以分压检测检体中特定成份含量的生物感测器制造技术

一种以分压检测检体中特定成份含量的生物感测器，其特征在于包括：　　　　一生物芯片，当一作用电压施予在该生物芯片时，该生物芯片相应提供于其上的一检体中一特定成份含量产生一随时间变化的反应电流；　　　　一电压供应源，用以提供该作用电压于该生物芯片；及　　　　一微处理器，接收来自该生物芯片由该随时间变化的反应电流造成的一随时间变化的分压，及根据该随时间变化的分压以决定该特定成份的含量。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物感测器；特别是关于一种检测相应检体中特定成份含量引起的一分压的生物感测器。
技术介绍
近几年来，利用特定酵素催化反应的各种生物感测器已经被发展出来使用于医疗用途上。此种生物感测器的一种用途用于糖尿病的治疗上，以帮助糖尿病患者控制本身的血糖含量(血液中葡萄糖浓度)在正常的范围内。对于住院糖尿病患者而言，其可在医生的监督下控制本身的血糖含量在正常范围内。但对于非住院糖尿病患者而言，在缺乏医生直接监督的情况下，病患本身能自我控制血糖含量则变得非常重要。血糖含量的自我控制可通过饮食、运动及用药来达成。这些治疗方式通常在医生的监督下同时采用。当糖尿病患者本身能够检测其血糖含量是否在正常范围时，可帮助患者更有效地自我控制其血糖含量。图1显示一种可供患者自行检测血糖含量的血糖计，其包括一主测试单元10及一供测量血糖含量的生物芯片12。参考图2所示，生物芯片12构件分解示意图，其包括前端设有一电极部1221的一条状基板122。电极部1221上方覆盖一反应层124、一隔件126及一盖板128。电极部1221设有一操作电极1222及一对应电极1224包围此操作电极1222。操作电极1222及对应电极1224分别电性连接至位于条状基板122尾端的一导线1226及导线1228。覆盖于电极部1221上方的反应层124含有铁氰化钾(potassium ferricyanide)及氧化(oxidase)，例如葡萄糖氧化(glucose oxidase)。在使用上述血糖计时，先将生物芯片12插入主测试单元10。然后，患者可以刺胳针扎刺自己的皮肤以渗出血滴，再将渗出的血滴直接滴在已插进主测试单元10的生物芯片12端部。此血滴被吸入位于电极部1221上方的反应层124，而将反应层124溶解，以进行一酵素催化反应，如下列反应式所示 一预定量的亚铁氰化钾(potassium ferrocyanide)相应血液样品中的葡萄糖浓度而产生。经过一段预定时间后，一作用电压Vref施予在生物芯片12上，以电化学反应地氧化亚铁氰化钾，以释出电子，而产生一相应的反应电流通过操作电极1222。此反应电流正比于酵素催化反应产生的亚铁氰化钾浓度或正比于血液样品中的葡萄糖浓度。通过测量此一反应电流即可获得血液样品中的葡萄糖浓度。图3为传统血糖计的控制电路示意图，其中生物芯片12的电极部1221可视做一电阻Rs，作用电压Vref可由一电池供应。生物芯片12产生的一反应电流I随时间的递增而逐渐衰减，以相应血液样品中的葡萄糖浓度构成一条放电曲线。再者，此放电曲线的每一取样时间对应的一反应电流值经一电流/电压转换器30转换成一输出电压Vout。此电流/电压转换器30由一具有一放大电阻Rf的运算放大器310构成。如此一来，此随时间变化的反应电流形成一条电压-时间放电曲线。此电压-时间放电曲线中每一取样时间对应的一电压值经由一模拟数字转换器32转换成一组数字讯号。微处理器34读取模拟数字转换器32输出的多组数字讯号，并根据此些组数字讯号以决定血液样品中的葡萄糖浓度。一显示器如液晶显示器36再将葡萄糖浓度值显示出来，供患者参考。上述传统的血糖计使用运算放大器供做电流/电压转换器30，使得血糖计的控制电路较为复杂及消耗较多的电能。再者，当血糖计在未使用状态时，运算放大器310会产生静电流及暗电流，而缩短电池的使用寿命。对于患者而言，需要经常更换电池，显得十分不方便。再者，此种传统的血糖计使用的零件成本亦较高，而使血糖计制造成本无法降低。据此，亟待提供一种改进的血糖计，以克服上述传统血糖计的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是提供一种以分压检测检体中特定成份含量的生物感测器，其相较于传统的生物感测器具有较少的组件，可降低制造成本。本专利技术的另一目的是提供一种以分压检测检体中特定成份含量的生物感测器，其并不需使用传统生物感测器具备的运算放大器，藉此本专利技术生物感测器呈未使用状态时，不会有静电流及暗电流产生，可延长供应电源的一电池使用寿命。本专利技术的又一目的是提供一种以分压检测检体中特定成份含量的生物感测器，其相较于传统的生物感测器使用较少的电子零件，可减少电能的消耗。本专利技术的再一目的提供一种以分压检测检体中特定成份含量的生物感测器，其相较于传统的生物感测器使用较少的电子零件，可减少电子零件的噪声干扰及提高对特定成份含量的辨识。根据上述目的，本专利技术提供一种以分压检测检体中特定成份含量的生物感测器，包括一具有一电阻值Rs的生物芯片、一电压供应源及一微处理器。此电压供应源用以提供一作用电压于生物芯片，及当作用电压施予在该生物芯片时，该生物芯片相应提供于其上的一检体中一特定成份含量产生一随时间变化的反应电流。微处理器接收来自生物芯片由此随时间变化的反应电流造成的一随时间变化的分压，及根据此随时间变化的分压以决定特定成份的含量。本专利技术的生物感测器相较于传统的生物感测器具有较少的组件，可降低制造成本及减少电能消耗。再者，本专利技术直接检测来自生物芯片相应检体中特定成份含量引起的一分压，可减少电子零件对此一分压检测的干扰，进而提高对特定成份含量的辨识。本专利技术的目的及诸多优点通过以下具体实施例的详细说明，并参照所示附图，将趋于明了。附图说明图1为一传统血糖计的透视图；图2是图1传统血糖计的分解示意图；图3是图1传统血糖计的控制电路示意图；图4为说明本专利技术检测生物芯片分压原理的示意图；图5为根据本专利技术一具体实施例的生物感测器控制电路示意图；及图6为各种随时间变化的分压曲线关图。图中符号说明10 主测试单元12 生物芯片122条状基板 1221 电极部124 反应层126 隔件128 盖板1222 操作电极1224 对应电极1226、1228导线30电流/电压转换器32模拟数字转换器34微处理器36液晶显示器40生物芯片42模拟数字转换器44微处理器46显示器具体实施方式本专利技术生物感测器测量一检体中一特定成份含量的原理与图1的已知生物感测器采用的原理相同，皆是将检体施予在已插入生物感测器的主测试单元的生物芯片上，并且利用欲检测的特定成份与生物芯片上酵素之间的酵素催化反应结果，来测量此特定成份的含量。因此，本专利技术的生物感测器可随生物芯片上所含的酵素种类不同，而用以测量不同生物检体中的不同特定成份。例如，生物芯片上含有葡萄糖氧化(glucose oxidase)时，此生物感测器可用以测量血液样品中的葡萄糖浓度。生物芯片上含有乳酸氧化(lactate oxidase)时，此生物感测器可用以测量唾液中的乳酸(lactic acid)浓度。以测量血液中的葡萄糖浓度为例，当血液样品滴在本专利技术生物感测器的生物芯片上时，血液样品中的葡萄糖与生物芯片上的铁氰化钾(potassiumferricyanide)在葡萄糖氧化酶的催化反应下进行氧化还原反应，产生与血液样品中葡萄糖浓度成正比的一预定量的亚铁氰化钾(potassiumferrocyanide)。因此，例如血液样品的检体在生物芯片上一预定时间后，即检体的特定成份例如血液样品中的葡萄糖的酵素催化反应完成后，一电压供应源即施予一作用电压于生物芯片上，藉以使生物芯片相应此特定成份含量产生一反应电流，例如此一作用电压使相应血液本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢俊伟，
申请(专利权)人：宇东科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：