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■唐本忠(右三)研發AIE技術及一系列發光物料,獲頒授第二十七屆Khwarizmi國際科學獎二等獎。香港文匯報記者鄭伊莎 攝
唐本忠研究成果助快速測癌 獲Khwarizmi國際科學獎
香港文匯報訊(記者 鄭伊莎)科學家一直堅持「聚集淬滅發光」(Aggregation-caused quenching,ACQ)的定律,即當發光分子聚集一起,發光能力便會遞減甚至消失。不過,香港科技大學化學系講座教授唐本忠卻推舊創新,成功發現「聚集誘導發光」(Aggregation-Induced Emission,AIE)現象,並衍生研究出一系列的先進發光功能物料,其應用廣泛,可構建成不同種類的生物探針,包括快速癌症檢測系統、檢測引致腦退化或糖尿病的蛋白質纖維化等情況。有關研究成果影響力深遠,本月獲伊朗科技研究組織頒授第二十七屆Khwarizmi國際科學獎二等獎。
身兼中科院院士的唐本忠表示,10多年前偶然發現一種六苯基噻咯(HPS)的AIE物料,發光分子以溶液狀態聚集時,仍能高效發光,且發光隱定性高,與傳統所指分子聚集便會「熄滅」的定律截然不同。「聚集誘導發光」現象可令相關物料吸收紫外光線能量,而不破壞物料結構,達到發光效果。他遂循此「突破傳統」,採用改變分子結構的方法,將發光物料應用於醫學用途。
追蹤癌細胞 達標靶效果
唐本忠續說,AIE物料可為細胞染色、結合成固態,提升發光效率,以便探測體內不同器官的健康情況,例如作為快速癌症檢測系統,在AIE物料中加入癌細胞抗體中,若接觸到相應的癌細胞,發光分子便會黏附在細胞並發光,追蹤癌細胞的擴散情況,達到標靶效果,並提早預防病情惡化。他又指:「使用AIE物料追蹤人體的癌細胞,相對使用傳統磁力共振的掃描技術靈敏與快捷」。
監察蛋白質 避免腦退化
此外,AIE物料亦可檢測體內是否存有心磷脂、蛋白質纖維化等情況。跟隨唐本忠進行有關研究的科大化學系博士研究生梁瑋彤解釋,根據人體內心磷脂的含量多寡,可診斷出會否患上巴氏症候群、心律不整、骨骼肌發育不良等老化疾病。
研究團隊將AIE分子染色置入體內,發光分子遇上心磷脂會發光,藉此按含量多寡診斷相關的徵狀。梁續說,同樣的原理也可應用於監察及延長體內蛋白質纖維化的過程,避免帕金森氏症、腦退化症等。
試驗證實無毒 5年後用於人
目前科大團隊正與本港大學進行基礎研究,並於老鼠體內試驗AIE物料,已證實物料無毒。唐本忠期望最快5年後可應用於人體,又指物料可於24小時內從生物體內排出,他與研究團隊正致力研究延長AIE物料逗留在體內的時間,以加強生物監測作用,目前最長可延至21天。至於成本方面,科大團隊亦成功自製出一種名叫「四苯基乙烯」的AIE物料,成本僅是美國化學試劑公司的五分之一,可望提升有關應用潛力。
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