實驗測試

4.2.2 介電層測試

介電層在液介電泳部份扮演重要的角色，為避免液介電泳之電極因接 觸緩衝液而與毛細管電泳電極短路產生電解現象，而影響開放式液體流道 之形狀穩定，因此上下兩板皆具有介電層，實驗中發現試片在上板邊界會 有電場集中現象，此部份介電層須承受高電場強度，為試片中最容易電解 之區域，在嘗試過 AZ-4620、FH-6400、GM-1040、二氧化矽(Oxide)、氮化 矽等其他介電層後，以 SU8 和 Parylene 之介電強度、附著性較佳。

然而實驗中發現，上板邊界在製程中因切割容易造成邊界粗糙現象，

而 SU8 介電層在旋塗時，邊界會產生 Edge Bead 效應，使得塗佈不均勻，

因此上板使用 SU8 介電層容易在邊界產生電解現象。但如果上下板皆使用 Parylene 介電層時，反而因 Parylene 之介電強度較低，而易產生介電崩潰造 成電解。最後實驗上板應用 Parylene 沈積使降低邊界部份因覆蓋問題造成

4.2.2 進樣測試

在毛細管電泳分離中，本實驗設計三種方式去達到進樣目的，分別為：

十字型進樣、數位元式進樣和分段式進樣。

十字型進樣為一般常見毛細管封閉式流道常使用之進樣方式，利用兩 條流道之重疊面積作為進樣量的控制，先驅動進樣流道使樣品注滿整條流 道，再驅動分離流道使樣品開始進行毛細管電泳分離，然而十字型進樣流 道在此開放式電泳晶片應用時，十字型進樣需控制兩個不同方向之流動，

在上板邊界有四個反應電場，造成在此四個區域容易產生嚴重電解現象，

使十字流道之形狀難以穩定，製程上在上板部份邊界易有缺陷，使得十字 型進樣方式無法穩定進行毛細管電泳分析。

圖 4-2、十字型流道螢光粒子圖

數位元式進樣方式則結合開放式流道電泳晶片優點，可利用電溼潤電 極驅動從其他區域運送樣品液滴進入毛細管電泳分離流道，有別於十字行 進樣流道，此方式可大幅減少樣品量之浪費，且可結合其他生物反應晶片

入分離流道，但數位式進樣在進入分離流道時，容易因邊界擴散問題，造 成樣品液滴在流道邊界有大面積擴散，使進樣區段變長，進而造成後續毛 細管電泳分離以及偵測困難，降低毛細管電泳分離效率。

圖 4-3、數位式進樣

在十字型進樣以及數位元式進樣方式遇到困難後，便試圖去解決邊界 擴散問題以及使流道簡化，而分段式進樣便可解決這兩項問題，利用液介 電泳流道優點，預先在流道上滴入樣品液滴，再先後注入左右兩端之緩衝 液，可順利進行毛細管電泳分析，且由於流道簡化後，減少電解現象以及 製程缺陷等問題，為目前較穩定之進樣方式，但相對在進樣位置控制方面，

因緩衝液進入時間不同而較難精準控制。

圖 4-4、分段式進樣

表 4-3、進樣方式比較表 比較

十字型進樣

‧ 上板製程與架設困難

‧ 需控制兩個方向的流動 Æ流道形狀不穩定且容易介電崩潰

數位式進樣

‧ 自動化進樣

‧ 可定量樣品體積 Æ樣品容易延邊界擴散

分段式進樣

‧ 製程簡單

‧ 減少擴散 Æ進樣位置難控制