軟骨組織培育 望替代人工關節

清華大學化學工程系教授胡育誠帶領的研究團隊，成功用軟骨細胞培育出軟骨組織，經動物實驗證明，可成功移植至兔子體內。胡育誠的合作夥伴、林口長庚紀念醫院骨科醫師張毓翰表示，此研究可望為關節炎等疾病治療帶來福音。研究成果論文已於二月刊於國外生物材料領域的頂尖期刊《Biomaterials》。

【記者郭蕙瑜報導】清華大學化學工程系教授胡育誠帶領的研究團隊，成功用軟骨細胞培育出軟骨組織，經動物實驗證明，可成功移植至兔子體內。胡育誠的合作夥伴、林口長庚紀念醫院骨科醫師張毓翰表示，此研究可望為關節炎等疾病治療帶來福音。研究成果論文已於二月刊於國外生物材料領域的頂尖期刊《Biomaterials》。

　胡育誠及其研究團隊從民國九十一年開始以桿狀病毒為載體，把生長因子基因送入軟骨細胞，希望誘導細胞往特定方向分化。實驗證明，這樣的做法不僅能增加基因表現率，且桿狀病毒完全不會影響軟骨細胞的生成。

　研究團隊於九十三年發明出旋轉軸生物反應器，藉由一水平放置的圓柱形腔體空間，注入半滿的培養液，並放入十至十二個已種入軟骨細胞的高分子支架，利用中心軸的旋轉，讓細胞支架有時浸入培養液吸取養分，有時在液面上做氣體交換，以增加支架的養分以及氧氣的傳輸。中心軸的轉動也可提供軟骨組織生長所需的外力刺激，約三星期即能長成直徑約零點五公分大的軟骨組織，此一生物反應器已於九十三年取得專利。

　胡育誠表示，國內也有學者研發生物反應器，但皆著重於反應器的材料部分，自己則著重生物反應器的操作部份。在研究團隊的努力下，培養出來的組織塊切片與天然軟骨組織之細胞型態及細胞外間質的分佈十分相近。張毓翰說，未來若使用於退化性關節炎或運動傷害等的軟骨修復，可望以病患本身軟骨細胞培育，不僅突破了現在使用的人工替代物的使用年限限制，也不會有異體移植產生的術後排斥，且製造出的軟骨耐磨性高，對活動力較大的年輕病患是一大福音。

　儘管研究團隊與林口長庚醫院合作，成功將培育出的軟骨組織移植到兔子體內，但胡育誠及張毓翰皆表示，要做人體臨床實驗需有更嚴謹的確認，如細胞的來源、病毒的安全性等，胡育誠說：「現在還無法進入臨床實驗階段。」

　胡育誠認為，化學工程的領域早已走向多元化，光電、材料、能源、生物領域皆有學者研究，自己在美國攻讀博士時就已開始從事生物方面的化學工程研究。成功培育軟骨組織後，未來希望致力於幹細胞在硬骨及軟骨組織工程的培育。胡育誠說：「幹細胞較不易分化，比起軟骨細胞更不容易培養。」