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新款抗生素药敏检测晶片可大幅缩短诊断时间
 

【CTIMES/SmartAuto 陳復霞整理 报导】   2018年09月06日 星期四

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医研合作开发利用光电整合晶片科技开发出新款抗生素药敏检测晶片,可降低败血症死亡风险,并大幅降低检测成本。

国研院院长王永和和台中荣民总医院院长许惠恒共同主持合作计画成果展时,与多位贵宾合影。
国研院院长王永和和台中荣民总医院院长许惠恒共同主持合作计画成果展时,与多位贵宾合影。

败血症是指病菌侵入人体後造成的全身性严重发炎反应,随病程发展会造成器官功能衰竭,死亡率达20%~30%。对抗败血症必须针对病菌施以正确的抗生素,但是现在的诊断技术,从病人送进医院到找出正确的抗生素,约需96小时。国研院奈米元件实验室开发出「抗生素药敏检测晶片」,不但可将诊断时间缩短至51小时,降低败血性休克造成的死亡率,且可大幅降低检测成本。

当病人出现败血症的症状时,目前医院的做法,是先抽血培养48小时,确认血液中含有细菌;再将阳性血瓶产物涂在培养皿上,培养24小时,等培养皿中的细菌浓度提高到一定程度,且会影响检测结果的血球都已破裂;接着取培养後的细菌装入不同试管,并在各试管中分别投入不同的抗生素,等待16~24小时,根据细菌的成长情形,研判哪一种抗生素可以有效抑制细菌。全部过程约需96小时。

国研院奈米元件实验室郑宜肪博士利用光电整合晶片科技开发出的「抗生素药敏检测晶片」,利用电操控的方式,将血液中的细菌集中到很小的区域内,并且将会影响检测结果的血球隔离在检测区外围;再搭配利用奈米技术开发的非常敏锐的微型化光电感测晶片,即可查知极为微小的细菌浓度变化。

使用这项技术,只要经过前述第一步骤的48小时培养、确定病人血液中含有细菌後,可免除培养皿培养,直接装入不同抗生素试管,3小时後各试管细菌浓度因药物敏感性与抗药性造成的些微差异,即可直接以此技术分析出来,而得知何者为有效抗生素,因此可将总检测时间96小时大幅缩短到51小时。

国研院奈米元件实验室并已与台中荣民总医院医学研究部合作,以阳性血液培养瓶检体进行抗生素检测测试,此一新技术与医院现有的自动化微生物分析仪检测方式检测结果的符合率高达88.2%。此外,和现有检测方式相比,抗生素药敏检测晶片的检测成本也降低许多,现有的自动化微生物分析仪一台售价300万元,而奈米光电抗生素药敏检测晶片的仪器成本仅1/20,且总检测时间加快40小时以上。此系统所开发的相关技术已获得3项台湾专利与2项美国专利,目前已完成临床检体测试,预计两年内即可商品化。

除了败血症之外,抗生素药敏检测晶片未来还可应用到其他细菌感染病症例如尿道炎、腹膜炎、化脓性关节炎等,另外也可应用於食品、畜牧业与渔业,例如乳牛、水产的细菌检测,这些都有待进一步开发。

国研院院长王永和和台中荣民总医院院长许惠恒共同主持合作计画成果展示时皆表示,将奈米科技应用於生医领域是国家的发展重点之一,医学中心与研究中心的合作与创新,是奈米技术发展为生医商品之关键,而抗生素药敏检测晶片正是「医研合作」的最隹范例。未来将延续此合作模式,将奈米科技应用於生医领域,开发出更多创新产品,造福广大病患。

图左起为国研院奈米元件实验室南区服务组薛汉鼎组长、企划推广组沈昌宏组长、郑宜肪博士、叶文冠主任、国研院王永和院长、台中荣总许惠??院长、吕炳荣??院长、医学研究部江荣山主任、医学研究部转译医学研究科赵德馨主任、病理检验部微生物科林进福主任、重症医学部李博仁主任、医学研究部转译医学研究科赵文震医师。

關鍵字: 检测晶片  抗生素  药物过敏  Dressing udstyr  台中荣总 
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