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驗毒只花數分鐘! 長庚把「人體細胞養在晶片」成功開發新藥、食安快篩
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驗毒只花數分鐘!  長庚把「人體細胞養在晶片」成功開發新藥、食安快篩

匯流新聞網記者陳鈞凱/台北報導

開發新藥、檢測食安,要驗一個藥物、食品添加物有沒有毒性,台灣發展出快篩技術!長庚團隊今(2)日宣布,成功開發新的毒性檢測晶片,利用把人體細胞養在晶片上的新穎技術,只需要短短數分鐘,就能馬上得知物質對於人體有沒有毒性,運用範圍廣泛,除了可以取代新藥開發的細胞實驗,未來甚至可以擴展到食品添加物、農藥等食品安全的檢測。

長庚團隊開發的這個實驗晶片,是由長庚大學工學院院長賴朝松、光電所所長楊家銘、美國加州大學美熹德分校生物工程系靳偉君與長庚醫院一般外科醫師黃燦龍、臨床毒物中心主任顏宗海合作完成。

顏宗海表示,過去開發新藥,傳統的毒性檢測必須經過細胞實驗、動物實驗及人體臨床實驗的一關關過程後,才能獲知結果,時效性或應用性明顯不足,而新的實驗晶片概念如同快篩,可以在短短數分鐘之內,快速篩檢毒物及藥物對細胞的毒性反應,還能結合人工智慧,以更早期精準診斷與判別治療效果。

關鍵在於,顏宗海說,研究團隊突破性的把人體細胞養在晶片上,再藉由觀察光學、電子訊號的改變,即可以知道相關藥物、化學物質、化合物有無毒性,未來甚至可以擴展到食安領域,作為農藥、食品添加物等毒性快篩之用。

研究團隊解釋,該實驗晶片是一個新型的細胞離子活性偵測平台-小型化Mirror-LAPS系統,其架構是由現場可程式化邏輯閘陣列、紅光雷射、類比掃瞄微振鏡組成。透過 LabVIEW程式控制微振鏡,快速掃瞄與自動標定光電流與其座標,因此可產生即時二維影像。目前已經驗證培養腎臟上皮細胞HK-2在不同葡萄糖濃度下,pH改變的二維生醫影像,意味著在藥物治療與有毒物質對細胞新陳代謝反應,也可以得到即時定量的分析。

顏宗海說,實驗晶片系統是一個非常重要的技術突破,不但體積被大幅減小至傳統系統的11%,系統也只有約5分之1價格,便宜又快速,未來極有機會取代傳統系統開發成產品。這項研究成果亦已被刊登在今年8月的國際期刊「傳感器和致動器B:化學(Sensors and Actuators B: Chemical)」。

照片來源:長庚醫院提供

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