陽明交大團隊取絲過程驚叫連連 感測器一年內都可保持穩定靈敏度
記者陳柏翰∕台北報導
糖尿病為我國重要慢性疾病之一,陽明交通大學23日指出,該校研究團隊運用人面蜘蛛吐出的蜘蛛絲,開發出一款光纖糖度感測器,能在萬分之一秒(0.1ms)內有效測量糖度,並應用在測量人體血液中的糖濃度,有助於血糖控管。
陽明交大生物醫學工程學系教授劉承揚及碩士鄂暄蓓等人組成的團隊,以蜘蛛絲為材料開發光纖糖度感測器,研究成果登上9月份的國際生物醫學光學期刊Biomedical Optics Express,並獲選為編輯精選。
陽明交大表示,劉承揚等人看重的是蜘蛛絲有良好的延展性、光波傳輸等物理性質,且有別於用玻璃、塑膠製成的光纖,蜘蛛絲還有高度的生物相容性,相當適合用於人體。
研究團隊嘗試不同品種的蜘蛛,甚至在校內捕捉蜘蛛做實驗,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。
鄂暄蓓指出,為了取出高品質的蜘蛛絲,團隊必須學習飼養蜘蛛、設計取絲方法,為此多次諮詢爬蟲店老闆。一開始他們非常害怕「背上長臉」的人面蜘蛛,取絲過程中,蜘蛛常不受控亂跑,更是讓實驗室驚叫連連。
團隊從活蜘蛛取得天然的蜘蛛絲後,先是利用光固化樹脂穩定結構,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的靈敏度,最後做成了一根直徑約略為頭髮,肉眼可視的光纖感測器。
透過「表面電漿子共振(SPR)的光學物理原理,科學家可以計算出不同糖類在金屬上的折射率,藉以得知濃度變化。劉承揚團隊研發的光纖感測器經實驗證實,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。
劉承揚表示,糖尿病患者需要餐前餐後監測血糖,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。