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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    含氟唾液酸-石膽酸混合分子作為增強抑制癌細胞轉移能力的唾液酸轉移酶代謝抑制劑
    (2021) 王泰元; Wang, Tai-Yuan
    含氟唾液酸可以抑制唾液酸轉移酶的活性,以調節唾液酸的生物合成及其補救途徑,加上石膽酸本身也表現出對唾液酸轉移酶的顯著抑制特性。在本篇論文中,我們合成了一系列具有糖苷酯鍵和酯鍵連接的含氟唾液酸-石膽酸混合分子。希望它們可以與唾液酸轉移酶相互作用並協同調控唾液酸的生物合成,以抑制細胞表面唾液酸化的發生。最後,我們合成了一系列混合分子TYW01-TYW12,並進行了初步的生物試驗。令人驚訝的是,TYW01-TYW12對唾液酸轉移酶沒有抑制作用,但對人類三陰性乳癌細胞株MDA-MB-231有輕微的抗轉移作用。其中,TYW10的影響較為顯著,IC50範圍為40 µM至50 µM。需要更進一步的生物實驗和研究來證實這些結果。
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    石膽酸二聚體對於唾液酸轉移酶及癌細胞轉移之影響
    (2020) 謝逢軍; Hsieh, Feng-Chun
    本篇論文合成了具有不同的鏈及取代基的石膽酸二聚體類似物AK10165、AK10169、AK10172、AK10173、AK10181、AK10183、AK10184、AK10192、AK10194、AK10195、AK10196和AK10199,並且評估其細胞毒性、抑制唾液酸轉移酶能力,以及癌細胞轉移能力。綜上所述,石膽酸二聚體類似物幾乎沒有細胞毒性並顯示出對MDA-MB-231乳癌細胞的輕度抗轉移能力,其IC50為40 μM至80 μM。在這些石膽酸二聚體中,AK10165對ST6Gal I表現出最佳的抑制活性其IC50為18 μM。一系列的石膽酸二聚體也證明了輕微的唾液酸轉移酶抑制選擇性。更多的石膽酸二聚體臨床應用之近一步研究正在進行中。
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    利用脂肪酶催化合成或自中草藥分離新穎性唾液酸衍生物及其對脂多醣的結合力分析
    (2017) 鄭玳育; Cheng, Tai-Yu
    唾液酸(Sialic acid, SA)又稱為N-乙醯神經胺酸(N-acetylneuraminic acid, Neu5Ac)屬於具有高度可變化學結構的醣類家族。在真核生物中,含SA的結構分子參與許多重要的生理和病理過程,如細胞間的黏附、病毒或細菌與目標細胞的結合等。因此,SA及其衍生物在保健食品和製藥工業中具有廣泛的應用。而革蘭氏陰性菌是常見的敗血症病原體,位在細菌外壁上的脂多醣 (Lipopolysaccharide, LPS),其結構包含了具有親水性的多醣組成,以及疏水性的脂質組成,即脂質A (lipid A),脂質A毒性會引起強烈的免疫反應。 SA已被證明能夠中和LPS毒性,但SA為親水性不具疏水性結構,為了提高SA對LPS的親和力,本研究中利用脂肪酶進行SA酯化或轉酯化反應,以產生新的唾液酸酯類衍生物,提升唾液酸的疏水性。使用SA及油酸做為反應物進行兩相酯化反應,加入重組脂肪酶Candida rugosa lipase 1~4 (CRL1~4)進行催化反應,結果並未發現產物形成,SA也沒有減少。使用不同鏈長脂肪酸酯和SA於有機溶劑中進行單相轉酯化反應,使用冷凍乾燥的重組CRL1~4、市售CRL或Novozymes Eversa Transform (即Thermomyces lanuginosus lipase, TLL)催化反應亦未有產物產生。當SA與vinyl acetate進行兩相轉酯化反應時,使用固定化Novozymes 435可達到90.5 %的最高轉化率,其次為重組脂肪酶CRL1、CRL4、及Novozymes TLL依序為53.7 %、34.5 %和28.2 %。當SA與vinyl propionate反應時,使用固定化Novozymes 435可達到92.5 %的最高轉化率,其次為CRL1及CRL4,轉化率依序為75.3 %及63.0 %。當SA與vinyl laurate反應時,固定化Novozymes 435、CRL1和CRL4的轉化率分別為67.2 %、49.6 %、35.8 %。使用vinyl palmitate作為基質,Novozymes435、CRL1及CRL4催化之轉化率分別為51.9 %、68.4 %及17.0 %。由此可知,不同酵素對相同受質有不同的催化活性,而且同一種酵素對不同鏈長度脂肪酸酯受質,也有不同的催化活性,同時,相較於混合了多個isoforms的CRL商業化酵素,個別重組CRL isoforms的催化效率較佳。以前的研究表明中草藥LS含有唾液酸衍生物,透過加熱萃取和鹽酸水解,並使用HPLC進行分析和收集,得到一種可能為唾液酸衍生物LS-2。使用表面電漿共振技術 (Surface Plasmon Resonance, SPR),我們比較了唾液酸和新型唾液酸衍生物LS-2對LPS的親和性。由於利用商業化SPR晶片所製作的SA固定化晶片,對LPS的靈敏度極低,故自行製作出一種對LPS有高靈敏度的Cys-SA 晶片,測得SA 與LPS的結合常數為KA =6.82 x 1010 M-1,顯示此晶片適合用來偵測LPS,而使用自行製作的Cys-LS-2 晶片測得LS-2對LPS的親和性比唾液酸高,結合常數為KA=1.10 x 1013 M-1,本研究結果可以應用於工業化生產唾液酸衍生物,擴展唾液酸衍生物的應用潛力。