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球面型人工視網膜晶片系統
范龍生、鄭桂忠、張彌彰、楊長豪、林鈺珀、賴奕鈞、鄭雅婷、劉景玉、黃靖文

全球視網膜病變眼科疾病中,共有超過三千萬老年性黃斑病變(AMD)及色素性視網膜炎(RP)的患者,遭受嚴重的視力喪失,但是大多數患者的視網膜神經細胞,仍保有部分功能,如果植入高解析度的人工視網膜晶片,可望恢復部分視力,讓病患擺脫全盲的痛苦。為了解除病患苦楚,本參賽之團隊開發出一組俱有影像功能的球面人工視網膜晶片,其中每一個畫素之晶片系統,均整合了:(1)光感測器、(2)訊號處理電路、(3)刺激微電極。這個球面人工視網膜晶片不但具有可撓性,並且在解析度上,相較於目前美國食品衛生管理局(FDA) 批准的,僅有60畫素的產品,本參賽標的具有4,096 畫素,解析度上超過68.2倍,明顯具備顯著優勢。本系統之可撓性球面人工視網膜晶片,可以完整貼附於眼球視網膜之神經細胞,並藉由晶片電極介面來有效傳遞視覺訊號,因而大幅突破解析度瓶頸,增加晶片允許之解析度到視力(Visual Acuity, VA) 等於20/168的程度,相當於可閱讀14pt字體的大字本的解析度。這個解析度可以讓部分幾近全盲的患者更為清楚的境界。目前人工視網膜晶片系統在ISO10993 生物相容性、機械可靠度,人工視網膜植入手術安全性及有效性已獲得初步驗證,已將該專利技術已技轉國內廠商實際落實商品化,預期2017年可以將一個具競爭力的人工視網膜晶片產品進展到進入符合美國FDA規格的臨床試驗,將台灣生產的具高度競爭性的人工視網膜晶片產品帶入此數十億美元的市場。

評審推薦
所開發之球面型可繞性人工視網膜晶片具有4096高畫素,同時每個畫素直接整合CMOS影像感測器、微電極等不需大量傳輸導線,與現行產品相較技術上有極大突破性,且已進行到試量產階段。預計2017年送美國FDA人體試驗,臨床應用上可幫助RP和AMD失明病患,重新恢復視力,市場潛力高。
  • 學研新創獎 醫材診斷及機電資訊組獲獎
  • 新創技術發表
  • 范龍生教授

范龍生
學歷 Ph.D of Electrical Engineering and Computer Science, University of California,Berkeley
現職 清華大學奈微所講座教授
經歷 前清華大學奈米與微系統研究所所長
前美國國家衛生院NIH顧問
前美國國防部 DARPA PI in IBM Research
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更新日期:2020-07-29
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