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滾鍍鎳電極在電顯色與感測器之研發與應用

為了解決美超微作業員的問題，作者戴君彥 這樣論述：

本篇研究之目的在於利用滾鍍技術結合電化學活化表面處理在生化吸附、電分析化學、電顯色等領域中做有效的利用。研究內容分成三部份，第一部份主要是將滾鍍完成的鎳金屬電極，配合介面活性劑的清洗之後，藉由電化學處理技術達成活化的效果。而活化的程度則會因界面活性劑清洗的有無而有所差異。此外，以0.1 M NaOH溶液為活化環境，並探究不同pH值對於活化程度之影響。 第二部份為IMAC (immobilized metal ion affinity chromatography)與電顯色的結合應用。在生物科技的快速發展下，對於細胞或組織間的研究需求更顯急迫，利用固定化金屬離子管柱層析(immobili

zed metal ion affinity chromatography)來進行蛋白質的分離與純化，已經成為一項熱門的生物技術。本研究係以滾鍍鎳電極承襲第一部分經由電化學方式使之形成對於氧化有催化效果的三價鎳薄膜。在鹼性環境中，鎳滾鍍電極在經過活化之後，隨著電位的循環掃瞄會具有三價與二價之間的氧化還原機轉，也正因如此，使得電極表面具有明顯的顏色變化。因此，若將此現象與IMAC結合，其指出在鎳金屬具有兩價的環境中對於特定的氨基酸與蛋白質末端具有特定氨基酸的存在下，會有明顯吸附的效果，而這樣一來會影響在電顯色當中的金屬價數變化，進而抑制變色的情形出現，以達到純化蛋白質與鑑定特徵蛋白質的需求。

於第三部分則延續第一部份之實驗架構，將活化過後的滾鍍鎳電極結合電化學安培法並配合流動注入分析系統，於0.1 M NaOH溶液中偵測三價鉻重金屬離子。而實驗於電極上施加0.5 V(Ag/AgCl)之電位，偵測線性範圍為5 uM - 1 mM，並得到相當好的回歸係數為0.998，線性方程式為y＝-0.0945＋0.00867x。另外，在電極穩定性探討中，分析物之再現性同樣地具有優異表現(RSD＜5 %)。而於三價鉻之測定部份，此系統之優點在於不需任何電極修飾或樣品前處理，且利用鎳滾筒電鍍電極可拋棄之特性，不僅可避免掉電極可能被毒化的問題，並且於電極間的再現性亦具有令人滿意之分析結果(RSD＜5

%)，藉此特點，未來希望能在更多領域中應用此分析系統，來提升其實用性與產業價值。