本所沈弘俊老師與中研院魏培坤教授，利用微流道系統與表面電漿共振晶片為主軸進行下一代快速篩檢設備的研究。成功結合兩者的優勢開發出針對鼻咽癌基因的快速檢測裝置。此項成果於2020年1月刊登於英國皇家化學學會期刊Analyst，並獲選為該年1月封面論文。

目前針對鼻咽癌的潛伏膜蛋白檢測主要是利用聚合酶鏈鎖反應(polymerase chain reaction, PCR)和即時(real-time)PCR兩種方式。而現今對於醫療與生命安全的需求下，快速且靈敏的檢測方法對於癌症的篩檢可以提供更有效且經濟的方式。而下一代的快速檢驗設備則是以晶片實驗室 (Lab-on-a-chip)和表面電漿共振晶片(surface plasmon resonance, SPR)兩種為主要的方式之一。

以自動化奈米壓印機製作表面電漿共振感測器(SPR)，成品的共振波長誤差變化在1%以內。同時，SPR晶片與微流道結合可針對DNA進行即時動態檢測。並可在較少的DNA增幅後測得SPR吸收波峰的變化，比膠體電泳更能快速獲得檢測結果。

本研究主要利用自動化的熱壓紋奈米壓印機製作表面電漿共振感測器(SPR)，此自動化的方式具有簡易、低成本與容易複製的優勢，且實驗結果顯示以自動化壓印的SPR晶片其共振波長的誤差變化在1%以內。同時，將SPR晶片與微流道結合進行可以針對DNA進行即時動態檢測。利用本系統進行DNA增幅後的產物檢測，結果顯示本系統僅需重複5次循環即可量測到DNA產物改變SPR吸收波峰的變化；而以膠體電泳則最少需重複20次循環以上才能確認結果。

本系統的開發可以有效簡化DNA增幅的測試時間與步驟，提供快速檢驗(Rapid test device)與晶片實驗室(Lab-on-a-chip)在開發上所需的基礎學理與技術。同時，本裝置能提供快速檢驗的優勢，減少等待時間與資源的浪費。對於定點照護檢驗(point-of-care testing)在醫療與癌症上的開發與應用提供了更進一步發展的可能性。

本研究團隊感謝科技部計畫經費支持。

沈弘俊 國立臺灣大學應用力學研究所
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Analyst 期刊全文
LMP1 gene detection using a capped gold nanowire array surface plasmon resonance sensor in a microfluidic chip.
https://doi.org/10.1039/C9AN01419E