亲水膜片及其制造方法以及具有亲水膜片的生物感测器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种亲水膜片，且特别是关于一种用于生物感测器的一种亲水膜片。
【背景技术】
[0002]由于居家护理之观念日益提升，快速、便宜、不需专业人员操作之居家自我检测产品日渐增多，例如血糖仪器、电子耳温枪、电子式血压计等，其中血糖仪所使用的抛弃式血糖试片即是利用电化学生物感测器原理检测检体中血糖浓度。
[0003]目前市面上有许多血糖试片产品，其具有的亲水膜片为平面式的结构，而平面式亲水膜片的液体扩散距离与流速效能相当有限，如此将大大降低量测的准确度，因此，具有平面式亲水膜片的血糖试片需要较大量的检体量(例如是大于3微升)，才足以供血糖试片进行较准确的检测。然而，这样的检体用量对于每天必需采集血液检体的老年人或是长期糖尿的病患来说，无疑是一种沉重的负担。此外，多个平面式亲水膜片彼此叠置时，容易产生彼此吸附的问题，如此将导致在制造过程中产生诸多的不便以及亲水膜片本身因吸附转移效应而造成失效的风险。
[0004]如美国专利第7223364号中提及一种具有控制检体流量膜片的生物感测装置，但此生物感测装置具有的膜片，其结构乃是针对大量的检体(例如是大于10微升)所设计，因此，此膜片的结构设计同样无法解决降低检体用量的问题。
[0005]因此，如何针对上述的问题进行改善，实为本领域技术人员所关注的焦点。
【发明内容】
[0006]本发明的目的之一在提供一种用于生物感测器的亲水膜片，用以提供较佳的液态检体导流性，并可调整液态检体的流速，进而降低液态检体的使用量以及提升生物感测器的量测准确度。
[0007]本发明的再一目的在提供一种用于生物感测器的亲水膜片的制造方法，用以提供较简单的制造流程来制造具有较佳的液态检体导流性，并可调整液态检体的流速，进而降低液态检体的使用量以及提升生物感测器的量测准确度的亲水膜片。
[0008]本发明的又一目的在提供一种生物感测器，用以提供较佳的液态检体导流性，并可调整液态检体的流速，进而降低液态检体的使用量以及提升生物感测器的量测准确度。
[0009]为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明提供一种亲水膜片，用于生物感测器，生物感测器用以感测液态检体。亲水膜片包括基材以及至少一亲水层。亲水层配置于基材，液态检体接触于亲水层形成接触角，且液态检体的接触角为小于30度的夹角。亲水层包括多个第一微结构、多个第二微结构以及多个沟槽。这些第一微结构朝远离基材的方向凸出，每一沟槽位于这些第一微结构中相邻二第一微结构之间。这些第二微结构分布于这些第一微结构上。
[0010]在本发明的一实施例中，上述的基材包括相对的第一表面与第二表面，亲水层配置于基材的第一表面。
[0011]在本发明的一实施例中，上述的基材包括相对的第一表面与第二表面，亲水层的数量为二层，这些亲水层分别配置于基材的第一表面与第二表面。
[0012]在本发明的一实施例中，上述的每一第二微结构为一朝远离这些第一微结构凸出的凸块。
[0013]在本发明的一实施例中，上述的每一第二微结构为朝这些第一微结构凹陷的凹痕。
[0014]在本发明的一实施例中，上述的这些第二微结构包括多个朝远离这些第一微结构凸出的凸块以及多个朝这些第二微结构凹陷的凹痕。
[0015]在本发明的一实施例中，上述这些第二微结构分布于这些第一微结构上形成纹路，纹路具非连续性及非对称性。
[0016]在本发明的一实施例中，上述每一第一微结构为圆弧弯曲朝远离基材凸出的半圆柱体结构。
[0017]在本发明的一实施例中，上述每一第一微结构为柱体，切柱体包括朝彼此倾斜的第一斜面与第二斜面。
[0018]本发明另一方面提供一种用于生物感测器的亲水膜片制造方法。制造方法包括下列步骤:提供模仁，模仁包括多个第一图形以及多个第二图形，这些第二图形系分布于这些第一图形上；提供待处理亲水膜片，待处理亲水膜片包括基材以及配置于基材上的亲水层；进行压印制程，以模仁压印待处理亲水膜片，以于亲水层上形成多个与这些第一图形为反向图形的第一微结构以及多个与这些第二图形为反向图形的第二微结构。这些第一微结构中相邻二第一微结构之间具有沟槽，这些第二微结构分布于这些第一微结构上。
[0019]在本发明的一实施例中，上述的模仁为滚轮。
[0020]在本发明的一实施例中，上述的亲水膜片制造方法，还包括下列步骤:进行固化制程，用以固化待处理亲水膜片的亲水层，进而形成亲水膜片。
[0021]在本发明的一实施例中，上述的固化制程包括紫外光固化制程或加热固化制程。
[0022]本发明另外提供一种生物感测器包括绝缘基板以及亲水膜片。绝缘基板包括反应区域以及通过反应区域的至少二电极。亲水膜片配置于绝缘基板，并覆盖于这些电极，亲水膜片包括基材以及至少一亲水层。亲水层配置于基材，液态检体接触于亲水层形成接触角，且液态检体的接触角为小于30度的夹角，亲水层包括多个第一微结构、多个第二微结构以及多个沟槽，这些第一微结构朝远离基材的方向凸出，每一沟槽位于这些第一微结构中相邻二第一微结构之间，这些第二微结构分布于这些第一微结构上。
[0023]在本发明的一实施例中，上述的生物感测器还包括盖板，相对于绝缘基板并覆盖于亲水膜片。
[0024]在本发明的一实施例中，上述的每一第二微结构为朝远离这些第一微结构凸出的凸块。
[0025]在本发明的一实施例中，上述的每一第二微结构为朝这些第一微结构凹陷的凹痕。
[0026]在本发明的一实施例中，上述的这些第二微结构包括多个朝远离这些第一微结构凸出的凸块以及多个朝这些第二微结构凹陷的凹痕。
[0027]本发明实施例所述的生物感测器，其亲水膜片具有多个朝远离基材方向凸出的多个第一微结构以及分布于第一微结构上的多个第二微结构，再者，这些第一微结构中相邻二第一微结构之间具有沟槽，在这样的结构设计下，可以通过这些第一微结构、第二微结构以及沟槽来实现液态检体的导流以及液态检体的流速调控的功能，进而提升生物感测器量测液态检体的准确性。此外，本发明实施例所述的亲水膜片彼此叠置时，不会产生彼此吸附在一起的问题，有效提升制造的效率以及避免吸附所造成产品失效的风险。
【附图说明】
[0028]图1示出为本发明的一实施例所述的生物感测器的元件分解剖面示意图。
[0029]图2示出为图1所示的亲水膜片的立体结构示意图。
[0030]图3示出为图1与图2所示的亲水层与液态检体接触的示意图。
[0031]图4示出为本发明的另一实施例所述的亲水膜片的立体结构示意图。
[0032]图5示出为本发明的另一实施例所述的亲水膜片的立体结构示意图。
[0033]图6示出为本发明的另一实施例所述的亲水膜片的立体结构示意图。
[0034]图7A?图7D示出为本发明的一实施例所述的亲水膜的制造方法流程示意图。
【具体实施方式】
[0035]有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如:上、下、左、右、前或后等，仅是附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
[0036]请参照图1，其为本发明之一实施例所述的生物感测器的元件分解剖面示意图，本实施例所述的生物感测器用于感测液态检体，此液态检体例如是血液。如图1所示，本实施例所述的生物感测器I包括绝缘基板12、亲水膜片14以及盖板16。绝缘基板12包括反应区域120以及通过此反应区域120的至少二电极121、122。亲水膜片14配置于绝缘基板12并覆盖于绝缘基板12具有的这些电极121、122上。盖板16相对于绝缘基板12并覆盖于亲水膜片14。有关本实施例所述的生物感测器I对液态检体进行感测的原理，系为已知技术，故在此不赘述之。以下再针对本实施例所述的亲水膜片14的细部构造做进一步的描述。
[0037]请参照图1与图2，图2为图1所示的亲水膜片14的立体结构示意图。如图2所示，本实施例所述的亲水膜片14包括基材142以及至少一亲水层144。基材142包括相对的第一表面1421与第二表面1422。亲水层144配置于基材142的第一表面1421上。亲水层144包括多个第一微结构1441、多个第二微结构1442以及多个沟槽1443。这些第一微结构1441朝远离基材142的方向凸出。每一沟槽1443位于这些第一微结构1441相邻二第一微结构1441之间，用于对液态检体进行导流。这些第二微结构1442分布于这些第一微结构1441上，用于调节导流的流速。这些第二微结构1442于这些第一微结构1441上形成一纹路1444，此纹路1444具非连续性、或非对称性、或兼具非连续性及非对称性，用于调整此纹路1444的凹凸、疏密、大小或深浅，实现针对亲水膜片14的不同区域作不同导流的流速控制，但本发明并不限于此。
[0038]具体而言，在本实施例中，每一第一微结构1441例如是柱体，且此柱体包括朝彼此倾斜的第一斜面SI与第二斜面S2，换言之，第一微结构1441的形状例如是呈倒V字形，但本发明并不限于此，相对地，位于相邻二第一微结构1441之间的沟槽1443的形状则呈正V字形。而每一第二微结构1442例如是朝远离第一微结构1441凸出的凸块，这些凸块非連續及非對稱地分布于第一微结构1441上，换言之，这些凸块在第一微结构1441上形成纹路1444的构造，而此纹路1444具非连续性以及非对称性。此外，在其它的实施例中，每一第一微结构1441例如是圆弧弯曲朝远离基材142凸出的半圆柱体结构(未示出)，但本发明并不限于此，第一微结构1441的构形可依照实际情况的需求而进行变换。
[0039]值得一提的是，请参照图3，其为图1与图2所示的亲水层144与液态检体LS接触的示意图。如图3所示，由于本实施例所述的亲水层144的材料特性，当液态检体LS与亲水层144接触后，液态检体LS与亲水层144之间形成接触角Θ，此接触角Θ为小于30度的夹角。具体而言，此接触角Θ定义为液态检体LS与环境气体之间的表面张力方向LG与亲水层144表面(也就是第一微结构1441或第二微结构1442的表面)之间的夹角。
[0040]请参照图4，其为本发明的另一实施例所述的亲水膜片的立体结构示意图。如图4所示，本实施例所述的亲水膜片14a与图1?3所示的亲水膜片14类似，不同点在于，本实施例所述的亲水膜片14a的每一第二微结构1442a为朝第一微结构1441凹陷的凹痕。
[0041]请参照图5，其为本发明的另一实施