交大研發單分子蛋白質電晶體

◆ 未來活多久 嬰兒1滴血就知道
http://www.cna.com.tw/News/FirstNews/201203230050.aspx

中央社 2012/03/23

（中央社記者林思宇台北23日電）檢測嬰兒出生後滴1滴血，即可估未來壽命，這不是電影情節，而是交通大學研究成果；研究團隊利用生物奈米科技，製造出第1個單分子蛋白質電晶體，可以解碼個人基因序列。

交通大學生醫電子轉譯研究中心教授黃國華領導的研究團隊，利用生物奈米科技，在分子電子元件研究中，取得關鍵技術的突破，領先製造出第1個具有實用價值的單分子蛋白質電晶體，直接將電子元件縮小到10奈米以下，開創分子電子元件的新契機，也開啟了生物奈米技術應用於半導體製程的可能性。

這項研究成果在3月份的自然奈米科技（Nature Nanotechnology）刊登，是當期唯一以論文（article）形式發表的研究。

基因序列的不同是造成個體差異的重要原因，還可能包含個性、疾病及壽命的秘密。全球科學家利用鏈末端終止法花費十幾年的時間，在2005年第1次解碼人類基因序列。

研究團隊研發出單分子蛋白質電晶體，利用電訊號的變化能有效偵測不同的鹼基，讓1滴血、1小時完全解碼個人基因序列，不再只是電影中的情節。

研究團隊表示，單分子蛋白質電晶體提供比單分子層薄膜更有力的篩選方式，能夠以最清晰的單分子反應做出明確的判斷，減少資源耗費，更能以即時反應研究藥物動力學，提供臨床試驗正確的反應特性。

研究團隊表示，分子電子元件是生醫電子轉譯研究中心的發展重點，是發展奈米科技的兵家必爭之地，也是下世代半導體製程的新希望，除了可以將線寬縮小到分子等級，還可以利用分子的生物化學特性，添加元件的新功能，可望為生醫電子領域帶來新的視野。



◆ 交大獨家研發 一滴血測躁鬱症發生率
http://udn.com/NEWS/HEALTH/HEA1/6982489.shtml

【聯合報╱記者蔡永彬／台北報導】2012.03.24

交通大學生醫電子轉譯研究中心教授黃國華的研究團隊，製造出全球第1個「單分子蛋白質電晶體」。黃國華表示，這個「有生命現象的電子元件」可以用來開發更靈敏的血糖計、協助客製化醫療等；若有廠商投資，他預估3至5年可以商業化。

他們的研究成果刊登在本月的《Nature Nanotechnology》（自然奈米技術），並獲該期刊專文報導。博士後研究員陳昱勳表示，他們正在申請台灣、美國等地的專利。

電晶體是無生命的電子元件，黃國華的研究團隊結合蛋白質和2顆奈米級大小的金粒子，再黏附到電極上，做成有生命的電子元件。

黃國華說，蛋白質電晶體未來的可能用途很廣，接上不同的酵素或不同的受體時，在預防醫學、腦科學、預防微生物傳染及環境保護方面都有發展性。不過，蛋白質元件的缺點是耐熱力較差，他們製造的元件大約可以承受到65℃。

他說，未來每個人的基因功用都將很清楚，可以想像：只要檢測新生兒的1滴血液，1小時內就可知道他未來得躁鬱症、心臟病的機率。



◆ 單分子蛋白質電晶體 交大研發成功
http://www.libertytimes.com.tw/2012/new/mar/24/today-health6.htm

記者林曉雲／台北報導 2012.03.24

犧牲了3000多隻老鼠當實驗品，交大生醫電子轉譯研究中心黃國華教授和博士後研究員陳昱勳，經過6年努力，終於發現可以「抓住」奈米金的蛋白質抗體，「活」的蛋白質抗體和「死」的奈米金結合，研發出具有實用價值的「單分子蛋白質電晶體」，這項研究成果刊登在3月份國際期刊Nature Nanotechnology上，獲國際肯定。

交大校長吳妍華昨出席記者會表示，黃國華教授的研究結合尖端奈米電子和生物技術，進而有了重要的突破，並加速產業進一步發展的可能，是跨領域研究的典範。

黃國華表示，目前學術研究發現的是「多分子蛋白質電晶體」，他們研發出「單分子蛋白質電晶體」，關鍵技術是發現抗體和奈米金的特殊奈米生物介面，具有把生物訊號「迅速和清楚」傳遞的優勢，希望未來可進一步用於醫藥面。

黃國華表示，蛋白質電晶體接上葡萄糖氧化酶之後，可以偵測單分子葡萄糖，成為靈敏的血糖計；接上神經受體可以是極靈敏的神經傳導分子偵測器；在電晶體上滴一滴血後，短時間可解碼個人基因序列，找出遺傳性疾病。未來有可能把嬰兒的一滴血滴在電晶體上後，了解其患有遺傳性心臟病等的比率，且能更有力地進行藥物篩選，有效縮短新藥開發時程。

※ 相關報導：

＊ A protein transistor made of an antibody molecule and two gold nanoparticles
http://www.nature.com/nnano/journal/v7/n3/full/nnano.2012.7.htm

Yu-Shiun Chen, Meng-Yen Hong & G. Steven Huang
Nature Nanotechnology, 7, 197–203 (2012)
doi: 10.1038/nnano.2012.7

Here, we show that self-assembly can be used to fabricate, in a highly reproducible manner, molecular junctions in which an antibody molecule (immunoglobulin G) binds to two gold nanoparticles, which in turn are connected to source and drain electrodes. We also demonstrate effective gating of the devices with an applied voltage, and show that the charge transport characteristics of these protein transistors are caused by conformational changes in the antibody. Moreover, by attaching CdSe quantum dots to the antibody, we show that the protein transistor can also be gated by an applied optical field.

＊ 基於質子的電晶體能使機器與生物溝通
＊ 生物相容的石墨烯電晶體陣列可讀取細胞訊號
＊ 研究發現生物電訊號改變導致蝌蚪在背部、尾部長眼睛
＊ 新研究揭露幹細胞的基本分子「佈線」
＊ 長期記憶解碼我找到關鍵細胞

＊ 有機快閃記憶體
＊ 來自人類的「生物可分解電晶體」
＊ 研究發現氮化鎵無毒、具生物相容性

＊ 電腦模擬指出「石墨炔」也許比石墨烯更有用
＊ 研究揭櫫金奈米簇穩定性與電子特性
＊ 科學家利用金奈米級系統將光轉變成電流
＊ 金與銀奈米線能自然結合、維持強健

＊ 翁啟惠：台灣創新爆發力 亞洲第一等