生物晶片製程與應用導論
Introduction to Biochip Fabrication and Applications
學期
115-1
學分
2
學分
當期課號
132214
永久課號
BEBL30053
開課單位
醫學生物技術暨檢驗學系
授課教師
張鈞豪
校區
陽明
類別
選修
上課時間表
| 節 | 週四 |
|---|---|
7 15:30–16:20 | 生物晶片製程與應用導論 YB101 2 節連堂 |
8 16:30–17:20 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
概述
修習本課程後，學生應能： 1.理解生物晶片、Lab-on-a-Chip 與微全分析系統之基本概念與發展脈絡。 2.掌握微流體系統之基本流動、傳輸與混合原理。 3.熟悉生物晶片常用材料及其相關微製程技術。 4.理解生物辨識元件、訊號轉換與檢測方法之基本機制。 5.分析製程參數、流道設計及操作條件對晶片功能表現之影響。 6.認識生物晶片於醫療診斷、單細胞分析及生醫研究之應用。 7.具備閱讀與分析相關文獻，以及初步規劃生物晶片系統之能力。
先修科目
大學部學生建議須修習過下列課程： 1.化學原理、普通化學等類似課程 2.普通生物學等類似課程；碩、博士班學生： 不另設硬性先修限制，但建議具備生醫、化學、材料、機械、化工、 電機或相關領域基礎知識。 本課程偏重生醫晶片「醫檢應用」，即更為務實之臨床思維，與其他科系開立之生物晶片課程略有差異。
教學方式
補充說明： 考量本課程開放大學部與研究所學生共同修習，將依修課年級與學習背景彈性調整作業深度、報告要求與評量標準，以兼顧不同層級學生之學習需求。
評分方式
平時小考、出席： 20% 期中評量： 30% 期末微專題作業: 10% 期末考： 45%
週次計畫
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 課程介紹與生物晶片概論 生物晶片定義、發展歷程、應用範圍 |
| 第 2 週 | 微流體基礎 微尺度流動、層流、質傳與混合 |
| 第 3 週 | 物辨識與檢測基礎 抗原抗體、核酸辨識、光學與電化學檢測 |
| 第 4 週 | 微製程總論 材料選擇、cleanroom 概念、製程流程 |
| 第 5 週 | 光微影與模具製作 Photoresist、曝光、顯影、SU-8 模具 |
| 第 6 週 | 蝕刻、沉積與表面改質 Etching、deposition、plasma treatment |
| 第 7 週 | Soft lithography 與 PDMS 晶片設計 PDMS 特性、複製製程、流道設計、微流道開源設計軟體 |
| 第 8 週 | 期中考試 |
| 第 9 週 | 微流體應用簡介與元件與系統控制: 微閥、微幫浦、流量控制、氣泡管理 |
| 第 10 週 | On-chip sample preparation 與系統整合 分離、濃縮、裂解、sample-to-answer |
| 第 11 週 | 訊號讀取與定量分析 Optical / electrochemical readout、校正與分析 |
| 第 12 週 | 醫療診斷應用 POCT、感染疾病檢測、液體活檢概念 |
| 第 13 週 | 單細胞分析與 droplet microfluidics 微液滴系統、單細胞操控與分析 |
| 第 14 週 | Organ-on-chip 與進階生醫應用:次世代定序 器官晶片、生理模擬平台 |
| 第 15 週 | 數位微流體、穿戴式感測、AI 輔助分析 |
| 第 16 週 | 期末作業: 專題報告繳交與期末考 (期末作業依據課程所學，利用開源軟體，設計生活所需之微流體、生物晶片簡易的創意報告) |