磷脂質超音波對比劑

清華大學醫環系以「多功能超音波影像對比劑平台」技術 榮獲第八屆國家新創獎 2011/11/26 由於「超音波對比劑」具有提高顯影成像品質的特性，成為近幾年全球影像對比劑市場的主流。但是目前大部分商用超音波對比劑為基本劑型，發展性有限。由國立清華大學原子科學院生醫工程與環境科學系（以下簡稱醫環系）葉秩光博士帶領的研究團隊，以創新的「多功能超音波影像對比劑平台」技術，具有特殊表面修飾的「標靶」特性以及包覆藥物的「載藥」特性，未來發展潛力大。因此，日前獲得生策會頒發「第八屆國家新創獎」榮譽。葉秩光表示，「多功能超音波影像對比劑平台」技術經過長達2年多時間的研發，過程歷經不斷的實驗測試以及製程改進，他除了對於主要參與這項研發工作的兩位醫環系博士班學生-王中信、康世聰表示肯定之外，強調這個榮耀要歸功於全系的老師幫助，最重要是感謝原子科學院董瑞安院長、醫環系邱信程主任的全力支持，以及國科會與清大於研究經費上的補助才有此次的成績。他指出，雖然清華大學醫環系是該校最年輕的系，但是因為以生醫工程科學與環境分子科學為發展主軸，建立在物理與化學的基礎之上，而應用在生物、醫學與環境的跨領域科學，尤其是生醫工程科學源由於原子科學院跨領域研究的精神，以基礎科學為基礎，進行臨床醫學的前瞻應用研究，也就是利用化工、材料、機械、電機等技術，並利用原子、分子、奈米等方法，開發臨床醫學的應用。葉秩光強調，正因為清大醫環系是跨領域科學，才能成就此 次具突破性的研發成果。 至於何謂「超音波對比劑」。葉秩光指出，超音波對比劑是一種可被生物分解材質外殼包覆的微小氣泡，由於空氣與血液對於聲波阻抗的不匹配，微氣泡具有增強聲場散射信號的作用，可以增加血管內的散射訊號強度，讓血管更具觀察性，應用在醫用超音波造影上，可以增加影像系統對於血流觀測的靈敏度，有助於早期診斷並減少侵入性檢查。清大醫環系團隊研發的超音波影像對比劑材質是採用「磷脂質」，它具有生物相容性佳、安全性高的特性，而此產品與傳統超音波對比劑不同之處，在於標的生物分子功能，也就是在對比劑的磷脂質殼層上進行生物修飾具有專一性吸附能力的生物分子，或訊息傳遞分子，使其能夠在體內針對特定受器標的性吸附累積，在超音波影像中標示出對應的病灶區域，協助癌症早期診斷。 葉秩光強調，此對比劑的磷脂質殼層間可包覆疏水性藥物， 同時達到標的性診斷與治療的功能，進行藥物輸送與後續治 療追蹤。如果應用在人體，他以「載具」的概念形容這種最新的超音波對比劑，簡單來說，就是將藥物置入這種奈米級的微小氣泡內，即以小氣泡做為載具，將藥物帶到病灶，做為標靶治療。也就是未來超音波影像比對劑不僅只是診斷工具，提高影像靈敏度與解析度，還兼具治療的功能。而全部的研發從頭到尾都是由清大醫環系研發，這也是此次獲得國家新創獎的主要原因。葉秩光強調，事實上，國外也有超音波對比劑，但是僅侷限於基本的診斷用劑型，還沒有國家研發可同時包覆藥物及表面修飾抗體的產品，主要是因為在技術突破上有很大的困難，加上美國FDA認證嚴格，必須在臨床證明它沒有問題，所以，至今還沒業者研發出成熟的產品出來。他表示，目前醫院使用的基本劑型對比劑必須向國外購買，一小瓶（約5cc）就要台幣8,000元，而且裡面完全沒有藥物也沒有抗體。如果是實驗級商用分子影像對比劑，未含抗體修飾套件的基本劑型，小小一瓶0.3毫升就要價1萬5,000元至2萬元，但是清大研發的超音波影像對比劑不僅價格便宜，最重要是還能載送藥物以及具有抗體，穩定性又佳，較國外的產品更具競爭優勢。目前已有國內多家醫學中心對這項技術相當有興趣， 談到研發這項突破性的超音波對比劑的過程，葉秩光表示，這項技術前後歷經兩年多的時間，經過不斷的研發、修飾，耗費上千瓶的樣品，再三加以比對，才有今天穩定性佳且兼有安全性的產品問市。他強調，將超音波對比劑做為傳送藥物的用途，不論是小分子藥物或抗腫瘤藥物都可以藉由超音波來釋放藥物，達到局部治療的目的，而氣泡被擊破的同時所產生的機械力，可刺激組織通透性的增加，進一步增加藥物的吸收。正因為清大醫環系的超音波對比劑有這些特性，目前就有來自日本知名大學材料系教授帶領團隊到清大醫環系「取經」，未來可望在互惠的前提下，展開後續的合作計畫。葉秩光說，清大醫環系團隊提出一個具有多功能的微／奈米等級超音波對比劑平台，功能包括超音波對比劑、藥物載體、具標的性、多模式醫學影像用對比劑，提供一個醫學診斷與藥物治療同時可以實現的平台，實際商業模式可分為實驗與臨床用劑兩種市場。他表示，如果是應用在臨床前實驗，也就是動物級試驗用　，目前臨床前實驗已有業者與清大洽談合作細節。至於應用在人體的臨床後試驗，將藥物包覆產品的開發與商品化，則鎖定主力藥廠，以儘快取得藥物認證，還有就是醫用超音波影像儀製造廠，也是未來可能合作的對象。 葉秩光強調，針對超音波對比劑，清大醫環系不排斥各種合 作方案，也有可能部分移轉給業者，自己也投入來做。