同步光源與生醫科技專題

恆定電流運轉之同步輻射紅外顯微光譜及其應用 [ 下載 PDF ]

李耀昌, 陳慶曰, 黃佩瑜, 劉金炎

從 2005 年底國家同步輻射研究中心正式啟用恆定電流注射模式運轉。在恆定電流模式下，儲存環內維持電子束流 300 mA 運轉，此模式使光束線光學元件維持具恆定熱載的優勢，且具有更高的紅外光通量和輝度提供給用戶進行實驗。但在恆定電流注射模式運轉下，紅外光譜擷取過程中常受到電子束注入儲存環瞬間的高頻雜訊干擾，因此我們設計了一個邏輯電路閘之控制模組，以避免高頻雜訊的干擾。在本文中將詳細說明此邏輯閘模組機制與紅外顯微光譜實驗站之現況，經由此邏輯閘模組控制和同步輻射傅立葉轉換紅外顯微技術，不但可提供量測樣品於中紅外光區的分子振動吸收光譜，更可利用樣品中不同成分物種之特徵吸收，以建立紅外光譜影像。

同步輻射 X 光的生醫顯微影像應用 [ 下載 PDF ]

胡宇光, 王錚亮, 劉啟人, 許倍誠, 陳琮瑜, 羅宗男, 華子恩

近年來由於同步輻射光源所產生 X 光的優異性能，X 光顯微成像在解析度、影像對比與品質方面有突破性的進展，X 光成像術是X 光應用最廣的領域。因此同步光源的高空間同調性應用在創新的超高解析度 X 光顯微術時，其結果特別地引人注目。利用小劑量的 X 射線輻射即可獲得高品質的 X 光顯微影像和動態影片。這些技術除了在傳統的材料科學的研究分析外，已經在生物學和醫學研究方面上產生重要的應用，本文將詳細探討全影像式的兩種 X 光顯微技術，並以數個生醫樣品的成像為例，說明 X 光成像的發展與展望。

同步輻射光束線的特性介紹－生命科學中的應用 [ 下載 PDF ]

馮學深

國家同步輻射研究中心的台灣光源自 1993 年出光以來，光束線工作能區已由 4–1800 eV 延伸至紅外光區及 33 keV 以上的能區。光束線數目亦由 3 條增至 28 條，而使用同步輻射作生命科學研究的用戶亦大幅增長。本文希望透過通俗的文字與圖表，提供非同步輻射光束線專業的研究人員，能對光束線的特性有初步的觀念與了解，並希望能由此增進各研究領域人員使用同步輻射的興趣。

生物感測器 [ 下載 PDF ]

賴麗珍

生物感測器是將生物元件裝置在感測的系統上，以達到輸出訊號與分析的目的，此乃結合生物醫學與工程科技於一體的技術。本文將介紹生物感測器原理、種類、界面與量測技術等，其中由換能器換能機制的不同，亦將包括電化學、壓電晶體與光學生物感測器等。生物感測器的設計希望能達到快速、穩定、操作方便，且高專一性、高選擇性與高靈敏度，以廣泛地應用於藥物開發、免疫檢測、食品與農業、環境監測，以及軍事防禦等用途。

利用同步輻射紅外顯微光譜研究人類口腔癌之有機蠟吸附紅外動力學 [ 下載 PDF ]

李耀昌, 黃佩瑜, 張雅筑, 陳慶曰

本研究以同步輻射紅外顯微光譜為基礎的紅外動力學方法，探討有機蠟對人類口腔細胞組織的物理吸附能力與細胞組織癌化的關連性，藉由量測有機蠟殘留在細胞組織上動力學時間作為判定細胞組織癌化的依據。有機蠟吸附紅外動力學結果顯示石蠟分子對人類口腔正常角質細胞株及正常口腔組織有較強的物理吸附能力，而對癌細胞組織的吸附能力則明顯較弱。相反的，在蜜蠟吸附紅外動力學結果則顯示人類口腔上皮鱗狀癌細胞株及口腔癌組織與蜜蠟分子之間有較強的吸附能力，而對正常細胞組織卻較弱。因此我們認為石蠟及蜜蠟分別對正常細胞組織及癌化細胞組織具有專一選擇性的動力學吸附，所以有機蠟吸附紅外動力學法未來在臨床病理檢測上將是一個具有潛力的快速癌症篩檢方法。

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高解析度超音波影像系統 [ 下載 PDF ]

陳佳君, 鍾招宏, 葉秩光

基因研究、癌症診療及發展生物學是目前生醫科技領域極重要之研究課題，微循環血流的改變量在癌症及糖尿病治療過程當中是一項相當重要的指標。現有之超音波醫學影像技術大多應用於較大組織與器官，觀察其型態與血流動態的資訊，為了使之能有效運用在人體微循環血流之量測，高解析度超音波影像系統是一項重要的技術發展。高解析度超音波已經發展用於非侵入式觀察體表微細組織，例如皮膚、眼睛的前腔室及小老鼠胚胎影像等。最近許多研究，高頻超音波影像系統可用於彩色都卜勒及功率都卜勒影像模式上，計算出微循環血流速度及功率都卜勒的分布，此外，配合超音波微氣泡對比劑可增強影像系統靈敏度，進而發展超音波分子影像系統平台。由於高頻超音波影像穿透深度受到限制，因此未來高頻超音波影像系統主要應用於小動物腫瘤新生血管觀察與臨床表淺血流評估。

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電子微探儀 [ 下載 PDF ]

杜正恭, 王凱正, 蔡淑月

電子微探儀係利用聚焦電子束進行微區分析之電子顯微鏡，其分析方式與一般常見的能量散佈光譜儀相似，但其運作原理則截然不同。電子微探儀是藉由分析特徵 X 光的波長以辨別元素，其具有較佳的峰值／背景 (P/B) 比，故可進行較精確的定量分析，其準確度可達 100 ppm。本文將先介紹電子微探儀的發展與原理，再說明其分析方式與應用。

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薄膜式微結構之金屬轉印模具開發 [ 下載 PDF ]

湯喻翔, 楊智仲, 林郁欣, 胡一君

本文主要介紹薄膜式微結構之金屬轉印模具開發，其具有可重複使用、更換模仁容易、成本低等優點，可協助廠商進行微結構批量生產，以提升產業利用價值。本研究結合黃光微影、電鑄及研磨等三項製程技術，成功開發出薄膜式微圓柱結構之金屬模仁。本金屬模仁利用精密電鑄技術，由鎳鈷合金沉積於光阻模板中，經脫模後黏貼於平板所構成，其具有良好之硬度、強度與韌度特性，足以承受重複使用所需之結構強度，可大幅提升薄膜式金屬模具之耐用性。此外，本研究也藉由滾輪輔助的貼片機制，使模座與薄膜式鎳鈷模仁兩者界面間具有較佳之緊密性與平整性。