物理的妙用 - 中研院物理研究所- Academia Sinica
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Applications of Physics<br />
陳 洋 元<br />
Yang-Yuan Chen<br />
Institute of Physics, <strong>Academia</strong> <strong>Sinica</strong><br />
cheny2@phys.sinica.edu.tw
奈 米 材 料 與 低 溫 物 理 實 驗 室 實 驗 室 的 巡 禮<br />
Nanomaterial and Lowtemperature Physics Laboratory<br />
http://www.phys.sinica.edu.tw 研 究 群<br />
‧ 學 術 上<br />
‧ 低 溫 物 理 & 奈 米 材 料 :<br />
高 溫 超 導 之 研 究<br />
磁 性 材 料 之 研 究<br />
奈 米 尺 寸 材 料 之 研 究<br />
重 費 米 化 合 物 之 研 究<br />
特 殊 薄 膜 製 造 與 研 究<br />
‧ 應 用 上<br />
‧ 熱 電 材 料 與 溫 差 發 電<br />
‧ 溫 度 與 紅 外 光 感 測 器 之 研 究<br />
‧ 液 氮 冰 凍 工 法 之 研 究<br />
‧ 液 氮 滅 入 侵 紅 火 蟻 之 研 究<br />
奈 米 材 料 與 低 溫 物 理 實 驗 室 Nanomaterial and Lowtemperature Physics Laboratory<br />
http://www.phys.sinica.edu.tw/%7Elowtemp/
Group members, exchange students, summer school students
實 驗 室 器 材<br />
Sample fabrication systems<br />
Arc welder<br />
Thermal evaporator for nanoparticles<br />
奈 米 材 料 與 低 溫 物 理 實 驗 室 Nanomaterial and Lowtemperature Physics Laboratory<br />
http://www.phys.sinica.edu.tw/%7Elowtemp/
Sample fabrication systems<br />
Sputter Chamber<br />
Thermal evaporator<br />
奈 米 材 料 與 低 溫 物 理 實 驗 室 Nanomaterial and Lowtemperature Physics Laboratory<br />
http://www.phys.sinica.edu.tw/%7Elowtemp/
Dilution refrigeratorT=10 mK H=9 Teslas<br />
He 3 Measurement systems
準 分 子 雷 射 濺 鍍 (Excimer Laser Ablation 簡 稱 ELA )( 建 於 2003/3)<br />
及 奈 米 成 長 真 空 系 統 ( 建 於 1993/1)。
收 集 盤<br />
靶 材<br />
λ=193nm
雷 射 濺 鍍 奈 米 製 程 影 片
樣 品 製 備 CePt 2 奈 米 微 粒
2. 電 學 與 磁 學<br />
1. 電 學 : 電 荷 、 電 場 、 電 荷 具 有 電 位<br />
2. 磁 學 : 磁 極 、 磁 場 、 磁 鐵 間 的 作 用<br />
3. 安 培 定 律 : 電 生 磁 ; 法 拉 第 定 律 - 磁 生 電<br />
4. 電 場 + 磁 場 的 交 互 作 用 , 也 即 是 電 磁 波 -> 光<br />
. 電 能 、 磁 能 、 光 均 具 有 能 量
電 磁 學 示 範<br />
東 吳 大 學 陳 秋 民 老 師 http://science.scu.edu.tw/phy/LivePhysics/
乾 電 池<br />
電 導 線<br />
電 流 方 向<br />
磁 鐵<br />
磁 場 方 向<br />
受 力 方 向<br />
磁 力 線
全 球 平 均 氣 溫 變 化 趨 勢 圖<br />
( 資 料 來 源 :Hadley Centre for Climate Prediction and Research)
地 球 之 環 保 與 永 續 發 展<br />
永 續 發 展 能 源 與 環 保<br />
地 球 溫 室 效 應 、CO 2 廢 氣 排 放 限 制 。 核 能 污 染 ( 核 廢 料 處 置 )。<br />
永 續 潔 淨 之 再 生 能 源 :<br />
• 核 能 的 開 發 ???。 核 分 裂 與 核 融 合<br />
• 永 續 再 生 能 源 如 太 陽 能 、 與 其 衍 生 物 風 力 、<br />
• 潔 淨 之 能 源 地 熱 之 運 用 。<br />
• 潮 汐 發 電 、 溫 差 發 電
氘 (deuterium) 與 氚 (tritium) 的 核 融 合 反 應 。<br />
H 2 (1p+1n)+H 3 (1P+2n)->H 4 (2P+2N)<br />
( 此 圖 是 由 Contemporary Physics Education Project 提 供 。)
物 理 的 妙 用<br />
Wonderful Physics<br />
• 燈 泡 ( 燈 絲 加 熱 ), 日 光 燈 ( 電<br />
子 與 螢 光 )<br />
• 微 波 爐 ( 電 磁 波 - 微 波 )<br />
• 磁 浮 ( 磁 力 相 斥 )<br />
• 超 聲 波 測 距 、 超 聲 波 檢 查 胎 兒<br />
•……
磁 浮
N<br />
S<br />
N<br />
S<br />
N<br />
S<br />
N S 磁 浮 棒<br />
N S N S
S<br />
F M1<br />
F M2<br />
S<br />
300 g<br />
S<br />
F M1<br />
300 g<br />
F M2
測 距 誰 比 我 準 ?
超 聲 波 測 距
超 聲 波 的 應 用
熱 電 材 料<br />
為 一 種 「 熱 - 電 」 轉 換 之 材 料 ,<br />
熱 電 偶 的 原 理
‧ 壹 . 研 究 動 機 -Renewable Energy Harvest<br />
Solar cell<br />
Thermoelectric material<br />
α(V/K)<br />
ε<br />
Basic structure of a generic silicon PV cell<br />
優 點 :<br />
無 band width of light
熱 電 風 扇 實 驗 示 範
液 氮 的 妙 用 : 隧 道 冰 凍
地 下 污 水 管 - 液 氮 冰 凍 工 法 施 作 協<br />
調 會<br />
• 召 集 人 : 陳 洋 元 研 究 員<br />
( 中 央 研 究 院 物 理 研 究 所 )
參 與 人 員<br />
• 黃 鴻 基 經 理 ( 展 崧 工 程 有 限 公 司 )<br />
湯 清 吉 經 理 ( 吉 吉 冷 凍 空 調 有 限 公 司 )<br />
楊 彩 蘭 小 姐 ( 中 央 研 究 院 公 共 事 務 組 )<br />
• 聯 絡 人 : 劉 佳 誠 ( 研 究 助 理 )
討 論 議 題 :<br />
1. 相 關 合 作 、 各 方 需 求 與 於 合 約 協 商 。<br />
2. 各 方 簡 報 。<br />
3. 液 氮 冰 凍 工 法 施 作 設 計 簡 報 與 討 論 。<br />
4. 各 項 施 工 分 功 細 節 、 材 料 準 備 與 時 程 。
液 氮 管 周 邊 結 冰
Sensor 1~2<br />
排 氣 管<br />
1<br />
16<br />
2<br />
15<br />
2<br />
土 壓<br />
計<br />
4<br />
3<br />
~1<br />
14<br />
2m<br />
2.5m<br />
4<br />
2.0m<br />
50c<br />
m<br />
Sensor 3~4<br />
Ⅱ<br />
2.5<br />
m<br />
75c<br />
m<br />
1.5<br />
m<br />
Ⅰ<br />
SI~<br />
土 壓 ~21<br />
Ⅲ<br />
計<br />
Sensor 5~6<br />
13<br />
Ⅳ<br />
5<br />
1.75<br />
m<br />
2m<br />
12<br />
SI~<br />
2<br />
6<br />
SI~<br />
3<br />
11<br />
3<br />
1<br />
10<br />
7<br />
8<br />
9<br />
Sensor 7~8<br />
: 土 壓 計 埋 置<br />
位 置<br />
: 鋁 合 鋼 金 冰 凍<br />
管<br />
: 解 壓 孔<br />
: 溫 度 探 測 管<br />
: 碳 鋼 冰 凍 管 : 不 銹 鋼 冰 凍<br />
管<br />
圖 3-9 中 研 院 土 壤 冷 凍 實 驗 之 配 置 圖<br />
: 傾 斜 管
冰 凍 後 開 挖 露 出 之 冷 凍 牆
20.00<br />
10.00<br />
溫 度 計 1<br />
溫 度 計 2<br />
溫<br />
度<br />
℃<br />
0.00<br />
-10.00<br />
-20.00<br />
-30.00<br />
-40.00<br />
第<br />
一<br />
次<br />
岩<br />
石<br />
冰<br />
凍<br />
試<br />
驗<br />
開<br />
始<br />
流 量 控 制 變 小 ,<br />
維 持 至 30 日 開 挖<br />
冰 牆 開 挖<br />
第 一 次 岩 石 冰 凍 試 驗 結 束<br />
解 凍 開 始<br />
0 50 100 150 200 250 300 350<br />
溫 度 計 3<br />
溫 度 計 4<br />
溫 度 計 5<br />
溫 度 計 6<br />
溫 度 計 7<br />
溫 度 計 8<br />
註 : 奇 數 號 溫 度 計 在 晚 上 因 流 量 變 小 , 有 間 歇 回 溫 的 現 象 。<br />
時 間 ( 小 時 )<br />
圖 5-1 第 一 次 岩 石 冷 凍 實 驗 溫 度 變 化 之 記 錄
25<br />
溫 度 計 1<br />
20<br />
溫 度 計 2<br />
15<br />
溫 度 計 3<br />
溫<br />
度<br />
10<br />
溫 度 計 4<br />
℃<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
凍<br />
結<br />
運<br />
轉<br />
開<br />
始<br />
2<br />
5<br />
日<br />
8<br />
時<br />
2<br />
7<br />
日<br />
2<br />
0<br />
平 均 使 用 量 300~400kg/hr 左 右 , 降 溫 時 速 度 變<br />
快<br />
液 氮 使 用 量 高 達 450kkg/hr 以 上 , 溫 度 下 降 情 形 最<br />
快<br />
-10<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200<br />
時 間 ( 小 時 )<br />
溫 度 計 5<br />
溫 度 計 6<br />
溫 度 計 7<br />
溫 度 計 8
北 宜 隧 道 液 氮 冰 凍 實 驗<br />
國 外 隧 道 冰 凍
液 氮 冰 凍 工 法 於 地 下 污 水 工 程
壓 力 計<br />
測 溫 棒<br />
液 氮 管<br />
前 視 圖<br />
1. 液 氮 外 管 五 支 長 1 米 , 直 徑 4 吋 : 圓 心 ㄧ 支 , 半 徑 60 公 分 圓<br />
周 上 4 支 , 各 距 90 度<br />
2. 壓 力 計 直 徑 1 公 分<br />
3. 測 溫 棒 直 徑 1.6 公 分<br />
斷 面 圖
破 鏡 前 檢 測 工 作<br />
液 氮 管<br />
測 溫 棒<br />
1. 溫 度 計 紀 錄<br />
2. 開 檢 測 孔<br />
水 龍 頭<br />
水 壓 計<br />
測 溫 棒<br />
推 進 機
破 鏡 前 檢 測 工 作<br />
液 氮 管<br />
水 龍 頭<br />
水 壓 計<br />
測 溫 棒<br />
鏡 面 破 除 半 徑
溫 度 計
4/07 ( 第 1 天 )<br />
安 裝 冷 凍 管 及 溫 度 計<br />
20:30 開 始 灌 液 氮<br />
板 橋 地 區<br />
4/08~4/9 ( 第 2-3 天 )<br />
持 續 充 灌 液 氮 ,<br />
結 霜 已 包 覆 鐵 環
4/10 ( 第 4 天 )<br />
持 續 充 灌 液 氮<br />
4/11 ( 第 5 天 )<br />
土 體 溫 度 降 至 零 下
14:40 冷 凍 管 全 數 拔 除<br />
1 2<br />
5<br />
3 4<br />
• 10:25 開 始 施 作<br />
• 10:48 拔 出 第 一 支<br />
• 11:05 拔 出 第 二 支<br />
• 11:52 拔 出 第 三 支<br />
• 14:40 全 部 抽 出
熱 源 ( 地 熱 水 / 蒸 氣 )<br />
Evaporator<br />
工 作 流 體<br />
Turbine<br />
Generator<br />
Feed Pump<br />
Condenser<br />
冷 凝 水 / 氣<br />
冷<br />
59
中 研 院 物 理 所 10kW ORC 系 統 結 構 設 計 圖<br />
60
中 研 院 物 理 所 10kW ORC 系 統 實 體 照 片<br />
61
Photoelectronics<br />
8×8 微 橋 結 構 陣 列 式 紅 外 線 感 測 元 件 之 微 機 電 製 程 研 究<br />
Infrared detector of 8×8 micro-bridge array by MEMS<br />
固 態 組 二 年 級 黃 翊 誠<br />
2<br />
指 導 老 師 : 陳 洋 元<br />
1<br />
張 忠 誠<br />
2<br />
Yang-Yuan Chen 1 Chung-Cheng Chang 2<br />
1<br />
中 央 研 究 院 物 理 所<br />
Institute of Physics, <strong>Academia</strong> <strong>Sinica</strong><br />
2<br />
國 立 臺 灣 海 洋 大 學 電 機 工 程 學 系<br />
Department of Electrical Engineering, National Taiwan Ocean University<br />
62
紅 火 蟻 的 物 理 防 治 :<br />
• I. 入 侵 紅 火 蟻 簡 介<br />
• II. 液 氮 滅 紅 火 蟻 物 理 防 治 之 緣 起 與 方 法<br />
• III. 其 他 各 種 物 理 防 治 方 法 之 研 發
為 什 麼 叫 做 入 侵 紅 火 蟻 ?<br />
• 入 侵 紅 火 蟻 的 名 稱 由 來 :<br />
1. 為 入 侵 之 外 來 種<br />
2. 其 體 色 偏 紅<br />
3. 被 叮 咬 後 會 有 如 火 灼 傷 般 疼 痛 感 , 之 後 還 會 出 現<br />
如 灼 傷 般 的 膿 皰 , 因 此 而 得 名 。<br />
入 侵 紅 火 蟻 腹 部 末 端 的 螫 針 及 其 造 成 之 膿 皰<br />
http://www.fireant-tw.org/main02/main02g.html
入 侵 紅 火 蟻 巢 具 有 蟻 丘 的 結 構 , 照 片 中 的 蟻 丘 高<br />
度 約 40 公 分 。
水 平 覓 食 搜 索 通 道 離 地 表 約 3cm<br />
http://www.ocvcd.org/fireants/pics/RIFAmound.jpg
• 蟻 巢 模 型 : 初 期 之 蟻 巢 結 構
中 央 車 站<br />
垂 直 通 道<br />
橫 向 蟻 穴<br />
取 水 通 道<br />
左 圖 為 本 實 驗 室 灌 鑄 之<br />
蟻 巢 模 型 ; 右 圖 為 Dr.<br />
Walter Tschinkel 灌 鑄<br />
之 蟻 巢 模 型 。
First we should find the temperature range which fire ant can’t stand<br />
Alive<br />
zone<br />
zone<br />
zone
液 氮 撲 殺 紅 火 蟻 示 意 圖
液 氮 噴 出 孔<br />
高 壓 液 氮 管
影 片 播 放 高 壓 液 態 氮 影 片
蟻 巢 開 挖 後 見 到 之 死 亡 個 體 ( 成 蟻 與 幼 期 個 體 )<br />
紅 火 蟻 與 蛹 屍 體
火 蟻 屍 體
案 例 二 火 蟻 經 由 枯 木 跨 河 進 入 萬 大 校 園 11/22/2004
挖 開 蟻 巢 之 結 果<br />
死 亡 之 火 蟻 成<br />
蟲 、 蛹 與 幼 蟲
IV. 蟻 巢 的 偵 測<br />
• 蟻 巢 搜 尋 的 方 法
III A. 蟻 丘 之 偵 測<br />
• 遠 紅 外 光 顯 像 儀 之 測 試 :<br />
• 動 機 : 利 用 蟻 巢 之 溫 度 有 別 於 背 景 溫 度<br />
• 測 試 :<br />
• 1. 清 晨<br />
• 2. 日 出
二 . 火 蟻 巢 穴 之 偵 測<br />
清 晨 4:56 蟻 丘 溫 度 比 背 景 低 1-1.5 C<br />
日 出 7:41 背 景 溫 度 迅 速 上 升 , 雜 草 溫 度 較 低 蟻 丘 不 易 判 斷
生 物 偵 測 : 偵 測 犬<br />
室 內 與 戶 外 訓 練 :<br />
學 習 辨 識 紅 火 蟻 , 偵 測 紅 火 蟻 之 敏 感 度 , 適 應 不 同 工<br />
作 環 境 , 並 偵 測 紅 火 蟻 樣 本<br />
野 外 實 地 偵 測 : 培 養 獨 立 偵 測 戶 外 紅 火 蟻 的 能 力
共 計 35 個 罐 子 分 三 排 排 列 , 讓 犬 嗅 聞 死 亡 的 入 侵 紅<br />
火 蟻 及 蟻 穴 土 , 隨 即 要 求 以 坐 下 為 反 應 方 式 。<br />
以 食 物 為<br />
獎 勵
( 按 一 下 播 放 )
SEM images of AAMs and Bi2Te3 nanowire arrays:<br />
Template with highly ordered nanochannel 60 nm<br />
Electro-chemical deposition to grow Bi 2 Te 3 nanowire arrays<br />
Dissolving template to<br />
Obtain a single nanowire<br />
4 μm<br />
Side-view of Bi 2 Te 3 nanowire arrays embedded in AAO<br />
Separated Bi 2 Te 3 nanowires.<br />
10 μm
Structure characterization : Bi 2 Te 3 nanowires<br />
Bi 2 Te 3 Nanowire array<br />
Bulk Bi 2 Te 3<br />
(101)<br />
(01 11)<br />
(110)<br />
(00 15)<br />
(10 13)<br />
(205)<br />
(10 16)<br />
(02 10)<br />
Intensity (a.u.)<br />
(015)<br />
(10 10)<br />
Rhombohedral<br />
(Layered structure)<br />
20 30 40 50 60<br />
2θ (degree)<br />
Preferorientation<br />
in<br />
( 110 )<br />
directional<br />
along long axis<br />
TEM<br />
HRTEM image
Thermal properties of a single nanowire, nickle<br />
nanowire d= 150 nm l= 10 um)<br />
e -<br />
E-beam Lithography
II. Thermodynamic properties measurements by 3ω<br />
Method<br />
∂ ∂ I sin ωt<br />
ρCp<br />
T( xt , ) − T( xt , ) = ( R+ R′<br />
( T( xt , )) −T0<br />
)<br />
∂<br />
S<br />
I=I 0 sin ω t<br />
2<br />
2 2<br />
0<br />
κ<br />
2<br />
t ∂x LS<br />
L<br />
Heat sink<br />
ρ<br />
C p<br />
κ<br />
L,S<br />
R<br />
γ<br />
I(ω)=I0 Sin (ωt ),<br />
R(T)~R(Power)~R(2ω)<br />
V=I R= V(3ω)<br />
:density<br />
:specific heat<br />
:thermal conductivity<br />
:dimension of specimen<br />
:Resistance<br />
:time constant<br />
L. Lu et al, Rev. Sci. Inst. 72, 2996 (2001)
Enhanced specific heat !!<br />
specific heat (J/mol-K)<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
nanowire<br />
bulk<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250 300<br />
Temperature (K)
Result: ZT (∝ σ/κ) of Ni-nanowire with the bulk<br />
κ (J/kg-K)<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250 300<br />
T (K)<br />
Ni-NW<br />
Bulk<br />
ρ (μΩ-cm)<br />
30<br />
20<br />
5 Bulk Ni data of White et al (ref 19)<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250 300<br />
T (K)<br />
Ni-NW<br />
1.2<br />
(σ /K) nano<br />
/(σ/ K) bulk<br />
1.0<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0 50 100 150 200 250 300<br />
Conclusion:<br />
Is the diameter in the quantum size<br />
regime? need to make a smaller<br />
diameter wire ~ 10 nm
A single Ni-nanowire with smaller Φ=40 nm<br />
(L=20 μm ) was prepared, measurements are<br />
planned<br />
Φ= 40 nm
The cover of APL 11 Feb 2008 issue
Bi 2 Te 3 nanowires<br />
Sagging nanowire
In 2 O 3 nanowires-<br />
Is the next step FIB?
SiGe nanowire
Bi 2 Te 3 nanowire<br />
Pickup probes<br />
Bi 2 Te 3 nanowire<br />
Diameter ~ 150 nm
In situ real-time observation of dying process<br />
in tumor cells triggered by gold nanorods<br />
Cheng-Lung Chen, L. R. Guo( 郭 玲 如 ), S. Y. Lee ( 李 欣 瑜 ),<br />
Yang-Yuan Chen ( 陳 洋 元 ), Y. Hwu ( 胡 宇 光 ), Kowa Chen ( 陳 科<br />
華 ), C. K. Huang ( 黃 政 廣 ), Su-Jien Lin, S. C. Shen ( 沈 書 甄 ) and<br />
J. D. Huang ( 黃 靜 端 )
( 冷 凍 療 法 ) ( 發 熱 療 法 )<br />
( 熱 燒 灼 法 )<br />
Source: Paul Stauffer, Chris Diederich, Jean Pouliot<br />
Radiation Oncology Dept.University of California, San Francisco
Choice of the best laser wavelength for photothermal therapy<br />
Water contributions<br />
Melanin ( 黑 色 素 )<br />
Oxyhemoglobin ( 帶 氧 血 紅 素 )<br />
contributions<br />
400 500 600 700 800 900 1000<br />
Hemoglobin ( 血 紅 素 )<br />
contributions<br />
Main absorbers of NIR radiation in the human body<br />
Nat. Biotech. 19, 316 (2001).<br />
AuNRs possess excellent surface plasma resonances in the NIR that is readily<br />
tunable to regions where optical transmission through tissues is at its maximum.
Au Nanorods<br />
Features<br />
* Produced by reduction of gold metal salt in the presence of<br />
surfactant molecules (Seed method, EI-Sayed et al. 1998)<br />
* Aspect ratio is tunable: 2 ~ 4.5<br />
* Exhibiting unique two bands of Surface Plasmon Resonance (SPR)<br />
absorption due to the anisotropic shape.<br />
* Absorption cross sections are at least five orders larger<br />
than those of conventional dyes. (J. Phys. Chem. B 110, 7238 (2006))<br />
Adv Mater, 21, 1-31 (2009)<br />
Surface Plasmon Resonance
Chem Mater, 15, 1957 (2003)<br />
Synthesis of Au Nanorods
Gold Nanorods with different aspect-ratios
Aspect ratios control<br />
Aspect Ratio ~ 3.92<br />
L x W ~ 40 x 10 nm
Surface modification of Au Nanorods<br />
Polystyrenesulfonate sodium<br />
(PSS) ~ 70 kDa<br />
ACS Nano, 2, 2481 (2008)
LSM 510 META/ Observer Z1, Zeiss<br />
*Resolution: 176×176 nm 2 per pixel,<br />
*A tunable femtosecond (fs) Ti:Sapphire laser (Spectra-physics MaiTai HP)<br />
with a duration time of 100 fs and a repetition rate of 80 MHz<br />
was used as a excitation source.<br />
( 中 央 研 究 院 農 業 生 物 科 技 研 究 中 心<br />
倒 立 共 軛 焦 顯 微 鏡 室 )
Two-photon photoluminescence (TPPL)<br />
imaging of Au nanorods<br />
Au NRs<br />
Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 15752 (2005).<br />
Phys. Rev. Lett. 7, 229 (1961)
How are gold nanorods ingested by EMT6 cells ?<br />
Transmission Electron Micrographs<br />
Au NRs<br />
By phagocytosis-like process:<br />
• Cell membrane extension<br />
• Cell membrane fusion<br />
• AuNRs in vesicles
The ingested quantities of nanorods in each cluster ?<br />
TEM Picture<br />
Each cluster :<br />
~ 30 – 100 AuNRs<br />
AuNR clusters
Fluorescent dyes exclusion method is<br />
applied to in situ real-time monitoring<br />
λ:500~530 nm<br />
λ:575~630 nm<br />
YO-PRO-1<br />
(green coloring)<br />
Excitation : 488 nm<br />
detection of 500~530 nm<br />
Overlap<br />
Propidium iodide<br />
(red coloring)<br />
Excitation: 561 nm<br />
detection of 575~630 nm<br />
BioTechniques, 32, 666 (2002)
56 mJ/cm 2<br />
Ingested AuNR cluster<br />
quantity N~10-30 per cell<br />
200<br />
150<br />
YO-PRO1<br />
PI<br />
Intensity<br />
100<br />
50<br />
0<br />
0 5 10 15 20<br />
Time(min)<br />
The fluorescence in variations<br />
of YOPRO-1 and PI
28 mJ/cm 2 Ingested AuNR cluster<br />
quantity N~10-30 per cell
SEM image of EMT-6 cells after excitation<br />
cells incubated with Au NRs<br />
cells without Au NRs<br />
93 mJ/cm 2 12μm<br />
28 mJ/cm 2
Fig. 7 Scanning electron micrographs of EMT-6 cells<br />
(a)<br />
w/o NR<br />
Control<br />
(b)<br />
w/ NR<br />
(c)<br />
(d)<br />
w/ NR w/ NR
The feasibility of Au nanorods for in vivo<br />
tumor targeting and photothermal therapy<br />
D. Peer et al.<br />
Nature Nanotechnology,<br />
2, 751 (2007)<br />
H. K. Moon et al. ACS Nano, 3, 3707 (2009)
Laser Irradiation set up<br />
Detector<br />
9cm<br />
Loader<br />
7.5cm<br />
Laser<br />
Put the mouse’s ear onto the hole, and<br />
fix it by tweezers
Results<br />
No EMT‐6 d=0.2 mm<br />
EMT‐6, d=0.7mm for 6 days<br />
CT‐26, 4.5 mm for 15 days<br />
CT‐26
Non‐linear decay?<br />
1. Powermeter(fructuation)<br />
2. Tumor organization(bubble)<br />
3. Devices(setup)<br />
Laser beam<br />
P(x)=P 0 exp(x/x 0 )<br />
P(X)/P 0 =exp(x/x 0 )<br />
Bubble<br />
Ear<br />
Tumor<br />
ln(P(x)/P 0 )=x/x 0<br />
Two boundaries: tumor cell and<br />
bubble
Observation<br />
We can realize whether the function work or<br />
not<br />
photothermolysis<br />
by two method<br />
1.Volume size<br />
2.H & E stain( hematoxylin and eosin<br />
stain)
1. 橡 膠 鍵 鏈 結 構 與 自 由 能 的 關 係 王 韻 筑 2007<br />
2. 鐵 線 之 熱 電 性 質 李 欣 瑜 2007<br />
3. 導 熱 管 之 研 究 陳 鼎 元 2008<br />
4. 太 陽 能 吸 收 面 板 彭 久 芳 2009<br />
5. Ranking cycle 徐 鼎 昀 2011<br />
6. 奈 米 尺 度 下 水 溶 液 之 熔 點 變 化 探 討 吳 維 傑 、 謝 庭 豐 2011
濃 度 0.1m 0.2m 0.5m 1.0m<br />
熔 點 溫 度<br />
(℃)<br />
-10.30 -11.04 -14.61 -17.02