中大研发微型机械人作医学检测 15分钟化验难辨梭菌毒素　提升临床化验的效率和准确度

微型机械人在手术、治疗、诊断和检测等各方面医疗应用有巨大潜力，是现今医疗机械人学其中一个重要发展方向。香港中文大学（中大）工程学院及医学院的研究团队，近日成功研发一款医学检测微型机械人，它的设计灵感和原材料取自真菌孢子，独特的构造容许它进行主动侦测，最快15分钟便可准确检测难辨梭菌释出的毒素。研究成果已刊登于美国科学促进会（American Association for the Advancement of Science，简称AAAS）的期刊 Science Advances 。团队亦正申请创新及科技基金拨款，开发微型机械人自动化检测平台，以提升临床化验的效率和准确度。

及早发现 难辨梭菌 患者 　 阻截病菌扩散  

难辨梭菌感染是最常见的医院内肠道感染，其分泌的毒素会引起腹泻、发烧和大便出血等。有少数病例会引发腹膜炎和败血症，可引致死亡。正在服用抗生素治疗的病人最容易受感染，长者、慢性病或炎症性肠病患者亦是高危感染群组。 

在香港，难辨梭菌感染个案在过去几年升幅显著，加重公营医疗系统的负担。中大医学院早前的研究显示，2006年每10万名公立医院住院病人有15.4人确诊感染难辨梭菌，到2014年感染率已升至36.3人；逾一成住院两星期的病人确诊感染。 

现时，在医院出现肚泻症状的病人，其排泄物样本会送到实验室，以确认是否染有难辨梭菌，但化验过程普遍需时一至两日。 

中大莫庆尧医学讲座教授、消化疾病研究所主任 沈祖尧教授 表示：「难辨梭菌是透过接触患者排泄物或受污染物件传播，由于病人的肠道微生物生态失衡，一般较难治疗和容易复发，所以预防感染尤其重要。研发一个快速、准确、简单及便宜的测试工具，缩短诊断时间，更早对症下药，医院亦能及早进行感染管理措施，有效阻截病菌扩散。」 

主动式检测增敏感度和检测效率  

中大机械与自动化工程学系副教授 张立教授 的研究团队，研制了一款以孢子合成的微型机械人，可大大缩短检测时间。它们自身携带发出萤光的「碳量子点」，但在遇到难辨梭菌毒素时，「碳量子点」和毒素会产生反应，导致萤光强度减弱；此外，机械人参考孢子独特的三维构造，有利它们在被稀释的排泄物样本中游走，主动地寻找毒素，检测效率和敏感度较一般被动的化学检测高，即使样本的毒素浓度低，微型机械人亦能作出反应；而且能够透过外部施加磁场控制机械人的移动方向，方便追踪和记录。 

张立教授表示：「研究团队早前进行试验，将微型机械人注入难辨梭菌病人的排泄物样本，结果所有样本均在15分钟没有再发出萤光，证明利用微型机械人进行的主动式临床检测技术，可以辅助、甚至在未来有机会取代传统检测方法。这项新技术亦适用于其他生物分析领域，包括食品、化学品以及其他细菌检测。我们将构建一个临床应用的自动化微型机械人诊断平台，以提升临床化验的效率和准确度。」 

中大致力发展医疗科技　医疗机械人为重点之一  

香港政府近年致力推动创新科技，建立「医疗科技创新平台」和「人工智能及机械人科技创新平台」等。中大在这方面的科研技术一直处于亚洲领先地位，其中「周毓浩创新医学技术中心」为工程学院及医学院的教研人员提供跨学科的交流及合作平台，著力将创新技术转化至临床应用，让病人直接受惠。近日，中大更与三所国际顶尖学府签署协议，计划成立「医疗机械人创新技术中心」，促进医疗机械人技术的进一步发展和国际间交流合作。 

张立教授领导的研究团队专注于微型及纳米机械人研发，致力从结构设计及材料选择，改善微型机械人的功能，并著力研发医疗微型机械人系统，以应用于检测及治疗消化道及心血管疾病。