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後疫情時代,免疫力怎樣才夠力?

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/09 ・505字 ・閱讀時間約 1 分鐘

口罩政策鬆綁,你的防疫心態是否也鬆綁了呢?隨著邊境與口罩的逐步解禁,提升自身防護力、鞏固家人與自己的健康更加重要。

尤其是在後疫情時代(防疫大戰尚未結束、流感又來勢洶洶),若想回歸正常生活、安心出門旅遊的話,完整均衡的營養素是鞏固免疫力的不二法門。其中,攝取綜合維他命是個不錯的方法

根據醫學研究顯示,維生素 A 可以幫助白血球生成,增進皮膚與黏膜健康;維生素 E 擁有抗氧化力,能清除對人體有害的自由基、還能抗發炎與提升免疫力;維生素 D 則可以調節基因表現與細胞機能,增強先天免疫與抗菌力!礦物質鋅 Zn 可以幫助製造抗體與 T 細胞增生,增加人體免疫功能;維生素 C 可幫助抗發炎,幫助細胞免疫,緩解身體不適感。

維生素與礦物質都是人體所需營養素,有助於維持各項生理機能,均衡飲食與規律的運動有助於維持身體健康。最後,日常防護還是建議勤洗手、戴口罩,並盡速接種疫苗,降低疾病風險唷!

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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

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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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家中養貓狗,寶寶可能更健康?研究證實毛小孩有助於提升新生兒免疫力
PanSci_96
・2024/08/25 ・1454字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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  • 文/林芸寬、張愷丰、張庭瑀、郭亮均、林詠真 

最新研究:寵物與新生兒健康的密切關聯

現代家庭飼養寵物的比例逐年上升,貓狗已成為人類最親密的夥伴。農業部最新(2023)的資料發現,臺灣飼養貓狗的比例上升,家犬較上一期(2021)增加 19%;家貓較上一期增加 50%。然而,許多新手父母常擔心,飼養貓狗可能會影響新生兒的健康,像是引發呼吸道過敏等疾病,但近期的科學研究提供了相對令人安心的解答。 

最新研究指出,飼養貓狗,可能更能減少新生兒感染呼吸道疾病的機率。 圖/envato

科學家發現,飼養貓狗也許有益家庭中新生兒的健康。最新研究證實,家中貓狗不僅能增添樂趣,更能減少新生兒感染呼吸道疾病的機率。早在 2012 年,就有芬蘭研究團隊追蹤鄉村地區 397 名新生兒,自出生到一歲的健康狀況,發現有飼養貓狗家庭中的新生兒,較少感染呼吸道疾病。研究詳實記錄貓狗與新生兒的互動頻率,及其對新生兒健康的影響。

腸道菌相的力量:微生物如何提升寶寶免疫力

今(2024)年聖路易華盛頓大學兒科團隊發表在《Pediatrics》的最新研究,分析新生兒的就醫紀錄,並透過對父母的訪談,探討「親餵母乳」、「家中飼養貓狗」、「新生兒醫療需求」三者間的關係。研究發現,親餵母乳且家中有飼養貓狗的新生兒,出生六個月內對醫療服務的需求相對較低。華盛頓大學團隊推測,這可能是貓狗身上的微生物 ,增加了環境中微生物多樣性,並影響新生兒的免疫力。 

環境中微生物多樣性,與新生兒免疫力的關係為何?至今仍是未解的問題,但根據現有的研究,這很可能與新生兒體內「腸道菌相」的差異有關。「腸道菌相」是胃腸道中的微生物群落,由細菌、病毒和真菌組成,它們在我們的免疫系統發展中扮演了重要角色,特別是在生命的早期階段,對腸道的健康和功能有著深遠的影響。

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為何養狗的新生兒感染率更低?

2023 年的一項研究,進一步探討環境中微生物多樣性與新生兒免疫力之間的關係,揭示腸道菌相的多樣性在在影響了新生兒的健康。研究顯示,家中飼養狗的新生兒,其腸道中的梭桿菌、科林氏菌和瘤胃球菌等菌群明顯較多,這些菌種的豐富性有助於免疫系統的發育,也可能有助於減少新生兒過敏與氣喘的風險。

有趣的是,這份研究也提到,對於喝配方奶的新生兒而言,其腸道菌相的組成與養狗有關,「與狗接觸」可能成為他們獲取環境微生物的替代途徑,補充因缺乏母乳餵養而缺少的微生物,從而幫助免疫系統的發展。

小孩與狗的接觸,反而可能成為獲取環境微生物的途徑。 圖/envato

目前研究雖無法直接證實接觸貓狗可以增強免疫力,但可以確定的是,接觸貓狗的小孩,腸道內的微生物多樣性高,也比較不容易生病,新手父母可以不用太擔心養狗對小孩發育的影響。同時,與狗接觸還能改變嬰兒腸道中的微生物組成,這或許有助於減少呼吸道疾病的發生風險。

資料來源: 

  1. https://www.moa.gov.tw/theme_data.php?theme=news&sub_theme=agri&id=9418
  2. https://publications.aap.org/pediatrics/article/130/2/211/29895/Respiratory-Tra ct-Illnesses-During-the-First-Year
  3. https://www.nature.com/articles/s41390-024-03200-9
  4. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/cea.14303
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善用成人疫苗,有助預防重症、減輕疾病嚴重度
careonline_96
・2023/02/07 ・2091字 ・閱讀時間約 4 分鐘

「疫苗是人類醫療史上非常重大的成就!」台大醫院小兒部感染科呂俊毅主任表示,「因為疫苗可以讓人跳過被感染的過程,就能對特定傳染性疾病產生免疫力,減少感染引起的重症與死亡。」

在過去很多嚴重的疾病,例如天花、小兒麻痺等,都在疫苗普及後,得到控制、甚至根除。呂俊毅醫師指出,現在的兒童在出生後都會依照時程施打各種疫苗,幫助小朋友能夠平安、健康的長大。

疫苗是維護健康非常重要的一環,呂俊毅醫師表示,隨著疫苗科技越來越進步,能夠利用疫苗預防的疾病也越來越多,現在不只兒童,成年人也需要施打許多疫苗。

因為成年人和兒童好發的疾病不一樣,需要接種的疫苗也有所不同。呂俊毅醫師說,例如流感疫苗不管兒童或成人,都需要每年施打;至於小兒麻痺疫苗,只要在小時候接種即可。

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隨著年紀越來越大,我們的免疫力會越來越下降,而且經常伴隨糖尿病、高血壓、高血脂、腎臟病、心血管疾病等慢性病,使得一些年輕人不容易得到的傳染性疾病,在老年人就容易發生,且可能產生嚴重併發症,所以需要額外的保護。

帶狀疱疹發作,恐引發嚴重神經痛後遺症

帶狀疱疹是老年人容易遭遇的問題,帶狀疱疹是由水痘—帶狀疱疹病毒(Varicella-Zoster virus)感染所造成的疾病,呂俊毅醫師解釋,小時候感染水痘病毒會長水痘,在水痘康復後,病毒會潛伏在身體裡面。等到年紀較大、免疫力下降時,病毒會再度活化,長出帶狀疱疹。

帶狀疱疹發作時,往往是在單側體表有一個區域發紅、冒出水泡,而且造成刺痛、灼熱、麻癢等不適。呂俊毅醫師說,對老人家而言是常見的困擾,因為帶狀疱疹發作時會很痛,但在水泡好了之後有些患者還會出現後遺症,持續痛很久,稱作「帶狀疱疹後神經痛」。

帶狀疱疹後神經痛可能很嚴重,痛到難以入眠,影響生活品質,而且有可能會持續數個月至數年之久。呂俊毅醫師說,施打帶狀疱疹疫苗,有助預防帶狀疱疹後神經痛。目前有兩種帶狀疱疹疫苗,50 歲以上或屬於高危險群之民眾可以考慮接種;無論是否得過水痘或帶狀疱疹,都能夠施打。

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善用疫苗,預防重症

流感是由流行性感冒病毒引起的傳染病,可能導致頭痛、發高燒、全身痠痛,症狀會比一般感冒嚴重許多。呂俊毅醫師說,兒童與老人在得到流感後,容易併發肺炎、腦炎、心肌炎等嚴重併發症,可能導致死亡。

接種流感疫苗,有助預防流感,並降低重症發生的機率,呂俊毅醫師說,由於流行性感冒病毒容易產生變異,每年流行的病毒株皆不太一樣,而且流感疫苗產生的免疫力會慢慢消退,所以每年都要施打流感疫苗,才能獲得保護力。

肺炎鏈球菌也是很重要的疫苗,呂俊毅醫師指出,兒童與老人都是肺炎鏈球菌的易感族群,感染肺炎鏈球菌後,容易引發中耳炎、肺炎、腦膜炎、敗血症等。

國內外在推動兒童肺炎鏈球菌疫苗接種之後,成效相當顯著,呂俊毅醫師說,過去常見的肺炎、敗血症、腦膜炎等,都減少許多。65 歲以上或屬於高危險群的民眾,建議施打肺炎鏈球菌疫苗。

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研究顯示,新冠肺炎 COVID-19 疫苗可以降低重症發生的機率、減少死亡率,符合接種資格的民眾,也建議要及早接種新冠肺炎疫苗。

預防傳染性疾病,請你這樣做

為了預防傳染性疾病,我們要依照建議施打疫苗,並且戴口罩、勤洗手,盡量避開人潮,降低接觸病原的機會。呂俊毅醫師提醒,日常生活中,要有均衡營養、充足睡眠、規律運動,把血糖、血壓、血脂控制達標,讓身體維持在較健康的狀態,才有較好的免疫力。

小朋友要按照兒童健康手冊的規劃依序接種各種疫苗,呂俊毅醫師說,至於成年人可以和您的醫師討論,根據建議接種,流感、帶狀疱疹、肺炎鏈球菌、破傷風、百日咳、A 型肝炎、人類乳突病毒等疫苗,讓身體能夠預做準備,擁有保護力,才能在遭到感染的時候,減輕疾病嚴重度、降低死亡風險!

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