91猫先生

生医工程研究中心近期研究发展方向

生医工程研究中心

　　生物医学工程是藉由尖端工程技术的发展，以达到突破性的生物医学应用，是目前学术研究的主流之一。本校於民国 98 年成立生医工程研究中心，以培養生物、醫學與工程整合知識之高階研究人才為目標，共同開創未來新興生醫科技產業。目前在中心主任鍾乾癸教授領導下分設三組，分別為生物感測組 ( 召集人為工學院賴朝松院長 )、組織工程組 ( 召集人為化材系陳志平主任 ) 與分子影像組 ( 召集人為光電所周晟教授 )。

　　生醫工程中心生物感測小組，旨在結合工程及生物相關技術，開發用於醫療照護或臨床檢驗之生物感測器 ( 系統 )，小組在賴院長的帶領下，整合工學院不同專長領域之教師，例如：軟板感測 ( 高泉豪、劉國辰、王哲麒老師 )、化學與光電感測 ( 周晟、華沐怡、麥凱老師 )、感測系統 ( 馮武雄、周煌程、林彥亨老師 ) 及生物分子 ( 吳旻憲、孫嘉良老師 )。生物感測小組已開發多樣各式生物感測元件，例如：具高靈敏性及專一性感測表現之表面電漿共振 ( Surface Plasmon Resonance, SPR ) 式生物分子感測器 ( 周晟老師 )；具高靈敏性感測特性之離子場效電晶體 ( Ion Sensitive Field Effect Transitior, ISFET ) 或電解液-絕源層-半導體 ( Electrolyte Insulator Semiconductor, EIS ) 式離子感測器 ( 賴朝松老師 )；電化學式生物感測器 ( 華沐怡老師 )。此外，結合微流體生物晶片 ( Microfluidic Biochip ) 或微機電 ( Micro-Electro-Mechanical System, MEMS ) 技術，上述生物感測元件或原理，可以被開發成整合式的生物感測晶片，例如：林彥亨老師的葡萄糖生物感測晶片、吳旻憲老師的微型化細胞培養晶片。生物感測小組定期與長庚醫院的臨床醫師開會討論，以尋求具有臨床意義之生物感測標的。藉此合作討論機制，也促成多項長庚醫學研究合作案。五年來，生物感測小組除了平均每年有 20 篇国际期刊论文产出外，亦有 12 项国内外专利申请。展望未来，除了着眼於上述感测原理、元件或系统之开发、验证及改善外，亦期待在不久的将来，上述装置能实际应用於临床检测。

　　组织工程组之成员包含工学院化材系、机械系、电机系及生化与生医工程所教师，执行重点首先為组织工程关键技术开发，包括细胞应用、骨架开发，生物反应器培养技术及动物测试，并以软骨组织工程、硬骨组织工程、眼角膜组织工程与脂肪组织工程為目标。其次，為奈米医学技术，研究磁性奈米粒子於血栓溶解及癌症治疗之应用，开发智慧型奈米药物，经由磁场导引进行标的给药，以缺血性脑中风及脑瘤治疗為目标。短期推动策略為製造出高生物相容性、亲水性与含水量支架，且具有适当的机械强度及足够的官能基，可供改质修饰。中期推动策略為开发生物反应器，做為细胞的增生与扩大培养的工具，如干细胞的培养。利用生物反应器配合载体与细胞培养，在体外形成组织或器官，如软硬骨等。将生物反应器搭配细胞做為体内移植或体外生理辅助仪器，如生物型人工肝臟辅助系统。长期推动策略為结合长庚医院专科医师进行人工骨、脂肪替代物、人工软骨及人工眼角膜移植，与磁导奈米药物活体动物实验，验证组织工程产物有效性及功能性，和与磁导奈米药物临床实验，进行转译医学研究。希望集结工学院化工与材料、医疗机电、干细胞、生医奈米、及生医工程等相关专长之研究人员与团队，进行组织工程及奈米医学前瞻性整合研究，建立核心技术，进而设立相关学程、培育人才，并提供关键技术予国内学界、研究机构进一步发展应用，协助产业界投入新兴医疗产业。

　　分子影像组研究方向与重点，在於使用光电技术应用在临床医学的研究上，同时结合聚焦式超音波技术与超音波功能影像技术开发整合影像系统。其共分為六种：频域式近红外扩散光谱学、扫频式光学同调断层扫描系统、频域式光学同调显微镜、聚焦式超音波、以超音波开发细胞弹性与温度之功能影像以及同步近红外光谱技术与多通道脑、肌电图技术。频域式近红外扩散光谱学是以决定定量组织血氧，进而评估急性脑梗塞中风患者血流补偿建立情形、亦用以量测四肢血流动力学来评估小中风患者復原情形，与探讨末梢血流循环相关疾病。而扫频式光学同调断层扫描系统是用以高解析度光学影像，应用在皮肤病变、口腔癌。另外，开发萤光导引式光学同调断层影像系统，观察脑组织动态的微血流分布。频域式光学同调显微镜，其应用在细胞组织切片与生医材料热效应的研究上。聚焦式超音波可用其开起血脑屏障，开发药物释放系统治疗脑肿瘤组织。以同步近红外光谱技术与多通道脑、肌电图技术，开发多功能性生理检测平台，可将其应用在脑癲癇、认知与量化復健科病人各项復回指数。