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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 張培仁,顏毅廣 | |
dc.contributor.author | Kuan-Wei Li | en |
dc.contributor.author | 李冠緯 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-07-11T14:36:11Z | - |
dc.date.available | 2022-09-04 | |
dc.date.copyright | 2017-09-04 | |
dc.date.issued | 2017 | |
dc.date.submitted | 2017-08-18 | |
dc.identifier.citation | [1] M. A. Cooper and V. T. Singleton, 'A survey of the 2001 to 2005 quartz crystal microbalance biosensor literature: applications of acoustic physics to the analysis of biomolecular interactions,' J Mol Recognit, vol. 20, pp. 154-84, May-Jun 2007.
[2] W. U. Wang, C. Chen, K.-h. Lin, Y. Fang, and C. M. Lieber, 'Label-free detection of small-molecule–protein interactions by using nanowire nanosensors,' Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, vol. 102, pp. 3208-3212, March 1, 2005 2005. [3] J. Mitchell, 'Small Molecule Immunosensing Using Surface Plasmon Resonance,' Sensors, vol. 10, p. 7323, 2010. [4] Y. Chen, B. Dong, and W. Zhou, 'Surface plasmon resonance biosensor modified with multilayer silver nanoparticles films,' Applied Surface Science, vol. 257, pp. 1021-1026, 2010/11/15/ 2010. [5] J. Fritz, M. K. Baller, H. P. Lang, H. Rothuizen, P. Vettiger, E. Meyer, et al., 'Translating biomolecular recognition into nanomechanics,' Science, vol. 288, pp. 316-8, Apr 14 2000. [6] G. Wu, R. H. Datar, K. M. Hansen, T. Thundat, R. J. Cote, and A. Majumdar, 'Bioassay of prostate-specific antigen (PSA) using microcantilevers,' Nat Biotechnol, vol. 19, pp. 856-60, Sep 2001. [7] Y. Zhang, S. P. Venkatachalan, H. Xu, X. Xu, P. Joshi, H.-F. Ji, et al., 'Micromechanical measurement of membrane receptor binding for label-free drug discovery,' Biosensors and Bioelectronics, vol. 19, pp. 1473-1478, 2004/06/15/ 2004. [8] L. S. Huang, Y. Pheanpanitporn, Y. K. Yen, K. F. Chang, L. Y. Lin, and D. M. Lai, 'Detection of the antiepileptic drug phenytoin using a single free-standing piezoresistive microcantilever for therapeutic drug monitoring,' Biosens Bioelectron, vol. 59, pp. 233-8, Sep 15 2014. [9] A. M. Moulin, S. J. O'Shea, and M. E. Welland, 'Microcantilever-based biosensors,' Ultramicroscopy, vol. 82, pp. 23-31, 2000/02/01/ 2000. [10] 醫學百科-腹膜炎. Available: http://big5.wiki8.com/fumoyan_20378/ [11] 廖上智, '腹膜透析感染途徑及細菌的特性與分類,' 臺灣腎臟護理學會雜誌, vol. 3, pp. 1-10, 2004. [12] F. K. Port, P. J. Held, K. D. Nolph, M. N. Turenne, and R. A. Wolfe, 'Risk of peritonitis and technique failure by CAPD connection technique: A national study,' Kidney International, vol. 42, pp. 967-974, 1992/10/01/ 1992. [13] 张. 刘. 孟. 魏. 王. 张. 曲. 李新建, '培养阴性腹膜透析相关性腹膜炎的实验室指标及预后分析,' 中华诊断学电子杂志, vol. 2, pp. 206-209, 2014-08-26 2014. [14] 'Drug Information Handbook,' 9th ed, 2001-2002, pp. 55-56, 564-566. [15] 'Aminoglycoside,' In: Drugdex Information System, Micromedex, Inc, 2003. [16] 'Guide to antimicrobial therapy,' 32th ed, 2002, pp. 71, 125. [17] 張. 陳佩甄, 高雅慧, 蔡慧珊, , '老年人使用每日一次胺基醣苷類抗生素之腎毒性相關危險因子,' 台灣老年醫學雜誌, pp. 216-227, 2006. [18] 林俊杰, 古貞庭, and 李摩西, 'Gentamicin每日單劑量與多劑量療法之成本最低化分析,' 台灣醫學, vol. 11, pp. 15-21, 2007. [19] J. Murphy, 'Clinical Pharmacokinetics Pocket Reference,' in Aminoglycoside, T. K. Anderson DM, Ed., 2nd ed, 2001, pp. 23-59. [20] U. JA, 'Drug interference with warfarin therapy,' Clinical Medicine, pp. 20-25, 1970. [21] S. E. Moulton, J. N. Barisci, A. Bath, R. Stella, and G. G. Wallace, 'Investigation of protein adsorption and electrochemical behavior at a gold electrode,' J Colloid Interface Sci, vol. 261, pp. 312-9, May 15 2003. [22] Y.-K. Yen, C.-Y. Huang, C.-H. Chen, C.-M. Hung, K.-C. Wu, C.-K. Lee, et al., 'A novel, electrically protein-manipulated microcantilever biosensor for enhancement of capture antibody immobilization,' Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 141, pp. 498-505, 2009/09/07/ 2009. [23] R. Berger, E. Delamarche, H. P. Lang, C. Gerber, J. K. Gimzewski, E. Meyer, et al., 'Surface Stress in the Self-Assembly of Alkanethiols on Gold,' Science, vol. 276, pp. 2021-2024, 1997. [24] J. W. Ndieyira, M. Watari, A. D. Barrera, D. Zhou, M. Vogtli, M. Batchelor, et al., 'Nanomechanical detection of antibiotic-mucopeptide binding in a model for superbug drug resistance,' Nat Nano, vol. 3, pp. 691-696, 11//print 2008. [25] C. Vancura, M. Ruegg, Y. Li, C. Hagleitner, and A. Hierlemann, 'Magnetically actuated complementary metal oxide semiconductor resonant cantilever gas sensor systems,' Anal Chem, vol. 77, pp. 2690-9, May 01 2005. [26] C.-W. Huang, H.-T. Hsueh, Y.-J. Huang, H.-H. Liao, H.-H. Tsai, Y.-Z. Juang, et al., 'A fully integrated wireless CMOS microcantilever lab chip for detection of DNA from Hepatitis B virus (HBV),' Sensors and Actuators B: Chemical, vol. 181, pp. 867-873, 2013/05/01/ 2013. [27] Antibody. Available: http://en.wikipedia.org/wiki/Antibody [28] 洪維廷 and W.-T. Hung, '應用壓阻式微懸臂梁生物感測器偵測巴斯德桿菌之研究 Detection of Photobacterium damselae subsp. Piscicida by a Piezoresistive Microcantilever Biosensor.' [29] 顏毅廣, '整合式微型壓阻微懸臂樑生物感測器之研究及其應用,' 物理, 臺灣大學, 2009. [30] 林世明, 應用生化學課堂講義:晶片蛋白質薄膜製造技術, 2008. [31] H. F. Ji, Y. Zhang, V. V. Purushotham, S. Kondu, B. Ramachandran, T. Thundat, et al., '1,6-Hexanedithiol monolayer as a receptor for specific recognition of alkylmercury,' Analyst, vol. 130, pp. 1577-9, Dec 2005. [32] H.-F. Ji, E. Finot, R. Dabestani, T. Thundat, G. M. Brown, and P. F. Britt, 'A novel self-assembled monolayer (SAM) coated microcantilever for low level caesium detection,' Chemical Communications, pp. 457-458, 2000. [33] H. A. Lee, G. M. Wyatt, S. Bramham, and M. R. Morgan, 'Enzyme-linked immunosorbent assay for Salmonella typhimurium in food: feasibility of 1-day Salmonella detection,' Applied and Environmental Microbiology, vol. 56, pp. 1541-1546, 1990. [34] K. E. Opheim, M. R. Glick, C. N. Ou, K. W. Ryder, L. C. Hood, V. Ainardi, et al., 'Particle-enhanced turbidimetric inhibition immunoassay for theophylline evaluated with the Du Pont aca,' Clin Chem, vol. 30, pp. 1870-4, Nov 1984. [35] N. V. Lavrik, M. J. Sepaniak, and P. G. Datskos, 'Cantilever transducers as a platform for chemical and biological sensors,' Review of Scientific Instruments, vol. 75, pp. 2229-2253, 2004/07/01 2004. [36] M. J. Tudor, M. V. Andres, K. W. H. Foulds, and J. M. Naden, 'Silicon resonator sensors: interrogation techniques and characteristics,' IEE Proceedings D - Control Theory and Applications, vol. 135, pp. 364-368, 1988. [37] J. Thaysen, R. Marie, and A. Boisen, 'Cantilever-based bio-chemical sensor integrated in a microliquid handling system,' in Technical Digest. MEMS 2001. 14th IEEE International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (Cat. No.01CH37090), 2001, pp. 401-404. [38] 辜煜夫, '壓阻式微懸臂梁生化感測系統溫度效應之量測、消除與應用,' 物理, 臺灣大學, 2009. [39] 張凱峯, '利用電場操控蛋白質佈植於壓阻式生物感測器之藥物治療監測應用,' 物理, 臺灣大學, 2012. [40] A. M. Moulin, S. J. O'Shea, R. A. Badley, P. Doyle, and M. E. Welland, 'Measuring Surface-Induced Conformational Changes in Proteins,' Langmuir, vol. 15, pp. 8776-8779, 1999/12/01 1999. [41] F. Zhou, W. Shu, M. E. Welland, and W. T. S. Huck, 'Highly Reversible and Multi-Stage Cantilever Actuation Driven by Polyelectrolyte Brushes,' Journal of the American Chemical Society, vol. 128, pp. 5326-5327, 2006/04/01 2006. [42] F. T. Goericke, Simulation, Fabrication and Characterization of Piezoresistive Bio-/chemical Sensing Microcantilevers: Georgia Institute of Technology, 2007. [43] C. Arnab, J. H. Peter, T. Thomas, and H. Zhiyu, 'A piezoresistive microcantilever array for surface stress measurement: curvature model and fabrication,' Journal of Micromechanics and Microengineering, vol. 17, p. 2065, 2007. [44] A. Loui, F. T. Goericke, T. V. Ratto, J. Lee, B. R. Hart, and W. P. King, 'The effect of piezoresistive microcantilever geometry on cantilever sensitivity during surface stress chemical sensing,' Sensors and Actuators A: Physical, vol. 147, pp. 516-521, 2008/10/03/ 2008. [45] C. L. H. Cheng, Y. C., Hu, W. C., Liao, H. H., Tsai, H. H., Juang, Y. Z. & Lu, Y. W., 'Surface Stress on CMOS Cantilever Sensor Induced by Protein Absorption,' ISMM, 2012. [46] 林隆翊, '壓阻式微懸臂樑生物感測元件於抗癲癇藥物之研究,' 物理, 臺灣大學, 2012. [47] 李忠憲, '具熱補償設計之標準CMOS製程微懸臂樑於抗癲癇藥物丙戊酸之量測,' 物理, 臺灣大學, 2014. [48] 吳勝智, 'CMOS標準製程之微懸臂樑於抗癲癇藥物丙戊酸之研究,' 物理, 臺灣大學, 2015. [49] 陳維晢, '利用封裝改良之壓阻式微懸臂樑生物感測器於腹膜炎治療藥物慶大黴素之偵測,' 物理, 臺灣大學, 2016. [50] 'Preparing Self-Assembled Monolayers (SAMs), A Step-by-Step Guide for Solution-Based Self-Assembly ', ed. SIGMA-ALDRICH. [51] Material Matters, Molecular Self-Assembly vol. 1. SIGMA-ALDRICH, 2006. [52] Thermo Scientific, Crosslinking Technical Handbook. Thermo SCIENTIFIC, 2012. [53] J. HENNER and R. D. SITRIN, 'Isoelectric focusing and electrophoretic titration of antibiotics using bioautographic detection,' The Journal of antibiotics, vol. 37, pp. 1475-1478, 1984. [54] A. Shrivastava and V. Gupta, 'Methods for the determination of limit of detection and limit of quantitation of the analytical methods,' Chronicles of Young Scientists, vol. 2, pp. 21-21, 2011. [55] G. L. Long and J. D. Winefordner, 'Limit of detection. A closer look at the IUPAC definition,' Analytical Chemistry, vol. 55, pp. 712A-724A, 1983. [56] E. Desimoni and B. Brunetti, 'About estimating the limit of detection by the signal to noise approach,' PHARMACEUTICA ANALYTICA ACTA, vol. 6, pp. 1-4, 2015. [57] D. A. Armbruster and T. Pry, 'Limit of blank, limit of detection and limit of quantitation,' The Clinical Biochemist Reviews, vol. 29, p. S49, 2008. | |
dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/77860 | - |
dc.description.abstract | 研究證實以CMOS MEMS製程之壓阻式微懸臂樑生醫感測器結合電場操控技術,達成低成本、可攜式、微型化、微量檢體且可定量之小分子藥物感測器。根據實驗結果,壓阻式微懸臂樑生物感測器可針對腹膜炎治療藥物慶大黴素進行定量分析,且此定量分析之線性區域包含慶大黴素有效治療濃度範圍,因此壓阻式微懸臂樑生醫感測器是有絕對的潛力供需要執行療劑監測之病人進行即時檢測慶大黴素在血液中的濃度。
近年來,社會的健康意識逐漸抬頭,諸多檢測逐漸被重視,如食安、環境工程、化工藥劑用量等等,因此對於能夠可攜式且即時檢測之感測器的需求越來越多。其中,以病人為中心的醫療環境也逐漸被重視,所以遠距照護也逐年成長,要達成遠距照護的願景,科技的支援是無可避免的。因此對於可攜式且即時檢測之生醫感測器的需求日益大增,醫生對於病人在藥物的使用上非常的關注,故療劑監測為醫生重視之參考依據,對於病患當下的身體狀況調整藥物的劑量,不僅增加療效外更能避免副作用的發生。但現行醫院儀器的檢測流程繁瑣、耗時,因此在非即時檢測的情況下,醫生容易對病人造成誤判。而本研究以CMOS MEMS製程之壓阻式微懸臂樑生醫感測器應用於治療腹膜炎藥物慶大黴素之檢測。 以台積電已商業化CMOS MEMS 0.35標準製程搭配微機電(MEMS)之後製程和生醫微機電技術(BioMEMS)製作出壓阻式微懸臂樑生醫感測器,並且以低成本的方式針對感測器進行封裝。使之成功定量量測小分子藥物慶大黴素,另外為了提升感測器的靈敏度,更應用了電場操控技術,搭配小分子等電位點之調整,成功增加壓阻式微懸臂樑生醫感測器之靈敏度,同時量測到更低濃度之慶大黴素 本研究之待測藥物慶大黴素和抗體以專一性鍵結的方式鍵結,其鍵結後分子構形的變化在微懸臂樑表面產生表面應力,導致壓阻層訊號發生改變,因此在量測小分子上具有其優勢。實驗上得知在60 V的電場操控比無電場操控之訊號提升量為,於濃度為20 μg/mL的慶大黴素為2.195倍,於濃度為35 μg/mL的慶大黴素為1.954倍,於濃度為50 μg/mL的慶大黴素為,因此在60 V的電場操控下相較未加電場操控平均能夠提升1.823倍的訊號量。最後以60 V定量分析,並且得到微懸臂樑生醫感測器之飽和曲線,其檢測濃度分別為10 μg/mL、20 μg/mL、35 μg/mL、50 μg/mL、150 μg/mL、200 μg/mL,對應其變化量分別為5.030 mΩ、20.912 mΩ、40.854 mΩ、62.087 mΩ、125.796 mΩ、123.391 mΩ,故可知濃度在10 ~50 μg/mL做圖可得到一線性區間,此線性區間便可被療劑監測所用。本研究壓阻式微懸臂樑生醫感測晶片之可偵測最小濃度(LOD)為17.57 μg/mL,可定量最小濃度(LOQ)為23.885 μg/mL,可定量濃度區間為23.885 μg/mL ~50 μg/mL,而慶大黴素在血液中的有效濃度範圍有落在壓阻式微懸臂樑感測晶片之可定量濃度區間內,因此證實本研究之壓阻式微懸臂樑生醫感測器在量測小分子藥物上具有一定的潛力且擁有能針對具有有效治療濃度範圍的藥物進行定量分析之能力。 | zh_TW |
dc.description.abstract | The study prove that piezoresistive microcantilever can accomplish the low cost, portable, minimization sample and quantitative analysis the small molecule drug which is made by CMOS MEMS process and integrate the technique of electric field at the same time. Accroding to the experiment ruslt, the quantitative analysis curve contain the effective treatment range of Gentamicin which is measured by piezoresistive microcantilever. So piezoresistive microcantilever have the great potential to implement the TDM for patient to monitor the concentration of Gentamicin in blood.
In rescent year, there is the growing number of the need of the sensor which can portable and timely detection for lots of detection had been emphasized. The surroundings of medical treatment have being taken seriously. So the need of home care growing year by year. The growing number of the need of protable detection sensor is to fulfill the home care. Adverse drug reaction has received increasing attention recently. For some specific drugs with narrow therapeutic ranges, use of therapeutic drug monitoring (TDM) may reduce the adverse drug reactions for an individual to avoid drug toxicity. Gentamicin, managed in TDM, is a widely used antibiotic drug for patients with renal failure. This drug, composed of a mixture of related gentamicin components and fractions, is used to treat many types of bacterial infections, particularly those caused by Gram-negative organisms. The piezoresistive microcantilever is made by TSMC CMOS MEMS 0.35 process which integrate the MEMS and BioMEMS technique and package by low cost. The piezoresistive microcantilever can detect the small molecule drug and promote the sensitivity by control the electric field to detect more lower concentration By comparing the change of the signals in no electric field of antibody immobilization and 60 volt electric field of antibody immobilization, the result showed that the average singal promote 1.8 times. The quantitative analysis after 60 volt electric field of antibody immobilization show that the different concentration of Gentamicin which contain 10 μg/mL、20 μg/mL、35 μg/mL、50 μg/mL、150 μg/mL、200 μg/mL got the signal indivudlly.5.030 mΩ、20.912 mΩ、40.854 mΩ、62.087 mΩ、125.796 mΩ、123.391 mΩ. according to the result of Gentamicin, it can obtain a quantitative analysis curve of TDM patient. | en |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-07-11T14:36:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-106-R04543044-1.pdf: 7423713 bytes, checksum: beab9e2e5df33ce8dfae8849b9784d6f (MD5) Previous issue date: 2017 | en |
dc.description.tableofcontents | 致謝 i
中文摘要 ii ABSTRACT iv 圖目錄 viii 表目錄 xii 符號對照表 xiii 第一章 緒論 1 1-1. 前言 1 1-2. 研究動機與目的 1 1-3. 文獻回顧 4 第二章 生物感測器之原理與介紹 14 2-1. 生物的免疫反應 14 2-2. 生物感測器基本原理 18 2-3. 分子感測層固化技術 20 2-4. 能量轉換機制之分類 21 2-5. 表面電漿共振生物感測器 22 2-6. 粒子增強型比濁抑制免疫分析法[34] 23 2-7. 微懸臂樑生物感測器 24 第三章 CMOS MEMS壓阻式懸臂樑理論與設計 28 3-1. 基本微懸臂樑理論 28 3-2. 壓阻式微懸臂樑應力機制與應力分析 32 3-3. 壓阻式微懸臂樑設計 41 3-4. 雜訊分析 45 3-5. CMOS MEMS壓阻式為懸臂樑製程與功能設計 47 第四章 CMOS MEMS壓阻式懸臂樑製作與量測 51 4-1. 壓阻式微懸臂樑晶片製作 51 4-2. CMOS MEMS壓阻式微懸臂樑生物感測器製作 52 4-3. CMOS MEMS微懸臂樑機電特性量測 60 第五章 實驗結果與討論 65 5-1. 溫度補償之實驗架構與方法 65 5-2. 治療藥物測試之原理與方法 67 5-3. 治療藥物之反應量測 73 5-4. 壓阻式微懸臂樑生醫感測器量測結果分析 80 第六章 結論與未來展望 92 6-1. 結論 92 6-2. 未來與展望 94 第七章 參考文獻 95 附錄一 實驗流程 99 (I) Material Preparation 99 (II) Manfacturing process of Sensor 100 (III) Solution Preparation 101 (IV) Experiment Process 102 附錄二 材料廠商 103 ============================================================================================= 圖 1-3.1操控電極電位與蛋白質吸附量之關係[21] 10 圖 1-3.2具電場操控之光學式微懸臂樑感測器示意圖[22] 11 圖 1-3.3不同電壓操作下電場對蛋白質吸附影響[22] 11 圖 1-3.4烷基硫醇分子鍵結於微懸臂樑表面[23] 12 圖 1-3.5微懸臂樑陣列樑測Vancomycin在表面上鍵結的示意圖[24] 13 圖 1-3.6系統單晶片SoC[26] 13 圖 2-1.1抗體結構示意圖[27] 16 圖 2-1.2抗體抗原鍵結示意圖[27] 16 圖 2-1.3抗體與抗原間的分子作用力與構形互補[28] 17 圖 2-2.1生物感測器之基本架構[29] 18 圖 2-2.2生物感測器之基本架構[28] 19 圖 2-5.1表面電漿共振示意圖[33] 23 圖 2-6.1粒子增強型比濁抑制免疫分析法(PETINIA)的原理示意圖[34] 24 圖 2-7.1微懸臂樑感測器之動態式(左)與靜態式(右)[35] 24 圖 2-7.2各種微懸臂樑感測技術[35] 25 圖 2-7.3環境壓力對於品質因子Q-factor的影響[36] 26 圖 2-7.4待測分子和微懸臂樑表面的辨識分子鍵結後造成微懸臂樑翹曲[6] 27 圖 3-1.1轉換斷面法[38] 29 圖 3-1.2微懸臂樑受力示意圖[37] 29 圖 3-2.1壓阻式微懸臂樑感測原理之轉換過程[39] 32 圖 3-2.2感測表面上吸附分子的表面應力導致微懸臂樑產生形變示意圖[40] 33 圖 3-2.3因靜電力作用而產生之彎曲機制[38] 33 圖 3-2.4親疏水性變化(a)抗體IGg之親水引力(b)牛血清蛋白之疏水引力[23] 34 圖 3-2.5環境酸鹼值對於微懸臂樑表面分子產生影響導致其翹曲形變[41] 34 圖 3-2.6為了在相同應變下提高電阻變化率,因此極小化另一方向之面積與長度[37] 35 圖 3-2.7微懸臂樑結構端點受力示意圖[36] 36 圖 3-2.8高度與形變之關係示意圖[15] 37 圖 3-3.1 (a)微懸臂樑端點施力之應力分布,(b)微懸臂樑表面施表面應力之應力分布[42] 41 圖 3-3.2固定寬度和平均面積(虛線處),不同長度微懸臂樑與平均應力關係[42] 42 圖 3-3.3固定微懸臂量長度和平均面積(虛線處),不同寬度微懸臂樑與平均應力關係[42] 42 圖 3-3.4表面應力作用下,縱向與橫向隨長度之應力分佈[43] 43 圖 3-3.5 P-type與N-type壓阻隨長度的應力分佈[43] 43 圖 3-3.6不同幾何形狀之微懸臂樑在表面應力作用下其受力狀況[44] 44 圖 3-3.7不同幾何形狀壓阻之探討[44] 44 圖 3-4.1內部雜訊與微懸臂樑長度之關係[37] 47 圖 3-5.1壓阻式微懸臂樑晶片佈局圖 48 圖 3-5.2微懸臂量晶片於SEM之45o影像 48 圖 3-5.3微懸臂量晶片於SEM之影像 48 圖 4-1.1CMOS MEMS微懸臂樑後製程示意圖[47] 51 圖 4-2.1印刷電路板於曝光顯影後之電路[47, 48] 53 圖 4-2.2晶片封裝之實體圖[47, 48] 53 圖 4-2.3經微機電製程製作之基板[49] 54 圖 4-2.4微型化封裝之印刷電路板[49] 54 圖 4-2.5晶片打線後實體圖 54 圖 4-2.6微懸臂樑生醫感測器封裝完成之實體圖[49] 54 圖 4-2.7銅底板之尺寸與示意圖 55 圖 4-2.8銅基板之尺寸與示意圖 55 圖 4-2.9晶片銅基板與銅底板之實體圖 56 圖 4-2.10印刷電路板於(PCB)於軟體Eagle PCB之設計圖與其尺寸 56 圖 4-2.11印刷電路板(PCB)之實體圖 56 圖 4-2.12微懸臂樑生醫感測器之製作材料 58 圖 4-2.13浸泡8硫基辛酸模具實體圖 59 圖 4-2.14浸泡8硫基辛酸模具示意圖 59 圖 4-2.15微懸臂樑生醫感測晶片於浸泡8硫基辛酸之示意圖 59 圖 4-2.16微懸臂樑生醫感測晶片於浸泡8硫基辛酸之示意圖 59 圖 4-2.17用來浸泡抗體之模具實體圖 59 圖 4-2.18用來浸泡抗體之模具示意圖 59 圖 4-2.19微懸臂樑生醫感測晶片浸泡於抗體溶液並且進行外加電場之示意圖 60 圖 4-2.20微懸臂樑生醫感測晶片浸泡於抗體溶液並且進行外加電場實體圖 60 圖 4-3.1微懸臂樑端點受集中力示意圖[39] 60 圖 4-3.2壓阻因子量測之實驗架構示意圖[5] 62 圖 4-3.3壓阻因子量測結果 62 圖 4-3.4雷射都卜勒系統[47] 64 圖 4-3.5微懸臂樑共振頻之量測 64 圖 5-1.1溫度導線電組對溫度之作圖 66 圖 5-1.2微懸臂樑電組對溫度之作圖 66 圖 5-1.3建立溫度函數之實驗架設圖 66 圖 5-1.4熱補償系統下之訊號表現 67 圖 5-1.5熱補償系統下經移動平均後之訊號表現 67 圖 5-2.1微懸臂樑生醫感測晶片搭配熱補償系統對待測藥物量測之實體圖 68 圖 5-2.2自組裝分子鍵結至微懸臂樑表面示意圖[38] 69 圖 5-2.3 8硫基辛酸分子示意圖 70 圖 5-2.4 EDC+NHS自組裝分子活化示意圖[52] 70 圖 5-2.5自組裝分子與辨識元抗體建傑示意圖 71 圖 5-2.6鈍化未與抗體鍵結的自組裝分子 71 圖 5-2.7治療腹膜炎藥物慶大黴素(Gentamicin)與辨識元抗體鍵結示意圖[46] 72 圖 5-2.8進行藥物檢測實驗之示意圖 72 圖 5-3.1治療腹膜炎藥物慶大黴素(Gentamicin)偵測流程與結果 74 圖 5-3.2電場操控之實驗示意圖 75 圖 5-3.3慶大黴素抗體於二維電泳測試結果[49] 76 圖 5-3.4慶大黴素抗生素之等電點(pI value)[53] 76 圖 5-3.5調整抗體電性搭配電場操控以增加佈植率 76 圖 5-3.6在不同電壓下之電場操控技術所量測之慶大黴素藥物訊號 77 圖 5-3.7不同濃度慶大黴素和高濃度抗癲癇藥物丙戊酸之反應比較 78 圖 5-3.8不同濃度慶大黴素之量測結果 79 圖 5-4.1慶大黴素可定量分析之線性區間 80 圖 5-4.2雜訊與偵測極限(LOD)之高斯分佈-1 85 圖 5-4.3雜訊與各濃度偵測值之高斯分佈 86 圖 5-4.4雜訊與偵測極限(LOD)之高斯分佈-2 86 圖 5-4.5雜訊與可定量極限(LOQ)之高斯分佈 87 圖 5-4.6壓阻式微懸臂樑生醫感測器雜訊極限(Limit of Blank) 89 圖 5-4.7壓阻式微懸臂樑生醫感測器可偵測極限濃度(LOD)與可定量最低濃度(LOQ) 89 圖 5-4.8壓阻式微懸臂樑生醫感測器可定量濃度區間和飽和區間 90 圖 5-4.9壓阻式微懸臂樑生醫感測器於慶大黴素偵測之可量測最大變化量 90 ============================================================================================================ 表 1-3.1腹膜炎臨床症狀分類[10] 4 表 1-3.2腹膜炎感染的總體印象 5 表 1-3.3氨基糖苷類抗生素(Aminoglycoside)起始劑量[14-16] 7 表 1-3.4氨基糖苷類抗生素(Aminoglycoside)在血液中理想治療濃度[15, 16, 19] 8 表 1-3.5慶大黴素(Gentamicin)常見之副作用[14, 15] 8 表 1-3.6病人狀態對Aminoglycoside影響之情形[12, 15, 19, 20] 9 表 2-1.1免疫細胞分類 15 表 2-3.1辨識分子層之固化技術[30] 21 表 5-4.1壓阻式微懸臂樑生醫感測器機電性質規格表 81 表 5-4.2偵測極限(LOD)相關規範統整[54-57] 83 表 5-4.3可定量極限(LOQ)相關規範統整[54-57] 88 表 5-4.4壓阻式微懸臂樑生醫感測器量測規格表 91 表 6-1.1壓阻式微懸臂樑生醫感測器機特性規格總表 93 表 Appendix-II.1 Parylene C setting parameters 100 表 Appendix-III.1 Solution parameter 101 表 Appendix-III.1 PBS preparation method 101 表 Appendix-III.1 PDMS preparation method 101 表 Appendix-III.1 Experiment process 102 表 Appendix-IV.1材料廠商統整表 103 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | CMOS-BioMEMS壓阻式微懸臂樑生物感測器於
腹膜炎治療藥物慶大黴素檢測之研究 | zh_TW |
dc.title | A Study of CMOS-BioMEMS Based Piezoresistive Microcantilever Sensor on the Detection of
Gentamicin for Patients with Peritonitis | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 105-2 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 黃政文,盧彥文 | |
dc.subject.keyword | 微懸臂樑,慶大黴素,電場操控,微量檢體,低成本封裝, | zh_TW |
dc.subject.keyword | Microcantilever,Gentamicin,Electric field,minimization sample,Low cost package, | en |
dc.relation.page | 103 | |
dc.identifier.doi | 10.6342/NTU201703848 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2017-08-18 | |
dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 應用力學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 應用力學研究所 |
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