一種以分壓檢測(cè)檢體中特定成份含量的生物感測(cè)器，其特征在于包括： 一生物芯片，當(dāng)一作用電壓施予在該生物芯片時(shí)，該生物芯片相應(yīng)提供于其上的一檢體中一特定成份含量產(chǎn)生一隨時(shí)間變化的反應(yīng)電流； 一電壓供應(yīng)源，用以提供該作用電壓于該生物芯片；及 一微處理器，接收來自該生物芯片由該隨時(shí)間變化的反應(yīng)電流造成的一隨時(shí)間變化的分壓，及根據(jù)該隨時(shí)間變化的分壓以決定該特定成份的含量。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種生物感測(cè)器；特別是關(guān)于一種檢測(cè)相應(yīng)檢體中特定成份含量引起的一分壓的生物感測(cè)器。
技術(shù)介紹
近幾年來，利用特定酵素催化反應(yīng)的各種生物感測(cè)器已經(jīng)被發(fā)展出來使用于醫(yī)療用途上。此種生物感測(cè)器的一種用途用于糖尿病的治療上，以幫助糖尿病患者控制本身的血糖含量(血液中葡萄糖濃度)在正常的范圍內(nèi)。對(duì)于住院糖尿病患者而言，其可在醫(yī)生的監(jiān)督下控制本身的血糖含量在正常范圍內(nèi)。但對(duì)于非住院糖尿病患者而言，在缺乏醫(yī)生直接監(jiān)督的情況下，病患本身能自我控制血糖含量則變得非常重要。血糖含量的自我控制可通過飲食、運(yùn)動(dòng)及用藥來達(dá)成。這些治療方式通常在醫(yī)生的監(jiān)督下同時(shí)采用。當(dāng)糖尿病患者本身能夠檢測(cè)其血糖含量是否在正常范圍時(shí)，可幫助患者更有效地自我控制其血糖含量。圖1顯示一種可供患者自行檢測(cè)血糖含量的血糖計(jì)，其包括一主測(cè)試單元10及一供測(cè)量血糖含量的生物芯片12。參考圖2所示，生物芯片12構(gòu)件分解示意圖，其包括前端設(shè)有一電極部1221的一條狀基板122。電極部1221上方覆蓋一反應(yīng)層124、一隔件126及一蓋板128。電極部1221設(shè)有一操作電極1222及一對(duì)應(yīng)電極1224包圍此操作電極1222。操作電極1222及對(duì)應(yīng)電極1224分別電性連接至位于條狀基板122尾端的一導(dǎo)線1226及導(dǎo)線1228。覆蓋于電極部1221上方的反應(yīng)層124含有鐵氰化鉀(potassium ferricyanide)及氧化(oxidase)，例如葡萄糖氧化(glucose oxidase)。在使用上述血糖計(jì)時(shí)，先將生物芯片12插入主測(cè)試單元10。然后，患者可以刺胳針扎刺自己的皮膚以滲出血滴，再將滲出的血滴直接滴在已插進(jìn)主測(cè)試單元10的生物芯片12端部。此血滴被吸入位于電極部1221上方的反應(yīng)層124，而將反應(yīng)層124溶解，以進(jìn)行一酵素催化反應(yīng)，如下列反應(yīng)式所示 一預(yù)定量的亞鐵氰化鉀(potassium ferrocyanide)相應(yīng)血液樣品中的葡萄糖濃度而產(chǎn)生。經(jīng)過一段預(yù)定時(shí)間后，一作用電壓Vref施予在生物芯片12上，以電化學(xué)反應(yīng)地氧化亞鐵氰化鉀，以釋出電子，而產(chǎn)生一相應(yīng)的反應(yīng)電流通過操作電極1222。此反應(yīng)電流正比于酵素催化反應(yīng)產(chǎn)生的亞鐵氰化鉀濃度或正比于血液樣品中的葡萄糖濃度。通過測(cè)量此一反應(yīng)電流即可獲得血液樣品中的葡萄糖濃度。圖3為傳統(tǒng)血糖計(jì)的控制電路示意圖，其中生物芯片12的電極部1221可視做一電阻Rs，作用電壓Vref可由一電池供應(yīng)。生物芯片12產(chǎn)生的一反應(yīng)電流I隨時(shí)間的遞增而逐漸衰減，以相應(yīng)血液樣品中的葡萄糖濃度構(gòu)成一條放電曲線。再者，此放電曲線的每一取樣時(shí)間對(duì)應(yīng)的一反應(yīng)電流值經(jīng)一電流/電壓轉(zhuǎn)換器30轉(zhuǎn)換成一輸出電壓Vout。此電流/電壓轉(zhuǎn)換器30由一具有一放大電阻Rf的運(yùn)算放大器310構(gòu)成。如此一來，此隨時(shí)間變化的反應(yīng)電流形成一條電壓-時(shí)間放電曲線。此電壓-時(shí)間放電曲線中每一取樣時(shí)間對(duì)應(yīng)的一電壓值經(jīng)由一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器32轉(zhuǎn)換成一組數(shù)字訊號(hào)。微處理器34讀取模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器32輸出的多組數(shù)字訊號(hào)，并根據(jù)此些組數(shù)字訊號(hào)以決定血液樣品中的葡萄糖濃度。一顯示器如液晶顯示器36再將葡萄糖濃度值顯示出來，供患者參考。上述傳統(tǒng)的血糖計(jì)使用運(yùn)算放大器供做電流/電壓轉(zhuǎn)換器30，使得血糖計(jì)的控制電路較為復(fù)雜及消耗較多的電能。再者，當(dāng)血糖計(jì)在未使用狀態(tài)時(shí)，運(yùn)算放大器310會(huì)產(chǎn)生靜電流及暗電流，而縮短電池的使用壽命。對(duì)于患者而言，需要經(jīng)常更換電池，顯得十分不方便。再者，此種傳統(tǒng)的血糖計(jì)使用的零件成本亦較高，而使血糖計(jì)制造成本無法降低。據(jù)此，亟待提供一種改進(jìn)的血糖計(jì)，以克服上述傳統(tǒng)血糖計(jì)的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的主要目的是提供一種以分壓檢測(cè)檢體中特定成份含量的生物感測(cè)器，其相較于傳統(tǒng)的生物感測(cè)器具有較少的組件，可降低制造成本。本專利技術(shù)的另一目的是提供一種以分壓檢測(cè)檢體中特定成份含量的生物感測(cè)器，其并不需使用傳統(tǒng)生物感測(cè)器具備的運(yùn)算放大器，藉此本專利技術(shù)生物感測(cè)器呈未使用狀態(tài)時(shí)，不會(huì)有靜電流及暗電流產(chǎn)生，可延長(zhǎng)供應(yīng)電源的一電池使用壽命。本專利技術(shù)的又一目的是提供一種以分壓檢測(cè)檢體中特定成份含量的生物感測(cè)器，其相較于傳統(tǒng)的生物感測(cè)器使用較少的電子零件，可減少電能的消耗。本專利技術(shù)的再一目的提供一種以分壓檢測(cè)檢體中特定成份含量的生物感測(cè)器，其相較于傳統(tǒng)的生物感測(cè)器使用較少的電子零件，可減少電子零件的噪聲干擾及提高對(duì)特定成份含量的辨識(shí)。根據(jù)上述目的，本專利技術(shù)提供一種以分壓檢測(cè)檢體中特定成份含量的生物感測(cè)器，包括一具有一電阻值Rs的生物芯片、一電壓供應(yīng)源及一微處理器。此電壓供應(yīng)源用以提供一作用電壓于生物芯片，及當(dāng)作用電壓施予在該生物芯片時(shí)，該生物芯片相應(yīng)提供于其上的一檢體中一特定成份含量產(chǎn)生一隨時(shí)間變化的反應(yīng)電流。微處理器接收來自生物芯片由此隨時(shí)間變化的反應(yīng)電流造成的一隨時(shí)間變化的分壓，及根據(jù)此隨時(shí)間變化的分壓以決定特定成份的含量。本專利技術(shù)的生物感測(cè)器相較于傳統(tǒng)的生物感測(cè)器具有較少的組件，可降低制造成本及減少電能消耗。再者，本專利技術(shù)直接檢測(cè)來自生物芯片相應(yīng)檢體中特定成份含量引起的一分壓，可減少電子零件對(duì)此一分壓檢測(cè)的干擾，進(jìn)而提高對(duì)特定成份含量的辨識(shí)。本專利技術(shù)的目的及諸多優(yōu)點(diǎn)通過以下具體實(shí)施例的詳細(xì)說明，并參照所示附圖，將趨于明了。附圖說明圖1為一傳統(tǒng)血糖計(jì)的透視圖；圖2是圖1傳統(tǒng)血糖計(jì)的分解示意圖；圖3是圖1傳統(tǒng)血糖計(jì)的控制電路示意圖；圖4為說明本專利技術(shù)檢測(cè)生物芯片分壓原理的示意圖；圖5為根據(jù)本專利技術(shù)一具體實(shí)施例的生物感測(cè)器控制電路示意圖；及圖6為各種隨時(shí)間變化的分壓曲線關(guān)圖。圖中符號(hào)說明10 主測(cè)試單元12 生物芯片122條狀基板 1221 電極部124 反應(yīng)層126 隔件128 蓋板1222 操作電極1224 對(duì)應(yīng)電極1226、1228導(dǎo)線30電流/電壓轉(zhuǎn)換器32模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器34微處理器36液晶顯示器40生物芯片42模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器44微處理器46顯示器具體實(shí)施方式本專利技術(shù)生物感測(cè)器測(cè)量一檢體中一特定成份含量的原理與圖1的已知生物感測(cè)器采用的原理相同，皆是將檢體施予在已插入生物感測(cè)器的主測(cè)試單元的生物芯片上，并且利用欲檢測(cè)的特定成份與生物芯片上酵素之間的酵素催化反應(yīng)結(jié)果，來測(cè)量此特定成份的含量。因此，本專利技術(shù)的生物感測(cè)器可隨生物芯片上所含的酵素種類不同，而用以測(cè)量不同生物檢體中的不同特定成份。例如，生物芯片上含有葡萄糖氧化(glucose oxidase)時(shí)，此生物感測(cè)器可用以測(cè)量血液樣品中的葡萄糖濃度。生物芯片上含有乳酸氧化(lactate oxidase)時(shí)，此生物感測(cè)器可用以測(cè)量唾液中的乳酸(lactic acid)濃度。以測(cè)量血液中的葡萄糖濃度為例，當(dāng)血液樣品滴在本專利技術(shù)生物感測(cè)器的生物芯片上時(shí)，血液樣品中的葡萄糖與生物芯片上的鐵氰化鉀(potassiumferricyanide)在葡萄糖氧化酶的催化反應(yīng)下進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生與血液樣品中葡萄糖濃度成正比的一預(yù)定量的亞鐵氰化鉀(potassiumferrocyanide)。因此，例如血液樣品的檢體在生物芯片上一預(yù)定時(shí)間后，即檢體的特定成份例如血液樣品中的葡萄糖的酵素催化反應(yīng)完成后，一電壓供應(yīng)源即施予一作用電壓于生物芯片上，藉以使生物芯片相應(yīng)此特定成份含量產(chǎn)生一反應(yīng)電流，例如此一作用電壓使相應(yīng)血液本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：謝俊偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：宇東科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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