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前瞻技術脈動：醫療與健康（202328）

關鍵字：智慧外科；植入物應用；智慧塗層；氣候暖化；不動桿菌；KRAS基因；阿茲海默症；APOE4 基因；
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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12月15日
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圖、前瞻技術脈動：醫療與健康（202328）
 
利用智慧外科植入物塗層可提供早期故障預警並防止感染
感染和裝置故障都是骨科植入物的主要問題，分別影響多達 10% 的患者。過去常用的幾種對抗感染的方法，都有嚴重的局限性，例如含有抗生素的化學物質或藥物塗層還是會在幾個月內就耗盡，甚至對周圍組織產生毒性作用。伊利諾州大學香檳分校的研究人員對此開發出應用在外科骨科植入物的「智慧」塗層，該塗層將柔性傳感器與奈米結構抗菌表面集成在一起，不僅可以用來監測植入物的變化，提供故障的早期預警資訊，以警告各種植入物或傷口癒合失敗，另外還可以消滅細菌、避免感染。在奈米結構與植入裝置接觸的地方，研究人員設計出高靈敏度的柔性電子感測器陣列來監測生物變化，這可以幫助醫生觀察個別患者的康復進度，指導他們後續復健治療，以縮短康復時間並最大程度地降低風險，並在設備出現故障之前修復或更換設備。
參考資料：Smart surgical implant coatings provide early failure warning while preventing infection. NSF, 2023/06/15.
 
氣候變化現在和未來都會使兒童的健康面臨風險
目前已知的包括:
(1) 酷熱會導致早產，因酷熱而死亡和患病，例如氣候變化導致花粉季節延長以及森林大火煙霧，引起更多的過敏和哮喘；因乾旱導致糧食不安全；氣候暖化造成蚊蟲擴大活動範圍，因而加重傳染病傳播速度和範圍。
(2)兒童控制核心體溫能力較差，酷熱氣候使其更需要補充水分和護理。
(3)氣候變化造成嚴重災害，造成受災兒童心理創傷，日後復發機率升高。兒童時經歷的各種因氣候變化造成的疾病和衝擊，將影響其一生的身心健康。
參考資料：Climate change puts children’s health at risk now and in the future. Science News, 2023/08/03.
 
研究人員設計出可以檢測腫瘤DNA的細菌
製造和測試了Baylyi不動桿菌作為識別KRAS DNA的感測器，KRAS是一種在許多癌症中發生突變的基因。他們用CRISPR系統對細菌進行了編程設計，該系統旨在區分突變體和正常（非突變）的KRAS拷貝。這意味著只有吸收突變形式的KRAS的細菌，例如在癌前息肉和癌症中發現的細菌，才能存活下來以發出信號或對疾病做出反應。
參考資料：Researchers engineer bacteria that can detect tumor DNA. ScienceDaily, 2023/08/10.
 
基因變異可能提高女性生育能力，但同時也增加了患阿茲海默症風險
阿茲海默症的主要遺傳風險因子APOE4可能增強女性的生育能力，該發現將有助於生育治療的發展。APOE4這種基因變體會影響膽固醇代謝，對細胞功能和維生素D合成至關重要。早期研究將APOE4與阿茲海默症和心臟病風險在西方人口有非常高的關聯性。亞利桑那州立大學的研究人員表示，儘管有其負面影響，APOE4仍存在於美國和歐洲15-25%的人口中，可能是因為其效應在後期生活中表現出來，當繁殖率下降時。APOE4在資源有限的社區，尤其是玻利維亞的Tsimané研究中凸顯了其進化優勢。這種理解可能有助於推進生育治療。該研究發表在Science Advances期刊上。(990字；圖1)
參考資料：Gene variant that raises Alzheimer's risk may boost fertility in women. New Scientist, 2023/08/09.
 

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