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臺灣

以蛋白質工程開發新穎酵素於高尿酸檢測及降解藥物

尿酸氧化酶參與嘌呤代謝,然人類尿酸氧化酶基因已退化,易使過量尿酸沉積於關節造成痛風,近年來微生物源尿酸氧化酶之酵素工程改良,逐漸被應用於尿酸檢測與降解藥物,因此具極高研發價值。 本研究針對微生物源尿酸氧化酶進行基因體探勘,篩選出抗輻射奇異球菌(Deinococcus radiodurans)及耐熱雙球桿菌(Thermobispora bispora)源尿酸氧化酶基因,以蛋白質異源表現與金屬螯合層析法純化取得重組尿酸氧化酶,進行酵素動力學、熱穩定分析、結構解析、金屬離子耐受性分析與尿酸檢測應用。在最佳反應條件下,抗輻射奇異球菌源酵素於30 ℃之Km與Kcat為679.03 μM, 30.33 s-1;耐熱雙球桿菌源酵素於70 ℃之Km與Kcat為191.31 μM, 12.85 s-1。此外,我們已解析耐熱雙球桿菌源尿酸氧化酶結構,發現其羧基端之特異性構型可能與熱穩定性有關。本研究以此兩種尿酸氧化酶為酵素工程改良標的,盼未來能研發作為快速篩檢與臨床治療之生物替代藥物。

「霍」「利」倍蓰-探討霍特林模型與低級中地:便利商店之發展

在中地理論均質平面、均質人口密度的假設下,加入區域經濟學Hotelling模型(1929)分析降價與品質效益策略,得知當中地追求品質效益,所獲得的最大收益會大於使用降價策略的最大值。也就是說,追求品質效益的經營策略應是優於降價策略。 在台灣是所有便利商店龍頭的7-Eleven便是一個很好的例子。多數人都覺得7-Eleven的設點條件優於其他便利商店,但事實上真是如此嗎? 以大安區為例,根據本研究所假定的三個問題皆為否,得知7-Eleven設點條件較不優於別人,卻比其他超商擁有更多消費者,便符合低級中地在品質效益模型的發展,表示提升品牌的品質,便能擴大可服務範圍。因此品質效益應是商店致力追求的目標。

走揣正港的濁水米_探討不同土壤類別與灌溉用水對水稻生長的影響

土質與水質會影響不同地區稻米的品質。那麼,濁水米跟濁水溪有何關聯呢? 調查三種水稻樣區,分別有八卦山黃土或濁水溪黑土,以及用濁水溪濁水或地下水灌溉。並且比較不同季節的二期與一期稻作,以對應水圳濁度的變化。 結果顯示有黑土或濁水的樣區在植株高度、莖部周長、分蘗數量以及單束水稻稻穀數量等數據比黃土或地下水還要好。濁水灌溉的樣區甚至在水圳混濁期的二期稻作的稻穀數量比清澈期的一期稻作還要多。植株距離出水口越近,各項數據也有較好的趨勢。可見適時補充營養的濁水又比黑土來得重要。 觀察水圳的全年濁度變化,農民取水時機成為能否取得養分的關鍵。因此,黑土濁水加上配合自然循環的田間管理,可以做為認證濁水米的必要條件。

神隱風火輪-「雙股」弦波之駐波探討

傳統的「風火輪」是將酒瓶蓋打扁後穿線所製成的童玩,因容易發生危險幾乎已被遺忘。利用學姊設計的實驗裝置-『扳手』、『節拍器』及『人的聽力』,補做『轉動風火輪初始圈數』10圈 ~ 50圈的實驗。重新看實驗影片,找新方法量上萬筆數據。實驗結果得知:所看到的駐波幾乎是繩子捲成『單股』後的波動,偶而會看到繩子鬆開成『雙股』後的波動。因繩子所受張力大小前後不對稱,故在一個週期內,駐波多數時間發生在扳手由最後面往前移時、會出現2次最大值、最大振幅發生在扳手轉到最後面附近,呈週期性變化。繩長40公分、轉動初始圈數只有10圈時,適當條件下也會產生駐波。沒想到看似很簡單的童玩,竟隱藏非常深奧的物理現象!

防「溢」國家隊-自製防溢器對防溢成效之研究

煮麵線或豆漿泡泡會溢出,本研究開發防溢器並探討最佳防溢成效的構造條件(專利第M609591號)。防溢器消泡作用為「泡泡從鍋底上升會撞到防溢器內部上壁或摩擦到上洞邊緣,造成泡泡破裂,使泡泡總量減量,故液面水位降低」。第一年於器材無法自製,此次第二年採用客製陶器,實驗有:上洞總面積、側洞數、防溢器高度、防溢器大小、不同水量、不同火力。結論為:防溢器防溢成效關鍵在「上洞比例6.3%~22.6%之間」、「上蓋表面積要大」、「高度要高」,製作的陶製防溢器中以A款(p.9)上洞比例在14.3%、4側洞、高度4cm的防溢器,是目前最佳的防溢器,可降低液面4.27cm;而且在中高水量及大火情況下防溢效果越明顯。實際應用在煮豆漿,確實可延緩溢出。

哈士奇撿球 - AI辨識撿取乒乓球自走滾筒

本研究目的在於開發一款能夠自動撿取乒乓球的類掃地機器人,針對以下變項進行實驗研究,並歸納出最佳的製作要素: 一、 滾筒篩選繩使用5mm線徑的彈力繩 二、 滾筒篩選繩中心到中心的間距為40mm 三、 滾筒篩選繩中心距離地面的高度為10 mm 四、 推動輪速度設定為PWM=80 五、 感測器偵測的距離設定為42公分 六、 讀取HUSKYLENS辨識框中心的X座標,導正推動輪方向。 最後運用 Arduino 整合 AI 影像辨識技術、馬達驅動模組、超音波感測,撰寫程式讓乒乓球撿球滾筒判斷乒乓球並導正方向,製作出可自動撿取乒乓球的類掃地機器人。

機不可失,有影否?

本校距離桃園國際機場相當之近,又剛好位於飛機降落的必經之路,時常見到影子從校園中經過,在如此得天獨厚的環境之下,可用太陽的仰角再配合二年級學到的畢氏定理進行飛機高度的計算。 本研究係用兩次的畢氏定理,先將飛機影子和觀測位置做一次畢氏定理後,再配合太陽仰角與地面形成的三角形做一次畢氏定理可求得飛機的高度,並與flightradar24比對當時的GPS高度。 研究結果顯示,用此方法算出來的飛機高度,與實際GPS顯示的飛機高度相當吻合,甚至達到精準的程度。

姬胡麻斑捲葉象鼻蟲-探討育幼巢室建造的策略與後代成長間關係

本研究在探討姬胡麻斑捲葉象鼻蟲建造巢室的方式與後代成長間的關係。結果一認識象鼻蟲與食物:象鼻蟲體型是雌大雄小,平均體長在0.63±0.023cm~0.475±0.023cm,以朴樹的葉片為食物。結果二做巢室的策略:會找尋葉長5.25±0.88cm做巢室,並在葉面上進行切割作記號、葉背中肋戳洞,使葉柄與中肋的角度從141.85°±9.96°降到78.3゚±3.91°,葉片因此軟化,足部以2.3×10-3±4.7×10-4N對葉片施力,平均花費44.88±4.55min建造一個2.00± 0.45cm大小的巢室。結果三巢室對後代的重要性:卵的大小0.779±0.159mm,相對濕度在79%~99%間都能順利孵化。幼蟲待在0.33±0.13 mm狹小巢室內啃食4320.78±2286.48 mm2葉片面積。以10.4±0.33min完成化蛹進入蛹期。經過一連串研究證實,象鼻蟲建造巢室是有利於後代順利成長。

「虛實」之間「旋轉」乾坤

我們延伸、拓展研究「方轉」摺紙,發現能摺出「N轉」的條件為:1.∠φ+∠θi=180°,2. 0<θ_i<α,∑i=1^n ai sinθi ≤2A,3.虛線要朝同一方向。我們也將實、虛線全平行的n個翼做線狀與網狀拼組,若1.翼的實、虛線共用,2.連接的實線長度夠兩個正n邊形可壓平旋轉 的空間,則能拼組「N轉」,其樣貌取決於正n邊形的形狀、大小、θi角度、連接的實線長度,我們可以依此設計製作,呈現具有規律性的數學之美應用於生活中。

海岸北「鼻」-麟山鼻的「礁石」研究

我們研究目標為北海岸麟山鼻岬角的安山岩所形成的藻礁與風稜石、風化作用的沙丘與磁鐵礦的分布。研究方法上主要採實地踏查並透過圖書及網路資料的分析,針對寄生在安山岩藻礁以及海岸的沙丘和風稜石風化現象形成條件詳細做調查與比對。在踏查與分析麟山鼻海岸岩石和沙灘與簡單實驗室實驗結果,統整得到結論:在堅硬的安山岩經殼狀珊瑚藻寄生的藻礁,加上受到東北季風所形成的特殊風稜石,風化作用形成了沙丘、磁鐵礦。在進行簡單的風、水和沙土沖積,實驗結果可以推論麟山鼻具有的磁鐵礦、沙丘、藻礁、風稜石,受到大屯火山熔岩流向海冷卻形成後、常年受到東北季風風化作用、海浪沖蝕,這些都是對麟山鼻地形、地質重要的影響原因。