醫衛分子檢驗教學資源中心

未來發展重點

計畫為教育部顧問室之生物科技教育改進計劃之第三階段計劃, 其目標乃延續對第二階段「分子檢驗」領域科技發展人才需求,建構產官學合作教學平台及論壇。 綜觀現今, 食物中毒、親子鑑定等社會事件履見不鮮, 而國人癌症死亡率亦逐年遞增, 這些案例皆可藉由分子生物技術快速且準確的特性而達到檢測之目的。

故本階段計劃著重於分子檢驗醫學與食品安全檢測尖端生物技術科技人才之培育, 目前規劃以單一核酸多型性分析 (Single Nucleotide Polymorphism, SNP)、核酸與蛋白質晶片 (DNA, Protein chip) 技術、生物奈米 (Bio-nano) 及生物感應檢測 (Biosensor) 及食品安全檢測技術等尖端生物技術及其應用為重點發展方向,本計劃先期構想欲擬定之策略為:

1. 成立醫衛分子檢驗教學資源中心, 負責教育部與各夥伴學校間之聯繫與溝通以利本階段計畫之執行。
2. 輔助各夥伴學校與該在地相關生技產業界組成策略聯盟, 培訓生技產業尖端人才並加強產官學間互動。
3. 針對各夥伴學校發展特色, 協調開設尖端分子檢驗生物技術課程。
4. 建置醫衛教學資源中心網站並編撰本階段最新分子檢驗相關教學教材供各學術單位與生技產業界自由下載。
5. 整合各夥伴學校間資源並鼓勵其延請海外學者做短期訪問, 進而推動各夥伴學校間遠距教學課程之建立已達事半功倍之效。
6. 加強與國際各大學及研究機構之交流, 以擴充視野及瞭解國際潮流趨勢。
7. 評估及訪視各夥伴學校計畫執行成果, 舉辦教學成果觀摩加強各夥伴學校間之聯繫。
課程規劃

本領域所開設之分子檢驗領域課程將著重於應用方向, 故專門課程範圍擬定如下述, 各夥伴學校可以擬定不同等級之專門課程, 同時配合所開設專門課程內容, 整合各校與相關產業界現有資源開設相關之實習課程。

專門課程 (1) 生物奈米 (Bio-Nano):
(a) 對於蛋白質、DNA等較大的分子利用相關技術進行奈米層級之觀察、測定與應用, 便能夠有效進行活體、臨床檢體或細胞內對特定分子之檢測。
(b) 以生物奈米為基礎發展生物晶片檢測之應用。
(2) 生物感應 (Biosenser) 檢測: 結合化工、機電、細胞生物及生物技術跨領域之學門發展快速、微小化之分子檢驗技術。 如 DNA 感應器, 生物聲音感應器, 神經元電子晶片或利用螢光發亮測試 (glow-test) 之生物感應器快速偵測環境或檢體是否遭受毒性物質或病原微生物污染, 藉以落實產業界分子檢驗商品之開發。
(3) 單一核酸多型性分析 (Single Nucleotide Polymorphism , SNP): SNP分類及意義、SNP檢驗技術(invader法、sniper法、MALDI-TOF-MS法等)原理、操作及比較等, 開發對人類遺傳疾病或親緣鑑定之高專一性分子檢驗偵測技術。
(4) 核酸與蛋白質晶片 (DNA, Protein chip) 技術:配合生物資訊,基因體及蛋白質體學研究開發人體或食品感染病原菌之核酸或蛋白質晶片, 以建立醫衛分子檢驗快速偵測技術。
(5) 核酸擴增技術:包括PCR、nucleic acid sequence-based amplification (NASBA)、ligase chain reaction (LCR)、molecular beacons、strand-displacement amplification (SDA)、RT-PCR等及核酸擴增技術在醫衛分子檢驗之應用。
(6) 免疫檢驗技術:單株抗體之製備、抗體力價之測試、抗體在固定相之長久保存技術、不同免疫分析方法之選擇等。
(7) 質譜儀技術與其在檢驗上之應用:GC-MS、LC-MS、MALDI TOF MS等質譜儀分析技術及其用於分析毒品、代謝物在生物體或農產品之殘存。
(8) 微陣列技術:微陣列關鍵技術及其在分子檢驗上之應用。
(9) 流式細胞儀分析技術:基本原理與操作、人體腫瘤與正常細胞分類與定量、先天遺傳缺失細胞偵測等。
(10) 感染性疾病分子診斷技術:包括人體或動植物之病原微生物分析方法、分子診斷特性及其在臨床分析之應用、分子病毒偵測的原理與方法、病毒亞型與抗藥性的分子鑑定、病毒晶片的發展等。
(11) 遺傳疾病分子診斷技術:傳統人體染色體異常鑑定方法、原理及比較評估、螢光原位雜交法原理及應用、遺傳疾病與細胞遺傳缺陷之篩檢等。
(12) 腫瘤標記之分子診斷技術:包括人畜腫瘤病變之病理機制、組織取樣方法、分子診斷方法及原理、篩檢技術等。
(13) 細胞凋亡之分子檢驗:介紹細胞凋亡的分子機制及其與人畜疾病之關聯性、細胞凋亡的分析方法與原理、流式細胞儀的原理、儀器及應用、晶片於細胞凋亡檢測之應用。
(14) 食品安全快速鑑定: 基本原理與機制、目前食品安全鑑定發展現況、應用分子檢驗技術偵測該產品對人體之毒性、過敏性及病原菌。
實習課程 (1) 遺傳疾病分子診斷技術:包括單一基因探針螢光原位雜交法、重複DNA序列探針螢光原位雜交法、整組染色體探針螢光原位雜交法(包括SKY(頻譜干涉儀)系統之分析)、PCR併合南方點漬法、PCR檢測法。
(2) 感染性疾病分子診斷技術:包括PCR在菌種鑑定之應用、SDA方法偵測人體或食品殘存之病原菌種類與定量、大片段電泳 (PFGE) 調查感染性疾病、病毒偵測實驗步驟及安全須知講解、病毒基因體的分離、PCR檢測、南方點漬法、電泳、照相顯影、數據分析等。
(3) SNP檢驗技術:各種 SNP 檢驗技術之操作及結果解析。
(4) 微陣列分析:組織RNA萃取、微陣列分析比對、DNA晶片製備等。
(5) 細胞凋亡之分子檢驗:利用生化分析、螢光顯微鏡觀察及流式細胞儀檢驗分析人體與動植物細胞凋亡的相關分子。
(6) 食品分子診斷技術:利用分子診斷技術快速偵測食品之性質改變、過敏原及病原菌存在與否。
預期成果

本計畫旨在針對生醫農分子檢驗領域科技發展人才之需求, 建構具知識經濟特色之產學合作教學支援架構, 整合及推廣具產業特色之產學合作教學資源, 開創尖端生物技術教育環境。 本計畫之預期成效如下:

1.在人才培訓方面:開設專門講授課程及實習課程, 預期今年教育約2100名包括在校學生及產業界、檢驗界的人士科技人才。

2.在教學資源方面:
(1)於各夥伴學校建立該校特色技術領域課程及實驗室。
(2)編撰各夥伴學校特色科技領域教學使用之授課教材, 實驗手冊,教學媒体及教具。
(3)完成醫衛分子檢驗專書內容及章節規劃。
(4)完成遠距教學体系, 建置教學資源網站。

3.在產學合作方面:著重產官學合作教學支援互動, 並規劃本階段務使尖端科技人才培育及基礎學術研究能落實與產業界結合, 加速生技產業發展。

4.邀請在分子檢驗領域學有專長之海外學者來台至各夥伴學校進行短期講座或透過學術網路進行遠距教學或座談。

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