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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    大腸桿菌之單株抗體的生產與分析研究
    (2012) 呂泰霖; Tai-lin Lu
    大腸桿菌是造成人類感染疾病的重要病原菌之一,每年都造成全球許多生命及經濟的損失,故開發快速且準確的大腸桿菌檢測方法有其必要性。現今我國使用傳統的細菌培養法作為大腸桿菌檢測的標準檢驗方法,其缺點是過程需時冗長,且需使用較多空間與耗費較多人力。故本研究擬生產可專一辨識大腸桿菌的單株抗體,期能用以開發大腸桿菌的免疫檢測方法,或是作為大腸桿菌的基礎研究工具。 本研究以超音波破菌處理過的大腸桿菌(ATCC 11775,血清型O1:K1:H7)為抗原,對小鼠進行免疫注射,經細胞融合及選殖過程後,共獲得9株單株抗體。依照其對不同菌種的作用特性,這9株抗體可被分類為兩群:第一群共有6株 (I-1 ~ I-6),僅會與大腸桿菌反應;第二群則有3株 (II-1 ~ II-3),除了對大腸桿菌之外,亦會與本研究所測試的其他10種革蘭氏陰、陽性菌作用。 進一步的抗原成分分析結果顯示,第一群抗體所辨識的抗原應為大腸桿菌表面的脂多醣O抗原;第二群抗體則可能辨識細菌的細胞內或分泌性的成分。在應用上,第一群單株抗體具有開發大腸桿菌免疫檢測方法的潛力,亦可透過遺傳工程技術產生重組抗體後,用作為抑菌用途的功能性食品添加成分,此外,本群抗體還可被用作為分析細菌表面O抗原種類之工具;第二群單株抗體則可應用於生菌數的檢測或被用來分離細菌的保守成分,以供親緣關係探討之用。 本研究也利用自行生產的單株抗體(I-5),進行大腸桿菌免疫偵測方法的先驅研究。藉著簡易的步驟,我們開發的微量離心管免疫偵測方法可將大腸桿菌的偵測極限下降至104 CFU/mL,並且整個過程僅需2.5小時即可完成,未來若能進一步確定抗體的專一性及提升檢測方法的敏感度,則將有取代現行標準檢測方法的潛力。
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    沙門氏菌之單株抗體的生產與分析研究
    (2012) 黃韻如; Yun-Ju Huang
      沙門氏菌(Salmonella enterica)是造成全球食物中毒的最主要病原菌之一,不但威脅人類的健康,也會造成社會問題及經濟損失,因此發展快速、準確的沙門氏菌檢驗方法有其必要性。目前我國對沙門氏菌的標準檢驗方法是使用傳統的細菌培養法,缺點是完成檢驗所需的時間較長,且耗費較多的人力與空間。故本研究擬生產可辨識沙門氏菌的專一抗體,以利後續更新沙門氏菌的檢測方法,或是做為沙門氏菌的基礎研究工具之用。   在本研究中,我們以沙門氏菌(Typhimurium血清型)的細胞壁溶出物或以超音波震盪處理的破菌樣品做為抗原,分別對小鼠進行免疫注射,經過三次細胞融合及選殖實驗後,總共篩選得到七株可辨識沙門氏菌的單株抗體:其中的一株(I-1)除了可辨識沙門氏菌之外,也會辨識各種測試的革蘭氏陽性菌及革蘭氏陰性菌;一株(II-1)除了可辨識沙門氏菌之外,也會辨識腸菌科中的大腸桿菌及志賀氏桿菌;兩株(III-1、III-2)會對沙門氏菌的Typhimurium和Enteritidis兩種血清型產生反應,但不會對其他腸菌科的細菌作用;另三株(IV-1、IV-2、IV-3)則只會辨識沙門氏菌中的Typhimurium血清型菌株。這七株抗體中,有四株(III-2、IV-1、IV-2、IV-3)的辨識抗原,經檢測後確定為lipopolysaccharide (LPS)上的O antigen:其中一株(III-2)專一辨識沙門氏菌的O12 antigen;其餘三株則是辨識O5 antigen。   本研究所生產的七種單株抗體,依其專一性及結合力的差別,或可做為基礎研究的工具,如不同菌種的親緣關係探討或特定抗原的鑑定;亦可被應用於病原菌檢測方法的開發或功能性食品的生產。此外,我們也開發了一種新的免疫檢測方式,藉簡易的離心濃縮步驟,將細菌的偵測極限降低至104 CFU/mL,偵測時間僅需2.5 h以內。未來透過偵測敏感度的進一步提升,應有取代當前國家標準方法的潛力。
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    吳郭魚周邊血液單核球衍生之巨噬細胞單株抗體的建立與應用
    (國立臺灣師範大學生命科學學系, 2014-12-??) 洪紹文; 謝育錚; 張鎮璿; 涂青宇; 林育興; 鄭清福; 陳明輝; 許添桓; 林荀龍; 王渭賢; Shao-Wen Hung, Yu-Cheng Hsieh, Chen-Hsuan Chang, Ching-Yu Tu, Yu-Hsing Lin, Chin-Fu Cheng, Ming-Hui Chen, Tien-Huan Hsu, Shiun-Long Lin, Way-Shyan Wang
    本實驗的目的在於製備抗吳郭魚周邊血液來源巨噬細胞的單株抗體。將培養後的貼附性吳郭魚周邊血液來源巨噬細胞免疫BALB/c 小鼠,以融合瘤技術將小鼠骨髓瘤細胞(NS-1 cells)與經過免疫之小鼠脾細胞融合成融合瘤細胞,再經三次極限稀釋,並以間接酵素連結免疫分析法 (indirect ELISA) 篩選出具有分泌抗體的融合瘤細胞,共得到八株單株抗體,分別命名為mAbM1-mAbM8。之後經抗體力價測試後發現mAbM1、mAbM2、mAbM6 及mAbM7 呈現高抗體力價。這四株單株抗體(mAbM1、mAbM2、mAbM6 及mAbM7)之後則進行抗體特性研究。先以免疫螢光染色法與流式細胞儀分析這四株單株抗體與週邊血液單核球來源、頭腎來源及脾臟來源之巨噬細胞的結合能力,發現mAbM1、mAbM2、mAbM6 及mAbM7 對週邊血液單核球來源巨噬細胞和頭腎來源巨噬細胞有很高的陽性細胞率 (最高可達80%),與陰性對照組比較皆有顯著性差異 (p < 0.05),尤其以mAbM6 和mAbM7 具有極顯著性差異 (p < 0.01),但是對脾臟來源巨噬細胞的陽性細胞率與陰性對照組皆無極顯著的差異 (p > 0.05)。因此,再選取mAbM6 和mAbM7 這兩株單株抗體檢測與不同物種(日本鰻、鯉魚、小鼠、紐西蘭大白兔、雞、綿羊、狗及人類)之週邊血液巨噬細胞之結合能力,結果顯示日本鰻、小鼠、雞及羊的陽性細胞率與陰性對照組有極顯著差異 (p < 0.01) (可達40-60%)。此外,以間接螢光免疫染色法配合雷射共軛焦掃描顯微鏡分析,結果發現mAbM6 與mAbM7 所辨識的抗原皆分布在細胞膜上,抗體與抗原接合位置呈現帽狀或環狀。同時發現利用mAbM6 與mAbM7 間接免疫螢光染色法將新鮮的吳郭魚周邊血液白血球進行染色,再配合流式細胞儀細胞分選功能,成功地從周邊血液白血球區別出巨噬細胞。本實驗成功開發吳郭魚巨噬細胞之單株抗體,期望此抗體能作為分類不同魚類血球族群及未來魚類免疫學研究上之工具。