TWI806211B - 用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及其方法 - Google Patents
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Abstract
一種用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法包含：利用一尿酸感測元件於一待測尿酸樣本進行量測，以獲得一尿酸量測訊號；將該尿酸感測元件電性連接於一尿酸訊號處理電路；將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號；將該尿酸訊號處理電路電性連接於一訊號讀出電路；及將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號。
Description
本發明係關於一種用於〔血液〕尿酸〔human uric acid〕檢測之生醫感測器〔biosensor〕之量測系統及其方法；特別是關於一種用於尿酸檢測之生醫感測器之延伸式閘極感測場效電晶體〔EGFET，Extended-Gate Field Effect Transistor〕電阻分壓式量測系統及其方法；更特別是關於一種用於尿酸檢測之二氧化釕〔Ruthenium Dioxide〕薄膜生醫感測器之量測系統及其方法。
舉例而言，習用維生素C生物感測器，如中華民國專利公告第TW-I374267號〝維生素C感測器校正量測系統及其校正方法〞之發明專利，其揭示一種維生素C感測器之校正量測系統，且該維生素C感測器之校正量測系統包含一維生素C感測器、一參考電極、一放大器、一類比數位轉換器及一可程式化邏輯閘陣列模組。
承上，前述第TW-I374267號之該放大器具有一正輸入端、一負輸入端及一輸出端，而該參考電極選擇連接至該放大器之正輸入端，且一感測元件選擇連接至該放大器之負輸入端，且該類比數位轉換器選擇連接至該放大器之輸出端。
承上，前述第TW-I374267號之該可程式化邏輯閘陣列模組選擇連接至該類比數位轉換器，而該可程式化邏輯閘陣列模組包含一控制晶片，且該可程式化邏輯閘
陣列模組另包含一控制器、一多段顯示器及一發光二極體燈，且該控制器、多段顯示器及發光二極體燈分別連接至該控制晶片。
另一習用生物感測元件，如中華民國專利公告第TW-I377342號〝延伸式閘極場效電晶體之感測元件的形成方法與其所形成之感測元件〞之發明專利，其揭示一種延伸式閘極場效電晶體之感測元件，且該延伸式閘極場效電晶體之感測元件包含一基板、一釕摻雜二氧化鈦感測薄膜及一導線。
承上，前述第TW-I377342號之該釕摻雜二氧化鈦感測薄膜形成於該基底上，而該釕摻雜二氧化鈦感測薄膜為一奈米結晶表面，且該奈米結晶表面之尺寸約為37-61nm，且該導線由該釕摻雜二氧化鈦感測薄膜延伸而出，其作為對外之一電性接點。
承上，前述第TW-I377342號之該延伸式閘極場效電晶體之感測元件另選擇包含一基板、一二氧化鈦、釕摻雜二氧化鈦或氧化釕感測薄膜、一鈣離子感測薄膜及一導線。
承上，前述第TW-I377342號之該導線可另選擇由該二氧化鈦、釕摻雜二氧化鈦或氧化釕感測薄膜感測薄膜延伸而出，其作為對外之一電性接點，且該鈣離子感測薄膜形成於該釕摻雜二氧化鈦感測薄膜上。
然而，前述中華民國專利公告第TW-I374267號之維生素C感測器及第TW-I377342號之延伸式閘極場效電晶體之感測元件未揭示如何用以血液尿酸檢測或其相關方法，因此其必然存在如何用以血液尿酸檢測或提供其相關方法之需求。
另一習用尿素生物感測器，如美國專利公開第US-20060096858號〝Potentiometric urea sensor based on
ion-selective electrode〞之發明專利申請案，其揭示一種基於離子選擇性電極〔ion-selective electrode〕之電位滴定〔potentiometric〕尿素生物感測器，且該基於離子選擇性電極之電位滴定尿素生物感測器為一電位式尿素感測元件。
承上，前述第US-20060096858號之該電位式尿素感測元件包含一基板、一感測薄膜、一導電線、一封裝膠體及一尿素酵素。該基板具有一表面，且於該表面上形成一導電層。該感測薄膜位於該基板之導電層之一表面，而該感測薄膜形成一離子感測電極，且該感測薄膜具有一感測區域及一非感測區域。
承上，前述第US-20060096858號之該導電線自該導電層延伸設置，以便形成一向外之電性接點。該封裝膠體包覆該感測薄膜之非感測區域，並於該感測區域上形成一感測窗。於該感測薄膜上將該尿素酵素固定設置該感測窗內。
另一習用尿素生物感測器之製造方法，如中華民國專利公告第TW-588159號〝電位式尿素感測元件及其製造方法〞之發明專利，其揭示一種電位式尿素感測元件之製造方法。該電位式尿素感測元件之製造方法包含步驟：提供一基板，且於該基板上形成一導電層。
承上，前述第TW-588159號之該電位式尿素感測元件之製造方法另包含步驟：形成一感測薄膜於該基板之導電層之一表面，以便該感測薄膜形成一離子感測電極，且該感測薄膜之離子感測電極具有一感測區域及一非感測區域。
承上，前述第TW-588159號之該電位式尿素感測元件之製造方法另包含步驟：將一導電線自該導電層延伸設置，以便形成一向外之電性接點；利用一封裝膠體包
覆該感測薄膜之非感測區域，並於該感測區域上形成一感測窗；最後，於該感測薄膜上將一尿素酵素固定設置該感測窗內。
另一習用尿素生物感測器之信號處理方法，如中華民國專利公告第TW-I276798號〝固態式尿素生物感測器及其信號擷取方法〞之發明專利，其揭示一種固態式尿素生物感測器信號擷取方法。該固態式尿素生物感測器信號擷取方法包含：利用一固態式尿素生物感測器自一待測物中進行量測，以獲得一信號〔即尿素量測信號〕；接著，利用一儀表放大器擷取該固態式尿素生物感測器所測得之信號。
承上，前述第TW-I276798號之該固態式尿素生物感測器信號擷取方法另包含：將該信號傳輸至一低通濾波器，以去除該信號之高頻雜訊，以便獲得一已去除雜訊信號；接著，將該已去除雜訊信號再經一資料擷取卡傳輸至一電腦。
承上，前述第TW-I276798號之該固態式尿素生物感測器信號擷取方法另包含：於該電腦內將該已去除雜訊信號即時輸出至一輸出電位顯示面板，並以一信號分析程式分析該信號，且該信號分析程式包含一分析函數及一參數設定面板，以便用以即時校正運算參數，並運算該待測物之濃度；最後，將一運算結果顯示於一待測物濃度顯示面板。
另一習用尿素生物感測器，如中華民國專利公告第TW-I328115號〝固態式尿素生物感測器〞之發明專利，其揭示一種固態式尿素生物感測器。該固態式尿素生物感測器包含一基板、一導電層、一酸鹼感測膜、一銨根離子選擇薄膜及一酵素薄膜。
承上，前述第TW-I328115號之該導電層適當
覆蓋形成於該基材上，以形成一覆蓋層。該酸鹼感測膜具有一酸鹼值量測區，而該酸鹼感測膜之一部分選擇覆蓋於該導電層上，且該酸鹼值量測區用於量測一待測溶液之一酸鹼值。
承上，前述第TW-I328115號之該銨根離子選擇薄膜具有一銨根離子量測區，而該銨根離子量測區用於量測該待測溶液之一銨根離子濃度值，且該銨根離子選擇薄膜之一部分選擇覆蓋於該酸鹼感測膜上，以便相對於該銨根離子選擇薄膜可適當暴露出該酸鹼感測膜之酸鹼值量測區。
承上，前述第TW-I328115號之該酵素薄膜用於量測該待測溶液之一尿素濃度值，而該酵素薄膜之一部分選擇覆蓋形成於該銨根離子選擇薄膜上，以便相對於該酵素薄膜可適當暴露出該銨根離子選擇薄膜之銨根離子量測區。
然而，前述美國專利公開第US-20060096858號專利申請案、中華民國專利公告第TW-588159號、第TW-I276798號及第TW-I328115號之尿素生物感測器、其製造方法及其尿素量測信號處理方法未揭示如何用以血液尿酸檢測或其相關方法，因此其必然存在如何用以血液尿酸檢測或提供其相關方法之需求。
另一習用尿酸感測元件，如中華民國專利公告第TW-I241906號〝拋棄式電化學修飾網版印刷電極尿酸檢測試片，其製法及用途〞之發明專利，其揭示一種拋棄式電化學修飾網版印刷電極尿酸檢測試片，且該拋棄式電化學修飾網版印刷電極尿酸檢測試片包含一電絕緣背板、一導電膜及一絕緣層。
承上，前述第TW-I241906號之該導電膜覆蓋於該電絕緣背板上，而該導電膜形成數個電極，且數個該
電極包含一電極接頭、一工作電極及一參考電極，且該絕緣層覆蓋於該導電膜上，且該電絕緣背板可選擇由聚乙烯、聚丙烯合成紙、塑膠或陶瓷片製成。
承上，前述第TW-I241906號之該導電膜包含一導線層及一電極層，而該導線層可選擇由銀或氯化銀製成，且該導線層以網版印刷方式覆蓋於該電絕緣背板上，而該電極層可選擇由碳粉、石墨粉及金屬粒之混合物製成，且該電極層以網版印刷方式覆蓋於該導線層上。
然而，前述中華民國專利公告第TW-I241906號之拋棄式電化學修飾網版印刷電極尿酸檢測試片僅提供以電化學技術處理網版印刷電極技術而已，其未揭示如何用以量測血液尿酸檢測資料〔例如：延伸式閘極感測場效電晶體電阻分壓式量測方式〕或其相關方法，因此其必然存在如何用以量測血液尿酸檢測資料或提供其相關方法之需求。
簡言之，前述中華民國專利公告第TW-I374267號、第TW-I377342號、美國專利公開第US-20060096858號專利申請案、中華民國專利公告第TW-588159號、第TW-I276798號、第TW-I328115號及第TW-I241906號僅為本發明技術背景之參考及說明目前技術發展狀態而已，其並非用以限制本發明之範圍。
有鑑於此，本發明為了滿足上述技術問題及需求，其提供一種用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及其方法，其利用一尿酸感測元件量測獲得一尿酸量測訊號，並將該尿酸感測元件電性連接於一尿酸訊號處理電路，如此將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號，且將該尿酸訊號處理電路電性連接於一訊號讀出電路，如此將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大
尿酸量測訊號，因此相對於習用尿酸感測元件可達成提供準確量測尿酸、提升感測特性及量測穩定性之目的。
本發明之主要目的係提供一種用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及其方法，其利用一尿酸感測元件量測獲得一尿酸量測訊號，並將該尿酸感測元件電性連接於一尿酸訊號處理電路，如此將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號，且將該尿酸訊號處理電路電性連接於一訊號讀出電路，如此將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號，以便達成提供準確量測尿酸、提升感測特性及量測穩定性之功效。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法包含：
利用一尿酸感測元件於一待測尿酸樣本進行量測，以獲得一尿酸量測訊號；
將該尿酸感測元件電性連接於一尿酸訊號處理電路；
將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號；
將該尿酸訊號處理電路電性連接於一訊號讀出電路；及
將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號。
本發明較佳實施例之該尿酸感測元件為一二氧化釕薄膜尿酸感測元件。
本發明較佳實施例之該尿酸訊號處理電路包含一延伸式閘極感測場效電晶體及一分壓電阻，以便該延伸式閘極感測場效電晶體形成為一電阻，或該尿酸訊號處
理電路包含一NMOS延伸式閘極感測場效電晶體及一分壓電阻，以便該NMOS延伸式閘極感測場效電晶體形成為一電阻。
本發明較佳實施例之該已放大尿酸量測訊號由一類比訊號轉換為一數位訊號。
本發明較佳實施例之該尿酸量測訊號與一尿酸量測濃度形成正比。
為了達成上述目的，本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統包含：一尿酸感測元件，其包含一基板；數個感測電極，其配置於該尿酸感測元件之基板上，且該感測電極用以於一待測尿酸樣本進行量測，以獲得一尿酸量測訊號；至少一尿酸訊號處理電路，其電性連接於該尿酸感測元件；及至少一訊號讀出電路，其電性連接於該尿酸訊號處理電路；
其中將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號，再將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號。
本發明較佳實施例之該基板選自一可撓式基板或一非可撓式基板。
本發明較佳實施例之該數個感測電極形成一電極陣列，且該電極陣列包含數個感測電極組。
本發明較佳實施例之該尿酸訊號處理電路包含一延伸式閘極感測場效電晶體及一分壓電阻，或該尿酸訊號處理電路包含一NMOS延伸式閘極感測場效電晶體及一分壓電阻。
本發明較佳實施例之該訊號讀出電路包含一正端電壓隨耦器、一負端電壓隨耦器及一差動放大器。
1:尿酸感測元件
11:基板
12:電路佈局層
121:參考電極
122:金屬電極層
123:感測電極
124:感測訊號輸出電極
13:絕緣圖樣層
100:待測尿酸樣本
2:尿酸訊號處理電路
21:延伸式閘極感測場效電晶體
22:分壓電阻
3:訊號讀出電路
31:正端電壓隨耦器
32:負端電壓隨耦器
33:差動放大器
4:類比轉換數位電路
9:已放大尿酸量測訊號
a:環氧樹脂層
b:氨丙基三以氧基矽烷層
c:戊二醛層
d:尿酸酶層
第1圖：本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統之方塊示意圖。
第2圖：本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法之流程示意圖。
第3圖：本發明第一較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸感測元件及量測電路組合之電路示意圖。
第4圖：本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸感測元件之正視示意圖。
第5圖：本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸感測元件之側視示意圖。
第6圖：本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸訊號處理電路之電路示意圖。
第7圖：本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用訊號讀出電路之電路示意圖。
第8圖：本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及其方法之感測電壓與尿酸濃度關係之示意圖。
第9圖：本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及其方法之響應電壓與時間關係之示意圖。
第10圖：本發明第二較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸感測元件及量測電路組合之電路示意圖。
為了充分瞭解本發明，於下文將舉例較佳實施例並配合所附圖式作詳細說明，且其並非用以限定本發明。
本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及其方法適合應用於各種〔血液〕尿酸生醫感測電路元件之量測作業或比對作業、各種〔血液〕尿酸生醫感測晶片之量測作業或比對作業或各種〔血液〕尿酸生醫感測系統之量測作業及其相關量測作業或比對作業，但其並非用以限制本發明之應用範圍。
第1圖揭示本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統之方塊示意圖。請參照第1圖所示，舉例而言，本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統主要包含一尿酸感測元件1、至少一個或數個尿酸〔量測〕訊號處理電路2及至少一個或數個訊號讀出電路〔即尿酸量測訊號讀出電路〕3，如第1圖之左側所示。
第2圖揭示本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法之流程示意圖，其對應於第1圖之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統。第3圖揭示本發明第一較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸感測元件及量測電路組合之電路示意圖，其對應於第1及2圖之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及方法。
請參照第1、2及3圖所示，本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法包含步驟S1：舉例而言，首先，利用該尿酸感測元件1〔例如：二氧化釕〔RuO2〕薄膜尿酸感測元件或其它尿酸感測元件〕於一待測尿酸樣本100進行量測一響應電壓〔response voltage〕，例如：高準位或低準位，以獲得一尿酸量測訊號，如第3圖之左側所示。
第4圖揭示本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸感測元件之正視示意圖。第5圖揭示本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸感測元件之側視示意圖，其對應於第4圖之尿酸感測元件之正視示意圖。
請再參照第1、2、3、4及5圖所示，舉例而言，該尿酸感測元件1包含一基板11、一電路佈局層〔印刷電路層〕12及一絕緣圖樣層〔例如：環氧樹脂層〕13，而該基板〔例如：聚對苯二甲酸乙二醇酯或其它可撓式或非可撓式材料〕11選自一可撓式基板或一非可撓式基板，且該電路佈局層12包含數個參考電極〔L型圖案，其可選擇由銀或其它金屬材料製成〕121、數個金屬電極層〔感測金屬薄膜層〕122、數個感測電極〔工作電極，I型圖案〕123及數個感測訊號輸出電極124，以便用於後續尿酸量測訊號處理。
請再參照第1、3、4及5圖所示，舉例而言，該金屬電極層122選擇由二氧化釕材料或其它材料製成，而該感測電極123選擇由一複合材料〔例如：複合尿酸酶及銀奈米粒子材料或其它複合材料〕製成，且數個該感測電極123形成一電極陣列或一電極陣列式感測窗口，且該電極陣列或電極陣列式感測窗口包含數個感測電極組，以便同時將多個尿酸量測訊號用於後續訊號處理作業。
請再參照第1、3、4及5圖所示，舉例而言，該感測電極123另包含一環氧樹脂層a、一氨丙基三以氧基矽烷層〔可選擇為酵素固定層〕b、一戊二醛層〔可選擇為酵素固定層〕c及一尿酸酶層〔Uricase，其可選擇採用交聯法之固定方式〕d，且該環氧樹脂層a、氨丙基三以氧基矽烷層b、戊二醛層c及尿酸酶層d依序成型於該感測電極123。
請再參照第1、2、3、4及5圖所示，本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法包含步驟S2：舉例而言，接著，以適當技術手段將該尿酸感測元件1〔例如：感測訊號輸出電極124〕形成電性連接〔electrically connection〕於該尿酸訊號處理電路2或其它相關電路，以便進行一尿酸訊號處理作業，如第3圖之左側所示。
第6圖揭示本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸訊號處理電路之電路示意圖。請參照第1、3及6圖所示，舉例而言，該尿酸訊號處理電路2包含一延伸式閘極感測場效電晶體21〔或可選擇NMOS延伸式閘極感測場效電晶體〕及一分壓電阻〔例如：可選擇可變電阻或具可變電阻功能之元件〕22，以便該延伸式閘極感測場效電晶體21形成為一電阻，而該尿酸訊號處理電路2具有一正供應電壓VDD、一負供應電壓VSS及一輸出電壓VEG，且該輸出電壓VEG輸出自該分壓電阻22。本發明較佳實施例可選擇採用該輸出電壓VEG之計算式如下：
其中VDD為正供應電壓，VSS為負供應電壓，REGFET為延伸式閘極感測場效電晶體所形成的電阻及RD為分壓電阻。
請再參照第1、3及6圖所示，舉例而言，該尿酸感測元件1之尿酸量測訊號具有一感測電壓，且該感測電壓可導致改變該尿酸訊號處理電路2之延伸式閘極感測場效電晶體21之一電阻值，如此可改變該分壓電阻22所產生的該輸出電壓VEG。
請再參照第1、2及3圖所示，本發明較佳實
施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法包含步驟S3：舉例而言，接著，舉例而言，接著，將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路2進行適當處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號，並將該已處理尿酸量測訊號適當輸出至一個或數個其它電路，以便適當進行其它後續訊號處理作業〔例如：訊號讀出作業、訊號放大作業、訊號校正作業或其它訊號處理作業〕。
請再參照第1、2及3圖所示，本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法包含步驟S4：以適當技術手段將一個或數個該尿酸訊號處理電路2形成電性連接於一個或數個該訊號讀出電路3，以便進行一訊號放大作業，如第3圖之右側所示。另外，該訊號讀出電路3可達成降低該已處理尿酸量測訊號之雜訊干擾。
第7圖揭示本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用訊號讀出電路之電路示意圖。請參照第1、3及7圖所示，舉例而言，該訊號讀出電路3包含一正端電壓隨耦器31、一負端電壓隨耦器32及一差動放大器33，而該訊號讀出電路3具有一正端輸入電壓V+、一負端輸入電壓V-及一輸出電壓VOUT，且該輸出電壓VOUT輸出自該訊號讀出電路3之差動放大器33，如第7圖之右側所示。
請再參照第1、3及7圖所示，舉例而言，該正端電壓隨耦器31、負端電壓隨耦器32及差動放大器33適當連接形成該訊號讀出電路3，而該正端電壓隨耦器31、負端電壓隨耦器32及差動放大器33適當連接形成一二級運算放大器裝置，且將該尿酸訊號處理電路2及訊號讀出電路3可選擇整合製成一單一晶片或一單一電路裝置，且其可選擇結合至少一個或數個CMOS積體電路，以改善其電路特性。
請再參照第7圖所示，舉例而言，該正端電壓隨耦器31包含一第一運算放大器及一第一隨耦器之電阻〔如第7圖之左下側所示〕，而該負端電壓隨耦器32包含一第二運算放大器及一第二隨耦器之電阻〔如第7圖之左上側所示〕，且該差動放大器33包含一第三運算放大器及四個差動放大器之電阻〔如第7圖之右側所示〕。
請再參照第1、2、3及7圖所示，本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法包含步驟S5：舉例而言，接著，以適當技術手段將該已處理尿酸量測訊號經由一個或數個該訊號讀出電路3進行適當讀出及放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號〔即，已放大響應電壓〕9，並將該已放大尿酸量測訊號9可選擇適當輸出至外界〔exterior〕或進行訊號轉換〔例如：類比轉換數位〕。
第8圖揭示本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及其方法之感測電壓與尿酸濃度關係之示意圖。請參照第1、3及8圖所示，舉例而言，該尿酸量測訊號與一尿酸量測濃度形成正比，而該尿酸訊號處理電路2之線性度〔linearity〕為0.997，且該尿酸訊號處理電路2之平均靈敏度〔sensitivity〕為12.69mV/(mg/dL)，但其並非用以限制本發明之應用範圍。
第9圖揭示本發明較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統及其方法之響應電壓與時間關係之示意圖。請參照第1及9圖所示，舉例而言，該尿酸訊號處理電路2之初始電壓約為32mV，並於約30秒產生電壓轉換〔voltage transition〕至96.6mV，其於約38秒達成電壓轉換之95%，其響應時間〔response time〕約為8秒，但其並非用以限制本發明之應用範圍。
第10圖揭示本發明第二較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統採用尿酸感測元件及量測
電路組合之電路示意圖。請參照第1及10圖所示，相對於第一實施例，本發明第二較佳實施例之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統包含一類比轉換數位電路4，並利用該類比轉換數位電路4將該已放大尿酸量測訊號9由一類比訊號轉換為一數位訊號。
上述實驗數據為在特定條件之下所獲得的初步實驗結果，其僅用以易於瞭解或參考本發明之技術內容而已，其尚需進行其他相關實驗。該實驗數據及其結果並非用以限制本發明之權利範圍。
前述較佳實施例僅舉例說明本發明及其技術特徵，該實施例之技術仍可適當進行各種實質等效修飾及/或替換方式予以實施；因此，本發明之權利範圍須視後附申請專利範圍所界定之範圍為準。本案著作權限制使用於中華民國專利申請用途。
1:尿酸感測元件
100:待測尿酸樣本
2:尿酸訊號處理電路
3:訊號讀出電路
9:已放大尿酸量測訊號
Claims (10)
- 一種用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法，其包含：利用一尿酸感測元件於一待測尿酸樣本進行量測，以獲得一尿酸量測訊號；將該尿酸感測元件電性連接於一尿酸訊號處理電路；將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號；將該尿酸訊號處理電路電性連接於一訊號讀出電路；及將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號，並將該尿酸訊號處理電路及訊號讀出電路整合製成一單一晶片；其中該尿酸感測元件包含一感測電極，且該感測電極可選擇由一複合尿酸酶及銀奈米粒子材料製成，且該尿酸感測元件為一二氧化釕薄膜尿酸感測元件。
- 一種用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法，其包含：利用一尿酸感測元件於一待測尿酸樣本進行量測，以獲得一尿酸量測訊號；將該尿酸感測元件電性連接於一尿酸訊號處理電路；將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號；將該尿酸訊號處理電路電性連接於一訊號讀出電路；及將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號；其中該尿酸感測元件為一二氧化釕薄膜尿酸感測元件。
- 依申請專利範圍第1或2項所述之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法，其中該尿酸訊號處理電路包含一延伸式閘極感測場效電晶體及一分壓電阻，以便該延伸式閘極感測場效電晶體形成為一電阻，或該尿酸訊號處理電路包含一NMOS延伸式閘極感測場效電晶體及一分壓電阻，以便該NMOS延伸式閘極感測場效電晶體形成為一電阻。
- 依申請專利範圍第1或2項所述之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法，其中該已放大尿酸量測訊號由一類比訊號轉換為一數位訊號。
- 依申請專利範圍第1或2項所述之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測方法，其中該尿酸量測訊號與一尿酸量測濃度形成正比。
- 一種用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統，其包含：一尿酸感測元件，其包含一基板；數個感測電極，其配置於該尿酸感測元件之基板上，且該數個感測電極用以於一待測尿酸樣本進行量測，以獲得一尿酸量測訊號，且該數個感測電極之一可選擇由一複合尿酸酶及銀奈米粒子材料製成；至少一尿酸訊號處理電路，其電性連接於該尿酸感測元件；及至少一訊號讀出電路，其電性連接於該尿酸訊號處理電路；其中將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號，再將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號，並將該尿酸訊號處理電路及訊號讀出電路整合製成一單一晶片，且該尿酸感測元件為一二氧化釕薄膜尿酸感測元件。
- 一種用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統，其包含：一尿酸感測元件，其包含一基板；數個感測電極，其配置於該尿酸感測元件之基板上，且該數個感測電極用以於一待測尿酸樣本進行量測，以獲得一尿酸量測訊號；至少一尿酸訊號處理電路，其電性連接於該尿酸感測元件；及至少一訊號讀出電路，其電性連接於該尿酸訊號處理電 路；其中將該尿酸量測訊號經由該尿酸訊號處理電路進行處理，以獲得一已處理尿酸量測訊號，再將該已處理尿酸量測訊號經由該訊號讀出電路進行放大，以獲得一已放大尿酸量測訊號，且該尿酸感測元件為一二氧化釕薄膜尿酸感測元件。
- 依申請專利範圍第6或7項所述之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統，其中該數個感測電極形成一電極陣列，且該電極陣列包含數個感測電極組。
- 依申請專利範圍第6或7項所述之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統，其中該尿酸訊號處理電路包含一延伸式閘極感測場效電晶體及一分壓電阻，或該尿酸訊號處理電路包含一NMOS延伸式閘極感測場效電晶體及一分壓電阻。
- 依申請專利範圍第6或7項所述之用於尿酸檢測之生醫感測器之量測系統，其中該訊號讀出電路包含一正端電壓隨耦器、一負端電壓隨耦器及一差動放大器。
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