第 726 期

院務紀事
本院生醫工程與奈米醫學研究所陳靖昀博士後研究員榮獲第13屆「李天德—傑出論文獎」
Dr. Ching-Yun Chen receives Tiente Lee Biomedical Foundation Award

本院生醫工程與奈米醫學研究所所長林峯輝特聘研究員實驗室研究團隊陳靖昀博士後研究員研發之「三維骨組織培養技術於骨修復治療之應用」，為利用自行建構的生物反應器搭配多孔性三維支架，開發出功能性類骨組織的體外培養技術，未來可用於大量骨缺損的疾病上；此項培養技術結合安全性、便利性及低成本等三大優勢，並於2017年以「利用3D多孔性鈣—核藻酸支架的細胞培養系統促進人類骨母細胞培養於細胞治療之研究（3D porous calcium-alginate scaffolds cell culture system improved human osteoblast cell clusters for cell therapy）」論文榮獲「第13 屆李天德—傑出論文獎」之肯定。

組織工程是一門跨領域科學，結合細胞、支架、生長環境等因子，從醫學及工程的角度實現重建、再生人類組織或器官。此次獲獎論文為研發一種可培養類硬骨組織團塊（bone-like tissues）的技術，由人類成骨細胞（hOBs）或人類間葉幹細胞（hMSCs）、鈣交聯褐藻酸生物支架（Ca-Alginate scaffolds）和自組裝生物反應系統（self-designed bioreactor system）所建構的平台，提供硬骨（bone）自體移植的功能性類硬骨組織團塊。其研發自行建構的生物反應器搭配多孔性三維支架，開發出功能性類骨組織的體外培養技術，並藉由各種生物標定檢測，發現這些類骨組織具有很高的潛力，未來可應用於大量骨缺損的患者。此外，因生物反應器為封閉式迴流系統，更可提供基礎細胞培養液，避免更換培養液造成汙染，同時可回饋細胞所分泌之訊息因子。而鈣交聯褐藻酸生物支架在系統中提供細胞生長環境，輔助成骨細胞及間葉幹細胞增生、分化並維持組織功能。

就安全性考量，客製化自體移植可避免引發免疫排斥之風險，也避免因等待適合捐贈者所耗費的時間及心理煎熬。就低成本考量，系統所需之器皿及管路皆為耗材，不會造成經濟上的負擔，並且在未來能夠提供患者安全有效並兼顧生活品質的選擇。就便利性考量，自組裝生物反應系統容易架設，此技術的開發與應用不但能克服自體骨取得不易的困境，也減少取自體骨時造成患者的不適和額外的併發症。

因應老年化社會到來，年齡之骨科疾病及骨缺損已然成為重要的公共健康問題。細胞治療技術則是建構在組織工程的基礎上，提供骨組織再生醫學相關研究的新穎性並具潛力之解決方法。目前，已有相關文獻發表並實際應用於人體治療，至今自體骨移植仍是醫界首選的治療方式，其關鍵因素是能將排斥的風險及危害降至最低。此技術所建構之平台除了上述優點，亦可用來探索組織再生、細胞治療或特殊細胞的藥物篩選，深具臨床及學術應用價值。
《文：生醫工程與奈米醫學研究所熊鎮緯；圖：永信李天德醫藥基金會》