全球最快最靈敏！中正大學快篩生物感測器8分鐘驗出敗血症 有助於早期發現和治療

波新聞─辜士陞／嘉義

臺灣每年約有16萬人感染敗血症，即使現在醫學發達，敗血症病患仍面對著發病初期無法快速精確診斷感染源的難題，多數是靠醫師的經驗察覺診斷。中正大學機械工程學系教授張國恩與化學暨生物化學系教授周禮君合力開發「光微流體敗血症快篩平台」，其快篩生物感測器利用創新奈米金粒子以及光學波導生物晶片技術，僅需約一滴血液檢體量就能驗出結果，感測靈敏度打破全球紀錄，感測時間更從原先15分鐘縮減成8分鐘，使敗血症判讀更快速精準，有助於早期發現和治療。

 

 

敗血症為國人歷年主要死因之一，是由細菌、病毒等引起的全身性發炎症狀；若不及時就醫處理，很容易導致敗血性休克，致死率相當高。張國恩提到，若從病患開始感染到對症下藥開始計算，敗血症的黃金治療時間只有六小時；若超過這段時間，病患存活率即會降到50%以下。張國恩說：「在病症前期，與時間賽跑的快速精準檢驗方法顯得格外重要，這能夠協助醫師給予有效用藥與治療。」

 

 

目前臨床上敗血症檢驗大多依靠ELISA檢驗技術，需由醫學檢驗科的專業人員進行操作，再搭配中大型機台來進行檢測流程，光是流程需耗費約8至12小時以上，且檢驗不同的敗血症生物標記分子極小，量測上非常困難，更增添快速篩檢之難度。張國恩說：「此次快篩生物感測器，靈敏度可說是提升1000倍以上。」他提到，中正大學團隊所發展的技術能以極短時間內以0.871 fg/mL 的偵測極限檢測前降鈣素生物標記，突破當前敗血症檢驗的瓶頸。

 

 

除了速度加快之外，光微流體敗血症快篩平台的蛋白質生醫檢測晶片成本不到1美元，快速檢測系統則以輕薄短小、低成本的光學元件組成。張國恩解釋，未來敗血症篩檢就不需大型笨重、成本昂貴的檢測儀器；新儀器體積就如同印表機一樣，具有可攜帶及量產的優勢，普及化後甚至可以放置在衛生所和公共區域內，不需到大型醫院即能進行篩檢，非常方便快速，也大幅降低敗血症病患的治療檢驗支出。

這項新開發的蛋白質生醫檢測晶片亦可應用到其他疾病，例如腦中風、阿茲海默症等，對全球人類的健康福祉有極大貢獻。目前成果已發表於美國化學學會（American Chemical Society）的《Nano Letters》期刊，並獲選為期刊封面。該期刊為奈米科技領域具指標性的高影響力期刊，影響力指數(Impact Factor)長年在10以上。臺灣每年僅有數篇論文能成功獲得刊登，中正大學研究成果能被刊登且獲選為期刊封面可說是相當不容易。

  圖：中正大學團隊開發快篩生物感測器