高教創新 〉成功大學-一分鐘快篩新冠病毒,獨步全球
2020-9-08

新冠病毒(COVID-19)全球疫情至今未見趨緩,疫情相對緩和的臺灣仍嚴陣以待,一方面嚴防第二波來襲,一方面加緊腳步,傾力研發快篩試劑。

在眾多研發案中,多數是以生物原理與技術出發,成功大學材料科學及工程學系特聘教授廖峻德率團隊,從材料工程觀點研發病毒快篩,以奈米陷阱的概念捕捉病毒顆粒,連一粒病毒都捉得到,時間更只要一分鐘!

一分鐘快篩,領先全球

有別於以生物原理檢測抗體、抗原,廖峻德表示,此技術是運用物理原理檢測病毒外包膜,藉由試片中的「奈米陷阱」,捕捉尺寸約僅100奈米的新冠病毒,再搭配同樣是廖峻德教授團隊研發的「熱區聚集試片」,藉由鐳射信號辨別病毒外包膜結構,即可判讀出是否為新冠病毒,也能辨識是活病毒、死病毒或是變異病毒。

這項技術最大的特色是一分鐘就可知道結果!目前使用最多的核酸檢測方式,整個判讀程序需要1~4小時,昂貴的設備也無法隨意遷移;而美國日前批准的抗原快篩技術也要15分鐘。相較之下,廖峻德團隊開發的技術,不僅一分鐘可判讀結果,其設備具可移動性,場地應用性高。

另一特色是,它連一顆病毒都抓得到,因此低濃度檢體即可檢出,大幅降低採檢時、受檢者的不適感,更重要的是,可以在沒有症狀、病毒濃度不高的染病早期即檢測出來,早期隔離與治療,減少病毒傳播。

醫、工合作立大功

為何材料工程領域不但能提出病毒檢測方案,還能在全國眾多提案中脫穎而出?

原來廖峻德曾被借調至臺灣駐歐盟兼駐比利時代表處擔任科技組長,除了具有材料工程專長,也有生物醫學工程背景,對於兩者的結合應用十分瞭解,多年來更研發出「電漿滅菌筆」,以高端材料特性應用於醫療用途的創新研發。

廖峻德表示,成功大學同時擁有工學院、醫學院、附設醫院,對於大學創新研發是很好的環境。以他熟悉的歐洲來說,比利時和荷蘭就有工學院和醫學院結合的絕佳範例,單靠醫學研究,有些想法不知如何實現,而工學院瞭解技術,但不知道做對了沒有,需要醫師確認技術可對應的疾病,這是為何工學院和醫學院需要結合的原因。

而「利用增顯病毒包膜的拉曼特徵峰強度進行快篩」技術的開發也並非偶然,早在2009年廖峻德主持的生物醫學應用實驗室即投入相關研究,歷經五個階段,獲得科技部納入國家計畫後,目前與成大醫院P3實驗室(生物安全等級為「第三級」,可操作可能致死之病原體,人員控管嚴格)合作,目前正日夜無休建立圖譜資料庫,預期在秋季會有具體成果。

不過,廖峻德團隊開發的不只是快篩試片,最終目標其實是建構移動檢疫車模組,將快篩技術應用在大型活動或體育賽事入場篩檢;目前已有相關廠商願意支持合作,期望不久後能有效建構防止病毒傳播的環境,維持社會正常活動與生產力。

參觀人數:1682830  Copyright © 2015 Innovation in Higher Education Bi-monthly All Rights Reserved
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