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上海交大代表队再获国际基因工程机器设计大赛金牌[图]
[发布时间]: 2017年11月20日
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[责任编辑]: 吴茜 江倩倩

11月13日,合成生物学国际顶尖赛事——国际基因工程机器设计大赛(International Genetically Engineered Machine Competition,iGEM)2017全球总决赛在美国波士顿海因斯会议中心落幕,上海交通大学SJTU-BioX-Shanghai代表队继续团队辉煌,获得史上第八枚金牌。本届比赛吸引了来自全球44个国家337支队伍近5000人同场竞技,包括哈佛、MIT、斯坦福、剑桥、北大、清华、上海交大等在内的国内外顶尖学府代表队参赛。  

今年的参赛项目名为Palette -- A Universal Multifactorial Visualized Detection System(一种可视化多因子检测系统),即通过合成生物学的方法构建可视化的多因子检测系统。当前,我们的生活中存在着各种各样的多因子体系,如水系及土壤中各种重金属污染,食品中的各种添加剂,人体血液和体液中的各种疾病因子等等,对这些多因子的快速简便的检测越来越迫切和重要。  

上海交大SJTU-BioX-Shanghai团队采用新的基因转录控制技术和可视化的色素蛋白构建了便携的生物检测系统,结合手机拍照和APP分析,能够对不同因子进行显色,通过色彩的叠加实现对多因子的定量检测。此次项目创新性的采用STAR(Small Transcriptional-Activating RNA,小分子转录-激活RNA)技术,实现对基因的表达控制,并且团队成员陈焯阳在现有文献基础上开发了新的STAR元件,显著提高检测效率。实验在大肠杆菌中引入相互之间有正交性的STAR基因,分别控制不同色素基因的表达,结合色素蛋白的肉眼可视性和色彩叠加原理,实现对多因子的显色检测,突破了传统荧光检测需要依赖实验室仪器的限制。  

同时,团队成员与上海交通大学微纳科学技术研究院合作,开发出检测工程菌的玻璃纤维滤纸载体,反应盒和颜色定量分析的APP手机软件,对待测物浓度和颜色深浅关系建立数学模型并成功拟合了实验数据。在使用时,用户只需将待测物滴到滤纸上,显色后通过手机拍照和专业的APP分析,便可定量检测多因子浓度。此款检测系统成本低,便携性好,应用广泛,适用于人们的日常生活检测。  

队员们尤其关注项目的社会价值。制作了商业计划论证产品推广的可能性,调研了项目的公众接受度,向大众普及了合成生物学。队伍开发了项目网页(详细链接见下),系统介绍团队的进展和成果。本项目从载体构建、大肠杆菌工程菌功能验证、社会实践、数学建模、宣传设计与网站建设等多方面开展联合攻关,每个阶段均成功实现,最终在iGEM决赛中完美收官。  

SJTU-BioX-Shanghai团队成立于2009年,迄今已是第9年参赛,连续获得金牌,亚洲冠军,最佳生物砖设计奖和全球最佳十六队等殊荣。团队依托于上海交通大学Bio-X研究院,指导老师为贺林院士和马钢副教授,今年的顾问为王毓舒老师和微纳电子学系陈翔教授。2015届iGEM队员柳佳琳在HP部分作出特别贡献。团队成员由生命科学技术学院、生物医学工程学院、材料科学与工程学院的13名本科生组成,包括:钟博子韬、陈焯阳、武超玮、杨艺、刘浩宇、常昊宛、王志俊、高畅、沈若慈、潘政松、李雪奇、张海军、赵睿洋及两名高中生王宇辰和陶航。  

iGEM国际基因机器设计大赛是由美国麻省理工学院(MIT)于2004年发起的国际性学术竞赛,是合成生物学领域最高级别的国际级科技竞赛。比赛项目涉及数学、物理、电子、计算机等领域交叉合作,竞赛团队需要利用标准生物模块来构建基因回路,实现对负责生物系统的操纵和测量,并加以社会调研、实践、现场答辩和墙报展示等最终完成比赛。iGEM竞赛旨在锻炼学生的自主创新和团队协作能力,同时培养大家对科学的热情。该项竞赛也为不同国家、不同专业的大学生提供了一个相互交流的国际舞台。该项赛事学术价值极高,每年均有参赛项目被Science、Nature等顶级期刊收录。  

关于团队http://2017.igem.org/Team:SJTU-BioX-Shanghai

 

[作者]: 马钢 
[摄影]:
[供稿单位]: Bio-X研究院
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