前瞻技術脈動：醫療與健康（202310）

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科技產業資訊室 - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2023年6月30日

圖、前瞻技術脈動：醫療與健康（202310）

新的人工智慧工具使快速基因編輯成為可能
有些疾病是由細胞機制(cellular machineryr)如何讀取 DNA（表觀遺傳學）引起的問題。為特定蛋白質提供配方的基因通常與稱為轉錄因子的分子合作，這些分子告訴細胞要製造多少蛋白質。當這個過程出錯時，過度活躍或不活躍的基因會導致糖尿病、癌症和神經系統疾病。因此，研究人員一直在探索恢復正常表觀遺傳活動的方法，其中一個方法是鋅指編輯，可以改變與控制基因。鋅指可以鉤住轉錄因子並將它們拉向需要調節的基因片段，通過定制這些指令，可以定制基因的活動。然而，缺點是人造鋅指很難針對特定任務進行設計。ZFDesign是新技術，通過使用人工智慧建模和設計交互來克服目前的障礙。

鋅指編輯提供了基因編輯技術CRISPR之外一種可能更安全的替代方案，小尺寸的鋅指工具可以提供更靈活的基因治療技術，因為它通過更多方式將工具輸送到患者體內的正確細胞。研究團隊下一步計劃改進AI 程式，以構建更精確的鋅指分組，僅提示所需的編輯。
參考資料：New AI tool makes speedy gene-editing possible. Phys.org, 2023/01/26.

新技術可以緩解經期疼痛的痛苦
大部份女性在月經期間會感到疼痛不適而影響其身心理與學習工作狀況，其中嚴重者尚需服用止痛藥以減緩疼痛。為找出可取代止痛藥的方案，研發出內置加熱板(heat panels)和 tens (transcutaneous electrical nerve stimulation, 經皮神經電刺激) 凝膠墊(gel pads)的緊身連衣褲Artemis，前者加熱板可舒緩子宮和周圍的肌肉，後者tens凝膠墊發出電脈衝可阻止疼痛信號到達大腦，常被婦女在分娩時使用。tens裝置採用「疼痛門控理論(gating theory of pain)」，通過在疼痛發生部位上方的脊髓中施加刺激，從而阻止疼痛到達大腦的路徑；雖然可以有效減輕疼痛，但長期使用也存在潛在問題，目前尚不清楚治療的最佳持續時間、次數和頻率是多少，但重複使用 tens裝置可能會形成習慣和耐受性。
參考資料：The new tech offering relief from the misery of period pain. BBC NEWS, 2023/01/30.

突破性的生物材料可以從內到外治癒組織
美國加州大學聖地亞哥分校的研究人員開發一種由心肌組織製成的水凝膠天然支架，也稱為細胞外基質 (ECM)，可透過導管注射到受損的心肌組織中，在心臟受損區域形成支架，促進新細胞生長和修復。研究人員在心臟病發作的囓齒動物模型上測試了這種生物材料，發現生物材料與細胞結合，縮小間隙並加速血管癒合，進而減少發炎症狀。因此他們創立Ventrix Bio, Inc.(新創供公司)，計劃申請FDA授權，後續針對新型生物材料在心臟病方面應用，進行人體研究。其研究成果發表於Nature Biomedical Engineering期刊上。
參考資料：This groundbreaking biomaterial heals tissues from the inside out. ScienceDaily, 2023/01/30.

開發早期診斷及監測狼瘡腎炎的新方法
全身性紅斑性狼瘡為全身性免疫疾病，會侵犯到任何一個器官，容易引起腎臟發炎，但其症狀難以識別為腎炎。休士頓大學的研究小組開發早期診斷及監測狼瘡腎炎的新方法，評估一種被稱為尿液ALCAM(uALCAM)的蛋白質編碼基因的量(level)，以居家懷孕檢測的技術為基礎，可透過智慧型手機迅速讀取結果並定期監測，成本低且操作簡便。此測試方法對於活動性(active)狼瘡腎炎的腎臟病理診斷的準確性可高達86%，透過定期檢測uALCAM進行早期監測並導入適當治療方式，可望降低發病率和死亡率。該研究發表於Frontiers in Immunology期刊上。(1144個字；圖1)
參考資料：Early diagnosis and monitoring of lupus nephritis -- on your smartphone. ScienceDaily, 2023/02/01.

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