無需標定化之即時蛋白質生物感測器｜國立清華大學博碩士論文庫

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研究生：	高炫揮 Gao, Shiuan-Huei
論文名稱：	無需標定化之即時蛋白質生物感測器 Label-free and real-time protein biosensor
指導教授：	洪勝富 Horng, Sheng-Fu 孟心飛 Meng, Hsin-Fei
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 電子工程研究所 Institute of Electronics Engineering
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	113
中文關鍵詞：	生物感測器、蛋白質、無需標定、氧化鋅、維生素H 、官能化、卵白素
外文關鍵詞：	biosensor, protein, label-free, ZnO, Avidin, functionalize, Biotin
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我們研究出以無標定方式之元件來偵測蛋白質，分別是電訊號及光訊號的蛋白質感測器。一般的蛋白質生物感測元件是在待測物上標定一些螢光物質，但是此方法太耗費時間及成本太高較不實用。

本實驗所用的無標定方式，是以氧化物半導體(氧化鋅)為基礎作成主動層，並將維生素H官能化在氧化鋅的表面，當作探測分子去偵測待測物卵白素。而卵白素是一種蛋白質，它和維生素H有著強烈的鍵結性和專一性。當維生素H和卵白素鍵結時，電感測器之電流會瞬間上升，而光感測器之光激發光強度會有減弱的現象，藉由元件之電訊號或光訊號的瞬間改變，即可驗證我們是以無標定及即時性之方式偵測到了蛋白質，然而本實驗有著製程快速、材料成本低的種種優勢，因此，我們預計可以發展出一個即時性、高選擇性及靈敏性的蛋白質生物感測器。

摘要    I
Abstract    II
致謝    III
目錄    IV
第一章 序論    2
1-1 前言    2
1-2 生物感測器介紹    3
1-2-1 生物感測原理    3
1-2-2 生物感測發展    4
1-3 研究動機    6
1-4 論文架構    7
第二章 相關理論介紹    9
2-1 金屬半導體接觸    9
2-1-1 平衡態費米能階    9
2-1-2蕭基接觸    11
2-1-3歐姆接觸    13
2-2 有機高分子光特性    15
2-2-1 有機高分子材料發光原理    15
2-2-2 螢光和磷光放光機制    16
2-2-3 螢光理論於本實驗應用    18
第三章 材料介紹與實驗流程    20
3-1 實驗材料介紹    20
3-2 電感測器電極製作    31
3-2-1 基板選定    31
3-2-2 表面處理    32
3-2-3 上光阻    32
3-2-4 曝光    33
3-2-5 顯影    34
3-2-6 蝕刻    34
3-3 電感測器主動層製作    37
3-3-1 ZnO film製作    38
3-3-2  擦邊    39
3-3-3 進爐管    40
3-3-4 表面處理    40
3-3-5 官能化    41
3-3-6元件完成，準備量測    42
3-4 電感測器量測系統架構    43
3-5 光感測器元件製作    46
3-5-1 上PS小球    46
3-5-2 Film製作    47
3-5-3 進爐管    49
3-5-4 表面處理    52
3-5-5 上螢光物質及官能化    55
3-5-6 光感測器完成，準備量測    56
3-6 光感測器量測系統架構    57
第四章 實驗設計與結果討論    61
4-1 電感測器偵測蛋白質之實驗結果    61
4-1-1 有無官能化Biotin之元件I-V曲線特性圖    62
4-1-2 有官能化Biotin元件偵測蛋白質Avidin之電訊號測試    64
4-1-3 無官能化Biotin元件偵測蛋白質Avidin之電訊號測試    67
4-2    ZnO film對不同PH值PBS之影響    70
4-3電感測器加上APTES偵測蛋白質之實驗結果    73
4-3-1 含APTES有無官能化Biotin之元件I-V曲線特性圖    74
4-3-2 有官能化Biotin元件偵測蛋白質Avidin之電訊號測試    76
4-3-3 無官能化Biotin元件偵測蛋白質Avidin之電訊號測試    78
4-4    螢光物質ZnC2及Biotin在不同結構基板上之特性分析    82
4-5光感測器偵測蛋白質之實驗結果    88
4-5-1玻璃基板元件有官能化Biotin偵測蛋白質Avidin光訊號測試    90
4-5-2玻璃基板元件無官能化Biotin偵測蛋白質Avidin光訊號測試    93
4-6光感測器偵測蛋白質之實驗改進    98
4-6-1 石英基板元件有官能化Biotin偵測蛋白質Avidin光訊號測試    100
4-6-2 石英基板元件無官能化Biotin偵測蛋白質Avidin光訊號測試    104
第五章 結論    110
參考文獻    112

                                

第一章

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第三章

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全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

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