本實驗主要針對二-(十-氫氧基癸烷基)丙二酸【2-(10-Hydroxydecyl)malonic acid】與金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)進行生物活性測試，並利用原子力顯微技術量測經二-(十-氫氧基癸烷基)丙二酸處理前後表面奈米結構暨生物力學之變化。
實驗條件為配製5 ppm、10 ppm、20 ppm、50 ppm及100 ppm濃度之二-(十-氫氧基癸烷基)丙二酸與金黃色葡萄球菌進行生物抑制反應。結果得知，濃度100 ppm之二-(十-氫氧基癸烷基)丙二酸可有效抑制金黃色葡萄球菌之生長。因此，選擇濃度100 ppm之二-(十-氫氧基癸烷基)丙二酸與金黃色葡萄球菌進行有效抑制時間測試，時間點分別於10分鐘、20分鐘、30分鐘、40分鐘、50分鐘、1小時、2小時、3小時、6小時、9小時、12小時及24小時取樣並進行細菌培養，結果發現時間在20分鐘內即可有效抑制金黃色葡萄球菌生長。為探討金黃色葡萄球菌經二-(十-氫氧基癸烷基)丙二酸處理前後之表面奈米結構暨生物力學變化，本篇研究選擇以原子力顯微技術進行表面奈米結構暨生物力學分析。

The differences of structural conformation and surface force on Staphylococcus aureus-ATCC 25923(S. aureus-25923) was treated with 2-(10-hydroxydecyl)malonic acid and were measured by atomic force microscope technology.  Susceptibility to 2-(10-hydroxydecyl)malonic acid concentration was investigated with the population analysis technique in reference strains of S. aureus-25923.
Comparisons of these results showed that S. aureus-25923 were inhibited by 2-(10-hydroxydecyl)malonic acid which concentration was approximately equal or higher than 100 ppm of the respective minimal inhibitory concentrations (MIC).
Regarding the susceptibility to 2-(10-hydroxydecyl)malonic acid, there was a homogeneity of data with the respective time inhibit curves showing a clear bactericidal effect after 20 minutes of exposure.  The results of susceptibility, respective time and force analysis were further applied to design a new medicine.

中文摘要	I
英文摘要	III
目錄	V
附圖目錄	VIII
附表目錄	XI
第一章 緒論	1
1-1金黃色葡萄球菌	2
1-1-1構造及功能介紹	4
1-1-2傳染途徑及臨床感染情形	9
1-1-3預防及治療	12
1-2 原子力顯微技術	14
1-2-1 原子力顯微鏡基本架構	17
1-2-2 呈像原理及量測模式	19
1-2-3 力－距離曲線	26
第二章 材料與方法	30
2-1 化合物製備	30
2-1-1實驗儀器與測試方法	30
2-1-2一般反應條件及實驗步驟	32
2-1-2-1 溶劑的乾燥	32
2-1-2-2 實驗步驟	33
2-2 生物樣品製備	43
2-2-1實驗儀器及藥品配製	43
2-2-2 S. aureus-25923培養	44
2-2-3 總菌數定量	48
2-2-4 生菌數定量	49
2-3 抗菌活性實驗	50
2-3-1 最小抑制濃度(MIC, Minimum inhibitory concentration)	51
2-3-2 抑制時間 (Time course)	52
2-4 生物固定化技術	53
2-4-1 基材固定化	53
2-4-2 S. aureus-25923固定化	54
2-5 原子力顯微鏡操作方法	55
2-5-1實驗儀器	55
2-5-2 懸臂樑選用及彈性係數校正	57
2-5-3 比例常數(Sensitivity)校正	59
2-5-4 生物樣品形變量量測	60
2-5-5 生物力學量測	61
第三章 結果與討論	62
3-1 抗菌活性探討	62
3-2 菌體表面奈米結構力學分析	78
3-2-1 奈米結構分析	80
3-2-2 表面力學分析	83
第四章 結論	85
附錄	90
參考文獻	96 
附圖目錄
圖 1 胜肽聚醣單體結構圖	5
圖 2 胜肽聚醣組成結構圖	6
圖 3革蘭氏陽性菌表面結構示意圖	7
圖 4 原子力顯微技術呈像原理示意圖	20
圖 5 原子間位能與距離關係圖	21
圖 6 非接觸式(Non-contact mode)量測示意圖	22
圖 7 接觸式(Contact mode)量測示意圖	23
圖 8 敲擊式(Tapping mode)量測示意圖	25
圖 9 力－距離曲線量測架構圖	26
圖 10 力－距離曲線關係圖	28
圖 11 S. aureus-25923生長曲線圖	47
圖 12 總生菌數與稀釋度關係圖	49
圖 13 懸臂樑尺寸關係圖	57
圖 14 探針作用於剛體(Silicon)表面示意圖	59
圖 15 Gold nanoparticles抑制時間與生菌數圖 (n=3)	64
圖 16 Gold nanoparticles complex抑制時間與生菌數圖 (n=3)	66
圖 17 2-(10-Mercaptodecyl)malonic acid抑制時間與生菌數圖 (n=3)	68
圖 18 2-(10-Hydroxydecyl)malonic acid抑制時間與生菌數圖 (n=3)	70
圖 19 2-(10-Hydroxydecyl)malonic acid抑制時間與生菌數圖 (n=3)	71
圖 20 12-Mercaptododecane-1-sulfonic acid抑制時間與生菌數圖 (n=3)	73
圖 21 12-Hydroxydodecane-1-sulfonic acid抑制時間與生菌數圖 (n=3)	75
圖 22 8-Hydroxyoctanoic acid抑制時間與生菌數圖 (n=3)	77
圖 23 (a) AFM height image of S. aureus-25923 (8μm × 8μm)	78
圖 24 S. aureus-25923堆疊影像(NT-MDT AFM)	79
圖 25 S. aureus-25923化合物處理前影像a. Height mode, b. 3D image	81
圖 26 S. aureus-25923化合物處理後影像a. Height mode, b. 3D image	81
圖 27 S. aureus-25923控制組(a)AFM image, (b)Force curve圖	83
圖 28 S. aureus-25923實驗組(a)AFM image, (b)Force curve圖	83
圖 29 S. aureus-25923處理前後黏滯力分布圖	84
圖 30 七種化合物與S. aureus-25923反應之結果	86
圖 31 高濃度有抑制效果之化合物	87
圖 32 四種化合物抑制S. aureus-25923 2小時之結果	88
圖 33 四種化合物抑制S. aureus-25923 24小時之結果	88
圖 34 S. aureus-25923沖堤前產生堆疊(Height images)	91
圖 35 S. aureus-25923沖堤前產生堆疊(3D images)	92
圖 36 S. aureus-25923沖堤後未產生堆疊(Height images)	93
圖 37 S. aureus-25923沖堤後未產生堆疊(3D images)	94
圖 38 不同菌體表面力學量測	95 
附表目錄
表 1 三種葡萄球菌比較表	4
表 2 S. aureus表面蛋白及其功能	8
表 3 四種主要顯微鏡量測功能比較表	15
表 4 稀釋倍率與S. aureus-25923總生菌數比較表	49
表 5 七種化合物名稱及結構式	50
表 6 七種化合物濃度控制表	51
表 7 七種化合物抑制時間表	52
表 8 七種化合物之不同濃度基準表	62
表 9 S. aureus-25923與七種化合物抑制反應活性及測試數據	85

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