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毒物也能快篩!長庚團隊新技術可望加速藥物研發

左起為長庚大學工學院院長賴朝松、長庚醫院一般外科主治醫師黃燦龍、林口長庚醫院毒物中心主任顏宗海醫師、長庚大學光電所所長楊家銘。圖/長庚醫院提供
左起為長庚大學工學院院長賴朝松、長庚醫院一般外科主治醫師黃燦龍、林口長庚醫院毒物中心主任顏宗海醫師、長庚大學光電所所長楊家銘。圖/長庚醫院提供

過去要知道某個化合物是否還有毒性,需要在實驗室檢驗,人力設備成本不小,如果想進一步了解對於特定人體細胞有沒有毒性,過程更加複雜費時,成本也更高。長庚醫院、長庚大學團隊與美國加州大學共同開發出以實驗晶片判讀毒性的新技術,速度更快、成本更低,形同「毒物快篩」,未來應用還有許多可能性。

林口長庚醫院毒物中心主任顏宗海醫師表示,這項技術帶來更快、更便宜的精準判讀,有助於提升藥品、食品添加物等化合物的安全性,未來若能成功結合人體細胞培養,也可望加速新藥研發必經的細胞實驗及動物實驗過程。

顏宗海舉例說,比如懷疑某藥物對人體會不會有毒性,傳統要經過細胞實驗和動物實驗為主,實驗晶片結合人體細胞培養,例如腎臟上皮細胞、神經細胞,透過電子訊號的變化、生醫影像連結人工智慧分析,很快就能得定性又定量的結果,在製藥、農業、食品工業的研發,都有很大的應用空間。

長庚大學工學院院長賴朝松教授及光電所所長楊家銘教授指出,此晶片是一個新型的細胞離子活性偵測平台,由現場可程式化邏輯閘陣列(FPGA)、紅光雷射、類比掃瞄微振鏡組成。透過 LabVIEW程式控制微振鏡,快速掃瞄與自動標定光電流與其座標,可產生即時二維影像。目前已經驗證可培養腎臟上皮細胞,並即時定量地偵測的細胞的新陳代謝反應,未來可望幫助科學家了解細胞對於藥物或與毒物的反應。

長庚團隊開發的這個實驗晶片,是由長庚大學工學院院長賴朝松教授、光電所所長楊家銘教授、美國加州大學美熹德分校生物工程系靳偉君教授,與長庚醫院一般外科黃燦龍醫師、臨床毒物中心顏宗海醫師合作完成。成果已被刊登在今年8月的國際知名期刊《傳感器和致動器B:化學》。

長庚 醫師

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