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生物科技

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口腔健康差可引致多種慢性疾病 牙科治療新技術 可改善問題

鄧淑明博士
香港大學計算與數據科學學院及社會科學學院地理系客席教授

 

口腔健康很重要,如護理欠佳,可能會引發糖尿病、心臟病、認知障礙症等慢性疾病。

 

為掌握市民的口腔健康狀況,政府每十年便會進行一次大規模的口腔健康普查。據 2024 年發表的普查結果,有三成以上的成年人患有蛀牙,約四成有出現牙齦出血。此外,分別有接近六成的成年人及七成非院舍長者有牙周袋,反映市民普遍口腔健康欠佳,也對牙周病欠缺認知。

 

要準確判斷口腔健康狀況,協助治療跟進,香港大學牙醫學院主導合作開發人工智能(AI)算法,通過分析患者的口腔照片,自動檢測紅腫、流血等發炎徵狀及發炎的牙齦位置,並提出警示。研究團隊利用超過 567 幅不同程度牙齦炎的圖像數據集開發AI模型,而AI模型檢測牙齦炎的測試結果準確度超過九成。

 

目前,牙科治療技術日益先進,可有助減低嚴重口腔疾病的風險。如 3D 動態實時導航植牙系統、電解治療植體清潔系統等,為患者帶來更優質及可靠的牙科護理。港大另有研究團隊發現納米鑽石對口腔致病生物膜有抑制作用,還有效對抗口腔内浮游的細菌等微生物病原體,有潛力發展成新一代口腔抗菌劑。

 

可是,高昂的費用成為港人尋求牙科護理的最大障礙,特別是長者。嶺南大學有調查指出,超過五成受訪長者因擔心未能負擔醫療費用而拒絕牙科治療。畢竟保持良好口腔衞生是控制慢性疾病的關鍵,當局宜審視現行的牙科資助措施,以助更多有需要的人士。同時,市民也應多關注口腔健康,以減低患病的風險。

 

 

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低碳綠色最新產品生物科技

仿生科技新突破:以維他命 B2 驅動葡萄糖電池改寫儲能市場


仿生科技突破:以維他命 B2 驅動葡萄糖電池改寫儲能市場

美國太平洋西北國家實驗室 (PNNL) 首席研究員 Jong-Hwa Shon 及其團隊在《ACS Energy Letters》期刊發表重大研究成果,成功開發出以維他命 B2 (核黃素) 和葡萄糖為動力源的液流電池原型。這項突破性技術模擬人體代謝機制,將普通糖分轉化為可用電力,其室溫功率密度已達到商用釩液流電池水平,為全球價值 9.22 億美元 (約港幣 71.9 億元) 的釩液流電池市場帶來低成本、無毒性的競爭方案。該技術採用天然可分解材料,完全避開鉑金等貴金屬催化劑的成本瓶頸,預計將重新定義住宅與小型裝置的能源儲存標準。

技術創新打破貴金屬依賴困局

傳統葡萄糖燃料電池長期依賴鉑或金等貴金屬催化劑來分解糖分子並釋放電子,但這些金屬價格高昂且難以工業化量產,導致電池輸出功率受限。Shon 團隊的創新在於用核黃素完全取代金屬催化劑,該維他命即使在葡萄糖電解質所需的高鹼性環境中仍能保持穩定性。研究團隊使用碳電極構建原型,負極電解質含有葡萄糖與活性核黃素,正極則分別測試了高鐵氰化鉀和氧氣兩種配置。

採用高鐵氰化鉀的版本在室溫下達到與商用釩液流電池相當的功率密度,證明維他命催化劑可媲美金屬系統的表現。氧氣版本雖然反應較慢,但功率密度仍高於以往的葡萄糖型設計,且在大規模量產上具備更實用和更具成本效益的潛力。

全球儲能市場迎來技術典範轉移

在全球能源轉型浪潮下,液流電池市場正經歷爆發性增長,亞太地區 2024 年能源儲存系統市值達 3,012 億美元 (約港幣 2.35 兆元),預計 2025 年將增至 4,024 億美元 (約港幣 3.14 兆元),到 2034 年更將飆升至 2.44 兆美元 (約港幣 19.03 兆元),年複合成長率高達 22.2%。釩液流電池市場規模預計從 2025 年的 9.22 億美元 (約港幣 71.9 億元) 增長至 2030 年的 20.9 億美元 (約港幣 163 億元),年複合成長率達 17.85%,主要驅動力來自中國和美國超過 4 小時的大型電網儲能項目快速部署。

然而釩電解液成本佔系統總值的 43%,成為市場擴張的主要障礙。核黃素 — 葡萄糖系統的出現恰好填補了這個市場缺口,其天然豐富的原料來源和無毒特性,為住宅能源儲存提供更安全、更實惠的替代方案。國際能源署 (IEA) 預測全球儲能容量必須在 2030 年前擴展至 1,500 吉瓦,其中 90% 將來自電池技術,這為新型電池化學提供了巨大的商業化空間。

產業專家看好仿生技術應用前景

研究主持人 Jong-Hwa Shon 表示:「核黃素與葡萄糖液流電池能夠從天然衍生的能源產生電力,使用的是無毒、價格低廉且自然界中豐富的元件,為更安全、更實惠的住宅能源儲存開創了極具潛力的方向。」液流電池與傳統電池的根本差異在於將能量儲存在流動的液態電解質中,當電解質在正負電極間移動時會發生化學反應以釋放或儲存能量,這種設計使其特別適合長時間儲能應用。葡萄糖基生物燃料電池領域的研究指出,這類電池因其環保的構造和低成本生物基材料而日益受到關注,特別是在植入式醫療裝置領域已有應用案例,如心律調節器和除顫器的動力來源。

印度昌迪加爾大學化學系研究員 Indrani Chakraborty 在 2024 年 6 月發表的評論文章中指出,葡萄糖生物燃料電池對葡萄糖具有出色的專一性,加上體積小、重量輕的特性,使其在各種嚴苛應用環境中極具吸引力。

克服光敏挑戰是商業化關鍵

雖然技術前景看好,研究團隊也坦承目前仍面臨挑戰,主要問題在於氧氣版本的光敏性 — 當氧氣暴露於光線時會分解核黃素,導致電池自放電現象。研究人員計劃透過調整維他命與電解質的交互作用,以及改善整體電池工程設計來解決這個問題。從更廣泛的住宅儲能市場角度來看,2025 年該市場正面臨多重挑戰,包括初始安裝成本高、電池壽命和性能衰退問題,以及不同地區缺乏統一的監管標準。

永續能源儲存的里程碑突破

這項研究的重要性除了技術本身,更在於開闢了全新的能源儲存思路——從生物學中汲取靈感,利用天然豐富的材料創造可持續的解決方案。與需要複雜供應鏈和稀有金屬的傳統電池相比,核黃素-葡萄糖系統的原料在植物中普遍存在,具有成本低廉、天然且可生物分解的優勢。釩液流電池雖然在大型電網儲能領域佔據優勢,但其高昂的電解液成本和複雜的供應鏈限制了在住宅市場的普及。若 Shon 團隊能成功解決光敏問題並改善系統性能,核黃素-葡萄糖液流電池有機會在住宅和小型裝置領域開闢新的市場區隔,成為永續能源儲存生態系統的重要一環。

對企業的啟示與未來展望

這項技術突破為能源產業帶來三大啟示:首先,仿生學方法可能是突破傳統技術瓶頸的有效途徑,從自然界尋找靈感或能開啟全新的解決方案。其次,住宅儲能市場正處於技術多元化的關鍵時期,企業應密切關注非鋰離子、非金屬催化劑的創新技術發展。第三,隨著亞太地區能源儲存市場在 2025 至 2034 年間預計增長超過 8 倍,及早佈局新興技術將是搶佔市場先機的關鍵。

未來的研究方向將聚焦於提升電池穩定性、延長使用壽命,以及開發適合大規模生產的製造工藝,這些都將決定該技術能否從實驗室走向市場。在全球致力於實現碳中和目標的背景下,核黃素-葡萄糖電池這類創新技術的成功商業化,將為建構更清潔、更韌性的能源系統提供重要支撐。

資料來源: 美國化學學會(ACS) Interesting Engineering Mordor Intelligence Global Market Insights ACE Battery

 

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人工智能業界消息生物科技

「杭州六小龍」強腦科技落戶數碼港 聯同理大推動智能義肢技術


「杭州六小龍」強腦科技落戶數碼港 聯同理大推動智能義肢技術

「杭州六小龍」之一的強腦科技正式落戶香港數碼港,並與香港理工大學簽署合作備忘錄,標誌著這家估值 102 億港元的腦機介面獨角獸企業,在港發展邁入新階段。

創新科技及工業局局長孫東在啟動儀式表示,強腦科技選擇香港設立亞太研發基地,是對香港創科環境的信心體現,也印證了香港作為「超級聯繫人」和「超級增值人」的戰略角色。這次合作將響應 2025 年施政報告的惠民科研政策,推出兩年計劃,全額資助本港截肢人士免費配置新科技義肢,讓前沿科技真正惠及民生。

腦機介面領域的技術突破與市場機遇

強腦科技作為內地首間腦機介面領域的獨角獸企業,成功研製出全球首款量產直覺控制智能仿生手,在康復醫療領域取得突破性進展。該公司採用非侵入式腦機介面技術,透過識別肌肉神經訊號指揮義肢完成精細動作,無需植入任何裝置即可幫助截肢人士重拾日常生活能力。根據彭博報導,強腦科技正洽談以超過 13 億美元(約港幣 101.4 億元)估值進行 IPO 前融資,目標是籌集約 1 億美元(約港幣 7.8 億元)資金。業內專家指出,隨著中國政府期望在 2027 年前實現腦機介面關鍵技術突破,並規劃建立 2 至 3 個產業發展集聚區,該領域正迎來前所未有的發展機遇。

產學研結合創建完整創新生態圈

香港理工大學校長滕錦光表示,理大生物醫學工程學系是本港唯一提供獲國際義肢及矯形學會認可的本科教育與培訓機構,半世紀以來已培育逾 50,000 名醫療專才。雙方將結合理大的學術研發實力與強腦科技的商業化優勢,共同創建新一代腦機介面技術平台,聚焦產品研發、應用拓展及臨床評估。投資界人士螞蟻集團董事長井賢棟和瑞銀財富管理亞太區主席盧彩雲的出席,體現了「政、產、學、研、投」五位一體合作模式的成功實踐。這種模式有效整合政府政策支援、企業技術創新、學術研究基礎、科研成果轉化和投資資本推動等多重要素。

香港創科政策助惠民科技落實應用

香港特區政府近年積極推動創新科技基金,支援惠民科研項目,強腦科技智能義肢計劃正是這政策的具體體現。數碼港作為香港重要創科基地,透過培育計劃為初創企業提供最高 500,000 港元財務資助及 200,000 港元租金補貼,同時提供專業指導和商業網絡支援。自 2023 年起,香港已成功扶植近 500 間具潛力的創科企業落戶或擴展業務,這些企業除了帶來資金、技術和人才,也加速了本地創科生態圈的壯大。在全球腦機介面市場快速發展的背景下,A 股腦機介面概念指數今年累計上漲超過 78%,港股相關板塊也錄得 27.25% 升幅,反映市場對這前沿技術領域的高度關注。

 

資料來源: 香港政府新聞網, PolyU

 

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生物科技

智慧社會 (廿一):先進科技助聽障者溝通

 

 

鄧淑明博士

香港大學計算與數據科學學院及社會科學學院地理系客席教授

聽障人士溝通不便,易生孤獨感。有研究顯示,聽障人士患上抑鬱症和認知障礙症的風險,較正常聽力的人為高。

佩戴助聽器可方便聽障人士溝通,但現實生活中,願意佩戴的人士不多。根據世衛的數據,目前僅17%的聽障人士會經常佩戴助聽器,大部分人不是怕被標籤,便是討厭雜聲蓋過想聽的說話,造成困擾兼頭痛。對此,創新科技可為聽障人士帶來喜訊。

 

早前,香港科技大學有兩名學生發明了智能讀唇器,聽障人士可以通過裝置接收視覺訊息,毋須再依賴音頻訊息。讀唇器應用人工智能,以相機將人的說話即時串流到一個遠程裝置,可從不同長度序列的短片與文本配對。

香港城市大學則有兩位畢業生發明了隱藏式助聽智能手環,具備無線聲音接收器,並結合具聲紋辨識功能的應用程式和降噪等技術。當手環接收到用戶輸入的自定單詞,就會發出震動,提醒用戶身邊有人正跟他說話。手環同時備有聲量震動提示功能,助聽障人士可控制說話聲量大小。

 

另有本地初創研發了智能字幕眼鏡,運作是透過聲音變文字的應用程式,把文字呈現在眼鏡的鏡片上。聽障人士只要戴上這款眼鏡,便能即時看到說話內容,有助日常溝通。

目前,全球約有4.66億人飽受聽障困擾,世界衛生組織(WHO)預計,到2050年,聽障人數將會增至 9 億,佔全球總人口近一成。而香港正面臨人口老化,相信未來聽障人數將顯著增加。有見及此,我們需要更多創新的方案,協助聽障者移除溝通障礙,讓他們遠離孤獨,重建健康快樂人生。

 

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