賴昆佑

表面電漿式的蛋白質微晶片陣列具有免螢光、免清洗、多工、即時等優點，過去三十年來，表面電漿感測元件已從實驗室走向商品，成為生物醫學檢測的一項利器。目前的表面電漿生醫感測系統多採用克式結構(Kretschmann configuration)，以稜鏡產生高動量入射波，搭配鍍有金屬的載玻片及複雜的光學追蹤系統，才能偵測到微弱的光訊號變化。然而稜鏡不只體積大、價格貴，與載玻片之間也有光耦合不易的問題。 在本研究中，我們以高折射率的氮化鎵磊晶層取代稜鏡，並在表面的金屬層產生表面電漿效應，不但能簡化感測元件的設計，還能增加表面電漿的發光強度。此外，我們採用的氮化銦鎵量子井，可做為表面電漿效應的增益層(gain medium)，具備訊號放大效果，能偵測到更低濃度之檢體，因而提升系統敏感度與解析能力。並可藉由調整氮化銦鎵量子井的磊晶結構，優化量子井與表面電漿偏振子(surface plasmon polaritons)之間的耦合效率，以產生更強之表面電漿共振。 藉由檢測酒精、抗原Protein G與人體抗體IgG三種溶液以驗證系統可行性。量測檢果顯示：酒精溶液其敏感度為8×〖10〗^(-5) (RIU^(-1))，人體抗體IgG溶液檢測極限(Limit of detection)可達1.89nM