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台灣在細胞研究上又有新突破！中研院原子與分子科學研究所團隊透過獨創的「螢光奈米鑽石」，將肺部幹細胞進行螢光影像標的，能偵測到細胞分布，甚至是取得高解析的單一細胞影像，未來可應用在評估幹細胞移植後，在體內修復受損組織的能力。

中研院在細胞研究上又有新突破，並刊載在國際頂尖期刊《自然奈米科技》。

幹細胞具有維持組織的生理恆定並修復組織內細胞損傷的功能，因此如何確切掌控幹細胞移植進入生物體後的分布動向，成為幹細胞治療應用成功與否的關鍵。由中研院原分所張煥正博士領導的研究團隊，結合數種新穎技術，建構單一細胞追蹤方法，研究成果於2013年8月4日刊登於國際頂尖期刊《自然奈米科技》（Nature Nanotechnology）。

追蹤小鼠肺部幹細胞成功！

研究先利用醣蛋白質體學的研究策略，針對不同類別的肺部細胞所表現的醣蛋白作有系統分析，具體找出肺部幹細胞具專一性的細胞表面醣蛋白。以流式細胞儀從新生小鼠肺部組織中分離出高純度的肺部幹細胞，接著再以獨創的「螢光奈米鑽石」將肺部幹細胞進行螢光影像標的。

中研院以螢光奈米鑽石追蹤小鼠體內的肺部幹細胞。（圖片／取材自《自然奈米科技》）

研究團隊進一步將「螢光奈米鑽石」標的的肺部幹細胞以靜脈注射移植小鼠體內，利用流式細胞儀分析不同組織內的肺部幹細胞所分布情形，發現只有肺部組織有偵測到標的肺部幹細胞訊號。

另一方面，利用「螢光奈米鑽石」的螢光生命週期遠大於組織內自體螢光的特性，藉由「螢光生命週期影像系統」區分出標的後的肺部幹細胞螢光與組織本身自體螢光，確定所移植的肺部幹細胞位於肺部組織，應用於體內細胞追蹤並可得到單一細胞超高解析度的顯影。

實驗結果發現，以螢光奈米鑽石標定的肺部幹細胞不僅會回到受傷的肺部區域來進行修補並再生出新的肺部組織，也能夠藉由系統來追蹤體內微量的肺部幹細胞。為奈米科學和生物醫學的應用開啟一個新方向，有望在未來疾病或癌症幹細胞的治療領域，可繼續發展出可能的臨床應用。

幹細胞追蹤與單一細胞影像分析圖。（資料來源／中研院）

【小辭典／螢光奈米鑽石】

螢光標示分子的各種巧妙應用，立下了分子生物學的里程碑，隨之而起的需要是更亮、更持久、生物相容性更好的標示記號，由碳元素所構成「螢光奈米鑽石」便具有高度的光學穩定性及生物相容性，更可以利用生命週期螢光顯微鏡影像技術，區分出螢光生命週期較長的「螢光奈米鑽石」，並加以追蹤在組織的分布情形。