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許多人都會怕蜘蛛，但你有想過有一天「蜘蛛絲」可以用來量測血糖，成為糖尿病患者管理血糖的工具嗎？陽明交通大學生物醫學工程學系教授劉承揚的研究團隊，利用人面蜘蛛（ephila pilipe）吐出的蜘蛛絲，成功開發出一款光纖糖度感測器，可以在0.1毫秒（ms）內有效量測果糖、蔗糖、葡萄糖的濃度，且這款感測器的量測範圍已包含人體血液中所有可能的糖濃度，有望作為下個世代血糖偵測領域的利器，該研究成果將於今（2022）年9月刊登在的Biomedical Optics Expres期刊中。

根據衛生福利部國民健康署統計，臺灣罹患糖尿病的人口已累計突破200萬人，且每年都在持續增加。糖尿病已經躍升為新一代的國民病，而它所引起的急性、慢性併發症，也是讓死亡率增加的一大原因。目前糖尿病患者多半會自行在家使用採血針取指尖的血，再透過血糖機檢測血糖，不過使用採血針不僅有容易感染的風險，針頭使用過一次後就成為醫療廢棄物，因此許多科學家都致力於研發更方便、即時的血糖偵測方式。

蜘蛛絲不同於傳統利用玻璃或塑膠材料製成的光纖，擁有好的延展性、光波傳輸等物理性質，更重要的是還具有高度生物相容性，因此適合用於人體。劉承揚研究團隊與臺北醫學大學及臺灣儀器科技研究中心合作，從活蜘蛛體內取得天然的蜘蛛絲後，會先利用「光固化樹脂」穩定蜘蛛絲的結構，再以「斜向薄膜濺鍍技術」在固化的蜘蛛絲表面濺鍍上一層薄薄的奈米金薄殼，增加蜘蛛絲光纖對糖濃度的靈敏度。最終製成一根直徑約等於人類頭髮，肉眼可見的光纖感測器。

透過「表面電漿子共振」（surface plasmon resonance,SPR）的光學物理原理，科學家能計算出不同糖類在金屬上的折射率，藉此知道糖類的濃度變化。而在這項光纖感測器的研發過程中，團隊也經實驗證實感測器可以在一年內維持相同的靈敏度，且在室溫、人體溫度下都能正常運作。

為了找到適合的材料，研究團隊嘗試過2∼3種不同品種的蜘蛛，經過多方嘗試後才選擇以人面蜘蛛作為主要的取絲對象。此外，在製作蜘蛛絲光纖的過程中，他們也嘗試使用多種樹脂和金、銀、銅等金屬材料。由於糖尿病患者需要在餐前、餐後都監測血糖，因此一款可以長期適用於人體內，且能即時、精準反應患者血糖的感測器是相當重要的，不僅能解決患者遇到的難題，更可以達成精準醫學的目標。

（123RF）

新聞來源
陽明交通大學新聞網（2022）。陽明交大研發蜘蛛絲光纖糖度感測器，可做為新一代糖尿病管理利器。https://www.nycu.edu.tw/news/3918/。