摘 要
安培偵測法應用於毛細管電泳的偵測通常會遇到兩個問題，第一個問題就是電泳電流會造成背景電流的增加及半波電位的遷移(shift)，所以需要使用導電介面將分離毛細管的迴路與工作電極的迴路隔開。然而導電介面製作不易，而且容易產生dead volume。在電泳晶片電化學偵測中，還沒有人在分離的通道上製作出導電介面，所以一般使用電化學電泳晶片來分離分析物，必須使用小內徑的通道，對於分析大分子的分析物有許多的不方便性。
在進行電泳實驗時，接地電極表面容易有氣泡生成，這是因為在高電場的作用之下，溶液中的水被電解的緣故。氫離子在接地電極端容易還原成氫氣，進而產生了氣泡的聚集。氣泡的聚集會使得接地端
的電極表面積縮小，甚至無法直接與溶液接觸，使得整個電泳迴路或電泳電流會分流到工作電極，造成背景電流增大。嚴重時，甚至會將定電位器給燒壞。解決這個問題的方式之一是避免氣泡的聚集。例如從文獻中得知還原的氫原子與氫分子在鈀表面的擴散速率很快，因此很快地溶回溶液中，較不易產生氫氣蓄積成氣泡的現象。因此本實驗選用鈀膜鍍在壓克力或玻璃片上，以達到降低電泳電流干擾工作電極迴路的目的。
安培偵測法應用於電泳另一個問題，就是如何將工作電極與分離的毛細管能夠有再現性及準確的對準。雖然已經有些方法改善了電極對準的問題，但其操作上面還是有些不方便的地方。為了改善上述的缺點，在本論文是利用線壓法於壓克力上壓出分離的通道，再結合蒸鍍的方式，將導電介面及工作電極置於分離的通道上，以解決電泳電流的影響及對準的困難。
由於線壓法的方式必須取決於金屬線是否平直，對於分離通道的製作的再現性有很大的限制，所以我們利用鑄模的方式改善分離通道的製作。
利用Pd膜可以成功的將電泳電流與電化學偵測的系統給隔絕，以避免干擾。而電化學活性分子Dopamine與Catechol的偵測極限為0.29μM及0.47μM、線性範圍0.64μM ~ 30μM及1.5 ~ 25μM、靈敏度82.3 pA/μM及79.3 pA/μM。

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目錄
摘要…………………………………………………………………… Ⅰ
目錄…………………………………………………………………… Ⅲ
圖目錄………………………………………………………………… Ⅵ
壹、緒論………………………………………………………………… 1
一、 毛細管電泳之發史……………………………………………… 1
二、 毛細管電泳的原理……………………………………………… 4
1、電泳……………………………………………………………………4
2、電滲流…………………………………………………………………8
3、粒子的淨流速……………………………………………………… 11
4、毛細管電泳的分離效率…………………………………………… 11
三、樣品注入之方法……………………………………………………14
1、毛細管作分離以電壓的注入……………………………………… 14
2、電泳晶片分離以電壓注入………………………………………… 14
四、毛細管電泳的電化學偵測方法……………………………………15
1、電導度偵測法……………………………………………………… 15
2、電位偵測法………………………………………………………… 17
3、安培偵測法………………………………………………………… 17
五、安培偵測法所面臨的問題與解決之方法…………………………23
六、電泳晶片(microchip)的材質與通道的製作………………………27
1、玻璃和矽晶片……………………………………………………… 27
2、聚合膠體…………………………………………………………… 27
七、實驗目的……………………………………………………………30
貳、實驗…………………………………………………………………32
一、藥品與溶液之配製…………………………………………………32
二、儀器設備……………………………………………………………33
三、電泳晶片的製作……………………………………………………41
1、注入及分離通道的製作…………………………………………… 41
2、導電介面及工作電極的製作……………………………………… 41
3、電泳晶片的黏合…………………………………………………… 43
四、實驗步驟……………………………………………………………43
參、結果與討論…………………………………………………………48
一、電活性分子的選擇……………………………………………… 48
二、電泳電流對背景雜訊的影響…………………………………… 48
三、偵測電位受電泳高電壓的影響………………………………… 55
四、分離電場對理論板數的影響…………………………………… 55
五、工作電極與導電介面間距離對電泳分離的影響……………… 59
六、偵測極限及線性範圍…………………………………………… 59
肆、分離通道的改善……………………………………………………64
一、Poly(dimethylsiloxane)(PDMS)的表面性質…………………… 64
二、通道的改善及黏合……………………………………………… 65
伍、結論…………………………………………………………………72
參考文獻……………………………………………………………… 73

圖目錄
圖1、毛細管電泳系統裝圖…………………………………………… 6
圖2、毛細管電泳分離系統中粒子遷移方向和電滲流及電泳的
關係圖…………………………………………………………… 7
圖3、電滲流呈現平面的示意圖……………………………………… 10
圖4、使用電泳晶片分析物注入的方式………………………………16
圖5、以多孔性玻璃管作為導電介面…………………………………20
圖6、以鈀管連結分離毛細管和偵測端的毛細管來當作導電介面…21
圖7、將毛細管蝕刻到具有多孔性質，以當作導電介面……………22
圖8、在壓克力上割出和毛細管外徑相同的溝槽，以解決對準的問題………………………………………………………………… 24
圖9、工作電極橫跨毛細管出口端……………………………………25
圖10、在毛細管末端鍍上金屬膜當作工作電極以避免電極對準之困擾…………………………………………………………………26
圖11、利用光蝕刻製作出分離的通道…………………………………28
圖12、直流高電壓源供應器與桌上型直流電源供應器的連接線路圖
…………………………………………………………………35
圖13、控制樣品注入時間所使用的計時器之線路圖…………………36
圖14、以線壓法製作通道及SEM圖……………………………………42
圖15、蒸鍍儀的裝置圖…………………………………………………44
圖16、晶片黏合的過程…………………………………………………45
圖17、電泳晶片設計圖…………………………………………………46
圖18、神經傳導物質DA，CA及其他神經傳導物質的結構式
…………………………………………………………………49
圖19、神經傳導物質的反應機構示意圖…………………………… 50
圖20、電泳電流與電場的關係圖………………………………………52
圖21、電泳電流相對於電場強度的曲線圖……………………………53
圖22、工作電極在不同電場下的背景電流……………………………54
圖23、改變不同電位所得的電泳圖……………………………………56
圖24、DA和CA的hydrodynamic voltammograms…………………… 57
圖25、理論板數相對於電場強度的關係圖……………………………58
圖26、工作電極距離導電介面不同距離的電泳圖……………………60
圖27、不同濃度的電泳圖………………………………………………61
圖28、DA的校正曲線圖……………………………………………… 62
圖29、CA的校正曲線圖……………………………………………… 63
圖30、PDMS經過電漿處理過後由疏水性表面變成親水性的表面
………………………………………………………………… 66
圖31、鑄模法製作電泳晶片的流程圖…………………………………67
圖32、蝕刻的深度、寬度及在光學顯微鏡下獲得的通道圖…………68
圖33、使用電漿清潔器(plasma cleaner)黏合的示意圖………………70
圖34、電泳晶片的完成圖片……………………………………………71

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