水凝膠被廣泛應用於生醫材料方面，其特性可用來吸收大量溶劑、生物流體，或是吸附水樣中的物質，其中應用於吸附金屬離子以淨水為最具發展潛力。本計畫將N-異丙基丙烯醯胺與幾丁聚醣反應形成共聚物NIPAAm-g-chitosan水凝膠，此合成水凝膠具有 生物可降解性、溫度敏感性，探討不同嫁接程度之共聚物對金屬離子之吸附效率。目前研究從FTIR確認已成功合成出NIPAAm-g-chitosan水凝膠，且膨潤率可高達約900%。此NC水凝膠比幾丁聚醣更具廣泛的pH溶脹範圍，且在150℃高溫下不會熱裂解，顯示其穩定性佳。對於金屬離子的吸附，NC水凝膠的吸附率皆較幾丁聚醣 為佳，對於鈷離子的吸附率更可高達75%，應用在工業廢水的檢測會是一大效益。

本研究旨在比較人類間葉幹細胞 (human Mesenchymal Stem Cells, hMSCs) 在三維球形微孔和二維平面聚丙烯醯胺 (polyacrylamide, PA) 水凝膠上的生長和分化特性。我們製備了具有60μm直徑球形微孔陣列的PA水凝膠平面PA水凝膠，將hMSCs培養在這兩種不同的基質上，加入藥劑誘導向脂肪細胞分化七天。透過細胞計數、形態學觀察和成像分析，我們系統地比較了細胞在兩種環境下的形態變化、脂大小 和分化進程。再透過RNA-seq分析，我們找出了三維及二維環境培養的細胞的差異表達基因，並做出火山圖與熱圖。 本研究建立一種新型三維球形微孔的培養環境、，成地地 hMSCs提供更接近體內條件的微環境。進一步觀察hMSCs在三維環境中生長與分化，期許 組織工程和再生醫學領域提供新的見解和潛在的應用方向。

本研究探討新型微生物燃料電池(MicrobialFuel Cell, MFC)在能源再生及水資源處理中的應用。隨著全球氣候變遷和污染問題加劇，開發低碳、可持續的綠色能源為當務之急。MFC利用微生物將廢水中的有機物轉化為電能，不僅達到低成本、低碳排放的優勢，還具有處理廢水、產生電力等功能。本研究使用不含 「全氟/多氟烷基物質 (per- and polyfluorinated alkyl substances,PFAS)」的煤灰陶瓷隔離膜，並將市售的石墨氈電極進行改質， 以探討電極表面積(3x3、4x4、5x5 cm²)及不同材料(石墨紙、石墨氈、改質石墨氈、碳布)對MFC性能的影響。結果顯示，在電極表面積為4x4 cm²表面積時產電效率以及去除污水的效率最佳，顯示較小的表面積差異對MFC影響效果不大；電極材質則以石墨紙表現最優，但經改質的石墨氈在發電效果及去除污水的效率上皆接近石墨紙。本研究可為MFC在污水處理和能源再生中的應用提供了重要的數據參考。

氣候變遷加劇了蚊媒疾病對全球公共衛生的威脅，迫切需要創新的解決方案。在台灣，登革熱的傳播主要由蚊蟲滋生所致。為了解決此問題，我們設計了一款三層結構的3D 列印誘蚊器，包括吸引懷孕雌蚊產卵的誘餌層、捕捉蚊蟲的黏膠層，以及防止異物進入的保護層。該裝置成本低、易製作且不需要外部電力，特別適合在資源有限的地區部署。 我們結合校園監測站每日捕捉的蚊蟲數據與氣象站提供的溫度、濕度和降雨等環境數據，運用SARIMA 與隨機森林混合模型進行分析與預測。SARIMA模型負責捕捉蚊蟲數量的季節性與長期趨勢，而隨機森林模型則處理環境變數與蚊蟲密度之間的非線性關係。此混合模型不僅提高了預測精度，還能解析蚊蟲的生態模式，進一步指導誘蚊器的最佳配置。此外，我們還開發了紅外線感測系統，即時偵測蚊蟲活動，為監測提供精準數據。 為評估氣候變遷的影響，我們模擬了不同全球暖化情境下的蚊蟲密度變化趨勢。結果顯示，隨著溫度上升，蚊蟲密度呈現非線性收斂趨勢，但正相關性依然存在，強調了氣候變遷可能帶來的潛在危害。我們還開發了一個網站，用於即時呈現蚊蟲密度預測，幫助政策制定者和公共衛生機構有效應對疾病防控挑戰。 本研究與聯合國永續發展目標（SDGs）中的SDG3（良好健康與福祉）及SDG13（氣候行動）高度契合，展示了結合3D列印、機器學習、即時感測和網路技術應對蚊媒疾病的創新潛力。此系統提供了一個可持續的全球蚊蟲控制模型，為公共衛生、疾病預防及流行病學的未來創新奠定了堅實基礎。

肝細胞癌 (HCC) 為全球導致高死亡率的癌症之一，第一線標靶治療藥物 Sorafenib 雖能延長患者存活期，但其療效有限且伴隨嚴重副作用。在癌症中，中心體異常所導致的染色體變異是腫瘤發展的關鍵因素，而動力蛋白已知參與中心體裝配，且前人研究結果表明動力蛋白與肺癌、 HCC 等多種癌症有關連 。故本研究先透過基因表現資料庫分析，發現 HCC患者中的動力蛋白重鍊基因表現量大致顯著高於一般，後以 Ciliobrevin D 抑制三種 HCC 細胞株 Hep3B、HepG2、Huh-7 中的動力蛋白，並藉細胞存活率分析、遷移試驗與西方墨點法，探討抑制動力蛋白與 HCC 的關聯。據實驗結果，抑制動力蛋白後， Huh-7 的遷移速率減緩， 蛋白質表現量亦隨抑制劑濃度升高而降低。這表示抑制動力蛋白具有抑制肝癌細胞轉移的潛力，期未來能成為肝癌新的治療靶點。

本作品針對固定格點中的最大覆蓋進行研究，探討三角形與平行六面體的最大覆蓋面積與體積，以及此時的作圖圖形。對於三角形，我們的研究對象為平面 9𝑛2 格點，我們觀察出每三圈格點為一個作圖單位，並藉由定義點集合範圍來證明最大面積三角形。為了證明所提出的猜想，我們以三個正方形與四個三角形之間的轉換關係為方向進行研究，並求出相同旋轉點三角形的大小關係，將坐標分門別類後加以探討。至於平行六面體的部分，我們則研究立體 8𝑛3 格點，在提出最大體積總和之猜想後，以底面積與高兩方面來推算出最大體積，最後將平行六面體依據平面法向量分成數類以證明猜想。

癌症幹細胞被認為是癌症會復發的主因，本研究著眼於探討新合成吲哚類化合物對癌細胞及癌幹細胞的效應與可能的作用機制。透過體外細胞實驗，我們使用不同神經膠質母細胞瘤細胞株，評估化合物對細胞增殖、存活和凋亡的作用。接著以類癌幹細胞球篩檢評估化合物對癌症幹細胞的影響。研究結果顯示，該化合物對神經膠質母細胞瘤及其癌幹細胞皆有一定程度的抑制效果。 同時，透過分子生物學技術，研究化合物的分子作用機制，結果顯示化合物能對細胞生長和凋亡的路徑產生影響。研究結果有望提供對候選抗癌藥物在細胞水平的效能、選擇性以及對癌幹細胞的特異性反應的深入理解。 期望本研究成果可為癌症治療藥物的開發提供重要參考，並促使對癌症治療新方法的探索。這將有助於確定更具潛力的藥物候選者，為癌症治療領域帶來更具前瞻性的解決方案。

本研究利用Slow Earthquake Database長微震資料探討日本南海海槽長微震事件發生的特性、嘗試找出造成此區長微震發生的原因。我們將日本西南部的四國島、紀伊半島、愛知縣依空間細分為八個小區，分區將長微震的資料繪製成圖表，並利用快速傅立葉轉換Fast Fourier Transform進行頻譜分析，尋找該區長微震的活躍程度及復發週期，復發週期為一季至一年不等。另外，我們也將環境參數與長微震的月平均發震時長做比較，發現兩地皆與風速呈負相關、和累積雨量推遲1～2個月後兩者間成正相關、和地下水位高度呈負相關。潮汐與長微震的相關性上，潮位高度的影響較漲退潮狀態顯著， 但兩者均對長微震的發生有著正相關。

有孔蟲Globigerinoidesella fistulosa的滅絕時機(1.7 million years ago, Ma)恰與東西赤道太平洋水溫由似聖嬰現象狀態轉變為似反聖嬰現象狀態的時機相近，前人推論可能是有孔蟲為了維持雷諾數，將自身殼體生長階段倒退為較小的型態，進而提出假設「當垂直水溫梯度變緩，黏滯度變小，Trilobatus sacculifer complex 為了維持雷諾數，殼體半徑、沉降速率和殼體與水的密度差必須相對變小」。本研究利用3D列印的G. fistulosa、T. sacculifer有孔蟲殼體模型進行沉降實驗驗證此假設，同時探討浮游性有孔蟲的殼體型態對其沉降模式的影響，由多個角度分析浮游性有孔蟲改變外型的現象。

臺灣北部海岸富貴角地區的風稜石母岩為兩輝安山岩，經過風化、風蝕及海蝕而形成目前獨特之外觀。這些岩石源自火山噴發形成的熔岩流，岩漿冷卻形成熔岩塔，裂解後受外營力作用逐漸成形。不同地理位置的風稜石受侵蝕的影響差異顯著：海岸邊的風稜石同時受到海浪和風的影響，外型較圓鈍；陸地部分則因受到海蝕影響較小，外型較為尖銳。另外，本研究利用噴砂實驗進一步驗證不同風速和風向對風稜石生成過程的影響，並分析其形態差異及地質學意義。

本研究利用Slow Earthquake Database長微震資料探討日本南海海槽長微震事件發生的特性、嘗試找出造成此區長微震發生的原因。我們將日本西南部的四國島、紀伊半島、愛知縣依空間細分為八個小區，分區將長微震的資料繪製成圖表，並利用快速傅立葉轉換Fast Fourier Transform進行頻譜分析，尋找該區長微震的活躍程度及復發週期，復發週期為一季至一年不等。另外，我們也將環境參數與長微震的月平均發震時長做比較，發現兩地皆與風速呈負相關、和累積雨量推遲1～2個月後兩者間成正相關、和地下水位高度呈負相關。潮汐與長微震的相關性上，潮位高度的影響較漲退潮狀態顯著， 但兩者均對長微震的發生有著正相關。

登革熱(Dengue Fever)俗稱天狗熱，由登革病毒(Dengue virus; DENV)透過埃及斑蚊(Aedes aegypti)和白線斑蚊(Aedes albopictus)傳播並於熱帶及溫帶地區肆虐。每年全球約有五千萬至一億人感染登革病毒，約有五十萬人因登革出血熱(Dengue Hemorrhagic Fever; DHF)而住院。登革熱主要流行於熱帶及亞熱帶地區，尤其是與台灣頻繁往來的東南亞國家，其中一型與二型在東南亞國家病例數較高。當不同血清型登革病毒交錯感染容易引發登革出血熱以及登革休克症候群(Dengue Shock Syndrome)，對公共衛生構成重大挑戰。因此研發可快速辨識四型登革病毒之檢驗試劑將有助於提升臨床診斷與後續治療。本報告的研究結果有三項，(1)四型登革病毒NS1 (Nonstructural Protein 1)蛋白的表達與純化：利用分子生物技術成功構建載體並純化四型NS1蛋白，作為免疫原蛋白用於小鼠免疫；(2)單株抗體的篩選與親和性測試：經三次免疫後，利用小鼠脾臟細胞與骨髓瘤細胞進行融合，篩選並生產針對NS1蛋白的單株抗體(monoclonal antibody, mAb)，並通過酵素結合免疫吸附法(Enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)驗證抗體的專一性及親和力；(3)快篩試劑的開發與性能測試：運用側向流體免疫層析法(lateral flow immunoassay)設計並組裝快篩試劑，先以重組蛋白進行初步測試，隨後將使用去活性病毒進行性能驗證，確保試劑的靈敏度與準確性。期望這些研究成果有助於台灣登革熱防疫且為臨床治療提供參考。