ตรวจข้อสอบ > ณพรรษ ธีรสวัสดิ์ > การแข่งขันความถนัดทางวิศวกรรมศาสตร์ ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย (High School Engineering Aptitude Competition) > Part 1 > ตรวจ

ใช้เวลาสอบ 27 นาที

Back

# คำถาม คำตอบ ถูก / ผิด สาเหตุ/ขยายความ ทฤษฎีหลักคิด/อ้างอิงในการตอบ คะแนนเต็ม ให้คะแนน
1


โรคหัวใจและหลอดเลือดประเภทหลัก ๆ (CVD) ที่กล่าวถึงในบทความนี้มีอะไรบ้าง

โรคหลอดเลือดหัวใจ

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

2


วัสดุชีวภาพใดที่มีลักษณะพิเศษในการจำรูปร่างและมักใช้ในขดลวด

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

3


ประโยชน์หลักของการใช้ขดลวดที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเหนือขดลวดโลหะแบบดั้งเดิมคืออะไร?

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

4


ข้อเสียเปรียบหลักของขดลวดโพลีเมอร์ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพ เช่น PLA/PGA คืออะไร

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

5


วัสดุชีวภาพประเภทใดที่เหมาะกับความเข้ากันได้ทางชีวภาพในการใช้งานด้านหัวใจและหลอดเลือด

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

6


ขดลวดเมมโมรีอัลลอยด์ได้รับการออกแบบให้คืนรูปทรงเดิมที่อุณหภูมิที่กำหนด หากการเปลี่ยนเฟสที่อุณหภูมิสูงของขดลวดเกิดขึ้นที่ 50°C จุดเปลี่ยนในหน่วยฟาเรนไฮต์คือเท่าใด

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

7


ขดลวดที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพจะลดลงในอัตรา 7% ต่อเดือน ถ้ามวลขดลวดเริ่มต้นคือ 120 กรัม หลังจากผ่านไป 4 เดือน มวลของขดลวดจะเป็นเท่าใด

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

8


ขดลวดเมมโมรีอัลลอยด์ถูกบีบอัดที่อุณหภูมิห้อง (25°C) จากนั้นขยายเป็นรูปร่างเดิมที่อุณหภูมิร่างกาย (37°C) ถ้าความจุความร้อนจำเพาะของโลหะผสมคือ 0.45 J/ g°C และมวลของขดลวดคือ 60 กรัม ต้องใช้ความร้อนปริมาณเท่าใด

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

9


หากจำเป็นต้องปลูกถ่ายหลอดเลือดในหลอดเลือดแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 4 มม. และกราฟต์ขยายเป็น 1.8 เท่าของเส้นผ่านศูนย์กลางเดิม เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้ายของกราฟต์คือเท่าใด?

7.2 มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้าย=4มม.×1.8=7.2มม.

เส้นผ่านศูนย์กลางสุดท้าย=เส้นผ่านศูนย์กลางเดิม×1.8

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

10


วัสดุชีวภาพโพลีเมอร์จะสลายตัวในอัตราสัดส่วนกับมวลที่เหลืออยู่ หากมวลเริ่มต้นคือ 150 กรัม และลดลงเหลือ 105 กรัมในหนึ่งเดือน ค่าคงที่การสลายตัว kkk เป็นเท่าใดหากสมมติจลนศาสตร์ลำดับที่หนึ่ง

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

11


ประโยชน์หลักของการใช้วัสดุนาโนในการรักษาบาดแผลคืออะไร?

การส่งมอบยาแบบกำหนดเป้าหมายและการปล่อยยาเป็นเวลานาน

เนื่องจากวัสดุนาโนสามารถช่วยให้การปล่อยยาเกิดขึ้นอย่างคงที่และมีความแม่นยำในการส่งยาตรงไปยังจุดที่ต้องการ ซึ่งช่วยกระตุ้นกระบวนการรักษาและสมานแผลได้ดีขึ้น

Nanomaterials in Drug Delivery: Strengths and Opportunities in Medicine งานวิจัยที่กล่าวถึงวัสดุนาโนในระบบการส่งมอบยา (Drug Delivery) ได้เน้นถึงความสำคัญของการใช้วัสดุนาโนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการรักษาโดยการควบคุมการปล่อยยาอย่างต่อเนื่องและจำเพาะ (targeted drug delivery) ซึ่งสามารถเพิ่มความสามารถในการกระจายยาในพื้นที่เป้าหมายได้อย่างแม่นยำ ตัววัสดุนาโน เช่น ลิโพโซม (Liposomes), ไมเซลล์ (Micelles), หรือ วัสดุนาโนที่ทำจากธาตุต่างๆ เช่น คาร์บอนนาโนทูบ (Carbon nanotubes) จะช่วยให้ยามีความสามารถในการเจาะเข้าไปในเซลล์หรือเนื้อเยื่อเป้าหมายได้ดีขึ้น โดยการปล่อยยาในรูปแบบที่ควบคุมได้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการรักษาและลดผลข้างเคียงที่เกิดขึ้นจากยา​

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

12


วัสดุนาโนชนิดใดขึ้นชื่อในเรื่องฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ดีเยี่ยมและความสามารถในการส่งเสริมการสมานแผล

อนุภาคนาโนเงิน

อนุภาคนาโนเงิน (AgNPs) ขึ้นชื่อในเรื่องฤทธิ์ต้านเชื้อแบคทีเรียที่ดีเยี่ยมและความสามารถในการส่งเสริมการสมานแผล เนื่องจากมีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและลดการอักเสบได้ดี นอกจากนี้ยังช่วยกระตุ้นกระบวนการซ่อมแซมเนื้อเยื่อและส่งเสริมการสมานแผลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

จากงานวิจัย Tannic acid-modified silver nanoparticles for wound healing: the importance of size ชี้ว่าแผ่นปิดแผลที่มี AgNP สามารถป้องกันการบาดเจ็บจากการติดเชื้อแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพและส่งเสริมการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ได้

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

13


อะไรคือความท้าทายหลักที่เกี่ยวข้องกับวัสดุนาโนในการรักษาบาดแผล?

ความเป็นพิษและผลกระทบด้านลบที่อาจเกิดขึ้น

ความเป็นพิษและผลกระทบด้านลบที่อาจเกิดขึ้น เป็นความท้าทายที่สำคัญที่สุด เนื่องจากวัสดุนาโนสามารถก่อให้เกิดความเครียดออกซิเดชัน การอักเสบ และผลกระทบต่อเซลล์ได้หากไม่ควบคุมคุณสมบัติและปริมาณอย่างเหมาะสม ปัญหานี้มีผลโดยตรงต่อการใช้งานทางการแพทย์และความปลอดภัยของผู้ป่วย ดังนั้น การลดความเสี่ยงจากพิษและการปรับแต่งวัสดุเพื่อให้เข้ากันได้ทางชีวภาพจึงเป็นประเด็นสำคัญที่สุดในปัจจุบัน

Molecular interactions of nanomaterials and organisms: defining biomarkers for toxicity and high-throughput screening using traditional and next-generation sequencing approaches(Rebecca Klaper *, Devrah Arndt , Jared Bozich and Gustavo Dominguez) งานวิจัยนี้ใช้เทคโนโลยีการวิเคราะห์จีโนมและการคัดกรองแบบ high-throughput สามารถช่วยทำความเข้าใจการปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัสดุนาโนและสิ่งมีชีวิตได้ดียิ่งขึ้น โดยสามารถระบุ biomarkers ที่บ่งชี้ความเป็นพิษและแยกแยะผลกระทบที่เกิดจากวัสดุนาโนหรือจากไอออนที่หลุดออกมา การศึกษาเหล่านี้มีความสำคัญในการประเมินความเสี่ยงและการพัฒนาเทคโนโลยีนาโนอย่างปลอดภัย.

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

14


บทบาทของอนุภาคนาโนทองคำในการรักษาบาดแผลดังที่กล่าวไว้ในบทความคืออะไร?

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

15


คุณสมบัติใดของวัสดุนาโนที่ช่วยให้สามารถโต้ตอบกับกระบวนการทางชีววิทยาในระดับเซลล์และโมเลกุลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อัตราส่วนพื้นผิวต่อปริมาตรสูงและคุณสมบัติพื้นผิวที่ปรับแต่งได้

อนุภาคนาโนมีพื้นที่ผิวที่มากเมื่อเทียบกับมวลของมัน ทำให้สามารถโต้ตอบกับเซลล์หรือโมเลกุลในสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น การดูดซับโปรตีน ไอออน หรือโมเลกุลชีวภาพอื่นๆ และวัสดุนาโนสามารถปรับแต่งพื้นผิว (Surface Functionalization) ด้วยโมเลกุลเฉพาะ เช่น ลิแกนด์หรือแอนติบอดี เพื่อเพิ่มความจำเพาะต่อเซลล์หรือเป้าหมายทางชีวภาพ

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

16


วัสดุปิดแผลที่มีอนุภาคนาโนเงิน ( AgNPs ) ถูกนำไปใช้กับบาดแผล หากอนุภาคนาโนเงินปล่อยไอออนในอัตรา 0.5 มก./วัน และมวลรวมของ AgNPs ในน้ำสลัดคือ 10 มก. น้ำสลัดจะมีประสิทธิภาพในการปล่อยไอออนเงินได้กี่วัน

20 วัน

จำนวนวัน= 0.5/10 จำนวนวัน= 20วัน

ระยะเวลาในการปล่อยไอออน = อัตราการปล่อยไอออนต่อวัน/มวลรวมของ AgNPs ​

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

17


อนุภาคนาโนทองคำ (AuNPs) ถูกนำมาใช้ในการทำแผลเพื่อคุณสมบัติต้านการอักเสบ หากความจุความร้อนจำเพาะของ AuNPs เท่ากับ 0.129 J/ g°C และมวลของอนุภาคนาโนในน้ำสลัดคือ 5 กรัม จะต้องใช้ความร้อนเท่าใดในการเพิ่มอุณหภูมิของอนุภาคนาโนจาก 25°C เป็น 37°C

7.74 J

Q=5×0.129×(37-12) Q=5×0.129×12 Q=7.74J

Q=mcΔT

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

18


วัสดุนาโนโพลีเมอร์สลายตัวในอัตราสัดส่วนกับมวลที่เหลืออยู่ หากมวลเริ่มต้นคือ 50 กรัม และลดลงเหลือ 35 กรัมในหนึ่งเดือน ค่าคงที่การสลายตัว kkk เป็นเท่าใดหากสมมติจลนศาสตร์ลำดับที่หนึ่ง

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

19


หากไฮโดรเจลที่ใช้สมานแผลปล่อยยาในอัตราคงที่ 2 มก./ชั่วโมง. และปริมาณยาเริ่มต้นคือ 100 มก. ไฮโดรเจลจะปล่อยยาได้นานแค่ไหน?

50 ชั่วโมง

ระยะเวลา = (100มก.) / (2มก./ชั่วโมง) ระยะเวลา = 50ชั่วโมง

ระยะเวลาในการปล่อยยา = อัตราการปล่อยยา/ปริมาณยาเริ่มต้น

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

20


อนุภาคนาโนซิงค์ออกไซด์ ( ZnO NP) มีความเข้มข้น 0.5 กรัม/ลิตร หากคุณมีสารละลายนี้ 2 ลิตร จะมี ZnO NP อยู่ในสารละลาย กี่กรัม

1.0 กรัม

มวลของ ZnO NP = 0.5 กรัม/ลิตร × 2 ลิตร มวลของ ZnO NP = 1 กรัม

มวลของ ZnO NP=ความเข้มข้น×ปริมาตร

7

-.50 -.25 +.25 เต็ม 0 -35% +30% +35%

ผลคะแนน 47.05 เต็ม 140

แท๊ก หลักคิด
แท๊ก อธิบาย
แท๊ก ภาษา