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台科大创新技术专辑

台科大研发以微气泡复合医材强化疗效

台科大医工所教授廖爱禾(右排右三)指出,该团队将微气泡技术应用于不同医疗领域,可强化经皮给药的效率;中排第三位为共同发明人国防医学院教授王智弘。图/廖爱禾提供

为了避免在人体产生创口,以涂抹方式让皮肤吸收药物成分,达到治疗效果做法是常见的医疗作法,不过往往由于皮肤角质层的阻碍,是发展经皮输药系统的一个相当大的挑战,台科大医工所教授廖爱禾的实验室,近期就与国防医学院教授王智弘所带领的三军总医院耳鼻喉部团队、国军台中总医院、以及三总皮肤科医师成员与国防医学院生化所组成团队,将微气泡技术应用各种经皮给药的疗程中,并透过科技部产学联盟GLORIA的协助,将媒合国际医药大厂Johnson & Johnson洽谈合作。

廖爱禾指出,在临床应用中,微气泡显影剂主要是以静脉注射方式做为加强超音波影像对比的造影剂,另一方面,在不同的声场下导致微泡振荡的程度不同而可诱发不同程度的穴蚀效应。惯性穴蚀效应能增强周围组织及血管壁的渗透性,并增加药物从血液进入细胞质或间质,稳态穴蚀效应则可以轻度增加组织渗透性而不引起任何损害。

2015年加拿大研究员第一次对人类脑部,以聚焦式超音波振动血管中预先注入的微气泡对比剂,成功地打开人脑的血脑屏障,将化疗药物更有效率的送到脑肿瘤,此一方法就是让微气泡经由超音波震荡所产生的穴蚀效应。而廖爱禾团队是将这种微气泡对比剂转为非血管用型制剂,结合各种装置设备并以超音波施打。

廖爱禾表示,由于微气泡球壳材质可以是白蛋白、微脂体或聚合物,可以是水相或胶状形式,并具有特定浓度、粒径大小之微气泡,在外用医材开发将敷料、微阵列芯片与微气泡做结合形成复合型医材,以涂数或喷洒方式搭配超音波能量,就可加强各种外用药物或保养成分吸收的效果,可广泛运用在促毛发生长的药物上、复健科外用关节疼痛药物、手术后外用、提升内耳药物传输效能或各种美容美体保养成分搭配该团队研发构想的广用型微气泡装置,以超音波能量加强效果。此外在产业与工业应用上,超音波能量也有多种形式与设备在工业与产业的应用,使用非注射型的稳固微气泡可以调控并增加穴蚀效应的应用效能。

台科大医工所所研发的微气泡复合医材,目前有三大主轴应用,包括复合装置于经皮给药与成分吸收的效率提升、内耳药物传输与基因转殖的实验模型建立、微气泡包覆常用抗癌化疗药物以加强局部治疗与降低使用剂量以及副作用的药物动力研究,其中以微气泡结合超音波技术进行内耳药物输送是全球首创,并获得国家新创奖。

亮眼的成果需要团队全力投入研发,也因此团队成员难有资源与时间投入产品营销,因此在2018年廖爱禾团队加入台科大GLORIA计画,透过GLORIA联盟的协助,积极曝光研发成果,2019年就获得美商公司Johnson & Johnson的邀请,召开跨国视讯会议,洽谈团队技术相关产品的推广,并参加台湾医疗展展出,提供供成员海外培训的信息与教育。

在GLORIA的大力媒合下,台科大医工所团队的成果逐渐展现在产业面前,除了持续深入研发外,廖爱禾表示,接下来将计划成立新创公司,让研发成果产品化,并藉此拓展出更多元的应用。

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