李南熺 助理教授

學群：生物醫學科技產業學群

研究專長：智慧生醫感測器、生醫材料、微奈米材料、生物醫學工程

E-mail：nansi_li@gs.ncku.edu.tw

研究室：89A02

研究室Tel：+886-6-2757575#

實驗室Tel：+886-6-2757575#

研究領域

本實驗室聚焦於智慧奈米生醫材料、精準生物感測與轉譯醫療科技，結合奈米材料合成與表面功能化、各式新穎感測平台、分子辨識技術及人工智慧輔助分析，開發快速、靈敏且可攜式的定點照護檢測系統。未來將進一步整合半導體感測晶片、物聯網與藥物傳遞技術等，建立可用於疾病早期診斷、連續健康監測及個人化治療的智慧生醫系統，並推動研究成果朝臨床驗證、醫療器材與產業應用發展。

	傳統蛋白質檢測通常需要大型儀器、專業人員及較長的分析時間，而一般快速檢測雖然方便，靈敏度卻可能不足。本研究開發「瓶中實驗室」（Lab-in-a-Vial）快速檢測平台，將特定抗原或抗體固定於玻璃小瓶內，並搭配具有類似天然酵素功能的繡球花狀鉑奈米材料，放大肉眼可見的顏色訊號。使用者只需加入少量體液樣本，便能在約15分鐘內完成蛋白質生物標誌物的檢測；若搭配可攜式光學讀取器，還能進一步量化結果並透過網路傳輸資料。研究以COVID-19患者血液中的IgM與IgG抗體，以及泌尿上皮癌患者尿液中的NMP22蛋白進行驗證，顯示此平台兼具快速、高靈敏度及多樣化應用能力。此技術可視為一套縮小到檢測瓶中的個人化實驗室，未來有望應用於感染症、癌症與其他疾病的現場篩檢及長期健康追蹤。
	血液中的尿酸過高可能增加高尿酸血症、痛風與腎臟疾病的風險，因此，若能在日常生活中快速量測尿酸，將有助於疾病管理。本研究開發一套結合側向流動試紙、智慧型手機及雲端系統的行動健康檢測平台。特製試紙可先過濾紅血球，降低血液顏色對判讀的干擾，再利用具類似酵素催化功能的普魯士藍奈米材料產生與尿酸濃度相關的顏色變化。手機拍攝試紙後，軟體會自動分析影像並計算尿酸濃度，檢測範圍涵蓋1.5至8.5 mg/dL。實際全血樣本的檢測結果與市售尿酸機相近，且試紙在一般環境中放置14天後仍維持穩定。這套系統不需離心、天然酵素或傳統大型分析儀器，具有便攜、低成本與容易操作的優點，未來可用於居家尿酸追蹤，並將結果上傳給醫療人員進行遠距管理。
	唾液與痰液等樣本較為黏稠，皮膚中的生物標誌物濃度也通常偏低，因此不容易以傳統快速檢測準確分析。本研究提出「針上實驗室」（Lab-on-the-Needles）概念，開發由微針貼片與可攜式感測盒組成的MNP-based SenBox。微針表面覆蓋金奈米粒子並接上抗原或抗體，可像許多微型探針一樣直接捕捉唾液、痰液或皮膚表層中的目標蛋白；再搭配包覆於ZIF-8材料中的酵素訊號探針放大顏色反應，最後以可攜式色彩讀取器進行定量。研究成功檢測早期COVID-19患者唾液中的病毒相關抗體與蛋白，其靈敏度較商用唾液快篩至少提高約1,000倍。此外，研究也在大鼠發炎模型中，以微創方式直接量測皮膚內的TNF-α及IL-1β，並在30分鐘內取得結果。這項技術將採樣與分析整合於同一支微針上，可減少抽血與組織破壞，未來可望用於疾病追蹤、治療監測與行動醫療；目前仍需進一步發展連續監測及單一貼片多重標誌物檢測功能。