[From Sciscape]醫學：小心，BPA就在你手上！

本文與 Panasonic 合作，泛科學撰文 

●以下科學研究內容作為知識分享，不直接與Panasonic A La Uno全自動洗淨馬桶產品功能連結

在做家務的痛苦排行榜上，「刷馬桶」絕對名列前茅。明明天天都在沖水，但過不了幾天，馬桶內壁邊角總會浮現黃黃的水垢、角落發黑的霉斑，甚至是那些刷掉又長出來的粉紅色污垢（黏質沙雷氏菌）。

許多市售衛浴設備常標榜「神奇抗污」或「永久不沾」，讓人誤以為安裝後便能永保潔淨。然而從材料科學的角度來看，世上並無能使污垢憑空消失的魔法。所謂「耐污」的實質機制，並非打造完全不沾染髒污的材質，而是調整表面的物理與化學屬性，使水垢和微生物難以強力附著。一旦降低了污垢與內壁之間的附著力，透過日常水流沖刷，便能輕易地將髒污帶走。

為什麼污垢「黏不住」？ 

要搞懂為什麼某些特殊表面能做到「耐污」，我們得先像偵探一樣，拆解馬桶裡的髒污究竟是怎麼「抓緊」材料表面的。馬桶內壁的污垢主要有兩大難纏的元兇：

1. 水垢與礦物沉積*1：我們日常使用的自來水中含有鈣、鎂等金屬離子。當水滴在表面經歷反覆的濕潤與蒸發乾燥循環時，這些離子會逐漸結晶析出，變成硬度極高、緊緊「卡」在微觀縫隙裡的礦物質水垢。
2. 生物膜與有機物*2：包含尿液中的無機鹽、油脂殘留，以及細菌入侵後分泌出像超強膠水一般的聚合物，所組成的黏滑防禦大本營。

這兩大類污垢想要在材料上「落腳」，前提是它們必須能在表面找到足夠的附著點與黏合力。那麼，材料科學家是如何讓這些髒污「站不穩」的呢？答案就藏在「表面能（Surface Energy）」與「濕潤性（Wettability）」這兩個核心概念中。

當我們把水滴在某個表面上時，水滴會聚成一顆圓滾滾的水珠，還是迅速攤平開來？這取決於表面的特性：

• 疏水路線（Hydrophobic）*1：具備低表面能的疏水表面，能顯著減少水分子或污染物與表面之間的極性作用力與氫鍵。水滴在這種表面上會因為表面張力而收縮成水珠，當水珠滾動滑落時，就能順便把表面的灰塵與礦物質顆粒帶走，這就是著名的「自清潔效應」。
• 親水路線（Hydrophilic / Superhydrophilic）*2：相反地，極度親水的超親水表面則會強烈地吸引水分子，在材料最外層形成一層薄薄的「水化層（Hydration Layer）」。這層水化層就像是實體的液體盾牌，讓油污、蛋白質或細菌無法直接接觸到材料基底，只能漂浮在水膜上方。

如果要用攀岩來比喻：傳統粗糙的表面就像是有許多凹槽的攀岩牆，髒污就像攀岩者，需要找到落腳點並用力撐住才能攀附；而我們做的是抽掉把手點，或是在把手上塗上潤滑油，讓髒污找不到施力點，自然難以停留。

不給細菌「握手」的機會

解決了水垢，下一個更棘手的對手是「細菌」。

馬桶內壁那些黑黑粉粉、摸起來滑滑的污垢，在微生物學中被稱為「生物膜（Biofilm）」。細菌並不是孤立生長的，當單顆細菌落在表面後，如果覺得環境舒適，它就會開始分泌胞外聚合物（EPS），這是一種天然的超強膠水。細菌們用這種膠水把自己與同伴緊緊黏在一起，並築起堅固的防禦堡壘，這時一般的沖水就很難把它們沖洗乾淨了。

根據《Nature Communications》與《Microsystems & Nanoengineering》的學術期刊研究指出，要阻止生物膜形成，除了化學上的抗菌，材料的「表面微幾何結構」扮演了至關重要的角色。

材料科學領域中有一個著名的「附著點理論（Attachment Point Theory）」：

1. 粗糙與微孔洞表面：如果材料表面存在許多微小的裂縫、氣孔或微米級凹洞，細菌（體積通常約 1 到 3 微米）就會興高采烈地鑽進這些小凹槽裡。這些凹槽不僅提供了極佳的機械咬合支點，還能幫細菌擋掉水流的沖刷。
2. 極致平滑與微結構表面：相反地，如果材料表面做到極致平滑，完全沒有微米級的缺陷；或者反過來設計出尺寸遠小於細菌的奈米結構，細菌的足跡構造（如鞭毛或纖毛）就無法在表面找到穩固的「接觸附著點（Contact Points）」。

當細菌發現自己在這個表面上連「手都握不緊」、隨時會被水流吹走時，它就無法順利定殖並分泌膠水築巢。此外，現代衛浴結構在設計時，也越來越強調「一體成形」與「無接縫工藝」。消除接縫與死角，等於直接拔除了細菌與水垢最喜歡的避風港。

當材料、結構與流體科技組隊聯防 

了解了材料化學與微觀幾何，我們就能勾勒出一座現代耐污馬桶的完整防禦體系：【材料層（低附著力）】+【結構層（無縫平滑）】+【動態流體層（泡沫與水流剪切力）】= 高效清潔！

以市面上備受矚目的 Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶為例，就是將材料科學、結構工程與流體力學發揮到極致的典型代表：

1. 材料層：有機玻璃系新素材

A La Uno 全自動洗淨馬桶採新開發的「有機玻璃系新素材」（以壓克力高分子為基礎研發的衛浴專用材料，這類高分子成形技術亦被廣泛運用於大型水族館高壓觀景窗與飛機機艙罩）。這種材料表面具備極佳的疏水性與耐水垢特性，水滴不易長時間攤平停留；材質堅固、不易破裂，耐刮、不易造成細小傷痕。通過實驗測試，這種素材配合泡沫洗淨，在沖洗後能有效沖刷掉高達 99.99% 的大腸桿菌，從源頭阻斷細菌定殖。

2. 結構層：無接縫工藝與三重防濺防護

在宏觀結構上，A La Uno 全自動洗淨馬桶採用無水箱沖水與便器、溫水洗淨便座一體成型設計，減少傳統水箱與座體之間的結構層次及接縫，並搭配可動迴轉式排水系統完成沖洗。更貼心的是其「三重防護」設計：

• 泡沫防護：在水面上製造一層充沛的泡沫緩衝層，有效抑制男性站立小便時的尿液與污水飛濺；
• 外圍防護：馬桶邊界特別設計了高約 3mm 的水檔，防止液體延著外壁滴落至地板；
• 測漏防護：便座與馬桶本體採用不外露的防護設計，避免液體從縫隙飛濺滲漏。

3. 動態流體層：雙效泡沫洗淨、漩渦水流與 nanoe™ X

當污垢降落在馬桶內壁時，A La Uno全自動洗淨馬桶 的動態流體科技便接手進行徹底打掃。其「雙效泡沫洗淨」會先釋放直徑約 5mm 的「毫米泡沫」包裹並帶走大塊髒污，再透過直徑約 60微米的「微米泡沫」深入微觀縫隙，徹底溶解殘餘的油脂與細微污垢。接著，配合高度清潔力的「漩渦型強力水流」，利用旋轉產生的流體剪切力，一口氣將附著力已被削弱的污垢剝離並沖走。此外，Panasonic A La Uno 全自動洗淨馬桶還搭襯了 nanoe™ X 健康科技，釋放氫氧離子有效抑制異味與髒污，維持空氣與內壁的良好衛生狀態。

科技讓生活變輕鬆，但物理法則依然誠實

從材料化學的低表面能設計，到微觀幾何的附著點控制，再到流體力學的水流沖刷，一座現代抗污馬桶的演進，縮影了人類如何運用基礎科學來解決日常生活痛點的智慧。

我們習慣將衛生清潔想像成一場與細菌髒污的硬碰硬死鬥。然而，A La Uno全自動洗淨馬桶 等現代衛浴技術的突破，展示了材料科學的另一種聰明思維：不靠強酸強鹼硬打，而是透過物理與化學邏輯，將「污垢固著」的機率降到最低。

當材料科學與現代衛浴技術結合，刷馬桶不再是一件令人頭痛的辛苦瑣事。透過這些前沿科技的加持，我們得以從繁重的家務勞動中解放，享受更加乾淨、舒適且有品質的日常生活。

*1 參考論文：A metallic anti-biofouling surface with a hierarchical topography containing nanostructures on curved micro-riblets

*2 參考論文：Brushing up functional materials

• 作者／照護線上編輯部
• 本文轉載自 Care Online 照護線上《腦下垂體出問題，常見原因與警訊，專科醫師圖文解析》，歡迎喜歡這篇文章的朋友訂閱支持 Care Online 喔
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「醫師，我的心跳都很快、手會抖，是甲狀腺功能亢進嗎？」40 歲的李先生問。

輕觸患者手腕的橈動脈，醫師發現患者的心跳速度高達每分鐘 120 次，因為還有手抖、體重減輕等症狀，的確要考慮甲狀腺功能亢進。萬芳醫院內分泌暨新陳代謝科劉漢文醫師說，抽血檢查結果顯示，他的甲狀腺素濃度偏高，而甲狀腺刺激素 TSH 濃度在正常範圍內。這是不典型的結果，因為大多數甲狀腺功能亢進病患的甲狀腺素濃度偏高，而甲狀腺刺激素 TSH 濃度會偏低。

在正常生理狀態下，當甲狀腺素太多時，甲狀腺刺激素 TSH 就不再分泌。但這位病患的甲狀腺素濃度偏高，但甲狀腺刺激素濃度 TSH 卻在正常範圍內，可能是因為腦下垂體分泌太多甲狀腺刺激素 TSH，進而導致甲狀腺分泌過多甲狀腺素。

劉漢文醫師說，後續進行腦部核磁共振檢查，發現患者的腦下垂體有顆 2 公分的腫瘤，於是便轉介給神經外科醫師評估手術治療。在接受經蝶竇內視鏡腦下垂體手術後，患者的甲狀腺功能漸漸恢復正常。

腦下垂體位於顱底中央，是人體重要的內分泌器官。劉漢文醫師說，腦下垂體能夠分泌多種荷爾蒙，調節全身的生理機能，包括生長、代謝、生殖、血壓等。由腦下垂體前葉分泌的荷爾蒙，包括生長激素（GH）、促腎上腺皮質激素（ACTH）、甲狀腺刺激素（TSH）、泌乳激素、黃體生成素（LH）、濾泡刺激素（FSH）；腦下垂體後葉可分泌兩種荷爾蒙，抗利尿激素（ADH）和催產素。

腦下垂體疾病，症狀很多樣

腦下垂體疾病能夠以功能或結構來區分。劉漢文醫師說，當腦下垂體的功能異常時，會引發各種疾病：

1. 甲狀腺刺激素（TSH）過多會導致甲狀腺功能亢進，甲狀腺刺激素 TSH 過少會導致甲狀腺功能不足。
2. 生長激素（GH）過多在兒童會導致巨人症、在成人會導致肢端肥大症。
3. 濾泡刺激素（FSH）與黃體生成素（LH）分泌異常會導致月經失調、不孕等。
4. 促腎上腺皮質激素（ACTH）過多會導致腎上腺功能亢進，產生庫欣氏病，症狀包括月亮臉、水牛肩、皮膚變薄、肌肉萎縮、中樞型肥胖等。促腎上腺皮質激素（ACTH）過少會導致腎上腺功能不足。
5. 泌乳激素過多會造成乳房脹痛、乳汁分泌、月經失調、不孕等。
6. 抗利尿激素 ADH 分泌異常可能導致低血壓或尿崩症等問題。
7. 催產素主要是在分娩時大量分泌，促進子宮收縮。

腦下垂體結構出現異常，通常是因為腦下垂體長出腫瘤，劉漢文醫師說，能夠分泌荷爾蒙的腦下垂體腫瘤，稱為功能性腫瘤；不能分泌荷爾蒙的腦下垂體腫瘤，稱為非功能性腫瘤。

非功能性腦下垂體腫瘤是指腺瘤本身沒有異常功能，但腦下垂體腫瘤可能壓迫正常的腦下垂體細胞或上方的下視丘，影響原本應該分泌的荷爾蒙。

因為腦下垂體位在大腦的正中間，旁邊有視神經通過，所以逐漸變大的腦下垂體腫瘤有可能壓迫到視神經與腦組織，而造成頭痛、視力模糊、視野缺損，甚至雙顳側半盲。如果腫瘤壓迫到下視丘，就可能造成腦下垂體分泌荷爾蒙全部偏低的狀況。

腦下垂體腫瘤亦可能出現腫瘤出血、腫瘤梗塞，而需要緊急接受治療。

內分泌失調，警訊愛注意！

腦下垂體出現功能異常或長出腫瘤的機會不算高，不需要定期篩檢，通常是在出現相關症狀時才會進行相應的檢查。

如果出現月經失調、乳汁分泌等症狀，需要檢查泌乳激素。

如果發現鞋子越買越大、戒指戴不下、鼻子變大等狀況，需要檢查生長激素。如果出現庫欣氏症，如月亮臉、水牛肩、皮膚變薄、肌肉萎縮等症狀，需要檢查促腎上腺皮質激素 ACTH。

如果出現手抖、心悸、容易流汗、體重減輕等症狀，則需要檢查甲狀腺素、甲狀腺刺激素 TSH。

如果出現容易疲倦、怕冷、沒胃口等症狀，則需要檢查甲狀腺功能低下或腎上腺功能低下。

檢查方式會根據症狀的不同而有所不同。劉漢文醫師說，除了抽血檢查外，有時候還需要進行內分泌功能性檢查，例如喝糖水測試生長激素濃度變化、檢查一整天尿液中的腎上腺分泌皮質激素的量，或讓患者口服類固醇，觀察腎上腺對外來類固醇的反應情況。

臨床上會一步一步地檢查，確定功能是否正常，再進一步檢查是否有腫瘤。劉漢文醫師說，另一種情況是在健檢或其他檢查中發現腦下垂體長有腫瘤，此時需要針對腦下垂體的功能進行檢查，確認腦下垂體腫瘤是否影響內分泌功能。

貼心小提醒

腦下垂體與全身內分泌有關，包括生長、代謝、生殖、血壓等多項生理功能都受到腦下垂體的調控，因此當腦下垂體出狀況的時候，影響範圍廣泛，症狀表現會相當複雜。劉漢文醫師說，若懷疑有內分泌失調的狀況，建議至內分泌科就診，抽絲剝繭找出正確的病因！

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可以傳染的「興奮感」：費洛蒙

費洛蒙是一種非常大的分子，會從動物體內散發出來並影響其他動物身體的行為。

這種物質當初是在 1959 年由德國生物化學家阿道夫．布特南特（Adolf Butenandt）發現， 這位科學家在二十年前就因為首次合成出性激素而獲得諾貝爾化學獎，說他是化學界的搖滾巨星都還不足以形容他的貢獻。

他的研究發現，費洛蒙的功能和激素一樣，但是只對附近的相同物種個體有效。

舉例來說，如果動物 A 在動物 B 附近釋放出性費洛蒙，動物 B 的身體會吸收這些分子，整體行為也會受到影響。這其實代表動物 A 具有像丘比特的能力，只不過用的不是箭，而是分子。

基於以上的原因，費洛蒙有時會被稱為「環境激素」（eco-hormone），因為這類分子的運作方式就像是體外的激素。

和激素相同的是，費洛蒙有各式各樣的結構。有些分子非常小，有些則相當大，不過全都是揮發性分子，這表示分子在特定條件下會輕易蒸發。揮發性物種通常很好辨識，因為會帶有強烈的氣味（像是汽油或去光水）。

研究人員決定把這種分子命名為費洛蒙（pheromone），是因為字面上的意思是「轉移興奮感」，而這正是費洛蒙的功能。

動物間的費洛蒙功用

強大的費洛蒙分子可以傳送幾種不同主題的訊號給附近的同類，例如食物、安全狀況或者性。舉例來說，螞蟻會在巢穴和食物之間的路徑散發費洛蒙，來通知彼此食物來源在哪裡。

狗在散步時對消防栓撒尿是為了標示自己的領域，這時釋放的就是領域費洛蒙。就連雄鼠也會散發出性相關的費洛蒙來吸引雌鼠，同時也會導致附近的雄鼠變得更有攻擊性。

那麼人類呢？

人也會散發出任何一種類型的性費洛蒙嗎？

出乎意料的，人類不會散發任何一種形式的性費洛蒙。不過我們自以為有費洛蒙的原因在這裡：1986年，溫尼弗雷德．卡特勒（Winnifred Cutler）發表的研究宣稱，她成功分離出第一種人類性費洛蒙。

在這項研究計畫中，她蒐集、冷凍並解凍來自幾位不同對象的性費洛蒙。一年之後，她將這些分子塗在許多女性受試者的上唇，接著便宣稱她觀察到和大自然的動物類似的結果。

事實上，卡特勒的研究完全是一派胡言。她根本沒有分離出人類性費洛蒙；而只是把奇怪的氣味塗在隨機受試對象的上唇，其中包括——請做好心理準備——腋下的汗水。

與其說是分離出純費洛蒙，不如說她蒐集的是人流汗時排出的電解質，而且還抹在別人的臉上。

直到今天，卡特勒的噁心科學研究還流傳在網路上的各個角落，這表示如果有人在 Google 上搜尋「人類性費洛蒙」，就會和得到一堆錯誤資訊。有些研究人員堅信我們總有一天會發現性費洛蒙，不過在這本書出版的當下，科學界尚未找到任何人類性費洛蒙。

一直以來有不少相關研究在執行和重複進行，也盡可能針對各種變數進行調整，而所有的研究團隊都得出相同的結論：二十一世紀的人類大概沒有性費洛蒙。

但人類有史以來就是這樣嗎？如果大多數的其他哺乳類都有性費洛蒙，包括兔子和山羊，為什麼我們沒有？

答案其實意外簡單：人類學會了溝通。

我們可以用語言（和蠟燭……還有性感內衣……）告訴伴侶我們有興趣滾床單，而雪貂則必須往理想交配對象的方向散發性分子。

——本文摘自《完美歐姆蛋的化學》，2022 年 12 月，日出出版出版，未經同意請勿轉載。