塑膠基板上氧化銦鎵鋅薄膜光定址電位感測器建構高解析度二維動態生醫影像於腸道細胞反應測試

本計晝提出可以同時量測氫、鉀、鈣離子與細胞活性的生醫感測晶片。此研究創新點在於透明基 板進行低溫製程，並採用新型半導體材料氧化銦鎵鋅(IGZO)作為主動層、搭配氧化鈮(NbOx)高介電常 數材料與金夾層為感測薄膜，製作出IGZO光定址電位感測器，可以得到高光電壓與高頻率操作等優 點，預期可改善空間解析度至10微米等級。再搭配原有類比式微振鏡雷射掃描技術建構出即時與高 空間解析度二維生醫影像，直接用於細胞培養、藥物與奈米毒性測試，這將是領先全世界的科技發展。 最終目標希望提供準確、簡單操作與低成本的實驗室晶片可供臨床、研究與居家照護使用，甚至是大 腸内視鏡檢查時，可以用來即時檢測癌細胞。本計劃分三年執行目標如下：•第一年：高光電壓高頻率操作之IGZO薄膜型LAPS建構IGZO於玻璃基板上之LAPS，驗證IGZO主動層材料與電器特性，搭配NbOx感測薄膜，進 行光電壓、操作頻率、pH感測特性與空間解析度之初步驗證。•第二年：IGZO薄膜型LAPS之高解析度動態二維生醫感測影像進行IGZO製程最佳化與光源微小化，改善空間解析度，測試Caco-2結腸細胞於IGZO LAPS直 接培養與化療藥物之反應，以氫、鉀、鈣離子等細胞高相關性之感測薄膜建構成LAPS陣列，進 行高解析度之動態二維影像之初步研究。•第三年：IGZO塑膠基板LAPS驗證細胞對藥物與毒物之反應以塑膠基板與嵌入式參考電極驗證IGZO-LAPS於Caco-2細胞測試藥物與奈米毒性作用，IGZO LAPS整合微流道建構實驗室晶片，並以塑膠基板曲面之可撓式化學影像，探討曲面生醫影像之 可行性。

系統編號:PB10507-1872
原計畫編號:MOST105-2221-E182-057-MY3