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精準醫療新方向:結合半導體與光電模組 感測生物訊號

精準醫療的科技應用上,目前藉由大數據分析、AI影像輔助判別,在細胞培養成效、基因分子檢測排序已有許多應用。針對精準醫療的科技導入與產業發展,台灣精準醫療及分子檢測產業協會理事長李鍾熙表示,除了搭配半導體、光電檢測模組的基因檢測以外,現在也可以透過低輻射劑量斷層掃描(low-dose CT)的方式,及早發現肺癌病灶。此外,除了創新科技導入以外,未來健康大數據庫的建置,對於產業發展也相當關鍵。

根據台大醫院2009年的數據顯示,台灣80%的肺癌都屬於肺腺癌,其中又以「非小細胞肺癌」(non small cell lung cancer)為主,藉由基因檢測技術的導入,已將2009年約莫16%的5年存活率大幅提升至2018年的39%。此外,李鍾熙也分享,在醫療上比較不會用「治癒」來敘述治療結果,較常使用「5年存活率」來表示。

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台灣精準醫療及分子檢測產業協會理事長李鍾熙認為,精準醫療從基因、DNA、RNA、蛋白體、細胞等等分析,現在都需要半導體與資通訊產業共同形塑生態。蔡騰輝攝

即便5年存活率大幅上升,但是如何做到的呢?李鍾熙表示,人體的基因數據量很大,光是一個人就有33億個DNA,而蛋白質編碼基因也有2.5萬個左右,這些資料的交互分析就需要藉由大數據資料儲存、傳輸、分析才能達成。目前各單位也在積極透過人工智慧(AI)來協助連結、分析疾病之間的關係與成因。

除此之外,李鍾熙也提到整合台灣強項半導體以及光電產業,運用在排列33億組DNA等基因組定序(Genome),藉由分析突變的位置,也可以更細部瞭解細胞分裂失控的癌症成因。精準醫療可能一次可以檢查出來50個可能致病的基因,這時就必須透過大數據分析的機器學習演算法來分析才更有效率。

李鍾熙分享「基因定序是新的化學」概念,包括新的酵素反應機制,都能加速定序效率。產業界現在也努力透過半導體晶片、光電模組來偵測這些生物訊號,但決定要擷取哪些DNA組成分子腺嘌呤(Adenine;A)、胞嘧啶(Cytosine;C)、鳥嘌呤(Guanine;G)與胸腺嘧啶(Thymine;T)共稱ACGT的內容,就需要生醫人才與半導體等資通訊人才共同合作。


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