前瞻技術脈動：醫療與健康（202410）
科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊 發表於 2024年4月11日
圖、前瞻技術脈動：醫療與健康（202410）
醞釀一種療法：咖啡渣有助於預防阿茲海默症、巴金森氏症和其他神經退化性疾病
美國德州大學埃爾帕索分校研究團隊發表於《Environmental Research》期刊的研究成果顯示，從使用過的咖啡渣中提取的物質CACQD，在預防或治療阿茲海默症和帕金森氏症等神經退化性疾病方面具有潛力。特別是在由肥胖、年齡和接觸農藥等因素所引起的神經退化性疾病早期階段，CACQD能清除自由基並抑制澱粉樣蛋白的聚集，具有保護神經的作用。CACQD可從使用過的咖啡渣中提取，因此提取過程成本低且環保。該研究是由National Institutes of Health資助。
參考資料：Brewing a Cure: How Coffee Grounds Could Prevent Alzheimer's, Parkinson's, and Other Neurodegenerative Diseases. SciTechDaily, 2023/11/23.
在創新的長新冠影像研究中檢測到腦部結構性變化
德國University Hospital Freiburg研究團隊將於2023 Radiological Society of North America Annual Meeting發表的研究成果顯示，相較於完全康復者及未感染者，長新冠患者的大腦有微結構性變化。研究團隊採用了被稱為diffusion microstructure imaging（DMI）的尖端大腦影像技術，可追蹤水分子在腦組織中的運動，提供大腦微結構的高解析度圖像。當尋找新冠患者和未感染者間的腦部病變或畸形時，研究團隊未發現明顯差異，但對大腦微結構進行更仔細的檢查後，結果顯示新冠患者腦部有顯著變化。研究團度認為長新冠患者常見的疲勞、嗅覺喪失和認知損害等症狀與特定的大腦微結構性變化模式有關。研究成果揭露了長新冠的病理基礎，但對於這些微結構性變化隨時間的演變及導致新冠患者出現此大腦變化的因素仍須進一步研究。
參考資料：Structural brain changes detected in novel long COVID imaging study. New Atlas, 2023/11/26.
CRISPR的隱藏祕寶：智慧演算法揭露188種新系統
微生物序列資料庫包含大量有關酶和其他分子的訊息，這些資訊可用於生物科技。但近年來這些資料庫已變得非常龐大，以至於對特定的酶進行搜尋變得困難。MIT、Broad Institute和National Institutes of Health研究團隊發表於《Science》期刊的研究成果顯示，研究人員開發的搜尋演算法FLSHclust能在細菌基因組中識別188種罕見的CRISPR系統，其中包括數千個獨立系統。該演算法使用巨量資料群集（big-data clustering） 方法快速搜尋大量基因組數據。這些新發現的CRISPR系統可用於基因編輯以減少脫靶效應（off-target effects）的產生、診斷，或作為細胞內活動的分子記錄。研究中發現的CRISPR系統的多樣性和彈性突顯其巨大的應用潛力，研究人員預計隨著基因資料庫的不斷增長，將發現更多的罕見系統。
參考資料：CRISPR's Hidden Treasures: 188 New Systems Unveiled by Smart Algorithm. SciTechDaily, 2023/11/27.
預防食物中毒的電子鼻
食物中毒是世界各地的嚴重問題，在美國，每年有 4,800 萬人（即六分之一）因食源性疾病而生病。其中，128,000人住院，3,000人死亡。英國每年有 240萬起食物中毒病例，估計有180人死亡。潛在致命的食源性細菌的常見類型是沙門氏菌和大腸桿菌，電子鼻Sensifi的共同開發者表示，這兩者都有自己的電子訊號。透過電子鼻塗有碳奈米顆粒的電極，可偵測細菌發出的氣味或揮發性有機化合物(VOC)，不同的細菌菌株會產生不同的VOC特徵值，進而在 Sensifi機器中產生不同的電子訊號。人工智慧軟體系統會記錄這些訊息，並根據其不斷增長的資料庫進行檢查，以通知用戶。Sensifi的電子鼻可以由食品公司自己在現場使用，約在一小時內得到偵測結果。開發公司打算透過訂閱費來賺取大部分收入，其設備的購置成本不會太高。另外，德國NTT Data Business Solutions公司以咖啡等食物訓練正在開發的電子鼻，使其能夠知道這些食品在新鮮且狀況良好時應該聞起來是什麼味道，作為「氣味的參考值」，NTT 的電子鼻不僅可以用來嗅出傳染病，也可以用來嗅出食物的新鮮程度。這將有助於超市或咖啡館作出銷售決策，即當某些商品沒有標示保存期時，應該首先要出售哪些產品。另外，部份業者認為電子鼻需要配合精準的調校才能發揮作用，所以食品業對此的需求量可能也不大。(1330字; 圖1)
參考資料：The electronic noses designed to prevent food poisoning. BBC News, 2023/11/23.
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