可调式生物传感器的控制电路制造技术

一种可调式生物传感器的控制电路，其特征在于，包括：　　　　一信号来源端，其一第一端用以接收一模拟信号，该模拟信号相应施予在该可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生；　　　　一第一电路单元，包括数个组合电阻及一切换开关组，该信号来源端的一第二端可分别电性耦接于该等组合电阻的一第一端，及该切换开关组可切换至该等组合电阻任一者；　　　　一第二电路单元，包括一反相放大器及一第一放大电阻，该反相放大器的一第一端电性耦接于该切换开关组的一端，该反相放大器的一第二端电性耦接于一参考电压，及该反相放大器的一第三端电性耦接于一电压输出端，该第一放大电阻的一第一端及一第二端分别电性耦接于该反相放大器的该第一端及该第三端；及　　　　一微处理器，电性耦接于该电压输出端，其内建有数个输出电压对映表，其中该等组合电阻分别相应一该输出电压对映表。（*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传感器；特别是一种可调整控制电路接收的受测信号增益大小的生物传感器，即。
技术介绍
近几年来，利用特定酵素催化反应的各种生物传感器已经被发展出来使用于医疗用途上。此种生物传感器的一种用途是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。参图2所示，为生物芯片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)，例如葡萄糖氧化酶(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为图1所示的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经由一具有一放大电阻Rf的电流/电压转换器30转换成一输出电压Vout。此输出电压Vout可以公式(I)表示Vout＝(1+Rf/Rs)Vref(I)，输出电压Vout供应至一模拟数字转换器32。此反应电流I的大小随时间变化而逐渐递减，形成一条随时间变化逐渐递减的放电曲线。一微处理器(microcomputer)34随时间变化连续读取来自模拟/数字转换器32的输出信号，并根据相应此些输出信号的一内定标准的血液样品葡萄糖放电曲线，求得血液样品中的一葡萄糖浓度值，再经由一液晶显示器36将此葡萄糖浓度值显示出来，供患者参考。然而，此种传统的血糖计控制电路设计，电流/电压转换器30的增益大小为(1+Rf/Rs)，为一定值，无法视情况而调整。当血液样品中血糖浓度高时，往往使得输出电压Vout超过模拟/数字转换器32可接受的最大电压值，而当血液样品中血糖浓度低时，往往使得输出电压Vout低于模拟/数字转换器32可接受的最小电压值。因此，此种控制电路设计使得传统血糖计可测量的血糖浓度范围变得十分有限。据此，亟待提供一种可调式生物传感器，通过改变其控制电路设计，以解决传统血糖计的缺失。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的不足与缺陷，提供一种可调式生物传感器，其通过改变其控制电路的电阻组合，以调整受测信号的增益大小，以使相应受测信号的一输出电压在可以量测的范围内，进而扩大被检测特定成份可以测量的浓度范围。本专利技术的另一目的为提供一种可调式生物传感器的测量方法，其视被检测特定成份浓度大小而定，以动态调整可调式生物传感器的增益大小，使相应受测信号的一输出电压在可以量测的范围内，进而扩大被检测特定成份可以测量的浓度范围。根据以上所述的目的，本专利技术提供一种。本专利技术的可调式生物传感器的控制电路包括一信号来源端、一第一电路单元、一第二电路单元及一微处理器。信号来源端的一第一端用以接收一模拟信号。此模拟信号相应施予在可调式生物传感器的一检体中一特定成份而产生。第一电路单元包括数个组合电阻及一切换开关组。信号来源端的一第二端可分别电性耦接于此些组合电阻的一第一端，及此切换开关组可切换至此些组合电阻任一者。第二电路单元包括一反相放大器及一第一放大电阻。反相放大器的一第一端电性耦接于此切换开关组的一端，反相放大器的一第二端电性耦接于一参考电压，及反相放大器的一第三端电性耦接于一电压输出端。第一放大电阻的一第一端及一第二端分别电性耦接于反相放大器的第一端及第三端。微处理器电性耦接于此电压输出端，其内建有数个输出电压对映表，其中此些组合电阻分别相应一输出电压对映表。本专利技术可调式生物传感器通过选择其控制电路上不同的电阻组合，以调整受测信号的增益大小，使相应此受测信号的一输出电压在可以量测的电压范围值内。本专利技术并配合内建相应此些不同电阻组合的数个输出电压对映表于微处理中，以根据受测信号相应的电阻组合所对应的输出电压对映表，决定受测检体中特定成份的浓度值。本专利技术可调式生物传感器的控制电路的电阻组合并不受限于上述的组合电阻类型，凡其它可改变受测信号增益大小的电阻组合皆适用于本专利技术控制电路设计。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，并参照附图，将趋于明了。附图说明图1为一传统血糖计的外观示意图；图2为图1传统血糖计的生物芯片的构件分解示意图；图3为图1传统血糖计的控制电路示意图；图4为本专利技术一第一具体实施例的控制电路示意图；图5为本专利技术一第二具体实施例的控制电路示意图；图6为本专利技术一第三具体实施例的控制电路示意图； 图7为本专利技术可调式生物传感器的测量方法的步骤示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术可调式生物传感器测量一检体中一特定成份含量的原理与图1的现有生物传感器采用的原理相同，皆是将检体施予在已插入生物传感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，本专利技术可调式生物传感器可随生物芯片上所含的酵素成份不同，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酶(glucose oxidase)时，此可调式生物传感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酶(lactateoxidase)时，此可调式生物传感器可用以测量唾液中的乳酸(lacticacid)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可调式生物传感器的生物芯片上时，血液样品中的葡萄糖与生物芯片上的铁氰化钾(potassium ferricyanide)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(p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：黄英俊，王国任，
申请(专利权)人：宇东科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：