生活中心/綜合報導
細菌污染長期威脅公共衛生、食品安全與臨床醫療。國立中興大學生醫工程研究所林淑萍教授領導的研究團隊,成功開發出具奈米刷狀結構的高靈敏微生物感測器,可在短短 9 分鐘 內辨識革蘭氏菌株,突破傳統需 5 至 6 天的細菌培養限制,為食品檢測與臨床應用開啟新契機。該研究成果發表於國際頂尖期刊《Biosensors and Bioelectronics》(2024年影響因子10.5),於分析化學與生物物理領域皆名列前3%。
中興大指出,該項技術結合國立陽明交通大學電機工程學系廖育德教授團隊開發的可攜式電化學阻抗頻譜(EIS)晶片,實現非實驗室環境下的即時檢測。獸醫學系副教授夏偉堯進一步驗證感測器於果汁、牛奶樣品中辨識革蘭氏陰性菌的能力,顯示其具高度應用潛力。

研究團隊設計的奈米刷狀結構平台,透過半導體蝕刻技術控制奈米刷密度,並以硼酸(Boronic acid, BA)修飾表面,增強細菌附著與辨識效能。此設計能有效強化奈米電極與細菌間的界面交互作用,使感測器在複雜樣品中仍能精準偵測微量細菌。
林淑萍教授指出,該感測器在偵測革蘭氏陰性菌(如大腸桿菌)時靈敏度極高,檢測範圍覆蓋每毫升10至10⁷菌落數(CFU/mL),並可搭配微型EIS晶片進行攜帶式、即時檢測。這項成果展現出奈米結構工程設計對於提升微生物感測效能的關鍵作用。
此研究為國科會計畫「發展高效能晶片及生成式AI結合多重智慧感測以精準檢驗豬群病原」的衍生成果,由中興大趙裕展教授統籌,結合國立陽明交通大學及國立成功大學跨校團隊共同研發。團隊已成功於液態食品樣品及可攜式量測平台驗證該技術,展現其在快速革蘭氏菌株鑑別與食品安全檢測的高度潛力。


