成果發表會手冊

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生物組

科科

張晉瑜 劉紫芸

開發用於治療痤瘡丙酸桿菌之重組抗菌肽療法-抗菌肽之基因表現載體的製作

痤瘡,也就是青春痘,起因為痤瘡丙酸桿菌引起的發炎症狀。目前大多是利用抗生素去治療,不過,抗生素很容易使細菌產生抗藥性,導致失去治療效果。​

在本專題研究中,我們運用基因工程技術在目標細胞中大量表現對抗痤瘡丙酸桿菌的抗菌肽,首先,將抗菌肽基因結合綠色螢光蛋白基因序列構築至表現載體,並轉形至 DH5α 細菌中,隨著細菌的快速增生,含有目標基因的表現載體被放大,再以 Colony PCR 及限制酶切割確認所構築表現載體的正確性。爾後,透過基因轉染技術將表現載體轉染至 3T3 細胞中,觀察產生螢光的細胞比率,並萃取其 RNA,進行 RT-PCR 與 qPCR 進行基因表現的確認。

胡睿恆 許博超小公主 陳泓瑋

以果蠅(Drosophila melanogaster)探討性別與年齡對環境溫度偏好的行為差異

動物對於體溫的調節是一種天生具備的能力,為了求生,動物會去調節體溫適應環境以達到生存的目的。關於如何調節體溫仍有許多未解之謎,為了探討其可能之原理,本研究使用了果蠅做為模式生物,探討不同性別和年齡的果蠅個體對於環境溫度的喜好。

我們建立果蠅溫度喜好選擇的溫度躲避行為實驗,透過實驗判斷果蠅對於溫度的喜好。從實驗結果中可以發現雄性果蠅對高溫環境的躲避行為比起雌性果蠅明顯,且在果蠅老化後躲避行為的差異依然存在,但存在差異的環境條件從高溫躲避行為轉移到低溫躲避行為。

鄧彥華

每個人的保命暖爐:從活動與顫抖的物理分析,了解棕色脂肪組織對生理的影響

恆溫動物吸收的能量有相當部分會被用來產熱以適應不同溫度環境。其中,產熱可以分成主要是骨骼肌負責的顫抖性產熱及主要由棕色脂肪組織(brown adipose tissue)負責的非顫抖性產熱。藉活化棕色脂肪組織增加產熱與能量支出來減重為過去數年代謝學界研究的聖杯。但基因剔除鼠研究不支持該論點且無臨床可用的方法。因此本研究的研究目的為重新評估棕色脂肪組織與小鼠的體重和血糖代謝的關係,以及顫抖性產熱與非顫抖性產熱的關聯。

孔令丞 蔡宗甫 謝睿桓

舉「適」無雙-利用SELEX尋找能與RSV-N protein結合之抗體

RSV 人類呼吸道融合病毒每年冬季都肆虐全球,尤其是針對嬰幼兒以及 65 歲以上之老年人,造成龐大的醫療負擔以及對人體也造成相當大的威脅與危害。而適體是由 DNA、RNA 或是多肽鏈構成,在特定的溫濕度與酸鹼環境下,會有特殊的二級結構構型,因而能跟特定的蛋白質或其他特殊分子有著專一性的結合能力。我們利用一種名稱縮寫為SELEX的篩選步驟,從大量且多種的單鏈 DNA(ssDNA) 中,篩選出能與 RSV-N protein 專一性結合且結合力最強的適體,期望未來能利用篩選出的適體製造出針對 RSV-N protein 的快篩試劑,或甚至於類似於單株抗體效用的適體藥物。

蔣欣妤 陳俊安

利用CRISPR-Cas9觀察水稻成長時澱粉酶的表現情形

αAmy3、8 為水稻之二受缺氧或無氧狀態誘導表現之澱粉酶基因,兩種澱粉酶作用於不同的水稻發芽階段。本實驗以螢光蛋白基因片段敲除水稻中的 αAmy3、8 基因,探究 αAmy3、8 基因對於水稻發芽的影響及其作用時期。首先,我們建構了一系列的質體,再使用基因槍將其送入水稻的癒傷組織內,使水稻基因體中的 αAmy3 與 αAmy8 兩個基因中插入螢光蛋白基因片段,並組織培養為可能的轉殖株,再利用 PCR 確認得到轉殖株。

化學組

全國賽 好耶

許加軍 鄒佩慈

有機金屬骨架吸附水中之污染物探討

現今的水資源充滿各式汙染物,不僅威脅地球環境更對人類造成巨大的危機。本研究利用有機金屬骨架多孔且表面積極大的特性吸附染料及重金屬離子,探討何種材料吸附染料及重金屬離子的效果較佳並比較他們吸附的差異,進一步計算出吸附的反應速率定律式。由以上實驗可知 Zn-MOF-74 在吸附染料和重金屬皆有不錯的成果。期許在未來能夠實際應用並解決日益嚴重的水汙染議題。

呂紹頡 楊心澄

菌試機覓—利用金屬有機骨架進行污水之滅菌

水源的乾淨與否,主宰著生物存活的重要部分,而我們以此為發想,測試金屬有機骨架 MOF,一種混合無機與有機的新興材料,對滅菌的成效以及在不同環境下對滅菌實驗之影響。
首先,我們以水相合成實驗中所需之殺菌材料,再置於水中,觀察其殺菌能力及其強度。再者,我們運用不同的變因進行材料對菌液的滅菌,以測得不同MOF的殺菌能力。
在實驗中,我們使用 ZIF-8、MOF-74、UiO-66 及 UiO-66-NH2 加入含大腸桿菌的液體,並以不同環境試驗產生的殺菌效果大小。並希望未來能夠應用在登山自來水殺菌之用品上,增加登山客的淨水選擇。

物理組

全國賽 好耶x2

汪煒翔 林均庭 葉書佑

「腸」驅直入-大腸桿菌在Y型通道內的行為表現

在自然界中,大腸桿菌會隨著周圍環境營養物質濃度的改變來調整運動的行為以及方向。其中大腸桿菌具有兩種運動模式,分別為 Run(直線前進)和 Tumble(隨機旋轉),如果大腸桿菌感覺到自己周圍的營養物質越來越多,它就會透過調節以上兩種運動模式的機率使自己繼續朝這個方向前進。

我們將大腸桿菌放到我們設計的 Y 型通道之中,讓他在裡面跑來跑去,然後改變一些 Y 型通道的相關參數,例如通道的角度、寬度以及濃度梯度,觀察這些參數對大腸桿菌的運動會有什麼影響。

黃品叡 李恩銘

探討天氣環境對宇宙帶電粒子入射之影響

宇宙間宇宙射線,其中之一為質子,當質子由宇宙進入大氣層,會與大氣層中空氣粒子(如氧氣等)作用,產生 pi 介子,在極短時間內,π子會衰變成緲子,由於緲子於高空中產生,我們想探討高空天氣狀況是否會影響緲子的入射及分佈。

我們使用「閃爍體-SiPM」作為緲子探測器,並將其拼成一個正十六邊形以用來測量角度,最後使用電腦分析,就能畫出入射分布的圖。

數學組

拿下第一、第二名

李家勝 邱昱睿 廖芯洋

「圓」形畢露----利用「cyclos」得到常見基本幾何結構之探討

我們主要研究一種看似簡單實際上卻暗藏玄機的數學繪圖工具,叫做「cyclos」:在平面上,我們可以以兩點作直徑圓、以不共線三點作圓或在圓上標點,其中我們盡量的避免了使用解析的方法。我們使用了這個工具證明了許多圖形或點是可以利用「cyclos」這個工具找到的,包括了半徑圓、對稱點、內心外心重心垂心九點圓圓心以及旁心,甚至是一般人可能一輩子都不會聽到的東西,例如等角共軛點、反演點等......

劉慶軒

複解析函數的分支與黎曼曲面

數學研究到底在做什麼?其實就只是解非常困難的數學題而已。在國中時期,我們就已學過函數的概念,而我們也知道,函數的「反函數」未必存在。舉個例子,如果我們在自動販買機買飲料,每個按鈕都會對應一款飲料,但我們沒有辦法只從掉出來的飲料回推剛剛究竟是哪個按鈕被按下,因為可能有好幾個按鈕對應同一款飲料。而我研究的課題就是:如果現在反函數不存在,那麼應該怎麼限制或是擴張函數的適用範圍 (也就是定義域),好讓反函數可以定義呢?

資訊組

恭喜資訊組全部組別進科展全國賽

謝昀宸

魔鬼藏在細節裡-實時影像隱藏浮水印

有些動態影像,是不想被人輕易外流的,例如遊戲公司的內部測試版本遊戲,可能含有開發相關工具的機密。版權方(遊戲公司)常使用肉眼可見的浮水印,在畫面中顯示使用者資訊以追蹤洩漏者,當洩漏發生時可以採取法律行動維護權益。但顯示普通的浮水印,會造成視覺上的干擾。
我研究即時在動態影像上嵌入隱藏浮水印是否可行,測試影像遇到裁切、覆蓋等操作,是否能還原嵌入的資訊,並且評估隱藏浮水印是否能真的「即時嵌入」,以及是否會影響畫面品質。