【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。

【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。