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路明思鑽石試劑照亮細胞  追蹤細胞藥物更久更精準
2022-03-30

一般有機染料或螢光蛋白質的螢光訊號,常常因為激發的雷射太強、催化酵素反應完畢、或者是光和熱的影響造成訊號不穩定,導致螢光訊號微弱甚至是消逝,造成科學家在使用上的不便。而路明思生技開發出來的試劑-「LuminX Tracking Kits」,採用結構最為堅硬的鑽石材料,其發光結構埋在鑽石sp3結構內部,不會被雷射光照射所破壞...

廣義的「螢光」是當電子受到額外能量,從基態(ground state)躍遷到激發態激發態(excited state)時,電子以放光的方式釋放能量回到基態;光本身是能量的一種,螢光的訊號亦是來自於能量之間的轉換,而人類可以看到的光的波長約380~750奈米左右,從紫光(380奈米)到紅光(~750奈米)稱為可見光區。

科學研究中很常利用螢光物質來標定不發光的目標物,譬如很多細胞不發光,科學家就利用螢光染料分子(dye molecule)接到生物細胞中某些分子,在雷射光照射下,螢光染料就可以顯示出某細胞分子的位置。2008年諾貝爾化學獎-綠色螢光蛋白質(green fluorescent protein, GFP)的發現,揭曉了此種蛋白質在紫外光或是藍光的照射下會發出綠色螢光,因而得名。另一種常見的發光材料為螢火蟲體內的螢光酵素(luciferase),但其必須與螢光素(luciferin)跟氧氣結合,再由高能分子ATP提供能量,才會發出螢光;GFP光發的特殊之處在於它既不需要能量分子,也不必與其他分子結合,只要受到藍紫光照射,就會發光。因此為了生物用途,科學家也進一步發展出不同顏色的染料分子及螢光蛋白質,藉由同時觀察不同顏色的訊號來區分不同細胞訊息。


※路明思生技執行長蘇隆畯博士活用螢光奈米鑽石標靶技術,帶領團隊開發出一系列試劑產品與臨床前客製化服務模式。(照片來源:路明思生技提供)

發光蛋白質之所以重要,在於它可以讓細胞/生物體發光而不失去生命力,許多生命的奧妙,並非可以從「檢體」結構觀察出來,而須觀察其生命的動態。讓活體細胞(live cells)發出螢光因此成為很重要的貢獻,使生命科學家可利用螢光顯微鏡研究活細胞,進而更了解生命的奧秘。

然而,一般有機染料或螢光蛋白質的螢光訊號,常常因為激發的雷射太強、催化酵素反應完畢、或者是光和熱的影響造成訊號不穩定,導致螢光訊號微弱甚至是消逝,造成科學家在使用上的不便;而且一般生物體組織在雷射的照射下,也常常伴隨著有自體螢光的產生,因此如何在複雜的環境干擾下,還能觀測到目標物的螢光標記訊息,常常考驗科學家的專業能力與耐心。

因此是否有合適的物質,其發光結構經雷射激發還不被破壞,能一直穩定地放出螢光訊號呢?且還要能從背景雜訊中篩選出正確的螢光資訊?這將會是在科學研究上的一大進步。。

剛好,路明思生技開發出來的試劑-「LuminX Tracking Kits」(LTKs系列試劑產品),採用結構最為堅硬的鑽石材料,其發光結構埋在鑽石sp3結構內部,不會被雷射光照射所破壞;鑽石恆久遠,一顆永留傳,講述的就是它的螢光。因次,LuminX Tracking Kits跟一般市面上的發光物質相比,其螢光訊號極為穩定,不會有光漂白(photobleaching)以及光閃爍(photoblinking)等問題,且具有無毒性及良好的生物相容性,很適合用於細胞藥物的長時間追蹤,而且對細胞的生長及功能性都不會有影響,並且結合LuminX開發出來的檢測技術,可以達到無背景值干擾的顯影觀測,即在降低背景雜訊的同時,大幅提升訊號的精準度,可以作為活細胞的追蹤試劑,觀察在生命中的變化。


※路明思生技由一群平均年齡約30歲的年輕人組成,用他們的熱情幫助細胞治療產業找到新機會。(照片來源:路明思生技提供)

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※本文作者為路明思生技股份有限公司執行長蘇隆畯。如有引用,請確實註明出處來源。

 

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