前瞻技術脈動：醫療與健康（202451）

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2024年12月20日

圖、前瞻技術脈動：醫療與健康（202451）

慢性阻塞性肺病透過糞便移植或飲食微生物組的調整得到改善
藥物治療對慢性阻塞性肺病(COPD)的效果有限，無法減緩其進展或預防由該病引發的死亡，而且它們帶來明顯的不良副作用。使用小鼠模型，模擬吸菸導致的慢性阻塞性肺病(COPD)和糞便微生物轉移(FMT)，並對16名COPD患者進行一項隨機、雙盲、安慰劑對照的臨床試驗。

由Centenary Institute、University of Technology Sydney和Hunter Medical Research Institute研究團隊發表於《Gut》期刊的研究成果顯示，透過糞便移植（小鼠）和膳食調整（人類），可改善腸道微生物組的健康，顯著緩解慢性阻塞性肺病(COPD)的症狀。COPD通常由長期吸菸引起，導致炎症和肺氣腫，逐漸影響肺功能。此外，藥物治療的療效有限且存在不良副作用。研究團隊在小鼠模型中找到與COPD發展相關的腸道細菌，揭露了胃腸道微生物組、炎症和肺部疾病間的複雜交互作用。從健康供體進行的糞便微生物轉移，減緩了暴露於菸害的小鼠的肺部炎症並改善了肺功能。此外，複雜碳水化合物的膳食補充也改善了小鼠和人類患者的COPD症狀，突顯了微生物組標靶治療緩解COPD的潛力。
參考資料：COPD improved by tweaks to microbiome via fecal transplant or diet. New Atlas. 2024/02/15.

柔韌的多坑導線可減少心臟衰竭患者的感染風險
目前，用於提供植入式心臟幫浦電源的導線直徑約為7公釐，需穿過患者皮膚上的孔洞，因此可能成為有害細菌侵入體內的潛在途徑。為解決這一問題，研發了一種寬度僅0.2至0.4公釐的薄型柔韌導線，表面塗覆銅材料，不僅能更好地與皮膚結合，還能有效降低炎症風險。

由Andreas Kourouklis領導的ETH Zurich和German Heart Centre研究團隊發表於《European Biophysics Journal》和《Biomaterials Advances》期刊的研究成果指出，該團隊開發出一種新型導線，專為植入式心臟幫浦提供電源而設計，旨在減少心臟衰竭患者的感染風險。現行的方法使用一根直徑為7公釐的導線穿過患者皮膚上的孔洞，成為有害細菌進入體內的潛在入口。研究團隊開發的新方法採用寬度在0.2到0.4公釐間的薄型、柔韌、塗覆銅的導線。研究團隊在羊身上進行的測試結果顯示，與傳統導線相比，這些較小且更柔韌的導線能更好地與皮膚結合，減少了炎症的發生。該導線塗覆有一層薄薄的矽膠，表面有微小的坑洞，可作為皮膚細胞的附著點，促進導線周圍的再生。
參考資料：Flexy cratered wires could reduce infections in heart failure patients. New Atlas. 2024/02/15.

關於蛋殼奈米尖刺的發現可改善韌帶重建手術
了解鳥蛋有機膜纖維如何附著於蛋殼礦物質上，為重建手術提供了新的啟發。透過先進的成像技術，研究發現從蛋殼發送至內膜表面的礦物質奈米尖刺顯著增加了材料間介面的表面積。

由McGill University研究團隊發表於《iScience》期刊的研究成果指出，該團隊探討了雞蛋堅硬的外殼如何固定在其柔軟的內膜上，這可能改善像撕裂韌帶修復這樣需要整合軟硬材料的重建手術。透過先進成像技術，研究團隊發現，從蛋殼發送至內膜表面纖維的礦物質奈米尖刺，顯著增加了材料間介面的表面積。研究成果可催生新的複合材料和程序，以提升醫學和牙科重建手術的成果。(1125字；圖1)
參考資料：Eggshell nanospike discovery could improve ligament repair surgeries. New Atlas. 2024/02/14.

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