開發多合一液態蛋白晶片 強化臨床即時診斷效率
個案成果

前瞻技術產學合作計畫
計畫名稱:開發多合一液態蛋白晶片 強化臨床即時診斷效率
計畫主持人:臺大醫學院基因體暨蛋白體醫學研究所 潘思樺副教授
計畫共同主持人:馬偕醫學大學生物醫學研究所 洪崇烈教授
合作企業:昇陽國際半導體股份有限公司
成果介紹

面對高齡化社會與慢性疾病日益普遍的趨勢,臨床對快速、準確且低成本的診斷工具需求持續攀升。由國立台灣大學、馬偕醫學大學與昇陽半導體公司所組成的團隊,透過國科會前瞻技術產學合作計畫「液態蛋白檢測晶片:開發臨床即時診斷用之多合一生物蛋白檢測平台」的執行,成功研發出具備高靈敏度與高效率的Lab-on-a-Chip 生物晶片技術,可應用於肺癌與心衰竭等疾病之血液蛋白檢測,有助臨床醫師即時掌握病情變化並提升個人化醫療成效。


蛋白檢測為即時診斷關鍵指標

相較於基因檢測,蛋白質濃度變化能更即時反映人體當下的生理狀況,為臨床診斷與病程追蹤的重要依據。現行主流檢測方法如 ELISA 雖具高精度,但仍存在耗時長與檢驗成本高的問題,限制其於大量臨床應用與即時診斷場域中的普及性。因此,發展「快速、準確、價格合理」的蛋白質檢測平台成為目前生醫檢測技術的研發核心。


結合微流體與感測技術的多合一晶片平台

本計畫團隊導入「晶片實驗室(Lab-on-a-Chip)」概念,成功整合試紙基材之樣本前處理元件與矽基材感測元件,並透過高均一度圖案化技術與生化分子薄膜控制,開發出兩種具臨床應用潛力的液態蛋白檢測晶片:
➤ anti-GPNMB蛋白檢測晶片(anti-GPNMB 4 in 1 Chip):針對肺癌病患,量測血清中的 GPNMB 蛋白質濃度,協助判讀轉移風險及藥物反應,強化癌症治療評估。
➤ 四合一的多重蛋白生物檢測晶片(HF 4 in 1 Chip):以 NT-proBNP、GDF15、FABP4、Troponin I 四項蛋白為標的,協助心衰竭患者病況追蹤與評估共病風險(如高血壓、心房顫動等)。
兩款晶片皆具備高靈敏度、低成本與操作快速等優點,並可透過血液樣本進行定量分析,適用於臨床現場即時診斷(POCT)需求。


技術效益與臨床推廣潛力

該技術具備下列潛在效益,具產業轉譯與合作價值:
➤ 縮短檢測時間:由傳統需時數小時的流程,縮短為數十分鐘內完成。
➤ 降低醫療資源負擔:可於病房、門診或偏鄉醫療據點進行床邊快篩。
➤支持個人化醫療:提升醫師臨床決策效率,有助個案即時用藥與病情評估。

團隊已成功完成原型開發與臨床驗證,此項技術不僅獲得第二十一屆國家新創獎的肯定,未來更具商品化潛力,可擴展應用至其他重大疾病領域之蛋白質快速檢測,為我國生醫產業與臨床診斷科技注入創新動能。

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