大阪大学结合AI与纳米科技 研发流感病毒检验芯片

作者:DIGITIMES范仁志

检测病毒可以靠纳米科技芯片,有助减低流行性感冒传染的杀伤力。图为芯片检测病毒的示意图。大阪大学产业科学研究所

流行性感冒是人类最容易罹患的疾病,且因病毒变种快速,每次都不同,检验不仅耗时,且抗原反应辨识需依赖检验人员技术,误差大,导致制造针对性疫苗都赶不及生产上市,必须用猜测今年明年流行病毒类型的方式,猜测错误便会带来严重后果。

而在检验病毒种类方面,现在日本大阪大学产业科学研究所(The Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka UIniversity)提出新技术,以纳米孔传感器(Nanopore Sensor)配合人工智能(AI)捕捉病毒并通电测量,可以立即确认病毒种类,加快医药界对流行性感冒的应变与处理。

纳米孔传感器是目前生物学界进行基因定序研究的技术,基本上是一种以纳米穿孔技术加工的芯片,只要让基因或病毒分子落入芯片上纳米(nm)等级直径的孔中,就可利用电流等方式测量此一分子的性质,不需大量培养或利用电子显微镜慢慢寻找,处理速度快捷,同时还有多种次型分析精确的优点。

大阪大学产业科学研究所的川合知二教授团队,是以氮化矽基板上的孔穴捕捉病毒并通电,然后以人工智能分析反应,确认病毒种类,根据研究团队发表资料,只要捕捉到1个病毒,就有72%的机率正确判别,捕捉到10个病毒的正确判别机率更高达95%,而且不要求检验人员的技术,可在极早期确认病毒种类。

研究团队在公布成果后,表示目前技术的缺点,在于发生病征后才会到医院进行检测,这段时间可能已经传染给不少人,因此他们的下一个发展目标,是在症状还没出现的人类身上,就找出病毒,并进行预防,以及通报医疗单位,让医疗单位能对可能流行的新感冒进行预防。

要从病状还不明显的人身上检测出病毒,可能要把检测用的芯片,安装在手机、穿戴式装置、或其它物联网(IoT)设备,并以物联网将资料传输至各地医疗中心,比起目前用在医院内的检测芯片,这个构想无疑是规模更大的基础建设,值得研究如何实现,并期待后续商机。

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