經濟部產業發展署石化產業高值化推動專案

無論是彎腰拾物、抬手活動、邁步行走，人體所有的活動都靠身上大大小小的關節。以膝關節為例，一天a分子聚乳酸甘醇酸（PLGA）或聚左旋乳酸（PLLA）等產品解決了這些問題，但仍因材料的機械強度不足，應用範圍有限。臨床報告亦指出，這類高分子物質在人體內降解之後，水解代謝產生酸，也容易造成周遭的組織發炎，使術後的癒合緩慢，還潛在鬆脫、斷裂的疑慮。

經濟部技術處以開發具前瞻性、關鍵性及跨領域的產業技術為己任，著眼於臨床需求與醫材產業發展，在人體骨骼有細微孔隙，提供組織細胞、血管傳輸或儲存養分的發想概念下，支持工研院開發「促進組織整合仿生3D列印技術（BioMS-Ti）」，打造出「仿生中空骨釘」，由於布滿細小孔洞，不但有利骨頭等硬組織長入，也能帶動韌帶肌腱快速融合修復，未來也將導入其自行開發的特殊材料「可降解金屬」，能以適當的速度在人體中降解，被人體吸收，是全世界唯一能修復軟組織的創新醫材。

目前已技轉可成生技，並取得醫療器材製造許可，在2021年共同榮獲「全球百大科技研發獎（R&D 100 Awards）」，2022年勇奪「愛迪生獎（Edison Awards）」。

在關節修復上，另一個臨床難題是韌帶。人工肌腱韌帶自1914年開始發展，各種新材料如碳纖維、不同聚酯、聚丙烯、PTFE 與Gore -Tex等材料相繼問世，又相繼下市，主要是因為磨損產生的微粒引發關節炎與關節積水或磨損斷裂。直到採用聚酯類PET原料，在紡纖技術進步之下，大幅減低併發症的產生，但是磨損的問題仍待改善。

台灣為全球主要人造纖維供應地，其中聚酯絲位居全球第三大，技術處挾國內化纖產業優勢，導入植入式醫材產業鏈，由工研院開發韌帶修復材料，原有單一材料、單一結構設計、單一製程難以解決臨床問題。並以複合材料，輔以結構設計，加上製程設計，突破加工製程瓶頸，解決生物力學人體需求，藉由關鍵技術研發，使化纖編紡與複合材料列印技術成為解方，技術研發之外，更整合串聯國內化纖、紡織、醫材廠之上下游產業，同步帶動周邊產業，如：材料、驗證、設備等，引導推動傳統化工、紡織業等，投入高附加價值生醫用原料與加工技術。

我國高階醫材仍多仰賴國外進口，尤其組織工程醫療器材技術仍處於發展中階段，僅有少數廠商朝此方向發展。此外，由於生醫產業相關產品更新周期變快，少量多樣客製化再生醫學產品成為主流，因此若輔導廠商建立國內醫療材料分散加工製程技術，不僅能為國內醫材廠商提供所需原料，更能開創世界獨一技術與產品，帶動台灣醫療器材產業高階醫材成功踏入國際市場，提高台灣生醫產業之國際地位。（作者是經濟部技術處高值組織再生材料技術開發計畫主持人、軟硬組織固定醫材之製程與材料開發計畫主持人）