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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    篩選具有保護人類視網膜上皮細胞免於藍光損傷之機能性成份
    (2020) 張瑀宸; Chang, Yu-Chen
    中華民國眼科醫學會最新統計 (2020),國人每日平均使用3C設備 (Computer, Communications, and Consumer-Electronics)時間長達10小時。已知眼睛長期暴露於含藍光之LED (light-emitting diode)發光源下,易引發視網膜病變,造成視力下降,因此尋求具有減緩藍光損傷之護眼機能性成分,於維護視力健康上有其重要意義。生理高血糖與高血脂為代謝症候群之共同特徵,可造成體內氧化壓力與慢性發炎反應,亦可能為加劇藍光氧化損傷之惡化因子,因此本研究擬針對上述兩項主題進行探討:第一部分利用藍光合併光敏感物質A2E (N-retinylidene-N-retinylethanolamine)誘導人類視網膜色素上皮細胞株ARPE-19損傷為模式,嘗試從天然植化素中篩選具有減低藍光損傷之機能性成分。首先將all-trans-retinol與ethanolamine混合反應以進行A2E化學合成,反應物經silica gel-C18 based column chromatography及cation exchange chromatography純化後,以1H-NMR及LC-MS/MS進行A2E結構鑑定。結果顯示,A2E於生理濃度範圍 (6–25 μM)內,經藍光照射9–24 h後,均可顯著造成ARPE-19細胞株之細胞毒性;篩選植化素樣品中,以quercetin、morin、resveratrol及grcinol具有減輕藍光損傷之保護效果;其中尤以quercetin活性最佳,作用劑量20 μM即具有52%保護率。論文第二部分乃探討葡萄糖與脂肪酸是否為影響藍光損傷之可能因子,實驗模擬正常生理血糖濃度5.0 mM (90 mg/dL)與病理性高血糖濃度17.5 mM (315 mg/dL)及30 mM (540 mg/dL)為模式,測試ARPE-19細胞於不同葡萄糖濃度培養下,經藍光照射後對細胞存活率之影響。結果顯示,有別於正常葡萄糖濃度,當細胞培養於17.5 mM或30 mM高糖濃度時可顯著提高藍光對ARPE-19細胞之細胞毒性,此顯示高糖環境可能為促進藍光損傷之惡化因子。此外,已知棕櫚酸 (palmitic acid, PA)、硬脂酸 (stearic acid, SA)、亞麻油酸 (linoleic acid, LA)和花生四烯酸 (arachidonic acid, AA)為高血脂患者體內濃度較高之四種脂肪酸;同時,二十二碳六烯酸 (docosahexaenoic acid, DHA)為視網膜中含量最豐富的脂肪酸,因此本研究進一步探討ARPE-19細胞在不同葡萄糖濃度 (5與17.5 mM)下,分別與上述5種脂肪酸共培養後,再暴露於藍光下之細胞毒性變化。結果顯示,無論有無藍光照射,ARPE-19細胞與飽和脂肪酸PA或SA培養24 h後,其細胞存活率與控制組比較均無顯著影響 (p > 0.05)。有趣的是,不飽和程度較高之AA與DHA可顯著加劇藍光對ARPE-19細胞之細胞毒性,此顯示藍光可能引發不飽和脂肪酸之脂質過氧化作用,致使視網膜色素上皮細胞死亡。綜合上述,本研究發現多酚類化合物quercetin、morin、resveratrol及grcinol具有保護視網膜色素上皮細胞免於藍光氧化損傷之潛力;病理性高葡萄糖濃度與多元不飽和脂肪酸AA及DHA可能為加劇藍光氧化損傷之促進因子,未來有待進一步體內試驗釐清與驗證。
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    含氟抗生素光誘發聚合類核黃素及導電高分子的反應與葡萄糖感測應用
    (2011) 洪嘉均
    含氟抗生素Lomefloxacin(簡稱LFLX)在含氧環境中受到UV光照射時會進行脫氟反應,所衍生的碳烯可與氧氣反應,進一步生成高反應性含氧自由基(Reactive oxygen species,簡稱ROS)。有鑒於此,本論文利用黃血鹽、NADH、維生素C與Ru(bpy)32+探討其氧化力,發現其氧化力高達1.0 V。根據此一結果,我們藉以對類核黃素、苯胺及吡咯進行氧化聚合反應。原子力顯微鏡(Atomic force microscopy,簡稱AFM)分析結果顯示:這些具電化學活性單體可被LFLX氧化,而聚合固定於導電玻璃表面。因此,我們也以之製備類核黃素、苯胺及吡咯修飾電極,藉以對過氧化氫進行檢測。實驗結果顯示:聚苯胺修飾電極可降低過氧化氫過電壓。若在這些電極表面再修飾金屬微粒,如白金、銀與銅,發現聚苯胺-銀修飾電極對過氧化氫具有更高檢測能力,我們也藉以製備葡萄糖修飾電極,成功對葡萄糖進行定量分析。