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  • 助癌友定期監測 抽血就能追蹤的「液態切片」必知重點

    助癌友定期監測 抽血就能追蹤的「液態切片」必知重點

    新冠疫情為台灣醫療環境帶來衝擊,為了讓醫療人員能夠全力照顧染疫者,醫院診療降載,不少慢性病患者也擔心染疫風險而延緩複診。不過對於癌患來說,定期追蹤是掌握病情變化的重要關鍵,如何在疫情期間減少回診停留時間卻能獲得追蹤病情的精準報告,只需要抽血、不用做侵入性檢查就能檢測的「液態切片」技術,越來越受到重視。 ●提早發現癌症 非侵入式「液態切片」適合多數癌種檢測 全球醫學界不斷研究各種最新方法對抗癌症,但「早期發現,早期治療」仍是最基礎的概念。基因檢測是近年來重要的早期預防方法之一,用以檢測人體DNA變異,以及提早發現某些疾病對其威脅程度或機率。除此之外,基因檢測還可用來找出病人適合的標靶藥物,作為癌症精準治療參考值之一。 中國附醫乳房外科鄭伃書醫師指出,相較於傳統癌症檢測需要透過腫瘤切片、穿刺等侵入性方式取得檢體,基因檢測癌症可以透過抽血,查驗血液中是否驗出循環腫瘤DNA。外界稱這樣的檢查方式為「游離腫瘤DNA檢測」或「循環腫瘤DNA檢測」,更常用的說法就是「液態切片」。 「傳統電腦斷層、超音波等影像型檢查,往往要等腫瘤已經有一定大小才會被看見;另外也可能受限腫瘤生長的位置,也許不利切片或做穿刺。同時有些病人身體狀況比較虛弱時,侵入性檢測也會造成病患風險。」這個時候,以抽血作為檢體的液態切片,就是相對適合的檢測方式。透過血液,查驗患者血漿中游離腫瘤細胞、游離去氧核醣核酸與外泌體等標的有無,來偵測癌細胞是否存在。 ●用藥無效、癌症復發是癌患兩大最怕!定期抽血檢測有助追蹤、精準投藥 雖然癌症治療方式日新月異,標靶藥物針對病灶主體,盡量避免傷害人體正常組織,讓患者降低不適感。但若投藥效果不佳,往往需要嘗試換藥,只是不少藥物的副作用都讓病患感到不舒服。 鄭伃書醫師指出,液態切片檢測除了有助提早發現癌變之外,透過腫瘤DNA分析,醫師能判斷的治療決策將更為清晰,能大幅減少換藥的機率,達成精準醫療。 另外,即使癌症治療獲得成效,大多數癌患還是擔心復發,每次追蹤都像去聽宣判。鄭伃書醫師也提到,若能在追蹤期間,與腫瘤指數、電腦斷層、超音波等傳統檢測搭配液態切片,不但能更清楚瞭解這段期間的身體變化,對於用藥也更能精準掌握成效,堪稱全方位的癌症追蹤幫手。 ●做個聰明病人 看懂基因檢測的重要眉角 別當冤大頭 不少人一聽到基因檢測有這麼多對健康與醫療「超前部署、精準防護」的好處,不管現在有病沒病,都想要試試。不過鄭伃書醫師提醒,各種基因檢測目前都屬自費,除了價格不斐之外,若以基因檢測作為癌症追蹤工具之一,最好定期檢測,才能以整體趨勢確認患者身體狀態。 除此之外,坊間基因檢測公司技術良莠不齊,檢測後的報告解讀能力也是關鍵。對此,鄭伃書醫師建議,在簽下檢測同意書之前,該注意幾個重點: 1.是否有兩套NGS(次世代定序)檢測? 鄭伃書醫師指出,雖然液態切片是透過一管血液檢測DNA,但是單一檢測有偽陽性的風險。鄭醫師舉例解釋,如果把身體每個細胞血球當成一個人,出狀況的癌細胞會打119,消防隊(醫師)就能出動救援。 不過打119的細胞也有誤報、謊報,通常是老化的白血球DNA變異造成,如果消防隊(醫師)也派人撞門打火(投以藥物),可能就會造成過度治療,對病人身體影響甚鉅。 鄭伃書醫師強調,這就是患者在決定要做液態切片時必需具備的常識:為了避免將老化白血球的DNA變異也當成腫瘤細胞判讀,形成偽陽性,完善的液態切片作法應將血漿與白血球分離,以兩套NGS(次世代定序)檢測互相比對,患者可以詢問醫師或是醫檢單位是否具備這樣的技術。 此外,液態切片也有偽陰性的問題。鄭伃書醫師指出,人體血液就像快速流動的河流,癌細胞可以當成河水中游動的魚。液態切片抽血有如拿網子撈魚,有可能因為魚還太小、太少,一網撈起別無所獲,成為偽陰性。因此若要以液態切片作為癌症是否復發、轉移的標的,最好依照醫生建議定期規律檢測,較能獲得精確數值變化,但仍依據個人經濟能力作為考量。 2.醫生對檢測報告的解讀能力足夠嗎? 基因諮詢門診成新趨勢 做完基因檢測,受測者會收到完整報告,滿滿的英文與專有名詞,一般人難以理解。鄭醫師建議,越來越多醫院已經開設基因諮詢門診,若有意進行基因檢測前,可以先與醫師探詢。以中國附醫乳房外科為例,基因諮詢門診可以幫助病患釐清: .醫病之間究竟想解決什麼問題。 .協助整理病史及家族史。 .藉以分析各種自費檢測工具的優缺點。 .送檢的利弊得失。 .與主治團隊溝通取得適合檢體。 .解讀複雜厚實的全英文報告。 .和主治團隊討論擬定治療及追蹤計畫。 鄭醫師提起,近來門診時有位55歲的患者因乳房腫塊就診,卻發現不但乳癌上身,還已轉移到肺、肝、骨頭等處,已是4期。若以傳統療法,就只能化療,但患者接受液態切片檢測後,發現有符合的標靶藥物可以治療,現在化療與標靶並進,「我們很高興看到,原本影像上密密麻麻的陰影,有不少已經淡去。」 鄭醫師笑說,當然療程還在進行,但病患光是知道有更多藥物能抗癌,就已經充滿信心,對於治療絕對有正面幫助。她也期待未來液態切片這類檢測方式,也能成為癌症醫療的必要利器,讓更多患者有選擇權,為自己的身體加油。

  • 《科技》圖爾思打造全台最大三代基因定序中心

    專注於微生物體學與次世代定序(NGS)技術的圖爾思生技引進先進且最大通量的第三代基因體定序儀,今日與Pacific Biosciences(PacBio)及Oxford Nanopore Technologies(ONT)二大跨國定序公司共同舉辦產品發布會,挾三代定序儀能夠讀取長片段序列、速度快、準確率高且無需PCR擴增等優勢利基,將聯手擘建全台最大的三代基因定序中心,提供包括科研、臨床甚至是生技醫藥領域,全方位的定序服務,激發台灣在生物技術的新創能量與國際同步、甚至超車。 PacBio與ONT是全球三代基因定序技術的領導廠商,圖爾思一次引進PacBio最新的Sequel IIe與ONT旗下的PromethION,雙平台強勢登場,打造全台最大的三代定序中心,將提供業界跨平台、全方位的專業定序解決方案。透過此次合作,除有助圖爾思透過技術與硬體上的升級、擴充,大舉提升定序服務能量與國際接軌。 圖爾思生技董事長楊志偉表示,公司創立之初即定位為科學家研究的最佳夥伴,提供最強大的科研工具與技術服務解決方案,並期許運用自身的研發能力從科研走向大眾健康產品與基因檢測服務,迎接精準醫療時代的到來。17年前SARS疫情爆發後,研究人員耗時近5個月才找到疑似病原;今年初造成全球大流行的新冠肺炎病毒(Covid-19),僅1個月便確認病原,隨即展開相關治療藥物與疫苗的開發。17年間讓檢測時間大幅縮短的背後關鍵功臣,就是仰賴基因定序技術的與時俱進,得以破解基因密碼。 在人類基因體被完全解碼之後,基因定序技術的演進雖然日新月異,但Covid-19仍暴露出全球對「不明原因」的應變能力仍然不足,存在未被滿足的醫療需求。 圖爾思生技總經理劉君豪指出,圖爾思從初創迄今累績為全台2000間實驗室提供專業服務,發現二代定序已無法滿足日益增長的大規模全基因體定序需求,三代定序技術雖然早在十多年前問世,但受制價格昂貴且準確度不足,市場應用遲遲無法開展。隨著技術演進與定序成本不斷下降,不僅單個鹼基的定序價格將逐步貼近二代定序,準確度亦可達到99%以上。 劉君豪進一步說明,三代定序最大的特點是能夠一次對一條DNA分子進行單分子定序且無需擴增,有效彌補二代定序的缺陷。ONT採取奈米孔單分子定序技術(Nanopore Sequencing),是基於電信號技術,當DNA鹼基通過奈米孔時,使電荷發生變化,透過短暫地影響流過納米孔的電流強度來鑑定鹼基種類。其定序一個鹼基僅需0.002秒,堪稱業界最快最即時,且可以直接對RNA定序,因此能突破過往定序技術上的諸多限制。

  • 英華達攜榮文生醫 合推第三代基因定序服務

    英華達攜榮文生醫 合推第三代基因定序服務

    英業達集團旗下英華達與榮文生醫繼共同成功開發「IronMag循環腫瘤細胞自動化檢測系統」後,三年前著手定序技術的建立與數據分析軟硬體建置,啟動建構Nanopore第三代定序的專案計畫端出成果, 15日宣布雙方將聯手共同切入基因定序市場,提供第三代定序服務。 基因定序在醫學、食品、農業、畜牧、養殖等產業都有廣泛的應用性。目前市場上的定序平台仍以第二代定序平台、或NGS為主流,但NGS在疾病相關基因變異的偵測及全基因體組裝上仍有不足之處。 經過三年耕耘有成,目前榮文生醫已將Nanopore最新且獨有之定序技術adaptive sequencing整併至定序流程中,可以讓使用者無須經過DNA富集(enrichment)等樣本前處理程序,省去自行設計試劑的步驟,即可於定序過程中以軟體即時分析判讀欲定序之基因標的或染色體序列組合,大幅提升第三代定序之應用,為本服務平台最大的亮點。 英華達與榮文生醫共同表示,以Nanopore定序人類與微生物全基因體為例,我們已累積數百例的定序與各種分析經驗,並且在英華達頂尖軟體研發團隊的全力協助下,導入AI技術提升各軟體之分析品質,組裝出之基因體準確率可達99.999%,獲得學研單位及醫學中心的肯定。 未來該系統將與此第三代定序技術結合,導入循環腫瘤細胞(CTC)之臨床應用,除了觀察治療前後之CTC數值變化以判斷治療成效外,尚可利用分離出來之CTC做基因定序,單次定序可同時分析700多種癌症相關之基因突變資訊,可在用藥指引上,協助醫師擇定更精準且有效的治療方法。

  • 《電腦設備》英華達攜手榮文生醫 推動第三代基因定序服務

    英業達(2356)集團英華達公司與榮文生醫繼共同成功開發「IronMag循環腫瘤細胞自動化檢測系統」後,於今日再宣布共同切入基因定序市場,提供第三代定序服務。 目前市場上的定序平台仍以第二代定序平台(NGS)為主流,但 NGS在疾病相關基因變異的偵測及全基因體組裝上仍有不足之處。有鑑於此,英華達與榮文生醫在三年前即啟動建構Nanopore第三代定序的專案計畫,著手定序技術的建立與數據分析軟硬體的建置。 基因定序在醫學、食品、農業、畜牧、養殖等產業都有廣泛的應用性。經過三年耕耘有成,目前榮文生醫已將Nanopore最新且獨有之定序技術adaptive sequencing整併至定序流程中,可以讓使用者無須經過DNA富集(enrichment)等樣本前處理程序,省去自行設計試劑的步驟,即可於定序過程中以軟體即時分析判讀欲定序之基因標的或染色體序列組合,大幅提升第三代定序之應用,為本服務平台最大的亮點。 英華達與榮文生醫共同表示,以Nanopore定序人類與微生物全基因體為例,我們已累積數百例的定序與各種分析經驗,並且在英華達頂尖軟體研發團隊的全力協助下,導入AI技術提升各軟體之分析品質,組裝出之基因體準確率可達99.999%,獲得學研單位及醫學中心的肯定。 繼英華達與榮文生醫共同開發之「IronMag循環腫瘤細胞自動化檢測系統」獲得國家新創獎肯定後,未來該系統將與此第三代定序技術結合,循環腫瘤細胞(CTC)之臨床應用除了觀察治療前後之CTC數值變化以判斷治療成效外,尚可利用分離出來之CTC做基因定序,單次定序可同時分析700多種癌症相關之基因突變資訊,可在用藥指引上,協助醫師擇定更精準且有效的治療方法。

  • 科技抗疫 基因組定序速度提高50倍

    科技抗疫 基因組定序速度提高50倍

    國家實驗研究院國家高速網路與計算中心今天宣布與NVIDIA公司攜手,即日起在台灣AI雲上提供Parabricks基因定序軟體,讓申請科技抗疫專案的研發者可無償免費使用90天,可加快醫療研發分析基因組定序資料的速度達50倍,強化科技抵禦新冠病毒的能量。 國研院國網中心於本月初甫啟動「御守台灣,科技抗疫」專案,釋出國際級超級電腦「台灣AI雲」之計算力、儲存及大數據資料集等資源,免費開放各界提案申請運用抗擊疫情。 國研院國網中心今天進一步宣布與NVIDIA公司合作,NVIDIA所提供的Parabricks基因定序軟體,是針對醫療的研究提供助益,讓用於執行次世代基因定序(NGS)DNA數據的二次分析的軟體,以超快速度和低成本方式,從原本的數日減少至不到一小時,便可產出分析結果。 同時,這套軟體能夠辨別資料裡的突變和變異情況,讓醫療專業人員能藉由患者基因找出治療方式,並掌握病毒的演變歷程,加速疫苗的開發。 以專業的基因定序軟體,搭配台灣AI雲全球最高規格的AI運算能力,國研院國網中心與NVIDIA跨國合作,集結頂尖資源,希望能以更大能量協助產學研各界共同對抗疫情衝擊。 國網中心的資料集平台也已蒐集提供COVID-19特色相關資料集,內含全球釋放之肺炎影像、醫療論文、健保特約機構口罩剩餘數量明細(含地理加值)、全球確診統計資料等,提供志同道合夥伴們取用與加值。 國研院國網中心主任史曉斌表示,很高興臺灣科技抗疫的努力,能有國際夥伴的合作協力。臺灣AI雲將持續以一流的高速運算與大數據平台,集結國際能量,作為國家科技研發的堅強後盾。

  • 中研院研發新DNA定序法 可應用於癌症標靶治療

    中研院研發新DNA定序法 可應用於癌症標靶治療

    由中央研究院生物化學研究所特聘研究員蔡明道主持的台灣蛋白質計畫(Taiwan Protein Project, TPP),近期與體學生物科技股份有限公司合作,提出用DNA聚合酶啟動「下一代DNA定序新方法」,可應用於健康管理、癌症標靶用藥參考、個人化醫療等,研究結果已於6月20日獲刊登於《自然科研通訊-生物學期刊》(Nature Research-Communications Biology)。 中研院生物化學研究所今(18)日發表新DNA定序新方式,即利用一種在東太平洋、墨西哥阿卡普爾科(Acapulco)附近深海熱泉發現的嗜熱古菌所產生的酵素,利用其聚合酶催化基因定序反應,再以質譜技術證實定序反應可連續不中斷,讓往往需耗時多天才能完成的基因定序,縮短到數小時、甚至幾分鐘就能完成。 中研院生物化學研究所特聘研究員、院士蔡明道表示,這個新方法可加速基因定序的速度,舉例來說,現在要定序1個鹼基約5分鐘,利用新方式定序,耗時不到5秒鐘,速度加快60倍到100倍。 目前市面上最常用的DNA定序法有兩個主要侷限,第一是必須分二階段進行,二是須使用化學藥劑,但這讓定序的成本增加、速度變慢,讀取DNA鹼基對的數量也較少。 蔡明道指出,DNA聚合酶是生物進行複製DNA時所使用的酵素,利用深海嗜熱古菌產生的酵素來改善,可讓基因定序更快、更準確。 研究團隊也強調,這項技術的關鍵步驟,在於反應過程中的中間產物也可被直接偵測,因而免掉了分二階段進行。 中研院也和體學生物科技股份有限公司合作,並為這項新技術申請專利。體學生物科技公司董事長李鍾熙說,這新技術在實驗室很順利,但要實際商業化仍需幾年時間,不過未來若實際商業化,可在全球每年數百億美元的市場上佔有一席之地。 基因定序應用包括健康管理、癌症標靶用藥參考、個人化醫療等,以及環境檢測等方面。

  • 《先探投資週刊》精準醫療長線發展在大數據

    《先探投資週刊》精準醫療長線發展在大數據

    談精準醫療絕對與基因定序脫不了關係,因為有了次世代的基因定序,讓醫療的精準度愈來愈高,然判定病患的致癌基因及未來治療方式,大數據的建立是關鍵。 任何的醫療行為都講究精準,而精準醫療一直是近年來的熱門話題,尤其,在二○○○年首個人類全基因體約三○億個DNA鹼基序列解碼基因定序之後,在專業技術的精進下,次世代的基因定序再為精準醫療畫上一筆;國內很多的基因檢測公司都以「未病」為主,篩檢可能產生癌症的基因;然真正落實在「已病」的治療行為卻不多見,而根據已病的數據,建立未來藥物研發方向者又更少;因此針對已病者的數據,建立經過認證可供藥物研發的大數據,將是精準醫療長期發展的關鍵。 精準醫療三大要素不可少 而施行精準醫療,必須具備三大要素,第一、就是可靠的生物標記,而這個生物標記就是引發癌症的突變基因,有了這些生物標記,即可篩檢出病患有沒有這些突變基因,而針對這個突變基因尋找有無針對該基因的治療藥物,予以投藥。 有了生物標記,自然還需有第二、精準的檢測平台,因為即便病患確實擁有某個引發癌症的突變基因,但是如何在一大群的基因中撈出造成腫瘤的突變基因是一大難題,尤其進行檢測耗時,如何精準的選定某些基因(多重基因檢測)並依據診斷發現為其選擇最適合的藥物;敏感又有效率的次世代定序(NGS)檢驗平台,能從微量的標本中找出患者腫瘤的突變基因。(全文未完) 全文及圖表請見《先探投資週刊1949期》便利商店及各大書店均有販售。

  • 臉書CEO祖克伯宣布投入30億美元對抗疾病

    臉書CEO祖克伯宣布投入30億美元對抗疾病

    臉書CEO祖克伯(Mark Zuckerberg)和妻子普利希拉‧陳(Priscilla Chan)週三共同宣誓,將在未來十年間,投資30億美元到醫學研究上,來對抗或是控制所有疾病。 根據法新社(AFP)報導,祖克伯在舊金山發表這項宣言時說:「這是個很大的目標」,但他們過去和許多專家談過認為可行,才決定要這麼做。 去年才生下女兒Max的祖克伯和普莉希拉說,他們希望未來在女兒有生之年,可以為所有疾病找到解藥,或是至少讓嚴重疾病從致死轉變為可控制或是可預防的。本身就是小兒科醫生的普莉希拉數度強忍眼淚的表示,雖然這不代表孩童不會生病,但這會讓疾病變得較不頻繁和嚴重。 祖克伯宣誓投資的30億美元雖然預定用在未來十年,但祖克伯夫妻希望能在本世紀末前達成他們的目標。他們預計先投資6億美元在舊金山建立一個生物實驗室Biohub,讓研究人員、科學家等可以「集體」在那裏建造工具以更佳研究和瞭解各式疾病。祖克伯解釋這麼做的理由,他說歷史上許多科學突破的發生,都是出現在能讓人類得以以新的角度觀察事物的新科技發展出來之後,他舉出一些例子如顯微鏡和DNA定序(DNA sequencing)。 Biohub將集結三所加州菁英大學的科學家和工程師,洛克菲勒大學(Rockefeller University)著名神經科學家Cori Bargmann和霍華德‧休斯醫學研究所(Howard Hudges Medical Institute)將會主導這個實驗室。 祖克伯強調,科學家可能需要好幾年才能製造出這些工具,這些工具可能也要花更久的時間才可實際運用,因此大家需要的就是耐心。但他指出目前幾個最大的健康危害就是癌症和神經系統疾病,所以可以相當容易的想像出可能需要甚麼樣的工具。 他和普莉希拉希望他們的計畫可以拋磚引玉,吸引世界各投資更多資金到醫學研究上。週三他們宣布這項計畫時,微軟前董事長、執行長比爾蓋茲(Bill Gates)也在場,他稱讚祖克伯夫妻承擔起這項「大膽和極具野心的」計畫,並說他對這對這對夫妻提出的計畫有信心。

  • DNA定序牽線 晶圓雙雄有了交集

     行動基因鎖定的臨床癌症基因檢測和臨床醫藥資訊分析領域,角色上很像「神探」,他們先解析變異基因對病程發展與藥物反應的影響,提供給醫師、學術研究單位和藥物研發公司參考。有趣的是,行動基因使用的半導體晶片做DNA定序,晶片的開發、生產者卻是台積電。  近日才投資成為行動基因持股逾16%大股東的宏誠創投,母公司是聯電集團,等於是二家半導體公司在行動基因產生交集。  行動基因技術長陳淑貞表示,半導體晶片含有1.1億個微型小洞,每個小洞下方連接高靈敏的電流偵測元件。當DNA定序反應進行時會產生氫離子(H+),進而改變小洞內的電位差,此電位差將轉換成訊號,並轉換成ACTG組合成的DNA鹼基序列。  若以1.1億個偵測元件計算,1片晶片最大的測序量可產生4百億個鹼基序列,相當人類整個基因體所有DNA鹼基序列的10倍,代表可列出所有人類基因序列10次。  比較特殊的是,一般半導體晶片只能在乾燥環境下操作,而台積電的晶片則是全球唯一能做生物反應,即是在含水的環境也能操作。  雖有能力設計生產基因檢測級的半導體晶片,不過,台積電仍以代工為主,行動基因還是得向國外客戶買台積電的晶片使用,但聯電投資的基因檢測公司用了台積電晶片,也算是美談。

  • DNA解碼價格 1,000美元搞定

     科技媒體Verge報導指出,美國生物科技公司Illumina周二推出新型DNA超級電腦系統,可將基因體定序(genome sequencing)的服務成本,壓至1,000美元的關鍵價位,此舉可望刺激未來基因定序的研發與檢測。  Illumina最新研發的DNA超級電腦稱作HiSeq X。這組超級電腦系統,每年可處理2萬個基因體樣本的定序。1,000美元的每樣本價位,是科學家極度想突破的價格屏障。目前每樣本的基因體定序價為3,000美元。  HiSeq X系統是由10組電腦所組成,每台約為100萬美元,一整套系統則為1,000萬美元。Illumina亦推出一組較小的DNA超級電腦模型,這個名為NextSeq 500的超級電腦,價位則在25萬美元。  不像一般如23andME與GeneLink等針對一般消費大眾的DNA檢測。Illumina的新服務可定序人體內每一根毛髮的DNA,如此細微的檢測,可幫助科學家瞭解目前仍處於黑暗大陸的DNA領域。  由於遺傳學家每當遇到不瞭解的基因體時,必須執行更多的檢測,才能持續下去。所以較廉價的基因體定序服務,能夠省下業界非常可觀的研發經費。  尤其目前人體內的基因,尚有廣大的領域,仍不被科學界所瞭解。  作更多的研發努力,可讓醫生推斷基因數據的意義,並提供後續研究更多參考價值。  10年前基因定序的價位為10億美元的天價。但自從2007年後,就開始顯著下滑。在過去5年中,完整基因定序的價位從1,000萬美元,跌落至1萬美元。

  • 生物科技-交大基因解碼 病毒定序1小時完成

    生物科技-交大基因解碼 病毒定序1小時完成

     人類基因解碼有了新突破!交通大學結合蛋白質電晶體、生物科技,開發更快速、更精準、更便宜的單分子定序平台,把基因解碼時間由1天縮短為1小時,刊登在國際期刊《自然奈米科技》(Nature Nanotechnology)。同時,未來可用於流感病毒定序,協助研製H7N9疫苗。  基因是決定生物遺傳特徵的基本單位,基因定序更被視為生命之鑰,不過,傳統的基因解碼技術使用螢光染料,需要大量DNA,且錯誤率較高,也無法快速完成個人基因解碼,因此,交大材料系教授黃國華、生物科技系助理教授陳昱勳研發第3代DNA單分子定序平台。  黃國華說明,交大研究團隊把DNA聚合酶連接在單分子蛋白質電晶體上,透過即時電導訊號,1小時就可以完成基因定序,而且成本從5000美金(新台幣約15萬元)降為500美元(約1.5萬元)。  陳昱勳指出,這是全球首次可以看到整個聚合酶的合成過程,且不需要透過外加的螢光,定序錯誤率趨近於零。  黃國華認為,這項技術未來可應用在基因體研究、預防醫學及篩檢基因缺陷,也可用在流感病毒的定序,有助於開發疫苗。

  • 基因定序又快又便宜 交大解碼技術奏功

    交大研究團隊結合蛋白質電晶體和生物科技平台,成功開發更快速、更精準、更經濟的單分子基因解碼技術,把基因定序時間從一天縮短為一小時,價格從五千美金降到五百美金,對於人類各項疾病解密有莫大助益。像是有病毒界「百變天王」的流感病毒,利用這項技術就可快速定序,即早開發新藥疫苗。 人類基因定序計畫費時數十年,終於在2005年第一次完整解碼人類生命藍圖,這幾年發展下來依然有速度慢、花費高的缺點,直到去年基因定序仍得花費五千美金、耗時一天才能解碼。 交通大學材料系教授黃國華和生物科技系助理教授陳昱勳,研發出第三代的DNA定序技術,利用DNA聚合(酉每)連接在在交大全球獨創的單分子蛋白質電晶體上,透過即時電導訊號,快速定序,只要使用一個細胞、不需要使用傳統外加的螢光染料,錯誤率幾乎是零。透過個體基因比對差異,能預測疾病和檢驗,將有助於開發疫苗新藥。 這項研發成果已刊載於五月份的《自然奈米科技》(Nature Nanotechnology)國際期刊。黃國華表示,全球基因定序商機龐大,從2000年到現在,每年成長一成,有二千億台幣的市場,產值驚人。

  • 蘋果基因定序 解開美味秘密

     來自全球廿個研究機構的八十六位科學家耗時兩年,為全球最受歡迎水果-蘋果,完成基因定序,並將成果發表在廿九日出刊的《自然遺傳學》(Nature Genetics)。研究報告說,未來將可據此培育出更脆、更美味多汁且更能抵抗病蟲害的新品種蘋果。  蘋果的去氧核醣核酸(DNA)包含六億個鹼基對(base pairs),科學家此次選來進行基因定序的是源自美國西維吉尼亞州的金冠蘋果(Golden Delicious Apple)。蘋果樹屬薔薇科植物,而所有開花植物當中有三分之一同屬薔薇科,所產出的水果包括諸如桃子、梨子和草莓等。  研究顯示,這幾種水果雖然各有不同,但在基因上有許多相似之處,蘋果的DNA有很大部分在其他水果也找得到。  科學家們認為,這些水果可能有共同的「蘋果祖先」,在五千萬到六千五百萬年前才開始有不同變化。

  • X女性可能改寫人類演化史

    X女性可能改寫人類演化史

    二○○八年,考古學家在俄羅斯東北部西伯利亞的阿爾泰山脈「丹尼索瓦洞穴」中,挖掘出一塊疑似史前孩童的小指指骨化石。經過德國萊比錫「蒲朗克演化人類學研究院」進行DNA比對後發現,這塊年代溯及三萬至四萬八千年前的指骨,與現代人、尼安德塔人人種不同,極可能是前所未見的新人種。此一重大發現,可望重新改寫人類演化史。 不屬於任何已知古人種 跨國考古團隊把這個研究成果發表於最新一期《自然》(Nature)周刊。他們起初認為,指骨屬於尼安德塔人。但把化石送往德國萃取出粒線體DNA並定序,然後再與尼安德塔人及現代人進行比對後,發現存在數百項遺傳差異,意味它不屬於現代人和任何已知古人種,而是人屬(Homo)動物中的獨特分支。 與現代人生存年代相仿 科學家暫時把此人種命名為「X女性」(Woman X),它和現代人及尼古德塔人的生存年代相仿,且在一百萬年前有共同的祖先,意味這三種人很可能在多年前,曾經同時在西伯利亞南部生活。 研究團隊共同領導人「蒲朗克演化人類學研究院」的帕伯(Svante Paabo)表示,無論是誰帶著這個DNA在百萬年從非洲出走,並前往西伯利亞,它都是前所未見的新物種。 不過帕伯說,在該指骨化石細胞核DNA排序完成之前,不能確認「X女性」是未知古人種,儘管不少證據都顯示它是。另一位共同領導人人類學家克勞瑟(Johannes Krause)表示,研究團隊在「丹尼索瓦洞穴」還找到手環、工具等與現代人類考古學密不可分的物品。 靠DNA定序驗明正身 如果證實,「X女性」的確為新人種,除了人類出走非洲的歷史將重新改寫,它也將是史上第一個僅靠DNA定序,就驗明正身的新人種。

  • 基因定序 3年後取代生物晶片

    基因定序 3年後取代生物晶片

    1999年就在台大服務的俞松良是台大醫學院院長楊泮池研究團隊重要的輔佐大將,目前是台大醫學院醫學檢驗暨生物技術學系助理教授及台大醫學卓越中心基因體醫學組微陣列核心與國家型基因體計畫整合性功能基因體學核心實驗室的共同主持人,經常以實驗室為家的他,樂於投入有趣且富挑戰性的研究計畫。 俞松良因服國防役、於1999年到台大,開始為期四年的博士後研究,從2002年年底開始協助楊泮池的生物晶片實驗室(成立於2000年)的運作,於2003年直接進入楊泮池的實驗室,為期約1年半。之後,進入台大醫院醫研部,並於2007年至醫技系任教職。因此從2002年起就開始參與了楊泮池院長大部分的大型計畫,從觀念上的討論、研究計畫的撰寫、實驗的執行、實驗數據資料的分析與論文的撰寫等都有參與。 因長期參與楊泮池各大型研究計畫,俞松良對楊泮池打從心底的佩服和景仰。他說,楊泮池是位人格特質和領導風格很少遇到且相當優質的人,「想法開放、充分授權、學識淵博、文化涵養」是其主要特質,特別是不會因身為主管階層而有落後時代潮流的情況,他的想法總是更先進的跑在前頭,其學識涵養令人十分景仰而總能信服於他。楊泮池領導下的計畫主持人、研究員或老師,一直到博士班、碩士班學生等整個研究團隊是比較活潑自由的團隊,有很好的實驗室文化及風氣,其在中研院的實驗室著重於基礎研究,在台大醫學院的實驗室則著重於轉譯醫學及臨床診斷與治療方向,因設備完整,在醫院的檢體與國家經費及高通量篩檢儀器設備支援下,可從事較大規模的實驗、收集檢體和進行篩檢。 俞松良指出,美國總統歐巴馬於去年提出CR21前瞻計畫,編列了很多預算在肺癌組織研究,相較於台灣官方在癌症醫學研究的投資明顯不足於歐美各國的情況下;我們會專注於癌症組織研究,不能讓老美專美於前。他有信心證明楊泮池團隊在肺癌基因體醫學的原創性概念,絕對不亞於歐美各國。 基因定序成重要分析平台 俞松良說,台灣從明年開始的國家型計畫,基因定序已被點名為一重要分析平台,當成立基因及蛋白質結構分析核心設施實驗室後的幾年,基因定序平台將持續成熟,未來2~3年會有第三代、第四代定序儀等新技術推出,台灣可以等嗎?如能買到更先進技術固然很好,研究成果如有好設備會加速其結果。但是,一個正確的研究加上充分運用現有設備,進而加快研究腳步,或許會比等更新的設備還要更快,先做出來的先贏,而且在整個科研體系,量大未必是最好的,質精才是最好的,有「原創性概念」是最了不起的。原創性必須是第一個發現或第一個證明概念,僅需少數檢體、少數經費(設備及資源),就可做到證明概念。後來的人就辛苦了,因為概念已經被證明了,接下來就要大規模驗證它,需要很多檢體和數據資料。 因此,要有「足夠多的實驗儀器」和「分析數據的能力」,前者在台灣受限於經費,沒有辦法像國外研究中心,能在單一機構就擁有很多設備,可藉由功能上集合幾個實驗室設備來達成;後者則是很有挑戰性的部分,甚至會比實驗操作本身有更高挑戰性。目前的做法是將現有資源集結為若干大型整合性實驗室,另由生技公司參與計畫合作,例如:由Applied Biosystems(應用生命系統公司)提供3台新世代定序機器共同協助楊泮池院長大型計畫的進行,即是一種非常有效率的合作模式。 解決科學.醫界問題的良方 俞松良表示,最慢3年後,整個基因定序系統將完全取代生物晶片系統。目前,機器型態仍會一直再升級,看得到的是新世代基因定序技術及其設備,很難想像未來3~5年間,還有什麼科學方法可超越這樣的研究策略,將整個基因體研究,舉凡核酸研究,不管是DNA、RNA或各式各樣的基因體、表觀基因體等,都被其涵括進去,更會發現全世界大型國家研究中心把很多經費都放在DNA定序設備上,它都可為解決各種基礎科學的興趣、疑問或臨床等問題提供很好的解決方式。

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