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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    基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜法和拉曼光譜技術於茜素媒染色澱成分鑑定及結構解析之研究
    (2024) 王彥淳; Wang, Yan-Chun
    本研究使用基質輔助雷射脫附游離飛行時間質譜法和拉曼光譜技術,探討茜素與媒染劑(包括醋酸鋁,硫酸鋁鉀,醋酸鋁與醋酸鐵)反應時,形成「茜素-金屬離子」有機金屬錯合物的可能結構。此反應一旦形成有機金屬錯合物,其沉澱物的顏色分佈為紅色到褐色。該沉澱物可使用基質輔助雷射脫附飛行時間型質譜儀加以測量,並以CHCA (alpha-cyano-4-hydroxycinnamic acid)作為基質。實驗結果發現在正電模式時,質譜圖上有一明顯的訊號在m/z=504.043,符合兩個茜素分子與醋酸鋁中的鋁離子錯合的荷質比。此外在測量茜素與明礬溶液的訊號時,還偵測到了茜素與鋁離子和鉀離子的中間產物之訊號在m/z=316.049、m/z=331.069、m/z=375.075、m/z=392.082,符合茜素分子與鋁離子和鉀離子錯合時配位了羥基和甲氧基的荷質比。利用拉曼光譜觀察到特徵峰值分別為1298 cm-1、1332 cm-1、1454 cm-1、1480 cm-1代表了C-OH和C-H的彎曲振動,以及C-C的伸縮振動,還觀察到了1630 cm-1 的C=O伸縮振動和1162 cm-1及1193 cm-1的 C-H彎曲振動和C-C的伸縮振動,基於這些特徵峰值最後推測出化學結構,並比對文獻參考進行驗證。為了探討媒染後的顏色變化,利用LabVIEW程式中RGB數值轉換為波長的程式,探討該方法取代反射式吸收光譜法的可行性。
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    利用化學標定與質譜技術分析經由人類乳突病毒 E7 轉染癌細胞之第一型 MHC 胜肽
    (2014) 劉昀昇; Yun-Sheng Liu
    第一型主要組織相容性複合體(major histocompatibility complex class I, MHC class I)呈現在所有的細胞表面,功能為提供來自外來病原或腫瘤相關的胜肽片段作為抗原,使免疫系統進行辨識。實驗使用同重元素相對和絕對定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)的標定策略及質譜技術分析,經檸檬酸脫附後的人類乳突病毒(human papillomavirus, HPV) 轉染癌細胞之腫瘤相關抗原性胜肽。為了降低樣品複雜度並提高鑑定的動態範圍,使用奈米級液相層析質譜儀分析前會經由強陽離子交換層析(strong cationic exchange chromatography, SCX)、親水性交互作用層析(hydrophilic interaction chromatography, HILIC)及等電聚焦分級分離(solution isoelectric focusing, sIEF)對iTRAQ標定胜肽分離。數據分析上,首先以Swiss-Prot資料庫來確認,經質譜分析後的胜肽序列及其可信程度,再進一步使用MHC胜肽鍵結預測分析系統SYFPEITHI與immune epitope database (IEDB) 去預測胜肽與MHC class I分子間的鍵結親和性,最後以protein abundance across organisms (PaxDb) 與multi-omics profiling expression database (MOPED) 找尋MHC class I胜肽其來源蛋白質在各器官或疾病的表現量。癌細胞經由檸檬酸脫附後所得的樣品,以質譜鑑定並使用MHC胜肽鍵結預測分析系統,得到115段與MHC class I具有相關性的胜肽,並依據MHC的HLA*02:01型態篩選後得到78段胜肽,而其中FAG-、YVA-與YIP-此三段胜肽經由分析,確認會與MHC class I具有鍵結。本實驗提供ㄧ套以質譜分析為基礎的平台,去找尋MHC class I相關的胜肽,且T細胞若能對找尋到的MHC class I胜肽進行辨識並產生免疫反應,此胜肽對於腫瘤疫苗的發展將有極大的助益。
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    比較粒子填充式與聚合式分離管柱搭配奈流液相層析串聯質譜儀分析法於蛋白質體學研究
    (2014) 宋祖儀; Tsue-Yi Sung
    在蛋白質體學的研究領域中,奈米級液相層析連接電噴灑游離源搭配串聯式質譜儀系統是相當重要的分析工具,當中以移動相不含鹽類的逆相層析法具有最好的儀器相容性與極佳的解析能力。本篇研究中,我們將採用shotgun proteomics分析策略,比較實驗室所自製的三種逆相層析毛細管分離管柱,並選用經胰蛋白酶水解之胜肽作為樣品,搭配串聯式質譜儀系統(QTOF)進行分析,藉此研究不同類型管柱對胜肽樣品分離特性。製備的毛細管分離管柱包括了兩種粒子填充式管柱totally porous silica C18 particle (3 μm, 100 Å)、HALO® fused core C18 particle (2.7 μm, 90 Å),與一種聚合式管柱 SDVB monolithic (50 μm X 400 cm);並於實驗中優化monolithic column製備之條件,包括聚合物種類、單體濃度、毛細管內徑、致孔劑組成、進樣量等條件逐一進行測試。實驗結果顯示40% SDVB單體濃度添加5% 1-propanol作為致孔劑配合內徑50 μm的毛細管所製備的管柱具有最佳的分離效能,且monolithic管柱可大幅度的降低系統運作壓力。搭配totally porous C18作為trapping column下,四公尺的SDVB column能夠有效降低co-elute干擾與減緩離子抑制現象,因此可大幅提升整體訊號強度,並增加質譜分析時所得到的譜圖數目;同時於GRAVY value分析中可發現SDVB與HALO® 能明顯提升親水性胜肽整體的鑑定比率; 同時亦透過萃取離子層析圖(XIC)來分析胎球蛋白(fetuin)的醣基化胜肽,結果顯示SDVB 與C18 相較於HALO®能鑑別較多的醣基化胜肽。這種新型的固定相分離介質具有廣泛的操作便利性與極佳的分離效能,相信能在蛋白質體學的研究中能夠展現出更完備的應用性。
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    免疫沉澱法搭配質譜技術對前列腺癌特異性抗原前體異構物定量分析以改善前列腺癌之偵測
    (2013) 段立平; Li Ping Tuan
    前列腺特異性抗原 (PSA) 是目前最成功且廣泛使用的前列腺癌 (PCa) 血清標誌物。但在重要診斷指標PSA濃度4~10 ng/mL的範圍內,它具有有限的能力在區分早期的前列腺癌與良性前列腺增生症 (BPH),缺乏癌症特異性。近年來研究發現前列腺特異性抗原前體 (proPSA) 與前列腺癌更具相關性。ProPSA是血清游離PSA的特殊形式,由天然proPSA及其各種截斷的亞型組成,[-2] proPSA、[-5] proPSA及[-7] proPSA,而其各種截斷的亞型分子已被發現比天然proPSA與癌症有更好的相關性。(不是說不要分段嗎?)多反應監測質譜技術 (MRM-MS) 近年來頻繁地被應用於測量低含量的組織和生物體液中的生物標誌物,由於其高靈敏度和高特異性,實驗設計簡單和高度重複性。本研究建立一套利用免疫沉澱法搭配質譜多反應監測掃描技術之優化方法,檢測定量血清樣品中mature PSA、proPSA及truncated proPSA ([-5] proPSA),藉此改善PSA對前列腺癌偵測之特異性。由於血清和血漿是目前最複雜的生物樣品,針對此,我們特別對免疫沉澱步驟當中所使用之實驗用管柱及緩衝溶液進行優化測試,以達到較高之純化效率,並且使用不同純化策略-免疫親和去除法¬比較純化目標蛋白質之效率。實驗結果證明此研究策略可有效純化血清中proPSA且定量檢測結果呈現良好之線性關係,proPSA及mature PSA的R2 >0.99,[-5] proPSA的R2 >0.99,偵測極限 (LOD) 和定量極限 (LOQ) 皆可達到proPSA濃度ng/mL的範圍內,對應血清中含量最高蛋白質的濃度,濃度低於6個數量級。此外,本研究策略在一次LC-MRM-MS實驗分析中可以檢測多個生物標誌物,包括成熟和前體形式的PSA。本研究開發此方法提供一個具吸引力的替代方案,藉由檢測定量血清樣品中proPSA及truncated proPSA以改善PSA對前列腺癌偵測之特異性。