兴大团队研发抗体检测晶片 登国际顶尖期刊

该团队并以「用于冠状病毒生物分子检测的多尺度3D热点奈米晶片」(A multiscale 3D hotspot-rich nanostructured substrate for biomolecular detection of SARS-CoV-2)为题,成功发表在物理领域界排名世界第一的顶级期刊《应用物理评论》(Applied Physics Reviews),同时获选为特色论文。

如果在机场海关,若是检查入境旅客身上有没有抗体,是不是比检测病毒更有意义?追踪身上抗体,不但可知道人体身上是否尚有抵抗力,需不需要再补打,更不需要讨论哪种疫苗最有用,这样的防疫观念即使对流感病毒也有用。

「目前只要一滴血的血清,即可以得到抗体蛋白分子的指纹」,张健忠如是说,该团队发明的具三维电浆热点(3D-PHS)的讯号增强晶片,可提供丰富的3D热点,及均匀的表面电浆共振,因而可增强数千万倍的讯号。其中,当然也包括拉曼讯号,这是一种优秀的量测分子指纹的方法。

此种构造的晶片,突破现行的所有方法,尤其不需要抗体,成功地直接检测SARS-COV2相关生物分子(刺突蛋白及其抗体1A9)。所以,不管病毒如何变异,都不用等抗体研发出来,都可以做检测的工作。且仅须极小的用量(20μL)即收集抗原/抗体蛋白的光谱数据。

因而我们不需要如同其他程式统计,来放大数据,也不需要使用reporter来间接显示SARS-COV2的检测极限,并强调便利性检测。

此晶片发明,已获得台湾专利、美国专利申请中,并获得2023铂金发明奖。而此晶片目前成功应用于两大检测项目,包含农业(农药、兰花病毒)及生医检测(药物、胆红素、细菌、癌细胞)等,相关成果得到国家新创奖,亦荣获今年未来科技奖殊荣。

张健忠老师团队开发全方位SERS检测平台(Comprehensive SERS Platform)CSP系统优势,共有1.无须样品前处理;2.样品用量极少(20ul);3.检测时间极短(< 5min);4.生医检测无须抗体(antibody-free);5.晶片正常环境可以保存超过80天;6.任何拉曼光谱仪皆可使用。

此外,该团队也自制讯号处理软体,其主要功能为1.辨识讯号,能将杂乱的数据优化并辨识,适用于实际场域落地检测;2.将辨识过的拉曼光谱转换成数据资料库;亦即,可以将分子指纹转换成条码barcode的功能,易于资料处理,及大数据编码。

这种简单、无标记、无抗体、无需预处理的生物感测技术,可用于医疗保健单位检测,配合可携式光谱仪,进行即时检测,以提高快筛效率,做有效定点检测照护(Point of Care Testing,简称POCT)。