研究領域

探索生物電子與奈米系統的前沿科技

Bio-Electronics and Nano Systems Research

核心研究方向

我們專注於跨領域的生物醫學工程研究,結合生物學、電子工程、材料科學與奈米技術

生物感測技術

開發高靈敏度、高選擇性的生物感測器,應用於疾病早期診斷、環境監測與食品安全檢測。

關鍵技術

  • 電化學生物感測器設計
  • 光學生物感測器開發
  • 即時檢測系統整合
  • 多重分析平台建立
電化學 光學感測 即時檢測

奈米材料應用

合成與應用功能性奈米材料,提升生物感測效能,並開發新型的藥物傳遞系統。

關鍵技術

  • 功能性奈米粒子合成
  • 表面修飾與功能化
  • 奈米複合材料開發
  • 生物相容性評估
奈米合成 表面修飾 複合材料

微流體系統

設計與製造微型化的生物分析平台,實現快速、自動化的樣本處理與檢測流程。

關鍵技術

  • Lab-on-a-chip 設計製作
  • 微流道精密加工
  • 整合式分析系統
  • 自動化檢測裝置
微流道 Lab-on-chip 自動化

詳細研究內容

深入探討我們的核心研究技術與應用成果

A. AlGaN/GaN 高電子移動率電晶體生物感測器

AlGaN/GaN High Electron Mobility Transistor (HEMT)-based Biosensors

IgG antibody sensor
HEMT sensor structure

圖一:IgG 抗體感測器的電流-電壓特性曲線。此研究展示了 AlGaN/GaN HEMT 在免疫球蛋白 G (IgG) 檢測上的應用, 透過表面修飾技術將抗體固定於感測器表面,實現高靈敏度的蛋白質檢測。

HIV drug development

圖二:應用於 HIV 藥物開發的感測平台。此技術可用於快速篩選抗病毒藥物, 透過即時監測藥物與病毒蛋白的交互作用,加速新藥開發流程。

相關研究論文

B. 導電高分子生物感測器

Conducting Polymer-based Biosensors

Hydrogen peroxide sensor

圖三:過氧化氫感測器的電化學響應

Cholesterol detection

圖四:膽固醇檢測系統的校正曲線

導電高分子材料如聚吡咯(polypyrrole)、聚苯胺(polyaniline)等具有良好的生物相容性與電化學特性, 是理想的生物感測器材料。我們開發的導電高分子感測器可應用於:

過氧化氫檢測

開發高靈敏度的 H₂O₂ 感測器,可應用於食品安全檢測、環境監測,以及作為酵素感測器的基礎平台。

膽固醇檢測

結合膽固醇氧化酶(cholesterol oxidase)建立即時檢測系統,可用於臨床血脂監測與心血管疾病風險評估。

技術優勢

  • 高靈敏度與選擇性
  • 快速響應時間
  • 良好的生物相容性
  • 易於製備與功能化
  • 成本效益高

相關研究論文

應用領域

將基礎研究轉化為實際應用,解決臨床與產業的關鍵問題

精準醫療與疾病診斷

開發個人化的診斷工具,協助醫師進行精準的疾病診斷與治療決策,推動精準醫療的發展。

  • 癌症標記物早期檢測
  • 液態生物檢體分析(Liquid Biopsy)
  • 單細胞分析技術
  • 基因突變檢測
  • 疾病進程即時監測

環境監測與食品安全

開發快速、靈敏的檢測系統,應用於環境污染物監測與食品安全檢驗,保障公共健康。

  • 重金屬污染檢測
  • 農藥殘留快速篩檢
  • 病原菌即時檢測
  • 食品添加物分析
  • 水質安全監控

藥物開發與篩選

建立高通量的藥物篩選平台,加速新藥開發流程,降低藥物研發成本。

  • 高通量藥物篩選
  • 藥物效應評估
  • 細胞毒性測試
  • 藥物動力學研究
  • 標靶藥物開發

智慧醫療裝置

結合物聯網與人工智慧技術,開發智慧化的健康監測與疾病管理系統。

  • 穿戴式健康感測器
  • 遠距健康監測系統
  • AI 輔助診斷分析
  • 雲端醫療數據平台
  • 個人化健康管理

研究技術平台

整合多種先進技術,建立完整的研究平台

電化學分析技術

循環伏安法 阻抗譜分析 計時電流法 電化學發光 電極修飾

光學檢測技術

螢光光譜 紫外可見光譜 表面電漿共振 化學發光 顯微影像分析

材料製備技術

奈米粒子合成 薄膜沉積 表面功能化 自組裝技術 複合材料製備

微加工技術

微影製程 軟微影 蝕刻技術 PDMS 微流道 3D 列印

生化分析技術

ELISA PCR 蛋白質分析 核酸檢測 細胞培養

數據分析技術

機器學習 統計分析 影像處理 訊號處理 模擬分析

研究成果亮點

Analytical Chemistry 封面
封面論文 高被引論文

新型電化學生物感測平台用於疾病標記物檢測

Analytical Chemistry (2021)

開發了一種創新的電化學生物感測平台,結合奈米材料與微流體技術, 實現了多種癌症標記物的高靈敏度同時檢測。該研究成果獲選為期刊封面論文, 並被廣泛引用,展現了在精準醫療領域的重要應用價值。

產學合作獎
產學合作 獲獎肯定

109 年度產學合作績優教師

國立清華大學 (2020)

長期致力於產學合作,成功將多項研究成果技術轉移至產業界, 協助企業開發創新的生物檢測產品。透過產學合作計畫, 不僅解決了產業技術難題,也為學生提供了寶貴的實務經驗。

合作機會

歡迎產業界、學術界與我們合作,共同推動生物醫學工程的創新發展

產學合作

提供技術諮詢、委託研究、技術轉移等多元合作模式,協助企業解決技術問題。

洽談合作

學術交流

歡迎國內外研究團隊進行學術交流、聯合研究,共同發表高水準學術論文。

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每年招收博士生與碩士生,提供完整的訓練與豐富的研究資源,歡迎有志學子加入。

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