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工業技術研究院

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2021 BIO ASIA 工研院跨域整合打造高階醫材 以智能影像協助產業進軍精準醫療市場

日期:2021/11/04

工研院生醫與醫材研究...(詳如圖說)
工研院生醫與醫材研究所副所長沈欣欣(前排左三)在生技展上,向陳建仁前副總統(前排右三)、亞洲生技大會主席李鍾熙(右二)說明工研院研發的「促進組織整合仿生3D列印技術」,整合個人化3D模型重建、客製化醫材設計影像工程和3D列印技術,榮獲2021全球百大科技研發獎肯定。

搶攻高階醫材市場!經濟部技術處因應精準醫療需求,以科技專案支持工研院將智能影像與手術治療結合,醫生開刀更精準,例如脊椎手術導航機械臂系統、智能化腫瘤射頻熱消融系統,讓機械手臂、電極針依照最佳路徑,準確打擊病灶。癌症長年名列國人前十大死因,許多病友選擇做細胞治療,直接帶動細胞培養商機,工研院研發細胞生產自動化系統,標準化生產促成10倍產量,更是首座包含細胞培養、品質檢測及收穫繼代等完整功能的MIT細胞工廠。這些亮點技術都在今(4)日登場的「2020 BIO ASIA-Taiwan亞洲生技大會」工研院專館亮相,助攻臺灣衝刺全球精準醫療市場。

工研院生醫與醫材研究所副所長沈欣欣表示,在個人化醫療等趨勢帶動下,根據行政院統計,2020年臺灣生醫產業與數位醫療營業額達6,423億元規模,其中醫療器材產業受惠於全球防疫等需求提升,營業額成長率達到13.7%。經濟部技術處面對市場需求快速成長,以創新科技協助產業運用ICT等技術,跨域整合產學研力量,建立高階醫材產製量能。工研院也在「2030技術策略與藍圖」下,積極投入「健康樂活」領域應用發展,運用創新技術協助生醫業者,共同投入「委託研究開發暨生產服務(Contract Development and Manufacturing Organization;CDMO)」市場,厚實我國生醫科技之研發量能。

今年工研院在生技展的亮點技術,聚焦在「智能化、綠金化」兩大主軸,串聯生醫、機械、天然物、綠色循環等不同領域應用開發。在智能化方面,運用「細胞生產自動化系統」將工廠標準化生產引進細胞培養領域,以優異的MIT技術及系統整合能力,打造出全球整合模組最完整的細胞工廠。「脊椎手術導航機械臂系統」整合機械手臂與導航系統,提供醫生術前規劃、手術視野與精準手術。「智能化腫瘤射頻熱消融系統」更是全球第一套整合微創手術、超音波影像與演算法的高階醫材系統,傷口更小、恢復期短。

在綠金化方面,綠色循環潮流也吹向醫材產業,漁港旁常見的牡蠣殼、貝殼,冷凍食品工廠及烘焙廠常見的豬骨、蛋殼等農漁業廢棄物,都是龐大的回收問題。工研院開發出「高加值鈣循環技術」可經過循環處理,做成飼料、肥料、牙線棒、加熱包,還可做成化粧品等級的珍珠胜肽成分,甚至是醫藥級賦形劑、鈣片,力拚技術落地,以綠色產品搶攻歐美市場。2021 BIO ASIA-Taiwan亞洲生技大會中,工研院發表多項生醫產業成果如下:

一、智能化
1.脊椎手術導航機械臂系統—機械手臂助攻 開刀更精準
工研院開發脊椎手術導航機械臂系統,主要應用於脊椎後路手術,特別是椎弓根釘固定手術,具備三大特色,第一是省時,註冊時間(術前的準備時間)最快僅需5到10分鐘,較傳統的30至60分鐘減少許多,並結合術前規畫,可由導航系統引導精準執行手術;第二是減少負擔,搭載C-arm影像輔助手術,一場手術僅需拍2張X光片,與傳統手術得拍上百張相比,大幅降低患者身體負擔;第三,未來上市,除了國產植入物廠商受惠,還可依不同植入物客製化不同機型,讓市場選擇更多元,帶動國產醫材產業產值提升。

2.智能化腫瘤射頻熱消融系統—入針導引、智能比對 讓電燒更Smart
射頻熱消融(Radiofrequency ablation;RFA)就是俗稱的電燒,工研院研發的「智能化腫瘤射頻熱消融系統」是全球第一個整合微創手術、超音波影像與演算法的高階醫材系統,結合資通訊與超音波影像技術,以微創手術將電極針導引至病灶,進行局部區域性治療,電極針可依腫瘤大小更換尺寸,減少誤燒範圍,自動比對所切除的與原設定的範圍差異,適用肝腫瘤、甲狀腺結節治療,未來還可應用於肺、乳房、腎等腫瘤,及心血管治療等治療,傷口小、恢復期短,可望帶動我國醫材產業鏈新商機。

3.細胞生產自動化系統—MIT細胞工廠 模組整合全球最完整
細胞治療需求持續成長,不過國內細胞培養仍以人工操作為主,工研院研發的「細胞生產自動化系統」僅需原先三~四成人力,即可生產出傳統實驗室的10倍產量,製造設備封閉,可降低細胞汙染的風險,設有機械手臂取代換液、收穫及繼代培養等人工作業,還有細胞計數、微生物污染偵測功能。可生產貼附型幹細胞及體細胞,進而製成生物製劑、生物藥品,另一方面可依據細胞生產製程、廠商需求,客製化搭配不同模組應用。這套MIT「細胞工廠」是全球整合模組最完整的系統,有望協助國內生醫產業深耕細胞培養市場商機。

二、綠金化
1.高加值鈣循環技術—醜小鴨變天鵝 豬骨、貝殼變藥妝店新品
綠色循環正夯,來自海洋、畜牧或工業的廢棄物,如牡蠣殼、蛋殼、豬骨、牛骨等,傳統都只能用掩埋或焚化,對環境與處理成本都是負擔。工研院開發出「高加值鈣循環技術」,可將這些常見的廢棄物萃取出鈣相關物質,並依據目標市場需求,進行化學反應修飾、改質,搖身一變成為食品級、化粧品級、醫藥品級、特用化學品級等產品,如飼料、鈣片、珍珠胜肽,還能輔導業者建廠、整廠規劃輸出,有助於臺灣產業搶攻歐美市場的綠色商機。

2.緩解乾眼症之天然成份—草本尚好!藥用石斛組合方 解眼睛的「渴」
乾眼症為現在很常見的流行性眼科疾病,約佔成人人口比例10%至15%,近來有許多流行病學研究都指出,空氣污染會引發眼睛不適,提出「空氣細懸浮微粒」會導致乾眼症的看法。工研院藉由「藥用石斛」搭配出一種藥食同源的藥材組合,經過動物實驗結果顯示,這種藥用石斛組合方可以增加淚液量、減低淚液散失、抑制發炎並改善乾眼症。組合方可用來開發飲料、沖泡式飲品、膠囊/錠、眼藥水等多元類型產品,將是乾眼症植物新藥的潛力成份。

圖說2:工研院開發「脊椎手術導航機械臂系統」,可由導航系統引導精準執行手術,還可依不同植入物客製化不同機型,讓市場選擇更多元,帶動國產醫材產業產值提升。
工研院開發「脊椎手術導航機械臂系統」,可由導航系統引導精準執行手術,還可依不同植入物客製化不同機型,讓市場選擇更多元,帶動國產醫材產業產值提升。
圖說3:工研院研發的「智能化腫瘤射頻熱消融系統」是全球第一個整合微創手術、超音波影像與演算法的高階醫材系統,以微創手術將電極針導引至病灶,進行局部區域性治療,電極針可依腫瘤大小更換尺寸。
工研院研發的「智能化腫瘤射頻熱消融系統」是全球第一個整合微創手術、超音波影像與演算法的高階醫材系統,以微創手術將電極針導引至病灶,進行局部區域性治療,電極針可依腫瘤大小更換尺寸。
圖說4:工研院研發的「細胞生產自動化系統」僅需原先3~4成人力,即可生產出傳統實驗室的10倍產量,這套MIT「細胞工廠」是全球整合模組最完整的系統,有望協助國內生醫產業深耕細胞培養市場商機。
工研院研發的「細胞生產自動化系統」僅需原先三~四成人力,即可生產出傳統實驗室的10倍產量,這套MIT「細胞工廠」是全球整合模組最完整的系統,有望協助國內生醫產業深耕細胞培養市場商機。
圖說5:工研院開發出「高加值鈣循環技術」,可將這些常見的牡蠣殼、蛋殼、豬骨、牛骨等廢棄物萃取出鈣相關物質,變成為食品級、化粧品級、醫藥品級、特用化學品級等產品,還能輔導業者建廠、整廠規劃輸出,搶攻綠色商機。
工研院開發出「高加值鈣循環技術」,可將這些常見的牡蠣殼、蛋殼、豬骨、牛骨等廢棄物萃取出鈣相關物質,變成為食品級、化粧品級、醫藥品級、特用化學品級等產品,還能輔導業者建廠、整廠規劃輸出,搶攻綠色商機。
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工研院行銷傳播處 郭建志
電話:+886-3-5919388
Email:mistertom@itri.org.tw

工研院行銷傳播處 詹淑雅
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