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专利名称：平面式生物检测试片的制作方法
技术领域：
本实用新型有关于一种平面式生物检测试片，尤指一种检测生物液体生理状况的 试片，如检测人体血液中的血糖、胆固醇或尿液等，详而言之，其成品具有较佳的稳定性、精 确性，并且在制备上极具经济效益。
背景技术：
现代人的寿命普遍延长与现代医疗科技的发达息息相关，许多潜伏的症状可以通 过医疗器材的先期检验而加以确认，也因此达到具有早期预防及治疗的效果。就以检测人 体的血糖为例，先由人体上进行微量采血，再将所述血液滴入反应试片上的血糖酵素区进 行反应，接着通过血糖检测仪分析，得以检测出人体的血糖值，使使用者可及早处理血糖值 异常的初发症状问题，避免引起相关恶化的重大疾病。现有的血糖反应试片如图1、图2所示，所述反应试片90是以单张式塑料胶卷(如 聚亚醯胺)为基板100，再以具导电性的石墨材料以网印碳墨方式或于所述基材100表面披 覆铜箔借助微影(Photolithography)、蚀刻(Etching)方式形成相导通的导电路93，所述 导电路93包括有前段的检测电极端931及后段电极线路端932，并于所述检测电极端931 的前端依序连接有一个酵素反应区92 (设有酵素)及虹吸信道91，接着覆盖一个上盖膜 96，露出所述电极线路端932，最后予以裁切成适当大小。使用时，于所述虹吸信道91接触所采取的血液，血液经毛细管作用吸至酵素反应 区92，并使血液中的葡萄糖与酵素反应而产生电子流，电子流通过所述检测电极端931至 所述电极线路端932，所述电极线路端932连接一个血糖检测仪95，所述血糖检测仪95通 过电极线路端932测量电流，并将其转换成一个电信号，最后再将所述电信号转换成一个 相应的血糖浓度值。前述所述现有血糖反应试片90虽能达到测量血糖值的作用，但其制法上仍存有 诸多不足，如1.其是以单张式的塑料胶卷100为基材，再于所述基材上以网印碳墨方式形成前 段检测电极端931及后段电极线路端932，由于所述检测电极端931及电极线路端932的长 度较长及表面积较大，因此加工时较不稳定，容易造成电阻值不平均的现象；2.为减少上述不稳定条件，目前多半复加印一个导电银油墨于碳墨层基底，这样 虽可提高其稳定性，但由于银墨材料成本偏高，且印刷时厚度控制要求、干燥工序复杂也有 诸多不足；上述不利条件是市场上目前所熟知共见。又，如美国专利公告号第7，465，597号专利案，其是一种以「光微影术方式」制作 血糖反应试片的导电路；简言之，其是于基材上以光微影术，精确地将设计好的导电路图形 制作成光罩(Photo mask)而复制到基材上，并应用光学成像的原理，将图形投影至基材上。 由于光源发出的光，只有经过光罩透明区域的部分可以继续通过，而成像在基材表面；而基 材表面事先需经清洁处理，再涂抹上光阻剂(Photo resist)，这样，通过光罩的光线会与光
3阻剂产生反应，通常我们称此步骤为曝光；曝光后的基材需经显影(development)步骤，接 着以蒸镀金属方式将气态金属沉积于没有光阻剂的预设导电路及有光阻剂的遮蔽层，再以 化学方式(如溶解、酸性蚀刻)去除所述光阻剂，而覆盖在上面的金属也会跟着掀离，留下 来的金属线路，就形成想要的导电路；再下来，则进行后续程序，如设置酵素反应区、上盖及 裁切至适当大小的成品等。当然，上述以「光微影术方式」来制作血糖反应试片导电路的方法，其虽然没有导 电路精密度不高及因碳墨材料的表面积较大，电阻抗值控制不易问题，不过由于其应用到 高度精准与精密的微机电及电路板布线的产业，所以相对而言其生产成本也高；另一方面， 其是以酸性蚀刻，再以化学药品去除光阻剂部分，因此会有酸性残存物破坏酵素活性，再加 上制备控制不佳时，将会导致酵素退化及环境污染的问题，也显非理想的制备方式。因此， 如何改善现有血糖反应试片制法不足问题，应为本领域应努力解决、克服的重要方向。因此，本创作人有鉴于现有平面式生物检测试片的不足未臻理想的事实，本案创 作人即着手研发其解决方案，希望能开发出一种更具精确性、稳定性及经济性的平面式生 物检测试片，以服务社会大众及促进此业的发展，遂经多时的构思而有本创作的产生。

实用新型内容本实用新型目的在提供一种平面式生物检测试片，其以塑料薄膜为载片(所述载 片的材料是为不具伸缩特性)，并以印刷单元物件的方式加以完成，使具有快速生产、降低 成本的经济效益，且能进一步简化加工程序，进而提升产品品质的稳定度及市场竞争力。为达成所述目的，本实用新型提供一种平面式生物检测试片，其至少包括有一个 载片，其由塑料薄膜所构成，所述载片上印刷有遮蔽图像印纹，并于所述遮蔽图像印纹上以 蒸镀金属导电物形成导电路，所述导电路包括有相导通的检测电极端及电极线路端；一个 酵素反应区，其接设于所述检测电极端前端。为达成所述目的，本实用新型提供一种平面式生物检测试片，其至少包括有一载 片，其是塑料薄膜所构成；一个导电路，其设于所述载片上，所述导电路进一步包括有检 测电极端，其以涂布或印刷导电材料方式而形成；以及电极线路端，其与所述检测电极端相 导通，所述电极线路端是于完成所述检测电极端后，于所述载片上印刷遮蔽图像印纹，并于 所述遮蔽图像印纹上以蒸镀金属导电物而形成；以及一个酵素反应区，是接设于所述检测 电极端前。其中，检测电极端上于远离所述酵素反应区的一端是与蒸镀的金属导电物形成上 下层的耦合电极。其中，形成所述检测电极端的导电材料为碳墨或导电银油墨。其中，所述载片由单层或多层塑料薄膜贴合所构成。其中，所述载片为PET薄膜、PC膜、PTFE膜、耐隆薄膜、聚碳酸树酯薄膜、聚苯乙烯 薄膜、苯乙烯薄膜、丙烯腈薄膜或丁二烯共聚物薄膜所构成。其中，形成所述导电路的蒸镀金属导电材料为金、银、铜或铝金属。本实用新型的有益效果本实用新型提供一种以环保为诉求的平面式生物检测试片，其以印刷方式处理遮 蔽图像印纹(如以无毒水性油墨)，并通过蒸镀程序全面布满一层金属导电镀层，再以物理方式(如水洗过程)除去覆有遮蔽图像印纹的导电镀层区块，而显现出未经遮蔽的导电 路；由于全程为物理特性制备，可达到保护地球的环保诉求，且其控制阻抗值容易、导电性 稳定，更具有提升针对电生化学反应的微电流检测精准性及灵敏性。本实用新型所采用的技术手段包括一个载片，其是塑料薄膜所构成，所述载片上 设有以蒸镀程序形成的导电路，所述导电路的前、后段依序设有相导通的检测电极端及电 极线路端；一个酵素反应区，是接设于所述检测电极端的前端；一个上盖膜，是盖设于所述 载片上，且所述上盖膜是盖覆于所述载片上，而露出所述电极线路端，用以便利检测。本实用新型所采用的另一个技术手段包括于所述载片上导电路的检测电极端先 以不易与酵素产生化学变化的导电材料(如碳墨、导电银油墨等)以涂布或印刷方式完成， 再蒸镀金属导电物以覆盖于所述电极线路端及远离所述酵素反应区的所述检测电极端，以 使所述电极线路端与检测电极端呈电导通，并使远离所述酵素反应区的所述检测电极端形 成上下层的耦合电极；由于与所述酵素反应区接触的所述检测电极端是为不易与酵素产生 化学变化的导电材料，故其检测的稳定度较高，不容易会因环境改变或随储放时间的加长 而变化，且其变导系数(CV)的控制也容易。本实用新型所采用的又一个技术手段所述载片是为一个片状的塑料薄膜所构 成，再以大量印刷单元物件的方式加以完成。本实用新型所采用的平面式生物检测试片进一步包括所述载片为一整捆卷筒状 的塑料薄膜所构成，再通过卷对卷(Roll to Roll)的连续大量印刷单元物件的方式加以完 成，使具有大量快速生产、降低成本的经济效益，且能进一步简化加工程序，进而提升产品 品质的稳定度及市场竞争力。


图1为现有血糖反应试片的结构示意图。 图2为现有血糖反应试片的制备示意图。 图3A-3D为本实用新型第一种实施方式的构成示意图, 图4为本实用新型第一种实施方式的制备流程图。 图5为本实用新型第一种实施方式的制备流程示意图< 图6为本实用新型第一种实施方式的制备排列示意图< 图7A-7E为本实用新型第二种实施方式的构成示意图, 图8为本实用新型第二种实施方式的制备流程图。图号对照说明
生物检测试片10AU0C 遮蔽图像印纹12A、12C 检测电极端131A、131C 酵素反应区16A、16C 上盖膜15AU5C 塑料薄膜31 网目印纹321 真空蒸镀机34
载片11AU1C 导电路13A、13C 电极线路端132AU32C
导电镀层17A、17C 凹版印轮32 烘干设备33 洗涤设备35
5[0043]酵素印刷设备36裁切机37塑料薄膜上预先印刷或涂布形成检测电极(20C)建构具有遮蔽图像印纹的载板(21A、21C)蒸镀形成导电镀层(22A、22C)物理方式清除覆有遮蔽图像印纹的导电镀层区块，显现出导电路(23A、23C)置放酵素于载板的酵素反应区(24A、24C)贴合上盖膜于载板(25A、25C)裁切成单元物件成品(26A、26C)
具体实施方式
为对本实用新型的技术、特征及所达到的功效更有进一步的了解与认识，谨佐 以较佳的实施例图及配合详细的说明，说明如后请参阅图3C、图3D，本实用新型平面 式生物检测试片构成的第一种实施方式，所述生物检测试片10A包括有一个载片11A， 所述载片11A是为单层或多层的片状或整捆卷筒状(于本实施方式是以整捆卷筒状) 的连续塑料薄膜(如PET薄膜、PC膜、PTFE膜、耐隆薄膜(Nylon)、聚碳酸树酯薄膜 (polycarbonate)、聚苯乙烯薄膜(Polystyrenes)、苯乙烯薄膜、丙烯腈薄膜或丁二烯共聚 物薄膜ABS(Acrylonitrile butadiene styrene)等不具伸缩特性的材料，只是熟悉所述项 技术者，仍可以其它材料取代)所构成，且所述载片11A上设有以蒸镀程序形成的导电路 13A，所述导电路13A的前、后端依序设有相导通的检测电极端131A及电极线路端132A，所 述检测电极端131A前端并连接有一个酵素反应区16A，所述酵素反应区16A内设置有酵素， 所述载片11A上并设有一个上盖膜15A，并使所述电极线路端132A露出，以便利检测。请一并参阅图3A、图3B所示，所述平面式生物检测试片10A的构成是先于所述载 片11A上印刷一个遮蔽图像印纹(Shadow Mask) 12A，所述遮蔽图像印纹12A是显露出一个 导电路13A印纹(于本实施例是以阴刻方式，即于所述检测电极端印纹区块及电极线路端 印纹区块上不涂布或印刷)；继经蒸镀程序后，用以形成一个导电镀层17A，再将覆有所述 遮蔽图像印纹12A的导电镀层17A区块以物理方式(如以水清洗)去除，并显现出所述检 测电极端131A及电极线路端132A ；在较佳实施方式中，所述遮蔽图像印纹12A是为采用无 毒水性油墨通过印刷方式所形成。请参阅图4至图6，基于上述平面式生物检测试片10A的构成，本实用新型的制备 包括(1)以片状或整捆卷筒状(于本实施方式是以卷对卷Roll to Roll为例)的连 续大量印刷方式建构所述遮蔽图像印纹12A(21A)(所述印刷方式如网版印刷，或于本实施 例的凹版滚轮印刷)；即取卷绕成整捆卷筒状的塑料薄膜31 (如PET薄膜、PC薄膜、PTFE薄 膜、耐隆薄膜、聚碳酸树酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、苯乙烯薄膜、丙烯腈薄膜或丁二烯共聚物薄 膜等不具伸缩特性的材料)做为所述载片11A(如图3A所示)的材料，所述载片11A是经 凹版印轮32的凹版连续印刷(或网版印刷，只是熟悉所述项技术者仍可以其它印刷方式实 施)，所述凹版印轮32上是设有多个可容设无毒水性油墨的网目印纹321，并使所述载片 11A印上具有一个层遮蔽图像印纹12A。(2)蒸镀形成导电镀层(22A)；于所述印刷有层遮蔽图像印纹12A的所述载片11A序后，进入一个真空蒸镀机34的蒸镀程序，所述蒸镀程序是 将所述载片11A穿过蒸镀辊而卷绕在收卷站上(未图标)，继用真空泵抽真空，加热蒸发源 使高纯度的导电材料(如金、银、铜、铝等金属)在高温下融化并蒸发成气态，继激活薄膜卷 绕系统，当薄膜运行速度达到一定数值后，打开挡板使气态导电微粒在移动的所述载片11A 表面沉积、冷却，即于所述载片11A上形成一层连续的导电镀层17A。在此蒸镀程序中，可通过控制导电材料(如金、银、铜、铝等金属)的蒸发速动、所 述载片11A的移动速度以及蒸镀室内的真空度等来决定控制蒸镀导电镀层17A的厚度，使 得所述检测电极端131A及电极线路端132A的制备品质得以精确掌控。(3)除去覆有遮蔽图像印纹12A的导电镀层17A(23A)；即完成蒸镀程序的所述载 片11A经一个洗涤设备35 (如水洗)，将覆有所述遮蔽图像印纹12A(Mask)的导电镀层17A 区块洗涤去除，其露出的部分即为所述检测电极端131A及电极线路端132A。(4)置放酵素于载板的酵素反应区(24A)；即所述载片11A继经一个酵素印刷设备 36进行酵素的设置，将酵素设于所述载片11A上(酵素反应区16A)，所述酵素的设置可为 凹版、网印、喷印印刷或点滴等方式作业。再者，本实用新型若以凹版印刷，则其酵素厚度可依凹版深度不同而被设定，使得 其酵素反应的效果更佳、检测得以更准确。(5)贴合上盖膜15A于载片11A(25A)；即以连续印刷胶性材料(如水胶、压克力 胶)于所述载片11A上及相对贴合所述上盖膜15A，并使所述电极线路端132A露出，用以便 利检测。值得一提的是，所述塑料薄膜31的酵素反应区16A(检测电极端131A)是呈双临 相对的设置，如图6所示，这样一次上盖膜15A的贴合即可同时完成两列多个上盖膜15A的 设置，而更提升其制备效率。(6)裁切成单元物件成品(26A)；即将所述已设置相关构成的塑料薄膜31进入一 个裁切机37进行裁切程序，而得完整的多个平面式生物检测试片10A (血糖检测器)成品。再请参阅图7A至图7E，其为本实用新型平面式生物检测试片的第二种实施方式， 所述生物检测试片10C包括有一个载片11C(所述载片的构成是与第一种实施方式相同)， 且所述载片11C上设有导电路13C，所述导电路13C包括有检测电极端131C及电极线路端 132C;其中，所述检测电极端131C是先以不易与酵素产生化学变化的导电材料(如碳墨、导 电银油墨等)以涂布或印刷方式完成；再蒸镀金属导电物(如金、银、铜、铝等金属)覆盖于 所述电极线路端132C及远离所述酵素反应区16C的所述检测电极端131C，以使所述电极线 路端132C与所述检测电极端131C呈电导通，并使所述检测电极端131C形成上下层的耦合 电极；由于与所述酵素反应区16C接触的所述检测电极端131C是为稳定性的导电材料，不 会与所述酵素反应区16C的酵素产生化学变化，故其检测的稳定度较高，不容易会因环境 改变或随储放时间的加长而变化，且其变导系数(CV)的控制也容易。请参阅图8，其是基于上述第二种实施方式的制备，其包括(1)塑料薄膜上预先印刷或涂布形成检测电极(20C)即取片状或卷绕成整捆卷 筒状的塑料薄膜做为所述载片的材料，并于所述塑料薄膜上印刷或涂布不易与酵素产生化 学变化的导电材料，以形成检测电极端；(2)以印刷方式建构具有遮蔽图像印纹的载板(21C)；即于所述载片11C印上具有
7一层遮蔽图像印纹12C，所述遮蔽图像印纹并与所述检测电极端131C连接；(3)蒸镀形成导电镀层(22C)；于所述印刷有遮蔽图像印纹12C的所述载片11C经 烘干程序后，进入一个蒸镀程序，覆盖于所述电极线路端12C及远离所述酵素反应区16C的 所述检测电极端131C，以使所述电极线路端132C与检测电极端131C呈电导通，并使所述检 测电极端131C形成上下层的耦合电极；(4)清除去覆有遮蔽图像印纹12C的导电镀层(23C)；即完成蒸镀程序的所述载片 11C经一个洗涤设备，以物理方式(如水洗)将覆有所述遮蔽图像印纹12C(Mask)的导电镀 层17C区块洗涤去除，其露出的部分即为所述检测电极端131C及电极线路端132C。(5)置放酵素于载板的酵素反应区(24C)；即所述载片11C继经一个酵素印刷设备 36进行酵素的设置，使所述酵素置放于所述载片11C上(酵素反应区)，所述酵素的设置可 以为凹版、网印、喷印印刷或点滴等方式作业。(6)贴合上盖膜15C于载片11C(25C)；即以连续印刷胶性材料(如水胶、压克力 胶)于所述载片11C上及相对贴合所述上盖膜15C，并使所述电极线路端132C露出，用以便 利检测。(7)裁切成单元物件成品(26C)；即将所述已设置相关构成的塑料薄膜31进入一 个裁切机进行裁切程序，而得完整的多个平面式生物检测试片10C(血糖检测器)成品。本实用新型借助上述构成，使平面式生物检测试片通过物理方式形成导电特性， 可达到保护地球的环保诉求，且阻抗控制容易、导电性稳定，进而具有极佳的生理测量精准 性及灵敏性。综上所述，本实用新型确已符合新型专利的要求，依法提出专利申请。只是以上所 述仅为本实用新型较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，故凡是依本实 用新型申请专利范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本 实用新型的申请专利范围内。
权利要求一种平面式生物检测试片，其特征在于，至少包括有一个载片，其由塑料薄膜所构成，所述载片上印刷有遮蔽图像印纹，并于所述遮蔽图像印纹上以蒸镀金属导电物形成导电路，所述导电路包括有相导通的检测电极端及电极线路端；一个酵素反应区，其接设于所述检测电极端前。
2.一种平面式生物检测试片，其特征在于，至少包括有一载片，其是塑料薄膜所构成；一个导电路，其设于所述载片上，所述导电路进一步包括有检测电极端，其以涂布或印刷导电材料方式而形成；以及电极线路端，其与所述检测电极端相导通，所述电极线路端是于完成所述检测电极端 后，于所述载片上印刷遮蔽图像印纹，并于所述遮蔽图像印纹上以蒸镀金属导电物而形成； 以及一个酵素反应区，是接设于所述检测电极端前端。
3.如权利要求2所述的平面式生物检测试片，其特征在于，检测电极端上于远离所述 酵素反应区的一端是与蒸镀的金属导电物形成上下层的耦合电极。
4.如权利要求2所述的平面式生物检测试片，其特征在于，形成所述检测电极端的导 电材料为碳墨或导电银油墨。
5.如权利要求1或2所述的平面式生物检测试片，其特征在于，所述载片由单层或多层 塑料薄膜贴合所构成。
6.如权利要求1或2所述的平面式生物检测试片，其特征在于，所述载片为PET薄膜、 PC膜、PTFE膜、耐隆薄膜、聚碳酸树酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、苯乙烯薄膜、丙烯腈薄膜或丁二 烯共聚物薄膜所构成。
7.如权利要求1或2所述的平面式生物检测试片，其特征在于，形成所述导电路的蒸镀 金属导电材料为金、银、铜或铝金属。
专利摘要本实用新型提供一种平面式生物检测试片，所述试片包括有一个载片，所述载片上设有以蒸镀方式形成的导电路，所述导电路的前、后端依序设有相导通的检测电极端及电极线路端；一个酵素反应区，其接设于所述检测电极端的前端；这样，所述试片具有大量生产、降低成本的经济效益，进而提升产品品质的稳定度及市场竞争力。
文档编号G01N27/26GK201607421SQ20102012925
公开日2010年10月13日 申请日期2010年3月2日 优先权日2010年3月2日
发明者段纬 申请人:翰沃生电科技股份有限公司