[發明專利]分析系統、分析方法及其流路結構

有效

• 申請號: 200910173550.2
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN102023105A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 龐紹華;蔡忠憲;黃富駿;楊志文
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/34;G01N33/49;B01D17/038;B04B15/00;G01N33/68;G01N33/53;C12Q1/68;C12Q1/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 陳小雯

技術領域

本發明涉及一種檢體均勻分流、利用離心力與毛細力驅動而可對于檢體或工作流體中的具有不同性質的不同成分之間進行離心式分離、可作為生化檢測的載具的分析系統、分析方法及其流路結構，特別是可經由幾何形狀的改變而產生流阻逐漸增大而達成流體均勻分流的結果，并且可通過緩沖室的結構以降低檢體注入誤差的干擾，以及利用收集室內設置下沉室而可用以分離不同比重的物質，同時以溢流室調控過量的工作流體且可利用檢測定量室間精密定量，由此以達到檢測良率的提高。

背景技術

就現有的血液檢測方法而言，依血球分離的作法大致可區分為濾膜法與流體芯片法。使用濾膜的優點是操作步驟簡單容易，例如美國專利US?5110724所揭露的濾膜分離裝置，利用濾膜分離血球，并導引血漿至反應呈色區；缺點是濾血膜的品質決定了產品的穩定性，同時，產品局限在生化反應上，無法做多步驟的免疫分析。因此，發展芯片型的檢測方法，包括檢體定量、稀釋、混合、離心、分流與檢測等步驟，結構通常較為復雜，例如美國專利US?5242606所揭露的流體分離裝置，其操作步驟為檢體注入、與稀釋液混合、離心，最后再分流定量檢測。由于芯片微流道尺寸不利混合，因此，所需芯片的體積較大，所需檢體量較多，操作流程繁瑣。

此外，由于血液粘度系數大，在使用注入器常見的現象是流體殘留，亦即取血與實際注入的體積有差異，例如，使用注入器取100μL的全血，注入芯片內的體積若有98μL，另外的2μL可能殘留在注入管壁上、流體注入區與微流路結構外面，因此，常會造成血液注入微結構內的體積不足。

另外，使用者在操作注入器時也會產生誤差，每個人的手感、力道與機器定量的精準度并非完全相同，因此，注入的流體體積也稍有差異。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種流路結構，可用于對于一工作流體中的具有不同性質的至少一第一成分與至少一第二成分之間進行離心式分離。本發明的流路結構包括一注入室、一均分室、一收集室、一檢測室及一分離渠道。注入室用以接收所注入的工作流體。均分室可相對于一參考位置而連接于注入室且用以均分接收來自于注入室的工作流體，其中，均分室的截面積以遠離于參考位置而遞減。收集室連接于均分室，并且收集室包括相互連接的多個收集區域。分離渠道用以將收集室的至少一收集區域連接于檢測室。當均分室相對于參考位置進行轉動時，位于均分室的工作流體被輸送至收集室的多個收集區域且經由多個收集區域對于工作流體的第一成分與第二成分之間進行離心式分離。當均分室相對于參考位置而停止轉動時，位于收集室的多個收集區域的工作流體的第一成分被輸送至分離渠道，并且當均分室自靜止而相對于參考位置進行轉動時，位于分離渠道的被分離的第一成分經由分離渠道而離心地傳輸至檢測室，由此使得第一成分與第二成分之間達到完全分離。

本發明更提供了一種分析系統，此分析系統用以對于具有不同性質的至少一第一成分與至少一第二成分的一工作流體進行分析。分析系統包括一均分單元、一分離單元與一偵測單元。均分單元可包括多個均分室，多個均分室可對于工作流體進行均分且可相對于一參考位置進行轉動下。各均分室的截面積以遠離于參考位置而遞減。分離單元可包括多個收集室與多個分離渠道，分離單元的多個收集室分別連接于均分單元的多個均分室，其中，多個收集室分別可包括相互連接的多個收集區域。偵測單元可包括多個檢測室，偵測單元的多個檢測室分別經由分離單元的多個分離渠道而連接于收集室的至少一收集區域。當均分單元的多個均分室相對于參考位置進行轉動時，位于多個均分室的工作流體被輸送至分離單元的收集室的多個收集區域且經由分離單元的收集室的多個收集區域對于工作流體的第一成分與第二成分之間進行離心式分離。當均分單元的多個均分室相對于參考位置而停止轉動時，位于分離單元的收集室的多個收集區域的工作流體的第一成分被輸送至分離渠道，并且當均分單元的多個均分室自靜止而相對于參考位置進行轉動時，位于分離渠道的被分離的第一成分經由分離渠道而離心地傳輸至檢測室，由此使得第一成分與第二成分之間達到完全分離。均分單元的多個均分室分別可包括具有至少一斜面的一似水滴狀中空結構。

均分單元更可包括多個緩沖室，各緩沖室相對于參考位置而分別連接于均分室與分離單元的收集室之間，各緩沖室的截面積以遠離于參考位置而遞減。均分單元的多個緩沖室分別可包括一似水滴狀中空結構。均分單元的各均分室、均分單元的各緩沖室、分離單元的各收集室相對于參考位置而沿著一徑向方向進行設置，此徑向方向通過參考位置。