學術動態
理學院跨域講座 從奈米酵素設計到熱能微影技術開發
國立臺灣師範大學理學院本學期舉辦的第三場跨領域交流座談會活動，於4月18日邀請化學系陳重佑助理教授，分享主題為「從奈米酵素設計到熱能微影技術開發」的研究成果。陳教授帶領團隊深入探索分析化學、奈米科技與熱製程交會的新興應用，並分享兩項具創新潛力的前沿技術：奈米酵素設計與熱能微影製程。
化學系陳重佑助理教授，分享主題為「從奈米酵素設計到熱能微影技術開發」的研究成果。
陳教授說明，這兩項技術分別著眼於「感測功能」與「製程方法」的突破，其中結合「奈米酵素」與「熱微影技術」來開發更快速、靈敏且應用廣泛的感測器。簡單來說，就是利用熱能在材料表面上「畫出圖案」，在這些圖案上原位合成具有特殊功能的奈米材料，打造出可應用於醫療、生態監測甚至防偽標籤的多功能元件。相較於傳統光學製程，這種方法不僅突破了解析度限制，還能製作出更立體、更靈敏的感測結構。
師生一探材料科學與應用化學的最前線，收穫豐富，也啟發更多跨域學術合作與實務應用的可能。
奈米酵素設計：兼具催化與分子辨識的感測材料
「奈米酵素」是具備天然酵素功能的奈米材料，具有高穩定性、低成本與反應靈敏的優勢，並能透過催化反應有效放大偵測訊號。然而，傳統奈米酵素雖能模擬酵素活性，卻缺乏分子辨識能力。
為突破此限制，陳教授團隊透過表面分析與酵素動力學研究，成功設計出同時具備催化與選擇性辨識功能的奈米酵素，達到高靈敏且具選擇性的生物標記物檢測，如尿液蛋白質等早期腎病變指標的檢測，顯著提升檢測靈敏度與準確性。團隊更以廢棄印刷電路板為原料，合成具活性的碳奈米酵素，不僅資源回收再利用，並已成功應用於精準偵測焦磷酸根等特定指標分子。
熱能微影技術：打破光學極限的圖樣化製程
在製造感測器材料方面，陳教授團隊另提出創新的「熱能微影技術」——以局部熱能取代傳統光微影製程，快速製造高機能奈米材料與微結構。透過雷射或金屬熱源在基材表面產生溫度梯度，使奈米材料在特定區域成形或排列成圖樣，製程速度快且適用多種材料，無光學繞射極限問題。
團隊利用此技術製備石墨烯基複合材料，並修飾奈米酵素，應用於光學與電化學感測器，有效提升偵測靈敏度與穩定性；同時開發低溫合成的多色碳量子點，具發光特性，可應用於防偽標籤與可視化感測平台，展現熱製程技術於材料科學的廣泛潛力。
此外，陳教授團隊與工研院合作，針對MOF（金屬有機框架）膜材的製程進行優化，透過熱傳導促進孔洞形成與均勻乾燥，有效解決傳統混合製程中粉末沉澱與孔洞阻塞問題。這些膜材已在水氣體吸附等高效能過濾應用中展現卓越性能。
合影留念。
本次跨域講座不僅展示了奈米感測與熱製程的最新技術，更體現臺師大推動跨域整合、培養學生創新與科研視野的教育理念，也讓與會師生一探材料科學與應用化學的最前線，收穫豐富，也啟發更多跨域學術合作與實務應用的可能。（撰稿：物理碩林于文 / 編輯：理學院、張適 / 攝影：地科碩楊沐 / 核稿：胡世澤）
