯視圖，而所進(jìn)行量測儀操作計(jì)有以下之步驟(請同時(shí)參閱第二圖(A)及第四 圖(A)至(O)0(1)插入電化學(xué)感測試片20至量測儀10的插槽11，將啟動開關(guān)412，使微處理器 41開始循環(huán)的送出1與0的訊號至控制點(diǎn)416。此時(shí)輸出點(diǎn)X與輸出點(diǎn)Y電壓分別如第六 圖(A)與第六圖(C)。(2)接著顯示器12將顯示請求供給樣本29，典型為一血滴樣本，亦為第五圖各圖 中之樣本29。
(3)當(dāng)樣本29被放上樣本入口 26時(shí)(請參閱第二圖㈧或第五圖(A))，因?yàn)槊?細(xì)管作用或親水作用，該樣本29會被自動吸入毛細(xì)管23。第五圖(B)至第五圖(G)顯示血 滴樣本29在毛細(xì)管23內(nèi)的流動情形。(4)此時(shí)微處理器41開始接收到反應(yīng)電流(a)當(dāng)時(shí)間為0 to時(shí)間時(shí)，樣本29流動狀況如第五圖⑶至第五圖(C)，此時(shí) 從輸出點(diǎn)所接收到的電流分別如第六圖(B)、(D)所示?？汕宄@示，此時(shí)樣本29尚未流動 至電極表面212，因此無任何電流產(chǎn)生；此時(shí)利用電化學(xué)之測試方法里的循環(huán)伏安法可得 到如第六圖(E)所示的結(jié)果；(b)當(dāng)時(shí)間為to t2時(shí)，如第五圖(D)，此時(shí)血液樣本29已部分覆蓋電極表面 212，因此第六圖(D)清楚顯示已有電流產(chǎn)生，此時(shí)從輸出點(diǎn)X所接收到電流值為Ixa，而從 輸出點(diǎn)Y接收到電流值為Iya;然因此時(shí)樣本29已完全覆蓋電極上表面211，但只部分覆蓋 電極上表面212，故Ixa遠(yuǎn)大于Iya ；當(dāng)時(shí)點(diǎn)為to tl時(shí)，電極工作電壓為Vwc，而此時(shí)工 作電極為電極21，工作電極表面積為電極21的電極上表面211 ；當(dāng)時(shí)點(diǎn)為11 t2時(shí)，電極 工作電壓仍為Vwc，但此時(shí)工作電極為電極22，工作電極表面積為電極22的部份電極上表 面212 ；從柯特雷爾電流公式所得電流與工作面積成正比之結(jié)論，因此將得到此一較小電 流Iya的結(jié)果；此時(shí)利用電化學(xué)之測試方法里的循環(huán)伏安法可得到如第六圖(F)所示的結(jié) 果；(c)當(dāng)時(shí)間為t2 t4時(shí)，如第五圖(E)，輸出點(diǎn)X、Y所接收到電流分別為Ixb及 Iyb，其中Ixb約略等于Ixa，其原因?yàn)榻?jīng)過一小段時(shí)間后，已有小部分電流的消耗，但其值 很小可忽略不計(jì)，而Iyb大于Iya，因此時(shí)樣本29覆蓋至電極22的電極上表面212面積較 大所致；此時(shí)利用電化學(xué)之測試方法里的循環(huán)伏安法可得到如第六圖(G)所示的結(jié)果；(D)當(dāng)時(shí)間為t4 t6時(shí)，如第五圖(F)，輸出點(diǎn)X、Y所接收到電流分別為Ixc、 Iyc，其中Ixc約略等于Ixb，且Iyc大于Iyb，因此時(shí)樣本29覆蓋至電極22的電極上表面 212面積又較前一時(shí)點(diǎn)更大所致；此時(shí)利用電化學(xué)之測試方法里的循環(huán)伏安法可得到如第 六圖(H)所示的結(jié)果；(E)當(dāng)時(shí)間為t6 t8時(shí)，如第五圖(G)，輸出點(diǎn)X、Y所接收到電流分別為Ixd、 Iyd，其中Ixd約略等于Ixc，Iyd大于Iyc，且Iyd幾乎與Ixd相等，因?yàn)榇藭r(shí)血液樣本29已 完全覆蓋至電極22的電極上表面212，且電極上表面211、212面積相同；此時(shí)利用電化學(xué) 之測試方法里的循環(huán)伏安法可得到如第六圖(I)所示的結(jié)果。(5)微處理器41接收到電流后，即開始運(yùn)算并判斷樣本29于反應(yīng)區(qū)內(nèi)是否足夠， 有多種判斷方式，例如設(shè)定一時(shí)間范圍，微處理器41不斷的比較從輸出點(diǎn)X、Y所接收到的 電流值，當(dāng)Ix與Iy比值(Iy/Ιχ)大于或等于某一預(yù)定比值時(shí)(亦或當(dāng)Ix與Iy比值(Ix/ Iy)小于或等于某一預(yù)定比值時(shí))，即可進(jìn)行下一步驟，即為開始進(jìn)入靜置期305，反之即從 顯示器12顯示樣本29體積(即血量)不足；也可設(shè)定一時(shí)間范圍，微處理器41將所有Ix 與Iy值分別累加，并將累加之Ix與Iy值加以計(jì)算，當(dāng)此累加值經(jīng)計(jì)算后之比值大于或等 于(亦或小于或等于)某一預(yù)定比值時(shí)，即可進(jìn)行下一步驟，反之即從顯示器12顯示樣本 29體積(即血量)不足。(6)當(dāng)經(jīng)微處理器41判斷樣本29于反應(yīng)區(qū)內(nèi)已足夠，即可進(jìn)行靜置期至測量期的 標(biāo)準(zhǔn)步驟，而獲得一正確的測量電流，經(jīng)微處理器41將所得測量電流經(jīng)計(jì)算后之樣本29中欲分析物濃度顯示于顯示器12上。如何決定判斷待側(cè)樣本之較佳布滿狀況之比值范圍，系利用不同的樣本體積去進(jìn) 行實(shí)驗(yàn)所得到之結(jié)果。其說明如下提供適用于一測量儀之一感測試片，該感測試片所需體積布滿為0. 7 μ 1，且該感 測試片上具有一第一電極及一第二電極，而該第一電極小于該第二電極。使樣本由該第一電極流向該第二電極，該樣本體積為0. 3μ 1到0. 8μ 1并進(jìn)行多 次實(shí)驗(yàn)。于一第一固定時(shí)間20ms，施加一第一直流電壓0. IV于該第一電極與該第二電極 間，使該第一電極之電位高于該第二電極之電位，并記錄該第一固定時(shí)間所產(chǎn)生之一第一 Cottrell電流值。移除該第一直流電壓并停滯一第一期間20ms。于一第二固定時(shí)間20ms，施加一第二直流電壓0. IV于該第一電極與該第二電極 間，使該第二電極之電位高于該第一電極之電位，并記錄該第二固定時(shí)間所產(chǎn)生之一第二 Cottrell電流值。計(jì)算該第一 Cottrell電流值與該第二 Cottrell電流值之一比值。上述每一種樣本體積皆經(jīng)過以上之步驟10次以上反復(fù)驗(yàn)證，并統(tǒng)計(jì)該比值范圍， 并計(jì)算該第一 Cottrell電流值之精確度，得一統(tǒng)計(jì)表格(表一)，如下表一
樣品體 積第 一 Cottrell電流平 均值(μΑ)電流精確度 (CV %)(第一 /第二) Cottrell 電流 比值范圍(第二 /第一) Cottrell 電流 比值范圍0.3 μ IΝ/ΑΝ/ΑΝ/ΑΝ/Α0.4 μ I2.89110.1-0.52.0-100.45 μ I3.554.520.3-0.61.6-3.30.5 μ I3.853.820.6-0.91.1-1.60.6 μ I4.002.141.0-1.40.7-1.00.7 μ I (布滿體 積)3.951.391.3-1.60.6-0.80.8 μ I3.982.051.3-1.70.6-0.8 由上表一可知，當(dāng)該樣本體積過小時(shí)，如0. 3 μ 1，該第一 Cottrell電流值無法量 得，因?yàn)榇藭r(shí)樣本體積不足以從該第一電極流至該第二電極。當(dāng)樣本體積為0. 4μ 1，雖 已可量得該第一 Cottrell電流值，但其電流精確度過差(CV > 10% )0增加樣本體積至 0. 45μ1 0.8μ1時(shí)，該第一Cottrell電流值的精確度較佳(CV < 5% )，此時(shí)(第一 /第
14二)Cottrell電流比值范圍為0. 3 1. 7，反之(第二 /第一)Cottrell電流比值范圍為 0. 6 3. 3，因此當(dāng)電流比值落在0. 3 3. 3范圍時(shí)，可代表待測樣本于該感測試片中布滿 狀況良好。第七圖(A)及(B)為本案另一實(shí)施例，于電壓切換單元裝置715所使用之方法與 第四圖電壓切換單元裝置415有所不同，第七圖中之電壓切換單元裝置715由控制點(diǎn)716 接收由微處理器701所發(fā)出命令進(jìn)行Si、S2、S3間之切換，其說明如下。當(dāng)Sl與S2相連接時(shí)，如第七圖㈧所示，此時(shí)Vx = Vref = Vl = VrVy = V2 = [ (R2+R3) / (R1+R2+R3) ] Vr,Vxy = Vx-Vy = Vr-[(R2+R3)/(R1+R2+R3)]Vr= [Rl/(Rl+R2+R3)]Vr ；因此Vx >Vy，此時(shí)輸出點(diǎn)X所連接之電極21即為工作電極。而當(dāng)Sl與S3相連接時(shí)，如第七圖⑶所示，則Vx = V3 = [R3/(Rl+R2+R3)]Vr,Vy = V2 = [ (R2+R3) / (R1+R2+R3) ] Vr,Vxy = Vx-Vy = [R3/(R1+R2+R3)]Vr-[(R2+R3)/(R1+R2+R3)]Vr ；= [-R2/(Rl+R2+R3)]Vr ；因此Vy >Vx，此時(shí)輸出點(diǎn)Y所連接之電極22即為工作電極。于電路設(shè)計(jì)上，選用Rl = R2時(shí)，則會使當(dāng)Sl與S2相連接時(shí)的Vxy電壓差與Sl 與S3相連接時(shí)的電壓數(shù)值相同，只是其電壓極性相反。根據(jù)此實(shí)施例于Sl與S2、S3間相互切換，也可達(dá)成如第六圖所示，得到所欲計(jì)算 之?dāng)?shù)值，進(jìn)而判斷血量是否足夠。第八圖為本案再另一實(shí)施例，于電壓切換單元裝置815與先前實(shí)施例又有所差 異，于該實(shí)施例中Vx = Vr為一固定電壓值，而電壓切換單元裝置815根據(jù)由微處理器801 所發(fā)出命令進(jìn)行數(shù)字訊號轉(zhuǎn)換成模擬電壓(Digital to Analoy Voltage Converter)輸出 至Vcl，經(jīng)由電流緩沖器0P2增強(qiáng)其電流的輸出驅(qū)動力，此時(shí)電壓不變?nèi)詾槭筕y = VcldP 由微處理器801所發(fā)出命令進(jìn)行數(shù)字訊號來調(diào)整Vy的電壓大小，以達(dá)到電壓切換的功能。 其控制程序如下預(yù)先設(shè)計(jì)欲施加于輸出點(diǎn)X與輸出點(diǎn)Y間的電極工作電壓Vxy的絕對值為Q ；于第一時(shí)間，由微處理器801所發(fā)出命令進(jìn)行數(shù)字訊號來調(diào)整Vcl，讓Vcl = Vy = Vx-Q ；則Vxy = Vx-Vy = Vx- (Vx-Q) = Q ；此時(shí)Vx > Vy，故輸出點(diǎn)X所連接之電極21即為工作電極。于第二時(shí)間，由微處理器801所發(fā)出命令進(jìn)行數(shù)字訊號來調(diào)整Vcl，讓Vcl = Vy = Vx+Q ；則Vxy = Vx-Vy = Vx- (Vx+Q) = -Q ；此時(shí)Vx < Vy，故輸出點(diǎn)Y所連接之電極22即為工作電極。根據(jù)此實(shí)施例，于第一時(shí)間及第二時(shí)間由微處理器801所發(fā)出命令進(jìn)行數(shù)字訊號 改變來調(diào)整Vcl電壓值的相互切換，也可達(dá)成如第六圖所示，得到所欲計(jì)算之?dāng)?shù)值，進(jìn)而判斷血量是否足夠。透過本發(fā)明，更可當(dāng)樣本29進(jìn)入樣本入口 26、而微處理器41、701、801接收到一電 流時(shí)，依習(xí)知技術(shù)設(shè)定一樣本偵測門坎112，當(dāng)該電流到達(dá)該門坎后，即進(jìn)入靜置期105至 測量期106之標(biāo)準(zhǔn)步驟，并于靜置期105或測量期106中某一時(shí)點(diǎn)，進(jìn)行本發(fā)明以上實(shí)施例 之電壓切換，以獲得供微處理器41、701、801計(jì)算之Ix與Iy，再進(jìn)行本發(fā)明以上實(shí)施例之計(jì) 算與判斷之步驟，用以確定該測量期后所得之結(jié)果是否正確。換句話說，本發(fā)明所述之方法，在樣品存在偵測期101、靜置期105或測量期106中 某一時(shí)點(diǎn)均可以進(jìn)行計(jì)算，用以判斷該測量期后之計(jì)算結(jié)果有效性。請參閱第九圖(A)及(B)，為第二圖電化學(xué)感測試片之另一實(shí)施例。該結(jié)構(gòu)包含電 極91、92，如前所述，電極91、92會于電壓切換裝置作動時(shí)，而于某一時(shí)點(diǎn)成為工作電極而 產(chǎn)生所需計(jì)算用以判斷之Cottrell電流，該實(shí)施例更佳為含有一第三電極93，該第三電極 93可為一參考電極(reference electorde) 0當(dāng)該電化學(xué)感測試片之測量儀確認(rèn)血量樣本 已足夠，經(jīng)靜置期105后進(jìn)入測量期106，該參考電極93可幫助于測量期106所需施加之預(yù) 設(shè)電壓107更為穩(wěn)定而得一更為精確之感測電流。第十圖(A)至⑶及第十一圖㈧至(C)所示分別為薄膜電極感測試片1001及 1101，其成型與結(jié)構(gòu)可參考如美國專利第5，997，817號、美國專利第5，985，116號、歐洲第 EPl, 098，000號專利等，該薄膜電極1002、1003、1102、1103及1104等，可用網(wǎng)版印刷、金屬 蒸鍍等方法成型，而本發(fā)明于該薄膜電極感測試片之應(yīng)用如第十圖。如第十圖(C)所示，當(dāng) 于提供一血量樣本1008由樣本入口 1009進(jìn)入至該感測試片1001時(shí)，其類似第二圖所述， 當(dāng)血量樣本僅流至薄膜電極1002時(shí)，此時(shí)并無電流產(chǎn)生，待血量樣本流至薄膜電極1003如 第十圖(D)時(shí)，即可得到如第六圖之結(jié)果而得到一所需計(jì)算用以判斷之電流，以判斷血量 樣本1008于凹槽1010內(nèi)是否足夠。該實(shí)施例更佳如第i^一圖，包含一第三薄膜電極1104， 可為一薄膜參考電極?？v使本發(fā)明已由上述之實(shí)施例所詳細(xì)敘述，而可由在此領(lǐng)域具通常知識者任施匠 思而為諸般修飾，然皆不脫如申請專利范圍所欲保護(hù)者。
權(quán)利要求
一種判斷一待測樣品布滿狀況的偵測方法，是應(yīng)用于至少具有一第一電極與一第二電極之一傳感器，其特征在于，步驟包括(a)提供該待測樣品，使其從該第一電極流向該第二電極；(b)于一第一固定時(shí)間，施加一第一反應(yīng)直流電壓于該第一電極與該第二電極間，使該第一電極之電位高于該第二電極之電位，并記錄該第一固定時(shí)間所產(chǎn)生之一第一Cottrell電流值；(c)移除該第一反應(yīng)直流電壓并停滯一第一期間；(d)于一第二固定時(shí)間，施加一第二反應(yīng)直流電壓于該第一電極與該第二電極間，該第二反應(yīng)直流電壓之電壓值與該第一反應(yīng)直流電壓之電壓值相等，且使該第二電極之電位高于該第一電極之電位，并記錄該第二固定時(shí)間所產(chǎn)生之一第二Cottrell電流值；(e)移除該第二反應(yīng)直流電壓并停滯一第二期間；(f)重復(fù)步驟(b)至步驟(e)至少兩次，并各別累加該第一Cottrell電流值與該第二Cottrell電流值；及(g)計(jì)算該累加第一Cottrell電流值與該累加第二Cottrell電流值之一比值，其中該比值反映該待測樣品在該第一電極及該第二電極之該布滿狀況。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一反應(yīng)直流電壓與第二反應(yīng)直流 電壓是透過循環(huán)伏安曲線(cyclic voltammograms)決定，且該第一反應(yīng)直流電壓與該第二 反應(yīng)直流電壓之信號噪聲比(S/N Ratio)大于或等于1。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一電極與該第二電極位于同一基版。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一電極與該第二電極上具有一酵素及一電子傳遞中介物，其中該酵素對該待 測樣品進(jìn)行氧化反應(yīng)；或所述的第一電極與該第二電極上具有一酵素及一電子傳遞中介物，其中該酵素對該待 測樣品進(jìn)行還原反應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述的第一固定時(shí)間為3ms至2s ；及/或 所述的第二固定時(shí)間為3ms至2s。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一固定時(shí)間與該第二固定時(shí)間相同；及/或 所述的第一固定時(shí)間與該第二固定時(shí)間均為20ms。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述的第一期間為Oms至50ms ；或所述的第二期間為Oms至50ms。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述的第一期間及該第二期間時(shí)間相同；及/或 所述的第一期間及該第二期間均為20ms。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一電極與該第二電極的電化學(xué)反 應(yīng)面積相同，其中當(dāng)該比值為1時(shí)，表示該待測樣品布滿該第一電極及該第二電極。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的第一電極的一電化學(xué)反應(yīng)面積大于該第二電極的一電化學(xué)反應(yīng)面積；或所述的第一電極的一電化學(xué)反應(yīng)面積小于該第二電極的一電化學(xué)反應(yīng)面積。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的傳感器為一電化學(xué)傳感器。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法用以判斷該傳感器之一測試的 有效性，其中該比值為0. 3至3. 0時(shí)，可代表該傳感器之該測試為有效。
13.一種判斷一待測樣品一布滿狀況的偵測方法，是應(yīng)用于至少具有一第一電極與一 第二電極之一傳感器，其特征在于，步驟包括(h)提供一待測樣品，使其從該第一電極流向該第二電極；(i)于一第一固定時(shí)間，施加一第一直流電壓于該第一電極與該第二電極間，使該第一 電極之電位高于該第二電極之電位，并記錄該第一固定時(shí)間所產(chǎn)生之一第一 Cottrell電 流值；(j)移除該第一直流電壓并停滯一第一期間；(k)于一第二固定時(shí)間，施加一第二直流電壓于該第一電極與該第二電極間，該第二直 流電壓之電壓值與該第一直流電壓之電壓值相等，且使該第二電極之電位高于該第一電極 之電位，并記錄該第二固定時(shí)間所產(chǎn)生之一第二 Cottrell電流值；及(1)計(jì)算該第一Cottrell電流值與該第二Cottrell電流值之一比值，其中該比值反映 該待測樣品在該第一電極及該第二電極之該布滿狀況。
全文摘要
本發(fā)明系關(guān)于一種偵測方法，該方法在一電化學(xué)傳感器的一第一電極及一第二電極間提供一工作電壓，以得到一第一電流值及一第二電流值，其中該第一電流值及該第二電流值具有一比值，該比值即可表示一流體樣品布滿該第一電極表面積及該第二電極表面積的布滿率，用以判斷該次測試的有效性。
文檔編號G01N27/49GK101887047SQ200910141438
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者徐振騰, 黃椿木 申請人:華廣生技股份有限公司