凝血酶 (thrombin) 為凝血機制中主要的酵素，我們根據DNA互補特性將TBA設計一段結合序列 (hybrid TBA, hTBA) 與修飾在Au NPs上序列之 (cDNA−Au NPs) 互補，發現hTBA可因其互補特性在Au NPs移動至最適合與thrombin結合的距離，經由TBA15和TBA29兩者的結合力增加對thrombin活性的抑制。
此外，我們將TBA29–Au NPs修飾於氧化石墨烯 (graphene oxide, GO) 形成TBA29–Au NPs/GO抑制劑，並以協同抑制 (synergistically inhibit) 作用，降低thrombin活化fibrinogen形成網狀結構血纖維蛋白 (fibrin) 的活性。為了提高抑制劑在血漿樣品中抑制凝血作用，我們在原本的抑制劑中加入抗凝血藥物-肝素 (heparin)，使其與我們材料結合後製備成TBA29–Au NPs/heparin/GO，並偵測其延長thrombin凝固時間 (thrombin clotting time, TCT)。相較之下，TBA29–Au NPs/heparin/GO之TCT為TBA29–Au NPs的21.4倍、TBA29–Au NPs/GO的17.0倍及其他市售抗凝血藥物，如:肝素、阿加曲班 (argatroban)、水蛭素 (hirudin)、華法林 (warfarin) 等100倍以上。在TBA29–Au NPs/heparin/GO中，TBA29–Au NPs對thrombin高選擇性使得heparin更易與thrombin結合，又因TBA29–Au NPs本身的立體障礙，降低fibrinogen活性位置與thrombin結合而達到抑制效果，且其具備低毒性及低溶血作用，顯示此複合材料具潛力開發為安全之高效型抑制劑。另外，設計尾端20個腺嘌呤 (A20) 可和Au NPs或GO表面作用，而TBA15h20A20和TBA29h20A20中設計的h20會使這兩條DNA互補，加入Au NPs或GO後就能合成自組裝混合單層 (self-assembled hybrid monolayer, SAHM) 的TBA15h20A20/TBA29h20A20-Au NPs和TBA15h20A20/TBA29h20A20-GO (簡稱TBA15/TBA29-GO)，具有良好的抗凝血性 (比市售抗凝藥物凝固時間多10倍與2倍)，且相較於尾端為巰基之aptamer更為便宜且簡單，同時也在動物實驗上有良好的成效。
在這一系列的研究中，最大的問題是不論利用解毒劑或是光分解官能基來回復凝血，在生物體外都需要一段時間且無法完全回復原本的凝血效果。即便目前已有安全且高效型抑制劑，其GO的大小仍為我們改進的目標之一。近期成功使用末端為poly A之TBAs修飾到Au NPs後仍具有良好的抗凝血性，大幅降低成本 (和之前尾端為巰基之aptamer相比)。
為解決奈米粒子生物應用上的疑慮，近期本實驗室著力於開發利用植物化學成分(phytochemical)(如，多酚、海藻多糖)合成之奈米碳材。許多植物化學成分擁有少量的抗凝血效能，然而此類分子大多數都具有低生物利用率、溶解度或化學組成不穩定之問題，海藻多糖即是此類。海藻多糖之抗凝血效能與其硫酸化程度有關，然而每批海藻多糖硫酸化程度並不相同，傳統化學修飾方法亦需使用複雜的有機合成，故我們利用一步乾燒搭配硫酸鹽類合成具凝血效能之硫酸化奈米碳材(sulfated alginate carbon nanowires, CNWsAlg@SOx)。我們亦發現海藻多糖經一步乾燒後可產生多酚結構，其合成之碳奈米膠(alginate carbon nanogel, Alg-NGs)可利用多酚結構對複數抗凝血因子作用。以上2種新型抗凝血碳材，在老鼠模型測試亦有優異的效果。
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