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成大創智慧尿檢器 推日常心血管疾病監控
新知
第1717期
成大創智慧尿檢器 推日常心血管疾病監控
2019-12-12
【記者林琬蓉綜合報導】國立成功大學電機工程學系教授李順裕指導學生團隊研發「智慧尿液檢測器」,該裝置能透過尿液檢測,分析使用者得心血管疾病的風險,並可連接APP。使用者能直接在APP上了解自身心血管的健康狀態,有助於監控、預防心血管疾病,適合社區快篩與居家照護使用。此系統於5至8日在「2019未來科技展」中展出。 國立成功大學電機工程學系教授李順裕指導學生團隊研發「智慧尿液檢測器」,於「2019未來科技展」展出。 圖/林琬蓉攝據衛生福利部統計處資料顯示,心血管疾病已連續多年位居國人十大死因前三名,然而,心血管疾病的患者缺乏日常監控疾病的方法。因此,團隊致力研發可隨時隨地使用的智慧尿液檢測器,該晶片可偵測尿液中與心血管疾病相關的蛋白質指數——肌酸酐、白蛋白以及NT-proBNP。團隊學生邱鼎翔解釋,肌酸酐、白蛋白以及NT-proBNP以往是抽血檢驗的項目,等待分析報告耗時,而團隊改以尿液檢測,只需約半小時便可得知結果。肌酸酐的數值可判斷腎功能的好壞;尿液中白蛋白排出量除能反應糖尿病腎病變和糖尿病併發症外,也是心血管疾病死亡率的預測因子;NT-proBNP則是臨床上評估心臟衰竭的重要指標。 團隊開發的晶片能感測三種物質——肌酸酐、白蛋白以及NT-ProBNP,可評估使用者心血管健康狀態。 圖/林琬蓉攝該裝置的使用流程為,使用者把裝尿液的杯子置於杯架,將晶片插入檢測器中,浸泡有電極的一端於尿液中,再以手機APP透過藍芽連結檢測器。啟動檢測器後會自動完成所有程序,等待約半小時,使用者即可從APP獲得檢測的評估報告。APP會顯示使用者得心血管疾病風險和醫學建議。團隊學生李浩雲說明,風險指數評估目前簡單分成低、中、高三個等級。低等級表示使用者得心血管疾病風險低;中等級指使用者罹患心血管疾病的風險中等,可透過飲食和運動改善健康,並將提供適合的飲食與運動方案;高等級代表使用者在近三個月內極可能因心血管疾病掛急診或住院,建議盡速至醫院做詳細檢查。 團隊設計不同放置晶片的裝置,左為新設計的夾子外型,方便夾取晶片,操作時也不會碰觸到尿液。 圖/林琬蓉攝成大醫學院附設醫院心臟血管科主治醫師陳儒逸指出,此智慧尿液檢測器在任何環境都能使用,具方便與可攜性等優點,適用於居家照護,若未來能普及推廣,應該會是評價很高的產品。此外,團隊將針對本次展覽獲得的建議與回饋,持續優化智慧型尿液檢測系統,期待未來能協助使用者預防及監控心血管疾病,降低心血管疾病死亡率。
防誤食禁藥 APP增中藥資訊
新知
第1715期
防誤食禁藥 APP增中藥資訊
2019-11-28
【記者蔡淳宇綜合報導】點開APP、輸入藥名,便能知道服用的藥品是否包含運動禁藥成分。由高雄醫學大學運動醫學系、藥學系與輔仁大學體育學系,協同教育部體育署共同開發「運動禁藥查詢系統」。團隊盼透過此APP,提供運動員一個即時且淺顯易懂的藥品查詢方式,以降低他們誤食禁藥的可能性。 APP使用示意圖。使用者可直接輸入中、西藥品名稱或禁用物質名稱,以了解藥物成分。 圖/蔡淳宇攝團隊學生顏清棋說明,透過APP使用者可選擇輸入西藥、中藥的商品名,或是直接鍵入藥物學名,以了解藥品中是否含有禁藥成分。他提到,原先系統不包含中藥部分,但因使用者認為中藥也是運動員會接觸的藥種,因此團隊增加中藥商品名之查詢,「無論是中藥或西藥商品名,目的都希望使用者能更直觀地了解藥物成分。」顏清棋說。 運動禁藥查詢系統之使用步驟。鍵入藥品名後,就能得知自己所服用的藥物中,是否包含運動禁藥成分。 圖/顏清棋提供每年該系統的資料庫會根據「世界反運動禁藥機構」(World Anti-Doping Agency, WADA)所公布的禁藥清單,與衛生福利部食品藥物管理署提供的中、西藥製資料庫進行比對與定期更新。顏清棋坦言,資料整理的部分相對耗時與費工,「禁用物質還細分為十大種類,而我們是一筆一筆資料慢慢分類、整理。」他說。運動員服用市售藥品或醫生開立的處方藥時,常因無法得知其中是否含有禁藥成分而誤食,部分運動員更曾因此遭到禁賽或取消獎牌,有鑑於此,團隊致力於建立完整系統,以便使用者查詢藥物成分。棒球隊運動防護員江育任認為,此APP十分便利,當醫生開立處方藥給球員時,他便能立即以APP確認藥物中是否含有禁藥成分,確保選手不會因為誤食禁藥而遭處分。「其實到現在還是有很多運動員不知道這個APP的存在。」團隊學生王致遠無奈地說。他指出,儘管APP已上架兩年多,許多運動員仍對該系統很陌生。團隊盼未來能多推廣此APP,王致遠表示,目前系統已發展完整,他們致力於在各學校或比賽中曝光,以提高系統知名度,並將於12月5日舉行之「2019未來科技展」中展出。他們希望往後不只是運動員,甚至教練、醫師、藥師與運動員家長,都能認識此系統,共同為選手的用藥把關。 團隊部分成員合影。他們也將參與2019未來科技展,盼更多人認識運動禁藥查詢系統。 圖/顏清棋提供
低電壓環保採鋰 成大盼解水質污染
新知
第1693期
低電壓環保採鋰 成大盼解水質污染
2018-12-21
【記者林傑立綜合報導】隨著環保意識抬頭,電動車開始大量研發生產,鋰電池的需求也逐日提升。但現行主要採集鋰礦的方式,需要用到大量水資源進行蒸餾,過程中也會產生化學物質汙染水源。國立成功大學環境工程學系教授王鴻博及博士生陳柏安,利用低電壓篩選採集海水中的鋰離子,進而製造鋰礦。過程中無需使用任何化學藥劑,較傳統採鋰礦方式環保。 從電腦手機,到目前活躍發展的電動車,皆以鋰電池為能源,也因此人類對鋰的需求也日漸增加。 圖/林傑立攝鋰被廣泛運用在生活中的電子產品。國立台灣科技大學應用科技研究所副教授王復民表示,鋰的需求量每年以7%到10%成長率上升,預估到2030年,鋰廢棄量會達1100萬噸,「以這個數字推算,正在使用中的鋰可能是廢棄量的十倍。」但取得鋰礦的方式,是利用強酸溶液自蒸餾的鹽水中,溶解出穩定的鋰化合物使用,當中的強酸溶液正是汙染水資源的元兇。團隊利用鋰離子為最小離子的特性,施加低量的電壓於離子篩中,加速離子篩選別海水中的鋰離子,再施加反方向的電壓釋放鋰離子,形成濃稠的鋰離子溶液,最後加入二氧化碳,使鋰離子變成碳酸鋰,陳柏安表示,該技術最困難的,是要將小型實驗室規模轉換成大型設備,因為設計過程中必須考量動力學、熱力學、流體力學等多種面向。 實驗目前發展到大型機具階段,在中油公司的協助下,將實驗室等級的小型模型轉換成大型機具。 圖/王鴻博提供王鴻博說明,從海水中採集鋰礦,過程中不需要添加任何化學藥劑,而二氧化碳本就存在於自然界中,相比使用強酸溶液獲取鋰礦的方式環保許多。且透過離子篩的採集技術,也可應用在廢棄電鍍液體上,達成鋰及貴重金屬的回收。王復民表示,相似的技術在韓國也曾有人發展過,但因產製效率低而較無市場價值。王鴻博回應,產製效率低是因為海水中的鋰離子含量很少,故團隊設計利用離子篩本身具有的光催化活性,將原料水分解出氫氣,提供機器能源使用,以全自動化彌補效率問題,加上施加於裝置的電壓僅1.2伏特,能大幅降低海水採礦的成本。王鴻博說:「考量到環境破壞及人力成本,這項裝置的成本遠低於陸上採礦。」
反向聲波降噪音 電子枕助一覺好眠
新知
第1692期
反向聲波降噪音 電子枕助一覺好眠
2018-12-12
【記者林宛賢桃園報導】還在為了室友、另一半的鼾聲困擾,而不能一覺好眠嗎?中原大學電機工程學系教授張政元帶領ANVC(Active Noise & Vibration Control Applications Development Center)學生團隊研發出一款利用「主動式噪音消除」的方式,消除旁人鼾聲與周圍噪音的電子枕頭,此作品13日至15日於2018未來科技展中展出。 放置於枕頭後方的裝置,能釋放出反向的聲波並在耳朵兩側形成靜音區,來抵銷外界的鼾聲及噪音,提供受鼾聲所擾的人一覺好眠。 圖/林宛賢攝此款消除鼾聲與噪音的電子枕頭,是提供給受鼾聲所擾的人使用,使用者將裝置放在枕頭後方,並利用「主動式消除噪音」的方式,透過裝置喇叭釋放頻率相同、振幅相同的反向聲波,在枕頭附近形成靜音區,達到降低噪音干擾的效果。中原大學電機所學生林奕辰補充,主動式消除噪音對低頻聲波而言,消音效果較好,例如鼾聲、重低音等;而被動式利用耳塞等來隔絕噪音,則適用較高頻的部分,例如汽機車、施工的噪音等。相較於市面上的消除鼾聲裝置,中原電機所學生鄧合翔解釋,市售產品大多需要穿戴,如戴耳機、耳塞和黏貼在鼻子上,或是放進鼻孔中等侵入式的設計,都會造成使用者不適,很可能在睡覺翻身時裝置就脫落。而此款電子枕頭則是放在枕頭後方,使用者不需配戴任何裝置即可使用。根據美國梅奧醫學中心(Mayo Clinic)研究顯示,打鼾會影響另一半,平均每晚少睡一個小時,間接導致睡眠品質不佳、精神疲憊、生活品質下降,甚至造成相處失和、離婚等問題。而解決鼾聲問題最根本的方法是利用開刀的方式,切除鼻息肉、口腔扁桃腺或是喉部軟骨。但一般人聽到「開刀」往往卻步,因此ANVC團隊才以此為出發點,希望改善睡眠時受鼾聲困擾的狀況。鄧合翔表示,研發團隊已改良前期作品,而目前已經可以達到90%的降噪效果。對於作品未來發展,林奕辰解釋,由於人耳長時間處於同個環境中會自動將聲音放大,因此產品未來會加裝舒眠音樂蓋過鼾聲,以及將裝置縮小成兩片薄片,希望能讓使用者隨身帶著走。此外,此裝置也能融合手機APP,紀錄使用者的睡眠情況,甚至是應用於長期臥床者的免持通話設備。 ANVC研發團隊希望未來能將電子枕裝置再更索小成至兩片薄片,讓使用者能更方便、隨身攜帶此裝置,走到哪都能用。 圖/林宛賢攝對於此作品,國立交通大學光電系學生曹濟棠認為,自己本身就是容易受到噪音影響的人,室友的打呼聲容易使他有睡眠品質下降。而交大電機工程學系學生李慶昱也表示,在室友鼾聲長期影響之下,白天讀書品質有下降趨勢。因此兩人共同認為若此作品上市的話,會考慮購買使用。 
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