【記者張文一嘉義報導】近年隨著新冠肺炎疫情爆發，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、免標定之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。
圖（中正大學提供）：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。
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