中大醫學院建立名為「魚類過敏階梯」系統,可提供予過敏科專家參考,為魚類過敏患者度身訂造可以食用的魚類清單,毋須對所有魚類戒口。
團隊早前招募249名魚過敏兒童患者,平均年齡為4.2歲,結果顯示,4成患者對至少一種魚類有耐受性。團隊透過收集參加者對不同魚類的特異性 IgE 濃度,分析他們對各種魚類的相對耐受性,從而建立「魚類過敏階梯」系統。
中大醫學院
團隊表示,引起過敏的元兇是魚肉所含的小清蛋白,傳統過敏測試,包括皮刺或血液過敏測試,假陽性高達80%,患者很多時會誤以為對所有海鮮敏感,戒吃蝦、蟹和蜆等。參與今次研究的患者,近半一刀切不吃海鮮,當中3成多人實際上沒有對甲殼類或貝類過敏,同樣有3成患者能夠進食三文魚。團隊強調,不必要的戒口會影響兒童的發展,包括所需要攝取的營養素。
蒸魚。小紅書圖片
蒸魚。小紅書圖片
團隊又指出,鰂魚、鯰魚和鯇魚的致敏度最高,最低致敏度的是鱈魚、大比目魚、三文魚和吞拿魚。魚過敏患者一般在2至3歲起出現過敏反應,大多數人的病情至少持續至青少年階段,過敏反應包括輕微的皮膚或腸胃徵狀,甚至足以致命的呼吸困難和過敏性休克。
只用一個無線微型機械人,無需破壞十二指腸括約肌,便可擠入狹小的膽管進入膽囊,在「無創」情況下變形包裹住膽石,並取出患者體內,這便是未來可能達成的微創膽石手術。該機械人是由中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立團隊研發,因其形似電影《毒魔》(Venom)的磁控液態機械人,具柔軟、變形能力強和黏彈的特性,被稱作「史萊姆機械人」,而未來團隊更希望能把它打造成「超級醫療機械人」。
中文大學張立教授團隊研發的磁控液態機械人,因變形能力強,又被稱為「史萊姆」機械人。巴士的報記者攝
「我們希望我們的微型機械人,可以幫助醫生完成難度高的任務,把我們的微型機械人打造成Superman『超級醫療機械人』。」張立教授接受《巴士的報》專訪時說。
中大工程學院機械與自動化工程學系教授張立。巴士的報記者攝
張立團隊早在2022年就成功研發「史萊姆」機械人,其形似電影《毒魔》(Venom)中的半液態外星怪物,主要由動態交聯磁性水凝膠組成,實際使用時以機械臂操控永久磁鐵來控制機械人路徑,並配合醫學影像設備追蹤機械人路徑。張立表示,這一機械人的原型來自可變形成任意形狀的阿米巴原蟲。
今年初,團隊又在「史萊姆」機械人基礎上研發出全球首款「抗菌膜」磁控液態機械人。早前,張立團隊希望使用「史萊姆」機械人拾取胃裡的異物,但發現胃酸會腐蝕機械人,便將方向轉為「抗菌膜」。
「在人體植入一些器件的過程中,有時會帶入細菌,細菌繁殖後會形成難以去除的『生物膜』,」張立表示,「調研也發現體內七、八成的慢性感染都是由菌膜導致的,於是我們就確立了這個未來方向。」
張立也希望,日後可將「史萊姆」機械人用於微創膽石手術。目前要到達狹窄的膽管進行膽石手術等治療,主要使用內窺鏡,但難度較大。張立團隊便構想,利用「史萊姆」機械人極強的變形能力,擠進膽囊,包裹住膽石並將其帶出,避免對括約肌等造成破壞;加上這款機械人採用「無纜」遙控,故靈活性更高,手術創口比現時的手術方式更小。張立笑稱,這是一個很「瘋狂」的想法。
「史萊姆」機械人可通過狹窄的管道,包裹住異物並取出。巴士的報記者攝
「史萊姆」機械人進入膽管內去除細菌生物膜感染,目前在豬樣本上已成功試驗。張立希望,之後的臨床試驗可在香港進行,「香港的一大優勢就是背靠祖國,我們可以與大灣區進行多種資源共享。」張立指,目前一個重要任務就是盡快推進首例人體臨床試驗。
張立指,「史萊姆」機械人的自主能力位於Level1到Level2之間,即機械人可以實現簡單的路線規劃,並跟隨路徑到達目的地。巴士的報記者攝
因「史萊姆」機械人可以完成微創機械人難以完成的任務,已有多間本地醫院對此項研究表達興趣。不過,業界仍對機械人「無纜化」控制表現擔憂,「傳統的有纜機械人在人體內活動時更加可控。」張立表示,「有醫院擔心萬一機械人在體內失控,難以快速找回。」
對此,張立在研究微型機械人時確立了「3S」口號,即「Smaller(更小)、 Smarter(更智慧)、Safer(更安全)」。張立團隊亦研發微型機械人後端控制系統,便於後續在商品化場景下的實際操作。
除「史萊姆」機械人外,張立團隊還以蜂群行為模式為靈感,研發出仿生微型機械人集群,該機械人亦可通過磁場控制路徑。張立課題組博士生彭瑜嵩介紹,微型機械人集群目標用於血管介入式治療,目前已在人體胎盤樣本上成功試驗,如在腦內血管瘤治療時,微型機械人集群可助栓塞血管瘤防止血液衝擊,進而降低血管瘤破裂出血風險。
張立團隊以蜂群行為模式為靈感,研發的仿生微型機械人集群。巴士的報記者攝
仿生微型機械人集群用於血管介入式治療示意圖。張立團隊博士生彭瑜嵩供圖
張立團隊過去與多個知名國際團隊展開廣泛合作。早在2017年,就與南韓大邱慶北科學技術院、及瑞士蘇黎世聯邦理工學院成立「創新醫學科技聯合研究中心」,推動微米或納米機械人,以及其他納米技術的研究及發展應用於消化道及心血管疾病的檢測及治療。
2020年,在香港政府支持下,由中大牽頭,與蘇黎世聯邦理工學院、倫敦帝國學院、約翰‧霍普金斯大學和慕尼黑工業大學合作,在香港科學園成立了醫療機械人創新技術中心,作為協助平台將創新的生物醫學工程研究轉化為實質的醫療應用。
醫療機械人創新技術中心。(醫療機械人創新技術中心官網圖片)