你真的了解COVID-19嗎? 用掃描式電子顯微鏡(SEM)帶你瞭解新冠病毒與防疫

繼上一次我們對於市面上的口罩種類進行研究分析後,今天我們想來聊聊關於COVID-19這個病毒。

目前COVID-19持續在全球造成嚴重影響,直至今日確診人數已高達2936243人,並持續再增加。

我國政府持續的宣導目前國內確診即時資訊、提供更多元的口罩預售方式以及社交距離的宣導規定,

無一不是在保護國民的健康安全! (確診人數統計至4/23 18:00,維基百科提供)

但,你真的了解COVID-19嗎 ? 它是病毒還是細菌? 它是如何傳播的呢? 目前我們的預防方式真的能有效防護自己嗎?

認識病毒與細菌

綜觀歷史演進歷程,人類每個時期都會有大規模的疫情爆發,造成大量的傳染與死亡人數,從中古時期的黑死病、到近代的麻疹、霍亂、流行性感冒、伊波拉病毒、SARS和MERS,以及如今我們正面臨的COVID-19新型冠狀病毒大流行。

在這些人類面臨生病死亡的疾病中,你知道哪些是病毒哪些是細菌嗎?他們的尺寸大小或傳播途徑有何不同嗎?

以下我們針對上述的疾病做詳細的區分 :

疾病名稱致病原病毒 細菌
黑死病鼠疫桿菌O
麻疹麻疹病毒O
霍亂霍亂弧菌O
流行性感冒流行性感冒病毒O
SARS冠狀病毒O
MERS冠狀病毒O
COVID-19新冠病毒冠狀病毒O
(資料來源: 維基百科)

細菌與病毒的差異我們可以依據以下的方式判別 :

一、大小:兩者差異非常大,病菌是病毒的一千倍大。一般病菌肉眼看不到,必須使用顯微鏡才看得到它們,而病毒比細菌小更多,必須要使用到電子顯微鏡才可以看到。

(圖片來源: 邱皇琛老師 國中奈米 K-12 融入式課程教材。如有侵權,通知後下架圖片。)

二、兩者構造不同:細菌具有基本的生物構造,而病毒的構造則是最簡單的寄生性生物體,它只有一個基因,就是遺傳物質,其外再包覆一層物質,通常是蛋白質,也因為它構造極簡化,也無法自行繁衍,這就是為什麼它要傳染到人體中或其它生物體中,甚至可以傳染給細菌,仰賴其他物質提供所需物質以繁殖後代。

三、病毒與細菌不一樣的地方在於,細菌有藥物可以對付,那就是抗生素。雖然近年來抗生素的廣泛使用,有些細菌已經產生抗藥性,但至少目前抗生素的種類非常多,所以大部分的細菌引發的疾病都可以用抗生素來治療。而病毒並沒有藥物可以治療。

COVID-19與SARS、MERS的比較

三者同為冠狀病毒引起的疾病,經過追蹤研究後發現感染源頭同為蝙蝠,中間經由不同動物當傳播媒介到人類群體造成大流行。

(圖片來源: 施信如-COVID-19(武漢肺炎)之病毒學解析。如有侵權,通知後下架圖片。)

雖然同為冠狀病毒的疾病,但因為病毒個體差異化而呈現的症狀也不盡相同,COVID-19與新型冠狀病毒傳染途徑皆為飛沫傳染,但造成此次大流行的主要原因在於SARS傳播時宿主會伴隨發燒症狀,而新冠肺炎並沒有伴隨特殊症狀才具有傳染力。

新型冠狀病毒MERS-CoVSARS
流行地區全世界主要集中於沙烏地阿拉伯、大公國、
卡達等中東地區
主要集中於中國東南地區
致病原新型冠狀病毒中東呼吸症候群冠狀病毒SARS病毒(冠狀病毒)
傳染途徑飛沫傳染
直接或間接接觸到病人的分泌物
飛沫傳染
直接或間接接觸到病人的分泌物
飛沫傳染(主要)
直接或間接接觸到病人的分泌物
潛伏期約為7~14天2~14天2~7天,最長可達10天
症狀發燒、咳嗽、呼吸急促、流鼻水、
味覺嗅覺異常、腹瀉…持續出現
新的症狀
發燒、咳嗽、呼吸急促與呼吸困難。
其他症狀如腎衰竭、心包膜炎、
心血管瀰漫性凝結。
發燒、咳嗽、呼吸急促與呼吸困難。
其他症狀如頭痛、肌肉痠痛、
倦怠或腹瀉。
預防方式養成良好習慣,勤洗手、戴口罩
及打噴嚏或咳嗽要掩口鼻。
避免前往流行地區農場、接觸駱駝
或生飲駱駝等動物奶。
養成良好習慣,勤洗手、戴口罩及
打噴嚏或咳嗽要掩口鼻。
(資料來源:疾管署。)

新冠病毒這麼小,不會穿過口罩嗎?

疫情爆發的當下,每天大家都戴口罩搭乘大眾交通工具並保持適合的社交距離,但你有想過口罩為什麼擋得住病毒嗎?
前面提到病毒與細菌的尺寸大小相差1000倍,病毒小至需要使用電子顯微鏡才能觀看到。據台灣事實查核中心指出,新冠病毒的直徑大約是120nm,大家一定會想,這麼小的病毒真的不會直接穿過我們口罩嗎?

(圖為Phenom Pharos場發射電子顯微鏡所拍攝的口罩纖維孔徑分析。)

如果以病毒個體來說,口罩是無法擋住的。
但,新冠病毒需經由飛(口)沫傳染,而飛沫顆粒的大小約在5微米左右,依照上圖使用Phenom Pharos場發電子顯微鏡所拍攝的口罩纖維孔徑來說是可以有效阻擋的,當然醫用口罩等級以上的材質除了孔徑密度小,纖維本身還具備其他攔截機制,可參考前一篇: 口罩知多少?從掃描式電子顯微鏡中了解防護力
所以日常正確穿戴口罩是可以有效預防飛沫傳染,在這段期間請大家外出還是要穿戴好口罩,保護自己與他人。

日常預防方式

最後再次叮嚀日常我們可以怎麼預防,並請不要相信一些坊間流傳的不實消息(像是最近網傳「重要信息:新冠肺炎病毒是一種大病毒。 病毒的直徑為400-500微米…」?),並希望疫情能夠得到控制。

(圖片來源:照護線上。如有侵權,通知後下架圖片。)

資料來源:
(1) 病毒和病菌有什麼不同? https://www.pch.org.tw/custom_85254.html
(2) 邱皇琛老師 國中奈米 K-12 融入式課程教材: 奈米尺度對應到實際生物體的大小
http://blog.ncue.edu.tw/sys/lib/read_attach.php?id=17641
(3)維基百科-傳染病歷史 https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%82%B3%E6%9F%93%E7%97%85%E6%AD%B7%E5%8F%B2
(4) 施信如-COVID-19(武漢肺炎)之病毒學解析 https://www..gov.tw/File/Get/4mH7vraPA1vEAqaClfQsPw
(5)台灣事實查核中心 https://tfc-taiwan.org.tw/articles/3382

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