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建立線上HPLC-Photocatalyst-Assisted Digestion and Vaporization Device (PADVD)-ICP-MS連線系統進行人體尿液中硒物種之分析研究

由於硒同時具有毒性元素與微量必需元素之雙重角色，因而引起人們廣泛的注意。然而，硒之生物有效性和毒性與其存在之化學形態及濃度有著密切的關係，因此發展可同時測定生物樣品中不同微量硒物種的分析方法，對硒的毒理及藥理研究十分重要。氫化物生成系統是目前最常使用於串聯層析系統與偵測器之界面，然而傳統使用化學試劑進行氫化並無法有效地將Se(VI)及有機硒物種轉化成氣態物種。為解決此問題，本研究藉由整合奈米級二氧化鈦同時具有氧化及還原能力的特性，發展出一套可有效地將無機與有機硒物種轉換成氣態物種之分析方法。本研究在層析系統中，使用陰離子交換管柱搭配碳酸緩衝溶液為動相進行分離。在完成後，先線上混流二氧化鈦懸浮溶液，再照射UV光使所有的硒物種氧化成Se(VI)；接著注入做為電洞捕捉劑的甲酸，並照射UV光使Se(VI)還原成氣態物種以進行後續偵測。實驗結果顯示，Se(IV)、Se(VI)及SeMet三物種其偵測極限分別可低達0.0039、0.0072及0.0083 μg/L。最後應用於測定人體尿液樣品，可發現SeMet濃度約為5.9-7.2 μg/L且並無發現Se(IV)及Se(VI)的存在。綜上所述，本研究建立之HPLC-Photocatalyst-Assisted Digestion and Vaporization Device-ICPMS連線系統具有快速、簡單且樣品傳輸效率高等優點，並可應用於人體尿液中代謝硒物種的研究。

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同步輻射照射下鋁合金鍍金表面之水氣行為探討

本實驗探討表面鍍金的樣品(基材為鋁合金)，受同步輻射光照射時真空中之水氣行為。實驗中利用光束引出管之電極加偏壓或樣品上加偏壓的方式來探討光電子能量或數量對水氣行為之影響。另外，也利用二次離子質譜儀探討曝光前後鋁合金和鍍金樣品表面變化。 實驗結果顯示，鍍金表面之水氣行為與光電子能量、數量及累積劑量有關。當光電子無外加偏壓時，首次照光時，真空中殘留水氣之分壓呈現上升趨勢，而光電子受外加偏壓(能量大於50eV)時，真空中水氣分壓呈現下降趨勢，而且分壓越大，下降之幅度越大。並且也澄清真空中水氣變化之作用來自樣品，而非真空腔表面或光束引出管電極。 SIMS表面分析結果顯示，鋁合金曝水後，其表面水氣訊號及氧化物訊號皆增加。而照光後之鋁合金表面之水氣訊號減少，但表面之氧化物訊號增加。而鍍金表面曝水後，其表面水氣訊號增加，而金之氧化物則無明顯增加。曝光後之鍍金表面，其表面水氣訊號減少，且氧化物並無明顯之增加。

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cDNA微陣列上探針點之表面形態研究

中文摘要 cDNA微陣列是使用一具三度空間的自動機械手臂系統，將聚合脢連鎖反應 （Polymerase Chain Reaction，簡稱 PCR）後之DNA產物以高密度點製在經表面處理過的基材（玻片）而成的微陣列。cDNA微陣列上的DNA片段，稱為探針（probe）。當探針和染有螢光的標的物進行雜合反應後，人們會對微陣列進行掃描並觀察探針點的螢光訊號，並從螢光訊號強弱判定基因表現量。然而探針點的DNA分佈會對基因表現量在量測上造成影響，所以研究微陣列上探針點的表面形態就有其重要性。本研究旨在以新的光譜影像擷取技術與分析方法，來研究cDNA微陣列上探針點的DNA分佈。 實驗上利用光譜影像掃描系統掃描微陣列上染有Cy3的探針點並得到其光譜。再利用光譜特性來判斷微陣列上的物質。例如：因為探針上的DNA染有Cy3，所以有Cy3的螢光訊號就表示有DNA，還有點印液SSC的結晶不會有螢光訊號，因此也不會對光譜訊號造成干擾。實驗上也將擷取微陣列在各標準實驗步驟下探針點的表面形態影像和螢光影像，並藉由觀察擷取的影像和光譜，進而研究探針點的形態分佈。由觀察結果顯示微陣列上的結晶分佈與DNA的分佈相關性達0.9以上。另外蒸濕作用（rehydration）和表面封阻（surface blocking）也都會對cDNA微陣列上探針點的表面形態分布有影響。其中在包含熱固定（snap-heating）、紫外光鍵結（UV-crosslinking）與烘乾（baking）的蒸濕作用後，SSC與DNA溶液會往外擴散並在外圍結晶，且結晶表面會析出DNA，部分DNA則會往內聚集，使得探針點變圓變大且DNA分佈更為均勻。再經過表面封阻與清洗後，未與cDNA微陣列玻片結合的DNA和SSC會被洗去，因此探針點上DNA分佈又會變得較不均勻。研究探針點上DNA分佈的均勻度會有助於cDNA微陣列在進行雜合反應後得到可靠的結果。

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全內反射螢光顯微系統於DNA探針動態行為之研究

中文摘要 固化在基因晶片上的DNA探針之動態行為是科學界感興趣的問題。固化方式一般分為兩種：(1)藉由鋪在玻片上的poly-L-lysine以正負電荷吸引的方式來固定DNA；(2)以共價鍵結的方式將DNA的一端固定在玻片上。我們希望可以鑑別兩種固化方式之DNA在溶液中的形態，究竟DNA是像海草般在溶液中搖擺(海草模式)；或是像根繩索般平躺在玻片表面(平躺模式)。這兩種模式是影響DNA雜合效率的重要因素。 由於TIRFM產生之漸逝波具有隨高度指數衰減的特性，漸逝波的強度將隨z軸改變而產生敏感變化。被漸逝波激發的螢光所產生的訊號強度也會隨著螢光在z軸的位移而改變，所以TIRFM系統對螢光z軸位置變化有敏銳的偵測能力。我們以TIRFM偵測一條20base pairs長且標有Cy3的DNA，DNA以biotin-streptavidin 的方式固定在玻片表面，並判斷DNA之行為屬於上述何種模式。即時偵測螢光訊號強度隨時間的變化來估計螢光在Z軸上的位移，並以此推測DNA在玻片表面之形態。另外我們也以同樣的方式觀察以poly-L-lysine固化之DNA，並以統計的方法比較兩種固化方式的差異。