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避免交通阻塞的螞蟻

科景_96
・2011/02/09 ・1008字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 480 ・五年級
相關標籤: 黑花園蟻 (1)

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Original publish date:Mar 04, 2004

編輯 Gene 報導

螞蟻遇到了交通阻塞會怎麼辦呢?牠們會又推又撞,把擋路者踹出去,迫使牠們尋找另一條路徑。這樣讓螞蟻不會把寶貴的青春浪費在堵車上。

偵察蟻會在路上留下化學氣味,讓追隨者依循著氣味找到食物和回家。當愈來愈多螞蟻追尋著氣味時,讓化學軌道就越來越有吸收力。可是當愈來愈多螞蟻走在同一條路時就可能會造成問題,法國Universite Paul Sabatier的Audrey Dussutour和Vincent Fourcassie指出。可是他們卻發現螞蟻卻有良好的規矩避免交通阻塞,牠們的道理很簡單,就是把擋路的討厭鬼從國道趕到省道上。
ants_180Dussutour等人研究的是一種黑花園蟻(Lasius niger),他們利用糖果來引誘牠們,並讓牠們通過一座有兩條等寬通道的橋。當每個通道只有10毫米寬時,雙向的交通卻仍偏重在某通道上,顯示螞蟻偏好路標清楚的道路。可是當每條通道只有6毫米寬時,兩條通道的交通量卻變得一致。這是因為從剛從巢中外出的螞蟻在撞上偵察蟻時,會被迫選擇另一條通道。

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Fourcassie表示,他們本來並不預期這樣的情況發生。他們原本以為螞蟻會掉頭回家去,可是螞蟻顯然並不笨。螞蟻改道的策略讓牠們在交通壅塞的交通中,仍然源源不絕地把食物運載回家。Fourcassie猜測螞蟻或許也用同樣方法疏通巢中的交通。

倫敦大學學院的電腦科學家Peter Bentley指出,這個簡單的規則也可用來處理網路上大流量的資料上,例如用在電話系統中。網路塞車已經是大問題了,勢必要有辦法去決定。現在許多科學家想要藉助觀察螞蟻等自然系統如何解決問題,以發展出新的演算法來設計電腦系統,避免過度出現過度壅塞的網路。

原學術論文:
Dussutour, A., Fourcassie, V., Helbing, D. & Deneubourg, J.-L. Optimal traffic organization in ants under crowded conditions. Nature, 428, 70 – 73, doi:10.1038/nature02345 (2004).

參考來源:

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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
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・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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