科創講堂

生醫生技的現況與前瞻

講者/裘正健(國家衛生研究院 細胞及系統醫學研究所特聘研究院)

撰文/整理/科學人

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生醫生技的現況與前瞻

講者/裘正健(國家衛生研究院 細胞及系統醫學研究所特聘研究院)

撰文/整理/科學人


自1953年華生與克里克發現DNA雙股螺旋結構,至2001年人類基因組解碼,約過了50年,這50年中生物醫學與生物科技蓬勃發展,許多創新發現與新領域、跨領域的交叉研究。裘正健認為現今生物學、醫學以及工程學互有交集與應用,每50年就有一次大躍進,未來的發展可能會更快! 他並針對目前生物醫學的現況與生物科技的前瞻做了深入淺出的介紹。


奈米與穿戴式科技


2014年諾貝爾化學獎頒給了三位科學家,表彰他們以「超高解析螢光顯微技術」領域的成就,突破傳統光學顯微鏡的物理限制,將光學顯微鏡技術推進奈米等級。事實上,許多突破性的奈米科技已陸續出現,裘正健說。他舉例說明,有科學家發明以紅血球外膜為包覆,做為運送藥物、顯影試劑或吸附毒素的奈米顆粒,以躲過體內的免疫系統,並可藉由血液循環送達至目的地。除此之外,許多奈米科技也應用於吞服式科技與數位藥物。數位藥物包括含有感測器的藥丸、貼片和APP:口服藥丸後,感測器晶片會把訊號傳送至手臂貼片,並把服藥訊息傳送至手機,發送給醫師及家庭成員。


類似的奈米科技應用還有皮膚電路板(epidermal electronics),可將電路板製成極薄的皮膚貼片,取代傳統感測器和電線的不便,可應用於妊娠監測或新生兒監測。


幹細胞與再生醫學


幹細胞的多能性將是下一個十年的研究重點之一,裘正健說道,2012年諾貝爾生理醫學獎得主山中申彌的研究發現,已經分化的體細胞可經由誘導成為具有分化潛力的多功能幹細胞,改變人類對於細胞分化與生物體發育的認識。裘正健解釋,這項研究顯示,在特定的情況下,可以把已分化的細胞其發育時鐘倒轉,對再生醫學有很大的影響。再生醫學未來可能會徹底改變心臟疾病和神經退化性疾病的治療方法,不但可以解決捐贈器官不足的問題,還能讓受損肌肉和機件組織等有效復原。


大腦神經科學


2013年美國總統歐巴馬宣佈研究人類大腦的大型計畫BRAIN,邀集科學家發明並精進探究大腦的新科技、繪製空前詳細的大腦活動圖。2014年諾貝爾生理醫學獎頒發給發現大腦導航、定位系統的神經科學研究。這些研究進展,使科學家更了解大腦運作方式,從而研發治療阿茲海默症、自閉症等腦部疾患的更佳療法。裘正健並提到,BRAIN計畫的規模與耗資,足可與人類基因組計畫相比擬。


精準醫學與基因治療


2015年1月美國總統歐巴馬在國情咨文中倡議,由美國政府投資發展精準醫療,希望能透過推動利用個人化基因資訊的疾病治療,在人類歷史上再次締造突破醫學發展的地位。裘正健說明,所謂精準醫療,就是整合遺傳和基因組的資訊,做為臨床治療出發點的行動計畫,同時希望能為每一個病患提供適時、適量、適人的治療。除了美國,多國政府也將精準醫療納入國家計畫,顯示精準醫學將帶來更多新的治療策略、藥物開發與基因導向治療。有了全球政府的支持,精準醫療產業未來的應用範圍十分寬廣。


人工智慧醫療


另外一個醫療方向為走向微型與人工智慧。裘正健舉例說,像微創手術機器人、遠距醫療機器人及虛擬實境的科技已經應用於目前的醫療手術中,將是未來很重要的趨勢。除此之外,像3D列印重建人體組織、人機介面輔助義肢及仿生科技強化感官…等都為現代醫療帶來重要的改變。此外,一些人工智慧醫療診斷器材也經美國食品藥物管理署(FDA)認證,搭配無線網路技術與裝置監測醫療與生理狀況,未來的發展將非常顯著。


綜觀生醫生技的現況與前瞻,所涵蓋的領域除了傳統的生物學、醫學與工程學,還需要有國際、政府、社會、產業、學界等互相配合支持,才能在以促進人類健康為前提下合作共榮。


《科學人》雜誌的延伸閱讀:

〈人腦螢光圖譜〉科學人2014年5月



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