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醫檢微機械人 15分鐘測腸毒

2019-02-14
■中大團隊希望研發一套臨床應用的自動化微型機械人診斷平台,減省化驗時間和所需人力,提高準確度。沈祖堯教授(左)及張立(右)是研究團隊主要成員。 中大圖片■中大團隊希望研發一套臨床應用的自動化微型機械人診斷平台,減省化驗時間和所需人力,提高準確度。沈祖堯教授(左)及張立(右)是研究團隊主要成員。 中大圖片

中大團隊申創科撥款 開發自動化平台增效率

香港文匯報訊(記者 姜嘉軒)微型機械人在手術、治療、診斷和檢測等醫療應用上有巨大潛力,是現今科學界其中一個重要發展方向。中文大學團隊近日成功研發出一款醫學檢測微型機械人,其構造獨特,可進行主動偵測,最快15分鐘便可準確檢測難辨梭菌釋出的毒素,有望取代需時一兩天的傳統檢測方法。團隊正申請創新及科技基金撥款,開發微型機械人自動化檢測平台,以提升臨床化驗的效率和準確度。

難辨梭菌感染是最常見的醫院內腸道感染,其分泌的毒素會引起腹瀉、發燒和大便出血等,少數病例會引發腹膜炎和敗血症,可引致死亡。正在服用抗生素治療的病人、長者、慢性病或炎症性腸病患者均是高危感染群組。

現時在醫院出現肚瀉症狀的病人,其排泄物樣本會送到實驗室,以確認是否染有難辨梭菌,化驗過程一般需時一兩日。

遇毒減光 主動尋毒

中大機械與自動化工程學系副教授張立的研究團隊,研製出一款以孢子合成的微型機械人,它們自身攜帶發出熒光的「碳量子點」,當遇到難辨梭菌毒素時,「碳量子點」和毒素會產生反應,導致熒光強度減弱。

機械人參考孢子獨特的三維構造,有利它們在被稀釋的排泄物樣本中游走,主動地尋找毒素,檢測效率和敏感度較一般被動的化學檢測高,即使樣本的毒素濃度低,微型機械人亦能作出反應,而且能透過外部施加磁場控制機械人的移動方向,方便追蹤和記錄。

食品化學品等檢測適用

張立表示,其團隊已進行試驗,將微型機械人注入難辨梭菌病人的排泄物樣本,結果所有樣本均在15分鐘沒有再發出熒光,證明技術可以輔助、甚至在未來有機會取代傳統檢測方法。這項技術亦適用於其他生物分析領域,包括食品、化學品以及其他細菌檢測,有關研究成果已刊登於美國科學促進會期刊《Science Advances》。

中大莫慶堯醫學講座教授、消化疾病研究所主任沈祖堯續分享指,難辨梭菌是透過接觸患者排泄物或受污染物件傳播,由於病人的腸道微生物生態失衡,一般較難治療和容易復發,所以預防感染尤其重要。研發一個快速、準確、簡單及便宜的測試工具,有助縮短診斷時間,更早對症下藥,醫院亦能及早進行感染管理措施,有效阻截病菌擴散。

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