CMOS-BioMEMS壓阻式微懸臂樑生物感測器於
腹膜炎治療藥物慶大黴素檢測之研究

李冠緯

doi:10.6342/NTU201703848

山西大学，您好！

感谢采购，人社期刊库｜人社论文库，期间：2025/01/01~2025/12/31

感谢试用，科学期刊库｜科学论文库，期间：2024/10/20~2025/01/20

浏览高级检索

关闭
检索检索高级检索出版物检索
浏览期刊主题浏览核心期刊浏览期刊拼音浏览

关闭

查询符号(半角)	查询符号意义说明
空格	表示为「AND」两个查询词之交集
双引号 ( " " )	片语以双引号标示开始及结束，而且只寻找出现顺序相同的字词，例： " image process "
?	表示一个字母切截，输入两个?表两个字母，依此类推，例：输入「Appl?」，查得结果应为appl e , appl y … ( 常用于英文字查询 )
*	表示不限字母切截，由0~n. 例：输入「appl*」，查得结果应为appl e , appl es , appl y , appl ied , appl ication … ( 常用于英文字查询 )
AND、OR、NOT	布尔逻辑组合关键字，用来扩大或缩小查询范围的技巧。 (1) AND ：缩小查询范围 (2) OR ：扩大查询范围(3) NOT：排除不相关的范围

DOI 是数位物件识别码（ D igital O bject I dentifier ）的简称，
为物件在网路上的唯一识别码，可用于永久连结并引用目标物件。

使用DOI作为永久连结

每个DOI号前面加上「 http://dx.doi.org/ 」便成为永久网址。
如以DOI号为 10.5297/ser.1201.002 的文献为例，此文献的永久连结便是： http://dx.doi.org/ 10.5297/ser.1201.002 。
日后不论出版单位如何更动此文献位置，永久连结所指向的位置皆会即时更新，不再错失重要的研究。

引用含有DOI的文献

有DOI的文献在引用时皆应同时引用DOI。若使用APA、Chicago以外未规范DOI的引用格式，可引用DOI永久连结。

DOI可强化引用精确性、增强学术圈连结，并给予使用者跨平台的良好使用经验，目前在全世界已有超过五千万个对象申请DOI。如想对DOI的使用与概念有进一步了解，请参考（）。

书目管理工具

相关连结

问题回报

全文下载

CMOS-BioMEMS压阻式微悬臂梁生物感测器於腹膜炎治疗药物庆大霉素检测之研究

A Study of CMOS-BioMEMS Based Piezoresistive Microcantilever Sensor on the Detection of Gentamicin for Patients with Peritonitis

李冠纬 , 硕士　　导师：张培仁;颜毅广　　

繁体中文 DOI： 10.6342/NTU201703848

微悬臂梁；庆大霉素；电场操控；微量检体；低成本封装； Microcantilever ； Gentamicin ； Electric field ； minimization sample ； Low cost package

0 个人觉得这篇文章赞

摘要 │ 参考文献 (58) │ 国际计量

摘要〈TOP〉

研究证实以CMOS MEMS制程之压阻式微悬臂梁生医感测器结合电场操控技术，达成低成本、可携式、微型化、微量检体且可定量之小分子药物感测器。根据实验结果，压阻式微悬臂梁生物感测器可针对腹膜炎治疗药物庆大霉素进行定量分析，且此定量分析之线性区域包含庆大霉素有效治疗浓度范围，因此压阻式微悬臂梁生医感测器是有绝对的潜力供需要执行疗剂监测之病人进行即时检测庆大霉素在血液中的浓度。
近年来，社会的健康意识逐渐抬头，诸多检测逐渐被重视，如食安、环境工程、化工药剂用量等等，因此对於能够可携式且即时检测之感测器的需求越来越多。其中，以病人为中心的医疗环境也逐渐被重视，所以远距照护也逐年成长，要达成远距照护的愿景，科技的支援是无可避免的。因此对於可携式且即时检测之生医感测器的需求日益大增，医生对於病人在药物的使用上非常的关注，故疗剂监测为医生重视之参考依据，对於病患当下的身体状况调整药物的剂量，不仅增加疗效外更能避免副作用的发生。但现行医院仪器的检测流程繁琐、耗时，因此在非即时检测的情况下，医生容易对病人造成误判。而本研究以CMOS MEMS制程之压阻式微悬臂梁生医感测器应用於治疗腹膜炎药物庆大霉素之检测。
以台积电已商业化CMOS MEMS 0.35标准制程搭配微机电(MEMS)之後制程和生医微机电技术(BioMEMS)制作出压阻式微悬臂梁生医感测器，并且以低成本的方式针对感测器进行封装。使之成功定量量测小分子药物庆大霉素，另外为了提升感测器的灵敏度，更应用了电场操控技术，搭配小分子等电位点之调整，成功增加压阻式微悬臂梁生医感测器之灵敏度，同时量测到更低浓度之庆大霉素
本研究之待测药物庆大霉素和抗体以专一性键结的方式键结，其键结後分子构形的变化在微悬臂梁表面产生表面应力，导致压阻层讯号发生改变，因此在量测小分子上具有其优势。实验上得知在60 V的电场操控比无电场操控之讯号提升量为，於浓度为20 μg/mL的庆大霉素为2.195倍，於浓度为35 μg/mL的庆大霉素为1.954倍，於浓度为50 μg/mL的庆大霉素为，因此在60 V的电场操控下相较未加电场操控平均能够提升1.823倍的讯号量。最後以60 V定量分析，并且得到微悬臂梁生医感测器之饱和曲线，其检测浓度分别为10 μg/mL、20 μg/mL、35 μg/mL、50 μg/mL、150 μg/mL、200 μg/mL，对应其变化量分别为5.030 mΩ、20.912 mΩ、40.854 mΩ、62.087 mΩ、125.796 mΩ、123.391 mΩ，故可知浓度在10 ~50 μg/mL做图可得到一线性区间，此线性区间便可被疗剂监测所用。本研究压阻式微悬臂梁生医感测晶片之可侦测最小浓度(LOD)为17.57 μg/mL，可定量最小浓度(LOQ)为23.885 μg/mL，可定量浓度区间为23.885 μg/mL ~50 μg/mL，而庆大霉素在血液中的有效浓度范围有落在压阻式微悬臂梁感测晶片之可定量浓度区间内，因此证实本研究之压阻式微悬臂梁生医感测器在量测小分子药物上具有一定的潜力且拥有能针对具有有效治疗浓度范围的药物进行定量分析之能力。

并列摘要〈TOP〉

The study prove that piezoresistive microcantilever can accomplish the low cost, portable, minimization sample and quantitative analysis the small molecule drug which is made by CMOS MEMS process and integrate the technique of electric field at the same time. Accroding to the experiment ruslt, the quantitative analysis curve contain the effective treatment range of Gentamicin which is measured by piezoresistive microcantilever. So piezoresistive microcantilever have the great potential to implement the TDM for patient to monitor the concentration of Gentamicin in blood.
In rescent year, there is the growing number of the need of the sensor which can portable and timely detection for lots of detection had been emphasized. The surroundings of medical treatment have being taken seriously. So the need of home care growing year by year. The growing number of the need of protable detection sensor is to fulfill the home care. Adverse drug reaction has received increasing attention recently. For some specific drugs with narrow therapeutic ranges, use of therapeutic drug monitoring (TDM) may reduce the adverse drug reactions for an individual to avoid drug toxicity. Gentamicin, managed in TDM, is a widely used antibiotic drug for patients with renal failure. This drug, composed of a mixture of related gentamicin components and fractions, is used to treat many types of bacterial infections, particularly those caused by Gram-negative organisms.
The piezoresistive microcantilever is made by TSMC CMOS MEMS 0.35 process which integrate the MEMS and BioMEMS technique and package by low cost. The piezoresistive microcantilever can detect the small molecule drug and promote the sensitivity by control the electric field to detect more lower concentration
By comparing the change of the signals in no electric field of antibody immobilization and 60 volt electric field of antibody immobilization, the result showed that the average singal promote 1.8 times. The quantitative analysis after 60 volt electric field of antibody immobilization show that the different concentration of Gentamicin which contain 10 μg/mL、20 μg/mL、35 μg/mL、50 μg/mL、150 μg/mL、200 μg/mL got the signal indivudlly．5.030 mΩ、20.912 mΩ、40.854 mΩ、62.087 mΩ、125.796 mΩ、123.391 mΩ. according to the result of Gentamicin, it can obtain a quantitative analysis curve of TDM patient.

参考文献 ( 58 ) 〈TOP〉

[1] M. A. Cooper and V. T. Singleton, "A survey of the 2001 to 2005 quartz crystal microbalance biosensor literature: applications of acoustic physics to the analysis of biomolecular interactions," J Mol Recognit, vol. 20, pp. 154-84, May-Jun 2007.
连结：
[3] J. Mitchell, "Small Molecule Immunosensing Using Surface Plasmon Resonance," Sensors, vol. 10, p. 7323, 2010.
连结：
[4] Y. Chen, B. Dong, and W. Zhou, "Surface plasmon resonance biosensor modified with multilayer silver nanoparticles films," Applied Surface Science, vol. 257, pp. 1021-1026, 2010/11/15/ 2010.
连结：
[5] J. Fritz, M. K. Baller, H. P. Lang, H. Rothuizen, P. Vettiger, E. Meyer, et al., "Translating biomolecular recognition into nanomechanics," Science, vol. 288, pp. 316-8, Apr 14 2000.
连结：
[7] Y. Zhang, S. P. Venkatachalan, H. Xu, X. Xu, P. Joshi, H.-F. Ji, et al., "Micromechanical measurement of membrane receptor binding for label-free drug discovery," Biosensors and Bioelectronics, vol. 19, pp. 1473-1478, 2004/06/15/ 2004.
连结：

国际计量

〈TOP〉

E-mail ：

文章公开取用时，将寄通知信至您填写的信箱地址

E-mail ：

使用DOI作为永久连结

引用含有DOI的文献

DOI可强化引用精确性、增强学术圈连结，并给予使用者跨平台的良好使用经验，目前在全世界已有超过五千万个对象申请DOI。 如想对DOI的使用与概念有进一步了解，请参考 （ ） 。

DOI可强化引用精确性、增强学术圈连结，并给予使用者跨平台的良好使用经验，目前在全世界已有超过五千万个对象申请DOI。如想对DOI的使用与概念有进一步了解，请参考（）。