今日的医疗保健正从集中式医院转移到分布式诊所,特别是在发展中国家,其合格的医生和专业人员均供不应求。然而,无所不在的智慧型手机中附加具诊断功能的医疗电子,可望有助于医疗人员无论是否连接云端都能诊断疾病以及推荐治疗方法。


所谓的“体外诊断”(IVD)——意味着它可在人体之外分析体液(如血液、唾液或尿液)——这种软体不仅能执行诊断,还可推荐治疗方法以及提供预后(可治愈的机会)。根据国立台湾大学(National Taiwan University;NTU)电机工程系教授林致廷表示,分析师预测这一类可侦测心脏生物标记的装置,将在 2018 年以前成长到 180 亿美元的市场规模。因此,林致廷正着手开发一款生物晶片(Bio-SoC;B-SoC),目标是在十分钟内完成检测分析。他的研究有部份来自于英特尔 - 台大创新研究中心(Intel/NTU Lab)的资金赞助。

 

这种附加于智慧型手机的微流体元件利用微机电系统(MEMS)感测器,可执行与实验室功能相同的测试

 

“体外诊断是未来资讯与通讯技术的主要候选方案之一,”林致廷强调。“作为智慧型手机的附加插件,该装置只需侦测体液的特性,就能透过智慧型手机执行运算。”

林致廷及其于台大电机工程系的合作夥伴们已经打造出一种微流体元件——利用电势取代泵来移动体液,并整合了提供个人化诊断功能的标准互补金属氧化物半导体(CMOS)晶片技术。藉由结合生物 - 分子分析技术与场效电晶体(FET)以及 MEMS 微流体充电生物标记分子,可用于侦测发现疾病。这款称为“生物感测器单晶片”的模组易于以标准的 CMOS 量产制程在混合讯号晶片上制造,甚至可包括无线收发器;或者也可插入智慧型手机中进行通讯,而不必在模组中加入电池。

截至目前为止,这款生物晶片的尺寸约为 5 平方毫米(5X5mm2),预计将在几年内商用化,一切就等食品药物管理局(FDA)通过了。该晶片的作用类似于以血液为样本的血糖仪,运作功率为 15V,功耗仅 10mW。