本發(fā)明涉及一種試片，尤其涉及一種生物試片。

背景技術(shù)：

在飲食富足的現(xiàn)代，因飲食習(xí)慣所造成的疾病越來越多，根據(jù)世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，西元2000年全球約有1億5千萬(wàn)人患有心血管疾病，而對(duì)需要長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)控身體狀態(tài)(如血糖、血脂等)的人們來說，可信賴的電化學(xué)測(cè)量系統(tǒng)即益發(fā)顯得重要且為生活中不可或缺的工具。

傳統(tǒng)的生物試片(例如是電化學(xué)試片)是由絕緣襯底、配置于絕緣襯底上的電極結(jié)構(gòu)、覆蓋部分電極結(jié)構(gòu)的絕緣隔片所組成。使用時(shí)，使用者需將樣品(如血液、體液等)置入電極結(jié)構(gòu)被絕緣隔片暴露的部分，使樣品與該處的反應(yīng)層反應(yīng)并產(chǎn)生氧化還原信號(hào)至電極結(jié)構(gòu)以進(jìn)行檢測(cè)。在制作所述電極結(jié)構(gòu)的過程中，電極結(jié)構(gòu)的側(cè)面易產(chǎn)生毛邊且電極結(jié)構(gòu)的頂面的邊緣易產(chǎn)生斜角，而導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)的表面積產(chǎn)生非預(yù)期的變化。此外，為了增加電極結(jié)構(gòu)的電極層之間的接合力，一般會(huì)在電極層之間配置如銅粉或金屬鹽等接合層，但此接合層在電極結(jié)構(gòu)的側(cè)面的部分易產(chǎn)生剝離現(xiàn)象，此現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)的表面積產(chǎn)生非預(yù)期的變化。另外，電極結(jié)構(gòu)的底部的電極層一般采用銅電極以易于與絕緣襯底接合，但銅電極表面易氧化而產(chǎn)生屏蔽現(xiàn)象，此現(xiàn)象也會(huì)導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)的表面積產(chǎn)生非預(yù)期的變化。上列因素皆會(huì)使電極結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物的接觸面積非為預(yù)期值，而干擾氧化還原信號(hào)的正常接收，降低檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種生物試片，可提升檢測(cè)準(zhǔn)確性。

本發(fā)明的一種生物試片，包括絕緣襯底、電極結(jié)構(gòu)、第一絕緣隔片及絕緣層。電極結(jié)構(gòu)配置于絕緣襯底上且具有至少一頂面及至少一側(cè)面，側(cè)面連接于頂面的至少一邊緣與絕緣襯底之間。第一絕緣隔片配置于絕緣襯底上且部分地遮蓋電極結(jié)構(gòu)。第一絕緣隔片具有凹口，凹口暴露電極結(jié)構(gòu)的第一區(qū)段。絕緣層在電極結(jié)構(gòu)的第一區(qū)段覆蓋頂面的邊緣及側(cè)面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的頂面的邊緣與側(cè)面的交界處被絕緣層覆蓋。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的絕緣層接觸頂面的邊緣及側(cè)面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的電極結(jié)構(gòu)的第二區(qū)段被第一絕緣隔片遮蓋，絕緣層在電極結(jié)構(gòu)的第二區(qū)段覆蓋頂面的邊緣及側(cè)面。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的絕緣層覆蓋絕緣襯底被凹口暴露的部分。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的絕緣層覆蓋絕緣襯底被凹口暴露的部分、絕緣襯底在凹口處以外的部分及電極結(jié)構(gòu)在凹口處以外的部分。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的生物試片包括反應(yīng)層，其中反應(yīng)層配置于凹口內(nèi)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的生物試片包括第二絕緣隔片，其中第二絕緣隔片配置于第一絕緣隔片上且遮蓋凹口。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第二絕緣隔片的表面朝向絕緣襯底，表面在凹口處的材質(zhì)包括親水性材料。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第二絕緣隔片具有通氣孔，通氣孔對(duì)位于凹口。

基于上述，在本發(fā)明的生物試片中，絕緣層覆蓋了電極結(jié)構(gòu)的頂面的邊緣且覆蓋了電極結(jié)構(gòu)的側(cè)面。即，電極結(jié)構(gòu)僅藉其頂面未被絕緣層覆蓋的部分來接觸反應(yīng)物。據(jù)此，即使電極結(jié)構(gòu)的側(cè)面具有毛邊、電極結(jié)構(gòu)的頂面的邊緣具有斜角、電極結(jié)構(gòu)的側(cè)面產(chǎn)生剝離現(xiàn)象或屏蔽現(xiàn)象而使電極結(jié)構(gòu)的頂面及側(cè)面的表面積產(chǎn)生非預(yù)期的變化，其并不會(huì)導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物的接觸面積非為預(yù)期值，而可有效提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的生物試片的立體圖；

圖2是圖1的生物試片的分解圖；

圖3是圖1的生物試片的俯視圖；

圖4是圖2的絕緣襯底及電極結(jié)構(gòu)沿i-i線的剖面圖；

圖5a示出未配置圖4的絕緣層的生物試片進(jìn)行多次測(cè)試的電壓與電流關(guān)系；

圖5b示出配置圖4的絕緣層的生物試片進(jìn)行多次測(cè)試的電壓與電流關(guān)系；

圖6是圖1的生物試片連接生物測(cè)量?jī)x連接的示意圖；

圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的生物試片的俯視圖；

圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的生物試片的俯視圖。

附圖標(biāo)記：

10：生物測(cè)量?jī)x；

11：連接器；

12：計(jì)算單元；

13：類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器；

14：處理器；

15：顯示器；

16：電源單元；

100：生物試片；

110、210、310：絕緣襯底；

120、220、320：電極結(jié)構(gòu)；

122、222、322：電極；

122a、122b、122c：電極層；

130：第一絕緣隔片；

132、232、332：凹口；

140：第二絕緣隔片；

140a：表面；

142：通氣孔；

150：反應(yīng)層；

160、260、360：絕緣層；

f：邊緣；

p1：頂面；

p2：側(cè)面；

s1、s1’、s1”：第一區(qū)段；

s2、s2’、s2”：第二區(qū)段。

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的生物試片的立體圖。圖2是圖1的生物試片的分解圖。圖3是圖1的生物試片的俯視圖。為使圖式較為清楚，圖1及圖2中的第一絕緣隔片130及第二絕緣隔片140未示出于圖3，且圖3以虛線表示第一絕緣隔片130的凹口132所在位置。請(qǐng)參考圖1及圖2，本實(shí)施例的生物試片100包括絕緣襯底110、電極結(jié)構(gòu)120、第一絕緣隔片130、第二絕緣隔片140及反應(yīng)層150。在本實(shí)施例中，生物試片100為用以接收使用者的樣品的電化學(xué)試片，用以測(cè)量人體中血糖、膽固醇、尿酸、乳酸、血紅素等的數(shù)值。然而，生物試片100的種類以及測(cè)量的項(xiàng)目并不以此為限制。

在本實(shí)施例中，絕緣襯底110為具有平整的表面、具有電絕緣性以及可耐40℃～120℃的耐熱能力的基材。絕緣襯底110的材料可包含聚氯乙烯(pvc)、玻璃纖維(fr-4)、聚酯(polyestersuphone)、電木板、聚對(duì)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)、玻璃板、陶瓷或上述材料的任意組合，但本發(fā)明并不以此為限。

電極結(jié)構(gòu)120例如包括兩電極122并配置于絕緣襯底110上，且第一絕緣隔片130配置于絕緣襯底110上并部分地遮蓋電極結(jié)構(gòu)120。具體而言，第一絕緣隔片130具有凹口132，凹口132暴露電極結(jié)構(gòu)120的第一區(qū)段s1(標(biāo)示于圖3，即電極結(jié)構(gòu)120位于凹口132范圍內(nèi)的區(qū)段)，第一絕緣隔片130遮蓋電極結(jié)構(gòu)的第二區(qū)段s2(標(biāo)示于圖3，即電極結(jié)構(gòu)120位于凹口132范圍外的區(qū)段)。反應(yīng)層150藉由例如點(diǎn)膠或印刷的方式而配置于第一絕緣隔片130的凹口132內(nèi)，且第二絕緣隔片140配置于第一絕緣隔片130上并至少遮蓋一部分凹口132。使用者可通過圖1所示的凹口132的末端將樣品置入電極結(jié)構(gòu)120的第一區(qū)段s1處，使樣品與該處的反應(yīng)層150反應(yīng)并產(chǎn)生氧化還原信號(hào)至電極結(jié)構(gòu)120以進(jìn)行檢測(cè)。

在本實(shí)施例中，電極結(jié)構(gòu)120例如是藉由濺鍍、蒸鍍、電鍍、超音波噴霧、加壓噴霧、影罩光刻術(shù)、剝離光刻術(shù)、激光燒蝕或其他適當(dāng)方式制成。圖4是圖2的絕緣襯底及電極結(jié)構(gòu)沿i-i線的剖面圖。請(qǐng)參考圖4，詳細(xì)而言，本實(shí)施例的各電極122包括電極層122a、電極層122b、電極層122c，電極層122a、電極層122b、電極層122c的材質(zhì)例如分別為銅、鋅、金，但不以此為限。在其他實(shí)施例中，各電極122的材質(zhì)可包括適當(dāng)?shù)膫鲗?dǎo)或半導(dǎo)體材料，如鈀、金、鉑、銀、銥、碳、氧化銦錫、氧化銦鋅、銅、鋁、鎵、鐵、汞齊、鉭、鈦、鋯、鎳、鋨、錸、銠、鈀、有機(jī)金屬、導(dǎo)電碳粉等或已知的其它傳導(dǎo)材料或半導(dǎo)體材料中至少一種的金屬組合。為了增加電極層122a、電極層122b、電極層122c之間的接合力，可在電極層122a、電極層122b之間與電極層122b、電極層122c之間配置如銅粉或金屬鹽等接合層。此外，第一絕緣隔片130及第二絕緣隔片140的材料例如但不限為聚氯乙烯絕緣膠帶、乙烯對(duì)苯二甲酸酯絕緣膠帶、熱干燥型絕緣漆或紫外光固化型絕緣漆。

在本實(shí)施例中，反應(yīng)層150可包含至少一活性物質(zhì)及導(dǎo)電介質(zhì)，用以與樣品產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。所述活性物質(zhì)可為包括經(jīng)固定化或未固定化的酵素，如葡萄糖氧化酵素、抗原、抗體、微生物細(xì)胞、動(dòng)植物細(xì)胞、動(dòng)植物組織具有生物性辨識(shí)能力的成分。所述導(dǎo)電介質(zhì)可用以接收活性物質(zhì)與樣品反應(yīng)后所產(chǎn)生的電子，并將該電子經(jīng)由電極單元傳導(dǎo)到生物測(cè)量?jī)x。其組成例如但不限制為酵素(如葡萄糖糖化酶)、導(dǎo)電介質(zhì)(如赤血鹽)、磷酸鹽緩沖液、保護(hù)劑(如:蛋白、糊精、葡萄聚糖、胺基酸等)。

請(qǐng)參考圖2至圖4，本實(shí)施例的生物試片100包括絕緣層160，用以覆蓋電極結(jié)構(gòu)120的局部表面。詳細(xì)而言，電極結(jié)構(gòu)120的各電極122具有頂面p1及相對(duì)的兩側(cè)面p2，兩側(cè)面p2連接于頂面p1的兩邊緣f與絕緣襯底110之間。絕緣層160在電極結(jié)構(gòu)120的第一區(qū)段s1覆蓋頂面p1的邊緣f及側(cè)面p2。即，電極結(jié)構(gòu)120僅藉其頂面p1不包含邊緣f未被絕緣層160覆蓋的部分來接觸反應(yīng)物(即所述樣品及反應(yīng)層150)。其中，絕緣層160例如直接接觸頂面p1的邊緣f及側(cè)面p2。

據(jù)此，即使電極結(jié)構(gòu)120的側(cè)面p2具有毛邊、電極結(jié)構(gòu)120的頂面p1的邊緣f具有斜角、電極結(jié)構(gòu)120的側(cè)面p2因所述接合層的配置而易產(chǎn)生剝離現(xiàn)象、電極結(jié)構(gòu)120的側(cè)面p2因電極層122a的材質(zhì)為銅而易氧化產(chǎn)生屏蔽現(xiàn)象，使得電極結(jié)構(gòu)120的頂面p1及側(cè)面p2的表面積產(chǎn)生非預(yù)期的變化，其并不會(huì)導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)120與反應(yīng)物的接觸面積非為預(yù)期值，而可有效提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。此外，如圖4所示，頂面p1的邊緣f與側(cè)面p2的交界處被絕緣層160覆蓋，如此可避免反應(yīng)物從所述交界處滲入側(cè)面p2與電極結(jié)構(gòu)120之間。

圖5a示出未配置圖4的絕緣層的生物試片進(jìn)行多次循環(huán)伏安測(cè)試。圖5b示出配置圖4的絕緣層的生物試片進(jìn)行多次循環(huán)伏安測(cè)試。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員均知，循環(huán)伏安測(cè)試系從起始電位以固定速率施加到終點(diǎn)電位，再以相同速率改變電位至起始電位，藉此電位測(cè)試可繪制一氧化還原物信號(hào)圖。比較圖5a及圖5b可明顯得知，未配置絕緣層160的生物試片，其多次循環(huán)伏安測(cè)試如圖5a所示具有較大的變異性，表示其氧化還原信號(hào)較易受到干擾，而配置了絕緣層160的生物試片，其多次循環(huán)伏安測(cè)試如圖5b所示具有較小的變異性，表示其氧化還原信號(hào)較不易受到干擾，而可如上述般提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

請(qǐng)參考圖2，本實(shí)施例的第二絕緣隔片140的下表面140a朝向絕緣襯底110，且此表面140a在凹口132處的材質(zhì)例如包括親水性材料。據(jù)此，利用親水性材料的親水特性可將樣品限制于凹口132處，以避免樣品非預(yù)期地滲流而影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性。可至少于第二絕緣隔片140的下表面140a的對(duì)應(yīng)于凹口132的位置涂布親水性材料，本發(fā)明不對(duì)此加以限制。

在本實(shí)施例中，被置入凹口132處的樣品，例如是藉由毛細(xì)現(xiàn)象而在絕緣襯底110、第一絕緣隔片130與第二絕緣隔片140之間傳遞，以均勻分布于凹口132所涵蓋范圍。承上，本實(shí)施例的第二絕緣隔片140具有通氣孔142，通氣孔142對(duì)位于凹口132以調(diào)節(jié)凹口132內(nèi)的壓力，從而促進(jìn)所述毛細(xì)現(xiàn)象的進(jìn)行。

以下舉例說明本實(shí)施例的生物試片100的操作方式。圖6是圖1的生物試片連接生物測(cè)量?jī)x連接的示意圖。請(qǐng)參考圖2及圖6，圖2所示的電極結(jié)構(gòu)120可連接于圖6所示的生物測(cè)量?jī)x10，以與生物測(cè)量?jī)x10之間形成電性回路。生物測(cè)量?jī)x10包含用以對(duì)外連接的連接器11、用于換算濃度的計(jì)算單元12、類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analogtodigitalconverter，adc)13、處理器14、顯示器15及電源單元16。當(dāng)生物測(cè)量?jī)x10的電源單元16施加電信號(hào)到電極結(jié)構(gòu)120時(shí)，在凹口132處進(jìn)行反應(yīng)的樣品與反應(yīng)層150會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的氧化還原信號(hào)并通過連接器11傳送到生物測(cè)量?jī)x10的計(jì)算單元12。然后，藉由計(jì)算單元12將該反應(yīng)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸出到類比數(shù)字轉(zhuǎn)換器13，以取得數(shù)字化的反應(yīng)信號(hào)，此數(shù)字化的反應(yīng)信號(hào)經(jīng)由處理器14進(jìn)行進(jìn)一步處理和/或經(jīng)由顯示器15將顯示測(cè)量結(jié)果。在其他實(shí)施例中，生物試片100可藉由其他適當(dāng)方式進(jìn)行操作，本發(fā)明并不以此為限。

在本實(shí)施例中，絕緣層160除了如圖4所示在電極結(jié)構(gòu)120的第一區(qū)段s1(標(biāo)示于圖3)覆蓋頂面p1的邊緣f及側(cè)面p2，更在電極結(jié)構(gòu)120的第二區(qū)段s2(標(biāo)示于圖3)覆蓋頂面p1的邊緣f及側(cè)面p2。即，電極結(jié)構(gòu)120的各電極122的頂面p1的邊緣f及側(cè)面p2完全被絕緣層160覆蓋。但本發(fā)明不對(duì)絕緣層160的分布范圍加以限制，以下藉由附圖對(duì)此舉例說明。

圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的生物試片的俯視圖。圖7的絕緣襯底210、電極結(jié)構(gòu)220、電極222、凹口232、第一區(qū)段s1’、第二區(qū)段s2’的配置與作用方式類似圖3的絕緣襯底110、電極結(jié)構(gòu)120、電極122、凹口132、第一區(qū)段s1、第二區(qū)段s2的配置與作用方式，于此不再贅述。圖7所示實(shí)施例與圖3所示實(shí)施例的不同處在于，絕緣層260僅在第一區(qū)段s1’覆蓋電極結(jié)構(gòu)220的頂面的邊緣及側(cè)面，且絕緣層260更覆蓋絕緣襯底210被凹口232暴露的部分。

圖8是本發(fā)明另一實(shí)施例的生物試片的俯視圖。圖8的絕緣襯底310、電極結(jié)構(gòu)320、電極322、凹口332、第一區(qū)段s1”、第二區(qū)段s2”的配置與作用方式類似圖3的絕緣襯底110、電極結(jié)構(gòu)120、電極122、凹口132、第一區(qū)段s1、第二區(qū)段s2的配置與作用方式，于此不再贅述。圖8所示實(shí)施例與圖3所示實(shí)施例的不同處在于，絕緣層360更覆蓋絕緣襯底310被凹口332暴露的部分、絕緣襯底310在凹口332處以外的部分及電極結(jié)構(gòu)320在凹口332處以外的部分。即，絕緣層360僅暴露出凹口332處用以接觸樣品及反應(yīng)層的局部電極結(jié)構(gòu)220及用以連接測(cè)量?jī)x(如圖6所示的生物測(cè)量?jī)x10)的局部電極結(jié)構(gòu)220(標(biāo)號(hào)322所指處)。

綜上所述，在本發(fā)明的生物試片中，絕緣層覆蓋了電極結(jié)構(gòu)的頂面的邊緣且覆蓋了電極結(jié)構(gòu)的側(cè)面。即，電極結(jié)構(gòu)僅藉其頂面未被絕緣層覆蓋的部分來接觸反應(yīng)物。據(jù)此，即使電極結(jié)構(gòu)的側(cè)面具有毛邊、電極結(jié)構(gòu)的頂面的邊緣具有斜角、電極結(jié)構(gòu)的側(cè)面產(chǎn)生剝離現(xiàn)象或屏蔽現(xiàn)象而使電極結(jié)構(gòu)的頂面及側(cè)面的表面積產(chǎn)生非預(yù)期的變化，其并不會(huì)導(dǎo)致電極結(jié)構(gòu)與反應(yīng)物的接觸面積非為預(yù)期值，而可有效提升檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更改與潤(rùn)飾，均在本發(fā)明范圍內(nèi)。