癌症是蟬聯多年首要國人死因。根據衛生署統計，每13分鐘就有一個人因癌症過世，癌症的殺傷力放諸四海皆準，世界各國無不積極尋找治癌良方。

癌症特有蛋白質氣味　嗅得出來

美國、日本正在發展「癌症探測犬」，透過狗兒靈敏的嗅覺，早一歩嗅出癌細胞所產生的蛋白質氣味。這是因為生物體的嗅覺結構相當複雜，人可以藉由氣味味源物質與嗅覺感應細胞的結合，判斷出350不同的氣味。人體中約有4000萬個嗅覺感應細胞，而狗則有10億個，難怪狗的嗅覺判斷非常靈敏。

要設計出逼近生物嗅覺能力的感應設備，並不是直接檢測分子，而是讀取部份的分子結構。以色列科技學院研發的「電子鼻」，就是一種強調逼近生物嗅覺能力的奈米感測器陣列，在矽基板上採用金奈米粒子（gold nanoparticle），電極上覆蓋的奈米粒子會因為吸附呼吸中的癌細胞分子而改變電流傳導，並依照不同傳導來區別癌症種類、甚至是早期症狀。

其實，現在實驗室中的氣相色譜分析已經算是普遍，但是由於在機體中需要安裝氣罐，體積一直無法有效縮減。如果使用MEMS（微機電系統）技術，就可以有效縮減感測器的體積。如瑞士學者就利用MEMS技術開發含原子力顯微鏡的懸臂，氣體吸附於高分子膜上會造成變形，藉由不同的變形弧度、可偵測出濃度。在同一封裝內如置入多個懸臂，就可以達成感測多種氣體的目標。

《圖一　MEMS感測器可根據塗佈吸收性聚合物的微結構振動變化識別氣體（Sorce:IMEC）》

癌細胞微觀世界

除了透過氣味檢測揪出「異味蛋白質」，在腫瘤檢測時，常需要使用內視鏡，無論對醫生或者病人都是高度耗時耗力的挑戰。而且，各器官並非固定不動，會隨著人體的姿態或坐或躺而改變位置，這樣一來，不僅不易定位、也較難判斷放射線是否以預期的濃度照在腫瘤之上。

此時MEMS技術同樣能派上用場，普渡大學把米粒大小的MEMS偵測器植入體內，作為體內指揮的探測騎兵。可以透過麥克風振動膜偵測聲音的反射波，藉以傳輸訊息給量測器。不僅能夠正確定位，還能夠偵測腫瘤所接收到的輻射波量。不過，目前這款偵測器還未達到真正的微型化，僅能作到硬幣大小。

另外一種作法則是MEMS整合CMOS的顯微圖像傳感器，鏡頭可以小達8毫米，可放大的細胞則小至10-20微米，用更小的鏡頭檢視更大倍率的微小結構。玻璃纖維束的尖端可以發射雷射光束，照亮探測可疑患部組織，再將反射光束傳輸到外部的傳感器。

3D MEMS分辨好壞細胞

《圖二血液細胞分選系統　(Source:www.layaoba.com)》

MEMS與CMOS技術的整合備受矚目，由於可以在高精度、小尺寸和低功耗方面表現好成果，現在連消費性電子都開始佈局。不過，要量產就得降低成本，要降低成本，3D-MEMS封裝技術則是位於樞鈕之位，主要是透過矽通孔技術（Through-Silicon Via；TSV），把晶片堆疊起來製成3D封裝，當解析度達到10:1時，就能有效應用在生命科學領域。

過去，傳統放射線治療最讓人詬病之處，就是破壞式治療總是一併殺死正常細胞，明顯的例子就是患者治療後常有大量落髮的現象。目前矽谷新創公司正在研發一項3D封裝的MEMS技術，可以打造「細胞分選平台」，透過高速電池驅動，以光學的折射、反射作用替血液做分類，再進行連續且精確的監測。不僅對癌症有效，細胞治療部份，對於免疫系統失調、慢性心臟病…等疾病都有療效。

過去，電子產品所產生的「電磁波」一直是民眾避之唯恐不及的致癌物，不過，現在可能要反其道而行，因為透過更精密細微的零組件，「電子致癌」可能要轉化為「電子治癌」了。