心肌梗塞微型生醫晶片檢測系統
─心臟病患的福音
九十三年二月六日新聞資料
國科會精密儀器發展中心欣逢成立三十週年慶，在一連串慶祝活動之外，也同時 舉辦『心肌梗塞微型生醫晶片檢測系統』記者發表會，公開展示他們所開發的心肌梗 塞檢測晶片系統。該系統不但提供了一款低成本、可拋棄式生醫晶片，並展示利用微 機電製程技術所開發的微小化螢光檢測儀器以即時檢測心肌梗塞。此項發明將使心肌 梗塞血液檢查不再被限制在大型醫院中進行，一般醫院、小型診所都可以即時檢驗。 此『心肌梗塞微型生醫晶片檢測系統』的發表象徵該中心以其微光機電整合優勢成功 應用於心肌梗塞之早期偵測。
每年低氣壓籠罩的冬季，日夜溫差大，成為心肌梗塞的好發季節。前陣子寒流來 襲，就發生了心臟病患者在中山高速公路上路經造橋收費站時搖下車窗繳費，因冷風 吹襲而引發心臟病的實例，『還好』，在場的警方及時發現並協助緊急送醫，撿回一 條命。可是，人一生中有幾次『還好』呢？菲律賓前外長奧普萊 (Blas Ople) ，就在 出訪過程中於飛機上因心臟病發死亡。
根據行政院衛生署去年的統計，惡性腫瘤、腦血管疾病、心臟疾病已然並列國人 三大死因。由於現代人飲食習慣的改變，心臟病不僅威脅到器官逐年退化的老人，冠 狀動脈心臟病亦有逐漸年輕化的趨勢。高膽固醇、高血壓、高血脂這三大心臟疾病危 害因子，甚至已出現在大學校園。新春期間應酬場所特別多，醫院急診室就經常接獲 心肌梗塞發作的突發病例。根據美國心臟學會報導，心肌梗塞一旦發作，近半數 (47%) 的人無法即時獲得妥善的急救而一命嗚呼。因此，心臟病患被迫活在不知何時發作的 恐懼中。根據心臟科醫師表示，一般因為胸痛就醫有 12.5% 是心肌梗塞發作，在這 心肌梗塞病患中，只有一半的人可以由心電圖異常檢測出來，但另一半的病患必須 藉由抽血檢查始可獲得正確的判斷。因此，心肌梗塞的抽血檢查就顯得相當重要。 然而，臨床上心肌梗塞的血液檢查過程不僅繁瑣，耗費人力、更耗時間；平均而言， 一個病例的檢查需耗 4–6 小時，而自動化的生化儀器至少還需要 30 分鐘至 1 小時。然而就國內的醫療體系而言，僅有較具規模的醫院才有能力購置大型生化 儀器，小型診所無法提供快速且正確的診斷治療。
精儀中心此次公開展示的『心肌梗塞微型生醫晶片檢測系統』難能可貴的解決了 傳統心肌梗塞檢測中高成本、採檢血量高、步驟繁複的困境。此項研發僅需一滴不到 0.2 cc 的血量，滴在一個像一根頭髮細的微流道上的螢光檢測，於自行開發的高敏 感度微小化螢光偵測系統，便能即時檢測出心肌梗塞指標的濃度。這個微型生醫晶片 檢測系統，概分三項主要功能：
- 拋棄式生醫流體晶片：將生醫分析實驗步驟微縮在一晶片上，以大量批次製作的 微機電製程，不僅成本大幅降低、使用後不需回收、避免交互污染之虞。
- 螢光顯微鏡微小化：運用光學微機電技術，製作微小型光學元件、節省資源、 體積小易操作。
- 輕巧實用：由市售9伏特電池驅動，不需繁複的操作過程，易於攜帶。
國內當下的環境發展生物晶片的重心，多專注在微陣列基因晶片，對於微流體 生物晶片及晶片感測器上的研究卻較少。國內目前雖然已有相關研究機構進行生物 晶片之研究，但其搭配讀取分析訊號的儀器卻相當複雜、昂貴、無法攜帶使用。 精儀中心則是將生物晶片及螢光檢測儀器微小化以達到易使用、易攜帶、全民健康的 普及目的。
微小化是近二十年來科技發展的主要趨勢，而微機電技術微小化的結果，已經 迅速的改變科技產品的面貌，同時，也影響擴散到生物科技的發展。所謂微小化的 生物晶片，就是在一片晶片上同時進行不同的檢測，藉以取代傳統繁複的勞力工作 與所費不貲的大型設備。因此，自 2000 年來越來越多研發人員投入實驗室晶片的 市場。據 2002 年 Technical Insights 分析，2004 年生物晶片有33億美元的巨額 產值，年成長率更高達 65%。此生物晶片檢測系統開發成功後，若能結合在精密製造 上的優勢必能使我國在國際間的生物晶片研發，攀升至一獨特領先的地位。近年來 發展生物科技成為國家重要科技政策『兩兆雙星』的『雙星之一』，精儀中心在肩負 國家重要計畫之使命與呼應學界殷殷期盼之下，整合微機電製程與微光學設計製作 技術，終至呈現突破性的發展。
此次精儀中心發表的『心肌梗塞微型生醫晶片檢測系統』所使用的核心技術如 奈米高深寬比結構技術、微機電類LIGA製程、微光學設計及矽深蝕刻技術，該中心 不僅獨步全國、更是國內相關業者所倚重的重要技術資源，不僅微機電重要廠商 (如亞太優勢、台達電、新磊…等) 多委託精儀中心進行研發合作。國外學界 (如 國際合作的佛羅里達大學工學院核心實驗室的生醫磁珠檢測系統…) 與廠商亦多慕名 前來邀請合作開發或技轉以大幅提昇其產品的質與量。
精儀中心以前瞻的眼光，在微光機電的技術優勢下成功地整合跨領域的人才， 完成『心肌梗塞微型生醫晶片檢測系統』。這項成果可供產學界諮詢技轉項目極多： 包括有儀器系統、微流體生醫晶片、電泳分離、微型螢光檢測儀……等，日後將可 推廣至其他疾病的早期檢測。精儀中心將精益求精投入創新技術研發，希冀落實取之於 社會用之於社會的目標。
