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中大研發醫學微型機械人 最快15分鐘測出梭菌毒素
發佈日期 : 2019-02-14

■檢測系統主要元件包括磁圈(黑盒內)和控制電腦。
沈祖堯教授(左)及副教授張立教授是研究團隊主要成
■檢測系統主要元件包括磁圈(黑盒內)和控制電腦。
沈祖堯教授(左)及副教授張立教授是研究團隊主要成

【本報港聞部報道】中大工程學院及醫學院研究團隊,研發一款醫學檢測微型機械人,最快15分鐘可檢測出難辨梭菌釋出的毒素,較原來檢測需時兩至三日為快。中大消化疾病研究所主任沈祖堯表示,難辨梭菌可透過接觸患者排泄物傳播,病毒會引致腹瀉、發燒、大便出血,少數會引發敗血症,導致患者死亡,相信新技術可以縮短診斷時間,可更早對症下藥。


原檢測需時兩三日


在香港,難辨梭菌感染個案在過去幾年升幅顯著,加重公營醫療系統的負擔。中大醫學院早前的研究顯示,2006年每10萬名公立醫院住院病人有15.4人確診感染難辨梭菌,到2014年感染率已升至36.3人;逾一成住院兩星期的病人確診感染。而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。有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最容易受感染,長者、慢性病或炎症性腸病患者亦是高危感染群組。


中大機械與自動化工程學系副教授張立的研究團隊,研製了一款以孢子合成的微型機械人,可大大縮短檢測時間。它們自身攜帶發出螢光的「碳量子點」,但在遇到難辨梭菌毒素時,「碳量子點」和毒素會產生反應,導致螢光強度減弱;此外,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;而且能夠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。


張立昨日稱,微型機械人是由真菌孢子加工處理後製成,攜帶發出螢光的「碳量子點」,並用磁力控制。將機械人及病人的排泄物樣本放到螢光顯微鏡上觀察,如果病人感染難辨梭菌,螢光強度會減弱。沈祖堯表示,「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,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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