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本文由 Amway 委託，泛科學企劃執行。

到底怎樣才算是「乾淨」？這不是什麼靈魂拷問，而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中，「乾淨」的定義極其殘酷：一粒肉眼看不見的灰塵，就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞，甚至能成為台積電（TSMC）決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中，雖然不需要生產精密晶片，但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密，卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康，你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此，空氣議題早已超越單純的環保範疇，成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

很多人可能沒想到，無論是家用的空氣清淨機，還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠，它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩，而是同一件看起來平凡無奇的東西：一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信，就憑這層厚度不到幾公分的板子，能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎？

這片大家都聽過的 HEPA 濾網，裡面到底是什麼？

首先，我們必須打破一個直覺上的誤解：HEPA 濾網（High Efficiency Particulate Air filter）在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5，是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物，它們能穿過呼吸道直達肺泡，並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本，在工廠與汽車尾氣中，還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1，甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」（UFP，即 PM0.1）。 UFP 不僅能輕易進入血液，甚至能繞過血腦屏障（BBB），進入大腦與胎盤，其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣，單靠孔目大小來「過濾」粒子，那麼為了攔截奈米微粒，濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡，一般人認為的「乾淨」，在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米或 3 奈米（相當於頭髮直徑萬分之一）的晶片而言，空氣中一顆微小的塵埃，就是一顆足以毀滅世界的隕石。

因此，傳統的過濾思維並非治本之道，我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形，最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身，誕生於曼哈頓計畫！

1940 年代，製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而，若將排氣直接排向大氣，會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾（Irving Langmuir），他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」（Absolute Filter），其內部並非有孔的篩網，而是石綿纖維。

有趣的來了，如果把過濾器放到顯微鏡下，你會發現纖維之間的空隙，其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢？這是因為在奈米尺度下，物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時，並非走直線，而是會受到空氣分子撞擊，而產生「布朗運動」（Brownian Motion），像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時，布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動，最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時，靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客，就這樣被永久禁錮迷宮中。

現在最常見的 HEPA 材料，是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間，它們在濾網內隨機交織，像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後，並非僅僅面對一層薄紙，而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層，微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外，HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵，那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀，中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐，目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒，而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺：過濾不是越快越好嗎？

其實，這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管，如果你捏住出口，水流會變得湍急；若將出口放開並擴大，雖然總出水量不變，但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言，當表面積越大，單位面積所需承載的空氣量就越少，空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久，增加被捕捉的機會。此外，越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」，延長了使用壽命，這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

然而，即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter)，但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ，其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物，去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念？塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子，大小約在 2 至 200 微米；細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米，細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」，大多數的病毒（如流感、新冠病毒）都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說，基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上，它更獲得英國過敏協會（Allergy UK）認證，能有效處理 19 大類、102 種過敏原，濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

然而，同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室，就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷，就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中，硼是常見的 P 型摻雜物，用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕，進而釋放出極微量的硼離子，就可能直接污染晶圓，改變其導電特性，導致晶片報廢。

此外，無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA（超低穿透率空氣濾網） 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中，任何多穿透的一顆微塵，都代表著一筆不小的經濟損失。

為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率，材料學家搬出了塑膠界的王者，PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕，還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維，其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕，但它既昂貴且物理上也很脆弱，安裝時若不小心稍微觸碰，數萬元的濾網就可能報銷。因此，你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此，在空氣濾淨系統中，還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網，就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附？

好不容易將微塵擋在門外時，危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王：AMC（氣態分子污染物）。

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒，但面對氣態分子時，就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般，能輕易穿過物理濾網的縫隙，其中包括氮氧化物、二氧化硫，以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物（VOCs）。

為了對付這些幽靈，我們必須在物理防線之外，加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同，這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理（Impregnation）」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質，在活性碳上添加不同的化學藥劑：

• 酸鹼中和：對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體，會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑，透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之，如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑，就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
• 物理吸附與凡德瓦力：對於最麻煩的有機揮發物（VOCs，如甲醛、甲苯），因為它們不具酸鹼性，科學家會精密調控活性碳的孔徑大小，利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力（凡德瓦力），像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。

空氣濾淨的終極邏輯：物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境，活性碳的運用並非「亂槍打鳥」，而是一場極其精密的對戰策略。

工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告，像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝，打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區（Photolithography），晶圓最怕的是人體呼出的氨氣，此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和；而在蝕刻區（Etching），若偵測到酸性廢氣，則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯，是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中，雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析，但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯，正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網，更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳，科學界有個關鍵指標：「比表面積（Specific Surface Area）」。活性碳的孔隙越多、表面積越大，其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳，並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理，打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克，但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字，相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積，是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是，它還添加了雙重觸媒技術，能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線，能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體，或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來，成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說，無論是造價百億的半導體無塵室，還是守護家人的空氣清淨機，其背後的科學邏輯如出一轍：「物理濾網攔截微粒，化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作，空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《大腸直腸癌必知５問，基因檢測、標靶治療、手術方式解析，外科醫師圖文懶人包》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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近期，有位拍攝過多支知名鄉土劇的男星，雖然不菸不酒且有每日運動習慣，卻公開自己罹患大腸直腸癌的消息，引起各界一陣譁然。

臺中榮民總醫院外科部大腸直腸外科林志安主治醫師提醒，大腸直腸癌的發生率不容小覷，但今日在政策支持下，符合資格者即可進行免費糞便潛血檢查；臨床上也有多元的標靶藥物，幫助延長存活期、爭取治癒。舉例而言，沒有RAS突變的癌友，即有望透過抗EGFR單株抗體標靶藥物，提升疾病控制、延長存活時間，更有機會快速縮小腫瘤，增加手術切除、拚治癒的機會。同時，考量到第三期、第四期的患者癌細胞已經有所轉移，也應該在醫囑下積極檢查骨轉移，避免因為骨轉移而生活、治療規劃受衝擊。

知己知彼才能百戰百勝，為此，林志安醫師特別彙整患者與家屬對大腸直腸癌的常見5大問題，幫助大家輕鬆攻略大腸直腸癌關鍵資訊。

第一問：大腸直腸癌有哪些症狀？要做哪些檢查？

林志安醫師表示，大腸直腸癌常見的症狀包含：貧血、血便、排便習慣改變（包括腹瀉、便秘）、裡急後重（一直覺得想排便，但又排不太出來）、糞便形狀改變（大便變細）、體重減輕、疲倦等。然而，這些症狀並不明顯，等到症狀加劇後再求醫，可能已屬晚期大腸直腸癌。

「大腸直腸癌大多從『瘜肉』慢慢演變而來，如果能夠及早切除瘜肉，便有望減輕大腸直腸癌的衝擊。」林志安醫師鼓勵，「根據我國的數據，每2年進行1次糞便潛血篩檢可降低40%大腸癌死亡率。因此，國民健康署補助45至74歲民眾，及40至44歲具家族史民眾，每2年1次免費的糞便潛血檢查。若檢查結果為陽性，代表大腸直腸中可能存有腫瘤或是息肉，需要進一步進行大腸鏡檢查，以及早確認是否具有大腸直腸癌風險。」

第二問：各期別的大腸直腸癌要怎麼治療？預後如何？可以活多久？

林志安醫師彙整大腸直腸癌的五年存活率以及各期別的主力治療：

• 第一期、第二期：五年存活期率為8至9成。以手術切除腫瘤為主，術後通常不需化療，只需規律追蹤，避免復發。
• 第三期：五年存活率約為7成5。因為癌細胞已轉移到區域淋巴結，所以除了手術切除腫瘤與淋巴結以外，仍建議再加上術後輔助性化學治療，以消滅可能殘存於體內的腫瘤細胞，此舉約可降低20%的復發風險。
• 第四期：此階段的預後差異較大，而是否可以手術切除腫瘤，是預後重要指標。患者若可透過標靶藥物、化療先將腫瘤消除或縮小，再接續手術，五年存活率有機會達到50至60%。若無法手術切除，存活期可能會低於2成。

第三問：第四期大腸直腸癌如何治療？基因檢測要做哪些項目？有哪些治療選擇？

第四期大腸直腸癌的治療，除了化學治療以外，大多需要使用標靶藥物，因為標靶藥物是針對突變基因精準出擊，故治療前一定要確認患者的基因型。林志安醫師表示，目前臨床上重要的基因檢測，包括：RAS基因（含KRAS、NRAS）、BRAF基因、微衛星不穩定（MSI）。這三類檢測約可涵蓋8至9成可以使用對應標靶或免疫治療藥物的患者。

林志安醫師舉例說明，若經基因檢查確認RAS野生型（即基因未突變）的患者，可接續使用抗EGFR單株抗體標靶藥物。根據研究指出，其有望幫助患者穩定控制大腸直腸癌10至13個月，爭取30個月以上的存活時間。除此之外，超過8成的患者腫瘤會明顯縮小；其中，近2成的患者有望手術切除腫瘤，有望將5年存活期提升至約65%，甚至還有爭取治癒的機會。

第四問：大腸直腸癌有哪些手術選擇？達文西機械手臂的優勢是什麼？

目前大腸直腸癌的手術方式，包括：傳統開腹手術、腹腔鏡手術、達文西機械手臂手術。林志安醫師解釋，腹腔鏡手術與達文西機械手臂手術屬於微創手術，傷口較小、術後疼痛較少、恢復期較短、住院天數較短，且長期預後與傳統開腹手術相當。其中，因為達文西機械手臂手術相當靈活，對直腸狹窄空間特別有優勢，根據研究，在直腸癌的局部復發率上優於腹腔鏡手術。

第五問：大腸直腸癌患者腰酸背痛？骨轉移是什麼？

第四期大腸直腸癌患者，因為癌細胞可能轉移到全身，因此，除了治療原發腫瘤，也要積極提防癌症骨轉移。林志安醫師說，骨轉移初期，可能只會有腰痠背痛、骨骼疼痛的症狀，但若放任病程惡化，可能會發生病理性骨折、甚至癱瘓，患者不僅活動受限、嚴重影響生活品質；還可能因為疼痛而吃不好、睡不好，會使營養狀態變差、體力下降，而無法接受化學治療或標靶藥物的治療。因此，除了原發癌症的治療以外，也應該按照醫囑積極進行骨轉移治療。

參考資料：

• 衛生福利部國民健康署《大腸癌篩檢簡介》，https://www.hpa.gov.tw/Pages/Detail.aspx?nodeid=621&pid=1136

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《轉移性大腸直腸癌BRAF突變，雙標靶藥物治療幫助爭取生機》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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Q1：請問轉移性大腸直腸癌的現況？

李克釗醫師：目前台灣每年大腸直腸癌的發生個案數約為17,000名，占癌症發生個案數的第二名。其中第四期個案約為25％，五年存活率僅15％，若病人進展至第四期，狀況評估可以開刀，五年存活率就能大幅提升至50％。

Q2：請問晚期大腸直腸癌的治療方式有哪些？

李克釗醫師：病人一旦進展至晚期大腸直腸癌(轉移性大腸直腸癌)，腫瘤大且分散，手術即不是主要的治療方式。現階段會以化學治療、標靶治療，甚至免疫治療，讓腫瘤有機會縮小，再評估開刀的可能性。

Q3：治療前，醫師會建議進行哪些基因檢測？

李克釗醫師：常見的基因檢測包含RAS、BRAF、MMR。RAS突變約占轉移性大腸直腸癌50％；BRAF突變比例約8-10％，疾病惡化快速，存活期甚至低於一年，過去藥物治療效果不佳。，若考量使用免疫療法，將會進行MMR基因檢測。

Q4：針對BRAF突變，醫師會如何協助延長存活期？

李克釗醫師：目前BRAF基因突變的族群，基本上會採雙標靶治療，包括口服標靶加上注射標靶，大幅延長病人的整體存活期。

Q5：請問雙標靶治療的成效為何？

李克釗醫師：雙標靶治療與傳統的化療、標靶治療相比，反應率有近10倍的差距，無疾病惡化存活期也相差3倍，整體的存活期延長約六成。

醫師提醒與呼籲：

早期發現大腸直腸癌，整體存活期與第四期相差許多，因此提醒民眾定期篩檢，透過篩檢發現早期癌，甚至癌前驅病變，可直接切除瘜肉，避免進展到晚期癌。若進展至晚期癌，現在也有很多新的藥物可以治療，針對基因檢測再搭配適當的藥物，病人就有機會提高存活期。

案例分享：

一名約70歲的阿公，經基因檢測確認帶有BRAF基因突變，過去他曾接受過傳統化療、標靶治療，但療效不彰，轉診時已出現嚴重黃疸，且全身虛弱。所幸，在接受雙標靶藥物治療後，他的病情大幅改善，短短兩週內，黃疸指數順利降到正常值範圍，原來奄奄一息的他竟能自行下床行走，精神與體力明顯回升，目前也已穩定追蹤中。 由此案例可得知，BRAF基因只要積極接受合適的治療，病況即有機會獲得良好的控制，甚至達到長期存活，期待未來新的標靶藥物也都可以納入健保，造福更多的病人。