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產業追蹤/骨科組織修復 軟硬共融

韌帶修復材料與組織工程技術。工研院/提供
韌帶修復材料與組織工程技術。工研院/提供

「一次性自體軟骨修補系統」擷取病患少量自體軟骨,經由切碎等特殊處理,以微創手術植入關節軟骨損傷處,形成再生軟骨組織來修復軟骨缺損,不僅傷口小,手術約40分鐘可完成。工研院/提供
「一次性自體軟骨修補系統」擷取病患少量自體軟骨,經由切碎等特殊處理,以微創手術植入關節軟骨損傷處,形成再生軟骨組織來修復軟骨缺損,不僅傷口小,手術約40分鐘可完成。工研院/提供

隨著全球高齡化趨勢,骨與軟組織修復技術的需求也持續攀升。根據MarketsandMarkets的報告,預計到2028年,全球組織工程市場(應用含骨科、皮膚科、傷口修復等)的規模將達到89億美元,年複合增長率為15.3%。經濟部產業技術司的補助下,科技專案研發出許多創新技術,為治療骨折、軟組織損傷及其他問題提供新的解決方案,讓軟硬組織共融,創造健康台灣。

骨與軟組織修復技術關鍵在於創新的生物可降解材料、生物陶瓷和複合材料等的應用,這些材料不僅具備良好的生物相容性和機械性能,還能促進組織再生和修復,這些材料將為提供個人化和高效的治療方案。

台灣將邁入超高齡社會代,依據衛福部統計,國人膝關節退化盛行率約15%,相當每6.5個人中就有一人有膝關節退化問題。為提供國人最佳的膝關節退化解決方案。工研院與台大醫院共同投入研發「兩相材料軟硬骨關節修復技術」,經過漫長臨床試驗,以此技術為基礎研發的「一次性自體軟骨修補系統」,於2020年獲台灣食品藥物管理署(TFDA)認證。患者不須離開手術房與體外培養細胞、一次手術約40分鐘即可完成,一次解決膝蓋軟骨損傷問題。

在手術時,取自患者自身的健康軟骨,經切碎、酵素特殊處理分解,再將其裝填到受損處,促使再生類軟骨,耐用度高。此技術已技轉國內生技大廠博晟生醫,目前已運用於臨床三期,博晟生醫除了為患者規劃完整的術前評估與術後復健計畫,術後也透過App蒐集數據、追蹤術後諮詢與照護,打造一站式全方位的照護服務。

另外一項創新研發是「軟硬組織整合之人工韌帶」,傳統人工韌帶多採用聚丙烯(PP)或對苯二甲酸酯乙二酯(PET)等高分子材料,隨然支撐強度高,但生物相容性不夠,植入五到十年後易磨損,引發局部發炎、關節積水,甚至斷裂或脫落,嚴重者需重新手術。自體韌帶移植雖能避免排斥,但需犧牲另一部位的韌帶。

為解決這些問題,新型的「軟硬組織整合之人工韌帶」使用陶瓷與高分子複合材料,提升固定強度,促進骨骼與植入物的融合,再加上表面改質技術,將膠原蛋白塗布在人工韌帶上,促使纖維組織能的生長,提升韌帶修復效率。此技術由工研院整合上下游的生醫與紡織產業,將原本製造一條不到20元的鞋帶紡織產品,轉型為每條8萬元人工韌帶的醫材產品,是傳統產業轉型升級跨域進入新市場的最佳典範。此技術預計在今年申請臨床試驗,有望為國內軟組織醫材修復市場提供新的優質產品。

隨著技術進步和應用範圍擴大,骨與軟組織的修復商機將愈來愈大。透過經濟部科專計畫,將法人所研發的技術技轉給產業,預計會有更多創新產品進入市場,為患者帶來更好的治療效果和康復體驗。

手術 經濟部 膝關節
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