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科大化學系唐本忠教授及團隊 創出高精準排卵監測方案


全球不孕症每年預計有差不多6%的增長,為應對如此龐大的巿場需要,香港科學園「生物科技創業培育計劃」歐艾賽特生物科技聯同開創聚集誘導發光「AIE」領域近20年的香港科技大學化學系唐本忠教授,研究AIE現象並結合AIE熒光技術,成功將該熒光技術用作高精準度的排卵監測方案,為全球不育夫婦解決傳宗接代的問題。

唐教授及其團隊。

隨著現代人遲婚成風,不孕不育問題也漸趨普遍。根據2009年公佈的《中國不孕不育現狀調研報告》顯示,近十年中國育齡人群的不孕不育率已由3% – 5%,上升至10% – 15%,即每八對夫妻就有一對不孕不育;而國際資料亦顯示目前香港有14萬名,中國更有多達2,500萬名20至49歲已婚女性患有不孕症,因此很多人均會應用不用的方式,希望可順利懷孕。

如市面上的排卵檢測產品沿用多年前的相關技術,卻缺少個人化及精準預測排卵的設備,對於定量個人數據化的追求,多未能滿足市場需要,相關技術已三十年沒有革新。目前最常見的檢測排卵的方法大致分為:行經日期推算法、宮頸粘液觀察法、基礎體溫測定法等。現時這些方法存在不穩定因素,難以精準檢測婦女是否正值排卵期。

AIE熒光技術 準確預測女性排卵期

現時排卵試紙測試的是黃體生成素,即LH。它在排卵期達到高峰,可在月經後第10天監測排卵,排卵試紙顯示陽性,大約在24-48小時內發生排卵。以往要將相關荷爾蒙水平轉化成數值都是靠熒光技術,但一直難以擺脫出現「高濃度發光衰弱」現象,未能提供更大測試範圍的量化數值。而當濃度數值升到某一水平,高濃度發光衰弱現象會令發光分子自我吸收發射光,令發光愈來愈弱,檢測範圍變得愈來愈窄,形成反比例。

科大唐本忠教授團隊於2001年發現聚集誘導發光(AIE)現象,與傳統的有機染料相比,AIE熒光材料具有抗光漂白能力強、熒光效率高,是一個突破性的新技術。唐教授解釋,利用納米尺度的AIE熒光材料具有高穩定性和不會因高濃度而猝滅,因此能形成更廣的檢測區間,大大提高荷爾蒙的檢測敏感度,更準確預測女性排卵期。

首推AIE排卵監測儀器

現時要做懷孕前檢測,需到醫療機構進行抽血化驗,這方法既費時又不便。唐教授團隊採用AIE熒光技術的排卵檢測方式,只需以尿液樣本獲得實時數據,這可撇除進行傳統抽血帶來的痛楚,同時節省把血液樣本送到化驗室,再得結果中間的等待時間,這以便醫生及時為病人診斷及作出合適的醫療方案,如為想懷孕的婦女加配特定濃度的口服液或針劑,藉此提升其儲卵胞功能,增加懷孕機會。

現時該產品已經通過實驗室的質控認證,而其檢測結果被證實是同類產品中,最能接近女性荷爾蒙真實量化指標的產品。現在該產品正準備進入醫療器械註冊,將會在2020年底至2021年初正式投放本港醫療市場。問及巿場反應及接受程度,他們均表示婦產科及生殖醫學科專業醫生對這種「非侵入性」、「高精確定量數」、「快速測試」的排卵檢測產品都一致反應正面,並期待產品能早日面世,以進行更客觀的臨床檢測來分析比較。

把握女性黃金受孕期

除了應用AIE熒光技術去研發專業醫療儀器,唐教授的團隊亦同步投入研發AIE家居智慧檢測儀的產品,並以「女性自主」概念為核心,產品只需以尿液檢測的非入侵方法,再配合智慧手機的應用程式,讓不同年齡的女性在家就可以更輕易地準確預測排卵期,大大增加懷孕的機會。該團隊預計此產品將於2022年面世。

唐教授指出:「家居智慧檢測儀的用家,可通過儲存在個人手機上加密的私人數據,對比我們在伺服器端深度學習的醫療數據資料庫,能給用家提供更早更準確的黃金受孕期,更設置提醒功能,通知用家提早做好安排。」

家居智慧檢測儀能透過精準檢測黃體生成素(LH)的變化,來預知何時是排卵的黃金時機。此儀器能做到真正量化,對比每日之間的數值變動,來準確計算及預測排卵最佳時間。如果想成功懷孕,用家可記錄及儲存多個月尿液數據來進行分析,藉此推算LH濃度最高的時候,提供24-48小時內身體會排卵等資料,讓女士把握成功懷孕的黃金窗口。

現今社會推崇女性自主,自行決定生育與否,無論想懷孕或避孕,用家也可透過此科技產品去輕易自主地了解自己身體狀況,從而作出合適決定。而且此產品能為女性健康做好把關,它能顯示出不同荷爾蒙的數值水平來監測卵巢變化,如抗穆勒氏管荷爾蒙AMH指數低於15,即表示卵子數量少,15至28為理想水平,若大過40可能是患上卵巢多囊症或其他婦科病,這些數據均能為用家提供專業的參考指標,盡早發現健康問題以作出適當治療。

研發歷時二十年

唐教授再表示,AIE發光物料研發過程較長,歷時二十年時間,從發現聚集誘導發光現象到今日能做到與蛋白做生物偶聯,中間困難重重,屢屢失敗。作為科研人員為了達到成功目標,遇到失敗而絕不氣餒,每次摔跤爬起來都是從零開始的精神,最終前後經歷了超過十年的時間,才克服了這個關鍵技術,實現待測物與熒光的單調增加的檢測方式;同時團隊又經歷了超過40多個月的時間,實現產品統一化、批量化的生產標準,今日的研發成果實屬來之不易。

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