TW202506279A - 微流道卡匣及檢測方法 - Google Patents

Abstract

在此揭示一種微流道卡匣，其包含檢驗匣和一插件，其中插件用以插入至檢驗匣中。檢驗匣包含一基座和上蓋，且所述插件包含一板狀件和複數個管狀物用以插入至檢驗匣中。所述基座包含接收槽、複數個反應槽、複數個引流道和複數個指示槽設於所述基座上。所述上蓋蓋合於基座上，且上蓋設有注入孔、複數檢驗分別相對應複數個反應槽設置，以及一導流件。所述插件包含一板狀件和複數個管狀物設在該板狀件上，其中當插件插入至檢驗匣時，板狀件位於上蓋的上方，插件之該些管狀物透過上蓋的反應孔分別插入至該基座的該些反應槽中，使得該樣本流體滯留於該些管狀物內

Description

微流道卡匣

本發明是有關於一種微流道卡匣，且特別是有關於一種不需外加動力即可完成檢測反應的微流道卡匣。

微量檢驗試劑藉由低體積的檢體量即可完成各種臨床檢驗，具有多種優勢。所述微量檢驗試劑在開發上，能夠搭配多種免疫結合的方法（例如，直接偵測、三明治法或以競爭法）進行偵測完成各種檢驗，對於醫學檢驗而言微量檢驗試劑檢測方便、快速、安全具有多種優勢。

然而，於分生檢驗微流道的檢測上，亦需透過外加動力，利用微量幫浦透過壓力差帶動樣本流體流動，以及利用微流閥控制檢驗微流道上的樣本流體流向，由此可見先前技術微流道卡匣於使用上具有其限制。

有鑑於此，為了改善先前技術的缺陷，本領域亟需一種改良的檢驗試劑，以改善先前技術的不足。

發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。

為解決先前技術所存在的缺陷，本發明一態樣是關於一種新穎的微流道卡匣，其不需藉由外加動力即可完成檢驗步驟。具體而言，所述微流道卡匣包含一檢驗匣和一插件。檢驗匣包含一基座和上蓋，其中基座上設有接收槽、複數個反應槽、複數個引流道、複數個指示槽和匯集槽，其中接收槽包含複數緩衝流道，複數個反應槽位於接收槽的下游處，並且各個引流道一端與接收槽流體連通，另一端分別與該些反應槽流體連通，用以導引樣本流體從接收槽至反應槽內，該些指示槽分別與該些反應槽流體連通，用以接收從該些反應槽流出的樣本流體，而所述匯集槽與指示槽流體連通，用以接收從指示槽流出的樣本流體。所述上蓋設於基座上，於結構上設有注入孔、複數個檢驗孔和導流件，所述注入孔對應基座上的接收槽設置，檢驗孔對應該些反應槽設置；所述導流件位於上蓋的下方，並且相對應該接收槽的該些緩衝流道或該些引流道，且與該些緩衝流道或該些引流道流體連通，用以導引樣本流體從接收槽至反應槽內。所述插件係用以插設至微流道卡匣之複數個反應槽內，於結構上包含一板狀件和複數個管狀物，其中該些管狀物呈列設於所述板狀件上，且相對應該些反應槽設置，其中該些管狀物經配置分別用以穿設所述上蓋的該些檢驗孔，並插入至所述基座的該些反應槽內，用以將使該些反應槽內的樣本流體，分別滯留於該些管狀物內。

此外，為了避免樣本流體回流，於微流道卡匣中於該些反應槽與該些指示槽流體連通處經配置設有一第一傾斜角，以及於該些指示槽樣本流體至該匯集槽的連通處經配置設有一第二傾斜角，避免樣本流體回流至指示槽中。

依據本發明一具體的實施方式，本發明之微流道卡匣中的該些反應槽和該些指示槽分別有三個且呈列設置，且其中設於該些反應槽中間處的反應槽與相對應的指示槽間的流體連通處為扇型。

在本發明一實施方式中，所述微流道卡匣更包含一樣品蓋合於注入孔上。在其他實施方式中，更包含一反應槽上蓋，用以可拆卸式地蓋合於所述插件的該些管狀物上。

依據本發明一實施方式，所述微流道卡匣更包含一視窗口，相對應指示槽設置。

依據本發明一實施方式，本發明微流道卡匣更包含複數個防溢圈分別設置於複數檢驗孔的上緣。

依據本發明一具體的實施方式，所述微流道卡匣的基座相對應複數個反應槽處的底部比基座周圍底部凸出。

本發明另一實施方式係關於一種利用上述任一實施方式所述之微流道卡匣進行檢驗的方法，所述方法包含以下步驟： (a) 將一樣本流體透過該上蓋的注入孔注入至該基座中，其中該樣本流體經由該接收槽透過該些引流道分別流至反應槽、指示槽和匯集槽內； (b) 將該插件穿設該上蓋至該基座中，其中該插件之該些管狀物分別插入至該基座的該些反應槽中，使得該樣本流體滯留於該些管狀物內；以及 (c)檢測該些管狀物內該樣本流體中一檢測物含量。

在一具體的實施方式中，所述步驟(c)是透過一螢光檢測裝置檢測該些管狀物內樣本流體中的螢光值。

在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

雖然用以界定本發明較廣範圍的數值範圍與參數皆是約略的數值，此處已儘可能精確地呈現具體實施例中的相關數值。然而，任何數值本質上不可避免地含有因個別測試方法所致的標準偏差。在此處，「約」通常係指實際數值在一特定數值或範圍的正負10%、5%、1%或0.5%之內。或者是，「約」一詞代表實際數值落在平均值的可接受標準誤差之內，視本發明所屬技術領域中具有通常知識者的考量而定。除了實驗例之外，或除非另有明確的說明，當可理解此處所用的所有範圍、數量、數值與百分比（例如用以描述材料用量、時間長短、溫度、操作條件、數量比例及其他相似者）均經過「約」的修飾。因此，除非另有相反的說明，本說明書與附隨申請專利範圍所揭示的數值參數皆為約略的數值，且可視需求而更動。至少應將這些數值參數理解為所指出的有效位數與套用一般進位法所得到的數值。

在此所述「樣本流體」一詞係指適合本發明微流道卡匣100使用的樣本，較佳為生物樣本。在一任選的實施方式中，所述生物樣本可以是血液、體液、唾液或其他分泌物。在另一任選的實施方式中，所述生物樣本可以是經處理的生物樣本，例如，以緩衝液預處理的生物樣本。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本發明所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

本發明提出一種新穎的微流道卡匣，透過流道及各構件的設計再不需藉由其他裝置提供外力的協助下（例如，氣體加壓），即能夠完成檢測反應。再者，本發明的微流道卡匣設有多個反應槽，針對單一樣本可同時檢測不同的檢驗項目，或者是針對多個樣本同時進行檢測。

第1A圖和第1B圖是依據本發明一實施方式所示之微流道卡匣1000的示意圖，其中第1A圖是微流道卡匣1000的爆炸示意圖。本發明的微流道卡匣1000主要包含一檢驗匣100和一插件180。

如第1A圖所示，所述檢驗匣100包含基座120和上蓋160，彼此上下耦接形成所述檢驗匣100。本發明技術領域中具有通常知識者應當可以理解，上蓋160和基座120的耦接結構可利用本發明技術領域既有的卡合結構或結合方式即可完成。接著，請同時參見第1B圖，插件180係可拆卸式地插入至檢驗匣100的基座120和上蓋160之中。

為清楚瞭解本檢驗匣100之基座120的結構，請同時參見第2A圖至第2C圖，其中第2A圖為第1圖所示之檢驗卡匣之基座120的俯視圖；第2B圖為依據第2A圖之2B-2B線繪示之基座120的剖面圖；以及第2C圖為微流道卡匣之基座120的仰視圖。

如第2A圖所示，基座120包含接收槽122、複數個反應槽124、複數個引流道126和複數個指示槽128及一匯集槽130設於所述基座120上，彼此流體連通。在一具體的實施方式中，所述基座120各槽體從上游至下游的配置上，依序為接收槽122、反應槽124、指示槽128和匯集槽130，亦即樣本流體（如，檢驗樣本）由接收槽122進入至反應槽124內，過多的樣本流體將溢流至指示槽128及匯集槽130。在一較佳的實施方式中，在本發明之微流道卡匣的基座120中，樣本流體於接收槽122、反應槽124和指示槽128中的流體流向為單流向設置，即樣本流體不回流。

在本實施方式中，所述接收槽122上設有四道緩衝流道123，呈放射狀設置，其中四道緩衝流道123的一端彼此靠近與三道引流道126相接，需要注意的是緩衝流道123呈水滴狀，非與引流道126相接的那端徑寬大於與引流道126相接端的徑寬，再透過該些引流道126分別與三個反應槽124相接，用以導引樣本流體從接收槽122至各該反應槽124內，以利進行反應。於此實施方式中，設有三個指示槽128分別與各該反應槽124流體連通，反應槽124溢出的樣本流體將進入至指示槽128內，再流至匯集槽130中。此外，接收槽122上的緩衝流道123進入至引流道126，緩衝流道123的傾斜度約為至少1度，較佳為1.5度，用以協助樣本流體流入引流道126中，且不會回流至緩衝流道123。

為了避免樣本流體回流，於微流道卡匣各槽體間可設有傾斜角設計，避免樣本流體回流。請參見第2B及2C圖，反應槽124與該些指示槽128流體連通處經配置設有一第一傾斜角A1，以及於指示槽128樣本流體至匯集槽130的連通處經配置設有一第二傾斜角A2，避免樣本流體回流至指示槽中。所述第一傾斜角具體是從反應槽124往指示槽128的方向傾斜，亦即在與反應槽124流體連通處所對應的平面高於指示槽128的平面高度；另一方面，所述第二傾斜角則從指示槽128往匯集槽130的方向傾斜，接近指示槽128的平面高於接近匯集槽130的平面。所述第一傾斜角和第二傾斜角的角度為約至少10度，例如，10、11、12、13、14、15、16、17、18、19和20，較佳為至少15度。

再者，請再次參見第2A圖，本實施方式有三個反應槽124，其中中間處的反應槽124M與相對應的指示槽128間的流體連通處為扇型，此一設計是為了讓樣本流體能夠達到等速流至指示槽128和回收槽130內。

此外，請參見第2C圖，其為基座120的仰視圖。依照本發明一實施方式，基座120底部對應所述反應槽124之處比周圍來得凸出，如圖所示相對應所述反應槽124之處凸出於基座120的底部外，以利對反應槽124進行加熱。再者，為了增加匯集槽130的體積，底部對應所述匯集槽130 之處亦可凸出於基座120的底部。

第3A圖為第1圖所示之上蓋160的俯視圖，以及第3B圖為上蓋160的仰視圖。具體而言，所述上蓋160與基座120耦接形成所述檢驗匣100，且較佳是利用卡合結構相接。所述上蓋160於結構上設有注入孔162、複數檢驗孔164和導流件166。所述注入孔162與基座120上的接收槽122相應設置，複數個檢驗孔164分別對應該些反應槽124設置。所述導流件166相對應該接收槽122的該些緩衝流道123和/或該些引流道126設置且流體連通，用以導引樣本流體從接收槽122至反應槽124內。

第3C圖為上蓋160的剖視圖，以清楚呈現導流件166的結構。請同時參見第3C圖和第2A圖，所述導流件166在結構上由至少兩個導流板所組成，分別為導流板167Ａ和167Ｂ，導流板167Ａ和167Ｂ外側設有一傾斜角，且各該導流板167Ａ和167Ｂ以一距離間隔界定出一流道168，使導流件166和該接收槽122的該些緩衝流道123、該些引流道126和該些反應槽124流體連通。

此外，於上蓋160上可更設有三個視窗口104，分別相對應三個指示槽128設置，透過視窗口104檢視所述樣本流體是否流至指示槽128中，此可用以確認檢驗樣本量是否足夠。在其他實施方式中，所述複數個視窗孔104亦可為單一視窗口，該單一視窗口的開口範圍能夠相對應該些指示槽128設置即可，以利用於觀察樣本流體是否流至指示槽中。

請再次參見第3A圖，所述注入孔162之處設有特殊設計，注入孔162設有裂孔163，其下方為一部份的導流件166，其相對應緩衝流道123的構形設置，所述裂孔163的裂孔結構設計使得樣本注入至注入孔162後會使樣本流體於注入孔162中產生滯留效果，再透過導流件166導引至反應槽124中。

在本實施方式中，本發明之微流道卡匣100之基座120設有三個反應槽124，為了控制樣本流體進入各該反應槽124的流量和流速，於相對應該些引流道126之流道168a、168b和168c的寬度可加以調整，例如，外側兩道的168a和168c的寬度大於168b的寬度，使得樣本流體從接收槽122流至各該反應槽124時的速度趨近一致。

依據本發明其他實施方式，本發明微流道卡匣100更包含複數個防溢圈170分別設置於複數檢驗孔164的上緣。

由此可以得知，本發明所提出的微流道卡匣100透過結構設計使樣本流體經由注入孔162透過導流件166進入緩衝流道123，經由引流道126至反應槽124內，過多的樣本溢出於指示槽128中，再進入至匯集槽130內。

請參見第4Ａ圖和第4B圖為第1圖所示之插件180的結構示意圖。所述插件180在結構上包含一板狀件182和複數個管狀物184，呈列設於該板狀件182上。請同時參見第5圖，所述插件180上的複數個管狀物184是相對應基座120之反應槽124設置，其中該些管狀物184經配置分別用以穿設上蓋160的該些檢驗孔164，並插入至該基座120的該些反應槽124內，用以使該些反應槽124內的樣本流體，滯留於該些管狀物184內。再者，需要注意的是本發明透過插件180的設置，可以使於管狀物184內的樣本流體滯留於管狀物184內，使各反應槽124內的樣本能夠保持在同一高度上，避免流體樣本流失，減少污染，提升生物樣本檢測的正確率。

第6A圖至第6C圖為依據本發明各種實施方式所示之微流道卡匣7000。在該些圖式中，所述微流道卡匣7000包含反應槽上蓋和/或樣品蓋用以密封卡匣。舉例而言，反應前的微流道卡匣7000可透過此一設置，將反應試劑保存於微流道卡匣7000避免外溢或污染。

請先參見第6A圖，所述微流道卡匣7000更包含一反應槽上蓋190和/或一樣品蓋192可拆卸式地蓋合於上蓋160的檢驗孔164和注入孔162上（同時參見第3A圖）。

再者，在第6B圖的實施方式中，所述樣品蓋是以貼紙的形式取代，係以貼紙193密封所述檢驗孔164。在實際使用的過程中，待欲使用微流道卡匣7000進行檢驗時，可先行撕除貼紙193使反應孔164露出，即可使用本發明之微流道卡匣7000以進行檢驗。

此外，在第6C圖的實施方式中，所述反應槽上蓋190是採用滑蓋設計。所述反應槽上蓋190可移動地卡合檢驗匣100上，沿著檢驗匣100的長度方向移動。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應當可以理解，所述滑蓋的設置方式可依照實際使用需求及本領域的通常知識加以改變。

本發明另一態樣為利用本發明任一實施方式所示之微流道卡匣進行檢驗的方法。請參見第7A圖至第7E圖，在此實施方式中是利用第1圖所示之微流道卡匣1000進行檢驗的方法，首先，如第7A圖所示，將欲檢驗的樣本流體S（例如，經稀釋或前處理的液體檢驗樣本）透過注入孔162注入至檢驗匣100中，其中所述樣本流體S經由接收槽122透過引流道126至反應槽124，再經由指示槽128進入至匯集槽130內(請同時參見第2A圖和第2B圖)。

此外，微流道卡匣1000中的檢驗樣本量體積是否足以進行測定，亦可透過視窗口104加以確認各反應槽124的樣本量是否足夠，樣本量的確認方式可透過肉眼或相關儀器進行測定。

接著，請參見第7B圖至第7D圖，將插件180插入至檢驗匣100中，其中管狀物184穿設上蓋160的該些檢驗孔164，並插入至該基座120的該些反應槽124內，用以使該些反應槽124內的樣本流體S，滯留於該些管狀物184內（請同時參見第3圖）。請參見第7D圖，當插件180插入至檢驗匣100時，可以確保檢驗匣100中的樣本流體S的流失。

舉例而言，於檢驗過程中，通常需搭配儀器進行檢驗結果的判讀，為避免微流道卡匣100經晃動導致樣本流體S流出於反應槽124外，使得各反應孔的檢驗樣本體積不一，進而影響檢驗的準確度，因此，本發明透過插件180的設置可以使樣本流體S滯留於反應槽124中，且各該反應槽124內的樣本流體S可保持一定的體積，各樣本流體S維持在同一高度上，藉以維持生物樣本檢測時的穩定性。

在此步驟中，本發明的微流道卡匣1000可搭配本發明技術領域中既有的檢驗方式進行檢驗，例如，於插入插件180至檢驗匣100後，搭配儀器視情況先進行核酸擴增反應，再透過酵素免疫分析法、螢光免疫分析法、核酸螢光或呈色檢測分析法進行測定。酵素免疫或核酸螢光或成色檢測分析法進行測定

此外，可視需要將樣品蓋192蓋合於注入孔162上，避免檢驗樣本於操作的過程噴濺的發生，造成樣品間交叉污染。

最終請參見第7E圖，反應後的結果（如，呈色反應或螢光反應），可透過插件180管狀物184的通孔（即，對應上蓋160的檢驗孔164）以相關檢驗設備D進行讀取，例如，透過吸光值或螢光值的測定。

在本發明一實施方式中，所述反應結果可透過螢光檢檢測裝置檢測該些管狀物184內樣本流體S中的螢光值。

本發明所提出的微流道卡匣適用於環境檢驗或醫學檢驗的領域，特別是應用在醫學檢驗的領域上，所屬技術領域中具有通常知識者可依據實際使用需求加以設計塗覆或外置於本微流道卡匣反應槽內的反應物質（如核酸探針，抗原、抗體或其他物質），以利檢測樣本流體內的檢驗物質。

雖然上文實施方式中揭露了本發明的具體實施例，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本發明之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本發明之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

本發明主要元件符號列示如下 1000、7000:微流道卡匣 100:檢驗匣 104:視窗口 120:基座 122:接收槽 123:緩衝流道 124、124M:反應槽 126:引流道 128:指示槽 130:匯集槽 160:上蓋 162:注入孔 163:裂孔 164:檢驗孔 166:導流件 167A、167B:導流板 168、168a、168b、168c:流道 170:防溢圈 180:插件 182:板狀件 184:管狀物 190:反應槽上蓋 192:樣品蓋 193:貼紙 S:樣本流體

為讓本發明的上述與其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1A圖和第1B圖是依據本發明一實施方式所示之微流道卡匣1000的示意圖； 第2A圖為第1A圖所示之微流道卡匣之基座120的俯視圖； 第2B圖為依據第2A圖之2A-2A線繪示之基座120的剖面圖； 第2C圖為第2A圖所示之微流道卡匣之基座120的仰視圖； 第3A圖為第1A圖所示之微流道卡匣之上蓋160的俯視圖； 第3B圖為微流道卡匣之上蓋160的仰視圖； 第3C圖為依據第3B圖之3C-3C線繪示之上蓋160的剖面圖； 第4A圖和第4B圖為第1A圖所示之插件180的結構示意圖； 第5圖為為第1A圖所示之微流道卡匣1000的剖面圖； 第6A圖至第6C圖為依據本發明另一實施方式所示之微流道卡匣7000的結構示意圖；以及 第7A圖至第7E圖為利用所述第1A圖和第1B圖所示之微流道卡匣1000執行檢驗方法的示意圖。

根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本發明相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

1000:微流道卡匣

100:檢驗匣

120:基座

160:上蓋

162:注入孔

164:檢驗孔

180:插件

Claims (10)

1. 一種微流道卡匣，用以處理一樣本流體，包含： 一檢驗匣，包含一基座和一上蓋相互卡合，其中： 該基座，包含： 一接收槽，包含複數個緩衝流道，設於該基座上； 複數個反應槽，設於該基座上，且位於該接收槽的下游處； 複數個引流道，一端與該接收槽流體連通，另一端分別與該些反應槽流體連通，用以導引該樣本流體從該接收槽至該些反應槽內； 複數個指示槽分別與該些反應槽流體連通，用以接收從該些反應槽流出的該樣本流體；和 一匯集槽，與該些指示槽流體連通，用以接收從該些指示槽流出的該樣本流體； 該上蓋，設於該基座上，包含： 一注入孔，位於該上蓋與該接收槽相應設置； 複數個檢驗孔，位於該上蓋且分別對應該些反應槽設置；和 一導流件，位於該上蓋之下方，並且相對應該接收槽的該些緩衝流道或該些引流道設置，且與該些緩衝流道或該些引流道流體連通，用以導引該樣本流體從該接收槽至該些反應槽內；以及 一插件，用以插設至該檢驗匣之複數個反應槽內，包含： 一板狀件；和 複數個管狀物，呈列設於該板狀件上，相對應該些反應槽設置，其中該些管狀物經配置分別用以穿設該上蓋的該些檢驗孔，並插入至該基座的該些反應槽內，用以使該些反應槽內的樣本流體，滯留於該些管狀物內。
2. 如請求項1所述之微流道卡匣，更包含： 一第一傾斜角，設於各該反應槽與各該指示槽的流體連通處，並從各該反應槽往各該指示槽的方向傾斜，用以避免該樣本流體回流至各該反應槽中；以及 一第二傾斜角，設於各該指示槽與至該匯集槽的流體連通處，並從各該指示槽往該匯集槽的方向傾斜，用以避免該樣本流體回流至各該指示槽中。
3. 如請求項1所述之微流道卡匣，其中該些反應槽和該些指示槽分別有三個且呈列設置，且其中： 設於該些反應槽中間處的該反應槽與相對應的該指示槽間的流體連通處為扇型。
4. 如請求項1所述之微流道卡匣，更包含一樣品蓋，可蓋合於該注入孔上。
5. 如請求項1所述之微流道卡匣，更包含一反應槽上蓋，用以可拆卸式地蓋合於該插件的該些管狀物上。
6. 如請求項1所述之微流道卡匣，更包含至少一視窗口，相對應該些指示槽設置。
7. 如請求項1所述之微流道卡匣，更包含複數個防溢圈，分別設置於該些檢驗孔的上緣。
8. 如請求項1所述之微流道卡匣，其中該基座相對應複數個反應槽處的底部比該基座周圍底部凸出。
9. 一種利用如請求項1之微流道卡匣進行檢測的方法，包含： (a) 將一樣本流體透過該上蓋的注入孔注入至該基座中，其中該樣本流體經由該接收槽透過該些引流道分別流至反應槽、指示槽和匯集槽內； (b) 將該插件穿設該上蓋至該基座中，其中該插件之該些管狀物分別插入至該基座的該些反應槽中，使得該樣本流體滯留於該些管狀物內；以及 (c) 檢測該些管狀物內該樣本流體中一檢測物含量。
10. 如請求項9所述之方法，其中於該(c)步驟中，係透過一螢光檢測裝置檢測該些管狀物內該樣本流體中的一螢光值。

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