課程資訊
課程名稱
實驗室晶片導論
Introduction to Lab-on-a-chip 
開課學期
107-1 
授課對象
學程  神經生物與認知科學學程  
授課教師
王安邦 
課號
AM5019 
課程識別碼
543 U6970 
班次
 
學分
3.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期五7,8,9(14:20~17:20) 
上課地點
應233 
備註
合開教師:林順區。與林亮音、蘇剛毅、楊鏡堂、陳建甫、侯詠德、黃念祖、潘建源合授
總人數上限:15人 
Ceiba 課程網頁
http://ceiba.ntu.edu.tw/1071AM5019_ 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

在課程設計上,這是一門讓理、工、電資學院同學伸展觸角到醫、生農等領域的原理與應用課程,也是一門讓醫、生農及其他學院的同學可以實際接觸工程與實作的多樣學習課程。實驗室晶片(Lab-on-a-Chip)是將原本在實驗室不同階段之操作流程整合並微小化在一個晶片系統上。利用這種技術,醫生在幾分鐘的問診過程中可同時快速診斷出病人的疾病,並對症下藥;生化實驗可以減少試劑、人因干擾,同時避免人員曝露於有害試劑的危險下工作;另外,實驗室晶片因具有可自動化與平行化操作處理的特色,所以可用於快速篩選或合成新藥與產品,並提昇實驗的可信賴度;而由於在晶片上僅需極少量的試劑且具表面體積比增大之優點,更可大幅減少試劑用量、減低操作成本及縮短操作處理時間。目前已有越來越多的實驗改在實驗室晶片上進行,例如血液分離、電泳(electrophoresis)分離、聚合脢鏈鎖反應(Polymerase Chain Reaction, PCR)、核酸的定序反應分析等等,而拋棄式的塑膠晶片也有漸成設計主流之趨勢。本課程將提供對此一深具未來性之科技有興趣的同學們(大學部及研究所),一個結合「理論與實作」和「研究與應用」四合一的實際參與機會。在課程中,除講授實驗室晶片所需的基礎知識、實驗設計與量測方法外,也將安排同學到實驗室動手製做,並邀請不同應用領域的傑出專家,透過其所提出該領域裡的實務問題需求及方向輔導與討論,讓同學們結合不同專業組成跨領域團隊(每隊1-3人),以實際動手完成不同的實驗專題,來訓練同學們以目標為導向之團隊合作能力,同時開啟未來可能之研究方向。 

課程目標
結合「理論與實作」,結合「研究與應用」,完成跨領域系統設計、實驗訓練與專題報告。 
課程要求
Course Contents :

1. Introduction to LOC 實驗室晶片導論及議題設計介紹
2. LOC & Term project assignment 實驗室晶片導論與實驗室晶片議題分配
3. Molecular biotechnologies & molecular diagnostics醫學分子檢驗新技術 I
4. General fabrication techniques 微製程技術簡介 & 實作(I) : MEMS實作篇(A)
5. 醫學分子檢驗新技術 II (& Lab course 實驗室晶片設計與實作(II): 傳統實用篇)
6. Design of micro-reactors and its application微流體混合/反應暨生醫化材應用
7. Microfluidics for bio-sample pretreatment 用於生物樣本前處理之微流道系統
8. Introduction to Optofluidics 光流體系統簡介
9. 1st Mid-term project presentation & lab course第一次期中報告與實驗室分組實作
10. Lab course 實驗室晶片設計與實作(III): MEMS實作篇(B)
11. Liver on a chip (I)肝臟與肝臟晶片技術簡介
12. Liver on a chip (II)肝臟晶片實際應用與未來展望
13. 2nd Mid-term project presentation第二次期中討論與報告
14. Polymer-based microfluidic sensors 塑膠基材之微流體感測器
15. Paper-based microfluidic sensors 紙張基材之微流體感測器
16. Neurotransmission 神經訊號傳遞
17. Transport phenomena of droplets and lab-on -a chip液珠輸送與檢測晶片
18. Final report of Selected topics 期末報告
(註: 第3、5週將安排在醫學院醫學檢驗暨生物技術學系上課並參觀臺大基因體中心;第4/10週將安排在臺大奈米機電系統研究中心無塵室實習) 
預期每週課後學習時數
 
Office Hours
另約時間 
參考書目
References:
1. Physical Chemistry of Surfaces, A. W. Adamson & A. P., 6th Ed., Gast, Wiley, 1997.
2. Lab-on-a-Chip, Miniaturized System for (Bio) Chemical Analysis and Synthesis, E. Oosterbroek and A. Van den Berg (Editor), Elsevier, 2003.
3. Introduction to microfluidics, Patrick Tabeling, Oxford University Press, 2005
4. Fundamentals and applications of microfluidics, Nam-Trung Nguyen, Steven T. Wereley, Artech House, 2006
5. Microfluidics for biotechnology, Jean Berthier, Pascal Silberzan,Artech House, 2006
6. Microfludic, J. Ducree and R. Zengerle, Classnote of IMETK, Albert-Ludwigs-University Freiburg, Germany.
7. Process Engineering in Biotechnology, A.T. Jackson, Prentice-Hall Inc., 1991
8. Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices, Brian Kirby, Cambridge University Press, 2010
9. Journal and conference papers.
 
指定閱讀
無。 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
Class participation  
10% 
 
2. 
1st Mid-term project discussions & presentation 
15% 
 
3. 
2nd Mid-term project discussions & presentation 
15% 
 
4. 
Final oral project report 
30% 
 
5. 
Final written project report 
30% 
 
 
課程進度
週次
日期
單元主題