【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。