由2013 ECB論壇眺望醫用高分子技術發展最前端

刊登日期:2014/4/30
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謝秀欣/工研院產經中心

歐洲生物材料論壇(European Conference for Biomaterials;ECB)是歐洲生物材料學會(European Society for Biomaterials;ESB)每年舉辦的年度大會,匯聚醫用生物材料各界專家在五天的議程中,針對全球醫用生物材料在科研、教學、產業發展和臨床應用進行討論和交流;2013年ECB論壇共計有270個口頭報告(Oral Presentations)、467篇論文(P posters),約有56個國家且超過千名以上學研與會。本次論壇圍繞在5個主題;每個主題亦有較具領導性、趨勢性的1~2項研究發展,如圖一所示。五個主題的許多研究與開發內容環環相扣。是在市場需求方向(健康意識提升和環保概念)下,進行醫用高分子材料和應用產品的研究與開發。

■ 開發高強度,具生物活性的高分子材料應用在骨科應用產品
全球骨科應用產品市場在2012年達到150.5億美元,預計2012~2015年將以年複合成長率(CAGR)15.4%的速度,在2015年達到225.9億美元(圖二)。整體骨科應用產品市場又可細分為黏性填補材料(Viscosupplementation)、骨生物活性材料(Orthobiologics)、生物可吸收材料(Bioresorbable)和脊柱(Spine)、關節置換(Joint Replacement)等;其中又以關節置換約佔25.0%;其次是脊柱類產品市場,佔比約22.0%左右(如圖三)。


圖二、2011~2015年全球骨科應用產品市場

關節置換產品和脊柱產品的材料多為金屬,在2013 ECB論壇中所討論的則以可應用在生物可吸收、骨生物活性材料和黏性填補材料的醫用高分子聚合物為主。論壇中圍繞著需要開發高強度,且具生物活性以乘載骨科產品在體內支撐的功能複合材料;這類複合材料可以皆為陶瓷類材料,也可以皆為高分子材料,只是使用的材料種類不同。另外,蘇格蘭學者Dr.Tanner發表PLA-TCP的複合醫用高分子材料,Tricalcium Phosphate (TCP)是屬於陶瓷類材料,具有生物活性但強度低;Polylactic(PLA)屬高分子材料,不會降解但具高強度。試驗證明兩者的混合體可以集聚高強度和具生物活性的優點,同時可讓細胞附著生長,刺激骨頭修復。

多功能Gelatin應用在生醫產品表面塗層和3D Scaffolds
Gelatin具低致敏性,在適當交聯劑使用下可形成高硬度且可降解的3D支架結構(3D Scaffolds),促使Gelatin在當成材料應用的積極開發,亦可做為骨科材料。2013 ECB論壇的Jean Leray Award得主Dr. Dubruel已從事Gelatin開發多年,分別以Cryogenic Unit(CU)系統和BioplotterTM Unit(BU)系統合成的Scaffolds做比較及應用的開發,已將Gelatin開發成 ---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。


圖四、兩種不同系統生產的Scaffolds比較

★ 完整內容請見下方附檔。


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