宮原裕二教授團隊推動半導體、生技與醫療融合，帶動各領域活用生物晶片科技

宮原裕二教授日前接受臺灣日本關係協會科技交流委員會邀請，預計參加今(2020)年7月2日舉辦的「台日智慧生活科技應用策略研討會」擔任主講者。他所領導的東京齒科大學生體材料工學研究所，近年來積極推動半導體、生技與醫療間的融合，帶動生物晶片科技的發展。

然而，處理奈米分子大小的新技術日新月異，未來可透過半導體微細加工技術，提升「生物電晶體技術」（Bio-transistor）的整合性以及精密度，將反應直接轉換為電訊號（electrical signal），可望加速定量與簡易性的生物分析技術。

「生物電晶體技術」與既有直接檢測形式電荷的技術原理不同，毋須檢測螢光所需的雷達等光學系統，有效建構小型生物分子分析系統。在中小型醫院、診所等醫療機構提供更簡便的分析分法，例如，根據DNA鹼基序列分析，檢查藥物對不同個體的效用與副作用。也為了就近進行訪問診療或是對居家護理的患者進行檢查與診斷，善用雙電晶體管（Bi-transistor）的特性，達成簡便的檢查設備之需求。

另外，在醫材、藥物與化妝品的領域，利用培養細胞的解析技術取代動物實驗已成為現今的趨勢，但是在培養細胞進行分析時合成新化合物的成本十分昂貴。因此，只能從使用少量的樣品，縮小反應場（reaction field）以及檢波器（detection field）著手進行。該研究所認為，結合半導體與細胞的「細胞電晶體」是滿足上述需求的關鍵技術。事實上，在再生醫學（regenerative medicine）領域，需確認植入活體內之組織細胞的安全性，若使用「細胞電晶體」找尋評估參數，便可完成非侵入性的評估工作。
在細胞生物學等基礎科學領域，細胞電晶體可以檢測絕緣膜表面附近電荷密度的變化，可以對膜蛋白和載體蛋白進行反應作用的分析、監控與細胞分化有關的電信號等，期望藉此研究獲得嶄新的發現。

上述細胞電晶體，係透過結合微米／奈米技術、生物／醫學領域的技術完成。因此藉由整合微米／奈米技術精確的控制微細加工技術、高精準度測量技術，達成對生物的高度選擇性反應，藉此塑造新的學術領域，引領新興產業發展。

資料來源：東京齒科大學生體材料工學研究所（2020年）
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