創新的微晶片解決方案

技術優勢

技術團隊專注於半導體製程、生物化學與生物感測等專業領域，開發用於轉染，富集的先進微電極陣列晶片。微奈米電極的設計和電極的開發，需要專門的製造代工廠、高成本以及有限的材料選擇、設計規則和微加工製程，標準 CMOS 製程可產生具有簡單奈米配置或三維 (3D) 的感測器和電極的奈米結構，利用專利技術的晶片進行高效的細胞轉染和富集。

大多數微電極陣列透過MEMS（微機電系統）或NEMS（奈米機電系統）與CMOS技術整合。各種微感測器和電極的開發通常需要專門的製造代工廠，這涉及高成本和有限的材料選擇、設計規則和製造流程。這些限制可能會限制新技術的生產和創新。瑞禾生技奈米晶片，採用標準 CMOS 製程簡單奈米配置兩個奈米電極之間的間隙為 70 nm，每個電極的尖端直徑為 40 nm。在奈米電極之間施加電壓，產生強電場，在單細胞周圍施加不均勻電場，其中兩個電極之間的距離處於微米級水平（單細胞尺寸）。可以透過控制來定位每個單細胞，由於電場強度的變化，單細胞膜不同位置形成不同密度的孔。電場較大形成大孔隙，電場較小，形成小密度的孔隙。因此可以進行單細胞轉染或單細胞裂解，撤銷電場後，細胞膜再次重新密封，因此生物分子成功進入單細胞內部。電穿孔目標單細胞膜的多個奈米局部區域，透過加壓泵流將生物分子輕輕輸送到細胞內，而不影響細胞活力。

尖端技術

專家技術團隊

電穿孔透過外部電場增強細胞膜的滲透性，形成瞬時親水孔，促進生物分子的運輸。該技術對於細胞操作和分子遞送至關重要，先進技術可提高其效率並減少不利影響。瑞禾生技的專利 3D 奈米晶片技術提供精確的非接觸式介電泳，增強細胞活力和藥物輸送，確保高轉染效率，並減少焦耳熱、樣品污染和毒性。

精確的非接觸介電泳：能夠在不接觸的情況下操控細胞和顆粒，降低污染和機械損傷的風險。增強的細胞活力和藥物輸送：在過程中保持高細胞活力，並促進高效的藥物輸送。高轉染效率：實現有效和高效的細胞轉染。降低焦耳熱效應：在電操作過程中減少加熱，保持細胞健康。減少樣品污染：非接觸方法確保樣品保持不受污染。低毒性：與傳統方法相比，減少毒性作用。

電穿孔是生物細胞研究的強大技術。為了施加高外部電場，細胞膜可以由於膜的結構變化而增加其電導率和滲透性，從而從最初形成的疏水孔產生瞬時親水孔。瞬時親水孔能夠將藥物、抗體、DNA、RNA、染料、離子、寡核苷酸等生物分子從細胞外輸送至細胞內，或將細胞內的胞質化合物從細胞內輸送至細胞外。親水性穩定或不穩定孔的形成主要取決於電場強度、脈衝數量、脈衝之間的時間等。這種電荷的累積可以在細胞膜內產生電場。因此，細胞膜內部產生的電場強度與細胞膜外部產生的電場強度完全不同。這種電位差稱為跨膜電位，它與外部電場和細胞直徑成線性比例。可用於細胞裂解、細胞間融合或分離、將藥物、DNA和抗體插入單細胞內。

負責人

蕭正輝 畢業院校:國立交通大學電子物理系 專業領域:半導體製程良率改善及工廠管理

研發團隊

連俊龍 畢業院校:國立交通大學光電系碩士班 專業領域:DRAM IC設計及奈米電極生技應用開發 國立交通大學生科院博士班

周冠儒 畢業院校:國立台灣大學化學系 專業領域:IC代工服務管理

莊美玲 畢業院校:國立台中科技大學應用商學系 專業領域:財務預算、帳務及風險管理。

專利

• 申請中華民國「生物感測元件及其製造方法以及生物分子檢測方法」專利獲准

• 申請美國「生物感測元件及其製造方法以及生物分子檢測方法」專利獲准

• 申請中華人民共和國「生物感測元件及其製造方法以及生物分子檢測方法」專利獲准

• 申請中華民國「生物感測專置」專利獲准

• 申請日本「生物感測專置」專利獲准

• 申請韓國「生物感測元件及其製造方法以及生物分子檢測方法」專利獲准

下圖是原液 10^4 cfu;

上圖是經過富集晶片作用後，明顯少很多。