2002 年 4 月出版
科儀新知 第 127 期
生物晶片專題
微陣列生物晶片簡介及其應用 [ 下載 PDF ]
周正中, 白果能
近年來生物晶片的熱潮席捲台灣，不僅一般報章雜誌廣為報導，多家與之有關的公司也相繼成立。但到底什麼是生物晶片，一般大眾可能只有朦朧的概念甚至錯誤的認知。本文僅就生物晶片中發展較成熟、使用較普遍的微陣列生物晶片為對象，就其原理、種類、設計、製造以及相關應用作一全面性的介紹。
沾印式蛋白質微陣列晶片研製 [ 下載 PDF ]
曾繁根, 黃海美, 林世章, 黃朝裕, 錢景常
本研究主要是利用生醫微機電製程技術，發展新式之沾印式蛋白質微陣列壓印系統，包含微印章陣列及蛋白質微印台。本研究是以微陣列為基礎的生醫檢測方法，不僅是一個全新的方法，可用來同時偵測成千個生醫檢體，並且擁有極佳的擴展性。此微陣列的晶片使用的材料價格低廉，且為半導體工業上常用的批次製程，可利用台灣成熟的半導體產業代工，量產成本低廉的可棄式晶片。此一新發展的生醫晶片不但能夠使用於蛋白質的分析，也可以應用於 DNA 序列檢測、新藥品的篩選及研發，以及臨床診斷上。
微型電包膜穿孔晶片及其在基因轉殖之應用 [ 下載 PDF ]
林裕城, 李明, 黃明遠
本文主要介紹應用微機電製程技術改良傳統電胞膜穿孔轉殖方法，開發相當細胞等尺寸或以下的電胞膜穿孔基因轉殖平台，對於其物理性原理、應用、設計、製程技術開發及如何與生物技術結合等方面加以介紹，並以目前實驗結果評估未來開發方向與發展潛能。
微流體技術之生醫應用 [ 下載 PDF ]
姚南光
由於微機電技術的蓬勃發展，微流體系統 (microfluidic system) 應運而生，在這種尺寸介於微米 (µm) 至毫米 (mm) 之間的微型元件內，運行的不再只是「電子」，還包括「氣」與「水」。科學家非常期待如此複雜有趣的微流體系統能夠應用在尺寸相當、成分類似的生醫系統上，雖然在各類微流體技術的先驅研究中，許多實際的應用困難仍不斷浮現，但此一新技術的導入卻也引發了許多突破傳統的新思維，本文將以「微型聚合..連鎖反應器」為例來討論。
生物晶片與農業應用 [ 下載 PDF ]
吳佩樺, 滕涵菁
生物晶片研究在國際上仍屬於初期發展階段，但已有許多重大成果，如基因晶片、蛋白質晶片、微流體晶片及微處理型晶片或程序型晶片。科學家們預估在西元 2005 年後生物晶片將廣泛地應用在不同的領域，如人類的遺傳性疾病、傳染性疾病的醫療檢驗、新藥的開發及藥效評估、環保水質及毒性氣體量測以及與民生息息相關的農業上，如動植物的疫病檢測、育種計畫及品種改良等，人類的生活品質也將大幅改善。本文介紹生物晶片，並以乳牛育種應用作為生物晶片在農業應用的實例。
表面電漿子共振式生物感測器之研發與應用 [ 下載 PDF ]
張端芳, 林啟萬
本文內容將著重於目前光學生物感測技術中的表面電漿子共振式 (surface plasmon resonance,SPR) 生物感測器，對於 SPR 的原理、應用以及未來發展作簡要的介紹。
光波導元件之設計方法 [ 下載 PDF ]
張哲瑋, 林暉雄
對於未來高頻寬通訊系統的來臨，高品質及高性能的光通訊元件是需要的，其中提供光通訊元件之正確的模擬設計扮演著重要的角色。本文將針對一些光通訊波導元件之設計方法，如模態求解技術、BPM 方法及有限差分時域 (FDTD) 方法等一一介紹。
非球面量測技術—波前補償設計 [ 下載 PDF ]
黃國政, 林洵焜, 王必昌, 廖俍境
非球面鏡已廣泛應於衛星及光電等科技產業，例如遙測鏡頭、望遠鏡頭、CD/DVD 讀寫頭、數位相機及投影機等，但市面上用於非球面鏡檢測的方法卻相當分歧，且量測準確度亦會因操作條件的不同而有差異。目前較具參考價值的量測方法有 CGH 電腦全像及波前補償法，由於 CGH 電腦全像玻片十分昂貴且製作不易，故本文以市面上常用的 Fizeau 干涉儀搭配附加補償器的方式作各種非球面量測的探討。
有機半導體顯示元件 [ 下載 PDF ]
駱文欽, 黃導陽
隨著科技的日新月異，晶片功能日益增強，成本漸趨低廉，對消費者而言是一大福音。然而，對晶片製造商而言卻造成資本生產力大幅降低，現在更面臨新興科技的策略性挑戰－塑膠電晶體又稱有機薄膜電晶體 (organic thin film transistors, OTFT)。應用於 OTFT 之半導體材料包括高分子 (polymers) 和非晶型分子 (amorphous molecular) 等，可利用溶液配合噴墨印刷 (ink-jet printing) 的方式，或以旋轉塗佈 (spin-coating) 的方式來製作半導體層，此外有機半導體層亦可在室溫中生產，因此可使用耐熱性較差之塑膠基材，降低整體生產成本。本文除著重於 OTFT 製程及原理外，也將針對其衍生搭配應用，如 OTFT 與 OLED 結合、OTFT與 E Ink (electronic ink) 結合之全有機顯示器 (all organic displays)，做初步的描述介紹。
掃描式探針顯微鏡於生物樣本的量測與應用 [ 下載 PDF ]
吳靖宙, 張憲彰
顯微鏡的發明有助於人們對微小物體結構的觀察，傳統上常用來觀察生物樣本之分子級或細胞級結構的方法，大都採用電子顯微鏡法。在處理適合電子顯微鏡觀測的樣本時，需經固定、切片、脫水、鍍金等步驟，但一般生物樣本在正常生理狀況下是富含水份的，若經這些步驟，將會使生物樣本原本的形狀、尺寸或結構產生變化，而所量得的影像將不再是生物樣本真正的形態。掃描式探針顯微鏡 (SPM) 具有高解析率與在液相操作的能力，使生物樣本在正常生理環境下不需經前處理也能被觀測，此優點使 SPM 逐漸被應用在生物樣本的量測上。特別是在此政府大力推行各項的奈米計畫 (主要分奈米電子、奈米材料、奈米生物、奈米檢測與設備開發四大主題) 之際，SPM 其簡便性與原子級解析力實為觀測奈米結構的利器，將在奈米生物領域之研究中獨領風騷。本文將對 SPM 的基本原理、常用在生物樣本量測的功能與目前實際在生物樣本之表面微觀或微小特定部位力學相關之量測時的應用，作一介紹。