第65屆--民國114年

本研究開發智慧寵物健康監控系統，融合熱顯影感測、AI學習、物聯網與邊緣運算，解決傳統健康監測無法即時數據化與預警的問題。初期以問卷與5W2H問題分析建構四大功能：體溫監測與AI發燒預測、糞便辨識與分類、飲食與飲水記錄、異常即時通報。 系統採用MLX90640熱顯影模組與ESP32-S3監測體溫，糞便辨識以Edge Impulse訓練模型，搭配ESP32-S3CAM實現即時運算。飲食行為由 HX711 與超音波感測器記錄，並同步推播至 Discord平台。分類模型參考獸醫建議導入布里斯托分類法，提升精準度。系統具備低成本、高精度與高度擴展性，展現智慧照護應用潛力。

本研究提出一款結合生成式AI能進行場景分析，進而綜合情緒、語氣、文化禮節給予最佳回覆的人工智慧眼鏡。目的希望使用者不需要透過手機即可實現即時語音翻譯、情境分析與天氣資訊抓取功能。系統以ESP32為主要控制核心，搭配Android Studio開發之應用程式，透過WiFi採用UDP通訊協定進行無線通訊，提供精簡的翻譯與應答建議。每次翻譯處理後，GPT根據語境與提示詞再將翻譯結果與應答建議，傳送回並顯示於智慧眼鏡的OLED螢幕，將即時資訊呈現在使用者眼前，實現流暢的跨語言互動體驗。

糖尿病性視網膜病變(Diabetic Retinopathy，以下簡稱DR)是糖尿病主要的併發症，是造成後天性失明的主要原因。我國含有高糖的飲品在年輕族群盛行，可能是造成糖尿病罹患率年輕化趨勢的原因，這是我們中學生必須關心與解決的切身問題。本研究發現牛樟芝萃取物在視力功能上能夠改善糖尿病性視網膜病變果蠅的趨光能力與視網膜電位；在視網膜形態學（morphology）上，複眼結構及光感受器排列可被觀察到由凌亂漸趨完整。在粒線體（mitochondrion）與蛋白表現上，能避免粒線體受損，維持粒線體數量和能量代謝，並降低細胞凋亡(apoptosis)相關指標如cytochrcome c和cleaved-caspase 3表達，同時也促進抗氧化因子(antioxidants)如Catalase和SOD1表達，顯示牛樟芝萃取物具有改善DR的潛力。

市售調味料多含人工添加物，長時間加熱可能產生有害物質。因此我們以純天然食材研發鮮味粉，提供更健康的調味選擇。近年來，臺灣東北角盛產的鬼頭刀因外銷需求減少而滯銷，故選用鬼頭刀為主要原料，結合在地農產與農業廢棄物（如三星蔥、鳳梨皮、茶葉渣、柑橘皮）開發多種風味，兼顧健康、美味與永續發展。為提升魚肉粉末的溶解量，運用鳳梨皮蛋白酶前處理，搭配濕式造粒方法，使溶解量提升至68.13%。此外，將廢棄魚骨製成烘烤脆麵，搭配鮮味粉食用，創造全魚利用在地化新商品。鮮味粉產品採玻璃瓶裝（80g/瓶），售價95元，經14天室溫儲存實驗品質穩定，經市場調查得知，鮮味粉整體喜好度與購買意願超過八成，而青蔥口味最獲青睞，證明具商品化潛力。

左手香是熱帶及亞熱帶地區常見的植物，文獻顯示左手香的廣泛應用如抗發炎、鎮痛及 抗菌等功效。本研究以抑菌功效為研究起點，探討主要抑菌成分(百里香酚、香芹酚)在何種環 境下可提升其含量；接著討論此兩種成分對於左手香及環境的影響。結果顯示斑葉左手香內 百里香酚與香芹酚含量較高；兩種抑菌成分對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌及腸道沙門氏菌有 抑制效果；不同光照時數、光照強度的實驗中，6小時與9小時搭配高強度光照，百里香酚及 香芹酚含量最高；適度逆境可促進香芹酚合成。最後發現左手香葉片對土壤菌群亦具影響， 顯示其可能干擾微生物生態。本研究結果可為天然抗菌劑開發、醫療及永續農業提供參考， 並促進左手香在多領域的應用潛力。

大腸直腸癌(Colorectal)是發生率高且較易導致死亡的癌症類型，因此本研究透過篩選誘導性多功能幹細胞(iPSC)中表現的新生抗原來進行對Colorectal cancer免疫作用，以利找出最適合作為「大腸直腸癌疫苗」的抗原/佐劑組合。本研究先使用DTU Health Tech 的NetMHCcons大數據分析與西方墨點法來篩選出小鼠iPSC中的新生抗原TTW4為最有可能作為大腸直腸癌疫苗的候選抗原後接續以下實驗。首先藉由流式細胞儀觀測樹突細胞(DC)活化的實驗，結果推測出TTW4可以幫助毒殺性T細胞(CD8+T)活化。然後使用TLR受體家族不同的疫苗佐劑搭配TTW4來進行細胞螢光影像法，發現TTW4確實可以活化CD8+T，且對於小鼠的Colorectal cancer cell也有顯著的抗癌效果。所以實驗結果證明TTW4/Poly(I:C)的確可做為大腸直腸癌疫苗的最佳組合候選。

據衛福部統計，腦血管疾病穩居國人十大死因，但腦中風在西醫治療的選擇有限。中藥腦得生養腦散(BNG-1 Powder)具抗炎、血管重塑功效。而本研究將探討奈米化 BNG-1 作為腦中風治療藥物的潛力。 利用微乳化技術，將BNG-1水(W)、酒精(E)萃取物包覆於聚氰基丙烯酸丁酯(PBCA)奈米載體，製備PBCA-BNG-1奈米粒子，探討其作為BNG-1藥物遞送系統的安全性和有效性，並評估其於缺糖、缺氧/再充氧(OGD/R)環境對神經細胞的保護作用及血腦屏障(BBB)之通透性。 結果顯示，PBCA-BNG-1奈米粒子能藉由抑制發炎、自噬和細胞凋亡，保護神經細胞免受OGD/R誘導的損傷，亦刺激神經生長因子NT-3表現及神經突觸生長，並有效穿透BBB，提高藥物遞送效率，且以PBCA-BNG-1-E奈米粒子效果最佳。 研究證實，以奈米技術改變BNG-1劑型，有助於未來腦中風治療。

昆蟲附著力學中，常用爪與爪間體進行分析。因大多數白蟻沒有爪間體，為了解爪鉤附著時的功能，故選用白蟻單純對爪鉤進行探討。另外，白蟻是常見居家害蟲，會侵蝕建材並危害建築，但白蟻的抓附能力與偏好至今仍未被研究。因此，希望量化白蟻的附著力，並尋找不使白蟻攀附的材料，減少對建築的危害。本研究以常見居家白蟻為對象，首先實施形態觀察，再以自製離心轉盤對抓附能力進行量化，最後使用掃描式電子顯微鏡對爪鉤構造進行分析。發現使白蟻展現最佳附著力的表面顆粒，會受脛節、跗節、爪鉤構成之範圍影響。而顆粒大小與爪鉤尺度、附著形態、微棲地皆有關係。此外，兵蟻在質量、體型與附著表現上均優於工蟻，此結果受階級分工、爪鉤形狀影響。

M39又名NGC7092，是個位於天鵝座方向的疏散星團。本研究選定M39外圍的區域進行觀測，配合分析Gaia DR3在M39天區經過初步篩選的資料，大致符合Gaia DR2資料庫中明確標示的成員星。本作品的觀測資料中，多數星點座落在Gaia資料繪出的CMD圖主序帶中，可以推論本作品觀測的外圍天區還是有不少M39成員星。本次研究觀測到一顆食雙星變星，雖然在CMD圖所座落的位置接近星團主序帶，但在本校的觀測資料在無法得知恆星的自行運動與視差的條件下，要確認這顆變星是否為成員星，只能搭配資料庫的資料進行深度分析，經確認這顆變星應該就是M39星團的成員星。

本研究目的在發展簡易快速的熱島效應強度估算方法，利用氣象署地面測站的網格化資料，排除高度對氣溫的影響後，找出都市範圍中的最高、最低溫數值，分析臺北、臺中、臺南及高雄四座城市的長期熱島效應強度變化趨勢。 我們發現各城市熱島效應變化趨勢有不同特徵。臺北及臺中的熱島效應強度在63年間有增加趨勢，但臺南及高雄未見增強，這可能與人口數及都市發展相關；臺中熱島效應強度具有最明顯的季節變化，這與季風和地形相關。臺中火力發電廠及臺南科學工業園區的運轉與建設皆造成當地區域氣溫上升，導致最高溫位置的改變。 本研究提供臺灣四個直轄市的熱島效應長期變遷資料，也為未來面對城市氣候的調適策略提供科學依據。