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中大研發15分鐘驗腸病毒 識別難辨梭菌 每次成本僅50元

By on December 16, 2020

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

由(左起)黃錦輝教授、張立教授及葉碧瑤教授帶領的中大團隊研發出QuickCAS系統,大大縮減腸道病毒檢測時間。(中大提供圖片)

由(左起)黃錦輝教授、張立教授及葉碧瑤教授帶領的中大團隊研發出QuickCAS系統,大大縮減腸道病毒檢測時間。(中大提供圖片)

在第四波新冠疫情下,醫護工作負擔沉重,如何減輕他們的工作量成為燃眉之急。香港中文大學醫學院及工程學院的團隊研發了一款微型機械人快速自動檢測系統「QuickCAS」,針對醫院內最常見的腸道感染病原體「難辨梭菌」(Clostridium Difficile),聲稱最快15分鐘完成檢測,成本僅約50元,是現時化學檢測方法成本的六分之一。

中大微生物學系教授葉碧瑤解釋,難辨梭菌是最常見的腸道病毒,高危群組包括長者、長期病患者及經常服食抗生素人士,症狀主要為發燒、腹痛及腹瀉等,有機會引致腸炎、組織出血、腸道潰爛等,傳染性相當高。現有的檢測方法需時,且要使用多種複雜技術及儀器,涉及大量人手、時間及金錢成本。QuickCAS則標榜全自動、低成本及更快速地進行檢測,有助加強傳染病診斷和病情控制。

QuickCAS的用法簡單:首先在病人糞便樣本加入生理鹽水,把樣本清液加到附有微型機械人的樣本皿中,把樣本皿放進QuickCAS,就能開始自動檢測程序。

採微型機械人 免冷藏試劑

中大機械與自動化工程學系副教授張立介紹,微型機械人以靈芝孢子作本體,再包裹「氧化鐵納米粒子」及「碳量子點」。當微型機械人被綠光激發時,會發出紅色熒光;若機械人附近有難辨梭菌的毒素時,其熒光亮度會逐漸衰弱。因此,透過分析機械人的熒光反應變化,就可判斷出樣本有沒有病原體。

QuickCAS只需15至30分鐘便可完成測試,每次檢測成本僅50元。(中大提供圖片)

QuickCAS只需15至30分鐘便可完成測試,每次檢測成本僅50元。(中大提供圖片)

此外,微型機械人具有磁性特質,讓QuickCAS利用外部磁場進行遙距驅動,加速反應變化,以縮短化驗時間,只需15至30分鐘便可完成測試,每次檢測成本僅50元,亦可減輕醫護的工作負擔,降低他們為病人檢測時的染病風險。張教授補充,QuickCAS採用物理檢測方式,在常溫下也能夠穩定操作,毋須如現行化學檢測方法般須冷藏保存試劑,讓處於偏遠落後地區或者規模較小的醫療中心也可提供準確的化驗服務。

張教授說,團隊自2018年開始與中大醫學院合作研究,並於去年向美國及中國分別提交專利申請。目前,QuickCAS在實驗室的檢測準確度達100%,將於明年展開雙盲(Double-Blind)測試,透過為大量病人檢測驗證系統,惟暫時未有正式推出市場的時間表。

有望用於其他腸道病原體

被問到該系統是否適用於檢測新冠病毒,張教授表示,坊間有很多針對新冠肺炎的快速檢測,但傳染病並不止新冠病毒一種,希望系統日後還能用於檢測肺炎鏈球菌、沙門氏菌、病原性大腸桿菌及幽門螺旋菌等,目前團隊會專注於腸道感染方面的檢測。

採訪、撰文:陳施敏

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