多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明是關(guān)于一種多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，以可拋棄式光盤所制作成的檢測(cè)裝置，其對(duì)檢驗(yàn)反應(yīng)的速度與靈敏度可與商業(yè)化商品的水準(zhǔn)比擬，且僅需使用少量的測(cè)試試劑便可檢測(cè)，因此可大幅降低操作所需耗能與繁雜程序。多通道微流體光盤的使用，有助于增加血液配對(duì)，進(jìn)而以血液凝聚型態(tài)的影像辨識(shí)提升檢測(cè)成效。
【專利說明】多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種流體檢測(cè)系統(tǒng)，特別是有關(guān)于一種多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，醫(yī)療領(lǐng)域中，常需要針對(duì)特定的生物性流體進(jìn)行檢測(cè)，以作為診斷的依據(jù)。目前一種習(xí)知的血液鑒定方法之一為微盤方法(microplate method),其已經(jīng)廣泛地被使用于各種醫(yī)療檢測(cè)行為上。該方法需要以人工方式在九十六孔盤上進(jìn)行操作，因此相當(dāng)耗時(shí)、耗費(fèi)人力、檢體，以及測(cè)試劑。在各種醫(yī)療產(chǎn)物及其研究中，如血液的檢測(cè)、體液的檢測(cè)、醫(yī)療試劑的測(cè)試等，常在檢測(cè)期間使用生物性流體進(jìn)行檢測(cè)當(dāng)成試驗(yàn)檢測(cè)方法，如血型的檢測(cè)、疾病的檢測(cè)、開發(fā)藥劑檢測(cè)等。一般而言，此些檢體及測(cè)試劑都有量少、昂貴等取得不易的狀況。若此些檢體及測(cè)試劑的耗費(fèi)過量、檢測(cè)錯(cuò)誤將導(dǎo)致如檢測(cè)失敗，無法進(jìn)行下一步正確醫(yī)療對(duì)策、以及實(shí)驗(yàn)失敗，以致于延誤醫(yī)療或藥物的開發(fā)等嚴(yán)重困境。因此，為了能保護(hù)人體與檢體，避免受到因?yàn)闄z測(cè)需要，抽出大量的血液或檢體的危害，少量且準(zhǔn)確地檢體的檢測(cè)與分析是極其重要的事項(xiàng)。
[0003]微盤方法(microplate method)檢測(cè)的研究其已經(jīng)廣泛地被使用于各種醫(yī)療檢測(cè)行為上。Jeong-gun 等人所發(fā)表的專利「CENTRIFUG MAGENETIC POSITION CONTROLDEVICE, DISK-SHAPED MICRO FLUIDIC SYSTEM INCLUDING THE SAME, AND METHOD OFOPERATING THE COMPACT DISK-SHAPED MICRO FLUIDIC SYSTEM」中揭露一種可拋棄式的多通道微流體的平盤，用以進(jìn)行液體鑒定。Per Andersson等人所發(fā)表的專利「SEPARATIONSTRUCTURE」中揭露一種可拋棄式的多通道微流體的平盤，用以進(jìn)行液體鑒定。常見的多通道微流體的平盤技術(shù)原理主要有下列幾種缺點(diǎn):單次量測(cè)，使用大量的液體樣本與試劑，不易分析，檢測(cè)困難，以及復(fù)雜的試片制備等等，此些缺點(diǎn)導(dǎo)致成本增高、檢測(cè)時(shí)程漫長，尤其單次檢測(cè)僅能針對(duì)單一量測(cè)標(biāo)的，十分繁瑣。因此，在醫(yī)療研究、生化分析以及臨床診斷等領(lǐng)域當(dāng)中仍難以廣泛地采用目前的。
[0004]據(jù)此，發(fā)展一種可同時(shí)量測(cè)以簡(jiǎn)化多重步驟，并降低大量的液體樣本與試劑的使用、容易分析、方便檢測(cè)，及簡(jiǎn)單的試片制備，以降低成本、降低工時(shí)等優(yōu)勢(shì)的生物性流體檢測(cè)系統(tǒng)，即為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)亟欲發(fā)展的重要標(biāo)的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述發(fā)明背景中，為了符合產(chǎn)業(yè)上特別的需求，本發(fā)明提供一種多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)及其方法，可用以解決上述傳統(tǒng)技藝未能達(dá)成的標(biāo)的。
[0006]本發(fā)明之一目的是提供一種多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，用以檢測(cè)生物性流體中的待檢測(cè)成分物及其濃度，本發(fā)明的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)是借由拋棄式光盤模塊與「多通道微流體光盤檢測(cè)影像辨識(shí)量測(cè)系統(tǒng)」所組合而成。多通道微流體光盤檢測(cè)影像辨識(shí)量測(cè)系統(tǒng)包含加藥模塊、旋動(dòng)模塊、檢測(cè)模塊、分析控制模塊和能源模塊。本發(fā)明的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)特別設(shè)計(jì)拋棄式檢測(cè)光盤，在添加檢體與不同的測(cè)試試劑后進(jìn)行離心混合動(dòng)作形成反應(yīng)物，其反應(yīng)物的待檢測(cè)因子于不同測(cè)試劑作用下，會(huì)有不同凝聚型態(tài)而設(shè)計(jì)，利用不同凝聚型態(tài)差異，可標(biāo)定所偵測(cè)的待檢測(cè)因子的凝聚型態(tài)的檢體。
[0007]本發(fā)明提供的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合「拋棄式光盤模塊」與「多通道微流體光盤檢測(cè)影像辨識(shí)量測(cè)系統(tǒng)」所組成，本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)的光盤模塊上附有檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)包含至少一個(gè)通氣孔、至少一個(gè)通氣腔、至少一個(gè)加料孔、至少一個(gè)供料腔、至少一個(gè)反應(yīng)腔、至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)、至少一個(gè)廢棄腔、至少一個(gè)微流道、以及至少一個(gè)毛細(xì)管閥。本多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，乃針對(duì)拋棄式檢測(cè)光盤，以液體產(chǎn)生表面張力的阻力的特性，在添加檢體與測(cè)試試劑停留在添加的容置空間內(nèi)，依離心的慢快速度，逐一突破各溶液的表面張力阻力，然后將檢體與測(cè)試試劑逐一流入反應(yīng)空間進(jìn)行混和動(dòng)作，以形成反應(yīng)物。借以隨檢測(cè)試劑改變，產(chǎn)生不同的反應(yīng)物聚集的型態(tài)，確認(rèn)檢體中待檢測(cè)因子的存在和濃度。
[0008]本發(fā)明的光盤模塊制造，采用傳統(tǒng)的低成本成型技術(shù)，以至少一個(gè)透明基材，并且使用雕刻或射出成型等制程技術(shù)制備。經(jīng)由本多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)內(nèi)置軟件做校準(zhǔn)和計(jì)算，儀器將直接顯示待檢測(cè)因子的類型以及濃度。此外，本發(fā)明的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)的光盤模塊為拋棄式，系統(tǒng)本身不易受到檢體與測(cè)試試劑的污染而損壞，可靠性將大幅被提升，且可大幅延長系統(tǒng)使用壽命。本多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，可安裝于有少量或貴重檢體的檢測(cè)需的醫(yī)療院所、實(shí)驗(yàn)室中。本發(fā)明的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，由拋棄式光盤模塊與多通道微流體光盤檢測(cè)影像辨識(shí)量測(cè)系統(tǒng)所構(gòu)成，由于簡(jiǎn)易的光盤模塊制造程序，便利的檢測(cè)過程，以及低廉的成本，環(huán)境限制需求也較為低，使得本發(fā)明產(chǎn)品/技術(shù)優(yōu)勢(shì)比常見的微盤方法(microplate method)更具優(yōu)勢(shì)，同時(shí)更俱備有極少檢體、極少測(cè)試劑與快速檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。此外，相較于傳統(tǒng)的人工比對(duì)分析方式，本發(fā)明的使用人員無需俱備醫(yī)學(xué)或化學(xué)專業(yè)的知識(shí)即可自行操作，直接進(jìn)行簡(jiǎn)易的數(shù)據(jù)判讀。
[0009]本發(fā)明的另一目的是提供一種拋棄式光盤，拋棄式光盤包含至少一個(gè)透明基材和至少一個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)包含至少一個(gè)添加口、至少一個(gè)通氣腔、至少一個(gè)供料腔、至少一個(gè)反應(yīng)腔、至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)、至少一個(gè)廢棄腔、至少一個(gè)微流道、以及至少一個(gè)毛細(xì)管閥，以雕刻或射出成型的方式來制備，本制程在一般環(huán)境下即可操作。并且可以依照待檢測(cè)因子產(chǎn)生反應(yīng)凝聚型態(tài)的程序來設(shè)計(jì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的拋棄式光盤模塊屬拋棄式，制作價(jià)格便宜且操作方便。
[0010]目前微盤方法(microplate method)與傳統(tǒng)人工作業(yè)分析費(fèi)用偏高且耗費(fèi)較大量的檢體與檢測(cè)試劑，為了克服以往的生物性流體進(jìn)行檢測(cè)方式的缺點(diǎn)，本發(fā)明提供的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)具備低成本、便利的使用性和對(duì)生物性流體進(jìn)行檢測(cè)的低檢體用量、檢測(cè)試劑用量與反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，將可取代傳統(tǒng)的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)可達(dá)到降低檢體用量、檢測(cè)試劑用量與反應(yīng)時(shí)間縮短的功能，對(duì)于醫(yī)療院所、實(shí)驗(yàn)室來說，可達(dá)成快速與低用量的檢測(cè)，確認(rèn)檢體中待檢測(cè)因子的存在與濃度，實(shí)為方便實(shí)用的檢測(cè)裝置。
[0011]本發(fā)明的目的是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明上述的目的，本發(fā)明提供一種多通道微流體機(jī)構(gòu)，該多通道微流體機(jī)構(gòu)包含至少一個(gè)供料腔，該供料腔為儲(chǔ)存自外部輸入的微流體的容置空間；與至少一個(gè)反應(yīng)腔，該反應(yīng)腔于離心狀態(tài)下接收自該供料腔釋放的微流體以進(jìn)行微流體反應(yīng)的空間。
[0012]本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0013]前述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其中上述的供料腔于離心狀態(tài)下與外部大氣相連通，并使該供料腔形成通氣腔，以利微流體于離心狀態(tài)下的流動(dòng)。
[0014]前述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其中上述的反應(yīng)腔包含至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)，該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)用以存留微流體的反應(yīng)物，以便于該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)擷取并分析反應(yīng)物凝集狀態(tài)的影像。
[0015]前述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其更包含至少一個(gè)微流道，以連接該供料腔與該反應(yīng)腔，并于離心狀態(tài)下運(yùn)輸微流體。
[0016]前述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其中上述的微流道具有特定的曲角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用，其中，曲角愈小止逆作用的阻力越大。
[0017]前述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其中上述的反應(yīng)腔更包含至少一個(gè)廢棄腔，以接收自該反應(yīng)腔流出的廢液。上述的微流道連通該反應(yīng)腔與該廢棄腔，且于連接兩端形成水平傾斜角，其中，靠近該廢棄腔的該微流道的出口處需高于靠近該反應(yīng)腔的該微流道的入口處以形成止逆作用。
[0018]前述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其中上述的微流道與該供料腔相連接處具有特定的連接角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。
[0019]前述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其中上述的微流道與該供料腔相連接處具有毛細(xì)管閥，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。上述的毛細(xì)管閥于該微流道上形成至少一個(gè)凸?fàn)钋琅c至少一個(gè)凹狀渠道的交互連結(jié)的組合，以形成鋸齒狀結(jié)構(gòu)外觀。上述的凸?fàn)钋赖墓軓酱笥谠摪紶钋赖墓軓剑以撏範(fàn)钋赖墓軓揭啻笥谠撐⒘鞯赖墓軓健?br> [0020]本發(fā)明的目的還采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明上述的目的，本發(fā)明提供一種多通道微流體光盤，該多通道微流體光盤具有至少一個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，該檢測(cè)機(jī)構(gòu)包含至少一個(gè)供料腔，該供料腔為儲(chǔ)存自外部輸入的微流體的容置空間；至少一個(gè)反應(yīng)腔，該反應(yīng)腔于離心狀態(tài)下接收自該供料腔釋放的微流體，以供微流體進(jìn)行反應(yīng)的容置空間；至少一個(gè)廢棄腔，該廢棄腔于離心狀態(tài)下用以接收自該反應(yīng)腔溢流的微流體；與多個(gè)微流道，該微流道分別連通該供料腔與該反應(yīng)腔、連通該反應(yīng)腔與該廢棄腔。
[0021 ] 本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0022]前述的多通道微流體光盤，其中上述檢測(cè)機(jī)構(gòu)更包含至少一個(gè)通氣腔，該通氣腔為連通大氣的空間，以利微流體在離心狀態(tài)下能于該檢測(cè)機(jī)構(gòu)中流動(dòng)。
[0023]前述的多通道微流體光盤，其中上述反應(yīng)腔包含至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)，該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)用以存留微流體的反應(yīng)物，以便于該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)擷取并分析反應(yīng)物凝集狀態(tài)的影像。
[0024]前述的多通道微流體光盤，其中上述的微流道具有特定曲角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制各微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆作用。上述的微流道連通該反應(yīng)腔與該廢棄腔，且于連接兩端形成水平傾斜角，其中靠近該廢棄腔的該微流道的出口處需高于靠近該反應(yīng)腔的該微流道的入口處，以形成止逆作用。
[0025]前述的多通道微流體光盤，其中上述微流道與該供料腔相連接處具有特定的連接角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。上述的微流道與該供料腔相連接處具有毛細(xì)管閥，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。上述的毛細(xì)管閥于該微流道上形成至少一個(gè)個(gè)凸?fàn)钋琅c至少一個(gè)凹狀渠道，該凸?fàn)钋琅c該凹狀渠道以交錯(cuò)排列相互連結(jié)的方式形成鋸齒狀外觀。上述凸?fàn)钋赖墓軓酱笥谠摪紶钋赖墓軓?，且該凸?fàn)钋赖墓軓揭啻笥谠撐⒘鞯赖墓軓?。上述的凹狀渠道的管徑寬度小于等于該微流道的管徑寬度。上述凸?fàn)钋赖墓軓椒秶鸀?0?800微米,且該凹狀渠道的管徑范圍為50?600微米。上述的凸?fàn)钋赖墓軓綄挾扰c該凹狀渠道的管徑寬度的比例范圍為2:1?5:1。上述凸?fàn)钋赖墓軓綄挾容^佳為300微米，且該凹狀渠道的管徑寬度較佳為100微米。上述供料腔、該反應(yīng)腔、該廢棄腔、該微流道與該毛細(xì)管閥的空間深度為50?1000微米。
[0026]本發(fā)明的目的再采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明上述的目的，本發(fā)明提供一種多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，該多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)包含光盤模塊，用以接受多種微流體試劑，借由離心力作用于該光盤模塊內(nèi)混摻多種微流體試劑，以產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并形成反應(yīng)物；給藥模塊，位于該光盤模塊的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的特定位置上，該給藥模塊提供多種微流體試劑與離心力作用予該光盤模塊；與顯像模塊，位于該光盤模塊上方的指定位置上，借以擷取該光盤模塊的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)的影像，并產(chǎn)生影像信號(hào)。
[0027]本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0028]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其中上述給藥模塊更包含至少一個(gè)加藥裝置，用以控制容置、裝載、輸運(yùn)、注入多種該微流體至該光盤模塊中；與至少一個(gè)旋動(dòng)裝置，用以提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)能予該光盤模塊以進(jìn)行離心運(yùn)動(dòng)，并借離心力作用使多種該微流體試劑于該光盤模塊中混和及反應(yīng)。
[0029]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其中上述光盤模塊包含至少一個(gè)檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元更包含多個(gè)供料腔，用以分別接收并存儲(chǔ)該給藥模塊所提供的多種該微流體試劑；至少一個(gè)反應(yīng)腔，該反應(yīng)腔于離心狀態(tài)下分別接收多個(gè)該供料腔所釋放的多種該微流體試劑，以進(jìn)行反應(yīng)并形成反應(yīng)物，其中，該顯像模塊于該反應(yīng)腔上方的特定位置上擷取反應(yīng)物的凝聚型態(tài)的影像；與多個(gè)微流道，該微流道分別用以連通該供料腔與該反應(yīng)腔。
[0030]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其中上述檢測(cè)單元的外觀為樹狀外觀，多個(gè)該微流道為該樹狀外觀的枝干，而多個(gè)該供料腔則分別位于枝干末端，且該反應(yīng)腔位于樹狀外觀的根部。上述多個(gè)該微流道的第一微流道當(dāng)成該樹狀外觀的主枝干，并與該反應(yīng)腔相互連接。多個(gè)該微流道的多個(gè)第二微流道當(dāng)成該樹狀外觀的枝干，并連接該第一微流道與該供料腔。第二微流道具有曲角，以借離心轉(zhuǎn)速的快慢控制該微流體試劑的釋放速率并產(chǎn)生止逆作用。第二微流道與該供料腔的連接角為圓切角，以借由圓切線方式降低微流體的表面阻力而離心導(dǎo)出供料腔。
[0031]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其中上述反應(yīng)腔的容置空間更包含至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)，以提供多個(gè)該微流體試劑所需的反應(yīng)空間并留存反應(yīng)物，以便顯像模塊于該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)擷取反應(yīng)物凝集型態(tài)的影像。檢測(cè)單元更包含多個(gè)通氣腔，該通氣腔于離心狀態(tài)時(shí)連通大氣，以利該微流體試劑于離心狀態(tài)時(shí)的流動(dòng)。檢測(cè)單元更包含至少一個(gè)廢棄腔，以便于離心狀態(tài)下接收自該反應(yīng)腔溢流的微流體。反應(yīng)腔借由該微流道連通該廢棄腔，該微流道于連接兩端形成水平傾斜角，靠近該廢棄腔的該微流道出口處需高于靠近該反應(yīng)腔的該微流道入口處，以形成止逆作用。
[0032]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其中上述微流道與該供料腔相連接處具有毛細(xì)管閥，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆作用，其中該毛細(xì)管閥于該微流道上形成至少一個(gè)凸?fàn)钋琅c至少一個(gè)凹狀渠道，該凸?fàn)钋琅c該凹狀渠道以交錯(cuò)排列相互連結(jié)的方式形成鋸齒狀外觀。凸?fàn)钋赖墓軓酱笥谠摪紶钋赖墓軓?，且該凸?fàn)钋赖墓軓揭啻笥谠撐⒘鞯赖墓軓?，其中該凹狀渠道的管徑寬度小于等于該微流道的管徑寬度?br> [0033]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其中多種微流體試劑更包含紅血球(RBC)、抗體(Antibody)/ 血清(Plasma)、低離子張力溶液(LIM)、Polybrene/Polyethy leneimine、再懸浮溶液(Resuspending solution)等。
[0034]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其更包含分析控制模塊，分別與該給藥模塊及該顯像模塊相互通訊，以控制該給藥模塊與該顯像模塊的動(dòng)作，且該分析控制模塊接收顯像模塊所產(chǎn)生的影像信號(hào)，并據(jù)以分析比對(duì)且對(duì)外顯示結(jié)果。
[0035]本發(fā)明的目的又采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明上述的目的，本發(fā)明提供一種多通道微流體光盤檢測(cè)方法，該多通道微流體光盤檢測(cè)方法包含進(jìn)行給藥程序，以分別導(dǎo)入多種檢體與檢驗(yàn)試劑的微流體至光盤的多個(gè)供料腔中；借由控制旋動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)速率產(chǎn)生不同的離心力，以便于對(duì)該光盤進(jìn)行離心程序，并借此控制不同的該供料腔的該微流體的釋放速率，其中多種該微流體于離心狀態(tài)下分別經(jīng)由多條微流道導(dǎo)入至該光盤的反應(yīng)腔中以進(jìn)行混和動(dòng)作，以形成反應(yīng)物于該反應(yīng)腔的檢測(cè)區(qū)中；與借由顯像擷取裝置進(jìn)行檢測(cè)程序，以觀測(cè)該反應(yīng)物的凝聚型態(tài)。
[0036]本發(fā)明的目的還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0037]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其中上述離心程序更包含進(jìn)行第一離心步驟，以便從多個(gè)該供料腔分別導(dǎo)出其內(nèi)存的第一微流體、第二微流體與第三微流體至該反應(yīng)腔；借由旋動(dòng)元件往復(fù)式旋動(dòng)光盤以便于反應(yīng)腔中進(jìn)行第一混摻程序，以混摻第一微流體、第二微流體與第三微流體并形成第一反應(yīng)物；進(jìn)行第二離心步驟，以便從多個(gè)該供料腔之一導(dǎo)出其內(nèi)存的第四微流體至該反應(yīng)腔；借由該旋動(dòng)元件往復(fù)式旋動(dòng)該光盤，以便于該反應(yīng)腔中進(jìn)行第二混摻程序，以混摻該第四微流體與該第一反應(yīng)物并形成第二反應(yīng)物，且增加其凝集反應(yīng)；進(jìn)行第三離心步驟，以分離第二反應(yīng)物中的凝聚物，其中大部分檢體與其它試劑的凝聚物會(huì)留置于該檢測(cè)區(qū)中并混成第三反應(yīng)物；進(jìn)行第四離心步驟，以便從多個(gè)該供料腔之一導(dǎo)出其內(nèi)存的第五微流體至該反應(yīng)腔，并與該第三反應(yīng)物混成第四反應(yīng)物；與進(jìn)行第三混摻程序，以凝集該第四反應(yīng)物。
[0038]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其中上述第一微流體為RBC、第二微流體為Antibody、第三微流體為LIM、第四微流體為Polybrene/Polyethy leneimine、第五微流體為Resuspending solution。第一離心步驟的離心速度為600?800rpm,操作時(shí)間為I?IOsec ;第二離心步驟的離心速度為600?IOOOrpm,操作時(shí)間為I?IOsec ;第三離心步驟的離心速度為600?1500rpm,操作時(shí)間為I?IOsec ;第四離心步驟的離心速度為600?2000rpm，操作時(shí)間為I?lOsec。第一混摻程序、第二混摻程序與第三混摻程序的往復(fù)旋動(dòng)角度范圍為10度?360度，往復(fù)次數(shù)為I?10次。
[0039]前述的多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其中上述檢測(cè)程序借由該顯像擷取裝置根據(jù)該反應(yīng)物的凝聚型態(tài)產(chǎn)生影像信號(hào)，以進(jìn)行比對(duì)分析程序。比對(duì)分析程序借由比對(duì)分析裝置根據(jù)其內(nèi)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)比對(duì)并分析該影像信號(hào)，借此確認(rèn)該第四反應(yīng)物的凝聚型態(tài)。
[0040]借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)及其方法至少具有下列優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0041]上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1:根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖；[0043]圖2A:根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的示意圖；
[0044]圖2B:根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的毛細(xì)管閥的示意圖；
[0045]圖3:根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)流程示意圖；
[0046]圖4:根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的多通道微流體光盤檢測(cè)裝置的示意圖；
[0047]圖5:根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的光盤示意圖；
[0048]圖6A:根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的檢測(cè)機(jī)構(gòu)示意圖；
[0049]圖6B:根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的檢測(cè)機(jī)構(gòu)的毛細(xì)管閥示意圖；
[0050]圖7A:為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光盤的檢測(cè)O型血受試者RBC及血清結(jié)果的示意圖；與
[0051]圖7B:為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光盤的檢測(cè)A型血受試者RBC及血清結(jié)果的示意圖。
[0052]【主要元件符號(hào)說明】
[0053]100:多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)
[0054]110:給藥模塊112:輸送裝置
[0055]114:加藥裝置116:旋動(dòng)裝置
[0056]120:光盤模塊126:固定機(jī)構(gòu)
[0057]130:檢測(cè)機(jī)構(gòu)131:供料腔
[0058]132:進(jìn)料孔133:通氣腔
[0059]134:氣孔135:反應(yīng)腔
[0060]135A:反應(yīng)檢測(cè)區(qū)137:廢棄腔
[0061]138:微流道139:毛細(xì)管閥
[0062]139A:凸?fàn)钋?39B:凹狀渠道
[0063]140:顯像模塊145:影像擷取裝置
[0064]150:分析控制模塊152:分析單元
[0065]154:控制單元156:顯示單元
[0066]160:能源模塊[0067]200:多通道微流體光盤檢測(cè)方法
[0068]210:給藥程序220:離心程序
[0069]240:檢測(cè)程序250:分析程序
[0070]300:多通道微流體光盤的檢測(cè)裝置
[0071]310:承載機(jī)構(gòu)311:支撐機(jī)構(gòu)
[0072]312:移動(dòng)元件314:給藥元件
[0073]316:旋動(dòng)元件320:光盤
[0074]326:固定結(jié)構(gòu)330:檢測(cè)單元
[0075]331a、331b、331c、331d、331e:供料腔
[0076]332a、332b、332c、332d、332e:進(jìn)料孔
[0077]333a、333b、333c、333d:通氣腔
[0078]334a、33 4b、334c、334d:氣孔
[0079]335:反應(yīng)腔335A:反應(yīng)檢測(cè)區(qū)
[0080]337:廢棄腔
[0081]338a、338b、338c、338d、338e:微流道
[0082]338f、338g、338h、338j、338k:微流道
[0083]339d、339e:毛細(xì)管閥 345:影像感測(cè)元件
[0084]352:分析元件354:控制元件
[0085]356:顯示元件360:電源
[0086]371a、371b:凸?fàn)钋?372a:凹狀渠道
【具體實(shí)施方式】
[0087]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)及其方法的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
[0088]本發(fā)明在此所探討的方向?yàn)槲⒘黧w的檢測(cè)技術(shù)，為了能徹底地了解本發(fā)明，將在下列的描述中提出詳盡的結(jié)構(gòu)及其元件與方法步驟。顯然地，本發(fā)明的施行并未限定于微流體檢測(cè)技術(shù)的技藝者所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。另一方面，眾所周知的結(jié)構(gòu)及其元件并未描述于細(xì)節(jié)中，以避免造成本發(fā)明不必要的限制。此外，為提供更清楚的描述及使熟悉該項(xiàng)技藝者能理解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
，圖示內(nèi)各部分并沒有依照其相對(duì)的尺寸而繪圖，某些尺寸與其他相關(guān)尺度的比例會(huì)被突顯而顯得夸張，且不相關(guān)的細(xì)節(jié)部分亦未完全繪出，以求圖示簡(jiǎn)潔。本發(fā)明的較佳實(shí)施例會(huì)詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述之外，本發(fā)明還可以廣泛地施行在其他的實(shí)施例中，且本發(fā)明范圍不受限定，其以之后的專利范圍為準(zhǔn)。
[0089]參考圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，本發(fā)明提供一種多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)100，該多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)100包含:給藥模塊110、光盤模塊120、顯像模塊140、分析控制模塊150與能源模塊160。上述的給藥模塊110更包含至少一個(gè)輸送裝置112、至少一個(gè)加藥裝置114、至少一個(gè)旋動(dòng)裝置116，其中，給藥模塊110位于光盤模塊120的轉(zhuǎn)動(dòng)方向上的特定位置上，并借由輸送裝置112運(yùn)動(dòng)加藥裝置114以提供試劑予光盤模塊120，且借由旋動(dòng)裝置116提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)能予光盤模塊120進(jìn)行離心運(yùn)動(dòng)，使試劑在光盤模塊120中混和反應(yīng)。上述的光盤模塊120更包含至少一個(gè)固定機(jī)構(gòu)126與檢測(cè)機(jī)構(gòu)130，其中，光盤模塊120借由固定機(jī)構(gòu)126固定于旋動(dòng)裝置116上，以提供特定的容置空間容置加藥裝置114所供給的試劑，并于此生成至少一個(gè)反應(yīng)物，以便于顯像模塊140擷取至少一個(gè)反應(yīng)物的影像。此外，上述的顯像模塊140位于光盤模塊120上方的任一指定位置上，借以擷取光盤模塊120的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)的影像。此外，光盤模塊120為拋棄式，以避免受到檢體及測(cè)試試劑的污染，并借此大幅提升檢測(cè)的可靠性，且能防止直接接觸本發(fā)明的給藥模塊110與顯像模塊140，將大幅延長整體設(shè)備的使用壽命。上述的分析控制模塊150分別與給藥模塊110及顯像模塊140相互通訊，以便于分析控制模塊150控制給藥模塊110的移動(dòng)、加藥、光盤轉(zhuǎn)動(dòng)等作用，且分析控制模塊150能接收顯像模塊140所產(chǎn)生的影像信號(hào)，并據(jù)以分析比對(duì)是否在檢體中存在著待測(cè)試因子，并對(duì)外顯示結(jié)果。上述的能源模塊160則分別與各模塊相互電性耦合，以提供必要的能源予相關(guān)設(shè)備運(yùn)作。
[0090]參考圖2A所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，上述的光盤模塊120的檢測(cè)機(jī)構(gòu)130包含至少一個(gè)供料腔131、至少一個(gè)進(jìn)料孔132、至少一個(gè)通氣腔133、至少一個(gè)氣孔134、至少一個(gè)反應(yīng)腔135、至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)135A、至少一個(gè)廢棄腔137、至少一個(gè)微流道138、及至少一個(gè)毛細(xì)管閥139，其中，光盤模塊120的檢測(cè)機(jī)構(gòu)130更包含至少一個(gè)透明基材，經(jīng)過雕刻、黃光制程、熱壓法或射出成型程序所形成，且檢測(cè)機(jī)構(gòu)130為可置換式機(jī)構(gòu)。上述的通氣腔133為連通大氣的腔室，以利試劑在離心狀態(tài)下能于檢測(cè)機(jī)構(gòu)130中流動(dòng)，其中，氣孔134位于通氣腔133中以便與外部大氣相連通。此外，上述的供料腔133、反應(yīng)腔135、廢棄腔137、微流道138與毛細(xì)管閥139的深度為50?1000微米。上述的供料腔131為儲(chǔ)存加藥裝置114所添加的溶液/劑的容置空間，其中，供料腔131更包含至少一個(gè)進(jìn)料孔132，以注入溶液/劑。上述的反應(yīng)腔135于離心狀態(tài)下接收來自供料腔131的試劑，以提供檢體與測(cè)試試劑的反應(yīng)容置空間，其中，反應(yīng)腔135包含至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)135A，反應(yīng)檢測(cè)區(qū)135A設(shè)計(jì)于反應(yīng)腔135的容置空間中，其用以存留檢體與其它試劑的反應(yīng)物，以便于顯像模塊140于該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)135A，擷取反應(yīng)物凝集狀態(tài)的影像。上述廢棄腔137與反應(yīng)腔135相互流通以接收自反應(yīng)腔135流出的廢液。上述微流道138分別用于連接供料腔131與反應(yīng)腔135、連接反應(yīng)腔135與廢棄腔137、連接通氣腔133與廢棄腔137、以及直接連結(jié)通氣腔133，其中，微流道138與供料腔131及廢棄腔137相連結(jié)的流體入口端處具有特定的連接角，連接角的角度可隨試劑的特性設(shè)計(jì)，并借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制檢體與測(cè)試試劑的釋放速率，且對(duì)流出的流體產(chǎn)生止逆的作用。上述的毛細(xì)管閥139位于連接供料腔131的微流道138的入口端處，此毛細(xì)管閥139可于離心狀態(tài)下增加流體由供料腔131與反應(yīng)腔135流出的阻力。
[0091]參考圖2B所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，上述的毛細(xì)管閥139于微流道138上形成至少一個(gè)凸?fàn)钋?39A與至少一個(gè)凹狀渠道139B的交互連結(jié)的組合，毛細(xì)管閥139外觀為鋸齒狀結(jié)構(gòu)，且凸?fàn)钋?39A的管徑大于凹狀渠道139B，且凸?fàn)钋?39A亦大于微流道138的主管徑，其中，凸?fàn)钋?39A的管徑范圍約為60?800微米，且凹狀渠道139B的管徑范圍為50?600微米。上述的反應(yīng)檢測(cè)區(qū)135A的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)在混摻程序中會(huì)隨檢測(cè)試劑的變化而轉(zhuǎn)變，上述的顯像模塊140于光盤模塊120處于檢驗(yàn)程序時(shí)，用以擷取反應(yīng)物的凝聚型態(tài)，并產(chǎn)生影像信號(hào)予分析控制模塊150，以比對(duì)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)135A所形成的凝聚型態(tài)，其中，反應(yīng)物的濃度會(huì)影響凝聚型態(tài)的結(jié)果:若反應(yīng)物的濃度極低則凝聚型態(tài)少；若是反應(yīng)物的濃度漸漸提升，則凝聚型態(tài)將越來越多。上述的分析控制模塊150用以控制給藥模塊110、光盤模塊120與顯像模塊140的運(yùn)作。分析控制模塊150可控制給藥模塊110藥劑的注射數(shù)量、注射速率、注射位置、光盤模塊120的轉(zhuǎn)速等。此外，分析控制模塊150包含分析單元152、控制單元154與顯示單元156，分析控制模塊150接收顯像模塊140所傳輸?shù)碾娔苄盘?hào)并經(jīng)過分析單元152計(jì)算分析，同時(shí)借由控制單元154產(chǎn)生控制信號(hào)以控制顯示單元156顯示分析結(jié)果，其中，分析單元152具有預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫，預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫能提供特定的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)所對(duì)應(yīng)的影像。
[0092]參考圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，本發(fā)明提供一種多通道微流體光盤檢測(cè)方法200，首先將光盤模塊120置于給藥模塊110的預(yù)設(shè)位置上，并借由分析控制模塊150的控制單元154控制后續(xù)的程序。接著進(jìn)行給藥程序210，以便借由給藥模塊110分別導(dǎo)入檢體與檢驗(yàn)試劑的微流體至光盤模塊120的供料腔131中。接著借由給藥模塊110的旋動(dòng)裝置116轉(zhuǎn)動(dòng)光盤模塊120進(jìn)行離心程序220，控制單元154控制旋動(dòng)裝置116的轉(zhuǎn)動(dòng)速率以產(chǎn)生不同的離心力，并進(jìn)一步地借由離心力的控制突破供料腔131中所注入的檢體與檢驗(yàn)試劑的微流體的表面張力所形成的阻力，進(jìn)而導(dǎo)入至微流道138中，再分別流入反應(yīng)腔135進(jìn)行混和動(dòng)作，以形成反應(yīng)物及其凝聚型態(tài)。之后借由顯像模塊140進(jìn)行檢測(cè)程序240，以觀測(cè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)135A的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)，并產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)予分析控制模塊150。之后借由分析控制模塊150的分析單元152根據(jù)相對(duì)應(yīng)的影像信號(hào)進(jìn)行分析程序250，以比對(duì)分析單元152的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)，或所對(duì)應(yīng)的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)所代表的數(shù)值，借以確定檢體含有待檢測(cè)因子的種類并產(chǎn)生信息，同時(shí)將信息傳輸至分析控制模塊150的控制單元154，再借由控制單元154進(jìn)行控制程序230，以產(chǎn)生控制信號(hào)，并將控制信號(hào)分別傳輸至顯示單元156，以顯示所檢測(cè)檢體含有待檢測(cè)因子的凝聚型態(tài)。
[0093]參考圖4A、圖4B所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，本發(fā)明提供一種多通道微流體光盤的檢測(cè)裝置300，包含一個(gè)承載機(jī)構(gòu)310、多個(gè)支撐機(jī)構(gòu)311、至少一個(gè)移動(dòng)元件312、至少一個(gè)給藥元件314、至少一個(gè)旋動(dòng)元件316、光盤320、影像感測(cè)元件345、分析元件352、控制元件354、顯示元件356與電源360。多個(gè)支撐機(jī)構(gòu)311用以支撐或夾持各部件，且多個(gè)支撐機(jī)構(gòu)311可直接成形于承載機(jī)構(gòu)310的特定區(qū)域上或另行制作。上述的移動(dòng)元件312用以搬運(yùn)及移動(dòng)給藥元件314，以利給藥元件314對(duì)光盤320添加試劑。加藥元件314是用來控制容置、裝載、輸運(yùn)、注入各種微流體藥劑/試劑至光盤320中，以利藥劑/試劑于光盤320中混和及反應(yīng)。上述的電源360則用以供應(yīng)多通道微流體光盤的檢測(cè)裝置300所需的整體電源。
[0094]參考圖5與圖6A所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，上述的光盤320用以混和及反應(yīng)各種微流體藥劑/試劑，借以提供反應(yīng)物的凝聚型態(tài)。上述的光盤320具有至少一個(gè)固定結(jié)構(gòu)326與至少一個(gè)檢測(cè)單元330，固定結(jié)構(gòu)326用以固定光盤320于旋動(dòng)元件316上，以便于產(chǎn)生離心作用，其中，光盤320為可置換式。此外，光盤320為拋棄式，以避免受到檢體及測(cè)試試劑的污染，并借此大幅提升檢測(cè)的可靠性，且能防止直接接觸本發(fā)明的加藥模塊310與檢測(cè)模塊340，將大幅延長整體設(shè)備的使用壽命。再者，檢測(cè)單元330的外觀設(shè)計(jì)更包含樹狀外觀，根據(jù)本發(fā)明的外觀設(shè)計(jì)，光盤320可容納更多的檢測(cè)單元330，每個(gè)檢測(cè)單元330皆可視為一次檢測(cè)程序，借此達(dá)成同步執(zhí)行多次檢測(cè)程序的目的。[0095]上述的檢測(cè)單元330借由至少一個(gè)透明基材，經(jīng)過激光、雕刻或射出成型所構(gòu)成。檢測(cè)單元330包含多個(gè)供料腔331a、331b、331c、331d、331e、多個(gè)進(jìn)料孔332a、332b、332c、332d、332e、多個(gè)通氣腔 333a、333b、333c、333d、多個(gè)氣孔 334a、334b、334c、334d、至少一個(gè)反應(yīng)腔335、至少一個(gè)廢棄腔337、多個(gè)微流道338a、338b、338c、338d、338e、338f、338g、338h、338j、338k、多個(gè)毛細(xì)管閥339d、339e。上述通氣腔333a、333b、333c、333d是于離心狀態(tài)時(shí)，通過氣孔334a、334b、334c、334d連通大氣的腔室，以利微流體于離心狀態(tài)時(shí)可流動(dòng)。上述的給藥元件314可分別借由進(jìn)料孔332a、332b、332c、332d、332e注入微流體于相對(duì)應(yīng)的供料腔331a、331b、331c、331d、331e中存儲(chǔ)，其中，給藥元件314所注入的微流體可為 RBC>Antibody>LIM>Polybrene/PoIyethyIeneimine>Resuspending solution 等。此夕卜，上述反應(yīng)腔335分別接收來自供料腔331a、331b、331c、331d、331e的微流體試劑，且反應(yīng)腔335的容置空間中更包含至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)335A，以提供檢體與試劑所需的反應(yīng)空間，其用以留存大部分檢體與其它試劑的反應(yīng)物，以便影像感測(cè)元件345于反應(yīng)檢測(cè)區(qū)335A擷取反應(yīng)物凝集型態(tài)的影像。
[0096]再者，上述廢棄腔337位于該反應(yīng)腔335的相鄰位置上，以便離心狀態(tài)下接收自反應(yīng)腔335溢流的微流體。上述微流道338a、338b、338c、338d、338e分別用以連通供料腔331a、331b、331c、331d、331e與反應(yīng)腔335，且微流道338g、338h分別用以連通通氣腔333a、333b與反應(yīng)腔335，而微流道338j、338k分別用以連通通氣腔333c、333d與廢棄腔337，且微流道338f用于連通反應(yīng)腔335與廢棄腔337，其中，微流道338a、338b、338c、338d、338g、338h分別與微流道338e相互連通，再經(jīng)由微流道338e通入反應(yīng)腔335。此外，上述的微流道338a、338b、338c、338d、338f、338g、338h分別具有特定的連接角，連接角的角度可隨試劑的特性設(shè)計(jì)，并借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制檢體與測(cè)試試劑的釋放速率，且對(duì)流出的流體產(chǎn)生止逆的作用，其中，微流道338a與供料腔331a的連接角為圓切角，以借由圓邊切線方式降低微流體的表面阻力而離心出供料腔331a，且微流道338b、338c、338d、338g、338h具有曲角(bending angle),以控制微流體流入微流道338e的速率,而連通反應(yīng)腔335與廢棄腔337的微流道338f則于連接兩端形成水平傾斜角(inclination),靠近廢棄腔337的微流道338f出口處需高于靠近反應(yīng)腔335的微流道338f入口處，以形成止逆作用。
[0097]參照?qǐng)D6A與圖6B所示，上述的微流道338d、338e位于供料腔331d、331e的入口處分別具有毛細(xì)管閥339d、339e，以延滯從供料腔331d、331e流出微流體的速率，進(jìn)而控制藥劑的釋放作用。此外，上述的毛細(xì)管閥339d的結(jié)構(gòu)包含多個(gè)凸?fàn)钋?71a、371b與至少一個(gè)凹狀渠道372a，凸?fàn)钋?71a或371b與凹狀渠道372a以交錯(cuò)排列相互連結(jié)以形成鋸齒狀結(jié)構(gòu)的外觀，其中，凹狀渠道372a的管徑寬度小于等于微流道338d，凹狀渠道372a的管徑較佳者包含100微米，且凸?fàn)钋?71a、371b的管徑寬度大于微流道338d，凸?fàn)钋?71a、371b的管徑較佳者包含300微米，而凸?fàn)钋?71a、371b的管徑寬度與凹狀渠道372a的管徑寬度的比例范圍約為2:1?5:1，較佳者為3:1。再者，凸?fàn)钋?71a、371b的管徑長度373a、373b與凹狀渠道372a的管徑長度374a的比值較佳者包含1:1，且為100微米。
[0098]參考圖6A所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，本發(fā)明提供范例，分別注入微流體藥劑/試劑至預(yù)定腔室，借由旋動(dòng)元件316帶動(dòng)光盤320進(jìn)行第一離心程序(600?800rpm,I?IOsec) JfRBC由供料腔331a導(dǎo)入反應(yīng)腔335，接著由供料腔331b、331c分別導(dǎo)入Antibody,LIM至反應(yīng)腔335中，再借由旋動(dòng)元件316往復(fù)式旋動(dòng)光盤320以進(jìn)行第一混摻程序(往復(fù)角度10度?360度，往復(fù)次數(shù)I?10次)，混摻RBC、Antibody、LIM ;然后進(jìn)行第二離心程序(600 ?IOOOrpm, I ?IOsec),將 Polybrene/Polyethy Ieneimine 自供料腔331d導(dǎo)出至反應(yīng)腔335中，再借由旋動(dòng)元件316往復(fù)式旋動(dòng)光盤320以進(jìn)行第二混摻程序(往復(fù)角度10度?360度，往復(fù)次數(shù)I?10次)，并增加其凝集反應(yīng)；然后進(jìn)行第三離心程序(600?1500rpm, I?IOsec)以分離凝聚物,其中大部分檢體與其它試劑的凝聚物留置于反應(yīng)檢測(cè)區(qū)335A，且此時(shí)過多的反應(yīng)液將由微流道338f溢流至廢棄腔337中；之后進(jìn)行第四離心程序(600 ?2000rpm, I ?IOsec),自供料腔 331e 導(dǎo)入 Resuspending solution 至反應(yīng)腔335內(nèi)，最后再進(jìn)行第三混摻程序(往復(fù)角度10度?360度，往復(fù)次數(shù)I?10次)，以打散非抗原抗體反應(yīng)的血球凝集反應(yīng)。
[0099]參考圖4A與圖4B所示，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，上述的影像感測(cè)元件345包含影像擷取元件，影像感測(cè)元件345用以擷取位于反應(yīng)檢測(cè)區(qū)335A的反應(yīng)物凝集型態(tài)的影像，如圖7A、圖7B所示，并予以轉(zhuǎn)換成影像信號(hào)。圖7A所示檢測(cè)O型血受試者RBC及血清結(jié)果，此結(jié)果與臨床使用的試管檢測(cè)法結(jié)果一致，在RBC分型部分不與ant1-A及anti_B抗血清產(chǎn)生凝集反應(yīng)；血清分型部分會(huì)與A cells及B cells產(chǎn)生凝集反應(yīng)；Rh分型部分會(huì)與ant1-D抗血清產(chǎn)生凝集反應(yīng)；不規(guī)則抗體篩檢部分不與Screen 1、I1、III cells產(chǎn)生反應(yīng)。此外，圖7B所示檢測(cè)A型血受試者RBC及血清結(jié)果的示意圖，此結(jié)果與臨床使用的試管檢測(cè)法結(jié)果一致；在RBC分型部分會(huì)與ant1-A抗血清產(chǎn)生凝集反應(yīng)；血清分型部分會(huì)與B cells產(chǎn)生凝集反應(yīng)；Rh分型部分會(huì)與ant1-D抗血清產(chǎn)生凝集反應(yīng)；不規(guī)則抗體篩檢部分不與Screen 1、III cells產(chǎn)生反應(yīng),具有Mia抗體,因此會(huì)與Screen II cells產(chǎn)生弱反應(yīng)。反應(yīng)檢測(cè)區(qū)335A的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)會(huì)隨檢測(cè)試劑轉(zhuǎn)變，因而影像感測(cè)元件345所接收的影像亦會(huì)隨反應(yīng)物的凝聚型態(tài)轉(zhuǎn)變變化。再者，上述的分析元件352更包含預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫，以提供特定的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)所對(duì)應(yīng)的影像，以便于接收來自于影像感測(cè)元件345的影像信號(hào)并加以計(jì)算、分析、比對(duì)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫的影像數(shù)據(jù)，然后借由控制元件354控制顯示元件356顯現(xiàn)相關(guān)信息。
[0100]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多通道微流體機(jī)構(gòu)，其特征在于該多通道微流體機(jī)構(gòu)包含: 至少一個(gè)供料腔，該供料腔為儲(chǔ)存自外部輸入的微流體的容置空間；與 至少一個(gè)反應(yīng)腔，該反應(yīng)腔于離心狀態(tài)下接收該供料腔釋放的微流體，以進(jìn)行微流體反應(yīng)的空間。
2.如權(quán)利要求1所述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其特征在于其中上述的供料腔于離心狀態(tài)下與外部大氣相連通，并使該供料腔形成通氣腔，以利微流體于離心狀態(tài)下的流動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其特征在于其中上述的反應(yīng)腔包含至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)，該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)用以存留微流體的反應(yīng)物，以便于該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)擷取并分析反應(yīng)物凝集狀態(tài)的影像。
4.如權(quán)利要求1所述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其特征在于其更包含至少一個(gè)微流道以連接該供料腔與該反應(yīng)腔，并于離心狀態(tài)下運(yùn)輸微流體，其中上述的微流道與該供料腔相連接處具有特定的連接角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。
5.如權(quán)利要求4所述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其特征在于其中上述的微流道具有特定的曲角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。
6.如權(quán)利要求4所述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其特征在于其中上述的反應(yīng)腔更包含至少一個(gè)廢棄腔，以接收自該反應(yīng)腔流出的廢液。
7.如權(quán)利要求4所述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其特征在于其中上述的微流道與該供料腔相連接處具有毛細(xì)管閥，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。
8.如權(quán)利要求7所述的多通道微流體機(jī)構(gòu)，其特征在于其中上述的毛細(xì)管閥于該微流道上形成至少一個(gè)凸?fàn)钋琅c至少一個(gè)凹狀渠道的交互連結(jié)的組合，以形成鋸齒狀結(jié)構(gòu)外觀，其中，該凸?fàn)钋赖墓軓酱笥谠摪紶钋赖墓軓剑以撏範(fàn)钋赖墓軓揭啻笥谠撐⒘鞯赖墓軓健?br> 9.一種多通道微流體光盤，該多通道微流體光盤具有至少一個(gè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于該檢測(cè)機(jī)構(gòu)包含: 至少一個(gè)供料腔，該供料腔為儲(chǔ)存自外部輸入的微流體的容置空間； 至少一個(gè)反應(yīng)腔，該反應(yīng)腔于離心狀態(tài)下接收自該供料腔釋放的微流體，以供微流體進(jìn)行反應(yīng)的容置空間； 至少一個(gè)廢棄腔，該廢棄腔于離心狀態(tài)下用以接收自該反應(yīng)腔溢流的微流體；與 多個(gè)微流道，該微流道分別連通該供料腔與該反應(yīng)腔、連通該反應(yīng)腔與該廢棄腔，其中，該微流道與該供料腔相連接處具有特定的連接角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。
10.如權(quán)利要求9所述的多通道微流體光盤，其特征在于其中上述的檢測(cè)機(jī)構(gòu)更包含至少一個(gè)通氣腔，該通氣腔為連通大氣的空間，以利微流體在離心狀態(tài)下能于該檢測(cè)機(jī)構(gòu)中流動(dòng)。
11.如權(quán)利要求9所述的多通道微流體光盤，其特征在于其中上述的反應(yīng)腔包含至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)，該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)用以存留微流體的反應(yīng)物，以便于該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)擷取并分析反應(yīng)物凝集狀態(tài)的影像。
12.如權(quán)利要求9所述的多通道微流體光盤，其特征在于其中上述的微流道具有特定的曲角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。
13.如權(quán)利要求9所述的多通道微流體光盤，其特征在于其中上述的微流道與該供料腔相連接處具有毛細(xì)管閥，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用。
14.如權(quán)利要求13所述的多通道微流體光盤，其特征在于其中上述的毛細(xì)管閥于該微流道上形成至少一個(gè)凸?fàn)钋琅c至少一個(gè)凹狀渠道，該凸?fàn)钋琅c該凹狀渠道以交錯(cuò)排列相互連結(jié)的方式形成鋸齒狀外觀，其中，該凸?fàn)钋赖墓軓酱笥谠摪紶钋赖墓軓?，且該凸?fàn)钋赖墓軓揭啻笥谠撐⒘鞯赖墓軓健?br> 15.如權(quán)利要求14所述的多通道微流體光盤，其特征在于其中上述的凸?fàn)钋赖墓軓綄挾扰c該凹狀渠道的管徑寬度的比例范圍為2:1~5:1。
16.一種多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)包含: 光盤模塊，用以接受多種微流體試劑，借由離心力作用于該光盤模塊內(nèi)混摻多種微流體試劑，以產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并形成反應(yīng)物； 給藥模塊，位于該光盤模塊的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的特定位置上，該給藥模塊提供多種微流體試劑與離心力作用予該光盤模塊；與 顯像模塊，位于該光盤模塊的指定位置上，以擷取該光盤模塊的反應(yīng)物的凝聚型態(tài)的影像。
17.如權(quán)利要求16所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的給藥模塊更包含: 至少一個(gè)加藥裝置，用以控制容置、裝載、輸運(yùn)、注入多種該微流體至該光盤模塊中；與至少一個(gè)旋動(dòng)裝置，用以提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)能予該光盤模塊以進(jìn)行離心運(yùn)動(dòng)，并借離心力作用使多種該微流體試劑于該光盤模塊中混和及反應(yīng)。
18.如權(quán)利要求16所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的光盤模塊包含至少一個(gè)檢測(cè)單元，該檢測(cè)單元更包含: 多個(gè)供料腔，用以分別接收并存儲(chǔ)該給藥模塊提供的多種該微流體試劑； 至少一個(gè)反應(yīng)腔，該反應(yīng)腔于離心狀態(tài)下分別接收多個(gè)該供料腔釋放的多種該微流體試劑，以進(jìn)行反應(yīng)并形成反應(yīng)物，其中，該反應(yīng)腔的容置空間更包含至少一個(gè)反應(yīng)檢測(cè)區(qū)，以提供多種該微流體試劑所需的反應(yīng)空間，并留存反應(yīng)物以便于該顯像模塊于該反應(yīng)檢測(cè)區(qū)擷取反應(yīng)物凝集型態(tài)的影像； 廢棄腔，該廢棄腔于離心狀態(tài)下接收自該反應(yīng)腔溢流的微流體；與 多個(gè)微流道，分別連通該供料腔與該反應(yīng)腔。
19.如權(quán)利要求18所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的檢測(cè)單元的外觀為樹狀外觀，多個(gè)該微流道為該樹狀外觀的枝干，而多個(gè)該供料腔則分別位于枝干末端，且該反應(yīng)腔位于樹狀外觀的根部。
20.如權(quán)利要求19所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的多個(gè)該微流道具有第一微流道與多個(gè)第二微流道，該第一微流道為該樹狀外觀的主枝干并與該反應(yīng)腔相互連接，且多個(gè)該第二微流道，為該樹狀外觀的枝干，并連接該第一微流道與該供料腔。
21.如權(quán)利要求20所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的第二微流道具有曲角，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制該微流體試劑的釋放速率，并產(chǎn)生止逆作用。
22.如權(quán)利要求20所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的第二微流道與該供料腔的連接角為圓切角，以借由圓邊切線方式降低微流體的表面阻力而離心導(dǎo)出該供料腔。
23.如權(quán)利要求18所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的檢測(cè)單元更包含多個(gè)通氣腔，多個(gè)該通氣腔于離心狀態(tài)時(shí)連通大氣，以利多種該微流體試劑于離心狀態(tài)時(shí)的流動(dòng)。
24.如權(quán)利要求18所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的微流道與該供料腔相連接處具有毛細(xì)管閥，以借由離心轉(zhuǎn)速的快慢控制微流體的釋放速率，且對(duì)流出的微流體產(chǎn)生止逆的作用，其中，該毛細(xì)管閥于該微流道上形成至少一個(gè)凸?fàn)钋琅c至少一個(gè)凹狀渠道，該凸?fàn)钋琅c該凹狀渠道以交錯(cuò)排列相互連結(jié)的方式形成鋸齒狀外觀。
25.如權(quán)利要求24所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的凸?fàn)钋赖墓軓酱笥谠摪紶钋赖墓軓?，且該凸?fàn)钋赖墓軓揭啻笥谠撐⒘鞯赖墓軓剑渲?，該凹狀渠道的管徑寬度小于等于該微流道的管徑寬度?br> 26.如權(quán)利要求16所述的多通道微流體光盤檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于其中上述的多種微流體試劑更包含 RBC、Antibody、LIM、Polybrene/Polyethyleneimine、Resuspendingsolution。
27.一種多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其特征在于該多通道微流體光盤檢測(cè)方法包含以下步驟: 進(jìn)行給藥程序，以分別導(dǎo)入多種檢體與檢驗(yàn)試劑的微流體至光盤的多個(gè)供料腔中； 借由控制旋動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)速率產(chǎn)生不同的離心力，以便于對(duì)該光盤進(jìn)行離心程序，并借此控制不同的該供料腔的該微流體的釋放速率，其中，多種該微流體于離心狀態(tài)下分別經(jīng)由多條微流道導(dǎo)入至該光盤的反應(yīng)腔中以進(jìn)行混和動(dòng)作，以借此形成反應(yīng)物于該反應(yīng)腔的檢測(cè)區(qū)中；與 借由顯像擷取裝置進(jìn)行檢測(cè)程序，以觀測(cè)該反應(yīng)物的凝聚型態(tài)。
28.如權(quán)利要求27所述的多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其特征在于其中上述的離心程序更包含以下步驟: 進(jìn)行第一離心步驟，以便從多個(gè)該供料腔分別導(dǎo)出其內(nèi)存的第一微流體、第二微流體與第三微流體至該反應(yīng)腔； 借由該旋動(dòng)裝置往復(fù)式旋動(dòng)該光盤以便該反應(yīng)腔中進(jìn)行第一混摻程序以混摻該第一微流體、該第二微流體與該第三微流體并形成第一反應(yīng)物；進(jìn)行第二離心步驟，以便從多個(gè)該供料腔之一導(dǎo)出其內(nèi)存的第四微流體至該反應(yīng)腔； 借由該旋動(dòng)裝置往復(fù)式旋動(dòng)該光盤以便該反應(yīng)腔中進(jìn)行第二混摻程序以混摻該第四微流體與該第一反應(yīng)物并形成第二反應(yīng)物，且增加凝集反應(yīng)； 進(jìn)行第三離心步驟，以分離該第二反應(yīng)物中的凝聚物，其中，大部分檢體與其它試劑的凝聚物會(huì)留置于該檢測(cè)區(qū)中并混成第三反應(yīng)物； 進(jìn)行第四離心步驟，以便從多個(gè)該供料腔之一導(dǎo)出其內(nèi)存的第五微流體至該反應(yīng)腔，并與該第三反應(yīng)物混成第四反應(yīng)物；與 進(jìn)行第三混摻程序，以便凝集該第四反應(yīng)物。
29.如權(quán)利要求28所述的多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其特征在于其中上述的第一微流體為RBC、該第二微流體為Antibody、該第三微流體為UM、該第四微流體為Polybrene/Polyethy leneimine、該第五微流體為 Resuspending solution。
30.如權(quán)利要求28所述的多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其特征在于其中上述的第一離心步驟的離心速度為600~800rpm，操作時(shí)間為I~IOsec ;該第二離心步驟的離心速度為600~1000rpm,操作時(shí)間為I~IOsec ;該第三離心步驟的離心速度為600~1500rpm,操作時(shí)間為I~IOsec ;該第四離心步驟的離心速度為600~2000rpm,操作時(shí)間為I~lOsec。
31.如權(quán)利要求28所述的多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其特征在于其中上述的第一混摻程序、該第二混摻程序與該第三混摻程序的往復(fù)旋動(dòng)角度范圍為10度~360度，往復(fù)次數(shù)為I~10次。
32.如權(quán)利要求27所述的多通道微流體光盤檢測(cè)方法，其特征在于其中上述的檢測(cè)程序借該顯像擷取裝置根據(jù)該反應(yīng)物的凝聚型態(tài)產(chǎn)生影像信號(hào)以進(jìn)行比對(duì)分析程序，其中該比對(duì)分析程序借由比對(duì)分析裝置根據(jù)其內(nèi)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)比對(duì)并分析該影像信號(hào)，借此確認(rèn)該第四反應(yīng)物的凝聚 型態(tài)。
【文檔編號(hào)】G01N33/50GK103913562SQ201310737627
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】薛敬和, 陳夏宗, 李文婷, 張耀仁, 張雍, 范憶華, 謝明發(fā), 廖威量, 陳慶恩, 黃經(jīng)緯, 梁英明 申請(qǐng)人:中原大學(xué)