2026 年 9 月 22 日,美國倫斯勒理工學院Jonathan DORDICK 教授應邀主講理大高等研究院傑出講座,題為「生物分子工程與材料科學的交會:開拓創新治療方案」。活動吸引逾90位人士現場出席,並於多個社交媒體平台錄得約14,000人次在線觀看。
講座中,Dordick 教授深入剖析當前生物製藥在製造、成本及監管方面所面臨的關鍵瓶頸,並闡述全球肝素供應鏈的潛在隱憂。肝素被世界衛生組織列為抗凝血與心血管手術不可或缺的基本藥物,然而其傳統生產方式長期依賴豬小腸來源,因此容易受到供應短缺及污染風險的影響。透過生物分子工程與材料科學的結合,研究人員得以開發安全、無動物源成分的替代方案,為取代這種傳統藥物提供切實可行的途徑。
為實現此目標,Dordick 教授團隊研發出一套可大規模生產的無細胞生物工程肝素(Bioengineered Heparin,BEH)製程。研究團隊運用計算蛋白質工程及跨膜結構域截短技術,成功克服了大腸桿菌(E. coli)在表達生物合成酶時面臨的表達效率與溶解度難題。純化後的酵素經共價固定於固體載體上,透過生物催化將 N-磺基類肝素(N-sulfoheparosan)轉化為 BEH 及低分子量依諾肝素(enoxaparin)。化學分析證實,相關產品完全符合美國藥典(United States Pharmacopeia,USP)標準,而該生物製程亦展現出商業規模生產的潛力,年產量有望達近 1,000 公斤。
隨後,Dordick 教授將話題延伸至遠端調控療法,展示了材料科學如何與合成生物學融合,以非侵入方式精準調控細胞功能。團隊經基因工程改造哺乳動物細胞,使其同時表達儲鐵蛋白(ferritin)與 TRPV1 離子通道。當暴露於交變磁場(約 500 kHz)時,儲鐵蛋白核心會產生活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS),進而活化鄰近的 TRPV1 通道,引發鈣離子內流,最終驅動包括胰島素在內的治療性基因表達。該技術平台已在體外及動物模型中完成驗證,印證了生物工程在實現「按需精準醫療」方面的龐大潛力。
講座最後設有問答環節,由理大協理副校長(研究)王鑽開教授主持。與會者踴躍提問,與Dordick教授展開熱烈而深入的交流討論。
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| 主題 | 香港理工大學高等研究院傑出學人講座系列 |
|---|---|
| 研究部門 | 香港理工大學高等研究院 |
Jonathan DORDICK 教授
美國國家工程院院士
美國倫斯勒理工學院
副校長(策略夥伴關係及知識轉移)
化學與生物工程學講座教授及生物科學系教授
Jonathan S. Dordick教授,美國倫斯勒理工學院(Rensselaer Polytechnic Institute, RPI)化學與生物工程學講座教授及生物科學系教授,同時兼任該校副校長(策略夥伴關係及知識轉移)。他持有美國布蘭戴斯大學(Brandeis University)生物化學與化學學士學位,以及麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)生化工程博士學位。Dordick教授在蛋白質科學與酵素技術、生物製造以及藥物研發領域作出奠基性貢獻。他率先開發多項創新的生物製造技術,用於治療性蛋白質、核酸及多醣體的生產,並運用生物分子發現與工程技術,推動傳染病、神經系統疾病、抗凝血治療,以及高靈敏度即時檢測生物感測器等領域的臨床轉化與應用。Dordick教授為美國國家工程院院士及美國國家發明家學院院士,並獲葡萄牙里斯本大學頒授榮譽博士學位。其卓越科研成就亦獲得多項國際學術及專業學會獎項的肯定。此外,Dordick教授曾創立六家科技與生物技術公司,迄今發表超過460篇學術論文,並為50餘項專利的發明人或共同發明人。
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