Skip navigation

DSpace

機構典藏 DSpace 系統致力於保存各式數位資料(如:文字、圖片、PDF)並使其易於取用。

點此認識 DSpace
DSpace logo
English
中文
  • 瀏覽論文
    • 校院系所
    • 出版年
    • 作者
    • 標題
    • 關鍵字
    • 指導教授
  • 搜尋 TDR
  • 授權 Q&A
    • 我的頁面
    • 接受 E-mail 通知
    • 編輯個人資料
  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 醫學院
  3. 微生物學科所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/38648
完整後設資料紀錄
DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor陳建源
dc.contributor.authorJau-Hua Linen
dc.contributor.author林昭樺zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-13T16:40:29Z-
dc.date.available2005-07-05
dc.date.copyright2005-07-05
dc.date.issued2005
dc.date.submitted2005-07-04
dc.identifier.citationAlvarez-Icaza M. and Bilitewski U. (1993) Mass production of
biosensors. Anal. Chem. 65(11), 525A-533A.
Bailey J. E. and Ollis D. F. (1986) Applied enzyme catalysis. In:
Biochemical engineering fundamentals, chapter 4. McGraw-Hill,
Singapore, pp157-226.
Bagi K., Simon L. M. and Szajani. (1977) Immobilization and
characterization of Porcine pancreas lipase. Enzyme and Microbial.
Technology 20, 531-535.
Berggren C., Bjarnasson B. and Johansson G,(1998) An immunological interleukine-6 capactitive biosensor using perturbation with potentiostatic step. Biosens. Bioelectron. 13, 1061-1068.
Bill D. “Acoustic wave technology sensors” Microsensor systems Inc, a Sawtek company .
http://www.microsensorsystems. com
Biljana A. C., Gordon L. and Michael T.(1999) Acoustic waves and the study of biochemical macromolecule and cell at the sensor-liquid interface. Analyst. 124, 1405-1420.
Byfield, M. P. and Abuknesha R. A.(1994)Biochemical aspects of biosensors. Bioelectronics 9, 373-400.
Jimenez C., Bartrol J., Rooij N.F. and Koudelka-Hep M. (1997) Use of photopolymerizable membranes based on polyacrylamide hydrogels for enzymatic microsensor construction. Analytica. Chimica. Acta. 351, 429-431
Chibata I. (1978a) Applications of Immobilizaed enzymes and microbial
cells. In: Immobilized Enzyme, chapter 4. Halted press, New York,
pp.148-264.
Chibata I. (1978b) Preparation of Immobilizaed enzymes and microbial
cells. In: Immobilized Enzyme, chapter 2. Halted press, New York,
pp. 9-107.
Clark L.C. and Lyons C. (1962) Electrode system for continuous
monitoring in cardiovascular surgery. Ann. N.Y. Acad. Sci. 102, 29-33
Engasser J. M. and Horvath C. (1976) Diffusion and kinetics with
immobilized enzymes. In: Immobilized Enzyme Principles (Wingard
Jr. L. B., Katchalski-Katzir E. and Goldstein L., Eds.) Academic
Press, New York San francisco London, pp. 127-220.
Kharitonov A. B., Zayats M., Lichtenstein A., Katz E., and Willner I.(2000)Enzyme monolayer-functionalized field-effect transistors for biosensor applications. Sensors and Actuators B , 222-231.
Klibanov A. M. Immobilized enzymes and cells as priactical
catalysts. Science, 219: 722-727.
Laureyn W., Nelis D., Van G. P., Baert K., Hermans L., Magnée R., Pireaux J. J. and Maes G., (2000) Nanoscaled interdigitated titanium electrodes for impedimetric biosensing. Sens. Act. B68, 360-370.
Liu D., Chen K., Ge K., Nie L. and Yoa S. (1994) A new urea sensor based on combining the surface acoustic wave device with urease extracted from green soya bean and its application of urea in human urine. Biosens. Bioelectron. 11, 435-442.
Razavi B. (1997) A 1.8 GHz CMOS voltage-controlled oscillator. IEEE international Solid-State circuit conterence digest of technical paper. pp. 388-389.
Scheller F.W. and Schubert F.(1992)Biosensors. Elsevier Science Publishing Company Inc.
Sethi R. S. (1994) Transducer aspects of biosensors. Biosesnors & Bioelectronics 9:243~246.
Shen, D. Z., Zhu W. H., Nie, L.H. and Yoa, S. Z., (1993) Behavious of a series piezoelectric sensor in electrolyte solution. Park I. Theory. Anal. Chim. Acta, 276, 87-97.
Skoog D. A. and West D. M. (1982) Acid-base titrations in nonaqueous mesia. In: Fundamental of analytical chemistical chemistry. 4ed., Holt Rinehert & Winston, pp. 262-269.
Tobbak P., Hendrickx M., Weng Z., Maesmans G. and De C. S. (1992)
The use of immobilized enzymes as TTI-systems in thermal
processing. In: Advances in Food Engineering (Singh R. P. and
Wirakarta Kusumah M. A., Eds). CRC Press, London, pp. 561-575
Updike S. J. and Hicks G. P. (1967) Reagentless substrate analysis with immobilized enzymes. Science 158, 270-272.
Wohitjen H. and Dessey R., (1979) Surface acoustic wave probe for chemical analysis I. Introduction and instruction description. Anal. Chem. 51, 1458-1464
Yoa S., Chen K., Dezhong L. and Nie L. (1994a) Cicuit network analysis method appplied to surface acoustic wave impediance system liquid. Anal. Chim. Acta, 294, 311-318.
Yoa, S., Chen, K., Zhu, F., Shen, D. and Nie, L., (1994b). Surface acoustic wave sensor system for the determination of total salt content in serum. Anal. Chim. Acta. 287,64-73.
Yoa, S., Chen, K. and Nie, L. (1994c) Application of a surface acoustic wave sensor system for the determination of non-aqueous solutions and phase transitions in lipid multibilayers. Anal. Chim. Acta 289, 47-55.
Yung-Chuan L., Chih-Ming W. and Kuang-Pin H. (2001) Coparison of different protein immobilization methods on quartz crystal microbalance surface in flow injection immunoassay. Analytical Biochemistry 299, 130-135.
崔誠文,金昶秀,南東弦,孫炳基,金宜洛,1992,ISFET urea sensor using PVA-SbQ polymer,Journal of Korean Chemical Society 36,pp.496-503
陳建源,1993,生物感測器之發展及應用,生物產業第4卷第3期,pp.205-212
張谷昇,2003,結合化學電極與表面聲波裝置構築生物感測器及其應用研究。國立台灣大學農業化學研究所博士論文,台北市。
陳國誠,1992,固定化酵素與固定化菌體。In: 微生物酵素工程學,第六章,藝軒圖書出版社,pp 263-312.
陳右儒,2003,表面聲波酒精感測器之研製。國立成功大學電機工程研究所碩士論文,台南市。
林佑展,2002,以表面聲波偵測有機蒸氣之驗證。國立台灣大學環境衛生研究所碩士論文,台北市。
林建興,2002,銅/低介電常數材料導線嵌刻製程整合關鍵技術之研究。國立交通大學電子工程研究所碩士論文,新竹市。
莫以先,2002,低介電常數材料在積體電路製程整合研究。國立交通大學電子工程研究所博士論文,新竹市。
陳仲仁,1999,食品介電性質與量測應用簡介。食品工業,31(4), 12-21。
魏易玄,2002,低介電常數材料氫矽酸鹽類於製程整合上的應用。國立中山大學物理學研究所碩士論文, 高雄市。
何敏夫,臨床化學,合記圖書出版社,pp.231-238
陳佳琪,2002,可拋棄式尿素感測器與前置放大器之研究,中原大學碩士論文。
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/38648-
dc.description.abstract為了避免液相中聲波能量損失,造成表面聲波感測器無法檢測液相中反應的缺點,本論文以串聯電極式表面聲波生物感測器為測量裝置,將電極上發生之生化反應經由振頻移差進行檢測。由實驗結果可知,串聯不同電容、不同電阻的組合以及環境溫度變化均會造成振頻的改變。當串聯上470 pF的電容時,感測器的振頻即可達到314.5 MHz。而在液相環境中,當液體中離子濃度、介電常數、以及黏度產生變化時,振頻將隨之產生移差。實際量測中,酒精濃度增加1%,振頻會上升550 Hz;而1%的甘油濃度變化會使振頻上升127 Hz。
利用振頻隨離子濃度變化的特性,此系統可發展為酵素反應式生物感測器。例如將尿素酶固定於感測電極上,在最適固定條件下可檢測尿素之最低濃度為10 μM,檢測線性範圍為10~100 μM,檢測時間約為5分鐘。
zh_TW
dc.description.abstractThis study constructs a sensor system combining a conductive electrode with a SAW device. The electrode was selected for this combination in order to avoid the disadvantages in a liquid system. When the system connects various capacitances and resistance in series or under different temperature, the frequency would shift to a certain extent. The frequency would larger than 314.5 MHz when the sensor connected with a capacitance smaller than 470 pF. In the liquid phase, the ion concentration, dielectric constant, and viscosity would contribute to the frequency shift. The one percent alcohol made the frequency raised to 550 Hz and one percent glycerol raised the frequency to 127 Hz.
The SAW sensor can be applied as an enzyme biosensor based on the characteristics that its frequency would shift by different ion concentration. The detection limit of urea concentration of the SAW sensor system can be as low as 0.01mM. The dynamic range of the sensor is from 0.01 to 0.1 mM of urea concentration, with a detection time of 5 minutes.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-13T16:40:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-94-R91623505-1.pdf: 2205481 bytes, checksum: da4c35db651294995a7333980fd1efba (MD5)
Previous issue date: 2005
en
dc.description.tableofcontents目 錄 頁次
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
目錄 Ⅲ
圖表目錄 Ⅳ
第一章 緒論 1
1-1 研究背景 1
1-2串聯電極式表面聲波感測器 12
1-3串聯電極式表面聲波感測器之應用 17
1-4 研究動機 22
1-5 論文架構 23
第二章 材料與方法 24
2-1 串聯電極式表面聲波感測系統之構築 24
2-2 串聯電極式表面聲波感測器在液相下特性探討 31
2-3 酵素固定化 33
第三章 結果與討論 37
3-1 振盪電路之構築 37
3-2 影響震頻之因素 39
3-3 串聯電極式表面聲波感測器之應用 57
第四章 結論與展望 73
參考文獻 75
圖表目錄 頁次
圖 1-1 生物感測器之基本原理 1
圖 1-2 (a)交叉指狀電極之圖示(b)延遲線之位置 2
圖 1-3 表面波之圖示 7
圖 1-4 表面波Z方向位移Uz 在基板表面與Z座標之關係 7
圖 1-5 基板質點之位移與縱深關係 8
圖 1-6 不同縱深位置之基板質點 8
圖 1-7 正壓電效應 10
圖 1-8 逆壓電效應 10
圖 1-9 表面聲波元件 12
圖 1-10 表面聲波共振器串聯電容後之等效電路 13
圖 1-11 以機械震盪比喻表面聲波器之震盪之示意圖 14
圖 1-12 表面聲波共振器阻抗與頻率關係圖 15
圖 1-13 酵素或微生物細胞固定方法 20
圖 2-1 LabView® 圖形介面軟體撰寫之震盪頻率量測程式 25
圖 2-2 (a) 表面聲波振盪器振盪迴路線路 26
(b)串聯電極式表面聲波感測器之構築 26
圖 2-3 以鋁盒隔離雜訊干擾 27
圖 2-4 (a)串聯電極式表面聲波感測系統 28
(b)同軸訊號線傳輸訊號 28
圖 2-5 (a)反應電極 (b)反應槽 29
圖 2-6 表面聲波感測器串連電容 29
圖 2-7 表面聲波感測器串聯電容與電阻 30
圖 2-8 電容接於IC連接座 30
圖 3-1 電路懸空 38
圖 3-2 表面聲波共振器顯示之波形 38
圖 3-3 串連電容對表面聲波振盪器振盪頻率之影響 41
圖 3-4 表面聲波共振器阻抗與頻率對應圖 42
圖 3-5 表面聲波共振器等效電路圖 43
圖 3-6 表面聲波器串連電容對振盪頻率之影響 45
圖 3-7 溫度對串連不同電容之表面聲波振盪器頻率之影響 48
圖 3-8 電極長度對表面聲波振盪器振盪頻率之影響 50
圖 3-9 液體體積對串連電極表面聲波振盪器頻率之影響 51
圖 3-10 不同離子濃度與SAW振盪頻率之關係 53
圖 3-11 酒精濃度對振頻之影響 55
圖 3-12 甘油濃度對振頻之影響 56
圖 3-13 串連電極式表面聲波感測器檢測尿素之檢量線 59
圖 3-14 立體構形改變及立體障礙影響固定化酵素活性 61
圗 3-15 不同酵素固定法檢測1 mM尿素之應答比較 62
圖 3-16 PVA-SbQ 結構圖 63
圗 3-17 不同PVA-SbQ濃度對尿素感測器應答強度之影響 65
圖 3-18 胎牛血清蛋白濃度對固定化酵素電極連續使用之影響 68
圗 3-19 串連電極式表面聲波感測器檢測尿素之檢量線 70
圗 3-20 串連電極式表面聲波感測器檢測尿素之檢量線 71
表 1-1 已成功商品化之生物感測器 3
表 1-2 各種感測器之世界市場 4
表 1-3 主要壓電材料之相關規格特性與切角方向 11
表 1-4 各種固定化方法之優缺點比較 21
表 3-1 連接座材料對振頻之影響 46
表 3-2 血清尿素氮之參考值 58
表 3-3 尿毒症之原因 58
表 3-4 與其他尿素感測器之比較 72
dc.language.isozh-TW
dc.subject表面聲波元件zh_TW
dc.subject生物感測器zh_TW
dc.subject固定化酵素zh_TW
dc.subjectimmobilized enzymeen
dc.subjectbiosensoren
dc.subjectsurface acoustic wave deviceen
dc.title表面聲波生物感測器之開發及其應用研究zh_TW
dc.titleStudies on the fabrication and application of a surface acoustic wave biosensoren
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear93-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee劉雨田,許文林,周淑芬,張谷昇
dc.subject.keyword生物感測器,表面聲波元件,固定化酵素,zh_TW
dc.subject.keywordbiosensor,surface acoustic wave device,immobilized enzyme,en
dc.relation.page80
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2005-07-04
dc.contributor.author-college生命科學院zh_TW
dc.contributor.author-dept微生物與生化學研究所zh_TW
顯示於系所單位:微生物學科所

文件中的檔案:
檔案 大小格式 
ntu-94-1.pdf
  未授權公開取用
2.15 MBAdobe PDF
顯示文件簡單紀錄


系統中的文件,除了特別指名其著作權條款之外,均受到著作權保護,並且保留所有的權利。

社群連結
聯絡資訊
10617臺北市大安區羅斯福路四段1號
No.1 Sec.4, Roosevelt Rd., Taipei, Taiwan, R.O.C. 106
Tel: (02)33662353
Email: ntuetds@ntu.edu.tw
意見箱
相關連結
館藏目錄
國內圖書館整合查詢 MetaCat
臺大學術典藏 NTU Scholars
臺大圖書館數位典藏館
本站聲明
© NTU Library All Rights Reserved