(長庚大華沐怡教授) 開發H2O2電化學檢測器 (適用偵測 血糖/膽鹼/乙醯膽鹼)

長庚大學研發多功能電化學感測器 精準度10%以內 2017-05-08經濟日報 楊連基 長庚大學工學院化工與材料工程學系華沐怡教授研發的「多功能型過氧化氫、葡萄糖、膽鹼及乙醯膽鹼電化學感測器」，榮獲第十三屆國家新創獎。此技術提出一個新型多功能生物感測器，可以在低還原電位（0.5 V）下進行過氧化氫（H2O2）、血糖、膽鹼及乙醯膽鹼等標的物偵測，以避免其他生物分子的干擾。此外，所開發的新型偵測H2O2材料，可以用來偵測糖尿病與腦神經性病變患者或正常人體液中的血糖、膽鹼與乙醯膽鹼含量；檢測的精準度可控制在10%以內。此項技術已獲中華民國及美國多項專利權。使用方便、且成本低廉的日常定點生理參數，如血糖、膽鹼及乙醯膽鹼的定點感測儀器的需求亦逐年增加。由於血糖、膽鹼及乙醯膽鹼與特定酵素反應後均會生成H2O2，利用偵測反應釋出的H2O2來定量血糖、膽鹼及乙醯膽鹼的含量，因此開發實惠又好用的H2O2感測器極為重要。以往，多以滴定或吸收光譜等傳統的方法偵測H2O2，但此偵測方式過於耗時。目前國際上廣泛採用電化學方式偵測H2O2，可達到快速偵測且有較低的偵測濃度極限。此技術所開發的新型偵測H2O2材料，與一般偵測血糖、膽鹼及乙醯膽鹼生物感測比較，其優勢及特色（一）可以不使用酵素直接偵測H2O2：以具亞胺和羧酸之聚醯胺酸聚苯並咪唑（PAA-BO）代表說明，其具有優異的化學阻抗性、機械強度、耐磨性與熱安定性。此技術選擇在負電位偵測，避開了尿酸、維生素 C、多巴胺等干擾物在正電位氧化的影響，且可辨別正常與膀胱癌病人尿液中H2O2含量差異，具商業應用價值。（二）可以在人體酸鹼值條件下直接偵測H2O2：此系列發明採用商業化產品聚苯並咪唑予以羧酸化改質做為檢測H2O2電極，能以塗佈或沉浸的方式在50℃減壓乾燥條件下快速完成，製程簡單便宜，可降低材料製備的研發生產成本。（三）具3D奈米立體結構，可提高電化學反應速率：此技術開發的電極材料可以在外加磁場作用下，直接吸附於金電極上形成具立體結構、不含過氧化氫酵素的H2O2感測電極，除可大幅增加感測電極的表面積並可透過外加磁場的作用重複使用。（四）由於葡萄糖、膽鹼與乙醯膽鹼經氧化酵素反應後皆會生成過氧化氫，在PAA-OT中加入血糖、膽鹼與乙醯膽鹼的氧化酵素可以用來偵測血糖、膽鹼與乙醯膽鹼的濃度。相關諮詢請洽長庚大學技合處（03）211-8800轉3125。