隨著新冠病毒株不斷變異，感染症狀也變得和一般感冒越來越難以區分，許多患者甚至無症狀表現。為了在第一時間抓出無症狀和輕症感染者，一套快速又無需侵入的檢測工具將成為防堵疫情擴散的關鍵，矽基分子電測科技公司（矽基分子）、中研院、國研院儀科中心與高雄榮民總醫院（高榮）等多機構合作，現在開發出全球首款新冠病毒快速檢測晶片，並通過食藥署緊急使用授權（EUA）製造，即將於今年 2 月上市銷售。
根據世界衛生組織（WHO）2022 年統計資料顯示，COVID-19 最新變異株 Omicron 已遍布全球 100 多個國家，確診病例每 1～3 天攀升 1 倍，傳染力相當驚人。而從 2019 年底新冠肺炎疫情爆發至今，全球已超過 3.1 億人確診、超過 551 萬人死亡；台灣累積至 1 月 25 日則已逾 1.8 萬人感染、851 例死亡。
檢測工具、疫苗、藥物三大技術環環相扣方能防堵疫情，目前副作用最低的高端國產疫苗施打熱度上漲中，而三劑都接種高端疫苗的最新抗體數據也出爐了，無論前 2 劑施打高端或是 AZ 疫苗，第三劑接種高端都可增加中和抗體濃度。
檢測方面，除了主流的聚合酶連鎖反應（PCR）核酸檢測、抗原快篩試劑、抗體快篩試劑外，基於中研院物理研究所陳啟東研究員投入 10 多年心力研發的「矽奈米線場效應電晶體（silicon nanowire field-effect transistor，簡稱 SiNW-FET）」作為核心、2014 年技轉給矽基分子公司開商品化與量產、新冠疫情爆發後該技術成功結合分子檢測方法與半導體製程，將可辨識新冠病毒核酸的生物探針分子（probe）固定於 SiNW-FET 晶片，領先全球開發出首款無須侵入的新冠病毒快速檢測晶片。
▲ 全球首款新冠病毒快速檢測晶片。
陳啟東解釋，相較於 PCR 以光學設備進行放大驗證，SiNW-FET 直接以電訊號檢測，利用待測物（如蛋白質、DNA 等）本身的帶電特性偵測電荷分布改變，當晶片偵測到檢體（唾液）內含有新冠病毒核酸序列，電流訊號就會上升，進而得知檢體含有新冠病毒，單次檢測流程僅 3 分鐘，而得到完整檢測（包含檢體、陰性樣本、陽性樣本對照、人員作業時間）結果只需 20 分鐘，就能準確抓出感染初期或無症狀的 COVID-19 患者。
國研院表示，SiNW-FET 新冠病毒快速檢測晶片透過科技部創新科技防疫場域驗證計畫補助，已在高雄榮民總醫院完成臨床驗證 142 例，準確率高達 95%，並於 2021 年底取得衛福部食藥署緊急使用授權（TFDA / EUA），預計今年 2 月上市銷售，目標放在醫院、機場、人潮眾多的檢驗站等（尚未落實家用）。
▲ 新冠病毒快速檢測晶片背後多團隊合影。
抗原快篩、抗體快篩方法雖然也能在 15 分鐘內迅速得知檢測結果，但抗原快篩容易產生偽陽、偽陰性，抗體快篩則在感染後期才能驗出，且也有偽陰性可能；PCR 檢測可量化 Ct 值，準確度高，但至少需 90 分鐘以上才能知道結果且操作繁瑣。最大關卡在於，上述 3 種方法皆為侵入性檢測，因此難以普及。
但新冠病毒快速檢測晶片無需侵入，只要收集採檢者唾液，之後一切就可放心交給機器檢測運算。雖然檢測價格也不便宜，矽基分子執行長褚家容表示一塊晶片定價 3,000 元，但該產品面對各種變異株都能輕鬆應付，若未來出現新基因序列的病毒變異株，也只需修改晶片上的探針分子即可再次投入應用。
國外想開發類似晶片技術但都不了了之，一大原因是沒有半導體廠，此次成果展現也說明了生醫技術為台灣具一定競爭力的關鍵領域。
（圖片來源：科技新報）
科技新報粉絲團
加入好友
訂閱免費電子報
