三等獎

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，入水攻角為 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、水漂邊界形狀以及接觸面的粗糙程度，接著透過Tracker 分析壓克力板的質心彈跳高度及運動軌跡，再利用 Excel 分析數據，找出其中的運動相關性。最後透過座標轉換，可以利用此實驗來分析打水漂的運動行為，成功發現入水攻角在 20 度時的確有最佳的彈跳效果，並以此實驗結果來優化打水漂的運動行為。

本研究主要目的為改變風力渦輪機的結構，將原始的單層葉片設計改為雙層葉片，當風流過第一層葉片時將產生尾流效應，使葉片後氣流產生偏轉，若將第二層葉片更具此氣流偏轉區域調整，將能有效的提升發電效率。根據實驗結果顯示，葉片後的尾流造成氣流偏轉的角度約為 15 度，因此當渦輪機的兩層葉片位於理論最高的相位夾角時，應再減去 15 度的尾流偏轉角，該夾角才為最大的發電效率配置，基於此結果所設計的渦輪機，儘管與單層葉片渦輪機具有相同的葉片數量，卻能提升發電效率約 40%，同時相關文獻指出，葉片的成本約佔整體發電機總成本之 14%，因此透過使用本研究之作法，預估可降低約 18%的成本，整體而言，本研究之設計不僅能提高風能發電效率，同時將有效的減少成本，未來具高度前瞻性。

一價銠金屬催化反應已經被廣泛應用於有機化學合成領域中。而本研究以具保護基之肉桂胺衍生物1與四芳基硼鈉試劑2a作為起始物進行銠金屬不對稱氫芳基化催化反應，得到具有保護基的掌性2,3-雙芳基丙胺衍生物3，並探討此反應的掌性雙烯配基對於反應的影響。本研究已完成使用Ts（對甲苯磺醯基）保護基之肉桂胺衍生物1a作為起始物進行反應，並改變與銠金屬錯合的配基，發現當配基使用2,5號位為芳基取代之配基L（掌性雙環[2,2,1]雙烯配基）時，反應有較好的位置選擇性，其中最佳的是芳基取代為苯基之配基L1，其位置選擇性比例為1:0:0.09。目前將進行改變起始物1之氮上的保護基，以L1作為配基進行反應，並與1a比較，優化反應性及產率。

肺癌是世界上死亡率第一的癌症。根據近期研究發現，環形RNA (circular RNA；circRNA)比一般的線狀 mRNA穩定，並且會調控癌細胞。但circRNA於肺癌中的調控機制仍不清楚，因此我們決定挑選一個circRNA作為研究對象。首先，我們從 GEO 公開資料庫中篩選肺癌病人中差異表現的 circRNA，經 qPCR在肺癌細胞株驗證後，最終找到circACTN4 進行後續的研究。實驗結果顯示 circACTN4 在肺癌細胞株中確實為環狀結構，內生性表現量上升，且大都分布在細胞質。使用siRNA降低 circACTN4 表現量後，會增加細胞停留在細胞週期之G1期的數量，且 CDK4 和 CCND1 蛋白量也會降低。因此我們推測 circACTN4 可以促進肺癌細胞增殖的效果。更進一步的研究揭示，circACTN4能與LRPPRC蛋白結合，這種相互作用可能是circACTN4在肺癌中發揮調控作用的關鍵機制。總上所述，circACTN4 會促進肺癌細胞的生長，盼未來能作為預後的指標，並發展為治療肺癌的新標的。

In photodynamic therapy (PDT), reactive oxygen species are generated within the cytoplasm to destroy cancer cells selectively. Using porphyrinic structures (PS) as photosensitizers holds promise for targeting cancer cells. However, direct incorporation of the porphyrins into cancer cells remains elusive. Hence, Dr. Martina Vermathen’s research introduced specific membranous phospholipid nanocarriers for topical porphyrin applications. However, since a sufficiently high enough concentration of PS in cancer cells has not yet been achieved, this study aimed to improve skin uptake of the nanocarriers. Two approaches were examined: (1) comparing polar and nonpolar porphyrins and (2) assessing the effect of a penetration enhancer, DMSO, through a neat and diluted application. The polarity of the porphyrins was first quantified with a log P test. The nanocarriers were assembled by incorporating two different PS compounds, either the mono- or tetra-4-carboxy substituted phenyl porphyrin. They were then characterized by 1D and 2D-NMR analysis. The porphyrin permeation was tested by Franz diffusion tests on pig ear skin. For the second approach, DMSO was added in the Franz diffusion test, either directly applied on the skin (“neat“) or diluted in the nanocarriers (“diluted”). The log P test for the mono- and the tetra-carboxyphenyl porphyrin resulted in values of 4.5 and -1.1, respectively. The more polar tetra-carboxyphenyl porphyrin exhibited 2.8 times better skin uptake compared to the mono-carboxyphenyl porphyrin. The neat DMSO application increased uptake by a factor of 5.5. The diluted DMSO application worsened skin uptake slightly. Analytical techniques revealed differences in porphyrin encapsulation: The mono-carboxyphenyl porphyrins were encapsulated in the centre, whereas tetra-carboxyphenyl porphyrins were localised around the nanocarriers. Results indicated potential instability of the nanocarriers. The more polar tetra-substituted porphyrins showed superior skin diffusion than the mono-substituted derivative. The neat DMSO application facilitated enhanced skin uptake by inducing membrane destabilization and pore formation but may have limited applicability. Further research is suggested to explore porphyrinic PS with alternative polar substitution patterns and tailored penetration enhancers for lipid-based delivery systems. Overall, the study underscores the importance of molecular properties of the PS system and demonstrates the potential of penetration enhancers in optimizing PDT for skin cancer treatment.

細胞核是真核細胞內最大且至關重要的細胞結構之一。其具體位置在各種細胞中可能有所不同。為了深入了解細胞核位置對於細胞功能的影響，我們選擇以果蠅幼蟲眼疊為研究對象，探究細胞核在神經系統發育過程中所扮演的角色。神經系統在生物體中扮演著極為關鍵的角色，包括神經元和神經膠細胞。如果失去神經膠細胞，將導致神經退化或死亡。在我們的研究中發現，神經膠細胞核在其發育過程中會發生大規模的內部移動。為了限制神經膠細胞核的移動，我們利用了果蠅作為研究動物，並應用了果蠅常用的 GAL4-UAS系統和GrabFP技術，這使得我們能夠限制神經膠細胞內細胞核的移動。我們的實驗成功證明，限制神經膠細胞核的移動會影響神經細胞的軸突發育，但不會影響神經細胞 R1-R8 聚叢的發育。未來，我們計劃將 GrabFP 技術應用於研究不同胞器在細胞內相對位置對其功能的影響。

奈米藥物在臨床治療引入了重大創新。多孔性二氧化矽奈米粒子(mesoporous silica nanoparticle) 具有生物相容性和高孔隙度的特性，被運用在奈米藥物傳遞和標靶治療。奈米粒子經過表面修飾可提高藥物載荷效能以達到有效的治療。 本研究建立一項有效的奈米藥物傳遞載體的開發系統，目標在合成多孔性二氧化矽奈米粒子，使用幾丁聚糖對表面進行修飾，以提升地塞米松藥物載荷和穩定的藥物釋放。應用 X-射線繞射和傅立葉轉換紅外光譜來分析奈米粒子產物和表面官能基。應用分光光譜儀進行測定藥物的載荷和釋放速率。幾丁聚糖修飾包覆的多孔性二氧化矽奈米粒子具有 53.7％的藥物載荷率，比較未修飾的粒子只有 27.9%。藥物釋放實驗，幾丁聚糖包覆的二氧化矽奈米粒子可以延緩藥物釋放，在 5 天釋放 19.7％的地塞米松。本次研究說明幾丁聚糖包覆多孔性二氧化矽奈米粒子是有潛力的奈米藥物載體。

Such as the plastic waste and industrial discharge that permeate our oceans, it is the insidious and infamous nature of oil spills that demands our immediate attention. These spills, with their far-reaching ecological ramifications, pose a profound danger to our marine ecosystems, demanding urgent action and a heightened awareness of the true menace that is caused by this oil

此實驗在研究一條環狀鏈條被吊起並開始旋轉時，在不同轉速下敲擊後所產生擾動波的現象。其中主要分析鏈條上波速和鏈條旋轉速度之間的關係。首先我們利用雷射切割機自製轉盤，並觀察到旋轉鏈條在不同轉速、敲擊不同位置時，在鏈條上所產生的波。我們接著用手機拍下此現象並用Tracker標記波的位置變化，放入Excel用回歸分析作圖之後，推測波速和鏈條轉速之間的關係。我們接著研究金屬鏈條碰觸地面受到摩擦力作用產生的週期性振盪，我們提出理論模型並估算週期，計算的結果與實驗數據吻合。最後研究旋轉鏈條被挑出圓盤後在地面移動的情形，分析移動距離、移動時間與轉速之間的關係。

膠原蛋白植入人體易降解，在骨組織工程有許多限制，研究用水熱法萃取魚鱗膠原蛋白， 藉GPTMS（3-環氧丙基三甲氧基矽烷）為偶聯劑，交聯四乙基矽酸酯(TEOS)提供的矽網格、魚鱗膠原蛋白、低分子殼聚醣，選擇性添加具黏性多巴胺分子增強機械強度，製備兩種海洋 來源骨組織支架-殼聚醣膠原蛋白複合支架(Collagen Chitosan, CC) 及殼聚醣膠原蛋白多巴胺 複合支架(Collagen Chitosan Dopamine, CCD)。FTIR數據顯示CC支架經GPTMS作用成功產生Si-O-Si基團，CCD樣品中有多巴胺醌化學鍵結產生。NMR結果顯示CC和CCD支架順利開環 反應，證明材料成功合成。SEM可見加入多巴胺會讓CC孔洞變小、多孔結構消失。應力應 變曲線量測結果中知機械性質增強。體外實驗得骨組織支架具良好可控降解性，實驗後一個 月降解40%，支架強度約為人軟骨1/3，無細胞毒性。可嘗試免疫調節劑添加或結合其他生物 相容性材料，擴大骨組織支架應用性。