整合流體擾動之電化學生物親和性感測晶片及其操作方法ELECTROCHEMICAL BIO-AFFINITY SENSING CHIPS INTEGRATED WITH FLUIDIC STIRRING AND OPERATION METHOD THEREOF

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

102146211

專利證號

I 495872

專利獲證名稱

整合流體擾動之電化學生物親和性感測晶片及其操作方法ELECTROCHEMICAL BIO-AFFINITY SENSING CHIPS INTEGRATED WITH FLUIDIC STIRRING AND OPERATION METHOD THEREOF

專利所屬機關 (申請機關)

國立中興大學

獲證日期

2015/08/11

技術說明

專一性去氧核醣核酸(DNA)片段皆數奈米等級的小分子，目標DNA(target DNA, tDNA)在溶液中僅藉布朗運動與被固定在檢測電極表面上的探針DNA(probe DNA, pDNA)進行雜合，此雜合方式限制了檢測極限及較久的反應時間。本研究利用交流電流體動力(alternating current electrohydrodynamic, ACEHD)擾動技術如交流電滲流(AC electroosmosis flow, ACEOF)與直流偏壓-交流電滲流(DC-biased ACEOF)控制含有tDNA液體的流動，並藉由全晶片式電化學組抗量測電極架構一親合式生物感測晶片，以期能縮短雜合反應時間、簡化操作程序、獲得更低的檢測極限與較大的靈敏度。 在含有tDNA之1 mM 三羥甲基氨基甲烷(Tris(hydroxymethyl) aminomethane, Tris) (pH9.3)中，具雙環結構之鍍有Pd的金薄膜電極在+0.7 V直流偏壓、3 Vpp與380 Hz條件下，可產生DC-biased ACEOF使液體往中心盤電極流動。此DC-biased ACEOF電驅動技術可使雜合飽和時間縮短至148 s，僅為ACEOF雜合飽和時間的0.58倍，對1 nM之雙生病毒(geminivirus)的tDNA雜合後的電子轉移電阻(△Ret-dsDNA)可達171.80 ± 4.25 kΩ，為ACEOF雜合後的△Ret-dsDNA 的1.17倍。該檢測晶片在DC-biased ACEOF或ACEOF混合下，其檢測線性範圍皆為10-11~10-18 M，最低檢測極限可達10-18 M。此晶片的開發可大幅提升DNA雜合效率，ACEHD驅動電極與電化學阻抗電極的整合，簡化了檢測程序，有利於特定基因片段的快速檢測。 This patent proposes to utilize the AC electrohydrodynamic (ACEHD) stirring techniques such as the AC electroosmosis flow (ACEOF) and the DC-biased ACEOF to stir the solution containing tDNA for fastening the hybridization, and integrates the ACEHD stirring into the nucleic acid biosensing chip containing an electrochemical impedimetric detector. The combination of techniques facilitates the biosensing chip to shorten the response time of hybridization, simplify the operating procedures, lower the detection limit, and obtain the larger sensitivity.

備註

1.本部(收文號1090023163)同意該校109年4月20日興產字第1094300209號函申請終止維護專利(中興) 2.本部(第1100065009號)同意該校110年10月27日興產字第1104300623號函撤回前次(109年4月20日興產字第1094300209號函)終止維護備查案。(中興)

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