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科技防疫! 科技部推動快篩/疫苗藥物防疫成果豐碩

2021/07/30 科技部產學司

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新冠肺炎疫情衝擊全球,在病毒持續不斷變異的威脅下,不論是快篩、檢測、疫苗或是藥物,在醫療鏈上的每一個環節,都是刻不容緩急待開發的項目,科技部攜手大學教授、醫院醫師和企業運用過往累積的研究成果,藉由「創新科技防疫場域驗證計畫」,共同投入防疫工作,在檢測、藥物開發及公衛流感等領域,成果豐碩。


臺法3+2團隊合作 率國家隊打造唾液採檢平台

在COVID-19的檢測上,過往採用qPCR方法,但這個方法存在兩個痛點,第一是成本高昂,耗費的人力、時間、物力等成本高,另一個痛點是鼻咽取樣會造成病患不舒服,且容易刺激病患進而引發噴嚏與產生氣霧,使得採檢人員暴露在高病毒環境中。由臺灣大學醫學工程學系林啟萬教授團隊,連結特魯瓦工程科技大學、巴斯德研究所等團隊,跨國合作在臺灣開發唾液採檢技術及完成雛型品設計,在法國完成產品驗證。


產品目標是能在35分鐘內快速完成檢測,以自動化表面電漿共振系統作為平台,檢測過程無需使用酵素、無須加溫,並使用唾液檢體,不用鼻咽採檢,除大幅降低檢測等待時間外,同步提升採檢過程的安全性與舒適性。


電腦輔助設計COVID-19抗原 奈米疫苗加值國內疫苗產業

國立臺灣大學資訊工程學系曾宇鳳講座教授團隊和奈力生醫合作,運用電腦輔助抗原篩選,篩選多種不同類型之胜?抗原,再搭配結構設計形成多抗原融合蛋白,設計出的多表位融合蛋白抗原可減少無效免疫、免疫副作用,並可提高對變異病毒之抵抗力。以鎖和鑰匙來解釋免疫反應,就像一把鑰匙只能開一個鎖,一個抗體僅能和一個抗原相結合,而以科技輔助設計出來的「精準多表位融合蛋白抗原」,能被更多的抗體認識結合,也就是不侷限只能開一種鎖,因此能有更好的免疫治療效果。


團隊完成多抗原融合蛋白設計後,將搭配奈米粒子進行疫苗開發,保護蛋白質抗原不被降解,有效誘發免疫反應,未來有望為蛋白質疫苗提升附加價值,使得國內疫苗產業發展再往前一大步。


鎖定關鍵蛋白質 開發COVID-19藥物的一大步

在藥物開發上,如何迅速鎖定病毒可能的致病機制及加速藥物開發是防疫當前另一個重要議題,其中架構病毒與宿主之間的蛋白質互動網路並進行分析,是瞭解疾病機轉及藥物開發的關鍵。


國立陽明交通大學臨床醫學研究所李光申教授與沐恩生醫光電合作的團隊開發出GECN演算法,幫助所有投入COVID-19病毒研究與藥物開發的工作團隊,鎖定關鍵蛋白質阻斷後續作用機制,以達到預防疾病惡化甚至治療疾病的效果,此一開發策略能提高藥物開發的成功機率、迅速篩選出有效的藥物分子,且大大降低開發所需的時間、人力與資金成本,且後續能適用於各式疾病,能立即為正在開發藥物的團隊提供有效協助,面對病毒快速變異的威脅,有助於了解病毒相關分子機制的同時,也積極推進臺灣藥物開發的進程。

數位創新強化生醫優勢 提升生醫產值

疫情改變了人類生活,也改變了整個醫療環境。由於COVID-19病毒的傳染力極強,對第一線醫護人員的健康威脅極大。後疫情時代,生技研發透過數位創新,強化產業競爭力已成為趨勢,未來科技部將持續推動精準健康發展,導入數位創新促使產業發展能更具優勢、接軌國際,提升我國生醫產業產值,達到2025年產值破兆之目標。



▲奈米疫苗技術-納米疫苗封裝在空心二氧化矽納米球 (HSN) 中的蛋白質抗原,顆粒大小< 100 nm,目前已有5種不同的蛋白質抗原已通過相同的方法封裝在二氧化矽納米顆粒中。



▲防疫實際產品應用實例:整併多個資料庫應用、建立疾病蛋白質互動網絡、篩選標靶蛋白質及演算法輔助藥物開發


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