道高一尺，E. coli高一丈

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
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《食物中毒要人命！常見致病菌與症狀解析（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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北市素食餐廳的食物中毒事件已造成二死四危急，引發眾人關注。食物中毒可能是因為食物內含有細菌、病毒、或寄生蟲，當這些病菌持續在腸胃道理作亂、生長，就會引發不適。另外，食物中毒也可能與細菌製作出的毒素有關。

食物中毒的症狀

食物中毒算是個很廣泛的說法，包含了各種不同的細菌或病毒感染，多數在幫表現症狀的初期，我們還不知道究竟是哪一種細菌或病毒造成的，因為一般食物中毒還輕微的時候，就是腸胃炎的症狀。患者會肚子絞痛，想要跑廁所，開始有腹瀉症狀。這時要注意自己的糞便是純粹水便，還是含有血絲或大量的血便，這與猜測致病原有關係，要記得就診時告知醫師腹瀉的狀況。另外，還要告知有沒有發燒、嘔吐等情形。

另外，我們也需要注意這些噁心嘔吐及腹瀉症狀發生的時間點，不同的細菌或病毒造成症狀的時間不一樣，有的短至三十分鐘內患者就開始上吐下瀉，有的則是要過上一星期才發病。不過通常是吃到含有病菌的食物後一到三天發病。

多數的食物中毒症狀並不嚴重，很多人會覺得自己只是腸胃不舒服一下下，拉個幾次就會過去了。然而如果有以下狀況，最好趕快就診：

• 脫水嚴重：尿尿的量變少，覺得頭暈目眩，嘴巴很乾
• 一直吐：什麼東西都吃不了，一進食就吐
• 一直拉：成人拉肚子超過兩天，或是小孩拉肚子連續一天，就算是嚴重了。如果是新生兒，只要看到腹瀉，最好還是就醫。看到血便也是要就醫。
• 肚子很痛或發燒
• 家人發現患者意識狀況變差，或發現有複視，皮膚變黃等等狀況。

引起食物中毒的知名病菌及其特色

接下來我們來看看幾個容易引起食物中毒的細菌或病毒。

• 大腸桿菌（E. coli）

最常見的狀況是吃到沒有完全煮熟的絞肉，像是沒煎到全熟的漢堡排。不過大腸桿菌也會出現在受到污染的蔬菜（像是生菜沙拉）、水果、或生水之中。

• 沙門氏菌（Salmonella）

沙門氏菌存在沒有煮熟的肉類與蛋類食物，或是喝到沒有完全經由巴斯德滅菌過程的乳製品。

• 金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）

備餐的時候沒有先洗手，而處理食物後沒有再經過烹煮，像是切肉片肉排，切三明治或包裝三明治，就可能讓人因金黃色葡萄球菌而食物中毒。

• 產氣莢膜桿菌（Clostridium perfringens）

產氣莢膜桿菌存在自然界，可以形成具有耐熱性的孢子，有些甚至在沸水中仍能存活許久。因此，除了生肉、蛋類、奶類可能含有產氣莢膜桿菌外，土生土長的蔬菜、穀類也可能含有產氣莢膜桿菌。當燉煮的肉湯、肉汁放在室溫一陣子，沒有放到冰箱冷藏的話，可能會引起食物中毒。

• 肉毒桿菌（Clostridium botulinum）

這屬於少見但容易致死的食物中毒。肉毒桿菌是存在自然界土壤與水源的常見細菌，如果沒有藉由煮沸煮熟來殺死肉毒桿菌的話，是無法停止其生長的。最容易造成食物中毒的狀況有兩種，一種是吃到沒有正確保存的醃漬物或罐頭食物，尤其是居家自己醃漬的小品，無論是醃菜、醃魚、醃肉，都可能會導致肉毒桿菌滋生。另一種傳染途徑是讓小於一歲的幼童吃到蜂蜜或玉米糖漿，裡面的孢子可能含有肉毒桿菌而造成幼兒食物中毒，記住記住，千萬不要以為讓幼兒吃蜂蜜很營養喔，會因為感染肉毒桿菌而致死的。

肉毒桿菌會影響神經肌肉的控制，造成的食物中毒特色是患者的視力出現複視，講話講不清楚，肌肉無力，無法吞嚥，有這種狀況務必趕緊就醫。

• 李斯特菌（Listeria）

李斯特菌可以存在未經巴斯德滅菌過程的牛奶及乳酪中，也會存在於豆芽、瓜類、和香腸熟肉裡。

• 諾羅病毒（Norovirus）

諾羅病毒的傳染能力很強，只要碰到帶有諾羅病毒的餐桌表面、再將食物送往口中，就可能感染。因此只要有個人感染諾羅病毒，很容易在與他人共餐的同時藉由分享食物、備餐等狀況而傳給其他人。

預防食物中毒

• 擤鼻嚏、咳嗽、抽菸、上廁所之後，請記得都要好好洗手
• 如果是備餐的人，請好好清洗蔬菜及水果，用來備餐的表面及餐具也都要在準備食物之前好好清洗。
• 肉類、蛋類等務必都要好好煮熟，不要讓生肉或未煮熟的肉或肉汁去污染到其他食物。
• 不管是煮過的食物或生肉，不要任其停留在室溫內超過兩小時，放兩個小時後的食物都不安全，請儘早把食物冰到冰箱。解凍的食物要趕快煮一煮，不要放在室溫過久。
• 保存食物的時候，生的肉類要與蔬菜水果、煮過的食物、或加工食物分開擺放。
• 買含有沙拉醬、美乃滋的食物沒吃完一定要冰起來。
• 不知道放了多久的食物請丟掉。一打開有味道，或是罐頭蓋子鼓起的一定要丟掉。

預防食物中毒的重點是自己常洗手，並好好保存食物，備餐時也要用心。

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A 編按：看到浴室中黑黑的黴菌，總是忍不住想要刷他。但我一直有一個疑問，每天洗澡我都會順便沖浴室，也會開抽風維持浴室乾燥，為什麼浴室還會有黑黑的黴菌呢？

　

《用科學拯救怦然崩潰的髒亂，這樣的掃除你洗翻嗎？》專題用科學終結浴室髒亂的神秘面紗，剖析浴室中細菌與黴菌的孳生與藏匿點，以及它們真的會對我們的健康帶來危害嗎？

又到了一年的尾聲了，除舊佈新，好好整理家裡是必要的。在潮濕的冬季，最擔心滋生細菌、黴菌的地方就是浴室了。除了平常利用抽風機、除濕機、對外窗空氣流通，保持浴室基本的乾燥外，在年末的大掃除時間，還需要徹底清潔才能保持乾淨，但要從哪裡清，又該怎麼做才能夠清潔乾淨呢？

浴室中的哪個角落哪裡最容易孳生細菌？

在過往研究中，曾藉由監測浴室角落中的類大腸桿菌群、大腸菌群及 HPC 細菌，來了解浴室各處被細菌汙染的程度，這些地方包含洗手台排水孔、水龍頭把手、馬桶沖水把手、馬桶的上下表面、馬桶周圍的地板及淋浴排水孔。

你可能會想馬桶周圍的細菌數量會比較多，但檢測的菌落數值卻發現，洗手台的排水孔以及淋浴的排水孔，才是含有較高的細菌量。而浴室洗手台檯面及馬桶坐墊則檢測到的菌量較少。下次打掃浴室的時候，記得要多注意排水孔的清潔阿！

烘乾機、抽風機是細菌溫暖的秘密基地？

有些廁所會配置自動烘手機或烘乾機，藉由機器吹出來的風，讓手可以快速乾燥，不再有大量水滴殘留。然而，這些吹出來的風不只能烘乾手部，也會把細菌吹到手上！而這些細菌很可能會透過雙手，跑到家中的其他地方。

研究顯示，光是將培養盤放置在烘乾機前 30 秒，就可以長出 18~60 個菌落。但若是在自動烘手機未使用的情況下，讓培養盤暴露在浴室空氣中約 2 分鐘，只會長出約莫 1 個菌落。這說明在自動烘手機的使用過程中，會將細菌、病原菌，甚至是真菌的孢子，透過烘手機的風散播到使用者的雙手。

不過，該篇研究也檢測了乾手機噴嘴的內部，發現細菌含量極低，這表示烘手機內部並沒有太多細菌。那麼，手上的細菌到底從何而來呢？

將乾手機的數據透過氣流模式與暴露時間的修正後，發現乾手機跟電扇的空氣對流，其細菌沉積方式在培養盤上是雷同的！因此，這些細菌很可能是原本浴室空氣中就存在的細菌。

A 編按：感謝 L.H 的補充，本篇文章中所引用的文獻，並沒有表明烘手機內部有大量的細菌存在，也認為手上的細菌可能是浴室空氣中原本就有的細菌，想知道更多相關資訊，也可以看看 L.H 的長評喔！

細菌滿天飛，都是沒有蓋馬桶的錯？

前陣子有傳言指出沖馬桶時若不加蓋，會導致排泄物的細菌到處紛飛，可能會黏附在牙刷、毛巾等浴室的用具。的確，馬桶沖水時，除了可以帶走馬桶裡的排泄物，也可能會促使排泄物中的結核桿菌、幽門桿菌、大腸桿菌等細菌，藉由沖水捲起的氣流向外傳播，跟著水滴一起沾附在馬桶周緣，或是懸浮在空氣中，使細菌傳播到其他地方。

不過，隨著馬桶設計的改良，沖馬桶時會向外濺出的水量，已大幅減少，排泄物停留在馬桶的時間也縮短許多。相關研究也指出，這些可能濺出或是噴出的菌量，其實大多都不到可致病的程度。先前的研究也發現，若是將培養皿放置於浴室的牆壁及浴缸，其培養皿長菌比例各是 5% 及 20%，而這些長菌量亦包含原本就存於空氣中的細菌。因此，對於沖馬桶時所造成細菌傳播可不用太擔心，加蓋與否可視個人習慣，定期清潔馬桶及周圍環境才是最重要的。

乾燥無法杜絕大腸桿菌 高溫殺菌法才有效

先前的研究發現，透過大腸桿菌 (Escherichia coli) 的研究，在高 pH 值下，大腸桿菌可以快速地致死。在完全乾燥的環境，也可以使大腸桿菌致死，但需要花費較長的時間。若是使用高溫殺菌的方法，則需使溫度維持在 121-134℃，才能有效使殺死細菌。

因此，提高環境的 pH 值是最有效迅速減少細菌的方法。可使用 pH 值較高的清潔劑或適量的小蘇打粉或是漂白水或次氯酸鹽類來刷洗浴室的地板、洗手台及馬桶等等。漂白水或次氯酸鹽類的產品有一定的腐蝕性及刺激性，須先進行稀釋並小心使用。

除了無形的細菌殺手外，那些微小的黴菌也是浴室的常客。

絲狀真菌的小名：黴菌

黴菌，是絲狀真菌的俗稱，適合生長在 20 多度、濕度 80% 以上的環境。黴菌的孢子非常小，約為 5 微米 (0.005 毫米)，透過水、氣流等媒介黏附在任何環境中。

雖然黴菌的大小是肉眼無法看見的，當我們感受到「長黴菌了」或是「發霉了」，其實已是成千上萬的黴菌大軍聚集，這些黴菌大軍會透過菌絲不斷延伸領地的，特別是在浴室這個高濕度、溫暖的場域，更是黴菌的溫床。

如何跟黴菌說掰掰

去除積水、水漬

黴菌特別喜愛濕度高的場所，可以促使他們快速生長，需至濕度30%以下，黴菌才會開始死亡。所以每日使用完浴室，請記得使用刮水器（T 字型橡膠材質的打掃用具）、用拖把把地板的積水吸乾，以及打開除濕機或是窗戶，讓環境保持通風。除此之外，切記不要使用溫熱水清掃浴室，因為溫熱的環境反而會促進黴菌生長。

移除黴菌的食物

黴菌會以有機小分子為食，意味著任何曾經存在、存活著的粒子，例如：髒汙、脫落的皮屑、灰塵、頭髮、棉花等。還有可能會被忽略的——肥皂。

肥皂也是黴菌的食物，如果洗澡或打掃時沒有把肥皂沖乾淨，會讓浴室的磁磚容易發霉。

因此，浴室除了需要保持乾燥之外，還需定期清掃維持整潔。

使用清潔劑

將漂白劑與冷水用 1:10 的方式稀釋使用，清潔表面。稀釋混合後的漂白水應立即使用，不要放在架子上。

陽光照射或是耐黴的塗料

若環境許可，在使用完浴室後，也可以打開窗戶，讓陽光照入。陽光中的紫外線可以殺死部份真菌的孢子，防止黴菌繼續傳播。也可使用耐黴菌的油漆或塗料，防止表面被黴菌滲入。

雖然浴室的各個小角落，都散布著許許多多細菌或是黴菌。約翰．霍普金斯大學健康安全中心的傳染病醫師阿米什．艾達佳 (Amesh Adalja) 博士則表示浴室裡的細菌大多不會對人體造成嚴重的傷害，甚至可能也與人體皮膚表面存在的菌落相似。

勤洗手才是防疫王道

在生活中，人體無時無刻都暴露在細菌的環境中，不避過多擔心細菌的數量，僅需特別注意在吃東西前務必洗淨雙手，別讓那些會致病的大腸桿菌、黃金葡萄球菌進到肚子裡的。而在這個新冠病毒肆虐的時期裡，用肥皂將手洗乾淨，隨身攜帶酒精瓶，不只是避免自己吃壞肚子，更是防止雙手成為破口，讓病毒自己的雙手悄悄進入身體裡。

參考資料

1. del Carmen Huesca-Espitia, L., Aslanzadeh, J., Feinn, R., Joseph, G., Murray, T. S., & Setlow, P. (2018). Deposition of bacteria and bacterial spores by bathroom hot-air hand dryers. Applied and environmental microbiology, 84(8).
2. Rusin, P., Orosz‐Coughlin, P., & Gerba, C. (1998). Reduction of faecal coliform, coliform and heterotrophic plate count bacteria in the household kitchen and bathroom by disinfection with hypochlorite cleaners. Journal of Applied Microbiology, 85(5), 819-828.
3. Guinan, M. E., McGuckin-Guinan, M., & Sevareid, A. (1997). Who washes hands after using the bathroom?. American journal of infection control, 25(5), 424-425.
4. Ma, J. J. (2021). Blowing in the wind: Bacteria and fungi are spreading from public restroom hand dryers. Archives of Environmental & Occupational Health, 76(1), 52-60.
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6. Sheer TA, Coyle WJ. Gastrointestinal tuberculosis. Curr Gastroenterol Rep 2003; 5:273-8.