0

0
0

文字

分享

0
0
0

新的奈米結構合成技術

科景_96
・2011/02/08 ・1038字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 560 ・八年級
相關標籤:

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

Original publish date:Aug 01, 2003

編輯 Agape 報導

伯克萊大學機械系的研究小組﹐利用在矽晶片表面加上微機電元件(MEMS)來控溫﹐達成不損害晶片且可以選擇性地合成奈米線或碳奈米管的成果。

當碳奈米管與奈米線合成技術有重要的突破時﹐科學家們無不對微電子電路奈米化﹑或是積體電路與奈米技術的結合﹐產生極大的信心。然而﹐奈米線與碳奈米管的合成﹐通常需要數百度的高溫。這樣的製程﹐可能會對其他部份的電子元件造成損害。所以﹐如何在不傷害電子元件﹐而又能夠成功地在其上合成奈米線或碳奈米管﹐就成了科學家們努力的目標。加州伯克萊大學機械系的副教授Liwei Lin與其研究小組﹐利用現今成熟的微機電系統技術﹐發展出一套可以在室溫的環境下﹐有選擇性地在矽晶片上合成碳奈米管與矽奈米線的製程。

他們的做法﹐是先在基板材料上所要合成碳奈米管或矽奈米線的地方﹐利用微機電系統技術﹐製造微米大小的電阻。然後將促進合成的觸媒﹐均勻地鍍在電阻表面。最後對電阻通以電壓達到局部加熱﹐並以氣相沉積的方式合成碳奈米管或矽奈米線。合成碳奈米管所需要的觸媒﹐是重量比為4比1的鎳-鐵合金﹔合成矽奈米線所需要的觸媒﹐則是60%的金與40%的鈀(palladium)。至於氣相沉積的所使用的氣體﹐則分別是乙炔(C2H2)與矽烷(10% SiH4 + 90% Ar) 。利用這個方式合成的碳奈米管﹐其直徑在10至50nm﹑平均長度為5um; 矽奈米線的平均半徑則在30至80nm之間﹐長度為10um。合成速率則分別為0.25 um/min與1 um/min。

Liwei Lin等人的實驗﹐證明了可以在室溫不損害電子元件的條件下﹐在半導體基板表面合成碳奈米管與矽奈米線。但是如果要能更好的控制這些奈米結構的合成﹐勢必要對微米電阻的溫度分佈與觸媒的選擇性鍍膜﹐有更精確的掌握。儘管如此﹐Liwei Lin與其研究小組的成果﹐仍然為科學家們提供了一個新的方法﹐並且有實際應用的可能性。

參考資料﹕

ScienceNOW: Turning Down the Heat on Nanowires, June 30 (2003)

原始論文﹕

Ongi Englander et al., Local synthesis of silicon nanowires and carbon nanotubes on microbridges, Applied Physics Letters 82, 4797 (2003)

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Jan 07, 2004] 能進行碳奈米管合成與電性自動化測試的整合性金屬氧化半導體電路
  • [Aug 15, 2003] 偵測塑膠炸藥的新裝置
  • [Aug 10, 2003] 奈米溫度計又一章
  • [Apr 30, 2003] 碳奈米管在積體電路的應用
  • [Mar 26, 2003] 奈米尺度的光電邏輯電路
  • [Jan 03, 2003] 生物+電子﹕碳奈米管來牽線
  • [Nov 21, 2002] 嶄新的半導體奈米線磊晶技術

  • 文章難易度
    科景_96
    426 篇文章 ・ 6 位粉絲
    Sciscape成立於1999年4月,為一非營利的專業科學新聞網站。

    0

    0
    0

    文字

    分享

    0
    0
    0
    沒生產卻流出乳汁!是泌乳激素瘤的警訊
    careonline_96
    ・2023/06/01 ・2000字 ・閱讀時間約 4 分鐘

    國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

    「醫師,我沒有生產,但是都會分泌乳汁。」30 歲的林小姐說。

    「還有哪些狀況嗎?」醫師問。

    「我的月經週期不規則,經期也比較短。」林小姐說。

    在沒有生產的狀況下出現溢乳的狀況,便要抽血檢測泌乳激素,並評估是否有泌乳激素瘤的可能。彰化基督教醫院內分泌新陳代謝科林思涵醫師表示,檢驗報告顯示患者的泌乳激素高達 180 ng/ml,後續的腦部核磁共振檢查發現腦下垂體有腫瘤,因此診斷為泌乳激素瘤。接受藥物治療後,患者症狀有明顯改善,也持續追蹤治療。

    泌乳激素瘤常見症狀有哪些?

    泌乳激素瘤(prolactinoma)是腦下垂體長出以分泌過多泌乳激素的腫瘤,進而引發一系列症狀。林思涵醫師指出,泌乳激素瘤主要會影響乳房組織,導致乳房脹痛且有乳汁分泌,當在非懷孕期或哺乳期出現以上情況就是異常,因此在臨床上女性的泌乳激素瘤比較容易早期診斷。此外,泌乳激素瘤還會影響月經,使月經週期不規則、經期較短且經血量較少,也是不孕症的病因之一。

    男性患者雖也可能會出現乳房脹痛、性慾下降、不孕等狀況,但男性患者較易疏忽而延遲就醫,常等到腫瘤體積較大已造成壓迫性症狀,例如頭痛、視力模糊、視野缺損、甚至雙顳側偏盲才就醫尋求協助。

    由於腦下垂體位於視神經下方,當腫瘤體積較大時,可能對視神經造成壓迫。泌乳激素瘤長期未控制,也可能會造成骨質流失,導致骨質疏鬆的問題。

    根據病理解剖的結果,成人的泌乳激素瘤盛行率大約是 5%,不過大多數是微小泌乳激素瘤,無明顯症狀。英國成人研究,經抽血檢驗泌乳激素過高的盛行率約 1.2%,在不孕症婦女中其盛行率較高約 5%。

    「一般而言,泌乳激素瘤在女性較常見,特別是生育年齡的女性,因為這個年齡層的女性有機會透過經期異常或不孕表現,而早期發現。」林思涵醫師說,「在男性身上,泌乳激素瘤的症狀較不明顯,大多等到腫瘤變大造成壓迫,或是因為不孕症接受檢查時才發現腫瘤。」

    懷疑泌乳激素瘤該做哪些檢查?

    在懷疑泌乳激素瘤時,應透過血液檢查、影像學檢查和臨床醫師的評估來診斷。

    泌乳激素瘤會分泌泌乳激素,所以需要替患者檢測血液中的泌乳激素濃度。林思涵醫師說,一般而言,血液中的泌乳激素值大於 100ng/ml 以上時,得進一步檢查腦下垂體中是否有泌乳激素瘤。如果腦部核磁共振檢查發現腦下垂體腫瘤,且泌乳激素過高,就會認為是泌乳激素瘤。

    假使泌乳激素值在 20 到 100 ng/ml 之間,便需要透過臨床醫師的判斷與觀察。某些生理和藥物因素也會導致泌乳激素過高,包括甲狀腺功能低下、肝硬化、情緒、壓力等,因此需要仔細審視病人的症狀與藥物史。林思涵醫師說,「如果懷疑和藥物、中草藥相關,我們會建議患者與原醫師討論是否能停藥或換藥。」

    泌乳激素瘤該如何治療?

    與其他腦下垂體腫瘤不同的是,泌乳激素瘤的首選治療方式是藥物治療。林思涵醫師說,泌乳激素瘤對藥物治療的反應很好,優先採取藥物治療。但是,當藥物治療效果不佳、服藥順從性較差、不願意長期服藥、腫瘤較大、或出現危急狀況(例如腫瘤出血的腦垂體中風、視野缺損)時,便要考慮轉介給神經外科醫師評估手術切除腦下垂體腫瘤。

    如今,腦垂體切除手術大部分是經由鼻子進行「經蝶竇內視鏡手術」,因為腦下垂體位於鼻腔蝶竇上方,神經外科醫師可使用內視鏡,從鼻子進入,切除腦下垂體腫瘤。相較於開顱手術,經蝶竇內視鏡手術的破壞性較小、恢復期較短、且併發症較少。

    貼心小提醒

    泌乳激素瘤是發生於腦下垂體的腫瘤,因為會分泌過多的泌乳激素,可能造成月經失調、溢乳、不孕等症狀。隨著腫瘤變大,也可能出現頭痛、視力模糊、視野缺損等壓迫性症狀。若有相關問題,要盡快至內分泌科就診,以找出病因,及早治療!

    0

    0
    0

    文字

    分享

    0
    0
    0
    工業局 RunSpace 太空創新無限挑戰賽登場~勇敢秀出你對太空應用的無盡想像!
    鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
    ・2023/05/31 ・794字 ・閱讀時間約 1 分鐘

    你有發現嗎?從去年底到整個 2023 年,人類飛向宇宙的行程排得滿滿滿!從貝佐斯的藍色起源(Blue Origin)、維珍銀河(Virgin Galactic)到 SpaceX 都完成了太空旅行首航,證明了一般人也可以衝出地球!根據摩根士丹利的報告指出,2021 年,全球太空產業產值已逾 3860 億美元,預估到 2040 年則會突破一兆美元,太空產業很快會成為全球最熱門的爆發性議題。

    為匯集臺灣太空創新人才與技術能量,經濟部工業局於 111 年起辦理首屆「RunSpace 太空無限創新挑戰」,今年邁入第2屆,目前已正式開放報名!賽事根據太空產業發展脈動,涵蓋各類型面向與主題,邀請太空業者與潛在團隊互動交流,挖掘太空產業跨界人才與創新思維能量。

    人類邁向太空發展的夢想從未停止過,事實上,隨著科技的不斷進步,太空與我們的距離也越來越近,不過,「宇宙」畢竟對土生土長的地球人充滿未知…在登上太空的夢想成真之前,除了要瞭解更多宇宙知識之外,可能也想知道更多相關的產業脈動、趨勢商機等,如果你也這麼想,那千萬別錯過本次免費的「太空趨勢講堂暨競賽交流會」,本課程將邀請到:

    • PanSci 泛科學創辦人 – 鄭國威知識長
    • 資策會產業情報研究所(MIC) – 張人偉資深產業分析師
    • 中華電信網路行動分公司-林孟梁經理

    帶你一起瞭解低軌衛星商機與展望、太空應用趨勢以及科普跨域知識等精彩內容。

    活動時間:6/9 (五) 上午 9:30-12:00 (9:00-9:30 開放活動報到)
    活動地點:犇亞會議中心 (台北市松山區復興北路 99 號 6 樓 D 室)

    活動詳請與報名👉https://ievents.iii.org.tw/EventS.aspx?t=0&id=2104# 了解更多!

    在浩瀚太空中,可以有多少創新應用?

    誠摯歡迎對太空領域有興趣的人才們參與這場太空冒險!

    想要知道更多「2023 RunSpace 太空創新無限挑戰」的競賽資訊嗎?

    請見競賽官網👉 https://runspacechallenge.com/tw/index.html

    鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
    170 篇文章 ・ 276 位粉絲
    充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

    1

    2
    0

    文字

    分享

    1
    2
    0
    揭開雙性的面紗:從雌雄嵌合體看待多元性別的世界
    水鯨球_96
    ・2023/05/31 ・3092字 ・閱讀時間約 6 分鐘

    國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

    你知道嗎?世界上的另一個族群
    在這個世界上存在一種族群,叫雙性人,俗稱間性人,或陰陽人。他們的性器官或是性染色體異常,所造成性徵上不符合典型的男生或女生。根據聯合國統計,雙性人約佔全球人口 0.05% 到 1.7%。而我國監察院依照上限估算,台灣人約有 40 萬名雙性人。在許多生物中,也有因突變所形成的雙性特徵。讓我們透過自然界的案例,從其他生物面對雙性所造成的影響,檢視社會上面對雙性人的問題。

    大自然中的「雌雄嵌合體」

    一研究團隊在北美進行蝴蝶物種調查中,採集到很特別的一隻蝴蝶,經鑑定後為卡納藍蝴蝶(Plebejus samuelis。奇特的地方在於,這是一隻帶有雄性特徵和雌性特徵的蝴蝶,一側為藍色,但另一側為棕色邊緣還帶點橘色斑紋。

    一側雌性,一側雄性的卡納藍蝴蝶。圖/Joshua P Jahner, 2015

    這種生物現象叫做「雌雄嵌合體」,一半雄性、一半雌性。雌雄嵌合體不同於「雌雄同體」,雌雄同體指的是卵巢和精巢共存於同一個體上,身上所有體細胞都具同一基因型,但雌雄嵌合體是在同一個體上具有不同的基因型,而且不同基因型分布在不同的區域。

    北美紅雀(也就是「憤怒鳥」的原型),也同樣存在「雌雄嵌合體」的現象。北美紅雀的雄鳥毛色鮮紅,雌鳥毛色呈淡褐色。雌雄嵌合體的北美紅雀則是一面紅色、一面白色。

    雌雄嵌合體的北美紅雀。

    對於雌雄嵌合體的北美紅雀來說,雙重的性別特徵大大影響了牠們的生活。牠們求偶時唱著雄性的求偶歌,但身體卻跳著雌性舞蹈,而奇特的體色也讓牠們無法融入族群。

    在求偶上遇到困難的除了北美紅雀,還有雌雄嵌合體的蚊子。科學家在加州聖華金谷(san joaquin valley)採集到多種雌雄嵌合體的蚊子,比較特別的是,牠們雌雄的區域分佈不是左、右兩邊,而是上、下兩部分。科學家們採集到的其中一隻是紅胸庫蚊(Culex rubithoracis),牠的雌性部分在頭部,雄性區域則是在胸腹部。

    實驗採集到的紅胸庫蚊。其頭部呈現雌性,具有羽狀觸角和短鬚;腹部則為雄性。圖/De La Vega et al., 2020

    這樣的蚊子在繁殖上有著極大的阻礙,原因有兩個。第一個是牠們的翅膀。雌性蚊子的翅膀發出的聲音頻率,可以吸引雄蚊進行交配,然而雌雄嵌合體的蚊子,其翅膀卻可能是雄性的,因此無法和雄蚊互相吸引。第二個原因則和進食有關。雌蚊之所以會有吸血的行為,是因為牠們在產卵時需要血中的營養素,但對於雌雄嵌合體的蚊子來說,「頭部雌性、腹部雄性」的特徵,會導致吸進去的血沒有對應的消化酶可以被消化、吸收,進而導致死亡,牠們在開心吸血的同時可能連自己怎麼死的都不知道。

    如果頭部剛好是雄性區域,也可能因爲刺吸式口器中的上下顎退化,導致根本不能刺穿動物皮膚來獲取血液;此外,雄性頭部也沒有感知宿主的受器,根本找不到可以吸血的對象。種種特徵和功能缺陷對於雌雄嵌合體的蚊子來說簡直厄運連連。

    雌雄嵌合體」的現象是如何產生的?

    到底為什麼會產生雌雄嵌合體或雙性人這種生物現象呢?可能的原因有部分受精重複受精染色體分離異常性染色體異常缺失染色體連鎖互換異常等等,許多基因上的突變都很有可能造成雌雄嵌合體產生。

    在鳥類的基因中,是由 Z 染色體和 W 染色體決定性別特徵,雄性的鳥類具有同型染色體(ZZ)雌性具有異型染色體(ZW),類似人類 XY 染色體的性別決定系統。

    鳥類的 ZW 性別決定系統。雄鳥生殖細胞中的兩個 Z 染色體(黑色字母);雌鳥的生殖細胞中則有一個 Z 染色體和一個 W 染色體。這些染色體會被隨機分配到子代的身上(雄鳥、雌鳥各貢獻其中一個)。子代身上的染色體組合,就決定了子代的性別。圖/作者繪

    正常狀態下,卵母細胞會分裂成分別具有 Z 染色體的卵子和 W 染色體的卵子。如果分裂的時候出現問題,原本各帶一條染色體的兩顆卵子,會變成一顆卵子同時攜帶 Z 和 W 兩種性染色體,而另一顆則完全沒有性染色體。這顆同時具有兩種性染色體的卵子可能被兩條精子同時受精,如此一來,生出的後代就會同時具有 ZZ 和 ZW 的細胞;也就是說,這個後代的身體內會同時具有雄性特徵和雌性特徵。

    一般來說,一條精子進入卵子時會觸發卵膜「極化」,以快速阻斷其他精子進入卵內,因此要有兩條精子同時儘速卵內、形成雌雄嵌合體的條件機率極低,除了要在細胞分裂時出問題,還要意外地讓兩隻精子進入卵內才能達成。

    位於蘇格蘭愛丁堡的「羅斯林研究所」研究了一隻雌雄嵌合體的雞。這隻雞的左側是雄性,具有白色羽毛和大胸肌,腳上也具有骨刺(是雄性的最大特徵);而右側則是雌性,具深色羽毛,體型相對比雄性小,腳上也無骨刺。研究發現,脊索動物中「鳥類」的性發育機制,是來自於染色體而不是激素。

    雌雄嵌合體的雞。圖/Clinton et al., 2012

    在人類身上,性別是由 XY 性染色體決定,一般男性為 XY 異型性染色體,女性則是 XX 同型性染色體。性染色體的缺失或多餘都會造成雙性人的出現。在醫學上常見的雙性人分類有克林伊斯菲特症、透納氏症、腎上腺素增生症(CAH)、雄性激素不敏症(AIS)、尿道下裂症等等,這些人雖然身體構造和其他人略顯差異,但多數都是健康的狀態。

    Y 染色體缺失所引發透納氏症。圖/wikimedia

    目前各國已開始努力維護雙性人的人權及權益,而台灣對雙性人人權的重視也才剛起步。監察院在 2018年發布首次對雙性人人權進行調查的報告。同年 10 月,衛生福利部頒布〈未成年雙性人之醫療矯正手術共同性建議原則〉,其中最重要的是一項原則為「訂定雙性人性別手術的年齡規範」,成為亞洲先驅。

    不管是人類還是自然界,都可能出現雌雄嵌合體的現象,生活在這樣性別多元的世界,大眾應以正面的態度認識雙性人。願大家都能保持多元開放的心態看待每一個人。

    參考文獻

    所有討論 1
    水鯨球_96
    1 篇文章 ・ 0 位粉絲
    東海大學生命科學系學生,腦袋可以裝下一整個生物圈。對於進那個實驗室猶豫不決,透過寫作廣泛吸收各種科普資訊。