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Hybrid Core-Shell Micro-Nanospheres for Sensing, Bioimaging and Photothermal Therapy Applications

為了解決4147 PTT的問題，作者KARTHIKEYAN MANIVANNAN 這樣論述：

現今核-殼材料成為研究人員所關注的材料之一，是因為在尺寸及形狀的可控性。核-殼結構存在有像是球狀、星狀、螺旋狀、偏心圓、管狀等等，但以球狀最為廣泛應用，其中包含光子晶體、感測器、生物影像及光熱療法，是由於核-殼結構在膠體狀態中有好的遷移率及好的分散性質，高的堆積密度和表面具有低的光散射性質。本篇論文以球狀核-殼材料二氧化矽-聚(N-異丙基丙烯醯胺) (PNIPAM)和 Ag@SiO2@Ag 奈米粒子為基礎進行三個研究方向及應用。第一部分為利用均一尺寸的二氧化矽微球和微米矽球接枝上熱響應的 PNIPAM 高分子刷並探討其光子晶體行為。藉由表面原子自由基轉移聚合法 (ATRP)，利用CuBr1/

CuBr2/1,1,4,7,7-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA)作為催化系統，將異丙基丙烯醯胺包覆在矽球表面。在矽球表面接枝的厚度由 FTIR、TGA、SEM、TEM 鑑定。SiO2@PNIPAM 核-殼材料會和周圍的微米矽球會形成如光子晶體般緊密堆積。此外，樣品通過用綠色激光指示器處理來評估。在第二部份我們著重於利用無機矽球表面接枝 poly(N-isopropylacrylamide) (PNIPAM)有機高分子刷之核-殼結構。先利用表面起始之原子自由基轉移聚合法將異丙基丙烯醯胺聚合於矽球表面我們先將異丙基丙烯醯胺、甲醇和純水以一定比例混和，再加

入含有CuBr1/CuBr2/1,1,4,7,7-pentamethyldiethylenetriamine (PMDETA)之催化系統中，以此得到表面接枝 NIPAM 高分子刷的微米矽球。所得到之 PNIPAM@SiO2 微球會再以 FTIR, TGA,XPS, SEM, TEM 等儀器分析其性質。固定化血紅蛋白（ Hb）具有生物電活性，並且在電化學實驗中藉由經修飾之電極測定固定化血紅蛋白時，觀察到一個明確的-0.38V 電位的氧化還原峰。經修飾電極展現出很廣的線性檢測範圍，從 0.1μM 到 333μM， 限制極限為0.07μM。 因此，修飾電極在檢測生物電活性中的 H2O2與以酶為基材的

生物傳感器應用中具有很高的潛在應用價值。在第三部分裡，我們做出了 Ag@SiO2@Agseed 和 Ag@SiO2@AgNPs核-殼粒子應用在生物顯影與光熱治療癌症上，我們使用了較環保合成的方式合成兩種不同的奈米複合粒子，利用表面改質技術將矽殼層包覆在奈米銀表面粒子上控制其晶核成長。我們也使用了iiNaBH4 來當做還原劑並包覆在表面奈米銀複合粒子的銀奈米粒子上。我們對核-殼粒子做了定型分析如：UV、PL、SEM、TEM 與 STEM 做表面型態的分析。可以藉由 UV 吸收特定可見光波長的特性應用在生醫領域與光熱治療上，進而有效率的造成較大細胞如海拉細胞凋亡達到治療的目的。在現今的研究中，我們

用體外實驗研究發現了特有的多樣性與生物相容性應用在癌症光熱治療與生物顯影，我們相信這樣的奈米材料未來在癌症治療上有良好的前景