過敏原檢測 鑰匙圈&萃取晶片: 林幸瑩/黃貞翰 博士

科學家研發可攜式食物過敏原檢測醫學診斷應用〔新網記者歸鴻亭台北報導〕有無從得知的身體不適徵狀發生，就要小心可能具有或是已經開始有過敏性的體質。過敏症狀的複雜程度、嚴重性和表徵各有不同，而引起人體過敏反應的過敏原非常多，且過敏反應又有急性與慢性等區別，因此很多情況無法辦別身體對於何種物質過敏。由食物所引起的慢性過敏與急性過敏反應，於醫療保健與公共衛生方面是一項日趨嚴重之問題，當患有外源性過敏者誤食吃了引起過敏的食物，就得面臨痛苦的過敏來襲，有時甚至會付出生命的代價。在美國，約有5,000萬人患有嚴重的食物過敏反應，每年有20萬人因為食物過敏而急診治療，其中有9萬人甚至引起過敏性休克，每年美國在食物過敏相關的費用就需要250億美金，2006年的數據指出，在美國有3至4%的成人及6%的小孩有食物過敏的問題，到2014年數據已攀升至5%和8%。全球食物過敏的例子也正在增加，特別是在小孩的比例，更是明顯。林幸瑩博士與黃貞翰博士在獲科技部赴國外從事博士後研究之補助後，隨即前往世界頂尖大學與研究機構美國哈佛大學醫學院與麻省總醫院進行研究，研究團隊為此發展出一套過敏性醫用物聯網檢測裝置(integrated Exogenous Antigen Testing, iEAT)，僅一個鑰匙圈的大小，方便攜帶，且快速而精確，10分鐘的時間就可以讓食物過敏的人安心吃下食物。以容易造成過敏的麩質為例，美國的無麩質食品規定每公斤麩質含量需低於20毫克，但許多過敏者在此濃度下仍會有嚴重的過敏反應，而此裝置的靈敏度則是每公斤含有0.1毫克的麩質就可以檢出，標準遠高於美國法規，可以幫助嚴重麩質過敏的人避開標示無麩質，卻仍含有少量麩質的食品。另外，為了增加食品風味，或是保存及製造上的需求，現今食品加工業上有需多額外添加物，人們常在無法得知道情況下誤食了含有過敏原的食品。為此，研究團隊測試了波士頓當地各餐廳食品，並成功偵測一些人們認為不會含有過敏原的食物而受到過敏原的污染，像是生菜沙拉中含有麩質，可能是來自沙拉醬；啤酒中含有酪蛋白與卵白蛋白，則可能來自穩定啤酒泡沫的添加物等。此過敏原檢測裝置的出現，能讓有食物過敏的人可以放心安全飲食。研究團隊也成功發展出iKEA與piMEX等可攜式檢測裝置，將相關醫療物聯網裝置延伸於感染、癌症與器官移植長照等臨床醫學應用，已陸續發表多篇重要研究論文，包含生醫理工等跨領域期刊《美國化學學會•奈米》(ACS Nano)。並且，所開發之攜帶型檢測裝置整合成鑰匙圈的大小，搭配萃取目標物如病原菌核酸、過敏原、癌細胞外泌體等之套件組與感應電極晶片，偵測後的結果會以藍芽連線至手機顯示，並上傳於雲端資料庫進行診斷比對與管理。使用者或醫護人員只要將經由萃取套件處理過的檢體置放於晶片上，插入檢測器後，10分鐘內就能獲得結果。此裝置體積小便於攜帶，且建構價格大概在美金40元左右，檢測晶片耗材低於4元，不僅價格便宜，且操作簡單準確快速，已吸引各界詢問合作與投資開發，目前於美國已有間公司正將此技術進行產品商業化。