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無痛檢測胃出血的生物晶片

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科技產業資訊室 - 謝威翔 發表於 2018年6月8日

圖、無痛檢測胃出血的生物晶片
 
近年生物學家能夠設計基因改造細菌來對特殊物質做出反應,例如讓細菌在檢測到目標刺激物時如環境污染物或疾病標誌時,產生某波長的光,但是通常還需要專門的實驗室設備來測量這種反應。
 
為了普及技術應用,麻省理工工程學院的研究人員將細菌與電子晶片結合起來,讓細菌的化學反應能轉化成無線信號。他們製作了一個裝置,將細菌放入感測器的孔洞中,覆蓋半透膜,使周圍環境中的小分子能通過。孔洞下有光電晶體管,可以測量細菌細胞產生的光量,並將訊息傳遞給微處理器,微處理器再發送無線信號給生物體外的電腦或智慧型手機。感測器是一個圓柱體,長約1.5英寸,只需要約13微瓦的功率就可以使用,配備了一個2.7伏電池,他們估計可以為該設備供電約1.5個月的時間。同時研究團隊還開發了一個Android應用程式,可用來分析數據。
 
研究人員在豬身上測試這種可食入的感測器,以確定豬的胃中是否有血液出現。這種感測器目前僅能使用一次,能夠在消化道保持幾天或幾週,連續發送信號。以往要檢查患者是否胃出血,必須照胃鏡檢查來問題,往往需要麻醉與造成患者痛苦。通過吞服食用膠囊感測器,能夠避免不必要的痛苦,且能夠在更短的時間內知道是否出血。
 
未來,研究人員打算縮小感測器的尺寸並延長細菌在消化道的存活時間,同時能開發出檢測血液以外的胃腸疾病方法,例如發炎分子或其他感染的標記。本研究刊登在5月24日Science期刊。(560字;圖1)
 
 
參考資料:
Ingestible “bacteria on a chip” could help diagnose disease. MIT News2018/5/24
An ingestible bacterial-electronic system to monitor gastrointestinal health. Science2018/5/25

 
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