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主編的話

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應用空間解析漫反射光譜技術於非侵入性血紅素估算之研究

準確的血紅素（Hb）監測對於貧血、慢性腎臟病（CKD）及圍手術期等臨床情境的管理至關重要。然而，現行的標準檢測方法多具侵入性、成本高昂，且不適用於連續或長期追蹤。本研究旨在開發一套基於空間解析漫反射光譜（Spatially Resolved Diffuse Reflectance Spectroscopy, SRDRS）技術的微型化系統，以實現即時、非侵入性的血紅素濃度估算。該裝置整合了多波長發光二極體（LED）與微型光譜感測器。本研究利用蒙特卡羅（Monte Carlo）模擬建立的反射光譜資料庫，訓練神經網路模型，藉此分析實測光譜訊號並推算出皮膚組織的光學特性，進而估算血紅素濃度。經過靜脈血液樣本的校準驗證，本系統在涵蓋不同年齡與膚色受試者的測試中展現出優異的性能，其量測結果與傳統實驗室血樣分析法具有高度相關性（Pearson相關係數r = 0.90）。研究結果證實此非侵入性裝置具備穩定性與臨床應用潛力，未來可望應用於貧血篩檢、慢性病管理及老年照護等領域，尤其適用於資源有限地區進行長期血紅素監測，有望提升診斷效率與醫療照護的可及性。

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利用鍍金週期性奈米結構與對比式表面電漿影像技術進行抗癌藥物毒性定量分析

藥物毒性分析尤其是半數抑制濃度（IC_(50)）為量化藥物抑制生物功能效力的重要藥理參數。我們發展一種不需要標定的對比式表面電漿共振（SPR）成像技術，用以評估藥物對細胞產生的毒性。我們使用具有400奈米週期性的金奈米結構，並在波長580 nm產生反射型SPR吸收波谷，且該波長位於彩色CCD感測器紅光與綠光波段的交疊區域。藉由分析紅綠波段的對比影像強度，可偵測細胞附著改變所引起的SPR訊號變化。在進行藥物細胞毒性測試時，我們量化了肺癌細胞因Doxorubicin（DOX）造成的細胞貼附變化程度，也進一步換算出DOX對CL1-0與MCF-7兩種癌細胞的IC_(50)數值。與傳統的細胞增殖數量檢測套組（CCK-8）與細胞活性螢光染色法相比，SPR成像檢測平台所得到的IC_(50)數值與螢光染色法結果高度一致。值得注意的是，CCK-8並無法有效評估MCF-7細胞的毒性反應，顯示酵素法在某些細胞類型上的限制。我們的SPR成像檢測方法，證實奈米結構增強的感測器，可準確用來量測黏附細胞型細胞之IC_(50)，且達到高通量及無須標記的特性，為傳統酵素依賴之細胞毒性分析提供簡單且具成本效益的替代方案。

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單次使用醫療內視鏡的現況、趨勢與挑戰

醫療用內視鏡透過人體自然腔道或微創切口，提供人體內部視覺化影像，供醫師診斷與治療的依據。與傳統重複使用內視鏡相比，單次使用內視鏡降低感染風險，省去繁瑣消毒與維護程序，節省時間與成本，逐漸成為醫療領域的重要發展方向。儘管面臨材料成本高與成像品質待提升的挑戰，隨著光電技術、半導體感測元件與自動化製程的進步，單次使用內視鏡的解析度與成本效益已顯著改善，未來整合如新型感測元件、光學成像、智慧視覺、影像處理技術等技術，可提升診斷準確率，以及拓展複用型內視鏡不易實現的臨床應用領域。本文將探討單次使用內視鏡的技術演進、臨床應用與面臨的挑戰，期望提供未來研究與產業應用的參考。

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結合光繞射斷層掃描與影像流式細胞術定量紅血球三維形態與血紅素含量

本研究結合光繞射斷層掃描（Optical Diffraction Tomography, ODT）與影像式流式細胞術，高通量擷取未經固定或標記之紅血球三維形態影像與血紅素含量的定量。過去使用ODT技術擷取細胞三維影像，需要旋轉細胞或是入射光束以取得多個投影角度下定量相位影像。為了提升大量細胞取像的效率，本研究利用紅血球在微流體通道中自行旋轉的特性，取得多角度投影以進行後續三維重建。與過去研究相比，本研究提升了估算紅血球旋轉角度的準確性，並成功展示健康以及經戊二醛處理之紅血球的三維重建結果，顯示此方法可快速並自動化完成大量紅血球掃描取像，經處理後之細胞，其形態與血紅素含量變化符合預期，展現出本技術偵測與疾病相關之紅血球變異的潛力。

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五彩繽紛的光電人生

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敬師、懷光、傳承－林清隆教授追思文