全國中小學科展

依全國中小學科展屆次查詢

依相關評語查詢

第58屆--民國107年

探討熊果酸對胃癌細胞抗腫瘤效應及凋亡機制

胃癌的治療方式為手術及化學藥物治療為主。本研究目的是探討熊果酸(Ursolic acid)對於胃癌細胞的抗腫瘤作用。研究使用兩株人類胃癌細胞MKN45及SCM-1。當加入熊果酸後,顯微鏡下觀察細胞數目會減少。由SRB證明熊果酸會降低細胞存活率,由西方墨點法實驗發現:熊果酸誘導促細胞凋亡蛋白質Bax及Bak的表現,降低抗細胞凋亡蛋白質Bcl-xl及Bcl-2,也會抑制p-Stat3/c-Myc/Cyclin D1訊息傳遞途徑,從而阻斷促進細胞存活的基因表現,讓癌細胞凋亡。另外也研究熊果酸併用化療藥物順鉑對胃癌細胞存活率的影響,由周塔氏藥物合併指數定理證明熊果酸作為輔劑,對胃癌細胞抑制具有協同效應,故熊果酸具潛力成為新的治療方式,更證實中草藥白花蛇舌草的藥效。

多多笛的發聲原理及各種因素對頻率之探討

多多笛的構造大致上可以分為內管、外管、孔洞和膜四個部分。它是藉由孔洞吹入氣體,氣體在內部流動,而造成膜的振動發出聲音。本實驗探討多多笛的發聲原理,了解是管子產生共鳴還是膜的振動影響聲音的頻率及探討哪些變因會影響多多笛的頻率。由於多多笛的外形構造複雜,於是我們用PVC管製作多多笛的模型,方便我們之後的研究。經實驗發現:多多笛發出的聲音頻率並不單純,當氣壓小時,它發出的頻率會越接近空氣柱共鳴,而不論氣壓大小,管長與頻率倒數皆呈正比關係,因此我們推測多多笛的發生機制是膜與空氣柱共振的結果,且經由分析,我們發現基音是符合閉管的基音,但是泛音皆為基音的連續整數倍,因此推測它產生的頻率是開管及閉管疊合而成。

空氣炮的密碼

科學攤位上的空氣炮引起我們的好奇心,於是和同學開始研究如何做出威力較大的空氣炮,實驗發現: 1. 空氣炮內的氣體形成「完全發展流」時,衝出的威力最大;若筒長太長,反而會因為筒壁的黏滯力使衝力變小。 2. 孔形越接近圓形,越能形成清楚的渦環,讓空氣炮的衝力變大,氣流移動距離較遠。 3. 拉力增加時,因為形成完全發展流所需的進口區變長,最佳筒長也會變長。 4. 在拉力2 kgw時,製作空氣炮的最佳比例為:「孔徑d:筒徑D:筒長L = 1:2:9 」。 5. 通常製作空氣炮時,桶子的筒徑和筒長已固定,以筒徑的46~51%做孔徑,也能做出衝力較佳的空氣炮。

「醬」新獨具-低糖果醬的製程開發及凝膠性質探討

為開發低糖果醬,本研究以高甲氧基果膠 (HMP)、低甲氧基果膠 (LMP)、愛玉子果膠酯酶 (PME)、榕屬植物果膠改變條件製作果醬,並發展黏度測試裝置測試品質。首先,以HMP製作果醬,需糖及酸產生氫鍵凝膠,含糖量55%以上方可達市售品質;檸檬酸濃度0.2%以上黏度最佳;且靜置可使黏度提高。以LMP製作果醬,添加0.05%CaCl2可減糖至50%,再減少檸檬酸可進一步減糖,但靜置會使黏度變差。混合HMP與LMP在低糖環境無法提升果醬品質,但在HMP中加入愛玉子PME攪打,會發生去酯化反應及轉醯基反應,24hr後黏度提高可製作果醬。薜荔與大果藤榕果膠性質接近HMP,可作為果膠替代品,且在HMP中添加大果藤榕果膠可提高黏度進而減糖。最後,本研究結合上述發現提出數種35~50%低糖果醬製程供大眾參考。

Ooho!「內」個「膜」法─凝膠薄膜性質之探討

本研究主要將過去做成水球狀之Ooho(以海藻酸鈉和乳酸鈣反應所製得晶球)改製成平面薄膜(後續以減塑膜稱之),並做一系列探討,以期能取代市售紙杯內部淋膜。 由實驗結果得知,以2.0%海藻酸鈉水溶液與5%乳酸鈣水溶液反應10分鐘,即可得表面較為平整一致之減塑膜。且選用低溫烘乾對減塑膜性質變異較小,因此可承受較大拉力。再進一步探討減塑膜所能承受溶液酸鹼性範圍及盛裝溶液時間長短之相關性。由拉力量測的實驗結果,發現減塑膜浸泡在市售飲品pH範圍溶液中變異不大,能運用於短時間盛裝溶液。接著自製環保紙杯盛裝液體,證實有其實用性。最後將附有減塑膜的紙杯回收製成再生紙,發現其在製程處理上優於回收市售紙盒製作之再生紙,且用途較廣。

0206花蓮大地震-揭開美崙斷層的面紗

本研究透過文獻研讀瞭解美崙斷層的成因與歷史事件,經由實地考察、實驗模擬與地震資料的空間、時序與能量分析,對1951年與2018年兩次花蓮大地震進行比較。同時對0206花蓮大地震嚴重傷亡的雲翠大樓倒塌可能原因進行討論。 考察結果顯示0206大地震造成美崙斷層上盤出現水平滑移與逆向錯動,破裂位置與1951年重疊,嚴重災情出現區域與美崙斷層地質敏感區吻合。實驗結果顯示雲翠大樓傾倒主因是土壤液化所導致。震源分佈與能量分析顯示1951年大地震可能是菲賓板塊直接衝撞花蓮陸地所造成,而2018年大地震的成因則是隱沒帶的潛移帶動脆弱岩層的滑移與能量釋放,兩次大地震除引發的機制明顯不同外,所釋放能量的差異高達近50倍,美崙斷層仍含很多未釋放的能量。

狡兔八窟

本研究要求對超立方體中,每個頂點開槍以獵捕兔子,每經過一輪後,兔子可以留在原處,或跳動到相鄰的位置,每輪槍數均相同。如此,每輪開幾槍?總共開槍幾輪才能獵到兔子? 本研究先以正多面體和足球探討。經由研究足球的經驗,利用組合數和文字字串解決任意維度超立方體開槍點數量的問題。尤其是,文字字串從建構、組合觀點,提出不同角度的研究。 對於超立方體的輪數問題。發現0維度每輪至少1槍,需要1輪。1維度每輪至少2槍,需要1輪。3維度需要4輪,可以依序用4槍、5槍、5槍和4槍。4維度每輪均使用8槍,需6輪。

都「是」生態,「綠」野現形-都市化對綠地植被空間分布之影響

林口是個正在都市化的地區,在都市化的過程中使得綠地面積逐漸縮小,因此本研究透過實地野外調查,利用綠地中雜草的種類及分布,探討人為除草頻率對環境的影響。結果顯示:開發程度越高的環境,在無遮蔭處,外來種的比例會下降,植被生物多樣性也會隨之提升,植物科別數會越多,在有遮蔭處則反之。開發度越高會導致土壤酸鹼值較林口酸性紅土接近中性,土壤濕度則會因覆蓋率高及有遮蔭而上升;從新舊公園種數提升發現植群演替現象,顯示適當的除草頻率可提供更多植物播遷到此處的機會。本研究結果可作為開發中都市綠地經營管理的維護依據,經由定期除草,可穩定原生物種的分布數量,有效降低外來入侵物種的比例,有益於植被群聚結構的健全與相對較高的生物多樣性群聚。

「鹽」而有「杏」~探討番杏的抗鹽方式與鈣離子對抗鹽能力的影響

抗鹽耐旱的台灣原生濱海植物-「番杏」,對抗鹽逆境的機制為何,十分耐人尋味。我們發現提高鹽度會使番杏的發芽率些微下降,但仍有一定的發芽率。0、0.5%的鹽度之下,番杏葉面積與根長、生物質量均有較好生長情形,番杏滲透濃度可能介於0~0.5%鹽度之間。番杏幼苗發展至第3對葉,較能忍受高鹽度的環境。鹽逆境會使新長出的葉子囊狀細胞增大,已長出的細胞則不影響;有趣的是,鹽度提升後,不只新生葉內的結晶鈣數量變多,原本舊葉內結晶數量也會變多,顯示結晶鈣的數量在番杏內是會變動的。加入外源性的鈣離子(5mM),會促進葉肉組織內結晶數量的增加,並可以提升囊狀細胞累積鹽分的能力,在鹽逆境下,添加鈣離子組別,番杏生長情形也較好。

HEY!你這個吃塑膠的小傢伙

為了更加了解「微生物分解塑膠之過程」,我們開始從周遭的土壤中做篩菌,並使用市面上常見的生物可分解塑膠PLA及回收場蒐集的PLA做為我們篩菌的目標物,透過觀察乳化過後的PLA透明度變化,找出最有效率的一株菌種,再開始進行純化,如此反覆操作,直到找到我們所需要的單一菌落。送去鑑定機構分析結果發現這株菌的酵素跟菌保中心專門分解PLA的菌都有產生PLA分解酵素的基因片段,同時這株菌是新種,所以我們將它命名為「HEY」。此菌在能與菌保中心的菌一樣分解PLA的同時,也能有效分解另一種生物可分解塑膠PHB,所以我們開始測定「HEY」對PLA以及PHB的分解效率。