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--博碩士論文
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題名:
導波共振光學元件應用於生物感測器之研究
;
Study of Si-based guided-mode resonance element for optical biosensor
作者:
黃馨諄
;
Hsin-Chun Huang
貢獻者:
光電科學研究所
關鍵詞:
次波
;
guided-mode resonance
;
DNA hybridization
;
biosensor
;
subwavelength grating
日期:
2005-07-06
上傳時間:
2009-09-22 10:30:25 (UTC+8)
出版者:
國立中央大學圖書館
摘要:
摘 要 生物感測器雖然發展已久,但仍有幾個極大的問題待解決--標定、平行處理、以及微小化的問題。於本文中我們提出一新型之光學生物感測晶片—導波共振光學元件。此生物感測晶片是利用半導體製程,製作出奈米級之次波長光柵,並利用導波共振光學元件的窄帶高反射率之效果,以及其對表面之敏感性,作為偵測生物分子親合力作用之過程。此生物感測器不但不需要標定、並且可以做到微小化、高通量、即時偵測、而且導波共振光學元件是在矽晶圓上製作,易與其他半導體元件結合。 在本文中,我們製作出窄帶及高反射的導波共振光學元件,其半高寬約為2.15nm、反射率約為80%,並利用導波共振光學元件對表面變化的敏感性,將其應用於生物感測器領域。我們偵測二氧化矽多層膜沉積於導波共振光學元件之上,並由實驗中得到可做定量推算二氧化矽膜厚的公式,且我們所設計的導波共振光學元件對二氧化矽的靈敏度為0.875nm,也就是說,若有0.875nm厚的二氧化矽在導波共振光學元件上,即可偵測出來。再者,我們也對DNA雜交過程做偵測,先於導波共振光學元件表面進行表面改質的動作,並於導波共振光學元件表面接上三段DNA (Capture DNA, Target DNA, Probe DNA),另外也探討DNA有雜交和DNA沒有雜交的反應,在DNA有雜交的情形下,導波共振光學元件所量測到的穿透頻譜之波長位移量為2.14nm,並且在DNA沒有雜交的情形下,波長位移量為0.1nm,由此可見,DNA有雜交偵測結果為DNA沒有雜交偵測結果的21倍之多,因此,我們所設計的導波共振光學元件以可以清楚的辨別DNA的雜交反應。在本文的最後,我們也證實了我們所設計的導波共振光學元件,可以達到三次重複偵測DNA的雜交,更加強了我們所設計的導波共振光學元件之可靠性。
顯示於類別:
[光電科學研究所] 博碩士論文
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