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作者:劉祥欽/有勁基因

 

  PCR(Polymerase Chain Reaction; 聚合酶連鎖反應)可以在生物體外快速擴增微量的特定DNA片段,是一種非常普及的分子生物學實驗技術。PCR擁有高敏感度及高效率的特性,且容易上手、價格低廉,因此廣泛地被應用在生命科學、醫療診斷、法醫鑑識、以及食安與環境檢測等領域。因為「快速」、「擴增」、「微量」的度量形容還蠻抽象的,所以下面就來舉個實際的例子說明。

 

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作者:鄭翰欽/有勁基因

 

  細菌,一般人總會聯想到會帶來疾病與不適(如上吐下瀉、肺炎、破傷風、腦膜炎等),甚至還會奪走人們的性命;然而,細菌同時也促進了人們的生活品質。在醫療方面,對抗細菌感染的青黴素就是來自青黴菌;食品方面,人們常吃的優酪乳、優格都是由乳酸菌等發酵而成。只是,不論細菌在人們生活上能提供多大的幫助,還是別忘記,使用不當仍然會影響身體健康的;因此針對細菌產物,衛生品管單位仍需透過一系列檢測,證明其安全無虞後才能放行。例如:美國的Ganeden® Biotech公司想要將Bacillus coagulans GBI-30, 6086 (GanedenBC30) 3這株菌加到配方奶粉內,就得先通過美國食品藥品管理局(FDA; U.S Food and Drug Administration)的公認安全標準(Generally recognized as safe, GRAS) 1 才行。在GRAS的眾多標準中,其中一項就是要確認菌種本身沒有抗生素抗藥性(antibiotic resistance)的基因。一般常見的確認方法是將該菌種的蛋白質序列拿去比對抗生素抗藥性的資料庫,以證明其不帶有相關的基因。

 

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作者:吳上豪/有勁基因

 

  人類腸道中有許多種類的微生物;近年來由於定序技術的進步,只要對糞便中的細菌進行DNA或16S rRNA定序,便可得知腸道內細菌的種類與數量,而這個資訊就是所謂的「腸道菌相」。腸道菌相現在已知與健康息息相關,可以用來評估身體健康狀況與疾病罹患的風險;有最新研究還指出,除了消化系統之外,腸道菌可能也和心血管、腦部以及心理疾病有關。

 

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作者:洪郁豪/有勁基因

 

  臨床上,癌症精準醫學可透過所謂的「液態活檢」來進行診斷;此方法是利用偵測血液中的「生物標記」來達到癌症預測和預防的目標。近年的研究常採用取自癌症患者液態活組織內的血液標記—血液循環腫瘤DNA(ctDNA)做為觀察對象。腫瘤細胞在患者體內會通過不同的機制將ctDNA釋放至血液中,而帶有腫瘤細胞基因組成訊息的ctDNA因此便是很好的研究目標。監測血液中的 ctDNA可得知腫瘤動態並可預測或評估藥物反應;但是ctDNA 游離在血漿中時經常會斷裂成短片段,混合在游離DNA(cfDNA)裡成為其中一部分,比例通常相當低,所以臨床上要將腫瘤ctDNA當作突變標記進行篩驗,十分具有挑戰性。面對這樣的檢體,本篇想簡短的分享一下作者本身收集血液中游離 DNA檢體時曾遇過的現象,提供大家作為參考。1

 

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作者:陳崇斌/有勁基因

 

進行腫瘤基因檢測後,如何挑選合適的標靶藥物? ─ESCAT導讀

 

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作者:林佑軒/有勁基因

 

螢光定量PCR(QF-PCR; Quantitative Fluorescent PCR),這個技術可以利用有螢光標示的引子(primer)去放大染色體上具多型性(polymorphism)特徵可當作染色體標記的重複序列(repeat sequences),之後再透過毛細管電泳去分析這些重複序列的種類與片段數量,便能得知染色體的倍數1

 

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作者:林志鵬/有勁基因

 

  讀者們乍看這個標題可能以為作者最近失業要改行寫恐怖小說了。不過,本文真的跟血很有關…。主要是因為近年來液態切片的延伸應用越來越熱門,像「腫瘤細胞的基因突變偵測」以及「非侵入性產前染色體篩檢」都是(請參考有勁部落格文章《液態活檢與深度學習的2018年市場趨勢》)。雖然液態切片這個技術僅須抽取少許的血即可提供人們安全方便的檢測,可是當要用來檢測血液中量很稀少的腫瘤細胞游離DNA(cfDNA; cell-free DNA)時,不免心中會浮現一個疑問:假如病人的腫瘤細胞游離DNA只佔了血液檢體中游離DNA總含量的0.1%,那麼,究竟需要抽取病人多少血才能順利偵測腫瘤細胞游離DNA呢?

 

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作者:郭任超/有勁生物科技

 

  機器學習技術近年來在醫學領域漸漸被應用來協助解決複雜的醫學問題,各家研究團隊競相研發醫療人工智慧(AI)系統,輔助醫師能力甚至期待有朝一日能取代醫師。儘管醫療人工智慧系統帶來許多好處並帶動了醫療保健轉型,但任何醫療實踐都可能有風險,而患者健康和醫療安全卻無容許犯錯的餘地,因此醫院環境在部署人工智慧工具之前,應仔細考慮此類系統的臨床應用以及隨之而來的品質與安全問題。

 

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利用磁珠篩選提升胎兒游離DNA含量比例

作者:沈淑華/有勁生物科技

 

  盧煜明(Yuk-Ming Dennis Lo) 教授團隊在1997年發現孕婦血漿中含有胎兒游離DNA (cell-free fetal DNA; cffDNA)後,非侵入性產前檢測 (Non-Invasive Prenatal screening; NIPS)的各種應用開始蓬勃發展。NIPS目前已經普遍用來檢測染色體數目是否異常,也就是所謂的非整倍體變異(Aneuploidy),而其中又以檢測唐氏症 (T21)、愛德華氏症(T18)與巴陶氏症(T13)最為盛行。

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作者:陳正鑫/有勁生物科技

 

  非侵入性產前檢查(Non-invasive prenatal testing; NIPT),此項技術自2008年初次報導至今1,已多次被證實能提供高度準確的胎兒染色體非整倍體(Foetal chromosomal aneuploidies)偵測結果;如今各國已有許多產檢院所提供此項服務給懷孕婦女作為產檢選項。但對於提供檢測服務的實驗室而言,隨著產檢樣品的與日俱增,檢體的保存方式及其後續影響也成了不得不謹慎面對的重要課題。

 

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