檢驗新研究 1滴血、10分鐘揪鉛毒

林口長庚醫院臨牀毒物中心主任顏宗海說明,臺灣2000年起禁用含鉛汽油,但臨牀上仍有鉛中毒案例,除了職業暴露,鉛中毒原因還包括來源不明的草藥、鉛水管、含鉛油漆。

顏宗海指出,鉛中毒造成的症狀是非特異性的,會讓全身器官受到損害,尤其是造血系統、消化系統、神經系統、循環系統和泌尿生殖系統,會造成貧血、腹部絞痛、過動、心血管疾病、慢性腎臟疾病、不孕等症狀。

由於鉛中毒不容易被診斷,只能仰賴血鉛濃度檢驗,國際上認爲血鉛異常的標準,爲成年人血中鉛濃度高於10μg/dL,或孩童血鉛濃度高於3.5μg/dL。然而,傳統血鉛檢測方法雖具高靈敏度和準確性,但通常要在實驗室進行,操作複雜、成本高且耗時,難以滿足即時檢測需求。

因此,林口長庚、北科大、長庚大學利用互補式金屬氧化物半導體(CMOS)技術結合微機電系統(MEMS),開發出一種新型橋狀薄膜型奈米力學感測晶片,大幅增加對鉛離子的吸附能力,使得新型感測器對鉛離子的靈敏度提高7倍。

臺北科技大學機械工程系副教授顏毅廣說明,當感測層與血樣中的鉛離子接觸時,會產生表面應力變化,進而引起橋狀薄膜結構的形變,位於橋式結構兩端的壓阻器會將這些微小的形變,轉換爲可測量的電阻變化,計算出血液中的鉛離子濃度,且可以測到的最低濃度達0.012μg/dL,相當靈敏。

顏宗海強調,奈米力學感測器低成本、高靈敏、一次性使用,且只需一滴血(約5uL)的少量檢體,就能快速偵測出血鉛濃度,同時可攜式的特性,還能減少檢體收集與運輸過程中的誤差、減少檢測結果等待時間,方便患者隨時隨地檢測。臨牀上當病人血鉛濃度偏高,且合併鉛中毒症狀,醫師就可以開立鉛中毒的螯合劑來治療中毒患者,大幅提升醫療效率。