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中大化材系團隊研發成果 精準醫療新突破

發布日期: 2021-10-26    文∕化材系
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陳文逸教授所帶領的化材系團隊以創新研究成果,帶領台灣醫療產業走向精準醫療。照片化材系提供。

 中央大學化材系陳文逸教授所指導的生物分子辨識工程實驗室,運用分子作用熱力學機制原理,設計開發出新一代的核酸衍生物,結合了台灣半導體公司製造的場效電晶體元件,成就了半導體晶片在生物分子(核酸與蛋白質)檢測上的可行性,更有助於精準醫療(Precision Medicine)的發展。
 
 新一代的核酸衍生物即可於特定核酸位置及特定數目將核酸骨架上磷酸改質成甲基磷酸鹽基的化學技術,進而創造出不同帶電性,或是不帶電的核酸,稱為中性核酸。中大實驗室團隊已驗證此新核酸衍生物,能於相關生物分子感測器與PCR核酸檢測上有其優越性。
 
  半導體因具有可大量生產、體積小、敏感度高等特性,也是臺灣產業的強項。將半導體場效電晶體轉換成生物感測器一直是科學家們的期待。但因核酸雜交作用等生物分子作用須在水溶液及特定鹽類濃度下進行,造成了場效電晶體在基因檢測上在原理上是受限的。另一方面,半導體廠生產時使用的製程上,因相關生物檢測上缺乏常造成檢測時污染等問題,皆是半導體產品無法切入生醫領域應用的門檻。
 
  陳文逸教授團隊發展的這中性核酸解決了核酸分子雜交時鹽類濃度的問題,且已將相關技術技轉給瀚源生醫電子有限公司(竹北生醫園區),同時協助瀚源生醫公司,配合臺灣半導體廠,完成了電晶體生產程序與生物檢測的整合,將新一代核酸衍生物固定在場效電晶體上,成功地應用於核酸(DNA及RNA) 之定序及生物分子定量檢測,促成了次世代基因定序與核酸藥物的發展上相當多新穎突破做法。
此研究整合了臺灣生物技術與半導體產業等關鍵的技術與資訊,帶領我國醫療產業走向精準醫療。瀚源公司也於2021年台灣生技產業獎中獲得了潛力標竿獎,並於2021台北生技獎中獲得跨域卓越獎。
 
參考文獻:
  1. Cao-An Vu, Yuh-Shyong Yang, Hardy Wai-Hong Chan and Wen-Yih Chen*“Improved Biomarker Quantification of Silicon Nanowire Field-Effect Transistor Immunosensors with Signal Enhancement by RNA Aptamer: Amyloid Beta as a Case Study” Sensors and Actuators 329,15 129150 (2021) (IF: 7.34)
  2. Wei-Cheng Chou, Wen-Pin Hu, Yuh-Shyong Yang, Hardy Wai-Hong Chan, Wen-Yih Chen* “Neutralized chimeric DNA probe for the improvement of GC-rich RNA detection specificity on the nanowire field-effect transistor” Scientific Reports (2019) (IF:4.379)
  3.  CJ Huang, ZE Lin, YS Yang, H W-H Chan, W.-Y. Chen* “Neutralized Chimeric DNA Probe for Detection of Single Nucleotide Polymorphism on Surface Plasmon Resonance Biosensor” Biosensors and Bioelectronic 99, 170-175 (2018) (IF:10.618)
  4.  Chen WY*, Chen HC, Yang YS, Huang CJ, and Hu WP “Improved DNA detection by utilizing electrically neutral DNA probe in field-effect transistor measurement as evidence by surface plasmon resonance imaging” Biosensors and Bioelectronics 41,795-801 (2013) (IF:10.618)
更新日期: 2021-10-26 文章分類: 學術新聞 瀏覽人次: 1572