今(5)日，陽明交大宣布，其生化暨分子生物研究所的廖韋晴研發團隊，成功製造出一款DNA奈米水凝膠膠囊，可包裹藥物或訊號源(如螢光分子、螢光量子點) ，未來有機會發展為癌症相關微核糖核酸(microRNA)的檢測工具，或是在體內具控制釋放能力的藥物傳遞系統。該研究論文已發表於期刊《Nanoscale》。

生化暨分子生物研究所助理教授廖韋晴的團隊，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一層層包覆在碳酸鈣上，組裝出這項球型的立體結構。接著再移除碳酸鈣後，可形成中空、能包裹藥物或螢光分子、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，能嵌入特殊功能的DNA，讓膠囊具有類似機械開關的功能，當偵測到特定分子或環境酸鹼值後才會打開，釋放出其內的藥物或訊號源。

該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有目標的microRNA時，就會誘發DNA序列置換，讓膠囊像鑰匙開鎖般，進而釋放包裹在裏頭的訊號分子，透過這項作用，即得以測量環境中的microRNA表現量。 

(編按：microRNA為小片段的非編碼單股RNA分子，可調控基因表現，近來研究證據顯示，microRNA失調與癌症、心血管疾病、神經元疾病和發炎反應等疾病相關，因此microRNA的檢測，可望作為早期診斷的生物指標，或用於了解疾病發展階段。)

此外，若要提升這項偵測環境microRNA的速度，也能透過等溫鏈置換聚合/切口擴增反應(isothermal strand displacement polymerization/nicking amplification machinery)，在短時間內產生大量刺激因子以開啟膠囊，使偵測更為精準即時。

陽明交大表示，由於microRNA與癌症具有關聯性，但又不易被偵測，因此，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。

廖韋晴也表示，該膠囊除了包裹訊號源用於體外生物標記偵測，也能用於裝載治療藥物，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。

廖韋晴的研究團隊，主要專注於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，將其應用於生醫領域中。

(報導/巫芝岳)