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微型機器人提升難辨梭菌化驗效率

2019-02-16 04:56:35 來源:新華社

  □新華社記者 張雅詩


  香港中文大學2月13日宣布,該校科研人員近日成功研發一款醫學檢測微型機器人,最快15分鐘便能準確檢測難辨梭菌釋出的毒素。

  據中大研究人員介紹,難辨梭菌感染是醫院最常見的腸道感染,其分泌的毒素會引起患者腹瀉、發燒和大便出血等,少數病例會引發腹膜炎和敗血癥,可引致死亡。正在服用抗生素治療的病人、老年人、慢性病和炎癥性腸病患者均是高危感染群組。

  傳統檢測病人是否染有難辨梭菌的方法,是將其排泄物樣本送到實驗室化驗,而過程普遍需時一至兩天。中大機械與自動化工程學系副教授張立的研究團隊,研制了一款以真菌孢子合成的微型機器人,可大大縮短檢測時間。機器人攜帶發出熒光的“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。

  另外,機器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,主動尋找毒素,檢測效率和敏感度高于一般被動的化學檢測,即使樣本的毒素濃度低,機器人也能作出反應,而且能通過外部施加磁場控制機器人的移動方向,方便追蹤和記錄。

  研究團隊早前進行試驗,將微型機器人注入難辨梭菌病人的排泄物樣本,結果顯示,所有樣本在大約15分鐘便沒有再發出熒光,證明利用微型機器人進行的主動式臨床檢測技術,可以輔助、甚至在未來有機會取代傳統檢測方法。

  中大消化疾病研究所主任沈祖堯表示,難辨梭菌是通過接觸患者排泄物或受污染物件傳播,由于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。他說,一個快速、準確和便宜的測試工具有助縮短診斷時間,讓醫護更快對癥下藥,并及早進行感染管理措施,阻截病菌擴散。

  張立表示,這項新技術也適用于其他生物分析領域,包括食品、化學品以及其他細菌檢測。研究團隊將構建一個臨床應用的自動化微型機楲人診斷平臺,以提升臨床化驗的效率和準確度。

  上述研究成果已刊登于美國科學促進會的期刊《Science Advances》(科學進展)。

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