Abstract
金屬奈米顆粒以及包裹金屬的奈米碳球均為具多功能性奈米粒子其本身具有幾點重要和獨特的性能，如高吸收係數，光穩定性 (以金屬奈米粒子而言), 磁性，螢光，生物相容性和極簡單表層官能基化 (以包裹金屬的奈米碳球而言）, 同時在一些具有潛力的治療技術上，這些奈米粒子可作為去氧核醣核酸(ＤNA), 短干擾核醣核酸(Small interfering RNA, siRNA), 抗癌藥物以及光治療的新型生物載體 此論文則以研究利用脂質（lipid）修飾在具有包裹鐵的奈米碳球上，並以此奈米碳球為載體進行HeLa細胞, U87MG和TRAMP 的细胞吸收和基因轉殖研究為開端。我們的實驗结果闡訴，基因轉殖深深受到去氧核醣核酸(DNA) 與奈米粒子表面的官能基之間的作用力的影響，當其作用較強時，其基因轉殖能力較差；反言之，當作用力較具彈性時，其具有較好的轉植表現。在斑馬魚的實驗中，以綠色螢光蛋白(ＧＦP) 進行基因轉殖的表現的觀測，發現在表面修飾TMAEA的奈米碳球具有較差的螢光表現，而這表示去氧核醣核酸（ＤＮＡ）與TMAEA具有較強的作用力，讓GFP不易在斑馬魚中進行表達。而在小老鼠胚胎幹細胞(mESCs)的實驗中，Lipid-Fe@CNPs 在ＥＦ-1比巨細胞病毒（ＣＭＶ）具有較好的GFP的表徵。我們更進一步探討其奈米碳球表面的官能基對於斑馬魚的細胞毒性與胚胎生長上的影響。 在體內以及體外的斑馬魚研究中顯示，咪唑啉酮（imidazolium）三甲基氨（trimethyl ammonium）以及羧酸 (carboxylic acid group）的官能基團都會導致細胞死亡。因此，總結上述的內容，表面官能基化的包裹鐵金屬粒子的奈米碳球極在醫療上具有無限的潛力。 縱觀許多奈米粒子，金屬奈米粒子具有獨特的性質，如可調式的表面電漿共振(SPR)、高吸收係數以及極為優異的光穩定性…等等。然而，我們實驗證實金屬奈米粒子在沒有修飾任何光敏劑的情況下，照光產生單重態的氧。 我們也同時實驗證實不同形狀的金屬奈米粒子其晶面對於產生單重態的氧扮演著舉足輕重的角色。 總結，實驗的結果指出金奈米棒極有前途可能成為具有雙功能的奈米材料治療癌症，因為金奈米棒同時具有紅外光驅動的光動療以及光熱療的能力，可以成為抗癌試劑。 在最後一個章節，我們利用脂質包裹的金奈米棒當作一個極為優越的光動療/光熱療的試劑，在照光下摧毀HeLa細胞；並也同時進行生物體實驗，在B16F0黑色素惡性腫瘤下，在極低功率的光照射下，我們量測到具高氧化力的物種存在於生物體內及體外實驗中，並且發現加熱停止HSP70的運作，進而導致細胞死亡，而造成細胞死亡的原因為極為可能是光動療以及光熱療。 因此，我們研究提供對這些具功能性的金屬材料(如 金屬 以及 包裹金屬的奈米碳球)的認知，並提供實驗說明這一些材料如何在生化的運用上具有極佳的性質。