化學系

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國立臺灣師範大學化學系座落於公館校區理學院大樓。本系成立於民國五十一年,最初僅設大學部。之後於民國六十三年、七十八年陸續成立化學研究所碩士班和博士班。本系教育目標旨在培養化學專業人才與中等學校自然及化學專業師資,授課著重理論及應用性。本系所現有師資為專任教授25人,另外尚有與中央研究院合聘教授3位,在分析、有機、無機及物理化學四個學門的基礎上發展跨領域之教學研究合作計畫。此外,本系另有助教13位,職技員工1位,協助處理一般學生實驗及行政事務。學生方面,大學部現實際共322人,碩士班現實際就學研究生共174人,博士班現實際就學共55人。

本系一向秉持著教學與研究並重,近年來為配合許多研究計畫的需求,研究設備亦不斷的更新。本系所的研究計畫大部分來自國科會的經費補助。此外,本系提供研究生獎助學金,研究生可支領助教獎學金(TA)、研究獎學金(RA)和部分的個別教授所提供的博士班學生獎學金(fellowships)。成績優良的大學部學生也可以申請獎學金。

本校圖書館藏書豐富,除了本部圖書館外,分部理學院圖書館西文藏書現有13萬餘冊,西文期刊合訂本有911餘種期刊,將近約3萬冊。此外,西文現期期刊約450種,涵蓋化學、生化、生物科技、材料及其他科學類等領域。目前本系各研究室連接校園網路,將館藏查詢、圖書流通、期刊目錄轉載等功能,納入圖書館資訊系統中,並提供多種光碟資料庫之檢索及線上資料庫如Science Citation Index,Chemical Citation Index,Chemical Abstracts,Beilstein,MDL資料庫與STICNET全國科技資訊網路之查詢。

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    功能化金奈米粒子於生物技術上的應用
    (2007) 楊正義; Yang Chan-Yi
    近幾年來,對於尋找新材料的科學家們,奈米科技的發展已經引起他們極大的研究興趣,例如半導體、金屬團簇及線狀等奈米層級的材料,由於其獨特的物理性質,使其可以應用至作為奈米感測器、催化載體或光電儀器。此外,為了方便觀察量測,金屬奈米粒子也可以隨著實驗的需要,組裝至我們所需要的結構。在多樣化的金屬半導體中,金奈米粒子的研究更是被科學家長久以來的青睞,由於金奈粒子其簡易的修飾性並且具有極高的穩定性,使得金奈米粒子的應用更加地廣泛。因此我們首次將金奈米粒子與醣分子結合,利用簡單地化學修飾將醣分子共價地鍵結至金奈米粒子上,由於金奈米粒子與硫基可以穩定鍵結,因此我們可以使用金奈米粒子為載體,使醣分子可以在金奈米粒子上呈現出多價效應。利用大腸桿菌鞭毛上特定的蛋白質受體與特定的醣分子鍵結,我們可以使用電子顯微鏡直接觀測蛋白質受體的位置,其結合對於高濃度鹽類溶液有相當高的耐受度。我們也利用流通式生物分子感測系統來測量醣分子與特定蛋白質的鍵結強度,金奈米粒子與醣分子的結合不僅可以提供單一醣分子所呈現的選擇性,並且其共價效應甚至強過單一分子的鍵結力。經由我們的研究,相信可以為奈米技術與生物技術的結合提供另一境界的便利性。利用奈米粒子特殊的物性及化性,在生物系統上的觀測甚至可以超越一般傳統的生物觀測模式。
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    不同氮含量螢光奈米鑽石製備及光譜特性研究與生物應用
    (2012) 蘇隆畯; Long-Jyun Su
    螢光奈米鑽石(fluorescent nanodiamond) 是一種擁有許多獨特性質的新穎奈米材料,螢光奈米鑽石具有極佳的光穩定性並具有非常好的生物相容性,而且其表面容易修飾一些特定的官能基團,如果我們能增加螢光奈米鑽石的螢光強度,將更有助於我們在生物標記(bio-label)上的應用。 具有 N-V0 及 N-V- 缺陷中心(defect center)的螢光奈米鑽石是最常使用的紅色螢光奈米鑽石(red-FND),我們推估,如果增加奈米鑽石中的氮含量,有助於更多N-V0 及 N-V- 缺陷中心(defect center)產生,將使得螢光奈米鑽石放出的螢光強度更高,有利於我們在生物顯影上的應用。因此,我們利用擴散反射紅外線傅立葉轉換光譜法 Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform (DRIFT) Spectroscopy,偵測不同鑽石材料,並且依據單聲子區域 (1000-1400cm-1) 有獨自的特徵吸收峰來推算不同鑽石材料所含的氮含量,由於起初量測的鑽石粒徑均為10~40微米,因此我們再利用3維高能量球磨機 (3D-Ball mill machine)將這些不同氮含量的鑽石材料研磨並分離出粒徑約100奈米的不同氮含量奈米鑽石,接續再利用我們實驗室自行架設的離子佈植設備(40KeV Helium beam)將這些不同氮含量的奈米鑽石製作成不同氮含量的100奈米螢光鑽石,以利我們進行探討與應用。 經由本篇論文研究後,得知並非氮含量越高的螢光奈米鑽石其螢光強度就越強,根據研究指出,氮含量約為 ~157 ppm時 (Yellow RVD sample),會有最高的螢光強度表現,其螢光強度為我們實驗室原本所生產的Ele6_100奈米螢光鑽石的兩倍;另外,我們直接將Ele6_100奈米螢光鑽石利用3維高能量球磨機研磨,經過處理後,可以得到30奈米螢光鑽石,其螢光強度為原始我們實驗室自行生產的35奈米螢光鑽石的3~4倍,因此我們不僅僅找尋到螢光強度更高的螢光鑽米鑽石,也成功地製備粒徑小、螢光強度高的30奈米螢光鑽石,以利我們接續的生物顯影以及光學上的研究及應用。
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    以奈米探針親和質譜法分析單一醣蛋白質體學於肝疾病中之差異
    (2015) 陳威君; Chen, Wei-Chun
    現今診斷肝癌最常見的方法,如超音波掃描影像檢查或血清檢驗甲型胎兒蛋白(alpha-fetoprotein, AFP)濃度,都仍無法正確分辨癌症腫瘤特性或對甲型胎兒蛋白偵測的靈敏度及特異度不足。為了找尋出高靈敏度以及特異性的理想腫瘤標記分子,許多研究開始朝向分析肝疾病中標記蛋白的醣基化修飾與其變化。由許多文獻指出,血紅素結合蛋白(Haptoglobin, Hp)上的醣基化修飾的變化跟發展成肝癌的過程中有很大的關係,因此在本篇論文中,我們發展出兩種不同的親合性奈米探針結合質譜分析技術,對於單一生物標記血紅素結合蛋白上醣基化修飾在肝疾病中的改變研究,以找出早期診斷肝癌的腫瘤標記分子。 第一個策略是用磁性奈米粒子修飾上跟目標蛋白血紅素結合蛋白有親和性的血紅蛋白(Hemoglobin, Hb),純化出血液中的血紅素結合蛋白,再利用親水性作用層析法(Hydrophilic interaction chromatography,HILIC)萃取其醣胜肽,並結合質譜分析以鑑定特定位點之醣型。此研究分析了33例肝疾病病患,包括11例肝癌、11例肝硬化以及11例B型肝炎病人。我們成功地在肝癌、肝硬化以及B型肝炎病人分別鑑定到183、169、164條醣胜肽,醣基化的位置是位於天冬醯胺(Asparagine, Asn) Asn184, Asn207, Asn211以及Asn241。由比對醣胜肽的結果得知,約有2種雙角分支之唾液酸醣結構可在每一肝疾病族群中大於10個病人以上鑑定而得。此外,我們鑑定到28個獨特的醣胜肽在肝癌中出現,其中包括了5個雙角分支及三角分支的核心岩藻醣型,推測這些特定位點的獨特醣型可能有助於區分肝癌、肝硬化與B型肝炎病人。因此,這些常見或獨特的岩藻醣基化或是帶有不同分支的醣結構在不同醣基化位置的變化,將可提供肝癌在早期診斷的新方向。 在第二部分,我們發展出一鍋化(One Pot)策略對於蛋白質以及醣胜肽純化以及生物標記分子醣基化修飾的鑑定。同時利用兩種奈米探針:修飾上血紅蛋白的二氧化矽奈米粒子(Hb@SiO2)純化目標蛋白; 修飾上配位體的磁性奈米粒子(ligand@MNP)純化出醣胜肽。經過條件最佳化以及方法評估後,此一鍋化方法可以減少兩倍以上的醣胜肽含量和醣胜肽鑑定數目的流失。我們將此策略也應用在肝病病患的分析上(三例肝癌,三例肝硬化及三例B型肝炎病人),亦有效鑑定到雙角分支之岩藻醣基化結構只會在肝癌中出現,且不存在於肝硬化病人以及B型肝炎病人中。此一鍋化方法不僅可以增加醣胜肽的鑑定,對於特定醣結構(岩藻醣基化以及唾液酸苷化)的研究也有更好的偵測靈敏度。