微機電系統技術於生命科學市場之應用與機會
文/工研院 柯廷政、邱祈翰博士 (2009/9/7)

生醫微機電(BioMEMS)技術是指微機電系統技術應用在生命科學領域，包括微流體裝置與類似半導體製程技術之技術總稱。除了有分析時間短、樣品消耗少、自動化、平行分析與可拋棄式等優點外，未來高齡化社會與居家照護意識逐漸抬頭，如何減輕治療與診斷的不適感與增加方便性與時效性，都成為生醫微機電產品發展的動力。我國具有紮實的積體電路製造技術，生醫產業亦是國家重點產業，BioMEMS在我國深具遠景。

生命科學市場應用主要分為三大領域：製藥與生物科技、體外診斷與醫療裝置。根據VFA的2006年市場調查製藥與生物科技的產值為6千億美元，年復合成長率為7％，BioMEMS技術的貢獻只有1.8億美元。根據Yole在2006的統計資料，體外診斷的產值為3百億美元，年復合成長率高達9％，其中BioMEMS技術的貢獻就高達4.1億美元。值得一提的是BioMEMS的技術在檢測市場的應用更是五花八門，舉凡醫療檢測、環境安全監控、食品製造乃至國土安全防護都看得到生醫微機電系統技術著力點。最後，醫療裝置的產值為2千億美元，年復合成長率為6%，BioMEMS技術的貢獻為1.5億美元。根據以上統計資料得知，體外診斷市場在生命科學領域的產值其實是最低，但在整個BioMEMS的技術應用方面，在體外診斷市場的產值卻又明顯高過其他兩類，足見微機電系統技術在體外診斷分析上扮演舉足輕重的角色。

在微機電眾多產品裡，在地照護(Point of care)領域的應用是一直是最大的市場。根據Yole的分析，在2008的市佔率為25％(2.5億美元)，預計在2012年的市佔率將達39％(8.8億美元)，其次是臨床診斷領域的15％(2億美元)。若以復合成長率來分析，成長最快的產品為霧化器，有44%，主要是用在治療氣喘與相關呼吸系統疾病上。其次是醫療助聽器的39％，主要是跟微機電麥克風技術的突破有關。而研究用的細胞晶片也有32％的復合成長率。總之，微機電系統技術在生命科學領域每年平均復合成長率為17％，產值貢獻在2008年已達10億美元，預測在2012年更將達22億美元。

因應未來健康照護領域的廣大市場，生醫微機電的應用正積極的蓬勃發展，目前主要用在氣喘、聽力障礙、心臟病、血壓量測、在地照護等領域上，另一方面，微機電系統技術正以驚人的成長速度快速滲透進入生命科學市場。卻也面臨諸多挑戰，如微機電系統應用在醫療產品的技術障礙遠高於其他產品，各國政府在醫療產品把關嚴格、產品研發時程過長、產品與半導體製程不盡相同、製程尚未成熟、封裝測時程本高，更重要的是生命科學是一個相當保守的市場，除非產品在價格方面有極高附加價值與方便使用，不然很難取代現有的產品。吾人相信當研發與製程技術隨著時間逐漸成熟時，將會有越來越多的產品出現在市場上，成本屆時會產生巨大的變化，甚至取代原有的醫療儀器或醫療行為。