TWI665441B - 雙邊不對稱顆粒、具有雙邊不對稱顆粒的四面體聚合結構、雙邊不對稱顆粒的製作方法及檢測生物分子之方法 - Google Patents
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Abstract
一種雙邊不對稱顆粒(Janus particle)，包括一低維度基材及多個生物分子，低維度基材的表面包括生物分子改質區域，生物分子固接於低維度基材的表面且位於生物分子改質區域內，其中生物分子改質區域的面積和低維度基材的面積間具有以下關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS
其中，AB代表生物分子改質區域的總面積、AS代表低維度基材的總面積。
Description
本發明係關於一種雙邊不對稱顆粒的結構及製作方法，特別是關於一種用於檢測微生物體的雙邊不對稱顆粒的結構及製作方法。
近來，由於人類的跨域活動日漸頻繁，致使動植物致病源的傳染速度以及變異速度亦隨之提高，以亞太地區為例，諸如腺病毒、流感病毒、茲卡病毒、登革熱等區域性傳染病，常在特定季節爆發，因此對於建構靈敏、快速、可定量化以及低成本之檢測與診斷方法日趨重要。
目前慣常使用之檢測方法主要包括免疫學檢測方法以及分子生物學等方法。對於免疫學檢測方法，其主要包括酵素免疫分析法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)以及膠體金免疫層析法(gold immunochromatography assay,GICA)。其中，酵素免疫分析法的優點在於可粗略定量測試、方法簡易且靈敏度高，因此可被用來測定大量的微量樣本。然而，由於其包括多次的洗滌步驟，因此步驟較繁複且耗時。膠體金免疫 層析法的優點在於量測快速、方法簡易且成本低廉，然而其靈敏度比較低，因此仍難以對待測檢體進行定量。關於分子生物學的檢測方法，其主要是利用聚合酶連鎖反應(Polymerase chain reaction,PCR)以進行微生物檢測，其具有檢測靈敏度高、特異性好等優點。然而施行此檢測方法必須使用昂貴的儀器設備以及技術純熟的技術人員，並且由於生化反應需多次循環，因此使用上亦比較耗時。此外，目前病毒快篩時間至少需要約30分鐘，並且準確度僅約6到7成，其篩檢結果往往僅能提供醫療專業人員作為參考，醫療專業人員仍需藉由其他檢驗結果方能進行綜合判定是否受病毒感染。綜上，習知技術於檢驗的準確度以及時效性仍有未盡完善之處，因此仍有必要開發一種檢測技術，以解決上述習知技術中的缺失。
根據本發明之一實施例，係提供一種雙邊不對稱顆粒，其包括一低維度基材及多個生物分子，低維度基材的表面包括生物分子改質區域，生物分子固接於低維度基材的表面且位於生物分子改質區域內，其中生物分子改質區域的面積和低維度基材的面積間具有以下關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS。其中，AB代表生物分子改質區域的總面積、AS代表低維度基材的總面積。
根據本發明之另一實施例，係提供一種四面體聚合結構，其包括一微生物體以及圍繞微生物體的四個雙邊不對稱顆粒，微生物體的表面包括多個生物分子，且各雙邊不對稱顆粒包括低維度基材及多個另一生物分子，低維度基材的表面包括生物分子改質區域，各另一生物分子係位 於生物分子改質區域內，且各另一生物分子的兩端係分別固接至低維度基材的表面及微生物體表面的各生物分子。
根據本發明之另一實施例，係提供一種雙邊不對稱顆粒的製作方法，其包括下列步驟：提供至少一低維度基材，將低維度基材吸附於纖維網狀結構的表面上；施行加熱製程，致使低維度基材部份下陷至纖維網狀結構中，而構成一下陷部，並使低維度基材的部份突出於纖維網狀結構的表面，而構成一突出部，其中突出部的面積和低維度基材的面積的比值介於0.2-0.5；形成表面改質層於突出部的表面上；在形成表面改質層之後，將低維度基材自纖維網狀結構的表面上脫離；以及於表面改質層上設置生物分子層，其中生物分子層係固接至表面改質層。
根據本發明之又一實施例，係提供一種檢測生物分子之方法，其包括下列步驟：首先，提供複數個雙邊不對稱顆粒，各雙邊不對稱顆粒包括低維度基材及多個生物分子。低維度基材的表面包括生物分子改質區域，且生物分子各自包括一固接端和一自由端，各固接端固接於低維度基材的表面且位於生物分子改質區域內，其中生物分子改質區域的面積和低維度基材的面積間係具有以下關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS。其中，AB代表該生物分子改質區域的總面積、AS代表低維度基材的總面積；接著，提供微生物體，其包括多個另一生物分子，設置於微生物體的表面，最後，將雙邊不對稱顆粒及微生物體互相混合，致使位於雙邊不對稱顆粒表面上的各生物分子的自由端固接於微生物體表面的各生物分子。
根據本發明之一實施例，上述低維度基材係為中孔洞的球狀基材。
根據本發明之一實施例，上述生物分子改質區域係為一連續區域且設置於低維度基材的一側面。
根據本發明之一實施例，上述生物分子係均勻分布於生物分子改質區域內。
根據本發明之一實施例，上述各生物分子係為抗體或抗原的其中一者。
根據本發明之一實施例，上述低維度基材的表面另包括非生物分子改質區域，非生物分子改質區域係為連續區域且設置於低維度基材的一側面。
根據本發明之一實施例，上述非生物分子改質區域的面積係以下式表示：AM=AS-AB。其中AM代表非生物分子改質區域的總面積。
根據本發明之一實施例，上述低微度基材另包括多個孔洞，且上述螢光物質會被設置於孔洞中。
根據本發明之一實施例，上述雙邊不對稱顆粒另包括多個螢光分子，固接於低維度基材的表面且位於生物分子改質區域內。
根據本發明之一實施例，上述螢光分子係為螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體，或單一螢光分子。
根據本發明之一實施例，上述各雙邊不對稱顆粒另包括第一螢光分子，各第一螢光分子固設至低維度基材表面的生物分子改質區域內，微生物體另包括第二螢光分子，各第二螢光分子固設至微生物體的表面，各第一螢光分子係為螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中之一者，各第二螢光分子是螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量 轉移受體的其中另一者。
根據本發明之一實施例，上述雙邊不對稱顆粒中的部分顆粒另包括第一螢光分子，各第一螢光分子固接於低維度基材的表面且位於生物分子改質區域內，雙邊不對稱顆粒中的其他顆粒另包括第二螢光分子，各第二螢光分子固接於低維度基材的表面且位於生物分子改質區域內，各第一螢光分子係為螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中之一者，各第二螢光分子是螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中另一者。
根據本發明之一實施例，上述雙邊不對稱顆粒另包括磁性物質，設置於非生物改質區域中。
根據本發明之一實施例，上述磁性物質會被設置於孔洞中。
根據本發明之一實施例，上述表面固設有第一螢光分子的各雙邊不對稱顆粒另包括磁性物質，設置於低維度基材的非生物改質區域內，表面固設有第二螢光分子的各雙邊不對稱顆粒不包括任何磁性物質。
根據本發明之一實施例，上述表面固設有第一螢光分子的雙邊不對稱顆粒的數量相同於表面固設有第二螢光分子的雙邊不對稱顆粒的數量。
根據本發明之一實施例，上述低維度基材表面上的各生物分子對於位於微生物體表面上的各生物分子具有專一性的結合力。
根據本發明之一實施例，上述纖維網狀結構係由至少一條電紡纖維所構成，電紡絲纖維的各區段係相互堆疊纏繞。
根據本發明之一實施例，上述雙邊不對稱顆粒的製作方法另 包括下列步驟：在低維度基材自纖維網狀結構的表面脫離之前，於表面改質層上形成一保護層；以及在低維度基材自纖維網狀結構的表面脫離之後，移除保護層。
根據本發明之一實施例，上述低維度基材的直徑和微生物體的直徑具有下列關係：0.15≦(VD/D)≦0.3。其中，D代表低維度基材的直徑、VD代表微生物體的直徑。
100‧‧‧雙邊不對稱顆粒
102‧‧‧低維度基材
104‧‧‧生物分子
106‧‧‧磁性材料
108‧‧‧螢光分子
120‧‧‧下陷部
122‧‧‧突出部
130‧‧‧生物分子改質區域
132‧‧‧非生物分子改質區域
200‧‧‧微生物體
202‧‧‧生物分子
300‧‧‧四面體聚合結構
400‧‧‧纖維網狀結構
402‧‧‧電紡纖維
第1圖是本發明一實施例的雙邊不對稱顆粒的示意圖。
第2圖是本發明一實施例的四面體聚合結構。
第3圖是本發明一實施例低維度基材被吸附於纖維網狀結構的表面上的示意圖。
第4圖是本發明一實施例將待測物加入含有雙邊不對稱顆粒溶液中的示意圖。
第5圖是本發明一實施例所製備之自組裝四面體聚合結構之電子顯微鏡圖。
第6圖是本發明一實施例之粒徑分佈圖。
第7圖是本發明一實施例之粒徑分佈圖。
第8圖是本發明一實施例在不同模擬病毒濃度下的螢光共振能量轉移強度分佈圖。
第9圖是本發明一實施例繪示利用磁鐵聚集具磁性的四面體聚合結構 對螢光共振能量轉移強度的影響。
於下文中，係加以陳述雙邊不對稱顆粒、具有雙邊不對稱顆粒的四面體聚合結構、雙邊不對稱顆粒的製作方法及檢測生物分子之方法的具體實施方式，俾使本技術領域中具有通常技術者可據以實施本發明。該些具體實施方式可參考相對應的圖式，使該些圖式構成實施方式之一部分。雖然本發明之實施例揭露如下，然而其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範疇內，當可作些許之更動與潤飾。其中，各實施例以及實驗例所使用的方法，如無特別說明，則為常規方法。此外，各實施例以及實驗例所使用的材料、試劑主要係購自Sigma-Aldrich，其他的材料、試劑如無特別說明，則可自常規生化試劑供應商購得。
第1圖是本發明一實施例的雙邊不對稱顆粒的示意圖。參照第1圖，雙邊不對稱顆粒(Janus particles)100係包括一低維度基材102及多個生物分子104。低微度基材102的表面包括生物分子改質區域130，生物分子104固接於低維度基材102的表面且位於生物分子改質區域130內，其中生物分子改質區域130的面積和低維度基材102的面積間具有以下關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS，較佳是，(1/4)AS≦AB≦(1/3)AS。其中，AB代表生物分子改質區域的總面積、AS代表低維度基材的總面積。
需注意的是，全文中所稱的「雙邊不對稱顆粒」係指顆粒表面具有至少二彼此化性及/或物性不同之區域，舉例來說，雙邊不對稱顆粒100的某一側可能會對特定的抗原具有專一性、具有磁性、具有螢光性及/ 或具有螢光共振能量轉移性(fluorescence resonance energy transfer,FRET)，而雙邊不對稱顆粒100的另一側則是對特定的抗原不具有專一性、不具有磁性及/或不具有可螢光性。
上述的低維度基材102係指基材各軸向的尺寸均小於1000奈米，且較佳小於500奈米。低維度基材102可以是球狀基材、柱狀基材或啞鈴狀基材，但不限於此，其組成可以選自陶瓷材料或生物相容性分子組成之群組。根據一實施例，低維度基材102可以是二氧化矽球狀基材，其直徑係介於10-1000奈米之間，且較佳為500奈米。此外，根據使用需求，低維度基材102的表層及內部亦可以具有孔洞(porous)，舉例來說，其可以是中孔洞(mesoporous)的球狀二氧化矽基材，其孔徑可介於2-50奈米之間。
上述的生物分子104係選自蛋白質、胜肽、胺基酸、核酸或其他合適的生物分子，較佳而言，生物分子104係為抗生物素(avidin)或對特定抗原具有專一性結合力之抗體。生物分子104的一端係藉由化學鍵結而固接於低維度基材102的表面。對於生物分子104係選自抗生物素的情況，低維度基材102的表面較佳會具有胺基(-NH2)的官能基，致使胺基可以和抗生物素中的羧基(-COOH)產生醯胺鍵(amide bond)。此外，根據其他實施例，亦可以在低維度基材102的表面接上環氧官能基(epoxy)，並利用環氧官能基與生物分子中的氨基(-NH2)反應，而產生碳-氮(C-N)鍵結。需注意的是，上述鍵結方式僅為例示，不應將鍵結方式限縮於上述方式中。
上述的生物分子改質區域130係為一連續區域，分布於低維度基材102的某一側。換言之，生物分子改質區域130不會佔據低維度基材102的全部表面。對於生物分子130只會被設置於生物分子改質區域130內的情 況，未設置有生物分子130的低維度基材表面亦可以被稱作是「非生物分子改質區域」。
根據本發明一實施例，上述的雙邊不對稱顆粒100之表面可以另包括非生物分子改質區域132，其可以是連續區域且位於雙邊不對稱顆粒100之不同側。舉例而言，非生物分子改質區域132和生物分子改質區域130可分別位於雙邊不對稱顆粒100之不同側，使得兩區域並不會互相重疊。較佳而言，非生物分子改質區域132和生物分子改質區域130的邊界係互相切齊，在此情況下，低維度基材(AS)、非生物分子改質區域(AM)和生物分子改質區域(AB)間的面積關係為：AM=AS-AB。進一步而言，特定材料，例如磁性材料106，可以被設置於非生物分子改質區域132內，但不限定於此。具體而言，磁性材料106較佳係為具有磁偶極(magnetic dipole)之物質，例如順磁性物質或鐵磁性物質，致使磁性材料106在磁場中可呈現特定之磁性。此外，對於具有孔洞的雙邊不對稱顆粒100而言，磁性材料106除了會被設置於雙邊不對稱顆粒100的表面之外，其亦會被設置於雙邊不對稱顆粒100的各孔洞內，且較佳係設置於各孔洞的側壁上。
根據本發明一實施例，上述的雙邊不對稱顆粒100另可以進一步包括螢光分子108，固接於低維度基材102的表面且位於生物分子改質區域130內。螢光分子108可以是螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體或單一螢光分子。
第2圖是本發明一實施例的四面體聚合結構。根據本發明一實施例，上述的雙邊不對稱顆粒100可以和微生物體200構成四面體聚合結構300，各四面體聚合結構300係包括單一微生物體200以及圍繞微生物體200 的四個雙邊不對稱顆粒100。微生物體200係位於由四個雙邊不對稱顆粒100所圍繞構成的中心孔隙(tetrahedral hole)中，而雙邊不對稱顆粒100係各自構成四面體聚合結構300的頂角，較佳而言，雙邊不對稱顆粒100彼此間等間距，但不限於此。微生物體200的表面包括多個生物分子202，雙邊不對稱顆粒100表面的各生物分子104的一端會固接至低維度基材102的表面，另一端則固接至微生物體200表面的各生物分子202。較佳來說，低維度基材(D)沿著單一軸向的最長尺寸和微生物體(VD)沿著單一軸向的最長尺寸間的關係為：0.1≦(VD/D)≦0.35，較佳係介於0.15≦(VD/D)≦0.3。需注意的是，全文中所稱之「微生物體」係指沿著單一軸向的最長尺寸介於20-150奈米、具有遺傳物質且具有自我複製能力的有機體，例如病毒，但不限於此。
需注意的是，對於雙邊不對稱顆粒100包括螢光分子108的情況，其相應四面體聚合結構300內的微生物體200的表面亦會具有對應的螢光分子。舉例來說，當位於雙邊不對稱顆粒100表面的螢光分子108係選自螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中一者時，則微生物體200的表面會被固接上螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中另外一者。
此外，上述的雙邊不對稱顆粒100亦可和微生物體200構成八面體聚合結構。具體而言，各八面體聚合結構係由單一微生物體200及六個雙邊不對稱顆粒100所構成，致使微生物體200係位於由六個雙邊不對稱顆粒100所圍繞構成的中心孔隙(octahedral hole)中。
根據上述實施例，係揭露了雙邊不對稱顆粒100及包括雙邊不對稱顆粒100的四面體聚合結構300。以下就雙邊不對稱顆粒的製作方法加 以介紹，並可以同時搭配參照第1圖。
根據本發明之一實施例，係提供了一種雙邊不對稱顆粒的製作方法。首先，提供至少一低維度基材，基材可選自陶瓷基材或生物相容性分子組成之群組。舉例而言，低維度基材為二氧化矽球體，且其粒徑(D)介於10-1000奈米之間，且較佳為500奈米。
之後，可以選擇性地在低維度基材形成孔洞。舉例來說，對於組成是二氧化矽的球狀基材而言，可以在球狀基材的表面形成保護層，例如聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)，之後利用蝕刻液蝕刻未被保護層覆蓋住的球狀基材，而於球狀基材內形成孔洞，較佳係為中孔洞(mesoporous)。
參照第3圖，第3圖是本發明一實施例低維度基材被吸附於纖維網狀結構的表面上的示意圖。接著，將低維度基材102吸附於纖維網狀結構400的表面上。纖維網狀結構400可以由電紡纖維402交互堆疊所構成，電紡纖維402的組成可以是單一高分子或多種高分子組成，且各高分子可以是均聚合物(homopolymer)或共聚合物(copolymer)。舉例來說，電紡纖維402的組成可以選自丙烯酸類高分子(acrylic polymer)、乙烯基類高分子(vinyl polymer)、聚酯類(polyester)及聚醯胺(polyamide)，但不限於此。較佳而言，電紡纖維402係由兩種高分子所組成，其組成分別是聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)與聚(4-乙烯吡啶)(Poly(4-vinylpyridine)，P4VP)，但不限於此。
接著，仍參照第3圖，施行加熱製程，致使低維度基材102部份下陷至纖維網狀結構400中(下陷於纖維網狀結構400中的區域可以被稱 作是一下陷部120)，並使低維度基材102的部份突出於纖維網狀結構400的表面(突出於纖維網狀結構400的區域可以被稱作是一突出部122)。其中突出部122的面積和低維度基材102的面積的比值介於0.2-0.5間，換言之，突出部122的面積會小於下陷部120的面積。
接著，施行沉積製程，例如化學氣相沉積製程或液相化學反應，以於低維度基材102的突出部122的表面上形成表面改質層。在此製程時點，由於低維度基材的下陷部120仍會被電紡纖維402所遮蔽，因此表面改質層不會覆蓋住低維度基材的下陷部120。根據本發明之一實施例，表面改質層係由有機分子所構成，其一末端係鍵結於低維度基材102的表面，而其另一末端係具有特定之官能基，例如胺基。此胺基可以和後續設置於低維度基材102表面上的生物分子104層產生鍵結，致使生物分子104固設至低維度基材102。上述的表面改質層中的有機分子可以選自3-氨基丙基三乙氧基矽烷((3-Aminopropyl)trimethoxysilane，APS)，但不限於此。
之後，施行另一沉積製程，例如氣相沉積製程，以形成覆蓋住表面改質層的保護層，例如石蠟(paraffin wax)。在此製程時點，由於低維度基材102的下陷部120仍會被電紡纖維402所遮蔽，因此保護層同樣不會覆蓋住低維度基材102的下陷部120。
之後，利用有機溶劑或其他適當的方法去除纖維網狀結構402，致使低維度基材102自纖維網狀結構402的表面上脫離。在此製成時點，各低維度基材102的某一側面會依序堆疊有表面改質層和保護層，而各低維度基材的另一側面上則不具有表面改質層和保護層。
接著，可以選擇性地在液相中施行特定的合成方法，例如溶 膠凝膠法(sol-gel)，以於低維度基材102的表面及/或其孔洞中合成所需磁性材料106。磁性材料106可選自鐵磁性(ferromagnetic)材料或順磁性(ferromagnetic)材料，較佳係為氧化鐵(Fe2O3或Fe3O4)的奈米粒子。在此合成過程中，由於低維度基材102的特定區域仍被保護層覆蓋，因此磁性材料106只會被合成於未被保護層所覆蓋的區域。之後，以溶劑，例如己烷(hexane)，清洗低維度基材102，以移除其表面所殘留的石蠟，以暴露出原本位於石蠟下方的表面改質層。
接著，可選擇性地在低維度基材102上之生物分子改質區域130固接上螢光分子108，螢光分子108可選自螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中一者，根據本發明之一實施例，上述螢光分子108為一種螢光共振能量轉移供體螢光染料，例如是Marina Blue染料。
之後，在低維度基材102之生物分子改質區域130內固接上生物分子104，生物分子104的種類如同上述實施例所述，在此不再贅述。至此便獲得具有免疫活性之次微米雙邊不對稱改質磁性材料。
需注意的是，將螢光分子108和生物分子104固接至低維度基材102之時點不限定於上述順序，根據其他實施例，其順序亦可以彼此對調，根據上述實施例，係揭露了雙邊不對稱顆粒製作方法，以下就利用雙邊不對稱顆粒檢測生物分子之方法加以介紹。需注意的是，本實施例中所使用的雙邊不對稱顆粒可採用上述實施例中所製得之雙邊不對稱顆粒，因此其細部構造和成分可參照上述之實施例，而不再贅述。
類似第1圖的對應實施例的雙邊不對稱顆粒，本實施例所採用各雙邊不對稱顆粒100同樣包括低維度基材102及多個生物分子104。低維 度基材102的表面包括生物分子改質區域130，且生物分子104各自包括一固接端和一自由端，各固接端固接於低維度基材102的表面且位於生物分子改質區域130內，其中生物分子改質區域(AB)的面積和低維度基材(AS)的面積間係具有以下關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS，較佳是，(1/4)AS≦AB≦(1/3)AS。
第4圖是本發明一實施例將待測物加入含有雙邊不對稱顆粒溶液中的示意圖。接著，將待測物，例如微生物體200，加入至含有雙邊不對稱顆粒100的溶液中。由於微生物體200表面的生物分子202和雙邊不對稱顆粒100表面上的各生物分子104的自由端會產生專一性的結合，因此當微生物體200和雙邊不對稱顆粒100互相混合時，位於雙邊不對稱顆粒100表面上的各生物分子104的自由端便能固接微生物體200表面的各生物分子202。此外，當位於雙邊不對稱顆粒100表面被修飾有的螢光分子108時，例如螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中一者，則微生物體200的表面同樣會修飾有螢光分子，例如螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的另外一者。
需注意的是，由於生物分子改質區域(AB)的面積和低維度基材(AS)的面積間具有特定關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS，且低維度基材沿著單一軸向的最長尺寸(D)和微生物體沿著單一軸向的最長尺寸(VD)具有特定關係：0.15≦(VD/D)≦0.3，因此對於具有特定粒徑的雙邊不對稱顆粒100而言，其可以和具有特定粒徑的微生物體200相結合，並構成一四面體聚合結構，其結構類似如第2圖相對應實施例所示之結構。具體而言，每四個雙邊不對稱顆粒可以捕捉單一具有特定粒徑的微生物體。因此，藉由特定儀器，例如粒徑分析儀(dynamic light scattering,DLS)，分析此四面體聚合結構的存 在與否以及數量，便可以判定上述特定微生物體的存在與否以及數量。
此外，為了讓各微生物體200都能被雙邊不對稱顆粒100捕捉，較佳係將微生物體200緩慢加入含有雙邊不對稱顆粒100的溶液中，且雙邊不對稱顆粒100和微生物體200間的數量比例應遠大於10：1，更佳為30：1至80：1。
需注意的是，對於生物分子改質區域(AB)的面積和低維度基材(AS)的面積間的關係為(1/2)AS<AB的情況，由於生物分子改質區域的面積較大，當將雙邊不對稱顆粒和微生物體互相混合，單顆雙邊不對稱顆粒的生物分子改質區域可能會同時和兩個以上的微生物體產生結合，因而無法順利構成四面體立體結構。換言之，便無法藉由雙邊不對稱顆粒捕捉具有特定粒徑的微生物體，也無法藉由穩定的四面體立體結構的數量以測定微生物體的數量。
此外，由於上述的雙邊不對稱顆粒可以選擇性地具有磁性材料及/或螢光分子，且微生物體的表面也可以選擇性地被修飾有螢光分子，因此在檢測過程中，可藉由螢光共振能量轉移所產生的訊號強度，以判定四面體聚合結構的數量，利用離心或成沉澱步驟快速分離出微生物體，並判別微生物體的存在與否以及數量。此外，在量測螢光共振能量轉移的訊號強度時，可以額外對含有四面體聚合結構的溶液施加磁場，以聚集具有磁性的四面體聚合結構，進而增加螢光共振能量轉移的訊號強度。
為了使本領域的通常知識者得據以實施本發明，下文將進一步詳細描述本發明的各製備例、具體例及檢測例。需注意的是，以下具體例僅為例示性，不應以其限制性地解釋本發明。亦即，在不逾越本發明範 疇之情況下，可適當地改變各實施例中所採用之材料、材料之用量及比率以及處理流程等。
雙邊不對稱改質顆粒之製備方法
製備例1-具有免疫活性及螢光分子之雙邊不對稱顆粒之製備方法
以五百奈米二氧化矽球體為主體，將其洗淨後以聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone，PVP)高分子保護於球體表面，以氫氧化鈉侵蝕，製造中孔洞二氧化矽次微米球體，而其粒徑維持在五百奈米。之後，將中孔洞二氧化矽球體吸附在電紡絲結構上，其中電紡絲結構內的電紡絲組成係為：聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)及聚(4-乙烯吡啶)(Poly(4-vinylpyridine)，P4VP)。接著調整溫度至攝氏158度，以將中孔洞二氧化矽球體陷入電紡絲，致使三分之二的球體表面會被電紡絲包覆，而三分之一的球體表面則會裸露出於電紡絲。具體來說，由於在恆溫的狀態下，高分子纖維的表面能(surface energy)會與球體自動達成平衡，致使球體停在某個下陷量。此外，上述高分子纖維的表面能可藉由調整高分子材料的組成(例如PMMA和P4VP的比例)而加以微調。藉由調整表面能以及溫度，便可控制球體下陷至的高分子纖維內的下陷量。之後施行化學氣相沉積製程，於裸露出的球體表面沉積3-氨基丙基三乙氧基矽烷((3-Aminopropyl)trimethoxysilane，APS)，以將裸露出的球體表面做胺基的改質，而製造出次微米雙邊不對稱球體(Janus particle)。後續以有機溶劑溶解電紡絲。接著在三分之一胺基改質的球體表面接上Marina Blue螢光染料。以分子1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽 (N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride，EDC)協助IgG型抗生物素抗體(Anti-Biotin antibody)固接至三分之一的球體表面，而得到具有免疫活性之雙邊不對稱顆粒，簡稱A-1。
製備例2-具有免疫活性及螢光分子之雙邊不對稱顆粒之製備方法
本製備例的製備方法相似於上述製備例1的製備方式，主要差異在於本製備例中的1/2數量的雙邊不對稱顆粒會具有螢光共振能量轉移供體，例如Marina Blue，而其餘1/2數量的雙邊不對稱顆粒則會具有螢光共振能量轉移受體，例如6-(7-Nitrobenzofurazan-4-ylamino)hexanoic acid。此製備例所製得的雙邊不對稱顆粒簡稱A-2。
製備例3-具有免疫活性、磁性及螢光分子之雙邊不對稱顆粒之製備方法
本製備例的製備方法相似於上述製備例1的製備方式，主要差異在於，在製造出次微米雙邊不對稱球體之後以及在胺基改質的球體表面接上Marina Blue螢光染料之前，另包括施行合成氧化鐵之步驟。詳細步驟如下：在製造出次微米雙邊不對稱球體之後，施行另一氣相沉積製程，以將裸露出的球體表面以石蠟(ultrapar wax)包覆。後續以有機溶劑溶解電紡絲，得到三分之一的球體表面被蠟包覆的中孔洞雙邊不對稱球體。之後，將中孔洞雙邊不對稱球體置於在水溶液中，並於中孔洞雙邊不對稱球體上未被蠟包覆的孔洞中合成氧化鐵。在合成氧化鐵之後，再以己烷(hexane)溶去蠟，得到次微米雙邊不對稱磁性球體。由此製備例得到的具有免疫活性之雙邊不對稱顆粒簡稱A-3。
製備例4-具有免疫活性、磁性及螢光分子之雙邊不對稱顆粒之製備方法
本製備例的製備方法相似於上述製備例2和3的製備方式，主要特徵在於1/2數量的雙邊不對稱顆粒會具有螢光共振能量轉移供體，例如Marina Blue，而其餘1/2數量的雙邊不對稱顆粒則會具有螢光共振能量轉移受體，例如6-(7-Nitrobenzofurazan-4-ylamino)hexanoic acid。此外，具有螢光共振能量轉移供體的雙邊不對稱顆粒和具有螢光共振能量轉移受體的雙邊不對稱顆粒中的其中一種才會具有氧化鐵，而另一種則不具有氧化鐵。此製備例所製得的雙邊不對稱顆粒簡稱A-4。
製備例5-具有免疫活性之雙邊不對稱顆粒之製備方法
本製備例的製備方法置備方式相似於上述製備例1的製備方式，主要差異在於本製備例未施行接上螢光染料之步驟，因此製得的雙邊不對稱顆粒不具有螢光共振能量轉移特性，簡稱A-5。
形成四面體聚合結構之方法
具體例1-以B肝病毒為例
將上述製備例1中的雙邊不對稱顆粒(A-1)配置於溶液中，之後將直徑介於60至70奈米的B肝病毒緩慢倒入含有雙邊不對稱顆粒(A-1)的溶液中，以進行共同自組裝反應(co-assembly process)，而形成四面體聚合結構，簡稱B-1。需注意的是，雙邊不對稱顆粒(A-1)和病毒在數量上的比例必須遠大於4：1，例如是30：1，如此始能確保所有的病毒皆能被雙邊不對稱顆粒(A-1)所包覆。
具體例2、3-以模擬病毒為例
將上述製備例1、3中的雙邊不對稱顆粒(A-1、A-3)配置於溶液中，之後將直徑介於60至70奈米的模擬病毒緩慢倒入含有雙邊不對稱顆粒(A-1、A-3)的溶液中，以進行共同自組裝反應(co-assembly process)，而形成四面體聚合結構，簡稱B-2、B-3。其中，模擬病毒係為表面羧酸化的聚丙烯腈奈米微珠(CH470，商用高分子球體)，其粒徑為80奈米，在其表面以分子1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(N-(3-Dimethylaminopropyl)-N'-ethylcarbodiimide hydrochloride，EDC)接上生物素(biotin)，以生物素作為抗原。聚丙烯腈奈米微珠已預先帶有螢光染料Chromeon 470在其中。換言之，雙邊不對稱顆粒(A-1)中的螢光染料Marina Blue係作為螢光共振能量轉移的供體物質，而聚丙烯腈奈米微珠中的螢光染料Chromeon 470則是螢光共振能量轉移的受體物質。當供體物質與受體物質的距離靠得夠近時，例如1-10奈米，即可觀察到螢光共振能量轉移的現象。
具體例4-以B肝病毒為例
將上述製備例2中的雙邊不對稱顆粒(A-2)配置於溶液中，之後將直徑介於60至70奈米的B肝病毒緩慢倒入含有雙邊不對稱顆粒(A-2)的溶液中，以進行共同自組裝反應(co-assembly process)，而形成四面體聚合結構，簡稱B-4。需注意的是，雙邊不對稱顆粒(A-2)和病毒在數量上的比例必須遠大於4：1，例如是30：1，如此始能確保所有的病毒皆能被雙邊不對稱顆粒(A-2)所包覆。此外，以機率上而言，大多數的四面體聚合結構(B-4)係包括至少一顆具有螢光共振能量轉移供體(Marina Blue)的雙邊不對稱顆粒和至少一顆具有螢光共振能量轉移受體(6-(7-Nitrobenzofurazan-4-ylamino)hexanoic acid)的雙邊不對稱顆粒。較佳而 言，四面體聚合結構(B-4)係由兩顆具有螢光共振能量轉移供體的雙邊不對稱顆粒和兩顆具有螢光共振能量轉移受體的雙邊不對稱顆粒所構成。
具體例5-以B肝病毒為例
將上述製備例4中的雙邊不對稱顆粒(A-4)配置於溶液中，之後將直徑介於60至70奈米的B肝病毒緩慢倒入含有雙邊不對稱顆粒(A-4)的溶液中，以進行共同自組裝反應(co-assembly process)，而形成四面體聚合結構，簡稱B-5。需注意的是，雙邊不對稱顆粒(A-4)和病毒在數量上的比例必須遠大於4：1，例如是30：1，如此始能確保所有的病毒皆能被雙邊不對稱顆粒(A-2)所包覆。此外，以機率上而言，大多數的四面體聚合結構(B-5)係包括至少一顆具有螢光共振能量轉移供體(Mlarina Blue)的雙邊不對稱顆粒和至少一顆具有螢光共振能量轉移受體(6-(7-Nitrobenzofurazan-4-ylamino)hexanoic acid)的雙邊不對稱顆粒。較佳而言，四面體聚合結構(B-5)係由兩顆具有螢光共振能量轉移供體的雙邊不對稱顆粒和兩顆具有螢光共振能量轉移受體的雙邊不對稱顆粒所構成。
檢測生物分子之方法
檢測例1-利用電子顯微鏡檢測四面體聚合結構
針對具體例1的四面體聚合結構(B-1)進行電子顯微鏡的檢視，請參照第5圖，其佐證四顆具有免疫活性之雙邊不對稱顆粒藉由各自表面接合的生物分子同時與單一病毒組成四面體結構，四面體中間所形成的容置空間，能夠剛好捕獲單顆特定直徑大小的病毒(粒徑介於50~100nm，特別是介於80~100nm)，使得後續定量檢測更加準確。四面體結構中央可容置的空間約略等同直徑100奈米之病毒顆粒體積。
檢測例2-利用粒徑分析檢測四面體聚合結構
針對具體例1的四面體聚合結構(B-1)進行粒徑分析。請參照第6圖，當雙邊不對稱顆粒和B肝病毒間數量的比值大於10時，便不會再出現任何B肝病毒的訊號，因此可以確定B肝病毒可以完全被具免疫活性的雙邊不對稱顆粒所捕獲。另外，參照第7圖，代號L27-31-06構成之曲線代表溶液中四面體與過量雙邊不對稱顆粒的粒徑平均值，該曲線的平均粒徑是由四面體和單顆雙邊不對稱顆粒的數量比例決定。藉由分析該曲線的分佈情形，便可回推出溶液中的B肝病毒的數量。
檢測例3-利用螢光共振能量轉移檢測四面體聚合結構
在溶液中固定雙邊不對稱顆粒(A-1)的數量，並添加不同數量比例的Chromeon 470(模擬病毒)，從0wt%到3.5wt%，以形成具有不同四面體聚合結構(B-2)濃度的溶液。其中，模擬病毒係對應上述具體例2中的模擬病毒。接著，對各混合溶液進行FRET檢測，其結果繪示於第8圖中，參照第8圖，觀察611奈米的FRET發光訊號，可以發現訊號強度隨Chromeon 470(模擬病毒)濃度的增加而呈現等比例增長。因此，藉由適當的校正曲線輔助，我們可以由測試端的FRET發光訊號強度來反推Chromeon 470的數量，也就是模擬病毒的數量。
檢測例4-利用螢光共振能量轉移檢測四面體聚合結構
針對具體例4的四面體聚合結構(B-4)進行FRET檢測。由於大多的B肝病毒可以同時被兩顆具有螢光共振能量轉移供體(Marina Blue)的雙邊不對稱顆粒和兩顆具有螢光共振能量轉移受體(6-(7-Nitrobenzofurazan-4-ylamino)hexanoic acid)的雙邊不對稱顆粒所包覆，當 各四面體聚合結構內兩相鄰的雙邊不對稱顆粒係小於10奈米時，相應的螢光共振能量轉移供體就會和螢光共振能量轉移受體產生FRET訊號。換言之，便可藉由量測FRET發光訊號反推B肝病毒的數量。
檢測例5-利用螢光共振能量轉移輔以施加磁場檢測四面體聚合結構
針對具體例3的四面體聚合結構(B-3)進行FRET檢測。本檢測例的檢測方式類似上述檢測例4的檢測方式，兩者的主要差異在於檢測例5進一步利用磁性產生裝置，例如磁鐵或電磁鐵，產生磁場，以吸引分散於溶液中的四面體聚合結構(B-3)，使四面體聚合結構(B-3)集中於溶液中的某一特定區域，例如集中於容器的側壁附近。藉由集中四面體聚合結構(B-3)，便可有效增強FRET的訊號強度。參照第9圖，相較於未施加磁場的情況，藉由施加磁場可讓特定波長(611nm)的訊號強度增進13.4倍。
需注意的是，由於雙邊不對稱顆粒(A-3)僅具有螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體之其中一者。因此，即便磁場會同時吸引未捕捉任何模擬病毒的磁性雙邊不對稱顆粒(A-3)(或稱自由磁性雙邊不對稱顆粒)，並使自由磁性雙邊不對稱顆粒間的距離減少至1~10nm，這些自由磁性雙邊不對稱顆粒也不會發出任何的FRET訊號(亦即不會產生雜訊)，進而影響病毒的定量結果
檢測例6-利用螢光共振能量轉移檢測四面體聚合結構
針對具體例5的四面體聚合結構(B-5)進行FRET檢測。本檢測例的檢測方式類似上述檢測例4的檢測方式，兩者的主要差異在於檢測例5進一步利用磁性產生裝置，例如磁鐵或電磁鐵，產生磁場，以吸引分散於 溶液中的四面體聚合結構(B-5)，使四面體聚合結構(B-5)集中於溶液中的某一特定區域，例如集中於容器的側壁附近。藉由集中四面體聚合結構(B-5)，便可有效增強FRET的訊號強度至少2-3倍。
需注意的是，由於具有螢光共振能量轉移供體的雙邊不對稱顆粒(A-4)和具有螢光共振能量轉移受體的雙邊不對稱顆粒(A-4)中的其中一種才會具有氧化鐵，而另一種則不具有氧化鐵，亦即，能被磁場吸引的雙邊不對稱顆粒僅會具有同一種類的螢光分子(亦即螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體之其中一者)。因此，即便磁場會同時吸引未捕捉任何B肝病毒的磁性雙邊不對稱顆粒(A-4)(或稱自由磁性雙邊不對稱顆粒)，並使自由磁性雙邊不對稱顆粒間的距離減少至1~10nm，這些自由磁性雙邊不對稱顆粒也不會發出任何的FRET訊號(亦即不會產生雜訊)，進而影響病毒的定量結果。
檢測例7-利用離心分離四面體聚合結構
相較於單顆雙邊不對稱顆粒和單一待側物，前述具體例1、2、3、4、5的四面體聚合結構(B-1、B-2、B-3、B-4、B-5)具有較大的密度，因此可藉由旋轉離心分離裝置快速濃縮、收集四面體聚合結構，進而判斷待側物的數量。
相較於習知技術，本發明各實施例所提供之雙邊不對稱顆粒及其自組裝聚合物可用以進行靈敏、快速、低成本且可精準定量生物分子之檢測方法。此外，本發明一實施例的四面體聚合結構相較於雙邊不對稱顆粒和和待側物具有較大的密度，因此可藉由離心分離裝置快速濃縮、收集，進而判斷待側物的數量。又，本發明一實施例係對具有磁性的四面體 聚合結構施加磁場，不但可以快速聚集具有磁性的四面體聚合結構，若搭配量測其螢光共振能量轉移強度，亦能增進對應螢光共振能量轉移的訊號強度，大幅地提升了檢測的效率及精準度。綜上所述，本發明可廣泛應用於臨床診斷上快速篩檢病毒、臨床侵入式醫療產品甚至用以檢測水質微量病毒。
Claims (33)
- 一種雙邊不對稱顆粒(Janus particle)，包括：一低維度基材，該低維度基材的表面包括一生物分子改質區域；以及複數個生物分子，固接於該低維度基材的表面且位於該生物分子改質區域內，且各該生物分子的自由端對微生物體具有專一的結合性，其中該生物分子改質區域的面積和該低維度基材的面積間具有以下關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS其中，AB代表該生物分子改質區域的總面積；以及AS代表該低維度基材的總面積。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙邊不對稱顆粒，其中該低維度基材係為球狀基材、柱狀基材或啞鈴狀基材。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙邊不對稱顆粒，其中該低維度基材係為中孔洞的球狀基材。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙邊不對稱顆粒，其中該生物分子改質區域係為一連續區域且設置於該低維度基材的一側面。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙邊不對稱顆粒，其中該些生物分子係均勻分布於該生物分子改質區域內。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙邊不對稱顆粒，其中各該生物分子係為抗體。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙邊不對稱顆粒，其中該低維度基材的表面另包括一非生物改質區域，該非生物改質區域係為一連續區域且設置於 該低維度基材的一側面。
- 如申請專利範圍第7項所述之雙邊不對稱顆粒，其中該非生物改質區域的面積係以下式表示：AM=AS-AB其中，AM代表該非生物改質區域的總面積。
- 如申請專利範圍第7項所述之雙邊不對稱顆粒，其中另包括複數個磁性物質，設置於該非生物改質區域中。
- 如申請專利範圍第9項所述之雙邊不對稱顆粒，其中該低維度基材另包括複數個孔洞，該些磁性物質會被設置於該些孔洞中。
- 如申請專利範圍第1項所述之雙邊不對稱顆粒，其中該雙邊不對稱顆粒另包括複數個螢光分子，固接於該低維度基材的表面且位於該生物分子改質區域內。
- 如申請專利範圍第11項所述之雙邊不對稱顆粒，其中各該螢光分子係為螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體或單一螢光分子。
- 一種四面體聚合結構，包括：一微生物體，該微生物體的表面包括複數個生物分子；以及四個雙邊不對稱顆粒，圍繞該微生物體，其中各該雙邊不對稱顆粒包括：一低維度基材，該低維度基材的表面包括一生物分子改質區域；以及複數個另一生物分子，位於該生物分子改質區域內，其中各該另一生物分子的兩端係分別固接至該低維度基材的表面及該微生物 體表面的各該生物分子。
- 如申請專利範圍第13項所述之四面體聚合結構，其中該生物分子改質區域的面積和該低維度基材的面積間具有以下關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS其中，AB代表該生物分子改質區域的總面積；以及AS代表該低維度基材的總面積。
- 如申請專利範圍第13項所述之四面體聚合結構，其中該低維度基材表面上的各該生物分子對於位於該微生物體表面上的各該生物分子具有專一性的結合力。
- 如申請專利範圍第13項所述之四面體聚合結構，其中各該雙邊不對稱顆粒另包括複數個第一螢光分子，各該第一螢光分子固設至該低維度基材表面的該生物分子改質區域內，該微生物體另包括複數個第二螢光分子，各該第二螢光分子固設至該微生物體的表面，各該第一螢光分子係為螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中之一者，各該第二螢光分子是螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中另一者。
- 如申請專利範圍第13項所述之四面體聚合結構，其中該些雙邊不對稱顆粒的其中之一顆粒另包括複數個第一螢光分子，各該第一螢光分子固設至該低維度基材表面的該生物分子改質區域內，該些雙邊不對稱顆粒中的另一顆粒另包括複數個第二螢光分子，各該第二螢光分子固設至該低維度基材表面的該生物分子改質區域內，各該第一螢光分子係為螢光共 振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中之一者，各該第二螢光分子是螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中另一者。
- 如申請專利範圍第17項所述之四面體聚合結構，其中各該低維度基材的表面另包括一非生物改質區域，該非生物改質區域係為一連續區域且設置於該低維度基材的一側面。
- 如申請專利範圍第18項所述之四面體聚合結構，其中表面固設有該些第一螢光分子的該雙邊不對稱顆粒另包括複數個磁性物質，設置於該低維度基材的該非生物改質區域內，表面固設有該些第二螢光分子的該雙邊不對稱顆粒不包括任何磁性物質。
- 一種雙邊不對稱顆粒的製作方法，其包括：提供至少一低維度基材；將該低維度基材吸附於一纖維網狀結構的表面上；施行一加熱製程，致使該低維度基材部份下陷至該纖維網狀結構中，而構成一下陷部，並使該低維度基材的部份突出於該纖維網狀結構的表面，而構成一突出部，其中該突出部的面積和該低維度基材的面積的比值介於0.2-0.5；形成一表面改質層於該突出部的表面上；於該表面改質層上形成一保護層；在形成該表面改質層以及該保護層之後，將該低維度基材自該纖維網狀結構的表面上脫離；在該低維度基材自該纖維網狀結構的表面脫離之後，移除該保護層；以及 於該表面改質層上設置一生物分子層，其中該生物分子層係固接至該表面改質層。
- 如申請專利範圍第20項所述的雙邊不對稱顆粒的製作方法，其中該纖維網狀結構係由至少一條電紡纖維所構成，該電紡絲纖維的各區段係相互堆疊纏繞。
- 如申請專利範圍第20項所述的雙邊不對稱顆粒的製作方法，其中該低維度基材係為包括複數個孔洞的中孔洞球狀基材。
- 一種檢測生物分子之方法，包括：提供複數個雙邊不對稱顆粒，各該雙邊不對稱顆粒包括：一低維度基材，該低維度基材的表面包括一生物分子改質區域；以及複數個生物分子，各自包括一固接端和一自由端，各該固接端固接於該低維度基材的表面且位於該生物分子改質區域內，其中該生物分子改質區域的面積和該低維度基材的面積間係具有以下關係：(1/5)AS≦AB≦(1/2)AS其中，AB代表該生物分子改質區域的總面積；以及AS代表該低維度基材的總面積；提供一微生物體，該微生物體包括複數個另一生物分子，設置於該微生物體的表面；以及將該些雙邊不對稱顆粒及該微生物體互相混合，致使位於該雙邊不對稱 顆粒表面上的各該生物分子的自由端固接於該微生物體表面的各該生物分子。
- 如申請專利範圍第23項所述之檢測生物分子之方法，其中該低維度基材係為中孔洞的低維度基材。
- 如申請專利範圍第23項所述之檢測生物分子之方法，其中該低維度基材的直徑和該微生物體的直徑具有下列關係：0.15≦(VD/D)≦0.3其中，D代表該低維度基材的直徑；以及VD代表該微生物體的直徑。
- 如申請專利範圍第23項所述之檢測生物分子之方法，其中該生物分子改質區域係為一連續區域且設置於該低維度基材的一側面。
- 如申請專利範圍第23項所述之檢測生物分子之方法，其中設置於該低維度基材表面上的該些生物分子係均勻分布於該生物分子改質區域內。
- 如申請專利範圍第23項所述之檢測生物分子之方法，其中該低維度基材表面上的各該生物分子對於該微生物體表面的各該生物分子具有專一性的結合力。
- 如申請專利範圍第23項所述之檢測生物分子之方法，其中各該雙邊不對稱顆粒的另包括複數個第一螢光分子，各該第一螢光分子固設至該低維度基材表面的該生物分子改質區域內，該微生物體另包括複數個第二螢光分子，各該第二螢光分子固設至該微生物體的表面，各該第一螢光分子係為螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中之一 者，各該第二螢光分子是螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中另一者。
- 如申請專利範圍第23項所述之檢測生物分子之方法，其中該些雙邊不對稱顆粒中的部分顆粒另包括複數個第一螢光分子，各該第一螢光分子固接於該低維度基材的表面且位於該生物分子改質區域內，該些雙邊不對稱顆粒中的其他顆粒另包括複數個第二螢光分子，各該第二螢光分子固接於該低維度基材的表面且位於該生物分子改質區域內，各該第一螢光分子係為螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中之一者，各該第二螢光分子是螢光共振能量轉移供體或螢光共振能量轉移受體的其中另一者。
- 如申請專利範圍第30項所述之檢測生物分子之方法，其中各該低維度基材的表面另包括一非生物改質區域，該非生物改質區域係為一連續區域且設置於該低維度基材的一側面。
- 如申請專利範圍第31項所述之檢測生物分子之方法，其中表面固設有該些第一螢光分子的各該雙邊不對稱顆粒另包括複數個磁性物質，設置於該低維度基材的該非生物改質區域內，表面固設有該些第二螢光分子的各該雙邊不對稱顆粒不包括任何磁性物質。
- 如申請專利範圍30項所述之檢測生物分子之方法，其中表面固設有該些第一螢光分子的該些雙邊不對稱顆粒的數量相同於表面固設有該些第二螢光分子的該些雙邊不對稱顆粒的數量。
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Li et al., "Synthesis of Biofunctional Janus Particles", Macromolecular Rapid Communications, 2015, 36(12), pp 1200-1204. * |
| Lin et al., "Fabrication and Characterization of Asymmetric Janus and Ternary Particles", ACS Applied Materials & Interfaces, 2010, 2(11), pp 3185-3191. * |
| Zhang et al., "Bioconjugated Janus Particles Prepared by in Situ Click Chemistry", Chemistry of Materials, 2009, 21(17), pp 4012-4018. * |
Also Published As
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