生物物理– 中央研究院生物化學研究所

本設施除了本所儀器之外，中研院儀器中心所屬生物物理核心設施(Biophysics Core ... 粒徑篩層析-多角度散射分析系統是由一套高效能液相層析儀(HPLC)串接UV偵測器、擴展 ... Skiptocontent 生物物理 委員會成員 安形高志、何孟樵、林俊宏、林曉青、凌嘉鴻、張崇毅(召集人)、陳光超、冀宏源 位置 402室 管理者 何孟儒 [email protected] (02)27855696#4023 簡介 本設施負責管理本所各項生物物理學相關的公用儀器供本所研究人員使用，並負責儀器維護、訓練課程、使用者認證及實驗諮詢等工作。

本設施目前有分析式超高速離心機(XL-A,Beckman)、圓二色光譜儀(J815,Jasco)、螢光光譜儀(Fluorolog-3,JobinYvon)、傅立葉紅外線光譜儀(Tensor27,Bruker)、紫外光/可見光分光光度計(V630-Bio,Jasco)、多功能微量盤偵測系統(M1000pro,Tecan)、即時定量鏈聚合酶反應儀(LightCycler480II,Roche)、多角度靜態光散射儀(miniDAWN,Wyatt)及不對稱場流分析系統(Dualtec,Wyatt)等。

研究人員可廣泛運用各項儀器對蛋白質、核酸、醣類及小分子等樣品進行分子量鑑定、二級結構判定、樣品純度分析、分子間結合強度、穩定度與熱動力學等多項生物物理學研究。

本設施除了本所儀器之外，中研院儀器中心所屬生物物理核心設施(BiophysicsCoreFacility,BCF)亦設置於同一實驗室；欲使用BCF儀器者請參考BCF網頁:http://bcf.daais.sinica.edu.tw/index_C.html，並洽詢其管理者饒博士。

1.分析式超高速離心機AnalyticalUltracentrifuge,AUC 型號：XL-A(Beckman) 請洽管理者 分析式超高速離心機是由光學系統與超高速離心機所組成,可用於測量巨分子在水溶液條件下的特性:包括樣品的純度、分子量、大小形狀、沉降係數及探討蛋白質相互作用與複合體化學計量比值等參數。

目前該離心機與中研院生物物理核心設施(BCF)均分一半的使用時間,並採用送件代測方式進行sedimentationvelocity及sedimentationequilibrium實驗。

生化所使用者可與管理者聯繫樣品送測事宜。

2.定量即時聚合酶鏈鎖反應儀RealtimePCR 型號：LightCycler480II(Roche) 預約儀器-南港館 定量即時鏈聚合酶反應近年來已被廣泛應用在醫學及生命科學領域，此方法是基於在鏈聚合酶反應過程中，以螢光即時偵測核酸量，繼而將目標基因絕對或相對量化，同時還可通過分析溶解曲線對擴增的核酸進行反應後的分析。

也因為其具有高靈敏度、準確且快速的偵測能力,因此可用於測量基因表現、感染病患的病毒或細菌量、癌症監測、診斷個別基因差異的用藥反應等應用。

我們所使用的LightCycler480II機器有可更換的加熱模組與多種波長以利各種實驗,並可利用機器變溫快速穩定的特性進行蛋白質的熱穩定度實驗。

3.傅立葉紅外線光譜儀FT-IR 型號：Tensor27(Bruker) 預約儀器-南港館 紅外光譜是分子振動能階的吸收光譜,而有機物的不同官能基在紅外線光譜儀中有不同的吸收信號,因此能用以分辨有機物的種類。

傅立葉轉換紅外線光譜儀是將透過干涉儀取得的紅外光譜進行傅立葉轉換後得到樣品的振動光譜,可廣泛應用在有機及生物巨分子的鑑定與定性定量的測試。

Tensor27除了可偵測液相樣品外,也能應用在固相樣品上,更增加其使用的廣泛性。

4.螢光光譜儀 型號：Fluorolog-3(JobinYvon) 預約儀器-南港館 螢光光譜儀是生命科學研究不可或缺的工具,同時也是發展應用最廣泛的儀器之一。

相較於一般簡易桌上型光譜儀或讀值儀,我們所提供的Fluorolog-3螢光光譜儀具有更高的靈敏度及可擴充性,適合用於測量分子動力學研究、蛋白質折疊、分子內和分子間運動、分子大小和形狀及螢光共振能量遷移等各種類型的螢光實驗。

5.圓二色光譜儀 型號：J-715(Jasco)–採直立化可用於偵測易聚集沉澱之樣品 預約儀器-南港館 一般生物分子均具有對掌性特徵,並會造成左旋與右旋圓偏光在穿透樣品的折射率上有所差異,此一特性稱為圓二色性(circulardichorism,CD)。

由於光學活性或對掌性分子的電子躍遷受鄰近電子以及整體結構影響，會使得同一樣品在不同的狀態下或不同的樣品之間產生不同圓二色性,因此圓二色光譜儀可於偵測蛋白質或核酸樣品的二級結構組成與穩定度等實驗,以及用於比較樣品在不同條件下的結構變化。

目前J-715已改採用直立化設置,讓部分容易聚集沉澱的樣品亦能進行實驗。

6.醣晶片判讀儀 型號：GlycostationReader1200(GPBiosciences) 預約儀器-南港館 醣類在癌症、免疫疾病、感染性疾病及再生醫學(如幹細胞研究)等生命科學領域中扮演著極為重要的角色,例如目前有接近50%的癌症篩選標的即屬於醣類分子的範疇。

由於有越來越多重要研究是醣類分子(包括醣蛋白)相關,因此鑑定醣類分子方法的需求日益增加,本儀器室的醣類結構分析儀是利用各種不同凝集素(lectin)所製成的微矩陣晶片來判斷醣類分子結構的新型儀器,可提供快速的醣類篩檢結果。

7.圓二色光譜儀 型號：J-815(Jasco)–配有電子溫控槽、自動滴定裝置及二級結構預測軟體 預約儀器-南港館 圓二色光譜儀可廣泛應用在偵測掌性分子的圓二色性,最常用於探討蛋白質或核酸樣品的二級結構組成與穩定度等實驗。

尤其若是分子結構組成易受環境因素所影響(例如:酸鹼值、溫度、或與其它分子作用等),則圓二色光譜儀非常適用於比較樣品在不同條件下的結構變化。

J-815圓二色光譜儀除了設置有電子溫控槽及自動滴定裝置可提供更廣泛的實驗應用外,並安裝有一套二級結構分析軟體可供使用者快速分析樣品光譜並預測二級結構的組成。

8.停流反應光譜儀 型號：SX18(AppliedPhotophysics) 預約儀器-南港館 停流反應光譜儀可偵測樣品在溶液中1毫秒到數百秒之間反應的動力學機制。

此儀器可將樣品與試劑或結合分子依比例混合後停流於比色管中，並配合光源及光檢測器連續紀錄螢光或特定波長的吸收光譜。

藉由一系列的停留反應實驗，我們可以瞭解測試因子(例如:溫度、酸鹼值、變性劑濃度等)對樣品引發的動力學反應，並可進一步分析光譜以得知樣品的反應速率及中間產物的生成等結果。

9.多功能微量盤讀盤儀 型號：InfiniteM1000pro(Tecan) 預約儀器-南港館 TecanInfiniteM1000pro多功能微量盤讀盤儀具有以下特點:利用四重分光原理能有效過濾雜訊並可任意選擇所需波長；不同功能的模組均搭配獨立的偵測器以得到最佳的判讀功能；可調整頻寬與最適合的讀取高度以獲取最適合的實驗條件。

本儀器裝置有螢光、偏極光、可見光、冷光、ALPHA模組與自動加樣分注器，能廣泛運用在酵素動力學、蛋白質折疊、分子間結合、細胞毒性與藥物篩檢等研究。

10.粒徑篩層析-多角度散射分析系統(SEC-MALS) 請洽管理者 粒徑篩層析-多角度散射分析系統是由一套高效能液相層析儀(HPLC)串接UV偵測器、擴展型示差折射儀與動/靜光散射等四套偵測器所組成。

藉由擴展型示差折射儀可精確量測樣品濃度、絕對折射率及示差折射率，再搭配多角度靜態光散射儀可準確獲得樣品之絕對分子量。

而靜態光散射儀的流動式樣品槽另連接內置式動態光散射偵測器(QELS)，可於進行靜態光散射分析時同步進行樣品粒徑(Rh)量測。

此系統可廣泛應用於分析核酸、蛋白質、醣蛋白、醣/多醣、膜蛋白或複合體，毋須標準品即可準確獲得其絕對分子量及分布、粒徑大小及分布、聚合度、接合比率、折射率、第二維里係數及dn/dc等多項生物分子研究之重要數據。

型號： 動/靜光散射偵測器:miniDAWNTREOSwithQELS(Wyatt) 擴展型示差折射儀:OptilabT-rEX(Wyatt) 高效能液相層析儀:1260InfinityQuaternaryLCSystem(Agilent) 11.紫外光-可見光分光光度計 型號：V-630-Bio(Jasco) 預約儀器-南港館 V-630Bio是一套適合生命科學研究的紫外光-可見光分光光度計。

本儀器設有電子溫控裝置可控制樣品槽溫度，並附有一個操作控制面板可在無電腦的情況下進行實驗。

軟體內建常用程式可執行包含光譜測量、變溫實驗、動力學實驗及蛋白質濃度測量等實驗與分析。

規格: 雙光束、單分光器 矽光電二極體檢知器 波長範圍190-1100nm 圖譜頻寬1.5nm 掃描速率最高可達8000nm/min 12.不對稱流場場流系統(AsymmetricFlowField-FlowFractionation) 型號：EclipseDualTec(Wyatt) 請洽管理者 不對稱流場場流系統是一套用於分離及純化大型生物分子(例如:蛋白質聚合體、多醣體、微脂體及奈米粒子等)的技術。

與傳統管柱分離方式相比，本系統可在搭配使用的分離槽內形成流場，並藉由調控橫向流速將樣品依照大小進行分離。

其優勢在於避免樣品與管柱填充物質的作用、分離範圍更廣泛(可涵蓋1奈米到1微米)及樣品限制更小。

本系統與設施多項偵測器串聯後，可進一步獲得分離樣品的分子量與結構特性之資訊。

13.多功能微量盤讀盤儀 型號：CLARIOstar(BMG) 預約儀器-南港館 CLARIOstar微量盤讀盤儀在螢光的光學部分採用線性漸變濾光片(LVF)光柵技術，融合濾鏡與光柵的優點，解決濾鏡盤式判讀儀不能進行螢光全光譜掃描以及光柵型判讀儀頻寬限制及靈敏度的問題，使本儀器在進行螢光全波長掃描時也具備與濾鏡相當的靈敏度。

此外，CLARIOstar的超快速全波長光度計可在一秒內收取一組吸收光譜，可提供使用吸收光進行的實驗更多資訊。

14.螢光-吸收光雙模式光譜儀 型號：Duetta(HORIBA) 預約儀器-南港館 Duetta螢光-吸收光雙模式光譜儀的設計能讓使用者在同一臺儀器完成螢光與吸收光譜兩種實驗，並可校正內率效應以得到更準確的光譜。

本儀器所搭載的CCD偵測器可提供250-1100nm的光譜範圍且大幅縮短收取螢光光譜所需時間(<100ms)。

此外，本儀器亦裝備電子溫控樣品槽，可提供使用者進行更廣泛的生化實驗應用。

A01.盤式動態光散射儀 型號：DynaProPlateReaderI(WYATT) 請洽何孟樵老師實驗室 此款盤式動態光散射儀可搭配使用96,384及1536微量盤進行高通量自動化樣品動態光散射測量,相較於一般的動態光散射儀能省去置換樣品與清洗比色管所需的時間,同時每個樣品體積最少僅需5微升也大幅減少樣品消耗。

此外,本儀器也具備溫控功能讓使用者在不同溫度下進行實驗,能以高通量實驗方式獲得樣品粒徑及熱穩定性等特性。

A02.定量即時聚合酶鏈鎖反應儀與蛋白質熱穩定分析軟體 型號：StepOnePlusReal-TimePCRSystem(AppliedBiosystem) 請洽何孟樵老師實驗室 本定量即時聚合酶鏈鎖反應儀搭配有蛋白質熱穩定分析軟體可供使用者快速且大量的偵測蛋白質熱穩定度。

本系統可應用在篩選出最適合樣品存在的條件(例如酸鹼值、緩衝溶液及鹽類濃度等),比較原生(wildtype)與突變(mutant)樣品的熱穩定度以及加入作用分子前後樣品的穩定性差異等應用。

A03.個人化生物分子交互作用分析系統 型號：BLItz(Forte-Bio) 請洽何孟樵老師實驗室 BLItz是一套利用生物膜層表面干涉技術(BIO-LAYERINTERFEROMETRY,BLI)進行偵測生物分子間交互作用的個人化系統。

此分析系統是利用光纖製成的生物傳感器並在底端覆蓋一層生物分子相容層，並固定相互作用分子中的一個以形成生物膜層，隨後將傳感器置入帶有另一個作用分子的溶液中,當相互作用發生時，因生物膜層的厚度增加而使得反射光干涉光譜改變。

分子結合或解離時，都會導致干涉曲線的漂移,使用者可根據光譜計算得到結合常數等參數。

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