臺灣博碩士論文加值系統

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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