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訂作一個會微笑的 DNA

科景_96
・2011/02/10 ・1659字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 575 ・九年級
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Original publish date:Jun 09, 2006

編輯 Keelungman 報導

結合創意巧思與電腦程式的自動設計,訂作一個任意形狀的二維 DNA 奈米元件將不再是夢想。

來自加州理工學院的 Paul W. K. Rothemund,於 2006 年三月份的 nature 雜誌上發表一個重要的研究進展:現在我們可以利用相當簡 單的方法,將一段單股的長鍊 DNA 折疊成任意的二維形狀,甚至可以 在這個奈米器件上繪製任意的圖案。

http://www.dna.caltech.edu/~pwkr/i/twosmileys-topo-tilted2.jpg” border=”0″>

會微笑的 DNA (圖片來源 Paul W.K. Rothemund’s web site)

一般來說,DNA 以雙股螺旋的型態穩定存在。當 DNA 分離成單股的狀 態時,很容易發生同一條 DNA 上的鹼基彼此配對,糾結成一個複雜的 線團,這種型態通常被稱為二級結構。經過適當的設計,這種二級結 構可以再自我組織成特定的幾何結構,如 2004 年時一組美國的研究 團隊,成功地利用單股 DNA 合成出奈米八面體。但是這種設計的難度 相當高:鹼基序列必須只讓 DNA 的特定區域間彼此相接,卻又不能讓 這條 DNA 出現另一種組合方式;再者當特定的二級結構完成時,如何 誘導該結構拼湊成最終的形狀,這些都是亟待挑戰的課題。

這位加州理工的科學家提出了一個絕妙的點子:既然我們希望這個 DNA 摺紙要固定成想要的形狀,那不妨釘個釘書針上去!這個訂書針 由寡聚核苷酸 (oligonucleotide) 製成,上面有幾段序列,可以跟單 股 DNA 上不同位置的序列對應,如此便可將 DNA 上不同的位置經由 這個釘書針釘在一起。而且這種釘書針有個特異功能,如果單股 DNA 自己已先折疊成我們所不期待的二級結構,它可以鑽進去把這個結構 解開!這種寡聚核苷酸長度短容易定做 (一般約 32 個鹼基),但它可 容許的編碼尺度足以標定複雜的平面結構。

他構思一種可以任意訂作的二維 DNA 奈米元件:首先設計一個想要的 二維形狀,然後拉一條線在圖案內來回填滿這個圖形,此時要考慮每 條線的寬度與長度必須能配合雙股 DNA 的尺寸單位,設計完成後這條 線可以視為該圖案的骨架。下面的步驟交給電腦程式規劃,程式會自 動標定出適合安插釘書針的位置,讓寡聚核苷酸序列穿過許多縫隙 處,使最終產生出來的 DNA 圖案不致於鬆散不成形。如果這條用來當 骨架的單股 DNA 是已知的序列,那麼程式也會設計出所有需要的寡聚 核苷酸序列。

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他利用 M13mp18 genomic DNA 來示範他的點子。該 DNA 經小幅度剪 裁後可摺疊 100 層,需要約 200 到 250 支寡聚核苷酸釘書針。他測 試過正方形、長方形、星形、空心的三角形,以及一個可愛的笑臉圖 案。將單股 DNA 與訂製的寡聚核苷酸泡在一起,兩個小時內逐步將溫 度由攝氏 95 度降到攝氏 20 度,最後將樣品滴在雲母基板上由 AFM 掃描影像。結果顯示他的製程可以成功地將 DNA 折疊成所設計的圖 案,這位科學家並宣稱他的方法有著相當高的產率與良率。

經由適當設計,我們可以在這種釘書針上增加一段序列,該序列會自 我組合成一個啞鈴狀的二級結構,當 DNA 二維圖形完成後,可以從 AFM 掃描影像分辨出來。由於特定的釘書針只在圖形上的特定位置出 現,所以可以利用這種方法在 DNA 二維圖形上畫出想要的圖案。整段 DNA 圖形約可容納 200 根釘書針,也就表示該圖案可以擁有 200 個畫素。在實驗中科學家示範了在 200 奈米大小的 DNA 畫布上繪製 出美洲地圖。另外,在寡聚核苷酸上還可以增加一段未配對的鹼基序 列,當單股的 DNA 圖形組合完畢後,這些未配對的段落將會導引整張 DNA 圖案與其他的未配對序列互相連接,如此可將不同塊 DNA 零件兜 出更大的奈米器件。

這位科學家相信,這次所開發的方法將有無窮的發展潛力。這套 DNA 摺紙術應該可以直接應用到建構三維的奈米結構,而且只要有不具週 期性的百萬鹼基單股 DNA,這套方法應該可以直接製造出微米尺度的元件。

參考來源:

相關連結:

本文版權聲明與轉載授權資訊:

  • [Sep 02, 2004] 強勁的分子發動機—RNA奈米馬達(nano-motor)
  • [Jan 03, 2003] 生物+電子﹕碳奈米管來牽線
  • [Mar 05, 2002] 奈米技術進程-DNA機械操作改良
  • [Aug 18, 2000] 一種夾子—-DNA馬達的出現

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    科景_96
    426 篇文章 ・ 7 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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    停工即停薪:如何證明你的時間值多少?車禍背後的認知 x 情緒 x 金錢 x 法律大混戰
    鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
    ・2026/01/09 ・3351字 ・閱讀時間約 6 分鐘

    本文與 PAMO車禍線上律師 合作,泛科學企劃執行

    走在台灣的街頭,你是否發現馬路變得越來越「急躁」?滿街穿梭的外送員、分秒必爭的多元計程車,為了拚單量與獎金,每個人都在跟時間賽跑 。與此同時,拜經濟發展所賜,路上的豪車也變多了 。

    這場關於速度與金錢的博弈,讓車禍不再只是一場意外,更是一場複雜的經濟算計。PAMO 車禍線上律師施尚宏律師在接受《思想實驗室 video podcast》訪談時指出,我們正處於一個交通生態的轉折點,當「把車當生財工具」的職業駕駛,撞上了「將車視為珍貴資產」的豪車車主,傳統的理賠邏輯往往會失靈 。

    在「停工即停薪」(有跑才有錢,沒跑就沒收入)的零工經濟時代,如果運氣不好遇上車禍,我們該如何證明自己的時間價值?又該如何在保險無法覆蓋的灰色地帶中全身而退?

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    如果運氣不好遇上車禍,我們該如何證明自己的時間價值?/ 圖片來源: Nano Banana

    薪資證明的難題:零工經濟者的「隱形損失」

    過去處理車禍理賠,邏輯相對單純:拿出公司的薪資單或扣繳憑單,計算這幾個月的平均薪資,就能算出因傷停工的「薪資損失」。

    但在零工經濟時代,這套邏輯卡關了!施尚宏律師指出,許多外送員、自由接案者或是工地打工者,他們的收入往往是領現金,或者分散在多個不同的 App 平台中 。更麻煩的是,零工經濟的特性是「高度變動」,上個月可能拚了 7 萬,這個月休息可能只有 0 元,導致「平均收入」難以定義 。

    這時候,律師的角色就不只是法條的背誦者,更像是一名「翻譯」。

    施律師解釋「PAMO車禍線上律師的工作是把外送員口中零散的『跑單損失』,轉譯成法官或保險公司聽得懂的法律語言。」 這包括將不同平台(如 Uber、台灣大車隊)的流水帳整合,或是找出過往的接單紀錄來證明當事人的「勞動能力」。即使當下沒有收入(例如學生開學期間),只要能證明過往的接單能力與紀錄,在談判桌上就有籌碼要求合理的「勞動力減損賠償 」。

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    PAMO車禍線上律師的工作是把外送員口中零散的『跑單損失』,轉譯成法官或保險公司聽得懂的法律語言 / 圖片來源: Nano Banana

    300 萬張罰單背後的僥倖:你的直覺,正在害死你

    根據警政署統計,台灣交通違規的第一名常年是「違規停車」,一年可以開出約 300 萬張罰單 。這龐大的數字背後,藏著兩個台灣駕駛人最容易誤判的「直覺陷阱」。

    陷阱 A:我在紅線違停,人還在車上,沒撞到也要負責? 許多人認為:「我人就在車上,車子也沒動,甚至是熄火狀態。結果一台機車為了閃避我,自己操作不當摔倒了,這關我什麼事?」

    施律師警告,這是一個致命的陷阱。「人在車上」或「車子沒動」在法律上並不是免死金牌 。法律看重的是「因果關係」。只要你的違停行為阻礙了視線或壓縮了車道,導致後方車輛必須閃避而發生事故,你就可能必須背負民事賠償責任,甚至揹上「過失傷害」的刑責 。 

    數據會說話: 台灣每年約有 700 件車禍是直接因違規停車導致的 。這 300 萬張罰單背後的僥倖心態,其巨大的代價可能是人命。

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    陷阱 B:變換車道沒擦撞,對方自己嚇到摔車也算我的? 另一個常年霸榜的肇事原因是「變換車道不當」 。如果你切換車道時,後方騎士因為嚇到而摔車,但你感覺車身「沒震動、沒碰撞」,能不能直接開走?

    答案是:絕對不行。

    施律師強調,車禍不以「碰撞」為前提 。只要你的駕駛行為與對方的事故有因果關係,你若直接離開現場,在法律上就構成了「肇事逃逸」。這是一條公訴罪,後果遠比你想像的嚴重。正確的做法永遠是:停下來報警,釐清責任,並保留行車記錄器自保 。

    正確的做法永遠是:停下來報警,釐清責任,並保留行車記錄器自保 。/ 圖片來源: Nano Banana

    保險不夠賠?豪車時代的「超額算計」

    另一個現代駕駛的惡夢,是撞到豪車。這不僅是因為修車費貴,更因為衍生出的「代步費用」驚人。

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    施律師舉例,過去撞到車,只要把車修好就沒事。但現在如果撞到一台 BMW 320,車主可能會主張修車的 8 天期間,他需要租一台同等級的 BMW 320 來代步 。以一天租金 4000 元計算,光是代步費就多了 3 萬多塊 。這時候,一般人會發現「全險」竟然不夠用。為什麼?

    因為保險公司承擔的是「合理的賠償責任」,他們有內部的數據庫,只願意賠償一般行情的修車費或代步費 。但對方車主可能不這麼想,為了拿到這筆額外的錢,對方可能會採取「以刑逼民」的策略:提告過失傷害,利用刑事訴訟的壓力(背上前科的恐懼),迫使你自掏腰包補足保險公司不願賠償的差額 。

    這就是為什麼在全險之外,駕駛人仍需要懂得談判策略,或考慮尋求律師協助,在保險公司與對方的漫天喊價之間,找到一個停損點 。

    談判桌的最佳姿態:「溫柔而堅定」最有效?

    除了有單據的財損,車禍中最難談判的往往是「精神慰撫金」。施律師直言,這在法律上沒有公式,甚至有點像「開獎」,高度依賴法官的自由心證 。

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    雖然保險公司內部有一套簡單的算法(例如醫療費用的 2 到 5 倍),但到了法院,法官會考量雙方的社會地位、傷勢嚴重程度 。在缺乏標準公式的情況下,正確的「態度」能幫您起到加分效果。

    施律師建議,在談判桌上最好的姿態是「溫柔而堅定」。有些人會試圖「扮窮」或「裝兇」,這通常會有反效果。特別是面對看過無數案件的保險理賠員,裝兇只會讓對方心裡想著:「進了法院我保證你一毛都拿不到,準備看你笑話」。

    相反地,如果你能客氣地溝通,但手中握有完整的接單紀錄、醫療單據,清楚知道自己的底線與權益,這種「堅定」反而能讓談判對手買單,甚至在證明不足的情況下(如外送員的開學期間收入),更願意採信你的主張 。

    車禍不只是一場意外,它是認知、情緒、金錢與法律邏輯的總和 。

    在這個交通環境日益複雜的時代,無論你是為了生計奔波的職業駕駛,還是天天上路的通勤族,光靠保險或許已經不夠。大部分的車禍其實都是小案子,可能只是賠償 2000 元的輕微擦撞,或是責任不明的糾紛。為了這點錢,要花幾萬塊請律師打官司絕對「不划算」。但當事人往往會因為資訊落差,恐懼於「會不會被告肇逃?」、「會不會留案底?」、「賠償多少才合理?」而整夜睡不著覺 。

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    PAMO看準了這個「焦慮商機」, 推出了一種顛覆傳統的解決方案——「年費 1200 元的訂閱制法律服務 」。

    這就像是「法律界的 Netflix」或「汽車強制險」的概念。PAMO 的核心邏輯不是「代打」,而是「賦能」。不同於傳統律師收費高昂,PAMO 提倡的是「大腦武裝」,當車禍發生時,線上律師團提供策略,教你怎麼做筆錄、怎麼蒐證、怎麼判斷對方開價合不合理等。

    施律師表示,他們的目標是讓客戶在面對不確定的風險時,背後有個軍師,能安心地睡個好覺 。平時保留好收入證明、發生事故時懂得不亂說話、與各方談判時掌握對應策略 。

    平時保留好收入證明、發生事故時懂得不亂說話、與各方談判時掌握對應策略 。 / 圖片來源: Nano Banana

    從違停的陷阱到訂閱制的解方,我們正處於交通與法律的轉型期。未來,挑戰將更加嚴峻。

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    當 AI 與自駕車(Level 4/5)真正上路,一旦發生事故,責任主體將從「駕駛人」轉向「車廠」或「演算法系統」 。屆時,誰該負責?怎麼舉證?

    但在那天來臨之前,面對馬路上的豪車、零工騎士與法律陷阱,你選擇相信運氣,還是相信策略? 先「武裝好自己的大腦」,或許才是現代駕駛人最明智的保險。

    PAMO車禍線上律師官網:https://pse.is/8juv6k 

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    為什麼大腸直腸癌要做基因檢測?外科醫師用5個問題說清楚
    careonline_96
    ・2026/01/20 ・2301字 ・閱讀時間約 4 分鐘

    大腸直腸癌必知5問,基因檢測、標靶治療、手術方式解析,外科醫師圖文懶人包

    近期,有位拍攝過多支知名鄉土劇的男星,雖然不菸不酒且有每日運動習慣,卻公開自己罹患大腸直腸癌的消息,引起各界一陣譁然。

    臺中榮民總醫院外科部大腸直腸外科林志安主治醫師提醒,大腸直腸癌的發生率不容小覷,但今日在政策支持下,符合資格者即可進行免費糞便潛血檢查;臨床上也有多元的標靶藥物,幫助延長存活期、爭取治癒。舉例而言,沒有RAS突變的癌友,即有望透過抗EGFR單株抗體標靶藥物,提升疾病控制、延長存活時間,更有機會快速縮小腫瘤,增加手術切除、拚治癒的機會。同時,考量到第三期、第四期的患者癌細胞已經有所轉移,也應該在醫囑下積極檢查骨轉移,避免因為骨轉移而生活、治療規劃受衝擊。

    知己知彼才能百戰百勝,為此,林志安醫師特別彙整患者與家屬對大腸直腸癌的常見5大問題,幫助大家輕鬆攻略大腸直腸癌關鍵資訊。

    第一問:大腸直腸癌有哪些症狀?要做哪些檢查?

    林志安醫師表示,大腸直腸癌常見的症狀包含:貧血、血便、排便習慣改變(包括腹瀉、便秘)、裡急後重(一直覺得想排便,但又排不太出來)、糞便形狀改變(大便變細)、體重減輕、疲倦等。然而,這些症狀並不明顯,等到症狀加劇後再求醫,可能已屬晚期大腸直腸癌。

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    「大腸直腸癌大多從『瘜肉』慢慢演變而來,如果能夠及早切除瘜肉,便有望減輕大腸直腸癌的衝擊。」林志安醫師鼓勵,「根據我國的數據,每2年進行1次糞便潛血篩檢可降低40%大腸癌死亡率。因此,國民健康署補助45至74歲民眾,及40至44歲具家族史民眾,每2年1次免費的糞便潛血檢查。若檢查結果為陽性,代表大腸直腸中可能存有腫瘤或是息肉,需要進一步進行大腸鏡檢查,以及早確認是否具有大腸直腸癌風險。」

    大腸直腸癌篩檢

    第二問:各期別的大腸直腸癌要怎麼治療?預後如何?可以活多久?

    林志安醫師彙整大腸直腸癌的五年存活率以及各期別的主力治療:

    • 第一期、第二期:五年存活期率為8至9成。以手術切除腫瘤為主,術後通常不需化療,只需規律追蹤,避免復發。
    • 第三期:五年存活率約為7成5。因為癌細胞已轉移到區域淋巴結,所以除了手術切除腫瘤與淋巴結以外,仍建議再加上術後輔助性化學治療,以消滅可能殘存於體內的腫瘤細胞,此舉約可降低20%的復發風險。
    • 第四期:此階段的預後差異較大,而是否可以手術切除腫瘤,是預後重要指標。患者若可透過標靶藥物、化療先將腫瘤消除或縮小,再接續手術,五年存活率有機會達到50至60%。若無法手術切除,存活期可能會低於2成。

    第三問:第四期大腸直腸癌如何治療?基因檢測要做哪些項目?有哪些治療選擇?

    第四期大腸直腸癌的治療,除了化學治療以外,大多需要使用標靶藥物,因為標靶藥物是針對突變基因精準出擊,故治療前一定要確認患者的基因型。林志安醫師表示,目前臨床上重要的基因檢測,包括:RAS基因(含KRAS、NRAS)、BRAF基因、微衛星不穩定(MSI)。這三類檢測約可涵蓋8至9成可以使用對應標靶或免疫治療藥物的患者。

    林志安醫師舉例說明,若經基因檢查確認RAS野生型(即基因未突變)的患者,可接續使用抗EGFR單株抗體標靶藥物。根據研究指出,其有望幫助患者穩定控制大腸直腸癌10至13個月,爭取30個月以上的存活時間。除此之外,超過8成的患者腫瘤會明顯縮小;其中,近2成的患者有望手術切除腫瘤,有望將5年存活期提升至約65%,甚至還有爭取治癒的機會。

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    大腸直腸癌基因檢測

    第四問:大腸直腸癌有哪些手術選擇?達文西機械手臂的優勢是什麼?

    目前大腸直腸癌的手術方式,包括:傳統開腹手術、腹腔鏡手術、達文西機械手臂手術。林志安醫師解釋,腹腔鏡手術與達文西機械手臂手術屬於微創手術,傷口較小、術後疼痛較少、恢復期較短、住院天數較短,且長期預後與傳統開腹手術相當。其中,因為達文西機械手臂手術相當靈活,對直腸狹窄空間特別有優勢,根據研究,在直腸癌的局部復發率上優於腹腔鏡手術。

    第五問:大腸直腸癌患者腰酸背痛?骨轉移是什麼?

    第四期大腸直腸癌患者,因為癌細胞可能轉移到全身,因此,除了治療原發腫瘤,也要積極提防癌症骨轉移。林志安醫師說,骨轉移初期,可能只會有腰痠背痛、骨骼疼痛的症狀,但若放任病程惡化,可能會發生病理性骨折、甚至癱瘓,患者不僅活動受限、嚴重影響生活品質;還可能因為疼痛而吃不好、睡不好,會使營養狀態變差、體力下降,而無法接受化學治療或標靶藥物的治療。因此,除了原發癌症的治療以外,也應該按照醫囑積極進行骨轉移治療。

    大腸直腸癌提防骨轉移

    參考資料:

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    careonline_96
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    流感全年化 病毒易變異 鼻噴式流感疫苗 對不同病毒株具交叉保護力、8~12個月長效保護,感染專科醫師圖文解析
    careonline_96
    ・2026/01/16 ・1938字 ・閱讀時間約 4 分鐘
    相關標籤:

    流感全年化 病毒易變異 鼻噴式流感疫苗 對不同病毒株具交叉保護力、8~12個月長效保護,感染專科醫師圖文解析

    「那是一個8歲的小朋友,他的病程非常快,第一天是發燒,第二天就出現抽搐,送到醫院檢查後,已是『流感腦炎』。」新竹市立馬偕兒童醫院兒童感染科主任林千裕醫師表示,「流感併發腦炎是相當嚴重的狀況,雖然使用抗病毒藥物搭配免疫調節治療,患童最終仍是回天乏術,相當遺憾。」流行性感冒千萬不可輕忽!

    林千裕醫師強調,根據統計今年約有2,000多例流感重症,致死率約20% 。尤其在新冠疫情後,因為免疫負債,流感已有全年化的趨勢,接種流感疫苗才能顯著降低流感腦炎、敗血症、呼吸衰竭等致命重症的風險。

    人體獲得免疫力可以透過「自然感染」和「接種疫苗」,但自然感染有生病及重症風險,因此接種疫苗較為安全。自然感染會啟動多條免疫路徑,林千裕醫師說,「鼻噴式流感疫苗」的活性減毒設計就是模擬自然感染的途徑產生保護力。透過鼻腔進入誘發全身免疫反應。

    鼻噴式流感疫苗免疫反應更全面

    鼻噴式流感疫苗能夠誘發鼻腔、全身血清、細胞三重免疫反應:IgA阻止病毒入侵,IgG提供全身保護,並形成免疫記憶T細胞形成保護力。鼻噴式流感疫苗的給藥方式是每側鼻孔噴0.1 ml,便利性高且無疼痛感。林千裕醫師說,「因為小朋友不會看到針頭就開始哭鬧,整個接種過程就可以更順利,避免造成負面的情緒記憶。」

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    鼻噴式流感疫苗 交叉保護8~12個月

    鼻噴式流感疫苗在美國已使用超過20年,累積相當充足的臨床經驗。目前台灣衛福部食藥署核准用於2歲以上至未滿18歲的兒童與青少年,家長可依照孩子的身體狀況、以往對針劑接種的接受度綜合考量及專業醫師評估。林千裕醫師說,鼻噴式流感疫苗保護效果長達8~12個月,是孩子抵禦全年流感的預防武器,且對不同病毒株交叉保護效果較佳。對民眾而言,鼻噴式流感疫苗不用打針、無疼痛感、相當方便。

    林千裕醫師提醒,「流感病毒非常容易突變,每年WHO(世界衛生組織)會在每年3、4月公布該年度建議的流感疫苗株,藥廠再生產流感疫苗。如果後續流行的病毒株與疫苗株不相符,保護力就比較低。」以往流感以H1N1為主,但今年秋冬則由H3N2與H1N1共同流行,且主流病毒株已轉為易引發重症的H3N2,因此接種流感疫苗格外重要。

    傳統肌肉注射型的不活化疫苗僅包含選定病毒株的蛋白質片段,保護範圍較有限,鼻噴式流感疫苗是整顆活性減毒的病毒株,免疫系統能夠辨識的目標比較多,在面對病毒輕微突變時,較有機會提供更完善交叉保護力。

    鼻噴式流感疫苗 交叉保護效果較佳

    鼻噴式流感疫苗有部分族群需避免使用,林千裕醫師提醒,包括免疫功能明顯低下者(例如血液腫瘤、接受化療、長期高劑量類固醇、先天免疫缺陷、器官移植後使用免疫抑制劑等)、正在使用阿斯匹靈、嚴重哮喘或最近急性喘發作、懷孕婦女等。

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    在選擇鼻噴式流感疫苗與公費針劑型流感疫苗時,可以評估鼻噴式疫苗的免疫優勢,也要尊重孩子的意願。林千裕醫師強調,最重要的原則是一定要接種流感疫苗,才能降低流感重症的風險!

    筆記重點整理

    • 林千裕醫師強調,根據統計今年約有2,000多例流感重症,致死率約20%。尤其在新冠疫情後,因為免疫負債,流感已有全年化的趨勢,接種流感疫苗,才能顯著降低流感腦炎、敗血症、呼吸衰竭等致命重症的風險。
    • 鼻噴式流感疫苗能夠誘發鼻腔黏膜、全身血清、免疫細胞三重免疫反應:IgA阻止病毒入侵,IgG提供全身保護,並形成免疫記憶T細胞形成保護力。鼻噴式流感疫苗的給藥方式是每側鼻孔噴0.1 ml,便利性高且無疼痛感。
    • 以往流感以H1N1為主,但今年秋冬則由H3N2與H1N1共同流行,且主流病毒株已轉為易引發重症的H3N2,因此,接種流感疫苗格外重要。

    目前台灣衛福部食藥署核准用於2歲以上至未滿18歲的兒童與青少年,家長可依照孩子的身體狀況、以往對針劑接種的接受度綜合考量及專業醫師評估。

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