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單位：工研院IEK
作者：林怡欣

隨著智慧健康、智慧醫療產業興起，產業鏈上中下游蓬勃發展，在前端硬體裝置之生理參數監測設備亦投入大量資源開發，而生物感測器則為生理參數監測設備之核心技術，其包含感測元件、訊號轉能器與電子電路裝置，可偵測人體內外環境、生物分子與化學物質再轉變成可供判讀之訊號裝置。而這些感測物可包含小至人體核酸、蛋白質、抗體、酵素、細胞受體，大至器官、組織等，或是生物衍生材料與仿生物等，透過與特異性物質進行交互作用，或是直接接收訊號，再由訊號轉能器產生連續或不連續電子訊號來測量感測物。生物感測器中的轉能器可以是光學、電化學、微型機械、壓電、電磁與熱學等，除了人體檢測外，亦可應用於各式生物樣品如體液、食品、細胞培養與環境樣品等。

生物感測器依照感測技術可分為標記(Label-based)與非標記檢測(Label-free)，標記檢測用於檢測特定目標物，藉由標記物的特性，利用螢光、冷光與放射線核種等標記物來標記待測物進行檢測，然而標記過程的好壞與否與樣品純度、品質息息相關，而大多數標記物為蛋白質所組成，也會影響分子作用的功能和穩定性。因此，除了標記檢測外也開發非標記檢測技術來克服這些缺點，例如電相關技術、質譜儀、表面薄膜電漿共振(SPR)、聲學或是基於表面應力技術(surface stress-based)如光學或壓阻效應等技術。若是以應用別來看，生物感測器可分為臨床與非臨床應用，臨床應用包含體內(in vivo)長期植入式與短期侵入式感測，以及體外(in vitro)單次與多次檢測分析；非臨床應用範疇如應用於疲勞駕駛車輛防撞系統、爆炸檢測、食品病原菌檢測、環境生物檢測等。

根據Frost & Sullivan 資料預估，全球生物感測器市場規模將從2014年的115.3億美元成長至2021年的287.9億美元，2014-2021年CAGR為14%，整體垂直市場(Vertical Market)將逐漸成長。其中定點照護與居家診斷產品為市場最大宗，2015年占生物感測器市場的43.3%與19.7%，隨著新型生物感測器開發出來，依垂直市場使用端來看，居家診斷、生物防禦與安全、環境檢測與研究實驗室應用等將是未來成長主力，而汽車與行動平台應用亦為成長潛力動能之一。若以垂直市場應用端來看，與使用端相仿仍是以健康與健身監測應用占市場主要比重，尤以糖尿病檢測與監測裝置最為廣泛使用，隨著智慧健康意識興起，更多健康相關之生理監測裝置開發上市，勢必將擴展生物感測器應用在臨床與醫療保健領域之多元性。

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