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微型機械人在手術、治療、診斷和檢測等各方面醫療應用有巨大潛力，是現今醫療機械人學其中一個重要發展方向。香港中文大學（中大）工程學院及醫學院的研究團隊，近日成功研發一款醫學檢測微型機械人，它的設計靈感和原材料取自真菌孢子，獨特的構造容許它進行主動偵測，最快15分鐘便可準確檢測難辨梭菌釋出的毒素。研究成果已刊登於美國科學促進會（American Association for the Advancement of Science，簡稱AAAS）的期刊Science Advances。團隊亦正申請創新及科技基金撥款，開發微型機械人自動化檢測平台，以提升臨床化驗的效率和準確度。

及早發現難辨梭菌患者　阻截病菌擴散 

難辨梭菌感染是最常見的醫院內腸道感染，其分泌的毒素會引起腹瀉、發燒和大便出血等。有少數病例會引發腹膜炎和敗血症，可引致死亡。正在服用抗生素治療的病人最容易受感染，長者、慢性病或炎症性腸病患者亦是高危感染群組。 

在香港，難辨梭菌感染個案在過去幾年升幅顯著，加重公營醫療系統的負擔。中大醫學院早前的研究顯示，2006年每10萬名公立醫院住院病人有15.4人確診感染難辨梭菌，到2014年感染率已升至36.3人；逾一成住院兩星期的病人確診感染。 

現時，在醫院出現肚瀉症狀的病人，其排泄物樣本會送到實驗室，以確認是否染有難辨梭菌，但化驗過程普遍需時一至兩日。 

中大莫慶堯醫學講座教授、消化疾病研究所主任沈祖堯教授表示：「難辨梭菌是透過接觸患者排泄物或受污染物件傳播，由於病人的腸道微生物生態失衡，一般較難治療和容易復發，所以預防感染尤其重要。研發一個快速、準確、簡單及便宜的測試工具，縮短診斷時間，更早對症下藥，醫院亦能及早進行感染管理措施，有效阻截病菌擴散。」 

主動式檢測增敏感度和檢測效率 

中大機械與自動化工程學系副教授張立教授的研究團隊，研製了一款以孢子合成的微型機械人，可大大縮短檢測時間。它們自身攜帶發出螢光的「碳量子點」，但在遇到難辨梭菌毒素時，「碳量子點」和毒素會產生反應，導致螢光強度減弱；此外，機械人參考孢子獨特的三維構造，有利它們在被稀釋的排泄物樣本中游走，主動地尋找毒素，檢測效率和敏感度較一般被動的化學檢測高，即使樣本的毒素濃度低，微型機械人亦能作出反應；而且能夠透過外部施加磁場控制機械人的移動方向，方便追蹤和記錄。 

張立教授表示：「研究團隊早前進行試驗，將微型機械人注入難辨梭菌病人的排泄物樣本，結果所有樣本均在15分鐘沒有再發出螢光，證明利用微型機械人進行的主動式臨床檢測技術，可以輔助、甚至在未來有機會取代傳統檢測方法。這項新技術亦適用於其他生物分析領域，包括食品、化學品以及其他細菌檢測。我們將構建一個臨床應用的自動化微型機械人診斷平台，以提升臨床化驗的效率和準確度。」 

中大致力發展醫療科技　醫療機械人為重點之一 

香港政府近年致力推動創新科技，建立「醫療科技創新平台」和「人工智能及機械人科技創新平台」等。中大在這方面的科研技術一直處於亞洲領先地位，其中「周毓浩創新醫學技術中心」為工程學院及醫學院的教研人員提供跨學科的交流及合作平台，著力將創新技術轉化至臨床應用，讓病人直接受惠。近日，中大更與三所國際頂尖學府簽署協議，計劃成立「醫療機械人創新技術中心」，促進醫療機械人技術的進一步發展和國際間交流合作。 

張立教授領導的研究團隊專注於微型及納米機械人研發，致力從結構設計及材料選擇，改善微型機械人的功能，並著力研發醫療微型機械人系統，以應用於檢測及治療消化道及心血管疾病。