︿
Top

中研院研發出全球首款新冠病毒晶片檢測系統

瀏覽次數:5805| 歡迎推文: facebook twitter wechat Linked

科技產業資訊室 (iKnow) - May 發表於 2022年1月25日
facebook twitter wechat twitter

圖1、以矽奈米線場效應電晶體作為DNA分子反應的檢測


圖2、微量生醫分子電訊號檢測儀
 
這是半導體與生醫產業跨界合作的典範,整合「半導體製程技術」與「生物科技」等兩大領域。中央研究院物理研究所陳啟東研究員團隊研發「矽奈米線場效應電晶體」先進技術,打造全球首款新冠病毒快速檢測晶片系統,單次樣本檢測只需3分鐘。
 
目前,新冠篩檢普遍採用聚合酶連鎖反應 (PCR) 核酸檢測,需透過螢光標識且耗時較久,且受限於光學解析度,若檢體中的病毒等致病因子含量太少時,便無法透過光學訊號判讀。
 
而此晶片系統所使用的核心技術「矽奈米線場效應電晶體」(silicon nanowire field-effect transistor, 簡稱SiNW-FET),是一種半導體技術應用,以電流訊號檢測,具快速、即時、高靈敏度等特性。 同時,此技術也結合分子檢測方法,將可辨識新冠病毒核酸的生物探針分子 (probe) 固定於SiNW-FET晶片上。當晶片偵測到檢體內含有新冠病毒核酸序列,電流訊號會上升,進而得知檢體含有新冠病毒。單次樣本檢測只需3分鐘,完整檢測包含檢體、陰性樣本、陽性樣本對照,以及人員作業時間,可於20分鐘內取得檢驗結果。該儀器甫於去 (2021) 年12月底通過食品藥物管理署緊急使用授權(EUA)核准製造,適合佈署於機場、人潮較多的檢驗站。
 
陳啟東說明,相較於PCR以光學設備進行驗證;SiNW-FET直接以電訊號檢測,利用待測物 (如蛋白質、DNA等) 本身的帶電特性,偵測電荷分布的改變,故能擺脫光學侷限,快速、準確測出微量分子,大幅縮短檢測時間。
 
矽奈米線場效應電晶體近年來廣泛使用於生醫感測元件上。然而,如何整合元件並建立一套生物感測系統是一大挑戰。陳啟東對此鑽研已超過十年,從一開始在實驗室及無塵室設計和製作SiNW-FET,後來再請半導體廠代工晶片製程。
 
該新冠病毒晶片檢測系統,技轉給矽基分子電測科技股份有限公司 (Molsentech),其核心成員來自陳啟東研究團隊,且為國家生技研究園區進駐廠商,致力於半導體生醫晶片即時檢測的開發與應用。由本院陳啟東研究員提供技術協助,國家實驗研究院臺灣儀器科技研究中心進行安規前期驗證,高雄榮總執行臨床測試,攜手為臺灣與全球防疫貢獻心力。
 
矽奈米線場效應電晶體分子感測器的研究獲中研院及科技部補助,並與臺北科技大學蔡麗珠教授團隊合作,歷年來已發表多篇論文,近期一篇於去 (2021) 年刊登在國際期刊Journal of Materials Chemistry C (JMCC),標題為: 《A dual function electro-optical silicon-field-effect transistor molecular sensor》,論文連結:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2021/tc/d1tc03374c  (908字;圖2)



參考資料:
MIT研發製造 全球首款新冠病毒晶片檢測系統 核心技術來自中研院!中央研究院,2022/1/25。 


相關文章:
1. 哈佛大學Wyss團隊研發口罩檢測病毒
2. AI在COVID-19將扮演關鍵角色,分析X光片協助診斷感染程度
3. Science期刊2021年度科研突破:人工智慧預測顯示蛋白質的結構和形狀
4. 隨著數位科技進入醫療領域 2022年四大健康科技趨勢
5. 三星電子為三星生物提供潔淨室技術 以生產Moderna疫苗
6. 一種新的深層組織成像技術 使用近紅外雷射散射光穿透生物組織

 
歡迎來粉絲團按讚!
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
【聲明】
1.科技產業資訊室刊載此文不代表同意其說法或描述,僅為提供更多訊息,也不構成任何投資建議。
2.著作權所有,非經本網站書面授權同意不得將本文以任何形式修改、複製、儲存、傳播或轉載,本中心保留一切法律追訴權利。