高考申論題
108年
[醫學工程] 生物輸送原理
第 三 題
在一僅含細胞，胞外間質纖維及組織液的不含血管組織中（如下圖所示），假設細胞及胞外間質纖維的直徑分別為 Dc及 Df，單位體積內纖維長度及細胞數分別為 L 及 n。假設纖維（圓柱型）與細胞（球型）皆為均勻分布於組織內，同時纖維為互相平行。請問此組織的孔隙度（porosity）為何（即細胞與纖維所占的總體積分率）？（15 分）
📝 此題為申論題
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面對這類組織幾何建模題，首先應利用題目給定的形狀（球型、圓柱型）與單位體積參數（數量、長度）計算各固相的體積分率。接著要注意題目括號內對「孔隙度」的定義似乎與常規物理定義（流體體積分率）相反，因此作答時應同時列出「固相體積分率」與標準「孔隙度」，並註明其生理意義以確保完整得分。
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【解題思路】利用幾何模型計算單位體積內細胞與纖維的各自體積，相加得出固相體積分率，再根據多孔介質理論釐清孔隙度的定義。 【詳解】 已知：條件整理
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