Abstract
本研究目標在設計一利用對流方式來做聚合酶連鎖反應之系統，其包括採用微機電系統技術（Micro-Electro-Mechanical-System）研發微型的加熱器、溫度感測器及對流反應腔，並結合量測與控制電路做成一完整系統，以應用於微小型PCR系統中，達成DNA大量複製的目標。 在微型PCR晶片部分主要可分兩部分，第一部份為利用Rayleigh-Bénard對流原理設計一特定形狀尺寸之反應腔並製作；第二部分則製作微加熱器及微溫度感測器的結構，最後將兩部分接合形成一完整微型PCR晶片。 溫度控制系統部分，主要設計週邊量測電路得到一精確量測訊號，並利用8051單晶片對量測訊號作控制處理，最後運用脈波寬度調變的方式控制加熱器的功率輸出，以期改善在PCR的參數循環中溫度的準確及穩定性。 最後以平板膠電泳實驗證實本系統的實用性，與商用機器結果比較，可發現此晶片比起商用機器可大量縮短作用時間。且根據所設計之不同尺寸對流槽PCR實驗結果與模擬所得之溫度與速度分佈結果相互比較，使用者未來可結合所設定之參數與CFDRC軟體模擬結果來對反應槽作最佳化設計，以此減少總反應時間。