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(攝影/張哲瑋)陳明汝：益生菌研發如何走向精準？ AI賦能微生物體
臺大動物系陳明汝特聘教授分享益生菌的演變與應用，她表示要做菌的研究，就要先找菌在哪？她也歸類三種找菌的方式：一是由上而下(Top Down Approach)、二是由下而上(Bottom Up Approach)、三是合成生物學(synthetic biology approach)的方式。
她表示，由上而下是傳統最常用方式，例如：她十年前做慢性腎臟病研究時，就嘗試找從健康個體中，找到能降低尿毒素的益生菌，目前她也設計了一個益生菌篩選平台，從80種候選益生菌中，挑到2支菌株，在貓實驗中證實可使尿毒素前驅物減少。
由下而上的方式非常需要各種微生物「omics的數據」，透過整理的數據中，找出可能與宿主、宿主的代謝體有影響的益生菌。例如Hafnia alvei 4597這隻菌就是由此方式找到，在飲食過剩引起的肥胖小鼠中，證實食用Hafnia alvei 4597可達到減重效果，目前在國外已有相關產品推出。
最後是合成生物學方式，其是透過DNA transfer或是基因編輯的方式來獲得需要的益生菌。不過她也強調，各種方式未來都會走到AI，AI也會加速微生物學的發展。
(攝影/張哲瑋)林翰佳：「草本炭方」奈米材料替代抗生素 炬銨蝦飼料銷售中國、東南亞
海洋大學特聘教授林翰佳，介紹了其團隊開發可作為動物飼料中的「抗生素替代物」的奈米材料。他表示，因錯誤、過度使用抗生素所造成的抗生素抗藥性(AMR)，已是全球嚴重的問題。尤其在高密度的動物養殖場，業者經常為了預防動物大量感染而濫用抗生素。
因此，林翰佳團隊開發出「草本炭方」技術，這種「次世代植生素」可解決傳統植生素效力不佳、穩定度低的問題。他們結合炭奈米科技，將於檸檬酸炭化加工為奈米碳點，再以亞精胺(spermidine)包覆，由於其帶有高密度正電荷，因此抗菌效果佳，這項加工也讓亞精胺的抗菌能力提升2500倍以上。
林翰佳團隊曾將這項奈米材料應用為傷口敷料、細菌性角膜炎治療等，都具有宛如抗生素的殺菌效果。該材料也可用於防治蝦類弧菌造成的蝦肝胰腺壞死病；由這項技術衍生成立的炬銨生技，目前已開發出含有草本炭方的蝦飼料，並外銷到中國、越南、菲律賓等國。林翰佳表示，未來希望持續開發這項新材料，甚至了解其對其他動物腸道菌相的影響。
(攝影/張哲瑋)黃耀廷：mNGS力助病原體檢測！已建臺灣人專屬資料庫解鑑定難題
中正大學教授黃耀廷，介紹了其和亞洲準譯(APG)產學合作下，運用總體基因體(metagenomic)次世代定序(mNGS)，開發的感染性疾病檢測方法。
他表示，醫院傳統利用病原體培養，或抗體、抗原、核酸檢測等方法檢測病原體，但這些方法多半有所限制，例如培養耗時、部分病原體難以檢測等。mNGS則是一項能突破此限制、不需培養的方法，且可在24小時內產出準確的報告。
不過，黃耀廷也指出，在臨床端實際使用mNGS時，由於定序極度靈敏，來自環境中的污染等都會降低其準確性。因此，他們建立了一項涵括臺灣泛基因體(pangenome)和病原體的資料庫，釐清病原體和人類大量重複的序列、排除過去對病原體基因鑑定的錯誤，加入專屬於台灣特有的病原體基因，進而訓練出排除污染(decontamination)的模型、流行病學模型等。
他也分享了幾個臨床案例，包括肺炎、腦膜炎、骨關節感染、傷口感染、心包膜炎等，病人在醫院中因無法順利鑑定出病原體，最後進行mNGS了解病原體後，給予正確藥物才快速痊癒的案例。他也期望mNGS未來有機會進入感染症的常規檢測中，讓病人快速得到正確治療。
善用工具 提升定序可近性、精準性
會中伯森生技鄭博文產品經理分享PacBio長讀取定序(long-read sequencing) 技術的「HiFi 定序」，是目前市場上兼具高準確度與長讀取定序能力的定序技術， 許多研究證實長讀取定序能比短讀取定序(Short read sequencing)更精準地發現各種基因序列變異，包含單一核苷酸變異(SNV)、插入缺失(indel)與大片段結構變異(SV)。
他指出，透過 PacBio定序系統採用獨有的循環共識定序模式(CCS)，待測DNA會被反覆定序，因此可以藉由比對反覆定序的序列結果，將隨機產生的定序錯誤加以修正，並保留下真正的基因體變異數據。
(攝影/張哲瑋)騰達行蘇秉堉市場開發總監則介紹Oxford Nanopore Technologies 開發的便攜式定序儀，他指出Nanopore 定序技術主要是在薄膜上嵌入一個蛋白質奈米通道，作為偵測器，而薄膜的兩端具有電位差，當不同鹼基通過此奈米通道時，電流會產生不同變化，以此來判定序列，因此不管Nanopore哪種機型，其得到得結果都一樣。
他也分享Nanopore 定序技術的優勢，包括：樣本不需要PCR放大就可對原始DNA和RNA樣本直接定序，此外，不只可短讀也可長讀，也可定序出DNA的甲基化(Methylation)，由於無需湊樣、體積小，Nanopore產品也擴展了定序使用場景 ，目前已被科學研究和公共衛生界大量使用。
(攝影/張哲瑋)
(報導/彭梓涵、巫芝岳)
