Project title
基於微波/毫米波與紅外分子光譜整合技術之高靈敏環境/食品安全暨病原體分子檢測平台開發
Internal ID
NSTC114-2637-E039-001
Principal Investigator
Start Date
December 1, 2025
End Date
November 30, 2026
Partner Organizations
基於微波/毫米波與紅外分子光譜整合技術之高靈敏環境/食品安全暨病原體分子檢測平台開發=Development of a Highly Sensitive Environmental, Food Safety, and Pathogen Molecular Detection Platform Based on Integrated Microwave/Millimeter-Wave and Infrared Molecular Spectroscopy Technologies
Description
本計畫立基於當前環境污染風險升高與疾病監控數位化的趨勢，嘗試以跨領域技術融合方式開發一套可應用於實場的高靈敏檢測平台。核心目標並非單純提升實驗室偵測靈敏度，而是透過模組化設計、現地可部署架構與多訊號融合分析能力，建構可擴展至各類應用場域的感測基礎設施。計畫聚焦於將微波與中紅外感測技術至實務領域，以突破現今設備昂貴、操作門檻高、缺乏整合的瓶頸，特別針對食品、環境與臨床前端需求提出具體可行之技術方案。 在社會影響層面，現行公共健康體系面臨三大困境：一是疫情快速變異下對快速篩檢設備的需求劇增，二是偏鄉與資源有限地區仍缺乏實用的現場檢測工具，三是污染物與病原體通常先以極低濃度存在，難以即時掌握。本計畫提出之平台具備模組化、輕量化與低成本優勢，有機會導入至第一線醫療站、衛生所或社區據點，用於食品樣品初篩、水源監測與常見病原反應分析，不僅提升健康照護普及率，也能補強既有檢測體系對弱勢區域的支援能力。 從經濟面來看，傳統檢測多仰賴昂貴儀器（如質譜儀、電化學平台、SPR或PCR）與專業操作人力，造成中小型食品工廠、農場或地方政府無法負擔。透過射頻共振元件與中紅外分子光譜的結合，本計畫可提供一種替代性的中階方案，兼顧解析能力與可擴展性，導入後可促進自主管控與加工品質驗證等應用普及，降低長期營運成本並提升產線安全。 在產業層面，國內具備完整的通訊電路、PCB製造與光電感測供應鏈，然而目前多集中於5G、車用或國防應用，尚未大規模切入健康與環境感測市場。本計畫藉由橋接射頻模組與分子感測需求，有機會開啟通訊技術應用於生醫與綠色科技之新場域，亦可帶動周邊封裝、模組、分析系統的技術升級，形塑出「通訊 × 生醫 × 感測」的新型產業鏈。配合業界OTA量測技術與下針平台，本平台可快速驗證模組性能，推進感測晶片的量產與商用部署。 教育與人才培育方面，本研究提供學生從設計、製程、量測、數據分析到實場驗證的完整參與機會，特別注重訓練跨材料、電路與生醫背景的應用能力，培養未來可投入於智慧檢測、健康科技與環境永續等領域之實作型人才。透過與業界合作實作與數據應用，學生可提早接軌產業技術，強化創新轉譯與就業競爭力。 整體而言，本計畫目標不僅為技術創新提供可行方案，更積極能為環境與社會永續、產業轉型與在地智慧健康之發展願景貢獻一份心力，具備實際應用的高度潛力。