成大全球首创「奈米夜明珠」肿瘤无所遁形
成功大学奈米医学研究中心副主任叶晨圣讲座教授率校内外跨领域团队，全球首创现代医学用奈米级「夜明珠」。（曹婷婷摄）
叶晨圣讲座教授讲解奈米「夜明珠」应用在老鼠试验。（曹婷婷摄）
叶晨圣讲座教授讲解何谓奈米「夜明珠」。（曹婷婷摄）
成功大学奈米医学研究中心副主任叶晨圣讲座教授率校内外跨领域团队，全球首创现代医学用奈米级「夜明珠」，以x光激发放光显影剂，静脉注射入体内，80％群聚肿瘤处，以低剂量X光照射，肿瘤位置、大小一目了然，动物实验可侦测到约0.2公分肝脏肿瘤，且一次照射，位在深层组织的夜明珠至少持续发亮3小时，大幅提高肿瘤追踪准确度，有助非侵入性诊断，预计5年内进入临床试验。
叶晨圣说，夜明珠又称夜光石，里面含有稀土元素，光照后，移除光源仍持续发光。叶晨圣指出，一般人照x光片、磁振造影等，都需要医生专业判断，他发想若肿瘤能发光，任何人一看就能知道，于是从夜明珠找到灵感，撷取相片就能知道发光标记的肿瘤位置。目前动物实验对肝脏非常准确，后续将延伸到胰脏等其他器官。
叶晨圣率师生与长庚医院生物医学转译研究所苏家豪教授、国家同步辐射研究中心许火顺博士等合作研发奈米医学研发医疗用夜明珠－低剂量X-ray激发奈米粒子显影探针进行深层长效型放光影像应用，突破医界长期以来诊断型X光影像较不适用于深层软组织显影的困扰。
这项创新成果荣获科技部2019年未来科技突破奖，研究论文10月更登上国际顶尖期刊Advanced Materials。工研院看好该技术产业化的潜力主动接洽，有意整合跨单位力量，将技术推至业界。
团队指出，X光影像对医疗诊断帮助很大，但软组织影像就不那么理想，以胸腔X光影像尚可取得肺部影像，但若肺部有小于0.5公分肿瘤，X光影像易产生判读不易情况，团队为提升X光应用，开发X光激发的长效型放光影像奈米粒子探针可应用于深层组进行长时间放光，于动物实验上验证可以侦测到约为0.2公分之肿瘤所产生的讯号。
叶晨圣２年前开始着手相关研究，决定从材料设计着手，博士生王柳钧与硕士生陈正哲执行实验，目标做出能深入深层组织，可借由X光激发长时间放光影像的奈米医材。
叶晨圣表示，从发想到实际做出理想的奈米医材，前后历经1年，其间失败无数次，花了很多时间做出来的「晶格结构」都不符学理表现，例如圆形只能发光20分钟、有的则无法以X光激发发光，或X光照射后，移除光源即不发亮等，好几次想放弃，但不甘心距成功就差临门一脚，如果放弃，先前努力就全数付诸流水，「有信心一定会看见预期的结果。」
「奈米级夜明珠」在国家同步辐射研究中心的协助下确认奈米粒子探针于X光激发下之放光光谱后。进一步结合苏家豪教授之生物影像专长，于小鼠动物疾病模式进行验证。经由尾静脉注射将奈米粒子探针注入血管，因肿瘤会造成周边血管增生，且新生血管间隙较大，奈米夜明珠几乎都聚集在肿瘤处，经X光激发，奈米粒子如同夜明珠闪闪发亮，肿瘤无所遁形，而且只需激发一次，发光时间即长达３小时，影像搜集与诊断极为方便。
叶晨圣与苏家豪同时指出，接受医疗辐射检查，最担心辐射对身体组织如心、肝、肺等造成病变，若以肝脏放射治疗为例，X光的吸收剂量一次约为是80-100毫西弗。奈米夜明珠在小鼠实验上，X光照射吸收剂量只需1／5约为20毫西弗。接受放射性检测或治疗，最担心不利人体立即性反应，但在动物实验，20毫西弗射剂量下并无立即性不良反应，持续观察一周动物组织没未发现损伤与病变。
叶晨圣表示，「奈米级夜明珠」若能实际用于临床，定能对医疗诊断带来莫大助益，工研究对于将研究成果产业化有很好的经验，有意将团队研究成果列为「新型态产学研链结计划－价创计划」，希望不久将来能够落实于病患，团队也会延续奈级夜明珠的成果，从诊断，迈入新型态的X光疾病治疗相关领域。