全國中小學科展

自製電磁力振盪器探討斑馬魚卵軟結構生物力學特性

科展類別

臺灣國際科展作品

屆次

2011年

科別

物理與太空科學

得獎情形

二等獎;美國團隊正選代表:美國第62屆國際科技展覽會

學校名稱

臺北市立第一女子高級中學

指導老師

傅昭銘;陳文盛

作者

宋昀蓁;胡乃文

關鍵字

生物力學,生物軟物質結構,黏彈性反應

摘要或動機

生物系統的力學表徵會因為其系統內部物理結構和化學組成的改變而變化。本研究希望能找出斑馬魚魚卵的彈性力學特性與其成長發育的關聯。本實驗利用自行設計製作的電磁力振盪儀器分析斑馬魚魚卵的彈性力學特性。實驗上使用自製電磁線圈對槓桿端所繫磁鐵作用,使桿間連棒對魚卵施加作用力。由於斑馬魚魚卵形變量很小,本實驗加入光槓桿的設計來放大微小的形變。實驗時以錄影記錄施力對魚卵產生周期振盪彈性形變關係。\r
本研究實驗得到,魚卵的彈性力學特性是隨發育時期改變而不同,但不是隨時間而單純線性演化改變。本研究關注於魚卵囊胚期彈性力學特性。發現囊胚期不同發育階段,魚卵的彈性振盪特性會有所不同。本實驗進一步以阻尼振盪模式分析振盪振幅的改變,可以得到魚卵生物阻尼係數。發現阻尼係數在囊胚期最初的前一個半小時的改變最為顯著,也就是會與該期細胞移動有關。本研究可以作為判定魚卵在不同發育時間的生化微觀機制,也可進一步作為分析環境變遷對生物族群影響的探討參考。

自製電磁力振盪器探討斑馬魚卵軟結構生物力學特性

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