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成大研發出醫學用奈米級夜明珠 讓腫瘤自己發光

成大奈米中心與校外團隊研發出醫學用奈米級夜明珠。記者修瑞瑩/攝影
成大奈米中心與校外團隊研發出醫學用奈米級夜明珠。記者修瑞瑩/攝影

X光影像,無法以簡易放光方式探知深層軟組織的問題,一定有可改善之道。」葉晨聖2年前開始著手相關研究,幾經思考、廣泛參考文獻資料後決定從材料設計著手,博士生王柳鈞與碩士生陳正哲執行實驗,目標要做出能深入深層組織,並可藉由X光激發之長時間放光影像的奈米醫材。

葉晨聖表示,從發想到實際做出理想的奈米醫材,前後歷經1年,其間失敗了無數次,花了很多時間、心血做出來的材料,其「晶格結構」都不符學理表現。有的無法以X光激發發光,或是X光照射後,移除光源即不發亮等,好幾次想放棄,甚至建議王柳鈞可考慮更改研究方向試試。王柳鈞說,雖然遇到很多挫折,但實驗的過程有好幾次明顯感受到,距成功就差臨門一腳,如果放棄,先前努力就全數付諸流水,「有信心一定會看見預期的結果。」

「奈米級夜明珠」在國家同步輻射研究中心的協助下確認奈米粒子探針於X光激發下之放光光譜後。進一步結合蘇家豪教授之生物影像專長,於小鼠動物疾病模式進行驗證。經由尾靜脈注射將奈米粒子探針注入血管,因腫瘤會造成週邊血管增生,且新生血管間隙較大,奈米夜明珠幾乎都聚集在腫瘤處,經X光激發,奈米粒子如同夜明珠閃閃發亮,腫瘤無所遁形,而且只需激發一次,發光時間即長達3小時,影像蒐集與診斷極為方便。

葉晨聖與蘇家豪同時指出,接受醫療輻射檢查,最擔心輻射會對身體組織如心、肝、肺等造成病變,若以肝臟放射治療為例,X光的吸收劑量一次約為是80-100毫西弗。奈米夜明珠在小鼠實驗上,X光照射之吸收劑量只需1/5約為20毫西弗。接受放射性檢測或治療,最擔心不利人體的立即性反應,但在動物實驗上,在20毫西弗射劑量下並無立即性不良反應,持續觀察一週動物的組織沒未發現損傷與病變。

葉晨聖表示,「奈米級夜明珠」若能實際用於臨床,定能對醫療診斷帶來莫大助益。學術研究要產業化,需要各方的協助,工研究對於將研究成果產業化有很好的經驗,有意將團隊的研究成果列為「新型態產學研鏈結計畫-價創計畫」,希望在不久將來,「奈米級夜明珠」能夠落實於病患。另外,團隊也會延續奈級夜明珠的成果,從診斷,邁入新型態的X光疾病治療相關領域。

成大奈米中心與校外團隊研發出醫學用奈米級夜明珠。記者修瑞瑩/攝影
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成大奈米中心與校外團隊研發出醫學用奈米級夜明珠。記者修瑞瑩/攝影

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