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imec化矽技術為新興療法與醫療數位轉型利器

比利時微電子中心(imec)研發團隊負責人Maarten Fauvart博士。

比利時微電子中心(imec)研發團隊負責人Maarten Fauvart博士指出,從科技到生物學都碰到擴展性的問題,因為生物學中的紅血球約8微米,而數位微鏡一樣只有8微米,至於抗體則約12奈米,而鰭式場效電晶體則大約14奈米大。不僅如此,也都碰到複雜性的問題,就以人類大腦來說,就包含1,000億個神經元,而iPhone手機中則內含30億個電晶體。

目前imec中心已運用次世代健康照護的矽技術,來開發出專門用於生命科學的強大晶片平台,包括微流控(Microfluidics)、整合式光學、整合式感測器解決方案,以及客製化電子元件。該中心透過主動式微流控孔板,以便在晶片上訓練大腦,以便能了解神經網路。同時開發用於神經網路的高密度多電極陣列,在晶片上建立電路以便了解帕金森氏症,並能對神經網路進行大量平行讀出。

Maarten Fauvart指出,imec中心並推出實現超微型化矽技術的神經像素(Neuropixel)探針,其為專供體內神經科學研究的專屬元件。該元件為當前唯一用於神經科學研究之可量產晶片,該元件只有20微米薄、支援384個低雜訊、低功耗記錄通道並內建966個電極。

Maarten Fauvart表示,該中心透過矽技術可以做的研究,遠不僅只於了解神經訊號而已。其可以做到的還包括人腦、植入物與義肢之間的雙向通訊,同時其發展大腦之外的探測技術,也就是該單位將探測技術(透過週邊神經人類植入物)進一步延伸到週邊神經系統中。尤其神經系統可說是連結了我們身體的所有部分,所以與該系統的介接,無異開啟了全新的治療選項。

癌症是導致當前人類死亡的主因之一,早期偵測與新藥物已經提供了許多幫助,然而新興治療方式正全面興起。而細胞療法即為新興癌症治療方式之一,其透過免疫細胞的重新編排用來攻擊腫瘤細胞。首先其透過向病人抽血以取得T細胞,並用來在實驗室中製造嵌合抗原受體T細胞(CAR-T),並培養數以百萬計的CAR-T細胞,然後再注射到病人身上,CAR-T細胞會將癌症細胞緊緊綁住並最終殺死他們。

Maarten Fauvart表示,矽技術可以為健康照護產業帶來非常大量的新功能,那麼其可以協助健康照護的轉型嗎?答案是肯定的,imec中心正開始了解它能從中扮演什麼樣的角色。

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