本研究主要目的期望藉由將溶膠-凝膠法所製備之分子拓印高分
子以薄膜之形式覆膜於石英晶片上，並結合石英晶體微量天秤(QCM)
開發出可檢測未知濃度咖啡因溶液之非生物檢測系統，進而運用此系
統進行分析研究。
研究中主要利用無機的四乙氧基矽烷(TEOS)加入水、乙醇以及咖
啡因模版分子並於酸性環境下進行水解-縮合反應，而後加入乳酸均勻
混合，將所製得之溶膠以旋轉塗佈(spin-coating)的方式均勻覆膜於晶片
之金屬電極上作為辨識層，反應完畢後的晶片藉由甲醇萃取出咖啡因
模板分子，在辨識層上留下拓印位置，之後再藉由QCM 檢測不同濃
度之咖啡因溶液，求得檢量線，而後進行田口試驗，尋求影響咖啡因
鍵結量之參數，以及最佳配方。
研究過程中利用光學顯微鏡(Optical Microscope，簡稱OM) 對所
製備之分子拓印高分子膜層進行初步觀察，研判其成膜性之優劣；利
用QCM 觀察辨識材料與模版分子間之鍵結情況；且利用掃描式電子
顯微鏡(Scanning Electron Microscape，簡稱SEM)觀察膜層之表面微結
構。
研究結果得知，藉由添加乳酸有助於溶膠-凝膠法所製備之分子拓
印高分子薄膜均勻成膜於晶片金屬電極上；藉由檢測不同濃度之咖啡
因溶液，可得0 至100ppm 之咖啡因濃度檢量線，其斜率為2 的一條
直線，可用於檢測未知濃度之咖啡因溶液；由田口工程分析可得知在
不同藥品添加比例下，其所製備之分子拓印高分子晶片皆可應用QCM
進行檢測分析。整體實驗結果顯示，實驗中已將溶膠-凝膠法之製備技
術，結合QCM 檢測儀器，初步開發出可應用於檢測咖啡因溶液之非
生物檢測系統。

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