台灣出現生物技術重大突破，陽明交大生化暨分子生物研究所的廖韋晴研發團隊，成功利用 DNA 製造出水凝膠膠囊，這種膠囊可以包裹藥物或訊號源，並在分子層次與體內特定細胞反應，實現先感測後治療的精準醫療。
陽明交大研發團隊，利用 DNA 四種鹼基專一配對的性質，透過雜交鏈聚合反應，將 DNA 一層一層包覆在碳酸鈣上，組裝出球型的立體結構，並在移除碳酸鈣之後，形成中空可包裹藥物或訊號源，如螢光分子、螢光量子點的球型 DNA 水凝膠膠囊。
這個大小奈米等級的膠囊，可以嵌入特殊功能的 DNA，讓膠囊具有類似機械開關的功能，偵測到特定分子或環境酸鹼值後才會打開，進行刺激響應（stimuli-responsive）釋放出裡面的藥物或訊號源。
為了測試 DNA 膠囊，研發團隊進一步在膠囊的橋接 DNA 上，嵌入 microRNA-141 感測序列，當膠囊偵測到環境中存在的目標 microRNA 時，誘發 DNA 序列置換，膠囊就會像鑰匙開鎖般，進而釋放包裹在裏頭的訊號分子，得以測量環境中的 microRNA 表現量。
甚至透過等溫鏈置換聚合/切口擴增反應isoth（ermal strand displacement polymerization/nicking amplification machinery），也能短時間內產生大量刺激因子以開啟膠囊，讓 microRNA 偵測更為精準快速。
科學家應用核酸奈米技術將 microRNA 作為開啟 DNA 膠囊的鑰匙開關，但因為 microRNA 與癌症的關聯性，以及難以偵測，這項技術將有助於有效縮短偵測時間，並達到實際可應用的偵測極限。
廖韋晴表示，DNA 膠囊除了包裹訊號源，用在體外生物標記偵測，也能用在裝載治療藥物，有鑑於 DNA 的高度生物相容性，將有機會發展成為在體內具控制釋放能力的藥物傳遞系統。
廖韋晴研究團隊的系列研究，專注在 DNA 相關奈米技術的開發，運用化學方法與技術，結合 DNA 分子的自我組裝、感測及結構重組的性質，將其應用在生醫領域嘗試解決現今重要科學問題。
這項研究由台灣及以色列共同合作，並獲得科技部支持，由張文馨碩士及李宜芳碩士協助完成，研究成果發表在英國皇家化學學會奈米科學研究指標期刊《Nanoscale》。
（首圖來源：陽明交大）
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