高溫超導量子干涉式振動磁量儀應用於生物分子之檢測

Abstract

本實驗主要是要架設可量測飽和磁化強度並與高溫超導量子干涉儀結合的振動樣品磁量計量測系統，讓量測樣品能夠在永久磁鐵的磁場下進入飽和磁化狀態，再藉由量測樣品做振動得到量測訊號，測量磁流體與不同濃度生物分子結合後在飽和磁場下的訊號值。 實驗核心主要可以分兩部分高溫超導量子干涉儀端接收訊號與振動樣品磁量計系統端，在高溫超導量子干涉儀部份使用了高溫超導直流量子干涉元件磁量計，在磁量計的接收訊號的部分使用了銅線圈當輸入線圈以接收從振動樣品磁量計系統端來的訊號給高溫超導量子干涉儀。振動樣品磁量計系統端的部分振動源使用喇叭讓量測樣品能夠穩定做振動，在擷取線圈的兩側有一對磁場為3430高斯的永久磁鐵來當作本實驗的飽和磁場，再將量測到的訊號耦合給高溫超導量子干涉儀，量測不同濃度的生物分子與磁性奈米粒子結合的磁性變化。 本實驗架設的振動樣品磁量儀經由量測後得到的SNR值為417，振動樣品磁量儀的靈敏度可達5.5 × 10-5 emu，使用SQUID後的高溫超導量子干涉式振動樣品磁量儀得到SNR為660，高溫超導量子干涉式振動樣品磁量儀的靈敏度可達3.48 × 10-5 emu，並且初步完成在生物分子的檢測，未來可在進一步量測不同的生物分子。