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1、生物感測器農機一陳昭宇b88611016第1页生物感測器所謂生物型感測器（Biosensor）是指利用生物感測元件（如酵素、抗體.等）來將系統中化學物質（如葡萄糖、血漿濃度、鉀離子濃度、膽固醇）改變量，轉換成電子訊號或光學訊號一種可測定可測定微量成份分析裝置微量成份分析裝置乃為一種集合 生化,物理,材料科學,電子資訊,機械工程等整合性高科技產品第2页生物感測器類型由信號產生方式不一样，能够將生物感測器區分成兩種主要類型：生物親和性感測器生物催化型感應器由選用換能器不一样，生物感測器設計時能够細分成以下數項電化學生物感測器半導體離子感測器光纖生物感測器壓電晶體生物感測器第3页生物感測器主要組成元
2、件各種酵素受體蛋白分離抗體製備生物分子識別元件電子裝置高感度微電壓計微電流計壓電晶體物理換能元件第4页生物感測器產業由於成功整合生物技術和電子資訊等技術 使得開發含有生機由於生物感測器直接使用生物分子當做分子識別元件 挾其優異專一性結合高感度物理換能器 生物分子多樣性 更能滿足極為寬廣測試項目具備絕佳優勢和潛力 將帶動下一世紀生物技術進入明日世界第5页生物感測器產品之應用範圍第6页研發現況一.生物感測器產品技生物感測器產品技術開發術開發自動化多頻道親和性壓電晶體生物感測器可偵測溶液中所含之特定生化或化學物質其靈敏度可達10-12克/毫升水準一次循環僅需30分鐘二.生物感測針之製備生物感測針之製
3、備技術技術在生物分子辨認元件開發方面均已累積技術經驗和能力生物感測器所需探針依所欲偵測物質不一样而有不一样之製造方法第7页高精密度金電極壓電晶體探針本生物感測探針產品所用偵測系統為使用壓電晶體微質量平衡微質量平衡特征將生物識別分子架接在壓電晶體金電極上 當與反應系統發生分子交互作用時 马上經由電極面質量或黏度變化質量或黏度變化產生晶體共振頻率改變共振頻率改變 藉測量頻率變化來獲知生物分子間交互作用情形呼氣輔助診斷感測探針開發可偵測甲基銨類化合物廢氣污染感測探針開發可偵測芳香族碳氫化合物第8页生物感測器技術現況與趨勢第一代生物感測器於1979年由YSI企业開發成功並投入醫檢市場最早商品為血糖測試
4、用酵素電極当前以酵素電極技術商品化成功之Medisense葡萄糖測試儀佔最大銷售值第二代生物感測器定義為使用抗體或受體蛋白質當分子識別元件而換能器選用朝向更多樣化如場效半導體(FET)光纖 壓電晶體(PZ)表面生波器(SAW)第9页表面薄膜共振技術表面薄膜共振(SPR)係一種光學現象。當光束於玻璃介質內傳導時，於光路徑上遇金屬薄層界面交接處產生內全反射(total internal reflection)時所伴隨光學物理現象SPR技術能够用來定量靠近感測電極表面之待測物濃度此為利用光電技術之產品 近來在市場上有顯著成長利用此一光學特征開發出可於10-6g/ml到10-11g/ml之低濃度下進行
5、生物分子間交互作用之即時偵測生物感測器第10页生物感測器未來適宜發展之產品和技術項目生物感測器之產品和生物感測器之產品和技術技術壓電晶體免疫生物感測器嗅覺生物感測器光纖生物感測器攜帶式小型壓電晶體生物感測器(適合現場或野外測試目地)生物感測探針之產品生物感測探針之產品和技術和技術研發級生物感測探針藥物濫用篩檢免疫探針呼氣輔助診斷感測探針食品用生物感測探針環境保護用生物感測探針第11页生物感測器之相關產品泰勝科技企业所開發完之電子鼻、生化探索家、電化學石英微天平 膜厚計等即利用QCM(Quartz Crystal Microbalance)技術以壓電晶體(PZ)為感測元件第12页壓電晶體生物免疫
6、感測器將壓電晶體感測器結合免疫反應,利用 polythyleneimine及 glutaraldehyde 固定抗體或抗原於壓電晶體上其含有高靈敏性,高選擇性,即時分析,成本低及快速優點。在臨床檢驗上,極需利用這樣特征以加速檢體測試,而給醫師一個快速確實結果報告,達到患者病情治療效果。第13页生化探索家 Bio-E 生化探索家 Bio-E 生化探索家Bio-E 是一種應用於生物學及生命科學研究之液相生化感測器，可即時偵測生物分子之作用力之情形，如微量分子濃度測定、生物分子作用力及動力學研究、藥物快速篩選、基因探針及抗原決定基圖鑑(Epitope Mapping)第14页Bio-E主體第15页C
7、hip安裝試劑及Chip 第16页 電子鼻人工電子鼻是一種可現場即時檢測器，並利用類神經網路加以辨識、分析與記憶之氣味感測分析儀，可應用於環境科學及食品工業研究如環境污染及毒物偵測、畜牧業臭味監測、酒類及飲料品評鑑定及石化、化工、電子、半導體業臭味強度之測定。第17页氣體感測模組茶葉製程之氣味監測第18页電化學石英振盪微天平(EQCM)電化學石英振盪微量天平可應用於以下研究：薄膜吸附程序研究。聚合物沉積程序。腐蝕程序分析。相變化之研究。溶液黏滯度測定。液體吸附測試。分子間親和力分析。物質間吸附現象。第19页膜厚計膜厚計是一種在真空狀態下測量膜厚度工具，廣泛應用於蒸鍍、濺鍍之半導體工業製程，如：半導體晶片表面處理薄膜厚度之測定。第20页