Advancing Detectivity and Stability of Near-Infrared Organic Photodetectors via a Facile and Efficient Cathode Interlayer
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Yu-Ching Huang, Tai-Yuan Wang, Zhi-Hao Huang,
and Svette Reina Merden Solante Santiago
ACS Appl. Mater. Interfaces 2024, 16, 21, 27576–27586
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近紅外光電感測器(photodetector,PD)可應用於光通訊、環境監測、生物醫學影像以及感測器領域的先進元件;大多商用之近紅外光電感測器以無機半導體材料為主,而近紅外有機光電感測器(organic photodetector,OPD)因其具備成本低、可調整能階以及可溶液製程等優於無機紅外感測器之特性,近年來獲得許多研究上的關注。然而,當有機材料的吸收進入近外波段中,由於能階較窄使得載子易於注入而導致暗電流提高,對於近紅外波段內的感測特性無法提升。本研究團隊透過以N,N’-Bis(N,N-dimethylpropan-1-amine oxide)perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide (PDINO)取代常用之Polyethylenimine ethoxylated(PEIE),並和氧化鋅混合作為近紅外有機光電感測器之電子傳輸層,成功有效地抑制暗電流並增強電荷傳輸。透過新型電子傳輸層製備的元件具有高響應度,在1000 nm處的探測率達到了∼1.1 × 1012 Jones,同時該波段之響應度提高至0.47 A/W。此外,經由PDINO改質製備之元件具有出色的穩定性。在暗儲存1000小時後,基於PEIE的有機光電感測器之暗電流增加了兩個數量級,而基於PDINO的有機光電感測器之暗電流幾乎保持不變,顯示PDION在未封裝情況下,作為有機光電感測器的電子傳輸層可貢獻穩定的暗電流與和感測特性。本研究不僅解決了傳統近紅外光有機光電感測器的缺點,並對於未來實現高性能近紅外有機光電感測器提供了廣闊的前景。 |
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Deciphering the Cofilin Oligomers via Intermolecular Disulfide Bond Formation: A Coarse-Grained Molecular Dynamics Approach to Understanding Cofilin’s Regulation on Actin Filaments
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Chengxuan Li, Ting-Yi Wei, Margaret S. Cheung, and Min-Yeh Tsai
J. Phys. Chem. B 2024, 128, 19, 4590–4601
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研究生物分子交互作用常需了解其結構特性,尤其建立分子模型模擬運動軌跡時需參考實驗結構。蛋白質結構資料庫(PDB)收錄了多種透過X光、NMR和cryoEM等技術得出的結構,但這些結構資訊可能與生理狀態下的結構有所差異 ,尤其是X光結晶法受當時實驗條件影響,如結晶環境和蛋白質濃度可能與生物體內的條件不同 。
我們研究稱作「絲切蛋白」的肌動蛋白結合蛋白,在細胞中調節肌動蛋白網絡和細胞骨架的斷裂與組裝。此蛋白在單體狀態下切斷肌動蛋白纖維,促進肌動蛋白單體再循環;形成寡聚體時參與核化和組裝,促進細胞骨架的整體組織和重塑。當絲切蛋白形成二聚體時,透過不同的蛋白質結合介面形成多種組態,取決於半胱胺酸在細胞氧化壓力下與另一絲切蛋白特定半胱胺酸(39、139、147號)形成的雙硫鍵對,可能有多種組合方式,並受後轉譯修飾影響。利用分子動力學模擬研究二聚體構型和穩定性,我們發現X光實驗得出的二聚體介面組裝構造極不穩定,不具生物活性標的。我們的研究提供了理解絲切蛋白硫醇後轉譯修飾調控其寡聚化的計算框架。
在數據驅動為核心的世界中,掌握「數據驗證」技能對有效整合物理和人工智能方法至關重要,我們堅信,具備物理基礎洞察力的方法將持續在科學發現中扮演重要角色。 |
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A half sandwich Ru(II)-
p-cymene nitrite complex selectively induces cell death in cisplatin-resistant malignant melanoma cells
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Yin-Hsuan Sun, Huey-Ling You, Manmath Narwane, Ru Xin Koi, Chai-Lin Kao,
Shyng-Shiou F. Yuan, Wei-Ting Liao, Tsai-Te Lu, Sodio C. N. Hsu
Dalton Trans., 2024, 53, 12620-12626
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一氧化氮 (NO) 是一種重要的生物分子,可作為多種生理過程的多功能調節劑,包括血管舒張、神經傳遞活性和免疫反應。NO 的這種多方面作用凸顯了它作為參與多種生物活性的信號分子的重要性,具有潛在的治療效果。另一方面,半三明治型釕金屬錯合物被認為是能夠取代順鉑成為新一代極具潛力的過渡金屬抗癌藥物,釕錯合物優點在於具有結構上的多變性、低細胞毒性和低副作用。在本研究中提出了一個新穎的概念,藉由亞硝酸根 (NO2-) 在酸性條件下可被還原為一氧化氮 (NO),從而可能增強其抗癌效果和其他生物醫學應用。這項研究中,我們合成了新型有機金屬Ru(II)-亞硝酸根錯合物 Ru4 來探討其酸性條件下釋放一氧化氮 (NO) 的效果,並在 primary human melanocytes、human melanoma (A375)、malignant melanoma (A2058)、cisplatin-resistant malignant melanoma (SK-MEL-28) 細胞系上評估其體外抗癌活性。結果表明,Ru4 選擇性地對與具有順鉑抗藥性的惡性黑色素細胞瘤 (SK-MEL-28) 的細胞毒性作用相當有效。在這一系列抗癌活性研究中,我們觀察到 pH 依賴性的 NO 釋放和 SK-MEL-28 細胞系中通過 NO 自由基形成引發的細胞凋亡。這些研究結果表明,腫瘤相關的細胞外酸性環境 (pHe) 可能是釕(II)-亞硝酸根化合物藥物功能的有效策略。 |
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王俊懿助理教授於2012年自長庚大學生物醫學研究所取得博士學位。在其指導教授游佳融博士的引領下,主要研究領域為癌症腫瘤標誌開發及探討其致癌的分子機轉。其後三年於長庚大學分子醫學中心進行研發替代役。2015至2020年任職於長庚醫院頭頸外科從事口腔癌相關的研究計畫。2020至2022年任職於長庚大學放射醫學研究院擔任助理研究員。2023年加入中國醫藥大學醫學系擔任助理教授,成立功能性蛋白質實驗室。目前實驗室的研究方向為利用整合性的體學研究,鑑定口腔癌中與治療預後相關的腫瘤標誌及探討其生物機轉,代表研究成果已刊登於Int. J. Cancer, Mol Cell Proteomics, Head Neck, Oncologist, Cancer Cell Int. 等期刋。 |
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蘇鴻助理教授於2020年在國立中山大學化學系取得博士學位,指導教授為謝建台博士。攻讀博士期間主要研究主軸在開發並應用大氣質譜分析平台於探討生活環境中環境賀爾蒙塑化劑的分布、建立評估室內塑化劑汙染的分析策略,以及開發快速鑑定急診室中毒病人其體內之毒、藥物的檢測方法。2020至2024年間於國立中山大學化學系擔任博士後研究一職,研究內容包含開發樣品前處理技術結合生化質譜法找出特定疾病的生物指標,並應用大氣質譜技術於血漿內藥物的定量分析、化妝品中防腐劑的鑑定與其防曬成效評估、食安事件,以及化學材料的檢測等。
蘇鴻博士於2024年8月加入國立高雄師範大學化學系,受聘為助理教授,研究重點在於使用基質輔助雷射脫附游離質譜法偵測生物檢體中之各式疾病生物指標、應用質譜分子影像技術於生物醫學科學,以及微生物鑑定。此外,也運用液相與氣相層析串聯質譜系統於環境分析、臨床醫學,以及食品安全等領域。代表文章刊登於Analytica Chimica Acta, Mass Spectrometry Reviews, Journal of Food and Drug Analysis, Rapid Communications in Mass Spectrometry等期刊。 |
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劉文治博士是一位從事空氣污染與環境監測的分析化學家,2013年畢業於國立中央大學化學系,2012年在國科會千里馬計畫的資助下,前往美國勞倫斯柏克萊國家實驗室擔任訪問學者,從事溫室氣體監測與熱點模擬技術。2015-2022年先後於民間企業與國立中央大學環測中心擔任助理研究員職位,2023年起在中原大學化學系擔任助理教授,現為空氣污染與永續科技實驗室主持人,研究興趣為空氣污染與溫室氣體暖化效應議題。
劉文治博士主要使用層析與質譜技術,開發空氣中微量揮發性有機物(VOCs)之線上、離線檢測方法,並長期與環境部、國家環境研究院合作監測有害空氣污染物(Hazardous Air Pollutants, HAPs)排放,目前正協助環境部佈建第一代國家級HAPs監測網絡,並利用快、慢質譜技術(PTR-TOFMS+GC-MS)調查我國空氣中HAPs濃度分布。另一研究主題為探討新穎材料,如分子篩吸附劑、金屬有機框架(MOFs)、共價有機框架(COFs)材料對於複雜氣體之吸附與催化特性,透過氣體檢測平台串聯GC-MS,單次分析可探討 >80種有機氣體吸附能力,後續除了學術發表之外,將透過產學合作將吸附材料製作成化學濾網,應用於半導體無塵室氣體過濾。 |
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杜遠朋助理教授於2020年在瑞士聯邦理工學院洛桑分校(EPFL)取得博士學位,其論文研究為開發固體觸媒的表面修飾方法並應用於生物質衍生分子與二氧化碳的催化反應。其中代表性工作發表於ACS Catalysis期刊。回國後,杜遠朋助理教授在工研院材化所參與了與經濟部的製造業碳中和計畫並負責二氧化碳轉化觸媒的開發。2022年杜遠朋助理教授回到學術界,以中研院院聘博士後的身分在化學所鍾博文副研究員實驗室進行海洋生物質衍生分子的高質化觸媒設計研究。2023年開始任職於國立中央大學化學系,目前的研究興趣為結合表面修飾技術與奈米晶體合成新型觸媒材料來進行各類催化反應的表面化學與反應動力學研究。 |
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簡思佳助理教授於2015年取得University of Massachusetts Amherst化學工程博士學位後,同年進入Massachusetts Institute of Technology材料系進行博士後研究,2016年開始於The Ohio State University材料系擔任助理研究員至2021年,於2021年8月加入國立中央大學化學工程與材料工程學系擔任助理教授一職。
簡思佳博士的研究專長為利用電腦輔助計算方法(包含密度泛函理論、分子動力學及蒙地卡羅方法)與機器學習方法來探索材料科學的問題,研究方向包含有序微孔洞(ordered microporous)的合成機制與其氣體吸附特性、新型二維材料的特性研究與開發及抗腐蝕合金的材料特性研究與設計。代表文章刊登於Journal of Electrochemical Society與Journal of Molecular Liquids期刊。 |
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李竹平助理教授於2018年在國立臺灣大學化學系取得博士學位,期間在中研院原分所李遠哲教授和倪其焜教授的指導下,專注於質譜游離化機制研究和游離源開發,旨在提升質譜的訊號和再現性。之後分別在美國韋恩州立大學Sarah Trimpin和國立臺灣大學徐丞志教授實驗室從事博士後研究,開發質譜技術和質譜影像分析,並應用於生物醫學中。現職於國立中興大學化學系,研究興趣為開發環境友善的分析方法,結合質譜和綠色分析,應用於環境新興物染物檢測(例如全氟化合物和塑膠微粒),以及代謝物分析和食品安全等領域。 |
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林金泰助理教授是一位專精於探討鈣鈦礦其化學結構與物理性質的關聯的專家,並設計與合成了一系列新型態的鈣鈦礦。他於2017年在邱靜雯教授的指導下自國立臺灣大學化學系取得博士學位。隨後,他在同一單位進行博士後研究並於其間得到博士後研究人員學術研究獎。2024年,於高雄醫學大學開始了他的獨立學術生涯。
林博士致力於調節鈣鈦礦中有機陽離子的立體、電子性質或者控制鈣鈦礦的成核過程來改善所生成的鈣鈦礦其光學、電學、磁學性質,以此應用於太陽能電池、量子點發光、自旋電子等等。林博士在其研究生涯已發表了許多研究:如發表於J. Am. Chem. Soc. (2019, 141, 10324),其發現可藉由引入尺寸小且具有較高偶極矩的陽離子來增強介電侷限效應,以提高錫鈣鈦礦奈米材料的放光量子產率由6%至21%。此外,林博士發展了透過動力學控制策略實現了選擇性合成純相、多層二維鈣鈦礦奈米材料,該成果已發表於 Angew. Chem. Int. Ed. (2021, 60, 7866)。林博士亦透過引入一系列手性銨成功地調節了手性鈣鈦礦的手性光學性質,並且建立了二維手性鈣鈦礦的旋轉強度和結構之間的關係,該研究成果已刊登在Angew. Chem. Int. Ed. (2021, 60, 21434)。
歡迎各方研究人員聯繫以創造共同研究機會! |
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蘇浩立助理教授於2000與2002分別由國立清華大學化學系取得學士與碩士學位,研究有機金屬化學;2011年於美國德州農工大學化學系獲得博士學位,研究高分子修飾與綠色化學。博士畢業後先後於The Scripps Research Institute與德州農工大學卡達分校研究超分子化學、氟相化學與太陽能光電材料。2017至2022年在卡達大學中央實驗室管理高階核磁共振光譜儀並從事分析化學的研究。2022年回到台灣,在南華大學自然生物科技學系服務,2023年起轉至國立嘉義大學應用化學系。目前實驗室的研究方向專注於開發簡便實用的分析方法、水質淨化方法與研發新興功能性材料。 |
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「氖」英文名字是「Neon」,簡稱為「Ne」。「氖」是一種無色、無味、無臭的氣體,密度是每立方公分有0.0009002公克,而一般空氣的密度是每立方公分有0.001225公克,也就是說,「氖」比一般空氣還要輕許多。
「氖」位於元素週期表的最右邊第一排,這一排的元素統稱為〝第8族元素〞,又稱為〝惰性氣體〞(Inert gas)及〝稀有氣體〞(Rare gas)。之所以如此稱呼它們,是因為這排的所有元素,包括〝氦〞(He)、〝氖〞(Ne)、〝氬〞(Ar)、〝氪〞(Kr)、〝氙〞(Xe)和〝氡〞(Rn),幾乎不和任何物質發生化學反應。
「氖」和同族其它〝惰性氣體〞元素(〝氦〞、〝氬〞、〝氪〞、〝氙〞、〝氡〞)一樣,都是單原子氣體。尤其是「氖」的化學惰性非常強,至今從未發現「氖」與任何其它元素形成化合物。 |
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Edited by Susan M. Schelble, Kelly M. Elkins |
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American Chemical Society, 2021
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近年學術倫理事件引起學界和社會大眾的關注,也有了許多處理規範和知識資源平台,例如國科會成立研究誠信辦公室、研擬對研究人員學術倫理規範;教育部為提升學術倫理知識所設立的「臺灣學術倫理教育資源中心」。美國化學會(ACS)的倫理委員會(ETHX)和專業關係部門(PROF)則引領化學界討論國際道德標準和價值觀。在他們召集的研討會中,討論全球科學研究領域如何調和文化差異,以分享科學資訊。探討了化學領域的道德問題,關注化學組織和研究人員如何制定專業倫理的政策和教育策略。研討會成果集結出版,內容包括〈將社會正義融入化學課程:為未來科學家建立倫理基礎〉、〈數據共享的倫理〉、〈國際專利倫理問題〉等。這些內容著重於知識產權、行為守則、與雇主和政府的關係,以及實驗室和工作場所的安全。通過對過去和未來的觀察,找到共享的道德最佳實踐,以應對人類和地球健康產生的巨大挑戰。 |
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