2021 - 2030

2021年第三屆綠點子國際發明暨設計競賽鈦金獎

氣相結構操控製程之硬骨與軟骨組織修復裝置
詳細資訊

    本團隊使用氣相乾式潔淨製程創建多功能之硬骨及軟骨組織修復裝置。 此創新製程回歸熱力學原理,先創造可進行氣體昇華之模板,在真空狀態下操控模板進行昇華現象並生成氣相分子(孔洞形成機制),同時間將氣體聚對二甲苯,進行氣相沉積聚合反應於昇華中的模板之上。此新製程打顛覆統氣相沉積只能形成薄膜結構的思維,實現氣體製程可以創三維立體孔洞材料,並在製作過程中可同時包覆其它欲利用之功能性物質,例如,富含血小板血漿PRP分子,生物性因子(藥物、蛋白質、細胞生長因子)等,可使得最終孔洞材料產物額外具備對應之功能性。相較於傳統,此新製程無需有機溶劑,起始劑,塑化劑,觸媒等的參與本技術,並大幅縮短製程時間(可控制在60分鐘以下),僅需以「單一」步驟之製程,對於環境的友善程度及製程效率都有大幅度的提升。

    本團隊所創造之多功能之硬骨及軟骨組織修復裝置,具極佳的生物相容性及穩定性,可透過操控材料孔洞大小與機械强度來模擬骨組織細胞需要的微環境,以達到誘導幹細胞走向骨細胞分化的能力,且3D孔隙結構可使幹細胞歸巢(homing),並在三維立體空間結構中生長,遷移,並在原位(In situ)發揮重要的骨組織修復功能,透過包覆患者自體血小板血漿(platelet-rich plasmaPRP)或骨髓間質幹細胞,作為替代或修復受損部位之植入物,植入患部後釋出生長因子以加速受損組織恢復正常生理功能。此多功能之硬骨及軟骨組織修復裝置可客製化材料軟硬度、孔洞大小等結構特性,並包覆各種生物功能性分子以因應不同醫療需求,達成多功能與多用途的應用,具有幹細胞精準治療之發展潛力