液態的賢者之石－人工血液

• 作者／照護線上編輯部
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「醫師，我最近體力變很差，食慾也不好，只要吃一點東西就覺得很飽。」60 多歲的王先生抱怨。

「還有其他不舒服嗎？」

「骨頭都會痛，不曉得是不是因為年紀大了。」王先生捶了捶大腿。

經醫師檢查後發現，王先生的脾臟腫大，有嚴重貧血，且白血球、血小板數量異常。透過骨髓切片，確定診斷為骨髓纖維化。

骨髓纖維化（myelofibrosis）是種血液惡性疾病，病友骨髓中的纖維組織異常增生，佔據原本容納正常造血細胞的空間，破壞造血功能。高雄醫學大學附設中和紀念醫院血液腫瘤內科高育青醫師指出，骨髓纖維化好發在中老年人，大多是 60 歲以上，若合併有先天基因異常，骨髓纖維化的發生機率又會增加。

骨髓纖維化的症狀沒有特異性，常會被病友忽略或誤認為老化的現象。高育青醫師說，常見症狀包括虛弱、疲憊、發燒、盜汗、搔癢、容易喘、骨頭疼痛、體重減輕、活動力變差、無法集中精神等。此外，骨髓纖維化會導致髓外造血進而使肝臟、脾臟腫大，病友也因此感到腹脹、食慾變差、吃東西容易飽。

如果輕忽症狀，沒有及早介入治療，可能導致一些嚴重併發症例如貧血持續惡化可能造成心臟衰竭、血小板異常可能導致出血或增加血栓的風險。另外，部分病友可能進展為急性白血病，危及性命。

骨髓纖維化診斷治療重點提醒

透過全血球檢查，能夠及早發現是否有貧血或血球異常的狀況。此時若腹部超音波檢查，發現脾臟腫大，應至血液科進一步釐清是否罹患骨髓纖維化。

高育青醫師說，除了詢問病史、進行理學檢查外，確定診斷的部分主要靠骨髓切片，可以從髂骨抽出少量骨髓作抹片檢查。另外，基因檢測也能夠輔助診斷骨髓纖維化。

臨床上會依據病友的風險等級來給予適當的治療，如果是低風險的病人，基本上採取支持性療法，利用輸血或是紅血球增生劑、白血球增生劑等藥物治療，幫助緩解症狀，改善生活品質，這些治療亦有助於降低併發症發生的機會，例如出血、血栓、心臟衰竭等，並建議病友應持續回診追蹤。

如果是中高風險的病人，有較高的機會進展為急性白血病，醫師會綜合評估選擇合適的治療方案。雖然骨髓移植有機會治癒骨髓纖維化，但也有相關風險。高育青醫師說，醫師會綜合考量病友的年紀、共病、體力狀況，並與病友詳細討論，若能找到合適的捐贈者，才會考慮安排進行骨髓移植。

但大多數病友不宜進行骨髓移植，此時則有機會使用口服標靶藥物，除了症狀緩解外，亦助於改善脾臟腫大的狀況。高育青醫師提到，上述王先生再經過口服藥物治療後，症狀明顯改善，生活品質大幅提升，目前持續定期回診治療，狀況相當穩定。

針對骨髓纖維化症狀嚴重度，可使用 MPN-10 量表來自我評估，病友可以就各項症狀給一個分數，每個項目都是 0 至 10 分，0 分代表沒有症狀，10 分代表最糟的狀況，將各項目之分數加總得到 MPN-10 的總分。高育青醫師提醒，定期填寫 MPN 10 症狀評估表能夠幫助醫師了解治療成效，並能適時調整藥物。

貼心小提醒

骨髓纖維化常見症狀包括虛弱、疲憊、發燒、盜汗、搔癢、腹脹、容易喘、骨頭疼痛、體重減輕、活動力變差、無法集中精神、食慾變差、吃東西容易飽等。若有相關症狀，請盡快至血液科就診。

骨髓纖維化病友一定要定期回診！高育青醫師提醒，定期回診能夠預防一些血球低下導致的併發症發生，也可以減少感染事件。接受口服藥物治療有助於改善生活品質，也能降低進展為急性白血病的風險。即使症狀不明顯，也要持續追蹤治療，不能輕忽喔！

• 本衛教資訊由台灣諾華提供（TW2307115490）

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以往病媒蚊研究中，人類志願者及受試動物，得犧牲小我以造福蒼生。活生生地，讓蚊子叮咬並吸食他們的血液。現在，美國科學家用充滿動物血液的水凝膠餵蚊子；將來或許還能改為填充蛋白質營養液。^[1]從此以後，科學家便能像主持以酒代血的天主教感恩祭，慷慨地對蚊子說：「你們大家拿去喝，這一杯就是我的血，新而永久的盟約之血，將為你們和眾人傾流，以赦免罪惡。」^[2]

餵食蚊子的水凝膠

1944 年科學家 Samuel Gertler 合成的化合物 DEET（中譯「待乙妥」或「敵避」），在二戰期間被美軍用來驅蚊。^[3]之後各種防蚊成份的研究過程，仍免不了仰賴人類和動物的活體貢獻。隨著近年 3D 列印與生物相容水凝膠的技術發展，開發替代品的時機逐漸成熟。理想上，餵食蚊子的水凝膠製品，要具備高解析度的 3D 列印血管、擴散於組織中的血液、對多種蚊子的吸引力、低廉的成本，以及較少的動物實驗倫理問題。此外，最好還能搭配一組攝影器材，與相應的數據運算模型。^[1]

2023 年 2 月，美國研究團隊於《前沿生物工程與生物科技》（Frontiers Bioengineering and Biotechnology）期刊上，介紹他們一體成形的嘗試成果。^[1]

水凝膠的「食譜」

類似於做捲心酥，要先調配麵糊，烘烤定型，才能在裡面填充內餡。此實驗的第一個步驟，是製作稍後能注入血液，或者其他液體的水凝膠。研究團隊先把適當比例的聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）、明膠甲基丙烯（GelMA）、甘油（glycerol）、LAP 光敏劑與檸檬黃食用色素（tartrazine），混合在一起。^[1]透過數位光源處理（digital light processing），使原料遇光固化，將內有曲折空管的水凝膠薄片，3D 列印出來。^{[1, 4]}每批產出3份水凝膠，費時約 23 分鐘。^[1]

接著，成形的水凝膠，被丟進磷酸鹽緩衝生理食鹽水（phosphate buffered saline），浸泡至少 2 天。這段期間內，多餘的色素會不斷流出，所以要勤換水，直到水質清淨。上述從頭到尾的程序，一旦商業量產，成本即可降低。如果在無菌環境中製造，還能冷藏儲存數月。^[1]

注入液體

再來，就要幫捲心酥灌多元口味的內餡了。科學家購買了雞、羊和牛，已經去除凝血功能的研究級脫纖血（defibrinated blood）。^{[1, 5]}依照要進行的實驗，將這些血液或是其他液體，裝進針筒。接著，用注射泵浦（syringe pump）和管路，將針筒裡的內容物以 100 μL/min的速率，推進水凝膠裡。此實驗過程中，一支針筒透過管路，最多連接 6 份水凝膠。^[1]

蚊子實驗

美國科學家將多塊水凝膠，分別放置於幾個玻璃罩內。每個罩子裡，引進 20 至 30 隻母蚊子，當作主要的觀察對象。^[1]由於母蚊子吸血是為了產卵，所以裏頭還加上幾隻公蚊子作陪，來促進其食慾。^{[1, 6]}攝影機全程對準水凝膠，記錄蚊子的活動，時間總長約 30 至 45 分鐘。^[1]基於個別實驗的目的，方法設計上稍有差別：

1. 餵食觀察：使用充滿血液的水凝膠餵食蚊子，調整溫度與設備，替換蚊子的品種，並優化攝影機的紀錄。簡單講，就是做不同的嘗試，為後面的實驗打好基礎。^[1]
2. 食物選擇：為蚊子奉上動物血液、紅墨水和磷酸鹽緩衝生理食鹽水，三種「口味」的水凝膠，並貼心熱菜到37°C。後二者沒什麼營養價值，單純想看牠們好不好騙。^[1]
3. 防蚊成份：3個玻璃罩裡，血液飽滿的水凝膠，都溫熱至37°C，但分別為沒塗料、塗抹DEET，以及敷上一層檸檬尤加利油（lemon-eucalyptus oil）萃取物。測試蚊子會不會因為外層的化合物，放棄吸食水凝膠裡的血液。實驗重複5次，受試的蚊子也每次更換。^[1]

結果與展望

餵食觀察的錄像，歷經截圖、挑選、標註和校正等程序，成果被拿來訓練電腦找蚊子。於嘗試及調整後，此運算模型不僅能辨識影片中的蚊子，還會分別「未進食」與「進食中或吸飽血」的腹部形狀，平均準確率高達 92.5%。這個模型，馬上被運用在後面的實驗裡。^[1]

在選擇食物時，紅墨水和磷酸鹽緩衝生理食鹽水，顯然騙不過受試的蚊子；牠們唯獨吸食有動物血液的水凝膠。未來研發蛋白質營養液時，也可以用雷同的方式，評估蚊子的接受程度。為了引誘牠們，以後也能加碼在水凝膠上，塗抹真實皮膚會有的化學物質，並且在附近散佈二氧化碳。若是成功了，成品就能在其他病媒蚊實驗中，替代動物血液。如此便減少血液傳播疾病的風險，^[1]以及使用動物血液的倫理問題。

另一個實驗的 DEET 和檸檬尤加利油萃取物，一如預期地令蚊子完全不想靠近。倒是沒塗料的對照組，卻意外只有 13.8% 的低餵食率。科學家覺得應該歸咎於水凝膠太小，有些蚊子擠不進去。將來製作時，得加大表面積。^[1]

整體而言，論文的第一作者 Kevin Janson 博士，很滿意這個自動分析功能，迅速又穩定的運算模型。在研究驅蚊效果方面，身為論文作者之一的 Omid Veiseh 教授，則認為他們的設計，未來也可以用於測試其他化合物。至於病媒蚊的品種，此實驗主要採用的，是會傳播黃熱病（yellow fever）、登革熱（dengue fever）和茲卡熱（Zika fever）的埃及斑蚊（Aedes aegypti）。另一位作者 Dawn Wesson 教授表示，假使想套用此模型跟設備，在習性迥異的野生品種上，就得再花時間研究。^[7]

參考資料

1. Janson KD, Carter BH, Jameson SB, et al. (2023) ‘Development of an automated biomaterial platform to study mosquito feeding behavior’. Frontiers Bioengineering and Biotechnology, 11:1103748.
2. 「教學方案」天主教台北總教區教理推廣中心（Accessed on 23 FEB 2023）
3. American Chemical Society. (20 JUN 2020) ‘N,N-Diethyl-m-toluamide (DEET)’. Chemistry for Life.
4. A Dowon, Stevens LM, Zhou K, et al. (2020) ‘Rapid High-Resolution Visible Light 3D Printing’. ACS Central Science, 6 (9), 1555-1563.
5. ‘Technical Support – FAQs’. Thermo Fisher Scientific. (Accessed on 23 FEB 2023)
6. Harrison RE, Brown MR, Strand MR. (2021) ‘Whole blood and blood components from vertebrates differentially affect egg formation in three species of anautogenous mosquitoes’. Parasites Vectors 14, 119.
7. Gillham AB. (09 FEB 2023) ‘Human test subjects may no longer be needed for mosquito bite trials thanks to invention of new biomaterial’. Frontiers Science Communications.

公寓裡的陣陣呼救，劃破了 2016 年 8 月某個寧靜的早晨。這裡雖然是倫敦，但住戶、受害者與嫌犯，全都來自波蘭。^[1]

時年 25 歲，高 184 公分，重 72 公斤的波蘭男子 A，當時在地面層的自家臥房，被刀子砍傷。他擠過狹小的窗戶，落在前門的台階上，再從人行道逃脫。監視錄影器拍到同棟的住戶 B 與對街的鄰居 C，正離開該公寓，並朝著反方向走去。同時，幾名住戶聽到喊叫前來關心，但應門的卻是與 A 同住的 D。^[1]

不久，D 尾隨 A 出去。倒是 B 返回公寓，進入 A 的房間，一下站上沙發，一下又沾染 A 的血跡，踩出鞋印。另一頭，A 蜷曲在一輛停靠路旁的車後大聲求救，然後移動到距離自家 60 公尺外，位於別條街的住宅前倒下。裏頭的人聞聲出來察看，只見他癱在階梯上的血泊中，被血液浸漬的 T 恤則掉在身旁。^[1]

警方的假設

警方沿著血跡，一路從陳屍地點，追溯到 A 的家，並做出下列假設：

1. A 被攻擊的範圍僅限臥室。^[1]
2. 他身上所有的傷，都是在室內造成的。^[1]
3. 血跡顯示其路徑，且某部份能用監視錄影的紀錄佐證。^[1]

血斑型態

鑑識人員在公寓內找到幾種不同型態的血斑：

1. 沾有血液的表面碰觸其他物體時，會產生所謂的轉移血斑（transfer bloodstains）。^[2]在這個命案中，是混雜著頭髮，抹在床邊的牆上。^[1]
2. 血液受外力作用而四散的噴濺血斑（spattered bloodstains）。^{[1, 2]}
3. 在吸附性材質上才會有的滲透血斑（saturation bloodstains），^[2]則是集中在臥室裡的床墊上，顯示許多衝突都在那裏發生。^[1]

有別於室內，在窗檯以及逃脫的路途上，僅有幾滴受重力作用產生的滴落血斑（drip bloodstains）。^{[1, 2]}然而從保險桿上的血跡可見，當他躲到車後，失血量就已經開始增加。最後，在陳屍地點附近，他的血液更是宛如泉湧，^[1]不乏經口鼻噴出的吐氣血斑（expiration bloodstains）以及受到壓力而噴發的噴射血斑（projected bloodstains）。^{[1, 2]}

驗屍報告

A 的頭、頸、左肩、左腕以及右前臂，有多處刀傷。後腦勺的銳器創傷（sharp force trauma），能對應到公寓裡的血跡。最致命的一刀，約有 14 公分深：從頸部左側進入，穿過肌肉和氣管，並割斷右頸動脈。呼吸道與肺部，有被吸入的血液。另外，他身上其他地方，也不乏鈍器創傷（blunt force traumas）。至於 A 體內的微量大麻和安非他命，則被認為濃度不足以影響案情。^[1]

法庭判決

B、C 和 D 三個人，均被檢方以謀殺罪嫌起訴。B 表示，他目擊 D 在臥室裡刺傷 A，於是離開公寓。他事後又回來找 A，才會留下足跡。不過，因為 B 與 C 曾向警察撒謊，所以 B 對 D 的指控在庭上不具說服力，反而只是證明自己也在場。六個禮拜的訴訟過程中，B、C 與 D 都被認定案發時在 A 的臥室裡，而所有的刀傷也都在那裏發生。陪審團投票以 10 比 2，判決 B 和 C 有罪；但 2 次投票無法對 D 的部份達成共識，後者因此被無罪釋放。^[1]

然而，事情就到此結束了嗎？

血跡分析及全案重審

有一個新的專家團隊，重新檢視證據，並提出與判決迥異的看法。首先，在臥房裡慘遭割頸的 A，不可能在逃離公寓時只滴一點點血。他要嘛失血過多，幾分鐘內便休克倒下；要嘛全程用手加壓，結果血液流進氣管，難以呼吸，還會在室內和窗檯上製造出現場沒有的吐氣血斑。更何況監視錄影有拍到，他在街上雙手下垂，沒有摀住脖子。公寓內的血跡，則是頭部與背部流血所致，和頸部的致命傷無關。^[1]

其次，喉頭的刀傷會防止大聲呼救，但他卻叫到驚擾整棟樓房。此外，從吐氣血斑和噴射血斑的地點，可以推論關鍵刀傷發生在陳屍處附近，而非公寓裡。換句話說，根本不在那裏的 B 與 C，絕非殺死 A 的兇手。^[1]

基於新的證據分析，2021 年 1 月 B 和 C 的判決被撤銷，全案重審。同年 8 月，英國中央刑事法院（Central Criminal Court）放兩人回波蘭，與家人團聚。^[1]

參考資料

1. Grey S, Lartey J, Millington J, et al. (2022) ‘An avenue to miscarriage: a case report’. Forensic Science, Medicine, and Pathology.
2. 〈常用鑑識名詞對照表〉社團法人臺灣鑑識科學學會（Accessed on 14 OCT 2022）