2003 年 6 月出版
科儀新知 第 134 期
生醫藥物技術專題
即時定量聚合酶鏈鎖反應 [ 下載 PDF ]
潘彥如, 林敬哲
生命現象中極為重要的遺傳物質：DNA 與 RNA，其相關研究在過去由於受限於量過低而難以進行；聚合酶鏈鎖反應 (PCR) 則克服了這個困境，使得原本數量極低的遺傳物質，得以複製達可以分析的量。然而，PCR 僅限於定性分析，例如定序與基因選殖。至於定量研究，則因近年來即時定量聚合酶鏈鎖反應 (real-time PCR) 的迅速發展，而有重大突破。相較於 PCR為終點偵測，real-time PCR 因為有更完整的反應產物偵測曲線，故能夠更準確地推算出遺傳物質的反應起始量。運用螢光探針或螢光染劑即時偵測反應產物的原理，real-time PCR 已應用於定量特定基因於基因體中的數目、定量特定基因表現量，或者是偵測單一核苷酸變異 (single nucleotide polymorphism, SNP)。過去十年來，PCR 已為生命科學領域帶來相當大的進展，相信在未來 real-time PCR 將持續扮演舉足輕重的角色。
微流體系統在藥物開發及藥物傳輸上的應用 [ 下載 PDF ]
謝茜如, 黃芝婷, 味正唯, 顏孟華, 鄭郅言
本文主要介紹微流體系統在藥物開發與傳輸方面的結合與應用，在微升甚至更小尺寸下提升藥物篩選的效率與藥物傳輸的準確性。由於微流體具有多樣性的發展潛力，所以成為新興的研究領域，其特性包括：設備及製作成本較低、樣品及反應試劑所需之量較小、反應速度快，以及不佔空間等優勢，使微流體有取代傳統方法的潛力，但其目前面臨的挑戰仍有待克服。例如：在藥物開發方面，高效率、高可信度、高靈敏度且易於操作是微流體與晶片開發不斷前進的目標。而藥物傳輸方面則須尋找生物相容性高的基材，配合裝置與流體控制系統的微小化進行生物測試。微流體的系統雖然仍屬開發階段，但具有的市場競爭力不容忽視。截至目前為止，微流體系統已在許多領域上有所斬獲，而本文則針對藥物方面的應用作一簡單的介紹。
光動力醫學在癌前病變組織上的診斷與治療 [ 下載 PDF ]
蔡翠敏, 陳進庭
光動力醫學泛指光動力診斷與光動力治療，是目前發展已趨成熟的一種癌症診治方法。相較於歐美日等國家，臺灣光動力醫學的發展仍處於醫學研究的範疇。本文即介紹如何應用這一個癌病變診治方法及其實際應用實例。
光譜研究 Thionin-DNA 端粒的作用與端粒穩定藥物的研發 [ 下載 PDF ]
張大釗, 張健忠, 吳進益
DNA 端粒在細胞分裂複製中會縮短，最終與老化有關。端粒酵素則可以在複製中延長端粒的序列。在正常細胞中很少發現端粒酵素，但是幾乎超過 85% 的癌細胞中都有端粒酵素。因此一些可以穩定端粒四股結構或抑制端粒酵素活性的分子，自然就成為抗腫瘤藥物研發的新寵兒。筆者利用誘導旋光光譜研究三環分子 thionin 與多組富含 G-鹼基序列的四股結構之結合模式。Thionin 分子主要是外疊於四股結構的兩端四方面，並且四股結構的中間環或兩端鏈都有助於作用的穩定。吸收滴定法與競爭透析法被用來量測該分子對於不同 DNA 的選擇性與親合力。四股結構熔點溫度與端粒酵素抑制濃度的量測有助於藥物分子的篩選。筆者進而合成新的 carbazole 之衍生物 BMVC，可以穩定人類 DNA 端粒序列 d(T2AG3)4 的四股結構，並且能夠抑制端粒酵素的活性。同時 BMVC 具有潛力可以用來辨識特定四股結構的螢光探針。
活體外癌細胞侵襲實驗技術之回顧與未來發展 [ 下載 PDF ]
張文祥, 林聖傑, 林凱君, 高玉容, 鄒瑞煌, 齊佳怡, 吳成文
癌細胞侵襲為致命癌轉移的首要步驟，為研究此生理現象，數十年來除了以動物為活體實驗對象外，也希望能從保護動物的觀點上，發展出較為簡便且較不受爭議的活體外癌侵襲模擬系統。本實驗室特此回顧整個活體外癌侵襲實驗技術的發展過程，並針對當今不同模擬系統之主要缺點，研發出一套更精益求精、實驗操作更為穩定、且價格更為低廉的活體外癌侵襲模擬分析系統。
基質輔助雷射脫附游離質譜術在生命科學研究上的應用 [ 下載 PDF ]
韓肇中
筆者透過使用基質輔助雷射脫附游離質譜術的親身經歷，淺介這種技術在生命科學研究上的應用潛力。應用的實例包括：細菌的快速鑑定、中草藥成分快速分析、量測超高質量的新一代質譜技術發展現況等。希望深入瞭解質譜技術對於生命科學研究應用的讀者，可以參閱文中引用的文獻資料。
力量量測儀器－驗證環的介紹 [ 下載 PDF ]
何傑
驗證環 (proving ring) 又稱檢力環，是一般力量實驗室校正力量量測儀器的標準，也是力量的量測儀器。在實際量測時必須將標準件與待測件分別安裝於推力架上，再利用液壓控制系統來施加力量，進行上下同時受力的比較量測工作。力量雖是質量的導出單位，但工業界對精密力量校正的需求卻日益注重。驗證環本身因屬機械裝置，因此穩定性較一般電子裝備為佳，其壽命可長達數十年。本組力量實驗室為 CNLA 所通過之 175 號實驗室，對於驗證環使用經驗純熟，且在最近力量能力試驗中，與國家實驗室之標準比對後三十組數據均一致。考量力量系統的量測或校正，均須利用驗證環，因此特撰本文，說明其操作原理與校正要領，以供從事力量量測與校正工作之讀者參考。
微混合器的混合特徵及最佳化設計之模擬分析 [ 下載 PDF ]
陳志堅
本文以數值模擬方法探討一被動式微混合器的混合特徵，文中所設計的微混合器為一長方體結構，搭配多個微流道的出入口，而分析不同幾何參數和流體特徵對兩種流體混合效果的影響。結果顯示，流道入口的幾何位置、流道數目、流體的雷諾數及出口寬度，對流體混合的效應皆有影響。當考慮到減小壓降的問題時，文中選擇出最適當的設計參數，以提供此被動式微混合器的最佳操作條件。
雷射掃描共軛焦顯微鏡 [ 下載 PDF ]
莊一全, 黃暉升, 張憲彰
擷取真實的影像為顯微觀測技術所追求的終極目標；雷射掃描共軛焦顯微鏡以共軛焦原理去除雜訊得到單點影像，並結合單波長雷射、掃描器和電腦影像處理，在不破壞樣品下以光切片來觀測樣品內部結構，其結果使受測物之樣品結構由點、線、面和體的三度空間相對位置真實呈現。雷射掃描共軛焦顯微鏡在生醫科學上主要被用來觀測標幟上螢光的樣本，其特殊之處為解析佳、訊號強、背景干擾極低、立體定位準確和具光學切片的能力，因此雷射掃描共軛焦顯微鏡是目前生物醫學、組織工程或材料技術上，顯微評估技術上相當重要的工具。
高速流式細胞分選儀 [ 下載 PDF ]
黃瑞璋
本文內容主要包括原理的介紹、各個結構部分的描述、高速細胞分選的創新技術、以及流式細胞儀在醫學研究領域上數個普遍的應用。流式細胞儀的基本組成結構，包括：提供能量給螢光的雷射光源、調節導引樣品柱通過測量區的液流系統、規劃不同波長之螢光到達光電倍增管路徑的光學系統、收集電壓脈衝訊號並轉換為數位化訊息的電子系統、電腦系統用來分析所有數位化訊號並以圖形表示之，另外，還有用於分離純化具有特定特徵細胞的分選系統。