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 |
相關次數: | 點閱:164 下載:0 |
分享至: |
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報 |
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。
(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.; Lpez, 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。