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奈米微粒對肺部的影響

科景_96
・2011/02/09 ・1144字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 567 ・九年級

Original publish date:Mar 21, 2005

編輯 HCC 報導

動物實驗顯示吸入奈米微粒會損害肺部與循環系統

『奈米物質』目前可謂產業界的寵兒,從化妝品、塗料到電子產品都可見其蹤影,不過最新的動物實驗顯示吸入此些微粒會惹起大麻煩,特別是對製造或處理奈米物質的工作人員。

三月上旬甫於美國新奧爾良舉行的毒物學學會研討會,有近數十篇的論文細述奈米污染物與人體的交互作用,絕大多數的論文將重點放在肺部暴露於奈米微粒的影響。

例如來自美國太空總署休士頓太空中心的John T. James與其同僚,將奈米微粒噴入老鼠的呼吸道,於一週與三個月後再進行檢驗,結果發現儘管類似煤煙的碳奈米球狀物不會造成傷害,可是相當質量的商品化碳奈米管卻會顯著的損及肺部組織,甚至殺死幾隻老鼠。研究人員發現巨噬細胞(macrophages)會困住奈米管,不過隨之死亡。James認為研究小組所使用的劑量並不是非常不切實際,他估計在目前的美國聯邦碳吸入量法規限制下,相對於人體重量,工作人員在17天之內會吸入相等的劑量。

美國西維吉尼亞州國家職業安全與健康協會的Petia Simeonova與其同事,也觀察到接受類似劑量碳奈米管的老鼠會產生富含微粒的肺肉芽腫(granulomas),研究人員也對心臟與主動脈的粒線體DNA進行損害檢查,粒線體傷害為發生動脈硬化(atherosclerosis)的先兆。

日本鳥取大學 (Tottori University )Akinori Shimada報告了首例奈米微粒從肺部移動到血液的系列圖像,碳奈米管一接觸到老鼠肺部極細小的氣管,即湧入穿過表面細胞的微小間隙,並且鑽入毛細血管,Shimada推測此會造成凝集甚至血栓。

羅徹斯特大學Alison Elder報告兔子吸入碳奈米球之後,增大了血液凝塊的敏感性。為了模擬糟糕的都市空氣污染,研究人員給予兔子每立方米包含70微克奈米球體微粒的空氣超過三小時,再觀察發生血液凝塊的時間。早先研究人員以雷射照射同批兔子的耳朵血管(在呼吸新鮮空氣的條件下),發現兩天之後血液會凝塊;結果呼吸奈米微粒的兔子,一天之內即發生血液凝塊現象。因為發生的很快,所以Alison Elder認為奈米微粒是從肺部移動進入血流,而非從肺部送出凝血劑(clotting agents )。

蘇格蘭亞伯丁大學教授Anthony Seaton則認為關鍵在於曝露的奈米微粒劑量,如果工業界讓工作人員的曝露量保持在低劑量下,應該沒有多少問題。

參考來源:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Apr 02, 2006] 活細胞對多層碳奈米管的吸收性
  • [Feb 12, 2005] 奈米粒子的量化毒性測試
  • [Aug 01, 2004] 奈米科學與奈米科技的機會與不確定性
  • [Apr 14, 2004] 奈米科技百利無一害?
  • [Jan 09, 2004] 老鼠吸入奈米顆粒之後
  • [Aug 11, 2003] 對奈米科技既愛又怕的期待
  • [Apr 03, 2002] 奈米材料對環境與人類健康可能的負面影響


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    「你不要過來啊!」蜘蛛為了在交配中保命,竟然把自己給射出去了!

    Peggy Sha
    ・2022/05/18 ・1686字 ・閱讀時間約 3 分鐘

    自然界中,充滿了不少為了交配而「慷慨赴義」的勇者,像是:螳螂、蜘蛛等等,在激戰中或激戰後,雄性會變成配偶的盤中飧,如此一來,不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!(讓我們感謝飛天小爸爸的努力!)

    「性食同類」不僅可以延長交配時間、增加受精機率,還能為雌性提供養分,讓後代更有機會健康快樂地成長!圖/Pixabay

    這種現象呢,被稱之為「性食同類」(sexual cannibalism),通常是雌性吃掉雄性的比例稍微高一些。

    但正如俗話所說,「生命會自己找到出口」,竟然有雄性蜘蛛靠著把自己「射」出去來保下一命!今天,就要來為你講述,隆背菲蛛(Philoponella prominens)的噴射故事。

    交配到一半就彈出去了?超離奇高速彈射之謎!

    這次的主角隆背菲蛛呢,是一種原產於日本、韓國等地的社會性動物,過去驚人的成就包括:能夠一次聚集 300 多隻同伴,共同編織出一片大網。

    至於牠們超強的彈射能力又是如何被發現的?原先,來自湖北大學的張士昶副教授與團隊正在研究隆背菲蛛的性行為,卻忽然發現了一個超離奇現象:完成交配之後,雄蛛居然會猛然彈開,「biu」地一下就飛得老遠!

    這驚人的過程可說是快到不可思議,最高紀錄達到一秒 88.2 公分,別說是肉眼,就連普通相機都沒辦法正確紀錄下細節。

    這個現象立刻引發了研究團隊的好奇心,那麼接下來該怎麼辦呢?當然是:交配大戰看起來!

    射,還是不射?這是個攸關性命的問題!

    為了進行研究,團隊總共觀察了 155 次交配行為,並在其中 152 次中觀察到了這種超高速的彈射情形。你可能會很好奇,那剩下的 3 次呢?嗯……那 3 隻隆背菲蛛沒有成功彈射出去,交配後就成了配偶的大餐了。

    什麼?沒彈掉就會被吃掉?這究竟是巧合還是命運的安排?

    研究人員決定出手人為干預一下,他們選了 30 隻隆背菲蛛,然後想辦法阻止牠們彈射,結果發現:「彈射=保命」,要是你射不出去,那你就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的晚餐。

    要是隆背菲蛛彈射失敗,那就逃不過配偶的大口,注定要變成人家的營養來源。圖/Pixabay

    相反地,如果成功彈出去了,那麼,你不但可以保命,也多了再次交配的機會。嘿,沒錯,牠們彈出去後還會再爬回來交配,再彈、再爬、再交配,就如此反反覆覆。(當然啦,有時也會在過程中不小心弄掉一些身體部位,比如一兩支步足。)

    想要成功噴射,你需要一對強壯的步足!

    至於為何隆背菲蛛能變成這樣的飛天小蜘蛛呢?秘密就藏在牠們的步足中。研究團隊發現,雄蛛們會將第一對步足抵在雌蛛身上,一旦交配完成,就用力蹬腳彈射出去。

    根據實驗,科學家們發現這對步足可說是噴射與交配關鍵,少了一支都不行,只要沒有這對秘密武器,雄蛛只會停留在求偶階段,但不會真的跟雌蛛交配。但如果掉的是其他幾支腳,那可完全不會影響交配過程,還是能順利完成生育大計。

    而這對秘密武器最強大的地方,其實是來自液壓;只要蜘蛛擠壓胸部的肌肉,便可以將其中的體液注入特定關節(tibia–metatarsus joint),透過液壓來伸直步足、產生彈力。

    沒想到吧?為了在交配中保命,隆背菲蛛還得運用到流體力學,是不是很有趣呢?

    參考資料:

    Male spiders avoid sexual cannibalism with a catapult mechanism: Current Biology
    These male spiders catapult away to avoid being cannibalized after sex
    Watch These Male Spiders Jump Like Hell to Avoid Being Eaten After Sex
    This Male Spider Catapults Itself Into the Air to Avoid Sexual Cannibalism | Science| Smithsonian Magazine
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    Peggy Sha
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    曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。