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

第三名

以基因轉殖斑馬魚胚胎作為生物感測器偵測環境汙染物之研發與應用

在本研究中,我們希望建立可以偵測內質網壓力的基因轉殖動物以偵測水質污染,所以我們選用斑馬魚作為模式動物。首先我們觀察兩個參與內質網壓力的基因,perk及chop的表現情形。發現在thapsigargin或酒精處理過的胚胎中perk及chop mRNA和CHOP蛋白質大量表現,證明斑馬魚是研究內質網壓力 in vivo的理想模式動物。接著,我們證明chop基因的upstream open reading frame(uORF)抑制下游基因轉譯的作用保守存在於斑馬魚內。我們進一步利用染色體帶有被cytomegalovirus promoter驅動,人類uORFchop片段後帶有gfp報導基因的轉殖品系Tg(KY43-3)。我們發現GFP蛋白質在受到熱、冷、缺氧、重金屬、農藥等刺激的Tg(KY43-3)胚胎內大量表現,顯示當胚胎受到各種逆境時uORFchop會失去抑制轉譯的作用。綜合以上,Tg(KY43-3)可以作為研究內質網壓力或偵測各種環境污染逆境的模式動物。

瞎子摸象-校園植物 Follow Me

一般學生對於學校的植物只有模糊的概念,自然課中曾提過植物分類的方法,經過詳細觀察校園中的植物,以手繪及實物攝影記錄校園中128種植物,並利用圖層方式製作可依需求顯示、隱藏資訊的校園植物分布地圖。在比較各種葉形特徵組合的差異性後,由其中篩選出較好的組合方式,我們發現可以經由簡單的葉子形態特徵,將其中70種的植物作簡單卻有效的系統分類,藉由這個分類方式,使小朋友能將隨手撿拾的一片葉子,藉由電腦的資料庫方便又容易地查詢其來源植物的名稱與相關資訊。未來希望進一步充實這套分類方式,建立完整的校園植物資料庫,讓所有的人都能容易認識校園植物。

合成三唑(Triazole)之超分子凝膠並討論其凝膠形成機制

我們成功利用點擊化學(Click Chemistry)合成出C1、C2、C3三個含有三唑(triazole)的化合物,三者的共同特色是具有對稱特性的超分子結構,C2、C3會自組裝成網狀結構並與有機溶劑形成超分子有機凝膠;經由實驗我們以成膠能力最佳的C3作為後續實驗主要研究對象。我們研究的內容包含基本物化性以及周圍環境對凝膠形成的影響,發現溫度、溶劑、濃度都會影響其聚集形貌。而我們對其分子間的作用力進行研究,得知主要以π-π堆疊、氫鍵及凡得瓦力等非共價鍵作用力維繫分子的結構。另外我們發現C3分子在凝膠態與薄膜態放光增強的效應,推測此分子具有AIE 效應(聚集誘發螢光增強)。最後,我們根據實驗結果,推導出C3分子形成凝膠的機制。

苦中作樂—愛跳舞的瓜實蠅幼蟲

上自然課時,觀察栽培園裡的小動物,發現小苦瓜果實變黃,掉落在地面上,好可惜喔!怎麼會這樣呢?有位同學從地上撿了一個變黃的苦瓜,剝開果實,許多蟲蟲在爬來爬去;放在地面上,有的小蟲往土堆爬、有的還會彈跳,跳得遠也跳得高,真有趣。 開學時,我們參加學校的科學研究小組,大家提出要飼養、觀察苦瓜中的小蟲,並發現小蟲的運動方法有爬行及彈跳。也知道苦瓜裡的蟲蟲就是瓜實蠅的幼蟲—蛆。幼蟲經過3次的蛻皮,會爬出苦瓜果肉,找到適當的地方化蛹、羽化,成為會飛行的瓜實蠅。 從觀察瓜實蠅在苦瓜園中的活動,知道牠會停在苦瓜果實的外表,在苦瓜果實前端和後端,靠近中間的部份,利用產卵管插入果肉中產卵,卵經過一天後,就會孵化成幼蟲。

pm2.5遠離我

利用靜電吸附原理製作靜電儀,計算不同材質塑膠摩擦產生的靜電力。自行裝設感測器,測量 PM2.5 濃度。結果發現:外科手術口罩如果沒有摩擦起電,沒有過濾 PM2.5 的效果;標示活性碳的口罩不一定能有效過濾 PM2.5,但是經過摩擦起電皆能提升過濾效果,最高可過濾 40%。不同種類金屬網通直流電有不同的過濾效果,但皆為電壓愈高過濾效果愈好。兩平行金屬網的距離愈近,層數愈多或表面愈粗糙,過濾效果愈好。快乾膠蒸氣附著在金屬網表面凝固後形成的微觀細毛或孔隙,在通電時能夠吸附更多的 PM2.5。

能顯微的彈珠?!

一天,在把玩彈珠時,發現──從它往外看,彷彿置身於另一世界:近物大且成正像,遠物清晰成倒像。於是我們展開研究,好一探其中的奧秘。

水中餘氯真的被吸收了嗎

網路看到水中自由餘氯被食物或人體吸收的實驗,這說法讓我們疑惑,因此想研究自由餘氯真的被吸收了嗎? 以膠帶沾黏實驗物質的方式將實驗物質「間接」加入自來水,再用DPD餘氯測定液觀察變色情形,發現測定液呈現透明,表示水中沒有自由餘氯,但實驗物質本身沒有接觸到自來水,不可能吸收自由餘氯,是口腔、水果、茶葉、米溶入水中的成分把自由餘氯還原成氯離子;以總氯餘氯測試計測量,觀察水中「總氯、餘氯、結合氯」的變化,發現洗手、洗菜時,是手與菜上的細菌、表皮細胞和自由餘氯反應變成結合氯,才使自由餘氯濃度下降,並不是手和菜吸收了自由餘氯。我們的實驗可以證明,目前網路上關於自由餘氯被吸收的說法,都不是事實。

花蓮的難堤-南濱離岸堤養灘效果之探討

受花蓮港東堤擴建後的突堤效應影響,花蓮北濱及南濱海岸的侵蝕現象十分顯著。為此,第九河川局增設了許多維持灘線的設施。本研究以等比例縮小仿造花蓮港鄰近區域進行實驗,發現花蓮港外海的波浪受到花蓮港東堤影響產生繞射現象,使南濱海岸受侵蝕的情形大於北濱海岸。因此,本研究主要針對南濱海岸離岸堤的建造對減緩南濱海岸侵蝕效果進行實驗。在我們的實驗中,我們發現離岸堤對於減緩海岸侵蝕情形有相當大的幫助。本研究另外改變離岸堤的擺設方式,試圖找出離岸堤對於減緩海岸侵蝕最佳的方法。我們的初步實驗結果顯示,當離岸堤與海岸向北夾135度以及排成 ︿ 型時,具有良好的抗侵蝕效果。

可調式虎鉗之研究

使用虎鉗是機械加工最普遍的夾持方式,但其加工精度也會受到虎鉗本身精度的影響。 我們利用便宜的小虎鉗修改,改善現有虎鉗夾持翹起的缺失。首先研擬製作方向,透過力學上的分析,得到當螺桿高度與固定鉗口受力中心成一直線時,活動鉗口就沒有旋轉力,夾持的精密度就會較好,進而設計出可調式虎鉗。先利用電腦繪出設計圖,接著3D列印打樣,反覆修改。後經材料強度分析,試算確定可以承受鑽孔的切削力。再經車床、銑床、鉗工、銲接等製作組裝。 本產品在ψ10mm鑽孔測試中,是平順且無抖動。夾持實驗中,一般小虎鉗上層平均上翹 0.36mm,精密小虎鉗是0.04mm,而本產品僅為 0.03mm,同時並進一步做夾持力實驗。對一般常使用的上層夾持者來說,本產品是便宜又兼具精度。

「粽」望所歸,「月」葉最美

月桃在台灣全島都有分布,葉子就是以前人的「塑膠袋」,拿它裝東西再用繩子捆起來,端午節人們會利用葉子包粽子。為了驗證月桃具有抗氧化、抗菌的功能,實驗設計以碘滴定法來檢測抗氧化力。我們蒐集比較坊間四種粽葉:乾竹葉、新鮮竹葉、月桃葉、野薑花葉,在現打汁液中,月桃葉的抗氧化力最好;加熱、新鮮度、烹煮時的調味料也會影響月桃的抗氧化力;月桃的葉子部位抗氧化力最佳;月桃葉汁可防止蘋果褐變;利用月桃葉汁加入洋菜凍,能延長洋菜凍的保存時間,具有抗菌效果,所以使用月桃葉包的粽子,優於其他粽葉。最後我們用月桃葉汁製作抗氧化護手霜,不但觸感細緻,吸收、保濕、滋潤都不錯,使用後不僅不會造成過敏,還有淡淡的月桃香。