城大在全球健康發展的開創性研究獲「大挑戰探索計劃」撥款


香港城市大學(城大)的環境科學家研發可同時培養10種不同益生菌的創新研究計劃,在比爾及梅琳達.蓋茨基金會(基金會)設立的「大挑戰探索計劃」中脫穎而出,獲資助10萬美元。

領導研究的能源及環境學院副教授連思琪博士是微生物發酵及生物處理專家,將與來自澳洲墨爾本大學化學工程系的Srinivas Mettu博士合作進行有關研究。Mettu博士是柔質表面及水凝膠專家。

「大挑戰探索計劃」鼓勵全球人士發揮創意,探索新穎方式以應對全球健康發展的持續挑戰。連博士與Mettu博士於第22輪計劃遞交申請書並成功獲得撥款。是次計劃共收到約1,700份計劃書,當中56份獲批資助(整體成功率僅為3.3%)。

研究團隊將利用資金研發一個特別設計以模仿人類腸道的「生物反應器」,能容納極大環境差異,以促進不同微生物的生長,從而同時培養出多種益生菌。生物反應器能以0.1美元的低成本,生產每劑含10億腸道益生菌的生物製劑。

腸道菌群是生活在人體消化系統管道內的多種微生物,其多樣性一旦降低會影響消化功能。發酵個別益生菌作商業用途雖然普遍,但卻欠缺人類腸道所需的微生物多樣性,只有含多種益生菌的活生物製劑才可達致多樣性。

連博士說:「以低成本生產腸道生物製劑非常具挑戰性。」她指出人體消化管道內的腸道菌群有大量帶氧和厭氧細菌,生長條件各異,如需不同的養份、氣體組合和酸鹼值。因此,現時的做法是先個別培養不同的腸道菌,然後再混合製成生物製劑,令生產過程複雜且成本高昂。 

連博士的研究名為「可生物降解、運用徑向梯度原位纖維作為培養基的創新生物反應器」。團隊將利用纖維素水凝膠作為固定材料,讓不同的腸道菌於這個具不同空間和梯度的反應器內培植。

Mettu博士說:「現有發展成熟、成本低且可生物降解的材料,如以植物製成的纖維素水凝膠,是固定腸道菌的理想媒介。然而,這些材料需運用新方法加以改造,以融入仿人體腸道環境的發酵槽。」

團隊另一位研究員、同樣來自澳洲墨爾本大學化學工程系的Greg Martin博士是專長生物處理的化學工程師,他指出:「建構一個培養不同腸道菌的人造環境是工程界一大挑戰。使用固定材料可讓不同的細菌在一個低成本及可擴展的反應器內,在各自的最佳環境快速生長。」

「大挑戰探索計劃」由比爾及梅琳達.蓋茨基金會於2008年撥出一億美元成立,任何專業範疇及機構的人士均可申請,至今有逾1420個來自逾65個國家的項目獲批撥款。計劃每年撥款兩次,初步資助額為10萬美元,成功的項目更有機會進一步獲批高達100萬美元的研究資助。

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