液相检测芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种液相检测芯片。为了解决医疗资源的不足以及昂贵的健康照顾,或是传染性疾病散布以及慢性病的追踪,或是医药服用后不良反应的统计,即时检测是一个有用的工具,透过日新月异的芯片技术,应用其迅速而且低廉的特性,可以克服传统的检验因为巨大的仪器设备以及必须专业人员参与所带来的不方便以及费用,对疾病的筛选检测以及病情的追踪有很大的帮助。本发明专利技术是为了满足即时检测的需求,直接涉及一种液相检测芯片平台。在这个平台上可以应用不同的检测方法,用以检验不同的检体中,不同的特定分析物。可以应用在即时检测的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及液相检测用的芯片,用以检知液相检体中特定分析物的存在或是检测其浓度。
技术介绍
随着医学技术的发展,我们发现,许多的疾病,可以从人体的血液、尿液、泪液、涶液或是其他的体液中,检知特定的生物分子(如某种蛋白质),或是检测特定的生物分子浓度,由这些检知的特定分子的浓度,可以估算出疾病目前的状况。这些量化的征侯性指标对疾病的早期发现或是在过程中掌握病情的发展,有很大的帮助。为了频繁地检测,以得到对于疾病精确的掌握,低成本以及快速的生物分子检测就成为早期疾病侦测、传染控制、品质保证的关键因素,同时,方便操作的特性也成为即时检测的基础。对于特定生理状态，可用特定的分子或蛋白质在体液中的含量来评估。该特定生理状态可以是：心脏疾病、癌症或压力造成的生理反应…等，而上述的特定分子或蛋白质则称为生物指标(biomarker)。然而，对于检测特定的生物指标，目前检测的过程不仅费时费力,而且须要受过专业训练的人员参与。例如常用的酶联免疫吸附试验(ELISA,enzyme-linked immunosorbent assay),这个试验在检测蛋白质的程序中,被视作\黄金标准\,其中包含有大量的样品准备工作以及纯化程序,这些工作都有赖于专业人员的参与、巨大实验仪器的使用以及数个小时乃至数天的时间才能得到结果。因此,在上述所提到疾病的早期发现以及治疗过程的紧密追踪等等的应用领域中,传统的ELISA检测不仅不够经济也不够快速,须要新的方法及检测设备来满足这个需求。排除劳师动众的检查程序对医药的发展有很大的帮助。例如在医药上市前后的不良反应统计,或是慢性处方的治疗追踪,都须要定时定期或是频繁的检测来追踪即时的状况,如果每次检测,都要病人或是参与实验的人亲自到医院检测,舟车往返,报到检验,很不方便,尤其是那些行动不便的病人,而往往那些有病的身的人,往往常常是行动不便或是体能状况较差,因此,也导致执行的成效及参与的意愿受到很大的影响。运用芯片技术短、小、精、薄的特性,居家检测,再透过云端技术整合,有助于解决这个检测不便、劳师动众以及旷日费时
的问题,有利于医药的发展,有益社会并且造服人群。能源是另外一个问题,传统的设备需要消耗较大的能源,这也是无法移动或是随地设置的原因之一。芯片技术提供了一个有效的解决方案。芯片需要的能源就小得非常多。因为芯片所须要的能源较少,一方面是节省能源,一方面是容易满足,可以运用自然能源,例如温差、太阳能等等绿色能源。在自然能源的发展上,更是日新月异,例如透过温差,甚至于身体内的温差,就可以产生芯片操作所需要的能源；或是使用可见光,不必是阳光就可以将光的能源转化为电能或是用动力,例如在使用前,将芯片甩几下,就可以产生一次检测所需要的能源,这些都是现成或是即将实用的技术。无线传输能源是另一个发展,透过无线传输能源的技术,将芯片所需要的能源传入,这样就可以避免芯片在存放的过程中能源耗尽的问题。透过芯片在使用时再传入能源,就可以进一步地在设备中没有配置电池。除了人体及动物体液的检测,植物汁液还有大自然许多液相物质的检测,这些待检测的液相物质,我们统称为液相检体,或是检体,这些检体检测的过程有着很大的共同特征和原理。而这些检体的检测,对于疾病的控制与了解,或是其他自然现象的追踪,液相检体的检测都是非常重要的一环,因此,如何简化检测的程序,减少专业人员的参与一直都是很重要的课题。要能够节省成本、缩小体积、方便使用、降低能耗同时快速得到结果,尤其是应用在即时检测中,芯片科技的发展提供一个有效的管道。除了芯片技术的进步,配合微机电技术及奈米技术的发展,让电路控制或是各样的组件,可以发展到很细小,也让本专利技术得以实现。
技术实现思路
本专利技术揭露一个液相检测芯片,用以分析在液相检体,检测特定分析物的浓度或含量。检体可以是人体或是其他动物的体液,通常是血液、尿液泪液或者唾液；待检测的特定分析物可以是特定抗原或是可以是用以诊断人类疾病的生物指标，如：特定的分子或特定的蛋白质。检体除了可以是人类或是动物的体液,也可以是植物的汁液,或是大自然中的液相物质,因为检测的程序及原理,相对于本专利技术的诉求是相同的,因此,本专利技术也是可以一体适用。为了因应即时检测的需要,液相芯片的发展方兴未艾,现有技术着重在捕
获物质、标记微粒及检测方法。本专利技术主要揭露一个将捕获、检测、传输及电源功能都整合成一个完整功能的检测芯片。同时,也提供多种检验方式与能量收集的设备。为因应检测芯片的重复使用及不同使用环境的需求，本专利技术进一步将芯片上的装置设计为模组化芯片，使得检测芯片能便利的调整成不同的资料传输方式或不同的电源供系统。根据一个或多个实施方案，本专利技术描述了一种液相检测芯片,用以检测液相检体中特定分析物的浓度,包含有一个或者多个储槽,用以留滞液相检体；感测装置,被设置于所述储槽的至少一个中，所述感测装置表面涂布有捕获物质,用以捕获液相检体中特定的分析物,所述感测装置用以检测所述捕获物质捕获特定分析物的数量；报告装置,用以将感测的结果显明以供判读或是传输以供判读或是后续分析；电源装置,用以提供启动或者操作所须要的电源；控制器,用以控制各个装置并作数据计算。附图说明图1示出检测芯片基本结构；图2示出检测芯片侧边接合结构；图3示出标记微粒、特定分析与捕获物质的关系；图4示出双槽的芯片结构；图5示出上下都有感应装置的芯片结构；图6示出透过变形来检测的原理；图7示出一个不使用标记微粒的实施例。具体实施方式在下文提供对创造性工作主体的详细描述。虽然描述了若干实施方案，但是应理解，创造性工作主体不限于任何一个实施方案，而是包含众多的替代、修改和等效形式。另外，虽然在以下描述中陈述了众多具体细节以便提供对创造性工作主体的透彻理解，但是一些实施方案可以在没有这些细节中的一些或全部的情况下进行实践。此外，为了清楚起见，并未详细描述相关领域中已知的某些技术材料，以免不必要地混淆创造性工作主体。图1是整个芯片的俯视示意图,芯片100包含有五个主要的装置,储槽101、
感测装置102、报告装置104、控制器105和电源装置103。在图1中，储槽101底部备置了感测装置，检体置入所述储槽之后，藉储槽中所述感测装置上涂覆的捕获物质来捕获所述检体中的特定分析物，而所述感测装置会检测所述特定分析物被捕获状况并将这检测结果透过控制器105的计算，送至报告装置。所述报告装置会将计算后检测结果送出，可用电脑或行动装置，如手机、平板来接收。在图1的储槽中同时也显示了涂覆捕获物质的标记微粒108和电解电极106。所述涂覆捕获物质标记微粒，可有两方面的作用，一方面协助捕获检体中的特定分析物，一方面让感测装置藉检测标记微粒数量来计算所述特定分析物的的含量。所述电解电极可藉电解储槽中的液体，产生气泡来推动所述储槽中的液体流动或混和。在一个实施例中，捕获物质为抗体，标记微粒为涂覆抗体的磁珠，感测装置为表面涂覆抗体的霍尔感应阵列，电解电极电解所述储槽内液体产生的气泡能加速混和所述检体与所述涂覆抗体的磁珠。在图1中电源装置103提供微机电系统及电解所需的能量，所述电源装置可以是微燃气涡轮发动机(Micro Gas Turbine Engine)利用内建之燃料盒(Fu本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液相检测芯片,用以检测液相检体中特定分析物的浓度,包含有:一个或者多个储槽,用以留滞液相检体；感测装置,被设置于所述储槽的至少一个中，所述感测装置表面涂布有捕获物质,用以捕获液相检体中特定的分析物,所述感测装置用以检测所述捕获物质捕获特定分析物的数量；报告装置,用以将感测的结果显明以供判读或是传输以供判读或是后续分析；电源装置,用以提供启动或者操作所须要的电源；控制器,用以控制各个装置并作数据计算。

【技术特征摘要】
1.一种液相检测芯片,用以检测液相检体中特定分析物的浓度,包含有:一个或者多个储槽,用以留滞液相检体；感测装置,被设置于所述储槽的至少一个中，所述感测装置表面涂布有捕获物质,用以捕获液相检体中特定的分析物,所述感测装置用以检测所述捕获物质捕获特定分析物的数量；报告装置,用以将感测的结果显明以供判读或是传输以供判读或是后续分析；电源装置,用以提供启动或者操作所须要的电源；控制器,用以控制各个装置并作数据计算。2.如权利要求1所述的液相检测芯片,其特征在于所述液体相检测芯片为一组芯片组成，其中一个或多个储槽及感测装置整合为一感测模组芯片，所述报告装置、电源装置和控制器均为模组芯片。3.如权利要求2所述的液相检测芯片,其特征在于所述模组芯片上具有芯片接合结构，用以接合各芯片。4.如权利要求2所述的液相检测芯片,其特征在于还包含一公板，所述公板上包含模组芯片的插槽及必要线路元件，所述模组化芯片可装在所述插槽中。5.如权利要求2所述的液相检测芯片,其特征在于还包含至少一个模组板，所述模组芯片分别装于对应的模组板上。6.如权利要求1所述的液相检测芯片，其特征在于所述储槽至少有两个，一个为检测储槽，一个为校正储槽，所述两储槽分别设置相同的感测装置。7.如权利要求6所述的液相检测芯片，其特征在于所述两储槽都包含从所述芯片外载入检体的开口。8.如权利要求6所述的液相检测芯片，还包含一标准品储槽，所述标准品储槽预先储备了检测时作为测量参考的液体。9.如权利要求1所述的液相检测芯片，其特征在于所述储槽至少有两个，所述至少两个储槽分别设置涂覆不同捕获物质的感测装置，用以同时测量出不同的特定分析物。10.如权利要求1所述的液相检测芯片,其特征在于还包含有加速混合装置。11.如权利要求10所述的液相检测芯片,其特征在于所述的加速混合装置是电解电极。12.如权利要求10所述的液相检测芯片,其特征在于所述的加速混合的装置是微泵。13.如权利要求1所述的液相检测芯片,其特征在于还包含有使所述液相检体不凝结的装置。14.如权利要求13所述的液相检测芯片,其特征在于所述不凝结的装置是加热器。15.如权利要求13所述的液相检测芯片,其特征在于所述不凝结的装置是备有抗凝剂的储槽。16.如权利要求13所述的液相检测芯片,其特征在于所述不凝结的装置是微泵。17.如权利要求1所述的液相检测芯片,其特征在于所述储槽,其中至少一个储槽内储有液体,液体中,悬浮有标记微粒,标记微粒事先加以处理,用以选择性地与分析物连结，并且标记微粒可以被所述感测装置所检测。18.如权利要求17所述的液相检测芯片,其持征在于所述储槽至少有二个,一个是混合储槽,一个是检测储槽,所述的液体储存于混合储槽，所述感测装置被设置于所述检测储槽；在检测前,两个储槽中间是阻断的状态,液体不能流通；当液相检体在混合储槽内混合后,所述阻断手段将被中止,使检体流入感测储槽之中。19.如权利要求17所述的液相检测芯片,其特征在于还包含有一个排除装置,当连结特定分析物的标记微粒和没有连结特定分析物的标记微粒的液相检体同时存在于储槽，而已连结特定分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄良成，
申请(专利权)人：星宇资源公司，
类型：发明
国别省市：维尔京群岛;VG