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140 筆結果
1. 生物電化系統 (Bioelectrochemical systems, BES) 助食品級供應商處理高糖分廢水。 2. 對中、小型企業等一級食品供應商提供租賃服務,利用該系統中培養的微生物來吸收廢水中的有機碳(如糖分),並在過程中產生電流和生質氣體。整個系統由兩個電極連接,可自給自足其所需電力。
未來科技館 | 綠能與環境/生活應用本技術利用6埠技術達成相位陣列或成像功能。其成像因本技術的相位感測能力而擁有極佳的解析度
未來科技館 | 材料化工與奈米"如果視訊會議平臺有一個按鈕,讓每個參與者都可以用他們想要的語言說話和傾聽,生活會不會更容易呢?" KUDO,語言技術專家,為您的會議和活動帶來輕鬆的多語言溝通。我們擁有一支由12,000名專業口譯員組成的網路,結合領先的AI語音翻譯技術,使各種規模的組織能夠更高效、更具包容性地進行全球合作。
未來科技館 | 生活應用「24小時無線心律偵測器」是一個即時檢測人體心電訊號(Electrocardiogram, ECG)之感測系統,透過生理檢測晶片的核心技術,構成貼身感測模組來偵測配戴者的心電訊號,並藉由藍芽傳輸系統將資訊無線傳輸到智慧型手機端,再由手機應用程式完成後續的分析與計算,並將主要結果呈現於手機螢幕上。透過此生醫檢測晶片及相關軟硬體之結合應用,便可隨時隨地監測與關注使用者之生理狀況,並成為使用者的貼身守護神。即時偵測、便於攜帶、易於使用是這個系統的特色。
未來科技館 | 生技與醫療「雷射光譜暨影像技術」目前廣泛應用於物理、化學、光電、材料、生物和醫學等領域的科學研究和產業應用。此技術通過光學顯微鏡的物鏡將雷射聚焦在待測樣品上,然後再透過同一組物鏡收集樣品在光激發下產生的顯微螢光或拉曼光譜訊號。傳統上商用光學顯微鏡會使用近紫外光(NUV:400-450nm)或可見光(>450nm)雷射作為激發光源,然而針對諸多寬能隙 (Eg > 3.0eV) 的半導體材料(例如AlxGa1-xN、AlxIn1-xN、Ga2O3、ZnO、BN等第三代半導體材料),使用 高於材料能隙的深紫外光(DUV)雷射光源會更妥適。基於上述需求,於焉我們開 發了一套基於深紫外光雷射光源的「266nm雷射光譜暨影像技術服務平台」。本項雷射光譜量測技術具備了「遠端、非接觸、非破壞、即時」量取待測樣品的光電物理特性訊息的科研工具。這次我們實驗室提出申請的「266nm雷射光譜暨影像技術服務平台」正是嘗試解決深紫外光波段雷射光譜暨影像量測的關鍵技術瓶頸,達成在光學顯微鏡架構下,能遠端即時量測具次微米空間解析度、毫電子伏特能量解析度、及皮秒時間解析度的樣品螢光和拉曼光譜暨影像。由於本光學系統經過共軛焦設計優化,且利用光纖進行訊號收集並傳輸至光譜儀和光偵測器。這樣的光路設計允許對樣品三維結構進行深度解析的雷射光譜量測。此外我們進一步導入266nm脈衝雷射光源,使得本技術提升至可提供皮秒時間解析的螢光生命週期顯微影像 (FLIM),因此可用於半導體、光電材料、生物樣品的動態反應過程研究。本系統除了完美地補齊了學術界或產業界針對寬能隙半導體材料的雷射光譜量測需求外,我們也想表達使用266nm紫外光雷射光譜技術還具有其他的科研上的優勢。例如在生物或化學領域,「266nm雷射光譜暨影像技術」可以用來偵測生化分子結構的拉曼光譜訊息,同時避免了被雷射激發的長波長螢光訊號的干擾。我們相信這技術有機會針對傳統的生醫或製藥產業,提供高效能且具鑑別度的生化分子偵測技術。這次我們建置完成「266nm雷射光譜暨影像技術服務平台」,除了光學系統皆由實驗室自行設計、採購、與組裝完成,且已將各項可提供服務的266nm光譜技術規格公告於「光電技服」官網,除提供產官學界申請「技術服務」外,我們更期待有機會透過「產學合作」或「技術授權」技轉產業界,落地應用於半導體產業的研究發展或產線檢測。
未來科技館 | 電子與光電新世代電力系統朝向以再生能源為基礎的分散式發電系統(Distributed generati on system)發展,採用多個小規模但鄰近用電端的再生能源設施發電,其輸出電 力可直接供應當地電力需求,藉以降低輸配線路損失提升供電效率;但分散式發 電的再生能源為間歇性能源(Intermittent energy),無法像傳統發電機組隨意控 制發電量,若大量的再生能源發電併入電網,則容易因間歇性及瞬間變化過大, 而影響區域電網供電品質與運轉穩定性,因此區域電網管理及微電網(Microgrid) 的發展因應而生。 微電網為單一的可控系統,可透過區域內的小型發電單元為當地負載提供電力, 因此能將其視作小型化的電力系統,其組成會包含分散式再生能源、小型的傳統 發電單元、儲能系統(Energy storage systems, ESS)、交流負載與微電網的控制 系統,並通過靜態開關(Static switch)與主電網連接。正常運行下微電網會與主電 網連結,並調度電力注入主電網以維持電網穩定,但當主電網發生異常時,微電 網可藉由靜態開關切離主電網,此時將由微電網中的發電單元及儲能系統,供應 區域內負載所需的電力,使整體電力系統更加可靠。 本研究所開發之30 kVA具電網形成技術之儲能換流器系統,結合了監控系統及換 流器電路。其監控系統可命令換流器執行自動頻率控制輔助服務、太陽能平滑化 或契約容量控制服務等功能,當換流器與電網連接運轉時,換流器會依監控系統 之控制命令,提供或吸收實/虛功率;當換流器與電網切離時,則形成獨立電壓源 供電給區域內之負載。本研究之電路拓撲使用三相三階中性點箝位(Neutral-poin t clamped, NPC)換流器架構,利用多階換流器之特性,具有較低的輸出諧波失 真,且開關元件電壓應力僅需承受一半的輸入直流鏈電壓,因此切換損失較低, 並使用寬能隙半導體-碳化矽之功率開關,利用該元件在臨界電場、電子飽和速 度、熱傳導及單位面積下之導通電阻皆優於傳統矽基半導體之特性的條件下,能 提高整體換流器操作頻率進而提升功率密度以及電能轉換效率。
未來科技館 | 綠能與環境系統由幾個部分整合而成。其中電子式發射機/接收機晶片由毫米波CMOS主動和被動電路等組成。光電整合發射機由雙頻光源、單載子傳輸光電二極體和CMOS電路異質整合。天線利用多夾層結構來建立陣列。各部分藉助系統封裝來整合。
未來科技館 | 材料化工與奈米/電子與光電1. 包含非侵入式電力感測器和嵌入式智慧分析器。 2. 以非接觸式感測和 AI 分析技術,一次取得多迴路用電資訊,降低意外風險和管理成本。 3. 具備隨裝即用特性,提高能源管理系統的普及。
未來科技館 | 綠能與環境/生活應用細胞研究於生醫領域中扮演重要角色,對於單層薄細胞,不易於一般亮場顯微鏡 觀測,故通常使用相位差顯微鏡或螢光顯微鏡。然而,現行方法所觀測到的細胞 輪廓較不清晰,而螢光染劑會傷害細胞或限制細胞適用性。AI輔助3D活細胞免染 色定量顯微自動化拍攝儲存系統利用特殊結構光照射細胞,可重建出物體的三維 樣貌,在不傷害細胞之前提下,即可取得高解析度影像及定量細胞資訊,包含細 胞型態、樣品厚度、乾物質總重等都可為研究帶來有用的統計分析數據,有利於 光學監測活體細胞之活動機制以及動態生長狀況,或癌細胞投藥影響等細胞研 究。 目前市售相位差顯微鏡透過干涉的方式觀測透明細胞,相關配備較昂貴且需特殊 光源,對於實驗單位是種負擔。而本系統整合照明、影像擷取、重建功能為模組 化產品,可透過液晶螢幕,數位化調控顯微鏡光源,並直接結合於商用倒立式顯 微鏡上,使用者不必購買高價配備,即可獲得高品質影像。結合自動化圖像拍攝 和儲存技術以及薄膜電晶體面板,提供特定的光源位置和模式可以將整體系統自 動化,來節省每一個步驟手動所需要耗費的時間,並且也可以自由調整光源的位 置。因為也可將光源也自動化,因此可以自由改動入射光的角度與數量,並且也 可即時得到拍攝影像的結果。 藉由AI演算法輔助硬體,提升系統取像效率、適用性及影像品質,可用於細胞動 態資訊收集,尤其是型態變化快速的細胞行為(如細胞分裂或融合過程),如此, 有利於長時間觀測。
未來科技館 | 生技與醫療慢性B型肝炎病毒感染是全球很重要的公衛課題。世界上已有二十億人感染了B肝 病毒,其中有超過三億人演變為慢性肝炎。B肝病毒感染導致每年因慢性肝炎,肝 硬化,和肝癌引發之百萬人死亡,並且是全球十大主要死亡原因之一,尤以B肝盛 行國家如亞洲及非洲國家為甚。因此有效地監控B肝病毒治療效果是評估治療方向 很重要的依據,也是防止肝癌發生最佳策略。目前廣泛使用的抗B肝病毒療法是以 核酸類似物(nucleoside/nucleotide analogs)為主體之藥物治療。此類藥物 抑制病毒基因的反轉錄過程,使得病毒複製及肝發炎得到有效控制,即為所謂 “病毒抑制“ (viral suppression)。然而,它們無法根除病毒之covalently clos ed circular (ccc) DNA及其轉錄產物pre-genomic (pg) RNA,因此在抗病毒治 療停止後復發風險很高,亦即“病毒”或“功能性”治愈(virological/functiona l cure)成功率低。因此,cccDNA被認為是治療後病毒再活化(viral reactivation) 的重要預測生物標誌。由於cccDNA濃度在細胞中非常低(2-30拷貝/細胞),且 它與細胞中大量的rcDNA共同存在,因此不易被特異得檢出。本研究團隊致力於 發展高靈敏度分子檢測技術,建立兼具高敏感度與高特異性之分子定量方法,精 準追蹤B肝病人治療療效。我們以高敏感度數位PCR技術進行HBV DNA載量與cc cDNA之同步定量檢測,以評估抗病毒藥物治療後之病毒載量及cccDNA 濃度作 為肝炎復發和 HCC 的預測生物指標,並進行專利智財保護及LDTS檢測建立。成 果如下: 1. 完成開發肝臟組織和血清cccDNA純化流程,建立T5與T7核酸外切脢單管反 應,降低殘留rcDNA干擾,優化操作流程。 2. 完成開發數位PCR系統進行B肝病毒DNA定量,有效提高B肝病毒檢測敏感度。 3. 完成開發HBV 病毒載量與 cccDNA 之dPCR 同步定量測試之LDTS檢驗套組, 並完成美國暫時專利申請。 4. 與成大醫院共同進行臨床檢測,完成臨床檢體測試分析,篩檢出低濃度B肝陽 性帶原者。持續進行大規模臨床篩檢低濃度B肝帶原者,應用於B肝治療策略評 估。
未來科技館 | 生技與醫療化學治療為臨床上最常使用之治療癌症的方法,不幸的是,約60-70%癌症患者 在接受化學治療後會產生四肢感知異常及麻痺等病徵,稱之為周邊神經病變(che motherapy-induced peripheral neuropathy, CIPN),不僅影響生活品質,甚 至中斷癌症治療。然而,目前並沒有一個有效的藥物或方法能預防或治療抗癌藥 物引起之神經毒性,因此開發用於預防或治療化療誘發周邊神經病變之神經保護 劑是極具醫療迫切需求(unmet medical need)。 從新創的神經保護藥物體外篩選平台「從小鼠中分離出背根神經節(dorsal root g anglia, DRG)進行周邊神經元細胞培養」結合高通量顯微圖像分析,本團隊成功 的篩選出具神經保護作用之小分子候選藥物DBPR168,此化合物目前已在兩種小 鼠疾病模型tail immersion和von Frey filaments中完成周邊神經療效驗證。在 給予紫杉醇前60分鐘先注射DBPR168便能夠顯著改善紫杉醇誘發的熱覺感知遲 緩及機械力耐受度下降的神經病變副作用。病理機制上,DBPR168可以透過減少 紫杉醇誘導侵入感覺神經的免疫細胞及抑制全身性發炎反應達到預防神經組織的 損傷。DBPR168候選藥物最大耐受劑量(MTD)高達500 mg/kg (IV, mice)而最 小有效劑量(MED)僅10 mg/kg (IV, mice),展現極佳的醫療安全指數 (Therape utic Index = MTD/MED = 50),極有潛力成為預防化療藥物誘發周邊神經病變 之首創(first-in-class)藥物。 目前DBPR168的應用將鎖定臨床上計畫接受紫杉醇治療的癌症患者,並希望將來 能延伸至鉑類用藥如oxaliplatin病患。根據Precedence Research的預測,全球 紫杉醇市場規模將從 2021 年的 45.1 億美元增長到 2030 年的 111.6 億美元,且 2022 年到 2030 年的複合年增長率為 12.5%。因此,若能成功,候選藥物DBPR 168的市場規模有望與紫杉醇同步成長。
未來科技館 | 生技與醫療1. 運用黑水虻特性,將日常生活中的有機垃圾轉化成高蛋白飼料及肥料。 2. 相較台灣黑水虻養殖技術,具備完整實廠操作管理經驗,且設計模組化操作設備,利於更小規模的廚餘管理操作,商業模式也相對靈活。
未來科技館 | 綠能與環境/農業相關本發明分別以O-醣基缺陷之多胜鏈與人源融合瘤所生產之半乳糖缺陷IgA1自體抗 原等鑽石級亮點組合,生產人源融合瘤(Human hybridoma) 之自體抗體與噬菌 體平台(Phage-display system)之人源小片段單鏈抗體 (Single-chain variable f ragment) [圖1, 2],藉以精確辨識病人全血檢體中之自體抗體之含量與變化,從 疾病的源頭(Etiology),破解IgA 腎病變之診斷盲點 [圖 3]。現階段已經從不同的 IgA 腎病變(IgA nephropathy) 病人身上分離出了高達19條之特異自體抗體,定 序與IMGT網站分析結果顯示: 特有不同程度之體細胞突變(Somatic mutation) 之變化。其中,人源自體抗體有87% 來自於生殖細胞譜系(Germline) VH3家族 基因,其中V3-23以及V3-30分別占了37% 以及21%; 而且,有一條抗體E9的基 因與生殖細胞譜系V3-23完全一樣,很可能代表抗體只有依靠位於CDR3的D以及 J region的突變來產生對於Gd-IgA1 (Galactose-deficient IgA1 autoantigen) 的結合特異性。而且,也說明了本身生殖細胞譜系 V3-23可能對於半乳糖缺陷之I gA1 自體抗原就存在著固有的親和力。因此,藉由基因的分析比對,我們針對同 樣使用VH3家族基因的自體抗體設計出了幾對引子可以放大出特異性的基因保守 區域,利用這些引子,進行針對IgA腎病變特異性之即時聚合酶鏈鎖反應 (real-ti me PCR) ,預期對於IgA腎病變病人與正常人全血檢體所分別收集到的B細胞,以 基因表現所偵測到並呈現出有意義的區別,對於該病之臨床疾病源頭 (精準)診 斷,將是一重大之醫學突破。為此,我們也將進一步與萊富生技公司 (Thermo Fi sher Scientific, Taiwan)進行合作,設計即時聚合酶鏈鎖反應特異之引子與探針 應用於該病生物檢體的臨床診斷。未來能創造之經濟效益預估: 國內: NT$2000 x 230,000 (預估病人數)/年= 新台幣4億6千萬元;全球:NT$2000 x 10,000,000 (粗估病人數)/年= 新台幣2百億元)。
未來科技館 | 生技與醫療專注於EDA領域,在積體電路數位設計上提供了資料流分析、佈局規劃自動化、擺置最佳化及其他客製化解決方案。MaxPlace™ RL Reward Platform 通過快100倍的擺置速度,同時憑藉高相關性的獎勵,證實強化學習產出的布局結果明顯優於原始的參考設計流程。
未來科技館 | 資訊與通訊/電子與光電1. 利用光學導航機精準瞄準腦部治療區,並將聚焦式超音波以無創方式導入腦部,可暫時性開啟目標區域的血腦屏障,讓藥物精準遞送、發揮治療效用。 2. 可用以治療復發性多形性膠質母細胞瘤及癲癇等不同腦部適應症。下一階段將啟動帕金森氏症、阿茲海默、憂鬱症等更多適應症研發。
未來科技館 | 生技與醫療本技術提供一種新穎快速一站式用以作為阻塞性冠狀動脈疾病的預測系統及方 法,可全自動的將心肌灌注掃描影像進行預處理,並利用深度學習方法預測顯著 的血管阻塞及預後。影像預處理包含全自動的心肌範圍分割、心肌與標準模板自 動對位、灌流活性標準化處理、以及球座標轉換。這些預處理技術能夠讓深度學 習模型用三度空間的方式進行影像的運算與疾病預測,而創新的球座標轉換方式 也克服了卷積神經網路對於三度空間心肌結構判讀時方向性的問題。 經過千例實際臨床掃描的交叉實驗、額外千例案例的外部驗證,同時進行兩個中 心的比對驗證,證實本技術可以超越傳統使用的全灌流缺損分數(total perfusio n deficit,TPD)所做的預測,接收者操作特性曲線下面積為0.844,顯著優於用 TPD預測的0.759。在維持相同診斷特異度的狀況下,檢查的敏感度可以顯著由76.6%提升至83.8%。更重要的是能夠在無需正常人資料庫(normal database, NDB)之下達到相同的預測能力,因此可以免去收集NDB的麻煩步驟。
未來科技館 | 生技與醫療1. 國內前兩家投片台積電7奈米的IC設計商,其專用晶片內建專利壓縮技術,大幅降低記憶體需求,仍保有高準確度、超低功耗。 2. 據MLCommons公布的測試數據,在資料中心推薦系統領域,RecAccel™ N3000系統除了展現其100%效能擴充性外,在每瓦可處理1,060次查詢的評測上,能效是NVIDIA H100 1.7倍。
未來科技館 | 資訊與通訊消化系統癌症在早期通常沒有太特別的症狀,很難被發現,以至於發現時通常已經到中晚期了,因此影響治療成效,也大幅降低存活率。癌症篩檢技術與服務在市面上行之有年,但一般癌症檢測的準確度卻最為人詬病。傳統癌症檢測方法一般都只看血液裡面特定標記分子量的增加或減少來做判斷,所以準確率不夠理想。SAA蛋白質檢測,除了看量之外,又加了紋路跟細節的辨別,檢驗結果比目前市面上所有血液檢測得到的判斷更為精確SAA蛋白質檢測技術是由中央研究院的陳玉如博士所發明,奈米粒子表面修飾抗體技轉自於清華大學的林俊成教授,高雄醫學大學的吳登強副校長以醫界角度對於產品開發跟臨床驗證給予開發,而陽明交通大學的巫坤品教授對於俊質生醫的AI生物資訊演算法的開發給予指導。經過無數次臨床驗證,俊質生醫終於能將這項準確率高而且採檢方便的SAA蛋白質檢測技術商品化。SAA蛋白質檢測是抽血以後,實驗室透過攜帶抗體的磁性奈米粒子,去純化血液中非常微量的SAA蛋白質,再以高階MALDI-TOF質譜儀分析,最後以電腦的AI生物資訊演算模型進行判讀,相較於傳統只看總量的方式能更有效辨認癌症,更能精準判別出受檢者之罹癌風險值。SAA蛋白質檢測的優點是不用做侵入性的檢測,它用抽血就可以了,完全沒有胃 鏡或者是大腸鏡等等所需要的兩天的準備清腸時間,與侵入式所帶來不舒服的感覺。在談癌色變的今天,大多人都了解早期發現癌症跟早期治療的重要性。大腸癌已經連續15年高居台灣國人癌症排行榜的第一名,胃癌也位居十大癌症之列,早期發現癌症早期治療的存活率可從1成提高到9成,可挽救很多生命。俊質生醫的SAA蛋白質檢測技術,針對大腸癌篩檢的整體準確率高達92%,針對胃癌篩檢的整體準確率達86%,這項檢測對於有早期癌症檢測需求的一般民眾是個便利的新福音。
未來科技館 | 生技與醫療敬請期待!