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運用Arduino控制Scratch—為身心障礙兒童打造手眼協調和專注力訓練的體感遊戲

本研究針對身心障礙兒童設計具有趣味性、能練習不同動作的體感遊戲進行訓練。並致力確保這方案的順暢和可行性,改正軟硬體缺失,簡化製作流程,讓有需求的人能輕鬆複製、修改,發展更多有創意的輔具,幫助身心障礙兒童。 體感遊戲以Arduino搭配感測器,發送鍵盤指令控制Scratch。其中「切水果遊戲」利用超音波偵測手勢模擬切水果,訓練手部粗大動作;「瘋狂俯衝遊戲」運用傾斜陀螺儀和轉動光柵控制飛機方向和速度,搭配ESP32藍芽無線控制,訓練手腕、手指精細動作。 進行「轉移積木測試」評估,手眼協調和專注力較前測進步7%~56%。對兒童,這不是枯燥輔具練習,而是遊戲挑戰,受測者更有信心且樂於訓練,全程充滿歡笑。

以甲醇與甲酸為營養源評估甲醇利用菌的碳利用效能

本研究以化工廠的活性污泥中篩出的甲醇利用菌Methylorubrum populi 進行研究,經全基因定序得知其具備染色體與質體各一組,再經序列分析找出5488組基因、對應5376組蛋白質與347個代謝路徑,其中包含可以利用甲醇、甲酸進行生合成的多條路徑。在不同的酸鹼值下,以不同比例的甲醇、甲酸為碳源,輔以銨鹽礦物鹽基礎培養液培養,測量此菌生長曲線的變化,由此推得生長半生期、倍增時間等各項參數,並分析乾燥後菌體的氮、碳、氫元素比例,以評估其碳利用效率。分析結果在pH 6.7、以甲醇為碳源的狀況下,以其碳排46.7%減去碳利用率53.3%,顯示此反應甚至可達到負碳排。

我不搖擺喔!-魚尾船的尾槳擺盪與船速相關性探討

魚尾船是一個類似搖櫓船的科學玩具,設計上應用到曲柄與連桿,利用前軸曲柄來帶動後軸曲柄產生拉與推兩種運動狀態,使尾槳可以來回左右的擺動。我們發現尾槳擺動角度、尾槳處所裝的魚尾面積、魚尾形狀、魚尾柔軟度和魚尾尾鬚長度等條件會影響到尾槳擺動頻率、尾槳提供給船的推進力和船身前後歪斜程度,進而影響魚尾船船速的快慢。 尾槳擺動頻率會影響尾槳提供給船推進力的持續程度,尾槳推進力提供船前進的力量,而船身前後歪斜程度會改變船身與水的橫斷面積,進而影響船前進時受到的水阻大小。當尾槳持續提供給船的推進力與水阻兩股力量互相作用後,最後提供船前進的合力越大,則船速會越快。

蟹葉「銅」「鋁」來電-環境友善光電強化銅鋁電池的探討

本研究探討以光電延長電化學電池壽命的可行性,在鋁銅電池兩電極間置入以幾丁聚醣為載體含有葉綠素、氯化鈉、及醋酸之膠態電解質所組成的新型三明治電池。電池以鋁網為陽極、中空銅框為陰極,太陽光經照射光敏染料的葉綠素,激發電子,傳遞電子至陽極,還原被氧化的鋁減緩消耗,被氧化激發態的葉綠素則為經外線路傳遞到陰極的電子還原為基態。研究結果顯示於葉綠素溶液中,加入幾丁聚醣(3.0%)、氯化鈉(0.6%)及醋酸(1.0%),所配出的膠態可得最好的最佳組成及條件,照光情形下含葉綠素之電池比不含葉綠素之電池電功率下降速度慢很多,證實以光電延長電化學電池的壽命的可行性,本研究為一種環境友善的新型太陽能光電輔助鋁銅化學電池。

神經胜肽Urocortin對微膠細胞抗發炎、吞噬的作用

本研究發現神經胜肽Urocortin能調控腦部的巨噬細胞——微膠細胞的發炎及吞噬作用,同時亦能降低發炎時產生的氧化壓力損傷。我們藉由紅血球與微膠細胞(BV-2 Cell Line)的離體實驗模擬腦溢血病患接受開顱手術後殘留於腦中的血塊與巨噬細胞在腦部的吞噬情形,並透過神經胜肽Urocortin的作用,促進其吞噬作用、調控發炎反應。首先以螢光標籤的方式確認微膠細胞的吞噬作用,再以測量其吞噬量值(Phagocytosis Index)、基因變化(RT-qPCR)分析,推論出當Urocortin濃度為10⁻⁹M,能有效的促進微膠細胞的吞噬作用、抗發炎功效。此研究結果有助於了解Urocortin加速清除腦血腫塊的作用,進而作為開發腦溢血新療法的參考依據。

常見藥物之共同前驅物—色胺合成策略分析

本實驗以探討 Aspidostomide G 的前驅物—色胺的合成策略為研究目的。我們選用 2-胺基-3-硝基苯酚作為起始物,經酚基保護、溴化、重氮化、碘基取代及 Sonogashira reaction 得到吲哚的前驅物—2-乙炔基-3-甲氧基-5-溴-苯胺。接著進行吲哚閉環、醛基化及 Henry reaction,最後再經還原反應得到 Aspidostomide G 的色胺前驅物。其中,我們在進行Sonogashira reaction及吲哚溴化反應時,遇到複雜產物無法分離的難題。為改善此情形,我們嘗試改變反應溫度、反應試劑及反應時長等……。經實驗發現,以 TMSA(2.5e.q.)及 CuI(0.1e.q.)作為反應試劑時,可使Sonogashira reaction得最高產物比率94.11%;在室溫下以 NBS(1e.q.)及 DCM(0.5M) 進行溴化反應3小時後,可得最高產率76.92 %。本實驗結果不僅可以為腎臟疾病藥物Aspidostomide G提供一條有效的合成路徑,更可以增加學界對 Aspidostomide G 的重視和研究意願。

金目鱸加工副產物水解後胜肽之抗發炎能力分析

本研究以金目鱸(Lates calcarifer)加工副產物 (含魚頭、魚骨、內臟及殘餘肌肉) 為研究材料,以不同水解酵素進行水解成為胜.後,進行細胞毒性試驗及胺基酸組成分析,最後探究其抗炎症能力。結果發現以4%木瓜蛋白.水解48小時後具有最佳水解率。該水解後胜.濃度0.5 mg/mL以下並不具有細胞毒性,其胺基酸組成以疏水性胺基酸為主,佔總量的47.86%。以分子篩進行胜.初步分離,證實0.25及0.5 mg/mL 10~30kDa之水解後胜.,可顯著抑制LPS刺激RAW 264.7小鼠巨噬細胞所產生的一氧化氮自由基及前炎症細胞激素-IL-6、IL-1β及TNF-α mRNA表現量;0.25 mg/mL 10~30kDa水解後胜.亦可提升抗炎症細胞激素-IL-10及IL-12 mRNA表現。上述結果證明金目鱸加工副產物水解後胜.具有良好的抗炎症能力。

比例和的圓舞曲:當內切錐線遇上截線比例和

本文以一個跟線段比例和有關的幾何問題出發,探討該問題的推廣以及其背後的數學原理。我們接續原命題中正方形的結論,推廣到了正多邊形乃至等腰三角形。在推廣不等邊三角形時又發現問題與「交比和為定值」有關。將相同概念套用到後續的研究,最終將結論推廣到任意圓錐曲線外切多邊形。

攻角對水漂跳動行為的力學分析

此研究是以實驗方式,驗證理論模擬中指出水漂在不同入水模式下,攻角為20度時皆可產生最佳的彈跳效果。因此我以壓克力板作為模擬水漂的模型,設計了以下四組操作變因,分別是入水攻角、水的流速、水漂邊界形狀以及不同粗糙程度的接觸面,透過Tracker分析壓克力板的質心彈跳高度及運動軌跡,再利用Excel、SciDAVis分析數據,找出其中的運動相關性。最後透過座標轉換,可以利用這些實驗來分析打水漂的運動行為,成功發現攻角在20度時有最佳的彈跳效果,並以此結論來優化打水漂的運動行為。