電化學(xué)試片、測量系統(tǒng)及判斷電化學(xué)試片反應(yīng)區(qū)的樣品容量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)于一種電化學(xué)試片及其量測系統(tǒng)，特別有關(guān)于一種具電極組采取靠近 樣品采樣口回路設(shè)計的電化學(xué)試片、測量系統(tǒng)及判斷電化學(xué)試片反應(yīng)區(qū)的樣品容量的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著醫(yī)學(xué)的進(jìn)步與現(xiàn)代人對于健康護(hù)理觀念的日益提升，快速、便宜、體積小、以 及不需專業(yè)人員操作的自我檢驗產(chǎn)品（例如血糖儀、電子耳溫槍以及電子式血壓計等）愈 來愈受到關(guān)注。在醫(yī)學(xué)或生化檢測上，電化學(xué)試片的使用已經(jīng)是一項普遍的技術(shù)。公知的 電化學(xué)試片具有至少兩個測量用電極，在將樣品注入試片的反應(yīng)區(qū)后，經(jīng)由這測量電極來 量測樣品的電性特性。然而，在這樣的結(jié)構(gòu)下，無法在進(jìn)行量測前確定樣品是否已經(jīng)完全覆 蓋測量電極，甚至無法確定樣品是否有無注入反應(yīng)區(qū)中。
[0003] 為解決上述問題，美國專利第US 5, 582, 697號公開了一種具有三個電極的電化 學(xué)試片。美國專利第US 5, 582, 697號在反應(yīng)區(qū)中增加第三電極，相較于其他兩測量電極， 此第三電極置于距離反應(yīng)區(qū)入口的最遠(yuǎn)處。在注入樣品后，經(jīng)由偵測反應(yīng)區(qū)中最靠近入口 及最遠(yuǎn)離入口的兩測量電極間的電流變化，來確認(rèn)樣品是否適當(dāng)?shù)馗采w此等電極。另美國 專利第US6, 743, 635號公開了一種具有至少四個電極的電化學(xué)試片。除第一及第二測量電 極外，美國專利第US 6, 743, 635號在反應(yīng)區(qū)中另增加第三及四電極，相較于其他兩測量電 極，將此第三及第四電極置于距離反應(yīng)區(qū)入口的最遠(yuǎn)處。當(dāng)樣品經(jīng)由毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)入反應(yīng)區(qū) 后，利用液態(tài)樣品具有導(dǎo)電能力使得第三及第四電極電性導(dǎo)通，進(jìn)而確認(rèn)樣品覆蓋測量電 極。然而，上述美國專利第US 5, 582, 697號及美國專利第US 6, 743, 635號所揭露的確定 樣品方法并無法精確檢測到樣品覆蓋測量電極的情況，如圖4A~圖4E所示，當(dāng)不足量的 樣品進(jìn)入到電化學(xué)試片后，樣品因電化學(xué)試片的親水結(jié)構(gòu)及毛細(xì)現(xiàn)象進(jìn)入到反應(yīng)區(qū)最末端 且部分覆蓋測量電極，并且導(dǎo)通美國專利第US 5, 582, 697號的第三電極及美國專利第US 6, 743, 635號第三及第四電極，使檢測儀器進(jìn)行濃度檢測，然而該樣品容量并不足夠，導(dǎo)致 測量電極上的藥劑反應(yīng)不全，測量結(jié)果數(shù)據(jù)嚴(yán)重偏低，導(dǎo)致測量結(jié)果錯誤。
[0004] 關(guān)于其他相關(guān)【背景技術(shù)】，例如臺灣發(fā)明專利第TW 1388823號公開了在反應(yīng)區(qū)中 增加第三電極，相較于其他兩電極，此第三電極置于距離反應(yīng)區(qū)入口的最遠(yuǎn)處，并利用該 第三電極搭配測量電極進(jìn)行測量樣品電容值，進(jìn)而確定樣品容量。此外，美國專利第US 7, 452, 457號公開了一種具有至少三個電極的電化學(xué)試片，且相較于其他兩測量電極，第三 電極置于距離反應(yīng)區(qū)入口的最遠(yuǎn)處，并利用AC信號檢測樣品反應(yīng)振幅或相位角來計算樣 品容量。然而電化學(xué)濃度檢測過程中，樣品含有許多具有電信號反應(yīng)的物質(zhì)，例如在血液測 量過程中，血容體積比會嚴(yán)重影響電容值，而血糖及尿酸濃度影響反應(yīng)信號的大小等將導(dǎo) 致例如臺灣發(fā)明專利第TW 1388823號及美國專利第US 7, 452, 457的測量系統(tǒng)判斷失準(zhǔn)， 影響測量結(jié)果，此肇因于僅參考單一反應(yīng)信號，故無法有效判斷如圖4A~圖4E所示部分容 量不足狀況，導(dǎo)致系統(tǒng)判斷失準(zhǔn)。
[0005] 再者，上述各在先技術(shù)需要另外設(shè)置至少一個專屬電極于距離反應(yīng)區(qū)入口的最遠(yuǎn) 處進(jìn)行樣品容量檢測，導(dǎo)致試片體積及采樣容量變大，故業(yè)界亟需一種可正確辨識正確樣 品容量及減少電極的電化學(xué)試片。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為克服上述已有技術(shù)的缺點，本發(fā)明實施例提供一種電化學(xué)試片、測量系統(tǒng)及判 斷電化學(xué)試片反應(yīng)區(qū)的樣品容量的方法，透過采靠近樣品采樣口回路設(shè)計的電極組，經(jīng)由 容量信號差判斷反應(yīng)區(qū)樣品容量。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種電化學(xué)試片，包含：絕緣基板，具有設(shè)置于其上的 電極系統(tǒng)，該電極系統(tǒng)包含至少第一電極組及第二電極組對電極組；下隔片，設(shè)置于該絕緣 基板上，且包含反應(yīng)區(qū)及樣品采樣口；反應(yīng)層位于該反應(yīng)區(qū)中；以及上隔片，設(shè)置于該下隔 片上；其中該第一電極組及該第二電極組分別為第一樣品容量信號回路設(shè)計與第二樣品容 量信號回路設(shè)計。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明另一實施例，一種電化學(xué)測量系統(tǒng)包含：電化學(xué)試片；連接器，將該電 化學(xué)試片上的樣品產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)信號并傳送到該電化學(xué)測量系統(tǒng)；計算單元，用以換算 該電化學(xué)試片上的反應(yīng)信號；數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將該相應(yīng)的反應(yīng)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字化反應(yīng)信號； 及信號處理器，處理該數(shù)字化反應(yīng)信號并將相應(yīng)的結(jié)果顯示在顯示器上。
[0009] 根據(jù)另一實施例，一種判斷電化學(xué)試片反應(yīng)區(qū)的樣品容量的方法包含：提供電化 學(xué)試片；將該電化學(xué)試片置入電化學(xué)測量系統(tǒng)中；提供信號至該電化學(xué)試片的第一電極組 與第二電極組；提以該測量系統(tǒng)測量第一容量信號與第二容量信號，并以該信號處理器參 考擴(kuò)散電流計算法判斷該反應(yīng)區(qū)中的樣品容量；以該信號處理器根據(jù)該信號差分析并判斷 反應(yīng)區(qū)中的樣品容量，若該樣品容量足夠則進(jìn)行濃度量測步驟，若該樣品容量不足則要求 重新進(jìn)行量測或增加更多的樣品到反應(yīng)區(qū)。
【附圖說明】
[0010] 前面所揭示的以及本發(fā)明的進(jìn)一步有益的特征根據(jù)下文所詳細(xì)公開的示范性實 施例中并根據(jù)本發(fā)明所附的附圖被說明和圖解，其中：
[0011] 圖1顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的電化學(xué)試片的組成構(gòu)件的爆炸分解示意圖；
[0012] 圖2A~圖2C是根據(jù)本發(fā)明實施例的電極系統(tǒng)的不同布置的示意圖；
[0013] 圖3顯示包含圖1的電化學(xué)試片的電極單元與測量儀連接的方塊示意圖；
[0014] 圖4A~圖4F顯示當(dāng)不足樣品覆蓋各電極的各種實例的示意圖；
[0015] 圖5顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的電化學(xué)試片局部透視示意圖；
[0016] 圖6顯示使用本發(fā)明實施例的判斷方法所測得的信號分布圖；以及
[0017] 圖7顯示使用本發(fā)明利用第一及第二容量信號判斷反應(yīng)區(qū)容量方法的流程說明 圖。
[0018] 【符號說明】
[0019] 100 電化學(xué)試片
[0020] 110 絕緣基板
[0021] 112 連接區(qū)
[0022] 115 電極系統(tǒng)
[0023] 120 下隔片
[0024] 122 采樣口
[0025] 125 反應(yīng)區(qū)
[0026] 130 反應(yīng)層
[0027] 140 上隔片
[0028] 142 透明觀測窗
[0029] 145 通氣孔
[0030] 150 辨識單元
[0031] 200a~200c 電極系統(tǒng)
[0032] 222 采樣口
[0033] 230 反應(yīng)層
[0034] 300 測量儀
[0035] 320 連接器
[0036] 340 計算單元
[0037] 350 模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器
[0038] 360 處理器
[0039] 370 顯示器
[0040] 330 電源單元
[0041] 310 電化學(xué)試片
[0042] 410 通氣孔
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