中研院周家復團隊研發新奈米晶片 30秒快篩癌症

新網記者歸鴻亭台北特稿
2016/5/18 下午 09:28:10 / 科技新知

　在科技部經費補助下，中研院物理研究所研究員周家復帶領團隊，發展出濃縮方法，稱作「分子壩」，研究團隊利用石英玻璃等材料製作30奈米大小的「隘口」，外加電場之後，其功能就像水壩一樣，把蛋白質分子都聚集在一起，達到快速濃縮生物分子效果，結合電化學偵測平台，成功應用在癌症等檢測。

中研院物理研究所研究員周家復帶領團隊，發展出濃縮方法，稱作「分子壩」。(歸鴻亭攝影)

　由於癌症長久佔據台灣10大死因首位，加上阿茲海默症等神經退化疾病也已蔓延步入老年化的已開發國家，這兩種嚴重疾病，除了開發治療藥物，如何早期診斷、早期治療更是醫界努力的方向，因而分子診斷技術的早期檢測受到高度關注。周家復團隊結合半導體製程的奈米科技及微奈米流通道平台，開發出獨步全球的「奈米分子壩技術」及「奈米分子捕捉器技術」，這項獨步全球的「高感度分子與生醫快篩晶片系統」只要一滴血，就可以在30秒內檢測出是否罹患攝護腺癌，對癌症早期檢測技術是重大突破。

周家復透過奈米高感度快篩晶片，攝護腺癌標誌PSA，能夠在30秒內偵測出是否罹攝護腺癌。(歸鴻亭攝影)

　周家復表示，造成癌症的主因是體內細胞的蛋白質發生病變，目前檢測癌症的方式是檢測蛋白質中「特定癌症標誌分子」的濃度變化，若分子濃度超過一定上限，就有致癌的可能，不過含致病分子的蛋白質數量很少且難以聚集，所以檢測困難。照現階段的技術，每次檢測需要花費至少一個半小時左右，若透過「快篩晶片」，則可以在卅秒內得出檢測結果。「快篩晶片」主要使用的技術稱為「分子壩」，研究團隊利用絕緣材料製作出約卅奈米的「隘口」，再將之鑲嵌於晶片上，透過通電，引發血清蛋白質的物理特性，血清蛋白質會全部聚集於隘口，如此一來就能方便檢測當中的致病分子含量，也大幅減少檢測所需的時間。

周家復證實未來可應用在各種癌症等慢性疾病或心血管疾病診斷的依據。(歸鴻亭攝影)

　這項技術除了縮減檢測時間外，檢測的靈敏度也比過去更高。周家復以攝護腺癌為例，快篩晶片不但可在卅秒內檢測出致癌分子濃度，且分子濃度只要達發病上限的千分之一即可測出，讓受測者能夠及早治療。而且除了致癌分子外，這項技術也能檢測其他的致病分子，例如造成壓力與憂鬱症的致病因素也同樣來自於蛋白質中的分子，未來可以透過這項技術，分析受測者體內的致病分子濃度，判斷是否為憂鬱症病友，並在早期提供適當的醫療協助。

　另外，困擾許多人的阿茲海默症，未來也有機會透過這項技術在發病之前就檢測出來。周家復指出，正在跟另一個研究阿茲海默症的團隊合作，希望找出阿茲海默症可能的致病分子，並透過這項技術做早期檢測。

　周家復預估，這項技術可應用在各種癌症等慢性疾病或心血管疾病診斷的依據，也可進行病毒或流感的檢測及一般健康檢查，預估最慢5至10年內可商品化。