結合生物分子感測與奈米材料技術於臨床細菌感染快速精準診斷平臺開發

背景常見的脊椎椎間盤細菌感染雖然以金黃色葡萄球菌為主，其他部份為結核菌所導致的感染案例也不在少數，在傳統的檢測方法需仰賴較高端儀器或長時間的菌體培養，但數據的判斷上仍有偽陰與偽陽性之風險，故診斷方法開發需盡可能兼顧快速簡易與精準度，並搭配正確用藥投與，才有機會實現「早期發現、早期治療」之目標。訊號放大方法與系統一直是生物感測器平臺的研究重點之一，由於生物樣品中基質較為複雜、珍貴稀少或不易取得等因素，在生物感測器的原理上，訊號放大技術具有提高靈敏度，減少誤差所導致的誤判，對於降低偵測的難度與儀器的選擇性具有實質上的幫助。目的酵素的使用對於分子生物技術的開發具有重要的一席之地，本研究運用不同的酵素分別建立不同的訊號放大的方法並開發相關的平臺，將使用滾環式擴增法與圈環形核酸增幅法結合不同的奈米生醫材料建立相關訊號放大之平臺，並嘗試與試紙分析元件進行系統整合後，實際應用於感染性細菌的分子生物辨識與診斷，建立快速、專一、有效、靈敏的生物感測器系統，提供相關檢測人員較為準確且容易操作的臨床檢測方法。材料與方法計畫執行期間預計收集相關試驗用之臨床檢體為去連結之核酸檢體與剩餘關節液檢體，與相關檢體基本資料以做為未來實驗結果對照。本計畫分為三部份，第一年與第二年分別針對結核菌與金黃色葡萄球菌建立滾環式擴增法與圈環形核酸增幅法結合奈米生醫材料之訊號放大系統，系統建立完成後即進行臨床檢體的分析與應用；第三年則將前二年的研究成果與試紙分析元件進行整合，以期達到世界衛生組織所制定之便宜(Affordable)、感度(Sensitive)、專一性(Specific)、使用方便(User-friendly)、快速且可靠(Rapid and Robust)、不需儀器(Equipment-free)、便於運送至使用者(Deliverable to end-users)之ASSURED標準作為理想分析檢測平臺，造福於社會。

系統編號:PC10901-1630
原計畫編號:MOST108-2314-B182-025-MY3