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研究穩定抗生物分子沾黏材料之分子結構設計、改質程序建構及生物醫學應用

為了解決PET viscosity的問題，作者唐碩禧 這樣論述：

　　自二戰時期到現在，生物惰性材料已發展超過80個年頭，科學家們已了解到利用氫鍵受體或是雙離子結構，可產生厚實的水合層來屏蔽生物分子。然而，進行生物惰性的改質時，由於表面自由能與粗糙度的影響，會讓改質劑難以良好地附著在材料表面上，並在乾燥過程中產生皺縮甚至龜裂的現象。此外，目前的化學接枝方式不但程序繁瑣又耗時，使用藥劑又對環境不友善。而更令人煩惱的是，目前絕大多數的改質劑都是使用具有酯類或是醯胺類官能基的壓克力材料，對於長時間在生物環境中使用會有水解的疑慮，進而導致使用壽命減少的風險產生。　　因此，本論文將分別著重在－改質物的附著性提升、快速化學接枝、抗水解之生物惰性結構設計等三部份進行探討

。以期望未來的生醫材料之設計與生產，能夠朝向穩定而快速的改質以及耐用來發展。　　本論文第一部份使用常壓空氣電漿進行5分鐘的表面活化，使表面氧元素增加24倍，並大幅降低改質物PS-co-PEGMA的聚集現象。而超音波微粒噴塗技術不但可精確控制改質密度達0.01 mg/cm2，且當達到0.3 mg/cm2時，表面即被改質物完整覆蓋。以此技術進行生化檢測盤改質，可提升8倍的檢測靈敏度，使試劑即便稀釋128倍，仍具有高度辨識性。　　本論文第二部份使用親水性雙離子環氧樹脂Poly(GMA-co-SBMA)搭配UV光固化技術，可使每平方公尺的PET不織布纖維薄膜僅需11.5 g的高分子，並照光不到30分鐘

，即可降低近8成的血液貼附及9成的細胞貼附。未來對於PU及PEEK的改質，或是應用在微流道及微型晶片實驗室之領域，這種一步驟快速化學接枝的清潔製程，具有相當大的應用潛力。　　本論文第三部份使用非壓克力型雙離子高分子zP(S-co-4VP)，對材料進行快速的自組裝塗佈改質。不但可降低98%的細菌與血液貼附量，且經過高溫濕式滅菌後的細菌貼附量僅上升74%，而壓克力型雙離子高分子P(S-co-SBMA)卻增加192%。這對於未來在發酵產業、反覆滅菌、長時間使用等需求來說，具有相當大的應用潛力。

聚醚醚酮管狀奈米過濾薄膜應用於廢水處理

為了解決PET viscosity的問題，作者尤禾寬 這樣論述：

本研究使用具有可溶解於一般常見溶劑特性的新型改質聚醚醚酮(modified poly ether ether ketone, mPEEK)高分子，以濕式相轉換法製備成管狀薄膜，應用於奈米過濾，進行染料廢水處理。研究中首先將此高分子分別溶解於N-甲基吡咯烷酮(N-methyl-2-pyrrolidionone, NMP)、二甲基甲醯胺(Dimethylacetamide, DMAc)、四氫呋喃(Tetrahydrofuran, THF)與2-吡咯烷酮(2-pyrrolidinone, 2P)等四種不同溶劑中，製備成薄膜，分別探討不同溶劑以及高分子濃度對於mPEEK薄膜的成膜機制影響。研

究結果發現，mPEEK薄膜製備的過程中主要是由動力學主導其成膜機制。NMP和DMAc兩溶劑系統有較快的成膜速率，導致mPEEK薄膜具有較緻密的薄膜表面和封閉的海綿狀結構；2P系統的成膜速率則略慢於NMP和DMAc兩溶劑系統，所製備的薄膜具有雙連續結構型態；而THF溶劑系統則呈現最慢的成膜速率，成膜時有較多時間進行高分子鏈堆疊，故有較緻密的薄膜截面。隨著mPEEK高分子濃度增加，高分子溶液的黏度隨之提升，導致相分離速度變慢，分子鏈有更多的時間可以進行堆疊，因此高分子濃度較高的mPEEK薄膜，於薄膜表面表現出較小孔的孔洞，也導致有較低的純水通量。本研究為製備高通量的奈米過濾基材，故選擇20 wt%

mPEEK/2P鑄膜液製備奈米過濾管狀基材膜。 mPEEK高分子可溶解於一般溶劑中，但可以透過酸化處理將其轉換成酸化聚醚醚酮(acid treated poly ether ether ketone, aPEEK)，而轉換成aPEEK後則再也無法溶解於溶劑中，因此能夠應用於工業較惡劣的操作環境下。透過FTIR可以觀察到mPEEK成功轉換成aPEEK，在80oC時有著72.6%最高的轉換率。研究中接著透過不同哌嗪(piperazine, PIP)單體濃度與0.3 wt% 均苯三甲醯氯(trimesoyl chloride, TMC)進行界面聚合，製備polyamide (PA)/aPEE

K管狀複合薄膜。在PIP單體濃度0.25 wt%時具有最適聚合條件，所製備之PA/aPEEK複合薄膜對於染料Brilliant blue R和Congo red分別有99.61%和99.56%的阻擋率，而二價鹽類硫酸鈉和一價鹽類氯化鈉分別只有32.95%和10.48 %的阻鹽率。另外製備的PA/aPEEK管狀複合薄膜透過浸泡於50 wt%的NMP/H2O水溶液中120小時，其透過通量和染料阻擋率均沒有太大的改變，可以發現該薄膜即使在嚴苛的環境下操作仍可以保持穩定的效能。