抗生素藥敏檢測 醫研開發晶片救命

【記者張淑珠/台中報導】
台灣新生報

敗血症致死率高,在人口老化之際,敗血症風險患者增加!台中榮民總醫院與國家實驗研究院奈米元件實驗室合作開發的「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,不但可將診斷時間縮短至51小時。此一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,對患者、醫師、家屬和醫療系統都是一大福音。

敗血症是指病菌侵入人體後造成的全身性嚴重發炎反應,會隨病程發展會造成器官功能衰竭,死亡率達20%至30%。隨著人口老化,癌症、糖尿病等免疫不全患者增多,敗血症高風險患者也不斷增加,美國保險資料庫研究就曾發現,高達50%之住院患者死亡與敗血症相關。

治療敗血症,分秒必爭!敗血症容易造成器官功能衰竭,導致死亡。現行敗血症確認病菌,找出正確抗生素需花上整整4天的時間,但國內最近研發出「抗生素藥敏檢測晶片」,可將診斷時間縮短至2天左右,且檢測結果與傳統檢測法高度相符,將有助未來降低敗血症的死亡風險。

對於敗血症的治療,一般醫院是在病人出現症狀時,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至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。此全部過程約需96小時,對分秒必爭的敗血症治療是一大挑戰。

而台中榮民總醫院與國家實驗研究院奈米元件實驗室合作開發的「抗生素藥敏檢測晶片」,不但可將診斷時間縮短至51小時,降低敗血性休克造成的死亡率及檢測成本。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。此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從96小時縮短為51小時。

研究團隊表示,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2年內即可商品化。而除了敗血症之外,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。

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