生物電子學 （Bioelectronics） 為結合了生物學與電子學的跨領域學門，其範疇為開發用於生物應用的感測、診斷與治療設備，較為人熟知的產品即為血糖儀，為眾多糖尿病患者提供莫大幫助。
生物電子學的發展可源於生物電（bioelectricity）現象的發現，在十八世紀末時，義大利科學家 Luigi Galvani 在一次實驗中發現使用金屬刺激青蛙腿後會有抽動的現象發生 [1]，因而推測生物體具有產生電的能力，此發現後續帶動了許多領域的發展，例如神經科學、電生理學等。在1968年時，「生物電子學」名詞被首次提出，但當時的定義較著重在分子間的電子轉移現象 [2]，之後隨著時間演進成為我們今日看到的面貌，在這期間也誕生了重要學術期刊：Biosensors and Bioelectronics，為現在生物電子學的主要期刊之一。
現今，生物電子學的研究主題包羅萬象且隨著奈米技術的結合使進展更為迅速。在材料科學與化學方面，為了促進穿戴式裝置的開發，許多科學家開始研究可搭配電子設備並能和體表緊密貼附的生物材料例如水凝膠（hydrogel）等物質的應用 [3]。在感測系統方面，微機電（Microelectromechanical systems, MEMs）技術的開發對生物分子的分析與診斷有極大的幫助 [4]，其衍生出的電化學生物感測平台也因高靈敏性與專一性同樣受到矚目 [5]。在疾病治療方面，也有研究人員嘗試開發以電刺激為基礎的相關設備並應用於神經損傷疾病的治療 [6]。上述例子顯示出生物電子學極為廣泛的應用潛力。
在本月主題中，我們的選文同樣極為多樣，包含經由導電高分子製備成的水凝膠材料、結合半導體科技的電子皮膚應用及可用於測量腦部神經組織活動的探針等研究，隨著未來相關工業技術的革新，生物電子學很有機會進步到現在的我們無法想像的地步。
圖片說明：生物電子學中生物感測裝置的發展時間表。
圖片來源：https://doi.org/10.1039/d0tb01325k
延伸閱讀: 2021年七月主題回顧: Nano-bio interface
參考文獻：
1. Chang, E. H. (2021). Changing the tune using bioelectronics. Bioelectronic Medicine, 7(1). https://doi.org/10.1186/s42234-021-00063-x
2. Szent-Györgyi, A. (1968). Bioelectronics. Science, 161(3845), 988–990. https://doi.org/10.1126/science.161.3845.988
3. Yuk, H., Lu, B., & Zhao, X. (2019). Hydrogel bioelectronics. Chemical Society Reviews, 48(6), 1642–1667. https://doi.org/10.1039/c8cs00595h
4. Chircov, C., & Grumezescu, V. (2022). Microelectromechanical Systems (MEMS) for biomedical applications. Micromachines, 13(2), 164. https://doi.org/10.3390/mi13020164
5.Yoon, J., Cho, H., Shin, M., Choi, H. K., Lee, T., & Choi, J. (2020). Flexible electrochemical biosensors for healthcare monitoring. Journal of Materials Chemistry B, 8(33), 7303–7318. https://doi.org/10.1039/d0tb01325k
6. Peeples, L. (2019). The rise of bioelectric medicine sparks interest among researchers, patients, and industry. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 116(49), 24379–24382. https://doi.org/10.1073/pnas.1919040116
撰文｜梁文
審稿｜梁文
