氣體式微流體檢測裝置及其運作方法【技術領域】本發(fā)明關于一種氣體式微流體檢測裝置及其運作方法，特別是指一種利用氣體壓力傳送液體的氣體式微流體檢測裝置及其運作方法。

背景技術：
在傳統(tǒng)檢測中，樣本前處理與樣本定量是項費力繁瑣的工作，需仰賴大型儀器與專業(yè)人員方能取得適合進行檢測的樣本。這些設備成本及人事成本大幅提高檢測部門的建置門檻，往往只有研究機構或大型醫(yī)院具備足夠的能力及資金自行完成樣本檢測。相反地，處于第一線的小型實驗室、診所礙于成本，只能委托專業(yè)檢驗機構取得報告，如此一來一往的運輸過程將耗費大量時間成本，同時容易導致樣本變質、檢測質量降低等問題。為克服上述缺點，近年來市場上發(fā)展出一系列的實驗室芯片(Lab-on-a-chip)產品，著重檢驗快速、儀器體積小、樣本需求量小、成本低廉等優(yōu)勢。這趨勢也推動近代近患者生物醫(yī)學檢測(Point-of-careTesting,POCT)的改革，使得實驗室芯片亦可應用在事故現場替?zhèn)咦龀隹焖贆z測，或是在偏遠地區(qū)就近完成醫(yī)療服務。然而，對實驗室芯片而言，樣本前處理步驟與樣本定量步驟依然是提升檢驗精準度的關鍵。在目前可攜式檢測儀器中，常因缺乏有效的樣本前處理的功能而導致實驗室芯片的檢測結果穩(wěn)定度偏低。舉例而言，生活中常見血脂肪檢測器、血糖檢測器等，盡管儀器本身具有小巧、快速、方便等優(yōu)點，但礙于血液樣本僅經過初步過濾，甚至未經過任何前處理便直接使用全血進行檢測，故無法提供良好的檢驗精準度，檢驗結果參考價值低，不適合用在需要嚴謹數據判讀、決定用藥劑量、進行綜合醫(yī)療評估的醫(yī)療場所。在現有的樣本前處理手段中，離心處理因其成本低廉且純化快速等優(yōu)勢而在市場上占有大量比例；此外，離心處理可以廣泛運用在不同的物質上，其不像過濾膜(filtermembrane)等前處理技術需針對不同過濾物添購不同規(guī)格的耗材。離心處理能利用密度差的原理快速純化出所需的樣本，借此提高檢驗準確度。舉例而言，環(huán)保局人員可利用離心處理分離水質樣本中的懸浮物后，進行水樣色度測定。在另一個例子中，醫(yī)檢師可以利用離心處理分離尿液檢體中的固體沉淀物后，取固體沉淀物于顯微鏡下分析尿液結晶物組成。而在目前的實驗室芯片上，樣本定量的設計也是亟待改善的缺陷之一。在檢測中，為維持檢驗的穩(wěn)定度與準確度，樣本皆須經過定量以減少操作過程中的誤差或變因。實驗室芯片的現有定量方式可分為人工定量以及機械定量兩類定量方式。在人工定量的方式中，常因人為因素出現檢測樣本及試劑分配不均的問題，導致檢測結果受到嚴重干擾。以三酸甘油酯檢測為例，在一般狀況下三酸甘油酯濃度被認為應小于200mg/mL。假設一血漿樣本中三酸甘油酯的實際濃度為180mg/mL，但在檢測過程因誤差將8μL的血漿注入原應注入6μL的檢測槽中的話，將導致檢測出的三酸甘油酯濃度高達240mg/mL，并使原先健康的樣本被誤判為心血管疾病高危險群。而現有的機械定量方法中，大多利用毛細現象或蠟閥來大量分配液體，此作法亦有穩(wěn)定度低以及蠟閥制作的技術難度的問題。鑒此，目前依然缺乏一個操作簡便、結構簡單及穩(wěn)定性高三者兼具的技術。

技術實現要素：
為改善上述問題，本發(fā)明至少一實施例為一種氣體式微流體檢測裝置，其具備操作簡便、結構簡單及穩(wěn)定性高等優(yōu)勢。所述的氣體式微流體檢測裝置包括一動力模塊及一微流體平臺。當微流體平臺置于動力模塊上時，可以受動力模塊控制而旋轉。其中，微流體平臺上具有一旋轉中心及至少一微流體結構，而每個微流體結構又進一步包括一注入槽、一處理槽、一氣體槽、一溢流道、至少一檢測槽及一阻擋件。注入槽設置于靠近旋轉中心的位置，用以容置一溶液。相較于注入槽，處理槽則設置于微流體平臺上較靠近外側的位置，并與注入槽相連接；此外，處理槽又進一步分別連接氣體槽及溢流道，并通過溢流道連接各個檢測槽。而阻擋件則設置于處理槽及溢流道之間，可減緩未處理的液體流入檢測槽的問題。本發(fā)明至少一實施例為一種氣體式微流體檢測裝置的運作方法。在進行檢測前，可以先注入溶液至氣體式微流體檢測裝置上的注入槽，并開始旋轉微流體平臺，使溶液在離心力的影響下自注入槽流入處理槽中。接著，提升微流體平臺的旋轉速度至一第一轉速，以利用溶液對氣體槽中的氣體施以壓力并壓縮氣體體積。最后，降低微流體平臺的旋轉速度至一第二轉速，使氣體膨脹并推動溶液至檢測槽中。本發(fā)明至少一實施例的特征在于樣本前處理效果優(yōu)異。氣體式微流體檢測裝置能利用其中的動力模塊快速純化出檢測所需的樣本。其利用密度差的原理在短時間內分離出樣本中的高密度物質與低密度物質，以改善樣本前處理的結果。本發(fā)明至少一實施例的特征在于可隨時調整溶液傾注量。在微流體平臺的制造過程中，可以通過改變處理槽及氣體槽的體積、半徑位置來控制樣本傾注量。此外，在氣體式微流體檢測裝置運作的過程中，亦可通過調整溶液體積或是調整第一轉速及第二轉速來實時調整溶液傾注量。本發(fā)明至少一實施例的特征在于穩(wěn)定性與重現性優(yōu)異。氣體式微流體檢測裝置能在樣本前處理完后，通過氣體槽中的氣體統(tǒng)一推動溶液至檢測槽中。將可減少人工取樣所造成的誤差，使各組檢測槽的反應條件趨于一致，借此改善檢測的穩(wěn)定性及重現性。本發(fā)明至少一實施例的特征在于操作簡便快速。部分狀況下，氣體式微流體檢測裝置在提升轉速及降低轉速的一個循環(huán)中，即可完成溶液前處理及溶液分配。在提升轉速的階段中，氣體式微流體檢測裝置利用離心力快速完成樣本前處理，并在降低轉速的階段中，利用氣體體積膨脹的現象來推動溶液平均分配至各個檢測槽中。本發(fā)明實施例中的微流體檢測裝置具備操作簡便、結構簡單及穩(wěn)定性高等優(yōu)勢，除可用于生化檢測及醫(yī)學檢測外，亦可使用于化學檢測、水質檢測、環(huán)保檢測、食品檢測及國防工業(yè)等范疇?！靖綀D說明】圖1A為本發(fā)明部分實施例的氣體式微流體檢測裝置示意圖。圖1B為本發(fā)明部分實施例的氣體式微流體檢測裝置示意圖用以解釋組件連接關系。圖2為本發(fā)明部分實施例的微流體平臺示意圖。圖3A為本發(fā)明部分實施例的微流體結構示意圖。圖3B為本發(fā)明部分實施例的微流體結構示意圖。圖3C為本發(fā)明部分實施例的微流體結構示意圖。圖4A為本發(fā)明部分實施例的阻擋件示意圖。圖4B為本發(fā)明部分實施例的阻擋件示意圖。圖4C為本發(fā)明部分實施例的阻擋件示意圖。圖5A為本發(fā)明部分實施例的檢測槽示意圖。圖5B為本發(fā)明部分實施例的檢測槽示意圖。圖5C為本發(fā)明部分實施例的檢測槽示意圖。圖6A為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。圖6B為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。圖6C為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。圖6D為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。圖6E為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。圖7為本發(fā)明部分實施例的氣體式微流體檢測裝置操作方法流程圖。圖8為本發(fā)明部分實施例的動力模塊的旋轉速度隨時間變化示意圖。圖9A-9E為本發(fā)明部分實施例的氣體式微流體檢測裝置操作方法示意圖。【具體實施方式】本發(fā)明至少一實施例為一種氣體式微流體檢測裝置，其包含一動力模塊及一微流體平臺。其中，動力模塊用以驅動并控制微流體平臺的旋轉。微流體平臺則置于動力模塊上，具備一旋轉中心及至少一微流體結構，用以進行溶液前處理及溶液定量。每個微流體結構又進一步包含一注入槽、一處理槽、一氣體槽、一溢流道、一阻擋件以及至少一檢測槽。圖1A為本發(fā)明部分實施例的氣體式微流體檢測裝置示意圖。氣體式微流體檢測裝置包含一動力模塊10以及一微流體平臺20。其中，動力模塊10用以驅動并控制微流體平臺20的旋轉；微流體平臺20則置于動力模塊10上，其具備一旋轉中心21及一周緣22，用以進行溶液前處理或溶液定量。圖1B則為本發(fā)明部分實施例的氣體式微流體檢測裝置示意圖，用以解釋圖1A氣體式微流體檢測裝置中各組件的連接關系。在圖1B中，氣體式微流體檢測裝置包含一動力模塊10及一微流體平臺20，兩者之間為實體連接，而微流體平臺20上則進一步設有至少一微流體結構40。圖1A中的動力模塊10可以是離心機。當動力模塊10運作時，將帶動微流體平臺20一起旋轉。而微流體平臺20旋轉時的中心點即為旋轉中心21。圖1A中的微流體平臺20可以是圓形、方形及多角形等形狀對稱的盤片，而材質可以是聚乳酸(polylactide)、聚乙烯(polyethylene)、聚乙烯醇(polyvinylalcohol)、聚丙烯(polypropylene)、聚苯乙烯(polystyrene)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)、聚氯乙烯(polyvinylchloride)、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)、二氯乙烯(polyvinylidinechloride)、二氧化硅(silicondioxide)或其組合。如圖1A及圖1B所示，在部分實施例中氣體式微流體檢測裝置可進一步包含一偵測模塊30。其中，偵測模塊30與動力模塊10電性連接，用以偵測微流體平臺20上的檢測結果。偵測模塊30視檢驗需求可為分光亮度計(spectrophotometer)、比色計(colorimeter)、濁度計(turbidimeter)、溫度計(thermometer)、酸堿度計(pHmeter)、電阻計(ohmmeter)、菌落計數器(colonometer)、感光組件(imagesensor)或其組合。圖2為本發(fā)明部分實施例的微流體平臺示意圖。微流體平臺20包含一旋轉中心21以及一周緣22，而在旋轉中心21及周緣22之間則設有一組微流體結構40。在其他實施例中，微流體平臺20上可設有多個微流體結構40，且多個微流體結構40之間可以視檢驗需求制造成彼此獨立或彼此連接互通。圖3A為本發(fā)明部分實施例的微流體結構示意圖。在圖3A的微流體結構40A中，其包含一注入槽410、一處理槽420、一氣體槽430、一溢流道440、一阻擋件441及一檢測槽450。微流體結構40A以近旋轉中心21的位置為內側，遠離旋轉中心21的位置為外側，由內而外依序為注入槽410及處理槽420。處理槽420的左右兩側分別設置氣體槽430與溢流道440，且處理槽420通過溢流道440連接檢測槽450。其中，處理槽420與溢流道440之間設有一阻擋件441。然而，在部分實施例中，氣體槽430與溢流道440可依需求設置在處理槽420的同側，而非如圖3A所示的左右兩側。圖3A中的注入槽410可以容置一第一檢測溶液，例如試劑或樣本。所稱的試劑可以為緩沖溶液(buffersolution)、清洗液(washbuffer)、反應試劑(reagent)、溶劑(solvent)或顯影劑(developer)，而樣本可以為血液樣本(blood)、尿液樣本(urine)、唾液樣本(saliva)、水質樣本(water)或液態(tài)食品樣本(liquidfood)。其中，樣本中可包含一高密度物質與一低密度物質，例如血液樣本中的血球與血清、尿液樣本中的尿蛋白與尿液，或是水質樣本中的泥沙與水。圖3A中的處理槽420連接微流體結構40A中數個不同組件，用以進行樣本前處理。處理槽420除連接注入槽410外，亦與氣體槽430連接于第一連通處421，并與溢流道440連接于第二連通處422。當動力模塊運作一段時間后，第一檢測溶液中的物質會因離心力而依照密度梯度(densitygradient)分布于微流體結構40A中。高密度物質主要沉淀于處理槽420底部，而低密度物質則懸浮在上層較靠近第二連通處422的位置。此外，如圖3A所示，在部分實施例中，旋轉中心21至第二連通處422的長度小于旋轉中心21至第一連通處421的長度。圖3A中的氣體槽430內含有一氣體。當動力模塊啟動后，第一檢測溶液會自注入槽410流入處理槽420中，并封閉第一連通處421，使氣體槽430形成氣密空間。當動力模塊速度逐漸提升后，產生的離心力會通過第一檢測溶液對氣體槽430中的氣體施予一壓力，而氣體槽430中氣體則會隨著壓力增加而被逐漸壓縮；相反地，當動力模塊速度降低后，氣體槽430中氣體則因壓力減小而逐步恢復原始體積。部分實施例中，所述氣體在常溫常壓下，對第一檢測溶液的溶解度低于20體積百分比。圖3A中的溢流道440為一微流道，用以連接處理槽420與檢測槽450，使溶液得以在處理槽420及檢測槽450之間流動。而如圖3A所示，處理槽450與溢流道440之中設有一阻擋件441，用以減少第一檢測溶液提前竄流入溢流道440及檢測槽450的問題。舉例而言，當第一檢測溶液進入處理槽420的速度大于微流體結構40A的整體排氣速度時，第一檢測溶液易因處理槽420中的氣壓過大而不定向竄流，并提前泄漏至溢流道440及檢測槽450中，導致檢測反應的反應時間無法確實掌握。因此，在處理槽420與溢流道440之間設置一阻擋件441可減少第一檢測溶液竄流、潑濺入溢流道440及檢測槽450的問題。圖3A中的檢測槽450可容置一檢測材料，例如試劑、樣本或試紙等檢測相關所需材料。所稱的試劑可以為緩沖溶液(buffersolution)、清洗液(washbuffer)、反應試劑(reagent)、溶劑(solvent)或顯影劑(developer)，樣本可以為血液樣本(blood)、尿液樣本(urine)、唾液樣本(saliva)、水質樣本(water)或液態(tài)食品樣本(liquidfood)，而試紙可以為石蕊試紙(litmus)、二氧化氯試紙(chlorinedioxidetest)、水硬度試紙(waterhardnessteststrips)、血糖試紙(glucoseteststrips)、排卵試紙(ovulationteststrips)、膠體金試紙(colloidcold)、試紙或其他試紙。部分實施例中，當第一檢測溶液自處理槽420流入檢測槽450后，第一檢測溶液即可在檢測槽450中直接與檢測材料產生反應并完成檢測。圖3A僅為本發(fā)明部分實施例的微流體結構。在其他實施例中，微流體結構40A的各個組件可依檢驗需求或成本考慮等因素增減組件并調整其構造及形狀。圖3B為本發(fā)明部分實施例的微流體結構示意圖。在圖3B的微流體結構40B中，其包含一注入槽410、一處理槽420、一氣體槽430、一溢流道440、一阻擋件441、六個檢測槽450、一儲存槽460、一廢液槽470及四個通氣孔480。微流體結構40B以靠近旋轉中心21的位置為內側，遠離旋轉中心21的位置為外側，由內而外依序為注入槽410、處理槽420及儲存槽460。處理槽420的左右兩側分別設置氣體槽430與溢流道440，且處理槽420通過溢流道440連接六個檢測槽450及廢液槽470。其中，處理槽420與溢流道440之間設有一阻擋件441。在部分實施例中，氣體槽430與溢流道440可依需求設置在處理槽420的同側，而非如圖3B所示的左右兩側。圖3B中的處理槽420用以進行樣本前處理，且與微流體結構40B中數個不同組件連接。如圖3B的所示，處理槽420除連接注入槽410外，亦與氣體槽430連接于第一連通處421、與溢流道440連接于第二連通處422，并與儲存槽460連接于第三連通處423。在不同實施例中，處理槽420與微流體結構40B中其他組件的連接關系具有不同特征。舉例而言，在部分實施例中，旋轉中心21至第二連通處422的長度小于或等于旋轉中心21至第三連通處423的長度；而在部分實施例中，第三連通處423設置于處理槽420的底部；又在部分實施例中，處理槽420與儲存槽460通過一毛細管連接。圖3B中的儲存槽460用以容置經動力模塊運作后，自第一檢測溶液中分離出的高密度物質。通過多槽設計，微流體結構40B可以將第一檢測溶液中不同密度的物質分別隔離在處理槽420、儲存槽460及其他槽室中，借此提升微流體結構50B的純化效率。舉例而言，在動力模塊提升旋轉速度的階段中，第一檢測溶液中的低密度物質會懸浮在處理槽420中，第一檢測溶液中的高密度物質則會順著離心力沉淀在儲存槽460中。而動力模塊后續(xù)在降低旋轉速度的過程中，低密度物質會自氣體槽430回流至處理槽420，而隔離在儲存槽460中的高密度物質則不受微流體結構50B內側回流的水流影響。圖3B中的溢流道440環(huán)繞著旋轉中心21設置，兩端則分別與處理槽420及廢液槽470連接。此外，處理槽420至廢液槽470之間沿途設有六個檢測槽450，每個檢測槽450亦與溢流道440連接。圖3B中的通氣孔480用以排除多余氣體，以平衡微流體結構40B中的內部壓力。具體而言，第一檢測溶液在微流體結構40B中移動的過程中會受到氣壓產生的阻力干擾，且第一檢測溶液在移動過程中亦多少納入些許氣泡，而在微流體結構40B中設置通氣孔480則可減少上述問題。在部分實施例中，通氣孔480亦可視需求設置于微流體結構40B的其他位置，如注入槽410、處理槽420或廢液槽470等位置上。圖3B中的廢液槽470設置來容置多余的第一檢測溶液。在動力模塊降低轉速的過程中，第一檢測溶液會自處理槽420流入溢流道440中，并分配至與溢流道440相連的各個檢測槽450；而超過檢測槽450容量的第一檢測溶液則會繼續(xù)沿著溢流道440流入廢液槽470中。圖3B僅為本發(fā)明部分實施例的微流體結構。在其他實施例中，微流體結構40B的各個組件可依檢驗需求或成本考慮等因素增減組件并調整其構造及形狀。圖3C為本發(fā)明部分實施例的微流體結構示意圖。在圖3C的微流體結構40C中，其包含一注入槽410、一處理槽420、一氣體槽430、一溢流道440、一阻擋件441、六個檢測槽450、六個子微流體結構50、一儲存槽460、一廢液槽470及四個通氣孔480。微流體結構40C以靠近旋轉中心21的位置為內側，遠離旋轉中心21的位置為外側，由內而外依序為注入槽410、處理槽420及儲存槽460。處理槽420的左右分別設置氣體槽430與溢流道440，外側則設有儲存槽460。溢流道440的兩端連接處理槽420及廢液槽470，而處理槽420及廢液槽470之間則設置六個檢測槽450及六個子微流體結構50；其中，六個檢測槽450及六個子微流體結構50皆連接至溢流道440上。圖3C中的子微流體結構50設置來容置第二檢測溶液，例如試劑或樣本。所稱的試劑可以為緩沖溶液(buffersolution)、清洗液(washbuffer)、反應試劑(reagent)、溶劑(solvent)或顯影劑(developer)，而樣本可以為血液樣本(blood)、尿液樣本(urine)、唾液樣本(saliva)、水質樣本(water)或液態(tài)食品樣本(liquidfood)。在部分實施例中，子微流體結構的數量與位置配合檢測槽設置；如圖3C的實施例所示，子微流體結構50及檢測槽450成對設置于溢流道440的內外兩側，而當動力模塊運轉的過程中，第二檢測溶液會自子微流體結構50直接流入相對應的檢測槽450中。然而，在其他實施例中，子微流體結構的數量及位置則與檢測槽無關連；例如可設置一子微流體結構于處理槽及至少一檢測槽之間，而當動力模塊運轉的過程中，第二檢測溶液會自子微流體結構直接流入溢流道中，再通過溢流道分配至多個檢測槽內。圖3C僅為本發(fā)明部分實施例的微流體結構。在其他實施例中，微流體結構40C的各個組件可依檢驗需求或成本考慮等因素增減組件并調整其構造及形狀。圖4A為本發(fā)明部分實施例的隱藏式阻擋件示意圖。隱藏式阻擋件441A是處理槽420及溢流道440之間的一塊擋板，其向微流體盤片外側延伸以遮蔽溢流道440。當第一檢測溶液自注入槽流入處理槽420的過程中，可能會泄漏與處理槽420相連接的溢流道440。特別是在當第一檢測溶液進入處理槽420的速度大于微流體結構的整體排氣速度時，第一檢測溶液易因處理槽420中的氣壓過大而不定向竄流，并泄漏至溢流道440中，導致檢測反應的反應時間無法確實掌握。因此，在處理槽420與溢流道440之間設置隱藏式阻擋件441A可在不大幅影響溶液流動方向的前提下減少溶液竄流、潑濺入溢流道440的問題。圖4B為本發(fā)明部分實施例的斜板式阻擋件示意圖。斜板式阻擋件441B是處理槽420及溢流道440之間的一塊擋板，其向處理槽420內部側向延伸以遮蔽溢流道440。當第一檢測溶液自注入槽流入處理槽420的過程中，可能會竄流或灌入與處理槽420相連接的溢流道440。因此，在處理槽420與溢流道440之間設置斜板式阻擋件441B可引導第一檢測溶液的水流方向，使水流方向偏離溢流道440，以免第一檢測溶液提前流入溢流道440中。相對地，當動力模塊速度降低，使得第一檢測溶液自氣體槽430中回流至處理槽420時，處理槽420中上升的水流反而會被斜板式阻擋件441B引導入溢流道440中。圖4C為本發(fā)明部分實施例的雙斜板式阻擋件示意圖。雙斜板式阻擋件441C是處理槽420及溢流道440之間的兩塊擋板，其向處理槽420內部側向延伸以遮蔽溢流道440。當第一檢測溶液自注入槽流入處理槽420的過程中，可能會竄流或灌入與處理槽420相連接的溢流道440；此外，當第一檢測溶液自注入槽流入處理槽420的速度過高時，觸及壁面或液面的第一檢測溶液會回彈、潑濺入溢流道440中。因此，設置雙斜板式阻擋件441C后，雙斜板式阻擋件441C中較靠近微流體盤片內側的擋板能引導第一檢測溶液的水流方向，使水流方向偏離溢流道440，以免第一檢測溶液提前流入溢流道440中；而雙斜板式阻擋件441C中較靠近微流體盤片外側的擋板則能阻擋第一檢測溶液潑濺入溢流道440的問題。在不同實施例中，雙斜板式阻擋件441C的兩塊擋板長度可視需求具有不同長度；舉例而言，雙斜板式阻擋件441C中較靠近微流體盤片內側的擋板長度可大于雙斜板式阻擋件441C中較靠近微流體盤片外側的擋板長度。圖5A為本發(fā)明部分實施例的檢測槽示意圖。檢測槽450A與溢流道440相連接，其包含一定量槽451A及一反應槽453A。在此實施例中，定量槽451A與溢流道440相連接，而反應槽453A又與定量槽451A相連接。當溶液自處理槽流入溢流道440時，溶液便會順著溢流道440流入定量槽451A及反應槽453A中。圖5A的部分實施例中，反應槽453A與定量槽451A通過一微流道連接彼此，使得檢測槽450A形成類似沙漏的結構；其中，反應槽453A上未設有任何通氣孔。在此實施例中，當溶液自處理槽流入溢流道440時，溶液便會順著溢流道440流入定量槽451A中，并受外力影響而滯留在定量槽451A之中。所述的外力包含溶液在微流道處形成的表面張力以及反應槽453A中的氣體壓力。因此，當動力模塊施與的離心力大于溶液的表面張力及反應槽453A中的氣體壓力時，溶液才會自定量槽451A流入反應槽453A中。圖5B為本發(fā)明部分實施例的檢測槽示意圖。檢測槽450B與溢流道440相連接，其包含一定量槽451B、一微流閥452B以及一反應槽453B。在此實施例中，定量槽451B與溢流道440相連接，而反應槽453B又通過微流閥452B與定量槽451B相連接。當溶液自處理槽流入溢流道440時，溶液便會順著溢流道440流入定量槽451B中，并受外力影響而滯留在定量槽451B之中而不流入反應槽453B內。所述的外力為溶液在微流閥452B處形成的表面張力。由于微流閥452B兩側具有多個毛細管，故溶液流經微流閥452B時會因大量的液氣接觸面而產生較高的表面張力，使得溶液滯留于微流閥452B處。因此，當動力模塊施與的離心力大于溶液的表面張力時，溶液才會突破微流閥452B并流入反應槽453B中，而突破微流閥452B時的旋轉速度即為微流閥452B的突破頻率(burstfrequency)。圖5C為本發(fā)明部分實施例的檢測槽示意圖。檢測槽450C與溢流道440相連接，其包含一定量槽451C、一微流閥452C以及一反應槽453C。在此實施例中，定量槽451C與溢流道440相連接，而反應槽453C又通過微流閥452C與定量槽451C相連接。所述的微流閥452C兩側具有多個毛細管，且毛細管的封閉端較開放端靠近微流體盤片的旋轉中心21；因此，微流閥452C可以避免溶液在從定量槽451C流入反應槽453C的過程中涌入毛細管內的問題。圖6A為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。相較于溢流道440，子微流體結構50A設置于微流體盤片的內側，并與溢流道440相連接。在圖6A中，子微流體結構50A包含一子注入槽510A，可供容置第二檢測溶液，例如試劑或樣本。在動力模塊運作的過程中，子注入槽510A內的第二檢測溶液可在離心力的影響下流入溢流道440中。圖6B為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。在圖6B中，子微流體結構50B包含子注入槽510BA、子注入槽510B、子處理槽520B及子氣體槽530B。其中，子注入槽510A及子注入槽510B可供容置第二檢測溶液及第三檢測溶液。在動力模塊運作的過程中，子注入槽510A內的第二檢測溶液會在離心力上升的過程中，因離心力的影響而流入溢流道440中；而子注入槽510B內的第三溶液會在離心力上升的過程中流入子處理槽520B及子氣體槽530B中，并在離心力下降的過程中受子氣體槽530B的氣體推動而流入溢流道440中。因此，圖6B的子微流體結構50B可達成第二檢測溶液及第三檢測溶液依序、分階段釋放的效果。然而，在其他實施例中，可視需求通過調整子微流體結構構造、溶液體積、旋轉速度等條件來改變第二檢測溶液及第三檢測溶液釋放的時間及順序。圖6C為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。在圖6C中，子微流體結構50C包含子注入槽510A、子注入槽510B、子注入槽510C、子處理槽520B、子處理槽520C、子氣體槽530B及子氣體槽530C。其中，子注入槽510A、子注入槽510B及子注入槽510C可分別容置第二檢測溶液、第三檢測溶液及第四檢測溶液。當動力模塊運作時，子注入槽510A內的第二檢測溶液會受離心力影響而流入溢流道440中；同時，子注入槽510B及子注入槽510C內的第三檢測溶液及第四檢測溶液則會分別流入子處理槽520B及子處理槽520C內。在后續(xù)離心力下降的過程中，第三檢測溶及第四檢測溶液再依序自子處理槽520B及子處理槽520C流入溢流道440中。在不同實施例下，第二檢測溶液、第三檢測溶液及第四檢測溶液釋放的時間及順序可視實驗需求通過調整子微流體結構構造、子微流體結構與旋轉中心的半徑、溶液體積、旋轉速度等條件來改變。因此，圖6C的子微流體結構50C可達成第二檢測溶液、第三檢測溶液及第四檢測溶液依序、分階段釋放的效果。圖6D為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。在圖6D中，子微流體結構50D包含子注入槽510D、子處理槽520D、子氣體槽530D、子溢流道540D、子阻擋件541D、子暫存槽550D、子廢液槽570D以及子通氣孔580D；其中，子暫存槽550D包含子定量槽551D及子微流閥552D，且子暫存槽550D連接符溢流道540D及溢流道440。在圖6D中，子注入槽510D可供容置第二檢測溶液，例如試劑或樣本。當動力模塊運作時，子注入槽510D內的第二檢測溶液會在離心力上升的過程中流入子處理槽520D及子氣體槽530D中，并在離心力下降的過程中受子氣體槽530D中的氣體推動而流入子溢流道540D中。當第二檢測溶液填滿子定量槽551D后，多余的第二檢測溶液便會流入子廢液槽570D中。而子定量槽551D內的第二檢測溶液則會在動力模塊的旋轉速度提升至子微流閥552D的突破頻率時，自子定量槽551D流入溢流道440中。圖6E為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構示意圖。在圖6E中，子微流體結構50E包含子注入槽510E、子處理槽520E、子氣體槽530E、子溢流道540E、五個子暫存槽550E、子廢液槽570E以及子通氣孔580E。其中，子溢流道540E環(huán)繞著旋轉中心21設置，且子溢流道540E兩端分別連接符處理槽520E及子廢液槽570E；而五個子暫存槽550E則設置于子處理槽520E及子廢液槽570E間，每個子暫存槽550E的兩端則連接著子溢流道540E及溢流道440。此外，每個子暫存槽550E各包含一子定量槽551E及一子微流閥552E。在圖6E中，子注入槽510E可供容置第二檢測溶液，例如試劑或樣本。當動力模塊運作時，子注入槽510E內的第二檢測溶液會在離心力上升的過程中流入子處理槽520E及子氣體槽530E中，并在離心力下降的過程中受子氣體槽530E的氣體推動而流入子溢流道540E中。當第二檢測溶液填滿五個子定量槽551E后，多余的第二檢測溶液便會流入子廢液槽570E中存放；而五個子定量槽551E中的第二檢測溶液則會在動力模塊的旋轉速度提升至子微流閥552E的突破速率時，各自流入溢流道440中。圖6A-6E僅為本發(fā)明部分實施例的子微流體結構。在其他實施例中，子微流體結構中的組件可依檢驗需求選用微流體結構相對應的組件，亦可依成本等因素考慮調整子微流體結構構造形狀，或是結合不同實施例中的子微流體結構特征。圖7為本發(fā)明部分實施例的運作流程圖。在第一個步驟中，可先注入第一檢測溶液至氣體式微流體檢測裝置上的注入槽。接著，旋轉氣體式微流體檢測裝置上的微流體平臺，以使第一檢測溶液自注入槽流入處理槽中。當微流體平臺的旋轉速度逐漸提升至一第一轉速時，旋轉產生的離心力大于氣體槽中氣體的氣壓，使得第一檢測溶液不斷壓縮氣體槽中氣體的體積直到離心力與氣體壓力達到平衡。其后，當微流體平臺的旋轉速度降低至一第二轉速時，氣體槽中的氣體壓力反過來大于旋轉產生的離心力，并開始膨脹并推動第一檢測溶液至檢測槽中。在部分實施例中，圖7運作流程圖以圖1B的氣體式微流體檢測裝置及圖3A的微流體結構40A執(zhí)行。第一個步驟中，可先注入第一檢測溶液至氣體式微流體檢測裝置的注入槽410中。接著，旋轉氣體式微流體檢測裝置上的微流體平臺20，以使第一檢測溶液自注入槽410流入處理槽420中。當微流體平臺20的旋轉速度逐漸提升至一第一轉速時，第一檢測溶液壓縮氣體槽430中氣體的體積。其后，當微流體平臺20的旋轉速度降低至一第二轉速時，氣體槽430中的氣體壓力反過來大于旋轉產生的離心力，并開始膨脹并推動第一檢測溶液至檢測槽450中。在部分實施例中，若檢測槽450中已預置檢測所需的其余檢測材料，則可待第一檢測溶液與檢測材料反應完畢后，再使用人工或偵測模塊30等方法偵測、判讀反應結果。在部分實施例中，本發(fā)明的運作流程可進一步包含一決定步驟，該決定步驟是在決定第一轉速及第二轉速的值。由于降低旋轉速度至第二轉速的過程中，一預定體積的第一檢測溶液會被傾注至溢流道內，而該預定體積的大小與第一轉速及第二轉速之間的轉速差呈正相關。故可通過調整第一轉速或第二轉速的方式改變該預定體積的大小。圖8為本發(fā)明部分實施例的動力模塊的旋轉速度(angularvelocity)隨時間變化示意圖。如圖7的操作流程圖所述，動力模塊開始運作時，動力模塊從靜止的狀態(tài)開始旋轉并帶動微流體平臺產生離心力。隨后，動力模塊的旋轉速度攀升至一第一旋轉速度，并維持在第一旋轉速度一段時間。接著動力模塊的旋轉速度降至一第二旋轉速度，并同樣維持在第二旋轉速度一段時間。當檢測程序完成后，動力模塊的旋轉速度再逐漸下降并結束檢測。圖9A-9E為本發(fā)明部分實施例的氣體式微流體檢測裝置操作方法示意圖。圖9A-9E的微流體結構40設置于圖1B的氣體式微流體檢測裝置上；其中如圖9A所示，該微流體結構40包含一注入槽410、一處理槽420、一氣體槽430、一溢流道440、一檢測槽450及一儲存槽460。在圖9B中，氣體式微流體檢測裝置在進行檢測前，可先注入第一檢測溶液60至微流體平臺20上的注入槽410中。所述的第一檢測溶液60中包含一低密度物質61與一高密度物質62。在圖9C中，動力模塊10已提升旋轉速度至第一旋轉速度。在提升旋轉速度的過程中，第一檢測溶液60受離心力影響自注入槽410流入處理槽420及儲存槽460中。其中，在第一旋轉速度下，由于產生的離心力大于氣體槽430中的氣體壓力，故第一檢測溶液60亦會流入氣體槽430中并壓縮氣體槽430中氣體的體積直至離心力與氣體壓力達成平衡。此外，當動力模塊10運作一段時間后，第一檢測溶液60中的物質會因離心力而依照密度梯度(densitygradient)分布于微流體結構40中。其中，高密度物質62主要容置于較靠近微流體平臺20外側的儲存槽460，而低密度物質61則主要容置于相鄰、較靠近旋轉中心21的處理槽420。在圖9D中，動力模塊10逐漸降低旋轉速度至第二旋轉速度。在旋轉速度降低的過程中，離心力亦隨之逐漸減弱，而氣體槽430中的氣體則開始膨脹并排擠氣體槽430內的第一檢測溶液60。在圖9E中，動力模塊10的旋轉速度已降至第二旋轉速度。在氣體槽430中的氣體壓力反過來大于離心力的情況下，氣體槽430內的第一檢測溶液60則會受氣體壓力推動回流至處理槽420內，使得處理槽420中第一檢測溶液60的液面上升并涌入檢測槽450內。其中，由于第一檢測溶液60中的高密度物質62主要儲存在外側的儲存槽460，而處理槽420及氣體槽430中的第一檢測溶液60則以低密度物質61為主，故回流至處理槽420并涌入檢測槽450的第一檢測溶液60主要為低密度物質61。牛乳品質檢測本發(fā)明一實施例是以圖1B的氣體式微流體檢測裝置進行牛乳質量檢測；其中，氣體式微流體檢測裝置采用圖3B的微流體結構40B及圖5A的偵測槽450A。氣體式微流體檢測裝置在進行檢測前，可先注入200μL牛乳至微流體平臺20上的注入槽410中，并在六個反應槽453A中分別置入葡萄糖試紙(glucoseteststrip)、乳蛋白試紙(lactoproteinteststrip)、酸堿值試紙(pHteststrip)、測鈣試紙(calciumteststrip)、四環(huán)霉素試紙(tetracyclineteststrip)及氯霉素試紙(chloramphenicolteststrip)。在動力模塊10提升旋轉速度至5000RPM的過程中，牛乳會受離心力影響自注入槽410流入處理槽420、氣體槽430及儲存槽460。在5000RPM下旋轉100秒后，牛乳不僅會流入氣體槽430內壓縮氣體槽430中氣體的體積，牛乳中較重的凝塊及微生物等雜質便會因為離心力而分布于儲存槽460中，而乳蛋白等沉淀系數(sedimentationcoefficient)較低的物質則留置在內側的處理槽420及氣體槽430中。當動力模塊10降低旋轉速度至500RPM時，氣體槽430中的氣體則開始膨脹并排擠氣體槽430內的牛乳，使80μL牛乳溢入溢流道440中并沿著溢流道440流入六個定量槽451A。其中，六個定量槽451A具有相同的體積，各可以盛裝7μL牛乳，而多余的牛乳則繼續(xù)沿著溢流道440進入廢液槽470中。待牛乳分配完畢后，動力模塊10再次提升旋轉速度至2000RPM以加強離心力，直至定量槽451A中牛乳突破反應槽453A內的氣體壓力并流入反應槽453A中。最后，再借由人工或是光學偵測模塊30判讀牛乳與試紙的反應結果。三酸甘油酯檢測本發(fā)明一實施例是以圖1B的氣體式微流體檢測裝置進行三酸甘油酯檢測。本實施例氣體式微流體檢測裝置包含五個圖3A的微流體結構40A及一個圖6E的子微流體結構50E；其中，子微流體結構50E通過五個子暫存槽550E分別連接五個微流體結構40A的溢流道440，而每個微流體結構40A皆包含一個圖5C的檢測槽450C。此外，在此實施例中，微流閥452C的突破頻率(burstfrequency)為1500RPM，而子微流閥552E的突破頻率則為2300RPM。當氣體式微流體檢測裝置在進行檢測前，可自五個試管中各取15μL的血液樣本，每個血液樣本各注入一個注入槽410中；子注入槽510E內則注入105μL的三酸甘油酯試劑。當動力模塊10提升旋轉速度至4500RPM時，血液樣本會受離心力影響自注入槽410流入處理槽420、氣體槽430及儲存槽460，而三酸甘油酯試劑則會自子注入槽510E流入子處理槽520E及子氣體槽530E。在4500RPM下旋轉約135秒后，血液樣本及三酸甘油脂試劑不僅會壓縮氣體槽430及子氣體槽530E中氣體的體積，血液樣本中的血球等高密度物質62亦會因離心力而沉淀于儲存槽460中，而血清等低密度物質61則留置在內側的處理槽420及氣體槽430中。當動力模塊10降低旋轉速度至1200RPM時，子氣體槽530中氣體的膨脹量率先達到門限值并推動三酸甘油脂試劑至子溢流道540E中。三酸甘油脂試劑則沿著子溢流道540E流入五個子定量槽551E。其中，每個子定量槽551E各可盛裝15μL的三酸甘油脂試劑，而多余的三酸甘油脂試劑則繼續(xù)沿著子溢流道540E進入子廢液槽570E中。待三酸甘油脂試劑分配完畢后，動力模塊10再次提升旋轉速度至2300RPM，使得子定量槽551E中的三酸甘油脂試劑依序突破子微流閥552E及微流閥452C并進入反應槽453C。接著，當動力模塊10再次降低旋轉速度至500RPM時，換氣體槽430中氣體的膨脹量達到門限值并推動血清至定量槽451C中。最后，再次提升旋轉速度至1500RPM，使血清突破微流閥452C并進入反應槽453C中，待反應完畢后再借由偵測模塊30判讀血清與三酸甘油脂試劑的反應結果。酵素活性分析本發(fā)明一實施例是以圖1B的氣體式微流體檢測裝置檢測酵素活性分析。本實施例氣體式微流體檢測裝置包含一個圖3C的微流體結構40C、六個圖5C的檢測槽450C及六個圖6B的子微流體結構50B；其中，六個檢測槽450C與六個子微流體結構50B系成對設置在溢流道440的內外兩側，而各檢測槽450C中微流閥452C的突破頻率皆為2300RPM。在此實施例中，氣體式微流體檢測裝置在進行檢測前，可自試管中取200μL的血液樣本至注入槽410中，并在六個子注入槽510A中則各注入35μL的緩沖液；六個子注入槽510B則分別注入麩草醋酸轉胺脢(AST)受質、丙胺酸轉胺酶(ALT)受質、麩胱甘肽過氧化酵素(GPX)受質、淀粉酵素(amylase)受質、堿性磷酸脢(ALP)受質、膽道酵素(GGT)受質各15μL。當動力模塊10提升旋轉速度至5000RPM時，血液樣本會受離心力影響自注入槽410流入處理槽420，受質則自子注入槽510B流入子處理槽520B，而緩沖液則會自子注入槽510A流入對應的反應槽453C中。在5000RPM下旋轉約85秒后，血液樣本及六個受質不僅會壓縮氣體槽430及子氣體槽530B中氣體的體積，血液樣本中的血球等高密度物質62亦會因離心力而沉淀于儲存槽460中，而血清等低密度物質61則留置在內側的處理槽420及氣體槽430中。當動力模塊10降低旋轉速度至1200RPM時，子氣體槽530B中氣體的膨脹量率先達到門限值并個別推動5.5μL受質進入對應的定量槽451C中；當旋轉速度再次上升至2300RPM后，受質突破微流閥452C進入反應槽453C中與緩沖液混和。其后，當動力模塊10降低旋轉速度至100RPM時，氣體槽430中氣體的膨脹量亦達到門限值并推動50μL血清進入溢流道440中。其中，六個定量槽451C具有相同的體積，各可以盛裝6μL血清，而多余的血清則繼續(xù)沿著溢流道440進入廢液槽470中。待血清分配完畢后，動力模塊10再次提升旋轉速度至2300RPM以加強離心力，直至定量槽451C中血清突破微流閥452C進入反應槽453C中與緩沖液及受質混和。最后，再借由人力或偵測模塊30判讀六項酵素活性分析的結果。以上實施方式僅為說明本發(fā)明的技術思想及特點，目的在于使熟習此技藝的人士能充分了解本創(chuàng)作的內容并能據以實施之，并不能以此限定本創(chuàng)作的專利范圍，若依本創(chuàng)作所揭示精神所為的均等變化或修飾，仍應涵蓋在本創(chuàng)作的專利范圍內。【符號說明】10···動力模塊20···微流體平臺21···旋轉中心22···周緣30···偵測模塊40、40A、40B、40C···微流體結構410···注入槽420···處理槽421···第一連通處422···第二連通處423···第三連通處430···氣體槽440···溢流道441、441A、441B、441C···阻擋件450、450A、450B、450C···檢測槽451A、451B、451C···定量槽452B、452C···微流閥453A、453B、453C···反應槽460···儲存槽470···廢液槽480···通氣孔50A、50B、50C、50D、50E···子微流體結構510A、510B、510C、510D、510E···子注入槽520B、520C、520D、520E···子處理槽530B、530C、530D、530E···子氣體槽540D、540E···子溢流道541D···子阻擋件550D、550E···子暫存槽551D、551E···子定量槽552D、552E···子微流閥570D、570E···子廢液槽580D、580E···子通氣孔60···第一檢測溶液61···低密度物質62···高密度物質