2020亞洲生技大展精彩鉅獻

撰文/唐祖湘

2020年亞洲生技大展盛大開幕,工研院聚焦抗疫研發與精準醫療,展出15項創新研發亮點,為國內產業找出疫後新布局及新契機。

全球新冠疫情持續延燒,「2020 Bio Asia亞洲生技大展」在疫情相對穩定的臺灣登場,以「危難中找尋生機」為主題,策展領域涵蓋全球抗疫、精準醫療、先進療法等,工研院規劃「智慧醫電」、「再生醫學」、「醫藥研發」、「防疫專區」四大展區,展現15項創新亮點,為國內產業找出疫後新布局及新契機。

2020 Bio Asia亞洲生技大展」7月在臺北登場,因應國際疫情未歇,展中也新增防疫專區,除了展示臺灣首台醫療級呼吸器原型機外,工研院針對新冠病毒投入研發的「iPMx分子快速檢驗系統」,簡稱「疫開罐」,日前參加國際獨立第三方能力試驗機構(Quality Control for Molecular Diagnostics;QCMD)評比獲得佳績。工研院生醫與醫材研究所所長林啟萬透露,開發期間受疫情影響,關鍵原物料無法進口,一度改由國內自行開發,結果試驗出爐,各盲測結果全數正確。

疫開罐具備「精準度90%以上」、「靈敏度高,感染初期可找出病毒」、「重量僅600公克,外型如可樂罐大小」、「40分鐘內得到定性判別結果」4大特色,已於7月取得衛生福利部食品藥物管理署(TFDA)專案製造核准,工研院預計將在8月試量產10台疫開罐與1萬劑試劑。林啟萬所長表示,將加速推動後續量產能量,與產業銜接,早日投入防疫行列。

全球人口老化、慢性病人口攀升,臺灣也將於2026年邁入超高齡社會,帶動醫療照護需求,智慧與精準醫療成未來趨勢。林啟萬所長指出,生技產業需要跨領域整合,工研院積極擘畫「2030技術策略與藍圖」,運用新興科技,投入「健康樂活」應用領域。本屆生技展即展出多項跨域整合的創新成果,包括全球首創的「3D內視鏡取像模組」以及「智能化手持超音波影像系統」等共15項創新科技,除了提升國人健康福祉外,更為生技產業開創嶄新契機。

單鏡頭3D內視鏡取像模組 醫生的第三隻眼

外科手術為了讓病人傷口小、減少術後疼痛,常採取微創手術。醫生在微創手術中利用內視鏡協助觀察病灶,但2D內視鏡受限平面影像缺乏深度,不易掌握手術器械與病灶間的距離,現行3D內視鏡採用雙鏡頭架構直徑達1公分,與許多微創手術的傷口幾乎同樣大小,使用上受到許多限制。

工研院研發全球首創「單鏡頭3D內視鏡取像模組」,可完美解決現行內視鏡手術的痛點,以仿昆蟲複眼的微透鏡陣列鏡片結合影像處理計算組成,提供立體具真實感的3D影像品質,讓醫生進行手術時有如擁有「第三隻眼」。結合臨床需求、生醫工程及光電技術,使3D內視鏡直徑縮小到僅0.4公分,讓醫師在有限空間裡仍能透過立體影像清楚看到病灶位置,可減少40%手術失誤率、縮短25%手術時間。

工研院研發全球首創「單鏡頭3D內視鏡 取像模組」,可完美解決現行內視鏡手術的痛點。

積層製造植入式骨材 量身訂製更適配

3C低頭族氾濫、加上高齡人口增加,頸椎、脊椎與關節等骨疾益見普遍,工研院研發「積層製造植入性骨材」,整合個人化3D模型重建、客製化醫材設計影像工程與雷射3D積層列印技術,可應用於韌帶骨釘、椎間融合器及薦骨固定系統等植入性醫材,嘉惠更多骨疾患者。

每個人的骨骼形狀與曲面結構多少有差異,骨質密度也有所不同,此骨材優點在透過醫療影像與3D模型重建技術,量身設計個人化骨板,植入後貼合度佳,不易鬆脫,可降低不適與術後風險。

此外,雷射3D積層技術設計製作的三維相連通可控制多孔結構,構造有如海棉一樣,可添加生醫陶瓷或骨誘導藥物,讓骨細胞易於生長且與周遭組織融為一體,復原效果更佳。此骨材採用可降解金屬,可以在人體內安全降解,不會對身體造成傷害。

工研院研發「積層製造植入 性骨材」,整合個人化3D模型重建、客製化醫材設計影像工程與雷射3D積層列印技術,可嘉惠更多骨疾患者。

次世代植入導電醫材塗層技術 延長醫材使用年限

在治療心律不整、腦深層刺激、脊椎電刺激 等疾病時,常需要動手術將醫療電子產品植入體內,一旦引發組織沾黏或免疫反應、感染發炎,將影響醫材的導電性,導致電能消耗,電池壽命減少,植入後需二次手術更換電池,病患飽受再次開刀之苦。

各國醫療界都在尋求解決之道,工研院從電極著手,研發出領先世界的「次世代植入導電醫材塗層技術」,能按照不同手術部位組織的特性、各醫材植入的導電需求等條件,客製化電極的塗層結構,可控制多層薄膜厚度,每層達3到5奈米,並能客製不同性質的塗層,避免細胞蛋白質與組織代謝物沾黏,預防細菌感染,降低免疫排斥反應,讓醫材的導電效率、訊號、電池皆正常運作,延長植入使用時間,提升病患生活品質,減少再次動刀。

工研院 從電極著手,研發出領先世界的「次世代植 入導電醫材塗層技術」,延長植入使用時間,提升病患生活品質,減 少再次動刀。

微反應器系統技術平台 小分子藥與化粧品的高效生產利器

可別以為是在沖咖啡,這台外型仿若膠囊咖啡機的設備,正在調製你的專屬保養品!按下啟動鍵,出料區的噴頭即傾流而出,數10秒鐘後混合成乳液裝填成罐,這套由工研院開發的「微反應器系統技術平台」,是結合智慧化與客製化的智能設備,可量身訂作個人專屬成份,適合小分子藥試量產與化粧保養品製造。

現今化工產業多使用傳統批次生產技術,其製造設備占地龐大,且有耗能及環保等問題,「微反應器系統技術平台」體積小,放置桌面就能操作,可在有限空間內精準控制溫度及壓力,具有極高的混合效率,在注入不同化學物質後隨即均勻混合,混合效率為傳統的3至8倍,可直接裝入容器,免除另外建造分裝生產線,縮短產品開發時間。

該平台亦具彈性生產特色,可於程式內建配方,自行控制進料與產出量,一鍵按下即自動化製造與清洗,電壓則如一般家電使用110V,節能且降低生產成本。

「微反應器系統技術平 台」體積小,放置桌面就能操作,可在 有限空間內精準控制溫度及壓力,具有極高的混合效率。

新穎標靶青光眼藥物 青光眼患者福音

青光眼是世界第二的致盲疾病,目前仍缺乏可完全治癒的療法,全球約有8,000萬、臺灣約有45萬患者,此疾好發於長者,但有日益年輕化趨勢。國內市售青光眼治療藥物多為國外製造或是學名藥,使用後皆有副作用,且長期使用藥效遞減,故有新機制藥物的開發需求。工研院開發「新穎標靶青光眼藥物」,是國內第一個自主研發成功的青光眼小分子眼藥水,深具里程碑意義。

青光眼的發生的主因,是眼內供給養分及排除廢物的組織液「房水」,因排流系統阻塞,無法正常排出,造成眼壓過高、繼而傷害到眼底視神經。工研院研發的「新穎標靶青光眼藥物」,一日僅需點一次,透過新穎標靶作用於房水排流組織,可有效降低標的組織的細胞剛性,促進房水排除。已經動物試驗驗證可有效降眼壓,同時進行專利布局,未來成功技轉,可搶攻上看逾50億美元的青光眼治療藥物市場。

工研院開發「新穎標靶青光眼藥物」, 是國內第一個自主研發成功的青光眼小分子眼藥水,深具里程碑意義。

64通道手持式超音波 重症與偏鄉醫療好幫手

超音波檢查因其簡便、非侵入式、安全性高,成為醫師重要診斷的工具之一。然而每次上大醫院門診,若有照超音波的需要,還得再約時間進行檢查,相當耗時,對於行動不便或偏鄉病患,更是困擾。隨著資通訊科技的進步,醫療器材的行動化、微型化成為趨勢,原本體型龐大、搬運不易的超音波設備,現在也可以跟著醫師到處趴趴走。

工研院耗時2年,研發全球第一台「64通道手持式超音波影像掃描儀」,僅350公克的輕巧外型,透過獨家軟體演算法,在低功耗下仍能維持高精度成像,而裝置內建鋰電池,可完全不依靠外部電源連續使用1至1.5小時,可攜性更高。只需以Wi-Fi連線,就能隨時隨地、快速替病患進行超音波檢查,透過手機APP查看超音波圖像,可應用在內科、婦產科、復健科與偏鄉醫療。現已取得美、中、臺6項專利。

 

文章轉載自工業技術研究院工業技術與資訊月刊