在生醫工程領域中，捕捉細胞的方式可分為接觸式與非接觸式，接觸式主要使用傳統器械鑷夾或細針，傳統的鑷夾在使用時有可能會傷害到細胞本身，傳統的細針則受限於口徑，捕捉不同的細胞需要使用不同的口徑，若細針口徑選擇錯誤，會造成接觸傷害或無法順利捕捉。因此，光鉗能以非接觸的方式來捕捉細胞，有效的減少對細胞的傷害，也不需要因為不同細胞而進行更換，非常適合運用在生醫工程領域，作為細胞分類或檢測的工具。一般常見的透鏡式光鉗系統較為複雜，具有不易控制微小捕捉物、光學元件整合困難、系統體積龐大等缺點，所以本研究特別提出新型微米光纖探針，期望能夠克服上述缺點，用以產生光子奈米噴流的高強度聚焦，而能快速捕捉微米等級的生物細胞。目前生醫工程領域未能廣泛運用光纖式光鉗技術，主要是因為光纖的設計和製造不盡理想，本研究提出新型光纖探針的設計與製造技術，計算和量測此探針產生的光學捕捉力，並將此探針實際用於人類紅血球細胞之捕捉，致使達到生醫工程領域的即時捕捉水準。

動脈瘤是一種形態上的描述，並不是病因的名稱。顱內動脈瘤通常是指由於某種病因導致血管壁減弱而引起的動脈壁病灶性外翻。臨床上，顱內動脈瘤可能導致動脈瘤破裂、神經壓迫或血栓栓塞相關中風等症狀。
顱內動脈瘤好發於內頸動脈系統且在大腦動脈環佔85%。與通常的分叉（或分支）型動脈瘤相比，非分叉顱內動脈瘤在病因上不同，前者與動脈壁夾層更相關，更容易破裂。由於動脈瘤大都很小，因此初期沒有任何症狀可供預警。當動脈瘤壓迫到神經時，便會產生臨床症狀。其中又可分為尚未破裂時的面部疼痛、頭痛;破裂時的劇烈頭痛、複視、蛛網膜下腔出血等等。
過去在臨床上普遍認為動脈瘤的形成與吸煙、高血壓和隨著年齡增長血管的損傷有關。本研究團隊發現除了上述原因外，其形成與血液流速有很大的關係，在動脈瘤形成處血液的流速與流量是影響其形成的重要因素。但有關於此的血液流體力學分析，目前仍然未見。基於此，本研究利用有限元素法，分析不同動脈進出口速度比例，作為未來臨床上，診斷與預測顱內動脈瘤生長和判斷是否需要執行特定手術的參考依據，以期將可用於顱內動脈瘤的精準治療。

噪音是引起聽力喪失的常見原因，一般人在日常生活中都會有機會暴露在各種不同程度的噪音中，可能發生各種不同程度的聽力喪失而不自覺。國軍人員於武器訓練及測試場地，長期持續性或反覆性地暴露於衝擊式噪音環境下，將導致如感音性聽力損傷或耳膜破損等潛在性噪音暴露危害。針對作業人員之現行改善方式，一般以配戴耳塞或減噪耳罩為主；對噪音場域周邊之人員，則常忽略此類衝擊式噪音之危害。美國職業安全健康管理局(OCCUPATIONAL SAFETY AND HEALTH，OSHA)所頒布的規範指出，一次性噪音大於115 dB之衝擊式噪音，即可能造成耳膜破裂。職業安全衛生設施規則第300條規定，任何時間不得暴露於峰值超過140分貝之衝擊性噪音或115分貝之連續性噪音。美國國防部統一設施標準(UFC 3-340-02)中提及，當衝擊式音壓達35 kPa（即5 psi）時，容易造成人體耳膜穿孔及破裂等受損情況；此外，依北約組織技術報告(NATO RTO, 2003) 提出之人耳衝擊式噪音的暴露極限，可據以評估人耳因接觸脈衝音壓而導致聽力受損的風險，一般區分為2種，1種是不受保護下的步槍暴露噪音；另1種是在受保護下爆炸產生的噪音。對於步槍的脈衝音壓，人耳的承受極限為116 dB，對於爆炸產生之壓力，人耳之承受極限為135 dB。然而，不同武器類型產生之衝擊式噪音，與聽力損傷之關聯性，則較少可考資料。

本研究整合金奈米顆粒 (AuNP)以及適體傳感器的微流體裝置，用於監測慢性腎臟病 (CKD) 患者血液中鉀離子之濃度。透過AuNP/適體複合物中適體被血清中鉀離子取代，並與 NaCl 反應以在檢測區域產生顏色變化，然後從中反向推導出鉀離子濃度。
整合型微流體裝置包AuNP 適體傳感器以及用於定量全血中鉀離子濃度的比色分析系統，其功能包括試劑儲存及從全血中分離血清。該裝置對人工血清中0.05~9 mM範圍內的鉀離子濃度提供良好的線性關係，檢測極限為0.01 mM。此外，對 137 名 CKD 患者的全血和血清樣本獲得的檢測結果與使用離子選擇性電極法獲得的測量結果非常吻合（R2 = 0.968 和 R2 = 0.979）。結果證實，當前裝置提供了一種高度靈敏且方便的方法，用於對全血鉀離子濃度進行即時監測。
關鍵詞：微流體、微流晶片、紙基晶片、全血鉀離子

由非接觸式眼壓計吹氣，以驅動角膜偏轉檢測，其有助於眼壓測量及相關生物力學研究。但是，吹氣測試結果的準確性和可靠性卻取決於臨床醫生或醫檢人員的操作和判斷，而成功測量的判斷標準往往參考第二次測試或臨床直覺。所以，單次測試是否出現射擊錯位等問題，其實缺乏量化的指標，嚴重影響眼壓值的驗證和生物力學的後續分析。在這研究中，在短時間內精確地在同眼睛的中央角膜連續兩次吹氣，並依次記錄這些角膜偏轉的輪廓曲線。然後，作者應用模態分解的方式，將前角膜表面解耦為模態擴展係數。這些依時間序列的模態係數有助於分析和區分兩次測試間的差異和特徵。作者發現對稱模式在兩次測試間表現出高度相似的性能，但反對稱模式在一次測試中出現長波長波形，這可能是由於吹氣噴嘴設定有些許非對齊所造成的。此外，在兩次測試中，順序偏轉的回彈階段反映頻譜的高度相似性，而不同於吹氣初期階段的頻譜，表明角膜幾何不對稱的特徵可在回彈階段呈現。總之，分解角膜撓度的時序模態係數有助於判斷眼壓測量中的吹氣品質，模態分析則有助於探索角膜不對稱特性的進階生物力學議題。

Latent membrane protein 1 (LMP1), one of the main performance proteins of the Epstein-Barr virus (EBV), also highly associated with Nasopharyngeal carcinoma (NPC). Herein, a combined microfluidic polymerase chain reaction (PCR) device with nanoslit surface plasmon resonance (SPR) sensor for LMP1 DNA detection has developed, enabling the amplification and detection of the LMP1 gene on a combined platform. With 30 cycle PCR amplification, the detection limit of 10 pg/mL can be found. Moreover, extracted DNA from EBV-positive cells could be detected through the device, showing the potential of clinical diagnosis. This integrated device performed a label-free, real-time, highly sensitive, low cost, and rapid detection.

研究動機：
然脊椎融合手術一直為目前治療椎間盤退化、椎管狹窄症、以及椎體滑脫等症狀常用之手術方式之一。然而，由於融合手術後之椎節活動度受限，而在鄰近節有應力增生(stress raising)的現象，可能導致鄰近節提早退化及再骨折的風險，故有非融合動態穩定系統(Dynamic Stabilization System)誕生。其中，混合型動態穩定系統(Hybrid Performance System, HPS) 結合剛性棒(rod)、過渡螺絲及耦合器設計，提供了半剛性(semi-rigid)的固定方式，保留一些融合處的活動度，可降低鄰近節的代償現象，但這可能因活動度受限而影響日常生活的動作，這說明HPS動態穩定系統的設計以及在臨床的適用性有必要進一步研究。故本研究擬使用有限元素法探討當改變HPS耦合器設計勁度(stiffness)時，脊椎在受前彎、後屈及側彎的情況下，對於腰椎各椎節活動度的影響。
研究方法：
本研究使用人類大體胸椎第十二節至薦椎(T12 to Sacrum)進行電腦斷層掃描(CT)，取得脊椎切片影像(DICOM檔)，再以Mimics軟體將斷層影像進行椎體的圈選與椎節幾何模型，再植入HPS模型(L3/L4椎節為動態段；L4/L5為融合段)，後續使用Solidworks將STL檔匯入後進行椎間盤的建模與模型邊緣平滑化處理，並將FE model於ANSYS進行收斂性測試與分析。FEmodel分析結果並與脊椎大體試驗進行準確度驗證。研究中規劃三種系統耦合器的設計勁度，分別為K1=28 N/mm、K2=57N/mm及K3=85N/mm。分析探討腰椎在承受7.5 N-m的前彎、後屈及側彎狀態下，設計不同勁度的耦合器的情況下，腰椎各椎節的活動度。
結果：
在前彎動作中，L3節段的活動度在HPS耦合器設計勁度為 85 N/mm時比設計勁度為27 N/mm時降低了 27 %，而在T12節段也有著明顯的差異，整體活動度相比降低了 14 %。在後屈動作中，也有著相同的情況發生，在L3與T12節段活動度分別降低了 31 % 與 16 %。對於三種不同耦合器勁度而言，在L4與L5兩椎節的活動度都相對比其他椎節小，而L2椎節之活動度明顯增大約為L3椎節的2倍。在側彎作用下，各椎節的活動度均明顯比前彎及後屈的情況小，此乃因腰椎椎體的關節面較頸椎或胸椎直立而限制了側向彎曲的活動度所致。而分析結果亦顯示HPS系統的耦合器將限制脊椎各椎節側彎的活動度。
結論：
HPS耦合器之勁度越高，將降低非融合節段之椎體活動度，可能會對日常生活的動作造成影響；然而，對於鄰近節椎間盤(L2/L3)的應力增生及再骨折的風險，仍需進一步探討。

關鍵詞：HPS混合型脊椎動態穩定系統；有限元素法；椎間盤退化；非融合手術；椎節活動度