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台大醫學院醫療器材創新研發團隊

台大醫學院醫療器材創新研發團隊01

2011 年元月,國內外各大報章雜誌紛紛報導台大醫學院研究團隊在 疾病診斷技術上的重大創新突破,包括特定癌症的電學篩檢儀- 12 分 鐘即可檢測出六種疾病。這項被命名為「即時多功可攜式定點癌診斷儀- Vsensor」的儀器與技術,係由台大醫學院楊泮池院長,及光電醫學研究 中心主任林世明教授等多人共同研發而成。


疾病診斷技術大突破 光電醫學研究有成

年度創新領航獎-台大醫學院醫療器材創新研發團隊 《Vsensor 與小兒病毒居家檢測三度儀》



文/ 陳姿君

成立超過一世紀的國立台灣大學醫學院,在台灣醫學教育發展歷程上扮演重要的領導者角色。今日醫學知識與應用技術發展日新月異,台大醫學院除傳承百年樹人大計的優良傳統,更以「人文關懷為基礎」及「病患為中心」的中心思想,做為疾病診療的核心價值觀,積極培養團隊合作習慣,以因應全球跨域與異業合作的時代趨勢,並發展專業學術研究的創新能力,提高實質應用效益。

台大醫學院於1987年獲准設立雷射醫學研究中心,因應全球學術發展趨勢,於2012年更名為「光電醫學研究中心」,整合相關科系專業人才,結合各種光電裝置與基本研究設施,以執行光電醫學研究與應用,協助醫學院施行光電醫學教育、實習與訓練。擁有前瞻性的創新視野,及早起步的研發核心學養準備,光電醫學研究中心研發出全球判讀最快的診測儀器絕非意外。

可攜式診斷儀 12 分鐘立判

台大光電醫學研究中心主任林世明教授表示,Vsensor所採用的核心技術為全球獨創的電子抗體工程檢測技術,利用疾病抗體不帶電的原理,以基因改造技術使疾病抗體帶電,製成專屬晶片,當晶片與患者檢體中的抗原接觸,抗原與抗體相互結合,檢體內若有抗原,晶片即會反應,醫護人員便可據此判讀患者染病。

Vsensor針對子宮頸癌病毒、腸病毒、肝癌、肺癌、流感與敗血等六種常見的致命疾病,研發出專屬Vchip晶片,只要將血液、喉頭黏膜等受測檢體的樣本放入檢測儀,在12分鐘內便能判讀出是否患病,判讀速度較現行醫學檢測所需的七至十天時間快了許多,堪稱為目前全球判讀速度最快者。相較於現行醫學檢驗以X光與電腦斷層等光學技術為主,Vsensor所採用的電學原理檢測方式不但是獨步全球的創新技術,而且判讀更快速,在費用上更符合成本考量,兼具醫療診斷效果與產業競爭潛力。

Vsensor正是台大醫學院落實目前備受全球重視的生醫光電研究與技術之最佳實證。光電醫學是為解決生物技術與醫學問題而發展的新興研究領域,結合醫學、生物技術、光學、電子、電機、資訊、精密機械、物理與化學等科學與工程領域的跨域新技術,其目標在於利用先進光電技術檢測與操作生物反應與相關材料,在醫學領域內的應用廣泛,大至組織研究,小至非侵入性驗測人體與診斷疾病。

由於光電醫學檢測方法的精密度極高,加上資訊科技、通訊技術與生物科技皆為極具潛力的下世紀重要研發領域,潛力驚人, 影響層面既深且遠,因此世界各國莫不積極投入,以便取得主場發球的先發優勢。

林世明教授表示,Vsensor在六大臨床診斷方面已通過台大醫院研究倫理委員會審查,並完成臨床試驗計劃,證明其特異性或靈敏度超過90%以上,再現性極高,研究成果更多次發表於國際學術期刊上,台大在光電醫學領域的研發成就獲得高公信力的肯定與證明。

九成準確率 勝快篩試劑

台大醫學院在光電醫學領域的創新成就不僅於Vsensor的開發,林世明教授與台大兒科教授張鑾英等人合組跨科研究團隊,更運用奈米結構光學晶片技術成功研發出掌上型遠距智慧的「小兒病毒居家檢測三度儀」(Pediatric Virus Tricorder),12 分鐘內就能即時檢驗出B型/A型流感、腸病毒71型和腺病毒。

同樣以可攜式,判讀快速為特色訴求的小兒三度儀操作方便,家長只需將咽喉拭子(棉花棒),沾取發病病童的咽喉液,將檢體放入晶片組再送入儀器,12分鐘內即可辨識病毒顆粒、檢驗病毒圖譜資料。小兒病毒居家檢測三度儀同時結合偵測、計算、遠距傳輸三種功能,能即時將判讀資料提供給醫師參考。

台大醫學院院長楊泮池說,現有快篩試劑僅六成的準確率偏低,到醫院做傳統腸病毒檢測,最短一天,多則5天才能拿到檢驗結果,病情往往在等待中延誤,小兒三度儀準確率高達九成,12分鐘內即能從電腦顯示出體內病毒曲線圖,利用手機傳輸資料給醫生即時判讀,大幅縮短檢測時間,高度掌握黃金治療期,減少死亡風險。同時家長能在家中自行操作儀器,也能夠減少兒童前往醫院檢測遭到群聚感染的風險。

台大副校長湯明哲表示,台大已完成技術轉移,並於台北市內湖設廠進入量產。林世明教授表示,檢測儀器與晶片組,最快六至八個月後可量產上市,以便普及至一般家庭。小兒三度儀未來進入量產後,將可像血壓計、血糖機等居家護理醫療器材,供民眾在家反覆測試,有利於及早確認感染種類,並將檢驗結果無線傳輸給家庭醫師,搶在病毒量達到高峰前確診,把握黃金治療時間。

連結學研產 朝商品化邁進

研發型態所產出的產品原型與實際進入量產的商品化產品間,往往存在著落差。因此在研發過程中,達成商品化產品型態,以及進入量產時所可能遭遇到的原物料供應、製程技術放大,乃至使用介面設計等問題,對研發團隊而言,更是一大挑戰。有鑑於此,研發團隊積極與台灣在地相關產業,包括台灣醫療、光學、電子、蛋白生技、機械、晶圓、智慧型手機等進行密切互動與配合。

林世明醫師說,以用戶端角度來考量開發介面,成為本次計畫研發成功的關鍵基礎。為求達到產品實用性,避免浪費研發資源,研發團隊貼近臨床醫師與患者,傾聽來自雙方面的回饋意見,以檢測儀操作使用需求及便利性為研發產品化的特色,達到user-friendly(便於操作)目標。如此方是落實研發進入商品化量產,獲得具體市場回應的最佳準則。

林世明醫師說,「從研發初期型態手工打造原型機開始,歷經不斷改進效能的同時,對儀器外觀及使用程序也進行改良,朝向使用者可簡單操作模組化的目標發展,準確、方便與安全成為研發過程中最重要的考量。」

Vsensor已於2010年10月完成國內大學60年來規模最大醫療器材技術移轉案,技轉金額近億新台幣,並成立「永加利醫學科技股份有限公司」(Vsense Medtech. Co. Ltd.),進入產業開發營運階段,未來以此核心技術為基礎,建立病毒與檢驗資料庫,連結各國檢驗資料庫,成為進入多角化開發健康照護與基因檢測、細胞治療、醫學美容等多領域應用技術之門檻。小兒三度儀亦於2012年6月完成技術移轉,技轉金額高達新台幣上千萬元,未來將以台灣及大陸地區幼兒園與小學為潛在可開發客戶,市場潛力龐大,具有高度技術創新的突破性優勢。

台大醫學院掌握全球光電醫學趨勢,運用深厚研究能量,整合院內各科系專業人才,提出極具突破性與創新性之研發,付諸實質應用。同時具體串聯由台北至台南,上下游七大產業-包括光學元件產業、蛋白生化產業、電子電路產業、醫院臨床試驗產業、精密機械產業、晶圓晶片產業、智慧型手機產業,提升其產業能量,引領台灣醫療器材產業航向下世代的美好願景。

 

感言:台大醫學院醫療器材創新研發團隊

我們團隊近兩三年內努力所產出全球原創性的【Vsensor】與【小兒居家檢測三度儀】兩種電與光的醫療感測器材,在台灣醫療器材產業上,目前已經具體串聯起台灣台北到台中到台南,上游至下游7大產業,默默提升了台灣本土(1)光學元件產業(2)蛋白生技產業(3)電子電路產業(4)臨床試驗產業(5)精密機械產業(6)晶圓晶片產業(7)智慧型手機產業等多項產業能量。

相當感謝台灣本土上游至下游此7大產業的貢獻, 讓我們團隊能獲獎。也盼望我們日後能繼續具體串聯台灣上游至下游7大產業,貢獻成為推動下一波高科技與高附加價值醫療器材產業發展之微薄力量,對發展全新光電醫療7大產業鏈持續有些許貢獻。

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  • 第二屆 國家產業創新獎:爭鋒 PDF9.14MB,下載256次
  • 發布日期:2022/03/31
  • 最後更新時間: 2024/05/07
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