專業團隊的醫學研究部


■撰文/醫務副院長兼醫學研究部主任楊育正


 


馬偕紀念醫院自1880年馬偕博士於淡水滬尾創建台灣北部第一所西醫院偕醫館迄今已歷126年,其間開創新局者不計其數。



近年來我們可以看到馬偕醫院已經從創辦初期之地方性基層服務演變到今天兼具服務、教學、研究的全國性醫學中心,並即將有我們自己的醫學院。

馬偕醫院之醫學研究在最近的演進尤為顯著,並已成為銜接服務型之醫院和當代醫學中心中舉足輕重的角色。

醫研部成立緣起


馬偕紀念醫院於1990年7月成立醫學教育研究科,自1992年7月起劃分為醫學教育科及醫學研究科,並於2002年7月正式更名為醫學研究部。負責業務為院內研究之推動和協調、醫研部各實驗室之督導管理和支援、審查本院醫學研究計畫並協助督導其進行、協助院外研究計畫申請及相關工作、馬偕醫院競爭力提昇計畫之推動,並負責各相關委員會業務,如:醫學倫理委員會、人體試驗委員會、醫學研究教育委員會、科技權益審議小組、基因生物安全小組、動物實驗管理小組。

醫學研究部目前有十九間研究室,專職研究人員一百六十二人。

各研究室發展目標


各研究室主要發展目標如下:

藥理及免疫研究組

以研究先天免疫系統的角色為主軸,將重點放在Toll-like receptor-2、4及9上面,首先將研究這三種TLR在糖尿病人對抗肺結核的角色,並將同時研究這三種TLR在自體免疫病人的角色。



目前已製作出該系統關鍵受器之一TLR-9的抗體,同時也在動物及人類細胞株上做ELISA及Western Blot的測試,除了蛋白質外亦做核甘酸層次的研究,即是以定量PCR做各種組織及不同疾病的研究,未來將視研究結果做其他TLR或TLR在癌症的角色的研究。


癌症研究組</dfn>

研究重點為:

1 Dermatopontin as a Potential Tumor Suppressor in Breast Cancer。

2. Molecular Basis of Mitochondriopathy and related cancers。

3. Carcinogenesis:Signal Transduction and Clonality。


人類遺傳疾病研究中心(該中心由分子生物學研究組一及生化遺傳研究組所組成)

(A)以分子遺傳學(human molecular genetics)為主軸,有以下幾個方向:

1.產前遺傳疾病診斷:針對臨床常見的遺傳疾病做出分子診斷,進而特探討其機轉;藉由對於國人常見基因異常的數據之累積,提供做為研究由胚胎發生以至於基因表現的調控研究之最佳材料。



2.孕婦與胎兒之相互作用(feto-maternal interaction):孕婦與胎兒間的交互作用層面很廣也很重要,包括免疫、生理、與遺傳等領域的議題。現階段研究聚焦於非侵襲性產前診斷的發展,非侵襲性而高準確性的診斷方法是臨床遺傳學相當重要的一個主題,經由分子生物學的技術發展,已可以應用孕婦血迅速與正確地瞭解胎兒的若干遺傳背景。



3.小重覆帶 (simple tandem repeat, STR) DNA的應用:我們應用STRs 所做的基因定型與定位,微細地界定了染色體異常的斷裂點、異常染色體的親源、染色體不分離的決定及多套染色體等。



(B)生化遺傳研究除了利用現有設備執行與疾病診斷有關之篩檢工作,提供醫師初步診斷疾病的參考數據外,同時也發展先天性代謝異常疾病的相關研究,建立最先進的技術與方法,提升疾病確定診斷的可行性與可靠性。另外,功能的探討與機轉調控的調查也是本組未來研究發展的重點。


電子顯微鏡研究組

主要以穿透式及掃瞄式電子顯微鏡提供超顯微影像以支援各項臨床及基礎研究。


輸血醫學研究中心

主要從事紅血球及白血球抗原之研究、基因及粒線體DNA研究並為血庫諮詢實驗室、人類組織抗原(HLA)實驗室。最近從基因、語言及考古學的發現探討東亞大陸及台灣島上人類的遷移,成績斐然。


動物實驗組

1.提供全院動物實驗之場所,於實驗前協助保定、麻醉、手術前處理、手術器械提供及協助,並於實驗前後負責實驗動物照顧及給藥。

2. 提供全院實驗計畫之動物,去年重新增修完成符合當代研究需求之動物研究環境,且持續增加研究用器材,歡迎本院研究人員及醫師多加利用。


微生物研究組

醫學微生物之抗藥性基因暨其抗藥機轉,分子細菌學,以及發展快速鑑定微生物的方法。


生殖與內分泌研究組

主要研究方向為:

1.胚胎發育期間輸卵管基因表現圖譜的研究。

2.卵巢冷凍保存的研究。

3.生殖相關基因構造與功能的生殖生化學研究。


呼吸生理學研究組

主要研究方向:

1.建立於自然狀況下做呼吸壓力、阻力、靜態及動態呼吸系統可張性,Pressure-Volume curve、Pressure-flow curve、Flow-volume curve etc。

2.建立以非侵襲性呼吸生理學檢查方法測量小動物肺功能。

3.新的治療或藥物在人體應用未被認定前,建立動物疾病傷害模式。

4.建立新的研究模式以Der p5為過敏原之小白鼠模式。


婦女健康研究組

主要之研究方向係針對影響台灣婦女健康,主要疾病像子宮頸癌流行病學和致病機轉與懷孕時期特殊併發症的致病機轉兩部分:

1.在婦女子宮頸癌研究方面:基礎與臨床並重,以基礎生命科學技術探討在臨床上所遇到的種種問題。發展方向主要為分子癌症流行病學及癌化機轉等。



目前的研究主題有:

(A)以二向電泳及蛋白質體等技術探討紫杉醇 (paclitaxel) 化療抗藥性之相關研究。

(B)子宮頸癌病人手術前後其循環血中癌細胞含量變異之偵測。

(C)MCM proteins 之免疫染色對提升子宮頸抹片及子宮頸癌診斷準確度之探討。

(D)以基因轉殖細胞株探討細胞膜上某些醣蛋白在子宮頸癌化中扮演的角色。



2.在產科病人懷孕併發症之病理機轉研究方面:主要探討在妊娠時期特有的併發疾病,例如︰妊娠毒血症、子宮內生長遲滯及妊娠糖尿病在胎盤產生之病理變化及其病理機轉。尤其探討在缺氧或是血糖升高狀態,是否引起胎盤細胞外間質之變化進而影響到胎盤在懷孕時期之生理功能。


生物力學研究組

目前的研究主題可分為七大類:

1.人工植入物的分析:以臨床取出之人工植入物為研究材料,分別進行生物力學、材料性質、生物組織反應分析與掃瞄式電子顯微鏡(SEM)的觀察。對於人工關節磨耗行為與其對人體生物反應,進行更深入的探討與分析。同時對於曾進行人工關節再製換手術的病患資料及人工元件,利用數位影像的方式儲存與歸檔,建立資料庫,以便於後續研究之參考。



2.人工關節之摩擦熱效應評估:根據文獻報導,人工關節於摩擦運動時,可能產生10℃的溫度上升,對人工關節材料(UHMWPE)將造成負面的影響。因此本研究與陽明大學醫學工程研究所之蔡瑞瑩教授共同合作,自行設計組裝一套可量測人工關節磨耗時所產生的溫度變化,並探討此溫度變化對人工關節特性的影響。



3.有限元素法之分析:我們利用有限元素的方式建構與人體雷同的模型,以利人體力學的分析與評估。分析的主題包括脊椎、膝關節、髖關節。目前已完成三維有限元素模型的驗證實驗,並已完成膝關節受力時,各韌帶承受力量的計算。



4.全人工關節磨耗分析:藉由陽明大學醫學工程所生物力學實驗室設計的膝、髖關節磨耗模擬器,分析全人工髖關節的球頭與PE襯片(inserts)之間的磨耗量,以及全人工膝關節的femur與PE襯片之間的磨耗量。每組樣品經過一百萬次的週期磨耗後,測量樣品的重量改變,評估其磨耗特性。同時,觀察元件的磨耗表面與磨屑的型態,與臨床取出之人工植入物相互比較。另外亦可與有限元素分析法所計算的磨耗量相互驗證。



5.人工植入物設計:為了達到更好的特性與更嚴苛的要求,全球之人工植入物元件,無論在幾何設計與材料等方面都不斷的在進步,本組自當不落人後,將繼續發展更符合人體力學與生物適應性的人工元件。此外,目前國內臨床所使用的人工植入物元件主要仍仰賴國外的進口,但是基於東、西方人的骨骼肌肉系統差異,我們更應研發適合國人的人工植入物。



6.骨骼肌肉系統的探討:利用Isokinetic與Isometric的方式(Cybex 350 Dynamometer),評估Hamstrings與Quadriceps肌力在人工膝關節製換手術後的變化,並評估手術時切除或保留後十字韌帶(PCL)對術後肌肉與病患膝關節運動狀態的影響。



7.人工植入物與生醫器械的力學性質測試:由於院方對醫學研究的大力支持,該組於今年購買材料試驗機一台(MTS Mini Bionix 858II),藉由材料試驗機的測試,無論在生物力學評估,或是生醫材料的性質分析等,皆可執行多方面的研究與探討。


循環生理研究組

作為本院全方位心血管醫學中心之研究後盾,持續進行對心血管疾病相關因子之調查,包括高血壓、糖尿病、高血膽固醇及尼古丁等危險因子,對於人類血管內皮細胞中和動物模式Connexin表現之影響,並以血管內皮細胞研究模式進行心血管藥物之藥理機制探討。


分子生物研究組二

主要研究方向為:

1.著重於第一型糖尿病、川崎病、免疫性甲狀腺等疾病之遺傳因子和外來的生物因子的關聯性研究。

2.內分泌疾病的分子醫學研究。

3.病毒學之基因體及生物資訊研究。


生理及行為研究組

以流行病學為基礎進行精神疾病相關研究。


幹細胞實驗室

主要研究方向:

1.研究胚胎幹細胞 in vitro expansion 之機轉,以研發出簡易且可大量繁衍胚胎幹細胞的技術。

2.研究讓胚胎幹細胞分化成大量且純度高的血管與神經先驅細胞的技術。

3.建立follistatin 基因改造之小鼠模型。


共同實驗室(一)

主要研究方向為:

1.天然物成份分離及其抗腫瘤和提升免疫力之活性評估。

2.天然物誘導腫瘤細胞凋亡及放射致敏之作用及機轉。

3.樹突細胞生物學,包含:細胞激素或天然物對其功能及基因表現之影響。

4.巨噬細胞與天然物之交互作用。


共同實驗室(二)

主要研究方向為:

1.應用腺相關病毒、腺病毒、反轉錄病毒等病毒載體進行眼科及骨科疾病基因治療模式之開發與研究。

2.應用幹細胞培養與分化技術,進行眼睛視網膜受損細胞的修復與重建之研究以及進行軟骨組織人工培養之研究。

3.兒童急性白血病之基因異常網路之研究。


共同實驗室(三)

主要研究方向為新發現之基因,p29 及 astrin,探討其功能及可能之臨床相關。

本院之研究基於醫院之宗旨和使命,並考量當前醫療外在環境的變化,主要以和臨床相關之轉譯醫學研究為主,不論臨床研究或實驗室研究人員皆以卓越(Excellence)、創新(Creativity)、彈性(Flexibility)、適應力(Adaptability)、合作(Collaboration)及人性化(Humanity)作為醫研部之核心價值。

希望研究的方向和主題能源於臨床觀察疾病的發現和病人的需要,配合研究室之深入探討、分析,回歸於醫學服務。

本部並以創新育成中心將許多研究成果和研究能力、設備和中小企業共享、共榮將研究成果延伸到生醫產業的層次。


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