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研究生: 簡筱如
Hsiao-Ju Chien
論文名稱: 功能化二氧化矽奈米管合成及其生物分離之應用
Synthesis of Functionalized Silica Nnotubes and Application in Bioseparation
指導教授: 陳家俊
Chen, Chia-Chun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 化學系
Department of Chemistry
論文出版年: 2004
畢業學年度: 93
語文別: 中文
中文關鍵詞: 二氧化矽奈米管生物分離
論文種類: 學術論文
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  • 應用於生物分離系統之功能化二氧化矽奈米管是本篇論文主要的研究。由於二氧化矽奈米管(Silica Nanotubes)具有獨特中空結構和容易修飾表面及承載特殊化學、生物物種的特性,提供自然的屏障來保護內部所攜帶之物種,可避免受到外界環境損害等優點,因此我們利用多孔洞陽極氧化鋁 (Anodic Aluminum Oxide)做為模板,結合溶膠-凝膠方法 (Sol-Gel Processing)合成二氧化矽奈米管。進一步用有機矽烷分子3-aminopropyltrimethoxysilane (APTMS)及octadecyltrimethoxysilane (ODTMS)修飾二氧化矽奈米管內部與外部表面,得到內部結構親水性、外部結構疏水性之不同極性表面的功能化二氧化矽奈米管。像這類型的功能化二氧化矽奈米管可被用來純化或是分離DNA生物分子,將特定序列的DNA分子承載於功能化二氧化矽奈米管內,以水和甲苯等比例混合溶液將含有DNA生物分子的奈米管純化或分離出來。

    目錄 目錄 I 圖目錄 III 表目錄 V 中文摘要 VI 英文摘要 VII 第一章 緒論 1 1-1 引言 1 1-2 奈米材料之簡介 2 1-3 奈米材料之合成 5 1-3-1 模板合成法(Template Synthesis) 8 1-3-2 溶膠-凝膠法(Sol-Gel Processing) 11 1-4 DNA偵測方法與分離系統之研究 15 1-4-1 DNA偵測方法 16 1-4-2 DNA分離系統研究 18 第二章 實驗 20 2-1 研究動機與目的 20 2-2 製備功能化二氧化矽奈米管 22 2-2-1 藥品與儀器 22 2-2-2 實驗步驟 23 2-3 利用功能化二氧化矽奈米管分離DNA生物分子 25 2-3-1 藥品與儀器 25 2-3-2 實驗步驟 25 第三章、結果與討論 28 3-1 功能化二氧化矽奈米管合成 28 3-1-1 控制溶膠-凝膠反應形成之條件 28 3-1-2 控制二氧化矽奈米管長度 34 3-1-3 功能化二氧化矽奈米管製備 35 3-2 功能化二氧化矽奈米管應用於DNA生物分離系統 39 3-2-1 功能化二氧化矽奈米管和DNA生物分子結合 39 3-2-2 功能化二氧化矽奈米管當作生物分離器應用 45 第四章 結論 48 未來展望 50 參考資料 51

    (1) (a) Baughman, R. H.; Zakhidov, A. A.; Heer, W. A. Science 2002, 297, 787. (b) Nam, J. M.; Park, S. J.; Mirkin, C. A. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 3820. (c) Peng, X. G.; Schlamp, M. C.; Kadavanich, A. V.; Alivisatos, A. P. J. Am. Chem. Soc. 1997, 119, 7019. (d) Gu, H.; Zheng, R.; Zhang X.; Xu B. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5664.
    (2) (a) Alivisatos, A. P. Nature Biotechnol. 2004, 22, 47. (b) Rainer Haag Angew. Chem. Int. Ed. 2004, 43, 278. (c) Martin, C. R.; Kohli, P. Nat. Rev. Drug Discovery 2003, 2, 29. (d) Yoon, T. J.; Kim, J. S.; Kim, B. G.; Yu, K. N.; Cho, M. H.; Lee, J. K. Angew. Chem. Int. Ed. 2005, 44, 1068.
    (3) Iijima, S. Nature 1991, 354, 56.
    (4) Martin, C. R. Science 1994, 266, 1961.
    (5) Jirage, K. B.; Hulteen, J. C.; Martin, C. R. Science 1997, 278, 655.
    (6) Gasparac, R.; Kohli, P.; Paulino, M. O. M.; Trofin L.; Martin, C. R. Nano Lett. 2004, 4, 513.
    (7) Hou, S.; Wang J.; Martin, C. R. Nano Lett. 2005, 5, 231.
    (8) (a) Alivisatos, A. P. Science 1996, 271, 933. (b) Chen, C. C.; Herhold, A. B.; Johnson, C. S.; Alivisatos, A. P. Science 1997, 276, 398.
    (9) Glinka, Y. D.; Lin, S. H.; Hwang, L. P.; Chen, Y. T.; Tolk, N. H. Phys. Rev. B 2001, 64, 085421-1.
    (10) Buhro, W. E.; Colvin V. L. Nature Materials 2003, 2, 138.
    (11) Wang, Y. ; Herron, N. J. Phys. Chem. 1991, 95, 525.
    (12) Alivisatos, A. P. J. Phys. Chem. 1996, 100, 13226.
    (13) Iijima, S.; Ichihashi T. Nature 1993, 363, 603.
    (14) Chen, C. C.; Yeh, C. C. Adv. Mater. 2000, 12, 738.
    (15) Rabenau, A. Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1985, 24, 1026.
    (16) Kovtyukhova, N. I.; Mallouk, T. E.; Mayer, T. S. Adv. Mater. 2003, 15, 780.
    (17) (a) Yang, H. H.; Zhang, S. Q.; Chen, X.-L.; Zhuang, Z. X.; Xu, J.G.; Wang, X.R. Anal. Chem. 2004, 76, 1316. (b) Jang, J.; Yoon, H. Adv. Mater. 2004, 16, 799.
    (18) Lee, J.; Sundar, V. C.; Heine, J. R.; Bawendi, M. G.; Jensen, K. F. Adv. Mater. 2000, 12, 1102
    (19) (a) Pileni, M. P. Nature Materials 2003, 2, 145. (b)曹恒光,連大成,物理雙月刊 2001, 廿十三卷四期.
    (20) Murrary, C. B.; Norris, D. J.; Bawendi, M. G. J. Am. Chem. Soc. 1993, 115, 8706.
    (21) Peng, X; Manna, L.; Yang, W. D.; Wickham, J.; Scher, E.; Kadavanich, A.; Alivisatos, A. P. Nature 2000, 404, 59.
    (22) (a) Stein, A.; Melde, B. J.; Schroden, R. C. Adv. Mater. 2000, 19, 1403. (b) Lai, C. Y.; Trewyn, B. G.; Jeftinija, D. M.; Jeftinija, K.; Xu, S.; Jeftinija, S.; Lin, V. S.-Y. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 4451.
    (23) Ku, J. R.; Vidu, R.; Talroze, R.; Stroeve, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15022.
    (24) (a) Lee, S.B.; Mitchell, D.T.; Trofin, L.; Nevanen, T.K.; Soderlund, H.; Martin, C. R. Science, 2002, 296, 2198. (b) Hou, S.; Harrell, C. C.; Trofin, L.; Kohli, P.; Martin, C. R. J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 5674. (c) Yang, H. H.; Zhang, S. Q.; Yang, W.; Chen, X. L.; Zhuang, Z. X.; Xu, J. G.; Wang, X. R. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4054. (d) Okamoto, K.; Shook, C. J.; Bivona, L.; Lee, S. B.; English, D. S. Nano Lett. 2004, 4, 233.
    (25) Yan, J.; Rao, G. V. R.; Barela, M.; Brevnov, D. A.; Jiang, Y. H.; Xu, G. P.; Lpez, P. B. A. Adv. Mater. 2003, 15, 2015.
    (26) Martin, C. R. Chem. Mater. 1996, 8, 1739.
    (27) Zong, R. L.; Zhou, J.; Li, Q.; Du, B.; Li, B.; Fu, M.; Qi, X. W.; Li, L. T.; Buddhudu, S. J. Phys. Chem. B. 2004, 108, 16713.
    (28) (a) Routkevitch, D.; Bigioni, T.; Moskovits, M.; Xu, J. M. J. Phys. Chem. 1996, 100, 14037. (b) Pena, D. J.; Mbindyo, J. K. N.; Carado, A. J.; Mallouk, T. E.; Keating, C. D.; Razavi, B.; Mayer, T. S. J. Phys. Chem. B. 2002, 106, 7458. (c) Kovtyukhova, N. I.; Kelley, B. K.; Mallouk, T. E. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12738.
    (29) (a) Lakshmi, B. B.; Dorhout, P. K.; Martin, C. R. Chem. Mater. 1997, 9, 857.(b) Lakshmi, B. B.; Patrissi, C. J.; Martin, C. R. Chem. Mater. 1997, 9, 2544.
    (30) Bae, E. J.; Choi, W. B.; Jeong, K. S.; Chu, J. U.; Park,G. S.; Song, S.;Yoo, I. K. Adv. Mater. 2002, 14, 277.
    (31) Ku, J. R.; Vidu, R.; Talroze, R.; Stroeve, P. J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 15022.
    (32) Brinker, C. J.; Scherer, G. W. “Sol-Gel Science, The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing” (1990)
    (33) Iler, R. K. “The Chemistry of Silica”, Wiley New York (1979)
    (34) (a) Elghanian, R.; Storhoff, J. J.; Mucic, R. C.; Letsinger, R. L.; Mirkin, C. A. Science 1997, 277, 1078. (B) Storhoff, J. J.; Elghanian, R.; Mucic, R. C.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. J. Am. Chem. Soc. 1998, 120, 1959.
    (35) Taton, T. A.; Mirkin, C. A.; Letsinger, R. L. Science 2000, 289, 1757.
    (36) (a) Gerion, D.; Pinaud, F.; Williams, S. C.; Parak, W. J.; Zanchet, D.; Weiss, S.; Alivisatos, A. P. J. Phys. Chem. B. 2001, 105, 8861. (b) Zhao, X.; Tapec-Dytioco, R.; Tan, W. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 11474.
    (37) Han, M. Y.; Gao, X.; Su, J. Z.; Nie, S. M. Nature Biotechnol. 2001, 19, 631.
    (38) Williams, K. A.; Veenhuizen, P. T. M.; de la Torre,B. G.; Eritja, R.; Dekker, C. Nature 2002, 420, 761.
    (39) Conzone, S. D.; Pantano, C. G. Materialstoday 2004, ISSN: 1369 7021.
    (40) Zhao, X. J.; Dytioco, R. T.; Wang, K. M.; Tan, W. H. Anal. Chem. 2003, 75, 3476.
    (41) Kohli, P.; Harrell, C. C.; Cao, Z. H.; Gasparac, R.; Tan, W. H.; Martin, C. R. Science 2004, 305, 984.
    (42) Vlassiouk, I.; Krasnoslobodtsev, A.; Smirnov, S.; Germann, M. Langmuir 2004, 20, 9913.
    (43) Fixe, F.; Faber, A.; Goncalves, D.; Prazeres, D. M. F.; Cabeca, R.; Chu, V.; Ferreira, G.; Conde, J. P. Ma. Res. Soc. Symp. Proc. 2002, 723, O2.3.1
    (44) Chan, Y.; Zimmer, J. P.; Stroh, M.; Steckel, J.; Jain, S. R. K.; Bawendi, M. G. Adv. Mater. 2004, 16, 2092.
    (45) Hong, L.; Sugimura, H.; Furukawa, T.; Takai, O. Langmuir 2003, 19, 1966.
    (46) Chen, C. C.; Liu, Y. C.; Wu, C. H.; Yeh, C. C.; Su, M. T.; Wu, Y. C. Adv. Mater. 2005, 17, 404.
    (47) Mitchell, D. T.; Lee, S. B.; Trofin, Laˇcraˇmioara; Li, N. C.; Nevanen, T. K.; So¨derlund, H.; Martin, C. R. J. Am. Chem. Soc. 2002, 124, 11864.
    (48) (a) Zhang, M.; Bando, Y.; Wada, K.; Kurashima, K. J. Mater. Sci. Lett. 1999, 18, 1911. (b) Zhang, M.; Bando, Y.; Wada, K. J. Mater. Res. 2000, 15, 387.
    (49) (a) Zammatteo, N.; Jeanmart, L.; Hamels, S.; Courtois, S.; Louette, P.; Hevesi, L.; Remacle, J. Anal. Biochem. 2000, 280, 143. (b) Adessi, C.; Matton, G.; Ayala, G.; Turcatti, G.; Mermod, J. J.; Mayer, P.; Kawashhima, E. Nucleic Acids Res. 2000, 28, e87.
    (50) 劉耀中(2004),二氧化矽螢光奈米管製備與其在基因傳輸上的應用,國立台灣師範大學化學研究所,台灣。

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