技術名稱 快速微量病源檢測之檯式定量平台
計畫單位 國立成功大學
技術簡介
有關快速藥敏檢測,目前在市場上並無商業化的儀器或技術可供使用,一般仍以傳統的最低抑菌濃度(minimal inhibitory concentration, MIC)檢測以紙碇擴散法(disc diffusion test)、 E-test、 連續稀釋塗盤法(agar dilution test)或是培養液連續稀釋法(broth dilution test)等為主,通常需要花費一至數天的時間8;而自動化儀器則以 BioMérieux VITEK 2 及 BD Phoenix systems 為主流,優點在於以濁度、氧化還原等為檢測原理,檢測結果與傳統方法最接近,然而其購置成本昂貴且亦需要 8-24 h後才能獲知結果。本計畫目的在利用螢光微粒子布朗運動開發一套快速(<3 h)、可精確量化細菌抗藥性程度且僅需少量(<3 μL)檢體、低檢測濃度(~100 cfu/mL)的檢測技術,稱為微珠式生物微粒檢測探針。過程中,我們透過免疫的方法,在螢光微粒子上修飾上特定抗體(針對特定細菌)或官能基(針對所有細菌)。當檢體溶液中存有特定抗原或目標物時,接上細菌的微粒子會使有效半徑增加,因而改變布朗運動,藉此判斷病原的存在與否以及其精確的數量。最終期望所建立之檢測方法能在技術面上達到減少所需時間、檢體與耗材,增加靈敏度等目標。此技術可以應用在養殖業,檢測魚塭裡的細菌量,也可以應用在食品業上,檢測菌量是否過量。而在醫療上,則達成有效的抗生素管制與減少醫療資源的浪費。學術方面,開拓新創的應用研究方向。
科學突破性
本技術運用布朗運動對於粒徑變化的敏感性,搭配免疫分析技術,觀察在抗生素作用下菌量的變化。藉不同螢光微粒子可達成檢測多種病原。透過微晶片,整體尺寸可微型化,且所需檢體量低(<3 μL),時間約3小時內。
產業應用性
有關市場的分析,整體藥敏測試我們可以分成兩個層面,一個部分是人力密集的手工測試方式,另一個部份就是自動化設備的量測,目前是中大型醫院逐漸用自動化取代,但是無法有效縮短藥敏的時間,在菌種鑑定也是必需的流程,這部份透過mass或是菌種鑑定儀來克服。本次的產品,在微生物檢測中,有一個重要的優勢,就是在藥敏測試時間短很多,但是仍有很多資訊(如微生物種類或是幾種微生物)無法有效的確定。因此會產生幾種策略,第一個是技術移轉給如BD或是羅氏等藥廠,讓它成為藥敏測試的快速藥敏的一環,第二是發展小型藥敏測試快速儀,讓有需要的檢驗室添購,第三,針對非常需要的疾病,如敗血性休克建立機種,成為專用機的概念。而每一種策略所需要的市場與通路都不同,如果走策略一,屬於B TO B的模式,如果走二或三,產品上市會是需要時間及資金的投入,行銷也會有不同的科別。
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