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前瞻技術脈動：醫療與健康（202405）

關鍵字：人工智慧(AI)；心房顫動；心電圖；心臟病；鮑曼不動桿菌；抗藥性；世界衛生組織；休眠；水凝膠；肌肉細胞；組織修復；光纖；神經；末梢神經疾病；
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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3月1日
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圖、前瞻技術脈動：醫療與健康（202405）

人工智慧可以識別心律異常的人
心房顫動發生時，心臟中調節血液從上腔泵送到下腔的電信號是混亂的。這可能導致上腔室中的血液聚集並形成血凝塊，而這些血凝塊有機會進入大腦並引發缺血性中風。

人工智慧開發出來的演算法經過培訓，分析了從1987至2022年從兩個退伍軍人事務部健康網路就診的患者身上採集的心電圖讀數。該演算法經過近一百萬張心電圖的訓練，可以準確地預測了患者將在31天內出現心房顫動。

這項對退伍軍人的研究在地理和種族上是多樣化的，表明這種演算法的應用可以使美國的普通人群受益，將可解決複雜和具有挑戰性的心臟病的先發制人管理的眾多方法之一。
參考資料：AI can identify people with abnormal heart rhythms. Science Daily, 2023/10/18.

研究發現頑固的醫院病原體之生存機制
鮑曼不動桿菌(Acinetobacter baumannii)由於具有抗藥性及強大的適應性，在乾燥且高鹽度的惡劣條件下也能繁衍生息，而反覆爆發感染難以根除，因此世界衛生組織(WHO)將其列入亟需新藥的細菌名單，但卻尚未能掌握其生存機制。

研究團隊發現鮑曼不動桿菌的適應機制。它會在生活條件不適合的情況下，進入類似死亡的休眠狀態，因此傳統細菌培養方式無法檢測，而使醫生誤以為細菌已經消失，但其實它只要再被喚醒就能在人體的膀胱、皮膚、肺部等再度繁殖，必須透過PCR等更靈敏的方式偵測。團隊正在研究如何抑制導引其進入睡眠狀態的蛋白質之作用。本研究發表於mBio期刊。
參考資料：The deep slumber of a hospital pathogen: Why infections with Acinetobacter baumannii can flare up again and again. ScienceDaily, 2023/10/16.

搖晃的凝膠墊訓練肌肉細胞一起工作
麻省理工學院的工程師們開發了一種新穎的以水凝膠為基礎的運動墊，可以讓科學家研究運動對肌肉細胞的純機械效應。

這個墊子嵌有微小的磁性微粒，而位於墊子底部的外部磁鐵會搖晃水凝膠，模擬肌肉在運動過程中所受到的力量。生長在這種水凝膠上的肌肉細胞，當通過磁振動進行機械運動時，會變得更長並且在同一方向上對齊，與未經運動的細胞不同。這一發現可能對肌肉在受傷和老化後的再生產生影響。此外，它還可以用來製作強而有力的肌肉，用於軟體機器人或組織修復。該研究發表在Device期刊上。
參考資料：Wobbly gel mat trains muscle cells to work together. MIT News, 2023/10/20.

柔軟的光纖可以在身體移動或是伸展的時候緩解疼痛
麻省理工學院的研究人員開發了軟性可植入的光纖，能透過人體傳送光到主要神經。當這些神經在基因上被調控以對光作出反應，光纖可以向神經發送脈衝以抑制疼痛。而這些光學光纖具有柔韌性，可以隨著身體伸展。

這些新光纖旨在作為實驗工具，供科學家在動物模型中探索末梢神經疾病的原因和潛在治療方法。美國人大約有2000萬人口有末梢神經疼痛的症狀，當腦部和脊髓外的神經受損時，可能導致受影響肢體的刺痛、麻木和疼痛。該研究成果發表在Nature Methods期刊上，研究人員希望這些光纖可以幫助科學家確定疼痛和其他末梢神經疾病的根本原因。（1030字；圖1）
參考資料：Soft optical fibers block pain while moving and stretching with the body. MIT News, 2023/10/19.


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