- 電子郵件:chenlinchi@ntu.edu.tw
- 聯絡電話:
- 02-3366-5343
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研究主題:生物感測、DNA適體、光電化學元件、奈米材料
授課領域:
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感測器原理與應用、生物分子感測元件、物理化學、生物程序工程
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實驗室網站:
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智慧型生物感測實驗室
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- 學經歷:國立臺灣大學化學工程學系, 學士, 1993 - 1997
- 國立臺灣大學化學工程學系, 博士, 1997 - 2001
- 國立臺灣大學化學工程學系, 博士後研究員, 2001 - 2002
- 中央研究院生物醫學科學研究所, 博士後研究員, 2002 - 2005
- 國立臺灣大學生物產業機電工程學系, 助理教授, 2005 - 2009
- 國立臺灣大學生物能源研究中心, 組長, 2006 - 2011
- 國立臺灣大學生物產業機電工程學系, 副教授, 2009 - 2013
- 國立臺灣大學生物機電工程學系, 教授, 2013迄今
- 國立臺灣大學生物機電工程學系, 系主任, 2018 - 2021
- 國立臺灣大學學務處, 副學務長, 2020 - 2021
- 國立臺灣大學教務處, 副教務長, 2021迄今
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個人研究介紹:
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1. DNA適體方面
DNA適體(aptamer)是一種人工演化的生物配體(ligand)，以類似達爾文演化論的方式，由高多樣性的核酸基因庫中，經選擇-淘汰-擴增的步驟遴選出能與特定目標結合的DNA分子。本團隊發展出獨特的適體篩選技術，能在短時間內找到親合力良好的aptamer，並應用於生醫感測器、藥物治療、疾病檢測等技術發展。
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- 研究方向(2022)：基於微流體系統之即時阻抗式適體感測平台
本研究開發一微流體系統之適體感測平台，採指叉狀電極並結合電化學阻抗方法，以即時監測目標物與適體之結合並進行定量分析，藉此估算出適體之動力學參數。指叉狀電極因易於微型化、製造和修改等特點，擴大了電化學傳感器的適用範圍。然而，在二極式系統中，半無限擴散現象導致輸出電流不穩定，致使靈敏度、特異性和檢測極限有所受限。故此，本實驗室究開發了一微流體指叉狀電極陣列平台，優化流體參數以將電化學反應限制在近擴散層內。因此提高了反應速率，有助於放大感測所欲量測之氧化還原循環信號。透過此平台，適體的結合速率常數（kon）和解離速率常數（koff）可被求解得出。因此，新的親和力測量策略可被驗證，且生物傳感器的實際應用潛力亦可被證實。
2. 電化學離子感測方面
本實驗室正在鑽研準確度高、穩定性佳且符合價格低廉之多離子感測電極陣列試片與方法，其中包含多離子感測試片、硬體整合系統、夾具及APP。多離子感測試片之電極，其可使用網印或半導體製程製作，單一試片包含多離子選擇電極試片與固態參考電極，試片可再微小化。硬體部分包含微處理器、多工器、藍芽傳輸模組。APP可執行校正與量測兩功能，使用者利用APP介面的簡易操作即可完成多離子同步的校正與量測。感測器可在數分鐘內完成多離子量測，也也經過實場測試證實可行性。
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- 研究方向(2022)：多離子監控系統於自動養液調控與作物品質管理
以智慧高通量離子感測系統與固態式離子感測電極陣列為核心技術，結合多通道電位感測模組與無線傳輸裝置，快速且同時量測水體中的多種離子濃度，達到實地即時的遠端監控與長期追蹤。植物的營養來源主要為離子，追蹤土壤或水耕養液中的離子濃度意即監控植栽的營養補給是否足夠與均衡，若能定時取得其量化數據，則可實現更精準的作物栽培管理；此外，離子也反應植物的健康狀態，能用於定義和追蹤品質與產量。本系統可量測7種離子濃度，分別為硝酸根、銨根、鉀、鈣、鎂、鈉和氯離子，以及pH值；濃度之線性量測範圍為0.1 M~0.1 mM，偵測極限可達0.01 mM。本系統另搭載自動調控裝置，可藉感測數據進而自動補充缺失離子，且體積小、重量輕，適用於不同場域。另外，檢驗植物生理所需之菜汁，不需過濾或添加其他試劑即可透過本系統現場量測，即時反應作物生理情況以更精準調控栽種條件，同時可被儲存於數據庫以用於品質預測。
3. 電化學感測器材料方面
- 研究方向(2022)：應用包埋金屬有機框架之導電高分子進行分子感測
金屬有機框架物(metal organic frameworks, MOF)是一種具有催化能力的材料，可應用於有機分子之感測。為了將金屬有機框架物製作成電化學感測器，其於電極表面的固定化方法是十分重要的議題。本研究以包埋法將導電高分子與金屬有機框架物電鍍於電極表面，形成感測薄膜。其中，導電高分子薄膜可以進行電子訊號的匯流，也同時作為包埋金屬有機框架的基質。包埋有MOF199的PEDOT薄膜可應用於伏安式咖啡因感測，量測區間為1 ~ 3 mM（即一般咖啡內的咖啡因濃度）。同時亦發展出包埋有MOF818的PEDOT薄膜之伏安式氯原酸感測器。此感測器具有米式動力學的響應，即電流倒數值是濃度倒數值的線性函數。其米式常數為1.4 mM。此二種感測器對於目標分子之選擇性（相對於抗壞血酸、葡萄糖、蔗糖、香草精、茶鹼、酚）都相當顯著，由此可見此系統之發展頗具潛力。