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1分钟就能辨认 成大材料系团队研发出新冠病毒快筛

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记者修瑞莹/台南即时报导

成大材料系团队右起廖峻德教授、研究生徐泓钲、博后研究员李含、研究生刘芷云,研发新型的新冠肺炎病毒快筛方式。图/成大提供

成大材料系团队右起廖峻德教授、研究生徐泓钲、博后研究员李含、研究生刘芷云,研发新型的新冠肺炎病毒快筛方式。图/成大提供

成大材料系教授廖峻德团队,研发新型的新冠肺炎病毒快筛方式。图/成大提供

成大材料系教授廖峻德团队,利用奈米陷阱捕捉病毒,同时搭配「热区聚集试片」,进一步放大病毒讯号,只要1分钟就能检测新冠肺炎病毒,这项新技术已获选为科技部防疫科技发展计画,将投入新型冠状病毒检测试片开发,团队并计画再研发检验车,随时开到需要的地方提供检疫。

科技部工程司于4月公开征选防疫科技发展计画,全国大专校院、研究机构等,针对检疫、预防、治疗、设施等防疫面向,共提出约500件计画申请案,仅7件获选。廖峻德团队预计在半年内,建立起新冠病毒各项图谱数据库,并完成检疫设施、可四处支援检疫的检疫车等原型。团队已规划与成大医学院、成大医院携手跨域合作,再次让世界看见成大、看见台湾的防疫能量。

校方表示,今年4月在材料系大三「生物科技概念」课堂上,廖峻德向学生谈到材料、防疫等议题,当时学生都不觉得材料工程与医学、防疫会产生关联,不久,科技部向全国征求防疫相关计画,廖峻德决定提案争取,所提的计画案「利用增显病毒包膜的拉曼特征峰强度进行快筛」在全国众多提案中脱颖而出,再次证明材料应用领域的广泛度。

病毒极为微小,约100奈米左右大小,廖峻德教授主持的生物医学应用实验室,早在2009年至2012年即以「奈米抓奈米」的构想,投入制作奈米陷阱捕捉病毒的相关研究。设计出有多个奈米漏斗型孔洞的试片,病毒掉入只能进不能出,即使只有1颗病毒也抓得到。

成大材料系教授廖峻德团队,研发新型的新冠肺炎病毒快筛方式。图/成大提供

抓到的病毒,只需测病毒的外包膜化学结构,即可判定是何种病毒,也能辨识是活病毒、死病毒或是变异病毒。开发的试片已在H1N1禽流等、SARS、流感等7种病毒的研究上获得验证,并于2012年取得专利。

另外,团队也考量到,万一病毒未如预期掉入试片上的孔洞等问题。2019年廖峻德又率学生开发出全新的「热区聚集试片」,透过雷射光照射试片,试片上的热区若有目标病毒,光谱仪器的讯号就会增强、放大。奈米孔洞试片、热区聚集试片同时检测,1分钟内就能确定。

目前检测病毒,多采核酸检测方式,借由核酸定序及分子侦测技术,读出病毒的核糖核酸,整个程序最快约需4小时。而且,昂贵的设备也不能随意迁移。廖峻德表示,自己带领博后研究员李含、研究生徐泓钲、刘芷云、菲律宾博士生Jaya Sitjar,预定在半年内建立起新冠病毒的拉曼光谱图谱数据库,奈米陷阱试片搭配热区聚集试片,抓到的病毒,同步检测病毒外包膜并与图谱数据库做比对,1分钟内就快筛出新冠病毒。

为了争取快筛的最大效益,廖峻德团队最终目标在建立起检疫车,需要时将检疫车开到目的地提供服务,或是紧急建置快筛设备。新冠疫情全球蔓延,世界各国都担心境外移入带来威胁,若能在机场、港口建置检疫设备,或将防疫车开来就近支援,把关会更有效率。团队将在半年内设计出原型车、现场紧急设备原型,也期盼未来能获得更多的支持,将实验室的研究成果、防疫车等理念真正落实运作。成大材料系教授廖峻德团队,研发新型的新冠肺炎病毒快筛方式。图/成大提供成大材料系教授廖峻德团队,研发新型的新冠肺炎病毒快筛方式。图/成大提供

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