110 高普考普通考試 衛生技術 生物技術學概要 考古題詳解

核心觀念

流式細胞儀（flow cytometry）是讓細胞或顆粒懸浮於液體中，逐一通過雷射照射區，再依其造成的光散射與螢光訊號，快速分析單一細胞特性的技術。常見檢測面向包括細胞大小、內部複雜度、特定分子表現量與細胞功能。

解題方法：由樣本到訊號

1. 製備單細胞懸液：將細胞分散在緩衝液中，避免細胞團塊；若要分析特定分子，先以帶有螢光標記的抗體或核酸探針染色。
2. 流體聚焦：樣本流在鞘液包覆下形成細窄液流，使細胞大致逐一通過雷射光束。
3. 光學偵測：細胞通過雷射時產生散射光；若細胞上的螢光染劑受激發，則會放出特定波長的螢光。
4. 訊號轉換與分析：光學偵測器將光訊號轉成電訊號，再由電腦以直方圖或散佈圖呈現。每個事件代表一個細胞或顆粒的測量結果。

主要訊號代表的細胞特性

• 前向散射光（forward scatter, FSC）：大致與細胞大小相關；細胞越大，通常前向散射訊號越強。
• 側向散射光（side scatter, SSC）：大致反映細胞內部顆粒度或複雜度；例如顆粒較多的細胞通常側向散射訊號較強。
• 螢光訊號：反映細胞中特定標的的有無或相對量。螢光標記抗體可用於測定細胞表面或胞內抗原；核酸染劑可用於分析 DNA 含量或細胞週期。

FSC 與 SSC 是細胞特性的大致指標，並非不受細胞種類、儀器設定或樣本處理影響的絕對測量值。

核心觀念

疫苗是將病原體、病原體的抗原，或製造抗原所需的遺傳訊息送入人體，使免疫系統產生抗體與細胞免疫記憶；日後接觸病原體時，可較快啟動免疫反應。COVID-19 疫苗主要以 SARS-CoV-2 的棘蛋白（spike protein，S 蛋白）或其相關抗原為標的。

群體免疫是指族群中具有免疫力者比例足夠高，使病原體傳播鏈不易延續，因而間接保護未具免疫力者。疫苗接種有助降低感染、重症或傳播風險，但實際效果會受疫苗效力、接種率、免疫力衰退及病毒變異等因素影響。

本題重點是依「疫苗中提供的抗原形式」分類，並比較各平台的製造方式、免疫作用與特性。以命題當年（民國 110 年）為準，常見 COVID-19 疫苗平台包括核酸疫苗、病毒載體疫苗、不活化全病毒疫苗及蛋白質次單位疫苗。

解題方法

作答時先列出疫苗平台，再依序說明各類的抗原來源與製造流程，最後比較優缺點及代表產品。核心判準是：疫苗是直接提供抗原、提供遺傳訊息讓人體細胞製造抗原，或以病毒載體送入抗原基因。

疫苗種類、製造與差異

一、核酸疫苗

mRNA 疫苗以 SARS-CoV-2 的 S 蛋白基因序列為模板，先製備 DNA 模板，再以體外轉錄方式合成 mRNA，純化後包覆於脂質奈米粒（LNP）中，形成可注射疫苗。LNP 協助 mRNA 進入細胞；細胞質中的核糖體依 mRNA 指令製造 S 蛋白，抗原再被免疫系統辨識，誘發抗體及 T 細胞反應。

代表例為 Pfizer-BioNTech 與 Moderna 疫苗。此平台設計與更新速度快，不需培養大量病毒；但 mRNA 較不穩定，需以脂質載體保護，保存與運送條件較嚴格。

DNA 疫苗以帶有 S 蛋白基因的質體 DNA 為材料，經細菌培養大量擴增質體、純化後製成疫苗。DNA 進入細胞核後轉錄成 mRNA，再於細胞質轉譯成抗原。相較 mRNA，DNA 較穩定，但需有效進入細胞核；截至命題當年，DNA 疫苗並非全球主要已廣泛使用的平台。

二、病毒載體疫苗

將 S 蛋白基因置入經改造的病毒載體，例如腺病毒，再於適當細胞系中培養載體病毒、收穫並純化，製成疫苗。載體感染人體細胞後，將基因送入細胞，使細胞表現 S 蛋白並誘發免疫反應。部分產品使用不能在人體內複製的載體，藉此降低載體本身造成疾病的風險。

代表例包括 Oxford-AstraZeneca、Johnson & Johnson，以及俄羅斯 Sputnik V。此平台能誘發抗體與細胞免疫，保存條件通常較 mRNA 疫苗容易；但人體若已有對載體病毒的免疫力，可能降低疫苗效果，追加接種時也需考量載體免疫問題。

核心觀念

腸病毒屬於小 RNA 病毒，基因體為正股單股 RNA，外有由 VP1、VP2、VP3、VP4 組成的衣殼。傳統的「血清型」是依病毒表面抗原差異及血清中和反應來分類；現今也常以衣殼蛋白基因序列進行分子分型。兩種方法的核心差別是：血清學方法看抗原能否被特異性抗體中和，分子方法看病毒 RNA 的序列特徵。

解題方法

作答可分成兩部分：先說明以病毒分離及中和試驗進行傳統血清型鑑定，再說明以反轉錄聚合酶連鎖反應（RT-PCR）偵測病毒 RNA，以及以 VP1 基因序列判定型別。須特別區分「檢出腸病毒」與「判定血清型」：使用廣效引子偵測到腸病毒，不代表已完成型別鑑定。

一、常規血清型鑑定原理

1. 病毒分離與初步鑑定

依臨床表現採集適當檢體，例如咽喉拭子、糞便或肛門拭子；有中樞神經症狀時可採腦脊髓液。將檢體接種於易感細胞株培養，觀察是否出現病毒造成的細胞病變效應（cytopathic effect, CPE）。必要時以免疫螢光等方式確認培養物含有腸病毒抗原。

病毒培養能取得活病毒供後續鑑定，但耗時較長，而且不同型別在細胞中的生長能力不同；陰性培養不能完全排除感染。

2. 中和試驗判定血清型

將病毒分離株與已知型別的特異性抗血清混合，再接種易感細胞。若血清中的抗體能與病毒衣殼抗原結合並阻止病毒感染細胞，則不出現或顯著減少 CPE，表示該抗血清可中和此病毒。

常規檢驗可先使用多價抗血清池縮小型別範圍，再用型別特異性抗血清確認。傳統上會以不同抗血清池的反應組合判讀，必要時再進行個別型別確認。由於病毒與抗血清需反覆培養觀察，此法較耗時；若抗原變異或缺乏適用抗血清，也可能出現無法分型的結果。

3. 血清抗體檢測的角色

患者血清中的腸病毒抗體可用中和試驗測量。比較急性期與恢復期成對血清的抗體效價變化，可支持近期感染的判斷；但這是檢測患者的免疫反應，與直接從檢體分離病毒後判定病毒血清型不同。

二、分子檢測技術原理

1. RT-PCR 偵測腸病毒 RNA

腸病毒基因體是 RNA，須先由反轉錄酶將 RNA 轉成互補 DNA（cDNA），再以聚合酶連鎖反應擴增特定基因片段：

核心觀念

流感分型快篩主要是快速流感診斷試驗（rapid influenza diagnostic test, RIDT），屬於抗原檢測。它利用抗原與抗體的專一性結合，在短時間內判斷檢體中是否含有流感病毒抗原，並區分流感病毒 A 型或 B 型。

常見快篩以病毒的**核蛋白（nucleoprotein, NP）**作為抗原標的。A 型與 B 型各有專一性抗體，因此試紙可分別顯示 A 型、B 型反應。此處的「分型」是區分流感 A 型與 B 型，不是進一步判定 A 型病毒的 H1N1、H3N2 等亞型。

解題方法

以側向流免疫層析（lateral flow immunochromatography）為例，作答時可依序說明檢體、抗原抗體反應、層析判讀：

1. 採集呼吸道檢體：以鼻咽或其他試劑盒指定的呼吸道檢體採樣，加入萃取液，使病毒抗原釋出。
2. 形成標記抗原抗體複合物：將檢體滴入試紙後，檢體沿膜材毛細作用移動；若含有流感 A 或 B 型 NP 抗原，便會與帶有顯色標記的抗體結合。

核心觀念

本題考查恆溫環狀擴增法（loop-mediated isothermal amplification, LAMP）的核酸擴增原理。LAMP 在固定溫度下進行，不需像聚合酶連鎖反應（PCR）那樣反覆升降溫；其關鍵是以多條引子辨認目標序列的多個區域，並利用具有鏈置換活性的 DNA 聚合酶，持續合成並置換 DNA 鏈，形成環狀結構作為後續擴增的模板。

解題方法

說明時可依「引子辨認目標、形成環狀模板、恆溫鏈置換擴增、判讀產物」的順序作答：

1. **引子辨認多個區域：**典型 LAMP 使用四條引子：外引子 F3、B3，以及內引子 FIP、BIP。四條引子共同辨認目標 DNA 上六個不同區域，提升反應的專一性。FIP 與 BIP 各由兩段序列組成，分別與目標 DNA 上不同區域互補。
2. **形成環狀模板：**內引子先延伸，外引子再延伸並置換內引子所合成的 DNA 鏈。由於內引子具有特定的互補序列，被置換出的單股 DNA 兩端可互相配對，形成環狀或啞鈴狀結構。