進樣系統整合

預先在毛細管電泳分

在分析十字進樣法及數位式進樣法之缺點後，參考范士岡老師等人提 出之 LDEP 虛擬流道操作法[14]，設計一新型光罩如下圖 35，並命名為 數位十字進樣法。

(a)

(b)

圖 35 數位十字進樣法(a)全觀 (b)十字處放大圖 Pitch: 2.54 mm

子材料中的插槽 (slot)，而這邊採用 26 pin*2 的插槽，剩下的 pin 腳做為 備用，其電極距(Pitch)規格定為 2.54 mm，此一設計乃是為了方便架設連 結到由 LabVIEW 程式所控制之對外連結器(DAQ)，也因此這邊特別製作 了專用於本晶片的特別接線組，本接線組包含了 26 插槽、杜邦線材以及

圖 36 插槽式接線組

PC with LabVIEW

Relay Board DAQ

Slot wire

前面提到，控制介面為採用虛擬儀控程式 LabVIEW 所編寫之多流道 控制器(圖 38)，而本流道控制器，採用布林陣列(Boolean array)去分別控 制九個相對應在繼電器板上的繼電器，而這些繼電器則在接受來自 DAQ 傳出之 5 V 電壓後開啟或是關閉，進而調控相對應的電極是否通路，如非 通路，則進入電極之電壓將為 0 V，配合上前面所介紹的整套電路設備，

則進行實驗將格外順利。

實驗上我們進行進樣系統可行性測試以及實際採用兩種不同電性粒 子的進樣分離實驗，前者將使用染色後的去離子水(De-Ion water, DI)做為 進樣過程的標的物；後者則是根據前面實驗而進行正式測試，原因在於在 螢光顯微鏡下，不易觀測到流道生成過程，因此需要先行了解流道成型過 程以確保實驗是正確被執行的。

(a)

(b)

首先要測試此一系統的操作特性，以下除了前面使用到的緩衝液以外，

另外使用了紅色染劑染色後的 DI water 溶液當作待測物，而在實驗前，先 將樣品放入上儲液槽，而緩衝液放入左及右方的儲液槽，此時將上板蓋下，

並以雙面膠定義出 25 m 厚的流道高，並以 LabVIEW 程式操作流道之成 型，如圖 39 所表示，此為其中一種操作型式，先將三向流道電極開通，

使液體進入電極，此時先不打開中間電極，待三向液體完全填充流道後，

開啟中間電極，使三流道連結，並致使樣品進入主流道，最後切斷進樣流 道即可。

(a) (b)

(c) (d)

圖 39 數位十字進樣系統測試圖。(a)初始狀態，上端為染紅色之 DI water，

左右為 borax 緩衝液(b)開啟左右及上端流道電極，致使液體注入個別流道(c) 開啟中間流道，致使三個流道連結，而樣品同時進入(d)進樣完成，關閉進

樣流道，使主要流道保持。

由測試結果，我們發現此一進樣型式，是可行的，也有效的改善先前 遭遇到的邊界擴散效果，樣品進入到流道後僅緩慢的做區域擴散，接下來 則測試混合兩種不同粒子的待測物，是否同樣可在此一晶片系統上操作，

操作手段及過程均相同，所記錄到的結果如圖 40 所示

(a) (b)

(c) (d)

(e)

(f)

(g)

圖 40 數位十字進樣分離法。

(a)-(d)微流道建立集樣本進樣過程，(e)-(g)為主流道中分離情形，黃色長虛 線指示出螢光中性電粒子，白色短虛線為紅色帶負電粒子。

根據實驗所得結果，我們可以採用此一多段電極流道，來達成進樣系 統整合的目的，同時，根據流道的設計，我們可以分別建立流道，當其中 之一的流道電極損壞時，亦可由其他流道代替，而進樣的型式也有多種操 作方法，端看流道建立的次序(圖 41)。

圖 41 數位十字進樣流道進樣方式。

(a)同時在流道中間匯集進樣(b)上端先行進樣至中心電極再建立主流道。

(a) (b)