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科學家解開變色龍不用穿洋裝也能變色的祕密

Fungus
・2015/03/11 ・602字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 539 ・八年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

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忘了那件白金又藍黑的洋裝吧。(圖片由作者合成)

忘了那件白金又藍黑的洋裝吧,在大家詫異洋裝如何變色之前,變色龍早已經是變色高手。但變色龍究竟如何變色一直是個謎。

通常變色龍會盡可能地變色以融入背景中,達到偽裝的效果。但是當他們面對威脅時,能夠快速地變成極具警告意味的顏色。過去科學家都以為他們是藉由調節皮膚細胞中的色素來變色,但日內瓦大學(University of Geneva)的研究團隊發現,變色龍的易容術竟然是透過重新排列皮膚細胞表層奈米結晶的晶格!

 

彩虹色素細胞(iridophores)含有鳥嘌呤(guanine)結晶。這些結晶排列整齊,所以可控制它們反射特定的顏色。如影片中看到的,變色龍原先為綠色,一旦遇到對手,他們便繃緊皮膚,擴大奈米晶格以反射較長波長的光線(黃色),先嚇嚇牠。不僅如此,研究團隊還發現,變色龍具有位於更深層的奈米晶格,這層結構能反射紅外線,讓他們多一種調控體溫的機制。

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from: Pixabay

研究成果發表於《Nature Communications》。這項發現未來或許能開發出拉扯時會變色的新材料。

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用這劑補好新冠預防保護力!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 ・2874字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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年歐盟、英、法、澳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,證據也顯示針對台灣主流病毒株 BA.5 及 BA.2.75 具保護力。

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
倍拉維
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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鞋子顏色和左右腦優勢有關?真相在這裡,別被大腦和假消息騙了!
PanSci_96
・2019/05/07 ・1177字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 462 ・五年級

最近,Line 群組流傳著一張鞋子的照片,據說只要在上面看到不同的顏色,就能夠知道你是「左腦人」還是「右腦人」,也能讓你知道自己究竟比較感性還是比較理性。

挖~賽~一張照片就能讓你更了解自己,還不趕快測測看!?

神秘的左右腦測試圖,你測了嗎?

等等等等,你有沒有覺得事情怪怪的?到底人類的大腦是多簡單的東西,可以被隨便一張照片輕易破解?

色彩恆常性:只是你的眼睛業障重,跟左右腦沒關係!

首先,為什麼有人看著這雙鞋子能看到灰綠,有人卻看到粉白呢?這其實是因為我們的大腦在觀看照片時會有個「自動白平衡」的機制,幫助我們理解所見之物。

假設我們給予大腦足夠的背景資訊,像是背景光源、附近物品的相對顏色,那我們的大腦就會自動進行白平衡,讓你看見物體原本的顏色;而經過大腦白平衡的結果,就是「色彩恆常性」。

那麼,如果你的大腦獲得的資訊不夠呢?嘿嘿,如此一來,你的大腦就必須選擇自己到底要怎麼處理,也就會出現不同的結果。

假設我們的大腦選擇無視背景資訊、不進行調整,只使用片段資訊,那我們就比較容易看見灰綠色。但是,如果我們的大腦比較雞婆一些,有將其他訊息考慮進去,調整了一番後,我們就會看見粉白──也就是原色的鞋子了。

  • 編按:已有人提出原鞋廠牌的型錄,此鞋原色應為粉白色。「看見」粉白色應為大腦參考環境資訊「白平衡」校正後的結果。本文原寫法顛倒了,已進行內文修改。(2019/5/8 15:30)

阿阿,其實好幾年前就已經吵過類似的東西了:

所以你到底看到了什麼顏色的洋裝?

半腦謬論:左腦感性右腦理性?全是過度詮釋的問題!

……好吧,雖然看的顏色不同只是眼睛業障重,但是慣用左腦右腦應該真的會影響個性吧?比如說左腦管邏輯、右腦管創意,習慣用右腦的話比較感性?

錯錯錯!大、錯、特、錯!我們每個人的腦袋瓜雖然有左右半腦,但它們中間有個叫做「胼胝體」的組織將兩者牢牢地繫在一起,讓它們分工合作不相離。

我們的大腦裡,其實沒有所謂的「創意中樞」或是「數理中樞」。科學家曾藉由 fMRI 發現,當兩個半腦合作得越密切,數學解題解得越好。假設我們只活化單側左腦,並無法解決艱深的邏輯題目。

讓我們讀讀文章,打破大腦偽科學吧:

所以說,請你別再相信什麼右腦管創意、左腦管邏輯這種荒謬的言論了!你的大腦本是一體,唯有同時合作才能夠完善整個腦袋的功能。

讓我們在面對那些似是而非的言論時,先停下來想一想,不要急著往自己身上貼標籤,才能夠成為更聰明厲害的「全腦人」(←並沒有這種東西)喔!至於那些亂傳各種左腦人/右腦人測驗的捧油們……

真的不要被騙了嗚嗚嗚~圖/YouTube

PanSci_96
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智慧玻璃:利用電流來變色
李秋容
・2015/04/20 ・857字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 482 ・五年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

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智慧玻璃可以改變性質阻擋光和熱,常見的例子有防眩光後視鏡,以及為了保護隱私、節省能源的可變色窗戶。但這些應用花費昂貴,作為能量來源的電池和插入式插座也並不環保,嵌入式太陽能板又會遮蔽掉部分玻璃,於是研究人員發明了一種玻璃,可以從風雨獲得能量來改變顏色。對智慧窗戶來說,又多了一項可替換的能量來源。凱斯西儲大學(Case Western Reserve University)的奈米材料工程師戴黎明(Liming Dai)表示:「這項創新是種新型態的再生能源。」

新型的玻璃利用摩擦起電,使夾在兩層玻璃之間的奈米發電機產生電流,讓原本無色的窗戶染上一層深藍色陰影。奈米發電機的最外層是由負電矽膠材質聚二甲基矽氧烷(Polydimethylsiloxane,簡稱PDMS)做成的奈米稜錐體,水和空氣接觸時會產生正電,當雨滴滴落在玻璃上時就會產生電流。奈米發電機的第二層則用來收集風產生的能量,這層由兩片帶電的透明塑料組成,塑料之間以奈米彈簧線圈隔開,當風推動窗戶時會使兩片塑料接觸,彈簧因壓縮而產生電流。

團隊在《ACS Nano》上發表這項研究,測試結果顯示玻璃最大能產生每平方公尺130毫瓦的能量,電量足以啟動心臟調整器或提供智慧型手機待機時所需電力。喬治亞理工學院(Georgia Institute of Technology)的奈米科學家、同時也是本項研究的作者王鍾(Zhong Wang)表示:「此種輸出電力可適用於許多應用,可以作為家用或商用電力。」他和他的同事將發電機縮小,在2012年開始了第一個研究-利用腳步來點亮人行道,還發明了自我清潔鍵盤以及安全系統的感應器

目前,距離智慧玻璃商業化還有段路要走,因為玻璃還無法儲存電力。對此,戴認為或許可以將不影響透視性的透明超級電容固定在玻璃上。能源板目前的能源轉換率約為60%,接下來團隊希望能提高奈米發電機的產能效率。王認為我們周遭有許多可利用的能源,只是還不懂得如何使用而已。

參考資料:

  • Smart window changes color with weather. Science [6 April 2015]
  • Yeh, M. H., Lin, L., Yang, P. K., & Wang, Z. L. (2015). Motion-Driven Electrochromic Reactions for Self-Powered Smart Window System. ACS nano.