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流感疫苗如何製造?細胞培養較雞蛋培養的保護力來得高!

careonline_96
・2022/09/08 ・1572字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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為何需要每年施打流感疫苗?

流感是由流感病毒感染所造成的傳染病,流感病毒每年都會有一些變異,流感疫苗的作法是根據世界衛生組織,預測的流感病毒株來做的疫苗,每一年因為流感有變異的關係,所以疫苗也是每年都要施打,這是第一個原因;第二個原因,因為流感預防針在施打完之後,它產生保護力,之後大概每一週的抗體都會逐漸下降,所以需要每年施打。

流感疫苗是如何製造?

第一個是我們要製造出流感病毒株,這個培養的部分,現在是有兩種培養的方式:一種是用雞胚胎蛋的培養,一種是用細胞的培養;培養出來的病毒之後,我們再經由不活化的程序,做成流感疫苗。

  • 雞蛋培養流感疫苗

雞蛋培養流感疫苗,就是我們在選定病毒株之後,會找一些雞胚胎蛋,通常這個要有非常多的雞蛋,我們把病毒放到雞胚胎蛋裡面培養,等到病毒長到一定量的時候,我們就把病毒拿出來;拿出來後,再利用去活化的步驟,像雞胚胎蛋的去活化,就是用甲醛。

其實這個雞胚胎蛋培養的技術已經非常久了,大概是已經 70 年左右的時間,所以它是一個蠻傳統的方式。

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  • 細胞培養流感疫苗

細胞培養流感疫苗的方式,主要跟雞胚胎蛋不一樣的地方,就是它是用哺乳類的細胞;這個技術是比較新的技術,大概是從 2016 年開始,在美國還有其他國家開始這樣的技術。

先在一個大型的細胞反應爐裡面做細胞的培養,也是一樣長到一定病毒量的時候將病毒拿出來,用不活化的方式,把病毒去活化之後做成疫苗。

雞蛋培養流感疫苗可能遭遇哪些問題?

流感病毒是感染到人類細胞的病毒,在雞胚胎蛋裡面培養也是可以生長的,但因為它有一些不同物種之間的特性,所以在雞胚胎蛋生長的時候,抗原會有一些突變。

意思是說如果我們預測接下來流行的病毒株是某一個病毒,但是在雞胚胎培養的過程裡面,它可能因為抗原突變之後,抗原性就改變了,這樣就有可能會沒辦法達到原來預期所產生的疫苗保護效果;再來就是雞胚胎培養是需要比較久的時間,可能需要 20 週才可以把病毒長到一定的量。

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而在去活化的過程中,可能會有雞蛋的成分,所以對於雞蛋過敏的人會有一些影響。

細胞培養流感疫苗有哪些好處?

如果是用哺乳類的細胞培養,病毒在生長的過程裡面,它就比較不會產生抗原的突變,這樣我們就可以比較能夠確定,它可以產生我們想要得到的保護效果;另外,細胞培養也是可以生產比較大量的病毒,它也不需要雞蛋,在反應的時間也比較短一點,所以這都是它的好處。

細胞培養與雞蛋培養流感疫苗的保護效果,有何差異?

在雞胚蛋培養的部分,有時候會產生抗原的突變,所以會使它產生的保護力會有一些影響;至於細胞培養的部分,它的抗原會跟我們原來設定的一樣,可以比較精準提供我們想要的保護力。

根據實證醫學的部分,過去在 2016、2017 年一些研究證實,如果用細胞培養的病毒株來做的流感疫苗,它的保護效果是比原來用雞胚胎做,會好大概 10% 至 36%。

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不是不會髒,而是更難沾:耐污馬桶的表面科學
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/09/22 ・3364字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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。

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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。
關鍵不是沖水,而是「這些污垢如何抓住表面」

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。

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材料科學的核心:想辦法讓污垢「抓不住」

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)」:

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  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。

阻止細菌、生物膜找不到「落腳點」

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。

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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。
Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶

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。

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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

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破解迷思!孕婦安心接種流感、百日咳疫苗,保護媽媽與寶寶
careonline_96
・2023/01/05 ・2207字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「醫師,孕婦能不能打流感疫苗?」

「打疫苗會不會影響胎兒發育?」

接種疫苗能夠有效預防傳染性疾病,但是孕婦對於施打疫苗常有一些迷思,高雄醫學大學附設中和紀念醫院婦產部詹德富教授說,孕婦可能會擔心疫苗影響胎兒的健康,或影響胎兒的發育。不過,目前會建議孕婦施打的疫苗,都經過安全性檢驗,且有助於預防疾病,對胎兒有好處。

在懷孕期間,媽媽的免疫力會下降,較容易遭到病毒、細菌的感染。詹德富醫師說,另外,在懷孕的過程中,媽媽的心臟負擔增加,而且在胸腔受到壓迫的狀況下,呼吸會比較淺,如果出現上呼吸道感染,病情較容易惡化,可能需要住院治療。

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孕婦施打疫苗後,可以讓身體產生抗體,預先準備。詹德富醫師解釋,當有病毒或細菌入侵的時候,身體才能夠及早做出反應,像是流感的傳染力很強,其實沒有辦法完全不受感染,但是在感染以後,能使疾病的過程比較輕微,恢復得比較快。

「有健康的媽媽,才會有健康的寶寶!」詹德富醫師說,肚子裡的胎兒完全仰賴母體供應,施打疫苗可保護媽媽,讓症狀比較輕微,對寶寶也有好處。此外,媽媽產生的抗體會經過胎盤,傳遞給胎兒,所以寶寶在出生之後,也能受到這些抗體的保護。

孕婦接種流感疫苗,呵護媽咪與寶寶!

流行性感冒是由流感病毒造成的傳染病,常見症狀有咳嗽、流鼻水、頭痛、發高燒、肌肉痠痛等,會比一般感冒嚴重許多。詹德富醫師說,慢性病患者、抵抗力較差的患者,可能出現嚴重併發症,例如肺炎、腦炎、心肌炎等,可能危及性命,也會對胎兒造成威脅。

新生兒的免疫力較弱,若感染流感病毒,較容易併發重症。詹德富醫師說,目前沒有可供 6 個月以下嬰兒接種的流感疫苗,而且嬰兒也不適合使用抗病毒藥物,僅能給予支持性療法。想要保護 6 個月以下的嬰兒,最好的方式是讓媽媽在懷孕期間接種流感疫苗,媽媽產生的抗體會經由胎盤傳給胎兒,讓出生後的寶寶獲得保護力。

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懷孕婦女施打流感疫苗,自身罹患呼吸道疾病的情形至少降低 36%,寶寶出生後六個月內感染流感病毒的狀況也減少 63% 。

已有很多研究證實流感疫苗對於孕婦與胎兒的安全性,詹德富醫師說,任何週數都可以施打,只要進入流行季節,就應該盡快接種流感疫苗。

孕婦接種百日咳疫苗,呵護媽咪與寶寶!

百日咳是透過飛沫傳染,由百日咳桿菌引起的疾病,屬於第三類法定傳染病。詹德富醫師說,百日咳的症狀類似感冒,但是咳嗽會很厲害,且持續 1 至 2 個月以上。

百日咳沒有季節性,任何時候都有可能感染。嬰幼兒會被傳染百日咳,通常是因為父母或兄弟姊妹將病菌帶回家,詹德富醫師說,嬰幼兒得到百日咳時,病情會比成年人嚴重許多,較容易併發肺炎、中耳炎、抽搐、呼吸暫停等,嚴重可能導致死亡;發病的年紀越小,預後越差。

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目前疾管署建議,在懷孕 28 週至 36 週之間接種百日咳疫苗。詹德富醫師說,孕婦施打疫苗,除了可以提升母體對於百日咳的保護力之外,我們也希望孕婦產生的抗體能夠經過胎盤,傳給小朋友。若在懷孕 32 週前接種百日咳疫苗,母體能有較充裕的時間產生抗體傳給胎兒,讓寶寶在出生後也能獲得保護力。

由於家庭成員都有可能將百日咳桿菌帶回家,再傳染給小朋友,所以可以使用「包覆策略」來保護嬰幼兒。詹德富醫師說,所謂的「包覆策略」就是替所有會接觸新生兒的家庭成員接種百日咳疫苗,給嬰幼兒更安全的環境。

雖然多數人小時候都接種過百日咳疫苗,但是經過 10 年後,百日咳疫苗的保護力會漸漸消失,所以替家庭成員接種百日咳疫苗,有助提升保護力。

「如果懷第一胎時已經接種過百日咳疫苗,當懷第二胎時需要再次接種百日咳疫苗嗎?」詹德富醫師解答,「懷第二胎時,建議再次接種百日咳疫苗,這樣母親才能產生較高濃度的抗體,保護嬰幼兒。」

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貼心小提醒

流感、百日咳都會經由飛沫傳染,並對孕婦、嬰幼兒造成威脅。詹德富醫師提醒,請盡量戴口罩、勤洗手、避開人群,減少遭到感染的機會,並且藉由疫苗的協助,提高保護力。

孕婦接種疫苗能夠保護自己、保護胎兒,還能保護家人,詹德富醫師說,懷孕 28 週至 36 週間,可接種百日咳疫苗,至於流感疫苗,無論懷孕週數,都可以接種。家庭成員也可以接種疫苗,利用包覆策略來保護嬰幼兒!

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盤點重要疫苗接種,預防流感重症、降低 HPV 病毒感染
careonline_96
・2022/12/29 ・2186字 ・閱讀時間約 4 分鐘

COVID-19 疫情受到極大的關注,但是當新冠肺炎疫苗成為焦點之後,許多重要疫苗,例如流感疫苗、肺炎鏈球菌疫苗、HPV 疫苗、輪狀病毒疫苗、水痘疫苗等便可能受到忽略。隨著新冠肺炎疫情趨緩,許多民眾開始重新檢視這些病毒帶來的健康威脅。

為了因應新冠肺炎,大家都會採取各種防疫措施,例如戴口罩、勤洗手、保持社交距離、避免群聚等,這些防疫措施除了有助預防新冠肺炎病毒之外,也能預防各種呼吸道病毒、腸胃道病毒,使遭到感染的人數大幅下降。

當自然感染的人數較少時,如果大家又沒有接種疫苗,便無法形成群體免疫。因此在新冠肺炎 COVID-19 防疫規定逐步放寬之後,各種呼吸道病毒、腸胃道病毒的疫情便可能逐漸升溫。

預防重症的疫苗

「進入秋、冬季節,大家要記得打流感疫苗!」台灣疫苗推動協會理事長黃玉成醫師指出,因為流感病毒很容易發生變異,每年流行的病毒株皆不太相同,所以需要每年施打流感疫苗才能產生保護力,預防流感重症的發生。

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肺炎鏈球菌存在人類鼻腔內,可以透過飛沫傳染,容易遭到感染的族群包括 5 歲以下幼童、65 歲以上老年人、慢性病患(如慢性腎病變、慢性心臟疾病、糖尿病、慢性肺病、慢性肝病等)、先天或後天免疫功能不全患者。

肺炎鏈球菌可能導致肺炎、腦膜炎、心包膜炎、菌血症、敗血症等嚴重併發症,恐導致死亡。黃玉成醫師提醒,肺炎鏈球菌是導致流行性感冒併發細菌性肺炎的主要病原菌之一,年長者要考慮接種肺炎鏈球菌疫苗,降低重症的風險。

輪狀病毒可透過食物、飲水傳染,是造成幼兒腸胃炎的重要原因,常見症狀包括嘔吐、腹瀉、腹痛、發燒、食慾不振等,嚴重上吐下瀉會造成脫水,而經常需要住院治療。目前已有輪狀病毒口服疫苗,出生滿2個月便可以接種,有助降低輪狀病毒感染的機會。

預防癌症的疫苗

人類乳突病毒 HPV 主要經由性接觸傳染,遭到感染後通常沒有明顯症狀,所以不容易察覺。目前沒有治療人類乳突病毒的藥物,多數患者會漸漸痊癒,但是有部分患者會演變成持續性感染,增加罹患癌症的機會。

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人類乳突病毒 HPV 有很多型,其中幾型可能增加罹患癌症的風險,黃玉成醫師表示,在女性可能導致子宮頸癌、陰道癌,在男性還可能導致頭頸癌、咽喉癌、肛門癌等。

HPV 疫苗便是針對幾個較容易導致癌症的病毒型別(如第 16、18、52、58、31、33 型等),希望可以降低遭到感染的機會,進而預防相關癌症的發生。於尚未有性接觸、沒有感染過人類乳突病毒時接種 HPV 疫苗,能發揮較佳的保護效果,不過有性接觸後仍然可以接種。HPV 疫苗為非活性疫苗,9 至 45 歲的男性與女性皆可以接種,以提升保護力。

目前全世界有超過 100 個國家將 HPV 疫苗納入國家疫苗接種計畫,其中一半國家鼓勵男女共同施打,而台灣國民健康署目前也推動國中女生公費接種 HPV 疫苗的服務,期待未來可以達到兩性疫苗平權的目標,讓男生也能公費接種 HPV 疫苗。

除了接種 HPV 疫苗之外,安全性行為(包括全程使用保險套、避免多重性伴侶)也有助於降低感染人類乳突病毒的風險。

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在接種 HPV 疫苗後,仍要定期做子宮頸抹片檢查,國民健康署補助 30 歲以上婦女每年一次子宮頸抹片檢查,未滿 30 歲已有性行為 3 年以上的女性,也可考慮自行就醫接受子宮頸抹片檢查,才能及早發現子宮頸病變,及早接受治療。

可以同時接種兩種疫苗嗎?

面對多種可能需要接種的疫苗,民眾經常會問,「可以同時接種兩種疫苗嗎?」

能否同時接種疫苗,會考慮疫苗的屬性。黃玉成醫師解釋,如果兩者都是非活性疫苗,可以同時施打;如果分別是活性疫苗與非活性疫苗,也可以同時施打,或在接近的時間內分別施打;如果是活性疫苗與活性疫苗,例如麻疹、腮腺炎、水痘,可以同時施打,但是如果不同時施打,就需要間隔 1 個月以上。

「不能同時施打的疫苗其實不多,如果有相關疑問都可以詢問您的醫師。」黃玉成醫師說,「同時接種兩種疫苗時,可以接種在不同的手臂。如果需要施打第三種疫苗,建議相隔一段距離施打。」

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貼心小提醒

疫苗是非常重要的發明,能夠幫助人類對特定病原產生保護力,減少重症發生、降低罹癌風險。新冠肺炎疫情讓我們體會到疫苗的重要性,也可藉此機會盤點,檢視疫苗接種計畫,保護自己,也保護家人!

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