▲陽明交大團隊利用「人面蜘蛛」的蜘蛛絲,開發出光纖糖度感測器,可量測血糖。(圖/陽明交大提供)
記者許敏溶/台北報導
一般民眾對蜘蛛大多存在負面印象,但陽明交大團隊不僅飼養蜘蛛,更成功利用手掌大小的人面蜘蛛吐出蜘蛛絲,開發出一款光纖糖度感測器,能夠在萬分之一秒內有效量測果糖、蔗糖與葡萄糖濃度,且量測範圍已包含人體血液中所有可能的糖濃度,將可做為下一世代的血糖偵測利器。
▲陽明交大團隊開發出光纖糖度感測器,圖為劉承揚教授實驗室合影。(圖/陽明交大提供)
最新國人十大死因統計中,超過一半為慢性疾病導致,糖尿病排名第5,而患者自行在家穿刺監測血糖,易有感染風險,且穿刺針頭使用一次後就成為醫療廢棄物,科學家因此致力於研發更方便、即時的血糖偵測方式。
陽明交大生物醫學工程學系劉承揚教授及鄂暄蓓碩士,與台北醫學大學及國研院台灣儀器科技研究中心合作,從活蜘蛛取得天然的蜘蛛絲後,成功利用手掌大小的人面蜘蛛吐出的蜘蛛絲,開發出一款光纖糖度感測器,能夠在萬分之一秒(0.1 ms)內有效量測果糖、蔗糖與葡萄糖濃度,將可做為下一世代的血糖偵測利器,研究成果將刊登在今年9月的《Biomedical Optics Express》,並獲選為該刊物的編輯精選。
▲陽明交大劉承揚教授(左一)與鄂暄蓓碩士(右一)團隊,開發出光纖糖度感測器,可量測血糖。(圖/陽明交大提供)
為了找尋適合材料,研發團隊曾嘗試過2到3種不同品種的蜘蛛,也在校內自行捕捉蜘蛛來做實驗,可惜蜘蛛絲品質都不甚穩定,經過多方嘗試才選定人面蜘蛛為主要取絲對象,為了取出高品質的蜘蛛絲,研發團隊還必須學習如何飼養蜘蛛、設計取絲方法等。
團對成員之一的鄂暄蓓表示,人面蜘蛛不僅巨大,一開始也很害怕背上有長臉的蜘蛛,取絲過程中蜘蛛不受控制亂跑,也讓研究團隊夥伴們驚叫連連,而研發團隊在製作蜘蛛絲光纖過程中,也嘗試多種樹脂、金銀銅等金屬,因此認識了爬蟲店老闆、樹脂廠商等,算是意外收穫。
▲陽明交大團隊利用人面蜘蛛的蜘蛛絲,開發光纖糖度感測器,圖為蜘蛛絲光纖。(圖/陽明交大提供)
而劉承揚教授研發團隊與台北醫學大學及國研院台灣儀器科技研究中心合作,從活蜘蛛取得天然的蜘蛛絲後,先是利用光固化樹脂穩定蜘蛛絲結構,再用斜向薄膜濺鍍技術,在固化的蜘蛛絲表面濺鍍一層薄薄的奈米金薄殼,以增加蜘蛛絲光纖對糖濃度靈敏度,最後做成了一根直徑約略為頭髮,肉眼可視的光纖感測器。
劉承揚進一步說明,糖尿病患者需要餐前餐後監測血糖,研究團對新開發的光纖糖度感測器,經實驗證實其感測功能在一年內都能保持相同靈敏度,且在室溫與人體溫度下都能正常運作,是一款可以長期適用於人體內,且即時精準測量血糖的感測器,不僅解決病患的難題,也能達到精準醫學的目標,造福更多的慢性病患者。
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