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无线生医微机电C-反应蛋白感测系统设计
系统芯片设计专栏(2)

【作者: 陳春豪、黃榮章、黃榮山、呂學士】2007年01月22日 星期一

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随着科技之进步,人们也愈来愈重视生活质量的提升。生医实时看护无线感测网络即为一种提升人类生活质量的技术。在大多数先进国家中,心血管疾病为众多死因之首,对于现代人来说,检测此类疾病对维护健康相当重要。近年来血液中CRP浓度被发现与心血管疾病有相当程度的关联,是检验此类疾病的新指针。


近年来,感测生物分子的生物芯片技术正广泛的被研究。至目前为止,荧光式的生物感测技术是最常见的方式[1]。但是此技术需要复杂的利用染色剂标示出生物分子及昂贵的荧光分析设备[2]。另一方面,利用微悬臂梁(microcantilevers)随着分子键结而弯曲的方式来感测DNA也被证实[3]。此技术开启了不需任何标定物(label-free)的检测方法及高效能检测,而且能与CMOS半导体制程整合。然而,对大多数临床应用而言,与疾病相关的蛋白质生物标志(biomarkers)的检测更为重要[4]。事实上,蛋白质为人体血液中最大量的生物巨分子且具有庞大的生物功能多样性。最重要的,蛋白质是生命科学中最关键的信息快捷方式。以生物功能的观点来看,蛋白质可以催化生化反应、传送及储存养分,并可提供对病毒及细菌入侵保护及传送生物讯号。


当基于微悬臂梁方式对临床有关的蛋白质生物鉴定被提出后[4,5],其所使用的微悬臂梁只能使用强酸来解离所侦测的蛋白质以达到重复使用的目的,这对于可携式、穿戴式甚至是植入式使用相当不便。在之前,我们发现免疫学上非专一性与疾病有关的蛋白质可利用电的方式将其移除[6,7],如此可提高其重复使用的安全性。
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