第 351 期

院務紀事
本院榮獲2009 第七屆國家新創獎兩項：第二項、醫學工程研究組研發成果
Division of Medical Engineering Research receives 2009 National Innovation Award

本院醫學工程研究組以創新技術「可注射式氧化透明質酸卅己二酸二醯水膠做為人工玻璃體之應用」榮獲第七屆國家新創獎之學術研究組獎項。此研究由林峰輝組主任主持，研究團隊包括陳克華兼任助研究員（榮總眼科主治醫師）、蘇文郁研究助理博士生陳郁君與李彥賢。

眼球玻璃體（vitreous body）是一種眼球內容物，為無色透明的膠狀物質，主要成份由膠原蛋白纖維、透明質酸及水所組成。人類玻璃體體積約4ml，重量約4克，佔2/3眼球內腔體積。玻璃體會因老化、變性退化或其它相關眼球病變而受損，產生阻礙視線或視網膜剝離的現象。玻璃體切除術是眼科常用的手術之一，手術後患者的玻璃體幾乎完全被切除，必須再以人工玻璃體植入替代。目前臨床手術大多以氣體或矽油來填充眼球內部切除後的空腔，除了對患者的生活品質造成相當大的影響外，矽油對眼球周圍組織產生的細胞毒性也是極待解決的挑戰。

儘管目前有相當多關於人工玻璃體之研究，但仍未有理想的人工玻璃體材料可供臨床使用。林峰輝主任之研究團隊以透明質酸（hyaluronan）為主要材料，成功開發出可使用微小針頭進行注射之透明水膠，具有與眼球玻璃體相近之折射率（refractive index），可減少對患者視力之影響，有助於術後臨床檢查，並可避免目前臨床上矽油植入後所產生的乳化病症，以及氣體注射後患者須維持臥姿數天至數星期等缺點。目前針對水膠之光學性質、流變性質、降解性質及生物相容性的實驗結果證實，「可注射式氧化透明質酸/己二酸二醯肼水膠」作為新型人工玻璃體具有很大的潛力。

研究團隊主要以眼球玻璃體主成份之一的透明質酸為材料，利用氧化劑將透明質酸開環，形成帶有醛基之氧化透明質酸（oxidated hyaluronic acid, oxi-HA），並與己二酸二醯肼（adipic acid dihydrazide, ADH）混合後，藉由交聯反應形成透明的oxi-HA/ADH 水膠（圖一）。由流變性質的分析結果顯示，此水膠在低溫環境（4℃）下可維持良好的流動性，並可經由微小針頭（27-gauge）進行注射；在注射進入較高溫度的環境下（如人體37℃）則迅速形成固態水膠，可有效避免形狀改變或滲漏發生，並緊密填充於眼球內腔（圖二）。此外，oxi-HA/ADH水膠具有良好的光學性質，其折射率（refractive index, RI）介於1.3420及1.3442之間，與人體眼球玻璃體之折射率1.3348近似，可避免眼球屈光參數改變，減少對患者視力的影響，並且有利於術後眼底檢查和治療，對於外科醫生及患者皆有相當大的助益。

Oxi-HA/ADH水膠除了可應用於人工玻璃體外，亦可應用於組織工程領域。椎間盤退化是成人常見的疾病，也是造成下背痛的主要原因之一，研究團隊以可注射式oxi-HA/ADH水膠做為細胞載體合併椎間盤細胞來進行椎間盤再生研究。體外實驗結果證實此方法可有效地促使椎間盤細胞在3D的環境中分泌其特有的細胞外基質，並由椎間盤髓核細胞（nucleus pulopsus cells）的基因表現證實，細胞培養於此水膠可幫助修復退化之椎間盤。此項研究成果已獲得國際期刊Acta Biomaterialia接受刊登（2010, in press）。

《文/圖：醫學工程研究組蘇文郁研究助理》