學位論文
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Item 以紫外光波段超短脈衝雷射於石墨烯薄膜式聚合酶鏈鎖反應晶片之研究(2017) 陳文乙; Chen, Wen-Yi本研究利用先進雷射微細製程技術(Advanced laser micromachining technique)於旋塗控制之石墨烯薄膜(Spin-coating graphene thin film)上，進行微型加熱器(Micro-heater)的製作。本研究藉由檢測其製作之元件電學特性與加熱特性，並利用程式控制與電路設計，以應用在設計與製作之聚合酶連鎖反應(Polymerase chain reaction, PCR)晶片，進行去氧核醣核酸(Deoxyribonucleic acid, DNA)之增幅。 本研究結果發現製備的微型加熱器長度愈短，石墨烯電極通道寬度愈寬則電學特性愈佳，加熱特性也會愈好，即使用較少的能量就可以達到研究預期的溫度。為了在微型加熱器上安置一個小腔體(Chamber)來進行DNA的增生，本研究選用的設計長度為9 mm與寬度為1 mm之微型加熱器，並藉由LabView程式控制，以固態繼電器(Solid state relay, SSR)與設計脈衝寬度調變(Pulse width modulation, PWM)電路，達到單電壓源輸入及多電壓源輸出的控制。本研究可以真實被應用於PCR反應中的三段溫度控制中，其分別可穩定達到90-95 °C、50-55 °C與72-78 °C。透過以上的實驗參數調控，本研究進行DNA進行增生放大實驗，該實驗量測結果皆有放大特徵，並證明本研究製備之石墨烯微型加熱器，將能有機會實際應用在聚合酶連鎖反應晶片產品之設計與製作。