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2015年4月21日 星期二
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裘槎科研系列:「減毒」探針測癌魔 「偵探」做埋「殺手」


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■羅錦榮教授的研究成果應用前景廣泛,包括癌症、阿茲海默症和帕金遜症等疾病的早期診斷,以及癌症的光動力學治療。

城大羅錦榮:研紫外線激活金屬配合物 揪出病毒「就地正法」

香港文匯報訊(記者 鄭伊莎)熒光生物探針的技術發展一日千里,但當中採用的過渡金屬配合物(polypyridine complexes)一般毒性頑強,一直令相關生物應用的研究裹足不前。不過,今屆「裘槎優秀科研者獎」得主之一的城市大學生物及化學系教授羅錦榮,成功解開這些金屬配合物的調控機理,除可大大降低其毒性,更適合用於生物成像試劑外,並能延長其發光時間,協助研究人員仔細分析不同的細胞結構,及化身「偵探」探測人體內的癌細胞。團隊更正研究通過紫外線,激活無機配合物的結構,讓「偵探」能適時化身「殺手」殺死癌細胞,料5年內可進行實際應用。

目前的熒光生物探針和生物成像試劑主要是有機染料,至於屬無機的過渡金屬配合物因毒性較強,令細胞在一日至兩日內壞死,並不適用於生物應用,一直遭學界冷落。

減配料毒性 增發光壽命

羅錦榮及其研究團隊自1999年開始研究金屬配合物在生物方面的應用,結果發現只要轉變金屬配合物中的修飾物,便可調控及降低其毒性,使其擁有較長的發光壽命、較高的光穩定性,以及極低的自猝滅特質。

羅錦榮解釋說,當配合物的毒性降低時,便可進入動物及人體的細胞,「通過發光現象,讓研究人員詳細分析細胞的結構」,其持續發光時間可延長至一日至兩日,更能進行實時錄影,但傳統有機物的發光時間只容許在極短時間內拍攝一張照片。

他續指,在配合物加入錸(Iridium)和銥(Rhenium)時,發光壽命可由納秒單位提升至微秒單位,以便研究員排除干擾物,篩選有用的成像。至於技術成本方面,他透露金屬配合物在實驗室的應用,較傳統的有機染料便宜近三成,預計日後大量生產時可降低近半。

彩虹七色分辨不同生物分子

此外,研究發現金屬配合物在識別生物分子也有巨大應用潛力。羅錦榮表示,現可調控配合物的發光顏色,由市面上的紅和橙,增至彩虹七色,當中不同顏色有助偵測不同的生物分子。

他續說,由於部分癌細胞喜歡依附在葡萄糖,所以將配合物黏附在葡萄糖,令其化身「偵探」,探測體內的癌細胞,包括肝癌、肺癌、乳癌等。他續指,配合物也可識別引起阿茲海默症和帕金遜症的相關生物分子,藉此診斷有關症狀。

期望5年內可實際應用

羅錦榮指,因配合物能識別癌細胞,正研究利用光動力學針對治療癌症,「透過紫外線進行激活,改變complexes(配合物)的結構,以釋放毒性,殺死癌細胞」,期望5年內可實際應用。

不過,他坦言研究仍處於較基礎階段的研究,而要如何進一步改變配合物的結構,使其直達指定的器官,以及減低配合物吸光的能量,減少紫外線對生物造成的傷害,都是未來的研究方向。

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