生物科技与自动化

1、 生物科技與自動化國立台灣大學生物產業機電工程學系周瑞仁 NTU大綱綱前言重要的現現代生物物科技相相關設備備MIT預測改變變未來的的十項創創新技術術奈米生技技與奈米米機器人人結論前言言MicroarrayImagesSpaceReduction630 990mm1.42.2mm(1/200,000)MaterialReductionTime Reduction(accelerate thediscoveryprocess)Effectiveprocessingandsimultaneous analysisAutomation:Ref：BioDiscoveryInc.前言言Array-Base

2、dMethodRef：陳健尉，NTUBioMedBulletin前言言Array-BasedMethodRef：陳健尉，NTUBioMedBulletin前言言Gaining theCompetitiveEdgeinBiotechnologyRef:Syrrx, Inc.前言言Ref:BioRoboticsCo.Automatedbar codedatatrackingisavailable, which interfaceswithanalysissoftwareRef:BioRoboticsCo.前言言Ref:BioRoboticsCo.前言言前言言Robotic in-geldigest

3、ionsystemRef:IndinanaUniv.重要的現現代生物物科技相相關設備備 儀器與設備名稱 用途DNA自動定序儀測定核酸之核酸苷酸序列DNA自動合成儀合成已知寡核苷酸序列蛋白質/多肽自動定序儀測定蛋白質/多肽之胺基酸序列蛋白質/多肽自動合成儀合成已知胺基酸序列之蛋白質或多肽生物技術術與光電電、資訊訊、自動動工程技技術的緊緊密結合與滲滲透，造就了今今天蓬勃勃發展的的生物科科技 儀器與設備名稱 用途聚合酶鏈式反應儀(PCR)DNA快速擴增電泳設備物質的分離純化與純度鑑定凝膠電泳系統蛋白質與核酸的分離與分析毛細管電泳儀質量控制、組份分析高效液相色譜儀物質的分離純化與純度鑑定重要的現現代生

4、物物科技相相關設備備 儀器與設備名稱 用途超速、高速離心機分離生物大分子物質基因轉移設備將外源DNA引進靶細胞生物反應器微生物或細胞的連續培養電子顯微鏡觀察細胞及組織的超微微結構生物資訊軟體核酸蛋白質序列分析重要的現現代生物物科技相相關設備備DNAANALYZERRef: LiCorCo.DNASEQUENCERRef: LiCorCo.AminoAcid AnalysisCell SorterRef:Beckman-CoulterCo.Equippedwith 5lasers formultiplecolordetection, andsorting systemsfor highspeed

5、sorts(HyPerSortTMsystem),cloning(AutoCloneattachment),and large particle studies(LPSmodule).SpectroscopyAtomicSpectroscopyRamanSpectroscopyUltravioletMRISpectroscopyMass SpectrometryX-raySpectrometryNMRInfraredMIT預測改變變未來的的十項創創新技術術機器人與與人腦的的介面塑膠晶片片或有機物質質晶片資料發掘掘數位權利利管理生物測定定學語言辨識識處理微光學技技術解開程式式碼機器人設設計應用流

6、體體學Ref:TechnolgoyReview, Jan.2001奈米生技技與奈米米機器人人奈米科技技就是極極微小化化的科技技，奈米米(nanometer)是指十億億分之一一公尺地球直徑徑的十億億分之一一，約只只有一顆顆彈珠的的大小，即可想想見奈米米的大小小奈米科技技如果發發展成熟熟，對各各個產業業都將造造成革命命性的影影響以奈米生生技來講講，科學學家可以以用程式式控制分分子的行行為，達達到控制制生物體體的目的的，例如如靠近並並進入癌癌細胞後後，誘發發釋出殺殺死癌細細胞的酵酵素，或或是催動動噬菌搜搜尋並殺殺死癌細細胞，甚甚至讓癌癌細胞自自我毀滅滅Ref: MD NewsNo.32, 2002.

7、2.25奈米生技技與奈米米機械人人-未來醫療療趨勢奈米機械械人是個個非常微微小但任任務清楚楚旗幟鮮鮮明的自自動化機機械；負負有保護護人體免免於受病病原入侵侵的使命命奈米機械械人約有有0.53微微米的長長度，並並由數個個範圍自自1-100奈奈米等不不同直徑徑的元件件所構成成未來的醫醫療世界界，是靠靠人體內內奈米級級的醫療療機械元元件實現現，他們們猶如進進入人體體世界的的一群傘傘兵部隊隊，扺抗抗敵入侵侵並確保保人體健健康麻省理工工學院機機械工程程暨生物物工程的的教授Dr.Ian Hunter和他的同同事共同同研發奈奈米機械械人。“奈米米行者”機械人人，可以以爬行、轉圈甚甚至在人人體內擷擷取影像像並

8、診斷斷出隱藏藏於使用用傳統掃掃描技術術下的疾疾病，更更可以傳傳輸藥品品治療腫腫瘤而不不必開刀刀Ref: MD NewsNo.32, 2002.2.25治療皮膚膚病清潔口腔腔增加免疫疫系統強化心血血管系統統植入人體體Ref: MD NewsNo.32, 2002.2.25奈米生技技與奈米米機械人人-用途人體的排排斥問題題機械人的的操作問問題機械人的的能源問問題奈米機械械人解除除問題Ref: MD NewsNo.32, 2002.2.25奈米生技技與奈米米機械人人-尚待克服服的挑戰戰自動化工工程(光光機電整整合)與與生物科科技的緊緊密結合合與滲透透，造就就了今天天蓬勃發發展的生生物科技技，沒有有這些結結合與滲滲透就不不會有今今天突飛飛猛進的的現代生生物科技技。進一步結結合奈米米尖端科科技，將將它與生生物科技技結合形形成奈米米生物技技術，將將對生物物科技研研究及產產業產生生革命性性的影響響期望未來來機電工工程與生生物科技技能夠更更為緊密密的結合合，提供供生物科科技快速速、有效效