生物芯片及其檢測儀和系統以及其注記標記及辨識方法
【專利摘要】本發明公開了一種生物芯片及其檢測儀和系統以及其注記標記及辨識方法，該系統包含有一生物芯片以及一生物芯片檢測儀。該生物芯片包含有一基板，用來承載生物分子液滴；以及一注記標記區域，用來接收或表明一注記以供辨識該生物芯片是否已被使用過。該生物芯片檢測儀包含有一控制器；一驅動電路；一驅動接口；一光源；一光偵測器；以及一注記標記單元，用來于該生物芯片檢測儀完成該生物芯片檢測后，于該生物芯片的該注記標記區域標記該注記。本發明的生物芯片檢測儀通過對生物芯片辨識注記以判斷生物芯片是否已使用過，并于檢測完畢后對生物芯片標記注記，以避免重復使用生物芯片。
【專利說明】生物芯片及其檢測儀和系統以及其注記標記及辨識方法
[0001]本申請是申請號為201210053516.3、申請日為2012年3月2日以及申請名稱為“生物芯片及其檢測儀和系統以及其注記標記及辨識方法”的申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種生物芯片檢測儀(Cytometer)及其系統以及生物芯片及其注記標記及辨識方法，尤指一種可通過對一生物芯片辨識及標記一注記，判斷一生物芯片是否已使用過的生物芯片檢測儀系統及生物芯片檢測儀及生物芯片及其注記標記及辨識方法。
【背景技術】
[0003]流式細胞儀(Cytometer)以一特定光源打到流體液滴的分子后，特定(或經染色處理)的分子會發出熒光，如此可利用光偵側器偵側。當每個懸浮顆粒通過光束時會按某種方式把光散射，同時所帶有的熒光化合物被激發并發射出頻率低于激發光的熒光。這些散射光和熒光的組合數據被檢測器記錄，根據各檢測器亮度的波動(每個細胞會顯出一個散射或熒光的峰)就能夠推算出每個顆粒的物理和化學性質。
[0004]舉例來說,請參考圖1,圖1為現有一細胞儀10的示意圖。如圖1所示，現有細胞儀10為了方便檢測前的準備，因此將待測液滴置放及液滴行進路徑另制作于一生物芯片(biochip) 12。在細胞儀10及生物芯片12中，一控制器100可通過一通訊單元102與主機溝通，將數據儲存于一存儲器104或執行存儲器104所儲存的程序碼，執行一輸入/輸出單元106所接收的指令，通過一驅動電路108經由一驅動接口 120控制一流式路由器(flowrouter) 122中待測液滴于特定路徑中流動，再控制一光源110經由減少光噪聲的一光罩(optical mask)124將光打在待測液滴上，使得一光偵器112可產生偵測結果予控制器100進行后續動作。現有細胞儀10及生物芯片12的相關運作為本領域具通常知識者所熟知，于此不再贅述。
[0005]然而，使用過的生物芯片12，若未做完整的清理而再次使用，可能因上一次使用而殘留下的污染，使得檢測結果有錯，而現有利用流式細胞儀10結合生物芯片12進行各項檢測時，并無對生物芯片12辨識其使用記錄。有鑒于此，現有技術實有改進的必要。
【發明內容】
[0006]因此，本發明的主要目的在于提供一種可標記及辨識一注記，以判斷一生物芯片是否已使用過的生物芯片檢測儀及其系統以及生物芯片及其注記標記及辨識方法。
[0007]本發明揭露一種生物芯片檢測儀系統。該生物芯片檢測儀系統包含有一生物芯片以及一生物芯片檢測儀。該生物芯片包含有一基板，用來承載生物分子液滴；以及一注記標記區域，用來接收或表明一注記以供辨識該生物芯片是否已被使用過。該生物芯片檢測儀包含有一控制器；一驅動電路，與該控制器電性連接；一驅動接口，與該驅動電路電性連接，并可與該待檢測的生物芯片接觸；一光源，與控制器電性連接，用來對該生物芯片適時提供檢測光源；一光偵測器，與控制器電性連接，用以偵測光源照射生物芯片后的光反應而產生檢測結果；以及一注記標記單元，用來于該生物芯片檢測儀完成該生物芯片檢測后，于該生物芯片的該注記標記區域標記該注記。
[0008]本發明另揭露一種生物芯片檢測儀，用來檢測一生物芯片。該生物芯片檢測儀包含有一控制器；一驅動電路，與該控制器電性連接；一驅動接口，與該驅動電路電性連接，并可與該待檢測的生物芯片接觸；一光源，與控制器電性連接，用來對該生物芯片適時提供檢測光源；一光偵測器，與控制器電性連接，用以偵測光源照射生物芯片后的光反應而產生檢測結果；以及一注記標記單元，用來于該生物芯片檢測儀完成該生物芯片檢測后，于該生物芯片的該注記標記區域標記該注記。
[0009]本發明另揭露一種生物芯片。該生物芯片包含有一基板，用來承載生物分子液滴；以及一注記標記區域，位于該基板上，用來接收或表明一注記以供辨識該生物芯片是否已被使用過；其中，一生物芯片檢測儀于完成該生物芯片檢測后，于該生物芯片的該注記標記區域標記該注記。
[0010]本發明另揭露一種注記標記及辨識方法，用于一生物芯片檢測儀。該注記標記及辨識方法包含有辨識一生物芯片的一注記標記區域是否具有一注記，以決定是否檢測該生物芯片，該步驟包含有:
[0011]于偵測該生物芯片的該注記標記區域具有該注記時，不檢測該生物芯片；于偵測該生物芯片的該注記標記區域未具有該注記時，檢測該生物芯片，并于完成該生物芯片檢測后，于該生物芯片標記該注記。
[0012]本發明通過生物芯片辨識注記以判斷生物芯片是否已使用過，并于檢測完畢后對生物芯片標記注記，以避免重復使用生物芯片。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1為現有一細胞儀的示意圖。
[0014]圖2為本發明實施例一生物芯片檢測儀系統的示意圖。
[0015]圖3至圖10為本發明不同實施例中于圖2所示的一生物芯片的一注記標記區域標記一注記的示意圖。
[0016]圖11為本發明實施例一注記標記及辨識流程的示意圖。
[0017]其中，附圖標記說明如下:
[0018]10、20:細胞儀
[0019]12、22:生物芯片
[0020]100,200:控制器
[0021]102:通訊單元
[0022]104:存儲器
[0023]106:輸入/輸出單元
[0024]108:驅動電路
[0025]110:光源
[0026]112:光偵器
[0027]120:驅動接口
[0028]122:流式路由器[0029]124:光罩
[0030]214:注記標記單元
[0031]216:注記辨識單元
[0032]218:警示單元
[0033]226:注記標記區域標記
[0034]ST:注記
[0035]Fl?F4:保險絲
[0036]1100:流程
[0037]1102 ?1116:步驟
【具體實施方式】
[0038]請參考圖2，圖2為本發明實施例一生物芯片檢測儀系統的示意圖，生物芯片檢測儀系統包含有一生物芯片檢測儀20及一生物芯片(biochip)22。生物芯片檢測儀20較佳為一細胞儀(Cytometer) 20，但不限于此。細胞儀20及生物芯片22與前面先前技術所介紹的傳統細胞儀10及生物芯片12大致相似，因此功能相似的元件以相同符號表示，其運作可參考之前敘述。本發明的細胞儀20及生物芯片22與傳統的細胞儀10及生物芯片12的主要差別在于生物芯片22還包含有一注記(stamp)標記區域226，位于生物芯片22用來承載生物分子液滴的一基板上，用來接收或表明一注記信息以供辨識該生物芯片22是否已被使用過，而細胞儀20還包含一注記辨識單元216及一注記標記單元214，其中，注記辨識單元216可辨識生物芯片22的注記標記區域226是否具有注記ST，以決定細胞儀20是否要檢測生物芯片22，注記標記單元214可于細胞儀20完成生物芯片22檢測后，于生物芯片22的注記標記區域226標記注記ST，而一控制器200除進行如前述傳統控制器100相關操作外，也包含控制注記標記單元214及注記辨識單元216的相關操作。
[0039]在此情形下，于注記辨識單元216偵測生物芯片22的注記標記區域226具有注記ST時(即表示生物芯片22已使用過)，細胞儀20將不進行檢測生物芯片22的作業，并經由警示單元218發出或顯示錯誤警示信息，其方式例如可以在一顯示器上顯示該生物芯片已經使用過的文字或圖形信息提供警示，或是通過一蜂鳴器發出特定聲音提供警示，或是通過一喇叭發出該生物芯片已經使用過的語音信息提供警示，但不以此為限，只要是可以為操作者所感知的方式均可。于注記辨識單元216偵測生物芯片22的注記標記區域226未具有注記ST時(即表示生物芯片22未使用過)，細胞儀20將進行檢測生物芯片22的正常作業，并于細胞儀20完成生物芯片22檢測后，注記標記單元214于生物芯片22標記注記ST0如此一來，細胞儀20可通過對生物芯片22辨識注記ST以判斷生物芯片22是否已使用過，并于檢測完畢后對生物芯片22標記注記ST，以避免重復使用生物芯片22。
[0040]具體而言，請參考圖3至圖10，圖3至圖10為本發明不同實施例中于圖2所示的生物芯片22的注記標記區域226標記注記ST的示意圖。于一第一實施例中，如圖3及圖4所示，注記標記單元214可以一表面處理方式形成標記注記ST，例如可以為一油墨涂布形式、一印刷形式或一光學形式(例如激光蝕刻)以形成注記ST于該生物芯片22的注記標記區域226的表面上，如注記ST可為一文字形式，例如圖3的”USED”(已使用過)文字，或一圖案形式，例如圖4的禁止圖示。于一第二實施例中，如圖5及圖6所示,注記標記單元214可以一機械破壞形式標記注記ST，如注記ST可為一鉆孔形式(如圖5)或一截角形式(圖
6)，而鉆孔或截角位置即為注記標記區域226。在上述情形下，雖然使用者也可利用人眼辨識注記ST (文字、圖案、鉆孔或截角)以決定生物芯片22是否使用過，但注記辨識單元216也可包含一影像獲取裝置(例如CXD攝影機)，用來辨識注記ST，使得于使用者置入具有注記ST的生物芯片22時，細胞儀20在經取像辨視后如確認有注記ST的存在，則將不對已使用的生物芯片22進行檢測，并發出或顯示警示信息。如此一來，本實施例可避免細胞儀20重復檢測生物芯片22。
[0041]于一第三實施例中，如圖7所示，注記標記單元214可破壞或損毀或表面污損該生物芯片22中的芯片檢測辨識元件方式來達成標記注記ST的效果，其中芯片檢測辨識元件所在位置即為所述的注記標記區域226，而所謂芯片檢測辨識元件例如可為一一維或二維條碼(bar code)，并可以油墨涂布、印刷或激光蝕刻等光學方式破壞或污損條碼方式來產生標記注記ST。在此情形下，雖然使用者也可利用人眼辨識注記ST (已破壞的條碼)以決定生物芯片22是否使用過，但注記辨識單元216也可包含一條碼讀取器，用來讀取該條碼以辨識注記ST，使得于使用者置入具有注記ST的生物芯片22時，細胞儀20因無法正確讀取條碼數據而不對已使用的生物芯片22進行檢測，并發出或顯示警示信息。如此一來，本實施例可避免細胞儀20重復檢測生物芯片22。
[0042]于一第四實施例中，如圖8所示，注記標記單元214可以一存儲裝置形式標記注記ST,如生物芯片22于注記標記區域226可包含一射頻識別(Radio-frequencyidentification, RFID)標簽或一電子式可清除程序化只讀存儲器(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory, EEPR0M),而注記標記單兀 214 可對其寫入一標旗(flag)以標記注記ST (如標旗為I代表具有表示已使用的注記ST，而為0代表未具有表示已使用的注記ST)。在此情形下，注記辨識單元216可包含一射頻識別標簽讀取器或一電子式可清除程序化只讀存儲器讀取器，用來讀取該標旗以辨識注記ST (判斷標旗是否為
1)，使得細胞儀20不對已使用的生物芯片22進行檢測。如此一來，本實施例可避免細胞儀20重復檢測生物芯片22。
[0043]于一第五實施例中，如圖9所示，注記標記單元214可以一電路開關形式標記注記ST,例如生物芯片22于注記標記區域226可包含保險絲Fl?F4，而注記標記單元214可利用施加較大電流以燒斷注記標記區域226中保險絲Fl?F4的其一或多數或全部以產生部分或全部斷路以標記注記ST (例如于完全完成檢測后將保險絲Fl?F4全燒斷)，其中，保險絲Fl?F4可分別為一細走線。詳細來說，細胞儀20可能于一次檢測時未能完全完成檢測，此時可將未連接于主要流式路徑的保險絲F2?F3當中一者先燒掉以指示生物芯片22已量過一次，等到后續將生物芯片22完全完成檢測后再將保險絲Fl?F4全燒斷，即注記ST是指保險絲Fl?F4全燒斷。在此情形下，雖然使用者或許也可利用人眼辨識注記ST以決定生物芯片22是否使用過，但注記辨識單元216也可包含一偵測電路，用來偵測保險絲Fl?F4以辨識注記ST及生物芯片22的檢測狀況(如偵測保險絲Fl?F4的斷路及通路情形)，使得細胞儀20除了可得知生物芯片22目前檢測進度外，也可不對已完全完成檢測的生物芯片22進行檢測，并發出或顯示警示信息。值得注意的是，由于保險絲Fl?F4為細走線，可于該生物芯片22制成時一并增加布局(layout)于電路中完成，且可直接以細胞儀20既有電源供應器通電進行燒掉，因此以電性開關形式用保險絲實現注記ST僅需增加簡單偵測電路偵測保險絲Fl?F4的斷路及通路情形，而不需增加其它裝置及相關模塊(如影像獲取或各式寫入讀取裝置)。如此一來，本實施例可簡單有效地避免細胞儀20重復檢測生物芯片22。
[0044]于一第六實施例中，如圖10所示，注記標記單元214可以采變色材料的變色方式標記注記ST，例如注記標記區域226中具有可因氧化或濕度改變而變色的一可變色化學物質(如易進行氧化還原反應的亞鐵離子及二鉻酸鉀)，因氧化或濕度改變而變色為一特定顏色以標記注記ST，方式可為利用膠帶粘貼而使注記標記區域226中該可變色化學物質原本與空氣隔絕，而于細胞儀20對生物芯片22完成檢測后將膠帶撕開而使得該可變色化學物質與空氣接觸，此時該可變色化學物質會因氧化或濕度變化為該特定顏色。惟，該變色材料不僅可采上述化學變化方式變色，也可采用適當已知材質而以電致變色或光致變色或熱致變色方式達成該變色材料的變色效果，該領域具普通知識的人可知，可分別以輸入電壓方式或照光方式或加熱方式來分別達到上述的電致變色或光致變色或熱致變色效果。在此情形下，雖然使用者也可利用人眼辨識注記ST (該變色材料所變化的該特定顏色)以決定生物芯片22是否使用過，但注記辨識單元216也可包含一色彩偵測器，用來偵測該特定顏色以辨識注記ST (如偵測該特定顏色的光波顏色及波長)，使得于使用者置入具有注記ST的生物芯片22時，細胞儀20不對已使用的生物芯片22進行檢測，并發出或顯示警示信息。如此一來，本實施例可避免細胞儀20重復檢測生物芯片22。
[0045]值得注意的是，本發明的主要精神在于細胞儀20可通過對生物芯片22辨識注記ST以判斷生物芯片22是否已使用過，并于檢測完畢后對生物芯片22標記注記ST，以避免重復使用生物芯片22。本領域具通常知識者當可據以修飾或變化，而不限于此。舉例來說，上述實施例為注記ST以油墨形式、印刷形式、光學形式、機械破壞形式、條碼破壞形式、存儲裝置形式、電性導通形式及材料變色形式實施的具體方式，但本發明并不限于上述具體方式，只要能對生物芯片22標記注記ST并可供辨識即可，也不必然限于需設有對應的特定注記辨識單元216而可以人的肉眼判斷，但為避免有誤判或是為增加自動化檢測與進行紀錄，較佳者可依不同的注記ST方式而采用不同的對應注記辨識單元216進行自動辨識與警
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[0046]細胞儀20的操作可歸納為一注記標記及辨識流程1100，如圖11所示，其包含以下步驟:
[0047]步驟1102:開始。
[0048]步驟1104:辨識生物芯片22的注記標記區域226是否具有一注記ST。
[0049]步驟1106:根據是否具有注記ST，決定生物芯片22是否已使用。若是，則進行步驟1114;若否，則進行步驟1108。
[0050]步驟1108:對生物芯片22進行檢測。
[0051]步驟1110:生物芯片22檢測是否完畢。若是，則進行步驟1112 ;若否，則進行步驟1108。
[0052]步驟1112:于生物芯片22標記注記ST。
[0053]步驟1114:進行錯誤警示，不檢測生物芯片22。
[0054]步驟1116:結束。
[0055]注記標記及辨識流程1100的詳細操作可參考的前敘述。此外，注記標記及辨識流程1100中辨識及標記注記ST的動作，可置換為上述實施例中任一實施方式進行，其詳細操作也可參考的前敘述，于此不再贅述。
[0056]在現有技術中，使用過的生物芯片12，若未做完整的清理而再次使用，可能因上一次使用而殘留下的污染，使得檢測結果有錯，而現有利用流式細胞儀10結合生物芯片12進行各項檢測時，并無對生物芯片12辨識其使用記錄。相較之下，本發明細胞儀20可通過對生物芯片22辨識注記ST以判斷生物芯片22是否已使用過，并于檢測完畢后對生物芯片22標記注記ST，以避免重復使用生物芯片22。
[0057]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。
【權利要求】
1.一種生物芯片檢測儀系統，包含有: 一生物芯片，包含有: 一基板，用來承載生物分子液滴；以及 一注記標記區域，用來接收或表明一注記以供辨識該生物芯片是否已被使用過；以及 一生物芯片檢測儀，包含有: 一控制器； 一驅動電路，與該控制器電性連接； 一驅動接口，與該驅動電路電性連接，并可與該待檢測的生物芯片接觸； 一光源，與控制器電性連接，用來對該生物芯片適時提供檢測光源； 一光偵測器，與控制器電性連接，用以偵測光源照射生物芯片后的光反應而產生檢測結果；以及 一注記標記單元，用來于該生物芯片檢測儀完成該生物芯片檢測后，于該生物芯片的該注記標記區域標記該注記； 其中該注記標記單元以一機械破壞形式標記該注記。
2.如權利要求1所述的生物芯片檢測儀系統，其中該生物芯片檢測儀還包含一注記辨識單元，用來辨識該生物芯片的該注記標記區域是否具有該注記，以決定該生物芯片檢測儀是否檢測該生物芯片。`
3.如權利要求2所述的生物芯片檢測儀系統，其中于該注記辨識單元偵測該生物芯片的該注記標記區域具有該注記時，該生物芯片檢測儀不檢測該生物芯片。
4.如權利要求3所述的生物芯片檢測儀系統，其中該生物芯片檢測儀還包含一警示單元，當該注記辨識單元偵測該生物芯片的該注記標記區域具有該注記時而不檢測該生物芯片時，該警示單元會發出或顯示警示信息。
5.如權利要求2所述的生物芯片檢測儀系統，其中于該注記辨識單元偵測該生物芯片的該注記標記區域未具有該注記時，該生物芯片檢測儀檢測該生物芯片，并于該生物芯片檢測儀完成該生物芯片檢測后，該注記標記單元于該生物芯片標記該注記。
6.如權利要求1所述的生物芯片檢測儀系統，其中該注記可為一鉆孔形式或一截角形式。
7.如權利要求1所述的生物芯片檢測儀系統，其中該生物芯片檢測儀為一流式細胞儀。
8.一種生物芯片檢測儀，用來檢測一生物芯片，包含有: 一驅動電路，與該控制器電性連接； 一驅動接口，與該驅動電路電性連接，并可與該待檢測的生物芯片接觸； 一光源，與控制器電性連接，用來對該生物芯片適時提供檢測光源； 一光偵測器，與控制器電性連接，用以偵測光源照射生物芯片后的光反應而產生檢測結果；以及 一注記標記單元，用來于該生物芯片檢測儀完成該生物芯片檢測后，于該生物芯片的該注記標記區域標記該注記； 其中該注記標記單元以一機械破壞形式標記該注記。
9.如權利要求8所述的生物芯片檢測儀，其還包含一注記辨識單元，用來辨識該生物芯片的該注記標記區域是否具有該注記，以決定該細胞儀是否檢測該生物芯片。
10.如權利要求8所述的生物芯片檢測儀，其中于該注記辨識單元偵測該生物芯片的該注記標記區域具有該注記時，該生物芯片檢測儀不檢測該生物芯片。
11.如權利要求10所述的生物芯片檢測儀，其還包含一警示單元，當該注記辨識單元偵測該生物芯片的該注記標記區域具有該注記時而不檢測該生物芯片時，該警示單元會發出或顯示警示信息。
12.如權利要求8所述的生物芯片檢測儀，其中于該注記辨識單元偵測該生物芯片的該注記標記區域未具有該注記時，該生物芯片檢測儀檢測該生物芯片，并于該生物芯片檢測儀完成該生物芯片檢測后，該注記標記單元于該生物芯片標記該注記。
13.如權利要求8所述的生物芯片檢測儀，其中該注記可為一鉆孔形式或一截角形式。
14.如權利要求8所述的生 物芯片檢測儀，其中該生物芯片檢測儀為一流式細胞儀。
【文檔編號】G01N15/14GK103777031SQ201410055034
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年3月2日 優先權日:2012年2月4日
【發明者】張耀宗, 李佳憲, 劉鼎文, 林百洋 申請人:緯創資通股份有限公司
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