一、 緒論
1.1 研究動機
自從 1950 年代發現了 DNA 開始，人類在生技研究 DNA 上日益的重 視已不容忽略。根據相關市場報告書 (圖 1)預估全球 DNA 診斷市場規模 將在 2009 年達到 126 億美元。主要原因是被廣泛應用於製藥、臨床醫學、
基因定序和生物醫學上。應用於臨床人類疾病的診斷與監測，目前市場規 模有 25 億美元，預估以 13.7%成長，2009 年達 47 億美元。 應用於實驗 醫學的 DNA 診斷市場規模，主要是用於診斷疾病及其易感性(Disease Susceptibility)、胎兒性別測定、器官組織移植和捐血血液篩選。應用最廣 泛是於生物製藥和生物技術產業，佔整體 DNA 診斷市場的 52%。主要是 用於各種基因的診斷。然而在現今社會注重效率和時間下，毛細管電泳晶 片有效的縮短了 DNA 分析的時間，更擁有了微小化以及攜帶方便的優點，
符合時代的潮流，更是目前 Lab-on-a-Chip 的發展主流之一，結合 DNA 分析的另重點聚合酶連鎖反應 Polymerase Chain Reaction (PCR)，將可有
微機電應用市場處於成長趨勢，由於近年來微小化概念盛行，諸如手機、
投影機、PDA 甚至是家庭遊樂器，均廣泛使用到微機電產業相關之技術，
特別注意到微流體(Microfluidics)市場在五年內預估市場產值由 444 百萬 美元成長到 861 百萬美元，將近兩倍成長，意味著微流體運用在高速、可 攜性之生物檢測上逐漸被重視，相關的商品化產品如：安捷倫(Agilent) 推 出高效能液相層析晶片（High Performance Liquid Chromatography Chip，
HPLC-Chip）如圖 3(a)，可搭配液相層析儀及液相層析質譜儀（Agilent 1200 Series HPLC-Chip/MS system）進行分析，以及生化分析儀（Agilent 2100 Bioanalyzer），可搭配不同的套件進行 DNA、RNA、蛋白質和細胞 的分析。而在台灣， 2001 年才成立的洹藝科技（ Agnitio Science &
Technology），擁有 BioICTM（如圖 3(b)）卡夾式流體帄台，可用於臨床即 時的檢測，例如尿液或唾液代謝物等的檢測。
然而目前上市之產品主要是以具有流道的連續式流體 (Continuous fluidic)為檢測帄台，而數位式流體(Digital fluidic)帄台相關之運用在商業 化產品上尚不明朗，而數位化流體帄台具備以下優點：(1)不需要封閉的 流道，限制流體的範圍；(2)可程式控制，彈性規劃流體輸送路徑；(3)沒 有可動零件（moving parts）的幫浦或閥門，一樣可以操控流體運動，以 及(4)節省樣本流體，不會浪費在管道之中；此類優點顯示出數位化流體 帄台有龐大市場潛力。
如何將前述之生物檢測系統有效的借由微機電技術以達到微小化之 目的，將是未來幾年重要的趨勢和展望。
圖 1 DNA 檢測市場報告
Business Communications Company, Inc. , Aug, 18, 2004
0
2002 2003 2004 2009
5,810 6,565 7,313
12,548 Million
Year
The DNA Diagnostics business
圖 2 2006～ 2011 年 全 球 MEMS 應 用 市 場 規 模
Source： Yole Development ； 拓 墣 產 業 研 究 所 整 理 ， 2008/03
圖 3 現有的檢測產品
(a) Agilent HPLC-Chip (b) AgnitioST BioICTM
(a) (b)