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活體三維斷層高速掃描,早期皮膚病變無所遁形

活躍星系核_96
・2015/04/21 ・1017字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 586 ・九年級

隨著國內人口逐漸老化,醫療支出逐年攀升,如何藉由早期診斷以降低醫療成本並幫助病人早日康復益形重要。以惡性腫瘤的檢測為例,現有的檢測技術須待腫瘤成長至約毫米等級才有機會診出;臺大教授黃升龍的研究團隊創新研發的「高速次微米三維斷層掃描儀」,可做單細胞(約0.01毫米)之各式定量分析,以非侵入的方式,用光照透析皮膚表皮層,可直接快速觀察組織結構及血球細胞的活體動態影像;進而取代實體切片,對各式疾病、癌症達成更精準的早期診斷。

同時是臺大電機系和光電工程學研究所教授黃升龍指出,此項成果的核心技術為高亮度之晶體光纖光源,可產生由可見光至近紅外光的寬頻輸出,適用於人體不同部位,做高速與高解析的組織結構以及微血管內血流的動態分析。目前已分別在皮膚癌、大腸癌及黃斑部病變進行各式臨床、前臨床及動物實驗,藉由醫療實體切片之H&E染色比對以驗證此技術的有效性,由於此項光學虛擬切片技術在深度及水平方向均可達次微米的解析度,未來有機會以三維光學虛擬切片取代實體切片,對各式疾病、癌症達成更精準的早期診斷。

黃教授表示,這項研究已進行10年以上,目前也已經啟動與北、中、南多家教學醫院在免疫風濕、小兒科及皮膚科的臨床、前臨合作,讓此項診斷技術可早日應用於國內。

為加速實現在臨床上的應用,臺大研究團隊已成功開發出第四代原型機,並技術移轉給高階醫療器材廠商-安盟生技做後續產品開發及醫療認證。這項技術目前已獲得7項美國專利並有8項美國專利申請中,相關成果並多次獲得國際專業網站的專題報導。

臺大第四代原型機: 組織及細胞之三維動態斷層掃描儀
臺大第四代原型機: 組織及細胞之三維動態斷層掃描儀

這項累積10年之研發成果,獲得國家多項支持。目前正由科技部「生技醫藥國家型科技計畫」補助以擴展平台式醫療器材於人體各組織、細胞及胞器之臨床診斷應用。

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另外,由於這項技術具有極高的實用價值,因此,在臺大副校長陳良基促成下,由臺大甫畢業之博士生、臺大校友等共同募資成立新創公司,並以2975萬取得本校之專屬專利授權,以早日實現此項技術於醫療院所。

生物與醫藥科技是二十一世紀最具潛力的領域之一,整合生醫、光電、電子、材料、化工等跨領域技術,以推展生物醫學科技應用,讓病症及早發現、及早治療,幫助病患早日脫離病痛的折磨。

資料來源:台大新聞稿

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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為什麼越累越難睡?當大腦想下班,「腸道」卻還在加班!
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/30 ・2519字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文與  益福生醫 合作,泛科學企劃執行

昨晚,你又在床上翻來覆去、無法入眠了嗎?這或許是現代社會最普遍的深夜共鳴。儘管換了昂貴的乳膠枕、拉上百分之百遮光的窗簾,甚至在腦海中數了幾百隻羊,大腦的那個「睡眠開關」卻彷彿生鏽般卡住。這種渴望休息卻睡不著的過程,讓失眠成了一場耗損身心的極限馬拉松 。

皮質醇:你體內那位「永不熄滅」的深夜警報器

要理解失眠,我們得先認識身體的一套精密防衛系統:下視丘-垂體-腎上腺軸(HPA axis) 。這套系統原本是演化給我們的禮物,讓我們在面對劍齒虎或突如其來的危險時,能迅速進入「戰鬥或快逃」的備戰狀態。當這套系統啟動,腎上腺就會分泌皮質醇 (壓力荷爾蒙),這種荷爾蒙能調動能量、提高警覺性,讓我們在危機中保持清醒 。

然而,現代人的「劍齒虎」不再是野獸,而是無止盡的專案進度、電子郵件與職場競爭。對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態。

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在理想的狀態下,人類的生理時鐘像是一場精確的接力賽。入夜後,身體會進入「修復模式」,此時壓力荷爾蒙「皮質醇」的濃度應該降至最低點,讓「睡眠荷爾蒙」褪黑激素(Melatonin)接棒主導。褪黑激素不僅負責傳遞「天黑了」的訊號,它還能抑制腦中負責維持清醒的食慾素(Orexin)神經元,幫助大腦順利關閉覺醒開關。

對於長期處於高壓或高強度工作環境的人們來說,身體的警報系統可能處於一種「切換不掉」的狀態 / 圖片來源:envato

然而,當壓力介入時,這場接力賽就會變成跑不完的馬拉松賽。研究指出,長期的高壓環境會導致 HPA 軸過度活化,使得夜間皮質醇異常分泌。這不僅會抑制褪黑激素的分泌,更會讓食慾素在深夜裡持續活化,強迫大腦維持在「高覺醒狀態(Hyperarousal)」。 這種令人崩潰的狀態就是,明明你已經累到不行,但大腦卻像停不下來的發電機!

長期的睡眠不足會導致體內促發炎細胞激素上升,而發炎反應又會進一步活化 HPA 軸,分泌更多皮質醇來試圖消炎,高濃度的皮質醇會進一步干擾深層睡眠與快速動眼期(REM),導致睡眠品質變得低弱又破碎,最終形成「壓力-發炎-失眠」的惡行循環。也就是說,你不是在跟睡眠上的意志力作對,而是在跟失控的生理長期鬥爭。

從腸道重啟好眠開關:PS150 菌株如何調校你的生理時鐘

面對這種煞車失靈的失眠困局,科學家們將目光投向了人體內另一個繁榮的生態系:腸道。腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」,而某些特殊菌株不僅能幫助消化、排便,更能透過神經與內分泌途徑與大腦對話,直接參與調節我們的壓力調節與睡眠節律。這種菌株被科學家稱為「精神益生菌」(Psychobiotics)。

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腸道與大腦之間存在著一條雙向通訊的高速公路,這就是「菌-腸-腦軸 (Microbiome-Gut-Brain Axis, MGBA)」/圖片來源:益福生醫

在眾多研究菌株中,發酵乳桿菌 Limosilactobacillus fermentum PS150 的表現格外引人注目。PS150菌株源於亞洲益生菌權威「蔡英傑教授」團隊的專業研發,累積多年功能性菌株研發經驗的科學成果。針對臨床常見的「初夜效應」(First Night Effect, FNE),也就是現代人因出差、換床或環境改變導致的入睡困難,俗稱認床。科學家在進行實驗時發現,補充 PS150 菌株能顯著恢復非快速動眼期(NREM)的睡眠長度,且入睡更快,起床後也更容易清醒。更重要的是,不同於常見的藥物助眠手段(如抗組織胺藥物 DIPH)容易造成快速動眼期(REM)剝奪或導致睡眠破碎化,PS150 菌株展現出一種更為「溫和且自然」的調節力,它能有效縮短入睡所需的時間,並恢復睡眠中代表深層修復的「Delta 波」能量。

科學家發現,即便將 PS150 菌株經過特殊的熱處理(Heat-treated),轉化為不具活性但保有關鍵成分的「後生元」(Postbiotics),其生物活性依然能與活菌媲美 。HT-PS150 技術解決了益生菌在儲存與攝取過程中容易失去活性的痛點,讓這些腸道通訊員能更穩定地發揮作用 。

在臨床實驗中,科學家觀察到一個耐人尋味的現象:當詢問受試者的主觀感受時,往往會遇到強大的「安慰劑效應」,無論是服用 HT-PS150 還是安慰劑的人,主觀上大多表示睡眠變好了。這種「體感上的進步」有時會掩蓋真相,讓人分不清是心理作用還是真實效益。

然而,客觀的生理數據(Biomarkers)卻揭開了關鍵的差異。在排除主觀偏誤後,實驗數據顯示 HT-PS150 組有更高比例的人(84.6%)出現了夜間褪黑激素分泌增加,且壓力荷爾蒙(皮質醇)顯著下降,這證明了菌株確實啟動了體內的睡眠調控系統,而不僅僅是心理安慰。

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最值得關注的是,對於那些失眠指數較高(ISI ≧ 8)的族群,這種「生理修復」與「主觀體感」終於達成了一致。這群人在補充 HT-PS150 後,不僅生理標記改善,連原本嚴重困擾的主觀睡眠效率、持續時間,以及焦慮感也出現了顯著的進步。

了解更多PS150助眠益生菌:https://lihi3.me/KQ4zi

重新定義深層睡眠:構建全方位的深夜修復計畫

睡眠從來就不只是單純的休息,而是一場生理功能的全面重整。想要重獲高品質的睡眠,關鍵在於為自己建立一個全方位的修復生態系。

這套系統的基石,始於良好的生活習慣。從減少睡前數位螢幕的干擾、優化室內環境,到作息調整。當我們透過規律作息來穩定神經系統,並輔以現代科學對於 PS150 菌株的調節力發現,身體便能更順暢地啟動睡眠開關,回歸自然的運作節律。

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與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通。透過生活作息的調整與科學實證的支持,每個人都能擁有掌控睡眠的主動權。現在就從優化生活型態開始,為自己按下那個久違的、如嬰兒般香甜的關機鍵吧。

與其將失眠視為意志力的抗爭,不如將其看作是生理機能與腸道微生態的深度溝通 / 圖片來源 : envato

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肺部為何會「結疤」?揭開比癌症更致命的「菜瓜布肺」,科學家如何找到破解惡性循環的新契機
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/05/08 ・2041字 ・閱讀時間約 4 分鐘

本文由 肺纖維化(菜瓜布肺)社團衛教 合作,泛科學撰文

在現代醫學的警示清單裡,乳癌、大腸癌這些疾病大家都不陌生;但有一個「隱蔽且致命」的威脅卻常被忽視,那就是「肺纖維化」。其中最常見的類型「特發性肺纖維化」(IPF),其預後往往不太樂觀,確診後的五年存活率甚至比許多常見的癌症還低。

首先,我們得先破解一個迷思:肺纖維化並不是單一疾病,而是許多種間質性肺病的共同表現。當我們聽到「肺纖維化」,腦中常浮現「菜瓜布肺」的形象,患者的肺部外觀充滿一個個空洞與疤痕,像極了乾燥的絲瓜。這精準描繪了肺部組織逐漸硬化、失去彈性的過程。

更重要的是,IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉。這跟部分 COVID-19 康復者身上、仍有機會復原的肺纖維化,是兩種完全不同的概念。

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IPF 這類肺纖維化的威脅在於「不可逆」的特性,一旦形成就很難逆轉 / 圖示來源:shutterstock

肺部為何會變成「菜瓜布」?

為什麼好端端的肺會變成菜瓜布?這其實是一場身體修復機制失控的結果。

「纖維化」的組織,就是肺部間質組織(interstitium)的疤痕化。間質是圍繞在肺泡周圍,包含血管與支持肺部結構的結締組織。在正常情況下,肺部損傷後會啟動修復機制,並再生健康組織。但在肺纖維化的患者體內,這套修復機制卻「當機」了。

身體會不斷地發出訊號,導致負責修復工作的「纖維母細胞」(fibroblasts)被過度活化,進而失控地沉積膠原蛋白疤痕組織,最終在肺部形成永久性的纖維化。

科學家發現,這個過程之所以棘手,在於它是一個「惡性循環」,肺部同時存在著「發炎反應」與「纖維化」這兩條路徑 ,它們相互加乘,演變成難以阻斷的強大破壞力。

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雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。例如抽菸,特定年齡與性別(50歲以上男性)、長期暴露於粉塵環境的工作者(農業、畜牧業、採礦業…)、胃食道逆流者。此外,患有自體免疫疾病(如類風濕性關節炎、乾燥症、硬皮症、皮肌炎/多發性肌炎,)的患者,他們併發肺纖維化的機率遠高於一般人,必須特別警覺。

雖然特發性肺纖維化 (IPF) 的具體成因不明 ,但已知某些特定族群的風險更高。/ 圖示來源:shutterstock

打斷惡性循環的挑戰,為何只對抗「纖維化」還不夠?

面對這個不可逆的疾病,醫學界長年束手無策,直到 2014 年才迎來一道曙光。美國 FDA 批准了兩種機制不同的新藥:Nintedanib 和 Pirfenidone。這兩種藥物的出現是治療史上的分水嶺,首度被證實能夠「延緩」IPF 患者肺功能的惡化速度。

然而,這場戰役尚未結束。現有的治療雖然帶來了希望,卻也凸顯了「未被滿足的醫療需求」。從機制上來看,這些藥物主要抑制的是「纖維化路徑」。

這讓科學界開始思考這個未被滿足的棘手問題:既然疾病的本質是「發炎」與「纖維化」的雙重打擊,那麼,我們是否能找到「同時抑制」這兩條路徑的全新策略,從而更有效地打斷這個惡性循環?

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找到同時調控「發炎」與「纖維化」的新靶點

為了解決難題,科學家將目光鎖定在一個細胞內的酵素:磷酸二酯酶 4B(PDE4B)

為什麼鎖定它?讓我們看看它的「雙重作用」機制:

  1. 關鍵位置: PDE4B 同時存在於免疫細胞(與發炎有關)與纖維母細胞(與纖維化有關)當中。
  2. 作用機制: PDE4B 的主要工作是降解細胞內一種叫 cAMP(環磷酸腺苷) 的訊號分子。cAMP 可以被視為細胞內的「穩定信號」。
  3. 雙重抑制: 當我們使用藥物抑制了 PDE4B 的活性,細胞內的 cAMP 就不會被分解,濃度會隨之升高。高濃度的 cAMP 能穩定免疫細胞和纖維母細胞,同時產生抗發炎抗纖維化的雙重效應。

簡單來說,鎖定並抑制 PDE4B,就像是同時抑制了免疫風暴與纖維化的工程,有望從雙從抑制打擊這個惡性循環。

全球臨床試驗帶來的新希望

近十年來,全球在肺纖維化領域投入了大量的臨床試驗,我們相信,在科學家逐步破解肺纖維化惡性循環的複雜難題後,期盼未來能為無數患者爭取到更安全、健康的生活與未來。

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最後,我們必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。面對這個比癌症更致命的對手,雖然現有的治療手段能延緩惡化,但無法逆轉已經形成的肺部疤痕組織,因此「早期診斷、早期治療」仍是對抗肺纖維化最重要的黃金時刻。

必須再次提醒,特發性肺纖維化(IPF)與漸進性肺纖維化(PPF)是極具破壞性、且不可逆的疾病。/ 圖示來源:


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腎細胞癌悄悄找上門?這些早期無症狀警訊不可輕忽!
careonline_96
・2025/02/28 ・2680字 ・閱讀時間約 5 分鐘

圖 / 照護線上

「那是一位 60 多歲女士,因為容易疲倦、食慾不振、全身不適等症狀到醫院檢查,結果發現腎臟有顆約5公分大的腫瘤。」臺北醫學大學附設醫院泌尿科葉劭德醫師表示,「由於高度懷疑為惡性腫瘤,在經過討論後患者決定接受根治性腎臟切除術及淋巴結廓清。」

病理報告證實為腎細胞癌且有淋巴結轉移,所以在術後開始使用口服小分子標靶藥物(TKI)合併免疫治療。葉劭德醫師說,經過治療後,患者的食慾改善,體重也漸漸回升,目前仍持續在追蹤治療。

腎細胞癌(renal cell carcinoma)是成年人最常見的腎臟惡性腫瘤,早期大多沒有症狀,患者通常是在健檢或因其他疾病進行電腦斷層、超音波等檢查時意外發現。葉劭德醫師說,隨著病情進展,患者可能出現血尿、腹痛、腹脹、發燒、體重減輕、容易疲倦等症狀,等到出現相關症狀時,往往已經比較晚期。

最常見的腎臟惡性腫瘤腎細胞癌
圖 / 照護線上

懷疑罹患腎細胞癌時,醫師會安排電腦斷層或磁振造影,評估腫瘤的位置與特徵。葉劭德醫師說,若影像學高度懷疑為腎細胞癌且腫瘤較小時,建議直接進行腎臟部分切除手術,避免切片導致癌細胞擴散,也可以保留大部分腎功能。

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若腫瘤較大或懷疑有轉移,醫師會跟患者討論要直接做腎臟切除,還是先做腎臟腫瘤切片。葉劭德醫師說,經由病理檢查,才能確定診斷腎細胞癌。

臨床上會根據腫瘤大小、侵犯程度、淋巴轉移、遠端轉移來進行腎細胞癌分期。

第一期:腫瘤小於 7 公分且侷限在腎臟,無淋巴轉移,無遠端轉移。

第二期:腫瘤大於 7 公分且侷限在腎臟,無淋巴轉移,無遠端轉移。

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第三期:腫瘤侵入主要靜脈,或侵入腎臟周遭組織但未超出腎臟筋膜(Gerota’s fascia),或有局部淋巴轉移。

第四期:腫瘤已超出腎臟筋膜(Gerota’s fascia),或侵犯腎上腺,或有遠端轉移。

腎細胞癌的分期
圖 / 照護線上

早期腎細胞癌的治療以手術為主,若腫瘤較小且位置合適,一般會採用腎臟部分切除術,盡量保留腎功能。葉劭德醫師說,若腫瘤較大或位置無法部分切除,則考慮根治性腎臟切除術,並清除周邊淋巴結。

「最近有個患者是在健康檢查中意外發現右腎有顆約 2 公分的腫瘤,沒有任何症狀。進一步的影像檢查,也沒有發現遠端轉移。」葉劭德醫師說,「經過討論後,患者接受達文西輔助腎臟部分切除術,術後恢復相當良好。因為有及早發現、及早治療,應該會有不錯的預後。」

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較晚期的腎細胞癌,必須使用全身性治療,不過若狀況許可,還是會建議動手術切除腫瘤,有助於提升全身性治療的成效[1]。葉劭德醫師說,患者可以在全身性治療前做腎臟切除,或是在接受全身性治療後,腫瘤已經縮小到穩定的狀態,再評估手術治療的可能性。

由於腎細胞癌對傳統化學治療藥物的反應較差,所以腎細胞癌的全身性治療以標靶治療與免疫治療為主。葉劭德醫師說,口服小分子標靶藥物(TKI)可抑制多種酪胺酸激酶,阻斷腫瘤生長訊號傳遞,發揮抑制腫瘤生長與血管新生的效果。免疫治療是使用針對 PD-1、PD-L1 等的免疫檢查點抑制劑。

腎細胞癌治療策略
圖 / 照護線上

我們體內的免疫細胞具有消滅癌細胞的能力,但是癌細胞會與免疫細胞的 PD-1 接合,使免疫細胞的功能受到抑制。利用免疫檢查點抑制劑,可避免癌細胞與免疫細胞的 PD-1 接合,免疫細胞便能辨識並毒殺癌細胞。

目前腎細胞癌的全身性治療,會合併使用標靶治療與免疫治療,結合不同的治療機轉,進一步提升治療成效。葉劭德醫師說,合併使用口服小分子標靶藥物(TKI)與免疫治療,可提升腫瘤完全消失的比例,延長疾病控制時間,增加患者的整體存活期。患者要與醫師密切配合,才能達到較佳的治療成效。

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筆記重點整理

  • 腎細胞癌是成年人最常見的腎臟惡性腫瘤,早期大多沒有症狀,患者通常是在健檢或因其他疾病進行電腦斷層、超音波等檢查時意外發現。隨著病情進展,患者可能出現血尿、腹痛、腹脹、發燒、體重減輕、容易疲倦等症狀,出現相關症狀時,往往已經比較晚期。
  • 早期腎細胞癌的治療以手術為主,若腫瘤較小且位置合適,一般會採用腎臟部分切除術,盡量保留腎功能。若腫瘤較大或位置無法部分切除,則考慮根治性腎臟切除術,並清除周邊淋巴結。
  • 較晚期的腎細胞癌,必須使用全身性治療,不過若狀況許可,還是會建議動手術切除,有助於提升全身性治療的成效。患者可以在全身性治療前做腎臟切除,或是在接受全身性治療後,腫瘤已經縮小到穩定的狀態,再評估手術治療的可能性。
  • 腎細胞癌的全身性治療以標靶治療與免疫治療為主。口服小分子標靶藥物(TKI)可抑制多種酪胺酸激酶,阻斷腫瘤生長訊號傳遞,發揮抑制腫瘤生長與血管新生的效果。免疫治療是使用針對 PD-1、PD-L1 等的免疫檢查點抑制劑。
  • 目前腎細胞癌的全身性治療,會合併使用標靶治療與免疫治療,結合不同的治療機轉,提升治療成效。合併使用口服小分子標靶藥物(TKI)與免疫治療,可提升腫瘤完全消失的比例,延長疾病控制時間,增加患者的整體存活期。
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