應(yīng)力所陳建甫副教授團隊指尖陀螺應(yīng)用於醫(yī)療檢測
榮獲美國化學(xué)學(xué)會Headline Science影片與PressPac專文報導(dǎo)

應(yīng)用力學(xué)研究所陳建甫副教授主持之研究團隊，開發(fā)出指尖陀螺的另一個新用途：從全血中分離出血漿，接著可結(jié)合分析試紙，用於資源匱乏區(qū)域進行愛滋病診斷。此一微量血液檢測平臺研究成果，發(fā)表於美國化學(xué)學(xué)會”Analytical Chemistry”期刊，並獲選由美國化學(xué)學(xué)會製作影片發(fā)佈於Headline Science科學(xué)頻道，同時於其新聞週刊PressPac以及美國科學(xué)促進會AAAS發(fā)佈專文報導(dǎo)。

扁平、具有多瓣葉片、以滾珠軸承構(gòu)成旋轉(zhuǎn)中心的指尖陀螺，用手指輕輕一撥便能快速旋轉(zhuǎn)，是許多人用來舒緩緊張情緒與壓力的玩具。然而現(xiàn)在，研究者們發(fā)現(xiàn)了指尖陀螺的另一項特殊功能––將血漿從全血中分離出，以供後續(xù)診斷檢測所用。此新方法在世界上缺乏電力與資源受限之地區(qū)對於醫(yī)療診斷具有顯著的應(yīng)用價值。

血漿為一黃色流體，由於其中包含蛋白質(zhì)、細菌、病毒、代謝物與其他物質(zhì)，因此可藉由判斷其組成而獲得疾病相關(guān)診斷訊息。在醫(yī)師進行多種血液檢測之前，將血漿自血液中分離出來係屬必要，因血液中的血球細胞會釋放物質(zhì)、干擾血漿成分，造成檢測結(jié)果不精確，降低靈敏度，進而產(chǎn)生偽陰性及偽陽性的問題。目前最常使用之血球血漿分離方式為離心法，即利用高速旋轉(zhuǎn)以沉降血球、而得以取出血漿。然而，離心機價格昂貴、且需電力方能運作，因此在於資源有限地區(qū)不易廣泛採用。陳建甫所主持之研究團隊，其中包含應(yīng)力所張建成與朱錦洲兩位老師，轉(zhuǎn)而思考，是否能利用商業(yè)上可輕易取得之指尖陀螺，僅以一根手指的撥動來提供足以分離血漿之力。

其團隊首先將人類血液樣本注入微小塑膠管並封口後，再以膠帶固定於指尖陀螺的各瓣上，發(fā)現(xiàn)以一根手指撥動指尖陀螺3至5次，在不需要任何電力情況下，即可成功分離出血漿，且經(jīng)由分析獲得其純度達99%，並可於4至7分鐘內(nèi)完成血漿分離，分離結(jié)果也可直接由肉眼清楚辨識，整體分離過程所用之材料簡單便宜，並在不須特別訓(xùn)練之情況下，人人皆能自行操作。此外，該研究進一步確認(rèn)此分離出之血漿是否能用於實際疾病診斷，研究者將人類免疫缺乏病毒 (human immunodeficiency virus-1；HIV-1) 之衣膜蛋白p24摻入血液樣本中，在使用指尖陀螺分離出血漿後，結(jié)合分析紙張進行愛滋病檢測。結(jié)果顯示此便宜、簡單之愛滋病偵測平臺，僅僅利用一滴血，便獲得可用於臨床檢測之測試結(jié)果。

此研究整體系統(tǒng)具有便宜、簡單、不需電力驅(qū)動之優(yōu)勢，且仍能保有一定之檢測效果，不僅為可攜式檢測平臺帶來新想法，相信能為資源有限地區(qū)的定點照護醫(yī)療有所利用與貢獻，也能促進個人化醫(yī)療以及傳染病防治之發(fā)展。

本研究團隊感謝科技部，以及臺灣大學(xué)高教深耕計畫之經(jīng)費支持。