Title

鎳金屬薄膜結合電分析化學在生物感測器之應用

Translated Titles

Versatile Applications of Electrochemically Activated Nickel Film Electrodes

DOI

10.6845/NCHU.2008.00586

Authors

蘇俊瑋

Key Words

鎳滾筒電鍍電極 ; 電分析化學 ; Nickel Barrel Plating Electrode ; Electroanalysis

PublicationName

中興大學化學系所學位論文

Volume or Term/Year and Month of Publication

2008年

Academic Degree Category

博士

Advisor

曾志明

Content Language

繁體中文

Chinese Abstract

本篇論文以拋棄式金屬滾鍍電極為主題,利用成本低廉、大量製 作、使用便捷之優點,針對電極形式開發電化學鎳金屬活性化薄膜在分析上之應用。例如:配合專屬wall-jet 形式電化學分析槽,提供感測器在使用介面上的方便性。結合流動注入分析系統與高效能液相層析儀,使電化學分析上更容易達到實驗的方便性與再現性。 在研究主軸上,鎳滾鍍電極於電化學活性處理之後有四個主要發 展項目。(一)不需酵素輔助作用的強氧化力,可在鹼性環境中對單醣根據不同的立體結構針對氧化訊號差異進行探討與樣品應用;(二)利用單醣中氧化反應訊號最靈敏的葡萄糖,作為流動系統一個固定氧化訊號的來源,磷酸根存在時衍生出對於葡萄糖的氧化訊號抑制,來進行具選擇性的磷酸根濃度分析;(三)是結合高效能液相層析儀對於兩性元素當中的三價鉻、草酸前驅物、抗生素、胺基化合物、化妝品、甲醛作一系列的實用樣品分析;(四)為IMAC (immobilized metal ion affinity chromatography)與電顯色之結合應用。針對蛋白質相關活性研究需求,藉由管柱層析進行蛋白質分離與純化已發展多時。由於使用上步驟仍顯繁複,係以活性化鎳金屬電極在鹼性環境中,隨著電位循環掃瞄會具有三價與二價之間的氧化還原機轉與顏色變化。因此,若將此現象與IMAC 結合,於鎳金屬具有兩價的環境中對於特定的氨基酸與蛋白質末端具有特定氨基酸的存在下,會有明顯吸附的效果進而抑制變色的情形出現,以達到純化蛋白質與鑑定特徵蛋白質的需求。

English Abstract

This topic was focused on the electrodes have those advantages of mass produced, lower cost, convenient, and disposable electrode coated with Ni by barrel plating technology. Because the electrodes coated by high-cost metal material has good specific and catalytic ability in general, its high cost due to be hardly to apply the disposable electrode like screen printed electrode. According to this point, we applied activated nickel material for bio-analysis, heavy metal assay, and pathology research on this electrode. And it also integrated into specific flow cell for flow injection analysis and high performance liquid chromatography, let the assembled operation of detector be briefer. It is easier to achieve better convenience and reproduction for electro-analysis. There were four main applications for nickel barrel plating electrode (Ni-BPE) after electro-method activation. One is the strong oxidative of Ni-BPE for different steric structure of monosaccharide without using enzyme in alkaline solution; two, using the delicate response of glucose as carrier solution in flow injection analysis is the steady oxidative current by Ni-BPE, and the oxidative signal will be inhibited by diverse concentration of phosphate anion; three, Ni-BPE was coupled with high performance liquid chromatography (HPLC) for the assays of chromium(III) of amphoteric element, oxalic acid metabolism precursors, antibiotics, the chemical with amino functional group, cosmetic, and formaldehyde; four, electrochrmoic between Ni(III) and Ni(II) by potential setting was blocked from specific amino acid and protein, and it can be used for His-tagged technology in the future.

Topic Category 基礎與應用科學 > 化學
理學院 > 化學系所
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