2016年1月4日

極具前景的生醫材料!

作者/沈家瑞(英國布理斯托大學免疫學博士,長庚大學醫學生物技術暨檢驗學系副教授,臺灣幾丁質幾丁聚醣學會理事)、劉昭麟(臺大醫學院生化學博士,曾於加州大學舊金山分校、聖路易華盛頓大學訪問研究,現於明志科技大學化學工程系任教)

在自然界含量豐富的幾丁質和幾丁聚醣,生產原料不虞匱乏,又因為屬於陽離子型含胺多醣類,而具備許多特性如無毒性、無副作用、高生物相容性以及抗菌、生物可分解性和生物黏著性等,因此成為生醫材料的寵兒。

生醫材料,泛指具有生物相容性而可被應用於活體的天然或人工合成材料,依材料性質可分為金屬、陶瓷、高分子有機聚合體以及複合性材料等四類。其中,金屬及合金等材質所衍生的成品最常應用於手術及骨科內外固定等;陶瓷材料則以植入式骨科(含牙科)填補材料為主;天然來源的高分子有機聚合體,由於良好的生物相容性,經適當的表面修飾,可有利於細胞吸附、增殖或分化等功能,或具有生物可降解性(如:含有可水解的鍵結,包括酯基、醯胺基、尿素基等),而可被生物因子如酵素、微生物反應逐步分解為小分子,再經由腎臟過濾或代謝程序排出體外。

除了應用在醫療器材外,生醫材料目前還可用於如手術縫線及敷料、人工血管、心導管、韌帶及軟骨等組織工程,以及血液透析、藥物運送系統、疫苗或醫學影像顯影劑開發等廣泛的生醫產業應用。事實上,可在活體內應用的理想生醫材料,除了不具有毒性和良好的生物相容性以外,也須盡量避免造成強烈的免疫反應和排斥現象。過去數十年的臨床經驗顯示,外來物質在進入活體後,很容易就被宿主免疫系統辨識而發生交互作用。因此,目前生醫材料的研發趨勢,已改變傳統思維(認為好的生醫材料不會與活體的組織及體液發生反應),著重在宿主的細胞與植入的材料能夠產生適當的反應和交互作用,以協助材料的植入、吸收或瓦解,以及組織的再生,幫助病變組織的修補與重建。

材料性質是否可能致癌也是近年相當重視的課題,因為過去的經驗發現,有些材料性質雖不具生物毒性,但卻可能引發物理或化學,甚至生物性反應的強烈刺激,而導致宿主組織細胞的突變,進而產生癌化。另外,容易取得且成本低廉的特性也是生醫材料能否被廣泛應用的要件。......【更詳細的內容請見科學月刊第553期】

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