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細菌性纖維之生產及其於傷口癒創之應用

為了解決Power Shake PTT的問題，作者林欣平 這樣論述：

細菌性纖維(bacterial cellulose, BC)係一種由微生物所生產之纖維素，其具有如高保水性、良好機械性質以及生物相容性等優點，可被用以作為食品加工、香妝工業及醫療應用等用途。 本研究以提高BC的商業價值為主，可分為四個方向：(1) BC之半連續式生產系統建立; (2)半連續式系統之產量提升;(3) BC生產菌株之鑑定以及 (4) BC於癒創敷材之應用。 首先，我們將轉動式生物反應器(rotating disk bioreactor, RDB)結合塑化基材(plastic composite support, PCS)以開發為塑化基材轉動式生物反應器(PCS-RDB

)。塑化基材為一種於高溫高壓下擠壓而成之支架，其成分為黃豆殼、黃豆粉、豬血球粉、酵母粗萃物以及聚丙烯等材料。過去研究發現PCS具有粗糙表面可幫助微生物附著，並可緩慢釋出養分以利微生物生長。本研究結果發現PCS-RDB可用以生產BC產量達0.24 g/L/day，並可於無再次接種之情況下持續生產BC達到五個循環以上。由掃描式電子顯微鏡(Scanning electron microscope, SEM)結果可知，PCS具有粗糙之表面，並於使用後可被發現仍有許多BC生產菌種Gluconacetobacter xylinus (G. xylinus)附著於PCS表面，這些附著之細菌可於下一次生產時做

為種菌之來源。於X光繞射(X-ray diffraction patterns, XRD)之結果可知，與靜置培養(static culture, SC)之BC (SC/BC)相比，由PCS-RDB生產之BC (PCS-RDB/BC)具有較低之結晶度。於機械性質分析(mechanical property analysis)可發現PCS-RDB/BC具有較低的應力以及較高的應變，顯示其具有較脆弱但有彈性之材料特性。 而於第二部分之研究，我們嘗試提升PCS-RDB生產BC之能力。我們選擇了四種不同聚合物如微晶纖維(microcrystalline cellulose, Avicel was

used herein)、甲基化纖維(carboxymethyl cellulose, CMC)、瓊脂(agar)以及藻醣酸鈉(sodium alginate)作為培養基添加物。並對添加不同添加物之PCS-RDB/BC進行材料特性分析。結果顯示於CMC及Avicel添加下可顯著增加BC於PCS-RDB系統之產量，並在0.8% Avcel添加之組別中可達最高產量約3.84 g/L。由傅立葉轉換紅外光譜分析(transform infrared spectroscopy, FTIR)、熱重分析儀(thermogravimetric analysis, TGA)、SEM以及XRD等分析可知CMC及A

vicel於BC生產過程中會被再吸收進入BC內部進而影響其材料特性。此外，這些添加物會增加培養基之黏性，進而使得BC生產菌株得以抵禦PCS-RDB轉動過程所產生之剪切力而導致的傷害。而機械性質及保水性分析顯示於Avicel添加組別之PCS-RDB/BC仍具有高保水性、高彈性以及較低之應力。 除了生產系統之建立及其優化之外，挑選具潛力之BC生產菌株亦能提升其於產業之實際應用性。於此部分之研究，我們嘗試由坊間之水果發酵產物取得未知之BC生產菌種，透過分子生物學以及生化分析等方式鑑定未知菌種，並對其生產特性進行測試以了解該未知菌種是否與常用BC生產菌株G. xylinus 23769相比是否有

所不同。藉由16s rDNA 序列比對以及生化特性分析結果可知，該菌種為Komagataeibacter intermedius (K. intermedius)，因此我們將其命名為K. intermedius FST213-1。藉由將其培養於不同起始pH值之環境中，我們發現K. intermedius FST213-1 具有耐鹼性之特性，其可於pH值達到8之環境中存活並生產BC。而在產量之比較上，K. intermedius FST213-1具有比G. xylinus 23769更高之BC產量(1.2 g/L v.s. 0.6 g/L)。於材料特性分析之結果可知，與G. xylinus 23

769相比，K. intermedius FST213-1所生產之BC具有高保水性、較低之熱穩定性以及結晶性等。而在機械性質分析上，兩者具有相似的應變以及應力。 BC因為其特殊材料特性而具有廣泛的應用，而在其所有應用中，醫療應用具有最高之商業價值，因此我們將BC與右旋糖酐(dextran)透過化學交聯以形成水凝膠，並希望其能作為癒創敷材以促進傷口癒合。於本研究中，我們使用10%, 20%以及30% dextran與BC交聯形成dextran/BC水膠。由機械性質分析可知交聯後之dextran/BC，其應力會隨著交聯之dextran濃度增加而下降，而其應變則是於10-20%之交聯組別保持彈

性，但會於30%之交聯組別急速下降，此結果顯示於高濃度之dextran交聯組別具有易碎及不穩定之特性。而於細胞實驗中，我們使用NIH-3T3纖維母細胞來測試dextran是否具有細胞毒性(cytotoxicity)以及其細胞增生能力(cell proliferation)之測試。結果顯示於所有組別之dextran/BC均不具有細胞毒性。而在細胞增生實驗上，10% dextran/BC具有最佳之細胞增生能力以及穩定性。而於動物實驗中，我們將小鼠背部打孔形成切割傷口，經10% dextran/BC處理後可發現其具有加速小鼠傷口癒合之能力，顯示10% dextran/BC具有研發成為癒創敷材之潛力。

總結來說，本研究透過半連續生產系統之建立及優化、新式菌種之發現及生醫敷材之應用等方向來提昇BC之應用價值。透過PCS-RDB之研發，我們僅需接種一次，便可半連續式生產BC達五個循環以上，並可透過不同添加物的添加來提昇該系統生產BC之能力。此外，我們也鑒定出一新式BC生產菌株-K. intermedius FST213-1，並發現其具有鹼耐受性以及高產量等特性。最後我們將BC與dextran結合以研發出新式水凝膠，並於細胞以及動物實驗發現其不具有細胞毒性、可促進纖維母細胞增生以及幫助小鼠傷口癒合等能力，適合作為癒創敷材之應用。這些結果將可用以降低BC於工業生產之成本並提升其應用性。

富極運動課程開發與訓練成效之探討

為了解決Power Shake PTT的問題，作者劉又慈 這樣論述：

背景：整合型多元體適能運動課程（Integrated multiple fitness exercise program, 以下簡稱IIMFEP）是近年來高齡者健康促進的趨勢，不僅可減緩老化更能增進或維持高齡者體能。積極投入健康高齡者運動課程之開發，是一種預防醫學的手段，但現今的課程主要針對疾病患者所設計，課程內容鮮少富含有亞洲運動特色，並缺乏嚴謹的課程設計檢驗程序。動機：提升臺灣對高齡者預防醫學的重視，並增添高齡者IMFEP之變化及了解其運動訓練成效。目的：透過嚴謹的課程設計流程，建構出富含亞洲運動特色的高齡者IMFEP及檢驗其運動成效。方法：（一）開發階段：著重以武術的動作做為課程編排的

主軸，強調有氧適能、肌力適能與平衡適能訓練的原則做課程的設計，稱為富合式太極（富極）。（二）檢驗階段：是由專家檢驗富極的課程內容，進行課程調整。（三）調查階段：則是針對社區高齡者對調整後的課程滿意度進行問卷調查。（四）成效檢驗階段：招募健康的社區高齡者，運動組（EG）進行連續12週（每週3次，每次1小時），控制組（CG）維持一般日常身體活動，12週前後測量參數內容包含身體組成、上下肢肌力、平衡測驗與老人體能測驗。上述所有數值皆以平均數 ± 標準差呈現，使用Mann-Whitney U test進行組間比較；研究進行12週後以Wilcoxon matched pairs signed rank

test進行組內比較，α值= .05。研究結果：（一）富極初步內容為熱身、太極拳有氧、武術彈力繩肌力訓練、武術瑜珈球平衡訓練、緩和運動（分別為12、20、20、8、2-3分鐘）（二）專家學者建議單腳站的動作僅提供給平衡能力佳者操作，而野馬分鬃、雙峰貫耳、點平衡式與弓箭下蹲式需減小銜接動作間的變化幅度。另外，因武術彈力繩肌力訓練涵蓋多樣平衡訓練，建議刪除武術瑜珈球平衡訓練，並將“武術彈力繩肌力訓練”改為“武術彈力繩肌力平衡訓練”，修改過的富極包含熱身、太極拳有氧、武術彈力繩肌力訓練、緩和運動（分別為7-8、30、20、2-3分鐘）（三）社區高齡者22位（79.38 ± 6.40歲）對訓練內容滿意

度佳（太極拳有氧得分為6.55 ± 0.13分、武術彈力繩肌力得分為5.79 ± 0.36分，7等級量表）。（四）完成所有課程訓練及前後測EG共10位（72.00 ± 3.89歲）與CG共7位（75.86 ± 2.91歲），部分身體組成EG較CG高（上臂圍：各為29.64 ± 2.47、26.49 ± 1.93 公分；大腿前側圍：各為19.10 ± 7.36、13.29 ± 3.01公厘；二頭肌皮脂厚：10.09 ± 5.07、6.32 ± 2.23 公厘；大腿前側皮脂厚各為19.48 ± 6.62、12.79 ± 3.11公厘），其他則無顯著差異；後測僅剩臀圍EG高於CG（各為96.53 ±

5.53、90.55 ± 4.29公分）。EG的後測30秒坐姿起立（前後測為15.30 ± 4.40、20.10 ± 7.42 次）與FRT（前後測各為36.67 ± 19.78、41.72 ± 18.31公分）較前測進步，而CG則是後測大腿圍較前測高（前後測各為45.85 ± 4.15、47.48 ± 3.93公分），同時控制組的左手握力後測較前測差（前後測為29.71 ± 4.69、27.91 ± 4.85公斤）。結論：富極是一項富含有亞洲運動文化特色的IMFEP課程，透過專家學者檢驗修正後，社區高齡者滿意度高，富極有助於改善社區健康高齡者下肢肌力與平衡表現並且維持握力，對其他適能則是有

提升的趨勢。建議：高齡者的IMFEP課程亟待開發，建議未來臺灣政府單位應鼓勵更多的亞洲運動專家為高齡者提供更多元的運動課程，弘揚亞洲運動文化。