本系為國內頂尖之工程教育機構,並以世界級之研究表現知名於國內外學術界。本系獨特之課程規劃融合了化學工程的核心訓練及材料科學的專業知識,並著重在新興研究領域和尖端產業的應用,為國內少數得以成功跨領域整合之科系。本系目前共有250位大學部學生、200位研究生及21位專任教師,教師之專業背景涵蓋化工、化學、材料、醫工及物理等領域,研究方向並包含許多化工與材料方面的先端課題,除提供學生完整之跨領域訓練外,亦為國內產業之升級提供優質人力資源與學術基礎。

專任教師
李宇翔合聘副教授 電話:37352 信箱:yuhsianl@ncu.edu.tw 研究室:工程三館 E2-203 實驗室:奈米生技實驗室 生醫所觀測站 學歷:Ph.D. Dept. of Chemical Engineering, University of Southern California, 2006 研究領域:生醫材料 (Biomaterials) 藥物/基因輸送 (Drug / Gene Delivery) 細胞/組織工程 (Cell / Tissue Engineering) 唾液分子檢驗技術 (Salivary Molecular Diagnostics) 生物反應器 (Bioreactor)
研究背景
論文著作

Selected Publications

[1] Lee Y-H*, Yeh Y-L, Lin K-H, and Hsu Y-C. (2013/08) Using Fluorochemical as Oxygen Carrier to Enhance the Growth of Marine Microalgae Nannochloropsis oculata. Bioprocess and Biosystems Engineering 36(8): 1071-1078. (SCI/EI) (NSC 100-2622-E-008-013-CC3)

[2] Lee Y-H*, Tseng C-S, and Wei Y-L. (2012/11) Fabrication and Characterization of CdSe/ZnS Quantum Dots-Doped Polystyrene Microspheres Prepared by Self-Assembly. Journal of Materials Research 27(22): 2829-2836. (SCI/EI)

[3] Lee Y-H, Joshipura K, Vergara JL, and Wong DT*. (2012/03-06) Detection of Type II Diabetes Mellitus Using Salivary Transcriptomic Biomarkers. Genomic Medicine, Biomarkers and Health Sciences 4: 7-11. (SCOPUS)

[4] Lee Y-H, Kim JH, Zhou H, Kim BW, Wong DT*. (2012/04) Salivary transcriptomic biomarkers for detection of ovarian cancer: For serous papillary adenocarcinoma. Journal of Molecular Medicine 90: 427-434. (SCI)

[5] Lee Y-H, Zhou H, Reiss JK, Yan X, Zhang L, Chia D, and Wong DTW*. (2011/09) Direct Saliva Transcriptome Analysis. Clinical Chemistry 57(9): 1295-1302 (SCI)

[6] Lee Y-H, Peng C-A*. (2009/12) Effect of hypotonic stress on retroviral transduction. Biochemical and Biophysical Research Communications 390(4) 1367-1371. (SCI)

[7] Lee Y-H, Wong DT*. (2009/08) Saliva: An emerging biofluid for early detection of diseases. American Journal of Dentistry 22(4): 241-248. (SCI)

[8] Lee Y-H, Peng C-A*. (2007/05) Nonviral Transfection of Suspension Cells in Ultrasound Standing Wave Fields. Ultrasound in Medicine and Biology 33(5): 734-742. (SCI/EI)

[9] Lee Y-H, Lai C-Y, Li P-C, Peng C-A*. (2005/12) Ultrasound-Mediated Perfluorocarbon Microbubbles Bursting for Gene Transfection. Journal of Medical and Biological Engineering 25(4): 153-158. (SCI/EI).

[10] Lee Y-H, You J-O, Peng C-A*. (2005/03-04) Retroviral transduction of adherent cells in resonant acoustic fields. Biotechnology Progress 21(2): 372-376. (SCI/EI)

[11] Lee Y-H, Peng C-A*. (2005/04) Enhanced retroviral gene delivery in ultrasonic standing wave fields. Gene Therapy 12(7): 625-633 (SCI)

研究計畫

開發以超聲波駐波場為介導之基因轉殖技術

在基因傳遞的過程中,DNA載體在3度空間中的運動是隨機方向的。只有擴散至底層的DNA載體才有機會與細胞接觸而完成基因轉殖的任務。其餘的DNA分子將隨時間而逐漸降解掉。本研究是利用超聲波駐波場(Ultrasound Standing Wave Field; USWF)中的主聲輻射力(Primary acoustic radiation force)和微流拖曳力(Microstreaming drag force)使得懸浮的受體細胞與DNA載體於空間中每1/2波長的地方都能有互相接觸的機會而有效的提高基因轉殖的效率。研究項目包含主聲輻射力和次聲輻射力(Secondary acoustic radiation force)對細胞聚集的演進觀察,駐波場對生物體(細胞和DNA載體)的影響,USWF施行時間對基因轉殖效率影響的探討、駐波場內細胞濃度對基因轉殖效率影響的探討、USWF機制的驗證、以及USWF對不同型態的細胞(懸浮與附著型細胞)和不同系統的DNA載體(病毒或非病毒)其基因轉殖效率的探討等。

實驗證明超音波駐波場可提供了一個效率更好,對受體細胞溫和,並且能主動增加細胞與DNA載體結合的方法。同時所設計研發的USWF裝置在基因轉殖上的應用操作上非常簡單,只需將細胞所處的的聲波場室放置在平面的聲波發射器(Acoustic transducer)表面上一定時間即可,不需要如傳統的超音波方法將聲波探頭置入細胞培養皿中。另外,不論使用病毒或非病毒的DNA載體,USWF已被證明可提高其基因轉殖的效率;並且透過裝置的調整,USWF技術可應用於懸浮型或是附著型細胞種類上,加上完整3維空間的運用,種種特點使得USWF系統具有高度實際臨床發展的潛力。我們的實驗室團隊目前正持續針對超聲波駐波場技術進行改良以適用於生醫工程領域上,其中相關的應用包含藥物輸送、組織工程以及生物反應器等。

唾液RNA生物標記檢測技術

由於許多癌症缺乏明確的早期症狀和可靠的篩選生物標記,例如卵巢癌,使得癌症成為國人最致命的疾病之一。因此,發展一個敏銳度高且有效的的方法能夠偵測到早期惡性腫瘤在治療上是最理想的目標之一。偵測唾液中疾病的mRNA生物標記(Biomarker)是一種完全非侵入性、簡單、安全又經濟的檢驗方法。目前該技術在癌症的檢測上仍處於研究開發中階段,尚未正式進入臨床試驗。在這項研究當中,我們利用臨床病例對照研究法,嘗試找尋並驗證癌症的唾液RNA標記,並評估使用該非侵入性檢測法在臨床上的可利用性。

設計並建構以碳氟化物液體為介導之光生物反應器

如何提升生物培養系統內氣體交換的效率一直以來都是細胞或組織培養技術研究開發的關鍵技術之一。優良的氣體交換效率能加速排出因生物體代謝而產生的氣體,以增進細胞的生長。碳氟化物為一種具有高度的吸附氣體能力之化合物,目前已廣泛的應用於生物醫學產業中,如人造血(Blood substitute)、眼球水晶體替代品(Eye lens replacement)以及醫學影像顯影劑(Contrast agents)等。本實驗室利用碳氟化物高吸收氧氣及二氧化碳的特性,分別以全氟溴辛烷 (Perfluorooctyl Bromide;PFOB),全氟萘烷 (Perfluorodecalin;PFD),1-甲氧基-九氟代丁烷(Methoxynonafluorobutane;HFE-7100),乙基九氟丁基醚(Ethoxynonafluorobutane;HFE-7200);建構高氣體交換的光生物反應器系統,並以海洋擬球藻(Nannochloropsis oculata)作為實驗的標的細胞以實際驗證該系統之功效。研究結果顯示,該生物反應器確實能夠有效移除擬球藻細胞生長時所排放出的氧氧,消除了微藻生長時所遭遇之氧氣抑制效果,並以此成功達成建立小空間高密度之細胞培養光生物反應器的目的。目前該生物反應器系統於生化工程與醫學工程上的應用正持續進行,期望能有進一步的突破發展。

以層流剪力系統實驗探討內皮細胞生物反應

以靜態培養的實驗方法探討化學或生物分子對於心血管內皮細胞所產生之影響在過去已經被廣泛地研究,但是在該方式下內皮細胞缺乏實際血流所造成的剪應力刺激,因此往往使得研究結果與臨床現象無法吻合。為將實驗操作更接近於實際生理環境,本研究團隊設計了一平行板式流道系統,並以此系統研究人類臍帶內皮細胞(Human umbilical vein endothelial cells;HUVECs)在同時受到剪力刺激下受其他外來因子的影響。目前本項研究主要工作方向在於利用該平行板式流道系統廣泛地研究尼古丁對內皮細胞的影響,如自體凋亡,老化,發炎等及其相關機制。

 

專利