「同步加速器光源」揭開恐龍牙齒的神秘面紗

作者 | 發布日期 2015 年 07 月 29 日 10:50 | 分類 市場動態 , 生物科技 follow us in feedly
新聞稿

你知道台灣為什麼不曾發現恐龍化石嗎?因為恐龍在 6,500 萬年前就已經滅絕,但福爾摩沙島 600 萬年前,才因地殼隆起而露出地表。但是現在,世界知名博物館的恐龍牙齒化石,卻紛紛來到了新竹的國家同步輻射研究中心!




2013 年時,國家同步輻射研究中心的李耀昌博士、江正誠,與著名古生物學家黃大一教授、中央大學張榮森教授以及加拿大多倫多大學的 Kirstin Brink 與 Robert Reisz,共同發表了恐龍胚胎研究,登上國際知名期刊《自然》封面,成為首度登上《自然》封面的亞洲科學家。而今年,這個超級團隊再度攜手合作,共同研究恐龍牙齒的結構與成份,研究成果刊登在知名的《科學報導》(Scientific Reports)期刊中。

 

牛排刀與恐龍牙齒,異曲同工?

今年全球爆發了恐龍熱潮,在電影《侏羅紀世界》中,雷克斯暴龍和其他獸腳亞目(Theropoda)的恐龍能夠大肆廝殺獵食,原因來自於牠們獨特的牙齒結構。在這個研究中發現,恐龍牙齒為深鋸齒狀,類似於牛排刀,能更有效的撕裂並咀嚼大型動物的骨頭與肌肉,讓牠們成為頂尖的獵食者並叱咤了 1 億 6,500 萬年。而現存的生物中,只有印尼的科摩多巨蜥保有這種牙齒構造。

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紅外光譜顯微術,洞悉 6,500 萬年前的世界

江正誠指出,要了解恐龍牙齒的構造,首先要將恐龍牙齒製作成厚度約 20 微米的超薄切片,再利用紅外光譜顯微術(Infrared Micro-Spectroscopy,IMS),比對分子指紋(Molecular Fingerprint)後,才能得到恐龍牙齒的化學成分與影像分析,而其中切片的厚度是影響實驗成功與否的關鍵。

李耀昌表示,「要進行這項實驗,必須將同步加速器光源所產生的中紅外光,焦縮小到直徑約 10 微米的光點(相當於頭髮的十分之一),再把那麼細的光打到恐龍牙齒的超薄切片後,進行分析。由於國家同步輻射研究中心擁有超薄樣品切片的製作技術,以及高解析度的紅外光譜顯微術,所以才有這個殊榮迎接這些高齡 6500 萬歲的貴客,其中包含了雷克斯暴龍與特異龍等。」

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紅外光譜顯微術,可用於極早期癌症篩檢

除了檢測古生物外,紅外光譜顯微術也可以用來發展早期癌症篩檢(Cancer Screening)。傳統的檢測技術,至少要等到癌細胞長大到 1 毫米才能發現,但紅外光譜顯微術可以辨識出微米等級的細胞變異,在極早期就能發現癌細胞並追蹤藥物治療的效果,而今年剛落成的「台灣光子源」,未來將是發展這個技術的關鍵設施。

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