對抗境外感染!工研院推1小時快篩疫開罐,潛伏期就能驗出病毒
對抗境外感染!工研院推1小時快篩疫開罐,潛伏期就能驗出病毒

在上週發表具AI辨識能力的熱影像儀器後,工研院再次發揮研發能力,推出最新的COVID-19病毒檢測器「核酸分子檢測系統」(簡稱「疫開罐」),是目前既有的三種病毒檢驗方式中,能夠最早在潛伏期就能偵測出病毒的方法。

傳統核酸分子檢測系統一般需耗時4至8小時,由於機台龐大,一般設置在實驗室內,所以加上運送時間,平均一個檢體約需兩天的時間才能得知結果。然而工研院的疫開罐卻只有瓶裝汽水的大小, 不僅方便攜帶、檢測時間還壓縮到了一小時。

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工研院院長劉文雄表示,未來可以將疫開罐安排在機場等邊境處與社區診所,有效找出確診病患。
圖/ 工研院

工研院院長劉文雄表示,未來有兩個地方非常需要設置疫開罐。一個是機場、港口等邊境管制處、另一個就是社區內診所。 「這樣一來,就能在機場把境外移入的案例檢測出來做隔離,社區內有感冒症狀的民眾也能快速做篩檢。」

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隨地檢測、時間縮短,「疫開罐」要揪出輕症患者

究竟這個核酸分子檢測系統有何特別?工研院生醫與醫材研究所所長林啓萬提出四大特色。 第一,精準度高 ,檢測方式與黃金標準qPCR(定量即時聚合酶連鎖反應)一致,透過光學與加熱技術,偵測病毒內的核酸分子,精準度達90%。

林啓萬說,工研院調整加熱設計,使得加熱更均勻,試劑內使用的酵素也進行優化,讓酵素更耐高溫,也能更有效與病毒核酸分子進行作用。

第二,靈敏度高。 疫開罐可以在病人感染的0到7天潛伏期內,只靠低量的病毒就能檢測出來,能更有效地找出輕症、甚至無症狀的患者。

第三,輕巧度高。 疫開罐的重量只有600公克,大小相近於一瓶汽水罐,相較於重達34.2公斤的傳統檢驗系統,疫開罐不僅可攜帶,還能部署在前線,省下來回實驗室所需的時間。

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「疫開罐」與傳統核酸分子檢驗系統的大小比較示意圖。
圖/ 工研院

最後,疫開罐的效率很高 ,從口咽或鼻咽採取樣本後,加入試管放入儀器內,前後約一小時就可得到結果,也能有效舒緩醫護人力的需求。目前台灣每天的檢測量約3,000個樣本,疫開罐的導入,也能有效擴大檢測能量。

預計7月底完成技轉、量產

目前COVID-19病毒有三種檢驗方式,分別檢驗病毒核酸、抗原與抗體,各自應用於病患的潛伏期、感染期與恢復期三個不同的病程階段中。 像是中研院於2月發佈的15分鐘快篩試劑,就是基於抗原的檢驗模式。

03_新型冠狀病毒肺炎檢測 技術差異
現有的三種病毒檢驗方式,各自適用於病程的不同階段。
圖/ 工研院

劉文雄說明,三種檢驗方式有不同的策略應用。應用於潛伏期的病毒核酸檢驗,可以在邊境攔阻輕症、無症狀病患;應用於感染期的抗原檢驗,用於快速找出確診病患;應用於恢復期的抗體檢驗,則能有益於後端疫苗的研發工作。

關於後續的量產等工作,工研院目前已和國防部國防醫學院預醫所及四家廠商展開合作,預計在6月底前符合工研院GMP(優良製作規範)的場域,完成1萬套恆溫核酸擴增探針試劑套組,未來在廠商加入後, 預計7月底完成技轉、達到量產疫開罐的準備 ,並希望在年底能提供一百萬套試劑,提供第一線防疫人員做更精準快速的檢測與防護。

數位專輯|台灣7大科技助攻,病毒退散!

責任編輯:陳映璇

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2025年總統科學獎〉跨界40年!梁賡義院士在產官學研間,搭建科技、人文間橋樑
2025年總統科學獎〉跨界40年!梁賡義院士在產官學研間,搭建科技、人文間橋樑

2025年總統科學獎得主梁賡義院士,即便同時擔任逢甲大學春雨講座教授、浩鼎生技董事長,還為了協助國立臺東大學設立護理系而大力奔走,三不五時要環島、全臺走透透,日子忙得不得了,但他始終精神抖擻、滿懷熱情,只因他做的,是有益臺灣、社會發展的事。

事實上,梁院士從數學跨足生物統計,再投身高等教育與國家衛生,不僅以「廣義估計方程式」(Generalized Estimating Equations,GEE)改寫了縱貫式數據分析的規則,更以獨到的人文關懷,影響無數學子與政策制定。

從小,梁院士就喜歡數學的嚴謹與邏輯,1973年,他自國立清華大學數學系畢業後,便赴美深造,並在美國南卡羅萊納大學取得統計所碩士;接著,他又轉往美國華盛頓大學,攻讀生物統計博士學位。

從數學到生物統計,帶出數據背後的人性關懷

在研讀博士期間,他接觸到了當時炙手可熱的「存活分析」,意識到生物統計能直接幫助科學家、臨床醫師回答有意義的科學問題,對人類健康產生間接但深遠的助益,就此便踏上生物統計的「不歸路」。

教學界的老友們來到頒獎典禮,為梁院士祝賀殊榮。
教學界的老友們來到頒獎典禮,為梁院士祝賀殊榮。
圖/ 數位時代

1986年,已在美國約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)任教職的他,與同事Scott Zeger研發出新的統計方法「廣義估計方程式」。梁院士解釋,不論是實驗室、世代流行病學或臨床試驗,只要是縱貫式硏究(longitudinal study),產學研界都會用到GEE,進行統計分析。尤其在國際大藥廠最常用的「前後測臨床試驗」(pre-post design for clinical trial designs)中,GEE讓全球臨床醫師能準確評估癌症、心臟血管和糖尿病等新藥的療效,進而獲得各國食藥署通過,造福千萬病患。GEE發表至今,已被引用逾22,000次,並納入R、STATA、SAS、SPSS等主要統計軟體中。

雖然在約翰霍普金斯大學任教長達28年,梁院士卻幾乎年年暑假,都返國舉辦研討會,分享國際生物統計和流行病學的新知。也因為始終心繫臺灣,讓梁院士在2010年,毅然辭去在美教職,回臺擔任國立陽明大學校長。

一方面,梁院士成功為學校爭取5年500億的計畫經費,成立腦科學中心、腫瘤免疫中心和高齡健康研究中心,將陽明大學打造成研究型大學,並在國際間嶄露頭角。另一方面,為了培育年輕人才,他選擇停下個人研究,建立起由資深教師帶領年輕教師的「師徒制」,鼓勵經驗傳承,「組織要永續發展,有賴於年輕人才的成長。」像是他自己儘管平常公務繁忙,仍活躍於社群,默默留心學生的大小事;他並邀請學生前往校長宿舍,定期舉辦「與校長有約」活動,這讓學生與他之間「零距離」,大至職涯規劃、小至生活瑣事,都樂於與他分享。

最重要的是,梁院士相當看重全人教育,因此廣泛開設人文講座、藝術文化等通識課程,尤其陽明大學以醫科見長,「所謂視病如親,醫護人員在專業之外,更需要具備人文素養,才能真正關懷病患。」

梁院士於頒獎典禮現場發表感言。
梁院士於頒獎典禮現場發表感言。
圖/ 數位時代

2017年,梁院士接下國家衛生研究院院長一職。這時,他又迅速轉換角色,每週檢視國際文獻、提供數十件政策建言,充分發揮國衛院的智庫功能。新冠肺炎爆發期間,他再度臨危受命,擔任中央流行疫情指揮中心研發組組長,帶領國衛院在15天內,完成公克級瑞德西韋合成,並與阿斯特捷利康(AstraZeneca)簽約,預採購1千萬劑疫苗,達成防疫、安定民心的任務。

不斷跨界,帶著使命感堅定前行

一輩子都在「跨領域」的梁院士,堅信創新不僅來自技術,也來自跨域合作帶來的新思維。他在美國求學、教書時,不是發表完論文就沒事了,他還持續思考,自己的研究能如何被用在臨床,因此他積極參與思覺失調症、強迫症研究等多項計畫,與基因學家、精神科和流行病學醫師腦力激盪、挑戰彼此。但梁院士特別提醒莘莘學子們,「跨領域」固然重要,大學時期仍應先在一個領域「站穩腳跟」,如此才能擁有與不同領域對話、欣賞的紮實基礎。

在產官學界耕耘逾40年,梁院士絲毫未停下前進的腳步。如今,他仍在杏壇作育英才,也深入業界,期望將研究成果更直接應用在藥物,以造福病患,「這是我一直鼓勵學生進入藥廠的原因!因為他們對人類的貢獻,可能比發表文章更直接。」近來,他心心念念的最大任務,是以自身人脈連結資源,為臺東大學爭取設立護理系,填補偏鄉地區的醫護缺口。

賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
賴總統親自頒發「2025年總統科學獎」殊榮予梁院士。
圖/ 數位時代

每一個統計數字背後,都承載著真實的生命重量;每一次跨領域的嘗試,都可能為人類帶來新的希望曙光。梁院士在統計學的精準座標中,繪製出一幅幅影響深遠的生命藍圖,持續為臺灣乃至全球的健康與福祉努力。

梁賡義 院士
專長:生物統計、流行病學
現職:逢甲大學春雨講座教授
成就:研發「廣義估計方程式」,讓全球臨床醫師得以正確評估許多如癌症、心臟血管及糖尿病等新藥的療效,造福嘉惠全球數以千萬計的病患;橫跨產官學界,為臺灣貢獻所長

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