標籤彙整: Robert Langer

作為 Robert (Bob) Langer 教授實驗室的一員,我很榮幸可以寫一篇文章介紹 Bob 以及我如何加入 MIT 最具創意的團隊。 如果您想了解更多關於我們的研究,請查看我之前的文章,工程師在生醫領域能做什麼?

加入Langer團隊的旅程

我還很清楚地記得 2012 年我第一次來到美國,而剛到的第二天是康乃爾大學生物醫學工程學系的年會,而Bob則是被邀請來的主講人。 然而,對於一個剛剛進入美國的國際學生來說,我完全不知道他是誰,為什麼那麼多人站在他身邊,想跟他談話。 在年會結束之後,我才有機會利用google來了解誰是Robert Langer。

Bob的教育背景

Bob 是開創生物醫學工程領域的先驅,也是第一位在醫院工作從事生物醫學研究的工程師。 在他的教育訓練中,他從康乃爾大學取得化學工程學士學位,以及麻省理工學院的化工博士學位,然而Bon並沒有跟著其他麻省理工學院的同學們一樣進去到石化產業,反而Bob追尋著自己的理想與夢想,選擇加入在波士頓兒童醫院的 Judah Folkman博士的實驗室進行博士後研究,以開發用於癌症治療的抗 VEGF 藥物。

Bob Langer,生醫界的愛迪生

Bob被稱為生醫界的愛迪生;此外,他還是麻省理工學院 12 位學院教授之一,這是可以授予麻省理工學院教授的最高榮譽。 Bob總共撰寫並發表超過1,500 多篇文章,他也是歷史上被引用次數最多的工程師(根據 Google Scholar 的數據,h-index 為 299,被引用次數超過 363,000 次)。他還在全球擁有超過 1,400 項已發布和正在申請的專利。此外,他的專利已被許可或分許可給 400 多家製藥、化學、生物技術和醫療器械公司。更重要的是,Bob是包括 Moderna 在內的多家公司的聯合創始人,該公司開發了出色的 COVID-19疫苗,以幫助人類在新冠肺炎大流行期間建立對新型冠狀病毒的免疫保護。從 1999 年到 2002 年,Bob 擔任 FDA 科學委員會(其最高顧問委員會)主席。最後,Bob獲得了無數獎項,包括美國國家科學獎章和美國國家技術與創新獎章(他是同時獲得這兩項榮譽的 3 位在世個人之一)、查爾斯·斯塔克·德雷珀獎(通常稱為工程諾貝爾獎)、伊麗莎白女王工程獎、奧爾巴尼醫學中心獎、生命科學突破獎、京都獎、沃爾夫化學獎、千年科技獎、普利斯特利獎章(美國化學學會最高獎)、蓋爾德納獎、胡佛獎章、Dreyfus 化學科學獎和 BBVA 生物醫學知識前沿獎。他擁有 36 名榮譽博士學位,並先後當選為美國國家醫學科學院、美國國家工程院、美國國家科學院和美國國家發明家院士。這就是為什麼人們稱他為生醫界的愛迪生。

第一次跟Bob面對面談話

康乃爾校友波士頓活動

2017 年 12 月,我在波士頓參加了一場由 Bob 主持的校友活動,這是我第一次有機會可以與Bob進行面對面的互動,因為這是一個 20-30 人的小型活動。 活動結束後,我與Bob取得了聯繫,並得到了他很多幫助,包括我申請綠卡的推薦信,當我不知道畢業後該做什麼的時候,Bob分享他個人的經驗,為我的職涯發展提供了很重要的建議。 現在我在麻省理工學院的Langer/Anderson團隊中工作。 在這個充滿創意的環境中,成為 Langerites 的一員,這是我人生中一次美妙的體驗。

Langer綜合症

Langer綜合症,這是一種常見的症狀(特別是在Langerites中),由於大家太想要成為像Bob一樣的人所引起的症狀。 😂 其症狀是“同時攜帶多個手機或平板”、“傾向於在5 分鐘內回復電子郵件”、“習慣說出這是一個大發現,大研究專案”、“厲害”、“很讚”、“很棒”等等…”、“ 對巧克力和健怡可樂的渴望”。 我相信如果發現某人有上述任何症狀,他/她極有可能是Langerites之一。

Bob的人生建議

Bob 總是給我們簡單、真實和有力的建議。 在這裡,我想和大家分享一下:“相信自己。如果你熱愛這份工作,就去追求它。堅持下去。不要放棄!你終究會成功的”

總結

這是我的人生導師、楷模Bob Langer,也是我加入麻省理工學院Langer團隊的經歷。 希望有一天我們可以站在巨人Robert Langer教授的肩膀上看得更遠,做得更好,創造屬於我們的時代。

學士,碩士,博士,我該選擇哪一個?

前言

“萬般皆下品,惟有讀書高“,這是宋朝神童汪洙所編撰的神童詩其中兩句話,描述所有行業都是低賤的,只有讀書入仕才是正途,這也是普遍華人的觀念,希望小孩能夠努力唸書,從大學學士學位、研究所的碩士學位和博士學位,正因如此,在1990年代開始,台灣開始進行教育改革,並且於1994年4月10日發起的四一0教改,其中一個訴求就是廣設高中大學,間接導致1997年教育部停招五專部,並將技術學院提升為大學,而台灣教育上由於廣設大學,造成學士學位在社會職場上再也不是一個強烈的優勢,大多數的大學生在取得學士學位後,皆繼續進修碩士或博士學位,再選擇進去職場,但是究竟大學畢業後是否需要直接唸個碩士或博士呢?抑或我們可以先進職場再決定自己是否要唸研究所?這篇文章我想跟大家分享一下我的想法.

學歷介紹

在分享我的觀點之前,先介紹我的求學之路,可能大家會覺得蠻瘋狂的,我總共取得2個學士學位,2個碩士學位(一個科學碩士,一個工程碩士)和1個博士學位,在台大期間,我唸化學工程,同時雙主修土木工程和輔系經濟,畢業後先來到康乃爾大學念了生物醫學工程的工程碩士,接著在生物工程學系念博士班,當我完成資格考之後,又被授予了科學碩士學位,總共我擁有5個學位 (學士,碩士加博士),而念的科目也從工程轉換到生物醫學,因此我想跟大家分享我的心路歷程:

工程師和科學家的區別

第一,為什麼我選擇念工程科系?其實我一直以來都想念生物醫學相關的科系,但是我卻選擇先念一個工程相關的學士學位,這邊我想先介紹工程師和科學家的區別,若是以李奧納多演的全面啟動(Inception)當作例子,假設大家都看過,,科學家就是一個造夢者(The architect),可以發揮想像力建立一個夢境,而工程師更像是一個守門人(The point man),需要去掌握整個計畫的進行,執行任務;換個角度想,科學家大多解決基礎科學的理論,工程師則是應用這些理論去創造出改變現狀的執行者,也因此儘管我的未來想做與生物醫學相關的工作,但是我卻先選擇工程相關的科系,然而在求學的過程中,我也一直試圖去尋找自己的志向和興趣,所以我有做過科技部的大專生專題研究計畫,研究蛋白質不正常推疊的解決辦法,也在大學畢業與退伍之後,當過全職家教,生技公司的工程師,和保險業務員,在這些過程中,我逐漸認知到我對科學研究很興趣,但是我更傾向去創造新科技來改變現狀,因此,最後再選擇博士班的時候,我依然選擇(生物)工程相關的研究.

碩士和博士的職涯規劃

第二,為什麼我選擇念到博士學位?其實我剛來美國的時候,在康乃爾大學就讀的是工程碩士,而工程碩士(master of engineering)與科學碩士(master of science)的不同是工程碩士比較著重在與業界公司合作的專案,負責協助公司開發新產品,而科學碩士則重點在科學研究上,因此原本預計念完一年的工程碩士後就去業界上班,但是在剛來美國的第三天就碰到改變我人生的人,Robert Langer在康乃爾大學生醫工程學系給演講(之後再詳述我和Robert Langer的緣分),在聽完演講後,完全改變我對科學研究的想法,加上當時經濟環境不佳,就讓我改變想法要取得博士學位;然而,這對於拿學士,碩士或博士學位工作,在職場上會有什麼不同嗎?在大部分的公司制度中,都會將職涯發展(career path)分為兩種:博士級職涯發展(PhD track)和非博士級職涯發展(non-PhD track),往往非博士級職涯發展在研發部門(Research and Development, R&D)的最高職稱就是博士級職涯發展的第一級或第二級,因而許多非博士級的員工會在這之後選擇回學校念博士學位或是念MBA(master in business administration),進而可以轉主管職,如圖一,這是假設的職等圖,每個公司都有自己的制度,如果想了解,可以詢問公司的人資.

圖一,公司職涯規劃中,通常有博士級職涯和非博士級職涯規劃,這邊只是舉例說明,每個公司有自己的職等規劃.

是否要念博士?

最後,那我要怎麼了解自己需不需要拿博士學位?那我們需要先詢問自己,我未來想做什麼事情,想做科學研究,製程研發,公司營運或是想做商業發展(business development),如果是想做科學研究,研發,那我就會強烈建議取得一個博士學位對你的職涯發展會是有很大的幫助,如果是公司營運或商業發展,那建議可以考慮在工作幾年後去念一個MBA.那我們怎麼知道自己的興趣呢?有幾種方式,可以去做職涯性向測驗,從此測驗結果中,可能會評估幾種你有興趣的職業和興趣,但是這只是測驗出來的結果,我們需要去嘗試,才能夠真正了解到自己的興趣和熱忱在哪邊,比如有些人可能想念生物博士班,就可以在大學時期,先找一個純生物的實驗室,體驗並與正在念博班的學長姐們了解他們的博士班生活,畢竟念一個博士往往需要4-6年,這對於一個人來講算是蠻大時間成本的投資,因此,可以藉由大專生專題的機會,好好了解自己是否想要念博士班.

結論

結論,其實不管是學士,碩士還是博士學位對你職業生涯的影響只是一個小小的輔助,最重要的還是你的興趣,唯一做自己有熱忱的工作,才能夠盡全力把工作做到最好,得到應當的成就,因此,在你決定是否要唸研究所之前,不仿多花時間探索自己的興趣和關於職業的熱忱,才不會花了5年的時間取得博士後,最後放棄這5年花費的時間去做完全不相干的事情!

如果想了解申請文件的準備如何選校,歡迎參考之前的文章,如果你喜歡這篇文章,麻煩幫我按讚並分享!感謝

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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。

工程師在生醫領域能做什麼? 1

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。

工程師在生醫領域能做什麼? 2

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。

工程師在生醫領域能做什麼? 3

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. Vaccine 36, 3161–3168 (2018).

2.        McHugh, K. J. et al. Fabrication of fillable microparticles and other complex 3D microstructures. Science (80-. ). 357, 1138 LP – 1142 (2017).

3.        Vegas, A. J. et al. Combinatorial hydrogel library enables identification of materials that mitigate the foreign body response in primates. Nat. Biotechnol. 34, 345 (2016).

4.        Miao, L. et al. Delivery of mRNA vaccines with heterocyclic lipids increases anti-tumor efficacy by STING-mediated immune cell activation. Nat. Biotechnol. 37, 1174–1185 (2019).

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