Campo de prevención/mitigación de desastres(prevención de epidemia)Principales logros de
estudio de intervención humanaconstruir una plataforma
Los ensayos de intervención humana implican que los seres humanos ingieran recursos biológicos (alimentos) y evalúen numéricamente su funcionalidad y seguridad. En los ensayos de intervención humana, la revisión ética, las pruebas y la organización de los datos suelen realizarse en diferentes instituciones, lo que complica el proceso. Además, los obstáculos para los ensayos de intervención humana son bastante altos, como los altos costos y un período de espera de un año en algunos casos.
Por lo tanto, con la cooperación de 12 municipios del norte de Okinawa, construimos una plataforma de prueba de intervención humana que puede realizar un proceso integral de revisión ética, pruebas y organización de datos. Hasta ahora se han evaluado dos productos, incluido el efecto embellecedor de la piel y el efecto reductor del azúcar en sangre de la bebida de bacterias de ácido láctico "ChuraBio" (pronunciada: Churabio) desarrollada por Ishikawa Sake Brewery. De esta manera, pretendemos agregar valor y contribuir a la región aclarando la funcionalidad de los recursos biológicos en cada región.
Lo últimoequipo de investigacionEvaluación de recursos biológicos utilizados.
El Okinawa National College of Technology cuenta con equipos para la investigación de recursos biológicos, incluidos secuenciadores de última generación que analizan las secuencias del genoma de virus y bacterias, y analizadores de química clínica que miden automáticamente los componentes sanguíneos (azúcar en sangre, ácido úrico, colesterol, etc.) utilizando solo una sola gota de sangre. Contamos con muchos equipos de investigación de última generación. Sin embargo, estos dispositivos son costosos y difíciles de introducir en las universidades técnicas y los institutos de investigación, por lo que creamos un sistema de evaluación mediante la recepción de muestras de recursos biológicos de las universidades técnicas de todo el país.
Por ejemplo, al examinar la capa bacteriana intestinal, examinaremos los factores detrás de la longevidad de la población de Okinawa y el efecto que tiene sobre el olor de las heces al comer ciruelas. También evaluamos la "proteína en polvo subterránea", que se centra en enzimas que degradan los coágulos sanguíneos y que se encuentran en organismos que viven bajo tierra.
Pueblo OgimiProducto especial “Karaki”Explorar la funcionalidad
Las hojas del karaki (Okinawa Nikkei), endémico del norte de la prefectura de Okinawa, tienen un sabor parecido a la canela y se han utilizado en dulces y té para revitalizar la región. Esta iniciativa se inició con el objetivo de crear un mayor valor añadido colaborando con escuelas técnicas para evaluar la funcionalidad del karaki.
Hubo un estudio anterior que informó el efecto de suprimir los niveles de azúcar en sangre con ingredientes del mismo género que los contenidos en el karaki, por lo que primero investigamos el karaki a nivel de tubo de ensayo. Luego, se descubrió el mismo efecto con el karaki, por lo que a continuación estamos probando si administrarlo a ratones experimentales propiedad del Colegio Nacional de Tecnología de Okinawa reducirá los niveles de azúcar en sangre. Actualmente se ha confirmado que los niveles de azúcar en sangre están disminuyendo, pero actualmente estamos investigando si una sola administración es efectiva o si la administración continua no es efectiva.
Si se demuestra su eficacia, planeamos seguir desarrollando el producto como un producto especializado que haya demostrado ser eficaz para suprimir los aumentos de los niveles de azúcar en sangre.
Entrevista al líder de la unidad Shinya Ikematsu Profesor, Departamento de Ingeniería de Biorecursos, Facultad Nacional de Tecnología de Okinawa
¿Qué pensó inicialmente al elegir la "prevención de epidemias" como tema en su escuela técnica?
En primer lugar, el nombre del campo fue cambiado a "campo de prevención y mitigación de desastres (prevención de epidemias)" cuando el nuevo coronavirus se estaba propagando. Considerando cómo las escuelas técnicas deberían contribuir a este fenómeno, se destacó la "prevención de epidemias".
No es sólo el nuevo coronavirus. Hace unos años, hubo un caso de dengue en la prefectura de Okinawa. Por lo tanto, era necesario considerar tecnologías y mecanismos que pudieran responder a una amplia gama de enfermedades infecciosas emergentes que puedan ocurrir en el futuro.
Dado que el tema es la prevención de epidemias, el pilar de nuestro campo son las ciencias biológicas. Sin embargo, hay pocas otras escuelas técnicas que trabajen en el campo de las ciencias biológicas, y al principio me preocupaba cómo proceder con GEAR 5.0, donde la colaboración es el punto más importante.
Después de eso, ¿cómo prosiguieron sus esfuerzos en el campo de la prevención y mitigación de desastres (prevención de epidemias) para GEAR 5.0?
Pensé que si la Facultad Nacional de Tecnología de Okinawa pudiera evaluar las características de los recursos biológicos en todo el país para el diagnóstico, tratamiento y prevención de enfermedades infecciosas emergentes y conducir a su implementación y comercialización social, sería una gran contribución social. Los equipos de investigación relacionados con las ciencias biológicas son bastante caros y requieren recursos humanos. Dado que sería difícil para cada escuela técnica preparar la suya propia, decidimos utilizar la Escuela Nacional de Tecnología de Okinawa como base de investigación y compartir el equipo de investigación.
En otras palabras, son personas las que se mueven, no equipos. La Facultad Nacional de Tecnología de Okinawa tiene un dormitorio con capacidad para más de 600 personas, y durante las vacaciones largas, los estudiantes de la Facultad Nacional de Tecnología de Okinawa abandonan temporalmente el dormitorio, por lo que los estudiantes y profesores de otras facultades técnicas pueden utilizar el dormitorio para experimentos durante ese tiempo. Un estudiante importante de la Facultad Nacional de Tecnología de Nagaoka estaba experimentando con proteína en polvo subterránea durante sus largas vacaciones y aparentemente los resultados fueron buenos.
¿Qué tipo de impacto cree que tiene el uso de equipos de investigación en ciencias biológicas en los estudiantes?
Generalmente, algunos experimentos de ciencias biológicas se comercializan como servicios subcontratados. Sin embargo, cuando los estudiantes utilizan servicios subcontratados, solo pueden ver muestras y datos y no entienden por qué se generaron dichos datos.
Creo que al manejar equipos de investigación y realizar experimentos por su cuenta, se desarrolla la capacidad de ver y juzgar las cosas con sus propios ojos, como por ejemplo cómo se obtuvieron esos datos y qué tan confiables son. De hecho, algunos estudiantes pudieron llegar a la escuela de posgrado no sólo por su nivel técnico y de conocimientos, sino también porque sabían manejar adecuadamente los equipos de investigación.
Por ejemplo, cuesta alrededor de 1 millones de yenes sólo ejecutar una vez el último secuenciador de próxima generación. Cuando le dije esto a un profesor de otro campo, me preguntó: "Bueno, ¿¡qué harás si fracaso!?" Le contesté: "Si fracaso, se acabó todo". (risas) Puede que suponga un poco de presión para los estudiantes, sin embargo, tenemos que transmitirles a nuestros estudiantes cómo utilizar los equipos de investigación. No sólo se ha transmitido de generación en generación cómo utilizarlo, sino también cómo criar ratones de laboratorio.
¿Es diferente criar ratones de laboratorio que criar animales normales?
Estoy de acuerdo. En el caso de los ratones transgénicos experimentales para fármacos contra el cáncer, si son homocigotos (mutados en ambos cromosomas), desarrollarán cáncer de forma espontánea. Los ratones normales viven varios años, pero los ratones homocigotos desarrollan cáncer en los ganglios abdominales a la edad de dos semanas y mueren a la edad de ocho semanas. Hasta la fecha, en las investigaciones por contrato se han dado casos en los que el cáncer ha desaparecido por completo.
Para generar tales ratones homocigotos, primero, se genera un ratón heterocigoto a partir de un ratón de tipo salvaje (un ratón nacido como tipo salvaje) y un ratón heterocigoto (una mutación en un cromosoma) con una probabilidad de 1/2, y luego se genera un ratón heterocigoto con una probabilidad de 1/4. Al criarlos, se pueden producir con una probabilidad de XNUMX/XNUMX. Este complicado método es necesario porque los ratones homocigotos mueren antes de poder reproducirse y no pueden aparearse entre sí.
Los ratones heterogéneos también pierden su capacidad reproductiva a medida que envejecen, por lo que es necesario criarlos sistemáticamente para garantizar que los ratones homocigotos no desaparezcan, lo cual es una tarea bastante difícil, incluido el genotipado. Todos los estudiantes están trabajando duro y transmitiendo métodos de trabajo de senior a junior.
La colaboración entre los estudiantes dentro de una escuela técnica se fomenta mediante la transmisión de métodos de investigación.
También creamos oportunidades para que los estudiantes establezcan conexiones con estudiantes de otras universidades técnicas. No hay muchos estudiantes en el campo de las ciencias biológicas en las universidades técnicas en general, y hay muy pocas oportunidades para que los estudiantes hagan presentaciones e interactúen entre sí.
Por lo tanto, celebraremos la primera Conferencia de Ciencias de la Vida en diciembre de 2022 en las instalaciones de la Universidad de Graduados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Okinawa (OIST), con estudiantes de un total de ocho facultades técnicas de todo el país, incluida la reunión de la Facultad de Tecnología Nacional de Okinawa. , introdujeron su propia investigación y desarrollo y participaron en la interacción y el intercambio de opiniones. Parecía que los estudiantes podían conectarse entre sí a través de LINE y otros medios, así que creo que fue una oportunidad significativa.
Para que la Facultad Nacional de Tecnología de Okinawa se convierta en una base para las ciencias biológicas, la investigación en ciencias biológicas debe progresar no sólo en la Facultad Nacional de Tecnología de Okinawa, sino también en otras facultades técnicas. Para ello, yo mismo impartí clases de bioinformática y otras materias en varias facultades técnicas. Creo que sería fantástico si el nivel general del programa pudiera elevarse aún más y los estudiantes pudieran hacer presentaciones en eventos como la Sociedad Japonesa de Biología Molecular, la Sociedad Japonesa del Cáncer y la Sociedad Japonesa de Bioinformática mientras interactúan con investigadores activos.
Comentarios de estudiantes
Curso Mayor de Química Aplicada estudiantes de 2do año
La asignación de la responsabilidad principal de la investigación conjunta con una empresa supuso un crecimiento significativo. La investigación colaborativa nos permite utilizar equipos que no están disponibles en el laboratorio y amplía la gama de métodos experimentales como el cultivo y el análisis. Sin embargo, como estaba coordinando el experimento con gente de la empresa, tuve que organizar el método de operación y el propósito mientras avanzaba, y tuve muchas oportunidades para revisar mi plan experimental.
También tengo muchas oportunidades de conocer las opiniones de personas de varias empresas relacionadas y, a menudo, aprendo las opiniones de desarrolladores y productores, así como información de ellos, que no conocería como consumidor general. experiencia.
Departamento principal: Curso de ingeniería de recursos biológicos, estudiante de 1er año
En las conferencias de ciencias biológicas celebradas en Okinawa el año pasado y este año, los estudiantes de universidades técnicas que participaron en GEAR5.0 se reunieron e interactuaron a través de presentaciones de investigaciones. Fue muy reconfortante estar expuesto a investigaciones en diferentes campos realizadas por estudiantes universitarios técnicos de la misma generación, y disfruté haciendo preguntas desde diferentes perspectivas. Siento que esto aportó una nueva perspectiva a mi propia investigación y pude hacer uso de él.
También estamos planificando investigaciones y eventos conjuntos en cooperación con profesores y estudiantes que conocimos a través de GEAR5.0. Trabajamos duro para aprovechar al máximo las oportunidades de experiencias valiosas que usted no podría vivir por su cuenta.