中大研发微型机械人检测系统 半小时检测难辨梭菌 每次成本50元
香港中文大学最新研发一套微型机械人快速检测系统“QuickCAS”,首阶段可针对检测,可引发肠道炎症的肠道难辨梭菌。现时检测难辨梭菌需时2至4小时,新系统则只需15至30分钟便可完成;检测成本亦可由港币约300元,大幅降至约50元,价钱相差六倍。团队认为,全自动系统,可同时减轻医护工作负担,及降低检测过程的感染风险。
现时新系统正进入临床试验阶段,中大机械与自动化工程学系副教授张立表示,期望检测系统可于明年在医院投入试用。团队现正积极研究将系统应用于其他病原体检测,包括肺炎链球菌、沙门氏菌及新冠肺炎等。
中大团队研发了创新的微型检测机械人系统,整合萤光微型检测机械人和磁场驱动,第一代系统“QuickCAS”可针对检测难辨梭菌。该菌一般寄生在人的肠道,成因包括社区感染及服用抗生素等,可引起肠道炎症反应。
中大机械与自动化工程学系副教授张立表示,微型检测机械人以灵芝孢子作本体,再包裹上氧化铁纳米粒子及碳量子点使其功能化。透过分析机械人被绿光激发时的萤光反应变化,系统可判断出病人的样本是否存在病原体。
病人需抽取粪便样本,研究人员会在试管混合样本及生理盐水。当样本进入机器后15分钟,萤光便会出现变化,萤光减弱得愈快,便代表其毒素愈高。他称,系统测试至今的敏感度达百分百。
研发团队称,现行检测方法使用的试剂,一般需要于低温或冷冻存放和运输,而微型检测机械人则没有此限制,可于室温下运输及存放。现时检测难辨梭菌需时二至四小时,QuickCAS 则只需 15 至 30分钟便可完成;成本亦由港币约300元大幅降至约50元,价钱相差六倍。
团队认为,全自动系统可减轻医护的工作负担,及降低检测过程中的感染风险。透过简化检测程序,即使只受基本训练的化验所初级技术员也能操作,可纾缓现时化验专才不足的压力。
现时快速检测系统正进入临床试验阶段,需作大量病毒测试。张立期望检测系统,可于明年在医院投入试用。
研发团队并积极研究,利用该系统进行新冠肺炎病毒检测的可行性,并发展批量检测及检测多重病原体的应用,包括肺炎链球菌、沙门氏菌、病原性大肠杆菌及幽门螺旋菌等,有望将来惠及各地医疗机构。张立称,机械人的控制系统范围广阔,可用作测试其他细菌或病毒的毒素;由于其他细菌的蛋白质及基因,与难辨梭菌不同,研究人员需事先调整机械人设定。
该系统由中大机械与自动化工程学系副教授张立、微生物学系教授叶碧瑶、中大莫庆尧医学讲座教授、消化疾病研究所主任沈祖尧,以及内科及药物治疗学系副教授黄曦合作研发。
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