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A Novel Western Blotting Method Originally Invented at NTU by Thin-Film Direct Coating

全球首創最省時、最省試劑、最省人力的薄膜塗佈式新西方墨點法

Prof. Dr.-Ing. An-Bang Wang (王安邦), Institute of Applied Mechanics(應用力學研究所),

College of Engineering, National Taiwan University(E-mail: abwang@iam.ntu.edu.tw)

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個人簡歷• 學 經 歷：教育部公費留歐；德國Erlangen-Nürnberg University 研究員、工學博士。教育部顧問室顧問(兼影像顯示科技計畫領域召集人)。教育部精密機械光機電資源中心主任。興泰自動化系統公司機械研發部經理兼系統專案經理。

• 團 隊 榮 譽 :- 擔任國際塗佈科技學會(ISCST)副會長(2014-2016)。- 獲國家發明獎(2015);旭泰科技論文首獎(2015);SID傑出論文獎 (2014); 桓達論文獎首獎(2014);奇美獎百萬首獎(2007)。

- 中國工程師學會傑出工程教授 (2013)。- 上銀優秀機械博士論文指導教授獎(2012)。- 上銀機械碩士論文指導教授獎四次(2015,13,10,07; 兩次為百萬金質獎)。- 國科會傑出技術移轉貢獻獎(2005)。

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實驗室的精神

傅斯年校長: • 臺灣大學應該以…利用天然、增厚民生為工作的目標。

• 第一流的大學必須有他的重要學術貢獻。

實驗室研究必須:

• 有益社會民生之科技（Be useful to the society!）• 有基礎學術影響價值（Make academic impacts!）

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實驗室研究主題Research Topics

Advancing Measurement & Applications • Novel Microfluidic Platform for Bio-medical Measurements• Advanced Pattern Coating Applications

Thermal/Flow Control• Thermal Management • Flow Control techniques• Biomimetics

Micro-Fluidic Systems• Lab-On-a-Chip • Interface Science• Drop Dynamics

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微流體平臺Microfludic Platform @ AB WANG’s Lab

Micropump

Integrated microfluidic systems & Applications

Microvalve Micromixer Microdistributor/coater

Micro-squential control system

Compact Microbubble Coating System

Long-period Drug-delivery & Monitoring System

Compact Desktop Coating System

On-line Coating Film Measuring System

TW/US/CN/JP Patents HIWIN Golden AWARD+ NTD $1,000,000

TW/US/CN/JP/KR/EU Patents

Micro-liter POCT analysis system

FineTek 1st prize AWARD + NTD $200,000

HIWIN Bronze AWARD+ NTD $600,000

US Patent TW Patent

Biomedical 3D Printing system

HIWIN Golden AWARD+ NTD $1,000,000

TW Patent

SpinTech Top AWARD+ NTD $150,000

(1 USD ~ 30 NTD)

Microflowmeter

TW/US Patent

ChiMei 1st prize AWARD + NTD $1,000,000

Micro- reactor / emulsion system

Microfluidic components

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精微塗佈應用例Coating for Biomedical/Optoelectronic Applications

Reagent A coating Reagent B coating

Screen printing → Direct stripe coating Material saving ~ 90%

test regionhttp://healthycomm.net/

血糖儀檢測晶片

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線掃瞄儀光電膜 OLED元件

High Material savingHigh Material saving

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• 以免疫診斷(生醫檢測)、血糖檢測、感光元件、及OLED顯示器等應用領域為例，全球市場產值皆穩定成長 (成長率介於4.6%~16%)；可預見相關衍生應用產品的高價值性。

全球市場 預估產值(美元) 資料來源

OLED顯示器 439億 (2020年) Markets and Markets Research

感光元件 175億 (2020年) Markets and Markets Research

血糖檢測 121億 (2020年) Global Industrial Analysts

免疫診斷 178億 (2022年) Applied Market Research

西方點墨法檢測 7.307億 (2021年) Research and Markets

相關應用產品未來市場預估

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何謂西方墨點法 (Western Blot , 簡稱WB)? 西方墨點法(WB)或稱免疫墨點法(Immunoblot)；乃以抗體與抗原之

專一作用性，進行檢測特定目標蛋白質(如HIV)的方法。

西方墨點法，以電泳分離被檢測物(蛋白質)再轉移到膜上，以抗體(一抗)為「探針」，再用標記的抗體(二抗)「顯色」，來檢測、分析。

廣泛應用於偵測細胞中的標靶蛋白及臨床診斷.

樣品製備 凝膠電泳 蛋白質轉移 標記、定序與檢測

分析

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開啟發展此新西方墨點法的一句話:

抗體單價可以比黃金還貴!!

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西方墨點法之標記、定序及檢測流程中

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標記、定序與檢測

還包含有許多費時與費力的繁冗步驟http://en.wikipedia.org/wiki/Western_blot

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策略與方法

基礎面有無可突破性? ☑ 元件設備面可否實施? ☑ 系統設備面可否實施? ☑ 理論或實驗可否驗證? ☑ 雛型機系統可否實踐? ☑ 進行專利申請與布局? ☑ 產學合作:技轉/產學案 ☐

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傳統式 vs. 薄膜式西方墨點(TDC WB)法

TDC WB比傳統WB法效能:•信號強度較高

•可降低起碼10倍抗體用量. •改變塗膜寬度可進一步降低抗體用量.

•也可縮短操作時間

(Analytical Chemistry, 2014)

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快速薄膜式西方墨點法

• 簡單改良薄膜式西方墨點法，即可進一步加速反應時間(達36倍)及降低抗體用量(達100~10,000倍)

• 全自動化機台及良好的使用者介面，可廣泛應用於一般生物實驗室

傳統西方墨點法 快速薄膜式西方墨點法

抗體用量 (微克 ) 2 0.02~0.0002操作時間(分) 180 5

多抗原並行檢測 不可 可

信號強度 良好 極佳

Patent pending

?!?

(Analytical Chemistry, 2016)

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超輕薄短小的塗佈頭與系統技術

Traditional coating system New SLIT coating system

Coater

Coating

System

High cost, heavy weight; long delivery time Low cost, light weight, fast deliveryCoating length: 0.020 ~ 100 mmCoating length: 50 ~ 4000 mm

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Traditional Coater vs. Super Light & Thin (SLIT) Coater

High material/pressure loss, complex Low material/pressure loss, user-friendly

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這個新群組技術包括有1. 全球首創最省時、最省試劑、最省人力

(可全自動化) 的新西方墨點法 [新方法]2. 全球最輕薄短小的塗佈頭技術 [新元件]3. 全球最小的精密塗佈系統技術 [新系統]4. 生醫精密塗佈新應用與檢測技術 [新應用]

外加一個永遠突破現況、開發破壞性創新與提供後續再精進技術的研發團隊

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王安邦老師實驗室 專利一欄表編號 專利名稱 申請國別 編

號專利名稱(中文) 申請國別

1 一種加速在多孔性材質上均勻反應之方法 美國 22 微流體混合裝置及其方法 中華民國

2 一種破壞冠狀病毒致病性之活性劑 中華民國 23 微流體混合裝置及其方法 美國

3 一種高溫熔融並擠出胚料之裝置及其製作法 中華民國 24 微區塊塗佈裝置及其方法 韓國4 一種渦漩發展區之微幫浦設計 美國 25 微區塊塗佈裝置及其方法 歐洲5 風力輔助的溫溼度調節裝置 中華民國 26 微區塊塗佈裝置及其方法 歐洲6 風力輔助的溫溼度調節裝置 美國 27 微區塊塗佈裝置及其方法 歐洲7 液晶面板教學實驗組 中華民國 28 微區塊塗佈裝置及其方法 歐洲8 液晶面板教學實驗組 美國 29 微區塊塗佈裝置及其方法 中國9 液體定量及混合之裝置與方法 中華民國 30 微區塊塗佈裝置及其方法 中華民國10 渦流式精密流量計 中華民國 31 微區塊塗佈裝置及其方法 美國11 渦流式精密流量計 美國 32 微區塊塗佈裝置及其方法 日本

12 電致色變教學實驗模組及其方法 中華民國 33 毛細管塗佈裝置及其方法 中華民國13 噴流裝置 中華民國 34 毛細管塗佈裝置及其方法 美國14 噴流裝置 美國 35 塗佈模組 日本15 雙動式合成噴流致動裝置及其應用 中華民國 36 塗佈模組 中華民國16 雙動式合成噴流致動裝置及其應用 美國 37 塗佈模組 美國17 整合型電泳裝置以及其操作方法 中華民國 38 塗佈模組 中國

18 整合型電泳裝置以及其操作方法 美國 39 塗佈模組 歐盟19 無閥薄膜式微幫浦 中華民國 40 塗佈模組 韓國

20 無閥薄膜式微幫浦 美國 41 微型幫浦 中華民國

21 顯示裝置之教學組件以及應用教學組件之教學方法

中華民國 42 一種加速在多孔性材質上均勻反應之方法 中華民國

(from 臺大研發處)

歡迎技轉與合作

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未來機會與願景

緊密銜接現有需求，能實踐由「勞力密集」改為「技術密集」的全新高效整合個人桌上型製程系統與技術，未來將以其強大競爭優勢，取代現有舊市場，並進一步開拓新市場。

突破性的科技技術，應早日落實為大家生活中的終端成品，以助益社會民生。

被世人廣為應用的生醫檢測方法與設備，少有根源於我國之發明，這是一個非常難得的機會；「實際行動才能產生決定的結果!」 Now, it is the best time to make it!

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眾志方能成城，感謝有您 Chi-Fu Chen Chi-Hung Lin Chi-Chang Chen Wun-Chin Hwang Ruwen Jeng Pei-Fung Sung Kao Chih Po I-Hua Wang Shin-Home Shih Wei-Chung Hong Chen-Chi Kuan

Li-Ting Hong Tetuko Kurniawan Yi-Ting Chen Chung-Hao Wang Fan-Wei Wang Pei-Hsun Tsai Dr. Yun-Wen Hsieh Dr. Shih-Sheng Chen Dr. I-Chun Lin Dr. David Frake Dr. Alexander Fadorchenko

Financial support of MOST(NSC), ITRI, AUO, Toppan, … etc.

Po-Hsuan Fang Dr. Chao-Yuan Liu Prof. Yi-Kuang Yen De-Chao Lu Yi-Wei Jiang Prof. Shih-Chung

Chang Prof. Shiu-Wu Chau Yu ChuSu Prof. Chii-Wann Lin Prof. Wun-Pin Shih Dr. Guan-Wei Wu … and YOU

期待有緣，開創新局歡迎合作，共創多贏

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