中榮跟國家研究單位醫開發抗生素藥敏檢測晶片 可降低敗血症死亡率

記者賴淑禎/採訪報導 2018-09-04 18:01

抗生素藥敏檢測晶片可提早檢測知道患者是否受到細菌感染,而且成本也比傳統方式低。(圖/台中榮總醫院)

敗血症主要是病菌侵入人體後造成的全身性嚴重發炎反應,隨病程發展會造成器官功能衰竭,死亡率達20%~30%。現行敗血症確認病菌,找出正確抗生素,約需96小時。臺中榮民總醫院跟國家實驗研究院奈米元件實驗室開發出「抗生素藥敏檢測晶片」,以陽性血液培養瓶檢體進行抗生素檢測測試,將診斷時間縮短至51小時,這項新技術與傳統檢測方式檢測結果的符合率高達88.2%,降低敗血性休克造成的死亡率及檢測成本。


當病人出現敗血症的症狀時,一般醫院的做法,是先抽血培養48小時,確認血液中含有細菌;再塗在培養皿上,培養24小時,等培養皿中的細菌濃度提高到一定程度,並待影響檢測結果的血球破裂;接著將細菌裝入不同試管,並在各試管中分別投入不同的抗生素,等待16~24小時,根據細菌的成長情形,研判哪一種抗生素可以有效抑制細菌,全部過程約需96小時。


國研院跟台中榮中榮總醫院發表驗研究成果抗生素藥敏檢測晶片(左至右-國研院鄭宜肪博士、國研院王永和院長、中榮許惠恆院長、中榮趙文震醫師)。(圖/台中榮總醫院)


國研院奈米元件實驗室鄭宜肪博士利用光電整合晶片科技開發出「抗生素藥敏檢測晶片」,是利用電流操控的方式,將血液中的細菌集中到很小的區域內,並且將會影響檢測結果的血球隔離在外圍;再搭配利用奈米技術開發的面積極小卻非常敏銳的感測晶片,即可查知極為微小的細菌濃度變化。使用這項技術,只要經過前述第一步驟的48小時培養、確定病人血液中含有細菌後,即可分別裝入不同試管,直接投入不同抗生素,3小時後各試管細菌濃度雖僅產生極微小的差異。這項技術已可辨別細菌類別差異、確認何者為有效抗生素,並大幅將總檢測時間由96小時縮短到51小時。


而跟現有檢測方式相比,抗生素藥敏檢測晶片的檢測成本也降低許多,現有的自動化微生物分析儀一台售價300萬元,而搭配抗生素藥敏檢測晶片的儀器卻只要不到6萬元。此系統所開發的相關技術已獲得3項台灣專利與2項美國專利,目前已完成臨床檢體測試,預計兩年內即可商品化。


除了敗血症之外,抗生素藥敏檢測晶片未來還可應用到其他細菌感染病症例如尿道炎、腹膜炎、化膿性關節炎等,另外也可應用於食品、畜牧業與漁業,例如乳牛、水產的細菌檢測。


臺中榮總許惠恒院長與國研院王永和院長共同主持合作計畫成果展示時皆表示,將奈米科技應用於生醫領域是國家的發展重點之一,醫學中心與研究中心的合作與創新,是奈米技術發展為生醫商品之關鍵,而抗生素藥敏檢測晶片正是「醫研合作」的最佳範例。未來將延續此合作模式,將奈米科技應用於生醫領域,開發出更多創新產品,造福更多病患。


 

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