CN104698203A - 具有线状传导功能的检测装置及其应用 - Google Patents
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Abstract
一种具有线状传导功能的检测装置，包含一检测试纸及一线状传导装置。本发明经由设置线状传导装置，将液体传导到检测试纸上，且检测时不受液体原本色泽影响的清晰呈色，另外经由设置疏水区界定亲水区以控制呈色范围大小，因此具有避免与溶液直接接触、快速、易于观察且便宜的优势。此外，本发明中线状传导装置的另一端，可以有其他功能；亦提供一种具有检测功能的吊线式检测装置，如:茶包、泡汤包、煎中药包等。本发明中，线状传导装置可以是线材、棉条、布条及任何可利用毛细现象进行液体传导功能的纤维或非纤维材质所制的装置。
Description
技术领域
本发明是关于检测装置，特别是关于具有线状传导功能的检测装置及其应用。
背景技术
随着民众的健康意识逐渐提高，居家自我检测的概念已渐渐盛行。所谓居家自我检测意指民众可在家方便随时检测，通常可利用检测试剂的颜色转变，在简便仪器或不需仪器肉眼判读的条件下，可立即观察有无疾病的征兆。此外当色差变大时，可再到医院进一步详细检查。因此，居家自我检测具有方便即时及节省支出的优势。
在居家自我检测方面，检测试纸为经常使用的检测用品。检测试纸的优点为：操作简单、容易判读及方便携带。检测试纸的检测原理主要是利用酵素与溶液中的特定物质进行催化的生化反应，产生颜色或其他性质改变，以量测物质存在与否的定性反应，以及物质浓度的半定量反应。
举例而言，居家使用型的血醣或尿糖检验试纸的原理为「葡萄糖氧化酶（glucose oxidase）法」，利用葡萄糖氧化酶与葡萄糖之间的专一性催化反应使试纸变色，对他种还原性的物质则不起作用。利用酵素的技术在试纸上涂上一种葡萄糖氧化酶，当葡萄糖氧化酶与血液中的葡萄糖反应后，会使得试纸颜色产生变化，而使用者可根据试纸的颜色与颜色表比对，即可判读血醣浓度的高低。这种简易的血醣量测方法，造福许多糖尿病的患者，使其可随时对病情作监控，不仅改善生活品质，同时也扩大了医疗照护的范围。
惟检测试纸仍需要特别携带，因此检测试纸的方便性仍有改良的空间。因此，发展一种检测平台，其具有试纸的优点，并拥有与日常用品匹配的便利性，为当前努力的目标。
发明内容
本发明的目的之一是开发一种检测平台，其具有试纸的优点，并可拥有与日常用品匹配的便利性。
依据本发明的一实施例，一种具有线状传导功能的检测装置，包含一检测试纸及一线状传导装置。检测试纸其具有一疏水区及一亲水区，其中亲水区实质上由疏水区所包围。至少一检测试剂，其涂布于亲水区。线状传导装置连接至检测试纸的亲水区；其中当线状传导的器材与一检体接触时，检体为一液态检体或含有液体的一检体并经由毛细作用吸附至线状传导装置并传送到检测试纸的亲水区，并与检测试剂反应以达成检测检体的作用。
依据本发明的另一实施例，一种具有检测功能的吊线式检测装置，包含一检测试纸、一冲泡包装及一线状传导装置。检测试纸其具有一疏水区及一亲水区，其中亲水区实质上由疏水区所包围。至少一检测试剂，其涂布于亲水区。线状传导装置连接冲泡包装及检测试纸的亲水区；其中当冲泡包装泡于液体中，液体经由毛细作用吸附至冲泡包装及线状传导装置并传送到检测试纸的亲水区，并与检测试剂反应以达成检测检体的作用。
以下经由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及其所达成的功效。
附图说明
图1为示意图显示本发明的具有线状传导功能的检测装置。
图2至图4为数据显示本发明的具有线状传导功能的检测装置的作用。
符号说明：
1 检测试纸
11 亲水区
12 疏水区
2 线状传导装置
3 冲泡包装
具体实施方式
本发明是关于一种具有线状传导功能的检测装置，包含一检测试纸1及一线状传导装置2。检测试纸1，其具有一疏水区12及一亲水区11，其中亲水区11实质上由疏水区12所包围。至少一检测试剂其是涂布于亲水区11。经由疏水区12界定亲水区11，可限制水溶液在检测试纸1上的范围，以控制呈色范围大小，以便容易观测，并使检测试纸1不致过于湿润，而增加实用性。
检测试纸1的亲水区11的大小、数量及形状并无限制。亲水区11的材质为纤维素或合成聚合物，较佳者为多孔性并可吸水。其中在一较佳实施例之中，亲水区的材质可包含但不限定为滤纸或硝化纤维膜。本发明所使用的层析滤纸为半通透的试纸，通常用于使固体与液体或是空气隔绝。滤纸的材质主要为植物性纤维，植物性纤维一般是取自木材及棉花。其中，一较佳实施例为市售的纤维素层析滤纸(cellulose chromatography filter papers)，其材质为棉纤维。
本发明的技术领域的一般人士可知于检测试纸1上定义出疏水区12的许多方式。举例而言，在本发明的一较佳实施例中，疏水区12是经由进行涂布化学材料，例如蜡染(wax printing)所制备，蜡染的方式可由Carrilho,E等人(论文名称：Understanding wax printing:a simple micropatterning process for paper-basedmicrofluidics，Anal Chem,81,7091-7095,2009.)所揭示的方式所获得。
在一实施例中，可将层析滤纸经由蜡染法印刷指定图案，再以烤盘上加热图案化的层析滤纸(100℃，10分钟)而得到本发明的检测试纸1。
本技术领域人士应可知悉其他制备方式亦为可行，其中在一实施例中，经由涂布光阻层SU-8，再以UV光照射，即可形成疏水层，并界定出亲水区11。
此外，在一实施例中，亲水区11与疏水区12可为立体设置，亦即亲水区11是由上下两层的疏水区所包围。
本发明的检测装置设置有线状传导装置2，其连接至检测试纸1的亲水区11。其中，当线状传导装置2与一检体接触时，检体为一液态检体或含有液体的一检体并经由毛细作用吸附至线状传导装置2并传送到检测试纸1的亲水区11，并与检测试剂反应以达成检测检体的作用。线状传导装置2的材质的考量主要为具吸水性，因此原则上只要是吸水性佳的材质均可，可利用毛细现象产生虹吸力以传导液状待测检体。线状传导装置2的材质较佳者为为棉纤维，线状传导装置2可为直线或曲线。线状传导装置2的宽度、长度并无限制。
请继续参照图1，在另一实施例中，本发明的具有线状传导装置2的检测装置为一种具检测功能的冲泡包装3，其中线状传导装置2连接冲泡包装3及检测试纸1的亲水区11；其中当冲泡包装3泡于液体中，液体经由毛细作用吸附至冲泡包装3及线状传导装置2并传送到检测试纸1的亲水区11，并与检测试剂反应以达成检测液体或冲泡包装的作用，其中冲泡包装3大小并无限制。因此，本发明的优势在于检测时不受液体原本色泽影响的清晰呈色，并且具有快速、简易且便宜的优势。
本技术领域人士应可知悉线状传导装置2连接至冲泡包装3与检测试纸1的亲水区11的方式可以有许多方式。举例而言，可包含但不限定利用黏贴或溶胶的方式。或者，线状传导装置2可穿设至冲泡包装3或检测试纸1而达成连接目的。
在此应述明「冲泡包装」指的是已包装的冲泡装置，可用液体(例如水)冲泡而成为饮料或其他作用，可包含但不限定一茶包、一泡汤包或一煎中药包，例如咖啡、花果茶等亦在本发明的范围。
此外在一实施例中，检测试纸1可作为冲泡包装3的吊牌。
本发明的检测用检测试纸1可以利用呈色(colorimetric)反应或是萤光进行检测，其中检测试剂可包含但不限定一呈色剂或一萤光试剂。检测试剂的呈色剂或萤光试剂可依检测标的不同而做适应性改变。
在本发明的一实施例中，检测试剂包含一酵素。如前所述，可利用酵素与溶液中的物质反应，产生颜色或其他性质改变，以量测物质存在与否的定性反应，以及物质浓度的定量反应。举例而言，测量「葡萄糖氧化酶法」，则是利用葡萄糖氧化酶与葡萄糖之间的专一性催化作用使试纸变色。
检体举例但不限于一受试者的唾液、血液、尿液或其他体液。如前所述检体经由毛细作用吸附至检测试纸1的纤维组织，并与检测试剂反应以达成检测检体的作用。此外亦可将固体检测物悬浮于液体溶剂之中，待标的检体溶出于溶剂之中，再利用毛细作用进行上述的检测方式。
承上述，本发明的检测用检测试纸可用于检测唾液、血液、尿液或其他体液的相关生化性质，举例而言但不限于检测葡萄糖、亚硝酸根、酸碱度。以下仅为实施例说明检测原理及应用。
1.亚硝酸盐检测
食物中如有硝酸离子，口水中的消化酵素作用后会转变为亚硝胺，其已被医界证实为一致癌物。此外含有大量亚硝酸盐的饮水、蔬菜、粮食、鱼、肉制品、渍酸菜等经人食用后，大量亚硝酸盐可使人直接中毒。目前已有利用化学呈色反应的亚硝酸检测试纸，因此食物中亚硝酸检测亦为适宜的检测标的。
2.葡萄糖检测
血醣或尿糖的测量原理已如前述，其可使病患能够随时对自己的病情作监控。
3.酸碱度检测
在检测酸碱度方面，石蕊试纸是常用来测量溶液的酸碱度的指示用具。石蕊试纸是将纸张浸于含石蕊试剂的溶液中制成。石蕊试剂在酸性液中呈红色，在碱性液中呈蓝色。故可利用前述性质制备用以检测酸碱性的检测试纸。
以下通过具体实施例配合附图详加说明，可更容易了解本发明的目的、技术内容、特点及所达成的功效，并据以实施，但不能以此限定本发明的保护范围。
实施例1：检测区检测试纸设计比较
利用蜡染印刷方法在检测试纸上设计图样(疏水区及亲水区)，经由蜡染的特性创造疏水性的限制区域以形成检测装置，并限制水溶液在检测试纸上亲水区的范围，以控制呈色范围大小。
请参照图2。使用具有设计图样的检测试纸及没有设计图样的检测试纸作样品检测区比较，蓝色水溶液经线状传导装置传递至两样检测试纸时，利用肉眼、照相机或扫描器收集影像，作呈色强度比较。结果显示有印刷特定图样的深黑色组别，较为无印刷图样的检测试纸的浅灰色组别在统计上有显著差异(p<0.05)。
实施例2：线状传导装置传递体积测试
选定一特定线状传导装置固定其长度，利用精密天平秤(灵敏度为1毫克)未吸水的线状传导装置重量。线状传导装置垂挂于在烧杯杯口上，仅末端1～2公分与水面相碰。溶液经由毛细现象，另一头线状传导装置末端也充满水溶液呈湿润状，再次将线状传导装置秤重。线状传导装置放至检测区检测试纸上方如同检测装置，经由检测试纸较强的吸水力，线状传导装置中的水溶液转移至检测试纸上，直到检测区都保有水分，再将线状传导装置秤重。过程在3分钟内，水的挥发与检测试纸吸收量相比为可以忽略。所有实验于室温下进行，水的密度可视为1g/cm3，换算成1000mg/mL，秤重为1mg即传递1μL的水。
在本发明中，以线状传导装置代替传统的定量吸管，作为传递代测样本至检测区的重要装置。请参照图3，线状传导装置吸收样本的体积与线长成正比，每公分吸收样本的体积相当一致。而从实验发现，线状传导装置传递到使检测区饱和的体积不会被线状传导装置长度影响，传到检测区饱和的体积固定，因此可以有稳定的再现性。
实施例3:亚硝酸盐检测
用定量吸管吸4μL的亚硝酸盐检测试剂于装置的检测区，等待溶液渐干。将装置中的线状传导装置末端没入不同浓度亚硝酸盐溶液中，检测装置挂在杯口，检测区的检测试纸垂挂于盘外，未与溶液直接接触。整个装置成U字型挂于背上。亚硝酸盐溶液经由线状传导装置传到检测区的检测试纸上，进行亚硝酸盐呈色反应。请参照图4，本发明的检测装置可用以检测亚硝酸盐。
综合上述，本发明的优势在于经由设置线状传导装置于检测时不受液体原本色泽影响的清晰呈色，另外经由疏水区界定亲水区以控制呈色范围大小，因此易于观察，并具有快速检测的优势。而且利用本发明可取代传统检测需要特殊操作器具/受训练的专业人员采集待测检体，具有降低检测成本的优势。
以上所述的实施例仅为说明本发明的技术思想及特点，其目的在使熟习此项技艺的人士能够了解本发明的内容并据以实施，当不能以之限定本发明的专利范围，即大凡依本发明所揭示的精神所作的均等变化或修饰，仍应涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (10)
1.一种具有线状传导功能的检测装置，其特征在于，包含：
一检测试纸，其具有：
一疏水区；
一亲水区，其中该亲水区实质上由该疏水区所包围；及
至少一检测试剂，其涂布于该亲水区；以及
一线状传导装置，连接至该检测试纸的该亲水区；其中当该线状传导装置与一检体接触时，该检体为一液态检体或含有液体的检体并经由毛细作用吸附至该线状传导装置并传送到该检测试纸的该亲水区，并与该检测试剂反应以达成检测该检体的作用。
2.如权利要求第1所述的具有线状传导功能的检测装置，其特征在于，该检测试纸的该亲水区的主要材质为棉纤维。
3.如权利要求第1所述的具有线状传导功能的检测装置，其特征在于，该疏水区是经由蜡染所制备。
4.如权利要求第1所述的具有线状传导功能的检测装置，其特征在于，该线状传导装置的材质为棉纤维。
5.如权利要求第1所述的具有线状传导功能的检测装置，其特征在于，该检测试剂包含一呈色剂或一萤光试剂。
6.如权利要求第1所述的具有线状传导功能的检测装置，其特征在于，该检测试剂包含一酵素试剂。
7.如权利要求第1所述的具有线状传导功能的检测装置，其特征在于，该液体检体为唾液、血液或尿液。
8.如权利要求第1所述的具有线状传导功能的检测装置，其特征在于，以检测葡萄糖、亚硝酸根或酸碱度。
9.一种具有检测功能的吊线式检测装置，其特征在于，包含：
一检测试纸，其具有：
一疏水区；
一亲水区，其中该亲水区实质上由疏水区所包围；及
至少一检测试剂，其涂布于该亲水区；
一冲泡包装；以及
一线状传导装置，连接该冲泡包装及该检测试纸的该亲水区；其中当该冲泡包装泡于液体中，该液体经由毛细作用吸附至该冲泡包装及该线状传导装置并传送到该检测试纸的该亲水区，并与该检测试剂反应以达成检测该液体的作用。
10.如权利要求9所述的具有检测功能的吊线式检测装置，其特征在于，该冲泡包装包含一茶包、一泡汤包或一煎中药包。
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