撰文／唐祖湘
全球新冠疫情持續延燒，「2020 Bio Asia 亞洲生技大展」在疫情相對穩定的臺灣登場，以「危難中找尋生機」為主題，策展領域涵蓋全球抗疫、精準醫療、先進療法等，工研院規劃「智慧醫電」、「再生醫學」、「醫藥研發」、「防疫專區」四大展區，展現 15 項創新亮點，為國內產業找出疫後新布局及新契機。
2020 Bio Asia 亞洲生技大展 7 月在臺北登場，因應國際疫情未歇，展中也新增防疫專區，除了展示臺灣首台醫療級呼吸器原型機外，工研院針對新冠病毒投入研發的「iPMx 分子快速檢驗系統」，簡稱「疫開罐」，日前參加國際獨立第三方能力試驗機構（Quality Control for Molecular Diagnostics；QCMD）評比獲得佳績。工研院生醫與醫材研究所所長林啟萬透露，開發期間受疫情影響，關鍵原物料無法進口，一度改由國內自行開發，結果試驗出爐，各盲測結果全數正確。
疫開罐具備「精準度 90% 以上」、「靈敏度高，感染初期可找出病毒」、「重量僅 600 公克，外型如可樂罐大小」、「40 分鐘內得到定性判別結果」4 大特色，已於 7 月取得衛生福利部食品藥物管理署（TFDA）專案製造核准，工研院預計將在 8 月試量產 10 台疫開罐與 1 萬劑試劑。林啟萬所長表示，將加速推動後續量產能量，與產業銜接，早日投入防疫行列。
全球人口老化、慢性病人口攀升，臺灣也將於 2026 年邁入超高齡社會，帶動醫療照護需求，智慧與精準醫療成未來趨勢。林啟萬所長指出，生技產業需要跨領域整合，工研院積極擘畫「2030 技術策略與藍圖」，運用新興科技，投入「健康樂活」應用領域。本屆生技展即展出多項跨域整合的創新成果，包括全球首創的「3D 內視鏡取像模組」以及「智能化手持超音波影像系統」等共 15 項創新科技，除了提升國人健康福祉外，更為生技產業開創嶄新契機。
單鏡頭 3D 內視鏡取像模組 醫生的第三隻眼
外科手術為了讓病人傷口小、減少術後疼痛，常採取微創手術。醫生在微創手術中利用內視鏡協助觀察病灶，但 2D 內視鏡受限平面影像缺乏深度，不易掌握手術器械與病灶間的距離，現行 3D 內視鏡採用雙鏡頭架構直徑達 1 公分，與許多微創手術的傷口幾乎同樣大小，使用上受到許多限制。
工研院研發全球首創「單鏡頭 3D 內視鏡取像模組」，可完美解決現行內視鏡手術的痛點，以仿昆蟲複眼的微透鏡陣列鏡片結合影像處理計算組成，提供立體具真實感的 3D 影像品質，讓醫生進行手術時有如擁有「第三隻眼」。結合臨床需求、生醫工程及光電技術，使 3D 內視鏡直徑縮小到僅 0.4 公分，讓醫師在有限空間裡仍能透過立體影像清楚看到病灶位置，可減少 40% 手術失誤率、縮短 25% 手術時間。
積層製造植入式骨材 量身訂製更適配
3C 低頭族氾濫、加上高齡人口增加，頸椎、脊椎與關節等骨疾益見普遍，工研院研發「積層製造植入性骨材」，整合個人化 3D 模型重建、客製化醫材設計影像工程與雷射 3D 積層列印技術，可應用於韌帶骨釘、椎間融合器及薦骨固定系統等植入性醫材，嘉惠更多骨疾患者。
每個人的骨骼形狀與曲面結構多少有差異，骨質密度也有所不同，此骨材優點在透過醫療影像與 3D 模型重建技術，量身設計個人化骨板，植入後貼合度佳，不易鬆脫，可降低不適與術後風險。
此外，雷射 3D 積層技術設計製作的三維相連通可控制多孔結構，構造有如海棉一樣，可添加生醫陶瓷或骨誘導藥物，讓骨細胞易於生長且與周遭組織融為一體，復原效果更佳。此骨材採用可降解金屬，可以在人體內安全降解，不會對身體造成傷害。
次世代植入導電醫材塗層技術 延長醫材使用年限
在治療心律不整、腦深層刺激、脊椎電刺激 等疾病時，常需要動手術將醫療電子產品植入體內，一旦引發組織沾黏或免疫反應、感染發炎，將影響醫材的導電性，導致電能消耗，電池壽命減少，植入後需二次手術更換電池，病患飽受再次開刀之苦。
各國醫療界都在尋求解決之道，工研院從電極著手，研發出領先世界的「次世代植入導電醫材塗層技術」，能按照不同手術部位組織的特性、各醫材植入的導電需求等條件，客製化電極的塗層結構，可控制多層薄膜厚度，每層達 3 到 5 奈米，並能客製不同性質的塗層，避免細胞蛋白質與組織代謝物沾黏，預防細菌感染，降低免疫排斥反應，讓醫材的導電效率、訊號、電池皆正常運作，延長植入使用時間，提升病患生活品質，減少再次動刀。
微反應器系統技術平台 小分子藥與化粧品的高效生產利器
可別以為是在沖咖啡，這台外型仿若膠囊咖啡機的設備，正在調製你的專屬保養品！按下啟動鍵，出料區的噴頭即傾流而出，數 10 秒鐘後混合成乳液裝填成罐，這套由工研院開發的「微反應器系統技術平台」，是結合智慧化與客製化的智能設備，可量身訂作個人專屬成份，適合小分子藥試量產與化粧保養品製造。
現今化工產業多使用傳統批次生產技術，其製造設備占地龐大，且有耗能及環保等問題，「微反應器系統技術平台」體積小，放置桌面就能操作，可在有限空間內精準控制溫度及壓力，具有極高的混合效率，在注入不同化學物質後隨即均勻混合，混合效率為傳統的 3 至 8 倍，可直接裝入容器，免除另外建造分裝生產線，縮短產品開發時間。
該平台亦具彈性生產特色，可於程式內建配方，自行控制進料與產出量，一鍵按下即自動化製造與清洗，電壓則如一般家電使用 110V，節能且降低生產成本。
新穎標靶青光眼藥物 青光眼患者福音
青光眼是世界第二的致盲疾病，目前仍缺乏可完全治癒的療法，全球約有 8,000 萬、臺灣約有 45 萬患者，此疾好發於長者，但有日益年輕化趨勢。國內市售青光眼治療藥物多為國外製造或是學名藥，使用後皆有副作用，且長期使用藥效遞減，故有新機制藥物的開發需求。工研院開發「新穎標靶青光眼藥物」，是國內第一個自主研發成功的青光眼小分子眼藥水，深具里程碑意義。
青光眼的發生的主因，是眼內供給養分及排除廢物的組織液「房水」，因排流系統阻塞，無法正常排出，造成眼壓過高、繼而傷害到眼底視神經。工研院研發的「新穎標靶青光眼藥物」，一日僅需點一次，透過新穎標靶作用於房水排流組織，可有效降低標的組織的細胞剛性，促進房水排除。已經動物試驗驗證可有效降眼壓，同時進行專利布局，未來成功技轉，可搶攻上看逾 50 億美元的青光眼治療藥物市場。
64 通道手持式超音波 重症與偏鄉醫療好幫手
超音波檢查因其簡便、非侵入式、安全性高，成為醫師重要診斷的工具之一。然而每次上大醫院門診，若有照超音波的需要，還得再約時間進行檢查，相當耗時，對於行動不便或偏鄉病患，更是困擾。隨著資通訊科技的進步，醫療器材的行動化、微型化成為趨勢，原本體型龐大、搬運不易的超音波設備，現在也可以跟著醫師到處趴趴走。
工研院耗時 2 年，研發全球第一台「64 通道手持式超音波影像掃描儀」，僅 350 公克的輕巧外型，透過獨家軟體演算法，在低功耗下仍能維持高精度成像，而裝置內建鋰電池，可完全不依靠外部電源連續使用 1 至 1.5 小時，可攜性更高。只需以 Wi-Fi 連線，就能隨時隨地、快速替病患進行超音波檢查，透過手機 APP 查看超音波圖像，可應用在內科、婦產科、復健科與偏鄉醫療。現已取得美、中、臺 6 項專利。
轉載自《工業技術與資訊》月刊第 344 期 2020 年 9 月號，未經授權不得轉載。
