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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 -

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