共焦顯微鏡與螢光相關光譜分析在微流體聚焦之研究

Abstract

近年來，微流體晶片在生物物理領域與生醫檢測方面扮演的角色越來越重要，在微小尺度下，如何將兩種或多種流體在極短時間內混合，是個非常重要的議題。在本論文中，以流體聚焦(Hydrodynamic Focusing)的機制為基礎，比較四組尺寸與結構各異的微流體混合器，並且使用共焦顯微術與螢光相關光譜分析對此四組微流體混合器作定性與定量的分析，得到不同設計的擠壓效果與速度，速度對蛋白質折疊是重要的參數，其影響時間解析度能否解析蛋白質折疊過程；此研究幫助我們了解微流體的行為，並且得到微流體混合器之體積流率比的參數，並且發展了一個最佳的微流體混合器，以便將來對蛋白質折疊作更深入的研究。

In protein folding, early folding events occur on a microsecond to second time scale. In order to study protein kinetics, folding reactions must be triggered in a short time. In this thesis, we design four different micro-mixers based on hydrodynamic focusing. We use con-focal microscopy and fluorescence correlation spectroscopy (FCS) to synthesize qualitatively and quantitatively. Velocity is the most important parameter since it deeply affects the determination of mixing dead time and time resolution of our micro-mixer. Fluorescence correlation spectroscopy is a powerful technique to determine the velocity precisely. We made an overall comparison of four different micro-mixers by FCS and con-focal microscopy.