實驗室型生物晶片技術與應用(II); Lab-on-a-Chip Techniques and Applications(II)

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Title:	實驗室型生物晶片技術與應用(II);Lab-on-a-Chip Techniques and Applications(II)
Authors:	楊宗勳;陳文逸
Contributors:	光電科學研究所
Keywords:	電濕法;介電質電濕法;生物晶片;DNA合成器;蛋白質合成器;光電工程
Date:	2006-07-01
Issue Date:	2010-12-06 16:15:42 (UTC+8)
Publisher:	行政院國家科學委員會
Abstract:	電本計畫主要目標在於延承前期之研究成果，接續發展實驗室型之生物晶片，並將繁雜的DNA序列與蛋白質胺基酸序列之合成 (synthesis)過程整合在此實驗室型生物晶片上。近年來，許多重要的研究方向皆朝向將生醫實驗室的儀器高度積體化與自動化以實現Lab-on-a-chip系統。這類系統的關鍵在於巧妙且又快速、自動地操控微量的液體。隨著微機電技術 (MEMS) 的蓬勃發展，許多新的微流體系統元件 (microfluidic system devices) 已陸續地被發表報告，其均在研究如何在微尺度下有效地操作控制微流體。受到微機電技術的瓶頸、成本以及元件的可靠性，微流體元件必須採用較簡單的元件結構以利於元件未來的產品化。在這些液滴驅動機制中，由於表面張力(surface tension)在微小尺寸中成為液體最主要的作用力量，使得許多團隊研究如何應用表面張力於微流體系統元件中。其中又以電化學特性較不敏感的電濕法 (electrowetting) 與介電質電濕法(electrowetting on dielectric，EWOD)倍受矚目。其可程式化(programmable)的操作方式，極適合於繁複的生化反應過程，例如具多樣性與少量化特性的DNA鹼基序列與蛋白質胺基酸序列合成程序。在本計畫中，將利用介電質電濕法來製作Lab-on-a-chip系統，以實現DNA／蛋白質合成器等微小型自動生化反應儀。而本計畫將針對下列幾項作探討: 1. 各類試劑在EWOD元件上，固液接觸面的接觸角與飽和接觸角的探討，以建立相關資料庫。 2. 各類反應試劑於EWOD元件上之操作電壓的研究。 3. EWOD元件上，陣列式電極連接方式的解決方法。 4. 利用微光學元件與系統，對生化反應結果做即時檢測與呈現。 5. 利用數位微流體系統來實現DNA／蛋白質合成器。最後，本計畫製作的數位式微流體系統晶片，將具有許多較一般傳統連續微流體系統元件所沒有的優點，諸如：個別試劑的單獨操控、可將傳統於操作台(bench)上複雜的生物檢測反應過程完全實行、反應程序步驟設計的彈性、無須製作永久性流道(channel)於元件之上、流體的可重組性與高度的積體化、結合微光學檢測系統立即得知合成效果等。此外，以EWOD元件為基礎的DNA／蛋白質合成器將擁有以下的優點，減少樣本所需的體積、低成本，以及結合個人數位助理(PDA)實現可程式化、自動化與可攜帶的生物檢測元件。研究期間：9408 ~ 9507
Relation:	財團法人國家實驗研究院科技政策研究與資訊中心
Appears in Collections:	[Graduate Institute of Optics and Photonics] Research Project

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