1. 分子感測器
2. 蛋白質/蛋白質與受質結構與功能分析
3. 生物奈米材料與檢測

1. 分子檢測元件(sensors)的研究

   近年來的研究指出場效電晶體感測器(FET senor)對氣體的靈敏度極高。我們希望利用此平台，延伸修飾帶有不同官能基的分子於矽場效電晶體表面，預期可以將日常生活中氨氣、甲醛、二氧化碳、一氧化碳等氣體區別之。H1N1病毒，禽流感病毒，covid-19病毒等對人類造成傷害的各種病毒檢測。

   並達到可定性與定量(能分辨氣體的種類)為目標、並提升靈敏度(人類嗅覺無法感受的極低氣體濃度也能偵測到)、選擇性 (能夠即時顯示偵測時的氣體濃度) 以及穩定性和回復性 (經過簡單處理便能重複使用)。

   藉由將3-氨基丙三乙氧基矽烷(3-(aminopropyl)triethoxysilane, APTES) 修飾於矽場效電晶體（Si-FET)表面之矽烷偶聯劑作為分子探針。利用反應前與反應後分子電荷產生的差異性而導致電流的變化。修飾APTES後，將產生胺基(-NH₂) 官能基於表面上，修飾單股DNA當分子探針捕捉另一互補股DNA(左下圖)，僅在極低濃度 (0.1fM DNA)下就可觀察到的成果[2]。另外也測得大腸桿菌（右下圖）。 

2. 蛋白質結構與功能的研究蛋白質的三級結構能讓人了解它們所扮演的角色和各式各樣的功能。一個詳細的晶體結構，不僅說明了蛋白質結構與功能之密切關係，更有助於基礎生物科學的發展，也為酵素工程、新藥開發等生物科技，提供了不可或缺的理論基礎。本實驗室主要是研究醣水解酶結構：包括家族六，十六與四十八的晶體結構與受質。這些結構讓我們了解酵素水解機制與活性區氨基酸的關係。

蔡麗珠 Publications (2014-2019)

1. Hsiao-Chuan Huang, Hong-Qi Liu, Yo-Chia Chen, and Li-Chu Tsai ^*“Crystal structures of GH6 Orpinomyces sp. Y102 CelC7 enzyme with exo- and endo- activity in a complex with cellobiose”, Acta Crystallographica Section D. D75 (2019) 12, 1138-1147 (IF~4.8)
2. Li-Chu Tsai, Chien-Ho Chen, Cheng-Wei Lin, Yi-Cheng Ho, and Fwu-Long Mi, “Development of mutlifunctional nanoparticles self-assembled from trimethyl chitosan and fucoidan for enhanced oral delivery of insulin”, International Journal of Biological Macromolecules (2019). 126, 141-150 (IF~4.8)
3. Li-Chu Tsai, Min-Lang Tsai, Kun-Ying Lu, and Fwu-Long Mi*, “Synthesis and evaluation of antibacterial and antioxidant activity of small molecular chitosan–fucoidan conjugate nanoparticles”, Research on Chemical Intermediates (2018). 44, 4855-4871 (IF~1.7).
4. Ying-Pin Wu, Chia-Jung Chu, Li-Chu Tsai*, Ya-Wen Su, Pei-Hua Chen, Mathew K Moodley, Ding Huang, Yit-Tsong Chen, Ying-Jay Yang and Chii-Dong Chen “Detection of electrically neutral and nonpolar molecules in ionic solutions using silicon nanowires” Nanotechnology. (2017) 28 (16), 1-8. https://doi.org/10.1088/1361-6528/aa63a6
5. Li-Chu Tsai, Hao-Ying Hsieh, Kun-Ying Lu, Sin-Yu Wang  and Fwu-Long Mi*, “EGCG/gelatin-doxorubicin gold nanoparticles enhance therapeutic efficacy of doxorubicin for prostate cancer treatment”, Nanomedicne. (2016). 11(1), 9-30 (IF~6.2, R/C=12/123, Medicine, Research & Experimental)
6. Li-Chu Tsai*, Imamaddin Amiraslanov, Hung-Ren Chen, Yun-Wen Chen, Hsiao-Lin Lee, Po-Huang Liang, and Yen-Chywan Liaw^*, “Crystal structures of exoglucanase from Clostridium cellulovorans: cellotetraose binding and cleavage”, Acta Cryst. (2015). F71, 1264–1272  (IF~0.524, R/C=17/23, Crystallography)
7. Yo-Chia Chen, Wan-Ting Chen, Jeng-Chen Liu, Li-Chu Tsai, Hsueh-Ling Cheng* “A highly active beta-glucanase from a new strain of rumen fungus Orpinomyces sp.Y102 exhibits cellobiohydrolase and cellotriohydrolase activities”, Bioresource Technology (2014), 170,513-521. (IF~=4.98, R/C=20/158, Biotehnology & Applied Microbiology)