本所簡介

國立臺灣大學生醫電子與資訊學研究所(簡稱生醫電資所)於2006年8月1日正式成立,本所的獨特性在於電機與資訊兩大領域的結合,進行生物醫學之前膽研究及跨領域教學。換言之,生醫電資所的主要使命在於提升跨領域的研究及教學,以因應生物科技的快速發展,這些領域有︰生醫電子、分子/細胞/組織影像、生醫訊號處理、生醫光電、感測器、微陣列分析、電腦輔助診斷、生物資訊學、系統生物學以及醫學資訊學等,為了在此專業領域中追求卓越,並謀求進一步的研究合作,整合來自不同領域的專業是相當必要的。

2006年8月,生醫電資所開始招收博士班,目前每年招收17名博士生加入生醫電資所的行列,碩士班也於2007年8月開始招生,每年有44名碩士新生加入(含2名在職專班)。本所有27位教師,來自不同領域的背景,包含了電機工程、資訊科學、生物、藥學、生醫工程以及生命科學。本所的課程設計也提供學生有足夠的跨領域訓練,以迎合生物科技此一領域的挑戰,目前,我們針對重要的生醫問題進行整合性的研究,同時也和生醫電子及生物資訊相關產業合作,及進行跨領域的訓練和教育,我們期待本所持續的成長茁壯,並對生物科技與健康照護領域做出貢獻。

發展重點

生醫工程學所涵蓋範圍計有生醫材料、生醫力學、生醫電子、生醫資訊、生醫影像、生醫光電以及臨床工程等主要領域,涉獵甚廣。生醫電子與資訊學研究所將致力於前瞻課題之研究,包括後基因體時代所需之生物資訊研究、奈米生醫科技及高齡化社會所需之醫療科技等領域。唯有整合研究團隊進行跨領域的科技研發,進行上述前瞻課題之探討,配合政府的既定政策與發展方針,並整合本校生物醫學領域現有之資源與人力,才能提升國內生醫產業的技術水準,落實人才培育與生醫電子與資訊科技研發之目標。配合以上各研究主軸,本所初期發展之具體方向與研究重點將包括:

奈米生醫科技

奈米科技及生物科技是21世紀最受重視之二大研究領域,二者之結合在生物醫學上將產生許多重要突破。奈米生醫科技可定義為將奈米尺寸之材料、系統或技術運用到疾病的預防、診斷與治療上之相關研究。目前世界各先進國家均在此一領域投入大量之研究資源,而本研究所成立之後亦將整合奈米科技與生命科學二大領域,以運用在靶向藥物輸送、使用奈米粒子之分子影像、奈米等級之顯微造影、奈米機電科技應用、奈米陣列之仿生感測系統建立、奈米材料之生物效能探討等前瞻性研究,並結合奈米材料本身所具有之特殊聲光電磁特性,使目前之生醫診斷與檢測系統更精準、更易個人化與微小化。本主題主要研究奈米技術與生物醫學的配合應用。包括生物晶片,植入式感測系統等即時蒐集病患資訊的技術。這些資訊可以配合醫學資訊系統進行進行即時的病患監測或遠端醫療。除了感測以外,奈米生醫還涵蓋了多樣化的生物晶片,例如 Lab-on-a-chip 晶片實驗室,可以利用晶片進行即時的生物化學或分子生物學分析。Lab-on-a-chip 的發展和計算藥物學可以相互配合,以最迅速最有效益的方式進行藥物的合成與分析。本主題的發展可以直接帶動生物醫療產業的躍進,提升國內生醫技術產業的水準與產值。

生物資訊

本所在生物資訊領域方面,將致力於結合資訊科技領域及基礎生物醫學領域之教研人員,共同針對「生醫資料分析與探勘」、「計算系統生物學」、「計算藥物學及計算化學」等主題進行最尖端的學術研究,並培養博士級及碩士級高級研究人才。在生醫資料分析與探勘方面,研究重點包括生物晶片(微陣列)資料分析、DNA與蛋白質序列分析、基因及蛋白質結構與功能分析、生醫資料探勘等。在計算系統生物學方面,研究重點則是針對基礎生物醫學及生命科學問題,建構數學分析及模擬計算的系統模型,以作為分析及模擬尖端生物醫學及生命科學現象的基礎。在計算藥物學及計算化學部分,將針對藥物及疫苗開發所涉及的量子化學計算及化學動力學計算建構新的計算模型以及設計更有效率的演算法。

醫學資訊系統

本所在醫學資訊系統方面的研究將結合資訊科技領域及臨床醫學領域之教研人員供同針對醫學資訊應用所涉及的網路系統、多媒體系統、資料庫系統以及平行計算、分散式計算、即時計算之軟硬體設計與演算法分析等議題進行最尖端學術研究。

生物晶片與生醫微電子系統

此領域包括生物晶片的微光機電研發技術、光學及電子的檢測技術、數位訊號處理與影像辨識技術、基因體的判讀及分析等。技術研發之重點是定位在生物訊號感測微電子、微光機電、電子訊號處理等軟硬體及系統工程的量測平台之設計與研製。除此之外,也將包括有關單電子電晶體及單分子能譜與影像檢驗的顯微光譜與影像量測技術之研發。另一方面,亦將結合電資學院內的電機系、資訊系、光電所、電子所、電信所、網媒所以及本所內有關電子與資訊方面的人力,積極發展智慧型、微小化、非侵入式、無線式之感測、監測與傳輸技術。應用積體電路及系統單晶片(system-on-chip; SOC)技術,設計及研發生物量測及醫學診療的電子儀器系統。

生醫光電技術

生醫光電領域的發展迅速,其目標在於結合最新的光學技術,從事各項生物醫學技術的研究與發展。主要需從事之關鍵技術包括半導體雷射之研發與應用,奈米或量子生物光電感測技術、導光元件與技術、光譜或螢光光譜在生醫方面的量測與應用、光學式顯微影像的造影及分析技術等。運用高解析度之顯微成像技術與光操縱技術,可以從事基因體學與蛋白質體學等之尖端研究工作。此外,發展各項生物標識與定位技術,可以從事光學式疾病早期診斷、極小侵入性診療等醫療應用技術之開發。相關核心技術包括生醫螢光技術、共焦顯微技術、超快雷射技術、多光子雷射掃描顯微技術及生物晶片檢測技術等。

 

本所定位主軸是研發與生物技術相關之電子及資訊科技,結合光電、微電子、微光機電、資訊、通信、訊號處理等技術並擴展到生醫工程方面的應用。配合醫學院、生命科學院、生農學院、工學院及理學院等相關單位,除追求為上述學術領域之卓越成就外,並透過校內現有之技術移轉、授權及產業合作機制,擴大合作之範圍,進而促成國內生醫產業升級為另一主要發展目標。