前瞻技術脈動：醫療與健康（202409）

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2024年4月3日

圖、前瞻技術脈動：醫療與健康（202409）

不再看不見：微小氣泡揭露免疫細胞的秘密並改善治療方法
巨噬細胞具有細胞治療的潛力，但要發揮其治療潛力，關鍵在於我們是否能觀察它們在體內的活動。美國賓州大學的研究團隊發表於《Small》期刊的研究指出巨噬細胞在免疫系統中發揮著關鍵作用，橋接了先天和後天免疫，並對於偵測病原體、傷口癒合及免疫反應的調節至關重要。研究團隊的目的為監測巨噬細胞的連續活動，以發揮其在癌症、自體免疫性疾病、感染和組織損傷相關細胞治療的潛力。為了解決傳統超音波成像無法區分巨噬細胞與其他細胞，使其在成像中幾乎變得看不見的問題，研究團隊使用奈米乳化劑製造具有韌性的氣泡，使巨噬細胞在超音波成像中突顯出來。該技術使研究團隊能視覺化免疫細胞的連續活動，對於深入了解免疫系統調節和免疫機制至關重要。
參考資料：Invisible No More: Tiny Bubbles Could Reveal Immune Cell Secrets and Improve Treatments. SciTechDaily, 2023/11/20.

慢釋放型糖尿病藥物可將注射次數從每日1次減少到每年3次
管理糖尿病通常需要定期且頻繁注射胰島素或其他藥物，造成患者的負擔。由Eric Appel領導的史丹佛大學研究團隊發表於《Cell Reports Medicine》期刊的研究指出，該團隊研發了一種以水凝膠為基礎的藥物，可顯著減少糖尿病患者注射的頻率。研究團隊在水凝膠中填入擬似胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）的藥物，可注射到皮下。注射之後，它會慢慢溶解，以控制釋放藥物的劑量，並持續一段時間。大鼠實驗的結果顯示，每42天注射一次該藥物在血糖和體重管理方面，比需每天注射的現行藥物更為有效。研究團隊計劃進行進一步的豬隻實驗，而人體實驗可能在18到24個月內開始。
參考資料：Slow-release diabetes drugs could cut shots from daily to 3 times a year. New Atlas, 2023/11/21.

鐵元素濃度觸發細菌的「記憶」，且記憶會被傳遞至後代
美國德州大學奧斯丁分校研究團隊發表於《PNAS》期刊的研究顯示，鐵元素濃度會觸發細菌形成一種「記憶」，影響它們的後續行為，並將這種記憶傳遞給後代。在檢測大腸桿菌群游行為時，研究團隊發現細菌進行訊息蒐集和記憶的關鍵是鐵元素。低鐵元素濃度會觸發細菌記憶，使其形成快速移動的遷徙群，尋找環境中的鐵元素。當鐵元素濃度高時，該記憶會告訴細菌定居並創建保護性生物薄膜。此發現在預防細菌感染和應對抗生素抗藥性問題上具有潛在應用價值。
參考資料：Iron levels trigger bacterial “memories” that are passed down generations. New Atlas, 2023/11/21.

複雜的群體行為：細菌世代間互相支援
由於缺乏同時測量微生物群落中基因表現和在空間和時間中的細胞行為，我們對生物和物理過程如何影響微生物群落中新形成的空間結構的理解十分有限。瑞士巴塞爾大學研究團隊發表於《Nature Microbiology》期刊的研究指出，研究人員利用新開發的方法首次證明當細菌形成群落時，它們會合作並在世代間分享營養。研究團隊結合顯微鏡、基因表現分析、代謝物分析和機器人抽樣等技術，此創新方法可同時檢驗細菌的基因表現、在特定空間和時間中的行為，以及細菌分泌的代謝產物。研究發現揭露出細菌世代間的合作互動形式與前代為後代儲存代謝產物的過程。(1099字)
參考資料：Sophisticated swarming: Bacteria support each other across generations. Science Daily, 2023/11/21.

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