新冠篩檢目前普遍採用聚合酶連鎖反應(PCR)核酸檢測，需透過螢光標識且耗時較久，且受限於光學解析度，若檢體中的病毒等致病因子含量太少時，便無法透過光學訊號判讀。而中央研究院物理研究所陳啟東研究員團隊研發「矽奈米線場效應電晶體」，打造全球首款新冠病毒快速檢測晶片系統，單次樣本檢測只需3分鐘！
結合分子檢測 偵測新冠病毒核酸序列
陳啟東表示，此晶片系統所使用的核心技術「矽奈米線場效應電晶體」(silicon nanowire field-effect transistor, 簡稱SiNW-FET)，是一種半導體技術應用，以電流訊號檢測，具快速、即時、高靈敏度等特性。
此技術同時也結合分子檢測方法，將可辨識新冠病毒核酸的生物探針分子(probe)固定於SiNW-FET晶片上。當晶片偵測到檢體內含有新冠病毒核酸序列，電流訊號會上升，進而得知檢體含有新冠病毒。
SiNW-FET 20分鐘可取得檢驗結果
陳啟東說明，相較於PCR以光學設備進行驗證；SiNW-FET直接以電訊號檢測，利用待測物(如蛋白質、DNA等)本身的帶電特性，偵測電荷分布的改變，故能擺脫光學侷限，快速、準確測出微量分子，大幅縮短檢測時間;單次樣本檢測只需3分鐘，完整檢測包含檢體、陰性樣本、陽性樣本對照，以及人員作業時間，可於20分鐘內取得檢驗結果。
跨域合作投入新冠病毒快速檢測研發
本次新冠病毒晶片檢測系統整合「半導體製程技術」與「生物科技」等兩大領域，原鎖定急性腎衰竭、口腔癌等特定病症，後來因新冠疫情爆發，遂投入新冠病毒快速檢測研發，由陳啟東研究員提供技術協助，國家實驗研究院臺灣儀器科技研究中心進行安規前期驗證，高雄榮總執行臨床測試，攜手為臺灣與全球防疫貢獻心力。
▲物理研究所陳啟東研究員
