110 高普考高考三級 衛生技術 生物技術學 考古題詳解

核心觀念

流感病毒檢驗的核心，是從呼吸道檢體中直接檢出病毒核酸或抗原，或將病毒分離後再鑑定。常用方法包括反轉錄聚合酶連鎖反應（RT-PCR）、病毒培養、免疫螢光染色及快速抗原檢驗。血清抗體檢驗主要用於血清流行病學或研究，不是急性流感個案的首選診斷方法。

檢驗結果的用途也不同：RT-PCR 可快速檢出病毒 RNA；病毒培養可取得活病毒供後續鑑定與監測；抗原檢驗可快速提供結果，但敏感度通常較低。檢出病毒 RNA 或抗原不等於證明檢體中仍有具感染力的活病毒。

解題方法：先寫檢體流程，再說各方法原理

作答時依「採檢與運送 → 核酸檢驗 → 病毒分離與鑑定 → 結果判讀」排列，即能同時交代操作程序與方法原理。

一、檢體採集與運送

1. 儘早採集呼吸道檢體；常見檢體包括咽喉擦拭液、鼻咽擦拭液或鼻咽抽吸液。流感併發重症個案的監測檢驗可採咽喉擦拭液。
2. 將檢體置入病毒運送液，標示個案與檢體資料，儘速送至檢驗單位。
3. 若無法立即檢驗，依檢驗機構規範冷藏運送；若需進行病毒培養，應避免反覆凍融，以維持病毒活性。
4. 採檢與檢體處理時，依感染管制規範使用適當防護裝備，避免檢體污染及人員暴露。

採檢時間、檢體品質及運送保存條件會影響檢出率；陰性結果須與病程、檢體種類及檢驗方法一併判讀。

二、RT-PCR：直接檢測病毒 RNA

流感病毒基因體為 RNA，須先以反轉錄酶將 RNA 轉成互補 DNA（cDNA），再以引子及 DNA 聚合酶擴增目標序列。

主要步驟如下：

1. **核酸萃取：**由呼吸道檢體中萃取病毒 RNA。
2. **反轉錄：**以反轉錄酶將 RNA 轉成 cDNA。
3. **核酸擴增：**使用針對流感病毒保守或特異基因區域的引子進行 PCR；即時 RT-PCR 可同步以螢光訊號監測擴增。
4. **判讀：**依陽性、陰性及內部控制結果判定。若有需要，可使用型別或亞型特異性引子進一步區分病毒。

核心觀念

本題考查噬菌體表現技術如何由抗體基因庫篩選出特異性單株抗體，以及篩選出的抗體基因如何進一步製成治療用抗體。

噬菌體表現技術（phage display）是將抗體片段基因與噬菌體外殼蛋白基因融合，使抗體片段表現在噬菌體表面；同一顆噬菌體內則含有編碼該抗體片段的基因。因此，抗體片段的結合性質可與其基因連結，便於篩選、回收並擴增具有目標結合能力的噬菌體。

Adalimumab（Humira，復邁）是針對腫瘤壞死因子 α（TNF-α）的全人源單株抗體。其抗原辨識部分由人類抗體序列構成，可結合 TNF-α，抑制 TNF-α 與細胞受體作用。

解題方法

作答時依照「建立抗體基因庫 → 表現於噬菌體表面 → 抗原篩選 → 擴增與鑑定 → 重組表現抗體」說明，即可完整呈現製造原理。

1. 建立人類抗體基因庫 取得人類免疫球蛋白可變區基因，組合形成多樣化的抗體基因庫。常以單鏈可變片段（scFv）或抗原結合片段（Fab）作為表現形式。

2. 將抗體片段表現在噬菌體表面 把抗體片段基因與噬菌體外殼蛋白基因（常用 pIII）融合，導入大腸桿菌製備噬菌體。噬菌體表面呈現抗體片段，內部則攜帶相對應的抗體基因，形成「表現型與基因型連結」。

3. 以 TNF-α 進行親和性篩選（biopanning） 將 TNF-α 固定於固相載體，加入噬菌體抗體庫。能與 TNF-α 結合的噬菌體會被保留；未結合或結合較弱者則經洗滌移除。

核心觀念

本題考核酸捕獲（Hybrid capture／Nucleic acid capture assay）的檢測原理：先讓檢體中的 HPV DNA 與特異性 RNA 探針互補雜交，再以抗體辨識 DNA–RNA 雜合物，將訊號轉換為可測定的化學發光訊號。此法著重於核酸雜交與雜合物的免疫偵測，不是直接以抗體辨識 HPV 蛋白。

解題方法

作答時依序說明「變性、雜交、捕獲、訊號偵測」四個步驟：

1. 變性與探針雜交：將檢體中的 HPV 雙股 DNA 變性為單股；加入針對特定 HPV 型別或型別群設計的 RNA 探針，使探針與互補的 HPV DNA 序列雜交，形成 DNA–RNA 雜合物。
2. 捕獲雜合物：將反應液加入包被抗 DNA–RNA 雜合物抗體的微孔中。抗體會結合雜合物，使其固定於微孔表面；未結合的核酸及其他成分經洗滌移除。

核心觀念

本題考查以流式細胞儀搭配螢光編碼微粒進行多重核酸檢測的原理，並與一般多重聚合酶鏈式反應（multiplex PCR）的判讀方式比較。

流式細胞儀本身是依細胞或微粒通過雷射光束時產生的散射光與螢光訊號，逐一量測其特性的儀器。用於多重病原菌核酸檢測時，常見作法是讓不同微粒分別帶有特定病原菌核酸的捕捉探針；微粒內部的螢光編碼用來辨認「是哪一種病原菌」，另一個螢光訊號則用來判定「該病原菌的核酸是否存在」。

因此，判讀依據分為兩層：

1. 微粒編碼訊號：辨認微粒所代表的病原菌種類。
2. 目標檢測訊號：判定樣本中是否有與該微粒探針互補的病原菌核酸。

解題方法

回答時可依「核酸如何被放大或標記、如何被微粒辨識、儀器如何讀取、如何與一般 multiplex PCR 比較」的順序說明。

以常見的螢光編碼微粒法為例，流程如下：

1. 核酸萃取與核酸放大：自檢體萃取核酸，依檢測設計進行 PCR 擴增；擴增產物可帶有生物素標記，或以其他方式產生可偵測訊號。
2. 目標核酸與微粒探針雜交：將擴增產物與不同種類的螢光編碼微粒混合。每種微粒表面連接一種特定病原菌的捕捉探針；若樣本含有相應目標序列，便會與探針互補雜交。
3. 加入報導螢光：若擴增產物帶有生物素，可加入螢光標記的鏈親和素，例如 streptavidin–phycoerythrin（PE），使已雜交的微粒帶有報導螢光。
4. 流式細胞儀讀取：微粒逐一通過雷射光束，儀器同時讀取微粒本身的編碼螢光與報導螢光。
5. 判定病原菌：編碼訊號指出微粒對應的病原菌種類；同一微粒若出現足夠的報導螢光，表示樣本中有相符的目標核酸。

不同檢測平台在標記、探針設計和訊號讀取細節上會有差異，但共同原理是利用不同微粒代碼區分不同目標，再以另一訊號判定目標是否存在。

與一般多重 PCR 的比較

核心觀念

人類化小鼠（humanized mouse）是將人類細胞、組織或基因導入小鼠，使小鼠體內具有部分人類生物功能的動物模型。題目主要考查：如何降低小鼠排斥人類移植物的能力、如何讓人類細胞在小鼠體內存活並發育，以及此模型可用於哪些研究。

常見的人類化小鼠有兩大類：

1. 人類免疫系統模型：將人類造血幹細胞、周邊血單核球或免疫組織移植至免疫缺陷小鼠，使其形成部分人類免疫細胞。
2. 特定組織或基因人類化模型：移植人類肝細胞等組織，或以基因工程方式使小鼠表現人類基因、受體或蛋白質。

製造原理與方法

核心原理是「降低宿主排斥，提供人類細胞定殖與發育的空間」。通常採用先天或後天免疫功能缺陷的小鼠，例如 SCID、NOD/SCID、NSG 或 NOG 小鼠。NSG、NOG 等品系缺乏 T、B 淋巴球，並因共同 γ 鏈相關訊息傳遞缺損而大幅降低 NK 細胞功能，有助於人類細胞移植後存活。

常見製造方式如下：

• 造血幹細胞移植（hu-HSC／hu-CD34 模型）：先以輻射或化學處理降低小鼠骨髓中的造血細胞，形成定殖空間；再注入人類 CD34⁺ 造血幹／前驅細胞，來源可為臍帶血、胎兒肝臟或動員周邊血。細胞定殖後，可分化出人類 T、B、單核球等多種血球與免疫細胞。
• 周邊血單核球移植（hu-PBMC／PBL 模型）：將人類周邊血單核球注入免疫缺陷小鼠。此法較快建立以成熟人類淋巴球為主的模型，常見問題是移植的人類 T 細胞可能辨識小鼠組織而引起移植物抗宿主病（GvHD）。
• BLT 模型：將人類胎兒肝臟與胸腺組織移植至免疫缺陷小鼠，並移植來源相符的人類造血幹細胞。人類胸腺可支持 T 細胞發育與選擇，使 T 細胞較能呈現 HLA 限制性反應；此法常用於研究人類免疫反應及 HIV 感染。
• 基因或組織人類化：可將特定人類基因導入小鼠，或移植人類肝細胞、腫瘤組織等，建立適合研究特定器官或疾病的模型。