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Vsensor驗癌 衝擊全球健檢業

畫時代新發明,12分鐘檢驗六大癌症

黃漢華
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黃漢華

2011-05-30

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Vsensor驗癌 衝擊全球健檢業
 

本文出自 2011 / 6月號雜誌 看見台灣 進步100

一滴血可以檢驗癌症嗎?少許唾液就能查出腸病毒嗎? 這不但千真萬確,且12分鐘就能知道結果,是台灣人的成就。

台大醫學院光電生物醫學中心教授林世明利用電學原理,花費五年時間研發的診斷儀器,可以檢驗子宮頸癌、非小細胞肺癌、腸病毒71型、肝癌、流感病毒、敗血病等六項常見的癌症和疾病,堪稱是畫時代的世界級發明。

他在2011年初發表研究成果,將這部儀器取名為Vsensor。這項發明領先全球,準確度高達九成到100%,至今已刊登在《Biosensor》等三本期刊,引起英、日、大陸等四家生技業者興趣。

可以想見,目前的染色檢驗法因為耗時費人力,未來可望被這部儀器取代,疾病檢查的方法因此改變,人類保健的歷史也跟著改寫。

最特別的是,它還能結合智慧型手機、筆電,應用在遠距醫療上,不必到醫院健檢,也不需檢驗人員,自己就可以檢查,掌握健康情況,及早在黃金時間接受治療。也就是說,這項發明將可能對全球健檢服務產生衝擊。

Vsensor不僅醫療院所能夠使用,也因為外型輕巧,容易攜帶,人人都可以操作,甚至能進入家庭,符合個人化、微小化的醫療潮流,未來將會大量生產,以大眾化價格銷售,讓每個人都買得起。

林世明估計,Vsensor的全球市場將達10億美元。今年初,賀利生醫學科技以將近1億元取得授權,創下台灣醫療器材技轉金額最高紀錄,預計三、五年後,就能生產血糖機般大小的儀器,到時候檢查疾病就會像驗血糖一樣方便。

事實上要能研發這種儀器,需要各方面的背景,包括抗體工程、電子學、奈米技術、臨床醫學、半導體等,研發者必須精通許多學科,而擁有劍橋大學生技博士學位的林世明本身就是跨領域人才。

年過45歲的林世明,從小興趣廣泛,國中加入童子軍,通過十項全能考驗。大學考上台大數學系,因為興趣使然,後來轉念農業化學,接觸基因工程,大四修了電腦語言,碩士班主攻生物化學,光看學歷,就知道他鑽研過不少學科。

他回憶20年前在英國攻讀博士學位時,當時英國、瑞典正在研究生物感測器、病毒奈米結構,大家都想研發生物感測晶片,快速檢查疾病,但礙於基因、醣類、蛋白質不是導體,無法導電,只好將病毒染色,使用光學儀器來檢查病情。

但是,光學儀器裡面有雷射管,體積龐大,費用要花幾百萬到上千萬元,他指著實驗室裡一台長約50公分的儀器表示,檢驗人員必須使用螢光或冷光,培養病毒,經過染色,快者3天,慢者7到10天,才能得知檢查結果。

對比起來,他研發的Vsensor,不僅解決當年英國、瑞典的難題,也運用了台灣電子產業優勢,成功研發電子感測板、生物感測晶片,使得儀器外形縮小到只有10公分,大幅降低檢驗成本。

「我15年前學成回國,就在想如何將國內擅長的電子產品用在醫學,」林世明娓娓道來發明動機。

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醫學+電機,檢驗罹病百分百

為了探尋國內電子業可能的延伸應用,他也主動接觸友達、台積電、聯電等廠商。他想,如果利用電流,將病毒抗原檢體變成半導體,利用抗體結合抗原的道理,就能判斷受檢者是否罹病。

於是,他嘗試把受檢者的檢體滴進儀器注射孔,通電之後,變化電流與阻抗,檢體裡的病毒和導電晶片的抗體結合,產生奈米電流的訊號,經過多次實驗,終於成功印證自己的想法。

2007年初,林世明設計第一代雛型,回到劍橋大學,和博士論文指導教授羅尹(Christopher Lowe)討論。身兼英國女王生技顧問的羅尹自己有不少發明,也參與投資10家公司。當下他告訴林世明,「這項研究突破光學檢查困境,是國際級新發明」,激勵林世明持續埋首研究,直到經歷四、五次修改,才有今天的成果。

提供肺癌檢體的台大檢驗醫學部醫師鐘桂彬就說,林世明對研究相當狂熱,只要發現實驗有問題,就會立即修改。

「他很像宅男,半夜1、2點還待在實驗室,」和林世明相識15年,共同參與研究的台大婦產部副教授許博欽表示,林世明有時晚上在電話裡和他討論實驗,講著講著,乾脆抱著儀器、線路圖跑到他家。

研究腫瘤免疫學的許博欽說,林世明一開始以子宮頸癌檢體進行實驗,準確度就超過九成,和其他檢驗方法比較,相當理想,正打算申請國家新創獎和世界專利。

其實林世明能成功,除了個人努力與電子產業成熟的環境外,恰巧近年政府大力推動生物科技產業,也是成功關鍵之一。

林世明謙虛地說,政府推行生技起飛鑽石方案,國科會、行政院科技顧問組提供經費,加上生技業界支持贊助,讓他無後顧之憂。

由於林世明的創新發明,讓醫學院、電機學院兩個看似不相干的領域,開始產生關聯,如今,他已陸續開設了抗體、病毒電子工程課程,吸引化學、機械、生化、電子等跨學科學子。

Vsensor下一步還能檢查什麼?這位43歲就升為教授、創下千萬元技轉金、打破台大醫學院記錄的教授表示,檢驗輪狀病毒是下一個目標。尤其當今病毒變異複雜,難以捉摸,需要更快更好的檢驗儀器,也叫人期待他的新發明。

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