- 論文全文：Geometrically encoded SERS nanobarcodes for the logical detection of nasopharyngeal carcinoma-related progression biomarkers
- 於2021年6月8日發表於《Nature Communications》：https://www.nature.com/articles/s41467-021-23789-3
- 作者名單：Duo Lin, Chang-Lin Hsieh, Keng-Chia Hsu, Pei-Hsuan Liao, Sufang Qiu, Tianxun Gong, Ken-Tye Yong, Shangyuan Feng & Kien Voon Kong*
圖說明：以不同幾何結構金屬羰基化合物製備奈米級探針以增益鼻咽癌病人血液樣品中拉曼光譜訊號並達到臨床精準診斷需求
本系江建文副教授的研究團隊與中國福建師範大學、中國福建醫科大學附屬協合醫院、中國成都電子科技大學及澳洲雪梨大學合作，設計一系列幾何結構金屬羰基化合物，進而結合奈米材料發展出拉曼光學奈米探針。初步研究顯示對鼻咽癌進展相關的生物標誌物有非常高的精準度，可應用於鼻咽癌臨床診斷與治療，而這項研究成果日前也已經獲刊登於國際頂尖期刊《自然通訊》上。
同時檢測多個生物標誌物可以幫助臨床醫生準確地評估癌症的病程，但牽涉三個以上生物標誌物的邏輯多重檢測仍具挑戰性。因此，表面增強拉曼光譜技術 (SERS) 的生物感測器具有拉曼光譜指紋區與高靈敏度的雙重優勢。江建文老師研究團隊設計一系列的不同幾何結構金屬羰基化合物，協同不同中心金屬如釕、鉬、鎢及錸與各種羰基基團鍵結，或利用碳同位素摻雜產生不同程度的偶合效應，來調節羰基的振動頻率，使其拉曼訊號落於光譜的靜默區 (1900-2100 cm-1)。如此一來可以避免非目標分子的光學訊號干擾，再以奈米柱週期性陣列結構或奈米凝膠基底材料來達到SERS訊號之增益，提高待測物的穩定性與空間解析度，在定量檢測上進一步提高精準度。在這項研究中，成功利用不同幾何結構的金屬羰基化合物產生14個不同的條碼，而這些條碼可以利用商業式拉曼光譜進行明確解碼。根據結果顯示，相關奈米條碼在人類血液樣品中顯示出很高的靈敏度 ( 0.07 ng/ mL 偵測極限)。在臨床上，此光學檢測方法可以有效的評估鼻咽癌的腫瘤時程，不但突破了傳統陣列式試劑盒可用性的限制，亦簡化了分析程序與縮短診斷時間，以利疾病的早期發現與治療。此研究經費來源為科技部計畫 (Grant No. 108-2113-M-002-005-MY2)與臺大深耕計畫 (Grant No. 110L7821)。