中心介绍
生物医学為现今全球各顶尖工程领域一致的研究方向,藉由尖端工程技术的发展以达到突破性的生医工程研究,未来也仍是此领域学术研究的主流。长庚大学於民国98年奉校董杨定一博士建立生医工程中心,以培养生物、医学与工程知识之高阶研究人才為目标,并开创未来新兴生医科技产业。目前中心主任工学院医工系赖瑞阳教授下设叁组,分别為生医感测组、分子影像组与组织工程组。
生物感测组介绍
随着科技与健康意识的进步,近年来诸多学者利用感测与网路技术进行居家健康监测系统的相关研究。居家环境下的生理健康监测系统不但可以分担高成本的医疗人力与资源,长期持续性的健康监测资料更进一步察觉健康异常的徵兆,在可预见的未来,居家环境将会是健康与医疗的第一道防线。
國際知名的「未來人期刊(The Futurist)」在1996年便有專文預測,2006前來臨之前,重大改變人類生活形態的科技產品,排名第六的便是“家庭用的健康監測系統(Home health monitors)”,未來監視你的排便、肝功能、荷爾蒙等,將像今天在家量體重一樣簡單,只要分析你的呼吸狀況、排尿等,就能給你基本的健康資訊。目前全球已逐漸邁入高齡化的社會,老年人口的比例大增,因此,醫療保健與照顧已成為21世紀最重要的課題,其中尤以「居家照顧 (Home care)」即時監控系統的建置,最具發展潛力與市場價值。
所谓的医疗即时监控,是精确的观察人类身体的细微变化。如汗水、尿液、口水的酸硷值与成分,血液中的血糖、钠离子、钾离子等含量。要实现此目标,必须建立起一接受人体讯息,而转换成精确的电子讯号之感测平台,此平台称之為转换器(罢谤补苍蝉诲耻肠别谤)。
分子功能影像组介绍
近年來,分子生物與醫學分子影像(Molecular Imaging)或功能影像(Functional Imaging)的結合,已經成為最熱門的生物醫學新興研究領域與研究利器。所謂分子影像就是研究與利用各種醫學影像系統,觀察生物活體內在分子層次的各種功能現象。而功能性影像指的是除了提供解剖上的資訊外,利用影像處理技術將某物理現象變化粹取以了解人體功能性指標上的變化。傳統疾病診斷,是藉由生物體器官解剖結構的變化,但是很多時候,遠在解剖結構產生變化之前,在分子層次的變化就已經開始。因此如果能儘早診斷出這種疾病早期分子生物化學上的變化,就可以掌握先機,早期處理。另外,一個分子影像的應用是新藥的研發,分子影像技術,可以將生物病理與藥物的相關研究,藉由活體生物的分子功能影像分析,快速而有效的去評估新藥的療效。
由於各種影像各有優勢以及其缺點,若要利用影像方式做到更全面的疾病診斷及偵測,必須實現一多重資訊整合之平台(Multi-modality information integration platform)。因此,本組提出四個初期發展方向,重點在於除了以工程技術實現開發關鍵技術外,同時亦強調各種技術之相互整合。這四個方向分別為「高場強小動物核磁共振影像中之射頻線圈設計」、「磁振造影生物標記技術開發」、「腦神經電位/影像資訊融合與腦機介面之研究與系統開發」、以及「新一代超音波系統開發研究」。
组织工程组介绍
骨组织工程
- 结合雷射烧结骨架与自体血小板血浆生长因子,利用自体脂肪干细胞,於体外成功诱导分化為骨组织。由大型动物(猪)骨缺损模式动物实验,证实可修復骨缺损部位,且组织工程所得新骨与与原始骨具相同结构与机械强度。
- 利用透明质酸与明胶製备之叁维多孔洞骨架,结合自体脂肪干细胞,於体外及体内小型(鼠)及大型(猪)动物实验,成功诱导分化為具功能性脂肪组织。
- 利用具磁导及标靶特性奈米化疗药物进行给药,可降低化疗药物副作用,并提高药物对肿瘤细胞之毒杀效果。
- 利用磁性奈米粒子携带脑瘤化疗药物,利用聚焦超音波打开血脑屏障,结合磁力导引,可增加化疗药物进入脑中浓度,缩小肿瘤生长速率与延长存活率。
- 製备磁性奈米粒子携带血栓溶解药物(胞浆素原活化剂),利用磁场进行磁导方式给药,於动物实验中,以五分之一原始药物剂量,即可将栓塞於髂外动脉血栓溶解,恢復正常血流,可提供安全有效缺血性脑中风治疗
肝组织工程
- 肝细胞培养用最适化骨架研究。
- 骨架半乳糖修饰表面改质方式探讨,表面改质铸型系统设计。
- 微重力反应器人工肝臟设计与开发。
眼组织工程
以交联多孔透明质酸水胶载体建立角膜再生医学之细胞层片传输系统,利用醣胺素修饰之动物明胶支架做為於角膜基质,利用功能性生医材料开发人类眼角膜内皮细胞层片组织工程,以多孔动物明胶载体进行兔子角膜细胞层片之眼部传输及再生医学。
脂肪组织工程
利用透明质酸与明胶製备之叁维多孔洞骨架,结合自体脂肪干细胞,於体外及体内小型(鼠)及大型(猪)动物实验,成功诱导分化為具功能性脂肪组织。