在不久前舉辦的2024年國(guó)際基因工程機(jī)器大賽上，海南大學(xué)天工書院生物科學(xué)專業(yè)本科生鄔溢楊和隊(duì)友憑借“超短肽：云鬢戍衛(wèi)”治療禿發(fā)脫發(fā)項(xiàng)目斬獲金獎(jiǎng)。這是海南大學(xué)團(tuán)隊(duì)連續(xù)三年在該賽事中獲此殊榮。
近日，在海南大學(xué)天工書院，鄔溢楊向記者講述了他和隊(duì)友在國(guó)際大賽中獲獎(jiǎng)的幕后故事。
國(guó)際基因工程機(jī)器大賽（以下簡(jiǎn)稱“iGEM”）由美國(guó)麻省理工學(xué)院于2003年創(chuàng)辦，現(xiàn)已發(fā)展成為合成生物學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際頂級(jí)大學(xué)生科技賽事。
“在參賽前，我們進(jìn)行了一項(xiàng)社會(huì)調(diào)查。結(jié)果顯示，脫發(fā)問(wèn)題長(zhǎng)期困擾著許多成年人，而且隨著社會(huì)節(jié)奏的加快，脫發(fā)問(wèn)題日趨嚴(yán)重且呈低齡化趨勢(shì)。但是，目前市面上的脫發(fā)治療方案普遍存在效果不顯著、副作用較大、價(jià)格昂貴等問(wèn)題。”鄔溢楊說(shuō)。
在由多個(gè)學(xué)院組成的教授團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下，鄔溢楊和隊(duì)友基于調(diào)研成果，以解決社會(huì)需求為導(dǎo)向，最終將禿發(fā)脫發(fā)治療作為參賽項(xiàng)目備戰(zhàn)iGEM。
“iGEM注重跨學(xué)科合作，我們?cè)谡心紙F(tuán)隊(duì)成員時(shí)，特別歡迎來(lái)自數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等不同專業(yè)的同學(xué)加入。”鄔溢楊說(shuō)。
最終，來(lái)自生物科學(xué)、藥學(xué)院、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、機(jī)電工程、國(guó)際傳播與藝術(shù)等不同專業(yè)的22位本科生脫穎而出，加入了團(tuán)隊(duì)。這為項(xiàng)目獲獎(jiǎng)奠定了基礎(chǔ)。
結(jié)合iGEM競(jìng)賽特點(diǎn)，針對(duì)脫發(fā)問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)成員嘗試通過(guò)合成生物學(xué)方法尋求解決方案。
查閱文獻(xiàn)后，團(tuán)隊(duì)成員了解到銅肽具有促進(jìn)頭發(fā)生長(zhǎng)、修復(fù)毛囊等作用，且副作用小。然而銅肽作為一種三肽超短肽，其分子量較小，分子表達(dá)是難題。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師交流討論，團(tuán)隊(duì)成員決定采用串聯(lián)重復(fù)表達(dá)的方法在工程菌中提高銅肽的表達(dá)效率，并計(jì)劃利用群體感應(yīng)構(gòu)建種群數(shù)量可控的菌群生態(tài)系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率。
銅肽難以被皮膚吸收。為了提高銅肽吸收效率，團(tuán)隊(duì)成員嘗試探索用微乳液包裹銅肽。海南大學(xué)淳明書院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)本科生黃旭說(shuō)：“我們希望在維持液滴直徑較小的前提下，實(shí)現(xiàn)微乳液對(duì)銅肽的包裹。”
為解決這一問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)成員不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，查閱大量文獻(xiàn)資料，請(qǐng)教相關(guān)指導(dǎo)老師，最終成功利用微流控技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)微乳液的包裹。在這個(gè)過(guò)程中，他們不僅解決了銅肽表達(dá)的難題，還開發(fā)了細(xì)菌種群數(shù)量關(guān)系的圖像預(yù)測(cè)軟件，以直觀地預(yù)測(cè)系統(tǒng)中菌株數(shù)量的動(dòng)態(tài)關(guān)系。
海南大學(xué)天工書院生物科學(xué)專業(yè)本科生施逸晨告訴記者：“實(shí)際上，這個(gè)項(xiàng)目所涵蓋的內(nèi)容已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出大部分本科生的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備。我們必須在有限的時(shí)間里學(xué)習(xí)大量多學(xué)科理論知識(shí)，逐步實(shí)現(xiàn)最初的項(xiàng)目構(gòu)想。”
“獲得金獎(jiǎng)的那一刻，我們的激動(dòng)與喜悅難以言表。對(duì)我們而言，這個(gè)項(xiàng)目所帶來(lái)的收獲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了成績(jī)本身。”鄔溢楊說(shuō)，未來(lái)，他們希望能盡快實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，找到創(chuàng)新技術(shù)與市場(chǎng)需求的契合點(diǎn)。
在不久前舉辦的2024年國(guó)際基因工程機(jī)器大賽上，海南大學(xué)天工書院生物科學(xué)專業(yè)本科生鄔溢楊和隊(duì)友憑借“超短肽：云鬢戍衛(wèi)”治療禿發(fā)脫發(fā)項(xiàng)目斬獲金獎(jiǎng)。這是海南大學(xué)團(tuán)隊(duì)連續(xù)三年在該賽事中獲此殊榮。
近日，在海南大學(xué)天工書院，鄔溢楊向記者講述了他和隊(duì)友在國(guó)際大賽中獲獎(jiǎng)的幕后故事。
國(guó)際基因工程機(jī)器大賽（以下簡(jiǎn)稱“iGEM”）由美國(guó)麻省理工學(xué)院于2003年創(chuàng)辦，現(xiàn)已發(fā)展成為合成生物學(xué)領(lǐng)域的國(guó)際頂級(jí)大學(xué)生科技賽事。
“在參賽前，我們進(jìn)行了一項(xiàng)社會(huì)調(diào)查。結(jié)果顯示，脫發(fā)問(wèn)題長(zhǎng)期困擾著許多成年人，而且隨著社會(huì)節(jié)奏的加快，脫發(fā)問(wèn)題日趨嚴(yán)重且呈低齡化趨勢(shì)。但是，目前市面上的脫發(fā)治療方案普遍存在效果不顯著、副作用較大、價(jià)格昂貴等問(wèn)題。”鄔溢楊說(shuō)。
在由多個(gè)學(xué)院組成的教授團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)下，鄔溢楊和隊(duì)友基于調(diào)研成果，以解決社會(huì)需求為導(dǎo)向，最終將禿發(fā)脫發(fā)治療作為參賽項(xiàng)目備戰(zhàn)iGEM。
“iGEM注重跨學(xué)科合作，我們?cè)谡心紙F(tuán)隊(duì)成員時(shí)，特別歡迎來(lái)自數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等不同專業(yè)的同學(xué)加入。”鄔溢楊說(shuō)。
最終，來(lái)自生物科學(xué)、藥學(xué)院、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、機(jī)電工程、國(guó)際傳播與藝術(shù)等不同專業(yè)的22位本科生脫穎而出，加入了團(tuán)隊(duì)。這為項(xiàng)目獲獎(jiǎng)奠定了基礎(chǔ)。
結(jié)合iGEM競(jìng)賽特點(diǎn)，針對(duì)脫發(fā)問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)成員嘗試通過(guò)合成生物學(xué)方法尋求解決方案。
查閱文獻(xiàn)后，團(tuán)隊(duì)成員了解到銅肽具有促進(jìn)頭發(fā)生長(zhǎng)、修復(fù)毛囊等作用，且副作用小。然而銅肽作為一種三肽超短肽，其分子量較小，分子表達(dá)是難題。經(jīng)過(guò)與指導(dǎo)老師交流討論，團(tuán)隊(duì)成員決定采用串聯(lián)重復(fù)表達(dá)的方法在工程菌中提高銅肽的表達(dá)效率，并計(jì)劃利用群體感應(yīng)構(gòu)建種群數(shù)量可控的菌群生態(tài)系統(tǒng)，提高生產(chǎn)效率。
銅肽難以被皮膚吸收。為了提高銅肽吸收效率，團(tuán)隊(duì)成員嘗試探索用微乳液包裹銅肽。海南大學(xué)淳明書院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)本科生黃旭說(shuō)：“我們希望在維持液滴直徑較小的前提下，實(shí)現(xiàn)微乳液對(duì)銅肽的包裹。”
為解決這一問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)成員不斷調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)，查閱大量文獻(xiàn)資料，請(qǐng)教相關(guān)指導(dǎo)老師，最終成功利用微流控技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)微乳液的包裹。在這個(gè)過(guò)程中，他們不僅解決了銅肽表達(dá)的難題，還開發(fā)了細(xì)菌種群數(shù)量關(guān)系的圖像預(yù)測(cè)軟件，以直觀地預(yù)測(cè)系統(tǒng)中菌株數(shù)量的動(dòng)態(tài)關(guān)系。
海南大學(xué)天工書院生物科學(xué)專業(yè)本科生施逸晨告訴記者：“實(shí)際上，這個(gè)項(xiàng)目所涵蓋的內(nèi)容已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出大部分本科生的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備。我們必須在有限的時(shí)間里學(xué)習(xí)大量多學(xué)科理論知識(shí)，逐步實(shí)現(xiàn)最初的項(xiàng)目構(gòu)想。”
“獲得金獎(jiǎng)的那一刻，我們的激動(dòng)與喜悅難以言表。對(duì)我們而言，這個(gè)項(xiàng)目所帶來(lái)的收獲遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了成績(jī)本身。”鄔溢楊說(shuō)，未來(lái)，他們希望能盡快實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化，找到創(chuàng)新技術(shù)與市場(chǎng)需求的契合點(diǎn)。
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