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鑑識故事系列:致命的止痛貼片──吩坦尼

胡中行_96
・2022/11/21 ・1902字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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半夜準備就寢,23 歲的荷蘭男子在上身黏了止痛貼片,同時又使用其他藥物。隔天,身高 184 公分,體重 80 公斤重的他,躺在法醫面前。疑似已在早上 6 點,死於藥物中毒。[1]

未拆封的 Fentanyl 貼片。圖/Nils Wommelsdorf on Flickr(CC BY 2.0)

藥物的劑量

由命案現場遺留的包裝和白粉推測,男子可能使用的藥物為:巨量的吩坦尼(fentanyl)貼片與口頰錠,以及劑量不詳的古柯鹼(cocaine)。這些非法取得的管制藥物,或許是從網路上訂購的。男子活著的時候,生理健全;但有過自殺的念頭,並曾因此就醫。這也解釋了為何警方在他的家裡,找到醫師開的鎮靜劑。[1]

自殺防治熱線:0800-788995
生命線協談專線:1995
張老師基金會諮商專線:1980

死後藥物再分佈

既然已經得知男子有機會接觸的藥物種類,下一步便要檢驗它們是否存在於體內,並達到足以致命的濃度。人死後,身體裡藥物的濃度會改變,稱作死後藥物再分佈(postmortem drug redistribution)。比方說,原本附著於某個臟器的藥物被釋出,於是在血液中的濃度就提高了。相反的,有些組織中的藥物濃度,則會因為屍體腐化而下降。[2]這種變化會隨著時間加劇,所以檢驗屍體內的藥物濃度時,必須注意當下距離死亡時間,已經過了多久。此外,為了保障結果精確,可以考慮從多個器官或組織取得樣本。[1]

位於大腿的股靜脈(femoral vein),不易受到死後藥物再分佈的影響,是幫屍體抽血的首選。然而,男子的血液樣本無法由股靜脈取得,只好改從鎖骨下的血管。後者的藥物濃度,大約會是股靜脈的 1.3 倍。這種在業界沒那麼受歡迎的位置,使得男子驗血的數據,不方便與同類案件比較。不過,鑑識團隊終究還是逐項分析,推論出致命的關鍵。[1]

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檢驗結果

他們從男子的尿液裡,驗出吩坦尼,還有古柯鹼及其代謝物;而血液中則有 57.9 µg/L 的吩坦尼、古柯鹼與其代謝物,以及濃度不具效力的鎮定劑、麻醉劑、普拿疼和酒精等物質。在自殺案中,古柯鹼常被拿來與其他藥物搭配使用;但是此處它和吩坦尼的濃度相比,傷害較低。[1]

黏在皮膚上的吩坦尼貼片。圖/DanielTahar on Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

吩坦尼──貼片vs.藥

整體來說,鑑識團隊認為,吩坦尼貼片是造成男子死亡的罪魁禍首。在以往的案件經驗裡,無論抽血位置,吩坦尼濃度高於 50 µg/L,幾乎就是必死無疑,而且大量的貼片會加快達標。至於吩坦尼口頰錠,若照原本的設計含在臉頰內側,效果最好。只是一次塞太多,技術上似乎有難度。就是真的做到了,一般吸收率也只有 50%。[1]

如何安全使用吩坦尼貼片?

吩坦尼在臺灣屬於第二級管制藥品,[3]是一種高強度的鴉片類止痛劑,能舒緩嚴重的疼痛。其貼片防水,淋浴和游泳都不是問題。[4]不過,千萬不能貼著接近熱源,例如:享受桑拿浴,否則加快藥物吸收,會產生致命的風險。[3, 5]

由於吩坦尼貼片的藥效可以撐 72 小時左右,[4]筆者在臨床上曾遇過老人家忘記撕下來,或是黏到床單上而不自知。假使身上那片仍殘留藥效,再貼上新的,便很容易過量。而摺疊且黏在床單上時,每回皮膚接觸到部份內面,或多或少都會吸收藥物。因此,貼片表面最好用油性筆,寫黏上去的時間,免得不清楚是否到期。每次換藥,都要記得除去舊的,並在紀錄表上登錄使用情形。用過的貼片,請將黏著面向內對折,[6]與用剩未拆封的,連同表格一起繳回藥局。[3]如果是為別人撕換,建議戴上手套,以免自己也沾染到吩坦尼。若平常會幫家中的病患洗澡,亦可藉機檢查貼片是否還在。最重要的是,要遵照醫師囑咐的劑量和頻率使用。這樣才能達到所須的藥效,又不至於危害健康。

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參考資料

  1. Peeters LEJ, Vleut IT, Tan GE, et al. (2022) ‘Case report on postmortem fentanyl measurement after overdose with more than 67 fentanyl patches’. Forensic Toxicology, 40, 199–203.
  2. Mantinieks D, Gerostamoulos D, Glowacki L, et al. (2021) ‘Postmortem Drug Redistribution: A Compilation of Postmortem/Antemortem Drug Concentration Ratios’. Journal of Analytical Toxicology, 45 (4): 368–377.
  3. 吩坦尼止痛藥,正確用才安全」(22 NOV 2017)衛生福利部
  4. Fentanyl Transdermal Patch’. (15 JAN 2021) MedlinePlus
  5. Kriikku P, Ojanperä I, Lunetta P. (2020) ‘Death in Sauna Associated With a Transdermal Fentanyl Patch’. American Journal of Forensic Medicine and Pathology, 41(4):313-314.
  6. Accidental Exposures to Fentanyl Patches Continue to Be Deadly to Children’. (21 JUL 2021) U.S. Food & Drug Administration.
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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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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鑑識故事系列:如何重建複雜自殺案的時序?
胡中行_96
・2023/09/21 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

義大利某山腳下的小村莊裡,67 歲婦人遭火吻的裸屍(照片)躺臥家門內側。胸口平置經書;腹肚擺放念珠;左手肘內側有道 X 型的割痕;四肢周圍則散落靠枕與燒過的纖維碎屑。後頭牆面一抹煙燻;附近的地板扔著一個澆水壺、一張翻倒且失去座板的椅子;稍遠處還有焚毀的物質和不明液體。大門、廚房跟柴棚之間,遍佈滴落(drip)、噴濺(spatter)和塗抹(swipe)等各種樣態的血液,以及人來人往的足跡。警方在柴棚裡,找到沾血的菜刀、半罐聞起來有燃料味的液體,與倒下、椅座部份燒壞,且有滴落血斑的椅子;並於窄小的客廳中,尋獲一只乙醇空瓶。[1]

事後蓋上白布的屍體;後方牆面遭火焰燻黑。圖/參考資料 1,Photo 1(CC BY 4.0)

背景與筆錄

這名婦人有 3 個兒子:1 個自殺身亡;剩下2個罹患思覺失調症,其一反覆恐嚇家人。根據筆錄,事發當天兩個兒子都在樓上,一個於房間裡休息,另外一個聽著震耳欲聾的音樂。婦人的丈夫發現,她坐在門口耶穌聖像前的椅子上,渾身火舌纏繞,遂大聲呼救,叫沉浸於音樂中的兒子幫忙。在接獲通報的急救人員到場前,一名被請來的神父先行抵達,將經書和念珠放在屍體上。之後,其中一個兒子因為半燒毀的椅子「惹到他」,而在警察尚未趕到時,把該證物移至柴棚。[1]

驗屍

驗屍團隊針對婦人的屍體,進行了下列檢查:

  • 電腦斷層掃描:沒有重大創傷。[1]
  • 外觀相驗:90% 體表二至三度燒傷;頭髮燒焦;左手肘內側的X型割痕邊緣滲血;無自衛或他人造成的傷害。[1]
  • 解剖:呼吸道黏膜泛黑;心臟肥大、冠狀動脈硬化、左心室肥厚。[1]
  • 組織學分析:肺氣腫、肺部鬱血、心肌硬化。[1]
  • 毒理學分析:婦人的血液與尿液裡,有乙醇、抗精神病藥物levomepromazine和抗憂鬱劑sertraline殘留。[1]

法醫認為婦人原本就有缺血性心臟病和慢性肺氣腫,在大面積燒傷後,導致急性心血管功能不全,休克而死。至於體內乙醇和藥物的濃度,沒有高到會造成死亡。[1]

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重建時序

由於婦人身上沒有抵禦的痕跡,基本上可以推論不是死於他殺。此外,自焚的燒傷面積,通常比被別人縱火來得大,這也符合婦人的情形。然而,她大概沒有事先計劃,單純臨時起意,才會一個方法不行,再試另一個,愈換愈致命,成為手法多元的非典型自殺個案。[1]

此案複雜的程度,本來就已經令辦案極具挑戰;偏偏死者的家屬和神父又破壞現場;而且警方沒有檢驗可燃液體的成份,這些都讓事情難上加難。不過,在《國際鑑識科學:報告》(Forensic Science International: Reports)期刊上,分析這個案件的作者,還是絞盡腦汁,把整個時序重建出來:[1]

首先,婦人使用的藥物不是醫師開的,而且她刻意配合大量乙醇服用,自殺意圖明顯。她體內藥物的濃度沒有很高,不過是因為死亡打斷了身體的吸收。再來,手臂嚴重割傷,必定發生在自焚之前,不然應該沒本事劃得那麼整齊,又那麼深。後來火燒的時候,她還活著,而非死後遭人焚屍,所以會吸入濃煙,燻黑呼吸道黏膜。最後,從血斑的型態和方向,則能判斷婦人先持刀傷害自己,接著在公寓的地面層遊蕩,直到進入柴棚取得可燃液體。她可能在那裏或廚房,將液體淋滿全身,再行至門前走道,然後於耶穌像前坐下。該處牆上焚燒的痕跡,跟婦人身形的高度與寬度吻合,即為佐證。[1]

即使婦人艱困的生活背景,給予她明確的自殺動機,以上推論還是從統合分析多方線索而來。原個案報告作者也強調,遇到如此複雜的命案,務必參考鑑識醫學、毒理學檢驗和醫療影像等資訊,才能做出正確的解讀。[1]

自殺防治專線
衛生福利部安心專線 1925
生命線協談專線 1995
張老師輔導專線 1980

  

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參考資料

  1. Terranova C, Massaro L, Angiola F. (2023) ‘An unusual unplanned complex suicide by arm cutting, poisoning, and self-immolation’. Forensic Science International: Reports, 8:100327.
胡中行_96
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鑑識故事系列:如何「染出」內臟的鐵?
胡中行_96
・2023/09/14 ・2045字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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丈夫用來蝕刻金屬的氯化鐵(FeCl3)遺失。罹患妄想型思覺失調症(paranoid schizophrenia),時年 47 歲的妻子,於自家公寓倒下,地板、嘴邊和身上的衣服,都有橙黃的液體。她曾數度以多種方式自殺未遂,最近有安排住院的計劃。[1]

自殺防治專線
衛生福利部安心專線 1925
生命線協談專線 1995
張老師輔導專線 1980

公寓地板上的黃色液體。圖/參考資料 1,Figure 2(CC BY 4.0)
女子的嘴邊和衣服,沾有黃色液體。圖/參考資料1,Figure 1(CC BY 4.0)

鐵中毒

19 世紀末起,基於毒物學的迅速發展,金屬中毒的意外與刑案,已經不似過往那麼頻繁。目前急性鐵中毒的情形,較常見於吞下過量(> 20 mg/kg)鐵劑的兒童;也有些案例是孕婦攝取太多含鐵的補品。輕微鐵中毒的症狀,包括:嘔吐、腹痛、拉肚子等;嚴重的話,則會出現脫水、低血壓、代謝性酸中毒、血糖濃度波動、凝血問題,以及肝臟、腎臟、心血管和中樞神經系統的損傷。[1]另外,氯化鐵加水而分解,也就是經過水解(hydrolysis)後,[1, 2]pH 值約在 1 到 2 之間,具有腐蝕性,會傷害消化道和附近的內臟,並經由血液擴大影響的範圍。[1]

一般急性鐵中毒的情況下,醫師可能會考慮手術取出含鐵的藥錠;[1]或者用水或生理食鹽水沖入胃部再抽出,即洗胃(gastric lavage);[1, 3]還可以經靜脈輸注除鐵能(deferoxamine),讓它跟鐵結合,再排出體外。[1, 4]不過,此個案或許是被發現時就確定死亡,原論文沒有任何關於救治的描述,而是直接從驗屍講起。[1]

示範緊急插管後洗胃:水由藍管口進入胃部,再從紅管口排出。影/Sammy Gold on YouTube

解剖驗屍

女子死後幾天,波蘭博美醫學大學(Pomeranian Medical University)的法醫系解剖驗屍:口腔黏膜跟腸胃道血栓性壞死(thrombotic necrosis)。此二處乃至周邊的心、肺、橫膈膜與肝臟,都呈現黃色。胃部清空,食物大概在毒物腐蝕體內組織的過程中,被腸胃壁和其他臟器吸收殆盡。腦部、肝臟與腎臟等內臟中,氯及鐵離子濃度很高。血液檢測排除酒精及外源非揮發性有機化合物。[1]

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普魯士藍染劑

進行組織學分析的時候,照慣例得使用蘇木紫(haematoxylin)和伊紅(eosin)兩種染劑,讓細胞和組織的結構顯現出來;[5]而驗屍團隊在此額外採用普魯士藍(Prussian blue)染劑,促使鐵現形。[1]細胞中的鐵,分為可溶解跟不可溶解兩種。蘇木紫和伊紅無法令可溶解的鐵蛋白(ferritin)被看見;但普魯士藍染劑會使之呈現非常淺的水藍色。而不可溶解的血鐵質(hemosiderin),碰到蘇木紫與伊紅時是金棕色;如果用普魯士藍染劑,則為藍色。[6]

普魯士藍染劑的成份,為亞鐵氰化鉀鹽酸(potassium ferrocyanide hydrochloric acid)溶液,跟帶正電的鐵離子作用,會產生藍色的亞鐵氰化鐵(ferric ferrocyanide)。[7, 8]儘管人體本來就有鐵,正常的肝臟遇上該染劑,其實看不太出變化;即使因為生病而充斥血鐵質,頂多也只有部份細胞著色;不可能像中毒時,整片湛藍。女子的內臟組織一如預期的大面積變色,而且以腸子和肝臟的最為明顯。[1]

以普魯士藍染劑上色的腸道組織。圖/參考資料 1,Figure 3(CC BY 4.0)
用普魯士藍染劑著色的肝臟組織。圖/參考資料 1,Figure 4(CC BY 4.0)

死因

死亡與驗屍相隔幾天,屍體除了會出現一般死後常見的變化,無疑也給予氯化鐵蔓延並穿透的時間,惡化對內臟和組織的傷害。然而綜合所有證據,以及精神病史賦予的自殺動機,法醫仍可判斷女子死於口服氯化鐵中毒,引發的急性心肺衰竭。[1]

  

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參考資料

  1. Majdanik S, Potocka-Banaś B, Glowinski S, et al. (2021) ‘Suicide by intoxication with iron (III) chloride’. Forensic Toxicology, 39, 513–517.
  2. 5.4: Hydrolysis Reactions’. LibreTexts Chemistry, U.S.
  3. Stomach Pumping’. (10 JAN 2023) Cleveland Clinic, U.S.
  4. Velasquez J, Wray AA. (22 MAY 2023) ‘Deferoxamine’. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing.
  5. Sampias C, Rolls G. ‘H&E Staining Overview: A Guide to Best Practices’. Leica Biosystems. (Accessed on 04 SEP 2023)
  6. Guindi M. (2018) ‘11 – Liver Disease in Iron Overload’. In: Practical Hepatic Pathology: a Diagnostic Approach (Second Edition). Pattern Recognition. (pp.151-165)
  7. All About Iron: The Colloidal Iron Stain and Prussian Blue Reaction’. (04 JUN 2021) U.S. National Society for Histotechnology.
  8. Suvarna KS, Layton C, Bancroft JD. (2018) ‘Techniques for the Demonstration of Carbohydrates’. In: Bancroft’s Theory and Practice of Histological Techniques E-Book. (pp. 187-188)
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