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飼養「人面蜘蛛」取絲做光纖 陽明交大開發血糖感測器

  • 更新2022/08/23 15:55
  • 發布2022/08/23 15:42
  • 作者/ 中央社

陽明交通大學團隊運用人面蜘蛛吐出的蜘蛛絲,開發出一款光纖糖度感測器,能在萬分之一秒(0.1ms)內有效測量糖度,並應用在測量人體血液中的糖濃度,幫助糖尿病管理。

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陽明交通大學生物醫學工程學系教授劉承揚(前左)及碩士鄂暄蓓(前右)等人組成的團隊,以蜘蛛絲為材料開發光纖糖度感測器,研究成果登上國際期刊。中央社

陽明交大今(23日)發出新聞稿,生物醫學工程學系教授劉承揚及碩士鄂暄蓓等人組成的團隊,以蜘蛛絲為材料開發光纖糖度感測器,研究成果登上9月份的國際生物醫學光學期刊Biomedical Optics Express,並獲選為編輯精選。

劉承揚等人看重的是蜘蛛絲有良好的延展性、光波傳輸等物理性質,且有別於用玻璃、塑膠製成的光纖,蜘蛛絲還有高度的生物相容性,相當適合用於人體。

研發團隊嘗試不同品種的蜘蛛,甚至在校內捕捉蜘蛛做實驗,可惜蜘蛛絲品質都不甚穩定,經過多方嘗試,才選定人面蜘蛛為主要取絲對象。

鄂暄蓓表示,為了取出高品質的蜘蛛絲,團隊必須學習飼養蜘蛛、設計取絲方法,為此多次諮詢爬蟲店老闆。一開始他們非常害怕「背上長臉」的人面蜘蛛,取絲過程中,蜘蛛常不受控亂跑,更是讓實驗室驚叫連連。

團隊從活蜘蛛取得天然的蜘蛛絲後,先是利用光固化樹脂穩定結構,再用斜向薄膜濺鍍技術,在固化的蜘蛛絲表面濺鍍一層薄薄的奈米金薄殼,以增加蜘蛛絲光纖對糖濃度的靈敏度,最後做成了一根直徑約略為頭髮,肉眼可視的光纖感測器。

透過「表面電漿子共振(SPR)的光學物理原理,科學家可計算出不同糖類在金屬上的折射率,藉以得知濃度變化。劉承揚團隊研發的光纖感測器經實驗證實,感測功能在一年內都能保持相同靈敏度,且在室溫與人體溫度下都能正常運作。

劉承揚表示,糖尿病患者需要餐前餐後監測血糖,一款可以長期適用於人體內,且即時精準測量血糖的感測器,不僅解決病患的難題,也能達到精準醫學的目標,造福更多的慢性病患。

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