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前瞻技術脈動：醫療與健康（202325）

關鍵字：COVID-19；病毒檢測儀；奈米抗體；刺突蛋白；胺基酸；合成聚合物；人工智慧；機器學習；模擬蛋白質；糖尿病；腸道菌；微生物移植治療；
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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11月10日
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圖、前瞻技術脈動：醫療與健康（202325）

在數分鐘內檢測出空氣中冠狀病毒的新儀器
一種比烤麵包機稍大的機器，可以在幾分鐘內檢測空氣中的SARS-CoV-2冠狀病毒。只需5分鐘即可檢測到每升空氣中少至7至35個病毒顆粒，與 PCR測試一樣敏感。該生物檢測儀由連接到美洲駝奈米體上的電極組成，這是一種由美洲駝及其近親製造的特殊免疫系統蛋白，其對抗感染的方式與抗體非常相似，但比人類抗體更小，但可能更堅韌。奈米抗體通過其刺突蛋白抓住經過的冠狀病毒，經由奈米抗體和刺突蛋白的電流會導致刺突蛋白中的酪氨酸氨基酸氧化或失去電子，連接到電極的另一個設備通過電壓變化來檢測氧化，從而表明空氣中存在 SARS-CoV-2。研究人員將該設備送到了兩名感染了 COVID-19 的人的公寓，設備甚至可以檢測到患者排出的微量病毒，證實該儀器有效。
參考資料：A new device can detect the coronavirus in the air in minutes. Science News, 2023/11/09.
 
可替代人體蛋白質的新式合成聚合物
地球上的大多數生命都是基於20種氨基酸的聚合物，這些氨基酸已經進化成數十萬種不同的特殊蛋白質。它們催化反應形成脊柱和肌肉。加州大學柏克萊分校的研究團隊開發了一種使用兩種、四種或六種不同的構建模塊來模擬天然蛋白質特定功能的方法，並發現這些替代聚合物的作用與真正的蛋白質一樣，但是複製自然的設計還比嘗試合成要來的容易。研究團隊使用機器學習或人工智慧輔助來合成模仿血漿的聚合物，人造生物液體無需冷藏即可保持天然蛋白質生物標誌物的完整性，甚至使天然蛋白質更耐高溫。
參考資料：Can synthetic polymers replace the body's natural proteins? NSF, 2023/05/23.
 
糖尿病的神經痛可以被糞便微生物移植治療
羅格斯大學的研究人員發現，糞便微生物移植可以治療與糖尿病相關的神經痛，該病症影響了超過一半的糖尿病患者，並導致刺痛、麻木和灼熱感。基因序列分析顯示了患有糖尿病相關神經痛的人中，有13種細菌比沒有此症狀的人更多。研究團隊將來自健康個體的糞便微生物樣本移植給患有糖尿病神經痛的參與者，結果平均神經痛減少了35%。基因分析顯示改善與腸道細菌相關可以降低發炎。其中之一是在慢性疲勞綜合症患者中先前缺乏的Faecalibacterium prausnitzii。雖然效果在三個月後逐漸減退，但這項研究表明糞便微生物移植可能成為治療糖尿病神經痛的潛在方法。該研究發表在Cell Metabolism期刊上。(825字；圖1)
參考資料：Nerve pain from diabetes can be treated with faecal transplants. New Scientist, 2023/07/13.


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