健康老化研究中心代謝體學核心實驗室與電機系共同合作開發「血栓代謝體檢測晶片模組」

電機工程學系

本校電機工程學系林韋丞老師帶領實驗室學碩博學生，歷時一年半，與本校健康老化研究中心駱啓仁助理研究員、代謝體核心實驗室鄭美玲老師共同合作，設計並製造「血栓代謝體感測晶片」。該成果參與「2023 教育部智慧晶片系統應用創新專題實作競賽」，獲得智慧健康類組「銅獎」殊榮。

比賽歷經六個月，比賽為實物展示，評分方式為 double blind review 方式進行，即審查委員與比賽團隊，皆不知彼此姓名、學校，與實驗室名稱。全國一共 133 隊伍參賽，包含 33 所大專院校，初賽至決賽一共 45 位產官學審查委員評分。本團隊在台大、成大、清大、陽明交大、台師大、中山大學、台科大、雲科大、屏科大、元智、中原、南台科大等眾多競爭學校隊伍中脫穎而出，勇奪智慧健康組「銅獎」 。

習知之代謝體檢測，非常仰賴質譜儀等大型儀器進行分析，這種檢測方式要進入終端客戶群直接使用(Point-of-Care)，實為不可能，也無法大規模商品化。本實驗室專長在半導體晶片前端感測電路設計，搭配四道光罩設計以玻璃基型之傳感器，並委由上市櫃光電廠製作原型，在無需微流道製程條件下，利用半導體驅動/感應代謝體之電容變化。本技術可以在不超過Limit of Detection (LOD) 5μL(溶液體積五微升) 條件下 ，將血栓訊號放大，訊號偵測不超過數秒鐘，即完成血栓代謝體因子判讀。感應玻璃經由去離子水清洗後，可以重複使用，電極也無須矯正。此優點相較於習知電流感應、離子感應電晶體方式，其分子薄膜與電極為消耗品，或需使用其離子半導體電晶體表面進行感測，無法重複使用，也必須不斷矯正，習知方式實為不方便。

本技術之半導體感測晶片為檢測平台，用於解析代謝體感應之訊號量大小。目前平台大小不超過15 cm x 20 cm ，非常容易與其他領域電子產品進一步整合，成為評估前期血栓潛在風險因子檢測平台。

本技術於 2023 年五月，獲得台灣發明專利，完成可商品化布局。未來，本技術平台將擴充更多代謝體因子檢測，成為可以多通道代謝體因子檢測模組邁進。

(左→右)林韋丞老師、駱啓仁助理研究員、曾人傑、侯芃如、謝昀諭、葉俊緯