離子感測場效電晶體與具有該離子感測場效電晶體的離子感測電極

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

098100851

專利證號

I 386644

專利獲證名稱

離子感測場效電晶體與具有該離子感測場效電晶體的離子感測電極

專利所屬機關 (申請機關)

長庚大學

獲證日期

2013/02/21

技術說明

有別於傳統的玻璃電極,離子場效電晶體在感測器相關研究上被認為具有元件體積小與IC製程整合匹配性高且反應時間快速等優點，這些特性對於偵測溶液中離子數量的變化以及未來商品化的應用有很大的潛力。因此，近年來離子場效電晶體應用在生物感測上也廣泛受到重視。藉由結合特定酵素膜以及配合上各種酵素固定的方式來偵測人體生理機能之變化 (例如:尿液檢測,血糖檢測...)，提升元件的應用範圍。然而，大部分已商品化的檢測元件體積大、設備及操作成本高，這些缺點侷限了它們的應用範圍以及便利性。為了改善上述之限制，本發明所提出的氧化釤離子場效電晶體應用在酸鹼感測器以及生物感測上能以簡單的製程方式提供高感測度的感測元件。本發明以氧化釤(Sm2O3)為感測膜，再以簡單的製程以及封裝等相關技術製造此感測裝置。除了偵測溶液的酸鹼度觀察元件特性表現之外，在生物感測方面，也利用尿素感測方面作示範，證實元件的可行性。本裝置利用將元件浸入溶液中，感測膜與溶液中的離子產生鍵結, 再藉由鍵結數目多寡導致表面電位的改變來偵測出溶液中的離子濃度。此外尿素感測方面，利用簡易的酵素包埋方式形成ㄧ層酵素膜將之固定在原先的感測膜上，藉由酵素膜反應後產生的酸鹼值變化，再經由原先感測膜來感測溶液中的酸鹼變化，由這兩階段的反應來偵測待測物。利用這層酵素膜可將此感測元件的應用面延伸到酵素感測部分。本質上，本發明因為微型化、結構簡單、操作簡易及製造成本低廉等特性，本發明非常適合開發成一次性使用 (Single-use)之能提供基本感測之元件。 The device use Sm2O3 as sensing membrane and construct the device with easier fabrication and epoxy. Except for detecting the pH to observe the properties of the devices, we also demonstrate the detection of urea to prove the feasibility in biosensing. When the device immersed in the solution, the ions in the solution will bind with the sensing membrane and this phenomenon may cause the variation of surface potential. We can get the ion concentration in the solution by detection the variation of surface potential. We utilize the entrapment method to form an enzymatic film to immobilize on the sensing membrane. The chemical reaction of enzyme causes the pH variation and can be detected from the sensing membrane. By using the enzymatic layer can extend the device to enzyme detection. Essentially, due to the characteristics of miniaturization, ease fabrication and low cost, the invention finds its usefulness as a single-use sensor device, providing adjustable mechanical stimulation.

備註

本部(收文號1060078536)同意該校106年10月11日長庚大字第1060100086號函申請終止維護專利

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