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靈感
登革熱是一種影響人口密度相對較高的熱帶和亞熱帶地區的疾病。全球一半人口受到登革熱的威脅，每年有 3.9 億人感染。
這一數字大大超過了截至 2020 年 9 月 1日的 COVID-19 病例數約 2500 萬例，導致登革熱被世界衛生組織列為十大健康威脅。

登革熱可能會發展為更嚴重的疾病，稱為登革出血熱 (DHF) 或登革休克症候群 (DSS)。
估計有 50 萬名患者會發展為 DHF 或 DSS，每年導致約 25,000 人死亡。

如果沒有採取適當的治療或曾經被感染過，登革熱患者患登革出血熱（DHF）的風險就會更高。
這通常發生在登革熱週期的第三天到第七天之間。此階段的患者可能會出現器官出血和胸腔積水。
這些症狀會導致血管通透性增加，導致血漿滲漏，死亡率高達20%。

如果病情惡化，患者就會患上登革熱休克症候群（DSS）。
DSS 的症狀包括血壓突然下降、劇烈腹痛、嘔吐和煩躁不安，使死亡率增加至 40%。
一旦患者患有 DSS，可能會在 12 至 24 小時內致命。

地處亞熱帶的台灣，正面臨登革熱病毒的威脅。
2014年至2015年，台灣南部、高雄和台南爆發登革熱疫情，確診病例超過44,000例，
疫情從台南蔓延到其他城市，造成220人死亡。
據台灣疾病預防控制中心稱，雖然歷史上登革熱的威脅在台灣南部地區較大，
但北部城市（桃園）出現了登革熱的本地傳播，這表明2020年潛在受影響的人口正在增加。

然而，目前還沒有針對登革熱感染的有效治療方法或疫苗。對亞洲大多數國家來說，
疫苗的使用仍受到嚴格限制。因此，醫療保健系統仍面臨登革熱的巨大挑戰。

 

登革熱病毒檢測
為了克服登革熱的巨大挑戰，我們希望開發出一種新穎的檢測設備。

穿膜蛋白CLEC5A，通常存在於巨噬細胞和樹突狀細胞上，是登革熱病毒感染的關鍵受體。
當CLEC5A與登革熱病毒的包膜蛋白（E蛋白）相互作用時，可導致下游轉導和細胞激素風暴，導致DSS的高死亡率。
這啟發我們考慮CLEC5A和E蛋白的結合是否可以用來檢測登革熱病毒。

然而，CLEC5A跨膜蛋白過於巨大，使其既難以誘導過度表達，也難以純化。
因此，我們選擇了CLEC5A的幾個部分，我們推測這些部分會與E蛋白相互作用，設計出約1.3 kDa的短胜肽，取代全長CLEC5A作為檢測試劑。

我們使用 Rosetta 來模擬勝肽和 E 蛋白的相互作用。我們也使用大腸桿菌從登革熱病毒 bl046 株中產生了 E 蛋白，因此我們可以測試交互作用。

登革熱病毒檢測試劑盒（DENDETX）
我們的檢測試劑盒旨在根據登革熱病毒 E 蛋白與串聯重複序列胜肽(PTRS) 之間的結合來檢測血液樣本中的完整病毒顆粒。
檢測試劑盒的建議機制如下（圖1）：

1. 將樣品滴在樣品墊上。
2. 帶有 PTRS-1 的金奈米顆粒與結合墊中樣品中的登革熱病毒顆粒結合。
3. 透過PTRS-2和病毒顆粒之間的相互作用，病毒顆粒被限制在測試線上，顯示金奈米顆粒的紅色帶，表明結果為陽性。
4. 帶有 PTRS-1 的金奈米粒子與安裝在控制線上的 E 蛋白結合，同時產生一條紅色條帶，以確認測試正常進行。

我們希望早期發現可以讓患者更快得到適當的醫療護理，從而最大限度地降低死亡率。

參考文獻：

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Dengue Fever – Taiwan Centers of Disease Control (TCDC), https://www.cdc.gov.tw/Category/ListContent/bg0g_VU_Ysrgkes_KRUDgQ?uaid=9_Oq7OYHa-l8B05iUwyVvQ
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