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生物檢驗晶片技術及發展 - 台灣第一個量產檢驗晶片實例

生物檢驗晶片技術及發展 - 台灣第一個量產檢驗晶片實例. 病原菌檢驗發展. 病毒. 分子生物 檢驗 免疫檢驗 生化檢驗. 病毒核酸 的檢測. 技術困難度高但正確性最高 可作為醫生治療的依據. 無法判定處於發病期或痊癒期 有空窗期誤判的危險. 抗原抗體 的檢驗. 目的器官. 免疫系統. 生化代謝物 或酵素的檢驗. 需已發病且代謝物不具 唯一性容易造成誤判. 不同的檢驗介紹. HAV 、 HBV 、 HCV 等. 分子生物檢驗 檢測對象： DNA 、 RNA 檢驗成本：約 NT1000 元

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生物檢驗晶片技術及發展 - 台灣第一個量產檢驗晶片實例

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  1. 生物檢驗晶片技術及發展 -台灣第一個量產檢驗晶片實例

  2. 病原菌檢驗發展 病毒 分子生物 檢驗 免疫檢驗 生化檢驗 病毒核酸 的檢測 技術困難度高但正確性最高 可作為醫生治療的依據 無法判定處於發病期或痊癒期 有空窗期誤判的危險 抗原抗體 的檢驗 目的器官 免疫系統 生化代謝物 或酵素的檢驗 需已發病且代謝物不具 唯一性容易造成誤判

  3. 不同的檢驗介紹 HAV、HBV、HCV等 分子生物檢驗 檢測對象：DNA、RNA 檢驗成本：約NT1000元 靈敏度： 10-9g 專一性：高 PCR檢驗法、生物檢驗晶片 技術層次 $ Profit Margin 表面 e 抗原等 免疫檢驗 檢測對象：抗原、抗體 檢驗成本：約NT100元 靈敏度： 10-6 g 專一性：普通 檢驗試紙、 ELISA檢驗法 Main player 前期為Roche 生物檢驗晶片出現 現在為Affymetrix 、Nanogen等 GOT、GBT等 生化檢驗 檢測對象：生化代謝物 檢驗成本：約NT10元 靈敏度： 10-3 g 專一性：差 檢驗試劑及儀器 Main player ABBOT 2010 2000 發展歷程 1970 1980 1990

  4. 病毒/分子生物檢驗流程 4~8 小時 1~2 小時 0.5~2 小時 1~2 小時 4~12 小時 臨床 檢體 核酸 萃取 目標核酸 放大 螢光/呈色 監測 結果 判讀 核酸 雜交反應 • 生物檢驗晶片 • 核酸快速雜交箱 • 核酸萃取套組 • 核酸處理試劑 • 費用貴的原因 • 人工耗時長 • 技術要求高 • 提供資訊多 • 自動化程度低 生物晶片 及 相關產品 速率決定步驟 Money is Here!

  5. 基因介紹 • 生物的組成為細胞 • 細胞組成：細胞核、細胞質、細胞膜 • 細胞壁（植物） • 細胞核含有染色體 • 染色體由捲曲的核酸（DNA）序列組成 • DNA由ATCG鹼基組成，為雙螺旋結構 • 基因位於核酸序列上控制生物的表現

  6. 基因介紹（續） DNA序列 細胞核 鹼基 細胞 染色體 (圖片來源 : 牛頓雜誌)

  7. 生物晶片將所有的定序DNA序列分段種在晶片上…..生物晶片將所有的定序DNA序列分段種在晶片上….. (圖片來源 : 牛頓雜誌)

  8. 生物晶片 使用微機電技術分析或製備的微小化裝置，以從事生物性之反應與分析

  9. 晶片材質

  10. 生物晶片的種類 微處理型生物晶片：Lab-on-a- chip 微陣列型晶片：Microarray

  11. 微處理型生物晶片：Lab-on-a- chip • 需應用微機電(MEMS)之製成技術，構造遠較微陣列型晶片複雜 • 又稱為程序型晶片 • 在晶片上從事生化反應、程序控制或分析

  12. 微處理型生物晶片之應用 • 樣品前處理晶片：例如處理血液、組織、植物樣本的晶片或PCR晶片 • 反應型晶片：從事微量化有機化學反應、生化反應、或酵素反應等的晶片 • 分析型晶片：例如毛細管電泳(CE)晶片、高速篩檢晶片

  13. 微處理型生物晶片之特點 • 朝向微小化工廠概念邁進 • 技術層次及複雜度較高 • 成本高，商業化較困難 • 目前除HP之CE Chip 外，尚無其他商業化產品上市

  14. 微處理型生物晶片設計舉例 CE and PCRchip 樣本或原料 管路 偵測或產物

  15. 微陣列型晶片 在微小面積的基質上種植高密度的生物探針

  16. 微陣列晶片的特色 • 生物探針可分為較短鍊的合成寡核柑 • 酸或ｃＤＮＡ兩種 • nail size 體積小 • 試劑使用經濟 • 反應速度快 • 多工平行處理 • 高密度 500 probes 以上 / cm2 • 中、低密度 < 500 probes / cm2

  17. 微陣列晶片應用 檢驗用生物晶片及相關產品應用市場領域上包括 • 研發實驗室的研究發展 • 醫療檢驗市場的樣品檢驗分析 • Human • 醫療檢驗 • 法醫鑑定 • 基因資料庫 • 生命科學 • …etc. • 藥物 • 新藥開發 • 藥物合成 • 藥效評估 • 藥物分析 • …etc. • 其它 • 國防應用 • 環保應用 • 工安應用 • …etc. • 動植物 • 食品檢驗 • 動物檢疫 • 植物品種 • 病蟲害鑑定 • …etc.

  18. 生物晶片的專利障礙 • Affymetrix 半導體光罩法 • 1,000 probes 以上 / cm2 • Syteni(Incyte) • 介於 500 ~1,000 probes / cm2 • Nanogen • APEX (Active Programmable Electronic Matrix) Chip • Orchid Biocomputer • 高效率篩選及合成的生物晶片 • Cepheid • PCR Chip

  19. Affymetrix

  20. Synteni 作業平台及界面

  21. Orchid Biocomputer Early Devices The "144" Synthesizer

  22. Cepheid

  23. Nanogen

  24. 晶宇生技 王獻煌 • Tel: 03-5639900 • fax: 03-5643400 • email: wang5412@mail.bio-drchip.com.tw • 網址： www.Bio-Drchip.com.tw

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