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- 615期－臺灣防疫大作戰！（3月號）
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2021-03-01病毒現形吧！未來還有哪些檢測病毒的「新招式」？
615 期
Author 作者
陳亭瑋／臺灣師範大學畢，主修生命科學。經歷專案與編輯工作，技能樹不務正業亂長，朝百變怪邁進。近期嘗試以敲鍵盤養活自己與貓。
席捲全球的2019冠狀病毒疾病（COVID-19）疫情，毫無疑問也影響了科學研究者的生活，許多研究紛紛投向與病毒、抗疫有關的主題。而對抗疫情的關注焦點，不外乎如何消毒殺菌、偵測病毒、治療疾病，以及疫苗研發。
疫情之下現行針對病毒的檢驗，最主要以「反轉錄聚合酶連鎖反應」（reverse transcription polymerase chain reaction, RT-PCR）為主，RT-PCR可以在一天之內得到結果，妥善操作可靠性很高，但需要經過嚴格的採檢步驟再送往實驗室處理。
在眾多科學家齊心努力之下，未來是否有可能出現更快速，或是更敏銳的檢測方法？尚在研發中的病毒檢測方法還有哪些？《科學月刊》本次走訪了三位臺灣的研究人員，介紹正在開發的檢測與潛在的延伸應用。
ELiMSA：結合ELISA與質譜儀，既快速又準確
臺灣大學化學館往東北展望醉月湖，在都市叢林的環繞中視野奇佳。藏身其中的化學系副教授徐丞志，與國際團隊合作嘗試將自己專業之一的質譜儀（mass spectrometry,MS），應用在COVID-19 的檢測上。
合作對象加拿大懷雅遜大學（Ryerson University）的馬歇爾（John G. Marshall）教授，在2014年就發表了ELiMSA（enzyme linked immuno mass spectrometric assay）的構想：結合「酵素免疫分析法」（enzyme linked immunosorbent assay, ELISA），利用質譜儀來準確檢測病毒、抗體及蛋白質等。
馬歇爾與生技公司YYZ Pharmatech Inc.合作，原本想使用ELiMSA檢測人類免疫缺乏病毒（human immunodeficiency virus, HIV），但來臺訪問時恰逢疫情，才有了本次與臺大的合作研發。
質譜儀的功能到底是什麼？為什麼可以用來進行檢測？徐丞志簡單形容：「就像是我們進到醫院做身體檢查要量身高體重，質譜儀在實驗室的功能，就是替化合物量『體重』。」
不過人體的身高體重常有重複，而質譜儀測出的結果卻具有獨特性，因此可用以分辨化學物質的組成。常被用在各種檢驗場合，如毒品檢驗、藥物研發及食品安全檢測等，像是在2011年爆發的塑化劑事件揭發關鍵就是質譜儀。但生物分子，例如病毒表面的蛋白質，組成十分複雜，難以直接由質譜儀解析，因此需要發展出具有專一性的檢測方法。
馬歇爾發表的ELiMSA，就是結合前述的質譜儀以及在分子生物檢測中常見的ELISA技術，達成檢測目的。ELISA應用抗原與抗體結合的專一性，配合對應的酵素以及呈色劑，若抗體與抗原相結合，則會造成酵素反應而顯色，再進一步測量該顏色的吸光值來判定待測物是否存在、含量有多少。而ELiMSA的差別在於，另設計合適的化學反應取代顯色，再利用質譜儀檢測該反應的產物。此方法可以妥善利用酵素的放大功能及質譜儀的敏感度，由於靈敏度與檢測效率皆提升，因此也無需使用許多藥劑、多次處理樣品，僅需少量採檢即可進行測試。
此外，執行實驗的研究成員王威傑分享， 目前檢測平台設定的化學反應為單磷酸腺苷（Adenosine monophosphate,AMP）去磷酸化反應為腺苷（adenosine）。如果出現偵測標的，抗體與它結合就會引發二階酵素反應，產生腺苷；而利用質譜儀檢測腺苷含量，就可以進行定量或定性的測定。……【更多內容請閱讀科學月刊第615期】