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電子皮膚-比醫生更了解你的乳房健康

李秋容
・2015/11/29 ・1378字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 557 ・八年級

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電子皮膚具有更高的偵測靈敏度,可以發現比目前技術更深入的疾病徵兆,提早發現並提高病患的存活機率。Source: iStockphoto

我們的皮膚內分布了許多感覺受器,能讓我們以最快的速度「感受」到東西,但不是所有人的皮膚都能正常行使功能,如截肢患者或機器人。而皮膚底下藏著我們重要的器官與組織,目前大部分還是需要儀器才能進行檢測,但重病患者或是需要隨時監控健康狀態的人可能耐受不住天天跑醫院了。對此,科學家發明了一種電子皮膚,用來感知外部和監測內部,且為了使它更加貼近人類皮膚,目前的技術已經可以使它透明化且具延展性,甚至開始發展超乎皮膚的功能如記錄對話、癒合傷口和自行產生電力。而現在,電子皮膚可望取代儀器變身成為你的「專屬醫生」,連癌症它都不放過。

內布拉斯加大學(University of Nebraska)奈米科技與材料中心的研究人員,研發出了用奈米粒子做成的電子皮膚(Electronic Skin)原型,他們宣稱這項研發可以為乳癌提供早期的偵測方法。

電子皮膚具有更高的偵測靈敏度,可以發現比目前技術更深入的疾病徵兆,提早發現並提高病患的存活機率。《ACS應用材料與界面期刊》(journal ACS Applied Materials & Interfaces)所刊登的一份研究指出,像電子皮膚這樣的薄膜式觸覺裝置,可藉由接觸壓力使觸覺裝置的薄膜局部變形,描繪出接觸物體的形狀。

研究團隊將聚合物和 10 奈米(nm)的金奈米粒子沉積物,結合後旋轉塗覆,建立一層接著一層的觸覺裝置,金奈米粒子一般會和 3 奈米的硫化鎘奈米粒子結合,並用於癌症偵測和治療技術中。而這個多層次的結構的組成,是由 9 層的聚合物將 3 層的金奈米粒子和 2 層的硫化鎘奈米粒子分離,再將這所有的一切都推積在由銦錫氧化物(ITO)玻璃基材上,而當鋁箔用作於頂部電極時,ITO 可作為底部電極。

這個觸覺裝置和臨床醫生執行乳房檢查相比,偵測結果有何不同呢?研究人員將模擬腫塊植入一片矽樹脂,然後將觸覺裝置壓在矽樹脂上,施以乳房檢查中臨床醫生使用的相同壓力。結果顯示觸覺裝置足以偵測到矽樹脂中 20 毫米深、5毫米寬的人工腫塊,偵測結果比臨床乳房檢查更為顯著。醫療人員通常無法發現小於 21 毫米寬的腫塊。如果醫生能夠偵測到這些過往檢查容易遺漏的不規則小型腫塊,病患的存活機率至少能提昇至 94% 以上。

這項測試也成為其他的偵測技術的替代方案,如花費昂貴的磁共振成像(magnetic resonance imaging ,簡稱MRI),和不適用於年輕女性和乳房組織較為緻密的女性的乳腺攝影術(mammography)。而研究人員也注意到了此技術可以用於掃描和發現黑色素細胞瘤(melanoma)和其他癌症病患的早期徵兆,相信在未來偵測各種病症可以更加方便與詳細。

(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫-智慧生活與前沿科技科普知識教育推廣」執行團隊撰稿)

責任編輯:鄭國威|元智大學資訊社會研究所
審校:陳妤寧

本文原發表於行政院科技部-科技大觀園「科技新知」。歡迎大家到科技大觀園的網站看更多精彩又紮實的科學資訊,也有臉書喔!

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李秋容
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烘焙東西軍,有添加麵包 vs. 無添加麵包,今天想吃哪一道?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/09/20 ・2178字 ・閱讀時間約 4 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

本文由 家樂福食物轉型計畫 委託,泛科學企劃執行。

  • 文 / 陳彥諺

《烘焙東西軍》熱映開播啦!這一集真的很「熱」,因為節目邀請到了兩位烘焙達人來到現場熱烘烘的烤!麵!包!

第一位華麗登場的,是有著亮麗小鬍子、動作咻咻咻超有效率的「有添加師傅」,另外一位古意老實、動作慢條斯理的,則是近年來越來越被看重的「無添加師傅」——這是一場「有添加」與「無添加」的世紀大對決!

《烘焙東西軍》這次邀請了「有添加師傅」和「無添加師傅」來烤麵包。圖/家樂福提供

「有添加」與「無添加」的世紀大對決

外表亮麗的有添加師傅,其實早已憑著「三好」稱霸市場多年。所謂的三好,是好快、好吃、好美!為何會這麼說呢?

食品添加物存在於食品中許久,早期因為食物加工技術不夠精良,為了食品安全無虞,便添加可以讓食物安定的添加物,延長保存期限。又因為食品添加物可以改變食品的外觀、口感、縮短製作時程等,因此,長期以來受到業者及消費者的偏愛。

有添加師傅憑著「好快、好吃、好美」稱霸市場多年。圖/家樂福提供

不過,近來由於食安事件頻繁,食品添加物早已偏離了原先讓食物安全的初衷,在追求好吃、好快、好美的背後,卻可能造成身體上的負擔與健康風險!製造過程是否安全合理?乾淨衛生?也是打了許多問號。

再加上現在因健康養生的意識抬頭,消費者們越來越注重吃下肚子的食物成份,開始努力追求簡單無添加。也因為隨著食品加工技術越來越棒,能夠透過改善製程,有效減少添加物的必要性。終於,在消費者意識抬頭、技術成熟等各方條件皆備下,古意老實、耗費工時的無添加師傅,多年以後,開始受到矚目啦!

在這場世紀對決中,有添加師傅在民眾都還來不及反應時,就已經做好了熱騰騰的麵包,每一個麵包都飽滿好看、香氣濃郁,簡直是施了魔法一樣!但見到這麼多食品化工添加物做出來的麵包,難道就不能有更健康的材料選擇或做法嗎?

反觀無添加師傅,他按部就班的從麵粉開始精心挑選,接著再逐一加入可以溯源的材料,接下來,順應麵包的特性自然發酵。即使有添加師傅已經端出熱騰騰的麵包了,無添加師傅仍然不為所動,他循序漸進,寧可耗時製作,堅持做自己的無添加麵包。

無添加師傅之所以堅持,那是因為他秉持著麵包不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統法國工法,做出來的麵包也可以照樣香氣四溢、美味好吃,更重要的是每一口都吃的健康又安心!

無添加師傅堅持不用任何添加物,不講求快速便利,用純淨的原料配方、遵循傳統工法。圖/家樂福提供

當兩位師傅的麵包端上評審桌⋯⋯

有添加師傅的麵包外表金黃澎潤漂亮,無添加師傅的則是外表非常質樸。

不過,當評審們吃下麵包後,外表質樸的無添加師傅,竟然擄獲了評審們的心!

怎麼辦到的呢?這是因為花了較多時間製作的無添加麵包,保濕度較佳,口感也較有層次。當評審一口接著一口品嚐,會發現吃的都是食物的鮮甜原味—無添加麵包是名為「裸麵包」的寶藏男孩啊!他不同於外表上看起來質樸敦厚,只要用心切開,裏頭包裹著滿滿新鮮在地的果乾和堅果,是誠心誠意的美味。

烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是怎麼來的?

堪稱烘焙界的寶藏男孩「裸麵包」,是來自於家樂福自製的烘焙產品。長期關注食物真實性與為顧客把關健康的家樂福,2014 年就開始著手了「無添加驗證計畫」,也在 2019 年取得了「A.A. 無添加驗證標章」,更透過第三方專業機構親赴產線檢驗、不定期抽查等層層審核程序,取得了嚴謹認可。

要打造寶藏男孩般的「裸麵包」,並不是容易的事。許多標榜安心安全的麵包,都只能做到製程及配料上的無添加;而追求極致的家樂福,自製白吐司則從特製 100% 的無添加麵粉開始,掌握源頭,做最純淨、最真實且赤裸的麵包。

這是一款依循歐盟規範,取得 A.A. 無添加標章,第三方驗證後可信賴的麵包。

這是關注在地的暖心麵包,嚴選在地好食材、講求動物福利,選用當季水果、非籠飼雞蛋、透明鮮奶、以安佳奶油取代人造奶油⋯⋯。

這是減塑又減廢,以醜蔬果製作配料,減少食材浪費,更導入環保包材,友善環境的麵包。

烘焙東西軍「有添加師傅」與「無添加師傅」的對決,我們看到了,天公疼憨人,穩扎穩打、工法較繁複的無添加製程,受到消費者的青睞——這一場對決,由純粹、誠實、充滿善意的裸麵包,「無添加師傅」獲勝。

【家樂福食物轉型計畫】烘焙東西軍「有添加麵包」v.s.「無添加麵包」的世紀對決,今天你選哪一邊?影/YouTube
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伴侶罹患乳癌,「我的性生活怎麼辦?」
胡中行_96
・2022/08/15 ・3081字 ・閱讀時間約 6 分鐘

「我允許自己看著她的雙乳,如此她就不會感到尷尬。我擺出一副什麼都沒有發生過,無所謂的樣子。寧願賣掉我的眼角膜,只求她康復。我對她用情至深,連生命都已經奉獻給她。」[1] 2021 和 2022 年的《 BMC 婦女健康》期刊,各有一篇論文介紹在伊朗的女性罹患乳癌後,她們本人或是丈夫,如何面對性生活等方面的變化。[1, 2] 雷同的研究,也曾出現在臺灣、馬來西亞、丹麥等國家。男女乳癌患者或他們的伴侶,用第一人稱說出身為當事人的真實感受。[3-5]

《慾望城市》中的 Samantha Jones 罹患乳癌時,有男友 Smith Jerrod 攜手相伴。圖/IMDB

受訪者的年齡層和文化背景

乳癌好發的族群是 50 歲以上的女性,儘管男性與其他年齡的人,也有可能會得到。[6] 幾篇探討乳癌的質性論文中,[註1]受訪者的年齡層,大約界在 33 到 82 歲之間,並以 40 幾到 60 幾歲為大宗。[1-5] 在穆斯林國家伊朗和馬來西亞,夫妻不太討論兩人的性關係,而在滿足男方的同時,女性的需求時常被忽略。[2, 3]「如果我要求性愛,他會覺得我不知羞恥…我們的婚姻會就此了結…」一名伊朗婦女表示。[2] 然而,這並不妨礙穆斯林向研究人員傾吐心事,所以不能在房間裡溝通的問題,反而在期刊中得以窺伺[1-3] 另一方面,在相較開放的丹麥社會,男性患者的妻子們其實也會面臨性交貧乏,[5] 畢竟疾病或療程導致的性慾低落是跨文化的生理現象。

至於我國的情形呢?臺灣大學和新竹馬偕醫院的團隊,於 2019 年《國際健康與幸福質性研究期刊》中寫道,儘管化療降低了性慾,乳癌患者一般願意配合伴侶的要求。理由是「多數東南亞婦女的個性較為保守且傳統,她們把丈夫當作『神』來看待。」[4] 不曉得本文讀者是否同意他們的觀點?

有什麼事情在情侶之間不能溝通,但卻可以告訴研究人員?圖/Wyatt Fisher on Flickr

乳癌患者的處境

身體疼痛、頭髮脫落、下體乾燥、手術疤痕,或是失去乳房這對性愛前戲的小道具,都是乳癌治療的副作用。[2-4] 有時候三八假賢慧[註2] 的臺灣親友,還會唯恐天下不亂,以化療期間做愛會「早死」,或是性愛恐「活化癌細胞」之類的謠言,嚇唬女性患者。[4] 此外,男性病患由於人數較少,在丹麥曾有遭受不當待遇的案例。例如:拿到關於月經變化的衛教資訊,或者被自以為幽默的人問是不是女人。連家屬都會因為他們罹患所謂的「女性疾病」,而備感壓力。[5]

伴侶的性生活

癌症治療通常不是一個人的旅程,任何病患遇到的挑戰,親人也總是首當其衝。[5] 妻子外貌的改變,使某些丈夫不再有慾望;而就算後者還想發生關係,不舒服的妻子也未必做得來。本來幾天一次的性交,變成一年幾次或近乎歸零。[1] 同樣的情形,若性別角色互換,也好不到哪去。某位丹麥太太就抱怨:「首先,他 100% 陽痿了…已經三年沒性愛,一次也沒有…我完全失去慾望,真的。這意味著我們不時產生口角,比從前更常對彼此咆哮。顯而易見地,他也覺得自己不夠男人。」[5]

面對疾病帶來的關係惡化,兩人該怎麼攜手前行?圖/Shelby Deeter on Unsplash

伴侶的支持

吵架解決不了問題,相互扶持卻能讓日子不那麼難過。伊朗女子聽到丈夫的真情告白,認為疾病拉近他們兩人的親密關係。[2] 當然,正港的臺灣男子漢也不遑多讓。「他親吻我手術的疤痕,然後對我說他愛我,而非我的乳房。」某位臺灣的受訪女性如是說。[4] 丹麥太太則是以行動支持,代替丈夫向醫師請益,「他自己才不會問,不如我來」。[5]

宗教的角色以及社會的規範

除了夫妻的共同努力,對有宗教信仰的人來說,神也是苦難中的倚靠。馬來穆斯林女性說:「我總是向神祈求健康,才好力盡對丈夫的義務。…求祂至少賜予我無痛性交的力量。」[3] 體貼的馬來丈夫也會「向神禱告,以降低性慾」,因為這也是給他的考驗。[3] 在臺灣,受訪婦女則提到基督教和佛教,帶給她們心靈的慰藉。[4] 比較特別的是,由於伊斯蘭教允許一夫多妻,[註3] 在伊朗以及馬來西亞,會出現另一種思考的面向。比方說,馬來妻子基於愧疚,主動建議丈夫「娶第二個太太來滿足他的性需求」。[3] 而在伊朗,雖然有的男人覺得跟第三者發生關係合情合理,但也知道在原配生病期間做這檔事,絕對「於社會所不容」。[1]

不過,明著不能幹的事,就會有人背地裡來。一名伊朗男性受訪者承認,他在伴侶接受治療的時候,找別人滿足性需求。無獨有偶,臺灣也有類似的例子。[1] 「丈夫有外遇,導致我陷入憂鬱。」某位臺灣太太說。[4]

雖然伊斯蘭教允許一夫多妻,但在妻子生病的時候另覓伴侶,文化上不會被伊朗社會接受。圖/Hasan Almasi on Unsplash

改善衛教服務

經由與乳癌患者或其伴侶的訪談,各國研究團隊羅列他們發現的問題,並舉出可行的應對方案。整體看來最常見的現象,是病患與伴侶事先不清楚癌症治療對性愛的影響。[1-3] 有的當事人感到向醫師提問的困窘[3, 4] 有的自行摸索不同的性交姿式;[3] 也有人乾脆上網搜尋潤滑液等解方;[1] 不然就是挖掘給男性的乳癌資訊,卻徒勞無功。[5] 這幾篇論文普遍的結論是,假若醫療人員開啟衛教話題,並給予精神支持,乳癌患者與伴侶之間的關係和生活品質,或許就會有所改善。[1-5]

  

備註

  1. 相對於量化研究,質性研究不採用統計或其他量化方法,獲取研究發現;而是從訪談、觀察和文獻記錄,來探討某情境中人們的生活經驗、行為、情緒和感覺等面向。[7]
  2. 三八假賢慧(sam-pat ké hiân-huē):臺語,不懂裝懂的意思。[8]
  3. 2022 年《BMC 婦女健康》的伊朗研究,引用伊斯蘭傳統裡的「暫時性婚姻」(temporary marriage,又稱為 sigheh 或 nikah mut‘ah [9]),來討論一夫多妻的概念。[1] 根據美國智庫中東研究所(Middle East Institute) Fariba Parsa 博士的解釋,在伊朗 15 歲以上的男性與 13 歲以上的女性,可以透過網路或清真寺,口頭聲明嫁妝的價值和婚姻的長度,來取得暫時性婚姻證明。暫時性婚姻中的妻子,與一般永久性的不同。依法她們不會從丈夫那裏獲得經濟支持,或擁有繼承財產的權利。由於這種婚姻的長度能短至 1 小時,因此成為變相嫖妓的法律漏洞。[9]

參考資料

  1. Maleki M, Mardani A, Ghafourifard M, et al. (2022) ‘Changes and challenges in sexual life experienced by the husbands of women with breast cancer: a qualitative study’. BMC Women’s Health 22, 326.
  2. Maleki M, Mardani A, Ghafourifard M, et al. (2021) ‘Qualitative exploration of sexual life among breast cancer survivors at reproductive age’. BMC Women’s Health, 21, 56.
  3. Che Ya SN, Muhamad R, Mohd Zain N, et al. (2021) ‘Coping Strategies for Sexual Problems and Sexual Dysfunction Amongst Malay Women With Breast Cancer. A Qualitative Study’. Sexual Medicine, 9, 3, 100336.
  4. Chang YC, Hu WY, Chang YM, et al. (2019) ‘Changes in sexual life experienced by women in Taiwan after receiving treatment for breast cancer’. International Journal of Qualitative Studies on Health and Well-being, 14, 1.
  5. Egestad LK, Gyldenvang HH, Jarden M. (2020) ‘”My Husband Has Breast Cancer”: A Qualitative Study of Experiences of Female Partners of Men With Breast Cancer’. Cancer Nursing, 43, 5, pp. 366-374.
  6. Breast Cancer Risk in American Women (National Cancer Institute, 16 DEC 2020)
  7. 質性研究(國家教育研究院,2012)
  8. 裝懂(iTaigi愛台語,accessed on 09 AUG 2022)
  9. Fariba Parsa. (2021) ‘Temporary marriage in Iran and women’s rights’. Middle East Institute.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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乳房重建新科技: 3D列印 + 自體移植
胡中行_96
・2022/08/11 ・2305字 ・閱讀時間約 4 分鐘

許多乳癌患者會在切除乳房後,選擇接受重建手術。常見的做法,包括:塞鹽水或矽膠囊袋的「人工乳房植入」、類似剪貼概念的「游離皮瓣重建」,以及猶如把奶油灌進泡芙的「自體脂肪移植」,都是採用填補替代物的手段,而非讓身體的組織重新生長出來。這些方法有時會出現囊袋收縮、組織捐贈部位併發症,或是不均勻的脂肪再吸收等問題,而且不是每個病患都適合。[1] 為此科學家正在利用 3D 列印可生物降解的人工結構,加上病患的自體組織,企圖開發造型美觀,且觸感自然的重建乳房。

植入可生物降解的(藍色)模架,允許結締組織和(紅色)血管生長,再注入病患的(黃色)自體脂肪。圖/參考資料 6 ,Figure 1(CC BY)

3D 列印乳房重建的步驟

目前不少研究團隊嘗試重建乳房的方向雷同,大致上得經過下列幾個步驟:首先,搶在乳癌病患尚未動手術之前,先做 3D 掃描,記錄先天乳房的樣貌。澳洲 Translational Research Institute (簡稱 TRI )的團隊特別聲明,他們使用的技術沒有放射線,不會增加療程風險。接著,根據掃描的結果,在電腦裡客製化想要重建的乳房尺寸與形狀。然後將設計圖傳輸到 3D 印表機,準備列印。[1]

葡萄牙科學家用水凝膠列印層疊的網格結構。圖/Barros da Silva P, Coelho M, Bidarra SJ, et al. (2020) ‘Reshaping in vitro Models of Breast Tissue: Integration of Stromal and Parenchymal Compartments in 3D Printed Hydrogels’. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 8, 494.(CC BY)
2017 年澳洲Translational Research Institute展示 3D 列印聚己內酯乳房模架。來源:Translational Research Institute on YouTube

塑造乳房形狀的彈性結構,講求可生物降解,例如:法國 Healshape 公司採用水凝膠;以色列 CollPlant 公司從菸葉中萃取膠原蛋白;[2] 而澳洲 Metro North Health 和昆士蘭科技大學,則都偏好製做可吸收縫線的聚己內酯。[3-5] 無論是什麼材質,目的都是建構讓組織順著長成後,能被身體吸收的模架(scaffolds)。法國 Lattice Medical 公司把造型設計得像個網面空心罩杯,方便盛裝填充物;[2]澳洲的 TRI 和 Metro North Health 以及法國的 Healshape 等團隊,則把它印成網格層疊的實心半球,有助身體組織攀附。[1-3] 模架做好之後,就可以開刀將它放進胸部,再放置或注入填充物,例如:帶血管的脂肪組織或自體脂肪幹細胞等。[1, 2] 相較於傳統的自體脂肪移植,模架能夠防止脂肪再吸收,免得好不容易做好的新乳房又消下去。[3]

乳房重建解說動畫:從3D列印模架植入,到自體脂肪填充的過程。來源:ABC News on YouTube

2016 年《科學報告》期刊上,有個動物實驗的照片和圖說,把上述的程序介紹得一目瞭然。當時研究團隊抓了兩隻母的迷你豬,來頂替女性人類。想看看在牠們身上,建立人工乳房的效果。[6]

  

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a. 從乳房模架的局部放大圖,可見網狀結構盤根錯節,但中間留有孔洞。[6]

b. 從迷你豬的腹部抽脂。[6]

(c. 和 d. 展示該結構有無灌入填充物的差別,[6] 但在實際手術中,應該是發生於病患體內,不可能看得到。)

e. 正在將迷你豬的自體脂肪,灌進早已植入牠體內的模架。[6]

f. 研究團隊自認傷口縫合後,照片中的成品像個相當自然的乳房。[6]

圖/參考資料6,Figure 2(CC BY)

手術完成 24 週後,研究團隊又把該模架拔出來觀察。[6] 由於畫面更加血腥,這裡便不再分享了。當然若是在人體裡的可生物降解模架,植入後是不用取出來檢查的。依照使用的技術不同,快則 6 到 9 個月,慢則 1.5 至 2 年,理論上模架結構便會完全消失,體內徒存新長出來的組織。[2, 3]

法國 Healshape 公司用緊湊激昂的配樂,襯托 3D 列印乳房重建技術的介紹影片。來源:Healshape on YouTube

3D 列印乳房重建的發展進度

2016 年的時候,就已經有科學家嘗試植入模架,引導乳房組織重生。不過,當時的材質無法生物降解,而且成功率僅五分之一。現在這種可以被身體吸收的模架,算是重大進展,雖然還不清楚患者實際的感受如何。[2] 從媒體報導和政府發佈的新聞稿來看,不少相關研究計劃都在 2022 年 7 月,剛進入人體試驗階段。[2-4] 澳洲 Metro North Health 的團隊,號稱全球第一個完成此手術,但目前也只有 1 名受試者。假使一切順利,他們期望未來能招募 15 至 20 名女性,參與正式的第一期臨床試驗。[3]

  

參考資料

  1. Advancing Breast Tissue Engineering into Clinical Practice Utilising 3-Dimensional Scanning And Bioprinting Techniques (Translational Research Institute, accessed on 04 AUG 2022)
  2. Goodbye silicone? A new era of breast reconstruction is on the horizon (The Guardian, 03 JUL 2022)
  3. World-first breast implant trial in Australia aims to provide safer alternative to silicone (ABC News, 04 AUG 2022)
  4. Metro North Health delivers world-first breast scaffold surgery (Queensland Government, 04 AUG 2022)
  5. Cometta S, Bock N, Suresh S, et al. (2021) ‘Antibacterial Albumin-Tannic Acid Coatings for Scaffold-Guided Breast Reconstruction’. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 9, 638577.
  6. Chhaya, M., Balmayor, E., Hutmacher, D. et al. (2016) ‘Transformation of Breast Reconstruction via Additive Biomanufacturing’. Scientific Reports, 6, 28030.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。