噴墨技術於生物感測器的應用與製程開發

Applications and Process Development of Biosensors by Inkjet Printing Methods

胡俊宇(Jun-Yu Hu)

指導教授 ： 廖英志

國立臺灣大學/工學院/化學工程學研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2011.00974

摘要

本研究藉由噴墨技術來沉積不溶性普魯士藍於碳膠電極表面。調整穩定的噴墨參數可以生成直徑76μm的普魯士藍小液滴，沉積在碳膠電極上時圓點直徑約為90μm。調整普魯士藍墨水的配方控制液滴在碳膠電極表面的散開 (spreading) 程度。觀察普魯士藍墨水噴塗在碳電極的表面型態並進一步改變噴塗參數獲得完全覆蓋碳膠電極表面的普魯士藍薄膜。此外適當的噴塗頻率和乾燥速率可以獲得均勻的普魯士藍薄膜沉積在碳電極上。

透過電化學儀器和掃描式電子顯微鏡驗證普魯士藍的電化學行為以及沉積之後的表面結構。修飾1、2、3 層的普魯士藍薄膜分別可以獲得對於過氧化氫感測的靈敏度51、 112、 165μA/(mM•cm2)。1-3層的普魯士藍電極對於過氧化氫感測的線性範圍皆為20-566μM。在修飾普魯士藍電極的表面再噴塗一層導電高分子可以獲得更大的線性感測範圍為20-842μM。

利用定電位的方式進行干擾測試，將電位設定在＋0.15 V(vs Ag/AgCl)的情況下，不論是否有修飾聚3,4-二氧乙烯噻吩/聚4-苯乙烯磺酸這個導電高分子都會受到抗壞血酸(ascorbic acid)的干擾。降低感測電位為－0.1 V，電極只會對於過氧化氫有電流響應，可以有效地排除其他干擾物質的影響。在沉積葡萄糖酵素之後也可以用來感測葡萄糖溶液，且靈敏度的大小會和活性單位的多寡相關。

關鍵字

噴墨技術 ； 生物感測器 ； 普魯士藍

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並列關鍵字

inkjet ； biosensor ； Prussian Blue

參考文獻

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