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可用於靶向給藥的蛋白膠囊

NanoScience
・2012/10/21 ・737字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 577 ・九年級

澳洲與法國研究人員發展出一種製作蛋白膠囊的簡單新技術,製成的膠囊不僅耐用,而且無須使用催化劑以及其他複雜的處理步驟。這種中空膠囊可望作為理想的藥物輸送媒介。

這項研究由墨爾本(Melbourne)大學的Damien Mertz與Frank Caruso以及史特拉斯堡(Strasbourg)大學的合作伙伴共同完成。他們將異丁醯胺(isobutyramide, IBAM)連接至蛋白質上,此舉在兩結構之間產生強烈的非共價鍵結,並且導致中空蛋白的形成,大小約在微米或次微米等級。此技術不同於一般方式需使用催化劑或共價連接物,而且所製作出的膠囊亦相當穩定耐用。

Mertz解釋,此組裝過程的第一步是以異丁醯胺修改二氧化矽模板,接著將蛋白質吸附至此模版上。透過與胺基的反應,蛋白質表面可用異丁醯胺進行「重新設定」(reinitiated),並且能接著覆蓋上第二層蛋白質。最後把模板溶解便形成蛋白膠囊。實驗中使用了人血清白蛋白(human serum albumin),此球狀蛋白質由585個氨基酸所構成,是人體血漿中最常見的蛋白質。

這些蛋白膠囊的直徑、厚度以及成分能加以控制,並且能以不同生物配體對蛋白膠囊進行功能化。例如,經由酵素、核酸和糖份所功能化的膠囊在靶向給藥(targeted drug delivery)的應用領域上將可望派上用場。此外,該蛋白膠囊不僅對生物細胞不具毒性更可生物降解。由於製作簡單,因此也能輕易大量生產。

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此研究團隊在去年曾發表關於以異丁醯胺和各種生物分子(如蛋白質、核酸與多醣體)所構成的膠囊,並且在最近證實了類似的蛋白膠囊能載運抗癌藥物,並在生物環境下透過所謂的蛋白質降解(protease degradation)釋放藥物。他們目前則計畫更深入探討異丁醯胺與蛋白質間的交互作用。詳見ACS Nano|DOI: 10.1021/nn302024t。

資料來源:Protein capsules for targeted drug delivery. NanoTechWeb [Sep 27, 2012]

譯者:劉家銘(逢甲大學光電學系)
責任編輯:蔡雅芝

轉載自 奈米科學網

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主要任務是將歐美日等國的尖端奈米科學研究成果以中文轉譯即時傳遞給國人,以協助國內研發界掌握最新的奈米科技脈動,同時也有系統地收錄奈米科技相關活動、參考文獻及研究單位、相關網站的連結,提供產學界一個方便的知識交流窗口。網站主持人為蔡雅芝教授。

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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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慢性淋巴性白血病最新治療策略——第二代 BTK 抑制劑標靶藥物,成效提升、便利性高!
careonline_96
・2023/12/15 ・1991字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「有位 60 多歲的男性患者,在健康檢查時意外發現白血球數量很高,已超過 100,000/uL。正常時候的白血球數量約 4,000/uL 至 10,000/uL。」台中榮民總醫院血液腫瘤科滕傑林醫師指出,「進一步檢查發現,患者罹患了慢性淋巴性白血病。」

由於沒有明顯症狀,便建議患者定期追蹤。滕傑林醫師說,經過幾年的追蹤後,患者出現疲倦、腹部不適、體重減輕的狀況,於是開始接受治療。患者選擇使用第二代 BTK 抑制劑,只需要在家吃口服藥,相當方便。

治療三個月後,患者的白血球數量從 200,000/uL 顯著下降,血紅素與血小板數量漸漸回升,體重也恢復了。滕傑林醫師說,患者能夠照常工作,生活幾乎不受影響。

慢性淋巴性白血病(Chronic Lymphocytic Leukemia,CLL)較好發於老年人、白種人,男性患者較多。滕傑林醫師說,大部分患者都沒有明顯症狀,往往是在健檢或抽血時意外發現白血球數量很高,才被轉診到血液科。

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滕傑林醫師說,「因為台灣的醫療可近性高,民眾較常接受健檢或抽血,所以也有越來越多的慢性淋巴性白血病患者能在早期確定診斷。」

慢性淋巴性白血病是個慢性病,目前的治療原則是「有症狀才需要治療,沒有症狀就持續觀察」。滕傑林醫師說,臨床上會根據主觀症狀與客觀檢查來評估。主觀症狀包括發燒、冒汗、疼痛、肚子脹、體重減輕等;客觀檢查包括血紅素、血小板等。

當病人的血紅素小於 10 g/dL、血小板小於 100,000/uL 的時候,應該要接受治療。滕傑林醫師說,如果沒有接受治療,存活時間可能是 3 至 5 年。不過若能好好接受治療,存活 10 年以上的患者也大有人在。

根據統計,慢性淋巴性白血病患者在確定診斷後,平均觀察時間為 7 至 8 年。滕傑林醫師說,在開始接受治療後,又能存活 7 至 8 年。

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口服 BTK 抑制劑標靶藥物,有效控制慢性淋巴性白血病

慢性淋巴性白血病的治療在過去僅有化學治療,滕傑林醫師說,幾年前發展出單株抗體搭配化學治療,而現在又有 BTK 抑制劑標靶藥物,更進一步提升了治療成效。

國際上主流的治療指引已從過去的化學治療,慢慢演進到不用化學治療。滕傑林醫師說,畢竟化學治療有較多的副作用,所以在 BTK 抑制劑標靶藥物問世後,能夠達到較好的治療效果、較少的副作用,對病人有很大的幫助。

「慢性淋巴性白血病需要長期治療,傳統的化學治療加上單株抗體,大概會在 2 年至 3 年後漸漸失效。」滕傑林醫師說,「現在的單株抗體加上標靶藥物,或是單純使用 BTK 抑制劑標靶藥物,從文獻上看起來,經過 4 年至 5 年後,半數病人還能維持穩定,代表治療成效又進步了。」

BTK 抑制劑標靶藥物採用口服,便利性高,有助提升治療順從度。接續第一代 BTK 抑制劑後,還發展出第二代 BTK 抑制劑。第二代 BTK 抑制劑標靶藥物的作用機轉更專一,讓治療成效再提升,有助改善存活率,且副作用較少,可維持生活品質。

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一般而言,患者在服用 BTK 抑制劑標靶藥物 3 至 4 個月後就會感覺到狀況改善,血紅素、血小板漸漸回升。滕傑林醫師說,肝脾腫大會慢慢消退,讓患者的食慾變好,體重恢復,病容消失了,生活、工作都跟一般人沒有兩樣。

「BTK 抑制劑持續在進步,從第一代到第二代,精準性更高、副作用更少,讓醫師有更好的工具來治療慢性淋巴性白血病。」滕傑林醫師說,「目前國際上的治療指引大概都是直接使用第二代 BTK 抑制劑,以追求較佳的治療成效。」

貼心小提醒

慢性淋巴性白血病是個慢性病,患者大多沒有明顯症狀,往往是在抽血檢查時意外發現。滕傑林醫師說,治療原則是「有症狀才需要治療,沒有症狀就持續觀察」。患者務必定期追蹤,醫師會根據症狀與檢驗數據評估治療的時機。

隨著藥物的發展,BTK 抑制劑標靶藥物能發揮良好的治療成效,也不需搭配化學治療,能夠維持生活品質,且採用口服,便利性高。滕傑林醫師說,第二代 BTK 抑制劑能更精準發揮作用,減少副作用。患者可與醫師詳細討論,共同擬定合適的治療策略。

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突破異位性皮膚炎治療瓶頸!口服標靶小分子藥物最新健保給付條件及治療優勢
careonline_96
・2023/09/27 ・2592字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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「那是一位 17 歲的高中生,拿下口罩便會露出嚴重發紅、破皮流湯的臉頰。他的身體與四肢也都是大片大片紅疹,因為強烈癢感,而佈滿抓痕,有些破皮滲血,有些已經結痂。」奇美醫院皮膚科鄭百珊醫師表示,「異位性皮膚炎嚴重影響外觀,又非常不舒服,讓他無法好好上課、睡覺,已經休學超過半年。」

家屬四處打聽,嘗試過各種偏方。鄭百珊醫師說,其實中重度異位性皮膚炎的治療已有很大的進展,患者在使用口服標靶小分子藥物以及外用藥膏後,便有明顯改善。

回診的時候,患者說他隔天就已經幾乎沒有癢感,皮膚病灶也進步很多。鄭百珊醫師說,經過半年治療,皮膚病灶已幾乎清零,看不出之前曾經有嚴重發紅、流血、流湯的狀況。

鄭百珊醫師說,「最重要的是,患者已經回到學校,能夠專心上課,與同學正常的互動!」

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在過去中重度異位性皮膚炎的治療有許多困境,由於藥物選擇有限,患者經常得仰賴類固醇,而產生許多副作用,病情反反覆覆。許多患者也可能誤信偏方,而讓狀況惡化。鄭百珊醫師說,其實醫學一直在進步,異位性皮膚炎的治療已有很大的改變,治療成效顯著提升。

青少年族群的異位性皮膚炎患者非常多,大約 85% 的患者兒時就發病。鄭百珊醫師說,因為癢得很厲害,患者會持續搔抓,白天在學校沒辦法好好上課,晚上在家裡也沒辦法好好睡覺,隔天到學校也容易打瞌睡,嚴重影響學習與生活品質。為了避免課業落後,家長都希望治療可以快速又有效。

青少年患者非常在意同儕的眼光,身上發紅、脫皮的病灶會造成很大的社交壓力,甚至可能遭到歧視或霸凌。鄭百珊醫師說,研究發現,兩成至四成的青少年患者有被霸凌的經驗,甚至有較高的憂鬱傾向、自殺意念。患者自然都希望皮膚病灶能盡快消失。

由於異位性皮膚炎患者得經常回診,年輕患者平時又需要上課、上班,所以相當在意治療的方便性。鄭百珊醫師說,因為需要長期接受治療,患者也很關心藥物的安全性跟副作用。

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中重度異位性皮膚炎的傳統治療包括口服免疫調節劑及類固醇,但治療成效較有限,副作用也比較多,類固醇更是不適合長期服用;而全身性照光治療則是礙於須經常往返醫療院所接受照光,對許多患者來說非常不便。

鄭百珊醫師說,隨著藥物發展,中重度異位性皮膚炎的治療已邁向精準治療,口服標靶小分子藥物與採用注射的生物製劑突破治療瓶頸,讓治療成效大幅提升,治療目標越來越高,副作用也減少許多。

臨床上會採用濕疹面積與嚴重度指數(EASI,eczema area and severity index)評估異位性皮膚炎的嚴重程度。鄭百珊醫師說,「以前使用傳統藥物時,大概只能期待改善程度有 50%。隨著藥物進步,我們已可以期待改善程度達到 75%,甚至 90~100%,皮膚病灶幾乎清零的狀態。」

對於口服標靶小分子藥物與生物製劑健保採有條件給付,中重度異位性皮膚炎患者在使用過傳統治療,包括持續照光治療 3 個月,以及使用 2 種以上免疫調節劑,分別使用達到最高劑量 3 個月以上,但效果不理想時,醫師會協助向健保署提出專案審查,待通過後便可以使用。

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新型口服標靶小分子藥物納入健保給付,有機會幫助患者達病灶清零、癢感歸零。目前已有口服標靶小分子藥物可讓 12 至 17 歲青少年使用,患者與家屬可主動向醫師諮詢了解健保給付條件,有助於大幅改善病灶並減輕經濟負擔。

「新型口服標靶小分子藥物,在治療上的優勢是效果相當快,病人大多在吃完藥一、兩天內,癢感便明顯改善。」鄭百珊醫師說,「在癢感改善後,皮膚病兆也能持續改善,大多數患者可以達到 75~90% 以上的改善,也有許多患者的病灶能夠達到幾乎清零的狀態。」

相較於傳統藥物,口服標靶小分子藥物的治療機轉較精準,副作用較少,安全性也較高。因為採用口服,方便性高、治療順從度也較高,畢竟有些患者很怕打針,而且頻繁回診打針對患者與家屬也相當不便。

口服標靶小分子藥物的問世,對中重度異位性皮膚炎患者與家屬有相當大的幫助。鄭百珊醫師說,改善癢感與皮膚病灶,對青少年族群非常重要,不必再承受極大的身心壓力,且生活品質、睡眠品質大幅提升,可以正常學習、社交、運動。家屬也不用再陪孩子失眠,或因為頻繁回診而影響工作。治療成效的提升,不僅改變患者的病灶,更扭轉了一家人的生活。

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讓「異膚友善門診」幫助您!

近年來,異位性皮膚炎的治療有相當大的進步,治療工具越來越多,能夠發揮極佳的治療效果。鄭百珊醫師說,皮膚科醫學會有制訂「中度或重度異位性皮膚炎醫病共享決策」幫助病友了解中重度異位性皮膚炎的評估方式與治療工具,能夠與醫師進行更完整的討論,選擇合適的治療。

為了幫助病友找到合適的醫療團隊,異位性皮膚炎病友協會製作了「異膚友善門診」網站,能夠快速找到合適的醫師就近看診。

面對異位性皮膚炎,切勿迷信偏方。請與醫師密切配合,做好正確的皮膚照顧,接受正規的治療,才有機會讓病情改善,順利回歸正常的生活!

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