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中正大學開發快篩感測器 15分鐘知結果

中正大學機械系教授張國恩帶領印度籍博士生迪凡希研發光學式快篩生物感測器,不僅免標定、15分鐘即可得知結果,該感測器生物晶片成本更只有市面上的50分之一。(中正大學提供)

【大紀元2023年03月15日訊】(大紀元記者李擷瓔台灣嘉義報導)中共病毒(新冠肺炎)肆虐三年半,使人們更深刻體悟快速篩檢技術的重要性。中正大學機械工程系教授張國恩開發一款光學式快篩生物感測器,只需約一滴血液的檢體量,15分鐘結果就能出爐,而該感測器的生物晶片成本更只有市面上相關晶片的50分之一。

中正團隊研發成果具廣泛的快篩應用,除了可用於敗血症檢測,也持續與臺大醫院雲林分院合作心肌梗塞快速篩檢,盼協助醫生快速準確的對症下藥,即時挽救病患性命。

「有些疾病的治療是跟時間賽跑,像敗血症就是感染進程相當快,黃金治療時間只有6個小時,過了存活率就剩一半。」中正大學機械系張國恩說,為了確定病患感染的細菌種類,就得送檢體做檢測,然而醫院儀器普遍需要收集一定的檢體數量才會進行檢測,第一份檢測報告往往須超過12小時才能出爐,緩不濟急,因此醫生只能依照經驗判斷後施打抗生素,然而無法對症下藥的情況下不僅無法有效治療病患,頻繁嘗試抗生素還易使細菌產生抗藥性,也是敗血症死亡率高達30%以上的原因。

於是張國恩帶領印度籍博士生迪凡希(Devesh Barshilia)與中正化學暨生物化學系教授周禮君合作,開發「快速、免標定的平面波導粒子電漿共振光微流體生物感測器」。張國恩指出,當血液中細菌量過量,會讓人體釋放特定蛋白質,該生物感測器的晶片即是檢測血液中特定蛋白質,不只定性,還能快速定量。

中正團隊利用低成本的玻片製作光學式生物晶片,再搭配周禮君教授研發的奈米金技術提升感測靈敏度,以及團隊自行開發架設的系統平臺,只要一滴血液滴入感測器晶片中,15分鐘就能得到蛋白質定量結果。張國恩表示,開發生物感測器不稀奇,若要推廣技術,成本是相當重要的考量,但要同時兼顧性能與成本實屬不易,而中正團隊開發的生物感測器除了性能優異,不到30元的成本就能達到市面上相似功能卻要價1500元的晶片效果。

此外,針對感測器使用的光源,相較一般系統採用近30萬元的雷射光源,張國恩所開發的系統採用價格較親民的LED燈及光學元件組裝系統,整體自組技術成本估計不到3萬元。

「有一個專有名詞就叫做『定點照護』,我們想開發在家裡就能快速使用的快篩生物晶片,方便攜帶、移動,操作門檻低,不需要專業人員。」張國恩說,尤其在偏鄉地區,這類感測器的幫助相當大。中正團隊開發的生物感測器除了可應用在敗血症檢測,相關成果也獲登英國皇家化學學會經典期刊《Analyst》及其期刊封面。張國恩指出,目前正在申請3項技術專利,同時與臺大醫院雲林分院合作心肌梗塞快速篩檢,並持續改良讓技術更加成熟,朝申請國科會育苗計畫、成立新創公司的目標努力。

中正大學機械系團隊開發的光學式快篩生物感測器具低成本、方便攜帶等特性,將有助於偏鄉地區照護使用,目前亦可應用於敗血症檢測,並於臺大醫院雲林分院合作心肌梗塞快篩研究。(中正大學提供)

責任編輯:陳真