美研究團隊開發便攜生物感測器 數分鐘內精準檢測食源性病原體
全球每年有數百萬人因食源性疾病而生病,導致約 42 萬人死亡,其中腸炎沙門氏菌(S. enterica)是主要病原體之一。然而,傳統的細菌檢測方法耗時長達 24 至 48 小時,且需要專業設備與受過訓練的人員操作,難以實現即時監控。
為解決此一問題,美國伍斯特理工學院(Worcester Polytechnic Institute, WPI)的研究團隊近日開發出一款創新的便攜式生物感測器,有望徹底改變食品安全檢測方式。這項技術利用塗有非致病性噬菌體(viruses that specifically target bacteria)的固態聚合物,能快速捕捉並視覺化食品中的細菌污染物。
該生物感測器的核心是一個指甲大小的柔性紋理聚合物,化學鍵合了專門針對細菌的噬菌體。研究人員將此聚合物置於一個小巧的手持式微流體裝置通道底部,並透過螢光成像技術識別細菌聚集的區域。此裝置無需培養步驟或複雜的實驗室設備,使其能夠在現場或資源有限的環境中快速進行檢測。
伍斯特理工學院副教授 Shawn Liu 指出,此便攜式裝置能持續捕捉腸炎沙門氏菌,即使在難以用現有方法檢測的低危險濃度下也能實現精準檢測。該研究利用光學技術,主要著重於提升食品安全。相關研究成果將於 2026 年 6 月 1 日發布。
Shawn Liu 進一步表示,為將研究成果轉化為實際應用,未來仍需投入更多心力改善樣品準備方法。他指出:「我們的目標是從使用顯微鏡轉向智慧型手機等便攜式閱讀器,簡化細菌檢測過程。最終目標是創造出一種極其簡單易用的技術,讓檢查員、零售商、消費者等各界人士都能透過應用程式掃描包裝,直接檢測病原體。」
這項技術在食品供應鏈的各個環節,從生產到儲存,都能以最少的人工干預進行食源性細菌檢測。未來,這款裝置有望被改造為能同時檢測食品或水中多種病原體,甚至可能整合到食品包裝中,直接監測污染情況。對於高度重視食品安全的台灣而言,這項能夠在數分鐘內提供精準結果的便攜式解決方案,若能推廣,將有助於提升餐飲業與食品供應鏈的監測效率,進而保障民眾的飲食健康。