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港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料 驅動新世代穿戴式與生物醫療裝置

BasTech

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料 驅動新世代穿戴式與生物醫療裝置
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港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料 驅動新世代穿戴式與生物醫療裝置

2026年05月05日 16:05 最後更新:17:31

新一代生物電子及可穿戴醫療裝置的發展,亟需能夠在人體上可靠運作的柔性材料。這類材料不僅需要舒適地貼合皮膚,更須具備足夠的耐用性以應付日常使用。然而,目前許多柔性材料容易受損,限制了其實際應用。

港大工程學院機械工程系徐立之教授

港大工程學院機械工程系徐立之教授

論文第一作者張賀博士

論文第一作者張賀博士

高強度柔韌材料突破瓶頸

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港大工程學院機械工程系徐立之教授

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論文第一作者張賀博士

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港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

香港大學工程學院機械工程系徐立之教授領導的研究團隊,成功研發出一種新型離子凝膠,為解決上述挑戰提供了新方向。該材料柔軟且強韌,具備足夠的機械強度以承受較大的外力,適用於穿戴式及生物醫療裝置。研究團隊透過微觀相界面工程,顯著加強了材料內不同組分之間的相互作用,從而實現其優異性能。徐立之教授指出:「這種界面工程能顯著提升材料的機械性能,對實際生物醫療應用具有重要意義。」

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

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性能媲美塑膠 適用多種生理監測

這種離子凝膠的機械性能令人矚目,可承受超過自身重量5,000倍的負載,其強度可媲美部分塑膠材料,同時仍適合與人體進行貼合接觸。除了機械強度,該材料亦適用於可穿戴感測應用。研究團隊發現,這材料可準確記錄心電圖(ECG)及肌電圖(EMG)等生理訊號,其性能與商用裝置相當。論文第一作者張賀博士表示:「離子凝膠非常適合用於可穿戴及生物醫療裝置,因為這材料能在實際應用環境中保持穩定性能。」他補充,該材料同時具備抗乾燥、透氣、抗菌及離子導電特性,非常適用於皮膚電子裝置。

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

港大工程團隊研發耐用親膚柔韌材料

研發智能電子敷料 加速傷口癒合

在本研究中,團隊更進一步,開發出一種基於該材料的智能電子敷料。這種敷料可同時實現藥物釋放、電刺激及抗菌功能。在動物實驗中,該智能電子敷料能有效加快傷口癒合並減少炎症反應,展現了其在生物醫療領域的廣泛應用潛力。相關研究已發表於國際知名學術期刊《科學進展》(Science Advances)。

一項由香港大學李嘉誠醫學院牽頭、並獲香港中文大學、紐約大學及紐卡素大學參與的合作研究發現,若能配合多項政策及服務層面的優化措施,艾司氯胺酮(Esketamine)鼻腔噴霧劑的臨牀價值與成本效益或可進一步提升。這種新型療法以快速起效見稱,目前在本港獲用於治療成人抗藥性抑鬱症。團隊認為,透過價格協商、以價值為本的藥物配發安排、服務模式改良,以及更精準的患者識別,既能增加患者接受此治療的機會,亦有助維持醫療系統的可持續運作。相關成果已刊載於《PLOS Medicine》。

抑鬱症長久以來是環球公共衞生領域的重大挑戰,而對抗藥性抑鬱症患者而言,情況更為嚴峻。所謂抗藥性抑鬱症,是指患者先後接受至少兩種抗抑鬱藥物治療後,病情仍未能獲得充分改善。港大醫學院臨牀醫學學院內科學系兼藥理及藥劑學系助理教授李雪教授指出,不少患者即使已接受標準治療,症狀依然持續困擾他們,日常生活與工作均受牽連,並長期依賴醫療服務;對於傳統療法反應未如理想的人士,創新治療方案可謂燃眉之急,能為他們帶來新的希望。

艾司氯胺酮鼻腔噴霧劑屬新型抗抑鬱治療,一般會與口服抗抑鬱藥物合併使用。傳統抗抑鬱藥往往要數星期才開始見效,且並非人人有效;艾司氯胺酮則因起效較快、治療機制獨特,近年來在國際間備受關注。不過,此藥價格不菲,加上必須在醫護人員監督下方能使用,或會制約其在公營醫療體系的普及應用。研究團隊提醒,日後若考慮擴大艾司氯胺酮的臨牀應用,除評估療效外,亦須一併衡量治療成本、醫療服務承受能力及相關政策安排。

為探究艾司氯胺酮在本港公營醫療系統中的定位,團隊以馬爾可夫隊列模型進行全面的經濟效益分析,將艾司氯胺酮配合抗抑鬱藥物的療法,與六種本港常用的第三線治療方案作五年期比較,涵蓋治療效果與成本效益兩方面。六種方案分別為抗抑鬱藥物聯合治療、藥物增強治療、單獨心理治療、心理治療配合抗抑鬱藥物、重複性經顱磁刺激及電痙攣治療。研究結合本地數據與決策模型,期望為制訂合適的治療優次,以及規劃以價值為本的精神健康政策,提供實證基礎。

結果顯示,相較於大部分其他治療方案,艾司氯胺酮能為患者帶來更顯著的健康效益。在五年治療周期內,接受此藥的患者平均獲得 2.95 個「質量調整壽命年(quality-adjusted life years)」,此指標常用於衡量健康狀況,同時反映患者的壽命長短與生活質素。與抗抑鬱藥物聯合治療、藥物增強治療、以心理治療為主的方案及重複性經顱磁刺激相比,艾司氯胺酮的表現均較優勝。不過,這些額外健康效益亦伴隨較高的治療及監測開支。舉例而言,相對於抗抑鬱藥物聯合治療,艾司氯胺酮雖能改善健康狀況,但每增加一個健康生命年的額外成本約為 27.4 萬美元;而與重複性經顱磁刺激及電痙攣治療等非藥物療法比較,艾司氯胺酮則展現出較佳的成本效益。

這項研究的着眼點,並非單純判斷艾司氯胺酮應否被採用,而是探討如何藉助更完善的醫療政策來提升其價值。研究人員指出,此藥的可負擔性與價值受多重因素影響,包括價格協商、醫療服務提供模式、替代給藥策略、精準識別合適患者,以及以價值為本的報銷機制。

李雪教授表示,研究結果説明評估創新藥物時,不應只着眼於療效或經濟因素,而須從整體價值出發作綜合考量,兼顧患者的治療成效、醫療資源運用及長遠可持續性,確保最有可能受惠的患者能以合適且可持續的方式獲得治療。基於這次研究所得,由李雪教授統籌的 SCAN-2030 項目將推行 DECODE(Decision Co-Creation Exercise for Defining Value in Healthcare)計劃,邀請政策制定者、醫護人員、患者、研究人員及業界代表共同參與,攜手界定醫療服務的真正「價值」,並為本港醫療系統日後如何資助及使用創新藥物提供參考。

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