Liu-Chun Wang, Yu-Cheng Kuo, Yen-Ting Kuo, Kai-Lin Chang, Ying-Chi Chen,
Wen-Jyun Wang, Ming-Yuan Hung, Fang-Yi Hsu, Pooja Aich, Yu-Wei Lin, Chia-Hao Su,
Divinah Manoharan, Yi-Hsin Chien, Wei-Peng Li, Hong-Kang Tian, and Chen-Sheng Yeh
Adv. Mater. 2025, 37, 2417950

逢甲大學 材料科學與工程學系 簡儀欣副教授
高雄醫學大學 醫藥暨應用化學系 李偉鵬副教授
國立成功大學 化學工程學系 田弘康副教授
國立成功大學 化學系 葉晨聖講座教授

癌症的早期診斷對於提高治療成功率至關重要。國立成功大學化學系葉晨聖講座教授提出active chemical mechanism enhancement 概念並攜手田弘康副教授進行理論計算、逢甲大學材料科學與工程學系簡儀欣副教授負責優化拉曼檢測技術、高雄醫學大學醫藥暨應用化學系李偉鵬副教授電活性細菌膜材料鑑定，並由王柳鈞博士負責實驗，成功開發電子驅動(active electron transfer)表面增強拉曼散射（SERS）的癌症檢測技術。該技術利用 Shewanella oneidensis MR-1衍生電活性脂質體膜（ELM）包覆於金奈米殼（Au nanoshell），透過“主動”電子流驅動增強拉曼訊號，能夠即時辨識癌細胞並同步監測其凋亡過程，過程無需額外標記分子，突破傳統生物檢測對螢光標記或靜態分子吸附的依賴。

核心技術在於金奈米材料吸收電子後的增強效應，大幅提升化學機制增強效應（CM）與癌細胞辨識靈敏度，傳統SERS化學機制增強效應有限，需外加標記分子或特定探針。本技術透過 ELM 主動驅動電子注入金奈米殼，雷射激發後引發表面電漿共振增強，顯著放大拉曼訊號。於細胞實驗中，癌細胞因氧化還原活性高，電子轉移能力強，訊號增強效果遠高於正常細胞，實現無需標記即能辨識癌細胞。理論計算證實 ELM-Au 結構內具電子轉移特性，細胞實驗亦驗證其癌細胞凋亡程度可同步監測，且檢測靈敏度高，低至數顆癌細胞亦可產生明顯訊號差異。目前團隊正推動該技術產品化，未來有望應用於癌症早期診斷、療效監測及個人化醫療領域。