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牙膏的氟也來自星星?

臺北天文館_96
・2014/08/28 ・787字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 499 ・六年級

02d52bcf502d3aecb8眾人皆知:牙膏裡含有氟(fluorine)這種成分,不過您知道氟元素來自何處嗎?這個問題困惑科學家已久,關於氟元素的來源有3種主要的理論,不過根據瑞典隆德大學(Lund University)天文學家Henrik Jönsson和Nils Ryde等人的最新研究:氟很可能是與我們太陽相似、但比太陽重一點的的恆星,在其接近死亡階段的過程中形成的。我們的太陽和太陽系中的行星,是從這些已經死亡的恆星遺留的物質中形成的,所以地球上才會有氟元素的存在。

由於不同化學元素是在恆星內部高溫高壓環境下形成的,特定波長的譜線代表某特定元素在某特定溫度下的狀態,所以天文學家可以透過光譜來研究恆星含有什麼樣的化學成分,以及這些元素的豐富程度。Ryde等人研究在宇宙各年齡階段形成的恆星的中紅外光譜,查探這些恆星擁有的氟含量,看看是否與哪個理論預測相符。

氟元素是在恆星生命接近末期,即將轉變成紅巨星(red giant)階段時形成的,之後從恆星核心逐漸轉移到恆星較外側的部分。之後,恆星外層大氣逐漸向外擴張而形成行星狀星雲(planetary nebula),氟就是在這個過程中與恆星週邊環境原有的星際介質氣體混合。新恆星和行星從星際介質中誕生,當這些新恆星也死亡,再度充盈這個區域的星際介質含量。如此一來,星際介質中的氟元素比例就會隨著一代代恆星演化與死亡而增加。

Ryde等人現在也開始著眼於其他類型的恆星,並試圖找找看氟元素是否曾在第一代紅巨星形成之前的宇宙早期就已被製造過。他們也計畫利用相同方法研究和太陽周邊不同的宇宙環境,例如靠近銀河系中心超大質量黑洞的地方,因為該處的恆星死亡與誕生的循環,比太陽附近這樣比較靠銀河系外圍的區域還要快得多了。在不同環境中的恆星所含的氟豐度,將可讓這些天文學家瞭解該處的造氟過程是否有所不同。

資料來源:Toothpast Fluorine Fromed in Stars. Lund University [21 August, 2014]

本文轉載自網路天文館

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臺北天文館_96
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用這劑補好新冠預防保護力!免疫功能低下病患防疫新解方—長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022 年美、法、英、澳及歐盟等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示該藥品針對 Omicron、BA.4、BA.5 等變異株具療效。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
帕克斯洛維德
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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恆星將如何死去?——《解密黑洞與人類未來》
天下文化_96
・2022/01/01 ・2403字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

  • 作者 / 海諾.法爾克 (Heino Falcke)、約格.羅默(Jörg Römer)
  • 譯者 / 姚若潔

發生在天上的死亡事件:超新星爆炸

公元 1054 年,全世界的人都驚訝的仰望天空。有些人可能擔心巨大的災難即將發生。中國北宋的天文學家精確記下這場天空中的驚人事件,記錄到蒼穹中有顆與金星(太白)一樣明亮的「客星」。一名阿拉伯醫生甚至認為這是一顆新星而記錄下來。

左下方的亮點是位在 NGC 4526 星系的一顆「客星」,名為 SN 1994D。圖/WIKIPEDIA by NASA/ESA

在歐洲,雖然並未留下確鑿的目擊紀錄,人們或許也驚訝的看著占據午後天空的「明亮圓盤」。那麼,到底是什麼驚人事件,讓世界各地都有人記下這個現象?

其實是超新星,一種規模巨大的恆星爆炸事件。它發生在我們的銀河系內,距我們六千光年之遙。培布羅長者曾坐著之處的岩石雕刻中,顯示了半圓形的月亮,以紅色畫在黃色的峭壁表面。在半月旁,是一顆清晰可見的巨大星星,圓形四周射出光芒——就像小孩子可能畫出的表現方式。它幾乎和月亮一樣大。公園解說員告訴我們,這就是當時美洲原住民藝術家所描繪的超新星。我們這群天文學家並沒有完全被說服。專家仍在爭論這幅畫到底是不是在描繪 1054 年的超新星爆炸。但我同時也覺得,他們不太可能沒注意到如此不尋常的事件。

太陽將如何死去?

你可以把恆星想像為一個熱氣球。核心的熱讓它保持充氣狀態。一旦燃料用盡,裡面的氣體冷卻下來,壓力降低,氣球便開始扁掉。恆星以類似方式面臨自己的終結。一旦燃料燒完後,恆星便塌縮。不過恆星如何及何時「死去」,要視其質量而定。較輕的恆星(大多數恆星都屬於這類)在經過漫長的一生後消耗殆盡,最後悶燒熄滅。

我們的太陽擁有一般的壽命。當它開始向內部塌陷時,仍能夠啟動自己的後燃器。在恆星的中央,核融合的灰燼(高熱的氦核)會累積起來。在恆星內爆的內部高壓之下,溫度再次上升,氦會融合為碳,釋放出最後所存的能量,「表皮」因此開始膨脹。就在壽命即將終結之時,太陽會膨脹,變成一顆紅巨星,吞噬掉水星、金星,可能甚至包括地球。

太陽成為紅巨星時會誇張的膨脹。圖為的當前太陽和將來成為紅巨星時的大小比較。圖/WIKIPEDIA by Oona Räisänen

白矮星的誕生

質量大於我們太陽的恆星,在臨終喘息時會向外噴出氣體和電漿。行星狀星雲形成,將死的恆星從內部提供光照,呈現出美妙的形狀與色彩。這個奇景對宇宙來說只是一眨眼的時間;數千年後,這些行星狀星雲便會褪色。行星狀星雲這名稱有點誤導,因為它和行星毫無關係,只是因為在十八世紀發現到時,從當時的望遠鏡中看起來很像是由氣體構成的遠方行星。

在中心位置,是核融合的壓縮灰燼,整個恆星的重量都集中在此。壓力變得如此之大,使得原子逐漸擠在一起,直到摩肩接踵而完全沒有空間留下。然後電子壓力讓這顆星無法繼續塌縮。在恆星核心處繞行原子核的電子稱為「費米子」(fermion)。費米子是物理界的獨行俠,它不會與任何其他費米子同床共枕。當周遭變得太擠時,費米子抗衡了重力帶來的壓力,因而阻止了燃燒殆盡的核心完全崩塌。

如果恆星的外層已經脫去,那麼剩下來的就是一顆體積小、緊緊壓縮、發出亮光的碳核,也就是白矮星(white dwarf),大小相當於地球,但重量相當於太陽。我們的太陽再過數十億年後會變成白矮星,白矮星的組成物只要一茶匙就重達九噸,相當於一輛貨車。白矮星的表面十分酷熱,在很長的時間中會繼續把熱能輻射到太空,直至最後,這顆死星終於變成一顆冰冷、完美球型的碳結晶,成為太空中的巨大鑽石。

哈伯太空望遠鏡拍攝的天狼星 A 和 B。天狼星 B 是一顆白矮星,位在非常明亮的天狼星 A 左下方。圖/WIKIPEDIA

這個過程有不同的量子力學效應參與,印度物理學家錢卓塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar)曾對此進行計算。1930 年,年僅十九歲的錢卓塞卡搭船前往英格蘭,以便在劍橋繼續他在印度時即已開始的物理學研究。在航程中他的時間很多,因此決定著手計算白矮星可能的最大質量,並得到 1.44 太陽質量的結論。

不過,如果一顆恆星比我們的太陽更大又重上許多,其壓力提高到根本無法承受的程度時,又會發生什麼事?一顆重量比我們太陽大超過八倍的恆星,會點燃更多後燃器而避免塌縮。這顆巨大太陽的核心像洋蔥般,一層又一層燒掉自己。愈接近核心的內層愈熱,在燃燒各層的灰燼時,除了把每一層所儲存的能量釋放出來之外,也形成更大的原子核。氫變成氦,氦變成碳,碳和氦變成氧,氧變成矽,而矽變成鐵。每一個燃燒過程都比前一個更快。氦要燒成碳需要一百萬年,然而全部的矽融合成鐵只需要幾天時間。

然後,事情到此為止!從能量的角度而言,鐵具有自然界中最為緊實的原子核。如果壓力夠大,鐵還能融掉而形成更多新的元素,但這個過程不會再產生更多新能量,反而需要吸收能量。忽然間,增加壓力以便從原子裡擠出更多能量的單純伎倆不再管用。就這樣,原子不再升溫,而是進入降溫過程;壓力不再提高,而是降低。這顆垂垂老矣的星星終於喪失最後的勉強支撐,墮入死亡。幾分鐘之內核心內爆——這顆步入死亡的星星再也無法承受自己的重力。

——本文摘自《解密黑洞與人類未來》/ 海諾.法爾克、約格.羅默,2022 年 1 月,天下文化

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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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認識「蛀牙 5 階段」:正確塗「氟」可以強化琺瑯質!
careonline_96
・2021/12/09 ・2320字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

氟漆、氟膠有何差別?正確塗氟預防蛀牙、強化琺瑯質,牙醫師圖文解說

「醫師,我的牙齒好敏感喔,」王小姐抱怨道,「吃冷、吃熱都不舒服,有時候連吃甜食也會敏感痠痛。」

仔細檢查過牙齒後,醫師說,「有幾顆牙齒都有蛀牙,得趕快處理,以免繼續惡化喔。」

「唉…果然又蛀牙了…」王小姐嘆了口氣。

牙齒是我們的重要夥伴,如果蛀掉了就會帶來一連串麻煩,齒顎矯正科專科醫師李軒指出,除了使用牙刷、牙線確實清潔牙齒外,無論大朋友、小朋友也都可以善用氟漆、氟膠等氟化物來強化琺瑯質,降低蛀牙的機會。

蛀牙5階段,務必及早介入

蛀牙有分幾個階段,李軒牙醫師指出,最初期是琺瑯質(牙釉質)表面開始脫鈣,牙齒表面看起來白白的,顏色不太一樣。

接下來琺瑯質結構遭到破壞,會形成蛀洞。李軒牙醫師說,當蛀牙局限於琺瑯質時,患者通常無感,如果沒有定期檢查,很容易錯過治療時機。

當蛀牙越來越深侵入牙本質時,患者喝水、吃東西時就會覺得敏感不適。

蛀牙5階段

如果蛀牙繼續惡化,牙髓腔便會受損,李軒牙醫師說,牙髓腔裡有神經,疼痛自然會越來越厲害。

隨著感染惡化,牙髓腔內的細菌越來越多,將會形成膿瘍,假使細菌順著牙根往深處蔓延,就可能在牙齦上出現膿包,或導致臉部的蜂窩性組織炎,嚴重甚至可能進展為敗血症,危及性命。

正確塗氟,強化琺瑯質

我們的牙齒主要是由鈣、磷組成的磷灰石,李軒牙醫師表示,口腔裡的細菌會分解食物殘渣,產生酸性物質。原本堅硬的牙齒在接觸這些酸性物質後,會漸漸被溶解、釋出鈣跟磷,這個過程稱為「脫鈣(去礦化)」。

研究發現,氟化物(Fluoride)可以跟鈣結合,形成氟化磷灰石,李軒牙醫師分析,「與原來的磷灰石相比較,氟化磷灰石的結構較穩定,較能抵抗酸性物質的侵蝕,有助強化琺瑯質。」

運用氟化物來預防齲齒已有數十年的歷史,目前有氟漆、氟膠、氟錠、含氟牙膏等多種氟化物可供使用。

氟化物有助強化牙齒結構

在牙齒遭到酸蝕前塗氟可以強化琺瑯質,增加對抗酸蝕的能力,李軒牙醫師說,如果牙齒已有脫鈣的現象,塗上氟漆、氟膠,還是能夠強化琺瑯質,有效降低未來再發生蛀牙的機會,或是減少敏感的問題。

「臨床上有時會遇到成年患者感覺牙齒很痠、敏感,看起來還沒有形成明顯的窩洞,」李軒牙醫師說,「我們會嘗試塗氟漆,並安排病人回診檢查,如果在初期及早介入,有機會阻斷後續蛀牙的發生。」

氟漆、氟膠比一比

氟漆跟氟膠的內容物都是氟化物,差別在於載體。李軒牙醫師解釋,氟漆的使用方法是塗在牙齒表面,它會形成一個保護層,讓氟化物有較長的時間去跟牙齒裡的鈣結合,成為氟化磷灰石,以強化琺瑯質。

氟膠的使用方法是先做一個氟托(牙托),然後裝入氟膠,李軒牙醫師說,佩戴氟托時,所有的牙齒都浸泡氟膠裡面。使用氟膠後,通常會建議在半個小時內不要吃東西、漱口,否則氟膠很容易就會流失掉。

氟漆的好處是可以有效地附著在牙齒表面,碰到水之後,會形成一個保護膜,有較長的時間滲透到牙齒,強化琺瑯質。李軒牙醫師說,「因為氟膠比較容易流失,所以我們較常是使用氟漆,讓氟化物有足夠的時間發揮強化琺瑯質的效果。」

氟漆、氟膠比一比

氟膠比較容易流失,若是遇到配合度較差的小朋友,也無法進行,李軒牙醫師說,氟漆的方便性較高,且能在牙齒表面形成保護膜,持續較久的時間,所以目前在替兒童塗氟時,都會使用氟漆來進行。

塗氟時,牙醫師會先把牙齒表面、牙縫裡的牙菌斑清乾淨,接著隔絕口水,讓牙齒維持在清潔、乾燥的狀態,然後再塗上氟漆。

部分家長會關心使用氟化物的安全性,李軒牙醫師說,口服的氟錠較容易有過量的情形,通常是小朋友誤食,當成糖果一口氣吃了很多顆,所以家中的氟錠一定要放在小朋友拿不到的地方。至於其他氟化物的含量有限,縱然吃掉一整條牙膏,其實也不至於有嚴重的影響。

氟漆中的氟化物都是在安全許可範圍內,李軒牙醫師說,只要由專業牙醫師操作,不用擔心氟化物過量的問題。

貼心小提醒

小朋友開始長牙後,便要定期到牙科檢查、塗氟,在尚未蛀牙前,開始強化琺瑯質,李軒牙醫師提醒,及早介入便可以用一些相對簡單,費用也比較低的方法,有效地做好牙齒保健,避免引發未來一些不必要的麻煩。關於牙齒的健康,預防永遠勝於治療喔!