博碩士論文 etd-0812103-160129 詳細資訊


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姓名 夏宗煌(Tsung-Huang Hsia) 電子郵件信箱 E-mail 資料不公開
畢業系所 化學系研究所(Chemistry)
畢業學位 碩士(Master) 畢業時期 91學年第2學期
論文名稱(中) 金奈米酵素陣列電極在電化學分析上的應用
論文名稱(英) Enzyme Modified Gold Nanoelectrode Array and It's Application in Electroanalysis
檔案
  • etd-0812103-160129.pdf
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    論文語文/頁數 中文/67
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    摘要(中) 摘要
    現代的科學發展對於”微小化”研究有多方面的進展,尤其是近期在奈米尺寸材料的研究更為熱絡,奈米材料是微米物質再微小化的一種嶄新的特殊材料,它的尺寸是介定在1~100nm範圍之間。
    在製備奈米材料的方法之中,本實驗應用的技術是無電電鍍法沉積金屬物質到模板來製備奈米級的電極,它的原理是利用不同金屬離子同時存在時,會產生不同的氧化還原電位,因此它們會產生自發性的取代反應,使想要的金屬物質沉積到模板上。因此先將小塊的金用王水溶成氯化金的溶液,然後再與甲醛進行還原反應,將金的離子狀態還原成金在一模板(polycarbonate)內,此模板內有很多的奈米尺寸的孔洞,金離子在這模板內會進行還原反應填入孔洞中,就可形成很多小的奈米金電極。
    組合這些多微小的奈米級電極就可形成一金奈米陣列電極,然後先將電極浸在含有硫基溶液中形成一層SAM層,再將鹼性磷酸酶(Alkaline Phosphatase,AP)滴在電極表面自然乾燥,再利用一層多孔性聚合物薄膜PVP’S(poly(4-vinylpyridine -co-styrene))將酵素包埋在電極表面上,由於分析物的分子量較小可通過此薄膜,而酵素分子的分子量較大無法通過孔洞產生流失,因此酵素就被固定在薄膜內。利用這酵素的專一性會使得酵素AP只與PAPP(p-aminophenyl phosphate)進行反應而產生pAP(p-aminophenol),又這金奈米陣列電極對該產物會有良好的偵測效果,故可結合流動注入系統FIA(Flow injection analysis),直接注入不同濃度的PAPP作偵測。因此利用這金奈米陣列電極修飾上酵素來直接進行偵測,這種方式是可行的。在未來針對減少金奈米陣列電極的數量且用特殊的方法修飾上酵素,期望獲得更良好的背景訊號以達到更低的偵測極限。
    摘要(英) none
    關鍵字(中)
  • 酵素
  • 奈米陣列電極
  • 關鍵字(英)
  • nanoelectrode array
  • Enzyme
  • 論文目次 目錄
    摘要……………………………………………………………………….I
    目錄……………………………………………………………………...II
    圖表目錄………………………………………………………………..VI
    第壹章 緒論……………………………………………………………..1
    一、 奈米的基本概念…………………………………………………..1
    二、 奈米材料研究趨向………………………………………………..2
    三、電子顯微鏡對於奈米科技的影響………………………………….3
    1. 穿透式電子顯微鏡(transmission electron microscopy,TEM)…3
    2. 掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscopy,SEM)……...4
    3. 掃描式穿隧電流顯微鏡(scanning tunneling microscope ,STM)……………………………………………………………...5
    4. 原子力顯微鏡(atomic force microscopy,AFM)………………..6
    四、製備技術……………………………………………………………..8
    五、基材沉積進入模板的方法………………………………………….9
    1. 電沉積(electrodeposition)………………………………………..9
    2. 無電電鍍(electroless deposition (chemical deposition))……….11
    六、奈米陣列電極的特性……………………………………………...13
    七、氧化還原分子固定在奈米陣列電極的反應型態………………...14
    第貳章 酵素簡介………………………………………………………16
    一、酵素基本簡介…………………………………………………….16
    二、酵素的分類……………………………………………………….17
    1. 氧化還原酵素(Oxidoreductase)……………………………….17
    2. 轉移酵素(Transferase)…………………………………………17
    3. 水解酵素(Hydrolase)…………………………………………..17
    4. 裂解酵素(Lyase)……………………………………………….17
    5. 異構酵素(Isomerase)…………………………………………..17
    6. 聯結酵素(Ligase,或稱為Synthetase)………………………..18
    三、酵素的催化原理…………………………………………………...18
    四、酵素的專一性……………………………………………………...18
    五、酵素的固定方式…………………………………………………...20
    1. 架橋法(Cross-linkaging Method)………………………………21
    2. 吸附法(Adsorption Method)…………………………………...21
    3. 共價鍵結法(Covalent Binding Method)……………………….22
    4. 包埋法(Entrapment Method)…………………………………...22
    5. 半透膜法(Semipermeable Membrane Method)………………..22
    6. 共聚合法(Copolymerization Method)…………………………23
    六、鹼性磷酸酶 (Alkaline phosphatase,AP)…..………………….…25
    七、研究目的…………………………………………………………..26
    第參章 實驗與結果……………………………………………………27
    一、藥品………………………………………………………………..27
    二、溶液配製…………………………………………………………..28
    三、儀器設備…………………………………………………………..31
    四、實驗結果討論……………………………………………………...34
    1. 形成奈米陣列電極的氯化金製備……………………………..34
    2. PAPP(p-Aminophenyl phosphate)的製備………………………34
    3. 以track etch polycarbonate配合無電鍍法製備奈米金電極陣列………………………………………………………………..35
    4. 將金奈米陣列電極放置在Teflon板上………………………..37
    5. 金奈米陣列電極的總面積……………………………………..38
    6. FIA系統………………………………………………………...39
    7. PAP與PAPP在裸電極的反應…………………………………40
    8. 利用SAM方式的修飾方法……………………………………41
    9. 製備金奈米酵素陣列電極……………………………………..45
    10. 製備有一層SAM層的金奈米酵素陣列電極………………....46
    11. 酵素濃度的探討………………………………………………..49
    12. 施加電位最佳化的探討………………………………………..50
    13. 載體溶液的pH最佳化的探討…………………………………51
    14. 流速最佳化的討論……………………………………………..52
    15. PAPP的濃度測定………………………………………………53
    16. 金酵素奈米陣列電極的偵測再現性…………………………..58
    17. Ascorbic acid對金奈米酵素陣列電極的影響…………………61
    18. 金酵素奈米陣列電極的使用時間……………………………..62
    第肆章 結論…….……………………………………………………...64
    第伍章 參考資料….…………………………………………………...65
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    44. Cheng, W.; Dong, S.; Wang, E. Anal. Chem., 2002, 74, 3599.
    口試委員
  • 江旭禎 - 召集委員
  • 眭台生 - 召集委員
  • 黃宣容 - 指導教授
  • 口試日期 2003-07-25 繳交日期 2003-08-12

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