2022年

在國中及高一的數學課程當中，我們都學過「等差數列」這個單元，而本文的研究著重於在某些限制條件下等差數列的產生時機。在本篇報告中，我們從給定整數範圍(如：從0到n)的條件下出發，去探索在給定的範圍當中至少要加進去多少正整數才能確保其中存在三個數字成等差，進而定義等差指標等概念。我們研究了各個數字n的等差指標，並找出其關係，進而延伸出相關的不等式，然後進行推論。最後，我們藉由發現了一些規律得到了一些可增進最小等差指標的估計，我們大略估計了其上下界，並嘗試往探討不存在三正整數成等差數列的自然數集合密度去做發展，用集合密度的角度去切入討論，以幫助我們的估計和定理推導。

此研究旨在探討當腸道沙門氏菌感染人類腸道上皮細胞（HT-29）時半乳糖凝集素-4（galectin-4）所扮演的角色。我們用野生型（wild-type）以及半乳糖凝集素-4 剔除（galectin-4 knockout）的HT-29細胞進行沙門氏菌感染。我們首先經由CFU計數探討galectin-4對細胞內細菌量的影響，並檢測細胞釋出的LDH及IL-18和mature caspase-1的量，以此研究galectin-4是否會活化發炎體（inflammasome）。結果發現， wild type HT-29 cells相較galectin-4 knockout cells有較少的活細菌，釋出的LDH，IL-18也較少。但在經過wortmannin（一種自噬抑制劑）treatment後，wildtype HT-29 cells釋出較多的LDH，IL-18，並且也釋出了mature caspase-1。這些研究結果顯示galectin-4能夠降低細胞內活細菌的量，且能夠活化inflammasome。

本研究針對臺灣恆春半島海域所採集的棘皮動物海百合小卷海齒花Comanthus parvicirrus進行天然物化合物之成分研究，分離獲得三個角型萘並吡喃酮類型天然化合物，包括一個新化合物8-hydroxy-5,6,9,10-tetramethoxy-2-methyl-4H-benzo[h]chromen-4-one (1)以及兩個已知化合物comaparvin (2)與6-methoxycomaparvin-5-methyl ether (3)。上述化合物結構是由核磁共振儀、紅外線光譜儀、紫外光可見光譜儀、x-ray光譜儀和質譜儀等數據，以及比對相關化合物的文獻來分析確認。 化合物1-3進行體外抗發炎活性測試，並且探討化合物對脂多糖 (lipopolysaccharide, LPS) 誘發的小鼠巨噬細胞 (RAW264.7) 所產生的發炎性蛋白質一氧化氮合成酶 (iNOS) 以及第二型環氧化酶 (COX-2)。

生活中網路商店或夜市常看到業者手工用鋁線在折造型，這些造型必須應用手工方式生產，所以生產效率及重現性低，且這類型的塑性加工在課堂上我們只能觀看一些影片來教學，無法實際進行操作。本研究用單折彎頭來進行金屬線之折線加工，以課堂所學知識及加工技術背景進行開發，主要以3D列印機的Arduino+RAMPS1.4控制器為基礎，自行設計及加工折線機構、進線機構、轉軸機構與螺桿機構開發出小型折線機。利用Python程式語言開發出將圖型座標轉換為NC碼，透過ESP-01S物聯網方式，直接控制所需的機械動作，做出所需的作品，讓使用者只需畫圖即可做出成品，不需學習機器控制語法。本研究可自動化加工生產、具有3D折線功能、折不同軟硬度的材料、操作介面簡便、體積小、成本低。

本研究選用Aspergillus tubingensis、Aspergillus oryzae、Aspergillus japonicus 三種真菌作為研究對象，將實驗分為兩個部分，一為三種真菌是否能降解PU、PE、PLA三種塑膠，結果發現Aspergillus tubingensis在黑暗中皆能降解塑膠而效果為PU、PE>PLA，Aspergillus oryzae 與Aspergillus japonicus則有降解PU與PLA之能力。二為探討Aspergillus tubingensis在不同色光及不同pH值下降解塑膠的效果，結果發現Aspergillus tubingensis 在相同色光不同瓦數情況下，降解PLA的能力為3W>1W，降解PU則是1W>3W；相同瓦數的情況，降解PU能力為白光>紅光>藍光，降解PLA能力為紅光>白光>藍光；在pH=4及pH=9環境中皆無明顯降解塑膠之能力。

本研究之反應產物Chromeno[4,3-b]pyrrolidine之衍生物含有吡咯烷及二氫苯并哌喃的骨架，而此二者存在於許多藥物及天然物中，例如：尼古丁及蛋白質中的脯胺酸皆為吡咯烷的衍生物，含有二氫苯并哌喃骨架的藥物則通常被應用於消炎藥物中。本研究主要反應是以對甲基苯醌衍生物與亞胺葉立德前驅物在相轉移催化劑及無機鹼的催化下進行(3+2)環加成反應與oxa-1,6-加成反應，合成出Chromeno[4,3-b]pyrrolidine之衍生物。利用改變不同的相轉移催化劑、溶劑和無機鹼的種類及各反應物的當量數，篩選出進行本反應的最佳反應條件。在此優化條件下，進一步使用不同的掌性相轉移催化劑，以探討本反應之光學活性。並利用無機鹼的篩選，以排除背景反應發生的可能性。希望最後能於起始物上替換不同種類的取代基，以探討本反應之反應活性，並增加其未來應用的多樣性。

癌症常年在我國十大死因中位居第一，而其中結腸、直腸和肛門癌的死亡率排第三，並有逐年增加趨勢。中草藥萃取的藥物分子已被證實可抑制癌症，研究發現橙皮苷 (Hesperidin) 及綠原酸 (Chlorogenic acid) 可協同抑制具有雌激素受體ERα及ERβ的乳癌細胞 (MCF-7)，並推測藥物是作用在雌激素受體/粒線體路徑，然而是哪類雌激素受體會受影響則缺乏資料。故本研究以MTT assay探討橙皮苷、綠原酸對缺乏ERα表現之結腸癌細胞 (HCT116) 的影響。結果顯示藥物單獨及混合作用下，當綠原酸濃度600 μM以上時能顯著抑制HCT116並具有劑量效應，然而橙皮苷及綠原酸對HCT116協同效應較不顯著，推測ERα在雌激素受體/粒線體路徑中扮演重要角色且參與在橙皮苷及綠原酸對MCF-7毒殺的協同效應中；因此推測上述藥物在不同細胞中可能作用於不同的抑制路徑，將來會以三陰性乳癌細胞為對象，進一步確認ERα扮演的角色，期望可在橙皮苷混合綠原酸抑制乳癌的路徑上提供更多證據。

本研究開發一種檢測水質之創新技術，利用電化學阻抗分析法檢測水樣中微量的銅離子。本實驗研究確知：當溫度越高，溶液的電阻值越小；離子濃度愈低，測得的溶液電阻值越大，且皆具有檢量關係，濃度量測極限可至10-6 M。此外，以鏈狀硫醇連結組胺酸之改質電極對銅離子皆相對具較佳辨識能力，又以 11-MUA改質電極靈敏度與量測極限皆最佳，最低濃度可量測至數量級10-8 M (約0.0019 ppm)，遠低於現行銅離子流放標準。以效能最佳之11-MUA改質電極以環境水樣外加法量測不同銅離子濃度下之Rct值，發現兩者亦具有線性檢量關係，因此此檢測模組適用於環境水樣之檢測。 目前已確認此檢測模組適用於環境水樣中銅離子濃度之定量，未來期望拓展此檢測法於不同重金屬離子，以對不同離子具選擇性之單分子層材料修飾於電極表面，使此檢測模組能廣泛應用於水樣中常見重金屬離子之濃度檢測。

隨著資訊科技日新月異，每位中學生幾乎都有智慧型手機等3C產品。下課時，教室「人手一機」景象已屢見不鮮。對此，學生是否適合在下課時間使用智慧型手機等3C產品？各方觀點尚未有定論。因此，本研究使用「眼動儀」與「腦波儀」等腦神經科學儀器，邀請48位15歲中學生參與本實驗，探究他們從事不同類型「下課活動或行為」歷程，其「專注度」與「放鬆度」差異情形。本研究的主要結果是：1.中學生無論從事哪一種「下課活動或行為」，對於他們後續進行「問題解決」時「專注度」的影響，並沒有顯著性的差異。此結果「反駁」當前多數師長主張「把玩3C產品影響學習」論述。2.中學生從事「回交友訊息」活動時，其「專注度」呈現「先上升後下降」的趨勢。因此，本研究建議中學生於下課時段，可以在前3分鐘先「閱讀或複習重點」，然後「閉目養神」，如此，可能在後續學習能獲得較佳的學習效果。但是，本研究仍建議中學生在下課時盡量避免從事「玩線上遊戲」活動，以避免後續學習「專注度」下降。

癌症已嚴然成為全球人類最難克服的一種疾病，而其中治療後對於藥物產生抗藥性的難題，依然是一個很難突破的瓶頸。因此於本研究中，我們將利用鐵鉑 (FePt)奈米粒子來當成一新穎的治療方式，並觀察在具有對標靶藥物Geftinib(GEF)產生抗藥性的肺癌細胞中，是否可以產生毒殺的效果。我們從感應耦合電漿光學發射光譜儀(ICP-OES)的結果中發現，具有標靶抗藥性的肺癌細胞GR+對比不具抗性的HCC827細胞，會有著較高的奈米粒子吞噬量，並從細胞群落形成試驗(Colony formation assay)中觀察到，GR+細胞在接受奈米粒子後開始走向死亡，並伴隨活性氧化物質的產生。進而從西方墨點法的實驗結果中發現，GR+細胞的死亡機制為鐵凋亡(Ferroptosis)，綜觀以上結果，我們發現鐵鉑奈米粒子確實具有成為克服標靶藥物抗性藥物的潛力