奈米生物技術 — 免疫系統、神經傳遞 指導老師： 許藝菊 老師

1. 奈米生物技術—免疫系統、神經傳遞指導老師： 許藝菊 老師 組員: 陳迦諾（加州州長諾） 19214027 黃谷中（史上拉黃） 19214014 王俊傑（春秋戰國弟） 19214030 林明賢（地球上最強的牛） 19214034

2. 目錄 • 前言– 奈米生物技術 • 生物元件與生物反應系統 • 免疫系統 • 何謂抗體以及它的功能 • 免疫系統的基本結構和主要成員 • 神經系統的區分(中樞和周圍神經) • 神經節和神經元的介紹 • 神經細胞的構造 • 奈米生物科技的未來應用 • 結論 • 參考文獻

3. 前言－奈米生物技術 • 奈米生物技術（Nanobiotechnology）是一們結合當今最熱門的奈米技術及生物技術兩個領域之新興科學，並橫跨生命科學、醫學、物理學、和工程學等相關技術。最終目標是希望透過跨領域的整合，製造出各式各樣的人工生物結構，以解決許多生物學/醫學的問題。 • 生物科技是奈米系統研發的處女地，結合奈米機電系統、奈米材料及奈米探測技術來研究生命現象，分子與分子之間的作用，細胞的活動，發展新的奈米生物材料。 • 生物技術的範疇廣大，應用無窮，且和我們的生活息息相關。例如：新藥開發、疫苗、疾病檢測、基因轉殖、癌症、病毒、環境保護…等等。

4. 生物元件與生物反應系統 生物元件種類甚多，也常因物種不同而有所差異。研究不同生物元件與其組合而成的生物反應系統(bio-reactive syst-ems)，是了解生物運作機制的最佳方式之一。有鑑於此，就常見且重要的生物元件與生物反應系統及其功能作說明： • 核酸 (nucleic acid) • 蛋白質 (protein) • 粒腺體 (mitochondrion) • 細胞膜 (cell membrane) • 電子傳遞系統 (electron transferring system) • 免疫系統 (immune system) • 神經傳遞系統 (nervous transferring system)

5. 生物元件與生物反應系統簡介 蛋白質的成分，主要是碳、氫、氧、氮等四種元素所構成的，其中氮的存在使蛋白質有別於醣類與脂肪。構成蛋白質的其他少量元素尚有硫、磷、鐵、銅等。 粒線體是所有細胞活動所需的能量的主要產生地。

6. 細胞膜 細胞膜是由脂質(特別是磷脂質)以及蛋白質組合而成。 所有之前端均位於雙層脂質之外圍、而所有之尾部則位於此三明 治型式之夾層。 雙層脂質為所有細胞質之基本構造，且可作為兩溶液間之疏水障 壁。質膜可分隔細胞質與細胞質空間內不同之溶液。 膜之流體特性來自單獨之脂質分子間之快速運動及填塞方式之改 變。 膜之功能主要有賴於埋藏於雙層中或位於一個或其他膜表面之蛋 白質。

7. 電子傳遞系統

8. 免 疫 系 統 人體的免疫系統，主要是來保護人體，避免受到外來病毒、細菌等的微生物的傷害，也可以保持細胞正常機能運作。 免疫系統的主要作用機制有兩種： 第一種是屬於非特異性反應 第二種免疫系統具有特異性 免疫系統(immune system)是人體為抵禦外來不明病原或物質所構成的防禦體系，這個防禦系統大致可分為三個部份: (1)自我/非自我個體的辨識，(2)系統對抗原(antigen)的捕殺，及(3)記憶細胞(memory c-ells)的製造及運用

9. 免疫系統的主要成員器官

10. 免疫系統的基本結構 • 原發性淋巴器官（Primary Lymphoid Organ） 是指胸腺（Thymus）及骨髓（Bone Marrow），人體的淋巴幹細胞（Lymphoid stem cell）在此分化為淋巴球，進而增殖成熟為具有保衛人體功能的細胞 • 繼發性的淋巴器官（Secondary Lymphoid Organ） 主要是指脾臟、淋巴結及黏膜相關組織，也包括扁桃腺及腸道，因為淋巴球自原發性淋巴器官產生後，便遷移到繼發性淋巴器官，接著在繼發性淋巴組織內更進一步分化並且活化。

11. 免疫系統的組成部分 • 免疫系統的主要成分分為白細胞，其種類繁多，可分為三大類 (一) B細胞 (二) T細胞 (三) 非特異性效應細胞

12. 抗體的功能 • 抗體是免疫系統不可或缺的成員，是由B細胞所產生的物質，又稱為免疫球蛋白（Immiu-noglobulin）。當抗體與抗原結合之後，抗體就會和抗原一起被吞噬細胞吃掉，達到殲滅病源菌的作用。 • 人體共有IgG、IgA、IgM、IgD、IgE五種抗體，其中又以IgG佔75%，是主要具有調理功能的免疫球蛋白。

13. 神經系統 神經系統能被分成許多『系統』而這些系統彼此相互連結並有其功能。 神經系統區分成 中樞神經系統和周圍神經系統

14. 中樞神經系統 中樞神經系統包含腦和脊髓。腦及脊髓的表面有腦脊膜（meninges）包著。在腦部稱腦膜，在脊髓部位稱脊膜。共有三層，最外一層是硬膜（dura mater），中間是蜘蛛膜（arachnoid mater），最內一層為軟膜（pia mater）；膜與膜間或膜與腦或脊髓之間都有腦脊液存在，藉以避免腦或脊髓與頭顱骨或脊椎骨相撞擊或受震盪。所謂腦膜炎或脊膜炎即此膜發炎之意。

15. 周 圍 神 經 系 統 周圍神經系統也可以分為兩個主要的部份： (a)體神經系統 (b)自主神經系統 (c)臟腑神經系統

16. 體神經系統 • 體神經系統中的感覺神經纖維(sensory nerve fib-ers) 可將身體各部份的感覺器官所搜集到的視覺、嗅覺、味覺、觸覺等資訊傳送到大腦或脊髓。而運動神經纖維(motor nerve fibers)則負責將中樞神經系統所下達的命令傳到骨骼肌以產生所需的運動。

17. 自主神經系統 • 自主神經系統包含了交感神經系統(sympathetic n-ervous system) 以及副交感神經系統(parasympat-hetic nervous system) 。其功能主要在於調控內臟的平滑肌運動以及內分泌腺體產生內分泌激素。

18. 臟腑神經系統 臟腑神經系統是自律神經系統的第三部分。 臟腑神經系統是支配內臟（胃腸，胰臟，膽囊）神經纖維的網路。

19. 神 經 元 神經細胞(nerve cell又稱為神經元，neuron)是專門傳遞電訊號的細胞，當位於細胞表面的受體接收到神經傳導物質時，神經細胞便會產生動作電位以傳遞訊息。神經細胞會從本體處長出觸手狀的組織，稱為軸突(axons)和樹突(dendrites)，樹突負責將資訊帶回細胞，而軸突則是負責將訊息傳遞出去。

21. 奈米生物技術未來之應用

23. 結論 • 隨著「後基因體時代」的來臨，現在許多疾病(包括癌症)可以利用基因來診斷，甚至利用基因加以治療，所以要快速及正確的找到錯誤的基因，或異常的細胞(如腫瘤細胞)，是目前生命科學家與臨床醫生研究的重點之ㄧ。 • 人類細胞大小平均約１７μm，ＤＮＡ雙股螺旋約１０ nm，而單一個核酸分子結構約為１ nm左右。因此，所有的生物體可視為是許多奈米技術結合的傑作，因為複雜的生物體都是蛋白質、脂質、醣類、核酸和其他複雜的生物分子所組成，而１ nm大約是原子大小的尺度，為了能徹底解決生物醫學上的問題，必須要引進奈米技術才能繼續在生物醫學的領域上更深入的研究各樣的問題。

24. 參考文獻 • 刊名：技術尖兵，期88民91.04頁17 • 刊名：化工科技與商情 ，期45民90.06頁11-13 • 刊名：生物產業，奈米科技在生物醫學上的應用 • http://www.bio.ncue.edu.tw/~8523033/5-2d.htm • http://life.nthu.edu.tw/~g864264/Neuroscience/neuron/neuron.htm • http://www.hybridmedicalanimation.com/pages/hybridmedicalanimationhome.html • http://www.cella.cn/book/07/02.htm • http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/textbook/cellmemb.htm • http://pck.bion.cue.edu.tw/pckweb/database/data/content/ch2/supply/2-c-3-4.html • http://bioinfo.nchc.org.tw/modules.php?name=Sections&op=listarticles&secid=6