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矽顆粒集合﹗

科景_96
・2011/02/08 ・841字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 568 ・九年級
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Original publish date:Aug 29, 2003

編輯 Agape 報導

加州大學聖地牙哥分校的化學家研發了能自行組合的矽顆粒。

當奈米科技的技術不斷地突破時﹐部份科學家就已經開始在構想奈米尺度的” 微型機器人” 。若是這個構想能夠實現﹐其用途將相當廣泛﹐從奈米感應器﹑生物科技﹑生化毒物偵測﹑到污染物濃度的監測﹐都是可以應用的範圍。在即將出版的九月份Proceedings of the National Academy of Sciences﹐加州州立大學聖地牙哥分校化學系的Michael Sailor與其研究生Jamie Link﹐就發表了他們製造出稱為“智慧灰塵“(smart dust)﹑可以進行自我組合﹑具選擇性偵測作用的矽顆粒。

他們的實驗方法﹐是將一般的矽晶片﹐先以化學方式對其中的一面進行蝕刻﹐產生具多孔性與反射光澤的表面。然後在這一面上﹐塗上具斥水性(hydrophobic) 的物質。至於矽晶片的另外一面﹐他們利用類似的蝕刻方法﹐然後使晶片暴露於空氣中﹐使得這一面具有親水性(hydrophilic)。最後﹐他們利用振動的方式﹐將處理過的晶片震碎成為僅有人類頭髮直徑(約100 um)大小的微粒。

當這些微粒被加入水中時﹐它們具斥水性的一端會面向空氣。此時如果在水中加入不溶於水的油滴﹐這些微粒將會以具斥水性的一端﹐將油滴包圍起來。除此之外﹐由於油滴與微粒斥水端的接觸﹐會使得微粒所反射出的色澤﹐有些許的改變。隨著油滴或受測的非水溶性物質的不同﹐微粒反射色澤也會有不同程度的改變。根據同樣的原理﹐微粒具親水性的一端﹐隨著水溶性受測物的不同﹐也會呈現不同的反光色澤。

或許有人會質疑﹐那麼小的微粒﹐肉眼辨識都不甚容易﹐如何能看出其中顏色的變化﹖根據Link表示﹐由於這些矽微粒具有自行組合聚集的功能﹐雖然個別微粒的改變不易辨識﹐但是(數百或數千)聚合後的集合體就可以產生足夠辨識的結果。

Sailor與Link的研究結果﹐雖然還在起步的階段﹐與科學家所構想的微型機器人還有一段距離。但是Sailor樂觀地表示﹐在尺度縮小化與自行尋找偵測目標與組合聚集上兩方面﹐他們的研究結果對於未來的發展﹐仍是非常重要的一步。

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Jun 17, 2004] 穿著洞洞裝的流體

  • 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。

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    精神個案系列:腦袋槍傷,笑話成章
    胡中行_96
    ・2023/06/01 ・1856字 ・閱讀時間約 3 分鐘

    有「聲音」指使他自殺,但警察已經趕赴現場。這名浸信會牧師朝警方開火,被回擊數槍,傷及頭部。他沒死,右眼失明,患上癲癇,因殺人未遂,服刑 23 年。腦傷康復後,牧師內心充滿喜樂,憂鬱症不藥而癒。[1]

    非當事人。圖/Sander Sammy on Unsplash

    冷笑話

    「是『盡興』,而非『浸信』,因為我是暢所欲言,口沒遮攔的教徒。」多年後,已經 63 歲的牧師,向大洛杉磯榮民醫療體系(V.A. Greater Los Angeles Healthcare System)的團隊自我介紹。嘻皮笑臉的他,在診療過程中,狂玩文字遊戲。應醫療人員要求,牧師多少能暫時節制,不然診間就會充斥:「要不要聽個骯髒的笑料?…有匹白馬栽進泥沼。」這種冷笑話。[1]

    牧師在紙本的認知量表上,畫了張吐舌頭的嘴;做神經檢查時,一會兒擊床,一會兒敲頭;考驗短期記憶的提示為「某種花」,他卻回答:「我是一朵綻放的笨蛋,竟然記不得答案。」語畢,笑開懷。總之,牧師對任何事物,都無法嚴肅以待;但是必要的檢測還是一項一項來。[1]

    腦部傷害

    槍傷後,牧師接受過開顱手術(craniotomy)。外觀上,他的頭部凹陷;右邊的臉頰麻痺、眼球凸出、眼瞼下垂。電腦斷層(CT)與核磁共振(MRI)的影像,顯示其右額葉(frontal lobe)、右前顳葉(temporal lobe)及左眼眶額葉皮質(orbitofrontal cortex)大範圍缺損病變;而從氟化去氧葡萄糖正子造影(FDG-PET),則可見這些區域的代謝低落。[1]

    額葉(藍色)與顳葉(綠色)的位置。圖/Henry Vandyke Carter on Wikimedia Commons(Public Domain)
    本案牧師的腦部醫療影像:a. 電腦斷層;b. 核磁共振;c. 氟化去氧葡萄糖正子造影。圖/參考資料1,Figure 1(CC BY 4.0)

    他唸過大學,病前智商估計約為 115。現在記憶力差,某些執行能力也受到影響。牧師與人互動時,雖然口語、表情和眼神接觸等都正常,但心情總是有點太好,思考跳躍又不時回頭搞笑。另外,在病識感方面,他似乎沒發現自己的記憶問題,只曉得有嚴重的認知缺陷。[1]

    測試及量表

    醫療團隊為牧師做了多項測試,並請他填寫量表。其中的幾個例子,如下:

    1. 笑話和故事完成測驗(Joke and Story Completion Test):此為總共16題的幽默感測驗,每題有4個笑點,僅1個為正確選項。牧師迅速作答,樂在其中,並拿滿分。之後團隊又額外出題,結果更加肯定了他的能力。[1]
    2. 面部表情辨識(Ekman and Friesen facial emotions):6張影像上的人臉,各有不同表情,受試者得講出他們的情緒。以下是牧師的反應:1. 驚訝:「驚訝。」2. 生氣:「這是謀殺,臉上寫著『我會幹掉你』。」3. 噁心:「超級噁心。」4. 開心:「有人說了個逗趣的笑話,而且他太太正好不在身旁。」5. 哀傷:「哀傷的臉龐。我得繼續下去嗎?」6. 恐懼:「那隻動物是不是要咬我?」[1]
    3. Sally和Anne測驗(Sally and Anne Task):設定的情境中,Sally帶來的娃娃,在她不注意時,被Anne移動了。受測者必須指出Sally該去哪裡找它。這題牧師回答正確。[1]
    4. 提示測驗(Hinting Task):一共10則故事,每則有2名角色,其一會給出明顯提示,受測者得解釋該角色的意思。滿分20,牧師得到16分,略低於正常值18.03 ± 1.39。[1]
    5. 主觀快樂量表(Subjective Happiness Scale):受測者為自己快樂的程度打分數,總共4題,每題最高7分。牧師自評滿分28,並且表示「我很滿足」,「我得幫鞋子加重,以免(開心到)飄起來」,還有「你永遠不會見到我處於悲慘的情況」。[1]

    額葉與幽默感

    笑話的關鍵在於預期跟所獲訊息之間的落差;而幽默感是以認知功能理解笑點,並由神經回饋享受愉悅。腦部的額葉等區域,負責偵測和解決不協調的資訊。左、右額葉分別傾向處理簡單與複雜的趣味。當額葉理解了看似令人困惑的內容,並賦予它解釋,便會透過腦部的某些區塊,[註]觸發聽懂笑話的快樂。此外,左額葉紋狀體迴路(left frontostriatal circuits)有調節心情的功能,受損後可能無法抑制正向情緒。在期刊上分享此個案的作者,因此認定額葉等處的腦部病灶,正是牧師性情轉變的肇因。[1]

      

    備註

    腹側紋狀體(ventral striatum)、依核(nucleus accumbens)、前扣帶迴(anterior cingulate gyrus)、後腦島(posterior insula)和額葉等,都與感受歡樂有關。[1]

    參考資料

    1. Mendez MF, Parand L. (2020) ‘Positive Emotions from Brain Injury: The Emergence of Mirth and Happiness’. Case Reports in Psychiatry, 5702578.
    胡中行_96
    117 篇文章 ・ 39 位粉絲
    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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    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

    「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!

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    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

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    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)
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    鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
    171 篇文章 ・ 276 位粉絲
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