在近日于美國舉行的嵌入式系統(tǒng)大會 (Embedded Systems Conference,，ESC)上，美國加州大學柏克萊分校生物工程教授Luke P. Lee表示,，各種開發(fā)中的納米級零件將啟動可提供定制化健康照護服務的手持式設備,，這類系統(tǒng)會是創(chuàng)新的生物工程組 件與現(xiàn)有的計算機、消費性電子技術的共同結晶,。

“我預測──或者說是希望,，我們已經(jīng)邁向生物科技基礎研究的最后階段，并將實 現(xiàn)結合IT、生物科技與納米科技的個人化,、預防性與預測性新應用,。”Lee實際是在十年前才投入學術領域，在此之前曾任職于美商TRW等電子公司,；他想象 中的未來醫(yī)療設備可每周檢測個人的生理信息,，并以非常敏感的生物標記為基礎，指導人們采取適當?shù)纳罘绞健?/p>

“舉例來說,，這類 裝置可以提醒你,，如果用現(xiàn)在這種方式節(jié)食，你可能會有50%的機會罹患癌癥,。”Lee并詳細介紹了過去十年來的多個研究計劃,，這些成果已經(jīng)為分子級活體細 胞量測技術帶來新視野。

Lee表示：“如果將這些納米級傳感器與可拋棄式的微流體芯片(microfluidic chip)整合在一起,，其他所需要的就只有光學式或是電子式的探測子系統(tǒng),，像是iPhone等便攜設備內(nèi)建的CMOS攝影機。”借用當紅iPhone的命 名創(chuàng)意,，他把這種結合手機與分子診斷系統(tǒng)的裝置昵稱iMD,。

“很多人已經(jīng)做過這類的零組件等級實驗，現(xiàn)在該是把這些零件整合 到嵌入式系統(tǒng)的時候了,；”Lee強調(diào)：“我個人相信,，如果我們能通力合作，這是可實現(xiàn)的,。”

他并表示,，在柏克萊等地都有許多 研究人員正在開發(fā)所謂的“生物ASIC”；這類組件通常是在高/低電壓微流體信道中采用流體脈沖(fluid pulses),，有時候也結合微機電系統(tǒng)架構,。生物ASIC是電子與自然科學領域概念的結晶；例如這些組件通常采用三層不同納米級光罩蝕刻刻的通道,。

還 有一種裝置的設計,，是模仿活體組織中的細胞存在條件，替生物性實驗創(chuàng)造一個比傳統(tǒng)皮氏培養(yǎng)皿(Petri dish)更具動態(tài)效果的環(huán)境,。“我們需要為工程師打造一個做實驗的新平臺,，以控制各種條件；因此我們需要創(chuàng)造新的培養(yǎng)皿,。”Lee表示,。

這 類的生物ASIC基本上就是單芯片實驗室(lab-on-a-chip)，與傳統(tǒng)實驗室動輒數(shù)日的研究時間相較,，這種裝置能在幾分鐘、幾小時之內(nèi)得出分子 級測試的結果。

Lee并介紹了數(shù)個制作納米級顯微鏡的方法,，這種裝置可用來擷取活體細胞中分子元素的光譜圖紋,。這類裝置所使 用的結構，有部份是借用大自然中昆蟲的眼睛,，能以流體壓力為基礎創(chuàng)造出穹頂式的數(shù)組,；其他還有使用特制的、插入到細胞的充電架構(Lee所進行的更多研究 計劃,，可 參考此連結),。

(參考原文： ESC: Bioengineer calls for personal health devices，by Rick Merritt)