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第1736期
2020-11-18
新知

微米結構增反應面積　快篩晶片「蘭」截病毒

【記者崔兆慧綜合報導】根據財政部統計，民國108年出口花卉產值共67億元，其中蘭花佔總外銷值八成，並以蝴蝶蘭46億元為大宗。然蘭花非常嬌貴，經常受到病毒侵擾，有鑑於此，國立中興大學農資學院院長詹富智、工學院院長王國禎研究團隊與半導體公司合作開發「蘭花重要病毒智慧檢測快篩晶片」，以便在花場邊快速檢測常見病毒，幫助減少蘭農損失。

蘭花是台灣重要出口花卉之一，昂貴且容易受病毒侵擾。團隊研發的快篩晶片可在蘭場邊快速檢測蘭花常見病毒，減少蘭農損失。　圖／蘭花大道提供


有別於傳統ELISA技術（註1），檢測時間耗時五小時，且需專業技術人員與實驗室設備，對於中小型蘭園是一大負擔。此裝置可檢測四種常見蘭花病毒，只要取10微升鮮花汁液滴在晶片表面，反應30分鐘後再將晶片插入讀取器，即可得知植株是否得病，而檢驗資料還可透過藍芽傳至電腦。另外，雖市面上有快篩試紙產品，但試紙只能觀測顏色變化，無法主動記錄檢測結果且靈敏度不高，一般蘭農很少採用。 
註1：ELISA技術為一種酵素連結免疫吸附分析法，是將酵素連結到抗原或抗體上，用酵素活性來做為定量標記，可用來辨識植株是否感染病毒。

裝置包括晶片和藍芽讀取器，使用者將鮮花汁液滴在晶片上等候30分鐘後，再將晶片插入讀取器，便可得知蘭花是否感染病毒。　圖／國立中興大學提供


微生物基因體學博士學位學程學生李佳華說明，過去ELISA病毒辨識技術已相當成熟，但檢測只能在實驗室中進行，不僅耗時也浪費人力。此檢測晶片，是由團隊提供病毒抗體技術，半導體公司開發晶片，共同改良過去高成本、低效率的檢驗方式。蘭農周伯倚則補充說：「現行ELISA檢驗報告是國際通用的，若要使用新的檢驗方式，會最先考慮國外是否認可。」

此外，快篩系統中，最講究的部分是晶片品質，詹富智提及，鑑於製造產線不穩定會造成晶片靈敏度降低與檢測結果失真，研發使用半導體中嚴格且穩定的黃光微影製程技術，誤差值小於99.8%。並且，團隊在晶片表面製作許多大小一致的微米結構，增加晶片與病毒反應的的表面積，最後再利用表面修飾技術，將對應病毒的抗體大量固定在晶片表面，以抓取病毒。詹富智補充，此晶片的靈敏度與專一性（註2）可大於95%。 
註2：晶片上的抗體對病毒具有專一性，病毒會附著在對應的抗體上，藉此辨識病毒。

蘭花的商業用途廣，因花朵優雅漂亮，經常被裝盆銷售，是台灣重要的出口花卉。　圖／蘭花大道提供


團隊已致力於蘭花病毒檢測研究多年，此研發更以產學合作形式，結合大學端生物技術及半導體產業的晶片製造，開發更符合市場需求的產品。團隊補充，目前快篩晶片還在測試階段，尚未實際運用至蘭園，但現階段已做出初步成品，預計於110年5月可提供樣本給花農試用，希望藉此提升台灣蘭花的競爭力。

標籤：中興大學 , 蘭花 , 病毒檢測 , 晶片 , 快篩 , 花卉

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