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海藻糖的知識加 #文章非常長 #資料很齊全

資料來源：A+醫學百科
http://goo.gl/xXoizt

海藻糖（Trehalose）是一種安全、可靠的天然糖類，1832年由Wiggers將其從黑麥的麥角菌中首次提取出來，隨後的研究發現海藻糖在自然界中許多可食用動植物及微生物體內都廣泛存在，如人們日常生活中食用的蘑菇類、海藻類、豆類、蝦、麵包、啤酒及酵母發酵食品中都有含量較高的海藻糖。

海藻糖是由兩個葡萄糖分子以α,α,1,1-糖苷鍵構成的非還原性糖，自身性質非常穩定，並對多種生物活性物質具有神奇的保護作用。科學家們發現，沙漠植物卷葉柏在乾旱時幾近枯死，遇水後卻又可以奇蹟般復活；高山植物復活草能夠耐過冰雪嚴寒；一些昆蟲在高寒、高溫和乾燥失水等條件下不凍結、不幹死，就是它們體內的海藻糖創造的生命奇蹟。海藻糖因此在科學界素有「生命之糖」的美譽。國際權威的《自然》雜誌曾在2000年7月發表了對海藻糖進行評價的專文，文中指出：「對許多生命體而言，海藻糖的有與無，意味著生命或者死亡」。

海藻糖對生物體具有神奇的保護作用，是因為海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及乾燥失水等惡劣環境條件下在細胞表面能形成獨特的保護膜，有效地保護蛋白質分子不變性失活，從而維持生命體的生命過程和生物特徵。許多對外界惡劣環境表現出非凡抗逆耐受力的物種，都與它們體內存在大量的海藻糖有直接的關係。而自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖類，均不具備這一功能。這一獨特的功能特性，使得海藻糖除了可以作為蛋白質藥物、酶、疫苗和其他生物製品的優良活性保護劑以外，還是保持細胞活性、保濕類化妝品的重要成分，更可作為防止食品劣化、保持食品新鮮風味、提升食品品質的獨特食品配料，大大拓展了海藻糖作為天然食用甜味糖的功能。

海藻糖是運用當代最先進的生物工程技術和生產工藝，採用按國際製藥標準建造的成套設備，以當地特有的不含轉基因成分的天然木薯澱粉為原料，在國內首家以規模化形式生產海藻糖，產品指標達到國際同類產品標準。先進的生產工藝技術和完整的質量保證體系為國內外市場提供了質量過硬、價格合理的海藻糖系列產品，使生物製劑、化妝品、烘焙產品、水產畜產加工、米面製品、飲料和糖果以及農林種植等各個行業廣泛受惠。　　

應用

1.海藻糖在食品工業中的應用：

與其它糖類一樣，海藻糖可廣泛應用於食品業，包括飲料、巧克力及糖果、烘烤製品和速凍食品。

●烘烤製品類

在烘烤製品中,海藻糖有多種潛在的使用價值：它能調節蛋糕、餅乾和糕點上的糖霜、麵包奶油和水果餡的甜味與芳香，不損害貯藏壽命，使人們品嘗到產品原有的風味。

同時，海藻糖有助於甜餅、麵包奶油和糖霜中脂肪的降低，在可口餅及快餐中產生獨特的糖霜感覺。它使消費者因良好的甜質更容易接受含高脂肪和糖的高熱量產品。在保持產品貯藏期時，海藻糖能減少多成 分的烘烤製品中濕氣流動，以能使甜味更佳。

●糖果類

海藻糖與其它大多數增甜劑混合，可在糖果、果汁飲料和藥草產品中使用，以調節產品甜質，從而能真正保持產品的原有風味。

海藻糖用作糖果的外層可形成一種穩定的非吸濕性保護層。由於 性質的穩定性，海藻糖能在長期高溫下進行而不用擔心水解和色變，不負面影響產品品質。

滾海藻糖衣性能極好。海藻糖特有的溶解特性能真正使它們本身滾動形成保護層，這層覆蓋物極穩定、堅固，從而改善其它大多數增甜劑相對的白色層面。

●能量產品類

海藻糖被分解成葡萄糖，但與其他糖相比，海藻糖的血糖反應更平穩，這種獨有的特性結合它低致齲性和非瀉下性作用，使得海藻糖極適用於按配方製造的飲料，以提供能量和減輕疲勞與壓力。

●功克力糖果類

在巧克力糖果中使用海藻糖，能調節糖果的甜味，特別有益於含有乳製品的軟糖及含水果餡的產品，海藻糖還能減少多成分產品中水分游離。在模製品中，海藻糖對產品甜味的改善為創造新 口味巧克力提供了可能性。

由於它致齲性的降低，作為主要的增甜劑或結合其他低致齲性增甜劑，海藻糖可用於按配方配製益牙產品。特級海藻糖可和多元醇合用於製取巧克力，其溶解時 吸收的熱量可使多元醇的冷卻效應降到最低。

●水果類

在經加工過的水果（包括果醬、調味果醬和果餡）中，海藻糖是一種最好的甜味調節劑。在水果類製品中添加海藻糖能夠保持產品的原有風味 但不損害產品貯藏期。

另外，由於海藻糖性質的穩定性，不會產生水解，產品色澤不變並保持原有光澤。

海藻糖能用於佐料和可口果醬，通過調節甜味來產生風味感，同時保持產品貯藏壽命。

●速凍品類

海藻糖可代替蔗糖，降低冰淇淋和其他冷凍製品的凝結點。可在凍品和冰凍糖果中用於產生新的糖霜，併產生獨特的可口的風味。

●飲 料

海藻糖在飲料品中微甜口感好，能與其他大多數增甜劑結合使用，使其甜味更完善，可全面提高產品風味。在含酒精的飲料中，海藻糖不損減酒精的感官性能， 使飲料風味更佳。

●海鮮

海藻糖作為一種對海鮮的低溫保護劑特別有效，當海藻糖在蛋白質、水界面絕對抑制水的官能度時使海鮮的硬度、伸縮性及凝膠力增加，另外海藻糖的微甜 性質也提高了海鮮的口感質量。與其他的低溫保護劑用於處理海鮮不同，海藻糖不會導致喉嚨熾熱感，且沒有瀉下問題。

2.海藻糖在醫藥工業中的應用：

（1）在醫學上已經成功地應用海藻糖替代血漿蛋白作為血液製品、疫苗、淋巴細胞、細胞組織等生物活性物質的穩定劑。不僅可以常溫條件下乾燥存放，更重要的是可以防止因血源污染而引起B肝、愛滋病等致命疾病的傳播，世界衛生組織對此十分重視。

（2）英國劍橋的Quadrant研究基金會將小兒麻痹症疫苗與海藻糖混合凍干後，發現在乾燥狀態下45℃時其穩定性和液態4℃保存條件時相當。這項目研究成功，將大大減化疫苗處理工序，降低疫苗的貯存及運輸成本，且保證了長距離運輸疫苗仍可保持相當高的活性，這將會大大有助於世界衛生組織實現在最大範圍內消滅小兒麻痹症的目標。

（3）美國加利福尼亞大學的約翰•克勞及其同事將海藻糖與製造血小板的細胞混合，經乾燥脫水使細胞變干後，將其凍干在室溫下可長時間保存。實踐證明，加入海藻糖並經長時間保存的血小板在水化後仍有85％存活，存活率比大多數血庫短期保存的血小板還高。

（4）海藻糖可應用於研究用生物試劑的保存，例如各種工具酶、細胞膜、細胞器、抗體、抗原及病毒等等，使得生命科學研究更為方便快捷有效，英國大學Camilo.C等詳細的研究了海藻糖對DNA限制性內切酶DNA連接酶和DNA聚合酶的保護作用，結果表明，所有加入海藻糖乾燥的酶樣，在70℃保存35天或在37℃保存9個月後，其活力並無損失，仍能精確的將DNA截斷。我國中科院微生物研究所應用海藻糖乾燥製備、用於人血清膽固醇測定的三種診斷工具酶，在室溫下長期保存後，活性保持率都在90％以上，現已成功的進入於臨床應用。這是目前其它種類的保護劑都不可能達到的效果，利用海藻糖作為診斷工具酶等生物試劑的穩定劑和保護劑，可置於常溫條件下乾燥並保存，不僅簡化了生物試劑的製備過程，也給我國幅員廣大的農村地區患者的疾病診治帶來便利。

（5）雙岐桿菌是腸道中用於改善人體微生態平衡的細菌，雙岐桿菌活菌製劑作為防病治病的有力武器，在歐美日本等已開發國家倍受歡迎。在我國，雙岐桿菌活菌製劑已逐步成為製藥行業的一支生力軍。由於雙岐桿菌是一種對生存條件要求極為苛刻的厭氧菌，外界環境稍有變化就易引起該菌的死亡，因此，如何提高雙岐桿菌的存活率，保證產品的貨架壽命，一直是困擾活菌製劑行業的技術難題。目前普遍是採用脫脂牛奶作凍干保護劑，但效果不甚理想，在儲存過程中，細菌的存活率下降很快。近期的研究結果表明，採用海藻糖作保護劑，雙岐桿菌的存活率比脫脂牛奶提高一倍以上，特別令人振奮的是，海藻糖能夠使凍干雙岐桿菌在常溫下長期保持活性，大幅度延長活菌製劑的保質期。從而可以解決活菌製劑行業所面臨的產品儲存性能差，貨架壽命短的問題。

（6） 應用實例

1)、從液態製品製備固態製品

將500克無水海藻糖、270克用以上方法製成的蛋黃粉、290克脫脂奶粉、4.4克氯化鈣、1.85克氯化鉀、0.01克硫氨素、0.1克抗壞血酸鈉、0.6克乙酸維生素和0.04克煙酸胺混合後，每份取25克放入防水鋁箔袋內，熱封好，即製得該固態製品。因袋內空氣含水量少，該產品勿須冷藏，在室溫狀態下就可長期穩定存放。其具有良好的水溶性及分散性，使用前只需將1小袋該固態品溶於約150-300ml水製成流質食品，吸入體內或灌入鼻腔、胃或腸內即可。

2)、製備固體醫藥品

為了做BALL-1細胞的皮下移植手術，在剛產下的田鼠體內注入用傳統方法製取的免疫血清，以減少其免疫反應，按一般方法餵養3周後，取出田鼠皮下形成的腫瘤，將其切成小片，然後把小片分散溶在生理鹽水中。溶出的腫瘤細胞用無血清的RPMI1640培養基（pH值7.2）清洗後，再將其溶在新配製的同一種培養基中，稀釋培養液濃度至每毫升含2×106個細胞，並在35℃下保存。

在細胞懸液中加入200IU/ml人體a-干擾素，培養約2小時後，加入300HA/ml HVJ，再培養20小時，誘導培養體產生更多的人體a-干擾素。將細胞培養液在4℃、1,000×g條件下離心，去除沉澱物，上清液用膜過濾，把濾液加進一裝有防a-干擾素抗體的層析柱中，再加入緩衝液使未被吸收的組分流出，隨後把被柱子吸收的組分洗脫出來並濃縮成濃度約為0.01w/v%的人體a-干擾素溶液，其中的人體a-干擾素的比活力約為2×108Iu/mg蛋白，每隻田鼠可製得約4ml a-干擾素。

將6克無水海藻糖裝進100ml的防潮塑料瓶中，再往瓶中注入0.2ml約含4×106IU的人體a-干擾素溶液，用橡膠塞給瓶子無菌封蓋，這樣就可製得固體醫藥品。根據其製備過程，含人體a-干擾素的溶液經和無水海藻糖接觸，就很容易脫水乾燥，其不需冷凍乾燥，就能使固體製品的a-干擾素穩定高效。

該產品易溶於水，其中的人體a-干擾素可作為一種抗敏性試劑（如：抗病毒試劑、抗腫瘤試劑和抗風濕症試劑等），經滴注或肌注進入人體內，有效地預防或治療多種疾病。該產品適用於內科，還可作口腔試劑及診斷劑。

3)、製備固體醫藥品

將源於人體淋巴素的BALL-1細胞接種到加入20%的胎牛血清的Eagle基礎培養基（PH值7.4）中，按照常規方法在37℃的懸浮體中培養，培養出的細胞用無血清的Eagle基礎培養基（PH值7.4）清洗後，將其倒入新配製的含20%胎牛血清的Eagle基礎培養基中，並濃縮至濃度為1×107cells/ml。在溶液中加入1, 000HA/ml HVJ，在38℃下恆溫培養24小時，使HVJ誘變成a-hTNF。將製得含a-hTNF的細胞懸液在4℃，1,000×g下離心，上清液在含0.01M磷酸鹽緩衝液的生理鹽水中透析15小時後，用膜過濾。為純化a-hTNF溶液，將濾液加入一個裝有抗干擾素抗體的柱子中，把未被柱子吸收的組分倒進一裝有抗腫瘤壞死a-基因單株抗體、具有親和性的層析柱中，洗脫出被層析柱吸收的組分，得到a-hTNF溶液濃度至0.01w/v%，其中a-hTNF的比活力大約為2×106JRU/mg蛋白。這樣a-hTNF的得率約為5×104JRU/L細胞培養液。

將10克無水海藻糖裝入100ml的瓶中，再注入0.5ml含1×105JRU a-hTNF的溶液，用橡膠塞無菌封蓋後，即可製得該產品。用以上方法製得的藥品，粉末狀無水海藻糖吸水使a-hTNF的溶液脫水乾燥，不需經冷凍乾燥處理，就能使a-hTNF穩定高效。

該產品易溶於水，a-hTNF可作為一種抗敏性試劑（如：抗病毒試劑、抗腹腫劑及抗免疫疾病劑等），經滴注或肌注進入人體內有效地預防或治療多種疾病。該產品適用於內科，也可作口腔試劑及診斷劑。

3.海藻糖在化妝品中的應用：

海藻糖在化妝品上的應用是基於其具有優異的保持細胞活力和生物大分子活性的特性。皮膚細胞，尤其是表皮細胞在高溫、高寒、乾燥、強紫外線輻射等環境下，極易失去水分發生角質化，甚至死亡脫落使皮膚受損。海藻糖在這種情況下能夠在細胞表層形成一層特殊的保護膜，從膜上析出的粘液不僅滋潤著皮膚細胞，還具有將外來的熱量輻射出去的功能。從而保護皮膚不致受損。隨著人們對海藻糖功能和作用的認識，海藻糖作為新一代的超級保濕因子將成為化妝品市場消費的一個熱點。目前，國內外已有不少廠家成功將海藻糖添加到化妝品中。海藻糖在化妝品中使用參考如下：

2克聚氧乙烯乙二醇單硬酯酸脂，5克自乳化甘油醯硬酯酸脂，1克a-葡糖芸香苷，1克液體凡士林，10克甘油三（2-乙基己酸）酯，將這些物質與2克藻糖粉末混合，按一般方法加熱溶解，得到的溶液加進2克L-乳酸，5克，3-丁二醇及66克純淨水。此反應溶液經高速攪拌器乳化，再在高溫條件下加進足量的調和劑，即得到化妝霜。

超級防晒保濕因子—海藻糖

海藻糖是一種天然的糖類，存在於許多沙漠植物中，在植物乾枯時形成一層玻璃狀的基質，保護其內部結構，直至雨水來到，植物可奇蹟般地起「死」而復生。

大量的研究與實踐表明，海藻糖能有效地保護表皮細胞膜結構，活化細胞，調理肌膚，令肌膚健康自然、有彈性。表皮細胞在高溫、高寒、乾燥、強紫外線輻射等環境下，極易失去水分而使皮膚受損，海藻糖在這種情況下能夠在細胞表層形成一層特殊的保護膜，保持皮膚原有營養和水分，避免皮膚晒傷及黑色素沉澱，有效抵抗皮膚老化現象；從膜上析出的粘液可溫和滋潤肌膚，使肌膚瑩亮、光澤、柔嫩。

目前國內外一些比較著名的化妝品企業，如范思哲系列化妝品、雪白系列化妝品、草木年華海藻糖活泉補水系列化妝品等都已將產品中的海藻糖作為產品宣傳的重點內容。

海藻糖是藥品還是糖類？

海藻糖是由兩個葡萄糖分子以a,a,1,1-糖苷鍵構成非還原性糖，自身性質非常穩定，海藻糖對生物體具有神奇的保護作用，是因為海藻糖在高溫、高寒、高滲透壓及乾燥失水等惡劣環境條件下在細胞表面能形成獨特的保護膜，有效地保護蛋白質分子不變性失活，從而維持生命體的生命過程和生物特徵。許多對外界惡劣環境，表現出非凡抗逆耐受力的物種，都與它們體內存在大量的海藻糖有直接的關係。和自然界中如蔗糖、葡萄糖等其它糖類，均不具備這一功能。這一獨特的功能特性，使得海藻糖除了可以作為蛋白質藥物、酶、疫苗和其他生物製品的優良活性保護劑以外，還是保持細胞活性、保濕類化妝品的重要成分，更可作為防止食品劣化、保持食品新鮮風味、提升食品品質的獨特食品配料，大大拓展了海藻糖作為天然食用甜味糖的功能。

海藻糖對生物酶製劑中反應中激活劑與穩定劑

溫度是影響酶反應效率的重點因素之一，高溫能提高酶的催化活力，但易使酶失活。耐熱酶的發現為分子生物學帶來巨大的進步，如PCR和連接酶鏈式反應的產生，目前局限於從一些耐熱菌中分離得到耐熱酶，而且酶催化反應類型也受到限制。研究發現海藻糖在高溫下能保持酶的正常活性，甚至起熱激活作用，還能用於提高幹燥保存的酶的活性。在反應體系中加入海藻糖，使熱敏感的酶在高溫下穩定性和活性增加，可當作耐熱酶使用，海藻糖的這一作用在生物藥學和工業生產領域具有廣泛的應用價值。 未加海藻糖的限制性內切酶Nocl在溫度由45℃升到50℃時失活，加了海藻糖時酶不但不失活而且活力繼續升高，說明海藻糖能抑制高溫下酶的失活；37℃時海藻糖能夠激活DNasel，加了海藻糖，溫度升到50℃時酶活力仍顯著升高；豬的胰脂肪酶在無水海藻糖介質中可以耐受100℃高溫，有水時則會失活。有實驗表明海藻糖通過影響蛋白水合作用來穩定和激活蛋白，它可以降低溶液中蛋白質的水化作用，乾燥時則能取代水或作為玻璃樣穩定劑。海藻糖能阻止酶發生不可逆的熱凝聚-熱變性，與分子伴侶的功能相類似，實驗中將一些分子伴侶與海藻糖共同使用，能進一步擴大對酶具有熱穩定和熱激活作用的溫度範圍。另外海藻糖並不是對檢測的所有酶都有熱穩定和熱激活的作用，說明只有一些蛋白可能具有海藻糖識別和作用的位點。 獲得全長cDNA文庫，有利於分子克隆和全長cDNA測序，反轉錄反應是構建cDNA文庫的重要反應，mRNA的二級結構能夠終止反轉錄反應，釋放mRNA/非互補cDNA雜合體，導致合成全長cDNA效率很低，這是構建高質量的cDNA文庫最主要的問題。以前解決這一問題主要是在反應前使樣品變性，如熱變性、加氫氧化甲基汞處理mRNA等或者反應中提高反應溫度。前一類方法對破壞mRNA二級結構效果不佳，特別是從長轉錄產物獲得全長的cDNA，而後者雖然對破壞mRNA二級結構比較有用，但除了TchDNA聚合酶外，其它反轉錄酶者不耐熱，而TchDNA聚合酶催化反應需Mn2+，這容易造成mRNA在反應前就降解了。實驗證明海藻糖能使鼠白血病病毒逆轉錄酶具有熱穩定和熱激活特性，酶在60℃仍具有全部活性，足以在mRNA二級結構誘導終止反應之前合成全長的cDNA，反應效率大大提高。另外推測海藻糖可能具有改變核酸構型的作用，例如減少反轉錄反應中mRNA的二級結構。 生產中利用海藻糖熱穩定和熱激活的雙重功能，可以減少酶的用量和提高反應速率，提高消耗/產出和時間/產出比值，在一系列酶反應中都有很大潛力，如生化反應、診斷或工業生產領域，更重要的是熱激活能用於提高反應程度和總效率，獲得標準反應條件下不可能的產量。另外，利用熱穩定和熱激活的作用，可開發以前在常規反應條件下不可能進行的反應，例如專一性要求特別高的核酸雜交實驗，反應體系加入海藻糖，就可在適宜的溫度下同時使用幾種限制/修飾酶，提高雜交反應特異性，減少假陽性結果。　　

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最近國內火紅的BNT疫苗到底怎麼來的？

我建中學弟，許英昌博士很用心尋找資料，整理出輝瑞製藥廠和BNT合作的歷程，從去年（2020）三月至今，團隊光為了這個疫苗的研發投入超過三十億美元（將近一千億台幣）。

文章中也節錄輝瑞認為他們的研發能成功的五大要素，非常值得台灣的研發團隊學習及思考。台灣要能從疫苗的研發經驗學習，從科學上早期的投入，才能掌握最大價值。早期科學的投入要深且廣，資源要夠。雖然早期投入大多數無法確定能否成功，但那就是基礎科學能力的累積及提升，這樣的打底功夫，才能有真功夫。期待為政的各界，在科學研究領域要長期多多支持。台灣的科學實力是很強大的，但能否有戰力，人民長期的支持很重要！科學界也要展現自我能解決真正問題的能耐。

許英昌博士的文章：

從輝瑞及BNT，我們學到甚麼？

2021年2月， COVID-19已肆虐全球，輝瑞乃全球第一大藥廠，專長開發對抗癌症、發炎免疫、心血管、新陳代謝及傳染病等藥物及疫苗。員工79,000人分布於125個國家。2018年和德國BioNTech(簡稱BNT)合作，應用其mRNA的技術，開發流感疫苗。mRNA製藥最大突破，來自賓州大學卡麗可（Katalin Kariko)及瓦士曼（Drew Weissman)教授，2005年發現打入mRNA會被免疫系統排斥，而另外一種tRNA（運送RNA)卻不會，推理因後者在結構上以假尿苷取代尿苷，接著卡氏合成mRNA時以假尿苷取代尿苷後，發現mRNA不但不會被排斥且所表達蛋白質增加十倍，打開mRNA製藥新領域，卡氏目前服務BNT。

自1990年代起，大藥廠已不再設研發中心，藉由併購或與生物科技公司合作及授權等，以快速取得更多製藥標的物。BNT 2008年由兩位土耳其裔薩辛（Vgur Sahin)及圖雷齊（Ozlem Tureci)醫生夫婦創立，擁有設計mRNA的關鍵技術，專注應用mRNA於個人化癌症治療，和輝瑞執行長希臘裔布爾拉（Bryan Bourla)，更是摯交。傳統製造減毒疫苗需數年，1960年代製造麻疹疫苗最快也花了4年。兩家公司已有合作先例一拍即合，在短短十個月內即獲FDA核准，乃全球第一個以mRNA為主對抗covid-19的疫苗，成功的密訣為何？

2020年3月1日，薩氏撥電給輝瑞疫苗研發主管，詢問是否能一起合作，檢測BNT已開發出的20種候選疫苗，當時並沒有任何一以mRNA為抗原的疫苗或藥物被核准。3月11日，WHO宣布全球大流行。3月13日，輝瑞提出幾點重要指導原則，第一，分享見解及設備，期許所有科學人，和BNT分享藥物開發上的專業知識，並協助臨床試驗及監管程序。第二，提供製造能力給予經核准的治療藥物及疫苗。第三，建立快速反應的科學團隊和聯邦單位合作以對抗疫情。

3 月16日，輝瑞決定全力以赴和BNT共同開發疫苗及治療方式。即使費用高達30億美元也在所不惜。一般開發疫苗約需10年，費用約10－20億美元，一切以拯救人類生命為最高原則。3月17日，輝瑞和BNT簽訂意願書，BNT提供研發mRNA疫苗平台，篩選候選疫苗， 而輝瑞則發揮其執行臨床試驗的強項，並向各國監理單位申請許可，協助BNT大規模生產並提供上市銷售的管道。輝瑞提供1.85億美元給BNT作為預付疫苗研發費用，疫苗上市後雙方各承擔一半研發費用。爭取時間為首要考量，雙方決定「同時」測試20種候選疫苗，並婉謝聯邦政府的資源，避免受官僚制度影響開發進度。

如何製造 RNA疫苗？

將帶有病毒棘狀蛋白的DNA放入質體中，大腸桿菌含質體，在發酵槽中大量複製，產生數億個DNA質體；再用酵素切割質體，分離出棘狀蛋白DNA，將DNA缐性化並過濾純化，科學家接著加入鹼基及聚合酶，將DNA轉録成mRNA，反覆測試其純度及基因排序後，並包裝於脂奈米內，冷凍包裝並運送到目的地。

4月12日， 研究人員從20個候選疫苗縮減到4個。但由於緊急，輝瑞請求FDA核准其動物及臨床一期（20－100位志願者）一起做，未來臨床二期和三期也能一起做。4月23日，在德國展開第一期臨床驗，5月，已縮小到2個候選疫苗，並在美國進行臨床試驗並使用不同劑量。早期結果相當不錯，每一個候選疫苗需要打兩劑，相隔三周，但不知道哪一個較好。7月23日，研究人員發現兩個候選疫苗皆能產生免疫反應，一個似乎產生較少的副作用，例如發燒或發冷。

輝瑞從來沒有生產過mRNA疫苗，需要新的設備及製程，跳出傳統模式以增加輸出，更令人眨眼，莫過於任何候選疫苗，皆得保存在零下，以維持疫苗的穩定及效力，從製造品管運送到施打等所有步驟皆嚴格管。11月超過三萬多人施打mRNA疫苗後，保護率達95% 。12月11日，FDA核准緊急使用授權，2021年5月7日，輝瑞及BNT已向FDA申請完全許可。

輝瑞BNT成功的密訣為何呢？布氏指出，第一，團隊努力，相當感謝BNT及輝瑞團隊，不眠不休的努力。第二，目標清楚，心中只想完成任務，從不考慮投資報酬率。輝瑞有責任解決社會面對最大的問題，若不行，我們都沒有未來。第三，勇於追求夢想，面對一不可能的任務，必須鼓勵跳開傳統束縛的思考模式，過去可行的方式，未必能打造一嶄新的現實。第四，科學自由，科學家不受預算及官僚所牽制，輝瑞沒有接受美國及德國政府的協助，也不需向他們解釋我們的決定。第五，高道德標準，輝瑞和BNT彼此信任合作無間，共同尋求改變，是成功重要關鍵。

總而言之抗疫是長久之計，他山之石可以攻錯，別人的成功，也絶非偶然。此時此刻我們需要疫苗，如何從現有資源中，學習合作分享智慧，展現靈活思考模式，凝聚台灣科學人的智慧及向心力以力挽狂瀾，我們真的做不到嗎？

作者﹕許英昌博士
現任單位﹕英騰生物科技股份有限公司
國立中正大學生命科學系兼任助理教授

上次記者問可以跟國外買疫苗回來，培養後分裝嗎？

我翻翻我的疫苗發展與技術實驗課程有介紹～
我就想來科普一下～沒那麼簡單一言以蔽之～～

疫苗的發展與應用是人類在對抗傳染性疾病的一個偉大成就。從英國醫師Jenner發現接種牛痘病毒，可以預防人類天花病毒的感染，確立了疫苗的概念，到至今疫苗已有200年歷史。

傳統疫苗包括：
1. 不活化疫苗：又稱死毒疫苗，但疫苗效力下降。
2. 減毒疫苗：可能有毒力回歸的危險性。

傳統疫苗穩定性較低，有些疫苗「抗原」不易培養製造，導致價格高；或有的抗原需要使用動物臟器培養製造，導致品質不易管制，因此如何改善這些缺失，一直是科學界的目標。

近三十年來，由於分子生物技術快速發展，有別於傳統疫苗的新型疫苗陸續被研發出來。

疫苗的分類如下：
1. 活疫苗：有分減毒活疫苗，跟異質性活疫苗（例如牛痘病毒可作為人類天花病毒的疫苗）
2. 死疫苗：有分 死毒疫苗、死菌疫苗，跟次單位疫苗（又分 類毒素疫苗、基因工程重組蛋白疫苗、胜肽疫苗、基因轉殖植物性疫苗、遺傳型疫苗/非遺傳型疫苗）
3. 多核甘或DNA疫苗
4. 載體疫苗
5. 標記疫苗

要了解疫苗就要先了解抗原是什麼～

#抗原： 一種分子被一個動物體的免疫系統視為外來物，而在該動物體內能激發免疫反應這個分子被稱為抗原。
蛋白質是很好的抗原因為穩定性高分子量大，許多微生物及其分泌物都是蛋白質，可做為抗原，例如細菌毒素、細菌鞭毛、病毒蛋白外衣以及原蟲的細胞膜等，其他物質例如蛇毒、血清蛋白、乳汁、食物蛋白、荷爾蒙以及抗體本身的分子，都可作為蛋白質抗原。
構造簡單的多醣體，不是一個穩定抗原，因為太容易被代謝了，構造複雜的碳水化合物有抗原性，但如果與蛋白質結合就可以成為一種穩定的抗原，例如革蘭氏陰性菌的細胞壁、紅血球的血型抗原。
脂肪也不是一種穩定的抗原容易被代謝掉，但如果與蛋白質或多胜肽結合，可以成為一種穩定的抗原，脂肪常常扮演一種半抗原，與載體結合可以激發良好的免疫反應，但半抗原本身無法激發免疫反應。
核酸也不是穩定的抗原，因為構造簡單容易被破壞，但如果把核酸與具有免疫抗原性的分子載體結合，則可以激發免疫反應，例如某些動物體內存在一些抗核酸的自家抗體，這個核酸抗體常破壞自己的細胞導致一種自體免疫性疾病，例如人類的全身紅斑性狼瘡。

#人用疫苗有分：
1. 細菌性疫苗：卡介苗、白喉類毒素、破傷風類毒素、百日咳疫苗、肺炎球菌疫苗、B型嗜血桿菌疫苗、腦膜炎球菌疫苗。
2. 病毒性疫苗：小兒麻痺疫苗、麻疹疫苗、德國麻疹疫苗、腮腺炎疫苗、流行感冒疫苗、日本腦炎疫苗、水痘疫苗、B型肝炎疫苗、A型肝炎疫苗、狂犬病疫苗。

我覺得病毒比較有趣所以簡介一下人用病毒性疫苗：

1. 小兒麻痺疫苗：目前有兩種型別疫苗，一種為不活化小兒麻痺疫苗俗稱沙克疫苗，它是將病毒培養於動物細胞內增殖，再收穫的病毒經福馬林不活化處理而得成，安全性高但需要注射三次才能獲得有效抗體，常常與其他疫苗做成混合疫苗使用，因製造的成本高，所以有另外一種減毒的口服疫苗俗稱沙賓疫苗來取代，因為口服很方便還可以引起腸胃道疫苗之免疫反應，但可能因為馴化的病毒突變而使毒性恢復，造成小兒麻痺症狀之副作用但機率非常小，因此有些國家建議前兩劑使用沙克疫苗而後再用沙賓疫苗較安全有效。
2. 麻疹疫苗：是一種減毒活性的病毒疫苗，預防效果可以達95%以上，麻疹疫苗是將疫苗株之病毒接種於動物細胞中繁殖，病毒收穫後凍結乾燥而成的活性病毒疫苗，孕婦不可以施打，免疫功能不全者也不可以打。此疫苗常與德國麻疹及腮腺炎疫苗合成三合一疫苗稱MMR。
3. 德國麻疹疫苗：是一種活性減毒疫苗，製造方法與麻疹疫苗相似。
4. 腮腺炎疫苗：是將疫苗株培養於動物細胞，添加安定劑經凍結乾燥之減毒活性疫苗，有十幾種病毒株被採用為生產疫苗之種毒。
5. 流行感冒疫苗：是一種不活化疫苗，目前使用的疫苗是一種裂解型的病毒成分疫苗，僅含有抗原成分而沒有病毒殘餘。每年需要更新病毒株，如果病毒株的預測對了，保護效力可以打70到90%，尤其是老年人可減少50到60%以上罹患嚴重流行性感冒及併發症。由於流感病毒的變異性極大，幾乎每年都發生變異，原施打的疫苗對不同型的病毒不具免疫力，因此疫苗成分每年均會變更，建議每年都要接種一次。
6. 日本腦炎疫苗：此疫苗有不活化疫苗以及減毒疫苗的兩種型別。除了中國以外的國家均使用鼠腦之不活化疫苗，因其將病毒（北京株或中山株）培養於鼠腦再經純化精製，再以福馬林不活化處理，使用此疫苗應避免與含有佐劑之疫苗同時注射，以防止因鼠腦殘餘蛋白引發之過敏反應。中國所使用的日本腦炎疫苗均以動物細胞為基質，生產病毒，但未經純化精製，有一種不活化之疫苗，其免疫抗原性比較差，需要施打四次，另一種減毒活疫苗病毒株SA14-14-2，為凍結乾燥劑，需二到三次的皮下注射效果才會好。
7. 水痘疫苗：此疫苗可以預防水痘病毒引發的水痘以及帶狀皰疹症。是一種活病毒疫苗，目前疫苗所使用的病毒株Oka株是日本大阪微生物研究所高橋博士，由水痘患者分離水痘病毒經不同細胞傳代馴化而成，疫苗副作用小保護效果達90%以上。此疫苗為凍結乾燥保存，但效價降低速度比麻疹疫苗快，僅保存於冷凍庫中，因疫苗價格很貴目前是自費。
8. B型肝炎疫苗：第一代的B型肝炎疫苗是由B肝帶原者的血漿中分離，經福馬林不活化製成，另一種是利用遺傳工程方法以酵母菌或其他細胞培養，而大量生產B肝表面抗原（HBsAg)，效果好而且更安全，冷藏保存。台灣使用B型肝炎疫苗自1979年實施新生兒接種至今，已使國小一年級學童之帶原者由10.5%降到1.7%。
9. A型肝炎疫苗：製造方法類似於沙克疫苗，將病毒株培養於動物細胞，再精製純化後以福馬林不活化，是一種不活化且經呂膠吸附之製劑。
10. 狂犬病疫苗：可以在感染之前預防也可於被狂犬病動物咬傷感染後再注射，以預防感染引起的腦炎。是一種不活化之病毒疫苗，是將狂犬病毒株接種於動物細胞，收穫再精製純化經福馬林不活化而得。

#疫苗之檢定
包含特性、無菌、防腐劑含有量、真空、純度、含濕度、病毒迷入、毒力試驗、發痘試驗、抗原阻止試驗、安全及效力等項之檢驗。

因應大規模疫情，許多國家均在考慮提供緊急授權讓 武漢肺炎疫苗能盡快應用，原本疫苗臨床有一、二、三期，在目前緊急狀況下有可能會幾期合併，疫苗上市一定得經過很多嚴格的審核，並不會因為緊急使用就放鬆過關，民眾多關注中央疫情指揮中心記者會報告的資訊即可～～