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陳秀美

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化學工程系(所)
 
學經歷:
  學歷:
美國愛荷華州立大學 化工博士

經歷:
2005~迄今 台灣科技大學 化工系教授
1995~2005台灣科技大學 化工系副教授
1994~1995生物技術開發中心 研究員

專業技術
  生物晶片、生物光電、酵素工程、基因工程
   
專利介紹
 
  一種結合剪應流與二維材料(氧化石墨烯)使紫膜穩固、單層、高覆蓋率且均一方向貼附的方法  
本創作利用具有三維結構且可快速拆裝並重覆使用的微流體,並結合氧化石墨烯,可高效率、高再現性與高穩定性......
 
  共價鍵結生物配體與細菌視紫質用於生物檢測  
此專利技術中,我們利用具有雙官能基(bis-succinimidyl或bis-sulfo-succi......
 
     
專利技術櫥窗
 

量測簡易高靈敏度微生物光電感測

研究計畫
 

教授課程

基因重組技術、生物化學、工程數學、輸送現象、輸送程序

研究概述與方向

    

目前的研究以具有光敏感性的細菌視紫質(bacteriorhodopsin,BR)膜蛋白質為主軸,進行相關的基礎性研究及應用性開發。細菌視紫質為古生Halobacterium salinarum嗜鹽菌之紫色細胞膜(purple membrane,PM)內的唯一蛋白質,具有單一方向光驅動質子泵(light-driven proton pump)、光致變色、非線性光學與絕佳的穩定性與重覆使用性等特色,是除了綠色植物中的葉綠素外,被公認為是一種最簡單的光能量轉換生物分子,且最具有應用潛力之綠色光電材料之一。其應用範疇極廣,例如人工視網膜、三維光學記憶體、光開關、光電感測器、像緣檢測器、光學圖像單調濾波系統、防偽材料、生物晶片以及生質氫能與燃料電池之開發等多方面。我們在細菌視紫質上的研究主題與技術有:
 
1.        膜蛋白的大量生產與純化。
2.        膜蛋白的基因突變。
3.        膜蛋白的化學修飾。
4.        生物光電晶片的開發。
5.        生物光電池的開發。
6.        光循環中間態的量測。
7.        二倍頻響應的分析。
8.        於單晶體中參雜的探討。
9.        生物親和性固定化的開發。
10.      與奈米粒子的結合及應用。
11.      生物檢測與生物分子作用分析的生物晶片應用。
12.      生質氫能的生產。

蛋白質工程
利用基因工程之技術來改進基因重組蛋白質之特性及其純化與固定化程序,為本研究室的研究重點之一;所研究的蛋白質包括glutathione-S-Transferase (GST)、N-carbamoyl-D-amino acid amidohydrolase (DCase)與bacteriorhodopsin (BR)。藉著基因工程我們於蛋白質之前後端加入一小段具有高特異性的親和性多生太,以簡化並整合此蛋白質之純化與固定化程序。目前所研究的親和標籤端為具有金屬親和性的 polyhistidine tag、GST tag、Strep tag以及我們自隨機胜組合庫中所篩選具有較高streptavidin (SAv) 親和性的多胜;探討的方向包括此親和標籤之效益、其對於蛋白質活性與穩定性之影響、以及於蛋白質固相再摺合復性程序上之應用。此外,利用基因之定點與定點隨機突變二種方法,我們探討影響蛋白質活性與穩定性的重要胺基酸位置,並進而利用突變法改進其特性。

生物晶片
具有高敏感度、快速應答與低價位等優點之石英晶體微量天平(quartz crystal microbalance, QCM)為本研究室所研發的生物感測儀器之一。結合自排性單分子膜以及水膠塗覆之表面修飾法,我們成功提高壓電生物感測晶片的使用穩定性、特異性、與活性,並據此製備出可商業化的 protein A、nitrilotriacetic acid (NTA)以及biotin/SAv 生物晶片,可分別應用於抗體、具polyhistidine tag重組蛋白質與標定有biotin之蛋白質之檢測與親和固定化上,以及後續的免疫檢測。此外,我們也以QCM系統即時偵測正常與癌化動物細胞之貼附、生長、分化及死亡情形。於微陣列生物晶片之研發方面,我們製作鞭毛表現隨機胜組合庫之細胞微陣列生物晶片,並結合自動化QCM系統應用於高親和性胜之快速篩選;同時,也進行奈米微粒子於微陣列生物晶片檢測應用之技術開發。最近,具有光驅動性質子唧筒特性,以及光致變色、瞬態光電響應、與非線性光學等特殊性能與功用之細菌視紫質(BR)為我們的研究新方向;重點為BR蛋白質的大量生產與純化、基因工程突變、以及其光電晶片製作技術之開發,將可應用於生物光學電腦、三維光學記憶體、全息影像儲存系統、影像顯示器、光開關、光電感測器、人工視網膜、生物性圖像傳導器、像緣檢測器、光學圖像單調濾波系統、三維圖像邊緣光調製器等多種生物光電晶片以及奈米生物材料之開發上。

代表近作

  1. Lin, F.-Y., W.-Y. Chen, and H.-M. Chen “Microcalorimetric study of the effect of hexa-histidine tag and denatruarant on the interaction mechanism between protein and metal-chelating gel” J. Colloid Interface Sci. 238, 333-339 (2001) (SCI).
  2. Chen, H.-M.*, C.-W. Ho, J.-W. Liu, K.-Y. Lin, Y.-T. Wang, C.-H. Lu, and H.-L. Liu ”Production, IMAC purification, and molecular modeling of N-carbamoyl-D-amino acid amidohydrolase C-terminally fused with a six-His peptide” Biotech. Prog. 19, 864-873 (2003) (SCI).
  3. Chen, H.-M.*, W.-C. Wang, and S.-H. Chen ”A metal-chelating piezoelectric sensor chip for direct detection and oriented immobilization of polyHis-tagged proteins” Biotech. Prog. 20, 1237-1244 (2004) (SCI).
  4. Chen, H.-M.*, K.-Y. Lin, and C.-H. Lu “Refolding and activation of recombinant N-carbamoyl-D-amino acid amidohydrolase from Escherichia coli inclusion bodies” Process Biochem. 40, 2135-2141 (2005) (SCI).
  5. Chen, H.-M.* and C.-W. Lin “Hydrogel-coated streptavidin piezoelectric biosensors and applications to selective detection of Strep-tag displaying cells” Biotech. Prog. Biotech. Prog. 23, 741-748 (2007) (SCI)

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