台湾成功大学用纳米科技制作出COVID-19蛋白检测芯片

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

新冠肺炎（COVID-19）疫情肆虐全球，至目前已有1000多万人确诊，51万多人死亡，造成全世界恐慌，各国纷纷投入疫苗及相关检测药物研发，希望能遏止疫情的扩散。台湾成功大学巴西vs瑞士让球与产业科学系许观达助理教授以纳米科技制作出COVID-19蛋白检测芯片，测试COVID-19个案血液抗体对新冠蛋白的辨识反应，其准确性与精准度高达95%以上，操作流程平均仅需12分钟。

许观达指出，一般的新冠病毒检测使用核酸检测，以鼻咽采检非常不舒服且增加传染风险，核酸检测病毒的遗传物，在病毒量低或是采检不到的地方是没办法测出的。根据深圳医院研究指出，约59%的人由第一次核酸检测确诊，因此国内以送检3次为确诊依据。相反的，以血液抗体检测检测人体对外来病毒的免疫反应，在患病7日后到痊愈数个月后仍可测得，加上采血容易，成为实验室研究开发重点。

受新冠病毒感染的免疫反应存在极大的个体差异，有人症状很严重而有些人没明显症状，很难以一个或两个病毒蛋白抗原做为检测标准，因此市面出现的血液快筛检测常常不甚准确，有鉴于此，实验室跟市场走完全不同的方向，扎实地囊括多种新冠病毒蛋白，更增加了检测其他高致病冠状病毒，准确并广泛地研究新冠病毒感染后的免疫反应及专一性。

台湾成功大学用纳米科技制作出COVID-19蛋白检测芯片

纳米科技制作的COVID-19蛋白检测芯片

许观达谈到蛋白质芯片是高通量筛选平台，非常适用于解析免疫反应，在一月新冠病毒爆发时期，他开始苦思设计冠状病毒蛋白芯片，于二月完成雏形并于三月试量产，经由一系列的生产和品管，得到高品质的新冠病毒蛋白芯片，100%的蛋白表达与25-50 pg的抗体检测极限，这个检测能力比快筛试纸或是酵素免疫分析法强1000倍以上，所以可以在少量的血液检体中获得最大量的抗体免疫信息。

接着进一步使用临床检体，验证冠状病毒蛋白芯片的临床效应，测定30位新冠确诊患者及30位健康受试者血液中的IgG及IgM，获得97%的敏感性及97%的特异性。一片冠状病毒蛋白芯片可以同时检测14个血液样本，耗时约150分钟，平均一个检体耗时约12分钟，由于蛋白芯片上有许多病毒蛋白，他们进一步归纳出一组高效的生物标志物，可用来生产更准确的快筛试剂。

蛋白质芯片的技术是许观达在美国约翰霍普金斯Heng Zhu实验室学习而来，携家带眷归国半年以来，忙碌奔波建立新实验室之际，却恰巧遇上新冠疫情，发挥了返乡的目地，以专长设计制造出冠状病毒蛋白芯片，在研究室初创之际，无论在经费、仪器和产品推广上都有很大的困难，他很感谢成功大学育成中心及圆梦计划给予经费的支持，陈健生教授借予仪器，何宗宪医师、中研院林宜玲研究员、高雄国军医院周怡佑护理师的帮忙与支持，以及学生杜品咸、Batuhan日以继夜的付出。

许观达表示当初在美国学到的技术，如今授权给美国公司CDI Laboratories（世界最大的人类蛋白质芯片公司）在欧美销售，是非常大的肯定。冠状病毒蛋白芯片已经进入量产及技术授权阶段，未来将朝着全自动蛋白质芯片诊断系统，以及新时代快筛试剂并进。