人體的肺泡表面覆蓋著一層液體，或稱肺泡表面襯液，這層有如天然防線的液體內含數種重要抗氧化物質，如抗壞血酸(俗稱維他命C)、穀胱甘肽與尿酸，人體用它們抵禦來自外界的強氧化性汙染物，如臭氧等自由基。但若這層液體的酸度提高的話，比如人體吸進高酸度的氣膠，有可能會影響這些抗氧化分子的抗氧化能力。根據文獻在液相的實驗觀測，抗壞血酸在高酸度的環境下，對於臭氧的反應性確實會明顯下降。但抗壞血酸在非均勻相下的反應特性，比如說薄膜液體所形成的氣液界面，仍眾說紛紜，有待進一步的釐清。本中心張元賓老師研究團隊利用氣膠尺度與肺泡表面襯液厚度相近的特性，使用氣膠光鑷的技術捕捉單一抗壞血酸氣膠，藉此模擬肺泡表面襯液中的抗壞血酸與大氣中的臭氧的非均勻相反應。我們的研究結果證實，若氣膠的pH大於抗壞血酸的酸解離常數(pKa = 4.1)，氣膠內的抗壞血酸對臭氧有很高的反應速率。但若氣膠的pH小於抗壞血酸的pKa，氣膠內的抗壞血酸對臭氧的反應速率卻會降低達兩個數量級之多。此結果暗示，若肺泡表面襯液的酸性被提高的話，襯液內抗壞血酸的抗氧化能力會急劇降低，使得未被反應的臭氧有餘裕能進一步擴散到肺泡上的細胞組織，造成進一步的傷害。此研究成果已發表至國際科學期刊 Physical Chemistry Chemical Physics (連結)。