矽基分子獲中研院技轉　開創全球首例

這顆拋棄式晶片 二十分鐘測新冠肺炎

中研院技轉的新創公司矽基分子，首創新冠病毒快速檢測拋棄式生物晶片；已取得緊急授權並於二月上市，是台灣在生物晶片發展上的重要成就。

文／林苑卿

▲矽基分子執行長褚家容（圖）帶領團隊，與高榮、中研院、台灣儀器科技研究中心合作，開發全球首創新冠病毒快速檢測拋棄式生物晶片。

Profile 矽基分子電測
成 立：2014年
資 本 額：5870萬元
員 工 數：15人
董 事 長：林銘洲
主要業務：半導體生醫晶片與檢測平台

一顆晶片上，透過獨家專利製程整齊排列出的上萬支生物探針，在擷取生物檢體如鼻咽喉黏液，或唾液裡的新冠病毒核酸後，迅速產生上萬個數據，可以快速篩檢出體內病毒含量極低的感染初期，或無症狀的新冠病毒患者，避免社區感染發生。

這是祥恩五金機械公司、蔚華科技轉投資的新創公司——矽基分子電測科技（以下簡稱矽基分子）開發出的全球首創的新冠病毒快速檢測拋棄式晶片，已於二○二一年底取得衛福部緊急使用授權（ＥＵＡ），產品並於二二年二月上市，未來也將陸續拓展海外市場，新冠病毒感染人數仍高的東南亞會是第一站。

獲台ＥＵＡ　將進軍東南亞

一九九七年，當年也是中研院物理所量子電子元件實驗室團隊成員、現任矽基分子執行長褚家容展開生物矽基場效電晶體平台（Bio-FET）技術研究，這項技術後來不僅取得台灣及美國專利，一四年中研院也將此研發成果技轉出來，透過科技部創新創業激勵計畫成立矽基分子。

原本矽基分子的產品開發方向，是透過非侵入式的檢體，如唾液、尿液、鼻咽腔黏液等，藉由生物晶片檢測出如口腔癌、喉癌、胃癌等特定的適應症，直到二○年新冠病毒在全球大爆發，矽基分子的產品策略也轉了一個大彎。在經濟部產業升級創新平台輔導計畫與科技部創新科技防疫場域驗證計畫支持下，矽基分子開始積極朝新冠病毒快速檢測拋棄式晶片方向研發，耗時一年的時間終於有了成果。

「新冠病毒肆虐，必須要有一個敏感度高、診斷速度快又準的檢測方式，盡早把感染初期的患者檢測出來，並進行隔離，避免傳染鏈的延續。」協助完成此一晶片臨床驗證的高雄榮民總醫院副院長陳垚生說。

根據世界衛生組織於二二年統計資料顯示，新冠肺炎疫情肆虐迄今，最新變異株Omicron 已經遍布全球逾一百個國家，確診病例每一至三天就攀升一倍。從一九年至今，全球已有三．一億人以上確診，超過五五一萬人死亡。

感染初期與無症狀的Delta 及Omicron 新冠病毒患者，往往是群聚與社區感染的黑數。「理想中的檢測工具要有高準確率、高敏感度及快速三大優點，但是目前市面上的檢測方法，常常有一好沒有兩好，」科技部生科司司長陳鴻震協助此次矽基晶片執行科技部創新科技防疫場域驗證計畫，他指出，現在常用的ＰＣＲ（聚合酶連鎖反應）需要做核酸的增幅，因此需要花比較久的時間。

至於抗原或抗體的快篩試劑，用的是抗原抗體的免疫反應，雖然快，但是敏感度與準確度稍低，尤其現在Omicron 病毒，常常是輕微症狀或無症狀，檢測方式的敏感度必須更高。

準確率逾九五％　靈敏度高

如今，矽基分子新冠病毒快速檢測拋棄式晶片可望成為解方。在完成臨床驗證一四二例後，驗證結果不但可以在二十分鐘內快速檢測出體內病毒含量極低的感染初期，或無症狀期的患者，準確率也高達九五％以上。

其中關鍵就是採用生物矽基場效電晶體技術，將每顆晶片上被搭載上萬支生物探針，如同上萬個檢測點，相較於ＰＣＲ或快篩只有一個檢測點，可以達成更高的準確率與靈敏度。

「每顆晶片檢測完之後，會有非常大量的數據，透過獨家開發的演算法，自動化統計分析把檢測到的生物電訊號放大，最後再把很複雜的結果化繁為簡，得到準確率很高的結果。」褚家容指出，不同於ＰＣＲ是採用光學原理，矽基開發的新冠病毒快速檢測晶片是電學原理，當生物探針擷取到生物檢體的新冠病毒核酸後，產生的電訊號是肉眼看不到的，所以必須透過檢測儀器搭配演算法去讀取和分析訊號。

矽基分子預定於二四年，旗下的拋棄式檢測晶片製程將再升級，「到時候拋棄式檢測晶片的單價，會接近快篩的成本。」褚家容信心滿滿地說。

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