摘要
近年來，在生化分析上的研究，生化感測器的發展逐漸受到重視，尤其在電化學方法中，以修飾電極技術開發出的生化感測器，逐漸被用於臨床檢驗上。其具有簡單操作、價格便宜和訊號反應快速等優點。
本研究是以已開發的聚苯胺修飾電極(PAn/NF/GCE)，結合酵素的專一反應，製成聚苯胺酵素修飾電極(GLDH/PAn/NF/ GCE)，其具有聚苯胺電極對銨離子特有的偵測能力，以及酵素專一性高的催化反應。本實驗所使用的酵素為麩酸鹽脫氫酶，其在輔酶NAD+的協助下，可與麩酸鹽作用，釋放出銨離子，如下式所示，由聚苯胺電極得到偵測，進而間接定量麩酸鹽。

L-glutamate +NAD++H2O 2-ketoglutarate +NADH+NH4+
實驗結果顯示，在FIA系統下偵測麩酸鹽，其反應時間約60秒，偵測極限達3μM，並有不錯的再現性和穩定性，且在市售的雞湯中偵測麩酸鹽的回收率為88%，表示此電極具有其可行性。

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目錄
摘要………………………………………………………………………I
誌謝……………………………………………………………………...II
目錄……………………………………………………………………..III
圖目錄…………………………………………………………………..VI
表目錄………………………………………………………………...VIII
第一章 緒論……………………………………………………………..1
1.1前言………………………………………………………………1
1.2聚苯胺與聚苯胺塗覆電極簡介…………………………………2
1.2.1聚苯胺簡介………………………………………………….2
1.2.2聚苯胺之合成………………………………………………6
1.2.3聚苯胺的特性與應用……………………………………….7
1.3 Nafion高分子膜簡介……………………………………………8
1.4生化感測器(Biosensors)簡介……………………………………9
1.4.1生化感測器介紹…………………………………………….9
1.4.2酵素介紹…………………………………………………...10
1.5 NAD(P)+輔酶簡介...…………………………………………...12
1.6文獻中對麩酸鹽的分析………………………………………..13
1.7研究目的……………………………………………………….14
第二章 實驗部分………………………………………………………15
2.1藥品及溶液的配製…………………………………………….15
2.1.1藥品………………………………………………………..15
2.1.2溶液的配製……………………………………………….15
2.1.3儀器設備………………………………………………… 17
2.2工作電極的製備……………………………………………….19
2.2.1PAn/NF/GCE的製作………………………………………19
2.2.2 GLDH/PAn/NF/ GCE的製作………………………..…...20
2.2.3實驗步驟簡單流程圖……………………………………..21
2.3實驗過程……………………………………………………….22
第三章 實驗結果與討論………………………………………………23
3.1 PAn/NF/GCE ………………………………………………….23
3.1.1聚苯胺在上電聚合的探討……………………………….23
3.1.2 PAn/NF/GCE在緩衝溶液中的循環伏安圖……………..25
3.1.3 PAn/NF/GCE對銨離子的偵測效果……………………...27
3.2 GLDH/PAn/NF/GCE在FIA系統中的測試………………….30
3.2.1 GLDH/PAn/NF/GCE對L-glutamate的偵測效果……….30
3.2.2酵素活性和輔酶NAD+濃度的探討……………………...32
3.2.3施加電位最佳化的探討…………………………………..36
3.2.4流速最佳化的探討………………………………………..37
3.2.5載體溶液的pH最佳化的探討……………………………38
3.3麩酸鹽標準溶液的偵測……………………………………….40
3.4干擾物的測定………………………………………………….43
3.5真實樣品的測定……………………………………………….43
3.6文獻中偵測方法的比較……………………………………….45
第四章 總結……………………………………………………………46
第五章 參考文獻………………………………………………………47

圖目錄
圖(1)為GOT(a)和GPT(b)在生物體內的反應式………………………1
圖(2)聚苯胺的化學結構通式…………………………………………..4
圖(3)聚苯胺的各種氧化態和還原態間的轉換………………………..4
圖(4)聚苯胺的四種理想型態…………………………………………..5
圖(5)聚苯胺的電聚合機制……………………………………………...7
圖(6) Nafion的化學式…………………………………………………..8
圖(7)生化感測器的組成元件與機制…………………………………...9
圖(8)酵素誘導受質反應的模型圖…………………………………….11
圖(9)麩酸鹽脫氫酶的反應式………………………………………….12
圖(10) NAD+/NADH的轉換和結構圖………………………………..13
圖(11)BSA流動式電化學反應槽……………………………………..18
圖(12)實驗流程圖……………………………………………………...21
圖(13)實驗過程圖……………………………………………………...22
圖(14).聚苯胺電化學電聚合的循環電位圖…………………………..24
圖(15)GCE和PAn/NF/GCE在PBS中的循環伏安圖…………………25
圖(16) PAn/NF/GCE對銨離子的偵測結果圖…………………………27
圖(17) PAn/NF/GCE對於偵測銨離子的再現性圖……………………28
圖(18)銨離子與聚苯胺間的作用……………………………………...29
圖(19) PAn/NF/GCE (A)以及GLDH/PAn/NF/GCE (B)分別對GL偵測的反應圖………………………………………………………………..31
圖(20)電極表面上所塗覆的酵素活性含量變化圖…………………...32
圖(21)輔酶NAD+濃度變化對偵測訊號大小的關係圖……………....35
圖(22)不同施加電位下背景值的探討…………………………….…..36
圖(23)載體溶液流速對電流訊號的影響……………………………...37
圖(24)載體溶液pH值對電流訊號的影響………………………..…..38
圖(25)在不同pH值的載體溶液下線性範圍的探討………………....39
圖(26)偵測GL標準溶液的結果圖…………………..………………..41
圖(27)偵測GL標準溶液的校正曲線圖………………………………42




表目錄
表(1) PAn/NF/GCE對各種陽離子的電流訊號……………………….29
表(2)電極表面上所含酵素與輔酶的濃度比例變化………………….33
表(3)探討多種不同的生化干擾物的影響…………………………….43
表(4)為各種真實樣品中麩酸鹽的回收率…………………………….44
表(5)文獻中偵測方法的比較………………………………………….45

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