【記者許如鎧綜合報導】隨著新冠疫情肆虐，因確診、注射疫苗而併發血栓（註一）死亡的案例層出不窮，相關問題成為人人自危的健康議題。國立陽明交通大學陽明校區NYCU-Taipei團隊以「NATTO_IT_OUT」為題，運用納豆激酶（註二）設計一系列裝置解決深部靜脈栓塞問題。此專案奪得2021國際遺傳工程機器設計競賽（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）金牌。註一：血栓即血管因血塊、脂肪等栓塞而造成血液不流通的症狀，可能發生於身體各部位的血管，造成不同程度的身體危害。發生於靜脈時稱作深部靜脈栓塞。註二：納豆激酶（Nattokinase）是一種絲氨酸蛋白酶，具有抑制、溶解血栓的功能。 國立陽明交通大學NYCU-Taipei團隊，在國際遺傳工程機器設計競賽中摘金。　圖／研究團隊提供「深度靜脈栓塞的治療方法主要是使用抗凝血劑。」台灣胸腔及心臟血管外科學會專科醫師許原彰說道，初步治療都是先透過抗凝血劑，若情況較為嚴重，才會選擇血栓溶解治療或血管介入治療。他也指出，抗凝血劑實際上並無法溶解血塊，而是防止新的血塊生成，且可能因凝血機制受藥物影響而造成腸胃道出血等症狀，因此無論用藥、停藥，均需醫師的專業判斷。此次團隊研發的活性生物性治療產品（註三）讓人們在面對深部靜脈栓塞時，有抗凝血劑之外的新選擇。團隊將產品設計為膠囊狀，並讓內含的基因改良菌株於小腸壁面生長，且可以在腸道停留數週。菌株在接收到紅外線時可以產出納豆激酶，讓使用者能透過控制紅外線應對深部靜脈栓塞。註三：活性生物性治療產品（Live Biotherapeutic product, LBP）是一種內含基因改良細菌的膠囊，其中的基因工程菌具有可接收紅外線的光遺傳控制系統，以及可生產納豆激酶的基因段。 1為檢測裝置，2是團隊設計的活性生物性治療產品，3則是包裝菌株的膠囊外殼，4為具分析程式的手機。　圖／研究團隊提供團隊為讓活性生物性治療產品方便使用，設計出一套完整方法，運作方式分作數個步驟。首先，使用者先以檢測裝置偵測唾液中作為血栓指標的因子D-dimer，並將數據回傳至手機，經過APP評估因子濃度後，再透過手機發出紅外線，讓腸道內的基因工程菌穩定產出納豆激酶，進一步解決血栓問題。團隊成員姜宗昇補充道：「可以讓檢測跟治療變成一連貫的。」 經檢測裝置偵測血栓危險因子後，將數據傳送至手機APP，分析發出紅外線刺激腸道中的基改菌釋放納豆激酶。　圖／研究團隊提供目前專案雖尚未進入臨床階段，但團隊成員們仍相當期待此研究的未來發展。「就核心技術而言，我們當然希望遠端調控基因工程菌的技術可以做推廣。」團隊隊長呂政儒表示，這項技術不只能應用於納豆激酶的釋放，更有機會應用在臨床上的精準投藥、生物晶片、抑或是生質能領域。

【記者吳姿芳綜合報導】牙周病影響全球多達35億人口，嚴重的話可能導致慢性病與心血管疾病。對此，國立陽明交通大學交大校區NCTU_Formosa團隊設計出能預防牙周病與修復牙齦的大腸桿菌「DenTeeth」。此研發成果獲得2021年國際遺傳工程機器設計競賽（International Genetically Engineered Machine Competition, iGEM）金牌。 研究團隊結合生物科技與工程領域的專長，研發「牙周病預防及牙齒修復工程大腸桿菌」。 　圖／研究團隊提供「P.gingivalis」是導致牙周病的主要病原體，團隊為解決該來源，以大腸桿菌為主體，組合成三種不同功能的生物零件（Biobricks）（註一），依序為群體感應、抑制與修復功能。患者服用後，群體感應功能會先偵測環境中壞菌的數量，若壞菌數量過高，將產生特殊蛋白質，並啟動抑制功能。接著，於抑制功能階段加入可消滅「P.gingivalis」的抗微生物肽LL－37。最後，當細菌減少到一定數量時，該大腸桿菌會啟動修復功能，修復牙齒的脫鈣現象。註一 : 生物零件（Biobricks）是一段有特定功能的DNA，能控制基因表現。 當抑制功能B運作時，會抑制修復序列C，避免細菌尚未完全消滅時便被修復蛋白裹住，使口腔問題更嚴重。　圖／研究團隊提供DenTeeth目前以治療狗的口腔為主要研究方向，團隊成員陽交大生物科技學系學生吳紹崎說 :「人的口腔太複雜了，我們選擇先關注狗的口腔問題。」為了達到更好的療效，除抗微生物肽LL－37外，團隊也將人體口腔中的唾液安定化蛋白質（Statherin）加入此次發明中，此種蛋白質能形成牙齒的保護膜，防止鈣、磷離子與牙齒結合產生牙結石。為讓狗順利接受DenTeeth治療，團隊使用3D列印製作潔牙骨的模具，再倒入團隊發明的大腸桿菌、洋菜與水，調和出適合狗咀嚼的硬度，製作出潔牙骨。另外，人工智慧與機器學習網路能為每隻狗客製化，計算出最合適的使用頻率，不僅能提醒飼主餵食時間，也避免潔牙骨過度浪費。 潔牙骨模具由3D列印建構而成，模擬與牙體結合的環境，能製作可食用的潔牙骨，供犬隻使用。　圖／研究團隊提供團隊成員阮懿慈說 :「最終的目標是要解決人的口腔問題。」為了降低人食用的安全疑慮，未來團隊將會替換材料，使用益生菌做實驗。針對DenTeeth應用於人體的可行性，口腔贋復專科醫師王巍穆提出疑惑，他問道 :「如果人體受到刺激，能夠產生蛋白質的量有多少? 持續殺菌的時間又有多少?」他認為DenTeeth應用於人體，未必能跟應用於狗的口腔一樣，產生相同程度的功效。團隊期望未來能將DenTeeth商品化，除了應用於潔牙骨，也能放入牙膏中，讓人方便使用，王巍穆說道:「如果能突破應用於人體上的問題，我覺得商機是無限的。」而阮懿慈也進一步解釋，團隊將會蒐集大量資料，根據不同物種訂定適合的策略，希望能使DenTeeth解決更多生物的口腔問題。