前瞻技術脈動：醫療與健康（202503）

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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 2025年1月22日

圖、前瞻技術脈動：醫療與健康（202503）

逃離細菌抗藥性：科學家開發突破性新抗生素
細菌透過修飾自身的核糖體來降低抗生素的結合親和力，從而產生抗藥性。為了應對這種防禦機制，提高抗生素結合親和力的一種策略是將抗生素引導至理想的結合構象中。例如，預先組織新型抗生素cresomycin的結構，可以有效避免受到細菌防禦機制的干擾。

由University of Illinois Chicago和Harvard University研究團隊發表於《Science》期刊的研究成果指出，該團隊研發出一種突破性的新抗生素，名為cresomycin。該合成抗生素有效地抑制了對藥物產生抗性的細菌，解決了抗生素抗藥性的挑戰。研究團隊預先組織了cresomycin的結構，以避免受到細菌防禦機制（如修改自身的核糖體）的干擾。動物實驗結果顯示，該藥物能有效對抗具有多藥抗藥性的常見病原體，包括金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和綠膿桿菌。研究成果顯示結構生物學在設計新一代抗生素方面的關鍵作用。該研究是由National Institute of Allergy and Infectious Diseases、National Institute of General Medical Sciences和National Science Foundation等機構資助。
參考資料：Evading Bacterial Resistance: Scientists Develop Groundbreaking New Antibiotic. SciTechDaily. 2024/02/21.

透過融化其DNA迅速辨識血源性病原體
快速而準確地診斷血流感染，以指引敗血症患者的治療決策，對面臨隨時間增加的死亡風險的患者至關重要，但目前的標準測試方式通常需要約15個小時來檢測病原體的存在。

使用微流控晶片，研發出一種融化血液樣本中的細菌DNA的新診斷技術，可對潛在的致命性感染進行更快速的鑒定，整個過程大約只需要六小時。

由University of California San Diego研究團隊發表於《The Journal of Molecular Diagnostics》期刊的研究成果指出，該團隊研發出一種融化血液樣本中的細菌DNA的新診斷技術，可對潛在的致命性感染進行更快速的鑒定。該方法使用微流控晶片，在其中將血液樣本加熱，使得細菌DNA融化。研究團隊並在其中添加特殊染料以產生螢光，得到的光線模式稱為解離曲線(melting curve)，可與特定細菌的已知曲線進行比較。整個過程大約需要六小時，研究團隊並借助機器學習演算法消除背景雜訊。實驗結果顯示，該技術準確辨識了來自17名疑似患有敗血症的兒童的血液樣本中的感染情況。
參考資料：Bloodborne pathogens quickly ID'd by melting their DNA. New Atlas. 2024/02/22.

放射性「果糖」照亮了癌症和炎症
由University of Ottawa研究團隊發表於《The Journal of Nuclear Medicine》期刊的研究成果指出，該團隊開發了一種新的診斷方法，使用果糖的放射性形態，在PET掃描中照亮癌症和炎症區域。傳統的PET掃描是在血液中注射一種放射性葡萄糖示蹤劑，但並非所有癌症都使用葡萄糖作為燃料，且健康器官也會使用葡萄糖，混淆PET掃描影像。研究團隊將放射性氟-18與改造後的果糖結合，開發出新的示蹤劑[18F]4-FDF。在小鼠實驗中，研究團隊將該示蹤劑注入小鼠體內。注射後20到45分鐘的PET掃描顯示示蹤劑在腫瘤處積聚，而在健康器官、大腦和心臟中積聚較少，顯示健康器官對果糖作為能源的依賴有限。與當前技術相比，這種新方法提供了更清晰的疾病區域影像。
參考資料：Radioactive 'fruit sugar' lights up cancer and inflammation. New Atlas. 2024/02/22.

合成抗體可能是實現通用抗蛇毒血清的關鍵
毒蛇咬傷估計每年導致多達138,000人死亡，40萬人以上永久殘疾。開發出一種合成抗體，可以防止眼鏡蛇科成員的毒液引起的麻痺和死亡。

由Scripps Research研究團隊發表於《Science Translational Medicine》期刊的研究成果指出，該團隊開發出一種合成抗體，可以防止眼鏡蛇科成員的毒液引起的麻痺和死亡。實驗結果顯示，合成抗體95Mat5對於來自各種眼鏡蛇科成員的毒素都具有良好的效果，包括雨傘節、孟加拉眼鏡蛇、黑曼巴蛇和眼鏡王蛇，能保護老鼠免於麻痺和死亡的威脅。此外，由於95Mat5是由人工合成，免除了製備抗蛇毒血清所需的供體動物或蛇類，因此解決了倫理議題。儘管這種抗體本身不是通用抗蛇毒血清，但它是發展基於單株抗體的通用抗蛇毒血清的一個重要步驟。(1344字；圖1)
參考資料：Synthetic antibody could be key to a universal antivenom. New Atlas. 2024/02/21.

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