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中大與瑞士專家成功研發利用遙距磁控內窺鏡進行診斷

社會事

中大與瑞士專家成功研發利用遙距磁控內窺鏡進行診斷
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中大與瑞士專家成功研發利用遙距磁控內窺鏡進行診斷

2024年08月26日 07:40 最後更新:16:18

中大醫學院聯同瑞士蘇黎世聯邦理工學院的專家,成功利用遙距磁控內窺鏡在活豬模型進行診斷,屬全球首次。

身處香港的陳詩瓏醫生示範透過控制台遙距操作 9,300 公里外位於瑞士 ETH Zurich 的磁控內窺鏡手術系統,在胃壁組織模型模擬進行活檢,並於電腦螢幕實時監察整個程序。(中大醫學院圖片)

身處香港的陳詩瓏醫生示範透過控制台遙距操作 9,300 公里外位於瑞士 ETH Zurich 的磁控內窺鏡手術系統,在胃壁組織模型模擬進行活檢,並於電腦螢幕實時監察整個程序。(中大醫學院圖片)

身處本港手術室的醫生負責現場監督,至於瑞士蘇黎世的專家經控制台遙距操作內窺鏡,系統會透過實時數據傳輸溝通,在本港手術室的機械人就會按照遙距指令完成手術,成功在活豬模型檢查胃黏膜,尋找潰瘍、腫瘤或出血等情況。

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身處香港的陳詩瓏醫生示範透過控制台遙距操作 9,300 公里外位於瑞士 ETH Zurich 的磁控內窺鏡手術系統,在胃壁組織模型模擬進行活檢,並於電腦螢幕實時監察整個程序。(中大醫學院圖片)

身處香港的陳詩瓏醫生示範透過控制台遙距操作 9,300 公里外位於瑞士 ETH Zurich 的磁控內窺鏡手術系統,在胃壁組織模型模擬進行活檢,並於電腦螢幕實時監察整個程序。(中大醫學院圖片)

研究團隊成員包括中大醫學院院長、信興教育及慈善基金機械人外科教授趙偉仁教授(左二)及外科學系助理教授陳詩瓏醫生(右二),ETH Zurich機械人與智能系統研究所所長Bradley Nelson教授(左一)及他的團隊。(中大醫學院圖片)

研究團隊成員包括中大醫學院院長、信興教育及慈善基金機械人外科教授趙偉仁教授(左二)及外科學系助理教授陳詩瓏醫生(右二),ETH Zurich機械人與智能系統研究所所長Bradley Nelson教授(左一)及他的團隊。(中大醫學院圖片)

「後屈」是內窺鏡檢查成功與否的一項重要指標,因為大幅度屈曲是磁性內窺鏡的一大挑戰, 成功「後屈」反映其克服了操作限制,並能夠如標準設備般於體內流暢地移動。(中大醫學院圖片)

「後屈」是內窺鏡檢查成功與否的一項重要指標,因為大幅度屈曲是磁性內窺鏡的一大挑戰, 成功「後屈」反映其克服了操作限制,並能夠如標準設備般於體內流暢地移動。(中大醫學院圖片)

控內窺鏡的產品原型,由細小磁鐵及小球體相連組成的骨幹,讓它在磁控下仍然能夠大幅度屈曲。(中大醫學院圖片)

控內窺鏡的產品原型,由細小磁鐵及小球體相連組成的骨幹,讓它在磁控下仍然能夠大幅度屈曲。(中大醫學院圖片)

磁控內窺鏡。(中大醫學院圖片)

磁控內窺鏡。(中大醫學院圖片)

研究團隊成員包括中大醫學院院長、信興教育及慈善基金機械人外科教授趙偉仁教授(左二)及外科學系助理教授陳詩瓏醫生(右二),ETH Zurich機械人與智能系統研究所所長Bradley Nelson教授(左一)及他的團隊。(中大醫學院圖片)

研究團隊成員包括中大醫學院院長、信興教育及慈善基金機械人外科教授趙偉仁教授(左二)及外科學系助理教授陳詩瓏醫生(右二),ETH Zurich機械人與智能系統研究所所長Bradley Nelson教授(左一)及他的團隊。(中大醫學院圖片)

研究期間,瑞士操作員透過當地電腦控制本港手術室內的內窺鏡,術後X光影像顯示,系統使用的幼身軟性磁控內窺鏡,能夠在活豬模型的胃內完成「後屈」動作,克服以往進行內窺鏡檢查的操作限制,並能夠如傳統標準設備在體內移動,成功利用系統取得足夠體積的胃壁組織進行活檢。

「後屈」是內窺鏡檢查成功與否的一項重要指標,因為大幅度屈曲是磁性內窺鏡的一大挑戰, 成功「後屈」反映其克服了操作限制,並能夠如標準設備般於體內流暢地移動。(中大醫學院圖片)

「後屈」是內窺鏡檢查成功與否的一項重要指標,因為大幅度屈曲是磁性內窺鏡的一大挑戰, 成功「後屈」反映其克服了操作限制,並能夠如標準設備般於體內流暢地移動。(中大醫學院圖片)

中大醫學院外科學系助理教授陳詩瓏認為,技術有助進行跨地域外科訓練和指導,更可以讓專家為偏遠和缺乏外科技術地區的病人,經遙距系統提供迅速的診斷和手術護理,預計日後能完成內窺鏡止血和切除術等程序。

控內窺鏡的產品原型,由細小磁鐵及小球體相連組成的骨幹,讓它在磁控下仍然能夠大幅度屈曲。(中大醫學院圖片)

控內窺鏡的產品原型,由細小磁鐵及小球體相連組成的骨幹,讓它在磁控下仍然能夠大幅度屈曲。(中大醫學院圖片)

中大醫學院院長趙偉仁表示,研究發現機械系統透過實時數據網絡傳輸,時間上只有 200多毫秒的延誤,兩地均要有一定配套和穩定高速的網絡連接,一般需要在門診或醫院進行,有信心可以大大減低延誤造成的風險,並有助更好善用人手。團隊希望未來一至兩年在人體胃部進行相關臨床研究,將技術擴展至更多方面,除了癌症篩檢內窺鏡檢查,也可應用於消化道的其他器官和神經血管系統的診斷或治療,以及進行胎兒手術等。

磁控內窺鏡。(中大醫學院圖片)

磁控內窺鏡。(中大醫學院圖片)

中大醫學院利用精準「分子編輯」技術,以銀杏的一種天然化合物成功研發出人工潛在藥物分子BB56,可抑制有害的腦部炎症,有助開發治療中風和阿兹海默症等嚴重神經系統疾病的新藥。相關研究結果已於國際科學期刊《Advanced Science》發表。 

全球估計有超過30億人,即超過4成人口受到神經系統疾病影響。免疫系統原本有助保護大腦,但當其作用紊亂時,則會引發神經炎症,該症狀日漸被視爲導致主要神經系統疾病的重要因素。因此,開發能夠阻斷發炎過程的藥物,對保護核心認知功能,包括記憶、運動及自理能力至關重要。

中大醫學院。

中大醫學院。

白果內酯是銀杏葉和果實中獨有的天然化合物,具有保護神經細胞和抗炎的作用,但白果內酯分子結構複雜而脆弱,為製藥帶來挑戰。

中大藥劑學院副教授吳濰龍教授帶領研究團隊採用了「分子編輯」技術,選擇性改變白果內酯複雜分子結構中的關鍵部分,同時保留其獨特的核心結構,讓研究人員能夠創造更穩定和更容易進一步改造的分子。團隊以2024年研發前體化合物BB10的研究成果為基礎,進一步開發出其優化衍生物BB56,並在分子結構中策略性加入氟元素,這項結構改造顯著提升BB56在細胞層面的效力,使其更有效抑制發炎。

吳濰龍教授表示,「分子編輯」技術為開發藥物打開新可能性,「這個方法讓研究人員得以從天然化合物開始,系統性地開發原創分子,並探索它們是否有潛力發展為治療如阿兹海默症等神經系統疾病的藥物。」

研究團隊利用實驗室培養的大腦免疫細胞「小膠質細胞」、以及經誘導產生腦部炎症的斑馬魚幼體進行臨床前實驗,成功驗證BB56的抗炎功效,並揭示其背後的生物學作用機制。

小膠質細胞在反應過激時,會增加釋放脯氨酰內切肽酶(PREP),這種酶平時主要作用於調節和維持大腦功能,但過量時就會擾亂保護大腦的信號運作,令發炎反應進一步惡化。團隊發現,BB56能夠與PREP結合並抑制其活性,從而有效阻截其活動。

團隊進一步發現,透過抑制PREP,BB56可減少發炎分子的產生,減弱與發炎有關的信號傳遞,從而抑制小膠質細胞的過激反應。研究顯示,BB56有潛力成爲開發治療神經系統炎症新藥物的先導化合物。研究團隊已就有關發現在中國、美國和世界知識產權組織提交國際專利申請。

吳濰龍教授表示,未來願景是將香港原創的藥物研究成果進一步發展成新藥,惠及全球受神經系統疾病困擾的患者。

中大藥劑學院副教授吳濰龍教授帶領研究團隊採用了「分子編輯」技術以銀杏一種天然化合物成功研發出人工潛在藥物分子BB56, 有助開發治療中風和阿兹海默症新藥。中大提供

中大藥劑學院副教授吳濰龍教授帶領研究團隊採用了「分子編輯」技術以銀杏一種天然化合物成功研發出人工潛在藥物分子BB56, 有助開發治療中風和阿兹海默症新藥。中大提供

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