藥到，病除！─淺談藥物輸送型態與新開發

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎？還是 AI 會成為個人專屬的超級助理？

隨著人工智慧技術的快速發展，AI 與人類之間的關係，成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一，究竟，AI 會成為人類的取代者或是協作者？決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力，唯有人們清楚了解如何使用 AI，才能化 AI 為助力，提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此，目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」，特別將展覽主題定調為奇異點（Singularity），透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

C-LAB 策展人吳達坤進一步說明，本次展覽規劃了 4 大章節，共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品，帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始，到欣賞各種結合科技的藝術創作，再到與藝術一同探索 AI 未來發展，希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式，進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來：AI 技術發展的 3 個高峰

其中，展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖，從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線，平行梳理 AI 技術發展過程。

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究，觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧（Artificial Intelligence））」一詞，並明確定出 AI 的任務，例如：自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等，就開啟了全球 AI 研究浪潮，至今將近 70 年的過程間，共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制，科學家將任務文字化、建立推理規則，再換成機器語言讓機器執行，然而受到演算法及硬體資源限制，使得 AI 只能解決小問題，也因此進入了第一次發展寒冬。

之後隨著專家系統的興起，讓 AI 突破技術瓶頸，進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成，由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的，因此只要搭載不同資料庫，就能解決各種問題，克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外，機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生，雖然是 AI 技術上的一大創新突破，但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響，導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於，IBM 超級電腦深藍（Deep Blue）戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov，加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法，並使用 GPU 進行模型訓練，不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位， 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上，不斷的追求創新和突破。

從現在看未來：AI 不僅是工具，也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進，如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中，更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用，而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」，便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

例如，超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》，乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家，運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區，就像走進一間新科技的實驗室，」吳達坤形容，觀眾在此不僅是被動的觀察者，更是主動的參與者，可以親身感受創作方式的轉移，以及 AI 如何幫助藝術家創作。

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》，將 AI 人物化，採用與 AI 對話記錄的方法，探討網路發展的歷史和哲學，並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻，無所不在》，則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論，使其更清楚在面對網路資訊時，該如何識別何者為真何者為假，更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡，第一章回顧 AI 發展史的內容設計，可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去，這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點，很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容，但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現，讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化，及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態，才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

「畢竟展區空間有限，而科技發展史的資訊量又很龐大，在評估哪些事件適合放入展區時，我們常常在心中上演拉鋸戰，」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件，還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則，「不過，歷史事件與展覽主題的關聯性，還是最主要的決定因素，」蔡侑霖補充指出。

舉例來說，Google 旗下人工智慧實驗室（DeepMind）開發出的 AI 軟體「AlphaFold」，可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構，解決科學家長達 50 年都無法突破的難題，雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破，但因為與本次展覽主題的關聯性較低，故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外，在呈現方式上，2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容，蔡侑霖舉例說明，像某些比較艱深的 AI 概念，便改以視覺化的方式來呈現，為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容，從中找尋靈感，最後製作成簡單易懂的動畫，希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出，「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作，也跟上國際展會發展趨勢，於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動，包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽，例如：由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座，希望透過帶狀活動創造更多話題，也讓展覽效益不斷發酵，讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界，展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊：「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00，週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

本文由 建研所 委託，泛科學企劃執行。 

當你走進一棟建築，是否能感受到它對環境的友善？或許不是每個人都意識到，但現今建築不只提供我們居住和工作的空間，更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生，正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題，確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染，同時提升我們的生活品質。然而，要成為綠建築並非易事，每一棟建築都需要通過層層關卡，才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境，政府自1999年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立，旨在透過標準化的建築評估系統，鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時，為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法，自2003年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至2024年為止，已有130件優良綠建築、31件優良智慧建築得獎作品，涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築，不僅提升建築物的整體性能，也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

說這麼多，你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程，要經歷哪些標準與挑戰？

綠建築標章	智慧建築標章	綠建材標章

第一招：依循EEWH標準，打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源，是綠建築（green building）的核心理念，但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單，而是涵蓋建築物的整個生命週期，也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內，都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準，讓我們先回到 1990年，當時英國建築研究機構（BRE）首次發布有關「建築研究發展環境評估工具（Building Research Establishment Environmental Assessment Method，BREEAM®）」，是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後，於1998年推出「能源與環境設計領導認證」（Leadership in Energy and Environmental Design, LEED）這套評估系統，加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶，氣溫高，濕度也高，得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生，四個英文字母分別為Ecology（生態）、Energy saving（節能）、Waste reduction（減廢）以及 Health（健康），分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級，設有九大評估指標。

我們就以「台江國家公園」為例，看它如何躍過一道道指標，成為「鑽石級」綠建築的國家公園！

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園，也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時，還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築，其外觀採白色系列，從高空俯瞰，就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落；從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊，生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構，設計自然護岸，保留基地既有的雜木林和灌木草原，並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物，採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙，不僅強化了環境的保護力，也提供多樣的生物棲息環境，使這裡成為動植物共生的美好棲地。

第二招：想成綠建築，必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築，使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中，對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出，一路到今日，國際間對此一概念的共識主要包括再使用（reuse）、再循環（recycle）、廢棄物減量（reduce）和低污染（low emission materials）等特性，從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時，使用自然材料與低 VOC（Volatile Organic Compounds，揮發性有機化合物）建材，亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後，內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度，以建材生命週期為主軸，提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說，為確保室內環境品質，建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件；為了防溫室效應的影響，須使用本土材料以節省資源和能源；使用高性能與再生建材，不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性，也強調材料本身的再利用性。

在台江國家公園內，綠建材的應用是其獲得EEWH認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念，更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設，並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料，為鳥類和小生物營造棲息空間，讓「蚵殼磚」不再只是建材，而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆，整體綠建材使用率為52.8%。

在日常節能方面，台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如，引入樓板下的水面蒸散低溫外氣，屋頂下設置通風空氣層，高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出，廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地，創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企，如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流，不僅提升了隔熱效果，減少空調需求，讓建築如同「與海共舞」，在減廢與健康方面皆表現優異，展示出綠建築在地化的無限可能。

在綠建材的部分，另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程，其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材，比方提高高爐水泥（具高強度、耐久、緻密等特性，重點是發熱量低）的量，並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」，還用再生透水磚做人行道鋪面。

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區，首先，他們捨棄金屬建材，讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是，他們也將施工開挖的土方做回填，將有高地差的荒地恢復成平坦綠地，本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪，無痛轉綠。

等等，這樣看來建築夠不夠綠的命運，似乎在建材選擇跟設計環節就決定了，是這樣嗎？當然不是，建築是活的，需要持續管理–有智慧的管理。

第三招：智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率，除了從建築設計與建材的使用等角度介入，也須適度融入「智慧建築」（intelligent buildings）的概念，即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性，使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器，用於蒐集環境資料和使用行為，並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

為了推動建築與資通訊產業的整合，內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度，為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂，目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例，為了掌握建築物生命週期中的能耗，需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標，評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面，則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境，以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中，充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新8大指標先進技術，來達成兼顧環保和永續發展的理念，也是利用建築資訊模型（BIM）技術打造的指標性建築，受到國際矚目。

在興建階段，為了保留基地內4棵原有老樹，團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描，並將大小等比例匯入BIM模型中，讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離，確保施工過程不影響樹木健康。此外，在大樓啟用後，BIM技術被運用於「電子維護管理系統」，透過3D建築資訊模型，提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護，包括保養計畫、異常修繕及耗材管理，讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入BIM技術的應用，從建造設計擴展至施工和日常管理，使建築生命周期的管理更加智慧化。以FM系統 ( Facility Management，簡稱 FM ) 為例，該系統可在雲端進行遠端控制，根據會議室的使用時段靈活調節空調風門，會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣，而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率，保持低頻運作，實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

總結：

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現，從源頭減少碳足跡；綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小，並保障居民的健康；智慧建築標章運用科技應用，實現能源的高效管理和室內環境的精準調控，增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用，讓建築不僅是滿足基本居住需求，更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

即便你可能還沒有注射過 COVID-19 疫苗，你也一定看過許多人在電視新聞裡，挽起袖子，讓醫護人員消毒手臂注射疫苗的畫面。但你有想過，為什麼疫苗要打在手臂上，而不是其他部位嗎？

疫苗能不能打在臀部？打疫苗為什麼不能像是打針一樣，直接打進人體的血管呢？

各種注射藥物的方式

藥物或疫苗最常用的注射方式有六種：靜脈注射（Intravenous）、皮下注射（Subcutaneous）、肌肉注射（Intramuscular）、動脈注射（Intra-arterial）、脊椎腔內注射（Intrathecal）以及腹腔注射（Intraperitoneal）。

其中「動脈注射」多半用於緊急輸血、化療等；而「脊椎腔內」並沒有免疫保護，多半用於腰椎麻醉用；「腹腔注射」則多半用於實驗動物，這裡暫不討論。

下面就接著來看另外三種常見的注射方式。

靜脈注射：抽血、施打點滴藥物

無論你是否打過疫苗，多數人一定都有過打針抽血的經驗。靜脈注射是使用最廣泛的注射方式之一，常用於健康檢查、抽血或是施打點滴藥物等使用。

一般靜脈注射選擇的血管是周邊的靜脈，例如通過手肘的貴要靜脈、正中靜脈、頭靜脈或是手背、足背、腳踝等位置較淺層的血管。醫護人員在注射過程中，有時甚至會輕輕拍打注射位置，讓血管較為浮現，讓下針位置更為明顯。

靜脈注射可以是單次短期使用，也可以建立管路，供較長時間的藥物滴注使用。與一般抽血或是靜脈注射與接種疫苗的目的不同，肌肉注射的目的希望將少量的藥劑，留存在時間內緩慢地釋放；而靜脈注射需要維持血管的通暢，讓藥物能夠藉此快速地通往全身。依照血管注射位置不同，會留置不同粗細的軟針。較粗的留置針可以用在輸血或是急救時緊急輸液用。

抽血時針頭會刺進血管，如果血管比較脆弱或是細小，局部可能會有些微出血。所以醫護人員會建議靜脈注射後，請壓住抽血點一段時間止血，不要搓揉破壞結痂，必要時可以用冰敷的方式減緩疼痛。

某些洗腎或是化療患者需要更頻繁地進行藥物注射，甚至會考慮裝設動靜脈廔管、中央靜脈導管或是人工血管等管路。

肌肉注射與皮下注射：疫苗、刺激性藥物

相對於靜脈注射將藥物直接打入循環系統，可以追求快而強效的藥物反應；由於訓練免疫反應需要時間，接種疫苗最重要的目的是希望身體能夠用緩慢、相對溫和的方式接受抗原刺激，誘發免疫反應。

由於人類皮膚中的表皮層、真皮層、脂肪組織都有「樹突細胞」或「巨噬細胞」等免疫細胞——所以多數的疫苗會將藥劑選擇注射在肌肉中，使疫苗和緩地接觸這些免疫細胞，誘發免疫反應。也有的疫苗可以皮下接種，少數是皮內、鼻內或是口服疫苗。肌肉注射常見注射在上臂三角肌、臀部的位置；而皮下注射則有可能注射在手臂、腹部、大腿和臀部。

皮下注射給藥，雖然藥品的吸收均勻而緩慢，可維持較長之作用時間，但和肌肉注射相比產生免疫反應的能力稍差，撐開皮膚的痛感較強烈，副作用也較明顯。

肌肉富含血管，能夠讓疫苗的佐劑（使疫苗更穩定安全、提高效力的副成分）快點被帶離注射部位，減低局部不良反應的風險。肌肉的彈性也比較大，能夠接受較大的注射劑量，比較不會有組織被撐開的痛感。

因此，多數劑量較大的疫苗或是較刺激的藥物，都會傾向選用肌肉注射。

疫苗注射要注意哪些事？

在肌肉注射疫苗藥物後，一樣不建議搓揉注射部位。搓揉注射部位，會加速疫苗吸收，反而可能會誘發注射部位紅腫熱痛等副作用更為劇烈。

雖然接種 COVID-19 疫苗並沒有對注射部位有特別限制，但不建議注射在臀部的理由除了希望能夠加速接種流程、減少尷尬外，臀部的脂肪量也比上臂厚很多，藥物不容易打進肌肉。

所以除非患者有截肢或是因為做治療等考量，不適合接種在手臂上，才會考慮臀部注射。

另外 COVID-19 疫苗要打在慣用手還是非慣用手，也是依照個人的選擇，並沒有哪一種特別好。慣用手活動較多，能夠加速帶走疫苗佐劑；但也有人會考量到施打後的副作用，打在慣用手，可能會對日常生活產生影響。

某些人接種 COVID- 19 疫苗的反應較為明顯，可適度冰敷，但勿揉、抓接種部位，如果發現接種部位化膿或紅腫部位擴大，則可能需要就醫進一步檢查。

參考文獻

1. Zuckerman, J. N. (2000). The importance of injecting vaccines into muscle. BMJ, 321(7271), 1237–1238. https://doi.org/10.1136/bmj.321.7271.1237

文 / 王躍達 (台北科技大學生物資訊系)

沒有人喜歡打針，這是無庸置疑的；為什麼討厭打針？因為會產生疼痛。

纖細而長的針刺穿皮膚的表皮、真皮與皮下組織到達血管進一步執行注射的過程中，針頭將經過真皮區域的神經，壓迫的力量會使神經受器獲得刺激，痛覺由此產生。姑且不論大腦對於這個痛覺的評價是如何－繼續分析下去將會持續離題，痛覺本身就是保護生命體的一環；因此，痛覺有可能會觸發反射神經，肌肉收縮而顫動。而在皮下的針頭則會受到外力的擠壓而偏移無法定位導致受傷面積增大，想當然爾，產生的自然是難看的傷痕……別忘了，還有更多，你所不會想要的疼痛。

既然會疼痛，那麼侵入式注射有甚麼好處？我知道你還有很多問題想問，然而，先擱下那令人恐懼的「感覺」，在繼續談論侵入式注射的功過以前，我們有必要先認識一下藥物傳輸的種類。

常見的巨觀藥物傳輸途徑可藉由進入的方式約化為服用、侵入與非侵入三項。

顧名思義，服用是將藥物吞入消化系統，藉由吸收的方式攝取藥物分子；侵入，則是透過器材將藥物直接輸入人體內部；非侵入則反，既不是透過服用，也非使用器材侵入來達成藥物的投遞。藉由這些手段配合恰當而合適的藥物，醫師可以將治療送抵患部，同時更為理想的，能控制藥物傳輸所需要的時間、過程與其負面影響。

是的，想想看毫無阻礙、直接地將絕大部分的藥物以不會受到腸胃道蛋白質、pH值破壞，以最純粹的方式直接輸入血液造成藥效，你就覺得橫豎挨上一針的確不意外了。單純的貼片也需要花時間擴散，但藥物等不了那麼久或者是沒必要等待的時刻，兩害相權取其輕，挨上那一針換得速效與藥物保護，注射，自然而然成了不二選，聽起來就沒那麼令人恐懼了。

然而藥學家們仍然認為，這些方式仍然未竟成功。

想像一下：藥物滲入身體之中，不論注射的針筒的體積或者點滴的體積是有限的。注射的瞬間，全部的注射物濃度全部集中於侵入點，直到血流沖散到全身為止；擴散原理下，要等到一段時間之後，整體內濃度才會重新達成水平。藥物最高的濃度永遠會在注射侵入的點處最高，若標靶點處距離注射位置越遠，則注射後產生藥效的時間則空窗越久；有限的體積對於侵入點來說濃度過高，而對整體而言體積有可能尚嫌不足。

即便是採取點滴式的注入，也只不過是把針筒的容積變大由毫升計算成了公升計算罷了。況且打針與點滴並不是病患能夠簡易親自操作的技術，必須受過一點訓練的。考量到藥物注射後最快抵達患部的距離，有時候必須搭配更多專用的體內植入物與配套手術，如可重複使用的皮下注射連接器來提升藥物注射的品質。不想使用這些高分子加工固體輔助器材？好吧，你可能少挨一刀，少損失那麼一點血量；但你得每次都被扎不同地方一針。重複同一點注射，或者注射口持續在該處停留會導致體內組織－免疫也好，新生組織也罷－嘗試堵塞、抗拒與排斥，注射的穿刺所需的力道要更大，而注射口可用的時間也會越短。

最後，注射對你就不怎麼管用了。為了讓注射這類大量、迅速的藥物輸送方式保持一定的效力，無論如何，你都必須保持你自己的生理結構一定程度上的「新鮮可用」。

聽起來像是待宰的雞鴨牛羊哀傷而不快，基於治療的原則，你又必須不得在必要之刻執行必要之惡。於是你問起了貼片這產物。

藥劑貼片的結構相當單純－覆蓋黏性聚合物的彈性聚體或織物成為基底，留下沾黏皮膚的部分後將攜帶藥物的材料覆蓋於一個區域後組合而成。毫無特色的結構所造就的正是簡單而純粹的物理特性；運用濃度差造成的滲透力，促使藥物穿越皮膚的障礙進入血液，透過循環系統到達理想的患部。聽到此想必你又有問題了：貼片完全迴避掉人體的抗拒性與排斥力，結構簡單而易於量產，這樣美好的東西，為什麼不多用呢？

藥物傳遞可不是武俠小說：重劍無鋒，大巧不工？沒有人會想用玄鐵劍削蘋果的；而玄鐵劍之所以無雙，除了楊過的功夫外，還得依賴他巨大的質量與動量才能造成超絕的破壞力呢。如果已無鋒的刀刃來做為比喻，那麼在一罐一公升的點滴面前，真正像是「水果刀」等級的，恐怕就是貼片了。有限的面積、有限的藥物溶解度和吸收力、有限的承載藥物分子量等等，全是制衡它成為殺手級應用的問題。況且要穿透皮膚的角質等直達血液，要讓藥物濃度達到有效的時間太過漫長，面對迫在眉睫的藥效終點戰來說，那已經是「未來」的「未來」了。

好吧。

聳了聳肩，然後必然帶有那麼點御都和主義的嘆氣。你覺得是時候該放棄了。越是分析越多缺點，都給你這專業的損完一圈，那藥物還有別的方式來拯救人類嗎？自暴自棄的，你做出了那樣的質詢。

答案是：當然有。如果就這樣放棄尚嫌太早，從激進一路下推到溫和，介入於貼片與注射之間這塊模糊的區域，正是科學家所瞄準的灰色地帶－既然注射是打入皮下組織的血管，貼片僅只在於表皮層的角質之上，有沒有能夠侵入一定深度真皮層卻不會觸動感覺神經而造成痛覺的解法？你得到他了，他的名字是「微創」技術。這次，再也不會有更多令人失望的發展，我們終於在痛苦之後，打開了另外的一條嶄新通往桃花源的可能性道路。

我們終於在漫長的分析與前言之後，跟著轉折進入了主題的領域：微創設備。

顧名思義，為低創傷程度－不會有痛覺的反應，不需要麻醉的前置，不留下任何顯而易見的永久痕跡－的器材設施。依循其基本設計構思，微針陣列高度多半限制於50~900μm之間，密度多落於100針/每平方公分(針頭頂點計算)為常見的設計。有了這樣的輪廓，為了建構實體的微針陣列，我們必須參照生物相容性與毒性測試來做針身材質的選擇；透過訪問FDA的資料庫，研究者們將可以獲得想要的答覆。不想要這麼抽象而不切實際的選擇方案嗎？那麼換個說法：只要你能吃下他而無副作用，可被分解不囤積不造成負擔的，都會成為FDA認可，而被實際應用於鑄造的材料。縮小點範圍；這些用以輸送藥物的微針成品的體積的大半部分以上的成分，其實就出沒於我們的生活之中。諸如減肥用的海藻糖，用來包裹藥物的糊精(澱粉分解成小分子前的中間物，分子量稍小)，更甚至是單純的澱粉，以及一些特定的假牙黏著劑等，都是被選的材料─沒錯，它們無所不在，妙用無窮。

那麼，有鑄造針的配方了，模具呢？既然FDA認可，可以進入人體的材料可以簡約成「可以吃的」，那麼不須進入人體的範疇就自然放寬了點，變成了「可以盛裝一定溫度來用的」。陶瓷，如紫砂；金屬，如黃金、鋁、不鏽鋼；矽晶圓；還有一些其他的光可塑性環氧高分子(SU-8)與有機矽化合高分子(PDMS)。這些材料除了前述的特點外，往往也兼顧耐用與便宜，可長期保存等特性。而製作模具的過程，依照鑄造設定的步驟，可以由化學向性蝕刻、離子反應蝕刻、注塑、表面/體微機械加工、微成型與光─電鑄複製等方法產出陣列。

複雜而無趣的鑄造步驟與其改良足以長篇大論成為國際論文；而在眾人即將再次闔上雙眼睡著之前，我們換個話題─微針如何攜帶藥物？侵入皮膚但不深入的流程簡單易懂，要怎麼攜帶藥物使藥物進入人體？

藥物是靠著溶解或壓力差擠壓而離開針身，然後藉由皮膚表面的微孔道流入並滲透執行擴散的。藥物攜帶的形式眾多，塗佈法運用表面覆蓋另一層藥物的雙層結構，將針的機構與功能分層；微孔洞氣壓法則是讓藥物受氣壓關閉於針體內的管道內，應用壓力差受力而使之離開。這兩種多常見於金屬微針陣列，有部分研究也嘗試實作高分子類的產品。至於廣泛見於高分子為針的技術，則為以疊三明治般的讓可溶解高分子─藥物─高分子重疊的夾層式、以及直接將藥品混入針身材料一體成形等技術。運用這些設計與技術所產出的微針，其最大的特點在於比貼片擁有更好的藥物傳輸效率，並且比傳統注射強化了給藥的時間與維持藥物穩定。

不免俗地走到此，醜媳婦總得見個婆娘較量一番。理想中的微針陣列在藥物分子大小上的選擇比起注射小，但仍貼片大。而給藥時間的長短與釋放速度控制上，相對貼片差但比注射有效。中庸的目的就此達成，目前常見用於證明可透過此一方式運輸藥物為茶鹼、氨基酮戊酸、炭疽疫苗、β-半乳糖苷酶、鈣黃綠素、牛血清白蛋白、Desmospressin (DDAVP，去氨加壓素)，促紅細胞生成素、Meso-tetra (N-methyl-4-pyridyl)porphine tetra tosylate、卵清蛋白、胰島素和質體DNA。

該是讓這漫長的故事迎接終點了嗎？不，還沒結束。即使是沒有稿費，也還沒到末路。

在這轉折之前，我是將所有種類的微針通通當作一個類別進行闡述─而明眼與高學歷閱覽百卷的你想必已經知道會在此唐突的出現這段話的用意為何。如果還有什麼細節我還沒說著的話，那大概是微針的本身的分類與各自的優缺。

是的，在論文種類的界定上，微針陣列本身仍有各自的分類。使用無機物與有機物構成的陣列彼此獨具一格，也各有其長短之處。無機微針陣列下，儘管製作在鑄造面上相對簡單明快，足以大量生產，但物理抗性再強也有極限。使用貼片後肌肉的收縮仍有微針破碎斷裂的風險，那些比較寬鬆的材料選擇是否長期下來會造成不良的副作用，一直留有爭議。

此外，由於是兩種截然不同的材料彼此接合，只依賴弱作用力有限而攜帶藥物的藥物種類變得狹隘、質量也有所降低至約於1毫克甚至更差；同時，塗布藥物的黏度必須極高，不利於一些特定藥物的配置；藥物於陣列表面無法在常溫與環境空氣中持續保存等等問題，使陣列一度走到瓶頸。另一個殺手級的問題則出現在使用的難度之上─只有醫療人員能負擔繁雜的前處理，並且擁有足夠的藥理與病理知識可以避免微針孔多半在兩小時內會堵塞，用以維持連續不間斷給藥的效果。

為了突破瓶頸而產生的有機微針就是為了改善上述的缺點而誕生的產物。但這樣的改變卻反而造成了其他方向的問題─依賴水溶的高分子只能與水溶性藥物相容，而微針的形狀保持能力隨環境濕度影響而不穩定，繁雜的鑄造過程不能保證品質的絕對性等等，層出不窮、意想不到、花樣百出的問題，時至今日仍舊困惑著科學家們，成為最終理想鄉的大敵。

你問我們會不會放棄？答案顯而易見的：不。

所謂逆境，就是要給人突破才被稱為逆境。科學就是因為不曾放棄的趨近於完美、沉溺於對於完美的追求、終極邊疆的渴望而茁壯的。一路粗淺的介紹與討論就到此畫下句點。

新的藥物運輸系統在這開發環境下已逐日趨近完整；儘管前方仍有眾多未明的實驗陷阱與技術障礙，但身為學術者的一員，我們將繼續勇往直前，直到終點不肯罷休。人類與疾病的抗戰是沒有終點的─眼前的結束只不過又是下一場戰鬥的開端，科學家們將永不停歇的前進，燃燒著生命與魂魄，高舉著幸福美滿的夢想大旗！

文獻參照：

• 我正在撰寫的某篇國科會計畫論文，我自己，尚未發表
• Multidrug release based on microneedle arrays filled with pH-responsive PLGA hollow microspheres, Cherng-Jyh Ke, Yi-Jou Lin, Yi-Chen Hua, Wei-Lun Chiang, Ko-Jie Chen, Wen-Cheng Yang, Hao-Li Liu, Chien-Chung Fu, Hsing-Wen Sung, 2012
• A low-invasive and effective transcutaneous immunization system using a novel dissolving microneedle array for soluble and particulate antigens, Kazuhiko Matsuo, Yayoi Yokota, You Zhai, Ying-Shu Quan, Fumio Kamiyama, Yohei Mukai, Naoki Okada, Shinsaku Nakagawa, 2011,UNCORRECTED PROOF
• Nano-Layered Microneedles for Transcutaneous Delivery of Polymer Nanoparticles and Plasmid DNA, Peter C. DeMuth , Xingfang Su , Raymond E. Samuel , Paula T. Hammond , and Darrell J. Irvine, 2012
• Carboxymethylcellulose–Chitosan-Coated Microneedles with Modulated Hydration Properties, Alexander Marin, Alexander K. Andrianov, 2010
• Hollow Out-of-Plane Polymer Microneedles Made by Solvent Casting for Transdermal Drug Delivery, Iman Mansoor, Urs O. Häfeli, and Boris Stoeber, 2012
• 其他論文不及備載。