果蠅是否為「處女」,機器一驗就知道!國家生技醫療產業策進會頒發第八屆國家創新獎,在一百五十多項參賽技術中,清大動力機械系與生物科技所聯手研發的「處女果蠅收集器」,雀屏中選,在學生組獎項中脫穎而出。
清大這項發明堪稱果蠅研究的工業革命,可望終結手工時代。清大動力機械系與生物科技所蔡宏營副教授指出,由於果蠅擁有多樣化遺傳工具的模式生物系統,對阿茲海默症、杭丁頓舞蹈症、瘧疾等人類疾病有極大貢獻。
而這項影像自動挑選果蠅性別的技術,大幅加快實驗進展三倍時間,全球市場規模估計約三十億。目前正申請國內外專利。他表示,果蠅英文俗名fruit fly或vinegar fly,廣泛地存在於全球溫帶及熱帶氣候區,而且由於其主食為腐爛的水果,因此在人類的棲息地內如果園,菜市場等地區內皆可見其蹤跡。
由於果蠅生活史在25℃下由卵至成蟲約需11天,在18℃則加倍,在16℃則為3倍。果蠅在25℃下每小時可產卵2至20粒,在16℃其產卵速率只有最適合狀況下的20%,超過32℃則停止產卵。
雌果蠅一次交配所得精子可供6到8授精所需,雌果蠅交配後即不再歡迎再次交配,但仍可能遭受「強暴」,如果受到再次交配後,所得之精子有可能優先用於新卵的受孕。
根據觀察,雄果蠅一天可交配十隻雌果蠅。未交配之雌果蠅稱為處女蠅(Virgin female),在受到雄果蠅產生之性費落蒙刺激下,仍然會產下「不孕卵」。
由於「處女果蠅收集器」是自動辨識處女果蠅的工具,利用影像分析自動將未分類的處女公母果蠅進行分類,並且自動收集可長達數日,預計可省下三十萬小時的實驗時間。
目前全球有超過十萬名果蠅研究人員,國內則有四十座果蠅實驗室,每天研究人員得排排坐在顯微鏡前,用手工挑出處女果蠅,兩小時約只能挑出三、四十隻,平均得挑上兩週,才能足夠一次實驗所需。而「處女果蠅收集器」可以在一秒之內認出處女果蠅,並達百分之百準確的辨識率,可以省下挑果蠅的時間,把更多時間花在研究上。