研究成果

周家復教授實驗室研發「奈米分子壩」可高速濃縮蛋白質分子,有助發展癌症或其他疾病的快篩晶片(成果發表於2012美國化學會期刊JACS,並被選為該刊重點文章)

刊登日期:2013-01-23

人體中許多疾病相關的蛋白質分子,在疾病早期數量非常稀少,如何檢測,一直是極大的挑戰。本所周家復研究員及廖國棠博士,研發出「奈米分子壩」的方法,可快速將蛋白質樣品濃縮,未來能協助疾病的快速篩檢。該方法可在高鹽的生理緩衝液內,以奈米尺度的無電極式介電泳,快速聚集蛋白質,能在20秒內濃縮蛋白質至少10萬倍,且其最快記錄較以往文獻報告的方法快了幾個數量級。該成果已發表在美國化學會期刊(J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 8742−8745),並被選為該刊重點文章(JACS Spotlights: JACS 2012, 134, 10307)。

由於目前並沒有可用於蛋白質的化學放大或複製方法,對於低量蛋白質的分析,必須先將蛋白質樣品濃縮。但以往的研究,對於蛋白質濃縮常需耗費數十分鐘甚至數小時,周家復的團隊利用絕緣材料(石英)製作了奈米流道,並在其中嵌製30奈米大小的隘口結構,藉由這個奈米隘口聚焦的強電場和電場梯度,利用電位差把蛋白質分子帶進來,並利用「奈米分子壩」效應,即可快速聚集蛋白質分子,只要把「辨識分子」放在「分子壩」,就可以判斷出所要找出的相關疾病的蛋白質分子。這項研究將可應用於生物晶片,達到疾病的快速篩檢,像是癌症,心血管疾病,流感等。這項技術已申請美國專利,中華民國專利正在申請中。

本研究由中央研究院(前瞻主題計劃、奈米科技研究計畫及奈米核心設施)行政院國家科學委員會與美國空軍實驗室亞洲辦公室(AOARD) 共同支助完成。

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網站連結: http://dx.doi.org/10.1021/ja3016523

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