免疫分析係利用抗原（Antigen）與抗體（Antibody）間專一性很高的反應特性，來定量抗原或抗體的濃度。近年來，已應用在內分泌學、藥品與毒物質分析、病毒和腫瘤相關抗原測定，操作過程簡單容易，再加上靈敏度、專一性和準確性極高，使得生物醫學診斷變得更為方便。
本研究藉由在電極表面修飾Cobalt phthalocyanine（CoPc）為一電子傳遞媒介物質，可有效的降低過電壓，使H2O2能在較低電位被氧化，經由產生電流訊號改變而被偵測。CoPC電極對偵測H2O2的線性範圍為1μM至0.5mM，線性方程式為Y=7.68×105X+7.38，偵測極限為1.3×10-7M（S/N >3）。
實驗首先是將一定量抗原2,4-D（2,4-dichlorophenoxyacetic acid）固定在microwells上，再同時加入一固定量被標記上葡萄糖氧化酶的anti-(2,4-D) antibody 和標準濃度的2,4-D的樣品溶液，藉由microwells上固定的抗原和溶液中free的抗原同時競爭被標記的anti-(2,4-D) antibody，經過washing之後，被標記的抗體接在microwells的抗原上時，便可由加入glucose使標記在抗體上的葡萄糖氧化酶催化產生H2O2而被電極偵測到，進而間接定量樣品中抗原的濃度，其線性範圍為0.05~100 ng/mL，其偵測極限約為0.03 ng/mL，而其地下水回收率範圍大約為91.9%~88.1﹪之間。

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目錄

摘要…………………………………………………………………………..…i
誌謝…………………………………………………………………………......ii
目錄………………………………………………………………….……....…iii
圖目錄………………………………………………………………….…...….v
表目錄……………………………………………………………….….…..…vii

第一章 緒論………..………………………..…………………………………1
1.1 前言……………………………………………………………….…….1
1.2 修飾電極簡介…………………………………………………………..2
1.3 免疫分析簡介………………………………………………….……….6
1.3.1 免疫分析法的基本理論…………………………………………6
1.3.2 抗原與抗體的定義………………………………………………6
1.3.3 抗原抗體的原理…………………………………………………6
1.3.4 酵素免疫分析……………………………………………………7
1.3.5 酵素簡介…………….…………………………….…..……..…10
1.3.6 酵素的專一反應性簡介………………………………………..10
1.3.7 免疫電極簡介…………………………………………..………12
1.4 Phthalocyanines（苯二甲藍素）簡介…………………………....13
1.4.1 Phthalocyanines （苯二甲藍素）簡介……………………..13
1.4.2 Cobalt Phthalocyanine（苯二甲藍鈷）…………..………..18
1.5 農藥簡介……………………………………………………………….19
1.5.1 前言…………………………………………………………….19
1.5.2 農藥的種類…………………………………………………….24
1.6 研究目的……………………………………………….……………....28

第二章 苯二甲藍鈷修飾電極…………………………………..……………29
2.1 前言………………………………………………….………………...29
2.2 實驗…………………………………………………….……………...29
2.2.1 藥品與溶液配製………………………………………………..29
2.2.2 儀器設備………………………………………………………..30
2.2.3 苯二甲藍鈷修飾電極的製備及實驗過程……………………..34
2.3 結果與討論……………………………………………………………37
2.3.1 CoPC碳糊電極的原理……………………………………..…..37
2.3.2 CoPC碳糊電極特性的探討………………………….………...38
2.3.3 CoPC化學改良電極對Hydrogen peroxide偵測……………39
2.3.4 CoPC化學改良電極對偵測H2O2電位的探討………………….39
2.3.5 CoPC含量對電催化效果的影響………………………………43
2.3.6 CoPC在不同電位下對電流訊號的影響………………………45
2.3.7 CoPC在不同流速下對電流訊號的影響探討…………………47
2.3.8 CoPC電極在偵測H2O2電流訊號的校正曲線………………….49
2.3.9 CoPC在偵測H2O2電流訊號的再現性探討…………….……….51

第三章、免疫分析……………………………………………………..……..52
3.1 前言..…………………………………………………………………..52
3.2 實驗……………………………………………………………………52
3.2.1 藥品與溶液配製………………………………………………..52
3.2.2 儀器設備………………………………………………………..54
3.2.3 免疫反應的實驗過程………….……………………...………..54
3.3 結果與討論…………………….……………………………………...57
3.3.1 CoPC化學改良電極和葡萄糖反應的探討………………..…..57
3.2.2 在Coating溶液中不同的BSA-2,4-D含量對反應產生的
H2O2電流訊號的探討…..………………………………………58
3.2.3 以不同的葡萄糖氧化酶稀釋度對葡萄糖溶液反應的探討.....60
3.3.4 在不同免疫反應時間對產生的H2O2電流訊號的探討……..…61
3.3.5探討CoPC電極偵測免疫反應產生的H2O2電流訊號之
校正曲線………………………………………………………62
3.3.6 探討2,4-D在地下水中的回收率…………………….……….65
第四章、總結……………………………………………………….…….…..66
第五章、參考文獻……………………………………………………………67

圖目錄
圖 1 常見的幾種有機電子傳遞媒介物質……………………………………4
圖 2 常見的幾種有機電子傳遞媒介物質…………………………….……..5
圖 3 競爭型免疫分析示意圖………………………………………………...8
圖 4 非競爭型免疫分析（三明治法）…………………...………………....9
圖 5 鎖與鑰匙模型簡圖……………………………………………………..11
圖 6 Metallophthalocyanines的分子結構圖…...……………………..…14
圖 7 一般電極反應的路徑與過電壓生形成的過程……..………………..17
圖 8 Cobalt Phthalocyanine結構圖.……………………………………...18
圖 9 有機氯農藥結構I………………………………………………………21
圖 10 有機氯農藥結構II……..……………………………………………….22
圖 11 Wall-jet電化學反應槽…….…………………………………………32
圖 12 流動式電化學分析系統簡圖………………………………….……….33
圖 13 CoPC修飾電極製作過程……..………………………………………...36
圖 14 CoPC-改良電極之電子傳遞圖…………………….…………………...37
圖 15 CoPC電極在PBS中之Linear Sweep Voltammetry圖…………...…….41
圖 16 CoPC電極對偵測1mM H2O2之Linear Sweep Voltammetry圖…………41
圖 17 CoPC電極對偵測1mM H2O2與載體溶液0.1M PBS pH 7.4溶液中之
CV圖………………………………………………………………….....42
圖 18 電極CoPC含量對電流訊號的關係圖………………………………….44
圖 19 在不同電位下與電流訊號的關係圖…...…………………..………….46
圖 20 CoPC電極在不同流速下對偵測H2O2電流訊號之影響圖.…………….48
圖 21 CoPC電極偵測H2O2電流訊號對反應時間圖…………………………..50
圖 22 CoPC電極偵測H2O2電流訊號之校正曲線圖……………………………50
圖 23 為CoPC電極偵測H2O2電流訊號的再現性…...………………………..51
圖 24 免疫反應的實驗過程圖……………………………………………..…56
圖25 CoPC化學改良電極在注入不同濃度之葡萄糖溶液的反應…..…..…...57
圖26 不同的BSA-2,4-D含量對反應產生的H2O2電流訊號的探討…………..58
圖27（a）偵測在不同葡萄糖氧化酶稀釋度與葡萄糖溶液反應產生
的H2O2電流訊號……………………………………………………….60
圖27（b）偵測在不同葡萄糖氧化酶稀釋度與葡萄糖溶液反應產生
的H2O2電流訊號關係圖……………………………………………….60
圖 28 在不同免疫反應時間對產生的H2O2電流訊號的探討……………..…61
圖 29 CoPC電極偵測免疫反應產生的H2O2電流訊號圖……………………63
圖30 CoPC電極偵測免疫反應產生的H2O2電流訊號之校正曲線………..64

表目錄

表 一 可以和phthalocyanines形成錯合物之金屬元素………….……....15
表 二 一般水體中有機氯農藥之容許量……………………………………23
表 三 在地下水中的回收率…………………………………………………65

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