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研究生: 毛怡雯
Yi-Wen Mau
論文名稱: 綠色螢光奈米鑽石的製備與生物應用
Preparation and characterization of green fluorescent nanodiamonds for biological applications
指導教授: 張煥正
Chang, Huan-Cheng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2008
畢業學年度: 96
語文別: 中文
論文頁數: 57
中文關鍵詞: 奈米鑽石螢光
英文關鍵詞: nanodiamond, fluorescent
論文種類: 學術論文
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  • 本篇文章的重點在說明綠色螢光奈米鑽石(簡稱為gFNDs)的製備與做為生物標記應用的特性。
    天然奈米鑽石晶體經由能量40keV的氦離子束或是3MeV的氫離子束衝擊及高溫(800℃)退火處理後,在晶格內部會產生很多N-V-N(H3 center)排列情形,而形成綠色螢光奈米鑽石。在以高能量離子束照射前,利用FTIR偵測天然鑽石晶體,藉由1282cm-1 特性峰來推算氮的含量約為900ppm左右。再利用UV-Vis在液態氮低溫中偵測經過高能量粒子照射及退火處理的鑽石,可以得到吸收光譜圖。由實驗結果會發現在470nm左右會有吸收,這和H3吸收位置是相同的。並利用吸收光譜中H3的zero-phonon line(ZPL,503nm)強度計算,可以知道H3 density是1.7×1018 centers/cm3(10ppm)。再測其螢光光譜,發現以藍光激發會放出綠色螢光。
    推論並證實奈米鑽石粉末經過相同的處理程序後,也會有高濃度的H3 center結構產生。因此利用共聚焦式螢光顯微鏡(confocal)和流式細胞儀(flow cytometry)來證明75nm的綠色螢光奈米鑽石可以經由細胞吞噬(endocytosis)進入活HeLa細胞中,而能做為一新穎的奈米螢光標記。

    致謝 I 中文摘要 II ABSTRACT III 目錄 IV 圖目錄 VI 表目錄 VIII 第一章 序論 - 1 - 1.1 前言 - 1 - 1.2 奈米鑽石 - 3 - 1.2.1 鑽石結構特性 - 3 - 1.2.2 鑽石類別 - 5 - 1.2.3 奈米鑽石的應用性質 - 6 - 1.3 文獻回顧 - 8 - 1.4 研究動機 - 13 - 第二章 實驗藥品與儀器設備 - 16 - 2.1 實驗藥品 - 16 - 2.2 實驗儀器裝置 - 17 - 第三章 實驗方法 - 21 - 3.1 製備綠色螢光鑽石 - 21 - 3.1.1 天然鑽石單晶 - 21 - 3.1.2 天然鑽石粉末 - 21 - 3.2 天然鑽石的光學性質測試 - 24 - 3.2.1 FTIR - 24 - 3.2.2 吸收光譜 - 24 - 3.2.3 螢光光譜 - 24 - 3.3 天然鑽石的生物應用 - 26 - 3.3.1 細胞培養 - 26 - 3.3.2 細胞內吞鑽石 - 27 - 第四章 結果與討論 - 29 - 4.1 天然鑽石單晶 - 29 - 4.1.1 FTIR - 29 - 4.1.2 吸收光譜 - 30 - 4.1.3 螢光光譜 - 31 - 4.1.4 Confocal - 32 - 4.2 天然鑽石粉末 - 33 - 4.2.1 螢光光譜 - 33 - 4.2.2 顯微鏡 - 35 - 4.2.3 Confocal - 36 - 4.3 生物應用 - 37 - 4.3.1 顯微鏡 - 37 - 4.3.2 Confocal - 39 - 4.3.3 Flow cytometry - 41 - 第五章 結論 - 44 - 第六章 參考文獻 - 45 -

    1. Warren, C. W. Chan ; Nie, S. Science 1998, 281, 2016
    2. Smith, A. M.; Nie, S. Analyst 2004, 129, 672
    3. Cho, S. J.; Maysinger, D.; Jain, M.; Roder, B.; Hackbarth, S.; Winnik, F. M. Langmuir 2007, 23, 1974
    4. Derfus, A. M.; Chan, W. C. W.; Bhatia, S. N. Nano Lett. 2004, 4, 11
    5. Kirchner, C.; Liedl, T.; Kudera, S.; Pellegrino, T.; Javier, A. M.; Gaub, H. E.; Stolzle, S.; Fertig, N.; Parak, W. J. Nano Lett. 2005, 5, 331
    6. http://www.nanoedu.ndhu.edu.tw/92forum/122001.pdf
    7. Schrand, A. M.; Dai, L.; Schlager, J. J.; Hussain, S. M.; Osawa, E. Diamond Relat. Mater. 2007, 16, 2118
    8. Jia, G.; Wang, H.; Yan, L.; Wang, X.; Pei, R.; Yan, T.; Zhao, Y.; Guo, X. Environ. Sci. Technol. 2005, 39, 1378
    9. Schrand, A. M.; Huang, H.; Carlson, C.; Schlager, J. J.; Osawa, E.; Hussain, S. M.; Dai, L. J. Phys. Chem. B 2007, 111, 2
    10. Shenderova, O. A.; Zhirnov, V. V.; Brenner, D. W. Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2002, 27, 227
    11. 宋健民 ”奈米鑽石的大千世界” Mechanical Tech Monthly 2004, 231, 112
    12. http://www.bioweb.com.tw/feature_content.asp?ISSID=42&chkey1=&chkey2=&chkey3=&chkey4=&chkey5
    13. Spear, K. E.; Dismukes, J. P. Synthetic Diamond: Emerging CVD Science and Technology 1994, Chap. 11.
    14. Walker, J. Rep. Prog. Phys. 1979, 42, 1605
    15. Waiser, W.; Bond, W. L. Phys. Rev. 1959, 115, 875
    16. Davies, G.,ed. Properties and Growth of Diamond, EMIS Datareviews Series No. 9, INSPEC, The Institute of Electrical Engineers: London, 1994, Chap. 3
    17. Kiflawi, I.; Bruley, J. Diamond Relat. Mater. 2000, 9, 87
    18. Lawson, S. C.; Fisher, D.; Hunt, D. C.; Newton, M. J. Phys.: Condens. Matter 1998, 10, 6171
    19. Boyd, S. R.; Kiflawi, I.; Woods, G. S. Phil. Mag. B 1994, 69, 1149
    20. Kiflawi, I.; Mayer, A. E.; Spear, P. M.; van Wyk, J. A.; Woods, G. S. Phil. Mag. B 1994, 69, 1141
    21. Boyd, S. R.; Kiflawi, I.; Woods, G. S. Phil. Mag. B 1995, 72, 351
    22. Davis, G. Physica B 1999, 273-274, 15
    23. Davies, G.; Lawson, S. C.; Collins, A. T.; Mainwood, A.; Sharp, S. J. Phys. Rev. B 1992, 46, 13157
    24. Jones, R.; Goss, J. P. Theory of aggregation of nitrogen in diamond 2000, Chap. A5.1.
    25. Jelezko, F.; Tietz, C.; Gruber, A.; Popa, I.; Nizovtsev, A.; Kilin, S.; Wrachtrup, J. Single Mol. 2001, 2, 255
    26. Collins, A. T.; Thomaz, M. F.; Jorge, M. I. B. J. Phys. C: Solid State Phys. 1983, 16, 2177
    27. Redman, D.; Shu, Q.; Lenef, A.; Rand, S. C. Opt. Lett. 1991, 17, 175. Rand, S. C. In Properties and Growth of Diamond, ed. Davies, G., EMIS Datareviews Series No. 9, INSPEC, The Institute of Electrical Engineers: London, 1994. Chap. 7.4.
    28. Wee, T. L.; Tzeng, Y. K.; Han, C. C.; Chang, H. C.; Fann, W.; Hsu, J. H.; Chen, K. M.; Yu, Y. C. J. Phys. Chem. A 2007, 111, 9379
    29. Davies, G.; Lawson, S. C.; Collins, A. T.; Mainwood, A.; Sharp, S. J. Phys. Rev. B 1992, 46, 13157
    30. Clark, C. D.; Ditchburn, R. W.; Dyer, H. B. Proc. R. Soc. Lond. A 1956, 237, 75
    31. Clark, C. D.; Ditchburn, R. W.; Dyer, H. B. Proc. R. Soc. Lond. A 1956, 234, 363
    32. Clark, C. D.; Norris, C. A. J. Phys. C: Solid State Phys. 1970, 3, 651
    33. Clark, C. D.; Norris, C. A. J. Phys. C: Solid State Phys. 1971, 4, 2223
    34. Davies, G. J. Phys. C: Solid State Phys. 1972, 5, 2534
    35. Crossfield, M. D.; Davies, G.; Collins, A. T.; Lightowlers, E. C. J. Phys. C: Solid State Phys. 1974, 7, 1909
    36. Rand, S. C.; DeShazer, L. G. Opt. Lett. 1985, 10, 481
    37. Thomaz, M. F.; Davies, G. Proc. R. Soc. Lond. A 1978, 362, 405
    38. Chen, K.; Chang, H. C. Astrophys. J. 2006, 639, L63
    39. Cheng, C.-Y.; Perevedentseva, E.; Tu, J.-S.; Chung, P.-H.; Cheng, C.-L.; Liu, K.-K.; Chao, J.-I.; Chen, P.-H.; Chang, C.-C. Appl. Phys. Lett. 2007, 90, 163903
    40. Liu, K,-K.; Cheng, C.-L.; Chang, C.-C.; Chao, J.-I. Nanotech. 2007, 18, 325102
    41. Chao, J.-I.; Perevedentseva, E.; Chung, P.-H.; Liu, K.-K.; Cheng, C.-Y.; Chang, C.-C.; Cheng, C.-L. Biophys. J. 2007, 93, 2199
    42. Huang, H.; Pierstorff, E.; Osawa, E.; Ho, D. Nano Lett. 2007, 7, 3305
    43. Schrand, A. M.; Dai, L.; Schlager, J. J.; Hussain, S. M.; Osawa, E. Diamond Relat. Mater. 2007, 16, 2118
    44. Smith, B. R.; Niebert, M.; Plakhotnik, T.; Zvyagin, A. V. J. Lumin. 2007, 127, 260
    45. Nebel, C. E.; Shin, D.; Rezek, B.; Tokuda, N.; Uetsuka, H.; Watanabe, H. J. R. Soc. Interface 2007, 4, 439
    46. Holt, K. B. Phil. Trans. Royal Soc. A 2007, 365, 2845
    47. Krüger, A. Chem. A Euro. J. 2008, 14, 1382
    48. Chang, Y. R.; Lee, H. Y.; Chen, K.; Chang, C. C.; Tsai, D. S.; Fu, C. C.; Lim, T. S.; Tzeng, Y. K.; Fang, C. Y.; Han, C. C.; Chang, H. C.; Fann, W. Nature Nanotech. 2008, 3, 284
    49. Yu, S. J.; Kang, M. W.; Chang, H. C.; Chen, K. M.; Yu, Y. C. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 17604
    50. Fu, C. C.; Lee, H. Y.; Chen, K.; Lim, T. S.; Wu, H. Y.; Lin, P. K.; Wei, P. K.; Tsao, P. H.; Chang, H. C.; Fann, W. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 727
    51. http://www.phys.sinica.edu.tw/~ibalab/system/system.htm
    52. Osswald, S.; Yushin, G.; Mochalin, V.; Kucheyev, S. O.; Gogotsi, Y. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 11635
    53. Huang, L.-C. L.; Chang, H.-C. Langmuir 2004, 20, 5879
    54. Wang, Y.; Iqbal, Z.; Mitra, S. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 95
    55. Krüger, A.; Liang, Y. J.; Jarre, G.; Stegk, J. J. Mater. Chem. 2006, 16, 2322
    56. Ziegler, J. F.; Biersack, J. P.; Littmark, U. The Stopping and Range of Ions in Solids, Pergamon: New York, 1985, http://www.srim.org/
    57. Roberts, W. T.; Rand, S. C.; Redmond, S. NASA Tech Briefs NPO-30796.
    58. De Weerdt, F.; Van Royen, J. Diamond Relat. Mater. 2001, 10, 474
    59. Muirhead, K. A.; Horan1, P. K.; Poste1, G. Nature Biotech. 1985, 3, 337

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