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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林子傑
研究生(外文):Tzu-Chieh Lin
論文名稱:製備硫化鋅摻雜銪離子之奈米顆粒用於生物細胞螢光顯影
論文名稱(外文):Preparation of Luminescent ZnS:Eu Nanoparticles for Cellular Imaging
指導教授:林峯輝唐自標許淙慶許淙慶引用關係
口試委員:張國基林俊彬
口試日期:2012-07-06
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:材料科學與工程研究所
學門:工程學門
學類:材料工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:55
中文關鍵詞:硫化鋅正三價銪離子細胞影像螢光體化學合成法奈米顆粒
外文關鍵詞:Zinc sulfideeuropium ionscelluar imagingfluorescencechemical methodnanoparticles
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硫化鋅(ZnS)為一發展成熟且擁有寬能帶之II-VI族半導體,適合作為螢光材料,且不具有生物細胞毒性,故本研究欲將其直接做為可用於細胞螢光顯影之螢光體,但由於硫化鋅發光強度不佳,故在製備過程中我們選擇摻雜正三價銪離子( Eu3+ ),取代硫化鋅中鋅離子( Zn2+ )的晶格點位置,以增強其發光強度,使其成為可直接使用之免疫螢光顯影之螢光體。
本研究是使用化學合成法製備我們的螢光體,使用此方法可製備出奈米等級的顆粒。我們也成功合成了摻雜了正三價銪離子之硫化鋅,此螢光顆粒以UV光激發可發出藍色的螢光,由於多數的生物蛋白會自體發出綠色螢光,故藍色的螢光可與之產生區別,更是有利於螢光影像的觀察,且摻雜了正三價銪離子的硫化鋅經實驗證實發光強度也較無摻雜之硫化鋅。期望將來有機會成為應用在細胞顯影上的無機螢光染劑。


Zinc sulfide(ZnS)has evolved and matured for many years. It is a II-VI semiconductor with broad band gap. It is suitable for fluorescent materials, which is non-cytotoxic. In this study, we want to let zinc sulfide used in immunofluorescence techniques, but the luminous intensity of zinc sulfide was not enough for cell image. The europium ions (Eu3+) can substitute zinc ions (Zn2+) of zinc sulfide and improved the luminous intensity of zinc sulfide.
The nanoparticles of zinc sulfide doped with europium ions were synthetized by wet chemical method. These nanoparticles could be excited by UV and emitted blue light. Cells and tissues were usual green autofluorescence emission, but our luminescent nanoparticles was emitted blue light. Because of the different color, it was good for the cellular imaging. Obviously the luminous intensity of ZnS:Eu is better than ZnS, and it was non-toxic.


摘要 I
ABSTRACT II
目錄 III
表目錄 VII
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 免疫螢光標記概述 2
1.3 免疫螢光標記的分類 2
1.3.1 直接免疫螢光標記 2
1.3.2 間接免疫螢光標記 3
1.4 螢光顯影材料介紹 4
1.5 研究目的 6
第二章 理論基礎 7
2.1 奈米材料概述 7
2.1.1 奈米材料的特性 7
2.1.2 奈米材料的物理效應 9
2.2 螢光物質 10
2.2.1螢光物質的種類組成 10
2.2.1.1 有機螢光物質 10
2.2.1.2 無機螢光物質 11
2.2.2 螢光物質的發光原理 12
2.2.3 螢光體能量之激發與吸收 13
2.2.4 螢光放射和非輻射轉移 16
2.2.5 螢光物質的發光機制與應用 17
2.3 螢光物質的製作方法 18
2.4 硫化鋅的介紹 20
2.4.1 硫化鋅發展史 20
2.4.2 硫化鋅的結構 20
2.4.3 硫化鋅的性質與應用 21
第三章 實驗材料與方法 23
3.1 實驗藥品 23
3.2 實驗儀器 23
3.3 材料製備 26
3.4 ZnS:Eu製備 26
3.5 材料分析 28
3.5.1 X-ray繞射儀 ( XRD ) 28
3.5.2 能量散射光譜儀 ( EDS ) 29
3.5.3 粒徑分析( Particle Size Distribution Analyzer ) 30
3.5.4 表面粒徑及型態 ( TEM ) 30
3.6 材料螢光分析 32
3.6.1 螢光光譜儀 ( Photoluminescence ) 32
3.6.2 色度計 (Chroma meter ) 32
3.6.3 倒立式螢光顯微鏡 33
( Inverted fluorescence microscope ) 33
3.7 生物相容性測試 34
3.7.1 LDH細胞毒性測試 34
3.7.2 WST-1細胞增生測試 37
第四章 結果與討論 39
4.1 X-Ray特性分析 39
4.2 SEM 41
4.2.1 SEM表面形貌 41
4.2.2 EDS成份分析 42
4.3 PL發光強度 43
4.4 CIE色度座標 46
4.5 粒徑分佈 47
4.6 螢光影像 49
4.7 細胞毒性LDH測試 51
4.8 細胞增生 WST-1 測試 52
第五章 結論 53
參考文獻 54


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