生命科学的发展和生物分子感测及分析技术的发展息息相关，举例而言，众所皆知许多人体疾病是肇因于体内的荷尔蒙(hormones) 或是蛋白质(proteins) 微量上的变化(数pico,10-12,穆尔甚或数百femto, 10-15,穆尔)，或是浓度上的不平衡所导致，这些基本生理的现象使得快速而正确地检测生物分子的方法对于分析及监测人体的健康及环境的安全是不可或缺的[1]。然而，现今使用的高精准生物分子分析技术，其仪器不但昂贵、复杂，而且需要大量的人力及时间来进行检测工作[2]；另一方面，标准的临床生物分子量测技术：酵素链接免疫分析(Enzyme-Linked Immunosorbent Assay, ELISA)[3]，因为无法达到适当的敏感度(sensitivity)， 所以在量测低浓度的生物分子时，需要事先纯化的步骤使待测分子浓度增加以利检测。这些因素使得医疗及照护相关产业，无法达到其所期望的早期发现、早期预防及治疗的目标， 因此，如何发展在成分复杂的检体中以最少的准备步骤(simple)实现高选择性(high selectivity) 、高敏感度(high sensitivity)及快速检测的检测方法，将是生物分子检测技术的一大挑战。

《图一 标准倒置式荧光显微镜架构示意图。》

于生物体中，不同的生物分子即具有不同的功能，有的可以输送养分、有的可以转化能量、有的可以催化反应或是传送生物讯号等，最重要的是，大部分掌管重要生物反应的生物分子，皆具有与其共轭分子(bio-conjugate molecules) 的特定结合特性(specific binding)，利用此一特性，即可发展出多样化的生物分子感测技术。举例而言，现行标准的临床生物分子检测技术ELISA 即是利用此一特定结合特性，先将检体中待测的生物分子染上荧光剂，并将其共轭分子涂布于检验玻片上后，把检体放入以布有共轭分子的检验试片中，利用如(图一)的荧光显微镜进行观察，并依据其荧光强度判断此一待测分子的对应浓度。然而，如前文所述，此一方法受限于荧光显微镜中光传感器(photo-detector) 的灵敏度(sensitivity)，及光传感器相关接口电路(interface circuit)的讯杂比(signal-to-noise ratio)，使得此一标准之临床技术无法对于低浓度的生物分子直接进行检测，而需要可以进一步提高待测分子浓度的前置作业(pre-concentration)，近年来虽然因为电子技术的精进而使其可检测最低浓度达到数十pico 穆尔浓度，但是仍然不敷所需。为了克服此一困境，研究学者们发展了数种不同的检测方法以追求低成本、高灵敏度及快速检测，本文将就现在各研究学者们发展的成果作一简单的回顾介绍。

奈米颗粒技术
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