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第48屆--民國97年

紅景天對生物體缺氧之細胞層次研究

高山症,是一種因處在低壓缺氧的高山環境裡,使得動脈血中含氧量降低所引發的多種不適症狀,而西藏藏藥「紅景天」被認為可以緩和高山症的症狀。紅景天是景天科紅景天屬(RhodiolaL.)的多年生草本植物,主要分布在海拔3500~5000公尺左右的高寒地帶。紅景天屬的植物種類繁多,而其化學成分也有所差異。根據研究指出,有多種紅景天屬的植物具有多種療效,其中「抗缺氧」的藥效,可能成為未來對抗高山症的重要藥物之一。我們的實驗主要研究紅景天藥物在細胞層級上的影響,藉由處理過紅景天藥物的HepG2肝癌細胞之蛋白質分泌量改變,探討紅景天對於高山症治療的可能影響。我們發現HepG2細胞經過高濃度紅景天藥物處理後,會產生死亡的現象,並非坊間所普遍認為的無毒、可大量服用。但在適當濃度下,的確可以觀察到transferrin及albumin分泌量隨著藥物濃度的增加而上升,且在缺氧的環境下,transferrin仍維持此差異,但albumin在缺氧環境下的差異並不明顯,所以albumin在細胞調控缺氧這方面的功能仍有待進一步的查證。

泡茶定時裝置

在泡茶的過程中,往往會遇到某些因素,造成無法在茶的黃金時間內把茶水濾出來,使茶水內形成許多有害物質。使用特殊的泡茶定時裝置,除了有原本的茶杯、杯蓋之外,在杯蓋上多加了機械式的定時裝置讓茶可以定時泡好。根據泡茶專家指出,茶水經過一段稍長的時間後會產生有害物質影響人體健康,為了掌握沖出茶水的黃金時間,讓許多人投入鑽研茶具的工作。市售的自動沖茶器具種類很多,各有不同的便利性或特色,但泡茶的時間控制仍有待人為的操作,本組人員更發現到一般人很容易忘了把沖泡好的茶水濾到下層的茶杯裡,造成茶葉浸泡在熱水中太長的時間,本研究結合彈簧、齒輪、傳動軸,設計一個自動控制的機械結構,有效掌握沖泡茶的時間。

以銅為鏡可以正硝酸

找出由銅與硝酸產生之NO2、NO 的量,因NO 一碰到氧氣會馬上反應成NO2,所以要測定得在真空中進行,最簡單的方法就是使用可以直接對氣體做定量分析的儀器,但由於儀器過於昂貴,且在高中實驗室裡若想從氣體去定量氣體產物的量幾乎是不可能的,否則就得忍受極大的誤差,於是我們尋求簡單、易懂、可信度頗高的方法來測定NO2、NO 的量,試圖觀察硝酸濃度和溫度與其產物之間的關係。同時以金屬鋅作為一個反應的對照。選擇鋅片是因為書中所提及的鋅與硝酸反應過程,總是只有銨根單一種產物,於是摻雜幾許懷疑的成分,以鋅做了實驗。結果意外發現反應之下也會產生NO2及NO。

神奇漂白機

由一次通電的觀察實驗中發現到鹽水在通電後會出現氣泡,進而衍生接續的電解食鹽水實驗。作品的各個實驗不斷尋求電解時電極的材質、距離、電壓的大小、食鹽水濃度、多寡的最佳狀態,俾使實驗對漂白作用的證實,進而完成基本漂白機的製作。實驗中闡述科學的學理驗證,並朝應用方向邁進!

由K、G的垂足三角形發現新心

我們發現三角形重心之垂足三角形的近似重心,會落在原三角形的尤拉線上。由於此心未編錄在EncyclopediaofTriangleCenters-ETC中,於是我們將此發現傳給ClarkKimberling,經確認後,此心於08/05/31編錄至ETC中,編號為3363。在本文中,我們找到與此新心有關且未編錄在ETC中的某些點會共線,及某些線會平行之有趣性質。

戀鏈黴菌-鏈黴菌對真菌影響因素之探討

本實驗分別由拮抗、透化圈、葡萄聚醣分解?及幾丁質分解?基因和超寄生等四大方面來探討鏈黴菌和五種不同病原真菌的交互作用。結果顯示所篩選之鏈黴菌對真菌多具有抑制生長的作用,且鏈黴菌所產生的抑制物質會因不同採集地區而有所差異。另外超寄生現象之結果顯示鏈黴菌會纏繞在真菌的菌絲上,並使真菌菌絲失去活力。由此實驗結果證明鏈黴菌會對真菌的生長造成抑制,未來可應用在植物病害的防治上。

神奇的指揮棒

我們的作品「神奇的指揮棒」,是從中壢太平洋SOGO 百貨公司的「音樂玩偶鐘」與「磁簧管」中得到創作靈感。我們選擇平凡無奇,有著圓周運動,規律旋轉的時鐘,但在旋轉的時針、分針、秒針上面,裝上神奇的強力磁鐵(銣鐵錋磁鐵)後,一切都改觀了,就好像交響樂團的指揮大師,他那手中神奇又偉大的指揮棒,也像哈利波特的魔杖,順利變出我們的科展作品「神奇的指揮棒」。在整個實驗過程中,老師指導我們,首先必須對磁鐵基本的特性與現象,有徹底的了解,所以我們從「測量磁簧管感應距離與角度」著手,接著再以磁鐵和磁簧管為應用主軸,搭配時鐘規律的運動,進而做到定時的控制,這些都經由磁性的感應,使磁鐵和磁簧管完成電源及信號的傳遞,以達成實驗中的使用需求。這個磁鐵感應的實驗,讓我們經歷了一次奇妙又有趣的磁性之旅。

過河高手

本次研究主要是在探討人狗過河問題,由網路上的3對人狗開始探討,並推究到不成對的人狗,找出最少次數的過河方法,歸納過河的規律,並訂出過河策略流程圖。我們發現人狗是否成對、船的乘載數、人狗個數都會影響過河的難易程度,也發現人狗是否成對、乘載數是奇數或偶數時,會有不同的過河模式。

弧弧相切-多邊形內相切弧的探討

在△ABC 中,以C 點為圓心,C 至BC邊上一點P1的長為半徑畫弧,交CA邊上的Q1點,接著以A 點為圓心,AQ1 為半徑畫弧到達AB邊上的R1點,然後以B 點為圓心,BR1為半徑的畫弧達到BC邊上的P2 點,依這樣的規律進行下去,在BC邊上會產生點P1,P2, P3,…。本文探討上述圖形中起始半徑CP1、數列P(由CP1、CP2、CP3、…、CPn 的長度組成)及弧弧相切的關係,並類推至多邊形,結果顯示:雖然數列P在奇數多邊形及偶數多邊形中,皆有形成公差為零之等差數列的狀況,但是發生條件相當不同,在奇數多邊形中,與「起始半徑CP1值」有關,但在偶數多邊形中,僅與「邊長」有關;弧弧相切的況狀在奇數多邊形中,一定會發生,而在偶數多邊形時,只有當『奇數邊的和=偶數的和』時,才會有弧弧相切的現象產生。

在水中上升之氣泡其長軸長度對其運動情形的影響

氣泡在水中運動時其形狀會近似於一橢圓體,我們利用攝影機分別垂直於兩垂直平面做拍攝記錄,並藉由影像軟體進行分析,定出其位置,發現它上升的路徑有時會在一平面上做來回運動,而來回運動的偏移幅度與氣泡本身的大小有密切關係,因此我們試著歸納出氣泡大小對其運動路徑的影響。我們討論的氣泡大小為長軸長度介於0.42㎜與4.36㎜之間,其中氣泡長軸在2.25㎜以上時會有明顯的來回運動,在長軸為2.96㎜時第一週期振幅即到達最大值,並隨著長軸長度的增減而減少,我們也發現垂直速度的第一個高點,會隨著氣泡長軸的增加使發生時刻延後。此外,我們設計了實驗,證明氣泡在水中會沿一平面做水平來回運動,是由於氣泡形變所造成的。