中正大學研究團隊奪發明展金牌 研發10分鐘內快篩客製化生醫晶片
如果曾到醫院做過篩檢,相信大多人都有花上好幾天等待檢驗報告的經驗。為了開發更快速、準確度更高的感測方法及滿足各種檢測需求,中正大學研究團隊跨領域研發「免標定繞射式奈米粒子共振生化感測平台」,不僅在短短5至10分鐘內即可獲得篩檢結果,亦能廣泛應用在生醫、食品、農業及環境等檢測上,設計出客製化平台系統。而中正研究團隊更因此在日前烏克蘭國際發明展上一舉奪金及獲頒學術貢獻特別獎,並已取得美國及中華民國發明專利。
「不論是血液或尿液等傳統篩檢,通常需要數小時,甚至是兩三天才能得到結果,若能提供更快速又精確的檢測方法,將有助於在疾病疫情擴散前即時偵測與防治。」中正大學理學院院長周禮君、機械工程學系教授謝文馨及化學暨生物學系系友會會長許偉庭花費9年時間,共同研發出「免標定繞射式奈米粒子共振生化感測平台」。該平台是一套整合了生化、材料、機械、物理、醫學及光電等領域的生醫晶片。
該晶片結合機械工程的微流體槽道設計,在晶片上製作一條狹小的通道,讓血液、唾液、尿液等檢體在經過通道時直接接觸感測區域,除了大幅縮短檢測時間,約5至10分鐘即可得到篩檢結果,也提高了檢測靈敏性。許偉庭表示,很多醫療疾病檢測不能等,像是十年前發生的SARS,若當時病毒篩檢速度夠快,就能當機立斷處置與隔離病患,防止疫情繼續擴大。
「例如檢測H1N1,把唾液注入有H1N1抗體的晶片中,一旦唾液有H1N1病毒與抗體反應,便會影響光線繞射後所產生的訊號,藉此判斷檢體濃度及是否患病。」周禮君說,只要注入約一滴水大小的檢體就能進行篩檢,比起以往到醫院篩檢需要抽一管血,該晶片所需的檢體量相對降低很多。此外,同樣的原理還能應用在食品安全、動植物疾病及環境污染等客製化檢測上,而中正研究團隊亦曾使用該晶片檢測蘭花病毒、廢水重金屬污染。
該晶片具高靈敏、可微小化、低成本、低樣品需求且具拋棄式等特色,「雖然晶片的設計原理及開發過程複雜,但我們希望透過該晶片不僅滿足不同經濟能力的人對醫療器材的需求,也便利一般人生活,像是只要看了說明書就知道怎麼操作。」周禮君說,目前已取得美國及中華民國發明專利,亦積極與廠商接洽相關產學合作,未來可望技術轉移並生產手持可攜帶裝置、供大量篩檢使用或針對企業廠商的檢測需求客製化系統等。
由於該晶片具有高度學術創新研發潛力,中正研究團隊更於日前在臺灣智慧財產局認定十大重要國際發明展之一的烏克蘭國際發明展上,從一共37個國家、580件作品中脫穎而出,奪得金牌及學術貢獻特別獎,為臺灣爭光。

