臺灣博碩士論文加值系統

目前在我國的十大死因中，癌症位居十大死因之首，而肝癌又位居前十大癌症死因中的第二位，根據衛生署民國102年主要死因統計資料顯示，十大癌症死因死亡率，肝癌占了35.2%。本研究的目的在於研發出一種能夠短時間內即時偵測肝癌標的物─ Des-gamma-carboxy prothrombin（DCP）抗原之阻抗變化的免疫生物感測器，為了能夠有效率的提高靈敏度，本研究在感測窗口中添加不具毒性且較不易與溶液起反應的氧化鋅奈米顆粒來製作感測器。生物感測器包括感測器基材的製作與固定抗體兩部分。感測器基材製作是使用網版印刷機，經過銀線路、碳抗氧化保護層、絕緣層印刷，總共三道製程；固定抗體的部分則是先將戊二醛與氧化鋅奈米顆粒先行混合，接著依序滴定戊二醛與氧化鋅奈米顆粒之混合液、DCP抗體、BSA牛血清蛋白於感測器窗口上。在感測器製作完成後，開始對其進行數據的收集與評估分析。分析的方式主要是觀察其阻抗變化量之線性度、靈敏度以及量測濃度範圍與頻寬帶。整理分析數據後發現，在頻寬帶1.07kHz~5MHz內，感測器能夠表現出較好的線性度，且頻率在5MHz時，其線性度達到R2=0.8110，且斜率(M值)為正，證實了隨著抗原濃度提高，其阻抗變化量也會提高。綜合以上，研發添加氧化鋅奈米顆粒之免疫生物感測器來檢測肝癌，是相當具有潛力的。

According to the C.D.C statistics in 2013, cancer held the top position of the top ten leading causes of death in Taiwan, and liver cancer also held the second position of the top leading causes of cancer death.
The purpose of this study was to design a Des-gamar-carboxy prothrombin (DCP), a new biomarker of liver cancer, immunobiosensor for early-stage liver cancer detection.
By the use of screen-printing technique, the immunobiosensor was composed of PET plastic as the substrate, and the DCP antibody was fixed onto the sensor. With the nano-particles of zinc oxide added on the substrate window, the sensor sensitivity can be improved efficiently.
Result showed that the immunobiosensor performs a good linearity in the frequency of range of 1.07kHz ~ 5MHz, with the best linearity r2=0.8110 at 5MHz. In addition, the positive slope of the linear regression line of the calibration curve confirmed that the increase of impedance as a result of the increase of the antigen concentration. In conclusion, the immunobiosensor provide a point-of-care testing of liver cancer in its early stage at home.

目次
致謝……………………………………………………………………………………I
摘要…………………………………………………………………………………II
Abstract……………………………………………………………………………III
目次………………………………………………………………………………….IV
圖目次……………………………………………………………………………….VI
表目次……………………………………………………………………………..VIII
第一章 緒論…………………………………………………………………………..1
1.1 研究動機…………………………………………………………………….1
1.2 研究目的…………………………………………………………………….1
1.3 論文架構…………………………………………………………………….2
第二章 文獻回顧……………………………………………………………………..3
2.1肝癌流行病學………………………………………………………………..3
2.2肝癌的結構與作用…………………………………………………………..4
2.3 肝癌症狀………...…………………………………………………………….5
2.4 肝癌分期…………………………………………………………………….5
2.5 肝癌篩檢…………………………………………………………………….6
2.6 電阻抗式免疫生物感測器……………………………………………………….7
2.6.1 生物感測器……………………………………………………………..7
2.6.2 生物感測與辨識元件…………………………………………………..8
2.6.3 阻抗原理………………………………………………………………..8
2.6.4 免疫原理………………………………………………………………..9
2.7 生物固定化技術…………………………………………………………….9
第三章 研究方法……………………………………………………………………14
3.1 實驗使用之藥品…………………………………………………………...14
3.2 使用設備…………………………………………………………………...15
3.3 網版製作…………………………………………………………………...15
3.4 感測器印刷………………………………………………………………...16
3.5 DCP抗體固定……………………………………………………………...18
3.6 DCP生物感測器架構與量測……………………………………………...20
第四章 實驗結果分析與討論………………………………………………………23
4.1 ZDCP-ZPBS分析法…………………………………………………………...23
4.2 RDCP- RPBS分析法…………..………………………………………………...25
4.3 1/(RDCP-RPBS)分析法…………………………….……………………….27
4.4 R'DCP-R'PBS分析法………………………………………………………………………………..29
第五章 結論…………………………………………………………………………32
5.1 結論………………………………………………………………………...32
5.2 未來展望…………………………………………………………………...33
參考文獻……………………………………………………………………………..34

圖目次
圖2.1 肝臟位置圖…………………………………………………………………..4
圖2.2 肝臟構造圖…………………………………………………………………..4
圖2.3 生物感測器組成架構………………………………………………………..8
圖2.4 生物固定方法簡圖一………………………………………………………12
圖2.5 生物固定方法簡圖二………………………………………………………13
圖3.1 銀膠電路層(左)、碳膠電極層(中左)、絕緣層(中右)及三層組合(右)樣式……………………………………………………………………….…..15
圖3.2 網版印刷機…………………………………………………………………17
圖3.3 感測器印刷步驟示意圖……………………………………………………17
圖3.4 印刷完成之感測器成品……………………………………………………18
圖3.5 感測器架構圖………………………………………………………………19
圖3.6 固定方法示意圖……………………………………………………………20
圖3.7 電擊夾10pin讀取插槽連接圖……………………………………………..22
圖3.8 感測器實際量測架構………………………………………………………22
圖4.1 感測器阻抗分析結果………………………………………………………23
圖4.2 感測器阻抗分析結果-局部頻寬放大圖…………………………………...24
圖4.3 感測器阻抗分析量測線性圖………………………………………………24
圖4.4 感測器阻抗實部分析結果…………………………………………………25
圖4.5 感測器阻抗實部分析-局部頻寬放大圖…………………………………...26
圖4.6 感測器阻抗實部量測線性圖………………………………………………26
圖4.7 感測器阻抗實部倒數分析結果……………………………………………27
圖4.8 感測器阻抗實部倒數分析-局部頻寬放大圖……………………………...28
圖4.9 感測器阻抗實部倒數量測線性圖…………………………………………28
圖4.10 感測器阻抗虛部分析結果……………………………………………29
圖4.11 感測器阻抗虛部分析-局部頻寬放大圖……………………………...30
圖4.12 感測器阻抗虛部量測線性圖…………………………………………30

表目次
表2.1 世界肝癌發病與死亡情形……………………………………………………3
表2.2 生物固定化技術優缺點比較………………………………………………..11
表3.1 MeterLinker程式之設定參數……………………………………………...21
表4.1 阻抗分析整理………………………………………………………………..31
表4.2 阻抗實部分析整理…………………………………………………………..31
表4.3 阻抗虛部分析整理…………………………………………………………..31

參考文獻
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[11] KingNet國家網路醫院。認識您的「肝」。
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[14] 陳弘昇，(2012)「矩陣型肌酸酐生物感測器之製作」國立暨南國際大學電機工程學系碩士論文。