化學家法蘭克福的3D架構成像分析 資料來源/瑞典皇家科學院 製表/王麗娟 分享 facebook 二○一七年諾貝爾化學獎由歐美三名學者共同獲得,
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,主要成就在於研發出自動低溫電子顯微鏡相關技術,
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,能簡化與改善生物分子成像,
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,提升研究精確度與可行性,
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,也可針對多個樣品保存,
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,並可完成自動拍攝。中研院生物化學研究所研究員蔡明道表示,
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,今年底院內也將引進兩部,
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,約要價台幣兩億多元,
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,預計明年三月正式啟用。長期涉獵低溫電子顯微鏡的中研院化學所副研究員章為皓表示,
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,今年三位得獎者年事已高,此技術主要用於照相機及顯微鏡的突破。他指出,三名得主很早就已經提出相關理念,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二奈米,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O.二五奈米,可清楚看見當中結構,對於分子生物學研究是一大突破。此外,得獎者也藉由快速冷凍過程,保持蛋白質原本的晶體狀態,利用攝氏零下一八○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,讓研究者得知較多資訊。章為皓另指出,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,透過得獎者法蘭克的研究提供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,日本人稱這項技術為「三維再構」,在化學史上有卓越貢獻。章為皓表示,這三人的研究技術,經過跨國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,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,目前已經在全球賣出了一百五十餘台。蔡明道表示,該機器目前在大陸的一流大學均設有一台,都已全心投入低溫電顯的研究領域,中研院正在引進這套設備,預計明年啟用。對於蛋白質複合體顯影研究,在許多生物方面都能用到,特別跟癌症相關的信號傳導有關。這三名得主貢獻在於影像解析的突破,可稱為是「突破性的先行者」,讓活化的影像不再限於用在物理與化學,對於後人執行研究有莫大助益。,