專利名稱：反應卡匣、檢測裝置及檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種檢測裝置及方法，特別是涉及一種用以檢測液體樣品的生化檢測 裝置及方法。
背景技術：
醫(yī)學體外診斷在現(xiàn)今醫(yī)療工業(yè)上扮演相當重要的角色，其可用以定性或定量地量 測人體體液中各種生物指標的變化，以提供疾病診斷或治療指標等資訊。一般來說，上述檢測技術需要搭配各種檢測設備及量測儀器，并進行各種試液的 配置。在檢測過程中，使用者可能需要徒手采集血液或其他體液樣品，不但可能污染樣品， 更讓使用者暴露在被感染的風險中。此外，樣品在檢測過程中，可能需要與不同試劑進行反 應，若由操作人員依需要在不同時間依序加入不同試劑，不但增加了檢測程序的復雜度及 且可能延長了整體檢測時間。另一方面，如何安全且便利地回收及處理檢測后的廢液也是 一大問題。鑒于此，有必要提供一種可克服現(xiàn)有技術的限制、在檢測上及在廢液處理上都可 更加便捷且安全的檢測裝置及方法。
發(fā)明內容
鑒于背景技術所存在的問題，本發(fā)明提供了一種用以檢測液體樣品的檢測裝置以 及使用此檢測裝置進行檢測的方法。本發(fā)明的裝置及方法可適用于各種化學檢測、醫(yī)學檢 測、或需要進行多個試劑混合步驟的其他類似生化檢測。在一實施例中，本發(fā)明的裝置及方法可用以執(zhí)行分析檢測程序，此程序包含了液 體樣品(如血液樣品)與液態(tài)試劑及其他反應物(如抗體)間的多個反應步驟。根據(jù)反應 后液體樣品的光學特性，可檢測液體樣品中一或多個分析物的含量。據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種用于生化檢測的反應卡匣，其包含一第一空間、一 第二空間、一第三空間、及至少一內壁。第一空間、第二空間、及第三空間皆具有容納液體的 功能。第一空間具有方向朝上的第一開口，第二空間具有方向與第一開口的方向垂直的第 二開口。第一空間及第二空間配置使得當轉動反應卡匣時，在第一空間的液體可流動至第 二空間。第三空間具有方向與第一開口的方向相同的第三開口。內壁連接第二開口及第三 開口，以提供第二空間及第三空間之間的一液體流通通道。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于生化檢測的檢測裝置，其包含上述的反 應卡匣以及一采樣件。采樣件包含用以吸取液態(tài)樣品的一采樣管、內部設置有一吸收材料 的一吸收區(qū)、以及用以儲存一液態(tài)試劑的一儲存器。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種生化檢測方法，其使用上述的檢測裝置而進 行。在一實施例中，生化檢測方法包含以下步驟(a)儲存一液態(tài)試劑于儲存器中；(b)以采 樣管吸取一液體樣品；(c)涂布一反應物材料于第三空間；(d)插入采樣件于反應卡匣中， 使液體樣品及液態(tài)試劑流入第一空間，其中液體樣品及液態(tài)試劑反應形成一第一混合物；(e)旋轉反應卡匣使第一混合物流入第二空間；(f)對在第二空間中的第一混合物進行一 光學量測；(g)旋轉反應卡匣使第一混合物流入第三空間，其中液體樣品、液態(tài)試劑、及反 應物材料反應形成一第二混合物；(h)旋轉反應卡匣使第二混合物流入第二空間；(i)對在 第二空間中的第二混合物進行光學量測；以及(j)旋轉反應卡匣，使第二混合物流入采樣 件的吸收區(qū)中。本發(fā)明的其他方面，部分將在后續(xù)說明中陳述，而部分可由說明中輕易得知，或可 由本發(fā)明的實施而得知。本發(fā)明的各方面將可利用后附的權利要求中所特別指出的元件及 組合而理解并達成。需了解，前述的一般說明及下列詳細說明均僅作舉例之用，并非用以限 制本發(fā)明。
從上述的本發(fā)明各實施例的詳細描述，且結合所伴隨的附圖，將能更完全地理解 及體會本發(fā)明，其中附圖為圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實施例繪示的檢測裝置的透視示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的反應卡匣的透視立體圖；圖3根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的反應卡匣的局部放大立體圖；圖4A及圖4B分別為依據(jù)本發(fā)明一實施例的檢測裝置的正視及后視的實物照片所 繪制的附圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的一透視示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的使用檢測裝置進行液體樣品的檢測的方法 流程圖；以及圖7A-圖7F繪示根據(jù)圖6的流程圖所進行的各檢測步驟的示意圖。主要元件符號說明100檢測裝置102采樣件104反應卡匣110手持部112儲存器114采樣管120吸收區(qū)122吸收材料130 第一空間131 第一開口132 第二空間133 第二開口1；34第三空間1；35 第三開口140 外壁142 入口
144 人口
150內壁
152內壁
154內壁
156內壁
158內壁
160防錯件
400檢測裝置
402采樣件
404反應卡匣
416鋁箔
502采樣件
504反應卡匣
530第一空間
702采樣件
704反應卡匣
720吸收區(qū)
722吸收材料
730第一空間
732第二空間
770混合物
770，混合物
780反應物材料
具體實施例方式本發(fā)明揭露一種用以分析液體樣品所含成分的檢測裝置及其使用方法，其可提供 更方便且更安全的檢測程序。為了使本發(fā)明的敘述更加詳盡與完備，可參照下列描述并配 合圖1至圖7F的附圖，其中類似的元件符號代表類似的元件。然以下實施例中所述的裝置、 元件及程序步驟，僅用以說明本發(fā)明，并非用以限制本發(fā)明的范圍。圖1為根據(jù)本發(fā)明的一實施例繪示的檢測裝置100的透視示意圖，其包含一采樣 件102以及一反應卡匣104。采樣件102包含一采樣管114、用以儲存各種液態(tài)試劑的一儲 存器112、以及內設有一吸收材料122的一吸收區(qū)120。吸收區(qū)120為具有一開孔的中空未 密合區(qū)域，其中開孔可例如位于吸收區(qū)120的下方，以方便置入及取出吸收材料122。吸收 材料122可包含具有高吸收性的各種材料，例如棉花、海綿、濾紙等。采樣管114用以吸取待測的液體樣品(如血液)。較佳地，采樣管114通過毛細作 用進行取樣。在所采樣的樣品為血液的實施例中，儲存器112可根據(jù)所要檢測的成分(例 如葡萄糖、膽固醇、或特定病毒的含量等等)，而儲存各種可與血液樣品反應的液態(tài)試劑，例 如抗體溶液、反應酵素溶液等。儲存器112中所儲存的液態(tài)試劑可通過鋁箔(圖1未繪示， 請參考圖4B中的元件416)加以密封。應了解，除了鋁箔之外，也可采用易形變且可提供液體密封功能的其他材料，例如塑料膜或經(jīng)防水處理的紙材等。當采樣件102置入反應卡匣 104的過程中，上述鋁箔將由反應卡匣104通過摩擦或刮除等方式輕易地移除。此外，采樣件102可更包含一手持部110，以方便使用者操作。手持部110較佳為 一弧形結構，然也可為其他利于使用者握持或施力的形狀。繼續(xù)參考圖1，反應卡匣104包含一外壁140，其定義一內部空間，且外壁140具有 通往內部空間的2個入口 142及144。在內部空間中，反應卡匣104更包含一內壁150、一 內壁152、一內壁154、一內壁156、一內壁158、一第一空間130、一第二空間132、及一第三 空間134。第一空間130、第二空間132、及第三空間134具有容納液體的功能。第一空間130具有方向朝上的第一開口 131，且第二空間132具有方向與第一開口 的方向垂直的一第二開口 133。第一空間130及第二空間132的相對位置配置為當轉動反 應卡匣104時，第一空間130中的液體可流動至第二空間132。在圖1所示的實施例中，可 通過順時針轉動反應卡匣104，使第一空間130中的液體在重力作用下經(jīng)由內壁152流入第 二空間132。內壁巧4延伸自第二空間132，用以在液體自第一空間130進入第二空間132 的過程中，避免液體的泄漏。第三空間134位于第一空間130之下且具有方向與第一開口 的方向相同的一第三開口 134。內壁156連接第二開口 132及第三開口 134，以提供第二空 間132及第三空間1；34之間的一液體流通通道。如圖1所示，內壁150設置于入口 142及144之下，當采樣件102自入口 142及144 插入反應卡匣104內，內壁150可用以導引及定位采樣件102的插入。應了解，內壁150所 設置的位置及角度將隨采樣件102的結構不同而有所不同。另一方面，內壁158連接至第 三空間134，用以在當采樣件102插入反應卡匣104時，提供第三空間134與吸收區(qū)120之 間的一液體流通通道。當采樣件102插入反應卡匣104時，采樣件102背部的鋁箔可很輕易地被掀起及 去除，而使儲存器112中的液態(tài)試劑及采樣管114中的液體樣品流入第一空間130。液態(tài)試 劑及液體樣品在第一空間130混合及反應后，可轉動反應卡匣104以通過重力的導引而使 液態(tài)試劑及液體樣品的混合物進入第二空間132，并可在第二空間132進行光學量測(例 如測定其光學密度(Optical Density, 0. D.))以分析此液體混合物的特性。接著，轉動反 應卡匣104，使液態(tài)試劑及液體樣品的混合物可通過重力的導引而經(jīng)由內壁156進入第三 空間134，其中第三空間134的內部表面事先涂布一反應物材料(例如抗體或酵素等)，使 得液體樣品、液態(tài)試劑、及反應物材料可在第三空間134混合及反應。接著，再次轉動反應 卡匣104，使液體樣品、液態(tài)試劑、及反應物材料三者的混合物經(jīng)由內壁156再次回到第二 空間132，以進行第二次的光學量測。量測結束后，轉動反應卡匣104使液體混合物經(jīng)由內 壁156及158而流入采樣件102中的吸收區(qū)120，使液體混合物由吸收區(qū)120中的吸收材料 122吸收而可輕易地移除。采樣件102與反應卡匣104結合后，可置入一檢測儀器(圖未示)，此檢測儀器用 以根據(jù)一預先設定的流程轉動反應卡匣104，使液體樣品、液態(tài)試劑、及反應物材料可依預 定順序進行混合及量測。因此，反應卡匣104可更包含一防錯件(error-proof) 160，用以避 免反應卡匣104以錯誤方向置入檢測儀器。在一實施例中，防錯件160為與外壁140相連 的一突出物。反應卡匣104的材質可例如為玻璃、樹脂、或其他各種透明材料，且可使用各種熟此技術者所熟知的方法制作，例如注塑成形技術(Injection-Molding)等。在一實施例中， 反應卡匣104以一體成型的方式制作。圖2及圖3根據(jù)本發(fā)明一實施例而分別繪示圖1中反應卡匣104的透視立體圖及 局部放大立體圖，用以更清楚地顯示反應卡匣104的內部結構。由圖2及圖3可看出，通過 多個內壁的設置，在反應卡匣104內部分隔出第一空間130、第二空間132、及第三空間134。 內壁152為構成第一空間130的其中一內壁，內壁154延伸自第二空間132，而內壁156連 接第二空間132及第三空間134。圖4A及圖4B分別為依據(jù)本發(fā)明一實施例的檢測裝置400的正視及后視的實物照 片所繪制的附圖。在此實施例中，檢測裝置400所包含的采樣件402以及反應卡匣404由 透明材料所制成，且采樣件402更包含用以密封液態(tài)試劑的鋁箔416。圖5為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的一透視示意圖，用以說明采樣件502與反應 卡匣504的組合方式。在插入反應卡匣504之前，采樣件502內部儲存有密封的液態(tài)試劑 及所采樣的液體樣品，另一方面，反應卡匣504的第三空間534涂布有一反應物材料(如抗 體)。當采樣件502以圖5中所示箭頭方向插入反應卡匣504內，采樣件502背部的密封材 料(如鋁箔)將由反應卡匣504的外壁刮除，使液態(tài)試劑及液體樣品流入反應卡匣504的 第一空間530中。圖6為根據(jù)本發(fā)明一實施例所繪示的使用圖1所示的檢測裝置來檢測液體樣品的 方法流程圖，而圖7A-圖7F繪示根據(jù)圖6的流程圖所進行的各檢測步驟的示意圖。以下將 同時參考圖6及圖7A-圖7F對本發(fā)明一實施例的方法進行說明。首先，在步驟S600中，將液態(tài)試劑儲存于采樣件中并使用采樣件吸取液態(tài)樣品， 并將反應物材料涂布于反應卡匣中第三空間的表面。接著，參考圖6及圖7A，在步驟S610， 將采樣件702插入反應卡匣704中，使采樣件702中液態(tài)試劑與液態(tài)樣品以圖7A中箭頭所 示方向流入反應卡匣704中的第一空間730中。接著，在步驟S620中，搖動反應卡匣704， 使液態(tài)試劑與液態(tài)樣品可均勻混合及反應為一第一混合物770。此外，由圖7A可看出，反應 卡匣704的第三空間734中涂布有反應物材料780，其中反應物材料780為一不具流動性的 涂膜，因此不會隨反應卡匣704的轉動而產(chǎn)生流動。在一實施例中，可采用涂抹或噴涂的方 式形成反應物材料780于第三空間734的表面。接著，參考圖6及圖7B，在步驟S630中，將反應卡匣704以順時針方向轉動，使液 態(tài)試劑與液態(tài)樣品的第一混合物770以圖7B中箭頭所示方向流入反應卡匣704中的第二 空間732。在一實施例中，步驟S630的順時針方向轉動角度為約70度至110度，較佳為90 度，然不在此限。接著，在步驟S640中，對第二空間732中的第一混合物770進性一光學量 測。在一實施例中，步驟S640以660nm波長的光，量測第二空間732中的第一混合物770 的光學密度。接著，參考圖6及圖7C，在步驟S650中，將反應卡匣704以逆時針方向轉動， 使第一混合物770以圖7C中箭頭所示方向流入反應卡匣704中的第三空間734。在一實施 例中，步驟S650的逆時針方向轉動角度為約70度至110度，較佳為90度，然不在此限。接著，在步驟S660中，搖動反應卡匣704，使第一混合物770與第三空間734中的 反應物材料780充分混合及反應而形成一第二混合物770’。接著，參考圖6及圖7D，在步 驟S670中，將反應卡匣704以順時針方向轉動，使液態(tài)試劑、液態(tài)樣品、及反應物材料所形 成的第二混合物770’流入反應卡匣704中的第二空間732。在一實施例中，步驟S670的順時針方向轉動角度為約70度至110度，較佳為90度，然不在此限。接著，在步驟S680中，對 在第二空間732中的第二混合物770’進行與步驟S640相同的光學量測。在一實施例中， 步驟S680以660nm波長的光，量測第二空間732中的第二混合物770’的光學密度。步驟 S640及S680所量測的光信號可轉換為電信號，并進行后續(xù)的分析及比較程序，以據(jù)此推算 出液態(tài)樣品中特定成分的比例或濃度。由于步驟S640及S680均在第二空間732中進行光 學量測，因此可消除例如由反應卡匣的外壁材料所造成的背景雜訊。接著，參考圖6、圖7E及圖7F，在步驟S690中，將反應卡匣704以逆時針方向緩慢 地旋轉，使第二混合物770’先流入第三空間734、再流入采樣件702中的吸收區(qū)720，而由 吸收區(qū)720中的吸收材料722所吸收，以避免廢液溢出而造成環(huán)境污染或危害人體。在一 實施例中，步驟S690的逆時針方向轉動角度為約160度至200度，較佳為180度，然不在此 限。在上述檢測過程中，反應卡匣704的轉動可通過一檢測儀器根據(jù)一預定規(guī)則而自 動地進行，使本發(fā)明的液態(tài)試劑、液態(tài)樣品、及反應物材料可依照預先設定的順序移動至反 應卡匣704中的不同空間以及依序進行各種反應及量測步驟。因此，圖6及7A-圖7F所示 的方法可減少使用者直接參與的步驟，舉例來說，使用者不需在檢測過程中進行試劑填加 的步驟。另一方面，即使沒有使用檢測儀器而改用手動操作，由于上述實施例中的方法的每 次轉動可均為約90度或約180度，因此操作上也相當簡單而不易出錯。此外，檢測結束后 所剩下的廢液，也可輕松地通過轉動反應卡匣704而收集及處理。簡言之，上述實施例中的 檢測裝置及檢測方法不但可提高檢測方便性、可避免人為操作的疏失、也可安全且簡便地 收集及處理廢液。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的權利要求；凡其 它未脫離本發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述的權利要求 內。
權利要求
1.一種用于生化檢測的反應卡匣，包含第一空間，用以容納一液體，且具有方向朝上的第一開口 ；第二空間，具有第二開口，其中該第二開口的方向與該第一開口的方向垂直，其中該第 一空間及該第二空間配置使得當轉動該反應卡匣時，在該第一空間的該液體流動至該第二 空間；第三空間，位于該第一空間之下且具有第三開口，其中該第三開口的方向與該第一開 口的方向相同；以及內壁，連接該第二開口及該第三開口，以提供該第二空間及該第三空間之間的一液體 流通通道。
2.如權利要求1所述的反應卡匣，其中該反應卡匣由一透明材料所制成。
3.如權利要求1所述的反應卡匣，還包含外壁，該外壁定義一內部空間，其中該第一空 間、該第二空間、該第三空間、及該內壁設置于該內部空間中，該外壁包含至少一入口在該 第一空間之上。
4.如權利要求3所述的反應卡匣，還包含突出物，其連接至該外壁，用以避免該反應卡 匣以錯誤方向置入一檢測儀器。
5.一種用于生化檢測的檢測裝置，包含如權利要求1所述的反應卡匣；以及采樣件，其包含采樣管，用以吸取一液態(tài)樣品；吸收區(qū)，其內部設置有一吸收材料；以及儲存器，用以儲存一液態(tài)試劑。
6.如權利要求5所述的檢測裝置，其中該采樣件經(jīng)由該入口插入該反應卡匣內，且該 反應卡匣還包含第二內壁，與該第三空間連接，用以提供該第三空間與該吸收區(qū)之間的一液體流通通 道；以及第三內壁，設置于該入口之下，用以導引該采樣件插入該反應卡匣。
7.如權利要求5所述的檢測裝置，其中該采樣件的該儲存器使用一鋁箔進行密封，且 該鋁箔于該采樣件插入該反應卡匣的過程移除。
8.一種使用如權利要求5所述的檢測裝置的生化檢測方法，包含以下步驟(a)儲存一液態(tài)試劑在該儲存器中；(b)以該采樣管吸取一液體樣品；(c)插入該采樣件在該反應卡匣中，使該液體樣品及該液態(tài)試劑流入該第一空間，其中 該液體樣品及該液態(tài)試劑反應形成一第一混合物；(d)旋轉該反應卡匣使該第一混合物流入該第二空間；(e)對在該第二空間中的該第一混合物進行一光學量測；(f)旋轉該反應卡匣使該第一混合物流入該第三空間，其中該液體樣品、該液態(tài)試劑、 及在該第三空間中的一反應物材料反應形成一第二混合物；(g)旋轉該反應卡匣使該第二混合物流入該第二空間；以及(h)對在該第二空間中的該第二混合物進行該光學量測。
9.如權利要求8所述的生化檢測方法，還包含以下步驟(i)旋轉該反應卡匣，使該第二混合物流入該采樣件的該吸收區(qū)中。
10.如權利要求9所述的生化檢測方法，其中該步驟(d)將該反應卡匣以順時針方向轉 動而使該第一混合物流入該第二空間，該步驟(f)將該反應卡匣以逆時針方向轉動而使該 第一混合物流入該第三空間，該步驟(g)將該反應卡匣以順時針方向轉動而使該第二混合 物流入該第二空間，以及該步驟(i)將該反應卡匣以逆時針方向轉動而使該第二混合物流 入該采樣件的該吸收區(qū)中。
11.如權利要求10所述的生化檢測方法，其中該步驟(d)的順時針方向轉動角度為約 70度至110度，該步驟(f)的逆時針方向轉動角度為約70度至110度，該步驟(g)的順時 針方向轉動角度為約70度至110度，以及該步驟(i)的逆時針方向轉動角度為約160度至 200 度。
12.如權利要求8所述的生化檢測方法，在步驟(c)之前還包含以下步驟涂布該反應物材料于該第三空間的表面。
全文摘要
本發(fā)明公開一種反應卡匣、檢測裝置及檢測方法，其用于生化檢測的一反應卡匣、包含所述反應卡匣的一檢測裝置、以及使用所述檢測裝置的一生化檢測方法。所述反應卡匣包含一第一空間、一第二空間、一第三空間、及一內壁。第一空間用以容納一液體，且具有方向朝上的第一開口。第二空間具有一第二開口，其中第二開口的方向與第一開口的方向垂直，且第一空間及第二空間配置使得當轉動反應卡匣時，在第一空間的液體將流動至第二空間。第三空間位于第一空間之下且具有一第三開口，其中第三開口的方向與第一開口的方向相同。內壁連接第二開口及第三開口，以提供第二空間及第三空間之間的一液體流通通道。
文檔編號G01N21/17GK102072951SQ20101053520
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月3日 優(yōu)先權日2009年11月3日
發(fā)明者林岳暉, 沈燕士, 鄧開宗 申請人:五鼎生物技術股份有限公司