【大成報記者蕭宇廷/臺中報導】中興大學醫工所特聘教授張健忠、植病系特聘教授 詹富智、機械系特聘教授王國禎與佐信科技，共組跨領域研究團隊，研發「具三維電漿熱點(3D-PHS)之訊號增強晶片」，配合自製的訊號辨識軟體組成了CSDP系統；目前成功應用於農藥、蘭花病毒、冠狀病毒與抗體、直接膽紅素等食安與生醫的檢測，榮獲今年未來科技獎殊榮。

該團隊指出，每一個分子皆有其相對應的拉曼(Raman)光譜訊號，所以是被期望做為分子條碼；甚至可以做為所有分子的身分證、而有助於光譜分析檢測工作的進行，以及大數據資料庫的建立。

然而其訊號非常微弱、且有螢光訊號的天敵，導致檢測上一直有困難度；而表面增強拉曼光譜（Surface-Enhance Raman Spectroscopy, SERS）是Raman的進階，可以解決Raman訊號不易產生、不能定量、易受螢光干擾的缺點。

團隊開發全方位 SERS 檢測平台(Comprehensive SERS Detection Platform) CSDP系統含兩部分，第一部分為3D-PHS（3-dimensional plasmonic hotspots）奈米晶片；第二部分為訊號處理軟體。3D-PHS是基於隨機交叉的銀奈米線木樁結構所引起的均向電漿共振(local surface plasma resonance, LSPR)與均勻熱點(hotspots)分布；共構成獨特的三維電漿增強奈米晶片(圖1c)，可增強待測物的拉曼訊號至1000倍以上。

3D-PHS優勢，則有(1) 無須樣品前處理；(2) 樣品用量極少(20ul)；(3) 檢測時間極短(< 5min)；(4) 生醫檢測無須抗體(antibody-free)；(5) 晶片正常環境可以保存超過80天；(6) 任何拉曼光譜儀皆可使用。

此外；該團隊也自製訊號處理軟體，其主要功能為， (1)辨識訊號，能將雜亂的數據優化並辨識，適用於實際場域落地檢測；(2)把辨識過的拉曼光譜轉換成數據資料庫，也就是說可以將分子指紋轉換成條碼barcode的功能，易於資料處理以及大數據編碼。

而3D-PHS整合訊號處理軟體成為CSDP系統、可應用於任何拉曼儀器；尤其是該團隊也藉此開發出可攜式光譜儀，成為一強大的快篩檢測系統。

CSDP目前並已成功應用於2大檢測項目，農業(農藥、蘭花病毒)及生醫檢測(藥物、膽紅素、細菌、癌細胞、抗體與抗原以及冠狀病毒)等。

其中農藥已經達落地檢測；膽紅素成功與台大醫院合作，已經達臨床數據收集；Covid-19病毒與抗體資料也已經建置。這樣的生物傳感技術，更可被醫療保健單位做有效定點檢測照護（Point of Care Testing, POCT）。