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私立中原大學 醫學工程學系 碩士學位論文 經濟型血糖感測器之製作及市售電極片 之評估 Making of An Economical Type Glucose Sensor and Assessment to Commercial Electrodes 指導教授：廖峻德 博士 研 究 生：林志達 中 華 民 國 九 十 一 年 七 月 摘 要 本研究是利用酵素能夠識別特定分子的特性，並且催化這些分子進行氧化反 應，形成某特定物質之增減。當產生電化學反應可使該特定物質的變化轉換成電 訊號，再利用訊號的差異表現來表示酵素的消耗與特定分子定量間的關係。對於 進行可自然發生反應，需要提供一能量給反應物，經研究設定固定電壓為 0.6伏 特以提供能量。此電壓提供系統在設計上包含了工作電極及參考電極，在工作電 極上的電位值由參考電極所控制。利用工作電極上的固定電位，量測因酵素電極 產生不同程度反應的電流量。藉由測定三種因素：工作電壓、酵素反應的酸鹼值 及血糖濃度的偵測範圍，則此反應所產生的電壓或電流量可量測出。並利用以上 結果對市售電極片做電壓產生特性及量測品質的評估。本研究在量測血糖濃度 時，設定濃度介於 100mg/dl 與 290mg/dl 之間，均可以 0.6伏特作為最佳之工作 電壓。以此適當範圍對生理酸鹼值 6.6 至 7.6 之間實驗，測出酸鹼值對電壓對時 間變化並無明顯差異。同理，藉由上述條件以研究葡萄糖濃度影響因子，實驗結 果顯示：葡萄糖濃度對電壓產生的變化有顯著差異且具有高度重現性，因此可應 用到製作與設計血糖儀。在訊號讀取的設定上，由實驗得到測試時間在 35秒至 70 秒間電壓對時間變化曲線呈線性，為避免 放大器之截止時間相近，在快速檢 測的原則下選擇以 40秒作測量時間。基於對上述因子的研究，針對市售商品 R 牌、 B牌及 A牌做評估：在一定時間內的變化量中，以 R牌的電壓對時間變化 最大，且在相關係數中 R 以0.90 至 0.99 接近線性的程度最好。本研究因此提供 自製或篩選葡萄糖感測電極時的一種快速品質評估方法。 關鍵詞：酵素，電極，電位，葡萄糖。 Abstract This work is based upon the characteristic of an enzyme capable to recognize specific molecules, to promote