第 455 期 2012-05-22

研究發展
利用非侵入式多光子螢光顯微影像技術觀察奈米粒子於肝臟次結構中的動態分布
NHRI researchers visualize dynamics of sub-hepatic distribution of nanoparticles using intravital multiphoton fluorescence microscopy

本院醫學工程研究組羅履維研究員與台灣大學物理系董成淵教授，協同奈米醫學研究中心楊重熙主任、清華大學工科系曾繁根主任，以及芝加哥大學陳津渡教授所組成之研究團隊，利用非侵入式多光子螢光顯微影像技術，研究奈米粒子在肝臟次結構中的即時動態分布。雙光子螢光顯微術是利用其非線形激發螢光分子之特點，以產生高品質及有深度的生物成像，而又減少因激發所產生的組織破壞。此研究成果已被接受發表於奈米跨領域學門指標期刊 ACS Nano (DOI: 10.1021/nn300558p；影響指數 = 9.865)。

由於目前奈米醫學的蓬勃發展，因此奈米粒子的安全性以及身體代謝途徑的研究日趨重要。肝臟是人體最主要的代謝器官之一，大部分的奈米粒子（粒徑大於50 nm）進入體內都會藉由肝臟代謝。而在肝臟的大量累積，也是利用奈米粒子作為藥物傳輸載體在臨床應用上必須克服的重大挑戰之一。先前我們發現中孔洞奈米矽球藉由不同的表面電荷修飾，在生物體內會產生不同的生物分布：藉由活體影像，我們觀察到帶正電的中孔洞奈米矽球，可經由肝膽系統代謝至腸道，排出體外；而負電者則會停留在肝臟，無法被進一步代謝排出（發表於Biomaterials 2010;31(21): 5564–5574）。我們進一步利用非侵入式多光子螢光顯微影像技術結合肝臟視窗平台，觀察不同表面電荷修飾中孔洞奈米矽球於肝臟次結構中的即時動態分布。我們發現帶負電的奈米矽球容易被肝臟的巨噬細胞：庫氏細胞（Kupffer cells）所吞噬，然而帶正電的奈米矽球則能進入肝臟細胞（hepatocyte）。這套系統可以用於各種不同特性的奈米粒子（不同表面修飾或是形狀材質等），觀察分析其在活體肝臟的即時動態分布及代謝途徑。
《文/圖：醫學工程研究組程士勳博士後研究員、羅履維研究員》