「一顆病毒有多重?」-中研院基因體中心發表質譜關鍵技術






質譜儀是一種廣泛用於研發及產業的精密儀器,絕大部份的物質透過質譜儀的分析,可以量測出它們的質量,進而分辨出其中的成份。在生技醫學的研究與診斷、生態環境保護、甚或地質探勘等領域,質譜儀的應用都是不可或缺的。因此,當中研院的科學家們發表其所研發出的一種嶄新的質譜儀,以及如何成功的利用這一種新的質譜測量出某些癌細胞和細菌細胞的質量,立即得到國際科學界的廣大注目。這個實驗成果最近發表在備受矚目的頂尖化學期刊上(Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 1423-1426),並且被列入前 5% 最重要的論文之ㄧ。



這個跨領域的研究,是由中研院原子分子科學研究所張煥正研究員及基因體研究中心陳仲瑄研究員的研究團隊所進行。該研究群研發出一種嶄新的質譜儀,此種質譜儀係利用雷射光造成的音波來將細胞或微米及奈米粒子存置在質譜儀中,而後細胞或粒子的質量可以準確的被測出。

此一新發明的質譜儀有三個大特點:

第一是它可以測得質量達到一兆原子單位以上的粒子或細胞,目前其他的質譜儀頂多只能測到數百萬的原子單位,所以此一質譜儀是全世界唯一的質譜儀可以測量細胞和微米粒子的質量。

第二個特點是利用聲波將細胞或粒子從金屬或矽材的表面推出時,所使用的推動力量很溫和不會將細胞或粒子破壞,因此他們的質量可以準確的被測量。

第三個特點是此一質譜儀不需要有游離的手續就可將細胞或粒子的質量測出,到目前為止所有其他的質譜儀幾乎都需要先有游離的程續才能加以測量。他們發現大部分的細胞和粒子在從導體或半導體的表面上拋出時即帶有多量的電荷,因此適合質譜儀的量測。



目前中央研究院也為此發明在美歐等重要國家申請專利中,希望能將這個在台灣所發明的新科技,透過基因體中心的技術轉移機制,開創出台灣質譜儀製造的新產業。


相關報導:
聯合新聞網:http://udn.com/NEWS/LIFE/X3/3270694.shtml

中研院質譜儀 抓得住奈米

【記者喻文玟╱台北報導】

你知道一顆 250 奈米的牛痘病毒有多重嗎?中研院最新研發的質譜儀可以解答,答案是平均重量約 5.4乘以十的負十五次方公克。

中研院研發新功能質譜儀,能精準測量病毒或細胞的質量,目前已測量出牛痘病毒、人體紅血球、和大腸桿菌病毒重量。這項成果發表在今年二月德國應用化學期刊,被列入重要論文,引發國際重視。

這台質譜儀是目前世界唯一可以測量病毒、細胞重量的裝置,由中研院原分所研究員張煥正,及基因體研究中心研究員陳仲瑄跨領域合作,目前已在歐美國家申請四項專利,未來將透過技術轉移到生技醫學領域。

陳仲瑄指出,測量方式是利用脈衝式雷射光照射矽晶片、產生聲波,將奈米大小的病毒、細胞從矽晶片另一端震出,再由交流電場形成的離子陷阱抓住它們,就能準確測量出細胞重量。

張煥正說,目前病毒、細胞只能透過電子顯微鏡觀察大小,若能測量病毒重量,也許可以將病毒的大小變化和重量連結,研究各種病變。

研究團隊除了測量出牛痘病毒的重量,還測量人體紅血球重量約 3.2 乘以十的負十一次方公克;大腸桿菌病毒重量,約 8.88 乘以十的負十四次方公克。

張煥正說,流感病毒的體積是牛痘病毒二分之一,因此推斷重量可能是牛痘病毒的八分之一,研究團隊將進一步測量;登革熱、B型肝炎病毒、癌細胞的重量也是研究目標。

張煥正認為,如果可建立各種病毒的重量區間,未來病人到醫院篩檢,可以直接測量病毒重量,判斷病因。