具高度選擇性的生物感測材料及方法

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

102140058

專利證號

I 499554

專利獲證名稱

具高度選擇性的生物感測材料及方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立交通大學

獲證日期

2015/09/11

技術說明

感測元件的訊號強度與靈敏度和待測物及感測材料的接觸息息相關，一般而言，訊號的強度與待測物接觸感測材料的數量成正比，與二者接觸距離成反比。因此在設計上，極大化感測材料的表面積及避免在感測材料上被覆其他物質是其重點之一。近年來，奈米材料被廣泛應用於感測材料上，但因奈米粒子容易聚集，必須添加界面活性劑來穩定奈米粒子分散性，這將影響奈米材料原具有的優異感測特性。有鑑於此，本發明將以colloidal chitosan nanoparticle(Carboxymethyl-hexanoyl chitosan, CHC)為spacer and stabilizer 取代在奈米金棒(gold nanorod)上的界面活性劑(cetyltrimethylammonium bromide, CTAB)，將奈米金棒吸附到CHC表面並移除CTAB，藉以維持奈米金屬粒子的分散性，並可以增進原有的感測特性。 同時，為了增強感測元件之靈敏度與選擇性，本發明利用操控環境pH值來控制待測物與感測元件表面電性(zeta potential)。在某特定pH值下，使待測物恰巧可突破CHC nanoparticle 所產生的電子屏蔽，並因電荷與金表面電荷相異而易吸附於奈米金棒表面上，而非CHC nanoparticle表面。相對於其他物質在此特定的pH值下，則無法穿透屏蔽或是吸附到金表面上，因此不會造成金奈米棒的UV-vis吸收訊號造成偏移。此技術可穩定金奈米棒的分散性及提升金奈米棒對於待測物之靈敏度，並同時賦予感測元件對於待測物的良好選擇性，增強本感測元件之感測能力。 This patent discloses a new method by controlling the pH value of the AuNR-CHC solution to adjust the surface charge of the nanoparticle and the analyte. At a specific pH value (a slightly lower than the pH value of the IEP of the analyst), the analyte can cross through the electronic barrier of the AuNR-CHC and absorb on the negative surface of the AuNR by electronic absorption force, which exhibit significant peak shifts in UV-vis spectrum. This method can avoid other ingredients in the sample to absorb on the AuNR, because the AuNR-CHC nanoparticles repel the ingredients by electronic repulsion force at the pH value. This method can ameliorate the sensitivity and selectivity of the sensing device at same time. Therefore, this patent shows great value and important role in biosensing technology.

備註

本會(收文號1110027136)回應該校111年5月12日陽明交大研產學字第1110015716號函申請終止維護專利(國立陽明交通大學)

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