研究發展處
研究發展處
網站地圖單位首頁
逢甲首頁
English
:::
研發處沿革
組織架構及職掌
處本部
研究推動組
分析評量組
校務企劃組
奈米研究中心
技術授權中心
創新育成中心
共同貴重儀器中心
校卓越研究計畫
各級研究中心
各類徵求訊息
中科校區技術服務專區
研發通訊
 
 
 
 
 
 
:::
研發通訊 第六期

專案研究

逢甲與中醫大跨校合作 開發新穎癌症治療技術

標靶癌症治療之多功能奈米粒子的開發
  本校近年來積極投入奈米相關科技之研究,已具初步規模,除進行大型研究計畫案外也有重要成果呈現,如結合奈米材料與電子元件方面,奈米中心蔡宜壽教授主持之「奈米碳管場發顯示器CNT-FED製程技術研發」,材料系陳錦山教授主持之「微電子/光學薄膜與元件之前瞻性製程技術開發」,材料系何主亮教授主持之「奈米氧化物保護塗層技術」等。奈米中心更成立奈米生醫實驗室進行食材、化妝品、中草藥等奈米製程開發,且將部分成果移轉產業界。
  有鑑於生物科技日益重要,本校奈米相關研究之教師更進一步組成奈米生物基因研究團隊,與鄰近本校的中國醫藥大學之癌症治療研究團隊合組跨校奈米生物癌症治療研究團隊,進行跨校之研究合作計畫。經過近一年三十餘次之討論構思,提出一個為期三年的具前瞻性可執行之研究計畫-「標靶癌症治療之多功能奈米粒子的開發」。此跨校合作研究案分別由逢甲大學化工系趙雲鵬教授與中國醫藥大學臨床醫學研究所高銘欽教授共同主持,且分別為兩校研究團隊之召集人。逢甲大學計有九位教授與兩位博士後研究員參與此計畫,中國醫藥大學則有八位教授參與此計畫,第一年研究經費達壹仟萬元。
   有關奈米生物基因方面,針對某些細胞中特定基因的過度表現或是失去功用,即可能產生疾病,例如癌症就是一種因細胞生長和分裂失去控制的突變型體細胞(mutant somatic cells)所致。理論上,針對某特定基因過度表現之行為,可以運用一股反義RNA(antisense RNA),以鹽基配對方式和此特定基因轉錄(transcribe)生成的單股訊息RNA(稱為目標RNA或意義RNA (sense RNA))互補(complement)形成雙股RNA,而雙股RNA受到RNase H酵素的分解作用(即造成目標RNA的瓦解)或抑制意義RNA的轉譯(translate)作用,達到低量管制(downregulate)此特定基因表現之目的(下圖左)。近年來,RNA干擾(interference RNA (RNAi))技術更被視為一種最有效擊垮(弱化)目標基因之表現(gene knockdown)的方法。此外,直接合成的siRNA(smal interfering RNA (siRNA))也可達到擊垮目標基因表現的類似效果。使用「反義RNA」和「RNA干擾」技術可以用來弱化目標基因的表現,這顯然啟動了癌症治療的新契機。目前常以高分子(polymer)、磷酯體(liposome)、病毒(virus)和細菌(bacteria)等作為傳送載體(carrier),將這些經特別設計合成的RNA傳送(deliver)至細胞中。
  最近因奈米科技快速發展,利用奈米顆粒作為傳送載體漸受矚目。奈米顆粒大致可分為有機或無機分子,而以無機金屬元素製造的奈米粒子尤具特色。金屬顆粒基本結構包含核心和外殼部分,核心部分主要賦予顆粒的螢光、光學性、磁性、和電價性等,而外殼部分主要用以保護顆粒核心不受環境干擾,同時提供奈米顆粒官能基以便與其他分子結合。其中如奈米金不具有毒性、具有很高的效力(efficacy)和生物分子親和性、能穩定感染細胞、不受轉染細胞型態的限制等優點,已經成功的用來作為「反義RNA」的載體(下圖右);此外,以具有磁性的氧化鐵奈米顆粒作為RNA載體,利用磁場導引至感染的特定細胞。然而以奈米顆粒作為載體的技術仍有許多問題亟待解決,例如穩定性、毒性、生物相容性、血液循環性、代謝性、作用特定性、劑量、和療程等。結合奈米和生物技術以對抗人類疾病(如癌症)正開啟新的史頁。可預期的是,開發具生物多功能性的奈
  本計畫為本校與中國醫藥大學首次進行之跨校合作大型研究計畫案,計畫執行除建立跨校研究合作之機制外,更期盼深植本校奈米生物科技之研究基礎。

利用「反義RNA」抑制基因表現的機制示意圖   運用奈米顆粒表面固定反義RNA來複合致癌基因生成之目標RNA,以抑制致癌基因的轉譯作用,達到弱化致癌基因表現的機制示意圖
利用「反義RNA」抑制基因表現的機制示意圖(Dallas and Viassov, Med. Sci. Monit. 2006, 12:67-74)    運用奈米顆粒表面固定反義RNA來複合致癌基因生成之目標RNA,以抑制致癌基因的轉譯作用,達到弱化致癌基因表現的機制示意圖

研發處/石天威副研發長、化工系/趙雲鵬教授提供

 

 

理學院卓越計畫研究成果

環保能源技術之開發與應用-質子交換膜燃料電池
  理學院本年度所執行的校卓越計畫「環保能源技術之開發與應用」著重於「質子交換膜燃料電池關鍵材料元件」開發,已有具體之研發成果。下圖所示即為質子交換膜燃料電池(PEMFC)的基本構造,是由兩個電極夾著一層高分子薄膜之電解質所組成,其電解質必須維持溼度(含水),才具離子傳導性。陰陽兩極為碳布或碳紙電極,其表面披覆奈米白金觸媒,以催化氫能發電之電化學反應。

質子交換膜燃料電池(PEMFC)的基本構造

  本計畫相關研究成果已進行國內外之專利審查申請,並已可從事技術轉移。玆將研究成果簡述如下:

碳電極材料
  已成功開發製程簡易之碳布電極及碳紙電極製程技術,其實測結果均優於日本Toray及美國Electrochem等公司之商用產品,其碳紙電極製程方法是將厚度0.1~20 mm、碼重5~500 g/m2的氧化纖維布含浸高分子樹脂後,再進行熱壓硬化及高溫碳化處理,而製得具高柔軟性、導電性、高空孔率、高撓曲強度之多孔質碳纖維紙。碳布電極亦採用氧化纖維布為原料,先進行表面改質後再完成碳化製程。測試結果顯示,碳布電極及碳紙電極使用在PEMFC單電極組的發電功率優於外購之電極,如下表所示。未來將繼續開發新製程,使適用於操作條件嚴苛的直接甲醇燃料電池(DMFC)。

自製碳電極與商用碳電極之性能比較

Test temperature: 40°C

 
厚度(mm)
最大功率(mW/cm2)
商用Toary碳紙
0.39
511.2
自製碳紙-A
0.54
612.8
自製碳紙-B
0.47 
685.6 

電漿處理製程
  利用電漿表面處理技術,在碳材、矽晶片、金屬及高分子(PE、PC、PVC等)表面成功地製作出親水層或疏水層。製程價廉,適合自動化、大面積化之表面處理。右圖所示為碳紙電極經電漿親水處理後之接觸角測試,效果十分顯著。此製程的主要優點包含,快速(~1分鐘)、均勻性佳、無污染,並對傳統產業升級極有幫助。製程配方的應用範圍包含燃料電池碳電極之表面處理、光碟製造、IC封裝、機械工具、汽車/航太板金、表面塗裝等產業。

電泳披覆技術
燃料電池之觸媒粉體披覆技術亦有創新成果,採用即時電場調控的電泳披覆(EPD)技術可將奈米級Pt/C觸媒粉體層均勻披覆於燃料電池的碳布(或碳紙)電極,並達到降低奈米Pt觸媒使用量、提高發電效率等效果。EPD除了可施行於高比表面積之碳布電極或碳紙電極之外,甚至可直接施加於Nafion等質子傳導膜。單電極的測試結果顯示,使用EPD技術可在低Pt觸媒披覆量之下獲得良好之發電效率,如下表所示。EPD除適用於質子交換膜燃料電池(PEMFC),亦可開發新型的配方及製程,使適用於直接甲醇燃料電池(DMFC)及其他粉體塗佈領域。

EPD觸媒披覆與商手塗佈法之比較
碳電極類型
Pt 觸媒劑量(mg/cm2)
最大功率(mW/cm2)
商用ETEK碳電極
0.40
76.8
EPD碳布電極
0.16
81.9
EPD碳紙電極
0.16
81.3

金屬基雙極板之表面改質
  質子交換膜燃料電池(PEMFC)之雙極板材質多採用高密度石墨,但其成本高,故開發低成本之不鏽鋼等金屬雙極板,並使其兼具導電性、導熱性、氣密性、抗蝕性及易加工等特性。本研究採用碳膜披覆技術,成功地在不鏽鋼等金屬表面生長質地緻密且高導電性之薄膜,使其具有優於傳統石墨雙極板的電氣特性,且其抗蝕性已與石墨相同,不具任何金屬腐蝕特性,如下表所示。本製程除適用於PEMFC外,亦可繼續開發新技術,使適用於直接甲醇燃料電池(DMFC)雙極板等領域、及取代非高溫用途之石墨材料。

碳膜披覆不鏽鋼與石墨、不鏽鋼在0.5M硫酸溛液之金屬演解量比較
      離子濃度
試片類型
Ni 含量(ppm)
Fe 含量(ppm)
Cr 含量(ppm)
石墨
0
0
0
碳膜披覆型不鏽鋼
0
0
0
碳膜披覆型不鏽鋼
(不良條件)
0.350
0
0
不鏽鋼
1.584
8.175
8.175

理學院校卓越計畫團隊/陳士 、李英德教授提供

 

商學院卓越計畫

內生成長理論於經濟學門相關領域的應用
  本卓越計畫配合經濟系教師之研究專長,從各種領域、各種角度、各種政策來詮釋趨動經濟成長的引擎。
  以1979年至2005年之平均每人GDP而言,美國由11,210美元上升為41,853美元,日本由8,725美元上升為35,803美元,台灣由1,919美元上升為15,271美元,中國大陸由266美元上升為1,689美元,香港由4,541美元上升為25,495美元,新加坡由3,973美元上升為26,869美元,韓國由1,707美元上升為16,291美元,泰國由603美元上升為2,747美元,印尼由350美元上升為1,262美元,菲律賓則由629美元上升為1,174美元。由以上的數據可知,各個國家除了貧富懸殊之外,近三十年來平均每人GDP之成長率亦有明顯之差距。雖然1940年代、1950年代,Harrod-Domar及Solow分別提出經濟成長模型,然這些成長理論認為,於靜止均衡狀態下,每人實質所得(GDP)固定。但由前面之數據可知,事實上,每一個國家,平均每人GDP並非每年固定於某一個特定的水準;因此,1980年代中期以後,Lucas、Romer等學者相繼提出所謂的“內生成長理論(endogenous growth theory)”,藉以解釋平均每人所得(或GDP)成長的機制。「內生成長理論」是近二十年來國際熱門之研究議題,然促成一個國家之經濟成長率或平均每人GDP之成長的因素很多,包括貨幣政策(貨幣成長率的變動等)、財政政策(租稅政策、公共基礎建設、國防支出的變動等)、產業政策(上、下游廠商垂直整合以降低交易成本、旅遊、房地產政策的變動等)、環保政策、能源政策…等。本卓越計畫針對下列主題進行研究:

國防支出與內生成長:小型開放經濟的分析
有鑑於傳統研究國防經濟的內生成長文獻,幾乎皆侷限於封閉經濟體系的研究,本計畫嘗試設計一個小型開放經濟模型,探討政府調高國防支出規模(國防支出佔所得的比率),將如何主導經濟體系相關總體經濟變數的成長率。

關稅、貨物稅搭配與內生成長:小型開放貨幣經濟
有鑑於許多國家加入世界貿易組織(WTO)之後,關稅均須調降,為了彌補政府之稅收損失,這些國家往往考慮藉由提高貨物稅來維持租稅穩定。面對此環境,本研究計畫擬建構一個考慮關稅與貨物稅搭配之小型開放貨幣經濟成長模型,探討預料到的關稅調降搭配貨物稅調升對經濟體系的影響。

租稅政策、產業整合與內生成長
由於上下游廠商往往基於降低交易成本、提高市場佔有率、減少政府管制以及確保產品品質等因素,進行垂直的整合。本計畫旨在結合產業整合、不完全競爭總體模型以及內生成長議題,據以說明整合前政府分別對獨佔性競爭的中間財廠商與完全競爭的最終財廠商課徵租稅,對經濟成長以及福利的影響。

有限生命下,規模效果與政府支出的內生成長模型
Blandchard(1985)的疊代模型假設每一特定時點,人口的瞬間死亡機率與新生兒的出生機率會相等,該假設明顯與實際現實的數據不符。因此,本計畫擬利用Buiter(1988)的疊代模型假設(假設任何時點之下的人口死亡率與新生兒出生率是不相等的,且每一世代人口會呈固定比率的成長),搭配Futagami, et al.(1993)的內生成長模型,重新驗證Barro(1990)命題。

原油耗竭與全球經濟最適成長途徑
油價近年來節節攀高,更有許多地質勘查報告顯示全球油源將有時而盡,「資源耗竭」恐怕不再像是過去如“狼來了”一般的警語,而是全球經濟成長所必須認真面對的大問題。當今全球經濟成長正要面對原油枯竭的嚴峻挑戰,究竟其成長如何受限?人類應如何運用其技術進步的優勢為全球經濟成長突圍?全球最適經濟成長的資源配置與原油最適消耗速度等等都是本研究計畫的研究重點。

商學院校卓越計畫團隊/賴景昌、胡士文教授提供

 

提昇私校研發能量計畫 開啟唐代文化研究新視野

  唐代文化璀璨多元,人所共知,最主要的因素,乃是其包容萬方的國際胸襟所致。本校中文系主任謝海平率領的研究團隊,向國科會申請通過之「唐代中外文化交流與傳播」專案研究計畫,囊括了人文社會學院歷史與文物管理研究所的胡志佳教授,以及中國文學系的林聰明教授、李寶玲副教授、朱文光助理教授等研究人員,嘗試從文化傳播的角度來勾勒唐代中外文化交流之面貌。

 

 

 

 

 

  此計畫包含四項子計畫,分別為「從唐代西北地區儒家思想傳播看中外文化交流」、「從唐代墓葬看中外文化交流」、「從唐代佛寺建置看中外文化交流」、「從唐代佛經翻譯看中外文化交流」四個主要的領域面向:

 

 

 

 

(一)儒家思想為漢文化之主幹,其在西北地區之教育及傳播,可結合敦煌、吐魯番等地之文獻,描繪其發展概況。
(二)從唐代墓葬形制、墓主身份及隨葬物等方面進行考察,可以窺知不同社會階級反映出的形上思維、人生觀與社會習俗。
(三)佛經之翻譯與流傳,不僅對唐代中原文明產生影響,且與鄰邦之文化發展關係甚密,稽考佛經在漢地、吐蕃、日本、朝鮮等地之流傳情形,有助於瞭解佛教文化之輻射現象。
(四)佛教寺院的分佈、形制與功能,乃是瞭解唐代中外文化交流現象之鑰匙,若能成功整合相關研究成果,對於個別問題的闡釋將會顯得更為細膩與精確。

  

 

 

 

 

 

以上諸領域的研究進路與資料,可以彼此分享,以收事半功倍之效,而各項子計畫的研究成果,又能在文化傳播理論視野中得到整合,故可預期在將來作出可觀之貢獻。


唐代文化研究包含之各主要的領域面向,因眾多因素而顯示其主題之關連性,以及在研究上應予整合之必要性。試說明如次:


就地域關係而言:1.唐代對外來文化之吸收、消化與傳播,以西北區域為中心,可串連儒學教育、墓葬文化、佛經翻譯、寺院建制等主題。此在敦煌、吐魯番相關文物中,已有顯著之例證。2.有關唐代文化之傳播,在吐蕃、日本、朝鮮、越南等地,已顯現出區域研究之特性,故本計畫相關人員將赴大陸及日本等地,進行實際勘查,俾便蒐集相關資料,作為研究之參考。

就文化現象而言:1.由印度文化圈傳入之佛經、寺院形制等,雖然國內外已有豐碩之研究成績,但仍多屬語言、建築、考古、藝術史等領域之個別研究成果,尚乏從文化傳播角度加以整合者。2.以長安為中心,向西南吐蕃、東亞日、韓、越南輻射展開之文化傳遞現象,漢學界雖有個別之討論,仍乏從鉅觀視野加以整合者。

就文獻運用而言:1.儒家思想由中原傳播到河西、新疆等地,形成胡漢夾雜之多元社會文化。此間,儒學教育之開展,多與佛寺有關,而佛經之翻譯,又與高層次之漢語文運用密不可分。此外,墓葬形制亦在西北及中原地區留下不少資料,故可運用同批歷史文物,進行多角度之研究。2.墓葬可以反映一般人對死後世界的想像,以及複雜之社會階級關係。此間尤為特殊者,厥為佛教之窟寺及塔院,故可結合墓葬、佛寺等子計畫,進行整合之探討。3.佛寺固然為信仰之中心,亦為佛經翻譯之重鎮,又常為儒家知識份子習業之場所,甚至是多國文明匯流之中途站,故可串連四項子計畫,勾勒出唐代文化傳播之整體圖像。

本計畫之預期綜合效益包括:
學術風氣之提升
經由本計畫之推動與執行,一方面其研究成果足以作為學界參考;另一方面可以促進跨系、跨校研究之開展,使「唐代研究中心」逐漸成為台灣地區唐代文學與文化的研究重鎮。將有效提升學術風氣,拓展教師研究視野。
研究能量之成長
透過計畫之媒合作用,結合中文系、歷史文物管理研究所、唐代研究中心進行科技整合之探討,對人文社會科學研究能量之成長,當有直接而明顯的助益。
研究中心之發展
本計畫之研究方向,不僅吻合「唐代研究中心」之發展目標,更可結合本校藝術中心、庶民文化研究中心之現有資源,將研究成果轉換為不同的展演形式,縮短研究理論與實際經驗之距離,將學術觀點活化為現實生活中的思考素材,達到學以致用之目的。

中文系/謝海平主任提供

 

台灣西南沿海低地區現代化國土復育新思維

國科會整合型計畫及水利署水利規劃試驗所委託研究案
  台灣西南沿海區域因過度超抽地下水導致地層下陷問題嚴重,至民國九十年,全國已有下陷面積超過1100平方公里;加上流域中上游區域高度開發和全球氣候變遷的影響,使得沿海低地區的水患問題日益惡化,環境的惡化致使區域產業經濟發展極度困難、沿海鄉鎮人口外移嚴重。
  鑑於沿海低地區自然環境、景觀生態及社會經濟問題極需獲得改善,本研究團隊結合建設學院景憩所、土管系、水利系、土木系、都計系、營建及防災研究中心及理學院環科系多位老師之專長,並獲國科會永續會整合型計畫「台灣西南沿海漁溫區域永續經營策略與使用型態之研究」和水利署水利規劃試驗所「沿海低地排水區減洪措施與生態產業整合經營之研究」之研究經費,主要規劃方式為保留目前因長期淹水成為草澤的沿海濕地,以「與水共生、改善環境、發展產業、利益均霑」為願景,依據各區域的特色,發展為生態農業或生態旅遊為主之湖島式生態園區。
  由於沿海低地區通常位於流域末端,傳統滯洪設施對於減洪效益相當有限,故採用國土復育策略方案暨行動計畫中,以「尊重及順應自然」取代「人定勝天」,以「疏導洪水」替代「阻擋洪水」為思考原則,將當地居民、重要設施如遊客中心等、生態棲息地等區域填高成為湖島型式,其他區域便可營造為高低池和水質處理型溼地。平時最小維護水量之操作則藉由鄰近區域排水或上游蓄洪池,以水質處理型態溼地處理後,引導入不同使用目的的高低池中,做為各項生態產業之使用水源。颱風季節或暴雨警報時,則配合滿潮時段將上游產生之洪峰導引入蓄洪區,再利用下游之抽水站將多餘之滯洪水排出,即可避免溢/潰堤,導致海水倒灌、土壤鹽化之狀況再度發生,且經由低鹽度及淨化後之淡水淋洗與補助地下水,以及植物的種植,可以改善土壤鹽害之現象。

土木系/李秉乾教授提供

 

理學院半導體金屬氧化物研究多年有成

跨國合作研發超高性能薄膜氣體感測器
  為擴大本校與國際間之學術交流,加速國際化的步伐,劉校長偕同高副董事長、唐研發長,及本校數位教授曾於2005年春、秋兩季先後至俄羅斯進行學術訪問,並與聖彼得大學及托本斯克國立大學簽署合作協議書,同時與對方之研究團隊持續討論而形成諸多合作計畫案,其中「前瞻濺鍍沉積半導體氧化物薄膜的微結構、電性及氣體感測性質研究」雙邊國際合作研究計畫即在國科會/俄羅斯基礎研究基金會及本校的經費支持下,進行三年期(2006~2009)之薄膜氣體感測器研發。
  此計畫之夥伴單位為托本斯克國立大學的氣體感測研究團隊。托本斯克國立大學具有非常充沛的科技理論與工程應用動力,其科技研究能量名列全俄大學排名第四,而此研究團隊已具備完善的二氧化錫(SnO2)薄膜氣體感測器、模組及微型元件之生產經驗,並於2005年衍生成立「Senseria Ltd.」。而逢甲大學理學院材料科學與工程學系的研究團隊從事微電子、光伏(太陽電池)及氣體感測等半導體金屬氧化物元件薄膜多年有成,並已具備完整的製程、特性檢測與應用能力。
  此雙邊國際合作計畫即結合主持人陳錦山教授及共同主持人林中魁教授對氧化鎢(WO3)薄膜製程、性質的充分理解,與托本斯克國立大學對薄膜感測元件的生產經驗,合力研發超高性能的薄膜氣體感測器。此國際合作研究計畫的創新性在於新穎濺鍍製程結合奈米敏感劑專利製程(中華民國專利號碼I254752),生產對NO、NO2等氣體具有靈敏性、選擇性、穩定性、響度及可靠度俱優的微型薄膜氣體感測器。

微型氣體感測器(左圖)之內部可使用奈米WO3核心薄膜材料(中圖)以及奈米金屬靈敏劑的摻加(右圖明亮顆粒)而呈現優良的氣體感測能力
微型氣體感測器(左圖)之內部可使用奈米WO3核心薄膜材料(中圖)以及奈米金屬靈敏劑的摻加(右圖明亮顆粒)而呈現優良的氣體感測能力。

材料系/陳錦山教授提供

 


網頁左邊項目選單區