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第61屆--民國110年

水熊蟲分類與建立模式生物系統評估

大生熊蟲屬 (Macrobiotus)對環境壓力較敏感,其在面對環境壓力 (strss)會進入隱生具有作為重複使用模式生物潛能,以減少模式生物倫理問題。本研究以二叉檢索表和支序分類學鑑定南勢角山水熊蟲分布,以利收集實驗動物。並評估水熊蟲短期暴露(20分鐘)於不同壓力下半數隱生時間、半數恢復時間與半數隱生濃度,發現水熊蟲在鹽類壓力下半數隱生濃度為0.64%氯化鈉及1126 mg/L硝酸鹽氮;在1~4 ppm銅離子存活率分別為87、76、60以及0%,半數隱生酸鹼值為pH 5.08,而其在20000 ppm二氧化硫壓力無法存活。重複試驗水熊蟲在氯化鈉與硝酸鹽氮壓力下的形態、半數隱生時間及存活率無顯著差異,故推測水熊蟲具高潛能發展為重複使用模式生物,未來將探討其在長期暴露下的耐受度並評估其重複使用性。

「蟻」來「蟻」去的行徑軌跡之研究

本文首先考慮一般高中生所學的平面向量坐標表示法來解決有關螞蟻行走路徑中的「有限行徑」坐標問題,接著再將此問題延伸至「無窮行徑」的情況下,我們分別應用幾何中的仿射變換與矩陣的對角化等兩種方法,解出收斂的點坐標之通式,並利用螞蟻行徑的終點來建構出對數螺旋曲線之通式,接著從平面坐標推廣至空間坐標,推導出空間中的仿射變換、飛蟻的收斂點坐標之通式與空間的對數螺旋曲線之通式,最後我們嘗試改變螞蟻行徑的規則,使得新的行徑終點可建構出阿基米德螺旋曲線。

邊連邊,心連心,殊途或同歸—翻滾正四面體組成之積木探討

本研究是以正四面體為單位,探討由1~4個單位所組成的立體積木的三個問題,分別為:1、尋找積木的所有迴路;2、觀察依照迴路在紙上實際翻滾所形成的圖形;3、尋找其圖形閉合的原因。研究結果顯示:1、n個正四面體(n≤4)所組成的積木,依照制定的三個規則尋找其迴路數為3個;2、將各積木實際在三角格紙上滾動,並繪製軌跡圖,發現會形成閉合與不閉合圖形;3、確認閉合與迴路度數之關係,並證明n個正四面體所組成積木之單組迴路度數為120之倍數。後續討論三個規則是否適用在正六面體骰子上、尋找迴路數目不為3的特例及迴路之間的脈絡關係,並由迴路的擴增性質確認任意數量正四面體所組成的立體圖形至少有三個漢米爾頓迴路。

SeC輔助抗癌藥物對肝癌療效與其機制探討

本研究探討L-硒代胱氨酸(L-Selenocystine; SeC)是否能抑制肝癌細胞(HepG2)生長與毒性機制。以細胞存活率分析得知10 µM SeC可抑制HepG2細胞生長,但對正常肝臟細胞(L-02)無明顯毒性影響。以彗星試驗發現,同樣濃度SeC對HepG2具基因毒性,會造成DNA損傷。再以西方墨點法得知SeC會使HepG2的抗氧化酵素表現量減少。透過同源重組活性測試證實SeC會抑制HepG2的DNA修復。與單獨使用臨床常用抗癌藥物Cisplatin比較,混合10 µM SeC與較低劑量的10 µM Cisplatin對HepG2有更明顯的毒殺效果。 10 µM SeC預期可用於輔助臨床抗癌藥物的療效,其抗癌細胞機制至少有兩種: 一為降低抗氧化酵素表現量,導致活性氧化物質(ROS)累積,造成DNA損傷;二為降低DNA同源互換修補活性,最後造成細胞凋亡。

點分布與鋸齒狀函數的研究

若有n項,且的滿足ax={(1/2(b2+bn), x=1 1/2(bx-1+bx+1), 1以項數與其值繪於坐標平面並根據分布情況將點連線,圖形似鋸齒狀函數。 將原本散布圖的點經適當「不等量」平移後,再利用分段拼接概念,結合「取整函數」來設計一函數,使其能讓兩條異號的領導係數線段交替出現,形成鋸齒狀函數的圖形,最後再將點「不等量」平移回原本位置,即得一函數涵括所有點。 本研究將設定在不同條件下,分別可根據n值區分四類情況:n=4k,4k+1,4k+2,4k+3,k為正整數;在不同n值,其的一般項有著巧妙的異同處。 最後再將bx推廣到多項式函數,進而找到可行方法來求得對應的一般項ax。

LincRNA-p21參與線香成分Auramine影響化療抗性之探討

先前文獻發現,線香煙霧中的金黃胺(auramine)雖會促進肺癌惡化與轉移,卻也增加肺癌細胞對標靶藥物的敏感度,但卻未觸及auramine對傳統化療藥物療效的影響。本研究探討在p53突變型或正常型的細胞株中,同時給予auramine和化療藥物能否增加lincRNA-p21的表現量,導致癌細胞進行細胞凋亡,以降低癌細胞對化療的抗藥性。首先,利用RT-qPCR,得知在p53突變型細胞株中auramine濃度和lincRNA-p21表現量呈正相關,且合併化療藥物可再提升lincRNA-p21表現量。接著,藉由細胞存活率分析與西方墨點法,得知auramine合併化療藥物可提升細胞毒殺效果,並增強細胞凋亡訊號。最後,以p53正常型細胞株作為對照組重複上述實驗,結果卻未觀察到同樣的化療加成效果。期許本研究能對改善肺癌細胞對化療藥物產生抗藥性做出貢獻。

「鎮」「興」倦-探討鎮定劑、興奮劑對螞蟻族群的影響

高雄巨山蟻是社會型動物,有族群勢力範圍和首領。外敵入侵,蟻群會迅速啟動有紀律防禦(接觸、攻擊、護卵、殲敵),並在最短時間完全殲敵(平均18分13秒)。蟻后是防禦領導者兼主要殺手,殲敵率78%。服用鎮定劑一個月後,工蟻、蟻后領域概念低,蟻群出現防禦瓦解,殲敵率僅11%(60分鐘內),蟻后殲敵率「零」,完全失去領導力,但仍保有領導地位。服用興奮劑一個月後,工蟻、蟻后個別育幼行為雖明顯提高,但領域防禦降低,外敵最終由工蟻完全殲滅(平均52分52秒)。蟻后殲敵率降為56%,工蟻不再餵食蟻后,已喪失領導地位。停藥二個月後,興奮劑組蟻后有恢復領導地位,但兩組在60分鐘內,皆未完全殲敵,族群領域防禦仍未恢復,明顯已造成不可逆傷害。

自動太陽黑子觀測儀

2021年全台瘋狂爭相目睹百年難得的天文奇觀-日環蝕,台東的池上及成功都是最佳觀測的地點,學校的社團配合大學科學教育中心所舉辦的活動,安排了觀測之旅,引發我們的研究興趣。我們為了製作太陽黑子觀測儀,從光學成像的原理,參考國內外設計案例,嘗試設計一個三角形的太陽黑子觀測儀,並利用生活科技所學的技能,一面實作與修正的把它製作出來。再利用經緯度資料與觀察時間等知道計算太陽的高度及方位,設計一個水平與垂直的機台,透過程式計算太陽方位角及高度角讓觀測儀可以對準太陽。最後利用攝影鏡頭可以記錄太陽黑子的觀測,並嘗試利用影像辨識的方法,對太陽軌跡進行追蹤:在太陽影像偏移時,自行調整角度,使太陽影像始終保持在正中間。

茼蒿行不行

本研究使用六種不同的混合土壤探討其種植的茼蒿的株長、根長、重量以及其部分部位硝酸鹽含量分析有何差別。於株長的部分,以一般土加有機肥最為突出,其中有一組平均株長達到12.2公分;於根長的部分,以一般土加蚯蚓糞土最為突出,其中有一組平均根長達到約22公分;於重量的部分,以純一般土最為突出,其中有一組平均重量達到約60公克。 此外,由株長變異數分析得知,同質性檢定顯著性皆>0.5。F=2.981,p(顯著性)<0.01,代表株長確實會因為土壤不同而受影響。由根長變異數分析得知,同質性檢定顯著性<0.5。F=2.945,p(顯著性)<0.01,代表根長確實會因為土壤不同而受影響。由重量變異數分析得知,同質性檢定顯著性<0.5。F=3.859,p(顯著性)<0.01,代表重量確實會因為土壤不同而受影響。

CBS剎車連動分配器

本作品符合CBS (Combination Braking System)規範,可單手同時連動控制前後兩輪剎車,另一手單獨控制後輪剎車,讓騎士煞車時,只要單手一邊煞車或兩手同時剎車,就能同時煞住前後輪,可以將前後輪卡鉗同時作動,降低單輪煞車所造成打滑或造成翻車,不會因為煞車操作失誤而發生意外;並且可增加剎車做動時的平穩性,使騎乘者能保有較高的安全性及舒適性。 我們設計的 CBS煞車連動分配器,除了擁有上述的優點外,還有此次設計讓重點在於零件少,內部構造簡單,有效的降低成本,純屬機械式作動,不易故障、也不用任何的電子設備,亦無電力的需求,並且使用單迴路多功能的設計, 具有五大功能: 1.時差 2.比率式調整 3.同步 4.可選擇操控模式 5.任何煞車的錯誤動作,都會自動調整為正常的動作