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受傷了,照一下就好?

葉綠舒
・2015/01/22 ・781字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 477 ・五年級

Laceration,_leg
未來的傷口治療是否能「照一下」就好? 圖片來源:wikipedia

 

在科幻電影裡面,如果有人受傷了,醫生就會拿出一隻光筆照一照,然後傷口就癒合了。這聽起來很像哈利波特的魔法,但是最近喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)的研究團隊,似乎將我們帶近了這個「魔法」一步。

研究團隊將他們發明的RGD環多肽(Asp-D-Phe-Lys-Arg-Gly)在天冬氨酸(Asp)的那一頭以DMNPB(3-(4,5-dimethoxy-2-nitrophenyl)-2-butyl ester)這種可以被光活化的(原文為photo-labile,不過在整個實驗中的作用比較類似於被光活化)分子修飾之後,如果單獨將這樣的RGD環多肽凝膠塗在小鼠的傷口,再以350~365奈米波長的紫外光照射後,傷口會出現疤痕組織。

這沒什麼,但是接下來的實驗就有趣了。研究團隊在這個凝膠中加入血管生長因子VEGF(vascular endothelial growth factor),然後再使用紫外光照射。結果傷口很快地長出了新的血管!這對於組織移植非常的重要,因為若是新移植的組織與原來的組織之間無法長出新的血管,則移植的組織得不到養分供應,便會很快就死亡,於是移植就失敗了。

現在只剩下一個問題:在這個實驗裡使用的光波是紫外光。由於小鼠的皮膚較薄,紫外光容易穿透;但要應用在人類,由於人類的皮膚較厚,大約只有10%的紫外光可以穿過,雖然應該也能活化凝膠,但另一個考量則是紫外光會造成灼傷,並且有造成皮膚癌的風險。

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目前,研究團隊正在嘗試能否以紅外光來活化凝膠。紅外光穿透人類皮膚的能力較紫外光好,也沒有灼傷與皮膚癌的疑慮。如果可以,未來受傷了,或許就是消毒一下、塗個藥、照一照就好了。

原文轉載自作者部落格

參考資料:

  1. 2014/12/16. Researchers make blood vessels grow by shining a light on skin. Science Now.
  2. Ted T. Lee, José R. García, Julieta I. Paez, Ankur Singh, Edward A. Phelps, Simone Weis, Zahid Shafiq, Asha Shekaran, Aránzazu del Campo & Andrés J. García. 2014. Light-triggered in vivo activation of adhesive peptides regulates cell adhesion, inflammation and vascularization of biomaterials. NATURE MATERIALS. doi:10.1038/nmat4157
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葉綠舒
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做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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傷口的處置迷思,你中了幾個?乳膏不能塗在傷口上、碘酒其實不利於傷口痊癒!——《了不起的人體:如此精妙,如此有趣,說不定還能救你一命》
如何出版
・2022/07/27 ・1894字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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輕微的擦傷,其實不用消毒?

以前如果有擦傷或是割傷,第一步一定是消毒。不論家裡或學校的保健室,必備外傷用的消毒液,諸如酒精製劑、碘酒、白藥水、俗稱「紅藥水」的紅溴汞等,商品種類繁多。

但是近年來已經發現消毒液不利於傷口痊癒。因此除了特殊的狀況,基本上傷口不用消毒,用自來水仔細把砂土、泥巴之類的異物洗乾淨就夠了,不用拚命忍受消毒液碰到傷口的疼痛。

近年來已經發現消毒液不利於傷口痊癒。圖/Pixabay

在醫院也是一樣。一般而言,較深、需要縫合的傷口會事前消毒,如果不是就不用消毒。因為長久以來的習慣,很多人都認為「傷口需要消毒」,所以或許會有人不滿「都特別去醫院了,竟然不幫我消毒」,不過輕傷「不消毒」才是正確的做法。

可能會有人懷疑「不消毒的話傷口不會化膿嗎?」的確,如果細菌從傷口處侵入並繁殖,就會引起感染(化膿),但就像前面提到的,皮膚本來就常態性會有細菌和我們共生,消毒的瞬間會把這些細菌都殺死,之後就無法防止旁邊的細菌進入傷口,倒不如定期把傷口清洗乾淨還比較重要

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傷口保持「濕潤」有助於傷口癒合?

一般而言,輕傷不使用抗菌藥物,是因為在預防感染上沒有作用。

傷口在剛開始被感染時,以「治療」為目的使用抗菌藥物是合理的,但是以「預防」為目的是無效的。在還沒感染之前就趕盡殺絕,就像還沒發生犯罪之前就把人逮捕一樣。

但是汙染嚴重的傷口例外。例如被貓狗等動物咬傷,相較於普通的傷口來說感染風險很高,因此會以預防為目的使用抗菌藥物。此外如前所述,在確認傷口汙染程度和疫苗接種時間後,也有可能需要注射破傷風疫苗。

傷口管理上的想法已經大為改變。以前是認為要「乾乾的」,讓傷口保持乾燥比較好;但近年來卻發現讓傷口維持濕潤比較快痊癒,所以通常會在傷口抹上軟膏,以維持濕潤的環境。

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近年來發現讓傷口維持濕潤比較快痊癒,所以通常會在傷口抹上軟膏,以維持濕潤的環境。圖/Pexels

外用藥的軟膏和乳膏常常會被搞混,其實完全不同。軟膏類是由藥物成分及基劑所構成,並不是將藥物成分塗抹在皮膚上,而是將藥物成分溶於基劑中再抹上去。

此外,軟膏的基劑是油性成分(凡士林等),乳膏在油性成分之外還含有水分。因此軟膏黏性較強、保濕力較高,對皮膚刺激也比較少;而乳膏水潤滑順、黏性較差、對皮膚刺激性較強,不能使用在傷口部位。所以要塗在傷口上的話,要選用軟膏。

漱口可以沖掉喉嚨的病毒嗎?效果有限!

在醫學的世界裡,有些過去以為是正確、大家都深信不疑的事,在之後的研究中才發現是錯誤……這樣的例子不少,傷口處置正是最典型的例子之一。

其他還有類似的案例,例如漱口藥。

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以前像碘酒之類的漱口藥,被認為有預防感冒的效果,但近年發現用自來水就綽綽有餘。

現在用自來水就能有效預防感冒已經成為「理所當然」,實際上,醫院除非有特殊理由,否則不會以預防感冒或治療為目的地開立漱口藥。

現在用自來水就能有效預防感冒已經成為「理所當然」,醫院除非有特殊理由,否則不會以預防感冒或治療為目的地開立漱口藥。圖/Pexels

漱口藥本身的效果也被認為是有限的。在新冠肺炎對策中,也不斷宣導「勤洗手、戴口罩、避免密集密切接觸」,但並沒有「漱口」這項。

漱口或許可以將附著在喉嚨上的病原體沖刷掉,但是在下一個瞬間吸入飛到眼前的飛沫,那漱口的效果就前功盡棄了。這就是為什麼在傳染對策上,漱口的優先順位不高的理由。

雖說如此,像這種「感覺原因很合理的說明」,在之後的研究被翻盤,醫學史上也經常發生。即使現在手邊的材料看起來很合理的說明,那也不過是「暫時的正確答案」而已。

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——本文摘自《了不起的人體:如此精妙,如此有趣,說不定還能救你一命》,2022 年 7 月,如何出版,未經同意請勿轉載。

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