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登革熱檢測的現在與未來(三):說拜拜囉!親愛的針頭!

105/03/17 瀏覽次數 2626
很少人從來沒有打過針,即使從不生病看醫生的人,從一出生之後到國小階段也有無數的疫苗要注射,像卡介苗、小兒麻痺、麻疹、日本腦炎等,所有新生兒的父母見著尖銳的針頭刺進心肝寶貝的肌膚,小寶貝嚎啕大哭時,總是心疼得不得了,而這樣的情況未來可能不用再有了!
 
打針一般有三個目的:1. 藥物輸送,代替常見的口服方式,輸送藥物直接進入血管;2. 疫苗接種,避免未來可能發生的疾病;3. 抽取血液,作為疾病檢測的樣本來源。無論哪一種目的總免不了一支細細長長的針插入血管,若不小心還會見血,加深我們對打針的恐懼。有藉於此,今年初在英國、美國與澳洲各有報導,宣稱研發出免針頭打針的科技產品。
 
倫敦國王學院(Kings College London)的研究團隊將疫苗(活的病毒)乾燥後,置入糖球,再將糖球做成尖銳的微型針狀,並將這些小糖尖針置入小圓盤中,當小糖尖針刺入皮膚,即會融解並將疫苗送入人體,並藉此引發人體免疫反應,而達到疫苗的功能。

其次,2014年美國有一款無針的感冒疫苗上市,該注射器以高壓方式將固定劑量的疫苗接種到人體之中。可惜美國食品與藥物管理局告知使用者這樣產品雖然可以減輕扎針的痛,但是無法減輕對身體的刺激。相較於使用傳統針頭注射的方式,使用此種注射感冒疫苗的民眾發現有較多的副作用。
 
澳洲昆士蘭大學(University of Queensland)研究團隊則在2015年9月21日對外發表除了將免針頭技術用於疫苗技術,還可以應用於疾病檢測。首次成功的將此技術應用於老鼠,將1公分見方的奈米貼片置於老鼠的皮膚上,取得微量的血液檢體後,在一個小時之內可以檢測是否感染感冒病毒。
 
與傳統的注射方式相較,三種新技術對於人體的侵入性較低,因此減少病患對針劑疼痛的恐慌與護理人員意外扎針而感染疾病的風險。除此之外,與前面兩個技術相較,澳洲研究團隊的技術具有最低的人體侵入性,其主要的原因是使用了奈米機電的製程方式。究竟這小小1公分見方的奈米貼片是如何取得疾病檢測的檢體、又不造成疼痛的?
 
首先,奈米貼片不像傳統方式以注射筒來取血液,再將血液做分離、純化與放大要檢測的疾病標的物,而是從真皮上部組織直接汲取要檢測的疾病標的物。不是取血液,而是直接取疾病標的物的蛋白質,如此省去了一般疾病檢測需要使用中央實驗室,進行生化實驗的繁雜過程與時間。
 
其次,奈米機電製程在1公分見方的矽晶片上,精準地製造微小針頭陣列,針的長度約有65微米,足夠穿越表皮、來到富含毛細血管的真皮組織,因此可以獲取疾病檢測的檢體。然而,微針又不會太長而碰觸到底下位於皮下組織的神經,因此不會引發痛感。除此之外,每一個針頭皆非常微小,因此單靠毛細管立即可以將微量的血液抽出,不需要像傳統針頭需要真空的額外力量來抽取血液。最後,雖然每一個微針頭僅能抽取微量檢體,但是微陣列讓上萬的微針頭可以佇立在1公分見方的面積上,因而汲取到足量的檢體。
 
所以,我們已經可以使用這項科技新產品了嗎?該技術目前在活體實驗只進行到老鼠的階段,而人體實驗的成功仍需要相當的時間,因此該團隊仍需要數年的時間去研發人體使用的效能與安全性議題。而在可行性的部分,針對前文提到三種打針的目的,前兩種的藥物輸送與疫苗接種是要利用血流將藥物迅速運送至目的地,這個裝置可能無法達到這項效果。第三種的抽血進行血液分析,有很多的分析試劑在目前是無法進行,因為試劑的敏感性不夠,需要比較多的血液樣本,或許目前只能對於需血量不多的篩檢試劑的研發與改進會有所助益,例如登革熱篩選。
 
最後,傳統使用針頭並送檢體至中央實驗室的方式雖然耗費人力與時間,但長時間的技術發展與經驗累積,相對是安全的且準確性是比較高的。新技術的使用有時會在初期研發有效並冒然上市,爾後消費者發現產品的不適當可能會造成許多法令上的訴訟,例如美國食品藥物局對前文提到的無針感冒疫苗所做的警告,新產品產生的副作用常常是始料未及的。除此之外,傳統方式也具有最高的檢測靈敏度與對不同疾病專一性的準確度,不用針頭取血的檢體取用法,是否可以達到足夠的靈敏度與準確度供民眾使用,仍需要市場上的考驗。是否可以類似驗孕棒,在前期找到一樣成功的商品切入點,例如登革熱的檢測,未來再針對不同特異性的疾病漸漸發展出不同疾病檢測的技術,值得人們期待。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播:工程技術與社會風險之新媒體溝通」執行團隊撰稿)

責任編輯:陳健祺副教授|南台科技大學生物科技系

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