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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    透過生物資訊學探討Ferroptosis在人類大腸直腸癌細胞中植化素Withaferin A合併鉑金類抗癌藥物的角色
    (2024) 陳晴盈; Chen, Ching-Ying
    在大腸直腸癌(Colorectal cancer,CRC)中,鉑金類藥物Cisplatin(Cis)的藥物不敏感與副作用的特性已成為十分嚴重問題。鐵依賴型細胞死亡(Ferroptosis)是透過增加細胞內游離鐵堆積並促進脂質過氧化物生成所導致的新型態細胞死亡機制。透過生物資訊學分析結果發現Cis藥物阻抗的CRC患者體內較藥物敏感的患者具有鐵代謝失調的問題。CRC組織較其他癌症組織有堆積較多二價鐵離子的潛力,並且CRC組織相較於正常組織有累積較多游離鐵與促進脂質過氧化物形成的特性,因此透過二價游離鐵促進細胞活性氧物質生成與降低抗氧化能力來誘導Ferroptosis將有機會改善CRC較低的無復發存活率。此外,相較於HCT116,Ferroptosis促進劑RSL3在HT-29中能引起更高的生長抑制作用,並且可以被Ferroptosis抑制劑Ferrostatin-1和Deferoxamine逆轉細胞生長抑制。同時HT-29中有較低的出鐵蛋白表現,代表細胞中可透過增加細胞內游離鐵來促進Ferroptosis。生物資訊學分析結果發現南非醉茄的酯類成分Withaferin A(WA)具有誘導Ferroptosis的潛力,並且在CRC中WA較Cis有較佳的藥物敏感性。合併Cis與WA能夠促進HT-29進行Ferroptosis相關生長抑制、脂質過氧化物累積、游離鐵累積與降低GPX4蛋白表現。此外,合併Cis與WA能增加shGFP HT-29的細胞生長抑制與促進ferritin與LC3B蛋白共位的情形,而這些結果在加入合併藥物的shATG5 HT-29會被抑制,代表Cis與WA可以增加細胞進行ferrtinophagy。綜合以上結果,本研究利用生物資訊學與實驗數據證實在CRC中植化素WA合併Cis能產生協同作用並促進Ferroptosis。
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    利用生物資訊學分析大腸直腸癌的關鍵基因
    (2021) 徐翔; Xu, Xiang
    大腸直腸癌(CRC)目前是世界上常見的癌症之一,近年來發病趨勢逐漸上升且該疾病致死率也高居前列。雖然對於CRC的研究早已展開,但是該惡性腫瘤的分子機制並未被定性。本研究的目的是通過生物資訊分析確定並驗證了CRC相關的核心基因。為了篩選CRC中的差異表達基因 (DEGs),我們從Gene Expression Omnibus (GEO)上下載了數據集GSE103512,使用R軟體進行了數據分析,得到了235個DEGs,其中54個上調,181個下調。我們把分析出的DEGs導入了DAVID進行了Gene ontology (GO)和 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway(KEGG)分析。發現這些DEGs顯著參與癌症相關的function和pathway。我們使用string數據庫以及cytoscape可視化工具構建了PPI (protein-protein interaction)網路。通過cytoscape的cytoHubba工具,篩選出了10個關鍵基因(IGF1, DCN, CXCL8, FOS, CXCL12, C3, MYH11, CYR61, CXCR4),把這些hub genes代入gepia2.0數據庫中進行Overall Survival分析,發現CXCL8低表現量或C3高表現量會產生不良的生存結果。通過cytoscape的MCODE工具,我們從PPI網路中篩選出了3組module。把每組module中的基因進行KEGG分析,發現在module中同樣包含CXCL12,IGF1,CXCR4這3個關鍵基因,且顯著參與了癌症相關的pathway。本研究中發掘的核心基因在一定程度上有助於理解CRC發展的分子機制,其中CXCL12,IGF1,CXCR4參與了疾病發展過程的關鍵pathway,通過Overall Survival分析CXCL8和C3的表現量高低會對CRC造成顯著的預後差異。
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    對應人類血紅素的IgY抗體生產、純化與分析研究
    (2014) 詹豐碩; Feng-So Chan
    「大腸癌」為當前世界各國最盛行的癌症之一。定期的糞便潛血檢查可及早發現大腸癌徵兆,因而有助於降低其發生率與死亡率。本研究之目的即針對免疫糞便潛血檢驗試劑中的核心抗體,進行以雞隻為實驗動物的生產平台測試。 在測試內容上,我們一方面評估抗原劑量、佐劑、及激活注射對雞隻體液免疫反應的影響,另一方面也監測血清及蛋黃中抗體效價的變化情形,進而歸納出抗體生產的適當條件。在抗體純化部分,我們除了製備抗原管柱之外,也發展出效化清理抗原管柱的步驟;以該管柱吸附純化的專一性抗體,無論純度與活性均明顯優於市售抗體,並且不會辨識血紅素以外的蛋白質。此外,我們也對抗體應用的敏感度及是否受食源血紅素及上消化道出血的干擾進行初期評估。總體而言,以雞隻生產對應人類血紅素的抗體,不僅花費成本較低廉、操作較為方便、產量較高、過程更較符合動物福祉法規,所生產的IgY抗體也有良好的作用專一性與敏感度,因此具有取代當前業界使用的兔產抗體的潛力。