南台科技大学研究生学位考试论文格式.docVIP

南台科技大學 生物科技系 學生專題 疏水性氧化鐵奈米粒子在脂肪酶固定化的應用 專 題 生：496H0034黃柏瑋、496H0048林昆達 指導教授：吳明立 副教授 中華民國100年5月 摘要 VSM)量測結果顯示粒子為超順磁性。原本親水性的Fe3O4奈米粒子可以oleic acid作為改質劑使粒子變為疏水性，由Fe3O4@C16與Fe3O4@C16@lipase之TGA圖得知，oleic acid已吸附在Fe3O4奈米粒子上，此粒子可輕易分散於isooctane中。又，TGA圖亦證明lipase已吸附在疏水性Fe3O4@C16奈米粒子上。在活性測試方面，Fe3O4@C16@lipase在isooctane/acetone體積比9/1的混合有機溶劑中可催化水解p-nitropheyl acetate，由反應溫度與活性的關係曲線知，反應溫度40 oC時，固定化lipase顯示最佳活性，且Fe3O4@C16@lipase重複使用10次Fe3O4@C16是固定化lipase極好的載體。 關健詞：氧化鐵奈米粒子、疏水性、脂肪脢固定化 目次 摘要目次第一章 緒論 1 1-1研究背景 1 1-1.1磁性奈米粒子在生醫上之應用 磁性奈米粒子之表面修飾 1-1.3脂肪酶之用途與脂肪酶固定化 1-2研究動機 5 第二章 6 第章 8 3-1粒子性質 8 3-2 lipase之固定化 9 3-3固定化lipase之活性檢測 10 參考文獻 圖附錄 圖3.1 Fe3O4奈米粒子TEM圖 8 圖3.2 (a) Fe3O4@C16、與 (b)Fe3O4@C16@lipase之TGA圖 8 圖3.3 Lipase之濃度檢量線 3.4 Lipase之固定化效率lipase不同的實際濃度圖(溫度、pH) 9 圖3.5 p-nitrophenol之濃度檢量線 Fe3O4@C16@lipase催化p-nitropheyl acetate之反應溫度與活性的關係 10 圖3.7 Fe3O4@C16@lipase重複使用10次之活性評估 第一章 緒論 1-1 1-1.1磁性奈米粒子在生醫上之應用 奈米材料在生醫及生化上的用途與日俱增，從基礎的分子生物與細胞學研究，到應用性的醫學檢驗、控制釋放投藥與生物合成程序等都可以找到很多應用實例，尤其超順磁性奈米粒子結合吸附原理，應用於醫療、細胞分離、蛋白質及基因的純化、酵素固定化技術等方面已取得一些成果[1-4]。磁性奈米粒子在生醫上之應用簡述如下[5]： (1)磁共振造影 磁共振造影對醫學領域而言是一個重大的突破，其最大的貢獻在於能在不同的組織和不同的環境下，呈現出有差異的顯影效果，因此被用來診斷組織的病變與否。可以將磁性奈米粒子外層修飾針對癌細胞具有特殊親和力的分子，因此磁性奈奈米粒子能夠集中在只有癌細胞分佈的組織，利用此技術對於早期監控和預防都是有利的工具。 (2)固定化技術 生物分子固定化技術提供另一種在生醫方面有用的工具，將特定的生物分子固定在磁性奈米粒子表面，而且又可以保持活性進行催化作用。可以將酵素固定在氧化鐵奈米粒子上，不僅可以增加承受溫度和酸鹼值的變化，其活性較不受固定化之影響而喪失。 (3)藥物引導治療 將Fe3O4 磁性奈米粒子連接上抗癌藥物，並以磁場控制奈米粒子祇集中在腫瘤區域進行治療。利用此概念，將藥物分子換成生物分子（DNA 或蛋白質），將其連結到磁性奈米粒子，並以磁場引導至目標處，再將生物分子釋放。進行治療或是提供偵測標定的功能。 (4)免疫分析 主要是利用磁性奈米粒子將特定的分子先從混合物中分離出來，再利用第二種抗體來偵測或是定量；或是先將對特定細胞有特別親和力的分子連接到磁性奈米粒子上，利用此親合力將磁性奈米粒子固定在特定細胞上，藉由磁共振造影來作偵測的動作。 (5)溫熱療法 利用Fe3O4 磁性奈米粒子進行溫熱療法，優點在於尺寸只有數個奈米、無毒性、生物相容性、及穩定性，再配合固定化技術與藥物導引技術，使得磁性奈米粒子只會分佈在產生腫瘤的區域。這也是目前其他治療希望達到的目標之一。 (6)純化分離應用 主要利用磁性奈米粒子表面的電荷，與帶有相反電荷的物質產生靜電吸引力，來達到先吸附後分離的目的。例如用表面帶正電荷的Fe3O4 磁性奈米粒子來純化分離帶負電的DNA 或蛋白質。 磁性奈米粒子之表面修飾 由於所製備出來的磁性奈米粒子在某些條件下可能會有凝集的現象，且磁性奈米粒子在生醫上的應用需考慮生物相容性和穩定性才能具有其價值及廣泛性的應用，所以藉由對氧化鐵奈米粒子進行表面修飾，使其可以達到：（1）改善粒子的分散性；（2）使粒子具有新的物理、化