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值得關注!生質能源公司的多角化經營策略 – Amyris

生質能源趨勢 BioEnergy Today_96
・2014/03/10 ・1308字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 585 ・九年級
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延續上一篇談論Gevo的文章主題,我們將繼續為個未讀者介紹正積極切入不同產業的生質能公司。今天的主角 Amyris,可以說是大有來頭 – Amyris是於2003年時,由一群加州柏克萊大學的科學家所成立的。雖然現在提到生質能公司大家都會想到 Amyris,但在創立之初,Amyris其實是聚焦在藥物的研發上,還因此在2005年的時候得到比爾蓋茲夫婦基金會(Bill & Melinda Gates Foundation)為期五年、金額達4200萬美元的資助,主要用於抗瘧疾(anti-malarial)藥物的研發上。

sciencetechnology5

圖片來源

Amyris的強項是生物合成,意即利用基因工程改變微生物的代謝路徑(metabolic pathway) 將醣類轉換成各種所要的化學物質。在 Amyris 的實驗室中,主要使用的微生物為酵母(yeast)。憑藉著在生物合成領域方面的卓越技術實力,Amyris 在2007開始轉而開發能夠取代石化衍生物的再生產品。在2011年的時候,Amyris成功生產Biofene®,一種以蔗糖為原料生成的 farnesene (trans-ß-farnesene)。為了降低成本,Amyris選擇將Biofene®的生產基地設在盛產甘蔗的巴西,並在2012年底成功商轉。

High-Value Products via Fermentation
圖片來源

然而,和許多新興公司一樣,Amyris也在大規模量產這部份遇到了瓶頸。2013年10月的時候,Amyris宣佈該公司在巴西的生產締造了里程碑,然而這相當於800萬公升的年產量與顯然與投資人的期待有段落差,這也說明了為何 Amyris 於2010年10月IPO時價格是17塊美金,在攀升到33元的歷史高點後便一路下墜的部分原因(註:這篇文章發佈的當下,Amyris(AMRS)的股價是$4.52。)

股價的重挫當然也影響到Amyris的現金水位,這間接讓Amyris積極開發除燃油之外的市場,也由於Biofene®可以作為許多商品的生產原料,遂成為 Amyris 目前技術平台的主要產品以及 Amyris 切入其他產業的王牌。細看該公司的產品介紹頁面,除了在家庭與個人照護(Home and Personal Care)產業尚未有太多著墨之外,Amyris 進入的產業可以分為以下幾類:

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A. 潤滑劑:與巴西公司Cosan 成立合資公司 Novvi ,負責行銷以Biofene®作為原料製造而成的基礎油 (Base oil)。基礎油是潤滑油的主要成份,一般潤滑油中有大約90%的成份是基礎油。

B. 聚合物與塑膠:與日商 Kuraray (可樂麗)合作,將Biofene®作為輪胎橡膠的料源。同時與義大利集團 Mossi Ghisolfi Group 合作生產PET

C. 香料與香水:與F&F產業界的主要廠商:Firmenich, IFF and Givaudan 共同開發以Biofene®作為原料的合成物。

D. 燃料:與法國石化巨擘Total S.A. 共同成立合資公司Total Amyris BioSolutions BV,負責製造與行銷從Biofene®中提煉的生質柴油及航空燃油(Jet fuel)。

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E. 化妝品:利用由Biofene®轉化的鯊烷(Squalane)打入市場,開發Amyris Neossance™ Squalane品牌並已於日本、韓國、美國及歐洲簽訂專屬代理商。

介紹至此,可以發現 Amyris 與 Gevo 的策略非常雷同,都是將主力商品佈署到能源之外的產業中,降低風險同時追求企業的成長與發展。既然目前在生質能產業有這樣多角化經營的趨勢,那身為新興生質能公司龍頭的Solazyme又怎麼會缺席呢?在下篇文章,生質能源趨勢將會整理分享Solazyme這家公司的動態,有興趣的讀者千萬不要錯過喔!

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生質能源趨勢 BioEnergy Today_96
20 篇文章 ・ 3 位粉絲
三個大學同學在畢業後各自步上不同的旅程,卻對於生質能源有著相同的興趣與期待,因此希望藉由寫作整理所知所學,並與全世界分享與討論。

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117歲逆齡奇蹟:免疫韌性與腸道菌的長壽密碼 【挺健康】
PanSci_96
・2026/03/07 ・319027字 ・閱讀時間約 664 分鐘
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本文由 AI 協助生成

2024年8月,全球長壽紀錄的榜單上,一個傳奇的名字劃下了句點。Maria Branyas Morera,這位生於1907年的西班牙女性,在睡夢中平靜離世,享壽117歲又168 天。她是當時世界上最長壽的人類,也是有紀錄以來史上第七長壽者。 但讓醫學界震驚的,並不僅僅是這串代表歲月的數字。Maria 的一生經歷了兩次世界大戰、西班牙流感,甚至在 113 歲高齡時確診 COVID-19 卻奇蹟般地迅速康復。當科學家試圖探詢她的長壽祕訣時,這位經歷過世紀風霜的老奶奶給了一個極其平淡的答案:「我每天吃優格。」 等等,先別急著衝去超市掃貨。這不是一篇關於優格的推銷文,事情遠比這複雜,也精彩得多。為了破解人類「壽命極限」與「健康餘命」之間的密碼,頂尖科學團隊在 Maria 生前取得了她的同意,採集了她的血液、唾液、尿液與糞便樣本,進行了一項史無前例的「多組學(Multi-omics)」深度分析。 這項研究揭示了一個顛覆認知的發現:Maria Branyas 讓「衰老」與「疾病」這兩件事徹底脫鉤了。她的案例挑戰了我們對老化的既定想像——人類真的能活到 117 歲,卻幾乎沒有慢性病嗎?這究竟是基因樂透的獨得者,還是一種我們可以複製的生理節奏?

免疫的奇蹟:當113歲的身體遇上新冠病毒

在深入基因之前,我們必須先談談 Maria 最令人咋舌的醫學紀錄。2020年,當時已經 113 歲的 Maria 確診了 COVID-19。根據當時的統計數據,對於 90 歲以上的超高齡族群,新冠肺炎的重症率超過 20%,死亡率更是逼近 10%,這主要是因為「免疫衰老(Immunosenescence)」——隨著年齡增長,免疫系統通常會變得反應遲鈍,或者因為無法控制發炎反應而引發致命的細胞激素風暴。 然而,Maria 打破了這個規律。她不僅沒有重症,甚至在幾週內就完全康復,且沒有留下任何後遺症。

研究團隊透過血液檢測揭開了謎底。一般高齡者的體內通常充斥著高濃度的促發炎因子,這被稱為「慢性低度發炎(Inflammaging)」,是導致心血管疾病與癌症的溫床。但在 Maria 的血液中,關鍵的促發炎細胞因子 **IL-6**(白細胞介素-6)與 **TNF-α**(腫瘤壞死因子-α)的數值極低,僅約為一般高齡者的三分之一。 這代表她的免疫系統擁有一種極其罕見的「免疫韌性(Immune Resilience)」。她的免疫細胞就像是一群身經百戰卻依然紀律嚴明的老兵,既能精準殲滅入侵的病毒,又懂得在戰鬥結束後迅速收手,避免誤傷健康組織。這種「煞車機制」的完善,或許正是她能跨越世紀瘟疫的關鍵。

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第一條線索:三份優格與「年輕腸道」的祕密

Maria 提到的「優格」,在科學分析下被證實並非玩笑。 我們常說「人如其食」,但更精確地說,是「人如其腸道菌」。腸道是人體最大的免疫器官,約有七成的免疫細胞駐紮於此。研究團隊分析了 Maria 的糞便樣本,結果令人驚訝:這位百歲人瑞的腸道菌相多樣性極高,其結構竟然更接近年輕人,而非一般的百歲老人。 在她的腸道微生物地圖中,有幾位「英雄菌種」的豐度特別顯著: 1. 雙歧桿菌(Bifidobacterium,俗稱B菌):這是優格與母乳中常見的益生菌。它能分解膳食纖維,產生乳酸與醋酸等短鏈脂肪酸(SCFAs)。這些酸性物質不僅能抑制壞菌,更能調節 T 細胞的反應,直接降低全身性的發炎水平。 2. 艾克曼嗜黏蛋白菌(Akkermansia):又被稱為「瘦子菌」,它負責修補腸道黏膜屏障,防止細菌毒素滲漏到血液中。 3. 普拉梭菌(Faecalibacterium):腸道內的滅火隊長,具有強大的抗發炎能力。 科學家推測,Maria 長期攝取發酵乳製品(如優格)並配合地中海飲食的高纖維特性,為這些好菌提供了源源不絕的「燃料」。這種腸道生態的平衡,不僅幫助她維持代謝穩定,更直接延緩了免疫系統的衰老。這再次印證了「腸道-免疫軸」的重要性:想要免疫年輕,先得讓腸道年輕。

身體在慢速播放:DNA時鐘比實際年輕23歲

Maria 的健康狀態不僅僅是「感覺良好」,在分子層面上,她的身體確實在「慢速播放」。 為了量化她的老化程度,Manel Esteller 博士領導的團隊對她進行了全方位的「多組學」掃描,這就像是把人體拆解成上千張地圖,從基因(Genome)、表觀基因(Epigenome)到代謝產物(Metabolome),觀察時間如何在她體內流動。 最震撼的數據來自「DNA 甲基化時鐘(DNA Methylation Clock)」。如果說 DNA 是硬體,那麼表觀基因就是控制基因開關的軟體。隨著老化,這套軟體通常會出現錯誤,該關的發炎基因沒關,該開的修復基因沒開。但在 Maria 身上,這套軟體依然運行流暢。

檢測結果顯示,Maria 的生物年齡比她的實際年齡年輕了整整 **23 歲**。更驚人的是,她的老化速率計算值呈現負向(-17.3),這在科學上極為罕見,暗示她的身體在分子層面上,正在積極對抗甚至逆轉部分衰老進程。她的細胞修復機制始終處於「開機」狀態,持續修補累積的 DNA 損傷,這解釋了為何她能維持如 70 歲般的臟器功能。

她沒有「長壽基因」:打破基因樂透的迷思

讀到這裡,你可能會想:「這一定是她基因好,中了基因樂透。」但研究結果卻狠狠打臉了這個宿命論。 在過去的研究中,許多百歲人瑞被發現攜帶一種名為 **FOXO3A** 的長壽基因變異,這被視為對抗老化的「王牌」。然而,Maria 的基因檢測顯示,她**並不具備**這種變異。她沒有這張王牌。 那麼,她靠什麼活到 117 歲?答案是「團隊合作」。雖然沒有單一強大的長壽基因,但她擁有一手完美的「好牌組合」: * APOE2 基因:這是心血管的守門員,保護她免於動脈硬化與阿茲海默症的侵襲(她也沒有高風險的 APOE4 基因)。 * MFN2 與 OPA1 基因:這些基因負責維護線粒體(細胞發電廠)的功能,確保細胞能量供應穩定。 * IL10 與 TNFAIP3 基因:這是一組強大的免疫煞車手,幫助她維持低發炎狀態。 Maria 的案例告訴我們,長壽並非單靠一個「超級基因」的庇蔭,而是體內成千上萬個基因在表觀遺傳的調控下,達成了一種完美的動態平衡。

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端粒反轉:最短的生命計時器,卻換來最長的壽命

整項研究中最令人費解,也最具啟發性的發現,在於她的「端粒(Telomeres)」。 端粒是 DNA 末端的保護帽,就像鞋帶末端的塑膠套。傳統醫學理論認為:細胞每分裂一次,端粒就會磨損變短;端粒越短,代表細胞越老,壽命越短。因此,「端粒越長越好」幾乎成了抗老界的鐵律。 但 Maria 再次顛覆了教科書。她的端粒長度極短,甚至不到 8kb,這個長度僅是一般百歲人瑞的一半,在同齡者中屬於「極短」等級。照理說,她的細胞應該早已停止分裂,甚至器官衰竭。但事實是,她不僅活得久,還完全沒有癌症。

端粒權衡理論:短端粒或許是身體設下的防癌防火牆。

端粒權衡理論:短端粒或許是身體設下的防癌防火牆。圖/AI生成。

對此,科學家提出了一個引人深思的「權衡理論(Trade-off Theory)」。端粒過長,雖然能讓細胞無限分裂,但也給了細胞累積突變、演化成癌細胞的機會(癌細胞的一大特徵就是端粒極長、甚至永生)。 在 Maria 身上,極短的端粒可能扮演了一道「生物防火牆」。因為端粒短,受損或突變的細胞無法無限複製,只能走向凋亡。這種限制細胞分裂能力的機制,雖然犧牲了一部分的組織再生能力,卻換來了最強大的防癌屏障。這是一種演化上的取捨:為了不生病(癌症),身體主動選擇了限制細胞的瘋狂生長。

長壽是50%基因、50%生活

負責這項研究的 Manel Esteller 博士在總結時說了一句名言:「長壽,大約是 50% 的基因,加上 50% 的生活方式。」 Maria 確實擁有一副不錯的基因底牌(雖然沒有王牌),但真正啟動這些基因潛能的,是她一百多年來的生活哲學。她長年居住在環境優美的西班牙加泰隆尼亞地區,一生遠離菸酒,並奉行地中海飲食。她並未刻意追求「抗老」,而是順應著一種極為規律、低壓的生活節奏。 我們無法改變與生俱來的 DNA 序列,但 Maria 的故事證明了,我們可以透過生活方式來改變基因的「表達」。

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向117歲學習:我們能做的三個練習

雖然我們無法複製 Maria 的基因,但醫學專家認為,我們可以複製她的生理邏輯,讓時間在我們身上走得慢一點: 1. 管理你的微生物群(Microbiome Management) Maria 的優格習慣不是傳說,而是科學。增加發酵食物(無糖優格、泡菜、味噌)的攝取,並搭配高膳食纖維(蔬菜、全穀類),能養出富含雙歧桿菌的「抗發炎腸道」。這是提升免疫韌性成本最低的方法。 2. 控制慢性發炎(Taming Inflammation) 透過地中海飲食(好油、多蔬果、少紅肉)與規律睡眠,降低體內的 IL-6 與 TNF-α 水平。記住,讓身體長期處於「戰備狀態」(發炎)是老化的加速器。 3. 維持心理與社交活力(Social & Mental Vitality) Maria 直到晚年仍保持閱讀、打字並與家人頻繁互動。心理健康直接影響神經內分泌系統。保持好奇心與社交連結,是大腦最好的防腐劑。 Maria Branyas Morera 留給世界的,不只是一個長壽紀錄,而是一份關於人體潛能的說明書。長壽或許不是追求延長生命的終點線,而是像她一樣,盡可能地延長「健康」的區間,讓老去不再等同於病痛,而是一場優雅的謝幕。

參考文獻

1. Haro, J., et al. (2024). Multi-omics analysis of a supercentenarian: The Maria Branyas case. *Cell Reports Medicine*. 2. Esteller, M. (2024). Insights into extreme longevity from the study of the world’s oldest living person. *Josep Carreras Leukaemia Research Institute*. 3. Guinness World Records. (2024). World’s oldest person Maria Branyas Morera dies aged 117. 4. Sebastiani, P., et al. (2012). Genetic signatures of exceptional longevity in humans. *PLoS One*.

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亞洲人風險較高的黃斑部病變!PCV治療與保養5大關鍵一次看
careonline_96
・2026/03/05 ・1968字 ・閱讀時間約 4 分鐘
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性早熟恐影響成人身高,觀察、預防與治療解析,兒童內分泌科醫師圖文懶人包

老年性黃斑部病變會嚴重危害視力,甚至導致失明。本次特別邀請台灣大學醫學院附設醫院眼科主治醫師賴佐庭醫師回答老年性黃斑部病變的關鍵五大問題。

第一問:請問什麼是多足型脈絡膜血管病變(Polypoidal choroidal vasculopathyPCV)?

醫師解答:

賴佐庭醫師指出,老年性黃斑部病變(Age-related Macular Degeneration,AMD)可分成乾性與濕性。在濕性老年性黃斑部病變AMD中,「多足型脈絡膜血管病變(PCV)」在亞洲人中較常見,大約佔了二成至六成,在台灣約五成濕性老年性黃斑部病變屬於多足型脈絡膜血管病變。

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多足型脈絡膜血管病變視力喪失

多足型脈絡膜血管病變(PCV)的致病原因與脈絡膜血管的異常、老化、代謝產物沉積有關。賴佐庭醫師說,其惡性度、治療難度較高的原因在於患者的脈絡膜血管除了異常增生外,常合併有息肉狀病變(血管瘤)形成,當血管瘤破裂、出血,可能造成突發性視力喪失。如果病灶位於黃斑部中心區域,對視力的影響會更大。

多足型脈絡膜血管病變(PCV)的危險因子包括抽菸、年齡、高血壓、肥胖、慢性發炎等。

第二問:多足型脈絡膜血管病變(PCV)對患者有何衝擊?

醫師解答:

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黃斑部則是視網膜中最敏感的感光區域,當黃斑部發生病變,會對視力造成嚴重影響,甚至導致失明。

「最近有位57歲男性,抽菸多年。某天在工作時突然發現一眼的正中間黑掉,看不清楚,而緊急就醫。」賴佐庭醫師表示,「透過血管攝影與光學斷層掃描,發現是多足型脈絡膜血管病變(PCV)破裂出血,於是便安排眼內注射藥物治療,幫助穩定病情、改善視力。」

第三問:多足型脈絡膜血管病變(PCV)該如何治療?

醫師解答:

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針對多足型脈絡膜血管病變(PCV),目前的主流治療為標靶藥物注射治療,藥物以抗血管新生因子藥物為主,亦有較新的雙標靶藥物,各種藥物均以眼內注射的方式給予。賴佐庭醫師說,眼內注射藥物可以抑制不正常的血管新生,幫助消除黃斑部水腫,控制疾病進展。

多足型脈絡膜血管病變健保給付

眼內注射藥物已納入健保給付,須經事前審查核准後使用。病眼之最佳矯正視力要介於0.05至0.5之間,且要完成眼底光學斷層掃瞄及血管攝影等檢查,確定有疾病活性者(如視網膜內積液、視網膜下積液、視網膜色素上皮層下積液、黃斑部出血,或黃斑新生血管等病灶)。如果已產生中央窩下結痂者不得申請使用。每眼給付最多14支(需分次申請),須於第一次申請核准後5年內使用完畢。

只要符合條件,醫師便會協助向健保申請使用。賴佐庭醫師說,由於多足型脈絡膜血管病變(PCV)是慢性且可能反覆復發的疾病,許多病人需要長期治療。因此不少病人會在健保額度用完後,需改以自費治療。

除了眼內注射藥物治療,患者平常也要禁菸、控制血壓、減少心血管風險因子,幫助維持病情穩定。

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第四問:黃斑部病變患者該如何保養?保健食品可以控制黃斑部病變?

醫師解答:

依照國際大型研究AREDS2配方的營養補充品(葉黃素、玉米黃素、鋅、維生素等),可降低部分病人從早期進展到晚期老年性黃斑部病變AMD的風險。賴佐庭醫師提醒,這些營養補充品並非藥物,不能治療黃斑部病變。

多足型脈絡膜血管病變(PCV)一旦有滲漏、出血,就必須盡快接受眼內注射藥物治療,才是有效的治療方式。

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第五問:要如何及早發現黃斑部病變?

醫師解答:

大家可以經常使用阿姆斯勒方格表(Amsler grid)自我檢測。檢測方式是將方格表放在距眼睛約30公分處,先遮住一隻眼睛,用另一隻眼睛注視表格中心的圓點,如果發現方格中的線條有扭曲、變形、缺損、或出現暗影,請務必盡快就醫。

阿姆斯勒方格表自我檢測

多足型脈絡膜血管病變(PCV)是眼底長出一些結構不穩定的新生血管,就像容易滲水、破裂的水管。這些不正常的血管會滲水(造成水腫)、滲血(造成局部出血),若破裂時會造成大出血,這些變化都會對視力造成明顯影響。及早發現、積極治療才能達到較佳的預後!

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破解膜蛋白研究瓶頸 趙玲打造更真實細胞世界
顯微觀點_96
・2026/03/04 ・3376字 ・閱讀時間約 7 分鐘
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本文轉載自顯微觀點

細胞膜是區隔細胞與其外在環境的屏障,表面佈有許多特殊蛋白,透過不同的位置、結構和物理化學性質,讓細胞膜具有「辨別敵我」選擇讓特定物質進入細胞的功能,因此成為現今藥物設計最重要的靶點之一。

然而,這類蛋白一旦脫離細胞膜就容易變性,像被拉上岸的水母,瞬間失去原有形狀甚至硬化,導致後續的檢驗和研究遭遇瓶頸。

任教於台大化工系的教授趙玲,便以膜蛋白為研究主題,發展新方法來分離膜蛋白,建造各式細胞膜晶片以完成後續的功能研究。她更以傑出的研究於2018年獲得台灣傑出女科學家獎的新秀獎

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善用化工所學 創造細胞膜安心「躺平」環境

許多人對化工系的印象常與石化工業、傳統工廠或是有毒化學物質畫上等號,但在趙玲的研究室裡,卻充斥著培養皿、生物晶片和各種光學儀器。

「化工其實滿廣泛的,就是化學加上工程」,趙玲老師解釋,只是早期產業以石油工業為主讓大眾誤以為化工系的出路就是如此,但化工是以工程的方式將化學產品實用化,因此舉凡生活用品、製藥甚至現在提倡的永續、減碳,也都是化工觸及的研究領域。

趙玲實驗室的研究核心包括建造細胞膜平台來分離膜蛋白、利用生物晶片了解與細胞膜相關的疾病機制,以及利用細胞膜和特殊生物現象來做來做生物檢測應用或工程、材料上的應用。

對於自己以膜蛋白作為研究重心,趙玲表示起心動念希望協助科學家解決過去始終難以突破的問題。以細胞膜上主要受體之一的GPCR(G protein-coupled receptor)為例,這類受器非常重要,是許多藥物的主要靶點。

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但過去研究GPCR的方式通常是在「非自然狀態」下取得。由於膜蛋白必須先用界面活性劑溶解、脫離細胞膜,直接或帶著界面活性劑一起結晶,最後研究者會嘗試把蛋白重新插入脂質體(liposome)或 奈米圓盤(nanodisc,一種保留膜蛋白結構與功能的技術),再以X光或冷凍電子顯微鏡分析。但以此傳統方法取得的膜蛋白不僅構型改變,產量也較低。

然而,GPCR 的運作非常依賴其「真實構型」與上下游分子的互動。因此,即使研究者成功取得某一個「靜態狀態」的結構,也仍無法確定那是否符合它在真正細胞環境中的運作形式,更難以推測與藥物結合後,蛋白質到底發生了什麼改變。

趙玲所開發的平台正是為了解決這個瓶頸。趙玲團隊採取的方法是在抽取膜蛋白時,以脂質微胞的方式將蛋白和細胞膜一起取出。將類似膜泡的脂質微胞鋪在平台上,再透過平台下的感測器,觀察膜蛋白再給予刺激物後,鍵結是否發生。由於研究目標的膜蛋白始終待在原本的脂質雙層中,完整保持原本的天然構型,因此與刺激物的交互作用也就更接近在原本環境中的樣貌。

而平台本身支援多種偵測方式。除了最常用的螢光分析之外,為了驗證無標記(label-free)感測的可靠度,趙玲團隊也經常把兩種方法同時使用,以便確認訊號的正確性。目前平台也正在擴展到可整合電子顯微鏡等其他技術,只要能讓膜泡穩定地鋪在感測層上,就能進一步觀察更細緻的構造與動態。

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但脂質微胞如何「完整」的貼附在平台上並保持天然構型?趙玲笑稱,「這便是化工人的優勢」。

她解釋,細胞膜一旦離開細胞,就容易因為鹽濃度、pH 值或環境不穩定而破裂,因此必須精準調整這些條件,使膜能保持完整。而到了平台上,也要創造「膜喜歡」的環境,才能讓膜穩定地依附上去。

因此不論是鹽濃度、pH值、靜電力、凡得瓦力(van der Waals force)等物理化學相關的參數,都必須被考量控制。「我們理解這些力如何作用,也了解熱力學和動力學,因此可以微調整個系統」,因為這樣的學習背景,趙玲認為者也是化工人才切入生醫領域的優勢。

膜蛋白平台示意圖
細胞平台新方法示意圖。圖:趙玲提供

研究沒有冤枉路 十年磨一劍確定方法學

跨足生醫領域對趙玲來說,是偶然也是必然。雖然不是從大學就決定專注膜蛋白或細胞膜領域,但趙玲一直對生物充滿興趣,認為生物體經過漫長演化所呈現的複雜與精巧令人驚嘆,尤其當中其實藏著大量物理與化學原理。不過大學時期的學習以化工基礎學科為主,真正開始接觸相關研究主題,是進入研究所之後的事了。

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當時她和許多老師討論各自的研究主題,只要覺得有興趣、能用化工的工具與思維去理解與延伸,加上原本對生命系統著迷,因此更傾向跟隨研究生物、醫藥相關題目的老師進行研究。

而博士班在美國麻省理工學院(MIT)的學習也深刻影響著趙玲。她回憶,當時麻省理工學院化工系要求學生必修生物。因為系方認為不論要要什麼解決問題,研究主題最後都回歸到「與人(生命系統)有關」,因此希望所有學生都必須修習過基礎生物,若過去沒有基礎便必須在入學後補修。

這樣的制度更讓她確信,化工並不是被侷限在化學製程或石化工業,而是能支援所有「與化學相關、且需要工程化」的領域,包括生物與醫學。

至於後來跨到細胞膜的研究,則是因為當時博士班指導教授的研究方向從表面化學逐漸延伸到生物界面。

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她提到,指導教授研究領域在於表面化學不限於細胞膜,主要研究高分子塗佈、自組裝(self-assembly)等主題,後來開始對蛋白質與脂質等「生物高分子」感到興趣,開始購買不同脂質成分、在平坦的基板上自組裝,嘗試打造「人工細胞膜」。

趙玲便也開始了一系列相關研究,直到回台灣也成立了仿生膜現象及及工程實驗室,繼續從事仿細胞膜生物晶片和細胞膜上特殊現象的研究及應用。

而平台方法學的開發,一路走來也將近十年。一開始,她們必須先拿相對成熟、背景資訊充分的系統來做概念驗證,例如使用大家常使用的海拉細胞(HeLa)作為測試標的。因為這些蛋白的特性早已有完整文獻記載,研究團隊才能將自己的平台結果與既有資料比對,證明方法的可靠性。「要跟其他團隊合作,尤其是涉及昂貴或珍貴的蛋白質,合作方一定要先相信你的工具是穩定可靠的」,因此只有在前期驗證充分後,別人才會願意把高成本的蛋白或細胞系交付測試。

從一開始的概念,到平台能夠被不同領域採用、開始和外部團隊合作,趙玲認為,這段歷程不只漫長,也必須面對許多方向上的選擇。例如團隊曾經嘗試以電訊號作為主要偵測方式,結果發現為了拉高訊號強度,必須把鹽濃度降得非常低,卻不利於生物樣本的維持。「我們還是會把不同方向都試過,最後再把力氣集中在真正可行的地方」,趙玲表示這條路最後雖被放棄,但並未白走,不僅讓學生得以完成研究所學位,也讓團隊更清楚研究的方向。

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建立方法學後,在應用面也需與許多不同領域的研究者合作。以新藥開發來說,細胞膜平台可作為「眾多候選藥物」的第一層過濾器。透過平台,可以讓新藥開發者觀察作用機制,甚至透過理解分子如何「從細胞膜通關」,反向思考設計符合機制的新藥。

但要建構一個能解析機制的平台,「要模仿到什麼程度才算接近真實?」趙玲認為,這也體現工程師的價值-在複雜的真實世界中抓出最重要的幾個步驟。

也因此跨領域合作對她而言不可或缺,更必須視需要應用的面向,在選擇合適合作的對象。例如生物學家提供細胞與組織層級的資訊;臨床醫師則帶來病患端的觀察。兩者的資料深度不同,可解答的問題也不同。工程師則必須在不同資料之間縫補拼圖,找到系統的「痛點」,才能設計出有效的平台。

隨著方法學的建立,一個更貼近真實細胞世界的細胞膜平台也逐步拓展應用範圍,盼成為未來探索生物機制、開發新藥物的重要推進力量。

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仿細胞膜生物晶片給予刺激物後,可藉由底部感測器偵測訊號。攝影/林任遠
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仿細胞膜生物晶片給予刺激物後,可藉由底部感測器偵測訊號。攝影/楊雅棠

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顯微觀點_96
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從細微的事物出發,關注微觀世界的一切,對肉眼所不能見的事物充滿好奇,發掘蘊藏在微觀影像之下的故事。