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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    順鉑導致斑馬魚胚胎離子細胞氧化壓力與細胞凋亡
    (2020) 吳巧羚; Wu, Ciao-Ling
    順鉑為現今廣泛使用之化療藥物,卻伴隨腎毒性、神經毒性和耳毒性等副作用,其中主要限制施予劑量的因素為腎毒性。順鉑可經由銅離子運輸蛋白與有機陽離子運輸蛋白進入腎臟上皮細胞,造成腎小管損傷,目前哺乳動物細胞研究模式已知氧化壓力生成是順鉑造成細胞損傷的主要原因之一。斑馬魚是廣泛使用於毒理學研究與藥物測試的模式動物,其仔魚表皮分布的五型離子細胞與哺乳動物腎臟上皮細胞有許多相似之處,因直接暴露於環境,好操作且易觀察。本研究以斑馬魚仔魚表皮離子細胞作為研究順鉑腎毒性之工具,使用活體螢光染色觀察順鉑對離子細胞的影響,來證實順鉑會導致離子細胞氧化壓力生成、粒線體損傷和細胞凋亡。本實驗將斑馬魚胚胎浸泡於不同濃度的順鉑(0、50、100、300、500 或 1000 μM)進行長時間(4-100 hpf)或短時間(96-98 hpf)處理,再使用活體螢光染劑單染或共染的方式,標定斑馬魚仔魚卵黃囊上具粒線體活性離子細胞(Rhodamine 123/MitoTracker)與凋亡細胞(AcridineOrange),並探討當中活性氧化物的產生(CellROX/ MitoSOX)。斑馬魚胚胎分別在順鉑處理 96小時及 2 小時後,Rhodamine 123 標定具粒線體活性離子細胞數目均顯著下降,且凋亡細胞數目顯著上升;斑馬魚胚胎分別在順鉑處理 96 小時及 1 小時後,產生活性氧化物的離子細胞數目或 CellROX/MitoSOX 的螢光亮度均顯著上升。此外,將斑馬魚胚胎進行抗氧化劑 NAC(0、100、300、500 或 1000 μM)與順鉑的長時間共處理,發現 NAC 能降低胚胎的死亡率,並減緩順鉑對離子細胞所導致的氧化壓力與損害。由以上結果可證實順鉑會導致離子細胞氧化壓力生成和粒線體損傷,並引起細胞凋亡,而抗氧化劑 NAC 可作為順鉑毒性的保護劑。
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    順鉑對斑馬魚仔魚側線毛細胞和皮膚離子細胞之影響
    (2013) 鄒宜玲; Yi-Ling Chou
    摘要 Cisplatin在臨床上是最廣泛用於治療惡性腫瘤的藥物之一。然而,cisplatin常會造成的副作用包括腎毒性和耳毒性的傷害。斑馬魚已經被廣泛用來作為模式動物,研究藥物對胚胎發育以及生理功能的影響。過去研究發現cisplatin對斑馬魚側線毛細胞也會造成傷害,因此利用斑馬魚作為研究毛細胞的毒理模式。然而,目前仍未有研究利用斑馬魚去探討cisplatin的腎毒性。斑馬魚胚胎皮膚上分布數種離子細胞與哺乳動物腎臟上皮細胞有許多相似之處,因此本實驗想探討cisplatin對於斑馬魚離子細胞的影響。分析cisplatin對斑馬魚胚胎毛細胞與離子細胞的發育與功能的影響結果顯示,短時間處理濃度500 μM cisplatin 30分鐘後,顯著抑制斑馬魚胚胎側線毛細胞上的機械通道鈣離子流入,顯示毛細胞的功能受損。胚胎處理10 μM cisplatin四天後,毛細胞鈣離子流不但下降,而且毛細胞數目也顯著減少。在離子細胞的部分,處理1000 μM cisplatin 30分鐘後,會顯著降低離子細胞的排酸能力。同時離子細胞的粒腺體染色(??)性降低,顯示粒線體受到損傷。處理100 μM cisplatin 4天後,不但胚胎排酸量顯著受到抑制,也發現離子細胞數目減少。
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    探討具有保護正常細胞免於順鉑毒殺作用的中草藥
    (2019) 陳信益; Chen, Hsin-Yi
    順鉑為最常用於治療癌症的化學治療藥物,但具有腎臟毒性和神經毒性。因此,找到能夠與順鉑協同抑制癌細胞生長,又能降低順鉑對正常細胞毒性(特別是神經細胞)的藥物是很重要的。中草藥在中國已被廣泛使用數千年,其藥效相較於西藥來得溫和,現今也有研究指稱它具有保護正常細胞免於化療藥物的毒殺效果。因此,我們以肝癌細胞株Hep3B和卵巢癌細胞株SKOV3建立癌症模型,並使用神經瘤細胞株SH-SY5Y建立神經細胞平台,以篩選可保護神經細胞免於順鉑毒殺作用的中草藥萃取物。初步篩選後,茯苓及天麻兩種中草藥萃取物能夠抑制Hep3B和SKOV3的生長,並且對於經維生素A酸刺激分化過的神經母細胞瘤SH-SY5Y細胞沒有毒性。根據以上實驗結果,茯苓及天麻可望成為與順鉑一起作用的複方,並期許其未來可應用於臨床治療。
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    Pt(1R, 2R-dach)22+與DNA結合之序列偏好
    (2010) 游岳寧; Yueh-Ning Yu
    本研究係針對 cis-Pt(NH3)2Cl2 (cisplatin) 的衍生物, Pt(1R, 2R-dach)22+ (dach:diaminocyclohexane) ,探討其與cisplatin 反應途徑之異同,與反應條件及序列之偏好。 經由與cisplatin相同條件實驗結果,顯示 Pt(1R, 2R-dach)22+ 不會如 cisplatin 之反應途徑,與 DNA 產生 cis-GG 的交聯鍵結反應。 根據 UV 及 CD 升溫圖譜研究顯示 Pt(1R, 2R-dach)22+ 可與 AT-rich 之 DNA 序列產生溝槽結合反應。反應條件溫度需 40℃ , Pt(1R, 2R-dach)22+:DNA則需在 30:1 以上,為本實驗可產生反應之必要條件。 由本實驗 10 條 DNA 序列之 UV 及 CD 升溫圖譜分析,Pt(1R, 2R-dach)22+ 對含單結合位置的 DNA 序列,其結合強度皆不強,而對含雙結合位置的 DNA 序列則都近乎完全反應,推測d(CXXCGXXG)2 及d(CXXCCGGXXG)2 (X=A或T) 為 Pt(1R, 2R-dach)22+ 偏好之 DNA 序列特徵,為至少 2 組連續 A 或 T 的鹼基對,此協同性結合(cooperative binding) 為正協同作用 (positive cooperativity)。
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    一、對掌 -酮醯胺之不對稱還原反應 二、Cisplatin類似物之設計合成
    (2006) 蔡惠如
    本論文主要分為兩個部分,摘要如下: 第一部分在探討對掌-酮醯胺之不對稱還原反應。以具有樟腦架構之N-tosyl camphorpyrazolidinone 70為對掌輔助劑,製備其-酮醯胺衍生物74、76-79為起始物,進行不對稱還原反應。實驗結果顯示:以L-Selectride為還原劑時,雖僅得到中等產率(65-81%)之非鏡像異構物,但可得到不錯之非鏡像超越值(94% de)。且由X-ray單晶繞射解析得知:苯環取代基之副產物80b之絕對立體組態為R-form,故其主產物之絕對立體組態為S-form(若取代基為2-噻吩時,則主產物為R-form)。 第二部分為設計合成具有反式-(-)-(1R,2R)-二胺基環己烷及羧酸根官能基之cisplatin類似物。在醋酸條件下,將反式-(-)-1,2-二胺基環己烷145與L-酒石酸146作用,得到(R,R)-form之白色化合物147後,再將之與氯亞鉑酸鉀在水中反應,可得到具有兩個反式-(-)-1,2-二胺基環己烷官能基之鉑複合物148,產率64%。1H-NMR譜圖中,可見複合物148之構形會隨溫度及時間變化而不同,其分子結構經由1H-NMR、13C-NMR、H-H COSY、NOESY、HMQC及HRMS鑑定確認。