样品分离用芯片、样品检测装置及样品检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种样品分离用芯片、样品检测装置及样品检测方法。样品分离用芯片包括第一基板、第一电极、第一介电层、第二基板、第二电极、第二介电层与通道层。第一电极设置在第一基板上。第一介电层设置在第一电极上，且包括第一开口。第一开口暴露出第一电极的一部分。第二电极设置在第二基板上。第二介电层设置在第二电极上，且包括第二开口。第二开口暴露出第二电极的一部分。第一开口所暴露出的第一电极的面积小于第二开口所暴露出的第二电极的面积。通道层夹设于第一介电层与第二介电层之间，且包括贯孔。贯孔连通于第一开口与第二开口之间。上述样品分离用芯片有助于缩短样品检测流程与检测时间。测流程与检测时间。测流程与检测时间。

【技术实现步骤摘要】
样品分离用芯片、样品检测装置及样品检测方法


[0001]本专利技术涉及一种芯片、检测装置与检测方法，尤其涉及一种样品分离用芯片、样品检测装置及利用表面增强拉曼光谱(surface
‑
enhanced Raman spectrum)的样品检测方法。

技术介绍

[0002]目前在进行疾病的病源体分析时，由于检测流程复杂且检测时间过长，因此常会延误最佳治疗时间。以细菌分离为例，传统上是用离心、免疫抗体标靶、透析等方式做分离，但这些方法需要长时间等待及繁复技术来达到分离效果。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种样品分离用芯片、样品检测装置及利用表面增强拉曼光谱的样品检测方法，其有助于缩短样品检测流程与检测时间。
[0004]本专利技术提出一种样品分离用芯片，包括第一基板、第一电极、第一介电层、第二基板、第二电极、第二介电层与通道层。第一电极设置在第一基板上。第一介电层设置在第一电极上，且包括第一开口。第一开口暴露出第一电极的一部分。第二电极设置在第二基板上。第二介电层设置在第二电极上，且包括第二开口。第二开口暴露出第二电极的一部分。第一开口所暴露出的第一电极的面积小于第二开口所暴露出的第二电极的面积。通道层夹设于第一介电层与第二介电层之间，且包括贯孔。贯孔连通于第一开口与第二开口之间。
[0005]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第一开口、第二开口与贯孔可彼此对准。
[0006]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，贯孔的上视面积可大于第一开口的上视面积。
[0007]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，贯孔的上视面积可大于等于第二开口的上视面积。
[0008]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第一开口的数量可为一个。
[0009]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第一开口的数量可为多个。
[0010]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第二开口的数量可为一个。
[0011]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第二开口的数量可为多个。
[0012]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第一开口的上视形状、第二开口的上视形状与贯孔的上视形状分别可为圆形、多边形、不规则形或其组合。
[0013]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第一介电层还可包括第
三开口。第三开口可暴露出第一电极的另一部分。
[0014]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第二介电层还可包括第四开口。第四开口可暴露出第二电极的另一部分。
[0015]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，第一电极的材料与第二电极的材料分别可为铟锡氧化物(indium tin oxide，ITO)、金属、导电型的碳材或其组合。
[0016]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，通道层的厚度范围可为20微米(μm)至100微米。
[0017]依照本专利技术的一实施例所述，在上述样品分离用芯片中，通道层的材料可为透光介电材料。
[0018]本专利技术提出一种样品检测装置，包括拉曼光谱仪(raman spectrometer)、上述样品分离用芯片与交流电源装置。分离用芯片设置在拉曼光谱仪中。交流电源装置电性连接至第一电极与第二电极。
[0019]本专利技术提出一种利用表面增强拉曼光谱的样品检测方法，包括以下步骤。提供上述样品分离用芯片。将含有待测生物样品的样品液提供至由第一开口、第二开口与贯孔所形成的通道中。提供交流电至第一电极与第二电极，而通过电渗流(electroosmotic flow，EOF)与介电电泳力(dielectrophoresis force，DEP force)将样品液中的待测生物样品分离并集中。通过拉曼光谱仪取得经分离并集中的待测生物样品的表面增强拉曼光谱。通过待测生物样品的表面增强拉曼光谱来判定待测生物样品的类别。
[0020]依照本专利技术的一实施例所述，在上述利用表面增强拉曼光谱的样品检测方法中，可通过在样品液中添加金属粒子或使第一电极与第二电极中的至少一者具有粗糙金属表面来增强待测生物样品的拉曼光谱，以获得待测生物样品的表面增强拉曼光谱。
[0021]依照本专利技术的一实施例所述，在上述利用表面增强拉曼光谱的样品检测方法中，通过待测生物样品的表面增强拉曼光谱来判定待测生物样品的类别的方法可包括以下步骤。将待测生物样品的表面增强拉曼光谱与标准表面增强拉曼光谱资料库进行比对，以判定待测生物样品的类别。标准表面增强拉曼光谱资料库可包括对应于多个标准生物样品的多个标准表面增强拉曼光谱。
[0022]依照本专利技术的一实施例所述，在上述利用表面增强拉曼光谱的样品检测方法中，还可包括以下步骤。在判定待测生物样品的类别之后，对待测生物样品进行抗微生物药物敏感性试验(antimicrobial susceptibility testing，AST)。抗微生物药物敏感性试验的方法可包括以下步骤。将抗生素加入样品液。在将抗生素加入样品液之后，量测待测生物样品的表面增强拉曼光谱。
[0023]依照本专利技术的一实施例所述，在上述利用表面增强拉曼光谱的样品检测方法中，交流电的频率范围可为500赫兹(Hz)至14百万赫兹(MHz)。
[0024]基于上述，在本专利技术所提出的样品分离用芯片、样品检测装置及利用表面增强拉曼光谱的样品检测方法中，第一开口所暴露出的第一电极的面积小于第二开口所暴露出的第二电极的面积。如此一来，在提供交流电至第一电极与第二电极之后，在第一开口所暴露出的第一电极处的电场梯度变化会大于第二开口所暴露出的第二电极处的电场梯度变化。因此，可通过电渗流与介电电泳力将位于样品分离用芯片的通道中的待测生物样品快速地分离并集中，进而有助于缩短样品检测流程与检测时间。
[0025]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0026]图1A为根据本专利技术一实施例的样品分离用芯片的分解图；
[0027]图1B为根据本专利技术一实施例的样品分离用芯片的组合图；
[0028]图1C为图1A的样品分离用芯片中的组成构件的上视图；
[0029]图1D为沿着图1B中的I
‑
I
’
剖面线的剖面图；
[0030]图2为根据本专利技术一实施例的样品检测装置的示意图；
[0031]图3为根据本专利技术一实施例的利用表面增强拉曼光谱的样品检测流程图；
[0032]图4为根据本专利技术一实施例的通过电渗流与介电电泳力将样品液中的待测生物样品分离并集中的示意图；
[0033]图5为本专利技术一实验例的交流电频率(AC(alternating current)frequency)与相对介电电泳力常数的关系图；
[0034]图6为本专利技术一实验例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种样品分离用芯片，其特征在于，包括：第一基板；第一电极，设置在所述第一基板上；第一介电层，设置在所述第一电极上，且包括第一开口，其中所述第一开口暴露出所述第一电极的一部分；第二基板；第二电极，设置在所述第二基板上；第二介电层，设置在所述第二电极上，且包括第二开口，其中所述第二开口暴露出所述第二电极的一部分，且所述第一开口所暴露出的所述第一电极的面积小于所述第二开口所暴露出的所述第二电极的面积；以及通道层，夹设于所述第一介电层与所述第二介电层之间，且包括贯孔，其中所述贯孔连通于所述第一开口与所述第二开口之间。2.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第一开口、所述第二开口与所述贯孔彼此对准。3.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述贯孔的上视面积大于所述第一开口的上视面积。4.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述贯孔的上视面积大于等于所述第二开口的上视面积。5.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第一开口的数量为一个。6.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第一开口的数量为多个。7.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第二开口的数量为一个。8.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第二开口的数量为多个。9.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第一开口的上视形状、所述第二开口的上视形状与所述贯孔的上视形状分别包括圆形、多边形、不规则形或其组合。10.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第一介电层还包括第三开口，其中所述第三开口暴露出所述第一电极的另一部分。11.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第二介电层还包括第四开口，其中所述第四开口暴露出所述第二电极的另一部分。12.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述第一电极的材料与所述第二电极的材料分别包括铟锡氧化物、金属、导电型的碳材或其组合。13.根据权利要求1所述的样品分离用芯片，其特征在于，所述通道层的厚度范围为20微米至...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈冠宏，曾繁根，
申请(专利权)人：曾繁根，
类型：发明
国别省市：