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成大研發篩檢晶片 提高食安檢測效率
新知
第1797期
成大研發篩檢晶片 提高食安檢測效率
2024-10-25
【記者李香霆報導】隨著食品安全相關議題日益受到重視,食材原料上的檢驗如何更加完備成為一大課題。國立成功大學機械工程學系教授鍾震桂與團隊成員余忠宥、林鼎彥、古晉安、洪于珊,開發了一款具高靈敏、經濟、可靠的表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering, SERS)篩檢晶片,並應用於食安的快速篩檢,榮獲國家科學及技術委員會2024未來科技獎。 「拉曼光譜」是一種用於研究物質結構的技術,當雷射光源照射物體後,會因物體中的不同化學鍵結散射出不同頻率,常應用於化學、生物或食品檢驗,藉此識別物質中的分子結構。然而拉曼散射的強度非常微弱,因此可以藉由SERS技術增強拉曼訊號,透過光照射奈米金屬結構以光電效應的原理產生局部電場,增強拉曼訊號的強度,達到微量檢測。 傳統上常透過陽極氧化鋁和直流電製作SERS晶片,然而直流電在氧化的過程中會一直放熱甚至燃燒,因此需在低溫環境下製備。 鍾震桂教授實驗室團隊利用多年研究經驗,取代傳統低溫製程,成功在常溫下製備陽極氧化鋁,節省陽極氧化鋁基板製作成本,並將其應用於SERS技術。為了提升晶片的準確性與穩定性,團隊提出創新的二維薄膜奈米孔洞結構,取代傳統金屬奈米顆粒結構,並透過調整陽極氧化鋁孔洞的形狀與間隙,製造效果更強的電場。 由於傳統的食品安全檢測方法耗時、成本高,無法負荷龐大的檢驗量,成大的副校長同時也是食品安全專家李俊璋,便向鍾震桂提議將此改良後的SERS晶片應用於食安快篩,可以快速初步篩檢食品中是否含有超標的添加物。然而跨領域結合材料與食安檢測並非易事,雖然晶片基板的散射訊號強度已經足夠檢驗食品,目前也已經成功驗證抗菌劑、防腐劑、雙酚A、抗生素、三聚氰胺等物質,但SERS技術仍較適合作爲快篩,臺北醫學大學食品安全學系教授李偉如說:「食品中的添加物多屬於微量成分且組成複雜,因此如何有效避免不同成分互相干擾,進而產生誤判的結果才是成功的關鍵。」此外,藉由SERS技術篩出的可疑樣品並不等於違法,仍需經由法定程序進一步檢驗,國立臺灣大學食品科技研究所教授陳宏彰說道:「不同檢測方法的誤差情形各不相同,《食品衛生安全管理法》具有法律效力,所以必須有完整確效之檢驗方法,才能作為行政裁量的依據。」 未來除了食品安全領域,團隊也與成大前瞻蝦類國際養殖中心合作。 余忠宥提及,未來將嘗試把晶片放入蝦池以即時監督病毒量,「只要超標一點點就採取措施,這樣可以在蝦子死亡前及時發現。」團隊目前已通過《晶片驅動臺灣產業創新方案》的申請,往後將會針對水產養殖的即時檢測持續發展。
本土疫情下被壓抑的聲音 第一線護理師的自白
專題
第1752期
本土疫情下被壓抑的聲音 第一線護理師的自白
2021-06-16
【專題記者林子頊、吳季柔、徐宇昕、王崴漢綜合報導】「其實本土疫情爆發對我們來說不意外,我們去年就預估(今年)年初還會有一波疫情再起,沒想到是五月。」護理師孟孟(化名)說道。孟孟在北部某私立醫院任職,他描述醫療現場吃緊,儘管醫護人員備齊防護裝備,但本土確診數天天新增上百例,死亡率也居高不下,甚至有多數個案在死亡後才確診,醫療量能有限,「每天往生室都是不夠冰的。」身處抗疫第一線的護理師與時間賽跑,他們此次止血的對象,是失控的疫情。穿上厚重的防護衣,護理師維妮(化名)做足準備,接下來的幾個小時他不得喝水、上廁所,為的是減少與病毒直接接觸的風險,也省下半小時穿脫防護衣的時間。本土疫情爆發後,護理師除了在醫院服務,也被調派前往檢疫所、防疫旅館及快篩站,他們頂著大太陽協助篩檢,不用十分鐘早已汗流浹背。第一線護理師在似地獄的豔陽下完成神聖的護理工作,然而,在這群白衣天使披上制服前,有多少人重視他們的工作權益? 本土確診個案激增,位於台北重災區的醫療院所面臨隔離病房和加護病房(ICU)人力短缺的問題。此外,當前疫情防治仍處於疫苗供應不及、確診病例數逐步攀升的窘境。圖為身穿防護衣的醫護人員,位於醫院臨時搭建的戶外病房內。 圖/Daniel Ceng Shou-Yi提供醫療現場混亂失序  醫護人員處於高風險環境防堵疫情擴散的夢,在5月15日被暴增的180例確診數字粉碎, 隨後雙北進入三級警戒,單日確診數也越飆越高。隨著疫情延燒,雙北各大醫院無法應付暴增的醫療需求,口罩、酒精、隔離衣等各種防疫物資因無法重複使用,數量逐漸短缺,台灣護師醫療產業工會理事長陳玉鳳證實,「N95口罩是不足的,兩週才發四個。」本土疫情如無情的海浪席捲而來,這一年多來喊著「超前部屬」口號的台灣,在海浪不斷沖洗下顯露出準備不足的真相,也將護理人員曝露在危險之中。路路(化名)為北部某醫院照顧確診者的專責病房護理師,他提到,政府的防疫政策朝令夕改,首當其衝的便是第一線醫護人員,「開專責病房的流程也才兩三個禮拜就已經改了十遍。」除此之外,醫院的硬體設備及防疫物資也不充足,讓路路不禁提問:「為什麼不事先準備?為什麼這一年沒有存夠手套跟面罩?」面對來勢洶洶的疫情,位處前線的醫護人員在醫療量能不足的劣勢下咬緊牙關,但事實上,他們所要承擔的風險不只如此。「我覺得醫院的感控(感染控制)並沒有做得很好。」孟孟無奈道,他指出,醫院為了疏通急診人流,安排病患於採檢結果出來前就入住一般病房,然而,這群病人並非全分流至單人房,會增加病毒感染風險。孟孟委屈地表示,有人曾向院方反應,得到的回應竟是要求醫護將防備裝穿好,「可是隔壁的人(病人或家屬)呢?有可能他是陽性,那大家就死定了。」孟孟任職的醫院在不久後爆發院內感染,其中確診者也包括護理師。 疫情突然爆發,上級政策朝令夕改導致醫療現場混亂、感染控制不佳,使醫護人員措手不及,如待宰羔羊般被送上高風險場域。圖為醫護人員接種疫苗。(圖為示意照,非當事醫院) 圖/Daniel Ceng Shou-Yi提供防護衣下的心力交瘁 護理師心理壓力無處宣洩院內感染是疫情當前醫護人員最大的夢魘,若說每一個確診病患背後都是一個家庭,那醫護人員何嘗又不是他人的心肝寶貝?除了高壓的工作環境,護理師肩上的重擔,也包含對家人的無盡思念,與家庭期盼他們安好的掛念。「吃不好、睡不好,很多護理師都瘦很多。」青姐(化名)擔任北部某公立醫院護理主管,他一語道出護理師的辛酸。除了忙碌高壓的工作,必須擔心自己影響至親的安危更是許多護理師的痛,「不確定過程中有沒有污染到,不敢回家,不想因為我讓別人受影響。」「你想念他們,但你又不想把身上的病毒給他們。」新北市立土城醫院急診護理師蘇慧容說出無數子女的思念,也笑說最想念媽媽燒的一手好菜。他打電話回家時總是報喜不報憂,「打哈哈、說好笑的事,不會講出這份工作是很辛苦的。」而護理師工作的辛勞,不僅僅是體力上的消耗,也包含著內心的折磨。身處在與生死無法切割的工作環境,如何在病患往生時自我調適是每個護理師的課題。然而對護理師來說, 比面對死亡更難的,是無能為力。「醫院的床根本不夠,可能打開門病人已經死掉了。」北部某公立醫院急診護理師小潔(化名)回憶疫情剛爆發,醫療資源難以應付急遽增加的患者需求,許多重症患者甚至無法撐過漫長的等待,還未入院就已離世;而無處收治的確診病患,只能在醫院外等待衛生局指示。他難過地說:「你明明知道病人下一秒狀況會很不好,你可以救他們,但是你沒有辦法。」「當這些東西都發生在自己身上,你會覺得做醫療人員沒有什麼作用,也幫不了任何人。」小潔吐露護理師最深的無奈。醫療現場各種無形的工作壓力,層層疊加在醫護人員身上,他們卻只能自行承擔。「醫院有社工,但他們現在應該也沒時間處理我們,就連精神科都要被指派來專責(病房)支援了。」路路說道。一名不具名醫護也表示,醫院的確有社工資源,也會辦理情緒相關的工作坊,但這些心輔協助有形無實,使用率低落,和醫護人員中間像是存有一道牆,難以發揮實際作用。「護理端有很多小團體,我們會互相激勵、互相打氣。」蘇慧容分享護理師緩解心理壓力的方式。維妮也描述急診室的醫療現場:「大家脾氣來得快去得快,上班會互罵都弄得場面很難看,但下班又是嘻嘻哈哈打成一片。」護理師僅能透過彼此扶持、互相揶揄,暫忘高壓的工作現場。然而,許多護理師仍難逃被心理壓力吞噬,最終選擇脱去承受重責、使命的盔甲,離開職場。 本土確診個案激增,位於台北重災區的醫療院所面臨隔離病房和加護病房(ICU)人力短缺的問題。此外,當前疫情防治仍處於疫苗供應不及,確診病例數逐步攀升的窘境。圖為穿著防護衣在室外病房待命的護理師。 圖/Daniel Ceng Shou-Yi提供高離職率背後的真相 護理師長期困境難解護理師離職率高攀不下的問題在疫情風波中逐漸浮出,事實上,離職率高是護理界長期存在的現象,護理師長年被埋沒的各種聲音,才是離職率高的主因。「你有沒有帶腦袋?」、「你是笨蛋嗎,做事不會做快一點嗎?」小潔回憶起過去其他護理師因犯錯受辱。職場霸凌、無來由被針對在護理界是常有的現象,「學姊學妹制很嚴重。」蘇慧容坦言。他提到剛踏入職場的護理師對許多臨床工作不熟練,也因輪調制度需要短時間內熟悉不同單位的工作內容,學姊在高壓情況下很容易針對犯錯的新人,這也使多數護理師剛入職場就有離職的念頭。維妮提到,實際操作護理師的工作跟在訓練時差很多,「平常會對安妮(註一)練習,但面對病人實際操作又是另一回事。」蘇慧容也分享過去實習都要寫照顧計畫,而現在工作是直接向病人報告內容,會多一份責任感,不再像過去把它當作業看待,所有工作內容都是新的學習,難免會有犯錯的時候。註一:安妮是全身模擬的病人模型,設計來讓護理人員訓練護理技巧。除了要面對更高壓的職場環境,護理師平時工作繁忙,在疫情下面對朝令夕改的政策及蜂擁而入的病患,也常和病人、家屬出現溝通問題,導致護病關係更加緊張。「大部分的人都會覺得護理師在醫院就是要服務,上層都會說要保持服務品質,不應該跟病人大小聲。」孟孟無奈說道。「這是一個社會常態,大家會比較崇拜醫師。」蘇慧容感嘆。維妮也提到常有患者家屬把護理師當作看護對待,翻身、灌食、換尿布等雜事也要護理師一次又一次周到款待。 民眾對護理師工作內容存有錯誤認知,在疫情的壓力下,又使醫療現場的護病關係越趨緊繃。圖中護理師正在轉送病人(圖為示意圖,非當事醫院)。 圖/Annie提供除了長期工作範疇不明確外,護理師的排班、加班問題也不容小覷。護理師常因輪值大夜班產生時差,許多女性也因作息不正常導致月經失調。此外,路路分享:「護理師比較像責任制,在下班打卡前病人狀況變糟,你只能等病人穩定才離開,醫院不會給你加班費。」而加班費的爭取之路也是寸步難行。護理師在遇到職場及權益問題時,通常會事先跟單位護理長反應,然而醫院多以院方利益為重,護理師就算鼓起勇氣申訴也無濟於事,後續回覆常杳無音訊,最多換來淺淺的關心。北部某醫學中心護理師貝蒂(化名)說:「我們單位有事情就算被呈報上去,督導那邊也會擋下來。」他也分享過去離職受阻的經驗:「不知道來來回回跟單位護理長、督導、副主任、主任聊過幾次,他們缺人會想留住你。」他了解醫院長期缺乏護理人力,但也不應影響個人未來規劃。孟孟提到,同事曾在院長至病房關心時順道反應職場問題,隔天遭受護理長責備。蘇慧容則強調:「越級呈報會傷害到你的主管,也會傷害自己。」若是越過護理長向高層主管呈報,可能使護理長感受不佳導致職場關係更加惡化。此外,他認為上級相較不了解工作現場的真實情況,遇到問題應和護理長保持彈性溝通。面對這些被存放已久的問題,護理師們一笑帶過,在繁忙的生活裡,他們不願做無謂的爭取,因為知道這些事難以被改變。 本土確診個案激增,身穿防護衣的醫護人員在快篩站替民眾進行篩檢。中央流行疫情指揮中心公布單日(5月 26日)新增確診病例 304 例,校正回歸331例,死亡病例11例。當前疫情防治仍面臨社區傳播與疫苗供應不足的問題。 圖/Daniel Ceng Shou-Yi提供「我盼的只是醫院的重視」 改善護理師工作環境刻不容緩護理師處在艱困的工作環境,在疫情期間,這些困境顯得更不容忽視。身心俱疲的護理師奮力守住防疫戰線,需要的僅是公開透明的政策和人性化的配套措施,讓他們免於後顧之憂。「很多醫院都有院內感染,卻沒有告知民眾院內感染多嚴重,這對護理人員會是很大的隱憂。」台灣護師醫療產業工會理事長陳玉鳳表示,甚至連護理師對院內感染的情況也毫不知情,若後續的處理不佳,恐有擴大感染的風險,他呼籲醫院應公開告知情況,不應對護理人員有所隱瞞。在一線與確診者接觸的護理師即使做好充足的防護措施,仍擔憂將病毒帶給家人,許多人因此選擇住在醫院宿舍,而陳玉鳳表示,院方除了必須提供住處,還需考量宿舍與醫院的距離,讓護理師在結束繁忙的工作後,能就近有安身之處。對於家中有小孩或長者的醫護人員,陳玉鳳進一步指出,政府必須提供配套措施協助醫護人員,才能讓他們安心上戰場。目前醫院雖有提供防疫照顧假,但在醫療量能吃緊的情況下,護理師們擔憂請假可能加重同事的工作負擔,這樣的壓力往往使防疫照顧假形同虛設,「平常護理人員請假就很困難,疫情爆發後肯定更難,人力沒辦法負荷。」孟孟坦言。而面對險峻的疫情,防疫獎金成為唯一的支持,但醫院延遲發放防疫獎金卻是常態,護理師也沒有申訴管道,只能苦苦等待。孟孟便指出:「我從去年到現在都還沒領完,有時候會突然領到,而且每次獎金數目都不一樣。」此外,疫情期間護理師面對比以往沉重的壓力,更突顯心輔資源的重要性。雖然大部分醫院都設有身心科或安排社工輔導,然而陳玉鳳指出,心輔資源若設在院內,護理師常會擔心身分曝光而不敢求助,陳玉鳳質問:「常常提出問題就會被上級盯上,這樣尋求資源有安全感嗎?」他認為應該要設置獨立諮詢平台,提供安全的抒發管道。 本土確診個案激增,位於台北重災區的醫療院所面臨隔離病房和加護病房(ICU)人力短缺的問題。此外,當前疫情防治仍處於疫苗供應不及,確診病例數逐步攀升的窘境。圖為一位女士戴著口罩坐在醫院外的臨時病房,那裡放置了許多氧氣罐及病床。 圖/Daniel Ceng Shou-Yi提供為患者及家屬提燈的白衣天使 護理師的辛勞由誰體恤?疫情嚴峻,護理師肩負重任,表面看似白淨的制服底下,內心早已滿目瘡痍。即便如此,他們仍願意額外承受醫療現場的人情負擔。「看到很多病人覺得人生快要沒有希望,我們就是給他們支持。」青姐說<b>。在醫療現場,護理師是最長時間照護患者的人,而在疫情期間不開放家屬探病的情況下,護理師更多了陪伴者的角色。他們照顧患者、陪他們康復,甚至陪伴急重症患者走完生命的最後一哩路,另外,面對心急如焚的家屬,護理師也成為家屬唯一能與患者接觸的橋樑。「我們請家屬找一隻手機,每次照顧時就會約時間打電話,讓他們跟阿公視訊,我覺得這可能是我們能盡力做的事。」路路說道。若患者不幸離世,為避免傳染風險,遺體必須立即裝入屍袋並火化,對於家屬來說往往難以接受。蘇慧容說:「我們要好好地衛教,我相信家屬都可以接受。」而路路也提到,疫情下面對生命更頻繁地凋零,他們也只能盡可能達到家屬的需求,「家屬覺得逝者沒有穿鞋子離開會走不好,我們就會讓他(逝者)套著(鞋子),就是盡力做到。」護理師是防疫一線的戰士,他們必須堅強;而面對孤獨的患者和無助的家屬,他們成為他人的依靠。但在護理師自顧不暇的同時,醫療環境和政策沒有和他們站在同一陣線,誰來成為他們的支柱? 疫情下,醫護人員需曝露在高風險的環境。穿上防護衣後,不論再苦,為了守住防疫戰線,護理師仍咬緊牙關面對每天的防疫抗戰。圖為醫護人員面對疑似確診患者時的防護穿著。(圖為示意照,非當事人) 圖/Annie提供
血型、凝血功能即時測 臺大創易讀快篩試片
新知
第1737期
血型、凝血功能即時測 臺大創易讀快篩試片
2020-11-25
【記者石學儒綜合報導】傳統驗血需前往醫院檢測,國立臺灣大學應用力學研究所教授陳建甫帶領團隊研發出「微量血液快速篩檢試片」,以可攜式設計突破過往限制。民眾只需將微量的血液滴入試片,便可測出受試者的血型、貧血與否及凝血狀況,可望提升急救輸血的速度,並應用於醫療資源不足的偏鄉。此項發明不僅刊登於美國化學學會10月份期刊(ACS Sensors),更獲選為該期增選封面。 傳統血液檢測透過針筒取得血液樣本,需仰賴受過專業訓練的醫療人員,而血液內所含的生物標記也能檢測出許多疾病問題。 圖/石學儒攝血液滴入試片後,會分流至三個分別載有不同抗體的微流道(註1),抗體會使特定的血型凝結,如A型血會在抗體A的流道凝結。凝結的血液則會在試片上對應的方框內呈現紅線,紅線越長表示凝結越多。而血液凝結狀況取決於受試者的血容比(註2),若受試者有貧血問題,凝結血量會低於常人,多血症則反之,而不易凝血的亞血型患者,凝血量最低,結果都會反應在紅色線條的長度。註1:血液在篩檢試片中流通的管道。註2:紅血球在血液中的比例。此試片從血液滴入到檢測結果出爐,只需約兩分鐘,為加速反應時間,團隊縮小試片體積,使檢測結果更容易被看見,此舉也讓檢測所需血量大幅少於傳統驗血,團隊成員、臺大應力所學生張鈞彥說:「只要1微升的血量,就像測糖尿病,一滴就夠了。」另外,團隊成員、研究員林佳慧補充,亞型血因為凝集現象極弱,傳統較快速的血型測試方法有可能辨識錯誤,讓緊急輸血存在風險,團隊開發的試片則可以清楚辨認。常見驗血方式通常需專業設備與醫療人員來辨識結果,然醫療資源分布不均,並非所有地區都具備相關醫療人力與器材。此可攜式多功能血液快篩試片,兼具可視化與便宜的特性,並且,團隊在試片上刻上各種血液狀況的指標,讓不具醫療背景的使用者也能自行判斷,可望減少偏鄉醫療成本,以及對專業設備人力的依賴。 可攜式與可視化易讀的設計,讓不具醫療知識的使用者也能輕鬆使用此試片,可望補足偏鄉醫療資源。 圖/石學儒攝林口長庚醫院骨骼關節研究中心主任蔡宗廷表示說:「醫院通常會將血液樣本送至醫檢部門進行檢測,需要花費一定的時間。」他認為,在緊急開刀時,這項產品可快速確認病人血型,縮短血型檢測的時程,同時也可減輕醫檢部門的負擔,「讓他們(醫檢部門)去從事更複雜精密的檢測。」 微量血液快速篩檢試片搭配負壓裝置,透過類似抽血的原理,幫助血液在試片內的流動。 圖/石學儒攝現階段,微量血液快速篩檢試片尚未上市,蔡宗廷說明,雖然已證實此試片的諸多優點,但仍需要更多測試和衛生福利部的認證,才能實際應用於醫療現場。另外,陳建甫說:「血液裡有很多生物標記(註3)可以量測,未來會在試片中加入更多功能。」目前團隊與林口長庚醫院合作,希望透過專業觀點輔助,讓試片具有更多便利於醫師的功能,並補足偏鄉醫療需求。註3:生物標記(Biomarker)在醫學上通常是指在血液中的某種蛋白質,通過測量它,可以反映出某種疾病是否出現或嚴重程度。
「食」分健康 bintest速驗有害添加物
新知
第1596期
「食」分健康 bintest速驗有害添加物
2015-05-07
只要在檢體上滴試劑,再用食安檢測儀器判讀,即可在手機上顯示是否有不當食品添加物。圖/施吉生技公司提供【記者林子濠綜合報導】一個巴掌大的白色儀器,三到五分鐘內即能有效測出奶、蛋、肉類食品中是否有不當的食品添加物。清華大學、台灣大學、台灣科技大學等跨校學生團隊,在清大創新育成中心輔導的施吉生技應材公司協助下,4月29日發表「bintest」食安快篩檢測儀,未來有望成為個人攜帶式食安檢測器。以往官方或民間檢測單位檢測的時間需一個多月,現在的檢測方法是先將儀器與手機連結,在手機APP上選定要檢測的項目:四環素、綠黴素等食品中常見的八種抗生素,或瘦肉精、禽流感病毒等對身體有害成分。之後在血水、雞蛋、雞隻糞便等檢體上滴一到三滴試劑,再用食安檢測儀器做光學判讀。施吉生技營運處長方弘文表示,不同試劑中有不同抗體,一旦跟檢體中病原體的抗原結合數量高於衛生福利部公布的標準,就會在手機上顯示超標。清大材料科學與工程所學生黃志豪補充,食安檢測儀扮演技術橋樑的角色,整合檢測技術與軟硬體開發,他和其他研發人員們面對著時間的壓力,必須在七到八個月內完成從發想概念到產品開發的過程。但他也提到,這是難得的工作機會,「這讓我實際感受到所學能在社會產生貢獻,未來也希望在新創公司吸取經驗。」不同於一般檢測一個項目就要新台幣3000元,食安檢測儀於今年底上市後,只要透過替換一個50元到100元的試劑即可檢測不同項目。方弘文補充,未來將往個人健康與環境檢測發展,如檢驗美妝產品是否含重金屬、茶葉是否含磺胺類農藥等。
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