國立成功大學奈米科技暨微系統工程研究所/鍾政哲、鄭宜肪、陳盈廷、張憲彰

利用腸內屬桿菌(如E. coli)受到β-內醯胺類抗生素(Cephalexin或Cefazolin)作用後，會抑制細菌的細胞壁之合成，造成菌體延長(Cell elongation)的情形。菌體延長的程度會隨著藥物濃度與作用時間的遞增而增加，若受更高濃度的抗生素作用，則會造成自我裂解(Autolysis)，導致細菌死亡的情形。在短時間內，當細菌尚未發生自我裂解的情況，不同長度的細菌於非均勻電場下，被誘發的介電泳力也會不一樣。因此，其致病菌的介電特性之改變可以快速地被辨識。
整個實驗流程僅耗時1-2小時，相較於傳統的紙錠擴散法與稀釋法皆需要18-24小時才能得知其細菌生長情形，效率更高。因此，本技術不僅大幅縮短檢測時間，且能提供抗藥性與否及最小抑制菌濃度之結果。利用微機電製程技術完成平面微電極陣列晶片，此小型化晶片系統可透過微型電訊號供應器與光學模組來整合而成，相較於一般從事類似工作之大型儀器，其具價廉低成本之特性，極適合於各階級檢驗單位使用。所研發晶片更將具有潛力應用於臨床醫學的用藥指引與畜牧或漁業中抗生素添加於畜產的飼料之規範，減少致病菌產生抗藥性的機率。