知識問答
生物科技
基因轉殖是以人為技術將外源核酸(DNA)片段，轉殖至生物體之染色體內，使該生物體表現預期性狀，並可將外源基因及其性狀穩定傳承至其後裔。應用相關技術將外源基因轉殖至豬隻基因體內，所獲得攜帶外源基因豬隻即稱為基因轉殖豬。
作者：杜清富 博士
常用於產製基因轉殖豬之技術有受精卵原核顯微注射法、精子載體法、複製技術(體細胞核轉置)、及反轉錄病毒轉染法。顯微注射法為將轉殖之外源基因裝於毛細管之注射針內，直接經由正壓注射至受精卵之雄原核內，此時細胞正進行DNA複製，外源基因有很高之機率整合至細胞核內，以出生之仔豬估算可達10%是基因轉殖豬；精子載體法係因精子具結和DNA之特性，於受精過程可將結合之外源基因帶入卵細胞內，達成基因轉殖之任務；複製技術，基本上體細胞於核轉置之前，先進行基因轉殖及篩選，確定具外源基因之體細胞再進行體細胞核轉置，成功產製之複製豬即帶有外源基因之基因轉殖豬。而體細胞之基因轉殖方法，可用電穿孔法、化學藥物沈澱法、或反轉錄病毒轉染法將外源基因送入體細胞內；反轉錄病毒轉染法是生物性法，可以轉染細胞、精子、卵或受精卵，體細胞則需再進行複製，後三者在配合受精作用及胚移置，所出生豬隻即有機會獲得基因轉殖豬隻。
作者：杜清富 博士
基本上就文意「基因改造」範圍較大，包括「基因轉殖」及「基因剔除」。「基因剔除」為破壞某一內源性基因，甚至還包含結合「基因轉殖」及「基因剔除」之「基因定位轉殖」。在豬隻基因改造，除了基因轉殖，目前已發展至產製基因剔除豬，進行異種器官移植研究。
作者：杜清富 博士
目前基因轉殖豬研發用途，包含有減少糞便中有機磷含量之「環保豬」、改善生長性能之類胰島素生長因子基因轉殖，及提高豬肉中Ω3不飽和脂肪酸含量之基因轉殖，以及由基因轉殖豬乳生產人類醫藥蛋白質；在異種移植研究方面，包括應用基因轉殖以克服補體引起之超急性排斥反應、血管栓塞之排斥反應、各類型細胞排斥反應，甚至進一步以剔除內源性半乳醣轉移酶基因豬隻器官供異種移植使用。所謂異種移植，是使用動物來源之細胞、組織或器官，進行人類醫療移植之用。由於器官捐贈不足，等待移植醫療患者數量不斷增加，因此移植醫學曾經嘗試使用包含非人靈長類之器官進行移植醫療，儘管排斥反應輕微。由於非人靈長類數量亦少、繁殖不易、器官太小，甚至疾病傳染之因素，使科學家尋求以豬隻來源，基本上豬隻數量多、繁殖速度快。由供應人類蛋白質營養轉換成供應器官，較不會引起倫理道德反對。惟與人類種別之間差異大，亦引起強烈排斥反應，因此必須經由基因改造，包含基因轉殖及基因剔除等，以克服各類型排斥反應。
作者：杜清富 博士
豬隻飼料主要以玉米、大豆及其他穀物為主，這些植物來源飼料含有豐富的植酸磷鹽，不過豬隻消化道無法分泌植酸酶，而無法消化利用此等有機磷，而排出污染河川及近河口海岸。加拿大學者及台大鄭登貴教授研究團隊，將大腸桿菌之植酸酶基因轉殖至豬基因體。在加拿大學者研究成績顯示，基因轉殖豬在吃飼料時，唾液腺表現植酸酶基因，豬隻即可分泌植酸酶混入飼料，分解飼料中之植酸磷鹽，排出之豬糞中有機磷減少75%，對環境保護可說貢獻良多。此外，纖維素及木質素等其他各類型醣類，也是豬隻無法利用，目前學者也期望藉由基因轉殖，提高其纖維素之消化利用能力，降低豬糞之廢棄物處理量及污染源。
作者：杜清富 博士
複製技術是將已分化之高等動物體細胞之細胞核，經核移置技術轉置到去核之卵母細胞內，使該體細胞重新恢復全能分化潛力，並於移置母體內完成懷孕後，發育成為類似同卵所新生之個體。豬隻是一胎多生之動物，在試驗作法可至屠宰場取雌性豬隻卵巢，進行卵子回收及卵母細胞體外成熟培養(IVM)，成熟培養40~44小時後，取成熟卵母細胞，進行去核後再將經飢餓培養之體細胞直注入卵細胞質內。在完成整批約100個之體細胞核移置後，在於培養箱進行約四小時恢復培養，再進行電激活使移置之體細胞核重新啟動基因之表現，再繼續培養約24小時。觀察經複製之胚具發育分裂能力，旋即移置到經同期化處理代理孕母之輸卵管中，讓複製豬胎完成114天懷孕。母豬經剖腹產或自然分娩，即可獲得複製豬。目前在台灣由於肉品市場豬隻屠宰幾乎在凌晨進行， IVM獲得之卵發育品質上不完整。因此，使用同期化處理及誘發排卵豬隻，以手術取得其體內成熟卵母細胞進行核移置。整體而言，在產製複製豬之效率較佳。
作者：杜清富 博士
目前最具潛力是醫療性複製，即將人類複製胚，進一步在體外培養發育成人類幹細胞，進一步調控幹細胞分化成各類型細胞，如心肌細胞、神經細胞、造血細胞或胰島細胞，再供醫療目的使用；此外，在家畜及寵物方面，複製豬基因剔除豬，可提供異種器官移植使用。複製實驗動物做為特殊疾病模式之實驗動物，複製家畜可獲得優良種畜，加速育種成果擴展。在複製寵物如狗及貓，可使愛護動物人士，在其寵物死亡後，有機會獲得心靈慰藉；在瀕臨絕種動物方面，複製技術可使其復育或持續存活之契機。整體而言，複製技術之可能性，需要有充足卵母細胞支持，此部分不是任何種動物均容易達成。目前，科學家嘗試使用容易獲得卵子之物種，提供卵母細胞，進行種間複製，當然主要複製體為供應體細胞之物種，而非去核卵之物種。
作者：杜清富 博士
複製技術的應用最直接被想到是做複製人。不過因現行技術仍不完善，無法充分重新恢復體內所有基因表現程式完全依自然(上天安排或上帝設定)程式恢復表現(何種基因，該在什麼時候或何處進行表現或停止表現，類似電腦設定之程式，programming)，複製體會因基因重新啟動(reprogramming)出現誤差或錯亂，造成複製體產生無法預期缺陷。除科技之缺憾，複製人類將造成人類倫理、道德、宗教及社會極大衝擊。因此，目前文明國家官方均立法禁止進行生殖性複製人類。
作者：杜清富 博士
目前複製豬主要應用於異種器官移植、優良種豬複製及實驗豬隻複製。在異種移植，豬隻器官移植給人類將引超急性排斥反應，其原因是人類及舊世紀猴在演化過程半乳醣轉移酶基因突變，存在人體內之基因序列沒有功能，相反半乳醣轉移酶基因普遍存生物界。因此，在人類出生後很快接觸環境微生物之半乳醣抗原，即產生自然抗體。豬隻基因體均表現半乳醣轉移酶基因，在器官細胞表面添加半乳醣抗原，當器官移植時迅速遭受自然抗體排斥；要解決此一排斥問題，最根本問題即是模仿演化，將豬隻基因體內半乳醣轉移酶基因進行剔除，再將基因剔除之細胞複製成豬，其器官即可免除自然抗體之排斥反應。由於複製技術成熟，目前國外常見用此技術產製基因轉殖動物，尤其牛或羊。在優良種豬方面，經由冷凍精液保存，僅能保存一半之優良特性，如以體細胞進行冷凍保存，保存技術相對比精液保存簡單容易，當然複製技術難度相對比冷凍精液解凍進行人工授精之技術高，不過複製技術價值在於可完全保留種豬隻基因遺傳特質。在以豬隻為實驗動物方面，亦可利用複製技術特性，複製出雌性迷你豬，在相同遺傳背景可配同一頭公豬，所出生之仔豬為兄弟姊妹，進行動物試驗時，可降低遺傳變異率，在均質之族群樣本進行試驗，更容易獲得精確試驗結果。
作者：杜清富 博士
最近電子及平面媒體報導韓國科學家受美國顧客委託，將已死亡之寵物狗複製出五包胎，基本上複製技術可說是人為同卵雙生或同卵三生。同卵三生在人類已非常少見，但是複製技術對一胎生產之動物，要獲得一胎三、四、五或更多之類似同卵所生個體，機率高、技術也可行。類似同卵雙胞胎，心靈上可能有很多默契之時或之處，不過基本上還是獨立之個體。目前從複製豬及牛，顯示外觀毛色仍有差別，尤其本所之複製花斑迷你豬，其毛色差異甚大。目前之五隻黑色韓國複製狗，雖然無法由毛色看出差別，不過其生理及心理應該仍是獨立個體，甚至與原來本尊，不可能完全一樣。
作者：杜清富 博士
本所於FY87起遵照國內外法規建立包括細胞庫品管檢測、反轉錄病毒檢測、病毒清除確效試驗等技術平台；並基於優良實驗室品質要求，於FY91取得TAF測試實驗室認證(實驗室編號0909)，同年起開始對外提供檢測服務。目前服務範圍包括學界(中研院、國防醫學院等)、法人機構(工研院、生技中心等)及生技藥品類、醫療器材類、機能食品類、特用化學類等生技廠商。
作者：王仕蓉 博士
可應用於生產蛋白質藥物、病毒疫苗、基因治療、細胞及組織產品。
作者：王仕蓉 博士
包括細菌、酵母菌、細胞株及轉殖動物等不同的生產平台。
作者：王仕蓉 博士
CHO、BHK、MDCK、Vero、Per.C6等是目前已通過上市審查之細胞株。
作者：王仕蓉 博士
一般建議以二階段方式凍存，即主細胞庫(master cell bank, MCB)與工作細胞庫(working cell bank)。
作者：王仕蓉 博士
包括微生物污染檢測、同功酵素圖譜分析、染色體核型分析、核酸指紋分析、細胞活性分析、細胞特性分析等。
作者：王仕蓉 博士
依照規範應選擇使用直接培養法及螢光染色法進行檢測，但上述兩項技術需操作經驗且較耗時，若想快速確認汙染狀況，亦可選用市售之PCR測試套組。
作者：王仕蓉 博士
依照ICH Q5D規定，主細胞庫、工作細胞庫及最終產品皆應進行人類或動物病毒篩檢，檢測技術包括體外共同培養、反轉錄酵素檢測、電子顯微鏡、活體檢測等。
作者：王仕蓉 博士
動物細胞大部份都含有內源性反轉錄病毒，它們存在於基因體中代代相傳，人類細胞中含有內源性反轉錄病毒(human endogenous retrovirus, HERV)，而豬細胞之內源性反轉錄病毒為porcine endogenous retrovirus (PERV)；一般來說並不會影響此細胞之生長與活性。
作者：王仕蓉 博士
依據ICHQ5A ，凡是使用動物細胞生產之醫藥產品，應針對進行原物料(細胞庫)及終產品進行病毒檢測，另應針對製程進行個別步驟之病毒去活化或清除效力評估。
作者：王仕蓉 博士
經體外培養、株化的細胞株(cell line)細胞具無限分裂增殖能力，但基本特性不產生改變；例如纖維母細胞(fibroblast)株，細胞數目可以幾乎無限多，但都是纖維母細胞。
幹細胞(stem cell)具自我新生(self-renewing)及分化(differentiation)成相關細胞的能力。出生後個體擁有各式成體幹細胞(adult stem cell)，臍帶血及骨髓移植中血球幹細胞(hematopoietic stem cell)最為人所熟知。
利用埋植(implantation)前早期胚會形成胎兒部分的細胞所建立者為胚幹細胞株，具無限增殖及多能分化(pluripotent)能力。小鼠胚幹細胞株是目前最成功並且廣泛實際應用的動物，在特定條件下可以形成基本上由此胚幹細胞所形成之小鼠(ES cell-derived mouse)。
作者：李坤雄 博士
(1) 具離體及活體多能分化能力，形成各式細胞。
離體多能分化能力在培養皿測試。
活體多能分化能力則必須將胚幹細胞打入免疫相容小鼠約二個月，證明胚幹細胞可以分化成具內、中及外胚層各式細胞的畸胎瘤(teratoma)。或胚幹細胞與2-細胞期胚~囊胚(blastocyst)組合後移置至子宮角懷孕，分娩可以得到嵌合動物(chimera，具有二種或以上不同來源細胞組成的個體)，並具性腺嵌合遺傳能力(germline transmission)。
(2) 染色體大多數正常，繼代數15~20 之前，2n = 40 正常染色體比例約在35~85%之間。
(3) 性染色體XY的胚幹細胞形成嵌合小鼠比例平均約有35% (包括性腺嵌合遺傳能力)；XX性染色體的胚幹細胞亦具性腺嵌合遺傳能力。
(4) 所有品系小鼠皆可成功建立。
(5) 孤雌生殖(parthenogenetic)及雄核生殖(androgenetic)胚亦可成功建立。
(6) 和滋養層細胞載體(trophoblastic vesicle)、4n (2n?)胚、加熱處理胚組合可以得到基本上由此胚幹細胞所形成之小鼠，此小鼠具正常生殖遺傳能力。
作者：李坤雄 博士
建立胚幹細胞株的基本原理是利用早期未埋植胚中尚具有多能分化能力的細胞，使其分裂而不分化；想法很簡單，但實際上因此等細胞數目極少，且不易克服分化的問題，執行並不十分容易。目前胚幹細胞株只有小鼠成功得有嵌合動物並具性腺嵌合遺傳能力。
小鼠胚幹細胞株於1981年成功建立(英國Martin Evans教授因其重要性而獲2007年諾貝爾醫學獎)。台灣小鼠胚幹細胞株之成功建立則於1992年由本所(台灣動物科技研究所)李坤雄博士實驗室首次發表；所得小鼠胚幹細胞株— ESC 26具高性腺遺傳能力，並於2005年獲得中華民國第一個胚幹細胞株專利(專利號碼：I2291310)。
小鼠胚幹細胞株目前已知可從2-細胞期胚~囊胚(blastocyst)、延遲埋植(delayed implantation)囊胚、囊胚中內細胞群(inner cell mass, ICM)細胞及2-8細胞期胚分離所得胚葉細胞(blastomere)建立。小鼠胚幹細胞株的建立及應用，因為不涉及爭議性層面，又因其廣泛的使用面，預估未來在哺乳動物模式上幾乎不會被淘汰。
大鼠、豬、兔及魚有成功嵌合動物報告，但不具性腺嵌合遺傳能力；其他諸如倉鼠、貂、牛、羊、人、猴等則僅具離體多能分化能力或形成畸胎瘤。
台灣動物科技研究所李坤雄博士實驗室亦建立有具離體多能分化能力豬「類」胚幹細胞株。
作者：李坤雄 博士
1998年人「類」胚幹細胞株的發表，引起全世界一般社會大眾的注意及特定族群(例如宗教界)熱烈爭論，並引發多年專利爭議【2008年3月，美國威斯康辛大學校友研究基金會(Wisconsin Alumni Research Foundation)取得最終勝利，確保專利有效性(http://www.warf.org/news/news.jsp?news_id=226)】。
人「類」胚幹細胞具體外分化、純化後做細胞治療的潛力；惟其建立因為使用埋植前早期胚，涉及宗教、倫理、道德、法律等爭議性層面，許多國家因此保守以對。美國總統生物倫理委員會(The President’s Council on Bioethics)於2005年5月發表相對保守「人類具多能幹細胞非傳統來源(Alternative Sources of Human Pluripotent Stem Cells) 白皮書」(http://www.bioethics.gov/reports/white_paper/index.html)，利用早期胚以建立人「類」胚幹細胞株的發展受到極大壓抑。又美國FDA於2008年基於免疫排斥問題駁回利用分化的人「類」胚幹細胞進行臨床測試，此使人「類」胚幹細胞於再生醫療應用受到極大挫折。2008年8月，人「類」胚幹細胞成功誘導分化成具功能紅血球(沒有細胞核)，此似為人「類」胚幹細胞應用開啟另一扇窗。
作者：李坤雄 博士
近年，iPS細胞除在生命科學界引發震撼外，並迅速成為一全新重點研究領域；社會大眾亦多所討論。
2006 年，日本京都大學Takahashi與Yamanaka教授將小鼠胎源及成體纖維母細胞轉入Oct3/4、Sox2、c-Myc及Klf4基因，並使其表現後，得到似胚幹細胞(稱之為iPS細胞)。iPS細胞群落外貌、生長特性及標幟皆與正規胚幹細胞相當。iPS細胞打入免疫不全裸鼠(nude mice)皮下會得到畸胎瘤；打入囊胚移置後可得到嵌合小鼠。2007年，iPS細胞證明具正常性腺遺傳能力。相似模式使用於人亦證明可行。
iPS細胞目前暫無法律問題，且在宗教、倫理、道德等層面爭議性較小。iPS細胞目前雖有諸多問題，但未來使用於再生醫療可以沒有免疫排斥；雖然專利爭奪激烈，但對許多實驗室而言，理論及技術面並不特別困難，似有取代人「類」胚幹細胞而成為主流趨勢。
作者：李坤雄 博士
嵌合小鼠的獲得，目前普遍以顯微注射法(microinjection)及聚合法(aggregation)為主要產製技術，共同培養法(coculture)採用者較少。
顯微注射法以直接將「新鮮」胚幹細胞打入3.5天囊胚腔為主流。此法發展成熟，產製嵌合小鼠結果穩定；惟需要昂貴顯微操作系統(最便宜要新台幣100萬)，且操作者需長時間訓練。使用此法，技術純熟者平均每小時僅能完成20~40個囊胚注射，施打速率有系統侷限，因此通常付費委由專門單位執行。此法雖可有效得到嵌合小鼠，惟具性腺遺傳能力嵌合小鼠比率變異極大，需花時間配種確認。另一種作法係直接將新鮮胚幹細胞打入2.5天8-細胞期胚，此法效果不一；或與3.5天囊胚顯微注射相當，或可提高具性腺遺傳能力嵌合小鼠比率，或使原來不具性腺遺傳能力胚幹細胞所得嵌合小鼠具性腺遺傳能力。本法顯微注射技術面相對較囊胚者困難，採用者極少；利用Piezo-driving或雷射在透明帶做切口後打入細胞，雖可解決損傷胚葉細胞(blastomere)的困擾，惟必須額外昂貴儀器及技術訓練，使用者極少。
聚合法及共同培養法相對簡單，原理係利用去除透明帶胚及胚幹細胞極粘特性，使之互粘後一起發育成嵌合胚。不需要昂貴儀器及設備，操作者也不需要長時間訓練，主要缺點是後續嵌合小鼠及性腺遺傳能力重複性變異較大。
聚合法主要做法：配種後去除透明帶2.5天8-細胞~桑椹胚二個一組或單獨一個胚，在細菌用培養皿上凹洞與「新鮮」胚幹細胞聚合培養1~4小時，洗出嵌合胚、隔夜培養後，胚移置。本法前者最主要的缺點是必須使用兩個胚(XX或XY)為一組，此於近交品系小鼠(超數排卵配種後，每頭平均所得有效胚數少於10個)明顯不利；本法後者(一個胚)效果明顯較差。
共同培養法以去除透明帶2.5天8-細胞~桑椹胚直接在細菌用培養皿或微滴凹洞內與胚幹細胞隨機共同培養1~5小時，洗出嵌合胚、隔夜培養後，胚移置。本法最主要的缺點是結果明顯較上述其他方法差，採用者極少。
作者：李坤雄 博士
共同培養法技術面及儀器、設備面最簡單，假如有改良方法使得到具性腺遺傳能力嵌合小鼠成功率和其他方法相當或更好，則本法有機會取代上述其他產製嵌合小鼠方法。2007年，台灣動物科技研究所李坤雄博士實驗室發表了新方法似可滿足此需求。
本技術利用去除透明帶2.5天 8-細胞~桑椹胚直接在隨手可得且非常便宜的1.7 mL尖底、廣口微試管(micro-test tube, Eppendorf vial)與新鮮或「剛解凍」(可以避開例行昂貴且花時間培養)並表現綠色螢光蛋白之小鼠胚幹細胞隨機共同培養數小時後，胚粘合細胞聚合體(aggregate)隔夜培養、移置入子宮角自然分娩具性腺遺傳能力嵌合小鼠。本法以極有效率、可大規模單人操作(一次可處理100~200個胚)，最便宜、技術及儀器設備最簡單方式產製嵌合胚。本技術係綜合既有技術優點且避開缺點所發展出來，將為產製嵌合小鼠技術面某種程度最佳化結果，並預期可部分取代上述產製嵌合小鼠方法。
作者：李坤雄 博士
微生物、植物及某些低等動物可以行無性生殖，得到基因組DNA (genomic DNA, gDNA)及粒線體DNA (mtDNA)相同的後代；但高等哺乳動物必須以有性生殖(DNA 經過交換)繁殖後代，因此基因不會相同，外貌也不會相同。長的很像的同卵雙胞胎、多胞胎可以說是自然的單源複製人；雖然gDNA及mtDNA 都完全相同，惟外貌、行為、疾病、思考等仍因基因上位(epigenetic)修飾不同而有某些不等差異。
高等哺乳動物以傳統育種選拔無法得到gDNA 完全相同的個體，近交純系(inbred)小鼠是傳統方法的極致發揮，惟遺傳基因同質性(homozygosity)約98.6~99.9%，理論及實務皆無法為100%。因此，非傳統的概念配合生物技術產製gDNA及mtDNA完全相同的單源哺乳動物(monoclonal mammal)遂成為研究目標。
作者：李坤雄 博士
有一些方法已經證實可以產製複製哺乳動物(cloned mammal)，此包括胚分切(splitting)、胚葉細胞(blastomere)培養、核移置(nuclear transfer, NT)、胚幹細胞打入經熱處理胚及胚幹細胞與滋養層細胞載體(trophoblastic vesicle)組合等；此等技術有特定存在價值，並可能扮演重要角色，惟均無法有效「量產(mass production)」，對畜產業直接影響可能較屬有限。利用胚幹細胞組合4n胚可能可以簡單、易行、有效的得到大量的複製動物。
小鼠胚幹細胞株不管建立胚源為何，目前可以確定主要是形成胚胎本身，少數形成部份胎盤組織，因此單純胚幹細胞本身無法支持所形成的胚胎至分娩。胚幹細胞假如借助可以形成胎盤的部份，則理論上應該有機會可以得到基本上由胚幹細胞所形成的個體。
染色體多倍(polyploid)植物、低等動物在現代科技下隨處可見，例如無子西瓜、牡蠣、泥鰍等；但純多倍體高等哺乳動物則極為罕見。染色體4套(4n, tetraploid)小鼠胚移置後，有相當比例可發育上來，並形成胎盤組織埋植，但極少比例能如正常2n胚發育超過15天(小鼠懷孕期19.5天)以上而不被重吸收(因為發育有缺陷，無法有效支持到懷孕後期)。正常胚幹細胞本身有機會形成完整的胚胎，但因為無法形成有效胎盤及無方向性分裂、分化，因此無法單獨得到由其組成胚胎而正常懷孕下去；將4n胚和2n胚幹細胞組合起來的概念似乎不錯。目前研究結果顯示，此法可以得到基本上由胚幹細胞所形成的仔小鼠，性成熟時具生育力；雖部分所得小鼠雜有4n細胞，惟似不影嚮所得小鼠性能。台灣動物科技研究所李坤雄博士實驗室利用本法可例行產製基本上由胚幹細胞所形成的仔小鼠。
小鼠4n胚和2n胚幹細胞組合(顯微注射、聚合、共同培養)得到後代的技術，較體細胞核移置(somatic cell nuclear transfer, SCNT)簡單太多，效率亦好2~5倍；所得後代基本上正常，後遺症明顯較SCNT複製動物少。本技術理論上亦可行之於其他種哺乳動物，惟目前最大的挑戰是除小鼠以外，並無其他種動物有具性腺遺傳能力的胚幹細胞株；iPS細胞是否具此能力仍有待證實。
作者：李坤雄 博士
目前使用類似桃麗羊(Dolly)體細胞核移置術最普遍做法包括：顯微操作(micromanipulation)去除未受精卵質染色體DNA及第一極體、供核細胞顯微操作打入卵黄膜腔(perivitelline space) (或卵質)、去核卵與細胞融合(fusion)、激活(activation)、體外培養、胚移置、分娩複製仔畜等步驟。
SCNT複製動物係顯微操作技術中相對最複雜者(容易出錯)，進行一胎多生動物(例如小鼠、豬)所花時間冗長，容易疲勞。又核移置重組胚染色體數目異常偏高、卵質較易裂解(fragmentation)，且供核細胞基因上位再程序化(epigenetic reprogramming)問題極為複雜，短期內無法有效解決，不易改善。因此，「外貌缺陷」及「基因異常」事屬常態，而成功率(平均約1~2%)也不易戲劇性提高。顯然，SCNT大規模例行運作仍有實際限制；惟針對特定目的，例如量身訂做、以非胚幹細胞做基因定位(gene targeting, knockout, knockin)將有其無可取代的重要性。新近，使用trichostatin A (TSA, a histone-deacetylase inhibitor which enhances the pool of acetylated histones and DNA demethylation)顯示，可有效提高複製小鼠成功率至約6%；惟亦有報告顯示效果有限。
SCNT複製哺乳動物按目前已發表報告可有如下三大應用，包括：
(1) 複製動物(家畜、寵物、競賽動物及野生動物)。其中豬、乳牛最具產業影響並已和寵物小規模進入商業化運作，惟迄今並無公司投入生產。
(2) 核移置胚建立細胞株。SCNT複製動物大規模例行運作有實際限制，惟核移置胚建立胚幹細胞株似相當可行。小鼠SCNT胚可以成功建立具性腺嵌合遺傳能力胚幹細胞株，並以之再成功得到SCNT小鼠。相同做法以人類胚幹細胞株最受注意，因為胚幹細胞很容易無限增殖，並在培養皿被誘導分化成各種特定細胞，臨床細胞治療上具極大潛力；惟宗教、倫理及道德上仍有諸多疑議，且法律上仍舉棋不定，加上未受精卵源限制，且成體幹細胞及誘發式多能幹細胞(iPS cell)研究快速進展，未來於再生醫療上扮演的地位似較不樂觀。
(3) 基因定位複製動物。目前只有小鼠胚幹細胞可進行基因定位研究，其他種(species)動物只能以SCNT進行；其中以豬當人類異種動物器官移置最受矚目，惟前景仍有諸多疑議。
台灣核移置早於1992年即有豬報告，惟爾後即成絕響，迄1996年得有死產兔。2001年以後，SCNT複製牛、豬(台灣動物科技研究所成功得有台灣第一例SCNT基因轉殖豬)、羊、小鼠(台灣動物科技研究所李坤雄博士實驗室成功得有台灣第一例SCNT綠色螢光小鼠)分別於農委會畜產試驗所、臺灣大學及台灣動物科技研究所陸續重複誕生，並證實具生殖遺傳能力。至此，Dolly模式SCNT技術於台灣可說具相當程度確立，實際應用於產業界也成為可能；惟遺憾者乃Dolly相關專利於國外已經被核准【美國Advanced Cell Technology (ACT)與Geron公司前後五年SCNT專利爭奪戰於2006年9月以和解收場；請參下列ACT網站訊息(http://www.advancedcell.com/press-release)】或審查中。
新近，台灣動物科技研究所李坤雄博士實驗室刻正發展一種只要做一次顯微操作的SCNT，目前已可在每次操作得到表現綠色螢光豬囊胚，效率與Dolly者相當。
作者：李坤雄 博士
此一概念，最早於1987年由馮元楨教授所提出，希望能夠利用工程及生命科學的原理及方法，藉由研究正常及病理組織，了解構造與功能之間的關係。進而，發展生物性替代產品，期望能夠恢復、維持或改善組織功能。此一技術重要的三要素：細胞、基質及生長因子。
作者：周佑吉 博士
根據衛生署公告之體細胞治療人體試驗申請與操作規範，使用取自病患同種自體、同種異體或異種異體或其他經中央主管機關核准之體細胞或幹細胞，並經體外培養後所衍生的細胞，以達到疾病治療、診斷或預防目的之醫療技術。
作者：周佑吉 博士
根據衛生署公告之人體細胞組織優良操作規範，本規範協助機構確保其人體細胞組織物未含有傳染病病原，在製造過程中未受污染，且不致因製造不當而影響人體細胞組織物效用與完整性。 本規範之規定適用於人體細胞組織物，其製造所使用之方法、設施及管制措施，包括人體細胞組織提供者之篩檢與檢驗、人體細胞組織物之採集、處理、貯存、標示、包裝及配送等過程。
作者：周佑吉 博士
將人類皮膚之角質細胞分離後，加以培養。最後於加入分化液使其分化成為多層薄膜，用來治療燒燙傷病人。
作者：周佑吉 博士
即將人類之角質細胞及纖維母細胞，培養在生醫材料基質上，模仿人類皮膚雙層結構，其中角質細胞可以多層化，與空氣接觸之角質細胞則分化成為角質層。
作者：周佑吉 博士
將人類角質細胞培養在具孔洞之培養皿中，利用分化液及架高培養，使其長成具棘狀層、角質層。可以用來偵測水溶性及脂溶性物質，對於皮膚毒性反應。
作者：周佑吉 博士
近年來保護動物意識的抬頭，希望發展體外測試方法，提供動物試驗設計之先導性數據，促使動物試驗設計更為細膩，以降低動物使用量。目前，歐盟已醞釀化妝品之測試，於替代試驗趨於完善時，廢除動物試驗。
根據經濟部工業局針對生技藥品之範圍，定義為利用基因工程與細胞培養技術，在微生物、植物或動物細胞製造所得之蛋白質、胜肽及其衍生物，如細胞激素、生長激素、單株抗體或基因重組蛋白質疫苗等。
作者：周佑吉 博士
根據衛生署公告之生物相似性藥品草案，係指申請人所開發之生物性及生物技術衍生的藥品，在品質、安全及功效上，與原本作為參考並已獲得上市許可之藥品相似。
作者：周佑吉 博士
由生物體合成以防止微生物入侵之胜肽，可分為非核醣體及核醣體合成之抗菌胜肽。非核醣體合成之抗菌胜肽，即是大家所熟悉之抗生素，主要由細菌、真菌及鏈黴菌所分泌。核醣體合成之抗菌胜肽，最早為蛙所分泌，目前發現許多生物體均有抗菌胜肽存在，數量高達數百種之多。此類抗菌胜肽通常為12~50個胺基酸，其中2個或以上代有正電荷，故稱為陽離子抗菌胜肽。
作者：周佑吉 博士
實驗動物泛指被應用於科學目的之動物。較具體之定義則為被運用於研究與教學、法定安全性測試 (biosafty testing) 以及生產生物性製品 (bioproduct) 等的動物。
作者：林志鴻 博士
(1) 一級：普通級動物
(2) 二級：潔淨級動物。
(3) 三級：SPF級動物(無特定病原動物)。
(4) 四級：無菌動物。
作者：林志鴻 博士
實驗動物標準化指的是對實驗動物的健康品質、繁殖條件、飼養管理及實驗條件等方面規定的統一操作標準。內容包括有實驗動物遺傳學品質控制、微生物品質控制、實驗動物設施環境標準化、實驗動物飼料營養標準化等。
作者：林志鴻 博士
動物模式 (animal model) 乃指在某種動物或自發或經人為誘導，產生的疾病或特定之生命現象，若與發生於人類者相似；則可應用該種動物為「模式」，作為瞭解人類發生該疾病或該特定生命現象的機制。
作者：林志鴻 博士
所有的基礎醫學研究中，在正式的人體試驗之前，必須先進行相關的動物試驗。根據實驗動物的結果再進行人體試驗，最後才能真正在臨床醫學上應用。故利用動物模式來進行人類基礎或臨床醫學的研究，一直是醫學研究與開發中很重要的一環。
作者：林志鴻 博士
並非所有動物模式皆被普遍應用，而普遍之動物模式則可稱為實驗動物模式 (laboratory animal model)，其除必須容易且確切地發生該病理或生理現象外，尚應具備下列條件：(1)容易標準化地飼養；(2)可大量繁殖；(3)不太昂貴；(4)壽命長短 (life span) 恰當；(5)不是保育類 (endangered species) 動物等，故囓齒動物 (rodent) 及兔 (rabbit) 成為最常見之實驗動物。
作者：林志鴻 博士
(1) 選擇與人的機能、代謝、結構及疾病特點相似的實驗動物。
(2) 選擇遺傳背景明確，得到良好微生物控制，具有疾病模式性狀顯著且穩定的實驗動物。
(3) 選擇解剖、生理特點符合實驗目的要求的實驗動物。
(4) 選擇標的器官效應好的實驗動物。
(5) 選擇科研、檢定及生產中傳統使用的實驗動物。
(6) 選擇具有特殊反應性的實驗動物品種（系）。
作者：林志鴻 博士
需要考慮(1)相似性；(2)重複性；(3)可靠性；(4)適合性；(5)方便性及(6)經濟性。
作者：林志鴻 博士
(1) 實驗或誘發模式：嘗試將所研究之疾病以實驗誘導方式在動物身上表現。例如以肝臟部份切除術或alloxane誘導糖尿病之發生，並觀察其肝臟再生。目前基因轉殖及基因剔除動物模式已越來越普遍，通常這些模式的變異大於自發模式。
(2) 自發模式：又稱自然實驗，疾病自然發生，非由研究者所誘導。例如裸鼠，裸大鼠或高血壓鼠，通常此類模式之再現性較高。
(3) 負模式：指某特定疾病不會發生，例如兔淋球菌感染。負模式通常可表示動物對某特殊刺激不具反應能力，常用於對疾病抵抗機制之研究。
(4) 孤兒模式：某種疾病存在於動物，但最初卻在人類身上找不出可對照，類似的疾病，之後才在人類身上找出類似的疾病。例如禽類馬立克病(Marek's disease)，牛海綿樣腦病(BSE)－俗稱狂牛病。
作者：林志鴻 博士
(1) 避免在人類進行實驗所帶來得風險。
(2) 臨床上平時不易見到的疾病可用動物隨時複製出來。
(3) 可以克服人類某些疾病潛伏期長、病程長和發病率低的缺點。
(4) 可以嚴格控制實驗條件。
(5) 可以簡化實驗操作和樣品收集。
(6) 有助於更全面的認識疾病和疾病本質。
作者：林志鴻 博士
益生菌(probiotics)是從希臘字衍生而來，其字意為”for life”，其定義為有益於宿主健康活的微生物膳食補充劑。
作者：李孟寰 博士
目前認為益生菌可抑制病原菌的生長，刺激免疫功能，可降低膽固醇及心血管病的風險。
作者：李孟寰 博士
不易消化的食物成分，可選擇性地刺激腸道的細菌生長或活性，而對宿主產生有益之影響。
作者：李孟寰 博士
常見的益生元有菊糖(inulin)和果寡糖(oligofructose)，可調節腸道相關免疫組織(gut associated lymphoid tissue, GALT)，也對全身性的免系系統有調節的效果。
作者：李孟寰 博士
目前有許多例子說明益生菌可幫助經濟動物的健康。以英國的報告為例，益生菌可以降低豬感染沙門氏桿菌的風險，可降低抗生素的使用量，以獲得更安全的豬肉產品。
作者：李孟寰 博士
歐盟自1999年起，禁止添加抗生素於飼料。具有抗菌與免疫調節的植物添加物，因而獲得重視，以取代抗生素的作用。這些植物添加物亦可稱為phytobiotics或botanicals。
作者：李孟寰 博士
植物性添加物的來源主要是一些草本植物、香料植物、精油(以冷凝或水蒸餾法萃取)和樹脂(以有機溶液萃取)。
作者：李孟寰 博士
植物性添加物具有抗氧化、抗病菌、促進腸胃道酵素的分泌、促進生長、減少糞便的臭味等作用。
作者：李孟寰 博士
目前研究較多的植物主要為奧勒岡(oregano)、迷迭香(rosemary)、百里香(thyme)、大蒜(garlic)、芫荽(coriander)等。
作者：李孟寰 博士
目前研究顯示，這些植物性添加物並沒有增加經濟動物的食慾。如茴香、百里香和奧勒岡反倒會抑制小豬的食慾。
作者：李孟寰 博士
口蹄疫是一種病毒性疾病，由小核醣核酸病毒科之引起，感染對象為偶蹄類家畜〈豬、牛、羊、鹿〉以及野生偶蹄類動物。病症是口鼻、舌，趾間、蹄冠、乳房及乳頭部皮膚產生水泡然後糜爛，因此感染動物之產肉能力、產乳能力大幅下降，並造成年幼動物之大量死亡。口蹄疫藉著接觸以及空氣傳播，可以說是世界上重要畜產國家都高度嚴防的主要傳染性疾病。
口啼疫病毒會經由人再帶給其他豬隻，因而使其他豬隻感染。但是病毒病不會在人體內繁殖，感染人的機率幾近於零。傳染途徑甚為廣泛，直接接觸的有：感染動物的水泡疫、唾液、乳汁、精液，所呼出的空氣，以及糞、尿都含有高量的病毒。間接接觸的有：人、車輛、餿水、器械、飼料等等。此外還會經空氣傳染。影響層面之大，無法想像。因此，在得知豬群感染口啼疫時，唯一方法就是全面撲殺隔離。
﹝資料提供：台灣動物科技研究所﹞
作者：李文權 博士
最近有一家公司推出一組保養品供不應求，強調能讓姊姊、妹妹、媽媽、阿姨們青春又美麗，好賣到連男士們也頻頻詢問。這項產品是從動物真皮層萃取膠原蛋白而製成的，而製作原料來自於「豬」，您相信嗎？
我們的皮膚是由表皮、真皮、皮下組織所組成的。其中真皮是由膠原蛋白及彈力蛋白…..等纖維蛋白所組成。膠原蛋白可以賦予皮膚有彈性及張力，彈力蛋白具有像橡皮筋般的伸縮作用，使皮膚具備該有的張力。隨著年齡的增長及週遭環境的影響，膠原蛋白和彈力蛋白會逐漸降低，使皮膚失去彈性而產生皺紋。好在有豬提供原料，讓人類得到大量膠原蛋白為女人的美麗背書。
作者：李文權 博士
農產品標準（Certified Agriculture Standard, CAS）是行政院農業委員會為提升國產農產品及農產加工品品質，協助消費者辨識產品品質而於 1989 年設立的。CAS產品涵蓋三大類別：加工肉製品、冷凍冷藏豬肉、冷凍冷藏禽肉。 CAS檢驗項目包括：產品標示、官能性質、細菌、黴菌及酵母菌、一般成分、澱粉、過氧化價、亞硝酸鹽、磷酸鹽、防腐劑、抗生素、磺胺劑、必利美他命。擁有這個標誌的廠商可以載明其產品從原料取得到屠宰加工和保存運輸的每一項環節，都符合衛生檢驗的標準。 有了這個具備公信力的標誌，當然消費者就能買的安心，吃的健康。
作者：李文權 博士
東方人不喜歡沒有閹割過的公豬肉，因為肉裡有一股味道，所以，不留種的公豬在幼年時就被閹割，被閹割過的公豬在管理上也比較容易；西方人則不挑剔。台灣早期家庭式餿水養豬較晚熟，公母混養，為防互配閹母豬、摘除卵巢。現代企業化養豬，閹公豬操作簡易，因此，已不須再做母豬閹割。
作者：李文權 博士
照顧豬隻是需要經過訓練的，以下是養豬管理員照顧仔豬的事項：
A、剪牙齒、剪耳記號、去尾、去臍帶。為什麼要剪牙齒呢？因為避免仔豬（哺育豬）哺乳時咬傷母豬乳頭。為什麼要剪耳記號呢？在豬耳做記號就像給豬一個身份證字號一樣，尤其是種豬每一隻的耳號不但是唯一的而且還要登錄在政府機構的種豬資料庫。
B、仔豬豬舍的溫度應該維持在攝氏30度到34度之間，冬天天氣冷一定要有保溫設備。地面應避免仔豬腳部受傷。
C、體重較小的仔豬應該移到母豬前面奶頭。
D、選擇母性良好的母豬，體重過輕的新母豬常發生攻擊仔豬的行為。
E、打預防針：如施打鐵劑預防貧血；施打豬瘟疫苗，防止豬瘟疫情的發生。
F、仔豬出生後七到十天開始教槽。給予仔豬少量多餐新鮮足量的教槽料。
G、不留種的公豬在出生後14到20天間去勢。
作者：李文權 博士
細胞或生物體對熱或是其他緊迫適應反應的特徵為誘發合成熱緊迫蛋白質(heat shock proteins, HSPs)。熱緊迫蛋白質的主要功能是作為分子扮護者(molecular chaperone)，參與細胞內許多例行性生化途逕,並預防變性蛋白凝集及回復它們適當的摺疊狀態。HSPs依分子量可分為HSP110,HSP90,HSP70,HSP60，及低分子量HSPs。HSP70為其中表現量最多,功能與蛋白質運送有關。最近的研究顯示，HSP與免疫功能的調節有關，因為在癌組織中可與癌標記結合並提供給免疫系統攻擊癌組織使其消失或變小，如此也可當為癌症的治療方法。
作者：李文權 博士
台灣位於亞熱帶使動物在畜養上一直存在著熱緊迫的問題,公母畜在炎熱高濕的氣候下,熱緊迫常造成的繁殖與生長的問題，嚴重如母豬不發情或胚胎死亡、公豬精液性狀不良、小豬生長遲緩。熱緊迫會抑制精細胞的成熟,因而使精子生產量減少,進而影響到精液品質。另有研究顯示，豬隻對熱反應的方式和其基因相關，不同基因型豬隻有不同的日增重、不同旳背脂厚度和不同的精液性狀。
作者：李文權 博士
雞下蛋和下視丘很有關係，光線、營養、遺傳以及疾病因素會影響開始下蛋的時間和數量。母雞正常於第四個月開始下蛋。五個月以後是穩定期。至於下蛋到幾歲，就得看他的健康狀態。因為母雞一產蛋，就是會天天下蛋，天天排卵，且是由日照與營養影響的。公雞會誘使母雞交配，母雞在交配後，沒授精的蛋，細胞無法分裂，也當然就無法孵出小雞。通常在市面上買的雞蛋都是孵不出小雞的，因為都是未受精蛋。繁殖性能好的雞一年內約可以生200個蛋以上，土雞的產蛋數因品種而有不同，產蛋率介於40~80％間，這與品種和管理相當有關係。
作者：李文權 博士
尿酸是人體內普林(Purine)代謝的最終產物，主要是由腎臟排出，少部份經由腸道排出。體內尿酸的濃度主要由食物量加上體內合成量與排泄量的淨值平衡所決定。當其「產生過多」（如肥胖、暴食、喝酒或遺傳體質）或「排泄過低」（如肥胖、藥物的使用、身體其他疾病、或遺傳體質）時皆可使血中尿酸值升高。高尿酸血症就是你的血中「尿酸（Uric acid）」值較正常值為高。一個人當其處於正常體溫下（37度C）及血中酸鹼度介於正常之7.35至7.45之間時，其血中尿酸濃度如達到7.0 mg/d時，即「飽和溶解度點（saturation point）」，此時尿酸易沉澱於關節軟組織中，因此造成白血球浸潤及釋出細胞介質，導致急性發炎性反應（即所謂急性痛風發作）。久而久之，可以造成關節變形(或痛風石)，也會造成慢性腎臟病變（包括腎結石）。
但是，「尿酸值高不一定等於得了痛風，它卻是一個重要的痛風疾病指標」，約有5～18％高尿酸血症患者後來會演變成痛風，在例行的健康檢查時，即可將此項當指標。
作者：李文權 博士
苦蘵（Physalis angulata L.）的別名有炮仔草、燈籠草、天泡草、黃姑娘、有漿紫。明朝李時珍「本草綱目」即有記載，它是茄科酸漿屬植物，以根或全草入藥。
苦蘵是一年生草本植物，高30～60cm。莖通常橫臥而斜上，多分枝，有稀疏細軟毛或近光滑。葉互生，葉片寬卵形或長圓形，長4～8cm，寬3～5cm，先端短尖，基部闊楔形，邊全緣或具少數不規則的鋸齒，上面疏生短毛。7～9月開花，花單生葉腋，具梗，下垂，花梗長約5mm，被疏毛。花萼鐘狀，長約5mm，先端5裂，基部成平截五角狀；花冠短鐘狀，淺黃色，直徑5～7mm。漿果球形，黃色，宿萼綠色，增大如燈籠，被毛，有顯明而突出的稜角5條，包圍漿果之外。
苦蘵性味苦而寒，主要功能是清熱解毒，消腫利尿。因此用民間常用來治療咽喉腫痛，腮腺炎，急慢性氣管炎，肺膿瘍，痢疾，睪丸炎，小便不利；因具免疫調節及抗菌成分，所以也可外用治膿泡瘡。
作者：李文權 博士
蛋白質因胺基酸組成和序列上的差異，具有特定的分子量、親水性(疏水性)、等電點、溶解度及對某些特定物質的結合能力，若能找出不同蛋白質間或蛋白質與雜質間的差異就能應用方法將其分離。
作者：顏重河 博士
可用硫酸銨或有機溶劑進行蛋白質沈澱，將不同溶解度蛋白質分離。最普遍的方法為層析法，可分成離子交換法，利用蛋白質帶電荷(等電點)不同的特性分離；膠體過濾法，利用蛋白質分子大小不同的特性；而親和層析法，用在層析管柱對標的蛋白質具有專一性的結合能力的條件下，是種相當有效的純化方法；另有疏水性層析法及逆向層析法，則利用蛋白質的疏水性不同。
作者：顏重河 博士
膠體過濾是以具有孔隙的膠體為固定相。緩衝液(流動相)中的蛋白質根據其分子(分子半徑；Stokes radius)的大小，決定分佈在這兩相的比例。分子大的不易進入膠球內，隨流動相移動；分子小的，則易竄入膠球內的固定相，而被延滯流出膠柱。 分子的形狀、 分子大小 均為影響因素，與分子量不完全成正比關係；但在大部分的球形蛋白質，分子量較大者會被先從管柱中洗沖出來。
作者：顏重河 博士
離子交換法的固定相是膠體上的電荷基團，可為正或負電荷；例如，膠體帶有正電荷，可吸附著負電荷分子，則為陰離子交換法；不帶淨電荷的分子，以及陽離子則直接流出，不會被吸附上去。蛋白質通常以離子鍵吸附，因此要沖洗出蛋白質時，可提高鹽濃度破壞其結合，蛋白質吸附的強度會影響所需的鹽濃度，但與所用鹽類也有關係；也可以改變沖洗液的pH值，使得蛋白質的電荷改變而溶離出來，但一般較少使用。
作者：顏重河 博士
親和層析法為將對標的蛋白質有專一親合性的基團(受質、輔因子、抗體等)鏈結在膠體上，當蛋白質溶液通過管柱時，與親和基團有專一性的蛋白質) 結合到膠體上，非專一性分子則隨溶液洗出管柱。留在膠體上的蛋白質，可用專一性游離基團分子、高濃度的鹽溶液、改變pH值，或用影響蛋白質構形的物質將其溶離。
作者：顏重河 博士
疏水性層析法是利用非極性基團間的疏水性引力來進行蛋白質分離。蛋白質分子表面有部份疏水性區域，若在極性很強的環境中，則會被吸附在接有非極性官能基的膠體；若溶液的極性降低，則可被溶離出來，即為疏水性層析法。通常蛋白質溶液在高濃度鹽溶液中通入膠体管柱，使蛋白質吸附在膠體上；吸附上去的蛋白質，可降低鹽濃度或可提高緩衝液的疏水性，例如使用 ethylene glycol 的梯度將其溶離。
作者：顏重河 博士
沈澱是一種改變溶液的狀態，使得溶液中標的物或不純物溶解度降低，形成固體而達成分離效果的方法。是早期蛋白質純化的重要步驟，至今在工業酵素及食品級蛋白質仍是主要的純化步驟，應用分段式沉澱可提高純化倍數。在高純度蛋白質純化被應用在前處理步驟。常用的沉澱方法包括鹽析、改變溫度、改變pH、加入有機溶劑、聚合物、金屬離子和親和性物質等。沉澱法的優點在於操作簡單，成本低廉，並有濃縮的效果。但沈澱的條件使蛋白質可能因變性而失去活性的問題是其缺點。
作者：顏重河 博士
常用的蛋白質定量方法及其基本化學原理簡述如下︰
(1) UV absorbance︰，具芳香族支鏈的胺基酸(Trp、Phe、His)在 280 nm 有吸光值，是最常用的波長，每種蛋白質有特定的消光係數(Extinction coefficient)。蛋白質骨架上胜肽鏈對 200 nm 波長有吸光值。
(2) Bradford Method︰ 染色劑Coomassie Blue G 吸附到蛋白質後會改變顏色而呈藍色。藍色越深，表示蛋白質量越多。
(3) Biuret Method︰ 銅離子與蛋白質骨架上的胜肽鏈結合，形成藍色的錯合物，可由550 nm的吸光值定量。是一種準確很高的定量方法，但靈敏度不夠，需要大量的蛋白質才能進行試驗。與其相關的Lowry及BCA等修飾方法是為了增加靈敏度。
但除非得到純度極高的蛋白質(近於100%)否則任何方法都無法準確地定量蛋白質。
作者：顏重河 博士
SDS是一種陰離子界面活性劑，它能破壞蛋白質分子之間以及其它物質分子之間的非共價鍵。在強還原劑如巰基乙醇或二硫蘇糖醇的存在下，蛋白質分子內的二硫鍵被打開並解聚成多肽鏈。解聚後的蛋白質分子與SDS充分結合形成帶負電荷的蛋白質-SDS複合物，複合物所帶的負電荷大大超過了蛋白質。當在聚丙烯醯胺凝膠系統中加入SDS後，則蛋白質分子的電泳遷移率主要取決於它的分子量大小，可以忽略不計分子原有的電荷量，這就消除了不同蛋白質分子之間原有的電荷差異，當蛋白質的分子量在15-200kD之間時，電泳遷移率與分子量的對數呈線性關係。由此可見，SDS-PAGE不僅可以分離鑑定蛋白質，而且可以根據遷移率大小測定蛋白質的分子量。
作者：顏重河 博士
在凝血過程中第九凝血因子扮演重要的中介作用，在血漿中的第九凝血因子原為一個酶原，處於不活化的狀態。在凝血機制啟動，活化的第十一因子將其活化胜肽(activation peptide)切除後，形成以雙流健相連的輕鏈和重鏈，具有由絲氨酸蛋白酶的功能，被活化的第九凝血因子與鈣離子，細胞膜膜磷脂和第八凝血因子形成了一個複合體，他再去活化凝血因子十，使得凝血機制的級聯(cascade)進行下去，最終產生正常的血凝塊發揮只寫作用。當基因突變發生在任何凝血級聯中的主要蛋白質，都可能會有嚴重的後果。血友病B就是血液中缺少第九凝血因子或是其功能不正常，是一種性連隱性遺傳疾病。
作者：顏重河 博士
1998 Louis Ignarro 一氧化氮(NO)對心血管之調控機轉
1999 Gunter Blobel 蛋白質有內在信號去控制他們在細胞中各位置
2000 Arvid Carlsson、Paul Greengard和Eric Kandel 神經細胞訊息傳遞轉換的重要機轉
2001 美國的Leland Hartwell 以及英國的Paul Nurse和Timothy Hunt。 細胞循環(Cell cycle)
2002 Sydney Brenner，H. Robert Horvitz，John E. Solstun 發育基因調控與細胞凋亡(genetic regulation of organ development and programmed cell death)
2003 勞特伯（Paul Lauterbur，美國），曼斯菲爾德（Peter Mansfield，英國） 核磁共振成像(MRI)的研究
2004 Richard Axel 與 Linda Buck 嗅覺分子機制
2005 華倫（J. Robin Warren）和馬歇爾（Barry J. Marshall） 幽門螺旋桿菌（Helicobacter pylori）跟胃潰瘍相關
2006 Andrew Z. Fire 與 Craig C. Mello RNA干擾(RNA interference)
2007 卡佩奇(Mario R. Capecchi)、易凡斯(Martin J. Evans)和史密提斯(Oliver Smithies) 胚幹細胞與基因剔除(ES cell and gene targeting)
作者：莊景凱 博士
西元2006年，日本京都大學的山中伸弥教授發表，只要強制表現四個初期胚特異基因(Oct4、Sox2、Klf4及c-Myc)就可以將分化的皮膚纖維母細胞初期化(或再程序化)成為和胚幹細胞一模一樣的細胞，稱之為誘發萬能細胞。
作者：莊景凱 博士
2008年1月1日起日本政府啟動一個五年計畫，進程如下表I。該計畫結合京都大學、東京大學、慶應義塾大學及理化學研究所之所屬單位(如下表II)共同在基礎醫學、臨床應用、智財與倫理等領域上進行探討。
表I：
年度 計畫進程
平成20年(2008) 拠點(據點，hub site)基盤形成
各種小鼠與人類iPS細胞製作方法
iPS細胞智財檢討
平成21年(2009) iPS細胞增殖制御與分化誘導技術開發
人類疾患特異iPS細胞樹立標準化
平成22年(2010) 疾患志向型Project之分化細胞使用技術開發
iPS細胞研究相關智財管理及營運体制構築
平成23年(2011) 臨床應用之安全性的確保與評價技術的開發
平成24年(2012) iPS細胞特異醫療倫理之基盤形成
表II：
拠點 (担当，(主持人)) 參與部門
京都大學
(山中 伸弥) 京都大學iPS細胞研究中心
京都大學再生醫學研究所
京都大學大學院醫學研究所
京都大學人文科學研究所
京都大學醫學部附屬病院
大阪大學大學院醫學系研究所
大阪大學醫學部附屬病院
東京大學
(中內 啟光) 東京大學分子細胞生物學研究所
東京大學總合文化研究所
東京大學醫科學研究所附屬病院
東京大學醫學部附屬病院醫學系研究科
慶應義塾大學
(岡野 栄之) 慶應義塾大學醫學部生理學教室
慶應義塾大學醫學部發生分化學教室
慶應義塾大學醫學部再生醫學教室
慶應義塾大學醫學部眼科學教室
慶應義塾大學醫學部生理學教室
慶應義塾大學醫學部總合醫科學中心
國立病院機構大阪醫療中心臨床研究部政策醫療基盤技術開發研究室
實驗動物中央研究所
獨立行政法人理化學研究所(RIKEN)
(笹井 芳樹) 理研神戶研究所發生再生科學總合研究中心
理研神戶研究所生物資源中心
作者：莊景凱 博士
2006年諾貝爾生理與醫學獎得主：美國史丹佛大學的Andrew Z. Fire教授和麻州州立大學沃斯特(Worcester)校區醫學院的Craig C. Mello教授，在八年前(1998)發現RNA干擾(RNA interference)的機制，為當時科學研究和醫學治療上的重大突破。
Fire和Mello教授發現細胞內存在抵抗雙股RNA病毒的機制，會將雙股RNA分解成約19到23 bp之的片斷，這些小片斷會和細胞內的第三型RNA水解酶(RNase III)及其他蛋白質形成抑低錯合體(RNA induced silencing complex, RISC)。該錯合體中的一股RNA(過渡股passenger strand)會被分解而留下互補股，叫作導引股(guide strand)，成熟的抑低錯合體會利用其導引股來捕捉細胞內病毒RNA並加以分解，以抑制病毒RNA的增殖，這種機制就叫作RNA干擾。正常細胞內也存在類似的機制，細胞中存在種類繁多的微RNA (micro RNA)，各種微RNA和RNas III及其他特異蛋白質組合後，利用和訊息RNA (messenger RNA) 之3’端非轉譯區相結合的特異性，來調控不同訊息RNA的代謝。
作者：莊景凱 博士
利用RNA干擾機制，科學家發展出兩套抑低特異基因表現的方法:第一種叫小型干擾RNA (small interference RNA, siRNA)。選定預抑低表現的訊息RNA後，儘量選擇蛋白質紀錄區找出一個或多個21鹼基長的RNA片斷，設定為過渡股，並利用該過渡股來設計同樣21鹼基長的導引股。過渡股和導引股5’端的19個鹼基完全互補，而3’突出的2個鹼基最好為對稱。以導引股為基準，其他設計要領如下：
(1) G+C含量最好介於30%到52%之間；
(2) 第1個鹼基最好是U次佳為A；
(3) 第10個鹼基最好是A次佳為U；
(4) 第19個鹼基最好是C次佳為G；
(5) 前7個鹼基最好是AU rich；
(6) 和其他非標的訊息RNA不能有連續11個鹼基互補，同時第2到第19號鹼基之間最少要有3個以上的不配對；
(7) 過渡股在相關訊息RNA不參與二次結構之形成。
將化學或酵素合成的過渡股與導引股RNA，經組合形成雙股小型干擾RNA轉染送入細胞後，會和細胞中的RNase III及其他特異蛋白質組合成對特異訊息RNA專一之抑低錯合體，抑制該訊息RNA的表現。轉染時小型干擾RNA的濃度儘量不要超過20 nM，過高濃度的小型干擾RNA會使細胞產生發炎反應；並耗盡細胞內的RNase III與其他特異蛋白質，引起其他訊息RNA代謝錯亂。正確的濃度，應是可達到測試效果之最低濃度。
第二種方法是短髮夾形RNA (short hairpin RNA)。儘量選用蛋白質紀錄區中一個19到26鹼基長的RNA片斷，設定為過渡股，依此為基準，合成一段含該過渡股加上作為loop的6個鹼基以及紀錄互補導引股的雙股DNA，將該雙股DNA選殖到真核細胞表現載體，該表現載體通常採用H1或U6啟動子驅動。所合成的RNA因前後端互補形成帶有6個鹼基loop的髮夾形RNA，經前文所述的機制形成對特異訊息RNA專一的抑低錯合體。由於使用核細胞表現載體，因此可以使用lenti-virus及adenovirus衍生的途徑送入活體細胞中，作為基因治療之用。
作者：莊景凱 博士
豬只有A和O血型。
作者：莊景凱 博士
自80年代小鼠胚幹細胞株建立並證實該胚幹細胞可以發育成完整個體，原本浮沉於理論與實務之間的幹細胞，終於成為研究領域的顯學。除胚幹細胞外，成人身體各個組織器官中均存在著幹細胞。幹細胞具有「自我複製更新」以及「分化成特異下游細胞」的兩個特性。在快速損耗的組織，如消化道上皮、血球和皮膚等，其幹細胞必須快速分裂以更新損耗的細胞；但是在如神經及肌肉等幾乎不再分裂的組織中，幹細胞呈幾近休眠狀態。成體組織中的幹細胞為數雖然極少，但是卻穩定的維持著。近來研究證實，個別的幹細胞由一群特殊的體細胞所形成正好可以容納一個幹細胞的構造，科學家稱之為「幹細胞龕」(stem cell niche)者所控管。當組織中的龕細胞接獲外來訊號會轉換成調控幹細胞的訊號刺激幹細胞分裂，通常分裂後的兩個子細胞只有一個可以駐留在龕中，維持幹細胞的狀態。另外一個子細胞則形成將分化為該組織細胞之前驅細胞，此前驅細胞藉由有絲分裂增殖大量的特異細胞，隨著分化的程度漸增，細胞分裂的速度漸減，完全分化的細胞則不再分裂。
由演化的觀點來解釋，為何多細胞生物之胚胎與成體組織中存在著「幹細胞龕–幹細胞」之依存調控關係?單細胞生物只要營養、溫度、空間等條件許可，就可以無限制地增生。但是如人類之屬的多細胞生物，含有兩百多種特異細胞，每種細胞的數目又必需維持一個平衡穩定的數目，在這種情形下藉由「幹細胞龕–幹細胞」之依存調控，由源頭控管是最有效率的方式。在此控管機制中，駐留在龕中的幹細胞被限制，只能展現自我更新的能力，分化的能力則被抑制，自我更新的速度也受龕細胞所控制。
作者：莊景凱 博士
從病患切除下來的腫瘤，其中只有極少數的細胞具有無限增生的能力，絕大部分的細胞為分化的細胞。也就是說原位惡性腫瘤中造成腫瘤增大，並轉移形成二級腫瘤的元兇也是一種幹細胞。不幸的，癌幹細胞是「變調失控的幹細胞」。原本受到嚴密管制的幹細胞為何會失控而變成癌幹細胞呢?究其原因，失控的主要機轉可概分成兩種模式:在第一種模式中，幹細胞累積因化學藥劑、輻射線等因素所造成的突變到一定的程度候，喪失調控細胞自我更新複製速度的限制因子，不當地產生過多的增生性幹細胞而引發腫瘤。幹細胞可能自行分泌原本應由龕細胞所提供的生長因子而自我活化；或者原本應在接受外來生長因子之後才活化的細胞內訊息不當地激活；也可能是幹細胞分泌特殊的生長因子引導周圍的體細胞形成更多的龕細胞，進而容納更多的幹細胞。在第二種模式中，累積的突變不在幹細胞顯現，而是造成在離開幹細胞龕之後的前驅細胞，因分化能力不足導致不當增生。
作者：莊景凱 博士
基改動物在農業上的應用大致可分類成:泌乳、生長與屠體、抗病力、繁殖性能與多產性及毛皮產品等方面。茲分別細述如下：
(1) 泌乳
基轉動物在乳品的改良主要著重在增加泌乳量、增加營養成分的比重，以及方便乳製品後續加工等。例如增加-casein上的醣基量可以增加蛋白質溶解度，在製造優酪乳時較不易結塊。相對的，增加-casein的含量則會促進蛋白質凝固，便利乳酪的製造。
(2) 生長與屠體
促進哺乳類生長的基轉基因常見的有生長激素(GH)基因、生長激素釋放因子(GH-releasing factor)基因、第一型類胰島素生長因子(IGF-I)基因、類胰島素生長因子結合蛋白質(IGFBP-1~6)基因、MyoD基因、myostatin基因等等，都可以有效地改善家畜之離乳體重及畜禽的飼料效率，縮短上市時間。該等技術也已經推廣應用到水產養殖上，基轉生長激素鲑魚一年的體重可達非基轉鲑魚體重的5到11倍。
除生長速度之外，經由基改亦可改善肉質的風味。例如:去除Rendement Napole (RN)基因可以減低漢布夏(Hampshire)豬肉的酸性；基轉魚類omega-脂肪酸基因可提高豬肉的風味。
(3) 抗病力
促進畜禽的抗病力可經由基轉抗病基因或去除感染受體或抑制病源增生等方向來著手。例如:基轉抗菌肽lysostaphin基因可以減少乳腺受金黃色葡萄球菌感染；剔除小腸細胞受體基因可以防止帶K88抗原的大腸菌感染。類似之基因剔除的研究，在抑制病毒感染和去除狂牛病上，也正積極的展開中。
(4) 繁殖性能與多產性
雖然一般認為繁殖性能和多產性應該受到多種基因所共同影響，但是科學家仍然希望可以找到有直接關連的基因。目前已經找到幾個可能的關鍵基因。例如具多型性之雌激素受體(ESR)和FecB基因二者之特定對位基因(allele)均與豬窩仔數具正相關性。
(5) 毛皮產品
除供食用之肉品外，供穿著之用和工業之用的毛纖維也具廣大經濟市場，能產生彈性更佳柔軟度更好羊毛的基改綿羊備受矚目。同時，生產質量遠輕於鋼絲但強度更勝於鋼絲之特種蜘蛛絲蛋白質單子的基轉山羊也已誕生。
雖然受到傳媒和不了解所影響，一般大眾對基改食品仍心存疑慮。但是，生活用途之基改產品，應該會在短時間內出現，同時改善人類與動物的生活。
作者：莊景凱 博士
彈性的。
作者：莊景凱 博士