敗血症治療分秒必爭，光電微流體敗血症診斷平台透過光電流的變化率，可進行細菌濃度的半定量及藥敏測試，快速確認致病菌及抗藥性……

| 國立中正大學、台灣半導體研究中心、台中榮民總醫院 |

敗血症是臨床醫療中死亡率相當高的急重症，每年的全球市場規模更高達30億美元，然而許多細菌、病毒等不同的病原體都有機會引發全身性發炎導致死亡，為了能在黃金治療期1小時內給予治療藥物，臨床上醫師大多先在第一時間給予廣效型抗生素，接著進行冗長的病原體確認及藥敏性鑑定，等到完整的檢驗報告出爐後才進行藥物調整，此方式通常需3天以上，並且容易造成抗生素濫用以及治療成效不佳等問題，因此，開發一個快速且精準的敗血症診斷平台給第一線醫療人員提供用藥指引是一項十分重要的議題。

▌微型化光柵波導感測 精確、簡便、自動判讀

團隊開發「光電微流體敗血症診斷平台」包含了致病菌藥敏性快速鑑定系統(OE-AST)以及即時定量發炎因子的微型化光柵波導感測器，透過光電流的變化率，可進行細菌濃度的半定量及藥敏測試，快速確認致病菌及抗藥性，提供了一個敗血症診斷的整體解決方案。當檢體注入光柵波導感測器時，特定發炎因子可鍵結於晶片表面，造成耦合光強度的變化，獲得即時的反應曲線，快速的區分病人是否為敗血症以及可能的病原體類別。相較於現行臨床送交中央檢驗室利用ELISA批次檢測的方式(通常需要8~12小時)，此微型化晶片可在第一時間獲得檢測結果並作為醫生給予抗生素的參考。另一方面，OE-AST藉由電動力學機制進行大範圍濃縮溶液樣本中的致病菌於一微小檢測區，並設計高靈敏光電感測薄膜，搭配多種常用的抗生素進行檢測。若檢體中為抗藥性細菌或無效的藥物濃度，則快速分裂的細菌團集中於薄膜上方影響光穿透率，使薄膜電流值大幅下降。藉由特定強度的光電反應，此時醫生即可更精準的了解什麼藥及劑量對於該病原體有效。

▌敗血症檢出、用藥、成效評估 三階段檢測應用

在臨床實施的時程上可分為三個病程進行篩檢。首先，在病人到院時，以光學式生物晶片針對敗血症2種發炎因子進行快速定量，在1小時內獲取篩檢結果並確認發病成因及病原體類別，藉此提供醫師第一時間的用藥指標，同時再以OE-AST致病菌藥敏性快速檢測系統針對臨床常用的20種抗生素進行致病菌株藥敏檢測，可在血瓶培養後的3.5小時內獲取精確的藥敏報告，進一步提供醫師調整治療手段，最後再針對發炎因子進行即時複驗，藉以確認治療成效，可將整體的檢測流程可由原先的3天縮減成1天，有效提升治療效果。

▌技術強項與優勢

1. 快速檢測：
可在病人到院1小時內獲得發炎因子檢驗報告並在血瓶培養後3.5小時內獲取精確的藥敏報告。

2. 操作簡單：
不需要複雜的樣本處理，只需簡單幾個步驟，系統自動判讀結果。

3. 高精準度：
發炎因子偵測極限均已超越臨床濃度需求，藥敏性鑑定與醫院臨床標準檢測機台之符合率達91.3%。

▌開放那些合作項目?