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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    雞蛋IgY抗體的生產與純化研究
    (2012) 汪宗明; Zong-Ming Wang
    IgY是雞蛋蛋黃中的主要抗體,相較於以哺乳類動物生產IgG多株抗體,以雞蛋生產IgY多株抗體不但方式更為簡便、成本較低廉、產量也較為豐富,且程序也較符合人道要求。此外,由於鳥類與哺乳類動物的親緣關係較遠,IgY在醫學應用上能減少偽陽性反應的發生,因此IgY多株抗體具有基礎研究、一般檢驗、醫學診斷與治療等多方面用途的應用潛力。 在本研究中,我們一方面以小鼠的IgM免疫球蛋白為模式抗原,對雞隻進行免疫注射,以探討生產專一IgY抗體之適當條件;另一方面也發展從液態蛋黃及冷凍蛋黃中粗萃取IgY的方法;此外,我們也利用基因工程的方式,生產抗原的重組蛋白質,並將其製備成吸附管柱,以純化獲得純度、效價及專一性皆優良的IgY抗體樣品。 本研究已成功建立以雞隻生產小鼠免疫球蛋白之IgY抗體的模式,可做為以雞隻生產其他相關抗原之IgY多株抗體的參考;我們也已開發出快速、經濟、有效的IgY萃取與純化方法,除了顯著提升萃取蛋黃IgY的效率與便利性之外,更能增進IgY抗體的應用範圍。
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    利用螢光奈米鑽石做生物標記的開發與應用
    (2011) 張璧名; Be-Ming Chang
    生物研究上,螢光標記是常用的研究方法之一,但常用的螢光標記物 質,如有機螢光染劑、量子點等有光漂白的問題或是具生物毒性而影響生物活性, 這些都會降低研究結果的準確性。相較而言,螢光奈米鑽石能永久維持螢光性質 並具有非常好的生物相容性,沒有量子點會光閃爍而不利於觀察的缺點,在生物 標記上也能做長期及連續的追蹤,因此做為生物標記的工具極具潛力。然而螢光 奈米鑽石在生物研究常用的緩衝溶液中容易聚集 (agglomeration) 的問題,讓 生物標記無法成功達到專一性及良好的影像解析。因此本篇利用白蛋白(albumin protein) 以簡易吸附的方式修飾到螢光奈米鑽石表面上,避免螢光奈米鑽石聚 集的問題,且證明能長時間在生物緩衝溶液 (Phosphate buffered saline, PBS) 中維持良好的懸浮性。 再者,本實驗利用懸浮性良好的螢光奈米鑽石 (albumin-FND)表面的白 蛋白之胺基 (amine group) 位置,將生物素 (biotin) 分子共價鍵結在白蛋白 上成為我們的標記探針 (biotin-albumin conjugated FND)。而我們將具有生物 素分子的 CD44 抗體或霍亂毒素次單元 B 在辨認細胞表面專一性的位置後,利用 卵白素 (streptavidin protein) 與生物素之間極高的親和性來與標記探針 (biotin-albumin conjugated FND) 做連接,並成功得到專一性的螢光標記及良 好的螢光解析。
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    碳六十固定化抗體感測器的研製與應用
    (2002) 潘乃瑜; Nai-Yu Pan
    本研究在研製一抗體的壓電晶體感測器,將塗佈碳六十的石英晶片作為研究碳六十與Anti-IgG抗體間的反應,以及運用此固定化之石英晶體感測器,偵測溶液中IgG抗體分子存在。結果顯示,碳六十能和Anti-IgG抗體結合,呈現出不可逆的化學吸附現象;碳六十與Anti-IgG抗體置於反應瓶反應,反應一天之後,發現有褐色的生成物,將此生成物經IR光譜的鑑定。並將其圖譜與碳六十光譜及抗體光譜做比較,得知產物是由碳六十及Anti-IgG抗體結合而成。 Anti-IgG抗體與碳六十的反應的濃度及碳六十的塗佈量亦做探討。而接上碳六十的抗體石英晶片,亦能偵測出IgG抗體分子,證實碳六十與抗體結合後依然有活性。碳六十及Anti-IgG抗體石英晶片於4℃的保存條件下,可以達到七天的保存期限。碳六十的塗佈飽和量為1.3mg。而Anti-IgG抗體與IgG抗體的反應條件受到pH值、溫度、濃度的影響。研究顯示其最適pH值於6.7,最適溫度為30℃。而此探針的偵測極限可到達3.25×10-4mg/mL。此碳六十/Anti-IgG抗體石英晶體感測器經過重複使用七次,仍然不錯的再現性。 本研究並對有機物質存在下,以石英晶體感測器感測Anti-IgG抗體和IgG抗體的反應,觀察有機物質對反應的影響。甲醇、乙醇、丙醇都做探討,發現其對本實驗有干擾。而苯甲酸、氨、丙酮、丙醛、苯甲醛的干擾也做探討。溶液中的鉛離子及銅離子的影響比較,銅離子影響本實驗較大。對於血液中的干擾物質如尿素(urea)、尿酸(uric acid)、維他命C(ascorbic acid)、半胱胺酸(cystein)、酪胺酸(tyrosine)亦做探討,發現其對於本實驗的影響並不大。鈉離子、鉀離子、鈣離子在10-3M濃度時,亦不會對本實驗造成干擾。 本研究亦利用石英壓電晶體感測器探討麥麩蛋白抗體及麥麩蛋白的作用。結果顯示固定上碳六十石英晶片的麥麩蛋白依然有活性。血紅蛋白及血紅蛋白抗體的亦做探討,結果顯示固定上碳六十石英晶片的血紅蛋白依然有活性,可以偵測到血紅蛋白抗體。