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電化學式丙胺酸轉胺酶檢測試片之開發

近年來，肝病已成為國人十大死亡原因的前幾名，因此發展一既簡便又快速的肝功能生物感測器便成為重要的研究主題。一直以來，化學網版修飾電極在電化學的偵測上就很容易受到檢體成份的干擾，而且傳統電極的造價昂貴而且容易受到污染，因此我們以化學網版修飾電極來取代一般的傳統電極。本論文是利用浸泡的方式將塗覆物質包括 Meldola’s Blue、麩胺酸去氫酶（NADH）、輔酶（NAD+）及介面活性劑（CMC與Tween 20）固定在吸附層（不織布）的表面，製備成化學網版修飾電極後再利用循環伏特安培法（cyclic voltammetry）及安培電流法（amperometry）來進行測試。 本研究以網版印刷電極針對（1）塗覆物質的各成分（2）測試轉胺酶ALT的活性（3）全血，來進行的檢測。由實驗結果顯示，自製之化學網版修飾電極的變異係數（CV）約為10 %，在測量ALT試劑的操作電位設定在0.1 V時，可以有效地偵測到電流訊號。在室溫下操作，反應時間為3分鐘，可以測得ALT的線性範圍在30∼300 U/L，R＝0.9961（n＝5）。 這些結果雖然仍不盡理想，但相信如果再進一步修正塗覆物質的種類與比例，必能提升對偵測ALT之靈敏度及線性範圍，而些部份的研究也將是我們持續努力的方向。

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微波水熱合成多孔性二氧化鈦及鈦酸鋇奈米粉體

二氧化鈦是一種高用途的半導體，可應用在光催化、太陽能電池和一般工業上的半導體產業。鈦酸鋇是一種高介電常數的陶瓷粉體，主要為積層及陶瓷電容器之關鍵原材料。在二氧化鈦方面，製作成中孔洞主要是提高本身粉體的表面積；而在鈦酸鋇部分，製作成中孔洞，再藉由燒結使得粉體緻密，進而降低本身BT陶瓷晶粒的粒子大小。本研究主題為利用微波水熱快速合成多孔洞結晶性二氧化鈦及利用sol-gel方式合成多孔洞結晶性鈦酸鋇粉體。利用自組性微胞水解縮合製作中孔洞二氧化鈦結晶粒子大小約100-300nm並且其蟲洞大小約為3-5nm。微波水熱可以形成好的結晶相並具有高表面積，而表面積可高達243~622 m2/g，而鍛燒400°C/3h則會大大降低表面積。微波水熱也證實了可以快速形成結晶相並且有良好的光催化活性的中孔洞TiO2。 另一方面，利用自組性微胞水解縮合製作中孔洞鈦酸鋇結晶粒子大小約100-300nm。鍛燒中孔洞的鈦酸鋇是值得研究的。中孔洞粉體表面積經鍛燒400 °C移除界面活性劑後，其表面積約53~108 m2/g。 以Ba(OH)2為起始物合成的BaTiO3有大孔洞並具高表面積。而加入醋酸也有效的增加表面積。熱處理造成孔洞收縮，並且在燒結900 ~1000 °C 一個小時後，晶粒約為155 ~ 330nm，適用於現今的多層陶瓷電容器之薄層後< 2µm之要求。

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聚醯亞胺複合材料及含磷雙馬來醯亞胺耐燃材料之製備與性質探討

摘 要 一般泛稱的聚醯亞胺(PI)被分類成縮合型(Condensation type)、加成型(Addition type)及改質型(Modification type)等三大類。由於聚醯亞胺(Polyimide)結構中含醯亞胺基(Imide group)，因此其分子鏈具有很強的分子間作用力及剛性，故聚醯亞胺具有極高的耐熱性、耐化學藥品性及機械等性質，而成為高性能電子工業材料之首選；然而，在實際應用上仍有改善空間。本研究分別對縮合型聚醯亞胺之玻璃轉移溫度、熱安定性、儲存模數、熱膨脹係數、介電常數及吸水率之改善，加成型聚醯亞胺加工溫度之降低，及含磷改質型雙馬來醯亞胺單體之合成與應用，加以探討研究，因此，將論文分為三部分。 本研究第一部分為針對聚醯亞胺材料，以物理混摻方式分散改質之奈米二氧化矽(SiO2-OA)於縮合型聚醯亞胺預聚合物(PAA)中，經熱環化反應，製備一系列不同SiO2-OA含量之奈米聚醯亞胺複合材料(PI/SiO2-OA)。其內容，除探討採用奈米SiO2-OA對所製備之PI /SiO2-OA奈米複合材料加工性的影響外，且評估奈米SiO2-OA對複合材料性質之熱穩定性，尺寸安定性、機械性質、介電常數及吸水率等性質之影響。結果顯示，添加SiO2-OA奈米粒子之PI/SiO2-OA奈米複合材料無論玻璃轉移溫度、熱安定性、儲存模數、熱膨脹係數、介電常數及吸水率都獲得改善，將有利與銅箔匹配及應用。 本研究第二部分係將加成型含磷雙馬來醯亞胺單體PBMI與商品化之雙馬來醯亞胺單體BMI混合，製備二成份系混成材料，期利用共熔特性，降低熔點及聚合溫度進而改善其加工溫度，並探討共熔組成對硬化樹脂耐熱性的影響。結果顯示，含20wt% PBMI含磷單體之PBMI與BMI混合物為一共熔混合體。此共熔混合體之熔點及最低聚合溫度均較PBMI與BMI單體為低，顯示PBMI之加入加大了加工窗口，可有效降低加工溫度。另，PBMI/BMI共聚合樹脂起始分解溫度隨PBMI重量比增加而下降，與用Coats-Redfern方程式計算所得之裂解活化能相符合。而使用Doyle’s提出之integral procedure decomposition temperature(IPDT)方法計算硬化樹脂之熱安定性結果發現，所有含PBMI單體的硬化樹脂皆有相對較高之IPDT值，IPDT在共聚合硬化樹脂中增加PBMI的含量其限氧指數(LOI)亦隨之提升。 本研究第三部分係將合成之含磷雙馬來醯亞胺單體PBMI3，與傳統環氧樹脂(DGEBA) 混摻，探討PBMI3之加入對樹脂硬化之反應熱、反應活化能、玻璃轉移溫度、耐燃性及對玻璃材質或鐵材質接着強度的影響。結果顯示，DGEBA/DDM/PBMI3摻合系統之交聯反應起始溫度約在110℃，且隨著PBMI3單體之添加其交聯反應最大放熱溫(Tmax)由154℃上升至177℃，而添加PBMI3對交聯系統之Ea影響不大，但對交聯反應熱而言，卻隨著添加PBMI3量之增加而下降。Tg點由不添加PBMI3之硬化環氧樹脂116 oC (EP0)上升至添加40wt%PBMI3之硬化環氧樹脂142 oC (EP40)。藉著添加含磷雙馬來醯亞胺PBMI3使得硬化後之環氧樹脂耐燃性提高，此現象由熱重量分析儀(TGA)及限氧指數(LOI)得到佐証。另外，以掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察硬化後之環氧樹脂在斷裂面呈現相當均勻之結構，表示PBMI3與環氧樹脂之相容性非常好，在透光度及與鐵、玻璃等材質之接著強度亦表現優異。

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高分子分散液晶-黏土奈米複材膜之製備與光電性質研究

本研究所使用無機層狀黏土為蒙脫土(Montmorillonite)，其本身結構為多層片狀堆疊成顆粒，層與層之間靠著離子鍵結力緊密結合，隨後選擇具有環狀結構且為多長碳鏈分子具親油性的改質劑(C11Z-CN)作為分子設計之界面活性劑，藉此與蒙脫土層間鈉離子進行陽離子置換反應，增加與有機相的相容性，實驗中利用廣角X光繞射光譜儀(XRD)、傅立葉紅外線光譜儀(FT-IR) 及熱重分析儀(TGA)對親有機化改質前後黏土的結構鑑定；此外，本論文中提出一新穎向列型液晶-奈米級蒙脫土的有機-無機奈米級複合材料，以微差掃描式分析儀(DSC)、偏光顯微鏡(POM)及變溫X光繞射光譜儀(XRD)探討摻雜蒙脫土於液晶中對於液晶排列位向秩序和結晶性的影響；接著，研究摻雜蒙脫土於水平排列液晶盒中，在外加直流或交流偏壓下，量測閾值電壓、驅動電壓、時變光學特性及觀察離子電荷之電光效應變化；最後，我們亦對於摻雜蒙脫土於液晶及單體前驅物中，利用光聚合法造成的相分離製成高分子分散液晶做研究，實驗中，利用紫外光曝光，由偏光顯微鏡(POM)觀察液晶的相型態，單道二極體雷射量測不同曝光光強及頻率下之交流偏壓；另外，針對全像光學做研究，利用兩道同調氬離子雷射干涉場曝光，探討不同入射角度、雷射光源光強和摻雜蒙脫土含量對於繞射效率變化，相形態學及其微結構。

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含二硒磷酸配位基與含氮配位基之鋅金屬錯合物之研究

本次實驗利用二硒磷酸配位基NH4Se2P(OR)2 (dialkyl diselenopho- sphate ligand) (R= Et, nPr, iPr)與過氯酸鋅(Zn(ClO4)2‧6H2O)以及雙吡啶環(4,4’-bipypridine)以4：2：1與2：2：1不同的莫耳比不同溶劑下進行反應，發現有兩種不同的化合物，比較它們在光譜上與晶體結構上的差異。 NH4Se2P(OR)2 (dialkyl diselenophosphate ligand) (R=Et, nPr, iPr)與過氯酸鋅(Zn(ClO4)2‧6H2O)以及雙吡啶環(4,4’-bipypridine)以4：2：1在丙酮中室溫下進行反應，可得到自組合而成的[{Zn(Se2P(OR)2)2}2 (N(C5H4)2N)]雙金屬配位化合物。 NH4Se2P(OR)2 (dialkyl diselenophosphate ligand) (R= Et, nPr, iPr)與過氯酸鋅(Zn(ClO4)2‧6H2O)以及雙吡啶環(4,4’-bipypridine)以2：2：1在甲醇中室溫下進行反應，可得到自組合而成的[{Zn(Se2P(OR)2)2}2 (N(C5H4)2N)]鏈狀配位聚合物。 由同樣的藥品，以不同比例與不同溶劑可得到不同自組合所形成的化合物，化合物的鑑定由元素分析、核磁共振儀、基質輔助雷射脫附游離質譜儀與單晶X-ray繞射儀所鑑定。

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干涉型光罩造成局部光阻厚度不一的研究及其應用

本論文主要討論應用干涉型光罩(Gray Tone Mask)，因為光學的干涉與繞射效應，會造成曝光能量的不均勻，使得光阻(Photoresist, PR)表面受到不同的曝光能量，在經過顯影(Develop)後，會產生光阻高度不一的殘留光阻(Photoresist Remain, PR remain) 。將此特性應用在薄膜電晶體液晶顯示器 (Thin Film Transistor–Liquid Crystal Display, TFT-LCD)的TFT元件的半導體層(Semiconductor Electrode, SE)和源極、汲極的電極層(Source Drain Electrode,SD)的曝光製程，曝光後經過蝕刻製程做出SE的圖案(Pattern)，再將較低的光阻殘留灰化(Ashing)後，類似曝光出SD的圖案，於是將兩道的曝光製程合成一道。在論文中將探討一條光柵的寬度(Line)搭配兩條狹縫寬度(Space)的光罩，在顯影後會造成不同高度的光阻殘餘。結果發現當光柵寬度愈寬時光阻殘留愈高；當狹縫寬度愈寬時光阻殘餘愈低；當曝光能量愈高時光阻殘餘愈低。最初始披覆(Coating)的光阻膜厚實驗有2.0 um、1.75 um、1.5 um三種厚度，在實驗數據中可以發現，2.0 um的光阻會有最大的製程餘裕度，當然較厚的光阻，就會消耗較多的光阻耗材，同時也會增加光阻去除的時間，所以條件的選擇沒有絕對，只有適合與不適合的問題。

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以陰離子選擇性徹底注射-掃略式電層 析技術分析食品中兒茶素

兒茶素，一種普遍的存在於茶、葡萄汁及紅酒中的物質，近年來 的研究指出兒茶素能夠治療癌症，是一種對人體有益的物質。本研究 為結合陰離子掃略式徹底注射(ASEI-Sweeping)技術與微乳化電層析 (MEEKC)技術，發展出陰離子掃略式徹底注射-微乳化電層析 (ASEI-Sweeping-MEEKC)放大技術。此技術克服了過去微乳化電層析 在其他放大技術中因為穩定度不夠而導致放大不佳的瓶頸，並且我們 改變了前端溶液的注射長度及離子濃度，得到不錯的放大效果，另 外，我們還發現了變換微乳化溶液的組成，例如油相及共界面活性劑 的種類及比例，可以得到不同的放大分離效果，並且對於分析物有不 同的選擇性發生，證明了油相種類的不同對於放大效果是有明顯的影 響，此外，我們也改變了樣品的基質，發現在不同的pH 值環境下， 放大的結果有明顯的不同。 最後，由實驗的結果可以發現，使用這個放大的技術能夠有效的 降低偵測極限，另外，將此技術應用在檢測實際樣品上，可以有效偵 測到食品中所含微量兒茶素的種類及含量。

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線上取樣,稀釋,及注射裝置結合高效液相層析儀分析固定化纖維酵素水解紙張纖維素之醣類產物

本研究利用一種自行設計的線上直接取樣、稀釋及注射之裝置結合懸掛式固定化纖維酵素反應器與高效能液相層析儀，成功的對紙張纖維素之纖維酵素水解液中三種主要醣類產物，即葡萄糖、木糖與纖維雙糖進行分析。以此系統，能對紙張纖維素酵素水解反應進行96小時穩定的監測。並藉由對三種主要醣類產物分析的準確度、精確度、偵測極限值及系統誤差的減少來比較四種定量分析方法，證明以線上取樣稀釋之內部標準品校正曲線分析方法是最佳的定量方法。此方法在分析葡萄糖產物的準確度可達到99.9 %，相對標準偏差值可低於2.4 %，而其偵測極限值可達到2.1 ppm。除此之外，亦發現在使用折射率偵測器製作標準品校正曲線時，其與分析試樣的間質相配性是相當重要的。 我們也發現在紙張纖維酵素水解反應過程中，亦會有包括半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖等之微量醣類產生。待反應結束後，水解液中此些微量醣類產物可透過非線上固相萃取去除其中的鹽類與間質，即可以液相層析質譜儀配合離子排斥層析管柱予以分析。液相層析質譜儀的連接介面及離子化方式為電噴灑法，其微量醣類的液相質譜儀定量分析是成功的，並證明出水解反應液內確實含有半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖等微量糖產物。

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天然與改質型黏土對螢光蛋白之吸附行為的研究

於本研究中運用黏土的矽酸鹽層之層間離子特性，以及黏土具高表面積之特性，使用商業化生產之改質劑: C-50 (Cocamidopropyl -Hydroxysultaine ) ，探討黏土之改質反應條件對黏土插層效果之影響及對於螢光蛋白吸附行為之變異性進行研究。研究結果顯示將黏土控制在pH=7~8 的環境下，進行有機化改質，而且用以稀釋螢光蛋白或膨潤黏土的水均是RO water (Reverse Osmosis water)比DI water (Deionized water)為佳，將其以 RO water 稀釋之螢光蛋白溶液加入有機化改質黏土時，從PL (Photoluminescence)實驗結果可以發現螢光蛋白極容易吸附/插層於有機化改質黏土上面，當以0.2g 螢光蛋白加入 8 ml之 RO water 稀釋的螢光蛋白溶液濃度為0.1083mg/ml，將其添加於有機化改質黏土中，獲得一螢光蛋白濃度為0.3448 mg/ml，兩者濃度相比，被吸附/插層於有機化改質黏土之螢光蛋白濃度比螢光蛋白溶液被純化級黏土吸附/插層量高出3.18倍。同樣地，也顯示有機化改質之黏土有助紅螢光蛋白吸附/插層於黏土層間。 從XRD、FTIR光譜及TGA之檢測分析來看，螢光蛋白已成功插層於改質黏土(MCL-42)當中。螢光蛋白插層於改質黏土，代表此層間空間提供蛋白質更大的容納空間，且其高層間距亦可作為蛋白質進入其層間之通道，使得蛋白質插層黏土發生的機會提高。

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仙草精油成分與抑制人類肝癌細胞之研究

摘要 仙草(Mesona procumbens Hemsel)為台灣特有之高經濟作物，具有清涼降血、利尿及治療糖尿病等症，自古視為藥用作物。植物所含具有芳香氣味的揮發性成分為「精油」(essential oils)，也稱為揮發油(volatile oils)，植物經乾燥存放其揮發性成分易損失，本研究之目的為利用蒸氣蒸餾法(steam distillation)探討經曬乾儲藏後仙草之精油提取條件與應用GC-MS進行成分研究，並比較新鮮仙草與乾燥仙草所含精油之成分差異。分析結果發現仙草精油以倍半萜類成分為主。依據Hep3B及HepG2人類肝癌細胞抑制生長活性引導分離純化，追蹤結果得知仙草精油之成分α-bisabolol具有抑制人類肝癌細胞生長之效果。