當愛滋遇上學名藥－你該知道的常識

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

• 前情提要：歷史上第一個銷售破億的藥物 「煩寧」，如何成為羅氏的金雞母？——《疼痛帝國》

1965 年，聯邦政府開始調查利彼鎮和煩寧。美國食品藥物管理局（編按：FDA，功能類似台灣的食藥署，負責監督管理各種食品、藥物及化妝品）的諮詢委員會建議將鎮靜劑視為管制藥品，此舉會大大增加消費者取得鎮靜劑的難度，羅氏和亞瑟．薩克勒都認為這項前景是重大威脅。

與監管單位的對抗

亞瑟通常對於政府監管藥物抱持懷疑的態度，他也意識到對輕鎮靜劑的新管制可能對他的財務盈虧造成毀滅性的影響。往後近十年間，羅氏對抗美國食品藥物管理局，不讓其管制利彼鎮和煩寧，這段期間羅氏銷售這些藥物進帳數億美元。直到一九七三年，羅氏才同意「自願」接受管制。

但根據一位食品藥物管理局顧問的推測，這種態度大逆轉的時機並非偶然：羅氏讓步時，他們的鎮靜劑專利即將到期，也就是說羅氏將不再擁有製造這些藥物的排他權，他們即將面對學名藥（generic drugs）^{註 1} 的競爭，而不得不降低售價。正如亞瑟的朋友和秘密生意夥伴比爾．佛洛利克所觀察的，原廠藥（Brand drug）的商業壽命是從開始銷售到失去專利排他權之間的短暫區間。

羅氏和亞瑟不需要永遠與監管抗爭，他們只需要抗爭到專利到期為止。

為時已晚

羅氏同意自家鎮靜劑被納管時，煩寧已成為大約兩千萬美國人生活的一部分，是世界上最多人服用也最多人濫用的處方藥。美國花了一段時間才意識到煩寧的負面影響，部分原因是對普通消費者來說，他們沒想到即使醫生開的藥物也可能有危險。

美國對藥物的道德恐慌往往集中在街頭毒品，並操弄著民眾對少數群體、移民和非法勢力的恐懼。一個身穿白袍、脖子掛著聽診器、牆上有文憑的醫生所開的藥丸會讓人上癮，這可是前所未有的想法。但到後來，就連前第一夫人貝蒂．福特（Betty Ford）這樣的權勢人物都承認受煩寧成癮所苦，參議員愛德華．甘廼迪（Edward Kennedy）也歸咎於鎮靜劑造成了「依賴和成癮的惡夢」。

羅氏被控「過度推銷」這種藥物。滾石合唱團甚至寫了一首關於煩寧的歌曲〈母親的小幫手〉（Mother’s Little Helper），歌詞讓人聯想到麥亞當斯針對女性的廣告宣傳。

今天媽媽需要一些東西讓她平靜下來，

米克．傑格（Mick Jagger）唱道，

雖然她沒有真的生病，但她有一顆黃色小藥丸。

擦亮自己的招牌

「煩寧改變了我們與醫生溝通的方式，」後來亞瑟的副手溫．葛森說。他仍然為這種藥物感到自豪。「它讓某些人變成毒蟲，」他承認，「但這藥真的有效。」

然而，對於亞瑟來說，這其中有一個矛盾的情況。當他擦亮自己的公眾形象時，非常依仗得體的外表以及身為正義、富有見識的醫學家身分。然而，他的財富直接來源是猖狂銷售兩種高度成癮的鎮靜劑。當然，亞瑟還有很多事業：他不斷創辦公司，廣泛投資許多行業，但原始的薩克勒家族是從煩寧起家的。

亞瑟在餘生裡淡化他與這種藥物的連結，強調自己在其他領域的成就，並故意掩飾（或完全不提）他的第一筆財富其實是來自醫療廣告，這一點不但重要，也非常發人深省。

最終，他開始承認自己是《醫學論壇報》的出版商，把自己的名字加到刊頭，並撰寫自己的專欄，叫做「我與醫學」（One Man & Medicine），長篇大論地討論當時的醫學議題。亞瑟在這些專欄裡經常抨擊香菸的危害，不僅指出與吸菸相關的健康風險，也指出成癮的危險。他自己因推銷一種會上癮且危險的產品而得到豐厚的報酬，但他似乎無法以同樣的高標準來審視自己。

註解

1. 編按：學名藥（Generic Drug）是指原廠藥（Brand drug）的專利權過期後，其他合格藥廠可以以同樣成份與製程生產已核准之藥品，且其在用途、劑型、安全性、療效、給藥途徑、品質、等各項特性上，皆可以與原廠藥完全相同。（資料來源：中華民國學名藥協會）

——本文摘自《疼痛帝國：薩克勒家族製藥王朝秘史》，2023 年 ３ 月，黑體文化出版，未經同意請勿轉載。

本文由 台灣諾華 協助刊登。

• 作者／許君咏

生物相似藥以較低的價格，提供與原廠生物製劑相仿的治療能力。像癌症需要長期使用生物製劑，來治療或控制病情的慢性病，如果使用生物相似藥的話，不僅能減輕病患的負擔，健保也才能走得長久。

「可是，生物相似藥不是原廠生產的。」這是許多人最後不選擇生物相似藥的原因，認為原廠生物製劑，一定比生物相似藥來得好，但事實真是如此嗎？

針對這個問題，長庚醫院血液科主任張鴻醫師說：「難道原廠的，就一定比副廠好嗎？」他表示修車時，如果師傅問你要換「原廠」還是「副廠」零件，你會怎麼回答？相信價格與性能交織的 CP 值，會是你很在意的點。

究竟，非原廠出產的生物相似藥，真的比原廠的生物製劑來得差嗎？還是說這其實是「原廠迷思」呢？在回答這個問題前，我們必須先了解怎麼會有「非原廠藥」出現？

在藥品專利過期之後？原廠藥與學名藥、生物製劑與生物相似藥

藥物的研發歷程很長，需要經過漫長研發以及臨床試驗，從實驗室到動物實驗、人體實驗等，才能和各國家主管機構申請藥證，這樣擁有專利的「原廠藥」，在其專利有效的期間，其他廠商不得生產、仿製。而非原廠藥、或是我們有時會聽到的「學名藥」，是指在原廠藥專利到期後，其他有能力製造的廠商便可以生產，到醫療市場銷售以及提供醫師作為處方。

張醫師舉例，在一百多年前便已存在的阿斯匹靈，過去是由德國的拜耳藥廠生產，但時間拉到現在，到處都可以看到阿斯匹靈，不會有人在意它是不是原廠藥，因為成分、內容都是一樣的。事實上，許多藥在專利到期後，便會有其他藥廠製造。

在解釋完原廠藥與學名藥後，張醫師也特別說明「原廠藥」並非是指「來自原廠的藥物」。在藥品分類中，「原廠藥」特指「在專利內，可經由化學方法合成的藥品」，例如阿斯匹靈的成份為乙醯柳酸，是能透過化學方法合成的化合物。而這些「原廠藥」在專利到期後，就會成為「學名藥」，開放給其他藥廠製造。

不過，並不是所有藥品都能透過化學方法合成出來。某些疾病是由特定的「發炎因子」所導致，要阻止發炎因子作祟，必須透過生物科技研發出的抗體來中和發炎因子，這種藥品則稱為「生物製劑」，必須透過相對複雜的生物技術才能製造。

舉例來說，我們近期常聽到的「標靶治療」，顧名思義便是找到標的進行治療，例如Ｂ細胞淋巴瘤，Ｂ細胞會表現一個叫「CD20」的抗原，因此研發對抗 CD20 的抗體，便是一種標靶治療，而抗體是一種蛋白質，因此我們便可以利用生物製劑進行治療。張醫師說明：「許多癌症都有特定抗原或是蛋白表現，而我們針對此種表現研發生物製劑與其對抗，當此種生物製劑專利到期後，其他藥廠所製造的產品便稱為標靶治療的『生物相似藥』。」

另一方面，生物製劑也常被用來治療「免疫性疾病」，因這類型的疾病經常引起發炎反應，會表現出細胞酵素，且經常為一個反應觸發另一個反應，使發炎反應越來越嚴重，因此我們可以利用生物製劑之中的蛋白質阻斷細胞酵素，在其中一個訊號端阻絕一連串的反應。

因此，生物製劑及生物相似藥大多用於「癌症治療」以及「免疫性疾病」，以及一部分「癌症輔助治療」與蛋白質有關的治療等。

為何要選擇「生物相似藥」？它可靠嗎？

無論藥品是否來自原廠，大家最重視的不外乎是安全性與治療效果。原廠藥與生物製劑是經過嚴格的臨床試驗才取得專利與使用許可，那生物相似藥在上市之前有經過臨床試驗嗎？到底要多相似才能稱為「生物相似藥」呢？

在上市之前，生物相似藥與生物製劑審核方式不同的地方在於，生物製劑已經在市場上有二十年之久，因此生物相似藥的審核著重在結構與原本生物製劑的相似度，以及對同一症狀的療效如何。

首先，必須比對生物相似藥的蛋白質序列及結構，必須和原本的生物製劑完全一樣。此外，蛋白質有不同層級的結構，例如次級結構的折疊方式也要完全相同，以及附著在蛋白質上的醣基會影響功能，也必須在不同層級的結構上達到一定程度相似，才能被稱為「生物相似藥」。

張醫師說：「生物相似藥研發時，有極大的成本是投資在實驗室端的合成分析，因為必須確認成品一級結構、二級結構、三級結構等，和參考品的相似程度達到標準。」此外，生物相似藥仍須經過短期的臨床試驗，確認安全性以及療效，才能夠核准上市。

張醫師解釋，目前生物相似藥在臺灣只是一個開端，它的發展其實並不久遠，以「Ｂ細胞淋巴瘤」為例，它的生物製劑研發大約是二十多年前，待第一波的蛋白質生物製劑專利到期，才會有所謂的「生物相似藥」出現。

而近幾年許多第一波生物製劑的專利才漸漸到期，目前臺灣核可表列的生物相似藥，雖然看似不多，「但是我們可以預期，在未來三到五年內，會有越來越多生物相似藥出現。因為原本的生物製劑已經在專利期間獨霸二十年了，證明它是有需求的，目前大小藥廠皆有在生產生物相似藥，因此生物相似藥的興起是指日可待的。」張醫師說明。

歐洲目前至少有一半的市場是生物相似藥所佔據，這幾年也越來越多人在討論藥物價格太高，然而價格高最主要的成本都是來自新藥。

張醫師說：「因此如果沒有生物相似藥，未來的藥價只會越來越高，所以在歐美國家是非常鼓勵生物相似藥的。」

世界衛生組織也曾提出「任何治療，必須要讓病人負擔得起。」生物相似藥的問世，若能夠在與原廠藥相同療效的前提下，同時減輕病患與其家屬的負擔，對於醫療平等來說會是一大進步。

但「生物相似藥」的推廣在醫療現場也常遇到難關。

張醫師坦言，最大的障礙其實是民眾的信任度，即使是在結構、成份一樣的學名藥及原廠藥之間選擇時，大多數民眾還是會選擇原廠藥，一部分原因和健保給付有關，民眾不論選擇何者，自費負擔是差不多的。但是有些疾病療程健保並非全部給付，如同前面提到的「B 細胞淋巴瘤」，在一個療程中，使用原廠藥大約需自費五至六萬元，使用生物相似藥則只需三萬五千元，幾個療程加總之下，原廠藥與生物相似藥的總花費差異可以大至十幾萬元左右。

醫病溝通——與病人共同做決定

在醫師與民眾知識的資訊不對等之下，醫師該如何和病患進行溝通呢？

張醫師強調，現在醫療重視的事情是「與病患共同做決定」，因此醫生的責任也包含讓病人知道有哪些選擇，重要的是「公正」與「溝通」，應該客觀地和病人說明，再與他共同做決定。醫生根據學術論文、主關機關的資料等科學根據，將治療與藥物的療效提供給患者與家屬參考。

張醫師說：「醫療訴諸於人性，溝通的重點是站在對方的立場看事情。很多時候病人無法在當下接受如此大量的資訊，因此我會給病人一些時間做決定，讓病患有空間來了解疾病、了解他的選擇，也能夠提高病人對治療的信任感。」

在執業多年後，張醫師表示，他年輕時總會意氣風發地想成為「英雄」，想給病人最好的治療，然而什麼是「最好的治療」呢？現在的他，最珍視的是如何「幫助」病人，設身處地的思考病人的需求，讓病人尋求醫療資源治療疾病的同時，能夠沒有後顧之憂，因此提供更多安心的治療選擇，才能真正「與病人共同做決定」。

在幫助病人的過程中，生物相似藥便成為其中重要的角色。

Sandoz 自 2006 年起，陸續取得歐盟 EMA、美國 FDA、臺灣 TFDA 的第一個生物相似性藥品核准， 十五年來持續深耕臨床，作為生物相似性藥品的領導品牌，期盼未來能幫助更多的患者。

更多生物相似藥的精采內容，請聽：藥品大補帖來啦！一次解析生物相似藥品！ft. 長庚醫院血液科主任張鴻【科科聊聊EP51】