中風或會導致肢體殘障，而坊間現時雖有不同機械臂協助患者復健，惟各有限制。中大生物醫學工程學系主任湯啟宇團隊以近兩年時間，研發可穿戴強力外肌肉，不但可按病人肌肉綫條和大小「度身訂造」，力量更可達超越常人的20公斤，病人更可藉此訓練腦部其他位置取代受損區域，有望恢復9成肌肉功能；項目更在日內瓦發明展獨得兩獎。
湯教授團隊以往曾設計「希望之手」，讓患者穿戴訓練和改善手部活動能力，項目更在2012年的日內瓦發明展獲獎，並已授權醫療公司使用及推廣。但他稱，機械臂尺寸缺乏彈性，外形笨重亦限制其只能在醫院使用，加上使用摩打可以發出的力量有限，遂着手研發「外肌肉」ExoMuscle。
腦機介面 戴接收器帽幻想動作
湯啟宇教授笑言，最好的設計就是人體自身，「現實搞唔到的問題，就要去觀察人體」，遂參考人體各組肌肉擴張和收縮情況，以矽膠打印喉管部件，透過接收氣壓「拉繩」模擬肌肉收縮，配合捲線機，便能織出不同尺寸的人造肌肉，既可為病人度身訂造，繩狀的「肌肉」亦可減少夾傷的機會，同時輸出力量亦達到20公斤，是常人的兩倍，且對比傳統機械手，成本更可以減少1成。
ExoMuscle使用腦機介面設計，患者只需佩戴接收器帽，幻想自己的肌肉動作，系統即可接收腦電波訊號，「指揮」外肌肉活動，約2至3秒便可過濾雜訊及反應。湯稱，透過約10課訓練，便可訓練患者腦部未受損的部分去接管受損部分負責的功能，日後不依賴外肌肉亦可活動自如，最佳情況可重拾9成原有功能；即使傷患者屬永久傷殘情況，外肌肉亦可幫助他們活動四肢，未來亦可在腦部直接植入晶片輔助控制，幫助中風或脊椎受損人士重拾正常生活。
此發明在本年度日內瓦國際發明展贏得陪審團嘉許金獎及沙特阿拉伯代表團獎。湯稱，稍後會與尋求與市場合作推廣應用，未來亦可應用在搬運工作，提高職業安全。
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意外研太陽能板 精神科醫生獲獎
精神科醫生與光伏太陽能板看似風馬牛不相及，惟中大精神科學系臨床助理教授黎曦明醫生憑研究a-CsPbI3納米晶體（PNCs）簡易生產方法，贏得本年度日內瓦國際發明展金獎。黎稱本身正研究將該種PNCs用於製成檢測疾病的探針，惟材料用在檢測的效果不佳，意外發現能成光伏材料，塗在不同表面再接上電極便能發電。
他解釋，a-CsPbI3會在室溫降解，須在攝氏100度環境，配合特定的熱屏蔽技術生產，故生產成本高，且難以提產，而工業生產或須由改善生產機器入手，但團隊研究資源有限，惟有思考由化學反應入手，「方法一定要好簡單」，結果找到特殊化學品（CH3）3Sil，可消耗空氣中導致該PNCs降解的物質，自身亦可讓晶體穩定。
憑3D顯影成像 贏陪審團金獎
黎今年亦憑「超分子免疫組織化學及全器官的3D顯影成像」技術贏得陪審團嘉許金獎，技術可將人體組織染色，並製成3D影像，有助精準診斷、研究及教學。黎形容，研究3D顯影成像已長達8年，是個人的「長期抗戰」，難度在於染料效果不穩定，未能精準為不同細胞染色，而「不務正業」地研究光伏材料，反成為其喘息空間。他稱，自己對相關物理學領域理解有限，既要請教專家，又不斷睇片自學，期間深感以往「睇文獻範圍睇得太窄」，直至鑽研更深入的理論知識，才為顯影技術找到「天賜的禮物」簇合物染料[B12H12]2-。
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借助AI分析 糞便可測8種病
一場世紀疫情令市民更重視疾病檢測，惟坊間體檢往往費用貴，兼具入侵性，更可能需接受多重篩檢。中大內科及藥物治療學系團隊研發「微生物宏基因組學多重疾病檢測」，病人只需在家自行探集5克糞便樣本寄回實驗室，即可篩查大腸癌、大腸瘜肉、克隆氏症、腸易激及長新冠等8種常見疾病，一周可取報告。
內科及藥物治療學系教授黃秀娟稱，該項研究是全球首個基於糞便微生物組的機器學習檢測技術，借助人工智能分析，靈敏度及特異性可分別達95%和98%，料費用為千元以內。
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跨學科團隊研預測技術 及早介入扭轉語障自閉
有研究顯示，每4名兒童就有1人可能出現語言問題，惟幼兒3至4歲前都難發現。中大跨學科團隊研發的早期語言發展預測技術Precision Listening則可提早介入。語言學及現代語言系講座教授黃俊文稱嬰幼兒已對外界聲音及語言有反應，技術則透過量度嬰兒腦電圖，分析其對聲音的反應，如能否分辨「魚」或「雨」讀音之別，從而預測語言發展遲緩、語障、自閉等風險。
黃指兒童年幼時，其神經系統可塑性最大，提早介入及治療或有助減低語言障礙帶來的影響和經濟負擔。研究今年獲日內瓦發明展陪審團嘉許金獎。
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活用倒流胃酸產電 無電池偵測系統更準確
胃酸倒流困擾不少都市人，惟目前採用鼻導管監測診斷，會令患者感不適，無綫測量儀的電池則有機會傷害胃部黏膜。中大周毓浩創新醫學技術中心教授陳啟楓率領團隊，參考中學科學課用到的「檸檬電池」，研發出無電池偵測系統RefluxChip，系統透過電極與倒流胃酸產生化學反應供電，產生源源不絕的電力，監測時間可長達6至8日，有助更準確診斷，且不會有電池帶來的安全風險。
團隊在活豬身上驗證效果理想，研究在今年日內瓦發明展獲陪審團嘉許金獎。陳期望RefluxChip配合同樣由學系研發的防止胃酸倒流電子支架，為患者持續評估及調整治療策略。
記者︰李卓謙
美術：顏玉玲
▲湯啟宇團隊曾設計「希望之手」，並在2012年的日內瓦發明展獲獎。（資料圖片）
▲中大精神科學系臨床助理教授黎曦明醫生
▲內科及藥物治療學系教授黃秀娟（陳靜儀攝）
▲中大周毓浩創新醫學技術中心教授陳啟楓（陳靜儀攝）