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防曬乳讓你晒SUN不晒傷

活躍星系核_96
・2012/04/04 ・1722字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 591 ・九年級

文/國科會科技新聞寫作班第三組:范瀞文、許馨亞、陸子鈞

曝曬陽光下會使我們晒黑;過度的曝曬,甚至會晒傷。炎炎夏日,出門前,不論是為了避免晒黑,或者晒傷,除了帶遮陽的陽傘、墨鏡、長袖外衣之外,我們還可能會塗抹一層防曬乳。

防曬乳的歷史

防曬乳的概念,其實可以追溯到古埃及。在埃及這樣充滿日照的環境下,維持淺膚色非常困難,所以古埃及人的審美觀認為白皮膚較黑皮膚迷人。最近的考古研究,翻譯自莎草紙及墓碑的文字指出,古埃及人會混和不同液體後塗抹,防止皮膚晒黑。這些混合物像是米糠的萃取物,還有茉莉花、羽扇豆。而且其中有些成分甚至還被現代科學證實有某些實際的功效,像是茉莉花被認為能修復皮膚細胞受損的 DNA;而羽扇豆至今仍被用於美白 [6]。

第一個商業販售的防曬乳,在 1928 年的美國上市,由對胺基安息香酸(4-Aminobenzoic acid, PABA)、苯基水楊酸(Benzyl Salicylate)和苯基桂皮酸(Benzyl Cinnamate)混合而成。雖然當時防曬乳非常容易取得,但卻沒有被普遍使用。直到1930年代初期,一位化學家,也是後來黎萊雅(L’Oreal)的創辦人厄堅.徐勒(Eugene Schueller),才成功的推廣防曬乳,同時他也被認為是現代防曬乳的發明者。1940年代,美國一位藥商班傑明.格林(Benjamin Greene),在自家製造了紅色果凍狀的防曬乳,用他自己的禿頭測試後,便發送給二次大戰期間,上戰場的美國士兵使用。雖然這項產品不如現在我們看到的防曬乳一樣有效,而且容易弄髒衣物。但後來格林又進一步改良,讓防曬乳的配方更方便使用,還成立了夏波胴(Coppertone)防曬乳公司 [6]。

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雖然夏波胴於1944年成立,但直到1953年這張平面廣告才變得有名

夏波胴的成功,讓大眾比過去更不擔心晒傷,而且日光浴變得流行。雖然夏波胴成功地讓大家免於晒傷,但它卻無法有效抵擋紫外線。隨著日曬增加,皮膚癌的病例也增加了 [6]。

1962年,佛朗茲.格雷特(Franz Greiter)重新設計了一套方法,來估計防曬乳抵抗紫外線的能力,也就是我們現在熟悉的防曬指數,SPF(Sun Protection Factor)。很快地,提供不同程度的防曬,成為一樁大生意;1990年,美國境內花費了5億2千5百萬美金在防曬產品的製造 [6],而這趨勢仍在增加;根據國際癌症研究中心(The International Agency for Research on Cancer)的報告,1998年防曬乳及相關產品,市場估計有34億7千萬美金;2008年,歐睿國際顧問公司(Euromonitor International)消費策略調查,更估計防曬市場達到了69億美金![1]


防曬乳的原理

歷經過去七十多年來的發展,現在我們常見的防曬乳,透過物理性及化學性機制,達到防曬效果。

防曬乳多為白色,是因為主要的成份為鋅或鈦的氧化物,能有效反射陽光,屬於物理性防曬,不刺激皮膚。但鋅或鈦的氧化物卻非常黏稠,且不透明(你不會想讓全身都變「白色」吧?),不便於全身使用。拜化學技術發展所賜,能將鋅/鈦氧化物做成奈米層級的微粒,直徑約 1~100 奈米,約為頭髮直徑的五萬分之一[5],除了塗抹後呈透明之外,還能增加防曬效果[4]。

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利用防曬乳的成份中,分子間的作用力,吸收紫外線的能量,屬於化學性防曬。化學防曬的有效成分很多種,對胺基安息香酸是從 1920 年代起,至今仍被使用的其中一種,因為它能有效隔絕UVB,但無法隔絕UVA。二甲氨苯酸戊酯(Padimate A)是 PABA 的酸化延伸物,能吸收紫外線,避免皮膚晒傷,但因為它曝曬在陽光下,會刺激皮膚 [7],1989 年在歐洲被禁止,美國食品藥物管理局(Food and Drug Administration, FDA)也不准許使用。桂皮酸鹽 (cinnamate)、鄰胺基苯甲酸類(Anthranilates)和水楊酸也被使用來隔絕UVB,值得注意的是,桂皮酸鹽不適合對肉桂過敏的人使用。甲基水楊酸(Homomenthyl Salicylate, HMS) 是另一個也被廣泛使用的化合物,但僅能提供有限的防曬效果。而用來隔絕 UVA 則會使用像是羥基苯酮(oxybenzone)或二苯甲酰甲烷(dibenzoyl methane)的苯甲酮類化合物 [6]。

[下一頁]

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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死亡率最高的皮膚癌——黑色素瘤,標靶藥物提升治療成效
careonline_96
・2023/04/18 ・1659字 ・閱讀時間約 3 分鐘

70 多歲的老太太因為腳底的黑斑到皮膚科就診,原本看起來像瘀青,但是卻越來越大片,相當不尋常。切片檢查結果確認,這不是尋常黑斑,而是皮膚癌,更是惡性度很高的黑色素瘤。

高雄醫學大學附設中和紀念醫院皮膚科鄭詩宗醫師表示,因為已經出現轉移,屬於較晚期的黑色素瘤,除了接受手術治療,還需要全身性治療。

基因檢測發現患者的黑色素瘤具有基因突變,可以使用對應的標靶藥物。鄭詩宗醫師說,接受標靶治療後,病情受到控制,患者也持續接受治療,至今已超過 5 年。

黑色素瘤源自黑色素細胞,是死亡率最高的皮膚癌,鄭詩宗醫師說,「幾年前,台灣有針對轉移性黑色素細胞癌的病人做統計,當時第 4 期的 5 年存活率是 0,惡性度很高!」

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全身各處的皮膚都可能產生黑色素瘤,患者皮膚上可能出現黑色病灶、較怪異的痣、或指甲有出現黑線等。根據腫瘤型態,黑色素瘤具有不同類型,包括結節型、肢端痣型、表淺擴散型等。

鄭詩宗醫師指出,亞洲人的黑色素瘤常長在腳底、手掌、指甲下方,早期黑色素瘤有時候看起來像瘀血,但是瘀血通常會在 1、2 週內消散,黑色素瘤卻會逐漸擴大。

如果發現自己或家人的皮膚有異常,務必及早就醫,把握治療時機。

較早期的黑色素瘤可以利用手術治療,鄭詩宗醫師說,若黑色素瘤已轉移至淋巴結或肝臟、肺臟、腦部等遠端器官,便需要接受全身性治療,例如標靶治療、免疫治療、化學治療等。傳統化學治療對黑色素瘤的效果較差,且副作用較強。

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相較於化學治療,標靶治療的作用機轉較精準,若使用相對應的標靶藥物,能發揮較好的治療成效,且副作用較少,因此建議進行基因檢測,以擬定個人化的治療計畫。鄭詩宗醫師說,研究發現有多種基因突變與黑色素瘤相關,較常見的有 B-RAF、N-RAS、KIT 等。

在使用一線標靶藥物後,黑色素瘤可能逐漸產生抗藥性,鄭詩宗醫師表示,在二線治療也有標靶藥物可以使用,能精準抑制癌細胞提升治療成效,達到較高的反應率和較長的疾病無惡化存活期。若符合條件,健保已有給付標靶治療的藥物。

標靶治療雖然不一定會讓腫瘤完全消失,但是能夠避免腫瘤持續惡化。鄭詩宗醫師說,「第三期黑色素瘤的患者在接受手術後,建議要接受輔助治療,有助於穩定病情,減少進展至第四期的機率。」

貼心小提醒

黑色素瘤是死亡率很高的皮膚癌,其預後與期別有很大的關係,越早發現,治療效果越好。大家要留意身上的痣、黑斑、胎記,並定期觀察外觀變化。

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觀察的時候,請利用 A-B-C-D-E 口訣,「A」形狀是否對稱(Asymmetry),「B」邊緣是否規則(Border),「C」顏色是否均勻(Color),「D」軸徑是否超過 0.6 公分(Diameter),「E」外觀是否持續變化(Evolving)。

若對皮膚病灶有任何疑問或發現皮膚上有難癒合的潰瘍、指甲出現黑線,務必及早就醫,讓醫師進一步評估喔!

  • 本衛教資訊由台灣諾華協助刊登
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榨完果汁,手起水泡?!——植物性感光性皮膚炎
胡中行_96
・2023/04/10 ・1826字 ・閱讀時間約 3 分鐘

有個澳洲男童的雙臂,長了些大水泡。第一家醫院的醫師,認為是接觸性皮膚炎(contact dermatitis)。可是 8 歲小孩成天摸東摸西,誰曉得他到底碰了什麼玩意兒。母親眼見病況持續惡化,又帶他去第二家醫院求助。正巧在那裏任職的某護理人員,不久前遇過雷同的病例。她鐵口直斷,說這是英文俗稱瑪格麗特灼傷(margarita burn)的植物性感光性皮膚炎(phytophotodermatitis)。[1]

圖/Estúdio Bloom on Unsplash

植物性感光性皮膚炎

男童的住家旁有棵萊姆樹,他先前採了果子榨汁。[1]在戶外享用瑪格麗特調酒會惹來的毛病,[2]就這麼找上滿手果汁的男童,[1]罪魁禍首正是萊姆。為了抵禦外侮,萊姆檸檬柳橙葡萄柚無花果芫荽香芹(又稱「荷蘭芹」或「巴西里」)、西洋芹胡蘿蔔歐防風等蔬果,都有含量不一的呋喃香豆素(furocoumarins)。[1, 3, 4]在人工育種的過程中,人類多半期望加強有利農作物存活的特質。然而,當它們自我防衛的能力過於卓越,自作孽的人類就難免受害。[3]

男孩榨果汁的時候,正值南半球的夏季,艷陽高照。[1]陽光下,呋喃香豆素會破壞皮膚:一方面被紫外線活化後,與細胞內的核酸結合;另方面直接損傷細胞膜並導致水腫。總之,雙管齊下,殺死了細胞,皮膚於是出現一連串的症狀。[2]此時,若再加上流汗、高溫和潮溼等因素,則情況會更加嚴峻。因此,酒保、超市雇員、農業工作者,以及熱帶地區的居民與遊客,都是高危險群。[3]

有別於某些表徵相似的皮膚問題,植物性感光性皮膚炎雖然會痛,但不會非常癢,而且主要侷限於手掌手臂嘴唇等接觸到病源的部位。這些特徵多少有助於鑑別診斷。[3]不過話說回來,偶爾也有特例,比方《美國家庭醫學委員會期刊》(Journal of the American Board of Family Medicine),就曾報導一名26歲的女性,其患部為下腹和大腿上半截。[2]不曉得是不是泳池派對上,衣物遮蔽範圍較小,而潑濺到萊姆汁的緣故。

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植物性感光性皮膚炎的症狀,通常不會立刻出現。該名女子是在用萊姆汁調酒後 7 小時發作;而澳洲男童則有間隔幾天。一般病程由冒出紅色的疹子或斑塊開始;接著變成燙傷般的水泡;最終色素還會過度沉澱。[2]從發病到康復,前後1、2 週至數月不等,有時候延續幾年。[3]沉澱的黑色素,則會在幾個月後消失。[2]

接觸萊姆後:上下兩排,從左到右,為(非本文案例)第 2 到 10 天的皮膚情形。圖/Katykidk on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

預防

遠離病源當然是預防疾病的最佳方法,只是生活中很難完全不碰含有呋喃香豆素的食物和飲料。非得接觸不可時,必要30 分鐘至 2 小時內,將皮膚清洗乾淨,以減少吸收。[2, 3]另外,防曬油或許有助於減少色素沉澱,卻不見得能杜絕發炎。[3]

治療

植物性感光性皮膚炎儘管症狀看起來可怕,其實基本上會自行恢復,而且沒有長遠的後遺症。除非患部超過身體總表面積的 30%,或是有嚴重的發炎、壞死,得要專業的傷口療護,不然無需特別考慮就醫。針對暫時性的不適,輕微的情況可以採用濕潤的傷口敷料[2]至於hydrocortisone一類的短效皮質類固醇,或者抗組織胺,則適用於疼痛難耐的中度症狀。[2, 3]另外,如果不想依賴藥物,冰敷也是一種止痛的方法。[3]最重要的是,病患絕對要避免陽光照射,並且不得接觸光敏感物質,[2]例如:上述的蔬果和某些特定藥物(下圖)。[5]

光毒性:高劑量可能影響任何人的曝曬部位;光過敏性:低劑量就使過敏者皮膚發炎,或會超過光照範圍。圖/參考資料 5(CC BY-SA 3.0)

  

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參考資料

  1. MacKenzie B, Herbert B. (07 FEB 2023) ‘Byron Shire boy hospitalised with ‘margarita burns’ after juicing limes and going in the sun’. ABC News.
  2. Maniam G, Light KM, Wilson J. (2021) ‘Margarita Burn: Recognition and Treatment of Phytophotodermatitis’. Journal of the American Board of Family Medicine, 34(2):398-401.
  3. Johnson-Arbor K. ‘Lime Juice + Sun Can Cause Skin Rashes’. Poison Control by U.S. National Capital Poison Center. (Accessed on 08 FEB 2023)
  4. Melough MM, Lee SG, Cho E. (2017) ‘Identification and Quantitation of Furocoumarin Contents in Popularly Consumed Foods in the U.S. using UPLC-MS/MS’. Federation of American Societies for Experimental Biology, 31(S1):790.15.
  5. 注意光敏感藥物 不慎恐引發曬傷及皮膚炎」(10 SEP 2018)財團法人藥害救濟基金會
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。