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2017年12月6日

中大基因工程队伍设计「甲型流感病毒现场快速测试」 在国际遗传工程机器设计竞赛夺得金奖

2017年12月6日
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中大基因工程队在美国波士顿举行的国际遗传工程机器设计(iGEM)世界赛中荣获金奖

中大基因工程队利用指尖转换原理设计「甲型流感现场快速测试」,病毒的特定RNA片段会引发基因表达,令测试剂由白色变为粉红色。

中大基因工程队由生命科学学院和生物医学工程15名本科生组成。

香港中文大学(中大)理学院生命科学学院及工程学院十五位本科生组成的基因工程队伍,凭著设计一款崭新的甲型流感病毒快速测试方法,早前在美国波士顿举行的国际遗传工程机器设计(International Genetically Engineered Machine,简称iGEM)世界赛中荣获金奖,乃中大第五度在这比赛中夺金,成绩骄人,参赛作品极具应用潜力,或有助医学界对抗日益严重的禽流感病毒威胁。

中大队伍今年参赛项目的主题为「巧换博士:甲型流感病毒现场快速测试」(Dr. Switch: A Rapid On-Site Method for Subtyping Influenza A virus) 。现时,大部分病毒样本测试均在实验室进行,运输过程加上测试时间,往往需时一天或更久,即使有其他方法进行快速测试,但只能检测病毒的类型 (即甲、乙或丙型),未能分辨其亚种(即H1N1、H5N1或H7N9等),可能错失控制疫情的黄金时间。基因工程队于是研发一套甲型流感病毒快速测试系统,能够利用病毒的核糖核酸(Ribonucleic acid,简称RNA)分辨其种类,而且测试能够在动物农庄、口岸或家禽市场等地点,即场进行测试,数小时内便有结果。

这个测试的运作原理来自指尖转换(Toehold Switch)的设计。指尖转换是一款人造生物感测器,理论上能转换任何核酸分子的结构,而流感病毒正是核酸病毒的一种。当核酸分子转换结构后,便会引发基因表达的出现,从而提供明确、能够目测的讯息,例如测试剂转变颜色,表示被检测分子存在。科学家成功利用这个原理检测寨卡病毒。

中大基因工程队是首支队伍开发了一个平台(http://2017.igem.org/ Team:Hong_Kong-CUHK) ,用作设计指尖转换用的核酸序列,供科学界免费使用。中大这个项目和英国牛津大学及瑞士洛桑理工学院同被提名为最佳诊断设计奖,最后该奖项由牛津大学夺得。

基因工程队在设计病毒测试方法时,特意访问了不同持份者,包括医学专家、政府和鸡贩,希望测试方法更迎合使用者的需要。例如,他们原先估计鸡贩有兴趣自行为鸡只做病毒检测,减少禽流感扩散造成的大量金钱损失。不过,他们访问一家有自家农场的本地餐厅负责人后,发现鸡贩的想法与他们估计的相反。鸡贩认为检测应交由中立组织或政府进行,自行检测禽流感的诱因不大。学生其后亦有联络相关政府部门,例如卫生署、渔农自然护理署等,这些访问都让学生进一步了解流感检测的具体流程和用家实际需要,对研究有直接帮助。

基因工程队的指导教授之一、中大生命科学学院副教授陈廷峰教授表示:「这班来自不同学系的本科生参与科学研究的热诚,令人赞赏。他们在短短一年多内,由订立主题开始,过程中经历多次失败,最终取得骄人成果,展现的团队精神,汇聚分子生物学和工程学系的知识,至为难得。希望他们保持这份热诚,继续参与科研,贡献社会。」

iGEM比赛简介

今年共有310队来自世界各地的队伍参赛,只有108队夺得金奖。

iGEM比赛为国际合成生物学界每年一度的盛事。iGEM由麻省理工学院于2004年创立,旨在促进学生在合成生物学的学习、交流与合作,以培养合成生物学人才。比赛队伍须利用基本且可交替的生物部件,设计及建立有效的生物系统。参赛作品水平超卓,有效推动解决医学、食品营养、能源及环境等方面难题的研究。



中大基因工程队在美国波士顿举行的国际遗传工程机器设计(iGEM)世界赛中荣获金奖

中大基因工程队在美国波士顿举行的国际遗传工程机器设计(iGEM)世界赛中荣获金奖

 

中大基因工程队利用指尖转换原理设计「甲型流感现场快速测试」,病毒的特定RNA片段会引发基因表达,令测试剂由白色变为粉红色。

中大基因工程队利用指尖转换原理设计「甲型流感现场快速测试」,病毒的特定RNA片段会引发基因表达,令测试剂由白色变为粉红色。

 

中大基因工程队由生命科学学院和生物医学工程15名本科生组成。

中大基因工程队由生命科学学院和生物医学工程15名本科生组成。

 

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