【11】證書號數：I400446 【45】公告日： 中華民國 102 (2013) 年 07 月 01 日 【51】Int. Cl.： G01N33/566 G01N33/533 (2006.01) (2006.01) G01N33/68 G01N33/537 (2006.01) (2006.01) 發明 全 11 頁 【54】名 稱：免疫分析晶片 IMMUNO-ANALYSIS BIOCHIP 【21】申請案號：098109045 【22】申請日： 中華民國 98 (2009) 年 03 月 20 日 【11】公開編號：201035552 【43】公開日期： 中華民國 99 (2010) 年 10 月 01 日 【72】發 明 人： 李國賓 (TW) LEE, GWO BIN；黎煥耀 (TW) LEI, HUAN YAO；李侑芳 (TW)
LEE, YU FANG；連剛逸 (TW) LIEN, KANG YI
【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY 臺南市東區大學路 1 號 【74】代 理 人： 郭雨嵐；林發立 【56】參考文獻： US 2002/0119482A1 US 2005/0092662A1 審查人員：林奕萍 [57]申請專利範圍 1. 一種免疫分析晶片，其包含：一混合槽；一混合器，其係一薄膜式混合器，設於該混合 槽，用以混合前述混合槽中之流體；一純化槽；一第一流道，用以連接前述混合槽及純 化槽；一第一雙向流體控制單元，設於該第一流道，用以控制前述第一流道中流體之流 動方向；一磁場產生單元，設於該純化槽側邊，用以捕捉前述純化槽中之磁性物質；一 螢光偵測單元，包含一螢光偵測流道、一螢光偵測區域及一單向流體控制單元，該螢光 偵測流道係用以連接前述純化槽及螢光偵測區域，該單向流體控制單元係設於該螢光偵 測流道，用以控制前述螢光偵測流道中流體流動方向由純化槽向螢光偵測區域；一廢液 流道，其一端與前述純化槽連接；及一廢液控制單元，設於該廢液流道，用以控制將純 化槽中之流體沿前述廢液流道導出。 2. 如申請專利範圍第 1 項所述之晶片，其中前述雙向流體控制單元具有二氣孔及一泵浦。 3. 如申請專利範圍第 1 項所述之晶片，其中前述單向流體控制單元具有一氣孔及一泵浦。 4. 如申請專利範圍第 1 項所述之晶片，其中前述磁場產生單元為陣列式環形磁場產生線 圈。 5. 如申請專利範圍第 1 項所述之晶片，其中前述廢液控制單 元具有一氣孔及一泵浦。 6. 一種免疫分析晶片，其包含：一混合槽；一混合器，其係一薄膜式混合器，設於該混合 槽，用以混合前述混合槽中之流體；一純化槽；一第一流道，用以連接前述混合槽及純 化槽；一第一雙向流體控制單元，設於該第一流道，用以控制前述第一流道中流體之流 動方向；一磁場產生單元，設於該純化槽側邊，用以捕捉前述純化槽中之磁性物質；一 儲存槽；一第二流道，用以連接前述混合槽及儲存槽；一第二雙向流體控制單元，設於 該第二流道，用以控制前述第二流道中流體之流動方向；至少二螢光偵測單元，該些螢 光偵測單元各自獨立包含一螢光偵測流道、一螢光偵測區域及一單向流體控制單元，該 螢光偵測流道係用以連接前述純化槽及螢光偵測區域，該單向流體控制單元設於該螢光 偵測流道，係用以控制前述螢光偵測流道中流體流動方向由純化槽向螢光偵測區域；一 2625
-廢液流道，其一端與前述純化槽連接；及一廢液控制單元，設於該廢液流道，用以控制 將純化槽中之流體沿前述廢液流道導出。 7. 如申請專利範圍第 6 項所述之晶片，其中前述雙向流體控制單元具有二氣孔及一泵浦。 8. 如申請專利範圍第 6 項所述之晶片，其中前述單向流體控制單元具有一氣孔及一泵浦。 9. 如申請專利範圍第 6 項所述之晶片，其中前述磁場產生單元為為陣列式環形磁線圈。 10. 如申請專利範圍第 6 項所述之晶片，其中前述廢液控制單元具有一氣孔及一泵浦。 11. 一種利用申請專利範圍第 1 項所述之晶片鑑定待測樣品中目標物有無之方法，其包含下 列步驟：(a)將待測樣品與一含有磁珠之溶液共同注入混合槽後，操作混合器混合前述混 合槽中之流體，其中，前述磁珠表面衍生有一抓住抗體，該抓住抗體係用以辨識捕捉目 標物；(b)操作第一雙向流體控制單元，使步驟(a)混合後之溶液流至純化槽；(c)操作磁場 產生單元使步驟(b)純化槽中之溶液中的磁珠吸附於前述純化槽之內壁；(d)操作廢液控制 單元使步驟(c)純化槽中之溶液經廢液管道導出；(e)於前述純化槽中注入一回懸浮溶液並 關閉前述磁場產生單元，使磁珠回懸浮於該回懸浮溶液中；(f)操作前述第一雙向流體控 制單元，使前述回懸浮溶液經前述第一流道流至前述混合槽；(g)將一含有呈色抗體之溶 液注入前述混合槽後，操作混合器混合前述混合槽中之流體；其中，前述呈色抗體標記 有螢光分子且可辨識前述目標物；(h)操作前述第一雙向流體控制單元使步驟(g)混合 後 之溶液由前述混合槽流至前述純化槽；(i)操作前述磁場產生單元使步驟(h)純化槽之溶液 中的磁珠吸附於前述純化槽之內壁；(j)操作前述廢液控制單元使前述純化槽中之溶液經 前述廢液管道導出；(k)於前述純化槽中注入回懸浮溶液並關閉前述磁場產生單元，使磁 珠回懸浮於該回懸浮溶液中；(l)操作螢光偵測單元之單向流體控制單元，使前述回懸浮 溶液由前述純化槽經前述螢光偵測流道流至前述螢光偵測區；及(m)進行螢光偵測判斷待 測樣品中目標物之有無。 12. 如申請專利範圍第 11 項所述之方法，其中前述目標物為抗原-抗體複合物。 13. 如申請專利範圍第 11 項所述之方法，其中前述目標物為抗原。 14. 一種利用申請專利範圍第 6 項所述之晶片鑑定待測樣品中目標物有無之方法，其包含下 列步驟：(a)將待測樣品與一含有磁珠之溶液共同注入混合槽後，操作混合器混合前述混 合槽中之流體，其中，前述磁珠表面衍生有一抓住抗體，該抓住抗體係用以辨識捕捉一 第一目標物及第二目標物；(b)操作第一雙向流體控制單元，使步驟(a)混合後之溶液流至 前述純化槽；(c)操作磁場產生單元，使步驟(b)純化槽中之溶液中的磁珠吸附於前述純化 槽之內壁；(d)操作廢液控制單元，使待測樣品經廢液管道導 出；(e)於前述純化槽中注入 一回懸浮溶液並關閉前述磁場產生單元，使磁珠回懸浮於該回懸浮溶液中；(f)操作前述 第一雙向流體控制單元，使前述回懸浮溶液經前述第一流道流至前述混合槽；(g)操作第 二雙向流體控制單元，使部分前述混合槽之溶液由前述混合槽流至儲存槽；(h)將一含有 第一呈色抗體之溶液注入前述混合槽中後，操作前述混合器混合前述混合槽中之流體； 其中，前述第一呈色抗體係標記有一螢光分子且可辨識前述第一目標物；(i)操作前述第 一雙向流體控制單元使步驟(h)混合後之溶液由前述混合槽流至前述純化槽；(j)操作前述 磁場產生單元使前述步驟(i)純化槽之溶液中的磁珠吸附於前述純化槽之內壁；(k)操作前 述廢液控制單元使前述純化槽中溶液經前述廢液管道導出；(l)於前述純化槽中注入回懸 浮溶液並關閉前述磁場產生單元，使磁珠回懸浮於該回懸浮溶液中；(m)操作至少二螢光 偵測單元之其一螢光偵測單元中的單向流體控制單元，使前述回懸浮溶液由前述純化槽 經螢光偵測流道流至螢光偵測區；(n)操作前述第二雙向流體控制單元，使步驟(g)之儲存 槽中溶液由前述儲存槽流至前述混合槽；(o)將含有第二呈色抗體之溶液注入前述混合槽 中後，操作前述混合器混合前述混合槽中之流體；其中，前 述第二呈色抗體係標記有螢
光分子且可辨識前述第二目標物；(p)操作前述第一雙向流體控制單元使步驟(o)混合後之 溶液由前述混合槽流至前述純化槽；(q)操作前述磁場產生單元使前述步驟(p)純化槽中之 溶液中的磁珠吸附於前述純化槽之內壁；(r)操作前述廢液控制單元使前述純化槽中溶液 經前述廢液管道導出；(s)於前述純化槽中注入回懸浮溶液並關閉前述磁場產生單元，使 磁場回懸浮於該回懸浮溶液中；(t)操作前述至少二螢光偵測單元之其二螢光偵測單元中 的單向流體控制單元，使前述回懸浮溶液由前述純化槽經前述螢光偵測流道流至前述螢 光偵測區；及(u)偵測前述二螢光偵測單元中之螢光反應，以判斷待測樣品中目標物之有 無。 15. 如申請專利範圍第 14 項所述之方法，其中前述第一目標物與前述第二目標物為不同之抗 原-抗體複合物。 圖式簡單說明 第一圖本發明免疫分析晶片，其僅具有一螢光偵測單元。 第二圖本發明免疫分析晶片，其具有二螢光偵測單元。 第三圖本發明免疫分析晶片之葉片狀薄膜混和器。 第四圖本發明免疫分析晶片之陣列式環形線圈。 第五圖本發明免疫分析晶片之第一雙向流體控制單元。 第六圖本發明免疫分析晶片之單向流體控制單元。 第七圖利用本發明免疫分析晶片可偵測之極限抗體濃度的試驗結果。 第八圖利用本發明免疫分析晶片所測得人體中 IgG 及 IgM 之螢光強度。 第九圖利用本發明免疫分析晶片偵測病毒之存在與否。 2627
