美國研究所申請文件準備

今年在Prject Tyra,幫忙輔導兩個台灣大學生申請美國研究所,所以想寫一篇關於申請美國研究所的申請文件準備,在美國理工相關的研究所申請中,主要的文件是statement of purpose (SOP)和curriculum vitae (CV),其他相關的文件則是個人的大學成績,學術表現和英文能力(Toefl和GRE). 在美國研究所申請文件中,SOP是其中最重要的文件之一,而其目的是為了讓研究生招生委員會的教授們了解申請者的個人背景,學術專業上的興趣,以及最重要的是申請研究所的動機.在個人背景,可以詳述自己大學科系與任何學術上的任何獎項,比如書卷獎或是科學競賽,另外系上的排名與成績亦可寫入SOP中,另外在學術專業上,可以寫上對特定研究領域的興趣與相關研究經驗,甚至對於申請學校的系上教授與其研究,申請者都可以先行了解,並針對有興趣的研究加以闡述對其的熱情與想加入研究團隊的動機,因此招生委員會可以從SOP中,了解到申請者的動機與對於學術研究或科學的熱忱,並且詢問SOP中提到的教授,是否願意收此申請者為學生;這邊值得一提的是,在美國研究所中,系上會比較尊重教授的意願,所以如果有教授願意收為博士生,並負擔其學費與生活費,系上的招生委員會通常不會持有反對的意見.而CV也是一個非常重要的文件,可以讓招生委員會可以快速了解申請者的基本資料,比如說學歷,經歷和學術成果與表現等等.一般來說,SOP的長度盡量以1.5-2頁為主,CV則是1頁最佳,除非你有很多學術論文的發表會佔據很多的空間,則可以延長到2頁. 以SOP的結構而言,通常第一段是整個文件的摘要,總結SOP想表達的資訊.通常招生委員會會收到成千上萬的申請書,往往可能第一段就需要讓招生委員決定是否要繼續看下去,因此第一段需要把所有想表達的重點都寫進去,比如說動機,重要學術表現和有興趣加入的實驗室,吸引招生委員想繼續看下去,在中間的段落則是詳述第一段所寫出的動機,學術表現和感興趣的研究主題,而以英文寫作方面,盡量不要把一句話寫成3-4行那麼的長,這樣只會讓閱讀的人覺得英文表達不清晰,切記,因為是申請理工科研究所,如果把SOP寫成英文文學,那理工科的教授應該看不到五分鐘就會自動放棄看下去了吧!而在CV中也是如此,盡量想招生委員看到的優點放在上面,並且將重點以粗體的方式,確保招生委員可以快速看到重點,比如說學校的名字,科系以及GPA都可以粗體,因為這些都會是招生委員想看到的東西,如果這些資訊不容易在CV中看到,招生委員不太可能花5-10分鐘去尋找,非常可能會直接跳過,因次切記粗體所有想表達和招生委員想看到的資訊.最後,在寫完文件後,最好的方式是請同學,甚至不同科系的朋友幫忙閱讀過一次,因為這樣才能確保英文寫作的流暢和清楚明瞭你想表達的東西. 結論,由於美國教授都很忙碌並且申請數量很多,所以申請文件的準備盡量是簡單明瞭和把重點放在所有文件的前面並且以粗體方式讓招生委員可以快速找到需要的資訊,按照這個原則至少可以確保申請是按照申請者的背景和經驗決定,而不是因為表達不清楚才被拒絕.希望所有申請的人都可以順利拿到夢想中學校的錄取通知書,有任何問題都可以留言詢問. Friendly note:如果有任何喜歡和支持申請學校相關文章的人,麻煩幫我點擊廣告連結,謝謝你們的支持

The Road for Immigration to the US

As an immigrant and scientist, I would like to share my experience of applying for permanent resident in the United States. I received my Ph.D. degree from Cornell University in 2018, and I filed the documents for I140, Immigrant Petition for Alien Workers under EB-2: Employment-Based Immigration-Advanced Degree or Exceptional Ability with National Interest WaiverContinue reading “The Road for Immigration to the US”

基因治療淺談

近年來,基因治療在生醫領域與藥廠中成為一個炙手可熱的項目,其於美國食品藥物管理署申請新藥通過的時間短於傳統小分子藥物.並且,在新冠肺炎大流行之後,基因相關的技術在疫苗研發與新藥試驗中扮演著重要的角色.以莫德納為例,美國國家衛生院與莫德納在中國政府公布新冠肺炎病毒的基因序列(2020年1月)後馬上決定其mRNA疫苗的序列並於2020年4月開始人體試驗,歷經8個月的時間,莫得納COVID疫苗(mRNA-1273)於2020年12月得到美國食品藥物管理署的緊急授權使用.這個疫苗成為一個很好的例子指出基因治療的快速研發與得到美國食品藥物署的通過與授權使用. 在討論基因治療之前,我想先介紹什麼時核酸,核酸是一種以醣為基礎的重要生物分子,普遍存在於細胞或是病毒中.核酸主要可分為兩種,去氧核醣核酸(DNA)和核醣核酸(RNA).這些核酸在細胞中用來協助保存人體的遺傳資訊,並且可以傳給後代.並且去氧核醣核酸(DNA)主要由四個單位所組成:腺嘌呤(Adenin, A),胸腺嘧啶(Thymine, T),胞嘧啶(Cytosine, C),鳥嘌呤(Guanine, G),也就是DNA的序列中,都是由ATCG四個字母組成排列,而在核糖核酸(RNA)中,其所組成的單位分別為腺嘌呤(Adenin, A), 尿嘧啶(Uracil, U),胞嘧啶(Cytosine, C),鳥嘌呤(Guanine, G),由此可知,DNA與RNA的差別只在於從胸腺嘧啶(Thymine, T)轉變為尿嘧啶(Uracil, U).在細胞中,DNA可以轉錄為RNA,再由RNA轉譯為蛋白質作為細胞使用.以嬌生和AZ的新冠疫苗為例,為了讓免疫系統可以辨識新冠病毒上刺突蛋白,嬌生與AZ使用腺病毒當作載體,運送刺突蛋白的DNA序列進入人體,並使得人體細胞開始產生刺突蛋白(DNA先轉錄為RNA在轉譯成蛋白),由於刺突蛋白本身並不會在人體致病,並且刺突蛋白屬於外來的物質,所以人體免疫細胞會記憶這個蛋白並產生相對應的抗體,等到真正的新冠病毒進到人體後,免疫系統可以即時使用抗體來對抗新冠病毒,以保護人體.而mRNA疫苗的原理,則是跳過DNA轉錄為RNA,直接由mRNA轉譯為蛋白. 目前為止,基因治療有兩種方式,病毒為載體來輸送核酸,或是非病毒類的合成化合物.在病毒系統中,腺病毒與腺相觀病毒為主要的載體.目前已通過使用的腺病毒基因治療為嬌生和AZ所生產的新冠病毒疫苗,而腺相關病毒則是有Spark Therapeutics針對視網膜失養症(retinal dystrophy).一種眼睛退化的疾病,而另一種藥物則是Novartis(諾華)所生產針對脊髓性肌肉萎縮症(spinal muscular atrophy).另一方面,非病毒類的載體主要利用人工合成的化學材料,基因治療的研發前期,研究人員大多使用帶正電的材料來輸送帶負電的核酸,然而帶正電的材料往往會在人體中造成極大的破壞,因爲近期研究人員逐漸轉使用可以離子化的化合物,利用酸性的環境使材料帶正電與帶負電的核酸形成奈米粒子,由於在中性的環境下,可離子化的化合物會帶正電轉為中性電荷,因此可以大幅降低其材料帶給人體的毒性,並且這些化合物可以協助保護mRNA的降解和輸送到特定的細胞,於細胞質中釋放mRNA,讓細胞使用這些mRNA產生蛋白來治療疾病或是產生抗體對抗外來的病毒或細菌.自從mRNA的新冠病毒疫苗開始使用後,非病毒載體的材料開始成為熱門的基因治療研發領域. 總結來說,根據基因治療的快速發展的特性,基因治療將會在十年內成為藥廠研發中主流,並且可以更快速的發展治療疾病的藥和疫苗. Reference: P. Kowalski et. al., “Delivering the Messenger: Advances in Technologies for Therapeutic mRNA Delivery.”, Molecular Therapy Vol. 27, No. 4, 2019 S. Liu et. al., “Membrane-destabilizing ionizable phospholipids for organ-selective mRNA delivery and CRISPR-Cas geneContinue reading “基因治療淺談”

Introduction to Gene Therapy

Recently, gene therapy has become a hot topic in the biomedical research and pharmaceutical industry because the timeline of new drug approval for the US Food and Drug Administration (FDA) is shorter than traditional drug modalities, such as small molecular drugs. In addition, after the COVID pandemic, gene-based technology plays an important role in vaccineContinue reading “Introduction to Gene Therapy”

第一型糖尿病的可行性療法

細胞治療自從美國食品藥物管理局通過針對急性淋巴細胞白血病的嵌合抗原受體T細胞治療(CAR-T Therapy)之後,變成一種很流行的治療方法,而且細胞治療對於癌症治療的發展代表著一個重要的里程碑,另一方面而言,細胞治療也成為針對第一型糖尿病的一種可行性的治療方法.根據美國糖尿病協會的統計,在2018年總共有3420萬美國人被診斷為糖尿病,其中160萬人診斷為第一型糖尿病,並且糖尿病協會預估美國每年會有六萬四千人被診斷第一型糖尿病,直到2050年為止,科學家和醫師預估將會有500萬美國人被診斷為第一型糖尿病.而診斷糖尿病的方法,目前分為兩種不同方法:糖化血色素測量和血糖測量.一般來說,糖化血色素可以檢測出在過去2-3個月內人體平均血糖狀況,糖化血色素的標準以5.7%和6.4%做為區隔,低於5.7%為正常,介於5.7%和6.4%為糖尿病前期,而高於6.4%為糖尿病; 而血糖測量的方法又分為三種:隨機血糖測試,禁食血糖測試和糖耐量測試.隨機血糖測試是指未禁食血糖測量,而血糖低於200 mg/dL為正常,高於則為糖尿病;禁食血糖測試:血糖測量的前一晚開始禁食,而血糖標準以100 mg/dL和125 mg/dL為區隔,低於100mg/dL為正常,介於100 mg/dL和125 mg/dL為糖尿病前期,高於125 mg/dL為糖尿病; 最後是糖耐量測試為前一晚開始禁食,於測量前飲用50克葡萄糖液,並持續測量血糖變化,最高血糖若低於140 mg/dL為正常,介於140 mg/dL和200 mg/dL之間為糖尿病前期,高於200 mg/dL則診斷為糖尿病. 第一型糖尿病為一種自體免疫疾病;第一型糖尿病患者的免疫系統無法辨識自身的胰島細胞並且攻擊摧毀他.在人體中,胰臟對於血糖的平衡扮演著一個重要的角色,胰臟可以分泌兩種不同的賀爾蒙,升糖素(alpha細胞)和胰島素(beta細胞)來調控血糖.當血糖過低時,胰臟會分泌升糖素來提高血糖,而血糖過高時,則分泌胰島素來降低血糖.然而第一型糖尿病病人的胰臟由於自體免疫的因素而失去調節血糖的功能.餐後胰島素的注射以降低高血糖是第一型糖尿病患者的日常生活,而高血糖的情形,也會逐漸導致心血管相關疾病.至今為止,科學家致力於發展兩種可行的治療方法: 細胞療法和人造胰臟. 細胞療法是一個簡單的想法來解決第一型糖尿病,可以移植正常胰臟細胞來取代被攻擊死亡的細胞,然而這些移植細胞還是會被病患的免疫系統攻擊而再次死亡.為了解決這個問題,科學家們利用細胞包裹技術來保護細胞免於免疫系統的攻擊.在2015年,康乃爾大學的Minglin Ma教授的團隊,利用水凝膠來包裹細胞和奈米纖維提供物理性質強度,並於2018年,開發可量產和方便取出的裝置來提供可行的細胞治療.這兩種裝置的共同設計是利用水凝膠材料保護細胞,防止身體中的抗體攻擊,並且提供良好的物質傳送使養分,氧氣甚至胰島素從裝置中擴散至人體中.另一種方式,人造胰臟,可以分為兩種方式釋放胰島素和升糖素,化學控制方式和電子控制方式.在化學控制中,一個化學合成水凝膠利用物理性質的改變來釋放胰島素和升糖素,舉例來說,在2020年,Zhen Gu教授的團隊在UCLA研發出雙重輸送胰島素和升糖素的微針(microneedle)輸送系統來調控病患的血糖. 儘管這些聰明的水凝膠/聚合物可以針對血糖高低來釋出相對應的賀爾蒙,然而其輸送方式為物質擴散,並無法即時對身體有任何效果.在電子控制方式,可以利用電子儀器即時地監測血糖,並針對血糖變化注射胰島素或升糖素,其唯一的缺點是埋在身體的針需要每2-3天更換.總結,不管是細胞療法或人工胰臟,這些都是在未來成為可行的治療方式,或是可以有效的“治癒”第一型糖尿病. Reference: Centers for Disease Control and Prevention (CDC), Nataional Diabetes Statistics Report, 2020 American Diabetes Association, Statistics About Diabetes D. An et al. Developing robust, hydrogel-based, nanofiber-enabled encapsulation devices (NEEDs) for cell therapies, Biomaterials 2015Continue reading “第一型糖尿病的可行性療法”

Introduction to promising treatment for type I diabetes

Cell therapy became a hot topic since chimeric antigen receptor (CAR) T-cell therapy was approved by U.S. Food and Drug Administration (FDA) for acute lymphoblastic leukemia and lymphomas. It is a milestone for cancer treatment, but cell therapy is also a promising solution for type 1 diabetes (T1D) patients. According to American Diabetes Association, nearlyContinue reading “Introduction to promising treatment for type I diabetes”

工程師在生醫領域能做什麼?

訓練完善的工程師會利用數學與科學的基礎來解決現實上的問題.在日常生活中,到處可見工程師,比如土木工程師,化學工程師,電子工程師和軟體工程師.那麼工程師在生醫領域能做什麼呢? 國際知名的生醫工程師和發明家,Robert Langer教授,就是一個完美的範例,他的經歷說明了工程師在生醫領域能產生的巨大的影響和貢獻.Langer教授是麻省理工的David H. Koch學院教授, 學院教授的職稱是麻省理工教職人員的最高殊榮.Langer教授同時也是哈佛醫學院的資深講師. 除此之外,Langer教授已經發表超過1500篇文章,擁有超過1400個註冊專利,還有許多專利正在世界各地審查中. 他的研究專注於利用工程方法來解決生醫領域的問題,比如研發藥物輸送的新材料,細胞工程,組織工程等等…. 以下幾個例子闡述了工程師如何在生醫領域貢獻所長. Langer博士和他的同事與比爾和梅林達·蓋茨基金會合作,為發展中國家研發了用於單注射疫苗接種1的脈衝釋放的聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)微球。PLGA是FDA核准、被應用於臨床的可降解材料; 核心殼分離微球則是由一種新的微加工方法(StampEd Assembly of polymer Layers (SEAL)的沖壓組裝)2製成。儘管幾十年來全世界的疫苗覆蓋率大幅度增加,發展中國家因為不當的疫苗的分發和管理,疫苗可預防的傳染病每年仍使大約150萬兒童喪生。目前約有1940萬嬰兒沒有白喉、破傷風和百日咳的完全免疫。此外,其中660萬的兒童僅接種了一劑疫苗,由於缺乏全系列的劑量,他們仍然面臨著罹患這些疾病的風險。脈衝釋放的PLGA微球和SEAL技術可以解決疫苗分配和管理不當的問題,發展中國家數百萬的人民也將因此受益。 圖1,使用不同分子量的PLGA可控制其降解時間和藥物的釋放,進而引起免疫反應。(modified from McHugh, K. J. et al. Science, 2017)。 另外, Langer博士和他的同事發現了三種化學材料可以抑制異物反應,這些材料可以將嚙齒動物的纖維化減到最少,在非人類靈長類動物中則能維持至少6個月的效果。當這些材料與藻酸鹽水凝膠結合,形成水凝膠微球後,並可被移植到小鼠和猴子體內。此外,這些抗纖維化材料可被應用於細胞治療,例如第一型糖尿病的β細胞替代治療。在第一型糖尿病中,患者的胰島細胞被自身的免疫系統破壞。目前最常見的治療方法是每天注射胰島素來控制血糖。然而,胰島素注射不能治癒第一型糖尿病或預防許多與糖尿病相關的嚴重疾病,如失明、高血壓和腎臟疾病。胰島細胞移植可以為一型糖尿病提供替代治療,以避免每日注射和恢復正常血糖。然而,異體反應是細胞治療的一大挑戰。細胞和膠原蛋白沉積會將移植的裝置與宿主分離,從而誘發組織變形,裝細胞的營養因此被切斷,最終導致移植裝置失效。有了這些新的抗纖維材料,這種帶有可生產胰島素之β細胞的移植裝置將可長期維持其治療第一型糖尿病的功能。 圖2,三種化學材料可以抑制異體反應,將嚙齒動物和非人類靈長類動物的纖維化最小化。通過這些材料的包覆,治療細胞可以被保護並免於宿主免疫系統的攻擊; 這些材料同時也會抑制宿主的免疫系統,以減少異體反應。 第三,Langer博士的小組開發了一個可電離脂樣材料的組合庫,以識別信使核糖核酸 (mRNA)輸送工具、促進體內信使核糖核酸的傳遞、並提供有效而特定的免疫活化4。 。陽離子類脂質材料可以通過靜電相互作用將治療性信使核糖核酸封裝在脂質納米粒子中。 迄今,使用信使核糖核酸作為疾病治療和疫苗接種被視為有希望的策略。與去氧核糖核酸(DNA)治療相比,信使核糖核酸的傳遞可使編碼蛋白瞬態表達,因此避免了與插入性突變相關的併發症。目前,使用信使核糖核酸作為疾病治療和疫苗接種的方法正在臨床試驗的階段 。例如,TranslateBio正在進行的第1/2階段臨床試驗,通過霧化法提供囊性纖維化轉膜調節劑(CFTR)蛋白全編碼的信使核糖核酸治以療囊性纖維化。對於COVID-19,Moderna ( Langer博士共同創立) 和Pfizer輝瑞都以信使核糖核酸編碼的形式利用脂質納米粒子輸送融合前的穩定凸刺蛋白 。Moderna在第一階段和階段二的臨床試驗中還有兩種信使核糖核酸癌症疫苗,用於靶向實體腫瘤和黑色素瘤。陽離子脂狀材料被納入這些信使核糖核酸的臨床試驗中,以提高信使核糖核酸的穩定性,並提升細胞內蛋白的質表達。 圖3,信使核糖核酸 (mRNA)輸送中脂質納米粒子配方圖解。 生物醫學工程是多個學科的組合,包含工程學、生物學、醫學和化學。至今,生物醫學工程師在新材料、製造方法和醫療設備等不同方面為生物醫學領域做出了許多貢獻,以改善當前的醫療和解決已出現的醫療問題,例如COVID-19。 文獻: 1.        Guarecuco, R. et al. Immunogenicity of pulsatile-release PLGA microspheres for single-injection vaccination. VaccineContinue reading “工程師在生醫領域能做什麼?”

What engineers can do in biomedical field?

An engineer is trained to solve problems through science and math. We can see engineers everywhere in our lives, such as civil engineers, chemical engineers, electrical engineers, and software engineers, to improve our daily lives. What can engineers do in the biomedical field? A pioneer, professor Robert Langer, an internationally well-known biomedical engineer and inventor,Continue reading “What engineers can do in biomedical field?”