國際生物分子設計競賽參加心得

生物醫學系

2018 國際生物分子設計競賽（Biomolecular Design Competition，簡稱 BIOMOD）於 2018 年 10 月 26 至 10 月 28 日在美國加州大學舊金山分校 (UCSF) 盛大舉行。BIOMOD 是由哈佛大學 Shawn Douglas 於 2011 所創立的國際生物分子設計競賽，舉辦至今年已經是第八年了。BIOMOD 的目標是鼓勵大學生們在分子生物世界中，勇於打破框架、發揮無窮的想像力、並創造出新奇的生物分子領域的創意。

長庚大學參加 BIOMOD 有兩屆的歷史，去年由八位二年級生醫系學生秉著勇於冒險的精神以及對於生物的熱忱組成命名為 ATCGU 的團隊參加 BIOMOD。此團隊的研究目的為「檢測多重抗藥性基因」並製作出檢測模型。抗生素是一種非常常見的投藥方式，然而這種方式導致許多具有抗藥性的細菌產生，使得原有的藥物無法達成治療目的，而造成治療上的困難度，並且危及人類的健康。因此，如果能於投藥前就先確切的知道病菌帶有什麼樣的抗藥性基因，便能預防濫用抗生素而造成抗藥性基因產生的問題。本團隊結合了分子生物以及半導體電極製成兩種技術，建立以單股 DNA 為探針的雙電極抗藥性基因檢測晶片模型，這樣的設計顛覆了以往的單一電極檢測法。此設計以抗藥性金黃色葡萄球菌 (methicillin-resistant Staphylococcus aureus, MRSA) 為模型，雙邊的電極分別以能與 DNA 產生良好鍵結的石墨烯及金為材料製成；附著在電極上的是具有 MRSA 特異性的單股 DNA 探針；採集而來並且經過處理的另一單股 MRSA DNA 則是連接兩端電極的橋樑，最後經由改變電位以得到氧化還原電流方向的循環伏安法推斷滴上晶片的樣本中是否含有抗藥性基因。雙電極抗藥性基因檢測晶片使檢測更加便利、快速，也因檢驗結果的成現方式為導電或是不導電，使檢測結果更易於判讀，因此有利於非醫學背景的一般民眾。我們預計此技術未來將有可能發展得更加完善，並推廣進入醫療體系及第三世界，以達到杜絕抗藥性基因產生的目的。

我們的團隊主要分成三組：分子生物實驗組、半導體實驗組、網頁動畫組。我們必須訂定一個題目，並且預期最後的結果能夠達到最符合 BIOMOD 所要求的條件，讓我們能樂於其中又能奪得亮眼的成績。由於 BIOMOD 本質就是一個毫無框架限制的設計競賽，我們在決定題目時花費了很長的時間討論。在多次請教並統整長庚校內多位老師的建議後，決定以 DNA 探針和雙電極檢測抗藥性基因的題目。而比較其他團隊的主題後我們發現，很多主題縱然完成度並不是百分之百，但內容卻是非常的有創意，吸引人一探究竟。這也讓我們反思，他國團隊不受限於任何框架的創意力，以及勇於突破自己勇敢發表意見的態度，是非常值得我們學習的。參加 BIOMOD 同時也讓我們了解到團隊之間的溝通能力以及向心力也是相當重要的。良好的溝通和組員之間的互相關心、互助，正是一個團隊的力量來源。縱然我們在過程中也不免於經歷風暴期，但透過隊長的帶領和組員們的合作，大家說出自己內心的想法並互相溝通，進而相互理解、扶持對方，並且建立起更強的凝聚力，使團隊更加穩固更有力量。

今年我們雖然只有拿到銅牌獎，但比起獎牌更有價值的是我們在這過程中所經歷的一切、所學到的知識，還有培養出團隊合作的精神。在 BIOMOD 發表會場中，我們更是深刻的體會到其他國家大學生可效法之處，他們勇於提出自己的想法，並不吝嗇於創造和想像一切看似不可能的事物，讓我們大開眼界。我們非常感謝長庚大學王永樑老師及多位老師給予的指導，以及 BioHelix 生技公司 Kimi 董事長的建議與贊助，使我們的團隊更加進步。