窄頻中紅外光於傳染性疾病結合免疫治療之新應用

研究介紹

本實驗室開發之多波段熱輻射紅外光源(圖一)，俱有偏極化、窄頻寬、可調變多波長之特性。窄頻紅外光源成功地應用在觀察紅外光對植物生長基因表現，和影響癌細胞生長變化的研究。近期已將窄頻多波長紅外光源應用於氣體(酒精)偵測系統(圖二)，成功達成不同濃度酒精之雙波長偵測(圖三)。

照射3~5 μm寬頻紅外光48小時的肺腺癌細胞A549，生長受到明顯抑制，細胞明顯膨大和停滯於細胞週期G₂與M。 3~5 μm窄頻紅外光照射子宮頸癌細胞HeLa 48小時，可破壞粒線體膜電位和增加細胞凋亡，加強化療藥物 Paclitaxel的療效。除了癌症治療的應用外，近期窄頻紅外光結合免疫治療的策略在致病細菌(鉤端螺旋體)上可以增強在低濃度病菌下本來微弱的免疫反應，在窄頻紅外線照射下可以馬上使宿主細胞察覺附近有病原體存在迅速募集單核細胞、T細胞免疫細胞前來滅菌，此方法可以克服目前濫用抗生素產生的抗藥性與超級細菌之問題(圖四)。

本實驗室近期最大的突破性研究為結合紅外線技術在嗅覺上的新發現，此一新理論可以補強傳統上嗅覺形狀理論與振動理論上不足的缺點，此成果兼具工程與生活應用以及尖端科學研究之意義(圖五)。

研究成果

1. 多波段紅外光源與偵測器成功應用於氣體(酒精)偵測系統。
2. 窄頻中紅外光成功應用於細胞免疫治療及時讓宿主偵測到病菌存在並進行消滅動作，此方法有助於免疫治療發展以取代抗生素治療伴隨抗藥性問題。
3. 窄頻中紅外光成功發展隨意調控氣味之突破。