***大學應用力學研究所陳建甫副教授研究團隊,利用紙張折疊的折紙藝術,成功開發出試紙免疫分析平臺,將免疫分析所有需要的試劑干燥于其上,借由滑動以及多層的設計,有效減少檢測所需步驟與設備需求,成功進行人體關節液中是否有金黃色葡萄球菌感染的篩選。此項成果于2019年2月刊登于英國皇家化學學會微流控生醫系統研究指標期刊《Lab on a Chip》,并獲選為該期封底。
感染往往是由外部細菌、病毒等微生物入侵人體所造成的現象,嚴重感染可能會造成敗血癥、菌血癥、膿血癥、休克或是死亡等癥狀,因而當發生感染時,若能夠快速檢測出是何種病原體或是感染的種類,在藥物的正確投用以及減少抗藥性細菌的產生方面,便顯得十分重要。因此,研究團隊開發出一款快速、便宜、可攜式和低樣品需求量的細菌感染檢測系統,希望能大幅提升醫療診斷速度及品質。
陳建甫老師表示,本平臺整體主要由纖維素層析紙所構成,檢測區域則進行化學表面處理,因而可取代昂貴的硝化纖維膜,將檢測抗體穩定共價鍵結固定其特定區域,進而提升平臺的靈敏度與專一性。此外,本研究利用蔗糖與海藻糖加入抗體中作為穩定劑,并以冷凍干燥方式,將抗體保存于平臺上,因而可有效延長抗體的使用期限并增加平臺的可攜性。再者有別于傳統免疫分析需要較多檢體量與較長操作時間,本研究以直流式免疫分析法(vertical flow immunoassay)設計,有效縮減流體路徑,達到減少無效體積,并結合滑動紙張的設計減少使用者操作步驟與攜帶的試劑數目。
本研究以金黃色葡萄球菌表面蛋白Protein A為檢測目標,成功完成一便宜可攜式快速細菌感染分析檢測元件系統,然而平臺可進一步借由改變免疫測試的抗體抗原組合,擴充至進行其他疾病檢測,增加檢測功能性。本研究成果成功達到制程簡單、操作步驟簡易、所需樣品量少、高靈敏度、檢測時間短的快速篩檢目標,于此同時,研究團隊亦將持續展開資源有限地區即時診斷醫療研究項目的開發,希望研究成果能同時達成促進個人化醫療以及傳染病防治發展的目的。
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原文標題:三維折紙裝置可用于便攜式免疫分析應用
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