酸鹼值在細胞生理系統中扮演極重要的角色,從細胞增生、胞吞作用(endocytosis)到細胞凋零都伴隨著酸鹼值改變,因此一個能精確偵測細胞內酸鹼值變化的偵測器是探討細胞生理學不可或缺的重要利器。近年來,具有高生物相容性、高表面積且易於在表面修飾各種官能基的中孔洞二氧化矽奈米粒子,在各研究領域都受到相當廣泛的討論。 在此研究中,我們建立了一個統合的細胞內單粒子追蹤與酸鹼值偵測系統,突破過去文獻中只能專一在其中一項技術的限制。在材料方面,利用將螢光分子fluorescein isothiocyanate (FITC) 與rhodamine B isothiocyanate (RITC) 以共縮合方式鑲嵌於二氧化矽中孔洞奈米粒子的結構當中,其中FITC在鹼性環境下螢光強度會增加,而RITC的螢光強度則不受環境酸鹼值影響,再利用其強度比值去做換算便能得知該環境的酸鹼度。本篇論文的第一部分我們使用三維空間即時單粒子追蹤技術,去追蹤癌細胞對於修飾螢光分子之中孔洞二氧化矽奈米粒子的吞噬行為與粒子所在環境的酸鹼值。透過觀察胞吞作用以及粒子脫離核內體(endosome)的過程,我們發現周遭環境酸鹼值改變與粒子運動行為有密切關連,而這些行為同時也受到細胞生理狀態的影響。論文第二部分則希望能改善過去的酸鹼值偵測器過於狹窄的偵測範圍,使其能準確地反映周遭環境變化。藉由合成具有中空結構和大小不一的表面孔洞的螢光中孔洞二氧化矽奈米粒子,我們利用這些曲率不一致的表面來影響FITC與材料表面帶正電荷官能基之間的距離,進而改變其酸解離常數(pKa)且增廣FITC螢光強度變化所涵蓋的pH值範圍,讓此奈米粒子成為具備極佳發展潛能的細胞pH偵測器。未來希望能將此細胞酸鹼值偵測器與追蹤技術應用於更多生物現象的觀察,以...
與傳統矽技術相比, 有機記憶體器件由於具有可撓曲性, 溶液製程性, 廉價, 材質多樣性等優點而備受研究關注。同時,聚醯亞胺由於具有良好熱穩定性,化學穩定性和機械強度而被認為是最適合的記憶體候選材料之一...
在癌症生物學的研究當中,常發現由不正常醣化結構所構成的癌相關抗原,即癌細胞常會表現出一般正常細胞中不會表現的特殊醣質結構。一般而言,以 Galb1-4GlcNAc,亦即 LacNAc,所聚合組成的第二...
直接甲醇燃料電池(DMFC)是一種具有前瞻性的新能源來源,並應用在車輛及其他運載工具和可攜式設備上。開發質子傳導膜在甲醇燃料電池,其同時具備所需質子導電度和低甲醇穿透度是一極重要的挑戰。質子傳導膜目前...
光動力治療主要是經由讓目標細胞將光敏劑攝入後,以特定波長之雷射光激發產生自由基來達到殺死目標細胞之效果。光動力治療通常會遭遇到兩個問題:光敏劑的暗毒性以及光敏劑在目標細胞與正常體細胞之間的低選擇性。本...
抗結垢表面(anti-fouling surface)為許多生醫材料之重要特性之一。兩性離子材料憑藉著結構中同時帶有部分正負電誘導出高水合的特性,此高水合特性使得以此做為基材的生醫材料表面,亦能擁有良...
近年來,由於雙親性嵌段共聚物特殊之自組裝結構型態受到廣泛的研究及討論,對於奈米結構材料之製備與應用開啟了另一個新的途徑。但要如何精準的控制雙親性嵌段共聚物於材料製備過程中的奈米結構尺寸,仍尚未被完整而...
根據國際糖尿病聯合會的統計,在2013年全球70億5千萬人口中有3億8千萬人患有糖尿病,其中有2千8百萬人罹患第一型糖尿病。 第一型糖尿病是一種自體免疫攻擊疾病,身體的免疫系統攻擊自身的β細胞,使得胰...
機械應力是維持結締組織的重要因子之一。在許多組織器官中,機械應力對於維持組織正常生理作用抑或是病理的產生都有重要的影響。眼角膜基質組織是一具有特化排列膠原蛋白結構的透明組織,其正常的結構代謝循環是個相...
奈米線、奈米尖錐、奈米帶等一維奈米結構因具有獨特的光性、電性和機械性質而成為現今的熱門研究領域。一維奈米材料在過去的研究往往集中在其特殊的光學性質以及電學性質上,鮮少有關於磁性方面的深入研究。我的研究...
聲子晶體泛指材料性質或幾何形狀週期排列之彈性結構。近二十年,由於聲子晶體具有特殊波傳效應,如完全頻隙、負折射、聲波聚焦等,已引起相當多學者的興趣與投入。由於壓電晶圓較難進行精密蝕刻,目前文獻大都以矽基...
石化能源為現今主要之能源來源,然其具儲量漸趨耗竭與伴隨環境汙染問題,發展永續且綠色之能源為各國首要目標。氫氣能量密度高,且由燃料電池能產生電力,具潔淨無汙染之優點。利用光電化學分解水產氫,為氫能利用發...
中文摘要 普昂疾病是一種傳染性海綿樣腦病變症。由於90年代在英國爆發的狂牛症引發全世界對於普昂疾病的關注,科學家們普遍懷疑此類疾病可能是直接經由牛傳染到人。至今只知道正常狀態的PrPC 被誘變成致病...
本論文主題為利用蛋白質修飾之量子點(quantum dots, QDs)及DNA修飾之金奈米粒子(gold nanoparticles, Au NPs)等功能性奈米材料和分子適合體(aptamer)來...
藉由壓電效應與超快光譜技術,奈米結構的壓電半導體可當成光學壓電換能器 (optical piezoelectric transducer) 產生與偵測奈米音波。利用光壓電換能器,我們研究奈米超音波學 ...
本研究的目的在於利用二維特徵法從大腦磁振造影影像中擷取資訊。在現今大數據的時代裡,我們已經有足夠的技術和資源去收集分析世界上所有醫院及研究單位裡的大腦影像;且在多方努力之下,在不久的將來或將成為事實。...
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