(1) 細胞機械力學(mechanotransduction):
以細胞骨架與細胞連結(Adherens junctions,AJs)為主軸,利用不同生醫工程技術,觀察E-cadherin在奈米尺度的動態,證明catenin分子於膜底肌動蛋白微絲網絡上的快速流動。結合過去於AJs研究相關境驗,透過這兩年間於顯微鏡系統、生醫微流體、以及細胞生物上所建立的相關技術,除了瞭解細胞機械力訊號於細胞生理之影響,並將其應用於臨床醫學相關。
天然高分子聚合物(biopolymer)與環境中的天然聚合物在微觀物理上有很高的相似性。我們研究以水中的DOM(dissolved organic matter)及藻類釋出的EPS(extralcellular polysaccharides)為主軸,利用動態雷射散射(Dynamic laser scattering spectroscopy) 、雷射共軛焦顯微鏡(laser scanning confocal system)以及磁鑷系統(magnetic tweezers system),從微觀尺度研究這些天然聚合物的自組裝現象。我們導入聚合膠體自組裝模型,透過溫度、離子濃度擾動,解釋DOM及EPS與奈米粒子間的自組裝現象。研究成果除了對人造奈米塑膠對海洋生態威脅有進一步了解,也為海洋碳循環與氣候變遷提出一新的關聯解釋。近年,我們也將類似的光電技術導入臨床醫學,透過高分子自組裝的研究方法,試圖解決呼吸道中痰液黏膜(天然生物高分子)的相關臨床問題。