近日，西交利物浦大學智能工程學院宋鵬飛老師課題組與加拿大多倫多大學劉新宇教授課題組聯合開發了一種能夠快速篩查HIV病毒的微流控生物芯片，這項研究發表在國際生物傳感器與生物電子學領域權威期刊Biosensors and Bioelectronics上。

　　傳統的HIV病毒檢測是在專業的臨床實驗室進行的，需要數小時甚至數天才能得到結果，常給患者帶來長時間的焦慮和壓力，甚至延誤治療。而小型靈敏的生物傳感器僅需半小時左右就可以快速檢測出疾病相關的生物標記物，尤其適用於醫療資源不足的地區，可就近為患者提供可靠檢測，加快疾病的早期診斷，讓患者及時得到治療。

　　宋老師的研究方向主要集中在微流控領域，即在微尺度下對流體進控製。微流控是一種非常適用於開發醫學檢測裝備的工具，可以用更小體積的樣品來完成測定反應，不但可以節省成本，而且由於樣品量小，反應時間也會更短，能夠更快得到檢測結果。

　　據宋老師介紹，靈敏度是生物傳感器能否準確檢驗疾病的決定條件之一，而提高靈敏度的方法有很多，他們的傳感器則是使用了一種新型的自卷曲三維納米結構。

　　“我們微流控傳感器的核心傳感材料是一種化學性質穩定的半導體材料，通過在材料沉積過程中對內部應力進行精確控製，使其從基底釋放後，在內應力的驅動下自行卷曲形成三維管狀結構，從而形成我們獨特的微流控微管傳感器。這種卷曲的微管結構麵積小，具有批量製造的潛力並可集成到檢測通道中，且微管本身也自然形成一個通道，方便傳輸樣本進行檢測。並且，在這項研究中我們對HIV抗體進行的是無標記檢測，步驟較少、操作簡便，可以讓檢測速度更快，結果更準。”他解釋道。

圖片說明：微流控通道內該生物傳感器的原理圖

　　宋老師認為，讓生物傳感器的靈敏度更高，提高檢測的準確率，在生物標記物濃度較低的情況下就捕捉到它的蹤影，能夠幫助病人更早發現問題，而“早發現、早幹預、早治療”是降低治療成本的重要方式之一。

　　據了解，該工作由西浦與加拿大多倫多大學、加拿大麥吉爾大學、美國密歇根大學的科研人員共同合作完成，宋鵬飛老師的工作得到了西浦校內科研基金RDF和PGRS的支持，他也是本文的第一作者，西浦2020級博士生段思璿為共同作者， 劉新宇教授為通訊作者。

　　智能工程學院院長林永義教授表示：“我們非常高興能夠看到越來越多的年輕教師在國際期刊上發表高質量的論文，進行可以切實幫助到人們，有社會責任的研究。”

　　該研究題為“卷曲式氮化銦微管微流控場效應晶體管生物傳感器”（A Microfluidic Field-Effect Transistor Biosensor with Rolled-Up Indium Nitride Microtubes），已發表於《生物傳感與生物電子》（Biosensors and Bioelectronics ）期刊，影響因子為10.25。