中研院研发出全球首款新冠病毒芯片检测系统
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这是半导体与生医产业跨界合作的典范。中央研究院物理研究所陈启东研究员团队研发“
硅奈米线场效应电晶体”先进技术，打造全球首款新冠病毒快速检测芯片系统，单次样本
检测只需3分钟！
该仪器甫于去 (2021) 年12月底通过食品药物管理署紧急使用授权(EUA)核准制造，适合
布署于机场、人潮较多的检验站，为第一线防疫人员添上一大利器。
目前，新冠筛检普遍采用聚合酶连锁反应 (PCR) 核酸检测，需透过萤光标识且耗时较久
，且受限于光学分辨率，若检体中的病毒等致病因子含量太少时，便无法透过光学讯号判
读。
而此芯片系统所使用的核心技术“硅奈米线场效应电晶体”(silicon nanowire
field-effect transistor, 简称SiNW-FET)，是一种半导体技术应用，以电流讯号检测，
具快速、即时、高灵敏度等特性。
同时，此技术也结合分子检测方法，将可辨识新冠病毒核酸的生物探针分子 (probe) 固
定于SiNW-FET芯片上。当芯片侦测到检体内含有新冠病毒核酸序列，电流讯号会上升，进
而得知检体含有新冠病毒。单次样本检测只需3分钟，完整检测包含检体、阴性样本、阳
性样本对照，以及人员作业时间，可于20分钟内取得检验结果。
陈启东说明，相较于PCR以光学设备进行验证；SiNW-FET直接以电讯号检测，利用待测物
(如蛋白质、DNA等) 本身的带电特性，侦测电荷分布的改变，故能摆脱光学侷限，快速、
准确测出微量分子，大幅缩短检测时间。
硅奈米线场效应电晶体近年来广泛使用于生医传感元件上。然而，如何整合元件并建立一
套生物传感系统是一大挑战。陈启东对此钻研已超过十年，从一开始在实验室及无尘室设
计和制作SiNW-FET，后来再请半导体厂代工芯片制程。
该新冠病毒芯片检测系统整合“半导体制程技术”与“生物科技”等两大领域，获本院技
转的硅基分子电测科技股份有限公司 (Molsentech)，其核心成员来自陈启东研究团队，
且为国家生技研究园区进驻厂商，致力于半导体生医芯片即时检测的开发与应用。由本院
陈启东研究员提供技术协助，国家实验研究院台湾仪器科技研究中心进行安规前期验证，
高雄荣总执行临床测试，携手为台湾与全球防疫贡献心力。
硅奈米线场效应电晶体分子传感器的研究获中研院及科技部补助，并与台北科技大学蔡丽
珠教授团队合作，历年来已发表多篇论文，近期一篇于去 (2021) 年刊登在国际期刊
Journal of Materials Chemistry C (JMCC)，标题为： 《A dual function
electro-optical silicon-field-effect transistor molecular sensor》