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【創意訊息】廖仲麒創辦[新析生技] 「超級顯微鏡」能用AI補捉蛋白質
2022/02/02 23:54:13瀏覽443|回應0|推薦1
藝文 人物故事

廖仲麒創辦新析生技 「超級顯微鏡」能用AI補捉蛋白質

 2022-02-02 06:00
新析生技執行長廖仲麒(右起)、技術副總陳一德及化學專家張至為。(圖:新析生技提供)

17世紀的荷蘭,亞麻織品商人列文虎克(Antoni van Leeuwenhoek)利用自製磨製透鏡,首開人類觀察微生物的先例;21世紀的台灣,新析生技在顯微鏡的觀測基礎上,開發出可捕捉到蛋白質的技術,再創顯微鏡運用的新紀元。 

2020年5月底成立的新析生技,是台灣唯一家蛋白質體學技術平台的生技公司,公司開發的Microscoop光標靶儀,結合了光學、機電整合、光化學、蛋白質體學及人工智慧,讓顯微鏡不再只能看,也能將影像中所發現到的特定蛋白質「抓下來」分析。

新析生技的創辦人兼公司執行長廖仲麒,原本是美國哥倫比亞大學機械工程學系及生醫工程學系助理教授,2014年返台加入中央研究院擔任原子與分子科學研究所副研究員,2019年再升為研究員,直到2021年又從中研院借調出來擔任新析生技的執行長。

針對新析生技的Microscoop光標靶儀,廖仲麒簡單說明,這是一台運用AI自動影像的判讀技術,讓顯微鏡能主動找到細胞樣本內的特定蛋白質,接著再運用特定的化學品將鎖定的蛋白質標記出來,最後將被標記的蛋白質取出來進行後續研究。

原理雖然簡單,當中的技術一旦成功商業化,將能讓台灣在國際最先進的「空間生物學」領域,也能占有一席之地。

2021年1月,國際知名期刊《Nature Methods》選出2020年最具價值的年度技術為「空間轉錄體學(spatially transcriptomics)」,這門技術源於人類發現疾病會改變組織中的RNA分子和蛋白表達,為了優化診斷,於是將組織樣品放在顯微鏡下進行研究。

在「空間轉錄體學」相關領域的代表性企業中,10X Genomics公司曾在2020年以3.5億美元併購了哈佛教授George Church實驗室衍生的空間體學公司ReadCoor,10X Genomics公司的市值到在去年8月達到177億美元。

新析生技實驗室設備。(圖:新析生技提供)

不過,廖仲麒指出,10X Genomics及其他空間生物學應用的公司,目前在操作技術上,僅能做局部蛋白質體的分離,更無法精準的在特定局部空間中找到他們真正需要的蛋白質。

另一家Nanostring公司開發的的GeoMX DSP,可以用多種抗體,一次看到多達96種蛋白質的空間分布,主要用於組織。

Microscoop光標靶儀技術 助攻新藥

新析生技的Microscoop光標靶儀的技術,不需要先知道要看哪些特定的蛋白質,而是廣泛的找到1,000種以上的蛋白質,這對於找新的生物標記物非常有幫助,一旦產品正式進入市場,各細胞生物實驗室都會希望有此一台可抓取的顯微鏡,對整個生技醫藥研究與產業帶來重大的突破。廖仲麒解釋,Microscoop光標靶儀一開始是2014年,他向中研院原子與分子科學研究所提出的研究計畫,在獲得中研院的經費支持後,整個研發計畫持續到2018年,才開始準備申請發明專利。2019年他才有成立公司的想法,於是他和團隊們又進一步向科技部申請「價創計畫」,並獲得臺灣高階儀器研發計畫的支持,進一步走向創業之路。

公司成立前後,新析優異的技術就在國際中獲得認可,包含入圍《The Scientist Top 10 Innovations》、2020年北美生物科技展投資論壇(BIO Investor Forum)前十強、RESI創新挑戰賽(Innovation Challenge)前24強;在國內,公司設立前,廖仲麒和其研究團隊的開發成果,也獲得第17屆國家新創獎。到了去年年底,這家成立僅一年半的新析就完成Pre-A輪1.3億元募資

新析也延攬了羅氏醫療診斷設備(Roche Diagnostics)的前副總陸心怡擔任新析北美營運總裁,由她協助公司拓展美國市場。

廖仲麒指出,光標靶儀原型機已於2020年4月完成,預計明年初陸續生產交貨。第一階段的主要市場將瞄準研究實驗室,由於不需要FDA的批准,因此可以迅速推廣販售。並規劃將生產製造多種型號的光標靶儀系統來滿足客戶在速度、分辨率等方面的不同需求。

一堂課 改變廖仲麒人生

新析生技執行長廖仲麒,原本是台大機械系畢業,後來到美國麻省理工學院(MIT)攻讀碩士及博士學位時,一直都在鑽研機械相關領域的研究,直到加州大學柏克萊分校進行博士後研究時才開始接觸生物,之後許多研究都和生物相關。

廖仲麒在MIT快拿到博士學位時,曾經有一次去聽奈米科技的課,其中一堂課說到生物的奈米科技,其中提到人類「身體裡的蛋白質非常厲害,有一些兩隻腳可以走路,也可以像馬達一樣可以旋轉,還有的可以將兩根DNA分開來」。他描述,這些蛋白質大小都在5至12奈米左右,現在台積電最厲害的製程都無法做到10奈米可以走路的產物。

廖仲麒接觸到這門課時,頓時覺得「這太酷了!」蛋白質比他所接觸的所有機器人都還厲害,從此他改變了自己的生涯規劃,自柏克萊進行博士後研究時開始投入「分子馬達」的研究,之後又被史丹佛大學邀請至該校的生物計算中心(SIMBIOS)擔任分子馬達計算研究的負責人(Leader),聘請他加入擔任研究專員,之後又開始學習用光學做生物問題。

2008 年,由於廖仲麒既會做計算又會實驗的才華,讓他受到哥倫比亞大學的肯定而獲得正式教職。在哥倫比亞大學任教期間,他開始對「誘導性多功能幹細胞(iPScells)」和「超高解析度顯微鏡」情有獨鍾,決定投入這兩項研究,在超高解析度方面,他領導一個團隊專注於細胞主纖毛的研究,成功地定出主纖毛蛋白質的結構,這項研究一直持續到2014年回台工作。

2014年,廖仲麒自美國回台灣之前,曾經在哥倫比亞大學附近一家牙醫診所補牙,他看到牙醫師進行補牙時,會拿出發出的藍光的光源使填補牙齒的樹脂材料快速硬化,這一幕讓他靈機一動,想著「光反應是否也可以應用在細胞上?」

廖仲麒說:「我開始構想能不能打光讓細胞某一部分變成一顆顆像愛玉一樣,再用離心機把這些「愛玉」移出來?」在開始有這個構想後,2014回到台灣就開始朝這個方向去研究。一開始他們選擇「蔡司」顯微鏡來搭配,但是利用這台現成的顯微鏡做不到自己要的成果,因此廖仲麒和團隊決定自己開發機器。

另外,原本期待將細胞做成「愛玉」後才分離出來,但是廖仲麒和研究團隊發現,細胞進行固化部分會沉下來,無法分離出來。因此才又另外開發出「用光去貼標籤」,又陸續研究了二、三年,才成功地開發出符合自己理想中的儀器。

( 知識學習科學百科 )
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引用
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