【创科广场】中大研发微型检测机械人 物理检测低成本极准确
自从新冠肺炎疫情，检测技术成为了筛查和诊断最重要手段。现时检测有多种手段，包括了PCR核酸、抗原和抗体检测。检测强调准确的特异性和敏感性，而PCR则是检测的黄金标准，特异性和敏感性最高，但必须利用中央实验室。
抗原和抗体检测则可作快速检测，抗原甚至可作护理点检测，但敏感性不及PCR。香港中文大学研发了一套全自动、低成本的微型机械人快速检测系统，敏感度及特异性媲美现行测试，甚至可百分百辨认病毒。
应用新冠病毒
团队现正积极研究将系统应用于新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）等多种病原体检测。该系统由中大机械与自动化工程学系副教授张立教授联同微生物学系教授叶碧瑶教授，以及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和内科及药物治疗学系副教授黄曦教授合作研发。
要准确诊断疾病成因，进行病原体化验是不可或缺的步骤。随着新冠肺炎肆虐全球，快速检测的需求飙升，大大加重化验人员的工作量。病人留院亦会增加感染其他病原体风险，及时化验诊断刻不容缓。叶碧瑶教授表示：「随着全球化，传染病传播不受地域限制，要加强传染病的诊断和控制，自动快速检测系统是大势所趋。」
荧光辨认病毒
张立教授及团队研发了创新的微型检测机械人系统，整合了全新的荧光微型检测机械人和磁场驱动，可于短时间内准确探测出特定的病原体。微型检测机械人以灵芝孢子作本体，再包裹上氧化铁纳米粒子及碳量子点使其功能化，加上发出荧光的「碳量子点」，合成出微型检测机械人。机械人配合磁场驱动，检测难辨梭菌，机械人加入以盐水稀释的粪便样本，发有莹光的机械人受磁场驱动移动。机械人「碳量子点」遇上难辨梭菌分泌的蛋白毒素，产生化学反应，莹光消失，判断病人样本是否存在病原体。
第一代微型检测机械人系统「QuickCAS」只针对检测难辨梭菌，系统测试至今的敏感度达百分百。现时研究团队正进入临床试验阶段，期望可于明年在医院投入试用。团队与叶碧瑶教授合作，积极研发以此系统进行新冠肺炎病毒检测，发展批量检测及检测多重病原体应用，包括常见的肺炎链球菌、沙门氏菌、病原性大肠杆菌及幽门螺旋菌等。
毋须化学检剂
现时的化学检测方法是基于生物分子试剂（Reagent）与病原体之间的反应而得出检测结果。生物分子试剂一般需要于低温或冷冻存放和运输，以保持分子结构和活性。而微型检测机械人则没有此限制，可于室温下运输及存放，并在护理点（Point of Care），例如是医院、门诊、校舍。此项检测直接针对病原体，将盐水混合患者粪便样本，并抽取表面液体，以特定仪器作检测。
张立表示：「QuickCAS系统采用物理检测方式，不需要冷藏保存试剂，成功突破化学检测方法的局限，未来可让处于偏远落后地区和规模较小的医疗中心也有机会提供准确的化验服务。」
现存方法检测难辨梭菌需时二至四小时，QuickCAS则只需15至30分钟，成本亦由港币约三百元大幅降至约五十元。全自动系统亦可减轻医护的工作负担和检测过程感染风险。
