剪頭髮為何不痛？－「這還要問嗎？」之廢話人體科學(系列1)

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

• 作者／照護線上編輯部
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這天辦公室裡出現了這樣的對話：

「哎呀，你怎麼一直流鼻水、擤鼻涕啊？」

「我也不知道，可能是過敏吧！」

「可是我聽說，如果一年到頭都鼻水流不停，可能跟過敏沒關係，屬於『非過敏性鼻炎』喔。」

一直流鼻涕，到底與過敏有沒有關係，今天我們就來了解「非過敏性鼻炎」與「過敏性鼻炎」。

首先，我們先來看看一個簡易的區分表格。

看到這裡，你覺得自己的狀況比較符合哪一邊呢？

接下來，我們分別更深入地看看兩個狀況。

■ 非過敏性鼻炎

「非過敏性鼻炎」的症狀與過敏性鼻炎很類似，患者會鼻子塞塞的，容易流鼻水，擤鼻涕，喉嚨有卡一些黏液，會咳嗽。與「過敏性鼻炎」較為不同的是，多數患者並不覺得鼻子癢、眼睛癢、或喉嚨癢。

另外一個比較特別的是，「非過敏性鼻炎」的症狀在一年四季都可能出現，不像「過敏性鼻炎」較容易在特殊的季節出現症狀。還有，如果你發現自己小時候其實還好，但長大之後卻變得容易鼻塞、擤鼻涕，就比較可能是「非過敏性鼻炎」。

那為什麼會出現「非過敏性鼻炎」呢？學者注意到非過敏性鼻炎患者的鼻腔內，其血管是擴張腫脹的，鼻黏膜看來紅腫並充斥著黏液。會造成鼻腔血管腫脹的原因包括了：

◇ 空氣中的刺激物

聞到煙味、強烈的氣味、香水味，都可能會刺激鼻腔的血管腫脹充血。

◇ 藥物

阿斯匹靈、非類固醇消炎藥、或部分治療高血壓的藥物，會導致非過敏性鼻炎的症狀

◇ 天氣變化

鼻腔內血管會因為空氣中的溫度或濕度變化而變得更腫脹，而導致了非過敏性鼻炎的症狀

◇ 食物

吃的很辣，吃的很燙，或是喝酒，會比較容易讓鼻腔血管腫脹

找到引發自己「非過敏性鼻炎」的原因是很重要的，如果你常常發作「非過敏性鼻炎」的話，就要找找看是否是接觸到上述的幾種狀況，並試著避免這樣的情形，減少讓鼻腔黏膜血管變得腫脹，才不會常常鼻塞、流鼻水、擤鼻涕。

■ 過敏性鼻炎

「過敏性鼻炎」的症狀包括了鼻塞、流鼻水、擤鼻涕、和鼻子癢，甚至還會喉嚨癢、眼睛癢，頭痛，或睡眠障礙。

造成「過敏性鼻炎」的過敏原包括了：

• 花粉
• 黴菌孢子
• 寵物皮屑
• 塵蟎
• 灰塵

由於花粉是個常見的過敏原，因此，充滿花和種子的春天是「過敏性鼻炎」發作的常見季節。不過每個人所在區域不同，過敏的原因也不同，也有可能在其他季節出現鼻塞、流鼻水的症狀，但患者會發現「每年到這個時候，我就會開始出現症狀」。

我們可以用抽血檢查或皮膚測試確認過敏原。若確認為「過敏性鼻炎」，常會需要用抗組織胺藥物改善症狀。

無論是「過敏性鼻炎」或「非過敏性鼻炎」，最重要的都是找到容易誘發自己症狀的原因，並盡量調整生活狀況，配合使用醫師開立的藥物，就能減少因為鼻炎而影響生活品質。

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「天氣寒冷時，很多人會覺得手腳冰冷而想要泡泡熱水，但是如果不小心可能會泡出大問題。」國泰綜合醫院整形外科主任蒲啟明醫師指出，「糖尿病患可能發生感覺比較遲鈍的狀況。」以下四個是診間患者常遇到的狀況，也是最容易造成糖尿病足傷口潰瘍的因素：

1. 不自覺的燙傷：泡熱水前未先測量水溫、或是泡腳後用吹風機熱風持續吹，導致燙傷、起水泡而不自覺。
2. 自行處置傷口：自行用成藥或來路不明的藥膏塗抹傷口，很可能導致感染加重。
3. 穿不合腳的鞋子：壓迫、壓力導致足部變形或破皮就會形成傷口或紅腫發炎、甚至引發蜂窩性組織炎。
4. 錯誤方式修剪指甲：過度修剪或未以平行方式修剪指甲，都可能導致指甲周邊組織發炎紅腫，加上傷口小不易察覺，很容易就會演變成感染嚴重的困難癒合傷口。

因為糖尿病患者常常沒有感知到傷口疼痛，眼睛可能又併發視網膜病變而看不清楚，所以便輕忽糖尿病足潰瘍的嚴重性。蒲啟明醫師補充，曾經有患者用吹風機一直吹，吹到足部起水泡都不曉得。在發現足部傷口後，患者又自行灑藥粉、塗草藥，使用錯誤的方法照顧傷口，結果造成嚴重感染。」該名患者後來是家人聞到異味，找遍了家裡，才終於發現患者的足部已經潰爛、發臭、流膿才緊急就醫。糖尿病足患者若形成困難癒合傷口為了控制感染，可能需要截掉潰爛的組織，截到腳趾、截到小腿、甚至截到大腿都有可能，將對患者與家屬造成巨大衝擊。

糖尿病足潰瘍的成因主要包括血糖過高導致周邊神經損傷而感覺麻木、動脈粥狀硬化造成血管狹窄導致周邊組織缺血壞死，以及血糖過高導致白血球功能下降，無法有效對抗細菌，而容易遭到感染。

由於感覺麻木，患者可能在無意間受傷。蒲啟明醫師說，如果沒有及時就醫接受治療，傷口感染會進展為蜂窩性組織炎，甚至演變為壞死性筋膜炎、敗血症，而危及性命。

糖尿病足潰瘍治療複雜 「跨科別團隊」解析一次搞懂！

1. 新陳代謝科：定期回診追蹤血糖，若發現糖尿病足潰瘍傷口，一定要告知醫師進行診療。
2. 心臟血管內外科：檢查足部血管的狀況，如果有狹窄或阻塞，便要進行治療，確保足部有足夠的血液循環。
3. 感染科：使用合適的抗生素來控制感染。
4. 整形外科：針對糖尿病足傷口嚴重程度提供傷口照護、清創、截肢或傷口重建等治療。

由於糖尿病足治療非常複雜，通常需要經驗豐富的醫療團隊採取完善的治療計畫。蒲啟明醫師補充，如果發現有壞死的組織，一定要找專科醫師清創！千萬不可以自己在家裡用剪刀或刀子處理，因為使用沒有消毒的器械，非常容易造成感染，反而弄巧成拙。尤其糖尿病足潰瘍傷口治療最重要的是加速傷口癒合，盡快達到完全癒合，能夠大幅降低感染風險，避免截肢的命運。目前外用藥選擇有糖尿病足傷口新式乳膏，能夠促進傷口癒合，增加完全癒合的機會。

糖尿病足傷口新式乳膏的治療機轉是調控影響傷口癒合的微環境，抑制傷口中會增加發炎的細胞，增加促進癒合的巨噬細胞，進而促使血管新生、傷口修復及癒合。正常傷口復原會經歷發炎期、增生期、成熟期，但糖尿病足患大多因血糖控制不佳，導致傷口長期處於發炎期，無法進入增生期，導致傷口遲遲不好。蒲啟明醫師補充，糖尿病足傷口新式乳膏能讓原本處於發炎的傷口微環境，轉換成促進修復的狀況，藉此縮短傷口發炎期，促使潰瘍快速癒合。

在傷口完全癒合後，患者一定要好好照護自己的雙腳，預防勝於治療！蒲啟明醫師建議，糖尿病足患者要穿著合腳且包覆良好的鞋襪，即使在室內也不可赤腳走路。修剪趾甲時請以直線方式修剪，若視力不佳，便要請他人幫忙修剪趾甲。洗澡前一定要測量水溫，避免意外燙傷而沒發現。此外，糖尿病足患者千萬不可吸菸或處在長期接觸二手菸的環境，以免足部血液循環惡化，造成不可逆的截肢後果。

蒲啟明醫師強調，「糖尿病患每天都要檢查足部，如果發現破皮、龜裂、滲液、發紅、浮腫等狀況，一定要立刻就醫！」

筆記重點整理

一、糖尿病潰瘍的成因主要包括血糖過高導致周邊神經損傷而感覺麻木、動脈粥狀硬化造成血管狹窄導致周邊組織缺血壞死，以及血糖過高導致白血球功能下降，無法有效對抗細菌，而容易遭到感染。

二、只要發現糖尿病足潰瘍傷口，一定要及早就醫。除了把血糖控制達標之外，透過跨科別醫療團隊提供傷口照護，幫助傷口癒合。

三、糖尿病足傷口新式乳膏的治療機轉是調控傷口的微環境，能夠抑制傷口中會增加發炎的M1型巨噬細胞，增加促進癒合的 M2 型巨噬細胞，進而促使血管新生、纖維母細胞增生、並產生胞外基質沉積。讓原本處於發炎的微環境，轉換成偏向修復的微環境，縮短發炎期，促進傷口癒合。

四、在傷口完全癒合後，患者一定要好好照顧自己的腳，預防勝於治療！

• 本文轉載自 Care Online 照護線上《糖尿病足真的會截肢！糖尿病 NG 行為全解析，降低截肢風險必讀！專科醫師圖文懶人包》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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