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2017年12月6日

中大基因工程隊伍設計「甲型流感病毒現場快速測試」 在國際遺傳工程機器設計競賽奪得金獎

2017年12月6日
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中大基因工程隊在美國波士頓舉行的國際遺傳工程機器設計(iGEM)世界賽中榮獲金獎

中大基因工程隊利用指尖轉換原理設計「甲型流感現場快速測試」,病毒的特定RNA片段會引發基因表達,令測試劑由白色變為粉紅色。

中大基因工程隊由生命科學學院和生物醫學工程15名本科生組成。

香港中文大學(中大)理學院生命科學學院及工程學院十五位本科生組成的基因工程隊伍,憑著設計一款嶄新的甲型流感病毒快速測試方法,早前在美國波士頓舉行的國際遺傳工程機器設計(International Genetically Engineered Machine,簡稱iGEM)世界賽中榮獲金獎,乃中大第五度在這比賽中奪金,成績驕人,參賽作品極具應用潛力,或有助醫學界對抗日益嚴重的禽流感病毒威脅。

中大隊伍今年參賽項目的主題為「巧換博士:甲型流感病毒現場快速測試」(Dr. Switch: A Rapid On-Site Method for Subtyping Influenza A virus) 。現時,大部分病毒樣本測試均在實驗室進行,運輸過程加上測試時間,往往需時一天或更久,即使有其他方法進行快速測試,但只能檢測病毒的類型 (即甲、乙或丙型),未能分辨其亞種(即H1N1、H5N1或H7N9等),可能錯失控制疫情的黃金時間。基因工程隊於是研發一套甲型流感病毒快速測試系統,能夠利用病毒的核糖核酸(Ribonucleic acid,簡稱RNA)分辨其種類,而且測試能夠在動物農莊、口岸或家禽市場等地點,即場進行測試,數小時內便有結果。

這個測試的運作原理來自指尖轉換(Toehold Switch)的設計。指尖轉換是一款人造生物感測器,理論上能轉換任何核酸分子的結構,而流感病毒正是核酸病毒的一種。當核酸分子轉換結構後,便會引發基因表達的出現,從而提供明確、能夠目測的訊息,例如測試劑轉變顏色,表示被檢測分子存在。科學家成功利用這個原理檢測寨卡病毒。

中大基因工程隊是首支隊伍開發了一個平台(http://2017.igem.org/ Team:Hong_Kong-CUHK) ,用作設計指尖轉換用的核酸序列,供科學界免費使用。中大這個項目和英國牛津大學及瑞士洛桑理工學院同被提名為最佳診斷設計獎,最後該獎項由牛津大學奪得。

基因工程隊在設計病毒測試方法時,特意訪問了不同持份者,包括醫學專家、政府和雞販,希望測試方法更迎合使用者的需要。例如,他們原先估計雞販有興趣自行為雞隻做病毒檢測,減少禽流感擴散造成的大量金錢損失。不過,他們訪問一家有自家農場的本地餐廳負責人後,發現雞販的想法與他們估計的相反。雞販認為檢測應交由中立組織或政府進行,自行檢測禽流感的誘因不大。學生其後亦有聯絡相關政府部門,例如衛生署、漁農自然護理署等,這些訪問都讓學生進一步了解流感檢測的具體流程和用家實際需要,對研究有直接幫助。

基因工程隊的指導教授之一、中大生命科學學院副教授陳廷峰教授表示:「這班來自不同學系的本科生參與科學研究的熱誠,令人讚賞。他們在短短一年多內,由訂立主題開始,過程中經歷多次失敗,最終取得驕人成果,展現的團隊精神,匯聚分子生物學和工程學系的知識,至為難得。希望他們保持這份熱誠,繼續參與科研,貢獻社會。」

iGEM比賽簡介

今年共有310隊來自世界各地的隊伍參賽,只有108隊奪得金獎。

iGEM比賽為國際合成生物學界每年一度的盛事。iGEM由麻省理工學院於2004年創立,旨在促進學生在合成生物學的學習、交流與合作,以培養合成生物學人才。比賽隊伍須利用基本且可交替的生物部件,設計及建立有效的生物系統。參賽作品水平超卓,有效推動解決醫學、食品營養、能源及環境等方面難題的硏究。



中大基因工程隊在美國波士頓舉行的國際遺傳工程機器設計(iGEM)世界賽中榮獲金獎

中大基因工程隊在美國波士頓舉行的國際遺傳工程機器設計(iGEM)世界賽中榮獲金獎

 

中大基因工程隊利用指尖轉換原理設計「甲型流感現場快速測試」,病毒的特定RNA片段會引發基因表達,令測試劑由白色變為粉紅色。

中大基因工程隊利用指尖轉換原理設計「甲型流感現場快速測試」,病毒的特定RNA片段會引發基因表達,令測試劑由白色變為粉紅色。

 

中大基因工程隊由生命科學學院和生物醫學工程15名本科生組成。

中大基因工程隊由生命科學學院和生物醫學工程15名本科生組成。

 

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