諾貝爾化學獎技術研發顯微鏡 中研院今年斥資 2 億添購!

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Photo Credit:The Nobel Prize
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本篇來 聯合新聞網 ,記者吳佩旻。

2017 年諾貝爾化學獎得主昨日揭曉,由瑞士、美國和英國三名學者杜巴謝、法蘭克和韓德森獲得,主要獲獎成就在於研發出自動低溫電子顯微鏡相關技術,能簡化與改善生物分子成像,提升研究精確度與可行性,也可針對多個樣品保存,並可完成自動拍攝。中研院表示,今年底將引進 2 部該機器,要價台幣 2 億多元(700 萬元美金),預計明年 3 月正式啟用。

對於低溫電子顯微鏡有長期涉獵的中研院化學所副研究員章為皓表示,今年 3 位得獎者都年事已高,因為此技術發展深遠,主要用於照相機及顯微鏡的突破。他指出,3 名得主很早就提出有關理念,影響近代學者研究深遠,也因為他們的貢獻,才讓電子顯微鏡技術應用上有所突破,從原本用於物理與化學,跨足運用於生醫領域。

章為皓表示,一般光學顯微鏡的解析度約 2 奈米,只能得知蛋白質在細胞中的位置,電子顯微鏡的解析度可達 0.25 奈米,可清楚看見當中的結構,對於分子生物學研究是一大突破。此外,他們也藉由快速冷凍過程,保持蛋白質原本的晶體狀態,利用攝氏零下 180 度的非結晶態水包覆住蛋白質,以減少研究過程中的輻射傷害,讓研究者可得知較多資訊。

他另指出,顯微鏡通常投出的是二維影像,但對於分子的描述卻需要三維來重建,透過法蘭克的研究提供了許多步驟並且逐一分類,最後經過清楚的平均運算後,得出對分子描述的最佳闡述,日本人稱這項技術維「三維再構」,在化學史上有卓越貢獻。

章為皓表示,三人的研究技術,經過負責跨國的精密設備製造的美商飛昱科技公司 (FEI Company) 整合後,產生自動低溫電子顯微鏡,在過去為了完成研究對象的構型,必須精密執行後挑出具一致性的三萬多張顯影,耗時費力,有了自動機之後,只要坐在電腦前跑數據就能算出,目前已在全世界賣出 150 餘台,目前大陸的一流大學均設有一台,當地也全心投入低溫電顯的研究領域。

中研院生化所研究員蔡明道表示,中研院也正在引進這套設備,預計明年啟用。對於蛋白質複合體的顯影研究,未來在許多生物方面都能用到,特別有助於癌症相關的信號傳導。3 名得主對於影像解析等技術的改進,可稱是「突破性的先行者」,活化的影像不再拘於在物理、化學,對於後輩執行研究有莫大助益。

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