用微粒子凝聚的方法來檢測病原菌

    造成人類疾病的細菌，正藉著自然及文化的改變(如禽鳥遷移、旅行，農產運銷等)，快速的流傳散播。就以農產食品來說，迅實的病菌檢測，除了直接保障消費者的健康，也維繫著食品工業的發展。傳統的檢測方式是以病菌培養，再以生化或免疫血清的技術做判別。這樣的策略，先決條件是病菌能被分離培養，還要有可用於判別的形態或生化反應。也因為如此，整體檢測所需的時間甚長。自從Polymerase chain reaction (PCR)的技術問世之後，以病菌專一性基因為標地的檢測方式，大幅改善了傳統免疫生化所需的程本及時間。

    所有以PCR為基處的檢測方式，都包含對擴增子(amplicon)之有無進行檢驗的步驟，而目前較被採用的方式是膠體電泳分析，或是利用螢光的即時PCR系統。膠體電泳雖然原理簡單，但多以專人操作，又有無法野地進行及大規模自動化的缺點。即時PCR雖然改善了膠體電泳的缺點，但須要特殊標定的引子(primer)，測量螢光的機器精密而昂貴，相對的降低了其普遍性。

    為了發展一更快速、更簡便、更經濟的擴增子檢測方式，本實驗室針對膠體電泳及即時PCR系統的缺失，嘗試利用微粒子凝聚的原理來創新改良。作法是在進行PCR所須的左右引子，各標以biotin (生物素)。如此得到的擴增子兩端，都將帶有biotin。由於biotin與streptavidin(卵白素)有極高的親合性，將兩端帶有biotin的擴增子與披覆有streptavidin的微粒子混合，就可使微粒子產生凝聚的現像。

    當病原菌存在時，產出之擴增子兩端會帶有biotin。在與微粒子表面之streptavidin產生親合作用後，形成微粒子凝聚現象。若病原菌不存在，不會有擴增子的生成。而單端帶有biotin的引子，無法使微粒子形成微粒子凝聚現象。

上圖：在載玻片上進行凝聚反應。

左圖：在多孔盤進行凝聚反應。此時因微粒子凝結而沉降在孔槽底部，顯現出特殊之環狀。

本實驗室此刻對擴增子誘發之微粒子凝聚研究，主要在下列幾個要項

1.檢驗不同大小及密度之微粒子，以其縮短凝聚所需之時間。

2.以多孔盤進行微粒子凝聚沉降實驗時，孔槽大小及孔壁斜率對結果的影響。

3. 以超音波加速微粒子的凝聚反應。

4. 以光學穿透率檢測凝聚結果。

5. 自動化。