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『2019榮陽聯合研發成果發表媒合會』

鼻咽癌預後血檢/細菌抗藥性檢驗/人工降噪電子耳/靜脈滲漏監控系統 榮陽成果亮眼

2019.11.12 環球生技雜誌 / 記者 吳培安

 

今(12)日,國立陽明大學與臺北榮民總醫院共同舉辦聯合研發成果發表媒合會,展現榮陽團隊攜手合作的亮眼成果。(攝影:李林璦)

今(12)日,國立陽明大學與臺北榮民總醫院共同舉辦聯合研發成果發表媒合會,展現榮陽團隊攜手合作的亮眼成果。(攝影:李林璦)

今(12)日,國立陽明大學與臺北榮民總醫院共同舉辦聯合研發成果發表媒合會,展現榮陽團隊攜手合作的亮眼成果,包含創新鼻咽癌復發預後血檢工具、利用表面電漿共振檢驗細菌抗藥性、人工電子耳降噪改良系統及點滴鬆脫漏液監控裝置等位於商品化不同階段的研發成果,期盼吸引更多產學合作開發。

台北榮總耳鼻喉頭頸醫學部鼻頭頸科科主任藍敏瑛。(攝影:李林璦)

台北榮總耳鼻喉頭頸醫學部鼻頭頸科科主任藍敏瑛。(攝影:李林璦)

臺北榮總耳鼻喉頭頸醫學部鼻頭頸科主任藍敏瑛醫師,首先分享可偵測鼻咽癌(NPC)之循環腫瘤細胞(CTC)及Epstein-Barr病毒(EBV) DNA的新技術「矽基多層次奈米化平台」。

藍敏瑛指出,大部分癌症病人的死因是癌細胞轉移,但傳統影像學的檢查並無法發現非常早期的癌細胞轉移。循環腫瘤細胞在腫瘤轉移性擴散中扮演相當重要的角色,偵測循環腫瘤細胞能有效的偵測癌細胞是否轉移,並且被證實在很多癌症的存活率上是一個有意義的預後因子。

雖然目前已有許多化學或物理的方式被開發出來偵測循環腫瘤細胞,但是大多數偵測方式的效果都不盡理想,通過美國FDA認證的循環腫瘤細胞檢測技術也僅有一家。因此,臨床上希望當血液中有微量的CTC時,就能予以偵測到,如此才能達到癌症的有效追蹤與早期治療。

藍敏瑛指出,鼻咽癌在臺灣、中國南方、香港、新加坡都是常見的癌症,目前僅有很少的鼻咽癌循環腫瘤細胞研究,且無一致的結果。另血漿中EBV DNA的含量與鼻咽癌患者疾病狀況密切相關,是鼻咽癌的的敏感預後工具,但目前較常用為傳統的PCR檢測方式。

因此,藍敏瑛與中央大學李勝偉教授團隊合作,共同研發出矽奈米線/金字塔(Si nanowires/ microscale pyramids, NWs/MPs)結構基板。此基板是全球首個具雙功能的循環腫瘤細胞偵測平台,不僅在體外實驗能捕捉模擬的鼻咽癌循環腫瘤細胞,同時亦可偵測非常低濃度的EBV DNA,極具臨床應用價值。

藍敏瑛指出,此平台僅需共約2cc的血液,即可快速在半天內檢測循環腫瘤細胞及EBV DNA。目前正在申請專利,也正於臺北榮總進行人體臨床檢體的驗證,期待能幫助有需求的癌症病患早期偵測腫瘤轉移,評估藥物療效與復發跡象。

陽明大學生醫光電研究所副教授陳浩夫。(攝影:李林璦)

陽明大學生醫光電研究所副教授陳浩夫。(攝影:李林璦)

陽明大學生醫光電研究所副教授陳浩夫,則以其團隊打造的「運用表面電漿共振技術於細菌抗藥性檢驗」技術為題演講。

他表示,目前醫院在進行細菌抗藥性檢驗時,從收取檢體到完成檢驗,整個流程往往需花費5天左右,不但會增加體力較虛弱的兒童、年長者細菌感染的死亡率,病人患休克性敗血症死亡的風險更會大幅增加。

因此,陳浩夫的研發團隊開發了運用表面電漿共振原理,進行細菌抗藥性檢驗的技術。該技術不同於現有的黃金標準方法,是利用偵測細菌在抗生素環境下,因生化或物理化所產生的光學性質改變來獲取抗藥性特質。

陳浩夫表示,比起目前已上市的自動化檢測平台Vitek2、BD Phoenix,由於不需經細胞大量增生的過程,可大幅縮減檢驗所需的時間,僅需花費2小時進行,讓病人兩天半內就能取得報告,且具有高靈敏度的特性,也讓檢體樣本所需量變得更少。

目前,這項技術已與淡水馬偕醫院合作,進行臨床上金黃色葡萄球菌的抗藥性檢驗,其初步成果已可說明該平台的可用性。該團隊也期望未來更進一步縮短耗時,在取樣的1至1.5天內就完成抗藥性檢驗。

陽明大學生物醫學工程學系助理教授賴穎暉。(攝影:李林璦)

陽明大學生物醫學工程學系助理教授賴穎暉。(攝影:李林璦)

陽明大學生物醫學工程學系助理教授賴穎暉,分享以情境感知為基礎的人工電子耳降噪系統設計。賴穎暉表示,據世界衛生組織(WHO)統計,世界上超過5%的人口,即4.66億人患有聽力障礙,預計到了2050年,將上升至超過9億人口。

賴穎暉指出,有九成問題是落在耳蝸,長期暴露在噪音或是使用藥物導致聽力嚴重受損,在戴助聽器3至6個月以上無法得到助益時,就會建議使用人工耳蝸(人工電子耳),人工耳蝸已發展80年之久,但過去的研究指出,人工耳蝸在處於帶噪環境時,效益卻大打折扣。

為了解決噪音問題,賴穎暉與振興醫院耳鼻喉部暨聽覺醫學中心力博宏主任、中央研究院資訊科技創新研究中心曹昱博士,共同開發「以情境感知為基礎之人工電子耳降噪系統」,利用深度學習為核心技術,訓練出一個具有情境感知的神經網路,來即時消除環境中噪音,進而提升人工電子耳患者於噪音情況下之語音理解能力,並對9位受試者進行試驗,也發現能夠顯著提升語音理解力。

賴穎暉也將這深度學習的結構透過手機app予以實踐,進而透過此app與人工電子耳裝置進行連線。使用者於嘈雜環境中,藉由手機麥克風收音,接著透過類神經網絡分類器辨別噪音類型後,自動選取對應的消噪模型,並替換模型參數,將帶噪語音轉換成乾淨語音後,傳入人工電子耳中,整個過程只需要8毫秒(millisecond),可達到即時降噪的效果。

箴光醫材股份有限公司研發長張寅。(攝影:李林璦)

箴光醫材股份有限公司研發長張寅。(攝影:李林璦)

活動的壓軸演講,由陽明大學育成廠商--箴光醫材研發長張寅,以其無線靜脈輸液(點滴)滲漏的偵測警報系統為例,說明組織光譜學核心技術在醫學上的應用。

張寅指出,打點滴的過程當中常會因為患者移動而造成脫針或阻塞,使得輸液滲漏,嚴重甚至可能造成流經組織紅腫或受傷,治療效果也因藥物滲漏而打折。這樣的案例可以多達23%,且有將近50%是兒童,因此需要一個能夠即時偵測滲漏、告知醫護人員處理的系統。

箴光醫材針對靜脈輸液滲漏問題,推出的是穿戴式的手錶型裝置,其偵測頭鄰近注射部位,利用光子在組織間移動原理及吸光特性偵測漏液,並即時透過雲端系統,連接護理站電腦和醫護人員的手機。未來這套系統除了醫院,也能在護理之家、養護中心、居家照護等場域應用。

張寅表示,這套偵測、阻斷與監控裝置已經在臺取得專利、中國正在申請中;進階版的無線偵測監控系統則預計將在臺、中、美申請專利,也鎖定東協十國加上中、韓、日三國的市場。

張寅也補充,目前,箴光醫材的組織光譜學技術,已經和晶元光電、昌彥科技兩家業者合作,開發偵檢器及光源、皮膚鏡、牙視鏡的開發;此外,他們也正著手開發硬脊膜腔的手持式裝置,可以應用在脊椎穿刺的麻醉應用上,協助判斷刺入的深度、部位及位置。

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