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中央大學電機工程學系副教授龔存雄與臺北科技大學化學工程學系教授鍾仁傑及其生物科技團隊展開跨領域合作，將「兩種功能材料與一種天然有機分子，開發出腎上腺素感測器」，成果已刊登於國際知名期刊《ACS Sensors》。
「腎上腺素電化學感測器」結合電化學與材料，將錸（Re）奈米粒子嵌入雙殼層錳酸鋅 (ZnMn₂O₄）中，過程中利用「咖啡酸」替代高汙染毒性還原劑，讓製程更環保。
電化學感測（Electrochemical Sensing）是將化學物質濃度轉換為電信號（如電流、電壓、電阻）的分析技術。透過氧化還原反應偵測目標物濃度數值，電化學感測技術廣泛被應用在生醫檢測、食品安全以及環工監測。
龔存雄對《大紀元時報》表示，這項研究目標是「降低成本，在低濃度下也有高敏反應，讓判別速度變快」，這項技術在生醫檢測方面展現應用潛力。
透過共沉澱與煆燒方法製備雙殼層錳酸鋅中空微球，再於室溫條件下利用天然有機分子「咖啡酸」作為還原劑，使錸奈米粒子原位生成並均勻分布於材料表面。感測器在4°C儲存12天後，仍保有約98.0%的初始電流訊號。
相較於傳統分析法，電化學感測平臺具有朝低成本、快速、可攜式即時檢測發展的潛力，朝即時檢測與快速回饋結果的方向發展，這也是未來醫學工程重要目標。
中央大學電機系副教授龔存雄擁有豐富的跨領域背景，專長在電化學感測與分析。（國立中央大學提供）錸奈米粒子增加材料導電性
錸奈米粒子、錳酸鋅是實驗過程的重要材料。錸是一種價格昂貴、具有重要戰略地位的稀有金屬，熔點（約3,180°C）是所有金屬中第二高。錸又硬又耐熱的特性，讓它活性相對穩定，常被應用在航太引擎、火箭及核工領域。
錸在生醫科學也有重要價值，錸具有潛在放射性同位素應用（如放射治療），但這項研究使用的是一般奈米材料。
加入「錸奈米粒子」可大幅增加材料導電性，龔存雄提到，「因為腎上腺素在血液中濃度反應很微弱，加強導電性，即使濃度很低也可讓電化學訊號清晰的被捕捉到。」
錳酸鋅助電子傳輸咖啡酸避汙染
龔存雄設計出幾何形態「雙殼層錳酸鋅中空微球」，可以想像成一顆表面布滿錸粒子的中空雙層球，中空雙殼層結構大幅提升比表面積與反應活性位點。材料分析顯示，錸奈米粒子的導入並未破壞錳酸鋅原有晶體結構，且材料呈現良好的中孔特性，有助於電子傳輸與界面反應效率提升。
因為材料結合中空雙殼層結構與錸奈米粒子優勢，提升反應活性位點、電子傳輸效率以及電化學訊號表現。當腎上腺素在電極表面發生氧化還原反應時，會產生可量測的電流訊號，進一步用來分析其濃度。
龔存雄以蓋房子為例，「畫出房屋設計圖，蓋了一棟擁有超多對外窗的中空雙層大樓」。這棟「大樓」的主結構為錳酸鋅，是一種導電金屬氧化物，關鍵技術在於採用「自模板策略」，誘導出特殊的雙殼層中空結構。
接著，研究團隊藉由咖啡酸驅動的綠色合成技術，使錸奈米粒子於結構表面「原位生成」並均勻分布。透過雙殼層中空結構與錸奈米粒子間的協同效應，不僅極大化反應表面積，更大幅提升材料的導電性、電子傳輸效率與穩定性，使感測器在低濃度下仍能清晰捕捉電化學訊號。
研究團隊提出一種新穎的綠色製程，在這項計畫中咖啡酸擔任綠色還原劑，可在室溫下促進奈米粒子生成，避免使用傳統高汙染化學藥劑，更符合綠色化學理念。
「以咖啡酸驅動的綠色合成平臺」研究特色在於整合結構設計、綠色合成與電化學感測性能三個面向。（國立中央大學／國立臺北科技大學提供）未來應用：可攜式即時監測
龔存雄指出，目前檢測腎上腺素傳統臨床方法為液相層析、分光光度法、流動注射分析、毛細管電泳、螢光分析等。「民眾去醫院或醫學檢驗機構檢查後無法當下得到結果，因為通常需要較繁複的樣品前處理與分析流程，耗時較長，處理成本高、但是精準度高。」
若腎上腺素電化學感測技術能真正落實，可作為日常健康管理的補充參考，「未來若相關技術成熟，可能朝向可攜式或簡易檢測裝置發展，使生理指標監測更便利」，對於疾病管理與健康照護，能享受更低成本、快速，進而促進「普及化」。
研究團隊指出，這項技術關鍵在於結合雙殼層中空結構與錸奈米粒子的協同效應，同時提升材料導電性、反應活性與穩定性。未來有望應用於可攜式生醫檢測與即時監測，讓感測不只更精準、也更環保。
龔存雄表示，該感測技術具備快速偵測腎上腺素濃度的潛力，未來若能進一步整合至可攜式裝置，有望用於即時生理指標監測，作為臨床評估的輔助資訊。
由於腎上腺素與多種急性生理反應（如壓力反應、心血管變化等）密切相關，這類感測技術未來可能有助於醫療人員更即時掌握病人生理狀態變化，提升臨床判讀與處置效率。
此外，腎上腺素是人體重要的壓力相關生理指標之一。若能發展為可攜式或穿戴式感測裝置，未來有機會應用於日常生理狀態與壓力變化的長期監測。◇
