0

0
0

文字

分享

0
0
0

夏日防蚊大作戰:防蚊液真的都有用嗎?又該怎麼使用呢?

行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
・2018/06/27 ・3221字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

本文由行政院環境保護署毒物及化學物質局委託,泛科學企劃執行

  • 文/Tzeng Alex

白天出門踏青,被蚊子叮;晚上夜遊,被蚊子叮;這是位處亞熱帶與熱帶交界的臺灣人ㄟ日常。為了不被叮成紅豆冰,很多人都會在外出的時候準備防蚊液;但市面上百百種、讓人產生選擇障礙的防蚊液是真的都有效嗎?純天然的就比較好嗎?除了塗在身上或噴灑在環境中的防蚊液外,那些防蚊貼片、手環有功效嗎?就讓我們一起看下去吧。

防蚊液又稱為蚊蟲忌避劑(Repellent),在西元前五世紀古希臘歷史學家希羅多德(Herodotus)記載埃及的漁夫會使用植物精油避免被蚊子叮咬1,在印度以及羅馬帝國時代也都有紀錄植物精油作為防蚊液的使用;至今有 37 種植物被記載具有驅趕或避免蚊蟲叮咬的功能2

人類很早就開始使用植物精油防止蚊蟲叮咬。圖/xbps42 @Pixabay

在第二次世界大戰時,為了保護軍人免於蚊蟲疾病的危害,在 1942-1947 年間共篩選超過 6000 種化合物用於防止蚊蟲叮咬2,這當中最為有效的化學物質就是現今常聽到的「敵避」又名「待乙妥」(diethyltoluamide,縮寫 DEET)。之後也發展出了像是派卡瑞丁(Picaridin)、伊默寧 (IR3535)以及可由檸檬桉中萃取的必安敵(PMD)等化學物質,這些皆是目前被確認有效的蚊蟲忌避劑成分3

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

不過現今臺灣市面上能夠購買到的防蚊產品的有效成分僅有敵避(DEET)、派卡瑞丁(Picaridin)以及必安敵(PMD)。敵避及派卡瑞丁在臺灣列屬藥品管理,在商品上市前皆需審查效用與安全性(並另區分為人用藥品與環境用藥);含有必安敵的植物萃取物或精油製成的人用防蚊液目前屬於一般商品。如果在挑選時不放心,可以盡量選擇經由相關政府單位核發許可證字號的產品

防蚊液天然的尚好?有「有效成分」才有用!

然而,要判斷一項防蚊產品是不是有效的,不只要注意「有效成分」還要注意其「時效性」以及劑量。

有效成分是指具有驅趕或避免蚊蟲叮咬的化合物,像是前述的敵避、派卡瑞丁、伊默寧、必安敵,皆屬於有效成分。由植物精油製成的防蚊液則是透過萃取獲得特定植物內的有效成分如必安敵(PMD),以達到防蚊效果。因此在防蚊液中的有效成分濃度,決定了防蚊效果與時效性。舉例來說,市售商品化的 10% PMD 約等同 7-10% DEET 的 2 小時防蚊效果,但一般的檸檬桉精油通常僅含有 2-3% 的 PMD。也就是說,單純塗抹檸檬桉精油,防蚊時效可能僅只有數分鐘到數十分鐘的效果,因此使用精油類防蚊液需注意時時補充使用。

這麼多種的防蚊產品是有用的嗎?圖/WikiImages @Pixabay

除了塗在身上的防蚊液外,防蚊貼片、手環、扣環有用嗎?

塗抹在身上的防蚊液,基本上是直接將能夠防蟲的成分塗抹在想要保護的地方,作用距離短;防蚊貼片、手環這些產品需要凌空涵蓋的保護範圍較大,以我們剛剛介紹的有效成分,是有可能做到的嗎?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

目前在研究上被公認的四種有效成分:敵避、派卡瑞丁、伊默寧、必安敵,目前都還未有明確的作用機制,僅有敵避被確認能夠與蚊蟲觸角上的嗅覺受器結合4。但這些有效成分的作用距離其實非常短;筆者曾經實際測試,將半隻手塗抹含有敵避的防蚊液,伸入蚊子的飼養箱內,沒有意外地,蚊子全部停到了沒有塗防蚊液的另外半隻手上。以我們目前所知,使用防蚊貼片、手環、扣環很可能無法提供足夠的保護;此外貼片、手環、扣環的設計也會容易受到所處環境的氣流干擾,使其效果更差。

夏日防蚊該怎麼做?

面臨夏日防蚊大作戰,除了使用「化學作戰」,稍稍了解蚊蟲的習性,我們可以做的還有更多。

實際上蚊蟲會進行寄主搜尋(Host seeking)找尋可吸血的寄主動物,遠距離靠著二氧化碳形成的氣味走廊,近距離時會靠著體表的揮發性化合物、顏色、體溫來決定吸血對象(詳見延伸閱讀:蚊子的咬人三部曲──二氧化碳、視覺、熱度),因此穿著淺色衣物(長袖、長褲或外套)進行物理隔離是非常重要的防蚊措施。

而配合採取的化學措施,則是使用具有有效成分的防蚊液了。使用防蚊液時要遵守相關注意事項,在裸露的皮膚處均勻塗抹,但須避免沾染到眼睛、口腔等部位並且不可塗抹到衣物上。而臺灣最常見的防蚊有效成分「敵避」,在低濃度的劑量下約可持續 2 個小時,2 到 4 小時補充塗抹,如果有活動流汗則適時補塗即可。在使用上,含「敵避」的防蚊液還需注意,不可與防曬乳液混合或同時使用塗抹,最少 2 次塗抹需間隔 5-10 分鐘。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

選擇有許可證的防蚊液,注意使用對象與適用濃度

臺灣現行市面上,含敵避與派卡瑞丁成分的防蚊液可分為適用於皮膚表面的「人用藥品」(包裝有衛福部核發許可證)與噴灑於環境或人體皮膚的「環境用藥」(包裝有環署衛製字或環署衛輸字),如為合法產品,均有經認證的許可證字號供查詢;含有必安敵類的人用防蚊液目前主要被歸類為精油類,屬於一般商品,要注意其有效成分濃度、並且適當補充才能達到防蚊效果。

此外,各國對於孩童在防蚊液的使用上,皆建議小於 2 個月的嬰兒避免使用任何的防蚊液。由於孩童皮膚吸收防蚊有效成分的速率與成人不同,並且身體能夠承受的劑量也較低,所以在年齡稍大一點的孩童各國則有不同的規範及限制。一般來說,6 個月以上的孩童可使用低濃度(<10%)的敵避、伊默寧及派卡瑞丁5, 7,8 [5,7-8],而必安敵則建議三歲以上孩童才可使用 7,8,若要塗抹在孩童臉部,則必須由成人先噴灑在手心再小心塗抹至孩童臉部,另外非常重要的是年紀較小的孩童時常會把手放進嘴巴裡,記得千萬不要把防蚊液噴孩童手上避免誤食防蚊液。對於懷孕及正在哺乳的媽媽,則是在懷孕的前 3 個月避免使用防蚊液,之後則是建議使用敵避用於防止蚊蟲叮咬 5

倘若前往瘧疾、登革熱、黃熱病等蚊媒疾病疫區建議使用有效成分濃度較高的防蚊液,在臺灣的藥局能夠買到的是含有 30% 以上的敵避以及 20.6% 派卡瑞丁的防蚊液,正確選用防蚊液不僅能夠有效預防蚊蟲叮咬,也能夠降低叮咬所帶來疾病風險。

延伸閱讀

泛科學《蚊子的咬人三部曲–二氧化碳、視覺、熱度

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

參考資料

  1. Charlwood D. (2003) Did Herodotus describe the first airborne use of mosquito repellents? Trends Parasitol. 19:555–556.
  2. Maia MF, Moore SJ. (2011) Plant-based insect repellents: a review of their efficacy, development and testing. Malar J. Mar 15:10.
  3. Lupi E, Hatz C, Schlagenhauf P. (2013) The efficacy of repellents against Aedes,
  4. Anopheles, Culex and Ixodes spp. – a literature review. Travel Med Infect Dis. 11:374-411.
  5. DeGennaro M. (2015) The mysterious multi-modal repellency of DEET. Fly (Austin). 9:45-51.
  6. Islam J, Zaman K, Duarah S, Raju PS, Chattopadhyay P. (2017) Mosquito repellents: An insight into the chronological perspectives and novel discoveries. Acta Trop. 167:216-230.
  7. United States Environmental Protection Agency

註:相關產品列表(點圖放大,更新至 2018 年 5 月)

  1. 衛生福利部核准含有敵避(DEET)的「人用藥化學防蚊液」(資料來源:西藥、醫療器材、含藥化粧品許可證查詢
  2. 環保署核准含有敵避(DEET)的「環境衛生用藥」(資料來源:行政院環境保護署環境用藥及病媒防治業網路查詢系統
  3. 環保署核准含有派卡瑞丁(Picaridin)可用於人體皮膚 的「環境衛生用藥」(資料來源:行政院環境保護署環境用藥及病媒防治業網路查詢系統

 



-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
行政院環境保護署毒物及化學物質局_96
52 篇文章 ・ 10 位粉絲
行政院環境保護署毒物及化學物質局,落實毒物及化學物質之源頭管理及勾稽查核,從源頭預防管控食安風險,追蹤有害化學物質,維護國民健康。 網站:https://www.tcsb.gov.tw/

0

2
1

文字

分享

0
2
1
「融合蛋白」如何全方位圍剿狡猾癌細胞
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/11/07 ・5944字 ・閱讀時間約 12 分鐘

本文與 TRPMA 台灣研發型生技新藥發展協會合作,泛科學企劃執行

我們知道癌症是台灣人健康的頭號公敵。 為此,我們花了很多時間介紹最新、最有效的抗癌方法之一:免疫療法

免疫療法中最重要的技術就是抗體藥物。科學家會人工製造一批抗體去標記癌細胞。它們就像戰場上的偵察無人機,能精準鎖定你體內的敵人——癌細胞,為它們打上標記,然後引導你的免疫系統展開攻擊。

這跟化療、放射線治療那種閉著眼睛拿機槍亂掃不同。免疫療法是重新叫醒你的免疫系統,為身體「上buff (增益) 」來抗癌,副作用較低,因此備受好評。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但尷尬的是,經過幾年的臨床考驗,科學家發現:光靠抗體對抗癌症,竟然已經不夠用了。

事情是這樣的,臨床上醫生與科學家逐漸發現:這個抗體標記,不是容易損壞,就是癌細胞同時設有多個陷阱關卡,只靠叫醒免疫細胞,還是難以發揮戰力。

但好消息是,我們的生技工程也大幅進步了。科學家開始思考:如果這台偵察無人機只有「標記」這一招不夠用,為什麼不幫它升級,讓它多學幾招呢?

這個能讓免疫藥物(偵察無人機)大進化的訓練器,就是今天的主角—融合蛋白(fusion protein)

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
融合蛋白(fusion protein)/ 圖片來源:wikipedia

融合蛋白是什麼?

免疫療法遇到的問題,我們可以這樣理解:想像你的身體是一座國家,病毒、細菌、腫瘤就是入侵者;而抗體,就是我們派出的「偵察無人機」。

當我們透過注射放出這支無人機群進到體內,它能迅速辨識敵人、緊抓不放,並呼叫其他免疫單位(友軍)一同解決威脅。過去 20 年,最強的偵查機型叫做「單株抗體」。1998年,生技公司基因泰克(Genentech)推出的藥物赫賽汀(Herceptin),就是一款針對 HER2 蛋白的單株抗體,目標是治療乳癌。

這支無人機群為什麼能對抗癌症?這要歸功於它「Y」字形的小小抗體分子,構造看似簡單,卻蘊藏巧思:

  • 「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器,能找到敵人身上的抗原特徵,並黏上去,稱為抗體結合區「Fab 區域」。
  • 「Y」 字形的「尾巴」就是我們說的「標籤」,它能通知免疫系統啟動攻擊,稱為結晶區域片段「Fc 區域」。具體來說,當免疫細胞在體內巡邏,免疫細胞上的 Fc 受體 (FcR) 會和 Fc區域結合,進而認出病原體或感染細胞,接著展開清除。

更厲害的是,這個 Fc 區域標籤還能加裝不同功能。一般來說,人體內多餘的分子,會被定期清除。例如,細胞內會有溶酶體不斷分解多餘的物質,或是血液經過肝臟時會被代謝、分解。那麼,人造抗體對身體來說,屬於外來的東西,自然也會被清除。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

而 Fc區域會與細胞內體上的Fc受體結合,告訴細胞「別分解我」的訊號,阻止溶酶體的作用。又或是單純把標籤做的超大,例如接上一段長長的蛋白質,或是聚乙二醇鏈,讓整個抗體分子的大小,大於腎臟過濾孔的大小,難以被腎臟過濾,進而延長抗體在體內的存活時間。

偵測器(Fab)加上標籤(Fc)的結構,使抗體成為最早、也最成功的「天然設計藥物」。然而,當抗體在臨床上逐漸普及,一個又一個的問題開始浮現。抗體的強項在於「精準鎖定」,但這同時也是它的限制。

「Y」 字形上面的兩隻「叉叉」是敵人偵測器,能找到敵人身上的抗原特徵,並黏上去,稱為抗體結合區「Fab 區域」/ 圖片來源:shutterstock

第一個問題:抗體只能打「魔王」,無法毀掉「魔窟」。 

抗體一定要有一個明確的「標的物」才能發揮作用。這讓它在針對「腫瘤」或「癌細胞本身」時非常有效,因為敵人身上有明顯標記。但癌細胞的形成與惡化,是細胞在「生長、分裂、死亡、免疫逃脫」這些訊號通路上被長期誤導的結果。抗體雖然勇猛,卻只能針對已經帶有特定分子的癌細胞魔王,無法摧毀那個孕育魔王的系統魔窟。這時,我們真正欠缺的是能「調整」、「模擬」或「干擾」這些錯誤訊號的藥物。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

第二個問題:開發產線的限制。

抗體的開發,得經過複雜的細胞培養與純化程序。每次改變結構或目標,幾乎都要重新開發整個系統。這就像你無法要求一台偵測紅外線的無人機,明天立刻改去偵測核輻射。高昂的成本與漫長的開發時間,讓新產線難以靈活創新。

為了讓免疫藥物能走向多功能與容易快速製造、測試的道路,科學家急需一個更工業化的藥物設計方式。雖然我們追求的是工業化的設計,巧合的是,真正的突破靈感,仍然來自大自然。

在自然界中,基因有時會彼此「融合」成全新的組合,讓生物獲得額外功能。例如細菌,它們常仰賴一連串的酶來完成代謝,中間產物要在細胞裡來回傳遞。但後來,其中幾個酶的基因彼此融合,而且不只是基因層級的合併,產出的酶本身也變成同一條長長的蛋白質。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

結果,反應效率大幅提升。因為中間產物不必再「跑出去找下一個酶」,而是直接在同一條生產線上完成。對細菌來說,能更快處理養分、用更少能量維持生存,自然形成適應上的優勢,這樣的融合基因也就被演化保留下來。

科學家從中得到關鍵啟發:如果我們也能把兩種有用的蛋白質,「人工融合」在一起,是否就能創造出更強大的新分子?於是,融合蛋白(fusion protein)就出現了。

以假亂真:融合蛋白的HIV反制戰

融合蛋白的概念其實很直覺:把兩種以上、功能不同的蛋白質,用基因工程的方式「接起來」,讓它們成為同一個分子。 

1990 年,融合蛋白 CD4 免疫黏附素(CD4 immunoadhesin)誕生。這項設計,是為了對付令人類聞風喪膽的 HIV 病毒。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

我們知道 T 細胞是人體中一種非常重要的白血球。在這些 T 細胞中,大約有六到七成表面帶有一個叫做「CD4」的輔助受體。CD4 會和另一個受體 TCR 一起合作,幫助 T 細胞辨識其他細胞表面的抗原片段,等於是 T 細胞用來辨認壞人的「探測器」。表面擁有 CD4 受體的淋巴球,就稱為 CD4 淋巴球。

麻煩的來了。 HIV 病毒反將一軍,竟然把 T 細胞的 CD4 探測器,當成了自己辨識獵物的「標記」。沒錯,對 HIV 病毒來說,免疫細胞就是它的獵物。HIV 的表面有一種叫做 gp120 的蛋白,會主動去抓住 T 細胞上的 CD4 受體。

一旦成功結合,就會啟動一連串反應,讓病毒外殼與細胞膜融合。HIV 進入細胞內後會不斷複製並破壞免疫細胞,導致免疫系統逐漸崩潰。

為了逆轉這場悲劇,融合蛋白 CD4 免疫黏附素登場了。它的結構跟抗體類似,由由兩個不同段落所組成:一端是 CD4 假受體,另一端則是剛才提到、抗體上常見的 Fc 區域。當 CD4 免疫黏附素進入體內,它表面的 CD4 假受體會主動和 HIV 的 gp120 結合。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

厲害了吧。 病毒以為自己抓到了目標細胞,其實只是被騙去抓了一個假的 CD4。這樣 gp120 抓不到 CD4 淋巴球上的真 CD4,自然就無法傷害身體。

而另一端的 Fc 區域則有兩個重要作用:一是延長融合蛋白在體內的存活時間;二是理論上能掛上「這裡有敵人!」的標籤,這種機制稱為抗體依賴性細胞毒殺(ADCC)或免疫吞噬作用(ADCP)。當免疫細胞的 Fc 受體與 Fc 區域結合,就能促使免疫細胞清除被黏住的病毒顆粒。

不過,這裡有個關鍵細節。

在實際設計中,CD4免疫黏附素的 Fc 片段通常會關閉「吸引免疫細胞」的這個技能。原因是:HIV 專門攻擊的就是免疫細胞本身,許多病毒甚至已經藏在 CD4 細胞裡。若 Fc 區域過於活躍,反而可能引發強烈的發炎反應,甚至讓免疫系統錯把帶有病毒碎片的健康細胞也一併攻擊,這樣副作用太大。因此,CD4 免疫黏附素的 Fc 區域會加入特定突變,讓它只保留延長藥物壽命的功能,而不會與淋巴球的 Fc 受體結合,以避免誘發免疫反應。

從 DNA 藍圖到生物積木:融合蛋白的設計巧思

融合蛋白雖然潛力強大,但要製造出來可一點都不簡單。它並不是用膠水把兩段蛋白質黏在一起就好。「融合」這件事,得從最根本的設計圖,也就是 DNA 序列就開始規劃。

我們體內的大部分蛋白質,都是細胞照著 DNA 上的指令一步步合成的。所以,如果科學家想把蛋白 A 和蛋白 B 接在一起,就得先把這兩段基因找出來,然後再「拼」成一段新的 DNA。

不過,如果你只是單純把兩段基因硬接起來,那失敗就是必然的。因為兩個蛋白會互相「打架」,導致摺疊錯亂、功能全毀。

這時就需要一個小幫手:連接子(linker)。它的作用就像中間的彈性膠帶,讓兩邊的蛋白質能自由轉動、互不干擾。最常見的設計,是用多個甘胺酸(G)和絲胺酸(S)組成的柔性小蛋白鏈。

設計好這段 DNA 之後,就能把它放進細胞裡,讓細胞幫忙「代工」製造出這個融合蛋白。接著,科學家會用層析、電泳等方法把它純化出來,再一一檢查它有沒有摺疊正確、功能是否完整。

如果一切順利,這個人工設計的融合分子,就能像自然界的蛋白一樣穩定運作,一個全新的「人造分子兵器」就此誕生。

CD4免疫黏附素問世之後,融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一。而且現在的融合蛋白,早就不只是「假受體+Fc 區域」這麼單純。它已經跳脫模仿抗體,成為真正能自由組裝、自由設計的生物積木。

CD4免疫黏附素問世之後,融合蛋白逐漸成為生物製藥的重要平台之一 / 圖片來源:wikipedia

融合蛋白的強項,就在於它能「自由組裝」。

以抗體為骨架,科學家可以接上任何想要的功能模組,創造出全新的藥物型態。一般的抗體只能「抓」(標記特定靶點);但融合蛋白不只會抓,還能「阻斷」、「傳遞」、甚至「調控」訊號。在功能模組的加持下,它在藥物設計上,幾乎像是一個分子級的鋼鐵蜘蛛人裝甲。

一般來說,當我們選擇使用融合蛋白時,通常會期待它能發揮幾種關鍵效果:

  1. 療效協同: 一款藥上面就能同時針對多個靶點作用,有機會提升治療反應率與持續時間,達到「一藥多效」的臨床價值。
  2. 減少用藥: 原本需要兩到三種單株抗體聯合使用的療法,也許只要一種融合蛋白就能搞定。這不僅能減少給藥次數,對病人來說,也有機會因為用藥減少而降低治療成本。
  3. 降低毒性風險: 經過良好設計的融合蛋白,可以做到更精準的「局部活化」,讓藥物只在目標區域發揮作用,減少副作用。

到目前為止,我們了解了融合蛋白是如何製造的,也知道它的潛力有多大。

那麼,目前實際成效到底如何呢?

一箭雙鵰:拆解癌細胞的「偽裝」與「內奸」

2016 年,德國默克(Merck KGaA)展開了一項全新的臨床試驗。 主角是一款突破性的雙功能融合蛋白──Bintrafusp Alfa。這款藥物的厲害之處在於,它能同時封鎖 PD-L1 和 TGF-β 兩條免疫抑制路徑。等於一邊拆掉癌細胞的偽裝,一邊解除它的防護罩。

PD-L1,我們或許不陌生,它就像是癌細胞身上的「偽裝良民證」。當 PD-L1 和免疫細胞上的 PD-1 受體結合時,就會讓免疫系統誤以為「這細胞是自己人」,於是放過它。我們的策略,就是用一個抗體或抗體樣蛋白黏上去,把這張「偽裝良民證」封住,讓免疫系統能重新啟動。

但光拆掉偽裝還不夠,因為癌細胞還有另一位強大的盟友—一個起初是我軍,後來卻被癌細胞收買、滲透的「內奸」。它就是,轉化生長因子-β,縮寫 TGF-β。

先說清楚,TGF-β 原本是體內的秩序管理者,掌管著細胞的生長、分化、凋亡,還負責調節免疫反應。在正常細胞或癌症早期,它會和細胞表面的 TGFBR2 受體結合,啟動一連串訊號,抑制細胞分裂、減緩腫瘤生長。

但當癌症發展到後期,TGF-β 跟 TGFBR2 受體之間的合作開始出問題。癌細胞表面的 TGFBR2 受體可能突變或消失,導致 TGF-β 不但失去了原本的抑制作用,反而轉向幫癌細胞做事

它會讓細胞骨架(actin cytoskeleton)重新排列,讓細胞變長、變軟、更有彈性,還能長出像觸手的「偽足」(lamellipodia、filopodia),一步步往外移動、鑽進組織,甚至進入血管、展開全身轉移。

更糟的是,這時「黑化」的 TGF-β 還會壓抑免疫系統,讓 T 細胞和自然殺手細胞變得不再有攻擊力,同時刺激新血管生成,幫腫瘤打通營養補給線。

為了對抗這個內奸,默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡,加上了一個「TGF-β 陷阱(trap)」。就像 1989 年的 CD4 免疫黏附素用「假受體」去騙 HIV 一樣,這個融合蛋白在體內循環時,會用它身上的「陷阱」去捕捉並中和游離的 TGF-β。這讓 TGF-β 無法再跟腫瘤細胞或免疫細胞表面的天然受體結合,從而鬆開了那副壓抑免疫系統的腳鐐。

為了對抗這個內奸,默克在 Bintrafusp Alfa 的結構裡,加上了一個「TGF-β 陷阱(trap)」/ 情境圖來源:shutterstock

告別單一解方:融合蛋白的「全方位圍剿」戰

但,故事還沒完。我們之前提過,癌細胞之所以難纏,在於它會發展出各種「免疫逃脫」策略。

而近年我們發現,癌細胞的「偽良民證」至少就有兩張:一張是 PD-L1;另一張是 CD-47。CD47 是癌細胞向巨噬細胞展示的「別吃我」訊號,當它與免疫細胞上的 SIRPα 結合時,就會抑制吞噬反應。

為此,總部位於台北的漢康生技,決定打造能同時對付 PD-L1、CD-47,乃至 TGF-β 的三功能生物藥 HCB301。

雖然三功能融合蛋白聽起來只是「再接一段蛋白」而已,但實際上極不簡單。截至目前,全球都還沒有任何三功能抗體或融合蛋白批准上市,在臨床階段的生物候選藥,也只佔了整個生物藥市場的 1.6%。

漢康生技透過自己開發的 FBDB 平台技術,製作出了三功能的生物藥 HCB301,目前第一期臨床試驗已經在美國、中國批准執行。

免疫療法絕對是幫我們突破癌症的關鍵。但我們也知道癌症非常頑強,還有好幾道關卡我們無法攻克。既然單株抗體在戰場上顯得單薄,我們就透過融合蛋白,創造出擁有多種功能模組的「升級版無人機」。

融合蛋白強的不是個別的偵查或阻敵能力,而是一組可以「客製化組裝」的平台,用以應付癌細胞所有的逃脫策略。

Catch Me If You Can?融合蛋白的回答是:「We Can.」

未來癌症的治療戰場,也將從尋找「唯一解」,轉變成如何「全方位圍剿」癌細胞,避免任何的逃脫。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
解密機器人如何學會思考、觸摸與變形
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/09/09 ・6820字 ・閱讀時間約 14 分鐘

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

本文與 Perplexity 合作,泛科學企劃執行

「Hello. I am… a robot.」

在我們的記憶裡,機器人的聲音就該是冰冷、單調,不帶一絲情感 。它們的動作僵硬,肢體不協調,像一個沒有靈魂的傀儡,甚至啟發我們創造了機械舞來模仿那獨特的笨拙可愛。但是,現今的機器人發展不再只會跳舞或模仿人聲,而是已經能獨立完成一場膽囊切除手術。

就在2025年,美國一間實驗室發表了一項成果:一台名為「SRT-H」的機器人(階層式手術機器人Transformer),在沒有人類醫師介入的情況下,成功自主完成了一場完整的豬膽囊切除手術。SRT-H 正是靠著從錯誤中學習的能力,最終在八個不同的離體膽囊上,達成了 100% 的自主手術成功率。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

這項成就的意義重大,因為過去機器人手術的自動化,大多集中在像是縫合這樣的單一「任務」上。然而,這一場完整的手術,是一個包含數十個步驟、需要連貫策略與動態調整的複雜「程序」。這是機器人首次在包含 17 個步驟的完整膽囊切除術中,實現了「步驟層次的自主性」。

這就引出了一個讓我們既興奮又不安的核心問題:我們究竟錯過了什麼?機器人是如何在我們看不見的角落,悄悄完成了從「機械傀儡」到「外科醫生」的驚人演化?

這趟思想探險,將為你解密 SRT-H 以及其他五款同樣具備革命性突破的機器人。你將看到,它們正以前所未有的方式,發展出生物般的觸覺、理解複雜指令、學會團隊合作,甚至開始自我修復與演化,成為一種真正的「準生命體」 。

所以,你準備好迎接這個機器人的新紀元了嗎?

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

只靠模仿還不夠?手術機器人還需要學會「犯錯」與「糾正」

那麼,SRT-H 這位機器人的外科大腦,究竟藏著什麼秘密?答案就在它創新的「階層式框架」設計裡 。

你可以想像,SRT-H 的腦中,住著一個分工明確的兩人團隊,就像是漫畫界的傳奇師徒—黑傑克與皮諾可 。

  • 第一位,是動口不動手的總指揮「黑傑克」: 它不下達具體的動作指令,而是在更高維度的「語言空間」中進行策略規劃 。它發出的命令,是像「抓住膽管」或「放置止血夾」這樣的高層次任務指令 。
  • 第二位,是靈巧的助手「皮諾可」: 它負責接收黑傑克的語言指令,並將這些抽象的命令,轉化為機器手臂毫釐不差的精準運動軌跡 。

但最厲害的還不是這個分工,而是它們的學習方式。SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。但這還只是開始,研究人員在訓練過程中,會刻意讓它犯錯,並向它示範如何從抓取失敗、角度不佳等糟糕的狀態中恢復過來 。這種獨特的訓練方法,被稱為「糾正性示範」 。

SRT-H 研究團隊收集了 17 個小時、共 16,000 條由人類專家操作示範的軌跡數據來訓練它 。 / 圖片來源:shutterstock

這項訓練,讓 SRT-H 學會了一項外科手術中最關鍵的技能:當它發現執行搞砸了,它能即時識別偏差,並發出如「重試抓取」或「向左調整」等「糾正性指令」 。這套內建的錯誤恢復機制至關重要。當研究人員拿掉這個糾正能力後,機器人在遇到困難時,要不是完全失敗,就是陷入無效的重複行為中 。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

正是靠著這種從錯誤中學習、自我修正的能力,SRT-H 最終在八次不同的手術中,達成了 100% 的自主手術成功率 。

SRT-H 證明了機器人開始學會「思考」與「糾錯」。但一個聰明的大腦,足以應付更混亂、更無法預測的真實世界嗎?例如在亞馬遜的倉庫裡,機器人不只需要思考,更需要實際「會做事」。

要能精準地與環境互動,光靠視覺或聽覺是不夠的。為了讓機器人能直接接觸並處理日常生活中各式各樣的物體,它就必須擁有生物般的「觸覺」能力。

解密 Vulcan 如何學會「觸摸」

讓我們把場景切換到亞馬遜的物流中心。過去,這裡的倉儲機器人(如 Kiva 系統)就像放大版的掃地機器人,核心行動邏輯是極力「避免」與周遭環境發生任何物理接觸,只負責搬運整個貨架,再由人類員工挑出包裹。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

但 2025 年5月,亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan。在亞馬遜的物流中心裡,商品被存放在由彈性帶固定的織物儲物格中,而 Vulcan 的任務是必須主動接觸、甚至「撥開」彈性織網,再從堆放雜亂的儲物格中,精準取出單一包裹,且不能造成任何損壞。

2025 年5月,亞馬遜展示了他們最新的觸覺機器人 Vulcan / 圖片引用:https://www.aboutamazon.com/news

Vulcan 的核心突破,就在於它在「拿取」這個動作上,學會了生物般的「觸覺」。它靈活的機械手臂末端工具(EOAT, End-Of-Arm Tool),不僅配備了攝影機,還搭載了能測量六個自由度的力與力矩感測器。六個自由度包含上下、左右、前後的推力,和三個維度的旋轉力矩。這就像你的手指,裡頭分布著非常多的受器,不只能感測壓力、還能感受物體橫向拉扯、運動等感觸。

EOAT 也擁有相同精確的「觸覺」,能夠在用力過大之前即時調整力道。這讓 Vulcan 能感知推動一個枕頭和一個硬紙盒所需的力量不同,從而動態調整行為,避免損壞貨物。

其實,這更接近我們人類與世界互動的真實方式。當你想拿起桌上的一枚硬幣時,你的大腦並不會先計算出精準的空間座標。實際上,你會先把手伸到大概的位置,讓指尖輕觸桌面,再沿著桌面滑動,直到「感覺」到硬幣的邊緣,最後才根據觸覺決定何時彎曲手指、要用多大的力量抓起這枚硬幣。Vulcan 正是在學習這種「視覺+觸覺」的混合策略,先用攝影機判斷大致的空間,再用觸覺回饋完成最後精細的操作。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

靠著這項能力,Vulcan 已經能處理亞馬遜倉庫中約 75% 的品項,並被優先部署來處理最高和最低層的貨架——這些位置是最容易導致人類員工職業傷害的位置。這也讓自動化的意義,從單純的「替代人力」,轉向了更具建設性的「增強人力」。

SRT-H 在手術室中展現了「專家級的腦」,Vulcan 在倉庫中演化出「專家級的手」。但你發現了嗎?它們都還是「專家」,一個只會開刀,一個只會揀貨。雖然這種「專家型」設計能有效規模化、解決痛點並降低成本,但機器人的終極目標,是像人類一樣成為「通才」,讓單一機器人,能在人類環境中執行多種不同任務。

如何教一台機器人「舉一反三」?

你問,機器人能成為像我們一樣的「通才」嗎?過去不行,但現在,這個目標可能很快就會實現了。這正是 NVIDIA 的 GR00T 和 Google DeepMind 的 RT-X 等專案的核心目標。

過去,我們教機器人只會一個指令、一個動作。但現在,科學家們換了一種全新的教學思路:停止教機器人完整的「任務」,而是開始教它們基礎的「技能基元」(skill primitives),這就像是動作的模組。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

例如,有負責走路的「移動」(Locomotion) 基元,和負責抓取的「操作」(Manipulation) 基元。AI 模型會透過強化學習 (Reinforcement Learning) 等方法,學習如何組合這些「技能基元」來達成新目標。

舉個例子,當 AI 接收到「從冰箱拿一罐汽水給我」這個新任務時,它會自動將其拆解為一系列已知技能的組合:首先「移動」到冰箱前、接著「操作」抓住把手、拉開門、掃描罐子、抓住罐子、取出罐子。AI T 正在學會如何將這些單一的技能「融合」在一起。有了這樣的基礎後,就可以開始來大量訓練。

當多重宇宙的機器人合體練功:通用 AI 的誕生

好,既然要學,那就要練習。但這些機器人要去哪裡獲得足夠的練習機會?總不能直接去你家廚房實習吧。答案是:它們在數位世界裡練習

NVIDIA 的 Isaac Sim 等平台,能創造出照片級真實感、物理上精確的模擬環境,讓 AI 可以在一天之內,進行相當於數千小時的練習,獨自刷副本升級。這種從「模擬到現實」(sim-to-real)的訓練管線,正是讓訓練這些複雜的通用模型變得可行的關鍵。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

DeepMind 的 RT-X 計畫還發現了一個驚人的現象:用來自多種「不同類型」機器人的數據,去訓練一個單一的 AI 模型,會讓這個模型在「所有」機器人上表現得更好。這被稱為「正向轉移」(positive transfer)。當 RT-1-X 模型用混合數據訓練後,它在任何單一機器人上的成功率,比只用該機器人自身數據訓練的模型平均提高了 50%。

這就像是多重宇宙的自己各自練功後,經驗值合併,讓本體瞬間變強了。這意味著 AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念,這些概念獨立於它所控制的特定身體。

AI 正在學習關於物理、物體特性和任務結構的抽象概念,這些概念獨立於它所控制的特定身體。/ 圖片來源:shutterstock

不再是工程師,而是「父母」: AI 的新學習模式

這也導向了一個科幻的未來:或許未來可能存在一個中央「機器人大腦」,它可以下載到各種不同的身體裡,並即時適應新硬體。

這種學習方式,也從根本上改變了我們與機器人的互動模式。我們不再是逐行編寫程式碼的工程師,而是更像透過「示範」與「糾正」來教導孩子的父母。

NVIDIA 的 GR00T 模型,正是透過一個「數據金字塔」來進行訓練的:

  • 金字塔底層: 是大量的人類影片。
  • 金字塔中層: 是海量的模擬數據(即我們提過的「數位世界」練習)。
  • 金字塔頂層: 才是最珍貴、真實的機器人操作數據。

這種模式,大大降低了「教導」機器人新技能的門檻,讓機器人技術變得更容易規模化與客製化。

當機器人不再是「一個」物體,而是「任何」物體?

我們一路看到了機器人如何學會思考、觸摸,甚至舉一反三。但這一切,都建立在一個前提上:它們的物理形態是固定的。

但,如果連這個前提都可以被打破呢?這代表機器人的定義不再是固定的形態,而是可變的功能:它能改變身體來適應任何挑戰,不再是一台單一的機器,而是一個能根據任務隨選變化的物理有機體。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯,其中瑞士洛桑聯邦理工學院特別具有代表性,該學院的仿生機器人實驗室(Bioinspired Robotics Group, BIRG)2007 年就打造模組化自重構機器人 Roombots。

有不少團隊在爭奪這個機器人領域的聖杯,其中瑞士洛桑聯邦理工學院(EPFL)特別具有代表性。該學院的仿生機器人實驗室(BIRG)在 2007 年就已打造出模組化自重構機器人 Roombots。而 2023 年,來自 EPFL 的另一個實驗室——可重組機器人工程實驗室(RRL),更進一步推出了 Mori3,這是一套把摺紙藝術和電腦圖學巧妙融合的模組化機器人系統。

2023 年來自 EPFL 的另一個實驗室—可重組機器人工程實驗室(RRL)推出了 Mori3 © 2023 Christoph Belke, EPFL RRL

Mori3 的核心,是一個個小小的三角形模組。別看它簡單,每個模組都是一個獨立的機器人,有自己的電源、馬達、感測器和處理器,能獨立行動,也能和其他模組合作。最厲害的是,它的三條邊可以自由伸縮,讓這個小模組本身就具備「變形」能力。

當許多 Mori3 模組連接在一起時,就能像一群活的拼圖一樣,從平面展開,組合成各種三維結構。研究團隊將這種設計稱為「物理多邊形網格化」。在電腦圖學裡,我們熟悉的 3D 模型,其實就是由許多多邊形(通常是三角形)拼湊成的網格。Mori3 的創新之處,就是把這種純粹的數位抽象,真正搬到了現實世界,讓模組們化身成能活動的「實體網格」。

這代表什麼?團隊已經展示了三種能力:

  • 移動:他們用十個模組能組合成一個四足結構,它能從平坦的二維狀態站立起來,並開始行走。這不只是結構變形,而是真正的協調運動。
  • 操縱: 五個模組組合成一條機械臂,撿起物體,甚至透過末端模組的伸縮來擴大工作範圍。
  • 互動: 模組們能形成一個可隨時變形的三維曲面,即時追蹤使用者的手勢,把手的動作轉換成實體表面的起伏,等於做出了一個會「活」的觸控介面。

這些展示,不只是實驗室裡的炫技,而是真實證明了「物理多邊形網格化」的潛力:它不僅能構建靜態的結構,還能創造具備複雜動作的動態系統。而且,同一批模組就能在不同情境下切換角色。

想像一個地震後的救援場景:救援隊帶來的不是一台笨重的挖土機,而是一群這樣的模組。它們首先組合成一條長長的「蛇」形機器人,鑽入瓦礫縫隙;一旦進入開闊地後,再重組成一隻多足的「蜘蛛」,以便在不平的地面上穩定行走;發現受困者時,一部分模組分離出來形成「支架」撐住搖搖欲墜的橫樑,另一部分則組合成「夾爪」遞送飲水。這就是以任務為導向的自我演化。

這項技術的終極願景,正是科幻中的概念:可程式化物質(Programmable Matter),或稱「黏土電子學」(Claytronics)。想像一桶「東西」,你可以命令它變成任何你需要的工具:一支扳手、一張椅子,或是一座臨時的橋樑。

未來,我們只需設計一個通用的、可重構的「系統」,它就能即時創造出任務所需的特定機器人。這將複雜性從實體硬體轉移到了規劃重構的軟體上,是一個從硬體定義的世界,走向軟體定義的物理世界的轉變。

更重要的是,因為模組可以隨意分開與聚集,損壞時也只要替換掉部分零件就好。足以展現出未來機器人的適應性、自我修復與集體行為。當一群模組協作時,它就像一個超個體,如同蟻群築橋。至此,「機器」與「有機體」的定義,也將開始動搖。

從「實體探索」到「數位代理」

我們一路見證了機器人如何從單一的傀儡,演化為學會思考的外科醫生 (SRT-H)、學會觸摸的倉儲專家 (Vulcan)、學會舉一反三的通才 (GR00T),甚至是能自我重構成任何形態的「可程式化物質」(Mori3)。

但隨著機器人技術的飛速發展,一個全新的挑戰也隨之而來:在一個 AI 也能生成影像的時代,我們如何分辨「真實的突破」與「虛假的奇觀」?

舉一個近期的案例:2025 年 2 月,一則影片在網路上流傳,顯示一台人形機器人與兩名人類選手進行羽毛球比賽,並且輕鬆擊敗了人類。我的第一反應是懷疑:這太誇張了,一定是 AI 合成的影片吧?但,該怎麼驗證呢?答案是:用魔法打敗魔法。

在眾多 AI 工具中,Perplexity 特別擅長資料驗證。例如這則羽球影片的內容貼給 Perplexity,它馬上就告訴我:該影片已被查證為數位合成或剪輯。但它並未就此打住,而是進一步提供了「真正」在羽球場上有所突破的機器人—來自瑞士 ETH Zurich 團隊的 ANYmal-D

接著,選擇「研究模式」,就能深入了解 ANYmal-D 的詳細原理。原來,真正的羽球機器人根本不是「人形」,而是一台具備三自由度關節的「四足」機器人。

如果你想更深入了解,Perplexity 的「實驗室」功能,還能直接生成一份包含圖表、照片與引用來源的完整圖文報告。它不只介紹了 ANYmal-D 在羽球上的應用,更詳細介紹了瑞士聯邦理工學院發展四足機器人的完整歷史:為何選擇四足?如何精進硬體與感測器結構?以及除了運動領域外,四足機器人如何在關鍵的工業領域中真正創造價值。

AI 代理人:數位世界的新物種

從開刀、揀貨、打球,到虛擬練功,這些都是機器人正在學習「幫我們做」的事。但接下來,機器人將獲得更強的「探索」能力,幫我們做那些我們自己做不到的事。

這就像是,傳統網路瀏覽器與 Perplexity 的 Comet 瀏覽器之間的差別。Comet 瀏覽器擁有自主探索跟決策能力,它就像是數位世界裡的機器人,能成為我們的「代理人」(Agent)

它的核心功能,就是拆解過去需要我們手動完成的多步驟工作流,提供「專業代工」,並直接交付成果。

例如,你可以直接對它說:「閱讀這封會議郵件,檢查我的行事曆跟代辦事項,然後草擬一封回信。」或是直接下達一個複雜的指令:「幫我訂 Blue Origin 的太空旅遊座位,記得要來回票。」

接著,你只要兩手一攤,Perplexity 就會接管你的瀏覽器,分析需求、執行步驟、最後給你結果。你再也不用自己一步步手動搜尋,或是在不同網站上重複操作。

AI 代理人正在幫我們探索險惡的數位網路,而實體機器人,則在幫我們前往真實的物理絕境。

立即點擊專屬連結 https://perplexity.sng.link/A6awk/k74… 試用 Perplexity吧! 現在申辦台灣大哥大月付 599(以上) 方案,還可以獲得 1 年免費 Perplexity Pro plan 喔!(價值 新台幣6,750)

◆Perplexity 使用實驗室功能對 ANYmal-D 與團隊的全面分析 https://drive.google.com/file/d/1NM97…

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

1

14
2

文字

分享

1
14
2
運用化學或生物屏障,跟蚊子玩躲貓貓:除了防蚊液,我們還有什麼?
波留先生 M. Beaulieu_96
・2021/02/10 ・2884字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

A 編按:夜深人靜,惱人的嗡嗡聲伴我入眠,我試著用「物理方法」解決問題,但敏捷不夠的我,只是連續搧了自己好幾個巴掌,摸著紅腫的臉頰,我點起了床頭的電蚊香。

 

《用科學拯救怦然崩潰的髒亂,這樣的掃除你洗翻嗎?》專題為你介紹驅趕蚊子的各種方法,【化學或生物屏障】將介紹防蚊液的機制與捕食蚊子的動物,以及讓蚊子找不到你的「氣味隱形斗篷」

「嗡嗡~嗡⋯⋯啪!」上一篇文章裡,我們整理了一些利用物理特性吸引蚊子並集中管(ㄆㄨ)理(ㄕㄚ)的裝置,如捕蚊燈、電蚊拍以及腿毛(?)。然而,驅蚊的方法百百種,除了這類型的物理防禦,我們還有魔法防禦;不是,我是說,其他實用或歪樓的妙招。

捕蚊燈利用物理特性吸引蚊子。圖/Wikipedia

防蚊液為什麼能驅趕蚊蟲?

首先要談到的,就是大家比較熟悉的防蚊液或驅蟲劑 (insect repellent)。人的皮膚會排放二氧化碳與汗水等物質,進而吸引蚊子靠近,而這類化學製劑最主要的作用,就是干擾蚊子的嗅覺,從而阻止牠們獲取人們的身體資訊。如此一來,我們就能在蚊子大軍面前用招搖又機車的表情告訴他們:「你找不到我,ㄌㄩㄝ~」

雖說坊間的防蚊液各有千秋,每個品牌也都有他們獨特的配方,但終歸不出幾項有效成分。以人工合成成分來說,最常見的莫過於敵避(diethyltoluamide, DEET,即避蚊胺)和派卡瑞丁 (Picaridin),這兩個成分同時也是美國疾病管制局 (Centers for Disease Control and Prevention, CDC) 所建議最有效的蟲成分之一。[1]

根據 CDC 官方資料,雖說含有 DEET 和派卡瑞丁的防蚊產品,普遍不會對一般人、孕婦甚至兒童的健康造成負面影響(尤其是 DEET,市面上能購得的濃度甚至高達 100 %),然而,這些產品仍可能對皮膚造成不適,須謹慎使用。另外,這些物質會經由皮膚吸收並透過尿液排除,因此也不建議直接對皮膚塗抹,而是噴灑在衣服上,或至少隔一層乳液或底霜。畢竟,我們只是要讓蚊子無法分辨氣味,沒必要把自己搞得那麼不美味(X)。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
使用防蚊液或驅蟲劑干擾蚊蟲嗅覺,阻止牠們獲取人們的身體資訊。GIF/Giphy

純天然的選擇:精油

雖說這些成分確實能降低蚊子找到你的機會,然而,畢竟是要塗在皮膚上的東西,這些物質是否有效、可靠又安全,也是大家相當關心的事。

有些人對合成成分敬而遠之,並尋求植物精油的協助,像是檸檬、香茅、天竺葵、尤加利、丁香、苦楝油和薰衣草等,都是常見的驅蚊用油,加上口味選擇多,深受廣大民眾的喜愛。另外,美國國家環境保護局 (Environmental Protection Agency, EPA) 也列出幾種經測試可用在皮膚上的有效成分[2],如檸檬尤加利精油中所萃取出的檸檬桉醇 (p-Menthane-3,8-diol, PMD) 與貓薄荷(咦,養貓兼顧驅蚊?但重點是要種貓薄荷),當然也包含先前所說的 DEET 跟派卡瑞丁。

然而,每個人的身體對這些味道的「接受程度」不一樣,也不能期待每個人都熟諳精油化學,有些成分用多了甚至會損害肝臟,因此,直接使用有經過政府或 EPA 認證的噴防蚊液,還是相對保險的做法。

貓薄荷、檸檬桉醇、派卡瑞丁和DEET都有驅蚊的功效。圖/Wikipedia

那些以蚊子為食的動物

如果你不是很擅長充滿神秘氣息的精油調配,或天生就不是個好園丁,種什麼死什麼,那你也可以評估自身狀況,養會吃蚊子的動物(千萬別指望天竺鼠,吃蚊子不是他們的工作,pui pui 才是)。不過,我真的不建議為了這個理由養一隻寵物,畢竟這是一個很大的責任,大家還是看看笑笑就好。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
可以評估自身能力飼養會吃蚊子個動物,但捕食蚊子並不是天竺鼠的專長。圖/木棉花 MUSE TW

許多動物都會吃蚊子[3],像是紫崖燕 (Progne subis)、家燕 (Hirundo rustica) 等鳥類,或是藍鰓太陽魚 (Lepomis macrochirus)、紅耳龜 (Trachemys scripta elegans)、蝌蚪等魚類或兩棲類動物。如果心臟夠大、環境也允許的話,也許可以考慮養一些蝙蝠、蜘蛛、壁虎、蜻蜓等另類選擇。

石墨烯做的「氣味隱形斗篷」也能發揮防蚊奇效

有些人不僅不善於園藝,也不諳畜養之道,但這些都不打緊。如果你剛好是個愛好手作之人,不妨考慮看看接下來這個點子——氧化石墨烯 (graphene oxide, GO)。

美國布朗大學工程學院 (Brown’s School of Engineering) 研究人員在 2019 年時曾於《美國國家科學院刊》(Proceeding of the National Academy of Sciences, PNAS) 發表一項研究[4],他們讓受試者手臂皮膚部分暴露,並觀察實驗蚊蟲在一般紗布 (cheesecloth) 與塗有 GO 的紗布上,如何對眼前的鮮肉「大快朵頤」。

結果,蚊子大軍似乎對蓋著 GO 紗布的肉肉們敬謝不敏。研究解釋,由於 GO 是相當強大的分子屏障,基本上連氦原子都難以滲透過去,遑論 CO2 與汗水等吸引蚊子的化學訊號;也就是說,GO 的存在彷彿是一件「氣味分子隱形斗篷」,穿上它,蚊子就別想找到你。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
GO對於蚊子來說彷彿是「氣味分子隱形斗篷」。圖/Mosquito bite prevention through graphene barrier layers | PNAS

另外,研究人員也在 GO 外部沾染汗水的氣味吸引蚊蟲叮咬,發現 GO 堅韌到無法被蚊子的口器戳穿,但如果讓 GO 薄膜吸收水分,它就變得比較柔軟,蚊子們就能乘虛而入。目前,研究人員仍在尋找穩定 GO 的方法,希望無論乾濕,它都能對抵禦蚊子口器的襲擊。不過能確定的是,如果不要白目把汗水塗在外面,穿上隱形斗篷蚊子根本也找不到你啊!(吶喊)

驅逐蚊蟲的方法與設備何其多,族繁不及備載,但它們的原理,主要還提高蚊子登陸+吸血的難度。只要用對材料或方法,你也可以告別那些嗡嗡聲響不停的夜晚!

參考資料

  1. Mosquito Joe. “What Eats Mosquitoes? The Predators of Peskiness!” Mosquito Joe, 30 Jan 2020.
  2. Centers for Disease Control and Prevention. “Protect Yourself and Your Family from Mosquito Bites.” Centers for Disease Control and Prevention, 7 Dec 2020.
  3. Environmental Protection Agency. “Skin-Applied Repellent Ingredients.” Environmental Protection Agency.
  4. Castilho, Cintia J., et al. “Mosquito bite prevention through graphene barrier layers.” Proceeding of the National Academy of Sciences, 10 Sep 2019.
  5. Fullscopepestcontrol. “Animals That Eat Mosquitoes.” Fullscopepestcontrol, 2019.
  6. “Insect repellent.” Wikipedia.
  7. Pease, Jill. “UF study offers more evidence that DEET is a safe way to ward off mosquitoes.” UF Health, 26 May 2020.
  8. Picaridin General Fact Sheet.” National Pesticide Information Center.
  9. Siegmund-Roach, Sherilyn. “A Guide To Essential Oil Safety.” Herbal Academy, 6 Apr 2015.
  10. 郭世文,〈關於蚊子的一些事〉,《科學發展》,2011 年 5 月。
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
所有討論 1
波留先生 M. Beaulieu_96
8 篇文章 ・ 9 位粉絲
曾當過兩三年的職能治療師,在體力正式走下波前轉戰出版業,現為出版社圖文編輯,並斜槓各式聲音工作。