2022年

本研究發現玉米粒受熱爆開的時間分布圖形，不符合普松分布圖形，證明玉米粒爆開不是一個隨機事件。研究亦發現玉米粒爆開的時間，會受玉米粒內水分的多寡與加熱時油溫的影響。從玉米粒在加熱的過程中，尖端的小孔會冒出氣泡，我們建立了「玉米粒壓力鍋模型」、發現玉米粒冒出氣泡的速率改變，符合白努力定律。再將玉米粒內產生的水氣莫耳數減掉溢出的水氣莫耳數，配合理想氣體方程式，我們得到一公式，可以解釋玉米粒在加熱過程中的壓力變化。並從此公式可解釋為何玉米粒在水分多、高油溫、孔徑小的情形下容易爆開。最後我們將推論的物理模型做數值模擬，發現模擬結果與實驗所觀察的現象相符。

本研究利用平行電板建立電場，觀察在外加電場下環形泡膜的各種形變運動。電場越大時，形變越大；分別使用不同大小的環形框架觀察，發現形變量與框架半徑的比值會隨著框架半徑增加而減小，推論與表面電荷密度的分布變化有關連。將泡膜從薄到厚分成五個區域，針對不同厚度的泡膜與運動型態做分析，發現運動狀態可以大致分成，穩定震動、提升點，以及急遽增加後碰到電板破裂三個階段。針對電場26,666 V/m-33,333 V/m時的震動現象做深入分析，利用簡諧運動的模型來詮釋泡膜運動，藉以預測不同表面張力液體對應的彈性係數。未來期望利用不同電解質去改變泡膜組成，探討不同電解質在電場下的運動行為。

TDP-43是漸凍症(ALS)以及額顳葉失智症(FTLD)等神經退化性疾病的致病蛋白，在患者腦內會有不正常的類澱粉蛋白TDP-43錯誤折疊而產生蛋白質堆積，而不同堆積階段依序為單體(monomer)、多倍體(oligomer)、纖維(fiber)。其中纖維為許多神經退行性疾病的病理標誌，且相較於已有的 TDP-43 oligomer 單株抗體(Yu-Sheng Fang et al.(2014))，目前沒有對於 TDP-43 纖維抗體的研究，因此本實驗利用單株抗體技術所製造出對應TDP-43纖維的不同抗體進行純化及濃縮，找出對TDP-43 fiber專一性最高、結合效率及結合率皆最好抗體，以作為能夠檢測漸凍症患者血液中TDP-43 fiber的生物標誌(Biomarker)。 同時為了增加偵測的靈敏度，本實驗成功創新利用PMCA ( protein misfolding cyclic amplification) 技術快速放大纖維的數量以提高檢測準確度，搭配高專一性、高結合效率的編號3-2自製抗體作為Biomarker，只需五個小時便可以將極少量纖維的訊號約提高至原先的17倍，具有極高的靈敏性可以準確辨認出有無TDP-43纖維的樣本差別。

溫室氣體產生造成環境變遷，使得水質酸化，進而影響生態系統。生存在水中的魚類，為了適應水質的酸化，他們的生理上必定有一些變化。為了找出魚類適應酸化環境所做出的改變，我們選擇以斑馬魚及青鱂魚做為實驗動物以研究水質酸化對於其代謝之影響，分析其中與能量代謝及合成相關的器官，包含消耗大量能量的以維持酸鹼平衡的鰓、能量供應相關的肝臟和肌肉。綜合即時聚合酶連鎖反應及免疫螢光染色的結果，我們發現斑馬魚在面對酸性環境下時醣類代謝的情形是有改變的，肝臟內肝醣分解及糖質新生的效率提升，且鰓部位醣類代謝效率提升，推測是運送葡萄糖給鰓部位進行排酸代謝，其鰓部位細胞內的酵素也因此出現了細胞分工的現象。而青鱂魚在面對酸性環境下時，透過肝醣分解提供更多的葡萄糖進行糖解作用，同時抑制了糖質新生反應效率，推測其演化出了高效率的排酸方法。相較於斑馬魚，青鱂魚醣類代謝不會產生過多的能量，也意味著青鱂魚能量使用效率有提升。

網路上已經有很多人在做遠端的魚缸環境監控，但監控好環境條件，魚也不一定過得好，本實驗則是導入魚活動的參數，直接分析魚的活動力，以最直接的方式去觀測小丑魚的舒適程度。 本實驗研究目的為利用Arduino監測系統，監測裝置，並應用Blynk程式繪製環境數值趨勢變化圖。 本實驗的監控變因分為四個：水溫、pH值、水濁度，利用Blynk程式建立起一個能長時間即時監控及紀錄的系統，並建立起警示系統作為提醒裝置。 本實驗更進一步的結合Pixy Cam的監控系統，改變溫度及光照週期，並結合Raspberry pi的數據處理功能，自動處理龐大的數據，探討此兩變因對小丑魚活動力的影響。 此實驗是個發想，自動追蹤紀錄並處理大數據，此方法在未來可用來延伸研究養殖小丑魚的各種行為模式。

塑膠對環境危害甚深，雖已有研究證實部分昆蟲可降解塑膠類的聚苯乙烯（PS），但關於聚丙烯（PP）的生物降解研究很少，也沒有進一步透過腸道菌相分析，鑑定出負責降解的菌種。因此我們希望利用麵包蟲生物降解PP，透過16S rRNA定序分析找出可降解PP的潛力菌種，解決塑膠垃圾對環境造成的傷害。我們的實驗結果顯示，麵包蟲能攝食PP並生長，且加入濕料及利用糞便移植腸道菌相能增加麵包蟲對PP的消耗量，證明麵包蟲能攝食PP與腸道菌相有關。利用次世代基因定序分析腸道菌相，麵包蟲攝食PP後腸道菌相有極為顯著的變化，其中腸道菌Pseudomonas stutzeri顯著增多，經實驗證實此菌可降解PP，且在37oC、中性環境的降解效果較佳，一星期約降解3.4 %的PP。我們所使用的方法可快速篩選出能降解PP的菌種。

背景：韌力 (resilience)指個體遭受壓力時快速調適及復原的能力，是許多疾病的保護因子但生理機轉仍不明。Angiotensin-converting enzyme 2/Angiotensin(1-7) [ACE2/Ang(1-7)]軸具有保護心血管、抗焦慮及保護神經的潛力。目前仍無ACE2/Ang(1-7)軸與韌力相關的研究。另外ACE2是SARS-CoV-2病毒進入人體的受體，相關研究在疫情下更顯重要。 目的：本研究中我們以習得無助行為模式篩選具韌力行為的大鼠(resilient, R)，探討韌力鼠與非韌力鼠(non-R) ACE2/Ang(1-7)軸表現的差異。 假說：韌力鼠的ACE2/Ang(1-7)軸活性較非韌力鼠高。 結果：韌力鼠在壓力下其corticosterone (CORT)濃度與控制組無差異。韌力鼠的Ang(1-7)濃度較非韌力鼠及控制組高，暗示較高的Ang(1-7)濃度與韌性表現相關。以Ang(1-7)/Angiotensin II (Ang II)比率作為反映ACE2 轉化Ang(1-7) 功能的指標，發現韌力鼠的ACE2濃度及功能均與未主動逃跑而受電擊的時間相關，暗示其ACE2活性能因應壓力調控上升。韌力鼠的ACE2濃度雖較非韌力鼠低，但其ACE2功能則較其他兩組高。並且，Ang (1-7)濃度及ACE2功能僅在韌力鼠與ACE2濃度呈現正相關，但在非韌力鼠則無相關。暗示在壓力下韌力鼠的ACE2仍維持有效率的功能但非韌力鼠的ACE2功能則受影響。另一方面，Ang (1-7)濃度僅在非韌力鼠與CORT濃度負相關，暗示非韌力鼠個體的ACE2/Ang (1-7)]軸活性與海馬迴-下視丘-腦下垂體(HPA)軸的活性可能相關。 結論：韌力個體的ACE2/Ang (1-7)軸活性較非韌力鼠及控制組佳且可能因應壓力而調節增加。相反的，非韌力鼠個體的ACE2/Ang (1-7)軸功能較差且可能與HPA軸的活性相關。我們的研究顯示ACE2/Ang (1-7)軸扮演調節韌力的重要角色。ACE2/Ang (1-7)軸活性是否可以做為個體韌力的指標或具有增進韌力的臨床價值需進一步研究。

The aim of this research was to investigate whether the ecology and biology of the Orange River mudfish Labeo capensis were suitable for the species to be used in fisheries. Three fleets of the gill nets were set, parallel to the shore. One fleet was lifted, and the fish were collected by hand. The two remaining fleets were lifted the next day. The seine net was pulled for 10 metres within the littoral zone. The net was then pulled towards the shore of the dam and the procedure was repeated four times. The four fyke nets were set parallel to the shore and were left for two nettings nights and then lifted. All fish caught were collected by hand and placed into buckets. The majority (82.93%) of the fish caught were within the 0-100 mm size class. The 101-200mm and 201-300mm size classes contain similar numbers of fish, while no fish were caught in the 301-400mm size class. The hypothesis was accepted. Allemanskraal Dam, as of the study period, has a very small juvenile fish population of L. capensis, as only 7 out of 41 fish individuals caught were within the 101- 300mm fork length size class. These results show that the population of L. capensis is not established as of yet, as the research did was right after their breeding season. Historical research has shown that sexually mature individuals of the L. capensis species tend to be a minimum of 300mm SL, 4-6 years after hatching. The population was largely young-of-the-year and may develop into an established population in 3-4 years (after sexual maturity). The L. capensis population in Allemanskraal Dam has the potential to be a fishery species if suitable conditions are maintained. Establishing this species’ potential will therefore allow economically viable fisheries to utilise them sustainably and to their full economic potential.

人們每天依靠著車輛往來各地，在帶來各種便利的同時，卻也伴隨著各種安全隱憂。本研究想要預防因駕駛轉向過於劇烈所導致的車輛翻覆行為，因此設計自動控制系統以避免車輛因轉向過於劇烈所導致的車輛翻覆行為。本研究利用車輛模型模擬轉向時車輛側向加速度的變化，根據模擬結果設計控制策略。控制目標為希望能降低車輛轉向時的側向加速度，進而避免翻車。控制策略分為門檻式控制策略與連續控制策略。控制系統輸入訊號為車輛側向加速度，而輸出訊號為車輛左右兩後輪馬達的扭矩訊號。控制系統只需要偵測車輛的側向加速度即可推得車輛轉向的時間點，並在車輛有較高可能翻覆時，根據控制策略予以車輛馬達扭矩輸出訊號的限制，避免轉向時側向加速度過高導致翻車。

癌症為台灣國人十大死因之首，在台灣地區肝癌在十大癌症死因排名第二。雖然有第一線以及第二線藥物，但是頂多只能延長病人13個月的壽命，所以急需開發有效抑制肝癌的新藥。斑馬魚屬於脊椎動物，斑馬魚基因與人類基因的相似度達到87％，且繼代快成本低，對於研究人類的疾病或篩選藥物助益極大。在肝癌病患當中具有高達百分之六十的人，在肝癌中發現了端粒酶逆轉錄酶（TERT）啟動子的突變，這項突變會導致在肝癌細胞中端粒酶的過量表現並促進癌細胞的生長。先前在研究員實驗室建立了端粒酶轉基因斑馬魚，在15天有顯著增加細胞增殖相關基因以及b-catenin下游基因的表現，並且利用HE染色細胞組織病理學分析，有絲分裂以及三核的比例也大大增加。我們這個研究就是利用端粒酶轉基因斑馬魚研究三種藥物(小分子褐藻醣膠，鯽魚複合配方，麩胺酸螯合鈷)單獨使用跟組合使用抗肝癌的作用。我們發現使用三種藥物混合能有效抑制肝癌，未來可廣泛運用在醫學。