創新鍍金奈米孔洞陣列誘發表面增顯拉曼散射以增強檢測微量特定生物標記

Translated title of the thesis: Innovative Au-coated Nano-cavities Array Induced SERS effect Reinforced for Trace Detection of Specific Biomarker
  • 姚 智凱

Student thesis: Doctoral Thesis

Abstract

在奈米級結構中引發電場強化進而誘發表面電漿拉曼散射效應需要綜合考慮增顯機制與製程技術等因素。而由於此技術能用於生醫檢測應用基板之開發,故在近年來被廣泛討論。本研究利用奈米壓痕製程技術,於金表面上製作週期性之奈米壓痕孔洞結構陣列利用縮減壓痕間距改變孔洞結構深寬比變化開發一具空間強化效能的SERS活性基板,提升表面電漿子侷限化之效果,能提升增顯因子至9 0×107。 針對蛋白質類生物標記分子的分析中可證實,本研究所設計奈米壓痕孔洞結構陣列檢測HBV-cAg與HCV-cAg時,在10-8 M低濃度下可有效分辨兩者之圖譜差異性,證實此基板具有免標定的圖譜定性分析效能。此外,導入簡易染色法對於極低濃度之蛋白分子之染色定量分析,證實於極低濃度(10-7~10-10 M)下區間內,其染劑分子之拉曼增顯強度與蛋白分子濃度之對數值呈現線性關係。 針對核酸類生物標記分子的分析中可證實,SR-nAu基板能有效的定義出不同亞型的禽流感病毒特殊基因片段以及其雜合前後之狀態的差異性。此外,藉由核酸引子改質的基板能夠成?的藉由核酸特有的雜合反應由互補與非互補的核酸序列中分離出標的核酸,由拉曼圖譜中738 cm-1處的特性峰消失以及最強特性峰位置由1575 cm-1位移至1554 cm-1處可明確辨識雜合反應是否發生。故可證明本研究設計之SERS活性基板能有效的捕捉並檢測出檢體中是否具有特定核酸序列。 最後,將上述所設計之SERS活性基板嵌入微流道結構內,整合成一簡易檢測平台,並以此驗證所設計之微流道檢測平台能成?辨識微量特定生物標記分子。其對蛋白質體與核酸序列等生物標記分子之檢測極限能成?拓展至約奈米等級的莫耳濃度等級。基於基礎與應用性之研究,其結果顯示:SR-nAu基板是非常有前景且具有很大的潛力應用於檢測工具,特別適用於極少量的生物標記之快速篩檢領域。
Date of Award2014 Jan 24
Original languageChinese
SupervisorJiunn-Der Liao (Supervisor)

Cite this

'