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合成共價有機骨架材料於胺基酸與DNA檢測之應用

為了解決Switch 比价的問題，作者墨睿敏 這樣論述：

在本研究的第一部分中，我們描述到一種透過以1,3,5-三(4-甲酰基苯基)苯(1,3,5-tris(4-formylphenyl)benzene, TFPB)和2,5-二羥基對苯二甲酸(2,5-dihydroxyterephthalohydrazide, DHTH)在溶劑熱合成條件下進行一鍋法縮合聚合反應，所得到包含羥基與腙基且具備螢光性質的新型共價有機框架材料(TFPB-DHTH COF)。此種新型TFPB-DHTH COF具備高結晶度、優異化學穩定性等性質，且具備適合與金屬離子產生作用力之官能基團。此外，TFPB-DHTH COF在水與緩衝溶液中之溶解度極佳，並在紫外光照射下展現高度螢光

特性。TFPB-DHTH COF的螢光淬滅效應對二價銅離子Cu2+具有選擇性，在與其接觸時形成不具有螢光特性的螯合銅TFPB-DHTH COF (Cu@TFPB-DHTH COF)，而當此Cu@TFPB-DHTH COF溶液在添加半胱胺酸(Cysteine, Cys)和組胺酸(L-histidine, L-His)後，便會選擇性地有效恢復螢光性質。因此，透過觀察是否有螢光性質的展現，Cu@TFPB-DHTH COF可作為偵測Cys和L-His的感測器。而在加入N-乙基順丁烯二酰亞胺(N-ethylmaleimide)與二價鎳離子Ni2+後，便可選擇性地分別對Cys和L-His進行偵測。此種新型

檢驗系統可在三十分鐘內完成檢驗工作，當Cys和L-His濃度在200 µM內時檢驗結果與濃度呈現線性關係，而Cys和L-His的偵測濃度極限分別為340及520nM。我們的研究策略及結果增加了運用水溶性共價有機框架材料的螢光特性作為胺基酸感測器的可能性，並期望其進一步應用於工業上或環境修復等領域。 共價有機骨架材料 (COF) 是一類新型的多孔結晶材料，已用於各種先進應用。有很多方法建構具有中空性質和均勻形態的的共價有機骨架材料，但仍然具有挑戰性。在本研究的第二部分，我們發表了一種通過增加共價有機骨架孔洞中的疊氮烷氧基團來以自組裝和無模板的模式合成中空球形共價有機骨架材料的靈活策略。根據

共價有機骨架結構中疊氮烷氧基的百分比，可以區分出均勻的形態差異。所得共價有機骨架材料有高熱穩定性和比表面積。球形 COF-100% (疊氮)，由於其特性中離子、比表面積和中空中孔的有利性質，可用作端粒 DNA 熒光選擇性和靈敏檢測的迷人的傳感平台。在檢測傳感測定中，染料標記的 c-DNA（探針 c-DNA）吸附在空心球形 COF-100% (疊氮) 的表面上，導致熒光關閉。通過添加標靶端粒 DNA，激發了探針 c-DNA 和端粒 DNA 之間的強混成，導致雙鏈 DNA (dsDNA) 的形成，其與 COF-100% (疊氮) 表現出微弱的交互作用。然後，dsDNA 轉移到遠離 COF-100%

(疊氮) 表面的地方，使熒光可以因而恢復。最後，這項研究記錄了一種構建獨特中空球形共價有機骨架材料的簡單策略，並擴展了共價有機骨架材料作為熒光平台在生物和醫學分析中用於 DNA 檢測的應用。