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無酵素葡萄糖檢測晶片

王國禎、李靜雯、許哲瑋、蘇芳琪、楊宏智、
曾茂益、廖學專、黃希哲、唐肇蔚、彭柏祐

本團隊之關鍵創新技術為以黃光微影製程搭配光阻熱熔法製作矽基微米半球陣列結構晶片,並以溶膠凝膠法沉積奈米金顆粒於微結構表面,透過提高電極表面氧化葡萄糖之效能,以現行常用之電化學分析法偵測葡萄醣濃度。技術優勢在於不需葡萄糖氧化酵素參與即可分析葡萄糖濃度,因此不需嚴苛的保存環境。本晶片現行已完成奈微米複合結構電極之製備,並以電化學分析技術進行探討,結果顯示本晶片電極感測區域為平面結構之金電極的10.2倍,葡萄糖濃度量測之線性範圍為55.6 μM13.89 mM,靈敏度達749.2 μAmM-1cm-2,檢測極限為9 μM,葡萄糖濃度小於100 mg/dL時之檢測精確度達±0.18 mg/dL,遠優於FDA規範之±20 mg/dLISO 15197規範之±15mg/dL。此外,電極穩定度試驗上,給予20次的氧化還原反應,晶片表面之奈微米結構並未受到破壞;干擾試驗目前已完成0.1 mM Ascorbic Acid,仍能有效檢測葡萄糖氧化還原電流響應。本項技術目前已在中國、臺灣、美國等地提出專利申請,並規劃2018年提出臨床前試驗。

本晶片所使用之製程與技術皆為臺灣半導體產業之強項,可大量製造出具高度一致性之檢測晶片,相較於現行市售之檢測晶片極具價格競爭之優勢。此外,本晶片無須嚴苛之保存環境,可大幅改善使用者在保存不完全上造成測不準之缺點。

技術優勢
1. 利用新穎半導體微影製程製作微米半球,以提升電極之氧化面積進行葡萄糖濃度變化檢測,在製程上有重大突破,該晶片不僅保存期限長亦具價格優勢,可降低一般晶片因儲存條件不佳對檢測結果之影響,且相容於現行市售之血糖儀,更可提升使用者購買意願。
  • 學研新創獎 醫療器材及設備組獲獎
  • 創新技術聯展
  • 創新技術聯展

王國禎   
學歷 美國加州大學洛杉磯分校機械工程學系博士 
現職 中興大學機械工程學系(所)教授兼任工學院院長 
經歷 國立中興大學生物科技中心副主任
國立中興大學機械工程學系特聘教授 
國立中興大學生醫工程研究所所長
國立中興大學奈米科技發展中心主任 
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