理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    香豆素對高葡萄糖培養周邊神經膠細胞之影響
    (2022) 陳語恩; Chen, Yu-En
    根據2016-2019年國民營養健康狀況變遷調查顯示,國人18歲以上罹患糖尿病的盛行率高達9.82%,其中更有約50%的患者會進展為糖尿病周邊神經病變 (diabetic peripheral neuropathies),並增加日後截肢、死亡的風險。許旺細胞 (Schwann's cell)是周邊神經系統中的神經膠細胞,在神經修復、營養支持上扮演重要角色。但在糖尿病高糖環境中,會因為細胞內氧化壓力增加導致細胞凋亡而造成周邊神經受損,並出現麻木、疼痛等症狀。香豆素 (coumarin)廣泛存在於蔬菜、水果及中草藥之中,具有抗氧化、抗癌、抗發炎等功效。本研究探討三種化學結構相似的天然香豆素化合物對體外高葡萄糖培養周邊神經膠細胞之影響。實驗使用RSC96 (rat Schwann cells)許旺細胞株,並在高糖濃度 (150 mM glucose)培養基中分別加入結構相似的香豆素化合物,包括繖型酮 (umbelliferone)、七葉樹苷 (esculetin)及瑞香素 (daphnetin)。首先,以MTT試驗分析細胞的存活率,結果顯示,與高糖組相比,以繖型酮、七葉樹苷處理時,許旺細胞之存活率並無顯著差異。然而,25 μM的瑞香素卻能顯著提升細胞存活率7%,並且可顯著增加Nrf2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2)在細胞核中含量、GCLC (glutamate cysteine ligase catalytic subunit)和GSH (glutathione)的生成以及降低細胞中H2O2濃度。並進一步發現,瑞香素可藉由調節Bax (BCL2-Associated X)、Bcl-2 (B-cell lymphoma-2)以及降低caspase-3蛋白表現量抑制許旺細胞的凋亡。然而,瑞香素對Nrf2路徑中的抗氧化相關蛋白HO-1 (heme oxygenase-1)、NQO1 (Quinone Oxidoreductase 1)並非有顯著增加的效果。由上述結果推測,150 mM葡萄糖會使許旺細胞中的氧化壓力及細胞凋亡增加,而瑞香素可藉由調節Nrf2入核量,降低高糖對許旺細胞造成的傷害。但瑞香素處理高糖誘導許旺細胞第24小時,可能並非Nrf2作用最高之時間點,又或是尚有其他抗氧化調節路徑,導致HO-1、NQO1表現量並無顯著提升,因此未來此方面可再深入探討。
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    1.雙功能金雞納鹼催化 3-高醯基香豆素與亞甲基吲哚酮進行不對稱 (3+2) 環加成反應建構全碳掌性中心之螺環吲哚酮 2.經由兩性離子中間體進行化學選擇之威悌反應合成茚並- [1,2-b]吡咯
    (2020) 林廷翰; Lin, Ting-Han
    1.實驗使用起始物3-高醯基香豆素 (3-homoacyl coumarin) 與亞烷基吲哚酮(alkylidene oxindoles) ,藉由雙功能金雞納鹼催化劑催化逐步的(stepwise) (3+2) 環加成反應去建立具有對掌體選擇性 (enantioselective) 之螺環吲哚酮其架構中含有全碳的五環結構並且有連續五個立體中心,可以得到良好的產率以及立體選擇性,此外我們也更換亞烷基吲哚酮上的取代,包含兩種具有羰基取代的酯基 (ester group)、苯甲醯基 (benzyl group) 以及去除羰基之苯基 (phenyl group) 去比較羰基在氫鍵催化下的影響。放大反應證實此反應即使在克級條件下進行仍然能夠維持良好的產率以及立體選擇性。 關鍵字 : 香豆素、選擇性、螺環吲哚酮 2.第二部分的研究利用本實驗室過去在2012年所發表之磷兩性離子 (phosphorus zwitterion) 之合成策略,利用三組分反應(three-component reaction)建構新型磷兩性離子中間體,並在醯氯 (acyl chloride) 以及鹼的作用下,進行威悌反應建構茚並- [1,2-b]吡咯,出乎意料的是使用不同膦試劑能得到螺環噁二唑(spirooxadiazole)衍生物,經由探討發現利用不同親和性的膦試劑能夠影響其脫去與否,進而使得反應導向不同的結果。相比於過去合成茚並- [1,2-b]吡咯的策略,本篇提供一個全新的合成策略,不但能有良好的產率其產物的取代基也相當廣泛。 關鍵字 : 威悌反應、化學選擇性、茚並- [1,2-b]吡咯